JP2002042142A - 距離計測装置、それを用いた監視装置 - Google Patents
距離計測装置、それを用いた監視装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラ画像のｙ座標値（高さ）に対応するカ
メラ設置地点からの距離Ｌを、画像の走査ラインごとに
設定できる距離計測装置を提供する。 【解決手段】 固定カメラの画像における画面下辺から
の高さとカメラ設置地点からの距離Ｌとを対応付けたデ
ータを設定する距離計測装置において、実空間で幅Ｗを
持つ平行する線が指標として映されている画像から、各
走査ラインごとに、この指標の平行する線の間の画素数
ｗを計数し、Ｗとｗとの比に基づいて、各走査ラインに
対応する距離Ｌを算出する距離計算処理部２と、距離計
算処理部２によって算出された距離Ｌを走査ラインに対
応付けて記憶する距離データメモリ３とを設ける。道路
の白線やレールを利用して、画面の各走査ラインに対応
する、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定でき、このデ
ータを用いて、カメラ設置地点から被写体までの距離を
迅速且つ高精度に求めることができる。
メラ設置地点からの距離Ｌを、画像の走査ラインごとに
設定できる距離計測装置を提供する。 【解決手段】 固定カメラの画像における画面下辺から
の高さとカメラ設置地点からの距離Ｌとを対応付けたデ
ータを設定する距離計測装置において、実空間で幅Ｗを
持つ平行する線が指標として映されている画像から、各
走査ラインごとに、この指標の平行する線の間の画素数
ｗを計数し、Ｗとｗとの比に基づいて、各走査ラインに
対応する距離Ｌを算出する距離計算処理部２と、距離計
算処理部２によって算出された距離Ｌを走査ラインに対
応付けて記憶する距離データメモリ３とを設ける。道路
の白線やレールを利用して、画面の各走査ラインに対応
する、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定でき、このデ
ータを用いて、カメラ設置地点から被写体までの距離を
迅速且つ高精度に求めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定カメラの画像
中の位置（ｙ座標値）に基づいて、カメラ設置地点から
被写体までの距離Ｌが検出できるように、画像中のｙ座
標値に対応する距離Ｌを予め設定する距離設定装置と、
それを用いた監視装置に関するものである。
中の位置（ｙ座標値）に基づいて、カメラ設置地点から
被写体までの距離Ｌが検出できるように、画像中のｙ座
標値に対応する距離Ｌを予め設定する距離設定装置と、
それを用いた監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カメラ設置地点から被写体までの
距離を求める距離計測装置として、固定カメラの画像に
おける被写体のｙ座標値を用いる方法が知られている。
図１１に示すように、高さＨに置かれているカメラの設
置地点から人物までの距離Ｌは、次式によって算出する
ことができる。
距離を求める距離計測装置として、固定カメラの画像に
おける被写体のｙ座標値を用いる方法が知られている。
図１１に示すように、高さＨに置かれているカメラの設
置地点から人物までの距離Ｌは、次式によって算出する
ことができる。
【０００３】Ｌ＝（−ｙ×sinθ＋ｆ×cosθ）×Ｈ／
（ｙ×cosθ＋ｆ×sinθ） 但し、Ｈ：カメラ設置高さ ｆ：レンズ焦点距離 θ：カメラ俯角（ラジアン） ｙ：画面上のｙ座標値 ここで、Ｈ、ｆ及びθは固定値であるから、カメラの設
置地点と人物との距離Ｌは、画面上のｙ座標値によって
一意的に決まる。従って、被写体の画面上のｙ座標値を
求めれば、距離Ｌを計算することができる。
（ｙ×cosθ＋ｆ×sinθ） 但し、Ｈ：カメラ設置高さ ｆ：レンズ焦点距離 θ：カメラ俯角（ラジアン） ｙ：画面上のｙ座標値 ここで、Ｈ、ｆ及びθは固定値であるから、カメラの設
置地点と人物との距離Ｌは、画面上のｙ座標値によって
一意的に決まる。従って、被写体の画面上のｙ座標値を
求めれば、距離Ｌを計算することができる。
【０００４】しかし、この式は、三角関数を含んでいる
ため、演算には時間が掛かる。そこで、従来は、第２の
方法として、図１２に示すように、距離Ｌが１０ｍのと
きのｙ座標値を実際に調べ、さらに、この距離Ｌを１０
ｍずつ増やしたときのｙ座標値を順次調べて、それらの
ｙ座標値を通りｘ軸に平行なラインを基準ラインとして
画面上に設定し、被写体を撮影したときには、被写体の
ｙ座標値を基に、基準ラインから線形補間して、被写体
までの距離Ｌを求めることが行われている。
ため、演算には時間が掛かる。そこで、従来は、第２の
方法として、図１２に示すように、距離Ｌが１０ｍのと
きのｙ座標値を実際に調べ、さらに、この距離Ｌを１０
ｍずつ増やしたときのｙ座標値を順次調べて、それらの
ｙ座標値を通りｘ軸に平行なラインを基準ラインとして
画面上に設定し、被写体を撮影したときには、被写体の
ｙ座標値を基に、基準ラインから線形補間して、被写体
までの距離Ｌを求めることが行われている。
【０００５】この方法では、人を基準ラインの地点に実
