JP3385475B2 - 画像監視装置 - Google Patents

画像監視装置

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JP3385475B2
JP3385475B2 JP36011592A JP36011592A JP3385475B2 JP 3385475 B2 JP3385475 B2 JP 3385475B2 JP 36011592 A JP36011592 A JP 36011592A JP 36011592 A JP36011592 A JP 36011592A JP 3385475 B2 JP3385475 B2 JP 3385475B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、監視領域の照明手段の
照明光の強度を画像情報によって自動的に制御し、監視
領域内の明るさが、例えば、昼間、夜間、夕暮時等で経
時的に変化する場合でも照度不足の影響によって生じる
検知不能や認識不能を改善し、適度な照明光強度のもと
に良好な検知結果が継続して得られるようにした画像監
視装置に関するものである。 【0002】 【従来技術】従来、照明光の強度を制御するため、受光
素子であるCdSの出力値を用いて、受光量が足りない
と判断した場合に照明を点灯する装置が提案されてい
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の照明光強度制御
装置を用いて画像監視を行う場合、監視領域内の明るさ
の範囲と、視覚センサであるCCDカメラから得られる
画像の見やすさや物体認識の限界との関係を予め知るこ
とによって、CdSで受光される光の量が十分であるか
どうかを判断するため、受光強度の閾値を決定しておく
ことが必要となる。また受光素子であるCdSの光感知
領域は、監視領域としてのカメラ視野内であることが重
要であり、そのため、装置とカメラとの一体化または光
感知領域と監視領域が重なるような装置の位置配置が必
要となる。このため、構造が複雑となる;装置が大
型化する;等の問題点があった。 【0004】従って、本発明の目的は、監視領域内の明
るさが経時的に変化する場合でも照度不足の影響によっ
て生じる検知不能や認識不能を改善し、適度な照明光強
度のもとに良好な検知結果が継続して得られるようにし
た画像監視装置を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本願に係る画像監視装置
は、光強度が連続的または段階的に変化し監視領域の明
るさの調整が可能な照明手段と、監視領域を撮像する視
覚センサと、該視覚センサから得られる画像の処理を行
う画像処理手段と、前記視覚センサから得られる画像の
明るさを測定することにより前記照明手段の照明光の強
度を検出し前記照明手段の照明光の強度を制御する照明
光強度制御値を決定する照明光強度検出手段と、該照明
光強度検出手段により決定される照明光強度制御値に基
づき、前記照明光の強度を調整する調整信号を出力する
照明光強度調整手段を具備し、前記照明光強度検出手段
が、前記視覚センサから得られる画像を処理し濃度ヒス
トグラムを作成する濃度ヒストグラム作成部と、濃度ヒ
ストグラムの画像濃度範囲における濃度データと予め用
意した基準濃度データとの相関を求め、相関ピーク値の
位置によって示される濃度値によって画像の明るさを検
出する検出部と、該検出部により検出された画像の明る
さに関する数値を、変換テーブル記憶部のテーブルデー
タを用いて、前記照明光強度調整手段を作動させ前記照
明手段の照明光の強度を制御する照明光強度制御値を決
定する制御値決定部を含んでなり、前記視覚センサから
得られる画像を処理することによって濃度ヒストグラム
を求め、濃度ヒストグラムの画像濃度範囲における濃度
データを処理して画像の明るさを決定し、更にこの画像
の明るさを照明光強度制御値に変換し、照明光強度制御
値に基づき前記照明手段から発せられる照明光の強度を
変化させ、変化した照明光強度のもとに画像監視を行う
ことを特徴とする画像監視装置である。 【0006】 【作 用】本発明に係る画像監視装置では、視覚センサ
から得られる画像を処理することによって濃度ヒストグ
ラムを求め、濃度ヒストグラムの画像濃度範囲における
濃度データに演算処理を施して画像の明るさを決定し、
更に画像の明るさを照明光強度制御値に変換し、照明光
強度制御値に基づき照明手段から発せられる照明光の強
度を変化させ、適度な照明光強度のもとに良好な検知結
果を得る。 【0007】 【実施例】以下本発明を実施例に示す図面とともに説明
する。図1は本発明に係る画像監視装置の構成を示すブ
ロック図、図2は本発明に係る画像監視装置を用いて画
像監視を行う場合の処理の流れを示すフローチャートで
