(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、
前記差分データが監視領域内にあるという条件を含む所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、
発報対象が頻繁に現れない外乱判定用エリアに、前記差分データが現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、
発報対象として認識した際に行う発報する処理につき、前記外乱が発生したときには発報する処理を規制する発報処理手段と
を備えたことを特徴とする監視用画像処理装置。
【請求項２】
前記発報処理手段は、前記外乱消失後も、一定時間前記発報する処理を規制することを特徴とする請求項１記載の監視用画像処理装置。
【請求項３】
前記差分データは、変化領域であることを特徴とする請求項１又は２記載の監視用画像処理装置。
【請求項４】
前記外乱判定手段は、前記変化領域の外接四角形が前記外乱判定用エリアに現れた場合は外乱が発生したと判定することを特徴とする請求項３記載の監視用画像処理装置。
【請求項５】
前記規制の内容は、前記発報の割愛であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の監視用画像処理装置。
【請求項６】
前記外乱判定用エリアは、複数であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の監視用画像処理装置。
【請求項７】
入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の監視用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば無人の電気所などを遠隔監視するためにセンターに設置された監視用画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の監視用画像処理装置の構成について図２０を参照しながら説明する。図２０は、従来の監視用画像処理装置の概略構成を示す図である。
【０００３】
図２０において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３からの現画像データと比較用画像データ演算蓄積部４からの比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。また、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、７は認識処理部６からの指示を受け発報する発報処理部である。
【０００４】
つぎに、従来の監視用画像処理装置の動作について図２１を参照しながら説明する。図２１は、従来の監視用画像処理装置の認識処理部の動作を説明するための図である。
【０００５】
まず、概略的な全体の動作は次のとおりである。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【０００６】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。一方、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【０００７】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較し、異なる部分を見つけ、その部分を「変化領域」として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化である場合もある。
【０００８】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その変化領域が目的のもの（「発報対象」）であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は後述する。発報処理部７は、認識処理部６からの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ（パソコン）等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりという処理である。なお、認識処理部６及び発報処理部７は、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【０００９】
つづいて、上記認識処理部６で行われる認識処理について代表的な例（一般論）を説明する。認識処理部６は、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図２１に示された様なフローにより判定処理を行う。
【００１０】
符号１０〜１３に示された条件分岐は、変化領域が発報対象であるか否かを判断する条件を照合する部分である。この例に示したのは以下の４条件である。
【００１１】
符号１０において、変化領域が監視範囲内にあるか否かを判断する。
符号１１において、変化領域が所定の面積か否かを判断する。
符号１２において、変化領域が所定の縦横寸法か否かを判断する。
符号１３において、変化領域が所定の速度か否かを判断する。
【００１２】
それぞれの条件設定は別途行っていたものとして、ここでは条件照合についてのみ記載している。以上の条件に合致した変化領域は、符号１４において、発報対象とみなす。発報対象が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７へ伝えられる。一方、条件に合致しない場合は、符号１５において、発報対象は無かったと見なす。この場合は次のプロセスにはなにも報告されない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の監視用画像処理装置では、変化領域抽出部５が抽出した変化領域が仮に発報対象ではない変化領域であっても、符号１０〜１３の条件に合致すると発報対象として判断するという問題点があった。
【００１４】
特に、屋外において監視業務を行う際は、日の照り陰りにより発生する影による変化領域の影響や、夜間の車のヘッドライトの動きによって発生する変化領域の影響により不要検知が発生させられるケースが多い。
【００１５】
図２２に示す例に取り具体的に説明する。図２２（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。同図（ａ）では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っている。
【００１６】
この場合、装置から見ての変化領域は「影」である。画に書き込まれている枠線（白抜きの線）は「影」の変化領域から導かれた外接四角形（フェレ径）である。仮に、符号１０〜１３の条件に、この影による変化領域の諸条件が合致すれば、それは発報対象と判断される。それを受け、発報処理部７により発報処理が行われる。
