JPH09289637A

JPH09289637A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH09289637A
Application number: JP8102386A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kutsumi; 洋九津見; Hiroyoshi Nomura; 博義野村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2016-04-24
Also published as: JP3711620B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の家庭用玄関監視装置では、訪問者が訪
問の意志がありインターホンなどのスイッチを押した場
合にはユーザである家人がその存在を確認可能であるも
のの、スイッチが押されること以外に訪問者の存在の有
無あるいはその行動の様子を判断する手段を具備してい
ないために、不審な訪問者や侵入者に対しては常に監視
を続ける以外にはその存在や行動の様子を記録すること
が不可能であるという問題点を有していた。【解決手段】訪問者判定部１１３で訪問者の位置の変
動のフラクタル次元によりその挙動の判定ができるた
め、不審者のみを選択して画像を記録することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像記録装置に関
し、特に無人監視装置やビデオ録画装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、監視装置においては、監視領域内
の人間の存在あるいは監視領域への人間の出入りについ
て常時監視をおこないその画像を記録するか、人間の存
在が明らかな場合にのみ監視をおこないその画像の記録
をおこなってきた。以下家庭用玄関監視装置を例に従来
の監視装置について説明する。

【０００３】図１９、図２０は従来の家庭用監視装置の
概略構造を示すものである。図１９において、１０１は
玄関付近を監視するＣＣＤカメラ、１０２はＣＣＤカメ
ラ１０１で撮影された画像を記録する画像記録部、１０
３は訪問者が押すことにより訪問を知らせるためのスイ
ッチ、１０４はＣＣＤカメラ１０１および画像記録部１
０２を制御する制御部、１０５は記録された画像を保存
する画像保存部、１０６は画像保存部１０５に保存され
た画像を再生する画像再生部、１０７はＣＣＤカメラ１
０１の画像および画像再生部１０６による再生画像を表
示する画像モニタ、１０８は画像再生部１０６を操作す
る操作部である。この従来の家庭用玄関監視装置の制御
回路の構成を表現すると、図２０のようなブロック図に
なる。従来の家庭用玄関監視装置では、訪問者がインタ
ーホン装置などのスイッチ１０３を押すと、制御部１０
４がＣＣＤカメラ１０１を駆動し訪問者の撮影を開始す
る。訪問者の画像Ｓ１４は画像モニタ１０７により家の
中から監視することができる。またこれと同時に、スイ
ッチ１０３を押すと制御部１０４が画像記録部１０２も
駆動し、画像記録部１０２はＣＣＤカメラ１０１からの
画像Ｓ１５を保存可能な形式Ｓ１６に変換し画像保存部
１０５で保存される。保存された画像は操作部１０８か
ら再生の要求Ｓ１９が出されると画像再生部１０６が画
像保存部１０５より画像Ｓ１７を抽出し画像モニタ１０
７で表示可能な信号形式Ｓ１８に変換したのち画像モニ
タ１０７に出力する。

【０００４】一方、ビデオ録画装置においては、従来ユ
ーザ自身の操作やあらかじめユーザが指定した画像記録
開始時間になった場合に画像記録部の駆動を開始し、ビ
デオ画像の記録をおこなっていた。

【０００５】図２１、図２２は従来のビデオ録画装置の
概略構造を示すものである。図２１において、２０１は
受信する放送波を選択する選局部、２０２は選局部２０
１で選局された放送波をビデオ信号に復調する復調部、
２０３は復調部２０２で復調されたビデオ信号を記録す
る画像記録部、２０４は画像の記録を時間で管理するた
めの時間管理部、２０５は時間管理部２０４の指示に従
って選局部２０１と画像記録部２０３を制御する制御
部、２０６は記録された画像を保存する画像保存部、２
０７は画像保存部２０６に保存されている画像を再生す
る画像再生部、２０８は画像再生部２０７で再生された
画像を表示する画像モニタ、２０９はユーザが画像再生
部２０７に再生の指令を与える操作部である。

【０００６】この従来のビデオ録画装置の制御回路の構
成を表現すると、図２２のようなブロック図になる。従
来のビデオ録画装置では、選局部２０１で選局されたテ
レビジョン受信波Ｓ５１が復調部２０２でビデオ信号Ｓ
５２に変換される。このビデオ信号Ｓ５２を画像記録部
２０３が画像保存部２０６で保存可能な信号Ｓ５３に変
換し画像保存部２０６で保存される。時間管理部２０４
はあらかじめユーザによって画像の録画開始、終了時刻
および録画をおこなう放送局が設定されてあり、録画開
始時刻になると録画の指示Ｓ５６を受けた制御部２０５
が選局部２０１に録画する放送局Ｓ５７を、画像記録部
２０３に録画開始の指令Ｓ５８を与える。また、録画終
了時刻になった場合も時間管理部２０４は同様の指令を
与える。ユーザが操作部２０９に画像の再生の指示を与
えると画像再生部２０７は画像保存部２０６より保存さ
れていた信号Ｓ５４をビデオ信号Ｓ５５に変換し画像モ
ニタ２０８に表示する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の家庭用玄関監視装置では、訪問者が訪問の意志があ
りインターホンなどのスイッチを押した場合にはユーザ
である家人がその存在を確認可能であるものの、スイッ
チが押されること以外に訪問者の存在の有無あるいはそ
の行動の様子を判断する手段を具備していないために、
不審な訪問者や侵入者に対しては常に監視を続ける以外
にはその存在や行動の様子を記録することが不可能であ
るという問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記の従来の問題を解決するもの
で、センサやカメラを導入しその行動を評価することに
より、スイッチを押さない訪問者を検知しその画像を保
存する機能を提供することを目的とする。

