JP4692437B2 - 監視カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、インターホン装置等に付加するセンサ付きの監視カメラ装置に関するものである。

昨今の防犯意識の向上により、来訪者の顔を確認できる又は不在時の来訪者の顔を録画できる等の便利性が評価され、住宅向けのドアホンカメラシステムが普及している。また普及に伴い住宅への侵入の未然防止を目的として監視カメラを端末として追加してシステムアップを図り、住宅周辺の警戒が行えるドアホンカメラシステムも提供されてきている。

図４はその一例の概略図を示しており、この図示例では、住宅Ｈの門Ｇに設置したカメラ付きドアホン子器１００と住宅Ｈ内に設置したドアホン親器１０１との間でインターホンとしての通話とともにドアホン子器１００のカメラで捉えた来訪者をドアホン親器１０１のモニタ装置Ｍで映し出される画像で確認でき且つ当該画像を録画できるようになっているドアホンシステムにおいて、例えば住宅Ｈの外壁に人検知用センサ付きの監視カメラ装置１０２を取り付け、人検知用センサが敷地１０３内の侵入者を検知すると、その検知情報及び監視カメラ装置１０２の撮像カメラで撮像した画像をドアホン親器１０１へ送って、モニタ装置Ｍでその画像を映し出すとともにドアホン親器１０１に備わった報知装置での発報を行う一方、監視カメラ装置１０２に設けてある照明装置１０４を点灯させて侵入者に威嚇を与えるようになっている。

この監視カメラ装置１０２に設ける人検知用センサとしては、人体から発せられる熱線（赤外線）を検出することで人を検知する熱線センサや監視カメラ装置１０２の撮像カメラで撮像した画像から人を検知する画像センサがある。

ところで画像センサは、検知対象である侵入者の位置を知ることができるため、例えば風等によって揺れ、移動物体体（侵入者）と誤検知され易い樹木が植えられている領域を非検知領域（マスク領域）とし、当該非検知領域内に風等で揺れる樹木が存在しても警報を発しないようにすることができるが、影や光の変化を移動物体（侵入者）として検知し、警報を発してしまう弱点がある。

これに対して熱線センサは、複数の検知領域を一つの焦電素子（熱線検出素子）で監視することができ、広い領域を見るための検知領域を設定することが難しいという弱点があるものの、影の動きには反応することがないという特徴がある。

また上述の監視カメラ装置１０２としては両センサを併設することで、両センサの弱点を互いに補って誤検知を少なくするようにしたものが提供されている（例えば特許文献１）。
特開２０００−２０９５７３号公報（段落００３４、図４）

