映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラム
【課題】 監視映像の異常を簡易な構成によって検出できるようにする。
【解決手段】 本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに関する。そして、時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする。
【解決手段】 本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに関する。そして、時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムに関し、例えば、カメラ映像をデジタル録画した映像結果より映像対象物の異常な動きや映像自体の急激な変化を検知しアラーム処理を行う異常検知機能を具備した映像監視システムに適用し得るものである。
【背景技術】
【0002】
異常時の原因究明や類似状況の検索、分析のために、撮影された監視映像を蓄積することが行われるが、このような映像蓄積を、MPEG−4(Moving Picture Expert Group−4)に変換して行うことにより、映像を圧縮するため、少ない容量でより多くの映像を蓄積することができる(非特許文献1参照)。
図2は、MPEG−4を利用した従来の異常検知を行う映像監視システムの構成を示すブロック図である。従来の映像監視システムは、カメラ2の撮影映像をMPEG−4など規格化された符号化方式に従ってデジタル映像データに変換して蓄積するデジタルビデオレコーダ(DVR)1、カメラ2、デジタルビデオレコーダ1に蓄積された映像データを定期的に収集して蓄積する映像蓄積装置10、カメラ映像の画像を分析し、不審な動きなどを検知する映像解析装置11、映像解析装置11が特定のイベントを検知した場合に動作する警報装置14などを有する。なお、デジタルビデオレコーダ1及び映像蓄積装置10間は、例えば、LAN回線12によって接続されており、デジタルビデオレコーダ1及び映像解析装置11間は、NTSC信号などの一般的なアナログ映像信号13によって信号が授受される。
【0003】
図3は、上記映像解析装置11の内部構成を示すブロック図である。映像解析装置11は、装置全体を制御するプロセッサ(CPU)20、ソフトウェア及び各種情報を一時的に格納する記憶装置(MEM)21、ソフトウェア及び各種情報を保存するハードディスク(DISK)22、外部アナログ信号13とインタフェースを行うキャプチャボード23、映像などを表示するディスプレイ24、マンマシンインタフェースを行うキーボード25などを有する。
【0004】
防犯用の従来の映像監視システムにおいては、不審な動きをする人物などを検知して通報を行うために、映像録画装置としてのデジタルビデオレコーダ1や、録画された映像を蓄積する映像蓄積装置10以外に、映像を解析して不審な動きなどを分析する専用の映像解析装置11が用いられている。
【0005】
映像解析装置11においては、プロセッサ20によるソフトウェア処理によって、キャプチャボード23から得られた画像(映像)を複数のエリアに分割し、エリア毎に光学的な変化(例えば、動き検出)をとらえ、この変化量が特定の閾値を超えた場合には特定の事象ととらえ、警報装置14を介してアラーム通知などを行う。
【0006】
図4は、キャプチャボード23から得られた画像の一例を表している。この画像は、複数のエリアAR1〜AR16に分割され、エリアAR1〜AR16毎に上記映像解析が行われる。映像解析は、図3のCPU20上で専用のソフトウェアにより処理をされる。処理した結果、特定の事象と判断された場合には、ディスプレイ24にアラームを表示し、また、警報装置14を動作させる。
【0007】
映像蓄積装置10は、図5に示す通り、デジタルビデオレコーダ1に対して、定期的にアクセスを行い(S1)、デジタルビデオレコーダ1内に新しい映像データで収集していないファイルが存在する場合はLAN回線12を介して映像データを収集して自装置10内に蓄積する(S2、S3)。収集済みかどうかは自装置10内の収集済みファイル名とデジタルビデオレコーダ1内に格納されている映像データのファイル名を比較して判断する。
【非特許文献1】藤原洋、安田浩監修、「ポイント図解式 ブロードバンド+モバイル標準MPEG教科書」、株式会社アスキー発行、2003年2月初版発行、339頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来の映像監視システムでは、デジタルビデオレコーダや映像蓄積装置といった映像を撮影、蓄積する装置以外に、専用の映像解析装置が必要である。このような映像解析装置は、複雑な解析処理を高速に処理するため、しかも、高性能が要求されており、高価な装置であった。
【0009】
また、デジタルビデオレコーダは、映像解析装置に対して、録画映像信号を出力する際には、デジタル映像データをアナログ映像信号に再変換して出力しなければならず、そのような再変換構成をデジタルビデオレコーダは備えなければならない。
【0010】
そのため、監視映像の異常を簡易な構成によって検出することができる映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
かかる課題を解決するため、第1の本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムにおいて、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする。
【0012】
第2の本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに適用される、監視映像の異常を検出する監視映像の異常検出方法であって、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けられた異常判断手段が、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに異常と検出することを特徴とする。
