検出装置および方法、記録媒体、プログラム、並びに画像表示装置
【課題】監視領域に侵入するものをより確実に検知することができるようにする。
【解決手段】 基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラから供給された１フレーム分の画像データを記憶する。高速動き検出用バッファ１０２は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。低速動き検出用バッファ１０３は、高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。そして、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２が記憶している画像データを基に、画像から動きを検出し、低速動き検出部１０６は、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３が記憶している画像データを基に、画像から動きを検出する。本発明は、光を投射して画像を表示させる表示装置などに適用することができる。
【解決手段】 基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラから供給された１フレーム分の画像データを記憶する。高速動き検出用バッファ１０２は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。低速動き検出用バッファ１０３は、高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。そして、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２が記憶している画像データを基に、画像から動きを検出し、低速動き検出部１０６は、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３が記憶している画像データを基に、画像から動きを検出する。本発明は、光を投射して画像を表示させる表示装置などに適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出装置および方法、記録媒体、プログラム、並びに画像表示装置に関し、特に、より確実に監視領域へのものの侵入を検知できるようにした検出装置および方法、記録媒体、プログラム、並びに画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザを光源として、光源から射出されたレーザ（光）を変調してスクリーンに投射し、スクリーンに画像を表示させる投射型の表示装置（いわゆるプロジェクタ）の普及が進んでいる。このようなレーザを光源として利用する表示装置においては、レーザ（光）が人の目に直接入射すると、目の網膜に熱傷などを負わせる危険性があるため、国際レーザ安全規格IEC（International Electro technical Commission）6085シリーズ、およびIEC60825に準拠した各国の規格により、レーザ（またはLED（Light Emitting Diode））を利用する機器の製造者、使用者に対して厳しい安全規格が定められている。
【０００３】
例えば、IEC60825-1では、レーザから射出される光の強度（パワー）によってクラス１からクラス４までのクラスに分類され、それぞれのクラスごとに製造者および使用者が守るべき指針が定められている。
【０００４】
したがって、レーザを光源として利用する表示装置では、スクリーンに投射する光（レーザ）が人の目に直接当たらないようにする必要があり、そのような方法としてAPR（Auto Power Reduction）と称される、所定の領域を監視し、その領域に人（もの）が侵入した場合に、スクリーンに投射する光の強度を低減（減衰）させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この方法においては、図１に示すように、監視装置１１に表示装置１２およびCCD（Charge Coupled Devices）カメラ１３が接続され、表示装置１２は、変調された光（レーザ）をスクリーン１４に投射して、スクリーン１４上に画像を表示させる。そして、監視装置１１は、スクリーン１４および、スクリーン１４の周囲の枠状の領域１５からなる領域をCCDカメラ１３に撮像させ、これにより得られた画像データを用いて、CCDカメラ１３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン１４および領域１５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置１２からの光が通過しない領域を監視領域１６として、監視領域１６への人１７の侵入を監視する。
【０００６】
すなわち、監視装置１１は、CCDカメラ１３から供給された画像データに対して画像処理を施して、撮像された画像から動きを検出する。そして、監視装置１１は画像から動きが検出された場合、監視領域１６に人１７が侵入したと判定し、表示装置１２にスクリーン１４に投射する光の強度を低減（減衰）させる。一般に、動きの検出には、予め撮像しておいたスクリーン１４および領域１５からなる領域の画像と、監視領域１６の監視中にCCDカメラ１３により撮像された画像とを比較し、差分を取って各画素の動きを求め、その動きの値が所定の閾値以上の値となった場合に、監視領域１６に人１７が侵入したと判定される。
【０００７】
例えば、図２に示すように、CCDカメラ１３からの距離が30mの位置に、図中、横方向の長さが18mであり、縦方向の長さが10mであるスクリーン１４を設置し、スクリーン１４の周辺の枠状の領域１５の幅（枠の幅）が1.5mとなるように、監視領域１６を設けたとする。この場合、スクリーン１４および領域１５からなる領域の図中、横方向の長さは21m（＝18＋1.5＋1.5）となるので、この領域を画素数が３０万画素（縦４８０画素×横６４０画素）であるCCDカメラ１３により撮像すると、撮像により得られた画像において、図中、横方向の１ｍに相当する画素数は、３０．４（＝640/21）画素となる。
【０００８】
この場合、5m/secのもの（人１７）が監視領域１６に侵入したとき、撮像された画像上におけるものの移動速度は、１５２（＝30.4×5）画素／secとなる。したがって、１秒間に３０フレームの画像を撮像すると、監視領域１６に侵入するものは、画像上で１フレーム当たり５．１（＝152/30）画素だけ移動することになる。このように、監視領域１６に侵入するものがある程度の速度で移動する場合には、そのもの（人１７）が図２中、縦方向にある程度の大きさがあれば、フレーム間では、図中、横方向に対応する方向に５画素分の変化（動き）があり、もの（人１７）の縦方向の大きさを考慮すると、画像からは１０画素以上の動きが得られ、撮像された画像から十分に動き（もの）を検出することができる。
【０００９】
また、監視装置１１の応答時間を50msecとすると、１フレーム分の画像データを読み込むためには33msec（１ｓｅｃ／３０フレーム）必要であるので、画像データに対する画像処理を17（＝50-33）msecで行い、画像から動きを検出しなければならない。ここで、監視装置１１の応答時間は、表示装置１２の近傍において人が監視領域１６を横切るために必要な時間に基づいて定められる。
【００１０】
例えば、図２に示すように、CCDカメラ１３からの距離が5mの位置における監視領域１６の断面の領域３１の図中、横方向の幅（枠の幅）は、0.25（＝1.5×5/30）mであり、領域３１の枠の中の領域３２（すなわち、スクリーン１４に投射される光が通過する領域）の横方向の長さは3mとなる。したがって、5m/secで移動するもの（人）が図中、横方向から領域３１に侵入してから、領域３２に到達するまでの時間は50（＝0.25/5）msecとなる。5m/secの速度は、大人が走る平均的な速度であり、監視装置１１は、大人が5m/secの速度で走って枠の幅が0.25mの領域３１を横切る50msecの間に、監視領域１６への人の侵入を検知して、表示装置１２が投射する光の強度を低減させる。
【００１１】
【特許文献１】特許第２９９４４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した技術においては、撮像した画像のうちの連続した２つのフレームの画像の比較を行って動きを求め、その動きの値が所定の閾値以上の値となった場合に、監視領域にものが侵入したと判定される。そのため、高速で移動するものは画像上においてもそのものの動きが大きいので、ものの監視領域への侵入を検知することは比較的容易であるが、低速で移動するものは、画像上における動きが小さく、求められる動きの値も小さいため、ものの動きとノイズとを区別することが非常に困難であった。すなわち、監視領域に低速度で侵入してくるものを、監視装置において検知することは困難であった。
【００１３】
例えば、図２において、CCDカメラ１３からの距離が30mの位置において、図中、横方向から速度が1m/secのもの（人１７）が領域１５（監視領域１６）に侵入したとき、CCDカメラ１３によって撮像された画像上におけるものの移動速度は、上述した速度が5m/secである場合の１／５倍であるので、30.4（＝152/5）画素／secとなる。したがって、１秒間に３０フレームの画像を撮像すると、ものは、画像上で１フレーム当たり約１（＝30.4/30）画素だけ移動することになる。
【００１４】
したがって、CCDカメラ１３から距離が30mの位置において、速度が1m/sec以下のものが領域１５（監視領域１６）に侵入しても、CCDカメラ１３によって撮像された画像上では、１フレーム当たりの移動距離が１画素に満たないため、監視装置１１においてものの監視領域１６への侵入を検知できなくなってしまう。このような場合、監視領域１６に侵入するものを検知することも可能ではあるが、ものの動きとノイズとを区別することが非常に困難であり、確実にものの侵入を検知するはできなかった。
【００１５】
これに対して、低速で移動するものを検知するために、連続するフレームではなく、最後に撮像されたフレームの画像と、そのフレームよりも数フレーム前の画像とを比較することによって、低速で監視領域１６に侵入するものを検知することができる。しかしながら、このようにすると、ものを検知するまでに必要な処理時間が長くなってしまうため、監視領域１６に侵入するものを検知するために定められた応答時間内に、監視領域１６に高速で侵入するものを検知することができなくなってしまう。したがって、この場合、高速で監視領域１６に侵入するものがスクリーン１４に到達するまでの間に、表示装置１２が投射する光の強度を低減させることができなかった。
【００１６】
以上のように、監視装置において、高速で監視領域に侵入するものと、低速で監視領域に侵入するものとを確実に検知することができなかった。
【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、監視領域に侵入するものをより確実に検知することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の検出装置は、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
検出装置には、画像を表示させるための光を投射して、監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段をさらに設けることができる。
【００２０】
検出装置には、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段とをさらに設けることができる。
【００２１】
検出装置には、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段と、画像データが予め定められた所定の数だけ第２の記憶手段に供給されるごとに、第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを第３の記憶手段、または第４の記憶手段に交互に供給する供給手段とをさらに設け、第２の検出手段には、第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得させて、取得させた１つのフレームの画像データと第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出させるようにすることができる。
【００２２】
本発明の検出方法は、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の記録媒体のプログラムは、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のプログラムは、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の検出装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データが第１の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データが第２の記憶手段に記憶され、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データが第３の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きが検出され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きが検出される。
【００２６】
本発明の画像表示装置は、画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段と、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が投射する、画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の画像表示装置においては、画像を表示させるための光が投射されて、画像が表示され、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データが第１の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データが第２の記憶手段に記憶され、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データが第３の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、第１の検出手段によって撮像された画像から動きが検出され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、第２の検出手段によって撮像された画像から動きが検出される。そして、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かが判定され、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、画像を表示させるための光の強度の低減が指示される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、監視領域に侵入するものを検知することができる。特に、本発明によれば、ものの移動速度によらず、監視領域に侵入するものをより確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３０】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００３１】
請求項１に記載の検出装置は、監視の対象となる監視領域（例えば、図３の監視領域５６）を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）とを備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項２に記載の検出装置は、画像を表示させるための光を投射して、監視領域（例えば、図３の監視領域５６）内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）をさらに備えることを特徴とする。
【００３３】
請求項３に記載の検出装置は、第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）による検出結果、または第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）による検出結果を基に、監視領域（例えば、図３の監視領域５６）にものの侵入があったか否かを判定する判定手段（例えば、図６の判定部１２１）と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）が監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段（例えば、図６の低減指示部１０７）とをさらに備えることを特徴とする。
【００３４】
請求項４に記載の検出装置は、第２の記憶手段（例えば、図９の高速動き検出用バッファ２０１）が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段（例えば、図９の第２低速動き検出用バッファ２０４）と、画像データが予め定められた所定の数だけ第２の記憶手段に供給されるごとに、第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを第３の記憶手段（例えば、図９の第１低速動き検出用バッファ２０３）、または第４の記憶手段に交互に供給する供給手段（例えば、図９の切り換え回路２０２）とをさらに備え、第２の検出手段（例えば、図９の低速動き検出部２０６）は、第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得して、取得した１つのフレームの画像データと第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出することを特徴とする。
【００３５】
請求項５に記載の検出方法は、監視の対象となる監視領域（例えば、図３の監視領域５６）を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）への記憶を制御する第１の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１１の処理）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）への記憶を制御する第２の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１２の処理）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）への記憶を制御する第３の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１３の処理）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップ（例えば、図７のステップＳ１４の処理）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップ（例えば、図７のステップＳ１５の処理）とを含むことを特徴とする。
【００３６】
なお、請求項６に記載の記録媒体および請求項７に記載のプログラムも、上述した請求項５に記載の検出方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【００３７】
請求項８に記載の画像表示装置は、画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）と、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域（例えば、図３の監視領域５６）として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）と、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段（例えば、図６の判定部１２１）と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が投射する、画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段（例えば、図６の低減指示部１０７）とを備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明は、光を投射して画像を表示させる表示装置などに適用することができる。
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４０】
