JPH05344506A - 画像異常認識方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な画像処理で画像の異常を選択的に抽出
することができ、かつ、その原因をも検知する。 【構成】 ビデオカメラ１は監視領域内における火災な
どの異常を撮影する。この画像はＡ／Ｄ変換器２によっ
てデジタル化され、画像異常検出装置３によって画像処
理される。画像異常検出装置３は、画像の異常を検出
し、これを検出データ分配器４へ出力する。検出データ
分配器４は制御信号Ｓ２をスイッチＳＷに供給する。一
方、監視領域内の異常は火災センサ６、照度センサ７等
の各種センサによって検出される。アンド回路Ａ１〜Ａ
８は、上記検出データ分配器４が出力する制御信号Ｓ２
と上記各種センサの出力信号とに基づいて、火災検出、
煙発生、照度異常を知らせる報知器１４〜２１を作動さ
せる。この結果、異常画像検出装置３において認識され
た異常画像の原因が識別される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、監視領域内における
異常を画像処理によって検知する装置に用いて好適な画
像異常認識方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、不特定の人が出入りする公共
的な場所（銀行、商店など）や何等かの侵入物によって
危険が生じる施設（発電所、送電設備など）において
は、所定の場所にビデオカメラを設置し、該ビデオカメ
ラから取り込んだ画像を監視することによって異常発生
を未然に防止している。また、このような画像異常認識
装置においては、ビデオカメラから取り込んだ画像に対
してフーリエ変換等の複雑な演算を行なうことによって
自動的に画像異常を検出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の画像異常認識装置では、複雑な演算を必要とするた
め、高速演算を行えるシステムが必要不可欠である。こ
のため、装置はコストアップにつながるという問題を生
じる。また、背景が複雑な動きをする屋外などにおいて
は、従来の検出方法による装置を用いた場合、移動物体
以外のもの動きと上記画像異常とを区別することが難し
いという問題を生じた。

【０００４】また、画像内に何らかの異常を検知して
も、それがどのような原因によるものであるのかを判別
できない。例えば、火災が発生した場合、ビデオカメラ
によって撮影される画像には、明暗の変化や、壁、天井
等の内装の変化が異常映像として検知される。しかしな
がら、その画像の異常が、どのような原因によるもので
あるかは検知され得ない。したがって、画像異常の結果
に対してどのように対処すればよいか迅速に判断できな
い。このように、従来の異常認識装置では、画像の変
化、すなわち異常が、どのような原因によるものなの
か、また、どのような結果を引き起こすかを検知するこ
とができないという問題があった。

【０００５】この発明は、上述した問題点に鑑みてなさ
れたもので、簡単な画像処理で画像の異常を選択的に抽
出することができ、かつ、その原因をも検知することが
できる画像異常認識方法およびその装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項１記載の発明では、順次供給される画
像に対して過去における所定の期間の前記画像を累計し
て記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶された画像を平
均化し、前記順次供給される画像から前記平均化した画
像を減算し、該減算結果の画像と環境変化を検出する少
なくとも１つの検出手段の検出結果とに基づいて警報を
発することを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明では、記憶手段を備え
るとともに、順次供給される画像を所定の時間間隔で取
り込み、過去の所定の期間における累計した画像を前記
記憶手段に記憶し、該記憶手段が出力する累計された画
像を平均化して出力する標準画像生成手段と、前記順次
供給される画像から前記標準画像生成手段が出力する平
均化された画像を減算して出力する減算手段と、環境変
化を検出する少なくとも１つの検出手段と、前記減算手
段が出力する画像と前記検出手段が出力する検出結果と
に基づいて警報を発する警報発生手段とを具備すること
を特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
画像異常認識方法において、前記順次供給される画像
を、一旦、現画像記憶手段に記憶するとともに、該現画
像記憶手段に記憶された画像から前記平均化された画像
を減算するとともに、該減算結果の画像と環境変化を検
出する少なくとも１つの検出手段の検出結果とに基づい
て警報を発することを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１および２記載の発明によれば、順次供
給される画像に対して過去における所定の期間の前記画
像を累計して記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶され
た画像を標準画像手段により平均化し、前記順次供給さ
れる画像から前記平均化した画像を減算手段により減算
し、該減算結果の画像と環境変化を検出する少なくとも
１つの検出手段の検出結果とに基づいて警報を発するこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明において、順次供給される画像を現画像記
憶手段に記憶するとともに、該現画像記憶手段に記憶さ
れた画像から標準画像を減算するとともに、該減算結果
の画像と環境変化を検出する少なくとも１つの検出手段
の検出結果とに基づいて警報を発する。

