(57)【要約】【課題】設置される監視カメラ数が増加する中、プライバシ保護が問題となっている。さらにカメラの映像は犯罪捜査など鮮明な画像が求められており、相反する条件を満たす監視カメラシステムが望まれている。【解決手段】カメラ内に復元可能な画質劣化手段を持たせ、普段の監視業務での状態判断に必要最低限な画質まで劣化させた映像を配信できるようにする。鮮明な画像が必要な場合は、劣化させた画質を復元して利用する。このとき、復元可能な画質劣化手段には劣化情報の分布を用いた画質向上のための劣化情報復元技術を使用し、画質を劣化させる処理時に画質復元時に必要な特別なファイルを生成したり、暗号鍵などを管理する必要のない構成とした。また、画質劣化手段には利用目的に合わせた画質劣化レベルにするための画質劣化レベル切替え手段を持たせる構成とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不特定の被写体を撮影することを目的とした監視用装置において、前記装置は画質劣化レベル切替え手段によって設定される設定値に応じた復元可能な画質劣化手段を備え、画像取込み手段から得られた映像信号を前記画質劣化手段によって画質劣化させ、画質劣化した映像を画像出力手段によって配信または記録することを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、復元可能な画質劣化手段は画質向上のための演算手法を利用したものであり、劣化画像分布特定手段と伝達関数特定手段と演算処理手段からなることを特徴とするカメラ装置。
【請求項３】
不特定の被写体を撮影することを目的とした監視用装置において、前記装置は画質劣化レベル切替え手段によって設定される設定値に応じた復元可能な画質劣化手段を備え、さらに前記画質劣化手段は劣化画像の復元可否を決める復元可否信号切替え手段の設定値を劣化画像に付加する機能を備え、画像取込み手段から得られた映像信号を前記画質劣化手段によって画質劣化させ、画質劣化した映像を画像出力手段によって配信または記録することを特徴とするカメラ装置。
【請求項４】
請求項３の装置において、復元可能な画質劣化手段は画質向上のための演算手法を利用したものであり、劣化画像分布特定手段と伝達関数特定手段と演算処理部からなることを特徴とするカメラ装置。
【請求項５】
復元可能な画質劣化手段を備え、撮影した画像を該画質劣化手段によって画質劣化させ、劣化した映像を配信するカメラ装置と、この映像を受信してモニタに表示する受信部からなるシステムにおいて、カメラ装置の復元可能な画質劣化手段は受信部での復元可否を決める復元可否信号を映像に付加する機能を備え、受信部は復元可否信号によって復元機能を制御される監視業務用映像受信装置と復元可否信号の状態に関わらず画像を復元可能な画像解析用映像受信装置からなることを特徴とするカメラ装置とそのシステム。
【請求項６】
復元可能な画質劣化手段を備え、撮影した画像を該画質劣化手段によって画質劣化させ、劣化した映像を配信するカメラ装置と、この映像を受信してモニタに表示する受信部からなるシステムにおいて、カメラ装置の復元可能な画質劣化手段は受信部での復元可否を決める復元可否信号を映像に付加する機能を備え、受信部は復元可否信号によって復元機能を制御される監視業務用映像受信装置と復元可否信号の状態に関わらず画像を復元可能な画像解析用映像受信装置からなり、前記監視業務用映像受信装置は復元した画像の画質が被写体を特定可能なレベルにする第一の復元処理手段と被写体を特定できないが監視業務に支障のないレベルにする第二の復元手段の二種類の復元手段を備え、復元可否信号が復元可の場合は第一の復元手段による復元画像に切替え可能であり、復元否の場合は第二の復元手段による復元画像のみが表示できる機能を有し、前記画像解析用映像受信装置の復元機能は前記第一の復元手段と同等の機能を有することを特徴とするカメラ装置とそのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に不特定な人物が被写体になり得る監視カメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラの多くは、銀行、駅や空港、コンビニエンスストアなど不特定多数の人が利用する場所に設置されている。最近では、マンションの入り口やエレベータ内、個人の家屋、街角に設置される場合も多くなっており、これらの映像は犯罪発生時の人物の特定などで利用されている。また、交通量や河川の水位、動物の監視など、主な被写体が人物以外のものもある。
