(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、
前記差分データが所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、
前記差分データが所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、
前記外乱が発生したときには前記発報対象の処理を規制する発報処理手段とを備え、
前記差分データは、変化領域であり、
前記外乱判定手段は、前記変化領域の外接四角形が所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定する
ことを特徴とする監視用画像処理装置。
【請求項２】
前記規制の内容は、発報の割愛である
ことを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の位置は、前記現画像データ内のうち外乱発生の確率が他のエリアよりも高い所定のエリアである
ことを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【請求項４】
前記所定の時間間隔は、規則的である
ことを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【請求項５】
入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば無人の電気所などを遠隔監視するためにセンターに設置された監視用画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の監視用画像処理装置の構成について図１４を参照しながら説明する。図１４は、従来の監視用画像処理装置の概略構成を示す図である。
【０００３】
図１４において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３からの現画像データと比較用画像データ演算蓄積部４からの比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。また、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、７は認識処理部６からの指示を受け発報する発報処理部である。
【０００４】
つぎに、従来の監視用画像処理装置の動作について図１５を参照しながら説明する。図１５は、従来の監視用画像処理装置の認識処理部の動作を説明するための図である。
【０００５】
まず、概略的な全体の動作は次のとおりである。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【０００６】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。一方、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【０００７】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較し、異なる部分を見つけ、その部分を「変化領域」として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化である場合もある。
【０００８】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その変化領域が目的のもの（「発報対象」）であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は後述する。発報処理部７は、認識処理部６からの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ（パソコン）等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりという処理である。なお、認識処理部６及び発報処理部７は、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【０００９】
つづいて、上記認識処理部６で行われる認識処理について代表的な例（一般論）を説明する。認識処理部６は、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図１５に示された様なフローにより判定処理を行う。
【００１０】
符号１０〜１３に示された条件分岐は、変化領域が発報対象であるか否かを判断する条件を照合する部分である。この例に示したのは以下の４条件である。
【００１１】
符号１０において、変化領域が監視範囲内にあるか否かを判断する。
符号１１において、変化領域が所定の面積か否かを判断する。
符号１２において、変化領域が所定の縦横寸法か否かを判断する。
符号１３において、変化領域が所定の速度か否かを判断する。
【００１２】
それぞれの条件設定は別途行っていたものとして、ここでは条件照合についてのみ記載している。以上の条件に合致した変化領域は、符号１４において、発報対象とみなす。発報対象が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７へ伝えられる。一方、条件に合致しない場合は、符号１５において、発報対象は無かったと見なす。この場合は次のプロセスにはなにも報告されない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の監視用画像処理装置では、変化領域抽出部５が抽出した変化領域が仮に発報対象ではない変化領域であっても、符号１０〜１３の条件に合致すると発報対象として判断するという問題点があった。
【００１４】
特に、屋外において監視業務を行う際は、日の照り陰りにより発生する影による変化領域の影響や、夜間の車のヘッドライトの動きによって発生する変化領域の影響により不要検知が発生させられるケースが多い。
【００１５】
図１６に示す例に取り具体的に説明する。図１６（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。同図（ａ）では、足下の水たまりは平穏だが、次の瞬間の同図（ｂ）では、そこに水紋が映っている。
【００１６】
この場合、装置から見ての変化領域は「水紋」である。画に書き込まれている枠線は「水紋」の変化領域から導かれた外接四角形（フェレ径）である。仮に、符号１０〜１３の条件に、この水紋による変化領域の諸条件が合致すれば、それは発報対象と判断される。それを受け、発報処理部７により発報処理が行われる。
【００１７】
しかし、この場合、人間の感覚で言えばなにも、つまり、例えば、人や車が、画面内に現れてない状態である。装置からみれば「水紋」が画面内に現れたことなるがそれは人間感覚から言えば物ではない。このギャップから、この発報は「不要検知」と見なされる。
