【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、オフィスビル、マンシ
ョン、老人ホーム、病院、その他類似の施設において侵
入者、異常行動者を監視し、異常を発見した時、監視者
に通報するテレビカメラによる監視方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is based on a television camera which monitors intruders and abnormal behavior persons in office buildings, condominiums, nursing homes, hospitals and other similar facilities, and when an abnormality is found, it notifies the surveillance person. It concerns monitoring methods.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のテレビカメラによる監視方法で
は、監視区域に多数のテレビカメラを設置し、保安セン
ターなどに設置されたＣＲＴにテレビカメラの画像を映
し出し、監視員が日夜監視している。このため、監視員
は監視すべき情況が発生していない場合でも、常にＣＲ
Ｔを見ている必要があり、その作業負担は大きい。ま
た、ＣＲＴを注視するという過酷な作業のため、監視員
は短い時間で交替する必要があり交替要員の配置など余
計な人員を必要としていた。2. Description of the Related Art In a conventional surveillance method using a television camera, a large number of television cameras are installed in a surveillance area, an image of the television camera is displayed on a CRT installed in a security center or the like, and an observer monitors day and night. For this reason, the watchman is always on CR even when the situation to be watched is not occurring.
It is necessary to look at T, and the work load is heavy. In addition, due to the harsh work of gazing at the CRT, the observing staff had to be replaced in a short time, which required extra personnel such as the placement of replacement personnel.
【０００３】このような問題を解決するために、初期基
準画像と入力画像とを比較することにより差画像を求
め、その差がある一定の範囲を越えた時に警報を発令す
るシステムが提案されている（特開平２−７１９５号公
報）。しかし、このシステムでは日照などのような外部
からの光の変化により監視区域のある場所に輝度変化が
起こると、不法侵入者が存在するなどの状況が起こって
いないにもかかわらず、初期基準画像と入力画像との差
が一定範囲を越えてしまい警報が発令されてしまう。こ
のため、出入り口や窓の近辺での使用には適していなか
った。In order to solve such a problem, a system has been proposed in which a difference image is obtained by comparing an initial reference image and an input image, and an alarm is issued when the difference exceeds a certain range. (JP-A-2-7195). However, in this system, when the brightness changes in the place where the surveillance area is due to the change of the light from the outside such as the sunshine, the initial reference image does not exist even though the situation such as the presence of illegal intruders does not occur. And the difference between the input image and the input image exceeds a certain range and an alarm is issued. For this reason, it was not suitable for use near doorways and windows.
【０００４】また、監視区域を各画素の輝度の時間変化
の相関によって領域を分割し、分割した領域ごとにその
面積に応じた輝度のしきい値を設定し、これらのしきい
値を用いて差画像を求めることにより外部からの光の影
響を少なくさせるシステムも提案されている（特開平２
−７１３９７号公報）。このシステムでも、初期基準画
像と入力画像とを比較した差画像の変化だけを検知して
状況を判断しており、見なくてもよい画面をＣＲＴに映
してしまう。Further, the monitoring area is divided into areas by the correlation of the temporal change of the brightness of each pixel, and the brightness threshold value corresponding to the area is set for each divided area, and these threshold values are used. A system has also been proposed in which the influence of light from the outside is reduced by obtaining a difference image (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2).
-71397). Even in this system, the situation is judged only by detecting the change in the difference image obtained by comparing the initial reference image and the input image, and a screen that does not need to be viewed is displayed on the CRT.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、
異常の判断は監視区域のテレビカメラが撮影した基準画
像と入力画像とを比較することによる差画像の有無によ
って行われている。従って、必要以上に画面に異常有り
と判断してしまうことや、外部からの光による影響で誤
報をだすことが多かった。In the conventional system,
The determination of abnormality is made based on the presence / absence of a difference image by comparing the reference image captured by the television camera in the surveillance area with the input image. Therefore, there are many cases in which it is determined that the screen is abnormal more than necessary, and false information is given due to the influence of light from the outside.
【０００６】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、、外部からの光の変化に対応で
き、かつ物体の動きを判断し監視すべき画像のみをＣＲ
Ｔに映し出すことのできるテレビカメラによる監視方法
を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to cope with a change in light from the outside and to CR only the image to be monitored by judging the movement of the object.
