JPS6286990A

JPS6286990A - 異常監視装置

Info

Publication number: JPS6286990A
Application number: JP22739885A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Araki; 恒彦荒木; Satoshi Furukawa; 聡古川; Tei Satake; 禎佐竹; Hidekazu Himezawa; 秀和姫澤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-21
Also published as: JPH0337354B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、テレビカメラ等の画像入力手段を用いて監視
したい領域の異常発生の有無を検出する画像認識型の異
常監視装置に関するちのであり、主として侵入、盗難等
の防犯用途の他、火災検知、工場内での異常発生に伴う
事故防止等の用途に用いられるものである。

（背景技術）従来のこの種の装置は、画像処理部で入力直像と参照画
像との各画素間での輝度差を求め、ある設定レベルで２
値化した後、設定値以上の輝度差が生じた画素数を計数
して、その値がある設定値を越えた時、異常があったと
判定していた。したがって、画面内に広く分布する樹木
の揺れ、降雨、雷光等による輝度変化で誤動作する他、
画像処理手段のみでは識別が困難な疑似ターゲット、た
とえば侵入監視装置における侵入者以外の家人や来客、
通行人等によって誤動作することが多かった。

（発明の目的）本発明の目的とするところは、上述のような環境要因に
よる誤動作のみでなく、犬猫等の小動物、さらには侵入
監視装置における通行人や家人のような疑似ターゲット
による誤動作を低減し、検知信頼性を飛躍的に向上せし
めた異常監視装置を提供するにある。

（発明の開示）第１図に本発明の全体千１が成図を示す。第１図におい
て、画像入力手段１は、ビジフン、ＣＣＤ等の可視・近
赤外域撮像カメラの他、特に侵入者検出、火災検出等に
有効な焦電型ビジコン式の遠赤外域カメラ等からなる撮
像装置を含む。画像入力手段１における撮像装置として
は、このほかにも、カラーカメラや、画像信号をワイヤ
レス伝送するワイヤレスカメラ等を用いることもできる
。画像入力手段１の撮像装置によって取り込まれた監視
領域の画像信号は、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部Ｖ
ｉ２に送り込まれる。

画像処理手段２における画像処理のアルゴリズムの一例
を第２図に示した。第２図の７０−チャートに基づいて
動作を説明すると、まず一定周期で更新される異常信号
が含まれない参照画像と、時々刻々と画像入力手段１よ
り取り込まれる現画像との画素間減算が行われ、輝度変
化のあった画素のみが値を持つような画像に変換される
。その後、３×３等のマスクによるフィルタリング処理
が行われ、ノイズ除去がなされる。次に各画素について
上下限値でスライシング処理がなされ、ある範囲に入っ
ている画素のみが２値化され強調される。さらに再度フ
ィルタリング処理によりノイズ除去を行った後、ラベリ
ング処理に入る。ラベリングされた各オブジェクトの内
、ある面積、即ち、ある画素数以下のものが除去された
後、ある面積以上のものについて、その重心位置、２次
モーメント等の特徴量が算出される。以上の手順を各現
画像フレーム毎に実行し、抽出されたオブジェクトのフ
レーム間追跡を行い、後述する予め設定されている監視
領域における警戒度の値と共に、次段の＋Ａ異常定手段
３の部分に送られる。

次に、本発明の特徴をなす異常判定手段３を具体例を上
げながら説明する。異常判定手段３の部分ハ、いわゆる
エキスパート・システム（専門家システム）を構成して
いる。即ち、画像処理手段２で得られた情報から、予め
格納された知識ベース３２をもとに、推論部３１で異常
の有無を判定する８！能を有する。第３図で、侵入監視
装置の場合の最も簡単な例を説明する。図のように、テ
レビカメラで住宅の窓を外部から監視しているものとし
、仮に画面上における警戒領域を警戒度（Ｏ）。

（１）、（２）のランク付けをして設定する。この場合
、警戒度の数字が大きくなる程、警戒要求度が高くなる
ことを示す。いま、ターゲットとして抽出された画像が
、このように設定された警戒領域をどのように移動して
いくか、その時間的な推移特性によってそのターゲット
が異常（即ち侵入者）か、そうでないか（家人・通行人
等）を判定するルールを異常判定のための知識として知
識ベース３２に格納しておけば、画像処理手段２で得ら
れた情報から異常の有無の判定ができる。たとえば、°
ターゲットが窓内（警戒度（２）内）のみに存在すれば
家人であり、警戒度（０）から（１）、（２）と高い方
へ移動して、警戒度（２）内にとどまれば侵入者と判定
する。尚、監視対象によって、１台のカメラでは死角が
生じる場合には、その死角の部分に、別のセンサ（人体
検知センサ等）を設置して、その情報をも用いたルール
で判定することもできる。

さらに、別の監視Ｎ＆において、夜と任とによりて警戒
度が変わるような場合、（例えば、任は警戒を要しない
が、夜は警戒を要するような場合）、別の光センサ又は
タイマーによって昼夜を判定し、その情報を用いたルー
ルでｔｇ定することも可能である。

次に、出力手段４について説明する。この出力手段４は
、異常判定手段３によって異常判定がなされた場合、そ
の状況を表示する機能を持ち、種々の形式を採用するこ
とができる。例えば、異常発生部分をモニタテレビ上に
点滅表示したり、あるいはカラー表示したり、さらには
、その異常部の移動軌跡を表示してもよい。また、プリ
ンタにより異常発生場所・時刻等の打出し、Ｌ　Ｅ　Ｄ
、ブザー等による危険度に従った異なる警報塵のＸｔ表
示を行うことも可能である。さらに、異常信号ノワイヤ
レス伝送や、異常画像のワイヤレス伝送、電話線伝送等
を行うことも可能である。

ここで、ｆ５１図には図示していない警戒領域の設定方
法について述べる。これは、監視領域に本発明の装置を
設置した時点で予め設定しておくらのであり、画面上で
警戒を必要とする程度（すなわち、警戒度）に従って、
ライトペン、又ハカーソル等で設定するものである。ま
た、監視対策の図や、写真等からグラフィ７クタブレツ
トを用いて設定することも可能である。

以上で基本構成の説明を終えるが、種々の変形が可能で
ある。例えば、１台の監視装置で監視領域を広くするた
めに複数台の画像入力手段を順次切り換えて用いること
が可能である。また、カメラにズーム機能を持たせて、
異常らしき情報が得られた場合には、その部分を拡大表
示するようにしてもよい。

なお、第３図では本発明の具体例として、侵入監視装置
を挙げて説明したが、その他、本発明は画像による監視
が行われる各種の用途に有効であり、その用途に適した
知識ベース（ルール）を格納することによって容易に対
応することができるものである。

ｆｊＳ４図は、本発明の第１実施例を示すブロック図で
ある。本実施例にあっては、侵入者の判定機能を有して
いる。一般に、ある場所の異常を監視しようとする場合
に、撮像装置１１によって監視領域の画像を撮像するが
、この監視領域全体が同程度に危険であるわけではない
。そこで、監視ｆａ域内を複数個の検知領域に分割し、
各検知領域にその検知領域で異常が発生したときの危険
度を設定しておく。これを行うのが検知領域設定手段３
３であり、参照画面を見ながらライトペンやグラフィッ
クタブレット等のポインティングデバイスを用いて、任
意の形状の検知領域を設定する。この検知領域の形状及
び危険度は、検知領域メモリ３４に記憶される。第５図
はこの設定例であり、監視領域５０が、危険度１の検知
領域５１と、危険度２の検知領域５２）及び危険度３の
検知領域５３に分割されている。以下、危険度は数字が
大きいほど危険性が高いものとする。

