JPS6360960B2 - - Google Patents

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JPS6360960B2
JPS6360960B2 JP56503300A JP50330081A JPS6360960B2 JP S6360960 B2 JPS6360960 B2 JP S6360960B2 JP 56503300 A JP56503300 A JP 56503300A JP 50330081 A JP50330081 A JP 50330081A JP S6360960 B2 JPS6360960 B2 JP S6360960B2
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video
integrator
camera
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window
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19602—Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
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    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19602—Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
    • G08B13/19606—Discriminating between target movement or movement in an area of interest and other non-signicative movements, e.g. target movements induced by camera shake or movements of pets, falling leaves, rotating fan

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

請求の範囲 １ ビデオ像検出器によつて物の動きを検出する
方法において、 (a) 少なくとも１台のテレビジヨンカメラ２０を
監視領域に向け、 (b) 前記カメラからの像をTVスクリーン２５に
再現し、 (c) TVスクリーンの表示を、基本検出ゾーン１
５のマトリクスに分割し、これら基本検出ゾー
ンはある選択された数の列に配置されると共
に、各基本検出ゾーン１５はある選択された本
数の走査線よりなる高さにされ、 (d) 前記列の第１の基本検出ゾーン１５を積分器
２８に送り、そしてある選択されたゲートパル
ス７５の終わりに変換開始パルスがアナログ―
デジタルコンバータ２９に与えられて該アナロ
グ―デジタルコンバータ２９が使用されている
ことを示すビジー信号を発生させ、そして、デ
ジタルフオーマツトへの変換が行われている間
ビジー状態を保持し、これにより最後の走査線
において前記アナログ―デジタルコンバータ２
９でデジタルフオーマツトへの変換が行われる
まで、前記列の信号を積分し続けることによ
り、各TVフレームにおいて少なくとも１つの
選択された列が処理されるようにして、各列の
基本検出ゾーン１５を順次に処理し、 (e) 前記デジタルフオーマツトをメモリ４９へ入
力し、 (f) 前記列の基本検出ゾーン１５の処理が終了す
るまで前記列の基本検出ゾーン１５を処理する
ように前記積分器２８をリセツトし、次いで各
次々のフレームに対して同様にそのフレームの
全ての基本検出ゾーン１５を順次に前記積分器
２８へ送り、 (g) 前記積分器２８の出力と前記メモリ４９に記
憶されている前フレームのデジタルフオーマツ
トとを比較して、像移動を表すエラー６２を検
出し、そして (h) 少なくとも１つの基本検出ゾーン１５から構
成され大きさを選択できる少なくとも１つの窓
１６内に生じた前記エラー６２を警報回路４７
へ送ることを特徴とするビデオ像移動 検出方法。
２ 前記窓１６は、前記窓１６内の基本検出ゾー
ンを除去するか、あるいは前記窓１６の外側の基
本検出ゾーンを加えるようプログラムされ、監視
用に選択された基本検出ゾーン１５のみを処理す
るようにし、このプログラミングは、長方形の高
さ、巾および位置を調整できる長方形形成器５１
によつて行われる請求の範囲第１項に記載のビデ
オ像移動検出方法。
３ 前記ビデオカメラ２０のレンズ口径は、検出
窓１６によるビデオ信号のみをゲートに通してこ
の信号をピーク検出器６６へ送り、ライン同期パ
ルスによりこの信号をチヨツプして６７、ビデオ
信号をレンズに与えることによつて制御され、こ
れにより前記窓１６の外側の光度値にはかかわり
なく前記口径が制御される請求の範囲第１項に記
載のビデオ像移動検出方法。
４ 走査線は、飛び越し走査され、各列の各基本
検出ゾーン１５は、各列毎に偶数走査線の処理と
奇数走査線の処理とが交互になされる請求の範囲
第１項に記載のビデオ像移動検出方法。
５ 各々の基本検出ゾーン１５の高さを定める走
査線の本数を越えない数の複数台のTVカメラ７
３が使用され、各TVカメラ７３からのビデオ信
号は、それに関連した積分器７４へ送られ、この
積分器は、これが作動されると、基本検出ゾーン
１５の手前の積分の最後の線走査と開始信号との
間の不作動時間中に積分器の出力をマルチプレク
サ７６を経て前記アナログ―デジタルコンバータ
７７へ送り、そして前記各テレビカメラ７３から
の信号が切り換えられてメモリ記憶装置８５に記
