(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】
(24)【登録日】2023-07-06
(45)【発行日】2023-07-14
(54)【発明の名称】物体検出システム、プログラム及び物体検出方法
(51)【国際特許分類】
G06T 7/20 20170101AFI20230707BHJP
G06T 7/254 20170101ALI20230707BHJP
【FI】
G06T7/20 300Z
G06T7/254 B
(21)【出願番号】P 2022032678
(22)【出願日】2022-03-03
(62)【分割の表示】P 2017164773の分割
【原出願日】2017-08-29
【審査請求日】2022-03-03
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石田 さつき
(72)【発明者】
【氏名】竹ノ内 利春
(72)【発明者】
【氏名】杭 耕一郎
【審査官】千葉 久博
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-104016(JP,A)
【文献】特開2014-42160(JP,A)
【文献】特開2011-198241(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06T 7/20
G06T 7/254
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
検知対象領域を撮像する撮像部と、
前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する判定部とを備え、
前記判定部は、前記撮像部が撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知し、
前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されて
おり、
前記撮像部の床面からの高さに基づいて、前記第1対象エリアと、前記第2対象エリアとが設定されている
物体検出システム。
【請求項2】
検知対象領域を撮像する撮像部と、
前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する判定部とを備え、
前記判定部は、前記撮像部が撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知し、
前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されており、
前記移動体の存否を検出する画素のグループのサイズ閾値は、前記撮像部の床面からの高さが低い場合に設定される値と比較して前記撮像部の床面からの高さが高い場合には、小さく設定されている
物体検出システム。
【請求項3】
前記検知エリアは、複数の対象エリアを含み、
前記判定部は、前記複数の対象エリアのうち少なくとも1つの対象エリアに対して前記検知感度を設定する
請求項1又は2に記載の物体検出システム。
【請求項4】
コンピュータを、
請求項1~3のいずれか一項に記載の物体検出システムとして機能させるためのプログラム。
【請求項5】
撮像部が検知対象領域を撮像する撮像ステップと、
前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する判定ステップとを含み、
前記判定ステップは、前記撮像ステップで撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知し、
前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されており、
前記撮像部の床面からの高さに基づいて、前記第1対象エリアと、前記第2対象エリアとが設定されている
物体検出方法。
【請求項6】
撮像部が検知対象領域を撮像する撮像ステップと、
前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する判定ステップとを含み、
前記判定ステップは、前記撮像ステップで撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知し、
前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されており、
前記移動体の存否を検出する画素のグループのサイズ閾値は、前記撮像部の床面からの高さが低い場合に設定される値と比較して前記撮像部の床面からの高さが高い場合には、小さく設定されている
物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、物体検出システム、プログラム及び物体検出方法に関し、より詳細には、撮像された画像を基に物体を検出する物体検出システム、プログラム及び物体検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、連続的に取得された画像間の差分画像を基に差分値が閾値以上となる領域を求めて、検知対象エリア内での物体を検出する物体検出装置が開示されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の物体検出装置(物体検出システム)では、物体検出に用いる閾値は一定、つまり物体検出の感度は一定である。そのため、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができない。
【0005】
そこで、本開示は上記事由に鑑みてなされており、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができる物体検出システム、プログラム及び物体検出方法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】
【0006】
本開示の一態様に係る物体検出システムは、撮像部と、判定部とを備える。前記撮像部は、検知対象領域を撮像する。前記判定部は、前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する。前記判定部は、前記撮像部が撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知する。前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されている。前記撮像部の床面からの高さに基づいて、前記第1対象エリアと、前記第2対象エリアとが設定されている。