実際の異常監視に際しては、撮像装置１１がら入力画像
メモリ２１°へ現在の画像が入力され、画像処理部２２
は、参照画像メモリ２４と入力画像メモリ２１゛から画
像の変化分を抽出する。参照画像メモリ２４には、撮像
装置１１から異常の無いときの監視領域の画像を参照画
像として予め入力しである。異常判定手段３は、この画
像の変化分と、予め設定してあった検知領域メモリ３４
の記憶内容とから、どの検知領域で異常が発生したかを
判定するものである。出力手段４は、異常判定手段３か
らの出力に基づいて警報を発する。

このとき、単に異常の発生を警報するだけではなく、危
険度に応じて警報塵を変えて警報すれば、より適切な警
報を発することができる。どの危険度で、どの警報塵の
警報を発するかについては、予め警報塵設定メモリ４１
に設定しておいて、こ・のメモリ４１を参照しながら警
報を発するようにすれば、監視者の希望通りの警報を発
生させることができる。

次に本発明のｆ：ｐＪ２実施例を第６図及Ｖ？ｔｒＪ７
図に基づいて説明する。前実施例では、敷地内のある検
知領域での異常の有無なｔｌＩ定し、そのｔり定結果を
出力していたが、本実施例では、例えば工場等において
機械の状態を示すランプ６１を監視するために、ランプ
６１を取り囲むように検知領域６２を設定する場合につ
いて検討する。このとき、ランプ６１ａが点灯し、その
後ランプ６１ｂが点灯したときは異常だが、ランプ６１
ａとランプ６１ｂとが同時に点灯したときは異常ではな
い、という場合を想定する。このような監視対象では、
検知領域で異常（ランプの点灯）が発生しても、そのま
ま警報を発生することはできない。そこで、本実施例に
あっては、検知領域における異常の変化に基づき、危険
度を判定するような構成を採用している。第６図に本実
施例の主要部の構成を示す。

検知領域メモリ３４と画像処理部２２は、前実施例と同
様である。本実施例では、検知領域での異常の変化で、
どのような変化が生じると異常であるか、という情報を
予め変化パターン記憶手段３５に設定しておくものであ
る。異常判定手段３は、検知領域設定メモリ３４、画像
処理部２２に加え、この変化パターン記憶手段３５を用
いて、検知領域の異常変化が、予め設定した変化パター
ンと一致したときに、予め設定した危険度を出力する。

以上の構成によって、上述のような検知領域の異常の変
化パターンに基づいて危険度を判定することが可能とな
るものである。

次に、本発明の＠３実施例を第８図に基づいて説明する
。本実施例は、異常監視の中でも特に侵入監視に有効な
例である。第８図のように、家屋７１への侵入を監視す
る場合を想定する。このとき、家屋７１を遠巻きに囲む
検知領域７４を危険度１の検知領域とし、家屋７１の近
傍及び家屋７１そのものを含む検知領域７５を危険度２
の検知領域とし、それ以外の領域を危険度０の検知領域
とする。このとき、ある物体を検知し、その物体が危険
度Ｏの検知領域から危険度１の検知領域を経て危険度２
の検知領域に移動した場合には、異常発生（侵入者あり
）と判定する。このような異常判定手段を用いれば、誤
報の発生回数は少なくなる。

従来のこの種装置では、検知領域内での輝度変化にのみ
注目していたので、例えば、窓７６から漏れる光や、樹
木７７の揺れによる輝度変化をも異常発生と判定してし
まい、誤報発生の原因となっていたが、本発明のような
異常判定方式によれば、危険度１の検知領域のみでの輝
度変化や、危険度２の検知領域のみでの輝度変化だけで
は異常発生とは判定しないために、誤報の発生が抑制さ
れるものである。さらに、侵入監視において特に有効な
手段は、物体の移動を判定のための情報として用いるこ
とである。つまり、従来のように、−ある領域での異常
だけではなく、ある領域でどの物体がその異常の原因と
なったかを記憶し、その情報から侵入を判定することに
よって、実際に侵入してきた物体のみを検知することが
できる。

更に、本発明の第４実施例を第９図及び第１０図に基づ
いて説明する。ｆｊＳ１０図のように、美術館などの絵
８１を監視する場合を考える。この事例においては、美
術館が開館している間は、危険度１の検知領域８３のみ
の異常を検知すればよいが、閉館後においては、美術館
自体への侵入をも検知する必要があるから、通路８２も
検知領域としなければならない。第９図に、本実施例の
主要部の構成を示す。検知領域設定手段３３によって、
複数の検知領域メモリ３４の内容を設定する。切換器３
６は、例えば、デジタル時計からのタロツク信号や、外
部の明るさを測定する照度計からの照度信号のような外
部信号を用いて、どの検知領域メモリ３４を使用するか
を選択し、いずれかの検知領域メモリ３４を異常判定手
段に接続するものである。

次に、本発明の第５実施例を第１１図及び第１２図に基
づいて説明する。本実施例は、入力画像の煩なる輝度変
化だけではなく、輝度変化のパターンを利用するととに
よって異常を検出するものである。本実施例の構成を第
１１図に示す。撮像装置１１、参照画像メモリ２４、入
力画像メモリ２１゛、画像処理部２２によって、画像の
変化分のみが抽出されるのは前記各実施例と同様である
。

上述のように従来例では、この変化分がある閾値を越え
るか否かで異常の発生を判定していたが、本実施例では
、異常の無い時の正常な画像の変化パターン及び異常発
生時の画像の変化パターンを記憶した変化パターン記憶
手段３５と、画像処理部２２によって得られた画像の変
化分とを利用して、異常判定手段３が異常の有無を判定
する。異常が判定されれば、出力手段４は警報を発生す
るものである。

第１２図は、監視対象例を示したものであり、撮像装置
１１にて捕らえた画像９１の中に、扉９２があり、この
扉９２の異常（例えば、侵入者の存在）を監視している
ものである。このような場合、従来例では検知領域９３
を設け、この中に輝度変化があれば、異常発生として警
報を発するようになっていたものである。ところが、特
に工場などにおいては、監視対象となっている扉９２の
上部に常時点滅しでいるランプ９４が存在することがあ
る。この場合、異常が無い場合でも検知領域９３内にお
ける輝度変化が生じるために、従来例ではこのような場
合の侵入者検知を行うことができない。本実施例にあっ
ては、このような場合の侵入者検知を可能にしたもので
あり、変化パターン記憶手段３５にランプ９４の点滅に
よる輝度変化のパターンを予め記憶させておき、画像処
理部２２の出力に輝度変化が存在しても、それがランプ
９４の点滅による輝度変化と判断される場合には、異常
発生とは判定せず、輝度変化が存在し、かつその変化パ
ターンがランプ９４の点滅によるものではないと判断さ
れる場合にのみ、異常発生（侵入者あり）と判定するも
のである。

