(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視エリアを撮影した監視画像を生成する撮像部と、前記監視エリア内に設定された複数の検知ゾーンのそれぞれから発した赤外線に応じた検知レベル信号を出力する赤外線センサとを有し、前記監視画像上の変化領域及び前記検知レベル信号に基づいて前記監視エリア内に侵入した侵入物体を検知する複合型センサであって、
前記監視画像上への前記複数の検知ゾーンのそれぞれの投影像の位置と、操作部を介して前記監視画像上に設定された、画像変化による前記侵入物体の検知を行わないマスクエリアを記憶する記憶部と、
前記複数の検知ゾーンのうち、前記マスクエリアに少なくとも一部が含まれる前記投影像に対応する検知ゾーンを前記赤外線センサが前記赤外線を検知しない無監視検知ゾーンとして特定し、該特定された無監視検知ゾーンを表示部を介して明示する無監視ゾーン判定部と、
を有することを特徴とする複合型センサ。
【請求項２】
前記無監視ゾーン判定部は、前記マスクエリアの下端を前記監視画像上の上方に所定幅だけずらした補正エリアを設定し、前記複数の検知ゾーンのうち当該補正エリアに前記投影像の少なくとも一部が含まれる検知ゾーンを前記無監視検知ゾーンとする、請求項１に記載の複合型センサ。
【請求項３】
前記無監視ゾーン判定部は、前記監視画像上で前記撮像部に近い物体が写る領域ほど、前記所定幅を大きくする、請求項２に記載の複合型センサ。
【請求項４】
前記無監視ゾーン判定部は、前記マスクエリアの上端を前記監視画像上の上方に所定幅だけずらした前記補正エリアを設定する、請求項２または３に記載の複合型センサ。
【請求項５】
監視エリア内に設定された複数の検知ゾーンのそれぞれから発した赤外線に応じた検知レベル信号を出力する赤外線センサに対して当該赤外線センサが前記赤外線を検知しない無監視検知ゾーンを設定する無監視ゾーン判定装置であって、
前記監視エリアを撮影した監視画像上への前記複数の検知ゾーンのそれぞれの投影像の位置を記憶する記憶部と、
前記侵入物体を検知しない無監視エリアに対応する前記監視画像上の領域であるマスクエリアを指定する操作部と、
前記複数の検知ゾーンのうち、前記マスクエリアに少なくとも一部が含まれる前記投影像に対応する検知ゾーンを前記無監視検知ゾーンとして特定する無監視ゾーン判定部と、
前記特定された無監視検知ゾーンを表示する表示部と、
を有することを特徴とする無監視ゾーン判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視エリア内へ進入した侵入物体を、画像センサ及び赤外線センサを用いて監視し、監視エリアを撮影した画像に基づいて設定された、何らかの物体を検知しても異常通報しない無監視エリアに対応する無監視検知ゾーンを判定する複合型センサ、及び、赤外線センサにおける無監視検知ゾーンを判定する無監視ゾーン判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、予め設定された監視エリアに侵入した侵入者などの侵入物体を、監視エリアを撮影した画像を解析することにより検知する画像センサが使用されている。このような画像センサでは、取得した画像に写る範囲は、カメラの視野角に応じて決定されるので、監視対象としたいエリアと画像に写る範囲とが必ずしも一致しないことがある。例えば、画像に写る範囲のうち、侵入禁止エリアに相当する部分のみを監視エリアとして指定したい場合、あるいは、プライバシー等の関係で特定のエリアを監視対象から外したい場合には、画像上の一部に対応する領域だけを監視エリアとすることが望まれる。そこで、画像上で指定された範囲を侵入禁止エリアとして設定し、背景差分などによって画像から抽出した人物の存在する領域の最下部が侵入禁止エリアに含まれる場合に、その人物を侵入者として異常通報する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このように、画像センサは、画像上の変化に基づいて侵入者を検知するので、監視エリア、あるいは侵入物体を検知しない、あるいは検知しても異常通報しない無監視エリアに対応する画像上の領域を設定することは有効である。
【０００３】
一方、監視エリアへの侵入物体を検知するために、監視エリア内の赤外線を検知する赤外線センサも利用されている。このような赤外線センサについても、その赤外線センサの検知可能エリアと実際に侵入物体を監視したいエリアとが一致しないことがある。そのため、赤外線センサについても、検知可能エリア内で無監視エリアを設定することが望まれることがある。ところが、赤外線センサでは、各々離間した複数の検知ゾーンにより検知可能エリアが形成されており、検知ゾーンを規定するフレネルレンズあるいはミラーといった集光光学系により、各検知ゾーン内の物体から発した赤外線が焦電素子に集光される。そこで、例えば、特許文献２に開示されているように、フレネルレンズアレイである受光レンズの周囲に配置された、蛇腹状に形成された円筒状の遮光フードを伸張させて一部のフレネルレンズに入射する赤外線を遮蔽したり、あるいは、検知対象としない検知ゾーンに対応するフレネルレンズを遮光チップで覆う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５０５８５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、赤外線センサでは、画像センサと異なり、個々の検知ゾーンごとに焦電素子が存在するのではないので、無監視エリアが正しく設定されたか否かを確認することは容易ではない。特に、画像センサと赤外線センサの両方を備える複合型センサでは、画像センサで撮影された画像上で指定された無監視エリアと一致するように、赤外線センサについて検知対象から外す、すなわち赤外線を検知しない無監視検知ゾーンを正しく設定するためには、作業者がその無監視検知ゾーンに対応する集光光学系を正確に認識し、赤外線を遮蔽するためにその集光光学系をマスクすることが求められる。