しかしながら、画像センサは夜間において検知領域内を移動しながら照らす自動車のヘッドライトの光を移動物体と検知するという問題がある。また熱線センナも画像センサの非検知領域外に在る自動車からの熱線を人と誤検知するという問題がある。その結果、両センサの検知情報に基づいて警報を発してしまうという問題があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは熱線センサの熱線検知領域を画像センサの検知領域に合わせることで、誤報を少なくすることができる監視カメラ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために請求項１の発明では、所定の領域を撮像する撮像カメラと、該撮像カメラの撮像で得られた画像の領域内に複数の非検知領域が設定可能であるとともに、前記画像から移動物体を検知して前記移動物体の位置が前記非検知領域に含まれるか否かを判断して検知情報を出力する画像処理手段を有する画像センサと、前記撮像カメラの撮像領域内に熱線検知領域を設定して熱線検知領域からの熱線ビームが入射される光学部及び該光学部に入射した熱線ビームを受光する熱線検出素子を有し、該熱線検出素子が受光する熱線ビームの受光レベルの変化から検知情報を出力する熱線センサと、前記画像センサからの検知情報と前記熱線センサからの検知情報とに基づいて人の存否を判断する判断部とを具備している監視カメラ装置において、前記熱線センサは、複数の熱線検知領域に対応させた複数の光学手段を前記光学部に備えるとともに、前記光学部のうち各熱線検知領域からの熱線ビームが通過する面上に、夫々の熱線検知領域と一対一に対応する複数の部位に予め区分されている熱線透過シートを備え、前記画像センサは、前記非検知領域の設定時に、前記撮像カメラの撮像で得られる画像内に前記複数の前記熱線検知領域を表示させる機能を備え、前記熱線透過シートは、前記画像センサで設定される前記非検知領域内に存在する前記熱線検知領域に対応する各部位に熱線を遮るマスクが施されることにより、当該熱線検知領域を熱線ビームの非検知領域とすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、非検知領域設定手段により、熱線センサの非検知領域を画像センサの非検知領域に一致させることで、熱線センサの熱線検知領域を画像センサの検知領域に合わせることができ、それにより両センサの検知情報に基づく判断処理の信頼性を高め、誤報を少なくすることができる監視カメラ装置を提供することができる。また、この発明によれば、光学部の表面で熱線センサの熱線検知領域、非検知領域の設定が容易に行える。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記熱線センサは、前記光学手段の各々に夫々を識別するための符号が設定され、前記熱線透過シートの各部位には、夫々と一対一に対応する前記熱線検知領域に対応している前記光学手段の前記符号が付されており、前記画像センサは、前記非検知領域の設定時に、前記複数の前記熱線検知領域を夫々の前記熱線検知領域に対応している前記光学手段の前記符号と共に表示させることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、熱線センサの熱線検知領域を画像上で確かめることができ、そのため確実に熱線センサの熱線検知領域を画像センサの検知領域に合わせることが容易にできる。

本発明は、非検知領域設定手段により、熱線センサの非検知領域を画像センサの非検知領域に一致させることで、熱線センサの熱線検知領域を画像センサの検知領域に合わせることができ、それにより両センサの検知情報に基づく判断処理の信頼性を高め、誤報を少なくすることができる監視カメラ装置を提供することができるという効果がある。

以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
図１（ａ）は本実施形態の監視カメラ装置の装置本体の内部構造を示す断面図であって、装置本体８には後述する画像センサ４に用いる撮像素子１０と撮像レンズ１１とから構成された撮像カメラ１を配設するとともに、後述する熱線センサ５に用いる焦電素子５１、装置本体８に設けた窓部Ｗに装着してある熱線（赤外光）ビーム透過用のフィルタ５０ａ及び該フィルタ５０ａを透過した熱線を反射して焦電センサ５０ａの受光面に集光する多分割ミラー５０ｂからなる光学部を配設してあって、装置本体８を住宅の外壁等に取り付けて撮像カメラ１の撮像方向を調整する場合にあっても、撮像方向と焦電センサ５１が受光する熱線ビームの窓部Ｗへの入射方向との関係が一定に保たれるようになっている。

ここで多分割ミラー５０ｂは図１（ｂ）に示すようには入射方向が夫々異なる複数の反射鏡面（図示では１６の鏡面）を有するものであって、夫々の反射鏡面は夫々の入射方向において熱線センサ５の熱線検知領域を設定する光学手段を構成するもので、該熱線検知領域から入射してきた熱線ビームを焦電素子５１の受光面に反射集光させるように形成され、夫々には識別用の符号（番号）が設定されている。そして各反射鏡面に対応する熱線検知領域が撮像カメラ１が撮像した画像の領域に対応するように多分割ミラー５０ｂの取り付け位置及び窓部Ｗの位置が設定されている。

尚、図１（ｃ）は水平面方向から見た各反射鏡面に対応する熱線ビームを示しており、この図において付している数字が反射鏡面に対応して設定した番号を示している。また図１（ｄ）は垂直方向から見た熱線ビームを示しており、（１）から（１６）の番号が設定された各反射鏡面に対応した熱線ビームが通過する窓部Ｗのフィルタ５０ａの通過面には図１（ｅ）に示すような熱線透過シート９が貼られ、その通過位置に対応する部位表面には反射鏡面に設定してある番号（１）〜（１６）を記し、後述する画像センサ４の非検知領域ＭＡに一致する非検知領域の設定を行う際の利便性を図っている。

