(57)【要約】【課題】通行者数を正確に計測する。【解決手段】最高点選出部によって判断対象画像ＴＧ１の最高点ＨＭＡが選出される。選出された最高点ＨＭＡから所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、閉領域ＨＲ１における水平面に平行なスライス画像が保持部によってそれぞれ抽出され保持される。そして、最高点ＨＭＡから所定の間隔（例えば、１５０ｍｍ）だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが通行者認識部により認識される。【選択図】図５
2010262527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像装置と、
初期状態の前記三次元画像データを記録する記録部と、
前記記録部に記録された初期状態の三次元画像データと、前記撮像装置により取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出部と、
前記１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定部と、
前記決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出部と、
前記閉領域毎に、前記最高点選出部により選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持部と、
前記保持部により保持された前記複数のスライス画像のうち、前記最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを前記閉領域毎に認識する通行者認識部と、
前記閉領域毎に、前記通行者認識部により認識された通行者の数を合計する計測部と、を含むことを特徴とする通行者計数装置。
【請求項２】
前記通行者認識部は、
前記保持部により保持された複数のスライス画像のうち、通行者を示す画像と認識した一の前記判断対象画像と当該一の判断対象画像と異なる他の判断対象画像とが存在するスライス画像において、前記一の判断対象画像の重心と前記他の判断対象画像の重心との距離を算出し、当該距離が所定範囲内であると判定した場合に、前記他の判断対象画像は通行者を示す画像でないと認識することを特徴とする請求項１記載の通行者計数装置。
【請求項３】
前記通行者認識部は、
前記保持部により保持された複数のスライス画像のうち、通行者を示す画像と認識した一の前記判断対象画像と当該一の判断対象画像と異なる他の判断対象画像とが存在するスライス画像において、前記一の判断対象画像の重心と前記他の判断対象画像の重心との距離を算出し、当該距離が所定範囲内にないと判定した場合に、当該スライス画像の三次元画像データにおける位置よりも所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の前記他の判断対象画像の面積に基づいて、前記他の判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを認識することを特徴とする請求項１または請求項２記載の通行者計数装置。
【請求項４】
三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された初期状態の三次元画像データを記録する記録ステップと、
前記記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出ステップと、
前記１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定ステップと、
前記決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出ステップと、
前記閉領域毎に、前記最高点選出ステップにより選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持ステップと、
前記保持ステップにより保持された前記複数のスライス画像のうち、前記最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを前記閉領域毎に認識する通行者認識ステップと、
前記閉領域毎に、前記通行者認識ステップにより認識された通行者の数を合計する計測ステップと、を含むことを特徴とする通行者計数方法。
【請求項５】
三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像された初期状態の三次元画像データを記録する記録工程と、
前記記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出工程と、
前記１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定工程と、
前記決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出工程と、
前記閉領域毎に、前記最高点選出工程により選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持工程と、
前記保持工程により保持された前記複数のスライス画像のうち、前記最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを前記閉領域毎に認識する通行者認識工程と、