【００１１】

【実施例】次に図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。第１図は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この図において、ビデオカメラ１は、
例えば、室内を監視するのであれば、天井もしくは壁等
に設置され、室外を監視するのであれば建物の外壁等に
設置され、室内もしくは室外の風景を撮影し、その映像
信号Ｓ１を、監視室にあるＡ／Ｄ変換器２および切換え
スイッチＳＷへ供給する。

【００１２】Ａ／Ｄ変換器２は、後述する基本クロック
信号ＣＬ（時間ｔ毎）に従ってビデオカメラ１が出力す
る映像信号Ｓ１をデジタルの映像データＤ１に変換した
後、画像異常検出装置３へ供給する。この画像異常検出
装置３は、所定の時間間隔で１フレーム毎の映像データ
Ｄ１を取り込み、所定の画像処理を行なうことによっ
て、画像上の異常を検出し、異常画像のみを、検出デー
タ分配器４へ供給する。検出データ分配器４は、上記異
常画像をモニタＭ１へ供給するとともに、異常画像が供
給されたことを知らせる検出信号Ｓ２を、アンド回路Ａ
１，Ａ２，……，Ａ８の一方の入力端と上記スイッチＳ
Ｗへ供給する。なお、画像異常検出装置３の詳細な構成
および動作については後述する。スイッチＳＷは、上記
検出信号Ｓ２が供給されると、上記ビデオカメラ１が出
力する映像信号Ｓ１をモニタＭ２へ供給する。また、コ
ントローラ５は、画像異常検出装置３の各種制御を行な
うものであり、これによって映像データのサンプリング
間隔などが設定される。

【００１３】一方、監視領域の所定の場所には、火災セ
ンサ６、照度センサ７、人センサ８、煙センサ９、地震
計１０、ガスセンサ１１、音圧センサ１２、および浸水
センサ１３が設置されている。これら火災センサ６、照
度センサ７、人センサ８、煙センサ９、地震計１０、ガ
スセンサ１１、音圧センサ１２、および浸水センサ１３
の出力は、それぞれアンド回路Ａ１〜Ａ８の他方の入力
端へ供給されている。なお、この実施例では、アンド回
路Ａ７の入力端には、ガスセンサ１１および音圧センサ
１２からの出力が供給されている。各アンド回路Ａ１〜
Ａ８は、両入力端に供給される信号の論理積をとり、そ
の結果を出力するようになっている。すなわち、各アン
ド回路Ａ１〜Ａ８は、検出信号Ｓ２が供給されるととも
に、各センサ６，７，……，１３からの出力が供給され
ると、その出力を「１」とする。ただし、アンド回路Ａ
７は、ガスセンサ１１および音圧センサ１２の出力が供
給された場合にのみ、「１」を出力する。これらアンド
回路Ａ１〜Ａ８の出力は、各々に対応して設けられた報
知器１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１
へ供給されている。報知器１４〜２１は、該当するアン
ド回路Ａ１〜Ａ８の出力が「１」となると、光、または
音などを発するようになっている。

【００１４】次に、上述した画像異常検出装置３の詳細
な構成およびその動作について、図２ないし図５を参照
して説明する。図２は本実施例による画像異常検出装置
３の構成を示すブロック図である。また、図３は画像異
常の検出方法を説明するための概念図である。まず、図
２において、現フレームメモリ２２は、現時点の映像デ
ータ（１フレーム）を記憶する記憶装置であり、上述し
たＡ／Ｄ変換器が出力する映像データを図３に示す時間
Δｔ毎に記憶するとともに、時間Δｔ毎に減算器２５へ
出力する。また、標準画面生成回路２３には、現フレー
ムメモリ２２と同様に時間Δｔ毎に、Ａ／Ｄ変換器が出
力する映像データが順次供給される。この標準画面生成
回路２３は、時刻ｔに対し、時間τ分過去における時間
Δτ（Δτ≧Δｔ）毎のｎ個の画面を平均化した標準画
面Ｓを生成する。この標準画面Ｓは、ビデオカメラが捕
らえた映像から異常画像を取り除いた背景（静止物体)
のみの画面であり、異常画像を検出する上での基準とな
る。ここで、上記標準画面Ｓの生成および異常画像の抽
出について説明する。

