(57)【要約】【課題】  リアルタイムでの処理が可能であり、安価、かつ、消費電力の小さな監視装置を実現する。【解決手段】  監視ユニット１０は、ビジョンチップ１１と事象検知部１６ｃと位置検知部１６ｄとを備える。ビジョンチップ１１は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換。事象検知部１６ｃは、動き抽出信号に基づいて監視対象事象を検知する。位置検知部１６ｄは、動き抽出信号に基づいて、撮像画像における動き部分の位置を検知する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、
前記動き抽出信号に基づいて監視対象事象を検知する事象検知手段とを備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
前記事象検知手段は、前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の大きさと、前記撮像画像における動き部分の位置と、前記撮像画像における動き部分の動きの速さとのうちの少なくとも１つを認識し、この認識結果に基づいて前記監視対象事象を検知することを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の監視装置。
【請求項４】
撮影を行う撮影部と、
前記事象検知手段の検知結果に基づいて、前記撮影部の撮影開始を制御する撮影制御手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の監視装置。
【請求項５】
撮影を行う撮影部と、
前記事象検知手段の検知結果に基づいて、前記撮影部の撮影開始を制御するとともに、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記動き部分の動きに追従した撮影を前記撮影部に行わせる撮影制御手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の監視装置。
【請求項６】
前記撮影部は撮影することにより撮影画像データを生成するものであり、
前記撮影画像データを外部の装置に送信する送信部をさらに含む請求項４又は５に記載の監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の監視装置と、
前記送信部から送信された前記撮影画像データを受信する受信部と、前記撮影画像データに基づく撮影画像を表示する表示部とを有する中央監視装置とを備えることを特徴とする監視システム。
【請求項８】
前記中央監視装置は、前記監視ユニットの設置位置を示す位置データを当該監視ユニットと対応付けて記憶する記憶部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の監視システム。
【請求項９】
前記中央監視装置は、前記監視ユニットに対して予め対応付けられた初期画像データを記憶する記憶部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の監視システム。
【請求項１０】
撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、
前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする動き検知装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の動き検知装置と、
撮影を行う撮影部と、
前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記動き部分の動きに追従した撮影を前記撮影部に行わせる撮影制御手段とを備えることを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像画像において動き部分を抽出し、その動き部分に基づいた処理を行う監視装置や動き検知装置などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視装置としては、ＣＣＤカメラの画像を記録テープ等に常時記録しておくものが一般的であった。しかしながら、このような監視装置では、（１）消費電力が大きく商用電源設備が必要である、（２）常時動作しているため、記録されている画像の大部分は正常時の不要な画像であり、後に異常時の画像を探すために多くの時間と労力を必要とする、（３）広い範囲を監視対象として記録しようとすると対象物の画像が小さくなるため解像度が低くなり、鮮明な画像を得ることが難しい、（４）異常が発生した後に記録テープを巻き戻して異常発生箇所を検索するなどといった後処理が主な目的であるため、異常発生時の即時的な対処が困難である、などといった問題がある。
【０００３】
また、従来の他の監視装置として、赤外線センサなどをスイッチとして用い、センサによる感知時のみ画像を記録するようにしたものがある。しかしながら、（１）消費電力が大きく商用電源設備が必要である、（２）センサが監視対象以外の事象にも反応してしまうことが多いため誤動作が多い、（３）異常が発生した後に記録テープを巻き戻して異常発生箇所を検索するなどといった後処理が主な目的であるため、異常発生時の即時的な対処が困難である、などといった問題がある。
【０００４】
さらに、ビルなどに導入されている監視システムとしては、無線又は有線により多数の監視用カメラを順次切り替えながら中央で監視、記録するものがある。しかしながら、（１）カメラ数が多いほど、ある１つのカメラにおいて前回画像を取り込んだ時点と次回画像を取り込む時点との時間差が大きくなるため、早いスピードで撮影範囲を通過するような監視対象を取り逃がしてしまう可能性が高い、（２）システム規模が大きいため、消費電力が大きい、（３）監視員を常駐させる必要があるため人的量力が多く必要でありランニングコストが高くなる、（４）導入設置コストが高くなる、などといった問題がある。
【０００５】
一方、撮像機能と画像処理機能とを併せ持ったビジョンチップと呼ばれる素子の開発が進められており、その応用が期待されている（特許文献１，２、非特許文献１−１０参照）。
【特許文献１】特開２００３−０７８８２９（公開日２００３年３月１４日）
【特許文献２】特開２００２−３５２２５１（公開日２００２年１２月６日）
【非特許文献１】李麗明、八木哲也「人工網膜移植  眼内埋め込み人工デバイスによる視覚回復の試み」映像情報メディア学会誌  Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１４０７−１４１０（２００１）
【非特許文献２】八木哲也、亀田成司「生体情報処理に基づいたロボットビジョン」光学  ３０巻１１号（２００１）
【非特許文献３】八木哲也「シリコン視覚野」日本神経回路学会誌  Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．２（２００１），６５−６９
【非特許文献４】八木哲也、林田祐樹「人工網膜移植」日本臨床  ５７巻５号  １９９９年５月
【非特許文献５】亀田成司、本田晃、八木哲也「順応機構を備えた１次元アナログビジョンチップシステム」第１１回  回路とシステム（軽井沢）ワークショップ  １９９８年４月
【非特許文献６】八木哲也、亀田成司、飯塚邦彦「可変受容野を備えた超並列アナログ知能視覚センサ」電子情報通信学会誌  Ｄ−Ｉ  Ｖｏｌ．Ｊ８１−Ｄ−Ｉ  Ｎｏ．２  ｐｐ．１０４−１１３  １９９８年２月