【０００６】
そこで、本発明は、複合型センサが有する赤外線センサの検知エリア内の複数の検知ゾーンのうち、検知対象から外すべき検知ゾーンを作業者に提示することが可能な複合型センサ、及び無監視ゾーン判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの形態として、監視エリアを撮影した監視画像を生成する撮像部と、監視エリア内に設定された複数の検知ゾーンのそれぞれから発した赤外線に応じた検知レベル信号を出力する赤外線センサとを有し、監視画像上の変化領域及び検知レベル信号に基づいて監視エリア内に侵入した侵入物体を検知する複合型センサが提供される。この複合型センサは、監視画像上への複数の検知ゾーンのそれぞれの投影像の位置と、操作部を介して監視画像上に設定された、画像変化による侵入物体の検知を行わないマスクエリアとを記憶する記憶部と、複数の検知ゾーンのうち、マスクエリアに少なくとも一部が含まれる投影像に対応する検知ゾーンを赤外線センサが赤外線を検知しない無監視検知ゾーンとして特定し、その特定された無監視検知ゾーンを表示部を介して明示する無監視ゾーン判定部とを有する。
【０００８】
また、無監視ゾーン判定部は、マスクエリアの下端を監視画像上の上方に所定幅だけずらした補正エリアを設定し、複数の検知ゾーンのうちその補正エリアに所定の一部が含まれる検知ゾーンを無監視検知ゾーンとするすることが好ましい。
【０００９】
この場合において、無監視ゾーン判定部は、監視画像上の撮像部に近い物体が写る領域ほど、所定幅を大きくすることが好ましい。
【００１０】
さらに、無監視ゾーン判定部は、マスクエリアの上端を監視画像上の上方に所定幅だけずらした補正エリアを設定することが好ましい。
【００１１】
また、上記の複合型センサは、撮像部により生成された監視画像を表示部に表示させ、その監視画像上で操作部を介して作業者が指定した範囲をマスクエリアとすることが好ましい。
さらに、無監視ゾーン判定部は、投影像の所定割合以上がマスクエリアに含まれる場合、その投影像に対応する検知ゾーンを無監視検知ゾーンとして特定してもよい。なお、マスクエリアの下端近傍に位置する投影像、例えば、その投影像の中心と下端との間にマスクエリアの下端が位置するような投影像に対する所定割合を、他の位置にある投影像に対する所定割合よりも高く設定し、無監視検知ゾーンと判定し難くすることが好ましい。
また、無監視ゾーン判定部は、投影像の中心がマスクエリアに含まれる場合に、その投影像に対応する検知ゾーンを無監視検知ゾーンとして特定してもよい。
【００１２】
本発明の他の形態として、監視エリア内に設定された複数の検知ゾーンのそれぞれから発した赤外線に応じた検知レベル信号を出力する赤外線センサに対して、その赤外線センサが赤外線を検知しない無監視検知ゾーンを設定する無監視ゾーン判定装置が提供される。この無監視ゾーン判定装置は、監視エリアを撮影した監視画像上への複数の検知ゾーンのそれぞれの投影像の位置を記憶する記憶部と、侵入物体を検知しない無監視エリアに対応する監視画像上の領域であるマスクエリアを指定する操作部と、複数の検知ゾーンのうち、マスクエリアに少なくとも一部が含まれる投影像に対応する検知ゾーンを無監視検知ゾーンとして特定する無監視ゾーン判定部と、特定された無監視検知ゾーンを表示する表示部とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る複合型センサ、及び無監視ゾーン判定装置は、赤外線センサの検知エリア内の複数の検知ゾーンのうち、検知対象から外すべき検知ゾーンを作業者に提示することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る複合型センサを備えた警備システムの全体システム構成図である。
【図２】（ａ）は、撮影部の撮影範囲に対する検知ゾーンの配置の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示された各検知ゾーンから発した赤外線を赤外線受光素子へ集光する集光光学系の配列の一例を示す図である。
【図３】侵入物体検知処理の動作フローチャートである。
【図４】監視画像上に設定されたマスクエリアの一例を示す図である。
【図５】無監視ゾーン判定処理の動作フローチャートである。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、補正エリアの一例を示す模式図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、表示部に表示される、無監視検知ゾーンの通知画面の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一つの実施形態である、複合型センサについて、図を参照しつつ説明する。この複合型センサは、画像センサと赤外線センサとを有し、画像センサが撮影する画像上での赤外線センサの各検知ゾーンの投影像に対応する領域を予め記憶している。そしてこの複合型センサは、侵入物体の検知または通報をしない無監視エリアに対応する画像上のマスクエリアと投影像の少なくとも一部が重なる赤外線センサの検知ゾーンを特定して、その特定された検知ゾーンを作業者に対して提示する。