【００１５】まず、任意の時刻ｔにおけるｉドット×ｊ
ドットからなる画面のマトリクスをＤij（ｄij,ｔ）で
表す。また、所望する標準画面ＳのマトリクスはＳij
（ｓij,ｔ）とする。一方、上述した時間τの過去のｎ
個の画面は、Ｄij（ｔ−τ），Ｄij（ｔ−τ−Δτ），
Ｄij（ｔ−τ−２・Δτ），…………Ｄij｛ｔ−τ−
（ｎ−１）Δτ｝で表すことができる。次に、これらｎ
個のデータマトリクスの平均マトリクスＤij（ｄij）を
求めると、各ドットでは、

【数１】 となる。この平均マトリクスＤij（ｄij）には、時間
（ｎ−１）Δτの間で、映像的に変化した物体をマスク
するという特徴がある。すなわち、各画面（以下、フレ
ームという）間に変化がなければそのまま平均化された
値になり、一方、何らかの変化があった場合には、各フ
レームにおける映像が変わるため、該変化は平均化され
てマスクされる。さらに、何らかの瞬間的な変化（明暗
変化、雑音など）があった場合にも平均化されるため、
背景によってマスクされてしまう。

【００１６】したがって、最終的な平均マトリクスＤij
（ｄij）は、少なくとも時刻｛ｔ−τ−（ｎ−１）Δ
τ｝から時刻（ｔ−τ）までの間に、ビデオカメラの視
野内で変化した映像が除去された背景映像だけになる。
すなわち、本願発明では、この背景映像だけの画面を標
準画面Ｓとすることを特徴としている。したがって、標
準画面ＳのマトリクスＳij（ｓij,ｔ）は、

【数２】 となる。なお、時間τは「０」としてもよく、その場合
には、標準画面Ｓは、時刻ｔから時刻｛ｔ−（ｎ−１）
Δτ｝までの間の過去に基づいて生成される。

【００１７】このようにして得られた標準画面Ｓには、
次のような特徴がある。 （１）標準画面ＳのＳ/Ｎ比はｎの平方根倍に改善され
る。したがって、画面内での不規則ノイズは大幅に少な
くなる。 （２）時刻｛τ＋ｎΔτ｝より過去における各ｎ個の画
面に含まれている移動体（または、異常）は、標準画面
Ｓでは１/ｎとなるためにほぼ除去される。 （３）画面の明暗度の急激な変化(雷による閃光、雲に
よる遮光など)が平均化され、除去される。 標準画面Ｓは、以上のような特徴を備えることから、任
意の時刻ｔにおける異常画像を検出するための基準とな
る画面として用いることができる。

【００１８】このようにして、標準画面生成回路２３に
よって生成された標準画面Ｓは、時間Δτ毎に、標準画
面メモリ２４に記憶される。標準画面メモリ２４は、上
記標準画面Ｓを記憶するとともに、該標準画面Ｓを、時
間Δｔの整数倍である時間Δτ毎に減算器２５へ出力す
る。減算回路２５は、時間Δτ毎に、現フレームメモリ
２２が出力する映像データから上記標準画面Ｓを減算す
る。標準画面Ｓは、上述したようにビデオカメラの視野
における背景の画面であるため、上記減算回路２５の演
算結果は、その時点の画像から背景を取り去った画像と
なる。すなわち、減算回路２５は、その時点における何
らかの変化（異常）の映像データのみを出力する。この
映像データは、異常画像メモリ２６に記憶される。