【非特許文献７】小林春夫、八木哲也、松本隆「ビジョンチップ−スマート画像センサ」システム／制御／情報，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１，ｐｐ．１３−１８，１９９６
【非特許文献８】八木哲也、大島成通、船橋康行「初期視覚における網膜双極細胞の機能について」電子情報通信学会論文誌  Ｄ−ＩＩ  Ｖｏｌ．Ｊ７８−Ｄ−ＩＩ  Ｎｏ．７  ｐｐ．１１２３−１１３３  １９９５年７月
【非特許文献９】松本隆、小林春夫、八木哲也「ビジョンチップ〔ＩＩ・完〕−アナログ画像処理用ニューロチップ−」電子情報通信学会誌  Ｖｏｌ．７６  Ｎｏ．８  ｐｐ．８５１−８５８  １９９３年８月
【非特許文献１０】松本隆、小林春夫、八木哲也「ビジョンチップ〔Ｉ〕−アナログ画像処理用ニューロチップ−」電子情報通信学会誌  Ｖｏｌ．７６  Ｎｏ．７  ｐｐ．７８３−７９１  １９９３年７月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
監視装置による監視対象は、たとえば不法侵入や不法投棄などのように撮影画像における動きとして捉えることができるものが多い。このような動きを検出するためには、ＣＣＤカメラによる撮影画像データに対して画像処理を行うことが考えられる。すなわち、ＣＣＤカメラによる撮影画像データをコンピュータ処理することにより、画像の中の動き部分を検出するといった処理が考えられる。この場合、画素の配列に沿って走査しつつ各画素につきその近傍画素との間のデータ処理を行うことによって動き画素を検出する、といった直列的な画像処理を行うことになる。
【０００７】
しかし、このような直列的な画像処理はデータ処理量が大きくなるため、リアルタイムで行うためには比較的高性能なコンピュータを監視装置に搭載する必要がある。そのため、監視装置の価格が高くなってしまうという問題を生じる。
【０００８】
一方、監視装置は、異常発生時に即時応答できるためにリアルタイムでの処理が重要である。また、監視装置は、低価格であることも重要である。なぜなら、監視装置は設置数が多いほど安全性が向上する場合が多いが、高価なものでは設置可能な数が限られてしまうため安全性を十分に確保できないからである。また、監視装置は破壊される危険を伴う場合が多いためである。
【０００９】
さらに、監視装置は、商用電源への接続が困難な場所へも設置できるように、電池などによっても動作させることができる程度に消費電力が小さいものが望まれる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リアルタイム性を確保しつつ安価、かつ、消費電力の小さな監視装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る監視装置は、上記の課題を解決するために、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、前記動き抽出信号に基づいて監視対象事象を検知する事象検知手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
上記の監視装置は、監視対象事象を検知するものである。ここで、監視対象事象としては、撮像によって検出される動きに基づいて監視できるものであればよく、不法侵入、不法投棄、老人の徘徊、１人暮らしの老人の生活動作など、監視目的に応じた様々な事象が考えられる。
【００１３】
上記のような動きの検出のためには、ＣＣＤカメラによる撮影画像データに対する直列的な画像処理を行うことが考えられる。すなわち、ＣＣＤカメラによる撮影画像データを用い、画素の配列に沿って走査しつつ各画素につきその近傍画素との間のデータ処理を行うことによって動き画素を検出する、といった直列的な画像処理を行うことが考えられる。
【００１４】
しかし、このような直列的な画像処理はデータ処理量が大きくなるため、リアルタイムで行うためには比較的高性能なコンピュータを監視装置に搭載する必要がある。そのため、監視装置の価格が高くなってしまうという問題を生じる。
【００１５】
一方、監視装置は、異常発生時に即時応答できるためにリアルタイムでの処理が重要である。また、監視装置は、低価格であることも重要である。なぜなら、監視装置は設置数が多いほど安全性が向上する場合が多いが、高価なものでは設置可能な数が限られてしまうため安全性を十分に確保できないからである。また、監視装置は破壊される危険を伴う場合が多いためである。
【００１６】
さらに、監視装置は、商用電源への接続が困難な場所へも設置できるように、電池などによっても動作させることができる程度に消費電力が小さいものが望まれる。
【００１７】
そこで、上記の構成では、動き検出素子と事象検知手段とを備えて監視装置を構成している。
【００１８】
動き検出素子は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換するものであり、アナログ並列処理を実現する部分は、各画素間を接続する抵抗回路網などの比較的簡単な電気回路要素によって構成することができるものである。
【００１９】
また、事象検知手段は、監視対象事象を検知するものであり、その検知のために動き検出素子からの動き抽出信号を利用するものであるため、比較的簡単な構成によって実現することができる。なぜなら、動き抽出信号は撮像画像から動き部分を抽出して示す信号であるため、この信号に基づくことにより動き部分の認識が容易であり、動き部分の認識ができればあとは監視目的に応じて予め設定しておいた基準に照らして監視対象事象を検知すればよいからである。
【００２０】
このように、上記の構成では、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できる動き検出素子と事象検知手段とを用いている。したがって、上記の構成では、リアルタイム性を確保しつつ安価、かつ、消費電力の小さな監視装置を実現することができる。
【００２１】
本発明に係る監視装置は、上記の監視装置において、前記事象検知手段は、前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の大きさと、前記撮像画像における動き部分の位置と、前記撮像画像における動き部分の動きの速さとのうちの少なくとも１つを認識し、この認識結果に基づいて前記監視対象事象を検知するものである。
【００２２】
上記の構成のように、監視対象事象の検知は、監視対象事象に応じて、画像における動き部分の大きさと、画像における動き部分の位置と、画像における動き部分の動きの速さとのうちから適宜選択した少なくとも１つのパラメータを認識し、この認識したパラメータに基づいて行うようにすればよい。
【００２３】
本発明に係る監視装置は、上記の監視装置において、前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知手段をさらに備えることが望ましい。
【００２４】
上記の構成では、動き検知手段によって動き部分の動きの位置を検知することができる。これにより、検知した位置に応じて、動き検出素子の撮像領域や、外部の撮影装置の撮影領域などを制御することができるようになる。
【００２５】
本発明に係る監視装置は、上記の監視装置において、撮影を行う撮影部と、前記事象検知手段の検知結果に基づいて、前記撮影部の撮影開始を制御する撮影制御手段とを備えることが望ましい。
【００２６】
