JP2004128648A - 侵入物体追尾方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、侵入物体が撮像範囲外に移動した場合の追尾方式に関する。
本発明は、侵入物体が撮像範囲外に移動した場合、カメラを侵入物体のいる方向に移動し、侵入物体をモニタ上で確認できるようにしたものである。
【課題】従来の方式では、物体が撮像範囲外に移動した場合には、監視員は物体が入ってきた場所に実際に行き確認する必要がある。また、監視場所によっては物体が撮像範囲外に移動した場合、物体の移動方向が特定し難く、物体を見失ってしまう場合がある。
【解決手段】物体が撮像範囲外に移動した場合には、侵入物体検知処理を停止し、物体の移動情報を元に、物体が移動した方向を算出し、物体がいる方向にカメラを向けるようにしたものである。そのため、物体が撮像範囲外に移動した場合でも、モニタ上で侵入物体の移動方向を確認することができる。
【選択図】 図２
本発明は、侵入物体が撮像範囲外に移動した場合、カメラを侵入物体のいる方向に移動し、侵入物体をモニタ上で確認できるようにしたものである。
【課題】従来の方式では、物体が撮像範囲外に移動した場合には、監視員は物体が入ってきた場所に実際に行き確認する必要がある。また、監視場所によっては物体が撮像範囲外に移動した場合、物体の移動方向が特定し難く、物体を見失ってしまう場合がある。
【解決手段】物体が撮像範囲外に移動した場合には、侵入物体検知処理を停止し、物体の移動情報を元に、物体が移動した方向を算出し、物体がいる方向にカメラを向けるようにしたものである。そのため、物体が撮像範囲外に移動した場合でも、モニタ上で侵入物体の移動方向を確認することができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、侵入物体を監視する監視用 ＣＣＴＶ 装置において、監視領域内の侵入物体を認識するための画像処理による侵入物体追尾方法に関わり、特に検知した物体が撮像範囲外に移動した場合の追尾に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハードウェア構成を図１３によって説明する。図１３は、従来の侵入物体監視装置の構成を示すブロック図である。図１３は、少なくとも、テレビジョンカメラ等の撮像装置（以下、ＴＶ カメラと称する）８０１ 、画像処理装置 １０２ 、警報表示モニタ １１５ 、ＶＴＲ １１７ 、ビデオモニタ １１８ で構成される。画像処理装置 １０２ は、少なくとも、映像信号の Ａ／Ｄ（ Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ ）変換を行う画像入力 Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ）１０３ 、画像間の演算及び画像の格納を行う画像メモリ １０４ 、画像解析を行う ＣＰＵ １０８ 、ワークメモリ １１０ 、プログラムメモリ １１１ 、画像の輝度信号の Ｄ／Ａ（ Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ ）変換を行い、輝度信号を映像信号に変換する画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ 、データバス １１４ 、警報出力を行う出力 Ｉ／Ｆ
１０９ で構成される。
画像メモリ １０４ は、少なくとも、背景画像の格納を行う背景メモリ １０５ 、画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ で得られた輝度信号のデータを格納する入力メモリ １０６ 、画像間の演算に用いる処理用メモリ １０７ で構成される。
【０００３】
図１３において、ＴＶ カメラ ８０１ は、監視視野領域を撮像し、映像信号として画像処理装置 １０２ の画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ に出力する。
画像処理装置 １０２ では、画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ を用いて、ＴＶ カメラ ８０１ の映像信号を Ａ／Ｄ 変換し、映像信号を“ ０ ”〜“ ２５５ ”の ２５６ 階調の輝度信号に変換する。
画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ で得られた輝度信号のデータは、画像メモリ １０４ の入力メモリ １０６ に格納される。
【０００４】
ＣＰＵ １０８ は、プログラムメモリ １１１ に格納されているプログラムに従って、ワークメモリ １１０ 、画像メモリ １０４ を用いて画像解析を行う。
画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ は、画像メモリ １０４ 内の処理用メモリ １０７ に格納されている画像の輝度信号のデータを Ｄ／Ａ 変換し、輝度信号のデータを映像信号に変換する。
画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ により得られた映像信号は、ＶＴＲ １１７ に記録され、かつビデオモニタ １１８ に表示される。
データバス １１４ は、画像処理装置 １０２ 内でのデータの転送に使用するものである。ＣＰＵ １０８ は、データバス １１４ を使って、画像処理装置 １０２ 内の機器とアクセスするか、または機器同士をアクセスさせる。
画像処理装置 １０２ が画像解析で警報を出力するような事象を検出した場合には、出力 Ｉ／Ｆ １０９ から警報表示モニタ １１５ に警報情報を出力する。
警報表示モニタ １１５ は与えられた警報情報に基いて、警報を出力する。出力の形式は、例えば、警報の表示、アラーム音、音声、等である。
【０００５】
次に従来の侵入物体追尾方法の処理の流れについて、図３、図１３、及び、図１４を用いて説明する（例えば、特許文献１参照。）。図３は、従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するための図である。また、図１４は、従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するフローチャートである。
先ず、背景画像作成ステップ ２０４ では、物体の存在しない背景画像の作成を行い、作成した画像を背景メモリ １０５ に格納し、背景画像 ３０１ を得る。
次に、入力画像取込みステップ ２０５ では、ＴＶ カメラ ８０１ の映像を入力画像メモリ １０６ に格納し、入力画像 ３０２ を得る。
次に、差分処理ステップ ２０６ では、背景メモリ １０５ に格納されている背景画像 ３０１ と、入力メモリ １０６ に格納されている入力画像 ３０２ との画素毎の差分を算出し、差分画像 ３０３ を得る。
次に、二値化処理ステップ ２０７ では、差分ステップ ２０６ で得られた差分画像３０３ をしきい値処理し、差分値が所定のしきい値未満の画素を輝度値“ ０ ”、しきい値以上の画素を輝度値“ ２５５ ”（ １ 画素の輝度値は“ ０ ”から“ ２５５ ”の ２５６ 階調で表現）とした二値画像 ３０４ を得る。
【０００６】
次に、ノイズ除去処理ステップ ２０８ では、二値化処理ステップ ２０７ で得られた二値画像 ３０４ に含まれたノイズ領域 ３０５ を除去し、ノイズ除去画像 ３０６ を得る。例えば、ノイズ領域 ３０５ の識別には、所定の画素数で構成されるもので、かつ、検出したい物体の予想画素数より小さい画素数のものとする。
次に、ラベリング処理ステップ ２０９ では、ノイズ除去処理ステップ ２０８ で得られたノイズ除去画像 ３０６ を用いて物体の番号付けを行い、ラベリング画像 ３０８ を得る。このラベリング処理ステップ ２０９ により、ノイズ除去画像 ３０６ で得られた物体領域 ３０７ に対して Ｎ１ という番号が付けられる。
【０００７】
次に、第１の物体追尾処理ステップ ２１０ では、１ 処理フレーム前の物体と、現在のフレームでの物体との関連付けを行い、物体の軌跡情報を得る。
次に、物体認識処理ステップ ２１１ では、ラベリング処理ステップ ２０９ で得られた検出物体 Ｎ１ に対して物体の幅 Ｗ 、物体の高さ Ｈ を算出し、算出した幅 Ｗ、高さ Ｈ を元に認識したい物体か否かを判断し、認識したい物体のみを抽出する。
【０００８】
次に、物体の有無判定ステップ ２１２ では、物体認識処理ステップ ２１１ の判断結果を用いて認識物体の有無を判断する。物体有りと判定された場合には、警報処理ステップ ２１３ に分岐し、物体なしと判定された場合には、背景更新処理ステップ ２１４ に分岐する。
次に、警報処理ステップ ２１３ では、警報出力を行う。
また、背景更新処理ステップ ２１４ では、背景画像 ３０１ の更新を行い、得られた画像を背景メモリ １０５ に格納し、入力画像取込みステップ ２０５ に戻る。
