KR100377517B1

KR100377517B1 - 물체의 촬영조건에 따른 감시용 텔레비젼카메라의제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치

Info

Publication number: KR100377517B1
Application number: KR10-2000-0008996A
Authority: KR
Inventors: 스미요시마사노리; 우에다히로타다; 네기시마사미
Original assignee: 히다치덴시 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2003-03-26
Also published as: JP2000253386A; EP1035510A3; EP1035510A2; JP3681152B2; KR20000058169A

Abstract

텔레비젼카메라를 사용하여 감시영역을 촬영하고, 상기 감시영역내에 대한 진입물체를 감시하는 감시기록장치에 있어서의 텔레비젼카메라의 제어방법에 있어서, 상기 텔레비젼카메라(1)에 의하여 순차 촬상된 상기 감시영역에 관한 각 입력화상에 있어서 진입물체를 검출함과 동시에 상기 검출된 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 검출하고, 상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어한다.

Description

물체의 촬영조건에 따른 감시용 텔레비젼카메라의 제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치{CONTROL METHOD AND APPARATUS OF MONITORING TELEVISION CAMERA ACCORDING TO PHOTOGRAPHING CONDITIONS OF OBJECT, AND IMAGE MONITORING AND RECORDING APPARATUS}

본 발명은 인물 등 물체의 진입 등을 텔레비젼카메라(television camera)에 의하여 감시하는 감시용 텔레비젼카메라의 제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치에 관한 것으로, 특히 진입물체의 촬영조건에 따른 촬영을 행하는 감시용 텔레비젼카메라의 제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치에 관한 것이다.

진입자, 즉 인물 등의 물체의 진입을 감시하는 종래의 일반 감시장치에 있어서는, 감시용 텔레비젼카메라에 의하여 촬영한 화상데이터를 VTR이나 하드디스크(harad disc)등의 기록장치에 기록한다. 오퍼레이터(operator)는 그후 상기 기록된 화상데이터(data)중에서 필요로 하는 화상데이터, 즉 진입자를 검출하여 표시장치에 표시시킨다. 이와 같은 화상데이터중에서 진입자를 검출하는 방법으로서는 예를 들어 진입자의 상을 포함하지 않는 배경화상과 진입자의 상을 포함하는 입력화상의 차로부터 진입자의 상을 검출하고, 상기 검출한 진입자의 상의 에지(edge)화상을 검출하도록 하여 진입자를 검출하도록 한 것이 있다. 그와 같은 검출방법은 예를 들어 JPA-09-073541에 대응하는 '96.5.7에 파일된 U.S.Patena Serial No. 08/646018 및 유럽특허출원 No.96303303.0 등에 개시되어 있고, 또 촬영화상으로부터 물체의 에지화상을 검출하는 방법은 일본공업기술센터(center)편 “컴퓨터(computer)화상처리입문" 종합연구소출판, 1985년 3월10일 발행, pp.118-125에 기재되어 있다.

이와 같은 감시장치는 여러 장소에 설치된다. 예를 들어 은행, 편의점 (convenience store)등의 점포내, 건축현장이나 댐(dam), 기지, 비행장 등의 출입금지구역 등이 있다. 이와 같은 장소에 있어서 진입물 또는 진입자는 촬상화면내에 있어서 각종 활동을 한다. 또 진입물 또는 진입자 등의 촬영조건도 다양하게 변화한다.

여기서 감시용 텔레비젼카메라의 촬상조건이 일정한 경우에는 입력화상의 상태에 따라서는 진입물체 등을 적정하게 검출할 수 없을 염려가 있다. 예를 들어 감시용 텔레비젼카메라의 셔터(shutter)속도(전자셔터속도)가 일정한 경우에 있어서는 입력화상에 있어서의 진입물체의 움직임이 빠른 경우, 기록한 화상중에 있어서의 진입물체의 화상이 흔들려(불선명하게 됨)진입물체의 화상을 정확하게 검출할 수 없다. 또 감시용 텔레비젼카메라의 조리개값이 일정한 경우에 있어서는 입력화상의 배경의 밝기에 따라서는 진입물체의 촬영화상이 지나치게 밝아 하얗게 되거나, 지나치게 어두어 진입물체의 화상을 정확하게 검출할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적(aim)은 상기 종래기술의 문제점을 해소하도록 이루어진 것으로, 진입물체의 촬영조건에 따라 상기 진입물체의 적절한 촬영을 행할 수 있는 감시용 텔레비젼카메라의 제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 영상감시 기록장치의 실시예의 구성예를 나타내는 블럭도,

도 2A-2E는 본 발명에 있어서 진입물체의 화면상에서의 이동량을 구하는 방법 등을 설명하기 위한 도,

도 3은 본 발명에 있어서 감시영역내에 이동속도가 다른 2개의 진입물체가 존재하는 경우에 관한 제어를 설명하기 위한 도,

도 4는 도 1의 조작패널의 구성예를 나타내는 도,

도 5는 본 발명에 있어서의 텔레비젼카메라의 셔터속도 및 조리개값을 제어하는 방법의 예를 나타내는 플로우차트,

도 6A-6F는 도 5의 플로우차트의 동작을 설명하기 위한 입력화상도,

도 7은 진입물체의 화면상의 이동속도와 셔터속도의 최적치의 관계를 나타내는 테이블예를 나타내는 도,

도 8은 도 5의 플로우차트의 변형예를 나타내는 도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일면에 의하면, 감시영역내에 대한진입물체를 감시하는 텔레비젼카메라의 제어방법은,

(a) 상기 텔레비젼카메라에 의하여 순차 촬상된 상기 감시영역에 관한 입력화상에 있어서 진입물체를 검출하는 스텝과;

(b) 상기 검출된 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 검출하는 스텝과;

(c) 상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어하는 스텝을 구비한다.

