(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、
前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、
前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、
前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、
前記人物検出手段は、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段と、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段と、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段とを備え、
前記人物検出手段は、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御し、
前記人物検出手段はまた、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成した
ことを特徴とする監視画像記録装置。
【請求項２】
所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、
前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、
前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、
前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、
前記人物検出手段は、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段と、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段と、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段とを備え、
前記人物検出手段は、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御し、
前記人物検出手段はまた、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成した
ことを特徴とする監視画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エレベータのかご内などの監視領域で撮影されたテレビカメラの画像を記録する監視画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は特開平８−２７７０８０号公報に示された従来の監視画像記録装置を示す説明図であり、図１４はその処理動作を示すフローチャートである。図１３には、エレベータの乗りかご１と、乗りかご１に設置された監視画像記録のための各機器とが図示されている。すなわち、同図において、乗りかご１内には、乗りかご１内の状況を撮影するためのテレビカメラ２と、乗りかご１内の人の有無を判定するための人体検知センサ３とが、いずれも図示しない取り付け金具等により固定されている。また、人体検知センサ３としてパッシブセンサが使用されている。さらに、乗りかご１の上部には、テレビカメラ２で撮影した映像を所定の微小時間間隔で記録するためのタイムラプスＶＴＲ４が設置されている。
【０００３】
このような各機器を乗りかご１に設置して構成される従来のかご内監視画像記録装置では、図１４のフローチャートに示すような処理動作が行われる。すなわち、まず、人体検知センサ（パッシブセンサ）３が、乗りかご１内の人の有無を判定し、乗りかご１内が無人であると判定されたときには、タイムラプスＶＴＲ４に内臓されている制御手段で記録動作を行う微小時間間隔を長め（例えば６秒）に設定した後、その時間間隔でタイムラプスＶＴＲ４によってテレビカメラ２の映像信号を記録する。一方、乗りかご１内に人がいると判定されたときには、人体検知センサ３が検知信号を出力し、タイムラプスＶＴＲ４ではその微小時間間隔を短め（０．２秒）に設定して、テレビカメラ２の映像信号を記録する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の監視画像記録装置は、監視場所であるエレベータの乗りかご１内などにテレビカメラ２だけでなく、人体検知センサ３を取り付けなければならず、設置コストが高くなり、設置場所の選択に制約がある等の問題点があった。また、人体検知センサのない従来の監視画像記録装置では、人物の有無に関らず、画像の記録を行うことになるので、利用価値の低い画像も記録されることになり、長時間記録に不適当であるという問題点もあった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、入力画像を用いて人物が映っているかどうかを検出し、人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するよう制御することにより、人体検知センサが不要で、かつ、利用価値の低い記録を減らすようにした監視画像記録装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記入力画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて入力画像を記録するよう制御するものである。
【０００７】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御するものである。
【０００９】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段を備えたものである。
【００１０】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【００１１】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に、背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【００１２】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段と、生成された差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【００１３】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の色信号が輝度信号と２つの色差信号である場合に、前記各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段が、輝度信号の差分画像に色差信号の差分画像より大きい重みをつけて加算するものである。
【００１４】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段は、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したものである。
【００１５】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段は、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したものである。
【００１６】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記入力画像の画素を間引く手段を備えたものである。
【００１７】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をしきい値ｎで２値化した場合の変化領域の面積Ｓ0(n)（ｎは画素値のとり得る値）を求める手段と、前記差分画像をしきい値ｎで２値化した場合の変化領域の内部点の数Ｓ1(n)を求める手段とを備え、E(n)＝Ｓ1(n)／Ｓ0(n)を極大とするｎ（＞０）の最小値ｎ0 を求め、Ｓ1(n0)の値が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、Ｓ1(n0)の値が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するものである。