際に立たせて基準ラインを設定している。また、一定間
隔で信号柱などが立っている場合には、この信号柱を利
用して基準ラインを設定することもできる。
際に立たせて基準ラインを設定している。また、一定間
隔で信号柱などが立っている場合には、この信号柱を利
用して基準ラインを設定することもできる。
【０００６】このように固定カメラの画像中のｙ座標値
に対応する距離Ｌを予め設定することにより、カメラ設
置地点から被写体までの距離を求めることが可能にな
る。
に対応する距離Ｌを予め設定することにより、カメラ設
置地点から被写体までの距離を求めることが可能にな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の距離計
測装置では、画像に対して、粗い基準ラインしか設定す
ることができない。そのため、カメラ設置地点から被写
体までの距離は、基準ラインを用いて線形補間で算出す
る必要があり、その算出に時間が掛かるとともに、高い
精度で距離を求めることができないと云う問題点があ
る。
測装置では、画像に対して、粗い基準ラインしか設定す
ることができない。そのため、カメラ設置地点から被写
体までの距離は、基準ラインを用いて線形補間で算出す
る必要があり、その算出に時間が掛かるとともに、高い
精度で距離を求めることができないと云う問題点があ
る。
【０００８】また、基準ライン設定のために、人をそれ
ぞれの基準地点に正確に立てせることは可成り難しく、
また、その作業負担も大きい。
ぞれの基準地点に正確に立てせることは可成り難しく、
また、その作業負担も大きい。
【０００９】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、カメラ画像のｙ座標値（高さ）に対応す
るカメラ設置地点からの距離Ｌを、画像の走査ラインご
とに計測できる距離計測装置を提供し、さらに、それを
使って侵入者を監視する監視装置を提供することを目的
としている。
るものであり、カメラ画像のｙ座標値（高さ）に対応す
るカメラ設置地点からの距離Ｌを、画像の走査ラインご
とに計測できる距離計測装置を提供し、さらに、それを
使って侵入者を監視する監視装置を提供することを目的
としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、固
定カメラの画像の下辺からの高さとカメラ設置地点から
の距離Ｌとを対応付けたデータを設定する距離計測装置
において、実空間で地表に沿って延びる幅Ｗを持つ平行
な線が指標として映されている画像から、各走査ライン
ごとに、この指標の平行な線の間の画素数ｗを計数し、
Ｗとｗとの比に基づいて、各走査ラインに対応する距離
Ｌを算出する距離計算手段と、距離計算手段によって算
出された距離Ｌを走査ラインに対応付けて記憶するデー
タ記憶手段とを設けている。
定カメラの画像の下辺からの高さとカメラ設置地点から
の距離Ｌとを対応付けたデータを設定する距離計測装置
において、実空間で地表に沿って延びる幅Ｗを持つ平行
な線が指標として映されている画像から、各走査ライン
ごとに、この指標の平行な線の間の画素数ｗを計数し、
Ｗとｗとの比に基づいて、各走査ラインに対応する距離
Ｌを算出する距離計算手段と、距離計算手段によって算
出された距離Ｌを走査ラインに対応付けて記憶するデー
タ記憶手段とを設けている。
【００１１】また、監視エリアに侵入する侵入者を検知
する監視装置において、前記距離計測装置と、画像デー
タを基に動きを示す移動領域を抽出する移動体検知手段
と、移動領域を、移動物体ごとのラベル番号を付けてグ
ループ化するラベリング手段と、各ラベル番号が付され
た移動領域の外接四角形の座標を算出し、この外接四角
形の下端の座標を用いて、距離計測装置に蓄積されたデ
ータから外接四角形で表される移動物体のカメラ設置地
点からの距離Ｌを求め、この距離Ｌのデータを利用して
移動物体の特徴量を算出する特徴量計算手段と、外接四
角形の下端の座標と監視エリアの座標とを比較して移動
物体が監視エリアに侵入しているか否かを判定し、移動
物体が監視エリアに侵入しているときには、特徴量計算
手段が算出した特徴量に基づいて移動物体が人間か否か
を判定する侵入者判定手段とを設けている。
する監視装置において、前記距離計測装置と、画像デー
タを基に動きを示す移動領域を抽出する移動体検知手段
と、移動領域を、移動物体ごとのラベル番号を付けてグ
ループ化するラベリング手段と、各ラベル番号が付され
た移動領域の外接四角形の座標を算出し、この外接四角
形の下端の座標を用いて、距離計測装置に蓄積されたデ
ータから外接四角形で表される移動物体のカメラ設置地
点からの距離Ｌを求め、この距離Ｌのデータを利用して
移動物体の特徴量を算出する特徴量計算手段と、外接四
角形の下端の座標と監視エリアの座標とを比較して移動
物体が監視エリアに侵入しているか否かを判定し、移動
物体が監視エリアに侵入しているときには、特徴量計算
手段が算出した特徴量に基づいて移動物体が人間か否か
を判定する侵入者判定手段とを設けている。
【００１２】そのため、画面の各走査ラインに対応し
て、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定することがで
