(57)【要約】  【課題】玄関から入って来た人の靴の取扱いに注目して、玄関から不法に侵入したのかどうか、自動的に検知する。【解決手段】玄関に設定された監視エリアを撮影するカメラ４と、カメラ４の画像に基づいて監視エリアに置かれている靴を認識し、その数をカウントするカウント手段と、人の室内方向への通過が検知され、かつ、人の通過前後の前記カウント手段によりカウントされる靴の数に変化がなければ、人が侵入したとの判定を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玄関に設定された監視エリアを撮影するカメラと、
カメラの画像に基づいて監視エリアに置かれている靴を認識し、その数をカウントするカウント手段と、
玄関の人の通過を検知する通過検知手段と、
前記通過検知手段により人の室内方向への通過が検知され、かつ、人の通過前後の前記カウント手段によりカウントされる靴の数に変化がなければ、人が侵入したとの判定を行う判定手段とを備えることを特徴とする玄関の侵入検知装置。
【請求項２】
前記通過検知手段は、通過した人が、玄関に設置された下駄箱を利用したかどうかを検知することができ、
前記判定手段は、前記通過検知手段により人の室内方向への通過が検知され、下駄箱が利用されなかったことが検知され、かつ、人の通過前後の前記カウント手段によりカウントされる靴の数に変化がなければ、人が侵入したとの判定を行うものである請求項１記載の玄関の侵入検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玄関に人が侵入したかどうかの判定を行うことができる玄関の侵入検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
玄関に人が侵入したかどうかの監視を行う場合、玄関の入り口に監視カメラを設置することが行われている。センサが人を感知すれば、監視カメラで画像を撮影したり、フラッシュライトで威嚇したりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、玄関に監視カメラを設置するだけでは、どのような人が玄関を通ったのか、画面を見て確認するまで分からない。
そこで、本発明は、玄関から入って来た人の靴の取扱いに注目して、玄関から不法に侵入したのかどうか、自動的に検知することのできる玄関の侵入検知装置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】
【０００４】
本発明の玄関の侵入検知装置は、玄関に設定された監視エリアを撮影するカメラと、カメラの画像に基づいて監視エリアに置かれている靴を認識し、その数をカウントするカウント手段と、玄関の人の通過を検知する通過検知手段と、前記通過検知手段により人の室内方向への通過が検知され、かつ、人の通過前後の前記カウント手段によりカウントされる靴の数に変化がなければ、人が侵入したとの判定を行う判定手段とを備えるものである。
【０００５】
この構成によれば、人が玄関を通過したのに靴の数が変わっていない場合に、靴を脱いで家に上がる習慣がある国（例えば日本）においては、玄関から土足で侵入したと判定することができる。土足で侵入した場合、玄関から不法に侵入した可能性が極めて高いので、玄関から不法に侵入したことの検知ができる。
玄関に下駄箱がある場合、前記通過検知手段は、通過した人が、玄関に設置された下駄箱を利用したかどうかを検知することが好ましい。これにより、前記判定手段は、前記通過検知手段により人の室内方向への通過が検知され、下駄箱が利用されなかったことが検知され、かつ、人の通過前後の前記カウント手段によりカウントされる靴の数に変化がなければ、人が侵入したとの判定を行う。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明によれば、玄関にカメラを備え付け、簡単なプログラムを導入するだけで、玄関から人が不法に侵入したのかどうか、自動的に精度よく検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、玄関の座標系を定義するための図である。水平にｘ，ｙ方向をとり、垂直にｚ方向をとる。ドア２はｙ＝０の面にあり、ｘ＝０の壁寄りに下駄箱３が設置されている。
本発明の玄関の侵入検知装置１は、図示していないが、家の中の任意の場所に設置される。この玄関の侵入検知装置１には、カメラ４が接続されている。カメラ４は、玄関上方の位置に固定される。カメラ４は、定期的に写真を撮ることにより、玄関を監視している。
【０００８】
図２は、玄関の侵入検知装置１に備えられたコンピュータの機能を示すブロック図である。
カメラ４により撮影された玄関画像（Ｂ１）は、コンピュータの画像処理部において背景分離処理（Ｂ２）、エッジ検出処理（Ｂ３）が行われる。背景分離処理は、靴のない状態で玄関を撮影した画像を背景画像として記憶しておき、それをカメラ４により撮影される玄関画像から差し引く処理である。エッジ検出処理は、画面上で微分処理を行い、画面に写った物体の輪郭を強調する処理である。
【０００９】
コンピュータは、前記背景分離処理、エッジ検出処理の行われた玄関画像の中から、靴設置領域を切り出す（Ｂ４）。この切り出しにあたり、前回検出した靴位置情報（Ｂ８）を含むように切り出す。前回の靴位置情報がない場合は、玄関平面の全体を切り出す。