【００１９】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、時刻ｔの入力画像をI(t)、背景画像をB(t)としたとき、各画素毎にd(t)＝I(t)−B(t-1)を求める手段を備え、d(t)の絶対値が第１の所定値以下の場合はB(t)＝I(t)とし、d(t)の絶対値が第１の所定値より大きい場合には第２の所定値ε（＞０）を用いて、d(t)＜０のときはB(t)＝B(t-1)−ε、d(t)＞０ならばB(t)＝B(t-1)＋εとして背景画像を更新するよう構成したものである。
【００２０】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差を求める手段と、この差の大きさから入力画像の変化を検出する手段とを備え、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するよう構成したものである。
【００２１】
さらに、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に最小値フィルタをかける手段とを備え、最小値フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するものである。
【００２２】
また、この発明に係る監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に低域通過フィルタをかける手段とを備え、低域通過フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である監視画像記録装置を示すブロック図である。図において、１１はテレビカメラ等で撮影された画像が入力される入力端子であり、入力画像は画像圧縮手段１２と人物検出手段１３とに供給される。この画像圧縮手段１２の出力信号は記録装置１４に第１の入力として与えられ、人物検出手段１３の出力信号が記録装置１４に第２の入力として与えられている。
【００２５】
また、図２は上記人物検出手段１３の一構成例を示すブロック図である。図において、入力画像はサブサンプル手段２１に入力され、サブサンプル手段２１から出力された画像信号は背景画像更新／記憶手段２２及び減算器２３に入力される。減算器２３には、さらに背景画像更新／記憶手段２２からの画像信号が入力される。減算器２３の出力信号は、絶対値演算器２４に入力される。絶対値演算器２４の出力信号は、２値化手段２５および面積演算手段２６を介して、比較器２７に入力され、さらに比較器２７から図１の記録装置１４へと出力される。なお、２値化手段２５と面積演算手段２６と比較器２７とによって、判定部２８が構成される。
【００２６】
図３は、上記背景画像更新／記憶手段２２の一構成例を示すブロック図である。図において、サブサンプル手段２１からの画像信号は背景画像更新手段３１に第１の入力として与えられ、背景画像更新手段３１の出力信号は背景画像記憶手段３２に入力される。背景画像記憶手段３２からは、その第１の出力信号が背景画像更新手段３１に第２の入力として与えられ、その第２の出力信号は、背景画像更新／記憶手段２２の画像信号として図２の減算器２３へと出力される。
【００２７】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。テレビカメラ等で撮影された入力画像は入力端子１１から画像圧縮手段１２に入力され、そこでデータ圧縮される。この圧縮方式としては、例えばＪＰＥＧを用いることができる。一方、入力画像は入力端子１１から人物検出手段１３にも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定される。記録装置１４では、人物検出手段１３により人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段１２で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には記録を行なわない。この記録装置１４には、例えばハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、ＶＴＲなどを用いることができる。
【００２８】
次に、図２に示した人物検出手段１３の動作を説明する。まず、入力画像はサブサンプル手段２１において、画素成分が間引かれる。例えば、入力画像が６４０画素×４８０ラインの画像信号から構成されている場合、サブサンプル手段２１では、入力画像を４画素×４ラインのブロックに分割し、各ブロックの信号をブロック内画素置の平均値に置き換えることで、１６０画素×１２０ラインの画像信号として出力する。すなわち、記録装置１４で記録される画像の解像度が高い場合も、サブサンプル手段２１で画素成分を間引くことにより、人物検出手段１３における演算量を減少させることができる。
【００２９】
減算器２３では、サブサンプル手段２１から出力される画像信号と、背景画像更新／記憶手段２２からの背景画像との差分信号が求められる。この背景画像更新／記憶手段２２に記憶されている背景画像は、サブサンプル手段２１から出力される画像信号に応じて、所定の時間間隔で逐次更新されている。減算器２３から出力される差分信号は、絶対値演算器２４に入力され、そこで絶対値が演算される。絶対値演算器２４から出力される画像は、サブサンプルされた入力画像と背景画像との差分絶対値であるが、簡単のため、以下では、単に差分画像という。この差分画像が絶対値演算器２４から判定部２８に供給される。
【００３０】
判定部２８では、絶対値演算器２４からの差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定される。まず、差分画像は２値化手段２５において予め定められた所定値αを基準にして２値化される。例えば、差分画像の各画素に対して、その画素値がα以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「０」の画像信号が２値化手段２５から出力され、画素値がαより大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「１」が出力される。次に、面積演算手段２６では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、２値化手段２５から出力される画像信号のうち、画素値「１」を有する画素数を計数すればよい。比較器２７では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置１４に対する制御信号が出力される。ここで所定値βは、画面内に映る人物像の大きさを考慮して決定される。
【００３１】
次に、図３に示した背景画像更新／記憶手段２２の動作を説明する。背景画像更新手段３１には、サブサンプル手段２１で画素を間引かれた入力画像と、背景画像記憶手段３２に記憶された背景画像とが入力される。ここで、時刻ｔにサブサンプルされ背景画像更新手段３１へ入力される入力画像をI(t)、同時刻ｔでの背景画像をB(t)、背景画像記憶手段３２で記憶している背景画像をB(t-1)としたとき、背景画像更新手段３１では、各画素毎にd(t)＝I(t)−B(t-1)を求め、d(t)の絶対値が予め定められた第１の所定値θ以下の場合には、入力画像I(t)を背景画像記憶手段３２に出力し、そうでない場合は予め定められた第２の所定値εを用いて更新された背景画像B(t)を出力する。すなわち、背景画像記憶手段３２における背景画像B(t)は、｜d(t)｜＜θのときはB(t)＝I(t)となり、｜d(t)｜＞θかつd(t)＜０のときはB(t)＝B(t-1)−ε、｜d(t)｜＞θかつd(t)＞０ならばB(t)＝B(t-1)＋εとして更新される。背景画像記憶手段３２では、この背景画像B(t)を記憶するとともに、減算器２３へ出力する。なお、背景画像記憶手段３２に記憶される背景画像の初期値B(0)は、この発明による監視画像記録装置を所定の監視領域に設置したときに取り込んでおくことこともできるが、別途に全画素値が０、１２８または２５５などの画像を格納しておくことでもよい。
【００３２】
