特許 6672800 画像処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6672800

(24)【登録日】2020年3月9日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/00 20170101AFI20200316BHJP

   G08B 21/00 20060101ALI20200316BHJP

   B61L 23/00 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G06T7/00 C

   G08B21/00 E

   B61L23/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-1346(P2016-1346)

(22)【出願日】2016年1月6日

(65)【公開番号】特開2017-123028(P2017-123028A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2018年12月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】304020498

【氏名又は名称】サクサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 直樹

(72)【発明者】

【氏名】大村 皇治

(72)【発明者】

【氏名】植田 大介

【審査官】 片岡 利延

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０３９７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１１９８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０８Ｂ ２１／００

Ｂ６１Ｌ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定領域を撮像する複数の撮像部によって同時に撮像された複数の撮像画像に基づいて、前記複数の撮像画像における前記複数の撮像部の間の視差を、前記複数の撮像画像の画素ごとに特定する視差特定部と、
前記視差特定部が特定した前記視差に基づいて、前記所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、前記複数の画素ごとに特定する高さ特定部と、
高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出する検出部と、
前記異物領域において、第１の方向に対応する位置が同じであり、前記第１の方向と直交する第２の方向の位置が異なる複数の画素によって構成される第１の線分に対応し、当該第１の線分を構成する複数の画素に対応する前記高さのうち、相対的に多く出現する前記高さに対応する前記異物の前記第２の方向の高さを、複数の前記第１の線分のそれぞれで算出するとともに、前記第２の方向に対応する位置が同じであり、前記第１の方向の位置が異なる複数の画素によって構成される第２の線分に対応し、当該第２の線分を構成する複数の画素に対応する前記高さのうち、相対的に多く出現する前記高さに対応する前記異物の前記第１の方向の高さを、複数の前記第２の線分のそれぞれで算出する算出部と、
前記異物領域において、前記算出部が複数の前記第１の線分のそれぞれで算出した前記異物の前記第２の方向の高さ及び前記算出部が複数の前記第２の線分のそれぞれで算出した前記異物の前記第１の方向の高さに基づいて、第１の高さに対応する第１領域と、前記第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域とを特定し、特定した前記第１領域の両側に、前記第２領域が含まれる場合に、信号を出力する出力部と、
を備える画像処理装置。

【請求項2】

前記高さ特定部は、前記視差特定部が特定した視差に基づいて前記複数の画素ごとに前記被写体から前記画像処理装置までの距離を特定し、前記複数の画素ごとに予め定められている基準位置から前記画像処理装置までの距離及び前記基準面からの高さと、特定した距離とに基づいて、前記複数の画素ごとに前記被写体の前記高さ情報を特定する、
請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記出力部は、前記第１領域の面積が所定の範囲の面積である場合に前記信号を出力する、
請求項１又は２に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記出力部は、前記第１領域の両側の複数の前記第２領域の面積の差分が所定の面積より小さい場合に前記信号を出力する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記出力部は、前記第１領域の面積と前記第２領域の面積との比が所定の範囲の比率以内である場合に前記信号を出力する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多数の乗客が利用する鉄道車両では安全な運行が要求されるため、鉄道車両の関係者は、鉄道車両を安全に運行するための様々な試みを行っている。例えば、乗客が線路に侵入すると、重大な事故に繋がるおそれがあることから、線路内に乗客が侵入する可能性があることをいち早く検知する試みが行われている。例えば、プラットホームの天井下に複数のステレオカメラを設置し、複数のステレオカメラにおいて撮像した撮像画像に基づいて、プラットホームから線路内に落下するおそれのある乗客を検出することが行われている。

【0003】

ステレオカメラを用いた監視装置として、ステレオカメラによって撮像した複数の画像に基づいて、ステレオカメラから当該複数の画像に含まれる所定物体までの距離を示す距離画像を求め、距離画像に基づいて、所定物体が監視対象範囲への侵入者であることを判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−１１５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、プラットホームをステレオカメラによって真上から撮像した場合、プラットホームに設けられている模様も距離画像に含まれてしまい、当該模様をプラットホームから線路内に落下するおそれのある乗客として誤検出してしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、模様の誤検知を防止することができる画像処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、所定領域を撮像する複数の撮像部によって同時に撮像された複数の撮像画像に基づいて、前記複数の撮像画像における前記複数の撮像部の間の視差を、前記複数の撮像画像の画素ごとに特定する視差特定部と、前記視差特定部が特定した前記視差に基づいて、前記所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、前記複数の画素ごとに特定する高さ特定部と、高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出する検出部と、前記異物領域において、第１の高さに対応する第１領域の両側に、前記第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域が含まれる場合に、信号を出力する出力部と、を備える画像処理装置。

