(57)【要約】【課題】  検出されたオブジェクトの接地位置を推定する。【解決手段】  本発明の画像処理装置１は、画像入力部１１、オブジェクト検出部１２１および接地位置推定部１２２を備える。画像入力部１１は、ビデオカメラ２で撮像した対象エリアのフレーム画像が入力される。オブジェクト検出部１２１は、入力されたフレーム画像を処理し、撮像されているオブジェクト２００を検出する。接地位置推定部１２２は、フレーム画像上において、オブジェクト２００−ＩＤを囲む最小矩形５００の右下端Ｃと、当該オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックと、の距離に基づき当該オブジェクト２００−ＩＤの接地位置と推定するブロックＳを決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置で撮像した対象エリアのフレーム画像が入力される画像入力部と、
前記画像入力部に入力された前記フレーム画像を処理し、撮像されているオブジェクトを検出するオブジェクト検出部と、
前記フレーム画像上において、
前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトの幅方向に設定した第１のラインと、この第１のラインに直交するオブジェクトの高さ方向に設定した第２のラインとの交点と、当該オブジェクトにかかるブロックと、の距離に基づき当該オブジェクトの接地位置と推定するブロックを決定する接地位置推定部と、を備え、
前記接地位置推定部は、前記第１のラインを、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックの中で最も接地面側に位置するブロックに接するラインとし、前記第２のラインを、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックの中で前記幅方向の最も外側に位置するブロックに接するラインとする、画像処理装置。
【請求項２】
前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトについて、前記接地位置推定部が接地位置と推定したブロックに基づいて、このオブジェクトが前記対象エリアに定めた指定領域に位置しているかどうかを判定する判定部と、
前記判定部における判定結果を出力する出力部と、を備えた請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記接地位置推定部が推定したオブジェクトの接地位置が前記指定領域に位置していれば、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックであって、前記指定領域に位置するブロックの総数に基づき、このオブジェクトが前記指定領域に位置しているかどうかを判定する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記接地位置推定部が推定したオブジェクトの接地位置が前記指定領域に位置していれば、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックであって、前記指定領域に位置するブロックの総数が設定したブロック数を超えているとき、このオブジェクトが前記指定領域に位置していると判定する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトについて、前記接地位置推定部が接地位置と推定したブロックの前記フレーム画像上の位置に応じて、前記指定領域に位置するブロックの総数と比較するブロック数を設定する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記接地位置推定部は、前記フレーム画像上において、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックの中で、前記第１のラインと前記第２のラインとの交点からの距離が最小である基準ブロックを前記オブジェクトの接地位置と推定するブロックに仮決定し、前記基準ブロックから前記高さ方向に設定した距離離れた判定用ブロックが、前記オブジェクト検出部により当該オブジェクトとして検出されているかどうかに基づき、前記基準ブロックを前記オブジェクトの接地位置と推定するブロックに決定する、請求項１〜５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記接地位置推定部は、前記基準ブロックの前記高さ方向の位置に応じて、前記基準ブロックと前記判定用ブロックとの前記高さ方向の距離を設定する、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像入力部に入力された、撮像装置が撮像した対象エリアのフレーム画像を処理し、撮像されているオブジェクトを検出するオブジェクト検出ステップと、
前記フレーム画像上において、
