JPH1169342A - 侵入物体追尾画像処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】侵入物体の自動検出を行なうとともに、検出し
演算したデータにより上下方向、左右方向へ回動する雲
台を制御して侵入物体の自動追尾、ズーミング可能な撮
像レンズを制御して侵入物体の拡大を行ない、ビデオモ
ニタの画面上で監視者に侵入物体の確認が容易となる侵
入物体追尾画像処理システムを提供する。 【解決手段】侵入物体の検出に使用する画像信号を出力
する広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラ
と、電動雲台に搭載され、侵入物体を追跡し拡大された
画像監視に使用する画像信号を出力するズーミング可能
な撮像レンズを備えたテレビジョンカメラと、広域視野
の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラから入力され
た画像信号を処理し演算して電動雲台を所要量回動させ
るための回動制御信号とズーミング可能な撮像レンズを
所要量ズーミングさせるためのズーミング制御信号とを
出力する画像処理装置とを有し、所要の監視箇所に侵入
した侵入物体を、自動追尾し自動ズーミングして撮像す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンカメ
ラで撮像され出力された画像信号から侵入物体を自動検
出し、侵入物体を追尾してビデオモニタ画面上で拡大さ
せ、侵入物体の監視を容易にする侵入物体追尾画像処理
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による、テレビジョンカメラを
使用した侵入物体の自動検出および追尾のシステムの構
成、動作を図６、図７を使用して説明をする。図６は、
従来技術による、侵入物体検出を目的とした自動検出お
よび追尾のシステムを示す系統図であり、図７は、従来
の侵入物体自動検出および追尾のシステムにおける処理
タイミングを説明する図である。侵入物体の自動検出お
よび追尾のシステムは、撮像レンズ６０１を備えたテレ
ビジョンカメラ６０２と画像処理装置６０３とビデオモ
ニタ６１４とで構成されている。

【０００３】図６に示す自動検出および追尾のシステム
の画像処理装置６０３の構成を詳しく説明すると、６０
４は、テレビジョンカメラ６０２から入力された画像信
号をディジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部、６
０５は、Ａ／Ｄ変換部６０４から入力されたディジタル
の画像信号を所要部分で切り換えて交互に２つの画像メ
モリへ出力するメモリコントロール部、６０６、６０７
は、メモリコントロール部６０５で切り換えられ入力さ
れたディジタルの画像信号を記録する画像メモリ、６１
５は、２つの画像メモリ６０６、６０７から読み出され
た画像信号を演算して差分を出力する演算部、６０８
は、演算部６１５で得られた画像信号の差分を記憶する
画像メモリ、６１６は、画像メモリ６０８から読み出さ
れた差分の画像信号を２値化する２値化変換部、６０９
は、２値化変換部６１６で２値化された２値化信号を記
憶する画像メモリ、６１２は、メモリコントロール部６
０５における２つの画像メモリへの画像信号の切り換
え、２値化信号にもとづく侵入物体の有無の判断等を行
なうＣＰＵ、６１１は、ＣＰＵ６１２から入力されたデ
ータにより所要の文字を発生する文字発生部、６１０
は、Ａ／Ｄ変換部６０４から入力されたディジタルの画
像信号と文字発生部６１１から入力された文字信号とを
合成してアナログの画像信号に変換し出力する画像信号
出力部、６１３は、ＣＰＵ６１２からの侵入物体有の判
断信号により侵入物体検出信号を出力するＩ／Ｏ制御部
を示している。

【０００４】テレビジョンカメラ６０２は、撮像レンズ
６０１を介して所要の監視箇所を撮像し、画像信号を画
像処理装置６０３へ出力している。監視箇所に侵入物体
の侵入があった場合、侵入した侵入物体は、撮像レンズ
６０１を介してテレビジョンカメラ６０２で撮像され、
侵入物体を含む監視箇所の画像信号がテレビジョンカメ
ラ６０２から画像処理装置６０３へ出力される。このテ
レビジョンカメラ６０２から画像処理装置６０３へ出力
される画像信号は、図７、７０１に示す１／３０秒のフ
レーム周期を持つ画像信号である。