本開示の一態様に係る物体検出システムは、撮像部と、判定部とを備える。前記撮像部は、検知対象領域を撮像する。前記判定部は、前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する。前記判定部は、前記撮像部が撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知する。前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されている。前記移動体の存否を検出する画素のグループのサイズ閾値は、前記撮像部の床面からの高さが低い場合に設定される値と比較して前記撮像部の床面からの高さが高い場合には、小さく設定されている。
【0007】
本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、前記物体検出システムとして機能させるためのプログラムである。
【0008】
本開示の一態様に係る物体検出方法は、撮像ステップと、判定ステップとを含んでいる。前記撮像ステップは、撮像部が検知対象領域を撮像する。前記判定ステップは、前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する。前記判定ステップは、前記撮像ステップで撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知する。前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されている。前記撮像部の床面からの高さに基づいて、前記第1対象エリアと、前記第2対象エリアとが設定されている。
本開示の一態様に係る物体検出方法は、撮像ステップと、判定ステップとを含んでいる。前記撮像ステップは、撮像部が検知対象領域を撮像する。前記判定ステップは、前記検知対象領域内の検知エリアにおける移動体の存否を検知する。前記判定ステップは、前記撮像ステップで撮像した画像と、検知感度とに基づいて、前記検知エリアにおける前記移動体の存否を検知する。前記検知エリアは、前記検知エリアの中心を含む第1対象エリアと、前記第1対象エリアを囲む第2対象エリアとを有し、前記第1対象エリアよりも前記第2対象エリアの前記検知感度が高くなるように前記検知感度が設定されている。前記移動体の存否を検出する画素のグループのサイズ閾値は、前記撮像部の床面からの高さが低い場合に設定される値と比較して前記撮像部の床面からの高さが高い場合には、小さく設定されている。
【発明の効果】
【0009】
本開示によると、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本開示の実施形態1に係る照明制御システムの全体概要を示すブロック図である。
【
図2】
図2は、本開示の実施形態1に係る動体検出装置における検知エリアを説明する図である。
【
図3】
図3は、同上の動体検出装置の感度値の設定に係る処理を示すフローチャートである。
【
図4】
図4は、同上の動体検出装置が実行する第1処理を示すフローチャートである。
図5へ続く。
【
図5】
図5は、同上の動体検出装置が実行する第1処理を示すフローチャートである。
図4から続く。
【
図6】
図6は、同上の動体検出装置が実行する第2処理を示すフローチャートである。
【
図7】
図7Aは、同上の動体検出装置が作成した第1対象エリア内の2値化画像の一例を示す図である。
図7Bは、同上の動体検出装置が作成した第2対象エリア内の2値化画像の一例を示す図である。
【
図8】
図8A~
図8Bは、本開示の実施形態2に係る物体検出装置の撮像部を設置する高さを変えた場合において特定される第1対象エリアと第2対象エリアとを説明する図である。
【
図9】
図9A~
図9Dは、本開示の実施形態3に係る物体検出装置の撮像部を設置する高さに応じて第1対象エリアと第2対象エリアとに設定されるサイズ閾値を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に説明する各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0012】
(実施形態1)
本開示に係る照明制御システム1について、
図1~
図7Bを用いて説明する。
【0013】
(1)構成
照明制御システム1は、
図1に示すように、物体検出システム100としての物体検出装置10と、設定装置20と、照明制御装置30とを備えている。
【0014】
物体検出装置10は、予め定められた検知対象領域で移動体(例えば、人)の存否を検知する。
【0015】
設定装置20は、物体検出装置10が設置される際に、例えば施工業者によって物体検出装置10で移動体を検知するエリアであって検知対象領域に含まれる検知エリア200及び感度を設定する。具体的には、設定装置20は、検知エリア200に含まれる複数の対象エリア(本実施形態では、第1対象エリア201、第2対象エリア202)のそれぞれを設定する。設定装置20は、設定された第1対象エリア201及び第2対象エリア202の各々に対して感度を設定する。ここで、第1対象エリア201は、検知エリア200のうち中心位置を含む領域であり、第2対象エリア202は、第1対象エリア201を囲む領域である(
図2参照)。
【0016】
照明制御装置30は、物体検出装置10の検知結果に応じて、1つ以上の照明器具32のオン、オフ制御を行う。
【0017】
(1-1)物体検出装置の構成
物体検出装置10は、通信部101、撮像部102、記憶部103及び画像処理部104を備えている。
【0018】
通信部101は、設定装置20と無線による通信を行うための通信インタフェース、及び照明制御装置30と有線による通信を行うための通信インタフェースを含んでいる。通信部101は、物体検出装置10が設置される際に設定装置20との通信により移動体を検知する感度に関する情報を受け取る。通信部101は、物体検出装置10の検知結果を照明制御装置30へ送信する。
【0019】
撮像部102は、検知対象領域で移動体を撮影するためのカメラであり、例えば室内の天井に設置されている。撮像部102は、魚眼レンズと、CCD(Charge Coupled Devices)イメージセンサ、又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の二次元イメージセンサ等の撮像素子を有している。
【0020】