上記の構成では、撮影部によって監視対象事象を撮影することができるとともに、普段は撮影部の撮影を停止状態にしておき、事象検知手段によって監視対象事象が検知された場合に撮影部による撮影を開始させることができる。あるいは、たとえば所定の時刻になっても監視対象事象が検知されない場合に撮影部による撮影を開始させるようにしてもよい。これは、たとえば一人暮らしの老人の起床を監視対象事象とし、所定の時刻になっても監視対象事象が検知されない場合に、撮影部による撮影を開始して老人の様子を見る、といった例が想定される。
【００２７】
これにより、撮影部を不必要に動作させることを抑制することができる。したがって、撮影部も含めた監視装置全体としての消費電力を低減することができる。
【００２８】
あるいは、本発明に係る監視装置は、上記の監視装置において、撮影を行う撮影部と、前記事象検知手段の検知結果に基づいて、前記撮影部の撮影開始を制御するとともに、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記動き部分の動きに追従した撮影を前記撮影部に行わせる撮影制御手段とを備えることが望ましい。
【００２９】
上記の構成では、上述のように、撮影部を不必要に動作させることを抑制することができることに加えて、動き部分の動きに追従した撮影を行うことができる。これにより、監視対象事象をより的確に撮影することができる。
【００３０】
本発明に係る監視装置は、上記の監視装置において、前記撮影部は撮影することにより撮影画像データを生成するものであり、前記撮影画像データを外部の装置に送信する送信部をさらに含むことが望ましい。
【００３１】
上記の構成では、撮影画像データを監視ユニット外部の装置に送信し、外部の装置によって遠隔監視を行うことができる。
【００３２】
本発明に係る監視システムは、上記送信部を有する監視装置と、前記送信部から送信された前記撮影画像データを受信する受信部と、前記撮影画像データに基づく撮影画像を表示する表示部とを有する中央監視装置とを備えることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成では、リアルタイム性を確保しつつ安価、かつ、消費電力の小さな監視装置を用いた監視システムを実現することができる。
【００３４】
本発明に係る監視システムは、上記の監視システムにおいて、前記中央監視装置は、前記監視ユニットの設置位置を示す位置データを当該監視ユニットと対応付けて記憶する記憶部をさらに備えることが望ましい。
【００３５】
上記の構成では、監視対象事象が検知された場合に、監視ユニットの位置を素早く認識することができるため、その後の対処を迅速に行うことができるようになる。
【００３６】
本発明に係る監視システムは、上記の監視システムにおいて、前記中央監視装置は、前記監視ユニットに対して予め対応付けられた初期画像データを記憶する記憶部をさらに備えることが望ましい。
【００３７】
上記の構成では、正常時の状態などを撮影した画像データを初期画像データとして記憶部に記憶させておくことにより、異常（監視対象事象）が検知された場合に、撮影画像データと初期画像データとを比較することによって異常の内容を素早く認識することができるため、その後の対処を迅速に行うことができるようになる。
【００３８】
本発明に係る動き検知装置は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴としている。
【００３９】
上記の動き検知装置は、画像における動き部分の位置を検知するものである。この動き検知装置は、動く物体に自動的に追従して撮影を行う撮影ユニットに好適に用いることができる。
【００４０】
上記のような動き検知装置を実現するためには、直列的な画像処理を行うことが考えられる。すなわち、ＣＣＤカメラによる撮影画像データを用い、画素の配列に沿って走査しつつ各画素につきその近傍画素との間のデータ処理を行うことによって動き画素を検出する、といった直列的な画像処理を行うことが考えられる。
【００４１】
しかし、このような直列的な画像処理はデータ処理量が大きくなるため、比較的高性能なコンピュータを動き検知装置に搭載する必要がある。そのため、動き検知装置の価格が高くなってしまうという問題を生じる。
【００４２】
これに対し、上記の構成では、動き検出素子と位置検知手段とを備えて動き検知装置を構成している。
【００４３】
動き検出素子は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換するものであり、アナログ並列処理を実現する部分は、各画素間を接続する抵抗回路網などの比較的簡単な電気回路要素によって構成することができるものである。
【００４４】
また、位置検知手段は、撮像画像における動き部分の位置を検知するものであり、その検知のために動き検出素子からの動き抽出信号を利用するものであるため、比較的簡単な構成によって実現することができる。なぜなら、動き抽出信号は撮像画像から動き部分を抽出して示す信号であるため、この信号に基づくことにより動き部分の位置を容易に検知することができるからである。
【００４５】
このように、上記の構成では、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できる動き検出素子と位置検知手段とを用いている。したがって、上記の構成では、動き検知装置を安価に製造することができる。また、上記の構成では、消費電力の小さい動き検知装置を実現することができる。
【００４６】
本発明に係る撮影装置は、上記の動き検知装置と、撮影を行う撮影部と、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記動き部分の動きに追従した撮影を前記撮影部に行わせる撮影制御手段とを備えることを特徴としている。
【００４７】
上記の構成では、動く物体に自動的に追従して撮影を行う撮影装置を安価に製造することができる。また、消費電力の小さい撮影装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明に係る監視装置は、以上のように、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、前記動き抽出信号に基づいて監視対象事象を検知する事象検知手段とを備える構成である。
【００４９】
上記の構成では、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できる動き検出素子と事象検知手段とを用いている。したがって、上記の構成では、リアルタイム性を確保しつつ安価、かつ、消費電力の小さな監視装置を実現することができるという効果を奏する。
【００５０】
本発明に係る動き検知装置は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、前記撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換する動き検出素子と、前記動き抽出信号に基づいて、前記撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知手段とを備える構成である。
【００５１】
上記の構成では、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できる動き検出素子と位置検知手段とを用いている。したがって、上記の構成では、動き検知装置を安価に製造することができるという効果を奏する。また、上記の構成では、消費電力の小さい動き検知装置を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明の実施一形態について図１から図１１に基づいて説明する。