図３は、本発明に係る画像表示システムの一実施の形態を示す図である。この画像表示システムにおいては、監視装置５１に表示装置５２およびCCDカメラ５３が接続されており、表示装置５２は、変調された光（レーザ）をスクリーン５４に投射して、スクリーン５４上に画像を表示させる。
【００４１】
CCDカメラ５３は、スクリーン５４および、スクリーン５４の周囲の枠状の領域５５からなる領域を撮像し、これにより得られた画像データを監視装置５１に供給する。例えば、CCDカメラ５３の図示せぬレンズの前または後ろには、赤外線を透過させ、可視光線を吸収するフィルタが設けられており、CCDカメラ５３が撮像した画像には、表示装置５２によりスクリーン５４に表示された画像は写らないようになされている。また、CCDカメラ５３は、CCDカメラ５３がスクリーン５４および領域５５からなる領域を撮像するタイミングに同期した同期信号を生成し、監視装置５１に供給する。なお、CCDカメラ５３に替えて、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどを用いて監視する領域を撮像することも可能である。
【００４２】
監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給された画像データを用いて、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置５２からの光が通過しない領域を監視領域５６として、監視領域５６への人５７（もの）の侵入を監視する。
【００４３】
より具体的には、監視領域５６は、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置５２の投射レンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４を底辺とする四角錐内の領域５８を含まない領域をいう。なお、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域を監視領域５６としてもよい。
【００４４】
監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給される同期信号に同期して、CCDカメラ５３から供給された画像データに対して画像処理を施し、撮像された画像から動きを検出する。そして、監視装置５１は動きが検出された場合、監視領域５６にものが侵入したと判定し、表示装置５２にスクリーン５４に投射する光の強度を低減（減衰）させる。
【００４５】
したがって、例えば、人５７が監視領域５６に侵入した場合、監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、撮像された画像から動きを検出して人５７の監視領域５６への侵入を検知し、表示装置５２にスクリーン５４に投射する光の強度を低減させる。
【００４６】
監視装置５１が撮像された画像から動きを検出する場合、最も新しいフレームの画像（最後に撮像された画像）と、そのフレームの１つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出するとともに、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出する。
【００４７】
例えば、図４に示すように、図中、一番下のスクリーン５４に画像６１が表示されている領域および領域５５（監視領域５６）からなる領域の画像を、撮像した画像のうちの最も新しいフレームの画像とし、図中、真中のスクリーン５４に画像６２が表示されている領域および領域５５からなる領域の画像を、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像とし、図中、一番上のスクリーン５４に画像６３が表示されている領域および領域５５からなる領域の画像を、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像とする。
【００４８】
図４では、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像が撮像された時点では、人５７は、領域５５に侵入していないので、そのフレームの画像には人５７は写っていない。また、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像が撮像された時点では、人５７は領域５５に侵入しており、そのフレームの画像には人５７の体の一部が写る。そして、最も新しいフレームの画像が撮像された時点では、人５７は、１つ前のフレームの画像が撮像されたときよりも、領域５５のよりスクリーン５４側の領域に侵入しており、そのフレームの画像には、１つ前のフレームの画像よりも、人５７の体の部分がより多く写っている。
【００４９】
監視装置５１は、矢印Ａ１で示すように、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの１つ前のフレームの画像とを比較して、領域５５（監視領域５６）に高速で侵入するもの（人５７）を検知し、同時に、矢印Ａ２で示すように、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して、領域５５（監視領域５６）に低速で侵入するもの（人５７）を検知する。
【００５０】
例えば、図５に示すように、CCDカメラ５３からの距離が30mの位置に、図中、横方向の長さが18mであるスクリーン５４を設置し、スクリーン５４の周辺の枠状の領域５５の幅（枠の幅）が1.5mとなるように、監視領域５６を設けたとする。この場合、スクリーン５４および領域５５からなる領域の図中、横方向の長さは21m（＝18＋1.5＋1.5）となるので、CCDカメラ５３からの距離が5mの位置における監視領域５６の断面の領域８１の図中、横方向の長さは3.5（＝21×5/30）mとなり、領域８１の横方向の幅（枠の幅）は、0.25（＝1.5×5/30）mとなる。
【００５１】
例えば、CCDカメラ５３の図中、横方向の画素数が７００画素であるとすると、撮像により得られた画像上において、１画素に相当する領域８１（CCDカメラ５３からの距離が5mの位置）における横方向の距離（長さ）は、5（＝3.5m/700画素）mmとなる。したがって、5m/secで移動するもの（人５７）が図中、横方向から領域８１に侵入し、CCDカメラ５３が１秒間に１５フレームの画像を撮像した場合、連続するフレームの画像を比較したとき、撮像された画像上における人５７の移動速度は、１フレーム当たり３３（＝5（m/sec）/30（フレーム/sec）/5（mm/画素））画素となり、撮像された画像から十分に人５７の動きを検出することができる。
【００５２】
一方、CCDカメラ１３から距離が30mの位置において、図中、横方向から速度が1m/secで移動する人５７が領域５５（監視領域５６）に侵入したとき、CCDカメラ５３によって撮像された画像上における人５７の移動速度は、上述した速度が5m/secであり、CCDカメラ５３からの距離が5mにおける場合の１／３０（＝1/6×1/5）倍であるので、１フレーム当たり1.1（＝33/30）画素となり、撮像された画像から十分に人５７の動きを検出することができない。
【００５３】
そこで、低速で監視領域５６に侵入する人５７を監視する場合、上述したように、連続するフレームの画像ではなく、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出する。この場合、撮像された画像上における人５７の１フレーム当たりの動き（距離）は１．１画素であるので、２つ前のフレームの画像と比較することによって、人５７の動きは２倍の２．２画素となる。したがって、人５７の動きをノイズと区別して検出することができ、より確実に人５７の監視領域５６への侵入を検知することができる。
【００５４】
図６は、図３の監視装置５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【００５５】
監視装置５１は、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出用バッファ１０２、低速動き検出用バッファ１０３、制御部１０４、高速動き検出部１０５、低速動き検出部１０６、および低減指示部１０７を含むように構成される。
【００５６】
基準フレームバッファ１０１は、例えば、RAM（Random Access Memory）などのメモリからなり、CCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、基準フレームバッファ１０１は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６に供給する。
【００５７】
高速動き検出用バッファ１０２は、例えば、RAMなどのメモリからなり、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、高速動き検出用バッファ１０２は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを低速動き検出用バッファ１０３に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、高速動き検出用バッファ１０２は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５に供給する。
【００５８】
低速動き検出用バッファ１０３は、例えば、RAMなどのメモリからなり、高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、低速動き検出用バッファ１０３は、高速動き検出用バッファ１０２から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを破棄して、新たに高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、低速動き検出用バッファ１０３は、記憶している画像データを低速動き検出部１０６に供給する。
【００５９】
制御部１０４は、監視装置５１の全体を制御する。制御部１０４は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出用バッファ１０２、および低速動き検出用バッファ１０３のそれぞれを制御して、画像データを記憶させる。
【００６０】
また、制御部１０４は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６に画像データを基に、画像から動きを検出させる。
【００６１】
高速動き検出部１０５は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。また、高速動き検出部１０５は、画像から動きを検出すると、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【００６２】
低速動き検出部１０６は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。また、低速動き検出部１０６は、画像から動きを検出すると、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【００６３】
低減指示部１０７は、もの（人５７）の監視領域５６への侵入を検知し、表示装置５２に、表示装置５２が投射する光の強度の低減を指示する。低減指示部１０７は、判定部１２１を備えている。
【００６４】
低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定し、低減指示部１０７は、判定部１２１において、所定の大きさ以上の動きが検出された場合、表示装置５２が投射する光の強度の低減を指示する制御信号を生成し、表示装置５２に供給する。
【００６５】
ところで、監視装置５１は、例えば、CCDカメラ５３から供給される画像データの転送時間を16msecとし、高速動き検出部１０５が画像から動きを検出し、低減指示部１０７がその検出結果（検出信号）に基づいて表示装置５２に光の強度の低減を指示するまでの処理時間を34msecとして、CCDカメラ５３において画像が撮像されてから50msecの間に、高速動き検出部１０５による動きの検出結果に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知し、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【００６６】
これに対して、例えば、監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給される画像データの転送時間を32msecとし、低速動き検出部１０６が画像から動きを検出し、低減指示部１０７がその検出結果（検出信号）に基づいて表示装置５２に光の強度の低減を指示するまでの処理時間を64msecとして、CCDカメラ５３において画像が撮像されてから100msecの間に、低速動き検出部１０６による動きの検出結果に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知し、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【００６７】
低速動き検出部１０６においては、低速で監視領域５６に侵入するもの（人５７）の検出を行うので、低速動き検出部１０６が動きの検出を行う場合、高速動き検出部１０５が動きの検出を行う場合よりも応答時間を長く設定することができる。すなわち、低速で監視領域５６に侵入するもの（人５７）は、スクリーン５４（表示装置５２からの光が投射される領域）に到達するまでに時間がかかるため、低速動き検出部１０６において動きの検出を行う場合の応答時間は、高速動き検出部１０５において動きの検出を行う場合の応答時間の２倍程度の時間とすることができる。
【００６８】
次に、図７のフローチャートを参照して、監視装置５１が、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、撮像された画像から動きを検出する処理である、動き検出の処理を説明する。
【００６９】
CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、ステップＳ１１において、基準フレームバッファ１０１は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７０】
ステップＳ１２において、高速動き検出用バッファ１０２は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを低速動き検出用バッファ１０３に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７１】
ステップＳ１３において、低速動き検出用バッファ１０３は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを破棄して、新たに高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７２】
これにより、基準フレームバッファ１０１乃至低速動き検出用バッファ１０３には、CCDカメラ５３により撮像された、連続する３フレーム分の画像データが、１フレーム分ずつ記憶される。すなわち、基準フレームバッファ１０１には、最も新しいフレームの画像データが記憶され、高速動き検出用バッファ１０２には、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像データが記憶され、低速動き検出用バッファ１０３には、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像データが記憶される。
【００７３】
なお、動き検出処理のスタート時においては、基準フレームバッファ１０１には、画像データが記憶されていないので、画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給せずに、CCDカメラ５３から供給された画像データを記憶する。同様に、動き検出処理のスタート時においては、高速動き検出用バッファ１０２および低速動き検出用バッファ１０３にも画像データが記憶されていないので、画像データを供給または破棄せずに、供給された画像データを記憶する。
【００７４】
基準フレームバッファ１０１乃至低速動き検出用バッファ１０３のそれぞれに、１フレーム分の画像データが記憶されると、ステップＳ１４において、高速動き検出部１０５は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。
【００７５】
例えば、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データを取得し、高速動き検出用バッファ１０２からも１フレーム分の画像データを取得する。そして、高速動き検出部１０５は、取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素を動きがあった画素として、動きがあった画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。高速動き検出部１０５は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【００７６】
したがって、この場合、撮像された画像上のものの大きさが大きいほど、動きがあった画素の動きの値の総和は大きくなる。
【００７７】
ステップＳ１５において、低速動き検出部１０６は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出して、処理はステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７８】
例えば、低速動き検出部１０６は、高速動き検出部１０５における場合と同様に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素を動きがあった画素として、動きがあった画素の動きの値の総和を求める。そして、低速動き検出部１０６は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【００７９】
このようにして、高速動き検出部１０５は、２つの連続するフレームの画像データを基に、撮像された画像から動きを検出し、低速動き検出部１０６は、１つのフレームの画像データと、そのフレームの２つ前のフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する。
【００８０】
このように、２つの連続するフレームの画像データを用いて、撮像された画像から動きを検出し、さらに、１つのフレームの画像データと、そのフレームの２つ前のフレームの画像データとを用いて、撮像された画像から動きを検出することによって、撮像された画像上を高速で移動するもの（人５７）の動きと、低速で移動するもの（人５７）の動きとをより確実に検出することができる。
【００８１】
高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６において、撮像された画像から動きが検出されると、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から低減指示部１０７に、検出結果を示す検出信号が供給される。低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から検出信号が供給されると、検出信号に基づいて監視領域５６への人５７の侵入を検知して、表示装置５２に光の強度の低減を指示する低減指示の処理を行う。
【００８２】
以下、図８のフローチャートを参照して、低減指示部１０７による低減指示の処理を説明する。
【００８３】
ステップＳ３１において、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号に基づいて、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定する。
【００８４】
例えば、高速動き検出部１０５から低減指示部１０７には、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きのうち、予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値の総和を示す検出信号が供給される。例えば、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定する。
【００８５】
すなわち、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、監視領域５６にもの（人５７）が侵入したと判定する。
【００８６】