前記閉領域毎に、前記通行者認識工程により認識された通行者の数を合計する計測工程と、を含むことを特徴とする通行者計数プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通行者を計数するための通行者計数装置、通行者計数方法および通行者計数プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の出入り口等における人の通過を監視するための出入管理装置が提案されている。例えば、特許文献１には、許可された者と共に許可されていない者が侵入することを検出するとともに、許可された者がよりスムーズに出入り口を通過できるようにする出入管理装置について開示されている。
【０００３】
特許文献１の出入管理装置においては、出入り口の通過を許可するための通過許可情報を入力する通過許可情報入力部と、ドア等の開閉手段の開閉状況を検知する開閉検知部と、上記開閉手段を通過する物体の立体画像をその物体の上方から撮影する立体画像取り込み部と、記憶部と、これら通過許可情報入力部、開閉検知部、立体画像取り込み部および記憶部に接続した処理部とを備え、上記記憶部は、上記立体画像取り込み部から取り込んだ画像における物体の頭部を特定する予め設定した基準点からの頭部特定距離と、上記基準点あるいは上記頭部を基準にして胴部を特定する胴部特定距離と、頭部および胴部の基準大きさと、通過許可情報に対応付けた通過許可人数とを記憶し、上記処理部は、上記通過許可情報入力部から入力された情報に基づいて記憶部が記憶している通過許可人数を特定する機能と、上記開閉検知部から開閉手段の開状態信号が入力されたときに、上記立体画像取り込み部から入力された画像を処理対象画像として特定する機能と、この処理対象画像内の全ての物体を特定する機能と、上記各物体の頂点を特定する機能と、特定した頂点と上記記憶部が記憶している頭部特定距離とに基づいて頭部を特定する機能と、上記頂点あるいは上記頭部と上記記憶部が記憶している胴部特定距離とに基づいて胴部を特定する機能と、特定した頭部と記憶部が記憶している頭部の基準大きさとを対比するとともに、特定した頭部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記特定した胴部と記憶部が記憶している胴部の基準大きさとを対比するとともに、特定した胴部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記頭部または胴部の少なくとも一方が上記基準大きさを超えたとき、異常信号を出力する機能 と、上記特定した頭部とそれに対応する胴部のいずれもが上記基準の大きさ以内のとき、その一組の頭部および胴部をもって通過人一人と計数する機能と、上記計数した合計通過人数と上記記憶部が記憶している通過許可人数とを対比し、合計通過人数が上記通過許可人数より多いとき、異常信号を出力する機能とを備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４１６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように特許文献１記載の出入管理装置においては、頭部および胴部を特定するための一つの所定の基準（頭部特定距離、胴部特定距離）を用いて判断することになるので、例えば身長の高い者や低い者が混在して通行する場合には、これらの通行者の数を正確に計測することは困難である。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑み、通行者数を正確に計測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）
第１の発明に係る通行者計数装置は、三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像装置と、初期状態の三次元画像データを記録する記録部と、記録部に記録された初期状態の三次元画像データと、撮像装置により取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出部と、１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定部と、決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出部と、閉領域毎に、最高点選出部により選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持部と、保持部により保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを閉領域毎に認識する通行者認識部と、閉領域毎に、通行者認識部により認識された通行者の数を合計する計測部と、を含むものである。
【０００８】
第１の発明に係る通行者計数装置においては、撮像装置により三次元画像データが取得され、記録部に初期状態の三次元画像データが記録される。記録部に記録された初期状態の三次元画像データと、撮像装置により取得された三次元画像データとが抽出部により比較されて１または複数の相違点が抽出される。閉領域決定部により１または複数の相違点を含む所定の閉領域が決定され、最高点選出部により閉領域毎における三次元画像データの最高点が選出される。
【０００９】
閉領域毎に、各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像が保持部により抽出され保持される。保持部により保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが閉領域毎に通行者認識部により認識される。通行者認識部により認識された通行者の数が閉領域毎に計測部により合計される。
【００１０】
