JP3929161B2 - 画像監視システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域における侵入などの異常発生等を画像センサにより検出し、遠隔の警備センターにおいて、異常が発生した時の画像を見て異常状態を確認する画像監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像監視システムでは、画像センサにおいて、監視領域を継続して撮影し、撮影した画像の変化に基づいて異常発生の有無の判定を行う。そして、異常が検出されると、異常発生時の画像が警備センターへ送信される。警備センターでは、管制員が、送られた異常発生時の画像を見て、異常発生の有無及び異常の種類などを確認していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この時、画像センサにおける異常発生の検出は、比較的短い時間間隔で取り込んだ画像と所定時間前の画像と、あるいは基準画像との差分を取り、その差分領域の大きさ、形状、動き等を判定することにより、行われている。しかし、画像の取り込みは、取り込み時点での照明状態、侵入者の服装、背景など設置場所の環境条件の影響で、安定して侵入者の検出が困難である。このため、例えば、背景が白色の壁の場合にその前を全身が白色の服装の侵入者が通過した場合や黒色の壁の前を全身が黒い服装の侵入者が通過した場合等では、背景と移動物体とのコントラストが少なく、すなわち基準画像と現画像との差分画像を得ることが難く、侵入者を検出できない場合がある。
【０００４】
本発明は、監視領域内に背景とのコントラストを十分に有したマーカーを設置し、このマーカーの移動を監視することにより、確実に侵入者や金庫の存否など、監視領域の状態を検出することが可能な、画像監視システムを提供することを目的とする。
さらに本発明は、このような画像監視システムに最適なマーカーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。即ち、本発明の画像監視システムは、監視領域内の移動可能な監視対象とする物体に付けられ、当該監視対象とする物体に伴って移動するマーカーと、前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から当該マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、画像センサから異常信号を受信するコントローラと、前記監視対象とする物体を監視しない警戒解除モード又は前記監視対象とする物体を監視する警戒セットモードを設定するモード設定器とを含んでいる。さらにこの画像センサは、前記監視対象とする物体が前記警戒セットモードとしてもよい正常な位置にあるときの前記マーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段を含み、前記マーカー位置記憶手段に記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断する。そしてこのコントローラは、前記モード設定器にて前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持するように構成されている。なお、画像センサでは、予め設定している正常な位置にマーカーが存在する場合、マーカーが存在しない場合、あるいは、予め設定している正常な位置からマーカーが大きく移動した場合など、監視領域やマーカーを設置する物体に応じた状態の検出をすればよい。
【０００６】
コントローラは、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行操作がされたときに画像センサがマーカー位置記憶手段に記憶しているマーカーの位置と比較して、撮像した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、警戒解除モードを維持する様に構成されているので、窓や扉が開いていたり、画像センサの視野が遮られていると、警戒セットモードに移行しない。そのため、窓等が開いたままや、画像センサの視野が妨害されたまま、警戒セット状態になるのを防ぐことができる。なお、画像センサでは、複数の扉閉鎖などの確認をマーカーを設置するだけで１つの画像センサにて確認できるという効果がある。
【０００７】
また、本発明の画像監視システムは、監視領域内の移動可能な物体に設置され赤外線吸収材料を含んで形成されたマーカーと、前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から前記マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、前記画像センサから異常信号を受信するコントローラとを備え、前記画像センサは、設置されたマーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段と、前記監視領域内に赤外線を投光する赤外線投光手段と、可視カットフィルタとを含み、前記可視カットフィルタを介して前記監視領域を撮影し、前記記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断し、前記コントローラは、前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持する。この画像監視システムでは、設置したマーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段を含み、記憶しているマーカーの位置と撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合、又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、マーカーが正常な位置から移動したと判断する。更に、画像センサに赤外線投光手段と可視カットフィルタとを設け、マーカーを赤外線吸収材料、光再帰性材料にて形成すると、監視領域での照明が不足するなどの画像取込みの環境変動の影響を受けることなく正常な位置におけるマーカーの存否、又は正常な位置からのマーカーの移動を検出できるのである。
【０００８】
そして、これらの画像監視装置に使用するマーカーは、赤外線吸収材料、光再帰性材料、赤外線吸収材料の周縁に光再帰性材料を配置したものである。即ち、赤外線吸収材料のマーカーでは、設置する物体が赤外線等の反射が大きい（例えば、白色の物体）ときに使用され、マーカーと設置する物体とのコントラストが明確になるのである。再帰性材料のマーカーの場合は、設置する物体が赤外線等の吸収しやすい（例えば、黒色の物体）ときに使用され、マーカーと設置する物体とのコントラストが明確となる。そして、赤外線吸収材料の周縁に光再帰性材料を配置したマーカーは、設置する物体が赤外線の反射又は吸収が一様でない（例えば、斑色の物体）ときに使用され、赤外線吸収材料を光再帰性材料にて浮き上がらせるので、マーカーと設置物体とのコントラストを明確にすることができるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明の画像監視システムを適用した監視システムの全体構成を示す図である。
監視対象の建物にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に画像センサ２、火災センサ３、非常ボタン４、モード設定器５が接続される。コントローラ１は、通信回線としての電話回線６を介して、遠隔地の警備センターに設けられた警備センター装置７と接続される。
【００１０】
ここで、図１の監視システム全体の動作について簡単に説明する。
モード設定器５は、監視システムを警戒解除モード又は警戒セットモードに設定する。警戒セットモード時にセンサが異常を検出すると、コントローラ１は、電話回線６を介して警備センター装置７に異常が発生したことを示す異常信号を送信する。
【００１１】
火災センサ３、非常ボタン４から異常信号が出力されると、コントローラ１は、異常の種類、異常発生場所を示すデータを、電話回線６を通して警備センター装置７に送信する。なお、これらの異常信号の検出方法、伝達方法などは当該技術分野において良く知られたものであるので、これ以上の説明は省略する。
画像センサ２は、建物内に複数設置され、窓、ドアなどの監視対象を含む監視領域を撮影し、得られた画像から侵入などの異常の有無を判定する。本発明ではこの異常の有無の判定を、監視領域にマーカーを設置し、このマーカーの移動を画像センサによって監視することにより行っている。
【００１２】
