(57)【要約】【課題】複数の侵入物体が存在する場合、追尾させる侵入物体監視装置の割当て方法を最適に決定する信頼性の高い侵入物体監視方法及び侵入物体監視システムを提供する。【解決手段】監視対象領域をカバーする視野範囲を持つ第１の侵入物体監視装置と、該第１の侵入物体監視装置の前記視野範囲の一部を監視領域とする複数の第２の侵入物体監視装置とを有し、第１の侵入物体監視装置によって侵入物体の第１の情報を検出し、第１の情報に基づいて第２の侵入物体監視装置の１つを制御して侵入物体を捕捉させ、第２の侵入物体監視装置は捕捉した侵入物体について第２の情報を検出し、検出した第２の情報に応じて、第２の侵入物監視装置が、第１の侵入物体監視装置の制御なしで、侵入物体を追尾する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広域を撮像する第１のカメラ装置と、当該第１のカメラ装置の画像から検出した物体の位置情報に基づいて、前記物体を捕捉する第２のカメラ装置を備える物体検出装置を使用した物体検出方法であって、
前記第２のカメラ装置が複数ある場合、前記複数の第２のカメラ装置に対する追尾割当要求に対する待機状態信号が最も早く受信された前記第２のカメラ装置を追尾担当として選択する、
ことを特徴とする物体検出方法。
【請求項２】
広域を撮像する第１のカメラ装置と、当該第１のカメラ装置の画像から検出した物体の位置情報に基づいて、前記物体を捕捉する第２のカメラ装置を備える物体検出装置であって、
前記第２のカメラ装置が複数ある場合、前記複数の第２のカメラ装置に対する追尾割当要求に対する待機状態信号が最も早く受信された前記第２のカメラ装置を追尾担当として選択する、
ことを特徴とする物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムに係り、特に監視領域全体を撮像する第１の侵入物体監視手段と、侵入物体の移動にしたがって撮像装置の視野方向を追従させて制御する第２の侵入物体監視手段とが、互いに独立に、侵入物体を自動的に監視するようにした物体検出方法及び物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、侵入物体監視システムにおいて、カメラ等の撮像装置による画像入力手段を用いた侵入物体監視装置の中には、従来の監視員による有人監視の方法に頼らず、監視対象領域内の侵入物体を自動的に検出し、カメラの視野内に侵入物体が常に捉えられるように侵入物体の検出位置に基づいてカメラを乗せた雲台を制御して、カメラの視線方向等を変更して撮像し、所定の報知や警報、侵入物体映像記録などの処置が得られるようしたものがある。
【０００３】
このようなシステムとしては、例えば、図７に示すような２種類のカメラで構成した監視システムがある。図７はタンクヤードの監視を想定した監視システムを説明するための図である。
【０００４】
第１のカメラ７０２は、監視対象領域７０４全体を所定の時刻毎に連続的に撮像する画像入力手段である。この第１のカメラ７０２を含む第１の監視手段１０１は、異なる時刻に撮像した複数のフレーム画像から侵入物体７０１を検出し、検出した侵入物体７０１に関する情報を第２のカメラ７０３に与える。第２のカメラ７０３は、第１のカメラ７０２から与えられる侵入物体７０１の情報に応じて、侵入物体７０１を自動的に追尾して所定の時刻毎に連続的に撮像する画像入力手段である。
【０００５】
また、第１の監視手段は、引き続き監視対象領域７０４全体の監視を行い、更に、検出された侵入物体７０２の追跡を行う。
ここで、本明細書の記載における“追跡”と“追尾”とは、以下のように定義される。
【０００６】
追跡：監視用カメラなどの撮像装置の視野内に写る対象物体の画面上での位置変化を計測する処理。例えば、監視対象領域全体について、対象物体の移動軌跡を求める等、対象物体が検出されてから検出されなくなるまでの時間的変化を監視し記録する。
【０００７】
追尾：撮像装置の雲台制御（カメラの光軸方向の制御）を伴う処理。例えば、移動する対象物体の現時刻の位置を常にカメラの光軸の中心に捉えるように、光軸方向を制御して、監視対象領域の１部である対象物体の領域部分を常に追いかける。
【０００８】
図７と図８とを用いて、第１のカメラ７０２によって検出された侵入物体７０１を、第２のカメラ７０３が追跡する方法を簡単に説明する。
図７において、第１のカメラ７０２によって得られた、異なる時刻に入力された複数フレームの画像は、画素毎に輝度値の差分を求められ、その差分の大きい領域が侵入物体７０１として検出される。更に、侵入物体７０１が検出された場合に、第１のカメラ７０２側から、侵入物体の検出位置に基いて第２のカメラ７０３を乗せる雲台を制御する。これによって、第２のカメラ７０３の視野７０５内に常に侵入物体７０１を捉えるようにすることができる。
【０００９】
図８は、第１のカメラ７０２による侵入物体検出処理方法の原理を説明する図である。この方法は、フレーム間差分法などと呼ばれ、従来から広く用いられている。
図８において、減算器８０９は、時刻ｔ０−１に取得した入力画像８０１と時刻ｔ０に取得した入力画像８０２とについて画素毎の輝度値の差分を計算し、入力画像８０１と入力画像８０２との差分画像８０４を出力する。同様に滅算器８１０も、時刻ｔ０に取得した入力画像８０２と時刻ｔ０＋１に取得した入力画像８０３との画素毎の輝度値の差分を計算し、入力画像８０２と入力画像８０３との差分画像８０５を出力する。
【００１０】
次に、二値化器８１１は、差分画像８０４の画素毎の輝度値が所定のしきい値Ｔｈ未満の輝度値を“０”、しきい値Ｔｈ以上の画素の輝度値を、例えば“２５５”（１画素の輝度値を８ビットで計算）として二値化画像８０６を得る。二値化器８１２もまた同様の処理を行い、差分画像８０５から二値化画像８０７を得る。
【００１１】
次に論理積器８１３は、二値化画像８０６と二値化画像８０７との画素毎の輝度値の論理積を計算し論理積画像８０８を出力する。これによって入力画像８０１，８０２，８０３に写った人型の物体８１４，８１５，８１６は、減算器８０９または８１０によって差分が生じた領域８１７または８１８として算出される。そして、二値化器８１１または８１２によって輝度値“２５５”のかたまりの画像８１９または８２０として抽出され、更に、論理積器８１３によって画像８１９と８２０を構成する画素の中で、両画像共に輝度値“２５５”を持つ画素のかたまり画像８２１が検出される。即ち、画素８２１が侵入物体として検出される。
【００１２】
なお、監視視野内の侵入物体を検出する方法であればフレーム間差分法以外の方法も適用できる。
以上のように第１のカメラ７０２によって侵入物体が検出された場合には、第１のカメラ７０２によって検出された侵入物体７０１の大きさと検出位置の情報に基いて、第１のカメラ７０２は、制御信号を第２のカメラ７０３に与える。これによって、第２のカメラ７０３の監視視野範囲７０５の方向（雲台の方向）が制御される。そしてこれによって、第２のカメラ８０３は侵入物体８０１を捕捉することができる。
【００１３】
第２のカメラ７０３の雲台の制御量を求める方法を図９によって説明する。図９は、第１のカメラ９０２の視野範囲９０４で検出された侵入物体９０１を第２のカメラ９０３で追尾する方法を説明するための図である。図９では、簡略化のため第１のカメラ９０２と第２のカメラ９０３を同じ位置に設置し、第１のカメラ９０２の視野の中心（光軸）方向と第２のカメラ９０３の基準視野方向（雲台制御角をバン０°，チルト０°）を一致させ、ｘ軸の方向だけに着目して表示している。