この場合、閉領域毎における最も高い位置を基準として、スライス画像内の判断対象画像の面積がそれぞれ判断されるので、背の高い人または背の低い人であっても、正確に通行者数を計測することができる。
【００１１】
（２）
通行者認識部は、保持部により保持された複数のスライス画像のうち、通行者を示す画像と認識した一の判断対象画像と当該一の判断対象画像と異なる他の判断対象画像とが存在するスライス画像において、一の判断対象画像の重心と他の判断対象画像の重心との距離を算出し、当該距離が所定範囲内であると判定した場合に、他の判断対象画像は通行者を示す画像でないと認識してもよい。
【００１２】
この場合、通行者認識部は通行者を示す画像でないと認識することができるので、通行者が付属物（荷物）を持っている場合であっても、正確に通行者数を計測することができる。
【００１３】
（３）
通行者認識部は、保持部により保持された複数のスライス画像のうち、通行者を示す画像と認識した一の判断対象画像と当該一の判断対象画像と異なる他の判断対象画像とが存在するスライス画像において、一の判断対象画像の重心と他の判断対象画像の重心との距離を算出し、当該距離が所定範囲内にないと判定した場合に、当該スライス画像の三次元画像データにおける位置よりも所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の他の判断対象画像の面積に基づいて、他の判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを認識してもよい。
【００１４】
この場合、通行者認識部は一の通行者のみならず他の通行者をも認識することができるので、一の通行者以外に他の通行者がいる場合でも、正確に通行者数を計測することができる。
【００１５】
（４）
第２の発明に係る通行者計数方法は、三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像ステップと、撮像ステップにより撮像された初期状態の三次元画像データを記録する記録ステップと、記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出ステップと、１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定ステップと、決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出ステップと、閉領域毎に、最高点選出ステップにより選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持ステップと、保持ステップにより保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを閉領域毎に認識する通行者認識ステップと、閉領域毎に、通行者認識ステップにより認識された通行者の数を合計する計測ステップと、を含むものである。
【００１６】
第２の発明に係る通行者計数方法においては、撮像ステップにより三次元画像データが取得され、記録ステップにより初期状態の三次元画像データが記録される。記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとが抽出ステップにより比較されて１または複数の相違点が抽出される。閉領域決定ステップにより１または複数の相違点を含む所定の閉領域が決定され、最高点選出ステップにより閉領域毎における三次元画像データの最高点が選出される。
【００１７】
閉領域毎に、各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像が保持ステップにより抽出され保持される。保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが閉領域毎に通行者認識ステップにより認識される。認識された通行者の数が閉領域毎に計測ステップにより合計される。
【００１８】
この場合、閉領域毎における最も高い位置を基準として、スライス画像内の判断対象画像の面積がそれぞれ判断されるので、背の高い人または背の低い人であっても、正確に通行者数を計測することができる。
【００１９】
（５）
第３の発明に係る通行者計数プログラムは、三次元画像を撮影して三次元画像データを取得する撮像工程と、撮像工程により撮像された初期状態の三次元画像データを記録する記録工程と、記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとを比較して１または複数の相違点を抽出する抽出工程と、１または複数の相違点を含む所定の閉領域を決定する閉領域決定工程と、決定された閉領域毎における三次元画像データの最高点を選出する最高点選出工程と、閉領域毎に、最高点選出工程により選出された各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像を抽出し保持する保持工程と、保持工程により保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の所定の閉領域である判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かを閉領域毎に認識する通行者認識工程と、閉領域毎に、通行者認識工程により認識された通行者の数を合計する計測工程と、を含むものである。
【００２０】
第３の発明に係る通行者計数プログラムにおいては、撮像工程により三次元画像データが取得され、記録工程により初期状態の三次元画像データが記録される。記録された初期状態の三次元画像データと、取得された三次元画像データとが抽出工程により比較されて１または複数の相違点が抽出される。閉領域決定工程により１または複数の相違点を含む所定の閉領域が決定され、最高点選出工程により閉領域毎における三次元画像データの最高点が選出される。
