JP4533708B2 - 監視カメラシステム、および監視カメラシステムの制御装置、並びに制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の監視カメラと、これらの監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた制御装置とからなる監視カメラシステム、およびその制御装置、並びに制御方法に関する。

現在、監視カメラは、金融機関、コンビニエンスストアなどに設置される防犯を目的としたものだけでなく、老人介護や工場の自動生産管理などにも広く利用されている。このような監視カメラを含む監視カメラシステムでは、監視カメラの動作をホストコンピュータなどの制御装置で統括的に制御している。最近では、複数の監視カメラを無線通信可能な構成とし、各々の監視カメラで撮影した画像データの送受信を無線通信により行う監視カメラシステムや、ユーザーの所有する携帯電話などに、インターネットを介して監視カメラで撮影した画像データを送信する監視カメラシステムが検討されている。

上記のような監視カメラシステムとしては、送信する画像データの通信効率を高めるために、送信する画像データの符号化量が所定値を越える場合にのみ、画像データを送信する監視システム用デジタル画像の通信・記録方法、および装置（特許文献１参照）や、画像内の必要のない箇所の動きによって、画像の伝送量が増加することを防止するために、設定された注目領域内の動き量を検出し、所定値を越える動き量を検出した場合に、画像全体に所定の処理を行う画像信号生成装置、および画像通信端末装置（特許文献２参照）が提案されている。

また、特許文献１および２と同様の目的で、監視カメラの撮影範囲内に設定された変化検出対象範囲内の画像に所定の変化が生じた場合に画像データを伝送する画像圧縮伝送システム（特許文献３参照）が提案されている。

また、広範囲を撮影する１台の監視カメラと、この監視カメラが撮影するフレーム内の一部をさらに詳細に撮影する複数の監視カメラとを用い、前者の監視カメラで撮影した画像の動きベクトル検出を行い、この検出結果に基づいて、後者の監視カメラを選択する監視カメラシステム（特許文献４参照）や、複数の監視カメラが対象物を検出した場合に、適切な監視カメラで監視を行うために、対象物の特徴から監視の優先度を算出し、複数の監視カメラの動作を制御するシステム制御部で、各監視カメラから送信される優先度に応じて該当する監視カメラに優先権を与え、その監視カメラからの画像を監視する監視カメラシステム（特許文献５参照）が提案されている。
特開平８−３２９７１号公報 特開平８−４６９０９号公報 特開２００１−２７５１０５号公報 特開平１０−１９１３０４号公報 特開２０００−３３３１５９号公報

特許文献１および２に記載の手法では、画像データの通信効率を高めることはできるが、監視カメラが複数設置される場合については考慮されていない。また、特許文献２および３に記載の手法では、被写体の動きを検出する範囲が注目領域や変化検出対象範囲に限定されるため、それ以外の所で被写体の動きがあった場合に対処することができない。

また、特許文献４に記載の手法では、広範囲用と狭範囲用の２種類の監視カメラを用意しなければならず、広範囲用の監視カメラが撮影するフレーム内の一部を狭範囲用の監視カメラで撮影するために、狭範囲用の監視カメラの位置を合わせる必要がある。

さらに、特許文献５に記載の手法では、各監視カメラに優先度算出部を設ける必要があり、汎用の監視カメラを用いることができない。そのうえ、監視対象や設置場所が変更された場合、優先度の算出条件を再設定することが考えられるが、各監視カメラに設けられているために手間が掛かるおそれがある。また、最終的な優先権の割り振りはシステム制御部で行うため、監視カメラが優先度をシステム制御部に送信してから、システム制御部から優先権を与えられるまでに制御遅れが生じる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の監視カメラの画像の中から最適な画像を得ることができ、且つ画像データの通信効率を高めることができる監視カメラシステム、および監視カメラシステムの制御装置、並びに制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の監視カメラと、これらの監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた制御装置とからなる監視カメラシステムであって、前記制御装置に、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段とを設け、前記通信手段は、前記優先度の決定結果に従って、前記画像データの前記外部機器への送信を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、複数の監視カメラと、これらの監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた制御装置とからなる監視カメラシステムであって、前記制御装置に、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段と、前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成する画像合成手段とを設け、前記通信手段は、前記画像合成手段により生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする。

なお、前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。または、前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。あるいは、前記動き量検出手段は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。

請求項６に記載の発明は、複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた監視カメラシステムの制御装置であって、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段とを設け、前記通信手段は、前記優先度の決定結果に従って、前記画像データの前記外部機器への送信を行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた監視カメラシステムの制御装置であって、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段と、前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成する画像合成手段とを設け、前記通信手段は、前記画像合成手段により生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする。

なお、前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。または、前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。あるいは、前記動き量検出手段は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより、前記動き量の検出を行うことが好ましい。

請求項１１に記載の発明は、複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する監視カメラシステムの制御方法であって、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積し、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出して、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定し、前記優先度の決定結果に従って、前記画像データの前記外部機器への送信を行うことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する監視カメラシステムの制御方法であって、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積し、受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出して、前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定し、前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成して、これにより生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする。