【０００９】
この方法では、画像処理装置 １０２ で物体を確認、追尾できるのは、ＴＶ カメラ８０１ で撮像されている範囲（監視視野領域または撮像範囲）内、即ち、入力画像 ３０２ の範囲（監視視野領域）内のみである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−０７３５４１号公報（第３頁）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術では、物体がＴＶ カメラ ８０１ の撮像範囲外に移動した場合には、ビデオモニタで監視できず、監視員が物体が入ってきた場所に実際に行って確認する必要があった。また、監視場所によっては物体が撮像範囲外に移動した場合、物体の移動方向が特定し難く、物体を見失ってしまう場合があった。
本発明の目的は、上記のような問題を除去し、撮像範囲外に物体が移動した場合でも、監視を継続できる侵入物体追尾方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の侵入物体追尾方法は、撮像範囲外に物体が移動した場合には、侵入物体検知処理を停止し、侵入物体が移動した方向にカメラが向くようにしたものである。
即ち、本発明の侵入物体追尾方法は、 像範囲内の画像を取得し、取得された画像を記録し、記録された画像を画像処理することによって侵入物体を検出する侵入物体監視装置において、検出された侵入物体の位置情報を記録し、検出された侵入物体が撮像範囲の外に移動したか否かを判定し、検出された侵入物体が撮像範囲の外に移動したと判定された場合には画像処理を停止し、記録された侵入物体の位置情報を元に侵入物体の移動方向を算出し、算出された移動方向にプリセット型雲台カメラの撮像方向を変更するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のハードウェア構成の一実施例を図１によって説明する。図１は、本発明の侵入物体監視装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
図１の構成は、図１３の従来のハードウェア構成の ＴＶ カメラ ８０１ をプリセット型雲台カメラ １０１ に変更し、制御 Ｉ／Ｆ １１２ 、アラームリセットボタン １１６を追加したものである。また、画像処理装置 １０２ を画像処理装置 １０２′に変更した。
図１において、画像処理装置 １０２′は、制御 Ｉ／Ｆ １１２によって、プリセット型雲台カメラ １０１ の雲台を制御するための制御信号をプリセット型雲台カメラ １０１ に送り、与えられた制御信号に応じてプリセット型雲台カメラ １０１ はその撮像方向を上下左右に変更する。更に、画像処理装置 １０２′は、制御 Ｉ／Ｆ １１２ によって、アラームリセットボタン １１６ が押されたか否かの信号を得ることができる。アラームリセットボタン １１６ は、例えば、監視員がアラームリセットボタン １１６ を押したことによりリセット信号を制御 Ｉ／Ｆ １１２ に出力する。
【００１４】
次に本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を、図２と図１を用いて説明する。図２は、本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を示すフローチャートである。
図２において、先ず、処理状態開始判定ステップ ２０１ では、処理状態（侵入物体追尾の画像処理）が開始になっているか否かを判定する。処理状態が開始になっていない、即ち、処理状態が停止になっていると判定された場合には、アラームリセットボタン判定ステップ ２０２ に分岐し、処理状態が開始になっていると判定された場合には、背景画像作成ステップ ２０４ に分岐する。
【００１５】
アラームリセットボタン判定ステップ ２０２ では、制御 Ｉ／Ｆ １１２ がアラームリセットボタン １１６ が押されたか否かを判定する。アラームリセットボタンが押されたと判定した場合には、処理状態（開始）設定ステップ ２０３ に分岐し、押されていないと判定した場合には、処理開始判定ステップ ２０１ に戻る。
処理状態（開始）設定ステップ ２０３ では、処理状態を開始に設定し、処理開始判定ステップ ２０１ に戻る。
【００１６】
背景画像作成ステップ ２０４ では、物体の存在しない背景画像の作成を行い、作成した画像を背景メモリ １０５ に格納し、背景画像 ３０１ を得る。
次に、入力画像取込みステップ ２０５ では、プリセット型雲台カメラ １０１ の映像を入力画像メモリ １０６ に格納し、入力画像 ３０２ を得る。
以下、差分処理ステップ ２０６ から背景更新処理ステップ ２１４ の前の物体の有無判定ステップ ２１２ 、または、背景更新処理ステップ ２１４ までは、図１４と同一の処理であるので説明を省略する。
【００１７】
背景更新処理ステップ ２１４ では、背景画像 ３０１ の更新を行い、得られた画像を背景メモリ １０５ に格納し、第２の追尾処理ステップ ２１５ に進む。
次に、第２の追尾処理ステップ ２１５ では、物体が撮像範囲外に移動したか否かを判定し、物体が撮像範囲外に移動した場合には、物体の移動方向に合わせて、移動するプリセット番号を算出し、制御 Ｉ／Ｆ １１２ からプリセット型雲台カメラ １０１ に信号を出力し、プリセット型雲台カメラ １０１ の撮像方向を指定したプリセット番号に移動する。
【００１８】
次に、プリセット移動の有無判定ステップ ２１６ では、第２の追尾処理ステップ ２１５ でプリセット型雲台カメラ １０１ を移動したか否かを判定する。
プリセット移動有と判定した場合には、処理状態（停止）設定ステップ ２１７ に分岐し、プリセット移動無と判定した場合には、入力画像取込みステップ ２０５
に戻る。
処理状態（停止）設定ステップ ２１７ では、処理状態を停止にし、処理開始判定ステップ ２０１に戻る。
【００１９】
次に、本発明の追尾処理方法の一実施例を、図４と図２及び図１によって説明する。図４は、図２の第２の追尾処理ステップ ２１５ の詳細の処理動作の一例を示すフローチャートである。
図４において、先ず、物体の有無判定ステップ ２１２ では、物体認識処理ステップ ２１１ の判断結果を用いて認識物体の有無を判断する。
物体有と判定された場合には、１回目の警報状態設定ステップ ４０１ に分岐し、物体無しと判定された場合には、１回前の警報状態判定ステップ ４０５ に分岐する。
【００２０】
１回目の警報状態設定ステップ ４０１ では、１回目の警報状態を“ １ ”に設定する。
次に、物体数格納ステップ ４０２ では、検出された物体の数を、物体数（移動プリセット算出用）領域に格納する。
次に、位置情報格納ステップ ４０３ では、検出された物体の位置情報を、位置情報（移動プリセット算出用）領域に格納する。
次に、軌跡情報格納ステップ ４０４ では、検出された物体の軌跡情報を、軌跡情報（移動プリセット算出用）領域に格納する。
１回目の警報状態設定ステップ ４０１ 、物体数格納ステップ ４０２ 、位置情報格納ステップ ４０３ 、軌跡情報格納ステップ ４０４ により、移動プリセット算出に必要な全データの格納が行われる。また、このステップ ４０１ 〜 ４０４ の処理の順番は上記実施例の順番でなくても良い。
【００２１】
１回前の警報状態判定ステップ ４０５ では、１回前の警報状態の判定を行い、物体が撮像範囲外に移動したか否かの判定を行う。
１回前の警報状態が“ ０ ”の場合には、１回前の警報状態初期化ステップ ４０８ に分岐し、１回前の警報状態が“ １ ”即ち、物体が撮像範囲外に移動したと判定したの場合には、移動プリセット算出ステップ ４０６ に分岐する。
【００２２】
次に、移動プリセット算出ステップ ４０６ では、撮像範囲外に移動した物体の移動方向に合わせたプリセット番号の算出を行う。
次に、プリセット移動ステップ ４０７ では、移動プリセット算出ステップ ４０６ で算出されたプリセット番号を、制御 Ｉ／Ｆ １１２ からプリセット型雲台カメラ １０１ に出力し、プリセット型雲台カメラ １０１ の撮像方向を物体の移動方向に移動する。
【００２３】
次に、１回前の警報状態初期化ステップ ４０８ では、１回前の警報状態を“ ０ ”に初期化する。
次に、物体数初期化ステップ ４０９ では、物体数（移動プリセット算出用）を“ ０ ”に初期化する。
【００２４】
次に図４の移動プリセット算出ステップ ４０６ での移動プリセット算出の方法の一実施例について、図５及び図１１と図１２を用いて説明する。
図５〜図１０は、本発明の移動プリセット算出方法の一実施例の原理を示すフローチャートである。また、図１１は、本発明の一実施例の移動プリセット算出方法を説明するための図であり、図１２は、本発明の一実施例の移動角度算出方法を説明するための図である。
【００２５】
