JPH10308939A - 赤外線監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光等による緩慢で長時間に亘る加熱温度
変化，電気機器の負荷変動に伴う加熱温度変化，外灯な
どの点灯／滅灯による温度変化を、侵入者や設備異常の
発生などと誤認するのを防止可能にする。 【解決手段】 基準画像として取り込んだ前回の画像
と、これより所定時間隔てた後に取り込んだ画像との加
算平均処理を行う加算平均処理手段４を設けて、加算平
均処理手段４にて加算平均処理された画像を更新された
比較基準として、これを次回以後に取り込まれる画像と
比較演算器６において比較して、その差分に応じた監視
情報を出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、赤外線カメラを
用いて監視エリアの監視および異常検出を行う赤外線監
視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、監視エリア内への侵入者の監
視や設備異常を監視するのに、赤外線カメラが広く用い
られている。また、かかる赤外線カメラを用いた監視シ
ステムでは、例えば、特開昭６１―３０１９３号公報に
示すように、監視エリアに異常がない状態の赤外線画像
を撮影してメモリに記録しておき、その後に撮影した赤
外線画像を別のメモリに記録して、これらの前後２つの
赤外線画像を比較して、前記監視エリアの異常検出を行
っている。

【０００３】また、赤外線カメラを用いた他の監視シス
テムとして、図３に示す監視方法を採用するものが、例
えば特開平４―５６４８２号公報に提案されている。こ
れは、チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の赤外線カメラの出力
を、図３（ａ）に示すフレームサンプリング周期で、図
３（ｂ）に示すようにサンプリングし、これを伝送装置
を介してビデオスイッチにて各チャネルごとに順次時分
割的に切り換えてモニタに出力し、かつ表示させ、一
方、その画像処理を図３（ｃ）に示すタイミングにて実
行させるようにしたものである。

【０００４】ここでは、前後２つの画像を比較するので
はなく、例えばチャネルＣＨ１では、前回の正常時のサ
ンプリングタイムｔ１の入力画像を、今回のサンプリン
グタイムｔ６の基準画像として、これを次回のサンプリ
ングタイムｔ７の比較対象画像と比較し、その差分から
監視エリアの異常検出を行う。これによれば、比較的長
い時間間隔（例えば１分）ごとの画像比較を行うこと
で、位置的にも、温度的にもゆっくり変化する事象の検
出感度を上げることができる。

【０００５】そして、これらの従来技術は、いずれも赤
外線カメラ特有の目標物の温度に依存した赤外線放射量
を画像化するものであるため、監視エリア内の目標物の
位置的変化や人物等の侵入のみならず、例えば戸外の変
圧器などの電気機器の異常加熱や目標物の火災などの熱
的変化状態を検出できる。

【０００６】また、このほかの監視システムとして、可
視カメラを併用することで、太陽光の影響の大きい部分
を抽出して、その領域の監視エリアを除去した周辺の異
常検出を行えるようにして、監視性能の信頼性を向上す
るものが、例えば特開平３―１８２１８号公報に示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のいずれの赤外線監視技術にあっても、昼夜間の連
続監視を行う場合には、異常が発生していない場合で
も、赤外線画面上には変化が生じることがあり、これが
原因で異常発生の警報を誤って出力してしまうという課
題があった。これは、例えば、電気機器の負荷状況（発
熱量）が２４時間でゆっくり変化したり、屋外で太陽光
の影響により目標物がゆっくり暖められたりすると、異
常加熱との判別が行えなくなる場合が生じることなどに
よる。さらに、夜間，外灯が点灯することで、その周辺
の発熱がゆっくり上昇する場合にも、同様のことが生じ
る。

【０００８】さらに、可視カメラを赤外線カメラととも
に併設した場合には、カメラ部分の大形化を免れ得ず、
また、監視エリアを狭めてしまうなどの課題があった。

【０００９】この発明は前記のような課題を解決するも
のであり、監視エリアにおける太陽光等による緩まんで
長時間に亘る加熱温度変化，電気機器の負荷変動に伴う
加熱温度変化，外灯などの点灯／滅灯による温度変化に
よって、本来の侵入者や設備異常などと誤認するのを防
止でき、これにより誤報を未然に回避して、精度の高い
監視制御を実現できる赤外線監視システムを得ることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
請求項１の発明にかかる赤外線監視システムは、基準画
像として取り込んだ前回の画像と、これより所定時間隔
てた後に取り込んだ画像との加算平均処理を行う加算平
均処理手段を設けて、該加算平均処理手段にて加算平均
処理された画像を更新された比較基準として、これを次
回以後に取り込まれる画像と比較演算部において比較し
て、その差分に応じた監視情報を出力させるようにした
ものである。

