JPH08171681A

JPH08171681A - 画像監視装置

Info

Publication number: JPH08171681A
Application number: JP6314871A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Watabe; 光彦渡部; Yoshinori Okada; 義憲岡田; Koichi Ono; 公一小野; Sunao Horiuchi; 直堀内; Kazuya Yamashita; 和也山下
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】画像監視装置において、モニター画面上を移
動する物体のすべての移動方向を検出する。【構成】映像信号レベルの時間的変動差分を検出する
複数の動き検出手段１ａ〜１ｉを備え、所定箇所に設定
した動き検出を行う領域を、エリア分割設定手段４８に
よって基準となる動き検出を行う領域と、その周囲すべ
ての方向に他の動き検出領域が配置されるように分割
し、基準領域からの動き検出出力に対する他の領域の動
き検出出力に応じて、画面上を移動する物体のすべての
移動方向を動き方向検出手段３０によって検出する。【効果】モニター画面中の物体のすべての移動方向を
検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＩＴＶカメラ等
により、監視領域への第３者の侵入を検知するなどの監
視を行なう画像監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多くの工事現場、大型プラント、
コンビニエンスストアーなどにおいて、安全性の確保や
保安上の問題などから、監視カメラなどによって各所を
集中的に監視する監視システムが導入されている。その
中で画像監視装置は、カメラで撮影した監視領域の映像
から、本来なんら動きがあってはならない領域に、例え
ば第３者の無断侵入などにより発生する動きを自動的に
検出して警報を発するので、監視要員が常に監視モニタ
ーにより視覚的に監視し続ける事なく、事故や被害の発
生を最小限に押さえる事が可能となる。画像監視装置は
従来、入力映像信号の信号レベルの変化を検出したり、
また特開平４−１７５０８９号公報に示されているよう
に、物体が監視領域内に侵入する事によって発生する入
力信号の時間的な変動差分をフィールド単位で比較・検
出し、その変化分があらかじめ設けたしきい値を越えれ
ば動きありと判定するものであった。

【０００３】図２４は、映像信号に発生した動きを検出
し、動き信号を発生する動き信号発生手段の回路構成の
一例を示す構成図である。図２４において、１００は入
力された映像信号１０６をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器、１０１は入力されたデジタル映像信号１０７
の信号レベルを、モニター画面上の所定の範囲を示す検
出エリア信号１０８の範囲内でデジタルサンプリングデ
ータ毎に加算市、現加算データ１０９を出力する入力デ
ータ加算手段、１０２はモニター画面上で映像信号レベ
ルを加算する範囲を設定する検出エリア信号１０８を出
力するエリア設定手段、１０３はエリア設定手段１０２
で設定した範囲内の映像信号レベル加算データをフィー
ルド単位で時間的に遅延し、遅延加算データ１１０を出
力するデータ遅延可変手段、１０４は入力された現加算
データ１０９と遅延加算データ１１０との差を演算し時
間変動データ１１１を出力する差検出手段、１０５は差
検出手段１０４で検出した映像信号の時間変動データ１
１１を物体の動きとして判断するかどうかの比較しきい
値１１２を発生するしきい値入力手段、１１３は時間変
動データ１１１と比較しきい値１１２を比較し、比較し
きい値１１２に対して時間変動データ１１１が大きけれ
ば動き検出信号１１４を出力する比較手段である。

【０００４】このような構成の動き検出手段によって、
モニター画面上の所定の場所に設定した検出エリア内で
映像信号に変化があった場合、検出エリア内の時間的な
信号変動分を検出してしきい値と比較し、信号変化分が
しきい値を越えれば監視画像に動きがあると判断して動
き検出信号１１４は”１”が出力され、時間的変化がし
きい値を越えていない場合は監視画像に動きがないと判
断して動き検出信号１１４は”０”が出力される。また
しきい値を可変することにより、感度が調節できる。し
きい値の可変範囲は検出エリアの大きさで決まる。例え
ば、検出エリア内の映像信号サンプリングデータが１０
００ポイントで、さらに８ビットサンプリングで映像信
号の階調数が２５６階調だとすると、検出エリア内の映
像信号加算データの最大値は１０００×２５６＝２５６０００となるので、加算データの可変範囲は０〜２５６０００
となる。しきい値はこの範囲内で可変させ、例えばしき
い値を下げれば、映像信号中に僅かな動きがあるだけで
も動き信号”１”が出力されるので感度が高くなり、逆
にしきい値を上げると大きな動きがあっても”０”と判
断され、動き信号はｌｏｗのままとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像監視装置は
上記の通り、入力映像信号の時間的な信号レベル変化を
検出してその差分から動きを判定し、警報を発する。こ
れにより、常に人がモニターを見続けていなくても、無
人のまま自動的にモニター内の動きを監視することが出
来る。しかしながらこの場合、次のような問題がある。

【０００６】図２５はモニター画面上に設定した領域内
を物体が通り抜ける様子を表したものである。図２５に
おいて、１１５はモニター画面、１１６は小さく設定し
た検出エリア、１１７は大きく設定した検出エリア、１
１８はモニター画面上を移動する物体である。物体１１
８が検出エリア１１７を通り抜けるとき、検出エリア内
の映像信号レベルが変動するので、図２４のような構成
に従って動き信号が検出される。しかしこの時検出する
のは画面上に動きがあるかないかということだけで、例
えば物体１１８がモニター上でどちらの方向からどちら
の方向に移動したのかはわからない。上記のような動き
検出を行う画像監視装置ではモニターをだれも見ていな
い状態で無人の監視を行う場合が多いので、物体の移動
方向がわからなければ、例えば監視用のカメラを動かし
て物体の動きを追跡したりすることが出来ず、使い勝手
が悪くなってしまう。