憶され、その後、エラー検出の処理が行われる請
求の範囲第１項に記載のビデオ像移動検出方法。
６ 少なくとも１台のTVカメラ２０を監視領域
に向け、前記カメラ２０からTVスクリーン２５
に再現したビデオ像の移動検出器において、 TVスクリーンも表示を基本検出ゾーン１５の
マトリクスに分割する手段を備え、これら基本検
出ゾーンは、ある選択された数の列に配置される
と共に、各検出ゾーン１５は、ある選択された数
の走査線よりなる高さにされ、 更に、各TVフレームの少なくとも１つの選択
された各列内の基本検出ゾーン１５を順次に処理
する積分器２８と、 各基本検出ゾーン１５の最後の走査線において
積分されたビデオ信号を受け取るアナログ―デジ
タルコンバータ２９と、 前記監視カメラ２０から前記積分器２８へビデ
オ信号を転送するゲート２７であつて、各々の選
択されたゲートパルス７５の終わりに変換開始パ
ルスが前記アナログ―デジタルコンバータ２９に
与えられて前記アナログ―デジタルコンバータ２
９が使用されていることを示すビジー信号を発生
させるまで、前記列の信号を積分し続けるように
構成されたゲート２７と、 デジタルフオーマツトへの変換を行つている間
ビジー状態を保持する手段と、 前記データを受けて記憶するメモリ４９と、 前記列の次の基本検出ゾーン１５を処理するよ
うに積分器２８をリセツトする手段と、 各次々のフレームに対して同様にそのフレーム
の全ての基本検出ゾーン１５を順次に前記積分器
２８へ送るゲート手段と、 前記積分器２８の出力と前記メモリ４９に記憶
されている前フレームのデジタルフオーマツトと
を比較して、像移動を表すエラー６２を検出する
比較器４８と、 少なくとも１つの基本検出ゾーンから構成され
大きさを選択できる少なくとも１つの窓１６を
TVスクリーン２５に形成する手段と、 前記窓１６内に生じエラー６２を指示手段４７
へ送る手段と を備えたことを特徴とするビデオ像移動検出器。
７ 前記窓１６は、前記窓１６内の基本検出ゾー
ンを除去するか、あるいは前記窓１６の外側の基
本検出ゾーンを加えるようプログラムされ、監視
用に選択された基本検出ゾーン１５のみを処理す
るようにし、このプログラミングは、長方形の高
さ、巾および位置を調整できる長方形形成器５１
によつて行われる請求の範囲第６項に記載のビデ
オ像移動検出器。
８ 前記窓１６からの信号のみをゲートに通すこ
とにより、前記ビデオカメラ２０のレンズ口径２
６を制御する手段と、前記信号をピーク検出器６
６へ送る手段と、ライン同期パルスによつて前記
信号をチヨツプして６７、前記レンズへビデオ信
号を与えるようにする手段と、前記窓１６の外側
の光度値にはかかわりなく前記口径を制御するよ
うに前記ビデオ信号により前記レンズのダイヤフ
ラムを作動する手段とを備えた請求の範囲第６項
に記載のビデオ像移動検出器。
９ 走査線は、飛び越し走査され、各列の各基本
検出ゾーン１５は、各列毎に偶数走査線の処理と
奇数走査線の処理とが交互になされる請求の範囲
第６項に記載のビデオ像移動検出器。
１０ 各々の基本検出ゾーン１５の高さを定める
走査線の本数を越えない数の複数台のTVカメラ
７３が使用され、各TVカメラ７３からのビデオ
信号は、それに関連した積分器７４へ送られ、こ
の積分器は、これが作動されると、基本検出ゾー
ン１５の手前の積分の最後の線走査と開始信号と
の間の不作動時間中に積分器の出力をマルチプレ
クサ７６を経て前記アナログ―デジタルコンバー
タ７７へ送り、そして前記各テレビカメラ７３か
らの信号が切り換えられてメモリ記憶装置８５に
記憶され、その後、エラー検出の処理が行われる
請求の範囲第６項に記載のビデオ像移動検出器。
明細書 本発明はビデオ像移動検出器に係り、特に、オ
ーストラリア連邦によつて最初に開発されそして
Kevin W.Boyleという発明者のオーストラリア
特許第432885号に開示された一般型式の検出器に
係る。この検出器は、保護されるべき領域に走査
装置を向け、繰り返し受け取られる情報を記憶
し、そして後で記憶される情報の変化を検出する
ものであり、この場合走査装置は走査さるべき領
域に向けられるテレビジヨンカメラを含んでい
て、このようにして得られる情報を蓄積型の管に
供給し、上記領域は記憶された情報の著しい変化
を記憶するように繰り返し間隔で走査され、そし
て比較用比率分割器を用いて、次々の信号差を大
きな時間差で増加するものである。
この従来の装置では、ビジコン撮像管の光導電
性ターゲツトをフレーム差形成器として使用し、
そして、原理的には、ビジコンの面プレートが白
色光に均一に曝され、監視カメラからのビデオ信
号の10番目のフレーム毎にそのフレームがビーム
電流電極に送られていた。オーストラリア国のテ
レビ規準によれば、１フレームは、312 1/2本の
TV走査線からなり、従つて、50フレーム／秒ま
たは20ミリ秒／フレームのテレビジヨン更新割合
である。ビジコン撮像管は、後述するように、10
番目のフレーム毎の間の差に等しいアナログビデ
オ出力を発生するため、フレーム差発生器として
使用されていた。すなわち、ビデオデイスプレイ
は、デイスプレイの変動について0.2秒毎に比較
されていたのである。
フレーム差信号がスレツシユホールドレベルを
越えた場合には、この差を生ぜしめた移動が生じ
たデイスプレイ上の位置が記憶され、そして、こ
のビデオ信号がその位置での多数のTV走査線に
亘つて積分されていた。すなわち、そのフレーム
差信号がスレツシユホールド電圧を越えた時に、
その垂直および水平ラスタ走査電圧の振幅が、２
つのアナログサンプルホールド回路により記憶さ
れており、それら回路が、こうして、移動が検出
されたデイスプレイ上の位置を記録または記憶す