【0008】

前記高さ特定部は、前記視差特定部が特定した視差に基づいて前記複数の画素ごとに前記被写体から前記画像処理装置までの距離を特定し、前記複数の画素ごとに予め定められている基準位置から前記画像処理装置までの距離及び前記基準面からの高さと、特定した距離とに基づいて、前記複数の画素ごとに前記被写体の前記高さ情報を特定してもよい。

【0009】

前記出力部は、前記第１領域の面積が所定の範囲の面積である場合に前記信号を出力してもよい。
前記出力部は、前記第１領域の両側の複数の前記第２領域の面積の差分が所定の面積より小さい場合に前記信号を出力してもよい。
前記出力部は、前記第１領域の面積と前記第２領域の面積との比が所定の範囲の比率以内である場合に前記信号を出力してもよい。

【0010】

前記画像処理装置は、前記異物領域において、第１の方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分の高さを、当該複数の画素に基づいて算出するとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分の高さを、当該複数の画素に基づいて算出する算出部をさらに備え、前記出力部は、前記第１の方向に対応して算出された線分の高さ又は前記第２の方向に対応して算出された線分の高さに基づいて、前記第１領域及び前記第２領域を特定してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、模様の誤検知を防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る撮像システムの全体構成を示す図である。

【図2A】鉄道車両の進行方向から駅のプラットホームを見た図である。

【図2B】鉄道車両の進行方向に対して直交する方向から駅のプラットホームを見た図である。

【図3】第１実施形態に係る撮像装置の概要を示す図である。

【図4】第１実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。

【図5】所定の画素における基準位置と、被写体の位置との関係を示す図である。

【図6】高さ特定部によって特定された画素ごとの高さを示す図である。

【図7】線分の高さの算出例を示す図である。

【図8】撮像装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】人判定処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】第２実施形態に係るデータ管理装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る撮像システム１０の全体構成を示す図であり、図２は、撮像装置１０１が設置されている駅のプラットホームＰにおける設置例を示す図である。図２Ａは、鉄道車両の進行方向から駅のプラットホームＰを見た図であり、図２Ｂは、鉄道車両の進行方向に対して直交する方向から駅のプラットホームＰを見た図である。

【0014】

図１に示すように撮像システム１０は、撮像装置群１００、及び撮像装置群１００と通信可能に接続されたデータ管理装置２００を含んで構成される。
なお、撮像システム１０は、データ管理装置２００と撮像装置群１００との間にハブ３００を備えてもよく、また、ハブ３００に接続される撮像装置群１００を複数備えてもよい。この場合、例えば、それぞれの撮像装置群１００を、駅にある複数のプラットホームＰのそれぞれに設置することとしてもよい。また、撮像システム１０は、撮像装置群１００で撮像された画像を表示するモニタ４００を備えてもよい。

【0015】

撮像装置群１００は、図２Ｂに示すように、複数の撮像装置１０１（撮像装置１０１−１、撮像装置１０１−２・・・撮像装置１０１−ｎ、ただしｎは３以上の自然数）が駅のプラットホームＰの長さ方向に沿ってデイジーチェーン接続されて構成される。

【0016】

撮像装置１０１は、複数の撮像部が駅のプラットホームＰの長さ方向に沿って水平に配置されたステレオカメラである。図２Ｂに示すように、撮像装置１０１は、複数の撮像部として、第１撮像部１０２と、第２撮像部１０３とを備える。図２Ａに示すように、撮像装置１０１は、鉄道車両の運行に影響を与えないように、駅のプラットホームＰの上部（天井）のうちプラットホームＰの端部の直上からプラットホームＰの内側に所定量だけセットバックして設置される。また、図２Ｂに示すように、撮像装置１０１は、それぞれの撮像装置１０１の撮像範囲Ｓが隣接する撮像装置１０１の撮像範囲Ｓと重なり合うように設置される。

【0017】

本実施形態において、撮像装置１０１は、画像処理装置として機能し、駅のプラットホームＰの周辺領域、すなわちプラットホームＰ及び線路Ｒを含む所定領域を複数の撮像部によって所定のフレームレートで同時に撮像する。撮像装置１０１は、複数の撮像部によって同時に撮像された撮像画像に基づいて、所定領域に乗客等の異物が存在することを検出すると、データ管理装置２００に警報信号を出力する。

