(57)【要約】効率よく精度の高い自動追尾を行い、高品質な映像監視を行う。蓄積型可視カメラ（Ｃ１）は、フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する。赤外線カメラ（Ｃ２）は、赤外線放射を映像化する。旋回部（１０１）は、蓄積型可視カメラ（Ｃ１）または赤外線カメラ（Ｃ２）を旋回させる。画像処理部（１０２）は、蓄積型可視カメラ（Ｃ１）または赤外線カメラ（Ｃ２）からの映像を画像処理する。システム制御部（４０）は、第１の期間には蓄積型可視カメラ（Ｃ１）、第２の期間には赤外線カメラ（Ｃ２）で移動体の追尾をするように追尾制御部（１００）に設定を与える。
2003088672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像監視を行う監視システムにおいて、
フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する蓄積型可視カメラと、
赤外線放射を映像化する赤外線カメラと、
前記蓄積型可視カメラまたは前記赤外線カメラを旋回させる旋回部と、前記蓄積型可視カメラまたは前記赤外線カメラからの映像を画像処理する画像処理部と、から構成される追尾制御部と、
第１の期間には前記蓄積型可視カメラ、第２の期間には前記赤外線カメラで移動体の追尾をするように前記追尾制御部に設定を与えるシステム制御部と、
を有することを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記システム制御部は、季節ごとに変化する日照時間が記された日照時間テーブルを有し、前記日照時間テーブルにもとづいて、自動的に第１、第２の期間の認識を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項３】
前記システム制御部は、移動体の予測位置を算出し、前記第１の期間で、前記蓄積型可視カメラが移動体を追尾する場合には、前記赤外線カメラを前記予測位置に向けて旋回させて待ち受け位置で撮像するように制御することを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項４】
前記システム制御部は、移動体の予測位置を算出し、前記第２の期間で、前記赤外線カメラが移動体を追尾する場合には、前記蓄積型可視カメラを前記予測位置に向けて旋回させて待ち受け位置で撮像するように制御することを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項５】
前記システム制御部は、画像処理された結果から、移動体判別処理を行い、移動体を監視対象以外と判断した場合には、追尾キャンセルの設定を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項６】
前記画像処理部は、赤外線映像の二値化、ラベリング、ヒストグラム演算、形状認識処理を行って、画像の縦横比及びヒストグラムデータを出力し、前記システム制御部は、前記縦横比及び前記ヒストグラムデータにもとづいて、前記移動体判別処理として人物判別処理を行うことを特徴とする請求の範囲第５項記載の監視システム。
【請求項７】
前記システム制御部は、移動体の軌跡を解析し、日常移動体以外の移動体のみを追尾するように設定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項８】
前記システム制御部は、前記蓄積型可視カメラまたは前記赤外線カメラの俯角、旋回角を２次元の平面座標に変換して、複数のブロックエリアに分割した移動軌跡マップを作成し、前記移動軌跡マップ上にマスクブロックを設定して、前記マスクブロック内の移動体を前記日常移動体とみなして追尾対象から外すことを特徴とする請求の範囲第７項記載の監視システム。
【請求項９】
前記システム制御部は、前記蓄積型可視カメラまたは前記赤外線カメラが移動体をロストした際、再度、移動体が侵入した場合にはロストした位置から追尾を行うように、または移動体の侵入がない場合にはプリセット位置に戻るように設定することを特徴とする請求の範囲第１項記載の監視システム。
【請求項１０】
侵入者の追尾を行う追尾制御装置において、
フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する蓄積型可視カメラまたは赤外線放射を映像化する赤外線カメラを旋回させる旋回部と、
