JP2002218443A - 侵入物体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法及び侵入物体監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】侵入物体検出しきい値の設定作業に熟練性を必
要とせず、監視視野領域の照度や時間帯、レンズの絞り
等が変わった場合でも容易に侵入物体検出しきい値を設
定できるようすることで信頼性の高い侵入物体検出方法
及び侵入物体検出パラメータ設定方法及び侵入物体認識
装置を提供する。 【解決手段】撮像装置から逐次入力する入力画像と基準
背景画像との画素毎の輝度値の差分を計算する差分処理
ステップと、該差分と所定の二値化しきい値とを比較す
る二値化ステップと、該二値化しきい値を増加させる二
値化しきい値増加ステップと、該二値化しきい値を増加
させたことによって該二値化しきい値以上の差分となる
画素の減少度合を判定する検出画素判定ステップと、前
記検出画素判定ステップの判定結果に基づき侵入物体検
出しきい値を決定する侵入物体検出しきい値決定ステッ
プを設け、撮像装置視野内の侵入物体を検出するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置を用いた
監視装置に係り、特に、撮像視野内の侵入物体を、撮像
装置からの入力画像と基準背景画像との画素ごとの輝度
値の差が侵入物体検出しきい値以上になる画素の領域に
基づいて検出する侵入物体検出方法及び侵入物体監視装
置に関し、特に、侵入物体検出しきい値を撮像装置から
入力する入力画像に基づいて自動的に決定するようにし
た侵入物体検出方法及び侵入物体監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ等の撮像装置を画像入力手
段として用いた侵入物体検出装置は、従来からある監視
員による有人監視ではなく、監視視野内の侵入物体を自
動的に検出したり、物体の種類を自動的に確認したりし
て、所定の報知や警報処置が自動的に得られるようにす
るものが多い。このようなシステムを実現するために
は、先ず、カメラ等の画像入力手段より得られた入力画
像から所定の侵入物体を検出する処理が必要となる。こ
のような処理を実現する方法としては、例えば、入力画
像と基準背景画像（即ち、検出すべき物体の写っていな
い画像）とを比較し、画素毎に差分を求め、その差分の
大きい領域を物体として抽出する方法がある。この方法
は、差分法と呼ばれ、従来から広く用いられている。

【０００３】差分法の処理を図１２によって説明する。
図１２は差分法における物体検出の処理原理を説明する
ための図である。1201 は入力画像、1202 は基準背景画
像、1203 は差分画像、1204 は差分画像 1203 の二値化
画像、1205 は減算器、1206は二値化器、1207 は入力画
像 1201 に写った人型の物体の領域、1208 は差分画像
1203 で差分が生じた差分領域、1209 は二値化画像 120
4 で抽出された二値化領域である。

【０００４】図１２において、減算器 1205 は入力画像
1201 と基準背景画像 1202 との輝度値の差分を画素毎
に計算して差分画像 1203 を出力する。二値化器 1206
は差分画像 1203 について、画素毎の輝度値（差分値）
が所定のしきい値 Th 未満（差分値＜ Th ）の画素の画
素値を“ 0 ”、しきい値 Th 以上（差分値≧ Th ）の
画素の画素値を“ 255 ”（１画素の輝度値を８ビット
で計算）として二値化画像 1204 を得る。ここで、例え
ば、しきい値 Th を“ 20 ”というように設定する。こ
れによって、入力画像 1201 に写った人型の物体 1207
は、減算器 1205 によって差分が生じた領域 1208 が算
出され、更に二値化器 1206 によって輝度値“ 255 ”
のかたまりの画像 1209 が侵入物体として検出される。

【０００５】この方法を用いた侵入物体認識方法の一例
を図１３を用いて説明する。図１３は、侵入物体検出方
法を実行するための侵入物体検出プログラムの動作を示
すフローチャートである。画像入力ステップ 111 で
は、TV カメラ等の撮像装置から、例えば、幅 320 pix
、高さ 240 pix 、8 bit/pix の入力画像 1201 を取得
し、ステップ 112 に進む。差分処理ステップ 112 で
は、入力画像 1201 と基準背景画像 1202 との画素毎の
差分を求めて差分画像 1203 を取得しステップ 113 に
進む。二値化処理ステップ 113 では、得られた差分画
像 1203 を所定の二値化しきい値に基づいて侵入物体検
出しきい値以上の画素を“ 255 ”、侵入物体検出しき
い値未満の画素を“ 0 ”として二値化画像 1204 を取
得し、ステップ 114 に進む。

【０００６】侵入物体検出処理ステップ 114 では、例
えば、ラベリングの方法によって二値化画像 1204 の中
で画素値“ 255 ”を持つ画素のかたまりを検出してこ
れを侵入物体とし、ステップ 115 に進む。侵入物体判
定ステップ 115 では、侵入物体検出処理ステップ 114
で侵入物体が検出された場合にはステップ 116 に進
み、侵入物体が検出されなかった場合には画像入力ステ
ップ 111 へ戻る。警報・モニタ表示ステップ 116 で
は、例えば、画像出力 I/F（以降、インターフェースを
I/F と称する）、1110 を介してモニタ 1113 に処理結
果を表示したり、例えば、出力 I/F 1109 を介して警告
灯 1112 を点灯させたりする。したがって、差分法を用
いた侵入物体検出方法は、入力画像と基準背景画像とを
比較し、画素毎に差分を求め、その差分の大きい領域を
物体として検出する。差分法を応用した物体検出方法と
して、例えば平成７年特許公開第７９４２９号公報があ
る。

【０００７】上述の侵入物体検出方法は、入力画像と基
準背景画像との画素毎の差分と予め設定した侵入物体検
出しきい値との比較によって侵入物体を検出する。この
侵入物体検出しきい値を小さな値に設定した場合には、
侵入物体以外のノイズ（撮像装置内部で発生するノイズ
や映像信号を伝送する過程で重畳するノイズ等）や木々
の揺れといった侵入物体以外の動く物体を誤検出する可
能性がある。一方、侵入物体検出しきい値を大きな値に
設定した場合、侵入物体を構成する画素で基準背景画像
と輝度値が近いものを検出できなくなってしまうため、
侵入物体の見逃しが起こる可能性がある。したがって、
侵入物体の検出性能は、侵入物体検出しきい値に大きく
依存する。しかし、この侵入物体検出しきい値は、監視
視野領域の照度や時間帯、レンズの絞り等に合わせて設
定する必要があり、その設定作業は煩雑、かつ、熟練性
を要した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には、
差分法を用いて侵入物体の検出する場合、侵入物体検出
しきい値をどんな値に設定するかが重要であるが、この
設定作業は、監視視野領域の照度や時間帯、レンズの絞
り等が変わる度に行なわなければならず、煩雑であっ
た。また、撮像装置より得られた入力画像から侵入物体
以外のノイズを除去することができる侵入物体検出しき
い値と、撮像視野に写した基準侵入物体を検出すること
によって侵入物体検出しきい値とを自動的に算出して、
侵入物体検出しきい値を設定することには熟練性を要す
るという欠点があった。本発明の目的は、上記のような
欠点を除去し、侵入物体検出しきい値の設定作業に熟練
性を必要とせず、監視視野領域の照度や時間帯、レンズ
の絞り等が変わった場合でも容易に侵入物体検出しきい
値を設定できる信頼性の高い侵入物体検出方法並びに侵
入物体認識装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
ような欠点を除去し、差分画像を二値化する二値化しき
い値を増加させたときの二値化画像に検出される画素の
変化に基づいて侵入物体検出しきい値を決定し、侵入物
体を正確に検出するようにして、信頼性の高い侵入物体
検出装置を提供することである。