前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトの幅方向に設定した第１のラインと、この第１のラインに直交するオブジェクトの高さ方向に設定した第２のラインとの交点と、当該オブジェクトにかかるブロックと、の距離に基づき当該オブジェクトの接地位置と推定するブロックを決定する接地位置推定ステップと、をコンピュータが実行する画像処理方法であって、
前記接地位置推定ステップは、前記第１のラインを、前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトにかかるブロックの中で最も接地面側に位置するブロックに接するラインとし、前記第２のラインを、前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトにかかるブロックの中で前記幅方向の最も外側に位置するブロックに接するラインとする、画像処理方法。
【請求項９】
画像入力部に入力された、撮像装置が撮像した対象エリアのフレーム画像を処理し、撮像されているオブジェクトを検出するオブジェクト検出ステップと、
前記フレーム画像上において、
前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトの幅方向に設定した第１のラインと、この第１のラインに直交するオブジェクトの高さ方向に設定した第２のラインとの交点と、当該オブジェクトにかかるブロックと、の距離に基づき当該オブジェクトの接地位置と推定するブロックを決定する接地位置推定ステップと、をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記接地位置推定ステップは、前記第１のラインを、前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトにかかるブロックの中で最も接地面側に位置するブロックに接するラインとし、前記第２のラインを、前記オブジェクト検出ステップが検出したオブジェクトにかかるブロックの中で前記幅方向の最も外側に位置するブロックに接するラインとする、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置で撮像した対象エリアのフレーム画像を処理する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、安全や防犯の目的ために、対象エリアを撮像装置で撮像し、対象エリア内の指定領域へのオブジェクト（人や物）の侵入を検知した場合に発報手段により警報を発令する監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的にこのような監視装置では、撮像装置として定点に設置された単眼可視カメラが使用される。広いエリアを撮像しつつも障害物として認識されにくくするため、カメラは、オブジェクトよりも高い位置であって斜めにオブジェクトを俯瞰することのできる位置および方向に設置される。
【０００５】
オブジェクトの検出は例えば背景差分を利用しており、カメラ設置点を視点として、遠近法で撮像される背景の対象エリアにおいて、オブジェクトが前景として検出される。侵入の検知は、検出されたオブジェクトにかかるブロックのうち、指定領域内に存在するブロックの総数に基づいて行っている。
【０００６】
しかし、オブジェクトが指定領域外であって境界に近傍に存在する場合には、実際にはオブジェクトが指定領域外に存在するにも拘わらず、斜め上から撮影しているのでオブジェクト全体では指定領域にかぶっている部分が存在することによって、侵入を誤検知してしまうことがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、検出されたオブジェクトの接地位置を推定することの出来る画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム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】
【０００８】
本発明の画像処理装置は、画像入力部、オブジェクト検出部および接地位置推定部を備える。
【０００９】
前記画像入力部は、撮像装置で撮像した対象エリアのフレーム画像が入力される。
【００１０】
前記オブジェクト検出部は、入力されたフレーム画像を処理し、撮像されているオブジェクトを検出する。
【００１１】
前記接地位置推定部は、フレーム画像上においてオブジェクトの接地位置と推定するブロックを決定する。具体的には、オブジェクト検出部が検出したオブジェクトの幅方向（図３に示す画像処理例では、水平方向に一致。）に設定した第１のライン（図３に示す画像処理例では、符号Ｌ１に相当。）と、この第１のラインに直交するオブジェクトの高さ方向（図３に示す画像処理例では、垂直方向に一致。）に設定した第２のラインとの交点と、当該オブジェクトにかかるブロック（図３に示す画像処理例で、検出されたオブジェクト２００−ＩＤを構成する画素ブロック群。）と、の距離に基づき当該オブジェクトの接地位置と推定するブロックを決定する。