【００１６】
図１は、一つの実施形態に係る警備システム１の全体システム構成を示す図である。図１に示すように、警備システム１００は、建物の周囲、あるいは建物内に設置され、敷地内の少なくとも一部分あるいは廊下、エレベータホールなどに設定される監視エリアを監視する少なくとも１台の複合型センサ１と、各複合型センサ１と通信回線を通じて接続される警備装置２と、警備装置２を介して警備システム１全体の設定を行ったり、侵入物体の検知結果などの情報を表示する操作表示器３とを有する。
【００１７】
各複合型センサ１は、その複合型センサが監視対象とする監視エリア内に侵入した人物、車両といった侵入物体を検知すると、その旨を表す侵入異常検知信号を警備装置２へ送信する。
警備装置２は、公衆通信回線４を介して監視センタ内に配置された監視センタ装置５と通信可能となっている。そして警備装置２は、何れかの複合型センサ１から侵入異常検知信号を受信すると、その侵入異常検知信号を、警備装置２の識別番号または警備装置２が設置された建物の識別番号とともに、監視センタ装置５へ送信する。
【００１８】
なお、警備システム１００が有する複合型センサ１の数は１台でもよく、あるいは複数であってもよい。複合型センサ１の数は、監視しようとする領域の形状、大きさなどに応じて適宜決定される。また複合型センサ１の設置位置も、監視しようとする領域の形状または建物の位置及び形状などに応じて適宜設定される。
【００１９】
再度図１を参照すると、複合型センサ１は、撮像部１１と、赤外線センサ１２と、記憶部１３と、表示部１４と、操作部１５と、通信部１６と、監視処理部１７とを有する。
【００２０】
撮像部１１は、所定の周期で監視エリアを撮影し、その監視エリアが写った画像を生成する。そのために、撮像部１１は、例えば、可視光または赤外光に感度を持つ２次元状に配置された固体撮像素子のアレイを有するイメージセンサと、そのイメージセンサ上に監視エリアの像を結像する結像光学系とを有する。そして撮像部１１は、監視エリアを撮影した画像を生成する度に、その画像を監視処理部１７へ渡す。以下では、便宜上、撮像部１１が生成した監視エリアの画像を監視画像と呼ぶ。
【００２１】
赤外線センサ１２は、監視エリア内に設定される検知エリア内の複数の検知ゾーンのそれぞれから発せられる赤外線を受光し、その赤外線の強度に応じた検知レベル信号を監視処理部１７へ出力する。本実施形態では、赤外線センサ１２は、焦電型赤外線センサであり、赤外線受光素子と、複数の集光光学系とを有する。
また本実施形態では、撮像部１１の撮影範囲内に、赤外線センサ１２の検知エリア全体が含まれるように、撮像部１１の向きと赤外線センサ１２の向きは予め調整される。
【００２２】
各集光光学系は、複数の検知ゾーンのうちの何れかに対応し、その対応する検知ゾーンから発せられる赤外線を赤外線受光素子上に集光する。そのために、各集光光学系は、例えば、検知ゾーンごとに対応するフレネルレンズとして形成された凸レンズを有する。そして、各集光光学系は、検知ゾーンの配列に応じて１列に、あるいは２次元アレイ状に配置される。あるいは、集光光学系は、対応する検知ゾーンから発せられた赤外線を赤外線受光素子上へ集光する凹面鏡であってもよい。この場合、各凹面鏡が、検知ゾーンの配列に応じて１列に、あるいは２次元アレイ状に配置される。
【００２３】
図２（ａ）は、撮像部１１の撮影範囲に対する各検知ゾーンの配置の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された各検知ゾーンから発した赤外線を赤外線受光素子へ集光する集光光学系の配列の一例を示す図である。
図２（ａ）において、各検知ゾーン２００は、点線で囲まれた矩形領域で表される。また各検知ゾーンには、便宜上、識別番号が付与されている。この例では、下側に位置する検知ゾーンほど、複合型センサ１に近い。すなわち、識別番号A1〜A7を持つ検知ゾーンが複合型センサ１から最も離れており、識別番号C1〜C5を持つ検知ゾーンが複合型センサ１に最も近い。なお、図２（ａ）では、理解を容易にするために、各検知ゾーンの識別番号を検知ゾーン内に表記しているが、実際には、各検知ゾーンの識別番号は、記憶部１３に、監視画像上の検知ゾーンの投影像の位置と関連付けて記憶されている。
【００２４】
図２（ｂ）では、赤外線受光素子側から見た、各検知ゾーンに対応する集光光学系２１０の配列が示されている。集光光学系２１０は、縦に３列、横に最大７列を持つアレイ状に配置されている。そして一番下の列に配置された５個の集光光学系は、それぞれ、図２（ａ）に示された検知ゾーンC1〜C5に対応する。同様に、中段に配置された７個の集光光学系及び上段に配置された７個の集光光学系は、それぞれ、図２（ａ）に示された検知ゾーンB1〜B7、A1〜A7に対応する。そのため、赤外線センサ１２が特定の検知ゾーンからの赤外線を検知しないようにするためには、作業者は、その検知ゾーン（無監視検知ゾーン）に対応する集光光学系全体を、例えば、赤外線に対して不透明な樹脂などで形成されたシール部材でマスクして、無監視検知ゾーンからの赤外線が赤外線受光素子に達しないようにする。
【００２５】
赤外線受光素子は、例えば、電極対を持つ二つの焦電素子を有し、各焦電素子の電極対は、逆向きの極性を持って信号処理用の回路（図示せず）に接続される。そのため、例えば、赤外線の放射線源である侵入物体などが検知ゾーンを横切ると、一方の焦電素子から正または負の電圧が信号処理用の回路へ出力され、他方の焦電素子から負または正の電圧が信号処理用の回路へ出力される。そこで赤外線センサ１２の信号処理用の回路は、その一組の焦電素子から出力された電圧の差の絶対値を、検知レベル信号として監視処理部１７へ出力する。