【０００７】また、次のような問題もある。図２４のよ
うな構成で、しきい値入力手段において入力した比較し
きい値１１２が８ビットのデータとし、また図２５の検
出エリア１１７内のサンプリングデータ数が１００とす
ると、映像信号加算データの最大値可変範囲は０〜２５
６００となるので、しきい値を８ビットのまま比較する
場合きざみ幅は２５６となる。この時検出エリアを図２
５の１１６のように小さく設定すると、例えば検出エリ
ア１１６内のサンプリングデータ数が１０とすると映像
信号加算データの最大値可変範囲は０〜２５６０となる
ので、８ビットのしきい値と比較する場合そのきざみ幅
は２５６のままなのできざみ幅が大きすぎて荒い設定し
かできず、非常に使いづらくなってしまう。逆に小さい
エリアにしきい値のきざみ幅をあわせてきざみ幅を小さ
くして、この状態で大きいエリアに対応してしきい値の
設定を行う場合、エリア内の映像信号加算データの最大
値にまでしきい値を可変させる必要があるので、そのた
めにしきい値データのビット数が多くなって、回路規模
が増えるなどの問題が生じる。このように検出エリアの
サイズによって比較しきい値の設定がしずらくなった
り、回路規模が非常に増えて無駄が生じるという問題が
あった。

【０００８】また、従来データ遅延可変手段によって遅
延させるデータの遅延量は可変出来なかった。このため
次のような問題が生じる。図２６はモニター上を物体が
ゆっくりと動いた場合の、検出エリア内の加算データの
フィールド毎の変化の一例を示した図である。この時遅
延時間を１フィールドに設定し、また比較しきい値を１
０に設定していたとすると、物体の移動量が小さく１フ
ィールド後の映像信号変動量が小さいのでしきい値を時
間変動データを越えることはなく、物体の移動を検出で
きないという問題が生じる。また逆に遅延時間を長く設
定しておくと、次のような問題が生じる。図２７は物体
が速い速度で移動したときの、検出エリア内の加算デー
タのフィールド毎の変化の一例を示した図である。しき
い値を１０に設定しておくと、エリア内に物体が進入し
てから物体の動きを検出するまでには６フィールド目と
いうことになり、すでに物体は検出エリア内を通り過ぎ
ているという事になる。このように遅延時間を長く設定
すると、動きが生じてもそれを検出するまでに長い時間
かかるという問題がある。

【０００９】また従来動き検出手段において、しきい値
設定は図２４において外部よりしきい値入力手段１０５
によって設定していたため、次のような問題があった。
図２８は風景をカメラ等で撮影しモニター画面に映し
て、検出エリアを設定した一例である。図２８において
１１７はモニター画面、１１８は画面上に設定された第
１の検出エリア、１１９は第２の検出エリア、１２０は
樹木を表している。このような風景において動きを検出
する場合、画面上に車や人など明らかな移動対象がない
場合でも、例えば樹木が風に揺られる事等本来監視対象
ではない物体の動きによって、検出エリア内に映像信号
レベルの時間的な変動が生じることがある。またこの他
の例として、屋内の蛍光灯照明されたところを撮影して
いる場合、例えば蛍光灯のフリッカ等によって同じよう
に検出エリア内に映像信号レベルの変動を生じる場合が
ある。

【００１０】これを説明するのが図２９、図３０であ
る。図２９の１２１は図２８の画面上に設定された第１
の検出エリア１１８での時間経過に伴う映像信号レベル
変動量を表し、図３０の１２２は図２８の画面上に設定
された第２の検出エリア１１９内の映像信号レベル変動
量を表している。どちらの検出エリアにおいても、時間
経過の伴って不規則な映像信号レベルの変動が生じてい
る。従来では、このような本来監視対象ではない物体の
動きによる映像信号レベルの変動を検出すると誤動作に
なるので、これらの映像信号のレベル変動を検出しない
ように、所定のレベルのしきい値を設定していたが、図
２９、３０に示すようなレベル変動は不規則なものであ
るので、それを考慮してしきい値を設定するのは非常に
困難でありかつ不正確なしきい値設定となり、また画面
上に複数の検出エリアを設定する場合には、それぞれの
検出エリアにおいて前記の通り不規則な映像信号レベル
変動を考慮してしきい値設定しなければならず、非常に
手間がかかるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、通常の物体の動きは良好
に検知しながら、かつモニター上で物体の移動方向を検
出する画像監視装置を提供する事である。またモニター
上に設定した検出領域の大きさに関わらず、常に使い勝
手のよいきざみ幅でしきい値を可変出来る動き検出手段
を具備した画像監視装置を提供する事である。また、モ
ニター上を移動する物体の移動速度に関わらず、常に良
好な動き検出を行う動き検出手段を具備した画像監視装
置を提供する事である。また、モニター画面上の本来監
視・検出すべきでない物体によって発生した映像信号の
時間的変動を検出しないようなしきい値を簡単に設定で
きる動き検出手段を具備した画像監視装置を提供する事
である。

【００１２】

【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、動き検出手段によって複数個検出されるモ
ニター画面上の映像信号レベル変動情報の検出タイミン
グの時間的ずれ、及び前記複数の領域の映像信号中の設
定箇所の違いを検知することによって、信号レベル変動
のモニター画面上での移動方向を検出する動き方向検出
手段を備える。

