(57)【要約】【課題】より少ないカメラで空間に存在する人の数を検出し、検出した人の数に応じて当該空間を空調することが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】空間を撮像するように配置されたカメラは、その視野は、空間における第１の領域と、カメラからの距離が第１の領域よりも遠い、空間における第２の領域とを含むように配置される。画像処理装置は、さらに、第１の領域に対応する入力画像内の第１の部分画像、および、第２の領域に対応する入力画像内の第２の部分画像に対して、第１の領域および第２の領域の各領域からカメラまでの距離に応じた処理をそれぞれすることで、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出する検出部５１０と、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とを合計した人数に応じて空調装置を制御する出力を決定する制御部５５０とを備える。【選択図】図５
2015072558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に存在する人の数を検出して、当該検出された人の数に応じて前記空間を空調する空調装置を制御するための画像処理装置であって、
前記空間を撮像するように配置された撮像部から入力画像を受け付けるための受付手段を備え、前記撮像部は、その視野は、前記空間における第１の領域と、前記撮像部からの距離が前記第１の領域よりも遠い前記空間における第２の領域とを含むように配置されており、
前記第１の領域に対応する前記入力画像内の第１の部分画像、および、前記第２の領域に対応する前記入力画像内の第２の部分画像に対して、前記第１の領域および前記第２の領域の各領域から前記撮像部までの距離に応じた処理をそれぞれすることで、前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、
前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とを合計した人数に応じて前記空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記第１の部分画像において占めるであろう被写体の領域の大きさに応じたパラメータ、および、前記第２の部分画像において占めるであろう被写体の領域の大きさに応じたパラメータのそれぞれ用いて、前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記第１の領域および前記第２の領域に存在する静止している人の数をそれぞれ検出するための静止人数検出手段と、
前記第１の領域および前記第２の領域に存在する移動している人の数をそれぞれ検出するための移動人数検出手段とを含み、
前記制御手段は、前記第１の領域に存在する静止している人の数と、前記第１の領域に存在する移動している人の数と、前記第２の領域に存在する静止している人の数と、前記第２の領域に存在する移動している人の数とから前記合計した人数を算出するための算出手段を含む、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記静止人数検出手段は、
前記空間を繰り返し撮像して得られる複数の画像の各々から、予め得られた背景画像との差分をとることで複数の差分画像を生成するための手段と、
前記複数の差分画像を重畳した画像について、その画素値が所定の範囲にある画素の集合の各々を静止オブジェクトとしてグループ化するための手段と、
グループ化された前記静止オブジェクトの数から、前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれに存在する静止している人の数を決定するための手段とを含む、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記静止人数検出手段は、前記入力画像から得られた、前記空間の明るさを示す指標が、予め定められた条件を満たしたときに前記背景画像を取得する、請求項３または４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記移動人数検出手段は、
前記空間を周期的に撮像して得られた２枚の画像間の差分画像を生成するための手段と、
前記差分画像について、その画素値が所定の範囲内にある画素の集合の各々を移動オブジェクトとしてグループ化するための手段と、
グループ化された前記移動オブジェクトの数から、前記第１の領域および前記第２の領域のそれぞれに含まれる移動している人の数を決定するための手段とを含む、請求項４または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記空調装置は、前記空間の内部と外部との空気の入れ替えをする換気機能を含み、
前記画像処理装置は、人数と、換気量との対応関係を格納するための記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記対応関係を参照して、前記合計した人数に応じた必要な換気量を確保するための制御出力を決定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
空間に存在する人の数を検出して、前記空間を空調する空調装置を当該検出された人の数に応じて制御するための撮像装置であって、
前記空間を撮像するように配置された撮像部を備え、前記撮像部は、その視野が前記空間における第１の領域と、前記撮像部からの距離が前記第１の領域よりも遠い前記空間における第２の領域とを含むように設置され、
前記第１の領域に対応する、前記撮像部から得られた入力画像内の第１の部分画像、および、前記第２の領域に対応する前記入力画像内の第２の部分画像に対して、前記第１の領域および前記第２の領域の各領域から前記撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、
前記第１の部分画像に含まれる人の数と、前記第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて前記空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える、撮像装置。
【請求項９】
空間に存在する人の数を検出して、当該検出された人の数に応じて前記空間を空調するための空調システムであって、
前記空間を空調するための空調装置と、
前記空間を撮像するように配置された撮像部とを備え、前記撮像部は、その視野が前記空間における第１の領域と、前記撮像部からの距離が前記第１の領域よりも遠い前記空間における第２の領域とを含むように設置され、
前記第１の領域に対応する、前記撮像部から得られた入力画像内の第１の部分画像、および、前記第２の領域に対応する前記入力画像内の第２の部分画像に対して、前記第１の領域および前記第２の領域の各領域から前記撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、
前記第１の部分画像に含まれる人の数と、前記第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて前記空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える、空調システム。
【請求項１０】
空間に存在する人の数を検出して、前記空間を空調する空調装置を当該検出された人の数に応じて制御するための画像処理装置を制御するためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記画像処理装置に、
前記空間を撮像するように配置された撮像部から入力画像を受け付けるステップを実行させ、前記撮像部は、その視野が前記空間における第１の領域と、前記撮像部からの距離が前記第１の領域よりも遠い前記空間における第２の領域とを含むように設置され、
前記プログラムは、さらに、前記画像処理装置に、
前記第１の領域に対応する前記入力画像内の第１の部分画像、および、前記第２の領域に対応する前記入力画像内の第２の部分画像に対して、前記第１の領域および前記第２の領域の各領域から前記撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、前記第１の領域に存在する人の数と、前記第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するステップと、
