JP4578447B2 - 暗所における複数車両監視方法と監視システム - Google Patents

Description

本発明は、暗所における複数車両監視方法と監視システムに関するものである。より詳しくは、本発明は、暗所において監視対象物である複数台の車両を低コストで同時に監視することができる複数車両監視方法と監視システムに関するものである。

近年、我が国における治安の悪化とともに、盗難などの犯罪も急増しており、車の盗難の場合、統計では、平成元年から平成１０年までの１０年間は３５０００件前後で推移してきたが、平成１１年には４３０００件と２０％近く増加し、平成１３年には６３０００件と、急増していることが報告されている。おおよそ１分に１件の割合で発生していることになる。車の盗難は夜間に高級車が盗難されるケースが多く、１台当たりの被害額は甚大である。

日本においても車の盗難発生は深刻な問題であるが、表１からわかるように、アメリカをはじめヨーロッパ各国では、さらに多くの車が被害にあっていることがわかる。

従来より、車の監視や盗難防止のために多くのシステムが開発され、利用されている。これらのシステムで用いられる主な手法としては、（１）異常を検知するセンサ等を用いる方法、（２）イモビライザーによる方法、（３）ＧＰＳと携帯電話を用いる方法、（４）室内カメラを用いて異常を検知する方法、がある。

上記（１）の方法は、車への衝撃や、ドアが開くなどの異常があった場合、たとえば音圧センサ、ドップラーセンサ、傾動センサ等のセンサによりそれを検知し、車のユーザにそれを報告したり、不審者を威嚇したりするものである（非特許文献１等）。音圧センサは音に反応するため、ドアが開いたり、強い衝撃を受けたりしたときにそれを検知する。ドップラーセンサは物体が近づいたときに反応し、不審者の接近やうろつき、侵入を検知する。傾動センサは、車体の傾きに反応し、たとえばレッカー移動をされた場合等にそれを車のユーザに報告することができる。

上記（２）の方法で用いるイモビライザーとは、鍵に受け込まれているＩＤコードと車両本体内の電子制御装置に予め登録されたＩＤコードとが一致しなければ、電気的にエンジンを始動しないという仕組みである。このシステムが装着されていれば、鍵山を完全に複製しても、エンジンを始動することができないため、盗難を防止することができる（非特許文献２等）。

上記（３）のＧＰＳと携帯電話とを組み合わせた車両盗難検知方法としては、たとえば非特許文献３において提示されているシステムがある。このシステムは、警戒モードと追跡モードの２つの盗難防止モードをもつ。警戒モード中に誰かが車のドアやトランクを開けると車両のハザードが点滅し、同時に車のユーザの電話に警戒メールが届き、また車の位置やドアの開閉も携帯電話で確認でき、エンジンがかかると再度警告メールが届き、クラクションがなるようになっている。また、ユーザが追跡モードに変更すると、随時、車の位置がＧＰＳ情報で確認できるようになっている。

上記（４）の室内カメラを用いる方法は、車室の適所に室内カメラを設置し、室内カメラにより運転席の画像を撮り、その画像信号を管理センター等に送って画像処理を行い、異常が認められた場合には、車のユーザに通報するようになっている（特許文献１、２）。
ホームページhttp://www.carmoni.com/ ホームページhttp://www.jama.or.jp/lib/jamareport/066/04.html ホームページhttp://www.meiwa.tv/new_page_171.htm 特開２００３−２９１７８２号公報 特開２００３−２９１７８３号公報

しかしながら、上記従来の各種の手法は、監視対象物である車両が１つに限られており、数台ないし十台程度の複数車両を同時に監視することができないものであった。また、特別なハードウェアが必要であったり、監視システムの設置にコストがかかったりランニングコストがかかったりするケースが多いという問題があった。

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、低コストで監視対象物である複数台の車両を同時にかつ容易に監視することができる暗所における複数車両監視方法と監視システムを提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、第１には、暗所において監視対象物である複数台の車両を、赤外線ＣＣＤカメラ、画像処理を行う処理装置および監視対象物に貼着するマークを用いて同時に監視する方法であって、監視対象物である複数車両に、近赤外線を反射させるマークをそれぞれ貼着しておき、監視対象物である複数車両の存在領域をカバーする赤外線ＣＣＤカメラにより、近赤外線を複数車両に貼着した前記マークに照射し前記マークからの反射光を受光し、処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの配列情報を画像情報として受信し、処理装置は、受信した複数のマークの配列情報を、予め記憶させておいた複数のマークの配列情報と比較し、その比較結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断することにより複数車両を同時監視することを特徴とする暗所における複数車両監視方法を提供する。