【0013】
第3の本発明の監視映像の異常検出プログラムは、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダにおけるCPU、又は、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置におけるCPUを、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段として、機能させるように記述されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムによれば、監視映像の異常を簡易な構成によって検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
(A)第1の実施形態
以下、本発明による映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【0016】
(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、監視映像の異常検出機能を有する、第1の実施形態の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【0017】
図1において、第1の実施形態の映像監視システム100は、デジタルビデオレコーダ(DVR)101、ビデオカメラ102、映像蓄積・解析装置103及び警報装置114を有し、デジタルビデオレコーダ101及び映像蓄積・解析装置103は、LAN回線112によって接続されている。
【0018】
ビデオカメラ102は、監視区域を撮影するものである。ビデオカメラ102は、アナログ映像信号を出力するものであっても良く、デジタル映像データを出力するものであっても良いが、以下では、アナログ映像信号を出力するものとして説明する。
【0019】
デジタルビデオレコーダ101は、ビデオカメラ102から与えられたアナログ映像信号(監視映像)をデジタル映像データに変換し、映像蓄積・解析装置103によって収集されるまで、監視映像をバッファリングしておくものである。なお、1台のデジタルビデオレコーダ101が、複数台のビデオカメラ102を収容しているものであっても良い。
【0020】
デジタルビデオレコーダ101は、例えば、図6に示すような内部構成を有する。デジタルビデオレコーダ101は、CPU200、主記憶メモリ201、ワーキングメモリ202、監視映像データメモリ203、カメラインタフェース部204、タイマ部205、LANインタフェース部206等を有する。ワーキングメモリ202及び監視映像データメモリ203は、物理的には同一のメモリであっても良い。
【0021】
ビデオカメラ102からのアナログ映像信号(監視映像)は、CPU200の制御下で、カメラインタフェース部204においてA/D変換され、ワーキングメモリ202に格納される。CPU200は、主記憶メモリ201に記憶されているエンコードプログラム201Pに従って、デジタル信号に変換された監視映像信号を符号化し(例えば、MPEG−4に従う符号化監視映像データに変換する)、符号化監視映像データを監視映像データメモリ203に格納する。CPU200は、タイマ部205の計時に基づき、例えば、10分毎の符号化監視映像データをファイルとして、監視映像データメモリ203の監視映像データ部203Dに格納すると共に、ファイル名などを管理メモリ部203Aに格納する。LANインタフェース部206は、LAN回線112とのインタフェースを行う部分である。
【0022】
図7は、デジタルビデオレコーダ101又は映像蓄積・解析装置103の中に蓄積されている録画データ(符号化監視映像データ)のファイル構成を示している。
【0023】
録画データは、カメラ毎に、一定時間(図7は10分間の例)の映像ファイルとしてデジタル化されたものである。さらに、このファイルは日付毎に識別される。図7の¥¥010101¥01−1015−1025というファイル名のファイルは、2001年1月1日のカメラ01の10時15分から10時25分前の監視映像デー夕を表している。ここで、各ファイルの容量は、デジタル化される符号化方式に依存する。一般に、MPEG−4のように、相前後する時刻映像の差分を検出して符号化する方式では、暗く光量の変化の少ない画像より明るく光量の変化の多い画像の方がデータ量は多く、また、動きの少ない画像より動きの多い画像の方がデータ量は多いと、一般に言われている。
【0024】
なお、10分間という間隔はこれに限られるものではなく、監視を行う対象に応じて、映像に動きが発生したことを検知し得る間隔であれば良い。例えば、1時間に1回程度人間が通る程度の監視対象であれば10分間隔で十分である。これに対し、10分間に1回程度の頻度で人間が通るような監視対象であれば、10分間隔だと全てのファイルに動きが発生してしまうので、1分程度の間隔とすることが望ましい。
【0025】
このように、監視対象の映像データを長時間に渡り一つのファイルとするのではなく、監視対象の映像に動きが発生する頻度に合わせて、それよりも短い間隔で監視対象の映像データのファイルを作成することにより、動きが発生した映像ファイルはデータ量が増えるのでファイル容量が大きくなる。これにより、ファイル容量の監視のみで動きの発生を検出することが可能となる。
【0026】
映像蓄積・解析装置103は、デジタルビデオレコーダ102に蓄積された符号化監視映像データを定期的に収集して蓄積すると共に、収集した符号化監視映像データに基づいて、異常を解析するものである。なお、1台の映像蓄積・解析装置103が、複数台のデジタルビデオレコーダ102を配下にしているものであっても良い。
【0027】
映像蓄積・解析装置103は、例えば、図8に示すような内部構成を有する。映像蓄積・解析装置103は、CPU300、主記憶メモリ301、ワーキングメモリ302、監視映像データベース部303、LANインタフェース部304、警報装置インタフェース部305等を有する。
【0028】