【００１１】また、請求項２の発明にかかる赤外線監視
システムは、前記比較基準の更新時間を日中では短く、
日没後は長く設定したものである。

【００１２】また、請求項３の発明にかかる赤外線監視
システムは、複数の監視エリアを撮影する前記赤外線カ
メラを複数台用意し、これらの画像出力の処理データを
ビデオスイッチャーにて切り分けて、一台のモニタに出
力表示するようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はこの発明の赤外線監視シス
テムを示すブロック図であり、同図において、１は赤外
線カメラ、１０は赤外線カメラ１で撮影した画像データ
を、光学手段などを用いた伝送装置２を介して受け取る
画像処理装置である。

【００１４】また、この画像処理装置１０は、後述の基
準画像の取り込み（サンプリング）タイミングや画像処
理のタイミングを制御するサンプリングコントローラ３
と、前回の基準画像を取り込んだ時刻より所定時間隔て
た時刻での入力画像を取り込み、この入力画像と前記基
準画像との加算平均値を求めて、次回の基準画像として
更新する加算平均処理手段としての加算器４とを有す
る。

【００１５】さらに、５は加算平均処理して得た基準画
像データを記憶する記憶装置、６はこの記憶装置５に記
憶させてある基準データを所定の処理タイミングで入力
される赤外線カメラからの入力画像と比較する比較演算
器、７は比較演算器６に接続されて、比較結果の差分が
設定値を超えたとき警報を光や音声で発生する警報器、
８は前記の比較結果を画像表示するテレビジヨン（Ｔ
Ｖ）モニタ、９は赤外線カメラ１の画像情報をそのまま
表示するテレビジョン（ＴＶ）モニタである。

【００１６】次に動作について、図２の動作説明図を参
照しながら説明する。いま、赤外線カメラ１は所定の監
視エリアを撮像し、この撮像された画像情報が伝送装置
２を介してテレビジョンモニタ９に供給されて、ここに
表示される。同時に、赤外線カメラ１が出力する前記画
像情報は、伝送装置２を介して画像処理装置１０に供給
される。

【００１７】この画像処理装置１０では、画像情報のう
ち、図２に示す時刻ｔ0 に得られる画像情報ｆ0 を記憶
装置５に取り込んで、これを初めの比較基準データとし
ての基準画像データＦ1 として記憶させる。この後、時
刻ｔ1 〜ｔn-1 に入力される画像情報ｆ2 〜ｆn-1 と比
較基準データＦ1 との比較（差分）演算を行う。

【００１８】この場合において、加算器４では、時刻ｔ
n とのときに入力された画像情報ｆn を処理するととも
に、これを比較基準画像データＦ1 に加算平均して、こ
の加算平均値を記憶装置５に新たな基準画像データとし
て記憶させ、これを時刻ｔn+1 以後に入力される画像情
報ｆn+1 と、比較演算器６により比較していく。

【００１９】そして、この比較の結果、２つの画像情報
の差分が設定値を超える場合には、警報信号を警報装置
７に供給して、音声や光などで警報を発生させるととも
に、そのときの異常発生状態の画像や各種情報をテレビ
ジョンモニタ８上に表示させることが可能になる。

【００２０】なお、時刻ｔn の画像情報ｆn から、監視
エリア内における電気機器などの異常加熱や外部からの
侵入者を検出した場合には、前記の加算平均処理は実行
させないようにする。

【００２１】また、前記のような基準画像情報と比較対
象となる入力画像との差分から警報信号を出力する処理
としては、良く知られているヒストグラム演算を行い、
信号強度対画素数の関係のデータ処理を行う。これによ
れば、所定強度の信号が所定数の画素数を超えたとき、
異常加熱または侵入者があると判断して、警報信号を出
力するように動作する。