【０００５】画像処理装置６０３に入力された画像信号
は、まず、Ａ／Ｄ変換部６０４に入力され、ディジタル
の画像信号に変換された後、メモリコントロール部６０
５と画像信号出力部６１０とへ出力される。メモリコン
トロール部６０５は、入力されたディジタルの画像信号
を、別途ＣＰＵ６１２から入力された選択信号により所
要部分で切り換えて、交互に画像メモリ６０６と画像メ
モリ６０７とへ出力している。画像メモリ６０６と画像
メモリ６０７とは、メモリコントロール部６０５により
切り換えられ交互に入力された所要部分の画像信号をそ
れぞれ記憶する。このメモリコントロール部６０５に入
力された画像信号が、選択信号により切り換えられて画
像メモリ６０６と画像メモリ６０７とに交互に入力され
てそれぞれに記憶されるタイミングは、画像メモリ６０
６に記憶されるタイミングが図７、７０２に、画像メモ
リ６０７に記憶されるタイミングが図７、７０３に示さ
れており、画像信号７０８が画像メモリ６０６に、画像
信号７０９が画像メモリ６０７に記憶される。

【０００６】画像メモリ６０６と画像メモリ６０７とに
それぞれ記憶された画像信号は、タイミングを合わせそ
れぞれ読み出され演算部６１５へ出力される。演算部６
１５は、入力された画像メモリ６０６からの画像信号と
画像メモリ６０７からの画像信号とで演算を行ない、２
つの画像信号の差分を算出し、画像メモリ６０８へ出力
する。この演算部６１５での演算は、図７、７０２に示
す画像信号７０８と図７、７０３に示す画像信号７０９
とで行なわれ、図７、７０４に示す２つの画像信号の差
分７１０が画像メモリ６０８へ出力される。次の演算
は、図７、７０３に示す画像信号７０９と図７、７０２
に示す画像信号７１１とで行なわれ、図７、７０４に示
す２つの画像信号の差分７１２が画像メモリ６０８へ出
力される。撮像している所要の監視箇所に侵入物体が無
く、変化が無ければ、もちろん２つの画像信号の差分７
１０、７１２・・・は発生しない。

【０００７】画像メモリ６０８は、入力された２つの画
像信号の差分の画像信号を記憶し、読み出した画像信号
を２値化変換部６１６へ出力する。２値化変換部６１６
は、画像メモリ６０８から読み出された２つの画像信号
の差分の画像信号を２値化し、２値化した画像信号を画
像メモリ６０９へ出力する。この画像メモリ６０９に記
憶される２値化した画像信号は、図７、７０５に示す２
値化した画像信号７１３、７１４・・として示す。な
お、図７、７０４の信号と図７、７０５の信号との時間
差は、信号が記憶される画像メモリにおいて発生する時
間差である。

【０００８】画像メモリ６０９は、２値化した画像信号
を記憶し、読み出した２値化画像信号をＣＰＵ６１２へ
出力する。ＣＰＵ６１２は、入力した２値化画像信号で
侵入物体の大きさを算出し侵入物体の有無判断を行な
い、判断結果に合わせたデータを文字発生部６１１へ出
力するとともに、侵入物体があった場合は、侵入物体検
出信号、例えば警報信号をＩ／Ｏ制御部６１３を介して
外部の機器へ出力する。文字発生部６１１は、ＣＰＵ６
１２から出力されたデータにより文字信号を発生し、画
像信号出力部６１０へ出力する。画像信号出力部６１０
は、入力されたディジタル画像信号と文字信号とを合成
し、アナログ画像信号に変換後、他の機器、例えばビデ
オモニタ６１４へ出力する。

【０００９】このようにして検出された侵入物体の従来
の追尾方法を、図８に示す侵入物体検出システムを使用
して説明する。この侵入物体検出システムは、侵入物体
を検出するための複数のテレビジョンカメラ８０１、８
０２、８０３、８０４と、複数のテレビジョンカメラ８
０１、８０２、８０３、８０４から出力されるそれぞれ
の画像信号を切り換えるための画像信号切換器８０５
と、画像信号切換器８０５で切り換えた画像信号を画像
処理して侵入物体を検出するための画像処理装置８０６
と、所要の監視箇所に侵入した侵入物体を監視者が確認
をするためのビデオモニタ８０７とから構成されてい
る。