前記蓄積型可視カメラまたは前記赤外線カメラからの映像を画像処理する画像処理部と、
を有することを特徴とする追尾制御装置。
【請求項１１】
映像監視システムの制御を行うシステム制御装置において、
ネットワークとの接続機能を持ち、フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する蓄積型可視カメラまたは赤外線放射を映像化する赤外線カメラに対し、第１の期間には前記蓄積型可視カメラ、第２の期間には前記赤外線カメラで移動体の追尾をするように設定制御を行うことを特徴とするシステム制御装置。
【請求項１２】
映像監視を行う監視方法において、
季節ごとに変化する日照時間が記された日照時間テーブルを有し、前記日照時間テーブルにもとづいて、自動的に第１、第２の期間の認識を行い、
移動体の予測位置を算出し、
フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する蓄積型可視カメラまたは赤外線放射を映像化する赤外線カメラに対し、前記第１の期間の場合には、前記蓄積型可視カメラは移動体の追尾を行い、かつ前記赤外線カメラは前記予測位置に向けて旋回して待ち受け位置を撮像し、
前記第２の期間の場合には、前記赤外線カメラは移動体の追尾を行い、かつ前記蓄積型可視カメラは前記予測位置に向けて旋回して待ち受け位置を撮像することを特徴とする監視方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は監視システムに関し、特に映像監視を行う監視システムに関する。
背景技術
従来、映像監視を行う場合、特定エリアに固定的に設置した複数のカメラで監視して、モニタで確認するシステムが主流であったが、近年になって、カメラで監視した映像から移動体を抽出し、カメラを搭載している旋回台をその移動体の動きに合わせて旋回制御させて、自動追尾する制御が行われている。
また、監視用のカメラとしては主に、高感度の可視カメラ、赤外線カメラが使用される。これらのカメラを組み合わせて映像監視を行う従来技術としては、例えば、特開平１１−２８４９８８号公報が提案されている。
これは、赤外線カメラで侵入者及び移動方向の検知を行い、検知情報にもとづいて、侵入者が可視カメラの視野内に入るように制御している。このような制御により、暗い状況下でも、侵入者を自動追尾して監視している。
しかし、上記のような従来技術では、夜間において、可視カメラで侵入者を撮影しているので、投光器などの照明を使用する必要があり、侵入者に気づかれてしまう欠点があった。
また、侵入者の検知後に可視カメラを向けるために、侵入者が通過してしまい可視カメラで撮像ができなかったり、侵入者を最後まで追尾できない場合が生じたりする。さらに、移動体の判別制御がないため、侵入者以外の例えば車両などを追尾してしまうことがあり、本来の侵入者の検出ができない場合があるといった問題があった。
発明の開示
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、効率よく精度の高い自動追尾を行い、高品質な映像監視を行う監視システムを提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、映像監視を行う監視システム１において、フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する蓄積型可視カメラＣ１と、赤外線放射を映像化する赤外線カメラＣ２と、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２を旋回させる旋回部１０１と、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２からの映像を画像処理する画像処理部１０２と、から構成される追尾制御部１００と、第１の期間には蓄積型可視カメラＣ１、第２の期間には赤外線カメラＣ２で移動体の追尾をするように追尾制御部１００に設定を与えるシステム制御部４０と、を有することを特徴とする監視システム１が提供される。