즉, 본 발명의 일 예에 있어서는, 텔레비젼카메라로부터의 촬영화상으로부터 화상인식에 의하여 진입물체의 화상을 검출하고, 상기 검출한 진입물체의 화상의 단위시간내의 입력화상내에서의 이동거리로부터 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 검출하도록 하고, 상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 적정치로 제어하는 것이다.

이에 따라 입력화상에 있어서의 진입물체의 움직임이 빠른 경우에도 기록한 화상중에 있어서의 진입물체의 화상이 흔들리는(불선명하게 됨)일 없이, 진입물체의 화상을 정확하게 검출할 수 있다.

또 본 발명의 다른 일 예에 있어서는, 텔레비젼카메라로부터의 촬영화상으로부터 화상인식에 의하여 진입물체의 화상을 검출하고, 상기 검출한 진입물체의 근방(주위)화상의 밝기(휘도) 또는 진입물체 자신의 화상의 밝기(휘도)를 검출하고, 상기 검출된 밝기에 따라 상기 텔레비젼카메라의 조리개를 제어하는 것이다.

이에 따라 입력화상의 배경의 밝기에 의하여 진입물체의 촬영화상이 지나치게 밝아 하얗게 되거나, 지나치게 어둡다는 것이 방지되어 진입물체의 화상을 정확하게 검출할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 감시용 텔레비젼카메라의 제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 영상감시 기록장치의 실시예의 구성예를 나타내는 블록도(block diagram)이다. 도 1에 있어서 1은 감시영역을 촬영하는 감시용 텔레비젼카메라이며, 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)에 의하여 제어되고, 점포, 출입금지지구 등, 각종 감시대상개소에 설치된다. 2는 모니터(monitor)로서 이 감시용 텔레비젼카메라(1)로부터의 영상을 표시하거나, 텔레비젼카메라(1)의 영상을 기록한 후에 상기 기록영상을 재생한 화상을 표시한다. 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)는 이하의 구성요소 301-3091 및 이들을 접속하는 버스(bus)(310)로 구성된다. 301은 CPU(central processing unit)을 포함하고, 메모리(memory)(302)내의 소프트웨어프로그램(software program)에 따라 감시용 텔레비젼 제어기록장치 (3) 전체의 제어를 행하는 제어장치이다. 메모리(302)는 ROM(read only memory)나 RAM (random access memory)등으로 구성되고, 상기한 프로그램을 저장(store)함과 동시에, 화상데이터를 일시적으로 저장한다. 303은 화상인식부로, 예를 들어 소프트웨어로 구성된다. 304는 통신제어부로, 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)와 텔레비젼카메라(1) 사이의 통신을 행한다. 305는 비디오인터페이스(video interface), 306은 기억장치, 307은 프레임버퍼메모리(frame buffer memory), 308은 모니터, 309는 입력장치, 310은 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)내의 이들 각 구성요소와 제어장치(301)를 접속하는 버스이다.

다음에 이들 각 구성요소에 관하여 설명한다.

비디오인터페이스(305)는 화상신호입력 인터페이스(도시 생략)와 화상신호출력 인터페이스(도시 생략)를 가진다. 이들 각 인터페이스는 출력단자(3052)를 거쳐 모니터(2)에 접속되고, 입력단자(3051)를 거쳐 감시용 텔레비젼카메라(1)와 접속된다. 비디오인터페이스(305)는 감시용 텔레비젼카메라(1)로부터 보내여져 온 동작화상을 이 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)로 처리하는 포맷(format)(예를 들어, MPEG, Motion-JPEG 등)으로 변환하여 제어장치(301), 화상인식부(303)에 보냄과 동시에, 기억장치(306)에도 보내어 기억시킨다.

또 비디오인터페이스(305)는 기억장치(306)에 저장된 화상 등의 신호정보, 또는 텔레비젼카메라(1)로부터의 화상정보를 모니터(2)에 출력하여 표시시킨다. 화상인식부(303)는 텔레비젼카메라(1)로부터 보내여져 온 동작화상으로부터 진입물체가 존재하는 지의 여부를 판정하여, 진입물체를 검출한 경우에는 상기 검출한 진입물체의 화상으로부터 상기 진입물체 자신의 밝기 또는 그 근방의 밝기 및 상기 진입물체의 이동속도를 검출한다. 제어장치(301)는 이 검출된 밝기와 이동속도에 의거하여 감시용 텔레비젼카메라(1)의 촬영조건, 즉 전자셔터의 셔터속도 및 조리개값의 최적치를 구하고, 이들 최적치의 제어신호를 생성하여 통신제어부(304)를 거쳐 텔레비젼카메라(1)에 주고, 전자셔터의 셔터속도 및 조리개값을 적정치로 제어한다.

화상인식부(303)의 동작에 있어서는 후에 상세하게 설명한다.