【００５３】
１．概要
本実施形態では、ビジョンチップ又はシリコン網膜と呼ばれる動き検出素子を利用して構成する監視システムについて説明する。このビジョンチップは、撮像素子に隣接させて画像処理回路を配置したＣＭＯＳイメージセンサである。
【００５４】
本監視システムでは、ビジョンチップを備えた監視装置を監視場所に設置しておく。ビジョンチップは、高域監視装置用カメラとして利用され、実時間で常時監視対象範囲の画像処理を行い、監視範囲内における移動体を検出する。移動体を検出したときには、詳細な画像を取得するため、撮像デバイスなどを搭載したカメラを起動する。移動体が検出されないときにはこのカメラの電源を切断状態に設定しておくことにより、消費電力を大幅に低減することができる。
【００５５】
ビジョンチップが監視範囲内において移動体を検出した場合、マイクロコンピュータによってその中心位置を算出し、詳細な画像を取得するための上記カメラの方向を制御する信号を生成して上記カメラの方向を制御し、移動体の中心位置をズームアップすることによって、移動体の高解像度画像を得ることが可能となる。
【００５６】
移動体の高解像度画像をデジタルメモリに記録し、有線・無線入出力装置を介して警報等を発令することができる。有線・無線入出力装置によって遠隔地から本監視装置の機能を選択的に制御することが可能になる。
【００５７】
本監視装置では、監視の際には主にビジョンチップ及びマイクロコンピュータを起動しておけばよいため、消費電力を低減することができる。そのため、本監視装置の電源装置は、乾電池や小型バッテリー、太陽電池などによって構成することができる。その結果、本監視装置の設置場所に関する自由度が大幅に増大する。
【００５８】
２．監視システム
本実施形態の監視システム１について説明する。ここでは、監視システム１として、不法侵入を監視するためのシステムを想定している。
【００５９】
図２に監視システム１の概要を示す。監視システム１では、１つの中央監視装置２が複数の監視領域Ａを監視している。監視領域は、住宅やオフィスなど、不法侵入を監視する必要のある場所である。各監視領域Ａには、１つの中継装置４と、複数の監視ユニット１０とが設置されている。監視ユニット１０と中継装置４とは無線ＬＡＮによって通信可能であり、中継装置４と中央監視装置２とはインターネットＮを介して通信可能となっている。
【００６０】
なお、上記の場合に限らず、中央監視装置２が複数あってもよく、監視領域Ａが単数であってもよく、各監視領域Ａに複数の中継装置４があってもよく、各監視領域Ａに１つの監視ユニット１０が設置されていてもよい。また、監視ユニット１０と中継装置４との通信は、無線ＬＡＮに限らず、有線／無線を問わずに様々な通信手段を利用することができる。また、中継装置４と中央監視装置２との通信は、インターネットＮに限らず、公衆電話回線や携帯電話回線など、有線／無線を問わずに様々なネットワークを利用することができる。さらに、監視ユニット１０が中継装置４を介さずに直接ネットワークに接続されてもよく、監視ユニット１０と中央監視装置２とが中継装置４やネットワークを介さずに直接接続されてもよい。
【００６１】
以下では、監視システム１の各構成要素について説明する。ただし、中央監視装置２と監視ユニット１０との間に介在する中継装置４及びインターネットＮについては、周知の構成を利用することができるため、これらの説明を省略する。
【００６２】
３．監視ユニット
監視ユニット１０について説明する。この監視ユニット１０は、不法侵入を監視するために、監視領域Ａに設置されるものである。
【００６３】
３−１．ビジョンチップ
まず、監視ユニット１０が備えているビジョンチップについて説明する。なお、ビジョンチップは、たとえば〔背景技術〕の項に記載した特許文献１，２、非特許文献１〜１０（特に特許文献１）に詳細に説明されているため、ここでは簡単に説明する。
【００６４】
監視ユニット１０では、ビジョンチップを動き検出素子として用いる。このビジョンチップは、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号をアナログ並列処理することにより、撮像した画像の中の動き部分を検出する。
【００６５】
図３に、ビジョンチップの機能を説明するための具体例を示す。ここでは、暗い背景（図３の（１）における斜線部）の中で円形の白い物体が画面右上（図３の（１）における矢印）に動いている場合を想定している。図３の（２）から（５）は、画像の縦方向ｙ１の座標に位置する画素における各種信号の横方向の分布を示している。なお、画素は有限個であることから横軸方向は本来ならば離散的な値となるが、図示の簡略化のため横軸方向の値を連続的に示している。
【００６６】
このビジョンチップは、たとえば次に説明する３つの機能チップによって構成されている。なお、各機能チップは、行列状に配列される画素に区分されている。画素数は、所望とする解像度によって適宜設定すればよいが、本実施形態では説明の便宜上２０画素×２０画素とする。
【００６７】
図４に、第１の機能チップにおける画素回路の構成を示す。この画素回路は、光センサ１１１と、処理部１１２と、アナログ演算器１１３とを備えている。
【００６８】
光センサ１１１は、光電荷を蓄積することにより光信号を電圧信号（画像信号）に変換する。
【００６９】
処理部１１２は、抵抗回路網によって構成されている。抵抗回路網は、近傍の画素との間に抵抗による接続ｎ１〜ｎ４を形成するものである。この抵抗回路網に光センサ１１１からの信号を入力することにより、入力画像の平滑化を超並列的に行うことができる。
【００７０】
アナログ演算器１１３は、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆによって構成されている。ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆは、制御信号による制御の下で、入力側、つまり処理部１１２側の回路のばらつきと、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆ内部の増幅器のオフセットを補償する。
【００７１】
アナログ演算器１１３による処理後の画像信号は図３の（２）における実線のようになる。
【００７２】
図５に、第２の機能チップにおける画素回路の構成を示す。この画素回路は、アナログメモリ２１１と、処理部２１２と、アナログ演算器２１３とを備えている。
【００７３】
アナログメモリ２１１は、第１の機能チップにおける対応する画素回路からの画像信号を内蔵しているコンデンサに記憶する。
【００７４】
処理部２１２は、抵抗回路網によって構成されている。抵抗回路網は、近傍の画素との間に抵抗による接続ｎ１〜ｎ４を形成するものである。この抵抗回路網にアナログメモリ２１１からの信号を入力することにより、入力画像に２回目の平滑化を超並列的に行うことができる。
【００７５】
アナログ演算器２１３は、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆによって構成されている。ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆは、制御信号による制御の下で、入力側、つまり処理部２１２側の回路のばらつきと、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆ内部の増幅器のオフセットを補償する。
