JPH0261793A - 侵入者検知装置 - 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〕 ＴＶカメラ等の撮像装置を用いて家屋等への侵入者等を
検知する侵入者検知装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置は、監視領域を撮像して得られた現
画像と監視領域の正常状態を示すものとして予め記憶さ
れた参照画像との差分画像により侵入者の有無を検知す
る装置が広く用いられている。

また、検知の信頼性を向上させるために、監視領域に複
数個の特定ｋｌ域を示すマスク領域を設定し、例えば、
屋外から窓を警戒する場合、第５図のように窓の部分を
警戒レベル■、窓の周辺を警戒レベル■としておき、タ
ーゲットＴが警戒レベル■から警戒レベル■へと移動し
た場合にターゲットＴを侵入者と判断し、警報を出力す
るというものが提案されている（特開昭６２−０８６９
９０号公報）。さらに、誤報を低減するために、警戒を
要しない領域（例えば窓等の侵入する開口部のない家屋
の壁等）には、非警戒領域（図中斜線部）として非警戒
マスクを設定してした。

上記の従来例においては、第６図に示すように、屋内の
監視の場合、窓より外部の通行人（侵入者ではない）や
自動車等が窓を通して監視領域内に入るため、窓全体に
非警戒マスク領域Ｍ２を設定し、意思外の屋内全体に警
戒マスク領域Ｍ１を設定する。つまり、屋内にクーゲラ
ｌ−Ｔが存在すれば直ちに発報するというのである。今
、ターゲットＴｌを窓の外を通行する通行人とし、ター
ゲ・ン）Ｔ２を屋内に現れた侵入者とする。ターゲット
ＴＩは非警戒マスク領域Ｍ２内のみに位置することにな
り、侵入者とはみなされない。ターゲットＴ２は窓を背
にして立っているので、警戒マスク領域Ｍｌ内と非警戒
マスク領域Ｍ２内との両方で検知される。従って、ター
ゲラ１−Ｔ２の面積は分断され、警戒マスク領域Ｍｌ内
の輝度変化のあった画素の占める面積でもって侵入者か
否がが判断される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、分断された小面積により、侵入者の有無が
判断されると、失報してしまう可能性が出てくる。つま
り、大面積の非警戒マスク領域Ｍ２が小面積の警戒マス
ク領域間域と隣接しているような場合、そΦ両方のマス
ク領域に跨がるターゲットは分断され、失報する可能性
が高くなるという問題点があった。さらに、前記マスク
領域の設定においては、ライトペン等のポインティング
デバイスを用いて画面に合わせてマスク領域を設定して
いた。ところが、複雑な形状のマスク領域を設定する場
合、正確にマスク設定をするのが困難となり、マスク設
定にノウハウを要する。マスク設定が雑であると失報率
が高くなるという問題点があった。

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、ターゲットが複数のマスク領域間に跨
がって存在した場合にも、侵入者を確実に検知すること
ができるとともに、簡単にしかも正確にマスク設定ので
きる侵入者検知装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、監視領域を撮像する描像手段と、前記撮像手
段から出力される画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される現画像を記
憶する入力画像メモリと、監視領域の正常状態を示す参
照画像を記憶する参照画像メモリと、前記現画像と前記
参照画像の差分画像を求める差分手段と、前記差分画像
から侵入者の有無を判定する判定手段と、前記判定手段
の出力により警報を出力する警報出力手段とからなる侵
入者検知装置において、予め監視画像の特定領域を区分
するとともに前記特定領域の相互の関係を区別するよう
にした複数のマスク領域を記憶するマスク画像メモリと
、前記差分画像の中で輝度変化のあった画素が前記マス
ク画像メモリに記憶されたどのマスク領域に属するかを
選択するセレクタ手段と、前記セレクタ手段により選択
されたマスク領域毎に輝度が閾値を超えた画素の数をカ
ウントする複数のカウンタを具備し、前記判定手段にお
いて、予め定められた所定値を超えたカウンタ値を用い
て演算処理し、この演算結果により侵入者の有無を判定
するようにするとともに、前記マスク領域の設定を、前
記差分手段から出力される差分画像を累積記憶する累積
画像メモリと、前記累積画像メモリに記憶された累積画
像を閾値により２値化する２値化手段と、前記２値化手
段で２値化されたデータにマスク領域の位置関係により
レベル付けをするデータ変換手段とにより、前記マスク
画像メモリに記憶するようになしたことを特徴とするも
のである。

