JP2004289581A

JP2004289581A - 監視システム

Info

Publication number: JP2004289581A
Application number: JP2003080112A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sumitomo; 博則墨友; Daisaku Horie; 大作保理江
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】監視領域を効率的に監視すること。
【解決手段】予め定められた第１監視領域および第２監視領域を監視するための単一のカメラ１０１と、カメラ１０１から得られた画像から監視領域としての第１監視領域の画像の変化を検知するための画像変化検知部１１３と、画像変化検知部１１３による判断結果に基づいて、監視領域を第１監視領域から第２監視領域に切換える領域切換部１１５とを含む。このため、監視領域全体のうち、第１監視領域をデフォルトで監視することができ、第１監視領域の状況に応じて領域全体を監視することが可能となる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、監視システムに関し、特に、予め定められた領域を撮像することによりその領域を監視する監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の領域を監視する監視システムが知られている。特開２００１−７６２９１号公報（特許文献１）には、所定領域を通過する人をカウントする技術が記載されている。この特許文献１によれば、所定領域の真上にカメラを設置し、そのカメラで所定領域全体を撮影する。そしてカメラから得られた画像から人を抽出し、通過する人をカウントする。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７６２９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、所定領域全体を撮影して得られる画像を処理して人を検出するため、所定領域全体を撮影することができるようにカメラの設置位置、画角を定める必要がある。カメラの撮影範囲に所定領域全体を含めるために、カメラの画角を大きくできない場合には撮影距離を長くする必要がある。このため、カメラの撮影距離が長く確保できないような設置位置に制限を受ける場所には、適用することができない。さらに、撮影距離を長くした場合には、人の検出精度を確保するためにカメラの解像度を高くする必要があり、高価なカメラを使用しなければならない。
【０００５】
また、広角レンズをカメラに搭載することで撮影距離を短くして所定領域全体を撮影範囲に含めることも可能であるが、広角レンズを用いて撮影して得られる画像は端の領域が歪むため、人を検出する精度が低下してしまうといった問題が生じる。
【０００６】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、監視領域を効率的に監視することが可能な監視システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、監視システムは、予め定められた第１監視領域および第２監視領域を監視するための単一の撮影手段と、撮影手段から得られた画像から、監視領域としての第１監視領域の状態を判断する判断手段と、判断手段による判断結果に基づいて、監視領域を第１監視領域から第２監視領域に切換える切換手段とを備える。
【０００８】
この発明に従えば、第１の監視領域の状態に基づいて、監視領域が第１の監視領域から第２の監視領域に切換えられる。第１の監視領域での状態を判断した後に第２の監視領域が監視されるので、第２の監視領域を常に監視しておく必要がない。このため、必要なときに限って第２の監視領域が監視されるので、監視領域を効率的に監視することが可能な監視システムを提供することができる。
【０００９】
好ましくは、第２監視領域は、第１監視領域を含んだ広範囲の領域である。このため、第２の監視領域の部分的な領域の状態に基づいて、第２の監視領域の全体が監視される。その結果、広範囲の監視領域に対応しながら、注視するべき狭い監視領域に重点を置いた監視が可能となる。
【００１０】
好ましくは、第１監視領域は撮影手段から得られた画像の一部の領域であり、第２監視領域は撮影手段から得られた画像の全領域である。このため、撮影手段の撮影領域を切換えるための機械的な機構を設けることなく監視領域を切換えることができる。また、第１監視領域は第２監視領域より狭いので、第１の監視領域の状態を判断するために処理するデータ量が少なくなる。その結果、状態を判断するための処理を迅速に実行することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、第２監視領域は、第１監視領域のすべてを含まない領域である。このため、第１の監視領域と第２の監視領域とに対応しながら、最も注視すべき第１の監視領域に重点を置いた監視が可能となる。
【００１２】
好ましくは、撮影手段は、撮影領域を変更する機構を備え、切換手段は機構を制御して撮影手段による撮影領域を変えることにより、監視領域を第１監視領域から第２監視領域に切換える。このため、第１の監視領域と第２の監視領域との監視に対応しながら、第１の監視領域に重点を置いた監視が可能となる。また、撮影領域を変更可能としたので、撮影手段の設置位置の自由度が向上する。
【００１３】
【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。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における監視システムの全体概要を示す図である。図１を参照して、監視システム１００は、パーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）１１０と、パソコン１１０に接続され、監視領域を撮影して得られる画像を出力するカメラ１０１と、パソコン１１０からの指示に基づき所定の情報を出力するための出力部１２０とを含む。