【００１０】上記の目的を達成するために、本発明の侵
入物体検出パラメータ設定方法は、撮像装置から得られ
る画像を、差分法を適用して監視視野内の侵入物体を検
出する監視方法において、前記撮像装置からの第１の入
力画像と記憶装置に記憶されている基準背景画像との輝
度値の第１の差分画像を生成し、前記第１の差分画像を
所定の二値化しきい値で二値化処理すると共に、二値化
処理した画像のノイズレベルが所定の値以下となるまで
上記二値化しきい値を変化させ、前記二値化処理した画
像のノイズレベルが所定の値以下になる二値化しきい値
を第１の二値化しきい値とし、前記第１の二値化しきい
値に基づいて、侵入物体を検出することを特徴とする侵
入物体検出のためのしきい値を自動的に決定するもので
ある。

【００１１】また、本発明の侵入物体検出パラメータ設
定方法は、前記二値化しきい値の変化を、等差的、等比
的、あるいはランダムに変えることを特徴とする。ま
た、本発明の侵入物体検出パラメータ設定方法は、前記
二値化しきい値を増加させることを特徴とする。また、
本発明の侵入物体検出パラメータ設定方法は、前記二値
化しきい値を減少させることを特徴とする。また、本発
明の侵入物体検出パラメータ設定方法は、前記第１の入
力画像は、侵入物体が存在しない画像であることを特徴
とする。

【００１２】また、本発明の侵入物体検出パラメータ設
定方法は、更に、前記撮像装置からの侵人物体を含む第
２の入力画像と前記記憶装置に記憶されている前記基準
背景画像との輝度値の第２の差分画像を生成し、前記第
２の差分画像を所定の二値化しきい値で二値化処理する
と共に、二値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定
の大きさ以下となるまで前記二値化しきい値を変化さ
せ、前記二値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定
の大きさ以下となる二値化しきい値を第２の二値化しき
い値とし、前記第１と第２の二値化しきい値を含み、前
記第１と第２の二値化しきい値の間に第３の二値化しき
い値を設定し、該第３の二値化しきい値に基づいて、侵
入物体を検出するものである。

【００１３】また、本発明の侵入物体検出パラメータ設
定方法は、前記第１と第２のしきい値設定に際し、二値
化しきい値の変化を等差的、等比的、あるいはランダム
に変えることを特徴とする。また、本発明の侵入物体検
出パラメータ設定方法は、前記二値化しきい値を増加さ
せることを特徴とする。また、本発明の侵入物体検出パ
ラメータ設定方法は、前記二値化しきい値を減少させる
ことを特徴とする。また、本発明の侵入物体検出パラメ
ータ設定方法は、侵入物体の所定の大きさを侵入物体の
外接図形で表わすことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の侵入物体検出パラメータ設
定方法は、更に、前記第１の入力画像と前記第２の入力
画像からそれぞれ得られる第１と第３の二値化しきい値
をそれぞれ記録し、前記二値化処理を所定フレーム数実
行し、それぞれの二値化しきい値を記録し、前記記録さ
れた複数の二値化しきい値の中から所定の第１と第２の
二値化しきい値を決定するものである。また、本発明の
侵入物体検出パラメータ設定方法は、前記第１の二値化
しきい値は、最大の二値化しきい値を決定し、前記第２
の二値化しきい値は、最小の二値化しきい値決定するこ
とを特徴とする。また、本発明の侵入物体検出パラメー
タ設定方法は、前記第１の差分画像を所定の二値化しき
い値での二値化処理は、更に、不感帯領域を設けて、該
設けられた不感帯領域では二値化処理を行わないことを
特徴とする。また、本発明の侵入物体検出パラメータ設
定方法は、更に、前記第１と第２の二値化しきい値の差
を求め、前記第１と第２の二値化しきい値の差が所定値
以下の場合、異常と判定するステップを有することを特
徴とする。

【００１５】また、本発明の侵入物体監視装置は、差分
法を適用して撮像装置から得られる画像から監視視野内
の侵入物体を検出する侵入物体監視装置において、第１
の入力画像を出力する撮像装置と、基準背景画像を記憶
する第１の記憶装置と、前記第１の入力画像と前記基準
背景画像との輝度値の第１の差分画像を生成する処理ユ
ニットと、前記第１の差分画像を所定の二値化しきい値
で二値化処理し、該二値化処理した画像のノイズ成分が
所定の値以下となるまで前記二値化しきい値を変化さ
せ、前記二値化処理した画像のノイズ成分が所定の値以
下となる二値化しきい値を第１の二値化しきい値として
出力する第１の二値化処理ユニットと出力された前記第
１の二値化しきい値に基づいて、侵入物体を検出する検
出処理ユニットとを備えるものである。

【００１６】、また、本発明の侵入物体監視装置の前記
撮像装置は、侵入物体を含む第２の入力画像を出力し、
前記撮像装置は、更に、前記第２の入力画像と前記第１
の記憧装置に記憶されている前記基準背景画像との輝度
値の第２の差分画像を生成する処理ユニットと、前記第
２の差分画像を所定の二値化しきい値で二値化処理し、
二値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定の大きさ
以下となるまで前記二値化しきい値を変化させ、前記二
値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定の大きさ以
下となる二値化しきい値を第２の二値化しきい値として
出力する第２の二値化処理ユニットと、前記第１と第２
の二値化しきい値を含み、これら第１と第２の二値化し
きい値のしきい値の間に第３の二値化しきい値を設定す
るしきい値設定ユニットとを備え、前記検出処理ユニッ
トは、前記第２の二値化しきい値に基づいて侵入物体を
検出するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図面において、同様の構成要素に
は、同様な参照符号を付す。まず、図１４によって本発
明の原理を説明する。図１４は、二値化しきい値決定の
プロセスを説明するための、二値化画像の変化を示す図
である。図１４において、参照番号 140 〜 148 は、撮
像装置からの侵入物体（この場合は、「人」）が写った
同一の入力画像と侵入物体が写っていない基準背景画像
との画素ごとの輝度値の差分をとって生成した二値化画
像を、二値化しきい値 th をそれぞれ、th = 5 、10 、
15 、20 、25 、30 、35 、40 と増加したときの二値化
画像を示す。1400 は二値化画像 140 に含まれるノイズ
画像を表し、1401 は侵入物体の画像を表す。二値化し
きい値を初期値 th = 5 から増加していくと、ノイズ画
像は徐々に消えていき、th = 25 でノイズが消える。こ
のときの二値化しきい値を第１のしきい値 Th1 とす
る。二値化しきい値を更に増加していくと、侵入物体の
大きさは徐々に縮小し、th = 35 で侵入物体が所定の大
きさで検出され、th = 40 では侵入物体は所定の大きさ
未満に縮小する。th = 35 における二値化しきい値を第
２のしきい値 Th2 とする。従って、ノイズを完全に除
去し、かつ、侵入物体を見落とすことなく検出するため
には、侵入物体検出しきい値としては、第１のしきい値
Th1 と第２のしきい値 Th2 の間のしきい値を選択すれ
ば良い。尚、第１のしきい値 Th1 は、ノイズが完全に
消える二値化しきい値としたが、後述のように、所定数
以上の画素のかたまりが消失したしきい値としても良
い。以上の説明では、二値化しきい値とし初期値から増
加していったが、例えば、初期値を th = 40 として、
それから減少していっても良いことは言うまでもない。

