JPS62213495A - 異常監視装置 - Google Patents

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
領域内における異常の有無を検出する画像認識型の異常
監視装置に関するものである。

（背景技術） 従来のこの種の異常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、設定レベル以上の輝度差
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、異常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。

（発明の目的） 本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、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異常監視装置
を提供するにある。

（発明の開示） 以下、本発明の構成を図示実施例について説明すると、
第１図に示されるように、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、画像入力手段ｌにより得
られた画像と参照画像とを比較し異常判定に必要な情報
を得る画像処理手段２と、画像処理手段２により得られ
た情報により異常を判定する異常判定手段３と、この判
定結果を出力する出力手段４とを含む異常監視装置にお
いて、画像処理手段２には２種類の参照画像メモリ２２
．２５を設けて成るものである。

画像入力手段１は、ビジコン、ＣＣＤ等の可視・近赤外
域撮像カメラの他、特に侵入者検出、火災検出等に有効
な焦電型ビジコン式の遠赤外域カメラ等からなる撮像装
置を含む。この撮像装置によって取り込まれた監視領域
の画像信号は、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理手段２に
送り込まれる。

画像入力手段１による監視領域の撮像動作は、例えば毎
秒３０フレームの画像信号が得られるような速度にて行
なわれるものである。

画像処理手段２は、画像入力手段１により得られた現時
点での監視領域の画像を記憶する入力画像メモリ２１と
、監視領域内に異常が存在しないときの画像を予め記憶
せしめた参照画像メモリ２２とを有している。入力画像
メモリ２１と５参照画像メモリ２２との記憶内容は、減
算手段２３に入力されて、画素間減算を行なわれる。こ
れによって、監視領域の固定背景が除去され、画像変化
のあった画素のみの画像信号が得られる。

第２図（ａ）は異常が存在しないときの監視領域の画像
、すなわち固定背景の一例を示している。

この固定背景においては、画面の一部に樹木５と塀６と
を含み、それ以外の部分は地面となっている。この第２
図（ａ）に示される固定背景は、予め画像入力手段１に
より撮像されて参照画像メモリ２２に記憶されている０
画像入力手段１により撮像された監視領域の画像が、こ
の第２図（ａ）に示される固定背景と同じものであれば
、入力画像メモリ２１と参照画像メモリ２２との記憶内
容に差が生じないので、減算手段２３の出力には変化分
画像は現れない。一方、第２図（ｂ）に示されるように
塀６の中に変化物体７が現れた場合には、入力画像メモ
リ２１と参照画像メモリ２２との間には、記憶内容に差
異を生じる。このとき、減算手段２３の出力には、第２
図（ｃ）に示されるような変化物体７のみの画像が得ら
れる。

画像処理部２４では、この変化分画像を３×３のマスク
によるフィルタリング処理によって画像をぼかすことに
よりノイズ除去を行い、ある一定のレベルＶＴ）（で２
値化することによって、監視領域内の画像変化分を抽出
している。第３図は、この画像処理部２４の動作を示す
ものである。変化分画像として、２値化レベルＶＴＨよ
りもピーク値の高いインパルス的なノイズＮが含まれて
いるような場合、画像処理部２４ではこれをフィルタリ
ング処理して、第３図のＢに示されるような、ぼかした
画像に変換した後、２値化レベルＶＴＨと比較するので
、インパルス的なノイズＮが画像処理部２４から出力さ
れることはない。

この方法により、室内の監視画像のように比較的背景画
面が安定している場合には微小ノイズを有効に除去でき
る。一方、屋外の監視画像のように、樹木の揺れや水面
の揺れなどの微小変化が常に存在するような場合には、
異常が存在しなくても、微小ノイズ分が画像変化分とし
て抽出されることになる。第２図（ｄ）及び（ｅ）は樹
木の揺れが存在する場合の変化分画像を示しており、同
図（ｄ）は異常がない場合、同図（ｅ）は異常が存在す
る場合である。これらの図から明らかなように、樹木の
揺れ等による微小ノイズが画面に現れると、異常が存在
する場合にも存在しない場合にも、共に変化分画像が出
力されることになる。そこで、本発明では、このような
微小ノイズを除去するための参照画像メモリ２５を設け
て、減算手段２７により上記変化分画像と画素間減算を
することにより、環境要因による微小ノイズを除去する
ようにしている。

参照画像メモリ２５の具体的な内容としては、樹木の揺
れや、水面の揺れ等の微小ノイズは、画面内の同じよう
な場所で発生することから、１つ前の時点で抽出された
変化分画像を参照画像メモリ２５の内容とすれば良い。