【００１０】複数のテレビジョンカメラ８０１、８０
２、８０３、８０４は、所要の監視箇所を撮像し、侵入
物体の侵入を、各テレビジョンカメラの視野の連続とし
て監視できるように設置されており、テレビジョンカメ
ラ８０１、８０２、８０３、８０４で撮像した画像信号
が、画像信号切換器８０５へ出力されている。画像処理
装置８０６は、例えば監視者からの操作による画像処理
開始信号８０９を入力されると、所要の監視箇所の侵入
物体を監視している、例えばテレビジョンカメラ８０１
の画像信号を、ビデオモニタ８０７の画面で監視するた
めに、画像信号切換器８０５へ、切換制御信号８１０を
出力する。画像信号切換器８０５は、切換制御信号８１
０により切り換えられたテレビジョンカメラ８０１の画
像信号を画像処理装置８０６へ出力する。画像処理装置
８０６は、入力されたテレビジョンカメラ８０１の画像
信号により画像処理を行ない侵入物体の検出を行なうと
ともに、侵入物体の画像信号をビデオモニタ８０７へ出
力する。侵入物体がテレビジョンカメラ８０１の視野を
外れた場合は、次のテレビジョンカメラ８０２の画像信
号に切り換えて、監視を継続する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来技術による侵入物
体追尾画像処理システムにおいては、侵入物体の追尾を
行なう場合、複数のテレビジョンカメラを使用し、複数
のテレビジョンカメラから出力されるそれぞれの画像信
号を切り換えながら侵入物体の検出をしているが、テレ
ビジョンカメラの台数が多くなり、さらに、画像信号切
換器と切り換えるための制御器が必要であり、システム
の規模が大きくなってしまうという問題がある。システ
ムの規模を小さくするために、テレビジョンカメラの台
数を減らそうとすると、１台の撮像レンズおよびテレビ
ジョンカメラで撮像する視野を広くする必要があり、侵
入物体がビデオモニタの画面上に小さく写ることにな
り、例えば侵入物体が人間であった場合、侵入した人間
の人相などが判別困難であった。本発明は、前記問題を
解決し、侵入物体の自動検出を行なうとともに、検出し
演算したデータにより上下方向、左右方向へ回動する雲
台を制御して侵入物体の自動追尾、ズーミング可能な撮
像レンズを制御して侵入物体の拡大を行ない、ビデオモ
ニタの画面上で監視者に侵入物体の確認が容易となる侵
入物体追尾画像処理システムを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の侵入物体追尾画像処理システムは、侵入物
体の検出に使用する画像信号を出力する広域視野の撮像
レンズを備えたテレビジョンカメラと、電動雲台に搭載
され、侵入物体を追跡して画像監視に使用する画像信号
を出力するズーミング可能な撮像レンズを備えたテレビ
ジョンカメラと、前記広域視野の撮像レンズを備えたテ
レビジョンカメラから入力された画像信号を処理し演算
して前記電動雲台を所要量回動させるための回動制御信
号を出力する画像処理装置とを有し、所要の監視箇所に
侵入した侵入物体を、自動追尾して撮像するものであ
る。

【００１３】また、本発明の侵入物体追尾画像処理シス
テムは、侵入物体の検出に使用する画像信号を出力する
広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラと、
電動雲台に搭載され、侵入物体を追跡し拡大された画像
監視に使用する画像信号を出力するズーミング可能な撮
像レンズを備えたテレビジョンカメラと、前記広域視野
の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラから入力され
た画像信号を処理し演算して前記電動雲台を所要量回動
させるための回動制御信号と前記ズーミング可能な撮像
レンズを所要量ズーミングさせるためのズーミング制御
信号とを出力する画像処理装置とを有し、所要の監視箇
所に侵入した侵入物体を、自動追尾し自動ズーミングし
て撮像するものである。