【００２１】
閉領域毎に、各最高点から鉛直下方に向けて所定の間隔毎に、水平面に平行な複数のスライス画像が保持工程により抽出され保持される。保持された複数のスライス画像のうち、最高点から所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが閉領域毎に通行者認識工程により認識される。認識された通行者の数が閉領域毎に計測工程により合計される。
【００２２】
この場合、閉領域毎における最も高い位置を基準として、スライス画像内の判断対象画像の面積がそれぞれ判断されるので、背の高い人または背の低い人であっても、正確に通行者数を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る通行者計数装置の設置状態を示す模式図である。
【図２】通行者計数装置のハードウェア構成の例を示すブロック図である。
【図３】通行者計数装置の機能的構成の例を示すブロック図である。
【図４】閉領域決定部によって閉領域が決定されるまでの経過を示す模式図である。
【図５】計測部による通行者数の計測方法を説明するための模式図である。
【図６】図４（ｄ）の閉領域における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。
【図７】図４（ｄ）の閉領域における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。
【図８】図４（ｄ）の閉領域における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。
【図９】図４（ｄ）の閉領域における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。
【図１０】通行者計数方法のメインフローを示すフローチャートである。
【図１１】図１０のメインフローにおける計数処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る通行者計数装置、通行者計数方法および通行者計数プログラムについて詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る通行者計数装置１００の設置状態を示す模式図であり、図２は通行者計数装置１００のハードウェア構成の例を示すブロック図であり、図３は通行者計数装置１００の機能的構成の例を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、通行者計数装置１００は、死角ができるだけ少なくなるように例えば、ビル等の建物２００の上方に設置される。当該建物２００の出入口２０１から通行者が入ってきたときに、撮像範囲ＳＨにおいて通行者計数装置１００による撮像が行われる。そして、当該通行者計数装置１００によって通行者の数が計測される。
【００２７】
図２に示すように、通行者計数装置１００は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと呼ぶ）１、プログラムを記憶するＲｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（以下、ＲＯＭと呼ぶ）２、演算処理の作業領域であるＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（以下、ＲＡＭと呼ぶ）３、各種データファイル等を記憶する記憶部４、計数結果を出力する出力部５、および撮像装置７を含む。本実施例では、撮像装置７として、公知であるＴＯＦ（Time of Flight）方式３次元距離測定カメラを用いているが、２台のカメラを用いて距離を測定するステレオビジョンや、投影された特定のパターンを１台のカメラで撮影して距離を測定するものであってもよい。
【００２８】
ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、記憶部４、出力部５、および撮像装置７とそれぞれ通信可能に接続されており、ＣＰＵ１により、これらの各構成部の個々が制御される。
【００２９】
図３に示すように、通行者計数装置１００は、機能的構成部としての、記録部１０、抽出部１１、閉領域決定部１２、最高点選出部１３、スライス画像保持部１４、通行者認識部１５、および計測部１６等によって構成される。
【００３０】
ＣＰＵ１がＲＯＭ２に格納されている本実施形態の通行者計数プログラムを実行することによって、上記の記録部１０、抽出部１１、閉領域決定部１２、最高点選出部１３、スライス画像保持部１４、通行者認識部１５、および計測部１６が機能的に実現されている。
【００３１】
なお、通行者計数プログラムはＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３を備えたパーソナルコンピュータ上で実行することもできる。この場合、パーソナルコンピュータが備えるＲＡＭ３に、当該プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体ＢＴ１や半導体メモリ等の記録媒体ＢＴ２等の可搬型の記録媒体から、通行者計数プログラムが、インストールされる。また、このパーソナルコンピュータがネットワーク接続可能に構成されていれば、ネットワークを介してサーバからプログラムをダウンロードすることも可能である。
【００３２】