この第1の実施形態の場合、主記憶メモリ301には、DVRインタフェースプログラム330と、映像蓄積・解析プログラム331とが搭載されている。
【0029】
DVRインタフェースプログラム330は、デジタルビデオレコーダ101とインタフェースを行うプログラムである。なお、LANインタフェース部304がハードウェア的なインタフェースを担っており、DVRインタフェースプログラム330がソフトウェア的なインタフェースを担っている。
【0030】
映像蓄積・解析プログラム331は、収集すべき録画データ(符号化監視映像データ)がデジタルビデオレコーダ101に存在した場合に、そのデータを収集して監視映像データベース部303に蓄積するためのものである。この第1の実施形態の場合、映像蓄積・解析プログラム331に、従来では、映像解析装置11が担当していた異常検出(解析)と同様な効果が期待できる処理が追加されているものである。この追加機能については、動作説明の項で明らかにする。
【0031】
(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態の映像監視システムにおける特徴処理を説明する。以下では、映像蓄積・解析装置103が映像蓄積・解析プログラム331に従って行う映像収集処理を、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
【0032】
映像蓄積・解析装置103は、定期的に、デジタルビデオレコーダ101内の映像データの収集処理を起動する。
【0033】
映像蓄積・解析装置103は、デジタルビデオレコーダ101に対して、定期的にアクセスを行い(S100)、デジタルビデオレコーダ101内に新しい映像データで収集していないファイルが存在する場合にはLAN回線112を介して映像データを収集し、監視映像データベース部303に蓄積させる(S101、S102)。なお、デジタルビデオレコーダ101内に、収集していないファイルがない場合には、今回の定期処理を直ちに終了する。
【0034】
映像蓄積・解析装置103は、監視映像データベース部303に蓄積させると、今回収集したファイルと、直前の収集済みファイルとのデータ容量を比較し、一定以上の差分が発生しているかどうかを判断する(S103、S104)。
【0035】
そして、映像蓄積・解析装置103は、一定以上の差分が発生していれば、警報装置114を駆動するなどの決められたアラーム処理を実行する(S105)。なお、アラーム処理として、映像蓄積・解析装置103におけるブザーの鳴動やLEDの点灯などがあっても良い。
【0036】
映像蓄積・解析装置103が定期的に収集した映像データは、図10に示すように、10分毎のファイルとして、順次、映像蓄積・解析装置103内に格納されていく。ここで、1ファイルの収集完了後、直前の収集済みファイルのデータ容量を比較する。
【0037】
図10の例では、ファイル「¥01−1035−1045」を収集した後、直前に収集したファイル「¥01−1025−1035」の容量と比較する。このときには、両ファイルの容量がともに3.0Mバイトであって差がないため、図9に示す映像収集処理を直ちに終了する。
【0038】
その後、ファイル「¥01−1045−1055」を収集したときに、同様に、直前に収集したファイル「¥01−1035−1045」の容量と比較すると、0.3Mバイトの差があり、例えば、閾値が0.2Mバイトであれば、この閾値を超えているため、アラーム処理を行う。アラーム処理が実行されることは、この時間帯に動きの激しい映像又は光の変化の激しい映像が映っていることを表し、監視者に注意を促し、直接画像を確認するなどの行動が可能である。
【0039】
閾値は、該当のビデオカメラ102で通常の運用の範囲内の映像を撮影し、ばらつき等を考慮し決定すれば良い。また、長期間収集した結果に伴い、閾値を調整し、特定値に近付けるようにしても良い。
【0040】
なお、ファイル容量の比較自体の処理は、他の処理に比べて特段困難な処理ではなく、該当の処理を追加しても、他の処理に影響を与えることはなく、また、CPU300等の能力アップも必要としない。
【0041】
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、映像を収集して蓄積する装置の処理に、わずかな処理を追加することにより、監視対象エリアでの異常を検出することができる。
【0042】
従来のような映像解析装置を必要とする場合と比較すると、リアルタイム性やどのような動きが発生しているかなどの正確性は劣るが、高価な専用装置を必要とせず何かしらの変化が起こっているなどの状況が把握でき、監視者に注意を促すことができる。街中や緊急性を必要としない建物の監視などには有効である。また、デジタルビデオレコーダがアナログ映像信号の出力機能を備えていなくても良いという効果をも奏する。
【0043】
(B)第2の実施形態
次に、本発明による映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【0044】
第2の実施形態の映像監視システムも、全体構成は、第1の実施形態に係る図1で表すことができる。
【0045】
第2の実施形態は、映像蓄積・解析装置103における映像蓄積・解析プログラム331(図8参照)が、第1の実施形態のものと異なっている。また、第2の実施形態の場合、監視映像データベース部303に、各ビデオカメラ102毎の、各時間帯毎の標準的な容量が格納されている。
【0046】
以下では、第2の実施形態の映像蓄積・解析装置103が映像蓄積・解析プログラム331に従って行う映像収集処理を、図11のフローチャートを参照しながら、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、図11において、第1の実施形態に係る図9との同一、対応ステップには、同一、対応符号を付して示している。
【0047】
第2の実施形態の映像蓄積・解析装置103も、第1の実施形態と同様に、定期的に、デジタルビデオレコーダ101から映像データを収集して自装置内に格納する。
【0048】
