JP2503613B2 - 異常監視装置 - Google Patents
異常監視装置Info
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- JP2503613B2 JP2503613B2 JP63326886A JP32688688A JP2503613B2 JP 2503613 B2 JP2503613 B2 JP 2503613B2 JP 63326886 A JP63326886 A JP 63326886A JP 32688688 A JP32688688 A JP 32688688A JP 2503613 B2 JP2503613 B2 JP 2503613B2
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- Alarm Systems (AREA)
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- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業状の利用分野〕 本発明は、テレビカメラ等の撮像手段を用い、その画
像信号をデジタル処理し、監視領域内の侵入者等の異常
の有無を検知する異常監視装置に関するものである。
像信号をデジタル処理し、監視領域内の侵入者等の異常
の有無を検知する異常監視装置に関するものである。
従来、この種の装置としては、モーションデテクタと
呼ばれるものがある。これは、毎秒約16枚の画像につい
て連続する２枚の画像の差分をとることにより、監視領
域内の人や物体等の動きに起因する輝度レベルを検知す
るものである（変化検知方式）。しかし、この場合、動
いた物体等が静止したならば、連続する２枚の画像間に
変化がなくなるので、検知することができなくなり、失
報してしまうのである。
呼ばれるものがある。これは、毎秒約16枚の画像につい
て連続する２枚の画像の差分をとることにより、監視領
域内の人や物体等の動きに起因する輝度レベルを検知す
るものである（変化検知方式）。しかし、この場合、動
いた物体等が静止したならば、連続する２枚の画像間に
変化がなくなるので、検知することができなくなり、失
報してしまうのである。
この欠点を改善するために、第４図に示すように、撮
像手段１と画像入力手段２により得られた現画像と予め
記憶された参照画像を現画像メモリ６と参照メモリ７と
に各々記憶しておき、差分手段８により、現画像と参照
画像との間の各画像間での輝度差を求め、２値化手段５
により所定の閾値で２値化した後、異常判定手段９によ
り、変化画素が設定数以上になったとき異常と判定し、
異常出力手段10により出力するというものがあった（特
開昭60−7593）。
像手段１と画像入力手段２により得られた現画像と予め
記憶された参照画像を現画像メモリ６と参照メモリ７と
に各々記憶しておき、差分手段８により、現画像と参照
画像との間の各画像間での輝度差を求め、２値化手段５
により所定の閾値で２値化した後、異常判定手段９によ
り、変化画素が設定数以上になったとき異常と判定し、
異常出力手段10により出力するというものがあった（特
開昭60−7593）。
ところが、このような装置では、例えば太陽光線によ
る照度変化等のように監視領域内に本来異常ではない現
象による輝度変化が発生したとき、現画像の輝度は変化
するので差分手段８により、一定の参照画像との差をと
ると、異常判定手段９では、変化画素の数が設定数より
大きくなり異常と判定してしまい、その結果誤報につな
がるという問題点があった。
る照度変化等のように監視領域内に本来異常ではない現
象による輝度変化が発生したとき、現画像の輝度は変化
するので差分手段８により、一定の参照画像との差をと
ると、異常判定手段９では、変化画素の数が設定数より
大きくなり異常と判定してしまい、その結果誤報につな
がるという問題点があった。
このような問題点を改善するものとして、本発明者ら
は、第５図に示すような装置を提案している（特開昭62
−326256号）。即ち、第６図（ａ）に示すような入力画
像をエッジ抽出部３により第６図（ｂ）のようにエッジ
抽出して、抽出されたエッジ情報に基づいて侵入者等の
検知を行うものである。
は、第５図に示すような装置を提案している（特開昭62
−326256号）。即ち、第６図（ａ）に示すような入力画
像をエッジ抽出部３により第６図（ｂ）のようにエッジ
