专利名称：监视图像记录设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监视图像记录设备，包括运动检测电路，用于从输入图像信号中检测对象的运动。
背景技术：
传统的监视图像记录设备通常具有运动检测电路，用于播放包括来自长时间记录的图像的运动区域的期望图像，其中，该运动检测电路对在不同时间记录在记录介质中的两个图像数据进行相互比较，并提取和播放所选择的包括运动区域的图像(专利文件1日本未审查专利申请公开第2002-171483号)。
然而，在传统的监视图像记录设备中，为了检测运动，将来自记录介质的在不同时间记录的两个图像数据相互比较，导致具有运动的图像不能被高速检索。
发明内容
针对上面的问题，本发明的目的在于提供一种能够高速检索包括运动区域的图像的监视图像记录设备。
根据本发明的监视图像记录设备包括运动检测单元，用于检测运动。该运动检测单元包括存储器，用于存储将要从相机输入的两个不同图像数据的视频信号；比较器，用于在每个预定的像素单元比较在存储器中存储的两个不同图像数据的视频信号；以及基本检测器，用于存储由比较器比较的每个基本预定像素单元的差。该监视图像记录设备还包括记录介质，用于记录将要从相机输入的图像数据；以及控制单元，用于控制记录介质，其中该控制单元将存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的差和图像数据一起记录到记录介质。
根据此构造，在检测运动的时候，有可能高速检索包括运动区域的图像。
在根据本发明的监视图像记录设备中，该基本检测器存储在每个基本预定像素单元的多个差，并且该运动检测单元还包括第二检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的所述多个差中的每个基本预定像素单元的相邻差，来检测每个第二预定像素单元的差，其中将第二检测器计算的每个第二预定像素单元的差和图像一起记录到记录介质。
根据此构造，有可能高速检索包括运动区域的图像。
根据本发明的监视图像记录设备还包括操作单元，用于设置运动的检索范围，并且该运动检测单元还包括第三检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的多个差，而在操作单元设置的检索范围内检测在每个第三预定像素单元的差，其中，当第三检测器计算的每个第三预定像素单元的差为预定的临界值或更大时，改变将图像记录到记录介质的模式。
根据此构造，当在用户设置的区域中检测运动时，有可能有效地记录。
根据本发明的监视图像记录设备，有可能提供能够高速检索包括运动区域的图像的一种监视图像记录设备。
图1为根据本发明一个实施例的监视图像记录设备的方框图；图2为根据本发明该实施例的运动检测器的方框图；图3为根据本发明该实施例的监视图像记录设备在记录模式下的流程图；图4A到4E为示出了根据本发明该实施例的监视图像记录设备中的运动检测器的处理的说明视图；和图5为根据本发明该实施例的监视图像记录设备在播放模式下的流程图。
附图中，附图标记10表示相机；11表示输入相机切换单元；12表示图像数据输入单元；13表示图像数据压缩/扩展单元；14表示运动检测器；15表示控制单元(CPU)；16表示操作单元；17表示数据流控制单元；18、24表示硬盘驱动器(HD)；19表示数据I/F单元；20表示传送单元；21表示显示控制单元；22表示时间管理单元；23表示监视电视；25表示Y/C分离单元；26表示A/D转换器；28表示存储器；29表示比较器；30表示存储单元；31表示基本检测器；32表示第二检测器；和33表示第n检测器。
具体实施例方式
下文中，将通过参考附图来描述本发明的一个实施例。
图1为示出了本发明一个实施例的构造的监视图像记录设备的方框图。该监视图像记录设备1包括输入相机切换单元11、图像数据输入单元12、图像数据压缩/扩展单元13、运动检测器14、控制单元15、操作单元16、数据流控制单元17、硬盘(下文中称为HD)18、数据I/F单元19、传送单元20、显示控制单元21、以及时间管理单元22。
该输入相机切换单元11从多个相机10接收视频信号，并将多个相机10的输入视频信号中的一个相机10的视频信号输出到图像数据输入单元12。例如，输入相机切换单元11以1/60秒或1/30秒的间隔切换来自多个相机10的视频信号，并将该视频信号输出到图像数据输入单元12以及运动检测器14。
该图像数据输入单元12执行例如A/D转换的信号处理，用于将从输入相机切换单元11输出的视频信号输出到图像数据压缩/扩展单元13。