次に、本発明の第６実施例を第１３図及び第１４図に基
づいて説明する。本実施例は、前実施例のように異常の
無い時の画像が一定の変化を繰り返すような領域につい
て異常検知を行う装置において、更に、変化パターンを
複数個記憶できるようにしたものである。画像処理部２
２より画像の変化分を得るところまでは、前実施例と同
じである。この画像と、前以て変化パターン記憶手段３
５に与えておいたＮ個の異常の無い時の変化パターンと
を比較し、Ｎ個の変化パターンの中で現在のｔ化分に最
も類似しているパターンとの類似度を類似度計算手段３
７で求める。この類似度の値と、ある閾値とを比較手段
３８で比較し、類似度が小さければ、どの変化パターン
とも似ていないので何等かの異常が発生したと判定する
。このような構成を採用することにより、例えば第１４
図に示すように、検知領域９５内でレール９６上を常時
往復運動しているような機械９７の監視を行うことが可
能となる。

以上述べたように、異常のない時の変化パターンがある
定まった変化パターンである時には、第５実施例及び第
６実施例のような方法で異常を検知することができる。

次に、本発明の第７実施例を第１５図及び第１６図に基
づいて説明する。例えば、第１６図に示すような十字路
８１で、右折禁止区域の監視を行う場合を仮定する。こ
のような場合、ある車が右折車８２のように右折して米
な車なのか、直進車８３のように直進して米た車なのか
は、現画像だけでは識別することができない。このよう
に時系列的な変化パターンから異常を判定する装置の主
要部を第１５図に示す。画像処理部２２より画像の変化
分を得るところまでは前記各実施例と同じである。本実
施例では、これをＮ枚の画像メモリ３９に記憶させる。

この画像メモリ３９の記憶内容と、正常な場合の変化パ
ターン及び異常な場合の変化パターンを記憶している変
化パターン記憶手ｙ、３５の記憶内容とを比較して、異
常判定手段３により異常を判定するものである。

上記第７実施例では、画像処理手段が差分絶対　　　　
′値回路と２値化回路とを含む程度のものとしたが、画
像処理手段をより高度なものとし、物体の位置、大きさ
、速度等の情報を得られるものとすれば、この情報の変
化パターンにより異常を適確に検知できるようになる。

さらには、家人と侵入者との行動パターンを識別できる
ような変化パターンを設定しておけば、家人と侵入者と
を識別することも可能である。　　゛次に、本発明の第８実施例を第１７図及び第１８図に基
づいて説明する。本発明は、検知領域内を検知領域とは
独立に複数の領域に分割し、各領域にその領域の属性を
設定し、異常判定の際に輝度変化だけではなく属性情報
をも考慮することによって、監視領域の多様性に対応し
ようとするものである。第１７図に本実施例の構成を示
す。撮像装置１１、参照画像メモリ２４、入力画像メモ
＋７２１　’、画像処理部２２）出力子ｙ、４は前記各
実施例の場合と同様である２本実施例にあっては、第１
８図のような、家の庭への侵入を異常発生どして検出す
る場合を考える。家屋７１、塀７２）樹木７７を含むよ
うな敷地を検知領域７８とし、この領域への侵入を検知
する。この検知領域７８は、領域設定手段３０１を用い
て検知領域メモリ３０２に設定される。従来の方法では
、検知領域内の輝度変化のみで異常を検知しているため
に、家７１内の照明の点滅による輝度変化や、樹木７７
の揺れによる輝度変化で誤動作することがあった。また
、樹木７７の陰に侵入者が隠れたりすると、その時点で
警報が解除されてしまう等の不都合があった。本実施例
はこのような点を改善するものであり、検知領域とは別
に属性領域を設け、各領域の性質を属性として記述し、
この属性情報を用いることによって誤報や失報を低減゛
している。

例えば、ｆ５１８図の例では、家７１．及び樹木７７の
ような、その他の敷地とは異なった領域を属性領域７９
ａ、属性領域７９ｂというように、領域設定手段３０１
を泪いて設定し、属性領域メモリ３０３に記憶させる。

各属性領域の持つ属性については、属性領域と１対１に
対応した属性データベース３０４に格納する。

、　以上のような設定をしておけば、実際の監視の際に
、例えば樹木７７の揺れが起こったような場合に、それ
によって起こされた輝度変化と、属性データベース３０
４の情報とから、この輝度変化が樹木７７の揺れによっ
て起こされたものであるということを判定することがで
き、誤報の発生を防止することができる。また、侵入者
が樹木７７の方向に移動して行き、やがて画面から消え
たような場合においても、侵入者は卓に樹木７７の陰に
隠れたに過ぎないものと判断して警報を続行することが
できる。

次に、本発明の第９実施例を第１９図に基づいて説明す
る。本実施例にあっては、画像入力手段１と、画像処理
手段２と、異常判定手段３と、出力手段４とを有する異
常監視装置における異常判定手Ｆｉ３に、補助センサ５
を接続しており、画像入力手段１の死角に補助センサ５
を配置することにより、画像処理では得られない情報を
異常判定手段３に与え得るようにしたものである。例え
ば、本実施例において、補助センサ５として人体検知セ
ンサを使用する例を考える。ｉｌ像入力手段１の死角に
存在する人体は、入力画像上には現れない。

このため、画像処理結果だけでは異常発生と判定するこ
とができない。この死角に人体検知センサを配置すれば
、このセンサの作動により人体の存在の有無を判定する
ことができる。また、本実施例において、補助センサ５
として赤外線センサを使用する例を考える。このように
すると、画像入力手段１の死角に存在する人体、及び、
死角で発生する火災に対しても異常発生と判定すること
ができるものである。

第２０図は本発明の第１０実施例の要部ブロック図であ
る０本実施例は、画（１処理−ｆ？、！？２における参
照画像の更新について特に工夫を施されている。第２０
図に示される画像処理手段２は、現画像メモリ２１及び
参照画像メモリ２４を有している。画像処理部２２は、
例えば減算回路と２値化回路とを含み、両メモリ２１．
２４の輝度データを画素間で減算後、適当な閾値で２値
化するものである。異常判定手段３は、」二連のように
、画像処理手段２の出力を受けて異常判断を行う手段で
ある。異常判定手段３の出力は、否定回路２５を介して
論理積回路２７に入力されている。論理積回路２７の他
方の入力には、タイマー２６の出力が入力されており、
このタイマー２６は参照画像の更新周期を規定している
。メモリ転送回路２３は、現画像メモリ２１の記憶内容
を参照画像メモ＋７２４に転送する回路であり、論理積
回路２７の出力をメモリ転送指令信号としている６論理
積回路２７は、否定回路２５に出力が有る場合、すなわ
ち、異常判定手段３が異常発生とは判定しなかった場合
に、タイマー２６の出力が有る毎にメモリ転送回路２３
に転送指令信号を送るように動作するものである。

１２１図は第２０図実施例の動作を説明するためのタイ
ムチャートである７図において、現画像取り込み周期は
、カメラから現画像メモリ２１への現画像の取り込み周
期を示しており、参照画像取り込み周期は、タイマー２
６による更新周期を示している。異常検知信号がない場
合には、参照画像の更新はタイマー２６の更新周期にし
たがって行われるが、Ｌ”ｎのときのように異常検知信
号が生じているときには、参照画像の更新は行われない
。このように、本実施例にあっては画像上に異常が認め
られないことが確認されたときにのみ、参照画像が取り
込まれるので、一定時間毎の画像を自動的に参照画像と
する場合に比べると、異常、特に時間的にゆっくりと変
化する異常を見逃すことがなく、有効に異常発生を検知
することができるものである。