このマーカーは、後述の如くマーカーが設置された扉、窓、その他の物体とコントラストを十分に有するように構成されており、画像中における当該マーカーの有無及び位置を比較的容易に検出できるようになっている。
図２を用いて、本発明に従って画像から異常を検出する種々の実施形態を説明する。
【００１３】
図２（Ａ）に示す実施形態では、マーカー８は扉９あるいは窓等に設置されている。この場合、侵入者が扉を開けて部屋内に進入すると、扉の開閉に伴ってマーカー８が移動し、この移動が画像センサによって検出される。これによって、異常発生が検出される。
図２（Ｂ）に示す実施形態では、マーカー８は侵入者の予想進入経路上の床面、あるいはこの経路に沿った壁等に設置されている。この場合、侵入者がこのマーカー８自体を踏みつけたり、または壁の前を通り過ぎることによって、マーカーが画像センサに対して遮蔽されると、画像センサはマーカーを検出しないようになる。これによって、異常の発生が検出される。
【００１４】
（Ｃ）の実施形態では、マーカー８は、侵入者の予想進入経路上に置かれた段ボールの箱のような障害物に設置されている。侵入者が、この障害物９１を蹴り飛ばしたり、あるいは避けようとして移動させる結果、マーカー８が移動し、この移動が画像センサ２によって異常発生として検出される。
（Ｄ）の実施形態では、マーカー８は、扉９などを侵入者が開閉することによって画像センサ２の視界から遮られる位置に設置されている。従って侵入者が扉を開けると、マーカー８は画像センサ２から遮蔽され、この遮蔽が画像センサ２によって異常発生として検出される。
【００１５】
なお、前記各図は異常発生以前の状態（侵入者が無い場合）を示す図であり、基準画像として使用され、マーカーの移動はこの基準画像と比較して検出される。基準画像としては、（イ）マーカー８と画像センサ２を設置した時に得た画像、（ロ）警戒セットモードに移行した時に得た画像、（ハ）所定の時間間隔ごと（例、１０フレームごと）に取り出した画像、（ニ）現画像の１つまたはそれ以上前の画像などを使用することもできる。
【００１６】
また、予め画像におけるマーカーの位置及びマーカーの形状を記憶しておき、取込んだ画像中に該マーカーの形状が存在するか否か、又は予め記憶しているマーカー位置とのずれなどを検出するようにしてもよい。この場合、取込んだ画像中の前記予め記憶したマーカー位置及びその周辺部分についてのみ、前記予め記憶しているマーカー形状とのパターンマッチング法により行うようにすると、画像処理の負荷が少なくて済む。
【００１７】
図３は、本発明に使用可能な種々のマーカーを示す。図（Ａ）はシアニン系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素など近赤外光の吸収材料１１を、樹脂等に混ぜ合わせて成形あるいは紙、布またはプラスティックの基材上に塗布して形成したマーカー、図（Ｂ）は、シートに内蔵した微小なガラスビーズや、シート内部に高密度の三角体キューブを配した光再帰性材料１２を用いたマーカー、図（Ｃ）は、光再帰性材料１２を近赤外吸収材料１１によって縁取りして形成したマーカーを示す。図（Ｃ）のマーカーは、マーカーを設置する背景が一様でなく、そこに図（Ａ）や（Ｂ）のような光吸収性または光再帰性材料のマーカーを設置してもあまり目立たないような場合に使用して効果がある。
【００１８】
次に図４のタイムチャートを用いて、画像センサ２が異常を検出した場合の画像監視システム全体の動作を説明する。
コントローラ１は、モード設定器５の設定によりモードが移行すると、モード移行信号を全ての画像センサ２に送信する。また、コントローラ１は、各監視センサ２Ａ，２Ｂ・・・に、順次、状態呼出信号を送る（ポーリング）。
【００１９】
各監視センサ２Ａ，２Ｂ・・・は、状態呼出信号に応じて、コントローラ１に対して状態信号、即ち、正常信号又は異常信号を送る。
図示するように、モード設定器５の操作により警戒セットモードから警戒解除モードに移行した場合、モード移行信号がコントローラ１から全ての画像センサ２へ送信される。そして、各画像センサ２では、記憶しているモードを警戒解除モードに変える。各画像センサからは、状態呼出信号に応じて正常又は異常信号がコントローラ１に送出される。
【００２０】
なお、本実施例においては、警戒解除中に画像センサ２が、マーカーの存否又は移動を検出することはない。つまり、警戒解除中には、扉や窓を開閉するのが通常行われるので、これは、監視領域において、正常な状態であるからである。
但し、本発明と直接関連しないので、詳細に説明しないが、画像センサの故障等を検出した場合は異常信号を送信することとなる。
【００２１】
そして、モード設定器５の操作により警戒解除モードから警戒セットモードへ移行すると、コントローラ１は、全ての画像センサ２に対し、モード移行信号を送信する。
各画像センサ２では、記憶しているモードを警戒セットモードに変える。警戒セットモードに移行した後、画像センサ２Ａが異常を検出すると、画像センサ２Ａが状態呼出信号に応じて異常信号を送信する。当該異常信号を受信するとコントローラ１は、警備センター装置７の電話番号をダイヤリングして、警備センター装置７と電話回線６を介して接続する。また、異常信号を送ってきた画像センサ２Ａに、異常画像送信要求信号を送信する。
【００２２】
画像センサ２Ａは、異常画像送信要求信号に応じて、異常画像をコントローラ１に送信する。コントローラ１は、警備センター装置７から応答があると、画像センサ２Ａから送られてきた異常信号と異常発生時の画像を電話回線６を介して警備センター装置７に送信する。この送信が終了すると、当該画像センサ２Ａに対して異常画像消去信号を出力し、画像センサ２Ａでは、記憶していた異常画像を消去し、監視動作を継続する。
【００２３】
警備センター装置７は、異常信号受信をトリガとして、異常画像を表示部に表示し、管制員はこの画像を見て、異常状態を確認する。異常状態が確認できると、コントローラ１に対する受信終了信号を出力する。
コントローラ１は、受信終了信号を受信すると、警備センター装置７と接続されていた電話回線６を開放し、次の画像センサ２Ｂに対して状態呼出し信号を出力する。以後は、上記と同様の動作が繰り返される。
【００２４】
ここで、警備センター装置７における状態の確認方法について説明する。
警備センター装置７では、コントローラ１から送られてきた映像信号から異常発生時の画像を作成する。管制員はこの異常発生時の画像を見て、実際に異常が発生したか否か、又は発生した異常は何かを確認する。
なお、画像センサ２から警備センター装置７に送られる画像としては、異常発生時の画像に加えて、その前後の数フレームの画像を含ませることができる。この場合、管制員は、異常発生時の画像とその前後の画像とを比較することにより、異常状態の確認の精度を向上させることができる。
【００２５】
次に、画像監視システムに使用されるコントローラ１、画像センサ２、警備センター装置７の具体的な構成を説明する。
図５は、画像センサ２の構成を示し、図６は、画像センサ２内の記憶手段の内容を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵ等により構成される制御手段２０１と電源２０２が設けられる。センサ内の各部分は、制御手段２０１により制御され、電源２０２から電力の供給を受ける。電源２０２は、外部から供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換装置から構成される。なお、電源２０２を画像センサ２内に設ける代わりに、コントローラ１から電力供給をさせても良い。
【００２６】
また、制御手段２０１には記憶手段２２０が接続される。この記憶手段２２０の内容について、図６を用いて説明する。
記憶手段２２０には、画像センサ２に所定の動作を実行させるためのプログラムを記憶したプログラム領域２２１、パラメータを記憶したパラメータ領域２２２、ワークエリア２２３、監視領域の状態、即ち、異常が発生しているか又は正常であるかの区別を記憶する状態記憶領域２２４、監視領域が警戒セットモード又は警戒解除モードのいずれにあるかを記憶するモード記憶領域２２５が設けられる。これは、警戒解除モードにおいては、例えマーカーの移動が画像センサによって検出されても、これを異常状態と見做さないようにするためである。
【００２７】
記憶手段２２０は、更に、撮像手段２０３が撮影した画像を記憶する領域として、基準画像記憶領域２２６、マーカー位置記憶領域２２７、現画像記憶領域２２８、異常画像記憶領域２２９を備える。現画像記憶領域２２８には、撮像手段２０３が撮影した最新の画像が記憶される。基準画像記憶領域２２６には、前述の図２に関連して説明した基準画像が記憶される。マーカー位置記憶領域２２７には、設置したマーカーの位置が記憶される。マーカー位置の記憶は、マーカーの移動量、移動したマーカーの特定などに使用される。
