JPH11177973A - 移動物体検知画像処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 侵入物を自動的に検知し、監視するＴＶカメ
ラを用いた侵入物検知画像処理システムにおいて、検知
条件、ＴＶカメラの感度設定等を変更、設定するには高
度な技術的な知識を必要としていた。このため、一般の
操作者がこれらを適正に変更するのは困難であった。 【解決手段】 本発明ではこのような問題点を解決する
ため、操作のためのディスプレイ画面上に簡単な選択枝
を表示し、そこから適当なものを選択できるようにした
ものである。各指標に対応する詳細な設定値は各種に条
件により、ダイナミックに自動変更されるが、操作者は
に簡単な選択枝から１を選ぶだけの操作でよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＶカメラで撮影
された画像から移動物体を自動検出する画像処理システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動物体の自動検出方法について
図５、図６、図７で説明する。図５は、従来の移動物体
検出を目的とした画像処理装置を示すブロック図であ
る。

【０００３】光学レンズ５０１、ＴＶカメラ５０２で得
られた映像は、画像処理装置５０３の画像入力Ｉ／Ｆ５
０４においてＡ／Ｄ変換し、０から２５５までの２５６
階調の輝度信号に変換する。画像メモリ５０５は、入力
画像を記録する画像メモリ５０５ａ、物体検出に使用す
る背景画像を格納する画像メモリ５０５ｂ、画像メモリ
間の演算を行うためのワーク画像メモリ５０５ｃ，５０
５ｄ、画像間演算の結果を記録する画像メモリ５０５
ｅ、二値化画像を格納する画像メモリ５０５ｆに使用す
る６枚の画像が記録できる容量を持つ。プログラムメモ
リ５１０は、ＣＰＵ５０６を動作させるプログラムが格
納されている。ワークメモリ５０９は、検出した物体の
位置座標、行動履歴など画像処理で得られたデータの解
析を行う。映像出力Ｉ／Ｆ５０７では、画像処理の処理
状況をディスプレイ５１３に出力する。外部Ｉ／Ｆ５１
１では、キーボード、マウス等の操作器５１６からの入
力、侵入物を検出した場合のアラーム出力５１４、計測
スタート信号５１５の入力を行う。画像処理の概念を図
６に、処理手順を図７のフローチャートに示す。背景処
理画像作成７０１は、ＴＶカメラ５０２で得られた映像
を一定間隔で画像メモリに取り込み、取り込んだ画像の
加重平均演算を行うことにより移動物体が存在しないま
たは、無視できる画像すなわち背景画像６０１を作成す
る。画像入力７０２では、ＴＶカメラ５０２で得られた
映像を画像入力Ｉ／Ｆ５０４を介して画像メモリ５０５
ａへ入力し入力画像６０２を得る。差分処理７０３で
は、この入力された画像メモリ５０５ａの内容をワーク
画像メモリ５０５ｃへコピーし背景画像メモリ５０５ｂ
の内容をワーク画像メモリ５０５ｄへコピーした後、差
分を得て演算結果を入力する画像メモリ５０５ｅへ入れ
差分画像６０３が得られる。二値化処理７０４では、こ
の画像メモリ５０５ｅで得られた結果を二値化し、これ
を画像メモリ５０５ｆへ入力し、二値化画像６０４を得
る。ノイズ除去７０５では、二値化時に発生した物体と
は判断できない細かいノイズ６０５をフィルター等によ
り除去し、ノイズ除去画像６０６を得る。ラベリング７
０６では、ノイズ除去画像６０６よりそれぞれ独立した
白画素の固まりの有無及び、個数を計測する。ここで検
出された物体の個数それぞれにおいて、物体認識７０６
で、白画素の物体の外形６０８のＸ，Ｙを計測し、予め
設定された検出物体の外形範囲データと比較して、検出
すべき物体の認識を行う。物体有無判断処理７０８で
は、物体の有無を判断し、物体検出時はアラーム出力７
０９を行う。背景画像更新７１０では、背景画像に対し
て、入力画像を加重平均演算し、更新された背景画像を
作成する。