また、記録部１０、抽出部１１、閉領域決定部１２、最高点選出部１３、スライス画像保持部１４、通行者認識部１５、および計測部１６の全体または一部が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit)などとしてＬＳＩ化され、ファームウェアまたはハードウェアによって実現されることもある。
【００３３】
以下、通行者計測方法に関して、上記各構成部の機能ごとに、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図４は閉領域決定部１２によって閉領域が決定されるまでの経過を示す模式図であり、図５は計測部１６による通行者数の計測方法を説明するための模式図である。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、まず、撮像装置７によって初期状態の三次元画像が撮影され、初期状態の三次元画像データＳＳが取得される。当該初期状態の三次元画像データＳＳには、例えば花などの背景画像ＨＧが含まれる。記録部１０は、この初期状態の三次元画像データＳＳを記録しておく。なお、床面からの高さを含む三次元画像データは、撮像装置７によって測定された、撮像装置７と被測定物までの距離や角度等を用いてＣＰＵ１によって算出される。算出方法については公知の幾何学的な演算であるため省略する。
【００３６】
次に、図４（ｂ）に示すように、撮像装置７によって現在の三次元画像が撮影され、現在の三次元画像データＳＴが取得される。当該三次元画像データＳＴには、背景画像ＨＧおよび通行者を示す画像であるか否かを判断すべき画像である複数の判断対象画像ＴＧ１〜ＴＧ４が含まれる。なお、図４（ｂ）では、４つの判断対象画像ＴＧ１〜ＴＧ４を例示している。
【００３７】
次いで、図４（ｃ）に示すように、初期状態の三次元画像データＳＳと、現在の三次元画像データＳＴとを比較して１または複数の相違点（差分）が抽出部１１によって抽出される。
【００３８】
相違点が抽出されて生成された差分三次元画像データＳＢには、その相違点として、判断対象画像ＴＧ１〜ＴＧ４が含まれる。なお、図４（ｃ）および後述の図４（ｄ）における斜線領域は、初期状態の三次元画像データＳＳと現在の三次元画像データＳＴとの相違点（差分）がない領域を示している。
【００３９】
次に、図４（ｄ）に示すように、閉領域決定部１２によって、相違点である判断対象画像ＴＧ１を含むように外接する矩形状の、所定の閉じた領域である閉領域ＨＲ１が決定され、相違点である判断対象画像ＴＧ２を含むように外接する矩形状の、所定の閉じた領域である閉領域ＨＲ２が決定され、相違点である判断対象画像ＴＧ３を含むように外接する矩形状の、所定の閉じた領域である閉領域ＨＲ３が決定され、相違点である判断対象画像ＴＧ４を含むように外接する矩形状の、所定の閉じた領域である閉領域ＨＲ４が決定される。なお、当該閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４を矩形状とせず、判断対象画像ＴＧ１〜ＴＧ４の外周で切り出された閉領域に対して、後記の処理を行うことも可能であるが、処理を高速化するため、本実施例では矩形状の閉領域に対して処理を行っている。また、当該閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４を含む三次元画像データを閉領域三次元画像データＳＨと呼ぶ。
【００４０】
このように、最初に、通行者であるか否かを判断すべき画像である判断対象画像ＴＧ１〜ＴＧ４の各閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４を決定する。以下においては、閉領域ＨＲ１における通行者を計測する場合について説明し、閉領域ＨＲ２〜ＨＲ４における通行者を計測する方法については、それぞれ後述の第２〜第４実施形態で詳細に説明する。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示す閉領域ＨＲ１の閉領域三次元画像データＳＨの高さ（床面からの高さ）が最高点選出部１３によって取得される。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面の高さデータを示しており、最高点選出部１３によって選出された、高さが最大となる点（以下、最高点と呼ぶ）ＨＭＡを模式的に示している。なお、ＨＭＡが通行者によるものであれば、頭部最頂部の高さにほぼ一致する。
【００４２】
続いて、図５（ｃ）に示すように、選出された最高点ＨＭＡから所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔Ｄ１毎に、閉領域ＨＲ１における水平面に平行なスライス画像がスライス画像保持部１４によってそれぞれ抽出され保持される。本実施例では、所定の間隔Ｄ１を、大人の頭部標準高さの半分程度である１５０ｍｍ以下とすることで、後記の処理で胴体部を誤検知することなく、頭部のみを抽出できるようにしている。図５（ｃ）では、１４個のスライス画像ＳＧ１〜ＳＧ１４が抽出される。
【００４３】
図５（ｄ）において、図５（ｃ）の番号１の高さにおけるスライス画像をＳＧ１とし、以下同様に、番号２の高さにおけるスライス画像をＳＧ２とし、番号３の高さにおけるスライス画像をＳＧ３とし、番号４の高さにおけるスライス画像をＳＧ４とし、番号５〜１４の高さにおけるスライス画像をＳＧ５〜ＳＧ１４とする。なお、スライス画像ＳＧ５〜ＳＧ１４はそれぞれ同じであるので、図示を同一化している。
【００４４】
ここで、最高点ＨＭＡから所定の間隔Ｄ２だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが通行者認識部１５により認識される。本実施例では、所定の間隔Ｄ２を、大人の頭部標準高さの半分程度である１５０ｍｍとしているので、胴体部を誤検知することなく、頭部のみを抽出することができる。