【００１７】
しかし、この場合、人間の感覚で言えばなにも、つまり、例えば、人や車が、画面内に現れてない状態である。装置からみれば「影」が画面内に現れたことなるがそれは人間感覚から言えば物ではない。このギャップから、この発報は「不要検知」と見なされる。
【００１８】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、従来装置と同規模で、安価に、かつ処理速度を大きく損ねずに、上記不要検知を発報以前に内部で修正し発報に至らないように対処することができる監視用画像処理装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る監視用画像処理装置は、現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、前記差分データが監視領域内にあるという条件を含む所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、発報対象が頻繁に現れない外乱判定用エリアに、前記差分データが現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、発報対象として認識した際に行う発報する処理につき、前記外乱が発生したときには発報する処理を規制する発報処理手段とを備えたものである。
【００２１】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記外乱消失後も、一定時間前記発報する処理を規制する発報処理手段を備えたものである。
【００２２】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記差分データを、変化領域としたものである。
【００２３】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記変化領域の外接四角形が前記外乱判定用エリアに現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段を備えたものである。
【００２４】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記規制の内容を、前記発報の割愛としたものである。
【００２６】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、前記外乱判定用エリアを、複数としたものである。
【００２７】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段とをさらに備えたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る監視用画像処理装置は、ある特定のエリアに変化領域が現れた際に、その映像内に外乱物が発生したと判断し、それに発報を規制する機能を有し、その結果、不要検知を減少させることを可能にしたものである。
【００２９】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、ある特定のエリアに変化領域の外接四角形が現れた際に、その映像内に外乱物が発生したと判断し、それに発報を規制する機能を有し、その結果、不要検知を減少させることを可能にしたものである。
【００３０】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、外乱判定機能を画像１ＣＨあたりに複数持ち、それぞれを論理積や論理和で扱う機能を有し、その結果、外乱判定に関わる的中率を向上させ、不要に発報が規制されるのを防ぐことを可能にしたものである。
【００３１】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、画像１ＣＨ内を複数のエリアに分割し（重複もある）、それぞれのエリアに独立して外乱判定を適合させる機能を有し、その結果、あるエリアで外乱発生時でも、その対象エリア以外は認識処理を続行するため、外乱判定時でも発報が可能となり、装置が常に認識処理を継続しうることを可能にしたものである。
【００３２】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、外乱発生が終了してもある一定時間は外乱が終了してない状態と判断し、そのまま外乱発生時の対処処理を続行する機能を有し、その結果、装置が不要検知を発生させる頻度をさらに減少させることを可能にしたものである。
【００３３】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１の全体構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３４】
図１において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００３５】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８は変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８からの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００３６】
つぎに、この実施の形態１の動作について図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図３は、この発明の実施の形態１の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００３７】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００３８】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００３９】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００４０】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００４１】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８からの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００４２】
つづいて、外乱判定部８で行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８は、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図２に示された様なフローにて判定処理を行う。符号２０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００４３】
