(57)【要約】【課題】  小さな計算機資源で実現が可能で、メモリ資源等を小さく、また処理速度を向上することができ、画像の入力から検知までの時間を大幅に短縮することができる画像侵入検知システムの提供。【解決手段】  直交変換を利用した圧縮映像ストリーム３から直交変換係数およびその低域周波数成分だけを抽出する低域周波数成分抽出部１１と、低域周波数成分を元画像と同じ２次元配列に並べた縮小画像メモリ１２と、縮小画像メモリ１２を参照して画像への侵入物体検知を行う判定処理部１３とを含んで画像侵入検知システム１を構成した。【選択図】      図１
2005110066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知システムであって、
前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする画像侵入検知システム。
【請求項２】
直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知装置であって、
前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする画像侵入検知装置。
【請求項３】
直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知装置を含む映像サーバであって、
前記画像侵入検知装置は前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする映像サーバ。
【請求項４】
データの蓄積を制御する蓄積制御手段と、データを蓄積する蓄積手段とを含み、前記判定処理手段により侵入物体が検知されたとき、前記蓄積制御手段は前記画像および映像のストリームを前記蓄積手段に蓄積することを特徴とする請求項３記載の映像サーバ。
【請求項５】
前記画像および映像のストリームを通信に適した形にパケット化する通信処理手段と、前記パケット化された画像および映像のストリームをネットワークに配信する通信回路手段とを含むことを特徴とする請求項３または４記載の映像サーバ。
【請求項６】
直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知方法であって、
前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数を抜き出し、その直交変換係数の中から低域周波数成分を抽出して縮小画像メモリに出力する低域周波数成分抽出ステップと、複数の前記縮小画像メモリを参照して、動きのある部分の検出を行う動き検出ステップとを含むことを特徴とする画像侵入検知方法。
【請求項７】
前記動き検出ステップにて動きのある部分が検出されたとき、その旨を蓄積制御部に通知する通知ステップと、前記蓄積制御部が前記画像および映像のストリームを蓄積装置に蓄積する蓄積ステップとを含むことを特徴とする請求項６記載の画像侵入検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像侵入検知システム、検知装置、映像サーバおよび画像侵入検知方法に関し、とくに直交変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform ）を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知システム、検知装置、映像サーバおよび画像侵入検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラシステム等で用いられてきた画像処理による侵入物体検知は  主にベースバンドと呼ばれる非圧縮の映像に対して処理を行なっていた。一方、
圧縮映像に対して処理を行なう監視カメラシステムも存在する。
【０００３】
圧縮映像に対して処理を行なう監視カメラシステムの一例として、ＭＰＥＧ( Moving Picture Experts Group/ Moving Picture Image Coding Experts Group)画像を復号処理して監視領域に異常がないか確認する監視カメラシステムが開示されている。そのシステムにおける監視方法は、監視員が不審者侵入を発見したときボタン入力などによりアラーム情報をシステムに知らせるか、あるいはカメラに組み込まれたセンサで動きを検出したとき異常を知らせるというものである（特許文献1 参照）。
【０００４】
また、ＤＣＴ係数の直流成分を用いてシーン変化を検出し、画像信号を復号してシーン変化を判定する装置が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６２２７２号公報（段落００１６，００３４，００３７、図１）
【特許文献２】特開平１０−２２４７７９号公報（段落００２３，００３５，００３７、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしベースバンドでの画像処理は扱うデータ量が大きく、映像信号の取り込みとタイミングと等速以上の処理速度も必要であるため、非常に高価な計算機資源を必要とするという欠点があった。一方、圧縮映像を用いたシステムの場合、一度復号処理を行なうことでベースバンド信号に戻して、処理を行なう必要があるため、侵入検知を行なうのは受信側に限られてしまい、利用範囲も制限されてしまうという欠点があった。