抽出して、抽出されたエッジ情報に基づいて侵入者等の
検知を行うものである。
ところが、上記の装置においては、画像信号を微分す
ることによりエッジの抽出をしており、照明等の光学的
条件の変化に対しても、エッジ部分は変化しにくいの
で、誤報は一応改善されているが、例えば、監視領域内
に物体Ｂがあり、太陽光による影Ｋのような強いエッジ
があり、太陽の位置が時間経過により移動し、この影に
よるエッジも第６図（ｃ）のように移動するような場
合、参照画像として第６図（ｂ）のエッジ画像を記憶し
ておくと、第６図（ｃ）のエッジ画像を前記参照画像と
比較すると、第６図（ｄ）のようになり、移動したエッ
ジにより、誤報を生じてしまうという問題があった。こ
こで、点線は比較により消滅したエッジを示す。
ることによりエッジの抽出をしており、照明等の光学的
条件の変化に対しても、エッジ部分は変化しにくいの
で、誤報は一応改善されているが、例えば、監視領域内
に物体Ｂがあり、太陽光による影Ｋのような強いエッジ
があり、太陽の位置が時間経過により移動し、この影に
よるエッジも第６図（ｃ）のように移動するような場
合、参照画像として第６図（ｂ）のエッジ画像を記憶し
ておくと、第６図（ｃ）のエッジ画像を前記参照画像と
比較すると、第６図（ｄ）のようになり、移動したエッ
ジにより、誤報を生じてしまうという問題があった。こ
こで、点線は比較により消滅したエッジを示す。
本発明は上記の点に鑑みてなしたものであり、その目
的とするところは、誤報を低減させた信頼性の高い画像
認識型センサを提供することにある。
的とするところは、誤報を低減させた信頼性の高い画像
認識型センサを提供することにある。
本発明の異常監視装置は、監視領域を撮像する撮像手
段と、該撮像手段から出力される画像信号をA/D変換す
る画像入力手段と、A/D変換された画像信号を記憶する
現画像メモリと、前記監視領域の正常状態を示す参照画
像を予め記憶しておく参照画像メモリと、前記現画像メ
モリと前記参照画像メモリの記憶内容を比較して差分画
像を求める差分手段と、前記差分画像から異常か否かを
判定する異常判定手段と、該異常判定手段の判定結果に
より異常を外部に出力する異常出力手段とを含んでなる
異常監視装置において、前記画像入力手段より出力され
る画像信号から画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段
と、該エッジ抽出手段の出力を２値化する２値化手段
と、該２値化手段の出力と前記参照画像メモリの出力の
論理和演算をする論理和手段とを付加し、該論理和手段
からの出力を参照画像として前記参照画像メモリに記憶
させるようにするとともに、前記差分手段に代えて、参
照画像と現画像とを比較し、参照画像にはなく現画像に
新たに出現したエッジのみを抽出する論理演算手段を付
加したことを特徴とする。
段と、該撮像手段から出力される画像信号をA/D変換す
る画像入力手段と、A/D変換された画像信号を記憶する
現画像メモリと、前記監視領域の正常状態を示す参照画
像を予め記憶しておく参照画像メモリと、前記現画像メ
モリと前記参照画像メモリの記憶内容を比較して差分画
像を求める差分手段と、前記差分画像から異常か否かを
判定する異常判定手段と、該異常判定手段の判定結果に
より異常を外部に出力する異常出力手段とを含んでなる
異常監視装置において、前記画像入力手段より出力され
る画像信号から画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段
と、該エッジ抽出手段の出力を２値化する２値化手段
と、該２値化手段の出力と前記参照画像メモリの出力の
論理和演算をする論理和手段とを付加し、該論理和手段
からの出力を参照画像として前記参照画像メモリに記憶
させるようにするとともに、前記差分手段に代えて、参
照画像と現画像とを比較し、参照画像にはなく現画像に
新たに出現したエッジのみを抽出する論理演算手段を付
加したことを特徴とする。
本発明の異常監視装置においては、参照画像メモリ
に、背景のエッジ画像の時間的変化が論理和演算手段に
より、参照画像として累積記憶されていく。論理演算手
段では、累積記憶された参照画像と現画像とを比較し
て、現画像に新たに現れたエッジのみを抽出するのであ
る。
に、背景のエッジ画像の時間的変化が論理和演算手段に
より、参照画像として累積記憶されていく。論理演算手
段では、累積記憶された参照画像と現画像とを比較し
て、現画像に新たに現れたエッジのみを抽出するのであ
