JPH0883383A

JPH0883383A - 侵入監視装置および侵入監視方法

Info

Publication number: JPH0883383A
Application number: JP24466094A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sakai; 靖夫酒井; Hideaki Kamijo; 秀章上條; Yasuo Ishiguro; 靖男石黒; Kunio Matsumoto; 国夫松本
Original assignee: Nidec Copal Corp; Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd; Nidec Precision Corp
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JP3410832B2

Abstract

(57)【要約】【目的】侵入者をセンサを用いずに検出可能であり、
正確に侵入者のみを検出することができる侵入監視装置
および侵入監視方法を提供すること。【構成】この侵入監視装置は、被監視空間の撮影を行
うＣＣＤカメラ１０と、撮影した画像を所定の検出ライ
ンに対応した階調データを求めるための同期分離回路１
２，ＬＰＦ１４，ビデオアンプ１６，Ａ／Ｄコンバータ
１８と、これらの階調データを２フレーム分格納するメ
モリ２２と、２フレーム分の階調データの差分を演算す
ることにより各検出ラインを１あるいは複数のブロック
に分割した場合の各ブロックの状態変化を求めるととも
にこの状態変化の遷移パターンに応じて侵入者の有無を
判断するＣＰＵ３０とを含んで構成される。侵入者有り
と判断すると、警報装置４０から所定のアラーム音が発
せられるとともに、ＣＣＤカメラ１０によって撮影され
た画像がモニタ装置４４に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般住宅等において不
審者の侵入を監視するようにした侵入監視装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ホームセキュリティシステムの充
実に伴い、一般住宅にも不審者の侵入を検出する侵入監
視装置が用いられるようになっている。例えば、このよ
うな一般住宅にも適用可能な技術として特開昭６１−７
７４８４号公報に開示された「セキュリティシステム」
がある。

【０００３】このセキュリティシステムは、被監視所へ
の異物侵入を感知したセンサの異物感知信号でビデオレ
コーダを起動し、テレビカメラの撮影画像を録画すると
ともに、異物侵入を遠方監視装置で監視所へ通報するこ
とにより、侵入者の存在を知らせるというものである。

【０００４】このセキュリティシステムによれば、異物
侵入を確実に検出することができるとともに、異物侵入
時の画像も録画しているため、事後の解析が容易に行え
るという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のセキュリティーシステムにおいては、テレビカメラ
とは別に異物侵入検出用のセンサを設けなければなら
ず、設備が複雑になるという問題があった。特に、セン
サを設置するためには、天井裏あるいは壁伝いに配線を
行わなければならず、このセンサを複数箇所に設置する
場合には、その配線だけでもかなり煩雑となる。

【０００６】また、上述した従来のセキュリティシステ
ムにおいては、センサによって異物侵入を感知すると、
即座に監視所への通報が行われるため、正当な来訪者等
が被監視空間に入った場合でも通報が行われることにな
り、正確に侵入者有りか否かの判断ができないという問
題があった。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、侵入者をセンサを用いずに
検出可能であり、正確に侵入者のみを検出することがで
きる侵入監視装置および侵入監視方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の侵入監視装置は、被監視空間の撮影
を行うビデオカメラと、前記被監視空間に含まれる所定
の複数ラインを検出ラインとするとともに各検出ライン
を１あるいは複数に分割した検出ブロックを想定し、前
記ビデオカメラによって撮影した画像に基づいて、複数
のフレームもしくはルド間で前記検出ブロックの状態変
化を検出する状態変化検出部と、前記複数の検出ブロッ
クの状態変化の遷移パターンに基づいて侵入者の有無を
判断する侵入者判断部と、を備えることを特徴とする。

【０００９】請求項２の侵入監視装置は、請求項１の侵
入監視装置において、前記状態変化検出部は、前記ビデ
オカメラの出力信号から階調信号を抽出した後に前記検
出ラインに対応した階調データを出力する階調処理部
と、前記階調処理部から出力される少なくとも１フレー
ムの複数ラインに相当する階調データを格納するメモリ
と、前記メモリに格納された複数のラインの階調データ
とある所定時間後の同様の複数ラインの階調データをそ
れぞれ読み出して差分を演算する差分演算部と、前記差
分演算部による演算結果に基づいて、前記検出ブロック
毎の状態変化を検出するデータ処理部と、を備えること
を特徴とする。

【００１０】請求項３の侵入監視装置は、請求項１また
は２の侵入監視装置において、前記ビデオカメラは子供
の背丈より若干高い位置に設置され、前記検出ラインは
水平方向に３本であり、最上位に位置する第１の検出ラ
インは前記ビデオカメラの設置位置とほぼ同じ高さで入
口を含むように設定され、第２の検出ラインは前記入口
近傍に設定され、第３の検出ラインは前記入り口が設け
られた建物近傍に設定されていることを特徴とする。

【００１１】請求項４の侵入監視装置は、請求項３の侵
入監視装置において、前記第１の検出ラインには、前記
入口を含む検出ブロックと前記入口の両側あるいは片側
に位置する塀を含む検出ブロックが含まれていることを
特徴とする。

