(57)【要約】【課題】反復性のある木の葉の揺れや、一定時間継続する水たまりの水紋のような正規の発報対象ではない変化領域の不要検知を抑制できる監視用画像処理装置を提供する。【解決手段】時系列に撮影された監視対象領域の各過去画像をブロック毎に分割し、各過去画像のエッジブロックからデフォルトエッジブロック及び各過去画像の全てに重なって存在するエッジブロックを除去し、各過去画像の残りのエッジブロックを統合したブロックをテンポラリエッジブロックとして算出し、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域とテンポラリエッジブロックとの重なり度合いに応じて、該変化領域が発報対象であるか否かを判定する。【選択図】図１
2008181321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象領域の画像をブロック毎に分割し、該監視対象領域に最初から存在する事物のエッジを含むブロックをデフォルトエッジブロックとして算出する第１の算出部と、
時系列に撮影された監視対象領域の各画像をブロック毎に分割し、前記各画像内のエッジを含むブロックをエッジブロックとして算出すると共に、前記各画像のエッジブロックから前記デフォルトエッジブロック及び前記各画像の全てに重なって存在するエッジブロックを除去し、前記各画像の残りのエッジブロックを統合したブロックをテンポラリエッジブロックとして算出する第２の算出部と、
前記監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域と前記テンポラリエッジブロックとの重なり度合いに応じて、該変化領域が発報対象であるか否かを判定する判定部とを備えた監視用画像処理装置。
【請求項２】
第１の算出部は、複数の時間帯のデフォルトエッジブロックを算出し、
第２の算出部は、各時間帯毎の前記デフォルトエッジブロックを用いて、各時間帯毎のテンポラリエッジブロックを算出し、
判定部は、判定の時間帯に対応する前記テンポラリエッジブロックを用いて、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域が発報対象であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視領域の背景画像と現画像の照合結果から侵入者等の異常を判断する監視用画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視領域の背景画像と現画像の照合結果から侵入者等の異常を判断する従来の監視用画像処理装置としては、例えば特許文献１に開示されるものがある。この監視用画像処理装置では、現画像データと比較用背景画像データとの比較演算に基づき変化領域を抽出し、抽出した変化領域の特徴量が所定の条件（特徴量パラメータ設定値）に合致した場合で、かつ変化領域が一定時間所定の変化が無いときには発報対象として認識する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の監視用画像処理装置は、変化領域の特徴量が特徴量パラメータ設定値に合致するか否かに依存している。このため、変化領域が正規の発報対象ではない全く別の事象（例えば、木の葉の揺れや水たまりの水紋）であっても、特徴量が特徴量パラメータ設定値に合致すれば、発報すべきイベントと判断され、そのまま発報される可能性があるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、反復性のある木の葉の揺れや、一定時間継続する水たまりの水紋のような正規の発報対象ではない変化領域を発報すべきイベントと判断すること（以下、不要検知と称す）を抑制することができる監視用画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る監視用画像処理装置は、監視対象領域の画像をブロック毎に分割し、該監視対象領域に最初から存在する事物のエッジを含むブロックをデフォルトエッジブロックとして算出する第１の算出部と、時系列に撮影された監視対象領域の各画像をブロック毎に分割し、各画像内のエッジを含むブロックをエッジブロックとして算出すると共に、各画像のエッジブロックからデフォルトエッジブロック及び各画像の全てに重なって存在するエッジブロックを除去し、各画像の残りのエッジブロックを統合したブロックをテンポラリエッジブロックとして算出する第２の算出部と、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域とテンポラリエッジブロックとの重なり度合いに応じて、該変化領域が発報対象であるか否かを判定する判定部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、時系列に撮影された監視対象領域の各画像をブロック毎に分割し、各画像内のエッジを含むブロックをエッジブロックとして算出すると共に、各画像のエッジブロックからデフォルトエッジブロック及び各画像の全てに重なって存在するエッジブロックを除去し、各画像の残りのエッジブロックを統合したブロックをテンポラリエッジブロックとして算出し、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域とテンポラリエッジブロックとの重なり度合いに応じて、該変化領域が発報対象であるか否かを判定するので、監視対象領域における反復性のある木の葉の揺れや水たまりの水紋のような正規の発報対象ではない変化領域の不要検知を効果的に抑制することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による監視用画像処理装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１による監視用画像処理装置は、ビデオ入力部１、Ａ／Ｄコンバータ２、現画像蓄積部３、背景画像蓄積部４、背景更新部５、背景差分部６、閾値演算部７、２値化部８、特徴量演算部９、認識処理部１１、発報処理部１３、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部（判定部）１４、テンポラリエッジ算出記憶部（第２の算出部）１５及びデフォルトエッジ算出記憶部（第１の算出部）１６を備える。
【０００９】
ビデオ入力部１は、不図示の撮像装置と接続して実施の形態１による監視用画像処理装置で処理すべき映像データが入力される。Ａ／Ｄコンバータ２は、ビデオ入力部１から入力されたアナログ信号である映像データを量子化してディジタル信号に変換する。現画像蓄積部３は、Ａ／Ｄコンバータ２によってディジタル信号に変換された現在の映像データ（以下、現画像データと称する）を入力し蓄積する。
【００１０】
背景画像蓄積部４は、Ａ／Ｄコンバータ２から入力した現画像データに所定の演算を施して比較用の背景画像データを生成し記憶する。背景更新部５は、背景画像蓄積部４が記憶する背景画像データに対して所定の演算を施してデータ内容（背景）を更新する。例えば、過去５シーンに対応する現画像データの各画素値の平均をとったものを更新後の背景画像データとする。
【００１１】
背景差分部６は、現画像蓄積部３と背景画像蓄積部４とが記憶する各画像データを比較してその差分画像データを算出する。閾値演算部７は、背景差分部６が算出した差分画像データを２値化するための閾値を算出する。一般的に、差分画像データを元にして単純なルールで最適な閾値が求められ、例えば差分画像データの画素値の平均が閾値として設定される。２値化部８は、閾値演算部７が求めた閾値で差分画像データを２値化する。
【００１２】
特徴量演算部９は、２値化部８が算出した２値データを受けて特徴量を算出する。この特徴量を規定するパラメータには、例えば画像中の経時的に変化した画素領域を示す変化領域の面積、縦横寸法などがある。また、図１中の特徴量パラメータ設定値１０とは、発報対象を規定する所定の条件の下に予め設定した特徴量の各パラメータ値である。この特徴量パラメータ設定値１０は、認識処理部１１として機能するコンピュータ装置の演算処理部が適宜読み出し可能な記憶装置に格納される。
【００１３】
認識処理部１１は、特徴量演算部９が算出した特徴量データと発報対象の特徴量パラメータ設定値１０とを比較してイベント発生か否かを判定し、判定結果のイベント通知１２をデフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４に出力する。発報処理部１３は、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４による判定結果に応じてオペレータに対して発報する。
【００１４】
デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、認識処理部１１からイベント通知１２を受けると、発報対象の変化領域とテンポラリエッジブロックとの位置関係を比較し、テンポラリエッジブロックと変化領域との重なり度合いに応じて該イベント通知が誤報か否かを判定する。
【００１５】
テンポラリエッジ算出記憶部１５は、現画像データからテンポラリエッジを算出して記憶する。このテンポラリエッジ算出記憶部１５の記憶部としては、例えば不揮発性メモリを利用する。なお、テンポラリエッジとは、デフォルトエッジとは逆の概念で定義されるエッジであり、監視領域内の外乱によって作り出された、最初から存在していないエッジである。例えば、監視領域に発生した木の葉の揺れ、木の影、草の影、水たまりの水紋等のエッジが考えられる。
【００１６】
デフォルトエッジ算出記憶部１６は、現画像データからデフォルトエッジを算出して記憶する。このデフォルトエッジ算出記憶部１６の記憶部としては、例えば不揮発性メモリを利用する。なお、デフォルトエッジとは、外乱のない理想的な状況下の監視領域を撮像した画像中に存在するエッジであり、例えば建物、橋、道路、路上の線、側溝等の人工建造物等に含まれる不動のエッジである。
【００１７】
上述した背景更新部５、背景差分部６、閾値演算部７、２値化部８、特徴量演算部９、認識処理部１１、発報処理部１３、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４、テンポラリエッジ算出記憶部１５及びデフォルトエッジ算出記憶部１６は、本発明の趣旨に従う画像処理プログラムをコンピュータに読み込ませてその動作を制御することにより、当該コンピュータ上でソフトウェアとハードウェアが協働した具体的な手段として実現することができる。
【００１８】
また、現画像蓄積部３、背景画像蓄積部４、テンポラリエッジ算出記憶部１５及びデフォルトエッジ算出記憶部１６については、上記コンピュータに搭載されたハードディスク等の記憶領域に構築することができる。なお、コンピュータ自体の構成及びその基本的な機能については、当業者が当該技術分野の技術常識に基づいて容易に認識できるものであり、本発明の本質に直接関わるものでないので詳細な記載を省略する。
