(57)【要約】【課題】監視エリア内に入ってきた、または監視エリア内で検出された物体に、その場所が監視エリアであることを知らしめること、あるいは、入ってはいけないことを伝えることが可能な監視システムを提供する。【解決手段】監視エリアを撮像する撮像装置と、撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、画像処理装置が物体を検出した場合に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させる。また、画像処理装置が物体を検出した場合に、登録されたポジションに物体が存在した時に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視エリアを撮像する撮像装置と、該撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、該画像処理装置が物体を検出した場合に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させることを特徴とする監視システム。
【請求項２】
監視エリアを撮像する撮像装置と、該撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、該画像処理装置が物体を検出した場合に、登録されたポジションに上記物体が存在した時に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させることを特徴とする監視システム。
【請求項３】
複数のサブエリアに分割された監視エリアを撮像する撮像装置と、該撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、該画像処理装置が物体を検出した場合に、上記複数のサブエリアのどこに上記物体が存在するかによって照明灯の色またはスピーカの警報音の種類を変更することを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラを用いた監視システムに関わり、特に侵人物体検出及び侵入物体追尾に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラ等の撮像装置によって監視エリア内に侵入した物体を検出して、検出した物体を追尾する監視システムがある。しかし、物体追尾において、スピーカの警報音出力との連動はしていることがあるが、関しエリア内で検出された物体に対しての警告を出力するようなことは行われていない（例えば、特許文献１参照。）。
そのため、撮像装置が、監視エリア内の物体を追尾している状態でも、物体は撮像装置で監視されていることが気づかず、目標に向けて進む場合がある。
【特許文献１】特開２００５−１００３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の監視システムでは、監視エリア内に入ってきた侵入者等の移動物体に、監視エリアであること、カメラで見られていること、入ってはいけないこと、等を認識させる処理は実施していなかった。このため、監視エリア内に入ってきた侵入者等の物体は、その場所が監視エリアであること、カメラで見られていること、入ってはいけないこと、等の情報が分からず、例えば、そのまま留まったり、更に、別の行動をとったりすることがあった。また、物体が人間ではなく、動物等であった場合には監視エリアであることを認識できないことでそのままい続けることがあった。
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、監視エリア内に入ってきた、または監視エリア内で検出された物体に、その場所が監視エリアであることを知らしめること、あるいは、入ってはいけないことを伝えることが可能な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】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明の監視システムは、通常とは異なる色を発光する照明源、または、通常とは異なる音を出力する音源を設け、監視エリア内に入ってきた、または監視エリア内で検出された物体に、その場所が監視エリアであることを知らしめることを可能としたものである。
即ち、本発明の監視システムは、監視エリアを撮像する撮像装置と、撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、画像処理装置が物体を検出した場合に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させる。
【０００５】
また、本発明の監視システムは、監視エリアを撮像する撮像装置と、撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、画像処理装置が物体を検出した場合に、登録されたポジションに物体が存在した時に、照明灯の色を不快色に変更し、スピーカの警報音を不快音に変化させる。
【０００６】