【００１２】請求項５の侵入監視装置は、請求項３の侵
入監視装置において、前記第２の検出ラインは、外部か
らの操作により設定位置が変更可能であることを特徴と
する。

【００１３】請求項６の侵入監視装置は、請求項１〜５
のいずれかの侵入監視装置において、前記検出ブロック
の状態変化検出を行うフレームの間隔が変更可能である
ことを特徴とする。

【００１４】請求項７の侵入監視方法は、被監視空間を
ビデオカメラによって撮影して複数の検出ブロック毎の
フレーム間の状態変化を求め、その状態変化の遷移パタ
ーンに応じて侵入者の有無を検出することを特徴とす
る。

【００１５】請求項８の侵入監視方法は、請求項７の侵
入監視方法において、前記検出ブロックは、前記ビデオ
カメラによって撮影した画像に含まれる複数の検出ライ
ンをさらに１あるいは複数に分割したものであり、少な
くとも入口、入口近傍の敷地内、前記ビデオカメラ近傍
のそれぞれを含むことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、ビデオカメラで被監視空間の
撮影を行い、着目している検出ブロック毎の状態変化を
検出し、さらにこの状態変化の遷移パターン、すなわち
状態変化が生じている検出ブロックがどのように変化し
ているかに基づいて侵入者の有無を判断している。した
がって、ビデオカメラによって撮影した画像に基づいて
侵入者の有無を判断しているため、被監視空間から隔た
った位置にビデオカメラを設置するようにしてもよく、
被監視空間が設定された部屋の隅にビデオカメラを設置
する場合等においてはその配線を最小限に抑えることが
できる。また、各検出ブロックの状態変化の遷移パター
ンを分析することにより、被監視空間内に進入した者
が、例えば真っ直ぐ玄関先に来るのか、不審な挙動をし
ているのか等がわかるため、正確に侵入者を検出するこ
とができる。

【００１７】また、上述した検出ブロックは、複数の検
出ライン、さらに好ましくは第１、第２および第３の検
出ラインのそれぞれを１あるいは複数に分割したもので
あり、この第１の検出ラインを子供の背丈よりも若干高
い位置に設置されたビデオカメラとほぼ同じ高さ位置
に、第２の検出ラインを入口近傍の敷地内に、第３の検
出ラインを建物近傍に設定することが好ましい。このよ
うに各検出ラインを設定することにより、入口から進入
した者の詳細な行動パターンを知ることが可能になり、
上述した侵入者の正確な検出が可能となる。

【００１８】また、上述した第１のラインには、入口を
含む検出ブロックと入口の両側あるいは片側に位置する
塀を含む検出ブロックを含ませることが好ましい。この
ように設定することにより、入口から進入した者が左右
どちらに移動しているかを知ることができるため、さら
に正確な検出が可能となる。

【００１９】また、上述した第２の検出ラインは、外部
からの操作により設定位置が変更可能であることが好ま
しい。これは、ビデオカメラから入口や塀までの距離が
変わる場合において、正確に敷地内に進入した者がいる
か否かを判断するために第２の検出ラインを適宜変更す
る必要があるためであり、第２の検出ラインの設定を変
更可能とすることにより、汎用性のある侵入監視装置を
実現することができる。

【００２０】また、上述した検出ブロックの状態変化検
出を行うフレーム間隔も変更可能であることが好まし
い。この間隔を適切に設定することにより、例えば通行
人が瞬間的に被監視空間内に入った場合等の誤動作を防
止することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明を適用した一実施例の侵入
監視装置の構成を示す図である。例えば、一般住宅の玄
関先に侵入した不審者を監視するための構成が示されて
いる。

【００２３】同図において、ＣＣＤカメラ１０は、玄関
先の所定領域を被監視空間として撮影するためのもので
あり、水平方向に走査している。このＣＣＤカメラ１０
からＥＩＡ準拠のインターレース方式で出力される複合
信号は、同期分離回路１２およびビデオアンプ１４，ロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）１６を介してアナログーデジ
タル（Ａ／Ｄ）コンバータ１８に入力される。

【００２４】図２は、ＣＣＤカメラ１０によって撮影を
行う被監視空間の一例を示す図である。

【００２５】同図（Ａ）に上部から見た平面図を、同図
（Ｂ）に斜視図を示している。これらの図に示すよう
に、ＣＣＤカメラ１０は、建物側から入口方向を撮影し
ている。同図（Ｃ）は、このような配置によって撮影さ
れた被撮影空間の映像を示しており、ほぼ画面中央に入
口があり、その両側が塀によって外部から目隠しされて
いる。

【００２６】同期分離回路１２は、ＣＣＤカメラ１０か
ら入力される複合信号から映像信号と同期信号を分離
し、その中の映像信号のみをビデオアンプ１４へ出力
し、同期信号をカウンタ２０に向け出力する。カウンタ
２０は、入力された同期信号に同期したカウント動作を
行い、そのカウント値をＣＰＵ３０へ出力する。