前記第１の部分画像に含まれる人の数と、前記第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて前記空調装置を制御する出力を決定するステップとを実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理技術に関し、特に、空調装置を制御する画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物などの所定の空間に存在する人の数に応じて、当該空間を空調するための技術が開発されている。
【０００３】
たとえば、特開２００１−０９９４６１号公報（特許文献１）には、「空間内における急激な人の密度変化に応じて外気又は酸素供給量を適切に制御し、大空間の効果的な空調を行う」方法が開示されている（［要約］参照）。当該方法は、屋内の大空間の天井側から撮像した画像情報から床面上の人の数を検出し、検出した人の数に応じた供給量で外気又は酸素を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０９９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示している方法は、大空間の床面を真上から撮像した画像に基づいて人数を検出する。当該方法は、空間の床面を真上から撮像するので、床面から天井までの距離が近い場合には、床面の限られた範囲しか撮像することができない。このため、当該方法は、空間全体に存在する人の数を検出するためには、多くのカメラを必要とする。つまり、当該方法を備えた装置を導入するためには費用が多くかかる。したがって、当該空間の広い範囲を撮像するために空間の床面を斜めから撮像して得られた画像から当該空間に存在する人の数を検出し、当該人の数に応じて空間の空調を適切に制御するための技術が必要とされている。
【０００６】
この開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より少ないカメラで空間に存在する人の数を検出し、検出した人の数に応じて当該空間を空調することが可能な画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態に従うと、空間に存在する人の数を検出して、当該検出された人の数に応じて空間を空調する空調装置を制御するための画像処理装置が提供される。当該画像処理装置は、空間を撮像するように配置された撮像部から入力画像を受け付けるための受付手段を備える。撮像部は、その視野は、空間における第１の領域と、撮像部からの距離が第１の領域よりも遠い空間における第２の領域とを含むように配置される。画像処理装置は、さらに、第１の領域に対応する入力画像内の第１の部分画像、および、第２の領域に対応する入力画像内の第２の部分画像に対して、第１の領域および第２の領域の各領域から撮像部までの距離に応じた処理をそれぞれすることで、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とを合計した人数に応じて空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える。
【０００８】
好ましくは、検出手段は、第１の部分画像において占めるであろう被写体の領域の大きさに応じたパラメータ、および、第２の部分画像において占めるであろう被写体の領域の大きさに応じたパラメータのそれぞれ用いて、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出する。
【０００９】
好ましくは、検出手段は、第１の領域および第２の領域に存在する静止している人の数をそれぞれ検出するための静止人数検出手段と、第１の領域および第２の領域に存在する移動している人の数をそれぞれ検出するための移動人数検出手段とを含む。制御手段は、第１の領域に存在する静止している人の数と、第１の領域に存在する移動している人の数と、第２の領域に存在する静止している人の数と、第２の領域に存在する移動している人の数とから合計した人数を算出するための算出手段を含む。
【００１０】
好ましくは、静止人数検出手段は、空間を繰り返し撮像して得られる複数の画像の各々から、予め得られた背景画像との差分をとることで複数の差分画像を生成するための手段と、複数の差分画像を重畳した画像について、その画素値が所定の範囲にある画素の集合の各々を静止オブジェクトとしてグループ化するための手段と、グループ化された静止オブジェクトの数から、第１の領域および第２の領域のそれぞれに存在する静止している人の数を決定するための手段とを含む。
【００１１】
好ましくは、静止人数検出手段は、入力画像から得られた、空間の明るさを示す指標が、予め定められた条件を満たしたときに背景画像を取得する。
【００１２】
好ましくは、移動人数検出手段は、空間を周期的に撮像して得られた２枚の画像間の差分画像を生成するための手段と、差分画像について、その画素値が所定の範囲内にある画素の集合の各々を移動オブジェクトとしてグループ化するための手段と、グループ化された移動オブジェクトの数から、第１の領域および第２の領域のそれぞれに含まれる移動している人の数を決定するための手段とを含む。
【００１３】
好ましくは、空調装置は、空間の内部と外部との空気の入れ替えをする換気機能を含む。画像処理装置は、人数と、換気量との対応関係を格納するための記憶手段をさらに備える。制御手段は、対応関係を参照して、合計した人数に応じた必要な換気量を確保するための制御出力を決定する。
【００１４】
ある局面において、空間に存在する人の数を検出して、空間を空調する空調装置を当該検出された人の数に応じて制御するための撮像装置が提供される。当該撮像装置は、空間を撮像するように配置された撮像部を備える。撮像部は、その視野が空間における第１の領域と、撮像部からの距離が第１の領域よりも遠い空間における第２の領域とを含むように設置される。撮像装置は、第１の領域に対応する、撮像部から得られた入力画像内の第１の部分画像、および、第２の領域に対応する入力画像内の第２の部分画像に対して、第１の領域および第２の領域の各領域から撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、第１の部分画像に含まれる人の数と、第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える。
【００１５】
他の局面において、空間に存在する人の数を検出して、当該検出された人の数に応じて空間を空調するための空調システムが提供される。当該空調システムは、空間を空調するための空調装置と、空間を撮像するように配置された撮像部とを備える。撮像部は、その視野が空間における第１の領域と、撮像部からの距離が第１の領域よりも遠い空間における第２の領域とを含むように設置される。空調システムは、さらに、第１の領域に対応する、撮像部から得られた入力画像内の第１の部分画像、および、第２の領域に対応する入力画像内の第２の部分画像に対して、第１の領域および第２の領域の各領域から撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するための検出手段と、第１の部分画像に含まれる人の数と、第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて空調装置を制御するための出力を決定する制御手段とを備える。
【００１６】
他の局面において、空間に存在する人の数を検出して、空間を空調する空調装置を当該検出された人の数に応じて制御するための画像処理装置を制御するためのプログラムが提供される。当該プログラムは、画像処理装置に、空間を撮像するように配置された撮像部から入力画像を受け付けるステップを実行させる。撮像部は、その視野が空間における第１の領域と、撮像部からの距離が第１の領域よりも遠い空間における第２の領域とを含むように設置される。プログラムは、さらに、画像処理装置に、第１の領域に対応する入力画像内の第１の部分画像、および、第２の領域に対応する入力画像内の第２の部分画像に対して、第１の領域および第２の領域の各領域から撮像部までのそれぞれの距離に応じて処理することで、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出するステップと、第１の部分画像に含まれる人の数と、第２の部分画像に含まれる人の数とを合計した人数に応じて空調装置を制御する出力を決定するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
