JPS62136988A - 侵入監視装置 - Google Patents

侵入監視装置

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JPS62136988A
JPS62136988A JP27749985A JP27749985A JPS62136988A JP S62136988 A JPS62136988 A JP S62136988A JP 27749985 A JP27749985 A JP 27749985A JP 27749985 A JP27749985 A JP 27749985A JP S62136988 A JPS62136988 A JP S62136988A
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禎 佐竹
Tsunehiko Araki
恒彦 荒木
Satoshi Furukawa
聡 古川
Hidekazu Himesawa
秀和 姫澤
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、テレビカメラ等の画像入力手段を用いて監視
領域内における侵入者の有無を検出する画像認識型の侵
入監視装置に関するものである。
(背景技術) 従来のこの種の侵入監視装置にあっては、画像処理部で
入力画像と参照画像との各画素間での輝度差を求め、あ
る設定レベルで2値化した後、設定値以上の輝度差が生
じた画素数を計数して、その計数値がある設定値を越え
た時に、侵入者が有ると判定していた。したがって、例
えば、画面内に広く分布する樹木や水面の揺れ、降雨・
降雪、雷光等の環境要因による画像変化で誤動作するこ
とが多いという問題があった。これらの環境要因による
画像変化は、画面内の一定箇所でのみ発生し移動しない
か、または、移動経路が現実の侵入者の移動経路とは全
く異なっていることが多い。−しかしながら、従来の侵
入監視装置では、上述のように画像変化の大きさのみを
侵入判定の基準としており、画像変化の画面内での移動
経路については考慮されていなかったので、移動しない
画像変化や移動経路が侵入経路とは異なる画像変化をも
侵入者の発生と判定してしまうという問題があった。
(発明の目的) 本発明は、上述のような問題点を解決するため1こなさ
れたものであり、その目的とするところは、画像変化に
より検出された物体の移動経路を追跡することにより、
環境要因による誤動作を低減し、検知信頼性を飛躍的に
向上せしめた侵入監視装置を提供するにある。
(発明の開示) 本発明に係る侵入監視装置は、第1図に示すように、監
視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力手段1と
、画像人力手段1により得られた画像と参照画像とを比
較して画像の変化部分から物体を抽出する物体抽出手段
2と、物体抽出手段2によって抽出された物体の移動経
路を追跡する物体追跡手段3と、上記の物体追跡手段3
により得られた物体の移動経路の情報から、物体が侵入
者であるか否かを判定する侵入判定手段4と、この判定
結果を出力する出力手段5とを含むものである。
本発明にあっては、このように、物体抽出手段2によっ
て抽出された物体の移動経路を追跡する物体追跡手段3
を設け、上記の物体追跡手段3により得られた物体の移
動経路の情報から、物体が侵入者であるか否かを判定す
るようにしたから、画面内に広く分布する樹木や水面の
揺れ、降雨・降雪、雷光等の環境要因による画像変化が
あっても、これらは画面内で移動しないか、または、移
動経路が現実の侵入者の侵入経路とは異なっているので
、侵入有りと判定されることはない。
以下、本発明の第1実施例を第1図乃至第6図に基づい
て説明する。
第1図は、本実施例の全体構成を示すブロック図である
。画像入力手段1はテレビカメラのような撮像装置第1
を含み、監視領域の画像を撮像し、得らj′Lだ画像信
号をデジタル化して、物体抽出手段2に人力する。物体
抽出手段2は、入力画像メモリ21と、参照画像メモリ
22と、両画像メモ1721.22の記憶内容を比較し
て物体を抽出する物体抽出部23とを含む。参照画像メ
モリ22には、侵入者が存在しない時の監視領域の画像
を参照画像として予め登録しである。実際の侵入監視時
には、撮像装置第1より入力画像メモリ21へ現在の画
像が入力される。物体抽出部23では、入力画像メモリ
21に記憶された現画像と参照画像メモリ22に記憶さ
れた参照画像との画素間減算を行うことによって、背景
を除去し、画像変化のあった画素のみの画像に変換する
。その後、3×3等のマスクによるフィルタリング処理
によってノイズ除去を行い、ある一定のレベルで2値化
することによって、監視領域へ侵入してきた物体が抽出