【００１４】
図９において、２Ｗは第１のカメラ９０２の視野（監視対象領域）９０４全体についての入力画像の横（ｘ軸）方向の画素数（単位：ｐｉｘ）、Δｘは検出された侵入物体の第１のカメラ９０２の視野中心からの横方向の変位（単位：ｐｉｘ）、θｗは第１のカメラ９０２の半監視角度（単位：°）、θｘは第２のカメラ９０３の雲台１０２ｍのパン制御角度（単位：°）を表す。ここで、第１のカメラ９０２の半監視角度θｗは、第１のカメラ９０２の撮像素子の横方向の大きさｈ（単位：ｍｍ）と、第１のカメラ９０２の焦点距離ｆ（単位：ｍｍ）とによって、
【００１５】
【数１】
2006211696.tif 000003
【００１６】
と表すことができる。
また、この監視条件において、入力画像の横方向の画素数２Ｗ、侵入物体９０１の検出位置の第１のカメラ９０２の視野中心からの横方向の変位Δｘと、第１のカメラ９０２の半監視角度θｗと、第２のカメラ９０３の雲台１０２ｍのパン制御角度θｘとには、
【００１７】
【数２】
2006211696.tif 000004
【００１８】
の関係がある。
即ち、第２のカメラ９０３の雲台１０２ｍのパン制御角度θｘは、
【００１９】
【数３】
2006211696.tif 000005
【００２０】
となる。
例えば、半監視角度θｗを３０°、第１のカメラ９０２の入力画像の横方向の画素数２Ｗを３２０ｐｉｘ、検出された侵入物体の第１のカメラ９０２の視野中心からの変位Δｘを４０とした場合、第２のカメラ９０３の雲台１０２ｍのパン制御角度は８．２°となる。
【００２１】
以上のように、第１のカメラ９０２によって異なる時刻に入力した複数フレームの画像を比較して画素毎に輝度値の差分を求め、その差分の大きい領域を侵入物体９０１として検出した場合に、その侵入物体９０１の大きさと検出位置に基いて第１のカメラ９０２から送られる制御信号によって、第２のカメラ９０３の雲台１０２ｍが制御される。これによって、第２のカメラ９０３の視野範囲９０５内に常に侵入物体９０１を捉えることができるため、移動する侵入物体を第２のカメラ９０３が常に自動的に追尾することができる。
【００２２】
上記２つのカメラ構成による監視装置としては、例えば、特開平５−３３４５７２号公報及び特開平６−１５３０５１号公報がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前述の従来技術には、複数の侵入物体を追尾するために複数の第２のカメラを制御する構成とした場合に、侵入物体の数に比例して、第１のカメラが複数の第２のカメラを制御するため、第１のカメラの処理量が増加する欠点があった。
【００２４】
更に、第１のカメラで侵入物体が一時的に検出できなくなった場合には、第２のカメラがその侵入物体を捉えられる位置にあっても、継続して追尾を行なうことができないという欠点があった。
【００２５】
また、第１のカメラの撮像範囲でしか侵入物体の検出が行えず、侵入物体を正確に検出できるような大きさで侵入物体を撮像するように第１のカメラの撮像範囲を設定すると、おのずと監視エリアが制限されてしまう欠点があった。例えば、横幅１．０ｍ以上の侵入物体を検出するために、侵入物体が二値化画像中で幅１０画素以上のかたまりとして検出されなければならないようなような場合、画像サイズを３２０×４８０画素として、３２０画素の実際の大きさは、１．０／（１０／３２０）＝３２．０となり、第１のカメラの撮像範囲は横方向３２０ｍまでしか設定できず、更に、ズームレンズと雲台とを制御しながら侵入物体を追尾する場合、第１のカメラの撮像範囲から外れた監視エリアが死角となってしまうことになる。
【００２６】
また、監視エリア内に存在する建物の陰や雲台の動作限界などによる死角に侵入物体が入った場合に、侵入物体を継続して追尾することが出来なくなってしまうといった欠点があった。
【００２７】
本発明の目的は、第１のカメラによって得られる入力画像信号を第１の画像処理手段で処理し、複数の第２のカメラによって得られる入力画像信号をそれぞれ第２の画像処理手段で処理して、それぞれの画像処理手段を独立に制御することによって監視処理の負荷を分散させながら複数の侵入物体を監視できるようにし、更には、検出された侵入物体の位置情報に基づき侵入物体に近い位置に設置された第２の侵入物体監視手段で侵入物体を追尾するように割当てたり、最も重要度の高い領域に存在する侵入物体を優先的に追尾するように第２の侵入物体監視手段を割当ることで、迅速かつ効率的で正確に侵入物体を追尾する、信頼性の高い物体検出方法及び物体検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記の目的を達成するために、本発明の侵入物体監視方法は、監視対象領域をカバーする視野範囲を持つ第１の侵入物体監視装置と、第１の侵入物体監視装置の視野範囲の一部を監視領域とする複数の第２の侵入物体監視装置とを有する侵入物体監視システムを使用した侵入物体監視方法において、第１の侵入物体監視装置によって、監視対象領域の画像を入力する第１の画像入力ステップと、第１の画像入力ステップによって入力した画像から侵入物体の第１の情報を検出する第１の検出ステップと、第１の情報に基づいて第２の侵入物体監視装置の１つを制御して監視領域の画像を入力し、侵入物体を捕捉する第２の画像入力ステップと、第２の侵入物体監視装置によって、侵入物体の第２の情報を検出する第２の検出ステップとを設け、第２の情報に応じて、第２の侵入物監視装置が第１の侵入物体監視装置の制御なしで、侵入物体を追尾する。
【００２９】
また、第２の検出ステップによって検出した第２の情報は、侵入物体の大きさと検出位置を含む情報であり、第２の侵入物体監視装置による捕捉した侵入物体の追尾は、第２の情報に基づき第２の侵入物体監視装置の雲台を制御して撮像装置の視線方向を変更して行い、またあるいは、第１の検出ステップは、侵入物体の第１の情報の検出を差分法によって行い、またあるいは、第２の検出ステップは、侵入物体の第２の情報の検出をテンプレートマッチング法によって行う。
【００３０】
更に、本発明の侵入物体監視方法は、侵入物体が新規に検出された侵入物体であるか否かを判定する新規検出物体判定ステップを有し、第１の侵入物体監視装置は、新規に検出された侵入物体であれば、新規に検出された侵入物体を現在追尾を行っていない第２の侵入物体監視装置の１つに追尾を割り当て、追尾を割り当てられた第２の侵入物体監視装置が、新規に検出された侵入物体を追尾する。
【００３１】
またあるいは、第１の侵入物体監視装置は、新規に検出された侵入物体であれば、新規に検出された侵入物体を、侵入物体を追尾していない第２の侵入物体監視装置の１つに、新規に検出した侵入物体の第３の情報を伝達し、伝達された第３の情報に応じて、第２の侵入物体監視装置が新規に検出された侵入物体を捕捉し、捕捉後は、第２の侵入物体監視装置が、第１の侵入物体監視装置の制御なしで、捕捉した侵入物体を追尾する。
【００３２】
また更に、第２の侵入物体監視装置は、第３の情報に基づいて、新規に検出された侵入物体を捕捉し、捕捉後は、第２の侵入物体監視装置が、捕捉した侵入物体を追尾する。
さらにまた、第１の侵入物体監視装置は、新規に侵入物体を検出した場合に、侵入物体の第４の情報を、現在侵入物体を追尾していない１つの第２の侵入物体監視装置を特定し、特定された第２の侵入物体監視装置に与えることにより、第２の侵入物体監視装置を追尾に割り当てる追尾割当ステップを有する。
【００３３】
