JPH10108166A - 異常検知機能付き画像監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視領域を撮影するカメラにより撮影された
画像のみから異常を判断できるようにする。 【解決手段】 監視領域に設置したカメラ等の撮像部１
から得られた画像データを圧縮する画像圧縮部２１を設
け、また、処理部２３により、画像圧縮部２１により圧
縮されて得られた圧縮画像データのデータ量から異常の
発生を判断するためのしきい値を設定するとともに、圧
縮画像データのデータ量を異常判断アルゴリズムを用い
て、所定範囲を超えたデータ量の変動があった場合に、
撮像部１により撮影された監視領域の画像に変化があっ
たと判断し、異常検知信号を出力するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視を行なう監視
領域を撮影するカメラにより撮影された画像により監視
領域を監視する画像監視システムにおいて、監視領域を
撮影するカメラから入力された画像データをデータ圧縮
して得られた圧縮画像データのデータ量の変動から、撮
影された画像の変化を検出する異常検知装置と、異常検
知装置を用いた遠隔画像監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮影手段により撮影された画像に
より監視する画像監視システムにおいては、監視側オペ
レータが監視用のモニタに映し出される画像を見て異常
発生の判断を行なうか、監視領域を撮影するカメラ近傍
に設けられたセンサ等により人の侵入等を検知して異常
検知信号を出力し、監視側オペレータに知らせるととも
に、その時の画像を監視側の画像監視装置に送信するよ
うに構成したものがほとんどであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像監視システ
ムにおいて、オペレータがモニタに映し出される監視領
域の画像を見て判断することにより監視を行なう場合、
オペレータが常時モニタを見ていなければならず、長時
間の画像監視を行なうことが困難であるとともに、見落
としや判断ミスを犯してしまう恐れがある。

【０００４】また、監視領域の異常を検知するセンサを
設置して、センサからの異常検知信号をきっかけとして
画像監視を行なう場合、監視領域を撮影するカメラ、画
像データを送信する送信装置、および画像を映し出すモ
ニタなどからなる監視装置の他に、監視領域の異常を検
知するセンサ、およびセンサとの連動を行なわせるため
の機器が必要となり、システム構成が複雑になってしま
う。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、監視領域における侵入者等の異常を検知す
るために他のセンサを用いることなく、監視領域を撮影
するカメラにより撮影された画像のみから異常を判断す
ることのできる異常検知装置と、異常検知装置を用いて
監視領域の異常を自動的に判断し、異常検知信号ととも
に異常発生時の画像データを遠隔の画像監視装置に送信
できることを特徴とする画像監視システムの提供を目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の異常検知装置において
は、監視領域に設置したカメラから得られた画像データ
を圧縮した圧縮画像データのデータ量の変動を監視し、
データ量に所定以上の変動が生じた場合に、撮影された
画像に変化が発生したことを判断して異常検知信号を出
力するようにした。

【０００７】請求項１に記載の異常検知装置は、 監視
を行なう監視領域を撮影する撮影手段を設け、撮影され
た画像により監視領域に異常が発生したか否かの監視を
行なう画像監視システムにおける異常検知装置におい
て、前記撮影手段により撮影された画像の画像データを
順次入力する画像データ入力手段と、入力された画像デ
ータに対してデータ圧縮を行なう画像圧縮手段と、前記
画像圧縮手段により圧縮されて得られた圧縮画像データ
のデータ量から、異常発生を判断するためのしきい値を
設定するとともに、しきい値を超えるデータ量の変動に
より画像に変化が発生したか否かを判断して異常検知信
号を出力する処理手段からなることを特徴としている。

【０００８】また、本発明の請求項２に記載の画像監視
システムにおいては、請求項１に記載の異常検知装置に
より異常検知信号が出力された場合に、異常検知信号を
遠隔の画像監視センタに設けた画像監視装置に送るとと
もに、異常発生時の画像データを送信するようにした。