移動プリセットを算出するためには、予め物体の移動方向の算出に用いる判定ラインを手動で設定しておく必要がある。設定する判定ラインは、境界ライン（左）Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ、境界ライン（右）Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ、境界ライン（上）Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ、境界ライン（下）Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅの４種類である。設定した判定ラインから、移動方向判定エリアを作成する。
図１１において、移動方向判定エリアは、移動方向（左上）６０１ 、移動方向（上）６０２ 、移動方向（右上）６０３ 、移動方向（左）６０４ 、移動方向（右）６０５ 、移動方向（左下）６０６ 、移動方向（下）６０７ 、移動方向（右下）６０８ の８種類である。
【００２６】
図６ において、先ず、物体数判定ステップ ５０１ では、撮像範囲外に移動した物体の数を判定する。物体数が“ １ ”より大きい、即ち、物体が複数有る場合には、移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ に分岐し、物体数が“ １ ”であった場合には、物体の移動方向算出ステップ ５０３ に分岐する。
【００２７】
移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ では、移動プリセットをプリセット（広角）と決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
次に、物体の移動方向算出ステップ ５０３ では、物体の移動方向を算出する。物体の移動方向は、物体の外接矩形座標（ ＳＸ ，ＳＹ ）、（ ＥＸ ，Ｙ ）と境界ライン（左）Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ 、境界ライン（右）Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ 、境界ライン（上）ＵｐｐｅｒＬｉｎｅ 、境界ライン（下）Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ の座標を比較することにより算出する。移動方向判定条件を以下に示す。
【００２８】
（１）物体の移動方向＝移動方向（左上）６０１ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（２）物体の移動方向＝移動方向（上）６０２ となる条件
Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＸ ＜ Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（３）物体の移動方向＝移動方向（右上）６０３ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（４）物体の移動方向＝移動方向（左）６０４ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＹ ＜ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ
（５）物体の移動方向＝移動方向（右）６０５ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＹ ＜ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ
（６）物体の移動方向＝移動方向（左下）６０６ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
（７）物体の移動方向＝移動方向（下）６０７ となる条件
Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＸ ＜ Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
（８）物体の移動方向＝移動方向（右下）６０８ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
以降のステップでは、物体の移動方向算出ステップ ５０３ で算出された物体の移動方向の判定を行い、移動プリセットの決定を行う。
【００２９】
次に、移動方向（左）判定ステップ ５０４ では、物体の移動方向が移動方向（左）６０４ であるか否かを判定する。移動方向（左）６０４ と判定された場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐し、移動方向（左）６０４ でなかった場合には、移動方向（右）判定ステップ ５０６ に分岐する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３０】
次に、移動方向（右）判定ステップ ５０６ では、物体の移動方向が移動方向（右）６０５ であるか否かを判定する。
移動方向（右）６０５ と判定された場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐し、移動方向（右）６０５ でなかった場合には、移動方向（上）判定ステップ ５０８ に分岐する（図５ の Ａ から図６ の Ａ に処理が連続している。）。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３１】
次に、移動方向（上）判定ステップ ５０８ では、物体の移動方向が移動方向（上）６０２ であるか否かを判定する。移動方向（上）６０２ と判定された場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐し、移動プリセット（上）６０２ でなかった場合には、移動方向（下）判定ステップ ５１０ に分岐する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３２】
移動方向（下）判定ステップ ５１０ では、物体の移動方向が移動方向（下）６０７であるか否かを判定する。移動方向（下）６０７ と判定された場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐し、移動方向（下）６０７ でなかった場合には、移動角度算出ステップ ５１２ に分岐する（図６ の Ｂ から図７ の Ｂ に処理が連続している。）。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３３】
次に、移動角度算出ステップ ５１２ では、物体の移動角度の算出を行う。
物体の移動角度は、数処理フレーム前の物体の重心座標と現在の物体の重心座標を利用して移動ベクトルを作成し、移動ベクトルの角度を算出することにより得られる。この実施例では、時刻 ｔ−０ の物体の重心座標（ ＧＸｔ―ｏ，ＧＹｔ―ｏ ）と５フレーム前、すなわち時刻 ｔ−５ の物体重心座標（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）を利用して、移動ベクトルＶＥＣＴを作成する。時刻 ｔ−５ の物体重心座標（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）を中心としたときの移動ベクトル ＶＥＣＴ の移動角度θを以下の式により算出する。
【００３４】
移動角度算出式
移動角度θ＝ ｔａｎ −１（（ ＧＸｔ―ｏ，ＧＹｔ―ｏ ）／（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ））
ただし、物体の軌跡が短い場合、即ち、時刻 ｔ−５ の物体の重心座標がない場合及び、重心Ｘ座標の移動が“ ０ ”、即ち、重心Ｘ座標の移動＝ ０ の条件、
（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）＝ ０ の場合には移動ベクトル算出不能となる。
【００３５】
次に、移動角度算出可能／不能判定ステップ ５１３ では、移動角度算出ステップ ５１２ で移動角度が算出可能だったか不能だったかを判定する。
移動角度が算出不能の場合、移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ に分岐し、移動角度が算出可能だった場合、移動方向（左上）判定ステップ ５１４ に分岐する。
移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ では、移動プリセットをプリセット（広角）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３６】