【００１２】
ここで、前記第１のラインＬ１は、フレーム画像上においてオブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックの中で最も接地面側に位置するブロックに接するライン（図３に示す画像処理例では、オブジェクト２００−ＩＤの幅方向であってオブジェクト２００−ＩＤの下端を規定するライン。）に設定される。また、前記第２のラインＬ２は、フレーム画像上においてオブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックの中で前記幅方向の最も外側に位置するブロックに接するライン（図３に示す画像処理例では、オブジェクト２００−ＩＤの高さ方向であってオブジェクト２００−ＩＤの右端を規定するライン。）に設定される。
【００１３】
本発明の画像処理装置は、さらに判定部および出力部を追加的に備えてもよい。
【００１４】
前記判定部は、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトについて、前記接地位置推定部が接地位置と推定したブロックに基づいて、このオブジェクトが対象エリアに定めた指定領域に位置しているかどうかを判定する。
【００１５】
具体的には、前記判定部は、前記接地位置推定部が推定したオブジェクトの接地位置が前記指定領域に位置していれば、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックであって、前記指定領域に位置するブロックの総数に基づき、このオブジェクトが前記指定領域に位置しているかどうかを判定する。
【００１６】
さらに具体的には、前記判定部は、前記接地位置推定部が推定したオブジェクトの接地位置が前記指定領域に位置していれば、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトにかかるブロックであって、前記指定領域に位置するブロックの総数が設定したブロック数を超えているとき、このオブジェクトが前記指定領域に位置していると判定する。
【００１７】
上記の場合、前記指定領域に位置するブロックの総数と比較するブロック数を固定値ではなく可変値とするのが良い。例えば、前記オブジェクト検出部が検出したオブジェクトについて、前記接地位置推定部が接地位置と推定したブロックの前記フレーム画像上の位置に応じて、前記指定領域に位置するブロックの総数と比較するブロック数を設定するようにするのが好ましい。
【００１８】
前記出力部は、前記判定部における判定結果を出力する。
【００１９】
本発明の画像処理方法は、上述した本発明の画像処理装置が行う画像処理をコンピュータが実行するように構成されるものである。
【００２０】
本発明の画像処理プログラムは、上述した本発明の画像処理装置が行う画像処理をコンピュータに実行させるように構成されるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、検出されたオブジェクトの接地位置を推定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の概略構成を、撮像手段および発報手段とともに示したブロック図である。
【図２】オブジェクトを検出する処理を説明する処理画像例である。
【図３】オブジェクトの接地位置を推定する処理を説明する処理画像例である。
【図４】人の重なりがある場合のオブジェクト検出処理を説明する処理画像例である。
【図５】人の重なりを判定する処理を説明する処理画像例である。
【図６】人の影がある場合のオブジェクト検出処理を説明する処理画像例である。
【図７】影か否かを判定する処理を説明する画像処理例である。
【図８】人の位置によって検出されるオブジェクトの大きさが異なることを説明する処理画像例である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる画像処理方法を示すフローチャートである。
【図１０】オブジェクト作成処理を示すフローチャートである。
【図１１】人の重なり判定処理を示すフローチャートである。
【図１２】影か否かの判定処理を示すフローチャートする。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の画像処理装置１は、画像入力部１１、画像処理部１２および出力インターフェース１３を備える。画像処理装置１は、撮像手段および発報手段に接続して使用される。
【００２５】
本実施形態では、撮像手段の一例としてビデオカメラ（単眼可視カメラ）、発報手段の一例としてスピーカを備える発報装置を例示している。ビデオカメラ２によって対象エリアを撮像し、画像処理装置１によって対象エリアのフレーム画像を処理し、必要に応じて発報装置３によって警報を発令する。
【００２６】
本実施形態では、対象エリアが駅のプラットホームである場合を例に説明する。ただし、対象エリアはプラットホームに限られない。
