(57)【要約】　　　（修正有）【課題】パン・ティルト機能を有する監視カメラに於いて、監視エリア内の複数の撮像ポイントに対して異常検出の際に検出基準レベルを各々違うレベルに設定することにより異常検出率を向上させる。【解決手段】監視領域内における異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の検出基準を設定する検出基準設定手段とを有し、監視方向を変更可能な監視カメラであって、検出基準設定手段により設定される検出基準を、監視領域内の分割された複数の領域毎に設定する。又、異常の検出は、監視カメラの焦点を調節する被写体迄の距離の変化、明るさの変化、色の変化、及び監視カメラにより撮像された赤外光による画像からの動きベクトルに基づいて行っても良い。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域内における異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の検出基準を設定する検出基準設定手段とを有し、監視方向を変更可能な監視カメラであって、
前記検出基準設定手段により設定される検出基準を、前記監視領域内の分割された複数の領域毎に設定することを特徴とする監視カメラ。
【請求項２】
前記検出基準設定手段による設定を、長期及び短期の期間に応じて異なる設定にすることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項３】
前記異常検出手段は、カメラ本体により撮像された画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項４】
前記異常検出手段は、カメラ本体の焦点を調節する機能により得られた被写体距離の変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項５】
前記異常検出手段は、カメラ本体の調光を調節する機能により得られた被写体の明るさの変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項６】
前記異常検出手段は、カメラ本体により撮像された画像からの被写体の色の変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項７】
前記異常検出手段は、カメラ本体により撮像された赤外光による画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項８】
監視領域内における異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の検出基準を設定する検出基準設定手段とを有し、監視方向を変更可能な監視カメラの制御装置であって、
前記検出基準設定手段により設定される検出基準を、前記監視領域内の分割された複数の領域毎に設定することを特徴とする制御装置。
【請求項９】
前記検出基準設定手段による設定を、長期及び短期の期間に応じて異なる設定にすることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記異常検出手段は、前記監視カメラにより撮像された画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記異常検出手段は、前記監視カメラの焦点を調節する機能により得られた被写体距離の変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記異常検出手段は、前記監視カメラの調光を調節する機能により得られた被写体の明るさの変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記異常検出手段は、前記監視カメラにより撮像された画像からの被写体の色の変化に基づいて異常を検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記異常検出手段は、前記監視カメラにより撮像された赤外光による画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することを特徴とする請求項８又は９に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視エリア内の撮像を行いながら、監視エリア内の異常を検出する監視カメラ及び監視カメラ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、移動体の検出方法及び装置では、監視カメラにより数秒程度の時間間隔をおいて撮像された第一の画像と第二の画像の差画像を複数回求めて、この差画像を２値化処理し、この差画像の特徴より監視対象移動体を検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−２９４８０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＡＮ・ＴＩＬＴ機能を有する監視カメラにおいて、監視エリア内の複数の撮像ポイントに対する異常検出の際に、検出基準レベルを各々違うレベルに設定する監視カメラ及び監視カメラ制御装置は提案されていない。