ステップＳ３１において、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されていないと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されなかったので、処理はステップＳ３２に進む。
【００８７】
ステップＳ３２において、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定する。
【００８８】
例えば、低速動き検出部１０６から低減指示部１０７には、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きのうち、予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値の総和を示す検出信号が供給される。例えば、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定する。
【００８９】
すなわち、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、監視領域５６に人５７が侵入したと判定する。
【００９０】
ステップＳ３２において、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されていないと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されなかったので、ステップＳ３１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００９１】
一方、ステップＳ３１において、高速動き検出部１０５において予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、処理はステップＳ３３に進む。
【００９２】
また、同様に、ステップＳ３２において、低速動き検出部１０６において予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、処理はステップＳ３３に進む。
【００９３】
ステップＳ３３において、低減指示部１０７は、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、表示装置５２がスクリーン５４に投射する光の強度の低減を指示する制御信号を生成して表示装置５２に供給し、処理はステップＳ３１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００９４】
表示装置５２は、監視装置５１から制御信号が供給されると、スクリーン５４に投射する、画像を表示させるための光の強度を、その光が人５７の目に直接入射しても、人５７に安全なレベルまで低減させる。なお、監視装置５１から表示装置５２に制御信号が供給された場合に、表示装置５２が投射する光の強度を低減させると説明したが、表示装置５２がスクリーン５４に光を投射しないようにすることも可能である。
【００９５】
このようにして、低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知する。
【００９６】
このように、高速動き検出部１０５から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６に高速で侵入する人５７を検知し、低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６に低速で侵入する人５７を検知することで、高速で監視領域５６に侵入する人５７と、低速で監視領域５６に侵入する人５７とをより確実に検知することができる。これにより、人５７が表示装置５２からの光が通過する領域に侵入した場合においても、強い光（強度の強い光）が人５７に照射されることを防止することができ、表示装置５２（画像表示システム）の安全性をより向上させることができる。
【００９７】
以上において、監視装置５１では、低速で監視領域５６に侵入するものを検知するために、評価の対象となるフレームの画像と、そのフレームより２フレーム前の画像とを比較する構成としたが、例えば、評価の対象となるフレームの画像と、そのフレームより１０フレーム程度前の画像とを比較することによって、より低速で監視領域５６に侵入するものを、より確実に検知することができる。
【００９８】
この場合、図６の低速動き検出用バッファ１０３において、高速動き検出用バッファ１０２から供給される全ての画像データを記憶するようにすると、低速動き検出用バッファ１０３には、非常に大きい記憶容量が必要となる。
【００９９】
そこで、基準フレームバッファ１０１から高速動き検出用バッファ１０２に１０フレーム分の画像データが供給されるごとに、高速動き検出用バッファ１０２から低速動き検出用バッファ１０３に、１フレーム分の画像データが供給されるようにすると、低速動き検出部１０６は、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３に記憶されている画像データを基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、低速動き検出用バッファ１０３に記憶されている、そのフレームよりも２フレーム乃至１１フレーム前の画像とを比較して、動きを検出することができる。
【０１００】
しかしながら、このような構成とした場合、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、そのフレームよりも２フレーム乃至９フレーム前の画像とを比較する場合もあるので、常に所定のフレーム以上前の画像と比較することができない。
【０１０１】
そこで、図６に示した監視装置５１に、さらに他の低速動き検出用バッファを設け、５フレームごとに、高速動き検出用バッファ１０２から、１つの低速動き検出用バッファまたは他の低速動き検出用バッファに画像データが供給されるようにすることで、常に基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、そのフレームよりも所定のフレーム以上前の画像とを比較することができる。
【０１０２】
この場合、例えば、監視装置５１は、図９に示すように構成される。図９に示す監視装置５１は、図６に示した監視装置５１に、さらに切り換え回路２０２、および第２低速動き検出用バッファ２０４が設けられた構成となっている。なお、図９において、図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。
【０１０３】
監視装置５１は、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出部１０５、低減指示部１０７、高速動き検出用バッファ２０１、切り換え回路２０２、第１低速動き検出用バッファ２０３、第２低速動き検出用バッファ２０４、制御部２０５、および低速動き検出部２０６を含むように構成される。
【０１０４】
高速動き検出用バッファ２０１は、例えば、RAMなどのメモリからなり、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶している画像データを破棄するか、または切り換え回路２０２に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、高速動き検出用バッファ２０１は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５に供給する。
【０１０５】
切り換え回路２０２は、制御部２０５の制御の基に、高速動き検出用バッファ２０１から供給された（取得した）１フレーム分の画像データを、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に供給する。
【０１０６】
第１低速動き検出用バッファ２０３は、例えば、RAMなどのメモリからなり、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、第１低速動き検出用バッファ２０３は、切り換え回路２０２から１フレーム分の画像データが供給されると、記憶している画像データを破棄して、新たに切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、第１低速動き検出用バッファ２０３は、記憶している画像データを低速動き検出部２０６に供給する。
【０１０７】
第２低速動き検出用バッファ２０４は、例えば、RAMなどのメモリからなり、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、第２低速動き検出用バッファ２０４は、切り換え回路２０２から１フレーム分の画像データが供給されると、記憶している画像データを破棄して、新たに切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、第２低速動き検出用バッファ２０４は、記憶している画像データを低速動き検出部２０６に供給する。
【０１０８】
制御部２０５は、監視装置５１の全体を制御する。制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１を制御して、画像データを記憶させる。例えば、制御部２０５は、同期信号に同期して、高速動き検出用バッファ２０１に、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶させるとともに、予め定められた所定の数のフレームごとに（予め定められた所定の数の画像データが供給されるごとに）、記憶している画像データを切り換え回路２０２に供給させる。
【０１０９】
また、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、切り換え回路２０２を制御し、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から画像データを取得させ、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に供給させる。例えば、制御部２０５は、切り換え回路２０２から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に画像データが交互に供給されるように、切り換え回路２０２を制御する。
【０１１０】
また、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に画像データを基に、画像から動きを検出させる。例えば、制御部２０５は、同期信号に同期して、画像データを取得するバッファを指定し、低速動き検出部２０６に基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させて画像から動きを検出させるか、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させて画像から動きを検出させる。
【０１１１】
低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得するか、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出し、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【０１１２】
また、制御部２０５は、例えば、図１０に示すように、同期信号に同期させて、基準フレームバッファ１０１から高速動き検出用バッファ２０１に５フレーム分の画像データが供給されるごとに、高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを切り換え回路２０２に供給させる。また、例えば、低速動き検出部２０６が画像から動きを検出する場合に、制御部２０５は、同期信号に同期させて５フレームごとに、低速動き検出部２０６に第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させるか、または第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させるかの指示を切り換える。なお、図中、１つの四角形は、１フレーム分の画像データを表し、横軸方向は時間を示す。
【０１１３】
時刻ｔ０において、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３からフレームＦ１２の画像データが供給されると、これまで記憶していたフレームＦ１１の画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給して、フレームＦ１２の画像データを記憶する。
【０１１４】
そして、その後、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３から画像データが供給されるごとに、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給し、CCDカメラ５３から供給されたフレームＦ１３の画像データ乃至フレームＦ２３の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。
【０１１５】
高速動き検出用バッファ２０１は、時刻ｔ１において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１２の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ１１の画像データを切り換え回路２０２を介して第１低速動き検出用バッファ２０３に供給し、フレームＦ１２の画像データを記憶する。
【０１１６】
そして、その後、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から画像データが供給されるごとに記憶している画像データを破棄し、基準フレームバッファ１０１から供給されたフレームＦ１３の画像データ乃至フレームＦ１６の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。
【０１１７】
時刻ｔ２において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１７の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ１６の画像データを切り換え回路２０２を介して第２低速動き検出用バッファ２０４に供給し、フレームＦ１７の画像データを記憶する。
【０１１８】
さらに、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から画像データが供給されるごとに記憶している画像データを破棄し、基準フレームバッファ１０１から供給されたフレームＦ１８の画像データ乃至フレームＦ２１の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。そして、高速動き検出用バッファ２０１は、時刻ｔ３において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ２２の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ２１の画像データを切り換え回路２０２を介して第１低速動き検出用バッファ２０３に供給し、フレームＦ２２の画像データを記憶する。
【０１１９】
このように、高速動き検出用バッファ２０１においては、５フレームごとに高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データが供給される。
【０１２０】
また、第１低速動き検出用バッファ２０３は、時刻ｔ１において、これまで記憶していたフレームＦ１の画像データを破棄するとともに、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ１１の画像データを記憶する。そして、第１低速動き検出用バッファ２０３は、その後、時刻ｔ３となるまでフレームＦ１１の画像データを記憶し、時刻ｔ３において、フレームＦ１１の画像データを破棄して、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ２１の画像データを記憶する。したがって、第１低速動き検出用バッファ２０３に記憶されている画像データは、CCDカメラ５３が１０フレーム分の画像を撮像するたびに更新される。
【０１２１】
これに対して、第２低速動き検出用バッファ２０４は、時刻ｔ０から時刻ｔ２となるまで、フレームＦ６の画像データを記憶し、時刻ｔ２において、これまで記憶していたフレームＦ６の画像データを破棄するとともに、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ１６の画像データを記憶する。このように、第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データも、第１低速動き検出用バッファ２０３における場合と同様に、CCDカメラ５３が１０フレーム分の画像を撮像するたびに更新される。
【０１２２】
また、制御部２０５は、同期信号に同期させて５フレームごとに、低速動き検出部２０６に第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させるか、または第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させるかの指示を切り換える。そして、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の指示にしたがって画像データを取得し、取得した画像データを基に、画像から動きを検出する。
【０１２３】
すなわち、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの期間Ｔ１において、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２４】
したがって、例えば、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ０において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１２の画像データを取得し、第２低速動き検出用バッファ２０４からフレームＦ６の画像データを取得する。そして、低速動き検出部２０６は、フレームＦ１２の画像データおよびフレームＦ６の画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。これにより、期間Ｔ１において、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１に記憶されているフレームの画像と、そのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像とを比較して、撮像した画像から動きを検出することができる。
【０１２５】
また、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ２から時刻ｔ５までの期間Ｔ２において、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２６】
したがって、例えば、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ４において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１７の画像データを取得し、第１低速動き検出用バッファ２０３からフレームＦ１１の画像データを取得する。そして、低速動き検出部２０６は、フレームＦ１７の画像データおよびフレームＦ１１の画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。これにより、期間Ｔ２において、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１に記憶されているフレームの画像と、そのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像とを比較して、撮像した画像から動きを検出することができる。
【０１２７】
そして、さらに、時刻ｔ５以降の期間Ｔ３において、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２８】
このように、低速動き検出部２０６は、撮像した画像から動きを検出する場合、制御部２０５の制御の基に、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４から予め定められた所定の数ずつ（例えば、５フレームずつ）交互に画像データを取得して動きの検出を行う。
【０１２９】