符号２０において、変化領域が外乱判定用エリア内に有るか否かを判断する。外乱判定用エリアの設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００４４】
以上の条件に合致した変化領域は、符号２１において、外乱とみなす。外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号２２において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００４５】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００４６】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８から渡された外乱発生の通知を受け、図３に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００４７】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００４８】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【００４９】
同図（ａ）では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「影」である。画に書き込まれている実線の枠線は「影」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で影が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【００５０】
この実施の形態１に係る監視用画像処理装置では、同図（ｂ）に示すような「外乱判定用エリア」を追加する。画に書き込まれている点線の枠線が該当する。同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っているが、この影による変化領域は設定した「外乱判定用エリア」にも属している。これにより今、映像内に「外乱発生」と判断される。従って、遡って「影」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「影」による不要検知の発生は押さえられる。
【００５１】
以上のようにこの実施の形態１によれば、ある特定のエリアに変化領域が現れた際に外乱発生と判断し発報を規制する為、簡単なプロセスで効率よく不要検知を減少させることができる。
【００５２】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２の構成について図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２の全体構成を示す図である。
【００５３】
図５において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００５４】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８Ａは変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８Ａからの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８Ａ及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００５５】
つぎに、この実施の形態２の動作について図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図７は、この発明の実施の形態２の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００５６】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００５７】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００５８】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００５９】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８Ａは、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００６０】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８Ａからの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００６１】
つづいて、外乱判定部８Ａで行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８Ａは、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図６に示された様なフローにて判定処理を行う。符号４０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００６２】
符号４０において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリア内に有るか否かを判断する。外乱判定用エリアの設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００６３】
以上の条件に合致した変化領域は、符号４１において、外乱とみなす。外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号４２において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００６４】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００６５】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８Ａから渡された外乱発生の通知を受け、図７に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００６６】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００６７】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図８を参照しながら説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【００６８】
同図（ａ）では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「影」である。画に書き込まれている実線の枠線は「影」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で影が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【００６９】