追尾割当ステップは、現在侵入物体を追尾していない前記第２の侵入物体監視装置のうち前記新規に検出した侵入物体に最も近い位置にある第２の侵入物体監視装置を追尾に割り当てる。
【００３４】
さらに、本発明の侵入物体監視方法は、監視領域全体を複数の部分監視領域に分割し、分割された部分監視領域に予め優先順位を設け、侵入物体が複数検出された場合、追尾割当ステップによって優先順位の高い部分監視領域に検出された侵入物体から順番に、第２の侵入物体監視装置を追尾に割り当てる。
【００３５】
また、新規検出物体判定ステップによって、侵入物体が新規に検出された侵入物体ではないと判定された場合には、第１の侵入物体監視装置によって追跡中の侵入物体であるとして、侵入物体の以前の位置から現在の侵入物体の位置への変化を、追跡中の侵入物体の移動軌跡とする。
【００３６】
またさらに、応答が一番速い第２の侵入物体監視手段から順に、新規に検出した侵入物体を追尾させる。
そのほか更に、本発明の侵入物体監視方法は、新規に侵入物体が存在すると判定された場合に、侵入物体の検出された位置座標をもとに監視領域内での絶対座標を算出する絶対座標算出ステップと、算出された絶対座標と最も近い位置に存在する第２の撮像手段を持つ第２の侵入物体監視手段を選択するカメラ選択ステップと、侵入物体の追尾を指定された第２の侵入物体監視手段に割当てる追尾割当修正ステップとを設け、監視領域内の侵入物体を追尾する。
【００３７】
また、新規に検出した侵入物体に一番近い領域を視野範囲としている第２の侵入物体監視手段から順に、新規に検出した侵入物体を追尾させる。
さらに、監視対象領域内に予め設定された少なくとも２つ以上の優先順位の異なる領域に対し、監視対象領域内で検出された侵入物体の存在する領域の優先順位に基づいて、第２の侵入物体監視手段を割当てる追尾割当修正ステップを設け、監視対象領域内の侵入物体を追尾する。
【００３８】
本発明の侵入物体監視システムは、監視対象領域の映像を入力し、監視対象領域に侵入する物体の検出情報を検出し、侵入物体の第１の情報を追跡する第１の侵入物体監視装置と、第１の侵入物体監視装置が検出した第１の情報に基づいて侵入物体を捕捉し捕捉した侵入物体を追尾する複数の第２の侵入物体監視装置とを備える侵入物体監視システムにおいて、新規に侵入物体が存在すると判定された場合に、まだ侵入物体を追尾していない第２の侵入物体監視装置を特定し、特定した第２の侵入物体監視装置に新規に検出された侵入物体を追尾させる。
【００３９】
また、第２の侵入物体監視装置は、それぞれ、第２の侵入物体監視装置によって制御される雲台を有し、第１の侵入物体監視装置が検出した第１の情報に応じて侵入物体を捕捉した後は、第２の侵入物体監視装置が検出する第２の情報によって、第１の侵入物体監視装置の制御なしで侵入物体を追尾する。
【００４０】
即ち、本発明の侵入物体検出システムは、例えば、監視対象とする監視領域全体を撮像するカメラ等の第１の画像入力手段と、カメラ等の第１の画像入力手段が撮像した画像を入力する第１の画像入力Ｉ／Ｆと、１つ以上の侵入物体監視手段とデータの通信を行なう第１のデータ通信手段と、第１の画像入力Ｉ／Ｆから入力された画像を記憶する第１の画像メモリと、侵入物体検出を行なう第１の侵入物体検出手段の動作プログラムを記憶している第１のプログラムメモリと、第１のプログラムメモリに保持されているプログラムにしたがって第１の侵入物体検出手段を動作させる第１のＣＰＵと、第１の画像メモリに記憶された画像の解析を行う際に一時的にデータを記憶する第１のワークメモリとによって構成される第１の侵入物体監視装置と、監視対象とする監視領域の一部を撮像するカメラ等の第２の画像入力手段と、カメラ等の第２の画像入力手段が撮像した画像を入力する第２の画像入力Ｉ／Ｆと、第２の画像入力手段の撮像方向を変える雲台制御手段と、１つ以上の侵入物体監視手段との間でデータの通信を行なう第２のデータ通信手段と、第２の画像入力Ｉ／Ｆから入力された画像を記憶する第２の画像メモリと、侵入物体検出を行なう第２の侵入物体検出手段の動作プログラムを記憶している第２のプログラムメモリと、第２のプログラムメモリに保持されているプログラムにしたがって第２の侵入物体検出手段を動作させる第２のＣＰＵと、第２の画像メモリに記憶された画像の解析を行なう際に一時的にデータを記憶する第２のワークメモリとによって構成される第２の侵入物体監視装置と、音、可視光、振動、回転運動、上下運動等の少なくとも１つ以上で表し人間または補助動物が感知可能な信号を発生する警告表示手段と、監視モニタと、第１あるいは第２のワークメモリの解析結果に対応して第１のＣＰＵの指示によって警告手段に警告を表示させる信号を伝達する出力Ｉ／Ｆと、第１あるいは第２のワークメモリの解析結果に対応して第１のＣＰＵの指示によって監視モニタに画像を送る画像出力Ｉ／Ｆとを有し、第１のＣＰＵが、第１のプログラムメモリに保持されているプログラムにしたがって第１の画像メモリに記憶されてる入力画像から第１の画像入力手段の視野内に写る侵入物体を検出する第１の侵入物体検出手段によって侵入物体を検出した場合に、第１のデータ通信手段によって第２の侵入物体監視装置に検出物体の位置情報と共に追尾割当要求を送信し、検出した侵入物体を追跡するようにし、更に、第２のＣＰＵが、第２のデータ通信手段によって第１の侵入物体監視装置から追尾割当要求を受信した場合に、侵入物体の位置情報に基づいて第２の画像入力手段の撮像方向を変える雲台制御手段を制御し、第２のプログラムメモリに保持されているプログラムにしたがって第２の画像メモリに記憶されてる入力画像から第２の画像入力手段の視野内に写る侵入物体を検出する第２の侵入物体検出手段によって侵入物体を検出し、検出した侵入物体の位置情報に基づいて第２の画像入力手段の撮像方向を変える雲台制御手段を制御するようにして監視視野内の侵入物体の監視を行なうようにしたものである。
【発明の効果】
【００４１】
以上のように本発明によれば、第１の侵入物体監視装置と第２の侵入物体監視装置とをそれぞれに内在するＣＰＵの制御の下でそれぞれ独立に制御することによって侵入物体監視システムの処理量を分散させて複数の侵入物体を追尾できるようにして、検出した侵入物体を追尾する最適の第２の侵入物体監視装置を使って侵入物体を追尾することができる。
【００４２】
更に、本発明の別の効果によれば、監視領域を分割して優先順位をつけ、侵入物体を検出した監視領域の優先順位にしたがって第２の侵入物体監視装置を割当てることができるため侵入物体の監視性能を著しく向上させることができる。
【００４３】
以上のように、本発明は、複数の物体が監視区域内に侵入しても、それぞれの侵入物体に対して、迅速かつ効率的に個々に追尾を開始することができるため、正確で信頼性の高い侵入物体監視システムを提供することができるため、侵入物体監視システムの適用範囲を大きく広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
まず、本発明の侵入物体監視システムの一実施例を図１によって説明する。
図１は、侵入物体監視システムのハードウエア構成を示すブロック図である。第１の侵入物体監視手段１０１と第２の侵入物体監視手段１０２とをそれぞれ１組ずつ備えた構成の一例である。
【００４５】
なお、第２の侵入物体監視手段１０２には固有のＩＤ（識別）番号が割当てられており、複数組の第２の侵入物体監視手段で構成した場合でもそれぞれを区別できるようになっている。
【００４６】
