(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出し、抽出した個々の物体について前記画像上の位置毎に設定された人体の基準面積に対する面積比を算出し、前記面積比が予め設定した閾値を超えた場合に列車存在評価点に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行うことにより得られる前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定することを特徴とする列車有無判定方法。
【請求項２】
画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出し、抽出した領域を画像下端に投影処理して得られる投影像の長さの総和が、予め設定した閾値を超えた場合に列車存在評価点に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行うことにより得られる前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定することを特徴とする列車有無判定方法。
【請求項３】
前記請求項１記載の列車存在評価点および前記請求項２記載の列車存在評価点の両方を用いて、列車の有無を判定することを特徴とする列車有無判定方法。
【請求項４】
前記画像処理によって画像中の移動物体領域を各時刻で抽出し、各時刻において抽出された物体の画像上でのみかけの移動量を前記カメラの設置条件および光学系の仕様から実空間移動量に変換し、前記実空間移動量を前記画像処理間隔で除することにより前記物体の移動速度を算出し、前記物体の移動速度と予め設定した閾値とを用いて列車の有無を判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の列車有無判定方法。
【請求項５】
画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出する物体領域抽出手段と、予め前記画像上の位置毎に作成された人体基準面積を格納する手段と、前記抽出した個々の物体について前記人体基準面積に対する面積比を算出し、前記面積比が予め設定した閾値を超えた場合に列車存在評価に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行うことにより得られる前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定する列車有無判定手段とを備えたことを特徴とする列車有無判定装置。
【請求項６】
画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出する物体領域抽出手段と、前記抽出した領域を画像下端に投影する投影像作成手段と、前記投影像の長さの総和が予め設定した閾値を越えた場合に列車存在評価点に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行うことにより得られる前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定する列車有無判定手段とを備えたことを特徴とする列車有無判定装置。
【請求項７】
前記列車有無判定手段は、前記請求項５記載の列車存在評価点および前記請求項６記載の列車存在評価点の両方を用いて、列車の有無を判定することを特徴とする列車有無判定装置。
【請求項８】
前記物体領域抽出手段により各時刻で抽出された物体の画像上でのみかけの移動量を前記カメラの設置条件および光学系の仕様から実空間移動量に変換し、前記実空間移動量を前記画像処理間隔で除することにより前記物体の移動速度を算出する速度算出手段を備え、
前記列車有無判定手段は、前記物体の移動速度と予め設定した閾値とを用いて列車の有無を判定することを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の列車有無判定装置。
【請求項９】
線路沿線に沿って配置された複数の撮像装置および警報装置と、前記それぞれの撮像装置からの入力画像を基に列車が存在するか否かを判定する前記請求項５乃至前記請求項８のいずれかに記載の複数の列車有無判定装置と、前記複数の警報装置および列車有無判定装置に接続されて、前記いずれかの列車有無判定装置から列車ありの判定信号を受けた場合に、前記列車を撮像した撮像装置近傍の警報装置を作動させる制御装置とを備えた監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線路沿線に撮像装置を取り付け、撮像装置からの映像を処理することによって、撮像範囲内に列車が存在するか否かを自動判定する列車有無判定方法および装置とその装置を利用した監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