このような環境の中、偶然カメラの前を通った人間や車両などのプライバシの問題がクローズアップされている。プライバシを確保できる監視カメラシステムとして、人物を検知してカメラの撮影方向を自動的にずらしたり、所定の部分のみを切り出したり、人物が映る部分をモザイク化などでマスクするなどの処理が考案されている。（特許文献1、2、3参照）
【０００３】
また、画像全体に対して被写体を識別できないように画像変換し、必要時以外には画像がわからないようにする方法で、プライバシを確保する技術も考案されている。（特許文献4、5参照）更に、伝送中に映像を抜き取られる問題もある。これに対しては映像を暗号化することが一般的に行われており、上記特許文献4または5の技術でも対策可能である。
一方、原画像を部分的に生かして画像を加工する技術も多くある。被写体の輪郭抽出や特徴抽出する方法が一般的に行われているが、このような技術で加工された画像は基本的に原画像に戻せない。ただし、これらの処理過程を復元用の情報として保存すれば現画像に戻せることは言うまでもない。（特許文献5参照）
【０００４】
また、超解像技術と呼ばれる画像高画質化技術がある。劣化した画質の画像に対して複数回の演算を行い、画質を向上させる技術である。一般的に動画の画質を向上させるためには複数枚の連続画像を使い補間することが行われている。しかし、超解像技術の特徴は、一枚の画像から演算により画質を向上させることができる点にある。（特許文献6、7）
【特許文献１】特開2008−167206公報
【特許文献２】特開2008−097379公報
【特許文献３】特開2006−304250公報
【特許文献４】特開2005−094642公報
【特許文献５】特開2002−281486公報
【特許文献６】WO2006/041126
【特許文献７】WO2006/041127
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主たる目的は、監視カメラに許可なく写ってしまう被写体のプライバシを守ることにある。また、監視カメラから監視センタなどへ伝送される際に映像が盗まれ悪用されることを避けることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
監視カメラ内に復元可能な画質劣化手段を持たせ、普段の監視業務で状態判断に最低限必要な画質まで劣化させた画像を配信できるようにする。このとき、復元可能な画質劣化手段には、WO2006/041126またはWO2006/041127に示すような劣化情報の分布を用いた画質向上のための劣化情報復元技術を使用し、画質を劣化させる処理時に画質復元時に必要な特別なファイルを生成したり、暗号鍵などを管理する
必要のない構成とした。また、画質劣化手段には、利用目的に合わせた画質劣化レベルにするための画質劣化レベル切替え手段を持たせる構成とした。
【０００７】
図1に本願の基本構成を示す。基本構成のカメラ装置100は、被写体の情報を取り込み映像信号に変換する機能を備えた画像取り込み手段105、この映像信号を劣化させる演算処理機能を備えた画質劣化手段102、画質劣化手段に対して劣化度合いを指定する画質劣化レベル切り替え手段103、画質劣化させた映像信号を外部に出力するための画像出力手段106からなる構成とした。また、図2に画質劣化手段の
処理過程を示す。取り込んだ画像信号から劣化画像の分布を特定する劣化画像分布特定部102a、伝達関数を決める伝達関数特定部102b、これらを元に画像に変更を加えるべく演算する演算処理部102cからなる。なお、処理過程の詳細は特許文献6、特許文献7などの関連文献に記述されている。以上のように本願で使用する画質劣化手段には、画質を復元することを考慮した中間的なファイルや鍵データを不要に
することができることが特徴である。
【０００８】
解決すべき目的に対して更に効果的にするために、復元可能な画質劣化手段に受信部での復元可否を決める信号を付加する機能を持たせる構成とした。図３に示すカメラ装置101はカメラ装置100に復元の可否を決める復元可否信号を付加するかどうかを切り替える復元可否信号切り替え手段104を追加した構成で、運用を考慮した実用的な基本構成である。この復元可否信号を使用した運用をおこなうことで、
誰にでも復元されてしまうという心配がなくなるため、普段の監視業務を行うめの監視センタにあたる設備の設置や従業員に対するセキュリティレベルを低くすることが可能になる。このことを含め、ここまで述べた内容の詳細を以下に述べる。
【０００９】
一般に画質を劣化させるためには画素数を間引くことが行われている。また、特徴を抽出、強調して元画像のイメージを残しつつアート風に画像を変換したり、色の階調数を減らすことも行われている。これらはいずれも元画像が持つ情報量を減らしており、つまり、復元することは考えられていない。一方、復元を目的とした変換も行われている。この変換には大きく分けて2種類あるといえる。ひとつ