【００２８】
異常画像記憶領域２２９には、現画像に異常が検出されると、その時の現画像を異常発生時の画像として記憶する。あるいは、また、現画像とその前の２フレームの画像と後続の７フレームの合計１０フレームの画像を記憶する構成でも良い。
図５に戻ると、監視領域を撮影する撮像手段２０３は、ＣＣＤカメラにより構成され、可視カットフィルタ２０３Ａを有している。赤外線投光手段２０４が設けられ、警戒セットモードに移行した場合に監視領域に赤外線が投光される。なお、赤外線の投光は、画像の取込みタイミングと同期させ、電力消費を低減させるようにしている。
【００２９】
画像処理手段２０５は、記憶手段２２０に記憶された現画像と基準画像とを対比して、異常が発生したか否かを判定する。この判定のロジックの例については図２に関連して既に説明してある。表示手段２０６は、ＬＥＤにより構成され、異常検出時に点灯し、非検出時には消灯して、異常検出の有無を画像センサ２の外部に表示する。
【００３０】
通信手段２０７は、コントローラ１と信号の送受信を行うインターフェースであり、信号線２０９Ａを介してコントローラ１内の後述する画像センサ通信制御部へ接続されている。また、画像出力手段２０８は、異常発生時の画像を出力するためのインターフェースであり、信号線２０９Ｂを介してコントローラ１内の後述する映像入出力制御部１０６に接続されている。
【００３１】
アドレス設定部２１０は、ディップスイッチにより構成され、コントローラ１が画像センサ２を特定するためのアドレスが設定される。操作手段２１１は、電源をオンオフするための手段である。
図７は、コントローラ１の構成を示す。
コントローラ１には、ＭＰＵなどにより構成される制御部１０１と電源回路１０２が設けられる。コントローラ１内の各部分は、制御部１０１により制御され、電源回路１０２から電力の供給を受ける。電源回路１０２は、外部からのＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換回路とバッテリを有する。また、モード設定器５が接続される。
【００３２】
コントローラ１には、更に、以下の部分が設けられる。
センサ監視回路１０３は、火災センサ３、非常ボタン４とのインターフェースである。モデム１０４が電話回線６との間に設けられる。画像センサ通信制御部１０５は、画像センサ２と信号線２０９Ａによって接続される。映像入出力制御部１０６は、画像センサ２と信号線２０９Ｂによって接続される。この映像入出力制御部１０６は、画像センサ２から送られてきた映像信号を、モデム１０４と外部に接続されたモニタ装置１０に分配する。
【００３３】
表示部１０７は、通常は、監視領域の監視状態を画面上に表示し、異常が検出されたときは、ブザーを鳴動させ、画面上に異常の種類、異常発生箇所などを表示する。また、表示部１０７は、画像センサ２の設定作業時にも使用される。設定手段１０８は、画像センサ２の初期設定又は設定変更時に使用される。
コントローラ１の概略動作について説明をする。
【００３４】
画像センサ２の初期設定時又は設定変更時には、作業員は、モニタ装置１０を映像入出力制御部１０６に接続し、表示部１０７及びモニタ装置１０に表示される指示に従い、モニタ装置１０に表示される監視領域を確認しながら、設定手段１０８から画像センサ２の設定（例、高さ、角度、感度など）を行う。このように、コントローラ１において、各画像センサ２の設定が行えるようにすることにより、一箇所で全ての画像センサ２の設定を行うことができる。モニタ装置１０は、設定終了後、コントローラ１から取り外される。
【００３５】
モード設定器５により、警戒セットモード又は警戒解除モードが設定され、モード移行が生じると、画像センサ通信制御部１０５、信号線２０９Ａを介して全画像センサ２にモード移行信号が送信される。
火災センサ３、非常ボタン４からセンサ監視回路１０３を介して異常信号が入力されると、コントローラ１は、モデム１０４、電話回線６を介して、警備センター装置７に対して、異常の種類、異常発生箇所、発生時刻などのデータを送信する。
【００３６】
コントローラ１は、画像センサ通信制御部１０５と信号線２０９Ａを介して、状態呼出信号、モード移行信号、異常画像送信要求信号、異常画像消去信号などを画像センサ２に送信し、画像センサ２から、正常信号、異常信号などを受信する。また、信号線２０９Ｂと映像入出力制御部１０６を介して、画像センサ２からの映像信号を受信する。
【００３７】
画像センサ２が異常を検出すると、コントローラ１は、画像センサ２から受信した異常信号、映像信号を警備センター装置７へ送信する。
なお、コントローラ１と画像センサ２及び、コントローラ１と警備センター装置７との信号の送受信については、図４を用いて説明済みであるので、この説明を参照されたい。
【００３８】
また、本例では、通信回線として、アナログ電話回線が使用されているが、ＩＳＤＮのようなディジタル電話回線を使用することも可能である。この場合、映像信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する手段が必要となる。
図８は、警備センター装置７における画像監視システムに関する部分の構成を示す。
【００３９】
警備センター装置７には、ＭＰＵなどにより構成される制御部７０１が設けられ、警備センター装置７内の各部分は、制御部７０１により制御される。
電話回線６を通してコントローラ１と通信を行う通信インターフェース７０２が設けられる。コントローラ１から送られた映像信号及びその関連の信号は、画像情報記憶部７０３に記憶される。なお、映像信号は、ディジタルデータに変換されてから記憶される。この映像信号には、異常発生時の画像とその前の２フレームと後続の７フレームの画像が含まれていても良い。また、画像情報記憶部７０３に記憶されるデータとしては、異常を検出した画像センサ２のアドレス、異常発生時刻、画像のフレーム番号、画像データが含まれる。
【００４０】
制御部７０１は、異常信号を受信すると、モニタ７０４に、異常が発生したこと、異常発生物件名、異常発生箇所などを表示し、かつ異常発生時の画像を表示する。なお、モニタ７０４は、画像出力部７０６を介して制御部７０１と接続される。
制御部７０１は、異常発生時の画像だけでは十分に状態を確認できない場合には、異常発生時の画像の後のフレームを順次、又は飛び飛びに表示させることができる。
【００４１】
次に、画像センサ２の詳細な動作について図９及び１０のフローチャートを用いて説明をする。
図９は、画像センサ２の異常検出ロジックを示す。図示の動作は、画像センサ２の電源オンによって開始される。
ステップＳ１１で、画像センサ２は、現画像を取り込む。この画像は現画像記憶領域２２８に記憶される。次にステップＳ１２で、モード記憶領域２２５に警戒セットモードが設定されているか否かを判定する。ここで、警戒セットモードでない（警戒解除モードである）場合は、ステップＳ１１へ戻る。警戒解除モードのときは、監視領域の正当な利用者が居る状態であるので、以降の侵入者の有無を判断する必要がないのである。警戒セットモードである場合は、ステップＳ１３へ進む。
【００４２】
ステップＳ１３で、マーカー８の位置ずれが予め設定した許容範囲内であるか否かが判定される。マーカー８が検出されない場合は勿論許容範囲外であると判定される。この判定は、マーカー位置記憶領域２２７に記憶されたマーカーの位置と現画像で検出されたマーカーの位置を比較することによって行われる。
ステップＳ１３でマーカーの位置ずれが許容範囲内である場合（ｙ）、異常発生が無かったとして、ステップＳ１１に戻る。許容範囲外である場合（ｎ）、異常発生と判断され、ステップＳ１４で異常画像が異常画像記憶領域２２９内に記憶され、ステップＳ１５で状態記憶領域２２４に異常状態が記憶され、その後ステップＳ１１へ戻る。
【００４３】
以上により、異常発生が検出され、その時の異常画像が記憶される。
図１０は、画像センサ２の動作を示すフローチャートである。この動作は、画像センサ２の電源のオンにより開始される。
ステップＳ２１で、画像センサ２の初期設定が行われる。この初期設定は、既述のように、コントローラ１において行われ、画像センサ２は、コントローラ１よりデータを受信し、そのデータをパラメータ領域２２２に記憶し、撮像手段２０３の高さ、角度などを記憶したデータに基づいて設定する。またマーカーの位置がマーカー位置記憶領域２２７に書き込まれる。初期設定が終了すると、ステップＳ２２へ進む。
【００４４】