第2の実施形態の場合、映像データを収集すると、データベース部303内に格納されている同時刻帯の標準容量と比較し(S103A)、閾値以上の差が発生している場合には、アラーム処理を行う。
【0049】
例えば、図12に示すように、各時間帯のファイル容量が同一であれば、第1の実施形態では、異常と判断されない。しかし、第2の実施形態の場合では、各時間帯において、標準容量は3.0Mバイトであるが、収集した結果は2.0Mバイトであり、閾値以上の差があるということで異常と判断する。第1の実施形態では、直前のファイルと比較しているため、映像の撮りはじめから異常のような場合(例えば、夜間にカメラにシールが張られた状態での翌朝の撮影開始時)でも、正常と判断されるが、第2の実施形態では標準容量との比較であるため、このような異常状態も異常と判断する。
【0050】
標準容量としては、例えば、監視日直前の所定期間(例えば、1週間や1ヶ月)の同一時間帯における異常でない複数のファイル容量の平均値を適用できる。
【0051】
同様に、図13の場合は、標準容量の2.0Mバイトに対して、映像データは2.8Mバイトと同じ容量が連続するが、異常と判断できる。このような場合としては、例えば、夜間照明の消し忘れなどが想定される。
【0052】
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様な効果を奏すると共に、監視映像ファイルの容量変化がない異常をも検出できるという効果をも奏する。
【0053】
(C)他の実施形態
上記各実施形態においては、映像蓄積・解析装置103が監視映像の異常判断機能を有するものを示したが、デジタルビデオレコーダ101に監視映像の異常判断機能を設けるようにしても良い。第1の実施形態に対し、このような変形例を適用する場合であれば、デジタルビデオレコーダ101はファイルが収集されても、そのファイル容量の情報だけを保持しておくようにすれば良い。
【0054】
上記各実施形態では、ファイル容量で監視映像の異常判断を行うものを示したが、ファイルにおけるデータ部分の容量(ファイル容量からヘッダ部分の容量を除外した容量)に基づいて、異常判断を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】第1の実施形態の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】従来の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図3】従来の映像監視システムにおける映像解析装置の内部構成を示すブロック図である。
【図4】従来の映像監視システムにおける映像解析装置の動作の説明図である。
【図5】従来の映像監視システムにおける映像蓄積装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図6】第1の実施形態の映像監視システムにおけるデジタルビデオレコーダの内部構成例を示すブロック図である。
【図7】第1の実施形態の映像監視システムにおけるファイルの蓄積管理の説明図である。
【図8】第1の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図9】第1の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図10】第1の実施形態の映像監視システムにおけるファイルの容量変化を示す説明図である。
【図11】第2の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図12】第2の実施形態の映像監視システムにおけるファイル容量と標準容量との関係例(1)を示す説明図である。
【図13】第2の実施形態の映像監視システムにおけるファイル容量と標準容量との関係例(2)を示す説明図である。
【符号の説明】
【0056】
100…映像監視システム、101…デジタルビデオレコーダ(DVR)、102…ビデオカメラ、103…映像蓄積・解析装置、114…警報装置、331…映像蓄積・解析プログラム。
【技術分野】
【0001】
本発明は映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムに関し、例えば、カメラ映像をデジタル録画した映像結果より映像対象物の異常な動きや映像自体の急激な変化を検知しアラーム処理を行う異常検知機能を具備した映像監視システムに適用し得るものである。
【背景技術】
【0002】
異常時の原因究明や類似状況の検索、分析のために、撮影された監視映像を蓄積することが行われるが、このような映像蓄積を、MPEG−4(Moving Picture Expert Group−4)に変換して行うことにより、映像を圧縮するため、少ない容量でより多くの映像を蓄積することができる(非特許文献1参照)。
図2は、MPEG−4を利用した従来の異常検知を行う映像監視システムの構成を示すブロック図である。従来の映像監視システムは、カメラ2の撮影映像をMPEG−4など規格化された符号化方式に従ってデジタル映像データに変換して蓄積するデジタルビデオレコーダ(DVR)1、カメラ2、デジタルビデオレコーダ1に蓄積された映像データを定期的に収集して蓄積する映像蓄積装置10、カメラ映像の画像を分析し、不審な動きなどを検知する映像解析装置11、映像解析装置11が特定のイベントを検知した場合に動作する警報装置14などを有する。なお、デジタルビデオレコーダ1及び映像蓄積装置10間は、例えば、LAN回線12によって接続されており、デジタルビデオレコーダ1及び映像解析装置11間は、NTSC信号などの一般的なアナログ映像信号13によって信号が授受される。
【0003】
図3は、上記映像解析装置11の内部構成を示すブロック図である。映像解析装置11は、装置全体を制御するプロセッサ(CPU)20、ソフトウェア及び各種情報を一時的に格納する記憶装置(MEM)21、ソフトウェア及び各種情報を保存するハードディスク(DISK)22、外部アナログ信号13とインタフェースを行うキャプチャボード23、映像などを表示するディスプレイ24、マンマシンインタフェースを行うキーボード25などを有する。