It is an object of the present invention to provide a surveillance method by a television camera capable of displaying on T.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のテレビ
カメラによる監視方法は、テレビカメラによって撮影さ
れた画像を圧縮する工程と、圧縮された画像とそれに対
応した正常時の画像とを比較して差画像を求める工程
と、差画像の特徴量の分布を求め、その分布からしきい
値を求める工程と、差画像からしきい値を越えている画
素を抽出する工程と、抽出された画素のグループ化を行
う工程と、各グループの面積、重心及び輝度を求める工
程と、面積、重心及び輝度に基づいてその画像の中の物
体の動く方向を判断し、予め設定された物体の動きの条
件に合致すればそのテレビカメラからの画像をＣＲＴに
映し出させる工程とを有し、そして、前記各工程をサイ
クリックに繰り返す。The method of monitoring a television camera according to the present invention compares the step of compressing an image taken by the television camera with the compressed image and the corresponding normal time image. The difference image, the distribution of the feature amount of the difference image and the threshold value from the distribution, the step of extracting the pixels exceeding the threshold value from the difference image, and the extracted pixel Grouping step, determining the area, center of gravity and brightness of each group, determining the moving direction of the object in the image based on the area, center of gravity and brightness, and If the conditions are met, the image from the television camera is displayed on the CRT, and the above steps are cyclically repeated.
【０００８】[0008]
【実施例】図６は本発明の一実施例のテレビカメラによ
る監視方法を適用したシステムのの構成を示すブロック
図である。複数台のテレビカメラ１０の出力はビデオス
イッチャー１１を介して画像処理部１２のＣＰＵ１５に
接続されたフレームメモリ１３に接続されている。テレ
ビカメラの出力信号は、フレームメモリ１３にデジタル
化されて格納される。フレームメモリ１３上の画像デー
タは、ＣＰＵ１５により読み出されると同時に圧縮され
てＣＰＵ１５が管理するメモリ１４に格納される。メモ
リ１４には正常時の基準画像データ、比較検査される入
力画像データ等が格納される。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a system to which a surveillance method using a television camera according to an embodiment of the present invention is applied. The outputs of the plurality of television cameras 10 are connected to the frame memory 13 connected to the CPU 15 of the image processing unit 12 via the video switcher 11. The output signal of the television camera is digitized and stored in the frame memory 13. The image data on the frame memory 13 is read by the CPU 15 and simultaneously compressed and stored in the memory 14 managed by the CPU 15. The memory 14 stores reference image data in a normal state, input image data to be compared and inspected, and the like.
【０００９】ＣＰＵ１５は、基準画像データと入力画像
データとを比較し、差画像データを求める。もし、差画
像データに差画像（物体）がなければ処理を中断し、次
のテレビカメラの画像を入力する。差画像があれば、Ｃ
ＰＵ１５はその差画像の面積、重心及び輝度を求める。
この処理を全てのテレビカメラ１０について行い、処理
が終了した時点で、各テレビカメラについて求めた面
積、重心及び輝度のデータを知識処理部２０へ送る。知
識処理部２０はこれらのデータを基に、差画像の中の物
体が静止しているのか動いているのか判断し、動いてい
るのであればどちらの方向に動いているのか判断する。
また、動いている方向が異常であるか否かを判断する。The CPU 15 compares the reference image data with the input image data to obtain difference image data. If there is no difference image (object) in the difference image data, the process is interrupted and the image of the next TV camera is input. If there is a difference image, C
The PU 15 obtains the area, the center of gravity, and the brightness of the difference image.
This processing is performed for all the TV cameras 10, and when the processing is completed, the data of the area, the center of gravity, and the brightness obtained for each TV camera is sent to the knowledge processing unit 20. Based on these data, the knowledge processing unit 20 determines whether the object in the difference image is stationary or moving, and if moving, in which direction it is moving.
Also, it is determined whether or not the moving direction is abnormal.
【００１０】異常と判断された場合には、その画像を撮
影したカメラの番号を画像処理部１２のＣＰＵ１５へ送
る。ＣＰＵ１５は、ビデオスイッチャー１１をコントロ
ールして指示されたテレビカメラの画像をＣＲＴ１６に
映し出させる。また、差画像が発見されても、その動い
ている方向が異常と判断されない場合にはそのテレビカ
メラの画像はＣＲＴ１６に映らない。When it is determined that the image is abnormal, the number of the camera that took the image is sent to the CPU 15 of the image processing unit 12. The CPU 15 controls the video switcher 11 to display the image of the instructed television camera on the CRT 16. Further, even if the difference image is found, if the moving direction is not judged to be abnormal, the image of the television camera is not displayed on the CRT 16.