【００２７】ＬＰＦ１６は、ビデオアンプ１４から入力
される信号をの内の低周波成分のみを通過させる。一般
に、影像信号には高周波ノイズ成分が含まれている。従
って、このＬＰＦ１６を通すことにより、影像信号中の
パターン認識に必要な輝度信号のみが抽出され、この抽
出された輝度信号をＡ／Ｄコンバータ１８へと向け出力
する。ビデオアンプ１４は、同期分離回路１２から入力
される輝度信号のアナログ−デジタル変換に必要な電圧
レベルに増幅してＬＰＦ１６に向け出力する。

【００２８】Ａ／Ｄコンバータ１８は、ビデオアンプ１
４により増幅されＬＰＦ１６より入力される輝度信号に
対して所定のアナログーデジタル変換を行う。例えば、
１フレーム分の画像を水平方向に２４分割する場合には
周波数３７８ＫHzでサンプリングを行い、それぞれのサ
ンプリングによって得られた輝度信号を８ビットのデジ
タルデータに変換する。デジタルデータに変換された輝
度信号（階調データ）は、メモリ２２内の第一領域２４
に入力される。

【００２９】メモリ２２は、この第一領域２４の他に第
二領域２６および第三領域２８を有している。第一領域
２４は、ある一定時間毎に１画面（１フレーム）の中の
指定された３ライン分の階調データを順次格納するため
の領域である。この３ラインの指定の方法については後
述する。第二領域２６は、第一領域２４に次の階調デー
タが格納される前に、第一領域２４のデータを転送して
格納するための領域である。この転送作業は、後述する
ＣＰＵ３０あるいは専用の回路によって行われる。第三
領域２８は、第一領域２４と第二領域２６のそれぞれに
格納された階調データの差分演算データやその他の処理
結果等を格納するための領域である。

【００３０】図３は、上述した３ラインの指定の仕方を
説明するための図である。同図（Ａ）に示すラインi
は、ＣＣＤカメラ１０をほぼ水平方向を向けて設置した
場合の中心位置に相当し、例えばＣＣＤカメラ１０を地
面から１３０cmの高さに設定すると、このラインi も地
面から１３０cmの高さになる。このラインi は、主に入
口に大人の人が来たか否かを検出するためのものであ
り、このラインi に達しない子供や犬猫等の小動物が入
口近傍に来ても検出しないようになっており、このため
地面から子供の身長以上の高さに設定することが好まし
い。

【００３１】なお、この１３０cmは限定されたものでは
なく、例えば大人としてとらえた基準年齢の平均身長を
求め、その身長を基に設定しても良い。

【００３２】また、ラインiiは、敷地内に人が進入した
ことを検出するためのものであり、入口の両側にある門
の最下部近傍に設定されている。ラインiii は、敷地内
に進入した人がさらに建物の前まで接近したことを検出
するためのものであり、ＣＣＤカメラ１０に比較的近い
位置に設定されている。

【００３３】ＣＰＵ３０は、メモリ３２に対するデータ
の入出力制御を行うとともに、本実施例の侵入監視装置
の全体を制御するものであり、３ライン読取り制御部３
２，差分演算部３４，データ処理部３６，判断出力制御
部３８とを含んで構成されている。

【００３４】３ライン読取り制御部３２は、メモリ２２
の第一領域２４に格納する３ライン分の階調データを選
択するための制御を行う。上述した同期分離回路１２か
らは水平走査線の１本１本に対応した同期信号が出力さ
れており、カウンタ２０ではこの同期信号に応じたカウ
ント動作が行われて各走査線に対応した計数値が出力さ
れている。３ライン読取り制御部３２は、入力されるこ
の計数値を監視しており、監視対象している所定のライ
ン（３ライン）に対応する計数値が入力されてときに、
そのラインの階調データを格納する指示をメモリ２２の
第一領域２４に送る。第一領域２４は、この３ライン読
取り制御部３２から格納指示が入力されたときだけ、該
当する走査線に対応する階調データを格納する。

【００３５】差分演算部３４は、第一領域２４に格納さ
れている３ライン分の階調データ（現在のデータ）と第
二領域２６に格納されている３ライン分の階調データ
（１つ前のデータ）との差分を演算し、メモリ２２内の
第三領域２８に格納する。

【００３６】データ処理部３６は、差分演算部３４によ
って演算された差分データに基づいて、所定のブロック
単位で状態変化が生じたか否かを検出する。例えば、図
３（Ｂ）に示すように、監視している３ラインの中のラ
インi をさらに３分割し、各分割部分をブロックＡ，
Ｂ，Ｃとする。門に挟まれた入口近傍はブロックＢに含
まれ、それ以外の塀部分がブロックＡあるいはＣに含ま
れる。また、ラインiiの全体をブロックＤ、ラインiii
の全体をブロックＥとしている。

【００３７】データ処理部３６は、これら５つのブロッ
クＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのそれぞれについて状態変化を検
出し、各ブロック毎の状態変化データをメモリ２２の第
三領域２８に格納する。

