JP2000285223A - Fall detector - Google Patents

Fall detector

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JP2000285223A
JP2000285223A JP8833799A JP8833799A JP2000285223A JP 2000285223 A JP2000285223 A JP 2000285223A JP 8833799 A JP8833799 A JP 8833799A JP 8833799 A JP8833799 A JP 8833799A JP 2000285223 A JP2000285223 A JP 2000285223A
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JP
Japan
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resident
camera
image
height
dweller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8833799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiro Arakawa
忠洋 荒川
Satoshi Furukawa
聡 古川
Kenichi Hagio
健一 萩尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect not only a fallen state but also a falling motion itself with high precision by detecting a fall of a dweller based on changes per time of height information of the dweller obtained by correction of an error to be generated by difference in distance from the dweller to a wall camera. SOLUTION: An image of the dweller 30 is picked up from the side by the wall camera 10 and is picked up from the upper direction by a ceiling camera 11. The image of the dweller 30 is extracted from the picked up video picked up by the cameras 10, 11, the distance from the dweller 30 to the wall camera 10 is calculated from the video picked up by the ceiling camera 11 and the height information of the dweller 30 is calculated from the video picked up by the wall camera 10 by an image processing means 20. The error to be generated by the difference in the distance from the dweller 30 to the wall camera 10 is corrected regarding the height information of the dweller 30 by a height correcting means 21. A judging means 22 detects the falling motion of the dweller 30 based on the changes per time of the height information of the dweller 30 obtained by correction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、居住者が転倒した
ことを自動的に検知可能となる転倒検知装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fall detecting device capable of automatically detecting that a resident has fallen.

【0002】[0002]

【従来の技術】高齢者等、介護を必要とする居住者に生
じた異常状態を自動的に検知するために、従来より画像
処理技術を応用した装置が考案されている。これらの装
置は、画像処理によって室内の3次元情報を獲得し、そ
の情報を基に居住者の異常状態を判断するものである。
2. Description of the Related Art In order to automatically detect an abnormal condition occurring in a resident requiring care, such as an elderly person, a device using an image processing technique has been conventionally devised. These devices acquire three-dimensional information of a room by image processing and determine an abnormal state of a resident based on the information.

【0003】この種の装置にあっては、居住者の転倒動
作を検知することを目的とするものもある。このもの
は、カメラにより撮像した画像から三角測量の原理を駆
使することにより、患者の存在する位置を示す3次元情
報を演算するものであり、床面に患者が横たわっている
状態を検出してから所定時間にわたってその状態が続い
た場合に患者が転倒しているものと判断し、その旨を報
知するようになっている。
[0003] Some devices of this type are intended to detect a falling motion of a resident. This device calculates three-dimensional information indicating the position where a patient is present by making full use of the principle of triangulation from an image captured by a camera, and detects a state where the patient is lying on the floor surface. If the state continues for a predetermined time from, it is determined that the patient has fallen, and a notification to that effect is given.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の転倒検知装置にあっては、3次元情報を獲得す
るために患者の居室を投光する投光手段及び投光された
画像を撮像するカメラ等が必要になるため、装置自体が
大がかりなものとなるとともに、装置自体が大きくなる
ことにより設置される居室にいる患者に対して圧迫感を
与えかねないという問題点を有していた。さらに、従来
の転倒検知装置は、患者が転倒状態にあることを検知す
るものであり、転倒動作そのものを検知することはでき
ないという問題点を有していた。
However, in the fall detecting device having the above-mentioned structure, the light emitting means for projecting the patient's room to obtain three-dimensional information and the projected image are displayed. Since a camera or the like for imaging is required, the apparatus itself becomes large-scale, and there is a problem that a patient in a living room where the apparatus is installed due to the enlargement of the apparatus itself may give a feeling of oppression. Was. Further, the conventional fall detecting device detects that the patient is in a fall state, and has a problem that the fall operation itself cannot be detected.

