(57)【要約】【課題】  従来は、局所的な暗闇やライトがあたっているような場所では画像が不鮮明になり、何が写っているのか特定することが困難である。【解決手段】  ヒストグラム作成回路７は、ＭＰＥＧデコーダ５で用いる動きベクトルのヒストグラムを作成する。動き領域検出回路８は、ヒストグラムを構成する各動きベクトルのうち、予め定めた閾値以上の動きベクトルを示す画像領域のアドレス（ＭＢＡ）を検出する。輪郭補正回路９は、検出された一以上のアドレスに対応する一以上の画像領域全体を一つの矩形領域として囲む輪郭補正を行う。コントラスト強調回路１０は、輪郭補正された一つの矩形領域内の復号画像信号に対して、画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調処理を施す。モニタ１３は動き検出領域を枠で囲んで表示し、コントラスト強調された画像を表示する。【選択図】            図１
2006211166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラから出力された監視対象の映像信号に対して、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化して得た符号化画像データを復号し、その復号画像信号を表示装置に表示した前記監視対象の画像により監視を行う監視システムにおいて、
前記符号化画像データを復号する復号手段と、
前記復号手段による復号の際に用いる動きベクトルに基づくマクロブロック単位のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラムを構成する各動きベクトルのうち、予め定めた閾値以上の動きベクトルを示す画像領域のアドレスを検出するアドレス検出手段と、
前記アドレス検出手段により検出された一以上のアドレスに対応する一以上の画像領域全体を一つの矩形領域として囲む輪郭補正を行う輪郭補正手段と、
前記輪郭補正手段により輪郭補正された一つの矩形領域の輪郭に対応した輪郭信号を生成する輪郭信号生成手段と、
前記輪郭信号を前記復号手段により復号された復号画像信号と共に入力として受け、前記復号画像信号による画像中に、前記輪郭信号を枠として表示する表示手段と
を有することを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記輪郭補正手段により輪郭補正された一つの矩形領域内の一以上の画像領域の輝度の最大値と最小値とを検出する最大値／最小値検出手段と、
前記輪郭補正された一つの矩形領域の情報と前記輝度の最大値と最小値とを前記復号手段により復号された復号画像信号と共に入力として受け、前記輪郭補正された一つの矩形領域内の前記復号画像信号に対して、前記輝度の最大値と最小値とに基づいて、画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調処理を施すコントラスト強調手段と
を更に有し、前記表示手段は、前記コントラスト強調手段によりコントラスト強調処理が施された前記復号画像信号と前記輪郭信号とを入力として受け、前記輪郭補正された一つの矩形領域のコントラストが強調された画像の周囲に、前記輪郭信号による枠を表示することを特徴とする請求項１記載の監視システム。
【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、特に監視カメラで監視対象を撮像して得られた静止画像の多い映像信号の圧縮符号化画像データを復号し、その復号画像に基づいて監視を行う監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラを用いた監視システムでは、監視カメラで監視対象を撮像して得られた映像信号による画像を、人間の視覚を使って監視するものが多く、無人の駐車場や現金自動預け払い機（ＡＴＭ）などを監視する際には、動きのない画像を長時間監視または録画している。そして、この撮像画像から動きのある目的の場所を探すことは人間の視覚に頼っていた。上記の監視カメラで監視対象を撮像して得られた映像信号を録画して監視するには、例えばタイムラプスＶＴＲにより磁気テープに一定間隔毎に一定時間ずつ記録して、その磁気テープに記録された映像信号を再生表示して、再生画像を人間の視覚により監視する。
【０００３】
しかし、上記のような人間の視覚による監視は、注意力の持続を必要とするため長時間行うことには限界があり、見逃しや見誤りが起こる可能性がある。このため、長時間静止画が続くような場所を監視するには、動きがあった場所を視覚的に表示するような監視システムが必要である。
【０００４】
また、タイムラプスＶＴＲに監視対象の映像信号を録画する場合は、監視対象に変化が生じなくても記録動作が行われるため、磁気テープの記録容量を無駄に消費してしまい、また、監視対象に変化が発生していても、間欠記録であるために記録した映像信号が途切れ途切れになってしまい、映像の詳細を判別することが困難であることがある。
【０００５】