き、この距離計測装置で設定したデータを用いて、カメ
ラ設置地点から被写体までの距離を迅速且つ高精度に求
めることができる。
て、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定することがで
き、この距離計測装置で設定したデータを用いて、カメ
ラ設置地点から被写体までの距離を迅速且つ高精度に求
めることができる。
【００１３】また、監視装置では、この距離計測装置を
利用して、監視域の移動物体を的確に判定することがで
きる。
利用して、監視域の移動物体を的確に判定することがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）第１の実施形
態では、カメラ画像のｙ座標値（高さ）に対応するカメ
ラ設置地点からの距離Ｌを走査ラインごとに算出する距
離計測装置について説明する。この装置は、図２に示す
ように、平行して延びる鉄道のレール等の構造物が映さ
れた映像から、カメラ画像のｙ座標値に対応する距離Ｌ
を計測する。
態では、カメラ画像のｙ座標値（高さ）に対応するカメ
ラ設置地点からの距離Ｌを走査ラインごとに算出する距
離計測装置について説明する。この装置は、図２に示す
ように、平行して延びる鉄道のレール等の構造物が映さ
れた映像から、カメラ画像のｙ座標値に対応する距離Ｌ
を計測する。
【００１５】この装置は、図１に示すように、カメラの
映像から鉄道レール等の構造物の位置情報を設定する初
期情報設定部１と、この位置情報を用いて各走査ライン
に対応する距離Ｌを算出する距離計算処理部２と、算出
されたデータを蓄積する距離データメモリ３とを備えて
いる。
映像から鉄道レール等の構造物の位置情報を設定する初
期情報設定部１と、この位置情報を用いて各走査ライン
に対応する距離Ｌを算出する距離計算処理部２と、算出
されたデータを蓄積する距離データメモリ３とを備えて
いる。
【００１６】初期情報設定部１は、画面上から、鉄道レ
ール等の実空間距離Ｗが既知の構造物の位置を設定す
る。
ール等の実空間距離Ｗが既知の構造物の位置を設定す
る。
【００１７】このとき、初期情報設定部１は、図３に示
すように、画面上の最下位のラインから一方のレールの
下端点を設定し、次いで、隣接する次のラインからそ
のレールの続きを検出する。レールは連続しているの
で、次のラインでも、１ライン下（最下位ライン）のレ
ール位置の近傍に必ず存在している。従って、次のライ
ン上で、１ライン下のレール位置の左右ｎ画素の領域で
エッジ検出及びピークレベル検出を行うことにより、そ
のレールの続きを検出することができる。こうした検出
を各ラインで実施して、一方のレールの下端点からの
線分を画面上の上端点まで延ばし、一方のレールの位
置を設定する。同様に、他方のレールについても下端点
から上端点までの位置を設定する。
すように、画面上の最下位のラインから一方のレールの
下端点を設定し、次いで、隣接する次のラインからそ
のレールの続きを検出する。レールは連続しているの
で、次のラインでも、１ライン下（最下位ライン）のレ
ール位置の近傍に必ず存在している。従って、次のライ
ン上で、１ライン下のレール位置の左右ｎ画素の領域で
エッジ検出及びピークレベル検出を行うことにより、そ
のレールの続きを検出することができる。こうした検出
を各ラインで実施して、一方のレールの下端点からの
線分を画面上の上端点まで延ばし、一方のレールの位
置を設定する。同様に、他方のレールについても下端点
から上端点までの位置を設定する。
【００１８】なお、初期情報設定部１では、最下位のラ
インでの構造物の下端点だけを設定し、後述するよう
に、他のラインでの構造物の位置は距離計算処理部２で
検出するようにしても良い。
インでの構造物の下端点だけを設定し、後述するよう
に、他のラインでの構造物の位置は距離計算処理部２で
検出するようにしても良い。
【００１９】また、予め画面全体の画像データをハイパ
スフィルタで処理した後、２値化処理してエッジ成分の
みを抽出して置くようにしても良い。
スフィルタで処理した後、２値化処理してエッジ成分の
みを抽出して置くようにしても良い。
【００２０】距離計算処理部２は、初期情報設定部１が
設定した情報を利用して、各ラインに対応する、カメラ
設置地点からの距離Ｌを算出する。図４は、この手順を
示している。
設定した情報を利用して、各ラインに対応する、カメラ
設置地点からの距離Ｌを算出する。図４は、この手順を
示している。
【００２１】ステップ１：距離データメモリ３を初期化
し、計算対象ラインを画面最下端のラインに設定して
（Ｙ←ｎ）、計算を開始する。
し、計算対象ラインを画面最下端のラインに設定して
（Ｙ←ｎ）、計算を開始する。
【００２２】ステップ２：実空間距離Ｗが既知のレール
間の画面上の画素数ｗを算出し、 ステップ３：ｗが設置値以下か否かを調べ、設置値以下
の場合は処理を終了する。ｗが設置値を超える場合に
は、 ステップ４：まず、カメラと、計算対象ライン上の構造
物とを結ぶ距離Ｌ’を算出する。
間の画面上の画素数ｗを算出し、 ステップ３：ｗが設置値以下か否かを調べ、設置値以下
の場合は処理を終了する。ｗが設置値を超える場合に
は、 ステップ４：まず、カメラと、計算対象ライン上の構造