【0018】

図３は、撮像装置１０１の概要を示す図である。図３に示すように撮像装置１０１は、第１撮像部１０２によって撮像される第１撮像画像５１と、第２撮像部１０３によって撮像される第２撮像画像５２とに基づいて、複数の撮像画像の画素ごとに、第１撮像部１０２と第２撮像部１０３との間の視差を特定し、画素ごとに特定した視差に基づいて、所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、複数の画素ごとに特定する。

【0019】

図３の第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２に示されているように、プラットホームＰに立っている人は真上から撮像されるため、頭頂部と両肩のみが写る状態となる。そこで、撮像装置１０１は、特定した高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出し、当該異物領域において、第１の高さに対応する第１領域の両側に、当該第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域が含まれる場合に、異物領域に含まれる異物が人であると判定して警報信号を出力する。このように、撮像装置１０１は、第１領域の両側に第２領域が含まれることを条件として異物が人であると判定するので、プラットホーム上の模様等を人であると誤検知することを防止することができる。

【0020】

［撮像装置１０１の機能構成］
図４は、第１実施形態に係る撮像装置１０１の構成を示す図である。撮像装置１０１は、第１撮像部１０２と、第２撮像部１０３と、記憶部１０４と、制御部１０５とを備える。

【0021】

第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３は、それぞれ、レンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）を有しており、焦点距離が同一である。第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３は、所定領域に存在する乗客等の被写体の画像を撮像する。

【0022】

記憶部１０４は、例えばＲＯＭ及びＲＡＭである。記憶部１０４は、撮像装置１０１を画像処理装置として機能させる各種プログラムを記憶する。また、記憶部１０４は、撮像装置１０１の第１撮像部１０２が撮像した第１撮像画像５１及び第２撮像部１０３が撮像した第２撮像画像５２を記憶する。

【0023】

制御部１０５は、例えば、ＣＰＵであり、記憶部１０４に記憶されている各種プログラムを実行することにより、取得部１０６、視差特定部１０７、高さ特定部１０８、検出部１０９、算出部１１０及び出力部１１１として機能する。

【0024】

取得部１０６は、同時に撮像された複数の撮像画像として、第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３によって同時に撮像された第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２を取得する。取得部１０６は、取得した第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２を関連付けて記憶部１０４に記憶させる。

【0025】

視差特定部１０７は、所定領域を撮像する第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３によって同時に撮像された複数の撮像画像に基づいて、当該複数の撮像画像における第１撮像部１０２と第２撮像部１０３との間の視差を、複数の撮像画像の画素ごとに特定する。例えば、視差特定部１０７は、記憶部１０４に第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２が記憶されると、当該第１撮像画像５１を基準画像とするとともに、当該第２撮像画像５２を比較画像とする。そして、視差特定部１０７は、当該基準画像に含まれる複数の画素のそれぞれを基準点とし、それぞれの基準点と対応する対応点を比較画像の中から探索することで視差を算出する。

【0026】

具体的には、視差特定部１０７は、基準となる画素を中心に基準画像から画素ブロックを抽出し、比較画像の探索領域内の画素ブロックのうち基準画像から抽出した画素ブロックと輝度パターンが類似している画素ブロックをＳＡＤ（Sum of Absolute Differences）法等の公知の手法により特定する。そして、視差特定部１０７は、基準画像の画素ブロックの座標と比較画像の画素ブロックの座標との相違から、視差を特定する。なお、本実施形態では、画素ブロックを構成する複数の画素のうち隣接する画素との輝度差が所定以上でない画素については、視差をゼロとする。ここで、視差特定部１０７は、プラットホームＰ上に配置される滑り止め、点字ブロック、案内ペイント等の模様として表示される部分について、基準画像の画素ブロックの近傍の画素ブロックが、基準画像の画素ブロックと一致すると判定し、視差があるものとして誤検出してしまう。

【0027】

なお、本実施形態では、それぞれの撮像画像において水平方向をＸ方向（第１方向）、垂直方向をＹ方向（第２方向）とする。撮像装置１０１の第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３が駅のプラットホームＰの長さ方向に沿って水平に配置されるため、Ｘ方向はプラットホームＰの長さ方向に相当する。また、Ｙ方向は、プラットホームＰや線路Ｒの幅方向に相当する。また、以下では、説明の便宜上、画像上部をＹ座標「小」とし、画面下部をＹ座標「大」とする。

