JP2758282B2 - 画像監視装置 - Google Patents
画像監視装置Info
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- JP2758282B2 JP2758282B2 JP3128327A JP12832791A JP2758282B2 JP 2758282 B2 JP2758282 B2 JP 2758282B2 JP 3128327 A JP3128327 A JP 3128327A JP 12832791 A JP12832791 A JP 12832791A JP 2758282 B2 JP2758282 B2 JP 2758282B2
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、テレビカメラ等の撮
像手段によって撮像されたプラント等の監視対象の画像
を分析して、監視対象の異常を検出する画像監視装置に
関するものである。
像手段によって撮像されたプラント等の監視対象の画像
を分析して、監視対象の異常を検出する画像監視装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は例えば特開昭59−21119
5号公報に示された従来の画像監視装置を示すブロック
図である。図において、1はプラント等の監視対象を撮
像するテレビカメラ、2はテレビカメラ1から出力され
た映像をディジタル化してディジタル画像を出力するA
−D変換器、3は正常時の監視対象のディジタル画像
(以下、これを基準画像という。)を記憶する基準画像
メモリ、4は監視時の監視対象のディジタル画像(以
下、これを入力画像という。)を基準画像と比較する差
分回路、5は差分回路4の出力にもとづいて監視対象の
異常を検出する判定回路である。なお、50は基準画像
メモリ3、差分回路4および判定回路5からなる判定装
置である。
5号公報に示された従来の画像監視装置を示すブロック
図である。図において、1はプラント等の監視対象を撮
像するテレビカメラ、2はテレビカメラ1から出力され
た映像をディジタル化してディジタル画像を出力するA
−D変換器、3は正常時の監視対象のディジタル画像
(以下、これを基準画像という。)を記憶する基準画像
メモリ、4は監視時の監視対象のディジタル画像(以
下、これを入力画像という。)を基準画像と比較する差
分回路、5は差分回路4の出力にもとづいて監視対象の
異常を検出する判定回路である。なお、50は基準画像
メモリ3、差分回路4および判定回路5からなる判定装
置である。
【0003】図12は、監視対象の一例となる変電所を
示したものである。図において、61は碍子、62はタ
ンク、63は電線、64は鉄構、65は異物を示す。な
お、図12(a)は正常時、図12(b)は異物付着
時、図12(c)は破損時をそれぞれ示している。
示したものである。図において、61は碍子、62はタ
ンク、63は電線、64は鉄構、65は異物を示す。な
お、図12(a)は正常時、図12(b)は異物付着
時、図12(c)は破損時をそれぞれ示している。
【0004】次に動作について説明する。監視が開始さ
れる前に、監視対象が正常であることが確認された後、
その監視対象が、テレビカメラ1で撮像される。そし
て、テレビカメラ1から出力された映像は、A−D変換
器2でディジタル化された後、基準画像として基準画像
メモリ3に記憶される。
れる前に、監視対象が正常であることが確認された後、
その監視対象が、テレビカメラ1で撮像される。そし
て、テレビカメラ1から出力された映像は、A−D変換
器2でディジタル化された後、基準画像として基準画像
メモリ3に記憶される。
【0005】監視時に、監視対象はテレビカメラ1で撮
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として出力される。差分回路4は、入力画像の各画素の
輝度を基準画像における対応する画素の輝度と比較し
て、各画素について差の絶対値を算出する。そして、差
の絶対値が所定値を越えている画素を抽出する。
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として出力される。差分回路4は、入力画像の各画素の
輝度を基準画像における対応する画素の輝度と比較し
て、各画素について差の絶対値を算出する。そして、差
の絶対値が所定値を越えている画素を抽出する。
【0006】次に、判定回路5は、抽出された画素につ
いて、座標の上下左右の連続性を調べる。そして、抽出
された画素のうち連続して位置している各画素が構成し
ている領域(図13に例示したものでは、領域A〜Eの
それぞれ)の面積を求める。求められたそれらの面積の
うち、所定値すなわち正常時において画像に生ずるノイ
ズ成分に対応した判定基準値を越えているものがあった
場合に、監視対象に異常が発生していると判断し、警報
を発する。以上のようにして、監視対象に図12(b)
または図12(c)に示すような異常が発生したとき
に、それが検出される。
いて、座標の上下左右の連続性を調べる。そして、抽出
された画素のうち連続して位置している各画素が構成し
ている領域(図13に例示したものでは、領域A〜Eの
それぞれ)の面積を求める。求められたそれらの面積の
うち、所定値すなわち正常時において画像に生ずるノイ
ズ成分に対応した判定基準値を越えているものがあった
場合に、監視対象に異常が発生していると判断し、警報
を発する。以上のようにして、監視対象に図12(b)
または図12(c)に示すような異常が発生したとき
に、それが検出される。
【0007】なお、テレビカメラ1は固定して使用され
るだけでなく、1台のテレビカメラ1で広範囲の監視を
行うために、回転台に搭載されて順次視野を移動させた
り、移動装置に搭載されて巡回したりする場合もある。
それらの場合には、各視野ごとの基準画像が基準画像メ
モリ3に登録される。また、テレビカメラ1の移動と連
動して、基準画像メモリ3から出力される基準画像が切
替えられる。
るだけでなく、1台のテレビカメラ1で広範囲の監視を
行うために、回転台に搭載されて順次視野を移動させた
り、移動装置に搭載されて巡回したりする場合もある。
それらの場合には、各視野ごとの基準画像が基準画像メ
モリ3に登録される。また、テレビカメラ1の移動と連
動して、基準画像メモリ3から出力される基準画像が切
替えられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像監視装置は
以上のように構成されているので、日照変化等によって
監視対象の画像にレベル変化があると、異常が発生して
いなくても警報を発してしまうという課題があった。
以上のように構成されているので、日照変化等によって
監視対象の画像にレベル変化があると、異常が発生して
いなくても警報を発してしまうという課題があった。
【0009】この問題に対応するために、特開昭62−
147888号公報には、入力画像全体の明るさの平均
レベルを求めて照度変化を検知し、照度変化が生じた場
合には異常判定を禁止したり、基準画像の更新を行った
りする方法が提示されている。
147888号公報には、入力画像全体の明るさの平均
レベルを求めて照度変化を検知し、照度変化が生じた場
合には異常判定を禁止したり、基準画像の更新を行った
りする方法が提示されている。
【0010】また、その方法を拡張して、入力画像全体
の平均レベルにもとづいて入力画像の明るさのレベル補
正を行ってから基準画像と比較する方法も考えられる。
しかし、通常、日照変化は、必ずしも画面全体に一様に
生ずるわけではなく、画面内の物体相互間や物体と背景
と間の相対的な明るさの差の変化として生ずる場合が多
い。よって、上記のような各方法を用いたのでは、真の
異常と日照変化等による画像変化との識別は困難であ
る。
の平均レベルにもとづいて入力画像の明るさのレベル補
正を行ってから基準画像と比較する方法も考えられる。
しかし、通常、日照変化は、必ずしも画面全体に一様に
生ずるわけではなく、画面内の物体相互間や物体と背景
と間の相対的な明るさの差の変化として生ずる場合が多
い。よって、上記のような各方法を用いたのでは、真の
異常と日照変化等による画像変化との識別は困難であ
る。
【0011】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、日照変化によって、監視対象を構
成する物体や背景の相対的な明るさが変化した場合であ
っても誤警報を発することなく、確実に真の異常を識別
できる画像監視装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、日照変化によって、監視対象を構