【００１５】
パソコン１１０は、コンピュータ読取可能な記録媒体１３０に記録された監視プログラムを読取り、パソコン１１０に内蔵された中央演算装置（ＣＰＵ）において読取った監視プログラムを実行する。記録媒体１３０は、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ−ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＦＤ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＤｉｓｋ）などである。一般的に、パソコン１１０で実行される監視プログラムは、記録媒体に記録されて流通する。そして、パソコン１１０が備えるＣＤ−ＲＯＭドライブまたはＦＤドライブにより読取られ、パソコン１１０が備えるハードディスクに一時的に記憶される。パソコン１１０では、ハードディスクに記憶された監視プログラムをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に読取り、ＣＰＵで実行する。このようなパソコン１１０のハード構成および動作は周知であるので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
なお、記録媒体１３０としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（ＭａｇｎｅｔｉｃＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｋ）／ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）／ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等を含む。
【００１７】
また、ここでいうプログラムとは、パソコン１１０のＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む概念である。
【００１８】
図２は、第１の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。図２を参照して、カメラ１０１は、ズーム駆動部１０２を備える。ズーム駆動部１０２は、パソコン１１０から受信する制御信号に従って、カメラ１０１が備えるズームレンズを駆動する。したがって、カメラ１０１では、ズーム駆動部１０２によりズームレンズがズームアウトの状態に駆動された場合には、監視領域の全体を撮影した画像を出力し、ズーム駆動部１０２によりズームレンズがズームインの状態に駆動された場合には監視領域の一部分を撮影して得られた画像を出力する。第１の実施の形態においては、ズームレンズがズームインの状態でカメラ１０１が撮影可能な撮影領域が第１監視領域であり、ズームレンズがズームアウトの状態でカメラ１０１が撮影可能な撮影領域が第２監視領域である。したがって、第１監視領域は、第２監視領域に含まれる。
【００１９】
パソコン１１０は、カメラ１０１と通信するための入出力インターフェイス１１１と、ＣＰＵ１１２と、外部記憶装置１１６とを含む。入出力インターフェイス１１１は、カメラ１０１が出力する画像を受信し、ＣＰＵ１１２へ出力する。また、ＣＰＵ１１２から受信するカメラ１０１の制御信号を受信し、カメラ１０１へ出力する。ここでいう制御信号は、ズーム駆動部１０２に与える信号であって、カメラ１０１のズームレンズをズームインの状態またはズームアウトの状態への駆動を指示するための信号である。
【００２０】
外部記憶装置１１６は、上述したＣＤ−ＲＯＭドライブまたはＦＤドライブである。記録媒体１３０に記録された監視プログラムが外部記憶装置１１６で読取られ、ＣＰＵ１１２へ出力される。ＣＰＵ１１２に内蔵されたＲＡＭに受信した監視プログラムが一時的に記憶され、ＣＰＵ１１２で実行されることになる。監視プログラムがＣＰＵ１１２で実行されると、ＣＰＵ１１２には、画像変化検知部１１３と、人検知部１１４と、領域切換部１１５とが形成される。
【００２１】
画像変化検知部１１３は、カメラ１０１から受信した画像の変化を検知する。画像の変化の検知方法としては、予め記憶された画像と入力された画像とを比較する背景差分法等の周知の技術を用いることができる。画像の変化が検出された場合には、画像変化が生じたことを示す信号が領域切換部１１５に出力される。
【００２２】
人検知部１１４は、カメラ１０１から入力された画像内に人が存在するか否かの検知を行なう。画像中から人を検知する方法としては、処理対象となる画像からエッジ画像を作成し、予め準備した相似で大きさを異ならせた複数の円形状のテンプレートをエッジ画像上で順次移動させ、エッジ画像のエッジ部分とテンプレートとが重なった回数を画素ごとにカウントする。そして、カウント数の大きな画素を抽出することによって人の頭部の領域を検知する方法を用いることができる。この方法については、特開２００１−２２２７１９号公報に記載されている。
【００２３】
人検知部１１４は、画像中から人の存在を検知すると、領域切換部１１５に、人の存在を示す情報を出力する。人の存在を示す情報には、検出された人の数を含めることができる。また、人検知部１１４において、画像から人物を特定する処理を実行するようにし、特定された人物名を含めるようにしてもよい。
【００２４】
領域切換部１１５は、画像変化検知部１１３より受信する検知信号に基づいて、カメラ１０１のズーム駆動部１０２に対してズームアウトの状態にズームレンズを駆動するための制御信号を入出力インターフェイス１１１に出力する。また、領域切換部１１５は、監視システム１００が起動された状態、すなわちパソコン１１０が起動された状態では、カメラ１０１のズームレンズをズームインの状態に駆動するための制御信号をカメラ１０１に入出力インターフェイス１１１を介して出力する。