第２２図は、本発明の第１１実施例の要部ブロック図で
あり、参照画像の更新について更に改良を施して、検知
信頼例をより向上させたものである。

本実施例では、前実施例に対して単安定マルチ回路２８
及び画素間平均値演算回路２９が追加されている以外は
前実施例と同一の構成である。単安定マルチ回路２８は
、タイマー２６の出力パルスを伸張し、一定周期で、あ
る時間幅を有するパルスを発生するものである。このパ
ルスの時間幅は、通常、現画像取り込み周期の整数倍に
設定される。

画素間平均値演算回路２９は、論理積回路２７の出力信
号によって動作状態となり、連続する複数個の現画像を
加算した後、平均化する演算回路である。例えば、連続
する５回の現画像に異常信号が見出されなければ、５回
分の現画像の各画素間平均値が演算され、その結果が参
照画像として更新される。この更新は、この種装置の用
途によって異なるが、通常、数分毎に行われる。

以上の構成によって、本実施例では、時間的にゆっくり
と変化する異常に対し失報することがないと同時に、樹
木の揺れ等に伴う細かい輝度変化に対しては、時間的に
平均化された画像を参照画像とするために、これらの要
因に基づく誤動作を極めて少なくすることができるもの
である。

第２３図は本発明の第１２実施例の要部７０−チャート
であり、画像処理子Ｐｉ２に面積判別機能を備えたもの
である。テレビカメラ等の画像入力手段１によって取り
込まれた監視対象の画像信号は、Ａ／Ｄ変換された後、
現画像メモリに格納される。この時、一定周期毎に参照
画像メモリにも入力しておき、現画像メモリとの間で画
素間の輝度比較（画素間域ｇ）を行う。次に輝度差があ
る設定レベルを越えたかどうかによって２値化を行った
後、既知のラベリングアルゴリズムにより、画像変化部
分にラベル付け（ｉ＝１〜’ｒｔ）を行い、ラベル付け
されたクラスタ毎に面積、即ち画素数が求められる。そ
の後、各クラスタ毎に、予め設定された面積の閾値との
間で面積比較が行われ、ある範囲ＳＬ≦Ｓｉ≦Ｓ、Ｈ（
ここで、ｉはクラスタのナンバー、Ｓｉは第１番目のク
ラスタ面積、Ｓ、、Ｓ。

は各々設定面積の最小値、最大値）に入ったクラスタの
みが異常信号として出力されるものである。

これによって、画面内に広く分布する樹木の揺れ、降雨
、電気ノイズ等の小さな面積を有する輝度変化等による
誤動作を防止することができるものである。

次に、＄２４図は本発明の第１３実施例の７０−チャー
トであり、本実施例にあっては、画像処理手段２におけ
る面積判別機能に更に工夫を施しである。本実施例では
、前実施例のように面積を求めた各クラスタを全て同一
の閾値で面積比較するのではなく、各クラスタの重心座
標に従って閾値を変化させている。一般的に、本発明の
技術を実施するに際しては、テレビカメラ等の画像入力
手段１は、広い視野を監視できるようにするために、第
２５図に示されるように、高所から斜め下向きを見るよ
うに設置されるものである。このとき、カメラの視野に
入る地面（床面）のうち、手前の方は画面下方に、遠方
は画面上方に映し出されるが、手前の方と遠方とでは、
地面とカメラ間の距離が異なるために、同一の物体でも
画面上では手前にある物が大きく、遠方の物が小さくな
ってしまう。したがって、画面全体に発生したクラスタ
を同一の閾値で面積比較することは好ましくない。本実
施例では、この点に鑑みて、警戒類域内の監視対象物体
の位置に拘わらず検出感度を一定とし、かつ、種々の誤
動作要因の影響を低減するようにしたものである。

以下、？１Ｓ２５図及びｆＩＩＪ２６図に従って、可変
閾値の設定方法を述べる。ｆｊＳ２５図において、カメ
ラの光軸が地面と交わる点とカメラとの距離Ｒ０は次式
で求められる。

Ｒｏ＝　Ｈ＊　ｃｏｓｅｃθ ここで、Ｈ：カメラの高さ θ：カメラ光紬と地面のなす角また、画面上方限界の実際の距１１　Ｒ）ｌ及び画面下
方限界の実際の距離ＲＬは次式で与えられる。

ＲＨ＝＝　Ｈ１１ｃｏｓｅｃ（θ−α／２）ＲＬ＝　Ｈ
−ｃｏｓｅｃ（θ十α／２）ここで、α：カメラの視野
角次に第２６図に示すようにＸ軸をとり、画面下方をＸ＝
０、と方をＸ＝Ａとしたとき、一般に画面上にある点の
実際の距離Ｒは、Ｒ＝Ｈ−ｃｏｓｃｃ（θ−α（Ｘ／Ａ−−５−））で与
えられる。画面上に映る地面上の物体の大きさは、距離
の２乗に逆比例するため、面積比較をする際の設定上限
値ＳＨと下限値ＳＬに対し、各クラスタ毎に求められた
重心位置によって定まる補正を行って、即ち１／Ｒ２を
乗じて求めた新たな設定上限値３　Ｈｌと下限値Ｓ％に
よって各クラスタの面積比較を行えばよい。実際には、
１／Ｒ２を釆じるような演算を行わずに、面以て、座標
−距離補正係数の換算テーブルをメモリ上に準備してお
いてもよい。

これによって、異常信号かどうかの判定、例えば侵入者
か、犬猫のような小動物かどうかというような判定の際
の面積上・下限値の設定をきめ細かく行うことができ、
検知信頼性が極めて向上するものである。

第２７図は、本発明の第１４実施例を示すブロック図で
ある。本実施例にあっては、２値化レベルの自動設定機
能を有している。監視領域の画像は、撮像装ｒＩｉ１１
にて撮像され、入力画像メモリ２１゛に入力される。参
照画像メモリ２４には、異常が無いときの監視領域の画
像を予め記憶させておく。差分絶対値回路２０１におい
ては参照画像メモリ２４と入力画像メモリ２１゛との画
素間の差分絶対値を算出する。この差分絶対値は２値化
回路２０３に入力され、所定の閾値と比較されて２値化
される。２値化回路２０３における２値化のための閾値
は、閾値メモリ２０２から入力されている。異常判定手
段３は、２値化回路２０３にて得られた２値化信号を入
力されて、この信号から異常を検出する。ｙ４常検出の
ためには、例えば２値化回路２０３がら得られる信号を
カウントし、ある一定の計数値以上になれば異常発生と
判定するような手段を用いることができる。出力手段４
は、異常を検出した場合にその旨を出力するものである
。

