JP2003032672A - Monitor - Google Patents

Monitor

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JP2003032672A
JP2003032672A JP2001216642A JP2001216642A JP2003032672A JP 2003032672 A JP2003032672 A JP 2003032672A JP 2001216642 A JP2001216642 A JP 2001216642A JP 2001216642 A JP2001216642 A JP 2001216642A JP 2003032672 A JP2003032672 A JP 2003032672A
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sleeping person
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安弘 竹村
Kazuhiro Mimura
一弘 味村
Toshiji Takei
利治 武居
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitor which not only senses surely the state of a person while asleep, but also is small-sized and simple. SOLUTION: The monitor 1 has a photographing means 11 for photographing continuously a monitoring object 2 illuminated by a constant quantity of light; a difference-image generating means 14 for generating the difference-image between the images of two frames obtained by the imaging means 11 which are generated at a predetermined time-interval; an operating means 32 for obtaining from the difference-image the varying output associated with the variation generated between the two frames; and a sensing means 33 for sensing the movement of the monitoring object 2 based on the temporal variation of the varying output.

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、監視対象物を監視
する監視装置と監視方法に関し、特に就寝者の呼吸など
の変化を監視するための監視装置、監視方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring device and a monitoring method for monitoring an object to be monitored, and more particularly to a monitoring device and a monitoring method for monitoring changes such as respiration of a sleeping person.

【0002】[0002]

【従来の技術】就寝者の呼吸の変化を監視する監視装置
として、従来から、荷重センサまたは圧力センサにより
検出した圧力分布の時間推移に基づき、就寝者の呼吸の
変化を監視する装置が提案されている。
2. Description of the Related Art As a monitoring device for monitoring changes in the breathing of a sleeping person, a device for monitoring the changes in the breathing of the sleeping person has been conventionally proposed based on the time transition of the pressure distribution detected by a load sensor or a pressure sensor. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな従来の装置によれば、監視装置は、測定される信号
が微小であることから、安定した信号を取得し検出する
ためには、高性能な信号増幅器やなんらかの信号処理が
必要であり、システムとして複雑かつ大掛かりなものに
なっていた。
However, according to the conventional device as described above, the monitoring device has high performance in order to acquire and detect a stable signal because the measured signal is very small. It required a complicated signal amplifier and some kind of signal processing, which made the system complicated and large-scale.

【0004】そこで本発明は、就寝者の状態を確実に検
出するだけでなく、小型で、かつ単純である監視装置を
提供することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to provide a monitoring device which is not only capable of reliably detecting the state of a sleeping person but is also small and simple.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明による監視装置は、例えば図
1、図2、図3に示すように、一定の光量で照明された
監視対象物2を継続的に撮像する撮像手段11と;撮像
手段11により得られた所定時間間隔の2フレームの画
像の差分画像を生成する差分画像生成手段14と;前記
差分画像から前記2フレーム間の変化に関する変化出力
を得る演算手段32と;前記変化出力の時間変化から監
視対象物2の動きを検出する検出手段33とを備える
In order to achieve the above object, a monitoring device according to the invention according to claim 1 is a monitoring device which is illuminated with a constant amount of light as shown in FIGS. 1, 2 and 3, for example. An image pickup means 11 for continuously picking up an image of the object 2; a difference image generation means 14 for generating a difference image of images of two frames obtained by the image pickup means 11 at a predetermined time interval; and between the two difference frames from the difference image. And a detecting means 33 for detecting the movement of the monitored object 2 from the time change of the change output.

【0006】このように構成すると、撮像手段11と、
差分画像生成手段14と、演算手段32と、検出手段3
3とを備えるので、撮像手段11により得られた所定時
間間隔の2フレームの画像の差分画像を生成し、差分画
像から2フレーム間の変化に関する変化出力の時間変化
から監視対象物2の動きを検出することにより、就寝者
2の状態を確実に検出するだけでなく、小型で、かつ単
純である監視装置1を提供することができる。一定の光
量の照明は、人工的光源による照明に限らず自然光によ
る照明であってもよい。監視対象物2の動きは典型的に
は周期的動きである。
With this configuration, the image pickup means 11 and
Difference image generation means 14, calculation means 32, and detection means 3
3 is included, a difference image of two frame images at a predetermined time interval obtained by the image pickup means 11 is generated, and the movement of the monitoring target object 2 is determined from the time change of the change output regarding the change between the two frames from the difference image. By detecting, not only can the state of the sleeping person 2 be reliably detected, but also a small and simple monitoring device 1 can be provided. Illumination with a constant amount of light is not limited to illumination with an artificial light source, and may be illumination with natural light. The movement of the monitored object 2 is typically a periodic movement.

【0007】また請求項2に記載のように、請求項1に
記載の監視装置1では、監視対象物2を所定のパターン
状照明光13aで照明する照明パターン投光手段12を
備え、パターン状照明光13aは、照明パターン投光手
段12と撮像手段11とを結ぶ方向に平行な方向の照明
分布を持つことを特徴とするとよい。
Further, as described in claim 2, the monitoring device 1 according to claim 1 is provided with an illumination pattern projecting means 12 for illuminating the monitored object 2 with a predetermined pattern illumination light 13a. It is preferable that the illumination light 13a has an illumination distribution in a direction parallel to the direction connecting the illumination pattern projecting unit 12 and the imaging unit 11.

【0008】また請求項3に記載のように、請求項1ま
たは請求項2に記載の監視装置1では、撮像手段10
は、複数の画素の配列された撮像素子を有する。
Further, as described in claim 3, in the monitoring device 1 according to claim 1 or 2, the image pickup means 10 is provided.
Has an image sensor in which a plurality of pixels are arranged.

【0009】また請求項4に記載のように、請求項1乃
至請求項3のいずれか1項に記載の監視装置1では、差
分画像生成手段14は、前記差分画像に二値化処理を施
すことを特徴とする。
Further, as described in claim 4, in the monitoring device 1 according to any one of claims 1 to 3, the difference image generation means 14 performs a binarization process on the difference image. It is characterized by

【0010】また請求項5に記載のように、請求項1乃
至請求項4のいずれか1項に記載の監視装置1では、演
算手段32は、前記差分画像の各画素値を累積する累積
手段32aを備えるようにするとよい。
Further, as described in claim 5, in the monitoring device 1 according to any one of claims 1 to 4, the calculating means 32 is an accumulating means for accumulating each pixel value of the difference image. 32a may be provided.

【0011】また請求項6に記載のように、請求項1乃
至請求項4のいずれか1項に記載の監視装置1では、演
算手段32は、前記変化出力として、前記差分画像上の
パターンの各移動部分のパターン移動量を算出すること
を特徴とする。また、演算手段32は、前記パターン移
動量の累積を算出するようにしてもよい。
Further, as described in claim 6, in the monitoring device 1 according to any one of claims 1 to 4, the calculating means 32 uses the pattern on the difference image as the change output. The feature is that the pattern movement amount of each moving portion is calculated. Further, the calculation means 32 may calculate the accumulation of the pattern movement amount.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号または類似符
号を付し、重複した説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding members are designated by the same reference numerals or similar reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0013】図1は、本発明による実施の形態である監
視装置1の模式的斜視図である。図中ベッド6上に監視
対象物としての人物2(以下就寝者2という)が横たわ
って存在している。また、就寝者2の上には、さらに寝
具3がかけられており、就寝者2の一部と、ベッド6の
一部とを覆っている。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a monitoring device 1 according to an embodiment of the present invention. A person 2 (hereinafter referred to as a sleeping person 2) as a monitoring target lies on a bed 6 in the figure. Moreover, the bedclothes 3 are further laid on the sleeping person 2 to cover a part of the sleeping person 2 and a part of the bed 6.

【0014】一方、就寝者2の腹部周辺直上には、一定
の光量で照明された就寝者2を継続的に撮像するための
撮像手段としての撮像部11が設置されている。一定の
光量は、撮像部11の露光中に大きな変化がなくほぼ一
定であればよい。さらに具体的には、後述の差分画像を
生成するための2フレームを得るための時間間隔の間に
大きな変化、例えば10%以上の光量変化がなければよ
い。即ち差分画像上で、移動しなかった輝点が背景とと
もにほとんど除去され(光量変化が小さければ小さいほ
ど除去される程度が高い)、移動した輝点が抽出できる
程度に光量変化がなければよい。また、露光時間外は照
明をしないようにしてもよい。
On the other hand, immediately above the abdomen of the sleeping person 2, an image pickup section 11 is installed as an image pickup means for continuously picking up the image of the sleeping person 2 illuminated with a constant amount of light. It is sufficient that the constant amount of light does not change significantly during the exposure of the image pickup unit 11 and is substantially constant. More specifically, it suffices that there is no large change, for example, a change in light amount of 10% or more, during a time interval for obtaining two frames for generating a difference image described later. That is, on the difference image, most of the bright points that have not moved are removed together with the background (the smaller the change in the light amount, the higher the removal degree), and the light amount does not have to change to the extent that the moved bright points can be extracted. Further, the illumination may not be performed outside the exposure time.

