JP2009015519A - 喫煙者検出装置、喫煙者警報システム、喫煙者監視サーバ、消し忘れタバコ警報装置、喫煙者検出方法、および、喫煙者検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】喫煙者を確実に検出できる喫煙者検出装置、喫煙者警報システム、喫煙者監視サーバ、および、消し忘れタバコ警報装置を提供する。
【解決手段】顔画像領域の内部または近傍領域に存在する高温小領域があると判断されたとき、または、手先画像領域の内部または近傍領域に高温小領域が存在すると判断した時は（Ｓ２２またはＳ２４でＹＥＳ）、顔画像領域または手先画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像を日時と場所データとともに記憶部１４３内のファイルに記録する（Ｓ２３，Ｓ２５）。顔画像領域、または、手先画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像（手先画像の場合は顔画像を含む）を日時と場所データとともにファイルに記録したときは、喫煙者に警告を発するために、喫煙禁止を示す警告音声、警告画像を警告装置１６へ出力する（Ｓ２６）。
【選択図】図４

Description

この発明は、喫煙者検出装置、喫煙者警報システム、喫煙者監視サーバ、消し忘れタバコ警報装置、喫煙者検出方法、および、喫煙者検出プログラムに関し、特に、喫煙者を管理可能な、喫煙者検出装置、喫煙者警報システム、消し忘れタバコ警報装置、喫煙者検出方法、および、喫煙者検出プログラムに関する。

健康への害、他人へ火傷をさせる事故、火災の原因、空気汚染、不快な匂いの発生と付着の被害等のため、最近、世界的に禁煙エリアが広がり続けている。また、近年、京都市等の観光地等において、路上喫煙防止条例が制定されている。

このような点を考慮して、従来、空調装置やシステムが、たとえば、特開平９−３０８７５５号公報（特許文献１）や、特開２００３−２５２０２５号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献１は、パチンコホール等の遊技場における空調システムを開示し、特許文献２は、車両用空調装置を開示している。

また、従来、喫煙検出装置として、禁煙警告センサがネット上で販売されている（http://www.akiba-garage.com/item/0141005.html）。これは、火事やたばこの炎に含まれる紫外線を検出して反応するセンサである。警報音も火気取扱注意、禁煙警告など、用途に応じて２種類の警報メッセージと単純なアラーム音が選べる。

さらに、赤外線熱感知方式の、タバコとライターの燃焼を感知するセンサも販売されている（http://www.eleshack.co.jp/t_hanbai/photo_sho/3_sho/smoking.html）。
特開平９−３０８７５５号公報（要約） 特開２００３−２５２０２５号公報（要約）

従来の空調装置等を用いたシステムにおいては、空気の流れを伴うため、喫煙時の煙が流れてしまい、喫煙の検知ができないとか、禁煙エリア内での喫煙であるかどうかの
判別が困難であるという問題があった。また、紫外線や赤外線を用いた装置においては、喫煙者を特定する証拠となる情報を得ることができないため、喫煙者を特定することができない、という問題があった。その結果、禁煙エリアでの喫煙の検知や喫煙の取締りができないという問題があった。

この発明は上記のような問題に鑑みてなされたもので、喫煙者を確実に検出できる喫煙者検出装置、喫煙者警報システム、喫煙者監視サーバ、消し忘れタバコ警報装置、喫煙者検出方法、および、喫煙者検出プログラムを提供することを目的とする。

この発明に係る喫煙者検知装置は、タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、人体の一部を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置と、前記人体特定手段が特定した人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含む。

タバコの燃焼位置と、人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かに応じて喫煙者を特定する情報を出力するため、喫煙中であると判断されたときは、その喫煙者を特定する情報が出力される。

その結果、喫煙者を確実に検出できる喫煙者検出装置を提供できる。

好ましくは、特定手段は、人の一部として、人の顔、または手を特定し、判断手段は、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かを判断する。

さらに好ましくは、判断手段がタバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する。

この発明の他の局面においては、喫煙者警報システムは、上記した喫煙者検出装置と、出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する監視サーバとを含む。喫煙者検出装置は所定の禁煙エリアに設けられ、監視サーバは、喫煙者を特定する情報に基づいて、特定された喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を禁煙エリアごとに格納するデータベースを含む。

