(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域を監視する監視システムであって、
所定位置に固定して設けられ、前記所定領域を上方から撮像する撮像部と、
前記所定領域において前記撮像部から測定対象までの距離を測定する測距部と、
前記所定領域の底面と、前記所定領域において監視期間中に常設される常設物とから構成される当該所定領域の背景について、前記測距部で測定される前記撮像部から前記背景までの距離に基づき、前記背景を所定サイズのメッシュで水平方向及び高さ方向に区画して、当該背景のメッシュモデルを生成するモデル生成部と、
前記撮像部で撮像される画像データに基づいて動きのある監視対象を抽出し、さらに前記画像データの前記所定領域の背景に前記メッシュモデルを適用し、当該メッシュモデルに前記監視対象を合成した新たな監視画像データを生成して、前記所定領域を監視する監視部と、を有することを特徴とする、監視システム。
【請求項２】
前記モデル生成部は、前記監視画像データにおける前記メッシュモデルに、前記撮像部で撮像された前記画像データにおける前記背景の画像を重ね合せることを特徴とする、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記所定領域内の物体の情報が保存されたデータベースをさらに有し、
前記監視部は、前記データベースに基づき前記物体を特定して、前記所定領域を監視することを特徴とする、請求項１又は２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記モデル生成部は、前記メッシュモデルにおいて、前記所定領域の底面と前記常設物で囲まれる空間を、前記所定サイズのメッシュで三次元に区画することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記所定領域に進入した人物を複数の領域に区画する人物設定部をさらに有し、
前記監視部は、前記人物設定部で設定された各領域における前記人物の変化率に基づいて、当該人物の行動を監視することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記所定領域で発生する音声を検知する音声検知部をさらに有し、
前記監視部は、前記音声検知部で検知した音声の方向に前記撮像部の撮像方向を設定して、当該音声が発生した領域を監視することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の監視システム。
【請求項７】
所定領域を撮像部で撮像して監視する監視方法であって、
前記所定領域の底面と、前記所定領域において監視期間中に常設される常設物とから構成される当該所定領域の背景について、前記撮像部から前記背景までの距離を測距部で測定する測距工程と、
前記測距工程で測定された距離に基づき、前記背景を所定サイズのメッシュで水平方向及び高さ方向に区画して、当該背景のメッシュモデルを生成するモデル生成工程と、
前記撮像部で前記所定領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像される画像データに基づいて動きのある監視対象を抽出し、さらに前記画像データの前記所定領域の背景に前記メッシュモデルを適用し、当該メッシュモデルに前記監視対象を合成した新たな監視画像データを生成して、前記所定領域を監視する監視工程と、を有することを特徴とする、監視方法。
【請求項８】
前記モデル生成工程において、前記監視画像データにおける前記メッシュモデルに、前記撮像部で撮像された前記画像データにおける前記背景の画像を重ね合せることを特徴とする、請求項７に記載の監視方法。
【請求項９】
前記所定領域内の物体の情報をデータベースに保存しておき、
前記監視工程において、前記データベースに基づき前記物体を特定して、前記所定領域を監視することを特徴とする、請求項７又は８に記載の監視方法。
【請求項１０】
前記モデル生成工程では、前記メッシュモデルにおいて、前記所定領域の底面と前記常設物で囲まれる空間を、前記所定サイズのメッシュで三次元に区画することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の監視方法。
【請求項１１】
前記監視工程において、前記所定領域に進入した人物を複数の領域に区画し、当該区画された各領域における前記人物の変化率に基づいて、当該人物の行動を監視することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の監視方法。
【請求項１２】
前記撮像工程において、前記所定領域で発生する音声が音声検知部で検知されると、当該音声の方向に前記撮像部の撮像方向を設定して、音声が発生した領域を撮像し、