【０００７】
さらに特許文献1 開示の技術はＭＰＥＧ画像を復号処理するばかりでなく、監視員の判断により、もしくはカメラに組み込まれたセンサにより不審者侵入を発見する構成であり、本発明の構成と全く異なる。
【０００８】
またシーン変化の検出に関しては特許文献２に本発明と類似の技術が開示されているが、特許文献２記載の技術も画像信号を復号してシーン変化を判定するものであり、本発明と構成が全く異なる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、小さな計算機資源で実現が可能で、メモリ資源等を小さく、また処理速度を向上することができ、画像の入力から検知までの時間を大幅に短縮することができる画像侵入検知システム、検知装置、映像サーバおよび画像侵入検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために本発明に係る画像侵入検知システムは、直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知システムであって、前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像侵入検知装置は、直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知装置であって、前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る映像サーバは、直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知装置を含む映像サーバであって、前記画像侵入検知装置は前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数およびその低域周波数成分を抽出する低域周波数成分抽出手段と、前記低域周波数成分が元画像と同じ2 次元配列に並べて格納される縮小画像メモリと、前記縮小画像メモリを参照して画像への侵入物体の検知を行う判定処理手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像侵入検知方法は、直交変換を利用して圧縮された画像および映像を用いて画像への侵入物体の検知を行う画像侵入検知方法であって、前記直交変換を利用して圧縮された画像および映像のストリームから直交変換係数を抜き出し、その直交変換係数の中から低域周波数成分を抽出して縮小画像メモリに出力する低域周波数成分抽出ステップと、複数の前記縮小画像メモリを参照して、動きのある部分の検出を行う動き検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、直交変換を利用して圧縮された圧縮映像データを伸張することなく、圧縮映像のまま画像侵入検知することが可能となる。
【００１５】
すなわち、本発明は直交変換を利用して圧縮された画像／映像を用いた通信または配信システムにおいて、圧縮画像／映像の伸張処理を行うことなく画像処理による侵入物体検知を実現したことを特徴としている。
【００１６】
画像を８×８画素程度のブロックに分割して２次元直交変換を使って情報量に偏りを持たせる画像圧縮方式の場合、変換後の係数のなかで低域周波数成分にそのブロックのパワーの大部分が集中することが知られており、この低域周波数成分だけを抽出することで、ほぼ縮小画像といえるデータを抽出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。
【００１８】
第１の効果は、圧縮映像データをベースバンドに伸張処理することなく画像による侵入検知を行なっているので、ベースバンドで検知を実施する従来の方法に比べて小さな計算機資源で実現が可能になることである。
【００１９】
第２の効果は縮小画像を用いて侵入検知しているので、さらにメモリ資源等を小さく、また処理速度を向上することができることである。
【００２０】
第３の効果は圧縮データをそのまま利用して侵入検知を実施しているので、
伸張処理に掛かる時間を省略することができ、画像の入力から検知までの時間を大幅に短縮することができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る画像侵入検知システムの最良の形態の構成図である。
【００２２】
同図を参照すると、画像侵入検知システム１は画像侵入検知装置２と、圧縮映像ストリーム３とを含んで構成される。さらに、画像侵入検知装置２は低域周波数成分抽出部１１と、縮小画像メモリ１２と、判定処理部１３とを含んで構成される。
【００２３】