【００２７】
ビデオカメラ２は、定点に設置され、対象エリアを撮像する。具体的には、プラットホームの線路際の天井若しくは軒先であって、対象エリアを斜め上から撮像できる位置および方向に設置される。
【００２８】
ビデオカメラ２は対象エリアを所定のフレームレートで撮像し、画像入力部１１にフレーム画像を入力する。
【００２９】
同図に示すように、対象エリア１００には、指定領域が定められる。本実施形態では、指定領域は安全領域１０１、注意喚起領域１０２および危険領域１０３である。これらの領域はこの順で境界線により隔てられている。例えば、安全領域１０１はプラットホームの白線や点字ブロックの内側領域、注意喚起領域１０２はプラットホームの白線や点字ブロックの外側領域、危険領域１０３は線路領域である。このうち、注意喚起領域１０２および危険領域１０３が、発報装置３による発報対象領域に設定される。
【００３０】
ビデオカメラ２は、対象エリア１００を背景、人２００を前景としてフレーム画像を撮像する。
【００３１】
画像処理部１２は、オブジェクト検出部１２１、接地位置推定部１２２および判定部１２３を備える。なお、画像処理部１２にワークスペースとしての記憶部（メモリ）を別途備えても良い。
【００３２】
オブジェクト検出部１２１は、画像入力部１１に入力されたフレーム画像を処理し、撮像されている人２００をオブジェクト２００−ＩＤとして検出する。背景差分を利用してこのオブジェクトを検出する画像処理の一例を図２に基づいて説明する。
【００３３】
まず、図２（Ａ）に示す背景画像と図２（Ｂ）に示す入力画像（フレーム画像）とにおける対応する画素毎に、輝度値（画素値）の差が所定値以上であれば前景、所定値未満であれば背景として２値化画像を生成する（図２（Ｃ）参照。）。この画像処理はいわゆる背景差分と呼ばれる処理である。
【００３４】
生成された２値化画像を、図２（Ｄ）に示すように、ブロック毎に、ブロック内の前景画素数が所定数以上であれば前景ブロック、その他を背景ブロックとに分ける。ブロックは画像に対して予め決められている。ブロック単位で判定することで、ノイズ画素（前景）を背景に出来る。また以降の処理をブロック単位で行うので計算量が抑えられる。
【００３５】
具体的には、画像処理部１２は、生成した背景差分画像を、ｎ×ｍ画素で構成されるブロックで分割し、各ブロックを１画素とみなす。このブロックは、８×８画素であってもよいし、３×３画素や、６×６画素や、１０×１０画素等であってもよい。ブロックのサイズは、予め定めている。また、画像処理部１２は、画像入力部１１に入力されるフレーム画像に対して、Ｍ行、Ｎ列のブロック（例えば、８×８画素のブロック）による分割を設定している。
【００３６】
画像処理部１１は、ブロック化では、ブロック毎に、そのブロックを構成する６４画素（ここでは、ブロックを８×８画素とした。）の内、３２画素以上（半分以上）が前景であるブロックを前景ブロックとし、その他のブロックを背景ブロックとする。
【００３７】
なお、画像処理部１２は作成した前景ブロック４００および背景ブロック３００を座標で管理している。本実施形態では、画像の右下（図２（Ｄ）では外枠の右下頂点）を原点として左方向および上方向に数えたブロック数で座標を管理している。対象エリア１００の各領域１０１〜１０３に相当する画素ブロックの座標は、予め画像処理部１２に登録されているものとする。
【００３８】
次いで、前景ブロック４００を隣接するものでグループ化する。グループ化は、例えば前景ブロックを中心として、周囲８方向に隣接するブロックが前景ブロックであれば、同じグループとすることにより行われる。こうして得られたオブジェクトグループ群にラベル（ＩＤ）を付与し、図２（Ｅ）に示すように、オブジェクト２００−ＩＤとする。前景ブロック４００のグループ化によって、離れて人が複数いる場合は、各人を区別してラベリングが行われる。
【００３９】
以上により、オブジェクト検出部１２１により人２００がオブジェクト２００−ＩＤとして検出される。
【００４０】
接地位置推定部１２２は、オブジェクト検出部１２１が検出したオブジェクト２００−ＩＤの幅方向に設定した第１のラインと、この第１のラインに直交するオブジェクト２００−ＩＤの高さ方向に設定した第２のラインとの交点と、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックと、の距離に基づきオブジェクト２００−ＩＤの接地位置と推定するブロックを決定する。ここで、第１のラインは、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックの中で最も接地面側に位置するブロックに接するラインに設定され、第２のラインＬ２は、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックの中で幅方向の最も外側に位置するブロックに接するラインに設定される。
【００４１】