【0005】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、転倒した状態の
みならず転倒動作そのものを精度良く検知することが可
能になる低コストな転倒検知装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a low-cost method capable of accurately detecting not only a falling state but also a falling operation itself. An object of the present invention is to provide a fall detection device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
居住者を側方から撮像する壁面カメラと、居住者を上方
から撮像する天井カメラと、カメラにより撮像された撮
像映像を用いて居住者から壁面カメラまでの距離及び居
住者の高さ情報を算出する画像処理手段と、居住者の高
さ情報について居住者から壁面カメラまでの距離の違い
により生じる誤差を補正する高さ補正手段と、補正によ
り得られた居住者の高さ情報の時間あたりの変化に基づ
いて居住者の転倒動作を検知する判断手段とを備えるよ
うにしたことを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention,
A wall camera that images the resident from the side, a ceiling camera that images the resident from above, and distance information from the occupant to the wall camera and height information of the occupant are calculated using the image captured by the camera. Image processing means, and height correction means for correcting an error caused by a difference in the distance between the resident and the wall camera with respect to the resident's height information, and the resident's height information per time obtained by the correction. Determining means for detecting a falling motion of the resident based on the change.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の転
倒検知装置において、居住者の高さ情報の変化を居住者
を撮像した画像における最上点の変化でとらえるように
したことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the fall detection device according to the first aspect, a change in height information of the occupant is detected as a change in the highest point in an image of the occupant. Is what you do.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る転倒検知装置について図1乃至図9に基づき詳細に説
明する。図1は転倒検知装置の概略構成図である。図2
は壁面カメラにより撮像された画像に基づき最上点から
壁面カメラの光軸までの垂線距離を算出する過程を示す
説明図であり、(a)は居室の状態を示すものであり、
(b)は壁面カメラにより撮像された画像を示すもので
ある。図3は壁面カメラにより撮像される画像の模式図
であり、(a)は居住者が存在しないときに撮像された
背景画像であり、(b)は入力画像であり、(c)は入
力画像と背景画像との間において差分処理を行うことに
より抽出される背景差分画像である。図4は居住者が転
倒した際における背景差分画像において居住者とその最
上点を示す模式図であり、(a)は居住者が転倒する前
の状態を示し、(b)は居住者が転倒の過程にある状態
を示し、(c)は居住者が完全に転倒した状態を示すも
のである。図5は天井カメラにより撮像された画像に基
づき壁面カメラから居住者までの距離を算出する過程を
示す説明図であり、(a)は居室の状態を示すものであ
り、(b)は天井カメラにより撮像された画像を示すも
のである。図6は居住者が転倒した際における背景差分
画像の最上点の高さと時間との関係を示すグラフであ
る。図7は居住者が転倒した際における最上点の変化と
時間との関係を示すグラフである。図8は居住者が着座
した際における背景差分画像の最上点の高さと時間との
関係を示すグラフである。図9は居住者が着座した際に
おける最上点の変化と時間との関係を示すグラフであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a fall detecting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fall detection device. FIG.
Is an explanatory diagram showing a process of calculating a perpendicular distance from the highest point to the optical axis of the wall camera based on the image captured by the wall camera, (a) shows the state of the living room,
(B) shows an image captured by the wall camera. FIG. 3 is a schematic diagram of an image captured by a wall camera, (a) is a background image captured when no resident is present, (b) is an input image, and (c) is an input image. 11 is a background difference image extracted by performing a difference process between the image and the background image. 4A and 4B are schematic diagrams showing a resident and the highest point thereof in a background difference image when the resident has fallen, FIG. 4A shows a state before the resident has fallen, and FIG. (C) shows a state in which the resident has completely fallen. 5A and 5B are explanatory diagrams illustrating a process of calculating a distance from a wall camera to a resident based on an image captured by a ceiling camera, where FIG. 5A illustrates a state of a living room, and FIG. 5 shows an image captured by the computer. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the height of the highest point of the background difference image and time when a resident falls. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the change of the highest point and the time when the resident falls. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the height of the highest point of the background difference image and time when the occupant is seated. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the change of the highest point and the time when the occupant sits.

【0009】本実施の形態に係る転倒検知装置は、図1
に示すように、居住者30を側方から撮像する壁面カメ
ラ10と、居住者を上方から撮像する天井カメラ11
と、カメラ10、11により撮像された撮像映像から居
住者30の画像を抽出し、天井カメラ11により撮像さ
れた映像より居住者30から壁面カメラ10までの距離
を算出し、壁面カメラ10により撮像された映像より居
住者の高さ情報を算出する情報画像処理手段20と、居
住者の高さ情報について居住者30から壁面カメラ10
までの距離の違いにより生じる誤差を補正する高さ補正
手段21と、補正により得られた居住者の高さ情報の時
間あたりの変化に基づいて居住者の転倒動作を検知する
判断手段22とを備えてなる。
The fall detecting device according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a wall camera 10 for imaging the occupant 30 from the side and a ceiling camera 11 for imaging the occupant 30 from above.
And an image of the resident 30 is extracted from the video captured by the cameras 10 and 11, the distance from the resident 30 to the wall camera 10 is calculated from the video captured by the ceiling camera 11, and the image is captured by the wall camera 10. Information image processing means 20 for calculating resident height information from the captured video, and resident 30
Height correction means 21 for correcting an error caused by a difference in the distance to the occupant, and determination means 22 for detecting the occupant's overturning operation based on a change in occupant height information per unit time obtained by the correction. Be prepared.

