JPH11284988A - 監視カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗くなった状態で侵入しようとする侵入者
を、気づかれることなく検知、追跡し明確な画像を得る
ことができ、さらに、監視対象物体の地図上への位置表
示機能を備える、不審火検知等の用途にも利用できる、
または周囲が暗い状況下でも高感度カラーカメラのピン
トを合わせやすくした監視カメラ装置を得る。 【解決手段】 物体の出す赤外線を画像化する赤外線カ
メラと高感度カラーカメラを組み合わせることで、暗い
状況下では赤外線カメラで侵入者を検知し、その方向へ
高感度カラーカメラを向け、必要に応じ投光器を点灯す
ることで鮮明な画像を得る。また、赤外線カメラに、火
災検知フィルタを取り付けることで不審火監視が、レー
ザ測距装置を備えることで、侵入者までの距離を測定す
ることで暗くても自動でピントが合焦するようにできる
監視カメラ装置を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、港湾施設、海
峡、都市郊外等の照明施設が乏しい領域を監視する監視
カメラ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の監視カメラ装置を示すも
ので、６は乏しい光でもカラー画像を映し出す高感度カ
ラーカメラ、５は高感度カラーカメラ６に装着する電動
ズームレンズ、７は高感度カラーカメラ６を左右旋回、
上下回転させるための電動回転台ｂ、４６は電動回転台
ｂ７の限界回転角度を検知するリミットスイッチ、１０
は高感度カラーカメラ６上において、光軸方向が概略等
しく設置される投光器、２３は高感度カラーカメラ６か
らの画像信号から、侵入体を画像処理によって検知する
画像処理装置ｂ、１１はこの画像処理装置ｂ２３から出
力される画像信号と、画像処理結果を数値化した検出情
報信号を集約／多重化し画像情報信号に変換するととも
に、電動回転台ｂ７、電動ズームレンズ５、投光器１０
をコントロールする機器制御信号を中継する画像／制御
信号集線中継装置ａ、１２はこの画像／制御信号集線中
継装置ａ１１から出力される画像／機器制御信号を無線
電送するための変調された高周波信号に変換する無線電
送装置ａ、１３はこの無線電送装置ａ１２から出力され
る高周波信号を電波に変換し、その電波をアンテナｂ１
４に送るアンテナａ、１４はこのアンテナａ１３から放
射された電波を捉え、高周波信号に変換するアンテナ
ｂ、１５はこのアンテナｂ１４から出力される高周波信
号を復調し、画像／機器制御信号に変換する無線電送装
置ｂ、１６はこの無線電送装置ｂ１５から出力される画
像／機器制御信号から、画像信号と検出情報信号を分離
するとともに電動回転台ｂ７、電動ズームレンズ５、投
光器１０をコントロールする機器制御信号を中継する画
像／制御信号集線中継装置ｂ、１７はこの画像／制御信
号集線中継装置ｂ１６から出力される画像信号を画面に
映す高感度カラーモニタであるモニタａ、１９は、上記
画像／制御信号集線中継装置ｂ１６で中継される機器制
御信号に基づき操作装置２０を介して操作者に各機器の
情報を伝え、また、操作者からの指示を操作装置２０を
介して受け、各機器を制御する機器制御信号を作成し、
画像／制御信号集線中継装置ｂ１６に送る制御用プロセ
ッサ、２０は操作者が各機器を操作するための操作装置
である。

【０００３】次に動作について画像信号の流れと制御信
号の流れに分けて説明する。画像信号の流れは次のよう
である。電動ズームレンズ５を介して高感度カラーカメ
ラ６で撮像された被写体の画像は、画像信号として画像
処理装置ｂ２３に送られる。画像処理装置ｂ２３では、
制御プロセッサ１９から指示され各無線電送装置を介し
て電送される処理実行指定が設定されていれば、入力さ
れる画像信号を解析し、後に図１２の説明で述べるよう
な手法にて侵入体の有無及び侵入体が有りの場合の画像
上における侵入体の位置、大きさ、移動方向を検出し、
画像信号をそのまま、検出結果は検出情報信号として画
像／制御信号集線中継装置ａ１１に送られる。制御用プ
ロセッサ１９の処理実行指定が設定されていない場合は
画像処理装置ｂ２３は入力された画像をそのまま出力す
る。画像／制御信号集線中継装置ａ１１では、画像処理
装置ｂ２３からの有効な画像信号と、検出情報信号を周
波数多重化し、無線電送装置ａ１２に送る（画像処理装
置ｂ２３に制御プロセッサ処理実行指定を設定していな
かった場合においても検出情報信号は画像処理装置ｂ２
３から出力される。ただし、この検出情報信号は制御用
プロセッサ１９で処理されないため、実質的には無効と
なる。）。無線電送装置ａ１２ではそこから送られてき
た信号に変調をかけ、搬送波と混合した高周波信号を作
成する。この高周波信号はアンテナａ１３にて電波に変
換されて、空中に送信され、アンテナｂ１４で受信され
る。アンテナｂ１４で受信された電波は高周波信号に変
換され、無線電送装置ｂ１５に入力される。この無線電
送装置ｂ１５ではこの高周波信号を復調し、周波数多重
された画像／制御信号に戻した後、画像／制御信号集線
中継装置ｂ１６に送る。画像／制御信号集線中継装置ｂ
１６はこの多重化された画像／制御信号を画像信号と検
出情報信号に分離し、画像信号はモニタａ１７に、検出
情報信号は制御用プロセッサ１９に分配する。

