JP2003259339A - 画像監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駐車場等の監視領域における車等の物体の変
化を簡潔効率的な画像データ認識処理により認識判別す
るとともに、監視画像の録画を効率的に行なう。 【解決手段】 所定時間間隔で監視画像を入力し、最新
の入力画像と前回入力の画像を比較して差異有無により
変化を検出し、その変化位置から監視領域中の場所を検
出し決定する。また監視画像の変化検出により録画を起
動し、監視画像の定常状態への戻り検出により録画を停
止する。

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、ＣＣＤカメラな
どの電子カメラを用いて駐車場管理や路上駐車又は特定
の場所における人、物の監視など、所定領域内における
物体の有無や動きを撮像画像により監視する方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駐車場における車両の駐車状況や道路上
の車両駐車、また特定の場所などを監視する従来の装置
やシステムでは種々の車両検出の方式が提案されてい
る。例えば駐車場監視では、駐車場の複数の駐車区画ご
とに光学センサを設置し、受光量の変化で車両の存在を
検出する方式、駐車区画毎に機械的センサを配置し、駐
車によりこのセンサを物理的に動作させて駐車を検出す
る方式、またレール等により監視カメラを走査移動させ
て複数の駐車区画を撮像し画像認識処理によって車両を
検出する方式などがある。しかしこれらの駐車場監視で
はいずれも駐車場に特殊な検出設備や特殊な構造を持つ
ことになるため、駐車場の構造改良や設備の設置などの
工事が大掛かりでかつコストが高くなる問題があった。

【０００３】一方、画像認識処理技術の進展に伴い前記
問題に対応するため1個所に設置したテレビカメラで複
数の駐車区画を撮像し、その画像をデジタル情報化して
コンピュータにより画像データを処理し、駐車区画毎に
車両有無を認識判別する監視方式が実施化されつつあ
る。この方式では車両が存在しないときの撮像画像を基
準画像とし監視画像を入力する度に基準画像と監視画像
を比較し、両画像の差分を検出して車両の存在を検出す
るもの、複数の駐車区画の外側周囲の画像の濃度と特定
の駐車区画の画像濃度とを比較しその濃度の大小で車両
の存在を認識するもの、あるいはコンピュータにより画
像のデジタルデータをフィルタ処理し監視画像から車両
の輪郭を示すエッジデータを抽出して車両の有無を検出
するものなどが知られている。また、特定の場所を監視
する監視システムでは前記の監視画像を録画するものが
あるが、その中には録画の記録部材を効率的に使うため
監視画像の変化検出により録画装置を起動するものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれら画像認識
処理を応用した監視では、例えば駐車場監視への実施の
場合、監視画像の入力あるごとに各駐車区画全てについ
て車両の有無を認識判別するため、監視画像入力時の煩
雑な画像データ処理を高速で行なわなければならずコン
ピュータの処理負荷を重くするとともに、状態が変化し
ない駐車区画でも監視画像入力あるごとに車両の有無の
識別を行ない非効率である問題があった。また前述の監
視画像を録画するシステムは、変化が継続している間即
ち画像内の被写体が動いている間録画するもので、たと
え定常時の画像と違う異物が存在してもこの異物が動か
ない限り録画の開始、停止がなされない問題がある。本
発明はこれら問題に着目し、画像の変化とその位置を効
率的かつ簡潔に認識判別すること、並びに監視画像の動
きがなくても定常時と違う異常状態の間録画可能にする
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の画像監
視方法は、所定の監視領域を電子カメラで撮像した画像
を所定時間間隔で入力し、この撮像画像について最新入
力時のものと前回入力時のものとを比較し、前記両画像
の差異を検出するとともにこの差異が存在する画像位置
を検出し、前記画像位置に対応する前記所定領域内の場
所を決定し、前記所定領域内の物体有無が変化した場所
を示す情報を出力する。

【０００６】請求項２の発明の画像監視装置は、所定の
監視領域を撮像する電子カメラと、前記電子カメラの画
像を所定時間間隔で入力する画像入力制御手段と、前記
電子カメラの撮像信号をデジタル信号化する画像処理手
段と、前記監視領域を撮像したデジタル画像の最新入力
の画像と前回入力の画像を記憶する画像記憶手段と、前
記最新入力の画像と前回入力の画像とを比較し、差異を
検出する差異検出手段と、前記両画像に差異がある場
合、その差異が存在する画像位置を判別し、その判別位
置から物体有無が変化した前記所定領域内の場所を決定
する変化位置決定手段と、前記変化位置決定手段により
決定された位置情報を出力する出力手段とを有する。