ステップＳ２２で、コントローラ１から状態呼出信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２３で、状態記憶領域２２４に記憶した現状態、即ち正常信号又は異常信号を送信する。異常信号を送信した後は、状態記憶領域２２４は正常状態に戻される。状態呼出信号を受信していなければ、ステップＳ２３はスキップされる。
【００４５】
ステップＳ２４で、コントローラ１から異常画像要求信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２５で、異常画像記憶領域２２９に記憶した異常画像を送信する。異常画像要求信号を受信していなければ、ステップＳ２５はスキップされる。
ステップＳ２６で、コントローラ１から異常画像消去信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２７で、異常画像記憶領域２２９から異常画像を消去する。異常画像消去信号を受信していなければ、ステップＳ２７はスキップされる。
【００４６】
ステップＳ２８で、コントローラ１からモード移行信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２９で、設定された警戒セットモード又は警戒解除モードをモード記憶領域２２５へ記憶して、ステップＳ２２へ戻る。
図１１は、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行操作時において、監視領域における状態、即ち扉や窓が閉まっているか、金庫は正常な位置に置かれているか、カーテンは閉まっているか、等を確認することが可能なように構成された実施例における、コントローラ１の動作フローを示している。
【００４７】
本動作フローは、監視領域の正規の利用者がモード移行操作をすることによって開始される。これは、例えば利用者がモード設定器５にＩＤカードを挿入し、所望のモード移行操作を行うことによって実行される。コントローラ１は挿入されたＩＤカードの情報を登録されている情報と照合し、照合結果が正しければ、モード移行操作を受け入れる。コントローラ１は次に、ステップＳ３１において、利用者によるモード移行操作が、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行であるか否かを判定する。警戒セットモードへの移行の場合（ｙ）、ステップＳ３２に移って、画像センサ通信制御部１０５から全画像センサ２へブロードキャストによって、警戒セットモード移行操作信号を送信する。次にステップＳ３３に移って、各画像センサの現状態を確認する。これは、全画像センサ２へ状態呼出し信号を順次送信し、それぞれの正常信号又は異常信号の応答信号から現状態を確認する。
【００４８】
ステップＳ３４において、全ての画像センサが正常状態か否かを判定する。正常である場合（ｙ）は、扉や窓が閉じられていて、警戒セットモードに移行しても良い状態であるので、ステップＳ３５においてコントローラ１を警戒セットモード状態に設定するためのモード移行処理を行う。その後ステップＳ３６において、全画像センサ２へ画像通信制御部１０５からブロードキャストにより、警戒セットモード移行信号を送出し、処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ３４においてｎの場合、即ち何れかの画像センサに異常信号が検出された場合、これは扉、窓等が戸締りされていないことを意味するので、ステップＳ３７において警告を表示する。この場合実施形態によっては、異常状態の画像センサを特定して表示する事、即ちどの窓が開いているかを表示する事も可能である。
【００５０】
次にステップＳ３８に移って、異常状態の画像センサ２に対して、警戒セットモード移行操作信号をトリガとして、記憶した異常画像を消去させる。これは、現在が警戒解除モード中であり、これから警戒セットモードへ移行しようとする状態であるので、扉、ドア等が開いていても、異常が発生したことを直接意味しないためである。この後、警戒セットモードへ移行することなく、即ち警戒解除モードのまま本フローを終了する。
【００５１】
この実施例では、警戒解除モードから警戒セットモードへ移行しようとした場合、もし扉、窓等が開いたままであると、警戒セットモードへ移行せず、処理を終了する。利用者が更に警戒セットモードへ移行しようと場合には、開いている扉、窓等を閉じてから、再度このフローを行う必要がある。これによって、扉、窓の閉め忘れを防止することができ、さらに金庫にマーカーを付けておいた場合には、金庫が所定位置に直されていることを警戒セットモードへの移行時に確認することが可能となる。
【００５２】
ステップＳ３１でｎの場合、即ち利用者の操作が警戒セットモードへの移行操作でない場合は、ステップＳ３９に移って、コントローラ１のモードを警戒解除モードへ移行させる。次にステップＳ４０において、全画像センサ２へ画像センサ通信制御部１０５から、警戒解除モード移行信号をブロードキャスト送信し、フローを終了する。
【００５３】
なお、図１１に示したコントローラ１の動作フローを、別の実施形態のタイムチャートである、図４と対比すると、図４のタイムチャートにおいて、コントローラ１の警戒解除モードから警戒セットモードへの移行処理の前に、コントローラ１と画像センサ２間で、ステップＳ３２、３３および３４の操作が行われ、全ての画像センサが正常状態にあることを確認する作業が挿入される。
【００５４】
また、図１１に対応する画像センサ２の異常検出ロジックとしては、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１２の警戒セットモードか否かの判定に変わって、警戒セットモード移行操作信号を受信したか否かを判定するするだけで、その他のステップを変更する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像監視システムを適用した監視システムの全体構成を示す図。
【図２】画像センサの画像から異常を検出する手法の種々の例を説明する図。
【図３】図２に示すマーカーの種々の実施形態を示す図。
【図４】図１における画像監視システムの動作を説明するタイムチャート。
【図５】図１の画像センサの構成を示す図。
【図６】図４の画像センサにおける記憶手段の内容を示す図。
【図７】図１のコントローラの構成を示す図。
【図８】図１の警備センター装置の構成を示す図。
【図９】図５の画像センサの異常検出ロジックを示すフローチャート。
【図１０】図５の画像センサの動作を示すフローチャート。
【図１１】図７のコントローラのモード移行時における動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…コントローラ
１０１…制御部
１０２…電源回路
１０３…センサ監視回路
１０４…モデム
１０５…画像センサ通信制御部
１０６…映像入出力制御部
１０７…表示部
１０８…設定手段
２…画像センサ
２０１…制御手段
２０２…電源
２０３…撮像手段
２０４…赤外線投光手段
２０５…画像処理手段
２０６…表示手段
２０７…通信手段
２０８…画像出力手段
２０９Ａ、Ｂ…信号線
２１０…アドレス設定部
２１１…操作手段
２２０…記憶手段
２２１…プログラム領域
２２２…パラメータ領域
２２３…ワークエリア
２２４…状態記憶領域
２２５…モード記憶領域
２２６…基準画像記憶領域
２２７…マーカー位置記憶領域
２２８…現画像記憶領域
２２９…異常画像記憶領域
３…火災センサ
４…非常ボタン
５…モード設定器
６…電話回線
７…警備センター装置
７０１…制御部
７０２…通信インターフェース
７０３…画像情報記憶部
７０４…モニタ
７０５…操作部
７０６…画像出力部
８…マーカー
９…扉
９１…障害物
１０…モニタ装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視領域における侵入などの異常発生等を画像センサにより検出し、遠隔の警備センターにおいて、異常が発生した時の画像を見て異常状態を確認する画像監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像監視システムでは、画像センサにおいて、監視領域を継続して撮影し、撮影した画像の変化に基づいて異常発生の有無の判定を行う。そして、異常が検出されると、異常発生時の画像が警備センターへ送信される。警備センターでは、管制員が、送られた異常発生時の画像を見て、異常発生の有無及び異常の種類などを確認していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この時、画像センサにおける異常発生の検出は、比較的短い時間間隔で取り込んだ画像と所定時間前の画像と、あるいは基準画像との差分を取り、その差分領域の大きさ、形状、動き等を判定することにより、行われている。しかし、画像の取り込みは、取り込み時点での照明状態、侵入者の服装、背景など設置場所の環境条件の影響で、安定して侵入者の検出が困難である。このため、例えば、背景が白色の壁の場合にその前を全身が白色の服装の侵入者が通過した場合や黒色の壁の前を全身が黒い服装の侵入者が通過した場合等では、背景と移動物体とのコントラストが少なく、すなわち基準画像と現画像との差分画像を得ることが難く、侵入者を検出できない場合がある。