【０００４】次に、制御信号の流れについて説明する。
操作者は操作装置２０を介して制御用プロセッサ１９に
対し、各機器を制御するための指示を入力する。制御用
プロセッサ１９はこの指示に基づき、各機器を制御する
ための機器制御信号を作成し画像／制御信号集線中継装
置ｂ１６に送る。画像／制御信号集線中継装置ｂ１６は
送られてきた機器制御信号を中継し無線電送装置ｂ１５
に送る。無線電送装置ｂ１５は機器制御信号をアンテナ
ａ１３からアンテナｂ１４に送信される電波とは異なっ
た周波数に変調し、アンテナｂ１４へ送る。アンテナｂ
１４はこの受け取った高周波信号を電波に変換し空中に
送信する。アンテナａ１３では、受信した電波を高周波
信号に変換し、無線電送装置ａ１２へ送る。無線電送装
置ａ１２ではこの高周波信号から機器制御信号を復調
し、画像／制御信号集線中継装置ａ１１へ送る。画像／
制御信号集線中継装置ａ１１ではこの機器制御信号を、
その内容によって電動ズームレンズ５や高感度カラーカ
メラ６、電動回転台ｂ７、投光器１０、画像処理装置ｂ
２３に対して中継する。例えば電動ズームレンズ５の場
合は、望遠／広角、絞り及びフォーカスの制御、高感度
カラーカメラ６の場合は感度切替え、電動回転台ｂ７の
場合は上下左右の首振り、投光器１０の場合はライトの
点灯／消灯を各々制御し、画像処理装置ｂ２３の場合は
処理実行指定の設定の有無の切替等を行う。尚、前記回
転台ｂ７には上下／左右方向ともに機械的な首振りの限
界回転角度があるため、その直前装置にリミットスイッ
チ４６を設け首振り時にこのリミットスイッチ４６を切
った時にその方向への首振りを停止する機構を設けてい
る。画像処理装置ｂ２３から発生される検出情報信号
は、前述の画像信号と同様の経路を経て画像／制御信号
集線中継装置ｂ１６まで送信された後、制御用プロセッ
サ１９に送られる。制御用プロセッサ１９は画像処理装
置ｂ２３に処理実行指定を設定している場合はこの検出
情報信号を解析し、さらに侵入体有りの場合は操作装置
２０及びモニタａ１７を経由して操作者に侵入体検出通
知及び、侵入体の位置、大きさ、移動方向等の侵入体情
報を表示し、画像処理装置ｂ２３に処理実行指定を設定
していない場合は検出情報信号の解析は行わず、操作者
に対する侵入体情報の表示等も行わない。また、この監
視カメラ装置を用いて操作者は、画像処理装置ｂ２３の
処理実行指定を設定しないで上記操作装置２０を操作
し、任意方向に電動回転台ｂ７を向け、電動ズームレン
ズ５の望遠／広角を手動で制御することで、所望の画像
を得るとともに侵入体の追跡を行う。また、任意位置に
高感度カラーカメラ６を固定し、画像処理装置ｂ２３に
処理実行指定を設定することで、撮像範囲内に侵入した
不審人物等を自動検知し、操作装置２０上に表示し、操
作者に注意を促すこともできる。尚、画像処理装置ｂ２
３は内部に画像選択部を有し、処理実行指定に設定した
場合は、高感度カラーカメラ６からの画像信号は処理実
行指示の有無にかかわらず直接画像／制御信号集線中継
装置ａへ送られる。

【０００５】図１２は上記従来の監視カメラ装置で用い
られる画像処理装置ｂ２３の構成を示したものである。
図において、３１は画像処理装置ｂ２３外部より入力さ
れる（本監視カメラ装置では画像信号切替器を介して高
感度カラーカメラ６より）画像信号を取り込む画像入力
インタフェース、３２はこの画像入力インタフェース３
１から出力される画像信号を貯える画像メモリ、３３は
画像メモリ３２から出力される画像信号に対し、時間方
向の平均値を求めることで、画像信号中のノイズを低減
する画像平滑化部ａ、３４はこの画像平滑化部ａ３３か
ら出力される画像信号を続く差分用参照画像メモリ３５
に入力するかしないかを切替える入力ゲート、３５は差
分処理の参照画像として入力ゲート３４から出力される
画像信号を貯える差分用参照画像メモリ、３６は上記画
像メモリ３２から出力される画像信号に対し、時間方向
の平均値を出力することで、画像信号中のノイズを低減
するもう一つの画像平滑化部ｂ、３７はこの画像平滑化
部ｂ３６と、上記差分用参照画像メモリ３５の内容との
差分をとるＡＬＵ（Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｌｏｇｉｃ
Ｕｎｉｔ）、３８は上記画像メモリ３２内の画像を白
黒の濃淡画像に変換し、さらに、２値化するためのしき
い値を算出、決定する２値化係数決定部、３９はこの２
値化係数決定部３８から出力される２値化しきい値をも
とにＡＬＵ３７から出力される差分後画像を２値化する
画像２値化部、４０はこの画像２値化部３９の２値デー
タからプロセッサ４４が計算した各ラベルごとの画素を
カウントする画素カウント部、４１は出力画像として、
画像メモリ３２からの出力、差分用参照画像メモリ３５
からの出力、ＡＬＵ３７からの差分画像出力、のいずれ
かを選択するための画像選択部、４２はこの出力画像
に、画像処理による侵入体の現在位置を線分で、また現
在時刻を文字列としてオーバレイ表示するためのパター
ンオーバレイメモリ、４３はこのパターンオーバレイメ
モリ４２と上記画像選択部４１から出力される画像とを
重ねあわせ画像処理装置ｂ２３の外部へ出力する（本監
視カメラ装置の場合画像／制御信号集線中継装置ａ１
１）画像出力インタフェース、４４は上記各部を制御す
るとともに画像２値化部３９が出力する各ラベルの時間
方向の相関をとって同一物体が動いた方向を算出するプ
ロセッサ、４５は画像処理装置ｂ２３外部より（本監視
カメラ装置の場合、画像／制御信号集線中継装置ａ１
１）装置の動作を制御する命令、及びデータを受け、侵
入体の検出とその位置、大きさ、移動方向、移動速度を
数値データとして返す外部制御装置インタフェースであ
る。