【００１９】
図２は、図１中のテンポラリエッジ算出記憶部の構成を示すブロック図である。図２において、テンポラリエッジ算出記憶部１５は、ブロック分割部１７、過去画像エッジブロック算出部１８、過去画像テンポラリエッジブロック算出部１９、テンポラリエッジブロック算出部２０及びブロック記憶部２１を備える。
【００２０】
ブロック分割部１７は、表示画面上の画像を所定サイズのブロック領域毎に均等に分割する。例えば、縦１６画素×横１６画素のサイズのブロック領域に分割する。過去画像エッジブロック算出部１８は、全ての過去画像からエッジ画像を抽出し、各ブロック領域内に現れるエッジの総量に応じてエッジブロックを規定する。
【００２１】
ここで、過去画像とは、比較的長いスパン（例えば、１分間）毎に収集された静止画像である。過去画像テンポラリエッジブロック算出部１９は、全ての過去画像のエッジブロックとデフォルトエッジブロックとを比較して両者が重なるブロックを削除し、過去画像における残りのエッジブロックを過去画像テンポラリエッジブロックとして算出する。
【００２２】
テンポラリエッジブロック算出部２０は、各過去画像の過去画像テンポラリエッジブロックを互いに比較して全ての過去画像テンポラリエッジブロックに重なって存在するエッジブロックを過去画像テンポラリエッジブロックから削除し、残りの全ての過去画像テンポラリエッジブロックを統合してテンポラリエッジブロックとして算出する。ブロック記憶部２１は、テンポラリエッジブロックのブロック情報を記憶する。
【００２３】
次に動作について説明する。
ビデオ入力部１では、外部の撮像装置から時系列な現画像データを入力して、Ａ／Ｄコンバータ２に送出する。Ａ／Ｄコンバータ２では、受け取ったアナログ信号である現画像データをディジタル信号に変換する。例えば、１画素あたり８ビットの多値データに変換する。
【００２４】
このあと、Ａ／Ｄコンバータ２がディジタル変換した現画像データは、現画像蓄積部３及び背景画像蓄積部４に送出される。このとき、現画像蓄積部３は、入力した現画像データを蓄積し後の処理に備える。つまり、現画像蓄積部３には、上記撮像装置が撮像した現画像データが時系列に蓄積されてゆく。また、背景画像蓄積部４では、入力した現画像データを元に背景画像データを作成して蓄積する。
【００２５】
また、背景更新部５は、背景画像蓄積部４に蓄積してある背景画像データを定期的に一定ルールで更新する。ここでは、定期的にサンプリングされた現画像データを元に演算処理される。例えば、過去５シーンの現画像データの各画素値を平均した平均画像を更新後の背景画像データとする方法や一定時間前の現画像データを入れ替える方法などが考えられる。
【００２６】
続いて、背景差分部６は、現画像蓄積部３と背景画像蓄積部４とが格納する各画像データを比較して各画素毎に画素値の差分データを抽出し、画素値の差分データからなる画像（以下、差分画像と称する）を出力する。この差分画像は、例えば映像中における物体の移動や光量変化によって輝度が変化した部分を表す。つまり、差分画像は、現画像と背景画像との間で異なった画素値を示す画素を含む多値変化領域を特定するものである。
【００２７】
また、映像中の輝度変化をもたらす要因としては、通常、人物や車両のような移動物が主であるが、希に「太陽光の照り陰りによる影の出現」や「夜間の車のヘッドライトの反射」などのように正規の発報対象以外による場合もある。
【００２８】
次に、閾値演算部７は、背景差分部６から入力した多値変化領域である差分画像データを２値化するための閾値を算出する。多値変化領域は、現画像データと背景画像データとの間で異なった画素値を示す多値データである。このため、そのまま認識処理するには、多くの演算を施さなければならず不的確である。そこで、差分画像データを２値データに変換して認識処理を行う。この閾値としては、例えば差分画像データの画素値の平均値を用いる。
【００２９】
２値化部８は、閾値演算部７から受けた閾値を用いて多値変化領域である差分画像データを２値化する。例えば、閾値以上の画素値を有する画素を値１、閾値未満の画素値を有する画素を値０とする。この結果、変化領域である差分画像データは、２値変化領域となる。但し、装置によっては、２値化を行わずに多値変化領域を直接的に認識処理する場合がある。ここでは、２値化を行うものとする。
【００３０】
図３は、現画像データの表示例を示す図であり、会社の正門の映像を示している。図３に示すように、映像の中央付近に人物が移動している。この移動している人物の位置がそのまま変化領域となる。図４は、図３中の変化領域に対して黒いべた領域をスーパーインポーズさせた場合を示す図である。
【００３１】
映像中の特定画像領域を抽出（切り出し）する方法として、図４に示すように、特定画像領域（変化領域）に黒いべた領域を設定することで、背景画像との差を強調する。これにより、その経時的変化を容易に求めることができる。上述した２値化によって、図３の画像における白い背景中に図４中の変化領域の黒べたが存在する画像データが得られる。
【００３２】
続いて、特徴量演算部９は、２値化された変化領域を示す差分画像データを受けると、その特徴量を演算する。ここで、例えば特徴量を規定するパラメータとして「連続性」、「面積」、「縦横寸法」及び「速度」を設ける。具体的に説明すると、「連続性」とは映像中に何フレーム変化領域が生存したか、つまり、変化領域の連続発生時間を表している。また、「面積」は、２値の変化領域の画素数を表している。また、「縦横寸法」は、２値の変化領域を規定する外接矩形の縦の長さや横の長さを表している。「速度」は、当該変化領域の映像中における移動速度を表している。