입력장치(309)는 각종 제어정보를 입력하기 위한 입력수단, 예를 들어 조작패널(3091)을 가지며, 조작패널(3091)은 각종 기록모드, 재생제어 등을 위한 스위치, 예를 들어 버튼스위치(button switch)를 가진다. 즉 예를 들어 도 4에 나타내는 바와 같이, 조작패널(3091)은 기억장치(306)에 기록된 화상의 재생을 지시하는 재생버튼(201), 각종 메뉴를 선택하여 지시하는 메뉴버튼(202), 텔레비젼카메라(1)로부터의 영상신호를 기억장치(306)에 기록하는 것을 지시하는 녹화버튼(203) 기록데이터에 "북마크(index or book mark)" 등의 마크를 텔레비젼카메라(l)로부터의 영상신호에 중첩하여 기록하기 위한 북마크 세트버튼(211), 재생중에 누름으로써 전방향(forward direction)의 재생화상의 가장 가까운 북마크 위치까지 서치 (search)를 자동적으로 행하는 “북마크+" 버튼(209), 재생중에 누름으로써 역방향 (backward direction)의 재생화상의 가장 가까운 북마크의 위치까지 서치를 자동적에 행하는 "북마크"버튼 (210)을 가진다. 기록의 정지는 예를 들어 녹화버튼(203)을 다시 누름으로써 이루어진다. 또 재생의 정지는 예를 들어 재생버튼(201)을 다시 누름으로써 이루어진다.

조작패널(3091)로부터의 조작입력은 제어장치(301)로 보내지고, 제어장치 (301)로부터 대응하는 구성요소에 제어신호로서 주어져 조작입력에 대응하는 제어가 행하여진다.

기억장치(306)에는 진입물체가 촬영된 화상데이터 및 상기 진입물체가 촬영된 일시가 기록된다. 기억장치(306)로서는 예를 들어 HDD(hard disc drive)기록장치, DVD(digital video disc)기록장치, 또는 타임랩스VTR(time lapse video taperecorder)등으로 좋고, 또는 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)에 네트워크 (network)를 거쳐 접속된 리모트파일(remote file)이더라도 좋다. 또 이와 같은 기억장치를 복수조합시킨 것이더라도 좋다. 기억장치(306)에 기억되는 화상데이터는 저장시에 압축되고, 재생(출력)시에는 신장처리된다. 단, 화상데이터의 압축은 본 발명에 있어서 필수적인 요건은 아니고, 기억장치(306)의 용량이 충분히 크면 비압축데이터를 기억장치(306)에 저장하도록 하여도 좋다.

이어서 감시용 텔레비젼 제어기록장치(3)의 동작에 관하여 상세하게 설명한다.

도 4에 나타내는 조작패널(3091)상의 녹화버튼(203)을 누르면, 감시용 텔레비젼카메라(1)로부터의 입력영상신호는 비디오인터페이스(305)를 거쳐 화상인식부 (303)에 보내지고, 화상인식부(303)에 있어서 촬영화상내에서의 진입물체의 유무의 검출이 개시된다. 이때 진입물체의 검출방법으로서는 예를 들어 배경의 화상과, 현재 입력된 화상의 차를 구함으로써 검출하는 등의 주지의 방법으로 충분히 가능하다. 이와 같은 검출방법은 예를 들어 상기한 U.S.Patent Serial No.08/646018 등에 개시되어 있다. 이와 같이 하여 화상인식부(303)가 검출처리를 실행하고 있는 과정에서 진입물체를 검출한 경우에는 화상인식부(303)로부터의 신호에 의하여 제어장치(301)는 상기 진입물체를 포함하는 화상데이터와 함께 상기 진입물체를 검출한 일시와, 상기 화상내에 있어서의 상기 진입물체의 검출개시점, 검출중간점, 검출종료점 등의 정보를 기억장치(306)에 기록한다.

이와 같이 하여 이러한 녹화작업은 자동적으로 계속한다. 본 실시예에 있어서는 이와 같이 진입물체를 검출하였을 때에만 카메라(1)에 의한 화상데이타를 기억장치(306)에 기록하도록 한다.

또한 기억장치(306)의 기록용량이 충분히 크면, 진입물체의 검출의 유무에 상관없이 연속적으로 카메라(1)로부터의 화상데이터를 기억장치(306)에 기록하도록 하여도 좋다. 또는 진입물체가 검출되어 있지 않는 동안은 카메라(l)로부터의 화상데이터의 기록프레임(frame)의 샘플링레이트(sampling rate)를 낮게하고, 진입물체가 검출되어 있는 동안은 기록프레임의 샘플링레이트를 높게 하도록 하여도 좋다. 예를 들어 NTSC 방식의 경우에 있어서는 진입물체가 검출되어 있지 않은 동안은 카메라(1)로부터의 화상데이터의 기록프레임을 kX33msec(k은 2이상의 정수)간격으로 샘플링하여 기억장치(306)에 기록하고, 진입물체가 검출되어 있는 동안은 카메라(1)로부터의 영상데이터의 기록프레임을 33msec 간격으로 샘플링하여 기억장치(306)에 기록하여도 좋다. 진입물체의 검출의 유무에 관계없이 연속적으로 카메라(1)로부터의 화상데이터를 기록하도록 한 경우에는, 상기한 바와 같이 진입물체를 검출하였을 때 그 기록데이터에 「북마크」를 자동적으로 중첩기록하도록 할 수 있다. 그것에 의하여 나중에 녹화화상으로부터 진입물체를 검색할 때 편리하다. 또한 「북마크」는 오퍼레이터가 녹화중 또는 재생중에 북마크 버튼(211)을 누름으로써 수동으로 입력하도록 하여도 좋다.

여기서 본 발명에서는 카메라(1)로부터의 화상데이터를 화상인식부(303)에 의하여 화상인식함으로써 진입물체의 촬영화면(화상)내에 있어서의 이동속도를 검출하고, 상기 검출된 이동속도에 따라 감시용 텔레비젼카메라(1)의 전자셔터의 스피드를 제어하는 기능을 설치하고 있다. 이것은 셔터속도에 대하여 피사체(진입물체)의 속도가 빠른 경우에는 기록된 진입물체의 화상이 흘들려(불선명하게 되어) 보기 어렵게 되는 것을 방지하기 위함이다.