そこで、従来、監視カメラが撮像した映像信号を、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式にて符号化し、得られた符号化映像データの動きを検出する動き検出部と、動きが検出された時間帯の映像信号を詳細に記録させ、その他の時間帯の映像信号を簡略に記録させる記録制御部とを備えた監視システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、従来、監視範囲全体を撮像する広域監視カメラと、対象を追跡する対象カメラを備える監視システムで、広域監視カメラの画像から対象の大まかな形状を抽出し、対象カメラからの画像に適合するように補正するようにした監視システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１８０７６号公報
【特許文献２】特開２００３−２６４８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、特許文献１記載の従来の監視システムは、映像データの動きの有無を映像動き検出により検出し、動きがある部分とない部分で記録方式を動画記録、静止画記録に切り替えて記録媒体の節約を図ったものであるが、これでは監視対象の動きが動画記録された部分から再生された画像のどの場所であったかを特定することは困難である。
【０００９】
また、この特許文献１記載の従来の監視システムでは、局所的な暗闇やライトがあたっているような場所では画像が不鮮明になり、画面全体のコントラストは前記の局所的な明暗により多大な影響を受け、目的の領域を特定できたとしてもその領域に何が写っているのか特定することが困難な場合がある。
【００１０】
一方、特許文献２記載の従来の監視システムでは、対象の大まかな形状を抽出してそれを追跡するシステムであるが、これは広域監視カメラの対象領域の画像を単に”抜き出す”だけであり、その画像が局所的な明暗などにより不鮮明であれば、何が写っているのか特定することが困難である。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、監視カメラから得られた静止画像の多い映像信号が符号化された画像データを復号する際、動きベクトルにより動きがある領域を自動的に抽出することにより、人間の視覚による監視もれの軽減を図り得る監視システムを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、復号した画像中の動きのある領域の画像のコントラストを強調することにより、監視対象の画像部分を鮮明にし、駐車場などでの動きの少ない場所や局所的に照明があたっている場所などでの人物や物体を特定し得る監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、第１の発明は、監視カメラから出力された監視対象の映像信号に対して、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化して得た符号化画像データを復号し、その復号画像信号を表示装置に表示した監視対象の画像により監視を行う監視システムにおいて、符号化画像データを復号する復号手段と、復号手段による復号の際に用いる動きベクトルに基づくマクロブロック単位のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、ヒストグラムを構成する各動きベクトルのうち、予め定めた閾値以上の動きベクトルを示す画像領域のアドレスを検出するアドレス検出手段と、アドレス検出手段により検出された一以上のアドレスに対応する一以上の画像領域全体を一つの矩形領域として囲む輪郭補正を行う輪郭補正手段と、輪郭補正手段により輪郭補正された一つの矩形領域の輪郭に対応した輪郭信号を生成する輪郭信号生成手段と、輪郭信号を復号手段により復号された復号画像信号と共に入力として受け、復号画像信号による画像中に、輪郭信号を枠として表示する表示手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
この発明では、動きベクトルが閾値以上である一以上の画像領域全体を、動き検出領域として一つの矩形領域で囲む輪郭補正を行い、その矩形領域の輪郭に対応した輪郭信号を生成し、復号画像信号による画像中に、輪郭信号を枠として表示するようにしたため、監視対象の画像中に枠で囲まれた領域を動きのある領域として表示することができる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、第１の発明に加えて、輪郭補正手段により輪郭補正された一つの矩形領域内の一以上の画像領域の輝度の最大値と最小値とを検出する最大値／最小値検出手段と、輪郭補正された一つの矩形領域の情報と輝度の最大値と最小値とを復号手段により復号された復号画像信号と共に入力として受け、輪郭補正された一つの矩形領域内の復号画像信号に対して、輝度の最大値と最小値とに基づいて、画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調処理を施すコントラスト強調手段とを更に有し、表示手段は、コントラスト強調手段によりコントラスト強調処理が施された復号画像信号と輪郭信号とを入力として受け、輪郭補正された一つの矩形領域のコントラストが強調された画像の周囲に、輪郭信号による枠を表示することを特徴とする。
【００１６】
