JPS635676A - 画像監視伝送方式 - 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］ 本発明は撮像カメラによる監視画像の情報を電活回線等
の交換通信網で伝送する画像監視伝送方式にするもので
ある。

［背景技術］ 画像監視伝送装置は所謂テレビ会議システムとは異なり
、画像を監視し、異常な変化を検出した場合に、この検
出画像の全部或いは変化部分の画像情報を圧縮して狭帯
域伝送するものある。ところでこの従来の画像伝送装置
装置では現画像と基準画像とを粗い格子間隔（例えば４
画素ごと）の変化検知格子で比較し、変化ありと判定す
ると、変化検知回路出力の変化検知格子の座標で示され
た頭載の現画像を圧縮伝送する変化ブロック伝送や、圧
縮量子化した画像を復元して、伝送済み（受信側の復元
画像と同等）の前フレームの復元画像（或いは現フレー
ムの予測画像）と現画像との画素毎に比較して、変化画
素を圧縮伝送する変化画素圧縮伝送により、変化した頒
域や画素のみを伝送するものであった。

この変化ブロック伝送や、変化画素伝送を復元表示する
ためには背景となる画像が必要で、撮像カメラを４台備
えた送信数では、例えば２５６×２５６画素、８ビット
階調の背景画像１枚が４枚となるため、１枚当たり必要
なメモリの容量が６４にバイトとすれば全部で２５６に
バイト必要となり、１台の受信機が２０台の送信機と交
信可能とすると、受信機には５Ｍバイトのメモリが一必
要となり不経済であった。

このため変化検知があって送信機が受信機に接続され、
最初に送信機から伝送する警報画像としてまず粗い画素
で全画像（例えば６４Ｘ６４画素）を伝送し、受信機側
でこの画像データを補間復元し、この粗い画像を背景画
像として扱い、１２８×１２８画素、２５６Ｘ２５６画
素に順次鮮明化する過程で、変化ブロック伝送や変化画
素伝送を行っていた。このため受信機には背景画像を予
め記憶する必要が無い代わりに、送信機と受信機が接続
され、最初の警報側が粗い全画像となって受信機のモニ
タテレビに表示される虫でに時間がかかるという欠、α
があった。

例えば６４Ｘ６４画素の粗い画像を１２００ビット／秒
のモデムで伝送すると伝送時間は２０秒程度必要で、１
２８Ｘ１２８画素では６０〜７５秒必要となる。同様に
９６００ビット／秒のモデムによると６４Ｘ６４画素で
２〜３秒、１２８Ｘ１２８画素で５〜７秒程程度要とな
る。

つまり現状のアナログ電話回ＲＩＡでは帯域幅が０．３
〜３．４ＫＨ２のため、画像信号をモデムで音声帯域の
振幅、位相変調のアナログ信号で伝送するには９６００
ビット／秒が一応の限度と言える。特に安価に市販され
ている半導体素子を用いて双方向通信を行う場合には２
回線を使用するか、モデムの伝送方向を切り換えて使用
する必要がある。

一方デノタル電話回＃ｉ網で４８にビット／秒や６４に
ビット／秒で伝送するには現状では高価になり、デジタ
ル総合回線網が普及する昭和７０年代までは経済性から
、従来のアナログ電話回＃ｉ網に対応した画像伝送の必
要があると思われる。

画像監視、或いは一部のテレビ会議システムのように時
々刻々の変化を表示したい場合は必要な変化部分のみを
伝送する方法がとられ、動きを予測して誤差を伝送する
方式が実用化されているが、画像監視の場合では背景画
像はあまり重要でなく又画像は粗くても動きを早く知り
たい場合や、動いている変化物体のみが鮮明であれば良
い場合がある。従来のテレビ会議システムでは１秒問に
１０コマ程度の画像を６４にビット７秒〜１．５Ｍビッ
ト／秒の電話回線、（或いは専用回線）で全画像を鮮明
に送るもので、部分的に鮮明にしたり、全く粗い画像を
送り、必要な場合に鮮明化させるような画像監視用には
高価で適していない。

［発明の目的］ 本発明は上述の問題点に鑑みて為されたものでその目的
とするところは変化部分のみの画像を伝送して時々刻々
の変化を早く伝送することをアナログ電話回４ＩＡ網の
ような低速伝送路において可能とした画像監視伝送方式
を提供する１こある。