【００３８】判断出力制御部３８は、メモリ２２の第三
領域２８に格納されている状態変化データに基づいて各
ブロック間の状態変化の遷移を観察し、遷移パターンに
応じて侵入者および訪問者の判別を行う。判別の結果、
適切な指示を後述する警報装置４０や呼出装置４２ある
いはモニタ装置４４に送るようになっている。

【００３９】タイマ回路４６は、ＣＰＵ３０からの起動
指示を受けて起動され、所定時間経過後にタイムアップ
信号をＣＰＵ３０に送り返す。また、この計数動作中に
押しボタンスイッチ４８が押された場合にはリセットさ
れ、ＣＰＵ３０へのタイムアップ信号は出力されないよ
うになっている。

【００４０】警報装置４０は、屋内の別室に設けられて
おり、侵入者（不審者）有りのときに判断出力制御部３
８からの指示に応じてアラーム音を鳴らすものである。

【００４１】読出装置４２は、押しボタンスイッチ４８
が押されたときに呼び出しチャイム音を鳴らすものであ
り、インターホン装置を備えている場合には玄関先に備
えられた子機との間で通話を行う機能も有している。

【００４２】モニタ装置４４は、判断出力制御部３８か
らのＯＮ／ＯＦＦ指示に応じて、玄関先に設置されたＣ
ＣＤカメラ１０によって撮影された映像をＣＲＴ画面あ
るいはＬＣＤ画面に表示する。

【００４３】２ライン目位置設定部５０は、図３（Ａ）
に示す３ラインi,ii,iiiの中の第２ラインiiの設定を行
うためのものである。本実施例の侵入監視装置を大量生
産する場合において、ラインi は子供や小動物よりも高
く、例えば１３０cmに固定して設定することが可能であ
る。同様に、ＣＣＤカメラ１０の高さ（例えば１３０c
m）が決まればラインiii も決まるため、このラインiii
も固定して設定することが可能である。ところが、ラ
インiiは門の最下部近傍に設定する必要があり、門や塀
までの距離が変わればこの距離に合わせてラインiiも変
更する必要があり、この変更を２ライン目位置設定部５
０によって行う。

【００４４】カーソル表示制御部５２は、２ライン目位
置設定部５０によってラインiiの設定を行う際に、設定
したいライン位置をモニタ装置４４に表示させるための
ものである。モニタ画面に表示されたカーソルを設定し
たいライン位置に合わせたときに操作パネル（図示せ
ず）から所定の操作が行われると、２ライン目位置設定
部５０は、カーソルを合わせたラインをラインiiとして
認識する。

【００４５】図４は、本実施例の侵入監視装置の具体的
な配置の一例を示す図である。例えば同図に示すよう
に、ＣＣＤカメラ１０が玄関先のドアホン６０内にイン
ターホンとともに一体的に形成されて、入口を水平方向
に撮影可能に取付固定されている。また、このドアホン
６０には押しボタンスイッチ４８も組み込まれており、
この押しボタンスイッチ４８が押下されると、上述した
図１のタイマ回路４６がリセットされるとともに、屋内
側に所定のチャイム音が発せられるようになっている。

【００４６】また、モニタ装置４４および警報装置４
０，呼出装置４２が屋内別室の壁パネルの一部を利用し
て取付け固定されている。なお、上述したＣＣＤカメラ
１０，押しボタンスイッチ４８，警報装置４０，呼出装
置４２およびモニタ装置４４以外の構成は、警報装置４
０，呼出装置４２およびモニタ装置４４の近傍の壁パネ
ル内に一体化して収納されており、接続ケーブルの配回
しが最小限で済むようになっている。

【００４７】本実施例の侵入監視装置は以上の構成を有
しており、次にその詳細な監視動作について説明する。

【００４８】図５および図６は、本実施例の侵入監視装
置の動作手順を示す図であり、主にＣＰＵ３０の動作に
着目した動作手順が示されている。また、図７は図１に
示すＣＰＵ３０内の判断出力制御部３８における判断条
件の一例を示す図である。以下、これらの図を参照しな
がら、本実施例の全体動作について詳細に説明する。

【００４９】まず、ＣＣＤカメラ１０によって画像の取
り込みが行われるとともに、Ａ／Ｄコンバータ１８およ
び同期分離回路１２，ビデオアンプ１４，ＬＰＦ１６に
よって階調処理が行われる。

【００５０】例えば、図３（Ａ）に示すラインi,ii,iii
を走査線単位で指定する場合には、ＣＣＤカメラ１０か
ら出力され画面に表示される画像の１フレームを構成す
る約４９０本の走査線に対応した画像データをＡ／Ｄコ
ンバータ１８から出力する必要がある。

【００５１】また、水平方向についても画素単位の画像
データを得る必要はなく、水平方向に粗い分割を行い、
Ａ／Ｄコンバータ１８によって１本の走査線に対応した
信号をこの粗い分割数に対応したサンプリングレートで
画像データの作成を行い、これをメモリ２２に向け出力
すればよい。

【００５２】このようにしてＡ／Ｄコンバータ１８から
メモリ２２に向け画像データを出力する動作と並行し
て、ＣＰＵ３０内の３ライン読取り制御部３２による処
理が行われる。