このような装置においては、２値化のための閾値の設定
が重要となる。本実施例においては、異常発生のとき画
像の変化の方が、異常の無い時の画像の変化よりも大き
いことを利用して、閾値を決定している。具体的には、
異常の無いときの監視領域の画像をＮ回入力し、それに
よって閾値を決定する。第ｉ回目の画像入力時における
、ある座標Ｐの輝度をｆｉｐとする。異常の無い時の画
像の変化が正規分布に従い、かつＮが十分に大きければ
、 μｐ＝（１／Ｎ）白ｆｉｐ　　　　　　・・・■σｐ２
＝（１／Ｎ）食ｆｉｐ２−μｐ２　　・・・■なる式に
よって、任意の時点での異常の無い時の画素の輝度をｒ
ｐとすると、　　　− ＋ｒｐ−μｐ＋　＜ｋσｐ　　　　　　　・・・■が（
１−ψ）の確率で成り立つようなｋを求めることができ
ることは周知である。これらのことから、異常の無い時
にＮ回画像を入力し、式■、■よりμｐ、σｐを求めて
、座標Ｐの輝度をμｐとするような参照画像を作成し、
ｋσｐを閾値とすれば、式■より閾値を越えるような変
化を生じた点Ｑにおける変化が′Ａ常によって生じたの
ではない確率はψとなる。

以上のことから、例えばＮ＝１００．に＝３とすれば、
異常監視装置として十分に信頼性のある参照画像と閾値
が得られる。具体的には、マイクロコンピュータを用い
て計算すればよいものであり、そのための７０−チャー
トを第２８図に示す。この７０−チャートにおいて、ｒ
ｐは座Ｐｊ、ｐの入力画像の輝度、Ｓ＋ｐｙＳｚｐは、
μｐ、σｐを求めるための変数である。

次に、本発明の第１５実施例を第２９図に基づいて説明
する。前実施例では、２値化回路２０３からの出力をそ
のまま異常判定手段３に入力していたが、本実施例では
、より高度な画像処理を行うために２値化回路２０３か
らの出力によって２値化画像を作成し、ノイズ処理等の
画像処理を行うものである。撮像装置１１、参照画像メ
モリ２４、入力画像メモリ２１゛、差分絶対値回路２０
１、閾値メモリ２０２．２値化回路２０３は、前実施例
と同様である。本実施例では、２値化回路２０３の出力
から作成された２値化画像を２値化画像メモリ２０４に
入力している。このとき得られる画像は、各点でのψの
確率で誤りを含んだ画像である。この画像に対して画像
処理回路２（）５で次に例示するような適当な画像処理
を行う。例えば、侵入監視の場合のように、異常の発生
時にはある領域内の全ての点で輝度変化を起こすような
異常に対しては、一般に孤立点除去と呼ばれる処理を行
えば、誤り率ψをより低くすることができる。この画像
処理結果を用いて、前実施例と同様に異常判定手段３に
よって異常を判定し、判定結果を出力手段４によって出
力する。

次に、本発明の第１６実施例を第３０図に基づいて説明
する。本実施例は、画像処理手段２に対象物の計数機能
を持たせたものである。第３０図・に示す装置にあって
は、まず参照画像と入力画像との差分画像について、２
値化装置２１１において予め設定しておいた閾値ａによ
り２値化を行う。

次に、この２値化された画像について、ラベリング装置
２１１において、周知のラベリングの手法を適用し、対
象物を識別するためのラベル付けを行い、さらに、比較
装置２１３において、面積が所定の閾値す以上である対
象物を計数し、その員数を所定の閾値Ｃと比較する。対
象物の員数が閾値Ｃ以上である場合には、２値化の閾値
ａを更に大きな値に変更し、再度、２値化処理、ラベリ
ング処理を行う。これによって、雨などのように、背景
との輝度の差が小さな対象物は除去されるものであり、
したがって異常部分を正確に抽出することができ、異常
判定手段３に対してより適確な情報を与えることが可能
となるものである。

更に、本発明の第１７実施例を？１Ｓ３１図に基づいて
説明する。本実施例においては、対象物の員数が閾値Ｃ
以上であるときに、面積の閾値すを更に大きな値に変更
し、再度ラベリング処理を行うこと以外は前実施例と同
様である。これにより、雨や雪などの面積の小さな対象
物は除去され、異常判定手段に対して更に正確な情報を
供給できることになる。

第３２図は、本発明の第１８実施例を示すブロック図で
ある。本実施例にあっては、マルチチャンネル方式を用
いた画像入力手段１を有している。

同図において、異常監視装置本体２３４は、？ｌＳｉ図
における画像処理手段２と、異常判定手段３と、出力手
段４とを包含している。ｎ個の撮像装置１１の夫々の後
段には、参照画像メモリ１２と比較回路１３との１対が
配置されている。参照画像メモリ１２には、予め夫々の
監視領域の参照画像が記！されている。比較回路１３は
、入力画像と参照画像とを比較し、入力画像に輝度変化
があれば、チャンネル切換制御回路１４に変化検出信号
を出力し、また、その比較結果の画像（一般には差分絶
対値画像）をマルチプレクサ１５に出力する。

次にこれらの動作を説明する。撮像装置】１、参照画像
メモリ１２）比較回路１３を含むブロックを総称してチ
ャンネルと呼ぶ。１〜ｎの各チャンネルは常時動作し、
今チャンネルｉに異常が発生したとする。このとき、チ
・ヤンネルｉの比較回路１３よりチャンネル切換制御回
路１４に変化検出信号が伝達され、チャンネル切換制御
回路１４は、チャンネル１を異常監視装置本体２３４に
接続するようにマルチプレクサ１５にチャンネル選択信
号を出力すると共に、異常監視装置本体２３４にチャン
ネルｉの画像を入力したことを知らせるものである。チ
ャンネル切換制御回路１４は、以後、異常監視装置本体
２３４により制御される。

異常監視装置本体２３４はチャンネルｉの異常を処理し
終わるまでの間は、チャンネル切換制御回路１４にチャ
ンネル１を入力するように指示し、チャンネルｉの異常
処理終了後、チャンネル切換制御回路１４の制御を解除
する。異常がどのチャンネルにも存在しない場合には、
どの画像も入力する必要はない。もし、２チャンネル以
上に同時に輝度変化が生じた場合には、異常監視装置本
体２３４はそれらのチャンネルだけを選択し切換えなが
ら処理する。

以上のように、輝度変化のあるチャンネルのみを処理す
れば、ｎチャンネルを常時切り換えながらタイムシェア
リング方式で監視する場合に比べて、各チャンネルにつ
いての処理を行えない時間（不感時間）を飛躍的に短縮
することができるものであり、１つのチャンネルを監視
している間に他のチャンネルで発生した異常を見逃すよ
うな不都合は防止できるものである。

第３３図は、本発明の第１９実施例を示すプロ・／り図
である。本実施例にあっては、インパルス光検出機能を
備えた画像入力手段ｌを有している。

第３３図の装置は、複数台（ｎ台とする）め撮像装置１
１と、撮像装置１１の画像信号を選択するマルチプレク
サ１５と、マルチプレクサ１５から出力されるアナログ
画像信号を量子化するＡ／Ｄ変換器１６と、Ａ／Ｄ変換
器１６のオーバーフロー信号（ＯＶ　Ｆ　）にてデート
されたクロック（ＣＬ　Ｋ　）を計数するカウンタ１８
とを含んでいる。Ａ／Ｄ変換器１６は、入力信号が予め
定められた範囲を・越えた時にオーバーフロー信号を発
生するオーバーフロ一端子を備えているものを使用する
ことが好ましいが、このような端子を備えていないＡ／
Ｄ変換器を用いた場合でも、デジタル出力を入力信号の
フルレンジ値とデジタル的に比較し、その比較出力をオ
ーバーフロー信号として使用すればよい。異常監視装置
本体２３４（以下「本体２３４Ｊと呼Ｊ：）は、第１図
の画像処理手段２と、異常判定手段３と、出力手段４と
を包含するものである。

