(57)【要約】【課題】固定の広角カメラに電子ズーム機能を適用して、ズームカメラを用いずに異常発生部分の拡大映像を表示可能にする。【解決手段】所定の監視エリアを撮像した画像データに基づいてフレーム間の輝度変化を検出し、当該輝度変化部分の座標情報を出力する輝度変化検出部と、指示画像範囲の画像を電子ズーム処理により拡大してフレーム単位の画像データに変換する電子ズーム処理部と、座標情報がない場合には電子ズーム処理部が監視エリア全体の画像データをそのまま出力し、一方、座標情報を受けた場合には当該座標情報に基づいて拡大表示する画像範囲を算出して電子ズーム処理部による拡大処理を行わせるよう制御する制御部と、電子ズーム処理部からの画像データを符号化データに変換する符号化処理部と、符号化データを監視端末に向け送信する送出部を備える。【選択図】図１
2008312026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の監視エリアを常時撮像した映像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子で生成された映像信号をデジタル変換して画像データを生成する映像処理部と、
前記映像処理部の画像データに基づいてフレーム間の輝度変化を検出し、検出した当該輝度変化部分の座標を算出して座標情報として出力する輝度変化検出部と、
前記映像処理部の監視エリア全体の画像データの中から、指示された画像範囲の画像を電子ズーム処理により拡大してフレーム単位の画像データに変換する電子ズーム処理部と、
前記輝度変化検出部から座標情報を受けていない場合には前記電子ズーム処理部が監視エリア全体の画像データをそのまま出力するよう制御し、一方、前記輝度変化検出部から座標情報を受けた場合には当該座標情報に基づいて拡大表示する画像範囲を算出し、前記電子ズーム処理部に指示して当該画像範囲に基づいた拡大処理を行わせ、拡大された画像データを出力するよう制御する制御部と、
前記電子ズーム処理部から出力される画像データを所定の符号化データに変換する符号化処理部と、
前記符号化処理部で変換された符号化データを監視端末に向け送信する送出部を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
所定の監視エリアを常時撮像した映像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子で生成された映像信号をデジタル変換して画像データを生成する映像処理部と、
前記映像処理部の画像データに基づいてフレーム間の輝度変化を検出し、検出した当該輝度変化部分の座標を算出して座標情報として出力する輝度変化検出部と、
前記映像処理部の監視エリア全体の画像データの中から、指示された画像範囲の画像を電子ズーム処理により拡大してフレーム単位の画像データに変換する電子ズーム処理部と、
前記輝度変化検出部から座標情報を受けた場合には当該座標情報に基づいて拡大表示する画像範囲を算出し、前記電子ズーム処理部に指示して当該画像範囲に基づいた拡大処理を行わせ、拡大された画像データを出力するよう制御する制御部と、
前記映像処理部の監視エリア全体の画像データを所定の符号化データに変換する第１符号化処理部と、
前記電子ズーム処理部からの拡大された画像データを所定の符号化データに変換する第２符号化処理部と、
前記両符号化処理部で変換された符号化データを対応するそれぞれの監視端末に向け送信する送出部を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項３】
制御部は、輝度変化検出部から座標情報を受信していない場合には、電子ズーム処理部、第２符号化処理部および送出部を制御して拡大画像に関する処理のみを停止させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
輝度変化検出部は、監視エリア内で輝度変化部分が移動変化した場合には、その都度、変化した輝度変化部分の座標情報を算出する処理を行い、
制御部は、前記輝度変化検出部で更新される座標情報に基づいて画像範囲を逐次算出し、電子ズーム処理部に対して逐次算出した画像範囲を拡大した画像データを得るように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の監視カメラ装置。
【請求項５】
輝度変化検出部は、監視エリア内で輝度変化が複数発生した場合には、発生した複数の輝度変化部分の座標情報を算出し、
制御部は、複数の輝度変化部分の座標を含んだ拡大表示する一つの画像範囲を算出し、電子ズーム処理部に対して当該一つの画像範囲を拡大した画像データを得るように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の監視カメラ装置。
【請求項６】