【０００６】次に動作について説明する。外部制御装置
インタフェース４５を介して制御用プロセッサ１９より
処理実行指定があった場合は、画像入力インタフェース
３１から入力された画像信号は画像メモリ３２に一旦貯
えられる。その後、画像信号は２つの出力に分けられ、
共に画像を平滑化する画像平滑化部ａ、ｂである３３，
３６を経て一方は入力ゲート３４を介して差分用参照画
像メモリ３５、もう一方はＡＬＵ３７へ入力される。画
像処理装置ｂ２３は入力される画像信号を背景静止画と
して差分用参照画像メモリ３５内へ一旦貯え、以降、入
力される画像信号（画像平滑化部ｂ３６から得られる画
像信号）からこの差分用参照画像メモリ３５に貯えられ
た画像をマイナスする。これは、背景画像の中で動いた
ものだけを差分画像として画像化するためである。そし
て、その差分画像について２値化しきい値を連続的に変
えながら、抽出される２値画像の境界点数（抽出される
固まりの外接点数）が最小となるようなしきい値を見つ
けそのしきい値にて２値化（画像の濃淡で各画素を１と
０のどちらかの値に分ける。）する。このしきい値の決
定方法は、２値化の際に極力対象物が固まった状態で存
在するようにしきい値を決定する方法で行われており、
２値画像の境界点数が多いほど固まり具合が悪く、少な
いほど固まり具合が良いという現象を利用したものであ
る。プロセッサ４４ではこの２値化された画像に対し、
ノイズ除去処理を施した後、各画素固まりに対しラベリ
ング処理を行い、ラベルの割り振られた画素固まりを抽
出する。この際各ラベルの画素固まりの重心位置、及び
外接矩形の縦横の画素数を検出する。この各ラベルの情
報を画素カウント部４０に送り、画素数をカウントす
る。画像に一定以上の変化があった時のみ画素カウント
部４０のカウント数の変化が所定の値よりも大きくなる
ため、これをプロセッサ４４で判定することで侵入体を
検知する。プロセッサ４４はこの検知結果に基づき、検
出情報として侵入体の位置を該当ラベルの重心位置で、
大きさを該当ラベルの割り振られた画素固まりの外接四
角形の面積で、移動方向と移動速度を異なる時刻間の同
一ラベルの重心位置変化で得て、モニタａ１７上に表示
するために画面上の侵入体位置、外接四角形時刻等をパ
ターンオーバレイメモリ４２に書き込む。また、これら
検出情報は外部制御装置インタフェース４５経由で外部
制御装置（制御プロセッサ１９）に検出情報信号として
送られる。前記パターンオーバレイメモリ４２に書き込
まれた文字や図形は、画像選択部４１で選択されている
画像に重ねあわせ合成され、画像出力インタフェース４
３に送られる。差分用参照画像メモリ３５の前段には入
力ゲート３４が設けられており、外部制御装置インタフ
ェース４５経由で指示を受けたプロセッサ４４がこれを
操作して入力ゲート３４がＯＮの場合は背景画像を更新
し、ＯＦＦの場合は更新しないよう制御する。また、外
部制御装置インタフェース４５を介して制御プロセッサ
１９が処理実行指定を設定していない場合は画像選択部
４１を画像メモリ３２出力固定とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の監視カメラ装置
は上記のように構成されているため、周囲が暗くなって
くると高感度カラーカメラ６を使用したとしても、画像
化できる暗さには限界があり、この限界以上に周囲が暗
くなると画像を得ることができなかった。このため、電
動ズームレンズ５における所要のズーム比で、高感度カ
ラーカメラ６の視野を内含するような照射範囲を有する
投光器１０と高感度カラーカメラ６を組み合わせて使用
することが多い。しかし投光器１０を当てると、当然侵
入者は監視されていることを認識するため、侵入者は投
光器１０の照射範囲外へ常に逃れることで自分自身を発
見されにくくすることが出来た。

【０００８】一方、従来の監視カメラ装置で用いられて
いる高感度カラーカメラ６には、照明施設が乏しい広域
において周囲が暗くなってくると自動的に増感したり
（全体的にノイズがめだった画像となる）、画像の表示
間隔を落として投光器１０を用いずに少ない光で画像を
得たり（移動物体を見ると尾引きしたように見えたり、
コマ送りのような画像となる。）する機能が備わってい
る。しかし、このような機能を働かせた場合、画像処理
装置ｂ２３を用いて侵入者を検知させるのは困難である
ため、画像処理装置ｂ２３を用いた自動監視については
昼間の運用に限られていた。

【０００９】また、従来の監視カメラ装置はあくまでも
侵入者を発見、追跡するための物であり、例えば火災検
知等は別の検知装置を併用していた。

【００１０】さらに、従来の監視カメラ装置で用いられ
ている高感度カラーカメラ６には、前述のように周囲が
暗くなってくると自動的に増感したり（全体的にノイズ
がめだった画像となる）、画像の表示間隔を落として少
ない光で画像を得たり（移動物体を見ると尾引きしたよ
うに見えたり、コマ送りのような画像となる。）する機
能が備わっている。このような機能を働かせた場合、撮
影画像へのピントあわせは非常に困難である。特に監視
対象をすばやく見極める必要がある（例えば、止まって
いる車のナンバー等）場合は、監視対象に高感度カラー
カメラ６の光軸を向けた後、すばやくピントを合わせな
いと、監視対象が移動してしまい、必要な情報を読み取
れない場合があった。

