(57)【要約】【課題】  所定の区域への侵入者の有無の監視を信頼性よく行うことができるようにした侵入監視装置を提供すること。【解決手段】  所定の監視区域における侵入者の有無を監視するための侵入監視装置１において、第２カメラ３によって得られた監視区域の熱線画像データＤ２に基づく侵入者有無の判別結果（ステップ３３）に従い、第１カメラ１によって得られた監視区域の可視画像データＤ１を処理して移動物体の情報を取り出す場合の２値化しきい値を設定（ステップ３４、３５）するようにした。したがって、熱線画像データＤ２による侵入検出があったときにのみ、必要とする部分の可視画像データＤ１の２値化処理のためのしきい値を下げることにより、可視画像に基づく侵入者検知の感度を大きくし、可視画像による侵入者検知を確実に行うことができ、監視の結果の信頼性を大幅に改善することができる。【選択図】        図４
2005100193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の監視区域における侵入者の有無を監視するための侵入監視装置において、
前記監視区域の可視画像データを得るための第１カメラと、
前記監視区域の赤外線画像データを得るための第２カメラと、
前記赤外線画像データを処理して前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第１判別手段と、
前記可視画像データを処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理手段と、
前記第１判別手段に応答し、前記第１判別手段の判別結果に従って前記可視画像データの２値化しきい値を設定する設定手段と、
前記データ処理手段からの処理データを前記設定手段によって設定されたしきい値を用いて２値化処理し、前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第２判別手段と
を備えたことを特徴とする侵入監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の区域内への侵入者の有無を監視するのに好適な侵入監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば室内等への侵入者の有無を監視するため、室内又は室外の適宜の箇所に設置された監視カメラからの可視画像データを利用した侵入監視装置が用いられている。この種の従来の侵入監視装置は、得られた可視画像データを分析処理プラグラムによりデータ処理して可視画像中の移動物体を検出し、検出された移動物体の動きや大きさ等から当該移動物体が侵入者であるか否かを判別する構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
可視画像データを用いた従来の侵入監視装置は、侵入者から放出される赤外線を検知して監視を行う構成の装置の場合のように、赤外線の熱遮断服着用等による失報や、マスキングによる監視不能状態に気付かないといった不具合は生じない。しかし、各種環境から発生する光学的ノイズのため、侵入者と小動物とを区別できない等侵入者を精度よく検出することができない場合が多々生じ、信頼性の高い監視を行うことが難しいという問題を有している。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決することができる侵入監視装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、所定の区域への侵入者の有無の監視を信頼性よく行うことができるようにした侵入監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、侵入者から放出される遠赤外線等の赤外線に着目したもので  、所定の監視区域の可視画像データを得るための第１カメラと、上記監視区域の赤外線画像データを得るための第２カメラとを設け、該第２カメラからの赤外線画像データを処理することにより得られた侵入者の大きさと位置との情報を上記可視画像データの処理アルゴリズムに組み合わせることで、信頼性の高い侵入者監視機能を実現するようにしたものである。赤外線画像データは、例えば遠赤外線による遠赤外画像データであってもよい。遠赤外線を用いれば、低照度の場所でも監視画像が得られるほか、生体検出が可能となる。
【０００７】