なお、低速動き検出部２０６が、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４から５フレームずつ交互に画像データを取得した場合、低速動き検出部２０６が取得する最初の数フレーム分の画像データは、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの６フレーム以上前の画像データとはならないので、６フレーム以上前のフレームとなるまで、低速動き検出部２０６が動きを検出する処理を行わないようにしてもよく、または取得した画像データを用いて、そのまま動きを検出する処理を行うようにしてもよい。
【０１３０】
次に、図１１のフローチャートを参照して、監視装置５１が、CCDカメラ５３から供給された画像データを記憶する処理である、記憶の処理を説明する。
【０１３１】
CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、ステップＳ５１において、基準フレームバッファ１０１は、制御部２０５の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【０１３２】
ステップＳ５２において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に基づいて、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している画像データを破棄させるか否かを判定する。例えば、図１０に示したように、５フレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に画像データを供給させる場合、時刻が図１０における時刻ｔ１であるとき、制御部２０５は、画像データを破棄させないと判定する。
【０１３３】
ステップＳ５２において、画像データを破棄させないと判定された場合、ステップＳ５３に進み、制御部２０５は高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを切り換え回路２０２に供給させる。
【０１３４】
そして、ステップＳ５４において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【０１３５】
高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に画像データが供給されると、ステップＳ５５において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に基づいて、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを、さらに、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させるか否かを判定する。
【０１３６】
例えば、図１０に示したように、切り換え回路２０２から、交互に第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に画像データを供給させる場合、時刻が図１０に示した時刻ｔ１であるとき、制御部２０５は、画像データを、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させると判定する。また、例えば、時刻が図１０に示した時刻ｔ２である場合、制御部２０５は、画像データを、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させないと判定する。
【０１３７】
ステップＳ５５において、画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させると判定された場合、ステップＳ５６に進み、制御部２０５は、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させる。
【０１３８】
ステップＳ５７において、第１低速動き検出用バッファ２０３は、記憶している画像データを破棄するとともに、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１３９】
一方、ステップＳ５５において、画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させないと判定された場合、ステップＳ５８に進み、制御部２０５は、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを第２低速動き検出用バッファ２０４に供給させる。
【０１４０】
ステップＳ５９において、第２低速動き検出用バッファ２０４は、記憶している画像データを破棄するとともに、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１４１】
また、ステップＳ５２において、画像データを破棄させると判定された場合、高速動き検出用バッファ２０１は、記憶している画像データを切り換え回路２０２に供給しないので、ステップＳ６０に進み、制御部２０５は高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを破棄させる。
【０１４２】
そして、ステップＳ６１において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１４３】
このようにして、制御部２０５は、同期信号に同期させて所定のフレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データを供給させる。
【０１４４】
このように、所定のフレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データを供給させることによって、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４には、常に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像データを記憶させることができる。
【０１４５】
また、制御部２０５は、上述した記憶の処理と並行して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出させる。
【０１４６】
以下、図１２のフローチャートを参照して、監視装置５１がCCDカメラ５３によって撮像された画像から動きを検出する処理である、動き検出の処理を説明する。
【０１４７】
ステップＳ９１において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給される同期信号に基づいて、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に、画像データを取得するバッファを指定する。
【０１４８】
例えば、制御部２０５は、高速動き検出部１０５に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１を指定して、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように高速動き検出部１０５を制御する。
【０１４９】
また、例えば、制御部２０５は、低速動き検出部２０６に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４を指定して、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように低速動き検出部２０６を制御する。
【０１５０】
したがって、例えば、時刻が図１０に示した時刻ｔ０である場合、制御部２０５は、低速動き検出部２０６に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４を指定して、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように低速動き検出部２０６を制御する。
【０１５１】
ステップＳ９２において、高速動き検出部１０５は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。高速動き検出部１０５は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給する。
【０１５２】
例えば、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。そして、高速動き検出部１０５は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【０１５３】
ステップＳ９３において、低速動き検出部２０６は、制御部２０５から画像データを取得するバッファとして、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されたか否かを判定する。
【０１５４】
ステップＳ９３において、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されたと判定された場合、ステップＳ９４に進み、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。低速動き検出部２０６は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給して、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１５５】
例えば、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。そして、低速動き検出部２０６は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【０１５６】
一方、ステップＳ９３において、画像データを取得するバッファとして、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されていないと判定された場合、第１低速動き検出用バッファ２０３からは画像データを取得しないので、ステップＳ９５に進み、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。低速動き検出部２０６は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給して、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１５７】
高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６において、撮像された画像から動きが検出されると、高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６から低減指示部１０７に、検出の結果を示す検出信号が供給される。低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６から検出信号が供給されると、図８のフローチャートを参照して説明した低減指示の処理を行い、検出信号に基づいて監視領域５６への人５７の侵入を検知して、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【０１５８】
このようにして、高速動き検出部１０５は、２つの連続するフレームの画像データを基に、撮像された画像から動きを検出し、低速動き検出部２０６は、１つのフレームの画像データと、そのフレームの６フレーム乃至１０フレーム前の画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する。
【０１５９】
このように、２つの連続するフレームの画像データを用いて、撮像された画像から動きを検出し、さらに、１つのフレームの画像データと、そのフレームの６フレーム乃至１０フレーム前の画像データとを用いて、撮像された画像から動きを検出することによって、撮像された画像上を高速で移動するもの（人５７）の動きと、低速で移動するもの（人５７）の動きとをより確実に検出することができる。
【０１６０】
以上のように、本発明によれば、２つの連続するフレームの画像を比較して、撮像された画像上を高速で移動するものの動きを検出し、１つのフレームの画像と、そのフレームよりも２フレーム以上前のフレームの画像とを比較して撮像された画像上を低速で移動するものの動きを検出するようにしたので、高速で監視領域に侵入するものと、低速で監視領域に侵入するものとをより確実に検知することができる。
【０１６１】
なお、監視装置５１に表示装置５２およびCCDカメラ５３が接続されていると説明したが、監視装置５１にCCDカメラ５３が組み込まれるようにしてもよく、また、監視装置５１が表示装置５２と一体となった構成とするようにしてもよい。
【０１６２】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、例えば、監視装置５１は、所定のプログラムを実行するパーソナルコンピュータで実現することができる。
【０１６３】
図１３はパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）２５１は、ROM（Read Only Memory）２５２、または記録部２５８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２５３には、CPU２５１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU２５１、ROM２５２、およびRAM２５３は、バス２５４により相互に接続されている。
【０１６４】
CPU２５１にはまた、バス２５４を介して入出力インタフェース２５５が接続されている。入出力インタフェース２５５には、マイクロフォン、キーボード、マウス、スイッチなどよりなる入力部２５６、ディスプレイ、スピーカ、ランプなどによる出力部２５７が接続されている。CPU２５１は、入力部２５６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。
【０１６５】
入出力インタフェース２５５に接続されている記録部２５８は、例えばハードディスクなどで構成され、CPU２５１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部２５９は、図示せぬインターネット、その他のネットワークなどの通信網を介して、外部装置と通信する。
【０１６６】
また、通信部２５９を介してプログラムを取得し、記録部２５８に記録してもよい。
【０１６７】
入出力インタフェース２５５に接続されているドライブ２６０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２７１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部２５８に転送され、記録される。
【０１６８】
CPU２５１は、例えば、記録部２５８またはリムーバブルメディア２７１に記録されているプログラムを実行することによって、図６または図９に示した監視装置５１の各部を実現する。
【０１６９】
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。
【０１７０】
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１７１】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】従来の画像表示システムの一実施の形態を示す図である。
【図２】従来の監視装置による監視領域へのものの侵入の検知を説明する図である。
【図３】本発明に係る画像表示システムの一実施の形態を示す図である。
【図４】ものの侵入を検知するために比較する画像のフレームを説明する図である。
【図５】監視装置による監視領域へのものの侵入の検知を説明する図である。
【図６】監視装置のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】動き検出の処理を説明するフローチャートである。
【図８】低減指示の処理を説明するフローチャートである。
【図９】監視装置のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１０】高速動き検出用バッファに記憶されている画像データが、第１低速動き検出用バッファまたは第２低速動き検出用バッファに供給されるタイミングを説明する図である。
【図１１】記憶の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】動き検出の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７３】
５１ 監視装置， ５２ 表示装置， ５３ CCDカメラ， ５６ 監視領域， １０１ 基準フレームバッファ， １０２ 高速動き検出用バッファ， １０３ 低速動き検出用バッファ， １０４ 制御部， １０５ 高速動き検出部， １０６ 低速動き検出部， １０７ 低減指示部， １２１ 判定部， ２０１ 高速動き検出用バッファ， ２０２ 切り換え回路， ２０３ 第１低速動き検出用バッファ， ２０４ 第２低速動き検出用バッファ， ２０５ 制御部， ２０６ 低速動き検出部， ２５１ CPU， ２５２ ROM， ２５３ RAM， ２５８ 記録部， ２７１ リムーバブルメディア
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出装置および方法、記録媒体、プログラム、並びに画像表示装置に関し、特に、より確実に監視領域へのものの侵入を検知できるようにした検出装置および方法、記録媒体、プログラム、並びに画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザを光源として、光源から射出されたレーザ（光）を変調してスクリーンに投射し、スクリーンに画像を表示させる投射型の表示装置（いわゆるプロジェクタ）の普及が進んでいる。このようなレーザを光源として利用する表示装置においては、レーザ（光）が人の目に直接入射すると、目の網膜に熱傷などを負わせる危険性があるため、国際レーザ安全規格IEC（International Electro technical Commission）6085シリーズ、およびIEC60825に準拠した各国の規格により、レーザ（またはLED（Light Emitting Diode））を利用する機器の製造者、使用者に対して厳しい安全規格が定められている。
【０００３】
例えば、IEC60825-1では、レーザから射出される光の強度（パワー）によってクラス１からクラス４までのクラスに分類され、それぞれのクラスごとに製造者および使用者が守るべき指針が定められている。
【０００４】
したがって、レーザを光源として利用する表示装置では、スクリーンに投射する光（レーザ）が人の目に直接当たらないようにする必要があり、そのような方法としてAPR（Auto Power Reduction）と称される、所定の領域を監視し、その領域に人（もの）が侵入した場合に、スクリーンに投射する光の強度を低減（減衰）させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この方法においては、図１に示すように、監視装置１１に表示装置１２およびCCD（Charge Coupled Devices）カメラ１３が接続され、表示装置１２は、変調された光（レーザ）をスクリーン１４に投射して、スクリーン１４上に画像を表示させる。そして、監視装置１１は、スクリーン１４および、スクリーン１４の周囲の枠状の領域１５からなる領域をCCDカメラ１３に撮像させ、これにより得られた画像データを用いて、CCDカメラ１３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン１４および領域１５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置１２からの光が通過しない領域を監視領域１６として、監視領域１６への人１７の侵入を監視する。
【０００６】
すなわち、監視装置１１は、CCDカメラ１３から供給された画像データに対して画像処理を施して、撮像された画像から動きを検出する。そして、監視装置１１は画像から動きが検出された場合、監視領域１６に人１７が侵入したと判定し、表示装置１２にスクリーン１４に投射する光の強度を低減（減衰）させる。一般に、動きの検出には、予め撮像しておいたスクリーン１４および領域１５からなる領域の画像と、監視領域１６の監視中にCCDカメラ１３により撮像された画像とを比較し、差分を取って各画素の動きを求め、その動きの値が所定の閾値以上の値となった場合に、監視領域１６に人１７が侵入したと判定される。
【０００７】
例えば、図２に示すように、CCDカメラ１３からの距離が30mの位置に、図中、横方向の長さが18mであり、縦方向の長さが10mであるスクリーン１４を設置し、スクリーン１４の周辺の枠状の領域１５の幅（枠の幅）が1.5mとなるように、監視領域１６を設けたとする。この場合、スクリーン１４および領域１５からなる領域の図中、横方向の長さは21m（＝18＋1.5＋1.5）となるので、この領域を画素数が３０万画素（縦４８０画素×横６４０画素）であるCCDカメラ１３により撮像すると、撮像により得られた画像において、図中、横方向の１ｍに相当する画素数は、３０．４（＝640/21）画素となる。