線路沿線に設置した撮像装置からの映像をA/D変換して得られる画像を処理することによって、画像中に存在する列車および人を検出する方法として、特開平9-26472号公報記載の装置が知られている。以下、この装置について図16および図17を参照して説明する。図16は上記特開平9-26472号公報記載の駅ホーム転落者検知装置の構成を示している。図16において、駅ホ−ムへ進入してくる列車を検知するためのエリアを設定する列車検知エリア設定部1607は、赤外線カメラ部1601により撮像される映像に対し、進入する列車を検知するための列車検知エリア1703を図17のように設定する。列車検知エリア1703の設定は、画面上のＸＹ座標を４点指定し、囲まれる四角形の内部が検知エリアとなる。また、その位置はホーム1701に隣接する線路1702の列車進入側で、且つ、転落者が存在しないようなホーム端外部に設定される。列車は画像において左側から進入し、列車検知エリア1703を通過した後、転落者検知エリア1704内へ進入する。
【０００３】
列車検知エリア1703に進入した列車を検知する列車検知部1608は、２値化処理部1605により列車検知エリア1703内で抽出された成分が列車であるかの判定を行う。判定は設定された画素数の値と、抽出された成分の画素数との比較により行う。設定値は、列車検知エリア1703内に列車が存在する場合に、それが映像上有する画素数をカメラの画角計算から算出して求め、実際に抽出された成分の画素数が設定値を越える場合に、これを列車として検知する。列車を検知している間は連続して転落者検知マスク部1609に検知出力を行なう。転落者検知マスク部1609は、列車検知部1608における列車検知出力を受けて、転落者検知部1610の検知処理を中断することにより、列車が転落者検知エリア1704に進入した場合の誤検知を防止し、また、検知出力を受けてから一定時間検知を中断することにより、列車が列車検知エリア1703外に出た後、映像から消えるまでの間も転落者検知エリア1704内における誤検知を防止する。
【０００４】
また、駅に進入する列車を画像処理によって検知する別の方法として、特開平11-152034号公報に記載の方法がある。以下、特開平11-152034号公報記載の列車監視システムについて図18を参照して説明する。図18において、カメラ1801は駅に進入する列車（電車、機関車も含む）の先頭部を撮像するようにホームの列車進入端側に線路上に向けて設置し、カメラ1802は駅を出発した列車の最後部を撮像するようにホームの列車の先頭端側に線路上に向けて設置する。 画像認識部1805は、分配器1803または1804からの映像信号をデジタル変換するA/D変換部1805Aと、A/D変換部1805Aからの信号により画像の輪郭を抽出する輪郭抽出部1805Bと、予め設定された列車すなわち当該駅を通るすべての列車の先頭部および最後尾の画像の輪郭を記憶するメモリ部1805Cと、輪郭抽出部1805Bからのデータをメモリ部1805Cから読み出したデータと比較し、一致を判定する判定部1805Dとから構成され、カメラ1801または1802からの映像信号に基づき画像認識する。
【０００５】
画像認識部1805では、分配器1803または1804からの映像信号をA/D変換部1805Aでデジタル信号に変換し、輪郭抽出部1805Bで微分等により画像の輪郭（画像の濃淡の段差）を抽出し、制御部1809を介し判定部1805Dに入力し、メモリ部1805Cから読み出した列車の先頭部の画像の輪郭と比較し、所要の一致率以上にて列車の進入を判定する。この場合、認識すべき画像は運行されている列車の種類数に限られるので、判断の基準とする一致率を低く設定できる
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の列車検知方法は、列車の検知エリアと転落者検知エリアを画面上で異なる位置に設定する必要があるため、ある設定された領域内で物体を検出し、その物体が列車であるか人であるかを識別することはできなかった。
【０００７】
また、上記従来の列車検知方法は、予め、通過するすべての列車の輪郭情報を作成し内部に保持しておく（登録しておく）必要があるため、この作業を機器設置時に行うこと自体手間のかかる作業であるだけでなく、例えば列車の型式が変更された場合などには、新規にその列車を登録しなくてはならない。また、登録されたすべての列車の輪郭情報と入力画像の輪郭情報との一致率を算出するので、非常に重い画像処理となる。さらに、列車の存在する位置により（列車はカメラに向かって近づいてくる、あるいは遠ざかっていくため）、時々刻々、列車の画像上での見かけの大きさは変化するので、列車の輪郭情報を作成したときの列車の位置でしか列車を検知するタイミングがなく、このタイミングで列車検知ミスが発生すると、この列車を見逃してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することのできる列車有無判定方法および装置とその装置を使用した監視システムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の列車有無判定方法は、画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出し、抽出した個々の物体について人体の基準面積に対する面積比を算出し、前記面積比が予め設定した閾値を超えた場合に列車存在評価点に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行い、前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定することを特徴とするものであり、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができることとなる。