図３に示す画像例では、フレーム画像の横方向が水平方向に一致し、フレーム画像の縦方向が垂直方向に一致しているため、第１のライン、第２のラインも水平方向、垂直方向にそれぞれ一致している。しかし、設置されたビデオカメラ２の傾きによってフレーム画像は傾く。したがって、フレーム画像の傾きを予め画像処理部１２において記憶しておき、第１のライン、第２のラインをそれぞれ水平方向および垂直方向に一致するように補正しても良い。あるいは、フレーム画像を回転させて第１のライン、第２のラインをそれぞれ水平方向および垂直方向に一致させるようにしても良い。
【００４２】
なお、ここでいう垂直方向は、フレーム画像に撮像されているオブジェクトの高さ方向であり、水平方向は、フレーム画像に撮像されているオブジェクトの幅方向（オブジェクトの高さ方向に直交する方向）である。すなわち、ここでいう垂直方向、および水平方向は、ビデオカメラ２で撮像している空間の鉛直方向、およびこの鉛直方向に直交する水平方向である。したがって、ビデオカメラ２の設置状態（撮像視野の回転状態）によって、フレーム画像上の縦方向、および横方向のそれぞれが、ビデオカメラ２で撮像している空間の鉛直方向、および水平方向と一致するとは限らない。
【００４３】
ここで、オブジェクト２００−ＩＤの接地位置の推定とは人２００の足下位置の推定に他ならない。この足下位置を推定する画像処理の一例を図３に基づいて説明する。すなわち、オブジェクト２００−ＩＤの接地位置は、人２００の足下位置に相当する。
【００４４】
まず、図３（Ａ）に示すように、オブジェクト２００−ＩＤを囲む仮想の最小矩形５００を求める。そして、最小矩形５００の底辺を第１のラインＬ１、右辺を第２のラインＬ２として設定し、それらの交点である最小矩形５００の右下端Ｃからオブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックまでの距離を求める。図３（Ａ）には４つのブロックを例示しており、最小矩形５００の右下端Ｃからの距離をＤｉｓで示す。括弧書きで示すのはブロックの座標である。
【００４５】
ここで、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックの中で幅方向の最も外側に位置する第２のラインＬ２を左辺ではなく右辺に設定するのは、安全を期して注意喚起領域１０２および危険領域１０３側から接地位置を推定する方が望ましいからである。したがって、安全領域１０１と、注意喚起領域１０２との境界側に位置する辺を第２のラインＬ２に設定する。対象エリア１００の各領域１０１〜１０３の配置が反転する、プラットホームの反対側の線路際では第２のラインＬ２は左辺に設定される。
【００４６】
なお、「注意喚起領域１０２側」および「危険領域１０３側」は、ビデオカメラ２の設置条件によってプラットホームや線路がどう撮像され、画像処理上のどの領域になるかは決まるので、予め設定しておくこともできる。
【００４７】
接地位置推定部１２２はこのようにして最小矩形５００の右下端Ｃとオブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックとの距離を求め、図３（Ｂ）に示すように、最短距離となるブロックＳ（１６，４）を人２００の足下位置と推定するブロックに決定する。
【００４８】
以上により、接地位置推定部１２２により人２００の足下位置が推定される。
【００４９】
判定部１２３は、オブジェクト検出部１２１が検出したオブジェクト２００−ＩＤについて、接地位置推定部１２２が足下位置と推定したブロックＳに基づいて、このオブジェクト２００−ＩＤが対象エリア１００の各領域１０１〜１０３のいずれに位置しているかを判定する。
【００５０】
判定部１２３は、足下位置推定ブロックＳが安全領域１０１に相当するブロックであると判定されたときは、後述する人の重なり判定処理を実施した後に、人が発報対象領域外に位置する旨を出力インターフェース１３に出力する。また、判定部１２３は、足下位置推定ブロックＳが注意喚起領域１０２に相当するブロックであると判定されたときは、後述する影判定処理を実施した後に、従来のように注意喚起領域１０２または危険領域１０３内に位置するブロックの総数に基づく領域判定によって人が発報対象領域に位置するか否かを判定し、結果を出力インターフェース１３に出力する。また、判定部１２３は、足下位置推定ブロックＳが危険領域１０３に相当するブロックであると判定したときは、人が発報対象領域内に位置している旨を出力インターフェース１３に出力する。
【００５１】
本実施形態では、足下位置推定ブロックＳ（１６，４）が安全領域１０１に相当する画素ブロックであるため、原則的には人２００は安全領域１０１に存在すると判定される。
【００５２】
判定部１２３による領域判定は、イレギュラーな場合を考慮し条件を追加することも可能である。
【００５３】