【０００４】
本発明は、監視領域内に背景とのコントラストを十分に有したマーカーを設置し、このマーカーの移動を監視することにより、確実に侵入者や金庫の存否など、監視領域の状態を検出することが可能な、画像監視システムを提供することを目的とする。
さらに本発明は、このような画像監視システムに最適なマーカーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。即ち、本発明の画像監視システムは、監視領域内の移動可能な監視対象とする物体に付けられ、当該監視対象とする物体に伴って移動するマーカーと、前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から当該マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、画像センサから異常信号を受信するコントローラと、前記監視対象とする物体を監視しない警戒解除モード又は前記監視対象とする物体を監視する警戒セットモードを設定するモード設定器とを含んでいる。さらにこの画像センサは、前記監視対象とする物体が前記警戒セットモードとしてもよい正常な位置にあるときの前記マーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段を含み、前記マーカー位置記憶手段に記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断する。そしてこのコントローラは、前記モード設定器にて前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持するように構成されている。なお、画像センサでは、予め設定している正常な位置にマーカーが存在する場合、マーカーが存在しない場合、あるいは、予め設定している正常な位置からマーカーが大きく移動した場合など、監視領域やマーカーを設置する物体に応じた状態の検出をすればよい。
【０００６】
コントローラは、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行操作がされたときに画像センサがマーカー位置記憶手段に記憶しているマーカーの位置と比較して、撮像した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、警戒解除モードを維持する様に構成されているので、窓や扉が開いていたり、画像センサの視野が遮られていると、警戒セットモードに移行しない。そのため、窓等が開いたままや、画像センサの視野が妨害されたまま、警戒セット状態になるのを防ぐことができる。なお、画像センサでは、複数の扉閉鎖などの確認をマーカーを設置するだけで１つの画像センサにて確認できるという効果がある。
【０００７】
また、本発明の画像監視システムは、監視領域内の移動可能な物体に設置され赤外線吸収材料を含んで形成されたマーカーと、前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から前記マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、前記画像センサから異常信号を受信するコントローラとを備え、前記画像センサは、設置されたマーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段と、前記監視領域内に赤外線を投光する赤外線投光手段と、可視カットフィルタとを含み、前記可視カットフィルタを介して前記監視領域を撮影し、前記記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断し、前記コントローラは、前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持する。この画像監視システムでは、設置したマーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段を含み、記憶しているマーカーの位置と撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合、又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、マーカーが正常な位置から移動したと判断する。更に、画像センサに赤外線投光手段と可視カットフィルタとを設け、マーカーを赤外線吸収材料、光再帰性材料にて形成すると、監視領域での照明が不足するなどの画像取込みの環境変動の影響を受けることなく正常な位置におけるマーカーの存否、又は正常な位置からのマーカーの移動を検出できるのである。
【０００８】
そして、これらの画像監視装置に使用するマーカーは、赤外線吸収材料、光再帰性材料、赤外線吸収材料の周縁に光再帰性材料を配置したものである。即ち、赤外線吸収材料のマーカーでは、設置する物体が赤外線等の反射が大きい（例えば、白色の物体）ときに使用され、マーカーと設置する物体とのコントラストが明確になるのである。再帰性材料のマーカーの場合は、設置する物体が赤外線等の吸収しやすい（例えば、黒色の物体）ときに使用され、マーカーと設置する物体とのコントラストが明確となる。そして、赤外線吸収材料の周縁に光再帰性材料を配置したマーカーは、設置する物体が赤外線の反射又は吸収が一様でない（例えば、斑色の物体）ときに使用され、赤外線吸収材料を光再帰性材料にて浮き上がらせるので、マーカーと設置物体とのコントラストを明確にすることができるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明の画像監視システムを適用した監視システムの全体構成を示す図である。
監視対象の建物にコントローラ１が設置され、このコントローラ１に画像センサ２、火災センサ３、非常ボタン４、モード設定器５が接続される。コントローラ１は、通信回線としての電話回線６を介して、遠隔地の警備センターに設けられた警備センター装置７と接続される。
【００１０】
ここで、図１の監視システム全体の動作について簡単に説明する。
モード設定器５は、監視システムを警戒解除モード又は警戒セットモードに設定する。警戒セットモード時にセンサが異常を検出すると、コントローラ１は、電話回線６を介して警備センター装置７に異常が発生したことを示す異常信号を送信する。
【００１１】
火災センサ３、非常ボタン４から異常信号が出力されると、コントローラ１は、異常の種類、異常発生場所を示すデータを、電話回線６を通して警備センター装置７に送信する。なお、これらの異常信号の検出方法、伝達方法などは当該技術分野において良く知られたものであるので、これ以上の説明は省略する。
画像センサ２は、建物内に複数設置され、窓、ドアなどの監視対象を含む監視領域を撮影し、得られた画像から侵入などの異常の有無を判定する。本発明ではこの異常の有無の判定を、監視領域にマーカーを設置し、このマーカーの移動を画像センサによって監視することにより行っている。
【００１２】
このマーカーは、後述の如くマーカーが設置された扉、窓、その他の物体とコントラストを十分に有するように構成されており、画像中における当該マーカーの有無及び位置を比較的容易に検出できるようになっている。
図２を用いて、本発明に従って画像から異常を検出する種々の実施形態を説明する。
【００１３】
図２（Ａ）に示す実施形態では、マーカー８は扉９あるいは窓等に設置されている。この場合、侵入者が扉を開けて部屋内に進入すると、扉の開閉に伴ってマーカー８が移動し、この移動が画像センサによって検出される。これによって、異常発生が検出される。
図２（Ｂ）に示す実施形態では、マーカー８は侵入者の予想進入経路上の床面、あるいはこの経路に沿った壁等に設置されている。この場合、侵入者がこのマーカー８自体を踏みつけたり、または壁の前を通り過ぎることによって、マーカーが画像センサに対して遮蔽されると、画像センサはマーカーを検出しないようになる。これによって、異常の発生が検出される。
【００１４】
（Ｃ）の実施形態では、マーカー８は、侵入者の予想進入経路上に置かれた段ボールの箱のような障害物に設置されている。侵入者が、この障害物９１を蹴り飛ばしたり、あるいは避けようとして移動させる結果、マーカー８が移動し、この移動が画像センサ２によって異常発生として検出される。