【００１０】
また、本発明の列車有無判定方法は、 画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出し、抽出した領域を画像下端に投影処理して得られる投影像の長さが、予め設定した閾値を超えた場合に列車存在評価点に加点する処理を現時刻から一定時間さかのぼる過去の時刻について行い、前記列車存在評価点の大小に基づいて列車の有無を判定することを特徴とするものであり、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができることとなる。
【００１１】
また、本発明の列車有無判定方法は、上記した二つの列車存在評価点の両方を用いて、列車の有無を判定することを特徴とするものであり、より精度の高い判定ができることとなる。
【００１２】
また、本発明の列車有無判定方法は、画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出し、抽出した個々の物体の追跡処理を行うことにより物体の移動速度を算出し、前記移動速度が予め設定した閾値以上で、かつ、上記したいずれかの列車有無判定方法で列車ありと判定されたときにのみ列車が存在すると判定することを特徴とするものであり、より精度の高い判定ができることとなる。
【００１３】
また、本発明の列車有無判定装置は、画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出する物体領域抽出手段と、予め作成された人体基準面積を格納する手段と、前記抽出された物体領域の面積と前記予め作成された人体基準面積とを、現在から過去の一定期間の物体抽出結果について比較することにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定する列車有無判定手段とを備えたことを特徴とするものであり、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができることとなる。
【００１４】
また、本発明の列車有無判定装置は、画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出する物体領域抽出手段と、前記抽出した領域を画像下端に投影する投影像作成手段と、前記投影像の長さと予め設定された閾値とを、現時刻から過去の一定時間について比較することにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定する列車有無判定手段とを備えたことを特徴とするものであり、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができることとなる。
【００１５】
また、本発明の列車有無判定装置は、画像処理によって画像中の移動物体領域を抽出する物体領域抽出手段と、前記抽出した領域を画像下端に投影する投影像作成手段と、予め作成された人体基準面積を格納する手段と、前記抽出された物体領域の面積と前記予め作成された人体基準面積とを、現在から過去の一定期間の物体抽出結果について比較するとともに、前記投影像の長さと予め設定された閾値とを、現時刻から過去の一定時間について比較することにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定する列車有無判定手段とを備えたことを特徴とするものであり、より精度の高い判定ができることとなる。
【００１６】
また、本発明の列車有無判定装置は、上記したいずれかの列車有無判定装置において、前記画像処理によって抽出した個々の物体の追跡処理を行うことにより物体の移動速度を算出する速度算出手段を備え、前記移動速度が予め設定した閾値以上であることを条件に列車ありと判定することを特徴とするものであり、より精度の高い判定ができることとなる。
【００１７】
また、本発明は、線路沿線に沿って配置された複数の撮像装置および警報装置と、前記それぞれの撮像装置からの入力画像を基に列車が存在するか否かを判定する上記のいずれかに記載の複数の列車有無判定装置と、前記複数の警報装置および列車有無判定装置に接続されて、前記いずれかの列車有無判定装置から列車ありの判定信号を受けた場合に、前記列車を撮像した撮像装置近傍の警報装置を作動させる制御装置とを備えた監視システムであり、線路を保安する作業員に対し列車接近中の警報を発生することにより、作業員の安全を確保できることとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の請求項１および請求項５に対応する実施の形態１について、図１から図６を用いて説明する。図１は本実施の形態１における列車有無判定装置104の構成を示しており、入力画像から移動物体を抽出する物体領域抽出部101と、物体領域抽出部101で抽出された物体領域から入力画像中に列車が存在するか否かを判定する列車有無判定部102とを備えている。列車有無判定部102では、物体領域抽出部101で抽出された物体領域の面積と予め人体基準面積テーブル103に格納された人体基準面積とを比較するという処理を、現在から過去の一定期間の物体抽出結果について行うことにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定し、その結果を外部に出力する。入力画像は、例えば図２に示すように、線路201の沿線に取り付けられた撮像装置202から得られる。