ここで、蓄積型可視カメラＣ１は、フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する。赤外線カメラＣ２は、赤外線放射を映像化する。旋回部１０１は、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２を旋回させる。画像処理部１０２は、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２からの映像を画像処理する。システム制御部４０は、第１の期間には蓄積型可視カメラＣ１、第２の期間には赤外線カメラＣ２で移動体の追尾をするように追尾制御部１００に設定を与える。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の監視システムの原理図である。本発明の監視システム１は、移動体（人物など）を自動追尾して映像監視を行うシステムであり、ＩＴＶ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ＴＶ）システムや保安システムなどの分野に利用される。
蓄積型可視カメラＣ１は、フレームの積分処理による蓄積機能を有し、可視映像を撮像する。赤外線カメラＣ２は、赤外線放射を映像化する。
追尾制御部１００は、旋回部１０１及び画像処理部１０２を含む。旋回部（以下、旋回台制御部）１０１は、蓄積型可視カメラＣ１が搭載された旋回台３１または赤外線カメラＣ２が搭載された旋回台３２を回転制御する。画像処理部１０２は、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２からの映像を画像処理する。
システム制御部４０は、第１の期間（昼間）には蓄積型可視カメラＣ１、第２の期間（夜間）には赤外線カメラＣ２で移動体の追尾をするように追尾制御部１００に設定を与える。また、蓄積型可視カメラＣ１からの可視映像、または赤外線カメラＣ２からの赤外線映像を受信して、監視映像を映しだすモニタ５４へ送信する。
図２は蓄積型可視カメラＣ１のフレーム積分処理の概念を説明するための図である。フレーム積分処理とは、設定したフレーム枚数に対して、フレーム加算を行って画素値を蓄積し、加算結果をそのフレーム枚数で割ることによって平滑化する処理のことである。
例えば、３０フレームのフレーム積分処理とは、フレームｆ１〜ｆ３０の同一位置にある画素（例えば、画素ｇ１〜ｇ３０）の値を加算し、加算結果を３０で割る。このような計算をフレームｆ１〜ｆ３０のすべての画素に対して行う。
これにより、実効的に撮像感度（最低撮像照度）を向上させることができるので、蓄積型可視カメラＣ１では、照度が低い場合でも撮像が可能となる。なお、Δｔの時間が経過して、フレームｆ３０の次にフレームｆ３１を撮像した場合には、上述のフレーム積分処理は、フレームｆ２〜ｆ３１で行うことになる。
蓄積型可視カメラＣ１では、夜間に照度が低くなると、蓄積モードに自動的に切り替わり、上述したようなフレーム積分処理を行うが、この処理には時間がかかる。このため、移動体を撮像した場合、映像に残像が生じたり、映像が流れてしまうなどの欠点がある。
したがって、本発明では、夜間の場合には蓄積型可視カメラＣ１から赤外線カメラＣ２へ切替える。このように、蓄積型可視カメラＣ１と赤外線カメラＣ２の機能を互いに相補するようにして使用する。
次に本発明の監視システム１をネットワークに接続した場合を例にとり、動作について詳しく説明する。図３〜図５は監視システムの構成を示す図である。監視システム１ａは、ネットワーク２００を介して、左側が映像監視側、右側が映像モニタ側となる。
映像監視側の構成は、蓄積型可視カメラＣ１と、蓄積型可視カメラＣ１を搭載する旋回台３１と、蓄積型可視カメラＣ１用の追尾制御を行う追尾制御部１０と、赤外線カメラＣ２と、赤外線カメラＣ２を搭載する旋回台３２と、赤外線カメラＣ２用の追尾制御を行う追尾制御部２０と、追尾制御部１０、２０に設定を与えるシステム制御部４０とから構成される。また、映像モニタ側の構成は、ネットワーク接続部５１、システム統合部５２、画像記録装置５３、モニタ５４から構成される。
最初に、昼間の映像監視動作について説明する。システム制御部４０内の追尾設定部４４は、季節ごとに変化する日照時間が記された日照時間テーブルＴを有しており、この日照時間テーブルＴを参照して、昼間か夜間かを認識する。昼間の時間帯と判断した場合には、画像処理部１２へ追尾ＯＮ、画像処理部２２−１へ追尾ＯＦＦの追尾設定信号を送信する。