该图像数据压缩/扩展单元13压缩来自图像数据输入单元12的相应视频信号，并将压缩的视频信号作为图像数据输出到数据流控制单元17。此外，当播放存储在HD 18中的图像数据时，该图像数据压缩/扩展单元13通过数据流控制单元17扩展记录在HD 18中的压缩的图像数据，并将扩展的图像数据输出到显示控制单元21。
该运动检测器14包括Y/C分离单元25、A/D转换器26、采样单元27、存储器28、比较器29、以及存储单元30。该Y/C分离单元25将从输入相机切换单元11输入的相应视频信号分离为亮度信号和颜色信号。该A/D转换器26将Y/C分离单元25所分离的亮度信号或颜色信号的模拟信号转换为数字信号。该采样单元27以特定频率对由A/D转换器26转换的数字信号执行采样。存储器28临时存储从采样单元27输出的图像数据。比较器29在每个预定像素单元的基本检测单元比较存储在存储器28中的不同时间的两个图像数据。存储单元30包括基本检测器31，用于检测由比较器29在每个基本检测单元比较的不同时间的两个图像数据的差；第二检测器32，用于集中基本检测单元的相邻区域，以在大于基本检测单元的每个预定像素单元检测差；以及第n检测器33，其中，用户可设置多个检测范围。存储单元30存储由基本检测器31、第二检测器32和第n检测器33检测出的差的数值。
控制单元(CPU)15全面控制该监视图像记录设备1。控制单元15执行控制，如输入相机切换单元15的切换定时、将数据流控制单元17的定时写入HD 18和从HD 18读取等。
该操作单元16意欲执行记录模式和播放模式的切换、或检测区域(范围)的设置，其中，在所述检测区域中执行运动检测。此外，在播放模式中，例如，除了检测区域(范围)的设置，操作单元16还可执行运动检测的对象的尺寸的设置。
该数据流控制单元17意欲使图像数据压缩/扩展单元13压缩的图像数据和关于图像数据的信息相关联，并将其输出到HD 18。关于图像数据的信息包括例如时间管理单元22要管理的时间、或运动检测器14检测出的差的数值。
HD 18通过数据流控制单元17使图像数据和所述数值相关联，并记录该关联的信息。
数据I/F单元19是用于记录到附加HD 24的接口单元，其中该附加HD 24被外部连接到该监视图像记录设备1。
该传送单元20意欲通过网络(未示出)传送由图像数据压缩/扩展单元13压缩的图像数据。该显示控制单元21意欲将存储在HD 18中的相机10的视频输出到监视电视，其中，所述监视电视被连接到该监视图像记录设备1。该时间管理单元24意欲使时间和图像数据相关联，并在图像数据被记录到HD 18时，记录该关联信息。
接下来，将通过参照图3到5来描述本发明的监视图像记录设备的操作。图3是根据本发明该实施例的监视图像记录设备在记录模式下的流程图。图4是示出了根据本发明该实施例的监视图像记录设备的运动检测器的处理的说明视图。图5是根据本发明该实施例的监视图像记录设备在播放模式下的流程图。
首先，在来自相机10的视频被记录到监视图像记录设备1的情况下，将描述该监视图像记录设备的操作。
如果该监视图像记录设备1被操作单元16设置到记录模式，则控制单元(CPU)15控制输入相机切换单元11以预定间隔被切换(S10)。此外，不具体限定该切换定时，而可将其设为1/60秒或1秒。从该输入相机切换单元11输出的视频信号被输入到图像数据输入单元12，并经过信号处理，如A/D转换。该图像数据压缩/扩展单元13将图像数据输入单元12处理的视频信号压缩为图像数据，如JPEG。将图像数据压缩/扩展单元13压缩的图像数据通过数据流控制单元17记录在HD 18中。
其间，将从该输入相机切换单元11输出的视频信号输入到运动检测器14。Y/C分离单元25将输入到运动检测器14的相应视频信号分离为亮度信号和颜色信号。将由Y/C分离单元25分离的亮度信号输入到A/D转换器26，并将其转换为数字信号的图像数据。从A/D转换器26输出的图像数据在采样单元27中经过特定频率的采样处理(S11)。将由采样单元27采样的图像数据存储在存储器28的每个相机的每个存储区域(S12)。此外，在本实施例中，亮度信号经过A/D转换，并被存储在存储器28中，但可使用颜色信号。
此外，比较器29在每个基本检测单元将在先前定时写入到存储器28的同一相机的图像数据与在当前定时写入到存储器28的图像数据相互比较(S13)，并将在每个基本检测单元的比较结果(差值)临时存储在基本检测器31中(S14)。将存储在基本检测器中的每个基本检测单元的比较结果(差值)通过数据流控制单元17、作为图像数据的附带信息而记录到HD 18(S15)。
这里，在播放期间指定某个范围、并检索具有运动的时间的视频的情况下，使用所述差值来检查运动的存在/不存在并从HD 18读取具有运动的时间的图像数据是满足需要的。因此，由于与相互比较图像数据的传统方法相比，要处理的数据量较小，所以有可能高速检索。