【００１８】次に、本発明の侵入物体監視装置に係る一
実施例を説明する。図１１は、本発明の侵入物体監視装
置の構成を示すブロック図である。1101はテレビジョン
カメラ（以下TVカメラと呼ぶ）、1102は入力装置、1103
は画像入力インターフェース1104は入力I/F、1105は画
像メモリ、1106はワークメモリ、1107はCPU（Central P
rocessing Unit）、1108はプログラムメモリ、1109は出
力I/F、1110は画像出力I/F、1112は警告灯、1113はモニ
タ、1111はデータバスである。

【００１９】図１１において、TV カメラ 1101 は画像
入力 I/F 1103 に結合され、入力装置 1102 は入力 I/F
1104 に結合され、警告灯 1112 は出力 I/F 1109 に結
合され、モニタ 1113 は画像出力 I/F 1110 に結合され
ている。また、画像入力 I/F1103 、入力 I/F 1104 、
画像メモリ 1105 、ワークメモリ 1106 、CPU 1107、プ
ログラムメモリ 1108 、出力 I/F 1109 及び画像出力 I
/F 1110 は、データバス 1111 に結合されている。

【００２０】図１１において、 TV カメラ 1101 は、監
視対象区域を含めた撮像視野内を撮像する。TV カメラ
1101 は、撮像した映像を電気的な映像信号（例えば、N
TSC映像信号）に変換し、変換した映像信号を画像入力
I/F 1103 に与える。画像入力 I/F 1103 は、入力した
映像信号を侵入物体監視装置で扱うフォーマット（例え
ば、幅 320 pix 、高さ 240 pix 、8 bit/pix ）の画像
データに変換し、データバス 1111 を介して画像メモリ
1105 に与える。画像メモリ 1105 は、送られてきた画
像データを蓄積する。入力装置 1102 は、人間または補
助動物の音声、身振り等の特定の動作、ボタン、キーボ
ード、マウス等の外部入力装置による入力の少なくとも
１つの入力動作を検知して操作信号（例えば RS-232C
シリアル通信信号）に変換し、変換された操作信号を入
力I/F 1104 に与える。

【００２１】入力 I/F 1104 は、入力した操作信号を侵
入物体監視装置で扱うフォーマット（例えば、上下左右
の操作、ボタン押下の操作を、それぞれ“ 1 ”、“ 2
”、“ 3 ”、“ 4 ”、“ 5 ”）の操作データに変換
し、変換された操作データをデータバス 1111 を介して
ワークメモリ 1106 に与える。上記フォーマットとして
は、例えば、 RS-232C を使っても良い。ワークメモリ
1106 は、入力された操作データを蓄積する。CPU 1107
はプログラムメモリ 1108 に保存されているプログラム
に従って、ワークメモリ 1106内で画像メモリ 1105 に
蓄積された画像の解析を行なう。以上の解析の結果、TV
カメラ 1101 の撮像視野内に侵入物体が侵入したか否
か等の情報を得る。

【００２２】CPU 1107 は、画像出力 I/F 1110 を介し
て監視モニタ 1112 に映像信号を与え、例えば、処理結
果画像を表示する。また同時に CPU 1107 は、出力 I/F
1109 を介して警告灯 1112 を点灯させる制御信号を警
告灯 1112 に与える。警告灯1112 は入力した制御信号
により点灯を行う。画像出力 I/F 1110 は、CPU 1107か
らの映像信号を監視モニタ 1113 が使用できるフォーマ
ット（例えば、NTSC映像信号）に変換して、モニタ 111
3 に送る。モニタ 1113 は、例えば、侵入物体検出結果
画像を表示する。

【００２３】図２は、本発明の第１の実施例の動作を示
すフローチャートの一例である。このフローチャート
は、例えば、すでに説明した図１１の侵入物体監視装置
を用いて実行される。この実施例は、図１３で示した従
来技術による侵入物体検出フローチャートの画像入力ス
テップ 111 の前に、第１の侵入物体検出しきい値決定
ステップ 101、第２の侵入物体検出しきい値決定ステッ
プ 103 、及び侵入物体検出しきい値選択ステップ201を
追加したものである。

【００２４】図２において、第１の侵入物体検出しきい
値決定ステップ 101 では、差分画像を二値化するとき
の二値化しきい値を増加させたときの二値化画像に検出
される“255”の輝度値を持つノイズレベル（以下これ
を、画素のかたまりの数と称す）に基づいて侵入物体検
出しきい値を決定するステップである。この第１の侵入
物体検出しきい値決定ステップ 101 について、図４を
用いて説明する。

【００２５】図４は、図２における第１の侵入物体検出
しきい値決定ステップ 101 の動作を説明するフローチ
ャートの一例である。尚、基準背景画像 1202 は、予め
画像メモリ 1105 に格納されている。図４において、映
像選択ステップ 401 では、監視視野領域内に検出すべ
き侵入物体が存在しない映像を選択する。この処理は、
例えば、監視員がモニタ 1113 の画面に写った TV カメ
ラ 1101 からの撮像画像を見ながら、監視視野領域内に
検出すべき侵入物体が存在するか否かを判断し、入力装
置 1102 を用いて侵入物体監視装置に対して検出すべき
侵入物体が存在しないことを通知し、その通知によって
適切な映像が選択されたものとして画像入力ステップ 4
02 に処理を移す。次に画像入力ステップ 402 では、
画像入力ステップ 111 と同様に、例えば、幅 320 pix
、高さ 240 pix 、8 bit/pix の入力画像を取得する。
差分処理ステップ 403 では、差分処理ステップ 112 と
同様に、入力画像 1201 と基準背景画像 1202 との画素
毎の差分を求め、差分画像 1203 を取得する（図１２参
照）。二値化しきい値初期化ステップ 404 では、二値
化しきい値 Th を、例えば、Th = 1 に初期化する。

【００２６】二値化処理及び表示ステップ 405 では、
そのとき設定されている二値化しきい値 Th に基づいて
差分処理ステップ 403 で得られた差分画像 1203 を二
値化し、差分画像 1203 中で画素値が二値化しきい値 T
h 以上となる画素を“ 255”とし、二値化しきい値 Th
未満となる画素を“ 0 ”として、二値化画像 1204を取
得する。また、このときの二値化しきい値と取得した二
値化画像をモニタ 1113 の画面上に表示する。次に、物
体検出処理ステップ 406 では、二値化画像 1204 の中
で画素値“255”となる画素のかたまり（検出物体と呼
ぶ）を検出し、その個数を計数する。例えば、この処理
は、画素のかたまりが所定の面積（例えば、10 画素）
以上の画素のかたまりの個数を計数するようにしても良
い。

【００２７】検出物体数判定ステップ 407 では、物体
検出処理ステップ 406 によって検出された画素のかた
まりの数が 0 であった場合は第１の侵入物体検出しき
い値決定及び表示ステップ 408 へ分岐し、1 以上であ
った場合は二値化しきい値増加ステップ 409 へ分岐す
る。第１の侵入物体検出しきい値決定及び表示ステップ
408 では、二値化処理ステップ 405 で用いた二値化し
きい値 Th の値を第１の侵入物体検出しきい値 Th1 と
して決定し、後述のように、第１のしきい値候補マーク
806a をモニタ 1113 に表示して、図２の第１の侵入物
体検出しきい値決定ステップ 101 を終り、第２の侵入
物体検出しきい値決定ステップ 103 に進む。また、二
値化しきい値増加ステップ 409 では、二値化しきい値
を 1 増加し、二値化処理ステップ 405 へ処理を移す。