【００１９】次に、上述した標準画面生成回路２３およ
び標準画面メモリ２４の構成について、図４に示すブロ
ック図を参照して説明する。図４は本実施例による、Ａ
／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ８、現フレームメモリ２２、異常画
像メモリ２６を含む、標準画面生成回路２３の構成を示
すブロック図である。なお、この図において、第１図に
示すブロック図の各部に対応する部分については同一の
符号を付けて説明を省略する。図において、Ａ／Ｄ変換
器が出力する映像データは、基本クロックＣＬ信号毎
に、現フレームメモリ１および後述する加算器３４-1〜
３４-n（ｎ；フレーム数）へ供給される。次に、フレー
ムメモリ・アドレスカウンタ３０は、上記基本クロック
信号ＣＬに従って、アドレス信号ＡＤおよびフレーム信
号ＦＬを生成し、現フレームメモリ２２、フレームメモ
リ選定カウンタ３１および後述するフレームメモリ３５
-1〜３５-nへ出力する。フレームメモリ選定カウンタ３
１は、フレーム信号ＦＬに従って、映像データをどのフ
レームメモリ３５-1〜３５-nへ出力するかを選定するた
めのセレクト信号ＣＳ1〜ＣＳnおよびどのフレームメモ
リ３５-1〜３５-nに記憶されている映像データを出力す
るかを選定するための制御信号ＣＤを出力する。セレク
ト信号ＣＳ1〜ＣＳnは、各々、ゲート回路３３-1〜３３
-nへ供給される。また、制御信号ＣＤはセレクタ回路３
６へ供給される。

【００２０】ゲート回路３３-1〜３３-nの各々は、フレ
ームメモリ３５-1〜３５-nが出力する映像データとセレ
クト信号ＣＳ1〜ＣＳnの論理積をとり、その結果を加算
器３４-1〜３４-nへ出力する。すなわち、ゲート回路３
３-1〜３３-nは、セレクト信号ＣＳ1〜ＣＳnがハイレベ
ルになった場合のみ、フレームメモリ３５-1〜３５-nに
記憶されていた映像データを加算器３４-1〜３４-nへ出
力する。加算器３４-1〜３４-nは、各々、各タイミング
毎に映像データとフレームメモリ３５-1〜３５-nに記憶
されている映像データとを加算し、該フレームメモリ３
５-1〜３５-nへ出力する。フレームメモリ３５-1〜３５
-nは、供給される映像データをアドレス信号に従って順
次記憶する。すなわち、フレームメモリ３５-1〜３５-n
の各々には、複数のフレームの映像データが重複（加
算）して記憶されるようになっているとともに、各フレ
ームメモリの映像データは、時間Δτづつずれるように
なっている（詳細は後述する）。

【００２１】次に、セレクタ回路３６は、制御信号ＣＤ
に従って、フレームメモリ３５-1〜３５-nのいずれか１
つに記憶された映像データを選択的に乗算器３７へ出力
する。乗算器３７は、選択された映像データに定数Ｋ
（＝１/ｎ）を乗算して減算器３８へ出力する。減算器
３８には、現フレームメモリ２２に記憶されている時間
ｔ毎の映像データが供給されており、上記選択された映
像データから時間Δτ毎の映像データを減算し、減算し
た結果の映像データＲを、前述した異常画像メモリ２６
へ供給する。異常画像メモリ２６は、上記映像データＲ
を記憶するとともに、時間Δτの間隔で、図１に示す検
出データ分配器へ出力する。

【００２２】次に、上述した本実施例の動作について、
図５（ａ）〜図５（ｈ）に示すタイミングチャートを参
照して説明する。なお、ここでは、説明を簡略化するた
めに標準画面Ｓの作成に用いるフレーム数を３フレーム
とする。始めに、電源の投入あるいは動作の指示をコン
トローラから入力することによって標準画面Ｓを作成す
る。まず、時刻ｔ0において、Ａ/Ｄ変換器１０は、ビデ
オカメラが捕らえた映像を映像データＡに変換して現フ
レームメモリ２２および加算器３４-1〜３４-3へ出力す
る。現フレームメモリ２２には、上記映像データＡが記
憶される。また、フレームメモリ・アドレスカウンタ３
０は、基本クロック信号ＣＬに従って前述したアドレス
信号ＡＤおよびフレーム信号ＦＲを出力する。次に、フ
レームメモリ選定カウンタ３１は、上記フレーム信号Ｆ
Ｒに従ってセレクト信号ＣＳ1をローレベルにする（図
５（ｂ）参照）。したがって、ゲート回路５３-1はクロ
ーズされ、フレームメモリ５５-1には、加算器５４-1が
出力する上記映像データＡだけが記憶される（図５
（ｅ）参照）。また、フレームメモリ３５-2および３５
-3にも映像データＡが記憶されるが（図５（ｆ）および
図５（ｇ）参照）、初めて標準画面Ｓを作成する場合に
は、前データに加算するか否かを考慮する必要はない。
したがって、この場合、セレクト信号ＣＳ2およびＣＳ3
は図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すようにハイレベル
とする。一方、現フレームメモリ２２には、時刻ｔ0か
ら時刻ｔ1まで、時間Δｔ毎に、ビデオカメラからの映
像データが記憶されながら、順次更新される。

