JP2007174273A - 監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とがそれぞれ通信ネットワークで接続された監視システムにおいて、監視カメラ端末側の異常状態の発生時の画像データを記録再生装置側で迅速に記録・表示再生する。
【解決手段】各監視カメラ端末１１〜Ｎは符号化した監視画像データをＨＤＤ２３に一時的に記憶させており、通常は、ビデオレコーダ５０が監視カメラ端末１１〜Ｎに順次送信許可を与えて画像データをバースト伝送させる。一方、監視カメラ端末１１〜Ｎのいずれかが異常検出部２５で異常を検出すると、送信割り込み要求をビデオレコーダ５０へ送信し、ビデオレコーダ５０がその監視カメラ端末に優先的な送信許可を与えて画像データのバースト送信を受ける。いずれかの監視カメラ端末１１〜ＮにおいてＨＤＤ２３の残容量が所定以下になった場合にも、前記と同手順で画像データのバースト送信を受ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とが通信ネットワークに接続されており、各監視カメラ端末が撮像した監視画像データを記録再生装置に伝送して集中的に蓄積・管理する方式の監視システムに関する。

近年、防犯・防災のための監視システムが工場や商店等の様々な施設だけでなく家庭においても導入されるようになっているが、特に、通信機能を備えた監視カメラを多数の監視箇所に配置し、通信ネットワークを介して画像データを集中監視室等へ伝送させることにより各監視箇所の画像をまとめて記録・表示させるネットワーク方式の監視システムが普及している。

例えば、図４はパチンコホールに前記監視システムを適用した場合の概略図であるが、不正行為や不審者の有無を監視するために、幾つかのパチンコ台を監視領域とする監視カメラ端末（ネットワークカメラ）１１,１２,１３,・・・が天井に設置されており、それらがＬＡＮ（Local Area Network）３０を介して集中監視室側のビデオレコーダ５０と接続されている。ここで、ＬＡＮ３０の通信プロトコルにはインターネットプロトコル（ＩＰ）が採用されており、各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・は撮像した画像データをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）やＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の符号化方法で圧縮して送信し、ビデオレコーダ５０では各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・からＬＡＮ３０を通じて受信した各画像データをハードディスク（ＨＤＤ）やＤＶＤ等の大容量蓄積手段に記録すると共にモニタ６０に表示させる。また、ビデオレコーダ５０側からパン／チルト等の制御コマンドを送信して各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・を個別に制御できるようになっている場合も多い。

ところで、前記のようなネットワーク方式の監視システムでは、各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・が所定符号化単位で通信プロトコル手順を実行しながら画像データをランダムに送信するため、監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・の設置数が多くなるとＬＡＮ３０上でのトラフィックが大きくなり、データ衝突が多発して通信が不安定化するという問題が生じる。その対策として、下記特許文献１では、監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・側にＨＤＤ等の一時記憶手段を設けて一定期間分の画像データを記憶させるようにし、各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・に対して順番に送信期間を割り当てて、それぞれがほぼ一定周期で回ってくる送信期間内に画像データをバースト的にビデオレコーダ５０側へ送信する方式を開示している。
特開２００４−８８１５６号公報（第７頁）

前記特許文献１での提案は、ネットワーク方式の監視システムにおけるトラフィックに関する問題点に有効な解決策を与えているが、その場合においても次のような問題点が残る。先ず、或る監視カメラ端末（例えば、１２）で撮像した画像から不正行為や不審者が発見されたような時には、直ちにその画像をビデオレコーダ５０で記録すると共にモニタ６０で表示させる必要があるが、伝送時間を規則的に割り当てていると、他のいずれかの監視カメラ端末（１１,１３,・・・）がバースト送信中である場合には送信順序が回ってくるまでビデオレコーダ５０側での記録や表示ができない。

また、画像データがＭＰＥＧやＪＰＥＧで符号化されている場合には画像の内容によってデータ長は可変長となるため、所定期間内にバースト送信を行わせるためには、各監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・のＨＤＤ等に最大データ長のフレームが前記周期の全時間帯で連続したと仮定した場合の全データ量以上の記憶容量を持たせておかなければならず、必然的に監視カメラ端末１１,１２,１３,・・・が高価なものになる。

そこで、本発明は、前記の問題点に鑑みて、監視カメラ端末側で撮像画像データの解析や別途に設けたセンサ等からの入力によって異常状態が検出された場合に、直ちにその画像データをビデオレコーダ側へ伝送して記録・表示することができ、また監視カメラ端末に大容量の一次記録手段を用いる必要がない監視システムを提供することを目的とする。