【００４５】
すなわち、図５（ｄ）において、最高点ＨＭＡから１５０ｍｍだけ低い位置、つまり、番号２の高さにおけるスライス画像ＳＧ３内の判断対象画像ＴＧ１の面積が所定範囲内であるときに、当該判断対象画像ＴＧ１が通行者を示す画像であると通行者認識部１５により認識される。
【００４６】
そして、通行者認識部１５により認識された通行者の数が計測部１６によって閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４毎（閉領域ＨＲ２〜ＨＲ４については後述する）に計測され、これらが合計される。これにより、通行者の数が正確に計測される。なお、各スライス画像内において判断対象画像ＴＧ１以外に他の判断対象画像は存在しないので、閉領域ＨＲ１には他に通行者は存在しないと判断される。なお、上記のようにスライス画像を抽出するのは処理を軽減して高速化を図るためであるので、処理速度に問題がなければ、検知制度を高めるため、最高点から連続的に面積を抽出しても良い。
【００４７】
（第２実施形態）
図６は図４（ｄ）の閉領域ＨＲ２における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。なお、以下においては、上述の第１実施形態の説明と同様の説明は省略する。
【００４８】
図６（ａ）に示す閉領域ＨＲ２の閉領域三次元画像データＳＨの高さが最高点選出部１３によって取得される。なお、判断対象画像ＴＧ２は、後で述べる判断対象画像ＴＧ２１、ＴＧ２２を含む。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面の高さデータを示しており、最高点選出部１３によって選出された最高点ＨＭＢを模式的に示している。なお、ＨＭＢが通行者によるものであれば、頭部最頂部の高さにほぼ一致する。
【００４９】
続いて、図６（ｃ）に示すように、選出された最高点ＨＭＢから所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔Ｄ１毎に、閉領域ＨＲ２における水平面に平行なスライス画像がスライス画像保持部１４によってそれぞれ抽出され保持される。図６（ｃ）では、１４個のスライス画像ＳＧ１〜ＳＧ１４が抽出される。
【００５０】
第１実施形態と同様に、図６（ｄ）において、最高点ＨＭＢから所定の間隔Ｄ２だけ低い位置である１５０ｍｍだけ低い位置、つまり、番号２の高さにおけるスライス画像ＳＧ３内の判断対象画像ＴＧ２１の面積が所定範囲内であるときに、当該判断対象画像ＴＧ２１が通行者を示す画像であると通行者認識部１５により認識される。以下、判断対象画像ＴＧ２１が通行者の画像と認識された場合の次工程について説明する。
【００５１】
次いで、判断対象画像ＴＧ２１以外に他の判断対象画像が存在するスライス画像、すなわち、新たに現れた判断対象画像ＴＧ２２を有するスライス画像ＳＧ４が通行者認識部１５により選出される。
【００５２】
そして、このスライス画像ＳＧ４において、判断対象画像ＴＧ２１の重心Ｇ１と判断対象画像ＴＧ２２の重心Ｇ２との距離ｄ１が通行者認識部１５により算出される。
【００５３】
算出された距離ｄ１が所定範囲内である場合に、通行者認識部１５により判断対象画像ＴＧ２２は通行者を示す画像でないと、換言すれば、例えば荷物等の付属物を示す画像であると認識される。
【００５４】
すなわち、本実施形態では、一の判断対象画像とこれを除く他の判断対象画像との距離が著しく小さい場合には、著しく近接しながら通行することは通常考え難いので、他の判断対象画像を通行者の画像と認識しないようにする。なお、一の判断対象画像とこれを除く他の判断対象画像との距離が著しく小さいとはいえない場合であっても、他の判断対象画像の面積が所定以上或いは所定以下である場合も、他の判断対象画像を通行者の画像と認識しないようにしている。
【００５５】
これにより、通行者が荷物等の付属物を持って通行する場合においても、通行者の数が正確に計測される。なお、各スライス画像内において判断対象画像ＴＧ２１、ＴＧ２２以外に他の判断対象画像は存在しないので、閉領域ＨＲ２には他に通行者および付属物は存在しないと判断される。
【００５６】
（第３実施形態）
図７および図８は図４（ｄ）の閉領域ＨＲ３における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。なお、以下においては、上述の第１実施形態の説明と同様の説明は省略する。
【００５７】
図７（ａ）に示す閉領域ＨＲ３の閉領域三次元画像データＳＨの高さが最高点選出部１３によって取得される。なお、判断対象画像ＴＧ３は、後で述べる判断対象画像ＴＧ３１、ＴＧ３２、ＴＧ３３を含む。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ断面の高さデータを示しており、最高点選出部１３によって選出された、最高点ＨＭＣを模式的に示している。なお、ＨＭＣが通行者によるものであれば、頭部最頂部の高さにほぼ一致する。
【００５８】
続いて、図７（ｃ）に示すように、選出された最高点ＨＭＣから所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔Ｄ１毎に、閉領域ＨＲ３における水平面に平行なスライス画像がスライス画像保持部１４によってそれぞれ抽出され保持される。図７（ｃ）では、１４個のスライス画像ＳＧ１〜ＳＧ１４が抽出される。
【００５９】