【００１４】さらに詳しくは、本発明の侵入物体追尾画
像処理システムの画像処理装置は、広域視野の撮像レン
ズを備えたテレビジョンカメラからの画像信号と該画像
信号を処理した画像信号とを記憶する画像メモリと、前
記画像処理装置における処理、演算、制御、管理等を行
なうＣＰＵと、該ＣＰＵを動作させるプログラムを記憶
するプログラムメモリと、検出した侵入物体の位置座
標、行動履歴等処理で得られたデータの解析を行なうた
めのデータを記憶するワークメモリと、演算されたデー
タにもとづき、電動雲台を所要量回動させるための回動
制御信号とズーミング可能な撮像レンズを所要量ズーミ
ングさせるためのズーミング制御信号とを出力する雲台
制御部とを有するものである。

【００１５】また、さらに詳しくは、本発明の侵入物体
追尾画像処理システムの画像処理装置の画像メモリは、
入力された画像信号を記憶する入力画像メモリと、侵入
物体検出に使用する背景画像信号を記憶する背景画像メ
モリと、画像の差を検出する演算を行なうための背景画
像信号と入力画像信号とをそれぞれ記憶する２つのワー
クメモリと、背景画像と入力画像との差を検出し演算し
た結果を記憶する画像間演算結果画像メモリと、画像の
差を検出し演算した結果を２値化した２値化画像信号を
記憶する２値化画像メモリとを備えたものである。

【００１６】本発明の侵入物体追尾画像処理システム
は、広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラ
から画像処理装置に入力された画像情報を処理して侵入
物体を検出し、その検出した侵入物体の位置情報、大き
さ情報から、ズーミング可能な撮像レンズを備えたテレ
ビジョンカメラを搭載した電動雲台を侵入物体の方向へ
回動するように制御するとともに、ズーミング可能な撮
像レンズのズーミングを制御し、ビデオモニタを監視す
る監視者が侵入物体の判断を容易にする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明による侵入物体追尾画像処
理システムの実施の形態を、図１、図２を使用して説明
をする。図１は、本発明による侵入物体追尾画像処理シ
ステムを示す系統図であり、図２は、システムを構成す
る撮像視野の異なる撮像レンズおよびテレビジョンカメ
ラにより撮像された画像の説明図である。本発明による
侵入物体追尾画像処理システムは、広域の視野の画像を
得るための撮像レンズ１を備えたテレビジョンカメラ２
と、電動雲台１８に搭載され拡大された画像を得るため
のズーミング可能な撮像レンズ１６を備えたテレビジョ
ンカメラ１７と、入力された広域視野の画像信号を画像
処理することにより侵入物体を検出し拡大画像を得るた
め所要の制御を行なう画像処理装置３と、撮像視野の異
なる画像をそれぞれ監視するためのビデオモニタ１３、
１９とで構成されている。

【００１８】図１に示す侵入物体追尾画像処理システム
において、広域の視野の画像を得るための撮像レンズ１
を備えたテレビジョンカメラ２は、所要の監視箇所を撮
像した、例えば図２（ａ）に示すような広域の視野を有
する画像信号を、侵入物体を検出するための画像信号処
理用として画像処理装置３へ出力する。また、ズーミン
グ可能な撮像レンズ１６を備えたテレビジョンカメラ１
７は、上下方向、左右方向に回動することができる電動
雲台１８上に搭載されており、画像処理装置３により上
下方向、左右方向、ズーミングが所要量制御されて、所
要の監視箇所の侵入物体を撮像した、例えば図２（ｂ）
に示すような拡大された画像の画像信号をビデオモニタ
１９へ出力する。画像処理装置３は、撮像レンズ１を備
えたテレビジョンカメラ２から入力された広域の視野を
撮像した画像信号から、侵入物体を検出し、撮像した画
像上における侵入物体の位置座標を算出する。さらに、
画像処理装置３は、広域の視野を有する画像信号から検
出した侵入物体の位置座標を、上下方向、左右方向に回
動する電動雲台１８の移動量に変換して電動雲台１８を
制御する。侵入物体の位置方向に制御された電動雲台１
８上に搭載された撮像レンズ１６を備えたテレビジョン
カメラ１７で、侵入物体の拡大された画像の画像信号を
ビデオモニタ１９へ出力し、ビデオモニタ１９で常に拡
大された侵入物体を監視することができる。このビデオ
モニタ１９で拡大された侵入物体を監視することで、ビ
デオモニタ１３で監視される広域視野の画像では判断が
困難であった侵入物体の表情、形状等を、監視者は明確
に確認することができる。