【0010】本実施の形態にあっては、壁面カメラ10
は居住者30の居室の壁面に設置され、天井カメラは居
住者30の居室の天井に設置されており、居住者30を
側方及び上方から撮像できるようになっている。そし
て、壁面カメラ10及び天井カメラ11は居住者30を
撮像した映像信号を出力し、画像処理手段20はその映
像を取り込むようになっている。画像処理手段20にあ
っては、壁面カメラ10により撮像される画像に対して
差分処理を行い居住者の抽出を行った後、得られた背景
差分領域画像の領域の最上点を検索し、壁面カメラ10
により撮像される画像上において壁面カメラ10の光軸
が通る水平線と最上点との垂線距離dh(t)(図2参
照)を算出する。さらに、天井カメラ11により撮像さ
れる画像に対しても同様に居住者30の抽出を行った
後、壁面カメラ10と居住者との距離d(t)を算出す
るようになっている。また、居住者30が居室のどこに
いたとしても最上点の位置の比較が壁面カメラ10と居
住者30との距離によらず行えるように高さ補正手段2
1において壁面カメラ10の光軸が通る水平線と最上点
との垂線距離dh(t)に対して補正を行うようになっ
ている。判断手段22にあっては補正された最上点の高
さ情報に基づいて居住者30の転倒動作を検知するので
ある。
In the present embodiment, the wall camera 10
Is installed on the wall surface of the resident's 30 room, and the ceiling camera is installed on the ceiling of the resident's 30 room so that the resident 30 can be imaged from the side and above. The wall camera 10 and the ceiling camera 11 output video signals of the occupants 30, and the image processing means 20 captures the video. In the image processing means 20, after performing difference processing on the image captured by the wall camera 10 and extracting the occupants, the highest point of the obtained background difference area image is searched, Camera 10
Then, a perpendicular distance dh (t) (see FIG. 2) between a horizontal line passing through the optical axis of the wall camera 10 and the uppermost point on the image captured by is calculated. Furthermore, after the occupants 30 are similarly extracted from the image captured by the ceiling camera 11, the distance d (t) between the wall camera 10 and the occupants is calculated. Also, no matter where the resident 30 is in the room, the height correction means 2 is provided so that the position of the highest point can be compared regardless of the distance between the wall camera 10 and the resident 30.
In 1, a correction is made to the perpendicular distance dh (t) between the horizontal line passing through the optical axis of the wall camera 10 and the uppermost point. The judging means 22 detects the falling action of the occupant 30 based on the corrected height information of the highest point.

【0011】画像処理手段20は、カメラ10、11に
より撮像された映像信号をデジタル信号に変換するAD
変換器や、変換された映像信号を記憶する画像メモリ、
新たに撮像された入力画像(図3(b)参照)と居住者
が存在しないときに撮像された背景画像(図3(a)参
照)との差分を演算する差分手段、得られた背景差分画
像(図3(c)参照)を記憶する差分画像メモリ等を備
えてなる。
The image processing means 20 converts an image signal captured by the cameras 10 and 11 into a digital signal.
A converter, an image memory for storing the converted video signal,
Difference means for calculating a difference between a newly captured input image (see FIG. 3B) and a background image (see FIG. 3A) captured when there is no resident, and the obtained background difference It is provided with a difference image memory for storing an image (see FIG. 3C).