なお、上記実施の形態１では、画像圧縮手段１２としてＪＰＥＧを用いるものとしたが、画像圧縮手段１２はこれに限るものではなく、ＭＰＥＧなどのフレーム間符号化方式や、ベクトル量子化、ウェーブレット変換、フラクタル符号化などを用いてもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態１では、サブサンプル手段２１が入力画像を４画素×４ラインのブロック毎に平均値に置き換えるものとして説明したが、サブサンプル手段２１はこれに限るものではなく、単純な画素間引き、或いは低域通過フィルタを使った画素間引きであってもよい。
【００３４】
さらに、このサブサンプル手段２１は、人物検出手段１３の演算量を減らすためのものなので、演算時間に余裕のある場合は、サブサンプル手段２１による間引きを行なわなくてもよい。
【００３５】
以上に説明した通り、実施の形態１の装置によれば、人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するので、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像記録を行うことができる。また、差分画像をもとに人物検出を行うので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができる。さらに、差分画像を２値化して演算しているので、簡単な演算で人物の検出を行うことができる。また、背景画像を逐次更新しているので、明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、人物検出を行うことができる。さらに、各画素毎に所定時間間隔で背景画像を更新することによって、飛来物や動物等の短期の変化は背景に取り込まず、内装の変化や戸外での明るさの変化など、監視領域での長期の変化のみを漸次取り込むことができる。
【００３６】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２である監視画像記録装置の背景画像更新／記憶手段２２の一構成例を示すブロック図である。
【００３７】
実施の形態１では人物検出手段１３における背景画像更新／記憶手段２２を図３のように構成したが、背景画像更新／記憶手段２２は図４のように構成することもできる。図４において、サブサンプル手段２１からの画像信号は、フレームメモリ４１と減算器４２に入力される。減算器４２には、さらにフレームメモリ４１の画像信号が入力される。減算器４２の出力信号は、絶対値演算器４３とフィルタ４４と変化有／無判定手段４５とを介して、計数器４６に第１の入力として与えられる。計数器４６の出力信号は比較器４７に入力され、比較器４７の出力信号は計数器４６に第２の入力として、及び背景画像記憶手段４８に第１の入力として与えられる。背景画像記憶手段４８には、フレームメモリ４１からの出力信号も入力され、背景画像記憶手段４８の画像信号は、背景画像更新／記憶手段２２の出力として図２の減算器２３へと出力される。
【００３８】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。ここで、時刻ｔにサブサンプル手段２１より入力される入力画像をI(t)、同時刻ｔでの背景画像をB(t)、１フレーム前の入力画像をI(t-1)とする。減算器４２では、I(t)−I(t-1)を演算して出力し、絶対値演算器４３からは｜I(t)−I(t-1)｜が出力される。すなわち、絶対値演算器４３は入力画像と１フレーム前の入力画像との差の大きさを出力するので、この差信号を用いて、入力画像に変化があったか否かを判定できる。例えば、フィルタ４４において、最小値フィルタまたは低域通過フィルタに通して、ノイズを除去し、変化有／無判定手段４５において、フィルタ後の各画素の値が予め定めた所定値γより小さければ、入力画像は変化無しと判定され、各画素値がγ以上であれば、入力画像に変化有りと判定される。
【００３９】
計数器４６では、変化無しと判定された入力画像が何フレーム続くかを数える。ただし、比較器４７から出力される制御信号が背景画像の更新を指示している場合は、計数したフレーム数を０にリセットする。比較器４７は、計数器４６から出力されるフレーム数を所定値と比較し、所定時間以上、入力画像に変化がなかった場合には、背景画像を更新する制御信号を出力し、そうでない場合は、背景画像を保持する制御信号を出力する。背景画像記憶手段４８では、比較器４７から出力される制御信号が背景画像の更新を指示している場合に、フレームメモリ４１の出力画像を新たな背景画像として記憶し、そうでない場合は、背景画像の書き換えを行なわない。すなわち、所定時間以上、入力画像が変化しなかった場合は、背景画像B(t)＝I(t-1)となり、変化した場合には、B(t)＝B(t-1)とする。背景画像記憶手段４８は、この背景画像B(t)を記憶するとともに、減算器２３へ出力する。なお、背景画像を更新する場合は、B(t)＝I(t)としてもよい。
【００４０】
また、背景画像記憶手段４８に記憶される背景画像の初期値B(0)は、この発明による監視画像記録装置を所定の監視領域に設置したときに取り込んでおくこともできるが、別途に全画素値が０、１２８または２５５などの画像を格納しておくことでもよい。
【００４１】
以上に説明した通り、実施の形態２の装置によれば、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するようにしているので、例えば、エレベータのかご内監視において、監視カメラがドアに向けて備え付けられている場合で、かつ、エレベータは人が乗っていないとき一定時間ドアを開けて人待ちするよう制御されている場合でも、ドアの開閉に応じて背景画像が更新され、ドアの開状態または閉状態を人物による変化と誤判定することが少なくなる。また、最小値フィルタまたは低域通過フィルタなどのフィルタ４４をかけた後の各画素の値が所定値以下の場合には、入力画像には変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３である監視画像記録装置の人物検出手段１３における判定部２８を示すブロック図である。実施の形態３では、実施の形態１のものと異なり、判定部２８における２値化のしきい値を適応的に変化させるように構成している。その他の構成は、実施の形態１のものと同様である。
【００４３】
図５において、判定部２８には、実施の形態１の絶対値演算器２４（図２）から出力された差分画像が入力される。ここに入力された差分画像は、ヒストグラム化手段５１ａと最小値フィルタ５２とに与えられる。ヒストグラム化手段５１ａの出力信号は、面積演算手段５３ａを介して演算器５４に与えられる。一方、最小値フィルタ５２の出力信号は、ヒストグラム化手段５１ｂと面積演算手段５３ｂとを介して、演算器５４に与えられる。演算器５４は、しきい値をｎとしたときに抽出される画像のまとまりの良さを表わす指標E(n)が、（変換領域の内部点の数）／（変化領域の面積）として演算される。演算器５４からの出力である指標E(n)は、極大値取得手段５５を介して選択器５６に、その第１の入力として与えられる。選択器５６には、さらに面積演算手段５３ｂの出力信号が、その第２の入力として与えられる。選択器５６の出力信号は、比較器５７を介して出力され、判定部２８の出力信号として図１の記録装置１４に供給されている。
【００４４】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。この実施の形態３の判定部２８でも、実施の形態１と同様に、絶対値演算器２４からの差分画像に基づいて、入力画像に人物が映っているか否かが判定されるが、実施の形態１の判定部２８は、差分画像を所定値αにより２値化することで変化領域の面積を求め、この面積が所定値βより大きければ、人物が映っていると判定していた。この実施の形態３においては、ヒストグラムを利用して２値化のしきい値を適応的に変化させる点が、実施の形態１のものと基本的に異なる。
【００４５】
ヒストグラムとは、１枚の画像の全域、または部分領域について、その画素の濃淡値（画素値）の出現頻度をカウントするものである。
【００４６】
適応しきい値を決定する場合に、しきい値をｎとしたときに抽出される領域のまとまりの良さを表わす指標E(n)＝（変化領域の内部点の数）／（変化領域の面積）を用いて、この指標E(n)が極大となるようにしきい値ｎを決定する方法が知られている。
【００４７】
そこで、まず、ヒストグラム化手段５１ａにおいて、差分画像のヒストグラムである出現頻度hist0(n)（ｎは画素値のとり得る値）を画素値ｎ毎に求める。さらに、面積演算手段５３ａにおいて、Ｓ0(n)を次式により演算する。
