JPH0869523A - 人体認識装置 - Google Patents
人体認識装置Info
- Publication number
- JPH0869523A JPH0869523A JP7116906A JP11690695A JPH0869523A JP H0869523 A JPH0869523 A JP H0869523A JP 7116906 A JP7116906 A JP 7116906A JP 11690695 A JP11690695 A JP 11690695A JP H0869523 A JPH0869523 A JP H0869523A
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- Japan
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- image
- human
- moving body
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出領域における動体の有無を撮像手段によ
り２次元の情報として抽出し、抽出した画像から画像処
理により人間と動体との識別を行い、さらにその時点で
の人間の状態を判定することを目的とする。 【構成】 撮像手段と、前記撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている物体を抽出する
動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出された動体の特徴
から人間を抽出する特徴抽出回路部と、前記特徴抽出回
路部で抽出した人間の状態を判定する状態判定部とを有
するため、室内等への入出を正確に把握する。
り２次元の情報として抽出し、抽出した画像から画像処
理により人間と動体との識別を行い、さらにその時点で
の人間の状態を判定することを目的とする。 【構成】 撮像手段と、前記撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている物体を抽出する
動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出された動体の特徴
から人間を抽出する特徴抽出回路部と、前記特徴抽出回
路部で抽出した人間の状態を判定する状態判定部とを有
するため、室内等への入出を正確に把握する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２次元画像の情報から画
像処理により動きを検出し、その特徴から複数の人間を
認識する人体認識装置に関するものである。
像処理により動きを検出し、その特徴から複数の人間を
認識する人体認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の人体認識装置は人間を検
出するポイントセンサである焦電型赤外線温度センサに
より人間の存在の有無を検出する方法があった。
出するポイントセンサである焦電型赤外線温度センサに
より人間の存在の有無を検出する方法があった。
【０００３】上記のような人体認識装置においては、人
間が室内に入ってくると人間の体温が周りの空気温度よ
りも高いことを利用して、この温度変化を焦電型赤外線
温度センサにより検出して、焦電型赤外線温度センサの
出力により各種の制御を行うものである。
間が室内に入ってくると人間の体温が周りの空気温度よ
りも高いことを利用して、この温度変化を焦電型赤外線
温度センサにより検出して、焦電型赤外線温度センサの
出力により各種の制御を行うものである。
【０００４】一方、画像により移動体を抽出する方法も
多く提案されており、背景画面と現在の画面との差分画
面を取り、動いた部分のみを抽出するという背景差分方
式や、前画面と現画面との差分演算によるフレーム間差
分方式などがあった。これらは抽出した移動体を人間と
想定して人間検出を行うものであった。
多く提案されており、背景画面と現在の画面との差分画
面を取り、動いた部分のみを抽出するという背景差分方
式や、前画面と現画面との差分演算によるフレーム間差
分方式などがあった。これらは抽出した移動体を人間と
想定して人間検出を行うものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の構成においては以下のような課題があった。即ち、
人間が入ってきたときにポイントセンサである焦電型赤
外線センサにより人間の温度が周りより高いことを利用
して検出することが可能であるが、検出領域を人間が動
きまわるときや、長時間検出領域内に存在する場合など
では誤動作を生ずるという課題があった。即ち、空間的
にひろがった領域の情報をスポットのセンサで処理をす
ることに無理が生じているという基本的な課題があっ
た。