【００１１】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、暗くなった状態で侵入しようと
する侵入者を、気づかれることなく検知、追跡し、必要
に応じて投光器を照射し、明確な画像を得ることができ
るようにしたもので、また、不審火検知等の用途にも利
用でき、さらに周囲が暗い状況下でも高感度カラーカメ
ラのピントを合わせやすくした監視カメラ装置を得るこ
とを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明による監視カ
メラ装置は、赤外線を集光する広角レンズと、前記広角
レンズが集光した赤外線から画像を得る第１のカメラ
と、前記第１のカメラを回動させる第１の回転台と、前
記第１のカメラの光軸方向を基準位置からの角度で検出
する第１の角度検出器と、ズーム比の可変なズームレン
ズと、前記ズームレンズで集光される像から画像を得る
第２のカメラと、前記第２のカメラを回動させる第２の
回転台と、前記第２のカメラの光軸方向を基準位置から
の角度で検出する第２の角度検出器と、前記第２のカメ
ラの視野方向に投光する投光器と、前記第１のカメラで
得られた画像から侵入体を検出し、この検出された侵入
体の位置、大きさ及び移動速度を有する検出情報を抽出
する画像処理器と、前記抽出された検出情報及び前記第
１及び第２の角度検出器で得られる角度に基づいて、前
記第２のカメラの視野を前記第１のカメラの視野内に有
する前記侵入体に向け、前記第２のカメラを前記侵入体
に追尾させるように前記第２の回転台を制御する制御用
プロセッサと、前記画像処理器から供給される第１のカ
メラ及び第２のカメラの画像、及び前記抽出された検出
情報を表示する表示器とを備え、前記ズームレンズ及び
前記投光器を、前記抽出された検出情報に基づいて、ズ
ーミング及び点灯駆動させる手段を設けたものである。

【００１３】第２の発明による監視カメラ装置は、前記
制御用プロセッサは、前記画像処理器からの検出情報に
基づいて、前記検出された侵入体が前記第１のカメラの
画像における所定位置に位置するように、前記第１のカ
メラを追尾させる機能、及び前記第１の角度検出器で得
られる角度に基づいて、前記第２のカメラの光軸が前記
第１のカメラの画像における前記所定位置に位置するよ
うに前記第２のカメラを追尾させる機能を有するもので
ある。

【００１４】第３の発明による監視カメラ装置は、前記
画像処理装置及び前記第２のカメラから得られる画像と
前記検出情報信号を多重化する第１の画像／制御信号集
線中継装置と、前記第１の画像／制御信号集線中継装置
からの多重化された信号を送信すると共に、受信機能を
有する第１のアンテナと、前記第１のアンテナとの間で
電波の送受信を行う第２のアンテナと、前記第２のアン
テナで受信された前記多重化された信号を前記画像及び
前記検出情報に分配し、前記画像を前記表示器に供給す
るとともに、前記検出情報を前記制御プロセッサに供給
する第２の画像／制御信号集線中継装置とを備え、前記
第２の前記画像／制御信号集線中継装置は、前記検出情
報に応じて前記制御プロセッサで生成される制御信号を
前記第２のアンテナに供給する機能を有し、前記第１の
画像／制御信号集線中継装置は、前記第２のアンテナか
ら送信され前記第１のアンテナで受信した前記制御信号
を前記第１の回転台、前記第２の回転台に供給する機能
を有するものである。

【００１５】第４の発明による監視カメラ装置は、前記
表示器は、前記第２のカメラから得られる画像と前記第
１のカメラから得られる画像のいずれか一方の画像内
に、他方の画像をはめ込み表示するものである。

【００１６】第５の発明による監視カメラ装置は、前記
第２のカメラから侵入体までの距離を得る測距装置と、
前記ズームレンズのズーム比を検出するズーム比検出器
と、前記ズームレンズのズーム比、及び前記投光器の点
灯を操作できる操作装置とを備え、前記表示器は、前記
第１のカメラの画像に、前記ズーム比検出器で検出され
るズーム比と前記検出された侵入体の大きさに基づいて
大きさが設定される表示枠を重ねて表示する機能を有
し、前記制御プロセッサは、前記操作装置から前記投光
器の点灯が指示された時、前記ズーム比検出器で検出さ
れたズーム比と前記侵入体までの距離に基づいて、予め
前記ズームレンズをピント調整するように制御する機能
を有するものである。

【００１７】第６の発明による監視カメラ装置は、自己
位置を取得するＧＰＳ受信機、及び地図表示端末を有す
る警備員用携帯端末器と、前記警備員用携帯端末器と無
線による信号の授受を行う無線機器と、地図表示部とを
備え、前記地図表示部は、前記警備員用携帯端末器で取
得され前記無線機器を介して得られる警備員の配置位
置、及び前記制御用プロセッサで得られる侵入体の位置
を地図上に重ねて表示する機能を有し、前記地図表示端
末は、前記無線機器を介して前記地図表示部で表示され
た地図内容に基づいて地図表示する機能を有するもので
ある。

【００１８】第７の発明による監視カメラ装置は、前記
第１のカメラの画像から火炎に応じた赤外波長のみを抽
出する火炎検出フィルタを備えたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示すブロック図であり、図において５か
ら７と１０から１７、１９、２０、及び２３は従来装置
と同一のものである。１は赤外線を集光するための広角
赤外線レンズ、２はこの広角赤外線レンズ１が集光した
赤外線を画像信号としてリアルタイムに出力する赤外線
カメラ、３はこの赤外線カメラ２を上下／左右方向に向
ける電動回転台ａ、４はこの電動回転台ａ３の向いてい
る方向（上下／左右の２方向）を基準位置からの角度で
検出する回転台角度検出器ａ、８は高感度カラーカメラ
６の方角を変える電動回転台ｂ７の向いている方向（上
下／左右の２方向）を基準位置からの角度で検出する回
転台角度検出器ｂ、９は電動ズームレンズ５のズーム比
をズームレンズの繰り出し量を計って検出するズーム比
検出器、２２は、赤外線カメラ２から出力される画像信
号から侵入者等を検知する画像処理装置ａ２２、１８は
画像／制御信号集線中継装置ｂ１６から分配出力される
赤外線カメラ２からの画像を表示するモニタｂである。