【００２５】
出力部１２０は、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネルまたは陰極線管等の表示装置である。出力部１２０は、領域切換部１１５から受信した監視領域における人数を表示する。また、出力部１２０は、表示装置に代えて、または表示装置に加えてスピーカ等の音声出力装置とするようにしてもよい。この場合には、監視領域に人が侵入した旨を示す警告メッセージを出力したり、ブザー等の警告音を発生することになる。
【００２６】
本実施の形態においては、監視領域全体、第１監視領域および第２監視領域の用語を用いる。監視領域全体とは、監視システムで監視の対象とする領域全てを示す。第１監視領域とは、カメラ１０１のズームレンズがズームインの状態で撮影される領域を示す。第２監視領域とは、カメラ１０１のズームレンズがズームアウトした状態で撮影される領域を示す。さらに、第１の実施の形態においては、後述するように、第１監視領域と監視領域全体とは、同じ領域を示す。
【００２７】
図３は、本実施の形態における第１監視領域および第２監視領域を示す図である。本実施の形態においては、監視領域を部屋全体の領域としている。図３（Ａ）に示すように、第２監視領域２０２は部屋全体を含む。第２監視領域２０２は、監視領域全体でもある。このため、本実施の形態においては、監視領域全体と第２監視領域とに同じ符号２０２を付して説明する。カメラ１０１は、ズームレンズがズームアウトの状態にあるときに、第２監視領域２０２が撮影可能な位置に設置される。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、部屋の出入口周辺の領域であって、第２監視領域２０２に含まれるその一部分である。カメラ１０１は、ズームレンズがズームインの状態にあるときに第１監視領域２０１を撮影可能なようにズームレンズのズーム量が設定される。
【００２９】
図４は、第１の実施の形態におけるパソコン１１０で実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。この監視処理は、ＣＰＵ１１２で実行される処理である。図４を参照して、監視処理では、ズームイン指示を示す制御信号が入出力インターフェイス１１１に出力される。この制御信号は、領域切換部１１５より出力され、カメラ１０１のズームレンズをズームインの状態に駆動することを指示するための信号である。これにより、カメラ１０１のズーム駆動部１０２により、受信した制御信号に基づき、カメラ１０１のズームレンズがズームインの状態に駆動される。この状態で、カメラ１０１がパソコン１１０に出力する画像は、第１監視領域２０１を撮影して得られた画像である。
【００３０】
パソコン１１０では、入出力インターフェイス１１１によりカメラ１０１から出力される画像が入力されてＣＰＵ１１２に出力される。ＣＰＵ１１２では、入力された画像が画像変化検知部１１３において処理される（ステップＳ０２）。画像変化検知部１１３では、カメラ１０１から画像を受信するごとに、上述した画像変化検知処理が実行される。なお、カメラ１０１から受信される画像が受信されるごとに、画像変化検知処理を実行するのではなく、カメラ１０１から出力される画像のフレームを間引いて画像変化検知処理を実行するようにしてもよい。たとえば、カメラ１０１が出力する画像のフレームレートが、１秒間に３０フレームである場合、画像が受信されるごとに処理する場合には１秒間に３０回画像変化検知処理が実行することになるが、フレームを間引いて１秒間に１５回実行するようにしてもよい。また、所定の時間間隔、たとえば１秒ごとに画像変化検知処理を実行するようにしてもよい。このように、画像変化検知部１１３が画像変化検知処理を実行する間隔は、任意に定めることができる。
【００３１】
画像変化検知部１１３により、画像に変化があったことが検知された場合には、領域切換部１１５に検知信号が出力される。領域切換部１１５では、検知信号が出力されたか否かが判断される（ステップＳ０３）。そして、変化があるとされた場合には、ズームアウト指示を示す制御信号が入出力インターフェイス１１１に出力される（ステップＳ０４）。この制御信号は、領域切換部１１５より出力され、カメラ１０１のズームレンズをズームアウトの状態に駆動することを指示するための信号である。これにより、カメラ１０１のズーム駆動部１０２により、受信した制御信号に基づき、カメラ１０１のズームレンズがズームアウトの状態に駆動される。この状態で、カメラ１０１がパソコン１１０に出力する画像は、第２監視領域２０１を撮影して得られた画像である。
【００３２】
第２監視領域を撮影して得られた画像は、入出力インターフェイス１１１で受信され、ＣＰＵ１１２へ出力される。人検知部１１４では、入出力インターフェイス１１１から受信した第２監視領域を撮影して得られた画像を用いて、人検知処理が実行される（ステップＳ０５）。人検知部１１４では、上述した人検知処理が実行される。そして、人が検知された場合には（ステップＳ０６でＹＥＳ）、検知した人の人数を領域切換部１１５に出力する（ステップＳ０７）。
【００３３】
また、人検知部１１４で人を検出しない場合（ステップＳ０６でＮＯ）には、ステップＳ０１に戻る。この場合には、さらにカメラ１０１に対してズームインの状態に駆動するための駆動信号が出力され、撮影領域が第１監視領域に切換えられる。そして、上述した画像変化検知処理が実行されることになる。
【００３４】
ステップＳ０７では、領域切換部１１５から人検知部１１４で検知された人の数が出力部１２０に出力される。出力部１２０では、パソコン１１０より受信した人数が表示される。また、警告メッセージまたは警告音が出力される。また、カメラ１０１から受信した画像を出力部１２０で表示するようにしてもよい。出力部１２０からは、カメラ１０１で撮影した画像を常に表示させる必要はなく、他の情報を表示させておくことも可能である。このような場合であっても、人検知部１１４で人が検知された場合には、出力部１２０の表示を、カメラ１０１で撮影された画像に強制的に切換えるようにしてもよい。さらに、表示とともに音声または警告音を出力するようにしてもよい。