される。さらに、後の処理のために、一般にラベリング
と呼ばれる処理を行い、各物(4Fの番号付けを行う。
この結果を物体抽出現画像メモリ31へ入力する。この
時の、画像メモリ31の内容の一例を@2図に示す。
従来例においては、この時点で侵入者の判定を行ってい
たが、これでは、画像変化が樹木や水面の揺れ等によっ
て生じたものなのか、実際の侵入者によるものなのかを
識別することができない。
本発明においては、上述のように物体の動きを追跡する
ことにより、樹木の揺れのような一定の場所でのみ生じ
る画像変化と、侵入者のようなある経路を通じた一連の
画像変化とを区別できることに着目して、物体抽出した
後に物体の時系列的な追跡を行い、これによって得られ
た物体の移動経路を侵入判定のための情報とし、予め格
納された侵入判定のための知識をもとに、物体の移動経
路から物体が侵入者であるか否かを判定できるようにし
たものである。
物体追跡手段3は:現時点での物体抽出画像を記憶する
物体抽出現画像メモリ31と、前時点での物体抽出画像
を記憶する物体抽出前画像メモリ32と、両画像メモリ
31.32の記憶内容を比較して、物体の動きを追跡す
る物体追跡部33とを含む。たとえば、前者の記憶内容
が第2図、後者の記憶内容が第3図の通りであるとする
。物体の移動経路を追跡するには、第2図において番号
1〜5をラベリングされた各物体と、第3図において番
号1〜5をラベリングされた各物体とを同定する必要が
あるが、この場合、第1表に示すように、次の5通りの
状態が生じ得る。
すなわち、■前時点の物体がそのまま現時点でも存在す
る「一致」状態、■前時点に複数の物体であったものが
1個の物体になってしまう「結合]状態、■前時点に1
個であった物体が複数個に分かれる「分離」状態、■前
時点に存在しなかった物体が現時点に現れる「出現」状
態、■前時点に存在した物体が現時点では存在しない「
消失」状態の5通りである。
これらの各状態を順に状態■〜状態■とすれば、前時点
での物体iが、現時点での物体jへ、状態kによって変
化した、という状態遷移表を作成することができる。第
2図と第3図との対応関係から作成された状!!!!遷
移表を第2表に示す。
このような状態遷移表は、必要な記憶領域が少なくて済
むので、過去何回かの表を記憶しておくことができる。
特に、各物体の重心位置を含めた状65移表を作成する
ことにより、過去n画面(こおける物体の動きを細かく
追跡することができ、この情報を侵入判定手段4へ入力
すれば、たとえば、画面の外側から、要警1!領域・\
進んできた物体は侵入者とみなし、ある一定額域内での
画像変化は侵入者ではない、というような判定が可能と
なり、検知信頼性を高めることができる。出力手段5は
、この判定結果をもとに、警報を出力するものである。
第4図乃至第6図は、物体追跡部33における追跡動作
の具体例を示す説明図である。追跡動作の基本は、異な
る位置に存在する物体が同一の物体であるか否かを判定
することにあり、物体の同一性が判定された場合には、
前時点での物体の位置と現時点での物体の位置とを結ぶ
経路が、物体の移動経路ということになる。
まず、第4図に示すように、市時点での物体A、と現時
点での物体A2との重なりWが存在する場合には、この
物体A、、A2が同一物体であると見なす。この方法は
、物体の速度に比べて画像のサンプリング速度が十分速
い場合には、必ず重なりWを生じながら物体が移動する
ので、特に有効な方法である。
しかし、一般に画像処理は時間がかかるので、常に重な
りWを生じるような速度で画像処理を行うことは難しい
。このような、重なりWを生じない場合の物体追跡方法
を第5図に示す。この例では、前時点での物体A1の移
動ベクトルから、現時点での位置を予測して、予測物体
Pを得る。そして、この予測物体Pと重なりWを持つよ
うな物体A2を発見し、この物体へ〇が、前時点での物
体A1と同一であると見なす。稀に、第6図に示すよう
に、予測物体Pが物体A2と重なりWaを持ち、物体B
2とも重なりwbを持つような場合があり得る。このよ
うな時は、物体A2)物体B2の大きさや主軸の比など
よりなる形状パラメータを求め、元の物体の形状パラメ
ータと最も類似した形状パラメータを有する物体を同一
物体であると見なせばよい。以上の方法により、物体を
追跡し、その時々刻々の物体の重心位置を記憶しておく
ことができ、これをらとに侵入判定手段4で高度な侵入
判定を行うことが可能である。
次に、本発明の第2実施例を第7図乃至第9図に基づい
て説明する。第7図は本実施例の構成を示すブロック図
であり、物体追跡手段3に属性メモリ34が付加されて
いる以外は、前の実施例と同様の構成を有している。f
58図は撮像装置第1により得られた監視領域の人力画