成する物体や背景の相対的な明るさが変化した場合であ
っても誤警報を発することなく、確実に真の異常を識別
できる画像監視装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る画像監視装置は、監視対象を撮像する撮像手段と、監
視対象の正常時の画像の輝度の各画素ごとの平均値、分
散を記憶する平均値画像記憶手段、分散画像記憶手段
と、それら平均値および分散にもとづいて画像変化の許
容範囲を算出する演算手段と、監視対象についての入力
画像の各画素のうち許容範囲外の輝度を有する画素を抽
出する比較手段と、抽出された画素の集合が所定の判定
条件を越えたものとなっているときに、監視対象に異常
が生じたと判定する判定手段とを備えたものである。
る画像監視装置は、監視対象を撮像する撮像手段と、監
視対象の正常時の画像の輝度の各画素ごとの平均値、分
散を記憶する平均値画像記憶手段、分散画像記憶手段
と、それら平均値および分散にもとづいて画像変化の許
容範囲を算出する演算手段と、監視対象についての入力
画像の各画素のうち許容範囲外の輝度を有する画素を抽
出する比較手段と、抽出された画素の集合が所定の判定
条件を越えたものとなっているときに、監視対象に異常
が生じたと判定する判定手段とを備えたものである。
【0013】請求項2記載の発明に係る画像監視装置
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象の正常時
の画像の輝度の各画素ごとの最大値、最小値を記憶する
最大値画像記憶手段、最小値画像記憶手段と、監視対象
についての入力画像の各画素のうち、その画素に対応す
る最大値および最小値で定まる許容範囲外の輝度を有す
る画素を抽出する比較手段と、抽出された画素の集合が
所定の判定条件を越えたものとなっているときに、監視
対象に異常が生じたと判定する判定手段とを備えたもの
である。
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象の正常時
の画像の輝度の各画素ごとの最大値、最小値を記憶する
最大値画像記憶手段、最小値画像記憶手段と、監視対象
についての入力画像の各画素のうち、その画素に対応す
る最大値および最小値で定まる許容範囲外の輝度を有す
る画素を抽出する比較手段と、抽出された画素の集合が
所定の判定条件を越えたものとなっているときに、監視
対象に異常が生じたと判定する判定手段とを備えたもの
である。
【0014】請求項3記載の発明に係る画像監視装置
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象について
例えば異なる時刻における正常時の複数の画像などの複
数の基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、監視対象
についての入力画像を画素単位で各基準画像とを比較
し、入力画像の各画素のうち各基準画像の対応する画素
との間で許容範囲を外れる差がある画素を抽出する比較
手段と、抽出された各画素が作る各集合(ある基準画像
との関連で抽出された各画素が1つの集合を作るので、
基準画像の数と同数の集合が作成されうる。)が全ての
所定の判定条件を越えたものとなっているときに、監視
対象に異常が生じたと判定する判定手段とを備えたもの
である。
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象について
例えば異なる時刻における正常時の複数の画像などの複
数の基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、監視対象
についての入力画像を画素単位で各基準画像とを比較
し、入力画像の各画素のうち各基準画像の対応する画素
との間で許容範囲を外れる差がある画素を抽出する比較
手段と、抽出された各画素が作る各集合(ある基準画像
との関連で抽出された各画素が1つの集合を作るので、
基準画像の数と同数の集合が作成されうる。)が全ての
所定の判定条件を越えたものとなっているときに、監視
対象に異常が生じたと判定する判定手段とを備えたもの
である。
【0015】請求項4記載の発明に係る画像監視装置
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象について
の基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、基準画像内
に複数の領域(基準画像と入力画像とは同サイズである
から、この領域は、入力画像にも設定されたことにな
る。)を設定する領域設定手段と、監視対象についての
入力画像の各領域の輝度レベルを基準画像の各領域の輝
度レベルを用いて補正する補正手段と、補正手段から出
力された画像を画素単位で基準画像と比較し、各画素の
うち基準画像における対応する画素との間で許容範囲を
越える差がある画素を抽出する比較手段と、抽出された
画素の集合が所定の判定条件を越えたものとなっている
ときに、監視対象に異常が生じたと判定する判定手段と
を備えたものである。
は、監視対象を撮像する撮像手段と、監視対象について
の基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、基準画像内
に複数の領域(基準画像と入力画像とは同サイズである
から、この領域は、入力画像にも設定されたことにな
る。)を設定する領域設定手段と、監視対象についての
入力画像の各領域の輝度レベルを基準画像の各領域の輝
度レベルを用いて補正する補正手段と、補正手段から出
力された画像を画素単位で基準画像と比較し、各画素の
うち基準画像における対応する画素との間で許容範囲を
越える差がある画素を抽出する比較手段と、抽出された
画素の集合が所定の判定条件を越えたものとなっている
ときに、監視対象に異常が生じたと判定する判定手段と
を備えたものである。
【0016】そして、請求項5記載の発明に係る画像監
視装置は、監視対象を撮像する撮像手段と、画像内に複
数の領域を設定するとともに、各領域ごとの正常時の監
視対象の輝度分布を設定する領域設定手段と、監視対象
についての入力画像の各領域ごとの輝度分布を算出する
入力画像輝度分布算出手段と、この入力画像輝度分布算
出手段が出力した各輝度分布のうち、対応する基準画像
における輝度分布との間で許容範囲を越える差があるも
のがあるときに、監視対象に異常が生じたと判定する判
定手段とを備えたものである。
視装置は、監視対象を撮像する撮像手段と、画像内に複
数の領域を設定するとともに、各領域ごとの正常時の監
視対象の輝度分布を設定する領域設定手段と、監視対象
についての入力画像の各領域ごとの輝度分布を算出する
入力画像輝度分布算出手段と、この入力画像輝度分布算
出手段が出力した各輝度分布のうち、対応する基準画像
における輝度分布との間で許容範囲を越える差があるも
のがあるときに、監視対象に異常が生じたと判定する判
定手段とを備えたものである。
【0017】
【作用】請求項1記載の発明における平均値画像記憶手
段および分散画像記憶手段は、監視対象について例えば
異なる時刻における正常時の複数の画像の画素単位の輝
度の平均値と分散とを記憶し、それらの値を、画像変化
の許容範囲を演算する際のもとになる値として出力す
る。
段および分散画像記憶手段は、監視対象について例えば
異なる時刻における正常時の複数の画像の画素単位の輝
度の平均値と分散とを記憶し、それらの値を、画像変化
の許容範囲を演算する際のもとになる値として出力す
る。
【0018】請求項2記載の発明における最大値画像記
憶手段および最小値画像記憶手段は、監視対象について
例えば異なる時刻における正常時の複数の画像の画素単
位の輝度の最大値と最小値とを記憶し、それらの値を、
画像変化の許容範囲を定める値として出力する。
憶手段および最小値画像記憶手段は、監視対象について
例えば異なる時刻における正常時の複数の画像の画素単
位の輝度の最大値と最小値とを記憶し、それらの値を、
画像変化の許容範囲を定める値として出力する。
【0019】請求項3記載の発明における基準画像記憶
手段は、監視対象について例えば異なる時刻における正
常時の複数の画像を基準画像として記憶し、判定手段
は、入力画像が少なくとも1つの基準画像に対して許容
範囲内の差を有するときには、監視対象に異常が生じて
いないと判定する。
手段は、監視対象について例えば異なる時刻における正
常時の複数の画像を基準画像として記憶し、判定手段
は、入力画像が少なくとも1つの基準画像に対して許容