또한 본 발명에 있어서는 화상인식부(303)에 의하여 검출된 진입물체 자신의 밝기 또는 그 근방의 밝기를 검출하고, 그 검출된 밝기에 따라 감시용 텔레비젼카메라(1)의 조리개(도시 생략)를 제어하는 기능을 설치한다. 이것은 셔터속도를 변환함으로써 조리개값에 대하여 피사체(진입물체)가 어두운 경우에는 진입물체의 영상이 극단적으로 어둡게 되고, 경우에 따라서는 새까맣게 되고, 반대로 진입물체가 밝은 경우에는 진입물체의 영상이 새하얗게 된다는 것을 방지하기 위해서다.

이와 같은 셔터속도 및 조리개값의 제어는 감시카메라의 기능을 발휘하기 위하여 매우 중요한 것이다.

이와 같은 제어를 행하기 위한 제어장치(301)의 처리동작예를 나타낸 것이 도 5의 플로우차트이다.

처음에 조작패널(3091)상의 녹화버튼(203)을 누르면, 감시용 텔레비젼카메라 (1)로부터의 1 프레임분의 입력영상신호는 비디오인터페이스(305)를 거쳐 화상인식부(303)에 보내여지고, 화상인식부(303)에 있어서 촬영화상내에 있어서의 진입물체의 유무검출이 개시된다(스텝 50). 진입물체의 유무검출은 아래와 같이 행한다. 먼저, 도 6A에 나타내는 것같은 진입물체가 존재하지 않는 배경화상을 미리 촬영하여 예를 들어 화상인식부(303)내에 보존해 둔다. 이어서 상기 배경화상(도 6A)과 화상인식부(303)에 텔레비젼카메라(1)로부터 새롭게 입력된 프레임화상(도 6B)의차를 구한다. 여기서 입력프레임화상에 도 6B에 나타내는 바와 같이 진입물체(진입자)(100n)가 비치고 있는 경우에는 도 6C에 나타내는 바와 같이, 차이의 화상으로서 진입물체(100n)만의 화상이 얻어진다. 이렇게 하여 화상인식부(303)에 의하여 진입물체를 검출한 경우(스텝 52), 진입물체화상의 에지를 검출하고 (스텝 54), 또한 상기 프레임화상보다 이전 프레임의 화상 사이에서 진입물체의 에지위치를 비교하여 진입물체의 화면상(촬영화상내)에서의 이동량(이동속도)을 산출한다(스텝 60).

또한 본 실시예에 있어서는 스텝 52에 있어서 진입물체를 검출하지 않은 경우에는 상기 진입물체가 검출되지 않은 프레임화상데이터를 기억장치(306)에 기록하지 않고 스텝 50으로 되돌아간다. 또한 지금까지 화상데이터를 기억장치(306)에 기록하고 있던 경우에는 화상데이타의 기록을 중지하여 스텝 50으로 되돌아간다.

한편, 스텝 52에 있어서 진입물체를 검출한 경우에는 진입물체화상의 에지를 검출하고(스텝 54), 또한 상기 진입물체가 검출된 프레임화상데이터 및 진입물체의 에지화상을 기억장치(306)에 기록하여 스텝 60으로 진행한다. 또한 지금까지 화상데이터를 기억장치(306)에 기록하고 있던 경우에는 화상데이터 및 에지화상의 기록을 계속하여 스텝 60으로 진행한다.

여기서 에지위치의 비교방법 및 진입물체의 화면상에서의 이동량(이동속도)을 구하는 방법의 일례를 도 2A-2E를 참조하여 설명한다.

도 2A-2E에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 640 ×480픽셀(pixel)로 구성되는 텔레비젼카메라(1)로부터의 입력화상은 복수(여기서는 일례로서 10 ×l0 = 100)의 영역으로 분할한다. 즉 도 2A-2E에서는 예로서 종횡 모두 10분할하고 있다. 도 2A-2E는 각각 시간 n, n+1, n+2, n+3, n+4에서의 텔레비젼카메라(1)로부터의 입력프레임화상과 배경화상의 차이인 화상의 에지(edge)화상(20, 21, 22, 23, 24)을 나타내는 것이다. 여기서 상기한 바와 같이 NTSC 방식의 경우에 있어서는 입력프레임의 주기는 33msec 이다. 시간(n)에서의 프레임화상(도 2A)에서는 진입물체는 검출되지 않는다. 시간(n+1)에서 감시텔레비젼카메라(1)의 시야에 진입물체가, 예를 들어 화면 오른쪽방향으로부터 왼쪽방향으로 진입하였다고 한다. 이때 진입물체는 예를 들어 도 2B에 나타내는 바와 같이, 화상(21)에 있어서 사선으로 표시된 영역의 블록군으로서 검출되어 그 왼쪽 끝의 에지(241)가 검출된다. 여기서 이 에지(241)의 위치가 검출개시점이며, 시간(n+1)이 검출개시시간이다. 다음에 시간 (n+2)에서 진입물체가 예를 들어 화면 왼쪽방향으로 더욱 이동하면, 도 2C에 나타내는 바와 같이, 그 왼쪽 끝의 에지(241)가 왼쪽방향으로 이동한 것으로써 검출된다. 마찬가지로, 시간(n+3, n+4)에서 진입물체가 예를 들어 화면 왼쪽방향으로 더욱 이동하면, 도 2D, 2E에 나타내는 바와 같이, 그 왼쪽 끝의 에지(241)가 더욱 왼쪽방향으로 이동한 것으로써 검출된다. 다음의 시간(n+5)에서 진입물체가 감시텔레비젼카메라(1)의 시야로부터 사라진 경우에는, 도 2C, 2D에 있어서의 에지(241, 242)가 검출중간점이며, 도 2E에 있어서의 진입물체의 오른쪽 끝의 에지(242)가 검출종료점이고, 시간(n+4)이 검출종료시간이다.