前記監視工程において、前記音声が発生した領域を監視することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の監視方法。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか一項に記載の監視方法を監視システムによって実行させるように、当該監視システムを制御するコンピュータを機能させるための当該コンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定領域を監視する監視システム、当該監視システムを用いた監視方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防犯や防災などの目的で監視カメラを用いた監視システムが利用されている。この種の監視システムでは、例えば店舗や商業施設、あるいは公共施設など、所定の監視対象領域や監視対象物に監視カメラを設置し、監視カメラで撮像された画像に基づいて、異常状態や危険事象の発生の有無を監視する。
【０００３】
一般に、監視カメラで撮像される画像データは二次元的なものであるため、高さ情報や奥行き情報が得られない。そうすると、例えば大きさの異なる２人の人物を捉えた画像データが得られたとしても、実際に２人の身長が異なっているのか、あるいは一方の人物が監視カメラの近い側にいて他方の人物が遠い側にいるため、大きさが異なるように見えているのか、コンピュータは画像データだけから判断することはできない。すなわち、二次元の画像データから人物を正確に把握することは困難であり、このため人物の行動を特定するのも難しい。
【０００４】
そこで、特許文献１には、画像データに奥行き情報を加えることが提案されている。具体的には、特許文献１に記載された撮像システムは、レーザを照射する照射源と、被写体を撮像する撮像部と、照射源から被写体までの距離データを測定する測定部と、を有する。そして、撮像システムでは、撮像部で撮像された被写体の画像データと、測定部で測定された距離データを対応付けて、画像データに距離データを重畳した合成データを生成し、さらに被写体の三次元画像データを生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０７４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された撮像システムを監視システムとして用いる場合、被写体、すなわち監視対象を三次元的に捉えるためには、その被写体までの距離を監視期間中、常に測定する必要がある。そのうえで、上述した画像データと距離データの合成データと、被写体の三次元画像データを生成しなければならい。かかる場合、監視中に行われる処理が非常に複雑となり、また扱うデータ量も膨大になるため、処理を行うコンピュータに多大な負荷かがかかる。したがって、監視システムとしては改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、所定領域を適切且つ簡易的に監視することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、所定領域を監視する監視システムであって、所定位置に固定して設けられ、前記所定領域を上方から撮像する撮像部と、前記所定領域において前記撮像部から測定対象までの距離を測定する測距部と、前記所定領域の底面と、前記所定領域において監視期間中に常設される常設物とから構成される当該所定領域の背景について、前記測距部で測定される前記撮像部から前記背景までの距離に基づき、前記背景を所定サイズのメッシュで水平方向及び高さ方向に区画して、当該背景のメッシュモデルを生成するモデル生成部と、前記撮像部で撮像される画像データに基づいて動きのある監視対象を抽出し、さらに前記画像データの前記所定領域の背景に前記メッシュモデルを適用し、当該メッシュモデルに前記監視対象を合成した新たな監視画像データを生成して、前記所定領域を監視する監視部と、を有することを特徴としている。
【０００９】
本発明の監視システムでは、撮像部から所定領域の背景までの距離を測距部で測定した後、モデル生成部で所定領域の背景のメッシュモデルを生成し、さらに撮像部で撮像される所定領域の背景にメッシュモデルを適用して、監視部で所定領域を監視する。
【００１０】