此外，计算出存储在基本检测器31中的每个基本检测单元的比较结果(差值)和存储在基本检测器31的相邻区域的每个基本检测单元的比较结果(差值)的平均值，并集中该计算值，以计算在大于基本检测单元的每个预定像素单元(第二预定像素单元)的比较结果(差值)(S16)，并将计算结果存储在第二检测器32中(S17)。将存储在第二检测器32中的每个第二预定像素单元的比较结果(差值)作为图像数据的附带信息记录到HD 18(S18)。此外，通过重复同样步骤，可将每个其它预定像素单元的比较结果(差值)作为图像数据的附带信息记录到HD 18。
此外，用户可通过操作单元16指定检测运动的范围，并设置对先前图像数据和当前图像数据进行相互比较的范围(S19)。并且，随后计算在基本检测器31中存储的设置范围内的每个基本检测单元的比较结果(差值)，并将计算结果存储在第n检测器33(S20)。接下来，确定该计算结果是否为预定的临界值或更大(S21)。如果是这样的话，则确定“运动检测存在”，并改变HD 18的记录模式(S22)。更具体地说，在该输入相机切换单元中的相机的切换通常以相机A、相机B和相机C的次序执行。这里，在相机A中确定“运动检测存在”的情况下，则以相机A、相机B、相机A、相机C和相机A的次序来控制相机的切换，从而优先执行该确定“运动检测存在”的相机的切换。迄今，描述了检测运动的范围为一个，然而，可指定多个范围。例如，在相机A和相机B中同步检测运动的情况中，可改变记录模式。关于同步，该时间管理单元22管理时间，而控制单元15根据时间信息确定同步。另外，在检测出运动之后的几秒钟内在相机B中检测出运动的情况下，有可能设置改变记录模式。可以有效地将此应用到这样的情况中，其中，优先地记录正在进入入口的人，而可不记录正在离开入口的人。
接下来，将通过参照图4A到4E来描述作为运动检测器14的处理的得到比较结果(差值)的方法。
参照图4A和4B，将同一相机的图像数据写入到存储器28中，其中，以较快定时写入的那个为先前图像51，而以较慢定时写入的另一个为当前图像52。
先前图像51的基本检测单元51a包括例如，先前图像51的3像素×3像素。类似的，当前图像52的基本检测单元52a包括例如，当前图像52的3像素×3像素。
接下来，计算先前图像51的基本检测单元51a的亮度电平和当前图像52的基本检测单元52a的亮度电平的差，并将比较结果53的基本检测单元53a存储在基本检测器31中。在将先前图像51的基本检测单元51a的亮度电平设置为5.6、而将当前图像52的基本检测单元52a的亮度电平设置为6.8的情况下，它们之间的差为1.2，并且，舍入(rounded-off)值“1”存储在基本检测单元53a中，作为比较结果53的基本检测单元53a。由于此值为数值(多电平值)，不是二电平值，所以有可能增加运动检测的精度。
类似地，计算靠近基本检测单元53a的基本检测单元53b、53c和53d，得到它们的平均值，并随后将该平均值作为比较结果54a存储在第二检测器32中。
此外，关于用户通过检测运动的存在/不存在而设置的范围，可以如此构造，计算出基本检测单元，得到基本检测单元的平均值，并将该平均值作为比较结果(差值)存储在第n检测器中。另外，如果存储在第n检测器中的比较结果(差值)为临界值或更多，则确定运动出现，并随后执行处理，如记录模式的改变。
接下来，将通过参照图5来描述在HD 18中记录的图像数据中，检索和播放在用户设置的区域中具有运动的场景的情况。
由操作单元设置检索区域和检索对象(S30和S31)。这里，控制单元15根据检索对象的尺寸，从多个检测器中选择最佳检测器(第K检测器)(S32)。此外，控制单元15根据存储在HD 18中的第K检测器的比较结果(差值)，而在检索区域中检索对象运动的存在/不存在(S33)，并确定运动的存在/不存在(S34)。如果运动存在，则控制单元15从HD 18读取对应图像数据，并输出到监视电视(S35)。
此外，如果未检测出运动，则控制单元15可选择第(K-1)检测器，其中，存储比第K检测器的每个预定像素单元小的每个预定像素单元的数据，并执行相同的检索(S37到S42)。
可设置多个检索区域，并可指定其中检测运动的顺序。这允许在记录时，将在时间管理单元22中管理的时间信息写入到HD 18中，作为图像数据的附带信息。如果这样做，例如，当通过银行的ATM中提供的监视相机拍摄入口中的人时，以正视图拍摄正进入该入口的人，而以后视图拍摄正离开该入口的人，以至于不可能指定一个人。然而，即使在此情况中，在入口附近检测出初始运动之后，通过仅在检测出ATM附近的运动时允许播放，仍有可能执行有效的检索。此外，即使在通过多个相机来执行记录的情况中，通过允许控制单元15在记录到HD 18时记录相机的数目作为图像数据的附带信息，仍有可能当在相机A中检测运动之后、在相机B中检测运动时，检测视频。在执行这样的复杂检索的情况中，有可能仅使用记录在HD 18中的图像数据的附带信息来检索。因此，有可能高速检索，此外，最好仅在播放时允许输出图像数据。通过执行这样的处理，有可能减小重要图像数据的访问次数，并且，在检索期间发生错误时，还有可能减小丢失图像数据的可能性。