【００１１】図１は上述のシステムの動作の詳細をを示
したフローチャートであり、以下この図に基づいて動作
説明をする。 (1) ＣＰＵ１５はテレビカメラ１０で撮影した正常時の
基準画像と、それ以降順次撮影された入力画像とをフレ
ームメモリ１３に一旦記憶した後、圧縮してからメモリ
１４に記憶する。この圧縮に際しては例えばフレームメ
モリ１３を適当な大きさに分割しその分割された各領域
の平均値を求める。このように画像データを圧縮するこ
とにより後述のしきい値の算出やグループ化などの処理
を高速に行うことができる。FIG. 1 is a flow chart showing the details of the operation of the above-mentioned system, and the operation will be described below with reference to this figure. (1) The CPU 15 temporarily stores, in the frame memory 13, the reference image in the normal state captured by the television camera 10 and the input images sequentially captured thereafter, compresses the frame, and then stores the compressed image in the memory 14. At the time of this compression, for example, the frame memory 13 is divided into an appropriate size, and the average value of each divided area is obtained. By compressing the image data in this way, it is possible to perform later-described threshold value calculation and grouping processing at high speed.
【００１２】(2) 基準画像と入力画像との引き算により
差画像を求める。そして、得られた差画像から、輝度の
ヒストグラムを求めしきい値を見つける。この時しきい
値は正の輝度と負の輝度の両方を見つける。図２はしき
い値の求め方を示した図である。しきい値は差画像の輝
度とその頻度のヒストグラムにおいて相対輝度０から出
発して最初の谷間（ｐ，ｑ）を取ることにより求められ
る。(2) A difference image is obtained by subtracting the reference image and the input image. Then, a luminance histogram is obtained from the obtained difference image to find a threshold value. The threshold then finds both positive and negative intensities. FIG. 2 is a diagram showing how to obtain the threshold value. The threshold value is found by taking the first valley (p, q) starting from relative brightness 0 in the histogram of the brightness of the difference image and its frequency.
【００１３】(3) 次に、画像（物体）の検出をする。こ
れは、差画像において正のしきい値以上の画素がある
か、或いは負のしきい値以下の画素があるかを検査して
行う。もし、なければ次のカメラ画像を入力する。正の
しきい値以上或いは負のしきい値以下の画素があれば、
それらの画素のつながりを調べグループ化する。(3) Next, an image (object) is detected. This is done by inspecting the difference image for pixels above a positive threshold or below a negative threshold. If not, input the next camera image. If there is a pixel above the positive threshold or below the negative threshold,
The connection of those pixels is examined and grouped.
【００１４】図３は画像の検出とグループ化の処理方法
を示したフローチャートである。差画像について走査を
開始する。走査は差画像の左上の画素から開始し、その
画素が、正のしきい値ｐ以上であるどうかを判断し、正
のしきい値以上でないと判断された場合には次に負のし
きい値ｑ以下であるかどうかを判断する。負のしきい値
以下でないと判断された場合には、最初に戻って差画像
の左上の右側に隣接する画素について上述の処理を繰り
返す。走査した画素が正のしきい値ｐ以上又は負のしき
い値ｑ以下のいずれかに該当した場合にはその座標に相
当するアドレスにｐ以上又はｑ以下であることを記憶し
ておく。次にその画素に近接する３画素について正のし
きい値ｐ以上又は負のしきい値ｑ以下のものがあるかど
うかを調べる。FIG. 3 is a flow chart showing an image detection and grouping processing method. Start scanning for the difference image. The scan starts from the upper left pixel of the difference image, determines if that pixel is greater than or equal to the positive threshold p, and if not less than or equal to the positive threshold, then the negative threshold. It is determined whether the value is equal to or less than q. If it is determined that it is not less than or equal to the negative threshold value, the process returns to the beginning and the above process is repeated for the pixel adjacent to the upper left right side of the difference image. When the scanned pixel corresponds to either the positive threshold value p or more or the negative threshold value q or less, it is stored in the address corresponding to the coordinates that it is p or more or q or less. Next, it is checked whether or not there are three pixels close to the pixel having a positive threshold value p or more or a negative threshold value q or less.
