JPH08235471A - 異常監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常現象検出前の画像と、異常検出後からＶ
ＴＲが実際に起動するまでの間の画像を記録可能とする
異常監視装置を提供する。 【構成】 図示しないビデオカメラからのビデオ信号を
もとに同期分離回路１で画像データを取り出す。アドレ
スカウンタ３、フィールド間隔設定回路５、フィールド
セグメント設定回路６は、画像データ用積層メモリ４の
書き込みアドレス・タイミングを作成して、画像データ
を常時画像データ用積層メモリ４へ格納する。異常現象
検出回路２が異常現象を検出すると、スタート／ストッ
プ制御回路８が作動して一定時間後又は上記異常が消滅
した時点で画像の記録を停止する。この一定時間内にＶ
ＴＲ７が起動して、その後の画像データを記録する。そ
して、異常現象解消後に、データ転送回路９が画像デー
タ用積層メモリ４の内容を記憶装置１０へ転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、監視領域内の異常現
象を検知して当該異常現象の画像を記録する異常監視装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、不特定多数の人間が出入りす
る銀行・商店などの公共の場所や、侵入者によって危険
が生じうる発電所・送電設備などの施設では、ビデオカ
メラを設置して異常の有無を常時監視している。監視に
あたっては、人間がリアルタイムにモニタを見ながら監
視する方式、画像を常時ビデオテープへ記録しておき、
異常が発生してからビデオテープを再生して、この再生
画像をもとに異常現象の解析を行う方式などがある。

【０００３】しかし、普通は異常がいつ発生するかわか
らないことから、前者の方式では、異常の有無に拘らず
監視人を配置することになり効率的ではない。また、場
合によっては異常を見逃してしまう恐れもある。そのた
め、現在では後者の方式が主流となっている。ところ
が、この方式そのままであると、異常が解消された後も
ビデオテープに画像が記録され続けることとなる。その
ため、異常の解析を行うには、ビデオテープを再生して
長時間記録された画像の中から異常発生時点を検索する
という余計な作業に時間を割かなければならない。そこ
で、異常が発生してからＶＴＲ（ビデオテープレコー
ダ）を起動して、異常発生時点から一定の期間だけ、あ
るいは異常現象が解消するまでの間だけを記録するよう
な方式が採用されるに至った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな異常を検出後にＶＴＲを起動して画像を記録する方
式では、異常検出信号によってＶＴＲの起動を指示して
から、実際にビデオテープへの記録が開始されるまでに
時間遅れが存在する。このため、この時間遅れの期間に
おいては、異常現象の画像が記録されず失われてしまう
という大きな問題がある。最近では、この時間遅れが小
さいＶＴＲも開発されてきてはいるが、このようなＶＴ
Ｒを使用たとしても、画像記録できない期間が存在する
ことに変わりはない。

【０００５】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、異常現象検出以前の画像と、異常
現象検出時点からＶＴＲが実際に起動して画像の記録を
開始するまでの期間の画像を漏れなく記録する異常監視
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、ビデオカメラが撮影した
過去の画像と同ビデオカメラが撮影した現在の画像とを
比較することによって異常を検出し、異常信号を出力す
る異常検出手段と、前記異常信号が出力された時点で起
動され、以後前記ビデオカメラの出力画像を記録するビ
デオテープレコーダと、前記ビデオカメラの出力画像が
デジタル画像データに変換され記憶される一定容量のメ
モリであって、所定時間間隔毎に連続して取り込んだ該
一定容量の画像データを記憶した後は、最も前に記憶さ
れた画像データが消去されて新しい画像データが記憶さ
れるメモリと、前記異常信号が出力された時点以後、前
記ビデオテープレコーダの立ち上がり時間と同一または
立ち上がり時間以上の時間が経過した時点で、又は前記
異常が消滅した時点で記憶を停止する手段とから構成し
たものである。また、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、前記異常検出手段が、過去の複数
の画像の平均画像と現在の画像とを比較することによっ
て異常を検出し、前記異常信号を出力することを特徴と
している。

【０００７】

【作用】この発明によれば、一定時間分の画像データを
常時メモリへ格納しておき、異常検出後はビデオテープ
レコーダが実際に立ち上がって画像の記録が開始された
後に上記メモリへの格納を停止するようにした。これに
より、異常発生以前の映像を含めた必要なすべての画
像、すなわち異常検出時点以前からビデオテープレコー
ダが立ち上がるまでの間の画像を漏れなく記録すること
ができる。