この発明では、輪郭補正された一つの矩形領域内の一以上の画像領域の輝度の最大値と最小値とに基づいて、輪郭補正された一つの矩形領域の画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調処理を施すようにしたため、輪郭補正された一つの矩形領域のコントラストが強調された画像の周囲に、輪郭信号による枠を表示することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、動きベクトルが閾値以上である一以上の画像領域全体を、動き検出領域として一つの矩形領域で囲む輪郭補正を行い、その矩形領域の輪郭に対応した輪郭信号を生成し、復号画像信号による画像中に、輪郭信号を枠として表示することにより、監視対象の画像中に枠で囲まれた領域を動きのある領域として表示するようにしたため、表示されている監視対象の画像中のどこに動きがあるかを、枠により簡単に視覚で特定することができ、人間の視覚による監視もれを大幅に軽減することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、輪郭補正された一つの矩形領域内の一以上の画像領域の輝度の最大値と最小値とに基づいて、輪郭補正された一つの矩形領域の画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調処理を施すことにより、輪郭補正された一つの矩形領域のコントラストが強調された画像の周囲に、輪郭信号による枠を表示するようにしたため、局所的な明暗のある場所においても動き領域部分のみのコントラストの強調により動き領域部分を鮮明に表示することができ、駐車場などでの動きの少ない場所や局所的に照明があたっている場所などでの人物や物体を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明に係る監視システムの一実施の形態のシステム構成図を示す。同図に示すように、この監視システムは、監視カメラ１により撮像された映像信号が、公知のＭＰＥＧ方式により高能率圧縮符号化された符号化画像データとして入力され、その符号化画像データの動きのある領域を検出する動き領域検出装置４と、その領域のみのコントラストを強調することでその領域を鮮明に表示することを可能とするコントラスト強調装置１０とを組み合わせた監視システムである。
【００２０】
図１において、監視カメラ１により撮像対象を撮像して得られた静止画の多い映像信号は、ＭＰＥＧエンコーダ２に供給され、ここで、公知のＭＰＥＧ方式による高能率圧縮符号化されて符号化画像データ等からなるビットストリーム化された後、ＶＴＲ等の記録再生装置３に供給されて磁気テープ等の記録媒体に記録される一方、動き領域検出装置４内のＭＰＥＧデコーダ５に供給されて復号される。
【００２１】
ＭＰＥＧエンコーダ２及びＭＰＥＧデコーダ５の構成は周知であるので、その詳細説明は省略するが、ＭＰＥＧデコーダ５は、入力ビットストリームを復号する際に、動き補償回路（ＭＣ回路）５１により動きベクトルに基づき動き補償を行う。動きベクトルはマクロブロック（画像を縦１６画素、横１６画素の領域に分割した領域であり、動き補償の単位）毎に得られる、前ピクチャまたは後ピクチャからどのくらい動いたかを表す信号であり、横方向（ｍｖｘ）と縦方向（ｍｖｙ）の動き量が符号化されている。
【００２２】
また、上記のピクチャには、符号化対象フレーム画像を他の画像を参照することなくイントラ符号化するＩピクチャ（フレーム内符号化画像）と、符号化対象フレーム画像に対して過去のＩピクチャを参照画像としてその差分を符号化するＰピクチャ（フレーム間順方向予測符号化画像）と、符号化対象フレーム画像に対して過去と未来のＩピクチャ又はＰピクチャを参照画像としてその差分を符号化するＢピクチャ（双方向予測符号化画像）とがある。Ｐピクチャは過去のＰピクチャを参照画像として符号化されることもある。
【００２３】
ＭＰＥＧデコーダ５は上記のＰピクチャ及びＢピクチャの予測符号化時に用いた動きベクトルをＭＣ回路５１を用いて符号化画像データを復号し、復号した画像データを記憶装置６に記憶する。また、動きベクトルのヒストグラム作成回路７は、ＭＰＥＧデコーダ５から入力された図２（Ａ）に示す動きベクトルに対して、その横方向（ｍｖｘ）と縦方向（ｍｖｙ）の動き量の絶対値を求め、更にそれぞれマクロブロック単位で適当な度数となるように図２（Ｂ）に示すようなヒストグラムを作成する。
【００２４】
動き領域検出回路８は動きベクトルのヒストグラム作成回路７からのヒストグラムに基づき、１ピクチャのヒストグラムの中で設定した閾値（図２（Ｂ）に点線で示す）を越えた、大きな値の動きベクトルが求められたマクロブロックのアドレス（ＭＢＡ）を動き領域として検出してその検出結果（ＭＢＡ）を輪郭補正回路９へ出力する。
【００２５】
輪郭補正回路９は、動き領域として入力されたＭＢＡによる領域（ピクチャ）を囲む矩形になるように輪郭補正を行う。この輪郭補正の様子を図３に示す。図３（Ａ）は輪郭補正回路９に入力されたＭＢＡが示す複数の領域２１を示しており、これは１つの画面内である範囲に比較的かたまって存在しているが、全体は矩形領域ではない。輪郭補正回路９はこの入力されたＭＢＡによる複数の領域２１に基づいて、図３（Ｂ）に示すように、この複数の領域２１の全体を囲む一つの矩形領域２２とする輪郭補正を行う。
【００２６】