この実施の形態２に係る監視用画像処理装置では、同図（ｂ）に示すような「外乱判定用エリア」を追加する。画に書き込まれている点線の枠線が該当する。同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っているが、この影による変化領域の外接四角形は設定した「外乱判定用エリア」にも重なっている。これにより今、映像内に「外乱発生」と判断される。
【００７０】
この場合、特に重要なのは「外乱判定用エリア」の位置である。これは現在警備室の屋根の上に存在し、通常の通行人は絶対に現れない場所である。すなわち、ここに外接四角形が存在すれば、外乱である確率が極めて高い。この様な柔軟な対処が可能な点が、上記実施の形態１とは異なる点である。逆に言えば、上記実施の形態１では通常の通行人でも外乱発生と判断してしまうことが有り得る。従って、遡って「影」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「影」による不要検知の発生は押さえられる。
【００７１】
以上のようにこの実施の形態２によれば、ある特定のエリアに変化領域の外接四角形（フェレ径）が現れた際に外乱発生と判断し発報を規制する為、簡単なプロセスで効率よく不要検知を減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を抑止することができる。
【００７２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３の構成について図９を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態３の全体構成を示す図である。
【００７３】
図９において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受ける入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００７４】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８Ｂは変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ａは認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８Ｂ及び発報処理部７Ａは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００７５】
つぎに、この実施の形態３の動作について図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態３の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図１１は、この発明の実施の形態３の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００７６】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００７７】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【００７８】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【００７９】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【００８０】
次に、発報処理部７Ａは、認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【００８１】
つづいて、外乱判定部８Ｂで行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図１０に示された様なフローにて判定処理を行う。符号５０〜５３に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。仮に上記実施の形態２をベースに考えれば、ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【００８２】
符号５０において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリア１内に有るか否か、つまり、外乱１が発生したか否かを判断する。
符号５１において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリア２内に有るか否か、つまり、外乱２が発生したか否かを判断する。
符号５２において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリアｎ内に有るか否か、つまり、外乱ｎが発生したか否かを判断する。
符号５３において、外乱１〜ｎが定められた論理（例えば、外乱１〜ｎのＡＮＤ条件）を成立させているかを判断する。外乱判定用エリアの設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【００８３】
以上の条件に合致した変化領域は、符号５４において、外乱とみなす。外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。一方、条件に合致しない場合は、符号５５において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【００８４】
つづいて、発報処理部７Ａで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ａで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【００８５】
発報処理部７Ａは、外乱判定部８Ｂから渡された外乱発生の通知を受け、図１１に示された様なフローにより発報処理を行う。符号３０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号３２において、発報処理を規制する。一方、外乱発生が無かった場合は、符号３１において、通常の発報処理を行う。
【００８６】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【００８７】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図１２を参照しながら説明する。図１２（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【００８８】