【0015】また就寝者2のおよそ足部又は頭部上方に
は(図示は足部上方の場合)、就寝者2を所定のパター
ン状照明光で照明する照明パターン投光手段としての投
光部12が設置され、就寝者2のおよそ腹部上の寝具3
を中心に照明している。照明される範囲は、就寝者2の
腹部、胸部、背部、および肩部が、就寝中に取りうる位
置を網羅する範囲に設定するとよい。同様に、撮像部1
1による撮影領域の範囲も、就寝者2の腹部、胸部、背
部、および肩部が、就寝中に取りうる位置を網羅する範
囲に設定するとよい。本実施の形態では、撮像部11は
就寝者2の腹部周辺直上に、また投光部12は就寝者2
のおよそ足部又は頭部上方に設置するとしたが、これに
限られるものではなく、これらは、就寝者2の周期的動
きを検出しやすい位置とするとよい。または設置しやす
い位置としてもよく、例えば、就寝者2の上方を避けて
設置してもよい。ここで周期的動きとは、典型的には就
寝者2の呼吸である。
Further, a light projecting section as an illumination pattern projecting means for illuminating the sleeping person 2 with a predetermined pattern of illumination light is provided above the sleeping person 2 approximately above the foot or head (in the case where the sleeping person is above the foot). 12 is installed, and the bedding 3 is approximately on the abdomen of the sleeping person 2.
Lighting is centered around. The illuminated range may be set to a range that covers the abdomen, chest, back, and shoulders of the sleeping person 2 that can be taken during sleep. Similarly, the imaging unit 1
The range of the imaging region by 1 may be set to a range that covers the positions where the abdomen, chest, back, and shoulders of the sleeping person 2 can take while sleeping. In the present embodiment, the imaging unit 11 is directly above the abdomen of the sleeping person 2, and the light projecting unit 12 is the sleeping person 2.
Although it is assumed that it is installed approximately above the foot or the head, it is not limited to this, and it may be set at a position where it is easy to detect the periodic movement of the sleeping person 2. Alternatively, it may be set at a position where it can be easily installed, and may be installed, for example, avoiding above the sleeping person 2. Here, the periodic movement is typically the breathing of the sleeping person 2.

【0016】さらに、撮像部11と投光部12とは、撮
像部11と投光部12とを結ぶ軸と、ベッド6の中心線
がおよそ平行になるように設置する。撮像部11と投光
部12との設置場所は、例えば天井に設置するとよい
が、近辺に壁が存在する場合は、壁でもよく、スタンド
に取りつけてもよい。即ち設置場所は監視装置の目的や
仕様等により適宜決めてよい。このように設置すること
で、就寝者2の小さな周期的動き例えば呼吸を敏感に検
出することができる。撮像部11は、複数の画素の配列
された撮像素子を有するものであり、典型的にはCCD
カメラである。
Further, the image pickup section 11 and the light projecting section 12 are installed so that the axis connecting the image pickup section 11 and the light projecting section 12 is substantially parallel to the center line of the bed 6. The image pickup unit 11 and the light projecting unit 12 may be installed on a ceiling, for example. However, when a wall is present in the vicinity, it may be a wall or may be attached to a stand. That is, the installation location may be appropriately determined according to the purpose and specifications of the monitoring device. By installing in this way, small periodic movements of the sleeping person 2, for example, respiration, can be detected sensitively. The image pickup unit 11 has an image pickup device in which a plurality of pixels are arranged, and is typically a CCD.
It is a camera.

【0017】投光部12は、典型的には周期的構造を持
った回折素子を用いた投光手段である。また回折素子
は、典型的にはファイバーグレーティング(FG)素子
であるが、空間的に離散化されて光を投光するものであ
ればどのようなものであってもよく、例えば、回折格
子、レンズアレイ、光源アレイまたは開口アレイの結
像、光源アレイまたは開口アレイの出射光をコリメート
したものなどであってもよい。またパターン状照明光
は、投光部12と撮像部11とを結ぶ方向に平行な方向
の照明分布を持っている。照明分布は、照明光に強度変
化の分布があることをいう。即ちパターン状照明光は、
例えば図16に示すような、ライン状照明光等であって
もよい。このライン状照明光は、前記平行な方向に直交
する方向には照明光の強度は一定であるが、前記平行な
方向には強弱の強度変化の分布がある。投光部12は、
就寝者2を、輝点を正方格子状に配列したグレーティン
グパターン13aで照明する。FG素子13について
は、図4を参照して後で説明する。
The light projecting section 12 is typically a light projecting means using a diffractive element having a periodic structure. The diffractive element is typically a fiber grating (FG) element, but may be any element as long as it spatially discretizes and projects light, such as a diffraction grating. It may be an image formed by a lens array, a light source array or an aperture array, collimated light emitted from the light source array or the aperture array, and the like. Further, the patterned illumination light has an illumination distribution in a direction parallel to the direction connecting the light projecting unit 12 and the imaging unit 11. The illumination distribution means that the illumination light has a distribution of intensity changes. That is, the patterned illumination light is
For example, linear illumination light as shown in FIG. 16 may be used. The intensity of the linear illumination light is constant in the direction orthogonal to the parallel direction, but there is a distribution of intensity changes in the parallel direction. The light projecting section 12 is
The sleeping person 2 is illuminated with a grating pattern 13a in which bright points are arranged in a square lattice. The FG element 13 will be described later with reference to FIG.

【0018】図2のブロック図を参照して、監視装置1
の構成の一例を説明する。監視装置1は、撮像部11と
投光部12とを含んで構成される撮像装置10と、演算
装置30と、通報装置40とを含んで構成される。演算
装置30は、典型的にはパソコンやマイコンである。演
算装置30は、制御部31を備えており、監視装置1を
制御している。また制御部31には、インターフェース
35が接続されており、撮像装置10、通報装置40
は、インターフェース35を介して制御部31に接続さ
れ、制御されている。
Referring to the block diagram of FIG. 2, the monitoring device 1
An example of the configuration will be described. The monitoring device 1 is configured to include an imaging device 10 including an imaging unit 11 and a light projecting unit 12, an arithmetic device 30, and a reporting device 40. The arithmetic unit 30 is typically a personal computer or a microcomputer. The arithmetic unit 30 includes a control unit 31 and controls the monitoring device 1. An interface 35 is connected to the control unit 31, and the imaging device 10 and the notification device 40 are connected.
Are connected to and controlled by the control unit 31 via the interface 35.

【0019】ここで、図3の概念的斜視図を参照して、
撮像装置10について説明する。ここでは、判りやすく
就寝者2を、直方体形状をした物体20として、FG素
子により照明される面を平面21として説明する。さら
に判りやすく、物体20の変化(動き)を、物体20の
存在するときと存在しないときで説明する。
Now referring to the conceptual perspective view of FIG.
The imaging device 10 will be described. Here, the sleeping person 2 will be described as the object 20 having a rectangular parallelepiped shape and the surface illuminated by the FG element will be described as the flat surface 21. For easier understanding, the change (movement) of the object 20 will be described when the object 20 exists and when it does not exist.

【0020】図中物体20が、平面21上に載置されて
いる。XY軸を平面21内に置くように、直交座標系X
YZがとられており、物体20はXY座標系の第1象限
に置かれている。
In the figure, an object 20 is placed on a flat surface 21. Cartesian coordinate system X so that the XY axes are placed in the plane 21.
YZ is taken, and the object 20 is placed in the first quadrant of the XY coordinate system.

【0021】一方、図中Z軸上で平面21の上方には撮
像部11が配置されている。撮像部11の結像レンズ1
1aは、その光軸がZ軸に一致するように配置されてい
る。結像レンズ11aが、平面21あるいは物体20の
像を結像する撮像素子15の結像面15’(イメージプ
レーン)は、Z軸に直交する面である。結像面内15’
にxy直交座標系をとり、Z軸が、xy座標系の原点を
通るようにする。
On the other hand, the image pickup section 11 is arranged above the plane 21 on the Z axis in the figure. Imaging lens 1 of imaging unit 11
1a is arranged such that its optical axis coincides with the Z axis. An image forming surface 15 '(image plane) of the image sensor 15 on which the image forming lens 11a forms an image of the plane 21 or the object 20 is a surface orthogonal to the Z axis. 15 'in the image plane
The xy Cartesian coordinate system is taken to be such that the Z axis passes through the origin of the xy coordinate system.

【0022】平面21から結像レンズ11aと等距離
で、結像レンズ11aからY軸の負の方向に距離dだけ
離れたところに、FG素子13が配置されている。図3
を参照して後で説明するように、FG素子13には、継
続的にレーザー光L1がZ軸方向に入射して、正方格子
状に点が配列されたパターンが継続的に平面21に照射
される。即ち、物体20と平面21は、パターン状照明
光で照明される。撮像部11には、撮像部11により得
られた所定時間間隔の2フレームの画像の差分画像を生
成する差分画像生成手段としての画像処理部14が電気
的に接続されている。画像処理部14は、撮像素子15
の各画素毎の差を取ることにより差分画像を生成する。
所定時間間隔とは、物体20の細かい周期的動き即ち就
寝者2の呼吸を監視するのに十分な間隔であり、例えば
2〜3フレーム/秒程度である。また図示では、撮像素
子15と画像処理部14とは、別体として示してある
が、一体として構成するとよい。
The FG element 13 is arranged at the same distance from the plane 21 as the imaging lens 11a and at a distance d from the imaging lens 11a in the negative direction of the Y-axis. Figure 3
As will be described later with reference to, the laser light L1 is continuously incident on the FG element 13 in the Z-axis direction, and the plane 21 is continuously irradiated with a pattern in which dots are arranged in a square lattice. To be done. That is, the object 20 and the plane 21 are illuminated with the patterned illumination light. The image processing unit 14 is electrically connected to the image capturing unit 11 as a differential image generating unit that generates a differential image of two frame images obtained by the image capturing unit 11 at predetermined time intervals. The image processing unit 14 includes an image sensor 15
The difference image is generated by taking the difference for each pixel of.
The predetermined time interval is an interval sufficient for monitoring the fine periodic movement of the object 20, that is, the breathing of the sleeping person 2, and is, for example, about 2 to 3 frames / sec. Further, although the image pickup device 15 and the image processing unit 14 are shown as separate bodies in the drawing, they may be integrally configured.