【００２８】なお、上記の説明では、映像選択ステップ
401 において、監視視野領域内に検出すべき侵入物体
が存在しない映像を選択するようにしているが、例え
ば、侵入物体が 1 以上存在する映像を選択しても良
く、この場合、検出物体数判定ステップ 407 では、物
体検出処理ステップ 406 によって検出された検出物体
の数が選択した映像中に写る侵入物体数であった場合
に、第１の侵入物体検出しきい値決定及び表示ステップ
408 へ分岐するようにする。また、二値化しきい値初
期化ステップ 404 において、二値化しきい値 Th をTh
= 1 に初期化したが、監視視野領域の状況に応じて、初
期化する値は自由に設定して良い。更に、二値化しきい
値増加ステップ 409 では二値化しきい値を1 増加させ
たが、 1 以外でも良いことは自明であるし、また例え
ば、二値化しきい値を等差的に増加させたり、等比的に
増加させたり、あるいは乱数的に増加させても良い。

【００２９】次に第２の侵入物体検出しきい値決定ステ
ップ 103 では、差分画像を二値化する二値化しきい値
を増加させたときの二値化画像に検出される“ 255 ”
の輝度値を持つ画素のかたまりの大きさの変化に基づい
て侵入物体検出しきい値を決定するステップである。第
２の侵入物体検出しきい値決定ステップ 103 について
図５を用いて説明する。

【００３０】図５は、図２における第２の侵入物体検出
しきい値決定ステップ 103 の動作を説明するフローチ
ャートの一例である。図５は、図４の映像選択ステップ
401と、二値化しきい値初期化ステップ 404 と、検出
物体数判定ステップ 407 と、第１の侵入物体検出しき
い値決定及び表示ステップ 408 と、二値化しきい値増
加ステップ 409 の代わりに、映像選択ステップ 501
と、二値化しきい値初期化ステップ 504 と、検出物体
大きさ判定ステップ 507 と、第２の侵入物体検出しき
い値決定及び表示ステップ 508 と、二値化しきい値増
加ステップ 509 を用いたものである。それ以外のステ
ップは、図４と同様であるため説明は省略する。

【００３１】図５において、映像選択ステップ 501 で
は、監視視野領域内に侵入物体検出しきい値を決定する
上で基準となる基準侵入物体が写る映像を選択する。基
準侵入物体は、侵入物体監視装置を侵入者の監視に用い
る場合には人であるし、車輌の監視に用いる場合には車
輌である。この処理は、例えば、図４の場合と同様にし
て、監視員が監視視野領域内に基準侵入物体が写る映像
か否かを判断し、入力装置 1102 を用いて、侵入物体監
視装置に基準侵入物体が写っていることを通知し、その
通知によって適切な映像が選択されたものとする。続い
て、画像入力ステップ 402 と差分処理ステップ 403 の
処理を行い、ステップ 504 に進む。

【００３２】二値化しきい値初期化ステップ 504 で
は、二値化しきい値を、例えば第１の侵入物体検出しき
い値 Th1 に初期化し、続いて、二値化処理及び表示ス
テップ405 と物体検出処理ステップ 406 の処理を行
い、ステップ 507 に進む。

【００３３】続いて、検出物体大きさ判定ステップ 507
では、最も大きな検出物体の外接矩形の大きさが所定
の値以下かを判定する。ここで、所定の値とは、検出す
べき侵入物体とみなす大きさで、例えば、撮像素子とし
て 1/2 型 CCD（素子サイズ：幅 dx = 6.5 mm、高さ dy
= 4.6 mm ）、f = 25 mm のレンズ、カメラから監視領
域までの距離を L = 50 m 、入力画像サイズ：幅 X0 =
320 pix 、高さ Y0= 240 pix を用いて監視を行なう場
合、検出すべき侵入物体を幅 w0 = 1 m 、高さ h0 = 1.
5 m とすると、次の式（1）のようになり、

【数１】 検出物体の外接矩形の大きさ（幅 w 、高さ h ）が w
≦ W0 、かつ h ≦ H0 であったときに所定の値未満と
判定する。

【００３４】検出物体大きさ判定ステップ 507 では、
最も大きな検出物体の外接矩形の大きさが所定の値未満
であった場合に第２の侵入物体検出しきい値決定及び表
示ステップ 508 へ分岐し、所定の値以上の場合に二値
化しきい値増加ステップ 509へ分岐する。

【００３５】第２の侵入物体検出しきい値決定及び表示
ステップ 508 では、二値化処理ステップ 405 で用いた
二値化しきい値 Th から 1 減じた値（二値化しきい値
Thの直前の二値化しきい値、即ち、二値化しきい値増加
ステップ 509 での増加分を減じた二値化しきい値）を
第２の侵入物体検出しきい値 Th2 として決定し、更
に、後述のように、決定した第２の侵入物体検出しきい
値を表す第２のしきい値候補マーク 807a をモニタ 111
3 上に表示し（図８）、図２の第２の侵入物体しきい値
決定ステップ 103 を終り、侵入物体検出しきい値選択
ステップ 201 に進む。また、二値化しきい値増加ステ
ップ 509 では、二値化しきい値を 1 増加し、二値化処
理ステップ 405 へ処理を移す。以上の説明では、二値
化しきい値の増加のステップ幅を 1 としているが、こ
れに限定されるものではなく、2 以上としても良いし、
上述のように、ステップ幅を等差的に増加させたり、等
比的に増加させたり、あるいは、ランダムに増加させて
も良い。

【００３６】続いて、図２において、侵入物体検出しき
い値選択ステップ 201 では、第１の侵入物体検出しき
い値決定ステップ 101 と第２の侵入物体検出しきい値
決定ステップ 103 で得られた、第１の侵入物体検出し
きい値 Th1 と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 の間の
しきい値を侵入物体検出しきい値とする。即ち、侵入物
体検出しきい値 Th は、次のようにして決定される。 Th1 ≦ Th ≦Th2 ‥‥‥式（２） この処理は、例えば、監視員が入力装置 1102 を用いて
第１の侵入物体検出しきい値 Th1 と第２の侵入物体検
出しきい値 Th2 のいずれかを選択することによって行
なわれる。尚、侵入物体検出しきい値決定ステップ 103
の前に、第１の侵入物体検出しきい値 Th1 と第２の侵
入物体検出しきい値 Th2 の間のしきい値 Th3 （例え
ば、 Th1 と Th2 の平均値）を少なくとも１つ決定する
ステップを設け、ステップ201 で Th1 ，Th2 ，Th3 の
侵入物体検出しきい値の中かのいずれかを選択するよう
にしても良い。

【００３７】ここで、第１の侵入物体検出しきい値 Th1
と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 の関係を図１０を
用いて説明する。図１０は、差分法によって検出される
ノイズ（撮像装置内部で発生するノイズや映像信号を伝
送する過程で重畳するノイズ等）の差分のレベル 1002
と侵入物体の差分のレベル 1001 の関係を表したもので
ある（侵入物体以外の動く物体の説明は後述する）。

