JPH01297793A - 異常監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビカメラ等の撮像手段を用い、監視した
い領域の異常発生の有無を検出する異常監視装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置は、第８図に示すように、撮像手段
１と画像入力手段２により得られた現画像と予め記憶さ
れた参照画像を現画像メモリ２１と参照画像メモリ２０
とに各々記憶しておき、差分手段２２により、現画像と
参照画像との間の各画素間での輝度差を求め、２値化手
段２３により所定の闇値で２値化した後、異常判定手段
８により、変化画素が設定数以上になったとき異常と判
定し、異常出力手段９により出力するというものがあっ
た（特開昭６Ｏ−７５９３）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような装置では、例えば太陽光線による
照度変化等のように監視領域内に本来異常ではない現象
による輝度変化が発生したとき、現画像の輝度は変化す
るので差分手段２２により、一定の参照画像との差をと
ると、異常判定手段８では、変化画素の数が設定数より
大きくなり異常と判定してしまい、その結果誤報につな
がるという問題点力！あった。

本発明は上記の点に鑑みてなしたものであり、その目的
とするところは、誤報を低減させた異常監視装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題は、単に差分画像を求めるだけだと、照明の
変化や窓から入る光量の変化等、本来異常ではない現象
によっても参照画像と現画像との差が大きくなるために
警報を発してしまうのである。これは、単に画像の輝度
を比較しているために生じるのである。即ち、侵入者の
侵入や火災の発注等の異常によって生じた画像の輝度変
化と、太陽光や照明の変化等によって生じた画像の輝度
変化が区別できないために起こるのである。

本発明では、照度が変化しても、物体の形自体は変化し
ない事に着目し、物体の形を最も良く表現すると考えら
れる画像のエツジ情報を用いるものであり、監視領域を
撮像する撮像手段と、該撮像手段から出力される画像信
号をＡ／Ｄ変換する画、像入力手段と・Ａ／Ｄ変換され
た画像信号から画像のエツジを抽出するエツジ抽出手段
と、該エツジ抽出手段により抽出されたエツジの方向と
同し方向を向いているエツジの数を数える同方向エツジ
数カウント手段と、監視領域の正常状態を示す参照画像
に対する同方向エツジ数を記憶する参照画像方向テーブ
ルと、現画像に対する同方向エツジ数を記憶する現画像
方向テーブルと、前記参照画像に対する同方向エツジ数
と現画像に対する同方向エツジ数とを各方向毎に比較す
ることにより異常か否かの判定をする異常判定手段とを
具備してなることを特徴とするものである。

〔作用〕

エツジ抽出手段で監視領域を表す画像のエツジを抽出し
、同方向エツジ数カラン１−手段により前記エツジのう
ち、同方向を向いているものの数を各方向毎にカウント
する。参照画像の同方向エツジ数を予め記憶しておき、
現画像の同方向エツジ数を参照画像の同方向エツジ数と
比較して、比較＝３− 結果を基に異常判定手段により、異常の有無を判定する
。

〔実施例〕

以下、本発明を一実施例として掲げた図面に基づき説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

１はテレビカメラ等の撮像手段で、監視領域を撮像し画
像信号を出力するものである。２は画像入力手段で、前
記画像信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタルの画像
信号を得るものである。３はエツジ抽出手段で、撮像手
段１で撮像した画像のエツジを抽出するものであり、例
えばＳｏｔ＋ｅｌオペレータ等の３×３のフィルタで実
現できる。

Ｓ、ｏｂｅｌオペレータは、エツジ抽出を行うときによ
く用いられる手段であり、座標（ｘ、ｙ）における輝度
をＩ　　（ｘ、ｙ）とすると、エツジ画像の輝度Ｊ　（
ｘ、ｙ）は以下の式で求められるのである。