同図（ａ）では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「影」である。画に書き込まれている実線の枠線は「影」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で影が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【００８９】
この実施の形態３に係る監視用画像処理装置では、同図（ｂ）に示すような「外乱判定用エリア」を追加する。画に書き込まれている点線の枠線のうち、下にあるのが「外乱判定用エリア１」、上にあるのが「外乱判定用エリア２」である。同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っているが、この影による変化領域の外接四角形は設定した「外乱判定用エリア１」及び「外乱判定用エリア２」にも重なっている。これにより今、映像内に「外乱１」と「外乱２」が発生した。
【００９０】
もし外乱判定の論理式が、次の式であれば、この瞬間外乱発生と判断される。
「外乱発生」＝「外乱１発生」＆「外乱２発生」
【００９１】
この場合、特に重要なのは「外乱判定用エリア２」の位置である。これは現在警備室の屋根の上に存在し、通常の通行人は絶対に現れない場所である。すなわち、ここに外接四角形が存在すれば、外乱である確率が極めて高い。この様な柔軟な対処が可能な点が、上記実施の形態１とは異なる点である。逆に言えば、上記実施の形態１では通常の通行人でも外乱発生と判断してしまうことが有り得る。
【００９２】
また、「外乱判定用エリア１」とアンドで論理が成立する点も重要である。これにより、単独では偶然に外乱判定されてします危険がある２つの外乱判定用エリアも２つ同時に成立しなくては外乱と判断されないこととなり、誤って外乱と判断される確率が上記実施の形態２よりも減少する。以上のプロセスにより判断された外乱発生により、遡って「影」が発報対象と判断されていたにも関わらず、発報処理部７Ａにより発報が規制され、「影」による不要検知の発生は押さえられる。
【００９３】
以上のようにこの実施の形態３によれば、外乱判定機能を画像１ＣＨあたりに複数持ちそれぞれを論理積や論理和で外乱発生を判断し発報を規制する為、不要検知を効率よく減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を精度良く抑止することができる。なお、外乱発生の判定条件は、上記実施の形態１又は２の条件でもよい。
【００９４】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４の構成について図１３を参照しながら説明する。図１３は、この発明の実施の形態４の全体構成を示す図である。
【００９５】
図１３において、１は電気所などに設置されたＴＶカメラ等から出力された映像信号を受けるビデオ入力部、２はビデオ入力部１から入る映像信号を量子化するＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け現在の画像データを用意する現画像データ演算蓄積部、４はＡ／Ｄ変換部２からの出力を受け相応の演算を行い、比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積部、５は現画像データ演算蓄積部３の出力である現画像データと、比較用画像データ演算蓄積部４の出力である比較用画像データとを比較演算して、変化領域を抽出する変化領域抽出部である。一般には、ここに２値化処理部が内蔵され、出力は２値データに変換されている。
【００９６】
また、同図において、６は変化領域抽出部５の出力を受け、それに関して目的物であるか等の判断を行う認識処理部、８Ｂは変化領域抽出部５の出力を受け、それに外乱が発生しているかの判断を行う外乱判定部、７Ｂは認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け発報処理を行う発報処理部である。なお、認識処理部６、外乱判定部８Ｂ及び発報処理部７Ｂは、Ｓ／Ｗにより処理されるのが一般的である。
【００９７】
つぎに、この実施の形態４の動作について図１４及び図１５を参照しながら説明する。図１４は、この発明の実施の形態４の外乱判定部の動作を説明するための図である。また、図１５は、この発明の実施の形態４の発報処理部の動作を説明するための図である。
【００９８】
まず、全体の概略動作を説明する。外部から本装置に与えられた映像信号（ビデオ信号）は、ビデオ入力部１で受け取り、Ａ／Ｄ変換部２に送られる。このＡ／Ｄ変換部２は、受け取ったビデオ信号を後の処理の為にデジタルデータに変換する。１画素あたり８ビットの多値データに変換するのが一般的である。
【００９９】
次に、現画像データ演算蓄積部３は、入力されたデータを元に「現画像データ」を用意し後の処理に備える。入力されたデータそのものを出力する場合が多い。また、比較用画像データ演算蓄積部４は、入力されたデータを元に「比較用画像データ」を用意し後の処理に備える。これは定期的にサンプリングされた現画像データや、直前のフレームの映像である場合が多い。
【０１００】
次に、変化領域抽出部５は、現画像データ演算蓄積部３及び比較用画像データ演算蓄積部４の出力を比較し、異なる部分を見つけ、その部分を変化領域として出力する。この変化領域は、一般的には映像中の移動物が主であるが、まれに光の反射等の輝度変化の場合もある。
【０１０１】
次に、認識処理部６は、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、それが発報対象であるか否かの判断を行う。この判断の詳細は従来例と同様である。一方、外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５からの変化領域データを受け、その中に外乱が有るか否かの判定を行う。この判定の詳細は後述する。
【０１０２】
次に、発報処理部７Ｂは、認識処理部６及び外乱判定部８Ｂからの指示を受け、発報処理を行う。この発報処理は、通常は上位にあるＰＣ等に特定の信号を送ったり、装置のブサーを鳴らしたりするが、外乱発生時は、それらの処理を規制する。
【０１０３】
つづいて、外乱判定部８Ｂで行われる判定処理のフローについて説明する。外乱判定部８Ｂは、変化領域抽出部５から渡された変化領域毎に、図１４に示された様なフローにて判定処理を行う。符号５０〜５３に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを判断する条件を照合する部分である。仮に上記実施の形態３をベースに考えれば、ここでは、以下の条件で判定が行われる。
【０１０４】
符号５０において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリア１内に有るか否か、つまり、外乱１が発生したか否かを判断する。
符号５１において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリア２内に有るか否か、つまり、外乱２が発生したか否かを判断する。