【0004】
防犯用の従来の映像監視システムにおいては、不審な動きをする人物などを検知して通報を行うために、映像録画装置としてのデジタルビデオレコーダ1や、録画された映像を蓄積する映像蓄積装置10以外に、映像を解析して不審な動きなどを分析する専用の映像解析装置11が用いられている。
【0005】
映像解析装置11においては、プロセッサ20によるソフトウェア処理によって、キャプチャボード23から得られた画像(映像)を複数のエリアに分割し、エリア毎に光学的な変化(例えば、動き検出)をとらえ、この変化量が特定の閾値を超えた場合には特定の事象ととらえ、警報装置14を介してアラーム通知などを行う。
【0006】
図4は、キャプチャボード23から得られた画像の一例を表している。この画像は、複数のエリアAR1〜AR16に分割され、エリアAR1〜AR16毎に上記映像解析が行われる。映像解析は、図3のCPU20上で専用のソフトウェアにより処理をされる。処理した結果、特定の事象と判断された場合には、ディスプレイ24にアラームを表示し、また、警報装置14を動作させる。
【0007】
映像蓄積装置10は、図5に示す通り、デジタルビデオレコーダ1に対して、定期的にアクセスを行い(S1)、デジタルビデオレコーダ1内に新しい映像データで収集していないファイルが存在する場合はLAN回線12を介して映像データを収集して自装置10内に蓄積する(S2、S3)。収集済みかどうかは自装置10内の収集済みファイル名とデジタルビデオレコーダ1内に格納されている映像データのファイル名を比較して判断する。
【非特許文献1】藤原洋、安田浩監修、「ポイント図解式 ブロードバンド+モバイル標準MPEG教科書」、株式会社アスキー発行、2003年2月初版発行、339頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来の映像監視システムでは、デジタルビデオレコーダや映像蓄積装置といった映像を撮影、蓄積する装置以外に、専用の映像解析装置が必要である。このような映像解析装置は、複雑な解析処理を高速に処理するため、しかも、高性能が要求されており、高価な装置であった。
【0009】
また、デジタルビデオレコーダは、映像解析装置に対して、録画映像信号を出力する際には、デジタル映像データをアナログ映像信号に再変換して出力しなければならず、そのような再変換構成をデジタルビデオレコーダは備えなければならない。
【0010】
そのため、監視映像の異常を簡易な構成によって検出することができる映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
かかる課題を解決するため、第1の本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムにおいて、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする。
【0012】
第2の本発明は、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに適用される、監視映像の異常を検出する監視映像の異常検出方法であって、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けられた異常判断手段が、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに異常と検出することを特徴とする。
【0013】
第3の本発明の監視映像の異常検出プログラムは、監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダにおけるCPU、又は、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置におけるCPUを、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段として、機能させるように記述されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムによれば、監視映像の異常を簡易な構成によって検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
(A)第1の実施形態
以下、本発明による映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【0016】
(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、監視映像の異常検出機能を有する、第1の実施形態の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【0017】
図1において、第1の実施形態の映像監視システム100は、デジタルビデオレコーダ(DVR)101、ビデオカメラ102、映像蓄積・解析装置103及び警報装置114を有し、デジタルビデオレコーダ101及び映像蓄積・解析装置103は、LAN回線112によって接続されている。
【0018】
ビデオカメラ102は、監視区域を撮影するものである。ビデオカメラ102は、アナログ映像信号を出力するものであっても良く、デジタル映像データを出力するものであっても良いが、以下では、アナログ映像信号を出力するものとして説明する。
【0019】
デジタルビデオレコーダ101は、ビデオカメラ102から与えられたアナログ映像信号(監視映像)をデジタル映像データに変換し、映像蓄積・解析装置103によって収集されるまで、監視映像をバッファリングしておくものである。なお、1台のデジタルビデオレコーダ101が、複数台のビデオカメラ102を収容しているものであっても良い。
【0020】
デジタルビデオレコーダ101は、例えば、図6に示すような内部構成を有する。デジタルビデオレコーダ101は、CPU200、主記憶メモリ201、ワーキングメモリ202、監視映像データメモリ203、カメラインタフェース部204、タイマ部205、LANインタフェース部206等を有する。ワーキングメモリ202及び監視映像データメモリ203は、物理的には同一のメモリであっても良い。