る。それから、ビデオ信号は、デイスプレイ上の
前記位置での多くのTV走査線に亘つて積分され
ていた。実際には、そのビデオ信号は、デイスプ
レイ上の小さな領域に亘つて積分されていた。
この積分された信号が、第２のスレツシユホー
ルドを越えた場合には、警報回路がトリガされて
いた。その検出は、電子的に発生される長方形の
窓によつて定められるデイスプレイ内の領域に限
定されていた。その長方形の窓の高さ、巾および
位置は、オペレータによつて設定されうるもので
あり、その窓は、デイスプレイ上に重ね合わされ
るものであつた。すなわち、ビデオデイスプレイ
上に重ね合わされる電子的に発生される長方形の
窓により、その検出ゾーンが定められており、こ
の長方形の窓内に発生するビデオ信号レベルの差
によつてのみ、その警報回路がトリガされていた
のであり、その長方形領域の外での差では、警報
回路はトリガされないようになつていた。
半導体技術の進歩により、半導体式の像移動検
出器が開発されているが、この従来の装置におい
ては、TVデイスプレイが基本的な検出ゾーンの
マトリクスに分割され、これら検出ゾーンは、あ
る選択された巾を有していると共に、その高さが
ある選択された数の行よりなり、非常に多数の基
本的な検出ゾーンまたは列となるようにされてい
た。
それら列の各々に対して１つずつ、従つて、列
と同じ数の同一の積分器が使用されており、監視
カメラからのビデオ信号は、列ごとに各積分器に
対して順次切り換えられ（デマルチプレクスさ
れ）、そしてある選択された数のTV走査線に亘
つて積分される。すなわち、TVデイスプレイ
は、15の列に配列された基本検出ゾーンのマトリ
クスに分割され、各列に１つの積分器を割り当
て、従つて、15個の積分器が設けられていた。ビ
デオ信号は、各積分器へ順次切り換えられ（デマ
ルチプレクスされ）、多くのTV走査線、例えば、
５つの走査線に亘つて積分されていた。
積分器からの出力は、離間された走査線の間に
高速アナログ―デジタルコンバータに対してマル
チプクスされ、このコンバータからのデジタル出
力は、基本的な検出ゾーンごとに、ランダムアク
セスメモリに予め記憶されている各々の値と比較
されていた。
ある比較と次の比較との間の差が感度スイツチ
によりセツトされた値を越えた場合には、どの基
本検出ゾーンにエラーがあるかを指示するように
小さなストローブパルスがビデオデイスプレイに
混合され、そして警報が発生されていた。ランダ
ムアクセスメモリが周期的に更新されないなら
ば、テレビカメラ内における周囲光線レベルのゆ
つくりとした変化や熱ドリフトのため、ビデオデ
イスプレイに変化が生じ、恒常的な警報が発生さ
れてしまうであろう。より詳細に述べるならば、
すべてのビデオ像移動検出器においては、１つ以
上の基準領域のパラメータが記憶されており、そ
の後のある時間点でのその同じ基準領域のパラメ
ータと比較されており、これらのパラメータに差
が生ずるならば、警報が発生されていた。そのパ
ラメータの記憶値が周期的に更新されないなら
ば、デイスプレイ内へ移動する物体やデイスプレ
イ外へ移動する物体によつて、恒常的な警報が発
生されてしまうであろう。同様に、周囲光線レベ
ルのゆつくりとした変化やテレビジヨンカメラ内
の熱的ドリフトもまたビデオデイスプレイの変化
を生じ、恒常的な警報を発生してしまうであろ
う。従つて、そのような周囲光線レベルのゆつく
りとした変化を補償するためにメモリは、周期的
に更新されていた。移動の検出ゾーンは、基本検
出ゾーンを取り囲む長方形ブロツクによつて定め
られ、この長方形の形状および位置は、オペレー
タによつてセツトすることができた。
巾15列、高さ44行のマトリクスを用いて全部で
660個の基本検出ゾーンを作りそして各々の基本
検出ゾーンの巾が３マイクロ秒で高さがTV走査
線５本分であるようにされるのが便利であつた。
しかしながら、この従来の装置では、各５つの
TV走査線に亘つてビデオ信号を積分するため
に、高速のアナログ―デジタルコンバータと、15
個の積分器と、これに組み合わされたビデオマル
チプレクサとが必要であり、６番目の走査線中
に、各積分器の出力電圧は、順次アナログ―デジ
タルコンバータへ送られ、デジタル値に変換さ
れ、半導体メモリに記憶される。そして、２番目
の各フレームは、２：１の飛び越しであるために
無視されていた。単一の長方形を用いて移動の検
出ゾーンを定めているので、ある場合には、その
有効性が限定されてしまつていた。例えば、風に
よる水たまりのさざ波や草やぶの動きによる反射
光によつて誤警報が発生されてしまうであろう。
より詳細に述べるならば、ビデオ信号は、５つの
TV走査線毎に亘つて各列にて積分されていた。
６番目の走査線中に、各積分器の出力電圧は、順
次、アナログ―デジタルコンバータへ送られ、デ
ジタル値に変換され、半導体メモリに記憶されて
いた。従つて、６番目毎の走査線は、ビデオ信号
の積分には使用されず、アナログ―デジタル変換
の電子的処理のために必要とされていた。基本検
出ゾーンの単一長方形ブロツクからなる検出窓で
は、誤警報を生じがちであつた。例えば、風で波
立ち光を反射するような小さな水たまりがその窓
内に存在すると、誤警報が生ぜしめられてしまう
であろう。また、長方形検出窓内に小さな草やぶ
があると、風のあるような状態では、エラーが発
生されてしまうであろう。
選択可能な窓をもつ理由は、監視をある選択さ
れた領域に限定すると共に、スプリアス信号が発
生される領域をなくすためであるが、従来のシス
テムによれば、窓内のスプリアス信号によつてな
おもエラーが発生することがあり、従つて、例え
ば、風で誘発される移動によりエラー信号を与え
