JP2003324726A - 監視カメラを用いた物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外光などの外部環境からの影響による部分的
で著しい輝度の変化から生じる誤検出を抑制する監視カ
メラを用いた検出装置を構成する。 【解決手段】 監視カメラでエレベータ室内の床面を撮
影し、この画像を物体検出装置に取り込む。物体検出装
置では、物体検出範囲１００に相当する格子状パターン
２０１を生成し、監視画像に重ね合わせる（スーパイン
ポーズ技法）。物体検出範囲１００に外光が直接入射
し、物体として誤検出する場合には、検出範囲を格子状
パターン２０２の範囲に変更し、この検出範囲で物体検
出を行う。この状態で所定の格子範囲よりも大きく、輝
度の異なる範囲２０３を検出し、所定時間この状態が維
持されれば、物体が検出され、外部に物体検出警報を発
信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、監視カメラで所
定の閉空間の内部を監視しながら、この閉空間に存在す
る人や物などを検出する監視カメラを用いた検出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無人で運用されるエレベータ等の人をお
よび物の出入りがある閉空間では、内部に人が倒れてい
たり、危険物が置き去りにされた状態で、外部環境から
隔離されるてしまう。これを防止する方法の一つとし
て、監視カメラを設置する方法があるが、この方法で
は、常時係員がモニタにより監視カメラからの画像を見
ていなければならない。また、この方法では、監視カメ
ラからの画像を画像処理して、自動監視することも可能
であるが、閉空間を出入りする人および物は、常に同じ
形状であるとは限らないため、人および物の認識が難し
く、誤認識する可能性が高い。

【０００３】このような問題を解決する方法として、監
視カメラからの画像を取り込んで、その画像における部
分的な輝度の違いにより人や物等の物体を識別する方法
が考案されている。

【０００４】この方法では、エレベータ等の閉空間を撮
影する監視カメラからの画像を取り込み、検出範囲全体
を所定の格子状に区切り各格子毎の輝度を演算する。

【０００５】この演算結果をマップ化し、部分的に輝度
の異なる部分を検出すれば、これを物体として検出す
る。

【０００６】この方法では、物体が無い状態での検出範
囲全体の輝度を記憶しておき、物体が存在した場合に該
当格子の輝度が変化することを利用している。この変化
する格子の数（範囲）が予め設定した閾値よりも多く、
この状態が所定時間持続すれば、物体が存在していると
判定し、この物体を検出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の監視カメラを用いた物体検出装置においては、次に
示す解決すべき課題があった。

【０００８】このような検出装置を備え付けたエレベー
タ室に窓が取り付けられている場合、図６に示すように
時刻によって、外光がエレベータ室（閉空間）内に差し
込むことがある。

【０００９】図６の（ａ）〜（ｅ）はある一日のエレベ
ータ室内の画像を示したものであり、（ａ）から順次時
系列で並んでいる。図６において、１００は検出範囲で
あり、１０１，１０２は他の部分に比べて著しく輝度が
高い範囲を示す。

【００１０】図６に示すように、（ａ）および（ｄ）の
状態では、格子群１０１，１０２の部分が、検出範囲の
他の部分に比べて著しく輝度が高い。これは窓から外光
が差し込むことによる。

【００１１】従来の監視カメラを用いた方法では、検出
範囲１００全体を格子状に区分化し、各格子点での輝度
で物体の検出を行っているため、図の（ａ）、（ｄ）の
ような状態になると、外光が床に反射している部分の輝
度が他の部分と異なることにより、実際には物体がない
にも関わらず、高輝度部１０１，１０２に物体があるも
のと判断してしまう。これにより、架空の物体を検出し
てしまい、誤検出する可能性が生じる。

【００１２】この発明の目的は、外光などの外部環境か
らの影響による部分的で著しい輝度の変化から生じる誤
検出を抑制する監視カメラを用いた検出装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、エレベータ
等の閉空間に設置された監視カメラが撮影した入力画像
を表示する表示手段と、この入力画像に基づいて、閉空
間内の所定範囲に存在する物体を認識し、所定時間に亘
り該物体を認識し続けると、該物体の検出を行う検出手
段と、検出範囲を格子状に区切り、該格子単位で検出範
囲を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１４】この発明では、検出範囲のうち所定の範囲
のみについて輝度を測定するように設定し、この設定範
囲のみの輝度に基づいて物体の検出を行う。これによ
り、閉空間の一部に部分的に入射する外光の影響を取り
除くことができ、誤検出を抑制することができる。