移動方向（左上）判定ステップ ５１４ では、物体の移動方向が移動方向（左上）６０１ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（左上）６０１ であった場合には、第１の移動角度判定ステップ ５１５ に分岐し、移動方向（左上）６０１ でなかった場合には移動方向（右上）判定ステップ ５１８ に分岐する（図７ の Ｃ から図８ の Ｃ に処理が連続している。）。
第１の移動角度判定ステップ ５１５ では、移動角度θが １１２．５ 度より小さいか否かを判定する。移動角度θが １１２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐し、移動角度θが １１２．５ 度以上の場合には、第２の移動角度判定ステップ ５１６ に分岐する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３７】
第２の移動角度判定ステップ ５１６ では、移動角度θが １５７．５ 度より小さいか否かを判定する。移動角度θが １５７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左上）格納ステップ ５１７ に分岐し、移動角度θが １５７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐する。
移動プリセット（左上）格納ステップ ５１７ では、移動プリセットをプリセット（左上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３８】
次に、移動方向（右上）判定ステップ ５１８ では、物体の移動方向が移動方向（右上）６０３ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（右上）６０３ であった場合には、第２の移動角度判定ステップ ５１９ に分岐し、移動方向（右上）６０３ でなかった場合には移動方向（左下）判定ステップ ５２２ に分岐する（図８ の Ｄ から図１０ の Ｄ に処理が連続している。）。
第３の移動角度判定ステップ ５１９ では、移動角度θが ２２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが２２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐し、移動角度θが２２．５ 度以上の場合には、第４の移動角度判定ステップ ５２０ に分岐する。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３９】
第４の移動角度判定ステップ ５２０ では、移動角度θが ６７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ６７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右上）格納ステップ５２１ に分岐し、移動角度θが ６７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐する。
移動プリセット（右上）格納ステップ ５２１ では、移動プリセットをプリセット（右上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４０】
移動方向（左下）判定ステップ ５２２ では、物体の移動方向が移動方向（左下）６０６ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（左下）６０６ であった場合には、第５の移動角度判定ステップ ５２３ に分岐し、移動方向（左下） ６０５ でなかった場合には、移動方向（右下）判定ステップ ５２６ に分岐する（図９ の Ｅ から図１０ の Ｅ に処理が連続している。）。
第５の移動角度判定ステップ ５２３ では、移動角度θが ２０２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２０２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐し、移動角度θが ２０２．５ 度以上の場合には、第６の移動角度判定ステップ ５２４ に分岐する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４１】
第６の移動角度判定ステップ ５２４ で、移動角度θが ２４７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２４７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左下）格納ステップ ５２５ に分岐し、移動角度θが ２４７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐する。
移動プリセット（左下）格納ステップ ５２５ では、移動プリセットをプリセット（左下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４２】
移動方向（右下）判定ステップ ５２６ では、物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ であった場合には、第７の移動角度判定ステップ ５２７ に分岐し、物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ でない場合には、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４３】
第７の移動角度判定ステップ ５２７ では、移動角度θが ２９２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２９２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐し、移動角度θが ２９２．５ 度以上の場合には、第８の移動角度判定ステップ ５２８ に分岐する。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４４】
第８の移動角度判定ステップ ５２８ では、移動角度θが ３３７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ３３７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右下）格納ステップ ５２９ に分岐し、移動角度θが３３７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐する。
移動プリセット（右下）格納ステップ ５２９ では、移動プリセットをプリセット（右下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、物体が撮像範囲外に移動した場合でも、移動方向、移動角度に基づいて物体が存在する位置にプリセット型雲台カメラを向けるため、物体の移動している方向をモニタ画面で確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の侵入物体監視装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を示すフローチャート。
【図３】従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するための図。
【図４】本発明の追尾物体追尾方法の一実施例を示すフローチャート。
【図５】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図６】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図７】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図８】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図９】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図１１】本発明の一実施例の移動プリセット算出方法を説明する図。
【図１２】本発明の一実施例の移動角度算出方法を説明するための図。
【図１３】従来のハードウェアの構成を示すブロック図。