（作用〕 本発明では、監視領域内に複数の特定領域に対応するマ
スク領域を予め記憶しておき、さらにこのマスク領域が
示す特定領域間の位置関係を示すレベルを設定しておき
、各々のマスク領域に対応したカウンタのうち、輝度変
化画素を示すカウンタ値が所定値を超えたカウンタ間で
、前記位置関係に基づいて、撮像手段に最も近い特定領
域を示すマスク領域に対応するカウンタのカウンタ値に
所定値を超えた他のカウンタのカウンタ値を加算し、そ
の加算値により侵入者の有無を判断するものである。ま
た、前記マスク領域を設定する場合は、予め監視領域内
に人間を移動させる等して、輝度変化を累積画像メモリ
に累積していき、１つのマスク領域の移動が完了したと
き２値化手段で２値化し、マスク領域が示す特定領域間
の位置関係を示すレベルを設定した上で、マスク画像メ
モリに、前記マスク領域および位置関係を示すレベルを
記憶させてお（のである。

〔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ＴＶカメラ等の撮像手段で、監視領域を撮像し、画像
信号を得るものである。２はＡ／Ｄ変換手段で、前記画
像信号をＡ／Ｄ変換しデジタル信号とするものである。

３は入力画像メモリで、２次元撮像手段から時々刻々入
力される現画像を短時間記憶しておくものである。４は
参照画像メモリで、監視領域の正常状態を示す背景画像
を予め記憶しておくものである。５はマスク画像メモリ
で、監視領域内の複数の特定領域を示すマスク画像の位
置を記憶するものである。

ここで、前記特定領域の位置関係により、前記複数のマ
スク領域にレベル付けをしてお（。即ち、ターゲットＴ
が２つのマスク領域に跨がって存在するとき、どちらの
マスク領域を優先するかを示すためのレベル付けである
。例えば、第２図、第３図の例で、窓Ｗ１、Ｗ２に対応
するマスク領域のレベルを■とし、パーティションＰに
対応スるマスク領域のレベルを■とし、床、壁に等に対
応するマスク領域のレベルを■とする。ここで、■が最
も優先順位が高（、■、■の順に低くなるものとする。

つまり、ターゲットＴが窓Ｗｌと壁Ｋに跨がっていると
すると、必ず屋内にターゲットＴ（侵入者）が存在する
ことになる。従って、壁Ｋに対応するマスク領域のレベ
ル■を窓Ｗ１に対応するマスク領域のレベル■より高く
しているのである。また、ターゲラｌ−Ｔがパーティシ
ョンＰと壁Ｋに跨がっている場合には、ターゲットＴ（
侵入者）がパーティションＰの前側に存在しているはず
である。従って、パーティションＰに対応するマスク領
域のレベル■を、壁Ｋに対応するマスク領域のレベル■
よりも高くしているのである。

６は差分手段で、入力画像メモリ３に記憶された現画像
と参照画像メモリ４に記憶された参照画像との輝度の差
分画像を求めるものである。７は２値化手段で、前記差
分画像を所定の閾値で２値化し、輝度変化の有った画素
を抽出するものである。８は複数のゲートよりなるセレ
クタ手段で、２値化手段７の出力とマスク画像メモリ５
の出力から輝度変化の有った画素がどの特定領域に対応
するマスク領域に属するかを求めるものである。

前記ゲートはマスク領域の数だけ保有している。

９はカウンタ手段で、セレクタ手段８の各ゲートに１対
１で対応した複数のカウンタを有しており、各マスク領
域毎に変化画素の数を計数する。１０は判定手段で、カ
ウンタ手段９の各カウンタのカウンタ値が予め設定した
所定値を超えたカウンタの中で、レベルの最も高いマス
ク領域に対応するカウンタのカウンタ値に、他の低いレ
ベルのマスク領域に対応するカウンタのカウンタ値を加
算し、この加算されたカウンタ値により侵入者の有無を
判断するものである。ここで、予め設定した所定値を超
えたカウンタのみを演算の対象とじているのは、ターゲ
ットＴの存在によらず、ノイズ等により僅かの変化画素
が生じたようなマスク領域のカウンタを演算対象から除
外するためである。