【００４８】
【数１】
0003883250.tif 000002
【００４９】
この面積演算手段５３ａの出力Ｓ0(n)は、差分画像を画素値ｎに基づいて２値化した場合の、変化領域の面積（画素の数）とみなすことができる。
【００５０】
一方、差分画像に最小値フィルタ５２をかけて、最小値フィルタ５２から出力される画像信号のヒストグラムである出現頻度hist1(n)を求め、さらに、面積演算手段５３ｂにおいて、Ｓ1(n)を次式により演算する。
【００５１】
【数２】
0003883250.tif 000003
【００５２】
ここで、Ｓ1(n)は差分画像を画素値ｎに基づいて２値化した場合の、変化領域の内部点の数とみなすことができる。
【００５３】
次に演算器５４において、E(n)＝Ｓ1(n)／Ｓ0(n)を求め、極大値取得手段５５において、E(n)を極大とするｎ（＞０）の最小値を求めて、しきい値ｎ0 とする。選択器５６では、ｎ＝ｎ0 のときのＳ1(n)の値 Ｓ1(n0)が選択され、比較器５７に出力される。すなわち、しきい値ｎ0 で２値化した場合の、変化領域の内部点の数が選択器５６から出力されることになる。そこで比較器５７では、この変化領域の内部点の数 Ｓ1(n0)を、予め定めた所定値βと比較して、その値がβ以上の場合に人物が映っていると判定し、β以下であれば、人物は映っていないと判定する。
【００５４】
以上に説明した通り、実施の形態３の装置によれば、変化領域の面積ではなく、変化領域の内部点の数を判定に用いることにより、差分信号の孤立点を除去することができ、入力画像のノイズによる誤判定を低減することができる。
【００５５】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４である監視画像記録装置を示すブロック図である。実施の形態４では、実施の形態１のものとは異なり、テレビカメラ等で撮影された入力画像は、複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、図１と同一符号を用いて実施の形態１と同一部分を示している。
【００５６】
図６において、１１ａ，１１ｂ，１１ｃはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号（Ｙ）及び２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）として入力される入力端子である。各入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの信号入力は画像圧縮手段１２ａに供給され、この画像圧縮手段１２ａの出力信号は記録装置１４に第１の入力として与えられる。一方、入力端子１１ａから入力された輝度信号（Ｙ）は人物検出手段１３にも供給され、この人物検出手段１３の出力が記録装置１４に第２の入力として与えられている。
【００５７】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、テレビカメラ等からの入力画像として輝度信号（Ｙ）と２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）が与えられ、この輝度信号と２つの色差信号が、ＪＰＥＧ等の圧縮方式による画像圧縮手段１２ａにおいてデータ圧縮される。一方、輝度信号は人物検出手段１３にも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定される。人物検出手段１３の動作は、実施の形態１ないし実施の形態３において既に説明したところであって、ここでは繰り返さない。記録装置１４では、人物検出手段１３により人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段１２で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には、記録を行なわない。
【００５８】
以上に説明した通り、実施の形態４の装置によれば、所定の監視領域で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合に、いずれかの色信号を用いて人物が映っていると判定したときのみ画像を記録するので、人体検知センサが無くても、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像の記録を行うことができる。
【００５９】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５である監視画像記録装置を示すブロック図である。実施の形態４と同様に、この実施の形態５では、テレビカメラ等で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、図６と同一符号を用いて実施の形態４と同一部分を示している。
【００６０】
図７において、１１ａ，１１ｂ，１１ｃはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号（Ｙ）及び２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）として入力される入力端子である。各入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの信号入力は画像圧縮手段１２ａとともに、人物検出手段１３ａにも供給される。このうち画像圧縮手段１２ａの出力信号は記録装置１４に第１の入力として与えられ、人物検出手段１３ａの出力信号が記録装置１４に第２の入力として与えられている。
【００６１】
また、図８は上記人物検出手段１３ａの一構成例を示すブロック図である。図中、図２と同一符号を用いて実施の形態１の人物検出手段１３と同一部分を示している。図８において、入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからそれぞれ輝度信号（Ｙ）及び２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）がサブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃに入力され、サブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃから出力された信号は、それぞれ、背景画像更新／記憶手段２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び減算器２３ａ，２３ｂ，２３ｃに入力される。減算器２３ａ，２３ｂ，２３ｃには、さらに、背景画像更新／記憶手段２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの画像信号がそれぞれ入力される。減算器２３ａ，２３ｂ，２３ｃの出力信号は、それぞれ、絶対値演算器２４ａ，２４ｂ，２４ｃに入力される。絶対値演算器２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力信号は、それぞれ、２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃを介して変化領域統合手段８１に第１，第２，第３の入力として与えられる。変化領域統合手段８１の出力信号は、面積演算手段２６を介して比較器２７に入力され、さらに比較器２７から図７の記録装置１４へと出力される。
【００６２】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、入力画像として輝度信号（Ｙ）と２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）が与えられ、この輝度信号と２つの色差信号が、ＪＰＥＧ等の圧縮方式による画像圧縮手段１２ａにおいてデータ圧縮される。一方、輝度信号と２つの色差信号は人物検出手段１３ａにもそれぞれ入力され、入力画像に人物が映っているか否かが判定される。この判定動作については、次に説明する。記録装置１４では、人物検出手段１３ａにより人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段１２で圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には、記録を行なわない。
【００６３】