好ましくは、監視サーバは、データベースを参照して、禁煙エリアごとに、喫煙者が検出された回数を集計する集計手段と、集計手段の集計結果に応じた警報を出力する警報手段とを含む。

この発明の他の局面においては、喫煙者監視サーバは、所定の禁煙エリアに設けられた喫煙者検出装置に接続され、喫煙者を監視する。喫煙者検出装置は、タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、人体の一部を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、人体特定手段が特定した人体の一部と所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含み、出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する受信手段と、喫煙者を特定する情報に基づいて、喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を格納するデータベースを有する。

好ましくは、受信手段が喫煙者を特定する情報を受信したときは、禁煙エリアから所定距離内にいる警察官に喫煙者の存在を通知する通知手段を含む。

この発明のさらに他の局面においては、消し忘れタバコ警報装置は、タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、人体を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、人体特定手段が特定した人体の近傍にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段が、タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警報を出力する警報手段とを含む。

この発明のさらに他の局面においては、喫煙者検出方法は、タバコの燃焼位置を検出するステップと、人体の一部を特定するステップと、検出されたタバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断するステップと、
判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力するステップとを含む。

好ましくは、人体の一部を特定するステップは、人体の一部として、人の顔、または手を特定し、タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断を行うステップは、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かで判断する。

さらに好ましくは、タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断において、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する。

この発明のさらに他の局面によれば、消し忘れタバコを警報する方法は、人体を特定するステップと、検出されたタバコの燃焼位置が、特定された人体の近傍にあるか否かを判断するステップと、タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警報を出力するステップとを含む。

この発明のさらに他の局面においては、喫煙者検出プログラムは、カメラに接続されたコンピュータに、カメラによって撮像された画像データに基づいて、タバコの燃焼位置の検出および人体の一部を特定するステップと、検出されたタバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断するステップと、判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力するステップとを実行させる。

好ましくは、人体の一部を特定するステップは、人体の一部として、人の顔、または手を特定し、タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断を行うステップは、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かで判断するステップを含む。

さらに好ましくは、タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断において、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する。

この発明のさらに他の局面においては、喫煙者監視プログラムは、所定の禁煙エリアに設けられた喫煙者検出装置に接続されたコンピュータを、喫煙者を監視するための喫煙者監視サーバとして作動させる。プログラムは、喫煙者検出装置は、タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、人体の一部を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、人体特定手段が特定した人体の一部と所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含み、喫煙者監視プログラムは、コンピュータを、出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した前記喫煙者を特定する情報に基づいて、喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を集計する集計手段として機能させる。

好ましくは、受信手段が喫煙者を特定する情報を受信したときは、禁煙エリアから所定距離内にいる警察官に喫煙者の存在を通知する通知手段としてコンピュータを機能させる。

この発明のさらに他の局面においては、消し忘れタバコ警報プログラムは、カメラに接続されたコンピュータを、カメラによって撮像されたデータに基づいてタバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、カメラによって撮像されたデータに基づいて人体を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、人体特定手段が特定した人体の近傍にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段が、タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警報を出力する警報手段として作動させる。

以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この実施の形態に係る喫煙者警報システムの全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、喫煙者警報システムは、所定の禁煙エリアに設けられ、喫煙者を検出する喫煙者検出装置１０と、喫煙者検出装置１０に対して遠隔地に設けられた喫煙者監視サーバ（以下、単に監視サーバともいう）３０とを含む。喫煙者検出装置１０は、所定の禁煙エリアに設けられ、禁煙エリア内で喫煙者を検出する。

喫煙者検出装置１０は、一体になって同一範囲を撮像可能な一対のカメラセットである赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２とを含む。赤外線カメラ１１は、撮像領域の温度分布を検出することによりタバコの火を検出可能であり、可視光カメラ１２はタバコの火を含む領域の可視光で撮像した画像（以下、「可視光画像」という）を撮影する。これらのカメラが同一領域を撮像することにより、タバコの火と、可視光画像との位置関係を検出可能である。喫煙者検出装置１０はさらに、赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２を一体的に上下左右に移動可能な可動部１３と、赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２からの出力にもとづいて、喫煙者の行動を検知する喫煙行動検知装置１４と、喫煙行動検知装置１４の検知結果に応じて警報を発する警告装置１６と、喫煙者監視サーバ３０とネットワーク２５を介して通信を行う通信装置１７とを含む。可動部１３により赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２を一体的に上下左右に移動することにより、所定の禁煙エリア全体の監視が可能になる。