【0023】また、本実施の形態のように投光部12に
レーザーのような略単一波長光源をもちいる場合には、
撮像部11は、この略単一波長の周辺部以外の波長の光
を減光するフィルタ11bを備えるとよい。フィルタ1
1bは、典型的には光学フィルタであり、結像レンズ1
1aの光軸上に配置するとよい。このようにすると、撮
像部11は、撮像素子15に受光する光のうち、投光部
12より照射された光の強度が相対的にあがるので、外
乱光による影響を軽減できる。
When a light source such as a laser having a substantially single wavelength light source is used for the light projecting section 12 as in the present embodiment,
The image pickup unit 11 may include a filter 11b that attenuates light having a wavelength other than the peripheral portion having the substantially single wavelength. Filter 1
1b is typically an optical filter, and the imaging lens 1b
It may be arranged on the optical axis of 1a. By doing so, the intensity of the light emitted from the light projecting unit 12 among the light received by the image sensor 15 is relatively increased, so that the image capturing unit 11 can reduce the influence of ambient light.

【0024】図4を参照して、FG素子を説明する。F
G素子は、直径が数10ミクロン、長さ10mm程度の
光ファイバーを100本程度シート状に並べて、それを
2枚ファイバーが直交するように重ね合わせたものであ
る。FG素子13は、上記のシートが平面21に平行に
(Z軸に直角に)配置される。このFG素子13に、レ
ーザー光L1を、Z軸方向に入射させる。するとレーザ
ー光L1は、個々の光ファイバーの焦点で集光したの
ち、回折ビームアレイとなり、投影面である平面21
に、正方格子状に輝点マトリクスであるパターン13a
が投影される。
The FG element will be described with reference to FIG. F
The G element is formed by arranging about 100 optical fibers each having a diameter of several tens of microns and a length of about 10 mm in a sheet shape and stacking the two fibers so that the two fibers are orthogonal to each other. In the FG element 13, the above-mentioned sheet is arranged parallel to the plane 21 (perpendicular to the Z axis). The laser light L1 is incident on the FG element 13 in the Z-axis direction. Then, the laser light L1 is condensed at the focal points of the individual optical fibers and then becomes a diffracted beam array, which is a plane 21 which is a projection surface.
Pattern 13a, which is a bright spot matrix in a square lattice
Is projected.

【0025】以上では、撮像装置10は、回折素子とし
てFG素子13を用いる場合で説明したが、回折素子と
して2次元マイクロレンズアレイを用いてもよい。
Although the image pickup apparatus 10 has been described above using the FG element 13 as the diffractive element, a two-dimensional microlens array may be used as the diffractive element.

【0026】図5の模式図を参照して、2次元マイクロ
レンズアレイ16(以下、単にレンズアレイ16とい
う)について説明する。(a)は斜視図、(b)は正面
図の左半分に断面を示した部分断面図である。レンズア
レイ16は、例えばプレートの片面に、数10ミクロン
の周期で、複数のレンズ17が形成されたものである。
ここでは、レンズアレイ16は、レンズアレイ16の複
数のレンズ17の形成された面18(以下単にレンズ面
18という)に、さらに高反射処理を施したものを用い
る。高反射処理は、典型的にはアルミコーティング18
aである。このようにすると、レンズ17が凹面ミラー
と同じ構成になるので、レンズアレイ16の短焦点化が
容易にできる。
The two-dimensional microlens array 16 (hereinafter simply referred to as the lens array 16) will be described with reference to the schematic diagram of FIG. (A) is a perspective view and (b) is a partial cross-sectional view showing a cross section in the left half of the front view. The lens array 16 is formed by forming a plurality of lenses 17 on one surface of a plate at a period of several tens of microns, for example.
Here, as the lens array 16, a surface on which the plurality of lenses 17 of the lens array 16 is formed (hereinafter simply referred to as a lens surface 18) is used in which the high reflection processing is performed. High-reflection treatment is typically aluminum coating 18
a. By doing so, the lens 17 has the same structure as the concave mirror, so that the lens array 16 can be easily made to have a short focal point.

【0027】また、レンズアレイ16は、レンズ面18
にアルミコーティングを施すのではなく、レンズ面18
の直後に平面ミラーを設けてもよい。このようにする
と、光がレンズ17に2回入射することになるので、同
様にレンズアレイ16の短焦点化が容易にできる。
The lens array 16 has a lens surface 18
Instead of applying aluminum coating on the lens surface 18
A plane mirror may be provided immediately after. In this case, light is incident on the lens 17 twice, so that the lens array 16 can be easily made to have a short focal length.

【0028】この場合、図6の模式図に示すように、レ
ンズアレイ16は、入射した光の入射角により、光を反
射または透過するビームスプリッタ19を含んで構成さ
れる。このレンズアレイ16に、レーザー光L1を、Z
軸の垂直方向に入射させる。するとレーザー光L1は、
ビームスプリッタ19で反射し、レンズアレイ16に入
射する。入射したレーザー光L1は、個々のレンズ17
のレンズ面18で反射し、レンズ17の焦点で集光した
のち、ビームスプリッタ19を透過して、球面波となっ
て広がって行き、干渉して、投影面である平面21に、
正方格子状に輝点マトリクスであるパターン16aが投
影される。
In this case, as shown in the schematic view of FIG. 6, the lens array 16 includes a beam splitter 19 which reflects or transmits light depending on the incident angle of the incident light. The laser light L1 is applied to the lens array 16 by Z
It is incident in the direction perpendicular to the axis. Then, the laser light L1 is
It is reflected by the beam splitter 19 and enters the lens array 16. The incident laser light L1 is transmitted to each lens 17
After being reflected by the lens surface 18 of No. 1 and condensed at the focal point of the lens 17, the light is transmitted through the beam splitter 19 and spreads as a spherical wave, which causes interference and causes a plane 21 which is a projection surface.
The pattern 16a, which is a bright spot matrix, is projected in a square lattice shape.

【0029】また図7に示すように、レンズアレイ16
は、同一のレンズアレイ16を、レンズ面18を近接さ
せて2枚設置してもよい。この場合、レンズ面18にア
ルミコーティング18aは施さないで使用する。この2
枚のレンズアレイ16を近接させたレンズアレイ16’
に、レーザー光L1を、Z軸方向に入射させる。すると
レーザー光L1は、個々の2枚のレンズ17の合成焦点
で集光したのち、球面波となって広がって行き、干渉し
て、投影面である平面21に、正方格子状に輝点マトリ
クスであるパターン16a’が投影される。
Further, as shown in FIG. 7, the lens array 16
Alternatively, two identical lens arrays 16 may be installed with their lens surfaces 18 arranged close to each other. In this case, the lens surface 18 is used without the aluminum coating 18a. This 2
A lens array 16 'in which the lens arrays 16 are arranged close to each other
Then, the laser light L1 is made incident on the Z-axis direction. Then, the laser light L1 is condensed at the combined focal point of the respective two lenses 17, and then spreads as a spherical wave to spread and interfere with each other, causing a bright spot matrix in a square lattice on the plane 21 which is the projection surface. Pattern 16a ′ is projected.

【0030】なお、レンズアレイ16は、できるだけ隣
接するレンズ17間の隙間が小さいことが望ましい。し
たがって、レンズ17を直交格子状にならべるのであれ
ば、開口形状は円形よりも矩形にした方がよい。
In the lens array 16, it is desirable that the gap between the adjacent lenses 17 is as small as possible. Therefore, if the lenses 17 are arranged in a rectangular lattice shape, it is better to make the opening shape rectangular rather than circular.

【0031】撮像装置10は、投光部12に以上のよう
な波面精度の高いレンズアレイ16を用いることで、さ
らに低出力レーザーを使用することができる。以下、F
G素子13を用いた場合で説明する。
The image pickup apparatus 10 can further use a low output laser by using the lens array 16 having high wavefront accuracy as described above for the light projecting section 12. Below, F
The case where the G element 13 is used will be described.

【0032】図3に戻って、さらに撮像装置10につい
て説明する。FG素子13により平面21に投影された
パターン13aは、物体20が存在する部分は、物体2
0に遮られ平面21には到達しない。ここで物体20が
存在しなければ、平面21上の点21aに投射されるべ
き輝点は、物体20上の点20aに投射される。輝点が
点21aから点20aに移動したことにより、また結像
レンズ11aとFG素子13とが距離dだけ離れている
ところから、結像面15’上では、点21a’(x,
y)に結像すべきところが点20a’(x,y+δ)に
結像する。即ち、物体20が存在しない時点と物体20
が存在する時点とは、輝点がy軸方向に距離δだけ移動
することになる。
Returning to FIG. 3, the image pickup apparatus 10 will be further described. In the pattern 13a projected on the plane 21 by the FG element 13, the part where the object 20 exists is the object 2
It is blocked by 0 and does not reach the plane 21. Here, if the object 20 does not exist, the bright spot to be projected on the point 21a on the plane 21 is projected on the point 20a on the object 20. Since the bright point has moved from the point 21a to the point 20a, and the imaging lens 11a and the FG element 13 are separated by the distance d, the point 21a '(x,
The portion to be imaged on y) is imaged on the point 20a ′ (x, y + δ). That is, when the object 20 does not exist and when the object 20
Means that the bright spot moves by a distance δ in the y-axis direction.