【０００９】請求項２に記載の画像監視システムは、監
視を行なう監視領域を撮影する撮影手段を設け、撮影さ
れた画像により監視領域に異常が発生したか否かの監視
を行なう画像監視システムにおいて、前記撮影手段によ
り撮影された画像の画像データを順次入力する画像デー
タ入力手段と、入力された画像データに対してデータ圧
縮を行なう画像圧縮手段と、前記画像圧縮手段により圧
縮されて得られた圧縮画像データのデータ量から、異常
発生を判断するためのしきい値を設定するとともに、し
きい値を超えるデータ量の変動により画像に変化が発生
したことを特徴とする異常検知信号を出力する処理手段
からなる異常検知装置と、前記画像圧縮手段により圧縮
された圧縮画像データを蓄積する画像データ蓄積手段
と、前記異常検知装置から出力される異常検知信号およ
び画像データ蓄積手段に蓄えられた圧縮画像データを遠
隔の画像監視装置に送信する送信手段からなる端末装置
と、前記端末装置から送信される異常検知信号および圧
縮画像データを受信する受信手段と、端末装置から送信
されてくる圧縮画像データを通常の画像データに還元す
る圧縮画像データ還元手段と、圧縮画像データ還元手段
により還元された画像データを蓄積する画像データ蓄積
手段と、前記端末装置から送信、あるいは画像データ蓄
積手段に蓄積された画像データを表示するための表示手
段と、前記端末装置から異常検知信号が出力されたこと
を監視者に報知する報知手段と、監視者が操作命令を入
力するための入力手段と、上記各手段の制御を行なう処
理手段からなる画像監視装置を備えたことを特徴として
いる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の異常検
知装置、および請求項２に記載の画像監視システムの実
施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、異
常検知装置の構成を示すブロック図である。

【００１１】撮像部１は、監視領域を撮影するＣＣＤカ
メラなどからなり、監視領域を撮影して得られた画像デ
ータを異常判断部２へ出力する。異常判断部２は、画像
入力部２１、画像圧縮部２２、処理部２３から構成され
る。

【００１２】画像入力部２１は、撮像部１により撮影さ
れた画像データを異常判断部２へ入力するためのＩ／Ｆ
（インターフェース）であり、入力された画像データを
Ａ／Ｄ変換した後、画像圧縮部２２へ出力する。画像圧
縮部２２は、画像入力部２１を介して入力された画像デ
ータのデータ量を低減するためにデータ圧縮を行なうも
ので、後述の画像データ圧縮のアルゴリズムを用い、画
像データをデータ圧縮して圧縮画像データを作成し、処
理部２３へ出力する。

【００１３】処理部２３は、画像圧縮部２２を介して入
力された圧縮画像データのデータ量を求め、後述の異常
判断アルゴリズムを用い、所定範囲を超えたデータ量の
変動があった場合に、撮像部１により撮影された監視領
域の画像に変化があったと判断し、異常検知信号を出力
する。この際、圧縮画像データはデータ量の算出が終る
と外部へ出力される。

【００１４】以上の構成により、撮像部１で得られた画
像データを画像圧縮部２２でデータ圧縮し、処理部２３
において異常判断アルゴリズムを用いて得られた圧縮画
像データのデータ量の変動から、撮影された画像に変化
があったことを判断し、異常検知信号を出力する。

【００１５】なお、ビル等において多数の監視領域を順
次カメラを切り換えて監視を行なっているような場合
に、本発明の異常検知装置を適用し、異常判断部２から
出力される異常検知信号により、対応するカメラが撮影
している映像に切り換えるとともに警告音を発し、監視
者に報知するようにしてもよい。

【００１６】また、本発明の異常検知装置とビデオテー
プレコーダ、長時間録画ビデオ、光磁気ディスク等の画
像、あるいは画像データ記録機器を接続し、異常検知信
号の出力によって記録を開始、あるいは記録の頻度を増
すように連動させてもよい。さらに、カメラにより撮影
される画像の中で、余計なノイズを低減させる、あるい
は部分的に異常を検知することを目的として公知技術の
マスク処理を行ない、余計なデータが含まれないように
してから異常検知を行なってもよい。

【００１７】図２は、異常判断部２の画像圧縮部２２で
行われる画像データの圧縮を、画像データ圧縮方法の１
つであるＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ
ｉｃＥｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式を用いて行なう
場合の画像データ圧縮のアルゴリズムを示すブロック図
である。

【００１８】ＪＰＥＧ圧縮方式は、大きく分けてフーリ
エによる周波数変換と量子化、ハフマン符号化の二段階
により行なわれる。ＣＣＤカメラなどを用いて撮影され
た原画像２２１の画像データは、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂと
して画像入力器２２２に入力され、その後、輝度（Ｙ）
と色差（Ｃ１，Ｃ２）成分に変換されて取り込まれる。