【００１９】つぎに、画像処理装置３を構成する回路お
よびその動作について説明する。広域の視野の画像を得
るための撮像レンズ１を備えたテレビジョンカメラ２か
ら出力された画像信号が、画像処理装置３に入力され
る。画像処理装置３に入力された画像信号は、まず、画
像信号入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）４に入力され、ア
ナログ信号から、例えば０から２５５までの２５６階調
のディジタル信号に変換されデータバス１２へ出力され
る。このデータバス１２には画像メモリ５が接続されて
おり、画像メモリ５は、入力画像信号を記録する入力画
像メモリ５１、侵入物体検出に使用する背景画像信号を
記録する背景画像メモリ５２、画像の差を検出する演算
を行なうための背景画像信号と入力画像信号とをそれぞ
れ記録して画像メモリ間の所要の演算を行なうためのワ
ーク画像メモリ５３、５４、画像の差を検出する所要の
演算の結果を記録する画像間演算結果画像メモリ５５、
所要の演算の結果を２値化した２値化画像信号を記憶す
る２値化画像メモリ５６と、６個の画像メモリが記憶で
きる容量を持っている。

【００２０】また、データバス１２には、演算、制御、
管理等を行なうＣＰＵ６、ＣＰＵ６を動作させるプログ
ラムが記憶されているプログラムメモリ１０、検出した
侵入物体の位置座標、行動履歴など画像信号処理で得ら
れたデータの解析を行なうためのワークメモリ９、検出
した侵入物体の位置座標からＣＰＵ６で電動雲台移動量
を算出しＣＰＵ６からの制御により電動雲台を所要量回
動させる回動制御信号の出力および侵入物体の大きさに
応じて所要の大きさの侵入物体画像となるように撮像レ
ンズ１６を所要量ズーミング制御するズーミング制御信
号の出力を行なう電動雲台制御部８、侵入物体の検出を
した場合の警報信号、計測スタート信号、制御信号等の
入出力について外部機器とのインタフェースを行なう外
部Ｉ／Ｆ１１、ディジタルの画像信号をアナログの画像
信号に変換してビデオモニタ等へ出力するビデオ出力Ｉ
／Ｆ７が接続されている。

【００２１】本発明による侵入物体追尾画像処理システ
ムの実施例ついての処理手順フローチャートを図４に示
し、処理手順を説明する。背景画像作成処理４０１で
は、テレビジョンカメラ２から出力された所要の監視箇
所の侵入物体の侵入が無い広域の視野を有する画像信号
を所定のフレーム間隔で背景画像メモリ５２に記憶し、
記憶した画像信号の加重平均演算を行ない、例えば図３
（ａ）に示すような侵入物体が存在しない、あるいは、
何らかの物体があっても無視できる画像、すなわち背景
画像３０１を作成し、その背景画像信号を記憶する。画
像入力処理４０２では、テレビジョンカメラ２から出力
された所要の監視箇所の広域の視野を有する画像、例え
ば図３（ｂ）に示すような入力画像３０２の画像信号
を、画像入力Ｉ／Ｆ４を介して入力画像メモリ５１に入
力し記憶する。差分処理４０３では、入力画像メモリ５
１に記憶した画像信号をワーク画像メモリ５３へコピー
し、背景画像メモリ５２に記憶した画像信号をワーク画
像メモリ５４へコピーし、ワーク画像メモリ５３とワー
ク画像メモリ５４とから画像信号を読み出し、演算する
ことにより、演算結果として図３（ｃ）に示すような差
分画像３０３の差分画像信号を得て、この差分画像信号
を画像間演算結果画像メモリ５５に入力し記憶する。