ある局面において、より少ないカメラで空間に存在する人の数を検出し、検出した人の数に応じて当該空間を空調することが可能な画像処理装置を提供することができる。
【００１８】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に従う画像処理装置によって空間の換気が制御されている概要を示す図である。
【図２】カメラで空間の床面を斜めに撮像して得られた画像を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に従う画像処理装置を備える換気システムのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に従う画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に従う画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】検出部の人数検出処理の概要を示す図である。
【図７】静止人数検出処理における差分画像を生成する方法の一例を示す図である。
【図８】二値化画像を示す図である。
【図９】静止している人物が写っている領域を二値化画像から抽出した画像を示す図である。
【図１０】移動人数検出処理における差分画像を生成する方法の一例を示す図である。
【図１１】制御テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態に従う画像処理装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態に従う画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２１】
なお、以下では、空間内の空気を循環する空調装置の一例として、空間内の空気と外気とを入れ替える換気装置の詳細について説明するが、空調装置は、換気装置に限定されるものではない。たとえば、空調装置は、エアコン、空間を空気調整するその他の電気機器なども含み得る。また、以下で説明される第１および第２の実施の形態は、選択的に組み合わされてもよい。
【００２２】
［第１の実施の形態］
＜概要＞
図１および図２を参照して、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００の概要について説明する。図１は、画像処理装置１００によって空間１７０の換気が制御されている概要を示す図である。図２は、カメラ１１０で空間１７０を撮像して得られた画像を示す図である。
【００２３】
図１に示されるように、空間１７０の壁面には、カメラ１１０と、給気口１４０と、排気口１６０とが設置される。空間１７０には複数の人物が存在することが想定される。画像処理装置１００は、カメラ１１０により空間１７０を撮像して得られた画像を受け付ける。画像処理装置１００は、たとえば、カメラ１１０とネットワーク上で繋がっている。換気装置１２０は、画像処理装置１００からの制御出力を受け付ける。
【００２４】
カメラ１１０は、空間１７０の床面を斜めに撮像する。すなわち、カメラ１１０は、当該カメラ１１０の光軸が空間１７０の床面に対して斜めになるように設置される。カメラ１１０は、空間１７０を撮像して得た画像を画像処理装置１００に出力する。なお、カメラ１１０は、当該カメラ１１０の視野が空間１７０を含むように設置されればよい。たとえば、カメラ１１０は、空間１７０の壁面に設置されてもよいし、空間１７０の天井に設置されてもよい。
【００２５】
画像処理装置１００は、空間１７０を撮像することで得られた画像に含まれている人の数（以下、「検出人数」ともいう。）を検出する。画像処理装置１００は、検出人数に応じた制御指令を換気装置１２０に送信する。なお、画像処理装置１００は、空間１７０内に設置されてもよいし、空間１７０外に設置されてもよい。
【００２６】
換気装置１２０は、画像処理装置１００から受け付けた制御信号に基づいて、空間１７０外から空間１７０内への吸気量、および／または、空間１７０内から空間１７０外への排気量を制御する。より具体的には、換気装置１２０は、空間１７０の外部から吸気し、給気ダクト１３０を介して給気口１４０から空間１７０内へ給気する。また、換気装置１２０は、排気口１６０から吸気した空間１７０内の空気を、排気ダクト１５０を介して換気装置１２０から空間１７０の外部へ排気する。
【００２７】
（検出人数）
図２を参照して、検出人数について説明する。図２には、カメラ１１０が空間１７０の床面を斜めに撮像して得られた画像２００が示される。カメラ１１０は、その視野が空間１７０内のある領域（以下、「第１の領域」ともいう。）と、カメラ１１０からの距離が第１の領域よりも遠い、空間１７０内の領域（以下、「第２の領域」ともいう。）とを含むように配置される。つまり、カメラ１１０は、空間１７０の床面を斜めに撮像するように配置される。カメラ１１０から得られた画像は、第１の領域に対応する第１の部分画像２１０と、第２の領域に対応する第２の部分画像２２０とを含む。第１の部分画像２１０には、人物２１１が写っている。第２の部分画像２２０には、人物２２１〜２２３が写っている。
【００２８】
カメラ１１０が空間１７０の床面を斜めから撮像すると、カメラ１１０からの距離が遠くなるにつれて画像２００に写る人物の大きさは小さくなる。図２に示されるように、人物２１１は、人物２２１〜２２３に比べて大きく画像２００に写っている。つまり、人物２１１は、人物２２１〜２２３に比べてカメラ１１０から遠い場所に位置する。
【００２９】
このように、第１の部分画像２１０に写る人物の大きさは、第２の部分画像２２０に写る人物の大きさよりも相対的に小さくなる。このため、画像処理装置１００は、第１の領域に対応する第１の部分画像２１０、および、第２の領域に対応する第２の部分画像２２０のそれぞれに対して、第１の領域および第２の領域の各領域からカメラ１１０までの距離に応じた処理をそれぞれする。これにより、画像処理装置１００は、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とをそれぞれ検出する。画像処理装置１００は、第１の領域に存在する人の数と、第２の領域に存在する人の数とを合計した人数（すなわち、検出人数）に応じて、換気装置１２０を制御するための出力を決定する。
【００３０】
このように、画像処理装置１００は、第１の部分画像２１０および第２の部分画像２２０のそれぞれに対して、第１の領域および第２の領域の各領域からカメラ１１０までのそれぞれの距離に応じた処理で、各領域に存在する人の数を検出する。これにより、画像処理装置１００は、空間１７０の床面を斜めから撮像して得られた画像に写っている人の数を正確に検出することが可能になる。つまり、空間１７０の床面からカメラ１１０までの距離が比較的近い場合であっても、空間１７０に存在する人の数を正確に検出でき、検出人数に応じて換気装置１２０を制御することが可能になる。
【００３１】
なお、上記では、第１の部分画像２１０および第２の部分画像２２０の２つの部分画像を例に挙げて説明を行なったが、画像２００に含まれる部分画像の数は３つ以上であってもよい。また、第１の部分画像２１０および第２の部分画像２２０の形は、矩形である必要はなく、たとえば、円形、楕円形、六角形、および、その他の形状のうちの１つ以上を含む。さらに、第１の部分画像２１０および第２の部分画像２２０は、重複してもよく、また、互いに離れていてもよい。さらに、第１の部分画像２１０および第２の部分画像２２０の大きさは、互いに、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３２】
＜システム構成＞
図３を参照して、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００を備える換気システム５０について説明する。図３は、換気システム５０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００３３】
換気システム５０は、カメラ１１０と、換気装置１２０と、カメラ制御盤３１０と、機器制御盤３２０とを備える。カメラ制御盤３１０は、画像処理装置１００を含む。機器制御盤３２０は、ＤＤＣ（Direct  Digital  Controller）３２１を含む。換気装置１２０は、給気用インバータ１２１と、給気用ファン電動機１２２と、給気用ファン１２３と、給気用ＶＡＶ（Variable  Air  Volume）１２４と、排気用インバータ１２５と、排気用ファン電動機１２６と、排気用ファン１２７と、排気用ＶＡＶ１２８とを含む。給気用ファン１２３は、差圧センサ１２３Ａを有する。