【０００８】

【実施例】次に、図面を参照してこの発明の一実施例に
ついて説明する。図１は、同実施例による異常監視装置
の構成を示すブロック図である。この図において、同期
分離回路１は、ビデオカメラ（図示略）から供給される
コンポジットのビデオ信号ＶＤを画像信号成分と同期信
号成分に分離する。そして、各信号成分をデジタル信号
へ変換し、クロックＣＬＫに同期して画像データＤＴな
らびに同期信号ＳＹを出力する。

【０００９】異常現象検出回路２は、画像データＤＴを
もとに監視領域内の異常現象を検出して異常検出信号Ａ
Ｂを出力する。この異常検出信号ＡＢは、異常現象を検
出した時点でハイレベルとなり、異常現象が解消された
時点でローレベルとなる。ここで、異常現象とは、静止
した背景画像に対して物体が移動する現象、もしくは物
体のコントラストが変化する現象を指している。なお、
異常現象を検出するのは既存の技術であるため、その詳
細についての説明は省略するが、概ね以下のような処理
がなされる。

【００１０】まず、ある所定時間前から現在までにサン
プリングした複数枚の画像データをもとにして、これら
画像データの各ドットの移動平均をそれぞれ計算して、
平均化した画面を作成する。この画面を標準画面と呼ぶ
が、標準画面は背景に対応する画像のみを含んでいる。
次に、標準画面と現在の画面とを比較して差分画面を求
める。すると、この差分画面には背景部分を取り除いた
異常現象の画像だけが得られる。そして、この異常部分
の画像がしきい値を越えた場合（たとえば一定以上の面
積を有することとなった場合）に異常現象が検出された
ものとみなすものである。

【００１１】一方、アドレスカウンタ３は、画像データ
ＤＴのドットを、後述する画像データ用積層メモリ４へ
順次書き込むためのアドレスＡＤをクロックＣＬＫに同
期して生成する。アドレスＡＤの生成に際しては、水平
・垂直同期のタイミングをとるために同期信号ＳＹを使
用している。

【００１２】画像データ用積層メモリ４は、画像データ
ＤＴを蓄積するメモリであって、セグメント数ＮＳ個の
フレームから構成されている。このメモリの構成を図２
に示す。この図に示したように、このメモリは論理的に
はリング状に構成されており、各フレームは「０」から
「ＮＳ−１」まで順に番号付けされている。要するに、
エンドレス（ループ状）のメモリ群として構成されてい
る。ここで、本実施例においては、セグメント数ＮＳは
「１６」に設定されているが、コストとの兼ね合いで任
意の値に設定してよい。

【００１３】各フレームには画像データＤＴの１画面の
情報を格納する。また、フレームへの格納はフレームの
番号順にサイクリックに行われる。つまり、フレームＦ
0、Ｆ1、．．．、Ｆ14、Ｆ15、Ｆ0、Ｆ1．．．のよう
に、フレームＦ15の次にはフレームＦ0へ格納される。
なお、画像データ用積層メモリ４は後述する書き込み信
号ＷＲがハイレベルの間だけ書き込み可能となり、さら
に停止信号ＳＴＰの立ち下がりで画像の格納を停止する
ようになっている。

【００１４】フィールド間隔設定回路５は、画像データ
ＤＴの格納を間引くための回路である。この回路は、画
像データＤＴを画像データ用積層メモリ４へ格納する時
間間隔Δτを決定して、画像データ用積層メモリ４の書
き込み信号ＷＲを出力する。ここで、時間間隔Δτは同
期信号ＳＹと外部から設定される可変の記録間隔ＦＩを
もとにして算出される。たとえば、ＮＴＳＣ（National
Television System Committee）規格では、モノクロ画
像ならば１秒間に６０フレーム、カラー画像ならば１秒
間に３０フレームの割合で画面が更新される。したがっ
て、カラー画像を扱う場合には、時間間隔Δτは１／３
０秒が単位となり、記録間隔ＦＩは時間間隔Δτを１／
３０秒の何倍に設定するかを規定する。この実施例で
は、記録間隔ＦＩを「２」としており、２フレームに１
回、つまり１／１５秒間隔で画像を記録するようにな
り、上述の書き込み信号ＷＲは、２フレームのうち１フ
レームの期間だけハイレベルとなる。