【０００４】上記画像処理装置において、移動物体検出
の演算を行う変数を環境条件に応じて設定する必要があ
る。例えば、屋外監視の場合、屋内監視の場合、また、
日照条件の相違等がある。これらの条件に応じて変数を
設定する場合、各条件を考慮しその数値を設定する必要
がある。専任の技術者が行う場合は諸条件から最適な設
定を行うことができるが、ほとんどの場合、専任であっ
ても、技術者ではないユーザーによる操作となるため最
適な設定が行えない可能性が高い。特に背景画像と入力
画像との差分画像を二値化するための感度の設定につい
ては最適な設定を行わないと正常な物体検出が行えな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のシステムにおい
て移動物体の検出を行う場合、最適な設定を行わないと
正常な物体検出が行えない。環境条件に応じて変数を設
定する場合、各条件を考慮しその数値を設定する必要が
ある。専任の技術者が行う場合は諸条件から最適な設定
を行うことができるが、ほとんどの場合、ユーザーによ
る操作となるため最適な設定が行えない可能性がある。

【０００６】本発明では監視する諸条件を考慮し、容易
に設定の変更が行える操作、および画面表示を有する画
像処理装置システムの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では従来の画像処理システムに各条件毎に最
適な設定値を設定する機能と、設定された条件を使用す
る環境条件により容易に設定変更できる機能および画面
を有する画像処理装置を構築する。

【０００８】つまり、本発明は撮像条件を設定するため
のディスプレイ上に、操作者が選択するための撮像条件
の選択枝を表示し、該選択枝を選択することにより、移
動物体を検出する設定条件を変更することを特徴とする
画像処理システムで、さらに、上記各選択枝の設定値は
普段は表示されないようなアイコンの指定等、特定操作
により変更可能とし、又一部の上記各選択枝の設定値
は、選択された選択枝の設定値に依存して変化するよう
にしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図４及
び図５、並びに図８から図１１により説明する。

【００１０】図１は、侵入者検知画像処理装置のメイン
メニュー画面１０１であり、画像処理装置立上げ時はこ
の画面となる。入力画像表示１０２は、ＴＶカメラ５０
２から入力された画像を随時表示する。各画面における
項目の選択および実行は、操作部５１６であるマウスま
たはキーボードにて行う。この画面において、侵入物検
知ボタン１０３は、設定された検知条件に従い実際の侵
入物検知の処理を実行する。検知条件の設定ボタン１０
４は、侵入物検知を行う各条件の設定を行う。図８は図
１のフローチャートで、侵入物検知動作の場合は、操作
器５１６の操作により、画面上の侵入物検知１０３を選
択８０１し、侵入物検知実行８１１に移る。検知条件の
設定の場合は、画面上の検知条件の設定１０４を選択８
０２し、検知条件の設定８１２を実行する。なお、この
実施例では、各項目の選択は操作器５１６により行う
が、タッチパネルディスプレイを用いても良いことは言
うまでもない。

【００１１】次に検知条件の設定について図８のフロー
チャートと図２のディスプレイ画面により説明する。検
知条件の設定１０４（フローチャート８０２）を選択す
ると、図２の画面となる。図２は、検知条件の設定画面
２０１である。ここでは侵入物検知を行う各条件の設定
を行うが、プリセット毎に検出エリアの設定２０３、感
度調整の設定２０４、侵入物外形範囲の設定２０５、画
像ぶれ補正の設定２０６が行える。プリセット２０２と
は、設定した位置、画角にカメラを合わせ、特定の場所
を監視することを意味する。図９はこの動作を説明する
フローチャートであり、それぞれ、検出エリア設定９０
１により、検出エリア設定９１１がなされ、感度調整９
０２により、感度調整９１２がなされ、同じく、侵入物
外形範囲９０３により、侵入物外形範囲設定９１３、画
像ぶれ補正９０４により、画像ぶれ補正設定９１４がそ
れぞれ設定される。

【００１２】本実施例では特に差分画像を二値化するた
めの感度調整の設定方法について図３、図４を用い説明
する。この感度調整の設定値は通常メモリ画像の二値化
を行うためのしきい値のことであり、ここでは感度と表
現している。この感度の設定は通常数値設定となる。す
なわち、画像メモリ上の輝度の階調が０から２５５階調
となっているが、どの階調で二値化するかを数値により
設定する。しかしながら、その設定値が適切な値かどう
かは、専任の技術者の判断が必要となる。