【００３５】
図５は、監視処理の実行に伴って変化する撮影領域を説明するための図である。監視システム１００が起動された状態では、カメラ１０１では第１監視領域２０１が撮影される。この状態では、図３（Ｂ）に示す画像がパソコン１１０に入力されることになる。監視領域２０２に人が侵入した場合には、入口に人が存在する画像（図５（Ａ））がカメラ１０１から出力される。画像変化検知部１１３では、図３（Ｂ）に示した画像２０１を背景画像とし、その背景画像と図５（Ａ）に示した画像２０１とを比較することにより画像の変化を検知する。
【００３６】
領域切換部１１５では、画像変化検知部１１３より検知信号を受信すると、カメラ１０１に対してズームレンズをズームアウトした状態に駆動することを指示するための制御信号を出力する。その結果、カメラ１０１からは、図５（Ｂ）に示す第２監視領域２０２を撮影した画像が出力される。この画像を用いて、人検知部１１４において人検知処理が実行される。人が検知されると、領域切換部１１５では、出力部１２０に対してカメラ１０１で撮影された画像を出力する。すなわち、カメラ１０１では、第２監視領域の撮影を継続して行なっており、この画像が出力部１２０より出力されることになる。したがって、第２監視領域に侵入した人が、移動して第１監視領域から外れた領域に存在したとしても、第２監視領域に含まれるため図５（Ｃ）に示すようにその人を含む画像が出力部１２０に表示されるので、その画像を見るユーザは、人が監視領域に侵入したことを確認することができる。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態における監視システムでは、監視する領域を、監視領域全体と同じ領域の第２監視領域と、その第２監視領域の一部である第１監視領域とに分けている。人の侵入があったか否かは、第１監視領域を撮影した画像の変化に基づき検出し、第１監視領域の画像に変化があった場合にのみ第２監視領域を撮影した画像に基づき人を検知するようにしている。
【００３８】
一般的に、画像変化検知処理と人検知処理とでは処理量が大幅に異なる。画像変化検知処理は、人検知処理に比較して処理量が少ない。このため、初めから第２監視領域の全体を撮影した画像を用いて人検知処理を実行する場合に比べて、パソコン１１０の負荷を軽減することができる。また、監視領域全体に人が侵入する場合に初めに変化が現れる第１監視領域に絞って画像変化検知処理を実行するようにしたので、人の侵入を確実に検出することができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図６は、第２の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。図６を参照して、第１の実施の形態における監視システムと異なるところは、カメラ１０１が、ズーム駆動部１０２に代えてパン・チルト駆動部１３１を備えた点と、ＣＰＵ１１２には、人検知部１１４、人数算出部１３２、判定部１３３および領域切換部１１５Ａが形成される点である。
【００４０】
カメラ１０１は、パン・チルト駆動部１３１を有し、パソコン１１０から受信する制御信号に従って、カメラ１０１の撮影方向を、水平方向（パン方向）および上下方向（チルト方向）に変更することが可能である。なお、本実施の形態においては、カメラ１０１が、パン方向（水平方向）およびチルト方向（上下方向）に撮影方向を変更可能としたが、パン方向およびチルト方向のいずれか１方向だけの切換が可能となるようにしてもよい。
【００４１】
第２の実施の形態においては、監視領域全体、第１監視領域および第２監視領域の用語を用いる。監視領域全体とは、監視システムで監視の対象とする領域全てを示す。第１監視領域は、カメラ１０１が撮影方向を切換える前に撮影される領域を示す。第２監視領域は、カメラ１０１が撮影方向を切換えた後に撮影可能な領域を示す。監視領域全体は、後述するように、第１監視領域と第２監視領域とを組合わせた領域を示す。
【００４２】
人検知部１１４は、カメラ１０１から受信した画像中から、人の領域を抽出する人検知処理を実行するものであった。人数算出部１３２では、人検知部１１４で抽出された領域を計数することにより、画像中に存在する人の数を判定部１３３に出力する。判定部１３３では、人数算出部１３２で出力された人数を予め定められた所定の値と比較し、予め定められた所定の値を超えた場合には、領域切換部１１５Ａに対してその旨を示す信号を出力する。
【００４３】
領域切換部１１５Ａでは、判定部１３３により画像中に含まれる人数が所定の値を超えたことを示す信号を受信すると、撮影方向の切換を指示する制御信号をカメラ１０１に入出力インターフェイス１１１を介して出力する。これにより、カメラ１０１は、撮影方向を第１監視領域から第２監視領域に切換える。撮影方向が切換えられた後にカメラ１０１から出力される画像は、第２監視領域を撮影した画像である。その後、第２監視領域を撮影した画像について、上述した人検知部１１４、人数算出部１３２へ上述した処理がさらに実行される。すべての撮影方向それぞれについて撮影された画像（第１監視領域と第２監視領域）に基づき算出された人数の合計が第２の所定の値を超える場合には、出力部１２０に対して警告を出力する旨の信号が出力される。
【００４４】
図７は、第２の実施の形態におけるカメラで撮影される監視領域を示す図である。ここでは、たとえば店舗のレジに並んでいる精算待ちする客の混み具合を検出する場合を例に説明する。図７を参照して、カメラ１０１は、レジを待つ客を撮影可能な店舗の天井に設置されている。第１監視領域５０は、線分ＡＢと線分ＡＣとが挟まれた領域であり、第２監視領域５１は、線分ＡＣと線分ＡＤとで挟まれた領域である。
【００４５】
