JP2007243270A - 映像監視システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】監視したい人物の特徴量を事前に設定しておき、複数のカメラ映像の中から要求に応じた映像を選別して出力することである。
【解決手段】監視エリアの様子を撮像装置１２ａ〜１２ｎで映像化し、画像計測装置１３ａ〜１３ｎは撮像装置１２ａ〜１２ｎより出力される映像から人物の特徴量を計測する。出力映像切替装置１４は、画像計測装置１３ａ〜１３ｎで計測された人物の特徴量のうち設定条件に応じて監視モニタ１５ａ〜１５ｋに出力する映像を割り当て、この出力映像切替装置１４によって出力された映像を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数台のテレビカメラの映像を利用して監視エリア内の人物の動きを監視する映像監視システムおよび方法に関する。

一般に、複数台のテレビカメラの映像を利用して監視エリア内の人物の動きを監視する映像監視システムにおいては、複数台のカメラ映像をモニタに表示させ監視員が目視で確認する方法が用いられている。複数台のカメラ映像を表示するために、複数台のモニタに映像を表示する方法、１画面を分割して複数の映像を表示する方法、一定時間間隔で順番に映像を切り替えて表示する方法などがあり、それらの方法で表示された複数の映像の中から監視員が不審な人物を発見した場合に、監視員の判断により映像を切り替えて人物の監視を行う。また、複数台のテレビカメラの映像を利用して無人監視を行う映像監視システムにおいては、監視エリア内の人物の有無を画像処理により判断して、結果を出力するものである。

このような映像監視システムとしては、監視区域内を撮影する監視カメラと、カメラの画像信号より侵入者の有無および位置を検出する侵入検知装置と、検知出力にもとづいてカメラ角度制御を行う制御装置とからなる無人侵入監視装置がある（例えば特許文献１参照）。また、映像中の人物の行動を画像処理により定量化する行動計測技術としては、監視領域を映像化する映像手段と、人物の行動情報を計測する画像計測手段と、人物の行動を定量化する情報作成手段とからなる情報収集システムがある（例えば特許文献２参照）。
特開平３−２２６１９５号公報 特開２００５−３３５１８号公報

しかし、特許文献１の映像監視システムにおいては、侵入者の有無を検知することが目的であるため、監視される人物の特徴を判別して出力することには適用できない。

また、特許文献２の行動計測技術においては、人の行動と人が接触した物体との関連情報を数値化するものであり、監視したい人物の身体的特徴や行動特徴を与えて人物の行動を計測することができない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、監視したい人物の特徴量を事前に設定しておき、カメラ映像の中から要求に応じた映像を選別して出力することのできる映像監視システムおよび方法を提供することを目的とする。

本発明の映像監視システムは、監視エリアの様子を映像化する撮像装置と、この撮像装置より出力される映像から人物の特徴量を計測する画像計測装置と、この画像計測装置で計測された人物の特徴量のうち設定条件に応じて特徴量を出力する映像を割り当てる出力映像切替装置と、この出力映像切替装置によって出力された映像を表示する監視モニタとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、特徴量を事前に設定しておくので、カメラ映像の中から要求に応じた映像を選別して出力でき、長時間の監視作業における監視員の負荷を軽減するとともに、監視エリアを効率的に監視することができる。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図である。監視エリア１１ａに対してその監視エリア１１ａの撮影できる位置に複数台の撮像装置１２ａ〜１２ｉを設置し、同様に、別の監視エリア１１ｂに対してもその監視エリア１１ｂの撮影できる位置に複数台の撮像装置１２ｊ〜１２ｎを設置する。各々の撮像装置１２ａ〜１２ｎの映像をそれぞれ画像計測装置１３ａ〜１３ｎに入力する。画像計測装置１３ａ〜１３ｎでは監視対象人物の特徴量を計測する。

出力映像切替装置１４は画像計測装置１３ａ〜１３ｎの計測結果と、事前に設定した画像出力条件を基に監視モニタ１５ａ〜１５ｋに出力する映像を割り当てる。そして、監視モニタ１５ａ〜１５ｋは出力映像切替装置１４で割り当てられた映像を表示する。

監視エリア１１ａ、１１ｂに設置された複数台の撮像装置１２ａ〜１２ｎは、監視エリア１１ａ、１１ｂ内の映像情報を常時、画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力している。すなわち、撮像装置１２ａ〜１２ｎは監視エリア１１ａ、１１ｂの像を光学レンズにより光電変換素子に集光させ、電気出力信号を映像形式もしくは画像形式に変換して画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力している。