【００１８】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、従来装置と同規模で、安価に、かつ処理速度を大きく損ねずに、上記不要検知を発報以前に内部で修正し発報に至らないように対処することができる監視用画像処理装置を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る監視用画像処理装置は、現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、前記差分データが所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、前記差分データが所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、前記外乱が発生したときには前記発報対象の処理を規制する発報処理手段とを備え、前記差分データは、変化領域であり、前記外乱判定手段は、前記変化領域の外接四角形が所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定するものである。
【００２４】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記規制の内容を、前記発報の割愛としたものである。
【００２５】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記所定の位置を、前記現画像データ内のうち外乱発生の確率が他のエリアよりも高い所定のエリアとしたものである。
【００２６】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記所定の時間間隔を、規則的としたものである。
【００２７】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段とをさらに備えたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る監視用画像処理装置は、ある特定の場所に特定の時間間隔で変化領域が現れた際に、その映像内に外乱物が発生したと判断し、それに発報を規制する機能を有し、その結果、不要検知を減少させることを可能にしたものである。
【００２９】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、ある特定の場所に特定の時間間隔で変化領域が現れた際に、その映像内に外乱物が発生したと判断し、それに発報を規制する機能を有し、且つその「特定の場所」を、発報の結果得られた位置情報をもとに適宜更新し、その結果、外乱物が映像内を緩やかに移動したとき追跡して不要検知を減少させることを可能にしたものである。
【００３０】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、ある特定の場所に特定の時間間隔で変化領域が現れた際に、その映像内に外乱物が発生したと判断し、それに発報を規制する機能を有し、且つその「特定の時間間隔」を、発報の結果得られた時間情報をもとに適宜更新し、その結果、外乱物が映像内に発生する頻度が緩やかに変化したとき追従して不要検知を減少させることを可能にしたものである。
【００３１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１の全体構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
図１において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００３３】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８は変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８からの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００３４】
つぎに、この実施の形態１の動作について図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図３は、この発明の実施の形態１の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００３５】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００３６】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００３７】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００３８】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００３９】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８からの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００４０】
つづいて、外乱判定部８で行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８は、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図２に示された様なフローにて判定処理を行う。符号２０及び２１に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００４１】
符号２０において、ある特定の場所に変化領域が現れたか否かを判断する。
符号２１において、且つ、ある特定の時間間隔で変化領域が現れたか否かを判断する。
「ある特定の場所、時間間隔」値の設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００４２】
以上の条件に合致した変化領域は、符号２２において、外乱とみなす。ここで、このプロセスにより特に得られる効果は以下のとおりである。「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる。」一般に、発報対象は人とか車であるが、これらと雨の水滴等の違いは、時間的な規則性である。この実施の形態１は、時間的に規則正しく繰り返す発報対象に対し、規則的である点を手がかりに外乱判定し、発報を規制し不要検知を減少するものである。また、外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号２３において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００４３】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００４４】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８から渡された外乱発生の通知を受け、図３に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００４５】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００４６】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【００４７】