輪郭補正回路９による輪郭補正の結果得られた一つの矩形領域２２を示す複数のＭＢＡが輪郭補正回路９からＭＰＥＧデコーダ５へ出力される。ＭＰＥＧデコーダ５はビデオ出力部を通して動き補償を行った復号フレーム画像信号を出力してコントラスト強調回路１０及び遅延調整回路１１へ供給する。
【００２７】
このとき、ＭＰＥＧデコーダ５はビデオ出力部において、輪郭補正回路９から入力された一つの矩形領域２２を示す複数のＭＢＡに対応する複数の画像領域（動き検出領域）の輝度の最大値と最小値とを求め、その最大値と最小値の情報も記憶装置６に記憶すると共に、コントラスト強調回路１０へ出力する。更に、ＭＰＥＧデコーダ５はビデオ出力部において、輪郭補正回路９から入力された一つの矩形領域２２を示す複数のＭＢＡに対応する複数の画像領域（動き検出領域）の画像データ出力時に、その動き検出領域を囲む一つの矩形の輪郭信号を生成してコントラスト強調回路１０へ出力する。
【００２８】
コントラスト強調回路１０は、動き検出領域の輝度の最大値と最小値とに基づいて、動き検出領域の復号フレーム画像信号に対して、その画像輪郭部のダイナミックレンジが上がるような処理、例えば、黒伸長や白伸長あるいはγ係数による補正（γ補正）の処理を行って、コントラストを強調した画像信号をスイッチ１２の端子１２ａに出力する。
【００２９】
スイッチ１２は端子１２ａと端子１２ｂのどちらか一方の入力信号を選択してモニタ１３へ出力するスイッチであり、動き領域検出装置４からのスイッチング信号（不図示）に基づき、記憶装置６に記憶されている動き検出領域の復号フレーム画像信号がコントラスト強調回路１０から出力される時には、端子１２ａに接続されてコントラスト強調回路１０から出力される、コントラストが強調された画像信号を選択してモニタ１３へ供給し、動き検出領域以外の領域の画像信号がコントラスト強調回路１０から出力される時には、端子１２ｂに切り替え接続されて遅延調整回路１１から出力された、コントラスト強調が行われていない画像信号を選択してモニタ１３へ供給する。
【００３０】
遅延調整回路１１は、コントラスト強調回路１０による処理時間と同等の遅延時間を入力画像信号に付与して出力する回路であり、コントラスト強調回路１０の出力画像信号との時間合わせのために設けられている。なお、スイッチ１２のスイッチング信号は輪郭補正回路９からの矩形領域の左上と右下を指定するのみで行えるため容易に生成できる。
【００３１】
これにより、モニタ１３の画面には、動き検出領域の画像部分のコントラストが、動き検出領域以外の領域の画像部分のコントラストと無関係に、かつ輪郭のダイナミックレンジが上がるように強調された画像が表示されることとなり、画像内部の一部に光源や暗闇があっても動き検出領域のみに適したコントラスト補正を行った鮮明な画像が得られる。
【００３２】
また、輪郭信号が復号された画像中の動き検出領域の画像部分を囲む枠としてモニタ１３に表示されるため、画像の動き部分を容易に特定することができるため、監視対象の画像内の動き部分を視覚的に即座に判断させることができる。
【００３３】
なお、ＭＰＥＧデコーダ５にＩピクチャが入力された時は、Ｉピクチャでは動きベクトルが符号化されていないため、前出の動きベクトルを記憶装置６に保持しておく。また、動きベクトルが閾値として設定した検出可能レベルに達しない場合でも、外部スイッチなどでクリアをかけない限り前出の動きベクトルを記憶装置６に保持しておくことで画像内の位置を特定し続けることができる。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、画像の輪郭抽出にＭＰＥＧの動きベクトルを利用し、動きベクトルを用いて検出した動き検出領域を囲む一つの矩形領域の輪郭内部の画像の輝度の最大値、最小値を検出し、その最大値と最小値に基づいて画像輪郭のダイナミックレンジが上がるようなコントラスト強調を行うようにしたため、動き検出領域の画像を鮮明な画像とすることができる。
【００３５】
なお、上記の実施の形態では、動きベクトルを用いて検出した動き検出領域を囲む一つの矩形領域の輪郭内部の画像信号に対してコントラスト強調を行うようにしたが、コントラスト調整は行わず、矩形領域の輪郭を示す輪郭信号を復号画像信号と共に出力し、モニタに輪郭信号を枠として表示させることにより、監視対象の復号画像中の動き領域部分を視覚的に特定させることだけでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の監視システムの一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１中の動きベクトルのヒストグラム作成回路の一例の動作説明図である。
【図３】図１中の輪郭補正回路の一例の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  監視カメラ
２  ＭＰＥＧエンコーダ
３  記録再生装置
４  動き領域検出装置
５  ＭＰＥＧデコーダ
６  記憶装置
７  動きベクトルのヒストグラム作成装置
８  動き領域検出回路
９  輪郭補正回路
１０  コントラスト強調回路
１１  遅延調整回路
１２  スイッチ
１３  モニタ
２１  動き検出領域
２２  矩形領域
５１  ＭＣ（動き補償）回路
【図１】
2006211166.tif 000003
【図２】
2006211166.tif 000004
【図３】
2006211166.tif 000005