【００２３】次に、時刻ｔ0からΔτ後の時刻ｔ1におい
て、Ａ/Ｄ変換器は、ビデオカメラが捕らえた映像を映
像データＢに変換して現フレームメモリ２２および加算
器３４-1〜３４-nへ出力する。現フレームメモリ２２に
は、該時刻ｔ1において、上記映像データＢが記憶され
る。また、フレームメモリ・アドレスカウンタ３０は、
基本クロック信号ＣＬに従って前述したアドレス信号Ａ
Ｄおよびフレーム信号ＦＲを出力する。次に、フレーム
メモリ選定カウンタ３１は、上記フレーム信号ＦＲに従
ってセレクト信号ＣＳ1をハイレベルにし、セレクト信
号ＣＳ2をローレベルにする(図５(ｂ)および図５(ｃ)参
照)。したがって、ゲート回路５３-1はオープンとな
り、加算器５４-1において、フレームメモリ５５-1に記
憶されていた映像データＡと上記映像データＢとが加算
される（映像データ（Ａ＋Ｂ）とする）。この映像デー
タ（Ａ＋Ｂ）は、フレームメモリ３５-1に記憶される
（図５（ｅ）参照）。また、ゲート回路３３-2はクロー
ズとなるため、フレームメモリ３５-2には、加算器３４
-2を介して映像データＢがそのまま記憶される(図５
(ｆ)参照)。

【００２４】次に、さらに、時刻ｔ1からΔτ後の時刻
ｔ2において、Ａ/Ｄ変換器は、カメラが捕らえた映像を
映像データＣに変換して現フレームメモリ２２および加
算器３４へ出力する。現フレームメモリ２２には、時刻
ｔ2における上記映像データＣが記憶される。次に、フ
レームメモリ選定カウンタ３１は、フレーム信号ＦＬに
従ってセレクト信号ＣＳ2をハイレベルにし、セレクト
信号ＣＳ3をローレベルにする（図５（ｃ）および図５
（ｄ）参照）。セレクト信号ＣＳ1はハイレベルの状態
を維持しているため、ゲート回路３３-1はオープンとな
り、加算器３４-1においては、映像データ（Ａ＋Ｂ）と
映像データＣとが加算される（映像データ(Ａ＋Ｂ＋Ｃ)
とする）。また、ゲート回路３３-2がオープンとなり、
加算器３４-2においては、フレームメモリ３５-2に記憶
されていた映像データＢと上記映像データＣとが加算さ
れる(映像データ(Ｂ＋Ｃ)とする)。この映像データ（Ｂ
＋Ｃ）は、フレームメモリ３５-2に記憶される（図４
（ｆ）参照）。また、ゲート回路３３-3はクローズとな
るため、フレームメモリ３５-3には、加算器３４-3を介
して映像データＣがそのまま記憶される（図５（ｇ）参
照）。

【００２５】このように、ビデオカメラ１がΔτ毎に出
力する映像データＡ,Ｂ,Ｃは、まず、フレームメモリ３
５-1に記憶される。そして、Δτが経過した時刻ｔ3に
おいては、現フレームメモリ２２には、映像データＤが
記憶される（図５（ｅ）参照）。また、フレームメモリ
選定カウンタ３１は制御信号ＣＤによってフレームメモ
リ３５-1の出力データを選択する。この結果、フレーム
メモリ３５-1に記憶されていた映像データ（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ）がセレクタ回路３６を介して乗算器３７に供給され
る。そして、乗算器３７において、乗数Ｋ（＝１/ｎ）
が乗算されて、平均化された標準画面Ｓとして減算器３
８に供給される。減算器３８では、現フレームメモリ１
に記憶されていた映像データＤから上記映像データ（Ａ
＋Ｂ＋Ｃ）を減算する（図５（ｈ）参照）。この場合、
映像データＤに異常画像が含まれていると、減算器３８
が出力する映像データＲは異常画像だけの映像データと
なる。この映像データＲは異常画像メモリ２６に記憶さ
れる。