カメラ１０１はレジ周辺を撮影するための第１監視領域５０と、レジの順番を待つために並ぶ客の列の後方を撮影範囲に含む第２監視領域５１とを撮影可能である。第１監視領域５０と第２監視領域５１とは、撮影方向が異なるのみで、カメラ１０１のズーム量（φ）および画角（θ）は同じである（θ＝φ）。したがって、第１監視領域５０と第２監視領域５１とは、カメラ１０１の撮影方向を異ならせることにより撮影される。
【００４６】
カメラ１０１の撮影方向は、第１監視領域５０を撮影するための方向に初期設定されている。そして、第１監視領域５０に存在する人数が予め定められた第１の所定人数を超えた場合には、カメラ１０１の撮影方向が第２監視領域５１に変更される。図７に示す例では、所定人数を３人としており、１番目から３番目の３人が算出された場合に撮影方向が切換えられる。
【００４７】
そして、第２監視領域５１が撮影した画像がパソコン１１０に出力される。パソコン１１０では、第２監視領域５１を撮影して得られた画像に含まれる人の数が算出される。図７に示す例では、４番目から８番目の５人が算出される。その結果、第１監視領域に存在する人の数と加算して、レジに合計８人の人が並んでいるものと判定される。予め定められた第２の所定人数が７人である場合には、出力部１２０から警告音、または警告メッセージが出力される。
【００４８】
ここでは、第１監視領域と第２監視領域とは重なることのない別の領域としたが、第２監視領域は、第１監視領域の全部を含むことのない領域であればよい。すなわち、第１監視領域と第２監視領域とは同じ領域ではなく、第１監視領域と第２監視領域とが全く異なる領域である場合、または、第１監視領域と第２監視領域とが一部分が重なる場合であってもよい。一部分が重なる場合には、人数算出部１３２において人数を算出する場合に、その重なった領域において重複して人数を計数するのを防止する必要がある。
【００４９】
図８は、第２の実施の形態におけるパーソナルコンピュータで実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。この監視処理は、ＣＰＵ１１２で実行される処理である。図８を参照して、カメラ１０１の撮影方向の切換えを指示する制御信号が入出力インターフェイス１１１に出力される（ステップＳ１１）。この制御信号は、領域切換部１１５Ａより出力され、カメラ１０１の撮影方向を初期位置に設定することを指示するための信号である。これにより、カメラ１０１のパン・チルト駆動部１３１により、受信した制御信号に基づき、カメラ１０１の撮影方向が第１監視領域を撮影する方向となるように駆動される。この状態で、カメラ１０１がパソコン１１０に出力する画像は、第１監視領域５０を撮影して得られた画像である。
【００５０】
パソコン１１０では、カメラ１０１から第１監視領域を撮影して得られた画像が受信されると、人検知部１１４において、受信した画像中に存在する人の領域を検知する人検知処理が実行される（ステップＳ１２）。そして、人検知部１１４では、人の領域を検知した場合には検知された領域を人数算出部１３２に出力し（ステップＳ１３でＹＥＳ）、検知しない場合にはステップＳ１２へ戻る。
【００５１】
カメラ１０１は、所定のフレームレートで画像をパソコン１１０に出力する。人検知部１１４では、カメラ１０１から画像を受信するごとに、上述した人検知処理が実行される。なお、カメラ１０１から画像が受信されるごとに、人検知処理を実行するのではなく、カメラ１０１から出力される画像のフレームを間引いて人検知処理を実行するようにしてもよい。たとえば、カメラ１０１が出力する画像のフレームレートが、１秒間に３０フレームである場合、画像が受信されるごとに処理する場合には１秒間に３０回人検知処理が実行することになるが、フレームを間引いて１秒間に１５回実行するようにしてもよい。また、所定の時間間隔、たとえば１秒ごとに人検知処理を実行するようにしてもよい。このように、人検知部１１４が人検知処理を実行する間隔は、任意に定めることができる。
【００５２】
人数算出部１３２では、人検知部１１４で抽出された領域の数をカウントすることにより、画像中に存在する人数を算出する人数算出処理が実行される（ステップＳ１４）。そして、判定部１１３において、算出された人数が第１の所定人数を超えるか否かが判断される（ステップＳ１５）。ここでは、第１の所定人数を３人としている。算出された人数が第１の所定人数を超えるとされた場合にはステップＳ１６に進み、そうでない場合にはステップＳ１２へ戻る。すなわち、監視領域５０を撮影して得られた画像中に３人の人が存在することが検出された場合には、ステップＳ１６以降の処理が実行され、そうでない場合にはステップＳ１２からステップＳ１５の処理が繰返し実行されることになる。
【００５３】
判定部１３３では、算出された人数が第１の所定人数を超えると判定された場合には、領域切換部１１５Ａに対してその旨を示す信号を出力する。領域切換部１１５Ａでは、判定部１３３より算出された人数が第１の所定人数を超えることを示す信号が受信されると、カメラ１０１の撮影方向の切換えを指示する制御信号が入出力インターフェイス１１１に出力される（ステップＳ１６）。この制御信号は、領域切換部１１５Ａより出力され、カメラ１０１の撮影方向を第２監視領域に切換えることを指示するための信号である。これにより、カメラ１０１のパン・チルト駆動部１３１により、受信した制御信号に基づき、カメラ１０１の撮影方向が第２監視領域を撮影する方向となるように駆動される。この状態で、カメラ１０１がパソコン１１０に出力する画像は、第２監視領域５１を撮影して得られた画像である。このため、以降の処理では、第２監視領域５１を撮影して得られた画像が処理対象となる。
【００５４】
人検知部１１４では、第２監視領域５１を撮影した得られた画像から、人の領域を検知する人検知処理が実行される（ステップＳ１７）。そして、人数算出部１３２において抽出された領域の数をカウントする人数算出処理が実行される（ステップＳ１８）。
【００５５】
算出された人数は判定部１３３に出力され、判定部１３３では、ステップＳ１４で算出された人数と、ステップＳ１８で算出された人数を合計して、その合計した人数が第２の所定の人数を超えるか否かが判断される（ステップＳ１９）。ここでは第２の所定人数を７人としている。第２の所定人数を超える場合には、領域切換部１１５Ａは、出力部１２０に対して、混雑している旨を報知することを指示する信号を出力する（ステップＳ２０）。報知する旨を示す信号は、たとえば、出力部１２０が表示装置である場合には、警告メッセージを表示させたり、出力部１２０がスピーカ等の音声出力装置である場合には、警告音を発声させたり、警告メッセージを発声させたりする。第２の所定の人数を超えない場合には、ステップＳ１１へ進み、上述した処理が繰返し実行されることになる。
【００５６】
なお、第２の実施の形態においては、第２監視領域を１つとしたが、第２監視領域の数はこれに限られず、複数あってもよい。この場合、カメラ１０１のパン・チルト駆動部１３１は、カメラ１０１で第１監視領域および複数の第２監視領域を撮影可能な撮影方向に変更する。また、パン・チルト駆動部１３１に加えて、ズーム駆動部をカメラ１０１に設け、複数の第２監視領域を撮影するようにしてもよい。
【００５７】
以上説明したように、第２の実施の形態における監視システム１００Ａは、監視領域の混雑状態を監視するために、監視領域の全体を撮影するのではなく、監視領域の一部（第１監視領域）だけをまず監視し、第１監視領域が混雑している場合にのみ第１監視領域とは異なる第２監視領域の混雑状態を調べることによって、監視領域の全体の混雑状況を監視するようにしている。このため、監視領域がカメラの画角に比較して広すぎる場合、換言すれば、カメラを設置により定まる撮影距離および画角が制限されることにより、監視領域の全体を一度に撮影することができない場合であっても、監視領域の混雑状態を判定することが可能となる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
図９は、第３の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。第３の実施の形態における監視システム１００Ｂは、第１の実施の形態における監視システム１００と異なるところは、カメラ１０１がズーム駆動部１０２を有さず、カメラの画角が固定されている点と、ＣＰＵ１１２に人検知部１１４および画像処理領域変更部１４０が形成される点である。その他の点については第１の実施の形態における監視システム１００と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００５９】
第３の実施の形態においては、監視領域全体、第１監視領域および第２監視領域の用語を用いる。監視領域全体とは、監視システムで監視の対象とする領域全てを示す。カメラ１０１が撮影する領域は、監視領域全体を含む。第２監視領域は、カメラ１０１が撮影する領域であり、監視領域全体と同じである。監視領域全体は、部屋全体の領域としている。第１監視領域は、第２監視領域の一部分の領域を示す。第１監視領域は、部屋の出入口周辺を含む領域としている。
【００６０】
カメラ１０１は、第２監視領域（監視領域全体）を撮影領域とし、カメラ１０１が稼動している場合には、第２監視領域を撮影した画像をパソコン１１０に出力する。カメラ１０１は、ズーム駆動部１０２またはパン・チルト駆動部１３１を有する必要はなく、これらの駆動部を有しない安価なカメラを用いることができる。
【００６１】
ＣＰＵ１１２には、外部記憶装置１１６で記録媒体１３０より読取られた監視プログラムが、実行されることにより、人検知部１１４および画像処理領域変更部１４０が形成される。上述したように、パソコン１１０には、第２監視領域を撮影して得られる画像がカメラ１０１より受信される。人検知部１１４は、受信した画像のうち、第１監視領域を含む画像を処理対象として、人を検知する人検知処理が実行される。人が検知された場合には、画像処理領域変更部１４０に対して、検知信号が出力される。画像処理領域変更部１４０は、人検知部１１４に領域変更信号を出力する。この領域変更信号は、人検知部１１４で処理の対象とする領域を第２監視領域を含む領域に切換えることを指示するための信号である。
【００６２】
また、画像処理領域変更部１４０は、人検知部１１４から人検知信号が受信されたことに応じて、出力部１２０に対して、人が侵入したことを示す警告を出力させるために、必要な情報を出力部１２０に送信する。
【００６３】
図１０は、第３の実施の形態におけるカメラ撮影領域と画像処理領域との関係を示す図である。ここでは、監視領域をある部屋の全体を監視領域としている。したがって、カメラ１０１はある部屋の壁際の天井付近に設けられ、その部屋の入口を撮影範囲に含み、部屋全体を撮影可能な位置に設置される。図１０を参照して、画像８０１は、カメラ１０１から受信される画像である。画像８０１は、第２監視領域（監視領域全体）を撮影して得られた画像である。画像８０１中で、画像８０１の入口付近の部分領域８０２が、第１監視領域に相当する。第１監視領域は、第２監視領域に含まれ、その一部分である。
【００６４】
人検知部１１４で処理対象とする領域は、画像８０１または部分領域８０２である。この画像８０１と部分領域８０２のいずれを処理対象の画像領域とするかは、画像処理領域変更部１４０で決定され、人検知部１１４にその切換が領域変更信号として出力される。人検知部１１４は、画像処理領域変更部１４０から受信した領域変更信号に従って、画像８０１および部分領域８０２のいずれかに対して人検知処理を実行する。
【００６５】
画像処理領域変更部１４０には、部分領域８０２の画像８０１中における位置が予めＲＯＭ等に記憶されている。人検知部１１４は、その部分領域８０２の画像８０１中における位置情報をＲＯＭから読取ることにより、画像中から処理対象とする部分領域８０２を抽出する。
【００６６】
図１１は、第３の実施の形態におけるパーソナルコンピュータで実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。監視処理は、ＣＰＵ１１２で実行される。図１１を参照して、監視処理では、まず、人検知部１１４で処理対象とする処理領域を部分領域８０２に設定する（ステップＳ３１）。この設定は、画像処理領域変更部１４０から領域変更信号が人検知部１１４に出力されることにより行なわれる。そして、カメラ１０１から入出力インターフェイス１１１を介して、画像８０１が取得される（ステップＳ３２）。
【００６７】
さらに、取得した画像８０１中から処理対象とする部分領域８０２を抽出し（ステップＳ３３）、抽出した部分領域８０２に対して、上述した人検知処理が実行される（ステップＳ３４）。部分領域は、第１監視領域を撮影して得られた画像に相当する。
【００６８】
人検知部１１４では、部分領域８０２から人を検知したか否かが判断され（ステップＳ３５）、人が検知された場合にはステップＳ３６に進み、そうでない場合には、次の画像を処理するためにステップＳ３２へ戻る。人検知部１１４では、部分領域８０２から人が検知された場合には、画像処理領域変更部１４０に検知信号を出力し、そうでない場合には何も出力しない。画像処理領域変更部１４０では、人検知部より検知信号を受信すると、人検知部で処理対象とする領域を部分領域８０２から画像８０１に切換えるための切換信号を出力する。これにより、人検知部１１４で処理対象とする領域が、第２監視領域を撮影して得られる画像８０１に設定される（ステップＳ３６）。
【００６９】
人検知部１１４では、次にカメラ１０１から入出力インターフェイス１１１を介して画像８０１を取得し（ステップＳ３７）、取得した画像８０１に対して人検知処理を実行する（ステップＳ３８）。そして、画像８０１から人が検知されたか否かが判断される（ステップＳ３８）。人が検知された場合にはステップＳ３９に進み、そうでない場合にはステップＳ３１へ進む。人検知部１１４では、上述したように、人が検知された場合には検知信号を画像処理領域変更部１４０に出力する。画像処理領域変更部１４０は、検知信号を受信すると、監視領域に人が侵入したことを示すのに必要な情報（検知結果）を出力部１２０に出力する。ここでの検知結果には、たとえばカメラ１０１から受信された画像そのもの、検知した人を計数した人数、検知した人を特定する情報などが含まれる。また、ただ単に、監視領域に人が侵入したことを示す警告メッセージ、警告音等であってもよい。
【００７０】
図１２は、監視処理の実行に伴って変化する処理対象領域を説明するための図である。監視システム１００Ｂが起動された時点では、図１０に示した画像８０１がカメラ１０１から出力され、パソコン１１０で受信される。図１２（Ａ）は、監視領域全体に人が侵入した状態で、カメラ１０１から出力される画像８０１を示す図である。このとき、人検知部１１４で処理対象となるのは、部分領域８０２である。
【００７１】
このように、初めから画像８０１を処理対象とするのではなく、部分領域８０２を処理対象としたのは次の理由による。部分領域８０２は、画像８０１の部分的な領域であるため、画素数が少ない。このため、人検知処理を実行する対象となるデータ量が少ないため、処理時間が短くてすむ。その結果、パソコン１１０の負荷を低減することができるからである。また、第１監視領域は、監視領域全体に人が侵入した場合に、その人を最初に検出される領域である。このため、監視領域全体に人が侵入することを検出するためには、部分領域８０２に対して人検知処理を実行すれば十分だからである。
【００７２】
部分領域８０２に対して人検知処理が実行されることにより、人が検知されると、画像処理領域変更部１４０から領域変更信号が受信され、処理対象領域が、図１２（Ｂ）に示すように、カメラ１０１から受信された画像８０１の全体領域に切換えられる。
【００７３】
図１２（Ａ）および（Ｂ）を参照して、部分領域８０２を処理対象としているときに、人が検知された後、画像処理対象の領域を変更しなければ、侵入した人が処理対象としている部分領域８０２から出てしまう。図１２（Ｂ）に示すように、処理対象とする領域を画像８０１とすることにより、監視領域全体を処理対象とすることができるので、監視領域に人が存在することを検出することができる。
【００７４】
また、部分領域（第１監視領域）８０２に対する人検知処理において、何らかの理由により誤って人が検知された場合に、画像８０１（第２監視領域）において、さらに人検知処理を実行することにより、部分領域８０２に対する人検知処理におけるエラーを検出することができる。すなわち、このような場合には、図１２（Ｃ）に示す画像８０１が処理対象とされ、その画像８０１からは人が検出されることがないので、部分領域８０２に対する人検知処理の結果が誤っていることを検出することができる。
【００７５】
以上説明したように、第３の実施の形態における監視システム１００Ｂは、初めから画像全体の第２監視領域を処理対象とするのではなく、第２監視領域の一部分である第１監視領域に注視してまず画像処理を行ない、その結果、必要な場合にだけ第２監視領域に対して画像処理を実行するようにしたので、パソコン１１０で実行する画像処理の負担を低減することができる。
【００７６】
また、人が監視領域全体に人が初めに侵入する第１監視領域に注視して処理速度の速い人検知処理を実行するので、人検知処理の回数を増やすことができ、高精度に検知することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、人検知部１１４で人検知処理を実行するようにしたが、この人検知部１１４を画像変化検知部１１３に置き換えるようにしてもよい。この場合には、まず部分領域８０２に対して画像変化検知処理が実行され、画像変化があった場合に、処理対象とする領域を画像８０１として、画像変化検知処理が実行される。そして、画像８０１で画像変化が検知された場合に、出力部１２０から、監視領域に何らかの侵入があったことを示す警告メッセージ等を出力するようにすればよい。
【００７８】
（１）以上説明したように、本発明は、予め定められた第１監視領域および第２監視領域を監視するための単一の撮影手段と、