【0012】上述した構成の画像処理手段20は、壁面
カメラ10により撮像された入力画像毎に継続して差分
処理を行う。そして、背景差分画像に対して2値化処理
及びラベリング処理を行った後、画像処理手段20によ
り得られた背景差分画像(図3(c)参照)において背
景差分領域画像の領域の最上点の検出を行うようになっ
ている。さらに、抽出された最上点と壁面カメラ10の
光軸が通る水平線との垂線距離dh(t)を算出するよ
うになっている。
The image processing means 20 having the above-described configuration continuously performs difference processing for each input image captured by the wall camera 10. Then, after performing the binarization process and the labeling process on the background difference image, in the background difference image (see FIG. 3C) obtained by the image processing means 20, the highest point of the region of the background difference region image is obtained. Detection is performed. Further, a perpendicular distance dh (t) between the extracted highest point and a horizontal line passing through the optical axis of the wall camera 10 is calculated.

【0013】また、画像処理手段20は、天井カメラ1
1により撮像された画像を取り込み、上述した同様の手
続により背景差分画像を生成し、2値化処理及びラベリ
ング処理を行うようになっている。さらに、図5に示す
ように、天井カメラ11により得られた背景差分画像の
領域(居住者30)の位置座標と壁面カメラ10の位置
座標とから距離d(t)を算出するのである。
The image processing means 20 includes the ceiling camera 1
1, the captured image is captured, a background difference image is generated by the same procedure as described above, and the binarization process and the labeling process are performed. Further, as shown in FIG. 5, the distance d (t) is calculated from the position coordinates of the area (resident 30) of the background difference image obtained by the ceiling camera 11 and the position coordinates of the wall camera 10.

【0014】高さ補正手段21は、居住者30と壁面カ
メラ10との距離d(t)を用い、最上点の高さ補正を
行うものである。3次元空間を平面で表しているカメラ
撮像画像において高さdh(t)は、壁面カメラからの
距離d(t)が近いほど大きくなり、遠いほど小さくな
る距離d(t)に反比例した歪みを有している。そこ
で、この歪みを補正するために高さdh(t)に距離d
(t)を乗算することにより歪みを補正した高さdh’
(t)=a×dh(t)×d(t)を補正された最上点
の高さとして用いるようにする。ここでaは焦点距離、
CCDカメラのサイズ、画素数等により決定される定数
である。これにより、壁面カメラ10から人体30まで
の距離に依ることなく、人体30が居室のどこにいたと
しても最上点の高さ変化を精度良く捉えることが可能に
なる。
The height correcting means 21 corrects the height of the uppermost point using the distance d (t) between the resident 30 and the wall camera 10. In a camera-captured image representing a three-dimensional space as a plane, the height dh (t) increases as the distance d (t) from the wall camera decreases and decreases as the distance d (t) decreases. Have. Therefore, in order to correct this distortion, the distance d is added to the height dh (t).
Height dh 'corrected for distortion by multiplying by (t)
(T) = a × dh (t) × d (t) is used as the height of the corrected highest point. Where a is the focal length,
This is a constant determined by the size of the CCD camera, the number of pixels, and the like. This makes it possible to accurately capture the height change of the highest point regardless of the position of the human body 30 in the living room, regardless of the distance from the wall camera 10 to the human body 30.

【0015】判断手段22は、高さ補正手段21により
補正された各時刻における最上点の高さdh’(t)を
蓄積し、最上点の高さの変化を監視して居住者の転倒動
作を検知するものである。転倒の判断は、転倒時、居住
者の頭部、すなわち、単位時間あたりの最上点の動きが
非常に大きいことを利用している。なお、最上点の高さ
は居住者の頭部の高さを容易に近似できるものとして用
いている。これは、図4に示すように、通常、居住者が
歩行中にある場合(図4(a)参照)や転倒中にある場
合(図4(b)参照)は、最上点の高さと居住者の頭部
の高さは一致し、転倒後にも最上点の高さと頭部の高さ
とはだいたい同程度の高さをとることによる。
The judging means 22 accumulates the height dh '(t) of the highest point at each time corrected by the height correcting means 21, monitors a change in the height of the highest point, and turns over the resident. Is to be detected. Judgment of a fall is based on the fact that the movement of the resident's head, that is, the highest point per unit time is extremely large at the time of a fall. The height of the highest point is used as a value that can easily approximate the height of the resident's head. This is because, as shown in FIG. 4, when the resident is walking (see FIG. 4 (a)) or falling (see FIG. 4 (b)), the height of the highest point and the resident The height of the person's head is the same, and the height of the top point and the height of the head are almost the same even after a fall.