【０００７】請求項３の発明の画像監視方法は、所定領
域を電子カメラで撮像し、その撮像画像を再生可能に録
画する画像監視方法において、前記所定領域の定常状態
の撮像画像を基準画像として記憶し、前記所定領域の監
視中所定時間間隔で入力する監視画像と前記基準画像と
を比較し、前記比較の結果、前記両画像に差異がない間
は前記録画動作を停止したままとし、差異検出により前
記録画を開始し、再び前記両画像に差異がないことを検
出することにより録画を停止する。

【０００８】請求項４の発明の画像監視方法は、前記撮
像画像とともに日付、時刻情報を一緒に記録する。

【０００９】

【作用】所定時間間隔ごとに入力する最新撮像画像を前
回入力時の撮像画像と比較することにより、前記時間の
間に画像が変化すれば両画像の差異検出によりこの変化
を検出することができ、この差異検出の画像位置から対
応する監視領域内の場所を決定して、物体有無が変化し
た場所を示す情報を出力することができる。

【００１０】また所定領域を電子カメラで撮像し、その
撮像画像を再生可能に録画する画像監視方法において、
監視中所定時間間隔で入力する最新の監視画像と定常の
基準画像とを比較して両画像の差異を検出することによ
り、定常状態でない変化発生から監視画像の録画を開始
し、前記差異がなくなることを検出することにより定常
状態に戻るまで録画を続けることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明を駐車場管理に適用
した一実施例の制御構成の機能を示すブロック図、図２
は一実施例の監視態様を示す図である。図において、１
は複数の駐車区画２からなる駐車場３の監視対象区画全
体を撮像視野とする電子カメラで、例えば支持ポスト４
の高い位置、即ち監視対象区域全体を斜め上方から視野
に収められる位置に取り付けている。５ａ、５ｂは駐車
中の車である。電子カメラ１で撮像した画像は例えば図
３あるいは図４のようになる。

【００１２】６は電子カメラのシャッタの開閉を制御す
るシャッタ制御部で、所定の時間間隔で撮像を行なわせ
る。７はアナログの撮像画像信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換部、８は撮像したデジタル画像情報を第
１の画像メモリ９と第２の画像メモリ１０に交互に切り
替えて記憶するメモリ切替え部、１１は前記第１及び第
２の画像メモリ９、１０の記憶画像データを読み出し、
両データを比較して差異の有無検出、差異がある場合そ
の差異の位置を認識判別する比較認識部、１２は駐車場
の入り口付近に設置し、駐車場の各駐車区画の空き状況
を表示して案内する案内表示板、１３は比較認識部１１
からの位置及び変化を示す情報に基いて駐車場３の駐車
状況の表示を制御する案内表示制御部、１４は比較認識
部１１からの位置及び変化を示す情報に基いて駐車場か
ら出ていく車の駐車料金を計算する料金計算部である。

【００１３】次に上記構成の動作を図５に従い説明す
る。電子カメラ１は駐車場３の全駐車区画をその視野に
収め、図３あるいは図４のような画像を入力し（ステッ
プＳ１）、この入力画像信号をＡ／Ｄ変換部７にてデジ
タル信号化し、第１の画像メモリ９と第２の画像メモリ
１０に撮像毎に交互に記憶する（ステップＳ２）。例え
ば前回撮像時の画像を第１の画像メモリ９に記憶した場
合は、今回撮像の画像を第２の画像メモリ１０に記憶
し、次回撮像の画像をまた第１の画像メモリ９に上書き
記憶する。即ち第１の画像メモリ９と第２の画像メモリ
１０のいずれか一方には前回入力の画像データを記憶
し、他方には今回入力の最新画像データを記憶する。

【００１４】比較認識部１１は電子カメラ１による画像
の入力と同期関係を持って前記二つの画像メモリから記
憶データを読み出し比較する（ステップＳ３）。両画像
データに差異がない場合は変化無しとし（ステップＳ
４）、前回撮像時から所定時間経過すると（ステップＳ
５）シャッタ制御部６が電子カメラ１のシャッタを駆動
して（ステップＳ６）次の画像を入力する。前記の所定
時間は駐車状況の監視周期に適した時間に設定する。こ
の動作は両画像データの差異を検出するまで所定時間経
過毎に繰り返す。

