JP2008541650A - モニタリング方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
不法侵入の検出、犯罪防止、および様々な危険に対する警告を与えるために、公共の場でも私有地でもビデオカメラの使用がますます普及してきている。多くの場合、特定の個人の識別は全く不必要であり、重要なのは人、車両、またはその他の対象物の有無のみである。このため、プライバシーの侵害は不可欠なものではない。このような場合、監視カメラ(若しくはシステム)または防犯カメラ(若しくはシステム)は監視される人々や周囲の状況のプライバシーに侵入する必要なくそのタスクを遂行できる。
このまさに典型的な例をよく検証すると、実際にはこのような侵害をする必要はないことが分かる。目的が医療補助者または看護士、もしくは世話人に警報を出して、ベッドから降りる患者のところに急行して補助するだけなら、プライバシーの侵害が避けられないわけではない。報告されるべきなのは、患者がベッドから降りる素振りのみである。
個人のプライバシーを守る個人の権利への配慮は、一般に受け入れられ始めたばかりである。世話をする必要のある高齢者のための住宅用警報システムを扱うときでさえ、個人のプライバシーよりはシステムの効率に重点が置かれる。プライバシーを侵害しないで住居のセキュリティおよび安全を守る最も認められた方法は非光学センサの使用を伴う。このような例は、Mark A.Johnsonが米国特許第5,879,309号公報で開示するもののように、立体検知器および他の種類の機械的振動センサに基づく屋内住宅用警報システムで見られる。
さらに、動作を検知するために長時間にわたりある場所をモニタリングするのが望ましい状況も数多くある。例えば、乳児突然死を防止するための赤ちゃんのモニタリング、または接近する障害物を警告するための航空機の飛行経路のモニタリング、または敵兵または敵機の隠密接近の監視、または遠くの車両の動きの追跡である。現在、すべてのこれらのタスクは遂行が難しく、また、モニタリングするための又は警告を発するための複雑なメカニズムが必要である。
従って、モニタリングされる人のプライバシーを侵害しないモニタリングシステムの必要性が長い間感じられており、このようなシステムが多様な様々なタイプの動きおよび動体をモニタリングできれば非常に望ましいであろう。
本発明はビデオセンサ(照明センサまたはIRセンサ)が取得できるフルビデオデータを使用して、このデータから検知および抽出して、光学センサがレンズでカバーする領域内の対象物の動作のみを表示するようにする。モニタリングされる対象物の動作を表す像/ビデオを表示することによって、本発明は、背景および動きのない対象物は表示される像/ビデオの一部になることは一切ないため、モニタリングされる個人のプライバシーを侵害することなく、または撮影場所自体の細部を公表することなく、不法侵入、もしくは警報またはモニタリングを要する他の活動がある場合に警報を発するのに必要な情報のみを伝達する。
1.各画素値(現フレームの所定の座標の)について、前のN−1フレームに属する同じ座標に関連するN画素値のシーケンスを生成する。
2.生成した各シーケンスについて、対応する補間曲線を計算する。
3.計算した各曲線について、現フレームで評価される(加速値で微分した)二次微分係数を(数値で)近似化する。
4.現画像において、オリジナルの画素を取得した微分値に置き換える。
前述した動作相関画像の表示の拡張は、所定の微分閾値を有する一連の連続Nフレームを「積み重ねる」、すなわち総和するだけで可能である。
好適なアルゴリズムが生成するビデオ出力はバイナリ値または少数のグレースケールの等級から構成できるため、極めて効率のよいオープン・スタンダードの圧縮(MJPEG、MPEG等)または他の形態の圧縮方法が可能となる。この点は、モニタリングを許可するまたは携帯電話で通知を送るのが望ましいアプリケーション、もしくは同様な状況において特に重要である。
他方で、対象物の比較的速い動作は各フレーム値を数回表示するように処理することによって、「遅い動作」で表示を提供できる。本実施例は、例えば、薬物がその目的部位に到達する注入速度を比較したり計算したりするために、顕微鏡で観察する細胞や薬の動作を解析するために利用できるであろう。
Claims (12)
- 長時間にわたりビデオフレームを保存するステップと、
前記保存したビデオフレームからのデータを前記保存したデータの変化率を表す微分データに加工するステップと、
前記微分データから新たなフレームを作成するステップと、
前記新たなフレームを格納するステップと、
を備えるモニタリング方法。 - 前記データが輝度データであることを特徴とする請求項1記載の方法。
- さらに、前記新たなフレームを表示するステップを備えることを特徴とする請求項1記載の方法。
- ある閾値を上回る前記保存したデータの変化率を表す前記微分データを、前記閾値を下回る変化率を表す前記微分データの一部に対比して表示することを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記微分データから前記変化率の方向を判定するステップと、
ある方向を反対方向に対比して表示するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項4記載の方法。 - ビデオフレームのシーケンスを取得するステップで、各々の前記フレーム内の各画素が輝度値を有する、前記取得するステップと、
前記シーケンスの少なくとも3つのビデオフレームから、長時間にわたる各画素の前記輝度値の少なくとも二次微分係数を計算するステップと、
計算した微分値を各前記画素に割り当てるステップと、
前記計算した微分値から、前記フレームの対象物の動きに対応するビットマップを作成するステップと、
を備えるモニタリング方法。 - 前記計算するステップが、
現フレームの所定の座標の各画素の値について、前回のN−1フレームに属する同じ座標に関連するN画素値のシーケンスを生成するステップと、
各生成したシーケンスについて、対応する補間曲線を計算するステップと、
各計算した曲線について、現フレームで評価される二次微分係数を数値で概算するステップと、
現フレームにおいて、オリジナルの画素の各々を取得した微分値に置き換えるステップと、
を備えることを特徴とする請求項6記載の方法。 - 長時間にわたりビデオフレームのシーケンスを取得する光学センサと、
前記取得したビデオフレームからのデータを、前記取得したデータの変化率を表す微分データに加工して、前記微分データから新たなフレームを作成するプロセッサと、
を備えるモニタリング装置。 - 前記プロセッサが、長時間にわたり抽出した前記フレーム内の各画素の輝度の少なくとも二次微分係数を計算して、前記微分値を各画素に割り当てて、前記フレーム内の対象物の動きを表す新たなフレームを作成するようになされて構成されることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 前記新たなフレームを表示するディスプレイをさらに備えることを特徴とする請求項8又は請求項9記載のモニタリング装置。
- 前記プロセッサが、前記微分値から、予め定めた条件が満たされるときを判定して、出力信号を出すソフトウェア手段をさらに備え、
前記装置が、前記出力信号に応答して警報を発する警報メカニズムをさらに備えることを特徴とする請求項8乃至10の何れか一記載の装置。 - 第2センサをさらに備えることを特徴とする請求項8乃至11の何れか一記載の装置。
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