【００２６】
記憶部１３は、例えば、不揮発性の半導体メモリなどを有し、複合型センサ１で利用される各種の情報及びプログラムを記憶する。例えば、記憶部１３は、監視画像上での、赤外線センサ１２の各検知ゾーンの投影像の位置及び識別番号、無監視エリアに対応する監視画像上の領域であるマスクエリアの位置、あるいは無監視とする検知ゾーンの識別番号若しくは監視対象とする検知ゾーンの識別番号を記憶する。そして記憶部１３は、記憶されている情報及びプログラムを監視処理部１７へ出力する。あるいは、記憶部１３は、監視処理部１７から受け取った情報を記憶する。
【００２７】
表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイといった表示装置を有する。そして表示部１４は、監視処理部１７から受け取った情報または画像などを表示する。
【００２８】
操作部１５は、複合型センサ１の設定などの際に、作業者の操作に応じた各種の操作信号あるいは設定信号などを監視処理部１７へ送信する。そのために、操作部１５は、例えば、マウス、タッチパッドあるいはトラックボールといったポインティングデバイスまたはキーボードなどの入力装置を有する。そして例えば、作業者は、操作部１５を介して、監視画像上でマスクエリアを指定することができる。
なお、表示部１４及び操作部１５は、例えば、タッチパネルディスプレイのように一体的に構成されてもよい。
【００２９】
通信部１６は、複合型センサ１と警備装置２とを通信可能に接続する。そのために、通信部１６は、例えば、複合型センサ１と警備装置２とが特定小電力無線通信など、所定の無線通信方式に従って接続されている場合、その無線通信用インターフェース回路を有する。あるいは、通信部１６は、複合型センサ１と警備装置２とを接続する通信回線を終端するインターフェース回路を有してもよい。
そして通信部１６は、監視処理部１７より出力された侵入異常検知信号、監視画像、複合型センサ１の識別番号などを警備装置２へ送信する。また通信部１６は、警備装置２から受信した制御信号、画像要求信号などを監視処理部１７へ渡す。
【００３０】
監視処理部１７は、少なくとも一つのプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして監視処理部１７は、複合型センサ１の各部を制御する。また監視処理部１７は、警備システム１００が監視エリア内の侵入物体を検知すると異常通報する警備モードの実行時において、監視画像と赤外線センサ１２からの検知レベル信号とに基づいて、監視エリア内に侵入物体が存在するか否かを判定する。さらに監視処理部１７は、複合型センサ１の各種設定を行うメンテナンスモードの実行時において、無監視ゾーン判定処理を実行する。
そのために、監視処理部１７は、異常監視手段２１と、無監視ゾーン判定手段２２とを有する。監視処理部１７が有するこれらの各部は、例えば、監視処理部１７が有するプロセッサ上で実行されるソフトウェアにより実現される機能モジュールである。
【００３１】
異常監視手段２１は、警備モードの実行時において、侵入物体検知処理を実行する。
図３は、異常監視手段２１により実行される侵入物体検知処理の動作フローチャートである。
【００３２】
異常監視手段２１は、監視画像上で、侵入者などの侵入物体が写っている可能性の有る侵入物体候補領域が抽出できたか否か判定する（ステップＳ１０１）。そのために、異常監視手段２１は、例えば、監視画像と、監視エリア内に侵入物体が存在しない間に撮影された画像である背景画像との間で背景差分処理を行って差分画像を生成する。そして異常監視手段２１は、生成した差分画像に含まれる各画素の輝度値を所定の閾値と比較して、輝度値の変動が閾値以上となる輝度変化領域を抽出する。
【００３３】
さらに、異常監視手段２１は、ノイズを除去するために、輝度変化領域に対してモルフォロジー演算の膨張・収縮処理、または微小面積除外のフィルタリング処理を行った後、ラベリング処理を行い、独立した輝度変化領域、すなわち、互いに連結されない輝度変化領域ごとにラベルを付す。なお、ラベリング処理は公知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、異常監視手段２１は、独立した輝度変化領域ごとに、面積、すなわち、その領域に含まれる画素数を算出する。そして、異常監視手段２１は、算出した面積が予め設定した面積閾値以上の輝度変化領域を侵入物体候補領域として抽出する。面積閾値は、例えば、監視画像上での検知対象となる侵入物体のサイズに相当する画素数に設定される。
【００３４】
監視画像上で侵入物体候補領域が一つも無ければ、異常監視手段２１は、新たな監視画像が得られた後、再度ステップＳ１０１の処理を実行する。一方、監視画像上で侵入物体候補領域が一つでも有れば、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域がマスクエリア内に位置するか否か判定する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