ここで、本発明のメッシュモデルは、測距部で測定された撮像部から各メッシュまでの距離情報を含んでおり、すなわち各メッシュの水平方向と高さ方向の位置情報（三次元情報）を含んでいる。そうすると、所定領域内の監視対象がどのメッシュに位置しているかを把握することで、当該監視対象の三次元情報を取得することができる。換言すれば、所定領域の背景のメッシュモデルを一旦生成すれば、その後、上述した特許文献１のように常に監視対象の距離を測定する必要がなく、撮像部で所定領域を撮像するだけで、当該所定領域を監視することができるのである。したがって、本発明によれば、所定領域を適切且つ簡易的に監視することができる。
【００１１】
前記モデル生成部は、前記監視画像データにおける前記メッシュモデルに、前記撮像部で撮像された前記画像データにおける前記背景の画像を重ね合せてもよい。
【００１２】
前記監視システムは、前記所定領域内の物体の情報が保存されたデータベースをさらに有し、前記監視部は、前記データベースに基づき前記物体を特定して、前記所定領域を監視してもよい。
【００１３】
前記モデル生成部は、前記メッシュモデルにおいて、前記所定領域の底面と前記常設物で囲まれる空間を、前記所定サイズのメッシュで三次元に区画してもよい。
【００１４】
前記監視システムは、前記所定領域に進入した人物を複数の領域に区画する人物設定部をさらに有し、前記監視部は、前記人物設定部で設定された各領域における前記人物の変化率に基づいて、当該人物の行動を監視してもよい。
【００１５】
前記監視システムは、前記所定領域で発生する音声を検知する音声検知部をさらに有し、前記監視部は、前記音声検知部で検知した音声の方向に前記撮像部の撮像方向を設定して、当該音声が発生した領域を監視してもよい。
【００１６】
別な観点による本発明は、所定領域を撮像部で撮像して監視する監視方法であって、前記所定領域の底面と、前記所定領域において監視期間中に常設される常設物とから構成される当該所定領域の背景について、前記撮像部から前記背景までの距離を測距部で測定する測距工程と、前記測距工程で測定された距離に基づき、前記背景を所定サイズのメッシュで水平方向及び高さ方向に区画して、当該背景のメッシュモデルを生成するモデル生成工程と、前記撮像部で前記所定領域を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像される画像データに基づいて動きのある監視対象を抽出し、さらに前記画像データの前記所定領域の背景に前記メッシュモデルを適用し、当該メッシュモデルに前記監視対象を合成した新たな監視画像データを生成して、前記所定領域を監視する監視工程と、を有することを特徴としている。
【００１７】
前記モデル生成工程において、前記監視画像データにおける前記メッシュモデルに、前記撮像部で撮像された前記画像データにおける前記背景の画像を重ね合せてもよい。
【００１８】
前記所定領域内の物体の情報をデータベースに保存しておき、前記監視工程において、前記データベースに基づき前記物体を特定して、前記所定領域を監視してもよい。
【００１９】
前記モデル生成工程では、前記メッシュモデルにおいて、前記所定領域の底面と前記常設物で囲まれる空間を、前記所定サイズのメッシュで三次元に区画してもよい。
【００２０】
前記監視工程において、前記所定領域に進入した人物を複数の領域に区画し、当該区画された各領域における前記人物の変化率に基づいて、当該人物の行動を監視してもよい。
【００２１】
前記撮像工程において、前記所定領域で発生する音声が音声検知部で検知されると、当該音声の方向に前記撮像部の撮像方向を設定して、音声が発生した領域を撮像し、前記監視工程において、前記音声が発生した領域を監視してもよい。
【００２２】
また別な観点による本発明によれば、前記監視方法を監視システムによって実行させるように、当該監視システムを制御するコンピュータを機能させるための当該コンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２３】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、所定領域を適切且つ簡易的に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】本実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。
【図３】本実施の形態にかかる監視方法を示すフローチャートである。
【図４】店舗の内部を示す斜視図である。
【図５】監視カメラと監視領域の背景との間の距離を測定する様子を示す説明図である。
【図６】監視カメラと監視領域の背景との間の距離を測定する様子を示す説明図である。
【図７】メッシュモデルを示す説明図である。
【図８】監視画像データを示す説明図である。
【図９】他の実施の形態にかかるメッシュモデルを示す説明図である。
【図１０】他の実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。