同図（ａ）では、足下の水たまりは平穏だが、次の瞬間の同図（ｂ）では、そこに雨による水紋が映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「水紋」である。画に書き込まれている実線の枠線は「水紋」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で水紋が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【００４８】
この実施の形態１に係る監視用画像処理装置では、変化領域の「位置」と「前回の発報からの時間間隔」を見る。仮に、「ある特定の位置」を「画面右下１／４のエリア」と定義する。これは経験的に水たまりが出来やすいと判っているエリアだからである。また、仮に、「ある特定の時間間隔」を「６０秒以内」と定義する。これは、雨による水紋であれば、どの様に遅くとも６０秒以内に同じ事象が繰り返されるだろうとの仮定による。同図（ｂ）では水紋が映っているが、この水紋による変化領域は「画面右下１／４のエリア」にある。また、仮に、５秒間隔程度で水紋が発生していたとすれば、常にこれは「６０秒以内」である。つまり、外乱判定の条件を満たしている。これにより、今、映像内に「外乱発生」と判断される。従って、遡って「水紋」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「水紋」による不要検知の発生は押さえられる。
【００４９】
では逆に、「画面右下１／４のエリア」では無い場所に現れた変化領域は外乱と見なさないが、これはそこに現れた変化領域は多分水たまりと関連のない変化領域であろう点から、外乱でないと判断するのが正しく、そのままでよい。また、「６０秒」を越えた時間間隔で現れた変化領域は外乱と見なさないが、これはそれだけ間があけば雨はやんだと判断でき、そのときの事象は水紋ではなく人物等の移動物による変化領域であろう点から、外乱でないと判断するのが正しく、そのままでよい。あくまで双方の両立する条件の変化領域のみが、この場合の「水紋」による変化領域と判断できる。
【００５０】
以上のようにこの実施の形態１によれば、ある特定の場所に特定の時間間隔をおいて発生する変化領域が現れた際に外乱発生と判断し発報を規制する為、簡単なプロセスで効率よく「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」事が可能になる。
【００５１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２の構成について図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２の全体構成を示す図である。
【００５２】
図５において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００５３】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８Ａは変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８Ａからの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８Ａ及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００５４】
つぎに、この実施の形態２の動作について図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図７は、この発明の実施の形態２の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００５５】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００５６】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００５７】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００５８】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８Ａは、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００５９】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８Ａからの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００６０】
つづいて、外乱判定部８Ａで行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８Ａは、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図６に示された様なフローにて判定処理を行う。符号４０及び４１に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００６１】
符号４０において、ある特定の場所に変化領域が現れたか否かを判断する。
符号４１において、且つ、ある特定の時間間隔で変化領域が現れたか否かを判断する。
「ある特定の場所、時間間隔」の初期値の設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００６２】
上記実施の形態１では、以上の条件に合致した変化領域は、符号４２において、外乱とみなしていた。ここで、このプロセスにより特に得られる効果は「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」点にあることは上記実施の形態１に記載済みである。
【００６３】
この実施の形態２では、さらにそこに簡単な知識処理を加える。符号４４は、その「ある特定の場所」を、過去に発生した変化領域の位置情報を元に更新する知識処理部である。更新のルールは、例えば、一番最近に起きた変化領域、若しくは発報に関連した変化領域の外接四角形を記憶する。また、その周囲一定範囲を、更新後の「ある特定の場所」と見なす。これにより、必然的に更新の結果、「ある特定の場所」は繰り返し発報の起きる場所によってくる。
【００６４】