【００１９】次に、各Ｙ，Ｃ１，Ｃ２成分について８×
８画素を１ブロックとして各ブロック毎に離散コサイン
変換（以下ＤＣＴ）を行なう。そこで得られた結果に、
あらかじめ定義されている量子化テーブル２２３を参照
して高周波成分を抑圧するように量子化（割り算）を行
ない、データ量を減少させる。これにより圧縮の第一段
階、つまり、画像データの空間特性を周波数特性へ変換
し、その値の高周波成分を削除してデータ量を減少させ
る作業が行なわれる。

【００２０】次に、圧縮の第二段階として、ハフマン符
号化を行なう。実際のハフマン符号化では、各ブロック
で得られた直流（ＤＣ）成分と交流（ＡＣ）成分につい
て符号化が行なわれるが、ここではＤＣ成分についての
み話を進める。ハフマン符号化を簡単に説明すると、隣
接するブロックのＤＣ成分の差分を符号化する方法であ
る。自然画像はＣＧ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｇｒａｐｈｉ
ｃｓ）とは異なり、隣接ブロックとの平均値が大きく変
化することがないので、ブロック間の差分は０付近に集
中するという特性を持つ。

【００２１】ブロック間の差分を行なった後、符号化用
の符号化テーブル２２４を参照することによって、統計
的に使用頻度が多いものに対して低ビットのデータ長を
与えることで圧縮を行ない圧縮データ２２５を得る。以
上の過程により画像データを圧縮するが、圧縮後のデー
タ量は、取り込まれる画像に変化がなければ同じデータ
量となるが取り込まれる画像が異なれば圧縮後のデータ
量は変わったものとなる。したがって、例えば、監視領
域が平常でその背景画像に変化がなければ、撮像部１に
より撮影された画像の圧縮画像のデータ量は一定となる
が、監視領域に人物等が侵入してきたような場合、侵入
前の平常な背景画像が人物の侵入によって変化が生じる
ため、取り込まれた画像の圧縮画像データに変動が生じ
る。本発明はこの圧縮画像データのデータ量の変動を検
知して監視領域の異常を検知するものである。

【００２２】なお、以上の説明はカラー画像の画像デー
タをデータ圧縮する場合についてのものであるが、白黒
カメラや赤外線カメラを用いて撮影して得られた画像デ
ータをデータ圧縮する場合であっても同様に、撮影され
た画像に変化が生ずれば圧縮画像データのデータ量に変
動が生ずる。

【００２３】また、以上の説明では画像データ圧縮のア
ルゴリズムとしてＪＰＥＧを用いた場合について示して
いるが、ＤＣＴあるいはハフマン符号化などの圧縮処理
を行なう画像データ圧縮技術を用いれば、画像の変化に
よる圧縮画像データ量に、本発明の異常判断アルゴリズ
ムにおいて異常検知信号の出力に達する変動が生ずるの
で、圧縮技術はＪＰＥＧに限定されるものではない。

【００２４】図３は、処理部２３において異常検知のた
めに用いられる異常判断アルゴリズムのフローチャート
である。処理部２３において画像圧縮部２２を介して入
力される圧縮画像データのデータ量は、ＣＣＤカメラな
どの撮像部１によるばらつきのためにわずかに変動が生
ずる。ばらつきによる変動をしきい値として定め、しき
い値を超える圧縮画像のデータ量の変動が生じた場合
に、撮影された画像に変化があったと判断する。

【００２５】異常判断アルゴリズムは大きく分けて前処
理（ステップＳ００１〜Ｓ００５）と、検知処理（ステ
ップＳ００６〜Ｓ０１０）に分けられる。最初に前処理
について説明する。前処理は検知を行なうために必要な
標準偏差σの初期値を求めるものである。

【００２６】標準偏差σを使用する理由を説明すると、
理論的には一定の画像を撮影して得られた画像データを
入力すればデータ圧縮を行なっても圧縮画像のデータ量
は一定となる。しかし、現実的には監視領域にある照明
のちらつきなどの環境的な要因から撮像部１で生ずるノ
イズ、異常判断部２へ入力する際の画像入力部２１にお
けるＡ／Ｄ変換の際に生ずるノイズなどから、圧縮画像
データの入力値が多少変動してしまう。