【００１３】また、動き検出を行う領域を、第１の動き
検出手段の周囲すべての方向に他の動き検出手段が配置
されるように複数個に分割する領域設定手段を備える。
さらに、領域の大きさが変化することによって生じるし
きい値の可変範囲の変化に応じたきざみ値を、領域の大
きさに応じて可変するきざみ幅可変手段を備える。ま
た、映像信号の時間的な遅延量を可変するためのデータ
遅延可変手段を備えるとともに、本来監視対象ではない
映像信号レベルの時間的な変動を考慮してしきい値を設
定するために、変動差分記憶手段及びしきい値加算手段
を備える。

【００１４】

【作用】動き方向検出手段は、モニター画面上に設定さ
れた領域において発生した複数の映像信号レベル変動情
報の時間的なタイミングの違いから、画面上における物
体の動き方向を検出することができる。また領域設定手
段は、基準となる第１の動き検出手段の周囲すべての方
向に他の動き検出手段が配置されるように動き検出領域
を分割することが出来る。また、きざみ幅可変手段は、
画面上に設定した領域の大きさに応じて、映像信号の時
間的変化を検出するためのしきい値のきざみ幅を最も適
切な値に可変設定する事ができる。また、データ遅延可
変手段は、外部からの設定により映像信号の時間的な遅
延量を物体の動く速度に応じて可変することができる。
また変動差分記憶手段及びしきい値加算手段は、モニタ
ー画面中の本来監視対象ではない物体の動きなどによっ
て発生する映像信号レベルの所定時間での時間的変動量
を記憶する事が出来る。

【００１５】これらの手段により、画面上の本来監視対
象ではない物体の不規則な映像信号レベル変動を考慮し
たしきい値設定が行える動き検出手段を持ち、また画面
上で映像信号の時間的変化を検出する領域の大きさを変
化させても使い勝手が悪くならず、またモニター画面上
の物体に生じた動きの方向を物体の動く速度に関係なく
良好に検出する事ができる画像監視装置を実現できる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す画像監視装
置のブロック図である。図１において、１７は入力映像
信号、２３はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、１は動き検出手段であり、２は入力されデ
ジタル変換されたデジタル映像信号１１の信号レベルを
画素毎に加算する入力データ加算手段、３は入力データ
加算手段２から出力された加算データを時間的に遅延さ
せるデータ遅延可変手段、４は遅延されていない現加算
データ１３とデータ遅延可変手段３によって遅延された
遅延加算データ１４の差を演算し映像信号の時間的な変
化量を表す時間変動分データ２２を出力する差検出手
段、５は差検出手段５から出力された映像信号レベルの
総和データの時間的変化分と外部から入力されたしきい
値とを比較する比較手段である。

【００１７】また６はモニター画面上に映像信号の変動
を検出する検出エリアを設定するエリア信号１２ａ及び
１２ｂを発生する検出エリア入力手段、７は映像信号の
遅延時間の可変量を設定する遅延設定信号１６を発生す
る遅延量設定手段、８は映像信号レベル総和の時間的な
変化分と比較して動き検出の基準となる基準しきい値信
号１５を発生する検出感度設定手段であり、９は検出エ
リア入力手段で設定された検出エリアの大きさを示すエ
リアサイズ信号２５に応じて基準しきい値信号１５のき
ざみ幅を可変し、比較しきい値信号２４を発生するきざ
み幅可変手段である。１８、１９は比較手段５におい
て、映像信号の時間的な変化分と外部より入力されたし
きい値とを比較した結果によって出力される動き検出信
号、２０、２１は入力された動き検出信号１８、１９よ
り動き方向検出手段１０によって判断された動き方向検
出信号である。

【００１８】つぎに図１の実施例における動作を説明す
る。入力された映像信号１７はＡ／Ｄ変換器２３によっ
てデジタル映像信号１１に変換され、入力データ加算手
段２に入力される。同時に入力データ加算手段２には検
出エリア入力手段６によって設定された検出エリア信号
１２ａ及び１２ｂが入力され、入力データ加算手段２で
は入力された検出エリア信号によって制限された領域内
のデジタル映像信号のみをデジタルサンプリングデータ
単位に加算して、検出エリア内の信号レベルの総和を計
算し、現加算データ１３を出力する。現加算データ１３
は一方では差検出手段４に入力され、もう一方はデータ
遅延可変手段３に入力される。データ遅延可変手段３で
は、遅延量設定手段７によって設定された遅延設定信号
１６に基づいて、入力データが遅延され、時間的に遅延
された遅延加算データ１４が出力される。

【００１９】現加算データ１３と遅延加算データ１４は
差検出手段１４に入力され、加算データの差が演算され
る。現加算データ１３と遅延加算データ１４は遅延量設
定手段７によって設定された遅延量だけ時間差があるの
で、入力映像信号に時間的な変化がある場合、その時間
変化分が差となって検出・出力される。検出された映像
信号の時間変動分データ２２は比較手段５に入力され、
検出感度設定手段９によって設定され、検出エリアの大
きさに応じてきざみ幅を可変させた比較しきい値２４と
比較され、比較結果が動き検出信号１８及び１９となっ
て出力される。これによって画面上に設定した検出エリ
ア内に生じた動きを検出することができる。出力された
動き検出信号１８及び１９は、動き方向検出手段１０に
入力される。