【００１５】また、この発明は、検出手段に格子状パタ
ーンを生成するパターン発生手段を備えることで、格子
状パターンと監視画像とを重ね合わせて表示する。これ
により、監視画像と格子状パターンとを見比べながら検
出範囲を設定することができる。また、設定手段に専用
の表示器を備えることにより、必要なときに任意の場所
で検出範囲を設定することができる。

【００１６】また、この発明は、監視を行う時刻および
日付に応じた検出範囲を記憶する記憶手段を備えること
で、監視を行う時刻および日付に応じて、自動的に検出
範囲を読み出し、この検出範囲に基づいて物体検出を行
う。これにより、時刻および日付に応じて変化する外光
の入射範囲を検出範囲から除くように予め設定してお
き、自動で検出範囲を変更しながら、外光の影響の無い
範囲で検出を行うことができる。なお、前記時刻および
日付は所定の間隔を任意に設定することができる。例え
ば、時刻は３時間毎に、日付は３ヶ月に変更する等の設
定をすることができ、この設定量に合わせた容量の記憶
装置を備える。

【００１７】なお、本発明に示す格子とは格子状に囲ま
れた領域を示すものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る監視カメ
ラを用いた物体検出装置に構成について、図を参照して
説明する。本実施形態では、この利用例の一例として、
エレベータの閉じ込め監視装置について説明する。閉じ
込め監視装置とは、エレベータ室（かご）の天井に監視
カメラを設置し、この監視カメラが撮影した画像に基づ
いてエレベータ室内に人や物が閉じ込められていないか
を監視する物体検出装置である。

【００１９】図１は監視カメラを用いた物体検出装置
（閉じ込め監視装置）のブロック図である。エレベータ
室１の天井にビデオカメラである監視カメラ２を室内に
向けて設置し、この監視カメラ２でエレベータ室内を監
視している。監視カメラ２の監視範囲は、図２の（ａ）
〜（ｃ）に示すような範囲である。この監視装置２が撮
影した画像信号が物体検出装置３に入力される。

【００２０】物体検出装置３はアンプ１１、ＬＰＦ（ロ
ーパスフィルタ）１２、同期分離回路１３、パターン発
生部１４、Ａ／Ｄ変換回路１５、ＣＰＵ１６、ＥＰＲＯ
Ｍ１７、ビデオ出力部１８、バッファ１９、画像処理部
２０、リファレンスメモリ２１、Ｉ／Ｆ（外部インター
フェイス）２２、通信制御部２４を備えている。この物
体検出装置３はビデオ出力部１８で本発明の表示手段で
あるモニタ２３と接続しており、通信制御部２４で本発
明の設定手段であるＰＣ（パソコン）２５に接続してい
る。ＰＣ２５には専用の表示器２６が備えられている。

【００２１】監視カメラ２から入力された画像信号はＡ
ＭＰ１１で増幅される。増幅された画像信号は同期分離
回路１３で同期信号のみが分離され、ＣＰＵ１６に入力
される。ＣＰＵ１６は、Ａ／Ｄ変換回路１５および画像
バッファ１９に対して、同期信号に合わせた所定の間隔
で画像を取り込む指示を送る。

【００２２】画像バッファ１９に取り込まれたディジタ
ル画像は、画像処理部２０に出力される。画像処理部２
０は、このディジタル画像信号に基づいて、エレベータ
室内に人や物などの物体が残されていないかを判定す
る。この判定は予め設定した閾値を超える大きさで輝度
の異なる範囲が存在し、所定時間この状態が持続されれ
ば、物体検出の判定をする。リファレンスメモリ２１
は、前記の判定に必要なリファレンス画像信号を保存し
ておき、必要な時に、画像処理部２０に画像信号を提供
する。これら、Ａ／Ｄ変換回路１５、ＣＰＵ１６、バッ
ファ１９、画像処理部２０およびリファレンスメモリ２
１が本発明における検出手段に対応する。