記憶部103は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、またはEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等から選択されるデバイスで構成される。記憶部103は、移動体の検知に用いられる複数の感度値(検知感度)を記憶している。さらに、記憶部103は、移動体検知に用いられる各種情報を記憶している。
【0021】
画像処理部104は、
図1に示すように、差分画像作成部110、判定部111及び物体検出部112を有している。画像処理部104は、例えばCPU(Central Processing Unit)及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータで構成されている。そして、CPUがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータが差分画像作成部110、判定部111及び物体検出部112として機能する。なお、CPUが実行するプログラムは、ここではマイクロコンピュータのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。
【0022】
差分画像作成部110は、撮像部102から、撮像部102が撮影した画像を所定の時間間隔(サンプリング間隔)で順次取得する。差分画像作成部110は、連続的に取得された画像間の差分画像を作成する。
【0023】
判定部111は、検知対象領域内の検知エリア200における移動体の存否の検知を行う。具体的には、判定部111は、検知エリア200が有する各対象エリア(本実施形態では、第1対象エリア201と第2対象エリア202)に対応付けられた感度値を用いて対象エリアごとに移動体の存否の検知を行う。
【0024】
判定部111は、各対象エリアに対して設定した感度値と差分画像とを基に、差分画像を2値化した2値化画像を作成する。本実施形態では、感度値は差分画像を2値化する際の基準となる閾値(背景差分閾値)である。また、本実施形態では、2値化画像は、白色の画素値と、黒色の画素値とから構成される。
【0025】
判定部111は、第1対象エリア201の各画素を第1対象エリア201に対して設定された感度値(第1背景差分閾値)を用いて、第1対象エリア201を2値化する。例えば、判定部111は、第1対象エリア201に含まれる画素の画素値が第1背景差分閾値以上である場合には当該画素値の画素を白色とし、画素値が第1背景差分閾値未満である場合には当該画素値の画素を黒色とする。なお、第1対象エリアを複数のブロック(例えば、1つのブロックが8×8画素)に分割し、複数のブロックのそれぞれについて、当該ブロックに含まれる画素の平均値と第1背景差分閾値とを比較して第1対象エリア201における2値化画像を作成してもよい。
【0026】
さらに、判定部111は、第2対象エリア202の各画素を第2対象エリア202に対して設定された感度値(第2背景差分閾値)を用いて、第2対象エリア202を2値化する。例えば、判定部111は、第2対象エリア202に含まれる画素の画素値が第2背景差分閾値以上である場合には当該画素値の画素を白色とし、当該画素値が第2背景差分閾値未満である場合には当該画素値の画素を黒色とする。なお、第2対象エリアを複数のブロック(例えば、8×8画素)に分割し、複数のブロックのそれぞれについて、当該ブロックに含まれる画素の平均値と第2背景差分閾値とを比較して第2対象エリア202における2値化画像を作成してもよい。
【0027】
判定部111は、2値化画像を用いて移動体の存否の検知を行う。
【0028】
物体検出部112は、判定部111の検知結果に基づいて、検知対象である人を検出する。物体検出部112は、検出対象として人を検出した場合には、照明器具32をオン状態とする制御信号(オン信号)を、照明制御装置30に送信する。また、物体検出部112は、検出対象として人が検出されなくなると、照明器具32をオフ状態とする制御信号(オフ信号)を、照明制御装置30に送信する。
【0029】
判定部111は、更に、物体検知を行う時間帯、検知された物体の検知エリア200における混雑度及び物体の位置のいずれかに応じて、第1対象エリア201及び第2対象エリア202に対する感度値の設定変更を行う。
【0030】
(1-2)設定装置の構成
設定装置20は、
図1に示すように、通信部21、表示部22及び操作入力部23を備えている。
【0031】
通信部21は、物体検出装置10と無線による通信を行うための通信インタフェースを有している。通信部21は、物体検出装置10が設置される際に、第1対象エリア201と第2対象エリア202との領域を示す領域情報と、各対象エリアに対応付けられる感度値を物体検出装置10に送信する。
【0032】
表示部22は、撮像部102の撮影対象領域(検知対象領域)を表す画像を表示する。
【0033】
操作入力部23は、表示部22で表示された画像を基に、第1対象エリア201と第2対象エリア202との領域の指定を受け付ける。操作入力部23は、指定された第1対象エリア201の領域を表す第1領域情報、及び第2対象エリア202の領域を表す第2領域情報を、通信部21を介して物体検出装置10に送信する。
【0034】
操作入力部23は、第1対象エリア201での物体検知で用いられる感度値の指定、及び第2対象エリア202での物体検知で用いられる感度値の指定を受け付ける。操作入力部23は、受け付けた第1対象エリア201での感度値と第2対象エリア202での感度値とを、通信部21を介して物体検出装置10に送信する。
【0035】
物体検出装置10では、設定装置20から第1領域情報及び第2領域情報を受け取ると、記憶部103に記憶する。さらに、物体検出装置10は、第1対象エリア201での感度値を受け取ると、第1領域情報に対応付けて記憶部103に記憶する。物体検出装置10は、第2対象エリア202での感度値を受け取ると、第2領域情報に対応付けて記憶部103に記憶する。
【0036】
物体検出装置10は、感度値の設定変更を行う際には、第1領域情報に対して設定された(対応付けられた)感度値、及び第2領域情報に対して設定された(対応付けられた)感度値を変更する。
【0037】
(1-3)照明制御装置の構成
照明制御装置30は、
図1に示すように、制御装置31と、複数の照明器具32とを備えている。
【0038】
制御装置31は、物体検出装置10の検知結果に応じて、複数の照明器具32のオン、オフ制御を行う。具体的には、制御装置31は、物体検出装置10からオン信号を受け取ると、複数の照明器具32をオン状態にする。制御装置31は、物体検出装置10からオフ信号を受け取ると、複数の照明器具32をオフ状態にする。