例の構成においては以下のような課題があった。即ち、
人間が入ってきたときにポイントセンサである焦電型赤
外線センサにより人間の温度が周りより高いことを利用
して検出することが可能であるが、検出領域を人間が動
きまわるときや、長時間検出領域内に存在する場合など
では誤動作を生ずるという課題があった。即ち、空間的
にひろがった領域の情報をスポットのセンサで処理をす
ることに無理が生じているという基本的な課題があっ
た。
【０００６】一方、画像により移動体を抽出する方法の
背景差分方式や、フレーム間差分方式などは動いている
ものであればすべて抽出するもので人間以外のものでも
抽出していた。
背景差分方式や、フレーム間差分方式などは動いている
ものであればすべて抽出するもので人間以外のものでも
抽出していた。
【０００７】侵入者の検出を行うためには安全側に働く
ようにするため少しでも動きがあれば検出するという方
式で充分役割を果たすことができた。従って、前記背景
差分方式またはその改良の方式による移動体検出で侵入
検知を行うことが可能であった。
ようにするため少しでも動きがあれば検出するという方
式で充分役割を果たすことができた。従って、前記背景
差分方式またはその改良の方式による移動体検出で侵入
検知を行うことが可能であった。
【０００８】しかしながら、対象が人間でないと行けな
い場合、即ち、出入口での人間の通過する人数をカウン
トする場合、動いている車と人間を識別したい場合など
では動体と人間の区別が必要となってくる。ところが従
来の移動体検出では移動体と人間とは同じようなものと
して取り扱われてきた。
い場合、即ち、出入口での人間の通過する人数をカウン
トする場合、動いている車と人間を識別したい場合など
では動体と人間の区別が必要となってくる。ところが従
来の移動体検出では移動体と人間とは同じようなものと
して取り扱われてきた。
【０００９】そこで本発明は、上記課題を解決するもの
で、検出領域における動体の有無を撮像手段により２次
元の情報として抽出し、抽出した画像から画像処理によ
り人間と動体との識別を行い、さらにその時点での人間
の状態を判定することを目的とする。
で、検出領域における動体の有無を撮像手段により２次
元の情報として抽出し、抽出した画像から画像処理によ
り人間と動体との識別を行い、さらにその時点での人間
の状態を判定することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、撮像手段と、撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている物体を抽出する
動体抽出部と、動体抽出部で抽出された画像差の特徴か
ら人間を抽出する特徴抽出回路部と、特徴抽出回路部で
抽出した人間の状態を判定する状態判定部とを有する構
成となっている。
めに本発明は、撮像手段と、撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている物体を抽出する
動体抽出部と、動体抽出部で抽出された画像差の特徴か
ら人間を抽出する特徴抽出回路部と、特徴抽出回路部で
抽出した人間の状態を判定する状態判定部とを有する構
成となっている。
【００１１】
【作用】本発明の人体認識装置は上記構成によって、検
出領域内を２次元の画像（可視光の場合は可視画像、赤
外域の場合は赤外画像、温度分布の場合は熱画像等の各
画像）として入力し、現在の画像と背景となる画像との
差を演算することにより動体を抽出し、抽出した動体の
大きさ、動き速度から特徴抽出回路部で人間を抽出し、
状態判定部にて人間の状態の判定を行う。
出領域内を２次元の画像（可視光の場合は可視画像、赤
外域の場合は赤外画像、温度分布の場合は熱画像等の各
画像）として入力し、現在の画像と背景となる画像との
差を演算することにより動体を抽出し、抽出した動体の
大きさ、動き速度から特徴抽出回路部で人間を抽出し、
状態判定部にて人間の状態の判定を行う。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。第１図は、本発明の一実施例における空調
機に取り付けた構成図である。同図において、１は室
内、２は壁面で空調手段３、４は室内１に置かれた家
具、５は室内１に存在する人間、６は室内１と人間５
（人間と判断する前は動体５とする）を抽出する撮像手
段、７は光学レンズ、８は撮像素子で映像信号処理部９
に接続してありＡ／Ｄ変換部１０を経て画像処理部１１
に接続してある。画像処理部１１はエッジ検出手段とし
ての微分回路部１２と２値化回路部１３で構成してあり
微分２値画像メモリ部１４に接続してある。微分２値画
像メモリ部１４はＣＰＵバスライン１５に接続してあ
る。ＣＰＵバスライン１５には微分２値画像メモリ部１
４の動体５が存在しない状態を記憶する初期値メモリ部
１６と、初期値メモリ部１６と動体５が存在する時の微