【０００８】
この場合、5m/secのもの（人１７）が監視領域１６に侵入したとき、撮像された画像上におけるものの移動速度は、１５２（＝30.4×5）画素／secとなる。したがって、１秒間に３０フレームの画像を撮像すると、監視領域１６に侵入するものは、画像上で１フレーム当たり５．１（＝152/30）画素だけ移動することになる。このように、監視領域１６に侵入するものがある程度の速度で移動する場合には、そのもの（人１７）が図２中、縦方向にある程度の大きさがあれば、フレーム間では、図中、横方向に対応する方向に５画素分の変化（動き）があり、もの（人１７）の縦方向の大きさを考慮すると、画像からは１０画素以上の動きが得られ、撮像された画像から十分に動き（もの）を検出することができる。
【０００９】
また、監視装置１１の応答時間を50msecとすると、１フレーム分の画像データを読み込むためには33msec（１ｓｅｃ／３０フレーム）必要であるので、画像データに対する画像処理を17（＝50-33）msecで行い、画像から動きを検出しなければならない。ここで、監視装置１１の応答時間は、表示装置１２の近傍において人が監視領域１６を横切るために必要な時間に基づいて定められる。
【００１０】
例えば、図２に示すように、CCDカメラ１３からの距離が5mの位置における監視領域１６の断面の領域３１の図中、横方向の幅（枠の幅）は、0.25（＝1.5×5/30）mであり、領域３１の枠の中の領域３２（すなわち、スクリーン１４に投射される光が通過する領域）の横方向の長さは3mとなる。したがって、5m/secで移動するもの（人）が図中、横方向から領域３１に侵入してから、領域３２に到達するまでの時間は50（＝0.25/5）msecとなる。5m/secの速度は、大人が走る平均的な速度であり、監視装置１１は、大人が5m/secの速度で走って枠の幅が0.25mの領域３１を横切る50msecの間に、監視領域１６への人の侵入を検知して、表示装置１２が投射する光の強度を低減させる。
【００１１】
【特許文献１】特許第２９９４４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した技術においては、撮像した画像のうちの連続した２つのフレームの画像の比較を行って動きを求め、その動きの値が所定の閾値以上の値となった場合に、監視領域にものが侵入したと判定される。そのため、高速で移動するものは画像上においてもそのものの動きが大きいので、ものの監視領域への侵入を検知することは比較的容易であるが、低速で移動するものは、画像上における動きが小さく、求められる動きの値も小さいため、ものの動きとノイズとを区別することが非常に困難であった。すなわち、監視領域に低速度で侵入してくるものを、監視装置において検知することは困難であった。
【００１３】
例えば、図２において、CCDカメラ１３からの距離が30mの位置において、図中、横方向から速度が1m/secのもの（人１７）が領域１５（監視領域１６）に侵入したとき、CCDカメラ１３によって撮像された画像上におけるものの移動速度は、上述した速度が5m/secである場合の１／５倍であるので、30.4（＝152/5）画素／secとなる。したがって、１秒間に３０フレームの画像を撮像すると、ものは、画像上で１フレーム当たり約１（＝30.4/30）画素だけ移動することになる。
【００１４】
したがって、CCDカメラ１３から距離が30mの位置において、速度が1m/sec以下のものが領域１５（監視領域１６）に侵入しても、CCDカメラ１３によって撮像された画像上では、１フレーム当たりの移動距離が１画素に満たないため、監視装置１１においてものの監視領域１６への侵入を検知できなくなってしまう。このような場合、監視領域１６に侵入するものを検知することも可能ではあるが、ものの動きとノイズとを区別することが非常に困難であり、確実にものの侵入を検知するはできなかった。
【００１５】
これに対して、低速で移動するものを検知するために、連続するフレームではなく、最後に撮像されたフレームの画像と、そのフレームよりも数フレーム前の画像とを比較することによって、低速で監視領域１６に侵入するものを検知することができる。しかしながら、このようにすると、ものを検知するまでに必要な処理時間が長くなってしまうため、監視領域１６に侵入するものを検知するために定められた応答時間内に、監視領域１６に高速で侵入するものを検知することができなくなってしまう。したがって、この場合、高速で監視領域１６に侵入するものがスクリーン１４に到達するまでの間に、表示装置１２が投射する光の強度を低減させることができなかった。
【００１６】
以上のように、監視装置において、高速で監視領域に侵入するものと、低速で監視領域に侵入するものとを確実に検知することができなかった。
【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、監視領域に侵入するものをより確実に検知することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の検出装置は、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
検出装置には、画像を表示させるための光を投射して、監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段をさらに設けることができる。
【００２０】
検出装置には、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段とをさらに設けることができる。
【００２１】
検出装置には、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段と、画像データが予め定められた所定の数だけ第２の記憶手段に供給されるごとに、第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを第３の記憶手段、または第４の記憶手段に交互に供給する供給手段とをさらに設け、第２の検出手段には、第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得させて、取得させた１つのフレームの画像データと第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出させるようにすることができる。
【００２２】
本発明の検出方法は、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の記録媒体のプログラムは、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のプログラムは、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の検出装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データが第１の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データが第２の記憶手段に記憶され、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データが第３の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きが検出され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きが検出される。
【００２６】
本発明の画像表示装置は、画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段と、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が投射する、画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の画像表示装置においては、画像を表示させるための光が投射されて、画像が表示され、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データが第１の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データが第２の記憶手段に記憶され、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データが第３の記憶手段に記憶され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、第１の検出手段によって撮像された画像から動きが検出され、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、第２の検出手段によって撮像された画像から動きが検出される。そして、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かが判定され、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、画像を表示させるための光の強度の低減が指示される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、監視領域に侵入するものを検知することができる。特に、本発明によれば、ものの移動速度によらず、監視領域に侵入するものをより確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３０】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００３１】
請求項１に記載の検出装置は、監視の対象となる監視領域（例えば、図３の監視領域５６）を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）とを備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項２に記載の検出装置は、画像を表示させるための光を投射して、監視領域（例えば、図３の監視領域５６）内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）をさらに備えることを特徴とする。
【００３３】
請求項３に記載の検出装置は、第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）による検出結果、または第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）による検出結果を基に、監視領域（例えば、図３の監視領域５６）にものの侵入があったか否かを判定する判定手段（例えば、図６の判定部１２１）と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）が監視領域内または監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段（例えば、図６の低減指示部１０７）とをさらに備えることを特徴とする。
【００３４】
請求項４に記載の検出装置は、第２の記憶手段（例えば、図９の高速動き検出用バッファ２０１）が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段（例えば、図９の第２低速動き検出用バッファ２０４）と、画像データが予め定められた所定の数だけ第２の記憶手段に供給されるごとに、第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを第３の記憶手段（例えば、図９の第１低速動き検出用バッファ２０３）、または第４の記憶手段に交互に供給する供給手段（例えば、図９の切り換え回路２０２）とをさらに備え、第２の検出手段（例えば、図９の低速動き検出部２０６）は、第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得して、取得した１つのフレームの画像データと第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出することを特徴とする。
【００３５】
請求項５に記載の検出方法は、監視の対象となる監視領域（例えば、図３の監視領域５６）を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）への記憶を制御する第１の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１１の処理）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）への記憶を制御する第２の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１２の処理）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）への記憶を制御する第３の記憶制御ステップ（例えば、図７のステップＳ１３の処理）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップ（例えば、図７のステップＳ１４の処理）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップ（例えば、図７のステップＳ１５の処理）とを含むことを特徴とする。
【００３６】
なお、請求項６に記載の記録媒体および請求項７に記載のプログラムも、上述した請求項５に記載の検出方法と基本的に同様の処理であるため、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【００３７】
請求項８に記載の画像表示装置は、画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段（例えば、図３の表示装置５２）と、画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域（例えば、図３の監視領域５６）として、監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段（例えば、図６の基準フレームバッファ１０１）と、第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段（例えば、図６の高速動き検出用バッファ１０２）と、第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段（例えば、図６の低速動き検出用バッファ１０３）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段（例えば、図６の高速動き検出部１０５）と、第１の記憶手段に記憶されている画像データと、第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段（例えば、図６の低速動き検出部１０６）と、第１の検出手段による検出結果、または第２の検出手段による検出結果を基に、監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段（例えば、図６の判定部１２１）と、監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が投射する、画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段（例えば、図６の低減指示部１０７）とを備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明は、光を投射して画像を表示させる表示装置などに適用することができる。
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４０】
図３は、本発明に係る画像表示システムの一実施の形態を示す図である。この画像表示システムにおいては、監視装置５１に表示装置５２およびCCDカメラ５３が接続されており、表示装置５２は、変調された光（レーザ）をスクリーン５４に投射して、スクリーン５４上に画像を表示させる。
【００４１】
CCDカメラ５３は、スクリーン５４および、スクリーン５４の周囲の枠状の領域５５からなる領域を撮像し、これにより得られた画像データを監視装置５１に供給する。例えば、CCDカメラ５３の図示せぬレンズの前または後ろには、赤外線を透過させ、可視光線を吸収するフィルタが設けられており、CCDカメラ５３が撮像した画像には、表示装置５２によりスクリーン５４に表示された画像は写らないようになされている。また、CCDカメラ５３は、CCDカメラ５３がスクリーン５４および領域５５からなる領域を撮像するタイミングに同期した同期信号を生成し、監視装置５１に供給する。なお、CCDカメラ５３に替えて、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどを用いて監視する領域を撮像することも可能である。
【００４２】
監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給された画像データを用いて、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置５２からの光が通過しない領域を監視領域５６として、監視領域５６への人５７（もの）の侵入を監視する。
【００４３】
より具体的には、監視領域５６は、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域のうち、表示装置５２の投射レンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４を底辺とする四角錐内の領域５８を含まない領域をいう。なお、CCDカメラ５３のレンズ上の点を頂点とし、スクリーン５４および領域５５からなる領域を底辺とする四角錐内の領域を監視領域５６としてもよい。
【００４４】
監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給される同期信号に同期して、CCDカメラ５３から供給された画像データに対して画像処理を施し、撮像された画像から動きを検出する。そして、監視装置５１は動きが検出された場合、監視領域５６にものが侵入したと判定し、表示装置５２にスクリーン５４に投射する光の強度を低減（減衰）させる。
【００４５】
したがって、例えば、人５７が監視領域５６に侵入した場合、監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、撮像された画像から動きを検出して人５７の監視領域５６への侵入を検知し、表示装置５２にスクリーン５４に投射する光の強度を低減させる。
【００４６】
監視装置５１が撮像された画像から動きを検出する場合、最も新しいフレームの画像（最後に撮像された画像）と、そのフレームの１つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出するとともに、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出する。
【００４７】
例えば、図４に示すように、図中、一番下のスクリーン５４に画像６１が表示されている領域および領域５５（監視領域５６）からなる領域の画像を、撮像した画像のうちの最も新しいフレームの画像とし、図中、真中のスクリーン５４に画像６２が表示されている領域および領域５５からなる領域の画像を、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像とし、図中、一番上のスクリーン５４に画像６３が表示されている領域および領域５５からなる領域の画像を、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像とする。
【００４８】
図４では、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像が撮像された時点では、人５７は、領域５５に侵入していないので、そのフレームの画像には人５７は写っていない。また、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像が撮像された時点では、人５７は領域５５に侵入しており、そのフレームの画像には人５７の体の一部が写る。そして、最も新しいフレームの画像が撮像された時点では、人５７は、１つ前のフレームの画像が撮像されたときよりも、領域５５のよりスクリーン５４側の領域に侵入しており、そのフレームの画像には、１つ前のフレームの画像よりも、人５７の体の部分がより多く写っている。
【００４９】
