(57)【要約】【課題】重要な施設や道路等の立ち入り禁止区域への侵入者等を検出する侵入者検出装置を提供する。【解決手段】監視カメラ２と画像処理部３とを備え、画像処理部３には、画像を画像処理部に入力する入力手段１０と、画像を小領域に分割する小領域分割手段１１と、小領域と小領域に対応するカメラで予め撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段１２と、時間的変化のあった小領域を変化小領域として検出する変化検出手段１３と、変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段１４と、変化検出領域の輪郭線を変化検出領域輪郭線として抽出する変化領域輪郭線抽出手段１５と、変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、予め設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段１６と、評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段１７とを備えた。【選択図】図１
2008123159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の輪郭線を変化検出領域輪郭線として抽出する変化領域輪郭線抽出手段と、
前記変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【請求項２】
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を検出対象物の輪郭線を幅を持って検出すべく輪郭線を中心に比較的大きなサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
隣接する前記分割変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記分割変化検出領域の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【請求項３】
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を検出対象物の輪郭線を幅を持って検出すべく輪郭線を中心に比較的大きなサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
隣接する前記分割変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記分割変化検出領域の輪郭線である分割変化検出領域輪郭線を抽出する変化領域輪郭線抽出手段と、
前記分割変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【請求項４】
請求項２に記載の侵入者検知装置において、
前記分割変化検出領域の内側の背景小領域の部分を分割変化小領域に変更することで、内側まで詰まった穴埋分割変化検出領域とする変化検出領域穴埋処理手段をさらに備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項３に記載の侵入者検知装置において、
１つの前記変化検出領域又は前記分割変化検出領域から二重に抽出される輪郭線のうち内側の輪郭線を削除する内側輪郭線削除手段をさらに備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項３に記載の侵入者検知装置において、
前記変化検出領域輪郭線又は前記分割変化検出領域輪郭線に囲まれた範囲内の小領域を再設定変化小領域に設定する変化小領域再設定検出手段をさらに備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵入者検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設や道路などの立ち入り禁止区域に設置された監視カメラの映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検知するため、監視カメラと画像処理部とを備えることで侵入者検知装置を構成する技術が知られている。監視カメラは、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺を撮像する。この撮像した画像を画像処理部へ伝送する。画像処理部は監視カメラの画像を入力し、入力画像を適当な小領域に分割し、一つ一つの小領域ごとにあらかじめ取得しておいた背景画像と入力画像中の対応する小領域の画像との時間的な変化点を求める相関計算を行う。この相関計算の計算結果を基にして入力画像中の変化小領域と背景候補小領域を検出し、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する。そして、この変化検出領域に侵入者が存在すると判断することにより、侵入者を検出して入力画像中における位置を特定している。このような侵入者検知装置では、背景画像と入力画像中の対応する小領域の画像との相関計算に正規化相関を用いているが、正規化相関は画像の模様の変化には反応するが、全体的な明るさの変化には反応しないため、屋外のような日照による明るさの変化が頻繁に起こる監視場所においては有効な方法である。このような侵入者検知装置の一例が下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８２３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の侵入者検知装置では、画像全体の明るさの変化に反応しない性質が、背景が単色で入力画像中の検出対象物が単色で、且つ動かなかった場合、対象となる少領域内での画像濃淡値の変化は全体的な明るさの変化と同じ状態であるため、小領域内での画像の変化を検出することができない。この問題は、小領域のサイズが小さいほど、単色物体の止まっている場所に対応する小領域の画素全体が単色となる割合が大きくなるため顕著となる。この場合、侵入者検知装置として以下のような問題が発生する。
（１）室内の壁等の模様が少ない場所に、スーツ等の単一色の服装をした人物が立ち止まった場合、その人物が検出されない可能性がある。
