JPH04273689A

JPH04273689A - 監視装置

Info

Publication number: JPH04273689A
Application number: JP3034037A
Authority: JP
Inventors: Masao Takato; 高藤　政雄; Kanman Hamada; 浜田　亘曼; Takashi Kiyokawa; 清川　隆司
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1992-09-29

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラ等の画像
入力手段を用いて監視領域内の不審者及び不審物の有無
を検出する監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の監視装置では、特開昭６２−１３
６９８８号記載のように、画像変化により検出された物
体の移動経路を追跡することにより、移動しない画像変
化や移動経路が侵入経路とは異なる画像変化をノイズと
して除去し、侵入者を検知していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は通常、
人がいない状態を前提としており、正常な人も来るし、
不審者も来るような状態は、考慮していなかった。また
、移動しない画像変化はノイズとして除去してしまうの
で、不審物を検出できないという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、常時正常な人も来るし、
不審者も来るような場所、例えば現金自動支払機設置場
所，ガイダンスセンタ，駅、その他各種公共施設及び状
態において不審者及び不審物を検知する監視装置を提供
するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、監視領域の画像を取込む画像入力手段と
、前記画像入力手段により取り込まれた画像に対して、
各種画像処理を行い物体を抽出し、当該物体の特徴量を
抽出する画像処理手段と、前記画像処理手段により得ら
れた前記特徴量を用いて、該物体の位置情報を求め、当
該位置情報を用いて物体を追跡する物体追跡手段と、前
記物体追跡手段により得られた該物体の移動経路情報及
び同一場所存在時間情報から、該物体が、正常者か，不
審者か，正常物か，不審物かを判定する物体判定手段と
、この判定結果を出力する出力手段とを有する構成とし
たものである。

【０００６】

【作用】本発明に係る監視装置によれば、画像変化によ
り検出された物体の移動経路，形状特徴量，形状変化率
を用いて正常者，不審者，不審物等を判定するように動
作するので、正常者，不審者，正常物，不審物等が混在
する場所，状態においても、精度よく不審者，不審物を
検知できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明
する。

【０００８】本実施例に係る監視装置は、入口１９を有
する現金自動支払機２０の設置場所付近（内部及び外部
）の画像を取り込むカメラ１０１ａ，１０１ｂ，１０１
ｃ，１０１ｄで取込まれた画像を処理し、不審者及び不
審物を検知する監視装置本体９０を有する。

【０００９】監視装置本体９０は、入力された画像から
物体の特徴量を抽出する画像処理部１００，装置全体の
制御や画像処理部１００の処理結果の処理や物体の追跡
，判定及びアラームや画像の出力制御を行うＣＰＵ１０
９、監視結果を記憶するメモリ１１０，異常（不審者，
不審物）が発生した場合にＣＰＵ１０９の指令によりア
ラームを出力するアラーム出力部１１１，監視画像を中
央の監視センタに送る画像伝送部１１２及び時間を計測
するためのタイマ１１３から成る。

【００１０】画像処理部１００は、カメラ切替器１０２
，Ａ／Ｄ変換器１０３，画像メモリ１０４，画像間演算
回路１０５，２値化回路１０６，ラベリング回路１０７
，特徴量抽出回路１０８を備えている。

【００１１】以下その動作について説明する。

【００１２】画像メモリ１０４は、例えば２５６×２５
６画素の濃淡メモリがｋ枚Ｇ１〜Ｇｋ備わっており、ま
た、必要に応じて２値画像を格納する２値画像メモリを
ｊ枚Ｂ１〜Ｂｊ備える。

【００１３】ＣＰＵ１１２からの指令に基づいて、画像
処理部１００は、カメラ１０１ａ〜１０１ｄによって撮
影された画像信号を取込み、カメラ切替器１０２により
、４台のカメラからの入力のうち１つを選択し、Ａ／Ｄ
変換器１０３によって、例えば１２８階調の濃度データ
等に変換して画像メモリ１０４に記憶する。

【００１４】さらに、該画像処理部１００は、ＣＰＵ１
１２の指令に基づいて、画像メモリ１０３のデータを用
いて、画像間演算，２値化，ラベリング，特徴量抽出等
の処理をそれぞれ画像間演算回路１０５，２値化回路１
０６，ラベリング回路１０７，特徴量抽出回路１０８等
で処理する。

【００１５】続いて、ＣＰＵ１０９は後述する物体追跡
６，物体判定７を行い、異常のある場合には、アラーム
出力をアラーム出力部１１１へ指示する。

【００１６】なお、本機構ではカメラの死角を避けるた
めに、平面画像を得るためのカメラ１０１ａ，正面画像
を得るためのカメラ１０１ｂ，側面画像を得るためのカ
メラ１０１ｃから成る複数カメラの設置例、及び屋内用
カメラ１０１ａ〜１０１ｃ，屋外用カメラ１０１ｄから
なるカメラの設置例を示したが、他のシステム構成例と
しては、屋内用カメラ（１０１ａ〜１０１ｃ）のみある
いは、屋外用カメラ１０１ｄのみ、またさらに、平面画
像用カメラ１０１ａのみのカメラ入力が考えられ、カメ
ラ１台のときには、カメラ切替器１０２は不要になる。