監視装置５１は、矢印Ａ１で示すように、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの１つ前のフレームの画像とを比較して、領域５５（監視領域５６）に高速で侵入するもの（人５７）を検知し、同時に、矢印Ａ２で示すように、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して、領域５５（監視領域５６）に低速で侵入するもの（人５７）を検知する。
【００５０】
例えば、図５に示すように、CCDカメラ５３からの距離が30mの位置に、図中、横方向の長さが18mであるスクリーン５４を設置し、スクリーン５４の周辺の枠状の領域５５の幅（枠の幅）が1.5mとなるように、監視領域５６を設けたとする。この場合、スクリーン５４および領域５５からなる領域の図中、横方向の長さは21m（＝18＋1.5＋1.5）となるので、CCDカメラ５３からの距離が5mの位置における監視領域５６の断面の領域８１の図中、横方向の長さは3.5（＝21×5/30）mとなり、領域８１の横方向の幅（枠の幅）は、0.25（＝1.5×5/30）mとなる。
【００５１】
例えば、CCDカメラ５３の図中、横方向の画素数が７００画素であるとすると、撮像により得られた画像上において、１画素に相当する領域８１（CCDカメラ５３からの距離が5mの位置）における横方向の距離（長さ）は、5（＝3.5m/700画素）mmとなる。したがって、5m/secで移動するもの（人５７）が図中、横方向から領域８１に侵入し、CCDカメラ５３が１秒間に１５フレームの画像を撮像した場合、連続するフレームの画像を比較したとき、撮像された画像上における人５７の移動速度は、１フレーム当たり３３（＝5（m/sec）/30（フレーム/sec）/5（mm/画素））画素となり、撮像された画像から十分に人５７の動きを検出することができる。
【００５２】
一方、CCDカメラ１３から距離が30mの位置において、図中、横方向から速度が1m/secで移動する人５７が領域５５（監視領域５６）に侵入したとき、CCDカメラ５３によって撮像された画像上における人５７の移動速度は、上述した速度が5m/secであり、CCDカメラ５３からの距離が5mにおける場合の１／３０（＝1/6×1/5）倍であるので、１フレーム当たり1.1（＝33/30）画素となり、撮像された画像から十分に人５７の動きを検出することができない。
【００５３】
そこで、低速で監視領域５６に侵入する人５７を監視する場合、上述したように、連続するフレームの画像ではなく、最も新しいフレームの画像と、そのフレームの２つ前のフレームの画像とを比較して動きを検出する。この場合、撮像された画像上における人５７の１フレーム当たりの動き（距離）は１．１画素であるので、２つ前のフレームの画像と比較することによって、人５７の動きは２倍の２．２画素となる。したがって、人５７の動きをノイズと区別して検出することができ、より確実に人５７の監視領域５６への侵入を検知することができる。
【００５４】
図６は、図３の監視装置５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【００５５】
監視装置５１は、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出用バッファ１０２、低速動き検出用バッファ１０３、制御部１０４、高速動き検出部１０５、低速動き検出部１０６、および低減指示部１０７を含むように構成される。
【００５６】
基準フレームバッファ１０１は、例えば、RAM（Random Access Memory）などのメモリからなり、CCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、基準フレームバッファ１０１は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６に供給する。
【００５７】
高速動き検出用バッファ１０２は、例えば、RAMなどのメモリからなり、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、高速動き検出用バッファ１０２は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを低速動き検出用バッファ１０３に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、高速動き検出用バッファ１０２は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５に供給する。
【００５８】
低速動き検出用バッファ１０３は、例えば、RAMなどのメモリからなり、高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、低速動き検出用バッファ１０３は、高速動き検出用バッファ１０２から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを破棄して、新たに高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、低速動き検出用バッファ１０３は、記憶している画像データを低速動き検出部１０６に供給する。
【００５９】
制御部１０４は、監視装置５１の全体を制御する。制御部１０４は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出用バッファ１０２、および低速動き検出用バッファ１０３のそれぞれを制御して、画像データを記憶させる。
【００６０】
また、制御部１０４は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６に画像データを基に、画像から動きを検出させる。
【００６１】
高速動き検出部１０５は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。また、高速動き検出部１０５は、画像から動きを検出すると、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【００６２】
低速動き検出部１０６は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。また、低速動き検出部１０６は、画像から動きを検出すると、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【００６３】
低減指示部１０７は、もの（人５７）の監視領域５６への侵入を検知し、表示装置５２に、表示装置５２が投射する光の強度の低減を指示する。低減指示部１０７は、判定部１２１を備えている。
【００６４】
低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５および低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定し、低減指示部１０７は、判定部１２１において、所定の大きさ以上の動きが検出された場合、表示装置５２が投射する光の強度の低減を指示する制御信号を生成し、表示装置５２に供給する。
【００６５】
ところで、監視装置５１は、例えば、CCDカメラ５３から供給される画像データの転送時間を16msecとし、高速動き検出部１０５が画像から動きを検出し、低減指示部１０７がその検出結果（検出信号）に基づいて表示装置５２に光の強度の低減を指示するまでの処理時間を34msecとして、CCDカメラ５３において画像が撮像されてから50msecの間に、高速動き検出部１０５による動きの検出結果に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知し、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【００６６】
これに対して、例えば、監視装置５１は、CCDカメラ５３から供給される画像データの転送時間を32msecとし、低速動き検出部１０６が画像から動きを検出し、低減指示部１０７がその検出結果（検出信号）に基づいて表示装置５２に光の強度の低減を指示するまでの処理時間を64msecとして、CCDカメラ５３において画像が撮像されてから100msecの間に、低速動き検出部１０６による動きの検出結果に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知し、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【００６７】
低速動き検出部１０６においては、低速で監視領域５６に侵入するもの（人５７）の検出を行うので、低速動き検出部１０６が動きの検出を行う場合、高速動き検出部１０５が動きの検出を行う場合よりも応答時間を長く設定することができる。すなわち、低速で監視領域５６に侵入するもの（人５７）は、スクリーン５４（表示装置５２からの光が投射される領域）に到達するまでに時間がかかるため、低速動き検出部１０６において動きの検出を行う場合の応答時間は、高速動き検出部１０５において動きの検出を行う場合の応答時間の２倍程度の時間とすることができる。
【００６８】
次に、図７のフローチャートを参照して、監視装置５１が、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、撮像された画像から動きを検出する処理である、動き検出の処理を説明する。
【００６９】
CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、ステップＳ１１において、基準フレームバッファ１０１は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７０】
ステップＳ１２において、高速動き検出用バッファ１０２は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを低速動き検出用バッファ１０３に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７１】
ステップＳ１３において、低速動き検出用バッファ１０３は、制御部１０４の制御の基に、記憶している画像データを破棄して、新たに高速動き検出用バッファ１０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【００７２】
これにより、基準フレームバッファ１０１乃至低速動き検出用バッファ１０３には、CCDカメラ５３により撮像された、連続する３フレーム分の画像データが、１フレーム分ずつ記憶される。すなわち、基準フレームバッファ１０１には、最も新しいフレームの画像データが記憶され、高速動き検出用バッファ１０２には、最も新しいフレームの１つ前のフレームの画像データが記憶され、低速動き検出用バッファ１０３には、最も新しいフレームの２つ前のフレームの画像データが記憶される。
【００７３】
なお、動き検出処理のスタート時においては、基準フレームバッファ１０１には、画像データが記憶されていないので、画像データを高速動き検出用バッファ１０２に供給せずに、CCDカメラ５３から供給された画像データを記憶する。同様に、動き検出処理のスタート時においては、高速動き検出用バッファ１０２および低速動き検出用バッファ１０３にも画像データが記憶されていないので、画像データを供給または破棄せずに、供給された画像データを記憶する。
【００７４】
基準フレームバッファ１０１乃至低速動き検出用バッファ１０３のそれぞれに、１フレーム分の画像データが記憶されると、ステップＳ１４において、高速動き検出部１０５は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ１０２から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。
【００７５】
例えば、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データを取得し、高速動き検出用バッファ１０２からも１フレーム分の画像データを取得する。そして、高速動き検出部１０５は、取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素を動きがあった画素として、動きがあった画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。高速動き検出部１０５は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【００７６】
したがって、この場合、撮像された画像上のものの大きさが大きいほど、動きがあった画素の動きの値の総和は大きくなる。
【００７７】
ステップＳ１５において、低速動き検出部１０６は、制御部１０４の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出して、処理はステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７８】
例えば、低速動き検出部１０６は、高速動き検出部１０５における場合と同様に、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素を動きがあった画素として、動きがあった画素の動きの値の総和を求める。そして、低速動き検出部１０６は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【００７９】
このようにして、高速動き検出部１０５は、２つの連続するフレームの画像データを基に、撮像された画像から動きを検出し、低速動き検出部１０６は、１つのフレームの画像データと、そのフレームの２つ前のフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する。
【００８０】
このように、２つの連続するフレームの画像データを用いて、撮像された画像から動きを検出し、さらに、１つのフレームの画像データと、そのフレームの２つ前のフレームの画像データとを用いて、撮像された画像から動きを検出することによって、撮像された画像上を高速で移動するもの（人５７）の動きと、低速で移動するもの（人５７）の動きとをより確実に検出することができる。
【００８１】
高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６において、撮像された画像から動きが検出されると、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から低減指示部１０７に、検出結果を示す検出信号が供給される。低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から検出信号が供給されると、検出信号に基づいて監視領域５６への人５７の侵入を検知して、表示装置５２に光の強度の低減を指示する低減指示の処理を行う。
【００８２】
以下、図８のフローチャートを参照して、低減指示部１０７による低減指示の処理を説明する。
【００８３】
ステップＳ３１において、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号に基づいて、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定する。
【００８４】
例えば、高速動き検出部１０５から低減指示部１０７には、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きのうち、予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値の総和を示す検出信号が供給される。例えば、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定する。
【００８５】
すなわち、低減指示部１０７の判定部１２１は、高速動き検出部１０５から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、監視領域５６にもの（人５７）が侵入したと判定する。
【００８６】
ステップＳ３１において、高速動き検出部１０５において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されていないと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されなかったので、処理はステップＳ３２に進む。
【００８７】
ステップＳ３２において、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたか否かを判定する。
【００８８】
例えば、低速動き検出部１０６から低減指示部１０７には、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きのうち、予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値の総和を示す検出信号が供給される。例えば、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定する。
【００８９】
すなわち、低減指示部１０７の判定部１２１は、低速動き検出部１０６から供給された検出信号が示す画素の動きの値の総和の値が、予め定められた所定の大きさ以上である場合、監視領域５６に人５７が侵入したと判定する。
【００９０】
ステップＳ３２において、低速動き検出部１０６において、予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されていないと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されなかったので、ステップＳ３１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００９１】
一方、ステップＳ３１において、高速動き検出部１０５において予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、処理はステップＳ３３に進む。
【００９２】
また、同様に、ステップＳ３２において、低速動き検出部１０６において予め定められた所定の大きさ以上の動きが検出されたと判定された場合、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、処理はステップＳ３３に進む。
【００９３】
ステップＳ３３において、低減指示部１０７は、監視領域５６への人５７の侵入が検知されたので、表示装置５２がスクリーン５４に投射する光の強度の低減を指示する制御信号を生成して表示装置５２に供給し、処理はステップＳ３１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００９４】
表示装置５２は、監視装置５１から制御信号が供給されると、スクリーン５４に投射する、画像を表示させるための光の強度を、その光が人５７の目に直接入射しても、人５７に安全なレベルまで低減させる。なお、監視装置５１から表示装置５２に制御信号が供給された場合に、表示装置５２が投射する光の強度を低減させると説明したが、表示装置５２がスクリーン５４に光を投射しないようにすることも可能である。
【００９５】
このようにして、低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６へのもの（人５７）の侵入を検知する。
【００９６】
このように、高速動き検出部１０５から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６に高速で侵入する人５７を検知し、低速動き検出部１０６から供給された検出信号に基づいて、監視領域５６に低速で侵入する人５７を検知することで、高速で監視領域５６に侵入する人５７と、低速で監視領域５６に侵入する人５７とをより確実に検知することができる。これにより、人５７が表示装置５２からの光が通過する領域に侵入した場合においても、強い光（強度の強い光）が人５７に照射されることを防止することができ、表示装置５２（画像表示システム）の安全性をより向上させることができる。
【００９７】
以上において、監視装置５１では、低速で監視領域５６に侵入するものを検知するために、評価の対象となるフレームの画像と、そのフレームより２フレーム前の画像とを比較する構成としたが、例えば、評価の対象となるフレームの画像と、そのフレームより１０フレーム程度前の画像とを比較することによって、より低速で監視領域５６に侵入するものを、より確実に検知することができる。
【００９８】
この場合、図６の低速動き検出用バッファ１０３において、高速動き検出用バッファ１０２から供給される全ての画像データを記憶するようにすると、低速動き検出用バッファ１０３には、非常に大きい記憶容量が必要となる。
【００９９】
そこで、基準フレームバッファ１０１から高速動き検出用バッファ１０２に１０フレーム分の画像データが供給されるごとに、高速動き検出用バッファ１０２から低速動き検出用バッファ１０３に、１フレーム分の画像データが供給されるようにすると、低速動き検出部１０６は、基準フレームバッファ１０１および低速動き検出用バッファ１０３に記憶されている画像データを基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、低速動き検出用バッファ１０３に記憶されている、そのフレームよりも２フレーム乃至１１フレーム前の画像とを比較して、動きを検出することができる。
