JP3933016B2 - 監視システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数からなる映像の監視を同時に行う、監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のブロードバントインターネット等によって、大量データコンテンツの配送が高速大量かつ安価に行えるようになってきており、この技術を応用したコンテンツ配送サービスの一つとして、映像監視サービスがある。
【0003】
このようなインターネットにおける映像監視サービスは、サービスの利用側にとっては、安価で至る所に配置されたカメラにより、映像監視サービスを享受できるというメリットがある一方で、サービスの提供側は、その膨大な数の対象を、どのように監視するかが課題となっている。
【0004】
関連技術の一つである特許文献1は、1つのモニタの画面を分割して2のビデオカメラからの映像を同時に表示する映像表示システムについて言及している。
【0005】
また、特許文献2は、監視区域にある複数の監視カメラのうち、任意の監視カメラの映像をセンターにて表示し、容易に多点を監視できる映像バスによる映像監視制御システム及びその端末制御装置を提供する方式について言及している。
【0006】
また、特許文献3は、複数の入力映像信号切換機能とタイトラー機能を有する映像監視装置において、複数の出力映像を同時に切換えることについて言及している。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−197344号公報
【特許文献2】
特開平9−74554号公報
【特許文献3】
特開平10−98708号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術においては、複数映像の表示方式およびその切換方式について言及しているが、膨大な監視映像が想定されるような映像監視サービスにおいて、監視を続け、かつその中から異常状態を発見するようなサービスの要求に対して、解決を与えるものではない。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、映像監視サービスのオペレータに対して、膨大な映像の一斉監視を行い、かつ、その映像の中にある異常状態をいち早く検知するという、排反する2つの映像監視サービスの要素を同時に実現する手段を提供する。
【0010】
本発明は、複数映像を同時に表示する第1の監視ビューと、前記第1の監視ビューに存在する映像を表示する第2の監視ビューから構成される多面監視ビューを有するシステムであって、前記第一の監視ビューにおいて、ルールあるいはパラメータ、アルゴリズムによって選択されるべき基準を経て、あるいは監視オペレータの操作によって選択されることによって、前記第2の監視ビューに前記選択された映像が表示される。
【0011】
また、前記第1の監視ビューにおいて、前記第2の監視ビューに表示された映像が、前記第1の監視ビューの中のどの映像を示しているのか分かるように、当該映像が、前記第1の監視ビューの中で強調される。
【0012】
また、前記第2の監視ビューの中で表示される当該映像は、前記第1の監視ビューの中で表示される当該映像よりも、精細高画質で表示される、あるいは、緊急性を示すアラーム情報、その映像元の位置(緯度・経度)、住所、さらにはその近辺の地図、そして予想される脅威度ランクなどが表示される。
【0013】
さらに、前記第2の監視ビューの中で表示される当該映像は、その異常の根拠となったポイントが、該当映像上に強調して表示される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる通信システムの第一の実施形態を監視システムへの適用を例に取り説明する。
【0015】
本監視システムは、防犯の為のビル内夜間監視、完全確認のための昼間デパート監視、工場内の設備監視、公園、商店街、保育所などに好適なものであるが、これ以外への適用も、もちろん可能である。
【0016】
図1に、本実施形態に関わる監視システムの構成を示す。図示するように本監視システムにおいて、カメラ40はカメラノード30を介してWAN11に接続される。この図においてWAN11は一つのネットワークとして記載されているが、実際は複数のネットワークから構成されていてもよい。
