JPS62136991A - 異常監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、テレビカメラ等の画像入力手段を用いて監視
したい領域の異常発生の有無を検出する画像認識型の異
常監視装置に関するものであり、主として侵入、盗難等
の防犯用途の他、火災検知、工場内での異常発生に伴う
事故防止等の用途に用いられるものである。

（背景技術） 第４図は本発明者らが提案した従来の異常監視装置の基
本構成を示すブロック図である。画像人力手段１の撮像
装置によって取り込まれた監視領域の画像信号は、Ａ／
Ｄ変換された後、画像処理手段２に送り込まれる。画像
処理手段２では、予め記憶された参照画像と現画像との
画素間減算が行われ、輝度変化のあった画素のみが値を
持つような画像に変換される。異常判定手段４では、画
像処理手段２で得られた情報から、予め格納された知識
ベース４２をもとに、推論部４１で異常の有無を判定す
る。出力手段５は、異常判定手段４によって異常判定が
なされた場合、その状況を表示する機能を有する。

ところで、上述のような異常監視装置によって、ある場
所の異常を監視しようとする場合に、監視領域全体が同
じ危険度を有するわけではなく、たとえばフェンスのよ
うな侵入者が乗り越える可能性のある部分では輝度変化
が発生したときの危険度は高く設定する必要があり、反
対に、樹木や水面のように本来的に輝度変化を含む部分
では輝度変化が発生したときの危険度は低く設定する必
要がある。この点を考慮して、第５図の従来例では監視
領域内を複数個の検知領域に分割し、各検知領域にその
領域内で輝度変化が発生したときの危険度を個別に設定
できるようにしである。この設定を行うのが検知領域設
定手段３１であり、参照画面を見ながらライトペンやグ
ラフィックタブレット等のポインティングデバイスを用
いて、任意の形状の検知領域を設定可能としている。各
検知領域の形状及び危険度は、検知領域メモリ３に記憶
される。

このような従来例にあっては、検知領域の設定は人間が
マニュアル操作で行うものであったので、設定作業が非
常に繁雑であるという問題があった。

また、ある程度の熟練作業者でないと設定を誤ることが
あり、特に多数の検知領域の設定を必要とする監視領域
では設定漏れや設定ミスを生じる余地もあり、検知領域
の設定作業を自動化することが強く望まれていた。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、画像入力手段から得られる画
像のテクスチャを識別することにより、他の部分とは性
質の異なる検知領域を識別し、検知領域を自動的に設定
できるようにして、検知領域設定の繁雑さや不正確さを
解消した異常監視装置を提供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る異常監視装置にあっては、＠１図に示すよ
うに、監視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力
手段１と、画像入力手段１により得られた画像と参照画
像とを比較し、異常判定に必要な情報を得る画像処理手
段２と、監視領域内に他の部分とは性質の異なる検知領
域を設定する検知領域メモリ３と、あらかじめ格納され
た異常判定のための知識をもとに、上記の画像処理手段
２によって得られた情報と検知領域メモリ３の記憶内容
とから異常の有無を判定する異常判定手段４と、この判
定結果を出力する出力手段５とを含む異常監視装置にお
いて、監視領域内における微小領域毎にテクスチャ特徴
量を演算するテクスチャ演算子段６と、テクスチャ演算
手段６により得られたテクスチャ特全量により他の部分
とは性質の異なることが識別された領域を前記検知領域
メモ＋７３に自動設定する検知領域自動設定手段７とを
設けたものである。

すなわち、本発明においては検知領域の自動設定のため
に、画像処理や画像認識の技術分野では良く知られたテ
クスチャ演算手法を用いており、テクスチャ演算によっ
て、樹木、フェンス、コンクリートの壁面、地面、空、
水面等を識別し、それぞれに個別の危険度を設定するよ
うにしている。

テクスチャ液体のための特徴量としては、一般に、画像
の一次微分や二次微分の平均値、標準偏差等の統計値、
同時濃度生起確率、濃度遷移確率、ランの生起頻度の他
、自己相関関数やパワースペクトルなどが用いられる。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面と共に説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る異常監視装置のブ
ロック図である。本実施例は、第５図の従来例と比較し
てテクスチャ演算手段６と、検知領域自動設定手段７と
が付加されている点が異なっている。テクスチャ演算手
段６では、テクスチャｖｆ＠量として、画像のパワース
ペクトルを演算するパワースペクトル演算手段を備えて
おり、監視領域内の微小領域毎にパワースペクトルを求
めるようにしている。検知領域自動設定手段７において
は、樹木、フェンス、コンクリート壁、地面、空、水面
等のパワースペクトルのパターンをテクスチャ特重量と
して予め登録してあり、テクスチャ演算手段６により得
られたパワースペクトルのパターンをこれらの各登録パ
ターンと比較照合して、その微小領域が樹木、フェンス
、コンクリート壁、地面、空、水面等のうちどれに該当
するかを識別し、識別された要素に応じた危険度のデー
タが各画素毎に対応づけて検知領域メモリ３に登録され
る。

たとえば、第２図に示すような監視領域について、微小
領域毎にパワースペクトルを求めると、第３図の（ａ）
〜（ｃ）に例示するようなパターンが得られる。この第
３図において、左側のグラフは画面の水平方向（Ｘ方向
とする）についてのパワースペクトルを示しており、横
軸は周波数「、縦軸はその周波数成分についてのパワー
１Ｆｘ１２を表す。