【0039】
なお、制御装置31は、オン信号を受け取った場合に、複数の照明器具32のすべてをオン状態としてもよいし、複数の照明器具32の一部の照明器具32をオン状態としてもよい。制御装置31は、オフ信号を受け取り、照明器具32をオン状態からオフ状態とする場合に、オン状態の全ての照明器具32をオフ状態としてもよいし、一部の照明器具32をオフ状態としてもよい。
【0040】
(2)動作
ここでは、物体検出装置10の動作について説明する。
【0041】
(2-1)物体検出の動作
まず、物体検出装置10が行う物体検出の動作(物体検出処理)について説明する。
【0042】
差分画像作成部110は、撮像部102から連続的に取得された画像間の差分画像を作成する。
【0043】
判定部111は、差分画像を用いて第1対象エリア201及び第2対象エリア202を2値化して、2値化画像を作成する。具体的には、判定部111は、第1対象エリア201に対して設定された感度値を用いて、画素値が感度値以上である画素を白色にし、感度値未満の画素を黒色にする。判定部111は、第2対象エリア202に対して設定された感度値を用いて、画素値が感度値以上である画素を白色にし、感度値未満の画素を黒色にする。
【0044】
判定部111は、対象エリアごとに2値化された画像を基に、物体の検出を行う。例えば、判定部111は、第1対象エリア201に対して、白色の画素が連続しているグループを探索する探索処理を実行する。このとき、判定部111は、第1対象エリア201の全ての画素を走査するのではなく、第1対象エリア201において所定の間隔で離れた画素の画素値をチェックする。さらに、判定部111は、第2対象エリア202に対して、白色の画素が連続しているグループを探索する探索処理を実行する。なお、検知エリア200を複数のブロックに分割してブロックごとに2値化した場合には、判定部111は、所定の間隔で離れたブロックの画素値をチェックする。
【0045】
物体検出部112は、判定部111で探索された画素のグループが所定の大きさ以上であるか否かを判断する。具体的には、物体検出部112は、画素のグループの大きさ(画素数)が予め記憶部103で記憶されているサイズ閾値以上である場合に、画素のグループが所定の大きさ以上であると判断する。物体検出部112は、画素のグループが所定の大きさ以上であると判断する場合には、物体検出部112は、探索された画素のグループが検出対象、つまり人を表すと判断する。また、物体検出部112は、前回作成された差分画像の2値化画像と今回作成した2値化画像とを用いて、検知した人が検知エリア200に滞在しているか否かの検出も行う。この場合、上述した背景差分閾値の代わりに微動閾値を用いる。微動閾値は、同一画素に適用する背景差分閾値よりも小さい値である。
【0046】
物体検出部112は、人を検知した場合、及び検知した人が検知エリア200に滞在している場合には、オン信号を照明制御装置30に送信する。物体検出部112は、人を検知しない場合、及び検知した人が検知エリア200に滞在していない、つまり検知エリア200から離れた場合には、オフ信号を照明制御装置30に送信する。
【0047】
(2-2)設定処理
次に、物体検出装置10が行う感度値の設定について、
図3のフローチャートを用いて説明する。本実施形態では、感度値として、第1~第3感度値の3種類の値が記憶部103に記憶されている。第1感度値が最大であり、第3感度値が最小であり、第2感度値は、第1感度値と第3感度値との間である。また、ここでは、例えば、第1対象エリア201と第2対象エリア202の双方に対して第2感度値が設定されていると仮定する。具体的には、第1対象エリア201に対応付けられた第1パラメータ及び第2対象エリア202に対応付けられた第2パラメータのそれぞれに、第2感度値が設定されていると仮定する。
【0048】
判定部111は、時刻に応じた感度値を設定する時刻設定が有効であるか否かを判断する(ステップS1)。
【0049】
時刻設定が有効であると判断する場合には(ステップS1における「Yes」)、判定部111は、設定モードが検知エリア200に対して感度値を設定する簡易モードであるか否かを判断する(ステップS2)。
【0050】
簡易モードであると判断する場合(ステップS2における「Yes」)、判定部111は、時刻が所定の時間帯内(例えば、9時~18時の時間帯内)であるか否かを判断する(ステップS3)。
【0051】
所定の時間帯内であると判断する場合には(ステップS3における「Yes」)、判定部111は、検知エリア200の検知感度を下げるために、検知エリア200に対して第1感度値を設定する(ステップS4)。つまり、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して第1感度値を設定する。具体的には、第1パラメータ及び第2パラメータのそれぞれに、第1感度値を設定する。これにより、2値化画像を作成する際に用いる背景差分閾値の値が大きくなるため、物体を検知する感度が低くなる。
【0052】
所定の時間帯内でないと判断する場合には(ステップS3における「No」)、判定部111は、検知感度を上げるために、検知エリア200に対して第3感度値を設定する(ステップS5)。つまり、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して第3感度値を設定する。具体的には、第1パラメータ及び第2パラメータのそれぞれに対して第3感度値を設定する。これにより、2値化画像を作成する際に用いる背景差分閾値の値が小さくなるため、物体を検知する感度が高くなる。
【0053】
時刻設定が有効でない場合(ステップS1における「No」)、判定部111は、第1処理を実行する(ステップS6)。設定モードが簡易モードでない場合も(ステップS2における「No」)、判定部111は、第1処理を実行する(ステップS6)。
【0054】
次に、第1処理について、
図4及び
図5を用いて説明する。
【0055】
判定部111は、各対象エリアに対して現在設定されている第2感度値を用いて物体の検知処理を行う(ステップS10)。
【0056】
判定部111は、検知された物体の数が検知エリア200内に所定数以上であるか否かを判断する(ステップS11)。つまり、判定部111は、検知エリア200内における物体の混雑度を判断する。
【0057】