図２は本実施形態の監視カメラ装置の構成を示しており、本実施形態の監視カメラ装置は、住宅の外壁に取り付けられるもので、所定の領域（例えば住宅の敷地）を撮像するための撮像カメラ１と、撮像カメラ１から出力されるＹＵＶ形式の画像データをＮＴＳＣ方式の画像信号に変換するＹＵＶ／ＮＴＳＣ変換部２及びこのＹＵＶ／ＮＴＳＣ変換部２から出力されるＮＴＳＣ方式の画像信号を所定の変調方式で変調して、住宅内に設けた例えばドアホン親器（図示せず）へ信号線（図示せず）を介して伝送する伝送部３からなるモニタ系回路と、撮像カメラ１から出力される画像データから移動物体（侵入者）を検知する画像センサ４と、撮像カメラ１が撮像して得られる画像の領域内を複数の熱線検知領域に分割して夫々の熱線検知領域からの熱線ビーム（赤外線）によって人の有無を検知する熱線センサ５と、これら画像センサ４及び熱線センサ５の検知情報から人の検知判断を行い、この判断に基づいて報知・警報部６に報知音を発生させたり、敷地内を照射する威嚇用の照明灯（図示せず）を点灯させるための信号を出力する信号処理部７とを備えている。

撮像カメラ１は監視領域を時系列的に撮像するＣＣＤ等の固定撮像素子やＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子として用いたもので、撮像素子から出力されるＹＵＶ信号をＡ／Ｄ変換してＹＵＶデータに変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。尚一般的なＣＭＯＳカメラのようにデバイス自体がデジタル出力を備えていれば後段にＡ／Ｄ変換部を備える必要はない。

また画像センサ４は画像処理部（画像処理手段）４０と記憶部４１とから構成され、画像処理部４０は輪郭抽出手段４０ａ、移動輪郭抽出手段４０ｂ、移動領域抽出手段４０ｃ、領域特徴量検出手段４０ｄ、マスク処理手段４０ｅから構成される。

ここで輪郭抽出手段４０ａは、撮像カメラ１から出力される時系列的な濃淡画像データに対して一般的なＳＯＢＥＬフィルタ等を用いて微分処理を行うことで、輪郭画像を抽出し、この抽出した輪郭画像のデータを記憶部４１に一定期間保存させる処理を行う。

移動輪郭抽出手段４０ｂは、時系列の輪郭画像のデータを用いて論理合成を行い、移動状態にある輪郭のみから合成画像を作成抽出する処理を行う。

移動領域抽出手段４０ｃは、移動輪郭抽出手段４０で得られる合成画像をラベリングして移動物体の領域を抽出する。尚この抽出する領域を外接四角形の領域などで表せば、データ量も減り演算処理も容易となる。またこの方法によればフレーム差分を求める場合のような残像がなく、移動した領域のみを抽出することができる。

領域特徴量検出手段４０ｄは、記憶部４１で記憶された輪郭画像のデータを用いて、移動輪郭部分の方向値を抽出して移動方向頻度分布を作成し、この作成した移動方向頻度分布を特徴量として、移動物体の領域移動が外乱によるものであるか人によるものかを判定する機能を有する。

ところで人の輪郭は直線成分より曲線部分が多く且つ複雑な形状のためそのエッジ方向はあらゆる方向に分布しており、構造物の影などの輪郭は直線的な成分が多く、移動方向頻度分布は偏った分布になり易い。

そこで移動領域についてその移動領域が人を現しているのかを比較判定するための移動方向頻度分布のテーブルを例えば記憶部４１に格納し、このテーブルが示す移動方向頻度分布と、作成した移動方向頻度分布とを比較することで、領域移動が人によるものかを判定するのである。