第２には、上記第１の発明において、処理装置は、それぞれ前記マークを貼着した全ての監視対象物が揃っているときに赤外線ＣＣＤカメラから受信した画像情報を元画像情報として用意しておくことを特徴とする請求項１に記載の暗所における複数車両監視方法を提供する。

第３には、暗所において監視対象物である複数台の車両を、赤外線ＣＣＤカメラ、画像処理を行う処理装置および監視対象物に貼着するマークを用いて同時に監視する方法であって、監視対象物である複数車両に、近赤外線を反射させる、異なった形状のマークをそれぞれ貼着しておき、監視対象物である複数車両の存在領域をカバーする赤外線ＣＣＤカメラにより、近赤外線を複数車両に貼着した前記マークに照射し前記マークからの反射光を受光し、処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの形状情報を画像情報として受信し、処理装置は、受信した画像情報を走査し、得られたマークの形状情報を、予め作成しておいた、複数車両に貼着したマークと同じ形状のテンプレートとマッチングし、そのマッチング結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断することにより複数車両を同時監視することを特徴とする暗所における複数車両監視方法を提供する。

第４には、上記第１ないし第３のいずれかの発明において、処理装置は、監視対象物が存在しなくなったことを判断したときにアラームを発するかまたはその旨の情報を監視者に知らせる警告手段を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視方法を提供する。

第５には、上記第１ないし第４のいずれかの発明において、処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラから画像情報を有線または無線により受信することを特徴とする暗所における複数車両監視方法を提供する。

第６には、暗所において監視対象物である複数台の車両を同時に監視するシステムであって、監視対象物である複数車両にそれぞれ貼着され、近赤外線を反射するマークと、監視対象物である複数車両の存在領域をカバーし、近赤外線を前記マークに照射し、その反射光を受光する赤外線ＣＣＤカメラと、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの配列情報を画像情報として受信し、受信した複数のマークの配列情報を、予め記憶させておいた複数のマークの配列情報と比較し、その比較結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断する画像処理部を有する処理装置を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視システムを提供する。

第７には、上記第６の発明において、処理装置は、それぞれ前記マークを貼着した全ての監視対象物が揃っているときに赤外線ＣＣＤカメラから受信した画像情報を元画像情報として用意しておくことを特徴とする暗所における複数車両監視システムを提供する。

第８には、暗所において監視対象物である複数台の車両を同時に監視するシステムであって、監視対象物である複数車両にそれぞれ貼着され、それぞれ異なる形状を有し近赤外線を反射するマークと、監視対象物である複数車両の存在領域をカバーし、近赤外線を前記マークに照射し、その反射光を受光する赤外線ＣＣＤカメラと、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの形状情報を画像情報として受信し、受信した画像情報を走査し、得られたマークの形状情報を、予め作成しておいた、複数の監視対象物に貼着したマークと同じ形状のテンプレートとマッチングし、そのマッチング結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断する画像処理部を有する処理装置を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視システムを提供する。

第９には、上記第６ないし第８のいずれかの発明において、処理装置は、監視対象物が存在しなくなったことを判断したときにアラームを発生するかまたはその旨の情報を監視者に知らせる警告手段を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視システムを提供する。

第１０には、上記第６ないし第９のいずれかの発明において、処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラから画像情報を有線または無線により受信することを特徴とする請求項６ないし９いずれか一項に記載の暗所における複数車両監視システムを提供する。

本発明によれば、暗所における監視対象物である複数車両を、赤外線ＣＣＤカメラ、画像処理を行う処理装置および監視対象物に貼着するマークを用いるだけで、特別なハードウェアを必要とせず、同時にかつ簡便な手法、低コストで監視することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明による暗所における監視システムのイメージを模式的に示した図であり、この監視システムは、赤外線ＣＣＤカメラ１０、画像処理等を行う処理装置としてのパーソナルコンピュータ２０、複数の監視対象物４０に貼着するマーク３０を用いる。パーソナルコンピュータ２０としては市販のパーソナルコンピュータを使用することができる。すなわち、本発明による暗所における監視システムは、実質的に、赤外線ＣＣＤカメラ１０と、この赤外線ＣＣＤカメラ１０で撮った画像の処理等を行うパーソナルコンピュータ２０とだけの比較的安価で設置も容易なシステム構成で構築できるメリットがある。