【００１５】フィールドセグメント設定回路６はリング
カウンタであって、画像データＤＴを画像データ用積層
メモリ４へ書き込む際のフレーム番号ＦＮを生成する。
フレーム番号ＦＮは、画像データ用積層メモリ４の構成
に沿って「０〜（ＮＳ−１）」の範囲の整数値をとる。
そして、書き込み信号ＷＲの立ち上がりタイミングで＋
１ずつサイクリックにカウントアップしてゆく。ＶＴＲ
７は、異常検出信号ＡＢがハイレベルの間だけビデオ信
号ＶＤをビデオテープへ記録する。ここで、異常検出信
号ＡＢの立ち上がりタイミングから実際にビデオテープ
に記録されるまでには立ち上がり時間ＴD だけの遅れが
生じる。立ち上がり時間ＴD の値は、たとえば０．６秒
程度であるが、この値はＶＴＲ７を起動する度に変動す
る。

【００１６】スタート／ストップ制御回路８は、異常検
出信号ＡＢの立ち上がりをトリガとして停止信号ＳＴＰ
をハイレベルとする。そして、有効セグメント数ＮＡ個
のフレームの書き込みに要する時間を経過した後に、こ
の停止信号ＳＴＰをローレベルへ変化させる。ここで、
有効セグメント数ＮＡ（≦セグメント数ＮＳ）は、異常
現象検出時を起点として画像データ用積層メモリ４へ書
き込む画面の数を指定するものであって、外部から設定
される可変値である。

【００１７】このことを図２を参照して説明すると、停
止信号ＳＴＰの立ち上がりタイミング、すなわち異常現
象検出時、がスタート点ＳＰに相当する。これ以後、有
効セグメント数ＮＡ（本実施例においては１３）個のフ
レームへ順次画像データＤＴを書き込んでゆく。この書
き込みが完了して停止信号ＳＴＰが立ち下がるタイミン
グがストップ点ＥＰに相当する。したがって、ストップ
点ＥＰ〜スタート点ＳＰの間の（ＮＳ−ＮＡ）個のフレ
ームが異常現象発生前の画像、いわゆる前駆現象、を記
録しており、スタート点ＳＰ〜ストップ点ＥＰのＮＡ個
のフレームが異常現象発生以降の画像、いわゆる後続現
象を記憶している。

【００１８】なお、セグメント数ＮＡと時間間隔Δτの
積は、最低限、ＶＴＲ７の立ち上がり時間ＴD より大き
な値となるように設定する。このようにすることで、Ｖ
ＴＲ７が実際に起動するまでの異常現象の画像を、すべ
て画像データ用積層メモリ４へ保存することが保証でき
る。データ転送回路９は、停止信号ＳＴＰの立ち下がり
をトリガにして、画像データ用積層メモリ４に格納され
た画像データＤＴを順次記憶装置１０へ転送する。

【００１９】次に、上記構成による異常監視装置の動作
を説明する。まず、ＶＴＲ７の立ち上がり時間ＴD の最
悪値から、有効セグメント数ＮＡの値を「１３」と決定
したものとする。また、初期状態において異常現象検出
回路２は異常を検出しておらず、異常検出信号ＡＢはロ
ーレベルであって、ＶＴＲ７は停止状態となっている。
また、フィールドセグメント設定回路６が出力するフレ
ーム番号ＦＮは「０」に初期化されていることとする。

【００２０】ビデオカメラが出力したビデオ信号ＶＤ
は、同期分離回路１で画像データＤＴと同期信号ＳＹに
分離されてデジタル信号として出力される。そして、同
期信号ＳＹによって、フィールド間隔設定回路５が書き
込み信号ＷＲを１フレームの期間ハイレベルとすると、
画像データ用積層メモリ４が書き込み可能となる。ま
た、フィールドセグメント設定回路６が書き込み信号Ｗ
Ｒの立ち上がりでカウントアップして、フレーム番号Ｆ
Ｎに「１」を出力する。このようにして、最初の画面の
画像データＤＴが、画像データ用積層メモリ４の「フレ
ームＦ1 」へ書き込まれる。

【００２１】１画面分の書き込みが終了すると、２番目
の画面の画像データＤＴが同期分離回路１から出力され
る。この時、上記と同様に同期信号ＳＹが出力される
が、フィールド間隔設定回路５は２画面に１回だけ書き
込み信号ＷＲをハイレベルとするので、この画面に対し
ては書き込み信号ＷＲはローレベルとする。このため、
２番目の画面は画像データ用積層メモリ４には書き込ま
れない。