請求項１の発明によれば、所定の監視区域における侵入者の有無を監視するための侵入監視装置において、前記監視区域の可視画像データを得るための第１カメラと、前記監視区域の赤外線画像データを得るための第２カメラと、前記赤外線画像データを処理して前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第１判別手段と、前記可視画像データを処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理手段と、前記第１判別手段に応答し、前記第１判別手段の判別結果に従って前記可視画像データの２値化しきい値を設定する設定手段と、前記データ処理手段からの処理データを前記設定手段によって設定されたしきい値を用いて２値化処理し、前記監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第２判別手段とを備えたことを特徴とする侵入監視装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、監視区域の可視画像データと赤外線画像データとに基づいて侵入者の監視を行う構成としたので、侵入者の様々な侵入条件に対応でき、信頼性の高い侵入監視を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明による侵入監視装置の一実施形態を示す概略構成図である。侵入監視装置１は、店内、事務室内、工場内等の所定の監視区域内における侵入者の有無を監視するための装置であり、第１カメラ２と第２カメラ３とを備えている。
【００１０】
第１カメラ２は、所定の監視区域の可視画像データを得るためのカメラであり、レンズ２ＡとＣＣＤ素子２Ｂとから構成される公知の構成の可視画像撮像用のカメラ装置である。一方、第２カメラ３は、所定の監視区域の赤外線画像撮像用のカメラである。本実施の形態では、第２カメラ３は、侵入者から放出される遠赤外線を捉えて熱線画像を得るようにした遠赤外線カメラ装置として構成されており、レンズ３Ａと熱線センサアレイ３Ｂとを備えている。遠赤外線を用いれば、低照度の場所でも監視画像が得られるほか、生体検出が可能となる。しかし、第２カメラ３は、これに限定されず、遠赤外以外の赤外線による赤外線画像を得るためのカメラとして構成することもできる。
【００１１】
図２は、第２カメラ３の構成を示す図で、監視区域からの熱線（遠赤外線）をレンズ３Ａを通して半球状の反射ミラー３Ｃに入射させ、該反射ミラー３Ｃで反射した光を熱線センサアレイ３Ｂに入射させる構成となっている。
【００１２】
図１に戻ると、第１カメラ２によって得られた可視画像信号Ｓ１と第２カメラ３によって得られた熱線（遠赤外線）画像信号Ｓ２とは、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４に送られ、ここで、それぞれ対応するデジタルデータに変換され、可視画像データＤ１と熱線（遠赤外線）画像データＤ２とが得られる。ここで、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４によるアナログ−デジタル変換の構成に代えて、単純な比較回路を用いて可視画像信号Ｓ１と熱線（遠赤外線）画像信号Ｓ２とを２値化するようにした回路手段を用いることもできる。
【００１３】
可視画像データＤ１と熱線画像データＤ２とは画像処理部５に送られ、画像処理部５で、可視画像データＤ１と熱線画像データＤ２とを組み合わせ処理する所定のアルゴリズムに従ってセンシング処理される。画像処理部５におけるデータ処理により侵入者ありと判別された場合には、可視画像データＤ１及び熱線画像データＤ２が画像圧縮部６に送られ、画像圧縮部６で可視画像データＤ１及び熱線画像データＤ２を圧縮し処理し、圧縮された両画像データＤＸは通信部７へ送られる。画像圧縮部６での画像圧縮のアルゴリズムはＪ−ＰＥＧ等の汎用的手法及び独自手法などを利用することができる。
【００１４】
通信部７は、圧縮された両画像データＤＸの入力に応答して、予め定められている監視センタに圧縮された両画像データＤＸを送信する。通信部７と監視センタとの通信路としては、一般公衆回線、専用回線、その他、適宜の通信路を用いることができる。
【００１５】
画像処理部５には、警報発生部９が接続されており、画像処理部５において従来の如くして侵入者ありと判別されると、画像処理部５から警報発生部９に対して侵入判別信号Ｊが出力され、警報発生部９は侵入判別信号Ｊに応答して侵入警報信号Ｋを通信部７に送出する。通信部７は侵入警報信号Ｋの入力に応答して、圧縮された両画像データＤＸの処理の場合と同様に、図示しない監視センタに侵入警報信号Ｋを送出する。
【００１６】
一方、シリコンメモリ部８には、可視画像データＤ１が圧縮形式で、最新の数フレーム分常に記録されている。画像処理部５において侵入者が有ると判別された場合には、シリコンメモリ部８に侵入判別信号Ｊが入力され、その判別時点の前後の可視画像データを出力することが可能となっている。
