JPS63102484A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はテレビカメラを用いた異常監視装置に関し、建
物の火災および侵入者等の異常発生を自動的にしかも高
精度に監視することを目的とする。

（従来の技術） テレビカメラの画像を画像処理し、移動部分を検出して
建物の侵入者を監視するシステムはこれまでにいくつか
提案され、しかも実施化されているものもある。

しかし建物の侵入者監視のみならず火災をも監視できる
システムの開発は遅れており、最近になってようやく特
開昭６１−９４６６５号の異常監視装置に関する発明が
提案されるに至った。

これは監視領域を撮影するテレビカメラと、該テレビカ
メラによる映像信号から輝度または色相などの変化のあ
った個所を識別する映像変化識別部と、監視領域の温度
を測定する放射温度検出器と、該放射温度検出器の出力
を処理して火災判断を行う火災判断処理部および浸入者
判断を行う侵入者判断処理部と、前記映像変化識別部出
力と火災判断処理出力と侵入者判断処理部出力とにより
異常の種類と発生場所とを表示する表示部とを有するも
のである。

（発明の解決すべき問題点） しかしながら、Ｊ：記した従来の監視装置にあってはテ
レビカメラによる画像中の変化部分の座標と、放射温度
検出器による温度変化の座標とが４・ずしも同一部分で
あることの確認が難しく、侵入および火災に関する誤認
ないし誤警報が多い等の問題があった。

また−船釣に従来の監視装置はとたえば監視領域内に朝
日や夕方の西日が当たった場合においても誤作動するこ
とが多く、かかる点においても根本的に改善が望まれる
ところであった。

（問題的を解決するための手段） 本発明は上記した従来装置における種々の問題点を解決
するために種々研究の末案出されたものであり、とくに
監？ｌ！領域内を撮（象するカメラの撮像中の変化部分
の座標と、当該変化部分の温度変化とが予め同一光軸上
に視野を一致させて固定された２個のカメラの撮像を通
して一元的に求められ、しかも監視領域内の朝日や夕日
（西日）による影響を全く受けないようにして侵入者・
火災の監視を高精度におこなうことができるようにした
ものであって、具体的には監視部を撮像する撮影部と、
該撮影部の撮像情報をメモリする複数の画像メモリと、
上記操影部の撮像およびメモリされた複数の画像処理に
より異常を判定する制御部とからなり、前記撮影部は監
視部に向けられた第１のカメラと、第１のカメラの前方
に略４５度傾けて配設されたところの特定波長以下の光
（可視光）のみを通過させるとともに特定波長以上の光
（赤外光）を反射させ、／または特定波長以上の光（赤
外光）のみを通過させるとともに特定波長以下の光（可
視光）を反射させるところの赤外線分離ミラーあるいは
フィルターと、赤外線分離ミラーあるいはフィルターの
反射方向に対向し、第１のカメラと同一光軸上に視野を
一致させて設置された第２のカメラとから構成されてい
ることを特徴とした異常監視装置に関する。

以下において本発明の具体的な内容を図示の実施例をも
とに説明すると、第１図において１は監視部を撮像する
撮像部、８はアナログ／デジタル変換部（以下単にＡ／
Ｄ変換部という）、９は撮影部の撮像清報をメモリする
画像メモリ部、１０は上記撮γ部の撮像およびメモリさ
れた複数の画像処理により異常を判定する制御部を示す
。

撮影部ｌは監視領域に向けた第１のカメラ２と、該第１
のカメラの前方に略４５度（頃けて配設されたところの
特定波長以下の光（可視光）のみを通過させるとともに
、特定波長以上の光（赤外光）を反射させる赤外線分ナ
ミラー３と、上記第１のカメラ２の受像方向に対して直
角に交さする方向であって上記赤外線分離ミラー３の反
射方向に対向させ第１のカメラ２と同一光軸上に視野を
一致させて設置した第２のカメラ４とから構成されてお
り、これらの第１のカメラ２．赤外線分離ミラー３．第
２のカメラ４はいずれも上記第１のカメラ２の受像方向
に開口部６を有するケース５に固定されている。　尚７
はケースの開口部６に嵌装された凹レンズを示す。

上記した第１のカメラ２．および第２のカメラ４は共に
この場合既知の固体影像素子（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）が使用されており、また赤外線
分離ミラー３はたとえば波長が０．７５μｍ以下の可視
光はそのまま通過させるととも乙こ、波長が０．７５μ
ｍをこえる赤外光を反射する機能を有するものが使用さ
れ、この場合番ごは赤外線分離ミラーが用いられるが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、上記した機能
を実質的に果たすものであればハーフミラ−またはフィ
ルター等の類のものもここに含まれる。