【００１７】次に背景画像を用いた物体抽出及び不審者
，不審物の検知方法の概略について説明する。

【００１８】図２に、この物体抽出の処理概念図を示す
。まず、画像処理部１００が、入力画像１１と背景画像
１２との差分画像１３を求め、これを所定のしきい値で
２値化し、２値画像１４を作成し、その後ラベリングに
より各物体にラベル付けをし、個々の物体について、面
積，重心座標，外接長方形の縦，横の長さ，縦横比，周
囲長等の特徴量を抽出する１５。次にＣＰＵ１０９が、
ある範囲内の面積を有する物体を、不審者，不審物の候
補として、メモリ１１０に上記特徴量とともに格納し、
該情報を用いて、物体を追跡する１６、とともに物体が
不審者か正常者か不審物かを判定する１７。判定の結果
不審者，不審物有りとなった場合は、アラーム出力部１
１１に対してアラーム出力指令を出し、中央監視センタ
に該情報を出力する１８。なお、入力画像１１中の２０
は現金自動支払機、２１は人間をそれぞれ表わし、入力
画像１１及び背景画像１２は、現金自動支払機設置場所
を上方から撮像した画像を表わす。

【００１９】図３に、監視対象の一連の動きを説明する
。図３中の（ａ）は背景画像１２を示す。図３中の（ｂ
）〜（ｈ）は各時刻における入力画像１１を示す。これらの画像はカメラ１０１ａにより上方から撮像され
たものとする。まず、物体１が入口１９から現われ、現
金自動支払機２０の前に立ち（（ｂ））、次に物体３が
入ってきて、物体２を置いた（（ｃ））。続いて、物体
１が出ていき（（ｄ））、物体３は物体２を持って左方
向へ進み（（ｅ））、さらに、上方へ進み止まる（（ｆ
））。そして、物体３は物体２をその場に置き（（ｇ）
）、退出する。物体２は同一場所に存在する（（ｈ））
。なお、図３において、斜線で示される物体１〜３のみ
が、画像処理部１００により２値画像１４として得られ
る。

【００２０】図４に、図３の各時刻（ｂ）〜（ｈ）に対
応する物体のＮｏ．４０、各種特徴量４１，前時点の物
体Ｎｏ．４２、及び状態の判定結果４３を表わす。図４
において、特徴量４１の欄の○は各種特徴量４１が求ま
っていることを、また、各欄の−は該当するデータが無
いことを表わす。図４に示すデータは、各時刻において
、図２に示すように２値画像１４を求め、該２値画像１
４に対して、ラベリング処理を行い、各ラベル画像の各
種特徴量４１（面積，重心座標，外接長方形の縦，横の
長さ，縦横比，周囲長等）を求めると共に、前時点の各
ラベルとの重なりのチェック、あるいはラベル画像間の
距離及び移動の方向を加味して、対応関係を求めること
により得ることができる。なお、図４における各物体４
０の状態の判定結果４３は、前時点の物体４２との比較
により、新たに物体が生じた場合は「出現」又は「分離
」、物体が消えた場合は「消失」又は「合流」、物体の
位置が変化したとしても両時点で存在する場合は「一致
」のいずれかになる。ここで、「出現」と「分離」及び
「消失」と「合流」の判別は、対象物体の位置と大きさ
、大きさの変化率、形状情報と前時点での近傍物体の位
置と大きさ、大きさの変化率、形状情報及び出入口の位
置の比較により行われる。例えば、図３の時刻（ｅ）に
おいて左方向へ移動している物体は、物体３であること
が分かり、また、その大きさの変化率から、物体２は物
体３に「合流」したと判断される。一方、時刻（ｃ）と
時刻（ｄ）の間及び、時刻（ｇ）と時刻（ｈ）の間で、
上記と同様に、各物体の位置と大きさ及び出入口の位置
の情報から、それぞれ物体１及び物体３が「消失」した
と考えられる。また、同様にして時刻（ｆ）と（ｇ）の
間で、物体２は物体３と「分離」したと判断される。な
お、図４の（ｅ）における３′のように、ｎ′は、当該
物体が物体ｎに合流、あるいは物体ｎから分離したこと
を表わす。

【００２１】以上のようにして、「出現」あるいは「分
離」した物体が、ある一定時間、その位置を変えない場
合、不審物が置かれた、あるいは不審物が存在すると判
断し１７，監視センタへアラーム出力部１１１よりアラ
ームを出力する１８。

【００２２】図５は、図４の各時刻における各物体の位
置情報から求めた、各物体の移動経路を表わす。５１は
物体１の、５２は物体２の、５３は物体３のの移動経路
を表わす。これら移動経路情報を用いて例えば、あらか
じめ、正常領域２４，不審領域２５を設定しておき、上
記各物体の移動経路が正常領域２４内か、あるいは不審
領域２５を通過しているか、及び同一場所存在時間情報
（一定時間以上同一場所に静止しているかどうか）によ
り、正常者１，不審物２，不審者３を判定することもで
きる。