【0028】

高さ特定部１０８は、視差特定部１０７が特定した視差に基づいて、所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、複数の画素ごとに特定する。具体的には、高さ特定部１０８は、視差特定部１０７が特定した視差と、第１撮像部１０２が有するレンズの中心と第２撮像部１０３が有するレンズの中心との間隔と、第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３の焦点距離とに基づいて、複数の画素ごとに被写体から撮像装置１０１までの距離Ｄ２を特定する。ここで、基準面は、例えば、レールの設置面であるものとするが、これに限らず、プラットホームＰであってもよい。

【0029】

記憶部１０４には、複数の画素ごとに予め定められている基準位置Ｐ１から撮像装置１０１までの距離Ｄ１及び基準面からの高さｈ１とが記憶されている。高さ特定部１０８は、複数の画素ごとに予め定められている基準位置Ｐ１から撮像装置１０１までの距離Ｄ１及び基準面からの高さｈ１と、特定した距離Ｄ２とに基づいて、複数の画素ごとに被写体の基準面からの高さｈ２を示す高さ情報を特定する。

【0030】

図５は、所定の画素における基準位置Ｐ１と、被写体の位置Ｐ２との関係を示す図である。図５（ａ）に示す図は、第１撮像画像５１に異物Ｆが写っていない状態を示す図であり、図５（ｂ）に示す図は、第１撮像画像５１に異物Ｆとして線路内に侵入者が写っている状態を示す図である。図５（ａ）における基準位置Ｐ１と、図５（ｂ）における異物Ｆの位置Ｐ２とは、第１撮像画像５１の同一の画素Ａに対応している。

【0031】

図５（ｃ）に示す図は、基準位置Ｐ１と、異物Ｆの位置Ｐ２と、撮像装置１０１の中心位置との関係を示す図である。図５（ｃ）に示すように、基準面の高さを０、基準面を基準とした位置Ｐ１の高さをｈ１、位置Ｐ２の高さをｈ２、撮像装置１０１の高さをｈｃ、撮像装置１０１から位置Ｐ１までの距離をＤ１、撮像装置１０１から位置Ｐ２までの距離をＤ２とすると、以下の（１）式が成り立つ。
ｈｃ−ｈ１：ｈｃ−ｈ２＝Ｄ１：Ｄ２・・・（１）

【0032】

（１）式に基づいて、画素Ａに対応する異物Ｆの高さｈ２は以下の（２）式で表される。
ｈ２＝ｈｃ−Ｄ２／Ｄ１＊（ｈｃ−ｈ１）・・・（２）
高さ特定部１０８は、複数の画素のそれぞれについて、（２）式に基づいて高さｈ２を示す高さ情報を特定する。高さ特定部１０８は、例えば、基準面からの高さを第１階調（例えば、２５６階調）で特定する。なお、高さ特定部１０８は、高さを第１階調よりも少ない第２階調で特定してもよい。例えば、第２階調は、立っている人が複数の階調（例えば、５階調〜１０階調）で表現される階調である。

【0033】

図６は、高さ特定部１０８によって特定された画素ごとの高さを示す図である。図６では、高さが大きい画素ほど白く示し、高さが小さい画素ほど黒く示している。また、高さがほぼ０の画素については斜線で示している。プラットホームＰにおいて、模様等を含まない単調な部分は、視差特定部が視差を特定することができないことから、高さ特定部１０８は、高さを０と特定する。また、プラットホームＰの滑り止め、点字ブロック、案内ペイント等の模様として表示される部分は、視差特定部１０７が、視差があるものと誤検出してしまうことにより、高さがあるものとして特定される。図６に示す例では、点字ブロックが高さがあるものとして特定されていることが確認できる。

【0034】

検出部１０９は、高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出する。検出部１０９は、例えば、高さ情報が示す高さが所定の高さ以上の画素が所定数以上連続している領域、又は所定の高さ以上の画素を所定数以上含む領域を異物領域として検出する。図６に示す例では、検出部１０９は、真上から撮像された人に対応する画素を異物領域として検出するとともに、点字ブロック等の模様に対応する画素を異物領域として検出する。