【００２０】次に動作についてまず画像信号の流れから
説明する。赤外線カメラ２は赤外線を検知するカメラで
あるため、画像を得る上で明かりを必要としない。この
特性を活かし、広角赤外線レンズ１で集光され赤外線カ
メラ２に入力された被写体の像は、赤外線カメラ２で画
像化され、画像処理装置ａ２２へ送られる。一方電動ズ
ームレンズ５で集光され高感度カラーカメラ６に写った
被写体は高感度カラーカメラ６で画像化され、画像処理
装置ｂ２３へ送られる。赤外線カメラ２、高感度カラー
カメラ６共、任意の方角を見るための電動回転台ａ４、
ｂ８に取り付けられており、通常はこの２つの回転台は
同一方向を向く様に制御用プロセッサ１９で制御され、
侵入者自動監視が行われる。この時、赤外線カメラ２に
は広角赤外線レンズ１が取り付けられているため、監視
する範囲は図２のようになり、赤外線カメラ２の視野内
に高感度カラーカメラ６の視野が存在している。（図３
に赤外線カメラ２の映像例を示す。図中のＦ，Ｂ，Ｒ，
Ｌの矢印は制御プロセッサ１９がつける侵入者移動方向
マーカであり、侵入者自動監視時に検知した侵入者の移
動方向のマーカを点滅させ、操作者に注意を促す。ま
た、図中のイの範囲は高感度カラーカメラ６の視野に対
応している。）尚、昼間であれば、赤外線カメラ２及び
画像処理装置ａ２２は使用せず、任意の画角に固定した
高感度カラーカメラ６のみによる侵入者自動監視も可能
であり、この場合、高感度カラーカメラ６で画像化され
た被写体の画像は、画像信号として画像処理装置ｂ２３
に送られる。画像処理装置ａ２２及びｂ２３ではそれぞ
れ送られてきた画像信号を解析し、従来の図１２の説明
で述べるような手法にて侵入者、侵入車両等を検知した
後、その位置、大きさ、移動方向、速度等を検出し、画
像信号には侵入者位置をオーバレイし、検出結果は検出
情報信号として画像／制御信号集線中継装置ａ１１に送
る。画像／制御信号集線中継装置ａ１１では、画像信号
と、検出情報信号を周波数多重化し、無線電送装置ａ１
２に送る。無線電送装置ａ１２では前記画像／制御信号
集線中継装置ａ１１から送られてきた信号に変調をか
け、搬送波と混合した高周波信号を作成する。この高周
波信号はアンテナａ１３にて電波に変換され、空中に送
信され、アンテナｂ１４で受信される。アンテナｂ１４
で受信された電波は高周波信号に変換され、無線電送装
置ｂ１５に入力される。この無線電送装置ｂ１５ではこ
の高周波信号を復調し、周波数多重された画像／制御信
号に戻した後、その画像／制御信号を画像／制御信号集
線中継装置ｂ１６に送る。画像制御信号集線中継装置ｂ
１６は多重化された画像／制御信号を分離し、画像信号
における高感度カラーカメラ６の画像はモニタａ１７
に、赤外線カメラ２からの画像はモニタｂ１８に表示さ
れる。２台のカメラを用いることで、昼間は高感度カラ
ーカメラ６による鮮明な画像を得ることができ、夜間は
周囲の明るさに関係無く物体の放射／反射する赤外線を
映像化する赤外線カメラ２を用いて暗闇の中の侵入者／
車両等を検知し、その熱画像を得ることができる。ま
た、侵入者自動監視の結果、侵入者／車両等が検知され
ると、昼夜を問わず赤外線カメラ２を利用した侵入者自
動追跡が出来る。この場合は、赤外線カメラ２からの画
像を画像処理装置ａ２２に入力し、この画像処理装置ａ
２２にて侵入者を、昼間における上記侵入者自動監視の
場合の画像処理装置ｂ２３と同様に検知し、その位置、
大きさの他、特に移動方向と速度を検出するとともに、
赤外線カメラ２が侵入者／車両を追尾するように電動回
転台ａ３を動作させる。尚、この際は画像処理装置ｂ２
３は使用されない。