【００２６】一方、同時刻ｔ3においては、フレームメ
モリ選定カウンタ３１は、フレーム信号ＦＲに従って、
セレクト信号ＣＳ1をローレベルにし、セレクト信号Ｃ
Ｓ3をハイレベルにする（図５（ｂ）および図５（ｄ）
参照）。また、セレクト信号ＣＳ2はハイレベルの状態
を維持する（図５(ｃ)参照）。したがって、ゲート回路
３３-1はクローズされ、フレームメモリ３５-1には、図
５（ｅ）に示すように映像データＤだけが記憶される。
また、ゲート回路３３-2はオープンとなるため、フレー
ムメモリ３５-2には、該フレームメモリに記憶されてい
た映像データ（Ｂ＋Ｃ）と映像データＤとが加算された
映像データ（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が新たに記憶される（図５
（ｆ）参照）。さらに、ゲート回路３３-3はオープンで
あるため、フレームメモリ３５-3には、映像データ（Ｃ
＋Ｄ）が記憶される（図５（ｇ）参照）。

【００２７】次に、時刻ｔ4においては、フレームメモ
リ選定カウンタ３１は制御信号ＣＤによってフレームメ
モリ３５-2の出力データを選択する。この結果、フレー
ムメモリ３５-2に記憶されていた映像データ（Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ）がセレクタ回路３６を介して乗算器３７に供給され
る。そして、乗算器３７において、映像データ（Ｂ＋Ｃ
＋Ｄ）には乗数Ｋ（＝１/ｎ）が乗算されて、平均化さ
れた標準画面Ｓ（＝（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）'）として減算器３
８に供給される。減算器３８では、現フレームメモリ２
２に記憶されている映像データＥから上記映像データ
（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)'を減算する（図５（ｈ）参照）。この場
合、映像データＥに異常画像が含まれていると、減算器
３８が出力する映像データＲは、異常画像だけの映像デ
ータとなる。この映像データＲは、異常画像メモリ２６
に記憶される。一方、同時刻ｔ4においては、フレーム
メモリ３５-1,３５-2および３５-3には、各々、映像デ
ータ(Ｄ＋Ｅ)、映像データＥ、映像データ(Ｃ＋Ｄ＋Ｅ)
が記憶される（図５（ｅ）および図５（ｇ）参照）。

【００２８】そして、時刻ｔ5においては、フレームメ
モリ３５-3に記憶されていた映像データ(Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）
が乗数Ｋ（＝１/ｎ）を乗算されて、平均化された標準
画面Ｓ（＝（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）'）となる。そして、図５
（ｈ）に示すように、現フレームメモリ２２に記憶され
ている映像データＦから上記映像データ（Ｃ＋Ｄ＋
Ｅ）'が減算されて、映像データＲとして異常画像メモ
リ２６に記憶される。そして、フレームメモリ３５-1,
３５-2および３５-3には、各々、映像データ(Ｄ＋Ｅ＋
Ｆ)、映像データ（Ｅ＋Ｆ）、映像データＦが記憶され
る（図５（ｅ）および図５（ｆ）参照）。

【００２９】以下、時刻ｔ6以降においても、フレーム
メモリ３５-1,３５-2および３５-3に記憶された映像デ
ータ（標準画面Ｓ）が順次減算器３８に供給されて新た
な映像データＲが求められ、異常画像メモリ２６に記憶
される。また、各時刻における映像データＧ,Ｈ,……
は、順次３フレームづつ、かつ、１フレームづつずれな
がら、フレームメモリ３５-1,３５-2および３５-3に記
憶される。そして、時刻ｔ3以降の各時刻において、異
常画像メモリ２６に記憶された映像データＲは、図１に
示す検出データ分配器へ順次供給される。以上のよう
に、本実施例では、過去における複数のフレームを平均
化した標準画面Ｓを作成し、カメラの視野内に移動物体
が侵入すると、上記標準画面Ｓに基づいて、その移動物
体のみの映像を取り出して異常画像メモリ２６に記憶す
る。

