專利名稱：監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為使用監(jiān)視攝像機(jī)的圖像、用于防止犯罪和監(jiān)視等用途的監(jiān)視裝置的攝像機(jī)監(jiān)視裝置的圖像異常檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
長期以來，在進(jìn)行建筑物的出入口和各種設(shè)施、設(shè)備等的防止犯罪和警備工作中，設(shè)置對(duì)需要監(jiān)視的區(qū)域進(jìn)行拍攝的監(jiān)視攝像機(jī)，顯示·記錄該監(jiān)視攝像機(jī)的圖像并進(jìn)行監(jiān)視的監(jiān)視裝置和圖像記錄裝置已得到廣泛應(yīng)用。
在此，當(dāng)該監(jiān)視攝像機(jī)或來自監(jiān)視攝像機(jī)的信號(hào)傳輸線路上發(fā)生故障，圖像信號(hào)中斷時(shí)，對(duì)在監(jiān)視裝置中檢測(cè)不到監(jiān)視裝置的圖像信號(hào)中所包含的同步信號(hào)(水平同步信號(hào)、垂直同步信號(hào))的現(xiàn)象(同步信號(hào)丟失)進(jìn)行判斷，并發(fā)出發(fā)生異常的警告或警報(bào)的功能，在很多監(jiān)視裝置和圖像記錄裝置中得到使用(參照專利文獻(xiàn)1)。
另外，也提出了在正常地檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，當(dāng)在圖像的狀態(tài)中產(chǎn)生了給監(jiān)視工作帶來障礙的異常時(shí)，檢測(cè)該異常并發(fā)出警告或警報(bào)的方法，作為這種裝置及方法，提出了基于對(duì)圖像進(jìn)行微分后所得到的值來判別異常的圖像傳感器(參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開2001-157195號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-194969號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在檢測(cè)在圖像的狀態(tài)中產(chǎn)生了給監(jiān)視工作帶來障礙的異常的狀況，并考慮了實(shí)施對(duì)應(yīng)于狀況的保養(yǎng)、檢查、修理的形態(tài)的業(yè)務(wù)的情況下，由于圖像異常的產(chǎn)生狀況中存在各種原因和形態(tài)，因此在所述現(xiàn)有的技術(shù)中難于檢測(cè)，或者會(huì)產(chǎn)生作為錯(cuò)誤現(xiàn)象檢測(cè)的狀況。
以根據(jù)所述對(duì)圖像進(jìn)行微分所得到的值來判別異常的圖像傳感器(參照專利文獻(xiàn)2)為例，根據(jù)圖像的微分值的降低，檢測(cè)出圖像的異常(用蓋等遮住攝像機(jī)的策劃行為等)，但是圖像的微分值降低，除該現(xiàn)象以外，也會(huì)由于圖像產(chǎn)生模糊或鏡頭的弄臟/模糊、照明亮度降低等各種圖像異常原因而發(fā)生。
另外，由于對(duì)于這些各種圖像異常原因，用于修復(fù)的確認(rèn)內(nèi)容不同(例如，所述策劃的情況下，確認(rèn)檢查攝像機(jī)的附近，在發(fā)生模糊或鏡頭的污染/模糊的情況下，確認(rèn)檢查和調(diào)整鏡頭關(guān)系，在照明亮度降低的情況下，確認(rèn)照明和環(huán)境等)，因此，例如在遠(yuǎn)處設(shè)置多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)，對(duì)圖像進(jìn)行集中監(jiān)視這樣的業(yè)務(wù)形態(tài)中，難以將用于對(duì)產(chǎn)生了該圖像異常原因的攝像機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)/檢查/修理的指示，確實(shí)地下達(dá)給保養(yǎng)人員或現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人等。
另外，根據(jù)所述監(jiān)視業(yè)務(wù)的監(jiān)視內(nèi)容，存在要求圖像的鮮明度的用途(例如，在畫面上確認(rèn)、識(shí)別人臉或文字等的情況等)和要求圖像的色度的用途(例如，需要確認(rèn)或記錄衣服或物體的顏色或模樣等特征的情況等)，在此情況下，雖然要考慮監(jiān)視攝像機(jī)的異常檢測(cè)的優(yōu)先度(鮮明度優(yōu)秀、色度優(yōu)先等)不同的狀況，但是不存在用一個(gè)裝置或單元實(shí)現(xiàn)這種要求的裝置。
本發(fā)明的目的在于，作為改善上述現(xiàn)有的問題點(diǎn)，檢測(cè)出監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常，高效地實(shí)現(xiàn)實(shí)施對(duì)應(yīng)于監(jiān)視攝像機(jī)的狀況的保養(yǎng)、檢查、修理的形態(tài)的業(yè)務(wù)的方法，提供用于對(duì)監(jiān)視攝像機(jī)的各種形態(tài)的異常圖像進(jìn)行檢測(cè)的裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第1方式，提供一種監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具有獲取來自監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像獲取單元；針對(duì)所述圖像獲取單元所獲取的圖像，計(jì)算該圖像的多個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