【００３３】
一方、上述したように、本装置には、オペレータが発報を希望している正規の発報対象（例えば、人物や車両）の特徴量の範囲や条件が特徴量パラメータ設定値１０として予め記憶されている。認識処理部１１では、特徴量演算部９から特徴量データを受けると、その特徴量が特徴量パラメータ設定値１０に示されている範囲や条件に合致しているか否かを判断する。このとき、合致していると判断されるとイベント発生となり、認識処理部１１は、正規の発報対象が発見された旨の発報１２を発報処理部１３に出力する。
【００３４】
発報処理部１３では、このイベント発報１２を受けると、所定の発報処理を行う。発報処理としては、例えばビープ音の出力やランプの点灯、上位ホストマシンへの発報・通信などがある。
【００３５】
図５は、図１中の認識処理部の動作を示すフロー図であり、この図に沿って特徴量パラメータ設定値１０と実測した特徴量データとの比較処理について説明する。
先ず、認識処理部１１は、特徴量演算部９から特徴量データを取得すると、その「連続性」が特徴量パラメータ設定値１０に合致するか否かを判定する（ステップＳＴ１）。この「連続性」の判定には、例えば処理対象となる差分画像データにおける変化領域が映像中に何フレーム生存したかを示す連続時間が用いられる。
【００３６】
具体的には、特徴量パラメータ設定値１０の範囲が「最小４フレーム、最大１０フレーム」である場合、変化領域が生存する連続時間が４〜１０フレームであれば合致すると判断される。また、それ以外であれば、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致しないと判断される。ここで、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致すると判断されると、ステップＳＴ２の処理に進み、合致しないと処理を終了する。
【００３７】
ステップＳＴ２において、認識処理部１１は、特徴量演算部９が求めた特徴量データの「面積」が特徴量パラメータ設定値１０に合致するか否かを判定する。この「面積」の判定には、例えば差分画像データの２値変化領域の画素数が用いられる。具体的には、特徴量パラメータ設定値１０の範囲が「最小５００画素、最大１０００画素」である場合、２値変化領域の面積が５００〜１０００画素であれば合致すると判断される。また、それ以外であれば、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致しないと判断される。ここで、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致すると判断されると、ステップＳＴ３の処理に進み、合致しないと処理を終了する。
【００３８】
次に、認識処理部１１は、特徴量演算部９が求めた特徴量データの「縦横寸法」が特徴量パラメータ設定値１０に合致するか否かを判定する（ステップＳＴ３）。この「縦横寸法」の判定には、例えば２値の変化領域を規定する外接矩形の縦の長さや横の長さが用いられる。具体的には、特徴量パラメータ設定値１０の範囲が「縦最小５０画素、最大１００画素」、「横最小５０画素、最大１００画素」である場合、２値変化領域の縦横寸法が共に５０〜１００画素であれば合致すると判断される。また、それ以外であれば、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致しないと判断される。ここで、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致すると判断されると、ステップＳＴ４の処理に進み、合致しないと処理を終了する。
【００３９】
続いて、認識処理部１１は、特徴量演算部９が求めた特徴量データの「速度」が特徴量パラメータ設定値１０に合致するか否かを判定する（ステップＳＴ４）。この「速度」の判定には、例えば当該変化領域の映像中における移動速度が用いられる。具体的には、特徴量パラメータ設定値１０の範囲が「最小５０画素／秒、最大１００画素／秒」である場合、２値変化領域の映像中における移動速度が５０〜１００画素／秒であれば合致すると判断される。
【００４０】
また、それ以外であれば、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致しないと判断される。ここで、特徴量パラメータ設定値１０の範囲に合致すると判断されると、ステップＳＴ５の処理に進み、合致しないと処理を終了する。なお、上述した「面積」、「縦横寸法」、「移動速度」は、ステップＳＴ１で判定に使用する、２値変化領域の生存時間中における各画像の特徴量の平均値を算出して、特徴量パラメータ設定値１０と比較する。
【００４１】
ステップＳＴ５において、認識処理部１１は、正規の発報対象を特定する全ての特徴量パラメータ設定値１０に合致すると判断し、イベント通知１２をデフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４に出力する。なお、ステップＳＴ１からステップＳＴ５までの処理は、コンピュータ装置によって認識処理部１１の機能を有するソフトウェアを実行することで実現することができる。
【００４２】
次に、デフォルトエッジ算出記憶部の動作について説明する。