図４は、監視画像上に設定されたマスクエリアの一例を示す図である。図４に示されるように、監視画像４００には、監視対象となる屋内の通路４１０が撮影されており、この通路４１０を含む空間が監視エリアとなる。また、監視画像４００には窓を通じて屋外の様子が写りこんでいる。しかし、この例では、屋外は監視対象外の無監視エリアであるため、屋外を通行する人などを侵入物体として検知すると、監視センタ装置５へ侵入異常検知の誤報が通知されることになり好ましくない。そこで、監視画像４００上の窓に相当する領域４２０は、マスクエリアとして設定される。なお、建物周囲の敷地を監視する場合には、例えば、監視画像に写りこんでいる建物の窓、または公道など敷地外の領域を無監視エリアとする。
【００３６】
異常監視手段２１は、例えば、侵入物体候補領域全体がマスクエリアに包含されている場合、侵入物体候補領域がマスクエリア内に位置すると判定する。また、侵入物体が無監視エリアよりも手前側にいる場合、侵入物体が監視エリア内に存在するにもかかわらず、監視画像上ではその侵入物体に対応する侵入物体候補領域の一部がマスクエリアと重なることがある。これは、監視画像上の各画素は、一つの視線に対応しているので、その視線上に複数の物体が存在しても、それらの物体は画像上の同一の位置に投影されることによる。一方、複合型センサ１は、一般に、壁面、あるいは天井などに、撮像部１１の結像光学系の光軸が水平、あるいはやや下方を向くように取り付けられるので、監視画像の下側ほど、撮像部１１に近く、かつ地面側が写っていることになる。そのため、侵入物体候補領域の下端は、その領域内に写っている物体のうちの地面に接している部分が写っている可能性が高い。そこで、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域の下端がマスクエリアに含まれていれば、その侵入物体候補領域がマスクエリア内に位置すると判定してもよい。
【００３７】
再度図３を参照すると、ステップＳ１０２にて、侵入物体候補領域がマスクエリア内に位置する場合、異常監視手段２１は、その侵入物体候補領域に写っている物体は無監視エリアに存在し、その物体を侵入物体として検知すべきではないと判定する。そこで異常監視手段２１は、新たな監視画像が得られた後、再度ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
一方、侵入物体候補領域がマスクエリア内に位置しない場合、例えば、侵入物体候補領域の一部がマスクエリアから外れており、かつ、侵入物体候補領域の下端がマスクエリアに含まれていない場合、その侵入物体候補領域には、検知すべき侵入物体が写っている可能性がある。そこで異常監視手段２１は、侵入物体候補領域について、検知すべき侵入物体らしさを表す評価値Ｅを算出する（ステップＳ１０３）。
【００３８】
例えば、検知すべき侵入物体が人である場合、異常監視手段２１は、評価値Ｅを算出するために、侵入物体候補領域から、異なる観点で「人らしさ」の度合いを表すパラメータを複数種類算出する。そして異常監視手段２１は、それら複数のパラメータを重み付けした後、加算または積算して求めた値を正規化することにより、評価値Ｅを算出する。
ここで、異常監視手段２１は、「人らしさ」の度合いを表すパラメータとして、例えば、侵入物体候補領域内のエッジの類似度、テクスチャの類似度などを算出する。以下、これらのパラメータの具体的な算出方法の例について説明する。なお、以下の例では、何れのパラメータについても、その値が大きいほど「人らしさ」の度合いも大きいことを表すものとする。
【００３９】
まず、侵入物体候補領域内のエッジの類似度を表すパラメータについて説明する。異常監視手段２１は、侵入物体候補領域について、最新の監視画像と背景画像の対応する領域内で、エッジ画素の分布を調べる。そのために、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域内の各画素について、例えばラプラシアンフィルタを用いてエッジ強度を算出したエッジ画像を求める。そして異常監視手段２１は、最新の監視画像について求めたエッジ画像のうち、所定以上のエッジ強度（例えば、５０）を有する画素の合計Etotalを求める。また異常監視手段２１は、最新の監視画像について求めたエッジ画像のうち、所定以上のエッジ強度を有する画素について、背景画像について求めたエッジ画像の対応する画素とのエッジ強度の差の絶対値を求める。そして異常監視手段２１は、エッジ強度の差の絶対値が所定の閾値（例えば、３０）以上である画素の累計値Esを求める。そして、異常監視手段２１は、(1-Es/Etotal)を、エッジの類似度を表すパラメータの値とする。このパラメータの値は、侵入物体候補領域について、最新の監視画像のエッジ分布と背景画像のエッジ分布が異なるほど１に近づき、そのエッジ分布が似ているほど０に近づく。
【００４０】
次に、侵入物体候補領域内のテクスチャの類似度を表すパラメータについて説明する。テクスチャの指標としては、例えば、輝度値のヒストグラムの中央値または最頻値、輝度分散値、フーリエパワースペクトルの所定周波数の強度、濃度共起行列の所定要素の値などを用いることができる。異常監視手段２１は、侵入物体候補領域について、最新の監視画像と背景画像の対応する領域のそれぞれについて、これらテクスチャの指標のうち、少なくとも一つについてその値を算出する。そして、異常監視手段２１は、監視画像について算出したテクスチャの指標値Tと、背景画像について算出したテクスチャの指標値TBとに基づいて、両者の値が一致するほど０に近い値となるような関数を用いて、テクスチャの類似度を表すパラメータの値を算出する。なお、上記の関数として、例えば、次に示すものを用いることができる。
【数１】
0005631249.tif 000002