前述したように、車等の監視対象物４０の盗難は、夜間や照明が弱かったり無かったりする暗所で発生することが多い。暗所の場合、赤外線ＣＣＤカメラ１０を用いても監視対象物４０を捉えることは非常に難しい。そこで本発明では、複数の監視対象物４０に対してそれぞれ、近赤外線が照射されるとそれを反射する近赤外線反射性のマーク３０を貼着する。このような近赤外線反射性のマーク３０は、その材質は近赤外線を反射しやすい材料であることが必要である。この条件を満足するものであれば材料としては特に限定されず、市販されているシールやシートを用いてもよい。本発明者はマーク３０の反射特性を調べるため、鏡、アルミホイール、ＣＤ（コンパクトディスク）の裏面、プラスチック製プレートの反射板、プラスチック製シートの反射板等様々な材料を用いて実験を行ったが、特に有効なものは、プラスチック製プレートの反射板、プラスチック製シートであった。

本発明では、監視に用いる画像認識方法として、後述する差分法とテンプレートマッチング法を用いるが、両者の方法により、用いるマーク３０の形状を変える。差分法の場合には、監視領域における監視対象物４０に貼着するマーク３０はいずれも同じであっても異なっていてもよいが、テンプレートマッチング法の場合には、監視対象物４０によって形状を異ならせる必要がある。マーク３０の形状は正方形や長方形、円、楕円等のシンプルな形状のみならず、星型、多角形等任意の形状とすることができる。マーク３０の形状や寸法は、監視対象物４０に貼着したときの美観や画像処理のしやすさ等を考慮して設定することができる。車の場合で差分法による画像認識を行うときには、例えば２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法の正方形とすることができるが、もちろんこれに限定されない。また、マーク３０の貼着位置は赤外線ＣＣＤカメラ１０に写る場所であればよく、監視対象物４０の美観や不審者に気づかれにくいこと等を考慮することができる。

赤外線カメラとしては、物体から自然に放射される赤外線を検知して熱画像を撮るタイプのものと、近赤外線を照射して物体からの反射光を捉えるタイプのものがあるが、本発明では後者のタイプのものである赤外線ＣＣＤカメラ１０を用いる。赤外線ＣＣＤカメラ１０は、１台で、車が監視対象物４０の場合、数台ないし十台程度の含まれる領域をカバーできることが好ましい。また、そのような領域をカバーできるような位置に設置することが好ましい。

パーソナルコンピュータ２０は監視対象物４０の存在する領域の近くの監視室ないし監視センターに設けてもよいし、遠隔の場所の監視室ないし監視センターに設けてもよい。赤外線ＣＣＤカメラ１０とパーソナルコンピュータ２０は有線で接続されていても無線で接続されていてもよい。その有線接続、無線接続の仕方としては、現在使用されている各種方法を用いることができる。

図２に、パーソナルコンピュータ２０のハードウェア概略構成をブロック図で示す。このパーソナルコンピュータ２０は、入力部２１、処理部２２、主記憶装置２３、大容量記憶装置２４、出力部２５を備え、これらはバス２６で相互接続されている。入力部２１は、赤外線ＣＣＤカメラ１０からの画像情報を受信するほか、データ処理等に必要な各種情報を入力することができるようになっている。処理部２２は、通常のコンピュータのＣＰＵとしての処理の他、主記憶装置２３に格納された制御プログラムにより必要な画像処理、複数のマーク配列情報の比較、監視対象物４０の存在の有無の判断、監視対象物４０が存在しなくたったことを判断したときにアラームまたはその旨の情報を監視者に知らせる等の監視に必要な各種処理を行うようになっている。主記憶装置２３は、監視のための画像処理を行うためのプログラムの他、監視に必要な各種処理を処理部２２が行うためのプログラムを格納することができるようになっている。大容量記憶装置２４は、内蔵あるいは外付けのハードディスク装置や、ＭＯ、ＤＶＤ装置等、大容量データを記憶するものであり、監視に必要な各種データを記憶する。出力部２５は、ディスプレイのような画面出力あるいはプリンター等の印刷出力等ができるものである。