（Ｄ）の実施形態では、マーカー８は、扉９などを侵入者が開閉することによって画像センサ２の視界から遮られる位置に設置されている。従って侵入者が扉を開けると、マーカー８は画像センサ２から遮蔽され、この遮蔽が画像センサ２によって異常発生として検出される。
【００１５】
なお、前記各図は異常発生以前の状態（侵入者が無い場合）を示す図であり、基準画像として使用され、マーカーの移動はこの基準画像と比較して検出される。基準画像としては、（イ）マーカー８と画像センサ２を設置した時に得た画像、（ロ）警戒セットモードに移行した時に得た画像、（ハ）所定の時間間隔ごと（例、１０フレームごと）に取り出した画像、（ニ）現画像の１つまたはそれ以上前の画像などを使用することもできる。
【００１６】
また、予め画像におけるマーカーの位置及びマーカーの形状を記憶しておき、取込んだ画像中に該マーカーの形状が存在するか否か、又は予め記憶しているマーカー位置とのずれなどを検出するようにしてもよい。この場合、取込んだ画像中の前記予め記憶したマーカー位置及びその周辺部分についてのみ、前記予め記憶しているマーカー形状とのパターンマッチング法により行うようにすると、画像処理の負荷が少なくて済む。
【００１７】
図３は、本発明に使用可能な種々のマーカーを示す。図（Ａ）はシアニン系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素など近赤外光の吸収材料１１を、樹脂等に混ぜ合わせて成形あるいは紙、布またはプラスティックの基材上に塗布して形成したマーカー、図（Ｂ）は、シートに内蔵した微小なガラスビーズや、シート内部に高密度の三角体キューブを配した光再帰性材料１２を用いたマーカー、図（Ｃ）は、光再帰性材料１２を近赤外吸収材料１１によって縁取りして形成したマーカーを示す。図（Ｃ）のマーカーは、マーカーを設置する背景が一様でなく、そこに図（Ａ）や（Ｂ）のような光吸収性または光再帰性材料のマーカーを設置してもあまり目立たないような場合に使用して効果がある。
【００１８】
次に図４のタイムチャートを用いて、画像センサ２が異常を検出した場合の画像監視システム全体の動作を説明する。
コントローラ１は、モード設定器５の設定によりモードが移行すると、モード移行信号を全ての画像センサ２に送信する。また、コントローラ１は、各監視センサ２Ａ，２Ｂ・・・に、順次、状態呼出信号を送る（ポーリング）。
【００１９】
各監視センサ２Ａ，２Ｂ・・・は、状態呼出信号に応じて、コントローラ１に対して状態信号、即ち、正常信号又は異常信号を送る。
図示するように、モード設定器５の操作により警戒セットモードから警戒解除モードに移行した場合、モード移行信号がコントローラ１から全ての画像センサ２へ送信される。そして、各画像センサ２では、記憶しているモードを警戒解除モードに変える。各画像センサからは、状態呼出信号に応じて正常又は異常信号がコントローラ１に送出される。
【００２０】
なお、本実施例においては、警戒解除中に画像センサ２が、マーカーの存否又は移動を検出することはない。つまり、警戒解除中には、扉や窓を開閉するのが通常行われるので、これは、監視領域において、正常な状態であるからである。
但し、本発明と直接関連しないので、詳細に説明しないが、画像センサの故障等を検出した場合は異常信号を送信することとなる。
【００２１】
そして、モード設定器５の操作により警戒解除モードから警戒セットモードへ移行すると、コントローラ１は、全ての画像センサ２に対し、モード移行信号を送信する。
各画像センサ２では、記憶しているモードを警戒セットモードに変える。警戒セットモードに移行した後、画像センサ２Ａが異常を検出すると、画像センサ２Ａが状態呼出信号に応じて異常信号を送信する。当該異常信号を受信するとコントローラ１は、警備センター装置７の電話番号をダイヤリングして、警備センター装置７と電話回線６を介して接続する。また、異常信号を送ってきた画像センサ２Ａに、異常画像送信要求信号を送信する。
【００２２】
画像センサ２Ａは、異常画像送信要求信号に応じて、異常画像をコントローラ１に送信する。コントローラ１は、警備センター装置７から応答があると、画像センサ２Ａから送られてきた異常信号と異常発生時の画像を電話回線６を介して警備センター装置７に送信する。この送信が終了すると、当該画像センサ２Ａに対して異常画像消去信号を出力し、画像センサ２Ａでは、記憶していた異常画像を消去し、監視動作を継続する。
【００２３】
警備センター装置７は、異常信号受信をトリガとして、異常画像を表示部に表示し、管制員はこの画像を見て、異常状態を確認する。異常状態が確認できると、コントローラ１に対する受信終了信号を出力する。
コントローラ１は、受信終了信号を受信すると、警備センター装置７と接続されていた電話回線６を開放し、次の画像センサ２Ｂに対して状態呼出し信号を出力する。以後は、上記と同様の動作が繰り返される。
【００２４】
ここで、警備センター装置７における状態の確認方法について説明する。
警備センター装置７では、コントローラ１から送られてきた映像信号から異常発生時の画像を作成する。管制員はこの異常発生時の画像を見て、実際に異常が発生したか否か、又は発生した異常は何かを確認する。
なお、画像センサ２から警備センター装置７に送られる画像としては、異常発生時の画像に加えて、その前後の数フレームの画像を含ませることができる。この場合、管制員は、異常発生時の画像とその前後の画像とを比較することにより、異常状態の確認の精度を向上させることができる。
【００２５】
次に、画像監視システムに使用されるコントローラ１、画像センサ２、警備センター装置７の具体的な構成を説明する。
図５は、画像センサ２の構成を示し、図６は、画像センサ２内の記憶手段の内容を示す。
画像センサ２には、ＣＰＵ等により構成される制御手段２０１と電源２０２が設けられる。センサ内の各部分は、制御手段２０１により制御され、電源２０２から電力の供給を受ける。電源２０２は、外部から供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換装置から構成される。なお、電源２０２を画像センサ２内に設ける代わりに、コントローラ１から電力供給をさせても良い。
【００２６】
また、制御手段２０１には記憶手段２２０が接続される。この記憶手段２２０の内容について、図６を用いて説明する。
記憶手段２２０には、画像センサ２に所定の動作を実行させるためのプログラムを記憶したプログラム領域２２１、パラメータを記憶したパラメータ領域２２２、ワークエリア２２３、監視領域の状態、即ち、異常が発生しているか又は正常であるかの区別を記憶する状態記憶領域２２４、監視領域が警戒セットモード又は警戒解除モードのいずれにあるかを記憶するモード記憶領域２２５が設けられる。これは、警戒解除モードにおいては、例えマーカーの移動が画像センサによって検出されても、これを異常状態と見做さないようにするためである。
【００２７】
記憶手段２２０は、更に、撮像手段２０３が撮影した画像を記憶する領域として、基準画像記憶領域２２６、マーカー位置記憶領域２２７、現画像記憶領域２２８、異常画像記憶領域２２９を備える。現画像記憶領域２２８には、撮像手段２０３が撮影した最新の画像が記憶される。基準画像記憶領域２２６には、前述の図２に関連して説明した基準画像が記憶される。マーカー位置記憶領域２２７には、設置したマーカーの位置が記憶される。マーカー位置の記憶は、マーカーの移動量、移動したマーカーの特定などに使用される。
【００２８】
異常画像記憶領域２２９には、現画像に異常が検出されると、その時の現画像を異常発生時の画像として記憶する。あるいは、また、現画像とその前の２フレームの画像と後続の７フレームの合計１０フレームの画像を記憶する構成でも良い。
図５に戻ると、監視領域を撮影する撮像手段２０３は、ＣＣＤカメラにより構成され、可視カットフィルタ２０３Ａを有している。赤外線投光手段２０４が設けられ、警戒セットモードに移行した場合に監視領域に赤外線が投光される。なお、赤外線の投光は、画像の取込みタイミングと同期させ、電力消費を低減させるようにしている。
【００２９】
画像処理手段２０５は、記憶手段２２０に記憶された現画像と基準画像とを対比して、異常が発生したか否かを判定する。この判定のロジックの例については図２に関連して既に説明してある。表示手段２０６は、ＬＥＤにより構成され、異常検出時に点灯し、非検出時には消灯して、異常検出の有無を画像センサ２の外部に表示する。
【００３０】
通信手段２０７は、コントローラ１と信号の送受信を行うインターフェースであり、信号線２０９Ａを介してコントローラ１内の後述する画像センサ通信制御部へ接続されている。また、画像出力手段２０８は、異常発生時の画像を出力するためのインターフェースであり、信号線２０９Ｂを介してコントローラ１内の後述する映像入出力制御部１０６に接続されている。