本発明は、複数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とがそれぞれ通信ネットワークに接続されており、前記各監視カメラ端末は、監視領域を撮影する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された画像データを一時的に記憶する一時記憶手段と、前記通信ネットワークを介して前記記録再生装置と通信を行い、前記記録再生装置から送信許可信号を受けて前記一時記憶手段の画像データを前記記録再生装置へ送信する監視側通信制御手段とを有し、前記記録再生装置は、前記通信ネットワークを介して前記各監視カメラ端末と通信を行い、前記各監視カメラ端末へ所定順序で送信許可信号を送信することにより前記各監視カメラ端末から順次画像データを受信する記録再生側通信制御手段と、前記記録再生側通信制御手段が受信した画像データを蓄積するデータ蓄積手段と、受信した画像データを復号して表示する表示再生手段とを有している監視システムにおいて、前記各監視カメラ端末が、前記撮像手段から得られる画像データの解析又は外部センサ信号の入力に基づいて異常状態の発生を検出する第１検出手段と、前記一時記憶手段の残容量が所定量以下になった場合にそれを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段又は前記第２検出手段のいずれかで検出があった場合に、前記監視側通信制御手段により送信許可要求信号を送信させる監視側緊急処理手段とを備え、前記記録再生装置が、前記送信許可要求信号を受信した場合に、前記記録再生側通信制御手段により、その時点で送信許可状態にある前記監視カメラ端末に対して送信中止信号を送信して画像データの送信を中止させると共に、前記送信許可要求信号の送信元である前記監視カメラ端末に対して送信許可信号を送信する記録再生側緊急処理手段を備えていることを特徴とする監視システムに係る。

本発明によれば、通常は、各監視カメラ端末において撮像画像データを符号化して一時記憶手段に記憶させており、記録再生装置から各監視カメラ端末に対して順次送信許可信号を送信することにより、個々の監視カメラ端末から順番に一時記憶手段に記憶させている符号化画像データを記録再生装置へ伝送している。しかし、各監視カメラ端末の第１検出手段で異常状態が検出された場合又は第２検出手段で一時記憶手段の残容量が所定量以下になったことが検出された場合には、その監視カメラ端末が緊急に送信許可要求信号を記録再生装置へ送信する。そして、その送信許可要求信号を受信した記録再生装置が、その時点で送信が許可されている監視カメラ端末による画像データの送信を停止させ、送信許可要求信号を発信した監視カメラ端末へ送信許可信号を送信することにより、その監視カメラ端末が、前記順番を待つことなく、直ちに一時記憶手段の符号化画像データを記録再生装置へ送信する。尚、通信ネットワークについては、有線であるか無線であるかを問わない。

本発明によれば、複数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とがそれぞれ通信ネットワークに接続された監視システムにおいて、監視領域で異常状態が発生した際の画像を直ちに記録再生装置側へ伝送して記録・表示再生させることができ、不正行為や不審者等の特定や緊急事態に対する対応を迅速に行うことが可能になる。また、監視カメラ端末側で一時記憶手段（ＨＤＤ等）がＦＵＬＬ状態になって画像データの消失期間が生じてしまうことを防止できるため、一時記憶手段に大きな記憶容量を持たせておく必要をなくし、システムの価格の低減化を実現すると共に、記憶容量の異なる一時記憶手段を有した監視カメラ端末を混在させることができ、柔軟な基準でのシステム構築を可能にする。

以下、本発明の監視システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、図１は、図４に示したパチンコホールに適用した監視システムの構成図であり、監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎとビデオレコーダ５０についてはそれぞれブロック回路図として表してある。

ここで、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子で構成された撮像部２１と、撮像部２１から得られる撮像画像データをＭＰＥＧ方式で符号化圧縮する符号化部２２と、符号化部２２による符号化画像データを一時的に記憶するＨＤＤ２３と、ＬＡＮ３０を介してビデオレコーダ５０側とＩＰ通信を行って各種制御信号の送受信と前記符号化画像データの送信を行うネットワークＩ/Ｆ２４と、撮像部２１から得られる撮像画像データの解析結果又はパチンコ台側に設けたセンサからの入力信号の検出に基づいて異常状態の発生を検出する異常検出部２５と、前記異常検出部２５の検出信号やネットワークＩ/Ｆ２４から得られる各種制御信号に基づいて端末の全体的制御を実行する制御部２６とからなる。

