監視画面表示制御装置

【課題】不審者を検出し移動方向を計算し、移動方向にあって監視カメラ視野内に入ると推測されるカメラを特定、特定されたカメラの画像を表示装置に通過すると推測される順に表示画面を並べ替え表示させる。
【解決手段】複数のカメラ画像を監視する場合に不審者を検知し移動方向を求めることで、不審者の移動先にあるカメラ画像をあらかじめ表示装置に表示させる。監視カメラと画像比較部と移動方向検出部と移動方向カメラ検出部と表示制御部と表示装置から構成される。不審者は正常時との差分画像として抽出され、ｔ時間前との差分画像との位置関係のずれから不審者の移動方向（移動直線）を求める。各監視カメラの撮影方向に対し仮想的な直線を持たせこの直線と不審者の移動方向（移動直線）との交点が求まる場合を移動方向監視カメラ候補とし、現在監視中のカメラ位置との交点の距離が短い順に並び替えて不審者の移動方向にあるカメラの順位付けを行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ監視における監視画面表示制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
倉庫等の監視では多方向に向いた複数のカメラを配置し、監視者は一般にこれらをひとつの表示画面に対し対象となるカメラ旋廻装置がない場合切り替え表示させる、あるいは複数の表示装置を並べ複数のカメラ画像を同時に表示させる、あるいはひとつの表示画面を複数の子画面に分割し複数のカメラ画像を同時に表示させ監視を行う。しかし複数の表示装置を並べる方法やひとつの画面を複数の子画面に分割する方法では、複数の画面を同時に注視しなければならず、必ずしも不審者の接近など監視画面の異常に直ちに気づくことはできない。また監視カメラの視野外に不審者が移動する場合に、不審者が次に映るだろうカメラ画像を探すことは困難である。
【０００３】
図１は複数の監視カメラと接続された監視システムの概要を示すブロック構成図である。撮影を行うカメラ部１０１〜１０３とカメラの撮影画像を処理するカメラ入力部１１１〜１１３、表示装置１３０は複数の表示画面１３１〜１３４から構成され、表示制御部１２０によって個々の表示画面とカメラ部のいずれかの画像の対応付けを行う。またカメラ部各カメラはローテータ制御装置１５０からの制御信号によりローテータ１４１〜１４３を制御しカメラ部各カメラを回転させる。
【０００４】
いったん表示制御部１２０によってカメラと子画面との対応付けを行った後に不審者が一つのカメラの視野から外れる場合、監視者は人為的に、たとえば表示カメラ切り替え装置１３５〜１３８を操作し切り替え、あるいはローテータを回転させ不審者を追尾する。特許文献１ではカメラの視野に入った不審者の位置を三角測量の手法を用い求め、一定時間後の位置との差分から不審者の移動を算出、当該カメラの視野から外れた場合に他の監視カメラに不審者の監視を引き継ぐ監視システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０９２７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで監視カメラには必ずしもローテータが付属しているものではない。ローテータが付属していない監視カメラで不審者の追尾を行う場合、監視者は監視画像を見ながら移動方向を地図上で確認、次に移動するであろうカメラを特定しそのカメラを画面上に表示させる手順をとる。ローテータが付属している場合であっても監視者がローテータ制御装置１５０を操作せねばならず手間がかかる。特許文献１の方法であってもローテータの制御を行うためのコストがかかり、そもそもローテータおよび制御装置の導入費用がかかる。
【０００７】
本発明の目的はローテータの付属していない監視カメラにあっても、不審者を検出し移動方向を計算し、移動方向にあって監視カメラ視野内に入ると推測されるカメラを特定、特定されたカメラの画像を表示装置に通過すると推測される順に表示画面を並べ替え表示させることのできる監視画面の表示制御装置を提供することにある。
【０００８】
侵入者が監視カメラの撮影範囲に入った場合、侵入者の移動方向を計算し、移動方向にある監視カメラの撮影画像を監視モニタで移動する方向に存在・通過する確率が高い順に撮影画像を切り替える画像監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の監視画面表示制御装置は２台以上の監視カメラと、監視画像を表示する複数の表示画面を持つ表示装置と、監視カメラ画像の表示位置を決定する表示制御部と、正常時の画像が保存される正常時画像保存部と、表示制御部からの現在表示中のカメラを特定されたカメラ切換部と、正常時画像保存部の画像と比較処理を行う画像比較部と、比較後画像から不審者として認識される固体に分割する個体分割部と、移動方向を検出するための移動方向検出部と、移動方向を検出するためのｔ時間前の画像を保存する保存部と、移動方向検出部で求められた移動方向とあらかじめ保存されているカメラ表示装置多画面表示を行う表示装置(モニタ)と、監視カメラと表示画面を関連付ける制御装置から構成される。さらに制御装置は監視カメラが撮影している画像の正常状態を記録した画像と撮影中画像との差分を検出する装置と検出された差分が画面上で移動する方向を計算する装置から構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の監視画面表示制御方法によれば、次のような効果がある。