（２）屋外の道路や芝生等の模様の少ない場所に、作業服等の単一色の服装をした人物が立ち止まった場合、その人物が検出されない可能性がある。
（３）屋外の道路や芝生等の模様の少ない場所に、段ボール箱等の単一色の物体が置き去りにされた場合、その物体が検出されない可能性がある。
【０００５】
以上のことから、本発明は、監視カメラの画像を用いて、重要な施設や道路等の立ち入り禁止区域への侵入者等を検出する侵入者検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に対応）に係る侵入者検出装置は、
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域の輪郭線を変化検出領域輪郭線として抽出する変化領域輪郭線抽出手段と、
前記変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【０００７】
上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に対応）に係る侵入者検出装置は、
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を検出対象物の輪郭線を幅を持って検出すべく輪郭線を中心に比較的大きなサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
隣接する前記分割変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記分割変化検出領域の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【０００８】
上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に対応）に係る侵入者検出装置は、
画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を処理する画像処理部とを備える侵入者検出装置において、
前記画像処理部は、
前記画像を前記画像処理部に入力する入力手段と、
前記画像を検出対象物の輪郭線を幅を持って検出すべく輪郭線を中心に比較的大きなサイズの小領域に分割する小領域分割手段と、
前記小領域と該小領域に対応する前記カメラであらかじめ撮像した背景画像との時間的相関関係を計算する相関計算手段と、
時間的変化のあった前記小領域を変化小領域として検出する変化検出手段と、
前記変化小領域を結合して変化検出領域とする変化領域結合手段と、
前記変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する分割変化小領域設定手段と、
隣接する前記分割変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する変化領域結合手段と、
前記分割変化検出領域の輪郭線である分割変化検出領域輪郭線を抽出する変化領域輪郭線抽出手段と、
前記分割変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定した侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内にあるか否か評価する幾何学的特徴量評価手段と、
前記評価の結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断する侵入者検出手段と
を備える
ことを特徴とする侵入者検知装置。
【０００９】
上記の課題を解決するための第４の発明（請求項４に対応）に係る侵入者検出装置は、第２の発明に係る侵入者検知装置において、前記分割変化検出領域の内側の背景小領域の部分を分割変化小領域に変更することで、内側まで詰まった穴埋分割変化検出領域とする変化検出領域穴埋処理手段をさらに備えることを特徴とする侵入者検知装置。
【００１０】
上記の課題を解決するための第５の発明（請求項５に対応）に係る侵入者検出装置は、第１の発明又は第３の発明に係る侵入者検知装置において、ひとつの前記変化検出領域又は前記分割変化検出領域から二重に抽出される輪郭線のうち内側の輪郭線を削除する内側輪郭線削除手段をさらに備えることを特徴とする侵入者検知装置。
【００１１】
上記の課題を解決するための第６の発明（請求項６に対応）に係る侵入者検出装置は、第１の発明又は第３の発明に係る侵入者検知装置において、前記変化検出領域輪郭線又は前記分割変化検出領域輪郭線に囲まれた範囲内の小領域を再設定変化小領域に設定する変化小領域再設定検出手段をさらに備えることを特徴とする侵入者検知装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば以下のような効果を奏する。
（１）室内の壁等の模様が少ない場所に、スーツ等の単一色の服装をした人物が立ち止まった場合でも、その人物を検出することができる。
（２）屋外の道路や芝生等の模様の少ない場所に、作業服等の単一色の服装をした人物が立ち止まった場合でも、その人物を検出することができる。
（３）屋外の道路や芝生等の模様の少ない場所に、段ボール箱等の単一色の物体が置き去りにされた場合でも、その物体を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る侵入者検出装置の実施形態についてについて、図１から図１２を用いて説明する。図１は第１の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図、図２は本発明に係る小領域と輪郭線を示した図、図３は第１の実施形態に係る変化小領域を示した図、図４は第２の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図、図５は第３の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図、図６は第３，５の実施形態に係る変化小領域を示した図、図７は本発明に係る２つの輪郭線を有する変化小領域を示した図、図８は第４の実施形態に係る変化小領域を示した図、図９は第５の実施形態に係る変化小領域を示した図、図１０は第６の実施形態に係る変化小領域を示した図、図１１は第６の実施形態に係る変化検出領域輪郭線に対する最小矩形を示した図、図１２は第７の実施形態に係る変化検出領域輪郭線に対する最小矩形を示した図である。