值的圖像統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元；記錄正常時(shí)的圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值的正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元；以該正常時(shí)的圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值作為基準(zhǔn)，設(shè)定圖像異常發(fā)生值閾值的單元；和將所述圖像獲取單元中獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值和所述圖像異常發(fā)生值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述圖像獲取單元中獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值中的至少2種圖像統(tǒng)計(jì)值超出了所述圖像異常發(fā)生值閾值時(shí)，作為異常檢知的異常檢知單元。
本發(fā)明的第2方式，其特征在于，在所述第1方式中，具有圖像異常推定單元，其當(dāng)圖像獲取單元中獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值中至少2種圖像統(tǒng)計(jì)值超出了所述圖像異常發(fā)生值閾值時(shí)，根據(jù)該超出的圖像統(tǒng)計(jì)值推定異常發(fā)生的原因。
本發(fā)明的第3方式，其特征在于，在所述第1方式中，具有優(yōu)先度設(shè)定單元，其對(duì)所述當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值設(shè)定優(yōu)先度。
本發(fā)明的第4方式，其特征在于，在所述第3方式中，所述優(yōu)先度設(shè)定單元的優(yōu)先度由遠(yuǎn)程的遠(yuǎn)程優(yōu)先度設(shè)定單元來設(shè)定。
本發(fā)明的第5方式，其特征在于，在所述第1至第4方式中任意一種方式中，具有顯示監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像顯示裝置；記錄所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像記錄裝置；和傳輸所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像傳輸裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，關(guān)于所述監(jiān)視攝像機(jī)及信號(hào)傳輸線路中發(fā)生的圖像異常，可以檢測(cè)出各種圖像異常(例如，圖像中混入噪聲、發(fā)生模糊、發(fā)生對(duì)比度降低、異常像素值(純白、純黑等)、畫面隱藏、視場(chǎng)角變動(dòng)等)，因此，和現(xiàn)有技術(shù)相比故障檢知的性能上升，進(jìn)而可以謀求該監(jiān)視裝置的品質(zhì)和運(yùn)轉(zhuǎn)率的提高。
在本發(fā)明，著眼于當(dāng)針對(duì)由監(jiān)視攝像機(jī)獲取的當(dāng)前圖像，使用該當(dāng)前圖像的多個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值，將這些當(dāng)前各圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)的圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值對(duì)比時(shí)，根據(jù)當(dāng)前各圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)的各圖像統(tǒng)計(jì)值的差異，可以大體推定故障原因，并以正常時(shí)的圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值為基準(zhǔn)，設(shè)定圖像異常發(fā)生值閾值，將由監(jiān)視攝像機(jī)獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值超過或未達(dá)到該圖像異常發(fā)生值閾值這樣的超出了的情況視為異常圖像來輸出異常檢知信號(hào)。
圖像統(tǒng)計(jì)值，如后所述，可以根據(jù)圖像信號(hào)的微分值等進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算，但理想的是該圖像統(tǒng)計(jì)值，根據(jù)下面的觀點(diǎn)采用多種統(tǒng)計(jì)值，選擇各圖像統(tǒng)計(jì)值之間的相關(guān)度盡可能小的統(tǒng)計(jì)值，由于其種類越多就可以精度更高地把握異常原因，所以更為理想。
(1)像素平均值是針對(duì)將獲取的圖像變換為黑白圖像后得到的圖像全體的像素平均值(將圖像全體的像素值的總和除以像素?cái)?shù)得到的值)，是表示圖像的平均亮度的值。
(2)像素分散值是針對(duì)將獲取的圖像變換為黑白圖像后得到的圖像全體，將圖像全體的(像素值—所述像素平均值)平方后得到的值的總和除以像素?cái)?shù)所得到的值，是表示圖像的亮度分布的值。
(3)圖像微分值是針對(duì)將獲取的圖像變換為黑白圖像后得到的圖像全體，(當(dāng)前的像素值—鄰接像素)的總和的值，是表示圖像的復(fù)雜性和鮮明度的值。
