JPH05258134A - 人数検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレビカメラを斜めに設置した場合にも検出
可能な人数検出装置を提供する。 【構成】 背景画像とサンプル画像の二画像間の差の絶
対値を二値化する差分画像演算部２０、複数個の画素を
一つに纏める画素数圧縮部２１、走査する画面の位置に
よりパターンの形状を補正するパターン形状補正部２
２、パターンと画像との相関値を求める相関値検出部２
３、パターン内の画像の移動を監視する移動監視部２
４、画像の移動が検出されたパターンの数を計数する計
数部２５により構成し、カメラを斜めに設置した場合に
検出可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル内や地下街等、あ
る特定場所の人数を、テレビカメラの画像信号を処理し
て検出する人数検出装置に関するものである。

【従来の技術】テレビカメラの映像信号をディジタル信
号に変換し、得られたディジタル信号画像から検出対象
画像を認識する手法は広く使用されている。例えば、図
２は従来の人数検出装置の一例のブロック図である。図
に於いて１はテレビカメラ等で成り、検出対象人物を撮
像して画像信号を出力する画像入力部、２は画像入力部
１の画像信号を入力してノイズ成分を除去し、二値化等
の処理をして二値化画像信号を出力する前処理部、３は
前処理部２の画像信号を入力して検出対象人物画像を抽
出する対象抽出部、４は対象抽出部３の検出対象人物画
像と、予め入力して内部に記憶されている基準面積画像
とを比較する面積比較部、５は基準面積画像より大きい
画像を計数する計数部である。次に動作について説明す
る。画像入力部１がビル内や地下街等のある特定場所を
撮像して画像を出力すると、前処理部２がこの画像信号
を取り込んでマスキング等でノイズ成分を除去し、次い
で二値化処理を行って二値化画像信号を出力する。対象
抽出部３は二値化画像信号から検出対象人物画像を抽出
する。面積比較部４には予め入力された基準面積画像が
記憶されており、この基準面積画像と対象抽出部３の検
出対象人物画像とを比較し、基準面積画像より大きい部
分の人物画像を得る。計数部５はこれらの画像を計数し
て人数信号を出力する。このようにして、画像入力部の
画像信号をディジタル処理することによって検出対象人
物の数を検出することができる。また、図３は本件出願
人が提示した（特願平１−２１８８４７）他の人数検出
装置のブロック図である。図中、図２と同一の要素には
同一の符号を付けてその説明を省略する。１０は差分画
像演算部で、テレビカメラの画像を所定の時間（例えば
０．１秒）間隔で連続して取り込み、連続する二つの画
像間の絶対値を求め、更にその差分画像を背景雑音を除
去できるしきい値で二値化して画像の時間的な変化部
分、即ち人の動いた部分だけを取り出す。１１は形状補
正部である。検出対象人物の画像に写る形状面積は、テ
レビカメラの中心部（画面の中心部）に立つ人は頭が写
り、周辺部に立った人は体全体が長く写る。そこで人の
写る画像面積を略一定にするため、形状補正部１１によ
って画面周辺部の画像面積を圧縮して画像を形状補正す
る。１２は画素数圧縮部であり、ここでは人数検出の処
理時間を短縮するため複数個の画素を一つに纏めて画素
数を減らす。例えば、元の画面画素数２５０×２５０を
２０×２０画素程度に圧縮する。１３は相関値検出部で
あって、人の大きさのパターン（例えば３×３画素）
を、画素数圧縮された画面上で画素単位に走査してパタ
ーンと画像との相関値を求める。即ち、パターン内の各
値（０または１）とそれと重なった位置にある画像の画
素値（０または１）をかけて、その値をパターン全体に
わたって加えた値をそのパターンの中心にある画素の相
関値とする。すると、パターンと人の画像形状がよく一
致した位置で相関値が高くなるので、この相関値のピー
クのうちで特に値の大きなピークの数をカウントする。
また、ピークが近距離で複数個検出される場合は一つに
纏める。その後、カウントしたピークを中心とするパタ
ーン範囲内に含まれる画像を取り除く。１４は重心検出
部である。動きの少ない場合や背景とのコントラストが
低い場合には、面積の小さい差分画像しか得られないの
で、人のパターンとの相関値も小さくなる。そのため相
関値のピークを用いて人を検出することが難しくなる。
そこで、まず１３の相関値検出部で、パターンとの相関
値のピークによって人数を検出したあと、残った部分画
像を基にして、相関値を求めた時と同じパターンを画像
上で走査して、パターン内における画像の重心を求め、
その重心のうちでパターンの中心と略一致するものを探
し、その重心に対して、既に検出した人の位置との距離
に応じて適当な重み（０以上１以下）をつけてカウント
する。更に、カウントした重心を中心とするパターン範
囲内に含まれる画像を取り除く。この処理を部分画像が
なくなるまで行う。１５は計数部であり、人のパターン
との相関値及び重心によってカウントした人数を合計す
る。