撮像装置１２ａ〜１２ｎの種類は撮影目的に応じて変更され、例えば屋内のような一定照度が保たれている環境下では可視光を映像化して監視が行われるが、一定照度が保たれない屋外、特に夜間における監視では、赤外線量を映像化する撮像装置が用いられている。また、屋内であっても人物の赤外線放射量を特徴量とする場合には、赤外線量の映像化による監視が行われる。

撮像装置１２ａ〜１２ｎより出力された各映像もしくは各画像は、各撮像装置１２ａ〜１２ｎが接続された専用の画像計測装置１３ａ〜１３ｎに送られる。画像は画像計測装置１３ａ〜１３ｎ内のメモリもしくは記録媒体に転送され、映像は内蔵のＡ／Ｄコンバータにより画像に変換されメモリもしくは記録媒体に転送される。

各画像計測装置１３ａ〜１３ｎは、メモリもしくは記録媒体の時系列な画像から人物の位置を検出し、人物の行動状態や身体的な特徴量を計測する。人物の行動状態とは、人物の行動軌跡や行動範囲など人物の動きに関する情報が相当する。また、人物の身体的特徴とは、性別、身長、服装などの情報が相当する。監視モニタへの映像出力を要求する監視員は、これらの監視対象情報を出力映像切替装置１４にあらかじめ設定しておく。出力映像切替装置１４は、画像計測装置１３ａ〜１３ｎより出力される人物の特徴量が設定条件を満たす場合に、要求する監視モニタ１５ａ〜１５ｋへ映像出力する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置１４のブロック構成図である。出力映像切替装置１４は、画像出力条件設定部１６と映像切替テーブル１７と分割表示設定部１８とを有している。画像出力条件設定部１６は監視対象映像の特徴量を特定する条件を設定するものであり、行動軌跡設定部１９と身体的特徴設定部２０と行動日時設定部２１と行動範囲設定部２２とを備えている。

図３は、行動軌跡設定部１９で設定する人物の行動軌跡設定条件の説明図である。行動軌跡設定部１９では、図３に示すように、人物の行動軌跡に関する情報について各監視モニタ１５ａ〜１５ｋが要求する出力条件を設定する。

例えば、デパートやスーパーマーケットなどの商業施設において、出入口、通路、売り場などに設置した撮像装置１２ａ〜１２ｎにより、人物の行動を計測する場合には、各々の監視エリア１１ａ、１１ｂに人物が進入してからの動きを追跡し行動軌跡を計測する。

監視エリア１１ａ、１１ｂ内を徘徊している人物や長時間滞在している人物、あるいは商品棚の前で不自然な動きをする人物など不審な動きと思われる行動軌跡をあらかじめ設定しておく。これにより、図４に示すような映像切替テーブル１７により自動判定し、設定条件を満たす映像を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示させる。例えば、カメラ（撮像装置）Ｃ１は設定条件を満たす映像を監視モニタＭ２に表示出力し、カメラＣ３は設定条件を満たす映像を監視モニタＭ４に表示出力する。このように、人物の行動軌跡および滞在時間などの人物の動きを出力映像切替装置１４の行動軌跡設定部１９に設定することで、不審な人物を検出し監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示することができる。

図５は、身体的特徴設定部２０で設定する人物の身体的特徴設定条件の説明図である。身体的特徴設定部２０では、図５に示すように、人物の性別、年齢、身長、体形、髪型、服装などの情報について各監視モニタ１５ａ〜１５ｋが要求する出力条件を設定する。

例えば、商業施設において、店内に迷子になった子供を捜索する場合には、身長や服装情報などの条件を設定する。この場合も、図４に示すような映像切替テーブル１７により自動判別することになる。これにより、設定条件を満たす映像を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示するので、迷子になった子供を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示できる。つまり、人物の身体的特徴を設定することで、特徴を有した人物を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示できる。

図６は、行動日時設定部２１で設定する人物の行動日時設定条件の説明図である。行動日時設定部２１では、図６に示すように、営業日、店舗の営業時間あるいは従業員の予定勤務時間などの情報について各監視モニタ１５ａ〜１５ｋが要求する出力条件を設定する。