(4)高輝度像素?cái)?shù)是針對(duì)將獲取的圖像變換為黑白圖像后得到的圖像全體，像素值超過了預(yù)定的像素值的閾值(高輝度閾值)的像素?cái)?shù)，是表示圖像上的明亮部位和像素?cái)?shù)、面積的值。
(5)低輝度像素?cái)?shù)是針對(duì)將獲取的圖像變換為黑白圖像后得到的圖像全體，像素值小于或等于預(yù)定的像素值的閾值(低輝度閾值)的像素?cái)?shù)，是表示圖像上的黑暗的部位和像素?cái)?shù)、面積的值。
(6)圖像間相關(guān)度是在后述的初始設(shè)定步驟中，表示正常所獲取的圖像和當(dāng)前圖像之間的相關(guān)度(類似度)的值，在初始設(shè)定步驟中，在作為正常所獲取的圖像和當(dāng)前圖像一致的情況下，取最大值。
(7)色度是將獲取的圖像變換為色相/色度/亮度圖像(HSV變換)，其中的色度的圖像內(nèi)的平均值，是表示圖像內(nèi)的色彩的存在和圖像全體的顏色的分布狀態(tài)的值。
當(dāng)將此當(dāng)前各圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)的各圖像統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行比較時(shí)，以該正常時(shí)的圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值為基準(zhǔn)，對(duì)每個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值設(shè)定被斷定為發(fā)生了圖像異常的圖像異常發(fā)生值閾值，將這些圖像異常發(fā)生值閾值和當(dāng)前圖像統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行比較，將超過或未達(dá)到而超出了該閾值的情況視為異常圖像發(fā)生，檢測(cè)出異常，采取各種措施。
當(dāng)采取該措施時(shí)，根據(jù)來自當(dāng)前各圖像統(tǒng)計(jì)值的異常檢知的結(jié)果，通過配備對(duì)根據(jù)到目前為止的經(jīng)驗(yàn)識(shí)別出的異常發(fā)生的原因進(jìn)行推定的圖像異常推定單元，就可以推定基于圖像異常發(fā)生狀況的故障發(fā)生原因(故障發(fā)生狀況、故障發(fā)生部位、故障處理方法)并進(jìn)行提示，因此，可以迅速地進(jìn)行與故障狀況對(duì)應(yīng)的檢查部位和檢查方法的指示、設(shè)備的準(zhǔn)備等，可以謀求保養(yǎng)/修理效率的提高和停止運(yùn)行時(shí)間的縮短。
而且，通過配備對(duì)當(dāng)前各圖像統(tǒng)計(jì)值設(shè)定優(yōu)先度的優(yōu)先度設(shè)定單元，可以進(jìn)行附加了這些優(yōu)先度的比較，可以進(jìn)行優(yōu)先(或?yàn)椴粌?yōu)先)檢測(cè)所指定的異常狀況(鮮明度降低、色度降低等)的設(shè)定，因此可以進(jìn)行與監(jiān)視攝像機(jī)的設(shè)置環(huán)境或用途、顧客要求相應(yīng)的圖像異常檢測(cè)。
而且，還做成能由遠(yuǎn)程的遠(yuǎn)程優(yōu)先度設(shè)定單元對(duì)所述優(yōu)先度設(shè)定單元的優(yōu)先度進(jìn)行設(shè)定，因此可以減少在遠(yuǎn)處設(shè)定多個(gè)所述監(jiān)視攝像機(jī)以及監(jiān)視裝置的情況下的設(shè)定所必要的工作量和工作時(shí)間，進(jìn)而可以降低運(yùn)用成本。
而且，在本發(fā)明的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置中，還配備有顯示監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像顯示裝置、記錄所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像記錄裝置、和傳輸所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像傳輸裝置，因此，可以不另外增設(shè)故障檢知裝置就能檢知故障，從而可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置中使用的初始設(shè)定的步驟的流程圖。
圖3是用于對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的圖像異常發(fā)生值閾值Fo進(jìn)行說明的、正常時(shí)的圖像異常發(fā)生值F的測(cè)定數(shù)據(jù)。
圖4是表示用于對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的異常圖像的發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)的步驟的流程圖。
圖5是本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置中的當(dāng)前圖像的圖像異常發(fā)生值F的測(cè)定數(shù)據(jù)。
圖6是與本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置中所使用的、將圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值和圖像異常原因關(guān)連起來的表的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
符號(hào)說明1監(jiān)視攝像機(jī)2圖像異常檢測(cè)裝置21圖像獲取單元