【００１９】
次に、各部の構成についてさらに詳細に説明する。図３は物体領域抽出部101の構成を示している。画像入力部301は、例えば撮像装置202から得られるアナログの映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）をA/D変換する等（必要に応じて、フィルタリング処理等が施されることもある）の処理を行う。画像メモリ部305には、例えば列車や人等の物体の存在しないある時刻の画像（例えば図３(b)の画像306）を蓄積しておく。差分処理部302では、逐次入力される画像（例えば図３(c)の画像307）と画像メモリ部305に蓄積された画像（例えば画像306）との差分処理を行う。２値化処理部303では、差分処理部302で得られた差分画像に対して２値化処理を行い、画像の変化領域を画素単位で抽出する。ラベリング処理部304では、２値化処理部303で得られた画素単位での変化領域を画素の連結情報等からある固まりごとにグループ化する（例えば図３(d)の画像308、この例ではグループ化された結果の概念を示しており、1つのグループが検出されている例である。）という処理を行うとともに、抽出されたグループ毎（物体毎）にその変化画素数309や外接矩形310を求めるという処理を行う。
【００２０】
人体基準面積テーブル103は、図４に示すように、画像上に写る人の大きさがカメラと人の位置関係（＝人が撮像される画像上での位置）により変化するため、あらかじめ設置環境において、撮像される画像上の位置毎に人体の基準面積（人の画像上でのみかけの大きさ）が設定されている。設定方法は、カメラの設置条件（高さ、俯角等）、光学系（画角、撮像素子）の仕様、画像入力部301のA/D変換の仕様から計算して求めてもよいし、実際に設置環境における撮像範囲内で人を移動させて、そのときに撮像される画像上での人の面積から求めてもよい。
【００２１】
次に、列車有無判定部102の処理について図５、６を用いて説明する。ある時刻Ｔkに物体領域抽出部101で物体領域が図５(a)のように抽出され、その外接矩形がRGk、面積がSTkであるとする。列車有無判定部102では、抽出された外接矩形RGkの位置に相当する人体基準面積SHkを人体基準面積テーブル103を参照して決定し、前記人体基準面積SHkに対する抽出物体の面積比STk/SHk を算出する。面積比STk/SHkが予め設定した閾値TH1より大きい場合には、列車存在評価点Sc1に加点処理を行う。本処理（各時刻における抽出物体の面積比が閾値TH1より大きい場合にSc1に加点するという処理）を、現在から過去一定期間(時刻Tk, Tk-1, Tk-2, Tk-3,….., Tk-(N-1))の物体抽出結果について行い、最終的に得られる列車存在評価点Sc1の値が十分大きいときに画像中に列車が存在すると判定する。
【００２２】
図６は列車有無判定部102の詳細な処理フローを示している。図６において、配列A[i]は、各時刻における面積比STk/SHkと閾値TH1との比較結果を格納する配列であり（STk/SHk＞TH1のとき１、STk/SHk≦TH1のとき０）、Nは配列A[i]の大きさを示している。A[0]には現時刻Tkにおける比較結果、A[1]には時刻Tk-1における比較結果、A[2]には時刻Tk-2における比較結果、……、A[N-1]には時刻Tk-(N-1)における比較結果が、それぞれ格納される。まずステップ601では、現時刻Tkの１つ前の時刻Tk-1を基準とした配列データ（A[0]に時刻Tk-1の結果、A[1]に時刻Tk-2の結果、A[2]に時刻Tk-3の結果、……が格納されている）を、現時刻Tkを基準とした配列データ（A[0]に時刻Tkの結果、A[1]に時刻Tk-1の結果、A[2]に時刻Tk-2の結果、……）に更新する処理を行う。次にステップ602では、現時刻Tkの面積比STk/SHkと閾値TH1との比較を行い、その結果を配列A[0]に格納する。ステップ603では、現時刻Tkから過去一定期間（Ｎ）についての比較結果（配列A[0]〜A[N-1]）から、列車存在評価点Sc1の累積値を算出する。ステップ604では、列車存在評価点Sc1の累積値が十分に大きな値であるか否かの判定処理を行い、十分大きな値であるときには列車が存在すると判定する。
【００２３】
以上のように、本実施の形態１によれば、列車有無判定部102において、物体領域抽出部101の処理により画像中から抽出された物体領域の位置RGkに対応する人体基準面積SHk（人体基準面積テーブル）と、抽出された物体領域の面積STkとの比STk/SHk を算出し、面積比STk/SHkが予め設定した閾値TH1より大きい場合には、列車存在評価点Sc1に加点するという処理を現在からさかのぼる過去一定期間の物体抽出結果について行い、その累積値が十分に大きい場合に画像中に列車が存在すると判定するので、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができる。