本来、本発明の目的は、「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」ことであるが、例えば水紋は水たまりの拡大に伴いその位置を変化させていく。これに追従するためには頻繁に変化領域が発生する場所を追跡する機能が必要である。この実施の形態２は、この手段を提供する。知識処理部４４が上記の更新ルールを実際に処理する場所である。
【００６５】
外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号４３において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００６６】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００６７】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８Ａから渡された外乱発生の通知を受け、図７に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００６８】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００６９】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図８を参照しながら説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【００７０】
同図（ａ）では、足下の水たまりは平穏だが、次の瞬間の同図（ｂ）では、そこに水紋が映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「水紋」である。画に書き込まれている実線の枠線は「水紋」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で水紋が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【００７１】
この実施の形態２に係る監視用画像処理装置では、変化領域の「位置」と「前回の発報からの時間間隔」を見ることは上記実施の形態１に記載したとおりである。上記実施の形態１では「ある特定の位置」を「画面右下１／４のエリア」と定義したが、ここでは例えば以下のように更新することとする。
【００７２】
一番最近に発報した際の、関連変化領域の外接四角形を記憶する。また、その外接四角形の周囲一定範囲を、次回の為の「ある特定の位置」とする。「ある特定の位置」を「画面右下１／４のエリア」と定義したのは経験的に水たまりが出来やすいと判っているエリアであるとの理由によったが、この実施の形態２のように更新を行えば、実際の水たまりに即して自動で「ある特定の位置」が水たまりによってくる。従って位置精度が良くなる。
【００７３】
同図（ｂ）では水紋が映っているが、この直前の水紋による変化領域が存在した位置は図中点線の位置とする。また、仮に「ある特定の時間間隔」を「６０秒以内」と定義する。今回の水紋は、前回の変化領域位置に接している。また、仮に５秒間隔程度で水紋が発生していたとすれば、常にこれは「６０秒以内」である。つまり、外乱判定の条件を満たしている。これにより、今、映像内に「外乱発生」と判断される。従って、遡って「水紋」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「水紋」による不要検知の発生は押さえられる。
【００７４】
さらに、上記実施の形態１と異なる点は、その位置追従性である。上記実施の形態１では、画面右下１／４の範囲以外でもし水紋が発生しても、外乱対象にはならない。この実施の形態２によれば、水たまりが広まり画面右下１／４の範囲以外で水紋が発生しても、徐々に「特定の位置」が更新され実際の水たまりの位置に来るため、上記実施の形態１の様に途中から外乱判定できなくなる危険は少ない。このように、事象を追跡して外乱判定する自在性と位置精度が特徴である。
【００７５】
では逆に、「更新されている『特定の場所』」から離れた場所に現れた変化領域は外乱と見なさないが、これはそこに現れた変化領域は多分水たまりと関連のない変化領域であろう点から、外乱でないと判断するのが正しく、そのままでよい。
【００７６】
以上のようにこの実施の形態２によれば、ある特定の場所に特定の時間間隔をおいて発生する変化領域が現れた際に外乱発生と判断し発報を規制する為、簡単なプロセスで効率よく「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」ことが可能になる上、特定の場所を、前回発生した変化領域の位置情報から適宜更新して、事象の発生している箇所に近づけていくため、「水たまりの変化等により移動する水紋の発生位置に柔軟に追従する」ことが可能になり、不要検知を減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を抑止する効果がある。
【００７７】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３の構成について図９を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態３の全体構成を示す図である。
【００７８】
図９において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受ける入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００７９】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８Ｂは変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８Ｂ及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００８０】
つぎに、この実施の形態３の動作について図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態３の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図１１は、この発明の実施の形態３の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００８１】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００８２】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００８３】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００８４】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００８５】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００８６】