ることのある風景画面内の木のような小さな領域
を窓から排除できるか、あるいは、一般領域の露
光に影響する明るい領域を打ち消すことができる
ような更に選択性のあるシステムを作り出す研究
が続けられており、そこで、本発明の目的は、領
域を首尾よく制御すると共に、不所望な特性の信
号が生じる領域を効果的に分離することである。
本発明の更に別の目的は、非常に多くの基本検
出ゾーンを与えるという考え方を変えずに、簡単
且つ正確なビデオ像移動検出器を開発する簡単な
解決策を見出すことである。すなわち、非常に多
くの基本検出ゾーンを設けるという考え方は、従
来の移動検出器にて採用されていたのであるが、
これらの従来の装置では、多くの積分器が必要と
されていたのである。これに対し、本発明では、
後述するように、非常に多くの基本検出ゾーンを
設けるのであるが、積分器は１つでも非常に多く
の検出ゾーンのすべてを処理できるような構成を
提供しようとするものである。
本発明は、少なくとも１台のTVカメラを監視
領域に向け、カメラからの像をTVスクリーンに
再現し、TVスクリーン表示を基本検出ゾーンの
マトリクスに分割し、これら検出ゾーンの高さ
は、ある選択された本数の走査線とされ、列内の
第１の検出ゾーンを積分しそして最後の走査線に
おいてアナログ―デジタルコンバータでデータを
デジタルフオーマツトに変換してメモリに記憶す
ることにより各TVフレームにおいて少なくとも
１つの選択された列を処理するようにして各列内
の基本検出ゾーンを順次に処理し、列内の全ゾー
ンが終了するまで列内の次の基本的な検出ゾーン
を処理するように積分器をリセツトし、各次々の
フレームごとに１つずつ残りの全ての列を積分器
に順次に同様に与え、そして次々に形成される走
査をその手前の対応走査と比較して移動を表すエ
ラーを検出し、大きさを選択できる少なくとも１
つの窓より、警報回路に向けるべきエラーを規定
するようなビデオ像検出器による動きの検出方法
にある。
この方法を実施する装置を以下、添付図面を参
照して説明するが、添付図面は、本発明の原理を
示すものであつて、必ずしも、本発明をこれに限
定するものではなく、本発明の範囲は、請求の範
囲によつて限定されるものである。
添付図面において、 第１図は、基本検出ゾーンのマトリクスが示さ
れたTVスクリーンを示すと共に、スクリーンの
下に基本検出ゾーンのフオーマツトを示した概略
図、 第２図は、基本検出ゾーンをいかに処理するか
を示したブロツク図、 第３図は、第１図に示したTVスクリーンの図
であるが、形成できる検出窓の例を示すと共に、
エラーのある検出ゾーンに対してエラーをいかに
示すことができるかを示した図、 第４図は、ある選択された数のTVカメラの
各々に対して１つずつある一連の積分器を、１つ
又は複数の形成された窓内の全ての基本検出ゾー
ンに共通に、しかも順次に使用されるアナログ―
デジタルコンバータおよびアナログマルチプレク
サにいかに組み合わせて用いるかを示した斜視
図、 第５図は、１つのカメラに使用された時の基本
的な回路を示すブロツク図、 第６図は、列ゲートパルス発生器のブロツク
図、 第７図は、長方形窓形成器およびこれをいかに
検出窓メモリに適用するかを示したブロツク図、 第８図は、カメラのレンズ口径の制御を示す
図、そして 第９図は、第５図に対応する図ではあるが多重
カメラ構成体を示す図である。
最初に、第１図を説明すれば、TVスクリーン
は、１から14まで番号付けされた一連の列を有
し、そして各列は、一連の基本検出ゾーン１５を
含み、これらゾーンの高さは、ある選択された数
のTV走査線によつて定められる。飛び越し走査
線を示す以下に説明する態様においては、２台以
上のカメラが必要とされる場合、第２図に垂直方
向に１ないし８と示された８本の走査線を用いて
８カメラ配列体を得ることができる。
第２図は、使用される全ての列の８本のTV走
査線に対してビデオ信号を積分するのではなく、
本発明により、同じ積分器を用いて、各TVフレ
ーム中に１つの列の基本検出ゾーンのみをいかに
積分し処理するかを示している。
このようにして、１つの積分器と、比較的低速
なアナログ―デジタルコンバータのみが必要とさ
れ、列の数をＮとすれば、システムは、Ｎ個の
TVフレームの全ての列を介して作動サイクルを
繰り返す。
従つて、いずれの列においても、監視カメラか
らのビデオ信号を演算増幅積分器へ通すことによ
つてプロセスが開始され、そして選択された各ゲ
ートパルス、この場合は、第８番目のゲートパル
スの終わりに、変換開始パルスがアナログ―デジ
タルコンバータに与えられて直ちにビジー
（BUSY）信号が発せられるまで、この列の信号
の積分が続くものと仮定する。積分器からの出力
がその８ビツトデジタル等価値に変換されるまで
の間は、このビジー信号が発せられたままとな
る。
アナログ―デジタル変換の終わりに、ビジー信
号によつて単安定マルチバイブレータがトリガさ
れ、この単安定マルチバイブレータは、積分器を
リセツトして、次の基本検出ゾーンを積分する用
意ができる。各々の基本検出ゾーンに対するアナ
ログ―デジタルコンバータからのデジタル出力
は、ランダムアクセスメモリに記憶される。次
に、デジタル化された基本検出ゾーンの値は、そ
の手前の記憶された値と比較される。２つの値の
差の絶対値が感度値を越えた場合には、エラー信
号が発生される。検出窓内で生ずるエラーのみが
警報回路に向けられる。
検出窓は、TVデイスプレイ上に重ね合わされ
基本検出ゾーンのブロツクを取り囲むように調整
されうる電子的に発生される長方形によつて構成
される。基本検出ゾーンのこのブロツクは、検出
窓に加えられたり、または、検出窓から削除され
たりしうる。そして、検出窓内にて生ずるエラー