【００３４】
カメラ１１０は、たとえば、ネットワークカメラ、赤外線カメラ、または、その他の撮像機器などである。また、カメラ１１０は、一例として、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの撮像センサ、撮像レンズ、レンズを駆動するためのレンズ駆動部などを含む。カメラ１１０は、レンズを介して取り込んだ被写体の像を受光面（撮像面）で光電変換する撮像センサによって画像を生成する。当該画像は、静止画像および動画像のうちの少なくとも一方を含む。当該画像は、ネットワークを介して画像処理装置１００に送信される。また、カメラ１１０は、ズーム倍率を変更するためのズーム機能（すなわち、ズームイン機能および／またはズームアウト機能）および焦点距離を調整するためのフォーカス機能などを有する。
【００３５】
カメラ制御盤３１０は、カメラ１１０を制御するための、スイッチ、コントローラなどの電気機器をまとめて収納する。カメラ制御盤３１０は、たとえば、画像処理装置１００を収納する。画像処理装置１００は、カメラ１１０とネットワーク上で繋がっている。なお、画像処理装置１００は、カメラ１１０と電気的に接続されてもよい。画像処理装置１００は、カメラ１１０から画像を受信すると、上述したように、空間１７０に存在する人の数（すなわち、検出人数）を検出する。画像処理装置１００は、検出人数に応じた出力をＤＤＣ３２１に出力する。
【００３６】
機器制御盤３２０は、換気装置１２０を制御するための、スイッチ、コントローラなどの電気機器をまとめて収納する。機器制御盤３２０は、たとえば、ＤＤＣ３２１を収納する。ＤＤＣ３２１は、画像処理装置１００からの出力に応じて、換気装置１２０を制御するための制御信号を生成し、換気装置１２０に出力する。
【００３７】
給気用インバータ１２１は、電源から得た交流電流を直流電流に変換する。また、給気用インバータ１２１は、ＤＤＣ３２１からの制御信号に応じて、変換した直流電流を特定の周波数を有する交流電流に変換する。給気用ファン電動機１２２は、交流電流の周波数に応じた回転数で給気用ファン１２３を動作させる。
【００３８】
給気用ファン１２３は、空間１７０の外部から吸気する。給気用ファン１２３は、給気用ＶＡＶ１２４を介して、吸気した空気を空間１７０の内部へ給気する。また、給気用ＶＡＶ１２４は、ＤＤＣ３２１からの制御信号に応じてＶＡＶの開度を変化させ、空間１７０の外部から給気する風量を調整する。差圧センサ１２３Ａは、給気用ＶＡＶ１２４の動作時の圧力の変動を検出する。ＤＤＣ３２１は、当該圧力の変動に基づいて、給気用ファン１２３の動作をＰＩＤ（Proportional  Integral  Derivative）制御する。
【００３９】
排気用インバータ１２５は、電源から得た交流電流を直流電流に変換する。また、排気用インバータ１２５は、ＤＤＣ３２１からの制御信号に応じて、変換した直流電流を特定の周波数を有する交流電流に変換する。排気用ファン電動機１２６は、交流電流の周波数に応じた回転数で排気用ファン１２７を動作させる。
【００４０】
排気用ファン１２７は、空間１７０の内部から吸気した空気を、排気用ＶＡＶ１２８を介して、空間１７０の外部へ排気する。排気用ファン１２７の動作は、たとえば、ＰＩＤ制御により制御される。また、排気用ＶＡＶ１２８は、ＤＤＣ３２１からの制御信号に応じてＶＡＶの開度を変化させ、排気する風量を調整する。
【００４１】
＜ハードウェア構成＞
図４を参照して、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００のハードウェア構成について説明する。図４は、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００４２】
図４に示されるように、画像処理装置１００は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）３と、カメラＩ／Ｆ（インタフェース）５と、メモリカードＩ／Ｆ６と、ネットワークＩ／Ｆ７と、記憶装置２０とを備える。
【００４３】
ＲＯＭ１は、画像処理装置１００の起動時に実行される初期プログラム（ブートプログラム）などを格納する。また、ＲＯＭ１は、画像処理装置１００のオペレーティングシステム（ＯＳ：Operating  System）などを格納してもよい。
【００４４】
ＣＰＵ２は、ＲＯＭ１または記憶装置２０などに格納された、画像処理装置１００の制御プログラム、オペレーティングシステムなどの各種プログラムを実行することで、画像処理装置１００の動作を制御する。
【００４５】
ＲＡＭ３は、ＣＰＵ２でプログラムを実行するためのワーキングメモリとして機能し、プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００４６】
カメラＩ／Ｆ５は、カメラを有線または無線で画像処理装置１００に接続するためのインタフェースである。たとえば、画像処理装置１００は、カメラＩ／Ｆ５を介してカメラ１１０により撮像して得られた画像を取得する。
【００４７】
メモリカードＩ／Ｆ６は、ＳＤ（Secure  Digital）カードやＣＦ（Compact  Flash（登録商標））カードなどのメモリカード（不揮発性記憶媒体）６Ａとの間で、データの読み書きを行なう。画像処理装置１００は、メモリカード６Ａなどの各種記憶媒体に格納されている画像を読み込み、当該画像から検出した人数に応じて換気装置１２０を制御してもよい。
【００４８】
ネットワークＩ／Ｆ７は、アンテナ７Ａを介して、他の通信機器とデータの送受信を行なう。他の通信機器は、たとえば、ネットワークカメラ、撮像した画像を送信することが可能な電子機器などである。典型的には、画像処理装置１００は、ネットワークＩ／Ｆ７を介してカメラ１１０により撮像して得られた画像を取得する。他の通信機器から受信するデータは、たとえば、画像、制御命令などを含む。画像処理装置１００が制御命令をアンテナ７Ａを介して受け付けることで、ユーザは、画像処理装置１００を遠隔から操作することができる。
【００４９】
記憶装置２０は、たとえば、フラッシュメモリ、ハードディスク、その他の記憶媒体を含む。記憶装置２０は、本実施の形態に従う各種の処理を実現するためのプログラム、制御テーブル２１などを格納する。制御テーブル２１の詳細については後述する。なお、制御テーブル２１は、記憶装置２０に必ずしも格納される必要はない。たとえば、制御テーブル２１は、ＲＯＭ１、ＲＡＭ３、外付けのハードディスクなどの記憶装置、サーバ装置、その他の記憶装置などに格納されてもよい。また、記憶装置２０は、画像処理装置１００の制御プログラム、オペレーティングシステムなどのプログラムを格納していてもよい。
【００５０】
＜機能構成＞
図５を参照して、画像処理装置１００の機能構成の一例について説明する。図５は、画像処理装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００５１】
ＣＰＵ２は、プログラムを実行することで、検出部５１０と、制御部５５０とが有する機能を実行する。検出部５１０は、第１の検出部５１０−１と、第２の検出部５１０−２とを含む。検出部５１０は、第１の領域および第２の領域のそれぞれの領域に応じた処理で、それぞれの領域に存在する人を検出する。これにより、第１の部分画像内で占める被写体の大きさと、第２の部分画像で占める被写体の大きさとが異なる場合であっても、正確に人数を検出することが可能になる。
【００５２】
より具体的には、第１の検出部５１０−１は、第１の領域に対応する第１の部分画像に対して、第１の領域からカメラ１１０までの距離に応じた処理で、第１の領域に存在する人の数を検出する。典型的には、第１の検出部５１０−１は、第１の部分画像に占める被写体の領域の大きさから予測されるパラメータ（以下、「第１のパラメータ」ともいう。）を用いて、第１の領域に存在する人の数を検出する。また、第１の検出部５１０−１は、第１の領域に存在する静止している人の数および移動している人の数から、第１の領域に存在する人の数を検出する。
【００５３】
第２の検出部５１０−２は、第２の領域に対応する第２の部分画像に対して、第２の領域からカメラ１１０までの距離に応じた処理で、第２の領域に存在する人の数を検出する。典型的には、第２の検出部５１０−２は、第２の部分画像に占める被写体の領域の大きさから予測されるパラメータ（以下、「第２のパラメータ」ともいう。）を用いて、第２の領域に存在する人の数を検出する。また、第２の検出部５１０−２は、第２の領域に存在する静止している人の数および移動している人の数から、第２の領域に存在する人の数を検出する。