【0035】

算出部１１０は、異物領域に含まれる複数の画素に対応する高さに基づいて、異物領域を構成する線分の高さを算出する。ここで、「線分の高さ」は、線分に含まれる複数の画素のそれぞれに対応する高さに関連付けられた高さである。
具体的には、算出部１１０は、異物領域において、第１の方向（例えばＸ方向）に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分の高さを、当該複数の画素に基づいて算出する。また、算出部１１０は、第１の方向と直交する第２の方向（例えば、Ｙ方向）に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分の高さを、複数の画素に基づいて算出する。ここで、算出部１１０は、線分の高さを算出するとき、例えば、線分を構成する複数の画素に対応する高さのうち、最も多く出現する高さを線分の高さとする。また、算出部１１０は、異物領域に高さが０の画素が含まれる場合、高さを算出する対象となる画素から当該画素を除外する。

【0036】

なお、算出部１１０は、異物領域において、所定方向（第１の方向又は第２の方向）に対応する位置が同じ位置の複数の画素、すなわち、一の行に対応する画素によって構成される線分の高さを算出したが、これに限らない。例えば、算出部１１０は、複数の行に対応する画素によって構成される線分の高さを算出してもよい。

【0037】

図７は、線分の高さの算出例を示す図である。図７（ａ）に示すように、異物ＦがプラットホームＰの幅方向を向いている人を真上から撮像したものである場合、Ｘ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の高さを算出すると、線分Ｌ１、Ｌ３の高さは人の肩の位置に対応する高さとなることから同じ高さ「ｈｆ１」と算出される。また、線分Ｌ２の高さは人の頭の位置に対応する高さとなることから高さ「ｈｆ１」よりも高い「ｈｆ２」と算出される。

【0038】

また、図７（ｂ）に示すように、異物ＦがプラットホームＰの幅方向を向いている人を真上から撮像したものである場合、Ｙ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ４、Ｌ５の高さを算出する場合、算出部１１０が最も多く出現する高さを線分の高さとすることから、Ｌ４、Ｌ５の高さは、人の肩の位置に対応する高さ「ｈｆ１」と算出される。

【0039】

また、図７（ｃ）に示すように、異物ＦがプラットホームＰの長さ方向を向いている人を真上から撮像したものである場合、Ｘ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ１１、Ｌ１２の高さを算出する場合、算出部１１０が最も多く出現する高さを線分の高さとすることから、Ｌ１１、Ｌ１２の高さは、人の肩の位置に対応する高さ「ｈｆ１」と算出される。

【0040】

また、図７（ｄ）に示すように、異物ＦがプラットホームＰの長さ方向を向いている人を真上から撮像したものである場合、Ｙ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５の高さを算出すると、線分Ｌ１３、Ｌ１５は人の肩の位置に対応する高さとなることから同じ高さ「ｈｆ１」と算出される。また、線分Ｌ１４は人の頭の位置に対応する高さとなることから高さ「ｈｆ１」よりも高い「ｈｆ２」と算出される。

【0041】

また、図７（ｅ）に示すように、異物Ｆが点字ブロックを真上から撮像したものである場合、Ｘ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ２１の高さは、「ｈｆ３」と算出され、Ｙ方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分Ｌ２２の高さも、「ｈｆ３」と算出される。

【0042】

出力部１１１は、異物領域に含まれる異物の高さの範囲であるグラデーションに基づいて、当該異物が人であるか否かを判定する。
具体的には、出力部１１１は、プラットホームＰのうち、線路Ｒに接している所定領域（例えば、プラットホームＰと線路Ｒとの境界線からプラットホームＰ側の１ｍ以内の領域）において検出された異物領域を構成する線分の高さのうち、最大の高さが所定の高さ以上であるか否かを判定する。出力部１１１は、所定の高さ以上であると判定すると、当該異物領域に、第１の高さに対応する第１領域と、第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域とが含まれているか否かを判定する。そして、出力部１１１は、異物領域に第１領域と第２領域とが含まれている場合において、第１領域の両側に第２領域が含まれているとき、異物領域に含まれる異物が人であると判定し、信号を出力する。出力部は、例えば、人を検出した旨を示す警報信号を出力する。

【0043】

より具体的には、出力部１１１は、第１の方向に対応して算出された線分の高さ又は第２の方向に対応して算出された線分の高さに基づいて、第１領域と、第２領域とを特定する。例えば、出力部１１１は、第１の方向に対応して算出された線分の高さの範囲と、第２の方向に対応して算出された線分の高さの範囲とを比較し、線分の高さの範囲が大きい方向を特定する。そして、出力部１１１は、特定した方向に対応して算出された線分の高さに基づいて第１領域及び第２領域を特定する。