喫煙行動検知装置１４にはキャリブレーションボタン１５が設けられている。ここで、キャリブレーションとは、赤外線カメラ１１で得た画像における点の座標を、可視光カメラ１２で得た画像上の座標に変換するための座標変換パラメータを求める処理をいい、キャリブレーションボタン１５が押されると、この処理が開始される。

図１には、赤外線カメラ１１で得た画像上のタバコの燃焼領域の位置を座標変換パラメータにて、可視光カメラ１２で得た画像上の座標に変換することで、可視光カメラ１２で得た画像上のタバコの燃焼領域２２を重畳合成した画像例２０を示す。喫煙行動検知装置１４は、赤外線カメラ１１の撮影した画像を解析することによって、タバコの燃焼領域（図において点線で囲んだ部分）２２を検出する。また、可視光カメラ１２は通常の被写体を撮影し、喫煙行動検知装置１４は、その画像を解析することにより、人間の顔（図中点線で囲んだ部分）２１を検出する。なお、喫煙行動検知装置１４は、可視光カメラ１２の撮影した画像を解析することにより、人間の手先（図中点線で囲んだ部分）２３を検出する。

なお、図１に示すように、ネットワーク２５には喫煙者検出装置１０以外にも複数の喫煙者検出装置１０ａ，１０ｂ，…が接続されており、これらが１つの監視サーバ３０で監視されている。

次に、監視サーバ３０について説明する。監視サーバ３０は、通常のパソコンと同様の構成を有し、全体を制御するＣＰＵ３１と、ハードディスクのような記憶部３３と、表示部（図示なし）と、キーボードやマウス等の入出力部（図示なし）と、受信手段として作動する通信部３２とを含む。記憶部３３には、喫煙者、禁煙エリアや、時刻等を格納するデータベース３４が収容されている。なお、データベース３４は、喫煙者ごとに喫煙者として特定された回数を禁煙エリアごとに格納してもよい。

警告装置１６は、図示のない、警告メッセージ等を音声出力するスピーカや、文章や画像を表示するための図示のないディスプレイを含む。

図２は、喫煙行動検知装置１４の構成を示すブロック図である。図２を参照して、喫煙行動検知装置１４は、装置全体を制御するＣＰＵ１４１と、Ｉ／Ｏインターフェイス（ＩＦ）１４２と、記憶部１４３と、キャリブレーションボタン１５とを含む。Ｉ／ＯＩＦを介して上記した各カメラ１１，１２や警告装置１６とデータの送受信を行う。喫煙行動検知装置１４は、ＣＰＵ１４１により、赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２の撮影した画像を解析して、所定の情報を出力したり、警報を発する等の動作を行う。なお、記憶部１４３は不揮発性メモリ等であってよい。

図３および図４は、喫煙行動検知装置１４のＣＰＵ１４１の動作を示すフローチャートである。図１から図４を参照して、まず、キャリブレーションボタン１５が押されたか否かを判断する（ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。キャリブレーションボタン１５が押されたと判断した時は（Ｓ１１でＹＥＳ）、可視光カメラ１１と赤外線カメラ１２の画像の間の座標変換パラメータを求め（Ｓ１２）、それを記憶部１４３に記録し（Ｓ１３）、キャリブレーションボタン１５がオフされるのを待つ（Ｓ１４）。このキャリブレーションにおける座標変換パラメータの具体的な演算方法については後述する。なお、キャリブレーションボタン１５のオフは、自動的に行うようにしてもよい。また、Ｓ１１でキャリブレーションボタン１５が押されなかったときは、処理は、Ｓ１５へ移行する。