例えば、店舗の営業時間外における店内の無人状態を監視する場合には、監視エリア１１ａ、１１ｂ内における人物の有無を条件として設定する。そして、この場合も図４のような映像切替テーブル１７により自動判別し、監視エリア１１ａ、１１ｂ内に人物がいた場合に監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示する。これにより、所定日時以外に行動する人物を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示することができる。

図７は、行動範囲設定部２２で設定する人物の行動範囲設定条件の説明図である。行動範囲設定部２２では、図７に示すように、進入禁止区域や危険箇所などの情報について各監視モニタ１５ａ〜１５ｋが要求する出力条件を設定する。

例えば、制服を着ている従業員以外は立入り禁止区域への出入りを監視する場合には、監視エリア１１ａ、１１ｂ内に設定した領域に従業員以外の人物の検知を設定する。この場合も図４に示すような映像切替テーブル１７により自動判別し、監視エリア１１ａ、１１ｂ内の立入り禁止区域へ不正に侵入する人物がいた場合に監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示する。これにより、立入り禁止区域への進入を犯した人物を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示することができる。

次に、出力映像切替装置１４の分割表示設定部１８は１台の監視モニタ１５に表示される画面を分割して表示するものである。分割表示設定部１８では、手動もしくは自動で分割数を設定する。

例えば、画像出力条件設定部１６の各設定部１９〜２２で与えた設定条件を満たした映像が複数存在する場合に、１台の監視モニタ１５に表示される画面を分割して表示する。図８は分割表示設定部１８により分割された表示画面の説明図である。図８に示すようにモニタ画面を４分割して複数の映像を同時に表示させる。これにより、複数の撮像装置１２ａ〜１２ｎが捕らえた人物を同時に画面表示することができる。

なお、図８では４分割した表示画面を示しているが１６分割して表示画面としてもよい。また、この分割表示設定には、４映像もしくは１６映像を画面に一括表示させた状態で映像信号に変換し監視モニタ１５に表示させる方法や、高精細な画像表示を行うために監視用ディスプレイに表示させる方法があるが、いずれを使用してもよい。図８では監視モニタ１５に表示した場合を示している。

ここで、出力映像切替装置１４の映像切替テーブル１７について説明する。映像切替テーブル１７は、各監視モニタ１５ａ〜１５ｎのオペレータが画像出力条件設定部１６の各設定部１９〜２２から与えた設定条件を基に撮像装置１２ａ〜１２ｎの映像の割り当てを行うテーブルである。

図９は映像切替テーブル１７への設定条件の登録手順を示すフローチャートである。各監視モニタ１５ａ〜１５ｎのオペレータは、事前に図９に示すような手順で監視したい映像の条件をテーブルに登録する。まず、行動軌跡設定条件を設定し（Ｓ１）、身体的特徴設定条件を設定し（Ｓ２）、行動日時設定条件を設定し（Ｓ３）、行動範囲設定条件を設定する（Ｓ４）。そして、映像切替テーブル１７に登録するかどうかを確認し登録する（Ｓ５）。

この場合、各々複数の項目を登録することが可能である。例えば、ある監視モニタ１５ａ〜１５ｎが、図３、図５、図６、図７で示した設定条件（映像出力条件）について、行動軌跡−長時間滞在（図３）、身体的特徴−服装（帽子）（図５）、行動日時−休日（図６）、行動範囲−非常用通路（図６）を設定した場合には、図１０に示す手順により処理が実行される。

図１０は本発明の第１の実施の形態に係わる映像監視システムの動作を示すフローチャートである。図１０において、各撮像装置１２ａ〜１２ｎの映像は１台もしくは複数台の画像計測装置１３ａ〜１３ｎで処理され、行動軌跡、身体的特徴、行動日時、行動範囲の４つの項目について計測を実施する（Ｓ６）。その計測結果は特徴量データベース２３に書き込み保存される。そして、画像切替テーブル１７の作成処理を行い（Ｓ７）、表示処理を行う（Ｓ８）。

図１１は画像切替テーブル１７の作成処理内容を示すフローチャートである。まず、画像計測処理により保存された特徴量データベース２３から計測データを読み込む（Ｓ９）。次に監視要求のあるモニタ台数を検知し（Ｓ１０）、各々に１からのモニタ番号Ｍｎを割り振る（Ｓ１１）。モニタ番号Ｍｎを１から台数分まで条件テーブルを参照し（Ｓ１２）、特徴量データベース２３に条件を満たす映像があるか否かを判定する（Ｓ１３）。モニタ番号Ｍｎの条件テーブルを満たす映像がない場合には、モニタ番号ＭｎをインクリメントしてステップＳ１２に戻る（Ｓ１４）。