【0016】本実施の形態の転倒検知装置にあっては、
図6に示すように、最上点の高さと時間との関係を監視
し、図7に示すように、各時間毎に最上点の位置がどの
程度変化したかを算出し、最上点の変化量が閾値thより
小さくなった場合に居住者が転倒したと判断している。
なお、本実施の形態において、最上点の変化は、最上点
の位置が高くなった場合は正の値として、逆に低くなっ
た場合は負の値として算出されるようになっている。ま
た、図8及び図9に示すように、居住者の着座動作時に
は最上点の高さは緩やかに変化するため、閾値thを超え
るような変化はしないため、誤って着座動作を転倒動作
として検出することはないようになっている。
In the fall detecting device according to the present embodiment,
As shown in FIG. 6, the relationship between the height of the highest point and time is monitored, and as shown in FIG. 7, the degree of change in the position of the highest point at each time is calculated, and the amount of change in the highest point is calculated. Is smaller than the threshold th, it is determined that the resident has fallen.
In the present embodiment, the change of the highest point is calculated as a positive value when the position of the highest point is higher, and is calculated as a negative value when the position of the highest point is lower. Also, as shown in FIGS. 8 and 9, the height of the highest point gradually changes during the occupant's sitting operation, and does not change so as to exceed the threshold value th. It is not to be done.

【0017】本実施の形態の転倒検知装置にあっては、
従来のような投光手段等を備えることがないためコンパ
クトかつ低コストにて製造することが可能であり、壁面
カメラ10及び天井カメラ11により撮像された画像か
ら、居住者の動作が明確に現れるとともに検出が容易な
居住者の頭部の変化量に基づいて居住者の転倒動作の特
徴を検出することが可能であるため、転倒動作に類似す
る居住者の着座動作等に惑わされることなく精度良く居
住者の転倒を検知することが可能になるのである。
In the fall detecting device according to the present embodiment,
Since it does not have a conventional light projecting means, it can be manufactured compactly and at low cost, and the occupant's movement clearly appears from images taken by the wall camera 10 and the ceiling camera 11. It is possible to detect the characteristics of the resident's falling motion based on the amount of change in the resident's head that is easy to detect. It becomes possible to detect the fall of the resident well.

【0018】なお、第1の実施の形態及び第2の実施の
形態において差分処理として、予め撮像した背景画像と
入力画像との差分を算出する背景差分を用いているが、
撮像される画像間で差分処理を行うフレーム間差分を用
いるようにしてもよい。また、本実施の形態にあっては
背景差分画像の最上点の高さに着目しているが、これは
居住者の高さ変化を容易に捉えることができからであ
る。しかし、居住者30の高さ情報の時間あたりの変化
を捉えることができるのであればこれに限られるもので
ないことはいうまでもない。
In the first and second embodiments, a background difference for calculating a difference between a previously captured background image and an input image is used as difference processing.
An inter-frame difference for performing a difference process between captured images may be used. Also, in the present embodiment, attention is paid to the height of the highest point of the background difference image, because the change in height of the resident can be easily grasped. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this as long as the change in height information of the resident 30 per unit time can be captured.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、居住者を側方から撮像する壁面カメラと、居住
者を上方から撮像する天井カメラと、カメラにより撮像
された撮像映像を用いて居住者から壁面カメラまでの距
離及び居住者の高さ情報を算出する画像処理手段と、居
住者の高さ情報について居住者から壁面カメラまでの距
離の違いにより生じる誤差を補正する高さ補正手段と、
補正により得られた居住者の高さ情報の時間あたりの変
化に基づいて居住者の転倒動作を検知する判断手段とを
備えるようにしたので、居室内を撮影する壁面カメラ以
外に投光手段を必要としないため構成が簡単になるとと
もに、転倒時に特徴的な変化を生じる居住者の高さ情報
を居住者と壁面カメラの距離に依らないように算出する
という簡単な処理だけで居住者の転倒動作を精度よく検
知できるため、転倒した状態のみならず転倒動作そのも
のを精度良く検知することが可能になる低コストな転倒
検知装置を提供することができるという効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a wall camera that images a resident from the side, a ceiling camera that images a resident from above, and an image that is captured by the camera Image processing means for calculating the distance from the resident to the wall camera and the resident's height information using the video, and correcting the error caused by the difference in the resident's height information from the resident to the wall camera. Height correction means;
A determination means for detecting a falling motion of the resident based on a change in height information of the occupant per time obtained by the correction, so that a light emitting means other than a wall camera for photographing the living room is provided. The structure is simple because it is not required, and the resident falls with only a simple process of calculating the resident's height information that causes a characteristic change when falling without depending on the distance between the resident and the wall camera. Since the operation can be detected with high accuracy, it is possible to provide a low-cost fall detection device capable of accurately detecting not only a fall state but also a fall operation itself.