【００２２】２値化処理４０４では、画像間演算結果画
像メモリ５５から読み出した差分の画像信号を２値化
し、図３（ｄ）に示すような２値化画像３０４の２値化
画像信号を得て、この２値化画像信号を２値化画像メモ
リ５６へ入力し記憶する。ラベリング処理４０５では、
２値化画像メモリ５６から読み出した２値化画像信号か
ら、それぞれ独立した白画素のかたまりの有無を検出
し、さらに白画素のかたまりの個数を計測する。物体認
識処理４０６では、ラベリング処理４０５で個数を計測
した白画素のかたまりそれぞれについて、図３（ｄ）に
示すように、大きさ、例えばＹ方向の幅３０９、Ｘ方向
の幅３１０を計測し、あらかじめ設定された侵入物体の
外形データの範囲と比較して、検出すべき侵入物体の認
識を行ない、検出された侵入物体の画像メモリ位置、大
きさのデータ（例えばＹ方向の幅３０９、Ｘ方向の幅３
１０）をワークメモリ９に記憶する。

【００２３】物体有無判断処理４０７では、ワークメモ
リ９に記憶したデータから侵入物体の有無を判断する。
物体有無判断処理４０７で検出すべき侵入物体と判断し
た場合、座標算出処理４０８では、ワークメモリ９に記
憶してある侵入物体について、図３（ｄ）に示すよう
に、物体重心位置座標、例えばＹ方向３０５、Ｘ方向３
０６を算出し、物体数および個々の物体重心位置座標を
ワークメモリ９に記憶する。このとき、検出された物体
数が複数ある場合、追跡判断処理４０９では、ワークメ
モリ９に記憶されている物体の物体重心位置座標、物体
の大きさと、前回処理までのワークメモリ９に記憶され
ている物体の物体重心位置座標、物体の大きさとから、
物体の移動速度からくる今回の入力画像の物体の物体重
心位置座標、物体の大きさの照合を行ない、前回までに
記憶された物体の限定を行なう。

【００２４】電動雲台制御処理４１０では、得られた入
力画像の物体の物体重心位置座標を電動雲台１８の絶対
位置データに変換し、現在電動雲台１８が静止している
位置との差分を算出し、この差分だけ所要方向へ電動雲
台１８を回動させるように、雲台制御部８から回動制御
信号を電動雲台１８へ出力する。つぎに、背景画像更新
処理４１１では、作成されている背景画像に対して、下
記（１）式に示す加重平均演算式を使用して入力画像を
加重し、更新された背景画像を作成する。 背景更新画像＝背景画像×加重係数＋入力画像×（１−加重係数）・・（１） （１）式に示す加重係数は、今までに得られた背景画像
に対し、入力画像の変化分を取り入れ更新するためのも
ので、加重係数を小さくすると入力画像に対する背景画
像の追従性が良くなる。なお、前記背景画像更新処理以
外の背景画像更新方法として、侵入物体が存在していな
い場合の画像を認識して、背景画像を更新する方法でも
実現できる。アラーム出力処理４１２では、侵入物体検
出後、外部Ｉ／Ｆ１１を介して警報信号を外部機器へ出
力し、監視者に警報を与える。

【００２５】さらに、前記雲台制御処理４１０において
使用する検出画像の物体の位置座標と雲台制御データの
算出について、図５を使用して説明する。テレビジョン
カメラ２で撮像した、例えば図５（ａ）に示す検出画像
５０１のように、画面の左上方向に人間５０６が侵入し
ている画像の場合、このときの人間５０６の重心位置座
標Ｙ方向５０３、Ｘ方向５０２を算出し求める。つぎ
に、拡大された画像を得るためのズーミング可能な撮像
レンズ１６を備えたテレビジョンカメラ１７を搭載した
電動雲台１８を制御し、図５（ｂ）に示す追尾画像５０
８が入力される位置、すなわち侵入した人間５０６が拡
大され、かつ、ビデオモニタ１９の画面中心部に写し出
されるように位置決めをして、そのときの電動雲台１８
の上下方向、左右方向の位置データを読み取る。同様
に、図５（ａ）に示す検出画像５０１の画面の右下方向
の位置での人間５０７の重心位置座標Ｙ５０５、Ｘ５０
４を求め、図５（ｃ）に示す追尾画像５０９が入力され
る位置の電動雲台１８の上下方向、左右方向の位置デー
タを読み取る。得られた電動雲台１８の位置データから
雲台制御用係数を算出する。