所定数以上であると判断する場合には(ステップS11における「Yes」)、判定部111は、設定モードが簡易モードであるか否かを判断する(ステップS12)。
【0058】
簡易モードであると判断する場合(ステップS12における「Yes」)、判定部111は、検知感度を下げるために、検知エリア200に対して第1感度値を設定する(ステップS13)。つまり、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して第1感度値を設定する。具体的には、第1パラメータ及び第2パラメータのそれぞれに、第1感度値を設定する。
【0059】
簡易モードでないと判断する場合(ステップS12における「No」)、判定部111は、検知エリア200のうち物体が集中しているエリア、つまり検知された物体の数が多い混雑エリアを検出する(ステップS14)。
【0060】
判定部111は、混雑エリア外にも物体が存在するか否かを判断する(ステップS15)。混雑エリア外にも物体が存在すると判断する場合(ステップS15における「Yes」)、判定部111は、混雑エリアは第1対象エリア201内であるか否かを判断する(ステップS16)。
【0061】
混雑エリアは第1対象エリア201内であると判断する場合(ステップS16における「Yes」)、判定部111は、第1対象エリア201での検知感度を下げるために、第1対象エリア201に対して第1感度値を設定する(ステップS17)。具体的には、第1対象エリア201に対応付けられた第1パラメータに第1感度値を設定する。
【0062】
判定部111は、第2対象エリア202での検知感度を上げるために、第2対象エリア202に対して第3感度値を設定する(ステップS18)。具体的には、第2対象エリア202に対応付けられた第2パラメータに第3感度値を設定する。
【0063】
混雑エリアは第1対象エリア201内でないと判断する場合(ステップS16における「No」)、判定部111は、検知エリア200に対して第2感度値を設定する(ステップS19)。つまり、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して第2感度値を設定する。
【0064】
混雑エリア外に物体が存在しないと判断する場合(ステップS15における「No」)、判定部111は、混雑エリアは第1対象エリア201内であるか否かを判断する(ステップS20)。
【0065】
混雑エリアは第1対象エリア201内であると判断する場合(ステップS20における「Yes」)、判定部111は、第1対象エリア201での検知感度を下げるために、第1対象エリア201に対して第1感度値を設定する(ステップS21)。混雑エリアは第1対象エリア201内でないと判断する場合(ステップS20における「No」)、判定部111は、第1対象エリア201に対して第2感度値を設定する(ステップS22)。
【0066】
検知された物体の数が所定数以上でないと判断する場合には(ステップS11における「No」)、判定部は、第2処理を実行する(ステップS23)。
【0067】
【0068】
判定部111は、ステップS10で検出された物体が存在する位置を検出する(ステップS30)。
【0069】
判定部111は、物体が存在する位置が第1対象エリア201内であるか否かを判断する(ステップS31)。
【0070】
第1対象エリア201内であると判断する場合(ステップS31における「Yes」)。判定部111は、第2対象エリア202での検知感度よりも第1対象エリア201での検知感度を下げるために、第1対象エリア201に対して第1感度値を設定する(ステップS32)。第1対象エリア201内でないと判断する場合(ステップS31における「No」)。判定部111は、第1対象エリア201での検知感度よりも第2対象エリア202での検知感度を高めるために、第2対象エリア202に対して第3感度値を設定する(ステップS32)。
【0071】
なお、本処理は、物体検出処理が行われるたびに当該物体検出処理に先立って行われてもよいし、定期的に行われてもよい。本処理後の物体検出処理では、本処理で各対象エリアに対して設定された感度値(背景差分閾値)が適用される。
【0072】
また、本処理では、ステップS4、ステップS13、ステップS17、ステップS21及びステップS32では、同一の値(第1感度値)が設定されるとしたが、設定方法はこれに限定されない。これらのステップにおいて、設定される感度値は設定対象のエリアに対して現在設定されている値よりも大きい値であればよく、各ステップにおいて異なる感度値であってもよい。同様に、ステップS5、ステップS18及びステップS33において、設定される感度値は設定対象のエリアに対して現在設定されている値よりも小さい値であればよく、各ステップにおいて異なる感度値であってもよい。
【0073】
また、本処理では、第1対象エリア201と第2対象エリア202の双方に対して第2感度値が設定されていると仮定して説明したが、第2感度値以外の感度値が本処理前に設定されていてもよい。例えば、第1対象エリア201と第2対象エリア202の双方に対して第3感度値が設定されていてもよい。この場合、ステップS5、ステップS18及びステップS33において検知感度を高めるために第3感度値よりも小さい値を設定対象のエリアに対して設定してもよいし、第3感度値を設定したままでもよい。または、第1対象エリア201と第2対象エリア202の双方に対して第1感度値が設定されていてもよい。この場合、ステップS4、ステップS13、ステップS17、ステップS21及びステップS32において検知感度を低めるために第1感度値よりも大きい値を設定対象のエリアに対して設定してもよいし、第1感度値を設定したままでもよい。
【0074】
(4)具体例
第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して同一の感度値が設定されている場合、第1対象エリア201と第2対象エリア202とで、移動体が同一の動きをした場合であっても、第1対象エリア201での物体の動きは検出しやすい。一方、第2対象エリア202での物体の動きは検知し難い。このときの第1対象エリア201内の2値化画像の一例を
図7Aに、第2対象エリア202内の2値化画像の一例を
図7Bに、それぞれ示す。このように、検知エリア200の端部(第2対象エリア202)のエリアでは同じ動きであってもその動きを検知することは困難である。
【0075】
そこで、本実施形態では、時間帯に応じて検知感度を変更している。例えば、人が多くいると考えられる時間帯(例えば、9時~18時の時間帯内)では、検知感度を低くしても人の検知は可能である。そのため、本実施形態では、人が多くいる時間帯では、検知感度を低くしている。逆に、人があまりいない時間帯では、検知感度を低くすると検知ができなくなる可能性があるので、検知感度を高くしている。
【0076】
また、本実施形態では、検知エリア200内の混雑度に応じて検知感度を変更している。例えば、検知された人が、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に人が存在するが、第1対象エリア201に集中している場合には、第1対象エリア201の検知感度を低くし、第2対象エリア202での検知感度を高くしている。この場合、第1対象エリア201では多くの人がいるので、検知感度を低くしても人の動きは検知しやすい。また、第2対象エリア202での検知感度を高くすることで、第2対象エリア202に存在する人の動きを検知しやすくなる。
【0077】
また、本実施形態では、検知エリア200内で検知された人の位置に応じて検知感度を変更している。例えば、検知された人が、第1対象エリア201内に存在する場合には検知感度を低くし、第2対象エリア202内に存在する場合には検知感度を高くしている。人が第1対象エリア201内に存する場合には、検知感度を低くしても人の動きは検知可能である。人が第2対象エリア202内に存する場合には、検知感度を高くすることで人の動きを検知しやすくなる。
【0078】
また、本実施形態では、撮像部102のカメラは魚眼レンズを有している。魚眼レンズを通して撮像された画像の端部は、撮像された物体が歪んで見える。また、検知エリア200の中央部(第1対象エリア201)に位置する人と、端部(第2対象エリア202)に位置する人とが、同一の動きを行った場合、動きとして検知される画素の数は、中央部の方が端部よりも多い。そのため、第1対象エリア201と第2対象エリア202とに対して、感度値が異なるようにすることが好ましい。例えば、第1対象エリア201に対して背景差分閾値として第2感度値を、第2対象エリア202に対して背景差分閾値として第3感度値を、それぞれ設定する。従来、撮影された画像の端部は検知の精度が低いため端部は検知対象のエリア外としていたが、ここでは、撮影された画像の端部に対する物体の検知感度を高めている。これにより、検知対象となるエリアを従来よりも広げることができる。
【0079】
なお、本実施形態では、設定装置20は、第1対象エリア201及び第2対象エリア202のそれぞれに対する感度値の指定を受け付ける構成としたが、この構成に限定されない。第1対象エリア201及び第2対象エリア202のそれぞれに対して、予め定められた値(規定値)が設定されてもよい。
【0080】
本実施形態では、判定部111は、現在設定されている感度値を使用して、混雑度を判断する構成としたが、この構成に限定されない。判定部111は、物体検出を行う日時で、検知エリア200の混雑度を推定してもよい。例えば、物体検出を行う日時が昼間の時間帯であれば検知エリア200には多数の人がいることが考えられるので、判定部111は、検知エリア200内では混雑度が高い(検知エリア200内に所定数以上の人が存在する)と推定する。
【0081】
本実施形態では、判定部111は、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の各々の感度値の設定変更を行う構成としたが、この構成に限定されない。第1対象エリア201及び第2対象エリア202のうち一方の対象エリアにおいては、感度値を固定値としてもよい。例えば、第1対象エリア201に対して感度値として固定値を設定し、第2対象エリア202に対してのみを感度値の設定変更の対象としてもよい。
【0082】
(実施形態2)
本実施形態では、設定装置20が検知エリア200を設定する際に、天井に設置される撮像部102の天井から鉛直方向の床面(例えば、廊下の面)までの長さ、つまり床面から撮像部102までの高さが設定される点が、実施形態1と異なる。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0083】
設定装置20の操作入力部23は、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の領域の指定を受け付ける場合には、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の実寸サイズでの指定を受け付ける。設定装置20は、撮像部102が設置される高さの入力を受け付ける。設定装置20は、受け付けた第1対象エリア201の実寸サイズ、第2対象エリア202の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを、物体検出装置10に送信する。
【0084】
物体検出装置10の判定部111は、第1対象エリア201の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを基に、撮影対象領域において当該撮影対象領域の中心を含み、第1対象エリア201の実寸サイズに相当する第1対象エリア201を特定する。判定部111は、第2対象エリア202の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを基に、撮影対象領域において当該撮影対象領域の中心を含み、第2対象エリア202の実寸サイズに相当する第2対象エリア202を特定する。判定部111は、特定した第1対象エリア201及び第2対象エリア202の各々に対して感度値を設定する。具体的には、判定部111は、特定した第1対象エリア201及び第2対象エリア202の双方に対して第2感度値を設定する。
【0085】
例えば、撮像部102が高さh1の位置に設置される場合(
図8A参照)、第1対象エリア201及び第2対象エリア202は、
図8Bに示す領域として特定される。また、撮像部102が高さh2(h2>h1)の位置に設置される場合(
図8C参照)、第1対象エリア201及び第2対象エリア202は、
図8Dに示す領域として特定される。撮像部102の高さが異なる場合、高さが高い方が視野角の関係上、撮影対象領域が広くなる。そのため、撮像部102の高さが高い場合に撮影された検知エリア200が撮影対象領域で占める大きさは、撮像部102の高さが低い場合の撮影対象領域で占める大きさよりも小さくなる。撮像部102の高さ及び対象エリアの実寸サイズに応じて、感度を設定する領域を特定することで、常に実寸サイズに応じた第1対象エリア201及び第2対象エリア202での物体検知を可能とすることができる。
【0086】