【００２３】Ｉ／Ｆ２２は、エレベータの制御装置（制
御盤）から、ドアの開閉、昇降中／停止中、照明の点灯
／消灯等の信号を入力するとともに、画像処理部２０が
物体有りの判定を行った場合に、警報信号を出力する。

【００２４】また、これらの処理とは並列して、ＡＭＰ
１１で増幅された画像信号は、パターン発生部１４に入
力される。パターン発生部１４は、ＣＰＵ１６からの指
示により、エレベータにおける検出範囲に合わせた、図
２の（ａ）に示すような格子状のパターン２０１を生成
する。ここで、図２において、１００は検出範囲であ
る。

【００２５】生成された格子状パターン２０１は監視画
像と重ね合わされ（スーパインポーズ技法）、ビデオ出
力部１８に出力される。出力された格子状パターン付き
監視画像は、モニタ２３の仕様に合わせて変換され、モ
ニタ２３に出力される。このようにして、モニタ２３で
は図２の（ａ）に示すような監視画像が表示される。

【００２６】次に、前記検出範囲の設定を変更する手段
について説明する。

【００２７】モニタ２３で監視した画像から、検出範囲
に外光が直接入射することを確認した場合、検出範囲を
変更する必要が生じる。

【００２８】この場合、ＰＣ２５に備えられた表示器２
６に、格子状パターン付きの監視画像を出力するよう
に、ＰＣ２５は通信制御部２４を介してＣＰＵ１６に、
監視画像出力命令信号を送信する。ＣＰＵ１６は、この
命令信号を受け、パターン発生部１４に現状のパターン
付き監視画像をＣＰＵ１６に出力する命令を送信する。

【００２９】パターン発生部１４はこの命令を受け、現
状のパターン付き監視画像をＣＰＵ１６に送信し、ＣＰ
Ｕ１６はこの画像信号をＰＣ２５に送信する。ＰＣ２５
はこの画像信号を受信し、モニタや液晶ディスプレイ等
の表示器２６に表示する。

【００３０】この監視画像は、モニタ２３に表示される
ものと同じであり、図２の（ａ）に示すような画像であ
る。なお、モニタ２３に出力される画像を見ながら、検
出範囲の設定を行うこともできる。しかし、ＰＣ２５に
専用で表示器２６を備えることで、監視カメラが見えな
いところでも、画像を見ながら設定することができる。

【００３１】検出範囲設定者（ユーザ）は、この画像を
見ながら、図２の（ｂ）に示すように、検出範囲を格子
単位の集合体で設定する。

【００３２】この設定フローを図２、図３を用いて説明
する。

【００３３】ここで、図２における格子の左上端格子を
座標（１，１）として、右下端に向かって座標が増える
ように設定しておき、右下端格子を座標（２０，２７）
と設定しておく。なお、本実施形態では、２０×２７の
格子群に検出範囲を分割したが、格子群の仕様は適用す
る検査範囲の大きさおよび必要な分解能に応じて任意に
設定することができる。

【００３４】まず、初期設定では、図２の（ａ）に示す
ように全ての格子を検出範囲としておく（ｓ１）。次
に、前述の方法で監視画像を取り込み外光の直接入射の
有無を確認する（ｓ２→ｓ３）。

【００３５】ここで、例えば、左上のエリアに外光の直
接入射があったとすると、この部分を除き、図２の
（ｂ）に示すように、１〜１０行目は２０〜２７列を、
１１〜２１行目は４〜２７列を検出範囲として設定する
（ｓ４）。外光の入射が無い場合には設定変更を行わ
ず、そのまま設定変更フローを終了させる。

【００３６】次に、設定された新たな検出範囲パターン
は通信制御部２４を介して、ＣＰＵ１６に出力される。
ＣＰＵ１６は新たな検出範囲に基づいて、指定範囲のみ
の画像を取り込むようにＡ／Ｄ変換部１５および画像バ
ッファ１９に指示する。画像処理部２０はこの指定範囲
のみの画像に基づいて物体検出を行い、図２の（ｃ）に
示すように、新たな検出範囲２０２で物体２０３を検出
すれば、Ｉ／Ｆ２２を介して外部に警報信号を出力す
る。