【0021】
ビデオカメラ102からのアナログ映像信号(監視映像)は、CPU200の制御下で、カメラインタフェース部204においてA/D変換され、ワーキングメモリ202に格納される。CPU200は、主記憶メモリ201に記憶されているエンコードプログラム201Pに従って、デジタル信号に変換された監視映像信号を符号化し(例えば、MPEG−4に従う符号化監視映像データに変換する)、符号化監視映像データを監視映像データメモリ203に格納する。CPU200は、タイマ部205の計時に基づき、例えば、10分毎の符号化監視映像データをファイルとして、監視映像データメモリ203の監視映像データ部203Dに格納すると共に、ファイル名などを管理メモリ部203Aに格納する。LANインタフェース部206は、LAN回線112とのインタフェースを行う部分である。
【0022】
図7は、デジタルビデオレコーダ101又は映像蓄積・解析装置103の中に蓄積されている録画データ(符号化監視映像データ)のファイル構成を示している。
【0023】
録画データは、カメラ毎に、一定時間(図7は10分間の例)の映像ファイルとしてデジタル化されたものである。さらに、このファイルは日付毎に識別される。図7の¥¥010101¥01−1015−1025というファイル名のファイルは、2001年1月1日のカメラ01の10時15分から10時25分前の監視映像デー夕を表している。ここで、各ファイルの容量は、デジタル化される符号化方式に依存する。一般に、MPEG−4のように、相前後する時刻映像の差分を検出して符号化する方式では、暗く光量の変化の少ない画像より明るく光量の変化の多い画像の方がデータ量は多く、また、動きの少ない画像より動きの多い画像の方がデータ量は多いと、一般に言われている。
【0024】
なお、10分間という間隔はこれに限られるものではなく、監視を行う対象に応じて、映像に動きが発生したことを検知し得る間隔であれば良い。例えば、1時間に1回程度人間が通る程度の監視対象であれば10分間隔で十分である。これに対し、10分間に1回程度の頻度で人間が通るような監視対象であれば、10分間隔だと全てのファイルに動きが発生してしまうので、1分程度の間隔とすることが望ましい。
【0025】
このように、監視対象の映像データを長時間に渡り一つのファイルとするのではなく、監視対象の映像に動きが発生する頻度に合わせて、それよりも短い間隔で監視対象の映像データのファイルを作成することにより、動きが発生した映像ファイルはデータ量が増えるのでファイル容量が大きくなる。これにより、ファイル容量の監視のみで動きの発生を検出することが可能となる。
【0026】
映像蓄積・解析装置103は、デジタルビデオレコーダ102に蓄積された符号化監視映像データを定期的に収集して蓄積すると共に、収集した符号化監視映像データに基づいて、異常を解析するものである。なお、1台の映像蓄積・解析装置103が、複数台のデジタルビデオレコーダ102を配下にしているものであっても良い。
【0027】
映像蓄積・解析装置103は、例えば、図8に示すような内部構成を有する。映像蓄積・解析装置103は、CPU300、主記憶メモリ301、ワーキングメモリ302、監視映像データベース部303、LANインタフェース部304、警報装置インタフェース部305等を有する。
【0028】
この第1の実施形態の場合、主記憶メモリ301には、DVRインタフェースプログラム330と、映像蓄積・解析プログラム331とが搭載されている。
【0029】
DVRインタフェースプログラム330は、デジタルビデオレコーダ101とインタフェースを行うプログラムである。なお、LANインタフェース部304がハードウェア的なインタフェースを担っており、DVRインタフェースプログラム330がソフトウェア的なインタフェースを担っている。
【0030】
映像蓄積・解析プログラム331は、収集すべき録画データ(符号化監視映像データ)がデジタルビデオレコーダ101に存在した場合に、そのデータを収集して監視映像データベース部303に蓄積するためのものである。この第1の実施形態の場合、映像蓄積・解析プログラム331に、従来では、映像解析装置11が担当していた異常検出(解析)と同様な効果が期待できる処理が追加されているものである。この追加機能については、動作説明の項で明らかにする。
【0031】
(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態の映像監視システムにおける特徴処理を説明する。以下では、映像蓄積・解析装置103が映像蓄積・解析プログラム331に従って行う映像収集処理を、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
【0032】
映像蓄積・解析装置103は、定期的に、デジタルビデオレコーダ101内の映像データの収集処理を起動する。
【0033】
映像蓄積・解析装置103は、デジタルビデオレコーダ101に対して、定期的にアクセスを行い(S100)、デジタルビデオレコーダ101内に新しい映像データで収集していないファイルが存在する場合にはLAN回線112を介して映像データを収集し、監視映像データベース部303に蓄積させる(S101、S102)。なお、デジタルビデオレコーダ101内に、収集していないファイルがない場合には、今回の定期処理を直ちに終了する。
【0034】
映像蓄積・解析装置103は、監視映像データベース部303に蓄積させると、今回収集したファイルと、直前の収集済みファイルとのデータ容量を比較し、一定以上の差分が発生しているかどうかを判断する(S103、S104)。
【0035】
そして、映像蓄積・解析装置103は、一定以上の差分が発生していれば、警報装置114を駆動するなどの決められたアラーム処理を実行する(S105)。なお、アラーム処理として、映像蓄積・解析装置103におけるブザーの鳴動やLEDの点灯などがあっても良い。
【0036】