［発明の開示］ 本発明は撮像カメラで監視領域を撮像して得られた現画
像を前画像、背景画像等よりなる基準画像と比較して変
化が検出されると変化画像を受信手段へ狭帯域伝送する
画像監視伝送方式において、画像伝送の画素数の基本格
子よりも少ない画素数の粗い変化検知格子の基準画像に
対して変化検知を行うとともに、基準画像を基準画像の
更新毎に予め受信手段へ体送し、現画像と基準画像とを
変化検知格子で比較して変化があればこの変化検知の基
準画像を画像伝送の基本格子に補間伸張した画像に対す
る現画像の変化ＷＩ素や変化領域のような変化部位のみ
を受信機へ伝送し、受信機では予め送られてきている当
該基準画像を補間伸張した画像と送信機より伝送されて
きた変化部位の画像とを合成することを特徴とするもの
である。

Ｋ１乱 ！＠１図は本発明方式の実施例装置の回路構成図を示し
ており、送信ｆｉＡと受信機Ｂとをアナログ電話回線網
ｔを介して接続されている。

送信８！ＩＡは店舗などの各監視領域を撮影する複数の
撮像カメラ３１・・・と、監視領域に設置された防災、
防犯のための一般監視センサ１と、画像伝送の処理に連
動させるように撮像カメラ３１・・・に対応付けしであ
る画像連動の監視センサ２と、画像処理を行うための回
路と、作成されたドキュメントと画像データとを符号化
する符号化回路４と、符号データを伝送するとともに、
受信機ＢＩＩＡから伝送されてくる鮮明化指令を受信す
るデータ通信回路５と、鮮明化指令に基づいて鮮明化処
理を行う鮮明化指令処理部６、静止画指令に基づく静止
画指令処理部７等を備えている。

受信機Ｂは伝送されてくる符号データを受信するととも
に鮮明化指令処理部百からの鮮明化指令や静止画指令発
生部３０からの静止画指令を送信ｆｉＡ側に伝送するた
めのデータ通信回路９と、復号化して警報出力や撮像カ
メラ３１・・・の番号データ等と画像データとに分ける
復号化回路１０と、復号された画像データを伸張する画
像伸張回路１１と、伸張された画像信号により画像を表
示するモニタテレビ−２等を備えている。

次に本発明画像監視装置の動作を第１図回路に基づいて
詳説する。

まず送信ｆｉＡでは常時撮像カメラ３Ｉ・・・の映像信
号はマルチプレクサ１３により切り換えられてＡ／Ｄコ
ンバータ１４に入力してデジタル変換され、現画像７レ
ームメモリ１５に取り込まれる。

現画像フレームメモリ１５は２５６Ｘ２５６画素で８と
ット／画素に対応する容量を持ち、その画像データは変
化画素検知回路１６へ出力するとともに画像圧縮回路１
７及び前画像フレームバッファ１８へ出力するようにな
っている。

変化画素検知回路１６は現画像と基準画像とを比較して
画像伝送領域内の限定された監視領域内で画像の変化が
あるかどうかを検知する。ここで変化画素とは現画像と
基準画像−″との画素毎の差の大きさが設定値より大き
な画素で、変化画素の値　　・とじてはこの差の大きさ
を持つ。また変化画素でない画素は零画素と言い、値は
零である。そして変化画素検知回路１６は現画像と基準
画像との比較を画像伝送の画素数の基本格子より少ない
例えば４ｉＷ素毎の変化検知格子で比較するので、基準
（背景）画像としては変化検知格子の粗い画素のみが記
憶されている。基準画像７レームパフ７ア１９、・・・
がこの変化検知格子に対応する画像データを記憶するも
ので、各撮像カメラ３．・・・に対応して設けられてお
り、この使用メモリは６４Ｘ６４画素、８ビット／画素
の画像データに対応して４にバイトのメモリを使用して
いる。つまり撮像カメラ３１・・・の使用台数が例えば
４台では１６にバイトのメモリを必要とするが、現画像
７レームメモリ１５の６４にバイト／画面に比べて少な
い。

ここで変化画素検知の基準画像の更新は次の画像センサ
検知回路２０や、変化ブロック検知回路２１での検知で
変化無しと判定された状態が一定時間を越えた場合や、
変化ブロック検知回路２１で変化ありと判定したブロッ
クの大きさが設定値より大きな場合に行なわれ、この更
新時に受信機へ量子化せずに符号化伝送する。つまり撮
像カメラ３．・・・が例えば４台で１６にバイトの基準
画像更新のために伝送する場合、伸張圧縮を行って８に
バイトのデータとすることも可能であるが、画像圧縮時
のオーバヘッドが大きくなるため、上述のように非量子
化データを符号化伝送する方式を採用しており、この場
合でも全画像を圧縮して伝送する場合に比べて１Ｘ４程
度の符号量ですむ。

さて変化画素検知回路１６で検知された変化画素のデー
タは画像センサ検知回路２０に入力し、そのデータが画
像伝送領域の限定された監視領域内での変化画素の数や
、変化の度合で定めである閾値と比較されて閾値を越え
ると異常変化が有ると判定され、警報処理回路２２に警
報信号を出力する。ここで異常変化の検知が有効とされ
るのは当該撮像カメラに対応して設けである監視センサ
２が検知動作を行っている場合である。そしてこの警報
出力は符号化回路４により符号化されて受信機Ｂへ圧縮
符号化された後述の変化ブロックの画像データとともに
データ通信回路５を介して受信ｆｉＢへ伝送される。監
視センサ１は検知動作すると検知信号を警報処理回路２
２に入力して上述の画像センサ検知を有効とするもので
あり、同時に映像信号の取り込みを行う撮像カメラを対
応する撮像カメラとするようにマルチプレクサ１３によ
って切り換える。

さて上述の変化画素検知回路１６からの変化画素のデー
タは変化ブロック検知回路２１に取り込まれて、変化頭
載が検知されて変化頭載を矩形状のブロックとして切り
出してその変化ブロックを画像圧縮回路１７により圧縮
し符号化回路４で符号化して受ｆｆ１ｆｉＢへ伝送する
。

次に受信機Ｂでは送信ｆｉＡでの基準画像の更新の度に
伝送されてくる符号化された画像データをデータ通信回
路９を通じて受信し復号化回路１０により復号し、更に
画像伸張回路１１で伸張し、画像データとともに送られ
てくるカメラデータに基づいて各撮像カメラ３□・・・
に対応して設けである基準画像フレームバッファ２４．
・・・にそれぞれ′の基準画像のデータを更新記憶させ
る。また変化ブロックの画像データが受信されて復号伸
張されるとそのデータとともに送られてくる撮像カメラ
のデータによって基づいて、基準画像フレームバッフ　
７２４　ｌ・・・の対応するものから基準画像のデータ
を読み出して、補間復元回路２３にて圧縮伸張して背景
画像データとして背景画像フレームメモリ３３に書き込
み、この背景画像データを復元画像７レームメモリ２５
において、受信復号伸張された変化ブロックの画像デー
タと合成してモニタテレビ１２により表示する。又警報
出力に対応する符号化データは復号化回路１０で復号さ
れた後、警報処理回路２６に取り込まれ、警報処理回路
２６の働きによりブザー２７等の警報手段を駆動する。

鮮明化指令発生部８はモニタテレビ１２に表示されでい
る画像をもっと細かい画像としたい場合に指令を発する
ためのもので、画像データ受信期間中に鮮明化指令をコ
マンド処理部２８に送るとコマンド処理部２８が鮮明化
指令に基づくデータをデータ通信回路９から送信ｆｉＡ
へ送る。

また静止画指令発生！！Ｓ３０はモニタテレビ１２新た
な画像を表示したい場合に指令を発するためのもので、
鮮明化指令と同様にコマどド処理部２８とデータ通信回
路９とを通じて静止画指令を送信機Ａへ送る。

送信ｆｉＡではこれら指令を受けると各処理回路６．７
の働きにより画像データ伝送を中断して、鮮明化指令の
場合には前々画像フレームバッファ２９の画像データを
鮮明化して伝送し、静止画指令の場合には新たな画像デ
ータを伝送する。この場合基準画像の更新が正常に終了
している場合には変化ブロックのみの伝送を行う。鮮明
化において基準画像は変化画素に比べて重要性がないか
ら変化ブロックのみ粗い画素からＵ次鮮明化すればよく
、従って伝送情報量が少なくてすみ、伝送時間が短い。

基準画像の更新が終了しておらず受信ｆｉＢの基準画像
と送信機Ａの基準画像が異なる場合には静止画指令に対
しては先に基準画像を伝送し、次いで変化ブロックの画
像データを伝送し、また鮮明化指令に対しては先に全画
像を鮮明化して伝送し、その後で基準画像を更新する。