【００２６】雲台制御用係数は、下記（２）式、（３）
式より、求めることができる。 左右方向雲台制御係数＝（画像５０９を得るための雲台の左右位置−画像５０ ６を得るための雲台の左右位置）／（画像５０７のＸ方向位置座標５０４−画像 ５０６のＸ方向位置座標５０２）・・・（２） 上下方向雲台制御係数＝（画像５０９を得るための雲台の上下位置−画像５０ ８を得るための雲台の上下位置）／（画像５０７のＹ方向位置座標５０５−画像 ５０６のＹ方向位置座標５０３）・・・（３） （２）式、（３）式で求めた結果と検出位置とを積算す
ることにより、検出位置の電動雲台位置が算出可能とな
り、自動追尾のための制御が可能となる。

【００２７】また、前記物体有無判断処理４０７におい
て、算出される侵入物体の大きさから雲台制御処理４１
０では、自動追尾し自動拡大した画面を得るために、雲
台制御部８からズーミング可能な撮像レンズ１６へズー
ミング制御信号を出力して焦点距離を変えることがで
き、ビデオモニタ１９における画面上の侵入物体の大き
さを所定の大きさで得ることができる。このズーミング
可能な撮像レンズ１６の焦点距離は、下記（４）式で算
出された値により制御される。 制御焦点距離＝（Ｙ方向の幅３０９のメモリ総画素数／検出物体Ｙ方向のメモ リ上の検出幅３０９）×侵入物体検出画面２０１における焦点距離×視野係数・ ・・（４）

【００２８】なお、（４）式では、Ｙ方向を使用して算
出したが、Ｘ方向を使用して算出しても同等の結果が得
られる。しかし、仮に侵入物体を人間とした場合は、Ｘ
方向の幅３１０とＹ方向の幅３０９とでは大きさはＹ方
向が大きいため、人間の全体を基準にズームアップする
制御では、Ｙ方向で算出するが良い。また、侵入物体の
移動速度によっては、侵入物体が追従画面から外れてし
まうことも考えられるため、その場合は、視野係数によ
り視野を広げることで対応することができる。これによ
り、侵入物体がカメラに対して遠くから近くに移動して
くる場合でも、一定の大きさで侵入物体を撮像すること
が可能となる。また、上述の侵入物体追尾画像処理シス
テムの説明においては、ズーミング可能な撮像レンズ１
６を雲台制御部８から出力されるズーミング制御信号で
制御して自動拡大した画面を得る説明をしたが、監視者
に手動制御されたズーミング制御信号を、外部Ｉ／Ｆ１
１を介して雲台制御部８に入力することで、拡大画面を
手動で所要の大きさに調整できるようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、侵入物体の自動検出を
行なうとともに、検出し演算したデータにより上下方
向、左右方向へ回動する電動雲台を制御して侵入物体の
自動追尾、ズーミング可能な撮像レンズを制御して侵入
物体の拡大を行ない、ビデオモニタ画面上で監視者に侵
入物体の確認が容易となる侵入物体追尾画像処理システ
ムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による侵入物体追尾画像処理システムの
系統図。