その為に、監視エリア内の重点監視ポイントにおける検出を確実にするレベルに設定を行うと、他のあまり重要でない部分での誤検出が多くなり信頼性の低い検出しか行われないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ＰＡＮ・ＴＩＬＴ機能を有する監視カメラにおいて、監視エリア内の複数の撮像ポイントに対して異常検出の際に検出基準レベルを各々違うレベルに設定することにより、重点監視ポイントの異常検出確率を向上させるとともに、他のポイントでの誤検出を防止し、信頼性の高い異常検出を可能とすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、監視領域内における異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の検出基準を設定する検出基準設定手段とを有し、監視方向を変更可能な監視カメラであって、検出基準設定手段により設定される検出基準を、監視領域内の分割された複数の領域毎に設定することを特徴とする。
【０００７】
ここで、検出基準設定手段による設定を、長期及び短期の期間に応じて異なる設定にすることができる。
【０００８】
一方、異常検出手段は、カメラ本体により撮像された画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することができる。ここで、カメラ本体の焦点を調節する機能により得られた被写体距離の変化に基づいて異常を検出したり、カメラ本体の調光を調節する機能により得られた被写体の明るさの変化に基づいて異常を検出したりしてもよい。
【０００９】
また、カメラ本体により撮像された画像からの被写体の色の変化に基づいて異常を検出したり、カメラ本体により撮像された赤外光による画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出したりしてもよい。
【００１０】
本願第２の発明は、監視領域内における異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の検出基準を設定する検出基準設定手段とを有し、監視方向を変更可能な監視カメラの制御装置であって、検出基準設定手段により設定される検出基準を、監視領域内の分割された複数の領域毎に設定することを特徴とする。
【００１１】
ここで、検出基準設定手段による設定を、長期及び短期の期間に応じて異なる設定にすることができる。
【００１２】
一方、異常検出手段は、監視カメラにより撮像された画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出することができる。ここで、監視カメラの焦点を調節する機能により得られた被写体距離の変化に基づいて異常を検出したり、監視カメラの調光を調節する機能により得られた被写体の明るさの変化に基づいて異常を検出したりしてもよい。
【００１３】
また、監視カメラにより撮像された画像からの被写体の色の変化に基づいて異常を検出したり、監視カメラにより撮像された赤外光による画像からの動きのベクトルに基づいて異常を検出したりしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って本発明の一実施形態である監視カメラについて説明する。本実施形態は、ＰＡＮ・ＴＩＬＴ機能を有する監視カメラに内蔵された焦点調整機能により測定された被写体距離の変化により異常検出を行い、重点監視ポイントと、それ以外のポイントに対して異常検出手段の設定基準を違うレベルに設定するものである。これにより、重点監視ポイントの異常検出の検出確率を向上させるとともに、それ以外のポイントの誤検出を防止するようにしている。
【００１５】
図１は、本実施形態における監視カメラの上面から見た設置図である。本実施形態の監視カメラ１０１は、監視対象の部屋１０２の角部の一角に設置してある。監視カメラ１０１は、ＰＡＮ機能により監視水平画角１０３の範囲内を撮像する。本実施形態では、監視水平画角１０３を４つのエリアに分割し、それぞれ第一のエリア１０４、第二のエリア１０５、第三のエリア１０６、第四のエリア１０７と設定している。本実施形態では、ほぼ均等に４分割してるが、均等でなく分割数も任意に設定してもよい。
【００１６】
図２は、本実施形態における監視カメラの側面から見た設置図である。本実施形態の監視カメラ１０１は、監視対象の部屋１０２の上部の一角に設置してある。監視カメラ１０１は、ＴＩＬＴ機能により監視垂直画角２０１の範囲内を撮像する。本実施形態では、監視垂直画角２０１を２つのエリアに分割し、それぞれ第一のエリア２０２、第二のエリア２０３に設定している。本実施形態では、ほぼ均等に２分割してるが、均等でなく分割数も任意に設定してもよい。