【００７６】
処理部２１２により２回の平滑化が施され、アナログ演算器２１３による処理後の画像信号は図３の（２）における破線のようになる。
【００７７】
このアナログ演算器２１３は、制御信号による制御の下で、処理部２１２への入力信号と、処理部２１２からの出力信号とが順次入力されるようになっているとともに、これらの差分を出力する。つまり、アナログ演算器２１３は、処理部２１２による平滑化前の画像と、平滑後の画像との差分画像を出力することになり、この出力画像は輪郭強調された画像になる。
【００７８】
この輪郭強調された画像信号（輪郭信号）は図３の（３）に示すようになる。この信号は、画像信号に対して∇2Ｇ（ラプラシアン・ガウシアン）演算を施したものにほぼ相当する。
【００７９】
図６に、第３の機能チップにおける画素回路の構成を示す。この画素回路は、アナログメモリ３１１と、アナログ演算器３１３とを備えている。
【００８０】
アナログメモリ３１１は、第２の機能チップにおける対応する画素回路からの信号を内蔵しているコンデンサに記憶する。
【００８１】
アナログ演算器３１３は、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆによって構成されている。ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆは、制御信号による制御の下で、入力側、つまりアナログメモリ３１１側の回路のばらつきと、ノイズ補償バッファ回路Ｎｂｕｆ内部の増幅器のオフセットを補償する。
【００８２】
このアナログ演算器３１３は、制御信号による制御の下で、第２の機能チップにおける対応する画素回路からの信号、つまり輪郭信号に対してフレーム間差分を行い、その結果を出力する。これにより、アナログ演算器３１３からの出力画像は、画像における動きのあった輪郭部分（動き輪郭部分）が検出された画像になる。
【００８３】
この動き輪郭部分が検出された画像信号（動き抽出信号）は図３の（４）に示すようになる。
【００８４】
第２及び第３の機能チップは、上記の構成に加えて、図示しない水平シフトレジスタ及び垂直シフトレジスタをそなえており、これらによって、輪郭信号及び動き抽出信号を画素の配列にしたがって順次読み出し、ビジョンチップからの出力信号とする。
【００８５】
なお、図３の（５）に示すように、輪郭信号と動き抽出信号とに基づくことにより、動きの向きを検出することもできる。
【００８６】
３−２．監視ユニットのブロック構成
図１に監視ユニット１０のブロック構成を示す。監視ユニット１０は、ビジョンチップ１１と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、撮影装置１３と、警報装置１４と、通信装置１５と、マイクロコンピュータ１６と、電源装置１７とを備えている。
【００８７】
Ａ／Ｄコンバータ１２は、ビジョンチップ１１からのアナログ信号、すなわち、画素ごとの輪郭信号及び動き抽出信号を、マイクロコンピュータ１６に入力できるデジタル信号に変換する。
【００８８】
なお、ビジョンチップ１１又はマイクロコンピュータ１６にＡ／Ｄコンバータが組み込まれている場合には、Ａ／Ｄコンバータ１２を省くことができる。
【００８９】
撮影装置１３は、監視ユニット１０によって不法侵入を検知した場合に、侵入者や周辺状況の動画撮影を行うものである。撮影装置１３は、ＣＣＤカメラによる通常の動画撮影を行うものであり、撮影を行って撮影画像データを生成するＣＣＤカメラ部と、ＣＣＤカメラ部の向きを変更する駆動機構とを備えている。
【００９０】
なお、上記撮影装置１３の代わりに、静止画撮影を行うデジタルカメラを用いてもよい。また、上記撮影装置１３から駆動機構を省いてもよい。さらに、撮影画像をデータ通信により中央監視装置２などに送る必要がなければ、上記撮影装置１３の代わりにフィルム式のアナログカメラを用いてもよい。
【００９１】
警報装置１４は、監視ユニット１０によって不法侵入を検知した場合に、侵入者に対して音声や光によって警報を発するものである。警報装置１４は、スピーカや、サイレン、警報ランプなどを備えて構成される。警報装置１４としては、人間の声による警報を発するものが特に効果的である。
【００９２】
通信装置１５は、監視ユニット１０によって不法侵入を検知した場合に、不法侵入の発生と、撮影装置１３によって撮影された撮影画像データとを、中央監視装置２へ送信するものである。
【００９３】
マイクロコンピュータ１６は、ビジョンチップ１１からの信号に基づく処理を行うとともに、監視ユニット１０における上記各部の動作を制御する。マイクロコンピュータ１６は、ＣＰＵ（central processing unit）や各種プログラムを記憶するＲＯＭ（read only memory）、ワークエリアとなるＲＡＭ（random access memory）などによって構成される。マイクロコンピュータ１６の機能の詳細については後述する。
【００９４】
電源装置１７は、監視ユニット１０における上記各部への電力を供給する。電源装置１７は、２次乾電池又は小型バッテリーとソーラーパネルとを備えて構成されている。そのため、自己発電と蓄電とが可能となっており、商用電源への接続は必要ない。
【００９５】
なお、上記電源装置１７の代わりに、商用電源から必要な電力を得る電源装置を用いてもかまわない。また、上記電源装置１７は、ソーラーパネルの代わりに、他の発電手段、たとえば風力発電手段などを備えていてもよい。
【００９６】
３−３．マイクロコンピュータの機能ブロック
マイクロコンピュータ１６は、所定のプログラムを実行することにより、記憶部１６ａと、事象検知部１６ｃと、位置検知部１６ｄと、撮影制御部１６ｅと、画像圧縮部１６ｆと、通信制御部１６ｇと、警報制御部１６ｈとして機能する。
【００９７】
記憶部１６ａは、ビジョンチップ１１から出力され、Ａ／Ｄコンバータ１２でデジタル信号に変換された上記輪郭信号及び動き抽出信号を記憶するとともに、これらの信号に対して事象検知部１６ｃ及び位置検知部１６ｄによって施された信号処理結果を記憶する。
【００９８】
事象検知部（事象検知手段）１６ｃは、動き抽出信号に基づいて、監視対象事象、つまりここでは不法侵入の発生を検知し、そのことを示す事象検知信号を生成する。
【００９９】
位置検知部（位置検知手段）１６ｄは、動き抽出信号に基づいて、ビジョンチップ１１の撮像画像における動き部分の位置を検知し、その位置を示す位置信号を生成する。
【０１００】
撮影制御部（撮影制御手段）１６ｅは、事象検知部１６ｃからの事象検知信号に基づいて、撮影装置１３の撮影開始を制御するとともに、位置検知部１６ｄからの位置信号に基づいて、動き部分の動きに追従した撮影を撮影装置１３に行わせるための制御信号を撮影装置１３に出力する。
【０１０１】
画像圧縮部１６ｆは、撮影装置１３によって撮影された撮影画像データを圧縮することにより、通信装置１５によって中央監視装置２に対して送信できる程度にデータ量を小さくする。
【０１０２】
通信制御部１６ｇは、通信装置１５を制御することにより、事象検知部１６ｃの生成した事象検知信号と、画像圧縮部１６ｆによって圧縮された撮影画像データとを中央監視装置２に対して送信する。なお、これらを送信する際に、通信制御部１６ｇは、各監視ユニット１０に固有に割り当てられた識別信号を付加する。
【０１０３】
警報制御部１６ｈは、事象検知部１６ｃの生成した事象検知信号を受けて、警報装置１４を制御することにより不法侵入に対する警報を発する。