ここでαは、テクスチャの指標値Tに応じて定められ、（１）式の第２の項の指数部分が所定の範囲（例えば、0〜10）に含まれるようにする定数である。
【００４１】
異常監視手段２１は、上記のパラメータの他、例えば、輝度変化の極性分布、侵入物体候補領域の形状及び面積などを基準としたパラメータを算出してもよい。各パラメータ値を算出すると、異常監視手段２１は、各パラメータの値を、実験などに基づいて最適化した重み係数を用いて重み付けする。そして、異常監視手段２１は、その重み付けを行った各パラメータの値を、加算または積算して求めた値を0〜1の範囲で正規化する。異常監視手段２１は、その正規化された値を評価値Eとする。得られた評価値Eは、１に近いほど、人である可能性が高いことを表す。また異常監視手段２１は、各パラメータの値から、ファジー推論に基づいて評価値Eを求めるようにしてもよい。
【００４２】
次に、異常監視手段２１は、評価値Eが所定の閾値E0以上か否か判定する（ステップＳ１０４）。この閾値E0は、例えば、監視画像から得られた情報のみで侵入物体候補領域に写っている物体を侵入物体と判断できる最小の評価値に設定される。異常監視手段２１は、評価値Eが閾値E0以上である場合、監視エリア内に侵入物体が存在すると判定し、侵入異常検知信号を生成する（ステップＳ１０７）。侵入異常検知信号は、例えば、複合型センサ１の識別番号、検知時刻、評価値Eなどを含む。そして異常監視手段２１は、通信部１６を介して警備装置２へ侵入異常検知信号を出力する（ステップＳ１０８）。そして警備装置２は、監視センタ装置５へ侵入異常を通報する。
【００４３】
一方、ステップＳ１０４にて評価値Eが閾値E0未満である場合、異常監視手段２１は、評価値Eが閾値E1以上か否か判定する（ステップＳ１０５）。この閾値E1は、上記の閾値E0よりも小さな値であり、例えば、侵入物体候補領域に写っている物体を検知すべき侵入物体ではないと判断できる最大の評価値に設定される。
評価値Eが閾値E1未満である場合、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域に写っている物体は、検知すべき侵入物体ではないと判断する。そして異常監視手段２１は、新たな監視画像が得られた後、再度ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
【００４４】
一方、ステップＳ１０５にて評価値Eが閾値E1以上である場合、異常監視手段２１は、監視画像から得られる情報のみでは、侵入物体候補領域に写っている物体が検知すべき侵入物体か否かを正確に判定できない。そこで異常監視手段２１は、赤外線センサ１２から得られた検知レベル信号Pが閾値Th以上であるか否か判定する（ステップＳ１０６）。閾値Thは、例えば、検知すべき侵入物体により生じる、赤外線センサ１２による検知レベル信号の最小値に設定される。
検知レベル信号Pが閾値Th以上である場合、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域に写っている物体は検知すべき侵入物体であると判定する。そして異常監視手段２１は、ステップＳ１０７及びＳ１０８の手順を実行する。
一方、ステップＳ１０６にて、検知レベル信号Pが閾値Th未満である場合、異常監視手段２１は、侵入物体候補領域に写っている物体は、検知すべき侵入物体ではないと判断する。そして異常監視手段２１は、新たな監視画像が得られた後、再度ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ１０８の後、異常監視手段２１は、侵入物体検知処理を終了する。なお、異常監視手段２１は、監視画像上で複数の侵入物体候補領域を検知した場合、侵入物体候補領域ごとに、ステップＳ１０２以降の処理を実行する。そして異常監視手段２１は、全ての侵入物体候補領域が侵入物体ではないと判定したときに、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【００４６】
無監視ゾーン判定手段２２は、例えば、操作部１５を介して複合型センサ１がメンテナンスモードに設定されている間に、無監視ゾーン判定処理を実行する。本実施形態では、複合型センサ１は、撮像部１１により生成された監視画像と赤外線センサ１２からの検知レベル信号の両方に基づいて侵入物体を検知する。そのため、監視画像上に設定されたマスクエリアに対応する無監視エリア内に位置する赤外線センサ１２の検知ゾーンからの赤外線により誤報が生じることを防ぐため、赤外線センサ１２も、その検知ゾーンからの赤外線を検知しないことが好ましい。そこで、無監視ゾーン判定手段２２は、監視画像上のマスクエリアと監視画像上の検知ゾーンの投影像の位置との関係に基づいて、無監視エリア内に位置する検知ゾーンである無監視検知ゾーンを特定し、作業者に特定した無監視検知ゾーンを明示する。
【００４７】
図５は、無監視ゾーン判定手段２２により実行される無監視ゾーン判定処理の動作フローチャートである。
無監視ゾーン判定手段２２は、撮像部１１から監視画像を取得する（ステップＳ２０１）。そして無監視ゾーン判定手段２２は、その監視画像を表示部１４に表示させる。その後、無監視ゾーン判定手段２２は、操作部１５を介して入力された指定エリアを表す情報を取得する（ステップＳ２０２）。指定エリアを表す情報は、例えば、設定されるマスクエリアが多角形で表される場合、監視画像上のその指定エリアの各頂点の座標を含む。また、設定されるマスクエリアが円形で表される場合、指定エリアを表す情報は、監視画像上のその指定エリアの中心の座標と半径とを含んでいてもよい。この多角形の各頂点または円の中心などは、作業者が表示部１４に表示された監視画像を確認しつつ、操作部１５により監視画像上でその頂点などを指定することで特定される。
