(57)【要約】【課題】監視エリアの明るさに拘わらず、異常事態の発生を確実に検知することが出来、且つ、誤検知の発生頻度を低下させることが出来る異常検知装置を提供する。【解決手段】本発明に係る異常検知装置は、監視エリア内の映像信号に基づいて物体の動きの有無を検出する動き検出回路、監視エリア内の映像信号に基づいて人物の顔を検出する顔検出回路、及び制御回路を具えている。制御回路は、監視エリア内の映像信号の輝度レベルが所定の範囲内であるか否かを判断し、輝度レベルが所定の範囲内であると判断した場合には、動き検出回路により物体の動きが検出され、且つ顔検出回路により顔が検出されたときに、異常事態の発生を検知する。一方、輝度レベルが所定の範囲外であると判断した場合には、動き検出回路により物体の動きが検出されたときに異常事態の発生を検知すると共に、顔検出回路により顔が検出されたときに異常事態の発生を検知する。【選択図】図２
2010062942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視エリア内の映像信号に基づいて該監視エリア内に異常事態が発生したことを検知する異常検知装置において、
監視エリア内の映像信号に基づいて、監視エリア内における物体の動きの有無を検出する動き検出手段と、
監視エリア内の映像信号に基づいて、監視エリア内における所定の物体の存在の有無を検出する物体検出手段と、
監視エリア内の映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、
前記輝度レベル検出手段によって検出された輝度レベルが所定の範囲内であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合には、前記動き検出手段によって物体の動きが検出され、且つ前記物体検出手段によって所定の物体の存在が検出されたときに、異常事態の発生を検知する第１異常検知手段と、
前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、前記動き検出手段によって物体の動きが検出されたときに異常事態の発生を検知し、前記物体検出手段によって所定の物体の存在が検出されたときに異常事態の発生を検知する第２異常検知手段
とを具えている異常検知装置。
【請求項２】
前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合に、前記物体検出手段の物体検出条件を厳しい条件に設定する一方、前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、前記物体検出手段の物体検出条件を緩い条件に設定する制御手段
を具えている請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記動き検出手段は、映像信号の輝度レベルの時間的変化量に基づいて物体の動きの有無を検出する請求項１又は請求項２に記載の異常検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視エリア内の映像信号に基づいて該監視エリア内への人物の侵入等の異常事態の発生を自動的に検知することが可能な監視カメラの如き異常検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視エリア内の映像信号に基づいて監視エリア内における物体の動きの有無を検出し、その検出結果に基づいて異常事態の発生を検知する種々の異常検知装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
この種の異常検知装置として、例えば、監視エリア内の映像信号の輝度レベルの時間的な変化量に基づいて物体の動きの有無を検出する監視カメラが知られている。該監視カメラにおいては、１枚の画像が複数のブロックに分割され、ブロック毎に映像信号の輝度レベルの時間的な変化量が検出される。そして、映像信号の輝度レベルの時間的変化量が閾値を上回った場合に、物体の動きがあったものと判断されて、アラーム音が発生する。これによって、異常事態の発生が周囲に報知される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１５７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、映像信号の輝度レベルの時間的変化量に基づいて物体の動きの有無を検出する従来の監視カメラにおいては、監視エリアが非常に明るい場合や非常に暗い場合には、異常事態が発生したとしても、映像信号の輝度レベルの時間的変化量が少ないために異常事態の発生が検知されないことがあった。例えば、非常に暗い監視エリア内に黒い服を着た人物が侵入した場合に、映像信号の輝度レベルの時間的変化量が閾値を上回らず、異常事態の発生が検知されないことがあった。
一方、監視エリアが通常の明るさである場合には、異常事態が発生していないにも拘わらず、映像信号の輝度レベルの時間的変化量が多いために異常事態が発生したと誤って検知されることが多かった。例えば、監視エリア内に差し込む太陽光の強さが変化した場合に、映像信号の輝度レベルの時間的変化量が閾値を上回って、異常事態が発生したと誤って検知されることがあった。
そこで、監視エリアの明るさに応じて、動きの有無の判断に用いられる閾値を調整することが行なわれていたが、依然として上記問題が生じていた。