範囲内の差を有するときには、監視対象に異常が生じて
いないと判定する。
【0020】請求項4記載の発明における領域設定手段
は、例えば監視対象を構成する各物体を含む各領域を設
定し、補正手段は、入力画像を領域ごとに輝度レベル補
正し、比較手段が日照変化等による画像変化の影響を受
けないようにする。
は、例えば監視対象を構成する各物体を含む各領域を設
定し、補正手段は、入力画像を領域ごとに輝度レベル補
正し、比較手段が日照変化等による画像変化の影響を受
けないようにする。
【0021】そして、請求項5記載の発明における領域
設定手段は、例えば監視対象を構成する各物体を含む各
領域を設定し、判定手段は、入力画像の各領域の輝度分
布の形状と正常時の画像の各領域の輝度分布の形状とを
それぞれ比較する。
設定手段は、例えば監視対象を構成する各物体を含む各
領域を設定し、判定手段は、入力画像の各領域の輝度分
布の形状と正常時の画像の各領域の輝度分布の形状とを
それぞれ比較する。
【0022】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1はテレビカメラ、2はA−D変
換器、10は判定装置、11は監視対象の画像を構成す
る各画素について複数の正常時の画像の輝度の平均値を
算出する平均値算出回路、12は各平均値を記憶する平
均値メモリ、13は監視対象の画像を構成する各画素に
ついて複数の正常時の画像の輝度の分散を算出する分散
算出回路、14は各分散を記憶する分散メモリである。
する。図1において、1はテレビカメラ、2はA−D変
換器、10は判定装置、11は監視対象の画像を構成す
る各画素について複数の正常時の画像の輝度の平均値を
算出する平均値算出回路、12は各平均値を記憶する平
均値メモリ、13は監視対象の画像を構成する各画素に
ついて複数の正常時の画像の輝度の分散を算出する分散
算出回路、14は各分散を記憶する分散メモリである。
【0023】また、15は各画素ごとに画像変化の許容
範囲を算出する許容範囲演算回路、17は入力画像の各
画素の輝度を許容範囲と比較し、許容範囲外の画素を抽
出する比較回路、5は抽出された画素が作る面積のうち
所定値以上になっているものがあるときに、監視対象に
異常が生じたと判定する判定回路である。
範囲を算出する許容範囲演算回路、17は入力画像の各
画素の輝度を許容範囲と比較し、許容範囲外の画素を抽
出する比較回路、5は抽出された画素が作る面積のうち
所定値以上になっているものがあるときに、監視対象に
異常が生じたと判定する判定回路である。
【0024】なお、テレビカメラ1およびA−D変換器
2は撮像手段を構成し、平均値算出回路11および平均
値メモリ12は平均画像記憶手段を構成し、分散算出回
路13および分散メモリ14は分散画像記憶手段を構成
する。また、許容範囲演算回路15は演算手段の、比較
回路17は比較手段の、そして、判定回路5は判定手段
の一例である。
2は撮像手段を構成し、平均値算出回路11および平均
値メモリ12は平均画像記憶手段を構成し、分散算出回
路13および分散メモリ14は分散画像記憶手段を構成
する。また、許容範囲演算回路15は演算手段の、比較
回路17は比較手段の、そして、判定回路5は判定手段
の一例である。
【0025】次に動作について説明する。監視が開始さ
れる前に、その監視対象が正常であることが確認された
後、その監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレ
ビカメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でデ
ィジタル化された後、平均値算出回路11および分散算
出回路13に出力される。この場合には、ディジタル化
された画像は、1個だけでなく、異なる時刻や異なる周
囲環境(天候など)におけるものが順次平均値算出回路
11および分散算出回路13に与えられる。
れる前に、その監視対象が正常であることが確認された
後、その監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレ
ビカメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でデ
ィジタル化された後、平均値算出回路11および分散算
出回路13に出力される。この場合には、ディジタル化
された画像は、1個だけでなく、異なる時刻や異なる周
囲環境(天候など)におけるものが順次平均値算出回路
11および分散算出回路13に与えられる。
【0026】平均値算出回路11および分散算出回路1
3は、以下のようにして各画素の輝度の平均値および分
散を算出する。平均値および分散は、それぞれ数1、数
2で表わされる。
3は、以下のようにして各画素の輝度の平均値および分
散を算出する。平均値および分散は、それぞれ数1、数
2で表わされる。
【0027】
【数1】
【数2】
【0028】ここで、i,jは、入力画像における画素
の位置(i行j列)を示している。また、nは、入力さ
れた画像の個数である。数1および数2を用いて平均値
および分散を算出するにはn個の画像を全て記憶する必
要がある。そこで、分散メモリ14は2乗平均値を記憶
することとし、平均値算出回路11および分散算出回路
13は、数3および数4の漸加式により平均値および2
乗平均値を求める。このようにすれば、画像が入力され
るごとに、平均値メモリ12および分散メモリ14にお
いて、平均値および2乗平均値は順次更新されていく。
の位置(i行j列)を示している。また、nは、入力さ
れた画像の個数である。数1および数2を用いて平均値
および分散を算出するにはn個の画像を全て記憶する必
要がある。そこで、分散メモリ14は2乗平均値を記憶
することとし、平均値算出回路11および分散算出回路
13は、数3および数4の漸加式により平均値および2
乗平均値を求める。このようにすれば、画像が入力され
るごとに、平均値メモリ12および分散メモリ14にお
いて、平均値および2乗平均値は順次更新されていく。
【0029】
【数3】
【数4】
【0030】正常時に起こりうる画像変化を含む多数の
画像が入力され、平均値および2乗平均値の値が十分に
安定したと判断されたときに、画像の入力が打切られ
る。このとき、平均値メモリ12には、入力された個数
の画像の画素ごとの輝度の平均値が設定されている。す
なわち、各画素についての輝度の平均値からなる平均画
像が設定される。また、分散メモリ14には、入力され
た個数の画像の画素ごとの輝度の分散が設定されてい
る。すなわち、各画素についての輝度の分散からなる分
散画像が設定される。
画像が入力され、平均値および2乗平均値の値が十分に
安定したと判断されたときに、画像の入力が打切られ
る。このとき、平均値メモリ12には、入力された個数
の画像の画素ごとの輝度の平均値が設定されている。す
なわち、各画素についての輝度の平均値からなる平均画
像が設定される。また、分散メモリ14には、入力され
た個数の画像の画素ごとの輝度の分散が設定されてい
る。すなわち、各画素についての輝度の分散からなる分
散画像が設定される。
【0031】許容範囲演算回路15は、平均値メモリ1
2内の平均値と分散メモリ14内の2乗平均値とから、
数5により各画素の輝度の標準偏差を求める。そして、
比較回路17は、許容範囲演算回路15から出力される
標準偏差および平均値にもとづく許容範囲を用いて監視
対象の監視を行う。
2内の平均値と分散メモリ14内の2乗平均値とから、
数5により各画素の輝度の標準偏差を求める。そして、
比較回路17は、許容範囲演算回路15から出力される
標準偏差および平均値にもとづく許容範囲を用いて監視
対象の監視を行う。
【0032】
【数5】
【0033】監視時に、監視対象はテレビカメラ1で撮
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として比較回路17に出力される。比較回路17は、入
力画像の各画素(i,j)の輝度xijを許容範囲と比較
し、許容範囲から外れている画素を抽出する。許容範囲
は入力画像のレベル変動の統計的性質にもとづいて適宜
選択されるが、一般には3σがよく用いられる。その場
合には、比較回路17は、数6を満たす画素(i,j)
を、許容範囲から外れたものとして抽出する。
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として比較回路17に出力される。比較回路17は、入
力画像の各画素(i,j)の輝度xijを許容範囲と比較
し、許容範囲から外れている画素を抽出する。許容範囲
は入力画像のレベル変動の統計的性質にもとづいて適宜