【0044】

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す例では、図７（ａ）に示す線分の高さの範囲が、図７（ｂ）に示す線分の高さの範囲よりも大きいことから、出力部１１１は、線分の高さの範囲が大きい方向がＸ方向であると特定する。そして、出力部１１１は、Ｘ方向に対応して算出された線分の高さ「ｈｆ１」、「ｈｆ２」に基づいて、第１領域及び第２領域を特定する。

【0045】

ここで、第１の高さは、基準面（線路の路面）からプラットホームＰまでの高さ（例えば、１１０ｃｍ）と、プラットホームＰ上に立っている人の頭部までの高さ（例えば、５０ｃｍから２００ｃｍ）との和であり、第２の高さは、第１の高さよりも、人の頭部の長さ（例えば、２０ｃｍから３０ｃｍ）だけ小さい高さである。図７（ａ）に示す例では、出力部１１１は、線分Ｌ２に対応する領域を第１領域に特定するとともに、線分Ｌ１に対応する領域と線分Ｌ３に対応する領域とを第２領域に特定する。

【0046】

そして、出力部１１１は、第１領域が、２つの第２領域に挟まれている場合に、第１領域及び２つの第２領域が、人を真上から撮影したものであると判定し、警報信号を出力する。ここで、異物領域に含まれている異物が、プラットホームＰ上に配置される滑り止め、点字ブロック、案内ペイント等の模様である場合、当該模様は、第１領域及び第２領域として認識される可能性が低い。さらに、当該模様が第１領域及び第２領域として認識されたとしても、当該第１領域が２つの第２領域に挟まれている可能性も低い。したがって、出力部１１１は、模様を人と誤検知することを抑制し、精度良く人を検出することができる。

【0047】

また、第１領域に対応する第１の高さを有する画素の数に基づいて、第１領域の面積が所定の範囲の面積であるか否かを判定してもよい。そして、出力部１１１は、第１領域の面積が所定の範囲の面積であると判定した場合に警報信号を出力するようにしてもよい。ここで、所定の範囲の面積は、例えば、人の頭部を真上から視認した場合の頭部の面積の平均値から所定範囲内の面積である。

【0048】

また、出力部１１１は、第１領域の両側の複数の第２領域の面積の差分が所定の面積より小さい場合に警報信号を出力するようにしてもよい。人を真上から撮像した場合には、両肩の大きさはほぼ同じ大きさとなる。このため、出力部１１１は、第１領域の両側の２つの第２領域に対応する画素の数の差分を算出することにより、２つの第２領域の面積の差分を算出し、当該差分が所定の面積より小さいと判定すると、警報信号を出力するようにしてもよい。

【0049】

また、出力部１１１は、第１領域の面積と第２領域の面積との比が所定の範囲の比率以内である場合に警報信号を出力するようにしてもよい。人を真上から撮像した場合には、頭部の大きさと肩の大きさとには相関関係がある。このため、出力部１１１は、第１領域に対応する画素の数と、複数の第２領域の少なくともいずれかに対応する画素の数との比率を算出することにより、当該比率が所定の範囲の比率以内であるか否かを判定する。そして、出力部１１１は、第１領域の面積と第２領域の面積との比が所定の範囲の比率以内であると判定すると、警報信号を出力するようにしてもよい。

【0050】

なお、出力部１１１は、表示制御部として機能し、複数の画素の高さに応じて画素値が設定された異物領域を示す画像を、データ管理装置２００を介してモニタ４００に表示させてもよい。出力部１１１は、警報信号を出力する場合に限定して、当該警報信号を出力する対象となった異物領域を示す画像をモニタ４００に表示させてもよい。このようにすることで、モニタ４００を視認する管理者等は、異物領域に対応する画像を確認し、適切な対応をとることができる。

【0051】

［撮像装置１０１の処理］
続いて、図８及び図９を参照して、本実施形態に係る撮像装置１０１の処理の流れについて説明する。図８は、撮像装置１０１の処理の流れを示すフローチャートである。

【0052】

まず、取得部１０６は、第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３によって同時に撮像された第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２を取得する（Ｓ１０）。
続いて、視差特定部１０７は、Ｓ１０において取得された複数の撮像画像における第１撮像部１０２と第２撮像部１０３との間の視差を、複数の撮像画像の画素ごとに特定する（Ｓ２０）。