本発明の目的は、監視エリアの明るさに拘わらず、異常事態の発生を確実に検知することが出来、且つ、誤検知の発生頻度を低下させることが出来る異常検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る異常検知装置は、
監視エリア内の映像信号に基づいて、監視エリア内における物体の動きの有無を検出する動き検出手段と、
監視エリア内の映像信号に基づいて、監視エリア内における所定の物体の存在の有無を検出する物体検出手段と、
監視エリア内の映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、
前記輝度レベル検出手段によって検出された輝度レベルが所定の範囲内であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合には、前記動き検出手段によって物体の動きが検出され、且つ前記物体検出手段によって所定の物体の存在が検出されたときに、異常事態の発生を検知する第１異常検知手段と、
前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、前記動き検出手段によって物体の動きが検出されたときに異常事態の発生を検知し、前記物体検出手段によって所定の物体の存在が検出されたときに異常事態の発生を検知する第２異常検知手段
とを具えている。
【０００６】
上記本発明に係る異常検知装置においては、監視エリア内の映像信号の輝度レベルが検出され、検出された輝度レベルが所定の範囲内であるか否かが判断される。ここで、例えば、動き検出手段は映像信号の輝度レベルの時間的変化量に基づいて物体の動きの有無を検出するものであって、前記所定の範囲は、物体の動きがあった場合に該動き検出手段によりこれを検出することが可能な輝度レベル範囲に設定される。
監視エリアが通常の明るさであって、映像信号の輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合には、動き検出手段により物体の動きが検出され、且つ物体検出手段により例えば人物を含む動物や自動車等の所定の物体の存在が検出されたときに、異常事態が発生したものと判断される。これによって、異常事態が発生していないにも拘わらず、異常事態の発生が誤って検知される頻度を低下させることが出来る。例えば、監視エリア内に差し込む太陽光の強さが変化した場合に、動き検出手段により物体の動きが検出されたとしても、物体検出手段により所定の物体の存在が検出されないので、異常事態が発生したと誤って検知されることはない。
一方、監視エリアが非常に明るく或いは非常に暗く、映像信号の輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、動き検出手段により物体の動きが検出されたときのみならず、物体検出手段により所定の物体が検出されたときにも、異常事態が発生したものと判断される。これによって、異常事態が発生した場合に、確実にこれを検知することが出来る。例えば、非常に暗い監視エリア内に黒い服を着た人物が侵入した場合に、動き検出手段により物体の動きが検出されなかったとしても、物体検出手段により人物の存在が検出されることとなって、異常事態の発生が検知されることになる。
【０００７】
具体的には、前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合に、前記物体検出手段の物体検出条件(物体を検出したと判断する際に必要な条件)を厳しい条件に設定する一方、前記判断手段によって前記輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、前記物体検出手段の物体検出条件を緩い条件に設定する制御手段
を具えている。
【０００８】
上記具体的構成においては、監視エリア内の映像信号の輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断された場合には、物体検出手段により厳しい条件で物体検出動作が実行されるので、上述の如く例えば監視エリア内に差し込む太陽光の強さが変化した場合に、物体検出手段により誤って所定の物体の存在が検出されることを防止することが出来る。
一方、監視エリア内の映像信号の輝度レベルが前記所定の範囲外であると判断された場合には、物体検出手段により緩い条件で物体検出動作が実行されるので、上述の如く例えば非常に暗い監視エリア内に黒い服を着た人物が侵入した場合に、物体検出手段により確実に人物の存在を検出することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る異常検知装置によれば、監視エリアの明るさに拘わらず、異常事態の発生を確実に検知することが出来、且つ、誤検知の発生頻度を低下させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を監視カメラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る監視カメラ(１)は、図１に示す如く、撮影レンズ(２)、イメージセンサ(３)及びＡＳＩＣ(Application  Specific  Integrated  Circuit)(４)を具えており、ＡＳＩＣ(４)は、イメージセンサ(３)から得られる撮像信号にＡ／Ｄ変換等の必要な信号処理を施す信号処理回路(41)と、信号処理回路(41)から得られる画像信号に基づいて人物の顔の有無を検出する顔検出回路(42)と、信号処理回路(41)から得られる画像信号に基づいて物体の動きの有無を検出する動き検出回路(43)と、カメラ全体の動作を制御する制御回路(44)とを具えている。ＡＳＩＣ(４)には、カメラ全体の動作を制御するためのプログラム等の種々の情報が格納されているフラッシュメモリ(５)及び画像処理に利用されるＳＤＲＡＭ(６)が接続されると共に、制御回路(44)からの異常検知信号を受けてアラーム音を発生するアラーム音発生回路(７)が接続されている。