る。
以下、本発明を一実施例として掲げた図面に基づき説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
１はテレビカメラ等の２次元の撮像手段で、監視領域
を撮像し画像信号を出力するものである。２は画像入力
手段で、前記画像信号をA/D変換することによりデジタ
ルの画像信号を得るものである。４はエッジ抽出手段
で、前記画像信号を２次元微分し、輝度変化の大きいエ
ッジのみを抽出するのである。エッジ抽出手段４は例え
ばSobelオペレータ等の３×３のフィルタで実現でき
る。Sobelオペレータは、エッジ抽出を行うときによく
用いられる手段であり、座標（x,y）における輝度をＩ
（x,y）とすると、エッジ画像の輝度Ｊ（x,y）は以下の
式で求められるのである。
を撮像し画像信号を出力するものである。２は画像入力
手段で、前記画像信号をA/D変換することによりデジタ
ルの画像信号を得るものである。４はエッジ抽出手段
で、前記画像信号を２次元微分し、輝度変化の大きいエ
ッジのみを抽出するのである。エッジ抽出手段４は例え
ばSobelオペレータ等の３×３のフィルタで実現でき
る。Sobelオペレータは、エッジ抽出を行うときによく
用いられる手段であり、座標（x,y）における輝度をＩ
（x,y）とすると、エッジ画像の輝度Ｊ（x,y）は以下の
式で求められるのである。
Ｊ（x,y）＝|I（ｘ−1,y−１）＋Ｉ（ｘ−1,y）＋Ｉ
（ｘ−1,y＋１）−Ｉ（ｘ＋1,y−１）−Ｉ（ｘ＋1,y）
−Ｉ（ｘ＋1,y＋１）｜＋|I（ｘ−1,y−１）＋Ｉ（x,y
−）＋Ｉ（ｘ＋1,y−１）−Ｉ（ｘ−1,y＋１）−Ｉ（x,
y＋１）−Ｉ（ｘ＋1,y＋１）｜ ５は２値化手段で、エッジ抽出手段４により抽出され
たエッジ画像を予め設定された閾値により２値化し、エ
ッジの部分を“1"、他の部分を“０とする。６は現画像
メモリで、現画像のエッジ画像を記憶するものである。
７は参照画像メモリで、監視領域が正常状態であること
を示す参照画像のエッジ画像を記憶しておくものであ
る。11は、所定の論理演算をする論理演算手段で、前記
現画像のエッジ画像と前記参照画像のエッジ画像とを比
較し、現画像の中で参照画像に現れていないエッジのみ
を求めるのである。９は異常判定手段で、差分手段８の
出力により異常の有無を判定するものであり、前記差分
画像のなかの変化画素数が所定数より大きいとき異常有
りと判定する。10は異常出力手段で、異常判定手段９で
異常有りと判定されたときに、表示器等により外部へ異
常を出力するものである。
（ｘ−1,y＋１）−Ｉ（ｘ＋1,y−１）−Ｉ（ｘ＋1,y）
−Ｉ（ｘ＋1,y＋１）｜＋|I（ｘ−1,y−１）＋Ｉ（x,y
−）＋Ｉ（ｘ＋1,y−１）−Ｉ（ｘ−1,y＋１）−Ｉ（x,
y＋１）−Ｉ（ｘ＋1,y＋１）｜ ５は２値化手段で、エッジ抽出手段４により抽出され
たエッジ画像を予め設定された閾値により２値化し、エ
ッジの部分を“1"、他の部分を“０とする。６は現画像
メモリで、現画像のエッジ画像を記憶するものである。
７は参照画像メモリで、監視領域が正常状態であること
を示す参照画像のエッジ画像を記憶しておくものであ
る。11は、所定の論理演算をする論理演算手段で、前記
現画像のエッジ画像と前記参照画像のエッジ画像とを比
較し、現画像の中で参照画像に現れていないエッジのみ
を求めるのである。９は異常判定手段で、差分手段８の
出力により異常の有無を判定するものであり、前記差分
画像のなかの変化画素数が所定数より大きいとき異常有
りと判定する。10は異常出力手段で、異常判定手段９で
異常有りと判定されたときに、表示器等により外部へ異
常を出力するものである。
12は、論理和演算手段で、２値化手段５の出力と参照
画像メモリ７の出力の論理和をとり、その結果を参照画
像メモリとして記憶するのである。つまり、太陽光等に
より発生するエッジ画像の時間的変化を累積したものを
参照画像として記憶しておくものである。
画像メモリ７の出力の論理和をとり、その結果を参照画
像メモリとして記憶するのである。つまり、太陽光等に
より発生するエッジ画像の時間的変化を累積したものを
参照画像として記憶しておくものである。
次に本実施例の動作を説明する。この動作は設定モー
ドと検知モードからなる。
ドと検知モードからなる。
（設定モード） まず、侵入者等のないときの背景画像を参照画像とし
て、参照画像メモリ７に記憶させる。エッジ画像は、監
視領域内の照度の変化に対してはあまり変化しないが、