【００１７】
Ｉ／Ｏ部では、カメラ周辺に設置された外部防犯センサからの出力信号をとりこみ、画像とりこみのトリガ信号として利用できる。この時、センサのＯＮ／ＯＦＦ状態に加え、前後の画像データを出力する事が出来る。
【００１８】
図１の画像処理部５は、マイクロコンピュータを用いて構成され、このマイクロコンピュータに画像データ処理プログラムを実行させることにより画像に基づく侵入判別機能を果たす構成となっている。ここでは、画像処理部５は、熱線画像データＤ２を処理して監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第１判別機能と、可視画像データＤ１を処理して移動物体の情報を取り出すためのデータ処理機能と、第１判別機能によって得られた判別結果に従って可視画像データＤ１の２値化しきい値を設定する設定機能と、データ処理機能によって得られた処理データを設定機能によって設定されたしきい値を用いて２値化処理し、監視区域内に侵入者が存在するか否かを判別するための第２判別機能とを備えている。
【００１９】
次に、図３及び図４を参照して画像処理部５について詳しく説明する。
【００２０】
図３は、熱線画像データＤ２に基づく侵入者検知のためのデータ処理のための熱線画像データ処理プログラム２０を示すフローチャートである。ステップ２１では、入力された熱線画像データＤ２について、（１）熱線画像の２値化、（２）ラベリング、（３）外接長方形の求形の各処理が実行され、熱線画像中から侵入物体の情報を抽出する。このようにして得られた抽出情報に基づき、ステップ２２で抽出情報に基づく物体までの距離Ｚを求め、ステップ２３で抽出情報に基づく物体の高さ（身長）Ｈを求める。そして、ステップ２４で、抽出情報に基づく物体の当該監視区域における位置Ｂと物体の幅Ｘとを求める。
【００２１】
しかる後、ステップ２５で抽出情報に基づく物体の身長（Ｈ）と幅（Ｘ）とがそれぞれの所定のしきい値を超えたか否かが判別される。身長と幅とが共にそれぞれのしきい値を超えたと判別されると、抽出情報は侵入者の情報であると判別され、ステップ２５の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ２６で侵入者検知フラグＦを１とし、熱線画像データ処理プログラム２０の実行が終了する。一方、身長と幅とがしきい値を超えていないと判別されると、ステップ２５の判別結果はＮＯとなり、ステップ２７で侵入者検知フラグＦを０とし、熱線画像データ処理プログラム２０の実行が終了する。
【００２２】
図４は、可視画像データＤ１の処理を行う可視画像データ処理プログラム３０を示すフローチャートである。可視画像データ処理プログラム３０の実行が開始されると、ステップ３１で、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４からの可視画像データＤ１につき、（１）背景画像の更新処理と、（２）背景差分画像の生成処理とを行う。ステップ３１の処理は常時実行される常時処理であり、これにより可視画像データＤ１中の侵入物体画像データの抽出が行われる。
【００２３】
次のステップ３２では、ステップ３１によって得られた侵入物体画像データに対し、図３のステップ２１〜２４の処理と同様のデータ処理を行い、この侵入物体画像データに基づき第１カメラ２が捉えた侵入物体について、その距離Ｚと、身長Ｈと、位置Ｂと、幅Ｘとを求める。
【００２４】
次のステップ３３では、熱線画像データ処理プログラム２０を実行して得られた侵入者検知フラグＦが１であるか否かが判別される。
【００２５】
ステップ３３でＦ＝１の場合にはステップ３３の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ３４に入り、ここで可視画像データＤ１の２値化処理のためのしきい値レベルを下げ、検知感度を高くする処理が実行される。一方、ステップ３３でＦ＝０の場合には、ステップ３３の判別結果はＮＯとなり、ステップ３５に入る。ステップ３５では可視画像データＤ１の２値化処理のためのしきい値レベルを上げ、検出感度を低くする処理が実行される。
【００２６】
相互干渉機能部を構成するステップ３４、３５は、このように、可視画像データＤ１から侵入物体の情報を取り出す処理のための検出感度の設定を、熱線画像データＤ２により熱線検知がなされたか否か（ステップ２５の判別結果がＹＥＳとなったか否か）で変更する、検出感度設定機能を果たしている。
【００２７】