22a～22n圖像統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元23a～23n正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元24a～24n圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元25圖像異常檢測(cè)單元25a圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25b圖像異常原因推定單元26圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度通信單元3顯示單元4通信線路5圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度設(shè)定終端具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式1)以下，根據(jù)圖1～圖6，對(duì)本發(fā)明的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的一圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置的功能構(gòu)成的框圖。
在圖1中，1是設(shè)置于監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域中，具有取得監(jiān)視圖像并作為圖像信號(hào)輸出的功能的監(jiān)視攝像機(jī)，2是圖像異常檢測(cè)裝置，可以通過軟件結(jié)構(gòu)或硬件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。所述監(jiān)視攝像機(jī)1和圖像異常檢測(cè)裝置通過同軸電纜等信號(hào)傳輸線路(未圖示)連接。
所述圖像異常檢測(cè)裝置2，由以下單元構(gòu)成具有根據(jù)所述圖像信號(hào)獲取圖像的功能的圖像獲取單元21；根據(jù)圖像獲取單元21中獲取的圖像計(jì)算至少2種異常畫面的圖像統(tǒng)計(jì)值a～n的圖像統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元22a～22n；記錄圖像正常情況下的各圖像統(tǒng)計(jì)值的正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n；具有對(duì)用于檢測(cè)圖像異常的圖像優(yōu)先度進(jìn)行設(shè)定的功能的圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n；根據(jù)所述正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值和由圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n設(shè)定了優(yōu)先度的當(dāng)前圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值，對(duì)當(dāng)前圖像的圖像異常發(fā)生進(jìn)行檢測(cè)的異常檢測(cè)單元25。
為檢測(cè)圖像異常而使用的圖像統(tǒng)計(jì)值a～n，雖使用多個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值，但在此實(shí)施方式中，采用了所述的(1)像素平均值、(2)像素分散值、(3)圖像微分值、(4)高輝度像素?cái)?shù)、(5)低輝度像素?cái)?shù)、(6)圖像間相關(guān)度、(7)色度這7種圖像統(tǒng)計(jì)值。
所述異常檢測(cè)單元25，由以下單元構(gòu)成圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25a，其具有根據(jù)正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值和由圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n設(shè)定了優(yōu)先度的當(dāng)前圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值，計(jì)算表示當(dāng)前圖像的圖像異常發(fā)生的程度的圖像異常發(fā)生值F的功能；圖像異常原因推定單元25b，其根據(jù)所述當(dāng)前圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值，推定當(dāng)前圖像的異常發(fā)生狀況以及發(fā)生原因、對(duì)應(yīng)部分等。
所述圖像異常檢測(cè)裝置2，具有將由圖像異常原因推定單元25b所推定出的當(dāng)前圖像的異常發(fā)生狀況以及發(fā)生原因、對(duì)應(yīng)部分等進(jìn)行輸出的功能，這些信息在顯示裝置3中顯示。
此外，在顯示裝置3中，不僅進(jìn)行顯示，在發(fā)生了圖像異常的情況下，也可以具有音響/警告功能，向其它的系統(tǒng)傳遞警報(bào)的轉(zhuǎn)報(bào)功能等。
接著，對(duì)所述構(gòu)成的所述圖像異常檢測(cè)裝置2中圖像異常檢測(cè)方法的步驟進(jìn)行說明。
作為圖像異常檢測(cè)方法的步驟，在初始設(shè)定和異常檢測(cè)這兩個(gè)階段進(jìn)行，首先，使用圖2所示的流程圖對(duì)初始設(shè)定的步驟進(jìn)行說明。
初始設(shè)定的目的，是計(jì)算正常時(shí)的畫面的各圖像統(tǒng)計(jì)值，記錄在正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中，在圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25a中，對(duì)進(jìn)行圖像異常的判別的圖像異常發(fā)生值閾值Fo進(jìn)行設(shè)定。