【0017】
WANとのゲートウェイ装置31、および監視オペレータが監視業務を実施する監視卓装置20が、LAN10に接続されている。監視卓装置20は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどで構成され、マルチディスプレイ14、入力装置であるマウス24、キーボード22が装備される。監視オペレータ12は、監視卓装置20を使って、本監視システムを運用し、監視業務を実施する。なお、監視卓装置20は複数設けられてもよい。このような構成において、監視卓装置20からの指示に基づいて、カメラ40からの映像が、WAN11、ゲートウェイ装置31、ネットワーク10を介してマルチディスプレイ14に表示される。
【0018】
図2に、監視卓装置20のハードウェア構成を示す。図示するように、監視卓装置20は、ネットワーク接続コントローラ112、CPU102、メモリ104、キーボード22やマウス24を制御する入出力コントローラ106、そして、モニタコントローラ108、および、地図データベース26や顧客データベース28を制御する外部装置コントローラ109が、バスなどの通信線110によって接続されたハードウェア構成を有している。
【0019】
図3に、カメラノード30のハードウェア構成を示す。図示するように、カメラノード30は、ビデオカメラ40を制御するカメラコントローラ136、CPU132、メモリ134、そして、ネットワーク接続コントローラ130、および、GPSレシーバ136を制御する外部装置コントローラ138が、バスなどの通信線305で接続されたハードウェア構成を有している。さらにビデオカメラ40には、カメラアングルやズーム操作を行うアクチュエータが実装されており、カメラコントーラ136により制御される。
【0020】
図4に、操作卓処理装置20のソフトウェア構成を示す。このソフトウェア構成は、メモリ104に格納されたプログラムを、CPU102が実行することにより、操作卓処理装置20上に実現され、後述する各機能を操作卓処理装置20上で果たす。図示するように、操作卓処理装置20のソフトウェア構成は、ネットワーク制御ドライバ174、通信管理モジュール172、入出力装置制御ドライバ150、外部装置制御ドライバ151、映像制御モジュール152、映像異常検知モジュール156、カメラ制御モジュール160、送信キュー166、および、受信キュー170を有している。
【0021】
ネットワーク制御ドライバ174は、ネットワーク接続コントローラ112を制御する。通信管理モジュール172は、ネットワーク制御ドライバ174を介して、指定された装置へメッセージを転送する1対1通信、およびネットワークに接続された全装置にメッセージを転送するブロードキャスト通信を実現する。入出力制御ドライバ150は、モニタ14、キーボード22、そしてマウス24を制御する。
【0022】
通信管理モジュール172は、送信キュー166に格納された送信データを送信し、受信キュー170に格納された受信データを適当なモジュールに渡す処理を行う。
【0023】
入出力装置制御ドライバ150は、映像データをマルチディスプレイ14に転送して表示させたり、監視オペレータ12によるマルチディスプレイ14へのタッチを認識して、その情報を映像制御モジュール152に通知する処理を実施する。外部装置制御ドライバ151は、地図データベース26、顧客データベース28から必要な情報の読み出し、書き込みを制御する。
【0024】
映像異常検知モジュール156は、カメラノード30から転送されてきた映像データから、監視対象の異常を検知し、その異常の検知となった対象を特定し、その脅威度を計算し、映像上にそのオブジェクトを強調するマーカを書き込む。
【0025】
この異常検知処理は、映像情報に含まれる対象物、大きさ、移動速度、移動加速度、動作パターン、その他の状態を、アルゴリズム、既存映像データとのパターンマッチング等を実施して実現する。これらの映像および画像処理に関しては、土屋、深田、テレビジョン学会参考書シリーズ5、画像処理、第7章、コロナ社、1990.1.25発行、ISBN 4-339-01070-7等に詳しい記述がある。
【0026】