映像蓄積・解析装置103が定期的に収集した映像データは、図10に示すように、10分毎のファイルとして、順次、映像蓄積・解析装置103内に格納されていく。ここで、1ファイルの収集完了後、直前の収集済みファイルのデータ容量を比較する。
【0037】
図10の例では、ファイル「¥01−1035−1045」を収集した後、直前に収集したファイル「¥01−1025−1035」の容量と比較する。このときには、両ファイルの容量がともに3.0Mバイトであって差がないため、図9に示す映像収集処理を直ちに終了する。
【0038】
その後、ファイル「¥01−1045−1055」を収集したときに、同様に、直前に収集したファイル「¥01−1035−1045」の容量と比較すると、0.3Mバイトの差があり、例えば、閾値が0.2Mバイトであれば、この閾値を超えているため、アラーム処理を行う。アラーム処理が実行されることは、この時間帯に動きの激しい映像又は光の変化の激しい映像が映っていることを表し、監視者に注意を促し、直接画像を確認するなどの行動が可能である。
【0039】
閾値は、該当のビデオカメラ102で通常の運用の範囲内の映像を撮影し、ばらつき等を考慮し決定すれば良い。また、長期間収集した結果に伴い、閾値を調整し、特定値に近付けるようにしても良い。
【0040】
なお、ファイル容量の比較自体の処理は、他の処理に比べて特段困難な処理ではなく、該当の処理を追加しても、他の処理に影響を与えることはなく、また、CPU300等の能力アップも必要としない。
【0041】
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、映像を収集して蓄積する装置の処理に、わずかな処理を追加することにより、監視対象エリアでの異常を検出することができる。
【0042】
従来のような映像解析装置を必要とする場合と比較すると、リアルタイム性やどのような動きが発生しているかなどの正確性は劣るが、高価な専用装置を必要とせず何かしらの変化が起こっているなどの状況が把握でき、監視者に注意を促すことができる。街中や緊急性を必要としない建物の監視などには有効である。また、デジタルビデオレコーダがアナログ映像信号の出力機能を備えていなくても良いという効果をも奏する。
【0043】
(B)第2の実施形態
次に、本発明による映像監視システム、監視映像の異常検出方法及び監視映像の異常検出プログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【0044】
第2の実施形態の映像監視システムも、全体構成は、第1の実施形態に係る図1で表すことができる。
【0045】
第2の実施形態は、映像蓄積・解析装置103における映像蓄積・解析プログラム331(図8参照)が、第1の実施形態のものと異なっている。また、第2の実施形態の場合、監視映像データベース部303に、各ビデオカメラ102毎の、各時間帯毎の標準的な容量が格納されている。
【0046】
以下では、第2の実施形態の映像蓄積・解析装置103が映像蓄積・解析プログラム331に従って行う映像収集処理を、図11のフローチャートを参照しながら、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、図11において、第1の実施形態に係る図9との同一、対応ステップには、同一、対応符号を付して示している。
【0047】
第2の実施形態の映像蓄積・解析装置103も、第1の実施形態と同様に、定期的に、デジタルビデオレコーダ101から映像データを収集して自装置内に格納する。
【0048】
第2の実施形態の場合、映像データを収集すると、データベース部303内に格納されている同時刻帯の標準容量と比較し(S103A)、閾値以上の差が発生している場合には、アラーム処理を行う。
【0049】
例えば、図12に示すように、各時間帯のファイル容量が同一であれば、第1の実施形態では、異常と判断されない。しかし、第2の実施形態の場合では、各時間帯において、標準容量は3.0Mバイトであるが、収集した結果は2.0Mバイトであり、閾値以上の差があるということで異常と判断する。第1の実施形態では、直前のファイルと比較しているため、映像の撮りはじめから異常のような場合(例えば、夜間にカメラにシールが張られた状態での翌朝の撮影開始時)でも、正常と判断されるが、第2の実施形態では標準容量との比較であるため、このような異常状態も異常と判断する。
【0050】
標準容量としては、例えば、監視日直前の所定期間(例えば、1週間や1ヶ月)の同一時間帯における異常でない複数のファイル容量の平均値を適用できる。
【0051】
同様に、図13の場合は、標準容量の2.0Mバイトに対して、映像データは2.8Mバイトと同じ容量が連続するが、異常と判断できる。このような場合としては、例えば、夜間照明の消し忘れなどが想定される。
【0052】
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様な効果を奏すると共に、監視映像ファイルの容量変化がない異常をも検出できるという効果をも奏する。
【0053】
(C)他の実施形態
上記各実施形態においては、映像蓄積・解析装置103が監視映像の異常判断機能を有するものを示したが、デジタルビデオレコーダ101に監視映像の異常判断機能を設けるようにしても良い。第1の実施形態に対し、このような変形例を適用する場合であれば、デジタルビデオレコーダ101はファイルが収集されても、そのファイル容量の情報だけを保持しておくようにすれば良い。
【0054】
上記各実施形態では、ファイル容量で監視映像の異常判断を行うものを示したが、ファイルにおけるデータ部分の容量(ファイル容量からヘッダ部分の容量を除外した容量)に基づいて、異常判断を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】第1の実施形態の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】従来の映像監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図3】従来の映像監視システムにおける映像解析装置の内部構成を示すブロック図である。