送出部は、符号化データをネットワークを介して指定アドレスの監視端末へ送信することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の監視カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像した映像中の変化部分を拡大した画像を生成する監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラで取得した監視映像をネットワークを介してセンタなどの表示装置に送って遠隔監視できるようにした監視システムがある。その中に、監視エリアに対して光学ズームを用いたカメラ（以下、ズームカメラとする。）を設置し、通常監視時には広角で撮像した画像を表示し、監視エリアの或る部分に異常が発生した場合に、その異常部分にズームインして拡大画像を表示するようにした監視システムがある。また、一つの監視エリアに対して固定（自動光学ズーム機構が無いの意味）の広角カメラとズームカメラを設置し、広角カメラから得られる画像に異常が発生した場合に、ズームカメラを用いて異常検出箇所にズームインしてその拡大画像を広角カメラの監視エリアの画像と共に表示し監視できるようにして、異常部分にズームインしているときに別の部分に発生した異常を見逃さないようにする監視システムも提案されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５９７７５号公報
【特許文献２】特開平９−１３０７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のズームカメラを用いた監視システムは、カメラレンズ光軸を上下左右に制御するパンおよびチルトなどのメカニック機構も設けなければならないため、湿度の高い環境での使用には信頼性に問題がある。また、固定の広角カメラとズームカメラを用いた監視システムは、一つの監視エリアに対してカメラを２台も要するため、カメラシステムが複雑であり、コストアップの要因になるなどの問題がある。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、固定の広角カメラに電子ズーム機能を適用することにより、ズームカメラを用いずに異常発生部分の拡大映像を表示可能にする監視カメラ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カメラ装置は、所定の監視エリアを常時撮像した映像信号を生成する撮像素子と、撮像素子で生成された映像信号をデジタル変換して画像データを生成する映像処理部と、映像処理部の画像データに基づいてフレーム間の輝度変化を検出し、検出した当該輝度変化部分の座標を算出して座標情報として出力する輝度変化検出部と、映像処理部の監視エリア全体の画像データの中から、指示された画像範囲の画像を電子ズーム処理により拡大してフレーム単位の画像データに変換する電子ズーム処理部と、輝度変化検出部から座標情報を受けていない場合には電子ズーム処理部が監視エリア全体の画像データをそのまま出力するよう制御し、一方、輝度変化検出部から座標情報を受けた場合には当該座標情報に基づいて拡大表示する画像範囲を算出し、電子ズーム処理部に指示して当該画像範囲に基づいた拡大処理を行わせ、拡大された画像データを出力するよう制御する制御部と、電子ズーム処理部から出力される画像データを所定の符号化データに変換する符号化処理部と、符号化処理部で変換された符号化データを監視端末に向け送信する送出部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、固定したカメラで取得している監視エリア内の画像から輝度変化を検出し、検出箇所を電子ズーム処理により拡大して監視側へ送信するようにしたので、カメラ自身を動かさずに監視エリア内に発生した輝度変化の部分の詳細を監視することが可能となる。これにより、固定のカメラ１台の設置によりズームカメラを併設した場合と同様の効果が得られる上、コストダウンやシステム構築が容易になる。
【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による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
図において、撮像素子１１は、レンズ１０を介して結像される所定の監視エリアの投影像を映像信号に変換する手段である。映像処理部１２は、撮像素子１１で生成された映像信号をデジタル変換し、輝度データ、色差データからなる画像データを生成する手段である。輝度変化検出部１３は、映像処理部１２の出力画像データのフレーム間の輝度変化を検出し、検出した当該輝度変化部分の座標を算出して座標情報として出力する手段である。制御部１４は、輝度変化検出部１３に対して設定を行ったり、その検出結果に基づいて判断処理を行って各部を制御する手段である。電子ズーム処理部１５は、制御部１４により制御され、通常の監視時には映像処理部１２からの監視エリア全体の画像データをそのまま符号化処理部１６へ出力し、一方、監視エリアに輝度変化が起こった場合には指示された画像範囲の画像を電子ズーム処理により拡大してフレーム単位の画像データに変換して出力する手段である。符号化処理部１６は、電子ズーム処理部１５から出力される画像データをＪＰＥＧあるいはＭＰＥＧなどの符号化データに変換する手段である。送出部１７は、符号化処理部１６で変換された符号化データをネットワーク１８を介して監視端末（図示せず）に出力する手段である。