【0033】画像処理部14は、この2時点に結像面1
5’に受光(撮像)した2フレームの差分画像を生成す
ることにより、輝点が移動した差分画像を生成できる。
また、この差分画像は、2フレームの画像間の差をとる
ことで、移動しなかった輝点は背景とともに除去され、
移動した輝点が抽出された画像となる。ここでの2フレ
ームは、撮像された最新のフレームと、このフレームよ
りの過去の時点のフレームとであればよく、例えば1フ
レームだけずれた2フレームである。
The image processing section 14 determines the image formation plane 1 at these two time points.
By generating the two-frame difference image received (imaged) at 5 ′, the difference image in which the bright spot has moved can be generated.
In addition, by taking the difference between the images of the two frames, this difference image removes the bright spots that have not moved together with the background,
The image is an image in which the bright spots that have moved are extracted. The two frames here may be the latest imaged frame and a frame at a time point in the past from this frame, and are, for example, two frames shifted by one frame.

【0034】このように、撮像装置10は、差分画像を
生成するので外乱光の影響を排除できる。例えば太陽光
により、就寝者2以外の物による陰影が就寝者2にかか
っていたり、外乱光による照明強度が、就寝者2の部分
部分でばらつきがあったりしていても、そのような陰影
やばらつきの影響を排除できるので、後述の2値化処理
を行ないやすい。差分画像は、画像信号をA/D変換し
てフレームメモリに記憶し、対応する画像データ同志を
演算して求めることができる。特にこの特徴は、撮像素
子15として動体検出素子を用いた場合に顕著である。
動体検出素子は、例えば撮像素子15の各画素で、フレ
ームの画素値を記憶し、1フレームずれた最新のフレー
ムの画素値との差あるいは、その差を閾値処理して値を
出力する機能を持った素子で、信号伝達過程でのノイズ
の影響をうけることなく、差分画像を生成することがで
きる。
As described above, since the image pickup apparatus 10 produces the difference image, the influence of ambient light can be eliminated. For example, even if a shadow caused by an object other than the sleeping person 2 is applied to the sleeping person 2 due to sunlight, or the illumination intensity due to ambient light varies among the sleeping person 2 in a partial portion, such a shadow or Since the influence of variation can be eliminated, it is easy to perform the binarization processing described later. The difference image can be obtained by A / D converting the image signal, storing it in the frame memory, and computing the corresponding image data. In particular, this feature is remarkable when a moving body detection element is used as the image pickup element 15.
The moving object detection element has a function of storing the pixel value of a frame in each pixel of the image pickup element 15 and performing a threshold process on the difference between the pixel value of the latest frame shifted by one frame or the difference and outputting the value. With the element, the difference image can be generated without being affected by noise in the signal transmission process.

【0035】さらに画像処理部14は、この差分画像に
2値化処理を施す。2値化処理は、例えば上述の動体検
出素子を用いた場合、2フレームの画像の各画素で、2
フレームの各々の出力値を、バイアスを含めてピークホ
ールドしておき、不図示のコンパレータにより、例えば
各画素の差の絶対値が閾値以上の時に1を出力し、閾値
未満の時に0を出力するような閾値処理を行なう。この
ようにすると、撮像素子のSNをフルに使って差算を行
うことができる。このため、通常の画像処理(例えば画
素データを8bitに量子化する)よりもダイナミック
レンジの広い検出ができる。これにより、撮像装置10
は、ハイパワーレーザを使ったり、シャッターを発光と
同期させて短い露出(撮像)を行ったりしなくても、パ
ターンのわずかな変化を検出しやすい。これにより、レ
ーザー光L1は、低出力レーザーでもよく、また、レー
ザーの発光と露出とを同期させる必要がなく、継続的に
照射することができる。
Further, the image processing section 14 carries out a binarization process on this difference image. For example, when the above-described moving body detection element is used, the binarization processing is performed by using 2 pixels for each pixel of an image of 2 frames.
The output value of each frame is peak-held including the bias, and a comparator (not shown) outputs 1 when the absolute value of the difference between the pixels is greater than or equal to a threshold value, and outputs 0 when the absolute value is less than the threshold value. Such threshold processing is performed. By doing so, the SN of the image sensor can be fully used to perform the subtraction. Therefore, it is possible to perform detection with a wider dynamic range than in normal image processing (for example, pixel data is quantized into 8 bits). Thereby, the imaging device 10
Can detect slight changes in the pattern without using a high-power laser or performing a short exposure (imaging) by synchronizing the shutter with light emission. Accordingly, the laser light L1 may be a low-power laser, and it is not necessary to synchronize the laser emission and the exposure, and the laser light L1 can be continuously emitted.

【0036】またレーザー光L1は、間欠的に光が照射
されるパルス光であり、撮像部11は、不図示のシャッ
ターが備えられ、結像面15’に間欠的に撮像するよう
に構成してもよい。この場合、投光部12は、光源が所
定の発光時間だけ発光するパルス光源を用いてもよい
し、シャッターでパルス状に遮光、照射を繰り返す構成
であってもよい。また、シャッターは、電子シャッター
を用いることが好ましいが、メカニカルシャッターを用
いてもよい。
The laser light L1 is pulsed light which is emitted intermittently, and the image pickup section 11 is provided with a shutter (not shown) so as to intermittently pick up an image on the image forming surface 15 '. May be. In this case, the light projecting unit 12 may use a pulsed light source in which the light source emits light for a predetermined light emission time, or may have a structure in which light is repeatedly shielded and irradiated in a pulsed manner by a shutter. Further, although it is preferable to use an electronic shutter as the shutter, a mechanical shutter may be used.

【0037】図8のチャートを参照して、光L1の間欠
的な照射、すなわち平面21の照明と、間欠的な撮像と
の関係を説明する。(a)(b)(c)共に、横軸は時
間t軸である。(a)の縦軸はFG素子13を通したパ
ターン状照明光の照明強度、(b)の縦軸は外乱光によ
る照明強度、(c)の縦軸は上記両者による合成照明強
度を示す。
The relationship between the intermittent irradiation of the light L1, that is, the illumination of the plane 21 and the intermittent imaging will be described with reference to the chart of FIG. In each of (a), (b), and (c), the horizontal axis is the time t axis. The vertical axis of (a) shows the illumination intensity of the patterned illumination light that has passed through the FG element 13, the vertical axis of (b) shows the illumination intensity of ambient light, and the vertical axis of (c) shows the combined illumination intensity of the two.

【0038】(a)に示す照明光は、パルス持続時間t
1だけ持続するパルス光である。一方(c)に示すよう
に、撮像部11の撮像は、露光時間t2だけ、シャッタ
ーが開くことにより行われる。本図では、露光時間t2
は、パルス持続時間t1より僅かに長い場合を示してあ
る。露光時間はパルス持続時間t1より短い同じく図示
の露光時間t2’であってもよい。例えば露光時間t
2’が0.01msで、パルス持続時間t1が0.05
msのような場合もあり得る。但し、好ましくはほぼ同
一とする。
The illumination light shown in (a) has a pulse duration t.
It is a pulsed light that lasts only 1. On the other hand, as shown in (c), the image capturing unit 11 captures an image by opening the shutter for the exposure time t2. In this figure, the exposure time t2
Indicates the case where the pulse duration is slightly longer than t1. The exposure time may also be the illustrated exposure time t2 'which is shorter than the pulse duration t1. For example, the exposure time t
2'is 0.01 ms and the pulse duration t1 is 0.05
There may be a case like ms. However, they are preferably substantially the same.

【0039】パルス光の持続時間(パルス幅)t1は、
1/100,000〜0.1秒程度の範囲とするが、ビ
デオレートである0.03秒以下とするのが好ましい。
The duration (pulse width) t1 of the pulsed light is
The range is about 1 / 100,000 to 0.1 seconds, but it is preferable to set the video rate to 0.03 seconds or less.

【0040】パルス光による照明のタイミングと撮像の
タイミングとは同期させる。即ち図8では、パルス光の
照射開始時刻(時間t1の起点)と露光開始時刻(時間
t2の起点)とは、同一になるようにしてある。このよ
うに、同期は照射開始と露光開始とが同時に起こるよう
に同期するのが好ましいが、多少はずれていてもよい。
この時間t2またはt2’の間に結像面15’には、画
像が形成される。
The timing of illumination with pulsed light and the timing of imaging are synchronized. That is, in FIG. 8, the irradiation start time of pulsed light (starting point of time t1) and the exposure start time (starting point of time t2) are set to be the same. Thus, the synchronization is preferably synchronized so that the irradiation start and the exposure start occur at the same time, but they may be slightly deviated.
An image is formed on the image plane 15 'during this time t2 or t2'.