分２値画像メモリ部１４の画像差を演算する画像間演算
部１７と、画像間演算部１７の画像差の形から特徴を抽
出する特徴抽出回路部１８とが接続してある。また、Ｃ
ＰＵバスライン１５には特徴抽出回路部１８の出力によ
り抽出した人間５の状態を判定する状態判定部１９と、
状態判定部１９の出力により空調手段３を制御する制御
部２０とが接続してある。そして、ＣＰＵバスライン１
５は演算処理制御するＣＰＵ回路部２１により制御する
ように構成してある。なお、画像処理部１１と微分２値
画像メモリ部１４と初期画像メモリ部１６と画像間演算
部１７とで動いているものを抽出する動体抽出部２２を
構成している。
て説明する。第１図は、本発明の一実施例における空調
機に取り付けた構成図である。同図において、１は室
内、２は壁面で空調手段３、４は室内１に置かれた家
具、５は室内１に存在する人間、６は室内１と人間５
（人間と判断する前は動体５とする）を抽出する撮像手
段、７は光学レンズ、８は撮像素子で映像信号処理部９
に接続してありＡ／Ｄ変換部１０を経て画像処理部１１
に接続してある。画像処理部１１はエッジ検出手段とし
ての微分回路部１２と２値化回路部１３で構成してあり
微分２値画像メモリ部１４に接続してある。微分２値画
像メモリ部１４はＣＰＵバスライン１５に接続してあ
る。ＣＰＵバスライン１５には微分２値画像メモリ部１
４の動体５が存在しない状態を記憶する初期値メモリ部
１６と、初期値メモリ部１６と動体５が存在する時の微
分２値画像メモリ部１４の画像差を演算する画像間演算
部１７と、画像間演算部１７の画像差の形から特徴を抽
出する特徴抽出回路部１８とが接続してある。また、Ｃ
ＰＵバスライン１５には特徴抽出回路部１８の出力によ
り抽出した人間５の状態を判定する状態判定部１９と、
状態判定部１９の出力により空調手段３を制御する制御
部２０とが接続してある。そして、ＣＰＵバスライン１
５は演算処理制御するＣＰＵ回路部２１により制御する
ように構成してある。なお、画像処理部１１と微分２値
画像メモリ部１４と初期画像メモリ部１６と画像間演算
部１７とで動いているものを抽出する動体抽出部２２を
構成している。
【００１３】上記構成において動作を第２図のフローチ
ャートとともに説明する。ステップ１０１で室内１状況
の検出開始が行われ、ステップ１０２にて室内１の画像
が撮像手段６で撮像される。即ち、室内１の状況を撮像
素子８で２次元画像として取り込む。撮像素子８の出力
はステップ１０３で映像信号処理部９により所定の映像
信号処理を行い、その後ステップ１０４でＡ／Ｄ変換部
１０によりアナログ映像信号をデジタル値に変換し、デ
ジタル変換された映像信号をステップ１０５で画像処理
部１１に入力する。
ャートとともに説明する。ステップ１０１で室内１状況
の検出開始が行われ、ステップ１０２にて室内１の画像
が撮像手段６で撮像される。即ち、室内１の状況を撮像
素子８で２次元画像として取り込む。撮像素子８の出力
はステップ１０３で映像信号処理部９により所定の映像
信号処理を行い、その後ステップ１０４でＡ／Ｄ変換部
１０によりアナログ映像信号をデジタル値に変換し、デ
ジタル変換された映像信号をステップ１０５で画像処理
部１１に入力する。
【００１４】画像処理部１１では前処理として室内１の
状態の形状を鮮明にするため、また、不必要なノイズを
発生させないため微分回路部１２により濃淡の変化の激
しい部分の抽出を行い、室内１の状態を抽出する。その
後、ステップ１０６にて微分回路部１２により画像処理
された室内１の画像を２値化回路部１３により所定のレ
ベルで２値化し、２値化した画像データを微分２値画像
メモリ部１４に記憶させる。以上で前処理された画像が
記憶される。
状態の形状を鮮明にするため、また、不必要なノイズを
発生させないため微分回路部１２により濃淡の変化の激
しい部分の抽出を行い、室内１の状態を抽出する。その
後、ステップ１０６にて微分回路部１２により画像処理
された室内１の画像を２値化回路部１３により所定のレ
ベルで２値化し、２値化した画像データを微分２値画像
メモリ部１４に記憶させる。以上で前処理された画像が
記憶される。
【００１５】微分２値画像メモリ部１４はＣＰＵバスラ
イン１５に接続してあり、ＣＰＵ回路部２１により制御
され、ステップ１０７でＣＰＵバスライン１５を介して
接続してある微分２値画像メモリ部１４のデータを人間
５の存在しない状態の初期値データか否かの判定をす
る。例えば、何回か連続して記憶したデータを画像間演
算部１７で差分演算し、その差分画像に変化がなければ
初期値データとしてステップ１０８で初期値メモリ部１
６に記憶させる。
イン１５に接続してあり、ＣＰＵ回路部２１により制御
され、ステップ１０７でＣＰＵバスライン１５を介して
接続してある微分２値画像メモリ部１４のデータを人間
５の存在しない状態の初期値データか否かの判定をす
る。例えば、何回か連続して記憶したデータを画像間演