【００２０】図２は、動き方向検出手段１０の動作を示
す。モニター画面上で検出エリア入力手段６によって設
定された検出エリアは図２のようになる。図２におい
て、５０はモニター画面、５１はモニター画面に表示さ
れた物体、５２、５３はモニター画面上で物体５１が動
く方向、５４、５５は検出エリアであり、それぞれメイ
ンエリア（Ｍ領域）、サブエリア（Ｓ領域）とする。物
体５１が図２中の方向１、もしくは方向２のように動く
とき、上記したように検出エリア内の映像信号レベルが
時間的に変動するので、各領域から動き検出信号が出力
される。この時、動き方向検出手段１０では、図３に示
すようなフローチャートに従って動き検出信号が処理さ
れる。

【００２１】図３で１の状態からスタートしたフローチ
ャートでは、物体５１が５３に示す方向１のように動く
場合、物体５１がＭ領域内に入るとＭ領域から動き検出
信号が出力されるので、フローチャートでは３の状態に
進む。さらに物体５１が方向１に向かって進み続ける
と、Ｍ領域を抜けてＳ領域へと入っていく。よってＭ領
域では反応がなくなるので、フローチャートは４の状態
になる。この時、すでにＳ領域では物体５１による動き
検出信号が出力されているので、フローチャート５の状
態となり、物体５１の右方向の動きを検出する事が可能
となる。これに対して物体５１が５２に示す方向２のよ
うに動く場合、Ｍ領域で動き検出をしてフローチャート
が３の状態になった後、Ｍ領域を抜けてもＳ領域には入
らないので、Ｓ領域からは動き信号は検出されない。よ
って右方向の動き方向検出は行われない。このような動
作によって、モニター上の物体の動き方向を検出するこ
とができる。またこの実施例の場合では、図２中左側の
検出エリアをメインエリア、右側をサブエリアとして右
方向の動きを検出しているが、メインエリアとサブエリ
アを逆に考え、左方向の動きを検出する場合でも、まっ
たく同様である。

【００２２】また、本第１実施例には次のような効果も
ある。図４は、データ遅延可変手段３の構成を示す。図
４において３ａ〜３ｄは遅延回路であり、３ｅは遅延量
選択スイッチである。また３ｆ〜３ｉは、入力された現
加算データ１３が各遅延回路３ａ〜３ｄを通り各々遅延
された遅延出力である。本実施例では遅延回路１個につ
き１フィールド単位で遅延する事として説明する。遅延
回路３ａ〜３ｄよって遅延された加算データは遅延量選
択スイッチ３ｅに入力され、遅延設定信号１６によって
選択されて遅延加算信号１４が出力される。これによ
り、本実施例では入力映像信号の検出エリア内信号レベ
ル加算データは１フィールドから４フィールドまで選択
的に遅延され出力されるようになっている。

【００２３】図６〜図９はデータ遅延可変手段３の動作
を説明する説明図である。図６はモニター上に設定され
た検出エリア５６内に、物体５７が入っていく場合を説
明する説明図であり、図７は図６の場合の、フィールド
の経過に伴うエリア内の映像信号レベルの加算データが
データ遅延可変手段３の各遅延回路３ａ〜３ｄより出力
される状態を説明する説明図である。図６のように物体
５７が検出エリア５６内に入ると、図７のようにエリア
内の信号レベル加算データ（現加算データ１３）が毎フ
ィールドごとにａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ・・・・と出力され
る。この時、データ遅延可変手段３の各遅延回路３ａ〜
３ｄからは図７に示すように加算値１フィールド遅延出
力、加算値２フィールド遅延出力、加算値３フィールド
遅延出力、加算値４フィールド遅延出力が出力される。
これら遅延出力は、現加算データ１３に対してそれぞれ
１フィールド〜４フィールドまで遅延して出力される。

【００２４】図８は物体５７がゆっくりと動く場合の、
エリア内信号レベルの加算データの変化の一例を示す説
明図である。ゆっくりと物体５７が動く場合、信号レベ
ルの加算データの変化はゆっくりとしたものになる。こ
こで検出感度設定手段により、基準しきい値信号を１０
に設定した場合、１フィールド遅延出力３ｆを選択する
と、現加算データと１フィールド遅延出力３ｆとでは、
時間的変化分が少ないので、差検出手段４によって演算
された差分も小さくなり、基準データしきい値を越える
ことがないので、動きを検出することは出来ない。これ
に対して遅延出力３ｇ〜３ｉを選択した場合では、４フ
ィールド目、あるいは５フィールド目に現加算データ１
３と各遅延出力との差がしきい値１０を越えるので、動
きを検出することが可能となる。

【００２５】一方、図９は物体５７が速い速度で動いた
場合の、エリア内信号レベルの加算データの変化の一例
を示す説明図である。物体５７が速く動く場合、信号レ
ベルの現加算データ１３の変化は図に示すとおり、最初
の数フィールドで急速に変化し、また動きが速くすぐに
検出エリア５６を外れてしまうので、５フィールド目に
は再び最初と同じ加算データに戻っている。ここで図８
と同様に検出感度設定手段により基準しきい値信号を１
０に設定する場合、遅延出力３ｈ〜３ｉを選択した場合
では、現加算データ１３と各遅延出力との差がしきい値
１０を越えるのは５フィールド目、あるいは６フィール
ド目となり、この時すでに検出エリア内を物体は通り過
ぎてしまっているので、せっかく物体の動きを検出して
も良好な監視を行えない場合がある。これに対して、１
フィールド遅延出力３ｆ、２フィールド遅延出力３ｇを
選択すると、物体が領域内にとどまっている２フィール
ド目もしくは３フィールド目には現加算データ１３との
データの差がしきい値を越えるので、良好に動き検出信
号を出力することが出来る。