【００３７】また、ＣＰＵ１６からＡ／Ｄ変換部１５や
画像バッファ１９に検出範囲（画像取込範囲）の指示を
送ると同時に、新たな検出範囲パターンはパターン発生
部１４に送信される。パターン発生部１４は前述のスー
パインポーズ技法を用いて監視画像と新たな検出範囲パ
ターンとを重ね合わせ、ビデオ出力部１８を介してモニ
タ２３に出力される。

【００３８】このような構成とすることにより、予め、
外光が直接入射しない範囲のみで物体検出を行う用に設
定することができ、外光の直接入射による誤検出を抑制
することができる。

【００３９】前述の設定方法は物体検出を行う前に設定
するフローであるが、実際には、物体検出を行っている
間に、時刻の経過や外部環境の変化により外光が入射す
ることがある。この場合のフローについて、図４を参照
して説明する。

【００４０】まず、前述の図３に示したフローで得られ
た検出範囲を初期設定に入力する（ｓ１１）。なお、初
期設定としては検出範囲全体としてもよい。

【００４１】ここで、監視カメラからの監視画像に基づ
いて、前述の方法で画像取込し、設定された検出範囲で
物体検出する（ｓ１２→ｓ１３）。物体が検出された場
合には、検出フラグをセットするとともに（ｓ１４）、
検出タイマをカウントアップする（ｓ１５）。そして検
出タイマのカウントが所定のカウント値（本フローでは
３分）になっていれば物体検出と判定し、３分経過して
いなければ物体は存在しないとして正常リターンする
（ｓ１６）。

【００４２】物体検出が判断されると、モニタ２３の画
像で物体を目視確認し、外光の直接入射による輝度の変
化ではないか確認する。すなわち、外光の直接入射によ
る誤検出がおきていないかを確認する（ｓ１７）。ここ
で、物体がなく、外光により部分的に輝度が著しく異な
ることが視認できれば、外光が入射しない範囲に検出範
囲の設定を変更し（ｓ１８）、画像取込（ｓ１２）前の
状態に戻す。なお、この検出範囲の設定変更方法は、前
述のようにＰＣ２５を用いて行う。

【００４３】一方、外光の直接入射が視認できない場合
には、物体が存在すると判断し、検出リターンする。

【００４４】設定変更（ｓ１８）を行うと、その設定条
件は記憶され、その後の検出には変更された検出範囲
で、画像取込、物体検出を行う（ｓ１２→ｓ１３）。

【００４５】このように検出範囲を設定することができ
るため、外光の直接入射による誤検出を容易に察知する
ことができ、すぐに適切に補正することができる。

【００４６】これらの検出範囲の設定方法では、物体検
出の直前または、物体検出中に行うものであるが、時刻
や季節により、外光がエレベータ室に入射する範囲は決
まっているので、予め、季節や時刻に応じた検出範囲を
設定しておけば、物体検出を行うたびに、検出範囲を変
更する必要がなくなる。

【００４７】これらの季節や時刻に対応した検出範囲
は、ＣＰＵ１６に接続する本発明の記憶手段であるＥＰ
ＲＯＭ１７に記憶され、日付、時刻に対応した検出範囲
をＣＰＵ１６に読み出す。このように予めＥＰＲＯＭ１
７に複数種類の検出範囲を記憶しておくことにより、日
付、時刻に応じて自動で設定を変更することができる。

【００４８】なお、このような物体検出装置は、閉空間
を監視カメラで監視する装置であれば設置する事が可能
であるが、一例として、図５に示すように電車の駅のエ
レベータに設置した場合の接続例を示しておく。この例
では、物体検出装置３は、上りホーム用のエレベータ、
下りホーム用のエレベータの両方に監視するため、図１
に示す回路部を２系統備えている（ディジタル処理部は
時分割で共用することが可能である）。モニタ２３は、
通常は上り、下りのホーム、コンコースの各昇降扉前の
監視カメラＣ１〜Ｃ４の画像を４分割で表示している
が、必要に応じてエレベータ内の監視カメラＣ５，Ｃ６
の画像も表示する。物体検出装置３が物体検出警報を出
力すると、その警報が発生したエレベータ室内のカメラ
Ｃ５またはＣ６の画像を全面に表示する。また、各昇降
扉前および各エレベータ室内にはインターホンＩ１〜Ｉ
６が設置されており、いずれかのインターホンからの呼
び出しがあった場合には、そのインターホンの設置場所
の監視カメラＣ１〜Ｃ６の画像を全面に表示する。

