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JP4617905B2 - Monitoring device and method, recording medium, and program - Google Patents

Monitoring device and method, recording medium, and program Download PDF

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JP4617905B2 JP2005026325A JP2005026325A JP4617905B2 JP 4617905 B2 JP4617905 B2 JP 4617905B2 JP 2005026325 A JP2005026325 A JP 2005026325A JP 2005026325 A JP2005026325 A JP 2005026325A JP 4617905 B2 JP4617905 B2 JP 4617905B2
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Description

本発明は、監視装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、より正確に侵入物の侵入を監視できるようにした監視装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to a monitoring apparatus and method, a recording medium, and a program, and more particularly, to a monitoring apparatus and method, a recording medium, and a program that can more accurately monitor the intrusion of an intruder.

近年、犯罪の多様化に対するセキュリティの意識の高まりとともに、企業、一般の家庭、各種の施設などへの様々な監視装置の導入が進んでいる。それらの監視装置の監視領域への侵入物の侵入を検知する方法として、情報を2値化する方法、パターン認識を用いる方法、および輪郭知覚を用いる方法が挙げられる。   In recent years, with the increasing awareness of security against the diversification of crimes, various monitoring devices have been introduced into companies, ordinary households, various facilities, and the like. As a method for detecting the intrusion of an intruder into the monitoring area of these monitoring devices, there are a method for binarizing information, a method using pattern recognition, and a method using contour perception.

情報を2値化する方法とは、まず、侵入物が侵入している状態と侵入していない状態のそれぞれ状態の監視領域において、監視領域を監視する各種の撮像装置またはセンサからの出力データのサンプル値を事前に複数取得する。次に、それらのサンプル値に基づいて、撮像装置またはセンサからの出力データの値を、侵入物が侵入している状態と侵入していない状態の二つのグループに分ける閾値を決定する。そして、決定した閾値により撮像装置またはセンサからの出力データの値がどちらのグループに入るかを判定し、監視領域への侵入物の侵入を検知する方法である。   The method of binarizing information is to first output data from various imaging devices or sensors that monitor the monitoring area in the monitoring area where the intruder has entered and the state where the intruder has not entered. Get multiple sample values in advance. Next, based on those sample values, a threshold value for dividing the value of the output data from the imaging device or sensor into two groups, the state where the intruder is invading and the state where the intruder is not intruding, is determined. Then, it is a method of determining which group the output data value from the imaging device or sensor falls in based on the determined threshold and detecting the intrusion of the intruder into the monitoring area.

パターン認識を用いる方法とは、予想される侵入物の特徴量(例えば、形状など)を予め登録しておき、監視領域を監視する撮像装置またはセンサからの出力データの値に基づいて、登録されている特徴量と一致する物体の監視領域への侵入を検知する方法である(例えば、特許文献1参照)。   The method using pattern recognition is to register the feature quantity (for example, shape) of an expected intruder in advance based on the value of output data from an imaging device or sensor that monitors the monitoring area. This is a method for detecting the intrusion of an object that matches a feature quantity that has entered into the monitoring area (see, for example, Patent Document 1).

輪郭知覚を用いる方法とは、監視領域を監視する撮像装置またはセンサからの出力データの値に基づいて、出力データの値が急激に変化する部分が一定した大きさで連続する場合、その急激に変化する部分を侵入物のエッジ部分(輪郭部分)であると判定することにより、侵入物を検知する方法である。
特開平10−285581号公報
The method using contour perception is based on the value of output data from an imaging device or sensor that monitors a monitoring area. This is a method for detecting an intruder by determining that the changing portion is an edge portion (contour portion) of the intruder.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-285581

しかしながら、情報を2値化する方法の場合、侵入物の動き、周囲の環境、ノイズなど様々な変動要素の下で、侵入状態と無侵入状態に二つのグループに分類することは困難であり、その結果、侵入物の侵入を見逃したり、無侵入時に侵入したと判定したりする可能性が高くなってしまうという課題があった。また、侵入状態と無侵入状態の二つのグループに分類することが困難なことから、例えば、侵入を見逃すのを防止することを優先するように閾値を決定したり、侵入の誤検知を防止することを優先するように閾値を決定したりと、閾値の決定には少なからずユーザの恣意的な判断要素が加えられ、客観性に欠けるため、正確に侵入物を検知できないという課題があった。   However, in the case of the method of binarizing information, it is difficult to classify into two groups, intrusion state and non-intrusion state, under various variables such as movement of intruder, surrounding environment, noise, As a result, there is a problem that the possibility of missing an intruder or determining that the intruder has entered when there is no intrusion increases. In addition, since it is difficult to classify into two groups, intrusion state and non-intrusion state, for example, a threshold is determined so as to give priority to preventing oversight of intrusion, or false detection of intrusion is prevented. When the threshold value is determined so as to prioritize the situation, the determination of the threshold value is not limited to a user's arbitrary judgment, and there is a problem that the intruder cannot be detected accurately because of lack of objectivity.

また、パターン認識を用いる方法では、事前に登録されていない特徴量を有する侵入物の侵入を検知することができないという課題があった。また、侵入物の回転、傾き、重なり、形状の変化、周囲の明るさの変化などの様々な変動要素を考慮した特徴量を登録することが困難であり、また、それらの変動要素の下で、より正確に侵入物の侵入を検知しようとした場合、登録する特徴量のデータ量が膨大になったり、検知処理のアルゴリズムが複雑になってしまうという課題があった。   Further, the method using pattern recognition has a problem that it is not possible to detect the intrusion of an intruder having a feature quantity that is not registered in advance. In addition, it is difficult to register feature quantities that take into account various variable factors such as rotation, tilt, overlap, shape change, and ambient brightness change of intruders. However, when trying to detect the intrusion of an intruder more accurately, there is a problem that the data amount of the registered feature amount becomes enormous and the detection processing algorithm becomes complicated.

さらに、輪郭知覚を用いる方法では、撮像装置またはセンサからの出力データの値の急激な変化が、侵入物の輪郭に起因するものかノイズに起因するものかを区別することが困難であるという課題があった。そして、侵入物の輪郭に起因する出力データの値の急激な変化と、ノイズに起因する出力データの値の急激な変化とをより精度高く分離して、ノイズを除去するためには、検知処理のアルゴリズムが複雑になってしまうという課題があった。   Furthermore, in the method using contour perception, it is difficult to distinguish whether the sudden change in the value of output data from the imaging device or sensor is caused by the contour of the intruder or noise. was there. In order to separate the abrupt change in the output data value caused by the contour of the intruder from the abrupt change in the output data value caused by the noise with higher accuracy and to remove the noise, a detection process is performed. There was a problem that the algorithm of became complicated.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単により正確にものの侵入を検知できるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to more easily and accurately detect an intrusion of an object.

本発明監視装置は、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、監視領域へのものの侵入を監視する監視装置において、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出手段と、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出手段と、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する判定手段とを含むことを特徴とする。 Monitoring apparatus of the present invention, is output from the sensors monitoring the monitoring area, based on the monitoring data composed of the corresponding unit data to each of the sensing units obtained by dividing the monitored area into a plurality of regions, to the monitoring area An average value of first unit data, which is unit data constituting first monitoring data, which is monitoring data output from a sensor in a monitoring device that monitors intrusion of objects, in a state where no object has entered the monitoring area And standard deviation, or first difference unit data of first difference monitoring data composed of first difference unit data which is a difference at predetermined time intervals of first unit data corresponding to the same detection unit The average value and standard deviation of the image are calculated, and no image has entered the monitoring area, and a predetermined pattern of video or illumination is projected onto the monitoring area. In the state, the first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data output from the sensor, or the second corresponding to the same detection unit Criteria for calculating a second correlation matrix indicating the correlation between the second difference unit data of the second difference monitoring data constituted by the second difference unit data which is a difference at predetermined time intervals of the unit data of When monitoring the space calculation means and the intrusion of the object into the monitoring area, the first space between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor. The Mahalanobis distance of 1 is calculated using the average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or the same as the second space configured by the first difference monitoring data Between the third difference monitoring data constituted by the third difference unit data that is the difference for each time interval of the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the knowledge unit. Mahalanobis distance calculating means for calculating the second Mahalanobis distance using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix, and the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance And determining means for determining intrusion of the object into the monitoring area based on the distance.

第3の単位データを、第3の単位データと同じ検知領域に対応する第1の単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化単位データ、または、第3の差分単位データを、第3の差分単位データと同じ検知領域に対応する第1の差分単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化差分単位データに基づいて、監視領域内においてものが侵入した可能性が高い1つ以上の所定の大きさの変化領域を検出する検出手段をさらに含み、マハラノビス距離算出手段は、変化領域における第1のマハラノビス距離または第2のマハラノビス距離を算出するようにすることができる。   The standardized unit data obtained by standardizing the third unit data using the average value and standard deviation of the first unit data corresponding to the same detection area as the third unit data, or the third difference unit data, Based on the standardized difference unit data standardized using the average value and the standard deviation of the first difference unit data corresponding to the same detection area as the difference unit data 3, there is a high possibility that something has entered the monitoring area 1 The apparatus may further include a detection unit that detects a change region having at least two predetermined sizes, and the Mahalanobis distance calculation unit may calculate the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance in the change region.

基準空間算出手段は、相関行列を構成する相関係数のうち、監視領域内であって、監視領域の外周に接する枠状の領域内の検知単位に対応する第2の単位データ間または第2の差分単位データ間の相関係数のみを算出するとともに、他の相関係数を0とし、マハラノビス距離算出手段は、枠状の領域内における第1のマハラノビス距離または第2のマハラノビス距離を算出するようにすることができる。   The reference space calculation means includes the second unit data between the second unit data corresponding to the detection units in the monitoring area and in the frame-shaped area in contact with the outer periphery of the monitoring area among the correlation coefficients constituting the correlation matrix. And calculating the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance in the frame-like region while calculating only the correlation coefficient between the difference unit data of the other and the other correlation coefficients as 0. Can be.

基準空間算出手段は、相関行列を構成する相関係数のうち、検知単位のそれぞれについて、検知単位に対応する第2の単位データまたは第2の差分単位データと、検知単位を中心とする所定の大きさの領域内に含まれる検知単位に対応する第2の単位データまたは第2の差分単位データとの間の相関係数のみを算出するとともに、他の相関係数を0とするようにすることができる。   The reference space calculation means includes a second unit data or second difference unit data corresponding to the detection unit and a predetermined centering on the detection unit for each detection unit among the correlation coefficients constituting the correlation matrix. Only the correlation coefficient between the second unit data or the second difference unit data corresponding to the detection unit included in the size area is calculated, and the other correlation coefficients are set to 0. be able to.

本発明監視方法は、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視方法において、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。 Monitoring method of the present invention, is output from the sensors monitoring the monitoring area, based on the monitoring data composed of the corresponding unit data to each of the sensing units obtained by dividing the monitored area into a plurality of regions, to the monitoring area In a monitoring method of a monitoring device that monitors intrusion of objects, first unit data that is unit data constituting first monitoring data that is monitoring data output from a sensor in a state in which no object has entered the monitoring area Of the first difference monitoring data constituted by the first difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit The average value and standard deviation of the difference unit data are calculated, and there is no object invading the monitoring area, and the image or illumination of the predetermined pattern is the monitoring area Corresponds to the first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data output from the sensor or the same detection unit in the projected state A second correlation matrix indicating a correlation between the second difference unit data of the second difference monitoring data configured by the second difference unit data which is a difference at predetermined time intervals of the second unit data to be A reference space calculation step to calculate, a first space configured by first monitoring data when monitoring intrusion into the monitoring area, and third monitoring data that is monitoring data output from the sensor A first Mahalanobis distance between them is calculated using the average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or the second Mahalanobis distance configured by the first difference monitoring data The third difference monitoring data configured by the third difference unit data that is the difference for each time interval between the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit as the space A Mahalanobis distance calculating step of calculating a second Mahalanobis distance between the first Mahalanobis distance using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix; And a determination step of determining intrusion of the object into the monitoring area based on the Mahalanobis distance of 2.

本発明記録媒体に記録されているプログラムは、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視処理用のプログラムであって、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。 The program recorded on the recording medium of the present invention is based on monitoring data that is output from a sensor that monitors the monitoring area and that is composed of unit data corresponding to each of the detection units obtained by dividing the monitoring area into a plurality of areas. The first monitoring data, which is monitoring data output from the sensor in a state in which nothing is intruding into the monitoring area, is a program for monitoring processing of the monitoring device that monitors the intrusion of the object into the monitoring area. It is composed of the average value and standard deviation of the first unit data, which is the unit data to be configured, or the first difference unit data which is the difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. Calculating the average value and the standard deviation of the first difference unit data of the first difference monitoring data, and the state in which nothing has entered the monitoring area, and A first correlation indicating a correlation between second unit data that is unit data constituting second monitoring data that is monitoring data output from the sensor in a state in which a video or illumination of a predetermined pattern is projected onto the monitoring region. Or the second difference unit data of the second difference monitoring data constituted by the second difference unit data which is the difference at predetermined time intervals of the second unit data corresponding to the same detection unit. A reference space calculation step for calculating a second correlation matrix indicating a correlation between the first space, a first space constituted by the first monitoring data when monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, and output from the sensor Calculating the first Mahalanobis distance between the monitoring data and the third monitoring data using the average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or The third difference, which is the difference for each time interval between the second space constituted by one difference monitoring data and the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit Mahalanobis distance calculation which calculates the 2nd Mahalanobis distance between the 3rd difference monitoring data comprised by unit data using the average value and standard deviation of 1st difference unit data, and a 2nd correlation matrix And a determination step of determining whether an object has entered the monitoring area based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance.

本発明プログラムは、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視処理用のコンピュータに、監視処理を行わせるプログラムであって、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。 Program of the present invention, is output from the sensors monitoring the monitoring area, based on the monitoring data composed of unit data corresponding to each of the detection units obtained by dividing the monitored area into a plurality of regions, ones of the monitoring area First monitoring data, which is monitoring data output from a sensor in a state in which a monitoring processing computer of a monitoring device that monitors intrusion performs monitoring processing, and nothing has entered the monitoring area 1st unit data which is unit data constituting the average value and standard deviation, or first difference unit data which is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit The average value and the standard deviation of the first difference unit data of the first difference monitoring data to be calculated are calculated, and no state has entered the monitoring area The correlation between the second unit data, which is the unit data constituting the second monitoring data, which is the monitoring data output from the sensor, in the state where the image or the illumination of the predetermined pattern is projected on the monitoring region. Second correlation monitoring data configured by second difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first correlation matrix or second unit data corresponding to the same detection unit. A reference space calculating step for calculating a second correlation matrix indicating a correlation between the difference unit data, a first space constituted by the first monitoring data when monitoring the entry of the object into the monitoring area, and a sensor Whether the first Mahalanobis distance from the third monitoring data, which is the monitoring data to be output, is calculated using the average value and standard deviation of the first unit data, and the first correlation matrix Alternatively, the second space which is the difference between the second space constituted by the first difference monitoring data and the third unit data which is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit. 2nd Mahalanobis distance between 3rd difference monitoring data comprised by 3 difference unit data is calculated using the average value and standard deviation of 1st difference unit data, and a 2nd correlation matrix The method includes a Mahalanobis distance calculation step and a determination step of determining intrusion of the object into the monitoring area based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance.

本発明の監視装置、監視方法、記録媒体、および、プログラムにおいては、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づく、監視領域へのものの侵入の監視において、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差が算出され、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列が算出され、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離が、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出されるか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離が、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出され、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入が判定される。 In the monitoring apparatus, the monitoring method, the recording medium, and the program of the present invention, the monitoring data is composed of unit data corresponding to each detection unit that is output from a sensor that monitors the monitoring area and divides the monitoring area into a plurality of areas. In the monitoring of the intrusion of the object into the monitoring area based on the monitoring data, the first unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor when no object has entered the monitoring area 1st difference monitoring data comprised by the average value and standard deviation of 1 unit data, or the 1st difference unit data which is the difference for every predetermined time interval of the 1st unit data corresponding to the same detection unit The average value and the standard deviation of the first difference unit data are calculated, a state in which no object has entered the monitoring area, and an image or a predetermined pattern A first correlation matrix indicating a correlation between second unit data that is unit data constituting second monitoring data that is monitoring data output from the sensor in a state in which the illumination is projected onto the monitoring region; or The second indicating the correlation between the second difference unit data of the second difference monitoring data constituted by the second difference unit data that is the difference at predetermined time intervals of the second unit data corresponding to the same detection unit. When the correlation matrix of 2 is calculated and the intrusion of the object into the monitoring area is monitored, the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor A first Mahalanobis distance between the average value and the standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or a second differential data configured by the first difference monitoring data. Sky And third difference monitoring data constituted by third difference unit data which is a difference for each time interval of third unit data which is unit data constituting third monitoring data corresponding to the same detection unit, and The second Mahalanobis distance between the first Mahalanobis distance and the second Mahalanobis distance is calculated using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix. Based on this, the intrusion of the object into the monitoring area is determined.

本発明によれば、ものの侵入を検知することができる。また、本発明によれば、より簡単により正確にものの侵入を検知できる。   According to the present invention, it is possible to detect an intrusion of an object. Further, according to the present invention, it is possible to detect an intrusion of an object more easily and accurately.

以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態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、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件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、具体例が構成要件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、その具体例が、その構成要件以外の構成要件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。   Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between constituent elements described in the claims and specific examples in the embodiments of the present invention are exemplified as follows. This description is to confirm that specific examples supporting the invention described in the claims are described in the embodiments of the invention. Therefore, even if there are specific examples that are described in the embodiment of the invention but are not described here as corresponding to the configuration requirements, the specific examples are not included in the configuration. It does not mean that it does not correspond to a requirement. On the contrary, even if a specific example is described here as corresponding to a configuration requirement, this means that the specific example does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. not.

さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載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、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。   Further, this description does not mean that all the inventions corresponding to the specific examples described in the embodiments of the invention are described in the claims. In other words, this description is an invention corresponding to the specific example described in the embodiment of the invention, and the existence of an invention not described in the claims of this application, that is, in the future, a divisional application will be made. Nor does it deny the existence of an invention added by amendment.

請求項に記載の監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)は、監視領域を監視するセンサ(例えば、図1の撮像装置11)から出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位(例えば、図2の検知単位21)のそれぞれに対応する単位データ(例えば、単位データ)から構成される監視データ(例えば、フレーム情報)に基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置であって、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データ(例えば、無侵入フレーム情報)を構成する前記単位データである第1の単位データ(例えば、無侵入単位データ)の平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データ(例えば、無侵入差分データ)により構成される第1の差分監視データ(例えば、無侵入差分フレーム情報)の前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターン(例えば、図6乃至図9に示されるパターン)の映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データ(例えば、パターンフレーム情報)を構成する前記単位データである第2の単位データ(例えば、パターン単位データ)間の相関を示す第1の相関行列(例えば、単位データ相関行列)、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データ(例えば、パターン差分データ)により構成される第2の差分監視データ(例えば、パターン差分フレーム情報)の前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列(例えば、差分データ相関行列)を算出する基準空間算出手段(例えば、図4の基準空間データ算出部72)と、前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間(例えば、単位データ基準空間)と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データ(例えば、監視フレーム情報)との間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間(例えば、差分データ基準空間)と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データ(例えば、監視単位データ)の前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データ(例えば、監視差分データ)により構成される第3の差分監視データ(例えば、監視差分フレーム情報)との間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出手段(例えば、図4の距離算出部75)と、前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定手段(例えば、図4の判定部76)とを含むことを特徴とする。 The monitoring device according to claim 1 (for example, the intrusion detection device 12 in FIG. 1) outputs the monitoring region output from a sensor (for example, the imaging device 11 in FIG. 1) that monitors the monitoring region to a plurality of regions. Based on monitoring data (for example, frame information) composed of unit data (for example, unit data) corresponding to each of the divided detection units (for example, the detection unit 21 in FIG. 2), the intrusion into the monitoring area The first monitoring data (for example, non-intrusive frame information) that is the monitoring data output from the sensor in a state in which the device does not enter the monitoring area. Average value and standard deviation of first unit data (for example, non-intrusive unit data) that is the unit data, or the first unit data corresponding to the same detection unit The first difference unit data of the first difference monitoring data (for example, non-intrusion difference frame information) configured by first difference unit data (for example, non-intrusion difference data) that is a difference at regular time intervals. The average value and the standard deviation are calculated, and the image or illumination in a state in which the object does not enter the monitoring area and a predetermined pattern (for example, the pattern shown in FIGS. 6 to 9) is displayed in the monitoring area. The second unit data (for example, pattern unit data) that is the unit data constituting the second monitoring data (for example, pattern frame information) that is the monitoring data output from the sensor in the state projected onto A first correlation matrix (for example, a unit data correlation matrix) indicating a correlation between the second unit data corresponding to the same detection unit The correlation between the second difference unit data of the second difference monitoring data (for example, pattern difference frame information) constituted by the second difference unit data (for example, pattern difference data) that is a difference for each time interval is obtained. When a reference space calculation unit (for example, a reference space data calculation unit 72 in FIG. 4) for calculating a second correlation matrix (for example, a difference data correlation matrix) to be shown and monitoring the entry of the object into the monitoring area, Between the 1st space (for example, unit data standard space) constituted by the 1st monitoring data, and the 3rd monitoring data (for example, monitoring frame information) which is the monitoring data outputted from the sensor A first Mahalanobis distance is calculated using an average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or the first difference monitoring data is calculated. Third unit data (for example, monitoring data) that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit as the second space (for example, difference data reference space) configured by data Second difference between the third difference monitoring data (for example, monitoring difference frame information) constituted by the third difference unit data (for example, monitoring difference data) which is a difference for each time interval of the unit data). Mahalanobis distance calculating means (for example, the distance calculating unit 75 in FIG. 4) for calculating the Mahalanobis distance using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix; Determination means (for example, determination unit 76 in FIG. 4) for determining the intrusion of the object into the monitoring area based on the second Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance. It is characterized in.

請求項に記載の監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)においては、前記第3の単位データを、前記第3の単位データと同じ前記検知領域に対応する前記第1の単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化単位データ、または、前記第3の差分単位データを、前記第3の差分単位データと同じ前記検知領域に対応する前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化差分単位データに基づいて、前記監視領域内において前記ものが侵入した可能性が高い1つ以上の所定の大きさの変化領域(例えば、図11の変化領域103)を検出する検出手段例えば、図4の変化領域検出部74)をさらに含み、前記マハラノビス距離算出手段は、前記変化領域における前記第1のマハラノビス距離または前記第2のマハラノビス距離を算出することを特徴とする。 3. The monitoring device according to claim 2 (for example, the intrusion detection device 12 in FIG. 1), wherein the third unit data is the first unit data corresponding to the same detection area as the third unit data. Standardized unit data standardized using an average value and standard deviation of the first difference unit data, or an average of the first difference unit data corresponding to the same detection area as the third difference unit data. Based on the standardized difference unit data standardized using the value and the standard deviation, one or more predetermined change areas (for example, the change areas of FIG. 103), for example, a change area detection unit 74) of FIG. 4, wherein the Mahalanobis distance calculation means includes the first Mahalanobis distance in the change area. Other and calculates the second Mahalanobis distance.

請求項に記載の監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)においては、前記基準空間算出手段は、前記相関行列を構成する相関係数のうち、前記監視領域内であって、前記監視領域の外周に接する枠状の領域(例えば、図22の領域201)内の前記検知単位に対応する前記第2の単位データ間または前記第2の差分単位データ間の相関係数のみを算出するとともに、他の相関係数を0とし、前記マハラノビス距離算出手段は、前記枠状の領域内における前記第1のマハラノビス距離または前記第2のマハラノビス距離を算出することを特徴とする。 In the monitoring device according to claim 3 (for example, the intrusion detection device 12 in FIG. 1), the reference space calculation unit is in the monitoring region among the correlation coefficients constituting the correlation matrix, and Only the correlation coefficient between the second unit data or the second difference unit data corresponding to the detection unit in the frame-like region (for example, the region 201 in FIG. 22) in contact with the outer periphery of the monitoring region is calculated. In addition, another correlation coefficient is set to 0, and the Mahalanobis distance calculating means calculates the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance in the frame-shaped region.

請求項に記載の監視方法は、監視領域を監視するセンサ(例えば、図1の撮像装置11)から出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位(例えば、図2の検知単位21)のそれぞれに対応する単位データ(例えば、単位データ)から構成される監視データ(例えば、画像情報)に基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)の監視方法であって、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データ(例えば、無侵入フレーム情報)を構成する前記単位データである第1の単位データ(例えば、無侵入単位データ)の平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データ(例えば、無侵入差分データ)により構成される第1の差分監視データ(例えば、無侵入差分フレーム情報)の前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターン(例えば、図6乃至図9に示されるパターン)の映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データ(例えば、パターンフレーム情報)を構成する前記単位データである第2の単位データ(例えば、パターン単位データ)間の相関を示す第1の相関行列(例えば、単位データ相関行列)、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データ(例えば、パターン差分データ)により構成される第2の差分監視データ(例えば、パターン差分フレーム情報)の前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列(例えば、差分データ相関行列)を算出する基準空間算出ステップ(例えば、図5のステップS3およびS7)と、前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間(例えば、単位データ基準空間)と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データ(例えば、監視フレーム情報)との間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間(例えば、差分データ基準空間)と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データ(例えば、監視単位データ)の前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データ(例えば、監視差分データ)により構成される第3の差分監視データ(例えば、監視差分フレーム情報)との間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップ(例えば、図10のステップS35)と、前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップ(例えば、図10のステップS36)とを含むことを特徴とする。 The monitoring method according to claim 5 is a detection unit (for example, the detection in FIG. 2) that is output from a sensor (for example, the imaging device 11 in FIG. 1) that monitors the monitoring area and that divides the monitoring area into a plurality of areas. A monitoring device (for example, in FIG. 1) that monitors the entry of the object into the monitoring area based on monitoring data (for example, image information) composed of unit data (for example, unit data) corresponding to each of the units 21). Intrusion detection device 12) monitoring method, wherein first monitoring data (for example, non-intrusive frame information) which is the monitoring data output from the sensor in a state where the object does not enter the monitoring area The average value and standard deviation of the first unit data (for example, non-intrusive unit data) that is the unit data constituting the first unit data, or the first unit data corresponding to the same detection unit The first difference of the first difference monitoring data (for example, non-intrusion difference frame information) configured by first difference unit data (for example, non-intrusion difference data) that is a difference at predetermined time intervals of the data The average value and standard deviation of the unit data are calculated, and the image or illumination in a state where the object does not enter the monitoring area and a predetermined pattern (for example, the patterns shown in FIGS. 6 to 9) Second unit data (for example, pattern unit) that constitutes the second monitoring data (for example, pattern frame information) that is the monitoring data output from the sensor in a state projected on the monitoring area. First correlation matrix (for example, unit data correlation matrix) indicating the correlation between the data) or the second unit data corresponding to the same detection unit Between the second difference unit data of the second difference monitoring data (for example, pattern difference frame information) constituted by the second difference unit data (for example, pattern difference data) that is a difference at every predetermined time interval When a reference space calculation step (for example, steps S3 and S7 in FIG. 5) for calculating a second correlation matrix (for example, a difference data correlation matrix) indicating the correlation, and monitoring the intrusion of the one into the monitoring area, Between the 1st space (for example, unit data standard space) constituted by the 1st monitoring data, and the 3rd monitoring data (for example, monitoring frame information) which is the monitoring data outputted from the sensor The first Mahalanobis distance is calculated using the average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or the first difference Third unit data (for example, the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit as the second space (for example, the difference data reference space) configured by the minute monitoring data (for example, Second difference with third difference monitoring data (for example, monitoring difference frame information) constituted by third difference unit data (for example, monitoring difference data) that is a difference at every time interval of (monitoring unit data). A Mahalanobis distance calculating step (for example, step S35 in FIG. 10) for calculating the Mahalanobis distance using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix; A determination step (for example, FIG. 10) for determining whether the object has entered the monitoring area based on the Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance. Step S36) and characterized in that it comprises a.

請求項に記載の記録媒体(例えば、図3のリムーバブルメディア51)に記録されているプログラムは、監視領域を監視するセンサ(例えば、図1の撮像装置11)から出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位(例えば、図2の検知単位21)のそれぞれに対応する単位データ(例えば、単位データ)から構成される監視データ(例えば、画像情報)に基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)の監視処理用のプログラムであって、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データ(例えば、無侵入フレーム情報)を構成する前記単位データである第1の単位データ(例えば、無侵入単位データ)の平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データ(例えば、無侵入差分データ)により構成される第1の差分監視データ(例えば、無侵入差分フレーム情報)の前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターン(例えば、図6乃至図9に示されるパターン)の映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データ(例えば、パターンフレーム情報)を構成する前記単位データである第2の単位データ(例えば、パターン単位データ)間の相関を示す第1の相関行列(例えば、単位データ相関行列)、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データ(例えば、パターン差分データ)により構成される第2の差分監視データ(例えば、パターン差分フレーム情報)の前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列(例えば、差分データ相関行列)を算出する基準空間算出ステップ(例えば、図5のステップS3およびS7)と、前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間(例えば、単位データ基準空間)と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データ(例えば、監視フレーム情報)との間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間(例えば、差分データ基準空間)と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データ(例えば、監視単位データ)の前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データ(例えば、監視差分データ)により構成される第3の差分監視データ(例えば、監視差分フレーム情報)との間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップ(例えば、図10のステップS35)と、前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップ(例えば、図10のステップS36)とを含むことを特徴とする。 The program recorded in the recording medium according to claim 6 (for example, the removable medium 51 in FIG. 3) is output from a sensor (for example, the imaging device 11 in FIG. 1) that monitors the monitoring area. Based on monitoring data (for example, image information) composed of unit data (for example, unit data) corresponding to each of the detection units (for example, the detection unit 21 in FIG. 2) divided into a plurality of regions. This is a program for monitoring processing of a monitoring device (for example, the intrusion detection device 12 in FIG. 1) that monitors the intrusion of an object into the area, and is output from the sensor in a state where the object does not enter the monitoring area. The first unit data (for example, non-intrusion unit) that is the unit data constituting the first monitoring data (for example, non-intrusion frame information) that is the monitoring data. Data) average value and standard deviation, or first difference unit data (for example, non-intrusive difference data) that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. A state in which the average value and standard deviation of the first difference unit data of the configured first difference monitoring data (for example, non-intrusion difference frame information) is calculated, and the monitoring object is not invaded. In addition, in a state where an image or illumination of a predetermined pattern (for example, patterns shown in FIGS. 6 to 9) is projected onto the monitoring area, second monitoring data (the monitoring data output from the sensor) For example, a first correlation matrix (e.g., a correlation between second unit data (for example, pattern unit data) that is the unit data constituting the pattern frame information) Unit data correlation matrix), or second difference unit data (for example, pattern difference data) that is a difference for each predetermined time interval of the second unit data corresponding to the same detection unit. A reference space calculating step (for example, calculating a second correlation matrix (for example, a difference data correlation matrix) indicating a correlation between the second difference unit data of second difference monitoring data (for example, pattern difference frame information) (for example, Steps S3 and S7 in FIG. 5 and when monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, a first space (for example, a unit data reference space) constituted by the first monitoring data, and the sensor The first Mahalanobis distance to the third monitoring data (for example, monitoring frame information), which is the monitoring data to be output, is the average of the first unit data The same detection unit as a second space (for example, a difference data reference space) that is calculated using a value and a standard deviation, and the first correlation matrix, or configured by the first difference monitoring data The third difference unit data (for example, monitoring difference data) that is the difference for each time interval of the third unit data (for example, monitoring unit data) that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to ), The second Mahalanobis distance between the third difference monitoring data (for example, monitoring difference frame information), the average value and the standard deviation of the first difference unit data, and the second correlation. A Mahalanobis distance calculating step (for example, step S35 in FIG. 10) calculated using a matrix, and the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance. Based on the determination step the ones from entering the monitoring area (e.g., step S36 of FIG. 10), characterized in that it comprises a.

請求項に記載のプログラムは、監視領域を監視するセンサ(例えば、図1の撮像装置11)から出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位(例えば、図2の検知単位21)のそれぞれに対応する単位データ(例えば、単位データ)から構成される監視データ(例えば、画像情報)に基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置(例えば、図1の侵入検知装置12)のコンピュータに、監視処理を行わせるプログラムであって、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データ(例えば、無侵入フレーム情報)を構成する前記単位データである第1の単位データ(例えば、無侵入単位データ)の平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データ(例えば、無侵入差分データ)により構成される第1の差分監視データ(例えば、無侵入差分フレーム情報)の前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターン(例えば、図6乃至図9に示されるパターン)の映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データ(例えば、パターンフレーム情報)を構成する前記単位データである第2の単位データ(例えば、パターン単位データ)間の相関を示す第1の相関行列(例えば、単位データ相関行列)、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データ(例えば、パターン差分データ)により構成される第2の差分監視データ(例えば、パターン差分フレーム情報)の前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列(例えば、差分データ相関行列)を算出する基準空間算出ステップ(例えば、図5のステップS3およびS7)と、前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間(例えば、単位データ基準空間)と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データ(例えば、監視フレーム情報)との間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間(例えば、差分データ基準空間)と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データ(例えば、監視単位データ)の前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データ(例えば、監視差分データ)により構成される第3の差分監視データ(例えば、監視差分フレーム情報)との間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップ(例えば、図10のステップS35)と、前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップ(例えば、図10のステップS36)とを含むことを特徴とする。 The program according to claim 7 is a detection unit (for example, a detection unit in FIG. 2) that is output from a sensor (for example, the imaging device 11 in FIG. 1) that monitors a monitoring area and that divides the monitoring area into a plurality of areas. 21) a monitoring device (for example, the intrusion in FIG. 1) that monitors the intrusion of the object into the monitoring area based on the monitoring data (for example, image information) composed of unit data (for example, unit data) corresponding to each of First monitoring data (for example, the monitoring data output from the sensor in a state in which the computer of the detection device 12) performs a monitoring process and the object does not enter the monitoring area. , The average value and standard deviation of the first unit data (for example, non-intrusive unit data) that is the unit data constituting the non-intrusive frame information), or the same First difference monitoring data (for example, no difference) constituted by first difference unit data (for example, non-intrusion difference data) that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the detection unit. The average value and the standard deviation of the first difference unit data of the intrusion difference frame information) are calculated, the state in which the object does not enter the monitoring area, and a predetermined pattern (for example, FIG. 6 to FIG. 9). The unit data constituting the second monitoring data (for example, pattern frame information) that is the monitoring data output from the sensor in the state where the image or illumination of the pattern shown in FIG. A first correlation matrix (for example, unit data correlation matrix) indicating a correlation between certain second unit data (for example, pattern unit data), or the same Second difference monitoring data (for example, pattern difference frame) constituted by second difference unit data (for example, pattern difference data) that is a difference at predetermined time intervals of the second unit data corresponding to the knowledge unit. A reference space calculating step (for example, steps S3 and S7 in FIG. 5) for calculating a second correlation matrix (for example, a difference data correlation matrix) indicating a correlation between the second difference unit data of information), and the monitoring When monitoring the intrusion of the object into the area, a first space constituted by the first monitoring data (for example, a unit data reference space) and a third monitoring that is the monitoring data output from the sensor A first Mahalanobis distance between the data (for example, monitoring frame information), an average value and a standard deviation of the first unit data, and the first correlation matrix Or the second space configured by the first difference monitoring data (for example, the difference data reference space) and the third monitoring data corresponding to the same detection unit Third difference monitoring data (for example, monitoring difference data) configured by third difference unit data (for example, monitoring difference data) that is a difference for each time interval of third unit data (for example, monitoring unit data) that is unit data. , A Mahalanobis distance calculating step (for example, calculating a second Mahalanobis distance with respect to the monitoring difference frame information) using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix (for example, Based on the step S35) of FIG. 10 and the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance, the entry of the object into the monitoring area Determining step (e.g., step S36 of FIG. 10), characterized in that it comprises a.