【図１４】従来の侵入物体追尾方法を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１０１：プリセット型雲台カメラ、 １０２，１０２′：画像処理装置、 １０３：画像入力 Ｉ／Ｆ、 １０４：画像メモリ、 １０５：背景メモリ、 １０６：入力メモリ、 １０７：処理用メモリ、 １０８：ＣＰＵ、 １０９：出力 Ｉ／Ｆ、 １１０：ワークメモリ、 １１１：プログラムメモリ、 １１２：制御 Ｉ／Ｆ、 １１３：画像出力 Ｉ／Ｆ、 １１４：データバス、 １１５：警報表示モニタ、 １１６：アラームリセットボタン、 １１７：ＶＴＲ、 １１８：ビデオモニタ、 ８０１：ＴＶ カメラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、侵入物体を監視する監視用 ＣＣＴＶ 装置において、監視領域内の侵入物体を認識するための画像処理による侵入物体追尾方法に関わり、特に検知した物体が撮像範囲外に移動した場合の追尾に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハードウェア構成を図１３によって説明する。図１３は、従来の侵入物体監視装置の構成を示すブロック図である。図１３は、少なくとも、テレビジョンカメラ等の撮像装置（以下、ＴＶ カメラと称する）８０１ 、画像処理装置 １０２ 、警報表示モニタ １１５ 、ＶＴＲ １１７ 、ビデオモニタ １１８ で構成される。画像処理装置 １０２ は、少なくとも、映像信号の Ａ／Ｄ（ Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ ）変換を行う画像入力 Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ）１０３ 、画像間の演算及び画像の格納を行う画像メモリ １０４ 、画像解析を行う ＣＰＵ １０８ 、ワークメモリ １１０ 、プログラムメモリ １１１ 、画像の輝度信号の Ｄ／Ａ（ Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ ）変換を行い、輝度信号を映像信号に変換する画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ 、データバス １１４ 、警報出力を行う出力 Ｉ／Ｆ
１０９ で構成される。
画像メモリ １０４ は、少なくとも、背景画像の格納を行う背景メモリ １０５ 、画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ で得られた輝度信号のデータを格納する入力メモリ １０６ 、画像間の演算に用いる処理用メモリ １０７ で構成される。
【０００３】
図１３において、ＴＶ カメラ ８０１ は、監視視野領域を撮像し、映像信号として画像処理装置 １０２ の画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ に出力する。
画像処理装置 １０２ では、画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ を用いて、ＴＶ カメラ ８０１ の映像信号を Ａ／Ｄ 変換し、映像信号を“ ０ ”〜“ ２５５ ”の ２５６ 階調の輝度信号に変換する。
画像入力 Ｉ／Ｆ １０３ で得られた輝度信号のデータは、画像メモリ １０４ の入力メモリ １０６ に格納される。
【０００４】
ＣＰＵ １０８ は、プログラムメモリ １１１ に格納されているプログラムに従って、ワークメモリ １１０ 、画像メモリ １０４ を用いて画像解析を行う。
画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ は、画像メモリ １０４ 内の処理用メモリ １０７ に格納されている画像の輝度信号のデータを Ｄ／Ａ 変換し、輝度信号のデータを映像信号に変換する。
画像出力 Ｉ／Ｆ １１３ により得られた映像信号は、ＶＴＲ １１７ に記録され、かつビデオモニタ １１８ に表示される。
データバス １１４ は、画像処理装置 １０２ 内でのデータの転送に使用するものである。ＣＰＵ １０８ は、データバス １１４ を使って、画像処理装置 １０２ 内の機器とアクセスするか、または機器同士をアクセスさせる。
画像処理装置 １０２ が画像解析で警報を出力するような事象を検出した場合には、出力 Ｉ／Ｆ １０９ から警報表示モニタ １１５ に警報情報を出力する。
警報表示モニタ １１５ は与えられた警報情報に基いて、警報を出力する。出力の形式は、例えば、警報の表示、アラーム音、音声、等である。
【０００５】
次に従来の侵入物体追尾方法の処理の流れについて、図３、図１３、及び、図１４を用いて説明する（例えば、特許文献１参照。）。図３は、従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するための図である。また、図１４は、従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するフローチャートである。
先ず、背景画像作成ステップ ２０４ では、物体の存在しない背景画像の作成を行い、作成した画像を背景メモリ １０５ に格納し、背景画像 ３０１ を得る。
次に、入力画像取込みステップ ２０５ では、ＴＶ カメラ ８０１ の映像を入力画像メモリ １０６ に格納し、入力画像 ３０２ を得る。
次に、差分処理ステップ ２０６ では、背景メモリ １０５ に格納されている背景画像 ３０１ と、入力メモリ １０６ に格納されている入力画像 ３０２ との画素毎の差分を算出し、差分画像 ３０３ を得る。
次に、二値化処理ステップ ２０７ では、差分ステップ ２０６ で得られた差分画像３０３ をしきい値処理し、差分値が所定のしきい値未満の画素を輝度値“ ０ ”、しきい値以上の画素を輝度値“ ２５５ ”（ １ 画素の輝度値は“ ０ ”から“ ２５５ ”の ２５６ 階調で表現）とした二値画像 ３０４ を得る。
【０００６】
次に、ノイズ除去処理ステップ ２０８ では、二値化処理ステップ ２０７ で得られた二値画像 ３０４ に含まれたノイズ領域 ３０５ を除去し、ノイズ除去画像 ３０６ を得る。例えば、ノイズ領域 ３０５ の識別には、所定の画素数で構成されるもので、かつ、検出したい物体の予想画素数より小さい画素数のものとする。
次に、ラベリング処理ステップ ２０９ では、ノイズ除去処理ステップ ２０８ で得られたノイズ除去画像 ３０６ を用いて物体の番号付けを行い、ラベリング画像 ３０８ を得る。このラベリング処理ステップ ２０９ により、ノイズ除去画像 ３０６ で得られた物体領域 ３０７ に対して Ｎ１ という番号が付けられる。
【０００７】
次に、第１の物体追尾処理ステップ ２１０ では、１ 処理フレーム前の物体と、現在のフレームでの物体との関連付けを行い、物体の軌跡情報を得る。
次に、物体認識処理ステップ ２１１ では、ラベリング処理ステップ ２０９ で得られた検出物体 Ｎ１ に対して物体の幅 Ｗ 、物体の高さ Ｈ を算出し、算出した幅 Ｗ、高さ Ｈ を元に認識したい物体か否かを判断し、認識したい物体のみを抽出する。
【０００８】
次に、物体の有無判定ステップ ２１２ では、物体認識処理ステップ ２１１ の判断結果を用いて認識物体の有無を判断する。物体有りと判定された場合には、警報処理ステップ ２１３ に分岐し、物体なしと判定された場合には、背景更新処理ステップ ２１４ に分岐する。
次に、警報処理ステップ ２１３ では、警報出力を行う。
また、背景更新処理ステップ ２１４ では、背景画像 ３０１ の更新を行い、得られた画像を背景メモリ １０５ に格納し、入力画像取込みステップ ２０５ に戻る。
【０００９】
この方法では、画像処理装置 １０２ で物体を確認、追尾できるのは、ＴＶ カメラ８０１ で撮像されている範囲（監視視野領域または撮像範囲）内、即ち、入力画像 ３０２ の範囲（監視視野領域）内のみである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−０７３５４１号公報（第３頁）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術では、物体がＴＶ カメラ ８０１ の撮像範囲外に移動した場合には、ビデオモニタで監視できず、監視員が物体が入ってきた場所に実際に行って確認する必要があった。また、監視場所によっては物体が撮像範囲外に移動した場合、物体の移動方向が特定し難く、物体を見失ってしまう場合があった。
本発明の目的は、上記のような問題を除去し、撮像範囲外に物体が移動した場合でも、監視を継続できる侵入物体追尾方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の侵入物体追尾方法は、撮像範囲外に物体が移動した場合には、侵入物体検知処理を停止し、侵入物体が移動した方向にカメラが向くようにしたものである。
即ち、本発明の侵入物体追尾方法は、 像範囲内の画像を取得し、取得された画像を記録し、記録された画像を画像処理することによって侵入物体を検出する侵入物体監視装置において、検出された侵入物体の位置情報を記録し、検出された侵入物体が撮像範囲の外に移動したか否かを判定し、検出された侵入物体が撮像範囲の外に移動したと判定された場合には画像処理を停止し、記録された侵入物体の位置情報を元に侵入物体の移動方向を算出し、算出された移動方向にプリセット型雲台カメラの撮像方向を変更するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のハードウェア構成の一実施例を図１によって説明する。図１は、本発明の侵入物体監視装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