のみにより警報回路が作動せしめられる。換言す
るならば、１つの基本検出ゾーンまたは基本検出
ゾーンの任意の組合せを選択することにより、検
出窓を形成することができる。このように、検出
窓は、プログラム可能であり、領域を所望に応じ
て増減するようにプログラムすることができる。
第３図は、陰影付けされた領域１６が独立した窓
を表しているような窓構成を示している。
周囲の光の変化は、TVカメラ内の熱のドリフ
ト、および場面に常時入つたり出たりするように
動く物体は、基本検出ゾーンメモリを周期的に更
新することにより補償される。窓を形成する構成
体については、以下に説明する。
ビデオカメラのレンズは、カメラからのビデオ
出力信号を受け入れ、第５図に示すようにフイー
ドバツクループにおいてレンズの口径が変えられ
て、ある範囲の周囲光条件に対し一定の平均ビデ
オ信号レベルが維持され、監視カメラにこのよう
なレンズが取り付けられた時には、少なくとも２
つの切り換え可能な作動モードを像移動検出器に
与えるのが好ましく、第１モードでは、TV表示
全体に対して一定の平均ビデオ信号を得るように
レンズ口径が制御され、そして、第２モードで
は、ビデオ信号が検出窓によるゲートを通されて
ピーク検出器へ送られ、その出力は、ライン同期
パルスによつてチヨツプされ、レンズへと切り換
えられる人為的なビデオ信号が作られる。
第１モードにおいては、検出窓の外側に非常に
明るいハイライトがあると、検出窓内のビデオ信
号が抑制され、ひいてはシステムの感度が低下す
る。これらのハイライトは、第２モードで作動す
る時には、検出窓内のビデオ信号に何ら影響を与
えない。
TVカメラが１台という解決策では、処理され
ている列の各々の基本検出ゾーンの終わりに１回
アナログ―デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータが作動
する。例えば、各々の基本検出ゾーンが８本の
TV走査線という高さにセツトされた場合には、
８番目のTV走査線に対してＡ／Ｄコンバータが
作動され、最初の７本の走査線に対しては、Ａ／
Ｄコンバータは、使用されないのであり、不作動
のままとなる。すなわち、積分器は、列における
ビデオ信号を積分することによつて、TVフレー
ム毎に１つの列を処理する。例えば、8TV走査
線に亘つて処理する。この場合、基本検出ゾーン
は、高さが８走査線分であり、８番目のTV走査
線の終わりで、積分されたビデオ信号は、Ａ／Ｄ
コンバータへ送られ、デジタル値に変換される。
従つて、前の7TV走査線中は、そのＡ／Ｄコン
バータは、使用されず、不作動状態のままであ
る。多重カメラ装置の場合には、そのTVカメラ
の台数が各々の基本検出ゾーンの高さを定める走
査線の数を越えない限り、このような不作動時間
を利用して、他の多数のTVカメラに対応する他
の積分器からの積分されたビデオ信号をデジタル
値に変換するために、そのＡ／Ｄコンバータが使
用される。
第４図を説明すれば、８台の個々の監視TVカ
メラからのビデオ入力信号は、８個のビデオスイ
ツチ、クランプ／同期クリツパ及びビデオ増巾器
を経て８個の個々の演算増巾積分器へ送られる。
ビデオ入力信号は列ゲートパルスによりそれらの
各々の積分器へ同時に通される。
いずれの列においても、第１のTVカメラから
のビデオ入力信号は、列ゲートパルスによりそれ
に関連した演算増巾積分器へ通される。第１番目
のTV走査線から始めて第８番目の各列ゲートパ
ルスの終りに、積分器からの出力はＡ／Ｄコンバ
ータへマルチプレクスされそしてその２進等価値
に変換される。次いで、この２進数はその前に記
憶された値と比較され、変化が生じたかどうかが
決定される。次いで、積分器がリセツトされる。
同様に、第２のTVカメラからのビデオ入力信号
が同じ列ゲートパルスによつてそれに関連した演
算増巾積分器へ通される。第２のTV走査線から
始めて８番目の各列ゲートパルスの終りに、この
積分器からの出力がＡ／Ｄコンバータへとマルチ
プレクスされそしてその２進出力がその前に記憶
された値と比較される。次いで第２の積分器がリ
セツトされる。システムに接続された８台のTV
カメラの各々に対してこの技術が繰り返される。
８台のTVカメラの各々に対して、基本検出ゾ
ーンはその高さ及び巾が同じであるが、次々の
TVカメラに関連した基本検出ゾーンのマトリク
スはTV走査線１本づつずらされていることが明
らかであろう。
以上の説明は本発明の基礎を簡単に示すもので
あり、本発明は特に第５図ないし第９図を参照し
て詳細に述べる。
監視TVカメラ２０からのビデオ信号はビデオ
プロセツサ２１へ送られ、このプロセツサはビデ
オ増巾器、クランプ／同期パルスクリツパ及びビ
デオレベル制御器を備えており、このビデオプロ
セツサからビデオ信号はミクサバツフア増巾器２
３に送られると共に同期パルス分離器２４にも送
られる。
同期パルス分離器２４においては、システムの
同期をとるために、ライン同期及びフレーム同期
パルスが入力ビデオ信号から分離される。クラン
プ回路により必要とされるバツクポーチクランプ
パルスも発生される。
ビデオプロセツサ２１からは増巾されたビデオ
信号が取り出され、この信号はミクサバツフア増
巾器２３へ送られるが、この増巾器では、検出窓
信号１６、エラーストローブ信号６２及び長方形
輪郭信号６３が監視カメラ２０からのビデオ信号
と混合され、一般のTVモニタ２５に表示され
る。
ビデオ増巾器からのビデオ信号は、ビデオ信号
から同期パルスが除去されそしてゼロボルトの帰
線消去レベルが確立されるまでは調整された直流
電圧にクランプされる。
入力ビデオ信号の１部分がポテンシヨメータに
よつて取り出されそして電子レンズ口径制御器２