キャリブレーションが終わると、赤外線カメラ１１および可視光カメラ１２による撮像が行われる（Ｓ１５）。赤外線カメラ１１でタバコの燃焼領域である、高温小領域の検出処理を行う（Ｓ１６）。高温小領域があると判断されたときは（Ｓ１７でＹＥＳ）可視光カメラ１２で顔画像領域または手先画像領域を検出する処理を行う（Ｓ１８）。顔画像領域または手先画像領域があると判断されたときは（Ｓ１９でＹＥＳ）、各高温小領域の位置を、座標変換パラメータを用いて可視光カメラ１２の画像座標系での位置に変換する（Ｓ２０）。したがって、ＣＰＵ１４１は燃焼位置検出手段、人体特定手段として作動する。

Ｓ１７で高温小領域がないと判断されたときや、Ｓ１９で顔画像領域または手先画像領域がないと判断されたときは、可動部１３を駆動して、カメラの監視（撮像）領域を所定の範囲で移動させる（Ｓ２１）。これは、上記したように、所定の禁煙エリア全体の画像を検出するためである。したがって、一対のカメラのみの撮像領域に禁煙エリア全体が含まれるときは可動部１３は不要であり、この処理はスキップされる。

次に、図４に移動して、顔画像領域の内部または近傍領域に存在する高温小領域（タバコの火の燃焼領域）があるか否かを判断する（Ｓ２２）。顔画像領域の内部または近傍領域に存在する高温小領域があると判断されたときは（Ｓ２２でＹＥＳ）、顔画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像を日時と場所データとともに記憶部１４３内のファイルに記録する（Ｓ２３）。

一方、Ｓ２２で、顔画像領域の内部または近傍領域に存在する高温小領域がない、と判断されたときは（Ｓ２２でＮＯ）、手先画像領域の内部または近傍領域に高温小領域が存在するかどうかを判断する（Ｓ２４）。手先画像領域の内部または近傍領域に高温小領域が存在すると判断した時は（Ｓ２４でＹＥＳ）、手先画像領域と高温小領域にマークを入れて、可視光画像を、日時と場所データとともにファイルに記録する（Ｓ２５）。なお、ここで、可視光画像は、喫煙者を特定するために手先画像領域に接続された顔画像領域を含むものとする。

顔画像領域、または、手先画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像（手先画像の場合は顔画像を含む）を日時と場所データとともにファイルに記録したときは、喫煙者に警告を発するために、喫煙禁止を示す警告音声、警告画像を警告装置１６へ出力し（Ｓ２６）、Ｓ２３、Ｓ２５で記録したファイルを監視サーバ３０へ送信し（Ｓ２７）、監視サーバ３０からのメッセージを受信する（Ｓ２８）。

ここで、警告画像は、Ｓ２３、Ｓ２５にて検出した画像（喫煙者がタバコを吸っている様子を撮像した画像）であり、これが、上記した図示のない、警告装置１６のディスプレイに表示される。（なお、警告装置がディスプレイを有する点は、この明細書の第５頁の下から２行に記載があるため、このような記載にしました）
ここで、顔画像領域、または、手先画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像と、日時と場所データとを含むものが、喫煙者を特定する情報となる。

監視サーバ３０からのメッセージがあれば、それに基づいた警告音、警告画像を警告装置１６に出力し（Ｓ２９）、Ｓ３２へ移行する。したがって、ＣＰＵ１４１は、判断手段、出力手段として機能する。ここで、監視サーバ３０からのメッセージは、後に説明するように、当該喫煙者が禁煙エリアにおける喫煙常習者の場合に送信される。

一方、Ｓ２４で手先画像領域の内部または近傍領域に高温小領域が存在しないと判断した時は（Ｓ２４でＮＯ）、放置された燃焼中のタバコとして、高温小領域の位置を日時と場所データとともに記録し（Ｓ３０）、火の消し忘れのタバコを消すようにと警告音声を警告装置１６から出力する。したがって、ＣＰＵ１４１は警報手段として作動するとともに、喫煙者検出装置は、消し忘れタバコ警報装置として作動する。