【０１０４】
なお、上記各機能ブロックは、マイクロコンピュータ１６において監視プログラムを実行することによって、マイクロコンピュータ１６上で実現される。
【０１０５】
監視プログラムは、そのプログラムを記録した記録媒体からマイクロコンピュータ１６に供給されてもよく、通信ネットワークを介してコンピュータに供給されてもよい。
【０１０６】
監視プログラムを記録する記録媒体は、マイクロコンピュータ１６と分離可能に構成してもよく、マイクロコンピュータ１６に組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読み取り装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。
【０１０７】
上記記録媒体としては、たとえば、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭやＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒなどの光ディスク・光磁気ディスク、ＩＣカード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリを用いることができる。
【０１０８】
監視プログラムを通信ネットワークを介して供給する場合、監視プログラムは、そのプログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号列の形態をとる。
【０１０９】
なお、上記各機能ブロックの一部又は全部を集積回路などのハードウェアによって実現してもよい。
【０１１０】
３−４．監視ユニットにおける処理内容
上述した構成の監視ユニット１０における処理内容について説明する。なお、以下において説明する処理は、輪郭信号を用いずに動き抽出信号のみを用いて行う処理であるが、輪郭信号をも用いてより高度な処理を行ってもよい。
【０１１１】
（事象検知処理１）
まず、不法侵入の発生を検知するための第１の処理（第１事象検知処理）の内容を説明する。
【０１１２】
図７のフローチャートに第１事象検知処理の流れを示す。また、第１事象検知処理における信号処理の概念を図８に示す。なお、図７に示したフローチャートは、ビジョンチップ１１によって撮像された１フレーム分の画像に対して行われる処理を示したものである。
【０１１３】
まず、アナログ信号の動き抽出信号がビジョンチップ１１において生成され（ステップＳ１）、Ａ／Ｄコンバータ１２によって多値（たとえば８ビット）のデジタル信号に変換され（ステップＳ２）、マイクロコンピュータ１６の記憶部１６ａに格納される（ステップＳ３）。
【０１１４】
次に、事象検知部１６ｃが、記憶部１６ａに格納された多値の動き抽出信号に対して閾値処理を行い、２値化する（ステップＳ４）。これにより、図８の（１）に示すような処理結果が得られる。この処理結果では、動き部分の輪郭に「１」の値を、それ以外の部分に「０」の値を与える。
【０１１５】
なお、動き抽出信号は、図３の（４）に示したように、動きの前側及び後側で、ある基準レベルに対してそれぞれ負側及び正側に振れる信号となっている。この閾値処理では、動き抽出信号から上記基準レベルを差し引いて絶対値をとることにより、動きの前側と後側とを区別しないようにする。
【０１１６】
次に、事象検知部１６ｃがメジアン処理を行い、動き部分の中心座標を検出する。メジアン処理では、画像の横方向の各座標位置において、縦方向に「１」で挟まれた座標の数をカウントし、その結果をヒストグラム化（図８の（２））して、そのヒストグラムにおけるメジアンを中心座標とする（ステップＳ５）。
【０１１７】
次に、事象検知部１６ｃが塗りつぶし処理を行い、図８の（３）に示すように、輪郭によって囲まれた範囲を「１」の値で塗りつぶす（ステップＳ６）。そのためには、中心座標から輪郭に至るまでの「０」を「１」に置き換える処理を、画像の縦方向において順次行えばよい。
【０１１８】
次に、事象検知部１６ｃが動き部分の面積を算出する（ステップＳ７）。そのためには、「１」の数をカウントすればよい。
【０１１９】
そして、事象検知部１６ｃは、算出した面積と、予め定められた基準値とを比較し、面積が基準値以上である場合には不法侵入の発生とみなして事象検知信号をＨ（ハイ）に設定し、面積が基準値未満である場合には不法侵入の不発生とみなして事象検知信号をＬ（ロウ）に設定する。
【０１２０】
この処理では、ある程度の大きさを有する移動体をビジョンチップ１１が捉えた場合に不法侵入の発生とみなし、たとえ移動体をビジョンチップ１１が捉えたとしても、その大きさが基準値に満たない場合には不法侵入の不発生とみなしている。これにより、人よりも明らかに小さい小動物などが侵入した場合などを、誤って不法侵入の発生として検知することを抑制することができる。
【０１２１】
（事象検知処理２）
次に、不法侵入の発生を検知するための第２の処理（第２事象検知処理）の内容を説明する。
【０１２２】
図９のフローチャートに第２事象検知処理の流れを示す。なお、図９に示したフローチャートは、ビジョンチップ１１によって撮像された１フレーム分の画像に対して行われる処理を示したものである。
【０１２３】
まず、アナログ信号の動き抽出信号がビジョンチップ１１において生成され（ステップＳ１１）、Ａ／Ｄコンバータ１２によって多値（たとえば８ビット）のデジタル信号に変換され（ステップＳ１２）、マイクロコンピュータ１６の記憶部１６ａに格納される（ステップＳ１３）。これらの処理は、第１事象検知処理におけるステップＳ１からＳ３と共通である。
【０１２４】
次に、事象検知部１６ｃが、記憶部１６ａに格納された多値の動き抽出信号に対して閾値処理を行う（ステップＳ１４）。このとき、事象検知部１６ｃは、動き抽出信号の取り得る値の範囲内で閾値を変化させつつ閾値処理を行うことにより、動き抽出信号の振幅を求める。図３（４）に示したように、動き抽出信号は動きの輪郭において基準レベルに対して所定の振幅を示すが、この振幅は動きの速さによって変化する。したがって、動き抽出信号の振幅は、動きの速さを反映した値となる。
【０１２５】
そこで、事象検知部１６ｃは、上記のようにして求めた動き抽出信号の振幅に基づいて、動きの速さを算出する（ステップＳ１５）。
【０１２６】
なお、ここでは動き抽出信号の振幅に基づいて動きの速さを算出するようにしているが、後述する位置検知処理によって検知される動き部分の位置の時間変化に基づいて動きの速さを算出してもよい。
【０１２７】
そして、事象検知部１６ｃは、算出した速さと、予め定められた基準値とを比較し、速さが基準値以下である場合には不法侵入の発生とみなして事象検知信号をＨ（ハイ）に設定し、速さが基準値未満である場合には不法侵入の不発生とみなして事象検知信号をＬ（ロウ）に設定する。
【０１２８】
この処理では、基準値以下の速さで移動する移動体をビジョンチップ１１が捉えた場合に不法侵入の発生とみなし、たとえ移動体をビジョンチップ１１が捉えたとしても、その速さが基準値を超える場合には不法侵入の不発生とみなしている。これにより、たとえば監視領域の入口付近を単に通過する人物などをビジョンチップ１１が捉えた場合などに、誤って不法侵入の発生として検知することを抑制することができる。
【０１２９】
なお、ここでは２つの事象検知処理を示したが、実際にはこれらの一方を選択し、あるいはこれらを組み合わせて不法侵入の発生を検知するようにすればよい。これらを組み合わせた場合において、各処理が互いに異なる判定を下したときには、予め定めた一方を優先させるようにすればよい。