【００２７】また、撮影対象物件の監視領域の背景によ
り、データ量に大きな違いが生じてしまうため、一定の
しきい値を定めることはできないのである。以上の理由
から、先に述べた撮像部１や画像入力部２１などから入
るノイズによる圧縮画像データのデータ量の変動を考慮
して標準偏差σを求め、その値をしきい値として使用す
る。

【００２８】標準偏差σを求める式は下記の通りであ
る。

【００２９】

【数１】

【００３０】まず、撮像部１によって撮影された画像の
画像データは、画像入力部２１を介して画像圧縮部２２
に入力され、データ圧縮が行なわれる（Ｓ００２）。画
像圧縮部２２により圧縮された圧縮画像データは処理部
２３へ入力され、処理部２３では入力された圧縮画像デ
ータからデータ量Ｄａｔａ（ｎ）を取得し（Ｓ００
３）、データ量Ｄａｔａ（ｎ）を用いて標準偏差σの初
期値を計算する（Ｓ００４）。ここで標準偏差σの初期
値を求めるために必要なデータ個数Ｎを取得したか否か
の判断を行ない（Ｓ００５）、規定個数を満たしていな
ければステップＳ００２へ戻り、条件が満たされるまで
Ｓ００２〜Ｓ００５の処理を繰り返す。一方、規定個数
Ｎに達した場合は次の検知処理を実行する。

【００３１】検知処理は、前処理と同様に画像データの
入力、圧縮を行ない（Ｓ００６）、圧縮画像データのデ
ータ量Ｄａｔａ（ｎ）を取得する（Ｓ００７）。この得
られたデータ量Ｄａｔａ（ｎ）の１つ前のデータ量Ｄａ
ｔａ（ｎ−１）に対して標準偏差σを加減算し、求めら
れた上限と下限の２つのしきい値とデータ量Ｄａｔａ
（ｎ）を比較する（Ｓ００８）。比較の結果、範囲内で
あればデータ量Ｄａｔａ（ｎ）を標準偏差σの計算対象
として標準偏差σを再計算した後にステップＳ００６へ
戻り、Ｓ００６〜Ｓ００８の処理を繰り返す。また比較
の結果、範囲外であれば撮影された画像に変化が生じた
と判断し、異常検知信号を出力する（Ｓ０１０）。

【００３２】なお、上記の説明ではしきい値として標準
偏差σをそのまま用いているが、より高感度に異常を検
知したい場合、あるいは誤まった検知を低減させるため
に、感度調整として係数ｋを掛けたｋσをしきい値とし
て用いてもよい。この場合は、ステップＳ００８におい
てσをｋσと置き換えて用いるものとする。

【００３３】図４は、撮影された画像の画像データを圧
縮して得られた圧縮画像データのデータ量の変動から、
撮影された画像の変化を検知する異常検知装置を用い、
画像監視システムを構成した場合のシステム構成図であ
る。図４において、複数の監視対象物件３にはそれぞれ
端末装置４が設置されている。各端末装置４は異常を検
知し、異常を検知した際の異常検知信号の出力および圧
縮画像データの出力を行なう。

【００３４】端末装置４は、通信回線７および交換機８
を介して遠隔の画像監視センタ５に設けられた画像監視
装置６と接続され、端末装置４から出力された異常検知
信号および圧縮画像データが画像監視装置６に送られる
ように構成されている。図５は、画像監視システムにお
ける端末装置４の構成を示したものである。

【００３５】端末装置４は、監視領域を撮影するＣＣＤ
カメラなどからなる撮像部４１、画像データを取り込み
圧縮、異常検知等を行なう異常判断部４２、圧縮画像デ
ータを蓄積する画像用ＦＩＦＯメモリ４３および画像蓄
積部４４、異常検知信号および圧縮画像データ等の送信
を行なう伝送部４５、監視の開始、解除の切り換えを行
なう遠隔操作器４６から構成されている。

【００３６】基本的な動作を示すと、遠隔操作器４６に
より監視を開始する操作が行なわれると、撮像部４１で
撮影された画像の画像データは、異常判断部４２の画像
入力部４２１を介して画像圧縮部４２２に入力され、デ
ータ圧縮が行なわれる。画像圧縮部４２２で圧縮された
圧縮画像データは、処理部４２３へ送られてデータ量が
求められ、前述の異常判断アルゴリズムを用いてデータ
量の変動から異常発生か否かの判断が行なわれる。