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した監視システム1の一実施の形態を示す図である。監視システム1は、撮像装置11および侵入検知装置12を含むように構成される。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a monitoring system 1 to which the present invention is applied. The monitoring system 1 is configured to include an imaging device 11 and an intrusion detection device 12.

撮像装置11は、例えば、撮像素子にCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いたカメラとされる。撮像装置11は、所定の位置に設置され、監視領域(視野角)内の状況を随時撮影する。撮像装置11は、撮影した監視領域の画像の画像情報を侵入検知装置12に出力する。   The imaging device 11 is, for example, a camera using a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) as an imaging element. The imaging device 11 is installed at a predetermined position, and photographs the situation in the monitoring area (viewing angle) as needed. The imaging device 11 outputs image information of the captured image of the monitoring area to the intrusion detection device 12.

例えば、撮像装置11は、図2に示されるように監視領域を所定の大きさの領域に分割したn行×m列のk個の検知単位21−1乃至21−k(ただし、k=n×m)に対応する画像の画像データにより構成される画像情報を侵入検知装置12に出力する。例えば、検知単位21−1乃至21−kは、撮像装置11により撮像される画像の1画素に対応する領域である。なお、以下、検知単位21−1乃至21−kを個々に区別する必要がない場合、単に検知単位21と称する。また、以下、画像情報を構成する各検知単位21に対応する画像データを単位データとも称する。   For example, as illustrated in FIG. 2, the imaging apparatus 11 includes k detection units 21-1 to 21 -k (n rows × m columns) obtained by dividing a monitoring region into regions of a predetermined size (where k = n Xm) is output to the intrusion detection device 12 as image information composed of image data of the image. For example, the detection units 21-1 to 21-k are regions corresponding to one pixel of an image captured by the imaging device 11. Hereinafter, the detection units 21-1 to 21-k are simply referred to as detection units 21 when it is not necessary to individually distinguish them. Hereinafter, the image data corresponding to each detection unit 21 constituting the image information is also referred to as unit data.

侵入検知装置12は、図5および図13を参照して後述するように、撮像装置11から入力される画像情報に基づいて、人、動物、ものなどの侵入物の監視領域への侵入を検知する。   As will be described later with reference to FIGS. 5 and 13, the intrusion detection device 12 detects the intrusion of an intruder such as a person, an animal, or an object into the monitoring area based on image information input from the imaging device 11. To do.

図3は、図1の侵入検知装置12の機能の構成例を示すブロック図である。侵入検知装置12は、CPU(Central Processing Unit)31、ROM(Read Only Memory)32、RAM(Random Access Memory)33、入力部34、出力部35、記録部36、通信部37、およびドライブ38を含むように構成される。CPU31、ROM32、およびRAM33は、内部バス41を介して相互に接続され、入力部34、出力部35、記録部36、通信部37、およびドライブ38は、入出力インタフェース42を介して、相互に接続されている。また、入出力インタフェース42には、撮像装置11が接続されている。さらに、内部バス41と入出力インタフェース42は、相互に接続されている。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the intrusion detection device 12 of FIG. The intrusion detection device 12 includes a CPU (Central Processing Unit) 31, a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, an input unit 34, an output unit 35, a recording unit 36, a communication unit 37, and a drive 38. Configured to include. The CPU 31, ROM 32, and RAM 33 are connected to each other via an internal bus 41, and the input unit 34, output unit 35, recording unit 36, communication unit 37, and drive 38 are mutually connected via an input / output interface 42. It is connected. In addition, the imaging device 11 is connected to the input / output interface 42. Further, the internal bus 41 and the input / output interface 42 are connected to each other.

CPU31は、入出力インタフェース42および内部バス41を介して、ユーザが入力部34を用いて入力した処理の指令やデータの入力を受け、入力された処理の指令に基づいて、ROM32に記憶されているプログラム、または記録部36からRAM33にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。   The CPU 31 receives processing commands and data input by the user using the input unit 34 via the input / output interface 42 and the internal bus 41, and is stored in the ROM 32 based on the input processing commands. Various processes are executed in accordance with a program stored in the storage unit 36 or a program loaded into the RAM 33 from the recording unit 36.

ROM32は、CPU31が使用するプログラムや演算用のパラメータのうちの基本的に固定のデータを格納する。   The ROM 32 stores basically fixed data among programs used by the CPU 31 and calculation parameters.

RAM33は、CPU31の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータやデータを格納する。   The RAM 33 stores programs used in the execution of the CPU 31, parameters and data that change as appropriate during the execution.

入力部34は、例えば、ボタン、スイッチ、キーボードあるいはマウスなどで構成され、ユーザが侵入検知装置12に各種の指令を入力するとき操作される。   The input unit 34 includes, for example, a button, a switch, a keyboard, or a mouse, and is operated when the user inputs various commands to the intrusion detection device 12.

出力部35は、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ、並びにスピーカなどで構成され、CPU31により処理される画像や音声などを出力する。   The output unit 35 includes a display such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display), a speaker, and the like, and outputs images and sounds processed by the CPU 31.

記録部36は、ハードディスクなどにより構成され、CPU31によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。   The recording unit 36 is composed of a hard disk or the like, and records or reproduces a program executed by the CPU 31 and information.

通信部37は、例えば、モデムやターミナルアダプタなどで構成され、インターネットを含むネットワークを介して、外部の情報処理装置と通信処理を行う。   The communication unit 37 includes, for example, a modem and a terminal adapter, and performs communication processing with an external information processing apparatus via a network including the Internet.

ドライブ38は、必要に応じて入出力インタフェース42に接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア51が適宜装着され、そこから読み出されプログラムが、記録部36にインストールされる。   The drive 38 is connected to an input / output interface 42 as necessary, and a removable medium 51 including a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a program read from the medium is read by the recording unit 36. To be installed.

図4は、所定のプログラムを実行するCPU31により実現される機能の構成例の一部を示すブロック図である。CPU31がプログラムを実行することにより、画像前処理部71、基準空間データ算出部72、データ管理部73、変化領域検出部74、距離算出部75、および、判定部76が実現される。画像前処理部71は、さらに、ノイズフィルタ部81、画像情報取得部82、およびフレーム間差分算出部83を含むように構成される。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a part of a configuration example of functions realized by the CPU 31 that executes a predetermined program. When the CPU 31 executes the program, an image preprocessing unit 71, a reference space data calculation unit 72, a data management unit 73, a change area detection unit 74, a distance calculation unit 75, and a determination unit 76 are realized. The image preprocessing unit 71 is further configured to include a noise filter unit 81, an image information acquisition unit 82, and an interframe difference calculation unit 83.

ノイズフィルタ部81は、入出力インタフェース42および内部バス41を介して、撮像装置11から入力された画像情報のノイズを除去して、ノイズを除去した画像情報を画像情報取得部82に供給する。ノイズフィルタ部81は、例えば、メジアンフィルタ、近傍平均フィルタ、Sobelフィルタなどの算術フィルタとされる。また、ノイズフィルタ部81を、ローパスフィルタなどのハードウェアにより構成するようにしてもよい。   The noise filter unit 81 removes noise from the image information input from the imaging device 11 via the input / output interface 42 and the internal bus 41, and supplies the image information from which the noise has been removed to the image information acquisition unit 82. The noise filter unit 81 is, for example, an arithmetic filter such as a median filter, a neighborhood average filter, or a Sobel filter. Further, the noise filter unit 81 may be configured by hardware such as a low-pass filter.

画像情報取得部82は、画像情報を1フレーム毎に分離し、必要に応じて、分離した画像情報を、フレーム間差分算出部83、基準空間データ算出部72、または、変化領域検出部74に供給したり、RAM33または記録部36に記録させたりする。なお、以下、画像情報の1フレーム分の情報をフレーム情報とも称する。   The image information acquisition unit 82 separates the image information for each frame, and sends the separated image information to the inter-frame difference calculation unit 83, the reference space data calculation unit 72, or the change region detection unit 74 as necessary. Or is recorded in the RAM 33 or the recording unit 36. Hereinafter, information for one frame of image information is also referred to as frame information.

フレーム間差分算出部83は、各フレーム情報について、各検知単位21に対応する単位データの値と、所定の(例えば、ユーザにより設定された)フレーム数だけ前のフレーム情報の同じ検知単位21に対応する単位データの値との差分を算出する。すなわち、同じ検知単位21に対応する単位データの所定の時間間隔(フレーム間隔)ごとの差分が算出される。フレーム間差分算出部83は、必要に応じて、算出した差分値を示すデータ(以下、差分データと称する)を、基準空間データ算出部72または変化領域検出部74に供給したり、RAM33または記録部36に記録させたりする。なお、以下、1フレーム分の差分データにより構成される情報を差分フレーム情報とも称する。   For each frame information, the inter-frame difference calculation unit 83 sets the unit data value corresponding to each detection unit 21 to the same detection unit 21 of the previous frame information by a predetermined number of frames (for example, set by the user). The difference from the corresponding unit data value is calculated. That is, the difference for each predetermined time interval (frame interval) of the unit data corresponding to the same detection unit 21 is calculated. The inter-frame difference calculation unit 83 supplies data indicating the calculated difference value (hereinafter referred to as difference data) to the reference space data calculation unit 72 or the change area detection unit 74 as necessary, or the RAM 33 or recording. Or recording in the unit 36. Hereinafter, information composed of difference data for one frame is also referred to as difference frame information.

基準空間データ算出部72は、図5を参照して後述するように、監視システム1による監視を始める前に、監視領域に侵入物が侵入していない状態(以下、無侵入状態と称する)において、撮像装置11から出力される画像情報(以下、無侵入画像情報と称する)に基づくフレーム情報(以下、無侵入フレーム情報と称する)における各検知単位21に対応する単位データ(以下、無侵入単位データと称する)の平均値および標準偏差、または、無侵入画像情報に基づく差分フレーム情報(以下、無侵入差分フレーム情報と称する)における各検知単位21に対応する差分データ(以下、無侵入差分データと称する)の平均値および標準偏差を算出する。   As will be described later with reference to FIG. 5, the reference space data calculation unit 72 is in a state where an intruder has not entered the monitoring area (hereinafter referred to as a non-intrusion state) before starting monitoring by the monitoring system 1. , Unit data (hereinafter, non-intrusive unit) corresponding to each detection unit 21 in frame information (hereinafter, referred to as non-intrusive frame information) based on image information (hereinafter, referred to as non-intrusive image information) output from the imaging device 11. Difference data corresponding to each detection unit 21 in the difference frame information (hereinafter referred to as non-intrusion difference frame information) based on the average value and standard deviation of the data and the non-intrusion image information (hereinafter referred to as non-intrusion difference frame information). Mean) and standard deviation.

また、基準空間データ算出部72は、無侵入状態、かつ、図6乃至図9を参照して後述する所定のパターンの照明または映像を監視領域に投影した状態において、撮像装置11から出力される画像情報(以下、パターン画像情報と称する)に基づくフレーム情報(以下、パターンフレーム情報と称する)における各検知単位21に対応する単位データ(以下、パターン単位データと称する)の平均値および標準偏差、または、パターン画像情報に基づく差分フレーム情報(以下、パターン差分フレーム情報と称する)における各検知単位21に対応する差分データ(以下、パターン差分データと称する)の平均値および標準偏差を算出する。また、基準空間データ算出部72は、各検知単位21に対応するパターン単位データ間の相関を示す相関行列(以下、単位データ相関行列と称する)、または、各検知単位21に対応するパターン差分データ間の相関を示す相関行列(以下、差分データ相関行列と称する)を算出する。   Further, the reference space data calculation unit 72 is output from the imaging device 11 in a non-intrusive state and in a state in which a predetermined pattern of illumination or video, which will be described later with reference to FIGS. Average value and standard deviation of unit data (hereinafter referred to as pattern unit data) corresponding to each detection unit 21 in frame information (hereinafter referred to as pattern frame information) based on image information (hereinafter referred to as pattern image information); Alternatively, an average value and a standard deviation of difference data (hereinafter referred to as pattern difference data) corresponding to each detection unit 21 in difference frame information (hereinafter referred to as pattern difference frame information) based on the pattern image information are calculated. In addition, the reference space data calculation unit 72 is a correlation matrix (hereinafter referred to as a unit data correlation matrix) indicating a correlation between pattern unit data corresponding to each detection unit 21 or pattern difference data corresponding to each detection unit 21. A correlation matrix (hereinafter referred to as a difference data correlation matrix) indicating the correlation between the two is calculated.

基準空間データ算出部72は、無侵入単位データの平均値および標準偏差、並びに、単位データ相関行列を示すデータ、または、無侵入差分データの平均値および標準偏差、並びに、差分データ相関行列を示すデータをデータ管理部73に供給する。   The reference space data calculation unit 72 indicates the average value and standard deviation of the non-intrusive unit data and the data indicating the unit data correlation matrix, or the average value and standard deviation of the non-intrusive differential data, and the differential data correlation matrix. Data is supplied to the data management unit 73.

データ管理部73は、無侵入単位データの平均値および標準偏差、並びに、単位データ相関行列を示すデータ、または、無侵入差分データの平均値および標準偏差、並びに、差分データ相関行列を示すデータを、記録部36に記録させて管理するとともに、必要に応じて、距離算出部75に供給する。   The data management unit 73 stores the average value and standard deviation of the non-intrusive unit data and the data indicating the unit data correlation matrix, or the average value and standard deviation of the non-intrusive differential data and the data indicating the differential data correlation matrix. The data is recorded in the recording unit 36 and managed, and supplied to the distance calculation unit 75 as necessary.

変化領域検出部74は、図10を参照して後述するように、監視システム1による監視が開始された後、撮像装置11から出力される画像情報(以下、監視画像情報と称する)に基づく単位データ(以下、監視単位データと称する)または差分データ(以下、監視差分データと称する)の変化が大きい検知単位21を検出し、検出した検知単位21を中心とする所定の大きさの領域(以下、変化領域と称する)を求める。変化領域検出部74は、検出した変化領域の範囲を示すデータをデータ管理部73および距離算出部75に供給する。また、変化領域検出部74は、変化領域に含まれる検知単位21に対応する監視単位データまたは監視差分データを距離算出部75に供給する。   As will be described later with reference to FIG. 10, the change area detection unit 74 is a unit based on image information (hereinafter referred to as monitoring image information) output from the imaging device 11 after monitoring by the monitoring system 1 is started. A detection unit 21 having a large change in data (hereinafter referred to as monitoring unit data) or difference data (hereinafter referred to as monitoring difference data) is detected, and an area (hereinafter referred to as a predetermined size) centered on the detected detection unit 21. , Referred to as a change region). The change area detection unit 74 supplies data indicating the range of the detected change area to the data management unit 73 and the distance calculation unit 75. In addition, the change area detection unit 74 supplies monitoring unit data or monitoring difference data corresponding to the detection unit 21 included in the change area to the distance calculation unit 75.

距離算出部75は、図10を参照して後述するように、無侵入フレーム情報(無侵入画像情報)により構成される空間(以下、単位データ基準空間と称する)と、1フレーム分の監視単位データにより構成される情報(以下、監視フレーム情報と称する)との間の変化領域におけるマハラノビス距離、または、無侵入差分フレーム情報により構成される空間(以下、差分データ基準空間と称する)と、1フレーム分の監視差分データにより構成される情報(以下、監視差分フレーム情報と称する)との間の変化領域におけるマハラノビス距離を算出する。距離算出部75は、算出したマハラノビス距離の値を示すデータを判定部76に供給する。   As will be described later with reference to FIG. 10, the distance calculation unit 75 includes a space composed of non-intrusive frame information (non-intrusive image information) (hereinafter referred to as a unit data reference space) and a monitoring unit for one frame. A Mahalanobis distance in a change area between information composed of data (hereinafter referred to as monitoring frame information), or a space composed of non-intrusive differential frame information (hereinafter referred to as differential data reference space), and 1 A Mahalanobis distance in a change area between information composed of monitoring difference data for frames (hereinafter referred to as monitoring difference frame information) is calculated. The distance calculation unit 75 supplies data indicating the calculated Mahalanobis distance value to the determination unit 76.

判定部76は、図10を参照して後述するように、距離算出部75から供給されたマハラノビス距離と所定の検知閾値とを比較することにより、監視領域への侵入物の侵入の有無を判定する。判定部76は、監視領域に侵入物が侵入したと判定した場合、監視領域に侵入物の侵入を検知したことを通知する情報(以下、侵入検知情報と称する)を、内部バス41および入出力インタフェース42を介して、出力部35に供給する。   As will be described later with reference to FIG. 10, the determination unit 76 determines whether or not an intruder has entered the monitoring area by comparing the Mahalanobis distance supplied from the distance calculation unit 75 with a predetermined detection threshold. To do. When the determination unit 76 determines that an intruder has entered the monitoring area, information (hereinafter referred to as intrusion detection information) notifying that the intruder has been detected in the monitoring area is transmitted to the internal bus 41 and the input / output. The data is supplied to the output unit 35 via the interface 42.

次に、図5乃至図23を参照して、監視システム1により実行される処理を説明する。   Next, processing executed by the monitoring system 1 will be described with reference to FIGS.