図６は現画像データの表示画面を示す図であり、外乱のない理想的な状況のお祭り会場の映像を示している。図６において、映像の上段付近に提灯、下段に木が存在する。これら提灯や木の葉の動きがそのまま変化領域となる。デフォルトエッジ算出記憶部１６は、エッジ抽出アルゴリズに従って図６に示すような現画像からエッジを算出する。エッジ抽出アルゴリズムとしては、例えば隣接する画素間の輝度差が所定の閾値を越えたらその画素にエッジ有りと判定する。該判定処理を現画像の全画面に対して実行したものがエッジ画面となる。
【００４３】
図７は、図６中の現画像データにおけるデフォルトエッジの表示画面を示す図であり、図７中に太線で示すように映像の上段付近にある階段、幔幕、フェンス、中段付近の電線等のエッジがデフォルトエッジとして抽出されている。ここで、デフォルトエッジは、上述したように不動のエッジであり、初期設定すれば以降継続的に修正無しに使用できる情報である。従って、デフォルトエッジの設定は初期に一回行われるのみである。
【００４４】
なお、デフォルトエッジは、オペレータがトレースして誤差分の修正を行うようにしても良い。或いは、オペレータによりトレースされたデフォルトエッジをそのままデフォルトエッジブロックの判定に使用しても構わない。
【００４５】
続いて、デフォルトエッジ算出記憶部１６は、図８に示すように現画像を所定サイズのブロックに均等に分割する。また、ブロックの大きさは、１画素の大きさに定義してもよい。例えば、縦１６画素×横１６画素の大きさを持つ均一な正方形のブロックを均一に配置する。
【００４６】
デフォルトエッジ算出記憶部１６は、図８に示すように現画像をブロック分割すると、各ブロック領域内に現れるデフォルトエッジの総量が一定値を越えたら、該当ブロックをデフォルトエッジブロックと判断する。図９は、図６中の現画像データにおけるデフォルトエッジブロックを強調した表示画面を示す図であり、図９中に斜線を付したブロックがデフォルトエッジブロックを示している。
【００４７】
図９に示すように、映像の上段付近にある階段、幔幕、フェンス、中段付近の電線等は、監視領域内の不動の事物であるので、これらのデフォルトエッジを含むブロックがデフォルトエッジブロックと判断され、そのブロック情報がデフォルトエッジ算出記憶部１６に記憶される。
【００４８】
次にテンポラリエッジ算出記憶部の動作について説明する。
先ず、テンポラリエッジ算出記憶部１５のブロック分割部１７が、図８に示すように、監視領域の画像を所定サイズのブロックに均等に分割する。また、ブロックの大きさは、１画素の大きさに定義してもよい。例えば、縦１６画素×横１６画素の大きさを持つ均一な正方形のブロックを均一に配置する。
【００４９】
続いて、過去画像エッジブロック算出部１８は、ブロック分割部１７によりブロック毎に分割された全ての過去画像からエッジ画像を抽出し、各ブロック領域内に現れるエッジの総量が所定の閾値を越えたら、該当ブロックをエッジブロックと判断し、そのブロック情報を記憶する。なお、このエッジブロックには、デフォルトエッジも含まれている。
【００５０】
エッジ抽出アルゴリズとしては、デフォルトエッジ算出記憶部１６の場合と同様に、例えば隣接する画素間の輝度差が所定の閾値を越えたらその画素にエッジ有りと判定する方法を用いる。また、過去画像とは、比較的長いスパン（例えば、１分間）毎に監視領域を撮像して収集された静止画像であり、複数枚（例えば、８分間分の８枚）用意される。
【００５１】
過去画像テンポラリエッジブロック算出部１９は、全ての過去画像のエッジブロックとデフォルトエッジ算出記憶部１６により算出された該過去画像におけるデフォルトエッジブロックとを比較して両者が重なるブロックを削除し、過去画像における残りのエッジブロックを過去画像テンポラリエッジブロックとして算出する。
【００５２】
この後、テンポラリエッジブロック算出部２０は、各過去画像の過去画像テンポラリエッジブロックを互いに比較して全ての過去画像テンポラリエッジブロックに重なって存在するエッジブロックを抽出する。例えば、上述の１分間隔で８枚の過去画像がある場合、全ての過去画像テンポラリエッジブロックにエッジがある事物は、後天的に発生して８分間はその位置に存在しているエッジであり、監視領域に一時的に停車中の車両等が該当する。
【００５３】
テンポラリエッジブロック算出部２０は、上述のような全ての過去画像テンポラリエッジブロックに重なって存在するエッジブロックを過去画像テンポラリエッジブロックから削除する。これにより、後天的に発生し、過去画像をサンプリングした時間分は監視領域に存在するような事物のエッジブロックが過去画像テンポラリエッジブロックから除かれる。
【００５４】
このようにして全ての過去画像についての過去画像テンポラリエッジブロックが得られると、テンポラリエッジブロック算出部２０は、これら過去画像テンポラリエッジブロックを重ねて統合的な画像を生成し、この画像のエッジブロックをテンポラリエッジブロックとして算出する。テンポラリエッジブロックのブロック情報は、ブロック記憶部２１に記憶される。
【００５５】
図１０は、図９中のデフォルトエッジブロックにテンポラリデフォルトエッジを重畳した表示画面を示す図である。図１０において、実施の形態１による監視用画像処理装置の初期設定時には存在せず、その後存在するようになったものとして、提灯、木、幔幕の３つが有るとする。過去画像を使用してテンポラリエッジブロックを作成すると、これらのエッジが算出され、最終的にデフォルトエッジブロックと重ならない位置にテンポラリブロックが算出される。図１０中でブロック内に「Ｔ」の文字が表記されたブロックがテンポラリエッジブロックとして抽出されている。