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の人数
検出装置に於いて、前者の従来技術では、対象抽出部３
で二値化画像信号から抽出した検出対象人物画像を面積
比較部４で予め入力された基準面積画像と比較し、基準
面積画像より大きい部分の人物画像を計数部５で計数し
ているが、カメラを天井に床面に対して垂直真下方向に
向けて取付けた場合には、カメラ視野の中心を基準とし
てカメラ視野の中心から距離が離れるにつれて人の写る
大きさが大きくなり、前記基準面積画像に対して差が生
じ、カメラ取付け高さが高い場合には大きな誤差は生じ
ないが、カメラ取付け高さが低い場合にはカメラ視野の
中心とカメラ視野の中心から離れた位置では画像面積に
大きな差が生じ、検出誤差が大きくなる。以上の様にカ
メラを天井に床面に対して垂直真下万向に取付ける場合
にはカメラの取付け高さを高くすれば大きな検出誤差は
生じないが、カメラを天井とか壁面に床面に対して斜め
下方に向けて取付けた場合には、カメラの視野の中での
人の位置により各々の画像面積の差はカメラの取付け高
さを高くした場合でも大きくなり、基準面積画像と比較
して検出した場合大きな誤差が生じる。また、カメラ視
野内に前記基準面積画像以上の物がある場合には、この
物を人と誤検出するという問題があった。一方、後者の
従来技術ではカメラを天井に床面に対して垂直真下方向
に向けて取付けた場合には、形状補正部により検出対象
人物の写る面積をテレビカメラの視野内の位置に関係な
く略均一になる様に画面周辺部の画像面積を圧縮して画
像を形状補正するためカメラ取付け高さが低い場合でも
大きな検出誤差は生じないが、前者の従来技術同様、カ
メラを天井とか壁面に床面に対して斜め下方に向けて取
付けた場合、カメラ視野の基準点（例えば視野の上端）
からの距離に対して画面下側部の画像面積を圧縮して画
像を形状補正することが、平面上（真上から見た状態）
での人の位置と画面上の人の位置が一致していない為で
きなくなり、人数検出装置としては使えないという問題
があった。本発明は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、カメラを床面に対して斜め下方に向けて取
付けた場合でも検出対象人物の数を極めて精度良く、か
つ人物と同じ様な大きさでも動かない物は誤って検出し
ない人数検出装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の人数検出装置は、テレビカメラからの画像のうち背景
画像とサンプル画像の二つの画像間の差の絶対値を二値
化する差分画像演算部と、画像の処理時間を短縮するた
めの画素数圧縮部と、走査するパターンの大きさを走査
する画面上の位置により補正するパターン形状補正部
と、画素数圧縮部からの出力画像とパターンとの相関値
を求める相関値検出部と、一定値以上の相関値が検出さ
れたパターン領域内の画像の移動を検出する移動監視部
とで構成したものである。

【作用】本発明による人数検出装置は走査するパターン
の大きさを走査する画面上の位置により補正しているた
め、カメラの取付け角度が床面に対して斜めにする場合
でも、画面上に写る人と前記走査するパターンの大きさ
が一致するため精度良く人数を検出することができる。
また、パターン走査により検出されたパターン領域内の
画像の移動を監視することにより動かない物を人と誤検
出することがない。