【００５３】まず、３ライン読取り処理部３２は、Ａ／
Ｄコンバータ１８からメモリ２２に向け出力される画像
データが、着目している３ラインi,ii,iiiのいずれかに
該当するか否かを判定する（ステップ５００）。この判
定は、同期分離回路１２から出力される水平同期信号に
同期したカウント動作を行っているカウンタ２０の出力
（計数値）に応じて行われる。すなわち、カウンタ２０
は、ＣＣＤカメラ１０によって撮影する走査線が１ライ
ン進む毎に計数値を「１」進める動作を行うため、１１
２本目の走査線に対応してカウンタ２０の計数値が「１
１２」になったときに、３ライン読取り制御部３２は、
Ａ／Ｄコンバータ１８からメモリ２２に向けて出力され
ている画像データがラインi のものであると認識して、
ステップ５００において肯定判断を行う。同様に、３ラ
イン読取り制御部３２は、ラインiiおよびラインiii に
対応する計数値がカウンタ２０から出力された場合もス
テップ５００において肯定判断を行う。また、それ以外
の場合には否定判断を行って、ステップ５００における
判定処理を繰り返す。

【００５４】ステップ５００において肯定判断を行う
と、次に３ライン目読取り制御部３２は、メモリ２２に
対して格納指示を行う（ステップ５０１）。メリモ２２
では、この格納指示に応じて、Ａ／Ｄコンバータ１８か
ら出力されたラインi,ii,iiiに対応した画像データのみ
が選択されて格納される。

【００５５】このようにして、あるフレームに含まれる
３ライン分の画像データがメモリ２２の第一領域２４に
格納されるが、この第一領域２４に格納された画像デー
タは、次のフレーム（連続したフレーム、あるいは複数
フレームに１枚の割合で抽出されたフレームでもよい）
に含まれる３ライン分の画像データがメモリ２２に入力
される前に第二領域２６に転送される（ステップ５０
２）。この転送は、上述したようにＣＰＵ３０が行う場
合のほか、専用の回路によって行うようにしてもよい。
このような転送処理を行うことにより、第一領域２４に
は現在のフレームに対応した画像データが格納され、第
二領域２６には１つ前に格納されたフレームに対応した
画像データが格納されることになる。

【００５６】次に、ＣＰＵ３０内の差分演算部３４は、
第一領域２４に格納されている３ライン分の階調データ
と、第二領域２４に格納されている３ライン分の階調デ
ータを順に読み出しながら各フレームの同一アドレス毎
に階調データの差分を演算する（ステップ５０３）。演
算結果はメモリ２２の第三領域２８に格納される。

【００５７】次に、データ処理部３６は、第三領域２８
に格納された演算結果（差分データ）に基づいて、図３
（Ｂ）に示す５つのブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのそれ
ぞれについて状態変化が生じているか否かを判断する
（ステップ５０４）。第一領域２４と第二領域２６のそ
れぞれに格納された２フレーム３ライン分の階調データ
に変化がない場合にはそれらの差分データは全て「０」
であり、この場合にはデータ処理部３６は５つのブロッ
クＡ〜Ｄの全てについて状態変化がないことを検出す
る。検出結果は第三領域２８に格納される。また、いず
れかのブロックについて状態変化を検出するとその検出
結果が第三領域２８に格納される。

【００５８】図８および図９は、入口から進入した人と
３ラインi,ii,iiiとの関係を示す図であり、図８にはＣ
ＣＤカメラ１０から入口方向を見た状態が、図９には横
方向から見た状態が示されている。これらの図において
ａで示すように、塀の外に人が来た場合にはラインi に
含まれるブロックＢのみに状態変化が生じる。そして、
ｂに示すように、敷地内に進入したときに初めてライン
iiのブロックＤにも状態変化が生じる。さらに、ｃに示
すように、玄関前に来たときにラインiii のブロックＥ
にも状態変化が生じるようになる。このような状態変化
がデータ処理部３６によって検出され、その検出結果が
第三領域２８に格納される。

【００５９】このようにして、着目している３ライン分
の階調データの取り込みから各ブロックの状態変化の検
出までの処理が各フレーム毎に行われ、各フレーム毎の
状態変化の検出結果が順次メモリ２２の第三領域２８に
格納されていく。

【００６０】また、このようにしてメモリ２２の第三領
域２８に各フレーム毎の状態変化の検出結果を格納する
処理と並行して、この検出結果に基づいてＣＰＵ３０内
の判断出力制御部３８による処理が行われる。

【００６１】判断出力制御部３８は、第三領域２８に格
納された各ブロックの状態変化の状況を所定の時間観察
し、その状態変化の遷移パターンを判定する（ステップ
５０５）。そして、判定した遷移パターンに応じて侵入
者ありか否かの判定（ステップ５０６）および訪問者あ
りか否かの判定（ステップ５０７）を行う。

【００６２】侵入者ありと判断した場合には、次に判断
出力制御部３８は、モニタＯＮ信号を送ってモニタ装置
４４を起動し（ステップ５０８）、モニタ装置４４のモ
ニタ画面からはＣＣＤカメラ１０の撮影によってとらえ
た不審者の映像が表示される。また、判断出力制御部３
８は、警報装置４０を起動し（ステップ５０９）、この
警報装置４０からは不審者の侵入を知らせるアラーム音
が発せられる。