次に、本発明の監視システムの動作について、画像認識方法として「差分法」を用いて、駐車場の車を監視する場合を例に説明する。

差分法は、主に監視対象物４０が静止物である場合に適用が容易な画像認識方法である。図３は、差分法の説明図である。

まず、予め図３の左に模式的に示すように、全ての監視対象物４０にマーク３０を貼着し、全ての監視対象物４０が監視対象領域に存在する状態の画像を元画像５１として用意しておく。これは、赤外線ＣＣＤカメラ１０で予め撮っておいたものをパーソナルコンピュータ２０の処理部２２で処理して、そのデータを元画像５１のデータ（複数のマーク３０の配列情報）として、たとえば大容量記憶装置２４に記憶させておく。この処理は、画像処理を含み、通常の画像処理で行われるノイズ除去処理のほか、領域抽出処理も行う。この領域抽出処理は、監視対象領域に存在する各監視対象物４０をそれぞれの個別領域に分割し、その個別領域の中の監視対象物４０に対応する画像データの大きさや位置等の情報を得るものである。

次に、予め定めた時間間隔で定期的に赤外線ＣＣＤカメラ１０を用いて、その時刻における画像（複数のマーク３０の配列情報）を撮影し、パーソナルコンピュータ２０の処理部２２は、その都度、複数のマーク３０の配列情報を撮影画像５２として図３の右側のように求め、元画像５１と撮影画像５２における複数のマーク３０の配列情報を比較し、差分画像５３のデータを得る。図３の右側の図はマーク３０が１つ写っていない画像の例である。したがって、差分画像５３は図３の下側の図のようになる。処理装置２２は、この例の場合、差分画像５３のデータにおける差分領域の大きさや位置等の情報に基づいて、差分がマーク３０が写っていないことにより発生したか否か判断し、マーク３０が写っていないことにより発生したと判断した場合には、ユーザに対して通報等を行う。なお、監視対象物４０が監視状態にあるときに、ユーザがたとえば車等を使用する場合、適切な方法でパーソナルコンピュータ２０に使用情報を伝達できるようにしておく。ここで、監視状態の解除は、たとえば、使用する車を移動した後か、使用する車からマーク３０を取り外した（この場合、マーク３０は着脱自在としておく）後に、元画像情報５１を取り直し、更新することにより行うことができる。

次に、本発明の監視システムの動作について、画像認識方法として「テンプレートマッチング法」を用いて、ある程度動く監視対象物４０を監視する場合を例に説明する。

テンプレートマッチング法は、主に監視対象物４０がある程度動くものに対しても適用が容易な画像認識方法である。図４は、テンプレートマッチング法の説明図である。

まず、予め図４の右に模式的に示すように、監視対象物４０に貼着したマーク３０と同じ形状のテンプレート６１を予め用意しておく。この場合、監視対象物４０ごとに異なる形状のマーク３０としておき、それに対応する形状のテンプレート６１を用意しておく。このテンプレート６１はパーソナルコンピュータ２０の大容量記憶装置２４に記憶させておいてよい。

次に、予め定めた時間間隔で定期的に赤外線ＣＣＤカメラ１０を用いて、その時刻における画像を撮影し、パーソナルコンピュータ２０の処理部２２は、その都度、複数のマーク３０の形状情報を６２として図４の左側のように求め、その都度、図４に示すように撮影画像６２を走査し、テンプレート６１とマッチングを行う。処理部２２は、テンプレート６１とマッチングできなかった場合、その形状のマーク３０が貼着されていた監視対象物４０がなくなったものと判断し、ユーザに対して通報等を行う。もちろんこの場合も、監視対象物４０が監視状態にあるときに、ユーザがたとえば車等を使用する場合、適切な方法でパーソナルコンピュータ２０に使用情報を伝達できるようにしておく。ここで、監視状態の解除は、たとえば、パーソナルコンピュータ２０が、監視対象物４０に貼着しているマーク３０の形状をテンプレート６１から除外する処理を実行することで行うことができる。

以上、本発明を実施形態に基づき詳細に説明してきたが、本発明によれば、種々の変形、変更が可能である。

本発明による暗所における監視システムのイメージを模式的に示した図である。 本発明による暗所における監視システムで用いるパーソナルコンピュータのハードウェア概略構成を示すブロック図である。 本発明において画像認識方法として用いる差分法の説明図である。 本発明において画像認識方法として用いるテンプレートマッチング法の説明図である。