図１の構成は、図１３の従来のハードウェア構成の ＴＶ カメラ ８０１ をプリセット型雲台カメラ １０１ に変更し、制御 Ｉ／Ｆ １１２ 、アラームリセットボタン １１６を追加したものである。また、画像処理装置 １０２ を画像処理装置 １０２′に変更した。
図１において、画像処理装置 １０２′は、制御 Ｉ／Ｆ １１２によって、プリセット型雲台カメラ １０１ の雲台を制御するための制御信号をプリセット型雲台カメラ １０１ に送り、与えられた制御信号に応じてプリセット型雲台カメラ １０１ はその撮像方向を上下左右に変更する。更に、画像処理装置 １０２′は、制御 Ｉ／Ｆ １１２ によって、アラームリセットボタン １１６ が押されたか否かの信号を得ることができる。アラームリセットボタン １１６ は、例えば、監視員がアラームリセットボタン １１６ を押したことによりリセット信号を制御 Ｉ／Ｆ １１２ に出力する。
【００１４】
次に本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を、図２と図１を用いて説明する。図２は、本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を示すフローチャートである。
図２において、先ず、処理状態開始判定ステップ ２０１ では、処理状態（侵入物体追尾の画像処理）が開始になっているか否かを判定する。処理状態が開始になっていない、即ち、処理状態が停止になっていると判定された場合には、アラームリセットボタン判定ステップ ２０２ に分岐し、処理状態が開始になっていると判定された場合には、背景画像作成ステップ ２０４ に分岐する。
【００１５】
アラームリセットボタン判定ステップ ２０２ では、制御 Ｉ／Ｆ １１２ がアラームリセットボタン １１６ が押されたか否かを判定する。アラームリセットボタンが押されたと判定した場合には、処理状態（開始）設定ステップ ２０３ に分岐し、押されていないと判定した場合には、処理開始判定ステップ ２０１ に戻る。
処理状態（開始）設定ステップ ２０３ では、処理状態を開始に設定し、処理開始判定ステップ ２０１ に戻る。
【００１６】
背景画像作成ステップ ２０４ では、物体の存在しない背景画像の作成を行い、作成した画像を背景メモリ １０５ に格納し、背景画像 ３０１ を得る。
次に、入力画像取込みステップ ２０５ では、プリセット型雲台カメラ １０１ の映像を入力画像メモリ １０６ に格納し、入力画像 ３０２ を得る。
以下、差分処理ステップ ２０６ から背景更新処理ステップ ２１４ の前の物体の有無判定ステップ ２１２ 、または、背景更新処理ステップ ２１４ までは、図１４と同一の処理であるので説明を省略する。
【００１７】
背景更新処理ステップ ２１４ では、背景画像 ３０１ の更新を行い、得られた画像を背景メモリ １０５ に格納し、第２の追尾処理ステップ ２１５ に進む。
次に、第２の追尾処理ステップ ２１５ では、物体が撮像範囲外に移動したか否かを判定し、物体が撮像範囲外に移動した場合には、物体の移動方向に合わせて、移動するプリセット番号を算出し、制御 Ｉ／Ｆ １１２ からプリセット型雲台カメラ １０１ に信号を出力し、プリセット型雲台カメラ １０１ の撮像方向を指定したプリセット番号に移動する。
【００１８】
次に、プリセット移動の有無判定ステップ ２１６ では、第２の追尾処理ステップ ２１５ でプリセット型雲台カメラ １０１ を移動したか否かを判定する。
プリセット移動有と判定した場合には、処理状態（停止）設定ステップ ２１７ に分岐し、プリセット移動無と判定した場合には、入力画像取込みステップ ２０５
に戻る。
処理状態（停止）設定ステップ ２１７ では、処理状態を停止にし、処理開始判定ステップ ２０１に戻る。
【００１９】
次に、本発明の追尾処理方法の一実施例を、図４と図２及び図１によって説明する。図４は、図２の第２の追尾処理ステップ ２１５ の詳細の処理動作の一例を示すフローチャートである。
図４において、先ず、物体の有無判定ステップ ２１２ では、物体認識処理ステップ ２１１ の判断結果を用いて認識物体の有無を判断する。
物体有と判定された場合には、１回目の警報状態設定ステップ ４０１ に分岐し、物体無しと判定された場合には、１回前の警報状態判定ステップ ４０５ に分岐する。
【００２０】
１回目の警報状態設定ステップ ４０１ では、１回目の警報状態を“ １ ”に設定する。
次に、物体数格納ステップ ４０２ では、検出された物体の数を、物体数（移動プリセット算出用）領域に格納する。
次に、位置情報格納ステップ ４０３ では、検出された物体の位置情報を、位置情報（移動プリセット算出用）領域に格納する。
次に、軌跡情報格納ステップ ４０４ では、検出された物体の軌跡情報を、軌跡情報（移動プリセット算出用）領域に格納する。
１回目の警報状態設定ステップ ４０１ 、物体数格納ステップ ４０２ 、位置情報格納ステップ ４０３ 、軌跡情報格納ステップ ４０４ により、移動プリセット算出に必要な全データの格納が行われる。また、このステップ ４０１ 〜 ４０４ の処理の順番は上記実施例の順番でなくても良い。
【００２１】
１回前の警報状態判定ステップ ４０５ では、１回前の警報状態の判定を行い、物体が撮像範囲外に移動したか否かの判定を行う。
１回前の警報状態が“ ０ ”の場合には、１回前の警報状態初期化ステップ ４０８ に分岐し、１回前の警報状態が“ １ ”即ち、物体が撮像範囲外に移動したと判定したの場合には、移動プリセット算出ステップ ４０６ に分岐する。
【００２２】
次に、移動プリセット算出ステップ ４０６ では、撮像範囲外に移動した物体の移動方向に合わせたプリセット番号の算出を行う。
次に、プリセット移動ステップ ４０７ では、移動プリセット算出ステップ ４０６ で算出されたプリセット番号を、制御 Ｉ／Ｆ １１２ からプリセット型雲台カメラ １０１ に出力し、プリセット型雲台カメラ １０１ の撮像方向を物体の移動方向に移動する。
【００２３】
次に、１回前の警報状態初期化ステップ ４０８ では、１回前の警報状態を“ ０ ”に初期化する。
次に、物体数初期化ステップ ４０９ では、物体数（移動プリセット算出用）を“ ０ ”に初期化する。
【００２４】
次に図４の移動プリセット算出ステップ ４０６ での移動プリセット算出の方法の一実施例について、図５及び図１１と図１２を用いて説明する。
図５〜図１０は、本発明の移動プリセット算出方法の一実施例の原理を示すフローチャートである。また、図１１は、本発明の一実施例の移動プリセット算出方法を説明するための図であり、図１２は、本発明の一実施例の移動角度算出方法を説明するための図である。
【００２５】
移動プリセットを算出するためには、予め物体の移動方向の算出に用いる判定ラインを手動で設定しておく必要がある。設定する判定ラインは、境界ライン（左）Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ、境界ライン（右）Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ、境界ライン（上）Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ、境界ライン（下）Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅの４種類である。設定した判定ラインから、移動方向判定エリアを作成する。
図１１において、移動方向判定エリアは、移動方向（左上）６０１ 、移動方向（上）６０２ 、移動方向（右上）６０３ 、移動方向（左）６０４ 、移動方向（右）６０５ 、移動方向（左下）６０６ 、移動方向（下）６０７ 、移動方向（右下）６０８ の８種類である。
【００２６】
図６ において、先ず、物体数判定ステップ ５０１ では、撮像範囲外に移動した物体の数を判定する。物体数が“ １ ”より大きい、即ち、物体が複数有る場合には、移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ に分岐し、物体数が“ １ ”であった場合には、物体の移動方向算出ステップ ５０３ に分岐する。
【００２７】
移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ では、移動プリセットをプリセット（広角）と決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