【0041】これにより、撮像装置10は、外乱光の強
度を相対的に弱めることができるので、外乱光の影響を
抑えることができ、パルス光を用いるので光量の絶対量
を低く抑えることもできる。したがって、撮像対象が人
物(就寝者2)である場合でも、目に与える悪影響を最
小限に抑えることができる。言い換えれば、照明光によ
る露光量エネルギーに対する外乱光の露光量エネルギー
を相対的に低減するので、明るい照明をして外乱光の影
響を低減できる。また、発熱や大エネルギー消費の問題
のある大型の照明手段が不要になる。また前述の閾値処
理が容易になると同時に移動した輝点の移動量の評価が
非常に容易になる。
As a result, the image pickup device 10 can relatively weaken the intensity of the ambient light, so that the influence of the ambient light can be suppressed, and since the pulsed light is used, the absolute amount of light can be suppressed to a low level. . Therefore, even when the imaging target is a person (sleeping person 2), the adverse effect on the eyes can be minimized. In other words, since the exposure amount energy of the ambient light with respect to the exposure amount energy of the illumination light is relatively reduced, bright illumination can be performed and the influence of the ambient light can be reduced. In addition, a large illuminating means, which has a problem of heat generation and large energy consumption, becomes unnecessary. In addition, the threshold value processing described above becomes easy, and at the same time, it becomes very easy to evaluate the amount of movement of the bright spot that has moved.

【0042】図2に戻って、さらに監視装置1を説明す
る。制御部31には、記憶部34が接続されており、撮
像装置10より入力した差分画像や算出された情報等の
データが記憶できる。演算装置30は、撮像装置10か
らインターフェース35を介して入力した差分画像を、
記憶部34に時系列で保存するように構成されている。
さらに記憶部34内には、就寝者2の正常な呼吸パター
ン及び異常な呼吸パターンを保存する呼吸パターン保存
部36が備えられている。呼吸パターンについては、図
13を参照して後で説明する。
Returning to FIG. 2, the monitoring device 1 will be further described. A storage unit 34 is connected to the control unit 31, and can store data such as a difference image input from the imaging device 10 and calculated information. The arithmetic device 30 calculates the difference image input from the imaging device 10 via the interface 35,
The storage unit 34 is configured to store in time series.
Further, the storage unit 34 is provided with a breathing pattern storage unit 36 that stores a normal breathing pattern and an abnormal breathing pattern of the sleeping person 2. The breathing pattern will be described later with reference to FIG.

【0043】また制御部31には、監視装置1を操作す
るための情報を入力する入力装置37、監視装置1で処
理された結果を出力する出力装置38が接続されてい
る。入力装置37は例えばタッチパネル、キーボードあ
るいはマウスであり、出力装置38は例えばディスプレ
イやプリンタあるいは警報装置である。本図では、入力
装置37、出力装置38は演算装置30に外付けするも
のとして図示されているが、内蔵されていてもよい。
Further, the control unit 31 is connected with an input device 37 for inputting information for operating the monitoring device 1 and an output device 38 for outputting a result processed by the monitoring device 1. The input device 37 is, for example, a touch panel, a keyboard or a mouse, and the output device 38 is, for example, a display, a printer or an alarm device. Although the input device 37 and the output device 38 are illustrated as being externally attached to the arithmetic device 30 in the present drawing, they may be incorporated therein.

【0044】また制御部31内には、撮像装置10より
入力した差分画像から2フレーム間の変化に関する変化
出力を得る演算手段としての演算部32が備えられてい
る。さらに演算部32は、差分画像の各画素値を累積す
る累積手段としての累積部32aを備えている。変化出
力とは、典型的には該画素値の累積値である。即ち変化
出力は、差分画像より得られる監視対象領域内の形状変
化を抽出して表すものである。これは、例えば就寝者2
の呼吸等の動きを抽出することである。これにより、抽
出された就寝者2の動きは、波形パターンを形成する。
Further, the control section 31 is provided with a calculation section 32 as a calculation means for obtaining a change output regarding a change between two frames from a difference image input from the image pickup apparatus 10. The arithmetic unit 32 further includes an accumulating unit 32a as an accumulating unit that accumulates each pixel value of the difference image. The change output is typically the cumulative value of the pixel values. That is, the change output is for extracting and representing the shape change in the monitoring target area obtained from the difference image. This is, for example, a sleeping person 2
It is to extract movements such as breathing. Thereby, the extracted motion of the sleeping person 2 forms a waveform pattern.

【0045】演算部32は、累積部32aにより差分画
像の各画素値を累積することにより変化出力を得る。こ
のように、単純に、差分画像の各画素出力値の総和を取
った場合には、呼気と吸気の移り変わりのタイミングで
総和が最も小さくなり、呼気の途中・吸気の途中で総和
が最も大きくなると考えられる。差分画像は、2値化さ
れた画像で入力されるので、前述のように、差の絶対値
が閾値以上の画素の出力が1である場合には、その数を
カウントすれば、累積値が求まる。この累積値を時系列
に並べることで、変化出力を得ることができる。図9
に、各画素値の累積値から得られる変化出力の波形パタ
ーンを示す。
The calculating section 32 obtains a change output by accumulating the pixel values of the difference image by the accumulating section 32a. In this way, when the sum of the pixel output values of the difference image is simply taken, the sum total becomes the smallest at the transition timing of exhalation and inspiration, and the sum total becomes the largest during exhalation and during inhalation. Conceivable. Since the difference image is input as a binarized image, as described above, when the output of a pixel whose absolute value of the difference is equal to or greater than the threshold value is 1, the cumulative value can be calculated by counting the number. I want it. By arranging these accumulated values in time series, the change output can be obtained. Figure 9
The waveform pattern of the change output obtained from the cumulative value of each pixel value is shown in FIG.

【0046】また、演算部32は、変化出力として、差
分画像上のパターンの各移動部分のパターン移動量を算
出するように構成してもよい。この際、パターン移動量
は、パターンの移動方向に応じて正負の区別をして算出
する。これにより、後述の検出部33による呼吸数の検
出で、吸気パターンから呼気パターンの間に現れる「ゼ
ロ・クロス」(符号が反転する交点)の数を計測するこ
とで、呼吸数を検出できる。また、パターン移動量は、
差分画像上で投光部12と撮像部11とを結ぶ軸方向に
ついてのパターン移動量を算出するようにするとよい。
Further, the calculation unit 32 may be configured to calculate the pattern movement amount of each moving portion of the pattern on the difference image as the change output. At this time, the pattern movement amount is calculated by distinguishing between positive and negative depending on the moving direction of the pattern. Thus, the respiratory rate can be detected by measuring the number of “zero crosses” (intersections where the signs are inverted) that appear between the inspiration pattern and the expiration pattern in the detection of the respiratory rate by the detection unit 33 described later. Also, the pattern movement amount is
It is preferable to calculate the pattern movement amount in the axial direction connecting the light projecting unit 12 and the imaging unit 11 on the difference image.

【0047】ここで、図10の模式図を参照して、パタ
ーン移動量について説明する。図中のx’y’軸は、図
3のxy軸に対応するものである。即ち差分画像上の
y’軸方向は、投光部12と撮像部11とを結ぶ軸方向
と平行である。図示にように、入力した差分画像は、移
動しなかった輝点は背景とともに除去され、移動した輝
点が抽出された画像となる。ここで、移動した輝点Aが
y’軸方向に距離δだけ移動していたとする。
Here, the pattern movement amount will be described with reference to the schematic view of FIG. The x'y 'axes in the figure correspond to the xy axes in FIG. That is, the y′-axis direction on the difference image is parallel to the axial direction connecting the light projecting unit 12 and the imaging unit 11. As shown in the figure, the input difference image becomes an image in which the bright points that have not moved are removed together with the background, and the bright points that have moved are extracted. Here, it is assumed that the moved bright point A has moved by a distance δ in the y′-axis direction.

【0048】監視装置1は、このδの変化を追うこと
で、後述の検出部33による就寝者2の動きの検出をす
ることができる。また、輝点の対応関係が不明にならな
い程度に、パターン13aのピッチ、即ち輝点のピッチ
を細かくすれば、それだけ詳細に就寝者2の動きを検出
できることになる。
The monitoring device 1 can detect the movement of the sleeping person 2 by the detection unit 33, which will be described later, by following the change of δ. Further, if the pitch of the pattern 13a, that is, the pitch of the bright spots is made fine so that the correspondence between the bright spots is not unclear, the movement of the sleeping person 2 can be detected in more detail.

【0049】この際、演算部32は、距離δをパターン
移動量として算出するようにするとよい。これは、本実
施の形態のように撮像装置10を設置した場合、就寝者
2の呼吸による上下動が、y’軸方向のパターンの移動
に現れるからである。またこのようにすることで、演算
部32は、x’軸方向、y’軸方向の両方のパターン移
動量を算出しないで済むので、計算量を大幅に減らすこ
とができる。
At this time, the calculation unit 32 may calculate the distance δ as the pattern movement amount. This is because when the imaging device 10 is installed as in the present embodiment, the vertical movement due to the breathing of the sleeping person 2 appears in the movement of the pattern in the y′-axis direction. Further, by doing so, the calculation unit 32 does not have to calculate the pattern movement amounts in both the x′-axis direction and the y′-axis direction, and thus the calculation amount can be significantly reduced.