【００３８】図１０に示す通り、第１の侵入物体検出し
きい値決定ステップ 101 で、検出すべき侵入物体の写
っていない映像を用いて第１の侵入物体検出しきい値 T
h1を（あるいは、侵入物体が 1 以上存在する映像を用
いて）決定したため、ノイズの差分レベル 1002 は第１
の侵入物体検出しきい値 1004（ Th1 ）未満になり、第
２の侵入物体検出しきい値決定ステップ 102 で、基準
侵入物体の検出できる限界の二値化しきい値を第２の侵
入物体検出しきい値 Th2 として決定したため、侵入物
体の差分レベル 1001 は第２の侵入物体検出しきい値 1
006（ Th2 ）より大きくなる。すなわち、侵入物体検出
しきい値として、第１の侵入物体検出しきい値 Th1ある
いは第２の侵入物体検出しきい値 Th2 のいずれか１つ
を選択することでノイズの誤検出を防ぎ、かつ、侵入物
体を検出できる侵入物体検出しきい値を設定することが
できる。

【００３９】図２に戻り、ステップ 201 に続く画像入
力ステップ 111 では、TV カメラ 1101 から、例えば、
幅 320 pix 、高さ 240 pix 、8 bit/pix の入力画像を
取得し、ステップ 112 に進む。差分処理ステップ 112
では、入力画像と基準背景画像との画素毎の輝度値の差
分を求めて差分画像を取得しステップ 113 に進む。二
値化処理ステップ 113 では、得られた差分画像をステ
ップ 201 で選択した侵入物体検出しきい値に基づいて
侵入物体検出しきい値以上の画素を“ 255 ”、侵入物
体検出しきい値未満の画素を“ 0 ”として二値化画像
を取得し、ステップ 114′に進む。侵入物体検出処理ス
テップ 114′では、例えば、周知のラベリングの方法に
よって二値化画像の中で画素値“ 255 ”を持つ画素の
かたまりを検出してステップ 115′に進む。侵入物体判
定ステップ 115′では、侵入物体検出処理ステップ 11
4′で検出された侵入物体の外接図形の大きさが、例え
ば、外接矩形が所定の大きさ以上であった場合には侵入
物体が検出されたものとしてステップ 116 に進み、検
出された全ての侵入物体の外接矩形の大きさが所定の大
きさ未満であった場合には侵入物体が検出されなかった
ものとして画像入力ステップ 111 へ戻る。尚、所定の
大きさは、前述の式（１）によって計算されたものであ
る。警報・モニタ表示ステップ 116 では、例えば、画
像出力 I/F 1110 を介してモニタ 1113 に処理結果を表
示したり、例えば、出力 I/F 1109 を介して警告等を点
灯させたりする。したがって、本実施例によれば、撮像
装置で得られた入力画像から第１の侵入物体検出しきい
値 Th1 と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 を決定し、
その内のいずれか１つを選択することで侵入物体検出し
きい値を容易に設定できるようにし、撮像装置視野内の
侵入物体を検出することが可能となる。

【００４０】図３は、本発明の第２の実施例の処理動作
を示すフローチャートの一例である。この第２の実施例
は、第１の侵入物体検出しきい値の候補と第２の侵入物
体検出しきい値の候補を少なくとも１以上記録し、各々
の候補に基づいて第１の侵入物体検出しきい値と第２の
侵入物体検出しきい値を決定するようにしたものであ
る。図３は、図２で示したフローチャートに、第１の侵
入物体検出しきい値記録ステップ 102 と、第２の侵入
物体検出しきい値記録ステップ 104 と、所定フレーム
終了判定ステップ 105 と、第１の侵入物体検出しきい
値選択ステップ 106 と、第２の侵入物体検出しきい値
選択ステップ 107 を追加したものである。これ以外の
ステップについては、図２で示したフローチャートと同
様であるため説明を省略する。

【００４１】図３において、図２で説明したように、第
１の侵入物体検出しきい値決定ステップ 101 の処理が
行われステップ 102 に進む。第１の侵入物体検出しき
い値記録ステップ 102 では、第１の侵入物体検出しき
い値決定ステップ 101 で得られた第１の侵入物体検出
しきい値 Th1 を第１の侵入物体検出しきい値候補とし
て、ワークメモリ 1106 に記録する。

【００４２】次に、ステップ 103 においても、図２で
説明したように、第２の侵入物体検出しきい値決定ステ
ップ 103 の処理が行われステップ 104 に進む。第２の
侵入物体検出しきい値記録ステップ 104 では、第２の
侵入物体検出しきい値決定ステップ 103 で得られた第
２の侵入物体検出しきい値 Th2 を第２の侵入物体検出
しきい値候補として、ワークメモリ 1106 に記録する。

【００４３】続いて、所定フレーム終了判定ステップ 1
05 では、各々の侵入物体検出しきい値の候補が所定フ
レーム数分得られたか否かを判定し、所定フレーム数
（例えば、5 ）分得られた場合は第１の侵入物体検出し
きい値選択ステップ 106 へ分岐し、得られていない場
合は第１の侵入物体検出しきい値記録ステップ 101 へ
分岐する。

【００４４】第１の侵入物体検出しきい値選択ステップ
106 では、ワークメモリ 1106 に記録された第１の侵
入物体検出しきい値候補の中で最も大きな値を第１の侵
入物体検出しきい値として選択する。第２の侵入物体検
出しきい値選択ステップ 107 では、ワークメモリ 1106
に記録された第２の侵入物体検出しきい値候補の中で
最も小さな値を第２の侵入物体検出しきい値として選択
する。したがって、本実施例によれば、得られた第１の
侵入物体検出しきい値の候補の内もっとも値の大きい値
を第１の侵入物体検出しきい値としているためノイズを
確実に除去することができ（最も高いノイズの差分レベ
ルをも除去できる）、かつ、得られた第２の侵入物体検
出しきい値の候補の内もっとも値の小さい値を第２の侵
入物体検出しきい値としているため侵入物体を確実に検
出することができ（最も低い侵入物体の差分レベルをも
検出できる）、侵入物体認識装置の信頼性を向上させる
ことが可能となる。尚、この実施例において、第１と第
２の侵入物体検出しきい値の一方についてのみ複数の候
補を用意し、他方については図２と同様に、複数の候補
を用意せずにしきい値を決定するように修正しても良
い。

【００４５】図６と図７は、本発明の第３の実施例を表
すフローチャートの一例である。この第３の実施例は、
第１の侵入物体検出しきい値決定の際に不感帯を設け、
かつ、第２の侵入物体検出しきい値決定の際に侵入物体
の存在する領域を指定するようにし、例えば、図２のフ
ローチャートに示した処理を第１の侵入物体検出しきい
値決定ステップ 101 の処理を図６のフローチャートに
よって行い、第２の侵入物体検出しきい値決定ステップ
103 の処理を図７のフローチャートによって行ったも
のである。図６は、図４で示したフローチャートで、ス
テップ 401 とステップ 402 の間に不感帯設定ステップ
601 を追加し、二値化処理ステップ 405 の代わりに別
の二値化処理ステップ 602 を用いたものである。図７
は、図５で示されるフローチャートで、ステップ 402
とステップ 403 の間に基準侵入物体領域設定ステップ
701 を追加し、検出物体大きさ判定ステップ 507 の代
わりに別の検出物体大きさ判定ステップ 702 を用いた
ものである。

【００４６】図６において、図４で説明したように、映
像選択ステップ 401 の処理が行われステップ 601 に進
む。不感帯設定ステップ 601 では、木々の揺れなど検
出すべき侵入物体以外の動く物体を不感帯として設定
し、ノイズの差分レベルをより正確に検出するようにす
る。これを図９を用いて説明する。図９は、入力画像 9
01 に木 903 や草 904a 、904b 、904c が写る例であ
る。

【００４７】ここで監視員が入力装置 1102 を操作し
て、モニタ 1113 に写る位置指示マーク 908 を動か
し、例えば多角形によって、木の領域 905 や草の領域
906 を指定する。指定した領域は不感帯となり、不感帯
の画素は、第１の侵入物体検出しきい値の決定に用いな
い。次に、ステップ 402 からステップ 404 の処理動作
を行い、ステップ 602 に進む。