【０１３０】
また、事象検知部１６ｃにより動き部分の位置を検知し、その位置に基づいて不法侵入の発生を検知するようにしてもよい。動き部分の位置を検知するためには、次に説明する位置検知処理と同様の処理を行えばよい。
【０１３１】
動き部分の位置に基づくことが望ましい例としては、立ち入り許可区域と立ち入り禁止区域とが複雑に入り組んでいるような場所での不法侵入の監視が考えられる。この例では、立ち入り許可区域と立ち入り禁止区域とを画像上において予め区分しておき、動き部分が立ち入り禁止区域に位置している場合に不法侵入の発生を検知することができる。これにより、立ち入り許可区域と立ち入り禁止区域とが複雑に入り組んでいるような状況でも、不法侵入の発生を的確に検知することができる。
【０１３２】
さらに、動き部分の位置に基づく事象検知処理と、上記第１及び第２事象検知処理による検知とを組み合わせて検知するようにしてもよい。
【０１３３】
（位置検知処理）
次に、ビジョンチップ１１の撮像画像における動き部分の位置を検知するための処理（位置検知処理）の内容を説明する。
【０１３４】
図１０のフローチャートに位置検知処理の流れを示す。なお、図１０に示したフローチャートは、ビジョンチップ１１によって撮像された１フレーム分の画像に対して行われる処理を示したものである。
【０１３５】
まず、アナログ信号の動き抽出信号がビジョンチップ１１において生成され（ステップＳ２１）、Ａ／Ｄコンバータ１２によって多値（たとえば８ビット）のデジタル信号に変換され（ステップＳ２２）、マイクロコンピュータ１６の記憶部１６ａに格納される（ステップＳ２３）。これらの処理は、第１事象検知処理におけるステップＳ１からＳ３と共通である。
【０１３６】
次に、位置検知部１６ｄが、記憶部１６ａに格納された多値の動き抽出信号に対して閾値処理を行い、２値化する（ステップＳ２４）。この処理も第１事象検知処理におけるステップＳ４と共通である。
【０１３７】
次に、位置検知部１６ｄがメジアン処理を行い、動き部分の中心座標を検出する（ステップＳ２５）。ここでは、第１事象検知処理におけるステップＳ５のメジアン処理とほぼ同様の処理を行うが、このステップＳ２５のメジアン処理では、横方向のメジアン処理に加えて縦方向のメジアン処理を行うことにより、縦横の中心座標を検出する。
【０１３８】
次に、中心座標の高周波ノイズ成分を除去するために、位置検知部１６ｄが中心座標の重み付け時間平均を算出し、重み付け平均された中心座標を示す位置信号を撮影制御部１６ｅへ出力する（ステップＳ２６）。
【０１３９】
撮影制御部１６ｅでは、位置検知部１６ｄからの位置信号に基づいて撮影装置１３におけるＣＣＤカメラ部の向きを、動き部分の中心に向けるための制御信号を生成し、撮影装置１３に出力する（ステップＳ２７）。これにより、撮影装置１３では、駆動機構が動作してＣＣＤカメラ部の向きが制御される。
【０１４０】
なお、撮影装置１３の駆動機構はパルス信号のパルス幅によって制御されるサーボモータを備えて構成することができ、この場合には、上記制御信号として、動き部分の中心座標に応じたパルス幅を有するパルス信号を生成すればよい。
【０１４１】
また、撮影装置１３の向きに加えて、撮影装置１３のズームを制御するようになっていてもよい。そのためには、上述した事象検知処理１と同様にして動き部分の大きさを認識し、その大きさに基づいて撮影装置１３のズームを制御し、動き部分が画面上で大きく撮影されるようにすればよい。これにより、不法侵入の侵入者などの鮮明な画像を得ることができる。
【０１４２】
４．中央監視装置
中央監視装置２について説明する。この中央監視装置２は、図２に示した複数の監視領域Ａに設置された複数の監視ユニット１０を集中的に管理することにより、各監視領域Ａを監視するためのものである。
【０１４３】
中央監視装置２は、この中央監視装置２の各部を制御する制御装置２ａと、監視ユニット１０からの信号を受信する通信装置２ｂと、各種情報を記憶する記憶装置２ｃと、各種情報を表示する表示装置２ｄとを備えている。
【０１４４】
中央監視装置２では、監視ユニット１０から事象検知信号、撮影画像データ、識別信号が送られてくると、これらを通信装置２ｂによって受信し、制御装置２ａが撮影画像データに基づく撮影画像を表示装置２ｄに表示させる。
【０１４５】
また、記憶装置２ｃには、監視ユニット１０に割り当てられた固有のＩＤと、位置データと、初期画像データとが対応付けられて記憶されている。位置データは、対応する監視ユニット１０の設置位置を住所や地図などによって示すデータである。初期画像データは、対応する監視ユニット１０に関連する画像を予め記録しておいた画像データであり、たとえば正常時の状況を撮影しておいた画像データである。
【０１４６】
制御装置２ａは、監視ユニット１０からの識別信号に基づいて、監視ユニット１０のＩＤに対応付けられた位置データ及び初期画像データを記憶装置２ｃから読み出し、表示装置２ｄに上記撮影画像データとともに表示させる。
【０１４７】
表示装置２ｄは、監視者によって監視されており、監視者は、表示装置２ｄに表示された上記の各データに基づいて、不法侵入に対する対策を講じる。なお、監視者は、位置データに基づくことにより、不法侵入の発生した位置を素早く認識することができるため、その後の対処を迅速に行うことができるようになる。また、監視者は、初期画像データと撮影画像データとを比較することによって、不法侵入による破損などの状況を素早く認識することができるため、その後の対処を迅速に行うことができるようになる。
【０１４８】
なお、中央監視装置２は、監視ユニット１０に対して制御信号を発することにより、監視ユニット１０を制御できるようになっていてもよい。たとえば、不法侵入を検知することにより撮影装置１３や警報装置１４が動作を開始した監視ユニット１０に対し、これらの停止させて通常の監視状態に戻すように制御することができる。
【０１４９】
５．まとめ
以上のように、本実施形態の監視ユニット（監視装置）１０は、撮像のための複数の画素を有し、各画素の撮像信号に対してアナログ並列処理を施すことにより、撮像信号を、撮像画像から動き部分を抽出して示す動き抽出信号に変換するビジョンチップ（動き検出素子）１１と、動き抽出信号に基づいて監視対象事象を検知する事象検知部（事象検知手段）１６ｃとを備えている。
【０１５０】
ビジョンチップ１１のアナログ並列処理を実現する部分は、アナログメモリ２１１・３１１、処理部１１２・２１２、アナログ演算器１１３・２１３・３１３などの比較的簡単な電気回路要素によって構成することができる。
【０１５１】
また、事象検知部１６ｃは、監視対象事象を検知するものであり、その検知のためにビジョンチップ１１からの動き抽出信号を利用するものであるため、比較的簡単な構成によって実現することができる。なぜなら、動き抽出信号は撮像画像から動き部分を抽出して示す信号であるため、この信号に基づくことにより動き部分の認識が容易であり、動き部分の認識ができればあとは監視目的に応じて予め設定しておいた基準に照らして監視対象事象を検知すればよいからである。
【０１５２】
このように、上記の構成では、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できるビジョンチップ１１と事象検知部１６ｃとを用いている。したがって、上記の構成では、リアルタイム性を確保しつつ安価、かつ、消費電力の小さな監視ユニット１０を実現することができる。
【０１５３】