６へ送られる。
ビデオ信号はクランプ／同期クリツパ回路から
ビデオレベルポテンシヨメータを介して取り出さ
れてアナログビデオスイツチ２７へ送られ、ここ
でビデオ信号は列ゲートパルス７５によつてこの
ビデオスイツチを通過して演算増巾積分器２８へ
送られる。
ビデオスイツチからの出力は演算増巾積分器２
８において或る選択された数の走査線に対して積
分される。積分器２８は或る決められた時定数を
有している。アナログスイツチを用いてこの積分
器がその初期状態にリセツトされる。
積分器２８からの出力電圧は、アナログ―デジ
タルコンバータ２９の全ダイナミツクレンジを利
用するように調整されることが重要である。これ
は、出力がフロントパネルのメータで監視される
ようなピーク検出器を備えたビデオレベルモニタ
３０によつて行なわれる。積分器２８へのビデオ
レベルはメータがフルスケールの読みになるよう
に“ビデオレベル”ポテンシヨメータによつて調
整される。
第６図に示された列ゲートパルス発生器３１
は、ライン同期パルスが左縁用の単安定マルチバ
イブレータ３５をトリガし、そのパルス巾によつ
て列発振器３６が禁止されると共に第１列の開始
点が制御されるように構成されている。列発振器
３６の周波数は３マイクロ秒のような或る選択さ
れた周期を与えるように調整される。この発振器
からの出力はゲート３７を経て列カウンタ３８へ
送られ、この４段２進カウンタ３８において列周
波数がカウントされそしてその出力は４ビツトの
大きさ比較器４２において或る選択された列数と
比較される。カウントが或る選択された列数より
大きい時には、Ａ＜Ｂ出力の高―低遷移によりカ
ウンタ３８へのそれ以上のクロツクパルスが禁止
され、カウンタ３８は次のライン同期パルスによ
つてリセツトされる。又、このカウンタ３８から
の４ビツト２進出力は検出窓メモリ５０のワード
アドレスを与える。
TVフレームはプログラム可能なフレームカウ
ンタ４０でカウントされ、このカウンタ４０には
“列”スイツチ４１の２進設定値が最初にロード
され、そしてこのカウンタ４０は、カウントゼロ
に達するまで各々のフレーム同期パルスによつて
カウントダウンし、カウントゼロに達すると、カ
ウンタ４０には列スイツチ４１の設定値が自動的
にロードし直されそしてプロセスを繰り返す。従
つてカウンタ４０は状態Ｎないし１を経て作動を
繰り返す。カウンタ４０からの２進出力は４ビツ
トの大きさ比較器３９において列カウンタ３８か
らの２進出力と比較される。２つのカウントが一
致すると、巾が列発振器３６の周期に等しい列ゲ
ートパルス７５がＡ＝Ｂ出力から発生される。
更に別のプログラム可能なカウンタ４５は、全
ての基本検出ゾーン１５の高さを定める走査線の
本数を制御する。このカウンタ４５はフレーム同
期パルスによつてリセツトされ、画像の上部から
TV走査線のカウントを開始する。各々の基本検
出ゾーン１５の高さを定める走査線の本数はスイ
ツチ組立体によつてプログラムされる。分割比は
１から15までの範囲内でセツトされるが、基本検
出ゾーンメモリ４９の容量により、或る選択され
た本数のTV走査線より成る最小高さが指示され
る。
基本検出ゾーン１５の行は８段の２進行カウン
タ４６でカウントされ、このカウンタはフレーム
同期パルスによつてリセツトされ、表示の上部か
ら行のカウントを開始する。最初の６個の２進出
力のみが基本検出ゾーンメモリ４９及び検出窓メ
モリ５０の行アドレスとして用いられる。
各々の基本検出ゾーン１５に対する最後の列ゲ
ートパルス７５の後縁により単安定マルチバイブ
レータがトリガされ、このマルチバイブレータは
１マイクロ秒の変換開始パルスを発生し、このパ
ルスはアナログ―デジタル変換を開始させる。
変換時間が25マイクロ秒という比較的低速のア
ナログ―デジタルコンバータ２９は、積分器２８
からの電圧出力（基本検出ゾーン１５に対して積
分されたビデオ信号に相当する）をその８ビツト
デジタル等価値に変換するのに適している。アナ
ログ―デジタル変換は変換開始パルスによつて開
始され、アナログ―デジタルコンバータはただち
に出力BUSYを負にする。この出力BUSYの正
への移行は、アナログ―デジタル変換が完了して
デジタル化された値が内部ラツチにストアされた
ことを示す。この８ビツト出力は、演算論理ユニ
ツト４８において、同じ基本検出ゾーン１５に対
して基本検出ゾーンメモリ４９に既に記憶されて
いる値と比較され、ビデオ信号に変化が生じたか
どうかが決定される。
アナログ―デジタルコンバータ２９からの信号
BUSYの正への移行により単安定マルチバイブ
レータがトリガされ、その出力パルスの巾は約14
マイクロ秒にセツトされており、このパルスは積
分器２８をその初期状態にリセツトさせて、次の
基本検出ゾーン１５を積分する用意をさせる。
積分器２８としては反転演算増巾器が使用さ
れ、その入力電圧はゼロボルトに対して常に正で
あるから、積分器２８からの出力は常に負であ
る。このため、積分器のキヤパシタにまたがるア
ナログスイツチはゼロボルトと例えば12ボルトの
負電圧との間で作動せねばならない。電圧レベル
変換器は正の出力リセツトパルスを負に向かうパ
ルスに変換する。
各々の基本検出ゾーン１５の８ビツトデジタル
等価値は最初に1024×８ビツトのCMOSランダ
ムアクセスメモリ４９に記憶される。これらの値
は、常時場面に入つたり出たりするように動く物
体や、周囲の光レベルのゆつくりとした変化や、
TVカメラ内の熱ドツトを補償するように周期的
に更新される。基本検出ゾーン１５は、プログラ
ム可能なフレームカウンタ４０及び行カウンタ４
６からの２進出力によつてアドレスされる。
メモリ更新制御器３２はプログラム可能なメモ