マスク処理手段４０ｅは、撮像カメラ１が撮像する監視対象の所定の領域（住宅の敷地等）内に門扉など可動するものや、風等の揺れで動く樹木が存在し、これら物体を画像センサ４が移動物体（人）として検知しないように非検知領域ＭＡを後述するように設定するための手段であり、このマスク処理手段４０ｅには非検知領域ＭＡを設定する際に、熱線センサ５の多分割ミラー５０ｂの各反射鏡面に対応して設定される熱線センサ５の熱線検知領域を、夫々の反射鏡面に設定してある番号（１）〜（１６）を付して撮像画像の領域に重ねて表示させる画像データ生成機能を備えている。

而して画像センサ４は、上述のように構成した画像処理部４の領域特徴量検出手段４０ｄが人と判定した結果を検知情報として信号処理部７へ出力するのである。

一方熱線センサ５は、撮像カメラ１が撮像する監視領域内に複数の熱線検知領域を設定してそれらの熱線検知領域からの熱線ビーム（赤外線ビーム）を光学部のフィルタ５０ａを介して多分割ミラー５０の各反射鏡面で反射集光して焦電素子１１に集光させるヘッド部と、焦電素子１１の検出信号を増幅する増幅回路１２と、この増幅回路１２の増幅出力と所定基準値とを比較して受光レベルの変化が所定以上あると検知情報を信号処理部７へ出力する比較器１３とからなる信号処理部とで構成される。

信号処理部７は画像センサ４の検知情報又は熱線センサ５の検知情報が出力されたときに敷地（監視領域）内に侵入者有りと判断して報知・警報部４０へ報知音を報知させる制御信号と、敷地内を照射する照明灯を点灯させる制御信号とを出力し、報知・警報部４０によって報知音で家人に侵入者がいることを報知するとともに照明光により侵入者に対して威嚇を行わせるのである。

さて本実施形態の監視カメラ装置を住宅等の敷地を監視領域とした場合、敷地に植えられている樹木が風で揺れると、画像センサ４がそれを移動物体として誤検知してしまうという恐れが生じる。また夜間において敷地に隣接する道路を走行する自動車のヘッドライトの光が検知領域に入って移動する場合も移動物体として誤検知してしまう恐れがある。一方熱線センサ５においても道路付近に熱線検知領域があると自動車から発生する熱線ビームを人と誤検知する恐れがある。

つまり両センサ４，５が自動車を起因として検知情報を出力した場合信号処理部７が侵入者有りと判断し、報知・警報部４０から誤報を発するという恐れがある。

そこで本実施形態では、上述のようにマスク処理手段４０ｅにより樹木や門扉等の動きのある物体が存在する領域を画像センサ４の検知対象領域から外す、つまり非検知領域ＭＡとして画像処理部４０に予め設定するようになっている。尚この設定は適宜手段により行えば良く、例えば初期設定として施工者或いはユーザが撮像カメラ１で撮像される監視領域の画像をモニタ装置で表示させて確認しながら、画面上で非検知領域ＭＡを設定し、信号処理部７を通じて設定データを画像処理部４０に送って、マスク処理手段４０ｅに渡すようする。勿論この他の方法を用いて非検知領域ＭＡを設定するようにしても良い。

ところで、マスク設定時にモニタ装置には、図３（ａ）に示すように撮像カメラ１が捉えた敷地の画像上にマスク処理手段４０ｅ内の画像データ生成機能で生成された熱線センサ５の熱線検知領域が重ねられた画像が、初期画像として表示され、施工者或いはユーザはこの初期画像が表示されているモニタ装置の画面上から非検知領域ＭＡをポインティングデバイスなどを用いて設定する操作を行うのである。図３（ｂ）は敷地内の樹木Ｔｒと敷地に隣接する道路とを考慮して非検知領域ＭＡを設定した画像を示している（図中斜線部位が非検知領域ＭＡに相当する）。

ここで図３（ｂ）の画像の上辺に設定された非検知領域ＭＡの部位は自動車のヘッドライトの影響を受け易い道路に隣接する敷地部位に対応しており、当然この部位に熱線センサ５の熱線検知領域があれば熱線センサ５も誤検知する恐れがある。