蓄積型可視カメラＣ１の画面内に移動体が入った場合、画像処理部１２で可視映像信号の画像処理を行い、画像処理部１２は、移動体が画面の中心にくるように、旋回台制御部１１に旋回指示を送信する。旋回台制御部１１は、旋回指示にもとづき、旋回台３１を旋回させて、蓄積型可視カメラＣ１は侵入者を追尾していく。また、旋回台３１（蓄積型可視カメラＣ１）の位置情報は、旋回台制御部１１を通じて画像処理部１２へフィードバックされる。
画像処理部１２は、移動体の動きに合わせて、移動体位置演算部４１ａへ画像処理信号として、侵入警報と旋回情報（カメラの俯角と旋回角）を送信する。移動体位置演算部４１ａは、受信した情報から、追尾エリアの座標マップに移動体の位置をプロットし、２点の移動体の位置がプロットされた時点で、移動体の予測位置を演算して、予測位置情報を旋回制御部４３ｂへ送信する。なお、予測位置の演算に関しては図６〜図８で後述する。
旋回制御部４３ｂは、予測位置情報から予測位置の旋回角と俯角を求め、その旋回情報を旋回台制御部２１へ送信する。旋回台制御部２１は、旋回情報にもとづき、旋回台３２を旋回させる。そして、赤外線カメラＣ２は、移動体の待ち受け位置を撮像し、その赤外線映像は、ネットワーク接続部４６へ送信される。
また、蓄積型可視カメラＣ１による可視映像も、ネットワーク接続部４６へ送信され、可視映像信号及び赤外線映像信号共に、標準の画像圧縮手段（ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧなど）で圧縮された後、ネットワーク２００、ネットワーク接続部５１を通して、画像記録装置５３、モニタ５４へ提供され、画像記録やモニタ監視が行えるものとしている。
移動体位置演算部４１ａは、画像処理部１２からの画像処理信号を受信すると、画像記録要求を出力する。画像記録要求は、ネットワーク接続部４６、ネットワーク２００、ネットワーク接続部５１を通して、システム統合部５２に送信される。システム統合部５２は、画像記録装置５３に対して、蓄積型可視カメラＣ１及び赤外線カメラＣ２の映像を記録するように指令を送信する。
さらに、画像処理部１２から移動体位置演算部４１ａと同時に、移動軌跡解析部４２ａへも画像処理信号（侵入警報と旋回情報）が送られる。移動軌跡解析部４２ａでは、旋回情報から、２次元の平面座標である移動軌跡マップｍ１に軌跡をプロットし、追尾が発生するごとに得られる移動軌跡から、日常移動体が移動する軌跡を記憶する。また、軌跡が頻繁なブロックはマスクブロックとして、操作者の指示によって決定される。
以後、画像処理部１２から侵入警報と旋回情報を受信した際に、これらの情報がマスクブロック内にある場合は、画像処理部１２へ追尾キャンセル信号Ｃ１ａを出力し、マスクブロック外であれば、追尾を続行することで、不要な追尾を行わないようにする。なお、移動軌跡処理に関しては図１１で後述する。
一方、画像処理部２２−２は、得られた赤外線映像に、図９で後述する画像処理（ラベリング毎の形状認識と画素数の演算）を施し、移動体判別用画像処理信号を移動体判別部４５へ送信する。移動体判別部４５では、縦横比と画素数から移動体を判別し、目的とする移動体でない場合には追尾キャンセル信号Ｃ１ｂを画像処理部１２へ送信する。例えば、人物判定を行って、移動体が人物でないと判断した場合には、追尾キャンセル信号Ｃ１ｂを送信する。なお、移動体判別処理に関しては図９、１０で後述する。
画像処理部１２は、移動軌跡解析部４２ａからの追尾キャンセル信号Ｃ１ａ、または移動体判別部４５からの追尾キャンセル信号Ｃ１ｂを受信すると、追尾を中止し、旋回台制御部１１に対してホームポジションの旋回情報を送信し、旋回台３１をホームポジションに戻すように指示する。このようにして、一連の追尾動作が終了する。
次に夜間の映像監視動作について説明する。追尾設定部４４は、日照時間テーブルＴを参照して、夜間の時間帯と判断した場合には、画像処理部１２へ追尾ＯＦＦ、画像処理部２２−１へ追尾ＯＮの追尾設定信号を送信する。
赤外線カメラＣ２の画面内に移動体が入った場合、画像処理部２２−１で赤外線映像信号の画像処理を行い、画像処理部２２−１は、移動体が画面の中心にくるように、旋回台制御部２１に旋回指示を送信する。旋回台制御部２１は、旋回指示にもとづき、旋回台３２を旋回させて、赤外線カメラＣ２は侵入者を追尾していく。また、旋回台３２（赤外線カメラＣ２）の位置情報は、旋回台制御部２１を通じて画像処理部２２−１へフィードバックされる。