首先，在圖2的步驟S1中，將監(jiān)視攝像機(jī)1的正常時(shí)的圖像(例如，監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域正常地拍攝，且是穩(wěn)定狀態(tài)的圖像等)輸入到圖像異常檢測(cè)裝置2。在此，在圖像異常檢測(cè)裝置2中，當(dāng)實(shí)施用于進(jìn)行初始設(shè)定的操作(初始設(shè)定SW的投入等)時(shí)，圖像異常檢測(cè)裝置2，針對(duì)所述正常時(shí)的圖像，計(jì)算圖像統(tǒng)計(jì)值a～n(步驟S2)，將這些圖像統(tǒng)計(jì)值記錄在正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中(步驟S3)。
此后，圖像異常發(fā)生值閾值Fo，是進(jìn)行用于判別圖像異常的發(fā)生的判定的值，需要取為對(duì)于向監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域的人物或物體的進(jìn)入或移動(dòng)，日照或照明等引起的畫面的輝度變化不判定為圖像異常的值。
作為滿足這種目的的方法，通過按照以下步驟計(jì)算圖像異常發(fā)生值閾值Fo，就可以設(shè)定。
(1)執(zhí)行所述步驟S3后，在預(yù)先設(shè)定的期間(例如24小時(shí))內(nèi)，進(jìn)行下面的步驟(2)～(4)的操作。
(2)計(jì)算獲取的圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值F。
(3)在圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25a中計(jì)算圖像異常發(fā)生值。(圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25a中的圖像異常發(fā)生值F的計(jì)算步驟在后面進(jìn)行描述。)(4)將所述預(yù)定的期間中的圖像異常發(fā)生值F的最大值取為Fmax。
(5)所述的期間經(jīng)過后，將Fmax與余裕度(例如1.1～1.5)相乘，得到圖像異常發(fā)生值閾值Fo。
在圖3中圖示了上述(1)～(5)的關(guān)系，表示圖像異常發(fā)生值閾值Fo和所述Fmax之間的關(guān)系，將Fmax與余裕度(例如1.1～1.5)相乘來設(shè)定圖像異常發(fā)生值閾值Fo。
根據(jù)上述步驟，對(duì)于不是圖像異常的通常的圖像變動(dòng)所引起的圖像統(tǒng)計(jì)值的變動(dòng)，就可以設(shè)定不判別為圖像異常發(fā)生的圖像異常發(fā)生值閾值Fo。
接著，在步驟S5中，在圖像異常發(fā)生值F超過了圖像異常發(fā)生值閾值Fo的狀態(tài)持續(xù)的情況下，設(shè)定用于判別圖像異常發(fā)生的圖像異常發(fā)生時(shí)限To。該時(shí)限To，根據(jù)進(jìn)行監(jiān)視的系統(tǒng)的重要性或顧客的要求而不同，例如設(shè)定5～30分等時(shí)限。
接著，所述的初始設(shè)定結(jié)束后，使用圖4的流程圖，對(duì)實(shí)際用于檢測(cè)圖像異常發(fā)生的步驟進(jìn)行說明。
作為異常檢測(cè)的步驟，首先，與初始設(shè)定的情況相同，輸入監(jiān)視攝像機(jī)1中的當(dāng)前圖像(步驟S6)，計(jì)算該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值a～n(步驟S7)。接著，根據(jù)該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值a～n，計(jì)算圖像異常發(fā)生值F(步驟S8)。在此，對(duì)所述圖像異常發(fā)生值F的計(jì)算方法進(jìn)行說明。
圖像異常發(fā)生值F的計(jì)算的考慮方法，基于以下事實(shí)。
(1)若圖像正常，則該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值的差較小。
(2)在圖像中暫時(shí)地顯現(xiàn)人物或物體的情況下，該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中所記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值之間產(chǎn)生差值，但是到了人物或物體不顯現(xiàn)在圖像中的時(shí)刻，該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值的差值，返回到較小的狀況。
(3)監(jiān)視攝像機(jī)的故障或鏡頭的故障、對(duì)攝像機(jī)的有策劃的行為等引起的攝像障礙等產(chǎn)生的情況下，在該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值之間產(chǎn)生差值，并持續(xù)該狀態(tài)。
因此，作為圖像異常發(fā)生值F，將該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值的差值綜合地進(jìn)行表示的值是適宜的。
因此，在本實(shí)施方式中，作為將該圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中所記錄的各圖像統(tǒng)計(jì)值之間的差值綜合地表示的值，假設(shè)使用該圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值和正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中所記錄的圖像統(tǒng)計(jì)值之間的“距離”，使用下式1.1的公式來求出。