第１実施形態と同様に、図８（ｄ）において、最高点ＨＭＣから所定の間隔Ｄ２である１５０ｍｍだけ低い位置、つまり、番号２の高さにおけるスライス画像ＳＧ２内の判断対象画像ＴＧ３１の面積が所定範囲内であるときに、当該判断対象画像ＴＧ３１が通行者を示す画像であると通行者認識部１５により認識される。以下、判断対象画像ＴＧ３１が通行者の画像と認識された場合の次工程について説明する。
【００６０】
次いで、判断対象画像ＴＧ３１以外に他の判断対象画像が存在するスライス画像、すなわち、スライス画像ＳＧ４が通行者認識部１５により選出される。なお、判断対象画像ＴＧ３１とその周囲の一定範囲を除外した部分について再度、上記と同様に最高点を抽出して、再度スライス画像を作成して後記の処理を行っても良い。
【００６１】
そして、このスライス画像ＳＧ４において、判断対象画像ＴＧ３１の重心Ｇ３と判断対象画像ＴＧ３２の重心Ｇ４との距離ｄ２が通行者認識部１５により算出される。
【００６２】
ここで、算出された距離ｄ２が所定範囲内でない場合で、かつ、距離ｄ２を算出したスライス画像（本実施形態では、スライス画像ＳＧ４）よりも所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像（例えば、スライス画像ＳＧ５）内の判断対象画像ＴＧ３２の面積が所定の大きさを有する場合に、通行者認識部１５により判断対象画像ＴＧ３２は他の通行者を示す画像であると認識される。
【００６３】
続いて、上記と同様に、判断対象画像ＴＧ３１、ＴＧ３２以外に他の判断対象画像が存在するスライス画像、すなわち、新たに現れた判断対象画像ＴＧ３３を有するスライス画像ＳＧ８が通行者認識部１５により選出される。
【００６４】
そして、このスライス画像ＳＧ８において、判断対象画像ＴＧ３１の重心Ｇ３と判断対象画像ＴＧ３３の重心Ｇ５との距離ｄ３、および判断対象画像ＴＧ３２の重心Ｇ４と当該判断対象画像ＴＧ３３の重心Ｇ５との距離ｄ４の両方がそれぞれ所定範囲内でない場合で、かつ、距離ｄ３、ｄ４を算出したスライス画像（本実施形態では、スライス画像ＳＧ８）よりも所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像（例えば、スライス画像ＳＧ９）内の判断対象画像ＴＧ３３の面積が所定の大きさを有する場合に、通行者認識部１５により判断対象画像ＴＧ３３は他の通行者を示す画像であると認識される。
【００６５】
これにより、本実施形態では、複数の通行者（例えば、父親、母親および子供）が通行する場合においても、通行者の数が正確に計測される。なお、各スライス画像内において判断対象画像ＴＧ３１、ＴＧ３２、ＴＧ３３以外に他の判断対象画像は存在しないので、閉領域ＨＲ３には他に通行者および付属物は存在しないと判断される。
【００６６】
（第４実施形態）
図９は図４（ｄ）の閉領域ＨＲ４における通行者を計測する方法を説明するための模式図である。なお、以下においては、上述の第１実施形態の説明と同様の説明は省略する。
【００６７】
図９（ａ）に示す閉領域ＨＲ４の閉領域三次元画像データＳＨの高さが最高点選出部１３によって取得される。なお、判断対象画像ＴＧ４は、後で述べる判断対象画像ＴＧ４１、ＴＧ４２を含む。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面の高さデータを示しており、最高点選出部１３によって選出された、最高点ＨＭＤを模式的に示している。なお、ＨＭＣが通行者によるものであれば、頭部最頂部の高さにほぼ一致する。
【００６８】
続いて、図９（ｃ）に示すように、選出された最高点ＨＭＤから所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔Ｄ１毎に、閉領域ＨＲ４における水平面に平行なスライス画像がスライス画像保持部１４によってそれぞれ抽出され保持される。図９（ｃ）では、１４個のスライス画像ＳＧ１〜ＳＧ１４が抽出される。
【００６９】
本実施形態では、最初に現れた複数の判断対象画像ＴＧ４１、ＴＧ４２を有するスライス画像ＳＧ２において、判断対象画像ＴＧ４１の重心Ｇ６と判断対象画像ＴＧ４２の重心Ｇ７との距離ｄ５が通行者認識部１５により算出される。
【００７０】
算出された距離ｄ５が所定範囲内である場合に、通行者認識部１５により判断対象画像ＴＧ４２は通行者（通行者の頭部）を示す画像でないと認識される。
【００７１】
次に、最高点ＨＭＤから所定の間隔Ｄ２だけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積に基づいて、当該判断対象画像が通行者を示す画像であるか否かが通行者認識部１５により認識される。
【００７２】
すなわち、図９（ｄ）において、最高点ＨＭＤから所定の間隔Ｄ２である１５０ｍｍだけ低い位置、つまり、図９（ｃ）の番号２の高さにおけるスライス画像ＳＧ２内の判断対象画像ＴＧ４１の面積が所定範囲内であるときに、当該判断対象画像ＴＧ４１が通行者を示す画像であると通行者認識部１５により認識される。
これにより、本実施形態では、通行者の頭部の近辺に他の判断対象画像が存在する場合でも、通行者の数が正確に計測される。なお、各スライス画像内において判断対象画像ＴＧ４１、ＴＧ４２以外に他の判断対象画像は存在しないので、閉領域ＨＲ４には他に通行者および付属物は存在しないと判断される。
【００７３】
（通行者計数方法のフローチャート）
図１０は通行者計数方法のメインフローを示すフローチャートであり、図１１は図１０のメインフローにおける計数処理を示すフローチャートである。
【００７４】
図１０に示すように、最初に、撮像装置７によって初期状態の三次元画像データＳＳが取得される（ステップＳ１）。次いで、撮像装置７によって現在の三次元画像データＳＴが取得される（ステップＳ２）。
【００７５】