【００２２】このように、この実施の形態では、従来の
ように連続する２つの画像情報を比較するのではなく、
また、単に一定時間前の画像情報を基準画像と比較する
ものではなく、所定のタイミングで、これまでの基準画
像に今回入力された入力画像を加算平均して新たに基準
画像を更新していくため、監視エリア内の比較的ゆっく
りした温度分布の変化を基準画像に反映させるように画
像処理させることができる。

【００２３】この結果、変化速度の早い画像情報の異常
検出はいうまでもなく、日照変化よりは早いが、従来方
法では検出できないゆっくりと変化する画像情報変化を
異常とする検出も、確実かつ容易に実行できることとな
る。

【００２４】なお、前記実施の形態においては、基準画
像の取り込み（更新）を一定時間ごとに行う場合を示し
たが、太陽光の照射による加熱温度の変化が比較的大き
い日中は、その取り込みタイミングを短くし、日没後は
長くするようにすれば、太陽光の照射状況に応じた最適
の異常検出を行える。

【００２５】また、前記実施の形態では、赤外線カメラ
１を１台用いた場合について説明したが、複数台の赤外
線カメラ１を用い、それぞれの出力画像情報を処理した
後、ビデオスイッチャーで切り換えながら１台のテレビ
ジョンモニタに出力させるようにすることで、複数の監
視エリアの異常検出を容易に実施できる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、基準画像として取り込んだ前回の画像と、これより
所定時間隔てた後に取り込んだ画像との加算平均処理を
行う加算平均処理手段を設けて、該加算平均処理手段に
て加算平均処理された画像を更新された比較基準とし
て、これを次回以後に取り込まれる画像と比較演算部に
おいて比較して、その差分に応じた監視情報を出力させ
るように構成したので、監視エリアにおける太陽光等に
よる緩まんで長時間に亘る加熱温度変化，電気機器の負
荷変動に伴う緩まんな加熱温度変化，外灯などの点灯／
滅灯による緩まんな温度変化によって、本来の侵入者や
設備異常などと誤認するのを防止でき、これにより誤報
を未然に回避して、精度の高い監視制御を実現できると
いう効果が得られる。

【００２７】また、請求項２の発明によれば、前記比較
基準の更新時間を日中では短く、日没後は長く設定する
ように構成したので、太陽光の照射状況や照射時間帯に
応じて、監視エリアの異常検出をさらに高精度に行うこ
とができる。

【００２８】また、請求項３の発明によれば、複数の監
視エリアを撮影する前記赤外線カメラを複数台用意し、
これらの画像出力の処理データをビデオスイッチャーに
て切り分けて、一台のモニタに出力表示するように構成
したので、複数の監視エリアのゆっくり変化する監視対
象中の異常検出を容易に行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態による赤外線監視シ
ステムを示すブロック図である。

【図２】 図１における赤外線監視システムの動作原理
を示す動作説明図である。

【図３】 従来の赤外線監視システムの動作原理を示す
動作説明図である。

【符号の説明】

１ 赤外線カメラ ４ 加算器（加算平均処理手段） ６ 比較演算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視エリアを赤外線カメラで撮影し、こ
   の撮影した異なる時刻の２つの画像を比較することによ
   り、前記監視エリアの異常検出を行う赤外線監視システ
   ムにおいて、 基準画像として取り込んだ前回の画像と、これより所定
   時間隔てた後に取り込んだ画像との加算平均処理を行う
   加算平均処理手段と、 該加算平均処理手段にて加算平均処理された画像を更新
   された比較基準として、これを次回以後に取り込まれる
   画像と比較してその差分に応じた監視情報を出力する比
   較演算部とを備えたことを特徴とする赤外線監視システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記比較基準の更新時間を日中では短
   く、日没後は長く設定したことを特徴とする請求項１に
   記載の赤外線監視システム。
3. 【請求項３】 複数の監視エリアを撮影する赤外線カメ
   ラを複数台用意し、これらの画像出力の処理データをビ
   デオスイッチャーにて切り分けて、一台のモニタに出力
   表示することを特徴とする請求項１に記載の赤外線監視
   システム。