１１は警報出力手段で、判定手段１０で侵入者有りと判
定されたとき警報を発するものである。

１２は累積画像メモリで、差分手段６から出力される差
分画像を順次累積して記憶するものである。１３は２値
化手段で、累積画像メモリ１２で記憶された累積画像を
閾値により２値化するものである。

ここで、累積画像の２値化手段１３への入力の制御は、
例えば、累積画像メモＩＪ　ｌ　２と２値化手段１３と
の間にスイッチＳを介在させ、マスク領域を設定する人
が画面を見ながら適当な時刻に前記スイッチをオンする
ことにより、累積画像を２値化手段１３に入力させれば
よい。また、別の方法としては、差分手段６内に変化検
知機能を持たせておき、変化検知しなくなった時点で、
前記スイッチにオン信号を送出するというようにしてお
けばよい。

１４はデータ変換手段で、２値化手段１３の出力をマス
ク領域毎に、マスク領域の位置関係に基づいて予めレベ
ル設定されたデータに変換するものであり、データ変換
手段１４の出力はマスク画像メモリに人力される。

次に、第２図に示した監視領域およびマスク画像設定を
した場合の例を用いて本実施例の動作を説明する。

第２図では、屋内のコーナーの警戒をするためのもので
、左の壁には２カ所の窓Ｗ１、Ｗ２があり、右手前には
パーティションＰが見えているシーンを示している。

このシーンに対して、前述のように、ＴＶ左カメラに近
い特定領域から順にマスク領域を設定し、各々のレベル
は、パーティションＰが■、床、天井、壁Ｋが■、窓Ｗ
１、Ｗ２が■となる。各々のマスク領域の境界を一点鎖
線で示している。

まず、マスク領域設定モードとして、予め前記マスク領
域を設定する。例えば窓Ｗ２をレベル■と設定する場合
は、第３図に示すように、人間Ｍに屋外を窓Ｗ２を横切
るように移動してもらい、このときの差分画像を順次累
積画像メモリ１２に記憶していく。人間Ｍが窓Ｗ２を横
切り終わった時点で、スイッチＳをオンし、その時点で
の累積画像を２値化手段１３に入力する。２値化手段１
３では、累積画像を所定の閾値により２値化し、変化の
有った画素を求める。さらに、データ変換手段１４には
予めマスク領域の位置のレベルを■と設定しておき、２
値化手段で変化有りとされた画素にレベル■を割当てる
。そして、レベル■を割り当てられた画素がマスク画像
メモリ５に記憶される。

同様にして、他のマスク領域も設定し、マスク画像メモ
リ５に記憶しておくのである。

このようなマスク領域の設定によると、実際に人間を監
視領域内で移動させてみるだけで、簡単にマスク領域が
設定でき、しかも、正確なマスク領域の設定になってい
るのである。

以上のマスク領域の設定の後、検知モードに入るのであ
る。

第４図は、室内にターゲットＴが窓Ｗｌを背にして立っ
ている場合を示す。ターゲットＴは壁にと窓Ｗ１に分断
され、カウンタ手段９の内の壁にと窓Ｗ１を示すマスク
領域に対応するカウンタＣ２、Ｃ３には、壁にと窓Ｗ１
を示ずマスク領域の各々に占めるターゲットＴの面積に
応じた値が示される。

ここで、壁Ｋを示すマスク領域のレベル■の方が窓Ｗ１
を示すマスク領域のレベル■より高いので、判定手段１
０では、カウンタＣ３のカウンタ値をカウンタＣ２のカ
ウンタ値に加算し、この加算結果を用いて、所定の閾値
により侵入者の有無を判定する。前記加算結果が前記閾
値を超えたら侵入者有りとして、警報出力手段１１によ
り、警報を発するのである。従って、ターゲットＴが複
数の特定領域を示すマスク領域に分断されても、確実に
検知できるのである。