【００４８】二値化処理ステップ 602 は、差分値が二
値化しきい値以上かつ不感帯でない画素を“ 255 ”、
それ以外を“ 0 ”とする二値化画像を作成する。木々
の揺れなどの検出すべき侵入物体以外の動く物体は、図
１０に示すように、ノイズの差分レベルに比べ大きな差
分レベルを持つ。したがって、不感帯を設定することに
よってより正確なノイズの差分レベルを検出することが
できる。

【００４９】次に図７において、図５で説明したよう
に、映像選択ステップ 501 と画像入力ステップ 402 の
処理が行われステップ 701 に進む。基準侵入物体領域
設定ステップ 701 では、基準侵入物体の領域（外接矩
形）を指定する。これを図９を用いて説明する。図９に
おいて、入力画像 901 には、基準侵入物体 902 が写っ
ており、監視員が入力装置 1102 を操作して、モニタ 1
113 に写る位置指示マーク 908 を動かし、例えば矩形
によって、基準侵入物体の領域 907 を指定する。基準
侵入物体の領域は、外接矩形に限らず、任意の外接図形
が使えることは明らかである。次に、ステップ 403 か
らステップ 406 の処理動作を行い、ステップ 702 に進
む。

【００５０】検出物体大きさ判定ステップ 702 では、
基準侵入物体領域設定ステップ 701で指定した基準侵入
物体領域 907 内で検出された検出物体の大きさが基準
侵入物体領域 907 の所定の割合未満になった場合に、
第２の侵入物体検出しきい値決定ステップ 508 へ分岐
し、所定の割合以上の場合に、二値化しきい値増加ステ
ップ 509 へ分岐する。ここで所定の割合とは、例えば
0.3 とする。すなわち、基準侵入物体の大きさの３割以
上であれば侵入物体として検出できることを意味してい
る。したがって、本実施例によれば、入力画像に重畳す
るノイズの差分レベルを正確に検出して第１の侵入物体
検出しきい値を得ることができる。さらに、本実施例に
よれば、第１の実施例のように侵入物体の大きさを計算
することなく第２の侵入物体検出しきい値を得ることが
でき、侵入物体認識装置の信頼性を向上させることが可
能となる。

【００５１】更に、本実施例では、侵入物体の領域を指
定して、その領域内で第２の侵入物体検出しきい値の決
定を行うことによる特有の効果が得られる。これについ
て説明すると、差分法では、侵入物体と基準背景画像の
輝度が近い画素が存在するとその画素は二値化処理によ
って“ 0 ”と判定されてしまうため、場合によっては
侵入物体が複数に***して観察されることがある。この
場合、検出物体の外接図形の大きさは見かけ上小さくな
ってしまい、第１の実施例で決定される第２の侵入物体
検出しきい値は最適な値に比べて小さくなってしまう。
本実施例では、基準侵入物体領域設定ステップ 701 で
侵入物体の存在する領域を指定し、検出物体大きさ判定
ステップ 702 でその領域内で検出される物体（二値化
処理によって“ 255 ”となる画素のかたまり）の画素
が指定した領域内で所定の割合以上であるか否かを判定
している。二値化画像で“ 255 ”となる画素の割合に
よって判定するため、決定される第２の侵入物体検出し
きい値では、***して観測されたか否かにもかかわら
ず、侵入物体が一定以上の割合の画素で検出することを
保証することができる。

【００５２】図１は、本発明の第４の実施例を表すフロ
ーチャートの一例である。この第４の実施例は、第１の
侵入物体検出しきい値 Th1 と第２の侵入物体検出しき
い値Th2 の幅（差の値）を求め、得られる侵入物体検出
しきい値が侵入物体検出処理に適しているか否かを判定
するようにしたものである。図１は、図３で示したフロ
ーチャートで、第２の侵入物体検出しきい値選択ステッ
プ 107 の後ろに、第１と第２の侵入物体検出しきい値
差判定ステップ 108と第３の侵入物体検出しきい値決定
ステップ 109 とを追加し、侵入物体検出しきい値選択
ステップ 201 の代わりに、別の侵入物体検出しきい値
選択ステップ110 を用いたものである。

【００５３】第１と第２の侵入物体検出しきい値差判定
ステップ 108 とは、第１の侵入物体検出しきい値選択
ステップ 106 と第２の侵入物体検出しきい値選択ステ
ップ107 とによって得られた第１の侵入物体検出しきい
値 Th1 と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 の差を求
め、その差が所定の値（例えば 5 ）未満の場合は、第
１の侵入物体検出しきい値決定ステップ 101 へ分岐
し、所定の値以上であった場合、第３の侵入物体検出し
きい値決定ステップ 109 へ分岐する。上記実施例で
は、第１と第２の侵入物体検出しきい値差判定ステップ
108 で、第１の侵入物体検出しきい値 Th1 と第２の侵
入物体検出しきい値 Th2 の差が所定の値未満の場合は
第１の侵入物体検出しきい値決定ステップ 101 へ分岐
したが、第１と第２の侵入物体検出しきい値差判定ステ
ップ 108 で、もし、数回繰り返しても、第３の侵入物
体検出しきい値決定ステップ 109 へ分岐しない場合
は、例えば、警報・モニタ表示ステップ 116 に分岐し
て、監視員に異常を知らせるように設定することもでき
る。

【００５４】第３の侵入物体検出しきい値決定ステップ
109 では、第１の侵入物体検出しきい値 Th1 より大き
く、第２の侵入物体検出しきい値 Th2 未満の値となる
少なくとも１つの第３の侵入物体検出しきい値 Th3 を
求める。これは、例えば、第３の侵入物体検出しきい値
Th3 を１つ決める場合であれば第１の侵入物体検出し
きい値 Th1 と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 の平均
で良い。

【００５５】次に、侵入物体検出しきい値選択ステップ
110 では、第１の侵入物体検出しきい値 Th1 と第２の
侵入物体検出しきい値 Th2 と第３の侵入物体検出しき
い値Th3 のいずれかを侵入物体検出しきい値とする。こ
の処理を図１０に言及して説明すると、例えば、監視員
が入力装置 1102 を用いて第１の侵入物体検出しきい値
Th1 と第２の侵入物体検出しきい値 Th2 と第３の侵入
物体検出しきい値 Th3 のいずれかを選択することによ
って行なわれる。したがって、本実施例によれば、風の
強さが変わり、入力画像中に写る木の揺れなどの検出す
べき侵入物体以外の動く物体 1103 の見かけの動きの量
が変わった場合でも、第１の侵入物体検出しきい値、第
２の侵入物体検出しきい値、第３の侵入物体検出しきい
値の中から監視員が入力装置 1102 を操作して適切な侵
入物体検出しきい値を容易に設定できるようになる。

【００５６】図８は、本発明の監視モニタ 1113 に表示
された画面表示の一実施例である。図８は、二値化しき
い値に対して二値化画像がどのように変化するか、第１
の侵入物体検出しきい値の候補と第２の侵入物体検出し
きい値の候補はどの値かを表すようにしたもので、画面
には、二値化画像 801（基準侵入物体 802 、ノイズ803
a 、803b 、803c ）、二値化しきい値レベルゲージ 804
、現在の二値化しきい値の二値化しきい値レベルゲー
ジ 804 上の位置を示す識別記号（二値化しきい値マー
ク）805 、第１の侵入物体検出しきい値の候補のマーク
806a 、806b、806c 、及び第２の侵入物体検出しきい
値の候補マーク 807a 、807b 、807cが表示されてい
る。