ただし、前時点の変化分画像をそのまま参照画像とする
のでは、異常が生じた時の画像にも変化を与えてしまう
ので、乗算手段２６により、前時点の変化分画像に１よ
り小さいある定数Ｃ（例えば０．５）を掛け、これを参
照画像メモリ２５の内容とする。このようにすれば、微
小ノイズは、その輝度が例えば半分以下になり、且つ、
面積が小さいので、以後のフィルタリング処理と２値化
処理によって完全に除去される。一方、ある程度の大き
さを持つ変化物体７については、その周辺部が除去され
るだけで、中心部が残るので、以後の異常判定に利用す
ることができる。

なお、微小ノイズ除去用の参照画像メモリ２５の記憶内
容は１フレーム（乃至数フレーム）毎に更新され、更新
の周期は比較的短いが、固定背景除去用の参照画像メモ
リ２２の更新周期は比較的長い。固定背景は、例えば日
照の変化により樹木の影の位置が変化したような場合に
更新すれば良く、比較的長い周期で更新されるものであ
る。

異常判定手段３では、画像処理手段２にて画像処理され
た結果に基づいて、異常の有無を判定する。例えば、第
２図（ｃ）に示されるような変化物体７が画面に現れた
場合において、この変化物体７が画面下側から出現して
再び画面下側にて消失したときには、変化物体７が家人
であったと判断する。変化物体７が画面上側から出現し
て再び画面上側にて消失したときには変化物体７が通行
者であったと判断する。また、変化物体７が画面上側か
ら出現して画面下側にて消失したときには、変化物体７
が侵入者であると判断する。異常判定手段３においては
、さらに、パターン認識の手法を用いて変化物体７の形
状を予め記憶された各種の形状と比較したり、変化物体
７の大きさや移動速度などを計算することにより、変化
物体７が人間であるか、鳥獣の類いであるかを判定する
。異常判定手段３としては、このような人工知能型の高
度な判定手段のほか、単に、変化画素の数をカウントす
るような従来方式の判定手段を用いても構わない。

出力手段４では、異常判定手段３による判定結果に応じ
て警報を発したり、注意信号を発したり、異常の内容を
記録したりする６例えば、前述の例において、変化物体
７が人間であり、且つ、侵入者である場合には、警報ベ
ルを鳴動させる。また、変化物体７が侵入者でない場合
や、浸入者であっても鳥獣の類いである場合には、注意
信号を発生すると共に、異常発生の場所と時刻をプリン
タにより出力する。

なお、実施例の説明においては、本発明の異常監視装置
を侵入検知装置として用いる場合について説明したが、
本発明の用途はこれに限定されるものではなく、火災検
知装置や、工場の安全監視装置などにも広く利用できる
ものである。

（発明の効果） 本発明にあっては、上述のように、画像処理手段に２種
類の参照画像メモリを設けたことにより、一方の参照画
像メモリを用いて入力画像から監視領域の固定背景を除
去して画像の変化分のみを監視することができ、また、
この変化分画像に含まれる樹木の揺れや水面の揺れ等の
環境要因による微小な画像変化については、他方の参照
画像メモリを用いて除去することができるので、環境要
因による誤動作が低減され、検知信頼性を向上させ、る
ことができ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異常監視装置の全体構
成を示すブロック図、第２図（ａ）乃至（ｅ）は同上の
動作説明図、第３図は同上に用いる画像処理部の動作説
明図である。 １は画像入力手段、２は画像処理手段、３は異常判定手
段、４は出力手段、２２及び２５は参照画像メモリであ
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
   を比較し異常判定に必要な情報を得る画像処理手段と、
   画像処理手段により得られた情報により異常を判定する
   異常判定手段と、この判定結果を出力する出力手段とを
   含む異常監視装置において、画像処理手段には２種類の
   参照画像メモリを設けて成ることを特徴とする異常監視
   装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   ２種類の参照画像メモリは固定背景除去用の参照画像メ
   モリと、微小ノイズ除去用の参照画像メモリであること
   を特徴とする異常監視装置。
3. （３）、特許請求の範囲第２項記載の装置において、前
   記微小ノイズ除去用の参照画像メモリは、前時点におい
   て画像処理手段から抽出された変化分画像に１より小さ
   い正定数を乗算して得られた画像を記憶する画像メモリ
   であることを特徴とする異常監視装置。