一方、ビデオレコーダ５０は、ＬＡＮ３０を介して各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎ側とＩＰ通信を行って各種制御信号の送受信と前記符号化画像データの受信を行うネットワークＩ/Ｆ４１と、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎから伝送された符号化画像データを蓄積するＨＤＤ４２と、ＨＤＤ４２の符号化画像データを復号する復号部４３と、復号された画像データをモニタ６０に表示させる表示Ｉ/Ｆ４４と、各種モードを設定する操作部４５と、操作部４５からの操作信号及びネットワークＩ/Ｆ４１から得られる各種制御信号に基づいてレコーダ全体の制御を実行する制御部４６とからなる。

そして、以上のシステム構成に基づいて、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎとビデオレコーダ５０とは、図２及び図３に示す手順でＬＡＮ３０を介した相互的な通信を行いながら、データ伝送を行わせて監視画像データの記録とモニタ６０による表示再生を行う。但し、図２は各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎ側の制御手順を示すフローチャートであり、図３は監視カメラ端末１１,１２,１３とビデオレコーダ５０との間の信号シーケンス図である。尚、各図では監視カメラ端末１４〜Ｎが省略されているが、ビデオレコーダ５０との通信手順と画像データの伝送に関しては監視カメラ端末１１,１２,１３の場合と同様である。

先ず、通常状態において、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎは撮像部２１による監視画像データを符号化部２２で符号化してＨＤＤ２３に記録しているが（S11）、ビデオレコーダ５０は監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎに対して順に所定のタイミングで送信許可コマンドを送信するようになっている。ここでは、ビデオレコーダ５０が監視カメラ端末１１→監視カメラ端末１２→…→監視カメラ端末Ｎの順序で送信許可コマンドを所定期間毎に送信してゆき、送信許可コマンドを受信した各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎでは、応答コマンドを返送した後、その時点でＨＤＤ２３に記録されている画像データを読み出してビデオレコーダ５０へバースト送信し（S12→S13,S14）、そのバースト送信の完了により送信終了コマンドを送信して１回分の送信手順を終了させる（S15→S11）。

そして、図３に示すように、ビデオレコーダ５０では、送信終了コマンドの受信に基づいてインターバルタイマを起動させて所定時間を計測し、タイムアウトにより次の監視カメラ端末に送信許可コマンドを送信する。従って、ビデオレコーダ５０が送信許可コマンドを監視カメラ端末１３→監視カメラ端末１４→…→監視カメラ端末Ｎ→監視カメラ端末１１→…の順に巡回的に送信し、その都度、各監視カメラ端末からビデオレコーダ５０へ画像データがバースト送信され、ビデオレコーダ５０では各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎによる監視画像データをＨＤＤ４２に蓄積してゆくと共に、モニタ６０に順次表示させる。

ところで、前記の通常状態において、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎのいずれかが異常検出部２５で異常状態の発生を検出すると、緊急処理状態へ移行する（S12→S16）。即ち、制御部２６が送信割り込み要求コマンドを生成してネットワークＩ/Ｆ２４によりビデオレコーダ５０へ送信し、その要求に対してビデオレコーダ５０側から送信割り込み許可コマンドの返信があると、通常状態の場合と同様に画像データのバースト送信を行い、その送信の完了により割り込み送信終了コマンドを送信して緊急処理状態での送信手順を終了する（S17〜S21）。

但し、この場合には、例えば、図３に示すように、監視カメラ端末（１３）において異常状態の発生が検出された時点では、他の監視カメラ端末（１２）に送信許可がなされており、その監視カメラ端末（１２）による画像データの送信期間に相当していることが多い。従って、ビデオレコーダ５０は、前記の送信割り込み要求コマンドを受け付けると他の監視カメラ端末（１２）に対して送信中止コマンドを送信し、それに対する応答（ＡＣＫコマンド等）を受信して監視カメラ端末（１２）が画像データのバースト送信を中止した後に、監視カメラ端末１３に対して送信割り込み許可コマンドを送信することになる。

そして、異常状態の発生を検出した監視カメラ端末（１３）による画像データのバースト送信が完了して、ビデオレコーダ５０が割り込み送信終了コマンドを受信すると、ビデオレコーダ５０は送信を途中で中止していた監視カメラ端末（１２）へ送信許可コマンドを再発行して残余の画像データの送信を許可する。尚、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎの異常検出部２５は、上記のように撮像画像データの解析結果及びセンサからの入力信号に基づいて異常状態の発生を検出するが、具体的には、撮像画面中の所定領域（遊技者が長時間居ることのない領域等）に人物らしき画素情報が一定時間以上に亘って検出されたような場合や、パチンコ台の開閉部分に設けたセンサからの開放信号が検出されたような場合が異常状態に該当する。