【００２６】このように、データ遅延可変手段３によっ
てエリア内の加算データの遅延量を物体の動く速度に応
じて可変することにより、常に良好にかつ的確なタイミ
ングで動き検出を行うことが出来る。なお、図４に示す
例は本発明の１実施例であり、遅延回路を増やすことに
よって遅延量を増大させ、さらにゆっくりとした動きに
対応することが可能である事は明らかである。

【００２７】また、本第１実施例には次のような効果も
ある。図５はきざみ幅可変手段９の構成を示す。図５に
おいて９ａは入力された基準しきい値信号１５の各ビッ
トを比較手段５の入力ビットへの割り当てを行うしきい
値ビット選択スイッチ、９ｂは検出エリア入力手段６か
ら入力されるエリアサイズ信号２５に応じて、設定され
た領域のサイズに最も適したビット選択を行うビット選
択信号９ｃを出力する領域サイズ変換手段である。

【００２８】図１０〜図１２は動作を示す説明図であ
る。例えば図５に示すように比較手段５に時間変動分デ
ータ２２が１６ビットのデータで入力されているとする
と、これと比較する側であるしきい値も１６ビットで入
力されている。一方、図５のように検出感度設定手段８
で設定する基準しきい値信号１５が８ビットデータの場
合、基準しきい値信号１５の８ビットデータを比較手段
５に入力するしきい値データ１６ビットのどのビットに
割り当てるかによって比較しきい値２４の可変範囲とき
ざみ幅が違ってくる。これを説明するのが図１０であ
る。基準しきい値信号１５の８ビットを比較しきい値２
４の上位ビットに割り当てれば可変範囲は広くなるがき
ざみ幅は荒くなり、逆に下位ビットに割り当てれば可変
範囲が小さくなるかわりにきざみ幅は細かくなる。

【００２９】一方、モニター上に設定される検出エリア
は図１１に示すように、使用者の使い方によって大きく
設定されたり小さく設定されたりする。Ｘ，Ｙで示すエ
リア５８のように大きく設定された場合、そのエリア内
の映像信号加算データも大きな値となり時間変動分デー
タ２２にも大きな可変範囲が必要となる。逆にｘ，ｙで
示す５９のように小さく設定された場合は、そのエリア
内の映像信号加算データは大きな値とはならないので、
時間変動分データ２２も大きな可変範囲は必要なくな
り、そのぶんきざみ幅が細かい方がしきい値設定時に使
いやすくなる。

【００３０】このため領域サイズ変換手段９ｂにおい
て、図１２に示すように設定した検出エリアの大きさか
ら映像信号加算データの時間変化分である時間変動分デ
ータ２２の最大値を計算し、最大値に応じて基準しきい
値１５の比較しきい値２４へのビット割り当てを決める
ビット選択信号９ｃを発生する。これによってしきい値
ビット選択スイッチ９ａを切り替えることにより、検出
エリアのサイズに関わらず、使い勝手が良く良好なしき
い値設定を行うことが出来る。なお、図５で示した構成
は本実施例を説明するための一例であり、比較手段５へ
の比較しきい値２４のビット数や基準しきい値１５のビ
ット数がエリアサイズの大きさやデジタル変換時の映像
信号階調数に応じて変化する場合も、本実施例の場合と
同様である。

【００３１】図１３は本発明の第２実施例を示す画像監
視装置のブロック図である。図１３において、１ａ〜１
ｉまでは動き検出手段であり、モニター上に設定される
検出エリア毎に動き検出を行う。また３０は動き方向検
出手段、１ａ〜1ｉは動き検出手段、４０〜４７は動き
方向検出信号であり、それぞれ上下左右、斜め上下左右
方向の動き方向検出信号を表している。また４８は設定
された動き検出領域を分割するエリア分割設定手段、４
９は動き検出を行う所定領域への侵入方向を検出するた
めに、侵入方向検出エリアを設定することが出来る。そ
の検出方向を設定する侵入方向設定手段である。他は第
１実施例と同様である。

【００３２】次に第２実施例の動作を説明する。図１４
は第２実施例のような構成の画像監視装置において、モ
ニター上にて検出エリアを設定した状態を表している。
図１４において、６０はモニター画面、６１はモニター
画面上に設定された検出エリアで、エリア分割設定手段
４８によってＭ領域及びＳ１領域〜Ｓ８領域に分割され
ている状態を示している。６２はモニター画面に映され
た物体である。図１５は図１４のような状態の後、物体
６２が検出エリア６１内を通り抜ける状態を表してい
る。６３、６４は物体が移動する方向を示しており、矢
印のように移動するとき、第１実施例と同様にＭ領域、
Ｓ４領域、Ｓ２領域、Ｓ５領域では物体に動きによって
映像信号の時間的変化が生じ、動き検出信号が出力され
る。

【００３３】図１６は方向検出手段３０における信号処
理の状態を表すフローチャートである。まず６４に示す
方向に移動するときは次のようになる。物体６２がＭ領
域に入ったとき、その動きを検出して３の状態に進む。
さらに動き続けてＳ５領域に入り、Ｍ領域の反応がなく
なると４の状態に進む。Ｓ２領域、Ｓ４領域では動き検
出はされていないのでフローチャートは８の状態に進
み、Ｓ５で動き検出されているので９の状態となって右
方向に動き方向検出される。そして右方向動き検出信号
４３を出力する。６３に示すような方向に物体６２が移
動したときも同様で、Ｍ領域で動き検出を行いさらに動
いてＭ領域内では検出しなくなったときに、Ｓ２領域で
は動き検出されているので、フローチャートでは４の状
態から５の状態となり、上方向動き検出信号４１が出力
される。