符号５２において、変化領域の外接四角形が外乱判定用エリアｎ内に有るか否か、つまり、外乱ｎが発生したか否かを判断する。
符号５３において、外乱１〜ｎが定められた論理（例えば、外乱１〜ｎのＡＮＤ）を成立させているかを判断する。外乱判定用エリアの設定は別途行っていたものとして、ここでは判定についてのみ記載している。
【０１０５】
以上の条件に合致した変化領域は、符号５４において、外乱とみなす。外乱発生が発見されると、次のプロセスである、発報処理部７Ａへ伝えられる。なお、認識処理部６へ伝えられ、そちらで処理されることもあり得る。但し、この際報告される内容に、外乱発生に関わる外接四角形の位置情報も含まれる。この位置情報は、この後「外乱発生の無かった領域」を決定するのに使用される。一方、条件に合致しない場合は、符号５５において、外乱発生は無かったと見なす。この場合は、次のプロセスにはなにも報告されない。
【０１０６】
つづいて、発報処理部７Ｂで行われる外乱発生時の発報処理のフローについて説明する。なお、ここでは便宜的に発報処理部７Ｂで処理を行うよう説明しているが、前述したように認識処理部６で行う場合もある。
【０１０７】
発報処理部７Ｂは、外乱判定部８Ｂから渡された外乱発生の通知を受け、図１５に示された様なフローにより発報処理を行う。符号６０に示された条件分岐は外乱が発生したか否かを照合する部分である。外乱発生有りの通知を受けた場合は、符号６２において、発報処理を規制する。但し、この時は全映像において規制するのではなく、予めなされていた「映像を複数の範囲に分割（重複もあり得る）する。」設定により指定された「領域」単位で発報処理を規制する。符号６３〜６４において、規制の対象になるのは通常は「外乱発生に関わった外接四角形」が属している、例えば「ｍ領域」である。一方、外乱発生が無かった場合は、符号６１において、通常の発報処理を行う。
【０１０８】
規制の内容は以下のとおりである。
例１は、外乱発生中は発報を行わない。
例２は、外乱発生中は発報を一部割愛する。
例３は、外乱発生中は認識処理の条件を装置自身で修正する。
例４は、外乱発生が有ったという情報を上位のＰＣ等に知らせる。
【０１０９】
さらに、具体的な例を挙げて、従来の装置の課題を本発明のプロセスがいかに解決するかを、図１６を参照しながら説明する。図１６（ａ）及び（ｂ）は時間的に連続した映像である。
【０１１０】
同図（ａ）では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っている。この場合、装置から見ての変化領域は「影」である。画に書き込まれている実線の枠線は「影」の変化領域から導かれた外接四角形である。従来の装置では、この場合、仮に認識処理部６で影が発報対象と判断されれば、それを受け発報処理部７により発報処理が行われた。
【０１１１】
この実施の形態４に係る監視用画像処理装置では、同図（ｂ）に示すような「外乱判定用エリア」を追加する。画に書き込まれている点線の枠線のうち、下にあるのが「外乱判定用エリア１」、上にあるのが「外乱判定用エリア２」である。同図（ｂ）では映像右手の警備室の影が地面に映っているが、この影による変化領域の外接四角形は設定した「外乱判定用エリア１」及び「外乱判定用エリア２」にも重なっている。これにより今、映像内に「外乱１」と「外乱２」が発生した。
【０１１２】
もし外乱判定の論理式が、次の式であれば、この瞬間外乱発生と判断される。「外乱発生」＝「外乱１発生」＆「外乱２発生」
【０１１３】
ここで、さらに、発報処理部７Ｂにより「外乱発生に関与した外接四角形の位置は、どの領域に属するか」が判断される。領域とは前述の通り「映像を複数の範囲に分割（重複もあり得る）する。」ことにより定まっているものである。同図（ａ）に一点鎖線で示したのが「領域」の分割例である。ここでは映像を４等分した４つの領域を定義した。数や形状は任意だがこのように領域を複数定義する。この例では、領域「右下領域」と領域「左下領域」に「外乱発生に関与した外接四角形」が存在することが判る。
【０１１４】
次に、外乱発生が認められた領域「右下領域」と領域「左下領域」では、上記各実施の形態１〜３で述べてきた様な発報の規制がなされる。しかし、ここで重要なのは、他の領域である、領域「右上領域」と領域「左上領域」では、外乱発生が無かったという扱いが続いており、引き続き認識処理がなされているという点である。
【０１１５】
これにより、領域「右上領域」と領域「左上領域」に発報対象が現れたときは、仮に領域「右下領域」と領域「左下領域」に外乱が発生中であっても発報が可能となる。且つ、外乱判定により領域「右下領域」と領域「左下領域」での不要検知は規制される。これにより、外乱判定中の、発報対象の見落としという危険が、減少される。
【０１１６】
以上のようにこの実施の形態４によれば、画像１ＣＨ内を複数のエリアに分割し（重複もある）、それぞれのエリアに独立して外乱判定を適合させる機能を有するため、あるエリアに外乱発生が認められている間もそれ以外のエリアにおいて認識処理が継続でき、外乱判定中の発報対象の見落としを抑止することができる。
【０１１７】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、それぞれのプロセスにおいて外乱判定と判断された時点で発報を規制してきた。この実施の形態５では、この規制を終了するタイミングを操作するものである。上記実施の形態１〜４は、暗黙のうちに「外乱消失とともに発報規制終了」というルールを前提に記述してきた。この実施の形態５では、外乱消失後も、発報処理部は、ある一定時間発報を規制し続ける。それにより外乱消失後でも一定量残る「外乱の残骸」による不要検知を減少させることができる。
【０１１８】
もう少し具体的な例を挙げて説明する。図１７、図１８及び図１９は時間的に連続した映像である。図１７では、通常の正門の映像が見えるが、次の瞬間の図１８では映像右手の警備室の影が地面に映っている。ここで外乱判定を行い不要検知を減少させるプロセスは上記実施の形態１〜４で説明してきたとおりである。
【０１１９】
図１９はそのしばらく後の映像である。影は依然映っているが、変化領域を抽出する為に必要な「比較用画像データ」はその後更新されるため、「現画像データ」との差が減少していく。その結果、変化領域は徐々に切り出されなくなっていき、ついには消失する。図１９はその過渡期の変化領域を表している。図中の実線の矩形が消えつつある変化領域の外接四角形である。この時変化領域は、多くは偶然に支配され複雑な変容を遂げる。分裂や統合も繰り返す。この課程は認識処理にとって、危険な時間である。偶然によってこれら消えつつある変化領域のひとつが、発報対象と酷似し発報まで至る危険が有るためである。ここで外乱発生後も一定時間、例えば１０秒間、発報を規制するように発報処理部にプロセスを追加すると、この危険な時間帯での不要検知も減少しうる。
【０１２０】