이와 같이 예를 들어 감시용 텔레비젼카메라(1)의 설치장소로부터 진입물체가 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하는 것으로 하면, 진입물체의 화면상의 속도는 단위시간내에서의 상기 에지의 화면내에서의 이동거리로서 얻어진다. 예를 들어 시간 (n+2)에 있어서는 상기 시간(n+2)에 있어서의 에지(241)의 검출위치와, 시간(n+1)에 있어서의 에지(241) 사이의 블록차(x1)로서 구한다. 마찬가지로, 시간(n+3)에 있어서는 상기 시간(n+3)에 있어서의 에지(241)의 검출위치와, 시간(n+2)에 있어서의 에지(241) 사이의 블록차(x2)로서 구한다. 또한 시간(n+4)에 있어서는 상기 시간(n+4)에 있어서의 에지(242)의 검출위치와, 시간(n+3)에 있어서의 에지(242) 사이의 블록차(x3)로서 구한다.

다음에 도 5의 플로우차트에 있어서 스텝 60에 있어서는 스텝 54에서 얻어진 스텝 50에서의 입력화상의 진입물체(100n)의 에지위치(도 6C)와, 기억장치(306)에 기록되어 있는 m초(p프레임:p는 2이상의정수)전의 입력화상(도 6D)의 진입물체 (1OOn-p)의 에지위치를 비교하여 이들 에지위치의 차(x1O), 즉 진입물체의 이동량을 구한다. 이때 그 이동량 즉, 에지위치의 차가 소정량보다 적은 지의 여부를 판정하여 적을 때에는 셔터속도 및 조리개값의 변경은 행하지 않고 스텝 50으로 되돌아간다(스텝 62). 이것은 진입물체의 이동량이 적은 경우에는 진입물체는 거의 이동하지 않기 때문에, 통상의 상태에서 최적으로 설정되어 있는 셔터속도 및 조리개값의 변경은 불필요하기 때문이다. 한편 에지위치의 차가 소정량 이상일 때에는 스텝 64이하의 처리로 진행한다(스텝 62). 또한 m초전의 입력화상에 진입물체가 검출되어 있지 않은 경우에는 스텝 50으로 되돌아간다.

스텝 64 이하의 처리에 있어서는, 제어장치(301)는 이동량에 따른 최적의 셔터속도를 구하여 통신제어부(304)로부터 감시용 텔레비젼카메라(1)에 대하여 제어신호를 주어 텔레비젼카메라(1)의 셔터속도를 구한 최적의 값으로 설정한다. 또화상인식부(303)는 검출된 진입물체 자신의 밝기 또는 그 근방의 밝기를 검출하여, 그 검출된 밝기에 따른 최적의 조리개값을 구하여, 통신제어부(304)로부터 감시용텔레비젼카메라(1)에 대하여 제어신호를 주어 텔레비젼카메라(1)의 조리개값을 구한 최적의 값으로 설정한다.

이하, 이와 같은 셔터속도 및 조리개값의 제어예를 도 5 등을 사용하여 설명한다. 입력화상을 기록할 때 화면상에서의 진입물체의 이동속도가 빠른 경우에는 진입물체의 화상은 흔들린다(불선명해짐). 여기서 진입물체의 실제의 속도가 느린 경우에도 진입물체의 위치가 감시용 텔레비젼카메라에 가까우면 화면상의 진입물체의 이동속도는 빨라지고, 반대로 실제의 속도가 빠른 경우에도 진입물체의 위치가 감시용 텔레비젼카메라로부터 멀면 화면상에서의 진입물체의 이동속도는 느려진다. 이 때문에 본 실시예에서는 진입물체의 이동속도를 화면상에서의 이동속도를 사용하여 판정한다. 따라서 화상인식의 기술을 사용하여 진입물체의 화면상에서의 이동속도를 구하고 상기 구한 이동속도에 따라 감시용 텔레비젼카메라의 셔터속도를 최적의 값으로 설정한다.

따라서 먼저, 화상인식부(303)는 기억장치(306)에 저장되어 있는 스텝 50에서의 입력화상(도 6E)을 기억장치(306)로부터 판독하여 입력하고(스텝 64), 상기 입력화상의 진입물체(100n)의 에지를 검출한다(스텝 66). 다음에 기억장치(306)에 기록되어 있는 예를 들어 1 프레임전의 입력화상(도 6F)의 진입물체(100n-1)의 에지위치를 비교하여(스텝 68), 이들 에지위치의 차(x11)(도 6F), 즉 진입물체의 이동량, 즉 진입물체의 화면상에서의 이동속도를 구한다(스텝 70). 이어서 구한 진입물체의 이동속도로부터 감시용 텔레비젼카메라의 셔터속도의 최적치를 구한다(스텝 72). 진입물체의 화면상에서의 이동속도로부터 셔터속도의 최적치를 구하는 방법으로서는 예를 들어 진입물체의 화면상의 이동속도와 셔터속도의 최적치의 관계를 미리 설정하여 양자의 관계를 나타내는 도 7과 같은 테이블(예를 들어, 2차원 테이블)을 미리 작성하여 두고, 이 테이블을 참조함으로써 구한다. 이와 같은 테이블은 예를 들어 메모리(302)내에 설치하여 좋다.