【００１１】
上記監視カメラは、撮影レンズ(２)を所定の監視エリアに向けて設置され、監視エリア内の撮影を行なう。イメージセンサ(３)から得られる撮像信号は信号処理回路(41)に供給されて、前記所定の信号処理を受け、これによって得られる画像信号はＳＤＲＡＭ(６)に一旦格納された後、顔検出回路(42)、動き検出回路(43)及び制御回路(44)に供給される。
顔検出回路(42)は、供給された画像信号に基づいて、パターンマッチング法により人物の顔の有無を検出し、人物の顔を検出したときに顔検出信号を制御回路(44)に供給する。ここで、顔検出回路(42)の検出精度(顔を検出したと判断する際に必要な条件)は、制御回路(44)からの制御信号に応じて変更される。検出精度の変更は、検出すべき顔の大きさや角度についての制限を変更することによって行なわれる。顔の大きさについての制限は、検出すべき顔の大きさを制限する画素数の範囲を変更することによって変更することが可能であり、顔の角度についての制限は、検出すべき顔のテンプレート数を変更することによって変更することが可能である。顔の検出精度を低下させる場合(顔の検出条件を緩い条件に設定する場合)には、検出すべき顔の大きさを制限する画素数の範囲が広げられると共に検出すべき顔のテンプレート数が増やされ、これによって、顔が存在する場合に顔の存在を確実に検出することが可能となる。これに対し、顔の検出精度を高める場合(顔の検出条件を厳しい条件に設定する場合)には、検出すべき顔の大きさを制限する画素数の範囲が狭められると共に検出すべき顔のテンプレート数が減らされ、これによって、顔が存在しないにも拘わらず誤って顔の存在が検出されることを防止することが出来る。尚、パターンマッチング法による顔検出処理については公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００１２】
動き検出回路(43)は、１枚の画像を複数のブロックに分割して、上述の如く供給された画像信号の輝度レベルの時間的な変化量をブロック毎に検出し、検出した変化量が所定の閾値を上回るか否かを判断する動作を繰り返す。検出した変化量が所定の閾値を上回ったときに、物体の動きがあったものと判断して、動き検出信号を制御回路(44)に供給する。
【００１３】
制御回路(44)は、上述の如く供給された画像信号の輝度レベルを検出し、検出した輝度レベルが所定の範囲内であるか否かを判断する。ここで、所定の範囲は、物体の動きがあった場合に、動き検出回路(43)により確実にこれを検出することが可能な輝度レベル範囲に設定される。
制御回路(44)は、供給された画像信号の輝度レベルが所定の範囲内であると判断した場合には、顔検出回路(42)に高い精度で顔検出動作を実行させる。そして、動き検出回路(43)により物体の動きが検出され、且つ顔検出回路(42)により人物の顔が検出されたときに、アラーム音発生回路(７)に対して異常検知信号を出力する。
一方、供給された画像信号の輝度レベルが所定の範囲外であると判断した場合には、顔検出回路(42)に低い精度で顔検出動作を実行させる。そして、動き検出回路(43)により物体の動きが検出されたときにアラーム音発生回路(７)に対して異常検知信号を出力すると共に、顔検出回路(42)により人物の顔が検出されたときにアラーム音発生回路(７)に対して異常検知信号を出力する。
アラーム音発生回路(７)は、上述の如く制御回路(44)から出力された異常検知信号を受けてアラーム音を発生させ、これによって、異常事態の発生が周囲に報知されることになる。
【００１４】
本発明に係る監視カメラにおいては、監視エリアが通常の明るさである場合に、画像信号の輝度レベルが前記所定の範囲内であると判断されて、顔検出回路(42)により高い精度で顔検出動作が実行される。そして、動き検出回路(43)により物体の動きが検出され、且つ顔検出回路(42)により人物の顔が検出された場合に限って、異常検知信号がアラーム音発生回路(７)に出力される。これによって、異常事態の発生が誤って検知される頻度を低下させることが出来る。尚、顔検出の精度を高めているが、画像信号の輝度レベルは通常の明るさの範囲内であり、短時間で１フレーム分の画像信号が得られるので、顔検出処理に長い時間がかかることはない。
例えば監視エリアに差し込む太陽光の強さが変化した場合には、画像信号の輝度レベルが大きく変化して動き検出回路(43)により物体の動きが検出されたとしても、顔検出回路(42)により高い精度で顔検出動作が行なわれるので誤って人物の顔が検出されることはなく、異常事態の発生が検知されることはない。尚、例えば監視エリア内に人物が侵入した場合には、画像信号の輝度レベルの時間的変化量が上記閾値を上回って動き検出回路(43)により物体の動きが検出されると共に、顔検出回路(42)により人物の顔が検出されることとなって、異常事態の発生が検知されることになる。
【００１５】