【００１４】
［第１の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、施設や道路等の立ち入り禁止区域に設置された監視カメラ２の映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検出するため、図１に示すように、画像を撮像する監視カメラ２と、監視カメラ２で撮像した画像を画像処理する画像処理部３を備える。
【００１５】
監視カメラ２は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺を撮像する。監視カメラ２で撮像した画像は、画像処理部３へ伝送される。画像処理部３は、監視カメラ２から伝送されてきた画像を画像入力手段１０により画像処理部３へ入力する。画像入力手段１０により入力した入力画像は、小領域分割手段１１により、図２に示すように、適当な小領域ｄの画像に分割される。
【００１６】
小領域分割手段１１により分割された小領域は、相関計算手段１２により、あらかじめ監視カメラ２で撮像して取得しておいた背景画像の背景小領域と、この背景画像に対応する小領域の画像との時間的変化についての相関関係を計算する相関計算を行う。相関計算手段１２により相関計算された計算結果は、変化検出手段１３により、時間的変化のあった小領域である変化小領域と、この変化小領域以外の部分の背景小領域とを検出する。変化検出手段１３により検出された変化小領域は、変化領域結合手段１４により、隣接する変化小領域を結合して変化検出領域を決定する。
【００１７】
変化領域結合手段１４により結合された変化検出領域は、変化領域輪郭線抽出手段１５により、図２に示すように、変化検出領域の輪郭線Ｅである変化検出領域輪郭線を抽出する。変化領域輪郭線抽出手段１５により抽出された変化検出領域輪郭線は、幾何学的特徴量評価手段１６により、変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）にあるか否か評価する。
【００１８】
幾何学的特徴量評価手段１６により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラ２から入力した入力画像中における位置を特定する。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、背景や検出対象物が単一色であっても、そうでなくても、図３に示すように、検出対象物ｍの輪郭線近傍の小領域の変化を検出して検出対象物体の輪郭線Ｅを抽出し、輪郭線Ｅ（ここでは、変化検出領域輪郭線）の幾何学的特徴量により侵入者の判断を行うため、屋内外の模様の少ない場所に単一色の服装をした人物が立ち止まったり、単一色の物体が置き去りにされた場合でも、それらの人物や物体を検出することができる。
【００２０】
［第２の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、第１の実施形態に係る侵入者検出装置１の機能に加え、図４に示すように、変化領域輪郭線抽出手段１５により変化検出領域輪郭線を抽出した後、変化小領域再設定検出手段１８により、変化検出領域輪郭線に囲まれた範囲内の小領域を再構成変化小領域に設定する。
【００２１】
変化小領域再構成検出手段１８により設定された再構成変化小領域は、変化検出領域再構成手段１９により、再構成変化検出領域を構成する。変化検出領域再構成手段１９により構成された再構成変化検出領域は、幾何学的特徴量評価手段１６により、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）に、変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量があるか評価する。
【００２２】
幾何学的特徴量評価手段１６により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラから入力した入力画像中における位置を特定する。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態に係る侵入者検出装置１の効果に加え、侵入者の判断を行う幾何学的特徴量として従来の侵入者検出装置と同様の変化検出領域の幾何学的特徴を用いるため、従来の侵入者検出装置と同様の幾何学的特徴量範囲をそのまま設定することができる。
【００２４】
［第３の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、施設や道路等の立ち入り禁止区域に設置された監視カメラ２の映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検出するため、図５に示すように、画像を撮像する監視カメラ２と、監視カメラ２で撮像した画像を画像処理する画像処理部３を備える。
【００２５】
監視カメラ２は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺を撮像する。監視カメラ２で撮像した画像は、画像処理部３へ伝送される。画像処理部３は、監視カメラ２から伝送されてきた画像を画像入力手段１０により画像処理部３へ入力する。画像入力手段１０により入力した入力画像は、小領域分割手段２０により、図２に示すように、適当な小領域ｄの画像に分割される。このとき、入力画像の変化を検出する小領域として、検出対象物の輪郭線を幅を持たせて検出すべく、輪郭線を中心に、例えば２０［ｐｉｘ］以上の幅を持つ程度の比較的大きなサイズの小領域を用いる。
【００２６】
小領域分割手段２０により分割された小領域は、相関計算手段１２により、あらかじめ監視カメラ２で撮像して取得しておいた背景画像の背景小領域と、この背景画像に対応する小領域の画像との時間的変化についての相関関係を計算する相関計算を行う。相関計算手段１２により相関計算された計算結果は、変化検出手段１３により、時間的変化のあった小領域である変化小領域と、この変化小領域以外の部分の背景小領域とを検出する。
【００２７】