【０００９】また、上記の従来のビデオ録画装置では、
ユーザ自身の操作やユーザが設定した時間に放送を録画
することは可能であるものの、その放送中のユーザが必
要としている場面を判別する手段を具備していないため
に、必要のない場面も録画されてしまい、ユーザ自身が
再生時に必要な場面を選択しなければならないという問
題点を有していた。

【００１０】本発明は上記の従来の問題を解決するもの
で、ビデオ録画装置などの画像記録装置に、テキスト画
面の判別機能を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明はセンサ情報や画像入力装置によって入力さ
れたビデオ画像から、そのセンサが検出している物体あ
るいは入力中の画像が記録すべきものであるかどうかを
評価する評価部を具備し、この評価結果によって画像の
記録の制御をおこなうものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下本発明の第１の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１〜図３は本実施の形態である家庭用玄
関監視装置の概略構造を示したものであり、図１は家庭
用玄関監視装置の概略、図２は画像モニタの詳細図、図
３は家庭用玄関監視装置全体の制御の流れのブロック図
を示したものである。

【００１４】図１において、１０１はＣＣＤカメラ、１
０２は画像記録部、１０３はスイッチ、１０４は制御
部、１０５は画像保存部、１０６は画像再生部、１０７
は画像モニタ、１０８は操作部であり、以上の構成は図
１４の従来例と同様のものである。

【００１５】従来例と異なるのは、距離センサ１１１と
温熱センサ１１２と訪問者判定部１１３を具備している
点である。

【００１６】図２は画像保存部１０５に保存された画像
が画像モニタ１０７に表示された状態を示したものであ
る。本実施の形態では、従来例のように訪問者がインタ
ーホンなどのスイッチを押した場合に玄関付近の画像を
記録する他に、スイッチが押されない場合でも不審な訪
問者を検出した場合はその画像の記録をおこなう。記録
された画像には記録された時間が付され、さらにスイッ
チが押されることによって記録された画像には「訪問
者」、不審な人物と判定され記録された画像には「不審
者」と記されている。

【００１７】図４は、図１で説明した訪問者判定部１１
３の詳細な構成を示したものである。この訪問者判定部
は、訪問者の存在位置を計算する人物位置計算部１２１
と、人物の位置を記憶する人物位置記憶部１２２と、人
物の存在していた時間を計測する時間計測部１２３と、
訪問者を撮影するかどうかを判定する判定部１２４から
構成されている。人物位置計算部１２１では、複数の距
離センサ１１１によってそれぞれの距離センサの計測方
向についての不審物体までの距離情報Ｓ２１を得る。こ
の距離情報Ｓ２１は、あらかじめ保持している不審物体
が存在しない場合の距離情報と差分をとることにより、
どのセンサの方向のいくらの距離の地点に不審物体が存
在するかがわかるので、これにより監視領域内における
不審物体の存在位置の概略が特定される。また、複数の
温熱センサ１１２によって検出された温熱特性の情報Ｓ
２２からも人間の想定される温度をもつ物体の存在する
方向がわかるため、先の距離情報Ｓ２１と併せて検出さ
れた不審物体から人間と判断される物体の位置情報のみ
を計算結果Ｓ３１として出力する。時間とともに変動す
るこの訪問者の存在位置Ｓ３１を人物位置記憶部１２２
が記憶する。この人物記憶部１２２に記憶された訪問者
の存在位置の変動履歴Ｓ３２と時間計測部１２３による
時間情報Ｓ３３より判定部１２４は訪問者がある一定の
時間以上の間玄関付近に存在してる場合にその訪問者を
撮影するべきと判定し、制御部１０４に撮影の指令をＳ
２３を出力する。

【００１８】本実施の形態の全体の制御の流れを図３を
用いて説明する。訪問者がインターホン装置などのスイ
ッチ１０３を押した場合の制御の流れは従来例と同様に
スイッチ１０３からの信号Ｓ１１を受けた制御部１０４
がＣＣＤカメラ１０１および画像記録部１０２を駆動
し、訪問者の撮影を開始する。さらに、本実施の形態に
おいては距離センサ１１１による訪問者までの距離情報
Ｓ２１および温熱センサ１１２による玄関付近の温熱特
性の情報Ｓ２２から訪問者判定部が、撮影をするべき訪
問者がいるかどうかを判定しその判定結果Ｓ２３に基づ
いても制御部１０４がＣＣＤカメラ１０１および画像記
録部１０２を駆動し、訪問者の撮影を開始する。撮影さ
れた画像の再生については、操作部１０８から再生の要
求が出されると画像再生部１０６が画像保存部１０５よ
り画像Ｓ１７を抽出し画像モニタ１０７で表示可能な信
号形式Ｓ１８に変換したのち、すでに図２で示した形式
で画像モニタ１０７に出力する。