画像処理部２２−１は、移動体の動きに合わせて、移動体位置演算部４１ｂへ画像処理信号として、侵入警報と旋回情報（カメラの俯角と旋回角）を送信する。移動体位置演算部４１ｂは、受信した情報から、追尾エリアの座標マップに移動体の位置をプロットし、２点の移動体の位置がプロットされた時点で、移動体の予測位置を演算して、予測位置情報を旋回制御部４３ａへ送信する。なお、予測位置の演算に関しては図６〜図８で後述する。
旋回制御部４３ａは、予測位置情報から予測位置の旋回角と俯角を求め、その旋回情報を旋回台制御部１１へ送信する。旋回台制御部１１は、旋回情報にもとづき、旋回台３１を旋回させる。
そして、蓄積型可視カメラＣ１は、移動体の待ち受け位置を撮像し、その可視映像は、ネットワーク接続部４６へ送信される（昼間の場合と同様に、赤外線カメラＣ２による赤外線映像も、ネットワーク接続部４６へ送信され、圧縮された後、画像記録装置５３、モニタ５４へ提供される）。
移動体位置演算部４１ｂは、画像処理部２２−１からの画像処理信号を受信すると、画像記録要求を出力する。画像記録要求は、ネットワーク接続部４６、ネットワーク２００、ネットワーク接続部５１を通して、システム統合部５２に送信される。システム統合部５２は、画像記録装置５３に対して、蓄積型可視カメラＣ１及び赤外線カメラＣ２の映像を記録するように指令を送信する。
さらに、画像処理部２２−１から移動体位置演算部４１ｂと同時に、移動軌跡解析部４２ｂへも画像処理信号（侵入警報と旋回情報）が送られる。移動軌跡解析部４２ｂでは、旋回情報から、２次元の平面座標である移動軌跡マップｍ２に軌跡をプロットし、追尾が発生するごとに得られる移動軌跡から、日常移動体が移動する軌跡を記憶する。また、軌跡が頻繁なブロックはマスクブロックとして、操作者の指示によって決定される。
以後、画像処理部２２−１から侵入警報と旋回情報を受信した際に、これらの情報がマスクブロック内にある場合は、画像処理部２２−１へ追尾キャンセル信号Ｃ２ａを出力し、マスクブロック外であれば、追尾を続行することで、不要な追尾を行わないようにする。なお、移動軌跡処理に関しては図１１で後述する。
一方、画像処理部２２−２は、得られた赤外線映像に、図９で後述する画像処理（ラベリング毎の形状認識と画素数の演算）を施し、移動体判別用画像処理信号を移動体判別部４５へ送信する。移動体判別部４５では、縦横比と画素数から移動体を判別し、目的とする移動体でない場合には追尾キャンセル信号Ｃ２ｂを画像処理部２２−１へ送信する。なお、移動体判別処理に関しては図９、１０で後述する。
画像処理部２２−１は、移動軌跡解析部４２ｂからの追尾キャンセル信号Ｃ２ａ、または移動体判別部４５からの追尾キャンセル信号Ｃ２ｂを受信すると、追尾を中止し、旋回台制御部２１に対してホームポジションの旋回情報を送信し、旋回台３２をホームポジションに戻すように指示する。このようにして、一連の追尾動作が終了する。
ここで、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２が、移動体を映した場合には、画像処理部１２、２２−１から侵入警報の信号が、移動体位置演算部４１ａ、４１ｂへ送信されるが、移動体位置演算部４１ａ、４１ｂでは、侵入警報がその後ＯＦＦになった場合、内部タイマを動作させて、内部タイマに設定された一定時間だけは画像処理部２２−１、１２へ待ち受け指示（図示せず）を送信するようにしてもよい。
これにより、蓄積型可視カメラＣ１または赤外線カメラＣ２は、一定時間は、所定の広角位置にズームレンズを戻し、ロストした位置で旋回を停止し、再度侵入の検出があれば継続して追尾を行い、侵入の検知がなければ、待ち受け指示が切れたときにプリセット位置（操作者があらかじめ設定しておいたカメラ位置）へ戻るように動作する。このように制御することで、侵入者の継続監視を効率よく行うことができる。
次に移動体位置演算部４１ａ、４１ｂ（総称して、移動体位置演算部４１）について説明する。移動体位置演算部４１は、画像処理信号（侵入警報、旋回情報）から、カメラの俯角、旋回角を２次元の平面座標に変換し、移動体が等速直線運動すると仮定して、経過時間後にどの位置に至るかの予測位置を演算する。
図６は移動体とカメラとの位置関係を示す図であり、図７は予測位置情報を演算するための座標マップを示す図である。最初、カメラＣが位置Ａにいる侵入者を捉えたとき、カメラＣは侵入者を画面の中心へ捉えるように動作する。