太陽光は時間が経過すると窓等からの照射角度が変化す
るので、エッジも変化してしまう。この太陽光によるエ
ッジの変化分を論理和演算手段12を介して参照画像メモ
リ７に累積記憶しておく。例えば、第２図（ａ）のよう
に、監視領域内に物体Ｂが存在し、太陽光の影響で物体
Ｂの影Ｋがあるとする。この場合のエッジ画像は、第２
図（ｂ）のようになる。太陽の移動により、影Ｋのエッ
ジ画像は第２図（ｃ）のように移動する。参照画像は、
第２図（ｄ）のように、第２図（ａ）、（ｂ）に示した
エッジ画像の累積したものとなる。
て、参照画像メモリ７に記憶させる。エッジ画像は、監
視領域内の照度の変化に対してはあまり変化しないが、
太陽光は時間が経過すると窓等からの照射角度が変化す
るので、エッジも変化してしまう。この太陽光によるエ
ッジの変化分を論理和演算手段12を介して参照画像メモ
リ７に累積記憶しておく。例えば、第２図（ａ）のよう
に、監視領域内に物体Ｂが存在し、太陽光の影響で物体
Ｂの影Ｋがあるとする。この場合のエッジ画像は、第２
図（ｂ）のようになる。太陽の移動により、影Ｋのエッ
ジ画像は第２図（ｃ）のように移動する。参照画像は、
第２図（ｄ）のように、第２図（ａ）、（ｂ）に示した
エッジ画像の累積したものとなる。
（検知モード） 設定モードでの準備をした後、検知モードに入る。
今、侵入者Ｓが現れたとすると、現画像のエッジ画像
は、第２図（ｅ）のようになり、現画像メモリ６に記憶
される。参照画像メモリ７には第２図（ｄ）のようなエ
ッジ画像が記憶されており、論理演算手段11では、上記
参照画像と現画像とを比較して、第３図に示すような論
理演算を行う。つまり、第２図（ｆ）のように、現画像
に新たに出現したエッジのみを抽出するのである。ここ
で、第３図（ｆ）の点線は比較により消滅したエッジを
示す。参照画像にあったが現画像ではなくなったエッジ
や、現画像と参照画像の両方に存在するエッジは抽出し
ないのである。
今、侵入者Ｓが現れたとすると、現画像のエッジ画像
は、第２図（ｅ）のようになり、現画像メモリ６に記憶
される。参照画像メモリ７には第２図（ｄ）のようなエ
ッジ画像が記憶されており、論理演算手段11では、上記
参照画像と現画像とを比較して、第３図に示すような論
理演算を行う。つまり、第２図（ｆ）のように、現画像
に新たに出現したエッジのみを抽出するのである。ここ
で、第３図（ｆ）の点線は比較により消滅したエッジを
示す。参照画像にあったが現画像ではなくなったエッジ
や、現画像と参照画像の両方に存在するエッジは抽出し
ないのである。
従って、本実施例では、太陽光等の変化により、参照
画像のエッジが移動しても、これにより誤報を発するこ
とはないのである。
画像のエッジが移動しても、これにより誤報を発するこ
とはないのである。
論理演算手段11の出力は、異常判定手段９により、侵
入者Ｓによるエッジの画素数が所定の閾値異常になった
とき異常と判定され、異常出力手段10により、外部に報
知される。
入者Ｓによるエッジの画素数が所定の閾値異常になった
とき異常と判定され、異常出力手段10により、外部に報
知される。
以上のように本発明によれば、撮像手段から取り込ん
だ画像信号を用い、参照画像と現画像とを比較すること
により異常を判定する異常監視装置において、画像信号
から画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、該エッ
ジ抽出手段の出力を２値化する２値化手段と、該２値化
手段の出力と参照画像メモリの出力の論理和演算をする
論理和手段とを付加し、該論理和手段からの出力を参照
画像として前記参照画像メモリに記憶させるようにする
とともに、参照画像と現画像とを比較し、参照画像には
なく現画像に新たに出現したエッジのみを抽出する論理
演算手段を付加したので、誤報を低減させた信頼性の高
い異常監視装置が提供できた。
だ画像信号を用い、参照画像と現画像とを比較すること
により異常を判定する異常監視装置において、画像信号
から画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、該エッ
ジ抽出手段の出力を２値化する２値化手段と、該２値化
手段の出力と参照画像メモリの出力の論理和演算をする
論理和手段とを付加し、該論理和手段からの出力を参照
画像として前記参照画像メモリに記憶させるようにする
とともに、参照画像と現画像とを比較し、参照画像には
なく現画像に新たに出現したエッジのみを抽出する論理
