JP2005191647A - 画像保存システムおよび画像保存方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 一層の低価格化と運用・保守の簡素化を可能とする監視用画像記録システムを提供する
【解決手段】 カメラで撮影された画像をディジタル化して取得する画像取得装置と画像を保存する記憶装置を備える画像保存装置とがネットワークで接続される画像保存システムであって前記画像取得装置は、取得した画像を格納する所定容量の第１の記憶装置と前記第１の記憶装置の空き容量および使用状況に基づいて、前記画像保存装置に対して画像の収集を要求する要求手段とを有し、前記画像保存装置は、前記要求手段による要求に従い前記ネットワークを介して前記第１の記憶装置に格納された画像を収集する収集手段と該収集手段によって収集された画像を保存する前記第１の記憶装置の容量より大きい容量を有する第２の記憶装置と前記第２の記憶装置に保存された画像を前記第１の記憶装置から消去する命令を行う消去手段とを有することを特徴とする画像保存システム
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディジタル画像取得装置を用いた監視システムなどに用いられる画像保存システム、およびその方法に関する。

近年のディジタル処理技術の発達に伴い、監視向け画像蓄積装置のディジタル化が進んでいる。特に、ハードディスクなど大容量の記憶装置を備えた専用機の出現によって、従来のＶＣＲによるアナログ機の問題点が解決された。ハードディスクは、テープ等の記録媒体にみられる交換が不要であり、またディジタル記録による劣化防止、ランダムアクセスによる高速検索、ネットワークを用いた遠隔アクセスなど、操作性と保守性が大幅に改善されている。

しかしながら、大容量記憶装置を備えるシステムは高価であり、適切に運用するためには専門の機器管理者が必要であった。また、記憶装置の容量にも限界があり、目的に応じて記憶装置の容量を増強したり、記憶装置の残量確認を日々行ったりする必要が生じることもあった。加えて、蓄積された画像は装置内に保持されており、外部から参照するには専用のソフトウェアを起動しなければならず、機能的に限られていたり、あるいは無駄な通信によってネットワークに悪影響を及したりするという問題があった。
特開２００２−２６２１４８号公報

本発明はこれを改良し、一層の低価格化と運用・保守の簡素化を可能とする監視用画像記録システムを提供することを目的とする。

カメラで撮影された画像をディジタル化して取得する画像取得装置と画像を保存する記憶装置を備える画像保存装置とがネットワークで接続される画像保存システムであって、前記画像取得装置は、取得した画像を格納する所定容量の第１の記憶装置と、前記第１の記憶装置の空き容量および使用状況に基づいて、前記画像保存装置に対して画像の収集を要求する要求手段とを有し、前記画像保存装置は、前記要求手段による要求にしたがって、前記ネットワークを介して前記第１の記憶装置に格納された画像を収集する収集手段と、該収集手段によって収集された画像を保存する前記第１の記憶装置の容量より大きい容量を有する第２の記憶装置と、前記第２の記憶装置に保存された画像を前記第１の記憶装置から消去する命令を行う消去手段とを有することを特徴とする画像保存システムを提供する。

本発明によれば、システムとしての低価格化、運用と保守の簡素化が可能になる。

以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における画像蓄積システムの構成図である。図１において、画像蓄積システムは、カメラ１０１で撮影された画像を取得する画像取得装置１０２と、画像取得装置から収集した画像を保存する画像保存装置１０３から成り、相互にネットワーク１０４によって接続される。センサー１０５は、画像取得装置とともに補助的に用いられる外部機器であり、ドアセンサーや煙センサーなど任意の二値出力型センサーである。カメラは、典型的にはＮＴＳＣやＰＡＬなどのアナログビデオ信号を出力するものであるが、画像取得装置のビデオ信号インタフェースによっては、ＣＣＤ等から出力されるディジタルビデオ信号を出力するものであってもよい。接続されるカメラは、一台または複数台である。またカメラと画像取得装置は一体であってもよく、同一の筐体に格納され、一つの電源によって駆動されるものであってもよい。以下の説明はカメラと画像取得装置の接続とは無関係に、全く同じ方法で適用される。

図２は、画像取得装置１０２の内部構成を示すブロック図である。２０１はカメラから入力された画像を取り込んでディジタル化する画像入力装置であり、Ａ／Ｄコンバータ、色調整回路、輝度調整回路などで構成される。２０２は画像入力装置でディジタル化された画像を圧縮する画像圧縮装置であり、例えばＪＰＥＧエンコーダである。２０３は被圧縮画像を一時的に格納する小容量の画像一時記憶装置であり、例えばＦｌａｓｈ ＲＯＭである。画像取得装置は、システムコントローラ２０４のプログラム処理によって制御される。２０５は該プログラムの実行に用いられるＲＡＭ、２０６はプログラムや各種設定値を保持するＲＯＭである。２０７は上記構成要素を相互に接続するバスである。以上に加えて、センサー１０５と接続するためのセンサーインタフェース２０８と、ネットワーク１０４と接続するためのネットワークインタフェース２０９が設けられている。ネットワークインタフェースは、イーサネット（登録商標）インタフェースやモデムなどである。