物とを結ぶ距離Ｌ’を算出する。
【００２３】カメラのレンズの焦点距離をｆ、ＣＣＤの
サイズと画素数とから算出したＣＣＤの画素間の長さを
ｌとすると、 Ｗ／Ｌ’＝ｗ・ｌ／ｆ の関係があり、この式から、距離Ｌ’は、 Ｌ’＝ｆ（Ｗ／ｗ・ｌ） により求めることができる。
サイズと画素数とから算出したＣＣＤの画素間の長さを
ｌとすると、 Ｗ／Ｌ’＝ｗ・ｌ／ｆ の関係があり、この式から、距離Ｌ’は、 Ｌ’＝ｆ（Ｗ／ｗ・ｌ） により求めることができる。
【００２４】ステップ５：次に、カメラ設置地点から構
造物までの距離Ｌを、カメラの高さをＨとして、次式に
より算出する。
造物までの距離Ｌを、カメラの高さをＨとして、次式に
より算出する。
【００２５】Ｌ＝√（Ｌ'2−Ｈ2） 但し、Ｈ＜＜Ｌ'の時は、Ｌ＝Ｌ’となる。
【００２６】ステップ６：距離データメモリ３に現在の
ラインＹの距離データＬを記憶させる。
ラインＹの距離データＬを記憶させる。
【００２７】ステップ７：Ｙ==１（最後のライン）のと
きは、処理を終了し、Ｙ==１でないときは、 ステップ８：１ライン上を計算対象ラインに設定して
（Ｙ←Ｙ−１）、 ステップ９：初期設定情報を用いて、このラインでのレ
ール間の画面上の画素数ｗを算出する。
きは、処理を終了し、Ｙ==１でないときは、 ステップ８：１ライン上を計算対象ラインに設定して
（Ｙ←Ｙ−１）、 ステップ９：初期設定情報を用いて、このラインでのレ
ール間の画面上の画素数ｗを算出する。
【００２８】なお、初期設定情報が、最下位のラインで
の構造物の位置しか設定していない場合には、計算対象
ライン上で、１ライン下のレール位置の左右ｎ画素の領
域でエッジ検出及びピークレベル検出を行って、そのレ
ールの続きを検出し、計算対象ラインでのレール間の画
面上の画素数ｗを算出する。
の構造物の位置しか設定していない場合には、計算対象
ライン上で、１ライン下のレール位置の左右ｎ画素の領
域でエッジ検出及びピークレベル検出を行って、そのレ
ールの続きを検出し、計算対象ラインでのレール間の画
面上の画素数ｗを算出する。
【００２９】次いで、ステップ２に戻り、以降の手順を
繰り返す。
繰り返す。
【００３０】こうして、距離データメモリ３には、画面
の各ラインに対応する、カメラ設置地点からの距離Ｌの
データを蓄積することができる。
の各ラインに対応する、カメラ設置地点からの距離Ｌの
データを蓄積することができる。
【００３１】このように、この距離計測装置では、画像
の解析を通じて、画面の各ラインに対応する、カメラ設
置地点からの距離Ｌのデータを設定することができる。
この距離計測装置で設定したデータを用いることによ
り、人が立っている地点の走査ラインがどれであるかを
調べることにより、直ちに、カメラ設置地点からその人
までの距離を高精度に求めることができる。
の解析を通じて、画面の各ラインに対応する、カメラ設
置地点からの距離Ｌのデータを設定することができる。
この距離計測装置で設定したデータを用いることによ
り、人が立っている地点の走査ラインがどれであるかを
調べることにより、直ちに、カメラ設置地点からその人
までの距離を高精度に求めることができる。
【００３２】なお、ここではレールが映る映像を用い
て、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定する場合につい
て説明したが、レール以外でも、実空間距離が既知のも
のであれば利用することが可能であり、例えば、道路の
白線や道幅が一定の道路などを利用することもできる。
て、カメラ設置地点からの距離Ｌを設定する場合につい
て説明したが、レール以外でも、実空間距離が既知のも
のであれば利用することが可能であり、例えば、道路の
白線や道幅が一定の道路などを利用することもできる。
【００３３】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
第１の実施形態の距離計測装置を利用する監視装置につ
いて説明する。
第１の実施形態の距離計測装置を利用する監視装置につ
いて説明する。
【００３４】この監視装置は、図５に示すように、カメ
ラの映像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変
換部11と、画像データから動きを示す領域を抽出する移
動体検知部12と、抽出された移動領域の画像データを２
値化する２値化部13と、移動領域を移動物体ごとのラベ
ル番号を付けてグループ化するラベリング処理部14と、
各ラベル番号が付された移動領域の重心位置や外接四角
形の座標、実空間での大きさやカメラ設置地点からの距
離などを算出する特徴量計算部15と、移動物体が侵入者
であるか否かを判定する侵入者判定部16と、第１の実施
形態で説明した距離計測装置17とを備えている。
ラの映像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変
換部11と、画像データから動きを示す領域を抽出する移
動体検知部12と、抽出された移動領域の画像データを２
値化する２値化部13と、移動領域を移動物体ごとのラベ
ル番号を付けてグループ化するラベリング処理部14と、
各ラベル番号が付された移動領域の重心位置や外接四角