【００６３】なお、正当な訪問者をステップ５０６にお
いて侵入者ありと誤って判断した場合であっても、その
後一定時間内に押しボタンスイッチ４８が押されたとき
は、上述した警報装置４０の起動は行わないようにす
る。

【００６４】一方、訪問者ありと判断した場合には、次
に判断出力制御部３８は、呼出装置４２を起動し（ステ
ップ５１０）、室内の呼び出しチャイムが鳴らされる。

【００６５】次に、図７を参照しながら、判断出力制御
部３８における侵入者および訪問者の判定手法について
説明する。

【００６６】図７の左欄に示す「遷移パターン」は、状
態変化が生じたブロックがどの様に変化したかを示すも
のであり、矢印の左側にはある時間に状態変化を検出し
たブロックが、右側にはさらに一定時間経過後に状態変
化を検出したブロックがそれぞれ示されている。「Ａ＆
Ｂ」はブロックＡの状態変化とブロックＢの状態変化が
同時に検出されたことを示している。

【００６７】図７の中央欄に示す「判断出力」は、判断
出力制御部３８から出力される信号の状態を示すもので
あり、「無信号」は何も出力しない状態を表している。
また、「警告」は警告装置４０の起動指示を、「モニタ
ＯＮ」はモニタ装置４４の起動指示を、「呼び出し」は
呼出装置４２の起動指示をそれぞれ表している。

【００６８】図７の右欄に示す「状況判断」は、遷移パ
ターンに対応した状況を示しており、代表的な状況が例
示されている。

【００６９】以下、各遷移パターン毎に説明を行う。

【００７０】（1)「イ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＡまたはＢに状態変化が生じた後に、ブロックＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのいずれかに状態変化が生じた場合であ
る。ブロックＡおよびＣは塀に対応するブロックであ
り、ブロックＢの状態変化を検出せずに最初にブロック
ＡあるいはＣの状態変化を検出することはほとんど有り
得ないので「判断出力」としては「無信号」とする。

【００７１】（2)「ロ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＢの状態変化のみが維持される場合である。入口より
も外側に見える通行人や車両が動いている場合であり、
人の進入はないので「判断出力」としては「無信号」と
する。

【００７２】（3)「ハ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＢの状態変化が生じた後に、ブロックＡとＤ、ＢとＤ
あるいはＣとＤの状態変化が生じた場合である。この場
合には、入口から人が入ってきて、ブロックＥまで来る
ことなく様子をうかがっている場合等が考えられ、「判
断出力」を「警告」および「モニタＯＮ」とする。

【００７３】（4)「ニ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＢおよびＤに状態変化が生じた後に、ブロックＡと
Ｄ、ブロックＢとＤあるいはブロックＣとＤの状態変化
が生じた場合である。この場合も上述した「ハ」の範囲
パターンと同様であり、入口から入ってきた人がブロッ
クＥまで来ることなく様子をうかがっている場合等が考
えられ、「判断出力」を「警告」および「モニタＯＮ」
とする。

【００７４】（5)「ホ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＡとＤ、ＢとＤあるいはＣとＤに状態変化が生じた後
に、ブロックＡとＤとＥ、ブロックＢとＤとＥあるいは
ブロックＣとＤとＥの状態変化が生じた場合である。こ
の場合には、入口から入ってきた人がさらに進んで玄関
前に達した場合であり、この場合には正当な訪問者であ
ると判断して、「判断出力」を「呼び出し」とする。

【００７５】（6)「ヘ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＢに状態変化が生じた後に、ブロックＤおよびＥに状
態変化が生じた場合である。ブロックＢがあるラインi
はＣＣＤカメラ１０から水平方向に見た走査ラインに対
応しているため、最初にブロックＢに状態変化があると
その後かならずブロックＡ，Ｂ，Ｃを含んだ状態変化が
生じるはずであり、この遷移パターンはほとんど有り得
ないことから、「判断出力」としては「無信号」とす
る。

【００７６】（7)「ト」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＤ、ＥあるいはＤとＥの状態変化が維持された場合で
あり、この場合はブロックＡ、ＢおよびＣが含まれない
ため、１３０cmに満たない子供や小動物が進入したもの
と判断して、「判断出力」を「無信号」とする。

【００７７】（8)「チ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＡとＤとＥ、ＢとＤとＥあるいはＣとＤとＥの状態変
化が生じた後にブロックＢとＤの状態変化が維持された
場合であり、この場合は玄関からの退出者があったもの
と判断して、「判断出力」を「無信号」とする。

【００７８】（9)「リ」に示す遷移パターンは、ブロッ
クＡとＤとＥあるいはブロックＣとＤとＥの状態変化が
生じた後に、ブロックＡとＤあるいはブロックＣとＤの
状態変化が生じた場合である。この場合は、家の脇方向
からの退出者があったものと判断して、「判断出力」を
「無信号」とする。