【００３０】次に、監視領域内にさまざまな異常が発生
した場合について、いくつかの例をあげて上述した異常
画像認識装置の動作について説明する。例えば、監視領
域内において、火災が発生すると、ビデオカメラ１に
は、火災による炎や、その炎による映像の明暗の変化が
異常画像として異常画像メモリ２６に記憶されるととも
に、検出データ分配器４へ出力される。検出データ分配
器４は、上記異常画像が供給されることによって、何ら
かの異常が発生したと認識し、制御信号Ｓ２をスイッチ
ＳＷに供給するとともに、モニタＭ１に異常画像メモリ
２６に記憶された映像データを供給する。これによっ
て、モニタＭ２には、ビデオカメラ１によって撮影され
ている火災現場の映像が映し出され、他方のモニタＭ１
には、移動メモリ２６に記憶された異常画像が映し出さ
れる。一方、火災による熱および煙によって火災センサ
６、照度センサ７および煙センサ９からの出力信号がア
ンド回路Ａ１，Ａ２，Ａ４の他方の入力端へ供給され
る。このため、アンド回路Ａ１，Ａ２，Ａ４の出力が
「１」となり、火災検出、煙発生、照度異常を知らせる
報知器１４，１５，１７が作動する。この結果、異常画
像検出装置３において認識された異常画像が火災によっ
て生じたことが識別される。

【００３１】また、監視領域内において、停電が発生す
ると、ビデオカメラ１には、停電による映像の明暗の変
化が異常画像として異常画像メモリ２６に記憶されると
ともに、検出データ分配器４へ出力される。検出データ
分配器４は、上記異常画像が供給されることによって、
何らかの異常が発生したと認識し、制御信号Ｓ２をスイ
ッチＳＷに供給するとともに、モニタＭ１に異常画像メ
モリ２６に記憶された映像データを供給する。これによ
って、モニタＭ２には、ビデオカメラ１によって撮影さ
れている監視領域の映像が映し出され、他方のモニタＭ
１には、移動メモリ２６に記憶された異常画像が映し出
される。一方、停電が生じることによって、照度センサ
７からの出力信号がアンド回路Ａ２の他方の入力端へ供
給される。このため、アンド回路Ａ２の出力が「１」と
なり、照度異常を知らせる報知器１５が作動する。この
結果、異常画像検出装置３において認識された異常画像
が照度異常（この場合、停電）によって生じたことが識
別される。

【００３２】さらに、監視領域内において、ガス漏れが
発生し、これに引火して爆発が起きると、ビデオカメラ
１には、爆発による映像の変化（明暗の変化、建設物の
形状変化）が異常画像として異常画像メモリ２６に記憶
されるとともに、検出データ分配器４へ出力される。検
出データ分配器４は、上記異常画像が供給されることに
よって、何らかの異常が発生したと認識し、制御信号Ｓ
２をスイッチＳＷに供給するとともに、モニタＭ１に異
常画像メモリ２６に記憶された映像データを供給する。
これによって、モニタＭ２には、ビデオカメラによって
撮影されている監視領域の映像が映し出され、他方のモ
ニタＭ１には、移動メモリ２６に記憶された異常画像が
映し出される。一方、爆発が生じることによって、ガス
センサ１１および音圧センサ１２からの出力信号がアン
ド回路Ａ６，Ａ７の他方の入力端へ供給される。このた
め、アンド回路Ａ６，Ａ７の出力が「１」となり、ガス
爆発、異常音発生を知らせる報知器１９，２０が作動す
る。この結果、異常画像検出装置３において認識された
異常画像がガス爆発（この場合、停電）によって生じた
ものであることが識別できる。

【００３３】以上説明した以外にも、監視領域に人が侵
入した場合でも、人センサ８からの出力信号によって人
検出報知器１６が作動するため、ビデオカメラ１によっ
て撮影された異常画像が何物かの侵入によって生じたも
のであることが識別できる。また、地震が生じて、ビデ
オカメラ１によって撮影された映像が大きく変化し、異
常画像を撮らえた場合であっても、地震計１０からの出
力信号がアンド回路Ａ５に供給されるため、上記異常画
像が地震によって生じたものであることが識別できる。
さらに、浸水が生じて、ビデオカメラ１によって撮影さ
れた映像が大きく変化し、異常画像を撮らえた場合であ
っても、浸水センサ１３からの出力信号がアンド回路Ａ
８に供給されるため、上記異常画像が浸水によって生じ
たものであることが識別できる。