【００５６】
次にデフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部の動作について説明する。
デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、認識処理部１１からイベント通知１２を受信すると、発報対象の変化領域とテンポラリエッジ算出記憶部１５から読み出したテンポラリエッジブロックとの位置関係を比較する。このとき、所定量のテンポラリエッジブロックが変化領域と重なっていた場合、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、そのイベント通知１２が「誤報」であると判断してデフォルトエッジＮＧである旨を発報処理部１３に通知する。この場合、発報処理部１３は、発報を行わない。
【００５７】
一方、所定量のテンポラリエッジブロックが変化領域と重なっていなければ、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、デフォルトエッジＯＫである旨を発報処理部１３に通知する。この場合は、発報処理部１３が発報を実行する。
【００５８】
具体例を挙げて、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４の処理を詳細に説明する。
図１１は、図６中の現画像に外乱が発生した場合の表示画面を示す図であり、監視対象のお祭り会場に風が吹いて提灯や木の葉が揺れてイベント通知対象となる変化領域が発生した場合を示している。図１１中で黒塗りにしている部分が風による揺れで発生した変化領域である。従来の監視用画像処理装置では、変化領域が特徴パラメータに一致すれば発報される。これに対し、本発明では、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４による判定結果に応じて誤報か否かが判断される。
【００５９】
図１２は、図１１中の画像にテンポラリエッジブロックを重畳した表示画面を示す図である。図１２に示すように、提灯や木の葉の揺れによる変化領域は後天的に一時的に発生したものであるので、黒塗りの変化領域の全てが、テンポラリエッジブロック算出部２０により求められたテンポラリエッジブロックに重なっている。
【００６０】
このとき、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、認識処理部１１からのイベント通知１２が「誤報」であると判断し、デフォルトエッジＮＧである旨を発報処理部１３に通知する。これにより、発報処理部１３は、発報を行わない。このように、提灯や木の葉の風による揺れが発報対象となることがなく、効果的に誤報を回避することができる。
【００６１】
一方、図１３のようにお祭り会場に侵入者が入り込んできた場合、該侵入者のエッジは、時々刻々と変化するので、全ての過去画像テンポラリエッジブロックに重なって存在することはなく、かつ後天的に発生した事象であることからデフォルトエッジブロックにも含まれない。このため、該侵入者による画像中の変化領域は、図１３に示すようにテンポラリエッジブロックに重ならない。
【００６２】
この場合、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、デフォルトエッジＯＫである旨を発報処理部１３に通知する。この場合は、発報処理部１３が発報を実行する。このようにすることで、提灯や木の葉の風の揺れだけでなく、例えば水たまりの水紋や木の陰の揺れ等のような他の誤報要因についても対処でき、かつ「侵入者」については従来通りに発報する、精度のよい監視が可能となる。
【００６３】
以上のように、この実施の形態１によれば、時系列に撮影された監視対象領域の各過去画像をブロック毎に分割し、各過去画像のエッジブロックからデフォルトエッジブロック及び各過去画像の全てに重なって存在するエッジブロックを除去し、各過去画像の残りのエッジブロックを統合したブロックをテンポラリエッジブロックとして算出し、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域とテンポラリエッジブロックとの重なり度合いに応じて、該変化領域が発報対象であるか否かを判定するので、監視対象領域における反復性のある木の葉の揺れや水たまりの水紋のような正規の発報対象ではない変化領域の不要検知を効果的に抑制することができる。
【００６４】
また、上記実施の形態１によれば、全ての過去画像テンポラリエッジブロックに共通に存在するエッジブロックをテンポラリエッジブロックから除外するので、デフォルトエッジブロックを算出した初期状態の後に駐車された車両や増設された設備等の比較的に長いスパンで存在して動かないものが発報対象から除かれる。このため、本発明の監視用画像処理装置の設置初期のデフォルトエッジ作成時に存在しなかった設備を後に設置しても、この新設備のエッジによって誤報されることはなく、精度劣化は防がれる。
【００６５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、監視対象領域の映像においてデフォルトエッジブロックを１つだけ作成するので、監視対象領域の状況が時間帯によって変化するような場合、デフォルトエッジブロックが現実と合わなくなるリスクがある。例えば、夜間は照明が入り、それまでただの床だった場所に、設備の影が差し込む状況である。この影は照明によってできたものであり、夜間は継続して同じ位置に存在する。このような状況変化がある場合、日中の風景と異なるため、夜間のデフォルトエッジは本来別の物になるはずである。