そのときのカメラ旋回台の俯角λａと水平方向の旋回角θａは、画像処理部を通して移動体位置演算部４１に送られる。移動体位置演算部４１では、既知のカメラ設置高さｈから、以下の式（１）により、侵入者（位置Ａ）までの距離Ｌａを求め、図７に示すような、２次元の平面座標にプロットする。
Ｌａ＝ｔａｎ（λａ）・ｈ                                  ・・・（１）
次に単位時間経過後の侵入者の位置（位置Ｂ）を、上記と同様にしてカメラ旋回台の俯角λｂと水平方向の旋回角θｂとして、以下の式（２）により求める。
Ｌｂ＝ｔａｎ（λｂ）・ｈ                                  ・・・（２）
このようにして、単位時間間隔で侵入者の座標をプロットすると、図７に示すように、ベクトルＬａ、ベクトルＬｂとしてプロットできる。これは、侵入者が位置Ａから位置Ｂへ移動していることを示す。
さらに、位置Ｂからの単位時間経過後の予測位置Ｘは、以下の式（３）によってベクトルＬｘを求めることで予想できる（基本的に侵入者が等速直線運動をしていると仮定して求めている）。
2003088672.tif 000003
位置ベクトルＬｘ（ｘ，ｙ）が求まれば、予測旋回角θｘと予測俯角λｘは、以下の式（４ａ）、（４ｂ）により求められる。
θｘ＝ｔａｎ−１（Ｌｘ（ｙ）／Ｌｘ（ｘ））              ・・・（４ａ）
λｘ＝ｔａｎ−１（Ｌｘ／ｈ）                            ・・・（４ｂ）
図８は２台のカメラによる追尾及び待ち受け動作の状態を示す図である。上述のような計算で求められた予測位置に対して、カメラＣａ（追尾カメラ）の監視範囲と重なるように設置されたカメラＣｂ（待ち受けカメラ）の距離ｒと旋回角θ１と俯角θ２を以下の式（５）、（６ａ）、（６ｂ）により求めることができる。なお、Ｌ、ｈ２、θは、カメラＣｂの設置場所によって決まるために既値であり、Ｌｘ、λｘ、θｘは式（４ａ）、（４ｂ）から求められる。
ｒ＝（Ｌ＋Ｌｘ−２・Ｌ・Ｌｘ・ｃｏｓ（θ−θｘ））／２    ・・・（５）
θ１＝ｃｏｓ−１（（Ｌ＋ｒ−Ｌｘ）／（２Ｌ・ｒ））      ・・・（６ａ）
θ２＝ｔａｎ−１（ｒ／ｈ２）                            ・・・（６ｂ）
上述のようにして、移動体位置演算部４１で求められた、カメラＣｂの俯角θ２と旋回角θ１は、カメラＣｂ用の旋回台制御部及び旋回制御部へ送信される。これにより、カメラＣｂを侵入者の予測位置へ旋回させることができる。
次に移動体判別処理について説明する。図９は画像処理部２２−２及び移動体判別部４５の構成を示す図である。画像処理部２２−２は、二値化演算部２ａ、ラベリング部２ｂ、ヒストグラム演算部２ｃ、形状認識部２ｄを含み、移動体判別部４５は人物判定部４５ａを含む。
二値化演算部２ａは、赤外線カメラＣ２からの赤外線映像を、しきい値により二値化して二値画像に変換し、しきい値を超える画素をラベリング部２ｂへ送信する。ラベリング部２ｂは、連結した画素（つながった画素）を１つの塊として認識して、ラベル付けを行う。
ヒストグラム演算部２ｃは、ラベル付けされた塊の明暗の画素分布（２５６階調）であるヒストグラムデータ（０〜２５５の階調に対して、それぞれの階調の画素数がいくつあるかを示すデータ）を計算する。形状認識部２ｄは、ラベル付けされた塊の縦横比を求める。人物判定部４５ａは、移動体判別用画像処理信号（ラベル付けされた各塊に対するヒストグラムデータと縦横比）を受信して、移動体が人物か否かを判定する。
図１０はラベル付けされた塊の縦横比の算出を示す図である。ラベル付けされた塊（二値化演算部２ａのしきい値を超えてラベリングされた塊）の縦の長さΔｙ、横の長さΔｘを求めて縦横比を算出する。
ここで、人物であれば、縦長を示し、車両であれば横長でかつ画素数が大きい。移動体判別部４５では、移動体の縦横比をあらかじめ設定しておき、設定値と実際に監視した移動体の縦横比とを比較して移動体の判別処理を行う。
次に移動軌跡解析部４２ａ、４２ｂ（総称して移動軌跡解析部４２）について説明する。図１１は移動軌跡マップｍを示す図である。移動軌跡解析部４２は、カメラが旋回して監視できる範囲を２次元の平面座標で表して、移動軌跡マップｍを作成する。
移動軌跡解析部４２は、移動軌跡マップｍを複数エリアに分割しておき、得られた移動軌跡から、日常移動体が移動する軌跡をこのマップ上に記憶させる。なお、日常移動体とは、監視対象以外の移動体のことで、例えば、道路上を日常的に移動する車両や人物などのことを指す。また、移動軌跡が頻繁なブロックをマスクブロックとする。マスクブロックは、操作者の指示によって設定される。マスクブロックエリア内の移動体は日常移動体と判断する。