ここで、上述のように４つの項目を設定した場合には、図１２のような条件テーブルとなる。モニタ番号を１であるＭ１の条件について、各カメラ番号（撮像装置番号）Ｃｎの映像が満たされる場合、この映像切替テーブル１７に登録処理される（Ｓ１５）。図１３の映像切替テーブル１７は、Ｃ２の映像が満たされていることを意味し、Ｃ２の映像がＭ１に出力される。図１４は、その場合の監視モニタの映像出力の一例である。これにより、複数の撮像装置１２ａ〜１２ｎ群の中から条件を満たす撮像装置１２ａ〜１２ｎの映像があるか否かを判断し、要求に応じた映像を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに出力させることができる。

第１の実施の形態によれば、監視対象とする人物の各種の特徴量を事前に設定するので、要求に応じた映像を監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示することが可能となる。これにより長時間の監視作業における監視員の負荷を軽減するとともに、複数の監視エリアを効率的に監視することができる。

また、監視エリア１１ａ、１１ｂ間に死角がないように撮像装置１２ａ〜１２ｎを設置し、これらの撮像装置１２ａ〜１２ｎから出力される映像のつながりを評価することで、人物の連続的な行動情報を取得することができる。また、情報の通信手段として有線および無線通信ネットワークを用い、配線が困難な状況や遠隔地の監視において効率的な形態にさせてもよい。

（第２の実施の形態）
図１５は本発明の第２の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、撮像装置１２ａ〜１２ｎで撮像した映像信号を一定時間もしくは任意の時間配分で切り替えて画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力する入力映像切替装置２４を設けたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図１５において、複数の撮像装置１２ａ〜１２ｎからの映像信号を入力映像切替装置２４に入力し、一定時間もしくは任意の時間配分で切り替えた映像をすくなくとも１台以上の画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力する。切り替えた映像を画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力するので、画像計測装置の台数を減らすことが可能になる。

第２の実施の形態によれば、入力映像切替装置２４により、切り替えた映像を画像計測装置１３ａ〜１３ｎに出力するので、画像計測装置の台数を減らすことが可能になり効率的な監視を行える。これは映像の監視時間が比較的長く、画像計測にあまり負荷がかからない場合に有効である。

（第３の実施の形態）
図１６は本発明の第３の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、監視エリア内の人物の情報を得るセンサ２５を設け、センサ２５の出力信号を出力映像切替装置１４に入力するようにしたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図１６において、監視エリア１１ａ、１１ｂ内の人物の情報を得るセンサ２５が撮像装置１２ａ〜１２ｎに加えて監視エリア１１ａ、１１ｂ内に設けられている。センサ２５としては、例えば、光電センサ、レーザセンサ、超音波センサ、マイクロフォン、煙センサなどである。このセンサ２５を用いて、人物の行動に関する特徴量や人物の行動により生じた状況変化を検知し、センサ２５の出力信号を出力映像切替装置１４に入力する。出力映像切替装置１４は、センサ２５の出力信号により、出力する映像を割り当て監視モニタ１５ａ〜１５ｋに表示する。例えば、通路両側に設置した光電センサにより人物の通行や身長等を検知したり、異常音や非常時の発声をマイクロフォンにより検知したり、煙や臭いに感知するセンサにより異常を検知したりする。

第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、センサ２５の出力も加味して人物の行動に関する特徴量や人物の行動により生じた状況変化を検知するので、複数の監視エリア１１ａ、１１ｂを効率的に監視することができる。

（第４の実施の形態）
図１７は本発明の第４の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図である。この第４の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、撮像装置１２ａ〜１２ｎに代えて、光学レンズの倍率を変化できる制御用撮像装置２６ａ〜２６ｎを設け、制御装置２７により制御用撮像装置２６ａ〜２６ｎの光学レンズの倍率を必要に応じて変化させるようにしたものである。

図１７において、制御用撮像装置２６ａ〜２６ｎに適用する光学レンズは撮像範囲に応じて変更することが可能であり、画角の広いレンズにより監視範囲を広くし制御用撮像装置２６ａ〜２６ｎの数を少なくすることや、望遠レンズにより遠方にいる人物を鮮明に撮像することが可能となっている。画像計測結果および画像出力判定の結果、人物をより高精度に監視するときには、制御装置２７により制御用撮像装置２６ａ〜２６ｎの光軸を人物位置に移動させるとともに、人物が画面内で大きく映るように光学レンズの倍率を自動調整させる。