【0053】

続いて、高さ特定部１０８は、視差特定部１０７によって特定された視差に基づいて、所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、複数の画素ごとに特定する（Ｓ３０）。
続いて、検出部１０９は、複数の画素ごとに特定された高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出する（Ｓ４０）。

【0054】

続いて、算出部１１０は、異物領域において、所定の方向に対応する位置が同じ位置の複数の画素によって構成される線分の高さを、当該複数の画素に基づいて算出する（Ｓ５０）。

【0055】

続いて、出力部１１１は、Ｓ５０において算出された線分の高さに基づいて、異物領域に含まれている第１領域と、第２領域とを特定する（Ｓ６０）。
続いて、出力部１１１は、第１領域及び第２領域に基づいて、人判定処理を行う（Ｓ７０）。人判定処理の詳細は、後述する。
続いて、出力部１１１は、人と判定された異物があるか否かを判定する（Ｓ８０）。出力部１１１は、人と判定した異物があると判定すると、Ｓ９０に処理を移し、警報信号を出力する。出力部１１１は、人と判定した異物がないと判定すると、警報信号を出力せずに本フローチャートに係る処理を終了する。

【0056】

続いて、図９を参照して、撮像装置１０１の出力部１１１が実行する人判定処理について説明する。なお、出力部１１１は、異物領域が複数検出された場合、複数の異物領域のそれぞれに対して人判定処理を行う。

【0057】

出力部１１１は、異物領域を構成する線分の高さのうち、最大の線分の高さが、所定の高さ以上か否かを判定する（Ｓ７１）。出力部１１１は、所定の高さ以上であると判定すると、Ｓ７２に処理を移し、所定の高さ未満であると判定すると、人判定処理を終了する。このようにすることで、撮像装置１０１は、所定の高さ未満のキャリーケース等の異物を人と誤判定することを防止することができる。
まず、出力部１１１は、異物領域において第１領域及び第２領域を特定することができたか否かを判定する（Ｓ７２）。出力部１１１は、第１領域及び第２領域を特定することができたと判定すると、Ｓ７３に処理を移し、第１領域及び第２領域を特定することができなかったと判定すると、人判定処理を終了する。

【0058】

続いて、出力部１１１は、異物領域において、第１領域の両側に第２領域が含まれているか否かを判定する（Ｓ７３）。出力部１１１は、第１領域の両側に第２領域が含まれていると判定すると、Ｓ７４に処理を移し、第１領域の両側に第２領域が含まれていないと判定すると、人判定処理を終了する。

【0059】

続いて、出力部１１１は、異物領域において、第１領域の面積が所定の範囲の面積であるか否かを判定する（Ｓ７４）。出力部１１１は、第１領域の面積が所定の範囲の面積であると判定すると、Ｓ７５に処理を移し、第１領域の面積が所定の範囲の面積ではないと判定すると、人判定処理を終了する。

【0060】

続いて、出力部１１１は、複数の第２領域の差分が所定の面積よりも小さいか否かを判定する（Ｓ７５）。出力部１１１は、差分が所定の面積よりも小さいと判定すると、Ｓ７６に処理を移し、差分が所定の面積以上と判定すると、人判定処理を終了する。

【0061】

続いて、出力部１１１は、第１領域の面積と、第２領域の面積との比率が所定の範囲の比率以内か否かを判定する（Ｓ７６）。出力部１１１は、比率が所定の範囲の比率以内であると判定するとＳ７７に処理を移し、異物領域に含まれる異物が人であると判定する。また、出力部１１１は、比率が所定の範囲の比率以内ではないと判定すると、人判定処理を終了する。

【0062】

なお、本フローチャートでは、Ｓ７３からＳ７６に示した全ての条件を満たす場合に、異物を人と判定したが、これに限らない。例えば、Ｓ７３からＳ７６のいずれか１つの条件を満たす場合に、人と判定するようにしてもよい。このようにすることで、異物が人であるにもかかわらず人と判定されないことを抑制することができる。

【0063】

［第１実施形態における効果］
以上のとおり、第１実施形態に係る撮像装置１０１は、所定領域における基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を、複数の撮像画像の画素ごとに特定し、特定した高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出し、異物領域において、第１の高さに対応する第１領域の両側に、第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域が含まれる場合に、警報信号を出力する。このように、撮像装置１０１は、第１領域の両側に第２領域が含まれることを条件として異物が人であると判定するので、プラットホーム上の模様等を人であると誤検知することを防止することができる。