【００６６】
そこで、この実施の形態２では、時間帯毎にデフォルトエッジブロックを作成し、時間帯毎に記憶する。テンポラリエッジ作成の際には、現在の時間帯に合わせたデフォルトエッジブロックを参照することにより、より正確なテンポラリエッジブロック作成が可能となる。これにより、時間帯によって照明条件が変化する環境下においても、照明条件の変化に起因した精度劣化が防止され、常に安定した判定結果が得られる。
【００６７】
実施の形態２による監視用画像処理装置の基本的な構成は、上記実施の形態１における図１、２と同様であるが、上述したようにテンポラリエッジ算出記憶部１５及びデフォルトエッジ算出記憶部１６によるエッジブロックの算出処理が異なる。この実施の形態２による監視用画像処理装置では、監視領域の時間帯による変化を考慮してデフォルトエッジブロック及びテンポラリエッジブロックを算出し、これに応じたイベント通知の判断を行う。
【００６８】
次に動作について説明する。
先ず、実施の形態２によるデフォルトエッジ算出記憶部の動作を説明する。
図１４は、実施の形態２によるデフォルトエッジ算出記憶部の動作を示すフローチャートである。図１４に示すように、実施の形態２によるデフォルトエッジ算出記憶部１６は、複数の時間帯（Ａ〜Ｃ時間帯、それ以外の時間帯）でデフォルトエッジブロックを作成する（ステップＳＴ１ａ）。
【００６９】
ステップＳＴ１ａにおいて、実施の形態２によるデフォルトエッジ算出記憶部１６も、上記実施の形態１と同様にエッジ抽出アルゴリズに従って現画像からエッジを算出する。エッジ抽出アルゴリズムとしては、例えば隣接する画素間の輝度差が所定の閾値を越えたらその画素にエッジ有りと判定する。
【００７０】
ここで、デフォルトエッジは、不動のエッジであり、初期設定すれば以降継続的に修正無しに使用できる情報である。しかしながら、屋外の風景は時間と共に変化し、エッジの有り様も時間に応じて変わる。特に、夜間はエッジが視認できなくなりデフォルトエッジが不要のケースも出てくる。
【００７１】
そこで、この実施の形態２では、例えば１時間毎に１枚、合計２４枚デフォルトエッジを作成する。デフォルトエッジの設定は、上記実施の形態１と同様に初期設定時に一回行えばよいが、実施の形態２では、初期設定において時間帯毎に作成したデフォルトエッジを設定する。なお、デフォルトエッジ設定は、初期に行った後は再実施はされない。
【００７２】
また、上記実施の形態１と同様に、デフォルトエッジは、オペレータがトレースして誤差分の修正を行うようにしても良い。或いは、オペレータによりトレースされたデフォルトエッジをそのままデフォルトエッジブロックの判定に使用しても構わない。例えば、オペレータが、入力装置を用いて、表示画面上の各ブロックを見て確かにデフォルトエッジブロックである箇所についてはそのままにし、明らかに誤ってデフォルトエッジと判定されているブロックを修正する。この修正はブロック単位に行い、修正後のデータを再度保存する。
【００７３】
デフォルトエッジ算出記憶部１６は、上記実施の形態１の図８に示すように現画像を所定サイズのブロックに均等に分割する。このブロックの大きさや配置は均一であることが望ましいが、これらを不均一としても構わない。また、ブロックの大きさは、１画素の大きさに定義してもよい。例えば、縦１６画素×横１６画素の大きさを持つ均一な正方形のブロックを均一に配置する。
【００７４】
デフォルトエッジ算出記憶部１６は、現画像をブロック分割すると、各ブロック領域内に現れるデフォルトエッジの総量が一定値を越えたら、該当ブロックをデフォルトエッジブロックと判断する。デフォルトエッジブロックと判断されたブロックのブロック情報はデフォルトエッジ算出記憶部１６に記憶される。
【００７５】
この後、デフォルトエッジ算出記憶部１６は、ステップＳＴ２ａからステップＳＴ５ａまでの時間帯判定を実行する。これにより各時間帯のデフォルトエッジブロックに選別すると、デフォルトエッジ算出記憶部１６は、時間帯別にデフォルトエッジブロックのブロック情報を記憶する（ステップＳＴ６ａ）。
【００７６】
次に実施の形態２によるテンポラリエッジ算出記憶部の動作を説明する。
テンポラリエッジ算出記憶部１５のブロック分割部１７及び過去画像エッジブロック算出部１８による処理は、上記実施の形態１と同様である。
【００７７】
実施の形態２による過去画像テンポラリエッジブロック算出部１９では、過去画像エッジブロック算出部１８により算出された全ての過去画像のエッジブロックと、デフォルトエッジ算出記憶部１６により算出された現在の時間帯に最も近い時間帯のデフォルトエッジブロックと、を比較して両者が重なるブロックを削除し、過去画像における残りのエッジブロックを過去画像テンポラリエッジブロックとして算出する。
【００７８】
続いて、テンポラリエッジブロック算出部２０は、上記実施の形態１と同様に、各過去画像の過去画像テンポラリエッジブロックを互いに比較して全ての過去画像テンポラリエッジブロックに重なって存在するエッジブロックを抽出し、過去画像テンポラリエッジブロックから削除する。
【００７９】
このようにして過去画像テンポラリエッジブロックが得られると、テンポラリエッジブロック算出部２０は、これら過去画像テンポラリエッジブロックを重ねて統合的な画像を生成し、この画像のエッジブロックをテンポラリエッジブロックとして算出する。この後、テンポラリエッジブロックのブロック情報は、対応する時間帯毎にブロック記憶部２１に記憶される。