移動軌跡解析部４２は、カメラが侵入者を検出したとき、カメラの俯角、旋回角から得られる平面座標が、移動軌跡マップｍのマスクブロック内にある場合には、その移動体は日常移動体とみなして追尾キャンセルを発し、マスクブロック外であれば、追尾を続行する。これより、不要な追尾を制限することができる。
次に監視システム１ａの変形例について説明する。図１２は監視システムの変形例を示す図である。監視システム１ｂは、図３〜図５で示したシステムにさらに、蓄積型可視カメラＣ３、赤外線カメラＣ４、旋回台３１ａ、３２ａ、追尾制御部１０ａ、２０ａ、システム制御部４０ａを追加した構成になっている。
蓄積型可視カメラＣ１により侵入者を捉えた場合、図３〜図５で上述したように、侵入警報と旋回情報は、システム制御部４０内の移動体位置演算部に送られ、追尾に従って侵入者の予測位置の旋回情報が、赤外線カメラＣ２の旋回制御部へ送られ、赤外線カメラＣ２が予測位置に旋回制御される。
これと同時に、変形例の監視システム１ｂでは、予測位置の旋回情報は、ネットワーク２００、ネットワーク接続部５１を通して、システム統合部５２へ送られる。システム統合部５２では、蓄積型可視カメラＣ３の設置位置の情報から、蓄積型可視カメラＣ３の俯角と旋回角を、ネットワーク接続部５１、ネットワーク２００を通して、システム制御部４０ａ内の蓄積型可視カメラＣ３用の旋回制御部へ送信する。これにより、蓄積型可視カメラＣ３でも侵入者を待ち受けることができる。このことは、赤外線カメラＣ２と赤外線カメラＣ４についても同様に制御できる。このようにして、侵入者を途切れることなく追尾していく。
以上説明したように、本発明の監視システムは、蓄積型可視カメラＣ１と赤外線カメラＣ２を設けて、日照時間テーブルＴにもとづき、昼間の場合には蓄積型可視カメラＣ１で追尾かつ赤外線カメラＣ２で待ち受け、夜間の場合には赤外線カメラＣ２で追尾かつ蓄積型可視カメラＣ１で待ち受けの動作を行う構成とした。これにより、効率よく精度の高い２４時間追尾監視可能な制御を提供することができる。また、蓄積型可視カメラＣ１を用いるため、投光器が不要となり、侵入者に気づかれることなく追尾が可能になる。
さらに、移動体が監視対象物体か否かを判定し、監視対象とする物体ならば追尾を続行し、これ以外の場合には追尾をキャンセルする。さらに、移動軌跡を求めて、マスクブロック内の移動体を日常移動体とみなして、追尾制御を行う構成とした。これにより、無駄な追尾を行うことなく、監視効率を向上させることが可能になる。
以上説明したように、本発明の監視システムは、フレームの積分処理を行って可視映像を撮像する蓄積型可視カメラと、赤外線放射を映像化する赤外線カメラとを用い、第１の期間には蓄積型可視カメラ、第２の期間には赤外線カメラで移動体の追尾をする構成とした。これにより、第１、第２の期間に関わらず、精度よく自動追尾を行うことができ、高品質な映像監視が可能になる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の監視システムの原理図である。
図２は、蓄積型可視カメラのフレーム積分処理の概念を説明するための図である。
図３は、監視システムの構成を示す図である。
図４は、監視システムの構成を示す図である。
図５は、監視システムの構成を示す図である。
図６は、移動体とカメラとの位置関係を示す図である。
図７は、予測位置情報を演算するための座標マップを示す図である。
図８は、２台のカメラによる追尾及び待ち受け動作の状態を示す図である。
図９は、画像処理部及び移動体判別部の構成を示す図である。
図１０は、ラベル付けされた塊の縦横比の算出を示す図である。
図１１は、移動軌跡マップを示す図である。
図１２は、監視システムの変形例を示す図である。
【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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【図１２】
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【国際調査報告】
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