１０ 赤外線ＣＣＤカメラ
２０ パーソナルコンピュータ
３０ マーク
４０ 監視対象物
２１ 入力部
２２ 処理部
２３ 主記憶装置
２４ 大容量記憶装置
２５ 出力部
５１ 元画像
５２ 撮影画像
５３ 差分画像
６１ テンプレート
６２ 撮影画像

Claims (10)

1. 暗所において監視対象物である複数台の車両を、赤外線ＣＣＤカメラ、画像処理を行う処理装置および監視対象物に貼着するマークを用いて同時に監視する方法であって、
   監視対象物である複数車両に、近赤外線を反射させるマークをそれぞれ貼着しておき、
   監視対象物である複数車両の存在領域をカバーする赤外線ＣＣＤカメラにより、近赤外線を複数車両に貼着した前記マークに照射し前記マークからの反射光を受光し、
   処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの配列情報を画像情報として受信し、
   処理装置は、受信した複数のマークの配列情報を、予め記憶させておいた複数のマークの配列情報と比較し、その比較結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断することにより複数車両を同時監視することを特徴とする暗所における複数車両監視方法。
2. 処理装置は、それぞれ前記マークを貼着した全ての監視対象物が揃っているときに赤外線ＣＣＤカメラから受信した画像情報を元画像情報として用意しておくことを特徴とする請求項１に記載の暗所における複数車両監視方法。
3. 暗所において監視対象物である複数台の車両を、赤外線ＣＣＤカメラ、画像処理を行う処理装置および監視対象物に貼着するマークを用いて同時に監視する方法であって、
   監視対象物である複数車両に、近赤外線を反射させる、異なった形状のマークをそれぞれ貼着しておき、
   監視対象物である複数車両の存在領域をカバーする赤外線ＣＣＤカメラにより、近赤外線を複数車両に貼着した前記マークに照射し前記マークからの反射光を受光し、
   処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの形状情報を画像情報として受信し、
   処理装置は、受信した画像情報を走査し、得られたマークの形状情報を、予め作成しておいた、複数車両に貼着したマークと同じ形状のテンプレートとマッチングし、そのマッチング結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断することにより複数車両を同時監視することを特徴とする暗所における複数車両監視方法。
4. 処理装置は、監視対象物が存在しなくなったことを判断したときにアラームを発するかまたはその旨の情報を監視者に知らせる警告手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項に記載の暗所における複数車両監視方法。
5. 処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラから画像情報を有線または無線により受信することを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項に記載の暗所における複数車両監視方法。
6. 暗所において監視対象物である複数台の車両を同時に監視するシステムであって、
   監視対象物である複数車両にそれぞれ貼着され、近赤外線を反射するマークと、
   監視対象物である複数車両の存在領域をカバーし、近赤外線を前記マークに照射し、その反射光を受光する赤外線ＣＣＤカメラと、
   赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの配列情報を画像情報として受信し、受信した複数のマークの配列情報を、予め記憶させておいた複数のマークの配列情報と比較し、その比較結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断する画像処理部を有する処理装置を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視システム。
7. 処理装置は、それぞれ前記マークを貼着した全ての監視対象物が揃っているときに赤外線ＣＣＤカメラから受信した画像情報を元画像情報として用意しておくことを特徴とする請求項６に記載の暗所における複数車両監視システム。
8. 暗所において監視対象物である複数台の車両を同時に監視するシステムであって、
   監視対象物である複数車両にそれぞれ貼着され、それぞれ異なる形状を有し近赤外線を反射するマークと、
   監視対象物である複数車両の存在領域をカバーし、近赤外線を前記マークに照射し、その反射光を受光する赤外線ＣＣＤカメラと、
   赤外線ＣＣＤカメラが受光した複数のマークの形状情報を画像情報として受信し、受信した画像情報を走査し、得られたマークの形状情報を、予め作成しておいた、複数の監視対象物に貼着したマークと同じ形状のテンプレートとマッチングし、そのマッチング結果に基づいて、各車両の存在の有無を判断する画像処理部を有する処理装置を備えることを特徴とする暗所における複数車両監視システム。
9. 処理装置は、監視対象物が存在しなくなったことを判断したときにアラームを発生するかまたはその旨の情報を監視者に知らせる警告手段を備えることを特徴とする請求項６ないし８いずれか一項に記載の暗所における複数車両監視システム。
10. 処理装置は、赤外線ＣＣＤカメラから画像情報を有線または無線により受信することを特徴とする請求項６ないし９いずれか一項に記載の暗所における複数車両監視システム。