【００１７】
図３は、本実施形態における監視カメラのブロック図である。ＣＣＤとレンズから構成される光学ブロック３０１は、ＺＯＯＭで適正な画角に調整され、絞りで光量を調整され、焦点調整された光をＣＣＤ上に結象させ、得られた画像信号をＣＤＳ＆ＡＧＣブロック３０２へ送る。本実施形態では、撮像素子をＣＣＤとしているがＣＭＯＳセンサー等の撮像素子で構成してもよい。
【００１８】
ＣＤＳ＆ＡＧＣブロック３０２は、入力された信号のノイズを抑制した後に、入力された信号のレベルに応じて適正なレベルに増幅した後に、出力信号をカメラ信号処理ブロック３０３へ送る。本実施形態では、ＣＣＤ＆ＡＧＣブロック３０２を撮像素子及びカメラ信号処理とは別のブロックとしているが、撮像素子と同一のチップとしたり、カメラ信号処理と同一のチップにしてもよい。
【００１９】
カメラ信号処理ブロック３０３は、Ａ／Ｄコンバータブロック３１２、Ｒ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１３、Ｇ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１４、Ｂ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１５、ＶＩＤＥＯ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１９、インターフェースブロック３２３により構成されている。
【００２０】
カメラ信号処理ブロック３０３に入力されたアナログ信号は、ＲＧＢの各色毎にＡ／Ｄコンバータ３１２でサンプリングされデジタル信号に変換される。ＲＧＢ各色のデジタル信号は、Ｒ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１３、Ｇ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１４、Ｂ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１５にて、それぞれにガンマ処理及び黒レベル処理等の必要な処理を施された後に、ＶＩＤＥＯ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１９及びインターフェースブロック３２３へ送られる。
【００２１】
ＶＩＤＥＯ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１９は、入力された信号を出力信号のフォーマットに変換して、Ｙ信号出力３２８とクロマ信号出力３２９を出力する。出力された信号は、画像モニターや記録装置に入力される。本実施形態では、出力をテレビ信号としているが、ＶＧＡ出力及びＭＰＥＧ等のフォーマットの信号を出力する構成としてもよい。
【００２２】
インターフェースブロック３２３は、入力されたＲＧＢの信号にフィルター処理等の処理を施し、合焦処理に必要な処理を施した信号をＡＦ評価値３２４として、明るさの処理に必要な処理を施した信号をＡＥ評価値３２５として、色温度補正に必要な処理を施した信号をＡＷＢ評価値３２６として、それ以外の制御用の信号３２７として中央演算処理ブロック３０４へ送ると共に、中央演算処理ブロック３０４で演算処理されたＡＷＢ処理信号３２６及びその他の制御信号３２７を受信し処理する。
【００２３】
中央演算処理ブロック３０４は、入力された各信号を演算処理し、各制御に必要な制御信号を送信する。明るさの演算の結果を制御信号３０８として光学ブロック３０１へ送り、ＣＣＤへは電子シャッタースピードの制御信号、レンズへは絞りの制御信号を、またＣＤＳ＆ＡＧＣブロック３０２へはＡＧＣ（自動ゲイン調整）の制御信号を送信し、出力信号を適正な信号レベルに制御する。
【００２４】
合焦に必要な演算の結果を制御信号３１０として光学ブロック３０１へ送り、レンズ焦点を適正に調整する。画角調整の制御信号を制御信号３０９として光学ブロック３０１へ送り、レンズを所望する画角に調整する。ＰＡＮ・ＴＩＬＴの制御信号を３０７として雲台ブロック３０５へ送り、監視カメラの姿勢を所望の角度に調整する。
【００２５】
本実施形態に係わる警告信号３３０は、後述する演算処理された後に、異常が検出された時に警告信号を発信し、システム管理者に異常を告げたり、記録用の機器の録画をスタートさせたり、または記録モードを変更させたりする。
【００２６】
図４は、本実施形態における監視カメラの信号処理ブロック（図３）に含まれるブロックの中の特に合焦処理ブロックの説明の為の合焦処理ブロック図である。
【００２７】