【図4】従来の映像監視システムにおける映像解析装置の動作の説明図である。
【図5】従来の映像監視システムにおける映像蓄積装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図6】第1の実施形態の映像監視システムにおけるデジタルビデオレコーダの内部構成例を示すブロック図である。
【図7】第1の実施形態の映像監視システムにおけるファイルの蓄積管理の説明図である。
【図8】第1の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図9】第1の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図10】第1の実施形態の映像監視システムにおけるファイルの容量変化を示す説明図である。
【図11】第2の実施形態の映像監視システムにおける映像蓄積・解析装置の映像収集処理を示すフローチャートである。
【図12】第2の実施形態の映像監視システムにおけるファイル容量と標準容量との関係例(1)を示す説明図である。
【図13】第2の実施形態の映像監視システムにおけるファイル容量と標準容量との関係例(2)を示す説明図である。
【符号の説明】
【0056】
100…映像監視システム、101…デジタルビデオレコーダ(DVR)、102…ビデオカメラ、103…映像蓄積・解析装置、114…警報装置、331…映像蓄積・解析プログラム。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムにおいて、
上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする映像監視システム。
【請求項2】
上記異常判断手段は、判断対象の時間帯の直前の時間帯の符号化監視映像データの容量を、比較基準の容量として用いることを特徴とする請求項1に記載の映像監視システム。
【請求項3】
上記異常判断手段は、判断対象の時間帯における標準的な符号化監視映像データの容量を、比較基準の容量として用いることを特徴とする請求項1に記載の映像監視システム。
【請求項4】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに適用される、監視映像の異常を検出する監視映像の異常検出方法であって、
上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けられた異常判断手段が、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに異常と検出することを特徴とする監視映像の異常検出方法。
【請求項5】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダにおけるCPU、又は、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置におけるCPUを、
上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段として、
機能させるように記述されていることを特徴とする監視映像の異常検出プログラム。
【請求項1】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムにおいて、
上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段を、上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けたことを特徴とする映像監視システム。
【請求項2】
上記異常判断手段は、判断対象の時間帯の直前の時間帯の符号化監視映像データの容量を、比較基準の容量として用いることを特徴とする請求項1に記載の映像監視システム。
【請求項3】
上記異常判断手段は、判断対象の時間帯における標準的な符号化監視映像データの容量を、比較基準の容量として用いることを特徴とする請求項1に記載の映像監視システム。
【請求項4】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダと、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置とを有する映像監視システムに適用される、監視映像の異常を検出する監視映像の異常検出方法であって、
上記映像蓄積装置又は上記デジタルビデオレコーダに設けられた異常判断手段が、上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに異常と検出することを特徴とする監視映像の異常検出方法。
【請求項5】
監視映像信号を可変長符号化した符号化監視映像データを、時間帯毎に、一時的に蓄積するデジタルビデオレコーダにおけるCPU、又は、デジタルビデオレコーダ内の時間帯毎の符号化監視映像データを収集して蓄積する映像蓄積装置におけるCPUを、
上記時間帯毎の符号化監視映像データの容量と、比較基準の容量との差が、閾値以上か否かを判断し、閾値以上であるときに、異常と検出する異常判断手段として、
機能させるように記述されていることを特徴とする監視映像の異常検出プログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2007−272768(P2007−272768A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−100252(P2006−100252)
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000000295)沖電気工業株式会社 (6,645)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000000295)沖電気工業株式会社 (6,645)
【Fターム(参考)】
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