そこで施工者又はユーザは図３（ｂ）の非検知領域ＭＡを設定した状態を示す画像を表示したモニタ装置の画面から、非検知領域ＭＡ内に存在する熱線センサ５の熱線検知領域に対応する反射鏡面を表示されている熱線検知領域内の番号から確認した上で、当該番号（１）〜（７）を記している熱線透過シート９の各部位に熱線遮断のマスク、例えばシート部材を貼り付けて、当該熱線検知領域からの熱線ビームが焦電素子５１で受光されないように遮光し、当該熱線検知領域を非検知領域とする。つまり熱線透過シート９が非検知領域設定手段として機能することになる。

而して本実施形態では、非検知領域ＭＡ内の樹木Ｔｒの動きによる画像センサ４の誤検知や、自動車のヘッドライトの光による両センサ４，５の誤検知を無くして、誤検知による誤報を少なくすることができることになる。

尚本実施形態では熱線センサ５の熱線検知領域を設定するために多分割ミラー５０ａを用いたが熱線ビームの入射方向が異なる複数の分割レンズを備えた集光レンズによって構成しても良い。

（ａ）は一実施形態の装置本体内の配置構成図、（ｂ）は一実施形態に用いる熱線センサの多分割ミラーの正面図、（ｃ）は一実施形態に用いる熱線センサの多分割ミラーに対応する水平方向の熱線ビーム例図、（ｄ）は一実施形態に用いる熱線センサの多分割ミラーに対応する垂直方向の熱線ビーム例図、（ｅ）は熱線透過シートの正面図である。 一実施形態のブロック図である。 一実施形態の非検知領域ＭＡの設定説明図である。 監視カメラ装置を備えたインターホンシステムの説明図である。

符号の説明

１ 撮像カメラ
１０ 撮像素子
１１ レンズ
８ 装置本体
９ 熱線透過シート
５０ａ フィルタ
５０ｂ 多分割ミラー
５１ 焦電素子
Ｗ 窓部

Claims (2)

1. 所定の領域を撮像する撮像カメラと、該撮像カメラの撮像で得られた画像の領域内に非検知領域が設定可能であるとともに、前記画像から移動物体を検知して前記移動物体の位置が前記非検知領域に含まれるか否かを判断して検知情報を出力する画像処理手段を有する画像センサと、前記撮像カメラの撮像領域内に熱線検知領域を設定して熱線検知領域からの熱線ビームが入射される光学部及び該光学部に入射した熱線ビームを受光する熱線検出素子を有し、該熱線検出素子が受光する熱線ビームの受光レベルの変化から検知情報を出力する熱線センサと、前記画像センサからの検知情報と前記熱線センサからの検知情報とに基づいて移動物体の有無を判断する判断部とを具備している監視カメラ装置において、
   前記熱線センサは、複数の熱線検知領域に対応させた複数の光学手段を前記光学部に備えるとともに、前記光学部のうち各熱線検知領域からの熱線ビームが通過する面上に、夫々の熱線検知領域と一対一に対応する複数の部位に予め区分されている熱線透過シートを備え、
   前記画像センサは、前記非検知領域の設定時に、前記撮像カメラの撮像で得られる画像内に前記複数の前記熱線検知領域を表示させる機能を備え、
   前記熱線透過シートは、前記画像センサで設定される前記非検知領域内に存在する前記熱線検知領域に対応する各部位に熱線を遮るマスクが施されることにより、当該熱線検知領域を熱線ビームの非検知領域とすることを特徴とする監視カメラ装置。
2. 前記熱線センサは、前記光学手段の各々に夫々を識別するための符号が設定され、前記熱線透過シートの各部位には、夫々と一対一に対応する前記熱線検知領域に対応している前記光学手段の前記符号が付されており、
   前記画像センサは、前記非検知領域の設定時に、前記複数の前記熱線検知領域を夫々の前記熱線検知領域に対応している前記光学手段の前記符号と共に表示させることを特徴とする請求項１記載の監視カメラ装置。

Images