【００３７】データ量が求められ、処理部４２３におい
て正常であると判断された圧縮画像データは、画像用Ｆ
ＩＦＯメモリ４３へ出力される。一方、遠隔操作器４６
によって監視が開始された時の圧縮画像データ、一定時
間毎の圧縮画像データ、異常判断部４２により異常と判
断された時の圧縮画像データは画像蓄積部４４に出力さ
れる。

【００３８】伝送部４５は、端末装置４と画像監視セン
タ５に設けられた画像監視装置６を通信回線７および交
換機８を介して接続し、異常検知信号を送信する。ま
た、異常発生時の圧縮画像データ等を画像蓄積部４４あ
るいは画像用ＦＩＦＯメモリ４３から読み出し、画像監
視センタ５に設けられた画像監視装置６に送信する。さ
らに、画像監視センタ５の画像監視装置６から端末装置
４に対して出力される送信停止信号など各種信号を受信
する。

【００３９】まず、正常な状態における監視動作につい
て説明する。遠隔操作器４６が操作され監視が開示され
ると、処理部４２３は画像入力部４２１、画像圧縮部４
２２を介して入力される監視開始時点における圧縮画像
データを画像蓄積部４４に保存する。

【００４０】その後、画像データを逐次取り込み、画像
圧縮部４２２において圧縮し、処理部４２３において前
述の異常判断アルゴリズムを用いて異常発生か否かを判
断するが、正常との判断がおこなわれた場合、その圧縮
画像データを画像用ＦＩＦＯメモリ４３に出力する。画
像用ＦＩＦＯメモリ４３では、処理部４２３からの異常
検知信号を受信するまで蓄積された古い圧縮画像データ
を破棄して新しい圧縮画像データに更新していく。なお
画像用ＦＩＦＯメモリ４３は、端末装置４が画像監視セ
ンタ５の画像監視装置６へ通信回線７および交換機８を
介して接続する際に、接続されるまでの間、圧縮画像デ
ータを蓄えておくためのものであるとともに、一定時間
の圧縮画像データを蓄えておくことにより、異常検知時
に、異常を検知する直前からの画像を確認して状況を把
握し、異常検知信号に対する対策を容易かつ迅速に行な
うためのものである。

【００４１】また、一定時間毎に監視中の圧縮画像デー
タを、正常時の圧縮画像データとして画像蓄積部４４に
蓄積し、正常時の圧縮画像データ蓄積が２回目以降とな
る場合は、正常時の圧縮画像データを順次更新してい
く。以上の動作を遠隔操作器４６による監視状態の解除
が行なわれるまで継続する。

【００４２】次に、異常検知時の動作について説明す
る。前述の異常判断アルゴリズムにより異常判断部４２
が異常発生の判断を行なった場合、処理部４２３は画像
用ＦＩＦＯメモリ４３への圧縮画像データの蓄積を一時
的に停止し、異常発生時の圧縮画像データを画像蓄積部
４４に保存する。

【００４３】その後、あらかじめ定められた画像監視装
置６に対して圧縮画像データの送信を行なわせるため
に、伝送部４５に対して画像送信命令を出力し、その後
通信回線７の接続を確認する。通信回線７の接続が確認
されると、異常が発生したことを知らせる異常検知信号
を送出するとともに、画像用ＦＩＦＯメモリ４３に蓄積
されたデータを古いものから順番に送信していく。

【００４４】画像用ＦＩＦＯメモリ４３に蓄えられた圧
縮画像データが画像監視装置６に送信され、蓄えられた
圧縮画像データが減少すると、処理部４２３は画像用Ｆ
ＩＦＯメモリ４３への圧縮画像データの蓄積を再開し、
画像監視装置６からの送信停止信号を受信、あるいは一
定時間が経過するまで圧縮画像データを送信し続ける。