算部１７で差分演算し、その差分画像に変化がなければ
初期値データとしてステップ１０８で初期値メモリ部１
６に記憶させる。
【００１６】一方、初期値データでなければステップ１
０９でステップ１０８で記憶した初期値メモリ部１４の
画像とその後の所定の時間間隔で測定中の微分２値画像
メモリ部１４の画像との画像差を画像間演算部１７に記
憶させる。そして、ステップ１１０にて画像間演算部１
７で演算された画像のなかから室内１の動きを（画像差
があれば動きがあることになる。）動体抽出部２２で抽
出し、特徴抽出回路部１８において画像差の中から人間
５の特徴（ここでは人間相当の一定以上の大きさ）を抽
出する。この特徴で認識が難しい場合は撮像手段６の設
置位置から想定した人間の形状と対比して人間相当の形
状であるか否かを特徴抽出回路部１８で見きわめる。以
上で人間の抽出が行われる。
０９でステップ１０８で記憶した初期値メモリ部１４の
画像とその後の所定の時間間隔で測定中の微分２値画像
メモリ部１４の画像との画像差を画像間演算部１７に記
憶させる。そして、ステップ１１０にて画像間演算部１
７で演算された画像のなかから室内１の動きを（画像差
があれば動きがあることになる。）動体抽出部２２で抽
出し、特徴抽出回路部１８において画像差の中から人間
５の特徴（ここでは人間相当の一定以上の大きさ）を抽
出する。この特徴で認識が難しい場合は撮像手段６の設
置位置から想定した人間の形状と対比して人間相当の形
状であるか否かを特徴抽出回路部１８で見きわめる。以
上で人間の抽出が行われる。
【００１７】次に、ステップ１１１で特徴抽出回路部１
８の出力を元にして位置、数等の状態を状態判定部１９
で判定する。次に、ステップ１１２において状態判定部
１９の出力により人間の数、位置、動き方等から空調手
段３の能力制御、風向制御を制御部２０を介して行う。
８の出力を元にして位置、数等の状態を状態判定部１９
で判定する。次に、ステップ１１２において状態判定部
１９の出力により人間の数、位置、動き方等から空調手
段３の能力制御、風向制御を制御部２０を介して行う。
【００１８】なお、ここでは動体抽出に画像の微分を予
め求めて、その後画像間演算により動体を抽出する方法
を説明したが、画像の前処理を行わずに画像間演算を行
って動体を抽出してもかまわない。
め求めて、その後画像間演算により動体を抽出する方法
を説明したが、画像の前処理を行わずに画像間演算を行
って動体を抽出してもかまわない。
【００１９】さて、ここで、状態検出のための画像処理
について第３図を用いて説明する。第３図Ａは室内１の
初期値として人間５が存在しない状態の微分２値画像の
模式図である。第３図Ｂは同室内１に人間５が存在する
場合の微分２値画像の模式図であり、第３図Ｃは前記Ａ
とＢの画像差を画像間演算部１７で差分演算し人間５を
抽出した状態を示している。ここで、Ｃでの微分２値画
像の検出対象である人間の微分２値画像の面積を計算す
ることにより一定レベル以上の面積を有する場合は室内
１に人が存在することがわかる。また、先ほど計算した
面積が１人の面積に比べておよそ２倍、３倍と大きい場
合は人間が複数存在することがわかる。また、一定間隔
で室内を検出しているため、瞬間的に人間がいなくな
り、すぐ戻ってきた場合などでは、ＣＰＵ回路部２１の
指示により空調手段をＯＦＦせずにそのまま空調させる
ことができる。なお、エッジ検出手段としての画像処理
部分で行われる微分回路部は１次微分オペレータ、２次
微分オペレータ、その他各種の手段があり、どの手段で
も同様の効果を出せるものであればよいことは言うまで
もない。
について第３図を用いて説明する。第３図Ａは室内１の
初期値として人間５が存在しない状態の微分２値画像の
模式図である。第３図Ｂは同室内１に人間５が存在する
場合の微分２値画像の模式図であり、第３図Ｃは前記Ａ
とＢの画像差を画像間演算部１７で差分演算し人間５を
抽出した状態を示している。ここで、Ｃでの微分２値画
像の検出対象である人間の微分２値画像の面積を計算す
ることにより一定レベル以上の面積を有する場合は室内
１に人が存在することがわかる。また、先ほど計算した
面積が１人の面積に比べておよそ２倍、３倍と大きい場
合は人間が複数存在することがわかる。また、一定間隔
で室内を検出しているため、瞬間的に人間がいなくな
り、すぐ戻ってきた場合などでは、ＣＰＵ回路部２１の
指示により空調手段をＯＦＦせずにそのまま空調させる
ことができる。なお、エッジ検出手段としての画像処理
部分で行われる微分回路部は１次微分オペレータ、２次
微分オペレータ、その他各種の手段があり、どの手段で
も同様の効果を出せるものであればよいことは言うまで
もない。
【００２０】上記作用により、室内の状態を２次元画像
で認識して室内に人間が存在する場合と存在しない場合
の画像差により人間だけを抽出することができるため簡