つづいて、外乱判定部８Ｂで行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図１０に示された様なフローにて判定処理を行う。符号５０及び５１に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００８７】
符号５０において、ある特定の場所に変化領域が現れたか否かを判断する。
符号５１において、且つ、ある特定の時間間隔で変化領域が現れたか否かを判断する。
「ある特定の場所、時間間隔」の初期値の設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００８８】
上記実施の形態１では、以上の条件に合致した変化領域は、符号２２で外乱とみなしていた。ここで、このプロセスにより特に得られる効果は「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」点にあることは上記実施の形態１に記載済みである。
【００８９】
この実施の形態３では、さらにそこに簡単な知識処理を加える。符号５４は、その「ある特定の時間間隔」を、過去に発生した変化領域や発報時の関連変化領域の時間情報を元に更新する知識処理部である。更新のルールは、例えば、一番最近に起きた変化領域、若しくは発報に関連した変化領域の発生時間を記憶する。また、その時間が現在の「時間間隔」より大きければ、現在の「時間間隔」を特定時間増やして更新する。なお、増やす上限有り。逆に、長期間発報がなければ、現在の「時間間隔」を特定時間減らして更新する。なお、減らす下限有り。これにより、必然的に更新の結果、「ある特定の時間間隔」は繰り返し発報の起きるその発生ペースによってくる。
【００９０】
本来、本発明の目的は、「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」ことであるが、例えば水紋は雨の勢いの変化に伴いその発生の時間間隔を変化させていく。これに追従するためには現在の事象の発生頻度に合わせた「時間間隔」に適宜設定を更新していく機能が必要である。この実施の形態３は、この手段を提供する。知識処理部５４が上記の更新ルールを実際に処理する場所である。
【００９１】
外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号５３において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００９２】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００９３】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８Ｂから渡された外乱発生の通知を受け、図１１に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００９４】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００９５】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２及び図１３は時間的にどの様に装置が働いたかを示す図である。
【００９６】
左から経過した「時間」、発生している水紋の「事象」とそれを装置が発報したかいなかの「発報有無」、右端が外乱判定の結果発報を抑止している様子を示す「抑止効果」である。
【００９７】
水紋は、０、５０、６０、８０、１００、１２０、１５０、２１０、２７０秒に合計９回発生し、従来の装置ではそれぞれに発報（１）〜（９）までの発報を行うものであったとする。なお、事情により、図１２及び図１３の説明では例えば（１）を図上の丸１とする。
【００９８】
まず、上記実施の形態１にある方法で動作させてみたのが図１２である。「ある特定の時間間隔」を例として「４０秒以内」と固定し、更新せずに動作させる。説明を簡単にするため「ある特定の場所」はここでは、論じない。
【００９９】
０秒の水紋で発報（１）を起こした装置は、以降４０秒間発報を抑止するが４０秒後には抑止効果が消失する。しかし、５０秒に起きた水紋による発報（２）では、発報（３）を抑止し、その（抑止された）発報（３）により発報（４）が抑止されるという風に順に抑止が進み、最終的に抑止しきれず発報したのは発報（１）、（２）、（８）、（９）の４回である。
【０１００】
上記実施の形態１ではこの様に、常に抑止時間が固定な為、間隔がそれを越えると発報を抑止できない。２１０、２７０秒目の不要検知を防げなかったのは「ある特定の時間間隔」を例として「４０秒以内」と固定したからだが、仮にこれを１００秒とすれば問題が解決するわけではない。今度は、１００秒もの間発報を抑制するため、本来検出すべき対象（人、車）を外乱判定して発報を抑止してしまう場合が考えられる。逆のマイナス効果が目立ってくることとなる。
【０１０１】
この実施の形態３では、この「ある特定の時間間隔」の適宜更新を行う。更新に際し、例として以下のようなルールを搭載する。
Ａ）「時間間隔」の初期値は０、「時間間隔」の上限値は１００秒とする。
Ｂ）発報が有り、且つその直前の発報からの時間が今の「時間間隔」以下なら、発報を抑止する。
Ｃ）発報が有り、且つその直前の発報からの時間が今の「時間間隔」以上なら、発報は抑止しない。且つ、「時間間隔」は２０秒加算される。但し、上限を越えては加算されない。
Ｄ）「時間間隔」上限相当時間、発報（抑止された発報含む）無ければ、今の「時間間隔」を２０秒減算する。
【０１０２】
このルールによって動作した様子を示したのが図１３である。０秒の水紋で発報（１）を起こした装置は、以降２０秒間発報を抑止するが２０秒後には抑止効果が消失する。しかし、５０秒に起きた水紋による発報（２）では、時間間隔が４０秒に更新されて（ルールＣ）発報（３）を抑止し、その（抑止された）発報（３）により発報（４）が抑止されるという風に順に抑止が進む。
【０１０３】
発報（８）は時間間隔が４０秒であったため抑止できなかったが、次はそこで時間間隔が６０秒に増えるため発報（９）は抑止される。最終的に、抑止しきれず発報したのは、発報（１）、（２）、（８）の３回である。但し、以降も続いて水紋があっても不要検知を抑止可能である。この点が上記実施の形態１と異なる点である。
【０１０４】
この実施の形態３では、この様に時間間隔が更新される為、発報が起き出したらそれに合わせ時間間隔が増えていき不要検知が無くなるまで更新が続く。その結果、いかなるペースでも実状に合わせ発報を抑止する。この発明の目的である「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」ことが可能であり、さらに、「雨量の変化等によって変動する時間間隔に柔軟に追従する」ことが可能になる。なお、６０秒まで増えた時間間隔はルールＤにより適宜減少され、６３０秒目に０になる。