まず、図5のフローチャートを参照して、監視システム1により実行される基準空間作成処理を説明する。なお、この処理は、例えば、監視システム1による監視を始める前に、ユーザが入力部34を操作して、基準空間作成処理の指令を入力したとき開始される。   First, reference space creation processing executed by the monitoring system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is started, for example, when the user operates the input unit 34 to input a reference space creation process command before starting monitoring by the monitoring system 1.

ステップS1において、画像情報取得部82は、無侵入状態の監視領域の画像情報を取得する。具体的には、撮像装置11は、無侵入状態の監視領域を撮像した画像の画像情報(無侵入画像情報)を侵入検知装置12に出力する。侵入検知装置12に入力された無侵入画像情報は、入出力インタフェース42および内部バス41を介して、ノイズフィルタ部81に入力され、ノイズフィルタ部81によりノイズが除去された後、画像情報取得部82に供給される。画像情報取得部82は、無侵入画像情報を1フレーム毎に分離して、分離したフレーム情報(無侵入フレーム情報)を、RAM33または記録部36に記録させるとともに、フレーム間差分算出部83に供給する。   In step S <b> 1, the image information acquisition unit 82 acquires image information of a non-intrusive monitoring area. Specifically, the imaging device 11 outputs image information (non-intrusive image information) of an image obtained by imaging a non-intrusive monitoring area to the intrusion detection device 12. The non-intrusive image information input to the intrusion detection device 12 is input to the noise filter unit 81 via the input / output interface 42 and the internal bus 41, and after the noise is removed by the noise filter unit 81, the image information acquisition unit 82. The image information acquisition unit 82 separates the non-intrusive image information frame by frame, records the separated frame information (non-intrusive frame information) in the RAM 33 or the recording unit 36, and supplies the frame information to the inter-frame difference calculation unit 83. To do.

ステップS2において、フレーム間差分算出部83は、無侵入フレーム情報のフレーム間の差分データを算出する。具体的には、フレーム間差分算出部83は、画像情報取得部82から新たに入力された無侵入フレーム情報よりP(Pは自然数)フレーム前の無侵入フレーム情報をRAM33または記録部36から読出す。この値Pは、例えば、ユーザにより予め設定される。フレーム間差分算出部83は、同じ検知単位21に対応する最新の無侵入フレーム情報とPフレーム前の無侵入フレーム情報の無侵入単位データの差分である無侵入差分データを算出する。フレーム間差分算出部83は、1フレーム分の無侵入差分データにより構成される無侵入差分フレーム情報を基準空間データ算出部72に供給する。基準空間データ算出部72は、無侵入差分フレーム情報をRAM33または記録部36に記録させる。   In step S <b> 2, the interframe difference calculation unit 83 calculates interframe difference data of the non-intrusive frame information. Specifically, the interframe difference calculation unit 83 reads from the RAM 33 or the recording unit 36 the non-intrusive frame information P (P is a natural number) frames before the non-intrusive frame information newly input from the image information acquisition unit 82. put out. This value P is preset by the user, for example. The inter-frame difference calculation unit 83 calculates non-intrusion difference data that is a difference between the latest non-intrusion frame information corresponding to the same detection unit 21 and the non-intrusion unit data of the non-intrusion frame information before the P frame. The interframe difference calculation unit 83 supplies non-intrusion difference frame information configured by one frame of non-intrusion difference data to the reference space data calculation unit 72. The reference space data calculation unit 72 records the non-intrusive difference frame information in the RAM 33 or the recording unit 36.

ステップS1およびS2の処理は、例えば、所定の量の無侵入差分フレーム情報が蓄積されるか、または、所定の時間が経過するまで繰り返し実行される。なお、無侵入差分フレーム情報を収集する期間は、予想される監視領域の環境の変化(例えば、外光の変化、振動など)が全て含まれる期間に設定されることが望ましい。   The processes of steps S1 and S2 are repeatedly executed until, for example, a predetermined amount of non-intrusive difference frame information is accumulated or a predetermined time elapses. Note that the period for collecting the non-intrusive differential frame information is preferably set to a period in which all the expected changes in the environment of the monitoring area (for example, changes in external light, vibrations, etc.) are included.

なお、以下、収集した無侵入差分フレーム情報の個数をns個とし、j番目の無侵入差分フレーム情報におけるi番目の検知単位21に対応する無侵入差分データをXsijとする。 Hereinafter, the number of collected non-intrusive differential frame information is ns, and the non-intrusive differential data corresponding to the i-th detection unit 21 in the j-th non-intrusive differential frame information is Xs ij .

ステップS3において、基準空間データ算出部72は、無侵入差分データの平均値および標準偏差を算出する。具体的には、基準空間データ算出部72は、RAM33または記録部36から全ての無侵入差分フレーム情報を読出し、各検知単位21に対応する無侵入差分データごとの平均値および標準偏差を算出する。なお、以下、i番目の検知単位21に対応する無侵入差分データの平均値をmsiとし、標準偏差をσsiとする。 In step S3, the reference space data calculation unit 72 calculates the average value and standard deviation of the non-intrusion difference data. Specifically, the reference space data calculation unit 72 reads all the non-intrusion difference frame information from the RAM 33 or the recording unit 36, and calculates the average value and standard deviation for each non-intrusion difference data corresponding to each detection unit 21. . Hereinafter, the average value of the non-invasion differential data corresponding to the i-th detection units 21 and ms i, the standard deviation and [sigma] s i.

ステップS4において、データ管理部73は、無侵入差分データの平均値および標準偏差を記録する。具体的には、データ管理部73は、基準空間データ算出部72から各検知単位21の無侵入差分データの平均値および標準偏差を示すデータを取得し、平均値および標準偏差を示すデータを記録部36に記録させる。   In step S4, the data management unit 73 records the average value and standard deviation of the non-intrusive difference data. Specifically, the data management unit 73 acquires data indicating the average value and standard deviation of the non-intrusion difference data of each detection unit 21 from the reference space data calculation unit 72, and records the data indicating the average value and standard deviation. The data is recorded in the unit 36.

ステップS5において、画像情報取得部82は、所定のパターンを投影した状態の監視領域の画像情報を取得する。具体的には、ユーザは、図示せぬ照明装置を用いて所定のパターンで照度を変化させた照明を監視領域に投影(投射)したり、または、図示せぬ映像装置を用いて所定のパターンの映像を監視領域に投影(投射)する。   In step S5, the image information acquisition unit 82 acquires the image information of the monitoring area in a state where a predetermined pattern is projected. Specifically, the user projects (projects) illumination whose illumination has been changed in a predetermined pattern using a lighting device (not shown) onto a monitoring area, or uses a video device (not shown) to form a predetermined pattern. Is projected onto the monitoring area.

図6乃至図9は、監視領域に投影する照明または映像のパターンの例を示している。例えば、図6に示されるように、2種類の異なる色または明るさの横縞模様の照明または映像を監視領域に投影するとともに、各縞の間隔をランダムに変化させたり、図内の矢印に示されるように上から下に各縞をランダムな速さで移動させる。また、例えば、図7に示されるように、2種類の異なる色または明るさの縦縞模様の照明または映像を監視領域に投影するとともに、各縞の間隔をランダムに変化させたり、図内の矢印に示されるように左から右に各縞をランダムな速さで移動させる。   6 to 9 show examples of illumination or video patterns projected onto the monitoring area. For example, as shown in FIG. 6, two different colors or brightness of horizontal stripes of illumination or video are projected onto the monitoring area, and the intervals between the stripes are changed randomly, or indicated by arrows in the figure. Each stripe is moved at random speed from top to bottom. In addition, for example, as shown in FIG. 7, two types of different colors or brightness of vertical stripes of illumination or video are projected onto the monitoring area, and the intervals between the stripes are changed randomly, or arrows in the figure Each stripe is moved at random speed from left to right as shown in FIG.

さらに、例えば、図8に示されるように、2種類の異なる色または明るさの斜め方向の縞模様の照明または映像を監視領域に投影するとともに、各縞の間隔をランダムに変化させたり、図内の矢印に示されるように左から右に各縞をランダムな速さで移動させる。また、例えば、図9に示されるように、2種類の異なる色または明るさの格子縞模様の照明または映像を監視領域に投影するとともに、各縞の間隔をランダムに変化させたり、図内の矢印に示されるように左から右または上から下に各縞をランダムな速さで移動させる。   Further, for example, as shown in FIG. 8, two types of different stripes of illumination with different colors or brightness or images are projected onto the monitoring area, and the intervals between the stripes are randomly changed. Each stripe is moved at a random speed from left to right as indicated by the arrows in the figure. Also, for example, as shown in FIG. 9, two different colors or brightness of a checkered pattern illumination or video is projected onto the monitoring area, and the interval between the stripes is changed randomly, or an arrow in the figure. Each stripe is moved at random speed from left to right or from top to bottom as shown in FIG.

撮像装置11は、無侵入状態、かつ、図6乃至図9に示されるパターンの照明または映像を投影した状態の監視領域を撮像した画像の画像情報(パターン画像情報)を侵入検知装置12に出力する。侵入検知装置12に入力されたパターン画像情報は、入出力インタフェース42および内部バス41を介して、ノイズフィルタ部81に入力され、ノイズフィルタ部81によりノイズが除去された後、画像情報取得部82に供給される。画像情報取得部82は、無侵入画像情報を1フレーム毎に分離したフレーム情報(パターンフレーム情報)を、RAM33または記録部36に記録させるとともに、フレーム間差分算出部83に供給する。   The imaging device 11 outputs to the intrusion detection device 12 image information (pattern image information) of an image obtained by imaging a monitoring area in a non-intrusive state and in a state where the illumination of the pattern shown in FIGS. To do. The pattern image information input to the intrusion detection device 12 is input to the noise filter unit 81 via the input / output interface 42 and the internal bus 41, and after the noise is removed by the noise filter unit 81, the image information acquisition unit 82. To be supplied. The image information acquisition unit 82 records frame information (pattern frame information) obtained by separating the non-intrusive image information for each frame in the RAM 33 or the recording unit 36 and supplies the frame information to the inter-frame difference calculation unit 83.

ステップS6において、フレーム間差分算出部83は、パターンフレーム情報のフレーム間の差分データを算出する。具体的には、フレーム間差分算出部83は、画像情報取得部82から新たに入力されたパターンフレーム情報よりP(Pは自然数)フレーム前のパターンフレーム情報をRAM33または記録部36から読出す。この値Pは、ステップS2において、無侵入フレーム情報のフレーム間の差分データを算出する場合と同じ値である。フレーム間差分算出部83は、同じ検知単位21に対応する最新のパターンフレーム情報とPフレーム前のパターンフレーム情報のパターン単位データの差分であるパターン差分データを算出する。フレーム間差分算出部83は、1フレーム分のパターン差分データにより構成されるパターン差分フレーム情報を基準空間データ算出部72に供給する。基準空間データ算出部72は、パターン差分フレーム情報をRAM33または記録部36に記録させる。   In step S6, the inter-frame difference calculation unit 83 calculates the inter-frame difference data of the pattern frame information. Specifically, the inter-frame difference calculation unit 83 reads pattern frame information P (P is a natural number) frames before the pattern frame information newly input from the image information acquisition unit 82 from the RAM 33 or the recording unit 36. This value P is the same value as in the case of calculating difference data between frames of the non-intrusive frame information in step S2. The inter-frame difference calculation unit 83 calculates pattern difference data that is the difference between the latest pattern frame information corresponding to the same detection unit 21 and the pattern unit data of the pattern frame information before the P frame. The inter-frame difference calculation unit 83 supplies pattern difference frame information configured by pattern difference data for one frame to the reference space data calculation unit 72. The reference space data calculation unit 72 records the pattern difference frame information in the RAM 33 or the recording unit 36.

ステップS5およびS6の処理は、例えば、所定の量のパターン差分データが蓄積されるか、または、所定の時間が経過するまで繰り返し実行される。   The processes in steps S5 and S6 are repeatedly executed until, for example, a predetermined amount of pattern difference data is accumulated or a predetermined time elapses.

なお、以下、収集したパターン差分フレーム情報の個数をnp個とし、j番目のパターン差分フレーム情報におけるi番目の検知単位21に対応するパターン差分データをXpijとする。 Hereinafter, the number of collected pattern difference frame information is np, and the pattern difference data corresponding to the i-th detection unit 21 in the j-th pattern difference frame information is Xp ij .

ステップS7において、基準空間データ算出部72は、相関行列を算出する。具体的には、基準空間データ算出部72は、RAM33または記録部36から全てのパターン差分フレーム情報を読出し、各検知単位に対応するパターン差分データごとの平均値および標準偏差を算出する。なお、以下、i番目の検知単位21に対応するパターン差分データの平均値をmpiとし、標準偏差をσpiとする。 In step S7, the reference space data calculator 72 calculates a correlation matrix. Specifically, the reference space data calculation unit 72 reads all the pattern difference frame information from the RAM 33 or the recording unit 36, and calculates an average value and a standard deviation for each pattern difference data corresponding to each detection unit. Hereinafter, the average value of the pattern difference data corresponding to the i-th detection units 21 and mp i, the standard deviation and .sigma.p i.

次に、基準空間データ算出部72は、以下の式(1)乃至(3)に基づいて、各検知単位21に対応するパターン差分データの間の相関を示す相関行列R(差分データ相関行列)を算出する。   Next, the reference space data calculation unit 72 calculates a correlation matrix R (difference data correlation matrix) indicating a correlation between pattern difference data corresponding to each detection unit 21 based on the following equations (1) to (3). Is calculated.

Figure 0004617905
xij=(Xpij−mpi)÷σpi ・・・(2)
rij=(xi1 xj1+xi2 xj2+・・・+xinp xjnp)÷np ・・・(3)
ただし、1≦i≦k,1≦j≦k
Figure 0004617905
x ij = (Xp ij −mp i ) ÷ σp i (2)
r ij = (x i1 x j1 + x i2 x j2 + ... + x inp x jnp ) ÷ np (3)
However, 1 ≦ i ≦ k, 1 ≦ j ≦ k

なお、相関係数rijは、i番目の検知単位21に対応するパターン差分データとj番目の検知単位21に対応するパターン差分データの相関を示す相関係数である。 The correlation coefficient r ij is a correlation coefficient indicating the correlation between the pattern difference data corresponding to the i th detection unit 21 and the pattern difference data corresponding to the j th detection unit 21.

ステップS8において、データ管理部73は、ステップS7において算出された相関行列を記録し、基準空間作成処理は終了する。具体的には、データ管理部73は、基準空間データ算出部72から相関行列Rの各要素(相関係数rij)を示すデータを取得し、相関行列Rの各要素を示すデータを記録部36に記録させる。 In step S8, the data management unit 73 records the correlation matrix calculated in step S7, and the reference space creation process ends. Specifically, the data management unit 73 acquires data indicating each element (correlation coefficient r ij ) of the correlation matrix R from the reference space data calculation unit 72, and records data indicating each element of the correlation matrix R as a recording unit 36.

次に、図10のフローチャートを参照して、監視システム1により実行される監視処理を説明する。   Next, the monitoring process executed by the monitoring system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS31において、画像情報取得部82は、監視領域の画像情報を取得する。具体的には、撮像装置11は、監視領域を撮像した画像の画像情報(監視画像情報)を侵入検知装置12に出力する。侵入検知装置12に入力された監視画像情報は、入出力インタフェース42および内部バス41を介して、ノイズフィルタ部81に入力され、ノイズフィルタ部81によりノイズが除去された後、画像情報取得部82に供給される。画像情報取得部82は、監視画像情報を1フレーム毎に分離したフレーム情報(以下、監視フレーム情報と称する)を、RAM33または記録部36に記録させるとともに、フレーム間差分算出部83に供給する。   In step S31, the image information acquisition unit 82 acquires image information of the monitoring area. Specifically, the imaging device 11 outputs image information (monitoring image information) of an image obtained by imaging the monitoring area to the intrusion detection device 12. The monitoring image information input to the intrusion detection device 12 is input to the noise filter unit 81 via the input / output interface 42 and the internal bus 41, and after the noise is removed by the noise filter unit 81, the image information acquisition unit 82. To be supplied. The image information acquisition unit 82 records frame information obtained by separating the monitoring image information for each frame (hereinafter referred to as monitoring frame information) in the RAM 33 or the recording unit 36 and supplies it to the inter-frame difference calculation unit 83.

ステップS32において、フレーム間差分算出部83は、監視画像情報のフレーム間の差分データを算出する。具体的には、フレーム間差分算出部83は、画像情報取得部82から新たに入力された監視フレーム情報よりP(Pは自然数)フレーム前の監視フレーム情報をRAM33または記録部36から読出す。この値Pは、上述した図5のステップS2において、無侵入フレーム情報のフレーム間の差分データを算出する場合と同じ値である。フレーム間差分算出部83は、同じ検知単位21に対応する最新の監視フレーム情報とPフレーム前の監視フレーム情報の監視単位データの差分である監視差分データを算出する。フレーム間差分算出部83は、1フレーム分の監視差分データにより構成される監視差分フレーム情報を基準空間データ算出部72に供給する。基準空間データ算出部72は、監視差分フレーム情報を変化領域検出部74に供給する。   In step S32, the inter-frame difference calculation unit 83 calculates the inter-frame difference data of the monitoring image information. Specifically, the interframe difference calculation unit 83 reads the monitoring frame information P (P is a natural number) frames before the monitoring frame information newly input from the image information acquisition unit 82 from the RAM 33 or the recording unit 36. This value P is the same value as the case of calculating difference data between frames of the non-intrusive frame information in step S2 of FIG. The inter-frame difference calculation unit 83 calculates monitoring difference data that is a difference between the latest monitoring frame information corresponding to the same detection unit 21 and the monitoring unit data of the monitoring frame information before the P frame. The inter-frame difference calculation unit 83 supplies monitoring difference frame information constituted by monitoring difference data for one frame to the reference space data calculation unit 72. The reference space data calculation unit 72 supplies the monitoring difference frame information to the change region detection unit 74.