【００５４】
第１の検出部５１０−１および第２の検出部５１０−２のそれぞれは、領域受付部５１５と、静止人数検出部５２０と、移動人数検出部５３０とを含む。静止人数検出部５２０は、取得部５２１と、静止領域抽出部５２２と、静止領域グループ化部５２３と、静止人数計数部５２４とを含む。移動人数検出部５３０は、移動領域抽出部５３１と、移動領域グループ化部５３２と、移動人数計数部５３３とを含む。制御部５５０は、算出部５５１を含む。
【００５５】
なお、以下では、主に、第１の検出部５１０−１の機能について説明する。第２の検出部５１０−２の機能については、第１の検出部５１０−１と同様であるので説明を繰り返さない。また、検出部５１０は、各部分画像についての静止人数検出処理と、移動人数検出処理とは並行して処理されてもよいし、いずれか一方の機能のみを有してもよい。
【００５６】
領域受付部５１５は、第１の領域情報を受け付け、入力画像内の第１の部分画像に相当する領域を決定する。第１の領域情報は、たとえば、マスク画像である。領域受付部５１５は、マスク画像内のマスクされた領域に対応する、入力画像内の領域を第１の部分画像として決定する。
【００５７】
取得部５２１は、画像から得られた、空間１７０の明るさを示す指標（典型的には、「明度」。）が、予め定められた条件を満たしたときに背景画像を取得する。当該明度は、たとえば、画像に含まれる一部または全部の画素の情報を用いて算出される。より具体的には、当該明度は、たとえば、画像に含まれる複数の画素の画素値の平均値である。取得部５２１は、当該明度が予め定められた範囲に含まれた場合に背景画像を取得する。これにより、取得部５２１は、ユーザが空間１７０内の照明を点灯したことに基づいて背景画像を取得することができる。すなわち、営業開始時に空間１７０を撮像して得られた、人物が写っていない画像を背景画像にすることができる。これにより、人数検出処理の精度が向上する。
【００５８】
静止領域抽出部５２２は、空間１７０を繰り返し撮像して得られる複数の画像の各々から、予め得られた背景画像を差分することで複数の差分画像を生成する。静止領域抽出部５２２の処理の詳細については後述する。静止領域抽出部５２２は、生成した差分画像を静止領域グループ化部５２３に出力する。
【００５９】
静止領域グループ化部５２３は、複数の差分画像を重畳した画像について、その画素値が所定の範囲にある画素の集合を静止オブジェクトとしてグループ化する。静止領域グループ化部５２３の処理の詳細については後述する。
【００６０】
静止人数計数部５２４は、グループ化された静止オブジェクトの各々が静止している人であるか否かを、第１のパラメータを用いて判断し、第１の領域に存在している静止している人を計数する。第１のパラメータは、たとえば、静止オブジェクトに含まれる画素数と当該静止オブジェクトの、縦幅と横幅とのうちの少なくとも１つを含む。静止人数計数部５２４の処理の詳細については後述する。静止人数計数部５２４は、計数した静止人数を算出部５５１に出力する。
【００６１】
移動領域抽出部５３１は、空間１７０を周期的に撮像して得られた２枚の画像間の差分画像を生成する。移動領域抽出部５３１の処理の詳細については後述する。移動領域抽出部５３１は、当該差分画像を移動領域グループ化部５３２に出力する。
【００６２】
移動領域グループ化部５３２は、移動領域抽出部５３１から受け付けた差分画像について、その画素値が所定の範囲にある画素の集合を動体オブジェクトとしてグループ化する。
【００６３】
移動人数計数部５３３は、グループ化された移動オブジェクトの各々が移動している人であるか否かを、第１の部分画像に占める被写体の領域の大きさから予測されるパラメータを用いて判断し、第１の領域に存在している移動している人を計数する。当該パラメータは、たとえば、移動オブジェクトに含まれる画素数と移動オブジェクトの、縦幅と横幅とのうちの少なくとも１つを含む。移動人数計数部５３３は、計数した移動人数を算出部５５１に出力する。
【００６４】
算出部５５１は、第１の領域に存在する静止している人の数と、第２の領域に存在する静止している人の数と、第１の領域に存在する移動している人の数と、第２の領域に存在する移動している人の数とを合計して検出人数を算出する。算出部５５１は、検出人数を制御部５５０に出力する。
【００６５】
制御部５５０は、検出人数に応じて換気装置１２０を制御する出力を決定する。制御部５５０は、たとえば、検出人数と空間１７０の換気量との対応関係を参照して、検出人数に応じた換気量を決定する。当該対応関係は、制御テーブル２１を含む。制御テーブル２１の詳細については後述する。
【００６６】
＜人数検出処理の概要＞
図６を参照して、検出部５１０の処理の概要について説明する。図６は、検出部５１０の人数検出処理の概要を示す図である。
【００６７】
検出部５１０は、取得した画像から静止人数と移動人数とを検出する。静止領域抽出部５２２は、背景画像６００を予め取得する。静止領域抽出部５２２は、背景画像６００の取得後に画像を新たに取得すると、当該画像から背景画像を差分した差分画像を生成する。静止人数検出部５２０は、たとえば、画像６０１を取得すると、当該画像６０１から背景画像６００を差分して差分画像６１１を生成する。同様に、静止人数検出部５２０は、画像６０２〜６０９のそれぞれを取得する度に、画像６０２〜６０９のそれぞれから背景画像６００を差分して差分画像６１２〜６１９をそれぞれ生成する。
【００６８】
静止人数検出部５２０は、一定時間ごとに複数の背景画像を重畳して重畳画像を生成し、当該重畳画像から静止人数を検出する。静止人数検出部５２０は、たとえば、差分画像６１１〜差分画像６１３の重畳画像から静止人数６２３を検出する。また、静止人数検出部５２０は、静止人数６２３を検出してから一定時間が経過した後に、差分画像６１４〜６１６を重畳した重畳画像から静止人数６２６を検出する。さらに、静止人数検出部５２０は、静止人数６２６を検出してから一定時間が経過した後に、差分画像６１７〜６１９を重畳した重畳画像から静止人数６２９を検出する。
【００６９】
移動人数検出部５３０は、空間１７０を周期的に撮像して画像６３０〜６３９を取得する。移動人数検出部５３０は、２枚の連続した画像が得られるたびに、当該２枚の画像から差分画像を生成する。たとえば、移動人数検出部５３０は、画像６３０と画像６３１から差分画像６４１を生成する。同様に、移動人数検出部５３０は、画像６３１〜画像６３９の内の連続して得られた２枚の画像間の差分画像６４２〜６４９を生成する。
【００７０】
移動人数検出部５３０は、差分画像を生成する度に、当該差分画像から移動人数を検出する。移動人数検出部５３０は、たとえば、差分画像６４１〜６４９のそれぞれから移動人数６５１〜６５９をそれぞれ検出する。
【００７１】
移動人数検出部５３０は、一定時間毎に、複数の検出した移動人数を平均して最終的な移動人数として出力とする。移動人数検出部５３０は、たとえば、移動人数６５１〜６５３を平均して移動人数６６３を出力する。また、移動人数検出部５３０は、移動人数６６３を検出してから一定時間が経過した後に、移動人数６５４〜６５６を平均して移動人数６６６を出力する。さらに、移動人数検出部５３０は、移動人数６６６を検出してから一定時間が経過した後に、移動人数６５７〜６５９を平均して移動人数６６９を出力する。
【００７２】
算出部５５１は、たとえば、静止人数６２３と移動人数６６３とを合計して検出人数６７３を算出する。また、算出部５５１は、静止人数６２６と移動人数６６６とを合計して検出人数６７６を算出する。さらに、算出部５５１は、静止人数６２９と移動人数６６９とを合計して検出人数６７９を算出する。
【００７３】
＜静止人数検出処理＞
（差分画像）
図７を参照して、静止領域抽出部５２２の処理の詳細について説明する。図７は、差分画像を生成する方法の一例を示す図である。
【００７４】
画像２００は、ある時間に空間１７０を撮像して得られた画像である。画像２００は、第１の部分画像２１０と、第２の部分画像２２０とを含む。第１の部分画像２１０には、人物２１１が写っている。第２の部分画像２２０には、椅子２２４に座っている人物２２１と、椅子２２５に座っている人物２２３と、人物２２３とが写っている。
【００７５】
背景画像４００は、椅子４２４と、椅子４２５とを含む。背景画像４００は、ユーザが空間１７０の照明を点灯したことに基づいて取得される。通常、照明を点灯した直後は、照明を点灯した人物以外は空間１７０に存在しない。このため、画像処理装置１００は、照明の点灯に応じて画像を取得すると、人物が写っていない背景画像、若しくは、照明を点灯した人物のみが写っている背景画像を取得できる。たとえば、取得部５２１は、空間１７０の明るさを示す指標（すなわち、明度）が、予め定められた条件を満たしたときに背景画像４００を取得する。
