JPH06153199A - 画像による監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 監視対象領域の画像情報を圧縮し、且つ、必
要最小限の圧縮画像情報のみを遠隔の監視ステーション
等に効率的に伝送することができる監視装置を提供す
る。 【構成】 監視対象領域を撮像する撮像手段１と、その
撮像手段１から得られた画像情報を圧縮する画像圧縮手
段４と、その画像圧縮手段４により圧縮された圧縮画像
情報を伝送する伝送手段８とを備える画像による監視装
置において、監視対象領域における状態変化を検出する
状態変化検出手段６と、その状態変化検出手段６が状態
変化を検出するに伴って伝送手段８を起動する起動手段
７が設けられている。又、所定周期毎に得られる圧縮画
像情報を所定個数だけ記憶するＦＩＦＯ型の圧縮画像記
憶手段５が設けられ、伝送手段８が、状態変化が検出さ
れた時点の前後の設定個数の圧縮画像情報を圧縮画像記
憶手段５から読み出して伝送するように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、監視対象領域を撮像す
る撮像手段と、その撮像手段から得られた画像情報を圧
縮する画像圧縮手段と、その画像圧縮手段により圧縮さ
れた圧縮画像情報を伝送する伝送手段とを備える画像に
よる監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像による監視装置としては、撮
像手段としてのビデオカメラから得られる画像情報をそ
のままモニタＴＶで観れるようにしたものや、ＶＴＲで
磁気テープに記録できるようにしたものがあった。磁気
テープの有限な記録容量の中にできるだけ長時間の画像
情報を記録するために、所定時間毎のこま送り画像とし
て記録する機能を有するＶＴＲもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、監視対象領域
から遠く離れた場所に監視ステーションがある場合に、
撮像手段から得られる画像情報（例えばＮＴＳＣ複合カ
ラー映像信号）をそのまま伝送することは伝送路等の問
題があり難しい。又、監視ステーションにて伝送されて
来る画像情報を例えば磁気テープに記録する場合に、膨
大な量の磁気テープが必要となる。一方、テレビ電話等
において画像を一旦ディジタル信号に変換し、さらに圧
縮して伝送する技術が実用化されている。特に、静止画
の場合は、圧縮画像をモデムにより音声帯域に変換し公
衆電話回線を通じて伝送することも可能である。

【０００４】本発明はかかる実情に鑑みて為されたもの
であって、その目的は、監視対象領域の画像情報を圧縮
し、且つ、必要最小限の圧縮画像情報のみを遠隔の監視
ステーション等に効率的に伝送することができる監視装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像による監視
装置は、監視対象領域を撮像する撮像手段と、その撮像
手段から得られた画像情報を圧縮する画像圧縮手段と、
その画像圧縮手段により圧縮された圧縮画像情報を伝送
する伝送手段とを備えるものであって、第１の特徴構成
は、前記監視対象領域における状態変化を検出する状態
変化検出手段が設けられ、その状態変化検出手段が前記
状態変化を検出するに伴って前記伝送手段を起動する起
動手段が設けられている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、第１の特徴構成におけ
る状態変化検出手段が、前記画像情報又は前記圧縮画像
情報に基づいて前記監視対象領域における状態変化を検
出するように構成されている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、第１又は第２の特徴構
成において、所定周期毎に得られる前記圧縮画像情報を
所定個数だけ記憶するＦＩＦＯ型の圧縮画像記憶手段が
設けられ、前記伝送手段が、前記状態変化が検出された
時点の前後の設定個数の前記圧縮画像情報を前記圧縮画
像記憶手段から読み出して伝送するように構成されてい
る点にある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成によれば、状態変化検出手段が
監視対象領域における状態変化、例えば、人の進入を検
出するに伴って起動手段が伝送手段を起動する。従っ
て、監視対象領域に状態変化があったときのみ監視対象
領域の画像情報を監視ステーション等に伝送する。尚、
画像圧縮手段により圧縮された圧縮画像情報を伝送する
ので、専用ディジタル回線で短時間に伝送できることは
勿論であるが、モデムを介して公衆電話回線で伝送する
こともできる。

【０００９】状態変化検出手段は、例えば赤外線センサ
を用いて人の進入を感知するものや、レーザビームを用
いて物体の進入を検出するもの等を用いる他、第２の特
徴構成に示すように、画像情報又は圧縮画像情報そのも
のから監視対象領域における状態変化を検出するもので
あってもよい。例えば、一定時間毎の画像情報又は圧縮
画像情報を前回のものと比較することにより監視対象領
域に移動物体が侵入していることを検出することができ
る。

【００１０】又、第３の特徴構成によれば、所定周期毎
に得られる時系列の圧縮画像情報がＦＩＦＯ（先入れ先
出し）型の圧縮画像記憶手段に記憶されており、伝送手
段が、上記の状態変化が検出された時点の前後の設定個
数の圧縮画像情報を圧縮画像記憶手段から読み出して伝
送する。例えば、０．１秒毎の圧縮画像が１００個以上
圧縮画像記憶手段に記憶されるとして、状態変化が検出
された時点の前１００個及び後１００個の圧縮画像を伝
送するといった具合である。

