(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域を撮影する複数の撮像装置を監視装置に接続し、撮影した画像に基づいて異常の有無を判定する画像監視システムにおいて、
前記監視装置は、所定時間ごとに同期制御信号を前記撮像装置に送信する通信部を有し、
前記撮像装置は、
前記監視領域を撮影する撮像手段と、
赤外線を前記監視領域に投光する赤外線投光手段と、
前記監視装置より前記同期制御信号を受信する受信手段と、
前記撮像手段から得た映像信号を送信する映像信号送信手段と、
前記同期制御信号を受信した後、前記複数の撮像装置ごとに異なる所定の時間差をもって前記赤外線投光手段を起動させる制御手段を有すること
を特徴とする画像監視システム。
【請求項２】
前記監視装置は、前記同期制御信号をブロードキャスト方式にて前記撮像装置に送信する請求項１に記載の画像監視システム。
【請求項３】
前記監視装置は、前記通信部により、前記複数の撮像装置の内、特定の撮像装置に対してリセット信号を送信し該リセット信号に対する確認信号を受信した後、新たに、全撮像装置に対して前記同期制御信号を送信する請求項１に記載の画像監視システム。
【請求項４】
前記撮像装置は、自己を識別するアドレス設定部を有し、このアドレス設定部にて設定されたアドレスを利用して前記所定の時間差を得る請求項１に記載の画像監視装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、更に計時手段を有し、前記制御手段が、前記赤外線投光手段を起動させた後、前記計時手段により計時した時間間隔で、前記赤外線投光手段を起動させる請求項１に記載の画像監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暗い監視領域でも撮影可能とするように、赤外線投光手段を備えた複数の撮像装置を監視装置に接続した画像監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の撮像装置により、建物の出入口及びその他の監視領域を継続して撮影し、撮影した画像を監視装置を通して遠隔地にある監視センタに送出する画像監視システムが実用化されている。また、撮像装置又は監視装置において、撮影した画像に基づいて侵入者、火災などの異常の発生の有無の判定を行い、異常を検出すると、異常発生時の画像を監視センタへ送出する画像監視システムが実用化されている。
【０００３】
これら従来の画像監視システムでは、各撮像装置は、予め設定されている一定の時間間隔で監視領域を撮影し、画像を取り込む。また、各撮像装置は、赤外線投光手段を備え、監視領域が暗い場合は、前記一定の時間間隔にて赤外線投光手段を起動して監視領域を照明した上で撮影を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この時間間隔は、各撮像手段が内蔵する内部クロックにより決まる。このため、監視領域の近接した場所（例えば、同一室内）に複数の撮像装置が設置された場合、撮像装置が撮影する監視領域が、各撮像装置の内部クロックのズレにより、同時に２つの赤外線投光手段によって照明されて明るい画像を撮像したり同時に２つの赤外線投光手段が照明されずに比較的暗い画像を撮像したりする場合とがある。
【０００５】
この場合、画像に基づいて異常発生の判断をする際に、撮像装置が撮影した画像の明るさが前後の画像で変化すると判断の精度が低下するという問題点があった。
本発明は、赤外線投光手段を有する複数の撮像装置を備えた画像監視システムにおいて、他の撮像装置の赤外線投光手段の照明による影響を排除し監視領域の安定した撮像が行うことができ、異常発生の有無の判断を精度良く行えるようにすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。
本発明の画像監視システムは、監視領域を撮影する複数の撮像装置を監視装置に接続して構成され、撮影した画像に基づいて異常の有無を判定する。
本発明においては、監視装置は、所定時間ごとに同期制御信号を撮像装置に送信する通信部を有する。この同期制御信号はブロードキャスト方式にて前記撮像装置に送信することができる。
【０００７】
また、撮像装置は、監視領域の映像を撮影する撮像手段と、赤外線を前記監視領域に投光する赤外線投光手段と、監視装置より同期制御信号を受信する受信手段と、撮像手段から得た映像信号を送信する映像信号送信手段と、同期制御信号を受信した後、複数の撮像装置ごとに異なる所定の時間差をもって赤外線投光手段を起動させる制御手段を有する。
【０００８】