監視部内の侵入者あるいは火災の模様は撮影部ｌにおい
て第１のカメラ２および第２のカメラ４により常時撮像
され、第１のカメラ２による撮像は一定時間間隔にてＡ
／Ｄ変換部８においてΔ／Ｄ変換された後画像メモリ９
の中に順にメモリされ、また第２のカメラ４の捉えた赤
外ｌａ像はノ＼／Ｄ変換部８においてＡ／Ｄ変換された
後制御部１０に入力される。

一方制御部１０においては一定時間聞隔毎にメモリされ
た画像メモリ部９の２枚の画像の差を取り出し、有効な
差があった場合には物体の移動（侵入者）と認識し、警
報を出力端子１３に出すとともにビデオスイッチ１１を
閉じてモニタテレビ１２にその画像を映し出す。

さらに上記した有効な差信号中に予め設定した一定しヘ
ル以上の高輝度成分が含まれているときには、第２のカ
メラ４による赤外撮像が制御部１０に入力されるから上
記した画像メモリ部９の２枚の画像の差信号中に含まれ
る高輝度成分と第２のカメラ４による赤外撮像の成分を
比較した結果この比が一定値以上ある場合のみ炎の発生
と断定する。

また自然光や人工光では短時間（たとえば５秒間）の間
隔で各々更に短時間（たとえば０．５秒間）の積分画像
で比較するときには像間に差を生ずることは少ないので
これによっても容易に選別することができる。

面この場合にはＡ／Ｄ変換部８と画像メモリ部９との間
に積分回路を挿入し、これによって画像信号を積分する
ものとする。

尚ケースの開口部６に嵌装固定された凹レンズ７は第１
のカメラ２．および第２のカメラ４の撮像監視エリアを
拡大するものであるが、監視エリアが比較的狭い場合に
は必ずしも必要としない。

また上記凹レンズ７に代えて通常のフィルターを嵌装す
ることにより撮像の安定化ならびに撮影部内への塵埃の
進入防止をはかることもできる。

さらに上記の実施例では赤外線分離ミラーとして特定波
長以下の光（可視光）のみを通過させるとともに特定波
長以上の光（赤外光）を反射させる性質のものを使用す
る場合について説明したが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、逆に特定波長以上の光（赤外光）のみを
通過させるとともに特定波長以下の光（可視光）を反射
させる性質の赤外線分離ミラー、あるいはこれらと実質
的に同等の機能を発揮するフィルター類を使用すること
もできる。

（作　用） 上記した実施例の構成を中心とした異常監視装置の作用
につき第２図のフローチャートにしたがって具体的に説
明すると、スタート後あらかじめ定められた座標位置に
おいて画像中心部の輝度レベルをあらかじめ設定した値
となるように第１のカメラ２と第２のカメラ４のそれぞ
れのレンズの絞りを定める。

この場合間るさが不足である場合には照明をＯＮにし、
再度絞り値を定める。

つぎに第１のカメラ２により一定の時間的間隔毎に画像
メモリ部９にメモリされている第１次入力画像と第２次
入力画像とをとり込み、それぞれの輝度をヒストグラム
化して比較した結果、予め定めた一定の誤差値を上進る
変化がある場合に異常処理をおこなう。

この異常処理は先ず制御部１０において前記変化部分が
高輝度であるか否かの判定をおこない、高輝度である場
合は第２のカメラ４による赤外撮像を画像メモリ部９に
第３次入力画像としてとり込み、第２次入力画像とこれ
とのヒストグラムを比較して高輝度成分のレベル比が一
定値以上である場合に炎があるものと断定する。

また高輝度ではない場合には輝度分布が一様であるか否
かを判断し、一様である場合には煙確認処理をなし、ま
た一様ではない場合には朝日や夕方の西日等による反射
光処理をおこなう。

さらに前記した第１次入力画像と第２次入力画像とのヒ
ストグラムの比較の結果変化がみられない場合には上記
第１次入力画像と第２次入力画像の両画像間演算をおこ
なって差の有無を検出する。

そして両画像間に差のない場合にはスタートへ戻り、ま
た差のある場合にはさらにその差部分が高輝度であるか
否かの判定をおこなう。

そして高輝度である場合は第２のカメラ４による赤外撮
像をとり込み前記した炎確認処理をおこなう。

上記した制御部１０における種々の判定結果をもとに、
コード変換して異常と判定された場合の画像信号はビデ
オスイッチ１１を作動させることによって監視センター
のモニターテレビ１２へ接続し、さらに物体の移動（侵
入）である場合にはりセントされるまでの間侵入警報を
発するとともに移動体を自動追尾する。