【００２４】
（実施の形態２）
次に、本発明の請求項２および請求項６に対応する実施の形態２について、図７、図８を用いて説明する。図７は本実施の形態２における列車有無判定装置704は、実施の形態１と同様な物体領域抽出部701と、物体領域抽出部701で抽出された物体領域を画面下端に投影して、その投影像の長さを算出する投影像作成部702と、投影像作成部702で算出された投影像の長さと予め設定された閾値の値とを比較することにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定する列車有無判定部703とを備えている。列車有無判定部703では、投影像作成部701で算出された投影像の長さと予め設定された閾値TH2の値とを比較するという処理を、現在から過去の一定期間の物体抽出結果について行うことにより、入力画像中に列車が存在するか否かを判定し、その結果を外部に出力する。入力画像は、例えば図２に示すように、線路201の沿線に取り付けられた撮像装置202から得られる。
【００２５】
次に、各部の構成についてさらに詳細に説明する。物体領域抽出部701については、実施の形態１で説明したものと同じであるので、説明を省略し、投影像作成部702について図8を用いて詳しく説明する。まず、図8(a)に示すように、物体領域抽出部701では、実施の形態１でも説明したように物体領域の外接矩形RGkが抽出される。投影像作成部702では、抽出された外接矩形RGkを画面下端に投影し、その投影像の長さLkを算出する。この際、図8(b)のように物体領域が２つ存在する場合には、２つの外接矩形（RGk-1(A)とRGk-1(B)）の両方について投影処理を行い、それぞれの投影像の長さa、bを足したものをその時刻の投影像長さ（Lk-1＝ａ＋ｂ）とする。
【００２６】
列車有無判定部703では、予め設定された閾値TH2と算出された投影像の長さLkとを比較し、Lk＞TH2 のとき列車存在評価点Sc2に加点するという処理を現在から過去の一定期間の物体抽出結果について行い、最終的に得られた列車存在評価点Sc2の大きさが十分に大きいときに、画像中に列車が存在すると判定する。
【００２７】
図９は列車有無判定部703の詳細な処理フローを示している。図９において、配列B[i]は、各時刻における投影像長さLkと閾値TH2との比較結果を格納する配列であり（Lk＞TH2のとき１、Lk≦TH1のとき０）、Nは配列B[i]の大きさを示している。B[0]には現時刻Tkにおける比較結果、B[1]には時刻Tk-1における比較結果、B[2]には時刻Tk-2における比較結果、……、B[N-1]には時刻Tk-(N-1)における比較結果が、それぞれ格納される。まずステップ901では、現時刻Tkの１つ前の時刻Tk-1を基準とした配列データ（B[0]に時刻Tk-1の結果、B[1]に時刻Tk-2の結果、B[2]に時刻Tk-3の結果、……が格納されている）を、現時刻Tkを基準とした配列データ（B[0]に時刻Tkの結果、B[1]に時刻Tk-1の結果、B[2]に時刻Tk-2の結果、……）に更新する処理を行う。次にステップ902では、現時刻Tkの投影像長さLkと閾値TH2との比較を行い、その結果を配列B[0]に格納する。ステップ903では、現時刻Tkから過去一定期間（Ｎ）についての比較結果（配列B[0]〜B[N-1]）から、列車存在評価点Sc2の累積値を算出する。ステップ904では、列車存在評価点Sc2の累積値が十分に大きな値であるか否かの判定処理を行い、十分大きな値であるときには列車が存在すると判定する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態２によれば、投影像作成部702において、物体領域抽出部701の処理により画像中から抽出された物体領域を画面下端に投影し、列車有無判定部703おいて、投影像の長さLkを求め、投影像の長さLkが閾値TH2より大きい場合には、列車存在評価点Sc2に加点するという処理を現在からさかのぼる過去一定期間の物体抽出結果について行い、その累積値が十分に大きい場合に画像中に列車が存在すると判定するので、非常に軽い画像処理のみで “列車”と“人”とを区別して検知することができ、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
次に、本発明の請求項３および請求項７に対応する実施の形態３について、図10、図11を用いて説明する。本実施の形態３における列車有無判定装置1005は、実施の形態１および実施の形態２で説明した列車有無判定装置の両方を組み合わせて列車の有無を判定するようにしたものである。図10中、物体領域抽出部1001、人体基準面積テーブル1003は、実施の形態１で説明したものと同じであり、投影像作成部1002は、実施の形態２で説明したものと同じである。入力画像は、例えば図２に示すように、線路201の沿線に取り付けられた撮像装置202から得られる。
【００３０】
次に、列車有無判定部1004について詳細に説明する。列車有無判定部1004の処理は、基本的には、実施の形態１で説明した列車存在評価点Sc1と、実施の形態２で説明した列車存在評価点Sc2とを算出し、その和Sc3(=Sc1+Sc2)が十分大きい場合に、列車が存在すると判定するという処理を行う。