【0050】また、パターン移動量は、撮像装置10に
より発光無し、発光、発光の順番に撮像し、それぞれ差
分画像を生成すれば、最初の差分画像で元の輝点の位置
がとれ、次の差分画像で移動した輝点のみが取れる。そ
こで、元の輝点の位置を用いて、輝点が何処から何処へ
移動したかがわかる。つまり、輝点(パターン)の移動
方向がわかる。
Further, regarding the pattern movement amount, if the image pickup device 10 picks up images in the order of no light emission, light emission, and light emission and generates a difference image for each, the position of the original bright spot can be obtained in the first difference image, and Only the bright spots that have moved in the difference image can be taken. Therefore, the position of the bright spot can be used to know where the bright spot has moved from. That is, the moving direction of the bright spot (pattern) can be known.

【0051】パターン移動量を算出する場合、演算部3
2は、上述で算出した各移動部分のパターン移動量を累
積することにより変化出力を得る。この移動量累積値を
時系列に並べることで、変化出力を得ることができる。
また演算部32は、正負を区別して累積していくことに
より、後述の検出部33による呼吸の検出で、呼気と吸
気の判別が可能となる。図11に、移動量累積値の変化
出力の波形パターンを示す。
When calculating the pattern movement amount, the calculation unit 3
2 obtains a change output by accumulating the pattern movement amount of each moving portion calculated above. A change output can be obtained by arranging the movement amount cumulative values in time series.
In addition, the arithmetic unit 32 distinguishes positive and negative from each other and accumulates them, so that it is possible to distinguish between exhalation and inspiration by detecting respiration by the detection unit 33 described later. FIG. 11 shows a waveform pattern of the change output of the movement amount cumulative value.

【0052】また、演算部32は、上述で算出した各移
動部分のパターン移動量の絶対値を累積することにより
変化出力を得るようにしてもよい。このようにすると、
移動量累積値を絶対値とすることにより、後述の検出部
33による呼吸の検出で、呼気・吸気の判別はできなく
なるが、プラスマイナスが相殺して動きに対する感度を
低下させるのを防ぐことができる。
Further, the arithmetic unit 32 may obtain the change output by accumulating the absolute values of the pattern movement amounts of the respective moving portions calculated above. This way,
By setting the cumulative value of the movement amount to an absolute value, it is impossible to discriminate between exhalation and inspiration by the detection of breath by the detection unit 33 described later, but it is possible to prevent the plus and minus from canceling each other and lowering the sensitivity to movement. it can.

【0053】また、演算部32は、上述で算出した各移
動部分のパターン移動量のうち、正負いずれかの移動部
分の多い方のパターン移動量を累積することにより変化
出力を得るようにしてもよい。このようにすると、パタ
ーン移動量の正負を知りつつ、プラスマイナスが相殺し
て動きに対する感度を低下させるのを防ぐことができ
る。
Further, the arithmetic unit 32 may obtain a change output by accumulating the pattern movement amount of the positive or negative movement portion, which is larger among the pattern movement amounts of the respective movement portions calculated above. Good. By doing so, it is possible to prevent the plus and minus from canceling each other and lowering the sensitivity to movement, while knowing whether the pattern movement amount is positive or negative.

【0054】また、演算部32は、上述で算出した各移
動部分のパターン移動量のうち、正負いずれかの移動部
分の多い方のパターン移動量の累積から少ない方のパタ
ーン移動量の累積を符号付きで引いた値を計算すること
により変化出力を得るようにしてもよい。このようにす
ると、パターン移動量の正負、プラスマイナスが相殺さ
れず、動きに対する感度を増加させることができる。
Further, of the pattern movement amounts of the respective moving portions calculated above, the arithmetic unit 32 signs the accumulation of the pattern movement amount of the one having the larger positive or negative movement portion to the accumulation of the smaller pattern movement amount. The change output may be obtained by calculating the value subtracted with. By doing so, the positive / negative and plus / minus of the pattern movement amount are not cancelled, and the sensitivity to the movement can be increased.

【0055】また、演算部32は、上述で算出した各移
動部分のパターン移動量の各々の位相を互いに比較し、
この比較により位相が近いもの各々をグループ化して、
各グループのパターン移動量の総和を求める。そして、
逆位相に近いグループ間で、各々のグループの総和を差
算するようにしてもよい。このようにすると、パターン
移動量の各々の位相が近いもの各々をグループ化して、
総和を求めるので、例えば、就寝者2の呼吸をグループ
として抽出して増幅できる。さらに逆位相に近いグルー
プ間で、各々のグループの総和を差算し、差算より得ら
れた値に基づいて就寝者2の動きを検出するので、例え
ば就寝者2の呼吸により、上がる部分と下がる部分があ
ったとしても、差算することで、呼吸パターン振幅を増
幅させることができ、呼吸を確実に検出することができ
る。
Further, the arithmetic unit 32 compares the respective phases of the pattern movement amounts of the respective moving portions calculated above with each other,
By this comparison, each of those with similar phases is grouped,
The sum of the pattern movement amount of each group is calculated. And
You may make it calculate the sum total of each group between the groups which are in antiphase. By doing this, groups of pattern movement amounts that are close to each other are grouped,
Since the sum total is obtained, for example, the breathing of the sleeping person 2 can be extracted as a group and amplified. Furthermore, since the sum of each group is subtracted between groups close to the opposite phase, and the movement of the sleeping person 2 is detected based on the value obtained by the subtraction, for example, a portion that rises due to the breathing of the sleeping person 2 Even if there is a falling portion, the difference can be amplified to amplify the breathing pattern amplitude, and breathing can be reliably detected.

【0056】さらに、演算部32は、パターン移動量を
画素毎に時間積分するように構成してもよい。このよう
にすると、時間積分した値は、絶対高さに似た値とな
る。このようにすると、変化出力として就寝者2の高さ
の絶対値に似た値を得ることができる。この場合、演算
部32は、上述で算出した各移動部分のパターン移動量
を画素毎に時間積分することにより変化出力を得ること
ができる。さらに、演算部32は、このように算出した
画素毎の時間積分値を累積することにより変化出力を得
るようにしてもよい。この移動量累積時間積分値を時系
列に並べることで、変化出力を得ることができる。図1
2に、移動量時間積分値の変化出力の波形パターンを示
す。
Further, the calculation unit 32 may be configured to integrate the pattern movement amount for each pixel with respect to time. By doing so, the value obtained by time integration becomes a value similar to the absolute height. By doing so, a value similar to the absolute value of the height of the sleeping person 2 can be obtained as the change output. In this case, the calculation unit 32 can obtain a change output by time-integrating the pattern movement amount of each moving portion calculated above for each pixel. Further, the calculation unit 32 may obtain the change output by accumulating the time integral value of each pixel calculated in this way. A change output can be obtained by arranging the cumulative values of the accumulated amount of movement in time series. Figure 1
2 shows the waveform pattern of the change output of the movement amount time integrated value.

【0057】以上で説明したように、演算部32は、上
述のどの構成を用いても、変化出力の波形パターンを得
ることができる。また、上述の演算部32の構成は、装
置の設置状態や使用状態、目的等により適宜選択すると
よい。また、演算部32は、就寝者2の動きが反映され
た変化出力の波形パターンを得ることができればよく、
以上で説明した構成に限られるものではない。
As described above, the calculating section 32 can obtain the waveform pattern of the change output using any of the above-mentioned configurations. Further, the configuration of the arithmetic unit 32 described above may be appropriately selected depending on the installation state, the use state of the device, the purpose, and the like. Further, the calculation unit 32 only needs to be able to obtain a change output waveform pattern that reflects the motion of the sleeping person 2,
The configuration is not limited to the one described above.

【0058】さらに制御部21内には、変化出力の時間
変化から就寝者2の動きを検出する検出手段としての検
出部33が備えられている。検出部33は、変化出力が
周期的変動をなしている場合に、就寝者2の呼吸とその
呼吸数を検出するように構成されている。また、検出部
33は、変化出力が周期的変動でないときに呼吸以外の
動きがあると見なすように構成されている。さらに、検
出部33は、変化出力の絶対値が一定値を越えたときに
呼吸以外の動きと見なすように構成してもよい。
Further, the control section 21 is provided with a detection section 33 as a detection means for detecting the movement of the sleeping person 2 from the time change of the change output. The detection unit 33 is configured to detect the respiration of the sleeping person 2 and the respiration rate thereof when the change output is cyclically changing. Further, the detection unit 33 is configured to consider that there is a motion other than breathing when the change output is not a periodic fluctuation. Further, the detection unit 33 may be configured to consider a motion other than breathing when the absolute value of the change output exceeds a certain value.

【0059】さらに変化出力が前述の累積値(図9参
照)である場合には、検出部33は、変化出力が周期的
変動をなしているときに、その2周期を1呼吸として呼
吸数を検出する。また変化出力が前述の移動量累積値ま
たは移動量累積時間積分値(図11、図12参照)であ
る場合には、検出部33は、変化出力が周期的変動をな
しているときに、その1周期を1呼吸として呼吸数を検
出する。
Further, when the change output is the above-mentioned cumulative value (see FIG. 9), the detecting unit 33 determines the respiration rate with the two cycles as one breath when the change output is cyclically changing. To detect. When the change output is the above-described movement amount cumulative value or movement amount cumulative time integrated value (see FIGS. 11 and 12), the detection unit 33 causes the change output to be Respiratory rate is detected with one cycle as one breath.