は画像圧縮や暗号化である。この場合、元の映像フォーマットを活かさずに変換するために変換後の画像ファイルは復号しなければ画像として見られない形式になってしまう。この方式の変換は主に伝送中のデータの容量や盗聴に対する安全性を考慮したもので、受信側で画像に復元したときに得られる画像は元画像に同じ、もしくはほぼ同じ画質のものが得られる。つまり、監視センタのようなところでモニタに表示
される画像は撮影したときの画質となるため、元画像が個人や車のナンバーなどを識別できるレベルの画質で処理されていればそのままの画質で見ることができてしまう。よって、プライバシは確保されず本願の課題は解決されない。
【００１０】
ふたつ目の方式は、任意の手順で画像データに対して演算を行い、このときの演算過程や演算途中で生成される記憶しておくべき中間情報などを復元用情報として変換後の映像ファイルと合わせて管理する方法である。復元時はこの復元用情報を用いて変換された映像ファイルから元の画像を得ることができるという方式である。この方式は画像を自由に変換でき、それを戻すことが可能であり、全く原画がわから
ない画像や特徴を抽出した画像、画質を劣化させた映像などに変換してこれを戻すことができる。（特許文献5参照）
【００１１】
今までに述べたように、ふたつ目の方式は画質を劣化させた映像を得ることもできる。しかしこの方式は復元のために情報が必要であり、処理の構成要素として復元用の情報ファイルが必要であった。本願では画質を劣化させる手段として、情報復元のための情報が不要となる、劣化情報の分布を用いた画質向上のための劣化情報復元手段を使用することとした。本復元手段はレンズを通過したときなどに劣化した画
像を復元するために考案された技術であるが、WO2006/041126の段落番号0046に示されているように画質劣化にも応用可能である。
【００１２】
本願は、画像を劣化させるときにその劣化レベルを個人や車のナンバを特定できないレベルにし、監視業務で被写体の行動や状況が判断できる状態で使用することを特徴としている。劣化させるレベルは例えば200万画素相当の撮像素子で撮影して30万画素レベルの画質に劣化させる程度を想定している。30万画素は携帯電話にカメラ機能が付いた頃の画質であり、街中など数人が撮影範囲に入る程度の画角の場
合、その一人一人の顔や車のナンバーを判別することは不可能であり、拡大しても詳細が現れることはない解像度である。従来のプライバシ保護技術としては、被写体を避けたり人物を抽出してその部分をマスクするなどを行っていた。しかし、これらの技術では犯罪などが発生した際、本来の監視カメラの機能を果たしておらず問題である。また、初めから画質を落とした映像では情報量が少ないため、個人を特定で
きるレベルまで復元することは限界があり、実用的でなかった。本願ではこの点が改善されるだけでなく、普段の監視業務に支障なく、さらに事件発生等必要に応じて高画質の画像が得られるという相反する効果が、復元用の情報ファイルなどを作成、管理することなく、シンプルな構成で得られる。
【００１３】
更に、本発明における画質劣化手段は演算によって画質劣化度合いを変えることが可能である。一般にプライバシ保護と言ってもそのレベルはまちまちである。例えば、交差点を歩く人を写す場合、顔を識別できないレベルであれば服装や体型などはわかっても問題なく、逆にこの程度の情報は監視という目的では欲しい情報であるといえる。しかし、一人暮らしの老人監視など、特にトイレや浴室などを監視では、
動きがあるか、倒れていないかなどがわかればいい程度であり、かなり画質を劣化させた方が都合いい場合もある。このように監視目的や被写体の種類によって画質劣化度合いを変えることは必要であり、またこれを決める仕組みは被写体側にあるカメラ装置に備えるべきである。このような理由から画質劣化レベル切替え手段を設けて画質劣化手段を制御する仕組みとした。画質劣化手段はこの制御信号に応じて演算
の種類や回数を変更し、目的に応じた劣化度合いを得られるようにした。さらにこの画質劣化レベル切り替え手段は、誤操作およびいたずら防止の観点からカメラ装置外部から容易に操作できない仕組みが望ましい。
【００１４】
また、このカメラ装置を利用したシステムについて以下説明する。本システムの目的はプライバシ保護であり、かつ普段の監視業務に支障のない画質の画像を扱え、必要に応じて高画質の画像が得られるというシステムを実現することにある。このとき、プライバシのレベルに応じた必要最低限な画質で監視業務を行うことができればよいが、場合によっては問題が発生した際、即座に劣化画質を原画質に戻せること