また、本発明の監視システムは、複数のサブエリアに分割された監視エリアを撮像する撮像装置と、撮像装置が取得した画像から物体を検出する画像処理装置と、画像処理装置が物体を検出した場合に、複数のサブエリアのどこに物体が存在するかによって照明灯の色またはスピーカの警報音の種類を変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、監視エリア内に入ってきた、または監視エリア内で検出された物体に、その場所が監視エリアであることを知らしめることができ、監視エリア内に入ってきた、または監視エリア内で検出された物体が、自分の判断で監視エリア内から出て行く監視システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の監視システムを以下に説明する。
本発明の監視システムは、例えば、特開２００５−１００３８８号公報に開示した物体検出処理を用いて実施する。
本発明の監視システムを、図１を参照して説明する。図１は本発明の監視システムに適用する画像監視システムのハードウエアの構成の一実施例を示すブロック図である。101 は撮像装置、102 は処理装置、103 は操作装置、104 は外部記憶装置、105 はモニタ、106 は警告灯である。
【０００９】
撮像装置 101 は、TV カメラ 101a と、例えばズームレンズから構成された撮像レンズ 101b と、例えば旋回台から構成されたカメラ雲台 101c と、照明灯等の照明発光部 101d とスピーカ等の音源出力部 101e から構成されている。
なお、図１の実施例では、撮像装置 101 は１台しか無い。しかし、撮像装置は複数台あるのが通常である。図１では、煩雑となるため、１台だけで説明している。
【００１０】
処理装置 102 は、画像入力部 102a と、雲台制御部 102b と、レンズ制御部 102c と、操作入力部 102d と、画像メモリ 102e と、MPU 102f と、ワークメモリ 102g と、外部入出力部 102h と、画像出力部 102i と、警報出力部 102j と、データバス 102k と、照明制御部 102m と、音源制御部 102n から構成されている。
操作装置 103 は、ジョイスティック 103a と、第１のボタン 103b と、第２のボタン 103c から構成されている。
なお、図１の実施例では、撮像装置 101 に対して、照明発光部 101d と音源出力部 101e をそれぞれ１つで説明しているが、それぞれ複数あっても良く、制御部もそれらの台数を制御できるよう、複数台になっても良い。
【００１１】
具体的には、TV カメラ 101a の出力は、画像入力部 102a を介してデータバス 102k と接続されており、撮像レンズ 101b はレンズ制御部 102c を介してデータバス 102k と接続されており、TV カメラ 101a を搭載するカメラ雲台 101c は、雲台制御部 102b を介してデータバス 102k と接続され、照明発光部 101d は照明制御部 102m を介してデータバス 102k と接続され、音源出力部 101e は音源制御部 102n を介してデータバス 102k と接続され、操作装置 103 の出力は、操作入力部 102d を介してデータバス 102k と接続されている。
【００１２】
また、外部記憶装置 104 は、外部入出力部 102h を介してデータバス 102k に接続されており、監視用の画像モニタ 105 は画像出力部 102i を介してデータバス 102k に接続されており、警告灯 106 は警報出力部 102j を介してデータバス 102k に接続されている。なお、MPU 102f とワークメモリ 102g と画像メモリ 102e は、直接的に、データバス 102k と接続されている。
【００１３】
ここで、TV カメラ 101a は、監視の対象となる領域（監視エリア）を所定の視野内に捉え、監視エリアを撮像して画像信号を出力する。このため、TV カメラ 101a は、撮像レンズ 101b を備え、カメラ雲台 101 に搭載されている。そして、TV カメラ 101a により撮像された画像信号は、画像入力部 101a からデータバス 102k を介して画像メモリ 102e に蓄積される。
【００１４】
外部記憶装置 104 は、プログラムやデータなどを記憶する。プログラムやデータなどが必要に応じて外部入出力部 102h を介してワークメモリ 102g に読み込まれ、また、反対に、プログラムやデータなどがワークメモリ 102g から外部記憶装置 104 に保存される。
【００１５】
MPU 102f は、外部記憶装置 104 に保存されて処理装置 102 の動作時にワークメモリ 102g に読み込まれたプログラムに従って処理を実行し、ワークメモリ 102g 内で、画像メモリ 102e に蓄積された画像の解析を行う。そして、MPU 102f は、当該処理結果に応じて、レンズ制御部 102c を介して撮像レンズ 101b を制御することや、雲台制御部 102b を介してカメラ雲台 101c 制御する。こうして、TV カメラ 101a の撮像視野を変えるとともに、必要に応じて画像モニタ 105 に検出した結果の画像を表示し、警告灯 106 を点灯させ監視者に知らせる。
【００１６】
更に、MPU 102f は、当該処理結果に応じて、照明制御部 102m を介して照明発光部 101d を制御することや、音源制御部 102n を介して音源出力部 101e 制御する。
こうして、照明発光部 101d は、監視エリア内を照らしていた光の色や輝度を変えたり、点滅させたりし、監視エリア内の物体に監視エリアであることを知らせる。
またこうして、音源出力部 101e は、監視エリア内に音を発生させ（出力し）、監視エリア内の物体に監視エリアであることを知らせる。
【００１７】
上記の実施例では、発光部 101d は、監視エリア内を最初から照らしていたが、はじめは照らしていず、物体を検出したときに発光するようにしても良い。
また、照明発光部 101d に旋回等の運動機構を持たせ、物体を検出したときに旋回等の運動をさせることによって監視エリア内の物体に警告するようにしても良い。
更に、発光の色や輝度を規則的あるいは不規則的に変化させるようにしても良い。
また、上記実施例の音源出力部 101e が、その音の周波数や大きさを規則的あるいは不規則的に変化させるようにしても良い。
【００１８】
また、その発光の色、あるいは色変化パターン（発光の色や輝度を規則的あるいは不規則的に変化させるパターン）は、監視対象物（あるいは警戒対象物）が決まっている場合には、その監視対象物に対して人間工学的あるいは生物工学的に不快感を与えるものを選択して出力する。例えば、稲妻のような自然に存在する光やでも良い。また例えば、動物の場合は、焚き火の炎のパターン、ねずみの場合は、ふくろうの目に似た光等でも良い。
音の場合も同様に、監視対象物（あるいは警戒対象物）が決まっている場合には、その監視対象物に対して人間工学的あるいは生物工学的に不快感を与えるものを選択して出力する。例えば、超音波、銃声、砲声、爆発音、等でも良く，雷のような自然に存在する音でも良い。また例えば、カラスの場合は、ミツバチの羽音等嫌いな音を発生させるようにしても良い。同様に、それら監視対象物の天敵の匂いや音あるいは写真、映像、模型等でもよい。
【００１９】
なお、上述の画像監視システムについては、撮像装置 101や、処理装置 102 等の構成及びこれらの接続形式は、以上の実施例に限られるものではない。例えば、撮像装置 101 と処理装置 102 がインターネット等のネットワークを介して接続されるような構成や、TV カメラ 101a により撮像された画像信号をデジタル圧縮処理した画像データが処理装置 102 に入力されるような構成等を用いることが可能である。
【００２０】
図２は、図１の画像監視システムにより行われる、本発明の物体追跡処理の手順の一実施例を示すフローチャートである。図２を参照して、本発明における物体追跡処理方法を説明する。
【００２１】
まず、初期化処理ステップ 201 では、物体追跡処理を実行するための画像メモリ 102e 、ワークメモリ 102g 等の初期化を行う。
次に、差分法による侵入物体の検出処理 202（ステップ 202a 〜 ステップ 202e ）を行う。
【００２２】
即ち、画像入力処理ステップ 202a では、TV カメラ 101a から、所定の間時間隔（フレームレート）で例えば横 320 画素、高さ 240 画素の入力画像を得る。
差分処理ステップ 202b では、所定のフレーム間隔（または、時間間隔で得た画像について）で第１の画像入力ステップ 202a で得た入力画像と予め作成しておいた侵入物体の映っていない基準背景画像との間で各画素毎の輝度値の差分を計算する。
【００２３】
二値化処理ステップ 202c では、差分処理ステップ 202b で得られた差分画像の画素値（差分値）が所定のしきい値 Th 未満である画素の画素値を“ 0 ”とし、当該しきい値 Th 以上である画素の画素値を“ 255 ”として二値化画像を得る。ここで、所定のしきい値 Th としては、例えば、Th ＝ 20 を用いている。また、１画素の画素値を 8 ビット（“ 0 ”〜“ 255 ”）で計算している。
【００２４】
ラベリング処理ステップ 202d では、二値化処理ステップ 202c で得られた二値化画像中の画素値“ 255 ”となる画素のかたまりを検出して各々に番号を付けて区別できるようにする。
【００２５】
侵入物体存在判定処理ステップ 202e では、ラベリング処理ステップ 202d で番号付けされた画素値“ 255 ”となる画素のかたまりが所定の条件を満たした場合に、監視対象領域内に侵入物体が存在すると判定する。ここで、所定の条件としては、例えば、横が 20 画素以上で高さが 50 画素以上の大きさであるといった条件が用いられる。
【００２６】
そして、侵入物体存在判定処理ステップ 202e で侵入物体が存在すると判定された場合には、警報・検出情報表示処理ステップ 203 へ移行し、侵入物体が存在しないと判定された場合には、再び上記した第１の画像入力処理ステップ 202a へ移行して再び差分法による処理を実行する。
【００２７】
次に、警報・検出情報表示処理ステップ 203 では、監視エリア内で発見された物体に、監視エリア内であること、監視カメラで撮像している区域であること、侵入禁止エリアであること、または、危険区域であることを知らせるために、図１で説明したような光、音、または、それらの組合せの少なくとも１つを出力させるために、照明制御部 102m を介して照明発光部 101d から光を出力する、または音源制御部 102n を介して音源出力部 101e から音を出力する。
【００２８】
更に、警報・検出情報表示処理ステップ 203 では、例えば、監視エリア内で物体を検出したことを表す警報を監視員に伝えるために、画像出力部 102j を介して画像モニタ 105 に侵入物体の情報を表示することや、警報出力部 202j を介して警告灯 206 を点灯させることなどを行う。ここで、侵入物体の情報としては、例えば、位置や人数などの情報を用いることが可能である。
【００２９】
また更に、例えば、入力画像に侵入物体を重畳して画像モニタ 105 に表示させても良い。なお、入力画像に重畳する侵入物体の表示形態は、二値化処理ステップ 202c で得られた侵入物体の二値化画像そのもの、或いはその外接矩形、或いは侵入物体が人間であれば、その頭上に三角マークを付す、或いは、カラー表示する等々、様々な形態が可能である。
【００３０】
警報・検出情報表示処理ステップ 203 で、監視エリア内に物体を検出し、上述のような処理を後、物体追尾ステップ 204 に移行し、検出された物体を所定の時間間隔（例えば、0.1 秒間隔、0.3 秒間隔、0.5 秒間隔、等、物体の移動速度に応じても良い。）で追尾（追跡）する。検出物体の追尾は、例えば、周知のテンプレートマッチング法を用いる。
そして、検出物体有無判定ステップ 205 で、その物体が監視エリア内に存在しているか否かを判定し、存在していると判定されれば、警報・検出情報表示処理ステップ 203 に戻り、存在していないと判定されれば、検出処理ステップ 202（画像入力ステップ 202a ）に戻る。
【００３１】
次に、上記画像監視システムを用いた監視システムについて、図３を用いて説明する。図３は、監視エリア内に人物が侵入し、画像監視システムがその人物を検出したときの本発明の監視システムの動作の一実施例を説明するための図である。301 は監視エリア内に侵入した人物、301′は監視エリアに入る前の人物、302 はカメラ、303 は照明装置、304 はスピーカ装置、305 は監視エリア（例えば、屋内）の入口（ゲート）、306 は人物 301′が入口 305 を通って監視エリアへ侵入する経路を示す矢印、307 は入口 305 を何かが通過したことを検出するセンサである。センサ 307 は、例えば、赤外線センサである。
【００３２】
照明装置 303 には予め発光する色や輝度等を変化させるポジションを登録し、スピーカ装置 304 には予め出力する音の周波数や大きさ等を変化させるポジションを登録してある。登録している場所は、照明装置 303 またはスピーカ装置 304 それぞれに内蔵したメモリ部（図示しない）でも良いし、それぞれに付属したリムーバルメディアから読み出すようにしても良い。
また、登録、変更、追加、及び削除、等の操作は、照明装置 303 またはスピーカ装置 304 とネットワーク等の伝送線と結合した記憶装置あるいは管理装置から配信されて、それらの照明装置 303 またはスピーカ装置 304 に登録するようにしても良い。
【００３３】
まず人物 301′が入口 305 を矢印 306 の経路を通過して、監視エリア内に侵入する。
入口 305 を通過する時、入口 305 に設置したセンサ 307 が、人物 301 を認識し、何かが通過したこと知らせる信号をカメラ 302 に出力する。
カメラ 302 は入口 305 付近を撮像するように視野角を変更するため旋回し、撮像した画像を処理装置（例えば、図１の画像監視システム参照）に伝送し、処理装置は、図１及び図２の動作を行って、人物 301 を検出し、人物 301 の移動に従って、カメラを旋回し、人物 301 を追尾する。
画像監視システムは、追尾している人物 301 が、登録したポジションに達すると照明装置 303 及びスピーカ装置 304 に制御信号を送り、照明装置 303 が発光する色とスピーカ装置 304 の出力音を変化させる。
【００３４】
なお、登録したポジションに到達しているか否かの判定は、例えば、図２のフローチャートのステップ 205 で判定する。
その場合、カメラ 302 の旋回角とズーム倍率、及び、予めカメラ 302 の設置場所の位置座標との関係を認識させ、登録されたポジションの座標内に、検出した人物の位置（例えば、検出物体の２値化画像の領域の重心位置）が入っているか否かを判定する。
【００３５】
図４は、本発明の監視システムの別の実施例を示す図である。図４は、監視エリア内に人物が侵入し、画像監視システムがその人物を検出したときの本発明の監視システムの動作の一実施例を説明するための図である。408 は監視エリア
、401 は監視エリア 408 内に侵入した人物、402 はカメラ、403 は照明装置、404 はスピーカ装置、405 は監視エリア 408 の入口、407 は入口 405 を何かが通過したことを検出するセンサ、408-1 は監視エリア 408 内のサブエリア A 、408-2 は監視エリア 408 内のサブエリア B 、408-3 は監視エリア 408 内のサブエリア C 、408-4 は監視エリア 408 内のサブエリア D である。
【００３６】
図４の実施例は、監視エリア 408 を重要度に従って４つのサブエリア（サブエリア A 408-1、サブエリア B 408-2 、サブエリア C 408-3 、サブエリア D 408-4 に分割し、重要度に応じて、発光する光の色や出力する音の種類を段階的に変化させたものである。
図４の実施例では、重要度がサブエリア A 408-1 が一番低く、次にサブエリア B 408-2 が、その次にサブエリア C 408-3 が低く、最後のサブエリア D 408-4 の重要度が一番高いものである。
【００３７】
このとき、予め、例えば、それぞれのサブエリアに人物 401 が検出された場合に、発光する色を、重要度の高い順に例えば、人間の心理的に危険を感じる色や不快感を与える色を割り当てる。また、同様に、出力する音を重要度の高い順に人間の心理的に危険を感じる音や不快感を与える音を割り当てる。
そして、人物 401 が、該当するサブエリアの中に入ったと判定した場合に、該当する色を発光したり、該当する音を出力する。
これによって、人物等の侵入者は、監視エリア内に侵入した場合に、監視員が進んで欲しくない領域に進んでいくほど不快感が増し、人物等の侵入者は進むことをためらうか戻るようにすることができる。
【００３８】
更に、音や光だけでなく、不快な匂い、煙等の異常な現象の発生を感じさせるような現象を擬似的に発生させるようにしても良い。
以上述べた光、音、その他の出力はいずれか１つでも良く、またそれらの組合せでも良い。
また、上述の実施例では、監視エリア内を移動する物体を雲台やズーム機構でパン角、チルト角、またはズーム倍率を変更して、撮像装置の視野範囲を買えることによって追尾を行っているが、高画素サイズ（例えば、メガピクセルカメラ）を有する撮像装置にして、監視エリア全体を撮像し、追尾を画像処理で行うようにしても良い。また、複数台のメガピクセルカメラで、監視エリアを分割したサブエリア内をそれぞれ画像処理で追尾するようにしても良い。
【００３９】
以上述べたように、本発明の監視システムは、自動追尾機能搭載の撮像装置と、色変化機能搭載の照明発光装置と、音変化機能搭載の音源出力装置を使用して、監視エリア内で検出した物体を検知し、監視エリアから検出物体を排除するために、不快感を与える光、音、匂い、動き、等を出力する。
【００４０】
また、本発明の監視システムは、監視エリア内で検出した物体を撮像装置によって追尾し、監視エリア内の重要な領域に入った場合に、監視エリア内の重要領域から検出物体を排除するために、不快感を与える光、音、匂い、動き、等を出力する。
【００４１】
また更に、本発明の監視システムは、監視エリア内を重要度に応じた複数のサブエリアに分割しておき、検出した物体を撮像装置によって追尾し、監視エリア内の重要領域から検出物体を排除するために、物体が位置するサブエリアの重要度に応じて予め定めた不快感を与える光、音、匂い、動き、等を出力する。
【００４２】
以上述べたように、本発明の監視システムは、目と耳等の感覚で検出された物体に、監視エリアであることを分からせることが可能な監視システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の監視システムに適用する画像監視装置のハードウエアの構成の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の物体追跡処理の手順の一実施例を示すフローチャート。
【図３】本発明の監視システムの動作の一実施例を説明するための図。
【図４】本発明の監視システムの動作の一実施例を説明するための図。
【符号の説明】
【００４４】
101：撮像装置、  101a：TVカメラ、  101b：ズームレンズ、  101c：カメラ雲台、  101d：照明発光部、  101e：音源出力部、  102：処理装置、  102a：画像入力部、  102b： 雲台制御部、  102c：レンズ制御部、  102d：操作入力部、  102e：画像メモリ、  102f：MPU、  103g：ワークメモリ、  102h：外部入出力部、  102i：画像出力部、  102j：警報出力部、  102k：データバス、  102n：照明制御部、  102n：音源制御部、  103：操作手段、  103a：ジョイスティック、  103b：ボタン、  103c：ボタン、  104：外部記憶装置、  105：画像モニタ、  106：警告灯、  301，301′：人物、  302：カメラ、  303：照明装置、  304：スピーカ装置、  305：監視エリアの入口、  306：監視エリアへ侵入する経路を示す矢印、  307：センサ、  401：人物、  402：カメラ、  403：照明装置、  404：スピーカ装置、  405：監視エリアの入口、  407：センサ、  408：監視エリア、  408-1，408-2，408-3，408-4：サブエリア。
【図１】
2008020981.tif 000003
【図２】
2008020981.tif 000004
【図３】
2008020981.tif 000005
【図４】
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