【００３４】その他の方向の場合も同様で、本実施例の
ように複数の動き検出手段を設け、基準となる領域（Ｍ
領域）の周囲を囲むように他の検出エリアを配置するこ
とによって、このようにＭ領域を抜けてＳ１領域〜Ｓ８
領域に移動する物体の移動方向を検出することが出来
る。このように、動き検出を行うＭ領域の周囲すべての
方向に他の動き検出エリアを設定することによって、画
面上で物体が移動するすべての方向を検出することが出
来る。また第２実施例の動き方向検出手段３０におい
て、図１７に示すように大きな物体が画面上を動く場合
でも、図１８に示すようなフローチャートによって信号
処理を行うことにより、正確な動き方向を検出すること
が出来る。

【００３５】図１７は設定した検出エリアに対して移動
する物体が検出エリアをはみ出す程度に大きい場合を示
している。６５は検出エリアでＭ領域及びＳ１領域〜Ｓ
８領域に分割されている。６６、６７は物体の動く方向
で、６８はモニター上に設定された検出エリア内を移動
する物体である。図１７のように移動物体が大きい時、
例えば６７のように物体が移動する場合、Ｍ領域を通り
過ぎた後動き検出はＳ５領域だけでなく、Ｓ３領域やＳ
８領域で同時に検出される。６６の場合も同様で、Ｓ２
領域で動き検出されると同時に、Ｓ３領域やＳ１領域で
も動き検出される場合がある。このような場合、図１８
のようなフローチャートで信号処理を行うと、良好に動
き方向を検出することが出来る。

【００３６】図１７において６６のように物体が移動す
る場合、Ｍ領域で動き検出され、上方向に移動してＭ領
域から抜けてＭ領域で動き検出がなくなった後、Ｓ２領
域、あるいは（Ｓ１，Ｓ２）領域、あるいは（Ｓ２，Ｓ
３）領域、あるいは（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）領域、それぞ
れの領域で同時に動き検出されたときは上方向の動き方
向検出があると判断して、動き方向検出信号４１を出力
する。６７のように移動する場合でも、Ｍ領域を抜けて
動き検出がなくなった後、Ｓ５領域、あるいは（Ｓ１，
Ｓ２）領域、あるいは（Ｓ２，Ｓ３）領域、あるいは
（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）領域、それぞれの領域で同時に動
き検出されたときは右方向の動き方向検出があると判断
して、動き方向検出信号４４を出力する。

【００３７】他の方向でも同様で、Ｍ領域に動き検出信
号がなくなった後、Ｓ７領域、あるいは（Ｓ６，Ｓ７）
領域、あるいは（Ｓ７，Ｓ８）領域、あるいは（Ｓ６，
Ｓ７，Ｓ８）領域、それぞれの領域で同時に動き検出さ
れたときは下方向の動き方向検出があると判断して動き
方向検出信号４２を出力し、Ｓ４領域、あるいは（Ｓ
１，Ｓ４）領域、あるいは（Ｓ４，Ｓ６）領域、あるい
は（Ｓ１，Ｓ４，Ｓ６）領域、それぞれの領域で同時に
動き検出されたときは右方向の動き方向検出があると判
断して、動き方向検出信号４３を出力する。このよう
に、基準となるＭ領域の動き検出信号がなくなってか
ら、その周囲に配置された複数の検出エリアから同時に
動き検出信号が出力されても、良好に動き方向を検出す
ることが出来る。

【００３８】図１９は、侵入方向設定手段において、物
体が図１４で設定したＭ領域へと侵入してくる方向を検
出する信号処理を説明するフローチャートである。本実
施例では、物体侵入の検出方向を、侵入方向設定手段４
９によって左方向（Ｓ４方向）に設定した場合について
図１５を用いて説明する。物体が図１５の６３もしくは
６４のように、Ｓ４領域の方向（左方向）から移動して
くると、Ｓ４領域から動き検出信号が出力され、図１９
のフローチャートにおいて３の状態に進む。そしてその
まま物体がＭ領域にはいるとＭ領域から動き信号が出力
されるので、図１９のフローチャート４の状態に進み、
左方向からＭ領域への侵入を検出できる。同様に侵入方
向設定手段によって侵入の検出方向をＳ１〜Ｓ８のいず
れかに設定すれば、画面上のすべての方向からのＭ領域
への侵入方向を検出できる。この図１９のような信号処
理と、図１６、図１８に示す信号処理とを組み合わせる
ことにより、物体が移動していく方向のみならず、物体
が侵入してくる方向も検出できるので、より正確な監視
を行える画像監視装置を実現できる。

【００３９】図２０は本発明の第３実施例を示す構成図
である。図２０において６８は所定時間内における映像
信号レベルの時間的変動差分である時間変動分データ２
２の最大値の値を記憶する最大変動差分記憶手段、６９
は最大変動差分記憶手段６８から出力された時間変動分
データ２２の所定の値と、外部より入力されたしきい値
とを加算するしきい値加算器、７０は時間変動分データ
２２の所定の値に比較しきい値分の信号階調数を加えた
初期変動加算しきい値である。他は第１実施例と同じで
ある。