【００３１】
アドレス設定部２１０は、ディップスイッチにより構成され、コントローラ１が画像センサ２を特定するためのアドレスが設定される。操作手段２１１は、電源をオンオフするための手段である。
図７は、コントローラ１の構成を示す。
コントローラ１には、ＭＰＵなどにより構成される制御部１０１と電源回路１０２が設けられる。コントローラ１内の各部分は、制御部１０１により制御され、電源回路１０２から電力の供給を受ける。電源回路１０２は、外部からのＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換回路とバッテリを有する。また、モード設定器５が接続される。
【００３２】
コントローラ１には、更に、以下の部分が設けられる。
センサ監視回路１０３は、火災センサ３、非常ボタン４とのインターフェースである。モデム１０４が電話回線６との間に設けられる。画像センサ通信制御部１０５は、画像センサ２と信号線２０９Ａによって接続される。映像入出力制御部１０６は、画像センサ２と信号線２０９Ｂによって接続される。この映像入出力制御部１０６は、画像センサ２から送られてきた映像信号を、モデム１０４と外部に接続されたモニタ装置１０に分配する。
【００３３】
表示部１０７は、通常は、監視領域の監視状態を画面上に表示し、異常が検出されたときは、ブザーを鳴動させ、画面上に異常の種類、異常発生箇所などを表示する。また、表示部１０７は、画像センサ２の設定作業時にも使用される。設定手段１０８は、画像センサ２の初期設定又は設定変更時に使用される。
コントローラ１の概略動作について説明をする。
【００３４】
画像センサ２の初期設定時又は設定変更時には、作業員は、モニタ装置１０を映像入出力制御部１０６に接続し、表示部１０７及びモニタ装置１０に表示される指示に従い、モニタ装置１０に表示される監視領域を確認しながら、設定手段１０８から画像センサ２の設定（例、高さ、角度、感度など）を行う。このように、コントローラ１において、各画像センサ２の設定が行えるようにすることにより、一箇所で全ての画像センサ２の設定を行うことができる。モニタ装置１０は、設定終了後、コントローラ１から取り外される。
【００３５】
モード設定器５により、警戒セットモード又は警戒解除モードが設定され、モード移行が生じると、画像センサ通信制御部１０５、信号線２０９Ａを介して全画像センサ２にモード移行信号が送信される。
火災センサ３、非常ボタン４からセンサ監視回路１０３を介して異常信号が入力されると、コントローラ１は、モデム１０４、電話回線６を介して、警備センター装置７に対して、異常の種類、異常発生箇所、発生時刻などのデータを送信する。
【００３６】
コントローラ１は、画像センサ通信制御部１０５と信号線２０９Ａを介して、状態呼出信号、モード移行信号、異常画像送信要求信号、異常画像消去信号などを画像センサ２に送信し、画像センサ２から、正常信号、異常信号などを受信する。また、信号線２０９Ｂと映像入出力制御部１０６を介して、画像センサ２からの映像信号を受信する。
【００３７】
画像センサ２が異常を検出すると、コントローラ１は、画像センサ２から受信した異常信号、映像信号を警備センター装置７へ送信する。
なお、コントローラ１と画像センサ２及び、コントローラ１と警備センター装置７との信号の送受信については、図４を用いて説明済みであるので、この説明を参照されたい。
【００３８】
また、本例では、通信回線として、アナログ電話回線が使用されているが、ＩＳＤＮのようなディジタル電話回線を使用することも可能である。この場合、映像信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する手段が必要となる。
図８は、警備センター装置７における画像監視システムに関する部分の構成を示す。
【００３９】
警備センター装置７には、ＭＰＵなどにより構成される制御部７０１が設けられ、警備センター装置７内の各部分は、制御部７０１により制御される。
電話回線６を通してコントローラ１と通信を行う通信インターフェース７０２が設けられる。コントローラ１から送られた映像信号及びその関連の信号は、画像情報記憶部７０３に記憶される。なお、映像信号は、ディジタルデータに変換されてから記憶される。この映像信号には、異常発生時の画像とその前の２フレームと後続の７フレームの画像が含まれていても良い。また、画像情報記憶部７０３に記憶されるデータとしては、異常を検出した画像センサ２のアドレス、異常発生時刻、画像のフレーム番号、画像データが含まれる。
【００４０】
制御部７０１は、異常信号を受信すると、モニタ７０４に、異常が発生したこと、異常発生物件名、異常発生箇所などを表示し、かつ異常発生時の画像を表示する。なお、モニタ７０４は、画像出力部７０６を介して制御部７０１と接続される。
制御部７０１は、異常発生時の画像だけでは十分に状態を確認できない場合には、異常発生時の画像の後のフレームを順次、又は飛び飛びに表示させることができる。
【００４１】
次に、画像センサ２の詳細な動作について図９及び１０のフローチャートを用いて説明をする。
図９は、画像センサ２の異常検出ロジックを示す。図示の動作は、画像センサ２の電源オンによって開始される。
ステップＳ１１で、画像センサ２は、現画像を取り込む。この画像は現画像記憶領域２２８に記憶される。次にステップＳ１２で、モード記憶領域２２５に警戒セットモードが設定されているか否かを判定する。ここで、警戒セットモードでない（警戒解除モードである）場合は、ステップＳ１１へ戻る。警戒解除モードのときは、監視領域の正当な利用者が居る状態であるので、以降の侵入者の有無を判断する必要がないのである。警戒セットモードである場合は、ステップＳ１３へ進む。
【００４２】
ステップＳ１３で、マーカー８の位置ずれが予め設定した許容範囲内であるか否かが判定される。マーカー８が検出されない場合は勿論許容範囲外であると判定される。この判定は、マーカー位置記憶領域２２７に記憶されたマーカーの位置と現画像で検出されたマーカーの位置を比較することによって行われる。
ステップＳ１３でマーカーの位置ずれが許容範囲内である場合（ｙ）、異常発生が無かったとして、ステップＳ１１に戻る。許容範囲外である場合（ｎ）、異常発生と判断され、ステップＳ１４で異常画像が異常画像記憶領域２２９内に記憶され、ステップＳ１５で状態記憶領域２２４に異常状態が記憶され、その後ステップＳ１１へ戻る。
【００４３】
以上により、異常発生が検出され、その時の異常画像が記憶される。
図１０は、画像センサ２の動作を示すフローチャートである。この動作は、画像センサ２の電源のオンにより開始される。
ステップＳ２１で、画像センサ２の初期設定が行われる。この初期設定は、既述のように、コントローラ１において行われ、画像センサ２は、コントローラ１よりデータを受信し、そのデータをパラメータ領域２２２に記憶し、撮像手段２０３の高さ、角度などを記憶したデータに基づいて設定する。またマーカーの位置がマーカー位置記憶領域２２７に書き込まれる。初期設定が終了すると、ステップＳ２２へ進む。
【００４４】
ステップＳ２２で、コントローラ１から状態呼出信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２３で、状態記憶領域２２４に記憶した現状態、即ち正常信号又は異常信号を送信する。異常信号を送信した後は、状態記憶領域２２４は正常状態に戻される。状態呼出信号を受信していなければ、ステップＳ２３はスキップされる。
【００４５】
ステップＳ２４で、コントローラ１から異常画像要求信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２５で、異常画像記憶領域２２９に記憶した異常画像を送信する。異常画像要求信号を受信していなければ、ステップＳ２５はスキップされる。
ステップＳ２６で、コントローラ１から異常画像消去信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２７で、異常画像記憶領域２２９から異常画像を消去する。異常画像消去信号を受信していなければ、ステップＳ２７はスキップされる。
【００４６】
ステップＳ２８で、コントローラ１からモード移行信号を受信したか否かが判定される。受信をすると、ステップＳ２９で、設定された警戒セットモード又は警戒解除モードをモード記憶領域２２５へ記憶して、ステップＳ２２へ戻る。