次に、図２に示すように、監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎのいずれかにおいて、前記のような異常状態の発生がなくても、制御部２６によってＨＤＤ２３の残容量が所定以下になったことが検出された場合には、該当した監視カメラ端末が前記ステップS17〜S21と同様の緊急処理手順を実行して、ＨＤＤ２３に記録されている画像データをビデオレコーダ５０へバースト送信する（S16→S22〜S27）。即ち、通常状態で１台の監視カメラ端末に画像データのバースト送信が許可される期間は他の（Ｎ−１）台の監視カメラ端末に順次許可されてそれぞれ同様に送信が行われた後になるため、その巡回期間中において可変長符号化後にデータ長の長い画像データが連続しているとＨＤＤ２３の残容量が少なくなることがあるが、例えば、残容量が全体の１０％以上になった段階で送信割り込み要求コマンドをビデオレコーダ５０へ送信して優先的な画像データのバースト送信を行えるようにしている。

この実施形態によれば、以上の特徴的な構成と手順により、ビデオレコーダ６０側では、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,Ｎ側において異常状態が発生した場合にその監視領域の画像を迅速にＨＤＤ４２に収録すると共にモニタ６０に表示させることができ、また、各監視カメラ端末１１,１２,・・・,ＮのＨＤＤ２３に記憶容量の比較的小さいものを用いながら、ＨＤＤ２３がＦＵＬＬ状態になってビデオレコーダ６０側で画像の収録漏れが生じるような事態を防止して、安定した監視画像の記録と表示再生が可能な監視システムを実現できる。

本発明は、複数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とがそれぞれ通信ネットワークに接続されており、各監視カメラ端末が画像データを一時的に記憶しながら記録再生装置へ順次バースト送信して、記録再生装置において蓄積と表示再生とを行う方式の監視システムに適用できる。

本発明の監視システムの実施形態に係るシステム構成図である。 監視カメラ端末の動作手順を示すフローチャートである。 ビデオレコーダと各監視カメラ端末の間の信号シーケンス図である。 パチンコホールに監視システムを適用した場合の概略図である。

符号の説明

１１，１２，１３，Ｎ…監視カメラ端末、２１…撮像部、２２…符号化部、２３，４２…ハードディスク装置（ＨＤＤ）、２４，４１…ネットワークＩ/Ｆ、２５…異常検出部、２６，４６…制御部、３０…ＬＡＮ、４３…復号部、４４…表示Ｉ/Ｆ、４５…操作部、５０…ビデオレコーダ、６０…モニタ。

Claims (1)

1. 複数の監視カメラ端末と画像データの記録再生装置とがそれぞれ通信ネットワークに接続されており、
   前記各監視カメラ端末は、監視領域を撮影する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された画像データを一時的に記憶する一時記憶手段と、前記通信ネットワークを介して前記記録再生装置と通信を行い、前記記録再生装置から送信許可信号を受けて前記一時記憶手段の画像データを前記記録再生装置へ送信する監視側通信制御手段とを有し、
   前記記録再生装置は、前記通信ネットワークを介して前記各監視カメラ端末と通信を行い、前記各監視カメラ端末へ所定順序で送信許可信号を送信することにより前記各監視カメラ端末から順次画像データを受信する記録再生側通信制御手段と、前記記録再生側通信制御手段が受信した画像データを蓄積するデータ蓄積手段と、受信した画像データを復号して表示する表示再生手段とを有している監視システムにおいて、
   前記各監視カメラ端末が、
   前記撮像手段から得られる画像データの解析又は外部センサ信号の入力に基づいて異常状態の発生を検出する第１検出手段と、
   前記一時記憶手段の残容量が所定量以下になった場合にそれを検出する第２検出手段と、
   前記第１検出手段又は前記第２検出手段のいずれかで検出があった場合に、前記監視側通信制御手段により送信許可要求信号を送信させる監視側緊急処理手段とを備え、
   前記記録再生装置が、
   前記送信許可要求信号を受信した場合に、前記記録再生側通信制御手段により、その時点で送信許可状態にある前記監視カメラ端末に対して送信中止信号を送信して画像データの送信を中止させると共に、前記送信許可要求信号の送信元である前記監視カメラ端末に対して送信許可信号を送信する記録再生側緊急処理手段を備えていることを特徴とする監視システム。
   

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