【００４０】次に第３実施例の動作を図２１〜図２３を
用いて説明する。図２１は第３実施例のような構成の画
像監視装置によって、ある風景の監視を行った一例であ
る。図２１において，７１はモニター画面、７２はモニ
ター画面上に設定された第１の検出エリア、７３は第２
の検出エリア、７４は樹木である。このような風景を図
２１のような検出エリアで監視を行う場合、たとえモニ
ター画面上に人や車などの明らかな移動物体がない場合
でも、例えば樹木が風によって揺らされる等の事によっ
て映像信号レベルに時間的な変動が生じ、時間差分デー
タ２２が出力される場合がある。これを説明するのが図
２２及び図２３である。図２２及び図２３において、７
５、７７は第１及び第２の検出エリア内の樹木の揺れ等
明らかな移動物体（人や車など本来監視するべき物体）
以外の要因によって発生している時間差分データ２２の
時間的変動量、７６、７８はそれぞれの検出エリアごと
に設定された初期変動加算しきい値の設定階調数であ
る。

【００４１】風などの要因により発生する樹木の揺れな
ど、本来監視すべき対象ではない物体の動きによって発
生する映像信号レベルの時間的変動は、図２２、図２３
の７５、７７に示すように急に大きくなったり急に小さ
くなったりせず、小さな変動をゆっくりと繰り返す場合
が多い。よって図２０の第２実施例のような構成におい
て、監視を始めてから所定時間内のこのような時間変動
分データ２２の変動の所定の値（この説明図では最大
値、図２２中α及び図２３中β）を記憶しておき、この
所定値に検出感度設定手段８によって設定されるしきい
値（図２２、２２中Ａ）を、しきい値加算器６９によっ
て加えた値を初期変動加算しきい値７０として比較手段
５に入力して動き検出を行う。

【００４２】これにより、本来監視すべき対象ではない
物体の動きによって発生する映像信号レベルの時間的変
動によって誤動作が起こらず、しかも常に検出感度設定
手段８によって設定したしきい値に応じた正確な動き検
出を行う動き検出手段を実現できる。また複数のエリア
毎に、本来監視すべき対象ではない物体の動きによって
発生する映像信号レベルの時間的変動を考慮して別々に
しきい値を設定する必要なく、すべてのエリアについて
検出感度設定手段８によって設定したしきい値によって
動き検出が行えるので、しきい値設定に手間のかからな
い使い勝手のよい画像監視装置を実現できる。

【００４３】

【発明の効果】動き方向検出手段は、モニター画面上に
複数個設定された検出エリアにおいて発生する動き検出
信号の時間的な発生タイミングの違いによって、モニタ
ー画面上を移動する物体の移動方向を検出することが出
来る。エリア分割設定手段は、動き検出エリアを分割す
ることによって、動き検出基準エリアの周囲すべての方
向に複数の検出エリアを配置し、基準エリアの動き検出
出力に対する周囲エリアからの動き検出出力に応じて、
画面上で移動する物体のすべての方向を検出できる。侵
入方向設定手段は、画面上で分割設定した基準エリアの
周囲に配置された上記複数の検出エリアから物体が侵入
してくるのを検出するための検出エリアを設定すること
が出来る。

【００４４】きざみ幅可変手段は、画面上に設定した領
域の大きさに応じて、映像信号の時間的変化を検出する
ためのしきい値のきざみ幅を最も適切な値に可変設定す
る事ができる。データ遅延可変手段は、外部からの設定
により映像信号の時間的な遅延量を物体の動く速度に応
じて可変することができる。変動差分記憶手段及びしき
い値加算手段は、モニター画面中の本来監視対象ではな
い物体の動きなどによって発生する映像信号レベルの所
定時間での時間的変動量を記憶し、検出感度設定手段に
よって設定されたしきい値を加算して比較しきい値とす
ることによって、前記時間的変動による信号レベル変動
を誤って動き検出するというような誤動作することがな
くなり、かつ複数の検出エリアにわたって同時に正確な
しきい値を設定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成を示す構成図。

【図２】第１実施例によって物体の動き方向検出を行う
動作を説明する説明図。

【図３】動き方向検出手段での信号処理を説明するフロ
ーチャート。

【図４】データ遅延可変手段の構成を示す構成図。

【図５】きざみ幅可変手段の構成を示す構成図。

【図６】モニター画面上に設定された検出エリア内に物
体が進入する様子を表す説明図。

【図７】図６の場合に、検出エリアから出力される映像
信号レベルの加算出力をデータ遅延手段によって遅延さ
せた出力を説明する説明図。

【図８】図６のにおいて物体がゆっくりと移動する場合
に、検出エリアから出力される映像信号レベルの加算出
力をデータ遅延可変手段によって遅延させた出力を説明
する説明図。

【図９】図６のにおいて物体が速い速度で移動する場合
に、検出エリアから出力される映像信号レベルの加算出
力をデータ遅延可変手段によって遅延させた出力を説明
する説明図。