F＝(Sa-Na)2+(Sb-Nb)2+……+(Sn-Nn)2(1.1)上式中，Sa、Sb、……Sn是正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元23a～23n中所記錄的各圖像統(tǒng)計(jì)值，Na、Nb、……Nn表示當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值。
此外，式1.1，是在圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n中未設(shè)定優(yōu)先度的情況，但有時(shí)根據(jù)顧客的要求或監(jiān)視攝像機(jī)的使用目的，需要優(yōu)先檢測(cè)表示特定現(xiàn)象的圖像統(tǒng)計(jì)值。例如，在處理高精細(xì)度的圖像的情況下，表示圖像的精細(xì)度的圖像統(tǒng)計(jì)值是圖像微分值，因此，為了優(yōu)先地檢測(cè)出圖像的精細(xì)度降低，在圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n中將優(yōu)先度Pa～Pn(例如，0.5(不優(yōu)先)～1.0(標(biāo)準(zhǔn))～2.0(優(yōu)先))設(shè)定為優(yōu)先地處理該圖像微分值。圖像異常發(fā)生值F通過下式1.2計(jì)算。
F＝(Sa-Na×Pa)2+(Sb-Nb×Pb)2+……+(Sn-Nn×Pn)2(1.2)接著，在步驟S9中，將步驟S8中計(jì)算出的圖像異常發(fā)生值F和初始設(shè)定步驟中計(jì)算出的圖像異常發(fā)生值閾值Fo進(jìn)行比較，當(dāng)圖像異常發(fā)生值F超過圖像異常發(fā)生值閾值Fo時(shí)，通過對(duì)在圖像異常發(fā)生值計(jì)算單元25a中設(shè)置的圖像異常發(fā)生持續(xù)時(shí)間T進(jìn)行測(cè)量的計(jì)時(shí)器，開始對(duì)持續(xù)時(shí)間T的測(cè)量。例如，在圖像異常發(fā)生，且圖像異常發(fā)生值F超過圖像異常發(fā)生值閾值Fo的狀況持續(xù)的情況下(參照?qǐng)D5)，圖像異常發(fā)生持續(xù)時(shí)間T的計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)就增加。
接著，在步驟S10中，將圖像異常發(fā)生持續(xù)時(shí)間T和所述初始設(shè)定時(shí)設(shè)定的圖像異常發(fā)生時(shí)限To進(jìn)行比較。在此，在圖像異常發(fā)生持續(xù)時(shí)間T超過圖像異常發(fā)生時(shí)限To的情況下，作為發(fā)生了圖像異常，實(shí)施步驟S11。
在步驟S11中，決定所述圖像異常發(fā)生的狀況或故障位置、對(duì)應(yīng)操作等。作為決定的方法，將當(dāng)前的圖像統(tǒng)計(jì)值a～n和圖6所示的用于決定圖像異常的原因的表進(jìn)行比較，將圖像統(tǒng)計(jì)值a～n的變化趨勢(shì)(和初始值比較后，比較當(dāng)前的統(tǒng)計(jì)值變化(增加/減少/變動(dòng))或者沒有變化/變化小)和所述表中所示的變化趨勢(shì)，選擇趨勢(shì)最一致的項(xiàng)目，決定圖像異常發(fā)生的狀況或故障位置、對(duì)應(yīng)操作。
例如，通過切斷照明或?qū)z像機(jī)鏡頭的有策劃的行為(用布覆蓋攝像機(jī)鏡頭、加蓋)等，畫面變漆黑的情況的變化趨勢(shì)，所述的(1)像素平均值、(2)像素分散值、(3)像素微分值、(4)高輝度像素?cái)?shù)、(6)像素間相關(guān)度、(7)色度降低、(5)低輝度像素?cái)?shù)增加。在這種情況下，根據(jù)圖6的表，上述現(xiàn)象與No.1的項(xiàng)目，與各像素統(tǒng)計(jì)值的趨勢(shì)最一致，因此，可以使用該表的信息來提示故障現(xiàn)象的檢知和故障位置以及對(duì)應(yīng)操作。
如上所示，通過本發(fā)明的所述一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，在監(jiān)視攝像機(jī)的圖像中給監(jiān)視帶來障礙的圖像異常持續(xù)發(fā)生的情況下，可以不遺漏地檢知故障發(fā)生的現(xiàn)象，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以提供更高性能的故障檢測(cè)能力。
另外，發(fā)生了圖像異常的情況下，可以提示圖像異常的狀況、成為該圖像異常的原因的故障位置以及對(duì)應(yīng)操作，因此，故障/修理作業(yè)的實(shí)施變得容易，進(jìn)而，可以謀求該監(jiān)視攝像機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率以及圖像的品質(zhì)的提高。
而且，在本發(fā)明的所述一實(shí)施方式的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置中，通過使用圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n，設(shè)定圖像異常檢測(cè)的優(yōu)先度，可以優(yōu)先實(shí)施按顧客希望的種類的圖像異常的檢測(cè)，因此，可以針對(duì)各種用途的監(jiān)視攝像機(jī)，提供最適合的圖像異常檢測(cè)單元。
(實(shí)施方式2)接下來，根據(jù)圖7對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