なお、前記動き量の検出は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより行うことが好ましい。または、前記動き量の検出は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより行うことが好ましい。あるいは、前記動き量の検出は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより行うことが好ましい。

本発明の監視カメラシステム、および監視カメラシステムの制御装置、並びに制御方法によれば、複数の監視カメラから受信した画像データを画像蓄積手段に蓄積し、受信した画像データを解析して、動き量検出手段で被写体の動き量を検出して、動き量の検出結果に基づいて、画像データを外部機器に送信する際の優先度を優先度決定手段で決定し、優先度の決定結果に従って、通信手段により画像データの外部機器への送信を行うので、複数の監視カメラの画像の中から最適な画像を得ることができ、且つ画像データの通信効率を高めることができる。

図１において、本発明を適用した監視カメラシステム２は、複数の監視カメラ１０と、制御装置としてのホストコンピュータ（ＨＣ）１１とからなる。監視カメラ１０は、ＵＳＢケーブル、あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどによりＨＣ１１に接続されており、監視対象を撮影した画像データをＨＣ１１に送信する。ＨＣ１１は、監視カメラ１０の動作を制御するとともに、監視カメラ１０から画像データを受信し、インターネットなどの通信ネットワーク１２を介して、外部機器としてのサーバ１３や携帯電話１４に画像データを送信する。

図２において、ＨＣ１１は、ＣＰＵ２０により全体を統括的に制御される。ＣＰＵ２０は、バス２１を通じて各部とのデータの遣り取りを行う。バス２１には、画像メモリ２２、メインメモリ２３、通信Ｉ／Ｆ２４、モニタ２５、操作部２６、タイマ２７、動き量検出部２８、および優先度決定部２９が接続されている。

画像メモリ２２は、ＳＤＲＡＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、監視カメラ１０から送信された画像データを蓄積する。画像メモリ２２は、タイマ２７と同期して、所定時間毎に蓄積された画像データの書き換えを行う。メインメモリ２３は、ＨＣ１１を起動させるための各種プログラムやデータを記憶する。

通信Ｉ／Ｆ２４は、監視カメラ１０および外部機器とのデータの送受信を媒介する。モニタ２５は、監視カメラ１０から取得した画像や各種設定画面を表示する。操作部２６は、キーボードやマウスなどからなる。ＣＰＵ２０は、この操作部２６の操作に応じて、各部を動作させる。

タイマ２７は、監視カメラ１０から送信される画像データの受信を受け付ける時間を規定する。タイマ２７は、監視カメラシステム２の作動とともにセットされ、所定時間（例えば１時間）が経過して、画像メモリ２２から動き量検出部２８に画像が読み込まれた後にリセットされる。

動き量検出部２８は、所定時間内に受信した画像データを画像メモリ２２から読み込み、これを解析して被写体の動き量を検出する。動き量の検出は、監視カメラ１０毎に予め用意された基準画像データ（被写体の動きがない場合の画像データ）と、監視カメラ１０から受信した画像データとの差分を算出することにより行う。または、監視カメラ１０から前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより行う。あるいは、ＭＰＥＧ方式で用いられている動きベクトル検出を利用して、画像を複数のブロックに分割し、監視カメラ１０から前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することで行う。

優先度決定部２９は、動き量検出部２８による動き量の検出結果に基づいて、画像データを外部機器に送信する際の優先度を決定する。すなわち、動き量が大きい順に優先度を高くする。通信Ｉ／Ｆ２４は、優先度決定部２９による優先度の決定結果に従って、画像データの外部機器への送信を行う。なお、画像データの送信は、優先度の最も高いもののみを送信してもよいし、２番目、３番目に優先度の高いものを順に送信してもよい。

次に、上記構成を有する監視カメラシステム２の制御方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、監視カメラシステム２が作動され、タイマ２７がセットされると、監視カメラ１０からＨＣ１１に画像データが送信される。送信された画像データは、通信Ｉ／Ｆ２４を介してＨＣ１１に受信され、タイマ２７により規定される所定時間が経過するまで、画像メモリ２２に蓄積される。

所定時間経過後、画像メモリ２２に蓄積されていた画像データが動き量検出部２８に読み込まれ、タイマ２７がリセットされる。動き量検出部２８では、画像メモリ２２から読み込んだ画像データが解析され、被写体の動き量の検出が行われる。

動き量の検出後、優先度決定部２９にて、動き量の検出結果に基づいて、画像データを外部機器に送信する際の優先度が決定される。優先度の決定後、通信Ｉ／Ｆ２４を介して、優先度決定部２９による優先度の決定結果に従って、画像データの外部機器への送信が行われる。