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。図１はこの発明の人数検出装置の構成を示
すブロック図であり、図中、図２及び図３と同一の要素
には同一の符号を付けて説明を省略する。２０は差分画
像演算部で、テレビカメラからの画像のうち、最初の人
がカメラ視野内にいない検出前の画像を背景画像とし、
検出に入り、次からのテレビカメラからの画像をサンプ
ル画像として、背景画像とサンプル画像の二つの画像間
の差の絶対値を求め、更にその差分画像を背景雑音を除
去できるしきい値で二値化し、背景画像の中にある検出
対象となる人、物の画像を取り出す。２１は画素数圧縮
部であり、ここでは人数検出の処理時間を短縮するため
複数個の画素を一つに纏めて画素数を減らす。２２はパ
ターン形状補正部で、テレビカメラの取付高さ、取付角
度、画角並びに人の基準の大きさより圧縮画面上の位置
により基準の人の大きさを求め、この大きさのパターン
をその位置での走査パターンの大きさとする。具体例と
して、図４を用いてパターンの縦方向の形状補正を説明
する。図４はテレビカメラを斜めに取付けた状態を横か
ら見た状態を示す側面図で、図中Ａはテレビカメラ取付
位置、Ｈはテレビカメラ取付高さ、θ１はテレビカメラ
取付角度、θ２はテレビカメラの垂直方向画角、ｈは基
準の人の高さ（例えば１８００ｍｍ）である。今、基準
高さｈの人がテレビカメラの視野の端（図中Ｂ）からｙ
だけ離れた位置に移動したとすると、画面上の大きさの
比は画角θ２に対する広がり角θ３を基準とすれば、θ
３とθ４の比 θ４／θ３により求まる。ゆえにパター
ンの基準を設定することにより、図中ｙに対応する画面
上の各位置によるパターンの大きさを補正することがで
きる。一方、横方向の形状補正も同様にしてパターンの
幅の大きさの基準を設定し、テレビカメラ視野中心から
の距離に対して同様に水平画角に対する広がり角の比で
補正すればよい。２３は相関値検出部で、画素数圧縮さ
れた画面上で前記パターン形状補正部で求めた画面上の
位置により違う人の大きさのパターンを画素単位に走査
してパターンと画像との相関値を求める。即ち、パター
ン内の各値（０または１）とそれと重なった位置にある
画像の画素値（０または１）をかけて、その値をパター
ン全体にわたって加えた値をそのパターンの中心にある
画素の相関値とする。すると、パターンと人の画像形状
がよく一致した位置で相関値が高くなるので、この相関
値のピークのうちで特に値の大きなピークの生じる位置
にパターンを当てはめる。２４は移動監視部で、前記相
関値検出部で当てはめたパターン内についてのみ、パタ
ーンを当てはめた画像とそれ以後のテレビカメラからの
画像間の差の絶対値を求め、更にその差分画像を背景雑
音を除去できる値で二値化して差分画像を取り出し、一
定以上の差分画像が生じるかどうかについて一定時間監
視する。２５は計数部であり、前記監視部にて一定以上
の差分が生じたパターンの数を合計する。

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればテレ
ビカメラを床面に対して斜め下方に向けて取付けた場合
でも、走査するパターンの形状補正を行うことにより検
出対象人物の数を極めて精度良く、またパターンが当て
はまっても移動した場合のみ人数として検出するため、
動かない物を誤って人数として検出しないという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

［図１］本発明に係わる人数検出装置の実施例の構成を
示すブロック図。 ［図２］［図３］従来の人数検出装置の構成を示すブロ
ック図。 ［図４］テレビカメラを斜めに取付けた状態を示す側面
図。 ［符号の説明］ １−−−画像入力部 ２０−−−差分画像演算
部 ２−−−前処理部 ２１−−−画素数圧縮部 ３−−−対象抽出部 ２２−−−パターン形状
補正部 ４−−−面積比較部 ２３−−−相関値検出部 ５−−−計数部 ２４−−−移動監視部 １０−−−差分画像演算部 ２５−−−計数部 １１−−−形状補正部 １２−−−画素数圧縮部 １３−−−相関値検出部 １４−−−重心検出部 １５−−−計数部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビカメラの画像信号を処理して検出対
   象人物の数を検出する人数検出装置に於いて、前記テレ
   ビカメラからの画像のうち、最初の画像を背景画像と
   し、次からの画像をサンプル画像とし、背景画像とサン
   プル画像の二つの画像間の差の絶対値を二値化する差分
   画像演算部と、複数個の画素を一つに纏めて画素数を減
   らす画素数圧縮部と、画素数圧縮部よりの出力画像の画
   面画素単位に走査するパターンの大きさを、走査する画
   面の位置により補正するパターン形状補正部と、前記パ
   ターンにより画面画素単位に走査してパターンと前記出
   力画像との相関値を求める相関値検出部と、一定値以上
   の相関値が検出された前記出力画像に於けるパターン領
   域内について連続する二つのサンプル画像間の差の絶対
   値を二値化して前記出力画像の移動を検出する移動監視
   部とを備え、テレビカメラを斜めに設置した場合に検出
   可能としたことを特徴とする人数検出装置。