【0020】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載の転倒検知装置において、居住者の高さ情報の変化
を居住者を撮像した画像における最上点の変化でとらえ
るようにしたので、居住者の動作が明確に現れるととも
に容易に検知可能な居住者の頭部を用いて居住者の転倒
動作の特徴を検出することが可能になるため、より簡単
に精度良く居住者の転倒を検知することが可能になると
いう効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In the fall detection device described above, a change in height information of the occupant is detected as a change in the highest point in the image of the occupant, so that the occupant's movement clearly appears and the occupant can be easily detected. Since it is possible to detect the feature of the resident's falling motion using the head of the occupant, it is possible to easily and accurately detect the resident's falling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】転倒検知装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fall detection device.

【図2】壁面カメラにより撮像された画像に基づき最上
点から壁面カメラの光軸までの垂線距離を算出する過程
を示す説明図であり、(a)は居室の状態を示すもので
あり、(b)は壁面カメラにより撮像された画像を示す
ものである。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of calculating a perpendicular distance from an uppermost point to an optical axis of the wall camera based on an image captured by the wall camera, wherein (a) shows a state of a living room; b) shows an image taken by the wall camera.

【図3】壁面カメラにより撮像される画像の模式図であ
り、(a)は居住者が存在しないときに撮像された背景
画像であり、(b)は入力画像であり、(c)は入力画
像と背景画像との間において差分処理を行うことにより
抽出される背景差分画像である。
3A and 3B are schematic diagrams of images captured by a wall camera, FIG. 3A is a background image captured when no resident is present, FIG. 3B is an input image, and FIG. It is a background difference image extracted by performing difference processing between an image and a background image.

【図4】居住者が転倒した際における背景差分画像にお
いて居住者とその最上点を示す模式図であり、(a)は
居住者が転倒する前の状態を示し、(b)は居住者が転
倒の過程にある状態を示し、(c)は居住者が完全に転
倒した状態を示すものである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a resident and its highest point in a background difference image when the resident falls, (a) shows a state before the resident falls, and (b) shows a state before the resident falls. FIG. 3C shows a state in which the occupant has fallen completely, and FIG.

【図5】天井カメラにより撮像された画像に基づき壁面
カメラから居住者までの距離を算出する過程を示す説明
図であり、(a)は居室の状態を示すものであり、
(b)は天井カメラにより撮像された画像を示すもので
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a process of calculating a distance from a wall camera to a resident based on an image captured by a ceiling camera, where (a) illustrates a state of a living room;
(B) shows an image captured by the ceiling camera.

【図6】居住者が転倒した際における背景差分画像の最
上点の高さと時間との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the height of the highest point of the background difference image and time when a resident falls.

【図7】居住者が転倒した際における最上点の変化と時
間との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the change of the highest point and time when a resident falls.

【図8】居住者が着座した際における背景差分画像の最
上点の高さと時間との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the height of the highest point of the background difference image and time when a resident is seated.

【図9】居住者が着座した際における最上点の変化と時
間との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the change of the highest point and time when a resident sits down.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 壁面カメラ 11 天井カメラ 20 画像処理手段 21 高さ補正手段 22 判断手段 30 居住者 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wall camera 11 Ceiling camera 20 Image processing means 21 Height correction means 22 Judgment means 30 Resident