形の座標、実空間での大きさやカメラ設置地点からの距
離などを算出する特徴量計算部15と、移動物体が侵入者
であるか否かを判定する侵入者判定部16と、第１の実施
形態で説明した距離計測装置17とを備えている。
【００３５】この監視装置では、カメラの映像がＡ／Ｄ
変換部２に送られ、Ａ／Ｄ変換部２は、この映像信号を
デジタル画像データに変換する。距離計測装置17が距離
設定を行う場合は、Ａ／Ｄ変換部２からデジタル画像デ
ータが距離計測装置17に入力し、距離計測装置17は、第
１の実施形態で説明した動作を行い、画面の各ラインに
対応する、カメラ設置地点からの距離Ｌデータを蓄積す
る。
変換部２に送られ、Ａ／Ｄ変換部２は、この映像信号を
デジタル画像データに変換する。距離計測装置17が距離
設定を行う場合は、Ａ／Ｄ変換部２からデジタル画像デ
ータが距離計測装置17に入力し、距離計測装置17は、第
１の実施形態で説明した動作を行い、画面の各ラインに
対応する、カメラ設置地点からの距離Ｌデータを蓄積す
る。
【００３６】監視動作中は、Ａ／Ｄ変換部２から出力さ
れたデジタル画像データが移動体検知部12に入力する。
れたデジタル画像データが移動体検知部12に入力する。
【００３７】移動検知部12は、図６に示すように、背景
映像の画像データを取得して出力する背景映像出力部24
と、入力する画像データから背景映像の画像データを減
算して移動領域の画像データを出力する減算部25と、入
力する画像データに（１−α）を乗じる乗算部21と、背
景映像出力部24から出力される背景映像の画像データに
αを乗じる乗算部23と、乗算部21から出力される画像デ
ータと乗算部23から出力される画像データとを加算する
加算部22とを具備している。
映像の画像データを取得して出力する背景映像出力部24
と、入力する画像データから背景映像の画像データを減
算して移動領域の画像データを出力する減算部25と、入
力する画像データに（１−α）を乗じる乗算部21と、背
景映像出力部24から出力される背景映像の画像データに
αを乗じる乗算部23と、乗算部21から出力される画像デ
ータと乗算部23から出力される画像データとを加算する
加算部22とを具備している。
【００３８】この移動検知部12では、入力する画像フレ
ームデータに（１−α）を乗じ（但し、０≦α＜１）、
また、背景映像の画像フレームデータにαを乗じて、こ
れらを加算部22で加算している。そのため、加算部22か
らは、画像フレームデータの動きを示す部分が減衰され
た背景映像の画像フレームデータが出力される。背景映
像出力部24は、加算部22の出力を取得すると、減算部25
に出力し、減算部25は、入力する画像フレームデータか
ら、背景映像出力部24が出力した背景映像の画像フレー
ムデータを減算して２値化部13に出力する。
ームデータに（１−α）を乗じ（但し、０≦α＜１）、
また、背景映像の画像フレームデータにαを乗じて、こ
れらを加算部22で加算している。そのため、加算部22か
らは、画像フレームデータの動きを示す部分が減衰され
た背景映像の画像フレームデータが出力される。背景映
像出力部24は、加算部22の出力を取得すると、減算部25
に出力し、減算部25は、入力する画像フレームデータか
ら、背景映像出力部24が出力した背景映像の画像フレー
ムデータを減算して２値化部13に出力する。
【００３９】２値化部13は、移動検知部12から入力され
た画像フレームの各画素のデータを閾値と比較して、各
画素が動きを示す画素であるかどうかを識別し、動きを
示す画素を１、その他の画素を０に２値化して、そのデ
ータをラベリング処理部14に出力する。
た画像フレームの各画素のデータを閾値と比較して、各
画素が動きを示す画素であるかどうかを識別し、動きを
示す画素を１、その他の画素を０に２値化して、そのデ
ータをラベリング処理部14に出力する。
【００４０】ラベリング処理部14は、２値化された画像
フレームデータから、一つの移動体の動きを表す、まと
まりを示す画素に対して同じラベル番号を付ける処理を
行う。複数の移動体が存在する場合には、それぞれの移
動体ごとのラベル番号が、その移動体の動きを表す画素
に対して付される。図７には、ラベリング処理された画
像フレームを例示している。
フレームデータから、一つの移動体の動きを表す、まと
まりを示す画素に対して同じラベル番号を付ける処理を
行う。複数の移動体が存在する場合には、それぞれの移
動体ごとのラベル番号が、その移動体の動きを表す画素
に対して付される。図７には、ラベリング処理された画
像フレームを例示している。
【００４１】特徴量計算部15は、図８に示す手順で特徴
量を算出する。
量を算出する。
【００４２】ステップ11：ラベリング処理された画像フ
レームをスキャンし、同じラベル番号（ｉ）が付された
画素の頻出回数によって、そのラベル番号が付され移動
体の面積（ｓi）を求め、また、同じラベル番号が付さ
れた画素の頻出位置（ｘik(t)，ｙik(t)）から、そのラ
ベル番号（ｉ）が付され移動体の重心位置（ＸGi（t),
ＹGi(t)））を算出する（但し、Ｘi(t)＝Σｘik(t)／ｓ
i、Ｙi(t)＝Σｙik(t)／ｓGii、Σはｋ＝１からｓiまで
加算）。また、その頻出位置の外接四角形の端点座標