本実施例の動作を説明する。ｎ台の撮像装置１１からの
入力画像は、通常は、本体２３４からの指令を受けてマ
ルチプレクサ１５により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器１
６にてＡ／Ｄ変換されて本体２３４に入力される。いま
仮に、チャンネルｉに雷やフラッシュ等による異常なイ
ンパルス光が入ったとする。このインパルス光により、
Ａ／Ｄ変換器１６はオーバーフロー信号（ＯＶ　Ｆ　）
を発生する。このオーバーフロー信号によって、デート
１”ｔがｒＭｐ、りｏツク（ＣＬ、Ｋ）がカウ７タ１８
１ｍ入力され、カウンタ１８はクロックの計数を開始す
る。このクロックは、Ａ／Ｄ変換器１６に供給される画
像サンプリングクロックと同一のものでよい。さて、オ
ーバーフロー信号は異常なインパルス光が入っている開
は出力されるが、もし１水平期間以上継続する場合には
、この画像は”異常画像”、即ち本体２３４の処理に供
すべきでない不要な画像として棄却すべきである。この
１水平期間以上継続するかどうかの時間計測を行うため
に、前記のカウンタ１８が設けられている。このカウン
タ１８のオーバーフロー信号（ＯＶＦ’）は本体２３４
に入力され、本体２３４はこのオーバーフロー信号によ
ってその画像が”異常画像”であることを検知する。カ
ウンタ１８は、処理する画像が例えば５１２Ｘ５１２画
素であれば、９ビツト（ＩＦＦＩＩ）あればよい。なお
、カウンタ１８は水平同期信号によりリセットされるよ
うになっている。

さて、前記カウンタ１８のオーバーフロー信号（ＯＶ　
Ｆ　’）により”異常画像”を検知した本体２３４は、
その画像の処理・判定を中止する。そして、この中止し
たチャンネル１をもう一度入力するようにマルチプレク
サ１５をコントロールする。このように構成することに
より、′異常画像”が生じたチャンネルを飛ばすことな
く監視することができ、不感時間の発生を少なくするこ
とができるものである。

＠３４図は、本発明の＠２０実施例の要部ブロック図で
ある。本実施例にあっては、ゲイン設定磯能を備えた画
像入力手段１を有している。第３４図の装置は、複数の
参照電圧源Ｖ　ｒ　＋　＊　Ｖ　ｒ　２１・・・と、そ
れぞれに対応するアナログスイッチｓｗ、、ｓｗ７．・
・・と、それらを制御するためのゲイン設定用メモリ１
０１と、このメモリ１０１の出力をデコードするデコー
ダ１０２とを含んでいる。ゲイン設定用メモリ１０１は
、グラフィックメモリのように画素に１対１で対応して
おり、画像が例えば５１２Ｘ５１２画素であれば、この
メモリは５１２Ｘ５１２Ｘ？７１ビツトとなる。この初
ビットは領域設定数に依存し、例えば８箇所の領域が必
要ならば３ビツトとなる。このメモリはあらかじめグラ
フィックタブレットやライトベンにより設定されるもの
であるから、領域の形状は任意のものを設定することが
できる。

今、第３５図のような夜間の建物の前の街路燈を含む情
景を監視しているとする。街路燈付近の点線内は明るい
領域である。この情景に対して第３６図のように画像に
合わせて領域”１”を予め設定しておく。そして、前記
情景を画像入゛力する際には、第３４図のゲイン設定用
メモリ１０１を読み出すものである。読み出されたデー
タは、デコーダ１０２１ｍ入力Ｚａ、７’：Ｉ−グ１０
２の２”本の出力のうち対応する１本だけがオンになり
、その出力線に対応するアナログスイッチＳ　Ｗ　ｉが
導通になり、参照電圧源ＶｒｉがＡ／Ｄ変換器１６に入
力され、ゲインが設定される。第３５図に示す情景の場
合には、第３６図における”０”の領域は高いゲインで
強調され、０１″の領域は低いゲインで抑制されるもの
であり、画像全体について均一な感度での検出が可能と
なるものである。なお、本実施例においてはＡ／Ｄ変換
器１６の参照電圧を変化させて輝度レベルの調整を行っ
ているが、アナログアンプのゲインによりゲイン調整す
ることも可能である。

第３７図は一本発明のｔｊｆＪ２１実施例の要部ブロッ
ク図である。本実施例にあっては、画像入力手段１にお
けるゲイン設定機能を更に改良している。

本実施例は、参照電圧の異なるＡ／Ｄ変換器１６を複数
台設けて、このＡ／Ｄ変換器１６の出力をアナ。グスイ
ッチＳ　Ｗ　１．Ｓ　Ｗ　２　ｔ・・・で切り換える方
式であって、この方式を採用した場合には、前実施例の
ようにアナログ電圧信号をスイッチングせずにデジタル
信号をスイッチングすることになるので、スイッチング
時のノイズ発生が抑制されるという利点がある。

第３８図は、本発明の第２２実施例を示すブロック図で
ある。本実施例にあっては、急激な照度変化領域につい
ての警戒機能を備えた画像入力手段１を有している。撮
像装置１１よりの入力画像は、複数のＡ／Ｄ変換器１６
（′ｒＬ個とする）に入力される。このｎ個のＡ／Ｄ変
換器１６は、それぞれ異なる参照電圧源Ｖｒｌ、Ｖｒ２
．・・・、Ｖｒｉｗ−ｔＶｒｎを有しており、異なるゲ
インに設定されている。ここで、ｉ番目のＡ／Ｄ変換器
１６（以下、Ａ／Ｄ変換器１６ｉと呼ぶ）が中間的なゲ
インに設定されているとすると、通常は、このＡ／Ｄ変
換器１６ｉと参照画像との差分絶対値が以後の異常監視
に用いられる。今、突然に自動車のヘッドライト等に起
因する高輝度の領域が画面内に出現したとすると、入力
画像と参照画像との差は急激に増大する。この差データ
は、減算回路１１４によって求められ、多段階比較器１
１３に入力され、その差データに応じたゲインのＡ／Ｄ
変換器１６がマルチプレクサ１１１により選択され、後
段の差分絶対値回路１１７に入力される。多段階比較器
１１３は複数の参照電圧ＶＳ＋＋ＶＳ２ｔ・・・ｔ　ｖ
　ｓｎによるｎ個の閾値を有しており、入力される差デ
ータがどのゲイン補正をされるかを決定し、ゲイン選択
用のマルチプレクサ１１１と参照画像補正用のマルチプ
レクサ１１２とを制御する。参照画像補正回路１１６は
、入力画像のゲイン変更に伴い、そのゲイン変更比率と
同じ係数（Ｃｒｔ、・・・、Ｃｒｎ）を参照画像データ
に乗算して参照画像を補正するものである。仮に、自動
車のヘッドライトからの光によりゲインの低いＡ／Ｄ変
換器１６が選択され、０．８倍のゲインとなった場合に
は、参照画像に対しても０゜８倍のゲイン補正を行う。