【００１９】これにより、従来の家庭用玄関監視装置と
比べ、スイッチを押さないのに玄関付近に長く存在して
いる不審者なども自動的に判断し撮影をおこなうため、
より安全性の高いセキュリティー管理を実現することが
できる。

【００２０】なお、本実施の形態では画像入力部として
ＣＣＤカメラ１０１が用いられた場合について説明した
が、赤外線カメラやそのほかの画像入力装置を用いても
同様の効果が得られる。

【００２１】また、訪問者を検出する距離センサ１１１
および温熱センサ１１２は少なくともいずれか一方が１
つ以上存在すればよい。距離センサ１１１あるいは温熱
センサ１１２の数が１つである場合は図５で示すよう
に、そのセンサの取り付け角度を変化させ、監視領域付
近を走査するように検知する方向を変化させることによ
り同様の効果が得られる。

【００２２】（実施の形態２）以下本発明の第２の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００２３】図１は既に説明した第１の実施の形態であ
る家庭用玄関監視装置の概略構造を示したものである
が、本実施の形態も図１と同一の構造をしている。すな
わち、図１において、１０１はＣＣＤカメラ、１０２は
画像記録部、１０３はスイッチ、１０４は制御部、１０
５は画像保存部、１０６は画像再生部、１０７は画像モ
ニタ、１０８は操作部、１１１は距離センサ、１１２は
温熱センサ、１１３は訪問者判定部であり、画像モニタ
１０７における記録画像の表示方式も図２と同一の形態
である。

【００２４】本実施の形態が第１の実施の形態と異なる
点は訪問者判定部１１３の構造である。図６は、図１で
説明した訪問者判定部１１３の詳細な構成を示したもの
である。この訪問者判定部は、訪問者の存在位置を計算
する人物位置計算部１２１と、人物の位置を記憶する人
物位置記憶部１２２と、人物の存在位置の変動のフラク
タル次元を計算するフラクタル次元計算部１２５と、訪
問者を撮影するかどうかを判定する判定部１２４から構
成されている。

【００２５】フラクタル次元とは、図形やシステムの挙
動の複雑さあるいはその自己相似性を表す値である。こ
の値が小さいと図形やシステムの挙動は単純で規則性が
あり、大きいと複雑あり、中間的な値であれば強い自己
相似性があるということが知られている（文献１. 合原
一幸編：”カオス − カオス理論の基礎とその応
用”、サイエンス社、pp93-95、1990）。時系列情報か
らフラクタル次元を求める方法は、学会等でいくつか提
案されている（文献２. T.HIGUCHI：”APPROACHTO AN I
RREGULAR TIME SERIES ON THE BASIS OF THE FRACTAL T
HEORY”,PhysicaD,vol.31 ,pp.277-283,1988）。

【００２６】ここではこの文献２において提案されたフ
ラクタル次元を求める方法について説明する。

【００２７】

【数１】

【００２８】数１は時刻0からTにおける時系列信号で、
tは時刻、xは時刻tにおける時系列信号の値である。こ
の数１で表される時系列信号について、時刻t=m から
時間k おきの点列を考える。

【００２９】

【数２】

【００３０】数２は数１で表される時系列信号の長さを
求める式である。数２においてL(k)は時系列信号の長
さ、mはサンプリング開始時刻、kはサンプリングタイム
である。ここで、[a]で示された演算はaを超えない最大
の整数値である。ここでサンプリングタイムkが大きい
場合はシステムを巨視的に見た場合を意味し、逆にkが
小さい場合は微視的に見た場合を意味している。複雑な
挙動を示すシステムの場合、このサンプリングタイムk
を次第に小さくしていくと巨視的な大まかな構造から次
第に微視的な局部の細かな構造が現れてくるため、長さ
L(k)は増加してゆく。一般に時系列信号の長さL(k)とサ
ンプリングタイムkとの間には数３で示す関係が近似的
に成立する。

【００３１】

【数３】

【００３２】この数３中のDで表された値が時系列信号
のフラクタル次元である。したがって様々なkの値に対
してL(k)の値を計算し、最小二乗法を用いることにより
１と２の間の値をとるDを求めることができる。本実施
例では以上の計算法によってフラクタル次元を求めるこ
ととする。

【００３３】このようにして計算されたフラクタル次元
は、学会等におけるこれまでの研究より、その信号の複
雑さや自己相似性の定量的な表現指標となることが知ら
れている。すなわち、フラクタル次元は１と２の間をと
りうるが、値が小さい場合はその信号の変動が穏やかで
あるか周期的であり、値が大きい場合は信号の変動が複
雑で激しく不規則に変動することが知られている。した
がって、本実施の形態では訪問者の存在位置の時系列変
動のフラクタル次元より、訪問者が玄関付近で静止して
いるのかあるいは動き回っているのかなどの挙動を推定
し、これにより訪問者の撮影の制御をおこなわせる。