選択されるが、一般には3σがよく用いられる。その場
合には、比較回路17は、数6を満たす画素(i,j)
を、許容範囲から外れたものとして抽出する。
【0034】
【数6】
【0035】次に、判定回路5は、抽出された画素につ
いて、座標の上下左右の連続性を調べる。そして、抽出
された画素のうち連続して位置している各画素が構成し
ている領域の面積を求める。求められたそれらの面積の
うち、所定値すなわち正常時において画像に生ずるノイ
ズ成分に対応した判定基準値を越えているものがあった
場合に、監視対象に異常が発生していると判断し警報を
発する。
いて、座標の上下左右の連続性を調べる。そして、抽出
された画素のうち連続して位置している各画素が構成し
ている領域の面積を求める。求められたそれらの面積の
うち、所定値すなわち正常時において画像に生ずるノイ
ズ成分に対応した判定基準値を越えているものがあった
場合に、監視対象に異常が発生していると判断し警報を
発する。
【0036】なお、上記実施例では、許容範囲演算回路
15が正常時の画像の各画素の輝度の平均値と2乗平均
値とから各画素の標準偏差を求める場合について説明し
たが、比較回路17が、入力画像の各画素の比較処理を
行う際に、その画素に応じた標準偏差を求めるようにし
てもよい。
15が正常時の画像の各画素の輝度の平均値と2乗平均
値とから各画素の標準偏差を求める場合について説明し
たが、比較回路17が、入力画像の各画素の比較処理を
行う際に、その画素に応じた標準偏差を求めるようにし
てもよい。
【0037】図2はこの発明の第2の実施例による画像
処理装置を示すブロック図である。図において、20は
判定装置、21は監視対象の画像を構成する各画素につ
いて複数の正常時の画像の輝度の最大値を算出する最大
値算出回路、22は各最大値を記憶する最大値メモリ、
23は監視対象の画像を構成する各画素について複数の
正常時の画像の輝度の最小値を算出する最小値算出回
路、24は各最小値を記憶する最小値メモリである。
処理装置を示すブロック図である。図において、20は
判定装置、21は監視対象の画像を構成する各画素につ
いて複数の正常時の画像の輝度の最大値を算出する最大
値算出回路、22は各最大値を記憶する最大値メモリ、
23は監視対象の画像を構成する各画素について複数の
正常時の画像の輝度の最小値を算出する最小値算出回
路、24は各最小値を記憶する最小値メモリである。
【0038】また、27は入力画像の各画素の輝度を最
大値および最小値で定まる許容範囲と比較し、許容範囲
外の画素を抽出する比較回路である。なお、最大値算出
回路21および最大値メモリ22は最大値画像記憶手段
を構成し、最大値算出回路23および最小値メモリ24
は最小値画像記憶手段を構成している。
大値および最小値で定まる許容範囲と比較し、許容範囲
外の画素を抽出する比較回路である。なお、最大値算出
回路21および最大値メモリ22は最大値画像記憶手段
を構成し、最大値算出回路23および最小値メモリ24
は最小値画像記憶手段を構成している。
【0039】次に動作について説明する。監視が開始さ
れる前に、その監視対象が正常であることが確認された
後、その監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレ
ビカメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でデ
ィジタル化された後、最大値算出回路21および最小値
算出回路23に出力される。ディジタル化された画像
は、異なる時刻や異なる周囲環境(天候など)におい
て、順次最大値算出回路21および最小値算出回路23
に与えられる。
れる前に、その監視対象が正常であることが確認された
後、その監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレ
ビカメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でデ
ィジタル化された後、最大値算出回路21および最小値
算出回路23に出力される。ディジタル化された画像
は、異なる時刻や異なる周囲環境(天候など)におい
て、順次最大値算出回路21および最小値算出回路23
に与えられる。
【0040】最大値算出回路21は、画像が入力される
と、各画素について、その輝度を最大値メモリ22に記
憶されている値と比較する。そして、数7で表わされる
ように、入力した画素の輝度xijが記憶されている値m
axijよりも大きい場合には、その輝度xijで最大値メ
モリ22の値を更新する。なお、第1個目の画像が入力
される前に、最大値メモリ22には、全ての画素につい
て、輝度最小値が設定される。
と、各画素について、その輝度を最大値メモリ22に記
憶されている値と比較する。そして、数7で表わされる
ように、入力した画素の輝度xijが記憶されている値m
axijよりも大きい場合には、その輝度xijで最大値メ
モリ22の値を更新する。なお、第1個目の画像が入力
される前に、最大値メモリ22には、全ての画素につい
て、輝度最小値が設定される。
【0041】
【数7】
【0042】最小値算出回路23も、数8で表わされる
ような処理を行う。すなわち、画像が入力されるごと
に、各入力画素の輝度xijと最小値メモリ24内の値m
inijとを比較して、適宜最小値メモリ24の更新を行
う。なお、第1個目の画像が入力される前に、最小値メ
モリ24には、全ての画素について、輝度最大値が設定
される。
ような処理を行う。すなわち、画像が入力されるごと
に、各入力画素の輝度xijと最小値メモリ24内の値m
inijとを比較して、適宜最小値メモリ24の更新を行
う。なお、第1個目の画像が入力される前に、最小値メ
モリ24には、全ての画素について、輝度最大値が設定
される。
【0043】
【数8】
【0044】正常時に起こりうる画像変化を含む多数の
画像が入力され、最大値および最小値が十分に安定した
と判断されたときに、画像の入力が打切られる。このと
き、最大値メモリ22、最小値メモリ24には、各画素
について、入力された個数分の画像の輝度の最大値、最
小値が設定されている。すなわち、各画素についての輝
度の最大値、最小値からなる最大値画像、最小値画像が
設定される。
画像が入力され、最大値および最小値が十分に安定した
と判断されたときに、画像の入力が打切られる。このと
き、最大値メモリ22、最小値メモリ24には、各画素
について、入力された個数分の画像の輝度の最大値、最
小値が設定されている。すなわち、各画素についての輝
度の最大値、最小値からなる最大値画像、最小値画像が
設定される。
【0045】監視時に、監視対象は、テレビカメラ1で
撮像される。そして、テレビカメラ1から出力された映
像は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画
像として比較回路27に出力される。比較回路27は、
入力画像の各画素(i,j)の輝度xijをその画素
(i,j)に対応した最大値maxijおよび最小値mi
nijと比較し、数9を満足する場合に、その画素を許容
範囲から外れた画素として抽出する。
撮像される。そして、テレビカメラ1から出力された映
像は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画
像として比較回路27に出力される。比較回路27は、
入力画像の各画素(i,j)の輝度xijをその画素
(i,j)に対応した最大値maxijおよび最小値mi
nijと比較し、数9を満足する場合に、その画素を許容
範囲から外れた画素として抽出する。
【0046】
【数9】
【0047】次に、判定回路5は、第1の実施例の場合
と同様の判定処理を行い、監視対象に異常が発生してい
ると判断したら警報を発する。
と同様の判定処理を行い、監視対象に異常が発生してい
ると判断したら警報を発する。
【0048】図3はこの発明の第3の実施例による画像
監視装置を示すブロック図である。図において、50A
〜50Mはそれぞれ第1のパターン判定装置、第2のパ
ターン判定装置、第mのパターン判定装置であり、例え
ば図11に示した判定装置50と同一構成のものであ
る。すなわち、それぞれ基準画像メモリ3、差分回路4
および判定回路5を有する。また、51は第1のパター
ン判定装置50A〜第mのパターン判定装置50Mの出
力をもとに警報を出すか否かの判定を行う総合判定回路
である。この場合には、各基準画像メモリ3が基準画像
記憶手段を構成し、各差分回路4が比較手段を構成し、
各判定回路5および総合判定回路51が判定手段を構成
している。
監視装置を示すブロック図である。図において、50A