【００２１】次に、制御信号の流れについて説明する。
操作者は操作装置２０を介して制御用プロセッサ１９に
対し、侵入者自動監視や、自動追尾等の動作切替指示
や、手動監視時に各機器を制御するための指示を入力す
る。制御用プロセッサ１９はこの指示に基づき、各機器
を制御するための制御信号を作成し画像／制御信号集線
中継装置ｂ１６に送る。画像／制御信号集線中継装置ｂ
１６は送られてきた制御信号を無線電送装置ｂ１５に送
る。無線電送装置ｂ１５は制御信号をアンテナａ１３か
らアンテナｂ１４に送信される電波とは異なった周波数
に変調し、アンテナｂ１４へ送る。アンテナｂ１４は無
線電送装置ｂ１５から受け取った高周波信号を電波に変
換し、アンテナａ１３に送信する。アンテナａ１３で
は、受信した電波を高周波信号に変換し、無線電送装置
ａ１２へ送る。無線電送装置ａ１２ではアンテナａ１３
から送られた高周波信号から制御信号を復調し、画像／
制御信号集線中継装置ａ１１へ送る。画像／制御信号集
線中継装置ａ１１では制御信号を、その内容によって各
機器に対して転送する。例えば電動ズームレンズ５の場
合は、望遠／広角、絞り及びフォーカスの制御、高感度
カラーカメラ６の場合は感度切替え、電動回転台ａ３、
ｂ７の場合は上下左右の首振り、投光器１０の場合はラ
イトの点灯／消灯を各々制御する。また、回転台角度検
出器ａ４、ｂ８、の角度情報信号、ズーム比検出器９の
ズーム比情報信号、及び画像処理装置ａ２２及びｂ２３
から出力される侵入者検知及び位置、移動方向等の検出
情報信号は、前述の画像信号と同様の経路を経て画像／
制御信号集線中継装置ｂ１６まで送信された後、制御用
プロセッサ１９に送られる。特に、侵入者自動追尾の場
合、制御用プロセッサ１９はこれらの信号を基に、侵入
者／車両の移動速度から電動回転台ａ３を回転させる角
速度を得、侵入者／車両の移動方向と同一方向に、被写
体が赤外線カメラ２の視野のほぼ中央になるように電動
回転台ａ３を動かす。この際、電動回転台ｂ７を、回転
角度検出器ｂ８の角度情報に基づいて回転角度検出器ａ
４からの角度と同一位置になるように制御することで高
感度カラーカメラ６と赤外線カメラ２が同一方向を向
き、これを連続で動作させることで侵入者を追跡する。
尚、侵入者自動追尾時は赤外線カメラ２、高感度カラー
カメラ６共同一方向を向く用に制御プロセッサ１９が制
御しているが、操作装置２０を介して操作者からの手動
操作指示で互いに独立に回転台ａ３、ｂ７を制御するこ
とも可能である。以上のように操作者は、昼間は高感度
カラーカメラ６の画像を基に手動監視を行うか、方向と
画角を固定して画像処理装置ｂ２３による侵入者自動監
視を行い、侵入者／車両を検出した場合は赤外線カメラ
２による侵入者自動追跡を行う。また、夜間の場合は赤
外線カメラ２は明かりを必要としないため、侵入者に気
づかれることなく赤外線カメラ２による手動監視、もし
くは方向と画角を固定して画像処理装置ａ２２による侵
入者自動監視を行うことができる。ただし、赤外線カメ
ラ２で見た画像は物体の放射／反射する赤外線を画像化
しているため、人の人相、車のナンバー等は判別は難し
い。このため、夕刻から夜間にかけて周囲が暗くなって
きた場合にこれらを読み取る場合は、操作者が操作装置
２０から制御用プロセッサ１９に夜間自動監視指示を入
力し、赤外線カメラ２の中心で被写体を捕えるように電
動回転台ａ３を制御する。（このとき高感度カラーカメ
ラ６は特別の指示が無い限り通常赤外線カメラ２の視野
中心を向いている。すなわち、高感度カラーカメラ６の
光軸はこれら判別対象の方に向いている。）。被写体の
情報を読み取る際に、操作者の指示で被写体に向かって
投光器１０を点灯し、高感度カラーカメラ６でカラー画
像を得る。この画像から、侵入者の人相や、車のナンバ
ー等の詳細な情報を得る。この際、赤外線カメラ２に広
角赤外線レンズ１を、また高感度カラーカメラ６に電動
ズームレンズ５を使用することで、赤外線カメラ２、高
感度カラーカメラ６それぞれの弱点を補い、かつ無駄な
ズームレンズ類やそれに関するズーム比検出器、制御器
等を用いることなくより適切な部品構成で昼夜兼用の監
視カメラ装置を実現できる。また、侵入者／車両の追尾
を赤外線カメラ２を用いて自動で行うため、操作者は、
高感度カラーカメラ６のズーミング、焦点の調整を行っ
た後、投光器１０の点灯／消灯を操作して明確な画像を
得ることができる。

【００２２】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示すブロック図であり、実施の形態１におけるモ
ニタｂ１８を取り除き、モニタを１台にし、赤外線カメ
ラ２からの画像と高感度カラーカメラ６からの画像を合
成する画像合成部２１を備えた物である。

【００２３】次に動作について説明する。発明の実施の
形態２においては、画像／制御信号集線中継装置ｂ１６
から出力される赤外線カメラ２からの画像と高感度カラ
ーカメラ６からの２つの画像を、図５のように親画面中
の片隅に小さい子画面を表示し、２つの画像の親子関係
を任意に切替え可能にすることで、監視するモニタの数
を２ケから１ケに減らし、また、着目したい画像を親画
面に切替えることで状況の把握を的確に行うことが出来
る。

【００２４】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３を示すブロック図であり、実施の形態２に加え、対
象物までの距離を計るレーザ測距装置２４を備えた物で
ある。

【００２５】実施の形態３では、実施の形態２と同様に
赤外線カメラ２、高感度カラーカメラ６共に侵入者を自
動で追跡する機能に加えて、目標物体に対しパルス状の
レーザを照射し、それと物体表面で乱反射した受光レー
ザパルスとの時間差から目標物体までの距離を求めるレ
ーザ測距装置２４を、高感度カラーカメラ６上部に同軸
に取り付け、侵入者までの距離をリアルタイムで計測す
る。この距離情報は、画像／制御信号集線中継装置ａ１
１で集約され、制御プロセッサ１９まで電送される。制
御プロセッサ１９はこの距離情報とズーム比検出器９か
らのズーム比に基づいて焦点位置を求め、高感度カラー
カメラ６に取り付けられている電動ズームレンズ５の焦
点がピッタリあうように電動ズームレンズ５を制御す
る。このことにより、高感度カラーカメラ６は侵入者追
跡時、周囲が暗くとも、常に焦点を合わせた状態で追尾
でき、投光器１０を点灯した場合に、即座に侵入者の人
相を判別できたり、逃走する車のナンバーを読み取るこ
とができる。なお、操作装置２０によって投光器１０の
点灯が指示された時、制御プロセッサ１９は、投光器１
０の点灯前に予め電動ズームレンズ５の焦点を自動的に
調整する。

【００２６】実施の形態４．図７及び図８はこの発明の
実施の形態４を示すブロック図であり、図７では監視カ
メラ及び中央集約部１１ｂと、操作部１６ｂの関係を示
し、図８においては、操作部１６ｂと各警備員用の携帯
端末機器２９ｂとの関係を示している。実施の形態４で
は、実施の形態３に加え、各警備員の持つＧＰＳ受信機
２７、携帯電話等の無線機器ｂ２８、及び地図表示端末
２９を備えるとともに、地図表示端末２９では操作者が
見る、監視範囲の地図と、その地図上で現在各カメラが
監視している範囲、侵入者検知時の侵入者位置、及び各
警備員が持つＧＰＳ受信機２７で計測され、無線機器２
８経由で出力される警備員の位置情報等を受信し、制御
プロセッサ１９に知らせる携帯電話等の無線機器ａ２６
と地図表示部２５を設けたものである。