また、右側のグラフは画面の垂直方向（Ｙ方向とする）
についてのパワースペクトルを示しており、横軸は周波
数ｆ、縦軸はその周波数成分についてのパワーＩＦｓＩ
＋２を表す。同図（ａ）はコンクリート壁や地面のよう
な変化の乏しい領域のパワースペクトル、同図（ｂ）は
樹木や水面のような揺れを含む領域のパワースペクトル
、同図（Ｃ）はフェンスのような一定間隔の格子模様を
有する領域のパワースペクトルである。第３図、（ｂ）
に示すように、樹木等のパワースペクトルはＸ、Ｙ方向
共に高周波部に高い値を有している。また、第３図（Ｃ
）に示すように、７エンスのパワースペクトルは格子模
様の存在するＸ方向についてのみ高周波部に高い値を有
している。

第２図の情景において、侵入者等の異常発生を監視する
場合に誤動作要因になり易いのは、監視領域内にある樹
木である。すなわち、風に伴う樹木の揺れにより画面内
に輝度変化が起こり侵入者が存在する場合と同様な検知
信号を発してしまうことが有り得る。そこで、このよう
な樹木を含む領域については、誤動作を防止するために
、危険度をその周囲の領域よりも低く設定するか、ある
いは検知信号を生じない不感領域とする。また、逆に７
ヱンスなどの敷地の境界部分については、要警戒頭載と
して高い危険度を設定し、侵入者に対する検知能力を向
上させるものである。

このようにして各検知領域毎の危険度のデータを自動設
定された様子を第２図に表示している。

同図の例では、樹木の存在する領域は危険度（０）に設
定され、コンクリート壁及び敷地内の地面については危
険度（１）に設定され、フェンスの部分については危険
度（２）に設定されている。また、フェンスよりも遠景
となる地面については、敷地外の領域であるので、危険
度（０）に設定されている。

次に、検知領域を設定された後の、実際の異常監視動乍
について簡単に説明する。画像入力手段１の撮像装置１
１からは、画像処理手段２に監視領域の画像が入力され
る。本実施例では、画像処理手段２は画像メモ１７２１
．２２と画像処理部２３とを含む。入力画像メモリ２ｊ
には、撮像装置１１により得られた現在の画像が入力さ
れる。参照画像メモリ２２には、撮像装置？１１１から
異常の無いときの監視領域の画像を参照画像として予め
入力しておく。画像処理部２３は、入力画像メモリ２１
と参照画像メモリ２２の画像を画素間減算して画像の変
化分を抽出する。異常判定手段４は、この画像の変化分
と、予め設定してあった検知領域メモリ３の記憶内容と
から、どの検知領域で異常が発生したかを判定する。出
力手段５は、異常判定手段４からの出力に基づいて警報
を発する。

このとき、単に異常の発生を警報するだけではなく、危
険度に応じて警報度を変えて警報すれば、より適切な警
報を発することがでさる。どの危険度で、どの警報度の
警報を発するかについては、予め警報度設定メモリ５１
に設定しておいて−このメモリ５１を参照しながら警報
を発するようにすれば、監視者の希望通りの警報を発生
させることができる。

なお、検知領域の自動設定は、本装置の設置時に行うも
のであるが、設置後においても一定期間毎に設定内容を
更新するようにしても構わない。

また、上記の実施例においては、マニュアル設定のため
の検知頭載設定手段３１ら従来通りに設けてあり、自動
設定の内容をマニュアル捏作で適宜補正可能としである
。

（発明の効果） 以上のように、本発明にあっては、テクスチャ演算手段
の識別結果を用いて検知領域の設定をほとんど自動的に
行うことができるので、検知領域の設定に要する労力が
大幅に軽減されるとｂｌう効果があり、また、複雑な情
景を含む監視領域であってもきめ細かく、且つ、常に最
適の状態で検知領域の設定を行うことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る異常監視装置のブロッ
ク図、第２図は同上の実施例における参照画像の一例を
示す図、第３図は同上の実施例におけるテクスチャ演算
手段の動作説明図、第４図は従来例の基本構成を示すブ
ロック図、第５図は他の従来例のブロック図である。 １は画像入力手段、２は画像処理手段、３は検知領域メ
モリ、４は異常判定手段、５は出力手段、６はテクスチ
ャ演算手段、７は検知領域自動設定手段である。 第１図 面像入力手段　　画像処理手段 第３図 ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆｆ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆ
ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ｆ第４図 ／′ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力
   手段と、画像入力手段により得られた画像と参照画像と
   を比較し、異常判定に必要な情報を得る画像処理手段と
   、監視領域内に他の部分とは性質の異なる検知領域を設
   定する検知領域メモリと、あらかじめ格納された異常判
   定のための知識をもとに、上記の画像処理手段によって
   得られた情報と検知領域メモリの記憶内容とから異常の
   有無を判定する異常判定手段と、この判定結果を出力す
   る出力手段とを含む異常監視装置において、監視領域内
   における微小領域毎にテクスチャ特徴量を演算するテク
   スチャ演算手段と、テクスチャ演算手段により得られた
   テクスチャ特徴量により他の部分とは性質の異なること
   が識別された領域を前記検知領域メモリに自動設定する
   検知領域自動設定手段とを設けたことを特徴とする異常
   監視装置。