〜50Mはそれぞれ第1のパターン判定装置、第2のパ
ターン判定装置、第mのパターン判定装置であり、例え
ば図11に示した判定装置50と同一構成のものであ
る。すなわち、それぞれ基準画像メモリ3、差分回路4
および判定回路5を有する。また、51は第1のパター
ン判定装置50A〜第mのパターン判定装置50Mの出
力をもとに警報を出すか否かの判定を行う総合判定回路
である。この場合には、各基準画像メモリ3が基準画像
記憶手段を構成し、各差分回路4が比較手段を構成し、
各判定回路5および総合判定回路51が判定手段を構成
している。
【0049】次に動作について説明する。監視が開始さ
れる前に、正常状態にある監視対象のm通りの基準画像
が各パターン判定装置50A〜50Mの基準画像メモリ
3に記憶される。すなわち、天候や時刻をいくつかのパ
ターンに分類し各パターンのうち代表的なものを選択
し、選択されたものにおける監視対象の各画像がそれぞ
れ第1のパターン判定装置50A〜第mのパターン判定
装置50Mの基準画像メモリ3に記憶される。
れる前に、正常状態にある監視対象のm通りの基準画像
が各パターン判定装置50A〜50Mの基準画像メモリ
3に記憶される。すなわち、天候や時刻をいくつかのパ
ターンに分類し各パターンのうち代表的なものを選択
し、選択されたものにおける監視対象の各画像がそれぞ
れ第1のパターン判定装置50A〜第mのパターン判定
装置50Mの基準画像メモリ3に記憶される。
【0050】監視時に、監視対象はテレビカメラ1で撮
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として各パターン判定装置50A〜50Mに与えられ
る。各パターン判定装置50A〜50Mは、図11に示
す判定装置50と同様に動作し、自身が有する基準画像
を基準として監視対象が異常かどうかの旨を出力する。
像される。そして、テレビカメラ1から出力された映像
は、A−D変換器2でディジタル化された後、入力画像
として各パターン判定装置50A〜50Mに与えられ
る。各パターン判定装置50A〜50Mは、図11に示
す判定装置50と同様に動作し、自身が有する基準画像
を基準として監視対象が異常かどうかの旨を出力する。
【0051】総合判定回路51は、各パターン判定回路
50A〜50Mの出力を導入し、いずれか1つの出力が
正常であったときには、監視対象は正常であると判定す
る。また、全ての出力が異常であったときには、監視対
象は異常であると判定し警報を発する。
50A〜50Mの出力を導入し、いずれか1つの出力が
正常であったときには、監視対象は正常であると判定す
る。また、全ての出力が異常であったときには、監視対
象は異常であると判定し警報を発する。
【0052】なお、上記実施例では、複数の各パターン
判定装置50A〜50Mを設けた場合について説明した
が、基準画像メモリ3のみを複数個設け、それぞれの基
準画像を切替入力する1つの判定回路5を設けるように
してもよい。
判定装置50A〜50Mを設けた場合について説明した
が、基準画像メモリ3のみを複数個設け、それぞれの基
準画像を切替入力する1つの判定回路5を設けるように
してもよい。
【0053】また、各パターン判定装置50A〜50M
として図11に示した判定装置50を使用する場合につ
いて説明したが、図1に示した判定装置10または図2
に示した判定装置20を使用してもよい。それらの場合
には、例えば種々の天候や時刻のうち代表的なものを選
択し、選択されたものにおける監視対象の各平均画像等
が該当するメモリに記憶される。
として図11に示した判定装置50を使用する場合につ
いて説明したが、図1に示した判定装置10または図2
に示した判定装置20を使用してもよい。それらの場合
には、例えば種々の天候や時刻のうち代表的なものを選
択し、選択されたものにおける監視対象の各平均画像等
が該当するメモリに記憶される。
【0054】図4はこの発明の第4の実施例による画像
監視装置を示すブロック図である。図において、31は
画面内に複数の領域を設定する領域設定器、32は画像
を表示するモニタ、33はモニタ32の画面上の位置を
指示するポインティングデバイス、34は入力画像を一
時格納する入力画像バッファメモリ、35は入力画像と
基準画像との間の輝度レベルの差を演算する平均レベル
差演算回路、36は入力画像の輝度レベルを補正するレ
ベル補正回路であり、その他のものは同一符号を付して
図11に示したものと同一のものである。
監視装置を示すブロック図である。図において、31は
画面内に複数の領域を設定する領域設定器、32は画像
を表示するモニタ、33はモニタ32の画面上の位置を
指示するポインティングデバイス、34は入力画像を一
時格納する入力画像バッファメモリ、35は入力画像と
基準画像との間の輝度レベルの差を演算する平均レベル
差演算回路、36は入力画像の輝度レベルを補正するレ
ベル補正回路であり、その他のものは同一符号を付して
図11に示したものと同一のものである。
【0055】なお、この場合には、領域設定器31、モ
ニタ32およびポインティングデバイス33は領域設定
手段を構成し、平均レベル差演算回路35およびレベル
補正回路36は補正手段を構成している。
ニタ32およびポインティングデバイス33は領域設定
手段を構成し、平均レベル差演算回路35およびレベル
補正回路36は補正手段を構成している。
【0056】次に動作について説明する。監視が開始さ
れる前に、代表的な周囲環境(天候や時刻)のもとで正
常時の監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレビ
カメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でディ
ジタル化された後、基準画像メモリ3に基準画像として
記憶される。
れる前に、代表的な周囲環境(天候や時刻)のもとで正
常時の監視対象がテレビカメラ1で撮像される。テレビ
カメラ1から出力された映像は、A−D変換器2でディ
ジタル化された後、基準画像メモリ3に基準画像として
記憶される。
【0057】そのとき、テレビカメラ1から出力された
映像は、モニタ32に表示される。オペレータは、モニ
タ32に表示されている映像を見ながら、画面に複数の
領域を設定する。すなわち、オペレータは、それぞれに
明るさが均一になっている画面内の各物体を含む領域を
ポインティングデバイス33を用いて指定する。指定の
仕方は、多角形近似等による。また、指定の際に、日照
変化による明るさの変化を考慮するようにしてもよい。
そして、領域設定器31は、指定された各領域を記憶し
ておく。
映像は、モニタ32に表示される。オペレータは、モニ
タ32に表示されている映像を見ながら、画面に複数の
領域を設定する。すなわち、オペレータは、それぞれに
明るさが均一になっている画面内の各物体を含む領域を
ポインティングデバイス33を用いて指定する。指定の
仕方は、多角形近似等による。また、指定の際に、日照
変化による明るさの変化を考慮するようにしてもよい。
そして、領域設定器31は、指定された各領域を記憶し
ておく。
【0058】監視時に、監視対象の画像は、入力画像と
して、入力画像バッファメモリ34に一時格納される。
平均レベル差演算回路35は、領域設定器31が有する
各領域を入手し、各領域について、入力画像の平均輝度
レベルと基準画像の平均輝度レベルとを算出する。そし
て、各領域について、それらの差を算出する。
して、入力画像バッファメモリ34に一時格納される。
平均レベル差演算回路35は、領域設定器31が有する
各領域を入手し、各領域について、入力画像の平均輝度
レベルと基準画像の平均輝度レベルとを算出する。そし
て、各領域について、それらの差を算出する。
【0059】次に、レベル補正回路36は、入力画像の
各領域の輝度レベルを、平均レベル差演算回路35が算
出したレベル差で補正する。そして、差分回路4は、補
正後の入力画像の各画素の輝度を基準画像における対応
する画素の輝度と比較して、各画素について差の絶対値
を算出する。そして、差の絶対値が所定の値を越えてい
る画素を抽出する。
各領域の輝度レベルを、平均レベル差演算回路35が算
出したレベル差で補正する。そして、差分回路4は、補
正後の入力画像の各画素の輝度を基準画像における対応
する画素の輝度と比較して、各画素について差の絶対値
を算出する。そして、差の絶対値が所定の値を越えてい
る画素を抽出する。
【0060】判定回路5は、従来の場合と同様に、抽出
された各画素のうち連続して位置している各画素が構成
している領域の面積を求める。そして、求められた面積
のうち、所定値を越えているものがあれば警報を発す