【００８０】
次に実施の形態２によるデフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部の動作について説明する。
実施の形態２によるデフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４では、認識処理部１１からイベント通知１２を受信すると、発報対象の変化領域とテンポラリエッジ算出記憶部１５から読み出した現在の時間帯に最も近い時間帯のテンポラリエッジブロックとの位置関係を比較する。
【００８１】
このとき、所定量のテンポラリエッジブロックが変化領域と重なっていた場合、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、そのイベント通知１２が「誤報」であると判断してデフォルトエッジＮＧである旨を発報処理部１３に通知する。この場合、発報処理部１３は、発報を行わない。
【００８２】
一方、所定量のテンポラリエッジブロックが変化領域と重なっていなければ、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４は、デフォルトエッジＯＫである旨を発報処理部１３に通知する。この場合は、発報処理部１３が発報を実行する。
【００８３】
以上のように、この実施の形態２によれば、デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部１４が、判定の時間帯に対応するテンポラリエッジブロックを用いて、監視対象領域を撮影した画像内から抽出した変化領域が発報対象であるか否かを判定するので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる他、時間帯に応じて監視対象領域の状況が変化する場合であっても、状況変化に起因した誤報判定の精度劣化が防止され、常に安定した判定結果を得ることができる。
【００８４】
なお、上記実施の形態２においても、全ての過去画像テンポラリエッジブロックに共通に存在するエッジブロックをテンポラリエッジブロックから除外するので、デフォルトエッジブロックを算出した初期状態の後に駐車した車両や増設された設備等の比較的に長いスパンで存在して動かないものが発報対象から除かれる。このため、本発明の監視用画像処理装置の設置初期のデフォルトエッジ作成時に存在しなかった設備を後に設置しても、この新設備のエッジによって誤報されることはなく、精度劣化は防がれる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の実施の形態１による監視用画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のテンポラリエッジ算出記憶部の構成を示すブロック図である。
【図３】現画像データの表示例を示す図である。
【図４】図３中の変化領域に対して黒いべた領域をスーパーインポーズさせた場合を示す図である。
【図５】図１中の認識処理部の動作を示すフロー図である。
【図６】現画像データの表示画面を示す図である。
【図７】図６中の現画像データにおけるデフォルトエッジの表示画面を示す図である。
【図８】図６中の現画像データをブロック分割した表示画面を示す図である。
【図９】図６中の現画像データにおけるデフォルトエッジブロックを強調した表示画面を示す図である。
【図１０】図９中のデフォルトエッジブロックにテンポラリデフォルトエッジを重畳した表示画面を示す図である。
【図１１】図６中の現画像の映像に外乱が発生した場合の表示画面を示す図である。
【図１２】図１１中の画像にテンポラリエッジブロックを重畳した表示画面を示す図である。
【図１３】図６中の現画像の侵入者が撮像された場合の表示画面を示す図である。
【図１４】実施の形態２によるデフォルトエッジ算出記憶部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１  ビデオ入力部、２  Ａ／Ｄコンバータ、３  現画像蓄積部、４  背景画像蓄積部、５  背景更新部、６  背景差分部、７  閾値演算部、８  ２値化部、９  特徴量演算部、１０  特徴量パラメータ設定値、１１  認識処理部、１２  イベント通知、１３  発報処理部、１４デフォルトエッジＮＧ／ＯＫ判定部（判定部）、１５  テンポラリエッジ算出記憶部（第２の算出部）、１６  デフォルトエッジ算出記憶部（第１の算出部）、１７  ブロック分割部、１８  過去画像エッジブロック算出部、１９  過去画像テンポラリエッジブロック算出部、２０  テンポラリエッジ算出部、２１  ブロック記憶部。
【図１】
2008181321.tif 000003
【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】
2008181321.tif 000009
【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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【図１３】
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【図１４】
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