（１）不審者を検知しこれを表示装置上に目立たせ表示させ、監視者の注力を注ぐことができる。
（２）不審者の移動方向にあるカメラ画像を表示装置に順次表示させ監視者の注力を注ぐことができる。
（３）複数の不審者がある場合、特定の不審者に対し動きを監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一般的な複数の監視カメラを用いた監視画像表示システムの一例を示したブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態を示すシステム構成図である。
【図３】図３は、カメラの配置を仮想的な２次元空間にマッピングした図である。
【図４】図４は、カメラの配置が保管されるカメラ配置保管部の格納形式を示した図である。
【図５】図５は、不審者を個体として求めるまでの過程を示した図である。
【図６】図６は、不審者の移動方向（移動直線）を求めるまでの過程を示した図である。
【図７】図７は、不審者の移動方向（移動直線）である。
【図８】図８は、不審者の移動先にあるカメラを抽出する処理の概要を示すフローチャートである。
【図９】図９は、各カメラの撮影方向にある仮想的な直線９２１、９３１と不審者の移動方向（移動直線）９０１との交点を求めた後に各カメラの背面に交点がある場合に監視対象カメラから除外している理由を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した監視画像画面表示システムの一実施の形態について説明する。
図１は、一般的な複数の監視カメラを用いた監視画像表示システムの一例を示したものである。複数の監視カメラ１０１〜１０３とローテータ１４１〜１４３と表示制御部１２０と表示部１３０とローテータ制御装置１５０から構成されている例である。
【００１３】
各カメラ１０１〜１０３はローテータ１４１〜１４３とに接続されている。カメラの画像はカメラ入力部１１１〜１１３および表示装置１３０を経由し表示装置の子画面１３１〜１３４に表示される。ローテータを回転させるにはローテータ制御装置１５０によりたとえばジョイスティックを使いカメラを旋回させたい方向に操作する。この操作によってローテータのモータが回転しこれに伴ってカメラが回転する。監視カメラの画像信号は表示装置の表示画面に表示されるが、どの画面に表示されるかは表示制御部によって決められる。監視者が表示装置の表示画面に表示されている画像を切り替えるにはカメラ切替え装置を用い必要なカメラを選択し表示画像を切り替える。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態の一例を示すシステム構成図であり、本監視画像表示システムは、監視を行う監視カメラ２０１〜２ｎｎ、正常時画像保存部２０４、カメラで撮影した画像から不審者を抽出するための画像比較部２０５と、移動方向を求める移動方向検出部２０７と、カメラ配置保管部２０８と、移動方向検出部２０７により求まる移動方向にある移動方向カメラ検出部２０９、表示装置２２０は監視中カメラ画像を表示する子画面２２１と、移動方向のカメラ画像を表示する子画面２２２〜２２７と、子画面２２１に表示させる監視対象カメラを切り替える監視カメラ切り替え器２３０と後述の個体分割部により認識される個体を切り替える個体切り替え器２４０を含み、移動方向カメラ検出部２０９で求まった移動方向にあるカメラ画像を表示順に並び変える表示制御部２１０から構成される。
【００１５】
正常時画像保存部２０４はあらかじめ撮影された各カメラの撮影範囲の正常時の画像が記録されている。画像比較部は正常時画像保存部２０４にある正常時画像と監視中のカメラ画像との差分を抽出する機能を備えている。この抽出された差分画像が不審者としてみなされる。移動方向検出部２０７は画像比較部２０５で抽出した差分画像を同じ手法で取得したｔ時間前に取得した差分画像から移動方向を求める機能が備わっている。カメラ配置保管部２０８は本監視画像表示システムで用いられるカメラの配置図を記録したカメラ地図である。
【００１６】
図３はカメラの配置を仮想的な２次元空間にマッピングした図である。カメラＣ１（３０１）を例にとると、カメラＣ１の撮影方向に仮想的な直線３１１を設定する。カメラＣ１の仮想空間上の位置は（Ｘ１，Ｙ１）、傾きはｔａｎ（θ１）であり直線式は次式となる。
ｙ＝ｔａｎ（θ１）ｘ＋ｍ１
【００１７】
図４はこの配置が保管されるカメラ配置保管部の格納形式を示した図である。配置情報である位置ｘ、位置ｙ、傾きおよび直線式をすべての監視カメラについて設定し、それぞれ位置Ｘ４０２、位置Ｙ４０３、傾きθ４０４および直線式４０５に格納される。カメラＮｏ．４０１はカメラを一意に識別する固体番号である。
【００１８】
図５は個体分割部の動作を示したものである。あらかじめ正常時の画像を撮影し正常時画像保存部に正常時画像５０１として格納させる。正常時画像５０１と撮影中の画像である撮影画像５０２との差分を差分画像５０３として取得する。さらに差分画像５０３は複数の個体を外接矩形（図中では５１１、５１２）として分割される。分割にあっては差分画像５０３に対し２値化を行い、差分画像を黒とした場合、周囲に一定以上の連続した白画素があるものを個体として分割認識させる。