なお、以下、i番目の検知単位21に対応する監視差分データをXwiとする。 Hereinafter, the monitoring differential data corresponding to the i-th detection unit 21 and Xw i.

ステップS33において、変化領域検出部74は、変化領域を特定する。具体的には、例えば、変化領域検出部74は、まず、以下の式(4)に基づいて、監視差分データXwiを無侵入差分データの平均値msi、および標準偏差σsiを用いて標準化したデータ(以下、標準化監視差分データと称する)Xcwi(i=1,2,…,k)を求める。 In step S33, the change area detection unit 74 identifies a change area. Specifically, for example, the change area detection unit 74 first uses the average value ms i of the non-intrusion difference data and the standard deviation σs i based on the following equation (4) to determine the monitoring difference data Xw i. Standardized data (hereinafter referred to as standardized monitoring difference data) Xcw i (i = 1, 2,..., K) is obtained.

Xcwi=(Xwi−msi)÷σsi ・・・(4) Xcw i = (Xw i −ms i ) ÷ σs i (4)

変化領域検出部74は、標準化監視差分データXcwiの絶対値が最も大きい検知単位21、監視差分データを差分データ基準空間における無侵入差分データの平均値msiおよび標準偏差σsiを用いて標準化した値の絶対値が最も大きな検知単位21を検出する。変化領域検出部74は、検出した検知単位21を含み、その検知単位21を中心とする所定の大きさの領域のうち、監視領域に含まれる領域を変化領域として特定する。 The change area detection unit 74 standardizes the detection unit 21 having the largest absolute value of the standardized monitoring difference data Xcw i and the monitoring difference data using the average value ms i of the non-intrusive difference data and the standard deviation σs i in the difference data reference space. The detection unit 21 having the largest absolute value is detected. The change area detection unit 74 includes the detected detection unit 21 and identifies an area included in the monitoring area, as a change area, of an area having a predetermined size centered on the detection unit 21.

例えば、図11に示されるように、監視領域101に侵入物102が侵入し、侵入物101が侵入した領域に含まれる検知単位21に対応する標準化監視差分データが最大となった場合、その検知単位21を含む領域103が変化領域として特定される。なお、以下、変化領域に含まれる検知単位21の個数をq個として説明する。   For example, as shown in FIG. 11, when the intruder 102 enters the monitoring area 101 and the standardized monitoring difference data corresponding to the detection unit 21 included in the area into which the intruder 101 has entered becomes maximum, the detection is performed. The area 103 including the unit 21 is specified as the change area. In the following description, the number of detection units 21 included in the change area is assumed to be q.

ステップS34において、距離算出部75は、相関行列の逆行列を算出する。具体的には、変化領域検出部74は、変化領域の範囲を示す情報をデータ管理部73および距離算出部75に供給する。データ管理部73は、相関行列Rを構成する相関係数rijのうち、変化領域に含まれる検知単位21に対応する相関係数rijのみを記録部36から読出し、読出した相関係数rijを距離算出部75に供給する。距離算出部75は、取得した相関係数rijを用いて、変化領域内の検知単位21に対応する相関行列Rpを生成し、さらに、相関行列Rpの逆行列Rp-1を算出する。 In step S34, the distance calculation unit 75 calculates an inverse matrix of the correlation matrix. Specifically, the change area detection unit 74 supplies information indicating the range of the change area to the data management unit 73 and the distance calculation unit 75. The data management unit 73 reads only the correlation coefficient r ij corresponding to the detection unit 21 included in the change area from the correlation coefficient r ij constituting the correlation matrix R from the recording unit 36, and reads the read correlation coefficient r ij is supplied to the distance calculation unit 75. The distance calculator 75 uses the acquired correlation coefficient r ij to generate a correlation matrix Rp corresponding to the detection unit 21 in the change region, and further calculates an inverse matrix Rp −1 of the correlation matrix Rp.

ステップS35において、距離算出部75は、差分データ基準空間と監視差分フレーム情報との間のマハラノビス距離を算出する。具体的には、変化領域検出部74は、変化領域に含まれる検知単位21の標準化差分データXcwiを距離算出部75に供給する。距離算出部75は、下記の式(5)および(6)に基づいて、変化領域における差分データ基準空間と差分監視フレーム情報との間のマハラノビス距離Dを算出する。より厳密にいえば、距離算出部75は、変化領域に含まれる検知単位21に対応する無侵入差分データにより構成される空間と、変化領域に含まれる検知単位21に対応する監視差分データにより構成されるデータとの間のマハラノビス距離Dを算出する。 In step S35, the distance calculation unit 75 calculates the Mahalanobis distance between the difference data reference space and the monitoring difference frame information. Specifically, the change area detection unit 74 supplies the normalized difference data Xcw i of the detection unit 21 included in the changing area to the distance calculation unit 75. The distance calculation unit 75 calculates the Mahalanobis distance D between the difference data reference space and the difference monitoring frame information in the change area based on the following equations (5) and (6). Strictly speaking, the distance calculation unit 75 includes a space constituted by non-intrusion difference data corresponding to the detection unit 21 included in the change area and monitoring difference data corresponding to the detection unit 21 included in the change area. The Mahalanobis distance D between the measured data is calculated.

Figure 0004617905
Figure 0004617905

Figure 0004617905
Figure 0004617905

なお、式(6)の行列Cの各要素ci(i=1,2,…,q)は、変化領域に含まれるq個の検知単位21に対応する標準化差分データXcwiを順に並べたものであり、q次正方行列である相関行列Rpの要素rijは、行列Cを構成する検知単位間の相関係数に対応し、これらは、相関行列Rの要素から引用することができる。 In addition, each element c i (i = 1, 2,..., Q) of the matrix C in Expression (6) sequentially arranges standardized difference data Xcw i corresponding to q detection units 21 included in the change region. The element r ij of the correlation matrix Rp, which is a q-order square matrix, corresponds to the correlation coefficient between detection units constituting the matrix C, and can be cited from the elements of the correlation matrix R.

また、マハラノビス距離Dを算出するときに、無侵入状態を計測した情報から生成した検知単位間の相関行列ではなく、用意した所定のパターンを用いて計測した検知単位間の相関を示す相関行列R(相関係数rij)を用いるのは、以下の理由による。すなわち、無侵入状態において各検知単位21に対応する単位データ(無侵入単位データ)がほとんど変化しない場合、無侵入単位データの所定のフレーム間の差分である無侵入差分データは、0または0に近い値が連続する可能性が高い。その場合、各検知単位21に対応する差分データ間の実際の相関関係が、無侵入差分データ間の相関係数に十分に反映されない可能性がある。 In addition, when calculating the Mahalanobis distance D, a correlation matrix R indicating a correlation between detection units measured using a predetermined pattern prepared instead of a correlation matrix between detection units generated from information obtained by measuring a non-intrusion state. (Correlation coefficient r ij ) is used for the following reason. That is, when the unit data (non-intrusion unit data) corresponding to each detection unit 21 hardly changes in the non-intrusion state, the non-intrusion difference data that is a difference between predetermined frames of the non-intrusion unit data is 0 or 0. It is likely that close values will continue. In that case, the actual correlation between the difference data corresponding to each detection unit 21 may not be sufficiently reflected in the correlation coefficient between the non-intrusion difference data.

そのため、例えば、上述したように、無侵入状態で、図6乃至図9に示される所定のパターンを監視領域に投影し、各検知単位21に対応する差分データ間の相関関係が顕著に現れる状態において収集された差分データ(パターン差分データ)に基づいて、相関行列R(相関係数rij)を算出する。これにより、相関行列R(相関係数rij)には、各検知単位21に対応する差分データの相関関係がより正確に反映されることになり、相関行列R(相関係数rij)を用いて算出したマハラノビス距離Dは、より正確で信頼性が高い値となる。 Therefore, for example, as described above, in a non-intrusive state, the predetermined pattern shown in FIGS. 6 to 9 is projected onto the monitoring area, and the correlation between the difference data corresponding to each detection unit 21 appears significantly. The correlation matrix R (correlation coefficient r ij ) is calculated based on the difference data (pattern difference data) collected in step (1). Thus, the correlation matrix R (correlation coefficient r ij ) more accurately reflects the correlation of the difference data corresponding to each detection unit 21, and the correlation matrix R (correlation coefficient r ij ) is The Mahalanobis distance D calculated by using the value is a more accurate and reliable value.

なお、例えば、監視領域の状態(例えば、照度など)が頻繁に変化することにより、無侵入差分データに基づく相関係数rijに、各検知単位21に対応する差分データの相関関係が十分反映される場合、無侵入差分データを用いて相関行列Rを算出するようにしてもよい。 For example, when the state of the monitoring area (for example, illuminance, etc.) changes frequently, the correlation coefficient r ij based on the non-intrusive difference data sufficiently reflects the correlation of the difference data corresponding to each detection unit 21. In this case, the correlation matrix R may be calculated using non-intrusive difference data.

また、監視領域全体ではなく、その一部である変化領域におけるマハラノビス距離Dを求めることにより、以下の利点がある。すなわち、例えば、監視領域101において、図12に示されるように、複数の領域で分散して輝度が変化した場合と、図13に示されるように、1つの領域で輝度が変化した場合とでは、その変化した輝度の値がほぼ同様で、かつ、輝度が変化した領域の面積の合計がほぼ同じ場合、監視領域101における差分データ基準空間と監視差分フレーム情報との間のマハラノビス距離Dがほぼ等しい値になる傾向がある。すなわち、算出したマハラノビス距離Dに基づいて、図12に示される監視領域101の状態と図13に示される監視領域101の状態を区別できない場合がある。   Further, by obtaining the Mahalanobis distance D not in the entire monitoring area but in a change area that is a part of the monitoring area, there are the following advantages. That is, for example, in the monitoring area 101, when the luminance changes in a distributed manner in a plurality of areas as shown in FIG. 12, and when the luminance changes in one area as shown in FIG. If the changed luminance values are substantially the same and the total areas of the areas where the luminance changes are substantially the same, the Mahalanobis distance D between the difference data reference space and the monitoring difference frame information in the monitoring area 101 is approximately There is a tendency to be equal. That is, based on the calculated Mahalanobis distance D, the state of the monitoring area 101 shown in FIG. 12 and the state of the monitoring area 101 shown in FIG.

一方、監視差分データが最も大きく変化した検知単位21の周辺の変化領域におけるマハラノビス距離Dを算出することにより、算出したマハラノビス距離Dに基づいて、図12に示される状態と図13に示される状態をより正確に区別することができるようになる。また、変化領域におけるマハラノビス距離Dを算出することにより、監視領域全体におけるマハラノビス距離を算出する場合に比べて、計算量が削減され、侵入物を検知する速度が速くなる。   On the other hand, the state shown in FIG. 12 and the state shown in FIG. 13 are calculated based on the calculated Mahalanobis distance D by calculating the Mahalanobis distance D in the change area around the detection unit 21 where the monitoring difference data has changed the most. Can be more accurately distinguished. Further, by calculating the Mahalanobis distance D in the change area, the calculation amount is reduced and the speed of detecting the intruder is increased as compared with the case of calculating the Mahalanobis distance in the entire monitoring area.

なお、例えば、監視領域が小さい場合や、図12と図13に示されるような状態を区別する必要がない場合などには、ステップS33の処理を省略して、監視領域全体におけるマハラノビス距離Dを算出するようにしてもよい。また、例えば、変化領域の大きさは、検知する必要がある状態と検知する必要がない状態を区別できるように、実験結果などに基づいて、求めるようにすればよい。   For example, when the monitoring area is small or when it is not necessary to distinguish between the states shown in FIGS. 12 and 13, the processing in step S33 is omitted and the Mahalanobis distance D in the entire monitoring area is set. You may make it calculate. In addition, for example, the size of the change region may be obtained based on experimental results so that a state that needs to be detected can be distinguished from a state that does not need to be detected.

ステップS36において、判定部76は、マハラノビス距離Dが、所定の検知閾値より大きいか否かを判定する。具体的には、判定部76は、距離算出部75から、マハラノビス距離Dを示すデータを取得する。判定部76は、マハラノビス距離Dと、予め設定されている検知閾値とを比較して、マハラノビス距離Dが所定の検知閾値以下であると判定した場合、すなわち、監視領域が無侵入状態である可能性が高いと判定した場合、処理はステップS31に戻り、上述したステップS31以降の処理が繰り返し実行される。すなわち、監視領域の監視が継続して実行される。   In step S36, the determination unit 76 determines whether the Mahalanobis distance D is greater than a predetermined detection threshold. Specifically, the determination unit 76 acquires data indicating the Mahalanobis distance D from the distance calculation unit 75. When the determination unit 76 compares the Mahalanobis distance D with a preset detection threshold value and determines that the Mahalanobis distance D is equal to or less than the predetermined detection threshold value, that is, the monitoring area may be in a non-intrusive state. When it is determined that the property is high, the process returns to step S31, and the processes after step S31 described above are repeatedly executed. That is, monitoring of the monitoring area is continuously executed.

ステップS36において、マハラノビス距離Dが所定の検知閾値より大きいと判定された場合、すなわち、監視領域に侵入物が侵入した可能性が高いと判定された場合、処理はステップS37に進む。   If it is determined in step S36 that the Mahalanobis distance D is greater than the predetermined detection threshold, that is, if it is determined that there is a high possibility that an intruder has entered the monitoring area, the process proceeds to step S37.

なお、検知閾値の決め方については、図14を参照して後述する。   A method for determining the detection threshold will be described later with reference to FIG.

ステップS37において、判定部76は、ユーザに侵入物の侵入を通知する。具体的には、判定部76は、内部バス41および入出力インタフェース42を介して、侵入検知情報を出力部35に供給する。出力部35は、例えば、ディスプレイに監視領域への侵入物の侵入を通知する画像を表示したり、スピーカから侵入を通知する音声を出力したりして、ユーザに監視領域への侵入物の侵入を通知する。   In step S <b> 37, the determination unit 76 notifies the user of the intruder entry. Specifically, the determination unit 76 supplies intrusion detection information to the output unit 35 via the internal bus 41 and the input / output interface 42. The output unit 35 displays, for example, an image for notifying the intruder into the monitoring area on the display or outputs a sound for notifying the intrusion from the speaker, so that the intruder enters the monitoring area. To be notified.

その後、処理はステップS31に戻り、上述したステップS31以降の処理が繰り返し実行される。すなわち、監視領域の監視が継続して実行される。   Thereafter, the process returns to step S31, and the processes after step S31 described above are repeatedly executed. That is, monitoring of the monitoring area is continuously executed.

なお、以上の説明では、各検知単位21に対応する差分データに基づいて、監視領域の監視を行う例を示したが、差分データの代わりに単位データを用いて監視領域の監視を行うようにしてもよい。その場合、無侵入単位データの平均値および標準偏差、および、パターン単位データに基づいて算出した相関行列に基づいて、単位データ基準空間と監視フレーム情報との間のマハラノビス距離を算出し、監視領域への侵入物の侵入を検知するようにすればよい。この場合、例えば、監視領域の状態(例えば、照度など)が頻繁に変化することにより、各検知単位21に対応する単位データ間の相関関係が無侵入単位データに基づく相関係数に十分反映される場合、無侵入単位データを用いて相関行列を算出するようにしてもよい。   In the above description, the monitoring area is monitored based on the difference data corresponding to each detection unit 21. However, the monitoring area is monitored using unit data instead of the difference data. May be. In this case, the Mahalanobis distance between the unit data reference space and the monitoring frame information is calculated based on the average value and standard deviation of the non-intrusive unit data and the correlation matrix calculated based on the pattern unit data, and the monitoring area What is necessary is just to detect the intrusion of the intruding object into. In this case, for example, when the state of the monitoring area (for example, illuminance, etc.) frequently changes, the correlation between the unit data corresponding to each detection unit 21 is sufficiently reflected in the correlation coefficient based on the non-intrusive unit data. In this case, the correlation matrix may be calculated using non-intrusive unit data.

また、差分データを求めるフレーム間隔Pを小さくすることにより(時間間隔を短くすることにより)、より速い変化の侵入物の検知精度が向上し、フレーム間隔Pを大きくすることにより(時間間隔を長くすることにより)、長時間にわたり侵入または変化する侵入物の検知精度が向上する。また、差分データの代わりに単位データを用いて監視領域の監視を行うことにより、初期状態(無侵入状態)と現在の監視状態を直接比較することにより、侵入物の侵入が検知される。   Also, by reducing the frame interval P for obtaining the difference data (by shortening the time interval), the detection accuracy of intruders that change faster is improved, and by increasing the frame interval P (by increasing the time interval). This improves the accuracy of detecting an intruder that enters or changes over a long period of time. Further, by monitoring the monitoring area using unit data instead of the difference data, the intrusion of the intruder can be detected by directly comparing the initial state (non-intrusion state) and the current monitoring state.