【００４９】ここで、エレベータ室内に設置された監視
カメラＣ５，Ｃ６からの画像は、必要に応じて検出範囲
パターンがスーパインポーズされるので、モニタで検出
範囲を目視確認することもできる。

【００５０】

【発明の効果】この発明によれば、検出範囲を複数の格
子で分割し、格子単位で任意に設定することができるの
で、外光の直接入射範囲を検出範囲から除くように設定
することができる。これにより、検出範囲の一部が外光
の直接入射により著しく輝度が異なることで生じる物体
検出の誤検出を抑制することができる。

【００５１】また、この発明によれば、検出範囲を分割
する格子と同じ形状の格子状パターンを生成し、監視画
像に重ね合わせることで、格子状パターンを見ながら検
査範囲を設定することができ、検査範囲の設定ミスを抑
制することができる。

【００５２】また、検出範囲を表示する表示器を設定手
段に専用で取り付けることで、モニタを直接見ることが
できない場所でも、設定手段の表示器に出力された格子
パターンを監視画像に重ね合わせた画像を利用して検出
範囲の設定変更を行うことができる。

【００５３】また、季節や時刻に応じた複数の検出範囲
を記憶する記憶手段を備えることで、時刻タイマに合わ
せて自動で検出範囲を読み出して変更することができ、
誤動作を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る物体検出装置のブロッ
ク図

【図２】格子状の検出範囲パターンをスーパインポーズ
した監視画像を示した図

【図３】検出範囲設定変更フローを示すフローチャート

【図４】物体検出中の検出範囲設定変更フローを示すフ
ローチャート

【図５】本発明の物体検出装置を用いた駅のエレベータ
システムのブロック図

【図６】エレベータ室の監視カメラ画像を時系列に表し
た図

【符号の説明】

１−エレベータ室 ２，Ｃ１〜Ｃ６−監視カメラ ３−物体検出装置 １１−ＡＭＰ １２−ＬＰＦ １３−同期分離回路 １４−パターン発生部 １５−Ａ／Ｄ変換回路 １６−ＣＰＵ １７−ＥＰＲＯＭ １８−ビデオ出力部 １９−画像バッファ ２０−画像処理部 ２１−リファレンスメモリ ２２−Ｉ／Ｆ（インターフェース部） ２３−モニタ ２４−通信制御部 ２５−ＰＣ（パーソナルコンピュータ） ２６−表示器 Ｉ１〜Ｉ６−インターホン １００−検出範囲 １０１，１０２−外光による高輝度部 ２０１，２０２−検出範囲を示す格子 ２０３−物体検出を示す格子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F303 CB24 CB31 CB32 CB36 5B057 AA19 BA02 CA12 CA16 DA06 DB02 DC22 DC36 5C054 FC04 FC12 FE02 FE18 HA18 HA27 5L096 BA02 CA02 CA24 FA14 JA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉空間に設置された監視カメラが撮影し
   た入力画像を表示する表示手段と、 前記入力画像に基づいて、前記閉空間内の所定範囲に存
   在する物体を認識し、所定時間に亘り該物体を認識し続
   けると、該物体の検出を行う検出手段と、 前記検出を行う範囲を複数の格子で区切り、該格子単位
   で前記検出を行う範囲を設定する設定手段と、 を備えたことを特徴とする監視カメラを用いた物体検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記設定手段に該設定手段専用表示手段
   を備え、 前記検出手段に前記格子状パターンを生成するパターン
   発生手段とを備え、 前記格子状パターンを前記設定手段専用表示手段に表示
   し、表示画面を見ながら前記検出を行う範囲を設定する
   請求項１に記載の監視カメラを用いた物体検出装置。
3. 【請求項３】 監視を行う時刻および日付に応じた検出
   を行う範囲を記憶する記憶手段を前記検出手段に備え、 前記監視を行う時刻および日付に応じて、自動的に前記
   検出を行う範囲を読み出し、該検出を行う範囲に基づい
   て物体検出を行う請求項１または請求項２に記載の監視
   カメラを用いた物体検出装置。