【００４５】この通信回線７の接続時点で、遠隔にある
画像監視センタ５側が話中などのｂｕｓｙ状態であれ
ば、数秒後に再び接続動作を行ない、画像監視センタ５
側に接続されるまで再接続動作を繰り返す。さらに、監
視中に画像監視センタ５から呼出しが行なわれ通信回線
７が接続された後、画像送信命令を受信した場合には、
画像用ＦＩＦＯメモリ４３に蓄積された圧縮画像データ
を送信する。また静止画像送信命令を受信した場合に
は、画像蓄積部４４に蓄積されている監視開始時、監視
中、異常検知時の圧縮画像データを遠隔の画像監視セン
タ５の画像監視装置６へ送信する。

【００４６】図６は、画像監視システムにおける画像監
視装置６の構成を示したものである。画像監視装置６は
伝送部６１、画像伸長部６２、画像蓄積部６３、処理部
６４、顧客ＤＢ用蓄積部６５、表示部６６、操作部６
７、スピーカ６８、周辺機器６９から構成されている。

【００４７】伝送部６１は、監視対象物件３に設けた端
末装置４から送られてくる圧縮画像データや異常検知信
号を受信するとともに、画像監視装置６から端末装置４
に対して各種信号の送信を行なう。画像伸長部６２は、
入力された圧縮画像データを圧縮された状態から通常の
状態へ復元する。画像蓄積部６３は、入力された圧縮画
像データを蓄積する。処理部６４は、画像監視装置６全
体の制御および信号処理を行なう。顧客ＤＢ用蓄積部６
５は、端末装置４から異常検知信号が送られてきた際
に、検索対象となる顧客情報が蓄積されている。表示部
６６は、入力された画像データあるいは画像蓄積部６３
に蓄えられた画像データの表示を行なう。操作部６７
は、画像監視装置６を操作するための命令を、オペレー
タが入力する。スピーカ６８は、端末装置４によって異
常検知信号が出力された時などに、オペレータにそれを
知らせるための警告音を発する。周辺機器６９は、画像
蓄積部６３に蓄えられた圧縮画像データ、あるいは端末
装置から送信された画像データを外部に出力するための
ビデオプリンタ、ビデオテープレコーダ、光磁気ディス
ク等の大容量リムーバブルディスクなどからなる。

【００４８】次に、画像監視装置６の動作について説明
を行なう。端末装置４が異常を検知することによって送
られてくる異常検知信号に含まれるＩＤ情報をもとに、
顧客ＤＢ用蓄積部６５を参照して、異常検知信号を出力
した端末装置４に対応する顧客情報を表示部６６に表示
するとともに、異常発生をオペレータに知らせるための
警告音をスピーカ６８から出力する。

【００４９】その後、端末装置４から送信された圧縮画
像データは、伝送部６１を介して画像伸長部６２と画像
蓄積部６３へ入力され、それぞれ圧縮画像データの伸長
および蓄積が行なわれる。また、伸長された画像データ
は処理部６４の処理により、表示部６６に映し出され
る。

【００５０】圧縮画像データの送信を停止させるための
送信停止信号は、画像監視装置６のオペレータが操作部
６７より終了の操作を行なったときに処理部６４から出
力され、伝送部６１を介して端末装置４に送られる。ま
た、画像蓄積部６３に蓄積された動画像データは、オペ
レータが操作部６７より動画像再生命令を入力すること
により任意の時間に見ることができ、その画像を周辺機
器６９を用い、静止画像として取り出すこともできる。

【００５１】さらにオペレータは、監視中の端末装置４
に対して画像データの送信を要求することができる。手
順を示すと、顧客ＤＢ用蓄積部６５から監視中の端末装
置４を選択することで、処理部６４が伝送部６１に対象
となる端末装置４へ回線の接続を行なわせ、端末装置４
に対して画像送信命令を送信する。この命令を受信した
端末装置４は、圧縮画像データを画像監視装置６に対し
て送信し、画像監視装置６では、この命令に伴う圧縮画
像データの着信後は、前述と同様に圧縮画像データの伸
長、蓄積、表示が行なわれる。

【００５２】なお、上記の説明では異常を検知したこと
をオペレータに知らせる手段として、スピーカ６８を用
い警告音を発するようにしているが、音声による警告あ
るいは顧客情報を含んだ音声メッセージを流すようにし
てもよく、その他ランプを点滅させる、表示灯を点灯さ
せるなどして異常を知らせるようにしてもよい。