カメラ制御モジュール160は、カメラノード30に対して、映像転送監視・終了要求、精細映像転送要求、詳細情報転送要求、カメラコントロール要求、その他のメッセージを作成する。これらのメッセージは、送信キュー166に格納され、通信管理モジュール172によって送信される。
【0027】
映像制御モジュール152は、入出力装置制御ドライバ150、および外部装置制御ドライバ151、カメラ制御モジュール160を介して、監視オペレータ12からの制御内容を解釈し、適切な処理を実施し、また映像データやその他の情報を適当なデバイスに転送させる処理を実施する。
【0028】
図5に、カメラノード30のソフトウェア構成を示す。このソフトウェア構成は、メモリ134に格納されたプログラムを、CPU132が実行することによって、カメラノード30上に実現され、後述する各機能をカメラノード30上で果たす。図示するように、カメラノード30のソフトウェア構成は、ネットワーク制御ドライバ200、外部装置管理モジュール202、カメラ制御ドライバ218、カメラ制御モジュール216、送信キュー206、及び受信キュー204を有している。
【0029】
ネットワーク制御ドライバ200は、ネットワーク接続コントローラ130を制御する。外部装置管理モジュール202は、外部装置コントローラ138を介して、GPSレシーバ136から位置情報を取得する。
【0030】
カメラ制御ドライバ218は、ビデオカメラ40のカメラアングル、ズーム等の制御を行う。カメラ制御モジュール216は、ビデオカメラ40からのデータを処理した映像データを、送信キュー206を介して、ネットワーク制御ドライバ200に送信する。
【0031】
また、カメラ制御モジュール216は、カメラ制御モジュール160から送られてきた、映像転送監視・終了要求、精細映像転送要求、詳細情報転送要求、カメラコントロール要求、その他のメッセージを受信し、その内容に応じた制御を実施する。映像異常検知モジュール210は、カメラノード30から転送されてきた映像データから、監視対象の異常を検知し、その異常の検知となった対象を特定し、脅威度を計算し、映像上にそのオブジェクトを強調するマーカを書き込む。
【0032】
図6に本実施形態に係る監視システムの動作について示す。通常、本監視システムでは、映像データを送信するカメラノード(30−A〜30−I)からの映像データ(512−A〜I)は、WAN11、ゲートウェイ装置(31−A〜31−E)、ネットワーク10を経て、映像データを受信する監視卓装置20に到着する。
【0033】
この時、映像データ(512−A〜I)には、一般の映像データの他に、緊急性を示すアラーム情報、精細高画質用の映像データ、映像元の位置(緯度・経度)、住所、さらにはその近辺の地図、そして予想される脅威度ランクなどが転送されてくる場合もある。これらのデータの転送元は、カメラノード(30−A〜30−I)となる。
【0034】
さらに、監視卓装置20は、カメラノード(30−A〜30−I)、あるいは、ゲートウェイ装置(31−A〜31−E)に対して、映像転送の許可、映像転送の精度指定、カメラアングル、映像元の位置(緯度・経度)、住所、そして予想される脅威度ランクなどを転送するように、リクエストメッセージ(514−A〜B)を出すことができる。
【0035】
図7は、マルチディスプレイ14が、映像を表示している様子を示す図である。マルチディスプレイ14は複数の監視画面(ビューという)14−A,14−B,14−Cからなる。それぞれのビューはタッチパネルを備えており、映像の選択や、ディスプレイに表示されたアイコンやコントローラを、ディスプレイにタッチすることで操作することが可能である。マルチディスプレイ左端のビュー14−Aは、監視卓装置20が指定したカメラノード(30−A〜30−I)から送信されてきた映像を表示している図である。
【0036】
この映像の中の、映像14−A−1および映像14−A−2は、監視卓装置20の映像異常検知モジュール156にて選択された、あるいは、カメラノード(30−A〜30−I)にて、アラーム情報を伴うことによって選択された映像を示しており、映像14−A−1および14−A−2の2つの映像が監視オペレータ12から検知しやすいように、点滅あるいは、特定の色でマスクされている。ここでは、映像14−A−1が黄色、14−A−2が赤色でマスクされているものとする。
【0037】