演算手段を付加したので、誤報を低減させた信頼性の高
い異常監視装置が提供できた。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は、同上の動作説明のための監視画面図、 第３図は、同上の動作説明のための論理図、 第４図は、従来例を示すブロック図、 第５図は、他の従来例を示すブロック図、 第６図は、同上の動作説明のための監視画面図。 １……撮像手段、２……画像入力手段 ４……エッジ抽出手段、５……２値化手段 ６……現画像メモリ、７……参照画像メモリ ９……異常判定手段、10……異常出力手段 11……論理演算手段、12……論理和演算手段
Claims (1)
- 【請求項１】監視領域を撮像する撮像手段と、該撮像手
段から出力される画像信号をA/D変換する画像入力手段
と、A/D変換された画像信号を記憶する現画像メモリ
と、前記監視領域の正常状態を示す参照画像を予め記憶
しておく参照画像メモリと、前記現画像メモリと前記参
照画像メモリの記憶内容を比較して差分画像を求める差
分手段と、前記差分画像から異常か否かを判定する異常
判定手段と、該異常判定手段の判定結果により異常を外
部に出力する異常出力手段とを含んでなる異常監視装置
において、前記画像入力手段より出力される画像信号か
ら画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、該エッジ
抽出手段の出力を２値化する２値化手段と、該２値化手
段の出力と前記参照画像メモリの出力の論理和演算をす
る論理和手段とを付加し、該論理和手段からの出力を参
照画像として前記参照画像メモリに記憶させるようにす
るとともに、前記差分手段に代えて、参照画像と現画像
とを比較し、参照画像にはなく現画像に新たに出現した
エッジのみを抽出する論理演算手段を付加したことを特
徴とする異常監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326886A JP2503613B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 異常監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326886A JP2503613B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 異常監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171897A JPH02171897A (ja) | 1990-07-03 |
| JP2503613B2 true JP2503613B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=18192843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326886A Expired - Fee Related JP2503613B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 異常監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503613B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5810998A (en) * | 1996-12-23 | 1998-07-17 | Esco Electronics Corporation | Low false alarm rate video security system using object classification |
| JP4936952B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-05-23 | セコム株式会社 | 不審物監視装置 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63326886A patent/JP2503613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02171897A (ja) | 1990-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |