JP2016220145A - 画像解析装置、画像解析方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置で撮像された画像内で設定された複数の領域における物体の計測処理の比較精度を向上させる。【解決手段】計測領域Ｒ１、Ｒ２に対する撮像装置の俯角が略一致するように、計測領域補正部は、計測領域設定部で設定された複数の計測領域の位置と、撮像パラメータ取得部で取得された撮像パラメータとを用いて、撮像装置からの距離が近い計測領域Ｒ２の位置を補正する。計数部は、補正された計測領域内において検出部で検出された物体の数をカウントする。計数部は、各計測領域内の人数を個別に計測する。【選択図】図６

Description

本発明は、画像解析装置、画像解析方法、およびプログラムに関し、特に、画像から物体を検出するために用いて好適なものである。

近年、監視カメラで撮影した映像を解析した結果から、監視エリア内に人物が侵入したかどうかを検出して、検出した結果を報告するシステムが提案されている。また、人物の侵入を検出するだけでなく、画面に映っている人物を追跡して監視エリアを通過した人数を数えたり、その人数から混雑の度合いを検知したりするシステムも提案されている。

この種の技術として、特許文献１には、斜め上方から撮影された画像から検出した人物が、ユーザからの指示によって画面内に設定された計測ラインを横切った数をカウントする技術が開示されている。

特開２００９−２１１３１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、物体を検出する領域が、ユーザからの指示によって設定される。したがって、ユーザが指示する領域の位置が、物体の検出がしづらい位置になる可能性がある。そして例えば、ユーザが複数の領域を設定した場合において、各領域における物体の検出精度が異なると、各領域に対応する物体の計測結果の比較の精度も低下する虞がある。なお、当該領域には、例えば物体の通過検出のための計測ライン等も含まれる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像装置で撮像された画像内で設定された複数の領域における物体の計測処理の比較精度を向上させることを目的とする。

本発明の画像解析装置は、撮像手段で撮像された画像に対して領域を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された前記領域における物体を、前記撮像手段で撮像された画像から検出する検出手段と、前記設定手段により設定された複数の領域の少なくとも１つの位置を補正する補正手段と、を有し、前記補正手段は、前記撮像手段で前記複数の領域を撮像する角度の差が、前記位置が補正される前よりも小さくなるように、前記複数の領域の少なくとも１つの位置を補正することを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置で撮像された画像内で設定された複数の領域における物体の計測処理の比較精度を向上できる。

人物の撮影状況と人物を撮像した映像を示す図である。 管理システムの構成の第１の例を示す図である。 画像解析装置の構成を示す図である。 管理システムの動作の第１の例を示すフローチャートである。 補正前の計測領域の第１の例を示す図である。 補正後の計測領域の第２の例を示す図である。 計測領域における人物の数と時刻との関係を示す図である。 管理システムの構成の第２の例を示す図である。 管理システムの動作の第２の例を示すフローチャートである。 補正前の計測領域の第２の例を示す図である。 補正後の計測領域の第２の例を示す図である。 管理システムの構成の第３の例を示す図である。 補正前の計測領域の第３の例を示す図である。 補正後の計測領域の第３の例を示す図である。

まず、後述する実施形態に至った経緯について説明する。
特許文献１に記載のような、撮像装置で撮像された画像から物体を検出する技術を応用して、複数の領域における人数の計測の結果や混雑の度合いを比較することが考えられる。例えば、店舗に設置された監視カメラの１つの映像中の異なる複数の領域（入り口や通路等）における人数を夫々計測して比較することで、どの領域が混雑しているのかを判断したり、どの商品棚の人気があるのかを判断したりすることが考えられる。また、店舗内の異なる場所に設置された複数の監視カメラのそれぞれの映像中の個々の領域における人数を夫々計測して比較することでも、同様の判断を行うことができると考えられる。

しかしながら、複数の領域における人物の検出の結果を単純に比較するだけでは、複数の領域における人物の正確な比較ができない。これは、撮像装置の撮影条件によって映像中の複数の領域における人物の検出精度が異なるからであり、本発明者らは、この点に着目した。

図１は、撮像装置Ｃ１、Ｃ２による人物Ｐ１、Ｐ２の撮影状況と撮像装置Ｃ１、Ｃ２で人物Ｐ１、Ｐ２を撮像した映像Ｉ１、Ｉ２の一例を示す図である。図１（ａ）と図１（ｂ）とでは、撮像装置Ｃ１、Ｃ２における撮影条件（撮像装置Ｃ１、Ｃ２の向き等）が異なる。また、図１（ａ）では、映像Ｉ１に設定された線Ｌ１において人物Ｐ１を検出し、図１（ｂ）では、映像Ｉ２に設定された線Ｌ２において人物Ｐ２を検出するものとする。

図１（ａ）に示す映像Ｉ１と図１（ｂ）に示す映像Ｉ２とを比較すると、撮像された人物Ｐ１、Ｐ２の写り方が異なる事が分かる。図１（ａ）に示す例では、人物Ｐ１の位置が撮像装置Ｃ１から離れているため、撮像装置Ｃ１は、ほぼ正面から人物Ｐ１を捉えている。一方、図１（ｂ）に示す例では、人物Ｐ２の位置が撮像装置Ｃ２に近いため、撮像装置Ｃ２は、上方から俯瞰する方向から人物Ｐ２を撮像する。そのため、図１（ｂ）に示す撮影状況では、図１（ａ）に示す撮影状況に比べ、人物の特徴を捉えにくいといった傾向がある。したがって、映像Ｉ１、Ｉ２から人物Ｃ１、Ｃ２を検出する処理において人物の検出精度に差が出てしまい、図１（ｂ）に示す撮影状況では、図１（ａ）に示す撮影状況に比べて、人物Ｐ２の検出漏れが多くなる。このため、撮像装置Ｃ１で撮像された映像Ｉ１から検出された人物の人数と、撮像装置Ｃ２で撮像された映像Ｉ２から検出された人物の人数を正確に比較することができない場合がある。

本発明者らは、以上のような知見の下、以下に説明する実施形態に至った。これにより、撮像された映像に対して設定された複数の領域のそれぞれにおける人物を正確に検出し、それら複数の領域における人物の検出の結果を正確に比較することができるようになる。以下、図面を参照して、実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態を説明する。本実施形態では、１つの撮像画像に設定された２つの領域に存在する人数（混雑度）を比較する場合を例に挙げて説明する。
図２は、管理システムの構成の一例を示す図である。
図２に示すように、本実施形態の管理システムは、撮像装置１００と画像解析装置２００とを有する。
画像解析装置２００は、検出部２０１、計測領域設定部２０２、計数部２０３、比較部２０４、撮像パラメータ取得部２０５、および計測領域補正部２０６を有する。

撮像装置１００は、例えば、監視カメラであり、監視対象の領域の動画像を撮像し、画像データを取得する。尚、撮像装置は、異なる時間の（例えば所定の時間隔毎の）静止画像を撮像してもよい。
検出部２０１は、撮像装置１００で取得された画像から、検出対象とする物体を検出し、その物体の画像中の位置を出力する。本実施形態では、検出部２０１は、画像中の人物の位置を検出する。

計測領域設定部２０２は、複数の領域を設定する。これら複数の領域は、撮像装置１００で取得された画像中の物体の混雑度を比較する対象となる領域である。また、これら複数の領域は、画像解析装置２００に対するユーザによる操作に基づいて設定される。本実施形態では、２つの領域を設定する。以下の説明では、この領域を必要に応じて「計測領域」と称する。
計数部２０３は、計測領域設定部２０２で設定された夫々の計測領域内において検出部２０１で検出された物体の数をカウントする。本実施形態では、計数部２０３は、各計測領域内の人数を個別に計測する。

比較部２０４は、計数部２０３で計測された、複数の計測領域における物体の数を比較するための情報を出力する。
撮像パラメータ取得部２０５は、撮像装置１００の撮像パラメータを取得する。
計測領域補正部２０６は、計測領域設定部２０２で設定された複数の計測領域の位置と、撮像パラメータ取得部２０５で取得された撮像パラメータとを用いて、当該複数の計測領域の少なくとも何れか１つの位置を補正する。

図３は、画像解析装置２００のハードウェアの構成の一例を示す図である。
図３において、画像解析装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３と、を有する。画像解析装置２００は、さらに、入力装置３０４と、ＨＤ（Hard Disk）３０５と、表示装置３０６と、入出力Ｉ／Ｆ（Interface）３０７と、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３０８と、システムバス３０９と、を有する。

ＣＰＵ３０１は、画像解析装置２００における動作を統括的に制御するものであり、システムバス３０９を介して、画像解析装置２００の各構成部（３０２〜３０８）を制御する。
ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）およびオペレーティングシステムプログラム（ＯＳ）を記憶する。また、ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が後述する処理を実行するために必要なプログラム等を記憶する。

ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ３０１は、処理の実行に際して、ＲＯＭ３０２からの必要なプログラム等の読み出しや、ＨＤ３０５からの必要な情報等の読み出しを行って、ＲＡＭ３０３にロードする。そして、ＣＰＵ３０１は、当該プログラムや情報等の処理を実行する事で各種の動作を実現する。
入力装置３０４は、例えば、ユーザが必要に応じて、画像解析装置２００に対して操作入力を行うためのものである。入力装置３０４は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、およびスイッチの少なくとも何れか１つを用いて構成される。

ＨＤ３０５は、各種のデータおよびファイル等を記憶する記憶手段を構成する。
表示装置３０６は、液晶ディスプレイ等のコンピュータディスプレイを有し、ＣＰＵ３０１の制御に基づいて、各種の情報や画像を表示する。
入出力Ｉ／Ｆ３０７は、ＣＰＵ３０１の制御に基づいて、可搬型記憶媒体等との間で、データの入出力を行う。

通信Ｉ／Ｆ３０８は、ＣＰＵ３０１の制御に基づいて、ネットワークや通信ケーブル等を介して各種の情報等の通信を外部装置と行う。
システムバス３０９は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、入力装置３０４、ＨＤ３０５、表示装置３０６、入出力Ｉ／Ｆ３０７および通信Ｉ／Ｆ３０８を相互に通信可能に接続するためのバスである。

以下、図４に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の管理システムの動作の一例を説明する。図４に示すように、管理システムの動作を、初期設定時の動作（ステップＳ４１０）と画像計測時の動作（ステップＳ４２０）とに分けて説明する。

初期設定時には、まず、撮像装置１００は、監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１００は、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ４１１）。

次に、計測領域設定部２０２は、計測領域を設定する（ステップＳ４１２）。計測領域設定部２０２は、撮像装置１００で取得された画像データに基づく画像を表示装置３０６に表示する。ユーザは、表示された画像を見ながら入力装置３０４を操作することにより、画像中に計測領域を複数指定する。図５は、補正前の計測領域の一例を示す図である。図５において、破線で示した矩形領域が、ユーザによる操作に基づいて画像中に設定された計測領域Ｒ１、Ｒ２である。図５に示す計測領域Ｒ１、Ｒ２の状態では、計測領域Ｒ１に比べ計測領域Ｒ２は、撮像装置１００に近い位置に設定されている。このため、計測領域Ｒ２の方が計測領域Ｒ１よりも人物を検出することが困難であると予想される。

次に、計測領域補正部２０６は、計測領域設定部２０２で設定された複数の計測領域の位置と、撮像パラメータ取得部２０５で取得された撮像パラメータとを用いて計測領域の位置を補正する（ステップＳ４１３）。図５に示す例では、まず、計測領域補正部２０６は、撮像装置１００の撮像面における計測領域Ｒ１の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を導出する。そして、計測領域補正部２０６は、撮像装置１００の撮像面における計測領域Ｒ２の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を、導出した角度に略一致させる。すなわち、計測領域補正部２０６は、計測領域Ｒ１、Ｒ２に対する撮像装置１００の俯角を略一致させる。計測領域補正部２０６は、このような状態になるように、計測領域Ｒ２の位置を補正する。この例では、計測領域Ｒ１よりも計測領域Ｒ２の方が人物の検出が困難であることを踏まえ、計測領域補正部２０６は、計測領域Ｒ１、Ｒ２のうち、撮像装置１００からの距離が近い方の計測領域Ｒ２の位置を補正する。

撮像パラメータ取得部２０５で取得される撮像パラメータには、撮像装置１００の向き（光軸中心の方向）と焦点距離とが含まれる。計測領域補正部２０６は、撮像装置１００の向きおよび焦点距離と、計測領域設定部２０２で設定された計測領域Ｒ１の位置とを用いて、計測領域Ｒ１の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を求める。そして、計測領域補正部２０６は、地面（水平面）とのなす角度が、このようにして求めた角度と同じ角度となる画像中の軌跡を求める。図５における点線で示した直線Ｌがその軌跡を表す。計測領域補正部２０６は、計測領域Ｒ２の中心の位置に最も近い直線Ｌ上の位置に計測領域Ｒ２の中心の位置を補正する。すなわち、計測領域補正部２０６は、計測領域Ｒ２の中心の位置に最も近い直線Ｌ上の位置に計測領域Ｒ２の中心が位置するように、計測領域Ｒ２を移動する。

ただし、図５、図６の灰色で示す領域は人物が通過しない領域である。したがって、図５、図６の灰色で示す領域中の位置には、計測領域Ｒ１、Ｒ２の中心が位置しないようにする。図５、図６の灰色で示す領域は、例えば、計測領域Ｒ１、Ｒ２を入力する際のユーザの操作に基づいて指定される。このように、計測領域Ｒ１、Ｒ２は人物が通過する領域に設定・補正されるようにする。

図６は、補正後の計測領域の位置の一例を示す図である。計測領域補正部２０６は、撮影倍率に基づいて、２つの計測領域Ｒ１、Ｒ２の実空間での大きさが同じになるように計測領域Ｒ２の面積を補正してもよい。その他、計測領域補正部２０６は、図６の灰色で示す領域に計測領域（の主要な部分）が位置しないように補正後の計測領域Ｒ２の形状および大きさを変更したり、補正後の位置に応じて計測領域Ｒ２の大きさおよび形状を変更したりすることができる。なお、図５に示す例では簡単のため、撮像装置１００と地面との距離が画像中の水平方向では同じになるように撮像装置１００の向きが設定されている場合を例に挙げて示した。このようにする場合、図５において直線Ｌに示すように、撮像面での計測領域の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度は、画像中の水平方向（横方向）で一致する。

計測領域補正部２０６は、以上のようにして補正した計測領域の中心の位置を含む情報を出力する。このとき、計測領域補正部２０６は、計測領域の大きさや形状を示す情報を必要に応じて出力する。計測領域設定部２０２は、計測領域補正部２０６からの出力に従い、計測領域を再設定する。

次に、画像計測時の管理システムの動作（ステップＳ４２０）の一例について説明する。
画像計測時には、まず、撮像装置１００は、監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１００は、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ４２１）。

次に、検出部２０１は、撮像装置１００で取得された画像データから、検出対象とする物体を検出し、その物体の位置を出力する（ステップＳ４２２）。検出部２０１は、公知の手法で物体の位置を検出することができる。例えば、検出部２０１は、所定の大きさおよび形状の部分領域の位置を少しずつずらしながら（走査しながら）、当該部分領域の画像を切り出す。そして、検出部２０１は、切り出した部分領域の画像のＨＯＧ特徴量を求め、求めたＨＯＧ特徴量をＳＶＭ（Support Vector Machine）に与えることにより、ＳＶＭからの出力を得る。検出部２０１は、このＳＶＭからの出力に基づいて人物を検出する。

例えば、検出部２０１は、ＳＶＭから出力される判定値が所定の閾値より大きい部分領域を検出対象の物体であると判定して、その位置を出力する。画像中から異なるサイズの人物を検出するために、検出部２０１は、所定の倍率（例えば、０．８倍やその自乗の０．８²倍）になるように事前に画像を縮小し、縮小した夫々の画像に対しても人物の検出処理を行う。ここで、検出部２０１は、画像の全領域から部分領域を走査してもよいし、初期設定で設定した図６に示す計測領域Ｒ１、Ｒ２内を走査してもよい。

次に、計数部２０３は、計測領域設定部２０２で設定された夫々の計測領域内において検出部２０１で検出された物体の数をカウントする（ステップＳ４２３）。すなわち、計数部２０３は、検出部２０１で検出された部分領域のうち、ステップＳ４１２で設定された計測領域Ｒ１およびステップＳ４１３で補正された後の計測領域Ｒ２と、所定部分以上重なる領域の数を夫々カウントする。

次に、比較部２０４は、計数部２０３でカウントされた、複数の計測領域のそれぞれにおける物体の数を比較するための情報を出力する（ステップＳ４２４）。例えば、比較部２０４は、計数部２０３でカウントされた、計測領域Ｒ１、Ｒ２における人物の数を数値として表示装置３０６に表示する。このとき、比較部２０４は、夫々の計測領域Ｒ１、Ｒ２に対してカウントされた人物の数の積算値を数値として表示装置３０６に表示してもよい。また、比較部２０４は、図７に示すように、横軸に時刻、縦軸に人数をとったグラフとして、計数部２０３でカウントされた、計測領域Ｒ１、Ｒ２における人物の数を表示装置３０６に表示してもよい。図７において、実線７０１は、計測領域Ｒ１に対してカウントされた人物の数の時間変化を表し、破線７０２は、計測領域Ｒ２に対してカウントされた人物の数の時間変化を表す。

次に、画像解析装置２００は、撮像装置１００において後続する時刻で撮像された画像に基づいて、複数の計測領域における物体の数の計測を継続して行うか否かを判定する（ステップＳ４２５）。この判定の結果、計測を継続して行う場合には、ステップＳ４２１に戻り、計測を終了すると判定するまで、ステップＳ４２１〜Ｓ４２５の処理を繰り返し行う。計測を終了するか否かの判定は、例えば、ユーザによる操作に基づいて行われる。そして、計測を継続せず終了すると判定すると、図４のフローチャートによる処理を終了する。

以上のように本実施形態では、計測領域Ｒ１、Ｒ２に対する撮像装置１００の俯角が略一致するように、撮像装置１００からの距離が近い計測領域Ｒ２の位置を補正する。したがって、撮像装置１００で人物を撮像する方向による検出精度の差が軽減される。よって、撮像装置１００で撮像された画像内で複数の計測領域Ｒ１、Ｒ２における人物の数の計測処理の比較精度を向上させることができ、複数の計測領域Ｒ１、Ｒ２における人物の数を正確に比較することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、１つの撮像画像に設定された２つの領域に存在する人数（混雑度）を比較する場合について説明した。これに対し、本実施形態では、１つの撮像画像に設定された２つの領域を通過する人物の数を比較する場合を説明する。本実施形態では、計測領域の形状が第１の実施形態と異なると共に、物体を追跡する処理が第１の実施形態に対して追加される。本実施形態と第１の実施形態とは、このことに基づく構成および処理が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図８は、管理システムの構成の一例を示す図である。
図８に示すように、本実施形態の管理システムは、撮像装置１００と画像解析装置８００とを有する。
画像解析装置８００は、検出部２０１、比較部２０４、撮像パラメータ取得部２０５、追跡部８０１、計測領域設定部８０２、計数部８０３、および計測領域補正部８０４を有する。画像解析装置８００のハードウェアは、例えば、図３に示す構成で実現することができる。

追跡部８０１は、撮像装置１００で取得された最新の画像（現在時刻の画像）と、撮像装置１００で１つ前に取得された画像から検出部２０１で検出された物体の位置と、を用いて、検出対象とする物体を追跡する。本実施形態では、追跡部８０１は、画像中の人物を追跡する。

計測領域設定部８０２は、撮像装置１００で取得された画像中の物体の通過数の比較対象となる複数の検知線を設定する。第１の実施形態では、計測領域の形状が矩形状である場合を例に挙げて示したが、本実施形態では、計測領域の形状は線状である。これら複数の検知線は、画像解析装置８００に対するユーザによる操作に基づいて設定される。

計数部８０３は、計測領域設定部８０２で設定された夫々の検知線を、追跡部８０１で追跡された物体が通過した数をカウントする。本実施形態では、計数部８０３は、各検知線を通過した人数をカウントする。
計測領域補正部８０４は、計測領域設定部８０２で設定された複数の検知線の位置と、撮像パラメータ取得部２０５で取得された撮像パラメータとを用いて、当該複数の検知線の少なくとも何れか一方の位置を補正する。

以下、図９に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の管理システムの動作の一例を説明する。
初期設定時には、まず、撮像装置１００は、監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１００は、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ９１１）。

次に、計測領域設定部８０２は、計測領域（検知線）を設定する（ステップＳ９１２）。計測領域設定部８０２は、撮像装置１００で取得された画像データに基づく画像を表示装置３０６に表示する。ユーザは、表示された画像を見ながら入力装置３０４を操作することにより、画像中に検知線を複数指定する。図１０は、補正前の計測領域（検知線）の一例を示す図である。図１０において、検知線Ｄ１、Ｄ２が、ユーザによる操作に基づいて画像中に設定される。図１０に示す検知線Ｄ１、Ｄ２の状態では、検知線Ｄ１に比べ、検知線Ｄ２は、撮像装置１００に近い位置に設定されている。このため、検知線Ｄ２の近傍の方が検知線Ｄ１の近傍よりも人物を検出することが困難であると予想される。

次に、計測領域補正部８０４は、計測領域設定部８０２で設定された複数の検知線の位置と、撮像パラメータ取得部２０５で取得された撮像パラメータとを用いて計測領域（検知線）の位置を補正する（ステップＳ９１３）。本実施形態では、計測領域補正部８０４は、撮像装置１００の撮像面での検知線Ｄ１の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を導出する。そして、計測領域補正部８０４は、撮像装置１００の撮像面での検知線Ｄ２の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を、導出した角度に略一致させる。すなわち、計測領域補正部８０４は、検知線Ｄ１、Ｄ２に対する撮像装置１００の俯角を略一致させる。

計測領域補正部８０４は、このような状態になるように、検知線Ｄ２の位置を補正する。この例では、検知線Ｄ１よりも検知線Ｄ２の方が人物の検出が困難であることを踏まえ、計測領域補正部８０４は、検知線Ｄ１、Ｄ２のうち、撮像装置１００からの距離が近い方の検知線Ｄ２の位置を補正する。検知線を補正する方法は、第１の実施形態で説明した計測領域を補正する方法と同様にして実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。図１１は、補正後の計測領域（検知線）の一例を示す図である。なお、図１０、図１１の灰色で示す領域は人物が通過しない領域である。したがって、図１０、図１１の灰色で示す領域中の位置には、検知線Ｄ１、Ｄ２（の全て）が位置しないようにする。図１０、図１１の灰色で示す領域は、例えば、検知線Ｄ１、Ｄ２を入力する際のユーザの操作に基づいて指定される。このように、検知線Ｄ１、Ｄ２は人物が通過する領域に設定・補正されるようにする。

計測領域補正部８０４は、以上のようにして補正した計測領域（検知線）の中心の位置を含む情報を出力する。このとき、計測領域補正部８０４は、計測領域（検知線）の長さや傾きを示す情報を必要に応じて出力する。計測領域設定部８０２は、計測領域補正部８０４からの出力に従い、計測領域（検知線）を再設定する。

次に、画像計測時の管理システムの動作（ステップＳ９２０）の一例について説明する。
画像計測時には、まず、撮像装置１００は、監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１００は、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ９２１）。

次に、検出部２０１は、撮像装置１００で取得された画像から、検出対象とする物体を検出し、その物体の位置を出力する（ステップＳ９２２）。ステップＳ９２２の処理は、第１の実施形態で説明した図４のステップＳ４２２の処理と同じである。

次に、追跡部８０１は、撮像装置１００で取得された最新の画像（現在時刻の画像）と、撮像装置１００で１つ前に取得された画像から検出部２０１で検出された物体の位置とを用いて、検出対象とする物体を追跡する（ステップＳ９２３）。なお、撮像装置１００で取得された最新の画像は、現在時刻の画像を指し、撮像装置１００で１つ前に取得された画像は、現在時刻の１つ前の時刻（フレーム）の画像を指す。
まず、追跡部８０１は、撮像装置１００で１つ前に取得された画像から検出部２０１で検出された物体の位置に基づいて、現在時刻での物体の位置を予測する。物体の位置の予測は、例えば、カルマンフィルタを用いることにより実現される。

次に、追跡部８０１は、予測した物体の位置を中心とする所定範囲を探索領域として、所定の大きさおよび形状の部分領域を少しずつずらしなら（走査しながら）、現在時刻の画像から切り出す。そして、追跡部８０１は、検出部２０１で用いた方法（例えば、ＨＯＧ特徴量とＳＶＭとを組み合わせて人物を判定する方法）によって、部分領域の画像が検出対象とする物体であるか否かを判定する。追跡部８０１は、探索領域の中で、ＳＶＭから出力される判定値が最も大きい値を示す部分領域を、追跡した物体の位置とする。

ただし、ＳＶＭから出力される判定値が所定値以下である場合、追跡部８０１は、検出対象とする物体を追跡できなかったと判断する。そして、追跡部８０１は、現在時刻の１つ前の時刻の画像の部分領域であって、現在時刻の１つ前の時刻の物体の位置に対応する部分領域の画像と類似した部分領域の画像を、現在時刻の画像から探索する。このときの探索範囲は、予測した物体の位置を中心とする所定範囲の領域である。そして、追跡部８０１は、探索領域の中で、類似度が最も高い値の部分領域を、追跡した物体の位置とする。類似度としては、例えば、カラーヒストグラムを用いる。なお、類似度が閾値以上である部分領域が存在しない場合、追跡部８０１は、監視対象の領域から物体が出たと判断することができる。

次に、計数部８０３は、計測領域設定部８０２で設定された夫々の検知線を、追跡部８０１で追跡された物体が通過した数をカウントする（ステップＳ９２４）。すなわち、計数部８０３は、追跡部８０１で追跡された部分領域のうち、物体の位置の時間の変化に伴う軌跡が、ステップＳ９１２で設定された検知線Ｄ１およびステップＳ９１３で補正された後の検知線Ｄ２と交差する領域の数を夫々カウントする。

次に、比較部２０４は、計数部８０３でカウントされた、複数の検知線を物体が通過した数を比較するための情報を出力する（ステップＳ９２５）。出力される情報の形態として、図４のステップＳ４２４で説明したのと同様の形態を採用することができる。

次に、画像解析装置８００は、撮像装置１００において後続する時刻で撮像された画像に基づいて、複数の検知線を通過した物体の数の計測を継続して行うか否かを判定する（ステップＳ９２６）。この判定の結果、計測を継続して行う場合には、ステップＳ９２１に戻り、計測を終了すると判定するまで、ステップＳ９２１〜Ｓ９２６の処理を繰り返し行う。計測を終了するか否かの判定は、例えば、ユーザによる操作に基づいて行われる。そして、計測を継続せず終了すると判定すると、図９のフローチャートによる処理を終了する。

以上のように本実施形態では、検知線Ｄ１、Ｄ２に対する撮像装置１００の俯角が略一致するように、撮像装置１００からの距離が近い検知線Ｄ２の位置を補正する。したがって、撮像装置１００で人物を撮像する方向による検出精度の差が軽減される。よって、複数の検知線Ｄ１、Ｄ２を通過した人物の数の計測の結果が正確になり、それらを正確に比較することができる。

第１、第２の実施形態では、１つの撮像画像中の２箇所の位置で人数の計測を行い、その計測の結果を出力する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、１つの撮像画像中の３箇所以上の位置で人数の計測を行うようにしてもよい。このようにした場合、例えば、全ての計測領域に対する撮像装置の俯角が、撮像装置から最も遠い位置にある計測領域に対する撮像装置の俯角と一致するように、その他の計測領域の位置を補正することができる。
また、第１、第２の実施形態では、撮像装置と画像解析装置とが別の装置である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、画像解析装置が有する機能を撮像装置に含めるようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。第１の実施形態では、１つの撮像画像に設定された２つの領域に存在する人数（混雑度）を比較する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、複数の撮像装置により撮像された撮像画像のそれぞれに設定された少なくとも１つの領域に存在する人数（混雑度）を比較する場合について説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、撮像画像の数が異なることによる構成および処理が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図１２は、管理システムの構成の一例を示す図である。
図１２に示すように、本実施形態の管理システムは、撮像装置１２１１、１２１２と画像解析装置１２００とを有する。本実施形態では、異なる場所に設置された２つの撮像装置１２１１、１２１２で撮像した画像中の混雑度を比較する場合を例に挙げて説明する。

撮像装置１２１１、１２１２は、撮像装置１００と同等の機能を有する。すなわち、撮像装置１２１１、１２１２は、例えば、監視カメラであり、監視対象の領域の動画像を撮像し、画像データを取得する。撮像装置１２１１、１２１２は、それぞれ混雑度を比較したい場所を撮像する。

画像解析装置１２００は、検出部１２０１ａ、１２０１ｂ、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂ、計数部１２０３ａ、１２０３ｂ、比較部１２０４、撮像パラメータ取得部１２０５ａ、１２０５ｂ、および計測領域補正部１２０６を有する。画像解析装置１２００のハードウェアは、例えば、図３に示す構成で実現することができる。

検出部１２０１ａ、計測領域設定部１２０２ａ、計数部１２０３ａ、撮像パラメータ取得部１２０５ａは、それぞれ、検出部２０１、計測領域設定部２０２、計数部２０３、撮像パラメータ取得部２０５と同じ機能を有する。検出部１２０１ｂ、計測領域設定部１２０２ｂ、計数部１２０３ｂ、撮像パラメータ取得部１２０５ｂも、それぞれ、検出部２０１、計測領域設定部２０２、計数部２０３、撮像パラメータ取得部２０５と同じ機能を有する。

検出部１２０１ａ、計測領域設定部１２０２ａ、計数部１２０３ａ、および撮像パラメータ取得部１２０５ａは、撮像装置１２１１に対する処理を行う。一方、検出部１２０１ｂ、計測領域設定部１２０２ｂ、計数部１２０３ｂ、および撮像パラメータ取得部１２０５ｂは、撮像装置１２１２に対する処理を行う。このように、検出部１２０１ａ、計測領域設定部１２０２ａ、計数部１２０３ａ、撮像パラメータ取得部１２０５ａと、計測領域設定部１２０２ｂ、計数部１２０３ｂ、撮像パラメータ取得部１２０５ｂは、処理対象となる画像データ（撮像装置）が異なる。

また、第１の実施形態の計測領域設定部２０２は、撮像装置１００で取得された画像に対して計測領域を２つ設定する。これに対し、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂは、それぞれ、撮像装置１２１１、１２１２で取得された画像に対して計測領域を１つずつ設定する（図１３を参照）。ただし、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂは、それぞれ、撮像装置１２１１、１２１２で取得された画像に対し複数の計測領域を設定してもよい。

比較部１２０４は、計数部１２０３ａ、１２０３ｂで計測された、複数の計測領域における物体の数を比較するための情報を出力する。
計測領域補正部１２０６は、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂで設定された計測領域の位置と、撮像パラメータ取得部１２０５ａ、１２０５ｂで取得された撮像パラメータとを用いて、当該計測領域の少なくとも何れか１つの位置を補正する。

本実施形態の管理システムの動作を説明するフローチャートの一例は、第１の実施形態で説明した図４のフローチャートの各ステップにおける具体的な処理が異なるものの、図４のフローチャートと同じステップ（手順）で実現できる。そこで、ここでは、図４のフローチャートを参照しながら、本実施形態の管理システムの動作の一例を説明する。

初期設定時には、まず、撮像装置１２１１、１２１２は、それぞれ自身の監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１２１１、１２１２は、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ４１１）。
次に、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂは、それぞれ計測領域を設定する（ステップＳ４１２）。

計測領域設定部１２０２ａは、撮像装置１２１１で取得された画像データに基づく画像を表示装置３０６に表示する。ユーザは、表示された画像を見ながら入力装置３０４を操作することにより、画像中に計測領域を指定する。図１３（ａ）は、撮像装置１２１１で取得された画像データに基づく画像に対して設定された計測領域の一例を示す図である。図１３（ａ）において、破線で示す矩形領域が、ユーザによる操作に基づいて画像中に設定された計測領域Ｒ１０である。

同様に、計測領域設定部１２０２ｂは、撮像装置１２１２で取得された画像データに基づく画像を表示装置３０６に表示する。ユーザは、表示された画像を見ながら入力装置３０４を操作することにより、画像中に計測領域を指定する。図１３（ｂ）は、撮像装置１２１２で取得された画像データに基づく画像に対して設定された計測領域の一例を示す図である。図１３（ｂ）において、破線で示す矩形領域が、ユーザによる操作に基づいて画像中に設定された（補正前の）計測領域Ｒ２０である。

次に、計測領域補正部１２０６は、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂで設定された夫々の計測領域の位置と、撮像パラメータ取得部１２０５ａ、１２０５ｂで取得された撮像パラメータとを用いて計測領域の位置を補正する（ステップＳ４１３）。図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す例では、まず、計測領域補正部１２０６は、撮像装置１２１１の撮像面での計測領域Ｒ１０の中心の位置と撮像装置１２１１のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を導出する。そして、計測領域補正部１２０６は、撮像装置１２１２の撮像面での計測領域Ｒ２０の中心の位置と撮像装置１００のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を、導出した角度に略一致させる。すなわち、計測領域補正部１２０６は、計測領域Ｒ１０、Ｒ２０に対する撮像装置１２１１、１２１２の俯角を略一致させる。