【００３１】
図11は列車有無判定部1004の処理フローを示している。実施の形態１のステップ601〜603でSc1を算出し、実施の形態２のステップ901〜903でSc2を算出する。ステップ1101では、Sc1とSc2を加算してSc3とし、Sc3の値が十分大きい場合に列車が存在すると判定する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態３によれば、実施の形態１の列車存在評価点Sc1および実施の形態２の列車存在評価点Sc2の両方を用いて、列車の有無を判定するようにしたので、より精度の高い列車有無判定が可能となる。
【００３３】
（実施の形態４）
次に、本発明の請求項４および請求項８に対応する実施の形態４について、図12、図13、図14を用いて説明する。本実施の形態４における列車有無判定装置1206は、実施の形態３で説明した列車有無判定装置に、画像処理によって抽出した個々の物体の追跡処理を行うことにより物体の移動速度を算出する速度算出手段を付加して、移動速度が予め設定した閾値以上であることを条件に列車ありと判定するようにしたものである。図12中、物体領域抽出部1201、人体基準面積テーブル1203は、実施の形態１で説明したものと同じである。また、投影像作成部1202は、実施の形態２で説明したものと同じである。入力画像は、例えば図２に示すように、線路201の沿線に取り付けられた撮像装置202から得られる。
【００３４】
次に、速度算出部1204について説明する。速度算出部1204では、図13に示すように、各時刻において抽出された物体間の追跡処理（例えば、ある時刻Tkに抽出された物体Ａと、一つ前の時刻Tk-1に抽出された物体Ｂとを対応付ける処理）を行うことによって物体の移動速度Vkを算出する。移動速度Vkの算出は、例えば、画像上でのみかけの移動量を求めた後、これを“カメラの設置条件”および“光学系の仕様”から実空間上での移動量（実空間移動量と呼ぶことにする。）に変換し、前記実空間移動量(m)を画像処理間隔(秒)で除することによって算出できる。
【００３５】
図14(a)は列車有無判定部1205の詳細処理フローを示している。まず、実施の形態1で説明した手順（ステップ601〜603）で列車存在評価点Sc1を算出するとともに、実施の形態2で説明した手順（ステップ901〜903）で列車存在評価点Sc2を算出する。ステップ1402では、前記Sc1およびSc2および速度算出部1204で算出された移動速度Vkの値から、列車の有無を判定する。すなわち、前記列車存在評価点Sc1と列車存在評価点Sc2を加算してSc3(=Sc1+Sc2)を算出し、このSc3の値が十分大きく、しかも速度算出部1201で算出された移動速度Vkがある速度より速い場合に列車が存在すると判定する。
【００３６】
このように移動速度Vkを使用する理由は、図14(b)の1402のように、保守作業員が複数人数で作業をしている時には、実施の形態１のSc1や実施の形態２のSc2の値の大小のみでは列車と保守作業員の識別ができないことがあるためである。移動速度Vkを利用することにより、一般的に、移動速度の速い列車と、移動速度の遅い人とを識別することが可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態４によれば、実施の形態１の列車存在評価点Sc1および実施の形態２の列車存在評価点Sc2の両方を用いて、さらに速度算出部1204の処理により得られた物体の移動速度が予め設定した閾値以上である場合に列車有りと判定するようにしたので、大きさはほとんど同じ“列車”と“複数作業員”を識別することが可能となり、より精度の高い列車有無判定が可能となる。
【００３８】
（実施の形態５）
本発明の列車有無判定方法および装置の応用例はさまざまあるが、例えば以下のような監視システムの実現が可能となる。図15に示すように、線路沿線に沿って複数の撮像装置1501,1502および警報装置1503,1504を配置し、それぞれの撮像装置1501,1502からの画像を処理することによって各撮像装置の映像信号中に列車1505が存在するか否か、かつ、保線作業員1506が存在する否かを本発明の列車有無判定方法を具現化する上記した実施の形態１から実施の形態４のいずれかに記載の列車有無判定装置1507,1508にて判定する。列車1505を検出した撮像装置1507付近で保線作業員1506の存在が確認された場合、システム制御装置1509は、保線作業員の最も近くに配置された警報装置1504から保線作業員1506に対し列車接近中の警報を発生し、保線作業員1506の安全を確保する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の列車有無判定方法および装置によれば、非常に軽い画像処理で “列車”と“人”を区別して検知することが可能であり、また、列車の検知エリアと人の検知エリアを同じ位置に設定することも可能となり、検知精度の高い安価な装置および監視システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る列車有無判定装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１〜４に係る撮像装置の設置例を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１〜４に係る物体領域抽出部の構成および画像例を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１、３、４に係る人体基準面積テーブルを説明するための模式図