変化検出手段１３により検出された変化検出領域は、分割変化小領域設定手段２１により、変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する。分割変化小領域設定手段２１により設定された分割変化小領域は、変化領域結合手段１４により、隣接する分割変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する。
【００２８】
変化領域結合手段１４により決定された分割変化検出領域は、幾何学的特徴量評価手段１６により、分割変化検出領域の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）にあるか否か評価する。幾何学的特徴量評価手段１６により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき分割変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラ２から入力した入力画像中における位置を特定する。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、図６に示すように、変化検出に大きな小領域ｄ（図２参照）を用い、さらに変化小領域を結合して変化検出領域Ｄを求めることにより、単一色の物体に対して小領域全体が単一色となってしまう中央部の変化を検出することができないものの、検出対象物ｍの輪郭線近傍をある幅を持ってドーナツ状に変化を検出することができる。このため、屋内外の模様の少ない場所でも、それらの人物や物体を安定して検出することができる。
【００３０】
また、第１の実施形態では、輪郭線Ｅ（図２参照）を抽出したが、第１の実施形態のように小さいサイズに分割した小領域ｄ（図２参照）では、図７にＡで示す部分のような、輪郭線Ｅが抽出できない箇所が部分的に発生する可能性があった。本実施形態では、小領域ｄのサイズを大きくしたため輪郭線Ｅの抽出漏れを少なくすることができる。
【００３１】
［第４の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、第３の実施形態に係る侵入者検出装置１の機能に加え、図８に示すように、変化領域結合手段１４により隣接する変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定した後、分割変化検出領域がドーナツ状（図６参照）となった場合、変化検出領域穴埋処理手段２２により、分割変化検出領域の内側の背景小領域の部分を分割変化小領域に変更することで、内側まで詰まった穴埋分割変化検出領域とすることができる。
【００３２】
変化検出領域穴埋処理手段２２により穴埋された穴埋分割変化検出領域は、幾何学的特徴量評価手段１６により、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）に、穴埋分割変化検出領域の幾何学的特徴量があるか評価する。幾何学的特徴量評価手段１６により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき分割変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラから入力した入力画像中における位置を特定する。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、第３の実施形態に係る侵入者検出装置１の効果に加え、背景が単色で、且つ検出対象物も単色の場合でも、その検出対象物に対して内側まで詰まった変化検出領域を求めることができるため、背景や検出対象物が単色でない場合と同様の変化検出領域の幾何学的特徴量を得ることができるため、侵入者等とする特徴量範囲の設定を行いやすくすることができる。
【００３４】
［第５の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、施設や道路等の立ち入り禁止区域に設置された監視カメラの映像を画像解析することにより、立ち入り禁止区域への侵入者を検出するため、図９に示すように、画像を撮像する監視カメラ２と、監視カメラ２で撮像した画像を画像処理する画像処理部３を備える。
【００３５】
監視カメラ２は、立ち入り禁止区域を見渡せる位置に設置し、立ち入り禁止区域とその周辺を撮像する。監視カメラ２で撮像した画像は、画像処理部３へ伝送される。画像処理部３は、監視カメラ２から伝送されてきた画像を画像入力手段１０により画像処理部３へ入力する。画像入力手段１０により入力した入力画像は、小領域分割手段２０により、図２に示すように、適当な小領域ｄの画像に分割される。このとき、入力画像の変化を検出する小領域として、検出対象物の輪郭線を幅を持たせて検出すべく、輪郭線を中心に、例えば２０［ｐｉｘ］以上の幅を持つ程度の比較的大きなサイズの小領域を用いる。
【００３６】
小領域分割手段２０により分割された小領域は、相関計算手段１２により、あらかじめ監視カメラ２で撮像して取得しておいた背景画像の背景小領域と、この背景画像に対応する小領域の画像との時間的変化についての相関関係を計算する相関計算を行う。相関計算手段１２により相関計算された計算結果は、変化検出手段１３により、時間的変化のあった小領域である変化小領域と、この変化小領域以外の部分の背景小領域とを検出する。
【００３７】
変化検出手段１３により検出された変化小領域は、分割変化小領域設定手段２１により、変化検出領域をさらに分割して分割変化小領域を設定する。分割変化小領域設定手段２１により設定された分割変化小領域は、変化領域結合手段１４により、隣接する変化小領域を結合して分割変化検出領域を決定する。
【００３８】
変化領域結合手段１４により結合された分割変化検出領域は、変化領域輪郭線抽出手段１５により、図２に示すように、分割変化検出領域の輪郭線である分割変化検出領域輪郭線を抽出する。変化領域輪郭線抽出手段１５により抽出された分割変化検出領域輪郭線は、幾何学的特徴量評価手段１６により、分割変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量が、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）にあるか否か評価する。