マルチディスプレイ中央のビュー14−Bに表示されている映像14−B−1,14−B−2は、それぞれ、映像14−A−1,14−A−2の映像が拡大されて表示されているものであり、監視オペレータ12が、ビュー14−Aで点滅あるいはマスクされた映像と、ビュー14−Bで表示されている映像との対応がすぐに検知できるように、同じ色のマスクで表示されている。さらに14−B−3にて、その映像の表示位置を数値で示している。[1,3]とは、1行目の3列目に対応する映像があることを示している。なお、ビュー14−Aの映像を、監視オペレータが直接タッチすることで、その映像をビュー14−Bに表示することも可能である。
【0038】
14−B−4は、この映像が選択された根拠となるオブジェクトを強調するマーカである。このマーカ14−B−4によって、監視オペレータ12は、映像左下の人型物体の検知が選択の根拠となっていることを理解できる。
【0039】
これらの映像は、ビュー14−Aで選択された複数の映像の全部、あるいは、予め決められた上限枚数までが表示されるものであり、そのそれぞれの映像のサイズは、表示する映像の個数によって動的に変化する。
【0040】
これらの映像は、異常検知状態が続いている間、表示されつづけるが、異常検知状態が消えた後も、ある一定時間の間、ビュー14−B上に表示され続けた後で自動的に消滅し、その後、ビュー14−B上に残された映像は、適当な位置に自動的に再配置される。
【0041】
さらに、マルチディスプレイ中央のビュー14−Bに表示された映像を、監視オペレータ12がタッチすることで、その映像を選択することができる。
【0042】
ビュー14−B上に表示されている映像を強制的に消去したい場合には、映像の右上にあるボタン14−B−5をタッチすることで実現可能であり、この映像は、次の異常を検知するまで再表示されない。
【0043】
マルチディスプレイ右端のビュー14−Cには、マルチディスプレイ中央のビュー14−Bにて監視オペレータ12によって選択された映像14−B−1が、映像14−C−1として表示されている。
【0044】
14−C−2は、この映像の送信元であるカメラノード30のGPSレシーバ136から取得された位置情報、あるいは監視卓装置20のデータベース26、28から参照された位置座標情報、住所、および、カメラノード(30−A〜30−I)、あるいは監視卓装置20の映像異常検知モジュール156、あるいは210にて判定された脅威度レベルを示している。
【0045】
14−C−3は、上記の位置座標情報、あるいは住所より、監視卓装置20の地図データベース28を参照して表示された、カメラノードの位置を示す地図である。
【0046】
14−C−4、および14−C−5は、カメラのアングルを変更するコントローラである。監視オペレータ12は、これらのコントローラをタッチすることで、カメラの方向と仰角を直接コントロールすることができる。また、このコントローラとして、そのカメラのアクチュエータに対応した適切なものを動的に表示する。例えば、当該のカメラにズーム機能がある場合には、ズーム用のアイコンを表示して、ズームコントロールを可能とする。
【0047】
14−C−6は、マーカ14−B−4と同じく、この映像が選択された根拠となるオブジェクトを強調するマーカである。
【0048】
終了ボタン14−C−7をタッチすることで、マルチディスプレイ右端のビュー14−C上の映像および全てのオブジェクトを消去することができる。
【0049】
図8は、図7のマルチディスプレイ14の操作における、本実施形態の動作シーケンスを表すフローである。
【0050】
監視卓装置20が、転送開始要求608をカメラノード30−Bに送信することによって、カメラが映像の転送を開始し、その映像データは、監視卓装置20を経由して、ビュー14−A上に表示される。この映像情報は、転送終了指示がくるまで送信され続ける。
【0051】
監視卓装置20が、カメラノード30−Bから転送される映像に異常を検知すると(610)、監視卓装置20は、カメラノード30−Bに対して、精細映像転送要求(612)を送ると同時に、ビュー14−Aの該当する映像に対して、点滅・色マスク処理を施す(614)。
【0052】
カメラノード30−Bは、映像モードを「精細」に変更し(616)、精細映像データの転送を開始する。この精細映像データは、監視卓装置20を経由するとき、この映像が異常と検知されたことを示すマーカ14−B−4が映像上に付与された(619)後、ビュー14−Bに表示される。