【図５】本発明の実施の形態１、３、４に係る列車有無判定処理を説明するための模式図
【図６】本発明の実施の形態１、３、４に係る列車有無判定処理を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態２に係る列車有無判定装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る列車有無判定処理を説明するための模式図
【図９】本発明の実施の形態２、３、４に係る列車有無判定処理を示すフロー図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る列車有無判定装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る列車有無判定処理を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る列車有無判定装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る列車有無判定処理を説明するための模式図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る列車有無判定処理を示すフロー図および模式図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る監視システムを説明するための模式図
【図１６】従来技術に係る駅ホーム転落者検知装置の構成を示すブロック図
【図１７】従来技術に係る駅ホーム転落者検知装置について説明するための模式図
【図１８】従来技術に係る列車監視システムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
101…物体領域抽出部、102…列車有無判定部、103…人体基準面積テーブル、  104…列車有無判定装置  201…線路、202…撮像装置、301…画像入力部、302…差分処理部、303…２値化処理部、304…ラベリング処理部、305…画像メモリ部、306…参照画像の例、307…入力画像の例、308…物体領域抽出部の処理結果の例、309…抽出された物体の面積、310…抽出された物体の外接矩形  401…各画像位置における人の体の基準面積  601…判定結果の配列データA[i]を、時刻Tk-1を基準とした配列から時刻Tkを基準とした配列へ更新する処理、602…時刻Tkにおける抽出物体の面積比と閾値TH1を比較し、結果を配列A[0]に設定する処理、603…列車存在評価点Sc1の加点処理、604…列車存在評価点Sc1の値から列車の有無を判定する処理  701…物体領域抽出部、702…投影像作成部、703…列車有無判定部、704…列車有無判定装置、901…判定結果の配列データB[i]を、時刻Tk-1を基準とした配列から時刻Tkを基準とした配列へ更新する処理、902…時刻Tkにおける抽出物体の投影像長さLkと閾値TH2を比較し、結果を配列B[0]に設定する処理、903…列車存在評価点Sc2の加点処理、904…列車存在評価点Sc2の値から列車の有無を判定する処理、1001…物体領域抽出部、1002…投影像作成部、1003…人体基準面積テーブル、1004…列車有無判定部、1005…列車有無判定装置、1101…列車有無判定処理、1201…物体領域抽出部、1202…投影像作成部、1203…人体基準面積テーブル、1204…速度算出部、1205…列車有無判定部、1206…列車有無判定装置、1401…列車存在評価点Sc1および移動速度Vkの値から列車の有無を判定する処理、1402…複数の人、1501、1502…撮像装置、1503、1504…警報装置、1505…列車、1506…人、1507、1508…本発明の列車有無判定方法を具現化する装置、1509…システム制御装置、1601…赤外線カメラ部、1602…映像入力部、1603…画像メモリ部、1604…差分処理部、1605…２値化処理部、1606…転落者検知エリア設定部、1607…列車検知エリア設定部、1608…列車検知部、1609…転落者検知マスク部、1610…転落者検知部、1611…警報出力部、1701…ホーム、1702…線路、1703…列車検知エリア、1704…転落者検知エリア、1801、1802…カメラ、1803、1804…分配器、1805…画像認識部、1805A…Ａ／Ｄ変換部、1805B…輪郭抽出部、1805C…メモリ部、1805D…判定部、1806…出力部、1807…切替部、1808…モニタ、1809…制御部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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