【００１５】図４は差画像の画素をグループ化する方法
を示した図である。例えば画素ｘ0について、その画素
の一つ手前の行に「１」、「２」及び「３」と記載され
ている３画素について正のしきい値ｐ以上又は負のしき
い値ｑ以下のものがあるかどうかを調べる。この画素ｘ
0を走査しているときにはこの３画素についての走査は
終了しており、この３画素についてもそれぞれｐ以上若
しくはｑ以下又はそれ以外であることが記憶されている
ので、画素ｘ0に隣接した３画素がそのいずれであるか
を調べることにより、該当する画素があるかどうかが容
易に判断できる。 該当する画素がない場合には、ｘ0
を新たなグループとして成立させ、その座標をメモリ１
４に格納する。該当する画素がある場合にはメモリ１４
の該当する画素と同じグループメモリにその座標を格納
する。グループメモリに座標を格納する場合には「明
（正のしきい値）」及び「暗（負のしきい値）」に分け
て格納する。以上の処理を差画像の全ての画素について
繰り返す。FIG. 4 is a diagram showing a method of grouping pixels of the difference image. For example, with respect to the pixel x0 , the positive threshold value p or more or the negative threshold value q or less for the three pixels described as “1”, “2”, and “3” in the row immediately before the pixel x0 . Check if there is something. This pixel x
The scanning of the 3 pixels when scanning the0 has been completed, since it has been stored for this three pixels also below or otherwise p more or q respectively, 3 adjacent to the pixel x0 By checking which of the pixels, it can be easily determined whether or not there is a corresponding pixel. If there is no corresponding pixel, x0
Is established as a new group, and its coordinates are stored in memory 1
Store in 4. If there is a corresponding pixel, the memory 14
The coordinates are stored in the same group memory as the corresponding pixel of. When the coordinates are stored in the group memory, they are divided into "bright (positive threshold value)" and "dark (negative threshold value)" and stored. The above process is repeated for all pixels of the difference image.
【００１６】図５はグループ化された画素の座標データ
の格納方法を示した図である。各グループ毎にそれぞれ
隣接した「明（正のしきい値）」及び「暗（負のしきい
値）」の画素のアドレスが格納されている。FIG. 5 is a diagram showing a method of storing coordinate data of grouped pixels. Addresses of adjacent "bright (positive threshold value)" and "dark (negative threshold value)" pixels are stored for each group.
【００１７】(4) 以上のようにして１台目のテレビカメ
ラについての差画像についてのグループ化が終了する
と、それぞれのグループについて重心、面積及び輝度を
求める。 (5) 上記(1) 〜(4) の処理を全てのテレビカメラからの
画像について繰り返す。 (6) 知識処理部２０はこれらのデータと監視員のノウハ
ウをデータベース化したものを用いて、グループ化され
た画像（物体）の移動方向や静止状態を判断する。そし
て、予め設定された動作条件（方向）に合致するグルー
プが１つでもあれば、画像に異常有りと判断し、ＣＰＵ
を１５を介してビデオスイッチャー１１を操作して該当
するテレビカメラの画像をＣＲＴ１６に表示させる。(4) When the grouping of the difference images of the first television camera is completed as described above, the center of gravity, area and brightness of each group are obtained. (5) The above processes (1) to (4) are repeated for images from all TV cameras. (6) The knowledge processing unit 20 determines the moving direction and the stationary state of the grouped images (objects) by using a database of these data and the know-how of the observer. Then, if there is even one group that matches the preset operating condition (direction), it is determined that the image is abnormal, and the CPU
The video switcher 11 is operated via 15 to display the image of the corresponding TV camera on the CRT 16.