【図１１】人物を複数の領域に区画する様子を示す説明図である。
【図１２】他の実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。
【図１３】他の実施の形態にかかる監視方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
＜１．監視システムの構成＞
図１及び図２は、本実施の形態にかかる監視システム１の構成の概略を示している。本実施の形態では、監視システム１を用いて、例えばスーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗１０の内部を監視する場合について説明する。
【００２８】
図１に示すように監視システム１は、店舗１０の天井面に固定して設置された撮像装置２０と、撮像装置２０とネットワーク（図示せず）を介して接続される監視装置３０とを有する。ネットワークは、撮像装置２０と監視装置３０との間の通信を行うことができるものであれば特に限定されるものではないが、例えばインターネットや有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮなどにより構成される。
【００２９】
撮像装置２０では、店舗１０内の監視領域Ａを上方から撮像すると共に、監視領域Ａの測定対象（後述する監視領域Ａの背景）までの距離を測定する。監視領域Ａは、撮像装置２０の撮像領域と一致している。また、監視装置３０では、監視領域Ａの背景について三次元のメッシュモデルを生成し、さらに撮像装置２０で撮像される監視領域Ａの背景に当該メッシュモデルを適用して、監視領域Ａを監視する。なお、これら撮像装置２０と監視装置３０の構成と動作については、以下において詳細に説明する。
【００３０】
＜２．撮像装置の構成＞
図２に示すように撮像装置２０は、筐体２１の下部に、透明又は半透明の略半球体状のドームカバー２２が設けられた構成を有する。ドームカバー２２の内部には、測距部としての測距センサ２３と、撮像部としての監視カメラ２４と、監視カメラ２４を吊り下げて支持する支持部材２５とが設けられている。また、筐体２１の内部には、支持部材２５を介して監視カメラ２４の回動動作を制御する駆動機構２６と、撮像装置２０で取得されたデータを監視装置３０に送信するための通信部２７とが設けられている。なお、撮像装置２０の形状はこれに限定されるものではなく、任意に設計できる。
【００３１】
測距センサ２３は、例えば赤外線を照射する照射源２３ａと、赤外線の反射波を受光する受光素子２３ｂと備えている。照射源２３ａには、例えばＬＥＤが用いられる。受光素子２３ｂには、例えばＰＳＤやＣＭＯＳなどが用いられる。照射源２３ａと受光素子２３ｂの監視領域Ａ側には、それぞれ光を集束させるレンズ（図示せず）が設けられている。なお、照射源２３ａと受光素子２３ｂは、それぞれ複数設けられていてもよい。
【００３２】
測距センサ２３では、照射源２３ａから測定対象（監視領域Ａ）に赤外線を照射し、測定対象で反射した赤外線の反射波を受光素子２３ｂで受光することにより、当該測定対象までの距離が測定される。赤外線の反射波に基づいて測定対象までの距離を測定する方法としては、例えば赤外線が照射されてからその反射波が戻ってくるまでの時間や位相差、赤外線の反射波が受光される受光素子上の位置、赤外線の反射波の強度などから算出する方法があり、当業者は公知の方法の中から任意に選択できる。そして、測距センサ２３で測定された距離データは、通信部２７に出力される。
【００３３】
測距センサ２３は、監視カメラ２４に近接してその直下に固定して設けられている。したがって、測距センサ２３で測定された距離は、監視カメラ２４から測定対象までの距離と見做すことができる。
【００３４】
なお、本実施の形態の測距センサ２３は、測定対象までの距離を測定するために赤外線を用いたが、これに限定されず、例えば超音波やレーザなど、任意に選択できる。
【００３５】
監視カメラ２４には、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの任意のカメラが用いられる。監視カメラ２４は、支持部材２５に吊り下げて支持されている。また監視カメラ２４は、駆動機構２６によって、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向、パン方向）と高さ方向（Ｚ軸方向、チルト方向）に回転することができ、またズーム動作が可能に構成されている。駆動機構２６には、例えばステッピングモータやダイレクトドライブモータが用いられる。そして、監視カメラ２４は、撮像窓となるドームカバー２２を介して監視領域Ａを撮像し、当該監視領域Ａの画像を取得できる。また、監視カメラ２４で撮像された画像データは、通信部２７に出力される。