【0053】
これらの映像は、ビュー14−Aで選択された複数の映像の全部、あるいは、予め決められた上限枚数までが表示されるものであり、そのそれぞれの映像のサイズは、表示する映像の個数によって動的に変化させる。
【0054】
監視オペレータ12が、ビュー14−Bに表示された映像にタッチすると、それをビュー14−Bが検知して、該当映像の情報を含めて監視卓装置20に送信する。その情報を受け取った監視卓装置20は、ビュー14−Bにて、映像が選択されたことを検知し(618)、詳細情報を転送するように、カメラノード30−Bに要求する(620)。
【0055】
この要求を受け取ったカメラノード30−Bは、カメラノードの位置(緯度・経度)、住所、予想される脅威度ランク等の詳細な情報の収集を実施し(622)、詳細情報を加えた精細映像を、監視卓装置20に転送し、監視卓装置20は、地図情報等を付加(623)して、その精細映像と詳細情報を、ビュー14−Cに表示する。
【0056】
さらに、監視オペレータ12が、カメラコントローラ用のコントローラの操作を、ビュー14−Cが検知すると(624)、カメラコントロールの要求メッセージを作成して、カメラノード30−Bに送信し(625)、この要求を受けて、カメラノード30−Bは、カメラの姿勢制御、ズーム制御等を実施する(626)。
なお、上記のフローにおいては、カメラノードの役割を、ゲートウェイ装置31が代行しても構わない。
【0057】
図9は、図8の動作シーケンスの続きを表すフローである。
【0058】
ビュー14−Cの終了ボタン14−C−7のタッチ(628)を、監視卓装置20が検知(630)すると、監視卓装置20は、カメラノード30−Bに対して、詳細情報の転送を終了するように指示を出す(632)。ビュー14−B右上にある「×」ボタン14−B−5のタッチ(634)を、監視卓装置20が検知(636)すると、監視卓装置20は、カメラノード30−Bに対して、精細映像の転送を終了するように指示を出す(638)。
【0059】
また、ビュー14−B右上に表示された映像は、異常検知状態が続いている間表示されつづけるが、異常検知状態が消えた後、監視卓装置20がある一定時間の間の経過を検知すると、監視卓装置20は、カメラノード30−Bに対して、精細映像の転送を終了するように指示を出す。監視卓装置20がカメラノード30−Bに対して、映像転送終了指示を出す(640)と、カメラノード30は映像の転送を終了する(642)。
【0060】
図10は、他の実施形態における図8の動作シーケンスの変更した部分を記したフローである。図9では、映像異常検知を、監視卓装置20で実施していた(610)が、これをカメラノード30−Bで実施させ(610−A)、自律的に映像モードの変更を実施し(616−A)、この映像が異常と検知された理由を示す映像上にマーカを、付与した(619−A)後、詳細映像データを、監視卓装置20に転送する。
【0061】
上記実施例においては、画像、ボタンなどの選択方法として画面へのタッチを例示したが、その他の選択方法として、マウス操作によりポイントしてクリックする、キーボードでカーソル操作する、などの方法を用いても良い。
【0062】
【発明の効果】
本発明により、大量映像を同時に監視しつつ、効率的に監視対象の異常検知を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に関わる監視システムの構成図である。
【図2】監視卓装置20のハードウェア構成を示す図である。
【図3】カメラノード30のハードウェア構成を示す図である。
【図4】操作卓処理装置20のソフトウェア構成を示す図である。
【図5】カメラノード30のソフトウェア構成を示す図である。
【図6】監視システムの動作について示す図である。
【図7】マルチディスプレイ14が、映像を表示している様子を示す図である。
【図8】マルチディスプレイ14の操作における動作シーケンスを示す図である。
【図9】マルチディスプレイ14の操作における動作シーケンスを示す図である。
【図10】マルチディスプレイ14の操作における動作シーケンスの、他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