る。
された各画素のうち連続して位置している各画素が構成
している領域の面積を求める。そして、求められた面積
のうち、所定値を越えているものがあれば警報を発す
る。
【0061】上記実施例では、オペレータがモニタ32
の画面を見ながら領域設定をする場合について説明した
が、自動的に領域設定を行うこともできる。図5はその
ような画像監視装置を示すブロック図である。図におい
て、37は基準画像の輝度分布を算出する輝度分布演算
回路、38は輝度分布中のピークを抽出するローカルピ
ーク抽出回路、39は基準画像に領域を設定する領域設
定器であり、その他のものは同一符号を付して図4に示
したものと同一のものである。この場合には、輝度分布
演算回路37、ローカルピーク抽出回路35および領域
設定器39は領域設定手段を構成している。
の画面を見ながら領域設定をする場合について説明した
が、自動的に領域設定を行うこともできる。図5はその
ような画像監視装置を示すブロック図である。図におい
て、37は基準画像の輝度分布を算出する輝度分布演算
回路、38は輝度分布中のピークを抽出するローカルピ
ーク抽出回路、39は基準画像に領域を設定する領域設
定器であり、その他のものは同一符号を付して図4に示
したものと同一のものである。この場合には、輝度分布
演算回路37、ローカルピーク抽出回路35および領域
設定器39は領域設定手段を構成している。
【0062】次に動作について図6のフローチャートを
参照して説明する。まず、第4の実施例(図4に示すも
の)における処理と同様にして、基準画像メモリ3に基
準画像が記憶される(ステップST1)。次に、輝度分
布演算回路37は、基準画像の各画素の輝度を算出し、
さらに輝度分布を求める(ステップST2)。例えば、
図12(a)に示す監視対象の画像に対応した輝度分布
は、図7に示すようになる。基準画像内に、それぞれ輝
度レベルが均一な各物体があれば、それらの輝度レベル
に対応したピークが輝度分布中に生ずる。すなわち、図
7に示すように、一般には、各物体に応じたローカルピ
ークが発生する。
参照して説明する。まず、第4の実施例(図4に示すも
の)における処理と同様にして、基準画像メモリ3に基
準画像が記憶される(ステップST1)。次に、輝度分
布演算回路37は、基準画像の各画素の輝度を算出し、
さらに輝度分布を求める(ステップST2)。例えば、
図12(a)に示す監視対象の画像に対応した輝度分布
は、図7に示すようになる。基準画像内に、それぞれ輝
度レベルが均一な各物体があれば、それらの輝度レベル
に対応したピークが輝度分布中に生ずる。すなわち、図
7に示すように、一般には、各物体に応じたローカルピ
ークが発生する。
【0063】そこで、ローカルピーク抽出回路38は、
輝度分布中のローカルピークを検出する(ステップST
3)。輝度分布中に明確なローカルピークが存在しない
場合には、基準画像が適切でなかったと考えられるの
で、基準画像の入力が再実行される(ステップST
4)。
輝度分布中のローカルピークを検出する(ステップST
3)。輝度分布中に明確なローカルピークが存在しない
場合には、基準画像が適切でなかったと考えられるの
で、基準画像の入力が再実行される(ステップST
4)。
【0064】次に、領域設定器39は、輝度分布におけ
る各谷に境界を設定する。そして、谷と谷との間の輝度
を有する基準画像における領域を1つの領域とする。各
谷について境界設定処理を行って、結局、いくつかの領
域が指定される(ステップST5)。
る各谷に境界を設定する。そして、谷と谷との間の輝度
を有する基準画像における領域を1つの領域とする。各
谷について境界設定処理を行って、結局、いくつかの領
域が指定される(ステップST5)。
【0065】以後の監視時において、図4に示したもの
の処理と同様な処理がなされる。すなわち、平均レベル
差演算回路35は、各領域について入力画像と基準画像
のレベル差を算出し、レベル補正回路36は、入力画像
の各領域の輝度レベルを算出されたレベル差で補正する
(ステップST6,ST7,ST8)。また、差分回路
4は、補正後の入力画像と基準画像とにもとづいて、一
定値を越える輝度の差がある画素を抽出し(ステップS
T9)、判定回路5は、抽出された画素の連続性をチェ
ックした後、連続した画素が作る面積のうち所定値を越
えるものがあれば警報を発する(ステップST10,S
T11,ST12)。
の処理と同様な処理がなされる。すなわち、平均レベル
差演算回路35は、各領域について入力画像と基準画像
のレベル差を算出し、レベル補正回路36は、入力画像
の各領域の輝度レベルを算出されたレベル差で補正する
(ステップST6,ST7,ST8)。また、差分回路
4は、補正後の入力画像と基準画像とにもとづいて、一
定値を越える輝度の差がある画素を抽出し(ステップS
T9)、判定回路5は、抽出された画素の連続性をチェ
ックした後、連続した画素が作る面積のうち所定値を越
えるものがあれば警報を発する(ステップST10,S
T11,ST12)。
【0066】図4および図5においては、いずれも補正
された入力画像の画素の輝度と基準画像の対応する輝度
との差分をとった後に異常判定するものを示したが、入
力画像の輝度分布の形状から異常判定するようにしても
よい。
された入力画像の画素の輝度と基準画像の対応する輝度
との差分をとった後に異常判定するものを示したが、入
力画像の輝度分布の形状から異常判定するようにしても
よい。
【0067】図8はそのような異常判定の原理を示した
ものである。図8(a)は、図12(a)に示す監視対
象のうちの碍子61を含む領域の画像を示し、図8
(b)は、その画像の輝度分布を示したものである。正
常時の画像の輝度分布は、天候等の変化により輝度レベ
ルが変化するにせよ、その形状においてはほぼ一定と考
えられる。ところが、図8(c)に示すように異常が発
生した場合には、その領域の輝度分布は、図8(d)に
示すように形状において異なったものとなる。そこで、
基準時におけるある領域の輝度分布の形状と入力画像の
その領域の輝度分布の形状とを比べれば、異常判定が実
施できることになる。
ものである。図8(a)は、図12(a)に示す監視対
象のうちの碍子61を含む領域の画像を示し、図8
(b)は、その画像の輝度分布を示したものである。正
常時の画像の輝度分布は、天候等の変化により輝度レベ
ルが変化するにせよ、その形状においてはほぼ一定と考
えられる。ところが、図8(c)に示すように異常が発
生した場合には、その領域の輝度分布は、図8(d)に
示すように形状において異なったものとなる。そこで、
基準時におけるある領域の輝度分布の形状と入力画像の
その領域の輝度分布の形状とを比べれば、異常判定が実
施できることになる。
【0068】図9はそのような異常判定を行う画像監視
装置を示すブロック図である。図において、40は基準
時の各領域の輝度分布を記憶する輝度分布記憶部、45
は入力画像の各領域の輝度分布を基準時の輝度分布と比
較して異常判定を行う判定回路である。この場合には、
輝度分布演算回路37、ローカルピーク抽出回路38お
よび領域設定輝39は領域設定手段を構成している。ま
た、輝度分布演算回路37は入力画像輝度分布算出手段
を兼ねている。
装置を示すブロック図である。図において、40は基準
時の各領域の輝度分布を記憶する輝度分布記憶部、45
は入力画像の各領域の輝度分布を基準時の輝度分布と比
較して異常判定を行う判定回路である。この場合には、
輝度分布演算回路37、ローカルピーク抽出回路38お
よび領域設定輝39は領域設定手段を構成している。ま
た、輝度分布演算回路37は入力画像輝度分布算出手段
を兼ねている。
【0069】次に動作について説明する。まず、正常時
の監視対象の画像が入力画像バッファメモリ34に格納
される。輝度分布演算回路37は、図7に示すような輝
度分布を算出する。そして、ローカルピーク抽出回路3
8は、ローカルピークを抽出し、領域設定器39は、ロ
ーカルピークにもとづいて各領域を設定する。また、輝
度分布記憶部40は、そのとき輝度分布を、各領域に対
応させて記憶する。このようにして、輝度分布記憶部4
0には、基準時の各領域の輝度分布が設定される。
の監視対象の画像が入力画像バッファメモリ34に格納
される。輝度分布演算回路37は、図7に示すような輝
度分布を算出する。そして、ローカルピーク抽出回路3
8は、ローカルピークを抽出し、領域設定器39は、ロ
ーカルピークにもとづいて各領域を設定する。また、輝
度分布記憶部40は、そのとき輝度分布を、各領域に対
応させて記憶する。このようにして、輝度分布記憶部4
0には、基準時の各領域の輝度分布が設定される。