【0064】

＜第２実施形態＞
［データ管理装置２００が警報信号を出力する］
続いて、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、撮像装置１０１が、画像処理装置として機能し、検出した異物領域における高さの範囲に基づいて警報信号を出力したが、第２実施形態では、データ管理装置２００が画像処理装置として機能し、検出した異物領域に含まれる第１領域及び第２領域に基づいて警報信号を出力する点で第１の実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる部分について説明を行う。第１実施形態と同じ部分については適宜説明を省略する。

【0065】

図１０は、第２実施形態に係るデータ管理装置２００の構成を示す図である。第２実施形態に係るデータ管理装置２００は、記憶部２０４と、制御部２０５とを備える。
記憶部２０４は、例えばＲＯＭ及びＲＡＭである。記憶部２０４は、データ管理装置２００を画像処理装置として機能させる各種プログラムを記憶する。また、記憶部２０４は、複数の撮像装置１０１のそれぞれが備える第１撮像部１０２が撮像した第１撮像画像５１及び第２撮像部１０３が撮像した第２撮像画像５２を記憶する。

【0066】

制御部２０５は、例えば、ＣＰＵであり、記憶部２０４に記憶されている各種プログラムを実行することにより、取得部２０６、視差特定部２０７、高さ特定部２０８、検出部２０９、算出部２１０、及び出力部２１１として機能する。

【0067】

取得部２０６は、複数の撮像装置１０１のそれぞれが備える第１撮像部１０２及び第２撮像部１０３によって同時に撮像された複数の撮像画像として、第１撮像画像５１及び第２撮像画像５２を取得する。取得部２０６は、複数の撮像画像を取得するとともに、当該複数の撮像画像を送信した撮像装置１０１を識別する識別情報としての装置ＩＤを取得する。

【0068】

視差特定部２０７、高さ特定部２０８、検出部２０９、及び算出部２１０の処理は、第１実施形態に係る視差特定部１０７、高さ特定部１０８、検出部１０９、及び算出部１１０の処理と同じであるので説明を省略する。

【0069】

出力部２１１は、算出部２１０によって算出された、異物領域に含まれる複数の線分の高さに基づいて、異物領域に含まれる第１領域及び第２領域を特定する。出力部２１１は、第１領域及び第２領域を特定した場合に、当該第１領域と第２領域との関係に基づいて、異物領域に含まれる異物が人であるか否かを判定する。出力部２１１は、異物領域に含まれる異物が人であると判定すると、当該異物領域を検出した撮像画像を送信した撮像装置１０１の装置ＩＤをモニタ４００に出力するとともに、警報信号を出力する。出力部２１１は、例えば、警報を示す警報情報をモニタ４００に表示させる。なお、出力部２１１は、異物領域を検出した撮像画像を送信した撮像装置１０１のプラットホームＰ上の位置を示す位置情報をモニタ４００に表示させるようにしてもよい。また、出力部２１１は、データ管理装置２００に接続されているスピーカ（不図示）に警報を出力させてもよい。

【0070】

［第２実施形態における効果］
以上のとおり、第２実施形態に係るデータ管理装置２００は、撮像装置１０１から取得した複数の撮像画像の画素ごとに、基準面からの被写体の高さを示す高さ情報を特定し、特定した高さ情報が示す高さに基づいて、異物を示す複数の画素を含む異物領域を検出し、異物領域において、第１の高さに対応する第１領域の両側に、第１の高さよりも低い第２の高さに対応する第２領域が含まれる場合に、警報情報をモニタ４００に出力する。このようにすることで、データ管理装置２００は、第１実施形態に係る撮像装置１０１と同様に、プラットホーム上の模様等を人であると誤検知することを防止することができる。

【0071】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0072】

上述の実施形態では、撮像装置１０１及びデータ管理装置２００のいずれかが画像処理装置として機能する例を説明したが、これに限らない。例えば、撮像装置１０１が画像処理装置に対応する複数の機能のうち、一部の機能を実装し、データ管理装置２００が、当該複数の機能のうち、他の一部の機能を実装してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１０１・・・撮像装置、１０２・・・第１撮像部、１０３・・・第２撮像部、１０４・・・記憶部、１０５・・・制御部、１０６・・・取得部、１０７・・・視差特定部、１０８・・・高さ特定部、１０９・・・検出部、１１０・・・算出部、１１１・・・出力部、２００・・・データ管理装置、４００・・・モニタ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】