が必要になる。つまり、映像受信部に画像復元処理する機能を持たせることになるが、このとき上記に示したとおり、浴室など被写体によっては監視センタであっても画質を戻して欲しくない場合があり得る。
よって、本システムを運用するにあたり、カメラ装置には受信部での復元の可否を決める復元可否信号を映像信号に付加する仕組みとした。
【００１５】
つまり、受信部の装置ではこの復元可否を決める復元可否信号を確認し、否となっていれば画像復元ができないようプロテクトする仕組みを設けることになる。しかし、いかなる理由があっても問題解決のために復元した画像が即必要になる場合は多々ある。例えば犯罪が発生して車両の取締りを手配する必要があるために車両のナンバーを確認する場合や、倒れた人の安否を確認するために症状や傷の状態などの詳
細を一刻もはやく知りたい場合などである。このような場合は、復元可否信号の状態に関わらず復元できる装置が必要である。
【００１６】
よって、本システムでは図４に示すように、復元可否を決める復元可否信号切替え手段を備えたカメラ装置101と、この復元可否を決める信号によって復元を制御される普段の監視業務で使用する監視業務用映像受信装置201と、復元可否信号の状態によらず画像を復元できる画像解析用映像受信装置202からなるシステムとした。図５は監視業務用映像受信装置201を示したものである。復元処理手段201aを
備えるが、合わせて復元可否判定手段201dを備えており、復元可否信号の判定を常に行っている。復元切り替え信号により受信映像を復元しようとした際、経路切り替え手段201bは復元可否信号が否の場合は復元処理手段201aからの信号を通さないように機能する。これに対して図６に示す画像解析用映像受信装置202は、復元可否判定手段201dを備えていない。そのため、復元切り替え信号によって自由に劣
化画像と復元画像を切り替えて表示できる構成となっている。当然のことながら、運用次第では監視業務用映像受信装置201と画像解析用映像受信装置202は装置を兼用することは可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本願のカメラ装置を使用することで、普段の監視業務では個人を特定できないレベルの画質で業務が可能であり、必要に応じて画像を復元して表示することが可能である。また、普段の監視業務はセキュリティレベルの低い回線や部屋を利用することができ、画像を復元する必要のある場合のみセキュリティレベルの高い部屋や人材を当てるというように使い分けができる。そのため、効率的でかつ、
よりセキュリティを考慮した運用が可能となり、本願が解決を目指す、相反する条件を満足できるようになる。
【実施例１】
【００１８】
図7に本発明の基本となる構成のうち、復元可否信号切り替え手段も含むカメラ装置の実施例を示す。レンズ301を通った画像は撮像素子モジュール302で映像信号に変換されて出力される。マイコン303は画像キャプチャ機能を内蔵したマイコンで、撮像素子モジュール302の出力を取り込むことが可能である。またマイコン303のポートには３段階に切り替えられるスイッチ305と２段階に切り替えるスイ
ッチ306が接続されている。これらはそれぞれ画質劣化レベル切り替えスイッチ、復元可否信号切り替えスイッチとして機能させている。いずれのポートもマイコン内部でプルアップ処理されているため、スイッチにより選択されたポートはLOWレベルとなる構成である。マイコン303には取り込んだ画像を劣化させる画質劣化プログラムが組み込まれており、変換された劣化画像はLANインタフェース304に
渡され外部に出力される構成とした。
【００１９】
このときのマイコン303内部の処理フローの例を図８に示す。本装置は監視カメラを目的とした装置であり、画像を取り込み始めたら出力し続けるよう機能する。装置起動時にまず二つのスイッチの状態を読み取り、その状態をメモリに内部に設定する。画像を取り込みプログラムは映像を取り込み、設定されたレベルに応じた画質劣化処理を行い、復元拒否信号を組み込む必要があれば画像に信号を埋め込み出力す
る。画質劣化レベルは伝達関数およびこれを使った演算の回数で変更を行う。また、復元可否信号埋め込みには一般的に電子透かしという手法を利用することができる。図９に電子透かしを利用した復元可否信号の埋め込み例を示す。電子透かしでは、現画像と透かしデータを合成するイメージで埋め込み処理を行う。本例では透かしデータとして復元可否信号を利用することとした。つまり、透かしデータ入り画像デ
ータに相当するものが、復元可否信号入り画像データとなる。よって、図９では、劣化画像データ401と復元可否信号402から埋め込み処理手段403によって合成して復元可否信号入り劣化画像データ404を生成している。受信装置での復元には、取り出し処理手段405により分離処理することになる。なお、電子透かしには一般的に暗号鍵も合わせて処理することが行われており、この方法を用いることもできる