【００７９】（10) 「ヌ」に示す遷移パターンは、全て
のブロックの状態変化が同時に生じた場合であり、急に
日が陰った場合等であるため、「判断出力」を「無信
号」とする。

【００８０】このように、本実施例の侵入監視装置は、
大人と子供あるいは小動物を分けるためにラインi を、
敷地内への人の侵入を判断するためにラインiiを、さら
に玄関前に接近したことを検出するためにラインiii を
それぞれ設定し、これらのライン毎の状態変化を検出す
るとともにこの状態変化の遷移パターンに基づいて侵入
者や正当な訪問者を検出している。したがって、ＣＣＤ
カメラ１０等とは別に侵入者検出のためにセンサを設け
る必要がなく、配線等が最小限で済み、設備全体の構成
や施工の手間を省くことができる。また、遷移パターン
に応じて正確に侵入者あるいは正当な訪問者を検出する
ことができる。

【００８１】さらに、ラインi をさらに３つのブロック
Ａ，Ｂ，Ｃに分割し、１つのブロックＢのみを入口に対
応させることにより、より正確な侵入者の判断を可能と
している。すなわち、大人の人が敷地内に進入してくる
場合には、かならずブロックＢに状態変化が生じること
になり、このブロックＢの状態変化が最初に生じた場合
に着目して侵入者検出を行うことができ、しかも進入後
の方向も分かることになるため、さらに正確な検出が可
能となる。

【００８２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲ないで種々の変形実施
例が可能である。例えば、上述した実施例では一般住宅
の玄関先を被監視空間とする侵入監視装置を考えたが、
建物内の一室を被監視空間とする場合であってもよい。

【００８３】また、上述した実施例においては、タイマ
回路４６が起動されて一定時間内に押しボタンスイッチ
４８が押下された場合には、警報装置４０からアラーム
音を発しないようにしたが、このタイマ回路４６を省略
するようにしてもよい。例えば、正当な来訪者等が被監
視空間外に設置された押しボタンスイッチ等を操作した
ときに、本実施例の侵入監視装置の全体を動作させない
ようにすることもできる。この場合には、押しボタンス
イッチを操作しないで被監視空間内に侵入した不審者が
ある場合には、ただちに警報装置４０からアラーム音を
発するとともに、モニタ装置４４に侵入者の映像を表示
すればよい。

【００８４】また、上述した実施例では、３つのライン
i,ii,iiiに対応した階調データを抽出してフレーム間の
差分を求めたが、２ラインあるいは４ライン以上に対応
した階調データを抽出してフレーム間の差分を求めて侵
入者か否かを検出するようにしてもよい。

【００８５】図１０は、２ラインに対応した階調データ
を抽出する場合の概略を示す図である。同図（Ａ）は本
実施例におけるラインiii を除く２つのラインi,iiのみ
を用いた場合であり、これだけでは正確に侵入者か正当
な訪問者かの判別ができないため、状態変化を検出後一
定時間内に、押しボタンスイッチ４８が押下された場合
には正当な訪問者であると判断し、押下されない場合に
は侵入者であると判断する。また、同図（Ｂ）は本実施
例におけるラインi の他に垂直方向に延びた２本目のラ
インを用いており、入口から入って来た人が玄関に向か
って来ない場合には侵入者であると判断し、向かって来
る場合には正当な訪問者であると判断する。

【００８６】また、上述した実施例では、図２に示すよ
うに中央付近に入口が、その両側に塀がある場合を想定
したが、入口は必ずしも中央付近にある必要はなく、左
右どちらかに偏っていてもよい。また、極端な場合には
図１１に示すように、一方の端部近傍にあってもよく、
この場合にはブロックＡを省略して４つのブロックＢ〜
Ｅについて遷移パターンを考えるようにしてもよい。

【００８７】さらに、上記実施例では、門の部分に扉を
備えていない場合について説明したが、その形状にかか
わらず門扉が備わっていても、門扉の開閉により、まず
ブロックＢの変化が生ずることから始まるので、前述し
た動作に基づいて検知が可能である。

【００８８】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ビデ
オカメラで被監視空間の撮影を行い、着目している検出
ブロック毎の状態変化を検出し、さらにこの状態変化の
遷移パターン、すなわち状態変化が生じている検出ブロ
ックがどのように変化しているかに基づいて侵入者の有
無を判断している。したがって、被監視空間から隔たっ
た位置にビデオカメラを設置するようにしてもよく、被
監視空間が設定された部屋の隅にビデオカメラを設置す
る場合等においてはその配線を最小限に抑えることがで
きる。また、各検出ブロックの状態変化の遷移パターン
を分析することにより、被監視空間内に進入した者が、
例えば真っ直ぐ玄関先に来るのか、不審な挙動をしてい
るのか等がわかるため、正確に侵入者を検出することが
できる。