【００３４】以下に本実施の形態の動作手順を示す。図
６において、距離センサ１１１によって検出された訪問
者までの距離情報Ｓ２１と、温熱センサ１１２によって
検出された監視領域の温熱特性の情報Ｓ２２から、人物
位置計算部１２１が監視領域内に訪問者が存在するかど
うかを、また訪問者が存在する場合はその存在位置がど
の地点であるかを計算する。時間とともに変動するこの
訪問者の存在位置Ｓ３１を人物位置記憶部１２２が記憶
する。この人物記憶部１２２に記憶された訪問者の存在
位置の変動履歴Ｓ３２よりフラクタル次元計算部１２５
が訪問者挙動のフラクタル次元Ｓ３４を計算する。この
フラクタル次元Ｓ３４は訪問者が存在位置を不規則に変
化する挙動を示す場合は高い値を示し、１カ所にとどま
っているような場合には低い値を示す。この性質を用い
て、訪問者がスイッチ１０３を押さずにとどまっている
場合あるいは挙動が不審な場合に撮影するべきと判定
し、制御部１０４に撮影の指令をＳ２３を出力する。

【００３５】なお、本実施の形態では請求項２における
信号特性解析部にフラクタル次元計算部を採用したが、
信号特性解析部において訪問者の存在位置の変動履歴Ｓ
３２の周波数特性あるいは振幅特性を解析することによ
っても実現可能である。

【００３６】また、本実施の形態ではフラクタル次元の
計算方法として文献２の方法を用いたが、他の計算法で
も同様の効果が得られる。

【００３７】（実施の形態３）以下本発明の第３の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００３８】図７、図８は本実施の形態である家庭用玄
関監視装置の概略構造を示したものであり、図７は家庭
用玄関監視装置の概略、図８は家庭用玄関監視装置の全
体の制御の流れのブロック図を示したものである。

【００３９】図７において、１０１はＣＣＤカメラ、１
０２は画像記録部、１０３はスイッチ、１０４は制御
部、１０５は画像保存部、１０６は画像再生部、１０７
は画像モニタ、１０８は操作部、１１１は距離センサ、
１１２は温熱センサ、１１３は訪問者判定部であり、以
上の構成は図１の第１および第２の実施の形態と同様の
ものである。

【００４０】第１のおよび第２の実施の形態と異なるの
は、ＣＣＤカメラ１１４と人物特徴抽出部１１５と照明
装置１１６を具備している点である。

【００４１】図９は、図７で説明した人物特徴抽出部１
１５の詳細な構成を示したものである。この人物特徴抽
出部１１５は、入力された画像の二値化処理をおこなう
画像二値化部１３１と、画像二値化部１３１で二値化さ
れた画像の重心を計算する重心計算部１３２から構成さ
れている。照明装置１１６で訪問者に可視光を照射し、
ＣＣＤカメラ１１４が訪問者を撮像する。撮像された画
像Ｓ４１は、画像二値化部１３１であるしきい値によっ
て二値画像Ｓ４３に変換される。二値化の操作により訪
問者が存在する場合には、画像Ｓ４１中の訪問者部分の
概略の形状を切り出すことが可能となる。二値化によっ
て得た訪問者の概略な像Ｓ４３から重心計算部１３２が
訪問者の像の重心Ｓ４２を計算し訪問者判定部１１３に
送られる。

【００４２】図１０は、図７で説明した訪問者判定部１
１３の詳細な構成を示したものである。この訪問者判定
部１１３は、既に図４で説明した第１の実施の形態にお
ける訪問者判定部１１３と類似の構成となっており、訪
問者の存在位置を計算する人物位置計算部１２１と、人
物の位置を記憶する人物位置記憶部１２２と、人物の存
在していた時間を計測する時間計測部１２３と、訪問者
を撮影するかどうかを判定する判定部１２４から構成さ
れている。第１の実施の形態と異なるのは、人物位置計
算部１２１に距離センサ１１１からの距離情報Ｓ２１と
温熱センサ１１２からの温熱特性の情報Ｓ２２に加え
て、人物特徴抽出部１１５からの訪問者画像の重心位置
情報Ｓ４２が入力される点である。この距離情報Ｓ２１
と温熱特性の情報Ｓ２２と訪問者画像の重心位置情報Ｓ
４３から、人物位置計算部１２１が監視領域内に訪問者
が存在するかどうか、また存在する場合はその存在位置
がどの地点であるかを計算する。時間とともに変動する
この訪問者の存在位置Ｓ３１を人物位置記憶部１２２が
記憶する。この人物記憶部１２２に記憶された訪問者の
存在位置の変動履歴Ｓ３２と時間計測部１２３による時
間情報Ｓ３３より判定部１２４は訪問者がある一定の時
間以上の間玄関付近に存在してる場合にその訪問者を撮
影するべきと判定し、制御部１０４に撮影の指令をＳ２
３を出力する。

【００４３】図８は本実施の形態の全体の制御の流れを
示したものである。これは第１の実施の形態についての
全体の制御の流れを示した図３に類似しているが、ＣＣ
Ｄカメラ１１４で撮像された訪問者の画像Ｓ４１につい
て、人物特徴抽出部１１５で求められた人物像の重心情
報Ｓ４２も訪問者判定部１１３に入力されている点が異
なる。

【００４４】これにより、従来の家庭用玄関監視装置に
比べてスイッチを押さないのに玄関付近に長く存在して
いる不審者なども第１の実施の形態よりもさらに精度よ
く自動的に判断し撮影をおこなうため、より安全性の高
いセキュリティー管理を実現することができる。