【００３４】なお、上述した実施例では、フレームアド
レスカウンタ３０、フレームメモリ選定カウンタ３１、
ゲート回路３３-1〜３３-n、セレクタ回路３６、乗算器
３７および減算器３８などをハードウエアによって構成
したが、これらはソフトウエアによって実現してもよ
い。また、上述した移動物体は、それを形成する物質の
種類や状態に限定されず、背景に対して明暗コントラス
トを有するものであればよい。また、上述したビデオカ
メラ１は、可視光線のみに感応することに限定されず、
例えば、不可視光線（紫外線、赤外線など）、Ｘ線また
はレーザー光線などに感応する手段でもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、順次供給される画像に対して過去における所定の期
間の上記画像を累計して記憶手段に記憶し、該記憶手段
に記憶された画像を標準画像手段により平均化し、上記
順次供給される画像から上記平均化した画像を減算手段
により減算し、該減算結果の画像と環境変化を検出する
少なくとも１つの検出手段の検出結果とに基づいて警報
を発するようにしたため、簡単な画像処理で画像の異常
を選択的に抽出することができ、かつ、その原因をも検
知することができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】同実施例の画像異常検出装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】同実施例の動作を説明するためのタイムチャー
トである。

【図４】本実施例の画像異常検出装置の詳細な構成を示
すブロック図である。

【図５】（ａ）〜（ｈ）は本実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャートであり、（ａ）は映像データ、
（ｂ）はセレクト信号ＣＳ1、（ｃ）はセレクト信号Ｃ
Ｓ2、（ｄ）はセレクト信号ＣＳ3、（ｅ）はフレームメ
モリ３５-1の出力、（ｆ）はフレームメモリ３５-2の出
力、（ｇ）はフレームメモリ３５-3の出力、（ｈ）は減
算器３８の出力を示す図である。

【符号の説明】

６ 火災センサ（検出手段） ７ 照度センサ（検出手段） ８ 人センサ（検出手段） ９ 煙センサ（検出手段） １０ 地震計（検出手段） １１ ガスセンサ（検出手段） １２ 音圧センサ（検出手段） １３ 浸水センサ（検出手段） １４〜２１ 報知器（警報発生手段） ２２ 現フレームメモリ（現画像記憶手段） ２３ 標準画面生成回路（標準画像生成手段） ２４ 標準画面メモリ（記憶手段） ２５ 減算器（減算手段） ２６ 異常画像メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 克彦 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 和田 亨 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 順次供給される画像に対して過去におけ
   る所定の期間の前記画像を累計して記憶手段に記憶し、
   該記憶手段に記憶された画像を平均化し、前記順次供給
   される画像から前記平均化した画像を減算し、該減算結
   果の画像と環境変化を検出する少なくとも１つの検出手
   段の検出結果とに基づいて警報を発することを特徴とす
   る画像異常認識方法。
2. 【請求項２】 記憶手段を備えるとともに、順次供給さ
   れる画像を所定の時間間隔で取り込み、過去の所定の期
   間における累計した画像を前記記憶手段に記憶し、該記
   憶手段が出力する累計された画像を平均化して出力する
   標準画像生成手段と、 前記順次供給される画像から前記標準画像生成手段が出
   力する平均化された画像を減算して出力する減算手段
   と、 環境変化を検出する少なくとも１つの検出手段と、 前記減算手段が出力する画像と前記検出手段が出力する
   検出結果とに基づいて警報を発する警報発生手段とを具
   備することを特徴とする画像異常認識装置。
3. 【請求項３】 前記順次供給される画像を、一旦、現画
   像記憶手段に記憶するとともに、該現画像記憶手段に記
   憶された画像から前記平均化された画像を減算するとと
   もに、該減算結果の画像と環境変化を検出する少なくと
   も１つの検出手段の検出結果とに基づいて警報を発する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像異常認識方法。