ある。 【0008】図1において、画像監視装置1は、光強度
が連続的または段階的に変化し監視領域6の明るさの調
整が可能な照明手段10と、監視領域6を撮像するCC
Dカメラにより構成された視覚センサ20と、この視覚
センサ20から得られる画像を処理することにより人の
存在や物体の移動等の検知・認識を行う画像処理手段3
0と、照明光強度検出手段40と、照明光強度調整手段
50を具備している。 【0009】このうち、前記照明光強度検出手段40
は、前記視覚センサ20から得られる画像の明るさを測
定することにより前記照明手段10の照明光の強度を検
出し前記照明手段10の照明光の強度を制御する照明光
強度制御値を決定する。このため、この照明光強度検出
手段40は、前記視覚センサ20から得られる画像を処
理し濃度ヒストグラムを作成する濃度ヒストグラム作成
部41と、濃度ヒストグラムの画像濃度範囲における濃
度データと予め用意した基準濃度データとの相関を求
め、相関ピーク値の位置によって示される濃度値によっ
て画像の明るさを検出する検出部42と、該検出部42
により検出された画像の明るさに関する数値を、変換テ
ーブル記憶部43のテーブルデータを用いて、前記照明
光強度調整手段50を作動させ前記照明手段10の照明
光の強度を制御する照明光強度制御値を決定する制御値
決定部44を含んで構成されている。 【0010】また、前記照明光強度調整手段50は、前
記照明光強度検出手段40により決定される照明光強度
制御値に基づき前記照明光の強度を制御する制御信号を
出力する。 【0011】次に、画像監視方法を図2に従い説明す
る。本発明に係る画像監視装置により画像監視を行う場
合、前記視覚センサ20から得られる画像を処理するこ
とによって濃度ヒストグラムを求めるステップと(S1
0,S11)、濃度ヒストグラムの画像濃度範囲におけ
る濃度データに演算処理を施して画像の明るさを決定す
るステップと(S12)、画像の明るさを照明光強度制
御値に変換するステップと(S13)、照明光強度制御
値に基づき、前記照明手段10から発せられる照明光の
強度を変化させるステップ(S14)をとることによっ
て照明光強度を制御する。 【0012】図3、図5、図7は、視覚センサ20によ
り撮像された室内風景例をそれぞれ示す。又図4、図
6、図8は、図3、図5、図7の各画像の濃度ヒストグ
ラムを求めた結果をそれぞれ示す。図4、図6、図8に
おいて、横軸は濃度値を示し、値0が最も暗く、値25
5が最も明るい濃度値を示している。そして、縦軸は画
素数を示している。 【0013】ここで、濃度ヒストグラムにおける画像濃
度範囲、即ち図4、図6、図8の山状パターンの横軸範
囲に注目すると、夕方や夜間等監視領域6内の明るさが
全体的に低下した場合の画像は図5のようになり、そし
て、この図5の画像の濃度ヒストグラムの山状パターン
は図6に示され、図4の画像の濃度ヒストグラムの山状
パターンと比較して横軸上で左方向にシフトする。又監
視領域6内の明るさが全体的に明るい場合の画像は図7
のようになり、図7の画像の濃度ヒストグラムの山状パ
ターンは図8に示され、図4の画像の濃度ヒストグラム
の山状パターンと比較して右方向にシフトする。 【0014】次に、入力画像における画像の明るさの決
定方法について、図9を参照しながら説明する。入力画
像を処理して得られる濃度ヒストグラムをf(x)、基
準濃度データをg(x)とし、本実施例ではg(x)と
して、数1に示すガウシアンを用いる。 【数1】 数1のAおよびaの値は、監視領域の平均的な明るさ
(あるいは基準とした明るさ)における濃度ヒストグラ
ムを用いて画像濃度範囲での山状パタンにガウシアンの
形が類似であると判断した場合のAおよびaの値を用い
る。図4においては定数A、aの値として定数A=15
00、定数a=−20の値を用いた。入力画像の明るさ
を決定する場合、図9に示すように、入力画像を処理し
て得られる濃度ヒストグラムの横軸上にg(x)を1濃
度値づつシフトする毎にf(x)とg(x)との類似度
として数2により相関値Cfgを計算し、相関ピーク値が
示される場合の濃度値x1 によって明るさを決定する。 【数2】 【0015】次に、検出結果としての濃度値x1 と、画
像の基準の明るさを示す値としての濃度値x0 との距離
d(=x1 −x0 )を検出し、dの値により照明光強度
制御用の値を決定する。尚、本実施例では、制御値と制
御結果の照明光強度において検出される画像の明るさと
の関係を予め求めておく。上記値dに対応する制御値の
テーブルデータを例えば次のように作成しておく。一例
として、画像の基準の明るさを70(濃度値)、使用す
る全ての照明器具が60W(ワット)〜滅(但し、基準
時に30Wとする)まで発光強度を連続可変できる場合