【００２７】実施の形態４では、回転台角度検出器ａ
４、ｂ８から得られる水平面内におけるカメラ方向とズ
ーム比検出器９から得られる電動ズームレンズ５の画角
より、水平方向の監視範囲Ｈが得られる。また、回転台
角度検出器ａ４、ｂ８から得られる垂直面内におけるカ
メラ方向とズーム比検出器９から得られる電動ズームレ
ンズ５の画角より、垂直方向の監視範囲Ｖが得られる。
また、侵入者の位置は追尾中は必ず電動ズームレンズ５
中央付近にあるため、地図上でも高感度カラーカメラ６
の画角中心に侵入者マークを表示する。一方、現場に配
置される各警備員はＧＰＳ受信機２７及びこれに接続さ
れる携帯電話等の無線機器ｂ２８と、地図表示端末２９
を持ち、ＧＰＳ受信機２７より得られる自己の位置情報
を常に携帯電話等の無線機器ｂ２８経由で操作者のいる
場所まで送信する。この電波は携帯電話等の無線機器ａ
２６で受けられ、該当警備員の位置情報も地図表示部２
５上に表示される。この地図上の各位置情報は各警備員
が持つ地図表示端末２９にやはり携帯電話等の無線機器
ａ２６、ｂ２８経由で逆に転送され表示される。（図９
に地図表示端末２９に表示される情報例を示す。）これ
らのことにより、操作者に対しては画像だけでなく地図
上でも監視位置並びに侵入者の位置が視覚化されるた
め、逃走経路の把握や、人員配置等を行うための判断材
料を提供できる。また、配置された警備員にとっても侵
入者の動きが分かるため逃走経路が把握でき先回りする
などの効果的な警備が可能となる。

【００２８】実施の形態５．図１０はこの発明の実施の
形態５を示すブロック図であり、実施の形態４に加え、
火災検出フィルタ３０を設けたものである。

【００２９】実施の形態５では、赤外線カメラ２と広角
赤外線レンズ１の間に、広角赤外線レンズ１が集光した
赤外線のうち炎のピーク波長近傍（４．２ミクロン近
傍）だけを透過させる、外部制御で挿入可能な火災検出
フィルタ３０を挿み込んで取り付けたものである。この
火災検出フィルタ３０を用いると、炎だけを画像として
捕らえることができるため、監視中にこの火災検出フィ
ルタ３０を画像処理装置ａ２２と連動させて間欠的に用
いることにより、侵入者の検知だけでなく、不審火等の
検知を行う。

【００３０】

【発明の効果】第１から第３の発明によれば、電動ズー
ムレンズを付けた高感度カメラと、広角レンズをつけた
赤外線カメラを備え、画像処理装置ａで赤外線カメラか
ら得られる画像信号を画像処理し、画像中の侵入体の検
知と、その移動方向の検出を行い、その信号を元に検知
した侵入体が常に高感度カメラの視野内に入るよう制御
することで、周囲が暗く高感度カメラでは画像が得にく
い状況下において侵入者に気づかれることなく監視が出
来る。また、発見した侵入体を自動で追尾するため、操
作者は高感度カメラで侵入者の人相や、車のナンバー等
を読み取ることができ、さらに高感度カメラのピント調
整、高感度カラーカメラに取り付けた投光器の点灯／消
灯の操作に専念することが出来る。

【００３１】第４の発明によれば、複数の画像（赤外線
カメラ用と、高感度カメラ用）を１つの表示器上に親子
画面表示として表示することで操作者が着目する表示器
のモニタの数を減らせるという効果がある。

【００３２】第５の発明によれば、さらに目標までの距
離を測定し、出力する測距装置を備えることで、周囲が
暗く高感度カメラで画像が得られない状況下でも、侵入
者までの距離を計測し、その距離を元に焦点調整が行え
るため常に高感度カメラは侵入体に対しピントが合って
いることになる。このため、投光器を点灯してからピン
トを合わせる必要が無くなり、侵入者等に逃亡する隙を
与えないという効果がある。

【００３３】第６の発明によれば、さらに各警備員が持
つ無線機器と接続したＧＰＳ受信機及び地図表示端末、
及び操作者が管理する地図表示部を備え、ＧＰＳ受信機
で得られる各警備員の位置を無線機器経由で収集し、地
図表示部上に監視地域の地図を表示し、かつその地図上
に現在の監視領域と侵入者の位置を、また各警備員の位
置を重ね表示することにより、操作者に対して逃走経路
の把握、警備員の配備をする上での判断材料を提供でき
るという効果がある。また、この地図上の各位置情報を
無線機器経由で逆に各警備員が持つ地図表示端末に送信
することにより、警備員側でも侵入者の逃走経路が把握
出来るため、想定される経路に先回りするような対処が
可能となる。

【００３４】第７の発明によれば、さらに炎に起因する
赤外線のみを透過する火災検出フィルタを備え、このフ
ィルタを使用することで、監視範囲内の不審火監視が出
来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
１を示す図である。