ここで、図14を参照して、検知閾値の決め方の一例について説明する。上述した式(5)に基づいて算出したマハラノビス距離Dの分布(確率密度関数)は、線151に示されるように平均値が0および標準偏差σ0が1の標準正規分布にほぼ従う(式(5)によりマハラノビスの平方距離D2を定義し、D2のばらつきがランダムであることを仮定すれば、D2はカイ二乗分布に従い、Dの正の部分は標準正規分布に従う。)。例えば、検知閾値を、無侵入状態におけるマハラノビス距離Dの標準偏差σ0の5倍の5とした場合、すなわち、マハラノビス距離Dが5を超えた場合に監視領域に侵入物が侵入した可能性があると判定する場合、無侵入状態におけるマハラノビス距離Dが、平均値から標準偏差σ0の5倍以上離れた値となる確率、すなわち、無侵入状態にも関わらず監視領域に侵入物が侵入した可能性があると判定される(誤検知する)確率は、2.9×10-7となる。 Here, an example of how to determine the detection threshold will be described with reference to FIG. The distribution (probability density function) of the Mahalanobis distance D calculated based on the above equation (5) substantially follows a standard normal distribution having an average value of 0 and a standard deviation σ 0 of 1 as represented by a line 151 (formula (5) defines Mahalanobis square distance D 2 and assumes that the variation in D 2 is random, D 2 follows a chi-square distribution, and the positive part of D follows a standard normal distribution.) For example, when the detection threshold is 5 which is five times the standard deviation σ 0 of the Mahalanobis distance D in the non-intrusion state, that is, when the Mahalanobis distance D exceeds 5, there is a possibility that an intruder has entered the monitoring area. If it is determined that there is an intruder, the probability that the Mahalanobis distance D in the non-intrusion state is a value that is more than five times the standard deviation σ 0 from the average value, that is, the intruder has entered the monitoring area despite the non-intrusion state. The probability that it is determined that there is a possibility (false detection) is 2.9 × 10 −7 .

正規分布において、平均値から標準偏差の5倍以上離れた値が出現する確率である2.9×10-7という値は、例えば、IEC(International Electro technical Commission)61496-3などによる安全装置の信頼性基準において、誤動作が皆無であると見なされる値であり、実際、飛行機の飛行回数あたりの事故の確率は、ほぼこの値と等しくなる。従って、検知閾値を5に設定した場合、無侵入状態にも関わらず監視領域に侵入物が侵入した可能性があると判定される可能性はほぼ皆無であると見なすことができる。 In a normal distribution, the value of 2.9 × 10 -7, which is the probability that a value that is more than 5 times the standard deviation from the average value, appears, for example, the reliability of the safety device according to IEC (International Electro technical Commission) 61696-3 It is a value that is regarded as having no malfunction in the standard, and in fact, the probability of an accident per the number of flights of an airplane is almost equal to this value. Therefore, when the detection threshold is set to 5, it can be considered that there is almost no possibility that it is determined that there is a possibility that an intruder has entered the monitoring area in spite of the non-intrusion state.

一方、線152は、監視領域にある侵入物(以下、侵入物Aと称する)が侵入した状態において検出されるマハラノビス距離Dの分布(確率密度関数)を示している。線152で示される分布におけるマハラノビス距離Dの平均値mtを40、標準偏差σtを7とした場合、マハラノビス距離Dが検知閾値の5より小さくなる確率、すなわち、監視領域に侵入物Aが侵入したにも関わらず見逃してしまう可能性は、検知閾値の値である5が線152で示される分布の平均値である40から5×σtだけ離れているので、2.9×10-7となり、ほぼ皆無であると見なすことができる。 On the other hand, a line 152 indicates the distribution (probability density function) of the Mahalanobis distance D detected when an intruder in the monitoring area (hereinafter referred to as intruder A) enters. 40 the average m t of the Mahalanobis distance D in the distribution indicated by line 152, when the standard deviation sigma t was 7, the probability that the Mahalanobis distance D is less than 5 the detection threshold, i.e., the intruder A in the monitoring area The possibility of being missed in spite of the intrusion is 2.9 × 10 −7 because the detection threshold value 5 is away from the average value 40 of the distribution indicated by the line 152 by 5 × σ t . Can be regarded as almost none.

すなわち、監視領域に侵入物Aが侵入した状態におけるマハラノビス距離Dの分布の平均値mtおよび標準偏差σtが式(7)の関係を満たす場合、侵入物Aの侵入を誤検知せずにほぼ確実に検知できると見なすことができる。換言すれば、監視システム1では、検知閾値を5に設定した場合、監視領域に侵入した場合のマハラノビス距離Dの平均値および標準偏差が式(7)の関係を満たすような侵入物の侵入をほぼ確実に検知可能であると保証することができる。従って、事前に監視システム1により侵入を検知できる侵入物を特定することができる。 That is, if the average value m t and standard deviation sigma t of the distribution of the Mahalanobis distance D in a state where the intruder A has entered the monitoring area satisfies the relationship of formula (7), without erroneous detection of the entrance of the intruder A It can be considered that it can be detected almost certainly. In other words, in the monitoring system 1, when the detection threshold is set to 5, an intruder that has an average value and a standard deviation of the Mahalanobis distance D when entering the monitoring area satisfies the relationship of Expression (7) is detected. It can be assured that it can be detected almost certainly. Therefore, it is possible to identify an intruder that can be detected by the monitoring system 1 in advance.

t≧5+σt×5 ・・・(7) m t ≧ 5 + σ t × 5 (7)

なお、以上は検知閾値の決め方の一例であり、当然、その他の安全性などの根拠に基づいて、検知閾値を決めるようにしてもよい。   Note that the above is an example of how to determine the detection threshold value. Naturally, the detection threshold value may be determined based on other reasons such as safety.

次に、図15乃至図18を参照して、図15に示される3行×3列に検知単位である画素が配列された監視領域において、差分データ基準空間と監視差分フレーム情報との間のマハラノビス距離を求める場合、検出した監視差分データをそのまま用いて算出したマハラノビス距離、すなわち、実際のマハラノビス距離と、検出した監視差分データから特徴量を抽出し、抽出した特徴量を用いて算出したマハラノビス距離を比較した実験の結果を説明する。   Next, referring to FIG. 15 to FIG. 18, in the monitoring area in which pixels as detection units are arranged in 3 rows × 3 columns shown in FIG. 15, the difference between the difference data reference space and the monitoring difference frame information is set. When obtaining the Mahalanobis distance, the Mahalanobis distance calculated using the detected monitoring difference data as it is, that is, the actual Mahalanobis distance and the feature quantity extracted from the detected monitoring difference data, and the Mahalanobis calculated using the extracted feature quantity The results of experiments comparing distances will be described.

図15は、実験に用いた監視領域を示す図である。監視領域における各検知単位を、1行目の左から検知単位a11、検知単位a12、検知単位a13とし、2行目の左から検知単位a21、検知単位a22、検知単位a23とし、3行目の左から検知単位a31、検知単位a32、検知単位a33とする。   FIG. 15 is a diagram illustrating a monitoring region used in the experiment. The detection units in the monitoring area are the detection unit a11, the detection unit a12, and the detection unit a13 from the left in the first row, and the detection unit a21, the detection unit a22, and the detection unit a23 from the left in the second row. From the left, the detection unit is a detection unit a31, the detection unit a32, and the detection unit a33.

図16は、無侵入状態において検出された各検知単位に対応する単位データ(画素データ)の所定のフレーム間の差分データ(無侵入差分データ)の値を示す表である。差分データの検出回数は5回であり、右から2列目に各検知単位に対応する差分データの平均値を示し、右端の列に差分データの標準偏差を示している。例えば、表の上から3行目に示されるように、検知単位a11について、1回目の差分データの検出値が1、2回目の差分データの検出値が5、3回目の差分データの検出値が5、4回目の差分データの検出値が3、5回目の差分データの検出値が1、差分データの平均値が3、標準偏差が2.00となる。以下、図16に示される差分データにより構成される空間を差分データ基準空間とする。   FIG. 16 is a table showing the value of difference data (non-intrusion difference data) between predetermined frames of unit data (pixel data) corresponding to each detection unit detected in the non-intrusion state. The number of detections of the difference data is 5, the average value of the difference data corresponding to each detection unit is shown in the second column from the right, and the standard deviation of the difference data is shown in the rightmost column. For example, as shown in the third row from the top of the table, for the detection unit a11, the detection value of the first difference data is 1, the detection value of the second difference data is 5, and the detection value of the third difference data. 5, the detection value of the fourth difference data is 3, the detection value of the fifth difference data is 1, the average value of the difference data is 3, and the standard deviation is 2.00. Hereinafter, a space constituted by the difference data shown in FIG. 16 is referred to as a difference data reference space.

図17は、1回につき、1つの検知単位に対応する差分データの値を差分データ基準空間における差分データの平均値に差分データの標準偏差の10倍を加えた値とし、他の検知単位に対応する差分データの値を差分データ基準空間における差分データの平均値となるようにした差分データにより構成される監視差分フレーム情報と、差分データ基準空間との間のマハラノビス距離を示す表である。例えば、1回目の監視差分フレーム情報において、検知単位a11に対応する差分データの値が差分データ基準空間における平均値3に標準偏差2の10倍を加えた23とされ、他の検知単位に対応する差分データの値は基準空間における平均値である3とされている。   FIG. 17 shows the difference data value corresponding to one detection unit as a value obtained by adding 10 times the standard deviation of the difference data to the average value of the difference data in the difference data reference space for each detection unit. It is a table | surface which shows the Mahalanobis distance between the monitoring difference frame information comprised by the difference data which made the value of corresponding difference data become the average value of difference data in difference data reference space, and difference data reference space. For example, in the first monitoring difference frame information, the difference data value corresponding to the detection unit a11 is set to 23, which is 10 times the standard deviation 2 to the average value 3 in the difference data reference space, and corresponds to another detection unit. The value of the difference data is 3 which is the average value in the reference space.

そして、差分データ基準空間と監視差分フレーム情報との間のマハラノビス距離を以下に述べる3種類の方法で算出した。なお、図17に示されているマハラノビス距離の値は、式(5)に基づいて算出したマハラノビス距離の2乗の値である。   Then, the Mahalanobis distance between the difference data reference space and the monitoring difference frame information was calculated by the following three methods. The value of the Mahalanobis distance shown in FIG. 17 is a square value of the Mahalanobis distance calculated based on the equation (5).

第1の方法として、図16に示される差分データと図17に示される差分データをそのまま用いて、上述した式(5)に基づいてマハラノビス距離を算出した。すなわち、第1の方法で算出されたマハラノビス距離は、差分データ基準空間と監視差分フレーム情報との間の実際のマハラノビス距離を示している。図17の表内で、左から2列目に「直接算出」と示された下から3番目の行に、第1の方法で算出したマハラノビス距離の値が示されている。例えば、第1の方法で算出した1回目のマハラノビス距離の値は33.12である。   As a first method, the Mahalanobis distance was calculated based on the above-described equation (5) using the difference data shown in FIG. 16 and the difference data shown in FIG. 17 as they are. That is, the Mahalanobis distance calculated by the first method indicates the actual Mahalanobis distance between the difference data reference space and the monitoring difference frame information. In the table of FIG. 17, the value of the Mahalanobis distance calculated by the first method is shown in the third row from the bottom labeled “direct calculation” in the second column from the left. For example, the first Mahalanobis distance value calculated by the first method is 33.12.

第2の方法として、図15に示される監視領域の横方向の同じ行に配列された検知単位を一組として、各組の差分データの最大値と最小値と平均値を特徴量として抽出し、その差分データの特徴量を用いて、上述した式(5)に基づいてマハラノビス距離を算出した。すなわち、図15に示される監視領域を検知単位a11乃至a13,a21乃至a23,および、a31乃至a33の3組に区分し、各組の各回ごとの差分データの最大値、最小値、および平均値により構成される空間と、図17に示される差分データの各組ごとの差分データの最大値、最小値、および平均値により構成されるデータとの間のマハラノビス距離を算出した。図17の表内で、左から2列目に「横方向の特徴量により算出」と示された下から2番目の行に、第2の方法で算出したマハラノビス距離の値が示されている。例えば、第2の方法で算出した1回目のマハラノビス距離の値は30.50である   As a second method, the detection units arranged in the same row in the horizontal direction of the monitoring area shown in FIG. 15 are taken as a set, and the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data of each set are extracted as feature amounts. The Mahalanobis distance was calculated based on the above-described equation (5) using the feature amount of the difference data. That is, the monitoring area shown in FIG. 15 is divided into three sets of detection units a11 to a13, a21 to a23, and a31 to a33, and the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data for each time of each set The Mahalanobis distance between the space constituted by and the data constituted by the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data for each set of difference data shown in FIG. 17 was calculated. In the table of FIG. 17, the Mahalanobis distance value calculated by the second method is shown in the second row from the bottom labeled “Calculated by lateral feature value” in the second column from the left. . For example, the first Mahalanobis distance calculated by the second method is 30.50.

第2の方法として、図15に示される監視領域の縦方向の同じ列に配列された検知単位を一組として、各組の差分データの最大値と最小値と平均値を特徴量として抽出し、その差分データの特徴量を用いて、上述した式(5)に基づいてマハラノビス距離を算出した。すなわち、図15に示される監視領域を検知単位a11乃至a31,a12乃至a32,および、a13乃至a33の3組に区分し、各組の各回ごとの差分データの最大値、最小値、および平均値により構成される空間と、図17に示される差分データの各組ごとの差分データの最大値、最小値、および平均値により構成されるデータとの間のマハラノビス距離を算出した。図17の表内で、左から2列目に「縦方向の特徴量により算出」と示されたいちばん下の行に、第3の方法で算出したマハラノビス距離の値が示されている。例えば、第3の方法で算出した1回目のマハラノビス距離の値は104.63である   As a second method, the detection units arranged in the same column in the vertical direction of the monitoring area shown in FIG. 15 are taken as a set, and the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data of each set are extracted as feature amounts. The Mahalanobis distance was calculated based on the above-described equation (5) using the feature amount of the difference data. That is, the monitoring area shown in FIG. 15 is divided into three sets of detection units a11 to a31, a12 to a32, and a13 to a33, and the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data for each time of each set The Mahalanobis distance between the space constituted by and the data constituted by the maximum value, the minimum value, and the average value of the difference data for each set of difference data shown in FIG. 17 was calculated. In the table of FIG. 17, the Mahalanobis distance value calculated by the third method is shown in the bottom row labeled “Calculated by the feature amount in the vertical direction” in the second column from the left. For example, the value of the first Mahalanobis distance calculated by the third method is 104.63.

図18は、第1乃至第3の方法により算出したマハラノビス距離の値の分布を示すグラフである。横軸は図17の何回目の監視差分フレーム情報(差分データ)に基づいて算出したマハラノビス距離であるかを示しており、縦軸は算出したマハラノビス距離の2乗の値を示している。線201は、第1の方法により算出したマハラノビス距離の値の分布を示し、線202は、第2の方法により算出したマハラノビス距離の値の分布を示し、線203は、第3の方法により算出したマハラノビス距離の値の分布を示している。   FIG. 18 is a graph showing the distribution of Mahalanobis distance values calculated by the first to third methods. The horizontal axis indicates the Mahalanobis distance calculated based on the monitoring difference frame information (difference data) in FIG. 17, and the vertical axis indicates the square value of the calculated Mahalanobis distance. Line 201 shows the distribution of Mahalanobis distance values calculated by the first method, line 202 shows the distribution of Mahalanobis distance values calculated by the second method, and line 203 calculates by the third method. Shows the distribution of Mahalanobis distance values.

1つの検知単位に対応する差分データのみを基準空間の差分データの平均値に標準偏差の10倍の値を加えるように一様に変化させても、線202および203に示されるように、特徴量を用いて算出したマハラノビス距離は、差分データを変化させた検知単位によってばらつきが生じる。一方、差分データをそのまま用いて算出したマハラノビス距離は、線201に示されるように、ばらつきがほとんどなく、ほぼ一定となる。   Even if only the difference data corresponding to one detection unit is uniformly changed so as to add 10 times the standard deviation to the average value of the difference data in the reference space, as shown by lines 202 and 203, The Mahalanobis distance calculated using the quantity varies depending on the detection unit in which the difference data is changed. On the other hand, the Mahalanobis distance calculated using the difference data as it is, as shown by the line 201, has almost no variation and is almost constant.

従って、上述した監視システム1のように、差分データまたは単位データをそのまま用いて算出した方が、例えば、差分データまたは単位データから抽出した特徴量を用いて算出するよりも、より正確なマハラノビス距離を求めることができ、その結果、監視領域における侵入物の侵入の検知の信頼性がより高くなる。   Therefore, as in the monitoring system 1 described above, the calculation using the difference data or the unit data as it is is more accurate than the calculation using the feature amount extracted from the difference data or the unit data, for example. As a result, the reliability of the detection of the intrusion of the intruder in the monitoring area becomes higher.

以上のようにして、予想される侵入物の特徴量を事前に登録したり、複雑なアルゴリズムを用いたりせずに、より簡単により正確に監視領域への侵入物の侵入を検知することができる。   As described above, it is possible to more easily and accurately detect the intruder intrusion into the monitoring area without registering the expected feature quantity of the intruder in advance or using a complicated algorithm. .

次に、図19乃至図23を参照して、相関行列Rを算出するための計算量、およびデータ量を削減する方法を説明する。   Next, with reference to FIGS. 19 to 23, a calculation amount for calculating the correlation matrix R and a method for reducing the data amount will be described.

上述したように、差分データまたは単位データをそのまま用いて監視領域を監視する場合、例えば、監視領域内に縦600個×横800個の検知単位21が配列されているとき、1つの検知単位21に対応する差分データまたは単位データにつき、他の479999個の検知単位21に対応する差分データまたは単位データとの相関係数rijが存在し、式(1)の相関行列Rの大きさは480000行×480000列となる。 As described above, when the monitoring area is monitored using the difference data or the unit data as they are, for example, when 600 vertical x 800 horizontal detection units 21 are arranged in the monitoring area, one detection unit 21 is provided. There is a correlation coefficient r ij with the difference data or unit data corresponding to the other 479999 detection units 21, and the size of the correlation matrix R in the equation (1) is 480000. It becomes row x 480000 columns.

ところで、差分データまたは単位データの相関関係は、対応する検知単位21の位置が離れるに従い弱くなる。従って、差分データまたは単位データの相関関係(相関係数)を求める範囲を限定することにより、相関行列Rを算出するための計算量を削減することができる。   By the way, the correlation of difference data or unit data becomes weaker as the position of the corresponding detection unit 21 is separated. Therefore, the calculation amount for calculating the correlation matrix R can be reduced by limiting the range for obtaining the correlation (correlation coefficient) of the difference data or the unit data.