【００３６】
通信部２７は、ネットワークとの間の通信を媒介する通信インターフェースであり、後述する監視装置３０の入力部３１とデータ通信を行う。具体的に通信部２７は、測距センサ２３で測定された距離データと、監視カメラ２４で撮像された画像データとを監視装置３０に出力する。
【００３７】
＜３．監視装置の構成＞
監視装置３０は、例えばコンピュータによって構成され、例えば回路（ハードウェア）やＣＰＵなどの中央演算処理装置と、これらを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成される。監視装置３０は、入力部３１、モデル生成部３２、監視部３３、出力部３４、制御部３５、及び記憶部３６を有する。
【００３８】
入力部３１は、ネットワークとの間の通信を媒介する通信インターフェースであり、撮像装置２０の通信部２７とデータ通信を行う。具体的に入力部３１には、上述した測距センサ２３で測定された距離データと、監視カメラ２４で撮像された画像データとが入力される。
【００３９】
モデル生成部３２は、入力部３１の距離データに基づいて監視領域Ａの背景のメッシュモデルを生成する。また、監視部３３は、画像データとメッシュモデルに基づいて監視領域Ａを監視する。これらモデル生成部３２と監視部３３の具体的な動作については後述する。
【００４０】
出力部３４は、監視部３３の監視結果を出力する。監視結果の出力方法は特に限定されるものではなく、例えばディスプレイに表示したり、異常状態や危険事象が発生した際にアラームを発するなど、任意の方法を選択できる。
【００４１】
制御部３５は、撮像装置２０における各動作を制御する。すなわち、制御部３５は、例えば測距センサ２３が距離を測定するタイミングと位置を制御し、また監視カメラ２４が撮像するタイミングと位置を制御する。
【００４２】
記憶部３６には、監視システム１で監視領域Ａを監視するためのプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、このように記憶部３６に格納されていてもよいし、あるいはコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、各種メモリなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に格納されていてもよい。また、上記プログラムは、インターネットなどの通信回線網を介してダウンロードすることにより、上記記憶媒体などに格納することもできる。
【００４３】
＜４．監視システムの動作＞
次に、以上のように構成された監視システム１で行われる監視領域Ａの監視方法について説明する。図３は、かかる監視方法の主な工程の例を示すフローチャートである。
【００４４】
以下においては、図４に示す店舗１０の内部を監視する場合を例にとって説明する。ここで店舗１０内の監視領域Ａにおいて、監視期間中に移動しないものを監視領域Ａの背景と定義する。本実施の形態では、店舗１０の床面１１と、店舗１０内に常設される常設物としての複数の什器１２が、監視領域Ａの背景を構成する。なお、什器１２は店舗１０内のレイアウト変更などによって意図的に移動させられる場合があるが、移動中は監視期間ではない。この場合、新たな位置に什器１２が設置されてから監視期間が始まるものとする。したがって、本実施の形態では、什器１２を常設物として扱う。
【００４５】
先ず、撮像装置２０の測距センサ２３を用いて、監視カメラ２４と監視領域Ａの背景の間の距離を測定する（図３のステップＳ１）。具体的には、図５及び図６に示すように撮像装置２０の真下から距離測定を開始し（図５中の点線部）、測距センサ２３を回転させつつ、測定方向を撮像装置２０の真下から外側に移動させて、距離測定を行う（図５中の実線部）。そして監視領域Ａの全域で、監視カメラ２４と監視領域Ａの背景の間の距離を測定する。測距センサ２３で測定された距離データは、通信部２７と入力部３１を介して、監視装置３０のモデル生成部３２に出力される。
【００４６】
モデル生成部３２では、測距センサ２３で測定された距離データに基づいて、監視領域Ａの背景のメッシュモデルを生成する（図３のステップＳ２）。具体的には、図５に示すように撮像装置２０の真下から外側に向かってメッシュＭを積み上げていく。メッシュＭのサイズは任意に設定されるが、例えば５０ｃｍ×５０ｃｍとする。各メッシュＭの水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の位置は、積み上げられたメッシュＭの数で算出できる。また、各メッシュＭの高さ方向（Ｚ軸方向）の位置は、測距センサ２３で測定された距離データから算出できる。