本発明によれば、各撮像装置が、同期制御信号を受信した後、それぞれ異なる時間差をもって赤外線投光手段を起動させることができるので、同一監視領域に複数の撮像装置が配置されることがあっても、同一監視領域が同時に複数の赤外線投光手段により照明されることを防ぐことができる。したがって、撮像装置が撮影した画像は常に一定の明るさで撮像することができ、画像に基づく異常発生の有無の判定を高精度で行うことが可能となる。
【０００９】
また、監視装置は、通信手段により、複数の撮像装置の内、特定の撮像装置に対してリセット信号を送信した後、新たに、全撮像装置に対して同期制御信号を送信することができる。これにより、複数の撮像装置の内１つに故障が発生して監視装置との間の通信が不能となった場合、又は、撮像装置を追加する場合に、監視装置は、当該撮像装置をリセットさせた後、新たに、全撮像装置に対して前記同期制御信号を送信する。これにより、故障が回復した撮像装置及び追加した撮像装置は、他の撮像装置と同様に、赤外線が同時に投光されることなく、監視領域の撮影を継続することができる。
【００１０】
また、本発明においては、撮像装置が、自己を識別するアドレス設定部を有し、このアドレス設定部にて設定されたアドレスを利用して所定の時間差を得るようにすることができる。撮像装置のアドレスは、それぞれ異なる値に設定される。したがって、このアドレスから時間差を計算することにより、各撮像装置に異なる所定時間をセットできることとなる。
【００１１】
さらに、本発明においては、各撮像装置が計時手段を有し、制御手段が赤外線投光手段を起動させた後、計時手段により計時した時間間隔で、赤外線投光手段を起動させることができる。この場合、各撮像装置は、監視装置から同期制御信号を受けて次の信号を受信するまでの間は、自己の計時手段により赤外線投光手段を起動させる。なお、各撮像装置ごとの計時手段のクロックずれが生じる前に、次の同期制御信号が監視装置から送出される。これによれば、監視装置は、各撮像装置が撮影を行うタイミングごとに同期制御信号を送出する必要がなくなり、通信処理の負荷を軽くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した画像監視システムの全体構成を示す。
監視対象となる建物にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に、複数の画像センサ２Ａ，２Ｂ…、火災センサ３、非常ボタン４、モード設定器５が接続される。コントローラ１は、通信回線としての電話回線６を介して、遠隔地の監視センタに設置された警備センタ装置７と接続される。
【００１３】
ここで、図１の画像監視システムの全体の動作について簡単に説明する。
モード設定器５は、画像監視システムを警戒解除モード又は警戒セットモードに設定する。警戒セットモード時にいずれかのセンサが異常を検出すると、コントローラ１は、異常の種類、異常発生場所を示すデータを、電話回線６を通じて警備センタ装置７に送信する。なお、これらの異常信号の検出方法、伝達方法などは当該技術分野において良く知られたものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１４】
警備センタ装置７は、異常信号及び異常画像を受信すると、異常の種類、発生場所などの異常データと、異常画像を監視用モニタに表示する。監視センタの管制員はこの表示を確認して必要な措置をとる。
画像センサ２は、建物内に複数設置され、窓、ドアなどの監視対象を含む監視領域を撮影する。また、画像センサ２は、得られた画像から侵入などの異常の有無を判定する。この異常の有無判定の手法としては、種々のものが提案されており、任意の手段を採用することができる。本発明では、画像センサで予め基準画像を記憶しておき、この基準画像と撮像手段が撮影した現画像との差分をとって、所定以上の不一致があったときに異常と判断している。
【００１５】
図２は、画像センサ２の構成を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵなどにより構成される制御手段２０１と電源２０２が設けられる。画像センサ２の内部の各部分は、制御手段２０１により制御され、電源２０２から電力の供給を受ける。電源２０２は、外部から供給されるＡＣ電源をＤＣ電圧に変換する変換装置から構成される。なお、電源２０２を画像センサ２内に設ける代わりに、コントローラ１から電力供給をさせても良い。
【００１６】
制御手段２０１には、記憶手段２２０が接続される。この記憶手段２２０には、画像センサ２に所定の動作を実行させるためのプログラム、パラメータ、監視領域の現在の状態が正常であるか異常であるかの区別を示す状態信号、監視領域の設定されている警備モードなどが記憶されている。
記憶手段２２０は、更に、撮像手段２０３が撮影した画像を記憶する領域として、基準画像記憶領域、現画像記憶領域、異常画像記憶領域を設けている。
【００１７】
監視領域を撮影する監視手段２０３は、ＣＣＤカメラなどにより構成され、可視領域から赤外領域までの感度を有する。赤外線投光手段２０４が設けられ、夜間など暗くなった時に、監視領域に赤外線が投光される。
画像処理手段２０５は、記憶手段２２０に記憶された現状態画像と基準画像とを対比して、異常が発生したか否かを判定する。
【００１８】
表示手段２０６は、ＬＥＤにより構成され、異常検出時に点灯し、非検出時には消灯して、異常検出の有無を画像センサ２の外部に表示する。
通信手段２０７は、コントローラ１と信号の送受信を行うインターフェースで、ディジタル信号線９によりコントローラ１と接続される。
画像出力手段２０８は、異常発生時の画像を出力するためのインターフェースで、切替手段２０９を介してアナログ信号線８と接続される。
【００１９】
アナログ信号線８は、図１に示すように、コントローラ１と各画像センサ２とを直列に接続する。
画像センサ２の切換手段２０９は、正常時はアナログ信号線８の入力側と出力側を接続し、異常時は入力側のアナログ信号線を切り離して、画像出力手段を出力側のアナログ出力線８に接続させる。なお、図２では、入力側を「他の画像センサから」、出力側を「コントローラへ」と表示してある。
【００２０】
アドレス設定部２１０は、ロータリースイッチにより構成され、コントローラ１が画像センサ２を特定するためのアドレスが設定される。このアドレスは、後述する同期コマンドがブロードキャストされたとき、各画像センサ２の赤外線投光手段２０４の遅延処理に利用される。
操作手段２１１は、電源をオン・オフするための手段である。また、切換手段２０９は、操作手段２１１がオフされると、アナログ信号線８の入力側と出力側を接続させて、当該画像センサ２をアナログ信号線８からバイパスさせる。
【００２１】
図３は、コントローラ１の構成を示す。
コントローラ１には、ＭＰＵなどにより構成される制御部１０１と電源回路１０２が設けられる。コントローラ１の各部分は、制御部１０１により制御され、電源回路１０２から電力の供給を受ける。電源回路１０２は、外部からのＡＣ電源をＤＣ電圧に変換する変換回路とバッテリを有する。また、モード設定器５が接続される。
【００２２】
コントローラ１には、更に以下の部分が設けられる。
センサ監視回路１０３は、火災センサ３、非常ボタン４とのインターフェースである。
モデム１０４が電話回線６との間に設けられる。画像センサ通信制御部１０５は、画像センサ２とデータや信号線９で接続される。映像入出力制御部１０６は、画像センサ２とアナログ信号線８で接続される。この映像入出力制御部１０６は、画像センサ２から送られてきた映像信号を、モデム１０４と外部に接続されたモニタ装置１０に分配する。
【００２３】
表示部１０７は、通常は、監視領域の監視状態を画面上に表示し、異常が検出されたときは、ブザーを鳴動させ、画面上に異常の種類、異常発生箇所などを表示する。また、表示部１０７は、画像センサ２の設定作業時にも使用される。
設定手段１０８は、画像センサ２の設定用に使用される。
図４を用いて、同期制御信号について説明する。
【００２４】
コントローラ１は、制御部１０１に内蔵した計時手段を起動して、例えば、１分ごとに同期制御信号（以下、「同期コマンド」という。）をディジタル信号線９上にブロードキャストする。
各画像センサ２では、通信手段２０７にて同期コマンドを受信し、制御手段２０１に入力をする。制御手段２０１は、今まで赤外線投光手段２０４を起動していたタイミングを一端リセットする。そして、同期コマンドの入力時点から、アドレス設定部２１０に設定されていた番号に基づいて遅延時間を計算し、同期コマンドから、この時間分遅延して赤外線投光手段２０４を起動する。
【００２５】
遅延時間の計算方法は次のとおりである。いま、赤外線投光手段２０４は、画像センサ２の１フレーム分として、２７ｍ秒間だけ赤外線を投光するとする。制御手段２０１は、自己のアドレス番号に２倍のフレーム分の５４ｍ秒を乗算して、５４ｍ秒を差分した時間を自己の遅延時間とする。つまり、画像センサ２Ａの遅延時間は０ｍ秒、画像センサ２Ｂは５４ｍ秒、画像センサ２Ｃは５４ｍ秒×２、……画像センサ２Ｈは５４ｍ秒×７となる。
【００２６】
制御手段２０１は、同期コマンドの入力後は、上記遅延時間後に赤外線投光手段２０４を起動して、２７ｍ秒間、赤外線の投光をさせ、１フレームの画像を撮影する。その後は、制御手段２０１に内蔵する計時手段により、０．５秒ごとに、繰り返し１フレーム分の投光及び撮影をさせる。この周期は、次の同期コマンドがディジタル信号線９にブロードキャストされるまで繰り返される。
【００２７】
これにより、コントローラ１に接続された各画像センサ２では、赤外線投光手段２０４がぞれぞれが異なるタイミングで赤外線を投光し、同時に複数の赤外線投光手段２０４により赤外線が投光されることがない。したがって、同一監視領域に複数の画像センサ２を配置しても、監視領域に投光された赤外線が相互に影響を与えるということがなくなる。つまり、画像センサ２の撮影した画像の明るさが、他の画像センサからの赤外線の投光により急激に変化することがなくなるので、異常の有無の判定を誤ることがなくなる。
【００２８】
また、制御手段２０１は、上述のように、同期コマンドが入力されると、今まで赤外線投光手段２０４を起動していたタイミングをリセットして、改めて遅延時間の計算を行う。このように、定期的に同期コマンドをブロードキャストするのは、制御手段２０１に内蔵した計時手段にズレが生じても、赤外線の投光が重ならないようにするためである。
【００２９】
以上説明した例における各時間における数値は、それぞれ任意に変更可能であるが、上記の例の場合では、１つのコントローラ１に接続できる画像センサ２の最大数は８となる。
次に、コントローラ１からリセット信号が出される場合について説明する。
いま、アドレス設定部２１０で１番として設定された画像センサ２Ａが、コントローラ１との間で通信異常を起こしたとする。この場合、コントローラ１は、当該画像センサ２Ａに対し、復旧が確認されるまで、定期的にリセット信号を送信する。コントローラ１と当該画像センサ２Ａとの通信が復旧した場合、画像センサ２Ａは、コントローラ１から定期的に送信されるリセット信号に対する確認信号（ＡＣＫ）をコントローラ１へ送信する。その後、自己へのリセット信号を受信した画像センサ２Ａでは、所定の初期化処理を行う。
【００３０】
コントローラ１は、その後、所定時間（例、１０秒）経過後、ディジタル信号線９に同期コマンドをブロードキャストする。この時の所定時間は、画像センサ２の上記の初期化処理に必要な時間を見るためである。以後、各画像センサ２の制御手段２０１は、新たにブロードキャストされた同期コマンドに基づいて赤外線投光手段を起動していく。
【００３１】
なお、上記例では、コントローラ１と画像センサ２との間で通信異常が生じた場合について説明したが、画像センサ２を新たに追加して設置する場合にも同様にすることができる。この場合、コントローラ１から追加した画像センサ２Ａにデータをダウンロードする。コントローラ１は画像センサ２Ａの電源がオンされると当該画像センサ２Ａにリセット信号を送信し、次いで、同期コマンドをブロードキャストするようにする。
【００３２】
また、上記例においては、画像センサ２において正常・異常の判定を行っているが、これをコントローラ１において行うようにすることもできる。この場合、コントローラ１は、各画像センサ２ごとに基準画像を記憶しておき、画像センサ２から送信された現画像の映像信号を記憶してある基準画像と比較することで、正常・異常を判定する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、同一室内などの近接した場所に複数の撮像装置が設置された場合でも、複数の赤外線が重なって投光することがなくなるので、撮像時の監視領域の明るさが変動することがなくなる。したがって、異常発生の有無の判断を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像監視システムの全体構成を示す図。
【図２】図１における撮像装置の構成を示す図。
【図３】図１におけるコントローラの構成を示す図。
【図４】本発明の同期制御信号のタイミングを説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１…コントローラ
１０１…制御部
１０２…電源回路
１０３…センサ監視回路
１０４…モデム
１０５…画像センサ通信制御部
１０６…映像入出力制御部
１０７…表示部
１０８…設定手段
２…画像センサ（撮像装置）
２０１…制御手段
２０２…電源
２０３…撮像手段
２０４…（赤外線）投光手段
２０５…画像処理手段
２０６…表示手段
２０７…通信手段
２０８…画像出力手段
２０９…切換手段
２１０…アドレス設定部
２１１…操作手段
３…火災センサ
４…非常ボタン
５…モード設定器
６…電話回線
７…警備センター装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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