JPS6339288A - Ｃｃｄカメラを用いた異常監視方式 - 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） 本発明は固体撮影素子（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ
　Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたカメラ（以下単にＣＣＤカメ
ラという）による新規な異常監視方式に関し、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
開示されるに至った。

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侵入者
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）　　。

しかしながら上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必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−殻内に従来の監視装置はたと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。

（問題点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
監視領域内を撮像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同一撮像素子を通して
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Ｙ響を全くう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ＣＣＤカメラと
、該カメラの撮像情報をメモリする複数の画像メモリと
、上記ＣＣＤカメラ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Ｃ
ＣＤカメラには通常時に特定波長以下の光のみを通過せ
しめる赤外線カットフィルタと、該フィルタを通過した
複数の経時的画像間の輝度変化もしくは像間差を生じた
際に特定波長以上の光のみを通過させ、あるいは特定波
長帯域の光のみを、カットするフィルタとを切替可能に
装着してなることを特徴とするＣＣＤカメラを用いた異
常監視方式に関する。

（実施例） 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、図において１はＣＣＤカメラ、　　８
はアナログ／デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ変換部という
）、　　９は画像メモリ部、　　１０は制御部を示す。

ＣＣＤカメラ１は既知の固体影像素子（ＣｈａｒｇｅＣ
ｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたものであるとと
もに、ｖ；ＣＣＤカメラの前面側にはモーター４により
回転する円板３がとりつけられており、しかもこの円板
３にはＣＣＤカメラ１のレンズ２に対応する位置に赤外
線カットフィルタ５および赤外線通過フィルタ６とが埋
め込まれており、さらにセンサ７により上記赤外線カッ
トフィルタ５および赤外線通過フィルタ６の位置が常時
確認され、これにより必要に応じて上記した円板３の回
転方向と停止位置とを指示し、この指示に従って円板３
を任意に回転させることができる。

該円板３のフィルタは通常例えば０．７５μｍ以下の波
長の光を通過させ、それ以上の波長の光を阻止する赤外
線力ノトフィタ５をレンズ２の前面に位置せしめる。

監視部内の模様はＣＣＤカメラにより撮像され、この映
像は一定時間間隔にてＡ／Ｄ変換部８においてＡ／Ｄ変
換された後画像メモリ９の中に順にメモリされる。

一方制御部１０においては一定時間間隔毎にメモリされ
た画像メモリ部９の２枚の画像の差を取り出し、もしも
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レベ
ル以上の高輝度成分が含まれているとき、モータ４を駆
動させて円板３を回転させ、例えば０．９〜１．５μｍ
程度の特定波長の光を通過せしめ、・あるいは特定波長
帯域の光のみカットする赤外線通過フィルタをレンズ２
の前面に位置せしめる如く切替えるようになっている。

ＣＣＤカメラのＣＣＤ素子は１．２μｍの波長でも十分
に反応できる程度の感度を有し、また燃焼焔の温度は８
００°Ｃ〜ｌ　３００　’Ｃ程度の範囲であって自然光
源や人工光源よりも低く、輻射される赤外線い線も長波
長域に分布する。

したがって上記した赤外線通過フィルタにより自然光や
人工光に比して燃焼焔の像のレベル低下比は少なくなる
ことになり前記した高輝度部分のレベル比を求めた結果
、この値が一定値以上である場合のみ当該高輝度部分に
対して炎であるとの判定を下すことができる。

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。

尚この場合には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。

（作　用） 上記した実施例の構成を中心とし、さらにこれに制御部
１０で制御される２軸回転台を付加した異常監視方式の
作用につき第３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
た値となるようにレンズ２の絞りを定める。

この場合明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、
ヒストグラムに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、高輝度である場合には赤外線通
過フィルタに切替えるとともに、画像メモリ部９に第３
次入力画像をとり込み、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
である場合にこの部分を炎で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には赤外線通過フィルタに切換
えたのち前記した炎確認処理をおこなう。

上記した種々の制御部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ＩＩ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）である場合にはリセッ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的
に位置決めされる。

これは自動消火システムまたは逮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エツクを続行する
。

（発明の効果） 本発明は上記したように監視部を撮像するＣＣＤカメラ
と、該カメラの撮像情報をメモリする複数の画像メモリ
、および上記ＣＣＤカメラの撮像およびメモリされた複
数の画像処理により各種を判定する制御部を有するほか
、前記したＣＣＤカメラには通常監視時に特定波長以下
の光のみを通過させる赤外線カットフィルタと、該フィ
ルタを通過した複数の経時的画像間の高輝度変化もしく
は像間差を生じた際に特定波長以上の光のみを通過させ
、あるいは特定波長帯域の光のみをカットするフィルタ
とを切替可能に装着したものであるから、テレビカメラ
の輝度分布の変化および一定の経時間隔でサンプリング
した画像間における像間差を生じた部分の高輝度部を赤
外線通過フィルタにより再確認することができる。

すなわち赤外線カットフィルタを通過した複数の経時的
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
かの場合に、さらにＣＣＤカメラのフィルタを赤外線通
過フィルタに切替えて高輝度部分の変化の確認をおこな
い、変化がある場合に侵入者、煙発生。

火災発生等の各種異常を検知することができ、しかもこ
の検知手段としてフィルタをさしかえるだけでＣＣＤカ
メラの同一レンズを通じておこなうためにこの種の従来
装置に比して格段に精度が高く、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。

更に状況に応じて画像の確認により対応策を構すること
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とこがで
きる。

【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図は本発明において使用されるＣＣＤカメラの一例
をあられした概略斜視図 第３図は本発明の構成の一例を示すフローチャートであ
る。 １・・・・・・ＣＣＤカメラ　　２・・・・・・レンズ
３・・・・・・円板　　　　　　４・・・・・・モータ
５・・・・・・赤外線力・ノドフィルタ６・・・・・・
赤外線通過フィルタ ７・・・・・・センサ　　　　　８・・・・・・Ａ／Ｄ
変換部９・・・・・・画像メモリ部　　１０・・・・・
・制御部１１・・・・・・ビデオスイッチ　１２・・・
・・・モニタ発明者　塚　本　孝　治

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 監視部を撮像するＣＣＤカメラと、該カメラの撮像情報
   をメモリする複数の画像メモリと、上記ＣＣＤカメラの
   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ＣＣＤカメラには通常時
   に特定波長以下の光のみを通過せしめる赤外線カットフ
   ィルタと、該フィルタを通過した複数の経時的画像間の
   輝度変化もしくは像間差を生じた際に特定波長以上の光
   のみを通過させ、あるいは特定波長帯域の光のみをカッ
   トするフィルタとを切替可能に装着してなることを特徴
   とするＣＣＤカメラを用いた異常監視方式。