현재의 셔터속도가 이와 같이 하여 구한 셔터속도의 최적치와 다른경우에는, 제어장치(30l)는 감시용 텔레비젼카메라(1)에 대하여 제어신호를 출력하여 전자셔터의 셔터속도를 상기 구한 최적치로 설정하도록 지시한다. 또한 본 실시예에 있어서의 제어의 오동작을 막기 위하여, 상기한 스텝 54, 66에 있어서 검출된 에지의 블록수가 소정수(임계치:threshold value)이하 (예를 들어 2 또는 3블록 이하)의 경우에는 상기 검출된 에지는 바른 에지가 아닌 것으로 하여 처리대상으로 하지 않도록 하여도 좋다. 즉 예를 들어 도 2D, 2E에 있어서의 진입물체의 오른쪽 끝의 블록(242)의 수는 3으로 임계치 이하이기 때문에, 이들 블록(242)은 오른쪽 끝의 에지로 간주하지 않고，그 왼쪽의 블록(243)을 오른쪽 끝의 에지로 간주하여도 좋다. 따라서 상기한 스텝 54, 66에 있어서 진입물체의 오른쪽 끝 또는 왼쪽 끝의 에지가 검출되지 않은 경우에는 각각 스텝 50, 64으로 되돌아가도록 하면 좋다.

다음에 텔레비젼카메라(1)의 조리개값의 제어에 관하여 설명한다.

일반적으로는 화상인식에 의하여 진입물체를 검출한 경우, 그 화면전체의 휘도를 구하고, 이 구한 휘도에 따라 텔레비젼카메라(1)의 조리개값을 조정한다. 이것은 배경화상이 밝을 때 조리개를 조절하면, 진입물체의 화상은 어둡게 되고, 반대로 배경화상이 어두운 경우에 조리개를 개방하면, 진입물체의 화상은 새하얗게 되어 모두 진입물체의 판별이 어렵게 된다라는 사태를 막기 위함이다. 그러나 이와 같은 종래의 방법에서는 진입물체의 화상의 휘도를 적절하게 제어할 수 없어 진입물체의 화상의 판별을 충분히 행할 수 없다.

한편, 먼저 설명한 바와 같이 진입물체화상의 에지를 구하고, 이 에지내부(예를 들어 도 6B에 있어서의 영역 121)의 화소의 휘도를 구하여 이 구한 휘도에 따라 텔레비젼카메라(1)의 조리개값을 제어하도록 하여도 좋고, 본 실시예에서는 그와 같은 제어를 행한다. 즉 에지내부의 화소의 휘도가 높은 경우에는 조리개를 조절하고, 상기 휘도가 낮은 경우에는 조리개를 개방하도록 한다.

따라서 도 5의 플로우차트에 있어서, 스텝 76에 있어서는 스텝 54에서 얻어진 스텝 50에서의 입력화상의 진입물체(100n)의 에지내부(예를 들어 도 6B에 있어서의 영역 121)의 화소의 휘도를 구하고, 제어장치(301)는 상기 구한 휘도에 따른 최적의 조리개값을 구한다(스텝 78). 이어서 제어장치(301)는 통신제어부(304)로부터 감시용 텔레비젼카메라(1)에 대하여 제어신호를 주어 텔레비젼카메라(1)의 조리개를 상기 구한 최적의 값으로 설정한다(스텝 80).

진입물체화상의 에지내부의 화소의 휘도로부터 조리개의 최적치를 구하는 방법으로서는 예를 들어 진입물체의 에지내부의 화소의 휘도와 조리개의 최적치의 관계를 미리 설정하여 양자의 관계를 나타내는 도 7과 같은 테이블(예를 들어, 2차원테이블)을 미리 작성하여 두고, 이 테이블을 참조함으로써 구한다. 이와 같은 테이블은 예를 들어 메모리(302)내에 설치하면 좋다.

또한, 화상인식에 의하여 진입물체를 검출한 경우, 그 진입물체 화상의 근방 또는 주위(예를 들어 도 6B 에서의 영역 120 등)의 화소의 휘도를 구하여 이 구한 휘도에 따라 텔레비젼카메라(1)의 조리개값을 조정하도록 하더라도 좋다. 즉, 진입물체의 주위(근방)의 휘도가 높을 수록 조리개를 개방하고, 진입물체의 주위(근방)의 휘도가 낮을 수록 조리개를 조절하도록 한다. 이 경우에 있어서는 진입물체가 이동하더라도 그 주위의 밝기에 맞추어 조리개가 조정되기 때문에, 진입물체 주위의 휘도변화에 무관계하게 진입물체의 휘도를 적정하게 제어할 수 있다. 또 이 경우, 진입물체 주위의 휘도로서, 진입물체의 진행방향의 주위의 휘도에 따라 조리개를 제어하도록 하여도 좋다.

여기서 일반적으로 감시용 텔레비젼카메라(1)의 셔터속도와 조리개 사이에는 상관관계가 있다. 따라서 조리개 우선모드(apehure-priority mode)와 셔터속도 우선모드를 설치함으로써 셔터속도와 조리개의 최적의 값를 얻을 수 있도록 하여도 좋다.