（Ｘminｉ(t)（＝最小のｘik(t)），Ｘmaxｉ(t)（＝最
大のｘik(t)），Ｙminｉ(t)（＝最小のｙik(t)），Ｙma
xｉ(t)（＝最大のｙik(t)））を算出する。
レームをスキャンし、同じラベル番号（ｉ）が付された
画素の頻出回数によって、そのラベル番号が付され移動
体の面積（ｓi）を求め、また、同じラベル番号が付さ
れた画素の頻出位置（ｘik(t)，ｙik(t)）から、そのラ
ベル番号（ｉ）が付され移動体の重心位置（ＸGi（t),
ＹGi(t)））を算出する（但し、Ｘi(t)＝Σｘik(t)／ｓ
i、Ｙi(t)＝Σｙik(t)／ｓGii、Σはｋ＝１からｓiまで
加算）。また、その頻出位置の外接四角形の端点座標
（Ｘminｉ(t)（＝最小のｘik(t)），Ｘmaxｉ(t)（＝最
大のｘik(t)），Ｙminｉ(t)（＝最小のｙik(t)），Ｙma
xｉ(t)（＝最大のｙik(t)））を算出する。
【００４３】ステップ12：着目するラベル番号を１に設
定し（ｉ←１）、 ステップ13：距離計測装置17に蓄積されている各ライン
ごとの距離データｆL（Ｙ）を用いて、移動物体ｉの外
接四角形の下端座標Ｙmaxｉ(t)におけるカメラ設置地点
からの距離Ｄi(t)を算出する。
定し（ｉ←１）、 ステップ13：距離計測装置17に蓄積されている各ライン
ごとの距離データｆL（Ｙ）を用いて、移動物体ｉの外
接四角形の下端座標Ｙmaxｉ(t)におけるカメラ設置地点
からの距離Ｄi(t)を算出する。
【００４４】Ｄi(t)＝ｆL（Ｙmaxｉ(t)） ステップ14：このＤi(t)を用いて、移動物体ｉの実空間
での高さ、幅、面積（比）を計算する。
での高さ、幅、面積（比）を計算する。
【００４５】例えば、実空間での高さＨi(t)と画面上の
高さｈi(t)との間には、 Ｈi(t)／Ｄi(t)＝ｈi(t)／ｆ の関係がある。ここで、ｆはレンズの焦点距離、また、
ｈi(t)は、 ｈi(t)＝（Ｙmaxｉ(t)−Ｙminｉ(t)）×画素間の長さｌ
×３／４（アスペクト比） により求まる。従って、実空間での高さＨi(t)は、 Ｈi(t)＝Ｄi(t)／ｆ×（Ｙmaxｉ(t)−Ｙminｉ(t)）×ｌ
×３／４ により算出できる。
高さｈi(t)との間には、 Ｈi(t)／Ｄi(t)＝ｈi(t)／ｆ の関係がある。ここで、ｆはレンズの焦点距離、また、
ｈi(t)は、 ｈi(t)＝（Ｙmaxｉ(t)−Ｙminｉ(t)）×画素間の長さｌ
×３／４（アスペクト比） により求まる。従って、実空間での高さＨi(t)は、 Ｈi(t)＝Ｄi(t)／ｆ×（Ｙmaxｉ(t)−Ｙminｉ(t)）×ｌ
×３／４ により算出できる。
【００４６】また、１処理前の移動物体ｉの距離Ｄi(t
−１)を用いて、光軸方向の移動量と移動速度を算出す
る。
−１)を用いて、光軸方向の移動量と移動速度を算出す
る。
【００４７】 ステップ15：着目するラベル番号を１加算し（ｉ←ｉ＋
１） ステップ16：ｉが最後であれば処理を終了し、最後でな
ければ、ステップ13に戻って、以降の手順を繰り返す。
１） ステップ16：ｉが最後であれば処理を終了し、最後でな
ければ、ステップ13に戻って、以降の手順を繰り返す。
【００４８】侵入者判定処理部16は、特徴量計算部15が
求めた各種特徴量に基づいて、移動物体が侵入者か否か
を判定する。この手順を図９に示している。
求めた各種特徴量に基づいて、移動物体が侵入者か否か
を判定する。この手順を図９に示している。
【００４９】ステップ21：図１０に示すように、画面上
に設定した検知エリアに、移動物体ｉの外接四角形の下
端座標（Ｘminｉ(t)，Ｙmaxｉ(t)）（Ｘmaxｉ(t)，Ｙma
xｉ(t)）が含まれているか否か、または、水平方向が移
動物体ｉの重心位置、垂直方向が移動物体ｉの外接四角
形の下端位置（Ｘｉ(t),Ｙmaxｉ(t))が含まれているか
否かを調べ、含まれていない場合には、その移動物体ｉ
は対象外と判定する。含まれている場合には、 ステップ22：移動物体ｉの光軸方向の速度が速いか否か
を調べ、速ければ、移動物体を車両と判定する。速くな
ければ、 ステップ23：移動物体ｉの高さが１ｍ以下か否かを調
べ、１ｍ以下の場合は移動物体を小動物と判定する。１
ｍを超えるときは、 ステップ24：移動物体ｉの幅が１ｍ以上か否かを調べ、
１ｍ以上であれば移動物体は車両と判定する。１ｍ以下
の場合は、移動物体ｉを侵入した人間と判断する。
に設定した検知エリアに、移動物体ｉの外接四角形の下
端座標（Ｘminｉ(t)，Ｙmaxｉ(t)）（Ｘmaxｉ(t)，Ｙma
xｉ(t)）が含まれているか否か、または、水平方向が移
動物体ｉの重心位置、垂直方向が移動物体ｉの外接四角
形の下端位置（Ｘｉ(t),Ｙmaxｉ(t))が含まれているか
否かを調べ、含まれていない場合には、その移動物体ｉ
は対象外と判定する。含まれている場合には、 ステップ22：移動物体ｉの光軸方向の速度が速いか否か
を調べ、速ければ、移動物体を車両と判定する。速くな
ければ、 ステップ23：移動物体ｉの高さが１ｍ以下か否かを調
べ、１ｍ以下の場合は移動物体を小動物と判定する。１
ｍを超えるときは、 ステップ24：移動物体ｉの幅が１ｍ以上か否かを調べ、
１ｍ以上であれば移動物体は車両と判定する。１ｍ以下