【００４５】なお、本実施の形態では記録される画像の
画像入力部としてＣＣＤカメラ１０１を用い、訪問者の
検出のための画像入力部としてＣＣＤカメラ１１４を用
いた場合について説明したが、ＣＣＤカメラ１０１とＣ
ＣＤカメラ１１４は同一の装置であっても同様の効果が
得られる。

【００４６】また、ＣＣＤカメラ１０１およびＣＣＤカ
メラ１１４については、赤外線カメラやそのほかの画像
入力装置を用いても同様の効果が得られる。ＣＣＤカメ
ラ１１４の代わりとして赤外線カメラを用いる場合に
は、照明装置１１６は赤外線ライトを用いても同様の効
果が得られる。

【００４７】また、人物特徴抽出部１１５の構成は図９
で示した形態である必要はなく、訪問者の存在の有無、
訪問者の存在位置、訪問者までの距離などを知る手がか
りになりうる特徴量が得られる構成であれば同様の効果
が得られる。図１１は、図９で説明した人物特徴抽出部
１１５の詳細な構成について他の形態の例を示したもの
である。この人物特徴抽出部１１５は、入力された画像
の二値化処理をおこなう画像二値化部１３１と、画像二
値化部１３１で二値化された画像の面積を計算する面積
計算部１３３から構成されている。照明装置１１６で訪
問者に可視光を照射し、ＣＣＤカメラ１１４が訪問者を
撮像する。撮像された画像Ｓ４１は、画像二値化部１３
１であるしきい値によって二値画像Ｓ４３に変換され
る。二値化の操作により訪問者が存在する場合には、画
像Ｓ４１中に映っている訪問者部分の概略の形状を切り
出すことが可能となる。二値化によって訪問者の概略の
像Ｓ４３から面積計算部１３３が訪問者の像の面積Ｓ４
４を計算し人物位置計算部に送られる。

【００４８】（実施の形態４）以下本発明の第４の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００４９】図７は既に説明した第３の実施の形態であ
る家庭用玄関監視装置の概略構造を示したものである
が、本実施の形態も図７と同一の構造をしている。すな
わち、図７において、１０１はＣＣＤカメラ、１０２は
画像記録部、１０３はスイッチ、１０４は制御部、１０
５は画像保存部、１０６は画像再生部、１０７は画像モ
ニタ、１０８は操作部、１１１は距離センサ、１１２は
温熱センサ、１１３は訪問者判定部、１１４はＣＣＤカ
メラ、１１５は人物特徴抽出部、１１６は照明装置であ
る。

【００５０】本実施の形態が第３の実施の形態と異なる
点は訪問者判定部１１３の構造である。図１２は、図７
で説明した訪問者判定部１１３の詳細な構成を示したも
のである。この訪問者判定部１１３は、訪問者の存在位
置を計算する人物位置計算部１２１と、人物の位置を記
憶する人物位置記憶部１２２と、人物の存在位置の変動
のフラクタル次元を計算するフラクタル次元計算部１２
５と、訪問者を撮影するかどうかを判定する判定部１２
４から構成されている。距離センサか１１１からの距離
情報Ｓ２１と温熱センサ１１２からの温熱特性の情報Ｓ
２２、そして人物特徴抽出部１１５からの訪問者画像の
重心位置情報Ｓ４３から、人物位置計算部１２１が監視
領域内に訪問者が存在するかどうか、また存在する場合
はその存在位置がどの地点であるかを計算する。時間と
ともに変動するこの訪問者の存在位置Ｓ３１を人物位置
記憶部１２２が記憶する。この人物記憶部１２２に記憶
された訪問者の存在位置の変動履歴Ｓ３２よりフラクタ
ル次元計算部１２５が訪問者挙動のフラクタル次元Ｓ３
４を計算し、このフラクタル次元Ｓ３４より判定部１２
４は玄関付近において不規則に動き回る不審な行動をと
る訪問者やスイッチ１０３を押さずに留まっている訪問
者が存在する場合に、その訪問者を撮影するべきと判定
し、制御部１０４に撮影の指令をＳ２３を出力する。

【００５１】図８は既に説明した第３の実施の形態につ
いての全体の制御の流れを示したものであるが、本実施
の形態についても全くこれと同一の制御の流れとなる。

【００５２】これにより、不審者を第３の実施の形態よ
りもさらに精度よく自動的に判断し撮影をおこなうた
め、より安全性の高いセキュリティー管理を実現するこ
とができる。

【００５３】なお、本実施の形態では記録される画像の
画像入力部としてＣＣＤカメラ１０１を用い、訪問者の
検出のための画像入力部としてＣＣＤカメラ１１４を用
いた場合について説明したが、ＣＣＤカメラ１０１とＣ
ＣＤカメラ１１４は同一の装置であっても同様の効果が
得られる。

【００５４】また、請求項４における信号特性解析部に
フラクタル次元計算部を採用したが、信号特性解析部に
おいて訪問者の存在位置の変動履歴Ｓ３２の周波数特性
あるいは振幅特性を解析することによっても同様の効果
が得られる。