例えば、図19に示されるように、検知単位z1について、隣接する検知単位a1乃至a8との相関関係のみを考慮する場合、1つの検知単位につき最大8個の検知単位との間の相関係数を求めればよい。また、図20に示されるように、検知単位z1について、隣接する検知単位a1乃至a8、および、検知単位a1乃至a8の外側に隣接する検知単位b1乃至b16との相関関係のみを考慮する場合、1つの検知単位につき最大24個の検知単位との間の相関係数を求めればよい。さらに、図21に示されるように、検知単位z1について、隣接する検知単位a1乃至a8、検知単位a1乃至a8の外側に隣接する検知単位b1乃至b16、および、検知単位b1乃至b16の外側に隣接する検知単位c1乃至c24との相関関係のみを考慮する場合、1つの検知単位につき最大48個の検知単位との間の相関係数のみを求めればよい。   For example, as shown in FIG. 19, when only the correlation between adjacent detection units a1 to a8 is considered for the detection unit z1, the correlation coefficient between a maximum of 8 detection units per detection unit You can ask for. In addition, as shown in FIG. 20, when only the correlation between the detection units a1 to a8 adjacent to the detection unit z1 and the detection units b1 to b16 adjacent to the outside of the detection units a1 to a8 is considered, What is necessary is just to obtain | require the correlation coefficient between a maximum of 24 detection units per detection unit. Further, as shown in FIG. 21, for the detection unit z1, adjacent detection units a1 to a8, detection units b1 to b16 adjacent to the outside of the detection units a1 to a8, and adjacent to the outside of the detection units b1 to b16 When only the correlation with the detection units c1 to c24 to be considered is considered, it is only necessary to obtain correlation coefficients between a maximum of 48 detection units per detection unit.

また、一般に、相関係数が0.7以上なら2つの事象には強い相関関係があり、0.3未満であれば2つの事象は無相関であるとみなされる。例えば、検知単位21がCCDの1つの受光素子により撮像される領域に相当する場合、各受光素子はそれぞれ独立して撮像し、各受光素子からの出力信号の結合により所定のフォーマットの映像信号が生成されるので、隣接する受光素子間の従属性は有限値として存在するが、受光素子間の異常ストローク等の故障を除いて、異なる2つの検知単位21に対応する単位データまたは差分データの間の相関係数が0.7以上となる強い相関関係を持つことはほぼないと見なすことができる。すなわち、異なる2つの検知単位21に対応する単位データまたは差分データの間の相関係数は、0.7以下であるとみなすことができる。   In general, if the correlation coefficient is 0.7 or more, two events have a strong correlation, and if the correlation coefficient is less than 0.3, the two events are regarded as uncorrelated. For example, when the detection unit 21 corresponds to a region imaged by one light receiving element of the CCD, each light receiving element captures an image independently, and a video signal of a predetermined format is generated by combining output signals from each light receiving element. As a result, the dependency between adjacent light receiving elements exists as a finite value, but the unit data or difference data corresponding to two different detection units 21 except for a failure such as an abnormal stroke between the light receiving elements. It can be considered that there is almost no strong correlation with a correlation coefficient of 0.7 or more. That is, the correlation coefficient between unit data or difference data corresponding to two different detection units 21 can be regarded as 0.7 or less.

従って、2つの検知単位を挟んで位置する検知単位(例えば、図21の検知単位z1と検知単位c10)に対応する単位データまたは差分データの間の相関係数は、0.343(=0.7の3乗)以下であるとみなすことができる。さらに、3つの検知単位を挟んで位置する検知単位21に対応する単位データまたは差分データの間の相関係数は、最大で0.2401(=0.7の4乗<0.3)となり、無相関であるとみなすことができる。よって、例えば、図21の検知単位z1は、検知単位c1乃至c24の外側に隣接する検知単位とは無相関であるとみなすことができる。   Accordingly, the correlation coefficient between unit data or difference data corresponding to a detection unit (for example, detection unit z1 and detection unit c10 in FIG. 21) sandwiching two detection units is 0.343 (= 0.7 to the third power). ) Can be considered as follows. Furthermore, the correlation coefficient between the unit data corresponding to the detection unit 21 located between the three detection units or the difference data is 0.2401 (= 0.7 4 <0.3) at the maximum, and is regarded as uncorrelated. be able to. Therefore, for example, the detection unit z1 in FIG. 21 can be regarded as uncorrelated with the detection units adjacent to the outside of the detection units c1 to c24.

従って、1つの検知単位21につき、その検知単位21に対応する差分データまたは単位データと、その検知単位21を中心とする7行×7列の範囲内にある48個の検知単位21に対応する差分データまたは単位データとの間の相関係数rijのみを算出し、その他の相関係数を0とするようにしても、算出した相関行列Rは、各検知単位21に対応する単位データまたは差分データの間の相関関係がほぼ正確に反映されたものであるとみなすことができる。この場合、式(8)に示されるように、相関行列Rは、所定の幅の帯を持つ対称帯行列となる。 Accordingly, each detection unit 21 corresponds to difference data or unit data corresponding to the detection unit 21 and 48 detection units 21 within a range of 7 rows × 7 columns centering on the detection unit 21. Even if only the correlation coefficient r ij between the difference data or the unit data is calculated and the other correlation coefficients are set to 0, the calculated correlation matrix R is the unit data corresponding to each detection unit 21 or It can be considered that the correlation between the difference data is reflected almost accurately. In this case, as shown in Expression (8), the correlation matrix R is a symmetric band matrix having a band having a predetermined width.

Figure 0004617905
(ただし、t=k−s+1)
Figure 0004617905
(However, t = k−s + 1)

これにより、相関行列Rの対角成分を除く上三角の部分の帯内にある相関係数rijのみを記録しておけば、必要なときに相関行列Rを生成することができ、記録しておくデータ量を削減することができる。 As a result, if only the correlation coefficient r ij in the band of the upper triangular portion excluding the diagonal component of the correlation matrix R is recorded, the correlation matrix R can be generated and recorded when necessary. The amount of data to keep can be reduced.

また、侵入物が監視領域に侵入するとき、必ず監視領域の外周を通過することが保証されている場合、図22に示されるように、監視領域のうち、監視領域の外周に接する所定の幅の枠状の領域201のみを監視対象とするようにすれば、領域201内に含まれる検知単位21に対応する差分データまたは単位データの間の相関関係のみを考慮すればよくなるため、算出する相関係数rijの数を削減できる。 In addition, when an intruder enters the monitoring area, it is guaranteed that it always passes through the outer periphery of the monitoring area. As shown in FIG. 22, a predetermined width in contact with the outer periphery of the monitoring area, as shown in FIG. If only the frame-shaped area 201 is set as the monitoring target, only the correlation between the difference data or the unit data corresponding to the detection unit 21 included in the area 201 needs to be taken into consideration. The number of relations r ij can be reduced.

図23は、図22の領域201の左上隅の部分を示す図である。領域201内の番号が割り振られた1つの長方形は1つの検知単位を表し、各検知単位に割り振られている番号は、検知単位の配列番号を示している。ここでいう配列番号とは、検知単位の差分データまたは単位データを列行列(または行行列)に配列したり、相関行列Rに相関係数rijを配列する場合に用いる行列の要素番号である。 FIG. 23 is a diagram showing the upper left corner of the area 201 in FIG. One rectangle to which a number in the area 201 is assigned represents one detection unit, and the number assigned to each detection unit indicates an array number of the detection unit. The array number here is an element number of a matrix used when the difference data or unit data of the detection unit is arranged in a column matrix (or row matrix) or the correlation coefficient r ij is arranged in the correlation matrix R. .

図23に示される例では、領域201の各辺の幅方向に7つの検知単位が配列され、左上隅の検知単位に配列番号1が割り振られ、配列番号1と同じ列上にある検知単位に、領域201の上辺の幅方向(上から下の方向)に順に2乃至7の配列番号が割り振られ、次の列(右隣の列)の検知単位にも同様に、上から下方向に配列番号8乃至14が割り振られ、以下同様に、領域201の上辺の右端の列まで、領域201の枠の幅方向に繰り返すように、検知単位に配列番号が割り振られる。   In the example shown in FIG. 23, seven detection units are arranged in the width direction of each side of the region 201, array number 1 is assigned to the detection unit in the upper left corner, and the detection units on the same column as array number 1 are assigned. , Array numbers 2 to 7 are assigned in order in the width direction of the upper side of the area 201 (from the top to the bottom), and the detection units in the next column (the column on the right) are similarly arranged from the top to the bottom. Numbers 8 to 14 are assigned, and similarly, array numbers are assigned to the detection units so as to repeat in the width direction of the frame of the region 201 up to the rightmost column on the upper side of the region 201.

このように配列番号を割り振ることにより、例えば、1つの検知単位について、その検知単位の前および後の配列番号が連続する最大24個の検知単位に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を求めれば、図21に示されるように、その検知単位を中心とする7行×7列の範囲内にあり、かつ領域201内(より厳密にいえば、領域201の1つの辺内)に含まれる検知単位に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を求めることができる。   By assigning array numbers in this way, for example, for one detection unit, correlation coefficients with difference data or unit data corresponding to a maximum of 24 detection units in which the array numbers before and after the detection unit are continuous. 21, as shown in FIG. 21, it is within the range of 7 rows × 7 columns centering on the detection unit, and within the region 201 (more strictly speaking, within one side of the region 201). The correlation coefficient with the difference data or the unit data corresponding to the included detection unit can be obtained.

例えば、配列番号25の検知単位の場合、配列番号25の検知単位の前の配列番号が連続する24個の検知単位(配列番号1乃至24の検知単位)、および、配列番号25の検知単位の後の配列番号が連続する24個の検知単位(配列番号25乃至49の検知単位)に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を求め、配列番号77の検知単位の場合、配列番号77の検知単位の前の配列番号が連続する24個の検知単位(配列番号53乃至76の検知単位)、および、配列番号77の検知単位の後の配列番号が連続する24個の検知単位(配列番号78乃至101の検知単位)に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を求め、それ以外の検知単位に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を0にするようにすればよい。   For example, in the case of the detection unit of SEQ ID NO: 25, 24 detection units (detection units of SEQ ID NOS: 1 to 24) in which the sequence numbers before the detection unit of SEQ ID NO: 25 are continuous, and the detection units of SEQ ID NO: 25 The correlation coefficient with the difference data or the unit data corresponding to 24 detection units (detection units of array numbers 25 to 49) with subsequent array numbers is obtained, and in the case of the detection unit of array number 77, array number 77 24 detection units with consecutive array numbers (detection units with array numbers 53 to 76) and 24 detection units with consecutive array numbers after the detection unit with array number 77 (array) The correlation coefficient with the difference data or unit data corresponding to the detection units (numbers 78 to 101) is obtained, and the correlation coefficient with the difference data or unit data corresponding to the other detection units is set to 0. It may be Re.

これにより、相関係数Rの帯の幅を49まで小さくすることができ、記録するデータ量をさらに削減することができる。   Thereby, the width of the band of the correlation coefficient R can be reduced to 49, and the amount of data to be recorded can be further reduced.

また、例えば、各検知単位の前および後の配列番号が連続する最大48個の検知単位に対応する差分データまたは単位データとの間の相関関係を求めるようにすれば、さらに、その検知単位を中心とする7行×7列の範囲内に含まれる各検知単位のそれぞれについて、各検知単位を中心とする7行×7列の範囲内にあり、かつ領域201内(より厳密にいえば、領域201の1つの辺内)に含まれる検知単位に対応する差分データまたは単位データとの間の相関係数までを求めることができるようになる。   Further, for example, if a correlation between difference data or unit data corresponding to a maximum of 48 detection units in which the sequence numbers before and after each detection unit are continuous is obtained, the detection unit is further changed. For each of the detection units included in the range of 7 rows × 7 columns as the center, it is within the range of 7 rows × 7 columns around the detection units and in the region 201 (more strictly speaking, It becomes possible to obtain up to the correlation coefficient between the difference data or the unit data corresponding to the detection unit included in one side of the region 201.

さらに、例えば、領域201の各辺の隣接する部分の検知単位に対応する差分データまたは単位データとの相関関係を考慮するようにしてもよい。例えば、領域201の上辺の検知単位に対応する相関係数を算出する場合、配列番号7、14、21、28、35、42、および49の検知単位の下側の領域201の左辺の検知単位に対応する差分データまたは単位データとの相関係数を算出するようにしてもよい。   Further, for example, a correlation with difference data or unit data corresponding to a detection unit of an adjacent portion of each side of the region 201 may be considered. For example, when calculating the correlation coefficient corresponding to the detection unit of the upper side of the region 201, the detection unit of the left side of the lower region 201 of the detection units of the array element numbers 7, 14, 21, 28, 35, 42, and 49 The correlation coefficient with the difference data or unit data corresponding to may be calculated.

また、相関行列Rは対角成分が1の対称行列なので、変化領域の相関行列Rpも対角成分が1の対称行列となる。この性質を利用して、変化領域の相関行列Rpの逆行列Rp-1を算出するときに、逆行列Rp-1をLU分解した形で求めることにより、マハラノビス距離Dを算出するときの計算回数を、nの3乗オーダー(nは、逆行列Rp-1の次数)のレベルから、nに2乗オーダーのレベルに削減することができる。さらに、相関係数を求める範囲を制限し、相関行列Rが対角成分が1の対称帯行列になる場合、変形コレスキー法を用いて逆行列Rp-1を求めることにより、さらに計算速度を高速化することができる。 Further, since the correlation matrix R is a symmetric matrix with a diagonal component of 1, the correlation matrix Rp in the change region is also a symmetric matrix with a diagonal component of 1. Using this property, when calculating the inverse matrix Rp -1 of the correlation matrix Rp of the change region, the number of calculations when calculating the Mahalanobis distance D by obtaining the inverse matrix Rp -1 in the form of LU decomposition Can be reduced from the level of n to the cube (where n is the order of the inverse matrix Rp −1 ) to the level of n to the square. Furthermore, when the range for obtaining the correlation coefficient is limited, and the correlation matrix R is a symmetric band matrix with a diagonal component of 1, the inverse matrix Rp −1 is obtained using the modified Cholesky method, thereby further reducing the calculation speed. The speed can be increased.

以上のように、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づく、監視領域へのものの侵入の監視において、監視処理を行わせるプログラムであって、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出し、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第2の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データの時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を第2の相関行列を用いて算出し、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する場合には、ものの侵入を検知することができる。また、より簡単により正確にものの侵入を検知できる。   As described above, the intrusion of the object into the monitoring area based on the monitoring data composed of the unit data corresponding to each of the detection units obtained by dividing the monitoring area into a plurality of areas, which is output from the sensor monitoring the monitoring area. In monitoring, a program for performing monitoring processing, and a first unit that is unit data constituting first monitoring data that is monitoring data output from a sensor in a state in which nothing has entered the monitoring area 1st difference monitoring which comprises the 1st correlation matrix which shows the correlation between data, or the 1st difference unit data which is the difference for every predetermined time interval of the 1st unit data corresponding to the same detection unit When the second correlation matrix indicating the correlation between the first difference unit data of the data is calculated and the entry of the object into the monitoring area is monitored, the first monitoring data configured by the first monitoring data The first Mahalanobis distance between the space and the second monitoring data that is the monitoring data output from the sensor is calculated using the first correlation matrix, or is configured by the first difference monitoring data And second difference unit data that is a difference for each time interval of second unit data that is unit data constituting second monitoring data corresponding to the same detection unit. The second Mahalanobis distance between the two differential monitoring data is calculated using the second correlation matrix, and the intrusion into the monitoring area is based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance. Can be detected. In addition, it is possible to detect the intrusion of objects more easily and accurately.

また、監視領域を監視するセンサから出力される、監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づく、監視領域へのものの侵入の監視において、監視領域にものが侵入していない状態において、センサから出力される監視データである第1の監視データを構成する単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ検知単位に対応する第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、監視領域にものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が監視領域に投影された状態において、センサから出力される監視データである第2の監視データを構成する単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ検知単位に対応する第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出し、監視領域へのものの侵入を監視するとき、第1の監視データにより構成される第1の空間と、センサから出力される監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに第1の相関行列を用いて算出するか、または、第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ検知単位に対応する第3の監視データを構成する単位データである第3の単位データの時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに第2の相関行列を用いて算出し、第1のマハラノビス距離、または、第2のマハラノビスの距離に基づいて、監視領域へのものの侵入を判定する場合には、ものの侵入を検知することができる。また、より簡単により正確にものの侵入を検知できる。   In addition, in monitoring the intrusion of the monitoring area based on the monitoring data that is output from the sensor that monitors the monitoring area and is composed of unit data corresponding to each of the detection units that divide the monitoring area into a plurality of areas, The average value and standard deviation of the first unit data that is the unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor or the same detection unit in the state where no object has entered the monitoring area An average value and a standard deviation of the first difference unit data of the first difference monitoring data constituted by the first difference unit data which is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to At the same time, the sensor exits in a state where no object has entered the monitoring area and an image or illumination of a predetermined pattern is projected on the monitoring area. The first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitored data, or the predetermined second unit data corresponding to the same detection unit A second correlation matrix indicating the correlation between the second difference unit data of the second difference monitoring data constituted by the second difference unit data which is a difference for each time interval is calculated, and intrusion into the monitoring area , The first Mahalanobis distance between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data, which is the monitoring data output from the sensor, is defined as the first unit data. Or the third monitoring data corresponding to the same detection unit as that of the second space constituted by the first difference monitoring data. Composition unit The second Mahalanobis distance from the third difference monitoring data constituted by the third difference unit data that is the difference at each time interval of the third unit data that is the data is the first difference unit data. When the intrusion into the monitoring area is determined based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance, the average value and the standard deviation of Intrusion of things can be detected. In addition, it is possible to detect the intrusion of objects more easily and accurately.