第４の実施の形態によれば、人物の動きに追従して最適な大きさで捕らえるように制御装置２７で制御することで高精度な監視が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置のブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の行動軌跡設定部で設定する人物の行動軌跡設定条件の説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の映像切替テーブルの説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の身体的特徴設定部で設定する人物の身体的特徴設定条件の説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の行動日時設定部で設定する人物の行動日時設定条件の説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の行動範囲設定部で設定する人物の行動範囲設定条件の説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の分割表示設定部により分割された表示画面の説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の映像切替テーブルへの設定条件の登録手順を示すフローチャート。 本発明の第１の実施の形態に係わる映像監視システムの動作を示すフローチャート。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の画像切替テーブルの作成処理内容を示すフローチャート。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の画像切替テーブルの作成する際の条件テーブルの説明図。 本発明の第１の実施の形態における出力映像切替装置の画像切替テーブルの他の一例の説明図。 本発明の第１の実施の形態における監視モニタの映像出力の一例の説明図。 本発明の第２の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図。 本発明の第３の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図。 本発明の第４の実施の形態に係わる映像監視システムの構成図。

符号の説明

１１…監視エリア、１２…撮像装置、１３…画像計測装置、１４…出力映像切替装置、１５…監視モニタ、１６…画像出力条件設定部、１７…映像切替テーブル、１８…分割表示設定部、１９…行動軌跡設定部、２０…身体的特徴設定部、２１…行動日時設定部、２２…行動範囲設定部、２３…特徴量データベース、２４…入力映像切替装置、２５…センサ、２６…制御用撮像装置、２７…制御装置

Claims (8)

1. 監視エリアの様子を映像化する撮像装置と、この撮像装置より出力される映像から人物の特徴量を計測する画像計測装置と、この画像計測装置で計測された人物の特徴量のうち設定条件に応じて特徴量を出力する映像を割り当てる出力映像切替装置と、この出力映像切替装置によって出力された映像を表示する監視モニタとを備えたことを特徴とする映像監視システム。
2. 監視エリアの様子を映像化する撮像装置と、この撮像装置より出力される映像を入力し一定もしくは任意の時間配分により出力映像を切り替える入力映像切替装置と、この入力映像切替装置より出力される映像から人物の特徴量を計測する画像計測装置と、この画像計測装置で計測された人物の特徴量のうち設定条件に応じて特徴量を出力する映像を割り当てる出力映像切替装置と、この出力映像切替装置によって出力された映像を表示する監視モニタを備えたことを特徴とする映像監視システム。
3. 請求項１又は請求項２記載の映像監視システムにおいて、前記出力映像切替装置により監視する映像が割り当てられた際に、撮像装置の光軸を人物位置に向け、光学レンズの倍率を変化させる制御装置を備えたことを特徴とする映像監視システム。
4. 請求項１又は請求項２記載の映像監視システムにおいて、前記出力映像切替装置は、人物の状況変化を検知するセンサの出力情報に応じて、該当する映像を割り当て出力することを特徴とする映像監視システム。
5. 請求項１又は請求項２記載の映像監視システムにおいて、前記出力映像切替装置は、この画像計測装置で計測された人物の行動日時および滞在時間を監視する要求に対して、該当する映像を割り当て出力することを特徴とする映像監視システム。
6. 請求項１又は請求項２記載の映像監視システムにおいて、前記出力映像切替装置は、この画像計測装置で計測された人物の身体的特徴を特徴量として監視する要求に対して、該当する映像を割り当て出力することを特徴とする映像監視システム。
7. 請求項１又は請求項２記載の映像監視システムにおいて、前記出力映像切替装置は、前記画像計測装置で計測された人物の特徴量に応じて複数の映像を出力し、前記監視モニタは前記出力映像切替装置によって出力された複数の映像をモニタ上に分割表示することを特徴とする映像監視システム。
8. 監視エリアの様子を映像化し、映像化された映像から人物の特徴量を計測し、計測された人物の特徴量のうち設定条件に応じて特徴量を出力する映像を割り当て、この割り当てられた映像を表示することを特徴とする映像監視方法。
   

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