【００５５】（実施の形態５）以下本発明の第５の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００５６】図１３〜図１５は本実施の形態であるビデ
オ録画装置の概略構造を示すものである。図１３におい
て、２０１は選局部、２０２は復調部、２０３は画像記
録部、２０４は時間管理部、２０６は画像保存部、２０
７は画像再生部、２０８は画像モニタ、２０９は操作部
であり、以上の構成は図２１の従来例と同様のものであ
る。

【００５７】従来例と異なるのは、選局制御部２１１と
画像特徴判定部２１２と記録制御部２１３を具備してい
る点である。

【００５８】図１６は、図１３で説明した画像特徴判定
部２１２の詳細な構成を示したものである。この画像特
徴判定部２１２は、動画像中の静止場面を判定する静止
画像判定部２２１と、画像のフラクタル次元を計算する
フラクタル次元計算部２２２と、記録すべき画像である
かどうかを判定する判定部２２３から構成されている。

【００５９】画像のフラクタル次元とは、第２の実施の
形態で説明したフラクタル次元を拡張した概念で、画像
の複雑さあるいは自己相似性を表す値である。画像情報
からフラクタル次元を求める方法は、学会等でいくつか
提案されている（文献３. 金子博：”フラクタル特徴
とテクスチャ解析”、電子情報通信学会論文誌D Vol.J7
0-D、 No.5、 pp.964-972、 1987、文献４. 横矢直
和：”フラクタルによる三次元複雑形状の解析とその応
用”、信学技法 PRU86-23、 1986）。

【００６０】ここではその中の一つである文献３におい
て提案されたフラクタル次元を求める方法について説明
する。

【００６１】

【数４】

【００６２】数４は画像Ｉの総輝度面積を求める式であ
る。数４においてA(r)は画像Iの総輝度面積で、rは単位
分割領域の一辺の長さ、a(r)は１単位分割領域の輝度面
積である。図１２は輝度面について説明したもので、図
１７(a)のように画像Ｉを一辺ｒの格子状の単位分割領
域に分割し、図１７(b)のように単位分割領域をＸＹ平
面上に置き各頂点の輝度をＺ軸方向にとったときにＸＹ
Ｚ空間に形成される面が輝度面で、その面積がa(r)であ
る。総輝度面積A(r)は図１７で示した単位分割領域あた
りの輝度面積a(r)を画像Iについての総和をとったもの
である。一般に、総輝度面積A(r)と、単位分割領域の一
辺の長さrとの間には数５で表す関係が近似的に成立す
る。

【００６３】

【数５】

【００６４】この数５中のDで表された値が画像Iのフラ
クタル次元である。したがって様々なrの値に対してA
(r)の値を計算し、最小二乗法を用いることによりDの値
を求めることができる。本実施例では以上の計算法によ
ってフラクタル次元を求めることとする。

【００６５】このようにして計算された画像のフラクタ
ル次元は、学会等におけるこれまでの研究より、画像の
大きさ、明るさ、色といった性質とは異なり、その画像
の複雑さや自己相似性の定量的な表現指標となることが
知られている。

【００６６】図１８は画像とフラクタル次元の関係を示
すものであり、図１８(a)(b)のフラクタル次元の値を表
１に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】これより、図１８(a)(b)の２つの画像を比
較すると、図１８(a)の規則的で単純なパターンより
も、図１８(b)の自己相似性をもち複雑な模様の方が高
いフラクタル次元を持つ。本実施の形態ではこのフラク
タル次元を用いて画像の特徴の評価をおこなう。

【００６９】図１４は本実施の形態における画像モニタ
２０８での記録画像の表示形態を示したものである。本
実施の形態では、従来例のようにユーザによって指定さ
れた記録開始時間から記録終了時間の間の映像を全て記
録するのではなく、図１４で示すようにユーザによって
指定された記録時間中の映像で文字が平行線状あるいは
格子状に規則的に配列されている映像のみを選択的に記
録し、その記録時間、チャンネルの情報とともにその日
の記録画像の一覧を示している。

【００７０】以下に図１５を用いて本実施の形態の動作
手順を示す。時間管理部２０４がユーザがあらかじめ指
定した時間になると選局制御部２１１に選局の指令Ｓ５
６を出力する。これを受けて選局制御部２１１は選局部
２０１を制御し、選局部２０１は指定された放送波を受
信する。選局部２０１で選局されたテレビジョン受信波
Ｓ５１は復調部２０２でビデオ信号Ｓ５２、Ｓ６１に変
換される。このビデオ信号Ｓ６１から画像特徴判定部２
１２は受信中の映像から文字主体のテキスト情報の場面
であるかどうかを判定し、その判定結果Ｓ６２を出力す
る。この判定結果Ｓ６２に基づき記録制御部２１３は画
像記録部２０３に画像の記録の指令Ｓ５８を出力する。
画像記録部２０３はＳ５８を受けて、受信中のビデオ信
号Ｓ５２を画像保存部２０６において保存可能な信号Ｓ
５３に変換し画像保存部２０６で保存される。ユーザが
操作部２０９に画像の再生の指示を与えると画像再生部
２０７は画像保存部２０６より保存されていた信号Ｓ５
４をビデオ信号Ｓ５５に変換し画像モニタ２０８に表示
する。