には、 ・画像の明るさ(濃度値): 0〜 10〜 70〜130〜255 ・距離d : 70〜 60〜 0〜 60〜185 ・制御値(ワット) : 60〜 60〜 30〜 0〜 0 のように、画像が暗い程照明光強度が大きくなる変換テ
ーブルを用意する。 【0016】かくして、照明光強度調整手段50は、照
明光強度検出手段40において生成された照明光強度制
御値に基づき、照明手段10から発せられる光の強度を
変化させることによって照明光の制御を行う(図10に
示すように、照明手段の発光部に流れる電流Iの大きさ
を変えることにより照明光の制御は容易に行なえる)。 【0017】 【発明の効果】以上のような本発明によれば次の効果を
奏する。視覚センサから得られる画像データを処理し
た結果を用いて照明光強度を制御できるため、監視領域
の明るさを検出するための専用の明るさ検出装置が不要
になる。画像の濃度ヒストグラムを用いて基準データ
との相関から監視領域の明るさを判断するため、照明光
強度を制御した結果の監視領域の明るさは画像監視シス
テムにおける検知処理や認識処理のために適切な明るさ
となり、監視領域の明るさが時間とともに変化するよう
な場所において、画像処理により人の存在や物体の移動
を検知・認識する場合に、照明不足の影響によって生じ
る検知不能や認識不能を回避できるだけでなく、適度な
照明光強度のもとにシステムが良好な検知結果あるいは
認識結果を継続して得ることが支援される。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る画像監視装置の構成を示すブロッ
ク図である。 【図2】本発明に係る画像監視装置を用いて画像監視を
行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。 【図3】視覚センサから得られる画像の一例を示す図で
ある。 【図4】図3の画像から濃度ヒストグラムを求めた結果
の表示例を示す。 【図5】監視領域の明るさが変化し図3の状態より暗く
なった時に視覚センサから得られる画像の一例を示す図
である。 【図6】図5の画像から濃度ヒストグラムを求めた結果
の表示例を示す。 【図7】監視領域の明るさが変化し図3の状態より明る
くなった時に視覚センサから得られる画像の一例を示す
図である。 【図8】図7の画像から濃度ヒストグラムを求めた結果
の表示例を示す。 【図9】入力画像の明るさを決定する方法を示す図であ
る。 【図10】照明手段の発光部に流れる電流Iの大きさを
変えることにより照明光の制御を行う回路図である。 【符号の説明】 6 監視領域 10 照明手段 20 視覚センサ 30 画像処理手段 40 照明光強度検出手段 50 照明光強度調整手段

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】光強度が連続的または段階的に変化し監視
    領域の明るさの調整が可能な照明手段(10)と、 監視領域を撮像する視覚センサ(20)と、 該視覚センサ(20)から得られる画像の処理を行う画
    像処理手段(30)と、 前記視覚センサ(20)から得られる画像の明るさを測
    定することにより前記照明手段(10)の照明光の強度
    を検出し前記照明手段(10)の照明光の強度を制御す
    る照明光強度制御値を決定する照明光強度検出手段(4
    0)と、 該照明光強度検出手段(40)により決定される照明光
    強度制御値に基づき、前記照明光の強度を調整する調整
    信号を出力する照明光強度調整手段(50)を具備し、前記照明光強度検出手段(40)が、 前記視覚センサ(20)から得られる画像を処理し濃度
    ヒストグラムを作成する濃度ヒストグラム作成部(4
    1)と、 濃度ヒストグラムの画像濃度範囲における濃度データと
    予め用意した基準濃度データとの相関を求め、相関ピー
    ク値の位置によって示される濃度値によって画像の明る
    さを検出する検出部(42)と、 該検出部(42)により検出された画像の明るさに関す
    る数値を、変換テーブル記憶部(43)のテーブルデー
    タを用いて、前記照明光強度調整手段(50)を作動さ
    せ前記照明手段(10)の照明光の強度を制御する照明
    光強度制御値を決定する制御値決定部(44)を含んで
    なり、 前記視覚センサ(20)から得られる画像を処理するこ
    とによって濃度ヒストグラムを求め、濃度ヒストグラム
    の画像濃度範囲における濃度データを処理して画像の明
    るさを決定し、更にこの画像の明るさを照明光強度制御
    値に変換し、照明光強度制御値に基づき前記照明手段
    (10)から発せられる照明光の強度を変化させ、変化
    した照明光強度のもとに画像監視を行うことを特徴とす
    る画像監視装置。
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