【００１５】両画像データの差異を検出した場合は、監
視区域の駐車状況に変化があったものとし（ステップＳ
４）、入力画像データにおけるその差異発生位置を判別
し更にその位置から対応する駐車区画を認識決定すると
ともに（ステップＳ７，Ｓ８）、その変化の態様、即ち
物体無しから物体有り又は物体有りから物体無しのいず
れに変化したかを差異発生位置の両画像データより判別
する（ステップＳ９）。例えば前回撮像の画像が図3に
示すもので、今回撮像の最新画像が図４に示すように空
きの駐車区画２ａに車５ｂが駐車している画像の場合、
入力画像全体の中で駐車区画２ａに対応する位置の画像
に変化が生じ、前回と今回の入力画像データを比較する
とこの部分に差異が発生する。かつこの差異は物体無し
から物体有りへの変化を示すデータとなる。また入力画
像全体のうち各駐車区画に対応する画像データは電子カ
メラ１の撮像視野が固定である限りその位置が一義的に
定まり、差異が生じた画像上の位置をこれに対応する駐
車区画情報に変換できる。こうして駐車区画２ａに車５
ｂが駐車したことを比較認識部１１が認識判別し、駐車
区画２ａを示す情報並びに駐車を示す情報を出力する。
反対に前回入力画像が図４であり、今回入力画像が図３
である場合は、両画像を比較認識部１１で比較すると駐
車区画２ａに対応する位置の両画像に差異が生じ、駐車
区画２ａを示す情報並びにこの駐車区画が使用から空き
に変化したことを示す情報を出力する。

【００１６】この駐車区画情報並びに駐車有無情報は、
案内表示制御部１３及び料金計算部１４に送られる。料
金計算部１４では駐車区画毎に駐車有りに変化した情報
を受けた時刻を計測して記憶し、駐車無しに変化した情
報を受けた時刻をまた計測してその駐車区画の駐車時間
を算出し、駐車料金に換算して前記時刻、時間、料金を
レシートに印刷出力する。また案内表示制御部１３で
は、前記情報駐車区画情報に従い案内表示板１２の該当
する駐車区画の表示を「駐車中」又は「空き」を表すよ
うに切り替える。

【００１７】尚、この実施例において電子カメラ１の撮
像のタイミングによってはある駐車区画に対して車が進
入途中や退出途中の状態にあるときに撮像する場合が有
り得る。また駐車場に存在する人物を撮像する場合も有
り得る。そこで前回の入力画像と今回の入力画像との差
異があるレベル以上の場合だけを駐車状況の変化と認識
することとしている。画像データも画素の濃淡あるいは
輝度からなるものであってよいし、車の輪郭を検出した
エッジデータであってもよい。更に屋外の駐車場に適用
する場合時間帯並びに天候により画像の明るさが変化す
るが、図示せぬ補正手段により周囲光の明るさを検出し
て入力画像の明るさを追従補正する補正手段を備える。

【００１８】以上本発明の一実施例を説明したが、これ
に限らず種々の実施態様が考えられる。例えば前記実施
例では所定時間間隔のタイミングで電子カメラのシャッ
タを制御し、静止画として監視画像を入力しているが、
テレビカメラ等の動画カメラにより連続する動画像を取
得し、所定時間間隔のタイミングでこの動画像をサンプ
リングし、このサンプリング画像を前記実施例のＡ／Ｄ
変換部７に入力するようにしてもよい。

【００１９】次に前記実施例のように入力画像の変化を
検出する監視の応用例を説明する。一実施例として図6
に示すような出入口１５を含む室内の監視を行なう場
合、入力画像の変化検出を監視画像の記録開始や終了に
利用する。

【００２０】図７はこの実施例の制御構成を示すブロッ
ク図である。まず室内に誰もいない状態（以下「定常状
態」という）を撮像した電子カメラ２０の入力画像を基
準画像として取込み、Ａ／Ｄ変換部２１でデジタル信号
化し、基準画像メモリ２３に記憶する。制御部２２は、
遠隔の監視センタ２４からの監視命令を受信すると監視
動作に入り、電子カメラ２０の撮像画像を入力する。こ
の画像入力はシャッタ制御部２５によるシャッタ動作に
応じて監視に適切な時間間隔で行なう。入力した監視画
像は基準画像と同様にデジタル信号化し、監視画像メモ
リ２６に記憶する。制御部２５は電子カメラ２０のシャ
ッタ動作に同期して前記基準メモリ２３の基準画像デー
タと監視画像メモリ２６の画像データを比較し差異を検
出する。差異が検出されない場合は所定時間経過毎にこ
の動作を繰り返す。

【００２１】この室内に人が入ってくると当然監視画像
はこの人を含む画像に変化し、前記の基準画像データと
監視画像データとの比較の結果差異を検出する。この差
異を検出すると、制御部２５は録画装置２７に録画の起
動命令を出力するとともに監視画像メモリ２６の監視画
像データを送り記録する。以後シャッタ動作に同期して
新たな監視画像が入力するごとにこの監視画像データを
録画する。この時制御部２５は内部の電子カレンダ及び
電子タイマから得られる日付及び時刻データを監視画像
データと一緒に送り、監視画像及びこれに対応する日
付、時刻を再生可能に録画する。