【００５７】図８において、侵入物体監視装置が動作
し、例えば、図４のフローチャートの処理動作が開始さ
れ、まず二値化しきい値初期化ステップ 404 によっ
て、二値化しきい値が定まると、モニタ 1113 にその二
値化しきい値の値の位置に二値化しきい値マークが表示
され、かつその二値化しきい値で取得された二値化画像
が表示される。そして同様に、ステップ 405 〜 409 の
処理を繰り返す都度、モニタ 1113 にその二値化しきい
値の値の位置に二値化しきい値マークが更新されて表示
され、かつその二値化しきい値で取得された二値化画像
が更新されて表示される。そして、第１の二値化しきい
値の候補が決定されると、その候補マーク 806a が更に
表示される。同様に、例えば、図５のフローチャートの
処理動作が実行されると、その結果、第２の二値化しき
い値の候補が決定されると、その候補マーク 807a が更
に表示される。そして、次に図１のフローチャートの第
３の侵入物体検出しきい値決定ステップ 109 によっ
て、第３の二値化しきい値が決定されると、その候補マ
ーク（図示せず）が更に表示される。そして、監視員
が、それらの中から、適当と思われる二値化しきい値を
入力装置 1102 を用いて選択することによって侵入物体
検出しきい値が設定され、そのマーク（図示せず）モニ
タ 1113 に表示される。尚、これらの図示しないマーク
は、レベルゲージに沿って任意の形態で設ければよい。
このように、設定された二値化しきい値に応じて二値化
しきい値マーク 805が変化し、それに伴い二値化画像 8
01 も変化する。

【００５８】また、処理動作（例えば、図１）を実行す
る都度（例えば３回程度）、各侵入物体検出しきい値の
候補が得られる度に二値化しきい値レベルゲージ804の
横にその値に対応する位置に候補マーク 806a 、806b
、806c 、807a 、807b 、807c、及び、第３の二値化し
きい値マーク候補が重ねて表示される。このように監視
モニタ画面に表示することによって、設定中の侵入物体
検出しきい値によって二値化画像 801 がどのように得
られるかを知ることができる。

【００５９】なお、以上の実施例では、侵入物体検出し
きい値を決定する際に二値化しきい値を初期値から増加
する方向で変化させた。しかしながら、二値化しきい値
を初期値（最大値）から減少させる方向で変化させても
よいことは明らかである。その場合には、第１、第２、
第３、第４の各実施例において、まず第２の侵入物体検
出しきい値を決定し、次いで、第１の侵入物体検出しき
い値を決定することになる。

【００６０】第２の侵入物体検出しきい値の決定におい
ては、例えば、図５のステップ 505では、最も大きな検
出物体の外接矩形の大きさが所定の値以上かを判定す
る。そして、所定の値以上であった場合にはステップ 5
08 へ分岐し二値化処理ステップ 405 で用いた二値化し
きい値 Th を第２の侵入物体検出しきい値 Th2 として
決定する。他方、ステップ 508 で、最も大きな検出物
体の外接矩形の大きさが所定の値より小さい時はステッ
プ 509 へ分岐し、二値化しきい値 Th から 1 を減じ、
二値化処理ステップ 405 へ処理を移す。

【００６１】第１の侵入物体検出しきい値の決定におい
ては、例えば、図４のステップ 407では、二値化画像 1
204 の中で画素値“ 255 ”となる画素のかたまりの個
数を計数し、その数が 0 でなければステップ 408 へ分
岐し二値化処理ステップ 405で用いた二値化しきい値 T
h から 1 減じた値を第１の侵入物体検出しきい値 Th1
として決定する。他方、ステップ 407 で計数した画素
値“ 255 ”となる画素のかたまりの個数が 0 であれば
ステップ 409 で二値化しきい値 Th を 1 減じて二値化
処理ステップ 405 へ処理を移す。二値化しきい値 Th
を、初期値から減少させる方向で変化させて侵入物体検
出しきい値を決定する際での、上述の各実施例の細部の
修正は、以上の明細書の記載の説明から当業者には明ら
かであるので、これ以上の説明は省略する。

【００６２】

【発明の効果】したがって、撮像装置より得られた入力
画像から侵入物体以外のノイズを除去することができる
侵入物体検出しきい値と、撮像視野に写した基準侵入物
体を検出することによって侵入物体検出しきい値とを自
動的に算出するようにし、その内のいずれか１つを選択
することで侵入物体検出しきい値を容易に設定できるよ
うにし、侵入物体検出しきい値の設定作業に熟練性を必
要とせず、監視視野領域の照度や時間帯、レンズの絞り
等が変わった場合でも容易に侵入物体検出しきい値を設
定でき、侵入物体認識装置の適用範囲を大きく広げるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図２】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図３】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図４】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図５】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図６】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図７】 本発明の一実施例の処理動作を示すフローチ
ャート。

【図８】 本発明の一実施例の画面表示を示す図。

【図９】 本発明の不感帯領域と基準侵入物体領域の設
定方法を示す図。

【図１０】 侵入物体、ノイズ、検出すべき侵入物体以
外の動く物体の差分レベルを示す図。

【図１１】 本発明の侵入物体監視装置の一実施例の構
成を示すブロック図。

【図１２】 差分法における侵入物体検出原理を説明す
るブロック図。

【図１３】 従来の侵入物体検出動作を示すフローチャ
ート。

【図１４】 本発明の侵入物体しきい値決定の動作原理
を説明するための図。

【符号の説明】

101：第１の侵入物体検出しきい値決定ステップ、 10
2：第１の侵入物体検出しきい値記録ステップ、 103：
第２の侵入物体検出しきい値決定ステップ、 104：第
２の侵入物体検出しきい値記録ステップ、 105：所定
フレーム数終了判定ステップ、 106：第１の侵入物体
検出しきい値選択ステップ、 107：第２の侵入物体検
出しきい値選択ステップ、 108：第１と第２の侵入物
体検出しきい値差判定ステップ、 109：第３の侵入物
体検出しきい値決定ステップ、 110：侵入物体検出し
きい値選択ステップ、 111：画像入力ステップ、 11
2：差分処理ステップ、 113：二値化処理ステップ、
114：侵入物体検出ステップ、 115：侵入物体判定ステ
ップ、 116：警報・モニタ表示ステップ、 201：侵入
物体検出しきい値選択ステップ、 401：映像選択ステ
ップ、 402：画像入力ステップ、 403：差分処理ステ
ップ、 404：二値化しきい値初期化ステップ、 405：
二値化ステップ、 406：物体検出処理ステップ、 40
7：検出物体数判定ステップ、 408：第１の侵入物体検
出しきい値決定ステップ、 409：二値化しきい値増加
ステップ、 501：映像選択ステップ、 507：検出物体
大きさ判定ステップ、 508：第２の侵入物体検出しき
い値決定ステップ、 509：二値化しきい値増加ステッ
プ、 601：不感帯設定ステップ、 602：二値化ステッ
プ、 701：基準侵入物体領域設定ステップ、 702：検
出物体大きさ判定ステップ、 804：二値化しきい値レ
ベルゲージ、 805：二値化しきい値マーク、 806a，8
06b，806c：第１の侵入物体検出しきい値の候補のマー
ク、 807a，807b，807c：第２の侵入物体検出しきい値
の候補マーク、 1101：TVカメラ、 1102：入力装置、
1103：画像入力I/F、 1104：入力I/F、 1105：画像
メモリ、 1106：ワークメモリ、 1107：CPU、 110
8：プログラムメモリ、 1109：出力I/F、 1110：画像
出力I/F、 111：データバス、 1112：警告灯、 111
3：監視モニタ、1201：入力画像、 1202：基準背景動
画像、 1203：差分画像、 1204：二値化画像、 120
5：差分器、 1206：二値化器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｂ 25/00 ５１０ Ｇ０８Ｂ 25/00 ５１０Ｍ Ｆターム(参考） 5B057 AA19 BA02 CA08 CA12 CA16 CE12 DA06 DC32 5C054 AA02 AA04 FC05 FF06 HA18 5C084 AA02 AA07 AA13 BB04 BB31 CC17 DD11 EE01 EE02 FF27 GG43 GG52 GG56 GG57 GG78 HH10 HH12 HH13 5C087 AA02 AA03 AA23 AA24 AA25 BB03 BB32 BB62 BB74 DD05 EE05 EE07 FF01 FF04 FF19 FF20 GG02 GG08 GG23 GG31 GG66 5L096 AA06 BA02 CA02 EA43 FA54 GA08 JA11