図３の説明で述べた様に、ＲＧＢ各色のデジタル信号は、Ｒ．ＰＲＯＣＥＳ・Ｓブロック３１３、Ｇ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１４、Ｂ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック３１５にてそれぞれにガンマ処理及び黒レベル処理等の必要な処理を施された後にインターフェースブロック３２３へ送られる。
【００２８】
ＡＦ．ＧＡＭＭＡブロック４０１、ＡＦ．ＢＰＦブロック４０２、及びＡＦ評価ブロック４０３は、インターフェースブロック３２３に含まれる構成である。ＡＦ．ＧＡＭＭＡブロック４０１は、入力された信号に合焦処理に最適なＧＡＭＭＡ処理を行い、ＡＦ．ＢＰＦブロック４０２へ出力する。ＡＦ．ＢＰＦブロック４０２は、入力された信号に合焦処理に最適な帯域制限を行い、ＡＦ評価ブロック４０３へ出力する。
【００２９】
ＡＦ評価ブロック４０３入力された信号より合焦処理に必要なＡＦ評価値を生成し、中央演算処理ブロック３０４に出力する。中央演算処理ブロック３０４は、入力された評価値及び撮像条件により演算を行い、ＣＣＤ＆ＬＥＮＳブロック内のＡＦ制御モーターの駆動方向、駆動距離及び駆動速度を決定し、撮像される画像が最適なピントになる様に制御する。
【００３０】
被写体までの距離が変化した場合は、連続して合焦処理を行い、撮像される画像が常に最適なピントになる様に制御する。
【００３１】
図５は、本実施形態における監視カメラのＰＡＮ／ＴＩＬＴの図１及び図２の監視エリアを旋回し、撮像を行う順序を示したＰＡＮ／ＴＩＬＴ順序図である。
【００３２】
本実施の形態における監視カメラの旋回による監視動作は、ＰＡＮ方向のエリア１０４、ＴＩＬＴ方向のエリア２０２からスタートし、（ＰＡＮ方向のエリア、ＴＩＬＴ方向のエリア）を（１０４、２０２）→（１０５、２０２）→（１０６、２０２）→（１０７、２０２）→（１０７、２０３）→（１０６、２０３）→（１０５、２０３）→（１０４、２０３）の後に再び（１０４、２０２）に戻り、上記の順序で繰り返しエリア内を監視する。
【００３３】
図６は、本実施形態における監視カメラのＡＦ評価値と異常検出基準の説明図である。本実施形態における監視カメラは、図４で説明したように自動的にピントの調整を行うＡＦ機能を有しており、通常はＡＦ評価値が最大になるようにレンズを制御する。ＡＦ評価値は、合焦距離からレンズ又は被写体がＮＥＡＲ側及びＦＡＲ側に変化すると減少する。
【００３４】
本実施形態における監視カメラにおいては、監視エリア内の被写体に異常がなく通常の状態では被写体までの距離が一定であり、合焦距離におけるＡＦ評価値が得られる。例えば、図５で説明した各エリア各々に対して、監視エリア内の被写体に異常がなく通常の状態での旋回動作の過去１０回分のＡＦ評価値の平均値を記憶しておき、記憶されたＡＦ評価値と現在のＡＦ評価値の差が所定のレベル異常になった場合に異常であると判断し、警告信号を発生させ管理者に異常を報告する。
【００３５】
次に、本実施形態における本発明中心となる部分について説明する。図５で説明したように、本実施形態においては、監視エリアを８個のエリアに分割しており、各監視エリアは監視の目的により異常が発生する確率が各々異なる。
【００３６】
例えば、重要監視エリアには図６のＡＦ評価値の異常検出基準を異常検出基準１に、それ以外のエリアには図６のＡＦ評価値の異常検出基準を異常検出基準２に設定し、重要監視エリアにおいてはＡＦ評価値の微小な変化でも異常と判断し、それ以外のエリアにおいてはＡＦ評価値の変化が大きい時に異常と判断する。
【００３７】
また、ＡＦ評価値の異常検出基準の設定を、季節ごとに変えて設定したり、１日の内で変えて設定したりすることにより更に効果的な異常検出の設定ができる。
【００３８】
本実施形態においては説明を簡単にする為に、監視エリアを８個に分割し、ＡＦ評価値の異常検出基準を２段階に設定したが、監視エリアの分割は任意の数に設定してもよく、エリアの分割を等分にする必要もない、またＡＦ評価値の異常検出基準を３段階以上に設定してもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、異常検出手段として監視カメラに内蔵された焦点を調整する機能における、ＡＦ評価値の変化を用いる構成にて異常の検出を行ったが、異常検出手段として監視カメラに内蔵又はシステム内の焦点を調整する機能における、距離測定による被写体の距離の変化を検出する手段により構成してもよい。
【００４０】
ここで、異常検出手段として、監視カメラにより撮像された画像より抽出された動きベクトル検出手段により構成したり、監視カメラに内蔵された明るさを調整する機能における、明るさ測定による被写体の明るさの変化を検出する手段により構成したりすることができる。また、異常検出手段として、監視カメラにより撮像された被写体の色の変化を検出する手段により構成したり、監視カメラにより赤外光にて撮像された画像より抽出された動きベクトル検出手段により構成したりすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本願請求項１及び８に記載の発明によれば、監視領域内の分割された複数の領域に対して、それぞれ最適の検出基準を設定することにより、監視領域内で重要なポイントでの異常検出の確率を向上させ、それ以外のポイントでは誤検出を少なくし、効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【００４２】