したがって、この実施の形態によれば、単に喫煙者を監視するだけでなく、消し忘れタバコが放置されたような危険状態の監視も行う。

その後、一定時間の経過をまつ（Ｓ３２）。ここで、一定時間待つのは、待たないと、同じ処理を連続して行ってしまうためである。

なお、上記した人間の顔や人間の手先の検出方法については、たとえば、「３６０度回転対応複数顔検出技術」 勞 世▲広▼ OMRON TECHNICS Vol.43 No.1(通巻145号) 2003、や「監視カメラ向け実時間顔検出・認識システムの開発」 小鶴 俊幸他 OMRON TECHNICS Vol.43 No.1(通巻145号) 2003や、「ネットワークロボットによる人物行動と状況の認識」見持 圭一他 信学技報 NR-TG-2-09に記載されているため、ここでは具体的な内容については省略する。

次に監視サーバ３０のＣＰＵ３１が行う動作について説明する。図５は、ＣＰＵ３１の行う動作を示すフローチャートである。図５を参照して、喫煙行動検知装置１４からの通信割り込みがあると、まず、通信部３２で受信したファイル上に記述された場所データを基に、その場所から所定距離範囲内にいる警察官や、禁煙パトロール中の監視員の携帯電話に、ネットワーク２５を介してファイルをメールで送信する（Ｓ４１）。このとき、「禁煙違反者発見、違反現場に急行して喫煙者に接触せよ」というメッセージをあわせて送信する。したがって、ＣＰＵ３１および通信部３２は、通知手段として機能する。

受信したファイル上の顔画像から顔照合用の特徴ベクトルを抽出し、その特徴ベクトルと喫煙者として検出された日時、場所（禁煙エリア）のデータとデータ圧縮した画像を対応付けたレコードとしてデータベース３４に記録する（Ｓ４２）。

この実施の形態においては、禁煙エリアにおいて常習的に喫煙を繰り返す悪質な喫煙者を特定するために、禁煙エリアごとに、指定されたレコードの有する特徴ベクトルと同一範囲内といえる特徴ベクトルを有するレコードの個数Ｎｐを、データベース３４を検索して集計可能である（Ｓ４３）。このとき、設定により、禁煙エリアを同一禁煙エリアとか、同一市内の禁煙エリアとか、同一県内の禁煙エリアというように拡大することも可能である。

このような悪質な喫煙者を特定するときは、レコードの個数Ｎｐが所定のしきい値Ｔｈ２以上か否かを判断する（Ｓ４４）。しきい値以上であると判断されたときは（Ｓ４４でＹＥＳ）、警告の度合いの強いメッセージを、その禁煙エリアの喫煙行動検知装置１４に送信するとともに、その場所を管轄する警察署のような取締り機関に当該レコードおよび特徴ベクトルが同一となるレコード群を通知する（Ｓ４５）。

一方、レコードの個数Ｎｐがしきい値Ｔｈ２未満であれば(Ｓ４４でＮＯ)、警告の度合いの弱いメッセージを、検出された禁煙エリアの喫煙行動検知装置に送信する（Ｓ４６）。ここで、警告の度合いの強いメッセージとしては、たとえば、「レッドカードです。あなたは禁煙エリアでの喫煙の回数が基準値を超えています」といった内容であり、警告の度合いの弱いメッセージとしては、たとえば、「今後は禁煙エリアでの喫煙をしないように注意して下さい」といった内容である。したがって、ＣＰＵ３１は、集計手段、警報手段として作動する。

次に、キャリブレーションについて説明する。上記したように、この実施の形態においては、赤外線カメラ１１と可視光カメラ１２との２台のカメラを用いて喫煙者を特定するため、赤外線カメラ１１の画像上での高温小領域の座標Ｐを、可視光カメラ１２の画像上の座標Ｑに変換するための座標変換パラメータを求める必要がある。

キャリブレーションにおいては、たとえば、赤外線カメラ１１と可視光カメラ１２の前で火のついたタバコのような高温小領域を有するものを移動させ、それぞれのカメラによる高温小領域の画像の座標を複数求め、それに基づいて座標変換パラメータを求める。

今、可視光カメラにおける検出された高温小領域の中心点の座標をＱ（ｒ（ｉ），ｓ（ｉ））とし、対応する赤外線カメラ１１における高温小領域の中心点の座標をＰ（ａ（ｉ），ｂ（ｉ））とする。なお、ｉ＝１，…，Ｎである。