【図２】本発明による侵入物体追尾画像処理システムを
説明するためのビデオモニタ画面。

【図３】本発明による侵入物体追尾画像処理システムを
説明するためのビデオモニタ画面。

【図４】本発明による侵入物体追尾画像処理システムの
処理手順フローチャート。

【図５】本発明による侵入物体追尾画像処理システムを
説明するためのビデオモニタ画面。

【図６】従来技術による侵入物体追尾画像処理システム
の系統図。

【図７】従来技術による侵入物体追尾画像処理システム
を説明するための処理タイミング説明図。

【図８】従来技術による侵入物体追尾画像処理システム
の系統図。

【符号の説明】

１…広域視野の撮像レンズ、２、１７、６０２、８０
１、８０２、８０３、８０４…テレビジョンカメラ、
３、６０３、８０６…画像処理装置、４…画像入力Ｉ／
Ｆ、５、６０６、６０７、６０８、６０９…画像メモ
リ、６…ＣＰＵ、７…ビデオ出力Ｉ／Ｆ、８…雲台制御
部、９…ワークメモリ、１０…プログラムメモリ、１１
…外部Ｉ／Ｆ、１２…データバス、１３、１９、６１
４、８０７…ビデオモニタ、１６…ズーミング可能な撮
像レンズ、１８…電動雲台、５１…入力画像メモリ、５
２…背景画像メモリ、５３、５４…ワーク画像メモリ、
５５…画像間演算結果画像メモリ、５６…２値化画像メ
モリ、６０１…撮像レンズ、６０４…Ａ／Ｄ変換部、６
０５…メモリコントロール部、６１０…画像信号出力
部、６１１…文字発生部、６１２…ＣＰＵ、６１３…Ｉ
／Ｏ制御部、６１５…演算部、６１６…２値化変換部、
８０５…画像信号切換器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 侵入物体の検出に使用する画像信号を出
   力する広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメ
   ラと、 電動雲台に搭載され、侵入物体を追跡して画像監視に使
   用する画像信号を出力するズーミング可能な撮像レンズ
   を備えたテレビジョンカメラと、 前記広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラ
   から入力された画像信号を処理し演算して前記電動雲台
   を所要量回動させるための回動制御信号を出力する画像
   処理装置とを有し、 所要の監視箇所に侵入した侵入物体を、自動追尾して撮
   像することを特徴とする侵入物体追尾画像処理システ
   ム。
2. 【請求項２】 侵入物体の検出に使用する画像信号を出
   力する広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメ
   ラと、 電動雲台に搭載され、侵入物体を追跡し拡大された画像
   監視に使用する画像信号を出力するズーミング可能な撮
   像レンズを備えたテレビジョンカメラと、 前記広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラ
   から入力された画像信号を処理し演算して前記電動雲台
   を所要量回動させるための回動制御信号と前記ズーミン
   グ可能な撮像レンズを所要量ズーミングさせるためのズ
   ーミング制御信号とを出力する画像処理装置とを有し、 所要の監視箇所に侵入した侵入物体を、自動追尾し自動
   ズーミングして撮像することを特徴とする侵入物体追尾
   画像処理システム。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２記載のものに
   おいて、 画像処理装置は、 広域視野の撮像レンズを備えたテレビジョンカメラから
   の画像信号と該画像信号を処理した画像信号とを記憶す
   る画像メモリと、 前記画像処理装置における処理、演算、制御、管理等を
   行なうＣＰＵと、 該ＣＰＵを動作させるプログラムを記憶するプログラム
   メモリと、 検出した侵入物体の位置座標、行動履歴等処理で得られ
   たデータの解析を行なうためのデータを記憶するワーク
   メモリと、 演算されたデータにもとづき、電動雲台を所要量回動さ
   せるための回動制御信号とズーミング可能な撮像レンズ
   を所要量ズーミングさせるためのズーミング制御信号と
   を出力する雲台制御部とを有することを特徴とする侵入
   物体追尾画像処理システム。
4. 【請求項４】 請求項１あるいは請求項２および請求項
   ３記載のものにおいて、 画像メモリは、 入力された画像信号を記憶する入力画像メモリと、 侵入物体検出に使用する背景画像信号を記憶する背景画
   像メモリと、 画像の差を検出する演算を行なうための背景画像信号と
   入力画像信号とをそれぞれ記憶する２つのワークメモリ
   と、 背景画像と入力画像との差を検出し演算した結果を記憶
   する画像間演算結果画像メモリと、 画像の差を検出し演算した結果を２値化した２値化画像
   信号を記憶する２値化画像メモリとを備えたメモリであ
   ることを特徴とする侵入物体追尾画像処理システム。