上記のように、ＨＣ１１に優先度決定部２９を設け、ＨＣ１１で外部機器に送信する際の優先度を決定するので、特許文献５に記載の手法のように、各監視カメラに優先度算出部を設ける必要がなく、汎用の監視カメラを用いることができる。また、優先度の決定条件を再設定する際に手間が掛かるおそれがない。したがって、複数の監視カメラの画像の中から最適な画像を得ることができ、且つ画像データの通信効率を高めることができる。

ここで、図４に示すように、優先度決定部２９による優先度の決定結果に従って、例えば図５に示すように、優先度の高い２枚の画像を縦に並べて合成する画像合成部３１を設けたＨＣ３０を用いてもよい。図５に示す例では、撮影日時とその画像を撮影したカメラの番号を表す文字が合成されている。なお、合成する画像の枚数は２枚以上であってもよく、横に並べて合成してもよい。

ＨＣ３０を用いた場合は、図６のフローチャートに示すように、優先度決定部２９で優先度を決定した後、その決定結果に従って画像合成部３１で画像を合成し、これにより生成された合成画像データを外部機器に送信する。

上記実施形態では、外部機器に自動的に画像データを送信しているが、外部機器からの送信要求があった場合にのみ、画像データを送信するようにしてもよい。この場合、優先度の最も高いもの、２番目、３番目に優先度の高いもの、合成画像データのうちのいずれを送信するかを、外部機器側で選択することが可能な構成とする。

また、画像データを送信する外部機器に応じて、送信する画像データの態様を変えるようにしてもよい。例えば、外部機器が、ネットワーク回線速度が速く、画像表示能力の高いパーソナルコンピュータであった場合は、送信する画像データを動画像データとし、その更新速度（フレームレート）を高く設定する。あるいは、画像合成枚数を増やす。逆に、外部機器が、ネットワーク回線速度が遅く、画像表示能力の低い携帯電話であった場合は、優先度の高い画像から順に、間欠的に送信する。あるいは、画像の表示サイズを通常よりも落して送信する。

本発明を適用した監視カメラシステムの構成を示す図である。 ホストコンピュータの内部構成を示すブロック図である。 監視カメラシステムの制御方法を示すフローチャートである。 ホストコンピュータの別の実施形態を示すブロック図である。 合成画像の一例を示す説明図である。 監視カメラシステムの制御方法の別の実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 監視カメラシステム
１０ 監視カメラ
１１、３０ ホストコンピュータ（ＨＣ）
１２ 通信ネットワーク
１３ サーバ
１４ 携帯電話
２０ ＣＰＵ
２２ 画像メモリ
２４ 通信Ｉ／Ｆ
２８ 動き量検出部
２９ 優先度決定部
３１ 画像合成部

Claims (15)

1. 複数の監視カメラと、これらの監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた制御装置とからなる監視カメラシステムであって、
   前記制御装置に、前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、
   受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、
   前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段と、
   前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成する画像合成手段とを設け、
   前記通信手段は、前記画像合成手段により生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする監視カメラシステム。
2. 前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
3. 前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
4. 前記動き量検出手段は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
5. 前記画像合成手段は、前記外部機器に応じて画像合成枚数を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の監視カメラシステム。
6. 複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する通信手段を備えた監視カメラシステムの制御装置であって、
   前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積する画像蓄積手段と、
   受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、
   前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定する優先度決定手段と、
   前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成する画像合成手段とを設け、
   前記通信手段は、前記画像合成手段により生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする監視カメラシステムの制御装置。
7. 前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラシステムの制御装置。
8. 前記動き量検出手段は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラシステムの制御装置。
9. 前記動き量検出手段は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより、前記動き量の検出を行うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラシステムの制御装置。
10. 前記画像合成手段は、前記外部機器に応じて画像合成枚数を変更することを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の監視カメラシステムの制御装置。
11. 複数の監視カメラから画像データを受信し、通信ネットワークを介して前記画像データを外部機器に送信する監視カメラシステムの制御方法であって、
    前記複数の監視カメラから受信した画像データを蓄積し、
    受信した前記画像データを解析して被写体の動き量を検出して、
    前記動き量の検出結果に基づいて、前記画像データを前記外部機器に送信する際の優先度を決定し、
    前記優先度の決定結果に従って、優先度の高い複数枚の画像を並べて合成して、
    これにより生成された合成画像データを前記外部機器に送信することを特徴とする監視カメラシステムの制御方法。
12. 前記動き量の検出は、前記複数の監視カメラ毎に予め用意された基準画像データと、前記複数の監視カメラから受信した画像データとの差分を算出することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の監視カメラシステムの制御方法。
13. 前記動き量の検出は、前記複数の監視カメラから前回受信した画像データと、今回受信した画像データとの差分を算出することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の監視カメラシステムの制御方法。
14. 前記動き量の検出は、画像を複数のブロックに分割し、前記複数の監視カメラから前回取得した画像の各ブロックが、今回取得した画像の各ブロックのいずれに相当するかを検索することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の監視カメラシステムの制御方法。
15. 前記外部機器に応じて画像合成枚数を変更することを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の監視カメラシステムの制御方法。

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