また、検出基準設定手段による設定を、長期又は短期の期間に応じて異なる設定を行い、各々の季節や時間帯に応じて最適の検出基準を設定することにより、時間に応じて効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【００４３】
さらに、異常検出手段として、監視カメラにより撮像された画像より抽出された動きベクトル検出手段により構成することにより、被写体の動きの特徴に応じて効率のいい監視カメラシステムを構成できる。
【００４４】
異常検出手段として、監視カメラに内蔵またはシステム内の焦点を調整する機能における距離測定による被写体の距離の変化に応じて異常を検出するようにすれば、特別な検出手段を新たに追加することなく、安価で効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【００４５】
異常検出手段として、監視カメラに内蔵された明るさを調整する機能における明るさ測定による被写体の明るさの変化に基づいて異常を検出するようにすれば、特別な検出手段を新たに追加することなく、安価で効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【００４６】
異常検出手段として、監視カメラにより撮像された被写体の色の変化に基づいて異常を検出するようにすれば、特別な検出手段を新たに追加することなく、安価で効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【００４７】
異常検出手段として、監視カメラにより赤外光にて撮像された画像より抽出された動きのベクトルに基づいて異常を検出するようにすれば、肉眼では判断ができないような環境下においても効率のいい監視カメラおよびこの制御装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における監視カメラの上面から見た設置図である。
【図２】本実施形態における監視カメラの側面から見た設置図である。
【図３】本実施形態における監視カメラのブロック図である。
【図４】本実施の形態における監視カメラの信号処理ブロックに含まれるブロックの中の特に合焦処理ブロックの説明の為の合焦処理ブロック図である。
【図５】本実施の形態における監視カメラのＰＡＮ／ＴＩＬＴの図１及び図２の監視エリアを旋回し撮像を行う順序を示したＰＡＮ／ＴＩＬＴ順序図である。
【図６】本実施の形態における監視カメラのＡＦ評価値と異常検出基準の説明図である。
【符号の説明】
１０１　本実施の形態の監視カメラ
１０２　監視対象の部屋
１０３　監視水平画角
１０４　監視水平画角の第一のエリア
１０５　監視水平画角の第二のエリア
１０６　監視水平画角の第三のエリア
１０７　監視水平画角の第四
２０１　監視垂直画角
２０２　監視水平画角の第一のエリア
２０３　監視水平画角の第二のエリア
３０１　ＣＣＤとレンズから構成される光学ブロック
３０２　ＣＤＳ＆ＡＧＣブロック
３０３　出力信号をカメラ信号処理ブロック
３１２　Ａ／Ｄコンバータブロック
３１３　Ｒ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック
３１４　Ｇ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック
３１５　Ｂ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック
３１９　ＶＩＤＥＯ・ＰＲＯＣＥＳＳブロック
３２３　インターフェースブロック
３２８　Ｙ信号出力
３２９　クロマ信号出力
３２４　ＡＦ評価値
３２５　ＡＥ評価値
３２６　ＡＷＢ評価値及びＱＷＢ処理信号
３０４　中央演算処理ブロック
３２７　その他の制御信号
３０８　明るさの演算の結果を制御信号
３１０　合焦に必要な演算の結果を制御信号
３０９　画角調整の制御信号を制御信号
３０７　ＰＡＮ・ＴＩＬＴの制御信号
３０５　雲台ブロック
３３０　警告信号
４０１　ＡＦ．ＧＡＭＭＡブロック
４０２　ＡＦ．ＢＰＦブロック
４０３　ＡＦ評価ブロック
【図１】
2004128962.tif 000003
【図２】
2004128962.tif 000004
【図３】
2004128962.tif 000005
【図４】
2004128962.tif 000006
【図５】
2004128962.tif 000007
【図６】
2004128962.tif 000008