【００４７】
このように水平方向と高さ方向の三次元の位置情報を備えたメッシュＭを積み上げていくと、図７に示すように監視領域Ａの背景について、床面１１と什器１２が反映された三次元のメッシュモデルＤが生成される。換言すれば、ステップＳ２では、測距センサ２３で測定された距離データに基づいて、監視領域Ａの背景が複数のメッシュＭで三次元に区画され、メッシュモデルＤが生成される。なお、図７においては、説明を容易にするため、２つの什器１２とその間の床面１１のメッシュモデルＤを図示したが、実際には、監視領域Ａの背景すべてについてメッシュモデルＤが生成される。また、図７においては、理解を容易にするため、床面１１にハッチングを付している。
【００４８】
ここまでのステップＳ１〜Ｓ２は、監視領域Ａを監視するための事前準備であって、ここから実際の監視が始まる。すなわち、撮像装置２０の監視カメラ２４を用いて、監視領域Ａを撮像する（図３のステップＳ３）。監視カメラ２４で撮像された画像データは、通信部２７と入力部３１を介して、監視装置３０の監視部３３に出力される。
【００４９】
監視部３３では、画像データを解析し、例えば背景差分によって監視領域Ａ内の人物を抽出する。この背景差分は公知の技術であり、監視カメラ２４で取得された画像データと、事前に取得しておいた監視領域Ａの背景画像との差分をとることで、動きのある監視対象を抽出する。本実施の形態では、店舗１０を監視するものであるため、監視対象を人物として説明するが、監視対象はこれに限定されるものではない。
【００５０】
一方、監視部３３では、画像データ中の監視領域Ａの背景に対し、モデル生成部３２で生成されたメッシュモデルＤを適用する。すなわち、図８に示すようにメッシュモデルＤに人物Ｐを合成し、新たな監視画像データを生成する。そして、監視画像データに基づいて、監視領域Ａを監視する（図３のステップＳ４）。なお、監視部３３の監視結果は、出力部３４に出力される。
【００５１】
ここで、このように監視画像データを用いることの利点について説明する。例えば図８に示すように、監視画像データに、監視領域Ａ内に大きさの異なる２人の人物Ｐ１、Ｐ２が表示されていたとする。以下、監視カメラ２４に近い側（Ｙ軸負方向側）を「手前」といい、監視カメラ２４から遠い側（Ｙ軸正方向側）を「奥」という。従来の画像データであれば、実際に２人の身長が異なっているか、あるいは一方の人物Ｐ１が手前にいて他方の人物Ｐ２が奥にいるため、大きさが異なるように見えているのか、コンピュータは判断することはできない。
【００５２】
これに対して、本実施の形態の監視画像データでは、メッシュモデルＤの各メッシュＭは三次元情報を持っている。そうすると、例えば人物Ｐ１、Ｐ２の足下を認識することで、人物Ｐ１、Ｐ２が床面１１のどのメッシュＭに位置しているかを把握できる。そして、監視画像データ上の人物Ｐ１、Ｐ２の高さ方向の長さが分かるので、その人物Ｐ１、Ｐ２の高さ（身長）を算出することができる。すなわち、人物Ｐ１、Ｐ２がそれぞれどのメッシュＭに位置しているかを把握することで、人物Ｐ１、Ｐ２の実際の身長を把握することができるのである。このように監視画像データから、人物Ｐ１、Ｐ２を三次元的に把握することができる。また、監視対象が人物でない場合でも、当該監視対象の形状を三次元的に把握することができる。
【００５３】
また、このように人物Ｐ１、Ｐ２を三次元的に把握することができれば、例えば監視画像データ上、手前にいる人物Ｐ１の動きが大きくても、実際にはそれほど大きな動きでないことが分かる。一方、奥にいる人物Ｐ２の動きが小さくても、実際には大きな動きをしていることが分かる。したがって、人物Ｐ１、Ｐ２の動きを正確に把握することができる。また、例えば監視画像データ上、人物Ｐ１、Ｐ２が重なっていても、実際には人物Ｐ１、Ｐ２がぶつかっているわけでないことを認識することができる。
【００５４】
さらに、ステップＳ１〜Ｓ２において監視領域Ａの背景のメッシュモデルＤを一旦生成すれば、ステップＳ３〜Ｓ４を繰り返すことで、監視領域Ａを監視することができる。すなわち、特許文献１に記載された方法では、人物Ｐ１、Ｐ２を監視するにあたり、常に人物Ｐ１、Ｐ２の距離を測定する必要があるが、本実施の形態では人物Ｐ１、Ｐ２までの距離を測定する必要はない。したがって、監視中に行われる処理が非常に簡易的で、また扱うデータも少ないため、コンピュータの負荷を大幅に軽減することができる。
【００５５】
しかも、店舗１０のレイアウトを変更したり、あるいは撮像装置２０の配置を変更したりして、撮像装置２０が撮像する監視領域Ａの背景が変わったとしても、ステップＳ１〜Ｓ２を行うことで、自動でメッシュモデルＤを生成することができる。したがって、監視システム１は、このような監視領域Ａの背景の変更にも柔軟に対応できる。