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置から得られる画像を、差分法を
   適用して監視視野内の侵入物体を検出する監視方法にお
   いて、 前記撮像装置からの第１の入力画像と記憶装置に記憶さ
   れている基準背景画像との輝度値の第１の差分画像を生
   成し、 前記第１の差分画像を所定の二値化しきい値で二値化処
   理すると共に、二値化処理した画像のノイズレベルが所
   定の値以下となるまで上記二値化しきい値を変化させ、
   前記二値化処理した画像のノイズレベルが所定の値以下
   になる二値化しきい値を第１の二値化しきい値とし、 前記第１の二値化しきい値に基づいて、侵入物体を検出
   することを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を
   自動的に決定する侵入物体検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記二値化しきい値の変化を、等差的、等比的、あるい
   はランダムに変えることを特徴とする侵入物体検出のた
   めのしきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法。
3. 【請求項３】請求項２記載の侵入物体検出のためのしき
   い値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、前
   記二値化しきい値を増加させることを特徴とする侵入物
   体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入物体検
   出方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記二値化しきい値を減少させることを特徴とする侵入
   物体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入物体
   検出方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記第１の入力画像は、侵入物体が存在しない画像であ
   ることを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を自
   動的に決定する侵入物体検出方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   更に、 前記撮像装置からの侵人物体を含む第２の入力画像と前
   記記憶装置に記憶されている前記基準背景画像との輝度
   値の第２の差分画像を生成し、前記第２の差分画像を所
   定の二値化しきい値で二値化処理すると共に、二値化処
   理した画像の侵入物体の大きさが所定の大きさ以下とな
   るまで前記二値化しきい値を変化させ、前記二値化処理
   した画像の侵入物体の大きさが所定の大きさ以下となる
   二値化しきい値を第２の二値化しきい値とし、 前記第１と第２の二値化しきい値を含み、前記第１と第
   ２の二値化しきい値の間に第３の二値化しきい値を設定
   し、 該第３の二値化しきい値に基づいて、侵入物体を検出す
   ることを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を自
   動的に決定する侵入物体検出方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記第１と第２のしきい値設定に際し、二値化しきい値
   の変化を等差的、等比的、あるいはランダムに変えるこ
   とを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を自動的
   に決定する侵入物体検出方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記二値化しきい値を増加させることを特徴とする侵入
   物体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入物体
   検出方法。
9. 【請求項９】 請求項７記載の侵入物体検出のためのし
   きい値を自動的に決定する侵入物体検出方法において、
   前記二値化しきい値を減少させることを特徴とする侵入
   物体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入物体
   検出方法。
10. 【請求項１０】 請求項６記載の侵入物体検出のための
    しきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法におい
    て、侵入物体の所定の大きさを侵入物体の外接図形で表
    わすことを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を
    自動的に決定する侵入物体検出方法。
11. 【請求項１１】 請求項６記載の侵入物体検出のための
    しきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法におい
    て、更に、 前記第１の入力画像と前記第２の入力画像からそれぞれ
    得られる第１と第３の二値化しきい値をそれぞれ記録
    し、 前記二値化処理を所定フレーム数実行し、それぞれの二
    値化しきい値を記録し、前記記録された複数の二値化し
    きい値の中から所定の第１と第２の二値化しきい値を決
    定することを特徴とする侵入物体検出のためのしきい値
    を自動的に決定する侵入物体検出方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の侵入物体検出のため
    のしきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法の前記
    二値化しきい値の決定において、前記第１の二値化しき
    い値は、最大の二値化しきい値を決定し、前記第２の二
    値化しきい値は、最小の二値化しきい値決定することを
    特徴とする侵入物体検出のためのしきい値を自動的に決
    定する侵入物体検出方法。
13. 【請求項１３】 請求項６記載の侵入物体検出のための
    しきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法におい
    て、前記第１の差分画像を所定の二値化しきい値での二
    値化処理は、更に、不感帯領域を設けて、該設けられた
    不感帯領域では二値化処理を行わないことを特徴とする
    侵入物体検出のためのしきい値を自動的に決定する侵入
    物体検出方法。
14. 【請求項１４】 請求項６記載の侵入物体検出のための
    しきい値を自動的に決定する侵入物体検出方法におい
    て、更に、前記第１と第２の二値化しきい値の差を求
    め、前記第１と第２の二値化しきい値の差が所定値以下
    の場合、異常と判定するステップを有することを特徴と
    する侵入物体検出のためのしきい値を自動的に決定する
    侵入物体検出方法。
15. 【請求項１５】 差分法を適用して撮像装置から得られ
    る画像から監視視野内の侵入物体を検出する侵入物体監
    視装置において、 第１の入力画像を出力する撮像装置と、 基準背景画像を記憶する第１の記憶装置と、 前記第１の入力画像と前記基準背景画像との輝度値の第
    １の差分画像を生成する処理ユニットと、 前記第１の差分画像を所定の二値化しきい値で二値化処
    理し、該二値化処理した画像のノイズ成分が所定の値以
    下となるまで前記二値化しきい値を変化させ、前記二値
    化処理した画像のノイズ成分が所定の値以下となる二値
    化しきい値を第１の二値化しきい値として出力する第１
    の二値化処理ユニットと、 出力された前記第１の二値化しきい値に基づいて、侵入
    物体を検出する検出処理ユニットとを備えることを特徴
    とする侵入物体監視装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の侵入物体監視装置に
    おいて、前記撮像装置は、侵入物体を含む第２の入力画
    像を出力し、 前記撮像装置は、更に、前記第２の入力画像と前記第１
    の記憧装置に記憶されている前記基準背景画像との輝度
    値の第２の差分画像を生成する処理ユニットと、 前記第２の差分画像を所定の二値化しきい値で二値化処
    理し、二値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定の
    大きさ以下となるまで前記二値化しきい値を変化させ、
    前記二値化処理した画像の侵入物体の大きさが所定の大
    きさ以下となる二値化しきい値を第２の二値化しきい値
    として出力する第２の二値化処理ユニットと、 前記第１と第２の二値化しきい値を含み、これら第１と
    第２の二値化しきい値のしきい値の間に第３の二値化し
    きい値を設定するしきい値設定ユニットとを備え、 前記検出処理ユニットは、前記第２の二値化しきい値に
    基づいて侵入物体を検出することを特徴とする侵入物体
    監視装置。