【００１８】なお、以上の(1) 〜(6) の処理はサイクリ
ックに繰り返されて行われており、各グループ化された
画素データが経時的に蓄積されていく。従って、知識処
理部２０はその判断に際しては、各テレビカメラの画像
の各グループの重心、面積及び輝度の時間的な変化を把
握しており、例えば予め設定された動作条件（方向）に
合致するグループが１つでもあれば、画像に異常有りと
判断し、ＣＰＵを１５を介してビデオスイッチャー１１
を操作して該当するテレビカメラの画像をＣＲＴ１６に
表示させる。知識処理部２０が移動方向を判断する際に
は、ある時間内における画像（物体）の重心移動量から
判断する。同一画像（物体）の判断は、物体の面積、輝
度、幅と高さから判断する。移動方向は、前後、左右、
斜めの合計８方向および静止（停止）について判断す
る。The above processes (1) to (6) are cyclically repeated and the pixel data of each group are accumulated with time. Therefore, the knowledge processing unit 20 grasps the temporal change of the center of gravity, the area, and the brightness of each group of the images of each TV camera when making the determination, and the knowledge processing unit 20 matches, for example, a preset operation condition (direction). If there is even one group, it is judged that there is an abnormality in the image, and the video switcher 11
Is operated to display the image of the corresponding TV camera on the CRT 16. When the knowledge processing unit 20 determines the moving direction, the knowledge processing unit 20 determines the moving amount of the center of gravity of the image (object) within a certain time. The same image (object) is judged from the area, brightness, width and height of the object. The direction of movement is back and forth, left and right
Judge about a total of 8 diagonal directions and stillness (stop).
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、テレビ
カメラによって撮影された画像を圧縮して正常時の画像
との差画像を求め、そして差画像のしきい値を越えてい
る画素を抽出し、抽出された画素のグループ化を行って
そのグループの面積、重心及び輝度を求めてその画像の
中の物体の動く方向を判断し、予め設定された物体の動
きの条件に合致すればそのテレビカメラからの画像をＣ
ＲＴに映し出させるようにしたので、本当に監視しなけ
ればならない画像のみをその必要がある時にだけＣＲＴ
に映し出すことができ、このため監視員の負荷の軽減及
びび省力化が実現できている。このように不必要な画像
はＣＲＴに映らないため、監視区域を拡大することもで
きる。As described above, according to the present invention, an image taken by a television camera is compressed to obtain a difference image with respect to a normal image, and pixels exceeding the threshold of the difference image are detected. If the extracted pixels are grouped, the area, the center of gravity, and the brightness of the group are obtained to determine the moving direction of the object in the image, and if the preset condition of the object movement is met. The image from the TV camera is C
Since the image is displayed on the RT, only the image that really needs to be monitored is displayed on the CRT only when it is necessary.
Therefore, it is possible to reduce the load on the observer and save labor. Since such unnecessary images are not displayed on the CRT, the surveillance area can be enlarged.
【図１】本発明の一実施例を適用したシステムの動作の
詳細を示したフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing details of the operation of a system to which an embodiment of the present invention is applied.
【図２】差画像におけるしきい値の求め方を示した図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing how to obtain a threshold value in a difference image.
【図３】差画像の画素の検出及びグループ化の処理方法
を示したフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a method of detecting and grouping pixels of a difference image.
【図４】差画像の画素をグループ化する方法を示した図
である。FIG. 4 is a diagram showing a method of grouping pixels of a difference image.
【図５】グループ化された画素の座標データの格納方法
を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a method of storing coordinate data of grouped pixels.
【図６】本発明の一実施例を適用したシステムの構成を
示したブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a system to which an embodiment of the present invention is applied.
１０ テレビカメラ １１ ビデオスイッチャー １２ 画像処理部 １３ フレームメモリ １４ メモリ １５ ＣＰＵ １６ ＣＲＴ ２０ 知識処理部 10 TV camera 11 Video switcher 12 Image processing unit 13 Frame memory 14 Memory 15 CPU 16 CRT 20 Knowledge processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｄ 8626−5Ｃ (72)発明者 西村 隆則 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 松本 憲洋 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl.5 Identification number Office reference number FI technical display location H04N 7/18 D 8626-5C (72) Inventor Takanori Nishimura 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Nihon Kokan KK (72) Inventor Norihiro Matsumoto 1-2 1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan KK
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234933AJPH0576007A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Monitoring method by TV camera |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234933AJPH0576007A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Monitoring method by TV camera |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576007Atrue JPH0576007A (en) | 1993-03-26 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234933APendingJPH0576007A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Monitoring method by TV camera |
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