なお、複数台のカメラを接続する場合は、画像入力装置２０１において入力系統を切替える形態や、入力系統毎に画像入力装置を設け画像圧縮装置２０２において系統を切替える形態がある。これらの形態は、画像取得装置のコストや画像入力装置の仕様等に応じて選択される。

画像入力装置２０１に入力され、画像圧縮装置２０２によって圧縮された画像データは、メモリ２０５に書き込まれる。画像データがメモリに書き込まれると、システムコントローラ２０４に通知され、必要に応じて画像が一時記憶装置２０３に格納される。画像を一時記憶装置に格納するかどうかは、ＲＯＭに保持された設定値に基づくプログラム処理によって決定される。

図３は、画像を画像一時記憶装置に格納するための条件を与える設定値の構造の一例を示す図である。

図３（ａ）はセンサー入力があった場合に参照される条件であり、センサー入力オン検知時刻に保存開始パラメータを加えた時刻から、センサー入力オフ検知時刻に保存終了パラメータを加えた時刻まで、保存間隔パラメータで指定された時間間隔で、画像を一時記憶装置に格納するというものである。入力設定は、複数台のカメラが接続されている場合に、カメラを指定する付加的パラメータである。雲台設定、露出設定、画角設定は、外部からコマンド制御可能なカメラを用いる場合に指定する付加的パラメータであり、センサー入力オン検知時に当該パラメータを参照してカメラ制御を行う。

図３（ｂ）はタイマー予約に関して参照される条件であり、開始日時パラメータで指定された時刻から、保存回数パラメータで指定された回数だけ、保存間隔パラメータで指定された時間間隔で画像を一時記憶装置に格納するというものである。入力設定、雲台設定、露出設定、画角設定は、それぞれセンサーの場合の設定と同様である。

以上においてカメラ制御を行う場合に、ＲＳ２３２Ｃインタフェースを用いた通信が用いられることがあるが、必要なインタフェース回路等は予め備わっているものとする。またカメラと画像取得装置が一体である場合は、必要な駆動装置と駆動回路が予め備わっているものとする。これらはいずれも公知の技術であって、本発明の実施に際して本質的な問題ではない。

画像圧縮装置２０２によって圧縮された画像データは、一旦メモリ２０５の記憶領域に書き込まれるが、センサー入力検知前の画像を扱うため、記憶領域はリングバッファ状に構成されている。すなわち、センサー入力検知前に遡って保持すべき個数の画像バッファを設け、画像圧縮装置は被圧縮画像を順次格納する。格納された被圧縮画像は、次に上書きされるまでバッファに保持されるが、この間にセンサーやタイマーによる画像保存の条件が成立すれば、該当するバッファに保存フラグを設定する。センサーによる条件では、入力オン検知前にバッファに格納された画像と、入力オフ検知までにバッファに格納される画像で、指定の保存間隔で間引いたものが対象になる。タイマーによる条件についても、ほぼ同様である。一方、ＣＰＵが画像圧縮装置から被圧縮画像の書き込み通知を受けると、次の画像バッファを検査して、保存フラグが設定されていればバッファの内容を画像一時記憶装置に格納する。センサーやタイマーを設定することなく、所定の間隔で無条件に画像を保存する場合もあり、これは論理的にはタイマーの一種として実現される。例えば５秒間隔で無条件に画像を保存する場合は、開始日時が毎日毎時毎分、保存回数が１２回、保存間隔が５秒であるようなタイマーが用いられる。

図４は、画像一時蓄積装置に格納されている一連の画像を管理するための管理ファイルの内容を示す図です。管理ファイルには、画像固有の識別子、画像を撮影した時刻と理由のほか、撮影に用いられたカメラと、その時の雲台、露出、画角等の設定情報が記録される。個々の画像ファイルは、画像固有の識別子と一対一に対応つけられる。紛れがなければ、画像識別子として撮影時刻を用いてもよい。なお管理ファイルに記録される一連の情報は、個々の画像ファイル中にも記録してもよい。これにより、管理ファイルが破壊された場合、一連の画像ファイルから管理ファイルを修復することが可能になる。例えば画像ファイルがＪＰＥＧファイルであれば、付加情報はＪＰＥＧのアプリケーションマーカーを用いて記録することが可能である。