また、監視ユニット１０は、動き抽出信号に基づいて、撮像画像における動き部分の位置を検知する位置検知部（位置検知手段）１６ｄをさらに備えることが望ましい。
【０１５４】
上記の構成では、位置検知部１６ｄによって動き部分の動きの位置を検知することができる。これにより、検知した位置に応じて、撮影装置１３の撮影領域などを制御することができるようになる。なお、位置検知部１６ｄによって検知した位置に応じて、ビジョンチップ１１の撮像領域を制御するようになっていてもよい。
【０１５５】
また、監視ユニット１０は、撮影を行う撮影装置（撮影部）１３と、事象検知部１６ｃの検知結果に基づいて、撮影装置１３の撮影開始を制御する撮影制御部（撮影制御手段）１６ｅとを備えることが望ましい。
【０１５６】
上記の構成では、撮影装置１３によって監視対象事象を撮影することができるとともに、普段は撮影装置１３の撮影を停止状態にしておき、事象検知部１６ｃによって監視対象事象が検知された場合に撮影装置１３による撮影を開始させることができる。あるいは、たとえば所定の時刻になっても監視対象事象が検知されない場合に撮影装置１３による撮影を開始させるようにしてもよい。これは、たとえば一人暮らしの老人の起床を監視対象事象とし、所定の時刻になっても監視対象事象が検知されない場合に、撮影装置１３による撮影を開始して老人の様子を見る、といった例が想定される。
【０１５７】
これにより、撮影装置１３を不必要に動作させることを抑制することができる。したがって、撮影装置１３も含めた監視ユニット１０全体としての消費電力を低減することができる。
【０１５８】
また、監視ユニット１０の撮影制御部１６ｅは、位置検知部１６ｄの検知結果に基づいて、動き部分の動きに追従した撮影を撮影装置１３に行わせるようになっていてもよい。
【０１５９】
上記の構成では、動き部分の動きに追従した撮影を行うことができる。これにより、監視対象事象をより的確に撮影することができる。
【０１６０】
６．変形例
上記では、監視システムを構成することを前提として説明したが、監視ユニット１０単独で利用することもできる。
【０１６１】
たとえば、不法侵入を検知して警報を発令する装置として監視ユニット１０を応用することができる。この場合、撮影装置１３、通信装置１５、位置検知部１６ｄ、撮影制御部１６ｅ、画像圧縮部１６ｆ、通信制御部１６ｇの各構成要素の全部又は一部を省いてもよい。
【０１６２】
また、不法侵入を検知して撮影を行うが、その撮影画像データの転送までは行わないような装置として監視ユニット１０を応用することもできる。この場合、通信装置１５、画像圧縮部１６ｆ、通信制御部１６ｇの各構成要素の全部又は一部を省いてもよい。
【０１６３】
また、監視システム１や監視ユニット１０による監視対象は、不法侵入に限らず、不法投棄などの他の不法行為であってもよい。また、不法行為に限らずし、福祉目的や学術目的の監視にも応用できる。福祉目的の監視の例としては、病院における老人の徘徊や、一人暮らしの老人の生活動作を監視することが考えられる。学術目的の監視の例としては、野生動物の監視などが考えられる。
【０１６４】
また、上述した監視ユニット１０の構成要素のうちの一部のものを用いることにより、監視目的に限らず他の用途にも利用可能な撮影装置を構成することができる。
【０１６５】
図１２にその撮影装置２０の構成を示す。撮影装置２０は、監視ユニット１０の構成要素のうち、ビジョンチップ１１と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、記憶部１６ａと、位置検知部１６ｄとを備えて構成される動き検知装置２１と、撮影制御部１６ｅと、撮影装置１３と、電源装置１７とを備えて構成されている。
【０１６６】
この撮影装置２０では、動き検知装置２１によって検知される動き部分の中心座標に基づいて、動きに追従した撮影を撮影装置１３により行うことができる。このように撮影装置２０は動きに自動的に追従する撮影装置を実現することができる。
【０１６７】
また、この撮影装置２０においても、監視ユニット１０と同様に、直列的な画像処理を行う場合に必要となる比較的高性能なコンピュータの代わりに、比較的簡単な構成によって実現できる動き検出素子と位置検知手段とを用いているため、安価に製造でき、消費電力の小さい自動追従型の撮影装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、警備目的や福祉目的のための監視を行う監視装置や監視システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の実施の一形態に係る監視ユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の監視ユニットを含んで構成される監視システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図１の監視ユニットにおけるビジョンチップにおいて検出される各種信号を説明するための図面である。
【図４】図１の監視ユニットにおけるビジョンチップの構成の一部を示す回路図である。
【図５】図１の監視ユニットにおけるビジョンチップの構成の一部を示す回路図である。
【図６】図１の監視ユニットにおけるビジョンチップの構成の一部を示す回路図である。
【図７】図１の監視システムにおける事象検知処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図７の事象検知処理の内容を説明するための図面である。
【図９】図１の監視システムにおける事象検知処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１の監視システムにおける位置検知処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図２の監視システムに含まれる中央監視装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の一形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１      監視システム
２      中央監視装置
２ａ    制御装置
２ｂ    通信装置（受信部）
２ｃ    記憶装置
２ｄ    表示装置
４      中継装置
１０      監視ユニット（監視装置）
１１      ビジョンチップ（動き検出素子）
１２      Ａ／Ｄコンバータ
１３      撮影装置（撮影部）
１４      警報装置
１５      通信装置（送信部）
１６      マイクロコンピュータ
１６ａ    記憶部
１６ｃ    事象検知部（事象検知手段）
１６ｄ    位置検知部（位置検知手段）
１６ｅ    撮影制御部（撮影制御手段）
１６ｆ    画像圧縮部
１６ｇ    通信制御部
１６ｈ    警報制御部
１７      電源装置
２０      撮影装置
２１      動き検知装置
【図１】
2005284997.tif 000003
【図２】
2005284997.tif 000004
【図３】
2005284997.tif 000005
【図４】
2005284997.tif 000006
【図５】
2005284997.tif 000007
【図６】
2005284997.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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