따라서 도 4에 나타내는 조작패널(3091)에 예를 들어 조리개 우선모드와 셔터속도 우선모드를 선택하는 버튼(도시 생략)을 설치하고, 도 8의 플로우차트에 나타내는 바와 같이, 스텝 72와 78를 실행한 후, 조리개 우선모드와 셔터속도 우선모드중 어느 것이 선택되어 있는 지를 판정하여(스텝 82), 선택된 모드에 따라 셔터속도와 조리개를 최적의 값으로 제어하도록 한다. 이 경우에는 이동속도와 밝기와셔터속도와 조리개의 관계를 미리 설정하여 이들 관계를 나타내는 테이블을 미리 작성하여 두고, 이 테이블을 참조함으로써 구하도록 하면 좋다.

다음에 감시용 텔레비젼카메라(1)의 촬상범위(감시영역)중에 이동속도가 다른 2개의 진입물체(251, 252)가 존재하는 경우에 관한 제어에 관하여 도 3을 참조하여 설명한다.

예를 들어 도 3과 같이, 감시용 텔레비젼카메라(1)가 점포내를 감시하는 것으로, 화면의 오른쪽이 점포주인 출입구 왼쪽이 가게의 안쪽 끝(막다름)과 같은 경우에는 입구에 가까운 쪽의 영역에 있는 쪽의 이동물체(252)의 이동속도 및 그것 자신의 밝기(또는 그 근방의 밝기)에 따른 셔터속도와 조리개의 제어를 행한다. 그 이유는 이동물체(251)는 이미 오른쪽의 영역에서 검출되고, 검출결과에 의거하여 제어가 행하여지고 있기 때문이며, 따라서 이동물체(252)의 이동속도에 따른 셔터속도를 설정하는 쪽이 바람직하다. 이와 같이 감시용 텔레비젼카메라(1)의 설치위치의 상황에 따라, 검출된 복수의 물체에 우선순위를 붙이고, 그것에 따라 텔레비젼 카메라의 촬상조건을 맞추도록 한다.

또한 상기 실시예에 있어서, 다시 이동물체의 이동속도에 따라 카메라(1)로부터의 화상데이터를 화상기록부(303)에 기록하는 프레임레이트(frame rate)를 변경하도록 하여도 좋다. 즉 진입물체의 이동속도가 소정치 이상으로 된 경우에는 기록하는 프레임레이트를 올리도록 하고, 이동속도가 소정치 미만인 경우에는 기록하는 프레임레이트를 내리도록 한다. 통상, 감시장치에서는 장시간 화상을 기록하기 위하여 프레임레이트를 떨어뜨려 기록한다. 따라서 예를 들어 이동물체의 속도가 오른 경우에만 프레임레이트를 올리도록 제어하도록 화상기록부(303)를 제어하여도 좋다.

이상 설명한 실시예에서는 감시용 텔레비젼카메라를 1대로 하였으나, 복수대이어도 좋다. 이 경우에는 각 카메라의 영상신호에는 각 텔레비젼카메라 고유의 식별코드를 중첩한다.

또 본 발명은 감시장치뿐만 아니라, 또 기록 장치를 가지지 않은 텔레비젼 카메라로서도 사용할 수 있음은 물론이다.

Claims

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감시영역내에 대한 진입물체를 감시하기 위한 텔레비젼카메라의 제어방법에 있어서,

(a) 상기 텔레비젼카메라(1)에 의하여 순차 촬상된 상기 감시영역에 관한 입력화상에 있어서 진입물체를 검출하는 스텝;

(b) 상기 검출된 진입물체의 화상으로부터 해당진입물체의 에지를 검출하고(스텝 66), 현재의 입력화상에 있어서의 상기 진입물체의 에지위치와 이전의 입력화상에 있어서의 상기 진입물체의 에지위치의 차를 상기 진입물체의 상기 입력화상내에서의 단위시간의 이동속도를 얻는(스텝 70) 서브스텝을 포함하며,

상기 검출된 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 검출하는 스텝(도 5의 스텝 64-70);

(c) 상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어하는 스텝(스텝 72-74); 및

(d) 상기 스텝(a)에서 검출된 진입물체의 근방 또는 상기 진입물체 자신의 상기 입력화상내에 있어서의 밝기를 검출하고, 상기 검출된 밝기에 따라 상기 텔레비젼카메라의 조리개를 제어하는 스텝(스텝 76-80)을 포함하는 것을 특징으로 하는텔레비젼카메라의 제어방법 .
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제 3항에 있어서,

(e) 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록을 행하는 스텝(스텝 58); 및

(f) 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 진입물체가 검출되어 있지 않은 동안과 비교하여 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록주기를 짧게 하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법.
감시영역내에 대한 진입물체를 감시하기 위한 텔레비젼카메라의 제어방법에 있어서,

(a) 상기 텔레비젼카메라(1)에 의하여 순차 촬상된 상기 감시영역에 관한 입력화상에 있어서 진입물체를 검출하고;

(b) 상기 검출된 진입물체의 근방 또는 상기 진입물체 자신의 상기 입력화상내에 있어서의 밝기를 검출하고(스텝 76);

(c) 상기 검출된 밝기에 따라 상기 텔레비젼카메라의 조리개를 제어하는(스텝 78-80)것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법 .
제 6항에 있어서,

상기 스텝(b)는 상기 검출된 진입물체의 화상으로부터 상기 진입물체의 에지를 검출하고(스텝 66), 상기 입력화상내의 상기 에지의 바깥쪽 또는 안쪽의 밝기를 검출하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법.
제 7항에 있어서,

(d) 상기 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록을 행하는 스텝을 포함하는(스텝 58)것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법.
제 7항에 있어서,

(c) 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 진입물체가 검출되어 있지 않은 동안과 비교하여 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록주기를 짧게 하는 스텝부를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법.
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감시영역내에 대한 진입물체를 감시하기 위한 텔레비젼카메라의 제어장치에 있어서,