【００７６】
静止領域抽出部５２２は、画像２００から背景画像４００を差分することで差分画像４０１を生成する。これにより、静止領域抽出部５２２は、取得した画像から背景を除外した、人物のみが写っている差分画像を生成できる。たとえば、静止領域抽出部５２２は、画像２００から椅子２２４および椅子２２５を除いた差分画像４０１を生成する。
【００７７】
（重畳画像）
以下、静止人数検出処理における重畳画像を生成する方法の詳細について説明する。静止領域抽出部５２２は、空間１７０を繰り返し撮像して得られた複数の画像の各々から、背景画像を差分することで複数の差分画像を生成する。静止領域グループ化部５２３は、生成された複数の差分画像を足し合わせて平均することで重畳画像を生成する。
【００７８】
異なる時間に撮像された画像の各々から生成された複数の差分画像においては、移動している人物が、複数の差分画像の各々において異なる場所に写る。一方、静止している人物は、複数の差分画像の各々において同じ場所に写る。このため、複数の差分画像を足し合わせて生成された重畳画像においては、移動している人物が、静止している人物と比べて薄く写る。これにより、静止領域グループ化部５２３は、重畳画像の各画素を一定のしきい値で二値化すると、静止している人物が写っている領域のみを抽出することができる。
【００７９】
（グループ化）
図８を参照して、静止領域グループ化部５２３の処理の詳細について説明する。図８は、二値化画像７０２を示す図である。
【００８０】
静止領域グループ化部５２３は、重畳画像を二値化して二値化画像７０２を生成する。静止領域グループ化部５２３は、重畳画像に含まれる部分画像ごとに二値化するためのしきい値を異ならせてもよい。また、静止領域グループ化部５２３は、二値化画像７０２に写っている物体をグループ化し、静止オブジェクトとして認識する。たとえば、静止領域グループ化部５２３は、画素値が所定の範囲にある画素の集合を静止オブジェクトとしてグループ化する。静止領域グループ化部５２３は、二値化画像７０２のグループ化においては、同じ画素値を有する隣り合う画素を連結して１つのオブジェクトとしてグループ化する。つまり、二値化画像７０２の各画素の画素値が、０（二値化画像７０２の斜線部分）、または、１（二値化画像７０２の白色部分）である場合、静止領域グループ化部５２３は、画素値が０である隣り合う画素を連結して１つの静止オブジェクトとする。グループ化処理の手法としては、たとえば、輪郭追跡処理などが用いられる。
【００８１】
図８には、二値化画像７０２をグループ化した結果が示される。第１の部分画像７１０は、グループ化された静止オブジェクト７１１〜７１４を含む。二値化画像７０２における第２の部分画像７２０は、グループ化された静止オブジェクト７２１〜７２５を含む。
【００８２】
（静止人数）
図８および図９を参照して、静止人数計数部５２４の処理の詳細について説明する。図９は、図８に示される静止している人物が写っている領域を二値化画像７０２から抽出した画像を示す図である。静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０および第２の部分画像７２０のそれぞれに対して、ノイズ除去処理などを行なった後に、各部分画像に含まれる静止オブジェクトの数を計数し、当該計数した数を静止している人の数とする。
【００８３】
図８に示される、静止オブジェクト７１１は、画像２００における人物２１１に対応するオブジェクトである。静止オブジェクト７１２〜７１４は、重畳画像を二値化するときに生じたノイズをグループ化したオブジェクトである。静止オブジェクト７２１〜７２３のそれぞれは、画像２００における人物２２１〜２２３のそれぞれに対応するオブジェクトである。静止オブジェクト７２４，７２５は、重畳画像を二値化するときに生じたノイズをグループ化したオブジェクトである。
【００８４】
空間１７０における照明の変化などにより二値化画像７０２には様々なノイズが含まれ得る。これにより、静止領域グループ化部５２３は、静止している人以外のノイズを誤ってグループ化してしまう可能性がある。静止人数計数部５２４は、人物以外の誤ってグループ化されたノイズを部分画像ごとに異なった処理で除去する。
【００８５】
より具体的には、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像に占める被写体の領域の大きさから予測される第１のパラメータを用いて、第１の領域に存在する静止している人の数を検出する。静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０に含まれる静止オブジェクトの各々のサイズ（画素数、横幅、縦幅など）が、第１のパラメータにより規定される第１のしきい範囲に含まれる場合に、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなす。つまり、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０に含まれる静止オブジェクトのサイズが第１のしきい範囲に含まれない場合には、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなさず、ノイズとしてみなす。
【００８６】
同様に、静止人数計数部５２４は、第２の部分画像に占める被写体の領域の大きさから予測される第２のパラメータを用いて、第２の領域に存在する静止している人の数を検出する。静止人数計数部５２４は、第２の部分画像７２０に含まれる静止オブジェクトの各々のサイズ（画素数、縦幅、横幅など）が、第２のパラメータにより規定される第２のしきい範囲に含まれる場合に、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなす。つまり、静止人数計数部５２４は、第２の部分画像７２０に含まれる静止オブジェクトのサイズが第２のしきい範囲に含まれない場合には、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなさず、ノイズとしてみなす。典型的には、第１のしきい範囲の上限値は、第２のしきい範囲の上限値よりも大きい。また、第１のしきい範囲の下限値は、第２の式範囲の下限値よりも大きい。
【００８７】
また、静止人数計数部５２４は、静止オブジェクトの各画素の周囲を、当該画素の画素値と同じ値に置き換える、いわゆる膨張処理を行なってもよい。静止人数計数部５２４は、膨張処理を行なうことにより、たとえば、障害物により遮られて分離してしまった２つのオブジェクトを結合して、１人として計数することが可能になる。静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０に含まれる静止オブジェクトの膨張幅は、第２の部分画像７２０に含まれる静止オブジェクトの膨張幅よりも大きくなるようにする。なお、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像における膨張処理の回数と、第２の部分画像における膨張処理の回数とを異ならせてもよい。また、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像における膨張処理と、第２の部分画像における膨張処理とのいずれか一方のみを行なってもよい。
【００８８】
さらに、静止人数計数部５２４は、また、静止人数計数部５２４は、静止オブジェクト以外の領域に含まれる各画素の周囲を、当該画素の画素値と同じ値に置き換えることにより静止オブジェクトを収縮する、いわゆる収縮処理を行なってもよい。静止人数計数部５２４は、収縮処理を行なうことにより、たとえば、微小なノイズを除去することが可能になる。静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０に含まれる静止オブジェクトの収縮幅は、第２の部分画像７２０に含まれる静止オブジェクトの収縮幅よりも大きくなるようにする。なお、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像における収縮処理の回数と、第２の部分画像における収縮処理の回数とを異ならせてもよい。また、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像における収縮処理と、第２の部分画像における収縮処理とのいずれか一方のみを行なってもよい。