リ更新カウンタを含み、その出力は書き込みパル
ス論理装置３３に与えられ、これは書き込みパル
スを基本検出ゾーンメモリ４９へ通す。プログラ
ム可能なフレームカウンタ４０からの出力周波数
は最初に10で分割され、そしてメモリ更新カウン
タへ送られる。従つてメモリ更新速度は選択され
た列数の関数である。２ないし14列に対するメモ
リ更新速度・対・メモリ更新スイツチ設定値を以
下の表１に示す。
【表】 基本検出ゾーンメモリ４９は、手前の値が現在
の値と比較されて全てのTVフレームが能動的に
使用されるまでは更新されないことを注意すべき
である。
演算論理ユニツト４８は、８ビツト減算器と、
ここからの桁上げビツトにより制御される８ビツ
ト加算／減算器との２つの部分に分けられる。
各々の基本検出ゾーン１５に対し基本検出ゾーン
メモリ４９に既に記憶されている８ビツト値
（Ｂ）が、アナログ―デジタルコンバータ２９か
らの現在値（Ａ）から減算される。Ａ−Ｂの結果
が負であれば、演算論理ユニツトの第１部分から
の桁上げビツトがその第２部分を加算器として働
かせ、ＡとＢとの差が、フロントパネルの指操作
ホイールスイツチから得られた４ビツトの２進化
10進（BCD）感度設定値に加算される。上記の
差が感度設定値より大きければ、第２部分から負
の結果が生じる。これによりエラーストローブ信
号６２が発生される。
第１部分からのＡ−Ｂの結果が正であれば、第
２部分は減算器として働くようにされ、ＡとＢと
の差が感度設定値から減算される。この場合も、
その結果が負であれば、エラーストローブ信号６
２が発生される。
特に第７図を参照して説明する本発明の像移動
検出器は、検出窓１６を利用者がプログラムでき
るという特独の考え方を特徴とするものであり、
これは各々の基本検出ゾーン１５に１ビツトが割
り当てられた個別の1024×１ビツトランダムアク
セスメモリ（RAM）５０によつて達成される。
或るメモリ位置が論理ゼロにセツトされた場合に
は、そのアドレスに関与した基本検出ゾーン１５
が検出窓１６から除去され、そして論理１にセツ
トされた場合には、その基本検出ゾーン１５が窓
１６に含まれる。
検出窓１６は長方形形成器５１を用いることに
よつて構成され、長方形の高さ、巾及び位置は基
本検出ゾーン１５のブロツクを取り巻くように調
整される。このブロツクは、挿入・除去論理装置
５３に接続された挿入／除去スイツチ５２を挿入
モードに入れて瞬時作動ボタン“窓ストア”６０
を作動することにより検出窓１６に加えられる。
或いは又、除去モードにおいては、このブロツク
が検出窓１６から除去される。
長方形の位置、高さ及び巾はフロントパネルに
ある４つのポテンシヨメータ５５，５６，５７及
び５８によつて制御される。長方形の細い輪郭線
６３が形成されてビデオ信号と混合され、基本検
出ゾーン１５のどの群が選択されたかが指示され
る。この輪郭線６３はフロントパネルのスイツチ
によりビデオ表示から除去されてもよい。
像移動検出器がオンにされた時にはメモリ５０
のランダムビツトパターンが自動的にクリヤされ
るが、停電の間には充電式のニツケルカドミウム
バツテリ６１にRAM５０を接続することによつ
て検出窓パターン１６が数時間保持され、バツテ
リ６１はこの目的のために給電するものが好まし
い。
各々の基本検出ゾーン１５の現在値は演算論理
ユニツト４８においてその手前の記憶された値と
比較される。これら２つの値の差の絶対値が感度
設定値を越えると、桁上げビツト即ちエラー信号
が発生されて、検出窓１６によるゲートを通され
て警報回路４７へ送られる。従つて、検出窓１６
内に生じる基本検出ゾーン１５に関与したエラー
ストローブ信号６２のみが、警報回路４７をトリ
ガする。又、検出窓１６内に生じるエラーストロ
ーブ信号６２はビデオ信号と混合されて、エラー
が生じた基本検出ゾーン１５にアンダーラインを
形成し、これについては第３図の線６２を参照さ
れたい。
これらのストローブ信号６２は２つの単安定マ
ルチバイブレータをトリガし、その一方は、最後
のエラーストローブ信号６２の後約２秒まで警報
を発し続ける可聴警報器を駆動する。他方のマル
チバイブレータは、接点がリアパネルにあるリレ
ーを駆動し、この接点は無人の使用目的に像移動
検出器を用いた場合にビデオレコーダを作動する
ようにされる。このマルチバイブレータも、最後
のエラー信号６２の後に約５秒間リレーを作動し
たままにするような再トリガ可能なモードで作動
する。
レンズ口径制御器２６を示した第８図について
説明すれば、ビデオプロセツサ２１からの直流復
帰ビデオ信号は、アナログスイツチ６５において
検出窓１６によるゲートを通されてピーク検出器
６６へ送られ、該検出器の出力はアナログスイツ
チ６７においてライン同期パルスによりチヨツプ
されて、人為的なビデオ信号が形成され、その振
巾は検出窓１６内のみに生じたピークビデオ信号
に比例する。この信号か、又は監視カメラから直
接送られたビデオ信号かのいずれかがスイツチ６
８によつて選択されてバツフア増巾器６９へ送ら
れ、これはレンズの電子口径制御器を駆動する。
以上の説明より、比較的低電力で作動でき、こ
の種のこれまでの装置に対する実質的な改良であ
るような改良された型式のビデオ像移動検出器が
提供されたことが明らかであろう。
特に第９図のブロツク図に示された多カメラ形
態においては、第５図に示された同期信号分離器
２４に代つて同期パルス発生器７２が用いられ、
このパルス発生器は各監視TVカメラ７３1ない
し７３8のライン及びフレーム周波数の同期をと
るためにライン及びフレームトリガパルスを発生
する。又、このパルス発生器は、ビデオ像移動検
出器を内部作動させるために、ライン及びフレー
ム同期パルス並びにラインバツクポーチクランプ