【００１１】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、監視対象領域
における、人や物の進入等の状態変化があったときのみ
監視対象領域の画像の圧縮画像情報を監視ステーション
等に伝送するので伝送時間を短縮できると共に、この圧
縮画像情報を記録する際の記憶媒体、例えば磁気テープ
に必要な記憶容量を小さくすることができるようになっ
た。

【００１２】第２の特徴構成によれば、状態変化検出手
段としての特別なセンサを用いなくても、監視対象領域
の画像そのものから状態変化を検出し、上記第１の効果
を奏することができるものとなった。

【００１３】第３の特徴構成によれば、監視対象領域の
状態変化があった時点の前後の所定個数の時系列の圧縮
画像を監視ステーション等に伝送するので、これを伸
張、再生することにより、状態変化があった時点の前後
の所定時間の様子をコマ送り映像としてチェックするこ
とができる。つまり、監視に必要な最小限の画像情報を
効率的に得ることができるものとなった。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を踏切の遠隔監視システムに用
いた実施例について図面に基づいて説明する。図２に示
すように、監視対象領域である踏切内を撮像する撮像手
段としてのビデオカメラ１と、そのビデオカメラ１から
得られた画像情報を処理し、公衆電話回線を介して遠隔
の監視ステーションＳＴに伝送する画像処理装置２と
が、複数の踏切に設置されている。

【００１５】図３に示すように、ビデオカメラ１と画像
処理装置２とは映像信号用のＢＮＣコネクタ１ａ，２ａ
やカメラ用電源コネクタ１ｂ，２ｂ等にて電気的に接続
され、図示しない係止機構にて一体に固定される。画像
処理装置２のビデオカメラ１が接続される側の反対側に
は、電話回線への接続用及び電話機接続用のモジュラー
ジャック２ｃ，２ｄやＡＣ１００Ｖ電源用のインレット
２ｅ等が設けられている。又、初期設定時、メンテナン
ス時等における操作用のキー２ｆやＬＣＤ２ｇを備える
操作パネル２ｈが出退自在に設けられている。

【００１６】画像処理装置２の内部には、スイッチング
電源２ｈや以下に説明する画像圧縮手段、伝送手段、画
像メモリ等に相当する複数のプリント基板ユニット２ｉ
が実装されている。以下、画像処理装置２の動作を図１
のブロック図に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、ビデオカメラ１からＢ
ＮＣコネクタ１ａ，２ａを経て画像処理装置２に入力さ
れた映像信号（画像情報）は所定の周期（例えば０．１
秒）でサンプリングされて画像メモリ３に記憶される。
画像メモリ３は、高速Ａ／Ｄ変換器やＩＣメモリ等から
なる。

【００１８】一旦、画像メモリ３に記憶された画像情報
は、画像圧縮手段４にて圧縮される。画像圧縮手段４
は、ＪＰＥＧ準拠の離散型コサイン変換（ＤＣＴ）を行
う専用のＬＳＩを用いて構成されている。所定周期毎に
得られる時系列の圧縮画像情報は、ＦＩＦＯ（先入れ先
出し）型の圧縮画像記憶手段５に記憶される。圧縮画像
記憶手段５は、所定個数（例えば２５６個）の圧縮画像
を記憶する容量を備える。従って、例えば０．１秒（サ
ンプリング周期）毎のコマ送り画像として２５．６
（０．１×２５６）秒間の最新の圧縮画像情報が圧縮画
像記憶手段５に記憶されていることになる。

【００１９】尚、画像情報のサンプリング周期は圧縮処
理時間より長い条件下で変更設定可能であり、圧縮処理
時間は、変更設定可能な圧縮率により変化する。サンプ
リング周期を長くすれば、当然コマ送りの間隔は荒くな
るが長時間に亘る圧縮画像情報を記憶できる。

【００２０】又、最新の圧縮画像を基準圧縮画像等と比
較すること等により監視対象領域（踏切内）における状
態変化を検出する状態変化検出手段６が設けられてい
る。但し、ここでいう状態変化とは、具体的には、踏切
内に自動車等が立ち往生している異常状態への変化であ
る。又、基準圧縮画像は、本監視装置を踏切に設置する
際等に操作用のキー２ｆからの指令等により、監視対象
領域（踏切内）に人間や自動車等の物体が存在しない状
態での圧縮画像を記憶したものである。

【００２１】状態変化検出手段６には、２つの圧縮画像
の画素毎の差分を演算する回路が備えられている。状態
変化検出手段６は、先ず、最新の圧縮画像と基準圧縮画
像との差分を演算する。踏切内に人間や自動車等が存在
しない場合は、全画素に亘って差分はほぼゼロとなる。
また、踏切内を自動車等が通過している場合は差分はゼ
ロにはならないが、踏切内の画像（圧縮画像）は刻々変
化する。そこで、最新の圧縮画像と基準圧縮画像との差
分がゼロでない場合に、状態変化検出手段６はさらに最
新の圧縮画像と１周期前の圧縮画像との差分を演算す
る。又、その差分がゼロであればインクリメントされ、
ゼロでなければリセットされるカウンタが設けられ、そ
のカウント値が所定の値に達したときに踏切内に状態変
化（異常状態への変化）が有ったと判断して異常検出信
号を起動手段７に出力する。