第１の侵入物体監視装置１０１と第２の侵入物体監視装置１０２とは、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈと第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈとが通信ケーブル１０７によって接続されている。
【００４７】
また、第１の侵入物体監視装置１０１側では、第１の入力Ｉ／Ｆ１０１ｇが入力装置１０５に接続されている。更に第１の出力Ｉ／Ｆ１０１ｊが画像切替合成装置１０６の制御信号入力端子に接続され、また、警告灯１０４にも接続されている。
【００４８】
更にまた、第１の侵入物体監視装置１０１側の第１の画像出力Ｉ／Ｆ１０１ｉと、第２の侵入物体監視装置１０２側の第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０２ｉとは、画像切替合成装置１０６に接続され、画像切替合成装置１０６は監視モニタ１０３に接続されている。
【００４９】
第１の侵入物体監視装置１０１において、第１のカメラ１０１ａは第１の画像入力Ｉ／Ｆ１０１ｂに接続され、第１の画像入力Ｉ／Ｆ１０１ｂ、第１のＣＰＵ１０１ｃ、第１の画像メモリ１０１ｄ、第１のプログラムメモリ１０１ｅ、第１のワークメモリ１０１ｆ、第１の入力Ｉ／Ｆ１０１ｇ、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈ、第１の画像出力Ｉ／Ｆ１０１ｉ、及び第１の出力Ｉ／Ｆ１０１ｊは、第１のデータバス１０１ｋにそれぞれ接続されている。
【００５０】
また、第２の侵入物体監視装置１０２において、第２のカメラ１０２ａは第２の画像入力Ｉ／Ｆ１０２ｂに接続され、第２のカメラ１０２ａはカメラ雲台１０２ｍに設置され、第２の出力Ｉ／Ｆ１０２ｊは雲台制御装置１０２ｌに接続され、雲台制御装置１０２ｌはカメラ雲台１０２ｍに接続されている。また、第２の画像入力Ｉ／Ｆ１０２ｂ、第２のＣＰＵ１０２ｃ、第２の画像メモリ１０２ｄ、第２のプログラムメモリ１０２ｅ、第２のワークメモリ１０２ｆ、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈ、第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０２ｉ、及び第２の出力Ｉ／Ｆ１０２ｊは、第２のデータバス１０２ｋにそれぞれ接続されている。
【００５１】
また、監視モニタは、１台である必要はなく、２台またはそれ以上でもよく、表示する内容もユーザの要求により自由に変更できる。
その他、第１の侵入物体監視手段１０１と第２の侵入物体監視手段１０２、及び、入力装置１０５、画像切替え合成装置１０６、警告灯１０４、監視モニタ１０３間の物理的結合は、上述の実施例以外であっても、必要な情報や信号が伝達できる方法であればどんな方法でのよいことはいうまでもない。
【００５２】
図１において、第１のカメラ１０１ａは監視対象区域を含んだ撮像視野内全体を所定の時刻毎に連続的に撮像し、撮像した画像を映像信号に変換して、その映像信号を第１の画像入力Ｉ／Ｆ１０１ｂに与える。第１の画像入力Ｉ／Ｆ１０１ｂは、入力した映像信号を侵入物体監視システムで扱うフォーマット（例えば、幅３２０ｐｉｘ、高さ２４０ｐｉｘ、８ｂｉｔ／ｐｉｘ）の画像データに変換し、第１のデータバス１０１ｋを介して第１の画像メモリ１０１ｄに送る。
【００５３】
第１の画像メモリ１０１ｄは、入力してきた画像データを蓄積する。第１のＣＰＵ１０１ｃは、第１のプログラムメモリ１０１ｅに保存されているプログラムに従って、第１のワークメモリ１０１ｆを処理作業領域として使用し、第１の画像メモリ１０１ｄに蓄積された画像の解析を行なう。
【００５４】
以上の解析の結果、第１の侵入物体監視装置１０１は、第１のカメラ１０１ａの撮像視野内に侵入物体が侵入したか否か、また侵入物体が侵入した場合には、その検出された侵入物体の大きさや検出位置等の検出情報を得る。第１のＣＰＵ１０１ｃは、処理結果に応じて第１のデータバス１０１ｋから第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して第２の侵入物体監視装置１０２へ侵入物体の有無、侵入物体の位置情報、侵入物体追跡結果その他の検出情報を送信する。更に、新規に侵入物体を発見した場合には、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、第２の侵入物体監視装置１０２のうち、まだ追尾を割り当てられていない第２の侵入物体監視装置１０２に宛てて、侵入物体追尾割り当てと対象物体の位置情報を送信し、その他、例えば、第１の出力Ｉ／Ｆ１０１ｊを介して警告灯１０４を点灯したり、例えば監視結果画像を第１の画像出力Ｉ／Ｆ１０１ｉを介して画像切替合成装置１０６に与える。
【００５５】
第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈは、第１のＣＰＵ１０１ｃからの送信データを例えばＲＳ４８５フォーマットに変換して、通信ケーブル１０７で接続された１台以上の別の第２の侵入物体監視装置（図１では、１台で代表して描き、以下の説明も第２の侵入物体監視装置１０２の中の構成要素の参照符号を代表として説明する）へ送信する。また、第１の画像出力Ｉ／Ｆ１０１ｉは、第１のＣＰＵ１０１ｃからの信号を画像切替合成装置１０６が使用できるフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ映像信号）に変換して、画像切替合成装置１０６に送る。
【００５６】
その他、第１の侵入物監視装置１０１と第２の侵入物監視装置１０２、及び、入力装置１０５、画像切替え合成装置１０６、警告灯１０４、監視モニタ１０３間の物理的結合は、上述の実施例以外であっても、必要な情報や信号が伝達できる方法であればどんな方法での良いことはいうまでもない。
【００５７】
次に、第２のカメラ１０２ａは、第２のカメラ１０２ａの有する撮像視野内を所定の時刻毎に連続的に撮像する。カメラ雲台１０２ｍは雲台制御装置１０２ｌが与える雲台制御信号によって第２のカメラ１０２ａの撮像方向を変える。第２のカメラ１０２ａは、撮像した画像を映像信号に変換し、変換した映像信号を第２の画像入力Ｉ／Ｆ１０２ｂに与える。第２の画像入力Ｉ／Ｆ１０２ｂは、入力した映像信号を第２の侵入物体監視装置１０２で扱うことができるフォーマット（例えば、幅３２０ｐｉｘ、高さ２４０ｐｉｘ、８ｂｉｔ／ｐｉｘ）の画像データに変換し、第２のデータバス１０２ｋを介して第２の画像メモリ１０２ｄに送る。第２の画像メモリ１０２ｄは、送られてきた画像データを蓄積する。第２のＣＰＵ１０２ｃは第２のプログラムメモリ１０２ｅに保存されているプログラムに従って、第２のワークメモリ１０２ｆ内で第２の画像メモリ１０２ｄに蓄積された画像の解析を行う。以上の解析結果、第２のカメラ１０２ａの撮像視野内に侵入物体が侵入した等の検出情報を得る。
【００５８】
第２のＣＰＵ１０２ｃは、処理結果に応じて第２のデータバス１０２ｋから第２の出力Ｉ／Ｆ１０２ｊを介して雲台制御装置１０２ｊへ制御信号を送信すると共に、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈを介して第１の侵入物体監視装置１０１へ侵入物体の位置情報、侵入物体追尾結果等の検出情報を送信する。また更に、検出情報、例えば監視結果画像を第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０２ｉを介して画像切替合成装置１０６に与える。
【００５９】