【0070】監視時には、入力画像が入力画像バッファ
メモリ34に格納される。輝度分布演算回路37は、入
力画像について、領域設定輝39で設定された各領域ご
とに輝度分布を算出する。算出された各輝度分布は、輝
度分布記憶部40に記憶されている対応した領域の基準
時の輝度分布とともに判定回路45に与えられる。
メモリ34に格納される。輝度分布演算回路37は、入
力画像について、領域設定輝39で設定された各領域ご
とに輝度分布を算出する。算出された各輝度分布は、輝
度分布記憶部40に記憶されている対応した領域の基準
時の輝度分布とともに判定回路45に与えられる。
【0071】判定回路45は、入力画像についての各輝
度分布の形状を基準時の各輝度分布の形状と比較する。
そして、両者の形状が許容される範囲内で一致していた
ら監視対象は正常であると判定する。また、一致しない
ものがあった場合には、監視対象に異常が生じたと判断
して警報を発する。
度分布の形状を基準時の各輝度分布の形状と比較する。
そして、両者の形状が許容される範囲内で一致していた
ら監視対象は正常であると判定する。また、一致しない
ものがあった場合には、監視対象に異常が生じたと判断
して警報を発する。
【0072】図10はこの発明の第7の実施例による画
像監視装置を示すブロック図である。図において、3A
〜3Cはそれぞれ正常時の種々の天候や時刻における監
視対象の画像のうち代表的なものが記憶される基準画像
メモリである。
像監視装置を示すブロック図である。図において、3A
〜3Cはそれぞれ正常時の種々の天候や時刻における監
視対象の画像のうち代表的なものが記憶される基準画像
メモリである。
【0073】この場合には、判定回路5Aは、外部から
の気象情報や時刻情報等にもとづいて、基準画像メモリ
3A〜3Cのいづれか1つを選択して判定処理を行う。
判定処理の方法は、図4に示したものの場合と同じであ
る。
の気象情報や時刻情報等にもとづいて、基準画像メモリ
3A〜3Cのいづれか1つを選択して判定処理を行う。
判定処理の方法は、図4に示したものの場合と同じであ
る。
【0074】あるいは、判定回路5Aは、全ての基準画
像について判定処理を行い、全てについて異常と判定さ
れたときのみ監視対象に異常が生じたと判定する。この
ようにして、環境条件によって大きな画像変化があった
り影などがあったりする場合にも誤判定を有効に防止で
きる。
像について判定処理を行い、全てについて異常と判定さ
れたときのみ監視対象に異常が生じたと判定する。この
ようにして、環境条件によって大きな画像変化があった
り影などがあったりする場合にも誤判定を有効に防止で
きる。
【0075】なお、上記各実施例では、監視対象が1つ
の場合について説明したが、テレビカメラ1を回転台に
搭載して順次視野を移動させたり、移動装置に搭載して
巡回させたりして、複数の対象を監視する場合にも適用
可能である。その場合には、テレビカメラ1の各視野ご
との情報(基準画像等)を記憶するようにし、テレビカ
メラ1の移動と連動して対応する情報を出力するように
すればよい。
の場合について説明したが、テレビカメラ1を回転台に
搭載して順次視野を移動させたり、移動装置に搭載して
巡回させたりして、複数の対象を監視する場合にも適用
可能である。その場合には、テレビカメラ1の各視野ご
との情報(基準画像等)を記憶するようにし、テレビカ
メラ1の移動と連動して対応する情報を出力するように
すればよい。
【0076】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、画像監視装置を、監視対象の正常時の複数の画像
をもとに画素ごとの平均値と分散とを求め、それらの値
にもとづいて画像変化の許容範囲を算出し、入力画像が
許容範囲内のものか否か判定するように構成したので、
日照変化等による画像変化と真の異常による画像変化と
を識別でき、誤動作のない信頼性の高いものが得られる
効果がある。
れば、画像監視装置を、監視対象の正常時の複数の画像
をもとに画素ごとの平均値と分散とを求め、それらの値
にもとづいて画像変化の許容範囲を算出し、入力画像が
許容範囲内のものか否か判定するように構成したので、
日照変化等による画像変化と真の異常による画像変化と
を識別でき、誤動作のない信頼性の高いものが得られる
効果がある。
【0077】また、請求項2記載の発明によれば、画像
監視装置を、監視対象の正常時の複数の画像をもとに画
素ごとの最大値と最小値とを求め、入力画像が最大値と
最小値との間の許容範囲内のものか否か判定するように
構成したので、日照変化等による画像変化と真の異常に
よる画像変化とを識別でき、誤動作のない信頼性の高い
ものが得られる効果がある。
監視装置を、監視対象の正常時の複数の画像をもとに画
素ごとの最大値と最小値とを求め、入力画像が最大値と
最小値との間の許容範囲内のものか否か判定するように
構成したので、日照変化等による画像変化と真の異常に
よる画像変化とを識別でき、誤動作のない信頼性の高い
ものが得られる効果がある。
【0078】請求項3記載の発明によれば、画像監視装
置を、複数の基準画像を記憶し、入力画像と全ての基準
画像との間で許容範囲を越える差があった場合に監視対
象に異常が生じたと判定するように構成したので、大き
な日照変化や影などによる誤判定をも防止しうるものが
得られる効果がある。
置を、複数の基準画像を記憶し、入力画像と全ての基準
画像との間で許容範囲を越える差があった場合に監視対
象に異常が生じたと判定するように構成したので、大き
な日照変化や影などによる誤判定をも防止しうるものが
得られる効果がある。
【0079】請求項4記載の発明によれば、画像監視装
置を、画像内に所定の領域を設定し、入力画像の各領域
の輝度レベルを基準画像の対応する領域のレベルとの差
に応じて補正した後に異常判定するように構成したの
で、日照変化等によって物体や背景の相対的な明るさが
変化するような場合でも誤判定することなく真の異常を
検出できるものが得られる効果がある。
置を、画像内に所定の領域を設定し、入力画像の各領域
の輝度レベルを基準画像の対応する領域のレベルとの差
に応じて補正した後に異常判定するように構成したの
で、日照変化等によって物体や背景の相対的な明るさが
変化するような場合でも誤判定することなく真の異常を
検出できるものが得られる効果がある。
【0080】そして、請求項5記載の発明によれば、画
像監視装置を、画像内に所定の領域を設定し、基準時の
各領域における輝度分布と入力画像の各領域における輝
度分布とを比較して監視対象の異常を検出するように構
成したので、比較的簡単な構成で、日照変化等によって
物体や背景の相対的な明るさが変化するような場合でも
誤判定することなく真の異常が検出できるものが得られ
る効果がある。
像監視装置を、画像内に所定の領域を設定し、基準時の
各領域における輝度分布と入力画像の各領域における輝
度分布とを比較して監視対象の異常を検出するように構
成したので、比較的簡単な構成で、日照変化等によって
物体や背景の相対的な明るさが変化するような場合でも
誤判定することなく真の異常が検出できるものが得られ
る効果がある。
【図1】この発明の第1の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】この発明の第2の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図3】この発明の第3の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図4】この発明の第4の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図5】この発明の第5の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図6】図5に示すものの動作を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図7】輝度分布の一例を示す分布図である。
【図8】正常時と異常時の輝度分布の相違を示す説明図
である。
である。
【図9】この発明の第6の実施例による画像監視装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図10】この発明の第7の実施例による画像監視装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図11】従来の画像監視装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図12】監視対象の一例を示す説明図である。