【０００９】
次に動作について説明する。図２は、この実施の形態１の監視カメラ装置における動作順序を表すフローチャートである。
監視カメラ装置は、少なくともレンズ１０、撮像素子１１を含む部分が所定の監視エリアに対して固定カメラとして設置され、常時監視エリア全体を撮像している。レンズ１０を介して撮像素子１１に結像される監視エリアの投影像は映像信号に変換され、映像処理部１２において輝度データ、色差データのデジタルの画像データに変換される。変換された画像データは、電子ズーム処理部１５へ供給され、また輝度データのみが輝度変化検出部１３に与えられる。輝度変化検出部１３では、監視エリア内で発生するかもしれない大きな輝度変化を、フレーム毎または指定された間隔で監視している（ステップＳＴ１０）。この輝度変化の検出は、特定のエリアでの差分を行う方法、あるいは全エリアの差分を取って行う方法などがあり、いずれの方法を用いてもよい。
【００１０】
ステップＳＴ１０において、輝度変化が起こらない通常の監視状態の場合には、輝度変化検出部１３からは一定時間経過ごとに検出情報が制御部１４に与えられ、制御部１４ではその検出情報を監視している（ステップＳＴ１１）。制御部１４は、通常状態を表す検出情報を受けた場合には、電子ズーム処理部１５に対して拡大しない指示（非拡大指示）を与え（ステップＳＴ１２）、次の一定時間が経過するまでは監視エリア内に変化がないと判断して前回の非拡大指示を引き続き出す（ステップＳＴ１３）。電子ズーム処理部１５では、この非拡大指示に応じて、監視エリア全体の画像データを符号化処理部１６へ与える。符号化処理部１６では、入力された監視エリア全体を表す画像データをＪＰＥＧあるいはＭＰＥＧの符号化データに変換し、送出部１７から所定のストリームにして監視側へ配信する。
【００１１】
一方、ステップＳＴ１０において、輝度変化が発生した場合は、輝度変化検出部１３は、映像処理部１２の画像データのフレーム間の輝度変化を検出し、輝度変化部分の画像座標を算出して座標情報として制御部１４へ出力する（ステップＳＴ１４）。制御部１４では、輝度変化検出部１３から与えられた座標情報に基づいて拡大表示する画像範囲（座標とサイズ）を算出し（ステップＳＴ１５）、電子ズーム処理部１５へ送って拡大処理を指示する（ステップＳＴ１６）。電子ズーム処理部１５では、制御部１４からの指示内容に従って監視エリアの輝度変化部分を含んだ画像の拡大処理を行う。このときの処理例を図３で説明する。図３（ａ）に示すように、監視エリアの画像から侵入者を輝度変化で検出し、破線枠で囲まれた侵入者を含んだ矩形を拡大表示すべき画像範囲として算出する。この画像範囲の縦横比はモニタの画面比と一致している。電子ズーム処理部１５は、この画像範囲を監視エリアの全体画像の中から切り取って拡大処理し、図３（ｂ）に示すようなフレーム単位の画像データに変換して符号化処理部１６へ出力する。符号化処理部１６では、電子ズーム処理部１５で拡大処理された画像データを符号化データに変換し、送出部１７からインターネット１８を介して監視側の監視端末へ送信する。
【００１２】
ここで、輝度変化検出部１３において、監視エリア内で輝度変化部分が移動変化する場合には、その都度、変化した部分の座標情報を算出して制御部１４へ与え、その画像範囲を逐次算出するようにしてもよい。その場合、電子ズーム処理部１５では、変化する画像範囲を逐次拡大した更新画像データを生成する。このことにより、監視側で輝度変化の発生した部分の連続する状況を把握することができるようになる。
また、監視エリア内で複数の輝度変化が同時あるいは前後して発生した場合、輝度変化検出部１３はその複数の輝度変化部分の座標を算出して制御部１４へ与えるようにする。制御部１４では、複数の輝度変化部分の座標を含んだ拡大表示する一つの画像範囲を算出し、電子ズーム処理部１５にその画像範囲を拡大する指示を出す。したがって、電子ズーム処理部１５は、検出された複数の輝度変化部分全体を含んだ画像を拡大して画像データにする。これにより、監視エリア内に発生した別の輝度変化点を見落とすことなく表示することが可能となる。
【００１３】
以上のように、この実施の形態１によれば、固定したカメラで取得している監視エリア内の画像から輝度変化を検出し、検出箇所を電子ズーム処理により拡大して監視側へ送信するようにしたので、カメラ自身を動かさずに監視エリア内に発生した輝度変化の部分の詳細を監視することが可能となる。これにより、固定のカメラ１台の設置によりズームカメラを併設した場合と同様の効果が得られる。また、監視エリア内で複数の輝度変化部分が発生した場合には、電子ズームの拡大対象とする画像サイズを自動で変更することで、ズーム中の見落としを無くすことが可能となる。
【００１４】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態２において、電子ズーム処理部１５２は、第１符号化処理部１６１は、映像処理部１２からの監視エリア全体の画像データをそのまま符号化データに変換して送出部１７２に送出する手段である。また、第２符号化処理部１６２は、電子ズーム処理部１５で拡大処理された画像データを符号化データに変換して送出部１７２に送出する手段である。送出部１７２は、第１符号化処理部１６１で処理された監視エリア全体の画像データの符号化データと第２符号化処理部１６２で拡大処理された画像データの符号化データを監視センタなどに配信するためにネットワーク１８に出力する手段である。制御部１４２は、輝度変化検出部１３に対して設定を行ったり、その検出結果に基づいて判断処理を行って、実施の形態１とは一部異なる各部の制御を行う。
【００１５】
次に動作について説明する。図５は、この実施の形態２の監視カメラ装置における動作順序を表すフローチャートである。
輝度変化が起こらない通常の監視状態、すなわち座標情報を受信していない場合には、制御部１４２は、電子ズーム処理部１５が拡大処理を行わないように制御し、また、第２符号化処理部１６２が符号化処理を行わないように制御し、さらに、送出部１７２が第２符号化処理部１６２のデータを配信しないように制御している（ステップＳＴ１７）。したがって、通常の監視状態において、映像処理部１２から出力された監視エリア全体の画像データのみが第１符号化処理部１６１で符号化され、送出部１７２からネットワーク１８を経由して監視側の監視端末のアドレスに対して送信され、監視画像として表示可能となる（ステップＳＴ１２）。
【００１６】
一方、ステップＳＴ１０において、輝度変化を検出した場合は、輝度変化検出部１３は、変化が起こった検出部分の画像座標を算出して制御部１４２へ与える（ステップＳＴ１４）。制御部１４２では、輝度変化検出部１３から与えられた検出部分の座標情報に基づいて拡大表示すべき画像範囲（座標とサイズ）を算出し（ステップＳＴ１５）、電子ズーム処理部１５２へ送って拡大処理を指示する（ステップＳＴ１６）。また、同時に制御部１４２は、第２符号化処理部１６２が符号化処理開始となるように制御すると共に、送出部１７２が第２符号化処理部１６２からの画像データを特定アドレスへ配信するように制御する（ステップＳＴ１８）。
【００１７】
次に、電子ズーム処理部１５２では、制御部１４２からの指示内容に従って監視エリアの部分画像の拡大処理を行う。電子ズーム処理部１５２で拡大処理された画像データは、第２符号化処理部１６２により符号化データに変換され、送出部１７２から監視側の監視端末の別のアドレスへ送信される。送出部１７２では、図６に示すように、通常の監視状態では監視エリア全体の画像（図６（ａ’））のみの符号化データを配信しているが、監視エリア内に輝度変化が発生した場合は、このデータに加えて部分拡大画像（図６（ｂ））の符号化データも配信することになる。監視側では、配信先の異なる２つの監視端末を用いて監視エリア全体の映像と共に輝度変化を検出した部分の詳細データを併せて監視することが可能となる。
【００１８】
以上のように、この実施の形態２によれば、通常の監視エリアの全体画像を常時配信すると共に、監視エリア内に輝度変化が発生した場合にはその検出部分の拡大画像を生成して同時に配信するようにしたので、監視側では監視エリア全体の映像を確認しながら輝度変化検出場所の詳細画像を一緒に確認することが可能となる。これにより、固定のカメラを１台設置した構成でズームカメラを併設した場合と同様の効果が得られる。また、輝度変化が発生したときのみ、その拡大画像のデータを送信するようにしたので、ネットワークに与える負荷を少なくし、システム構築時にアラーム記録用としても活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る監視カメラ装置の動作順序を表すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る処理例を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る監視カメラ装置の動作順序を表すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係る処理例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  レンズ、１１  撮像素子、１２  映像処理部、１３  輝度変化検出部、１４，１４２  制御部、１５  電子ズーム処理部、１６  符号化処理部、１７，１７２  送出部、１８  ネットワーク、１６１  第１符号化処理部、１６２  第２符号化処理部。
【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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