【００２３】以上の説明は、カメラ１０１ａ一台を用い
て上方から撮像した画像に基づいているが、カメラと物
体との位置関係により、カメラに対して、死角が発生し
、一部の物体がみえないことが生ずる。これを解決する
ための一方法として、複数台たとえば、３台のカメラを
用いて、上方（カメラ１０１ａ），前方（カメラ１０１
ｂ）、側方（カメラ１０１ｃ）からの画像（図６中の（
ａ）：平面画像、図６中の（ｂ）：正面画像、図６中の
（ｃ）：側面画像）を得、これら３枚の画像から、正確
に各物体の存在及び前記各特徴量を求めることができる
。図６中の（ａ）においては物体３の大きさは、物体２
６の有無にかかわらず一定であるが、図６中の（ｂ）に
おいては物体２６の分だけ物体３は大きくなっているこ
とが分かる。この大きさの変化により、「合流」及び「
分離」の判定が正確に行えるようになる。

【００２４】図７は、けんかをしている物体２７，２８
が存在する例を示している。この例では、時刻（ａ），
（ｂ），（ｃ）の間での物体２７，２８の形状変化率（
面積の変化量，周囲長の変化量，外接長方形の縦，横の
長さの変化量，外接長方形の縦横比の変化量のうち少な
くとも１つ／時間）又は位置座標変化率が、通常の移動
に比較し、大きいことからけんか等の非正常な動きがあ
ると判断できる。

【００２５】不審物を発見するために別の実施例を図８
に示す。図８は、図１に対して、現金自動支払機設置場
所の出入り口１９に重量計２１を設置した場合を示す。物体ｎの特徴量として該重量計２１を用いて、重さを求
め、該物体ｎの入室時の重さＷ１と退出時の重さＷ２の
差（Ｗ１−Ｗ２）から、該移動物体ｎの正常者，不審者
及び、不審物発生の有無を判断する。なお、物体ｎの入
室から退出までの追跡は、前述と同様に行うとする。該
物体ｎの重さの差（Ｗ１−Ｗ２）の値の正負により下記
の通り判断する。ただし、該重量計２１の測定誤差を考
慮する。

【００２６】（Ｗ１−Ｗ２）＞０：不審物の発生有、該
物体ｎは不審者。

【００２７】（Ｗ１−Ｗ２）＝０：不審物の発生無、該
物体ｎは正常者。

【００２８】（Ｗ１−Ｗ２）＜０：盗難物の発生有、該
物体ｎは不審者。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、画像変化により検出さ
れた物体の移動経路，形状特徴量，形状変化率を用いて
正常者，不審者，正常物，不審物等を判定するので、正
常者，不審者，正常物，不審物等が混在する場所、状態
においても、精度良く不審者，不審物を検知できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実例である監視装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】不審者，不審物の監視処理の流れを示す説明図
である。

【図３】監視対象領域における物体の動きの説明図であ
る。

【図４】物体の特徴量，状態を格納するテーブルの説明
図である。

【図５】物体の移動経路を表わす図である。

【図６】３台のカメラによる平面画像，正面画像及び側
面図の説明図である。

【図７】形状変化率による状態検出の説明図である。

【図８】重力計を用いた本発明の他の実施例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００…画像処理部、１０１…カメラ、１０９…ＣＰＵ
、１１１…アラーム出力部、１１２…画像伝送部、１１
３…タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視領域の画像を取込む画像入力手段と、
前記画像入力手段により取り込まれた画像に対して各種
画像処理を行い物体を抽出し、当該物体の特徴量を抽出
する画像処理手段と、前記画像処理手段により得られた
前記特徴量を用いて該物体の位置情報を求め、当該位置
情報を用いて物体を追跡する物体追跡手段と、前記物体
追跡手段により得られた該物体の移動経路情報及び同一
場所存在時間情報から、該物体が、正常者か，不審者か
，正常物か，不審物かを判定する物体判定手段と、この
判定結果を出力する出力手段とを有することを特徴とす
る監視装置。
【請求項２】請求項１の監視装置において、前記画像入
力手段は、複数台のカメラを有することを特徴とする監
視装置。
【請求項３】請求項２の監視装置において、複数台のカ
メラを上方からの平面画像、前方からの正面画像及び側
方からの側面画像が得られるように配置することを特徴
とする監視装置。
【請求項４】請求項１の監視装置において、物体判定手
段は、物体の形状変化率を用いて、物体の正常状態、異
常状態を判定することを特徴とする監視装置。
【請求項５】請求項４の監視装置において、形状変化率
をある一定時間当たりの物体の周囲長の変化量，面積の
変化量，外接長方形の縦，横の長さの変化量及び重心位
置座標の変化量のうち少なくとも１つとすることを特徴
とする監視装置。
【請求項６】請求項１の監視装置において、前記構成要
素に加えて、監視対象領域の出入口において物体の重さ
を量る重量計測手段を有し、該物体の該領域への入出時
の重さの差により、不審者，不審物の発生の有無を判定
することを特徴とする監視装置。