【００３９】
幾何学的特徴量評価手段１６により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラ２から入力した入力画像中における位置を特定する。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、図６に示すように、変化検出に大きな小領域ｄ（図２参照）を用い、さらに分割変化小領域を結合して変化検出領域Ｄ（ここでは、分割変化検出領域）を求めることで、単一色の物体に対して小領域全体が単一色となってしまう中央部の変化を検出できないものの、検出対象物ｍの輪郭線近傍をある幅を持ってドーナツ状に変化を検出することができる。さらに、幅を持つ分割変化検出領域Ｄから輪郭線Ｅ（図２参照）を抽出し、その輪郭線Ｅを基に侵入者を検出することで、屋内外の模様の少ない場所に単一色の服装をした人物が立ち止まったり、単一色の物体が置き去りにされた場合でも、それらの人物や物体を安定して検出することができる。
【００４１】
［第６の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、第５の実施形態に係る侵入者検出装置１の機能に加え、図１０に示すように、変化領域輪郭線抽出手段１５により分割変化検出領域輪郭線を抽出した後、分割変化検出領域輪郭線がドーナツ状（図６参照）となった場合、内側輪郭線削除手段２３により、図７に示すように、ひとつの分割変化検出領域から二重に抽出される輪郭線のうち内側輪郭線Ｅｉを削除する。内側輪郭線Ｅｉであるか否かを判断する方法として、それぞれの輪郭線に対してそれを囲む軸に平行な最小矩形をそれぞれ求めておき、その最小矩形が他の輪郭線に対応する最小矩形の内側に含まれるか否かで判断する。図１１に示すように、例えば、最小矩形ｒの内側に含まれる変化検出領域Ｄｓの輪郭線は、変化検出領域輪郭線Ｅｓのようになっている。
【００４２】
内側輪郭線削除手段２３により内側輪郭線Ｅｉを削除された外側分割変化検出領域は、幾何学的特徴量評価手段１６により、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）に、外側分割変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量があるか評価する。幾何学的特徴量評価手段により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラ２から入力した入力画像中における位置を特定する。
【００４３】
このように、本実施形態によれば、第５の実施形態に係る侵入者検出装置の効果に加え、背景が単色で、且つ検出対象物も単色の場合でも、ひとつの検出対象物から二重に抽出される輪郭線のうち内側の輪郭線を削除して外側の輪郭線のみを求めることで、計算量及びメモリ使用量を削減することができる。
【００４４】
［第７の実施形態］
本実施形態に係る侵入者検出装置１では、第６の実施形態に係る侵入者検出装置１の機能に加え、図１２に示すように、内側輪郭線削除手段２３によりひとつの分割変化検出領域から二重に抽出される輪郭線のうち内側の輪郭線を削除した後、変化小領域再設定手段１８により、外側変化検出領域輪郭線に囲まれた範囲内の小領域を再設定変化小領域に設定する。変化小領域再設定手段１８により設定した再設定変化小領域は、変化検出領域再構成手段１９により、外側変化検出領域輪郭線に囲まれた範囲内の小領域を再構成外側変化小領域に設定する。
【００４５】
変化検出領域再構成手段により構成された再構成外側変化検出領域は、幾何学的特徴量評価手段１６により、あらかじめ設定しておいた侵入者に対応する幾何学的特徴量の範囲内（例えば、面積、周長、最小矩形）に、変化検出領域輪郭線の幾何学的特徴量があるか評価する。幾何学的特徴量評価手段により評価された評価結果は、侵入者検出手段１７により、評価結果に基づき変化検出領域に侵入者が存在するか否かを判断することにより、侵入者を検出して監視カメラから入力した入力画像中における位置を特定する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、第６の実施形態に係る侵入者検出装置１の効果に加え、侵入者の判断を行う幾何学的特徴量として従来の侵入者検出装置と同様の変化検出領域の幾何学的特徴を用いるため、従来の侵入者検出装置と同様の幾何学的特徴量範囲をそのまま設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図である。
【図２】本発明に係る小領域と輪郭線を示した図である。
【図３】第１の実施形態に係る変化小領域を示した図である。
【図４】第２の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図である。
【図５】第３の実施形態に係る侵入者検出装置の装置構成図である。
【図６】第３，５の実施形態に係る変化小領域を示した図である。
【図７】本発明に係る２つの輪郭線を有する変化小領域を示した図である。
【図８】第４の実施形態に係る変化小領域を示した図である。
【図９】第５の実施形態に係る変化小領域を示した図である。
【図１０】第６の実施形態に係る変化小領域を示した図である。
【図１１】第６の実施形態に係る変化検出領域輪郭線に対する最小矩形を示した図である。
【図１２】第７の実施形態に係る変化検出領域輪郭線に対する最小矩形を示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  侵入者検出装置
２  監視カメラ
３  画像処理部
１０  画像入力手段
１１  小領域分割手段
１２  相関計算手段
１３  変化検出手段
１４  変化領域結合手段
１５  変化領域輪郭線抽出手段
１６  幾何学的特徴量評価手段
１７  侵入者検出手段
１８  変化小領域再設定検出手段
１９  変化検出領域再構成手段
２０  小領域分割手段（大き目のサイズ）
２１  分割変化小領域設定手段
２２  変化検出領域穴埋処理手段
２３  内側輪郭線削除手段
【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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