圧縮映像ストリーム３は本処理の入力データとして与えられる圧縮映像のストリームである。このストリームは低域周波数成分抽出部１１に渡され、圧縮映像データ中からまず特定の処理ブロックの直交変換係数（ＤＣＴ）に関するデータを抜き出し、更にその中から低域周波数成分（ＤＣ）に関するデータだけを抽出する。抽出した低域周波数成分データは、元のブロックの配列と同じ配列で、縮小画像メモリ１２に書込む。この処理を1 画面を構成する全てのブロックに対して行うことにより、縮小画像メモリ１２には低域周波数成分だけで構成された縮小画像が完成する。この縮小画像メモリ１２は同時に複数枚の画像を保持しており、判定処理部１３ではその複数枚の画像を比較することにより、画像内への侵入物体の有無を判定し、判定結果を出力する。
【００２４】
さらに、圧縮映像ストリーム３を通信処理してネットワークに接続するよう構成することが可能であり、圧縮映像ストリーム３を蓄積処理するよう構成することも可能である。
【００２５】
このようにして、本願発明では、直交変換を利用して圧縮された圧縮映像データを伸張することなく、圧縮映像のまま画像侵入検知を行なっているので、演算量を大幅に削減することができる。
【実施例１】
【００２６】
次に、圧縮画像および映像伝送装置の一例として上記画像侵入検知装置２を含むＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)映像サーバの一例について説明する。このＪＰＥＧ映像サーバは画像侵入検知機能および検知時の画像を蓄積する機能を有している。
【００２７】
図２はＪＰＥＧ映像サーバの一例の構成図である。なお、図１と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。図２を参照すると、ＪＰＥＧ映像サーバ２０は画像侵入検知装置２と、Ａ／Ｄ変換部（アナログ／デジタル変換部）２１と、ＪＰＥＧ圧縮部２２と、蓄積制御部２３と、蓄積装置２４と、通信処理部２５と、通信回路２６とを含んで構成される。
【００２８】
入力したアナログ映像はデジタル形式に変換するＡ／Ｄ変換部２１でデジタル化される。デジタル化された映像信号はＪＰＥＧ圧縮部２２によってＪＰＥＧ画像に変換される。ここで生成されたＪＰＥＧデータは通信処理部２５に接続されると同時に、同じデータを低域周波数成分抽出部１１と蓄積制御部２３にも接続される。通信処理部２５ではＪＰＥＧデータを通信に適した形にパケット化して通信回路２６を使ってネットワーク３０にＪＰＥＧ映像を配信する。
【００２９】
次に、本ＪＰＥＧ映像サーバにおける画像侵入検知方法を図２および図３を参照しながら説明する。図３は画像侵入検知方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【００３０】
低域周波数成分抽出部１１では同じＪＰＥＧデータからＤＣＴ係数を抜き出し、更にそのＤＣＴ係数の中からＤＣ成分だけを抽出して縮小画像メモリ１２に出力する（Ｓ１）。判定処理部１３は複数の縮小画像メモリ１２を参照して、動きのある部分を検出し、画像内への侵入の有無を検知する（Ｓ２）。検知した結果、侵入があった場合（Ｓ３にてＹＥＳの場合）のみ判定処理部１３は蓄積制御部２３にその旨通知する（Ｓ４）。蓄積制御部２３では判定処理部１３から侵入検知の通知を受けると、ＪＰＥＧ圧縮部２２から出力されたデータを蓄積装置２４に蓄積する（Ｓ５）。
【００３１】
以上詳細に実施例の構成を述べたが、図２のＪＰＥＧ圧縮部２２、通信回路２および蓄積回路２４は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３２】
なお、上記実施例では画像圧縮方式としてＪＰＥＧを利用した構成を説明したが、ＭＰＥＧを用いてもよい。その場合は、全てのフレームからＤＣ成分を抽出するのではなく、Ｉピクチャと呼ばれるフレーム内圧縮のみの画像を用いて、そのＤＣ成分のみを抽出することで検知が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
また、他にもＤＣＴを利用したＤＶ方式、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３といった映像圧縮方式や、ＤＩＴ（離散整数変換）を利用したＨ．２６４なども同構成で検知が可能である。
【００３４】
さらに、この実施例では映像サーバに画像による侵入検知機能を組込んだ構成としたが、本発明を独立した装置として構成することで、映像サーバ側でも受信側でもない、ネットワークの経路途中にて画像による侵入検知を行なうことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る画像侵入検知システムの最良の形態の構成図である。
【図２】ＪＰＥＧ映像サーバの一例の構成図である。
【図３】画像侵入検知方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  画像侵入検知システム
２  画像侵入検知装置
３  圧縮映像ストリーム
１１  低域周波数成分抽出部
１２  縮小画像メモリ
１３  判定処理部
２０  ＪＰＥＧ映像サーバ
２１  Ａ／Ｄ変換部
２２  ＪＰＥＧ圧縮部
２３  蓄積制御部
２４  蓄積装置
２５  通信処理部
２６  通信回路
３０  ネットワーク
【図１】
2005110066.tif 000003
【図２】
2005110066.tif 000004
【図３】
2005110066.tif 000005