【００１３】そのため、本発明では、図３に示すような
環境条件により容易に設定できるような設定画面と設定
機能とした。

【００１４】図３は、本発明における感度調整の設定画
面３０１である。

【００１５】まず、監視する環境条件すなわち、屋内監
視３０２と屋外監視３０６の条件の相違により設定項目
を分けている。屋内監視の場合、環境条件すなわち明る
さ等の変動が少なく、屋外監視の場合、環境条件すなわ
ち明るさ等の変動が大きいため、その条件で大別し、そ
の中でそれぞれの条件に合わせ、その感度を、高３０
３，３０７、標準３０４，３０８、低３０５，３０９、
の設定が選択できる。

【００１６】この動作を説明するのが図１０のフローチ
ャートである。

【００１７】同図において、１００１、１００２、１０
０３はそれぞれ、屋内における感度選択枝であり、選択
された値、すなわち、「高」、「標準」、「低」に対応
し、それぞれ、「高」の場合、高の感度セット１０１１
が行われ、「標準」の場合、標準の感度セット１０１２
が行われ、「低」の場合、低の感度セット１０１３が行
われる。１００４、１００５、１００６はそれぞれ、屋
外における感度選択枝であり、それぞれ、「高」の場
合、高の感度セット１０１４が行われ、「標準」の場
合、標準の感度セット１０１５が行われ、「低」の場
合、低の感度セット１０１６が行われる。数値データ設
定１００７が選択されると、次に説明する数値データセ
ット１０１７が実行される。この数値設定スイッチは図
３に示すよう３１０の選択により行われるが、このスイ
ッチは通常は画面上には表示されない。操作器５１６の
マウス（図示せず）をその場所に持っていくと表示され
る。すなわち、隠しスイッチとなっている。これは、感
度の数値設定は専門的な技術、知識が必要であり、通常
の操作で、操作者画が不用意に操作しないようにするた
めである。

【００１８】図４は、各感度たとえば、屋内監視の標準
の設定値を数値データで設定する設定画面４０１であ
る。この画面は通常はディスプレイ上には表示されな
い。すなわち、特定の操作を行った時に表示される。こ
の設定は専任の技術者による設定であり、それぞれの感
度の最適値を数値データとして事前に入力しておくもの
である。この動作を説明するのが図１１のフローチャー
トである。ここでスライスレベルは、差分画像を二値化
するためのしきい値であり、この設定値以上であれば白
レベル（２５５階調）、未満であれば黒レベル（０階
調）とする。実施例では２５階調に設定されているが、
これは差分をとった画像の階調が２５階調以上であれ
ば、白レベル（２５５階調）に二値化される（設定スラ
イスレベルの選択１１０１）。

【００１９】また、スライスレベル明４０２（ステップ
１１０２、１１１２）は、差分した時のレベルが正の場
合のスライスレベルであり、スライスレベル暗４０３
（ステップ１１０３、１１１３）は、差分した時のレベ
ルが負の場合のスライスレベルである。このスライスレ
ベルの設定は、各検知条件に適応した最適な設定値を専
任の技術者が事前にスライスレベル設定ボタン４０４で
入力し設定するものであり、通常の操作者は変更しない
設定である。この設定は、図３に表示されている各条件
たとえば、屋内監視の高、屋内監視の標準等それぞれの
条件毎に個別に設定できる。

【００２０】図３で示される感度の、高３０３，３０
７、標準３０４，３０８、低３０５，３０９、について
説明する。

【００２１】たとえば、屋内監視３０２の場合、その中
で、高３０３、標準３０４、低３０５、に別れている
が、これは屋内監視の場合でも周囲条件の変化に対して
感度の設定を行えるようになっている。屋内監視の標準
３０４は、屋内監視条件の標準条件時の感度の設定を示
す。屋内監視の高３０３は、屋内監視条件の感度を高く
した場合、たとえば暗い状態、輝度差の少ない条件時の
感度の設定を示す。屋内監視の低３０５は、屋内監視条
件の感度を低くした場合、たとえば明るい状態、輝度差
の大きい条件時の感度の設定を示す。

【００２２】たとえば、標準条件時に設定を高３０３と
した場合、暗い部分まで感知しやすくなるため、図６の
二値化画像６０４のノイズ６０５が増加することにな
る。逆に標準条件時に設定を低３０５とした場合は、明
るい部分しか感知しないため、図６の二値化画像６０４
のノイズ６０５は除去されるが、物体の大きさが小さく
なる可能性がある。