尚送ｆｆ１ｆｉＡの一般監視センサ１は防災、防犯セン
サ等の監視センサからなり、この−般監視センサ１が動
作すると、警報処理回路２２の働きによりｖｍ出力を符
号化して送信ｆｉＡは受信ｆｉＢへ伝送する。又送信ｆ
ｉＡのデータ通信回路５は自動ダイヤルにより自動発信
が行え、基準画像の更新のための画像データの伝送や、
変化ブロックの画像データの伝送、或いは警報出力の伝
送の際に受信ｆｉＢを電話回線ＩＡαを介して呼び出す
ようになっている。

上記実施例１では変化検知時には変化ブロックの画像デ
ータを送るように成っているが、変化画素を送るように
してもよく、この場合には基準画像を補間復元回路３１
にて圧縮伸張して復元した画像データを背景画像フレー
ムメモリ３２に記憶させ、この背景画像フレームメモリ
３２に記憶した画像データを元に現画像フレームメモリ
１５の画像データの中から変化画素を比較抽出して圧縮
伝送するのである。この変化画素伝送の場合の変化画素
抽出は変化画素検知回路１６での判定閾値を異ならして
行い、また変化検知格子で比較するのでなく復元された
基本格子（２５６Ｘ２５６画素）で比較する。

尚鮮明化等で全画像伝送を行う場合には各実施例とも画
像センサ検知を行わない。また画像の変化検知の際に使
用する基準画像としては伝送した画像毎に前画像と比較
を行って伝送毎に更新される基準画像を使用するが、ま
たは背景画像を基準画像とするわけであるが、背景画像
を基準画像とする場合には通常時には更新することがな
く、もし別の背景画像に更新する場合には全画像で受信
ｆｉＢへ伝送して受信機Ｂ側の基準画像を更新させる。

［発明の効果］ 本発明は撮像カメラで監視領域を撮像して得られた現画
像を前画像、背景画像等よりなる基準画像と比較して変
化が検出されると変化画像を受信手段へ狭帯域伝送する
画像監視伝送方式において、画像伝送の画素数の基本格
子よりも少ない画素数の粗い変化検知格子の基準画像に
対して変化検知を行うとともに、基準画像を基準画像の
更新毎に予め受信手段へ伝送し、現画像と基準画像とを
変化検知格子で比較して変化があればこの変化検知の基
準画像を画像伝送の基本格子に補間伸張した画像に対す
る現画像の変化画素や変化領域のような変化部位のみを
受信機へ伝送し、受信機では予め送られてきている当該
基準画像を補間伸張した画像と送信機より伝送されてき
た変化部位の画像とを合成するので、受信機側で画像表
示を行う場合に予め伝送されてきている粗い基準画像の
画像データを補間伸張して復元した画像を背景画像と使
用できるものであって、そのため送信機から受信機へ変
化検知時の画像データ伝送は変化部位の画像のデータだ
けでよく、そのためアナログ電話回線網のような回線で
も短時間で変化した画像のデータの伝送が行えるという
効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路構成図であり、３Ｉ・・
・は撮像カメラ、４は符号化回路、５．９はデータ通信
回路、１０は復号化回路、１１は画像伸張回路、１２は
モニタテレビ、１５は現画像７トームメモリ、１６は変
化画素検知回路、１７は画像圧縮回路、１９１・・・、
２４１・・・は基準画像７レームバツ７ア、２０は画像
セン・す検知回路、２１は変化ブロック検知回路、２３
．３１は補間復元回路、３２．３３は背景画像７レーム
メモリ、２５は復元画像メモリ、Ａは送信機、Ｂは受信
機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像カメラで監視領域を撮像して得られた現画像
   を前画像、背景画像等よりなる基準画像と比較して変化
   が検出されると変化画像を受信手段へ狭帯域伝送する画
   像監視伝送方式において、画像伝送の画素数の基本格子
   よりも少ない画素数の粗い変化検知格子の基準画像に対
   して変化検知を行うとともに、基準画像を基準画像の更
   新毎に予め受信手段へ伝送し、現画像と基準画像とを変
   化検知格子で比較して変化があればこの変化検知の基準
   画像を画像伝送の基本格子に補間伸張した画像に対する
   現画像の変化画素や変化領域のような変化部位のみを受
   信機へ伝送し、受信機では予め送られてきている当該基
   準画像を補間伸張した画像と送信機より伝送されてきた
   変化部位の画像とを合成することを特徴とする画像監視
   伝送方式。