靴設置領域が切り出されると、その領域の中で、テンプレート登録（Ｂ６）されている形状と類似しているものを探索する（Ｂ５）。その際、カメラ４の高さを勘案して、靴のサイズまでテンプレートサイズの圧縮を行う。このように抽出した靴をひとつひとつ、ペアになっているかどうか調べる。ペアになっているものが見つかれば、現時点の玄関に置かれている靴として、その画像と位置とをテンプレート登録する。登録されたテンプレートはそれ以後のテンプレートマッチングのために用いられる。
【００１０】
ただし、あらかじめ登録したテンプレートでマッチングできない場合、又はテンプレートがまだ登録されていない場合は、デフォルトで用意されたテンプレート（Ｂ７）を用いてマッチングを試みる。
このようにして、玄関に置かれた靴の位置が特定される。そして、この靴の位置情報は、次回の靴設置領域を切り出すために記憶される（Ｂ８）。
【００１１】
以下、この靴のテンプレートマッチング処理を含む、玄関の侵入検知処理全体の流れをフローチャート（図３）を用いて説明する。
コンピュータは、カメラ４により撮影された玄関画像を入力し（ステップＳ１）、前述した背景分離処理（ステップＳ２）、エッジ検出処理（ステップＳ３）を行う。靴設置領域を切り出し（ステップＳ４）、前述したテンプレートマッチングを行う（ステップＳ５）。
【００１２】
そしてこのマッチング処理により、カメラ４で撮影された玄関画像に新しい靴が現れたかどうか判定する（ステップＳ６）。新しい靴が現れれば、その靴のテンプレートをデータ領域（Ｂ６）に登録し（ステップＳ７）、靴の数をカウントする（ステップＳ８）。
次に、侵入者の判定を行う（ステップＳ９）。
以下、この判定方法を詳しく説明する。カメラ４により撮影された玄関画像のドア２の領域に新しい物体画像が現れたかどうか検出する。この検出は、色領域による方法、エッジによる方法もしくは背景差分による方法、又はこれらの組合せにより行うことができる。
【００１３】
新しい物体画像が現れたとき、その画像が人の大きさに相当するかどうかを判断する。画像の大きさを判断する場合、斜め上から撮影するカメラ４の画面上での位置と、実物の位置との関係を予め把握しておく必要がある。このためには、カメラ４の位置や姿勢をパラメータとする、カメラ４の画面上の二次元座標と、実際の三次元座標との変換式をコンピュータのプログラムに組み込んでおく必要がある。この変換式は公知であるのでその内容説明は省略する（特開平４ー20189号公報、特開平６ー35443号公報など参照）。
【００１４】
「人の大きさ」の基準値は、身長１４０ｃｍ程度の大きさと、犬や猫などペット程度の大きさとの中間値とし、その基準値を超えている場合、人が現れたと判断する。
人が現れたと判断された場合、輪郭に基づいて新規なテンプレートを作成し、このテンプレートを用いて画像の所定部分、例えば重心を追跡する。追跡の結果、テンプレートの重心が玄関領域から、ドア２と反対の、家の中の方向へ消滅したとき、人が通過したと判定する。
【００１５】
人が通過した後、ステップＳ１からＳ８までの処理を再度行い、靴の数をカウントする。カウントの結果、数の増加がなければ、不法侵入があったと判断する。
次に、下駄箱３に靴を収納する場合を想定した処理を説明する。ドア２から入ってきた者が靴を下駄箱３に収納したときも、靴の数は変わらない。そこで、靴を下駄箱３に収納したかどうかを判別する。これには、追跡している重心の、ｘ-ｙ面での軌跡をプロットし、その軌跡が下駄箱３の前面から所定距離Ｄ以内に近付いたかどうかにより行う。
【００１６】
図４は、追跡している重心の、ｘ-ｙ面での軌跡図である。図４（ａ）は、玄関に入って来た人が下駄箱３に靴を収納した場合の軌跡を表し、図４（ｂ）は、玄関に入って来た人が下駄箱３触れないでまっすぐ家の中に侵入した場合の軌跡を表す。図４（ａ）の場合、軌跡が下駄箱３から所定距離Ｄ以内に近付いているので、下駄箱３を利用したことが分かる。
【００１７】
なお、重心のｘ-ｙ面での軌跡をチェックする方法以外に、人の高さが下駄箱３の前でいったん低くなったかどうかをチェックしてもよい。これにより、人が立っているのか、しゃがんで靴を収納しているのか判断できる。高いか低いかの判断の閾値は、絶対値で判断すると間違うことがあるので、最も高い値から何％下がったかにより判断するのが好ましい。これにより、人の身長の高低にかかわりなく判断することができる。
【００１８】
以上により、人がドア２から家の中に入った場合、数の増加がなく、かつ、下駄箱を利用しなかったとき、不法侵入があったと判断することができる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】玄関の座標系を定義するための図である。
【図２】玄関の侵入検知装置１に備えられたコンピュータの靴検出機能を示すブロック図である。
【図３】玄関の侵入検知処理全体の流れを説明するためのフローチャートである。
【図４】玄関に入った人追跡している場合、その重心の、ｘ-ｙ面での軌跡図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 侵入検知装置
２ ドア
３ 下駄箱
４ カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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