【００５６】
以上のように本実施の形態によれば、監視領域Ａを適切且つ簡易的に監視することができる。
【００５７】
＜５．他の実施の形態＞
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。以下の説明において、上記実施の形態と重複する箇所は説明を省略する。
【００５８】
＜５−１．他の実施の形態＞
以上の実施の形態のステップＳ２においてメッシュモデルＤを生成する際、複数のメッシュＭで構成されるメッシュモデルＤに、事前に監視カメラ２４で撮像した監視領域Ａの背景の画像データを重ね合せてもよい。そして、メッシュモデルＤは、複数のメッシュＭと、監視領域Ａの背景の画像データから構成される。かかる場合、ステップＳ４において、監視領域Ａをより適切に監視することができる。
【００５９】
＜５−２．他の実施の形態＞
以上の実施の形態において、監視装置３０の記憶部３６には、監視領域Ａ内の物体の情報が保存されたデータベースが記憶されていてもよい。監視領域Ａ内の物体とは、監視領域Ａ内に存在するであろうと想定される物体である。本実施の形態のように店舗１０を監視する場合、かかる物体としては、例えば什器１２である、代表的な商品棚、机、椅子などの情報がデータベースに保存される。また、このような什器１２に加えて、例えば代表的な商品やカートなどの情報もデータベースに保存される。
【００６０】
かかる場合、ステップＳ４で監視領域Ａを監視する際、メッシュモデルＤを用いれば監視領域Ａ内の物体の形状が把握できるので、上記データベースの情報を参照して、当該物体が何であるかを特定することができる。これにより、人物Ｐの具体的な行動まで把握することができる。例えば人物Ｐが進入禁止エリアに進入しようとしていれば把握することができ、また人物Ｐがある商品棚からある商品を万引きしようとしていれば把握することができる。このように本実施の形態によれば、監視対象の動きを具体的に把握することができ、監視領域Ａをより適切に監視することができる。
【００６１】
＜５−３．他の実施の形態＞
以上の実施の形態のステップＳ２においてメッシュモデルＤを生成する際、図９に示すように監視領域Ａの床面１１と什器１２で囲まれる空間（以下、監視空間という）を複数のメッシュＮで三次元に区画してもよい。監視空間に形成されるメッシュＮは、床面１１と什器１２におけるメッシュＭと同じサイズを有している。そして、監視空間のメッシュＮは、床面１１と什器１２のメッシュＭの間を補完するように三次元に形成される。なお、図９においては、理解を容易にするため、床面１１と什器１２におけるメッシュＭを点線で図示している。
【００６２】
かかる場合、監視空間のメッシュＮは、床面１１と什器１２のメッシュＭと同様に、水平方向と高さ方向の三次元の位置情報を備えている。このため、ステップＳ４で監視領域Ａを監視する際、人物Ｐをより正確且つ容易に三次元的に把握することができる。
【００６３】
＜５−４．他の実施の形態＞
以上の実施の形態において、図１０に示すように監視装置３０は、監視領域Ａに進入した人物Ｐを複数の領域に区画する人物設定部４０をさらに有していてもよい。人物設定部４０は、図１１に示すように人物Ｐを高さ方向に複数の領域５０〜５２に区画する。上部領域５０は人物Ｐの頭部の位置に形成され、中間領域５１は人物Ｐの胴部の位置に形成され、下部領域５２は人物Ｐの足部の位置に形成される。具体的に人物設定部４０は、先ず、人物Ｐの足部を認識し、メッシュモデルＤからその人物Ｐの高さを認識する。そうすると、人物Ｐの頭部と胴部の大まかな位置を把握できる。
【００６４】
かかる場合、ステップＳ４で監視領域Ａを監視する際、各領域５０〜５２における人物Ｐの変化率に基づいて、人物Ｐを監視する。そうすると、例えば上部領域５０における変化率が大きい場合、人物Ｐが頭を左右に振り周囲の様子を窺うようにきょろきょろしているなどの動作をしていることが分かる。また、例えば中間領域５１における変化率が大きい場合、人物Ｐが体を横に動かしてそわそわしているなどの動作をしていることが分かる。また、例えば下部領域５２における変化率が大きい場合、人物Ｐがウロウロしているなどの動作をしていることが分かる。このように、監視領域Ａを監視するにあたり、人物Ｐの具体的な動作を把握することができる。
【００６５】
＜５−５．他の実施の形態＞
以上の実施の形態において、図１２に示すように撮像装置２０は、監視領域Ａで発生する音声を集める集音器６０をさらに有し、また監視装置３０は、集音器６０で集音された音声を識別する音声検知部６１をさらに有していてもよい。集音器６０はマイクロフォンであって、ドームカバー２２の内部に複数、例えば３つ設けられている。
【００６６】