【００８９】また、上述した検出ブロックは、複数の検
出ライン、さらに好ましくは第１、第２および第３の検
出ラインのそれぞれを１あるいは複数に分割したもので
あり、この第１の検出ラインを子供の背丈よりも若干高
い位置に設置されたビデオカメラとほぼ同じ高さ位置
に、第２の検出ラインを入口近傍の敷地内に、第３の検
出ラインを建物近傍に設定しており、このような設定を
行うことにより、入口から進入した者の詳細な行動パタ
ーンを知ることが可能になり、上述した侵入者の正確な
検出が可能となる。

【００９０】また、上述した第１のラインには、入口を
含む検出ブロックと入口の両側あるいは片側に位置する
塀を含む検出ブロックを含ませており、入口から進入し
た者が左右どちらに移動しているかを知ることができる
ため、さらに正確な検出が可能となる。

【００９１】また、上述した第２の検出ラインは、外部
からの操作により設定位置が変更可能であり、汎用性の
ある侵入監視装置を実現することができる。

【００９２】また、上述した検出ブロックの状態変化検
出を行うフレーム間隔は変更可能であり、この間隔を適
切に設定することにより、例えば通行人が瞬間的に被監
視空間内に入った場合等の誤動作を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例の侵入監視装置の構
成を示す図である。

【図２】ＣＣＤカメラによって撮影を行う被監視空間の
一例を示す図である。

【図３】３本の検出ラインを説明するための図である。

【図４】本実施例の侵入監視装置の具体的な配置を示す
図である。

【図５】本実施例の侵入監視装置の動作手順を示す図で
ある。

【図６】本実施例の侵入監視装置の動作手順を示す図で
ある。

【図７】判断出力制御部における判断条件の一例を示す
図である。

【図８】入口から進入した人と３本の検出ラインとの関
係を示す図である。

【図９】入口から進入した人と３本の検出ラインとの関
係を示す図である。

【図１０】検出ラインを２本とした場合の変形例を示す
図である。

【図１１】入口の位置を変えた場合の変形例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ＣＣＤカメラ１２同期分離回路１４ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１６ビデオアンプ１８Ａ／Ｄコンバータ２０カウンタ２２メモリ２４第一領域２６第二領域２８第三領域３０ＣＰＵ３２３ライン読取り制御部３４差分演算部３６データ処理部３８判断出力制御部４０警報装置４２呼出装置４４モニタ装置４６タイマ回路４８押しボタンスイッチ５０２ライン目位置設定部５２カーソル表示制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石黒靖男東京都板橋区志村２丁目16番20号株式会社コパル内 (72)発明者松本国夫東京都板橋区志村２丁目16番20号株式会社コパル内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被監視空間の撮影を行うビデオカメラ
と、前記被監視空間に含まれる所定の複数ラインを検出ライ
ンとするとともに各検出ラインを１あるいは複数に分割
した検出ブロックを想定し、前記ビデオカメラによって
撮影した画像に基づいて、複数のフレームもしくはフィ
ールド間で前記検出ブロックの状態変化を検出する状態
変化検出部と、前記複数の検出ブロックの状態変化の遷移パターンに基
づいて侵入者の有無を判断する侵入者判断部と、を備えることを特徴とする侵入監視装置。
【請求項２】請求項１において、前記状態変化検出部は、前記ビデオカメラの出力信号から階調信号を抽出した後
に前記検出ラインに対応した階調データを出力する階調
処理部と、前記階調処理部から出力される少なくとも１フレームの
複数ラインに相当する階調データを格納するメモリと、前記メモリに格納された複数のラインの階調データとあ
る所定時間後の同様の複数ラインの階調データをそれぞ
れ読み出して差分を演算する差分演算部と、前記差分演算部による演算結果に基づいて、前記検出ブ
ロック毎の状態変化を検出するデータ処理部と、を備えることを特徴とする侵入監視装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記ビデオカメラは子供の背丈より若干高い位置に設置
され、前記検出ラインは水平方向に３本であり、最上位に位置
する第１の検出ラインは前記ビデオカメラの設置位置と
ほぼ同じ高さで入口を含むように設定され、第２の検出
ラインは前記入口近傍に設定され、第３の検出ラインは
前記入口が設けられた建物近傍に設定されていることを
特徴とする侵入監視装置。
【請求項４】請求項３において、前記第１の検出ラインには、前記入口を含む検出ブロッ
クと前記入口の両側あるいは片側に位置する塀を含む検
出ブロックが含まれていることを特徴とする侵入監視装
置。
【請求項５】請求項３において、前記第２の検出ラインは、外部からの操作により設定位
置が変更可能であることを特徴とする侵入監視装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、前記検出ブロックの状態変化検出を行うフレームの間隔
が変更可能であることを特徴とする侵入監視装置。
【請求項７】被監視空間をビデオカメラによって撮影
して複数の検出ブロック毎のフレーム間の状態変化を求
め、その状態変化の遷移パターンに応じて侵入者の有無
を検出することを特徴とする侵入監視方法。
【請求項８】請求項７において、前記検出ブロックは、前記ビデオカメラによって撮影し
た画像に含まれる複数の検出ラインをさらに１あるいは
複数に分割したものであり、少なくとも入口、入口近傍
の敷地内、前記ビデオカメラ近傍のそれぞれを含むこと
を特徴とする侵入監視方法。