以上のようにこの実施の形態５によれば、外乱発生が終了してもある一定時間は外乱が終了してない状態と判断し、発報処理部がそのまま外乱発生時の対処処理を続行する為、外乱終了後の不安定期間の不要検知を効率よく減少させることができる。
【０１２１】
【発明の効果】
この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、現画像データと比較用画像データとを比較演算して差分データを抽出する変化領域抽出手段と、前記差分データが監視領域内にあるという条件を含む所定の条件に合致した場合は発報対象として認識する認識処理手段と、発報対象が頻繁に現れない外乱判定用エリアに、前記差分データが現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段と、発報対象として認識した際に行う発報する処理につき、前記外乱が発生したときには発報する処理を規制する発報処理手段とを備えたので、従来装置と同規模で、安価に、かつ処理速度を大きく損ねずに、不要検知を発報以前に内部で修正し発報に至らないように対処することができるという効果を奏する。
【０１２３】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記外乱消失後も、一定時間前記発報する処理を規制する発報処理手段を備えたので、外乱終了後の不安定期間の不要検知を効率よく減少させることができるという効果を奏する。
【０１２４】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記差分データを、変化領域としたので、簡単なプロセスで効率よく不要検知を減少させることができるという効果を奏する。
【０１２５】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記変化領域の外接四角形が前記外乱判定用エリアに現れた場合は外乱が発生したと判定する外乱判定手段を備えたので、簡単なプロセスで効率よく不要検知を減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を抑止することができるという効果を奏する。
【０１２６】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記規制の内容を、前記発報の割愛としたので、不要検知を減少させることができるという効果を奏する。
【０１２８】
また、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、前記外乱判定用エリアを、複数としたので、不要検知を効率よく減少させると同時に、意に反して発報対象を外乱と見誤る弊害を精度良く抑止することができるという効果を奏する。
【０１２９】
さらに、この発明に係る監視用画像処理装置は、以上説明したとおり、入力映像を量子化するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記現画像データを用意する現画像データ演算蓄積手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から前記比較用画像データを作成する比較用画像データ演算蓄積手段とをさらに備えたので、不要検知を発報以前に内部で修正し発報に至らないように対処することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の全体構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図３】  この発明の実施の形態１の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図４】  この発明の実施の形態１の具体例を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態２の全体構成を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図７】  この発明の実施の形態２の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図８】  この発明の実施の形態２の具体例を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態３の全体構成を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態３の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図１１】  この発明の実施の形態３の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図１２】  この発明の実施の形態３の具体例を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態４の全体構成を示す図である。
【図１４】  この発明の実施の形態４の外乱判定部の動作を説明するための図である。
【図１５】  この発明の実施の形態４の発報処理部の動作を説明するための図である。
【図１６】  この発明の実施の形態４の具体例を示す図である。
【図１７】  この発明の実施の形態５の具体例を示す図である。
【図１８】  この発明の実施の形態５の具体例を示す図である。
【図１９】  この発明の実施の形態５の具体例を示す図である。
【図２０】  従来の監視用画像処理装置の全体構成を示す図である。
【図２１】  従来の監視用画像処理装置の認識処理部の動作を説明するための図である。
【図２２】  従来の監視用画像処理装置の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１  ビデオ入力部、２  Ａ／Ｄ変換部、３  現画像データ演算蓄積部、４  比較用画像データ演算蓄積部、５  変化領域抽出部、６  認識処理部、７Ａ，７Ｂ発報処理部、８，８Ａ，８Ｂ  外乱判定部。
【図１】
0003919842.tif 000002
【図２】
0003919842.tif 000003
【図３】
0003919842.tif 000004
【図４】
0003919842.tif 000005
【図５】
0003919842.tif 000006
【図６】
0003919842.tif 000007
【図７】
0003919842.tif 000008
【図８】
0003919842.tif 000009
【図９】
0003919842.tif 000010
【図１０】
0003919842.tif 000011
【図１１】
0003919842.tif 000012
【図１２】
0003919842.tif 000013
【図１３】
0003919842.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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