又、監視エリアが非常に明るい場合或いは非常に暗い場合には、画像信号の輝度レベルは前記所定の範囲外であると判断されて、顔検出回路(42)により低い精度で顔検出動作が行なわれる。そして、動き検出回路(43)により物体の動きが検出されたときに異常検知信号がアラーム音発生回路(７)に出力されると共に、顔検出回路(42)により人物の顔が検出されたときに異常検知信号がアラーム音発生回路(７)に出力される。これによって、異常事態が発生したときに、確実にこれを検知することが出来る。
例えば非常に暗い監視エリア内に黒い服を着た人物が侵入した場合には、画像信号の輝度レベルの変化量が小さいために動き検出回路(43)により物体の動きが検出されなかったとしても、顔検出回路(42)により低い精度で顔検出動作が行なわれるので確実に顔が検出されることとなって、異常事態の発生が検知されることになる。尚、例えば非常に暗い監視エリア内に明るい色の服を着た人物が侵入した場合には、画像信号の輝度レベルの時間的変化量が上記閾値を上回って動き検出回路(43)により物体の動きが検出されることとなり、異常事態の発生が検知されることになる。
【００１６】
図２は、上記制御回路(44)によって実行される異常検知手続きを表わしており、先ずステップＳ１にて、供給される画像信号の輝度レベルが前記所定の範囲内であるか否かを判断し、イエスと判断された場合はステップＳ２に移行して、顔検出回路に高い精度で顔検出動作を実行させる。次にステップＳ３では、動き検出回路により物体の動きが検出されたか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ１に戻る。動き検出回路により物体の動きが検出されてステップＳ３にてイエスと判断された場合はステップＳ４に移行して、顔検出回路により人物の顔が検出されたか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ１に戻る一方、イエスと判断された場合は、ステップＳ５にて異常検知信号を出力して、手続きを終了する。
上述の如く、画像信号の輝度レベルが所定の範囲内である場合には、動き検出回路により物体の動きが検出され、且つ顔検出回路により人物の顔が検出された場合に限って、異常検知信号が出力されることになる。
【００１７】
供給される画像信号の輝度レベルが前記所定の範囲外であって、ステップＳ１にてノーと判断された場合は、ステップＳ６に移行して、顔検出回路に低い精度で顔検出動作を実行させる。次にステップＳ７では、動き検出回路により物体の動きが検出されたか否かを判断し、イエスと判断された場合は、ステップＳ５にて異常検知信号を出力して、手続きを終了する。一方、ステップＳ７にてノーと判断された場合には、ステップＳ４に移行して、顔検出回路により人物の顔が検出されたか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ１に戻り、イエスと判断された場合は、ステップＳ５にて異常検知信号を出力して、手続きを終了する。
上述の如く、画像信号の輝度レベルが所定の範囲外である場合には、動き検出回路により物体の動きが検出された場合、及び顔検出回路により人物の顔が検出された場合に、異常検知信号が出力されることになる。
【００１８】
本発明に係る監視カメラによれば、監視エリアの明るさに拘わらず、異常事態の発生を確実に検知することが出来、且つ誤検知の発生頻度を減少させることが出来る。
【００１９】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態においては、顔検出方法として、パターンマッチング法を採用しているが、これに限らず、肌色領域を抽出することによって人物の顔を検出する方法等、周知の種々の方法を採用することが可能である。
又、動き検出方法として、画像信号の輝度レベルの時間的変化量に基づいて動きの有無を検出する方法を採用しているが、物体の動きベクトルを検出して該動きベクトルに基づいて動きの有無を検出する方法等、周知の種々の方法を採用することが可能である。
又、上記顔検出回路(42)に代えて、人物全体を検出する回路、人以外の動物を検出する回路、自動車等の物を検出する回路等、種々の物体検出回路を採用することが可能である。
更に、上記実施の形態においては、本発明を監視カメラに実施しているが、これに限らず、監視カメラに接続されて監視カメラから得られる映像信号を記録媒体に記録する信号記録装置に実施することも可能である。
更に又、上記実施の形態においては、異常事態の発生が検知されたときにアラーム音を発生させているが、１枚の画像を構成する複数のブロックの内、動きが検出されたブロック或いは物体が検出されたブロックの画像を拡大する構成や、動きが検出されたブロック或いは物体が検出されたブロックが１枚の画像の中央に位置する様、撮影レンズの向きを変更する構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を実施した監視カメラの構成を表わすブロック図である。
【図２】上記監視カメラにおいて実行される異常検知手続きを表わすフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
(１)  監視カメラ
(２)  撮影レンズ
(３)  イメージセンサ
(４)  ＡＳＩＣ
(41)  信号処理回路
(42)  顔検出回路
(43)  動き検出回路
(44)  制御回路
(５)  フラッシュメモリ
(６)  ＳＤＲＡＭ
(７)  アラーム音発生回路
【図１】
2010062942.tif 000003
【図２】
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