なお、第1対象エリア201に対して設定される感度値と及び第2対象エリア202に対して設定される感度値とは、異なる値であってもよい。
【0087】
また、本実施形態においても、実施形態1と同様に、設定装置20は、対象エリアに対して設定する感度値を受け付けてもよい。
【0088】
(実施形態3)
本実施形態では、撮像部102の高さに応じて、上述したサイズ閾値を変更する点が、実施形態1,2とは異なる。以下、実施形態1,2と異なる点を中心に説明する。なお、実施形態1,2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0089】
設定装置20の操作入力部23は、第1対象エリア201及び第2対象エリア202の実寸サイズでの指定と、撮像部102が設置される高さの指定とを受け付ける。設定装置20は、受け付けた第1対象エリア201の実寸サイズ、第2対象エリア202の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを、物体検出装置10に送信する。
【0090】
物体検出装置10の判定部111は、第1対象エリア201の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを基に、実施形態2と同様に、第1対象エリア201の実寸サイズに相当する第1対象エリア201を特定する。判定部111は、第2対象エリア202の実寸サイズ、及び撮像部102の高さを基に、第2対象エリア202の実寸サイズに相当する第2対象エリア202を特定する。判定部111は、実施形態2と同様に、特定した第1対象エリア201及び第2対象エリア202の各々に対して感度値を設定する。
【0091】
本実施形態において、撮像部102が高さh1の位置に設置される場合と(
図9A参照)、撮像部102が高さh2(h2>h1)の位置に設置される場合(
図9C参照)とでは、実施形態2と同様に、撮影された画像上では検知エリア200の大きさが異なる。そのため、検知エリア200内で検知された物体(移動体)の大きさも撮像部102の位置によって異なる。撮像部102の高さが高い場合に撮影された物体は、撮像部102の高さが低い場合に撮影された物体よりも小さくなる。このとき、撮像部102の高さが高い場合におけるサイズ閾値と、撮像部102の低いが高い場合におけるサイズ閾値とを同一の値にした場合を想定する。この場合、実サイズが同じである物体であっても撮影された画像では異なっているので、高さが高い撮像部102では検知された物体が所定の大きさ以上であると判断するが、高さが低い撮像部102では検知された物体が所定の大きさ以上であると判断しない可能性がある。
【0092】
そこで、本実施形態では、撮像部102の高さに応じて、第1対象エリア201に対して設定するサイズ閾値を変更する。具体的には、撮像部102が高さh1の位置に設置される場合には第1対象エリア201に対して設定するサイズ閾値を値aとする(
図9B参照)。撮像部102が高さh2(>
h1)の位置に設置される場合には第1対象エリア201に対して設定するサイズ閾値を値b(<a)とする(
図9D参照)。
【0093】
第2対象エリア202に対して設定されるサイズ閾値は、第1対象エリア201に対して設定されるサイズ閾値よりも小さい値が設定される。例えば、撮像部102が高さh1の位置に設置される場合の第2対象エリア202に対してサイズ閾値として値c(<a)が設定される(
図9B参照)。撮像部102が高さh2の位置に設置される場合の第2対象エリア202に対してサイズ閾値として値d(<b)が設定される(
図9D参照)。
【0094】
これにより、第1対象エリア201及び第2対象エリア202のそれぞれに対して、感度値及びサイズ閾値を設定することができる。
【0095】
(変形例)
以下に、その他の変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例は、上記各実施形態及び各変形例と適宜組み合わせて適用可能である。
【0096】
上記各実施形態では、感度値を背景差分閾値とする構成としたが、この構成に限定されない。判定部111が、対象エリアごとに2値化された画像を基に物体の検出を行う探索処理に用いる探索閾値を感度値としてもよい。探索処理では、第1対象エリア201において所定の単位領域ごとに物体の検出を行っている。探索閾値とは、単位領域において画素値のチェックを行わない画素数を表す。言い換えると、単位領域に含まれる複数の画素のうち処理対象外として間引く画素の数である。探索閾値を変更することで、処理対象外として間引く画素数が変更されるので、物体検出の感度が変化する。例えば、判定部111は、物体検出の感度を下げる際には感度値としての探索閾値を大きくし、物体検出の感度を上げる際には感度値としての探索閾値を小さくする。
【0097】
上記各実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記各実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、物体検出装置10と同様の機能は、物体検出方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る物体検出装置10の制御方法は、撮像ステップと、差分画像ステップと、判定ステップとを含む。撮像ステップは、検知対象領域を撮像する。差分画像作成ステップは、撮像された画像間における画素値の差分を表す差分画像を作成する。判定ステップは、検知対象領域内の検知エリア200における移動体の存否を検知する。判定ステップは、動的に変化するパラメータに応じて移動体の存否の検知感度の設定を行い、差分画像と設定された検知感度とに基づいて、検知エリア200における移動体の存否を検知する。一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムを、上述した物体検出装置10として機能させるためのプログラムである。
【0098】
本開示における物体検出装置10又は物体検出方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのCPU及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをCPUが実行することによって、本開示における物体検出装置10又は物体検出方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
【0099】