これとは逆に、１以りのゲイン補正が行われる場合もあ
り得る。例えば、夜間の照明が急に消えた場合に、暗く
なった部分のゲインを増加する場合がこれに該当する。

以上の構成により、画面内の任意の場所の輝度が急激に
変動してもリアルタイムでゲインが調整されるので、画
面内の感度が均一になり装置の検知信頼性が向上するも
のである。

第３９図は本発明を侵入警戒装置として具体化した場合
におけるシステムの外観を例示したものであり、第４０
図は同システムにおける情報処理の概略を示すものであ
る。上記各図に示されるように、本システムは、テレビ
カメラによって監視領域を撮影し、入力画像を参照画像
と比較し、その差画像を演算出力することにより、侵入
者の映像を抽出し、侵入者の位置・大きさ・速度等の情
報を得る画像処理部と、グラフィックタブレットのよう
なポインティングデバイスにより、監視領域を複数の検
知領域に分割し、各検知領域毎に異なる危険度Ｒ１５ｋ
（０）、Ｒ１５ｋ（１）、Ｒ１５ｋ（２）、・＝を割り
当てる領域設定部と、画像処理部にて得られた侵入者の
位置・大きさ・速度等の情報と領域設定部にて設定され
た各検知領域の危険度の情報とを”事実”として入力し
、これを危険度評価ルールのライブラリに予め記憶され
た”規則”と照らし合わせながら、質問とそれに対する
解答の形式よりなる推論処理によって侵入者の有無を判
定する侵入者判定部とを有するものであり、付加的な８
！能として、画像をＶＴＲ録画したり、監視結果をプリ
ンタにより打ち出したり、ＣＲＴにより侵入者の位置や
侵入軌跡を表示したり、侵入者があるときにスピーカか
らの警報音やランプの、α滅により注意を換起したり、
侵入者を含む画像を光ファイバや電話線を介して伝送し
たりする８！能を有しているものである。

第４１図乃至＄４８図は、本発明に係る異常監視装置の
応用範囲を参考までに例示する説明図であり、第４１図
は住宅外周からの侵入警戒、第４２図は工場建屋・倉庫
内への侵入警戒、第４３図は自営業者の夜間の盗難監視
、第４４図は美術館・博物館の展示品の盗難・犯罪防止
、第４５図は飛行場での犯罪防止、第４６図は火災検知
、＄４７図は工場・倉庫におけるロボット・無人搬送車
の監視、そして、第４８図は子供の安全監視に、本発明
の異常監視装置を応用した例を示している。

上記各図において、枠で囲まれた図は、テレビカメラに
よってｇ＆影された監視領域の画像を例示したものであ
る。また、Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｒ（２）などの記号は
、各領域に設定される危険度を例示したちのである。