【図13】判定回路の処理を説明するための説明図であ
る。
る。
1 テレビカメラ(撮像手段) 2 A−D変換器(撮像手段) 3 基準画像メモリ(基準画像記憶手段) 4 差分回路(比較手段) 5 判定回路(判定手段) 11 平均値算出回路(平均画像記憶手段) 12 平均値メモリ(平均画像記憶手段) 13 分散算出回路(分散画像記憶手段) 14 分散メモリ(分散画像記憶手段) 15 許容範囲演算回路(演算手段) 17 比較回路(比較手段) 21 最大値算出回路(最大値画像記憶手段) 22 最大値メモリ(最大値画像記憶手段) 23 最小値算出回路(最小値画像記憶手段) 24 最小値メモリ(最小値画像記憶手段) 27 比較回路(比較手段) 31 領域設定器(領域設定手段) 32 モニタ(領域設定手段) 33 ポインティングデバイス(領域設定手段) 34 入力画像バッファメモリ 35 平均レベル差演算回路(補正手段) 36 レベル補正回路(補正手段) 37 輝度分布演算回路(領域設定手段、入力画像輝度
分布算出手段) 38 ローカルピーク抽出回路(領域設定手段) 39 領域設定器(領域設定手段) 40 輝度分布記憶部 45 判定回路(判定手段) 51 総合判定回路(判定手段) 3A〜3C 基準画像メモリ 50A〜50M 第1のパターン判定装置、第2のパタ
ーン判定装置〜第mのパターン判定装置
分布算出手段) 38 ローカルピーク抽出回路(領域設定手段) 39 領域設定器(領域設定手段) 40 輝度分布記憶部 45 判定回路(判定手段) 51 総合判定回路(判定手段) 3A〜3C 基準画像メモリ 50A〜50M 第1のパターン判定装置、第2のパタ
ーン判定装置〜第mのパターン判定装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 1/00 G06T 7/00 G06T 7/20 H04N 7/18 G01B 11/24 G05B 23/02
Claims (1)
- 【請求項1】 監視対象を撮像してその画像を出力する
撮像手段と、前記監視対象の正常時における複数の画像
の輝度の各画素ごとの平均値を記憶する平均画像記憶手
段と、前記正常時における複数の画像の輝度の各画素ご
との分散を記憶する分散画像記憶手段と、前記平均画像
記憶手段に記憶されている各平均値および前記分散画像
記憶手段に記憶されている各分散にもとづいて画像変化
の許容範囲を算出する演算手段と、前記監視対象の監視
時における画像の各画素のうち前記許容範囲の範囲外の
輝度を有する画素を抽出する比較手段と、前記比較手段
により抽出された各画素の集合が所定の判定条件を越え
たものとなっているときに、前記監視対象に異常が生じ
たと判定する判定手段とを備えた画像監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128327A JP2758282B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 画像監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128327A JP2758282B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 画像監視装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04330576A JPH04330576A (ja) | 1992-11-18 |
JP2758282B2 true JP2758282B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=14982046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3128327A Expired - Lifetime JP2758282B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 画像監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2758282B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2835269B2 (ja) * | 1993-10-21 | 1998-12-14 | アジアエレクトロニクス株式会社 | 画像認識装置 |
JP2928991B2 (ja) * | 1995-11-06 | 1999-08-03 | 関西電力株式会社 | 設備の異常監視装置 |
EP1463325B1 (en) * | 1996-10-31 | 2014-06-04 | Sensormatic Electronics, LLC | Intelligent video information management system |
JP4631199B2 (ja) * | 2001-04-13 | 2011-02-16 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法、記録媒体、並びにプログラム |
JP3698420B2 (ja) | 2001-06-12 | 2005-09-21 | シャープ株式会社 | 画像監視装置及び画像監視方法及び画像監視処理プログラム |
JP4718253B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2011-07-06 | 株式会社日立ビルシステム | 監視カメラの画像異常検出装置 |
JP4843297B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2011-12-21 | 良次 大塲 | 被写体監視方法、被写体監視装置、および被写体監視プログラム |
JP2007206843A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 水中または水面における移動体の計数方法、移動体の計数装置及び移動体の計数プログラム |
JP2008271329A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 施設監視装置及び施設監視方法 |
JP5051622B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-10-17 | サクサ株式会社 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
JP2022186391A (ja) * | 2021-06-04 | 2022-12-15 | 株式会社Sumco | ウェーハの外観検査装置及びウェーハの外観検査方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62147888A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-01 | Matsushita Electric Works Ltd | 画像監視方式 |
JPH0740187B2 (ja) * | 1986-02-13 | 1995-05-01 | ヤマハ株式会社 | 楽音効果装置 |
JPS63187392A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-02 | 松下電工株式会社 | 画像センサ |
JPH02236788A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 状態変化検知装置 |
JPH02266685A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | テレビジョン監視システム |
JPH0351746A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Nissan Motor Co Ltd | ウィンドガラス面曇り検出装置 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP3128327A patent/JP2758282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04330576A (ja) | 1992-11-18 |
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