第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈは、第２のＣＰＵ１０２ｃからの送信データを例えばＲＳ４８５フォーマットに変換して、通信ケーブル１０７で接続された第１の侵入物体監視装置へ送信する。更に、別の第２の侵入物体監視装置が１台以上通信ケーブル１０７で接続されている場合には、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈは、通信ケーブル１０７を介して、この別の第２の侵入物体監視装置１０２へも第２のＣＰＵ１０２ｃからの送信データを送信する。また、第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０２ｉは、第２のＣＰＵ１０２ｃからの信号を画像切替合成装置１０６が使用できるフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ映像信号）に変換して、画像切替合成装置１０６に送る。
【００６０】
更にまた、入力装置１０５は、ユーザからの例えばマウス操作、キーボード操作等の指示によって表示画像の切替等の入力を行ない、監視モニタ１０３は、画像切替合成装置１０６を介して、第１の侵入物体監視装置１０１及び第２の侵入物体監視装置１０２による監視結果画像を、ユーザから入力された指示により、例えば２画面並べて表示したり、どちらか１つを切り替えて表示する。
【００６１】
次に、本発明の別の実施例の侵入物体監視システムを説明する。
本実施例の侵入物体監視システムは、第２の侵入物体監視装置を複数備える。第２の侵入物体監視装置１０２には、固有のＩＤ（識別）番号が割り当てられており、複数の第２の侵入物体監視装置のそれぞれを区別できるようになっている。例えば、第２の侵入物体監視装置が２台の場合の構成例を図１１で説明する。
【００６２】
図１１は、本発明の侵入物体監視システムのハードウエア構成を示すブロック図である。この侵入物体監視システムは、第１の侵入物体監視装置１０１と２台の第２の侵入物体監視装置１０２と１０８によって構成されている。図１１に示す構成は、図１で示される侵入物体監視システムに第２の監視装置１０８を追加したものであり、第２の侵入物体監視装置１０８を構成するブロック１０８ａ〜１０８ｍは、第２の侵入物体監視装置１０２を構成するブロック１０２ａ〜１０２ｍと同じものである。
【００６３】
このハードウエア構成を示すブロック図では、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈと第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈ、更に別の第２の通信Ｉ／Ｆ１０８ｈとは、通信ケーブル１０７によって接続されている。また、第１の画像出力Ｉ／Ｆ１０１ｉと第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０２ｉ、更に別の第２の画像出力Ｉ／Ｆ１０８ｉとは、画像切替合成装置１０６に接続されている。
【００６４】
図２と図３は、本発明の一実施例の侵入物体監視方法の処理手順の一例を説明するフローチャートであり、図１１の侵入物体監視システムを参照しつつ以下で説明する。
本実施例は、監視領域全体の映像を撮像する第１の撮像装置（第１のカメラ）から逐次入力する画像信号中から侵入物体を検出し、検出した侵入物体の位置変化を追跡する第１の侵入物体監視プロセスと、第１の侵入物体監視プロセスによって侵入物体が存在すると判定された場合に、第２の撮像装置（第２のカメラ）から逐次入力する画像信号中の侵入物体を検出し、雲台を制御しながら第２の撮像装置の視野内に常に侵入物体を捉えるように追尾するための第２の侵入物体監視プロセスとを備え、第１の侵入物体監視プロセスを第１の侵入物体監視装置１０１のＣＰＵ１０１ｃの下で制御し、第２の侵入物体監視プロセスを第２の侵入物体監視装置１０２または１０８のＣＰＵ１０２ｃまたは１０８ｃの下で制御することによって、それぞれ独立に制御する。これによって、監視処理対象領域内の侵入物体を追尾させるようにした方法である。
【００６５】
図２は第１の侵入物体監視プロセスの一実施例を説明するフローチャートであり、図３は第２の侵入物体監視プロセスの一実施例を説明するフローチヤートである。
図２において、侵入物体の監視を開始すると、
画像入カステップ２０１では、第１のカメラ１０１ａから、例えば、幅３２０ｐｉｘ、高さ２４０ｐｉｘ、８ｂｉｔ／ｐｉｘの入力画像を取得する。
【００６６】
侵入物体検出ステップ２０２では、入力画像に基づき、例えば、図９で説明したように、侵入物体検出処理を行なう。
次に、新規検出物体判定ステップ２０３では、検出した物体の検出位置と、１フレーム前の検出物体との検出位置を比較し、その検出位置の変化量を求める。そして、求めた変化量が所定の量（第１のカメラ１０１ａの視野角に依存する量、例えば、５０画素（５０ｐｉｘ））未満の場合には、検出物体が１フレーム前にも存在したもの（即ち、新規の検出物体ではない）とし、侵入物体追跡ステップ２０４へ分岐する。ここで、画像入力ステップ２０１で入力画像を取得する時間間隔は、例えば、１００ｍｓｅｃであり、従って、１フレーム前とは、１００ｍｓｅｃ前の時刻である。また、変化量が所定の量以上の場合には、以前に検出された物体が移動すると予想される距離以上離れた場所で検出されたので、新規に検出された物体として待機確認要求送信ステップ２０７へ分岐する。
【００６７】
侵入物体追跡ステップ２０４では、１フレーム前の検出物体を現時刻の検出物体の１フレーム前の検出物体とみなし、その位置変化を侵入者の移動軌跡であるとする。
次に追跡失敗判定ステップ２０５では、侵入物体の１フレーム前に求めた移動軌跡と現時刻に求めた移動軌跡の角度変化量を計算し、角度変化量が所定の値（例えば９０°）以上変化していた場合には、追跡失敗と見なす。これは、侵入物体が、通常、急激に進行方向を変えないという知見に基づく。
【００６８】
１フレーム前に求めた移動軌跡と現在求めた移動軌跡の変化量θは、１フレーム前に侵入物体が（ｘ１１，ｙ１１）から（ｘ１２，ｙ１２）、現在のフレームで侵入物体が（ｘ２１，ｙ２１）から（ｘ２２，ｙ２２）と移動したものとすると、次式のように算出される。
【００６９】
【数４】
2006211696.tif 000006
【００７０】
追跡失敗判定ステップ２０５で追跡失敗と見なされた場合には、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に侵入物体の追跡結果を送信すると共に、視野外移動判定ステップ２０６に進み、視野外移動判定ステップ２０６において、画像切替合成装置１０６を介して監視モニタ１０３へ信号が送られ、監視モニタ１０３は例えば“侵入物体見逃し”等の表示を行い、全検出物体終了判定ステップ２１０に分岐する。
【００７１】
追跡失敗判定ステップ２０５で追跡失敗と判定された場合には、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に侵入物体の追跡結果を送信すると共に、視野外移動判定ステップ２０６に進み、視野外移動判定ステップ２０６において、画像切替合成装置１０６を介して監視モニタ１０３へ信号が送られ、監視モニタ１０３は例えば“侵入物体見逃し”等の表示を行い、全検出物体終了判定ステップ２０８に分岐する。
【００７２】
以上のように、追跡失敗判定ステップ２０５で、追跡失敗と判定された場合には、追跡失敗という追跡結果を第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に送信すると述べた。尚、上記「侵入物体の追跡結果」とは、侵入物体がどのように動いたかを表す情報で、例えば、対象物体の位置や移動量や移動方向などを含む情報である。例えば、次のような、ありえない数値を侵入物体の追跡結果として第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に送信するようにしても良い。例えば、カメラ１０１ａあるいは１０２ａまたは１０８ａによって得られる入力画像が、横２５６画素、縦１９２画素で構成され、画像上の侵入物体の座標位置（Ｘ，Ｙ）を横軸（Ｘ軸）の０から２５５までの数値と縦軸（Ｙ軸）の０から１９１までの数値を組合せて指定するものとする。このとき、例えば、（９９９，９９９）は上記ありえない数値として、何か予め定めたところの情報を伝えるために使用することができる。
【００７３】
また、追跡失敗判定ステップ２０５で追跡が行なえたと判定された場合には、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に侵入物体の位置情報と共に追跡結果を送信し、全検出物体終了判定ステップ２１０へ分岐する。尚、図２の右向きの太い矢印は、第１の侵入物体監視プロセスの処理結果の情報を第２の侵入物体監視プロセスを処理する第２の侵入物体監視装置のいずれかに宛てて送信することを表す。
【００７４】
また、侵入物体追尾割当ステップ２０７では、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、現在追尾を行っていない第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に侵入物体の位置情報と共に追尾割当の信号を送信し、全検出物体終了判定ステップ２０８へ分岐する。
【００７５】
図１０は、本発明の一実施例の通信ケーブル１０７に流れる通信情報の構成を表す一例である。
通信データは、７バイトのデータ列から構成されており、ＳＴＸ３２０１、ＤＳＴ３２０２、ＳＲＣ３２０３、ＣＯＭ３２０４、ＤＴ１３２０５、ＤＴ２３２０６、ＥＴＸ３２０７の順で送信される。ここで、ＳＴＸ３２０１は、通信データの先頭バイトを表し（Ｓｔａｒｔ  ｏｆ  ＴｅＸｔ）、例えば、＄Ａ０（＄は１６進数の数値であることを表す）を用いる。更に、ＤＳＴ３２０２は送信宛先（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）のＩＤ（識別名）、ＳＲＣ３２０３は送信元（Ｓｏｕｒｃｅ）のＩＤを表し、例えば、第１の侵入物体監視装置１０１のＩＤを“１”、第２の侵入物体監視装置１０２のＩＤを“２”、第２の侵入物体監視装置１０８のＩＤを“３”とした場合、第１の侵入物体監視装置１０１から第２の侵入物体監視装置１０２へ通信データを送信する場合、ＤＳＴ＝２、ＳＲＣ＝１となる。更に、ＣＯＭ３２０４は、通信データの内容（Ｃｏｍｍａｎｄ）を表し、このデータで通信データが、例えば、追尾割当要求なのか、追跡結果なのか、あるいは追尾結果なのかを表す。例えば、追尾割当要求の場合はＣＯＭ＝１、追跡結果の場合はＣＯＭ＝２、追尾結果の場合はＣＯＭ＝３とする。更に、ＤＴ１３２０５、ＤＴ２３２０６は、付加情報１（Ｄａｔａ１）と付加情報２（Ｄａｔａ２）を表し、通信データの内容ＣＯＭ３２０４と組み合わせて用いる。例えば、追尾割当要求（ＣＯＭ＝１）とした場合、追尾すべき対象物体がどの位置に存在するかを第２の侵入物体監視装置１０２または１０８に送信しなければならないが、この場合、付加情報１（Ｄａｔａ１）に対象物体のＸ座標、付加情報２（Ｄａｔａ２）に対象物体のＹ座標を指定する。更に、ＥＴＸ３２０７は、通信データの終了バイトを表し（Ｅｎｄ  ｏｆ  ＴｅＸｔ）、例えば、＄ＡＦを用いる。
【００７６】
以上の通信データを用いることで、複数の侵入物体監視装置間で追尾割当要求、対象物体の追跡結果、対象物体の追尾結果をやり取りすることができる。なお、ここでは、通信データを７バイトのデータ列で構成したが、７バイト以外のデータ列で構成したり、また送信するデータの内容に応じて可変長にすることも可能である。
【００７７】
次に、待機状態判定ステップ２０８では、第２の侵入監視装置１０２または１０８から、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して待機状態信号が到来するのを待ち受ける。
第２の侵入物体監視装置１０２または１０８は、それぞれ、待機確認信号を受信すると、現在侵入物体の追尾を受け持っているものは応答を返さない。しかし、現在侵入物体の追尾を行っていない第２の侵入物体監視装置１０２または１０８はすべて、例えば最後に追尾した雲台の制御量情報等から、現在監視対象区域のどの部分にカメラ視野が向いているかの情報を、自分に割当てられたＩＤ番号と共に、待機状態信号として第１の侵入物体監視装置１０１に応答を返す。
【００７８】
第１の侵入物体監視装置１０１は、所定時間内に待機状態信号を受信した場合には侵入物体追尾割当ステップ２０９へ分岐し、所定時間内に待機状態信号を受信しなかった場合には全検出物体終了判定ステップ２１０へ分岐する。もし、侵入物体に割当て可能な第２の侵入物体監視装置がなければ、全検出物体終了判定ステップ２１０が、ユーザに知らせる何らかの処理（例えば警告を鳴らす）を実行し、記録を残す。
【００７９】
前述のように、この待機状態信号には、複数の第２の侵入物体監視装置１０２または１０８の１組を特定するためのＩＤ番号が付加されており、複数の第２の侵入物体監視装置で構成した場合でも、どの第２の侵入物体監視装置から送信されたものかを識別することができる。
【００８０】
次に、侵入物体追尾割当ステップ２０９では、待機状態信号に付加されているＩＤ番号に基づき、第１の通信Ｉ／Ｆ１０１ｈを介して、該当する第２の侵入物体監視装置へ侵入物体の位置情報と共に追尾割当要求を送信し、第２の侵入物体監視プロセスヘ移行し、全検出物体終了判定ステップ２１０へ分岐する。
【００８１】
第１の侵入監視装置１０１が、待機状態信号を１つだけ受信した場合には、その待機状態信号に付加されたＩＤ番号を付加して、追尾割当要求を送信する。
しかし、待機状態信号を所定時間内に複数受信した場合には、例えば、複数の第２の侵入監視装置１０２または１０８から待機状態信号を受信した場合には、一番初めに受信した待機状態信号を選択する。そして、選択したＩＤ番号を付加して追尾割当要求を送信する。
【００８２】
全検出物体終了判定ステップ２１０では、侵入物体検出ステップ２０２において検出された全ての侵入物体に対して侵入物体追跡ステップ２０４あるいは待機確認要求送信ステップ２０７が実行された場合に画像入カステップ２０１へ分岐し、侵入物体追跡ステップ２０４あるいは待機確認要求送信ステップ２０７が実行されていない物体が存在する場合は新規検出物体判定ステップ２０３へ分岐する。
【００８３】
次に図３の第２の侵入物体監視プロセスでは、
追尾割当待ちステップ３０１では、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して、第１の侵入物体監視プロセスから、検出物体の位置情報と追尾割当の信号が送信されてくるまで待機する。
【００８４】
追尾割当判定ステップ３０２では、追尾割当の信号を受信した場合に待機状態情報送信ステップ３０３へ分岐し、追尾割当の信号を受信しなかった場合に追尾割当待ちステップ３０１へ分岐する。
【００８５】
そして、待機状態情報送信ステップ３０３では、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して、第１の侵入物体監視装置１０１へ侵入物体監視装置ＩＤ番号を付加した待機状態信号を送信する。
【００８６】
追尾割当待ちステップ３０４では、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して、第１の侵入物体監視装置１０１からの検出物体の位置情報と追尾割当の信号が送信されてくるまで所定時間待機する。
【００８７】
そして、追尾割当判定ステップ３０５では、追尾割当待ちステップ３０４において、追尾割当の信号を所定時間内に受信した場合にはカメラ雲台制御ステップ３０６へ分岐し、追尾割当の信号を所定時間内に受信しなかった場合には待機確認要求受信ステップ３０１へ分岐する。
【００８８】
カメラ雲台制御ステップ３０６では、追尾割当待ちステップ３０４で受信した侵入物体の位置等の検出情報に基づき、第２の出力Ｉ／Ｆ１０２Ｊまたは１０８ｊを介して雲台制御装置１０２ｌまたは１０８ｌを制御することによってカメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍを操作して第２のカメラ１０２ａまたは１０８ａの視野９０５内（図９）に第１の侵入物体監視プロセスで検出した侵入物体９０１（図９）を捉える。
【００８９】
カメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍの制御量（パン角、チルト角）は、例えば、前述の図９で示した方法によって算出される。
次に画像入カステップ３０７では、第２のカメラ１０２ａまたは１０８ａから、例えば、幅３２０ｐｉｘ、高さ２４０ｐｉｘ、８ｂｉｔ／ｐｉｘの入力画像を取得する。
【００９０】
初期テンプレート作成ステップ３０８では、画像入カステップ３０７で取得した入力画像に基づき図８で説明した侵入物体検出処理を行い、検出された侵入物体をテンプレート画像として第２の画像メモリ１０２ｄに記憶する。
【００９１】
次に画像入カステップ３０９では、画像入カステップ３０７と同様に入力画像を取得する。但し、画像入カステップ３０９が取得する画像は、画像入カステップ３０７から画像入カステップ３０９までの処理時間が経過しているため、その処理時間後入力したフレームの画像が取得される。
【００９２】
そして、侵入物体追尾ステップ３１０では、第２の画像メモリ１０２ｄまたは１０８ｄに記憶したテンプレート画像に基づき、画像入カステップ３０７で取得した入力画像のテンプレートマッチングを行ない、第１の侵入物体監視プロセスで検出した侵入物体との位置変化量を検出する。
【００９３】
テンプレートマッチングとは、ある画像中でテンプレート画像として登録された画像がどの位置に存在するかを検出するもので、例えば、１９８５年に総研出版より出版された田村秀行氏監修による『コンピュータ画像処理入門』と題する書籍のＰ１１８〜１２５に解説されている。
【００９４】
次に、追尾失敗判定ステップ３１１では、侵入物体追尾ステップ３１０において、テンプレートに登録した侵入物体が検出されなかった場合には第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して第１の侵入物体監視装置１０１に侵入物体の位置情報と共に追尾結果を送信し、追尾要求待ちステップ３０１へ分岐する。
【００９５】
また侵入物体が検出された場合には、第２の通信Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して第１の侵入物体監視装置１０１に侵入物体の位置情報と共に追尾結果を送信し、テンプレート更新ステップ３１２へ分岐する。
【００９６】
テンプレート更新ステップ３１２では、テンプレートマッチングによって検出した侵入物体の位置の画像を使って、第２の画像メモリ１０２ｄまたは１０８ｄに記憶したテンプレート画像を更新する。
【００９７】
次に、カメラ雲台制御ステップ３１３では、侵入物体追尾ステップ３１０でテンプレートマッチングによって検出された侵入物体の位置に基づき、第２の出力Ｉ／Ｆ１０２ｈまたは１０８ｈを介して雲台制御装置１０２ｌまたは１０８ｌを制御する。
【００９８】
即ち、侵入物体が、画像中央から上方に存在する場合にはカメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍのチルト角を適量上向きに変更し、画像中央から下方に存在する場合にはカメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍのチルト角を適量下向きに変更する。
【００９９】
また、侵入物体が、画像中央から左方に存在する場合にはカメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍのパン角を適量左向きに変更し、画像中央から右方に存在する場合にはカメラ雲台１０２ｍまたは１０８ｍのパン角を適量右向きに変更する。
【０１００】
即ち、本実施例によれば、第１の侵入物体監視プロセスを第１の侵入物体監視装置１０１のＣＰＵ１０１ｃの制御の下で制御し、第２の侵入物体監視プロセスを第２の侵入物体監視装置１０２または１０８のＣＰＵ１０２ｃまたは１０８ｃの制御の下で制御し、それぞれ独立に制御する。これによって監視処理の処理量を分散させることができ、監視領域内に複数の侵入物体が存在する場合であっても、監視処理に関わる処理量が増加することなく、それぞれの侵入物体を複数の第２の侵入物体監視装置のどれかに割当てることによって侵入物体を追尾することが可能となる。
【０１０１】
図４は、本発明の別の実施例の侵入物体監視方法の処理手順の一例を説明するフローチャートである。
本実施例は、図２で説明した待機確認要求送信ステップ２０７の代わりに、図２の待機確認要求送信ステップ２０７とは異なる処理機能を持った待機確認要求送信ステップ４０１を設け、侵入物体から最も近い位置に設置された第２の侵入物体監視装置へ待機確認要求を送信する。そして、待機状態判定ステップ２０８において、この最も近い位置に設置された第２の侵入物体監視装置が待機状態である場合は、侵入物体追尾割り当てステップ２０９に分岐し、この侵入物体から最も近い位置に設置された第２の侵入物体監視装置へ侵入物体の追尾を割り当てる。
【０１０２】
侵入物体から最も近い位置に設置された第２の侵入物体監視装置が待機状態でない（即ち、他の侵入物体を追尾中である）場合には待機確認要求送信ステップ４０１へ分岐して、次に近い位置に設置された第２の侵入物体監視装置へ待機確認要求信号を送信する。
【０１０３】
全ての第２の侵入物体監視装置が追尾中（待機状態ではない）場合は、例えば、追尾割り当てを行わず、全検出物体終了ステップ２１０へ分岐する。待機確認要求送信ステップ４０１は、従って、侵入物体の検出された画像上の位置座標を基に侵入物体の監視領域内での座標（絶対座標）を算出し、この算出した座標と各第２の侵入物体監視装置の監視領域内での位置（該当する第２の侵入物体監視装置のプログラムメモリに保存されている）を比較し、侵入物体に最も近い第２の侵入物体監視装置を侵入物体の追尾に指定して侵入物体追尾割り当てステップ２０９で追尾割り当てを行う。
【０１０４】
待機状態判定ステップ２０８でこの侵入物体に最も近い第２の侵入物体監視装置が追尾中であると判定された場合には、次に侵入物体に近い第２の侵入物体監視装置を侵入物体の追尾に指定し、侵入物体追尾割り当てステップ２０９において追尾割り当てが修正される。
【０１０５】
即ち、このように、図４における待機確認要求送信ステップ４０１では、検出した侵入物体の検出位置に応じて、例えば、新規に検出した侵入物体の位置座標に最も近い位置に取付けられた第２の侵入物体監視装置を選択するようにしたものである。
【０１０６】
図４のフローチャートの処理動作の一例を図５によって説明する。図５は、１台の第１の侵入物体監視装置と複数の第２の侵入物体監視装置とによって構成された本発明の侵入物体監視システムの一実施例を説明するための図である。但し、複数の第２の侵入物体監視装置のうち２台だけ表示し、他は省略している。
【０１０７】
図５において、監視領域５０５中の侵入物体５０１を第１のカメラ５０１によって検出し、ステップ２０３までの処理がなされ、ステップ２０３によって対象の侵入物体が新規に検出された侵入物体であると判定されたとする。
【０１０８】
すると、第１のプログラムメモリ１０１ｅに保存されている第１の侵入物体監視プログラム（図５では、第１のカメラ５０１で代表し、他の構成要素は省略している）は、検出した侵入物体の位置情報をもとに、侵入物体５０１に最も近い位置に存在する第２の侵入物体監視装置（図５では、第３のカメラ５０３で代表し、他の構成要素は省略している）を選択し待機要求確認信号を送信する（ステップ４０１）。
【０１０９】
次に、待機状態判定ステップ２０８では、選択した第２の侵入物体監視装置が待機状態でない（他の侵入物体を追尾中である）場合に待機確認要求送信ステップ４０１へ分岐する。また、待機中である場合は、ステップ２０９に進む。
【０１１０】
待機確認要求送信ステップ４０１では、第２のプログラムメモリ１０２ｅに保存されている第２の侵入物体監視装置の位置情報から侵入物体５０１に次に近い位置に存在する第２の侵入物体監視装置を選択し待機要求確認信号を送信する。
【０１１１】
即ち、本発明によると、検出した侵入物体の追尾を、その存在する位置に最も近い第２の侵入物体監視装置から順に割り当てることができ、侵入物体を的確かつ迅速に追尾することが可能となる。
【０１１２】
更に、図４のフローチャートの処理動作の他の一例を図６によって説明する。図６は、第１の侵入物体監視装置と１台の第２の侵入物体監視装置とによって構成された侵入物体監視システムの一実施例である。
【０１１３】
図６の監視領域全体６０５中には、侵入物体６０１と侵入物体６０２が存在する。第１のカメラ６０３の監視領域全体６０５中には、優先順位の高い部分監視領域６０６が予め設定されている。新規検出物体判定２０３ステップでは、検出された侵入物体が複数ある場合に、先ず優先順位の高い部分監視領域６０６で検出された侵入物体に対して新規に検出された侵入物体であるか否かを判定し、これまでに検出されていた侵入物体であれば侵入物体追跡ステップ２０４へ分岐し、新規の侵入物体であった場合は待機確認要求送信ステップ４０１へ分岐する。そして、優先順位が高い部分監視領域６０６での検出物体の判定がすべて終了してから、次に優先度が高い部分監視領域というように、優先順位が高い部分監視領域から順番に判定を行う。
【０１１４】
従って、本発明の上記実施例によると、監視領域を分割して複数の部分領域を設けかつそれらの部分領域に優先順位をつけ、第２の侵入物体監視装置に、検出した複数の侵入物体が存在する部分監視領域の優先順位にしたがって順に割当てることによって、迅速かつ効率的に侵入物体を追尾することが可能となる。
【０１１５】
前述の実施例では、第１の侵入監視装置１０１が、待機状態信号を所定時間内に複数受信した場合には、例えば、以下の方法があると説明した。
（１）一番初めに受信した待機状態信号を採用する。
（２）新規に検出した侵入物体の位置座標と、最も近い位置に取付けられた第２の侵入物体監視装置を選択する。
【０１１６】
しかし、その他、第２の侵入物体監視装置は、今現在のカメラ方向など、今現在の雲台の制御情報を待機状態信号に含めても良い。
この今現在の雲台の制御情報に基づき、待機確認要求送信ステップは、例えば、監視領域全体の中のある部分を監視しようとする場合、ちょうどカメラの光軸方向がたまたま都合よくこの部分の方に向いている第２の侵入物体監視装置を的確に選択することができる。
【０１１７】
以上述べたように、第１の侵入物体監視装置は、それら第２の侵入物体監視装置からの待機状態信号に含められた雲台の制御情報の内容や、ＩＤ番号と照合できるカメラ位置情報等種々の情報の組合せから、最適な第２の侵入物体監視装置を選択し、選択したＩＤ番号を付加して追尾割当要求を送信することができる。
【０１１８】
そしてその結果、迅速かつ効率的で正確に侵入物体監視を実行可能な最適な条件を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の侵入物体監視システムの構成の一実施例を示すプロック図。
【図２】本発明の一実施例の処理動作を説明するためフローチャート。
【図３】本発明の一実施例の処理動作を説明するためフローチャート。
【図４】本発明の一実施例の処理動作を説明するためフローチャート。
【図５】本発明の監視モニタに表示される画像の一実施例を示す図。
【図６】本発明の監視モニタに表示される画像の一実施例を示す図。
【図７】従来の２種類のカメラを用いた監視装置について説明するための図。
【図８】侵入物体検出処理方法の原理の一例を説明する図。
【図９】第１のカメラが検出した侵入物体を、第２のカメラが追尾する方法を説明するための図。
【図１０】本発明の一実施例の通信ケーブル１０７に流れる通信情報の構成を表す一例。
【図１１】本発明の侵入物体監視システムの構成の一実施例を示すプロック図。
【符号の説明】
【０１２０】
１０１：第１の侵入物体監視装置、１０１ａ：第１のカメラ、１０４ｂ：第１の画像入力Ｉ／Ｆ、１０１ｃ：第１のＣＰＵ、１０１ｄ：第１の画像メモリ、１０１ｅ：第１のプログラムメモリ、１０１ｆ：第１のワークメモリ、１０１９：入力Ｉ／Ｆ、１０１ｈ：第１の通信Ｉ／Ｆ、１０１ｉ：第１の画像出力Ｉ／Ｆ、１０１ｊ：第１の出力Ｉ／Ｆ、１０１ｋ：第１データバス、１０２，１０８：第２の侵入物体監視装置、１０２ａ，１０８ａ：第２のカメラ、１０２ｂ，１０８ｂ：第２の画像入力Ｉ／Ｆ、１０２ｃ，１０８ｃ：第２のＣＰＵ、１０２ｄ，１０８ｄ：第２の画像メモリ、１０２ｅ，１０８ｅ：第２のプログラムメモリ、１０２ｆ，１０８ｆ：第２のワークメモリ、１０２ｈ，１０８ｈ：第２の通信Ｉ／Ｆ、１０２ｉ，１０８ｉ：第２の画像出力Ｉ／Ｆ、１０２ｊ，１０８ｊ：第２の出力Ｉ／Ｆ、１０２ｋ，１０８ｋ：第２のデータバス、１０２ｌ，１０８ｌ：雲台制御装置、１０２ｍ，１０８ｍ：カメラ雲台、１０３：監視モニタ、１０４：警告灯、１０５：入力装置、１０６：画像切替合成装置、１０７：通信ケーブル、７０１：侵入物体、７０２：第１のカメラ、７０３：第２のカメラ、７０４：監視対象領域、７０５：第２のカメラの視野範囲、８０１，８０２，８０３：入力画像、８０４，８０５：差分画像、８０６，８０７：二値化画像、８０８：論理積画像、８０９，８１０：減算器、８１１，８１２：二値化器、８１３：論理積器、８１４，８１５，８１６：物体、８１７，８１８：領域、８１９，８２０，８２１：画像、９０１：侵入物体、９０２：第１のカメラ、９０３：第２のカメラ、９０４，９０５：視野範囲。
【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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