画像取得装置の画像一時蓄積装置に格納されている一連の画像を画像保存装置に収集する方法は、特開２００２−２６２１４８において開示されている。これによれば、画像保存装置において収集処理が起動され、画像取得装置から画像保存装置に転送され保存された後に、一時蓄積装置から消去される。収集処理はオペレータが手動で起動するか、またはタイマーによって定期的に起動されるかである。本発明ではこれに加えて、画像取得装置から画像保存装置に行う要求に従って収集処理を起動するようにしている。以下、その手順について詳しく説明する。

図５は、画像取得装置の画像一時蓄積装置の使用状況を示す図である。画像一時蓄積装置の記憶容量はｆｕｌｌで示され、その内ｕｓｅｄで示される分が画像の一時蓄積に使用されている。未使用分はｌｅｆｔ＝ｆｕｌｌ−ｕｓｅｄである。また画像蓄積量の目安を示す値として、ｌｏｗａｔとｈｉｗａｔが示されている。これらは、画像取得装置から画像保存装置への通知を行うかどうかの基準値である。

図６は、画像蓄積量の時間変化を示す図である。図中、右上がりの部分は画像の一時蓄積量が画像の消去量（転送量）を上回っている場合、右下がりの部分は一時蓄積量が消去量を下回っている場合である。本発明においては、（１）ｌｏｗａｔを越えた時、および（２）ｈｉｗａｔを越えている間、画像取得装置から画像保存装置に通知が送られる。

図７は、画像取得装置と画像保存装置の間の通信内容を示す図である。ｌｏｗａｔを越えたとき収集要求が送られ、これを受けて画像保存装置は収集処理を開始する。収集処理によって画像取得装置から画像が消去されるので、画像一時蓄積装置の使用量は減少する。しかし、画像保存装置の収集処理が何らかの理由によって起動されず、画像一時蓄積装置の使用量が増加し続ける場合がある。その場合は、ｈｉｗａｔを越えた時点で収集要求が送られ、その後もｈｉｗａｔを越えている間は収集要求が繰り返し送られる。ｈｉｗａｔを越えたときの収集要求とｌｏｗａｔを越えたときの収集要求は、画像保存装置側で区別される。具体的には、要求の優先度がｌｏｗａｔ超過についてはｐｒｉｏ＝０、ｈｉｗａｔ超過については、繰り返し回数に応じてｐｒｉｏ＝１、２、…となる。画像保存装置は一般に複数の画像取得装置から画像の収集処理を行うので、該優先度が高い画像取得装置を優先して収集処理を行うことになる。

以上において、ｌｏｗａｔとｈｉｗａｔは必ずしも固定されている必要はなく、動作状況に応じて動的に調節してもよい。すなわち図６の時間変化は、画像が蓄積される速度ｐｒａｔｅと、画像が収集され消去される速度ｃｒａｔｅによって決まる。ｐｒａｔｅとｃｒａｔｅは、一定時間毎の蓄積量、消去量として容易に得ることができる。例えばｐｒａｔｅがｃｒａｔｅより低ければ、一時蓄積装置側に余裕があるとみなしてｌｏｗａｔとｈｉｗａｔを下げ、逆にｐｒａｔｅがｃｒａｔｅより高ければｌｏｗａｔとｈｉｗａｔを上げればよい。上げ下げの幅は、一時蓄積装置の容量Ｃとの差分に対して１０％とし、ｈｉｗａｔ＝ｈｉｗａｔ±（Ｃ−ｈｉｗａｔ）／１０などである。ただしｌｏｗａｔ、ｈｉｗａｔの調節はこの限りではなく、（ｐｒａｔｅ−ｃｒａｔｅ）×ｃｏｎｓｔの加算、あるいはテーブル参照など、任意の方法を用いてよい。

なおｐｒａｔｅとｃｒａｔｅは、画像保存装置における複数の画像取得装置の優先順位付けのために、収集要求とともに送付してもよい。その場合、画像一時蓄積装置の残量ｌｅｆｔも送付すれば、画像保存装置側で画像一時蓄積装置における残量が枯渇するまでの時間を見積もることが可能になる。すなわち収集処理の緊急度が得られるため、これに基づいて収集処理を起動する画像取得装置の順位付けを行うことになる。

（第２の実施の形態）
本発明の他の実施の形態としては、ｌｏｗａｔとｈｉｗａｔの調節にセンサーからの入力頻度を用いる方法がある。すなわち、センサー入力頻度が高ければ画像の蓄積量も多いため、ｌｏｗａｔとｈｉｗａｔを低めに誘導して収集処理の頻度を意図的に上げるようにする。これによれば、センサー入力頻度が高い画像収集装置では多めの空き容量が確保されるため画像の保存ミスが解消されるとともに、センサー入力頻度の低い画像収集装置では少なめの空き容量が確保されるため一時蓄積装置の利用効率を高めることが可能である。