なお、以上の説明では、撮像装置11により撮像された画像の画像情報を用いて監視する例を示したが、例えば、赤外線サーモグラフィ装置などにより検出される赤外線放射エネルギーに基づく物質の温度分布を示す画像情報、レーザ光や音波を投射しながら監視領域を走査する装置により検出されるレーザ光や音波が戻ってくるまでの時間の分布を示す画像の画像情報を用いるようにしてもよい。この場合、図6乃至図9に示されるパターンの代わりに、監視領域内で、温度変化のある物体や、凹凸のある物体を動かして取得した画像情報に基づいて、相関行列を算出するようにすればよい。   In the above description, an example of monitoring using image information of an image captured by the imaging device 11 has been shown. For example, a temperature distribution of a substance based on infrared radiation energy detected by an infrared thermography device or the like is shown. You may make it use the image information of the image which shows distribution of time until the laser beam and sound wave detected by the apparatus which scans a monitoring area | region while projecting image information and a laser beam and a sound wave. In this case, instead of the patterns shown in FIGS. 6 to 9, the correlation matrix is calculated based on image information acquired by moving an object having a temperature change or an uneven object in the monitoring region. do it.

また、図10のステップS33において、複数の変化領域を特定するようにしてもよい。例えば、標準化監視差分データが極大または極小となる検知単位21を検出して、検出したそれぞれの検知単位21について、複数の変化領域を特定することができる。複数の変化領域を特定する場合、例えば、複数の変化領域におけるマハラノビス距離の最大値、平均値、または、合計値などを、所定の検知閾値と比較することにより、監視領域への侵入物の侵入を検知するようにすればよい。   Further, in step S33 of FIG. 10, a plurality of change areas may be specified. For example, the detection unit 21 in which the standardized monitoring difference data is maximized or minimized can be detected, and a plurality of change regions can be specified for each detected detection unit 21. When specifying a plurality of change areas, for example, the maximum value, the average value, or the total value of Mahalanobis distances in the plurality of change areas is compared with a predetermined detection threshold value, so that an intruder enters the monitoring area. May be detected.

さらに、1枚のフレーム情報につき、複数のフレーム間隔のフレーム情報との差分データを算出し、複数の差分データの平均値、最大値、積算値などを用いて、マハラノビス距離を算出するようにしてもよい。   Further, for each piece of frame information, difference data with frame information at a plurality of frame intervals is calculated, and the Mahalanobis distance is calculated using an average value, maximum value, integrated value, etc. of the plurality of difference data. Also good.

また、複数の検知単位を1つにまとめて、差分データまたは単位データを算出するようにしてもよい。さらに、相関係数の大きな(相関関係の強い)検知単位のみを1つの検知単位にまとめるようにしてもよい。   Further, a plurality of detection units may be combined into one to calculate difference data or unit data. Furthermore, only detection units having a large correlation coefficient (strong correlation) may be combined into one detection unit.

また、フレーム間差分算出部83により差分データを算出した後に、ノイズフィルタ部81によりノイズを除去するようにしてもよい。   Further, after the difference data is calculated by the inter-frame difference calculation unit 83, the noise may be removed by the noise filter unit 81.

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し、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。   The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software may execute various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a network or a recording medium into a general-purpose personal computer or the like.

この記録媒体は、図3に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどのリムーバブルメディア51などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM32や、記録部36に含まれるハードディスクなどで構成される。   As shown in FIG. 3, this recording medium is distributed to provide a program to a user separately from the computer, and is removable such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory on which the program is recorded. It is not only configured by package media including the media 51, but also configured by a ROM 32 on which a program is recorded, a hard disk included in the recording unit 36, and the like provided to the user in a state of being preinstalled in a computer. .

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。   The program for executing the series of processes described above is installed in a computer via a wired or wireless communication medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting via an interface such as a router or a modem as necessary. You may be made to do.

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。   Further, in the present specification, the step of describing the program stored in the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.

また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置、手段などにより構成される全体的な装置を意味するものである。   Further, in the present specification, the term “system” means an overall apparatus constituted by a plurality of apparatuses and means.

本発明を適用した監視システムの一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the monitoring system to which this invention is applied. 監視領域の検知単位を示す図である。It is a figure which shows the detection unit of a monitoring area | region. 図1の侵入検知装置の機能の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the function of the intrusion detection apparatus of FIG. 図3の侵入検知装置のCPUにより実現される機能の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the function implement | achieved by CPU of the intrusion detection apparatus of FIG. 図1の監視システムにより実行される基準空間作成処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the reference | standard space creation process performed by the monitoring system of FIG. 相関行列を算出するために監視領域に投影される照明または映像のパターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern of the illumination or image | video projected on a monitoring area | region in order to calculate a correlation matrix. 相関行列を算出するために監視領域に投影される照明または映像のパターンの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the pattern of the illumination or image | video projected on a monitoring area | region in order to calculate a correlation matrix. 相関行列を算出するために監視領域に投影される照明または映像のパターンのさらに別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the pattern of the illumination or image | video projected on a monitoring area | region in order to calculate a correlation matrix. 相関行列を算出するために監視領域に投影される照明または映像のパターンのさらに別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the pattern of the illumination or image | video projected on a monitoring area | region in order to calculate a correlation matrix. 図1の監視システムにより実行される監視処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the monitoring process performed by the monitoring system of FIG. 監視領域への侵入物の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the intrusion to a monitoring area | region. 監視領域への侵入物の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the intrusion to a monitoring area | region. 監視領域への侵入物のさらに別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the intrusion to a monitoring area | region. 検知閾値の決め方の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of how to determine a detection threshold. マハラノビス距離の比較実験に用いる監視領域を示す図である。It is a figure which shows the monitoring area | region used for the comparison experiment of Mahalanobis distance. 図15の監視領域から検出される差分データの例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the difference data detected from the monitoring area | region of FIG. マハラノビス距離の比較実験の結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of the comparative experiment of Mahalanobis distance. マハラノビス距離の比較実験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the comparative experiment of Mahalanobis distance. 検知単位間の相関を考慮する範囲の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the range which considers the correlation between detection units. 検知単位間の相関を考慮する範囲の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the range which considers the correlation between detection units. 検知単位間の相関を考慮する範囲のさらに別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the range which considers the correlation between detection units. 監視領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a monitoring area | region. 検知単位の配列番号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the sequence number of a detection unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 監視システム, 11 撮像装置, 12 侵入検知装置, 21 検知単位, 31 CPU, 32 ROM, 35 出力部, 36 記録部, 38 ドライブ, 51 リムーバブルメディア, 71 画像前処理部, 72 基準空間データ算出部, 73 データ管理部, 74 変化領域検出部, 75 距離算出部, 76 判定部, 81 ノイズフィルタ部, 82 画像情報取得部, 83 フレーム間差分算出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Monitoring system, 11 Imaging device, 12 Intrusion detection device, 21 Detection unit, 31 CPU, 32 ROM, 35 Output part, 36 Recording part, 38 drive, 51 Removable media, 71 Image pre-processing part, 72 Reference space data calculation part 73 data management unit, 74 change area detection unit, 75 distance calculation unit, 76 determination unit, 81 noise filter unit, 82 image information acquisition unit, 83 inter-frame difference calculation unit

Claims (7)

監視領域を監視するセンサから出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置において、
前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データを構成する前記単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データを構成する前記単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出手段と、
前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データの前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出手段と、
前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定手段と
を含むことを特徴とする監視装置。
Based on monitoring data that is output from a sensor that monitors the monitoring area and that is composed of unit data corresponding to each detection unit that divides the monitoring area into a plurality of areas, the intrusion of the monitoring area is monitored. In the monitoring device,
The average value and standard deviation of the first unit data that is the unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor in a state where the object has not entered the monitoring area, Alternatively, the first difference unit data of the first difference monitoring data configured by the first difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. The average value and the standard deviation are calculated, and the output from the sensor is performed in a state where the object does not enter the monitoring area and a video or illumination of a predetermined pattern is projected on the monitoring area. The first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data, or the same detection A second correlation data between the second difference unit data of the second difference monitoring data configured by the second difference unit data which is a difference at a predetermined time interval of the second unit data corresponding to the unit. Reference space calculating means for calculating a correlation matrix of 2;
When monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, a first space between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor. A Mahalanobis distance of 1 is calculated using an average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or a second space configured by the first difference monitoring data And a third difference unit data that is a difference for each time interval of the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit. Mahalanobis distance calculating means for calculating a second Mahalanobis distance between the difference monitoring data using an average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix;
And a determination unit that determines whether the object has entered the monitoring area based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance.
前記第3の単位データを、前記第3の単位データと同じ前記検知領域に対応する前記第1の単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化単位データ、または、前記第3の差分単位データを、前記第3の差分単位データと同じ前記検知領域に対応する前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を用いて標準化した標準化差分単位データに基づいて、前記監視領域内において前記ものが侵入した可能性が高い1つ以上の所定の大きさの変化領域を検出する検出手段を
さらに含み、
前記マハラノビス距離算出手段は、前記変化領域における前記第1のマハラノビス距離または前記第2のマハラノビス距離を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の監視装置。
Standardized unit data obtained by standardizing the third unit data using an average value and standard deviation of the first unit data corresponding to the same detection area as the third unit data, or the third difference Based on standardized difference unit data obtained by standardizing unit data using an average value and standard deviation of the first difference unit data corresponding to the same detection area as the third difference unit data, in the monitoring area And further comprising detection means for detecting one or more change areas of a predetermined size that are likely to have intruded,
The monitoring apparatus according to claim 1 , wherein the Mahalanobis distance calculating unit calculates the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance in the change region.
前記基準空間算出手段は、前記相関行列を構成する相関係数のうち、前記監視領域内であって、前記監視領域の外周に接する枠状の領域内の前記検知単位に対応する前記第2の単位データ間または前記第2の差分単位データ間の相関係数のみを算出するとともに、他の相関係数を0とし、
前記マハラノビス距離算出手段は、前記枠状の領域内における前記第1のマハラノビス距離または前記第2のマハラノビス距離を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の監視装置。
The reference space calculation unit is configured to correspond to the second detection unit corresponding to the detection unit in a frame-shaped region in the monitoring region that is in contact with an outer periphery of the monitoring region, among the correlation coefficients constituting the correlation matrix. While calculating only the correlation coefficient between unit data or between said 2nd difference unit data, other correlation coefficients are set to 0,
The monitoring apparatus according to claim 1 , wherein the Mahalanobis distance calculating unit calculates the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance in the frame-shaped region.
前記基準空間算出手段は、前記相関行列を構成する相関係数のうち、前記検知単位のそれぞれについて、前記検知単位に対応する前記第2の単位データまたは前記第2の差分単位データと、前記検知単位を中心とする所定の大きさの領域内に含まれる前記検知単位に対応する前記第2の単位データまたは前記第2の差分単位データとの間の相関係数のみを算出するとともに、他の相関係数を0とする
ことを特徴とする請求項に記載の監視装置。
The reference space calculation means includes, for each of the detection units, among the correlation coefficients constituting the correlation matrix, the second unit data or the second difference unit data corresponding to the detection unit, and the detection. While calculating only the correlation coefficient between the second unit data or the second difference unit data corresponding to the detection unit included in an area of a predetermined size centered on the unit, The monitoring apparatus according to claim 1 , wherein the correlation coefficient is 0.
監視領域を監視するセンサから出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視方法において、
前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データを構成する前記単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データを構成する前記単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、
前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データの前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、
前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする監視方法。
Based on monitoring data that is output from a sensor that monitors the monitoring area and that is composed of unit data corresponding to each detection unit that divides the monitoring area into a plurality of areas, the intrusion of the monitoring area is monitored. In the monitoring method of the monitoring device,
The average value and standard deviation of the first unit data that is the unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor in a state where the object has not entered the monitoring area, Alternatively, the first difference unit data of the first difference monitoring data configured by the first difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. The average value and the standard deviation are calculated, and the output from the sensor is performed in a state where the object does not enter the monitoring area and a video or illumination of a predetermined pattern is projected on the monitoring area. The first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data, or the same detection A second correlation data between the second difference unit data of the second difference monitoring data configured by the second difference unit data which is a difference at a predetermined time interval of the second unit data corresponding to the unit. A reference space calculating step of calculating a correlation matrix of 2;
When monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, a first space between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor. A Mahalanobis distance of 1 is calculated using an average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or a second space configured by the first difference monitoring data And a third difference unit data that is a difference for each time interval of the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit. A Mahalanobis distance calculation step for calculating a second Mahalanobis distance from the difference monitoring data using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix. And,
And a determination step of determining whether the object has entered the monitoring area based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance.
監視領域を監視するセンサから出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視処理用のプログラムであって、
前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データを構成する前記単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データを構成する前記単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、
前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データの前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、
前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
Based on monitoring data that is output from a sensor that monitors the monitoring area and that is composed of unit data corresponding to each detection unit that divides the monitoring area into a plurality of areas, the intrusion of the monitoring area is monitored. A program for monitoring processing of a monitoring device,
The average value and standard deviation of the first unit data that is the unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor in a state where the object has not entered the monitoring area, Alternatively, the first difference unit data of the first difference monitoring data configured by the first difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. The average value and the standard deviation are calculated, and the output from the sensor is performed in a state where the object does not enter the monitoring area and a video or illumination of a predetermined pattern is projected on the monitoring area. The first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data, or the same detection A second correlation data between the second difference unit data of the second difference monitoring data configured by the second difference unit data which is a difference at a predetermined time interval of the second unit data corresponding to the unit. A reference space calculating step of calculating a correlation matrix of 2;
When monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, a first space between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor. A Mahalanobis distance of 1 is calculated using an average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or a second space configured by the first difference monitoring data And a third difference unit data that is a difference for each time interval of the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit. A Mahalanobis distance calculation step for calculating a second Mahalanobis distance from the difference monitoring data using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix. And,
A computer-readable program comprising: a determination step of determining whether the object has entered the monitoring area based on the first Mahalanobis distance or the second Mahalanobis distance. Recording medium.
監視領域を監視するセンサから出力される、前記監視領域を複数の領域に区分した検知単位のそれぞれに対応する単位データから構成される監視データに基づいて、前記監視領域へのものの侵入を監視する監視装置の監視処理用のコンピュータに、監視処理を行なわせるプログラムであって、
前記監視領域に前記ものが侵入していない状態において、前記センサから出力される前記監視データである第1の監視データを構成する前記単位データである第1の単位データの平均値および標準偏差、または、同じ前記検知単位に対応する前記第1の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第1の差分単位データにより構成される第1の差分監視データの前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差を算出するとともに、前記監視領域に前記ものが侵入していない状態、かつ、所定のパターンの映像または照明が前記監視領域に投影された状態において、前記センサから出力される前記監視データである第2の監視データを構成する前記単位データである第2の単位データ間の相関を示す第1の相関行列、または、同じ前記検知単位に対応する前記第2の単位データの所定の時間間隔ごとの差分である第2の差分単位データにより構成される第2の差分監視データの前記第2の差分単位データ間の相関を示す第2の相関行列を算出する基準空間算出ステップと、
前記監視領域への前記ものの侵入を監視するとき、前記第1の監視データにより構成される第1の空間と、前記センサから出力される前記監視データである第3の監視データとの間の第1のマハラノビス距離を、前記第1の単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第1の相関行列を用いて算出するか、または、前記第1の差分監視データにより構成される第2の空間と、同じ前記検知単位に対応する前記第3の監視データを構成する前記単位データである第3の単位データの前記時間間隔ごとの差分である第3の差分単位データにより構成される第3の差分監視データとの間の第2のマハラノビス距離を、前記第1の差分単位データの平均値および標準偏差、並びに前記第2の相関行列を用いて算出するマハラノビス距離算出ステップと、
前記第1のマハラノビス距離、または、前記第2のマハラノビスの距離に基づいて、前記監視領域への前記ものの侵入を判定する判定ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
Based on monitoring data that is output from a sensor that monitors the monitoring area and that is composed of unit data corresponding to each detection unit that divides the monitoring area into a plurality of areas, the intrusion of the monitoring area is monitored. A program for causing a monitoring processing computer of a monitoring device to perform monitoring processing,
The average value and standard deviation of the first unit data that is the unit data constituting the first monitoring data that is the monitoring data output from the sensor in a state where the object has not entered the monitoring area, Alternatively, the first difference unit data of the first difference monitoring data configured by the first difference unit data that is a difference at predetermined time intervals of the first unit data corresponding to the same detection unit. The average value and the standard deviation are calculated, and the output from the sensor is performed in a state where the object does not enter the monitoring area and a video or illumination of a predetermined pattern is projected on the monitoring area. The first correlation matrix indicating the correlation between the second unit data that is the unit data constituting the second monitoring data that is the monitoring data, or the same detection A second correlation data between the second difference unit data of the second difference monitoring data configured by the second difference unit data which is a difference at a predetermined time interval of the second unit data corresponding to the unit. A reference space calculating step of calculating a correlation matrix of 2;
When monitoring the intrusion of the object into the monitoring area, a first space between the first space constituted by the first monitoring data and the third monitoring data which is the monitoring data output from the sensor. A Mahalanobis distance of 1 is calculated using an average value and standard deviation of the first unit data and the first correlation matrix, or a second space configured by the first difference monitoring data And a third difference unit data that is a difference for each time interval of the third unit data that is the unit data constituting the third monitoring data corresponding to the same detection unit. A Mahalanobis distance calculation step for calculating a second Mahalanobis distance from the difference monitoring data using the average value and standard deviation of the first difference unit data and the second correlation matrix. And,
And a determination step of determining whether the object has entered the monitoring area based on the distance of the first Mahalanobis or the distance of the second Mahalanobis.
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