の場合は、移動物体ｉを侵入した人間と判断する。
【００５０】このように、この監視装置は、距離計測装
置を利用して、検知エリアに侵入した人間を検出するこ
とができる。
置を利用して、検知エリアに侵入した人間を検出するこ
とができる。
【００５１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の距離計測装置は、画面の各ラインに対応して、カメラ
設置地点からの距離Ｌを設定することができる。この距
離計測装置で設定したデータを用いてカメラ設置地点か
ら被写体までの距離を迅速且つ高精度に求めることがで
きる。
の距離計測装置は、画面の各ラインに対応して、カメラ
設置地点からの距離Ｌを設定することができる。この距
離計測装置で設定したデータを用いてカメラ設置地点か
ら被写体までの距離を迅速且つ高精度に求めることがで
きる。
【００５２】また、本発明の監視装置は、この距離計測
装置を利用して、監視域の移動物体を的確に判定するこ
とができる。
装置を利用して、監視域の移動物体を的確に判定するこ
とができる。
【図１】第１の実施形態における距離計測装置を示すブ
ロック図、
ロック図、
【図２】第１の実施形態における距離設定方法を実施す
るときの画像を示す図、
るときの画像を示す図、
【図３】第１の実施形態における初期情報設定部の動作
を説明する図、
を説明する図、
【図４】第１の実施形態における距離計算処理部の手順
を示すフロー図、
を示すフロー図、
【図５】第２の実施形態における監視装置の構成を示す
ブロック図、
ブロック図、
【図６】第２の実施形態における移動体検知部の構成を
示すブロック図、
示すブロック図、
【図７】第２の実施形態のラベリング処理部でラベリン
グされた画像フレームを示す図、
グされた画像フレームを示す図、
【図８】第２の実施形態における特徴量計算部の処理手
順を示すフロー図、
順を示すフロー図、
【図９】第２の実施形態における侵入者判定処理部の動
作手順を示すフロー図、
作手順を示すフロー図、
【図１０】第２の実施形態における検知エリアを示す
図、
図、
【図１１】従来のカメラ設置地点から被写体までの距離
算出方法を説明する図、
算出方法を説明する図、
【図１２】従来の距離設定方法を説明する図である。
１ 初期情報設定部 ２ 距離計算処理部 ３ 距離データメモリ 11 Ａ／Ｄ変換部 12 移動体検知部 13 ２値化部 14 ラベリング処理部 15 特徴量計算部 16 侵入者判定部 17 距離計測装置 21 （１−α）乗算部 22 加算部 23 α乗算部 24 背景映像出力部 25 減算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｂ 13/196 Ｇ０８Ｂ 13/196 ５Ｌ０９６ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｃ Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA09 AA67 BB05 BB15 CC16 DD03 DD06 EE05 FF01 FF04 FF09 FF61 JJ03 JJ08 JJ26 MM02 QQ04 QQ13 QQ36 RR06 SS09 SS13 UU02 UU05 2F112 AD06 BA05 BA06 CA02 DA32 FA03 FA08 FA21 FA27 FA36 FA45 GA10 5B057 AA16 AA19 BA02 BA11 DA11 DB03 DC01 DC03 5C054 AA05 CA04 CC02 EA05 FC12 FC15 HA05 5C084 AA02 AA07 AA13 CC19 DD11 EE02 GG12 GG42 GG52 GG56 GG57 GG61 GG78 5L096 BA02 CA02 FA66 GA28 HA03 JA11
Claims (8)
- 【請求項１】 固定カメラの画像の下辺からの高さとカ
メラ設置地点からの距離とを対応付けたデータを設定す
る距離計測装置であって、 実空間で地表に沿って延びる幅を持つ平行な線が指標と
して映されている画像から、各走査ラインごとに、前記
指標の平行な線の間の画素数を計数し、前記幅と前記画
素数との比に基づいて、各走査ラインに対応する前記距
離を算出する距離計算手段を備えることを特徴とする距
離計測装置。 - 【請求項２】 前記指標として、レールを用いることを
特徴とする請求項１に記載の距離計測装置。 - 【請求項３】 前記指標として、道路両側の構造物を用
いることを特徴とする請求項１に記載の距離計測装置。 - 【請求項４】 前記指標として、道路上の白線の対を用
いることを特徴とする請求項１に記載の距離計測装置。 - 【請求項５】 監視エリアに侵入する侵入者を検知する
監視装置であって、 請求項１から４のいずれかに記載の距離計測装置と、 画像データを基に動きを示す移動領域を抽出する移動体
検知手段と、 前記移動領域を、移動物体ごとのラベル番号を付けてグ
ループ化するラベリング手段と、 各ラベル番号が付された移動領域の外接四角形の座標を
算出し、前記外接四角形の下端の座標を用いて、前記距
離計測装置に蓄積されたデータから前記外接四角形で表