計測領域補正部１２０６は、このような状態になるように、計測領域Ｒ２０の位置を補正する。この例では、計測領域Ｒ１０よりも計測領域Ｒ２０の方が人物の検出が困難であることを踏まえ、計測領域補正部１２０６は、計測領域Ｒ１０、Ｒ２０のうち、撮像装置１２１１、１２１２からの距離が近い方の計測領域Ｒ２０の位置を補正する。

撮像パラメータ取得部１２０５ａ、１２０５ｂで取得される撮像パラメータには、それぞれ、撮像装置１２１１、１２１２の向き（光軸中心の方向）と焦点距離が含まれる。計測領域補正部１２０６は、この撮像パラメータと、計測領域設定部１２０２ａで設定された計測領域Ｒ１０の位置とを用いて、計測領域Ｒ１０の中心の位置と撮像装置１２１１のカメラ中心とを結ぶ直線と、地面（水平面）とのなす角度を求める。そして、計測領域補正部１２０６は、地面（水平面）とのなす角度が、このようにして求めた角度と同じ角度となる撮像装置１２１２の画像中の軌跡を求める。計測領域補正部１２０６は、計測領域Ｒ２０の中心の位置を、求めた軌跡の最も近い位置に補正する。すなわち、計測領域補正部１２０６は、計測領域Ｒ２０の中心の位置が、求めた軌跡の最も近い位置になるように、計測領域Ｒ２０を移動する。

ただし、図１３、図１４の灰色で示す領域は人物が通過しない領域である。したがって、図１３、図１４の灰色で示す領域中の位置には、計測領域Ｒ１０、Ｒ２０の中心が位置しないようにする。図１３、図１４の灰色で示す領域は、例えば、計測領域Ｒ１０、Ｒ２０を入力する際のユーザの操作に基づいて指定される。このように、計測領域Ｒ１０、Ｒ２０は、人物が通過する領域に設定されるようにする。図１４は、補正後の計測領域Ｒ２０の位置の一例を示す図である。なお、第１の実施形態で説明したように、計測領域補正部１２０６は、撮影倍率に基づいて、２つの計測領域Ｒ１０、Ｒ２０の実空間での大きさが同じになるように計測領域Ｒ２０の面積を補正してもよい。その他、計測領域補正部１２０６は、図１４の灰色で示す領域に計測領域（の主要な部分）が位置しないように補正後の計測領域Ｒ２０の形状および大きさを変更したり、補正後の位置に応じて計測領域Ｒ２０の大きさおよび形状を変更したりすることができる。

計測領域補正部１２０６は、以上のようにして補正した計測領域の中心の位置を含む情報を出力する。このとき、計測領域補正部１２０６は、計測領域の大きさや形状を示す情報を必要に応じて出力する。計測領域設定部１２０２は、計測領域補正部１２０６からの出力に従い、計測領域を再設定する。

次に、画像計測時の管理システムの動作（ステップＳ４２０）の一例について説明する。
画像計測時には、まず、撮像装置１２１１、１２１２は、夫々の監視対象の領域を撮像し、監視対象の領域の画像データを取得する。撮像装置１２１１、１２１２は、夫々、取得した画像データを、撮像装置１００内のメモリに格納する（ステップＳ４２１）。

次に、検出部１２０１ａ、１２０１ｂは、夫々、撮像装置１２１１、１２１２で取得された画像データから、検出対象とする物体を検出し、その物体の位置を出力する（ステップＳ４２２）。ステップＳ４２２における検出部１２０１ａ、１２０１ｂの具体的な処理は、例えば、第１の実施形態で説明したステップＳ４２２における処理と同じ処理で実現することができる。

次に、計数部１２０３ａ、１２０３ｂは、夫々、計測領域設定部１２０２ａ、１２０２ｂで設定された夫々の計測領域内において夫々検出部１２０１ａ、１２０１ｂで検出された物体の数をカウントする（ステップＳ４２３）。

次に、比較部１２０４は、計数部１２０３ａ、１２０３ｂでカウントされた、複数の計測領域のそれぞれにおける物体の数を比較するための情報を出力する（ステップＳ４２４）。ステップＳ４２４における比較部１２０４の具体的な処理は、例えば、第１の実施形態におけるステップＳ４２４の説明において、計測領域Ｒ１、Ｒ２を、それぞれ計測領域Ｒ１０、Ｒ２０に置き換えることで実現することができる。

次に、画像解析装置１２００は、撮像装置１２１１、１２１２において後続する時刻で撮像された画像に基づいて、複数の計測領域における物体の数の計測を継続して行うか否かを判定する（ステップＳ４２５）。この判定の結果、計測を継続して行う場合には、ステップＳ４２１に戻り、計測を終了すると判定するまで、ステップＳ４２１〜Ｓ４２５の処理を繰り返し行う。そして、計測を継続せず終了すると判定すると、図４のフローチャートによる処理を終了する。

以上のように本実施形態では、２つの撮像装置１２１１、１２１２で個別に撮像された画像における計測領域Ｒ１０、Ｒ２０に対する撮像装置１２１１、１２１２の俯角が略一致するように、撮像装置１２１２からの距離が近い計測領域Ｒ２０の位置を補正する。したがって、撮像装置１２１１、１２１２で人物を撮像する方向による検出精度の差が軽減される。よって、１つの画面内に限らず、複数の画面の夫々に対して設定された複数の計測領域Ｒ１０、Ｒ２０であっても、第１の実施形態と同様に、計測領域における人物の数の計測の結果が正確になり、それらを正確に比較することができる。

第３の実施形態では、２箇所に設置した撮像装置１２１１、１２１２を用いて人数の計測を行い、その計測の結果を比較する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、３箇所以上の位置に設置した撮像装置を用いて人数の計測を行うようにしてもよい。このようにする場合、例えば、全ての計測領域に対する撮像装置の俯角が、撮像装置から最も遠い位置にある計測領域に対する撮像装置の俯角と一致するように、その他の計測領域の位置を補正することができる。