【００５３】

【実施例】次に、本発明による画像監視システムにおけ
る異常検知装置を使用した画像圧縮の具体的実施例を示
す。図７は撮影手段により得られた２つの異なる画像を
圧縮した場合、画像により圧縮後のデータ量に差が現れ
ることを示すために行なった実験結果を示す。図７の
（ａ）は屋外の情景を撮影した画像、（ｂ）は屋内の情
景を撮影したもので、得られた画像の画素数は１６０×
１２０ピクセルとなっている。画像データの圧縮はＪＰ
ＥＧ方式で行ない、圧縮比は本実験では１０倍と設定し
て行なったものである。画像（ａ）では、圧縮前のデー
タ量が２３４５４ｂｙｔｅであったものが圧縮後は４５
０５ｂｙｔｅとなっているのに対して、画像（ｂ）にお
いては、同じ２３４５４ｂｙｔｅのデータ量が圧縮後に
は３５２０ｂｙｔｅとなり、圧縮後のデータ量に差が現
れている。

【００５４】図８は、本発明による異常検知装置を使用
して異常を検出するために行なった実験を示す。本実験
では、廊下のＴ字路の部分にカメラを設置し、通過する
人物を検出する実験を行なったもので、図８（Ａ）はカ
メラの配置位置を示し、（Ｂ）は人物が（Ａ）図のＡ
点、Ｃ点を通過しているときとＢ点を通過しているとき
のカメラの画像を示している。

【００５５】図９は、図８に示しカメラから得られる画
像から、前述の図３のフローチャートで説明した異常検
出アルゴリズムにより得られる圧縮画像データ及びしき
い値の経時的変化の様子をグラフにして示すものであ
る。なお、カメラにより得られる画像の画素数は、前記
実験と同じ１６０×１２０ピクセルであり、画像圧縮は
ＪＰＥＧ方式で行なったものである。図中、太線は圧縮
画像データ量の経時変化を、点線は上下のしきい値の経
時変化を示している。なお、データ量は初期値を１とし
た場合の相対値を示している。また、この場合、しきい
値は５σとし、標準偏差σの初期値計算に当たっての規
定個数Ｎは１０に設定して計算したものである。

【００５６】図９において（Ａ）、（Ｃ）に示す領域は
図８において人物がＡ及びＢで示す区域を歩行している
場合、即ち、カメラは人物のいない廊下の背景のみを写
している状態の画像データを示し、（Ｂ）の領域は人物
がＢ点を通過している場合、即ち、人物がカメラの視野
内に入っている状態の画像データを示している。
（Ａ）、（Ｃ）の領域でもデータ量に変動が現れている
が、これは監視領域内の明るさの変動等による環境的要
因及びシステム自体から生ずるノイズに起因するもので
ある。また、標準偏差σは、画像データ量の変化に伴い
変動するが、σの計算は所定数前のデータに基づき計算
して求めるため、圧縮画像データの変化より所定の遅延
時間をおいて現れる。

【００５７】図９のグラフが示すように、カメラ視野内
に人物が現れた場合の圧縮データ量は人物がいない場合
に比較して急激に変動し、これをしきい値との比較によ
り検知することが可能となる。異常の実験結果からも、
撮影手段から得られる画像の圧縮データ量を監視するこ
とにより異常を検知することが可能となり、これを画像
監視システムに適用することにより容易に異常検知装置
を備えた画像監視システムとすることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明は、監視領域を撮影して得られた
画像データについて、画像に変化が生ずると画像データ
をデータ圧縮した時のデータ量に変動が生ずることを利
用したものであり、データ圧縮した時のデータ量をもと
にしきい値を求め、このしきい値を超えるデータ量の変
動が生じたか否かにより、撮影された画像の変化を判断
できるようにした。

【００５９】このため、画像監視において、従来は監視
領域の異常を検知するためのセンサを別に設ける必要が
あったのに対して、監視領域を撮影して得られた画像デ
ータを用いるだけで監視領域の異常検知が可能になる。
また、画像データを用いるだけで異常検知できるように
構成したため、既存の異常検知機能を持たない画像監視
システムに異常検知機能を持たせようとする場合でも、
センサを設置するための工事などを必要とせず、本発明
の異常検知装置に画像データを入力するだけで異常検知
機能を持たせることができ、迅速かつ容易に既存の画像
監視システムの機能向上をはかることができる。