される移動物体のカメラ設置地点からの距離Ｌを求め、
前記距離Ｌのデータを利用して前記移動物体の特徴量を
算出する特徴量計算手段と、 前記外接四角形の下端の座標と前記監視エリアの座標と
を比較して前記移動物体が監視エリアに侵入しているか
否かを判定し、前記移動物体が監視エリアに侵入してい
るときには、前記特徴量計算手段が算出した特徴量に基
づいて前記移動物体が人間か否かを判定する侵入者判定
手段とを備えることを特徴とする監視装置。 - 【請求項６】 前記特徴量計算手段は、前記距離Ｌ
（ｔ）と１処理前の前記移動物体の距離Ｌ（ｔ−１）と
から前記移動物体の移動速度を計算し、前記侵入者判定
手段は、前記特徴量計算手段が算出した前記移動速度に
基づいて、侵入した移動物体が人間か否かを判定するこ
とを特徴とする請求項５に記載の監視装置。 - 【請求項７】 前記特徴量計算手段は、前記距離Ｌと前
記外接四角形の高さとの関係から前記移動物体の実空間
での高さを計算し、前記侵入者判定手段は、前記特徴量
計算手段が算出した実空間での高さに基づいて、侵入し
た移動物体が人間か否かを判定することを特徴とする請
求項５に記載の監視装置。 - 【請求項８】 前記特徴量計算手段は、前記距離Ｌと前
記外接四角形の横幅との関係から前記移動物体の実空間
での幅を計算し、前記侵入者判定手段は、前記特徴量計
算手段が算出した実空間での幅に基づいて、侵入した移
動物体が人間か否かを判定することを特徴とする請求項
５に記載の監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229782A JP2002042142A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 距離計測装置、それを用いた監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229782A JP2002042142A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 距離計測装置、それを用いた監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002042142A true JP2002042142A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18722841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000229782A Pending JP2002042142A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 距離計測装置、それを用いた監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002042142A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006101384A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 人物検出装置及び方法 |
| JP2007274655A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Saxa Inc | 監視映像処理装置及び方法 |
| JP2007274656A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Saxa Inc | 映像監視装置及び方法 |
| JP2008099016A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 人体検出装置 |
| JP2008286638A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | 身長推定装置および身長推定方法 |
| JP2011053005A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Mega Chips Corp | 監視システム |
| KR101353361B1 (ko) * | 2011-11-22 | 2014-01-23 | 주식회사 이엔이테크 | 이미지 화소 수를 이용한 거리 측정기, 이를 이용한 골프 보조장치, 이미지 화소 수를 이용한 거리 측정방법 및 이를 이용한 골프 보조방법 |
| JP2014059646A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 対象物検出装置、及び対象物検出方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000229782A patent/JP2002042142A/ja active Pending
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|
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