【０１００】
しかしながら、このような構成とした場合、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、そのフレームよりも２フレーム乃至９フレーム前の画像とを比較する場合もあるので、常に所定のフレーム以上前の画像と比較することができない。
【０１０１】
そこで、図６に示した監視装置５１に、さらに他の低速動き検出用バッファを設け、５フレームごとに、高速動き検出用バッファ１０２から、１つの低速動き検出用バッファまたは他の低速動き検出用バッファに画像データが供給されるようにすることで、常に基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの画像と、そのフレームよりも所定のフレーム以上前の画像とを比較することができる。
【０１０２】
この場合、例えば、監視装置５１は、図９に示すように構成される。図９に示す監視装置５１は、図６に示した監視装置５１に、さらに切り換え回路２０２、および第２低速動き検出用バッファ２０４が設けられた構成となっている。なお、図９において、図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。
【０１０３】
監視装置５１は、基準フレームバッファ１０１、高速動き検出部１０５、低減指示部１０７、高速動き検出用バッファ２０１、切り換え回路２０２、第１低速動き検出用バッファ２０３、第２低速動き検出用バッファ２０４、制御部２０５、および低速動き検出部２０６を含むように構成される。
【０１０４】
高速動き検出用バッファ２０１は、例えば、RAMなどのメモリからなり、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から１フレーム分の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶している画像データを破棄するか、または切り換え回路２０２に供給して、新たに基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、高速動き検出用バッファ２０１は、記憶している画像データを高速動き検出部１０５に供給する。
【０１０５】
切り換え回路２０２は、制御部２０５の制御の基に、高速動き検出用バッファ２０１から供給された（取得した）１フレーム分の画像データを、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に供給する。
【０１０６】
第１低速動き検出用バッファ２０３は、例えば、RAMなどのメモリからなり、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、第１低速動き検出用バッファ２０３は、切り換え回路２０２から１フレーム分の画像データが供給されると、記憶している画像データを破棄して、新たに切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、第１低速動き検出用バッファ２０３は、記憶している画像データを低速動き検出部２０６に供給する。
【０１０７】
第２低速動き検出用バッファ２０４は、例えば、RAMなどのメモリからなり、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。例えば、第２低速動き検出用バッファ２０４は、切り換え回路２０２から１フレーム分の画像データが供給されると、記憶している画像データを破棄して、新たに切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。また、第２低速動き検出用バッファ２０４は、記憶している画像データを低速動き検出部２０６に供給する。
【０１０８】
制御部２０５は、監視装置５１の全体を制御する。制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１を制御して、画像データを記憶させる。例えば、制御部２０５は、同期信号に同期して、高速動き検出用バッファ２０１に、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶させるとともに、予め定められた所定の数のフレームごとに（予め定められた所定の数の画像データが供給されるごとに）、記憶している画像データを切り換え回路２０２に供給させる。
【０１０９】
また、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、切り換え回路２０２を制御し、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から画像データを取得させ、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に供給させる。例えば、制御部２０５は、切り換え回路２０２から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に画像データが交互に供給されるように、切り換え回路２０２を制御する。
【０１１０】
また、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に同期して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に画像データを基に、画像から動きを検出させる。例えば、制御部２０５は、同期信号に同期して、画像データを取得するバッファを指定し、低速動き検出部２０６に基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させて画像から動きを検出させるか、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させて画像から動きを検出させる。
【０１１１】
低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得するか、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出し、その検出結果を示す検出信号を生成して低減指示部１０７に供給する。
【０１１２】
また、制御部２０５は、例えば、図１０に示すように、同期信号に同期させて、基準フレームバッファ１０１から高速動き検出用バッファ２０１に５フレーム分の画像データが供給されるごとに、高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを切り換え回路２０２に供給させる。また、例えば、低速動き検出部２０６が画像から動きを検出する場合に、制御部２０５は、同期信号に同期させて５フレームごとに、低速動き検出部２０６に第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させるか、または第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させるかの指示を切り換える。なお、図中、１つの四角形は、１フレーム分の画像データを表し、横軸方向は時間を示す。
【０１１３】
時刻ｔ０において、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３からフレームＦ１２の画像データが供給されると、これまで記憶していたフレームＦ１１の画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給して、フレームＦ１２の画像データを記憶する。
【０１１４】
そして、その後、基準フレームバッファ１０１は、CCDカメラ５３から画像データが供給されるごとに、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給し、CCDカメラ５３から供給されたフレームＦ１３の画像データ乃至フレームＦ２３の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。
【０１１５】
高速動き検出用バッファ２０１は、時刻ｔ１において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１２の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ１１の画像データを切り換え回路２０２を介して第１低速動き検出用バッファ２０３に供給し、フレームＦ１２の画像データを記憶する。
【０１１６】
そして、その後、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から画像データが供給されるごとに記憶している画像データを破棄し、基準フレームバッファ１０１から供給されたフレームＦ１３の画像データ乃至フレームＦ１６の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。
【０１１７】
時刻ｔ２において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１７の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ１６の画像データを切り換え回路２０２を介して第２低速動き検出用バッファ２０４に供給し、フレームＦ１７の画像データを記憶する。
【０１１８】
さらに、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から画像データが供給されるごとに記憶している画像データを破棄し、基準フレームバッファ１０１から供給されたフレームＦ１８の画像データ乃至フレームＦ２１の画像データを１フレーム分ずつ順次記憶する。そして、高速動き検出用バッファ２０１は、時刻ｔ３において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ２２の画像データが供給されると、制御部２０５の制御の基に、記憶しているフレームＦ２１の画像データを切り換え回路２０２を介して第１低速動き検出用バッファ２０３に供給し、フレームＦ２２の画像データを記憶する。
【０１１９】
このように、高速動き検出用バッファ２０１においては、５フレームごとに高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データが供給される。
【０１２０】
また、第１低速動き検出用バッファ２０３は、時刻ｔ１において、これまで記憶していたフレームＦ１の画像データを破棄するとともに、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ１１の画像データを記憶する。そして、第１低速動き検出用バッファ２０３は、その後、時刻ｔ３となるまでフレームＦ１１の画像データを記憶し、時刻ｔ３において、フレームＦ１１の画像データを破棄して、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ２１の画像データを記憶する。したがって、第１低速動き検出用バッファ２０３に記憶されている画像データは、CCDカメラ５３が１０フレーム分の画像を撮像するたびに更新される。
【０１２１】
これに対して、第２低速動き検出用バッファ２０４は、時刻ｔ０から時刻ｔ２となるまで、フレームＦ６の画像データを記憶し、時刻ｔ２において、これまで記憶していたフレームＦ６の画像データを破棄するとともに、高速動き検出用バッファ２０１から供給されたフレームＦ１６の画像データを記憶する。このように、第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データも、第１低速動き検出用バッファ２０３における場合と同様に、CCDカメラ５３が１０フレーム分の画像を撮像するたびに更新される。
【０１２２】
また、制御部２０５は、同期信号に同期させて５フレームごとに、低速動き検出部２０６に第１低速動き検出用バッファ２０３から画像データを取得させるか、または第２低速動き検出用バッファ２０４から画像データを取得させるかの指示を切り換える。そして、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の指示にしたがって画像データを取得し、取得した画像データを基に、画像から動きを検出する。
【０１２３】
すなわち、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの期間Ｔ１において、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２４】
したがって、例えば、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ０において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１２の画像データを取得し、第２低速動き検出用バッファ２０４からフレームＦ６の画像データを取得する。そして、低速動き検出部２０６は、フレームＦ１２の画像データおよびフレームＦ６の画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。これにより、期間Ｔ１において、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１に記憶されているフレームの画像と、そのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像とを比較して、撮像した画像から動きを検出することができる。
【０１２５】
また、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ２から時刻ｔ５までの期間Ｔ２において、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２６】
したがって、例えば、低速動き検出部２０６は、時刻ｔ４において、基準フレームバッファ１０１からフレームＦ１７の画像データを取得し、第１低速動き検出用バッファ２０３からフレームＦ１１の画像データを取得する。そして、低速動き検出部２０６は、フレームＦ１７の画像データおよびフレームＦ１１の画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。これにより、期間Ｔ２において、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１に記憶されているフレームの画像と、そのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像とを比較して、撮像した画像から動きを検出することができる。
【０１２７】
そして、さらに、時刻ｔ５以降の期間Ｔ３において、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データが更新されるごとに、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４からそれぞれ画像データを取得し、取得した画像データを基に、撮像した画像から動きを検出する。
【０１２８】
このように、低速動き検出部２０６は、撮像した画像から動きを検出する場合、制御部２０５の制御の基に、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４から予め定められた所定の数ずつ（例えば、５フレームずつ）交互に画像データを取得して動きの検出を行う。
【０１２９】
なお、低速動き検出部２０６が、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４から５フレームずつ交互に画像データを取得した場合、低速動き検出部２０６が取得する最初の数フレーム分の画像データは、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームの６フレーム以上前の画像データとはならないので、６フレーム以上前のフレームとなるまで、低速動き検出部２０６が動きを検出する処理を行わないようにしてもよく、または取得した画像データを用いて、そのまま動きを検出する処理を行うようにしてもよい。
【０１３０】
次に、図１１のフローチャートを参照して、監視装置５１が、CCDカメラ５３から供給された画像データを記憶する処理である、記憶の処理を説明する。
【０１３１】
CCDカメラ５３から１フレーム分の画像データが供給されると、ステップＳ５１において、基準フレームバッファ１０１は、制御部２０５の制御の基に、記憶している画像データを高速動き検出用バッファ２０１に供給して、新たにCCDカメラ５３から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【０１３２】
ステップＳ５２において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に基づいて、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している画像データを破棄させるか否かを判定する。例えば、図１０に示したように、５フレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に画像データを供給させる場合、時刻が図１０における時刻ｔ１であるとき、制御部２０５は、画像データを破棄させないと判定する。
【０１３３】
ステップＳ５２において、画像データを破棄させないと判定された場合、ステップＳ５３に進み、制御部２０５は高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを切り換え回路２０２に供給させる。
【０１３４】
そして、ステップＳ５４において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶する。
【０１３５】
高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に画像データが供給されると、ステップＳ５５において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給された同期信号に基づいて、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを、さらに、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させるか否かを判定する。
【０１３６】
例えば、図１０に示したように、切り換え回路２０２から、交互に第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に画像データを供給させる場合、時刻が図１０に示した時刻ｔ１であるとき、制御部２０５は、画像データを、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させると判定する。また、例えば、時刻が図１０に示した時刻ｔ２である場合、制御部２０５は、画像データを、切り換え回路２０２から第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させないと判定する。
【０１３７】
ステップＳ５５において、画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させると判定された場合、ステップＳ５６に進み、制御部２０５は、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させる。
【０１３８】
ステップＳ５７において、第１低速動き検出用バッファ２０３は、記憶している画像データを破棄するとともに、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１３９】
一方、ステップＳ５５において、画像データを第１低速動き検出用バッファ２０３に供給させないと判定された場合、ステップＳ５８に進み、制御部２０５は、切り換え回路２０２に、高速動き検出用バッファ２０１から切り換え回路２０２に供給された画像データを第２低速動き検出用バッファ２０４に供給させる。
【０１４０】
ステップＳ５９において、第２低速動き検出用バッファ２０４は、記憶している画像データを破棄するとともに、切り換え回路２０２から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１４１】
また、ステップＳ５２において、画像データを破棄させると判定された場合、高速動き検出用バッファ２０１は、記憶している画像データを切り換え回路２０２に供給しないので、ステップＳ６０に進み、制御部２０５は高速動き検出用バッファ２０１に、高速動き検出用バッファ２０１が記憶している１フレーム分の画像データを破棄させる。
【０１４２】