【００６０】さらに、異常検知のためのデータ圧縮、し
きい値の設定およびデータ量の変動がしきい値を超えた
か否かの比較などの処理過程は、全てソフトウェア処理
に置き換えることが可能であり、より確実な検知を行な
うための、画像データに対するマスク処理の追加、感度
調整のための標準偏差σを求める式の変更、データ圧縮
アルゴリズムの変更など、機能の追加や変更をプログラ
ムの書き換えを行なうだけで容易に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】異常検知装置の構成を示すブロック図である。

【図２】画像データ圧縮のアルゴリズムを示すブロック
図である。

【図３】異常判断アルゴリズムのフローチャートであ
る。

【図４】画像監視システムの構成図である。

【図５】画像監視システムの端末装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】画像監視システムの監視装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】２つの異なる画像を圧縮した場合の圧縮後のデ
ータ量を示す図である。

【図８】異常検知装置の実験におけるカメラの配置図及
び得られた画像を示す図である。

【図９】圧縮画像データの例を示す図である。

【符号の説明】

１ 撮像部 ２ 異常判断部 ２１ 画像入力部 ２２ 画像圧縮部 ２２１ 原画像 ２２２ 画像入力器 ２２３ 量子化テーブル ２２４ 符号化テーブル ２２５ 圧縮画像データ ２３ 処理部 ３ 監視対象物件 ４ 端末装置 ４１ 撮像部 ４２ 異常判断部 ４２１ 画像入力部 ４２２ 画像圧縮部 ４２３ 処理部 ４３ 画像用ＦＩＦＯメモリ ４４ 画像蓄積部 ４５ 伝送部 ４６ 遠隔操作器 ５ 画像監視センタ ６ 画像監視装置 ６１ 伝送部 ６２ 画像伸長部 ６３ 画像蓄積部 ６４ 処理部 ６５ 顧客ＤＢ用蓄積部 ６６ 表示部 ６７ 操作部 ６８ スピーカ ６９ 周辺機器 ７ 通信回線 ８ 交換機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｂ 25/00 ５１０ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視を行なう監視領域を撮影する撮影手
   段を設け、撮影された画像により監視領域に異常が発生
   したか否かの監視を行なう画像監視システムにおける異
   常検知装置において、 前記撮影手段により撮影された画像の画像データを順次
   入力する画像データ入力手段と、 入力された画像データに対してデータ圧縮を行なう画像
   圧縮手段と、 前記画像圧縮手段により圧縮されて得られた圧縮画像デ
   ータのデータ量から、異常発生を判断するためのしきい
   値を設定するとともに、しきい値を超えるデータ量の変
   動により画像に変化が発生したか否かを判断して異常検
   知信号を出力する処理手段からなる異常検知装置。
2. 【請求項２】 監視を行なう監視領域を撮影する撮影手
   段を設け、撮影された画像により監視領域に異常が発生
   したか否かの監視を行なう画像監視システムにおいて、 前記撮影手段により撮影された画像の画像データを順次
   入力する画像データ入力手段と、 入力された画像データに対してデータ圧縮を行なう画像
   圧縮手段と、 前記画像圧縮手段により圧縮されて得られた圧縮画像デ
   ータのデータ量から、異常発生を判断するためのしきい
   値を設定するとともに、しきい値を超えるデータ量の変
   動により画像に変化が発生したことを特徴とする異常検
   知信号を出力する処理手段からなる異常検知装置と、 前記画像圧縮手段により圧縮された圧縮画像データを蓄
   積する画像データ蓄積手段と、 前記異常検知装置から出力される異常検知信号および画
   像データ蓄積手段に蓄えられた圧縮画像データを遠隔の
   画像監視装置に送信する送信手段からなる端末装置と、 前記端末装置から送信される異常検知信号および圧縮画
   像データを受信する受信手段と、 端末装置から送信されてくる圧縮画像データを通常の画
   像データに還元する圧縮画像データ還元手段と、 圧縮画像データ還元手段により還元された画像データを
   蓄積する画像データ蓄積手段と、 前記端末装置から送信、あるいは画像データ蓄積手段に
   蓄積された画像データを表示するための表示手段と、 前記端末装置から異常検知信号が出力されたことを監視
   者に報知する報知手段と、 監視者が操作命令を入力するための入力手段と、 上記各手段の制御を行なう処理手段からなる画像監視装
   置を備えたことを特徴とする画像監視システム。