Ｊ　Ｃｘ、ｙ）　＝ｌ　Ｉ　　Ｃｘ−１，ｙ−１）　＋
Ｉ　　（ｘ−１．　７）＋Ｉ　　（Ｘ−１，Ｘ＋１）−
Ｉ　（Ｘ＋１．　ｙ−１）　−Ｉ　（ｘ十１、ｙ）−１
（ｘ＋ｌ、Ｘ＋１）ｌ 十ｌ　Ｉ　（ｘ−１，ｙ−１）＋Ｉ　（ｘ、　　ｙ−１
）＋■　（Ｘ＋１．　　ｙ−１）−Ｉ　（ｘ−Ｌ　Ｘ＋
１）　　Ｉ　（ｘ。

Ｘ＋１）−１（χ＋１．　　Ｘ＋１）　　１さらに、抽
出したエツジ画像を所定の闇値により２値化するもので
ある。

４は同方向エツジ数カウント手段で、エツジ抽出手段３
により得られたエツジ情報から、第２図に示したような
、例えば、■〜■という８方向の各々の方向毎のエツジ
の数を数えるものである。

この方向の種類は予め設定しておく。ここで、例えば、
方向■と■の向きの区別は、エツジの両側のどちらが明
るいかにより決める。また、画面上で一本に見えている
エツジを何本のエツジとカウントするかについては、一
定の画素数（例えば１画素）に対して１本のエツジと決
めておく。

５は参照画像の方向テーブルで、監視領域の正６一 常状態を示す参照画像に対する同方向エツジ数を記憶し
ておくものである。

６は現画像の方向テーブルで、逐次入力される現画像に
対して、その都度、同方向上゛ツジ数を記憶するもので
ある。

７は差分手段で、参照画像の方向テーブル５から出力さ
れる同方向エツジ数と現画像の方向テーブル６から出力
される同方向エツジ数を、角方向毎に比較するものであ
る。

８は異常判定手段で、差分手段７の比較結果により、有
為な差があると判定されたときに、異常有りの信号を出
力するものである。　　、９は異常警報手段で、異常判
定手段８からの異常有りの信号により警報を発するもの
である。

次に、本実施例の動作を説明する。

まず、予め、監視領域内に侵入者の侵入等の異常のない
正常状態での画像を撮像手段により撮影し、画像入力手
段２によりＡ、／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換された画像か
らエツジ抽出手段３によりエツジを抽出する。抽出され
たエツジ情報から、同方向エツジ数カウント手段４によ
り、方向■〜力方向の各方向毎に何本のエツジがあるか
をカウントする。このカウント結果は、参照画像の同方
向エツジ数として参照画像の方向テーブル５に記憶され
る。

この準備の後、実際の監視状態に入る。撮像手段１から
現画像の画像信号が逐次入力されるが、参照画像の場合
と同様にして、現画像に対する各方向毎の同方向エツジ
数を求め、現画像の方向テーブル６に記憶する。

参照画像の同方向エツジ数と現画像の同方向エツジ数を
差分手段７で比較して、角方向■〜■毎にエツジ数の一
致度を求める。

差分手段７で求められた各方向■〜■毎にエツジ数の一
致度から、異常判定手段８により異常の有無を判定する
。例えば、第４図に示すように、侵入者Ｍが存在する場
合は、参照画像に対する各方向毎の同方向エツジ数と現
画像に対する各方向毎の同方向エツジ数とは当然界なる
ので、この異なり程度が予め決めておいた閾（ｉ　（い
くつの方向に対して何本異なったかを示す値）を越えた
時に異常有りと判定するのである。

異常判定手段８からの異常有りの出力により、異常警報
手段では、外部に異常有りの警報を発するのである。

第５図は本発明に係る他の実施例を示すブロック図であ
り、第１図に示した実施例において、エツジ抽出手段３
の前に、参照画像メモリ１０、現画像メモリ１１、差分
手段１２、差領域抽出手段１４、第１次異常判定手段１
５、および切換スイッチ１３を挿入したものである。

まず、異常のない状態を示す参照画像を、参照画像メモ
リ１０に記憶しておく。次に、切換スイッチ１３をエツ
ジ抽出手段３側に切り換え、前述した方法で、参照画像
に対する各方向毎の同方向エツジ数を参照画像の方向テ
ーブル５に記憶する。