【００７１】次に、画像特徴判定部２１２の動作手順に
ついて図１６を用いて説明する。復調部２０２より入力
されたビデオ信号Ｓ６１を静止画像判定部２２１が受信
中のビデオ信号の各フレームとその前後のフレームとの
差分をとり動き成分を検出する。この動き成分よりある
一定の時間動きのない静止場面であるかどうかを判定
し、静止した場面の画像Ｓ７１をフラクタル次元計算部
２２２に出力する。フラクタル次元計算部では静止画像
Ｓ７１の画像のフラクタル次元を計算しその計算結果Ｓ
７２を判定部２２３に出力する。静止画像Ｓ７１が料理
番組の材料表などの文字主体の画像であれば、文字が画
像全体にわたり比較的規則的に配列されているため、求
められたフラクタル次元Ｓ７２が他の画像と比較して小
さくなる。この画像の性質から判定部２２３では画像が
文字主体のものであるかどうかを判定し、判定結果Ｓ６
２を記録制御部２１３に出力する。

【００７２】これにより、ある番組を開始から終了まで
全ての録画をしなくても、その番組中のテキスト主体の
場面のみを選択的に記録しておくことが可能となるもの
である。

【００７３】なお、本実施の形態では選局部２０１およ
び復調部２０２を具備しているが、これらを具備せず外
部の機器により発生したビデオ信号を画像記録部２０３
および画像特徴判定部２１２に入力しても同様の効果が
得られる。

【００７４】また、本実施の形態ではフラクタル次元の
計算方法として文献３の方法を用いたが、他の計算法で
も同様の効果が得られる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明は、家庭用玄関監視
装置において距離センサや温熱センサおよびＣＣＤカメ
ラと訪問者判定部を設け、訪問者の存在の有無やその挙
動からその訪問者を撮影、記録ことにより、家人の在
宅、不在にかかわらず安全性の高いセキュリティー管理
を可能にするものである。同様に、ビデオ録画装置にお
いて、受信中の放送波の画像のフラクタル次元に基づい
て録画の制御をおこなうことにより、テキスト情報のみ
を選択的に録画することを可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の実施の形態における家庭用玄関監
視装置の構成を示す図