次に、図８に示した人物検出手段１３ａの動作を説明する。まず、入力された輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｂ，Ｃｒは、それぞれ、サブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃにおいて、画素成分が間引かれる。これらサブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃの動作は、既に説明した実施の形態１におけるサブサンプル手段２１と同様であって、ここでは繰り返さないが、これらサブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃで画素成分を間引くことにより、人物検出手段１３ａにおける演算量を減少させることができる。
【００６４】
減算器２３ａでは、サブサンプル手段２１ａから出力される輝度信号Ｙと、背景画像更新／記憶手段２２ａからの背景画像の輝度信号との差分が求められる。この背景画像更新／記憶手段２２ａに記憶されている背景画像の輝度信号は、サブサンプル手段２１ａから出力される輝度信号に応じて、所定の時間間隔で逐次更新されている。この背景画像更新／記憶手段２２ａの動作は、実施の形態１ないし実施の形態２における背景画像更新／記憶手段２２（図３、図４）と同様である。減算器２３ａから出力される差分信号は、絶対値演算器２４ａに入力され、そこで絶対値が演算される。絶対値演算器２４ａから出力される差分絶対値は、２値化手段２５ａにおいて予め定めた所定値α1 を基準にして２値化される。例えば、絶対値演算器２４ａから出力される画像の各画素に対して、その画素値がα1 以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「０」の画像信号が２値化手段２５ａから出力され、画素値がα1 より大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「１」が出力される。
【００６５】
サブサンプル手段２１ｂ，２１ｃから出力される２つの色差信号Ｃｂ，Ｃｒも、輝度信号Ｙと同様に、それぞれ、背景画像更新／記憶手段２２ｂ，２２ｃと減算器２３ｂ，２３ｃと絶対値演算器２４ｂ，２４ｃにより、背景画像との差分絶対値が求められ、２値化手段２５ｂ，２５ｃにおいて、それぞれ予め定めた所定値α2 、α3 により２値化され、変化領域とそうでない静止領域とに分けられる。
【００６６】
次に、変化領域統合手段８１では、２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃから出力される各色信号の変化領域が統合される。ここでは例えば、各色信号の変化領域の和を入力画像の変化領域としている。すなわち、２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｂ，Ｃｒをそれぞれ用いて、入力画像を変化領域とそうでない静止領域部分とに分け、変化領域に含まれる画素に対しては画素値「１」の画像信号を、変化領域に含まれない画素に対しては画素値「０」の画像信号を出力し、変化領域統合手段８１では２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃの出力の論理和をとるものとする。従って、変化領域統合手段８１は、２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃのいずれかひとつによって変化領域に属すると判定された画素については、変化領域に属すると判定して「１」を出力し、２値化手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃのいずれもが変化領域に属さないと判定された画素については、変化領域に属さないと判定して「０」を出力する。
【００６７】
更に、面積演算手段２６では、変化領域統合手段８１から出力される変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、画像信号中の画素値「１」の画素数を計数すればよい。比較器２７では、この面積を予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置１４に対する制御信号が出力される。
【００６８】
なお、上記実施の形態５である監視画像記録装置においては、入力画像が輝度信号と２つの色差信号から成るものとしたが、色信号としてＲＧＢ信号を入力画像であっても同様に構成できる。
【００６９】
以上に説明した通り、実施の形態５の装置によれば、所定の監視領域で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合に、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、そうでないときに人物が映っていないと判定するので、全ての色信号の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【００７０】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６である監視画像記録装置の人物検出手段１３ａを示すブロック図である。この人物検出手段１３ａは、実施の形態５の人物検出手段（図８）とは異なり、各色信号の差分画像を加算して、一つの差分画像を生成し、その差分画像を２値化して変化領域とそうでない領域に分割するように構成している。その他の構成は、実施の形態５のものと同様である。
【００７１】
図９において、図８と同一符号を用いて実施の形態５と同一部分を示しており、９１は、それぞれ絶対値演算器２４ａ，２４ｂ，２４ｃを第１，第２，第３の入力とする重み付き加算器である。この重み付き加算器９１の出力信号は、２値化手段２５および面積演算手段２６を介して比較器２７の入力とされ、さらに比較器２７から図７の記録装置１４へと出力される。なお、２値化手段２５と面積演算手段２６と比較器２７によって、判定部２８が構成される。
【００７２】
次に、図９に示した人物検出手段１３ａの動作について説明する。ここで、サブサンプル手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃと背景画像更新／記憶手段２２ａ，２２ｂ，２２ｃと減算器２３ａ，２３ｂ，２３ｃと絶対値演算器２４ａ，２４ｂ，２４ｃの動作については、既に説明した実施の形態５の人物検出手段１３ａ（図８）と同様であるので、その説明を省略する。絶対値演算器２４ａ，２４ｂ，２４ｃからの各色信号の差分絶対値は、重み付き加算器９１において加算される。例えば、輝度信号Ｙの差分絶対値をＤｙ、２つの色差信号Ｃｂ，Ｃｒの差分絶対値をそれぞれＤｂ，Ｄｒとすると、重み付き加算器９１では、各画素毎の加算値を
Ｄ＝Ｗｙ・Ｄｙ＋Ｗｂ・Ｄｂ＋Ｗｒ・Ｄｒ
と計算して出力する。
【００７３】
ただし、重みＷｙ，Ｗｂ，Ｗｒは予め定められた所定値である。Ｗｙ，Ｗｂ，ＷｒはＷｙ＝Ｗｂ＝Ｗｒ＝１としてもよいし、変化領域が現れやすい輝度信号Ｙを重視する場合には、Ｗｙ≧ Ｗｂ，Ｗｒ≧０としてもよい。
【００７４】
判定部２８では、重み付き加算器９１からの差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定される。まず、差分画像は２値化手段２５において予め定められた所定値αを基準にして２値化される。例えば、差分画像の各画素に対して、その画素値がα以下であれば、その画素は変化領域でない、静止領域に含まれるものとして、画素値「０」の画像信号が２値化手段２５から出力され、画素値がαより大きければ、その画素は変化領域に含まれるものとして、画像信号「１」が出力される。次に、面積演算手段２６では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、２値化手段２５から出力される画像信号のうち、画素値「１」を有する画素数を計数すればよい。比較器２７では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置１４に対する制御信号が出力される。
【００７５】
なお、上記実施の形態６においては、判定部２８が２値化手段２５と面積演算手段２６と比較器２７とから構成されるとしたが、実施の形態３の判定部（図５）のような構成であってもよい。判定部２８を図５のように構成した場合の動作は、実施の形態３と同一であるので、説明を省略する。