図１３は、音声検知を利用した監視方法の主な工程の例を示すフローチャートである。図１３においてステップＳ１〜Ｓ４は、上記実施の形態の図３で示したステップＳ１〜Ｓ４と同じ工程である。
【００６７】
そして、ステップＳ１〜Ｓ２でメッシュモデルＤを生成するのに並行して、監視領域Ａで検知すべき特定の音声を収集し、監視装置３０の記憶部３６に記憶する（図１３のステップＴ１）。特定の音声は、監視領域Ａにおいて異常状態や危険事象が発生した際に発生する音声であり、例えば人物Ｐの叫び声や物が壊れる音などである。
【００６８】
これらステップＳ１〜Ｓ２、Ｔ１は、監視領域Ａを監視するための事前準備である。そして、監視中、例えば集音器６０で集音された音声データは、通信部２７と入力部３１を介して、音声検知部６１に出力される。音声検知部６１では、この音声データと記憶部３６に記憶された特定の音声とを照合し、これらが合致すれば、監視領域Ａで特定の音声が発生されたと検知する（図１３のステップＴ２）。
【００６９】
音声検知部６１で特定の音声が検知された情報は、監視部３３に出力される。監視部３３は、音声検知部６１で検知した特定の音声の方向に監視カメラ２４の撮像方向を設定して、制御部３５を介して監視カメラ２４を移動させる。そして、ステップＳ３において監視カメラ２４により、監視領域Ａにおいて特定の音声が発生した領域を撮像する。その後、ステップＳ４において、当該特定の音声が発生した領域を監視する。
【００７０】
かかる場合、監視領域Ａにおいて異常状態や危険事象が発生した場合、その音声を特定し、当該音声が発生した領域を特に注目して監視することができる。また、音声が移動する場合であっても、その音声の方向に監視カメラ２４を追従させることで、当該音声が発生した領域を適切に監視することができる。
【００７１】
＜５−６．他の実施の形態＞
以上の実施の形態において、店舗１０内には複数の撮像装置２０が設置されていてもよい。かかる場合、複数の監視領域Ａを監視することで、店舗１０の内部全体を監視することができる。また、複数の撮像装置２０で一つの監視領域Ａを監視すれば、当該監視領域Ａをより精度よく監視することができる。
【００７２】
また、以上の実施の形態では、監視システム１を用いて店舗１０を監視する場合について説明したが、監視する場所はこれに限定されない。本発明の監視システム１は、例えばショッピングモール、百貨店、複合総合施設、さらには展示会や見本市の会場などの商業的行為が行われる商業施設や、空港や鉄道などの公共施設、遊園地や球場などの遊戯施設、病院や老健などの専門施設、オフィスや工場、一戸建て、集合住宅、駐車場など、様々な場所を監視することができる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、例えば所定領域を監視する際に有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１    監視システム
１０  店舗
１１  床面
１２  什器
２０  撮像装置
２１  筐体
２２  ドームカバー
２３  測距センサ
２３ａ  照射源
２３ｂ  受光素子
２４  監視カメラ
２５  支持部材
２６  駆動機構
２７  通信部
３０  監視装置
３１  入力部
３２  モデル生成部
３３  監視部
３４  出力部
３５  制御部
３６  記憶部
４０  人物設定部
５０  上部領域
５１  中間領域
５２  下部領域
６０  集音器
６１  音声検知部
Ａ    監視領域
Ｄ    メッシュモデル
Ｍ    メッシュ
Ｎ    メッシュ
Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）  人物
【要約】
【課題】所定領域を適切且つ簡易的に監視する。
【解決手段】監視システム１は、店舗の天井面に固定して設けられ、監視領域を上方から撮像する監視カメラ２４と、監視領域において監視カメラ２４から監視領域の背景までの距離を測定する測距センサ２３と、測距センサ２３で測定される監視カメラ２４から監視領域の背景までの距離に基づき、前記背景を所定サイズのメッシュで三次元に区画して、当該背景のメッシュモデルを生成するモデル生成部３２と、監視カメラ２４で撮像される監視領域の背景にメッシュモデルを適用して、当該監視領域を監視する監視部３３と、を有する。
【選択図】図２【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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【図１３】
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