イレギュラーな場合として、例えば、図４に示すように、人２００の足下位置が安全領域１０１に位置しても、人２００の奥に別の人２０１が重なっていたために、二人の人２００，２０１を一つのオブジェクト２００−ＩＤとして間違ったラベリングを行い、奥の人２０１に配慮した判定が行えない場合がある。そこで、判定部１２３により人の重なりを判定する画像処理の一例を図５に基づいて説明する。
【００５４】
まず、図５（Ａ）に示すように、人２００，２０１が重なったオブジェクト２００−ＩＤの足下位置推定ブロックＳ（１６，４）に基づいて推定される足下が安全領域１０１に含まれると判定されると、オブジェクト２００−ＩＤの高さＨｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）を求める。
【００５５】
本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、足下位置推定ブロックＳ（１６，４）から数えてオブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックの中で最も高い位置にあるブロックまでに縦方向にいくつのブロックがあるかをカウントし、そのブロック数（４６ブロック長）がＨｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）と求められる。
【００５６】
画像処理部１２には、人の最大身長に相当する、オブジェクト２００−ＩＤの所定の高さ上限値Ｈｅｉｇｈｍａｘが予め登録されている。本実施形態では、Ｈｅｉｇｈｍａｘとして３８ブロック長が設定されている。
【００５７】
判定部１２３は、Ｈｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）とＨｅｉｇｈｍａｘを比較し、Ｈｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）がＨｅｉｇｈｍａｘを超えている場合は、人が重なっていると判定する。逆に、Ｈｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）がＨｅｉｇｈｍａｘ以下である場合は、人が重なっていないと判定される。図５の例では、Ｈｅｉｇｈ（２００−ＩＤ）＞Ｈｅｉｇｈｍａｘなので、人が重なっていると判定されることになる。
【００５８】
そして、判定部１２３は、人の重なりが判定されない場合は、人２００が安全領域１０１に存在すると判定する。
【００５９】
一方、判定部１２３は、人の重なっていると判定された場合は、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックであって、注意喚起領域１０２（および危険領域１０３）に位置するブロックの総数に基づき、人２００が注意喚起領域１０２に存在するか否かを判定する。具体的には、注意喚起領域１０２に位置するブロックの総数が設定したブロック数を超えているとき、この人２００が注意喚起領域１０２に存在すると判定する。逆に、超えていないときは、人２００は安全領域１０１に存在すると判定する。なお、この領域判定は、オブジェクト２００−ＩＤ全体のブロック数と、注意喚起領域１０２に位置するブロックの総数との比率による判定としても良い。
【００６０】
図８に示すように、対象エリア１００は遠近法で撮像されるので、左列の画像例に示すように人２００が対象エリア１００の手前にいる場合と、右列の画像例に示すように人２００’が対象エリア１００の奥にいる場合とでは、検出されるオブジェクトの大きさが異なる。当然、奥にいる人２００’の方が小さく、検出されるオブジェクトに係るブロック数も少なくなる。
【００６１】
したがって、上記で説明した、注意喚起領域１０２に位置するブロックの総数と比較する閾値である、設定したブロック数は、フレーム画像上における足下位置推定ブロックＳの高さ位置Ｌｙに応じて可変にするのが好ましい。具体的には、足下位置推定ブロックＳの高さ位置Ｌｙが同図左列最下画像のように低い位置にあるときは、閾値は大きく、同図右列際下画像のように足下位置推定ブロックＳの高さ位置Ｌｙ’が高い位置にあるときは、閾値は小さくなる。図５に基づいて説明した、オブジェクト２００−ＩＤの高さの閾値Ｈｅｉｇｈｍａｘについても同様である。
【００６２】
イレギュラーな場合の他の例として、例えば、図６に示すように、推定された人２００の足下が実体ではない人の影６００であるために、実体に基づく領域判定が行えない場合がある。そこで、判定部１２３により人の影を判定する画像処理を図７に基づいて説明する。
【００６３】
まず、図７（Ａ）に示すように、オブジェクト２００−ＩＤの足下位置推定ブロックＳ（４，４）が注意喚起領域１０２に位置すると判定される。次に、図７（Ｂ）に示すように、この足下位置推定ブロックＳ（４，４）から高さ方向に設定した距離（Ｈｅｉｇｈｍｉｎ）離れた判定用ブロックＪ（４，１３）が、オブジェクト検出部１２１によりオブジェクト２００−ＩＤとして検出されているかどうかを判定する。Ｈｅｉｇｈｍｉｎは人の最小身長に相当するオブジェクト２００−ＩＤの所定の高さ下限値に設定するのが合理的である。この例では９ブロック長に設定される。