【００２２】次に、３番目の画面になると、フィールド
間隔設定回路５が再び書き込み信号ＷＲをハイレベルと
するので、フィールドセグメント設定回路６がカウント
アップして画像データＤＴが「フレームＦ2 」へ書き込
まれる。以上のようにして、２画面に１回づつ画像デー
タＤＴが取り出され、画像データ用積層メモリ４へはフ
レームＦ1、Ｆ2、．．．Ｆ15、Ｆ0、Ｆ1、．．．のごと
くサイクリックに書き込まれてゆく。

【００２３】このようにして、フレームＦ14、Ｆ15、Ｆ
0 と書き込んできたところであって（時刻はｔSPとす
る）、図２におけるスタート点ＳＰに相当した時点にあ
るものとする。この時に異常現象検出回路２が異常現象
を検出すると、異常検出信号ＡＢがローレベルからハイ
レベルへ変化する。これによりＶＴＲ７の起動が指示さ
れ、さらに、スタート／ストップ制御回路８が作動す
る。この後、画像データＤＴは引き続きフレームＦ1、
Ｆ2．．．へ書き込まれてゆく。そして、時刻ｔSPから
時間ＴD 、たとえば０．７秒、が経過すると、ＶＴＲ７
はビデオ信号ＶＤの記録を開始する。この時、画像デー
タＤＴを画像データ用積層メモリ４へ格納する処理は並
行して行われている。

【００２４】１３フレーム分の書き込みが「時刻ｔSP＋
１３／１５秒」において完了すると（図２のストップ点
ＥＰに相当する）、停止信号ＳＴＰがハイレベルからロ
ーレベルへ変化する。この立ち下がりをトリガとして、
画像データ用積層メモリ４は画像データＤＴの格納を停
止する。また、この時からデータ転送回路９が画像デー
タ用積層メモリ４の内容を記憶装置１０へ転送する処理
を開始する。そして、その後に異常現象が解消して異常
検出信号ＡＢが立ち下がると、ＶＴＲ７はビデオテープ
への画像の記録を停止する。

【００２５】このようにして、画像データ用積層メモリ
４のフレームＦ14、Ｆ15、Ｆ0 の３個のフレームには異
常現象を検出するよりも所定枚数以前の画像から記録さ
れ、フレームＦ1 〜フレームＦ13の１３個のフレームに
は異常現象検出時点直後の画像が記録される。また、Ｖ
ＴＲ７には異常現象検出から０．７秒（＝立ち上がり時
間ＴD ）以後の画像が記録される。つまり、異常現象の
検出時点から「０．７秒〜１３／１５（ ０．８７）
秒」の間の画像は、画像データ用積層メモリ４とＶＴＲ
７の双方に記録されていることになる。この後、画像デ
ータ用積層メモリ４とＶＴＲ７に記録した画像を編集し
て別のＶＴＲへ転写して異常現象の解析が行われる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一定時間分の画像データを常時メモリへ格納してお
き、異常検出後はビデオテープレコーダが実際に立ち上
がって画像の記録が開始されるまで当該メモリへの画像
データの連続記録を行う様にしたので、異常検出時点か
らビデオテープレコーダが立ち上がるまでの間の画像を
漏れなく記録することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による異常監視装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】同実施例による画像データ用積層メモリ４の論
理的な構成を表した図である。

【符号の説明】

１…同期分離回路、２…異常現象検出回路、３…アドレ
スカウンタ、４…画像データ用積層メモリ、５…フィー
ルド間隔設定回路、６…フィールドセグメント設定回
路、７…ＶＴＲ、８…スタート／ストップ制御回路、９
…データ転送回路、１０…記憶装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオカメラが撮影した過去の画像と同
   ビデオカメラが撮影した現在の画像とを比較することに
   よって異常を検出し、異常信号を出力する異常検出手段
   と、 前記異常信号が出力された時点で起動され、以後前記ビ
   デオカメラの出力画像を記録するビデオテープレコーダ
   と、 前記ビデオカメラの出力画像がデジタル画像データに変
   換され記憶される一定容量のメモリであって、所定時間
   間隔毎に連続して取り込んだ該一定容量の画像データを
   記憶した後は、最も前に記憶された画像データが消去さ
   れて新しい画像データが記憶されるメモリと、 前記異常信号が出力された時点以後、前記ビデオテープ
   レコーダの立ち上がり時間と同一または立ち上がり時間
   以上の時間が経過した時点で、又は前記異常が消滅した
   時点で記憶を停止する手段とを具備してなる異常監視装
   置。
2. 【請求項２】 前記異常検出手段は、過去の複数の画像
   の平均画像と現在の画像とを比較することによって異常
   を検出し、前記異常信号を出力することを特徴とする請
   求項１記載の異常監視装置。