【００７６】
また、上記実施の形態６である監視画像記録装置においては、入力画像が輝度信号と２つの色差信号から成るものとしたが、色信号としてＲＧＢ信号を入力画像であっても同様に構成できる。
【００７７】
以上に説明した通り、実施の形態６の装置によれば、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【００７８】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７による監視画像記録装置を示すブロック図である。この実施の形態７でも、テレビカメラ等で撮影された入力画像が複数の色信号から成る場合の監視画像記録装置を示している。図中、実施の形態５の装置（図６）と同一部分は、同一符号によって示してある。
【００７９】
図１０において、１１ａ，１１ｂ，１１ｃはテレビカメラ等で撮影された画像が、それぞれ輝度信号（Ｙ）及び２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）として入力される入力端子である。各入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの信号入力は画像圧縮手段１２ｂに供給され、この画像圧縮手段１２ｂの出力信号は記録装置１４に第１の入力として与えられる。一方、入力端子１１ａから入力された輝度信号（Ｙ）は人物検出手段１３ｂにも供給され、さらに、この人物検出手段１３ｂの出力は、画像圧縮手段１２ｂに入力されるとともに。記録装置１４に第２の入力として与えられている。
【００８０】
また、図１１は上記人物検出手段１３ｂの一構成例を示すブロック図である。図中、図２と同一符号を用いて実施の形態１と同一部分を示している。図１１において、入力画像はサブサンプル手段２１に入力され、サブサンプル手段２１から出力された画像信号は背景画像更新／記憶手段２２及び減算器２３に入力される。減算器２３には、さらに背景画像更新／記憶手段２２からの画像信号が入力される。減算器２３の出力信号は、絶対値演算器２４に入力される。絶対値演算器２４の出力信号は、２値化手段２５を介して面積演算手段２６に入力される。面積演算手段２６の出力信号は、比較器２７とパラメータ設定手段１１１に入力され、比較器２７から画像信号が図１０の記録装置１４へと出力され、パラメータ設定手段１１１からはパラメータ制御信号が図１０の画像圧縮手段１２ｂへと出力される。なお、２値化手段２５と面積演算手段２６と比較器２７とパラメータ設定手段１１１とにより、判定部２８ａが構成される。
【００８１】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。入力端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、テレビカメラ等からの入力画像として輝度信号（Ｙ）と２つの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）が与えられ、この輝度信号と２つの色差信号が、画像圧縮手段１２ｂに入力される。一方、輝度信号は人物検出手段１３ｂにも入力され、この入力画像に人物が映っているか否かが判定されるとともに、輝度信号を受けた人物検出手段１３ｂでは画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータを決定している。すなわち、画像圧縮手段１２ｂでは、人物検出手段１３ｂからのパラメータ制御信号に従って圧縮パラメータを変化させながら、入力画像がデータ圧縮される。ここで、画像圧縮手段１２ｂにおける圧縮方式として、例えばＪＰＥＧ等を用いた場合には、人物検出手段１３ｂでは圧縮パラメータによって、量子化マトリックスを制御することができる。記録装置１４では、人物検出手段１３ｂにより人物が映っていることが検出された場合に、画像圧縮手段１２ｂで圧縮された画像信号を記録し、人物が映っていない場合には記録を行なわない。
【００８２】
次に、図１１に示した人物検出手段１３ｂの動作について、詳しく説明する。ここで、サブサンプル手段２１と背景画像更新／記憶手段２２と減算器２３と絶対値演算器２４の動作については、既に説明した実施の形態１の人物検出手段１３（図２）と同様であるので、その説明を省略する。
【００８３】
判定部２８ａでは、絶対値演算器２４からの差分画像が入力され、その差分画像に基づいて、そこに人物が映っているか否かが判定されるとともに、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータが決定される。ここでは、実施の形態１と同様に、差分画像は２値化手段２５において予め定められた所定値αを基準にして２値化される。次に、面積演算手段２６では、入力画像における変化領域の面積が求められる。この面積の演算方法としては、２値化手段２５から出力される画像信号のうち、画素値「１」を有する画素数を計数すればよい。比較器２７では、入力画像における変化領域の面積を、予め定めた所定値βと比較して、面積がβより大きければ人物が映っていると判定し、面積がβ以下であれば、人物は映っていないと判定し、記録装置１４に対する制御信号が出力される。
【００８４】
一方、面積演算手段２６から出力される変化領域の面積は、パラメータ設定手段１１１に入力される。パラメータ設定手段１１１では、変化領域の面積に応じて、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータを決定している。すなわち、変化領域の面積が大きければ、多数の人物が映っている場合であると考えられるから、画像圧縮手段１２ｂで発生する符号量が多くなるとの予測に基づいて、圧縮率を上げるようにパラメータが設定される。また、反対に変化領域の面積が小さければ、発生符号量が少なくなると予測されるため、圧縮率を下げて画質を向上させるようパラメータを設定する。例えば、画像圧縮手段１２ｂの圧縮方式としては、例えばＪＰＥＧを用いることができる。その場合、入力画像をＤＣＴ変換して、各変換係数を量子化し、量子化された変換係数を可変長符号化するが、各変換係数を量子化する量子化ステップ幅を決める量子化マトリックスを、パラメータ設定手段１１１で決定する。あるいは、量子化マトリックス全体をスケーリングする量子化スケールを、パラメータ設定手段１１１で決定してもよい。
【００８５】
なお、実施の形態７では、入力画像が輝度信号と２つの色差信号から成るとしたが、入力画像はＲＧＢなどの他の色成分から成っていてもよく、また、入力画像が輝度信号のみであっても同様に構成できる。また、実施の形態７では、人物検出手段１３ｂが輝度信号のみを用いて、人物が映っているか否かの判定と、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータの決定を行なったが、実施の形態５の人物検出手段１３ａと同様に、複数の色成分を用いるような構成とすることもできる。
【００８６】
以上に説明した通り、実施の形態７の装置によれば、判定部２８ａにおいて人物検出と圧縮パラメータ設定の大部分を共通の演算過程によって実行することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【００８７】
実施の形態８．
図１２は、この発明の実施の形態８における人物検出手段の判定部２８ｂの一構成例を示すブロック図である。この実施の形態８の監視画像記録装置全体の構成は、図１０に示す実施の形態７と同じであるが、実施の形態７の判定部２８ａ（図１１）に代えて、２値化のしきい値を適応的に変化させるようにヒストグラム化手段５１ａ，５１ｂ等を用いて判定部２８ｂが構成されている。図１２では、実施の形態３の判定部２８（図５）と対応する部分については、同一符号を用いて示している。
【００８８】
図１２において、判定部２８ｂには、実施の形態７の絶対値演算器２４から出力された差分画像が入力される。ここに入力された差分画像は、ヒストグラム化手段５１ａと最小値フィルタ５２とに与えられる。ヒストグラム化手段５１ａの出力信号は、面積演算手段５３ａを介して演算器５４とパラメータ設定手段１２１に与えられる。一方、最小値フィルタ５２の出力信号は、ヒストグラム化手段５１ｂと面積演算手段５３ｂとを介して、演算器５４とパラメータ設定手段１２１に与えられる。演算器５４では、しきい値をｎとしたときに抽出される画像のまとまりの良さを表わす指標E(n)が、（変換領域の内部点の数）／（変化領域の面積）として演算される。演算器５４からの出力信号である指標E(n)は、極大値取得手段５５を介して選択器５６とパラメータ設定手段１２１に与えられる。パラメータ設定手段１２１の出力信号は判定部２８ｂの第１の出力として、図１０の画像圧縮手段１２ｂへと出力される。一方、選択器５６には、さらに面積演算手段５３ｂの出力信号が、その第２の入力として与えられる。選択器５６の出力信号は、比較器５７を介して出力され、判定部２８ｂの出力信号として図１０の記録装置１４に供給されている。