そして、ステップＳ６１において、高速動き検出用バッファ２０１は、基準フレームバッファ１０１から供給された１フレーム分の画像データを記憶して、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１４３】
このようにして、制御部２０５は、同期信号に同期させて所定のフレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データを供給させる。
【０１４４】
このように、所定のフレームごとに、高速動き検出用バッファ２０１から、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４に交互に画像データを供給させることによって、第１低速動き検出用バッファ２０３または第２低速動き検出用バッファ２０４には、常に、基準フレームバッファ１０１に記憶されている画像データのフレームよりも６フレーム乃至１０フレーム前の画像データを記憶させることができる。
【０１４５】
また、制御部２０５は、上述した記憶の処理と並行して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６を制御して、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に、CCDカメラ５３から供給された画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出させる。
【０１４６】
以下、図１２のフローチャートを参照して、監視装置５１がCCDカメラ５３によって撮像された画像から動きを検出する処理である、動き検出の処理を説明する。
【０１４７】
ステップＳ９１において、制御部２０５は、CCDカメラ５３から供給される同期信号に基づいて、高速動き検出部１０５および低速動き検出部２０６に、画像データを取得するバッファを指定する。
【０１４８】
例えば、制御部２０５は、高速動き検出部１０５に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１を指定して、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように高速動き検出部１０５を制御する。
【０１４９】
また、例えば、制御部２０５は、低速動き検出部２０６に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４を指定して、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３、または基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように低速動き検出部２０６を制御する。
【０１５０】
したがって、例えば、時刻が図１０に示した時刻ｔ０である場合、制御部２０５は、低速動き検出部２０６に対して、画像データを取得するバッファとして、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４を指定して、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４に記憶されている画像データを基に、撮像された画像から動きを検出するように低速動き検出部２０６を制御する。
【０１５１】
ステップＳ９２において、高速動き検出部１０５は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。高速動き検出部１０５は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給する。
【０１５２】
例えば、高速動き検出部１０５は、基準フレームバッファ１０１および高速動き検出用バッファ２０１から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。そして、高速動き検出部１０５は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【０１５３】
ステップＳ９３において、低速動き検出部２０６は、制御部２０５から画像データを取得するバッファとして、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されたか否かを判定する。
【０１５４】
ステップＳ９３において、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されたと判定された場合、ステップＳ９４に進み、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。低速動き検出部２０６は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給して、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１５５】
例えば、低速動き検出部２０６は、基準フレームバッファ１０１および第１低速動き検出用バッファ２０３から取得した画像データを基に、勾配法などにより、CCDカメラ５３が撮像した画像における各画素の動きを求め、画素の動き（距離）が予め定められた所定の大きさ以上である画素の動きの値（大きさ）の総和を求める。そして、低速動き検出部２０６は、その総和の値を示す検出信号を生成して、生成した検出信号を動きの検出結果として低減指示部１０７に供給する。
【０１５６】
一方、ステップＳ９３において、画像データを取得するバッファとして、第１低速動き検出用バッファ２０３が指定されていないと判定された場合、第１低速動き検出用バッファ２０３からは画像データを取得しないので、ステップＳ９５に進み、低速動き検出部２０６は、制御部２０５の制御の基に、画像データを取得するバッファとして指定された、基準フレームバッファ１０１および第２低速動き検出用バッファ２０４から、それぞれ１フレーム分の画像データを取得し、取得した画像データを基に、CCDカメラ５３が撮像した画像から動きを検出する。低速動き検出部２０６は動きを検出すると、その動きの検出結果を示す検出信号を生成して、低減指示部１０７に供給して、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１５７】
高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６において、撮像された画像から動きが検出されると、高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６から低減指示部１０７に、検出の結果を示す検出信号が供給される。低減指示部１０７は、高速動き検出部１０５または低速動き検出部２０６から検出信号が供給されると、図８のフローチャートを参照して説明した低減指示の処理を行い、検出信号に基づいて監視領域５６への人５７の侵入を検知して、表示装置５２に光の強度の低減を指示する。
【０１５８】
このようにして、高速動き検出部１０５は、２つの連続するフレームの画像データを基に、撮像された画像から動きを検出し、低速動き検出部２０６は、１つのフレームの画像データと、そのフレームの６フレーム乃至１０フレーム前の画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する。
【０１５９】
このように、２つの連続するフレームの画像データを用いて、撮像された画像から動きを検出し、さらに、１つのフレームの画像データと、そのフレームの６フレーム乃至１０フレーム前の画像データとを用いて、撮像された画像から動きを検出することによって、撮像された画像上を高速で移動するもの（人５７）の動きと、低速で移動するもの（人５７）の動きとをより確実に検出することができる。
【０１６０】
以上のように、本発明によれば、２つの連続するフレームの画像を比較して、撮像された画像上を高速で移動するものの動きを検出し、１つのフレームの画像と、そのフレームよりも２フレーム以上前のフレームの画像とを比較して撮像された画像上を低速で移動するものの動きを検出するようにしたので、高速で監視領域に侵入するものと、低速で監視領域に侵入するものとをより確実に検知することができる。
【０１６１】
なお、監視装置５１に表示装置５２およびCCDカメラ５３が接続されていると説明したが、監視装置５１にCCDカメラ５３が組み込まれるようにしてもよく、また、監視装置５１が表示装置５２と一体となった構成とするようにしてもよい。
【０１６２】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。この場合、例えば、監視装置５１は、所定のプログラムを実行するパーソナルコンピュータで実現することができる。
【０１６３】
図１３はパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）２５１は、ROM（Read Only Memory）２５２、または記録部２５８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM２５３には、CPU２５１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU２５１、ROM２５２、およびRAM２５３は、バス２５４により相互に接続されている。
【０１６４】
CPU２５１にはまた、バス２５４を介して入出力インタフェース２５５が接続されている。入出力インタフェース２５５には、マイクロフォン、キーボード、マウス、スイッチなどよりなる入力部２５６、ディスプレイ、スピーカ、ランプなどによる出力部２５７が接続されている。CPU２５１は、入力部２５６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。
【０１６５】
入出力インタフェース２５５に接続されている記録部２５８は、例えばハードディスクなどで構成され、CPU２５１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部２５９は、図示せぬインターネット、その他のネットワークなどの通信網を介して、外部装置と通信する。
【０１６６】
また、通信部２５９を介してプログラムを取得し、記録部２５８に記録してもよい。
【０１６７】
入出力インタフェース２５５に接続されているドライブ２６０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２７１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部２５８に転送され、記録される。
【０１６８】
CPU２５１は、例えば、記録部２５８またはリムーバブルメディア２７１に記録されているプログラムを実行することによって、図６または図９に示した監視装置５１の各部を実現する。
【０１６９】
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。
【０１７０】
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１７１】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】従来の画像表示システムの一実施の形態を示す図である。
【図２】従来の監視装置による監視領域へのものの侵入の検知を説明する図である。
【図３】本発明に係る画像表示システムの一実施の形態を示す図である。
【図４】ものの侵入を検知するために比較する画像のフレームを説明する図である。
【図５】監視装置による監視領域へのものの侵入の検知を説明する図である。
【図６】監視装置のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】動き検出の処理を説明するフローチャートである。
【図８】低減指示の処理を説明するフローチャートである。
【図９】監視装置のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１０】高速動き検出用バッファに記憶されている画像データが、第１低速動き検出用バッファまたは第２低速動き検出用バッファに供給されるタイミングを説明する図である。
【図１１】記憶の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】動き検出の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７３】
５１ 監視装置， ５２ 表示装置， ５３ CCDカメラ， ５６ 監視領域， １０１ 基準フレームバッファ， １０２ 高速動き検出用バッファ， １０３ 低速動き検出用バッファ， １０４ 制御部， １０５ 高速動き検出部， １０６ 低速動き検出部， １０７ 低減指示部， １２１ 判定部， ２０１ 高速動き検出用バッファ， ２０２ 切り換え回路， ２０３ 第１低速動き検出用バッファ， ２０４ 第２低速動き検出用バッファ， ２０５ 制御部， ２０６ 低速動き検出部， ２５１ CPU， ２５２ ROM， ２５３ RAM， ２５８ 記録部， ２７１ リムーバブルメディア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と
を備えることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
画像を表示させるための光を投射して、前記監視領域内または前記監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１の検出手段による検出結果、または前記第２の検出手段による検出結果を基に、前記監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、
前記監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が前記監視領域内または前記監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段と、
画像データが予め定められた所定の数だけ前記第２の記憶手段に供給されるごとに、前記第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを前記第３の記憶手段、または前記第４の記憶手段に交互に供給する供給手段とをさらに備え、
前記第２の検出手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは前記第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得して、取得した１つのフレームの画像データと前記第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
を含むことを特徴とする検出方法。
【請求項６】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
を含むことを特徴とする検出処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項７】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段と、
前記画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または前記画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、前記監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段による検出結果、または前記第２の検出手段による検出結果を基に、前記監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、
前記監視領域にものの侵入があったと判定された場合、前記表示制御手段が投射する、前記画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と
を備えることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
画像を表示させるための光を投射して、前記監視領域内または前記監視領域に囲まれた領域に画像を表示させる表示制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１の検出手段による検出結果、または前記第２の検出手段による検出結果を基に、前記監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、
前記監視領域にものの侵入があったと判定された場合、表示制御手段が前記監視領域内または前記監視領域に囲まれた領域に画像を表示させるために投射する光の強度の低減を指示する指示手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第４の記憶手段と、
画像データが予め定められた所定の数だけ前記第２の記憶手段に供給されるごとに、前記第２の記憶手段が記憶している１つのフレームの画像データを取得し、取得した画像データを前記第３の記憶手段、または前記第４の記憶手段に交互に供給する供給手段とをさらに備え、
前記第２の検出手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データまたは前記第４の記憶手段に記憶されている画像データを、予め定められた所定の数ずつ交互に取得して、取得した１つのフレームの画像データと前記第１の記憶手段に記憶されている１つのフレームの画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
を含むことを特徴とする検出方法。
【請求項６】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
を含むことを特徴とする検出処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項７】
監視の対象となる監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データの第１の記憶手段への記憶を制御する第１の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データの第２の記憶手段への記憶を制御する第２の記憶制御ステップと、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データの第３の記憶手段への記憶を制御する第３の記憶制御ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出ステップと、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
画像を表示させるための光を投射して、画像を表示させる表示制御手段と、
前記画像を表示させるための光が投射される領域を含む領域、または前記画像を表示させるための光が投射される領域を囲む領域を監視領域として、前記監視領域を撮像して得られた画像のうちの１つのフレームの画像データを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段が記憶している画像データのフレームの１つ前のフレームの画像データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段が記憶している画像データのフレームよりも、２以上前の所定のフレームの画像データを記憶する第３の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第２の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第１の検出手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている画像データと、前記第３の記憶手段に記憶されている画像データとを基に、撮像された画像から動きを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段による検出結果、または前記第２の検出手段による検出結果を基に、前記監視領域にものの侵入があったか否かを判定する判定手段と、
前記監視領域にものの侵入があったと判定された場合、前記表示制御手段が投射する、前記画像を表示させるための光の強度の低減を指示する指示手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【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２００６−３４５０８１（Ｐ２００６−３４５０８１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６７２３３（Ｐ２００５−１６７２３３）
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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