但し、この場合、第６図に示すように、画面を分割して
得られた部分領域Ｒ毎に各方向毎の同方向エツジ数を記
憶しておく。

次に、切換スイッチ１３を差分手段１２側に切り換える
。撮像手段１により撮影された監視状態での現画像は、
現画像メモリ１１に記憶され、参照画像メモリ１０に記
憶された参照画像との輝度の差分がとられ、差領域抽出
手段１４により、有意な差の有った領域を抽出する。つ
まり、差分画像を、部分領域Ｒ毎に平均し予め設定した
闇値を越えた領域を差領域として抽出する。

例えば、第３図のような、侵入者Ｍがいる場合は、第７
図の斜線で示した変化領域Ｓが差領域として抽出される
。

次に、差領域の有無により、第１次判定手段１５で、異
常の存在する可能性があるか否かを判定する。即ち、こ
のように、単に輝度の差をみるだけの高速処理により、
１次判定を行うのである。

前記１次判定で異常の可能性が有ると判定された場合、
切換スイッチ１３をエツジ抽出手段３側に切り換える。

この場合、第１次判定手段１５からの出力で自動的に切
換スイッチ１３の切り換えができるようにしておけばよ
い。

ここで、差領域抽出手段１４からエツジ抽出手段３へは
、差領域として抽出されていない領域がマスクとして与
えられており、第７図の変化領域Ｓの部分のみのエツジ
が抽出される。これは、−般に、エツジ抽出手段３での
処理には時間がかかるので、不必要な部分をマスクする
ことにより、処理速度を上げるためである。

エツジ抽出手段３の出力から、同方向エツジ数カウント
手段４により、同方向エツジ数をカウントし、現画像の
方向テーブル６に記憶させる。差分手段７では、変化領
域Ｓ毎に、参照画像の同方向エツジ数と現画像の同方向
エツジ数とを比較し、異常判定手段８で異常の有無を判
定する。

異常判定手段８でも異常有りと判定されたとき初めて異
常警報手段９により、警報を発するのである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の異常監視装置によれば、監視領域
を撮像する撮像手段と、該撮像手段から出力される画像
信号をＡ／Ｄ変換する画像入力手段と、Ａ／Ｄ変換され
た画像信号から画像の工・ノジを抽出するエツジ抽出手
段と、該エツジ抽出手段により抽出されたエツジの方向
と同じ方向を向いているエツジの数を数える同方向エツ
ジ数カウント手段と、監視領域の正常状態を示す参照画
像に対する同方向エツジ数を記憶する参照画像方向テー
ブルと、現画像に対する同方向エツジ数を記憶する現画
像方向テーブルと、前記参照画像に対する同方向エツジ
数と現画像に対する同方向エツジ数とを各方向毎に比較
することにより異常か否かの判定をする異常判定手段と
を具備したので、誤報を低減させた異常監視装置が提供
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、同上の動作説明のためのエツジ方向を示す模式図、 第３図は、正常状態の画面を示す模式図、第４図は、異
常状態の画面を示す模式図、第５図は、本発明の他の実
施例を示すブロック図、第６図は、同上の動作説明のた
めの画面の模式図、第７図は、同上の動作説明のための
画面の模式図、第８図は、従来例を示すブロック図であ
る。 １−撮像手段 ２−画像入力手段 ３−エツジ抽出手段 ４−同方向エツジ数カウント手段 ５−参照画像の方向テーブル ６−現画像の方向テーブル ７・−差分手段 ８−・−異常判定手段 ９−異常警報手段 特許出願人　　松下電工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段から
   出力される画像信号をＡ／Ｄ変換する画像入力手段と、
   Ａ／Ｄ変換された画像信号から画像のエッジを抽出する
   エッジ抽出手段と、該エッジ抽出手段により抽出された
   エッジの方向と同じ方向を向いているエッジの数を数え
   る同方向エッジ数カウント手段と、監視領域の正常状態
   を示す参照画像に対する同方向エッジ数を記憶する参照
   画像方向テーブルと、現画像に対する同方向エッジ数を
   記憶する現画像方向テーブルと、前記参照画像に対する
   同方向エッジ数と現画像に対する同方向エッジ数とを各
   方向毎に比較することにより異常か否かの判定をする異
   常判定手段とを具備してなる異常監視装置。