単に人間の存在を検出することができる。
で認識して室内に人間が存在する場合と存在しない場合
の画像差により人間だけを抽出することができるため簡
単に人間の存在を検出することができる。
【００２１】そして、この室内に存在する人間の数、位
置、動き状態などを認識して各種機器の制御をすること
ができる。
置、動き状態などを認識して各種機器の制御をすること
ができる。
【００２２】また、動いているものも中から走っている
車と人間が存在した場合、大きさと動きから人間だけを
認識してその人間の人数をカウントしたりすることがで
きる。
車と人間が存在した場合、大きさと動きから人間だけを
認識してその人間の人数をカウントしたりすることがで
きる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明の人体認識装置によ
れば次のような効果が得られる。
れば次のような効果が得られる。
【００２４】（１）検出領域ををポイントセンサとして
の赤外線温度センサで検出するといった１点の情報とし
て検出するのではなく、視覚化あるいは２次元化により
動体を抽出し、動体の特徴（形や大きさなど）から人間
を認識しているため、室内等への入出を正確に把握する
ことができる。
の赤外線温度センサで検出するといった１点の情報とし
て検出するのではなく、視覚化あるいは２次元化により
動体を抽出し、動体の特徴（形や大きさなど）から人間
を認識しているため、室内等への入出を正確に把握する
ことができる。
【００２５】（２）また、抽出した人間の状態判定によ
り人数の検出も行うことができ、例えば空調手段の能力
を人数に合わせて制御したり、入場者の人数カウントを
行ったりできる。
り人数の検出も行うことができ、例えば空調手段の能力
を人数に合わせて制御したり、入場者の人数カウントを
行ったりできる。
【００２６】（３）さらに、動いている車と人間を識別
したい場合などで人間以外の動体と人間の区別をするこ
とができる。
したい場合などで人間以外の動体と人間の区別をするこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例における人体認識装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図２】同装置フローチャート
【図３】同状態検出のための室内状態を示す画像模式図
５ 人間 ６ 撮像手段 １８ 特徴抽出回路部 １９ 状態判定部 ２２ 動体抽出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/20 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】撮像手段と、前記撮像手段により得られた
画像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在す
るときの画像との画像差により動いている物体を抽出す
る動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出された動体の特
徴から人間を抽出する特徴抽出回路部と、前記特徴抽出
回路部で抽出した人間の状態を判定する状態判定部とを
有する人体認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116906A JPH0869523A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116906A JPH0869523A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140000A Division JP2583973B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 自動空調機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869523A true JPH0869523A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=14698575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7116906A Pending JPH0869523A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0869523A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-05-16 JP JP7116906A patent/JPH0869523A/ja active Pending
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