【００８９】
図９には、静止人数計数部５２４が図８における二値化画像７０２からノイズを除去した二値化画像７０３が示される。二値化画像７０２で写っていた静止オブジェクト７１２〜７１４，７２４，７２５は、二値化画像７０３では除去されている。静止人数計数部５２４は、二値化画像７０３の各部分画像に含まれる静止オブジェクトの数を静止人数として算出部５５１に出力する。つまり、静止人数計数部５２４は、第１の部分画像７１０に対応する第１の領域に存在する静止している人の数を１人、第２の部分画像７２０に対応する第２の領域に存在する静止している人の数を３人として算出部５５１に出力する。
【００９０】
＜移動人数検出処理＞
図１０を参照して、移動領域抽出部５３１の処理の詳細について説明する。図１０は、移動人数検出処理における差分画像を生成する方法の一例を示す図である。
【００９１】
図１０に示されるように、画像９００は、第１の部分画像９１０と、第２の部分画像９２０とを含む。画像９００の第１の部分画像９１０には、矢印の方向に移動している人物９１１が写っている。画像９００の第２の部分画像９２０には、椅子９２２に座っている静止している人物９２１が写っている。画像９０１は、画像９００から一定時間後に撮像されたものである。画像９０１の第１の部分画像９１０には、矢印の方向に移動している人物９１２が写っている。人物９１２は、人物９１１よりも移動方向に進んだ位置に写っている。画像９０１の第２の部分画像９２０には、椅子９２４に座っている静止している人物９２３が写っている。
【００９２】
移動領域抽出部５３１は、画像９００および画像９０１の一方の画像から他方の画像を差分することで、差分画像９０２を生成する。このとき、静止している人（人物９２１および人物９２３）は、画像９００および画像９０１の同じ位置に写っているので、差分画像に写らない。また、背景（椅子９２２および椅子９２４）も、画像９００および画像９０１の同じ位置に写るので差分画像に写らない。これにより、静止領域抽出部５２２は、空間１７０を周期的に撮像して得られた２枚の画像間の差分画像９０２を生成することで、静止している人物および背景を除外した、移動している人物のみが写っている領域を抽出することができる。
【００９３】
移動領域グループ化部５３２は、移動領域抽出部５３１により生成された差分画像の移動グループ化を行なう。移動領域グループ化部５３２のグループ化処理については、上述の、静止領域グループ化部５２３の処理と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００９４】
また、移動人数計数部５３３は、第１の部分画像および第２の部分画像のそれぞれに対して、ノイズ除去処理などを行なった後に、各部分画像に含まれる移動オブジェクトの数を計数し、当該計数した数を移動人数とする。移動人数計数部５３３の計数処理については、上述の、静止人数計数部５２４の計数処理と同様であるので、説明を繰り返さない。
【００９５】
＜制御テーブル＞
図１１は、制御テーブル２１のデータ構造の一例を示す図である。図１１を参照して、制御テーブル２１のデータ構造、および制御部５５０が換気量を決定する方法について説明する。
【００９６】
制御テーブル２１は、たとえば、記憶装置２０に格納される。なお、制御テーブル２１は、ＲＯＭ１、その他のメモリに格納されてもよい。制御テーブル２１は、計測人数２１Ａと、ＶＡＶの開度２１Ｂとの関係を規定する。
【００９７】
制御部５５０は、算出部５５１により算出された検出人数に対応するＶＡＶの開度を制御テーブル２１を参照して取得する。たとえば、検出人数が３５人である場合には、制御部５５０は、検出人数「３０〜５０」に対応付けられているＶＡＶの開度「６０％」を取得する。
【００９８】
制御部５５０は、取得したＶＡＶの開度に基づいて生成した制御信号を換気装置１２０に送信する。換気装置１２０は、当該制御信号に基づいて給気用ＶＡＶ１２４および／または排気用ＶＡＶ１２８の開度を制御する。これにより、換気装置１２０は、空間１７０の外部から空間１７０の内部への吸気量、および／または、空間１７０の内部から空間１７０の外部への排気量を調整する。
【００９９】
なお、制御部５５０は、換気量を決定するために、必ずしも制御テーブル２１を参照する必要はない。たとえば、制御部５５０は、制御テーブル２１の代わりに、予め定められた式から換気量を決定してもよい。当該式は、たとえば、人数に応じて換気量が増加する比例式である。
【０１００】
また、制御テーブル２１には、検出人数と、ファンの回転数との対応関係が規定されてもよい。このとき、制御部５５０は、検出人数に応じて、給気用ファン１２３および／または排気用ファン１２７の回転数を決定する。
【０１０１】
＜制御構造＞
図１２を参照して、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００の処理のフローについて説明する。図１２は、画像処理装置１００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図１２の処理は、ＣＰＵ２がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部又は全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
【０１０２】
ステップＳ８１０において、ＣＰＵ２は、取得部５２１として、照明が点灯したか否かを判断する。ＣＰＵ２は、たとえば、画像から取得した明度が予め定められた条件を満たしたときに照明が点灯されたと判断する。ＣＰＵ２は、照明が点灯したと判断した場合には（ステップＳ８１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ８１２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ８１０においてＮＯ）、ＣＰＵ２は、ステップＳ８１０の処理を再び実行する。
【０１０３】
ステップＳ８１２において、ＣＰＵ２は、取得部５２１として、カメラ１１０から背景画像を取得する。ステップＳ８１４において、ＣＰＵ２は、空間１７０を繰り返し撮像した画像を取得する。ＣＰＵ２は、ステップＳ８２０〜ステップＳ８３０の静止人数を検出するための処理と、ステップＳ８４０〜ステップＳ８４６の移動人数を検出するための処理とを並列して実行する。なお、ＣＰＵ２は、静止人数を検出する処理と移動人数を検出する処理とを必ずしも並列で実行する必要は無い。ＣＰＵ２は、静止人数を検出する処理と移動人数を検出する処理とのいずれか一方を実行した後に他方の処理を実行してもよい。
【０１０４】
ステップＳ８２０において、ＣＰＵ２は、静止領域抽出部５２２として、取得した画像と背景画像との差分画像を生成する。ステップＳ８２２において、ＣＰＵ２は、差分画像を記憶装置２０に蓄積する。ステップＳ８２４において、ＣＰＵ２は、静止領域グループ化部５２３として、蓄積した複数の差分画像を重畳して、重畳画像を生成する。ステップＳ８２６において、ＣＰＵ２は、静止領域グループ化部５２３として、重畳画像を二値化して、二値化画像を生成する。ステップＳ８２８において、ＣＰＵ２は、静止領域グループ化部５２３として、２値化画像の画素のうち、同一の画素値を有する領域を静止オブジェクトとしてグループ化する。ステップＳ８３０において、ＣＰＵ２は、静止人数計数部５２４とて、第１の部分画像および第２の部分画像のそれぞれに含まれる静止オブジェクトの数から静止人数を計数する。このとき、ＣＰＵ２は、第１の領域および第２の領域の各領域からカメラ１１０までのそれぞれの距離に応じた処理で、第１の領域および第２の領域のそれぞれに存在する静止している人の数を検出する。
【０１０５】
ステップＳ８４０において、ＣＰＵ２は、移動領域抽出部５３１として、空間１７０を周期的に撮像して得られた２枚の画像から差分画像を生成する。ステップＳ８４２において、ＣＰＵ２は、移動領域グループ化部５３２として、生成された差分画像を二値化して、二値化画像を生成する。ステップＳ８４４において、ＣＰＵ２は、移動領域グループ化部５３２として、２値化画像の画素のうち、同一の画素値を有する領域を移動オブジェクトとしてグループ化する。ステップＳ８４６において、ＣＰＵ２は、移動人数計数部５３３とて、第１の部分画像および第２の部分画像のそれぞれに含まれる移動オブジェクトの数から移動人数を計数する。このとき、ＣＰＵ２は、第１の領域および第２の領域の各領域からカメラ１１０までのそれぞれの距離に応じた処理で、第１の領域および第２の領域のそれぞれに存在する移動している人の数を検出する。