【００６４】
なお、Ｈｅｉｇｈｍｉｎは、上述したＨｅｉｍａｘと同様に、フレーム画像上における足下位置推定ブロックＳの高さ位置Ｌｙ（図８参照。）に応じて可変値とするのが好ましい。
【００６５】
判定用ブロックＪがオブジェクト２００−ＩＤとして判定されていれば、足下位置推定ブロックＳは実体（足下）であると判定される。逆に、判定用ブロックＪがオブジェクト２００−ＩＤとして判定されなければ、影と推定される。図７の例では、判定用ブロックＪ（４，１３）はオブジェクトＩＤにかかるブロックではないので、足下位置推定ブロックＳ（４，４）は影と判定されることになる。
【００６６】
なお、この影か実体かの判定を、判定部１２３ではなく接地位置推定部１２２に実施させるようにして、足下位置推定ブロックＳが影であれば、異なるブロック（例えば左横のブロック）を新たな足下位置推定ブロックとして推定させ、当該ブロックが実体と判定されるまでこの判定を繰り返し、確実に足下位置が推定されるようにしても良い。
【００６７】
そして、判定部１２３は、推定された足下が影であると判定された場合は、人２００が発報対象領域外に存在すると判定する。
【００６８】
一方、判定部１２３は、推定された足下が影でなくオブジェクト２００−ＩＤの実体であると判定された場合は、オブジェクト２００−ＩＤにかかるブロックであって、注意喚起領域１０２（および危険領域１０３）に位置するブロックの総数に基づき、人２００が注意喚起領域１０２に存在するか否かを判定する。具体的には、注意喚起領域１０２に位置するブロックの総数が設定したブロック数を超えているとき、この人２００が注意喚起領域１０２に存在すると判定する。逆に、超えていないときは、人２００は安全領域１０１に存在すると判定する。なお、この領域判定は、オブジェクト２００−ＩＤ全体のブロック数と、注意喚起領域１０２に位置するブロックの総数との比率による判定としても良い。
【００６９】
判定部１２３の判定結果は、出力インターフェース１３を介して発報装置３に出力される。発報装置３は人２００が発報対象領域（注意喚起領域１０２および危険領域１０３）にいると判定された場合に警報を発令する。
【００７０】
次に、本実施形態の画像処理方法について、図９、図１０、図１１、および図１２を用いて説明する。
【００７１】
オブジェクト検出部１２１は、図９に示すように、フレーム画像が入力されると、オブジェクトを作成する処理を行う（Ｓ１）。
【００７２】
オブジェクト検出部１２１がオブジェクトを作成する処理について、図１０を用いて説明する。
【００７３】
オブジェクト検出部１２１は、背景画像と入力画像（フレーム画像）とにおける対応する画素毎に、輝度値（画素値）の差が所定値以上であれば前景、所定値未満であれば背景として２値化画像を生成する（Ｓ１０１）。
【００７４】
そして、オブジェクト検出部１２１は、作成された２値化画像を、ブロック毎に、ブロック内の前景画素数が所定値以上であれば前景ブロック、その他を背景ブロックに分ける（Ｓ１０２）。ブロックは、画像に対して予め決定されている。１つのブロックは、例えば、８×８の画素が集まった正方形のブロックである。
【００７５】
そして、オブジェクト検出部１２１は、前景ブロック４００を隣接するものでグループ化し、オブジェクトとし、ラベルを付ける（Ｓ１０３）。グループ化は、例えば前景ブロックを中心として、周囲８方向に隣接するブロックが前景ブロックであれば、同じグループとすることにより行われる。
【００７６】
以上のように、オブジェクト検出部１２１は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３によって、フレーム画像に含まれるオブジェクトを検出する。
【００７７】
次に、図９に戻り、接地位置推定部１２２は、オブジェクトを囲む最小矩形を作成する（Ｓ２）。ただし、ステップＳ２以降の処理は、ステップＳ１で検出した１つのオブジェクトを対象に行うものであり、すべてのオブジェクトを対象に処理するものではない。１つのオブジェクトの処理が終わると、次のオブジェクトについて同様にステップＳ２以降の処理を行えばよい。
【００７８】
次に、接地位置推定部１２２は、最小矩形の右下端と、最小矩形に含まれるすべてのオブジェクトにかかるブロックとの距離を算出する。接地位置推定部１２２は、最短距離と算出されたオブジェクトにかかるブロックがオブジェクトの足下位置であると推定する（Ｓ３）。
【００７９】
そして、判定部１２３は、足下位置であると推定されたオブジェクトにかかるブロックがいずれの領域内に位置するかを判断する（Ｓ４）。足下位置と推定されたオブジェクトにかかるブロックが安全領域１０１内に位置する場合（Ｓ４：安全領域）、判定部１２３は、ステップＳ５に進む。当該オブジェクトにかかるブロックが危険領域１０３内に位置する場合（Ｓ４：危険領域）、ステップＳ８に進む。当該オブジェクトにかかるブロックが注意喚起領域１０２内に位置する場合（Ｓ４：注意喚起領域）、ステップＳ１０に進む。
【００８０】