ことは言うまでもない。
【実施例２】
【００２０】
第二の実施例として、本願のカメラ装置101を使用したシステムの運用例を図10に示す。複数台のカメラ装置501、502、監視センタ510、画像解析センタ511およびこれらの要素をつなぐネットワーク環境503から構成されている。監視センタ510の画像受信装置504には復元機能のない監視業務用装置を、画像解析センタの受信装置507には復元可否信号によらず劣化画像を復元可能な画像解析用装置を設置
する。
【００２１】
通常の運用では、カメラ装置501、502で画質劣化処理された画像信号は監視センタに送られ、受像装置504で受信し、記録サーバ506に記録しつつモニタ505で監視を行う。このとき、画質は劣化されており、プライバシが確保された画像のみ扱っているので、監視センタ510およびこの施設の作業者は低いセキュリティレベルで問題ない。監視中に異常が発見された場合、監視センタ510から画像解析セン
タ511に異常発生を通報すると共に、記録サーバ506に記録されているデータを転送する。画像解析センタ511では送られてきた画像信号を受信装置507で受信し、復元処理してモニタ508に表示することで、異常画像のデータを確認する。
【実施例３】
【００２２】
本願の特徴として、伝送中の画像は画質レベルが低いために途中で盗まれてもプライバシ上問題にならないと述べてきたが、第三の実施例として伝送中の映像内容を限りなくまたは全く識別不可能にする監視システムの例を以下に示す。本実施例の基本構成は図４に示すものと同じである。このときの監視業務用映像受信装置201を図11の監視業務用映像受信装置601に置き換えたものが本例となる。監視業務用映像受信装置601は復元レ
ベルの異なる2種類の復元手段を備えており、ひとつは復元した画像の画質が個人の顔や車のナンバー等の被写体を特定可能なレベルにする高画質復元処理手段601a、もうひとつは被写体を特定できないが監視業務に支障のないレベルに復元できる低画質復元処理手段601bである。これらふたつの処理手段はいずれも図8に示すフローで演算処理されるものであり、途中まで演算した復元画質が低画質、さらに演算
を進めることで、高画質な画像が得られる仕組みとなっている。
【００２３】
本例のシステムで、カメラ装置101は画像の内容が識別できないレベルまで劣化させて映像信号を出力する。監視業務用映像受信装置601は、普段の業務では低画質復元処理手段601ｂで処理した画像を選択して普段の監視業務を行う。復元可否信号による切り替え動作については、他の実施例で説明したものと同様である。また、監視業務用映像受信装置についても同様である。
【００２４】
なお、本例では監視業務用映像信号装置601の中に2種類の復元処理手段を備える構成としたが、これらふたつの処理手段は先に示したように図8のフローでの演算回数に依存するものである。よって、復元手段は一つであって、演算途中で引き出した出力を低画質復元処理手段601bの出力相当、フルに演算した出力を高画質復元処理手段601aの出力相当として扱っても同様な効果が得られることは言うまでも
ない。以上のような方式にすることで、伝送中の映像が抜き取られてもさらにプライバシは守られ、セキュリティを向上できる。また、画質の低い映像を扱うことができるため、データ量の低減と伝送路の低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の基本的な構成
【図２】画質劣化手段の構成
【図３】本発明の実用的な基本構成
【図４】本発明における基本システムの構成
【図５】監視業務用映像受信装置の構成
【図６】画像解析用映像受信装置の構成
【図７】実用的な基本構成の実施例
【図８】マイコンの処理過程の実施例
【図９】復元可否信号の処理例
【図１０】基本システムの実施例(１)
【図１１】基本システムの実施例(２)
【符号の説明】
【００２６】
１００…基本的なカメラ装置
１０１…実用的なカメラ装置
１０２…画質劣化手段
１０３…画質劣化レベル切替え手段
１０４…復元可否信号切替え手段
２０１…監視業務用映像受信装置
２０２…画像解析用映像受信装置
５０１…カメラ装置（101同等）
５０２…カメラ装置（101同等）
５１０…監視センタ
５１１…画像解析センタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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