カメラ…40、カメラノード…30、WAN…11、ゲートウェイ装置…31、監視卓装置…20、LAN…10、マルチディスプレイ…14、マウス…24、キーボード…22、ネットワーク接続コントローラ…112、CPU…102、メモリ…104、入出力コントローラ…106、モニタコントローラ…108、地図データベース…26や顧客データベース…28、外部装置コントローラ…109、バス…110、カメラコントローラ…136、CPU…132、メモリ…134、ネットワーク接続コントローラ…130、GPSレシーバ…136、外部装置コントローラ…138、バス…305、ネットワーク制御ドライバ…174、通信管理モジュール…172、入出力装置制御ドライバ…150、外部装置制御ドライバ…151、映像制御モジュール…152、映像異常検知モジュール…156、カメラ制御モジュール…160、送信キュー…166、受信キュー…170、ネットワーク制御ドライバ…200、外部装置管理モジュール…202、カメラ制御ドライバ…218、カメラ制御モジュール…216、送信キュー…206、受信キュー…204、映像データ…512、映像…映像14−A−1,14−A−2, 14−B−1, 14−B−2, 14−C−1、脅威度レベル…14−C−2、地図…14−C−3、コントローラ…14−C−4、14−C−5、異常検知…610,610A、精細映像転送要求…612、点滅・色マスク処理…614、映像モード変更し…616,616−A、マーカ付与…619,619−A、映像選択検知…618、詳細情報転送要求…620、詳細情報収集実施…622、カメラ姿勢制御、ズーム制御実施…626
Claims (14)
- 複数映像を同時に表示する第1の監視ビューと、
前記第1の監視ビューに存在する映像を表示する第2の監視ビューを備え、
前記第2の監視ビューに存在する映像の、前記第1の監視ビューにおける表示位置をオペレータに報せ、
前記第2の監視ビューに存在する映像の、前記第1の監視ビューにおける表示位置の座標を、前記第2の監視ビューに表示する、監視システム。 - 前記第1の監視ビューにおいて、所定の基準に基づいて、前記第2の監視ビューに存在する映像を選択する、請求項1記載の監視システム。
- 前記第2の監視ビューに存在する映像は、前記第1の監視ビューにおいて、オペレータの操作によって選択される、請求項1記載の監視システム。
- 前記第2の監視ビューに存在する映像の特徴を強調する、請求項1記載の監視システム。
- 前記第2の監視ビューに存在する選択された映像は、前記第1の監視ビューに存在する映像より多くの情報を含む、又は、当該映像の他の情報を含む、請求項1記載の監視システム。
- 前記第2の監視ビューに存在する映像の、前記第1の監視ビューにおける表示位置を、第1の表示画面を特定の色でマスクする、又は、点滅させる、請求項1記載の監視システム。
- 複数映像を表示する第1の監視画面と、
前記第1の監視画面に存在する映像のうちの少なくとも一つを表示する第2の監視画面を備え、
前記第2の監視画面に存在する映像の、前記第1の監視画面における表示位置の座標を、前記第2の監視画面に表示する、監視システム。 - 前記第1の監視画面に存在する映像のうち、前記第2の監視画面に表示すべき映像を、所定の基準に基づいて選択する、請求項7記載の監視システム。
- 前記所定の基準とは、当該映像が、異常発生の原因となる対象物を含むか否かを示す、請求項8記載の監視システム。
- 前記所定の基準とは、当該映像が、外部からタッチされたか否かを示す、請求項8記載の監視システム。
- 前記第2の監視画面に存在する映像の特徴を強調する、請求項7乃至10記載の監視システム。
- 前記第2の監視画面に存在する選択された映像は、前記第1の監視画面に存在する映像より精細高画質である、請求項7乃至11記載の監視システム。
- 前記第2の監視画面に存在する選択された映像は、アラーム情報、映像元の位置、住所、周辺の地図、脅威度のうち少なくとも一つとともに表示される、請求項7乃至11記載の監視システム。
- 前記第2の監視画面に存在する映像の、前記第1の監視画面における表示位置を、特定色でマスクする、又は、点滅させる、請求項7乃至13記載の監視システム。
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