【００２３】屋外監視の場合も同様である。

【００２４】図３にて選択できる感度の条件設定は、図
４の画面で事前に最適の感度すなわちスライスレベルが
設定されているため、監視する条件によりその項目を選
択するのみで設定が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、画像処理装置システム
において、移動物体を検出する設定条件を、監視する環
境条件に適合した最適な設定値に容易に変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すメニュー画面

【図２】本発明の一実施例を示す検知条件の設定画面

【図３】本発明の一実施例を示す感度調整画面

【図４】本発明の一実施例によるスライスレベル設定画
面

【図５】従来画像処理システムのブロック図

【図６】従来システムの処理概念図

【図７】従来システムの処理フローチャート

【図８】本発明の実施例の処理フローチャート

【図９】本発明の実施例の処理フローチャート

【図１０】本発明の実施例の処理フローチャート

【図１１】本発明の実施例の処理フローチャート

【符号の説明】

１０１：メニュー画面、１０２：入力画像表示、１０
３：侵入者検知ボタン、１０４：検知条件設定ボタン、
１０５：システム終了ボタン ２０１：検知条件の設定画面、２０２：プリセットボタ
ン、２０３：検出エリアボタン、２０４：感度調整ボタ
ン、２０５：侵入物外形範囲ボタン、２０６：画像ぶれ
補正ボタン、３０１：感度調整設定画面、３０２：屋内
監視ボタン、３０３：屋内監視感度“高”ボタン、３０
４：屋内監視感度“標準”ボタン、３０５：屋内監視感
度“低”ボタン、３０６：屋外監視ボタン、３０７：屋
外監視感度“高”ボタン、３０８：屋外監視感度“標
準”ボタン、３０９：屋外監視感度“低”ボタン、４０
１：各感度設定画面、４０２：スライスレベル明設定ボ
タン、４０３：スライスレベル暗設定ボタン、４０４：
スライスレベル設定ボタン、５０１：光学レンズ、５０
２：ＴＶカメラ、５０３：画像処理装置、５０４：画像
入力Ｉ／Ｆ、５０５：画像メモリ、５０５ａ：入力画像
用メモリ、５０５ｂ：背景画像用メモリ、５０５ｃ，
ｄ：ワーク画像メモリ、５０５ｅ：結果画像メモリ、５
０５ｆ：二値化画像メモリ、５０６：ＣＰＵ、５０７：
ビデオ出力Ｉ／Ｆ、５０８：雲台制御部、５０９：ワー
クメモリ、５１０：プログラムメモリ、５１１：外部Ｉ
／Ｆ、５１２：データバス、５１３：ディスプレイ、５
１４：出力信号、５１５：入力信号、５１６：操作部、
６０１：背景画像、６０２：入力画像、６０３：差分画
像、６０４：二値化画像、６０５：ノイズ、６０６：ノ
イズ除去画像、６０７：ラベリング画像、６０８：特徴
量抽出画像、７０１：背景画像作成処理、７０２：画像
入力処理、７０３：差分処理、７０４：二値化処理、７
０５：ノイズ除去、７０６：ラベリング処理、７０７：
物体認識処理、７０８：物体有無判断処理、７０９：ア
ラーム出力処理、７１０：背景画像更新処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 幸 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動物体を検出する目的のＴＶカメラを
   有し、該移動物体を検出する目的のＴＶカメラに特定区
   域の画像をレンズを介して結像させて、得た映像信号を
   Ａ／Ｄ変換により画像データに変換する手段と、該手段
   により得た画像データから、移動物体の画像を得るため
   の基準画像を加重平均演算により作成し画像メモリに記
   憶する手段と、該手段により得た基準画像と移動物体を
   検出するための入力画像から差分画像を得て移動物体を
   検出する手段を有する移動物体検知画像処理システムに
   於いて、 前記ＴＶカメラの撮像条件を設定するためのディスプレ
   イ上に、操作者が選択するための撮像条件の選択枝を表
   示し、該選択枝を選択することにより、移動物体を検出
   する設定条件を変更することを特徴とする画像処理シス
   テム。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記各選択枝の設定
   値は特定操作により変更可能としたことを特徴とする移
   動物体検知画像処理システム。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記各選択枝の設定
   値は、選択された選択枝の設定値により変化することを
   特徴とする移動物体検知画像処理システム。