在圖7中，在所述實(shí)施方式1的例子的結(jié)構(gòu)以外(對(duì)于與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記相同的符號(hào)。)，對(duì)于所述圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n，還追加了通過圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度通信單元26以及通信線路4從外部(遠(yuǎn)處)可以設(shè)定圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度的圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度設(shè)定終端5。
作為本實(shí)施方式的發(fā)明的背景，在全國的監(jiān)視地點(diǎn)設(shè)置有多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)，將所述多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)的圖像，匯集到圖像監(jiān)視中心，進(jìn)行圖像的監(jiān)視的形態(tài)業(yè)務(wù)，近年有不斷增加的趨勢(shì)。在這種形態(tài)業(yè)務(wù)中，在進(jìn)行多個(gè)的圖像的監(jiān)視的同時(shí)，作為檢測(cè)監(jiān)視攝像機(jī)或信號(hào)傳輸線路等的故障導(dǎo)致的圖像異常的發(fā)生的方法，所述實(shí)施方式1是適宜的，然而作為運(yùn)用上的其它問題，在圖像異常檢測(cè)裝置中實(shí)施初始設(shè)定后，發(fā)生了在初始設(shè)定期間無法檢測(cè)出的圖像的變動(dòng)后，誤檢測(cè)出圖像異常發(fā)生，再次需要圖像異常優(yōu)先度的設(shè)定的情況下，有必要奔赴設(shè)定了該監(jiān)視攝像機(jī)以及異常檢測(cè)裝置的場(chǎng)所，再次進(jìn)行初始設(shè)定或圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度的設(shè)定。該操作，在監(jiān)視地點(diǎn)增加，監(jiān)視攝像機(jī)被設(shè)置在遠(yuǎn)離圖像監(jiān)視中心的地點(diǎn)的情況下，會(huì)導(dǎo)致作業(yè)所需要的時(shí)間以及作業(yè)成本大幅度增加。
圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施方式2，提供所述的大規(guī)模/大區(qū)域圖像監(jiān)視業(yè)務(wù)中適宜的圖像異常檢測(cè)方法，相對(duì)于所述實(shí)施方式1，設(shè)有圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度設(shè)定終端5，其具有遠(yuǎn)程設(shè)定所述的圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n的功能，以及對(duì)圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n的設(shè)定的圖像異常檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)的功能。
根據(jù)該實(shí)施方式，設(shè)置在遠(yuǎn)距離地點(diǎn)的監(jiān)視攝像機(jī)中的圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度記錄單元24a～24n的優(yōu)先度的設(shè)定，就可以從圖像監(jiān)視中心進(jìn)行設(shè)定，因此，就可以降低針對(duì)圖像異常發(fā)生的誤檢測(cè)的圖像異常檢測(cè)優(yōu)先度的設(shè)定作業(yè)和伴隨設(shè)定的確認(rèn)作業(yè)所需時(shí)間和作業(yè)成本。
(實(shí)施方式3)
在所述實(shí)施方式1以及2中，對(duì)僅具有實(shí)施圖像異常檢測(cè)方法3的功能的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，說明了檢測(cè)圖像異常的功能，而在該實(shí)施方式中，其特征在于，在檢測(cè)所述圖像異常的功能之外，還具有顯示監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像顯示裝置、記錄監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像記錄裝置、將監(jiān)視攝像機(jī)的圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的圖像傳輸裝置。
在該實(shí)施方式中，作為所述圖像顯示裝置、圖像記錄裝置及圖像傳輸裝置共用所述實(shí)施方式1以及2中所使用的圖像獲取單元21，為了實(shí)現(xiàn)這些裝置的功能，配備了所需的硬件和軟件。
通過構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，無需在圖像顯示裝置、圖像記錄裝置以及圖像傳輸裝置之外另外增設(shè)圖像異常檢測(cè)裝置，就可以檢知故障，進(jìn)而可以簡化機(jī)器的結(jié)構(gòu)。這種優(yōu)點(diǎn)，是為了構(gòu)成大規(guī)模的監(jiān)視中心所必需的條件。