【００８９】
次に、上記構成の監視画像記録装置の動作について説明する。この実施の形態８の判定部２８ｂでも、実施の形態７と同様に、差分画像に基づいて入力画像に人物が映っているか否かを判定するとともに、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータを決定する。実施の形態７の判定部２８ａでは、差分画像を所定値αにより２値化することで変化領域の面積を求め、この面積が所定値βより大きければ、人物が映っていると判定し、さらに、この面積を用いて圧縮パラメータを設定していた。この実施の形態８においては、実施の形態３と同様に、ヒストグラムを利用して２値化のしきい値を適応的に変化させる点で、実施の形態７のものと基本的に異なる。
【００９０】
実施の形態７のパラメータ設定手段１１１では、変化領域の面積に応じて圧縮パラメータを決定していた。ここでは、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータをパラメータ設定手段１２１によって、面積演算手段５３ａ，５３ｂおよび極大値取得手段５５の出力をもとに、以下の様に決定する。なお、最小値フィルタ５２とヒストグラム化手段５１ａ，５１ｂと面積演算手段５３ａ，５３ｂと演算器５４と極大値取得手段５５と選択器５６と比較器５７の動作は、いずれも実施の形態３において既に説明したところと同様であって、ここでは繰り返さない。
【００９１】
すなわち、実施の形態３で述べたように、面積演算手段５３ａの出力Ｓ0(n)は、差分画像を画素値ｎに基づいて２値化した場合の、変化領域の面積（画素の数）であり、また、面積演算手段５３ｂの出力Ｓ1(n)は、差分画像を画素値ｎに基づいて２値化した場合の、変化領域の内部点の数となる。さらに、極大値取得手段５５では、E(n)＝Ｓ1(n)／Ｓ0(n)の値を極大とするｎ（＞０）の最小値をしきい値ｎ0 と決定している。したがって、パラメータ設定手段１２１では、画素数Ｓ1(n)およびＳ0(n)としきい値ｎ0 とから、輪郭の面積（輪郭線の長さ）Ｓ0(n0)−Ｓ1(n0)を変化領域の輪郭情報として求め、この輪郭情報をもとに画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータが決定できる。
【００９２】
すなわち、輪郭の面積が大きければ、入力画像の内容が複雑で、多数の人物が映っている場合であると考えられるから、画像圧縮手段１２ｂで発生する符号量が多くなるとの予測に基づいて、圧縮率を上げるようにパラメータが設定される。また、反対に輪郭の面積が小さければ、発生符号量が少なくなると予測されるため、圧縮率を下げて画質を向上させるようパラメータを設定する。例えば、画像圧縮手段１２ｂの圧縮方式としては、例えばＪＰＥＧを用いることができる。その場合、入力画像をＤＣＴ変換して、各変換係数を量子化し、量子化された変換係数を可変長符号化するが、各変換係数を量子化する量子化ステップ幅を決める量子化マトリックスを、パラメータ設定手段１１１で決定する。あるいは、量子化マトリックス全体をスケーリングする量子化スケールを、パラメータ設定手段１１１で決定してもよい。
【００９３】
なお、実施の形態７と同様に、入力画像はＲＧＢなどの他の色成分から成っていてもよく、また、入力画像が輝度信号のみであっても同様に構成できる。また、実施の形態８では、人物検出手段１３ｂが輝度信号のみを用いて、人物が映っているか否かの判定と、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータの決定を行なったが、実施の形態５の人物検出手段１３ａと同様に、複数の色成分を用いるような構成とすることもできる。
【００９４】
また、実施の形態８では、パラメータ設定手段１２１が輪郭の面積Ｓ0(n0)−Ｓ1(n0)をもとに、画像圧縮手段１２ｂの圧縮パラメータを決定したが、パラメータ設定手段１２１では変化領域の面積Ｓ0(n0)をもとに圧縮パラメータを決定してもよい。
【００９５】
以上に説明した通り、実施の形態８の装置によれば、判定部２８ｂにおいて変化領域の輪郭情報を求めて、画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するので、簡単な演算で人物検出ができるとともに、わずかな演算の追加により、入力画像の複雑さを推定することができ、適切な圧縮パラメータを設定することができる。人物検出と圧縮パラメータ設定の大部分を共通の演算過程によって実行することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、この発明による監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記入力画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて入力画像を記録するよう制御するので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができ、利用価値の低い画像の記録を減らして効率の良い監視画像記録を行うことができ、また明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、正確に人物検出を行うことができる。
【００９７】
また、この発明による監視画像記録装置は、所定の監視領域で撮影された入力画像を記録する監視画像記録装置において、前記入力画像をデータ圧縮する画像圧縮手段と、前記入力画像に人物が映っているかどうかを検出する人物検出手段と、前記画像圧縮手段にて圧縮された画像を記録する記録手段とを備え、前記人物検出手段が、背景画像を記憶する手段と、背景画像と入力画像との差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記背景画像を逐次更新する背景画像更新手段とを備え、人物が映っていると判定したときのみ、前記記録手段にて圧縮された画像を記録するよう制御するので、人体検知センサが無くても、正確に人物の検出を行うことができ、利用価値の低い画像の記録を減らして、効率良く監視画像の記録を行うことができ、また明るさ、内装、備品など監視領域の背景に変化が生じた場合も、正確に人物検出を行うことができる。
【００９９】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をもとに、前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御する手段を備えるので、人物検出と圧縮パラメータ設定の演算の大部分を共用することができ、演算量を殆ど増やすことなく、圧縮パラメータの制御ができる。
【０１００】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、簡単な演算で人物の検出を行うことができる。
【０１０１】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に、背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、各色信号の変化領域の和を当該入力画像の変化領域とし、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【０１０２】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像が複数の色信号を含む場合に、前記人物検出手段が、各色信号毎に背景画像と入力画像の差の絶対値を差分画像として求める手段と、各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段と、生成された差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段とを備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、全ての色成分の情報を用いて、正確に人物検出をすることができる。