そして、抽出部１１によって三次元画像データＳＳと三次元画像データＳＴとの相違点（差分）が抽出されることによって、差分三次元画像データＳＢが生成される（ステップＳ３）。
【００７６】
続いて、閉領域決定部１２によって決定された閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４を含む閉領域三次元画像データＳＨが生成される（ステップＳ４）。
【００７７】
次いで、後の図１１で詳述する計数処理において閉領域ＨＲ１〜ＨＲ４毎に通行者の数が計測部１６によりそれぞれ計測される（ステップＳ５）。全閉領域で計数処理が完了した場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、各閉領域で計測した通行者の数が計測部１６により合計され、当該合計結果が例えば建物２００の制御システム等に出力される（ステップＳ７）。一方、全閉領域で計数処理が完了していない場合には、ステップＳ５に戻り処理を繰返す。
【００７８】
なお、必要に応じて、通行者がいないとき等に定期的に初期状態の三次元画像データＳＳを更新するようにしてもよい。これにより、撮像装置７による撮像時における太陽光や照明の変化による影響を低減することが可能となる。
【００７９】
以下、図１０のステップＳ５の計数処理について説明する。図１１に示すように、最初に、ある閉領域について最高点選出部１３によって最高点が選出される（ステップＳ１１）。なお、最高点を選出するにあたり、最高点から鉛直下方だけ離れた所定の間隔Ｄ１におけるスライス画像において、当該最高点の直下にある閉領域が所定の面積を有するか否かも判断される。このようにすることで、ノイズを最高点と誤認識することを回避している。
【００８０】
次に、選出された最高点から所定の高さ（例えば、高さ０の床面）まで鉛直下方に向けて所定の間隔Ｄ１毎に、一の閉領域における水平面に平行なスライス画像がスライス画像保持部１４によってそれぞれ抽出され保持される（ステップＳ１２）。なお、最高点から歩行可能な子供の高さ（例えば、８００ｍｍ程度）までのスライス画像を抽出することとしてもよい。
【００８１】
続いて、最高点から例えば所定の間隔Ｄ２である１５０ｍｍだけ低い位置におけるスライス画像内の判断対象画像の面積が所定範囲内であるか否かが通行者認識部１５により判別される（ステップＳ１３）。なお、上記所定範囲は、例えば子供の頭部の断面程度の大きさを基準に設定される。また、上記所定範囲は、通行場所に基づいて変更してもよい。
【００８２】
当該判断対象画像の面積が所定範囲内である場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、当該判断対象画像が通行者を示す画像であると通行者認識部１５により認識され、当該通行者の数が計測部１６により計測される（ステップＳ１４）。
【００８３】
次いで、他のスライス画像を順次確認した後（ステップＳ１５）、別の判断対象画像が存在しない場合には（ステップＳ１６でＮｏ）、図１０のメインフローに戻る。一方、あるスライス画像において、別の判断対象画像が存在する場合には（ステップＳ１６でＹｅｓ）、上記判断対象画像の重心と当該別の判断対象画像の重心との距離が所定範囲内であるか否かが通行者認識部１５により判別される（ステップＳ１７）。
【００８４】
上記距離が所定範囲内であれば（ステップＳ１７でＹｅｓ）、上記別の判断対象画像は通行者を示す画像ではないと認識され、通行者としてカウントされない（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１５の処理に戻る。
【００８５】
これに対して、上記距離が所定範囲外であれば（ステップＳ１７でＮｏ）、次いで、上記距離を算出したスライス画像よりも所定の間隔だけ低い位置におけるスライス画像内の上記別の判断対象画像の面積が所定の大きさを有するか否かが判別される（ステップＳ１９）。
【００８６】
上記別の判断対象画像の面積が所定の大きさを有する場合には（ステップＳ１９でＹｅｓ）、当該別の判断対象画像は通行者を示す画像であるとして、閉領域内の通行者の数を加算し（ステップＳ２０）、ステップＳ１５の処理に戻る。一方、上記別の判断対象画像の面積が所定の大きさを有しない場合にも（ステップＳ１９でＮｏ）、ステップＳ１５の処理に戻る。
【００８７】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８８】
７    撮像装置
１０  記録部
１１  抽出部
１２  閉領域決定部
１３  最高点選出部
１４  スライス画像保持部
１５  通行者認識部
１６  計測部
１００  通行者計数装置
ＢＴ１、ＢＴ２  記録媒体
ｄ１〜ｄ５  距離
Ｇ１〜Ｇ７  重心
ＨＭＡ、ＨＭＢ、ＨＭＣ、ＨＭＤ  最高点
ＨＲ１〜ＨＲ４  閉領域
ＳＢ  差分三次元画像データ
ＳＨ  閉領域三次元画像データ
ＳＳ  初期状態の三次元画像データ
ＳＴ  現在の三次元画像データ
ＳＧ１〜ＳＧ１４  スライス画像
ＴＧ１〜ＴＧ４  判断対象画像
【図１】
2010262527.tif 000003
【図２】
2010262527.tif 000004
【図３】
2010262527.tif 000005
【図４】
2010262527.tif 000006
【図５】
2010262527.tif 000007
【図６】
2010262527.tif 000008
【図７】
2010262527.tif 000009
【図８】
2010262527.tif 000010
【図９】
2010262527.tif 000011
【図１０】
2010262527.tif 000012
【図１１】
2010262527.tif 000013