【図２】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
１を示す図である。

【図３】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
１を示す図である。

【図４】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
２を示す図である。

【図５】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
２を示す図である。

【図６】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
３を示す図である。

【図７】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
４を示す図である。

【図８】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
４を示す図である。

【図９】 この発明による監視カメラ装置の実施の形態
４を示す図である。

【図１０】 この発明による監視カメラ装置の実施の形
態５を示す図である。

【図１１】 従来の監視カメラ装置を示す図である。

【図１２】 従来の画像処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 広角赤外線レンズ、２ 赤外線カメラ、３ 電動回
転台ａ、４ 回転台角度検出器ａ、５ 電動ズームレン
ズ、６ 高感度カラーカメラ、７ 電動回転台ｂ、８
回転台角度検出器ｂ、９ ズーム比検出器、１０ 投光
器、１１ 画像／制御信号集線中継装置ａ、１２ 無線
電送装置ａ、１３ アンテナａ、１４アンテナｂ、１５
無線電送装置ｂ、１６ 画像／制御信号集線中継装置
ｂ、１７ モニタａ、１８ モニタｂ、１９ 制御用プ
ロセッサ、２０ 操作装置、２１ 画像合成部、２２
画像処理装置ａ、２３ 画像処理装置ｂ、２４ レーザ
測距装置、２５ 地図表示部、２６ 携帯電話等の無線
機器ａ、２７ ＧＰＳ受信機、２８ 携帯電話等の無線
機器ｂ、２９ 地図表示端末、３０ 火災検出フィル
タ、３１ 画像入力インタフェース、３２ 画像メモ
リ、３３ 画像平滑化部ａ、３４ 入力ゲート、３５
差分用参照画像メモリ、３６ 画像平滑化部ｂ、３７
ＡＬＵ、３８ ２値化係数決定部、３９ 画像２値化
部、４０ 画素カウント部、４１ 画素選択部、４２
パターンオーバレイメモリ、４３ 画像出力インタフェ
ース、４４ プロセッサ、４５ 外部制御装置インタフ
ェース、４６ リミットスイッチ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線を集光する広角レンズと、前記広
   角レンズが集光した赤外線から画像を得る第１のカメラ
   と、前記第１のカメラを回動させる第１の回転台と、前
   記第１のカメラの光軸方向を基準位置からの角度で検出
   する第１の角度検出器と、ズーム比の可変なズームレン
   ズと、前記ズームレンズで集光される像から画像を得る
   第２のカメラと、前記第２のカメラを回動させる第２の
   回転台と、前記第２のカメラの光軸方向を基準位置から
   の角度で検出する第２の角度検出器と、前記第２のカメ
   ラの視野方向に投光する投光器と、前記第１のカメラで
   得られた画像から侵入体を検出し、この検出された侵入
   体の位置、大きさ及び移動速度を有する検出情報を抽出
   する画像処理器と、前記抽出された検出情報及び前記第
   １及び第２の角度検出器で得られる角度に基づいて、前
   記第２のカメラの視野を前記第１のカメラの視野内に有
   する前記侵入体に向け、前記第２のカメラを前記侵入体
   に追尾させるように前記第２の回転台を制御する制御用
   プロセッサと、前記画像処理器から供給される第１のカ
   メラ及び第２のカメラの画像、及び前記抽出された検出
   情報を表示する表示器とを備え、前記ズームレンズ及び
   前記投光器を、前記抽出された検出情報に基づいて、ズ
   ーミング及び点灯駆動させる手段を設けたことを特徴と
   する監視カメラ装置。
2. 【請求項２】 前記制御用プロセッサは、前記画像処理
   器からの検出情報に基づいて、前記検出された侵入体が
   前記第１のカメラの画像における所定位置に位置するよ
   うに、前記第１のカメラを追尾させる機能、及び前記第
   １の角度検出器で得られる角度に基づいて、前記第２の
   カメラの光軸が前記第１のカメラの画像における前記所
   定位置に位置するように前記第２のカメラを追尾させる
   機能を有することを特徴とする請求項１記載の監視カメ
   ラ装置。
3. 【請求項３】 前記画像処理装置及び前記第２のカメラ
   から得られる画像と前記検出情報信号を多重化する第１
   の画像／制御信号集線中継装置と、前記第１の画像／制
   御信号集線中継装置からの多重化された信号を送信する
   と共に、受信機能を有する第１のアンテナと、前記第１
   のアンテナとの間で電波の送受信を行う第２のアンテナ
   と、前記第２のアンテナで受信された前記多重化された
   信号を前記画像及び前記検出情報に分配し、前記画像を
   前記表示器に供給するとともに、前記検出情報を前記制
   御プロセッサに供給する第２の画像／制御信号集線中継
   装置とを備え、前記第２の前記画像／制御信号集線中継
   装置は、前記検出情報に応じて前記制御プロセッサで生
   成される制御信号を前記第２のアンテナに供給する機能
   を有し、前記第１の画像／制御信号集線中継装置は、前
   記第２のアンテナから送信され前記第１のアンテナで受
   信した前記制御信号を前記第１の回転台、前記第２の回
   転台に供給する機能を有することを特徴とする請求項１
   から２いずれか記載の監視カメラ装置。
4. 【請求項４】 前記表示器は、前記第２のカメラから得
   られる画像と前記第１のカメラから得られる画像のいず
   れか一方の画像内に、他方の画像をはめ込み表示するこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の監視
   カメラ装置。
5. 【請求項５】 前記第２のカメラから侵入体までの距離
   を得る測距装置と、前記ズームレンズのズーム比を検出
   するズーム比検出器と、前記ズームレンズのズーム比、
   及び前記投光器の点灯を操作できる操作装置とを備え、
   前記表示器は、前記第１のカメラの画像に、前記ズーム
   比検出器で検出されるズーム比と前記検出された侵入体
   の大きさに基づいて大きさが設定される表示枠を重ねて
   表示する機能を有し、前記制御プロセッサは、前記操作
   装置から前記投光器の点灯が指示された時、前記ズーム
   比検出器で検出されたズーム比と前記侵入体までの距離
   に基づいて、予め前記ズームレンズをピント調整するよ
   うに制御する機能を有すること特徴とする請求項１から
   ４のいずれかに記載の監視カメラ装置。
6. 【請求項６】 自己位置を取得するＧＰＳ受信機、及び
   地図表示端末を有する警備員用携帯端末器と、前記警備
   員用携帯端末器と無線による信号の授受を行う無線機器
   と、地図表示部とを備え、前記地図表示部は、前記警備
   員携帯端末器で取得され前記無線器を介して得られる警
   備員の配置位置、及び前記制御用プロセッサで得られる
   侵入体の位置を地図上に重ねて表示する機能を有し、前
   記地図表示端末は、前記無線機器を介して前記地図表示
   部で表示された地図内容に基づいて地図表示する機能を
   有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記
   載の監視カメラ装置。
7. 【請求項７】 前記第１のカメラの画像から火炎に応じ
   た赤外波長のみを抽出する火炎検出フィルタを備えたこ
   とを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の監視
   カメラ装置。