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の物体検出システム(100)は、撮像部(102)と、差分画像作成部(110)と、判定部(111)とを備える。撮像部(102)は、検知対象領域を撮像する。差分画像作成部(110)は、撮像部(102)が撮影した画像を所定の時間間隔で順次取得し、連続的に取得した画像間の差分画像を作成する。判定部(111)は、検知対象領域内の検知エリア(200)における移動体の存否を検知する。判定部(111)は、動的に変化するパラメータ(例えば、時間帯、混雑度等)に応じて移動体の検知感度(感度値)の設定を行い、差分画像と設定された検知感度とに基づいて、検知エリア(200)における移動体の存否を検知する。
【0100】
この構成によると、物体検出システム(100)は、時間帯、混雑度といった動的に変化するパラメータを用いて、感度値の設定を行うので、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができる。さらに、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更するので、誤検知及び未検知のリスクを低減することができる。
【0101】
第2の態様の物体検出システム(100)では、第1の態様において、検知エリア(200)は、複数の対象エリア(第1対象エリア201、第2対象エリア202)を含む。判定部(111)は、複数の対象エリアのうち少なくとも1つの対象エリアに対して検知感度を設定する。この構成によると、物体検出システム(100)は、検知エリア(200)のうち一部のエリアについて感度値を設定することができる。例えば、検知エリア(200)において、中心位置よりも端の方が検知感度は劣る。そこで、検知エリア(200)のうち端に位置するエリアについて検知感度が高くなるように感度値を設定することができる。
【0102】
第3の態様の物体検出システム(100)では、第2の態様において、複数の対象エリアの各々は、感度固定エリア及び感度可変エリアのうちのいずれかである。感度固定エリアでは固定の感度が設定されている。判定部(111)は、少なくとも1つの感度可変エリアに対してパラメータに応じて検知感度を設定する。この構成によると、物体検出システム(100)は、検知エリア(200)において移動体の検知の精度に高い対象エリアについては固定の感度を設定し、検知エリア(200)において移動体の検知の精度が不安定な対象エリアについて感度値を可変にすることができる。
【0103】
第4の態様の物体検出システム(100)では、第2の態様において、判定部(111)は、検知感度の設定前に検知された移動体の位置をパラメータとして、複数の対象エリアのうち位置を含む対象エリアに対してパラメータに応じて検知感度を設定する。この構成によると、物体検出システム(100)は、検知感度の設定前に検知された移動体の位置に応じて検知感度を設定することができる。
【0104】
第5の態様の物体検出システム(100)では、第1又は第2の態様において、判定部(111)は、検知エリア(200)での混雑度をパラメータとして検知感度を設定する。この構成によると、物体検出システム(100)は、検知エリア(200)内の混雑度に応じて感度値を設定することができる。
【0105】
第6の態様の物体検出システム(100)では、第5の態様において、判定部(111)は、日時を用いて検知エリアでの混雑度を推定する。この構成によると、物体検出システム(100)は、日時に応じて感度値を設定することができる。
【0106】
第7の態様の物体検出システム(100)では、第5の態様において、判定部(111)は、予め設定されている別の検知感度を用いて、検知感度の設定前における移動体の存否の検知を行い、検知エリア(200)での混雑度を求める。この構成によると、物体検出システム(100)は、検知感度の設定前における検知エリア(200)での混雑度に応じて感度値を設定することができる。
【0107】
第8の態様の物体検出システム(100)では、第1~第7のいずれかの態様において、検知感度は、差分画像の画素値との比較に用いられる閾値(背景差分閾値)を含む。判定部(111)は、閾値を変更することで、移動体の存否の検知の感度を変更する。この構成によると、物体検出システム(100)は、背景差分閾値を変更することで、差分画像から移動体が存在しているとみなされる位置(画素)の抽出の精度を高めることができる。
【0108】
第9の態様の物体検出システム(100)では、第1~第8のいずれかの態様において、判定部(111)は、差分画像を基に得られる画像であって移動体とみなされる画素値(例えば、白色の画素値)の画素と白色の画素値とは異なる画素値(例えば、黒色の画素値)の画素とで構成される2値化画像を作成する。判定部(111)は、2値化画像を用いて移動体の存否を検知する。検知感度は、移動体の存否の検知に用いられる画素数を含む。判定部(111)は、画素数を変更することで、移動体の存否の検知の感度を変更する。この構成によると、物体検出システム(100)は、2値化画像において物体の検知の精度を変更することができる。
【0109】
第10の態様のプログラムは、コンピュータを、第1~第9のいずれかの態様の物体検出システム(100)として機能させるためのプログラムである。このプログラムによると、時間帯、混雑度といった動的に変化するパラメータを用いて、感度値の設定を行うので、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができる。
【0110】
第11の態様の物体検出方法は、撮像ステップと、差分画像作成ステップと、判定ステップとを含んでいる、撮像ステップは、検知対象領域を撮像する。差分画像作成ステップは、撮像ステップで撮影した画像を所定の時間間隔で順次取得し、連続的に取得した画像間の差分画像を作成する。判定ステップは、検知対象領域内の検知エリア(200)における移動体の存否を検知する。判定ステップは、動的に変化するパラメータに応じて移動体の存否の検知感度の設定を行い、差分画像と設定された検知感度とに基づいて、検知エリア(200)における移動体の存否を検知する。この物体検出方法によると、時間帯、混雑度といった動的に変化するパラメータを用いて、感度値の設定を行うので、検知対象エリアの状況によって物体検出の感度を変更することができる。
【符号の説明】
【0111】
10 物体検出装置
100 物体検出システム
102 撮像部
110 差分画像作成部
111 判定部
200 検知エリア
201 第1対象エリア
202 第2対象エリア