（発明の効果）以上述べたように、本発明にあっては、主として画像処
理手段によって種々の環境要因による誤動作防止を行い
、異常ｔり定手段によってｖｅ似ターゲットによる誤動
作が低減できるので、検知信頼性が従来装置に比べて飛
躍的に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すクレーム対応図、ｆｊ
Ｓ２図は同上の画像処理アルゴリズムを示すフローチャ
ート、ｔ５３図は異常判定アルゴリズムを説明するため
の説明図、１４図は本発明のｔｔＳｉ実施例のブロック
図、ｖＪ５図は同上の動作を説明するための説明図、１
６図は本発明の第２実施例の要部ブロック図、ｔ５Ｔ図
は同上の動作を説明するための説明図、第８図は本発明
の第３実施例の動作を説明するための説明図、第９図は
本発明の第４実施例の要部ブロック図、第１０図は同上
の動作を説明するための説明図、第１１図は本発明の第
５実施例のブロック図、第１２図は同上の動作を説明す
るための説明図、第１３図は本発明の第６実施例の要部
ブロック図、第１４図は同上の動作を説明するための説
明図、第１５図は本発明のｆｊＳ７実施例の要部ブロッ
ク図、第１６図は同上の動作を説明するための説明図、
第１７図は本発明の第８実施例のブロック図、第１８図
は同上の動作を説明するための説明図、ｆ５１９図は本
発明の第９実施例のブロック図、第２０図は本発明の第
１０実施例の要部ブロック図、ｆ５２１図は同上の動作
を説明するためのタイムチャート、ｆ５２２図は本発明
の第１１実施例の要部ブロック図、第２３図は本発明の
第１２実施例の要部フローチャート、第２４図は本発明
の第１３実施例の要部７ローチャート、第２５図は同上
の実施例におけるカメラ取付状態を説明するための側面
図、第２６図は同上の実施例における画面上座標と実際
距離との対応関係を示す図、第２７図は本発明のｆｐＪ
１４実施例のブロック図、第２８図は同上の実施例にお
いて閾値を求めるための７０−チャート、第２９図は本
発明の第１５実施例のブロック図、第３０図は本発明の
第１６実施例の要部ブロック図、第３１図は本発明のｆ
ｊＳ１７実施例の要部ブロック図、第３２図は本発明の
第１８実施例のブロック図、第３３図は本発明の第１９
実施例のブロック図、第３４図は本発明の第２０実施例
の要部ブロック図、第３５図は同上の実施例における入
力画像の一例を示す図、第３６図は同上の実施例におけ
るゲイン設定用メモリの記憶内容の一例を示す図、＠３
７図は本発明の第２１実施例の要部ブロック図、第３８
図は本発明の第２２実施例の要部ブロック図、第３９図
は本発明を侵入警戒装置として具体化した場合の概略構
成図、第４０図は同上の内部構成の概略を示す図、第４
１図乃至第４８図はそれぞれ本発明の異なる用途を例示
する説明図である。１は画像入力手段、２は画像処理手段、３は異常判定手
段、４は出力手段である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）監視領域を撮像し画像信号を量子化する画像入力
手段と、画像入力手段により得られた画像と参照画像と
を比較し、異常判定に必要な情報を得る画像処理手段と
、あらかじめ格納された異常判定のための知識をもとに
、上記の画像処理手段によって得られた情報から異常の
有無を判定する異常判定手段と、この判定結果を出力す
る出力手段とを含むことを特徴とする異常監視装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異常
判定のための知識が、予め監視領域毎に画面上で設定さ
れた複数レベルの警戒領域における画像処理後の抽出タ
ーゲットの時間的な推移特性から異常の有無を判定する
規則の形式で記述されていることを特徴とする異常監視
装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異常
判定のための知識が、外部に設置される他のセンサの情
報をもとに異常の有無を判定する規則を含んで記述され
ていることを特徴とする異常監視装置。
（４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異常
判定手段は、監視領域を複数の検知領域に分割し、各検
知領域にそれぞれ固有の危険度を設定する危険度設定手
段と、危険度設定手段の設定内容と画像処理手段により
得られた情報とから複数の危険度を判定する危険度判定
手段とを含み、出力手段は、異常判定手段にて判定され
た複数の危険度に応じて複数の警報度を出力する手段で
あることを特徴とする異常監視装置。
（５）特許請求の範囲第４項記載の装置において、危険
度判定手段は、複数の検知領域における異常発生の変化
パターンに基づいて危険度を判定する判定手段であるこ
とを特徴とする異常監視装置。
（６）特許請求の範囲第５項記載の装置において、複数
の検知領域における異常発生の変化パターンは、検知物
体が危険度の低い検知領域から、より高い危険度の検知
領域に移動する変化パターンであり、危険度判定手段は
前記変化パターンの発生時には侵入者ありと判定する判
定手段であることを特徴とする異常監視装置。
（７）特許請求の範囲第４項記載の装置において、危険
度設定手段は、画面を見ながら任意の形状の検知領域を
複数個設定し、各検知領域に固有の危険度を割り当てる
設定手段であることを特徴とする異常監視装置。
（８）特許請求の範囲第４項記載の装置において、危険
度設定手段は、各検知領域について設定された複数の危
険度を、外部信号に応じて切り替える危険度切換手段を
含むことを特徴とする異常監視装置。
（９）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異常
判定手段は、画像の正常な変化パターンと、異常が発生
したときの変化パターンとを識別する変化パターン識別
手段を含むことを特徴とする異常監視装置。
（１０）特許請求の範囲第９項記載の装置において、変
化パターン識別手段は、画像の正常な変化パターンと、
異常が発生したときの変化パターンとを記憶する変化パ
ターン記憶手段と、画像処理手段から得られる現在の入
力画像の変化パターンを前記変化パターンと比較して異
常の有無を判定するパターン照合手段とを含むことを特
徴とする異常監視装置。
（１１）特許請求の範囲第１０項記載の装置において、
パターン照合手段は、画像処理手段から得られる入力画
像を時系列的に複数枚記憶する手段と、この複数枚の入
力画像の変化パターンから異常の有無を判定する手段と
を含むことを特徴とする異常監視装置。
（１２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異
常判定手段は、異常を検知すべき検知領域とは別の属性
を有する属性領域を設定する設定手段と、前記属性領域
の情報を用いて異常判定を行う判定手段とを含むことを
特徴とする異常監視装置。
（１３）特許請求の範囲第１２項記載の装置において、
設定手段は、異常を検知すべき検知領域を設定する検知
領域設定手段と、属性領域を設定する属性領域設定手段
と、検知領域及び属性領域を記憶する領域記憶手段とを
含むことを特徴とする異常監視装置。
（１４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、異
常判定手段は、撮像装置の死角となる場所に設けられた
補助センサと、補助センサからの検知情報から異常判定
を行う手段とを含むことを特徴とする異常監視装置。
（１５）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像処理手段は、一定の周期で更新しようとする新たな参
照画像に、前の参照画像と有意な変化が検知された場合
に、参照画像の更新を禁止する手段を含むことを特徴と
する異常監視装置。
（１６）特許請求の範囲第１５項記載の装置において、
画像処理手段は、一定の周期で更新しようとする新たな
参照画像に、前の参照画像と有意な変化信号が認められ
ない場合に、連続する複数の画像信号を画素間平均して
、新たな参照画像として更新する手段を含むことを特徴
とする異常監視装置。
（１７）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像処理手段は、予め定められた閾値を有する面積判別手
段を含むことを特徴とする異常監視装置。
（１８）特許請求の範囲第１７項記載の装置において、
面積判別手段は、面積判別の閾値が、画面上の位置によ
って異なる値を設定された面積判別手段であることを特
徴とする異常監視装置。
（１９）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像処理手段は、画像を２値化するための閾値を自動設定
する閾値自動設定手段を含むことを特徴とする異常監視
装置。
（２０）特許請求の範囲第１９項記載の装置において、
閾値自動設定手段は、入力画像と参照画像との差画像を
求める手段と、複数枚の差画像から各画素毎の輝度の平
均値と標準偏差とを求める手段と、各画素毎の輝度の平
均値と標準偏差とから各画素毎の閾値を決定する閾値決
定手段とを含むことを特徴とする異常監視装置。
（２１）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像処理手段は、対象物を計数する手段を含むことを特徴
とする異常監視装置。
（２２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像入力手段は、複数のテレビカメラと、各テレビカメラ
に対応する画像前処理回路と、画像前処理回路の出力を
画像処理手段以降に選択的に接続するマルチプレクサと
、画像前処理回路からの変化検出信号に基づいてマルチ
プレクサにチャンネル選択信号を与えるチャンネル切換
制御回路とを含み、各画像前処理回路は、各テレビカメ
ラに対応する参照画像を予め記憶された参照画像メモリ
と、参照画像と入力画像の間の比較を行い所定のレベル
以上の輝度変化が生じたときにチャンネル切換制御回路
に変化検出信号を与える比較回路とを含むことを特徴と
する異常監視装置。
（２３）特許請求の範囲第２２項記載の装置において、
チャンネル切換制御回路は、変化検出信号がないときに
は画像処理手段以降に画像を入力せず、変化検出信号が
あるときには画像処理手段以降に画像を入力し、以後の
チャンネル切換は画像処理手段以降の命令下で行うよう
にマルチプレクサを制御する回路であることを特徴とす
る異常監視装置。
（２４）特許請求の範囲第２３項記載の装置において、
チャンネル切換制御回路は、２以上の変化検出信号があ
るときには画像処理手段以降にその旨を伝達し、画像処
理手段以降の命令下で複数のチャンネルを切り換えなが
ら画像処理を行い得るようにマルチプレクサを切換制御
する回路であることを特徴とする異常監視装置。
（２５）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像入力手段は、アナログ画像信号をデジタル化するＡ／
Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段からのオーバーフロー信
号にてデートされたクロックを計数し、計数値が予め設
定された値以上になった時点で異常監視装置本体にイン
パルス光検出信号を出力するカウンタとを含むことを特
徴とする異常監視装置。
（２６）特許請求の範囲第２５項記載の装置において、
画像入力手段は、複数の撮像装置からの出力を順次切り
換えるマルチプレクサを含み、複数の監視領域を１台の
異常監視装置本体にて監視するようにしたマルチチャン
ネル方式の画像入力手段であり、前記マルチプレクサは
、インパルス光検出信号の発生時にチャンネルの順次走
査を中断し、インパルス光検出信号の消失後直ちに、前
記インパルス光検出信号が発生したチャンネルの画像処
理が行われるようにチャンネル切換を行うマルチプレク
サであることを特徴とする異常監視装置。
（２７）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像入力手段は、アナログ画像信号をデジタル化するＡ／
Ｄ変換手段と、入力画像中の輝度レベルの異なる複数の
領域に対して略等しい感度で異常判定ができるように、
各部の輝度レベルに対応してＡ／Ｄ変換手段の参照電圧
を変更するためのデータを予め記憶させるゲイン設定用
メモリと、ゲイン設定用メモリの出力に応じて選択され
、Ａ／Ｄ変換手段に相異なる参照電圧を供給する複数の
参照電圧源とを含むことを特徴とする異常監視装置。
（２８）特許請求の範囲第１項記載の装置において、画
像入力手段は、ゲインの異なる複数のＡ／Ｄ変換手段と
、いずれか１つのＡ／Ｄ変換手段の出力を選択するマル
チプレクサと、１つのＡ／Ｄ変換手段の出力と参照画像
との差を予め設定した複数の閾値と比較して前記マルチ
プレクサを自動利得調整が行なわれるように切換制御す
る多段階比較出力を生じる多段階比較手段と、前記多段
階比較出力に応じて入力画像と略同じ自動利得調整が行
われるように参照画像に対して複数の補正係数を選択的
に乗算する参照画像補正回路と、前記マルチプレクサの
出力と前記参照画像補正回路の出力との差分絶対値を求
める差分絶対値回路とを含むことを特徴とする異常監視
装置。