【００２２】また制御部２５は、録画装置２７での監視
画像の録画と並行して基準画像と監視画像の比較を継続
し、監視画像が再び基準画像と差異がなくなったときあ
るいは差異がなくなって所定時間経過したとき、録画装
置２７へ録画停止命令を出力するとともに監視画像デー
タの送信を停止し、録画動作を終了する。基準画像と監
視画像の比較は監視時間中継続し、人が再度室内に入っ
てきた場合は再度前記動作を繰り返す。これにより監視
画像は室内が定常状態にない間だけ録画され、録画部材
が節減できる。

【００２３】なおこの実施例は監視画像を録画する場合
であるが、監視画像を通信手段を用いて遠隔の監視セン
タの画像表示装置に送信し、室内が定常状態にない間だ
け監視画像をこの遠隔の表示装置に表示するようにして
もよい。この場合監視センタでは監視画像の表示により
人の侵入を知ることができるとともに人が室内にとどま
る間その人の行動を監視できる。また屋内の定常状態や
初期状態の監視だけでなく、火災や煙の発生などの異常
を監視する場合や室内監視に限らず貯蔵物の物量観測な
どにも応用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では所定時
間間隔ごとに入力する最新撮像画像を前回入力時の撮像
画像と比較することにより、画像が変化すれば両画像の
差異検出によりこの変化を検出することができ、この差
異検出の画像位置に絞って対応する監視領域内の場所を
決定し変化場所を示す情報を出力することで煩雑な監視
画像のデータ処理を短時間で簡潔に行なうことができ、
処理効率が上がる。

【００２５】また所定領域の撮像画像を再生可能に録画
する画像監視方法において、定常状態や初期状態でない
変化の発生から監視画像の録画を開始し、元の状態に戻
ると録画を停止して、録画の記録部材を効率よく使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御構成の機能ブロック図
である。

【図２】本発明の一実施例の監視態様を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の入力画像例の説明図であ
る。

【図４】本発明の一実施例の他の入力画像例の説明図で
ある。

【図５】本発明の一実施例の動作手順を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例の監視態様を示す図であ
る。

【図７】本発明の他の実施例の制御機能のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 電子カメラ ２ 駐車区画 ３ 駐車場 ５ａ 車 ５ｂ 車 ６ シャッタ制御部 ７ Ａ／Ｄ変換部 ９ 第１の画像メモリ １０ 第２の画像メモリ １１ 比較認識部 ２０ 電子カメラ ２２ 制御部 ２３ 基準画像メモリ ２４ 監視センタ ２６ 監視画像メモリ ２７ 録画装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の監視領域を電子カメラで撮像した
   画像を所定時間間隔で入力し、 この撮像画像について最新入力時のものと前回入力時の
   ものとを比較し、 前記両画像の差異を検出するとともにこの差異が存在す
   る画像位置を検出し、 前記画像位置に対応する前記所定領域内の場所を決定
   し、 前記所定領域内の物体有無が変化した場所を示す情報を
   出力することを特徴とする画像監視方法。
2. 【請求項２】 所定の監視領域を撮像する電子カメラ
   と、 前記電子カメラの画像を所定時間間隔で入力する画像入
   力制御手段と、 前記電子カメラの撮像信号をデジタル信号化する画像処
   理手段と、 前記監視領域を撮像したデジタル画像の最新入力の画像
   と前回入力の画像を記憶する画像記憶手段と、 前記最新入力の画像と前回入力の画像とを比較し、差異
   を検出する差異検出手段と、 前記両画像に差異がある場合、その差異が存在する画像
   位置を判別し、その判別位置から物体有無が変化した前
   記所定領域内の場所を決定する変化位置決定手段と、 前記変化位置決定手段により決定された位置情報を出力
   する出力手段とを有することを特徴とする画像監視装
   置。
3. 【請求項３】 所定領域を電子カメラで撮像し、その撮
   像画像を再生可能に録画する画像監視方法において、 前記所定領域の定常状態の撮像画像を基準画像として記
   憶し、 前記所定領域の監視中所定時間間隔で入力する監視画像
   と前記基準画像とを比較し、 前記比較の結果、前記両画像に差異がない間は前記録画
   動作を停止したままとし、差異検出により前記録画を開
   始し、再び前記両画像に差異がなくなることを検出する
   ことにより録画を停止することを特徴とする画像監視方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３の発明において、前記撮像画像
   とともに日付、時刻情報を一緒に記録することを特徴と
   する画像監視方法。