また、第４図のように、窓Ｗ２の外にターゲットＴが見
えている場合は、カウンタＣ３にしかカウンタ値があら
れれないので、カウンタ間の加算は行われない。仮に、
カウンタＣ３のカウンタ値が閾値を超えたとしても、窓
Ｗ１、Ｗ２を示すマスク領域を非警戒マスク領域として
おけば、誤って警報出力が出ることはなくなるのである
。

〔発明の効果〕

本発明は、監視領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段から出力される画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される現画像を記
憶する入力画像メモリと、監視領域の正常状態を示す参
照画像を記憶する参照画像メモリと、前記現画像と前記
参照画像の差分画像を求める差分手段と、前記差分画像
から侵入者の有無を判定する判定手段と、前記判定手段
の出力により警報を出力する警報出力手段とからなる侵
入者検知装置において、予め監視画像の特定領域を区分
するとともに前記特定領域の相互の関係を区別するよう
にした複数のマスク領域を記憶するマスク画像メモリと
、前記差分画像の中で輝度変化のあった画素が前記マス
ク画像メモリに記憶されたどのマスク領域に属するかを
選択するセレクタ手段と、前記セレクタ手段により選択
されたマスク領域毎に輝度が閾値を超えた画素の数をカ
ウントする複数のカウンタを具備し、前記判定手段にお
いて、予め定められた所定値を超えたカウンタ値を用い
て演算処理し、この演算結果により侵入者の有無を判定
するようにするとともに、前記マスク領域の設定を、前
記差分手段から出力される差分画像を累積記憶する累積
画像メモリと、前記累積画像メモリに記憶された累積画
像を閾値により２値化する２値化手段と、前記２値化手
段で２値化されたデータにマスク領域の位置関係により
レベル付けをするデータ変換手段とにより、前記マスク
画像メモリに記憶するようになしたので、ターゲットが
複数のマスク領域間に跨がって存在した場合にも、侵入
者を確実に検知することができるとともに、簡単にしか
も正確にマスク設定のできる侵入者検知装置が提供でき
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、零発肌の一実施例を示すブロック図、第２図
ないし第５図は、同上に係る動作説明のための画面の模
式図、 第６図および第７図は、従来例に係る動作説明のための
画面の模式図である。 １・−↑層像手段　　　　　２−・Ａ／Ｄ変換手段３−
人力画像メモリ　　４・−・参照画像メモリ５−マスク
画像メモリ ６−差分手段　　　　　７−・−２値化手段８−・−セ
レクタ手段　　　９−カウンタ手段１〇−判定手段　　
　　１１−警報出力手段１２−・−累積画像メモＩＪ　
　１３−２値化手段１４−データ変換手段　ｓ　−スイ
ッチ特許出願人　　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、前記撮像手段か
   ら出力される画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段
   と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される現画像を記憶す
   る入力画像メモリと、監視領域の正常状態を示す参照画
   像を記憶する参照画像メモリと、前記現画像と前記参照
   画像の差分画像を求める差分手段と、前記差分画像から
   侵入者の有無を判定する判定手段と、前記判定手段の出
   力により警報を出力する警報出力手段とからなる侵入者
   検知装置において、予め監視画像の特定領域を区分する
   とともに前記特定領域の相互の関係を区別するようにし
   た複数のマスク領域を記憶するマスク画像メモリと、前
   記差分画像の中で輝度変化のあった画素が前記マスク画
   像メモリに記憶されたどのマスク領域に属するかを選択
   するセレクタ手段と、前記セレクタ手段により選択され
   たマスク領域毎に輝度が閾値を超えた画素の数をカウン
   トする複数のカウンタを具備し、前記判定手段において
   、予め定められた所定値を超えたカウンタ値を用いて演
   算処理し、この演算結果により侵入者の有無を判定する
   ようにするとともに、前記マスク領域の設定を、前記差
   分手段から出力される差分画像を累積記憶する累積画像
   メモリと、前記累積画像メモリに記憶された累積画像を
   閾値により２値化する２値化手段と、前記２値化手段で
   ２値化されたデータにマスク領域の位置関係によりレベ
   ル付けをするデータ変換手段とにより、前記マスク画像
   メモリに記憶するようになしたことを特徴とする侵入者
   検知装置。