無監視ゾーン判定手段２２は、指定エリアを表す情報により特定される監視画像上の範囲をマスクエリアとして設定し、そのマスクエリアの各頂点の座標などを記憶部１３に記憶する（ステップＳ２０３）。なお、マスクエリアは、複数箇所に設定されてもよい。また複数のマスクエリアの一部が重なっていてもよい。
【００４８】
次に、無監視ゾーン判定手段２２は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０５の手順を実行することにより、マスクエリアに対応する無監視エリアに含まれる、赤外線センサ１２の検知ゾーンを特定する。そこでまず、無監視ゾーン判定手段２２は、監視画像上で設定されたマスクエリアから、検知ゾーンが無監視エリアに含まれるか否かの判定に用いられる補正エリアを求める（ステップＳ２０４）。
【００４９】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ、補正エリアの一例を示す模式図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される監視画像６００には、左上方の領域にマスクエリア６１０が設定されている。また、点線で囲まれた複数の矩形状の領域６０１は、それぞれ、赤外線センサ１２の一つの検知ゾーンの監視画像６００上での投影像を表す。
図６（ａ）に示された例では、補正エリア６２０は、マスクエリア６１０の下端を所定幅だけ上方にずらすことにより設定される。異常監視手段２１は、上記のように、侵入物体候補領域の一部がマスクエリアと重なっていても、侵入物体候補領域の下端がマスクエリア外に位置していれば、その侵入物体候補領域に写っている物体が侵入物体か否かの判定を行う。そこで、そのような下端のみがマスクエリア外に含まれる侵入物体候補領域に対応する、監視画像上での投影像がマスクエリア６１０の下端近傍となる検知ゾーンは、赤外線センサ１２の検知対象としておくことが好ましい。そのため、無監視ゾーン判定手段２２は、補正エリアの下端をマスクエリアの下端よりも上側にずらす。なお、所定幅は、監視画像上の検知ゾーンの縦方向のサイズに応じて設定され、例えば、その縦方向の平均サイズの1/3〜1/2に設定される。また、この例では、補正エリア６２０の上端及び左右端は、マスクエリア６１０の上端及び左右端と等しい。
【００５０】
また図６（ｂ）に示された例でも、補正エリア６３０の下端が、マスクエリア６１０の下端よりも上方にずらされることで補正エリア６３０が設定される。ただしこの例では、撮像部１１と検知ゾーン間の距離に依存せずに、無監視検知ゾーンを特定するために、撮像部１１に近い位置に対応するマスクエリアの下端ほど、上方にずらす幅が大きくなる。これは、複合型センサ１に近いほど、侵入物体の後方に隠れる空間が大きくなる（侵入物体候補領域が大きく写る）ことによる。また、撮像部１１に近い検知ゾーンほど、監視画像上に占める投影範囲も大きくなることによる。例えば、図６（ｂ）に示された例では、監視画像６００の下端に近い画素ほど、撮像部１１からの距離が近い位置に対応している。そのため、監視画像６００の左右端あるいは下端に近づくほど、マスクエリア６１０の下端と補正エリア６３０の下端間の距離が大きくなっている。
【００５１】
無監視ゾーン判定手段２２は、複数の検知ゾーンのうち、監視画像上のその検知ゾーンの投影像の少なくとも一部が補正エリアに含まれる検知ゾーンを無監視検知ゾーンとして特定する（ステップＳ２０５）。具体的には、例えば、無監視ゾーン判定手段２２は、監視画像上の検知ゾーンの投影像の中心が補正エリアに含まれる場合、その検知ゾーンを無監視検知ゾーンとする。あるいは、無監視ゾーン判定手段２２は、監視画像上の検知ゾーンの投影像の所定割合以上がマスクエリアに含まれる場合、その検知ゾーンを無監視検知ゾーンとしてもよい。再度図６（ａ）及び（ｂ）を参照すると、この例では、検知ゾーンA1〜A3の投影像が補正エリアに含まれるので、検知ゾーンA1〜A3が無監視検知ゾーンとなる。ただし、検知ゾーンB1については、その投影像の大半がマスクエリアに含まれるものの、補正エリアには上端近傍の一部を除いて含まれていない。そのため、検知ゾーンB1は、監視対象の検知ゾーンと判定される。なお、所定割合は、例えば、5割〜8割に設定される。なお、上記のように補正エリアを作成するのに代えて、マスクエリアの下端近傍に位置する投影像、例えば、その投影像上にマスクエリアの下端が位置するような投影像に対する所定割合を、他の位置にある投影像に対する所定割合よりも高く設定してもよい。これにより、マスクエリアの下端近傍に投影像が位置する検知ゾーンは、無監視検知ゾーンに判定され難くなる。さらにまた、無監視ゾーン判定手段２２は、監視画像上の検知ゾーンの投影像の中心が補正エリアに含まれるか、その投影像の所定割合以上がマスクエリアに含まれるかの何れかの条件が満たされる場合、その検知ゾーンを無監視検知ゾーンとしてもよい。逆に、上記の条件が満たされない検知ゾーンについては、無監視ゾーン判定手段２２はその検知ゾーンを監視対象の検知ゾーンとする。
【００５２】
無監視ゾーン判定手段２２は、特定された無監視検知ゾーンを、表示部１４を介して作業者に通知する（ステップＳ２０６）。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ、表示部１４に表示される、無監視検知ゾーンの通知画面の一例である。