如上所述，根据本发明的监视图像记录设备适合于将图像数据从相机记录到记录介质，并从存储在记录介质中的图像数据中高速检索用户期望观看的场景。
权利要求
1.一种监视图像记录设备，包括运动检测单元，用于检测运动，其包括存储器，用于存储将要从相机输入的两个不同图像数据的视频信号；比较器，用于在每个预定的像素单元比较存储在存储器中的两个不同图像数据的视频信号；以及基本检测器，用于存储由比较器在每个基本预定像素单元比较的差；记录介质，用于记录将要从相机输入的图像数据；以及控制单元，用于控制记录介质，其中，该控制单元将存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的差和图像数据一起记录到记录介质。
2.如权利要求1所述的监视图像记录设备，其中，该基本检测器存储在每个基本预定像素单元的多个差，其中，该运动检测单元还包括第二检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的多个差中的每个基本预定像素单元的相邻差，来检测每个第二预定像素单元的差，以及其中，将第二检测器计算的每个第二预定像素单元的差和图像一起记录到记录介质。
3.如权利要求1所述的监视图像记录设备，还包括操作单元，用于设置运动的检索范围，其中，该运动检测单元还包括第三检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的多个差，而在该操作单元设置的检索范围内检测在每个第三预定像素单元的差，以及其中，当第三检测器计算的在每个第三预定像素单元的差为预定的临界值或更大时，改变将图像记录到记录介质的模式。
4.一种监控系统，包括多个监视相机；监视图像记录设备；以及显示装置；其中，所述监视图像记录设备包括运动检测单元，用于检测运动，其具有存储器，用于存储将要从相机输入的两个不同图像数据的视频信号；比较器，用于在每个预定的像素单元比较存储在存储器中的两个不同图像数据的视频信号；以及基本检测器，用于存储由比较器在每个基本预定像素单元比较的差；记录介质，用于记录将要从相机输入的图像数据；以及控制单元，用于控制记录介质，其中，该控制单元将存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的差和图像数据一起记录到记录介质；以及显示控制单元，用于从记录介质读取图像数据，并将该图像数据输出到显示装置。
5.如权利要求4所述的监控系统，其中，该基本检测器存储在每个基本预定像素单元的多个差，其中，该运动检测单元还包括第二检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的多个差中的每个基本预定像素单元的相邻差，来检测每个第二预定像素单元的差，以及其中，将第二检测器计算的每个第二预定像素单元的差和图像一起记录到记录介质。
6.如权利要求4所述的监控系统，其中所述监视图像记录设备还包括操作单元，用于设置运动的检索范围，其中该运动检测单元还包括第三检测器，用于根据存储在基本检测器中的每个基本预定像素单元的多个差，而在该操作单元设置的检索范围内检测在每个第三预定像素单元的差，以及其中，当第三检测器计算的在每个第三预定像素单元的差为预定的临界值或更大时，改变将图像记录到记录介质的模式。
7.如权利要求6所述的监控系统，其中所述显示控制单元从记录介质读取具有与所述操作单元设置的检索范围对应的预定尺寸的图像数据，并将该图像数据输出到显示装置。
全文摘要
本发明提供了一种能够高速检索在硬盘驱动器中存储的图像数据的监视图像记录设备。在本发明中，运动检测器14检测从相机10输入的视频信号，并将检索结果的差作为图像数据的附带信息存储在硬盘驱动器18中。在播放时，基于图像数据的附带信息，确定在设置范围内是否存在运动。如果存在运动，则将存储在硬盘驱动器18中的图像数据输出到监视电视23。
文档编号H04N7/18GK1595967SQ200410075249
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月13日 优先权日2003年9月11日
发明者田川治男, 大川直树, 山内拓也, 木股洋 申请人:松下电器产业株式会社