【図１０】比較手段へ入力するしきい値のビット割り当
てによるしきい値可変範囲としきい値きざみ幅との関係
を説明する説明図。

【図１１】モニター画面上に設定した異なったサイズの
検出エリアを説明する説明図。

【図１２】検出エリアのサイズに応じたしきい値のビッ
ト割り当てを説明する説明図。

【図１３】本発明の第２実施例を説明する説明図。

【図１４】第２実施例のような構成によってモニター画
面上に検出エリアを設定した場合を説明する説明図。

【図１５】第２実施例のような構成によって物体の移動
方向を検出する動作を説明する説明図。

【図１６】第２実施例における動き方向検出手段の信号
処理を説明するフローチャート。

【図１７】第２実施例のような構成によって大きな物体
の移動方向を検出する動作を説明する説明図。

【図１８】図１７の場合の、動き方向検出手段の信号処
理を説明するフローチャート。

【図１９】図１５の場合の、物体が侵入してくる侵入方
向を検出する信号処理を説明するフローチャート。

【図２０】本発明の第３実施例の構成を説明する説明
図。

【図２１】第３実施例の動作を説明する説明図。

【図２２】第３実施例におけるしきい値設定方法を説明
する説明図。

【図２３】第３実施例におけるしきい値設定方法を説明
する説明図。

【図２４】従来の動き検出手段の構成図。

【図２５】従来の動き検出手段の構成において、しきい
値設定を行う場合を説明する説明図。

【図２６】従来の動き検出手段の構成において、物体が
ゆっくり動いた場合を説明する説明図。

【図２７】従来の動き検出手段の構成において、物体が
速い速度で動いた場合を説明する説明図。

【図２８】従来の動き検出手段の構成において、動き検
出を行った場合を説明する説明図。

【図２９】従来の動き検出手段の構成において、時間経
過に伴って検出エリアから出力される映像信号レベルの
変動量。

【図３０】従来の動き検出手段の構成において、時間経
過に伴って検出エリアから出力される映像信号レベルの
変動量。

【符号の説明】

１動き検出手段２入力データ加算手段３データ遅延可変手段４差検出手段５比較手段６検出手段設定手段７遅延量設定手段８検出感度設定手段９きざみ幅可変手段１０動き方向検出手段１１デジタル映像信号１２エリア信号１３現加算データ１４遅延加算データ１５基準しきい値信号１６遅延設定信号１７入力映像信号１８・１９動き検出信号２０・２１動き方向検出信号２２時間変動分データ２３Ａ／Ｄ変換器２４比較しきい値２５エリアサイズ信号３０動き方向検出手段３１〜３９動き検出信号４０〜４７動き方向検出信号４８エリア分割設定手段４９侵入方向設定手段６８変動差分記憶手段６９しきい値加算器７０初期変動加算しきい値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｂ 25/00 ５１０Ｍ 8621−2ＥＨ０４Ｎ 7/18 Ｋ (72)発明者堀内直神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者山下和也茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所パーソナルメディア機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号レベルの時間的な変動差分を検
出する事によって映像信号中の物体の動きを検出する複
数の動き検出手段を具備した画像監視装置において、所定箇所に設定された上記動き検出を行う領域を複数個
に分割して設定するとともに、第１の動き検出手段の周
囲すべての方向に他の動き検出手段を配設し、上記第１
の動き手段の出力を基準として他の動き検出手段からの
出力に応じて、映像信号中のすべての方向への物体の移
動する方向を検出する領域設定手段を備えたことを特徴
とする画像監視装置。
【請求項２】請求項１記載の画像監視装置において、
分割された領域に配設された上記複数の動き検出手段の
うち、第１の動き検出手段の出力がなくなった時、第１
の動き検出手段に隣接して設定されている他の動き検出
手段から同時に出力される複数の信号に応じて、映像信
号中の物体の移動するすべての方向を検出する動き方向
検出手段を備えたことを特徴とする画像監視装置。
【請求項３】請求項１記載の画像監視装置において、
上記第１の動き検出手段の周囲すべての方向に配置され
た他の動き検出手段のうち、所定の第２の動き検出手段
を設定する侵入方向設定手段と、前記第２の動き検出手
段からの出力を基準として、隣接する他の動き検出手段
からの出力に応じて、映像信号中の物体の移動する方向
を検出する動き方向検出手段とを備えたことを特徴とす
る画像監視装置。
【請求項４】映像信号レベルの時間的な変動差分を検
出する事によって映像信号中の物体の動きを検出する複
数の動き検出手段を具備した画像監視装置において、複
数の上記動き検出手段のうち、所定箇所に設定された第
１の動き検出手段からの出力がなくなった時、上記第１
の動き検出手段に対する第２の動き検出手段からの出力
タイミングのずれ、及び設定箇所の違いに応じて、映像
信号中の物体の動く移動方向を検出する動き方向検出手
段を備えたことを特徴とする画像監視装置。
【請求項５】映像信号レベルの時間的な変動差分を検
出する事によって映像信号中の物体の動きを検出する複
数の動き検出手段を具備した画像監視装置において、映
像信号を時間的に遅延させた信号と、遅延させない信号
とを比較することによって映像信号レベルの時間的な変
動差分を検出する動き検出手段と、信号を遅延する時間
を可変するデータ遅延可変手段を備えたことを特徴とす
る画像監視装置。
【請求項６】映像信号レベルの時間的な変動差分を検
出する事によって映像信号中の物体の動きを検出する複
数の動き検出手段を具備した画像監視装置において、映
像信号レベルの時間的変動差分を得るために、動き検出
手段の設定された領域の大きさに応じて、前記領域内の
信号レベル変動を検出するしきい値のきざみ値を可変す
るしきい値きざみ可変手段を備えたことを特徴とする画
像監視装置。
【請求項７】映像信号レベルの時間的な変動差分を検
出する事によって映像信号中の物体の動きを検出する複
数の動き検出手段を具備した画像監視装置において、あ
る所定時間に生じている上記領域内の映像信号レベルの
時間的変動差分を記憶する変動差分記憶手段と、前記記
憶手段からの出力に応じてしきい値を可変制御するしき
い値加算手段とを具備した動き信号検出手段を備えたこ
とを特徴とする画像監視装置。