判定部１２３が接地位置と推定されたオブジェクトにかかるブロックが安全領域１０１内に位置すると判断した場合（Ｓ４：安全領域）、判定部１２３は、重なり判定処理を行う（Ｓ５）。
【００８１】
重なり判定処理について、図１１を用いて説明する。
【００８２】
判定部１２３は、接地位置推定部１２２が算出した最小矩形の高さが所定の閾値以上か否かを判断する（Ｓ５０１）。最小矩形の高さが所定の閾値以上の場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、判定部１２３は、ステップＳ５０２に進む、フレーム画像上で人が重なっているオブジェクトであると判定する。最小矩形の高さが所定の閾値未満の場合（Ｓ５０１：ＮＯ）、判定部１２３は、ステップＳ５０３に進み、フレーム画像上で人が重なっていないオブジェクトであると判定する。
【００８３】
図９に戻り、判定部１２３は、人の重なりがあるオブジェクトであると判定すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。判定部１２３は、人の重なりがないオブジェクトであると判定すると（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ９に進む。
【００８４】
判定部１２３は、人の重なりがあるオブジェクトであると判定すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、該オブジェクトにかかるブロックのうち、危険領域１０３又は注意喚起領域１０２内（すなわち、安全領域１０１外）に含まれるブロック数を算出し、所定の閾値以上含まれるか否かを判断する（Ｓ７）。
【００８５】
判定部１２３は、危険領域１０３又は注意喚起領域１０２内に含まれるブロック数が所定の閾値以上の場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、人が発報対象領域内となる危険領域１０３又は注意喚起領域１０２内に位置している旨を出力インターフェース１３を介して発報装置３に出力する（Ｓ８）。
【００８６】
判定部１２３は、危険領域１０３又は注意喚起領域１０２内に含まれるブロック数が所定の閾値未満の場合（Ｓ７：ＮＯ）、人が発報対象領域外となる安全領域１０１内に位置している旨を出力インターフェース１３を介して発報装置３に出力する（Ｓ９）。
【００８７】
ステップＳ４に戻り、判定部１２３が足下位置と推定された前景ブロックが注意喚起領域１０２内に位置すると判断した場合（Ｓ４：注意喚起領域）、判定部１２３は、足下位置と推定されたブロックが影であるか否かの判定処理を行う（Ｓ１０）。
【００８８】
影であるか否かの判定処理について、図１２を用いて説明する。
【００８９】
判定部１２３は、図１２に示すように、足下位置と推定されたブロックから、フレーム画像の高さ方向に所定のブロック数離れたブロックを判定用ブロックとして定める（Ｓ１００１）。
【００９０】
そして、判定部１２３は、判定用ブロックがオブジェクトにかかるブロックか否かを判断する（Ｓ１００２）。判定用ブロックがオブジェクトにかかるブロックである場合（Ｓ１００２：ＹＥＳ）、判定部１２３は、ステップＳ１００３に進む。判定用ブロックがオブジェクトにかかるブロックである場合（Ｓ１００２：ＮＯ）、判定部１２３は、ステップＳ１００４に進む。
【００９１】
判定部１２３は、判定用ブロックがオブジェクトにかかるブロックである場合（Ｓ１００２：ＹＥＳ）、足下位置と推定されたブロックが影ではない旨を出力する（Ｓ１００３）。
【００９２】
判定部１２３は、判定用ブロックがオブジェクトにかかるブロックでない場合（Ｓ１００２：ＮＯ）、足下位置と推定されたブロックが影である旨を出力する（Ｓ１００４）。
【００９３】
図９に戻り、判定部１２３は、足下位置と推定されたブロックが影である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ９に進む。判定部１２３は、足下位置と推定されたブロックが影でない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
【００９４】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９５】
１…画像処理装置
２…ビデオカメラ
３…発報装置
１１…画像入力部
１２…画像処理部
１３…出力インターフェース
１００…対象エリア
１０１…安全領域
１０２…注意喚起領域
１０３…危険領域
１２１…オブジェクト検出部
１２２…接地位置推定部
１２３…判定部
２００…人
２００−ＩＤ…人２００に対応して作成されたオブジェクト
３００…背景ブロック
４００…前景ブロック
５００…最小矩形
６００…影
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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