次に、物体の移動方向算出ステップ ５０３ では、物体の移動方向を算出する。物体の移動方向は、物体の外接矩形座標（ ＳＸ ，ＳＹ ）、（ ＥＸ ，Ｙ ）と境界ライン（左）Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ 、境界ライン（右）Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ 、境界ライン（上）ＵｐｐｅｒＬｉｎｅ 、境界ライン（下）Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ の座標を比較することにより算出する。移動方向判定条件を以下に示す。
【００２８】
（１）物体の移動方向＝移動方向（左上）６０１ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（２）物体の移動方向＝移動方向（上）６０２ となる条件
Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＸ ＜ Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（３）物体の移動方向＝移動方向（右上）６０３ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ ＳＹ ≦ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ
（４）物体の移動方向＝移動方向（左）６０４ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＹ ＜ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ
（５）物体の移動方向＝移動方向（右）６０５ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＹ ＜ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ
（６）物体の移動方向＝移動方向（左下）６０６ となる条件
ＳＸ ≦ Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
（７）物体の移動方向＝移動方向（下）６０７ となる条件
Ｌｅｆｔ Ｌｉｎｅ ＜ ＳＸ ＜ Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
（８）物体の移動方向＝移動方向（右下）６０８ となる条件
Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＸ かつ Ｌｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ≦ ＥＹ
以降のステップでは、物体の移動方向算出ステップ ５０３ で算出された物体の移動方向の判定を行い、移動プリセットの決定を行う。
【００２９】
次に、移動方向（左）判定ステップ ５０４ では、物体の移動方向が移動方向（左）６０４ であるか否かを判定する。移動方向（左）６０４ と判定された場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐し、移動方向（左）６０４ でなかった場合には、移動方向（右）判定ステップ ５０６ に分岐する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３０】
次に、移動方向（右）判定ステップ ５０６ では、物体の移動方向が移動方向（右）６０５ であるか否かを判定する。
移動方向（右）６０５ と判定された場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐し、移動方向（右）６０５ でなかった場合には、移動方向（上）判定ステップ ５０８ に分岐する（図５ の Ａ から図６ の Ａ に処理が連続している。）。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３１】
次に、移動方向（上）判定ステップ ５０８ では、物体の移動方向が移動方向（上）６０２ であるか否かを判定する。移動方向（上）６０２ と判定された場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐し、移動プリセット（上）６０２ でなかった場合には、移動方向（下）判定ステップ ５１０ に分岐する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３２】
移動方向（下）判定ステップ ５１０ では、物体の移動方向が移動方向（下）６０７であるか否かを判定する。移動方向（下）６０７ と判定された場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐し、移動方向（下）６０７ でなかった場合には、移動角度算出ステップ ５１２ に分岐する（図６ の Ｂ から図７ の Ｂ に処理が連続している。）。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３３】
次に、移動角度算出ステップ ５１２ では、物体の移動角度の算出を行う。
物体の移動角度は、数処理フレーム前の物体の重心座標と現在の物体の重心座標を利用して移動ベクトルを作成し、移動ベクトルの角度を算出することにより得られる。この実施例では、時刻 ｔ−０ の物体の重心座標（ ＧＸｔ―ｏ，ＧＹｔ―ｏ ）と５フレーム前、すなわち時刻 ｔ−５ の物体重心座標（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）を利用して、移動ベクトルＶＥＣＴを作成する。時刻 ｔ−５ の物体重心座標（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）を中心としたときの移動ベクトル ＶＥＣＴ の移動角度θを以下の式により算出する。
【００３４】
移動角度算出式
移動角度θ＝ ｔａｎ −１（（ ＧＸｔ―ｏ，ＧＹｔ―ｏ ）／（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ））
ただし、物体の軌跡が短い場合、即ち、時刻 ｔ−５ の物体の重心座標がない場合及び、重心Ｘ座標の移動が“ ０ ”、即ち、重心Ｘ座標の移動＝ ０ の条件、
（ ＧＸｔ―５，ＧＹｔ―５ ）＝ ０ の場合には移動ベクトル算出不能となる。
【００３５】
次に、移動角度算出可能／不能判定ステップ ５１３ では、移動角度算出ステップ ５１２ で移動角度が算出可能だったか不能だったかを判定する。
移動角度が算出不能の場合、移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ に分岐し、移動角度が算出可能だった場合、移動方向（左上）判定ステップ ５１４ に分岐する。
移動プリセット（広角）格納ステップ ５０２ では、移動プリセットをプリセット（広角）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３６】
移動方向（左上）判定ステップ ５１４ では、物体の移動方向が移動方向（左上）６０１ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（左上）６０１ であった場合には、第１の移動角度判定ステップ ５１５ に分岐し、移動方向（左上）６０１ でなかった場合には移動方向（右上）判定ステップ ５１８ に分岐する（図７ の Ｃ から図８ の Ｃ に処理が連続している。）。
第１の移動角度判定ステップ ５１５ では、移動角度θが １１２．５ 度より小さいか否かを判定する。移動角度θが １１２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐し、移動角度θが １１２．５ 度以上の場合には、第２の移動角度判定ステップ ５１６ に分岐する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３７】
第２の移動角度判定ステップ ５１６ では、移動角度θが １５７．５ 度より小さいか否かを判定する。移動角度θが １５７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左上）格納ステップ ５１７ に分岐し、移動角度θが １５７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐する。
移動プリセット（左上）格納ステップ ５１７ では、移動プリセットをプリセット（左上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３８】