図１１は、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行操作時において、監視領域における状態、即ち扉や窓が閉まっているか、金庫は正常な位置に置かれているか、カーテンは閉まっているか、等を確認することが可能なように構成された実施例における、コントローラ１の動作フローを示している。
【００４７】
本動作フローは、監視領域の正規の利用者がモード移行操作をすることによって開始される。これは、例えば利用者がモード設定器５にＩＤカードを挿入し、所望のモード移行操作を行うことによって実行される。コントローラ１は挿入されたＩＤカードの情報を登録されている情報と照合し、照合結果が正しければ、モード移行操作を受け入れる。コントローラ１は次に、ステップＳ３１において、利用者によるモード移行操作が、警戒解除モードから警戒セットモードへの移行であるか否かを判定する。警戒セットモードへの移行の場合（ｙ）、ステップＳ３２に移って、画像センサ通信制御部１０５から全画像センサ２へブロードキャストによって、警戒セットモード移行操作信号を送信する。次にステップＳ３３に移って、各画像センサの現状態を確認する。これは、全画像センサ２へ状態呼出し信号を順次送信し、それぞれの正常信号又は異常信号の応答信号から現状態を確認する。
【００４８】
ステップＳ３４において、全ての画像センサが正常状態か否かを判定する。正常である場合（ｙ）は、扉や窓が閉じられていて、警戒セットモードに移行しても良い状態であるので、ステップＳ３５においてコントローラ１を警戒セットモード状態に設定するためのモード移行処理を行う。その後ステップＳ３６において、全画像センサ２へ画像通信制御部１０５からブロードキャストにより、警戒セットモード移行信号を送出し、処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ３４においてｎの場合、即ち何れかの画像センサに異常信号が検出された場合、これは扉、窓等が戸締りされていないことを意味するので、ステップＳ３７において警告を表示する。この場合実施形態によっては、異常状態の画像センサを特定して表示する事、即ちどの窓が開いているかを表示する事も可能である。
【００５０】
次にステップＳ３８に移って、異常状態の画像センサ２に対して、警戒セットモード移行操作信号をトリガとして、記憶した異常画像を消去させる。これは、現在が警戒解除モード中であり、これから警戒セットモードへ移行しようとする状態であるので、扉、ドア等が開いていても、異常が発生したことを直接意味しないためである。この後、警戒セットモードへ移行することなく、即ち警戒解除モードのまま本フローを終了する。
【００５１】
この実施例では、警戒解除モードから警戒セットモードへ移行しようとした場合、もし扉、窓等が開いたままであると、警戒セットモードへ移行せず、処理を終了する。利用者が更に警戒セットモードへ移行しようと場合には、開いている扉、窓等を閉じてから、再度このフローを行う必要がある。これによって、扉、窓の閉め忘れを防止することができ、さらに金庫にマーカーを付けておいた場合には、金庫が所定位置に直されていることを警戒セットモードへの移行時に確認することが可能となる。
【００５２】
ステップＳ３１でｎの場合、即ち利用者の操作が警戒セットモードへの移行操作でない場合は、ステップＳ３９に移って、コントローラ１のモードを警戒解除モードへ移行させる。次にステップＳ４０において、全画像センサ２へ画像センサ通信制御部１０５から、警戒解除モード移行信号をブロードキャスト送信し、フローを終了する。
【００５３】
なお、図１１に示したコントローラ１の動作フローを、別の実施形態のタイムチャートである、図４と対比すると、図４のタイムチャートにおいて、コントローラ１の警戒解除モードから警戒セットモードへの移行処理の前に、コントローラ１と画像センサ２間で、ステップＳ３２、３３および３４の操作が行われ、全ての画像センサが正常状態にあることを確認する作業が挿入される。
【００５４】
また、図１１に対応する画像センサ２の異常検出ロジックとしては、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１２の警戒セットモードか否かの判定に変わって、警戒セットモード移行操作信号を受信したか否かを判定するするだけで、その他のステップを変更する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像監視システムを適用した監視システムの全体構成を示す図。
【図２】画像センサの画像から異常を検出する手法の種々の例を説明する図。
【図３】図２に示すマーカーの種々の実施形態を示す図。
【図４】図１における画像監視システムの動作を説明するタイムチャート。
【図５】図１の画像センサの構成を示す図。
【図６】図４の画像センサにおける記憶手段の内容を示す図。
【図７】図１のコントローラの構成を示す図。
【図８】図１の警備センター装置の構成を示す図。
【図９】図５の画像センサの異常検出ロジックを示すフローチャート。
【図１０】図５の画像センサの動作を示すフローチャート。
【図１１】図７のコントローラのモード移行時における動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…コントローラ
１０１…制御部
１０２…電源回路
１０３…センサ監視回路
１０４…モデム
１０５…画像センサ通信制御部
１０６…映像入出力制御部
１０７…表示部
１０８…設定手段
２…画像センサ
２０１…制御手段
２０２…電源
２０３…撮像手段
２０４…赤外線投光手段
２０５…画像処理手段
２０６…表示手段
２０７…通信手段
２０８…画像出力手段
２０９Ａ、Ｂ…信号線
２１０…アドレス設定部
２１１…操作手段
２２０…記憶手段
２２１…プログラム領域
２２２…パラメータ領域
２２３…ワークエリア
２２４…状態記憶領域
２２５…モード記憶領域
２２６…基準画像記憶領域
２２７…マーカー位置記憶領域
２２８…現画像記憶領域
２２９…異常画像記憶領域
３…火災センサ
４…非常ボタン
５…モード設定器
６…電話回線
７…警備センター装置
７０１…制御部
７０２…通信インターフェース
７０３…画像情報記憶部
７０４…モニタ
７０５…操作部
７０６…画像出力部
８…マーカー
９…扉
９１…障害物
１０…モニタ装置
Claims (3)
- 監視領域内の移動可能な監視対象とする物体に付けられ、当該監視対象とする物体に伴って移動するマーカーと、
前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から前記マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、
前記画像センサから異常信号を受信するコントローラと、
前記監視対象とする物体を監視しない警戒解除モード又は前記監視対象とする物体を監視する警戒セットモードを設定するモード設定器と、
を備え、
前記画像センサは、前記監視対象とする物体が前記警戒セットモードとしてもよい正常な位置にあるときの前記マーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段を含み、前記マーカー位置記憶手段に記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断し、
前記コントローラは、前記モード設定器にて前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持することを特徴とする画像監視システム。 - 監視領域内の移動可能な物体に設置され赤外線吸収材料を含んで形成されたマーカーと、
前記マーカーを含む前記監視領域を撮影した画像から前記マーカーの存否又は移動を検出して異常を判断する画像センサと、
前記画像センサから異常信号を受信するコントローラとを備え、
前記画像センサは、設置されたマーカーの位置を記憶するマーカー位置記憶手段と、前記監視領域内に赤外線を投光する赤外線投光手段と、可視カットフィルタとを含み、前記可視カットフィルタを介して前記監視領域を撮影し、前記記憶しているマーカーの位置と比較して、前記撮影した画像のマーカーの位置とのずれが許容範囲以上である場合又は許容範囲以内にマーカーを検出しない場合、前記異常と判断し、
前記コントローラは、前記警戒解除モードから前記警戒セットモードへの移行操作がされたときに前記画像センサが前記異常を判断している場合、前記警戒解除モードを維持することを特徴とする画像監視システム。 - 前記マーカーは、光再帰性材料を含んで形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像監視システム。
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