図７（ａ）では、通知画面７００は、監視画像に写る範囲全体を表している。そして通知画面７００上に、マスクエリア７０１と、各検知ゾーンの投影像の監視画像上の位置及び範囲を表す複数の矩形領域７０２が表示されている。そして各矩形領域７０２には、対応する検知ゾーンの識別番号(A1〜A7、B1〜B7、C1〜C5)が示されている。このうち、無監視検知ゾーンを表す矩形領域は、例えば、通知画面７００上で、監視対象の検知ゾーンと異なる色で表示される。図７（ａ）では、検知ゾーンA1〜A3に対応する矩形領域７０２ａ〜７０２ｃが、無監視検知ゾーンを表す。このように、作業者は、一目で無監視検知ゾーンが分かるので、赤外線センサ１２のマスクすべ集光光学系も容易に把握できる。
【００５３】
また図７（ｂ）では、通知画面７５０には、各検知ゾーンに対応するブロック７５１が、検知ゾーンに対応する集光光学系の配列に従って表示されている。そして各ブロック内に、対応する検知ゾーンの識別番号(A1〜A7、B1〜B7、C1〜C5)が表示されている。この例でも、無監視検知ゾーンに対応するブロックは、例えば、通知画面７５０上で、監視対象となる検知ゾーンに対応するブロックと異なる色で表示される。図７（ｂ）では、検知ゾーンA1〜A3に対応する矩形領域７５１ａ〜７５１ｃが、無監視検知ゾーンを表す。この例では、各ブロックが集光光学系の配列順に表示されているので、作業者は、どの集光光学系に対してマスクすればよいかを直感的に把握することができる。
ステップＳ２０６の後、無監視ゾーン判定手段２２は、無監視ゾーン判定処理を終了する。
【００５４】
以上説明してきたように、本発明の一つの実施形態に係る複合型センサは、赤外線センサの複数の検知ゾーンのうち、監視画像上で設定されたマスクエリアに対応して赤外線を遮蔽すべき検知ゾーンを自動的に決定し、その判定結果を表示部を介して検知ゾーンの模式図として明示することで作業者に通知する。そのため、作業者は、容易に遮蔽すべき検知ゾーンに対応する集光光学系を把握することができる。そのため、この複合型センサは、無監視エリア内に位置する検知ゾーンに対応する集光光学系をマスクすることを失念したり、逆に監視エリア内に位置する検知ゾーンに対応する集光光学系をマスクするミスの発生を抑制できる。その結果として、この複合型センサは、上記のような集光光学系に対するマスクの誤りによる侵入物体検出精度の低下を抑制できる。
【００５５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、複合型センサの表示部及び操作部は、複合型センサとUSBなどの規格に従った回線を介して着脱可能に接続される、携帯情報端末といった他の機器が有してもよい。この場合、例えば、複合型センサがメンテナンスモードで実行される場合に限り、そのような表示部と操作部とを有する機器が複合型センサと接続されてもよい。さらにその機器の記憶装置が、監視画像上のマスクエリア、各検知ゾーンの監視画像上の投影像の位置などを記憶してもよい。
また、本発明は、監視画像に基づく侵入物体監視を行わない赤外線センサにも適用可能である。この場合、異常監視手段は、監視画像から抽出された侵入物体候補領域によらず、赤外線センサからの検知レベル信号が所定の閾値以上であれば、監視エリア内に侵入物体が存在すると判定し、異常通報するようにしてもよい。この場合の閾値は、例えば、ステップＳ１０６で用いられる閾値Thよりも高い値に設定してもよい。このとき、操作部及び表示部だけでなく、撮像部と、撮影画像上の検知ゾーンの位置関係を記憶する記憶部とを、赤外線センサに着脱可能な外部機器で構成してもよい。
【００５６】
また、無監視ゾーン判定手段は、マスクエリアの上端が監視画像の上端よりも下側に位置する場合には、補正エリアの下端と同様に、マスクエリアの上端を所定幅だけ上側へずらした位置に補正エリアの上端を設定してもよい。これは、そのマスクエリア内に侵入物体候補領域の下端部分が位置し、かつ、その侵入物体候補領域の大部分がマスクエリアの外側にある場合において、マスクエリアの上側に投影像が位置する検知ゾーンが有効であると、複合型センサが本来無監視エリア内に位置する物体からの赤外線を検知して、誤って侵入異常を通報してしまうおそれがあるためである。
あるいは、無監視ゾーン判定手段は、補正エリアを求めず、検知ゾーンの監視画像上の投影像の少なくとも一部がマスクエリアに含まれる場合に、その検知ゾーンを無監視検知ゾーンと判定してもよい。
【００５７】
さらにまた、上記の実施形態における監視処理部の無監視ゾーン判定手段は、表示部と操作部とを有する機器のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現されてもよい。この場合、その機器は、無監視ゾーン判定装置の一例となる。
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１    複合型センサ
２    警備装置
３    操作表示器
４    公衆通信回線
５    監視センタ装置
１１    撮像部
１２    赤外線センサ
１３    記憶部
１４    表示部
１５    操作部
１６    通信部
１７    監視処理部
２１    異常監視手段
２２    無監視ゾーン判定手段
【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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