此外，在所述本發(fā)明的實(shí)施方式中，對(duì)于異常檢測(cè)裝置，以連接有1臺(tái)監(jiān)視攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是也可以通過在圖像異常檢測(cè)裝置中設(shè)置有切換輸入來自多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)的圖像信號(hào)的多路轉(zhuǎn)換器，以及與監(jiān)視攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)對(duì)應(yīng)的正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元24a～24n，來構(gòu)成檢測(cè)多臺(tái)監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，就形成順次監(jiān)視各監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具有獲取來自監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像獲取單元；針對(duì)所述圖像獲取單元中所獲取的圖像，計(jì)算該圖像的多個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值的圖像統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元；記錄正常時(shí)的圖像中的圖像統(tǒng)計(jì)值的正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元；以該正常時(shí)的圖像中的圖像統(tǒng)計(jì)值為基準(zhǔn)，設(shè)定圖像異常發(fā)生值閾值的單元；和將所述圖像獲取單元中所獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值和所述圖像異常發(fā)生值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述圖像獲取單元中所獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值中至少2種圖像統(tǒng)計(jì)值超出了所述圖像異常發(fā)生值閾值時(shí)，作為異常檢知的異常檢知單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具有圖像異常推定單元，其當(dāng)圖像獲取單元中所獲取的當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值中至少2種圖像統(tǒng)計(jì)值超出了所述圖像異常發(fā)生值閾值時(shí)，根據(jù)該超出了的圖像統(tǒng)計(jì)值推定異常發(fā)生的原因。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具有對(duì)所述當(dāng)前圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值設(shè)定優(yōu)先度的優(yōu)先度設(shè)定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，所述優(yōu)先度設(shè)定單元的優(yōu)先度，通過遠(yuǎn)程的遠(yuǎn)程優(yōu)先度設(shè)定單元設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具有顯示監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像顯示裝置；記錄所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像記錄裝置；和傳輸所述監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像傳輸裝置。
全文摘要
為了高效地實(shí)施對(duì)應(yīng)于監(jiān)視攝像機(jī)的狀況的保養(yǎng)、檢查、修理的形態(tài)的業(yè)務(wù)，提供用于檢測(cè)監(jiān)視攝像機(jī)的各形態(tài)的異常圖像的裝置。該監(jiān)視攝像機(jī)的圖像異常檢測(cè)裝置，具有獲取來自監(jiān)視攝像機(jī)的圖像的圖像獲取單元；針對(duì)所述圖像獲取單元中所獲取的圖像，計(jì)算該圖像的多個(gè)圖像統(tǒng)計(jì)值的圖像統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元；記錄正常時(shí)的圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值的正常時(shí)圖像統(tǒng)計(jì)值記錄單元；以該正常時(shí)的圖像的圖像統(tǒng)計(jì)值為基準(zhǔn)，設(shè)定圖像異常發(fā)生值閾值的單元；比較所述圖像獲取單元中所獲取的圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值和所述圖像異常發(fā)生值閾值，當(dāng)所述圖像獲取單元中所獲取的圖像的各圖像統(tǒng)計(jì)值中至少2種圖像統(tǒng)計(jì)值超出了圖像異常發(fā)生值閾值時(shí)，作為異常檢知的異常檢知單元。
文檔編號(hào)H04N7/18GK1882078SQ200610087199
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者山崎浩, 山口伸一朗, 富田信雄, 田丸隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立建筑系統(tǒng)