【００１９】
図６不審者の移動方向（移動直線）を求めるまでの過程を示したものである。移動方向の検出はｔ時間間隔で行われ、ｔ時間前の個体の前述の個体分割部で求めた外接矩形の重心を（ｘｄ１, ｙｄ１）とし、現在撮影中の個体の外接矩形の重心を（ｘｄ２, ｙｄ２）としたとき移動直線はこの２点間を通る直線６３１として求まる。（図７）
【００２０】
【数１】

【００２１】
不審者の移動方向（移動直線）検出は前述の個体分割部で求められた個々の個体に対して求める。
【００２２】
図８は不審者の移動先にあるカメラを抽出する処理の概要を示すフローチャートである。現在不審者を監視しているカメラを除いたすべてのカメラについて各カメラの直線式と不審者の移動直線との交点を求め（８０３）、交点が求まる場合、各カメラの背面に交点ができるカメラを除いたカメラを監視対象カメラの候補とする（８０６）。候補にあがった交点と現在不審者を監視しているカメラとの距離を求め（８０７）これを昇順にソートする（８０９）。
【００２３】
図９は前述の各カメラの撮影方向にある仮想的な直線９２１、９３１と不審者の移動方向（移動直線）９０１との交点を求めた後に各カメラの背面に交点がある場合に監視対象カメラから除外している理由を示したものである。不審者の移動方向（移動直線）との交点は複数計算されるがカメラの背後に交点がある場合（９３２）、すなわちカメラの背後を不審者が通過する場合、そのカメラを監視対象とすることに意味をなさないからである。
【００２４】
監視者は表示装置２２０にあるカメラ切り替え器２３０にて監視の対象とするカメラを選択し子画面２２１にその監視画像を表示させる。このとき複数の不審者があれば個体分割部によって個々の個体に分割され、個体切り替え器２４０のリストが分割された個体リストに書き換えられる。監視者はさらに個体切り替え器２４０を操作することで気になる不審者を特定する。不審者の動きは移動方向検出部２０７で計算され、移動方向にある監視カメラが移動方向検出部２０９で求められる。求められた監視画像は子画面２２２から現在監視中のカメラから近い順に表示される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】

不審者の監視のみならず、迷子の監視システムにも利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
２０１，２ｎｎ監視カメラ
２０３カメラ入力切換部
２０４正常時画像保存部
２０５画像比較部
２０６移動方向検出用画像保存部
２０７移動方向検出部
２０８カメラ配置保管部
２０９移動方向カメラ検出部
２１０表示制御部
２２０表示装置
２２１，２２２〜２２７子画面
２３０カメラ切り替え器
２４０個体切り替え器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の監視カメラで撮影された画像を表示装置に表示する際に、その監視画面表示を制御し前記監視カメラと表示画面とを関連付ける監視画面表示制御装置であって、
前記表示装置に表示する画面を複数の子画面に分割し、該子画面の表示位置と大きさとを監視者が認識しやすい位置・大きさに並べ、前記監視カメラの撮影画像を前記表示装置上の子画面に割り当て、表示位置を決定する表示制御部と、
前記監視カメラによる正常時の画像を保存する正常時画像保存部と、
該正常時画像保存部によりあらかじめ保存された正常時画像と現在撮影中の画像との比較を行う画像比較部と、
該画像比較部により比較した差分画像を保存する移動方向検出用画像保存部と、
該移動方向検出用画像保存部により保存された差分画像をさらに所定時間経過後とのそれと比較し、該差分画像が画面上で移動する移動方向を検出する移動方向検出部と、
該移動方向検出部により検出した移動方向にあるカメラを選択するカメラ切り替え部と、
とを有する監視画面表示制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した監視画面表示制御装置であって、
前記カメラ切り替え部は、仮想的な２次元の座標にカメラの撮影方向をベクトルとして表し、前記移動方向検出部が検出した画面の移動方向をこの座標に当てはめ、移動方向を延長した方向と交差するカメラを順次ピックアップし交差した順に移動方向にあるカメラであると決定してカメラを切り替えることを特徴とする監視画面表示制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載した監視画面表示制御装置であって、
前記カメラ切り替え部は、現在監視中のカメラから近い順に移動方向にあるカメラ画像を表示させることを特徴とする監視画面表示制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載した監視画面表示制御装置であって、
前記画像比較部により比較した比較後画像から不審者として認識される固体に分割する個体分割部と、
該個体分割部により個体に分割された不審者が複数ある場合、該個体分割部は該複数の不審者を個々の個体に分割し、前記移動方向検出部はそれらの個々の個体の移動方向を求め、前記カメラ切り替え部はそれらの個々の個体について移動方向にあるカメラを選択し、前記表示制御部はそれらの個々の個体について移動方向にあるカメラの画像を子画面に割り当てて表示することを特徴とする監視画面表示制御装置。

【図１】