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年12月16日(1999.12.
16)
[Submission date] December 16, 1999 (1999.12.
16)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】本実施の形態に係る転倒検知装置は、図1
に示すように、居住者30を側方から撮像する壁面カメ
ラ10と、居住者を上方から撮像する天井カメラ11
と、カメラ10、11により撮像された撮像映像から居
住者30の画像を抽出し、天井カメラ11により撮像さ
れた映像より居住者30から壁面カメラ10までの距離
を算出し、壁面カメラ10により撮像された映像より居
住者の高さ情報を算出する画像処理手段20と、居住者
の高さ情報について居住者30から壁面カメラ10まで
の距離の違いにより生じる誤差を補正する高さ補正手段
21と、補正により得られた居住者の高さ情報の時間あ
たりの変化に基づいて居住者の転倒動作を検知する判断
手段22とを備えてなる。
The fall detecting device according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a wall camera 10 for imaging the occupant 30 from the side and a ceiling camera 11 for imaging the occupant 30 from above.
And an image of the resident 30 is extracted from the video captured by the cameras 10 and 11, the distance from the resident 30 to the wall camera 10 is calculated from the video captured by the ceiling camera 11, and the image is captured by the wall camera 10. and images processing unit 20 you calculated height information of the resident from the video, height correction means for correcting the errors caused by the difference in distance from the resident 30 to the wall surface camera 10 the height information of the resident 21 and judgment means 22 for detecting the occupant's overturning operation based on a change in occupant height information per unit time obtained by the correction.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】高さ補正手段21は、居住者30と壁面カ
メラ10との距離d(t)を用い、最上点の高さ補正を
行うものである。3次元空間を平面で表しているカメラ
撮像画像において高さdh(t)は、壁面カメラからの
距離d(t)が近いほど大きくなり、遠いほど小さくな
る距離d(t)に反比例した歪みを有している。そこ
で、この歪みを補正するために高さdh(t)に距離d
(t)を乗算することにより歪みを補正した高さdh’
(t)=a×dh(t)×d(t)を補正された最上点
の高さとして用いるようにする。ここでaは焦点距離、
CCD受光面のサイズ、画素数等により決定される定数
である。これにより、壁面カメラ10から人体30まで
の距離に依ることなく、人体30が居室のどこにいたと
しても最上点の高さ変化を精度良く捉えることが可能に
なる。
The height correcting means 21 corrects the height of the uppermost point using the distance d (t) between the resident 30 and the wall camera 10. In a camera-captured image representing a three-dimensional space as a plane, the height dh (t) increases as the distance d (t) from the wall camera decreases and decreases as the distance d (t) decreases. Have. Therefore, in order to correct this distortion, the distance d is added to the height dh (t).
Height dh 'corrected for distortion by multiplying by (t)
(T) = a × dh (t) × d (t) is used as the height of the corrected highest point. Where a is the focal length,
This is a constant determined by the size of the CCD light receiving surface , the number of pixels, and the like. This makes it possible to accurately capture the height change of the highest point regardless of the position of the human body 30 in the living room, regardless of the distance from the wall camera 10 to the human body 30.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩尾 健一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA00 AA06 AA24 AA37 BB05 CC16 EE00 FF04 JJ03 JJ05 JJ26 QQ00 QQ04 QQ13 QQ24 QQ25 QQ28 5B057 AA07 AA19 BA02 BA19 CA12 CA16 DA07 DA15 DB02 DC02 DC33 5C054 CC03 FC01 FC12 FC13 FC15 GB12 HA12 5C087 AA02 DD03 DD49 EE05 EE07 EE14 EE18 FF04 GG02 GG35 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kenichi Hagio 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. QQ28 5B057 AA07 AA19 BA02 BA19 CA12 CA16 DA07 DA15 DB02 DC02 DC33 5C054 CC03 FC01 FC12 FC13 FC15 GB12 HA12 5C087 AA02 DD03 DD49 EE05 EE07 EE14 EE18 FF04 GG02 GG35

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 居住者を側方から撮像する壁面カメラ
と、居住者を上方から撮像する天井カメラと、カメラに
より撮像された撮像映像を用いて居住者から壁面カメラ
までの距離及び居住者の高さ情報を算出する画像処理手
段と、居住者の高さ情報について居住者から壁面カメラ
までの距離の違いにより生じる誤差を補正する高さ補正
手段と、補正により得られた居住者の高さ情報の時間あ
たりの変化に基づいて居住者の転倒動作を検知する判断
手段とを備えるようにしたことを特徴とする転倒検知装
置。
1. A wall camera that images a resident from the side, a ceiling camera that images a resident from above, a distance from the resident to the wall camera using an image captured by the camera, and a distance of the resident. Image processing means for calculating height information, height correction means for correcting an error caused by a difference in the distance between the resident and the wall camera with respect to the resident's height information, and the resident's height obtained by the correction A fall detecting device for detecting a fall operation of a resident based on a change per unit time of information.
【請求項2】 居住者の高さ情報の変化を居住者を撮像
した画像における最上点の変化でとらえるようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の転倒検知装置。
2. The fall detecting device according to claim 1, wherein a change in height information of the occupant is detected as a change in the highest point in an image of the occupant.
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