ステップ３４の実行により検出感度を高く設定した場合にはステップ３６に入り、ここで、可視画像データＤ１の２値化処理により侵入者を示す画像が抽出されたか否か（可視画像検知か否か）が判別される。ステップ３６で可視画像検知と判別されると、ステップ３６の判別結果はＹＥＳとなり、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ３７で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム３０の実行を終了する。
【００２８】
一方、ステップ３６で可視画像検知なしと判別されると、ステップ３６の判別結果はＮＯとなり、ステップ３８に入る。この場合には、熱線画像データＤ２に基づいては侵入者ありと判別されているにも拘らず可視画像データＤ１に基づいては侵入者なしと判別された状態であるので、ステップ３８では、熱線画像データＤ２に基づき熱線情報の詳細を分析する。この詳細分析は、熱線画像において動きが検出された否かを判別するための分析である。この詳細分析によっても、やはり侵入者ありとの判断が妥当であると、ステップ３９で、温度差又は極端に暗い場合の侵入のいずれかであると判断する。そして、極端に暗い場合の侵入と判断された場合には、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ３７で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム３０の実行を終了する。
【００２９】
次に、ステップ３３の判別結果がＮＯとなり、ステップ３５に入った場合の処理について説明する。ステップ３５で検出感度を低く設定した後、ステップ４０において、ここで、可視画像データＤ１の２値化処理により侵入者を示す画像が抽出されたか否か（可視画像検知か否か）が判別される。ステップ４０で可視画像検知と判別されると、ステップ４０の判別結果はＹＥＳとなり、所与の監視区域に侵入者が有ると判断され、ステップ４１で侵入者有りとの監視結果を出力して可視画像データ処理プログラム３０の実行を終了する。
【００３０】
一方、ステップ４０において、可視画像検知なしと判別されると、可視画像データＤ１、熱線画像データＤ２のいずれに基づいても侵入物体の画像の抽出が行われなかったという結果になるため、ステップ４０の判別結果はＮＯとなり、ステップ３１に戻る。
【００３１】
なお、ステップ４０において、可視画像検知ありと判別された場合は、可視画像データＤ１に基づいて侵入者ありとの検出結果が出ているにも拘らず、侵入者の熱線画像が得られなかった場合であり、ステップ４１に入り、ここで熱遮断服を着用しての侵入又は第２カメラ３のマスキングと判断され、侵入者ありとの監視結果が出力される。
【００３２】
画像処理部５によれば、以上のように、第１カメラ２による可視画像データＤ１と第２カメラ２による熱線画像データＤ２とを用いてそれぞれ侵入物体の検知を行うようにしたので、各検知結果を総合的に勘案することにより、極端に暗い場合における侵入者の監視、熱線遮断服着用による侵入者の監視が可能となるほか、監視カメラに対する細工の有無等をも把握できるので、従来に比べより確実に侵入者の監視を行うことができる。
【００３３】
また、熱線画像データＤ２による侵入検出があったときにのみ、可視画像データＤ１の２値化処理のためのしきい値を下げることにより、可視画像に基づく侵入者検知の感度を大きくし、可視画像による侵入者検知を確実に行うようにするので、単なる侵入者の検知を確実にするようことができるようになるのは勿論のこと、熱線遮断服着用による侵入もこれを確実に検知できるようになり、監視の結果の信頼性を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による侵入監視装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示した第２カメラ３の構成を示す図。
【図３】熱線画像データ処理プログラムを示すフローチャート。
【図４】可視画像データ処理プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１  侵入監視装置
２  第１カメラ
３  第２カメラ
４  アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
５  画像処理部
６  画像圧縮部
７  通信部
８  シリコンメモリ部
９  警報発生部
Ｂ  位置
Ｄ１  可視画像データ
Ｄ２  熱線（遠赤外線）画像データ
ＤＸ  圧縮された両画像データ
Ｈ  身長
Ｊ  侵入判別信号
Ｋ  侵入警報信号
Ｓ１  可視画像信号
Ｓ２  熱線（遠赤外線）画像信号
Ｘ  幅
Ｚ  距離
【図１】
2005100193.tif 000003
【図２】
2005100193.tif 000004
【図３】
2005100193.tif 000005
【図４】
2005100193.tif 000006