【０１０３】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の色信号が輝度信号と２つの色差信号である場合に、前記各色信号の差分画像を加算して一つの差分画像を生成する手段が、輝度信号の差分画像に色差信号の差分画像より大きい重みをつけて加算するので、変化領域が現れやすい輝度信号を重視して、より正確に人物検出をすることができる。
【０１０４】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の面積により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したので、簡単な演算で人物検出と圧縮パラメータの制御ができる。
【０１０５】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像を２値化して変化領域と静止領域とに分割する手段を備え、変化領域の面積が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、変化領域の面積が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定して、人物が映っていると判定したときのみ前記記録手段にて圧縮された画像を記録するように制御するとともに、前記変化領域の輪郭情報により前記画像圧縮手段の圧縮パラメータを制御するよう構成したので、簡単な演算で人物検出ができるとともに、わずかな演算の追加により、入力画像の複雑さを推定することができ、適切な圧縮パラメータを設定することができる。
【０１０６】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記入力画像の画素を間引く手段を備えたので、少ない演算量で人物検出することができる。
【０１０７】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記人物検出手段が、前記差分画像をしきい値ｎで２値化した場合の変化領域の面積Ｓ0(n)（ｎは画素値のとり得る値）を求める手段と、前記差分画像をしきい値ｎで２値化した場合の変化領域の内部点の数Ｓ1(n)を求める手段とを備え、E(n)＝Ｓ1(n)／Ｓ0(n)を極大とするｎ（＞０）の最小値ｎ0 を求め、Ｓ1(n0)の値が所定値以上の場合に人物が映っていると判定し、Ｓ1(n0)の値が所定値未満の場合に人物が映っていないと判定するので、簡単な構成で２値化のしきい値を適応的に変化させることができ、かつ、変化領域の内部点の数を判定に用いることにより、孤立点を除去することができ、ノイズによる誤判定を低減することができる。
【０１０９】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、時刻ｔの入力画像をI(t)、背景画像をB(t)としたとき、各画素毎にd(t)＝I(t)−B(t-1)を求める手段を備え、d(t)の絶対値が第１の所定値以下の場合はB(t)＝I(t)とし、d(t)の絶対値が第１の所定値より大きい場合には第２の所定値ε（＞０）を用いて、d(t)＜０のときはB(t)＝B(t-1)−ε、d(t)＞０ならばB(t)＝B(t-1)＋εとして背景画像を更新するよう構成したので、飛来物や動物等の短期の変化は背景に取り込まず、内装の変化や戸外の明るさの変化など、長期の変化のみを漸次取り込むことができる。
【０１１０】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記背景画像更新手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差を求める手段と、この差の大きさから入力画像の変化を検出する手段とを備え、所定時間、入力画像が変化しなかった場合に背景画像を更新するよう構成したので、例えば、エレベータのかご内監視において、監視カメラがドアに向けて備え付けられている場合で、かつ、エレベータは人が乗っていないとき一定時間ドアを開けて人待ちするよう制御されている場合でも、ドアの開閉に応じて背景画像が更新され、ドアの開状態または閉状態を人物による変化と誤判定することが少なくなる。
【０１１１】
さらに、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に最小値フィルタをかける手段とを備え、最小値フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【０１１２】
また、この発明による監視画像記録装置は、前記入力画像の変化を検出する手段が、入力画像と１フレーム前の入力画像の差の絶対値をとる手段と、差の絶対値に低域通過フィルタをかける手段とを備え、低域通過フィルタをかけた後の各画素の値が所定値以下の場合に、入力画像は変化がないと判定するので、ノイズによる変化を低減し、入力画像の変化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図２】  図１の監視画像記録装置における人物検出手段の一構成例を示すブロック図である。
【図３】  図１の監視画像記録装置における背景画像更新／記憶手段の一構成例を示すブロック図である。
【図４】  この発明の実施の形態２である監視画像記録装置の背景画像更新／記憶手段を示すブロック図である。
【図５】  この発明の実施の形態３である監視画像記録装置の判定部を示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態４である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態５である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図８】  図７の監視画像記録装置における人物検出手段を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態６である監視画像記録装置の人物検出手段を示すブロック図である。
【図１０】  この発明の実施の形態７である監視画像記録装置を示すブロック図である。
【図１１】  図１０の監視画像記録装置の人物検出手段を示すブロック図である。
【図１２】  この発明の実施の形態８である監視画像記録装置の判定部を示すブロック図である。
【図１３】  従来の監視画像記録装置を示す説明図である。
【図１４】  従来の監視画像記録装置の処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２，１２ａ，１２ｂ  画像圧縮手段，  １３，１３ａ，１３ｂ  人物検出手段，  １４  記録装置，  ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  サブサンプル手段，２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  背景画像更新／記憶手段，  ２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，４２  減算器，  ２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，４３  絶対値演算器，  ２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ  ２値化手段，  ２６，５３ａ，５３ｂ  面積演算手段，  ２７，４７，５７  比較器，  ２８，２８ａ，２８ｂ  判定部，  ３１  背景画像更新手段，  ３２，４８  背景画像記憶手段，  ４１フレームメモリ，  ４４  フィルタ，  ４５  変化有／無判定手段，  ４６  計数器，  ５１ａ，５１ｂ  ヒストグラム化手段，  ５２  最小値フィルタ，  ５４  演算器，  ５５  極大値取得手段，  ５６  選択器，  ８１  変化領域統合手段，  ９１  重み付き加算器，  １１１，１２１  パラメータ設定手段。
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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