【0060】検出部33は、以上のようにして、就寝者
2の呼吸等の動きを検出する。検出部33により検出さ
れた呼吸の呼吸パターンは、例えば、短時間に呼吸パタ
ーンの持つ周期が乱れた場合、また呼吸パターンの持つ
周期が急激に変化した場合には、例えば、自然気胸、気
管支喘息などの肺疾患、うっ血性心不全などの心疾患、
または、脳出血などの脳血管疾患であると推測できる。
また、呼吸パターンの消失が続いた場合には、就寝者2
の呼吸が停止したと推測できる。そして、短時間に呼吸
パターンではなく就寝者2の動きが頻出した場合には、
就寝者2が何らかの理由で苦しんで暴れているような状
況が推測できる。
The detecting unit 33 detects the movement of the sleeping person 2 such as breathing as described above. The breathing pattern of the breath detected by the detection unit 33 is, for example, when the cycle of the breathing pattern is disturbed in a short time, or when the cycle of the breathing pattern is rapidly changed, for example, spontaneous pneumothorax and bronchial asthma. Lung diseases such as, heart diseases such as congestive heart failure,
Alternatively, it can be inferred that it is a cerebrovascular disease such as cerebral hemorrhage.
If the breathing pattern continues to disappear, the sleeping person 2
Can be inferred to have stopped breathing. And if the movement of the sleeping person 2 frequently occurs in a short time instead of the breathing pattern,
It can be inferred that the sleeping person 2 is suffering for some reason and is rampaging.

【0061】さらに、検出部33は、検出した就寝者2
の動きから、就寝者2の状態を判定するように構成され
ている。これにより、検出部33は、上述のような場合
に、就寝者2が危険な状態にあることを判定することが
できる。
Further, the detection unit 33 detects the detected sleeping person 2
Is configured to determine the state of the sleeping person 2. Accordingly, the detection unit 33 can determine that the sleeping person 2 is in a dangerous state in the above case.

【0062】また、就寝者2の呼吸以外の動きの検出
は、波形パターンが呼吸のみを検出した場合に比べて、
遥かに大きく変動するので、容易に検出することができ
る。この場合、さらに検出部33は、変化出力から就寝
者2が、例えば寝返り等その場で動いているのか、例え
ばベッドから起き上がる等の移動しているのかを検出す
ることもできる。また、就寝者2が痙攣のような周期的
で小さい動きをした場合でも、その波形パターンから異
常を判定することができる。さらに、痙攣している状態
の波形パターンを記憶部34に保存しておくことで、就
寝者2が痙攣している状態と判定することもできる。
Further, the detection of movements of the sleeping person 2 other than the respiration is greater than that in the case where the waveform pattern detects only the respiration.
It can be detected easily because it fluctuates much more. In this case, the detection unit 33 can further detect from the change output whether the sleeping person 2 is moving on the spot, such as turning over, or moving, such as getting up from the bed. Further, even when the sleeping person 2 makes periodic small movements such as convulsions, the abnormality can be determined from the waveform pattern. Furthermore, by storing the waveform pattern of the convulsive state in the storage unit 34, it is possible to determine that the sleeping person 2 is in the convulsive state.

【0063】また検出部33は、ベッド6上の就寝者2
の存在する領域が、ベッド6のいずれか一方の端部に極
めて近接した状態にあることを判定するようにしてもよ
い。これにより、監視装置1は、就寝者2がベッド6か
ら転落するような危険な位置にいる状況を判定できる。
Further, the detection unit 33 determines that the sleeping person 2 on the bed 6
It may be possible to determine that the area where the area exists is extremely close to one of the ends of the bed 6. Accordingly, the monitoring device 1 can determine the situation where the sleeping person 2 is in a dangerous position such as falling from the bed 6.

【0064】ここで、図13を参照して、正常および異
常な呼吸パターンの例を説明する。記憶部34内の呼吸
パターン保存部36に保存されている正常な呼吸パター
ンは、図13(a)に示したような、周期的なパターン
である。呼吸パターン保存部36に保存されている異常
な呼吸パターンは、例えば、チェーン−ストークス(C
heyne−Stokes)呼吸、中枢性過換気、失調
性呼吸、カスマウル(Kussmul)の大呼吸など、
生理学的に体内に障害が発生している場合に生じると考
えられている呼吸パターンである。
Here, examples of normal and abnormal breathing patterns will be described with reference to FIG. The normal breathing pattern stored in the breathing pattern storage unit 36 in the storage unit 34 is a periodic pattern as shown in FIG. The abnormal breathing pattern stored in the breathing pattern storage unit 36 is, for example, Chain-Stokes (C
Heyne-Stokes) breathing, central hyperventilation, ataxic breathing, Kusmul breathing, etc.
It is a breathing pattern that is considered to occur when there is a physiological disorder in the body.

【0065】図13(b)に、Cheyne−Stok
es呼吸の呼吸パターンを、図13(c)に中枢性過換
気の呼吸パターンを、図13(d)に失調性呼吸の呼吸
パターンをそれぞれ示す。さらに図14に、上記の異常
な呼吸パターンが発生した場合の、病名または疾患箇所
について示す。
In FIG. 13B, Cheyne-Stock is shown.
The breathing pattern of es breathing, the breathing pattern of central hyperventilation are shown in FIG. 13 (c), and the breathing pattern of ataxic breathing is shown in FIG. 13 (d). Further, FIG. 14 shows a disease name or a diseased part when the above-mentioned abnormal breathing pattern occurs.

【0066】検出部33は、それぞれの呼吸パターンの
呼吸の周波数、出現回数、深浅が異なることを利用し
て、就寝者2の呼吸パターンがいずれの呼吸パターンに
属するかを判別し、就寝者2の状態を判定する。
The detection unit 33 determines which breathing pattern the sleeping person 2 belongs to by utilizing the fact that the breathing frequency, the number of appearances, and the depth of each breathing pattern are different. Determine the state of.

【0067】さらに検出部33は、就寝者2の呼吸が、
生理学的に体内に障害が発生している湯合に生じると考
えられている呼吸パターンに属すると判定した場合に、
就寝者2が異常な呼吸をしており危険な状態にあると判
定する。このように判定された就寝者2の状態は、制御
部31により出力装置38から出力される。また出力さ
れる内容は、判定された就寝者2の呼吸数や動きの頻
度、異常な呼吸パターンの名称やその呼吸の原因となる
と考えられる病名、疾患器官、疾患箇所などである。
Further, the detection unit 33 detects that the sleeping person 2 is breathing
When it is determined that it belongs to a breathing pattern that is thought to occur in a physiologically impaired Yuto,
It is determined that the sleeping person 2 is breathing abnormally and is in a dangerous state. The state of the sleeping person 2 determined in this way is output from the output device 38 by the control unit 31. Further, the output contents include the determined respiratory rate and movement frequency of the sleeping person 2, the name of the abnormal breathing pattern, the disease name that is considered to cause the breathing, the diseased organ, the diseased part, and the like.

【0068】ここで、検出部33による就寝者2の状態
の判定結果を外部に通報するための通報装置40につい
て説明する。通報装置40は、検出部33による就寝者
2の状態の判定結果を外部に通報する。通報装置40に
は、検出部33で判定された就寝者2の状態や、ベッド
6に備えられた不図示のマイクより取得した音の情報等
を、ナースステーション、居間や食堂、別の寝室等の別
の場所へ届けるための無線通信を用いた無線通信装置、
電力線または専用線を用いた有線通信装置を含んで構成
される。これらの通信装置によって送られた情報によ
り、緊急を知らせるメッセージを流したり、警報音を出
したり、光によるサインを出したりすることができる。
また、これらの情報やメッセージ等は、固定電話回線や
データ通信回線、CATV回線、移動電話回線等を通じ
て、離れた場所にいる人物や装置に送ることも可能であ
る。
Here, the reporting device 40 for reporting the determination result of the state of the sleeping person 2 by the detection unit 33 to the outside will be described. The reporting device 40 reports the determination result of the state of the sleeping person 2 by the detection unit 33 to the outside. The notification device 40 informs the nurse station, the living room, the dining room, another bedroom, etc. of the state of the sleeping person 2 determined by the detection unit 33, the information of the sound acquired from the microphone (not shown) provided in the bed 6, and the like. Wireless communication device using wireless communication for delivering to another place of
It is configured to include a wired communication device using a power line or a dedicated line. The information sent by these communication devices can be used to send an emergency message, make an alarm sound, or give a light sign.
Further, these information and messages can be sent to a person or device at a remote place through a fixed telephone line, a data communication line, a CATV line, a mobile telephone line, or the like.

【0069】また監視装置1は、就寝者2がいるかいな
いかを正確に検知するための補助手段として、就寝者の
下方に敷かれる寝具に感圧スイッチを備えてもよい。こ
のスイッチの入/切によって、就寝者の在/不在の判別
が容易にできる。
Further, the monitoring device 1 may be provided with a pressure sensitive switch in the bedding placed below the sleeping person as an auxiliary means for accurately detecting whether or not the sleeping person 2 is present. By turning this switch on / off, it is possible to easily determine the presence / absence of a sleeping person.