상기 텔레비젼카메라(1)에 의하여 순차 촬상된 상기 감시영역에 관한 각 입력화상에 있어서 진입물체를 검출함과 동시에 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 검출하는 화상인식부(303); 및

상기 진입물체의 이동속도에 따라 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어하는 제어부(301)를 포함하고,　

상기 화상인식부(303)는 상기 텔레비젼카메라에 의하여 촬상된 입력화상에 있어서 진입물체를 검출하고, 상기 진입물체의 화상으로부터 상기 진입물체의 에지를 검출하여 현재의 입력화상에 있어서의 상기 진입물체의 에지위치와 이전의 입력화상에 있어서의 상기 진입물체의 에지위치의 차를 얻어 단위시간내에서의 상기 진입물체의 상기 입력화상내에서의 이동속도를 얻으며, 또한 상기 검출된 진입물체의 근방 또는 상기 진입물체 자신의 상기 입력화상내에서의 밝기를 검출하고,

상기 제어부(30l)는 또한 상기 검출된 밝기에 따라 상기 텔레비젼카메라의 조리개를 제어하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어장치.
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제 12항에 있어서,

상기 제어부(301)는 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록을 행하고, 또한 입력화상에 있어서 진입물체가 검출되어 있는 동안은 진입물체가 검출되어 있지 않은 동안과 비교하여 상기 입력화상의 기억장치에 대한 기록주기를 짧게 하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어장치.
텔레비젼 카메라를 이용하여 감시영역을 촬영하여, 상기 감시영역 내에 대한 진입물체를 감시하는 감시장치에 있어서의 텔레비젼카메라의 제어장치에 있어서,

상기 텔레비젼카메라의 감시영역내에 대한 상기 진입물체의 유무를 상기 텔레비젼카메라의 입력화상에 의하여 검출하는 수단;

상기 텔레비젼카메라의 감시영역 내에서의 상기 진입물체를 검출하였을 경우, 검출된 상기 진입물체의 상기 입력화상 내에서의 이동속도를 검출하는 수단; 및

상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라서 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어하는 제어부로 이루어지며,

상기 진입물체의 이동속도를 검출하는 수단은, 또한 현재의 입력화상의 진입물체의 위치와 전의 입력화상의 진입물체의 위치의 차에 의거하여, 상기 이동속도를 단위시간 내에서의 진입물체의 이동속도로서 구하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어장치.
제 15항에 있어서,

상기 제어부는 상기 텔레비젼카메라에 의하여 촬상된 입력화상에 있어서 진입물체를 검출하고, 상기 진입물체의 화상으로부터 상기 진입물체의 에지를 검출하여 상기 에지로부터 상기 진입물체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어장치.
감시영역내에 대한 진입물체를 감시, 기록하는 영상감시 기록장치에 있어서,

텔레비젼카메라(1)에 의하여 촬상된 상기 감시영역에 관한 화상신호를 받아들임과 동시에, 표시용 화상신호를 모니터(2)에 출력하는 비디오인터페이스(305)와;

상기 비디오인터페이스로부터의 입력화상신호로부터 상기 진입물체를 검출하고, 상기 진입물체의 화상으로부터 상기 화상의 에지를 검출하고, 단위시간내에서의 상기 진입물체의 입력화상내에서의 이동속도를 구하고, 상기 구한 진입물체이동속도에 따른 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 구하는 화상인식부(303)와;

상기 텔레비젼카메라의 셔터속도제어용 제어신호를 상기 텔레비젼카메라에 송신하는 통신제어부(304)와;

상기 비디오인터페이스로부터 입력하는 상기 화상신호를 기록하는 기억장치 (306)와;

상기 기억장치와 상기 통신제어부와 상기 화상인식부와 상기 비디오인터페이스를 제어하는 제어부(301)를 구비하고, 상기 제어부는 상기 화상인식부에서 구한 셔터속도의 제어신호를 상기 통신제어부를 거쳐 상기 텔레비젼카메라에 송신하는것을 특징으로 하는 영상감시 기록장치.
제 17항에 있어서,

상기 화상인식부(303)는 또한 상기 검출된 진입물체의 근방 또는 상기 진입물체 자신의 상기 입력화상내에서의 밝기를 검출하고, 상기 검출된 밝기에 따른 상기 텔레비젼카메라의 조리개를 구하여 상기 제어부(301)는 상기 화상인식부에서 구한 조리개의 제어신호를 상기 통신제어부를 거쳐 상기 텔레비젼카메라에 송신하는 것을 특징으로 하는 영상감시 기록장치.
텔레비젼 카메라를 이용하여 감시영역을 촬영하여, 상기 감시영역 내에 대한 진입물체를 감시하는 감시장치에 있어서의 텔레비젼카메라의 제어방법에 있어서,

상기 텔레비젼카메라의 감시영역내에 대한 상기 진입물체의 유무를 상기 텔레비젼카메라의 입력화상에 의하여 검출하는 단계;

상기 텔레비젼카메라의 감시영역 내에서의 상기 진입물체를 검출하였을 경우, 검출된 상기 진입물체의 상기 입력화상 내에서의 이동속도를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 진입물체의 이동속도에 따라서 상기 텔레비젼카메라의 셔터속도를 제어하는 단계로 이루어지며,

상기 진입물체의 이동속도를 검출하는 단계는, 또한 현재의 입력화상의 진입물체의 위치와 전의 입력화상의 진입물체의 위치의 차에 의거하여, 상기 이동속도를 단위시간 내에서의 진입물체의 이동속도로서 구하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 텔레비젼카메라의 제어방법.