次に、移動方向（右上）判定ステップ ５１８ では、物体の移動方向が移動方向（右上）６０３ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（右上）６０３ であった場合には、第２の移動角度判定ステップ ５１９ に分岐し、移動方向（右上）６０３ でなかった場合には移動方向（左下）判定ステップ ５２２ に分岐する（図８ の Ｄ から図１０ の Ｄ に処理が連続している。）。
第３の移動角度判定ステップ ５１９ では、移動角度θが ２２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが２２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐し、移動角度θが２２．５ 度以上の場合には、第４の移動角度判定ステップ ５２０ に分岐する。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００３９】
第４の移動角度判定ステップ ５２０ では、移動角度θが ６７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ６７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右上）格納ステップ５２１ に分岐し、移動角度θが ６７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ に分岐する。
移動プリセット（右上）格納ステップ ５２１ では、移動プリセットをプリセット（右上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（上）格納ステップ ５０９ では、移動プリセットをプリセット（上）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４０】
移動方向（左下）判定ステップ ５２２ では、物体の移動方向が移動方向（左下）６０６ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（左下）６０６ であった場合には、第５の移動角度判定ステップ ５２３ に分岐し、移動方向（左下） ６０５ でなかった場合には、移動方向（右下）判定ステップ ５２６ に分岐する（図９ の Ｅ から図１０ の Ｅ に処理が連続している。）。
第５の移動角度判定ステップ ５２３ では、移動角度θが ２０２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２０２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ に分岐し、移動角度θが ２０２．５ 度以上の場合には、第６の移動角度判定ステップ ５２４ に分岐する。
移動プリセット（左）格納ステップ ５０５ では、移動プリセットをプリセット（左）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４１】
第６の移動角度判定ステップ ５２４ で、移動角度θが ２４７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２４７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（左下）格納ステップ ５２５ に分岐し、移動角度θが ２４７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐する。
移動プリセット（左下）格納ステップ ５２５ では、移動プリセットをプリセット（左下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４２】
移動方向（右下）判定ステップ ５２６ では、物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ であるか否かを判定する。
物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ であった場合には、第７の移動角度判定ステップ ５２７ に分岐し、物体の移動方向が移動方向（右下）６０８ でない場合には、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４３】
第７の移動角度判定ステップ ５２７ では、移動角度θが ２９２．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ２９２．５ 度未満の場合には、移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ に分岐し、移動角度θが ２９２．５ 度以上の場合には、第８の移動角度判定ステップ ５２８ に分岐する。
移動プリセット（下）格納ステップ ５１１ では、移動プリセットをプリセット（下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４４】
第８の移動角度判定ステップ ５２８ では、移動角度θが ３３７．５ 度より小さいか否かを判定する。
移動角度θが ３３７．５ 度未満の場合には、移動プリセット（右下）格納ステップ ５２９ に分岐し、移動角度θが３３７．５ 度以上の場合には、移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ に分岐する。
移動プリセット（右下）格納ステップ ５２９ では、移動プリセットをプリセット（右下）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
移動プリセット（右）格納ステップ ５０７ では、移動プリセットをプリセット（右）に決定し、移動プリセット算出ステップ ４０６ の処理を終了する。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、物体が撮像範囲外に移動した場合でも、移動方向、移動角度に基づいて物体が存在する位置にプリセット型雲台カメラを向けるため、物体の移動している方向をモニタ画面で確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の侵入物体監視装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の侵入物体追尾方法の一実施例を示すフローチャート。
【図３】従来の侵入物体追尾方法の原理を説明するための図。
【図４】本発明の追尾物体追尾方法の一実施例を示すフローチャート。
【図５】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図６】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図７】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図８】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図９】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の移動プリセット算出方法の一実施例を示すフローチャート。
【図１１】本発明の一実施例の移動プリセット算出方法を説明する図。
【図１２】本発明の一実施例の移動角度算出方法を説明するための図。
【図１３】従来のハードウェアの構成を示すブロック図。
【図１４】従来の侵入物体追尾方法を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１０１：プリセット型雲台カメラ、 １０２，１０２′：画像処理装置、 １０３：画像入力 Ｉ／Ｆ、 １０４：画像メモリ、 １０５：背景メモリ、 １０６：入力メモリ、 １０７：処理用メモリ、 １０８：ＣＰＵ、 １０９：出力 Ｉ／Ｆ、 １１０：ワークメモリ、 １１１：プログラムメモリ、 １１２：制御 Ｉ／Ｆ、 １１３：画像出力 Ｉ／Ｆ、 １１４：データバス、 １１５：警報表示モニタ、 １１６：アラームリセットボタン、 １１７：ＶＴＲ、 １１８：ビデオモニタ、 ８０１：ＴＶ カメラ。
Claims (1)
- 撮像範囲内の画像を取得し、該取得された画像を記録し、該記録された画像を画像処理することによって侵入物体を検出する侵入物体監視装置において、
前記検出された侵入物体の位置情報を記録し、
前記検出された侵入物体が前記撮像範囲の外に移動したか否かを判定し、
前記検出された侵入物体が前記撮像範囲の外に移動したと判定された場合には、画像処理を停止し、
前記侵入物体の前記位置情報を元に前記侵入物体の移動方向を算出し、
該算出された移動方向にプリセット型雲台カメラの撮像方向を変更することを特徴とする侵入物体追尾方法。
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-
2002
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