【００２２】つまり、最新の圧縮画像と基準圧縮画像と
の差分がゼロでなく、且つ、最新の圧縮画像と１周期前
の圧縮画像との差分がゼロとなる結果が所定時間経過す
れば、踏切内に自動車等が立ち往生している異常状態が
発生しているとみなすのである。起動手段７は、異常検
出信号を受け取るに伴って伝送手段８を起動し、伝送手
段８は圧縮画像記憶手段５に記憶されている圧縮画像の
うち最新のものから遡って所定個数（例えば２００個）
の圧縮画像と、以降に記憶される所定個数（例えば２０
０個）の圧縮画像（例えば合計４００個）を旧いものか
ら順次電話回線を通して監視ステーションＳＴに伝送す
る。

【００２３】つまり、踏切内における状態変化が検出さ
れた時点の前後の設定個数（例えば４００個）の圧縮画
像情報が伝送される。従って、例えば、０．１秒毎の圧
縮画像情報４００個が伝送されれば、監視ステーション
ＳＴで画像伸張処理等を行ない、状態変化が検出された
時点の前後の４０秒間のコマ送り画像（疑似動画）をモ
ニターＴＶ等で観ることができる。或いはＶＴＲ等に記
録しておくことができる。

【００２４】尚、状態変化が検出されるに伴って伝送さ
れる圧縮画像情報の個数は操作用のキー２ｆ等により変
更設定できる。状態変化が検出された時点の前と後で異
なる個数を設定することもできる。伝送に要する時間は
圧縮画像情報の個数及び圧縮率によって変化する。

【００２５】以下、別実施例を列記する。 上記実施例において、基準圧縮画像の指令や画像の
サンプリング周期、圧縮画像情報の伝送個数等の設定を
監視ステーションＳＴから通信により行うように構成し
てもよい。

【００２６】 監視ステーションＳＴにおいては、伝
送されて来る画像情報をＶＴＲに記録したりモニターす
る他、警報システムと連動させる等、種々の応用が考え
られる。 状態変化検出手段は、上記実施例のように圧縮画像
情報から差分演算により変化を検出するものに限らず、
圧縮前の画像情報に基づいて検出するものであってもよ
い。又、差分演算に限らず、画面の特定領域におけるテ
ンプレートマッチングの手法等、種々の画像処理技術を
適用できる。

【００２７】 画像圧縮には、離散型コサイン変換
（ＤＣＴ）に限らず、ＤＰＣＭ等、種々の公知技術を適
用できる。又、撮像手段は、白黒、カラーいずれでもよ
く、カラーの場合、ＮＴＳＣ方式のコンポジット信号を
出力するもの、ＲＧＢ各別の映像信号を出力するもの
等、いずれの方式でもよい。

【００２８】 本発明は、上記実施例のような踏切監
視システムに限らず、商店や銀行等の遠隔監視システム
に広く用いることができる。この場合、状態変化検出手
段は、一定時間毎の画像情報又は圧縮画像情報を前回の
ものと比較することにより監視対象領域に移動物体が侵
入していることを検出することができる。又、赤外線セ
ンサを用いて人の進入を感知するものや、レーザビーム
を用いて物体の進入を検出するもの等を状態変化検出手
段として用いてもよい。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像による監視装置のブ
ロック図

【図２】踏切の遠隔監視システムを示す概念図

【図３】画像による監視装置の概略構成図

【符号の説明】

１ 撮像手段 ４ 画像圧縮手段 ５ 圧縮画像記憶手段 ６ 状態変化検出手段 ７ 起動手段 ８ 伝送手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視対象領域を撮像する撮像手段（１）
   と、その撮像手段（１）から得られた画像情報を圧縮す
   る画像圧縮手段（４）と、その画像圧縮手段（４）によ
   り圧縮された圧縮画像情報を伝送する伝送手段（８）と
   を備える画像による監視装置であって、 前記監視対象領域における状態変化を検出する状態変化
   検出手段（６）が設けられ、その状態変化検出手段
   （６）が前記状態変化を検出するに伴って前記伝送手段
   （８）を起動する起動手段（７）が設けられている画像
   による監視装置。
2. 【請求項２】 前記状態変化検出手段（６）が、前記画
   像情報又は前記圧縮画像情報に基づいて前記監視対象領
   域における状態変化を検出するように構成されている請
   求項１記載の画像による監視装置。
3. 【請求項３】 所定周期毎に得られる前記圧縮画像情報
   を所定個数だけ記憶するＦＩＦＯ型の圧縮画像記憶手段
   （５）が設けられ、前記伝送手段（８）が、前記状態変
   化が検出された時点の前後の設定個数の前記圧縮画像情
   報を前記圧縮画像記憶手段（５）から読み出して伝送す
   るように構成されている請求項１又は２記載の画像によ
   る監視装置。