【図２】第一の発明の実施の形態における家庭用玄関監
視装置の表示を示す図

【図３】第一の発明の実施の形態における家庭用玄関監
視装置の動作を示す図

【図４】第一の発明の実施の形態における訪問者判定部
の構成を示す図

【図５】一つのセンサが監視領域を走査している動作を
示す図

【図６】第二の発明の実施の形態における訪問者判定部
の構成を示す図

【図７】第三の発明の実施の形態における家庭用玄関監
視装置の構成を示す図

【図８】第三の発明の実施の形態における家庭用玄関監
視装置の動作を示す図

【図９】第三の発明の実施の形態における人物特徴抽出
部の構成を示す図

【図１０】第三の発明の実施の形態における訪問者判定
部の構成を示す図

【図１１】第四の発明の実施の形態における人物特徴抽
出部の構成を示す図

【図１２】第四の発明の実施の形態における訪問者判定
部の構成を示す図

【図１３】第五の発明の実施の形態におけるビデオ録画
装置の構成を示す図

【図１４】第五の発明の実施の形態におけるビデオ録画
装置の表示を示す図

【図１５】第五の発明の実施の形態におけるビデオ録画
装置の動作を示す図

【図１６】第五の発明の実施の形態における画像特徴判
定部の構成を示す図

【図１７】画像の輝度面を示す図

【図１８】画像のフラクタル次元の性質を示す図

【図１９】従来の家庭用玄関監視装置の構成を示す図

【図２０】従来の家庭用玄関監視装置の動作を示す図

【図２１】従来のビデオ録画装置の構成を示す図

【図２２】従来のビデオ録画装置の動作を示す図

【符号の説明】

１０１ＣＣＤカメラ１０２画像記録部１０３スイッチ１０４制御部１０５画像保存部１０６画像再生部１０７画像モニタ１０８操作部１１１距離センサ１１２温熱センサ１１３訪問者判定部１１４ＣＣＤカメラ１１５人物特徴抽出部１１６照明装置１２１人物位置計算部１２２人物位置記憶部１２３時間計測部１２４判定部１２５フラクタル次元計算部１３１画像二値化部１３２重心計算部１３３面積計算部２０１選局部２０２復調部２０３画像記録部２０４時間管理部２０５制御部２０６画像保存部２０７画像再生部２０８画像モニタ２０９操作部２１１選局制御部２１２画像特徴判定部２１３記録制御部２２１静止画像判定部２２２フラクタル次元計算部２２３判定部Ｓ１１スイッチの出力Ｓ１２制御部の出力Ｓ１３制御部の出力Ｓ１４ＣＣＤカメラの出力Ｓ１５ＣＣＤカメラの出力Ｓ１６画像記録部の出力Ｓ１７画像保存部の出力Ｓ１８画像再生部の出力Ｓ１９操作部の出力Ｓ２１距離センサの出力Ｓ２２温熱センサの出力Ｓ２３訪問者判定部の出力Ｓ３１人物位置計算部の出力Ｓ３２人物位置記憶部の出力Ｓ３３時間計測部の出力Ｓ３４フラクタル次元計算部の出力Ｓ４１ＣＣＤカメラの出力Ｓ４２人物特徴抽出部の出力Ｓ４３画像二値化部の出力Ｓ４４人物特徴抽出部の出力Ｓ５１選局部の出力Ｓ５２復調部の出力Ｓ５３画像記録部の出力Ｓ５４画像保存部の出力Ｓ５５画像再生部の出力Ｓ５６時間管理部の出力Ｓ５７制御部の出力Ｓ５８制御部の出力Ｓ５９操作部の出力Ｓ６１復調部の出力Ｓ６２画像特徴判定部の出力Ｓ７１静止画像判定部の出力Ｓ７２フラクタル次元計算部の出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/76 Ｇ０６Ｆ 15/70 ４１０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体までの距離あるいは被写体の温熱
特性の少なくとも１つを検出する被写体検出センサと、
前記被写体検出センサから検出された被写体までの距離
あるいは被写体の温熱特性の情報から被写体の位置を計
算する被写体位置計算部と、前記被写体位置計算部で計
算された被写体の位置の変動履歴を記憶する被写体位置
記憶部と、前記被写体位置記憶部に記憶された被写体位
置の時系列変動履歴に基づいて被写体の存在の有無およ
びその状態を判定する判定部と、判定部の判定結果に基
づいて被写体を撮像する画像入力部と、画像入力部から
入力された静止画像あるいは動画像を記録する画像記録
部を具備することを特徴とした画像記録装置。
【請求項２】被写体までの距離あるいは被写体の温熱
特性の少なくとも１つを検出する被写体検出センサと、
前記被写体検出センサから検出された被写体までの距離
あるいは被写体の温熱特性の情報から被写体の位置を計
算する被写体位置計算部と、前記被写体位置計算部で計
算された被写体の位置の変動履歴を記憶する被写体位置
記憶部と、前記被写体位置記憶部に記憶された被写体位
置の時系列変動履歴からその変動の振幅の大きさあるい
は周波数特性、フラクタル次元の少なくとも１つを計算
する信号特性解析部と、前記信号特性解析部で得られた
信号の解析結果に基づいて被写体の存在の有無およびそ
の状態を判定する判定部と、判定部の判定結果に基づい
て被写体を撮像する画像入力部と、画像入力部から入力
された静止画像あるいは動画像を記録する画像記録部を
具備することを特徴とした画像記録装置。
【請求項３】被写体までの距離あるいは被写体の温熱
特性の少なくとも１つを検出する被写体検出センサと、
被写体の画像を撮像する被写体画像入力部と、前記被写
体画像入力部から入力された画像から被写体の概略の領
域を抽出する被写体領域抽出部と、前記被写体検出セン
サから検出された被写体までの距離あるいは被写体の温
熱特性の情報と前記被写体領域抽出部で抽出された画像
中の被写体領域から被写体の位置を計算する被写体位置
計算部と、前記被写体位置計算部で計算された被写体の
位置の変動履歴を記憶する被写体位置記憶部と、前記被
写体位置記憶部に記憶された被写体位置の時系列変動履
歴に基づいて被写体の存在の有無およびその状態を判定
する判定部と、判定部の判定結果に基づいて被写体を撮
像する記録画像入力部と、記録画像入力部から入力され
た静止画像あるいは動画像を記録する画像記録部を具備
することを特徴とした画像記録装置。
【請求項４】被写体までの距離あるいは被写体の温熱
特性の少なくとも１つを検出する被写体検出センサと、
被写体の画像を撮像する被写体画像入力部と、前記被写
体画像入力部から入力された画像から被写体の概略の領
域を抽出する被写体領域抽出部と、前記被写体検出セン
サから検出された被写体までの距離あるいは被写体の温
熱特性の情報と前記被写体領域抽出部で抽出された画像
中の被写体領域から被写体の位置を計算する被写体位置
計算部と、前記被写体位置計算部で計算された被写体の
位置の変動履歴を記憶する被写体位置記憶部と、前記被
写体位置記憶部に記憶された被写体位置の時系列変動履
歴からその変動の振幅の大きさあるいは周波数特性、フ
ラクタル次元の少なくとも１つを計算する信号特性解析
部と、前記信号特性解析部で得られた信号の解析結果に
基づいて被写体の存在の有無およびその状態を判定する
判定部と、判定部の判定結果に基づいて被写体を撮像す
る記録画像入力部と、記録画像入力部から入力された静
止画像あるいは動画像を記録する画像記録部を具備する
ことを特徴とした画像記録装置。
【請求項５】テレビジョン受像器などの画像入力部
と、前記画像入力部から入力された動画像の各フレーム
についてその前あるいは後ろの少なくとも１フレームと
の差分を検出する画像差分検出部と、前記画像差分検出
部より検出された画像の差分情報より静止画像を検出す
る静止画像検出部と、前記静止画像検出部で検出された
静止画像のフラクタル次元を計算するフラクタル次元計
算部と、前記フラクタル次元計算部で計算された画像の
フラクタル次元に基づいて入力画像からある範囲のフラ
クタル次元をもつ画像を判定する判定部と、判定部の判
定結果に基づいて前記画像入力部から入力された画像を
記録する画像記録部を具備することを特徴とした画像記
録装置。