また、第３の実施形態では、２つの計測領域に存在する人数（混雑度）を比較する場合について説明した。しかしながら、第３の実施形態を第２の実施形態で説明したように、２つの計測領域を通過する人物の数を比較する場合に適用することもできる。このようにする場合、例えば、計測領域Ｒ１０、２０を矩形の領域とせずに、第２の実施形態で説明したように検知線とする。また、検出対象の物体を追跡し、夫々の検知線を、当該追跡した物体が通過した数をカウントする。

第１〜第３の実施形態において、計測領域補正部２０６、８０４、１２０６で補正された計測領域（矩形状の領域または検知線等）の位置を、図６、図１１、図１４に示したように表示装置３０６に表示してもよい。このようにすれば、ユーザは、補正後の計測領域を確認することができる。このようにする場合、補正された計測領域が、所望の計測領域からずれていると判断すると、ユーザは、入力装置３０４を操作することにより、画像解析装置で補正された計測領域の位置の変更を指示することができる。このような指示があった場合、画像解析装置は、当該指示（変更）された位置に計測領域を再設定することができる。
また、第１〜第３の実施形態では、画像から人物を検出する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、人物以外の物体を検出対象としてもよい。

また、第１〜第３の実施形態では、物体の検出がし易くなるように、実空間における計測領域に対する撮像装置の俯角を全ての計測領域で略一致させる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、撮像装置で複数の計測領域を撮像する角度の差が、補正前よりも小さくなるようにしていれば、必ずしもこのようにする必要はない。監視対象の領域や計測領域によっては、俯角を全ての計測領域で略一致させることができない場合や適切でない場合が生じ得るからである。また、例えば、物体の検出がし易くなるように、実空間における計測領域に対する撮像装置の仰角を全ての計測領域で略一致させるようにしてもよい。例えば、飛行中の物体を斜め下方から撮像して検出する場合に、このようにすることができる。また、実空間における計測領域に対する撮像装置の上下方向の角度（俯角や仰角）ではなく、実空間における計測領域に対する撮像装置の左右方向の角度を略一致させるようにしてもよい。例えば、飛行中の物体を横方向から撮像して検出する場合に、このようにすることができる。

また、第１〜第３の実施形態では、実空間において撮像装置１００、１２１１、１２１２からの距離が近い計測領域の位置を、実空間において撮像装置１００、１２１１、１２１２からの距離が遠い計測領域の位置に補正する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、少なくとも１つの計測領域の位置を補正していれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、全ての計測領域に対する撮像装置の俯角が、予め設定された角度、または、撮像パラメータ等に基づいて定まる角度になるように夫々の計測領域の位置を補正してもよい。このようにすれば、例えば、各計測領域と撮像装置との距離が短い場合でも、適切な位置に計測領域を補正することができる。

尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。

１００、１２１１、１２１２：撮像装置、２００、８００、１２００：画像解析装置

Claims (11)

1. 撮像手段で撮像された画像に対して領域を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された前記領域における物体を、前記撮像手段で撮像された画像から検出する検出手段と、
   前記設定手段により設定された複数の領域の少なくとも１つの位置を補正する補正手段と、を有し、
   前記補正手段は、前記撮像手段で前記複数の領域を撮像する角度の差が、前記位置が補正される前よりも小さくなるように、前記複数の領域の少なくとも１つの位置を補正することを特徴とする画像解析装置。
2. 前記補正手段は、前記撮像手段で前記複数の領域を撮像する角度が略一致するように、前記複数の領域の少なくとも１つの位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像解析装置。
3. 前記補正手段は、撮像パラメータに基づいて、前記複数の領域についての前記角度を導出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像解析装置。
4. 前記補正手段は、実空間における前記複数の領域のうち、前記撮像手段からの距離が最も遠い領域を前記撮像手段で撮像する角度に、その他の領域を前記撮像手段で撮像する角度が略一致するように、前記その他の領域の位置を補正することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像解析装置。
5. 前記検出手段は、前記撮像手段で撮像された１つの画像に対して設定された複数の領域における物体、または、複数の前記撮像手段で撮像された複数の画像のそれぞれに対して少なくとも１つ設定された複数の領域における物体を検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像解析装置。
6. 前記補正手段により補正された前記領域の位置を示す情報を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像解析装置。
7. 前記検出手段による検出の結果に基づいて、前記領域に存在する物体を前記複数の領域のそれぞれにおいて計数する計数手段と、
   前記計数手段により計数された結果に基づく情報を出力する出力手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像解析装置。
8. 異なる時刻において前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、前記検出手段により検出された物体を追跡する追跡手段と、
   前記追跡手段による前記物体の追跡の結果に基づいて、前記物体が前記複数の領域を通過した数を計数する計数手段と、
   前記計数手段により計数された結果に基づく情報を出力する出力手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の画像解析装置。
9. 前記複数の領域は、夫々、線状の領域であることを特徴とする請求項８に記載の画像解析装置。
10. 撮像手段で撮像された画像に対して領域を設定する設定工程と、
    前記設定工程により設定された前記領域における物体を、前記撮像手段で撮像された画像から検出する検出工程と、
    前記設定工程において設定された複数の領域の少なくとも１つの位置を補正する補正する補正工程と、を有し、
    前記補正工程は、前記撮像手段で前記複数の領域を撮像する角度の差が、前記位置が補正される前よりも小さくなるように、前記複数の領域の少なくとも１つの位置を補正することを特徴とする画像解析方法。
11. 請求項１〜９の何れか１項に記載の画像解析装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。