【0070】以上では、監視装置1は、ベッド6上の就
寝者2の動きを検出する場合について説明したが、これ
に限定されて適用されるものではなく、例えばトイレや
浴室等、監視領域か限定される場合に、特に有効に働く
ものである。例えば、図15に示すように、監視装置1
を浴室の天井に設置した場合には、入浴する人物の呼吸
や動きを確実に検出することができる。また、本実施の
形態では、投光部12を備えた場合で説明したが、投光
部12を備えなくとも、同様の構成で実施することが可
能である。
In the above, the case where the monitoring device 1 detects the movement of the sleeping person 2 on the bed 6 has been described, but the present invention is not limited to this and is applied to a monitoring area such as a toilet or a bathroom. When it is limited, it works particularly effectively. For example, as shown in FIG.
When is installed on the ceiling of the bathroom, it is possible to reliably detect the breathing and movement of a person taking a bath. Further, although the case where the light projecting unit 12 is provided has been described in the present embodiment, the same configuration can be implemented without the light projecting unit 12.

【0071】以上のような本実施の形態によれば、監視
装置1は、簡単な画像処理で、就寝者2の姿勢や外乱光
に対して影響を受けることなく就寝者の呼吸を確実に検
出することができる。これにより、監視装置1は、高齢
者や病人が危機的状況に陥った場合に、迅速な救急対応
の実現が可能になる。
According to the present embodiment as described above, the monitoring device 1 reliably detects the sleep of the sleeping person by the simple image processing without being affected by the posture of the sleeping person 2 or the ambient light. can do. As a result, the monitoring device 1 can realize prompt emergency response when an elderly person or a sick person falls into a critical situation.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一定の光
量で照明された監視対象物を継続的に撮像する撮像手段
と、前記撮像手段により得られた所定時間間隔の2フレ
ームの画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記差分画像から前記2フレーム間の変化に関する変化
出力を得る演算手段と、前記変化出力の時間変化から前
記監視対象物の動きを検出する検出手段とを備えるの
で、就寝者の状態を確実に検出するだけでなく、小型
で、かつ単純である監視装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, an image pickup means for continuously picking up an image of a monitored object illuminated with a constant amount of light, and two frame images at predetermined time intervals obtained by the image pickup means. Difference image generating means for generating a difference image of
The state of the sleeping person is surely detected, since the calculating means for obtaining the change output regarding the change between the two frames from the difference image and the detecting means for detecting the movement of the monitored object from the time change of the change output are provided. In addition, it is possible to provide a monitoring device that is small and simple.

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

【図1】本発明の実施の形態である監視装置の概要を示
す模式的斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an outline of a monitoring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態で用いる監視装置の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a monitoring device used in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態で用いる撮像装置の構成例
を示す概念的斜視図である。
FIG. 3 is a conceptual perspective view showing a configuration example of an imaging device used in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態で用いるFG素子を説明す
る概念的斜視図である。
FIG. 4 is a conceptual perspective view illustrating an FG element used in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態で用いる2次元マイクロレ
ンズアレイを説明する(a)模式的斜視図、(b)模式
的部分断面図である。
5A and 5B are (a) a schematic perspective view and (b) a schematic partial sectional view illustrating a two-dimensional microlens array used in an embodiment of the present invention.

【図6】図5の場合における2次元マイクロレンズアレ
イに高反射処理を施した場合を説明する概念的斜視図で
ある。
FIG. 6 is a conceptual perspective view illustrating a case where the two-dimensional microlens array in FIG. 5 is subjected to high reflection processing.

【図7】図5の場合における2次元マイクロレンズアレ
イを2枚使用した場合を説明する概念的斜視図である。
FIG. 7 is a conceptual perspective view illustrating a case of using two two-dimensional microlens arrays in the case of FIG.

【図8】照明光の間欠的な照射と間欠的な露光との関係
を説明するチャートである。
FIG. 8 is a chart illustrating the relationship between intermittent irradiation of illumination light and intermittent exposure.

【図9】差分画像の各画素値の累積値から得られる変化
出力の波形パターンを示した概要図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a waveform pattern of a change output obtained from the cumulative value of each pixel value of a difference image.

【図10】差分画像からパターン移動量を算出する場合
を説明する模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a case where a pattern movement amount is calculated from a difference image.

【図11】パターン移動量の移動量累積値から得られる
変化出力の波形パターンを示した概要図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a change output waveform pattern obtained from the movement amount cumulative value of the pattern movement amount.

【図12】パターン移動量の移動量累積時間積分値から
得られる変化出力の波形パターンを示した概要図であ
る。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a change output waveform pattern obtained from a movement amount cumulative time integrated value of a pattern movement amount.

【図13】正常及び異常な呼吸の波形パターンについて
示した概要図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing waveform patterns of normal and abnormal breathing.

【図14】異常な呼吸の波形パターンに対応する病名ま
たは疾患箇所の表を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a table of disease names or disease locations corresponding to abnormal respiratory waveform patterns.

【図15】本発明の実施の形態である監視装置を浴室に
設置した場合の概要を示す模式的斜視図である。
FIG. 15 is a schematic perspective view showing an outline when the monitoring device according to the embodiment of the present invention is installed in a bathroom.

【図16】照明パターンの例を説明する模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of an illumination pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 監視装置 2 就寝者 3 寝具 6 ベッド 10 撮像装置 11 撮像部 11b フィルタ 12 投光部 13 FG素子 13a グレーティングパターン 14 画像処理部 15 撮像素子 16 2次元マイクロレンズアレイ 30 演算装置 31 制御部 32 演算部 33 検出部 34 記憶部 35 インターフェース 36 呼吸パターン保存部 37 入力装置 38 出力装置 40 通報装置 1 Monitoring device 2 sleepers 3 bedding 6 beds 10 Imaging device 11 Imaging unit 11b filter 12 Projector 13 FG element 13a Grating pattern 14 Image processing unit 15 Image sensor 16 Two-dimensional microlens array 30 arithmetic unit 31 Control unit 32 arithmetic unit 33 Detector 34 Storage 35 Interface 36 Breathing pattern storage 37 Input device 38 Output device 40 reporting device

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 25/04 G08B 25/08 A 25/08 A61B 5/10 310A (72)発明者 武居 利治 東京都江東区猿江2−16−5スミセ深川ビ ル 住友大阪セメント株式会社内 Fターム(参考) 4C038 VA16 VB31 VC05 5C054 CA06 CH01 FC01 FC13 FC15 FF06 HA12 5C086 AA22 BA04 CA28 CB36 DA08 DA14 DA33 EA40 EA41 EA45 5C087 AA02 AA07 AA31 BB02 BB18 BB74 DD03 DD49 EE01 EE08 FF01 FF04 FF19 FF23 FF30 GG02 GG20 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G08B 25/04 G08B 25/08 A 25/08 A61B 5/10 310A (72) Inventor Toshiharu Takei 2 Sarue, Koto-ku, Tokyo −16−5 Sumise Fukagawa Building Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. F-term (reference) 4C038 VA16 VB31 VC05 5C054 CA06 CH01 FC01 FC13 FC15 FF06 HA12 5C086 AA22 BA04 CA28 CB36 DA08 DA14 DA33 EA40 EA41 EA45 5C087 AA02 AA07 BB31 DD49 EE01 EE08 FF01 FF04 FF19 FF23 FF30 GG02 GG20

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定の光量で照明された監視対象物を継
続的に撮像する撮像手段と;前記撮像手段により得られ
た所定時間間隔の2フレームの画像の差分画像を生成す
る差分画像生成手段と;前記差分画像から前記2フレー
ム間の変化に関する変化出力を得る演算手段と;前記変
化出力の時間変化から前記監視対象物の動きを検出する
検出手段とを備えた;監視装置。
1. An image pickup means for continuously picking up an image of a monitored object illuminated with a constant amount of light; A monitoring device, which comprises: calculating means for obtaining a change output related to the change between the two frames from the difference image; and detecting means for detecting a movement of the monitored object from a time change of the change output.
【請求項2】 前記監視対象物を所定のパターン状照明
光で照明する照明パターン投光手段を備え、前記パター
ン状照明光は、前記照明パターン投光手段と前記撮像手
段とを結ぶ方向に平行な方向の照明分布を持つことを特
徴とする;請求項1に記載の監視装置。
2. An illumination pattern projecting means for illuminating the monitored object with a predetermined patterned illumination light, wherein the patterned illumination light is parallel to a direction connecting the illumination pattern projecting means and the imaging means. The monitoring device according to claim 1, wherein the monitoring device has an illumination distribution in various directions.
【請求項3】 前記撮像手段は、複数の画素の配列され
た撮像素子を有する、請求項1または請求項2に記載の
監視装置。
3. The monitoring device according to claim 1, wherein the image pickup unit has an image pickup element in which a plurality of pixels are arranged.
【請求項4】 前記差分画像生成手段は、前記差分画像
に二値化処理を施すことを特徴とする;請求項1乃至請
求項3のいずれか1項に記載の監視装置。
4. The monitoring device according to claim 1, wherein the difference image generating means performs a binarization process on the difference image.
【請求項5】 前記演算手段は、前記差分画像の各画素
値を累積する累積手段を備える、請求項1乃至請求項4
のいずれか1項に記載の監視装置。
5. The calculating means comprises an accumulating means for accumulating each pixel value of the difference image.
The monitoring device according to any one of 1.
【請求項6】 前記演算手段は、前記変化出力として、
前記差分画像上のパターンの各移動部分のパターン移動
量を算出することを特徴とする;請求項1乃至請求項4
のいずれか1項に記載の監視装置。
6. The calculation means, as the change output,
The pattern moving amount of each moving portion of the pattern on the difference image is calculated;
The monitoring device according to any one of 1.
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