【０１０６】
ステップＳ８５０において、ＣＰＵ２は、算出部５５１として、第１の領域に存在する静止している人の数と、第１の領域に存在する移動している人の数と、第２の領域に存在する静止している人の数と、第２の領域に存在する移動している人の数とから検出人数を出力する。ステップＳ８５２において、ＣＰＵ２は、制御部５５０として、制御テーブル２１を参照して、検出人数に対応するＶＡＶの開度を決定する。
【０１０７】
ステップＳ８６０において、ＣＰＵ２は、決定されたＶＡＶの開度が、現在設定されているＶＡＶの開度と比べて変化したか否かを判断する。ＣＰＵ２は、ＶＡＶの開度が変化したと判断した場合には（ステップＳ８６０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ８６２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ８６０においてＮＯ）、ＣＰＵ２は、制御をステップＳ８７０に切り替える。ステップＳ８６２において、ＣＰＵ２は、決定したＶＡＶの開度に基づいて換気装置を制御するための制御信号を当該換気装置に送信する。
【０１０８】
ステップＳ８７０において、ＣＰＵ２は、照明が消灯されたか否かを判断する。ＣＰＵ２は、たとえば、画像から取得した明度が、予め定められた条件を満たしたときに照明が点灯されたと判断する。一例として、ＣＰＵ２は、明度が予め定められた下回ったときに、当該予め定められた条件が満たされたと判断する。ＣＰＵ２は、照明が消灯されたと判断した場合には（ステップＳ８７０においてＹＥＳ）、本フローの処理を終了する。そうでない場合には（ステップＳ８７０においてＮＯ）、ＣＰＵ２は、制御をステップＳ８１４に戻す。
【０１０９】
＜利点＞
以上のようにして、本実施の形態に従う画像処理装置１００は、空間の床面を斜めから撮像した場合であっても、画像に含まれる人の数を正確に検出し、検出人数に応じて適切に空間を換気することができる。また、空間の床面を斜めから撮像することで、空間の広い範囲を撮像することができるので少数のカメラで空間に存在する人の数を検出することが可能になる。これにより、ユーザは、導入コストを低減することができる。また、ユーザは、空間の壁面または天井のいずれの部分にもカメラを設置することができる。このため、画像処理装置１００は、カメラの取り付け位置に制限されない。さらに、画像処理装置１００は、静止人数および移動人数の両方を検出することができるので、人数検出の精度が向上すし、空間を適切に空調することが可能になる。
【０１１０】
さらに、画像処理装置１００は、検出人数に応じて即時に換気量を制御することができるので、給気するために必要な電力、および、排気するために必要な電力を削減することができる。画像処理装置１００の導入前後での消費電力を比較するための実証実験では、画像処理装置１００を導入前の消費電力が一日当たり６１．９ｋＷｈであったのに対して、画像処理装置１００を導入後の消費電力は、一日当たり５６．９ｋＷｈであった。
【０１１１】
［第２の実施の形態］
＜機能構成＞
以下、第２の実施の形態に従う画像処理装置１００Ａについて説明する。本実施の形態に従う画像処理装置１００Ａは、静止サイズ設定部９５０および移動サイズ設定部９６０を含む点で第１の実施の形態に従う画像処理装置１００の処理と異なる。その他の点については、第１の実施の形態に従う画像処理装置１００と同様であるので説明を繰り返さない。
【０１１２】
図１３を参照して、画像処理装置１００Ａの機能構成の一例について説明する。図１３は、画像処理装置１００Ａの機能構成を示すブロック図である。以下、静止サイズ設定部９５０および移動サイズ設定部９６０について説明する。画像処理装置１００Ａは、静止オブジェクトおよび移動オブジェクトの各々が人物であるか否かを判断するために用いられる設定値を自動的に算出する。
【０１１３】
静止サイズ設定部９５０は、静止領域グループ化部５２３によりグループ化された静止オブジェクトのサイズ（画素数、横幅、縦幅など）を部分画像ごとに蓄積する。静止サイズ設定部９５０は、部分画像のそれぞれに含まれる静止オブジェクトのサイズが一定数以上蓄積されると、当該複数のオブジェクトのサイズに基づいて、部分画像ごとに設定値を自動的に算出する。
【０１１４】
より具体的には、静止サイズ設定部９５０は、第１の部分画像に含まれる静止オブジェクトのサイズを平均して平均値を設定値として算出する。静止サイズ設定部９５０は、第１の部分画像に含まれる静止オブジェクトの各々のサイズが当該平均値から予め定められた範囲に含まれる場合に、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなす。
【０１１５】
また、静止サイズ設定部９５０は、第２の部分に含まれる静止オブジェクトのサイズを平均して平均値を設定値として算出する。静止サイズ設定部９５０は、第２の部分画像に含まれる静止オブジェクトのサイズが当該平均値から予め定められた範囲に含まれる場合に、当該静止オブジェクトを静止している人としてみなす。
【０１１６】
移動サイズ設定部９６０は、移動領域グループ化部５３２によりグループ化された移動オブジェクトのサイズを部分画像ごとに蓄積する。移動サイズ設定部９６０は、部分画像のそれぞれに含まれる移動オブジェクトの各々のサイズが一定数以上蓄積されると、当該複数のオブジェクトのサイズに基づいて、部分画像ごとに設定値を自動的に算出する。
【０１１７】
より具体的には、移動サイズ設定部９６０は、第１の部分画像に含まれる移動オブジェクトのサイズを平均して平均値を設定値として算出する。移動サイズ設定部９６０は、第１の部分画像に含まれる移動オブジェクトのサイズが当該平均値から予め定められた範囲に含まれる場合に、当該移動オブジェクトを移動している人としてみなす。
【０１１８】
また、移動サイズ設定部９６０は、第２の部分画像に含まれる移動オブジェクトのサイズを平均して当該平均値を設定値として算出する。移動サイズ設定部９６０は、第２の部分画像に含まれる移動オブジェクトのサイズが当該平均値から予め定められた範囲に含まれる場合に、当該移動オブジェクトを移動している人としてみなす。
【０１１９】
＜利点＞
以上により、画像処理装置１００Ａは、自動的に算出された設定値に基づいて、オブジェクトが人であるか否かを判断することが可能になる。このため、ユーザは、当該設定値を設定する必要が無くなる為、画像処理装置１００Ａの操作性が向上する。
【０１２０】
今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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】
【０１２１】
１  ＲＯＭ、２  ＣＰＵ、３  ＲＡＭ、５  カメラＩ／Ｆ、６  メモリカードＩ／Ｆ、６Ａ  メモリカード、７  ネットワークＩ／Ｆ、７Ａ  アンテナ、２０  記憶装置、２１  制御テーブル、２１Ａ  計測人数、２１Ｂ  開度、５０  換気システム、１００，１００Ａ  画像処理装置、１１０  カメラ、１２０  換気装置、１２１  給気用インバータ、１２２  給気用ファン電動機、１２３  給気用ファン、１２３Ａ  差圧センサ、１２５  排気用インバータ、１２６  排気用ファン電動機、１２７  排気用ファン、１３０  給気ダクト、１４０  給気口、１５０  排気ダクト、１６０  排気口、１７０  空間、２００，９００，９０１  画像、２１０，７１０，９１０  第１の部分画像、２１１，２２１〜２２３，２２１，２２３，９１１，９１２  人物、２２０，７２０  第２の部分画像、２２４，２２５，４２４，４２５  椅子、３１０  カメラ制御盤、３２０  機器制御盤、４００  背景画像、４０１，９０２  差分画像、５１０  検出部、５１０−１  第１の検出部、５１０−２  第２の検出部、５１５  領域受付部、５２０  静止人数検出部、５２１  取得部、５２２  静止領域抽出部、５２３  静止領域グループ化部、５２４  静止人数計数部、５３０  移動人数検出部、５３１  移動領域抽出部、５３２  移動領域グループ化部、５３３  移動人数計数部、５５０  制御部、５５１  算出部、７０２，７０３  二値化画像、７１１〜７１４，７２１〜７２５  静止オブジェクト、９５０  静止サイズ設定部、９６０  移動サイズ設定部。
【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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