（第３の実施の形態）
上述の形態において、ｈｉｗａｔを越えている間は収集要求を繰り返し送るようにしていたが、画像保存装置側で収集要求を保持するようにしておけば、必ずしも収集要求を繰り返し送る必要はない。その代わりに画像保存装置では、収集要求の受け付け時刻を保持しておき、そこから経過した時間によって画像取得装置の優先順位付けを行うことになる。

また、画像保存装置において収集要求を受け付けた際、直ちに収集処理を起動できない場合は、一旦ｂｕｓｙ応答を返すようにして、画像取得装置からの収集要求の繰り返しを抑制するようにしてもよい。さらに画像取得装置の順位付けを行うため、収集要求とは別にｃｒａｔｅ、ｐｒａｔｅ、ｌｅｆｔの通知を行ってもよい。

本発明の実施例における画像蓄積システムの構成図である。 図１に示した画像取得装置のブロック図である。 画像を一時記憶するための条件を与える設定値の構造を示す図である。 画像一時蓄積装置に格納されている画像の管理ファイルの内容を示す図。 画像一時蓄積装置の使用状況を示す図。 画像蓄積量の時間変化を示す図。 画像取得装置と画像保存装置の間の通信内容を示す図。

符号の説明

１０１ カメラ
１０２ 画像取得装置
１０３ 画像保存装置
１０４ ネットワーク
１０５ センサー
２０１ 画像入力装置
２０２ 画像圧縮装置
２０３ 画像一時記憶装置
２０４ システムコントローラ
２０５ システムＲＡＭ
２０６ システムＲＯＭ
２０７ システムバス
２０８ センサーインタフェース
２０９ ネットワークインタフェース

Claims (10)

1. カメラで撮影された画像をディジタル化して取得する画像取得装置と画像を保存する記憶装置を備える画像保存装置とがネットワークで接続される画像保存システムであって、
   前記画像取得装置は、取得した画像を格納する所定容量の第１の記憶装置と、
   前記第１の記憶装置の空き容量および使用状況に基づいて、前記画像保存装置に対して画像の収集を要求する要求手段とを有し、
   前記画像保存装置は、
   前記要求手段による要求にしたがって、前記ネットワークを介して前記第１の記憶装置に格納された画像を収集する収集手段と、
   該収集手段によって収集された画像を保存する前記第１の記憶装置の容量より大きい容量を有する第２の記憶装置と、
   前記第２の記憶装置に保存された画像を前記第１の記憶装置から消去する命令を行う消去手段とを有することを特徴とする画像保存システム。
2. 前記要求手段は、使用量を判定する高低２つの閾値を設け、使用量が低閾値を越えたときに収集要求を行うとともに、使用量が高閾値を越えている間繰り返し収集要求を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像保存システム。
3. 前記要求手段は、画像取得装置から画像保存装置に繰り返し送られる収集要求の回数に応じて、収集処理の要求対象となる複数の画像取得装置間の優先度を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像保存システム。
4. 前記要求手段は、使用量を判定する一つの閾値を設け、該閾値を越えたときに一度収集要求を行うとともに、画像保存装置において該収集要求を受け付けてからの経過時間に基づいて、収集処理の要求対象となる複数の画像取得装置間の優先度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像保存システム。
5. 前記要求手段は、画像が蓄積される速度と、画像が収集され消去される速度に従って、使用量を判定する閾値を動的に調整することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像保存システム。
6. 前記要求手段は、画像が蓄積される速度と、画像が収集され消去される速度、および記憶装置の残量を画像保存装置に通知し、該通知された速度と残量に基づいて収集処理の要求対象となる複数の画像取得装置間の優先度を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像保存システム。
7. 前記要求手段は、センサーの接続端子を有し、該センサー接続端子に接続されたセンサーからの入力頻度が高い場合に閾値を下げ、入力頻度が低い場合に閾値を上げることを特徴とする、請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像保存システム。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像保存システムの画像取得装置。
9. 請求項１ないし請求項７いずれか１項に記載の画像保存システムの画像保存装置。
10. カメラで撮影された画像をディジタル化して取得する画像取得装置と画像を保存する記憶装置を備える画像保存装置とがネットワークで接続される画像保存方法であって、
    前記画像取得装置において、取得した画像を格納する所定容量の第１の記憶装置の空き容量および使用状況に基づいて、前記画像保存装置に対して画像の収集を要求する要求ステップと、
    前記画像保存装置において、前記要求手段による要求にしたがって、前記ネットワークを介して前記第１の記憶装置に格納された画像を収集し、前記画像保存装置の第２の記憶手段に記憶する収集ステップと、
    該収集手段によって収集された画像を前記第１の記憶装置から消去する命令を行う消去ステップとを有することを特徴とする画像保存方法。

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