また火災（炎）である場合にはリセットされるまでの間
火災警報を発するとともに炎の位置が画面中央に自動釣
に位置決めされる。

これは自動消火システムまたは還隔消火システムを構成
するとき、カメラと消火ノズルとを機械的に又は電気的
に一体化し、火災を確認して消火する際に正確を期する
うえできわめて有効である。

さらに煙である場合にはリセットされるまでの間煙警報
を発し続け、しかもその位置で画像チェックを続行する
。

（発明の効果） 本発明は上記したように監視部を撮像する撮影部と、該
撮影部の撮像情報をメモリする複数の画像メモリ、およ
び上記撮影部の撮像およびメモリされた複数の画像処理
により各種の異常を判定する制御部を有するほか、前記
した撮影部には監視部に向けられた第１のカメラと、第
１のカメラの前方に略４５度傾けて配設されたところの
特定波長以下の光（可視光）のみを通過させるとともに
、特定波長以上の光（赤外光）を反射させ、／または特
定波長以上の光（赤外光）のみを通過させるとともに特
定波長以下の光（可視光）を反射させるところの赤外線
分離ミラーあるいはフィルターと、赤外線分離ミラーあ
るいはフィルターの反射方向に対向し、第１のカメラと
同じ光軸上に視野を一致させて設置された第２のカメラ
とから構成されているものであるために、制御部におい
て、第１のカメラにより撮像した複数の経時的画像間の
像間差部分において、輝度ヒストグラムのとくに高輝度
領域での変化があるか、または画像間演算により差を生
じた部分が一定値以上の輝度であるか、いずれかの場合
であって、しかも第２又は第１のカメラによる赤外線描
像を第１又は第２のカメラによる可視光線画像と比較し
て一定値以上の差があった場合にのみ火災発生の判断を
なし、また差が一定値未満であっても、高輝度部分の変
化がある場合には侵入者の判断をなすばかりでな（とく
に火災検知手段としては同一のカメラアングル内におい
て同−監視部を第１又は第２のカメラによる可視光撮像
と、第２又は第１のカメラによる赤外光撮像とをとらえ
ることができる結果、この種の従来装置に比して格段に
精度が高（、また誤警報のおそれはほとんどない。

また光学系に反射光学系を用いれば赤外線域の損失を減
少させ極めて正確度の高いシステムを構成できるのみな
らず、状況に応じて画像の確認により対応策を講するこ
とができるため簡単で信頼性の高いシステムを構成する
ことができ、また本システムに赤外線センサ、ガスセン
サおよび煙センサ等を組合せることによりさらに高精度
でしかも信頼性の高い異常監視システムを構成すること
ができる。

さらに、撮影部を構成するケースの開口部に凹レンズを
嵌装した場合には第１のカメラと第２のカメラとによる
撮像監視エリアを拡大することができる等種々の有益な
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である異常監視システムのブ
ロック図 第２図は本発明の構成の一例を示すフローチャートであ
る。 ■・・・・・・撮影部　　　　　２・・・・・・第１の
カメラ３・・・・・・赤外線分離ミラー ４・・・・・・第２のカメラ　　５・・・・・・ケース
６・・・・・・開口部　　　　　７・・・・・・凹レン
ズ８・・・・・・Ａ／Ｄ変換部　　９・・・・・・画像
メモリ１０・・・・・・？ｌｌ１ｌＪ　御ｉ　　　　　
　１１・・・・・・ビデオスイッチ１２・・・・・・モ
ニタテレビ　　１３・・・・−・出力端子発明者　渡辺
君雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視部を撮像する撮影部と、該撮影部の撮像情報
   をメモリする複数の画像メモリと、上記撮影部の撮像お
   よびメモリされた複数の画像処理により異常を判定する
   制御部とからなり、前記撮影部は監視部に向けられた第
   １のカメラと、第１のカメラの前方に略４５度傾けて配
   設されたところの特定波長以下の光（可視光）のみを通
   過させるとともに、特定波長以上の光（赤外光）を反射
   させ、／または特定波長以上の光（赤外線）のみを通過
   させるとともに特定波長以下の光（可視光）を反射させ
   るところの赤外線分離ミラーあるいはフィルターと、赤
   外線分離ミラーあるいはフィルターの反射方向に対向し
   、第１のカメラと同一光軸上に視野を一致させて配置さ
   れた第２のカメラとから構成されていることを特徴とし
   た異常監視装置。