像を示し、@53図は物体抽出手段2により得られた監
視領域の物体抽出画像を示している。上記各図において
t、〜し、は画像のサンプリングタイミングを示してお
り、丸型の図形は各サンプリングタイミングにおける物
体の位置を示している。第8図に示すように監税額域内
に侵入者の隠れることができる領域Cが存在する場合、
物体が領域Cに隠れているタイミングL3には、入力画
面と参照画面との間に輝度差が生じないので、物体抽出
手段2によって物体を抽出することができない。このた
め前の実施例においては、物体が領域Cに隠れたときに
、第9図に示すように、タイミングt+tt2で存在し
ていた物体がタイミングL3で消失したと見なし、この
物体が再び領域Cから現れたときには、異なる物体がタ
イミングt、において新たに出現したと見なしてしまう
。そこで、侵入者の隠れることができる領域Cを監視領
域中の属性領域として属性メモリ34に予め設定してお
く。このようにすれば、この属性メモリ34に記憶され
た属性領域で消失した物体と、その後、この領域から出
現した物体とを同一物体であると見なすことができ、連
続した物体の追跡を行うことができるものである。
(以下余白) 第1表 第2表 (発明の効果) 以上述べたように、本発明にあっては、物体抽出手段に
よって抽出された物体の移動経路を追跡する物体追跡手
段を設け、上記の物体追跡手段により得られた物体の移
動経路の情報から、物体が侵入者であるか否かを判定す
るようにしたから、画面内に広く分布する樹木や水面の
揺れ、降雨・降雪、雷光等の環境要因による画像変化が
あっても、これらは画面内で移動しないか、または、移
動経路が現実の侵入者の侵入経路とは異なっているので
、侵入有りと判定されることはなく、したがって、これ
らの環境要因による誤動作を防止することができ、検知
信頼性が従来装置に比べて飛躍的に向上するという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る侵入監視装置のブロッ
ク図、第2図乃至第6図は同上の実施例の動作説明図、
第7図は本発明の他の実施例に係る侵入監視装置のブロ
ック図、第8図及び第9図は同上の実施例の動作説明図
である。 1は画像入力手段、2は物体抽出手段、3は物体追跡手
段、4は侵入判定手段、5は出力手段である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)監視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力
    手段と、画像入力手段により得られた画像と参照画像と
    を比較して画像の変化部分から物体を抽出する物体抽出
    手段と、物体抽出手段によって抽出された物体の移動経
    路を追跡する物体追跡手段と、上記の物体追跡手段によ
    り得られた物体の移動経路の情報から、物体が侵入者で
    あるか否かを判定する侵入判定手段と、この判定結果を
    出力する出力手段とを含むことを特徴とする侵入監視装
    置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の装置において、物体
    追跡手段は、監視領域のうち物体が物陰に隠れ得る箇所
    を記憶する属性メモリを含み、属性メモリにて記憶され
    た箇所において一時的に消失し再度出現した物体を同一
    物体として追跡する手段であることを特徴とする侵入監
    視装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載の装置において、物体
    追跡手段は、物体の行き先を予測する手段と、予測位置
    近傍における物体と元の物体との形状を比較して物体の
    同定を行う手段を含むことを特徴とする侵入監視装置。
JP60277499A 1985-10-11 1985-12-10 侵入監視装置 Expired - Lifetime JPH0628449B2 (ja)

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US06/913,842 US4737847A (en) 1985-10-11 1986-09-30 Abnormality supervising system
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FR8614135A FR2594990B1 (fr) 1985-10-11 1986-10-10 Systeme de detection d'anomalie

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