パルスも発生する。
像移動検出器に接続された各々の監視TVカメ
ラに対するビデオプロセツサ７４1ないし７４8に
は、ビデオ増巾器、クランプ／同期クリツパ、ビ
デオレベルポテンシヨメータ、ビデオスイツチ、
演算増巾積分器、及び電圧レベル変換器が各々設
けられる。列ゲートパルス７５の発生は、カメラ
が１台の場合の構成と同じである。このゲートパ
ルスは全てのビデオスイツチに並列に与えられ
る。
各々の演算増巾積分器からのアナログ出力はマ
ルチプレクサ７６へ送られ、次いでＡ／Ｄコンバ
ータ７７へ送られる。マルチプレクス作動は、セ
ツトアツプマルチプレクサ７８からの２進出力に
よつて制御される。セツトモードにおいては、表
示アドレス７９が選択されてＡ―Ｄアナログマル
チプレクサ７６に送られる。このアドレスは、ビ
デオレベルモニタ８０のビデオレベルメータを観
察することによりビデオレベルポテンシヨメータ
を調整できるように、いずれかの積分器からの出
力を選択するようにセツトされる。作動モードに
おいては、基本検出ゾーンの高さカウンタ８１か
らの２進出力がＡ―Ｄアナログマルチプレクサ７
６へ送られる。高さが８本のTV走査線にセツト
された時には、このカウンタ８１が列ゲートパル
ス７５によつて増加され、状態０ないし７を経て
作動を繰り返し、積分器の出力を順次にＡ／Ｄコ
ンバータ７７へ向ける。
この形式の装置においては、各々の列ゲートパ
ルス７５の後に、Ａ／Ｄ変換開始パルスが発生さ
れる。従つて、Ａ／Ｄコンバータ７７は各走査線
ごとに作動する。各Ａ／Ｄ変換の終りにリセツト
パルスが発生される。
リセツトパルスは、リセツトマルチプレクサ８
２により適当な演算増巾積分器をリセツトするよ
うにデマルチプレクスされる。デマルチプレクス
作動はセツトアツプマルチプレクサ７８からの２
進出力により制御される。セツトモードにおいて
は、表示制御器８３からの表示アドレス７９がリ
セツトデマルチプレクサ８２へ送られる。固定ア
ドレスをセツトすると、システムが単一TVカメ
ラシステムとしてふるまうようにされると共に、
８台のTVカメラのいずれか１台を選択すること
ができる。作動モードにおいては、各々の積分器
は、その出力がＡ／Ｄコンバータ７７へマルチプ
レクスされてその２進等価値に変換された後に順
次リセツトされる。
図示された例において、８台のTVカメラの基
本検出ゾーン１５をデジタル化することにより作
り出されるデータを受け入れるには、基本検出ゾ
ーンメモリの容量を単一カメラ構成の８倍に増加
しなければならない。実際上、基本検出ゾーンメ
モリ８５は８個の1024×８ビツトセグメントに分
けられており、各セグメントがTVカメラの２進
アドレスによつて選択される。セツトモードにあ
る時は、この２進アドレスが静的に与えられてシ
ステムを単一カメラ構成として効果的に作動させ
る。作動モードにおいては、８台のTVカメラの
各々に組合わされたメモリセグメントがTVカメ
ラのアドレスラインによつて選択される。
各々の基本検出ゾーン１５に対する現在のデジ
タル化出力は、前記したように演算論理ユニツト
８６において、その前に記憶された値と比較され
る。これら２つの値の差の絶対値が感度設定値を
越えた場合には桁上げビツトが発生される。各々
のTVカメラに対する色々な感度設定値を許容す
るように感度設定値がマルチプレクスされる。桁
上げビツトは警報メモリ８９及び表示検出窓メモ
リ８８の出力により個々にゲートを通される。
これら２つのメモリは同じものであり、各メモ
リに記憶される検出窓特性を定めるデータも同じ
ものである。又、各メモリは８個のセグメントに
区分けされ、各セグメントが各TVカメラに指定
されるものと考えられる。検出窓の形状はセツト
モードにおいて構成される。このモードにおいて
は、TVカメラアドレス及び表示アドレス７９が
同じものであり、各TVカメラに対して個々の検
出窓１６を構成できるように静的に与えられる。
作動モードにおいては、警報検出窓メモリ８９
がセツトアツプマルチプレクサ７８からの出力に
よつてアドレスされる。演算論理ユニツト８６に
より発生される桁上げ即ちエラー信号は、適当な
TVカメラに組合わされた検出窓１６によるゲー
トを通される。
表示検出窓メモリ８８は表示制御器８３により
決定された速度でサイクルを繰り返す。このアド
レスは固定であるか或いはプリセツトされた速度
で繰り返されるかのいずれかである。その目的
は、選択されたビデオ表示に重畳するように検出
窓パターン１６を出力することである。エラーの
ある基本検出ゾーン１５にアンダーラインを形成
するストローブ信号６２は、演算論理ユニツト８
６からの桁上げ信号で表示検出窓メモリ８８の出
力をゲート９１に通すことにより発生される。
８個の監視TVカメラのいずれか１つからのビ
デオ信号がビデオ表示マルチプレクサ９０におい
て選択され、そして適当な検出窓１６及びアンダ
ーラインストローブ６２が重畳されてTVモニタ
に表示される。選択は表示制御器８３からの表示
アドレスによつて制御される。
表示制御器８３は次のように作動する。
(a) 繰り返しモード。表示アドレスがプリセツト
速度で２進シーケンス０―７を経て進み、各
TVカメラからの出力を順次表示すると共に、
その適当な検出窓１６が重畳される。
(b) セツトアツプモード。或る一定の２進数が表
示アドレスに与えられて、いずれかのTVカメ
ラからのビデオを選択して表示し、ビデオレベ
ルを設定すると共に検出窓１６を構成する。
(c) 警報開始モード。警報器が表示アドレスをセ
ツトし、エラーを生じたTVカメラからのビデ
オ信号を表示する。
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