前記撮影手段から得られた画像から、監視領域としての前記第１監視領域の状態を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果に基づいて、監視領域を前記第１監視領域から前記第２監視領域に切換える切換手段とを備えた、監視システムである。さらに以下のように構成してもよい。
【００７９】
前記第２監視領域は、前記第１監視領域を含んだ広範囲の領域であり、
前記第１監視領域は、前記撮影手段から得られた画像の一部領域であり、前記第２監視領域は前記撮影手段から得られた画像の全領域であり、
前記判断手段は、画像を処理することにより状態判断を実行し、前記第１監視領域の状態判断を行なう場合は、前記第２監視領域内であって前記第１監視領域に対応する画像の領域に対する画像処理を行なわない。
【００８０】
これにより、第１監視領域の監視時に、必要とされる画像処理の負担を低減することができる。
【００８１】
（２）また、本発明における記載の監視システムは、切換手段によって監視領域が第２監視領域に切換えられた後、前記判断手段は、当該第２監視領域の状態を判断する。これにより、監視領域全体を対象として状態判断が可能となる。
【００８２】
（３）また、本発明は、監視方法としても捉えることができる。この場合には、監視方法は、予め定められた第１監視領域および第２監視領域を監視するための単一の撮影手段から得られた画像から、監視領域としての前記第１監視領域の状態を判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおける判断結果に基づいて、監視領域を前記第１監視領域から前記第２監視領域に切換える切換ステップとを含むものである。
【００８３】
これによれば、監視領域全体のうち、第１監視領域をデフォルトの状態で監視することができ、第１監視領域の状況に応じて監視領域の全体を監視することが可能となる。
【００８４】
（４）（３）の監視方法は、前記第１監視領域は、前記撮影手段から得られた画像の一部領域であり、前記第２監視領域は、前記撮影手段から得られた画像の全領域であり、
前記判断手段は、画像を処理することにより状態判断を実行し、前記第１監視領域の状態判断を行なう場合は、前記第２監視領域であって、前記第１監視領域に対応する画像の領域に対する画像処理を行なわない。
【００８５】
これによれば、撮影手段による撮影領域を切換える機械的な機構を設けなくとも監視領域の全体に対応しながら、最も注視すべき狭い第１監視領域に重点を置いた監視が可能となる。さらに、第１監視領域の監視時に、必要とされる画像処理負担を低減することができる。
【００８６】
（５）本発明は、コンピュータにより実行される監視プログラムとしても捉えることができる。この場合に監視プログラムは、（３）（４）に記載した監視方法をコンピュータに実行させるための監視プログラムである。
【００８７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における監視システムの全体概要を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】カメラで撮影される第１監視領域および第２監視領域を示す図である。
【図４】第１の実施の形態におけるパーソナルコンピュータで実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】監視処理の実行に伴って変化する撮影領域を説明するための図である。
【図６】第２の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。
【図７】第２の実施の形態におけるカメラで撮影される監視領域を示す図である。
【図８】第２の実施の形態におけるパーソナルコンピュータで実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第３の実施の形態における監視システムの機能を示す機能ブロック図である。
【図１０】第３の実施の形態におけるカメラの撮影領域と画像処理領域との関係を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態におけるパーソナルコンピュータで実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】監視処理の実行に伴って変化する処理対象領域を説明するための図である。
【符号の説明】
１００，１００Ａ，１００Ｂ監視システム、１０１カメラ、１０２ズーム駆動部、１１０パーソナルコンピュータ、１１１入出力インターフェイス、１１３画像変化検知部、１１４人検知部、１１５，１１５Ａ領域切換部、１１６外部記憶装置、１２０出力部、１３０記録媒体、１３１パン・チルト駆動部、１３２人数算出部、１３３判定部、１４０画像処理領域変更部。

Claims

予め定められた第１監視領域および第２監視領域を監視するための単一の撮像手段と、
前記撮像手段から得られた画像から、監視領域としての前記第１監視領域の状態を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果に基づいて、監視領域を前記第１監視領域から前記第２監視領域に切換える切換手段とを備えた、監視システム。
前記第２監視領域は、前記第１監視領域を含んだ広範囲の領域である、請求項１に記載の監視システム。
前記第１監視領域は、前記撮像手段から得られた画像の一部の領域であり、前記第２監視領域は前記撮像手段から得られた画像の全領域である、請求項２に記載の監視システム。
前記第２監視領域は、前記第１監視領域のすべてを含まない領域である、請求項１に記載の監視システム。
前記撮像手段は、撮像領域を変更する機構を備え、
前記切換手段は、前記機構を制御して前記撮像手段による撮像領域を変えることにより、監視領域を前記第１監視領域から前記第２監視領域に切換える、請求項１に記載の監視システム。