【０１０５】
この場合、特に重要なのは「時間間隔の更新」の意味である。仮に固定時間間隔では４０秒を越えた事象の発報は一切抑止できないが、この実施の形態３の様なルールで更新を行うと繰り返し起きる「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域」等による発報に関しては、時間間隔が更新されていく結果「雨量の変化等によって変動する時間間隔に柔軟に追従する」ことで最終的に追いつき、発報を抑止できるようになる。これにより、いかなる時間間隔で起きる繰り返し発報も精度良く抑止し得る。
【０１０６】
以上のプロセスにより判断された外乱発生により、遡って「水紋」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「水紋」による不要検知の発生は押さえられる。
【０１０７】
以上のようにこの実施の形態３によれば、ある特定の場所に特定の時間間隔をおいて発生する変化領域が現れた際に外乱発生と判断し発報を規制する為、簡単なプロセスで効率よく「雨による水滴のように、ある一定間隔で引き続き発生する変化領域に対し、不要検知を削減しうる」ことが可能になる上、特定の時間間隔を、前回発生した変化領域の時間情報から適宜更新して、事象の発生している頻度に近づけていくため、「雨量の変化等によって変動する時間間隔に柔軟に追従する」ことが可能になり、不要検知を減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を抑止する効果がある。
【０１１２】
【発明の効果】
この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、前記差分データが所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、前記差分データが所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、前記外乱が発生したときには前記発報対象の処理を規制する発報処理手段とを備え、前記差分データは、変化領域であり、前記外乱判定手段が、前記変化領域の外接四角形が所定の位置にかつ所定の時間間隔で現れた場合は外乱が発生したと判定するので、簡単なプロセスで効率よく不要検知を減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を抑止することができるという効果を奏する。
【０１１３】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記規制の内容を、前記発報の割愛としたので、不要検知を減少させることができるという効果を奏する。
【０１１４】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記所定の位置を、前記現画像データ内のうち外乱発生の確率が他のエリアよりも高い所定のエリアとしたので、不要検知を減少させることができるという効果を奏する。
【０１１５】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記所定の時間間隔を、規則的としたので、不要検知を効率よく減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を精度良く抑止することができるという効果を奏する。
【０１１６】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段とをさらに備えたので、不要検知を発報以前に内部で修正し発報に至らないように対処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】
【図１】  この発明の実施の形態１の全体構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図３】  この発明の実施の形態１の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図４】  この発明の実施の形態１の具体例を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態２の全体構成を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図７】  この発明の実施の形態２の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図８】  この発明の実施の形態２の具体例を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態３の全体構成を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態３の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図１１】  この発明の実施の形態３の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図１２】  この発明の実施の形態３の具体例を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態３の具体例を示す図である。
【図１４】  従来の監視用画像処理装置の全体構成を示す図である。
【図１５】  従来の監視用画像処理装置の認識処理部の動作を説明するための図である。
【図１６】  従来の監視用画像処理装置の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１  ビデオ入力部、２  Ａ／Ｄ変換部、３  現画像データ演算蓄積部、４  比較用画像データ演算蓄積部、５  変化領域抽出部、６  認識処理部、７Ａ  発報処理部、８、８Ａ、８Ｂ  外乱判定部。
【図１】
0003715705.tif 000002
【図２】
0003715705.tif 000003
【図３】
0003715705.tif 000004
【図４】
0003715705.tif 000005
【図５】
0003715705.tif 000006
【図６】
0003715705.tif 000007
【図７】
0003715705.tif 000008
【図８】
0003715705.tif 000009
【図９】
0003715705.tif 000010
【図１０】
0003715705.tif 000011
【図１１】
0003715705.tif 000012
【図１２】
0003715705.tif 000013
【図１３】
0003715705.tif 000014
【図１４】
0003715705.tif 000015
【図１５】
0003715705.tif 000016
【図１６】
0003715705.tif 000017