ここで、座標変換パラメータをｔ１１，ｔ１２，ｔ２１，ｔ２２とすると、以下の式が成立して、座標変換パラメータの行列［Ｔ］が求まる。なお、ここで、座標変換パラメータの行列［Ｔ］を次のようにおく。

このようにして求めた座標変換パラメータを用いて、実際に人間の顔とタバコの火との位置関係を求める方法について説明する。図６はこの方法を説明するための図である。（Ａ）は可視光カメラ１２の画像であり、（Ｂ）は赤外線カメラ１１の対応する部分の画像である。ここで、可視光カメラ１２における、検出されたタバコの火の座標をＱ（ｒ，ｓ）とし、口の座標をＭ（ｍｘ，ｍｙ）とする。また、人の両目間の長さを基準長さＷｉｄｔｈとする。

顔画像中の基準位置Ｍと、座標変換後の高温小領域の位置Ｑとの間の距離を、顔画像から決まる標準距離Ｗｉｄｔｈで割り算して正規化距離ｄにする。こうして得た正規化距離ｄが所定の基準値Ｔｈ１以下であれば、顔画像領域の近傍にある高温小領域、すなわち、喫煙中のタバコの火であると判定する。

なお、禁煙エリアは本来三次元空間であるが、両カメラは二次元画像のみを撮像する。したがって、一方向からのみ撮像すると、禁煙エリアでない領域の喫煙を禁煙エリアの喫煙と判定したり、本来は喫煙者でないのに喫煙者であると判定する恐れも存在する。そこで、そのようなことのないように、たとえば、赤外線カメラを、それらの撮像領域が相互に重なるよう、または直交するように複数設け、それによって検出可能な高温小領域の具体的な位置をある一定の三次元空間内に特定できるようにしてもよい。

なお、上記実施の形態においては、赤外線カメラを用いてタバコの火の位置を特定する場合について説明したが、これに限らず、紫外線カメラや、他の局部的な高温を検出可能な任意の装置を用いて行ってもよい。

また、上記実施の形態においては、喫煙者を特定する情報として、顔画像領域、または、手先画像領域を中心とし、高温小領域を含む所定範囲の部分画像と、日時と場所データとを含むものとしたが、これに限らず、喫煙者を特定できる情報であれば、他の情報であってもよい。

また、上記実施の形態においては、可視光カメラと赤外線カメラとがセットになったものを用いる場合について説明したが、これに限らず、既設の監視カメラに赤外線カメラを併設するようにしてもよい。

なお、可視光カメラに赤外線フィルタのようなタバコの燃焼位置を検出可能なフィルタを自動的に着脱できる構成とし、フィルタ付きの１台の可視光カメラにおいて、一定時間ごとに、フィルタを着脱して、タバコの燃焼位置と、可視光画像をと検出するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、人体の一部の近傍にタバコの燃焼位置がない場合に、放置された燃焼中のタバコがあるとして警告を発するようにしたが、これに限らず、禁煙エリアが、たとえば、ガソリンスタンドのような、火気厳禁のような場所であれば、人体の検出に拘わらず、警報を発するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、喫煙者を特定する情報は、画像情報に基づく特徴ベクトルであり、データベースに格納される情報は人名を含んでいない場合について説明したが、これに限らず、なんらかの方法で人名等のより具体的な情報が特定された場合は、それを含んでもよい。

また、上記実施の形態においては、喫煙行動検知装置や監視サーバを専用の装置とした場合について説明したが、これに限らず、これらを汎用のコンピュータとし、これに喫煙行動検知装置や監視サーバが行った動作を実行させるプログラムをインストールして同様の動作を行わせてもよい。この場合、プログラムは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体で供給してもよいし、ネットワークからダウンロードできるようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の一実施の形態に係る喫煙者警報システムの全体構成を示すブロック図である。 喫煙行動検知装置の構成を示すブロック図である。 喫煙行動検知装置のＣＰＵが行う動作を示すフローチャートである。 喫煙行動検知装置のＣＰＵが行う動作を示すフローチャートである。 監視サーバが行う動作を示すフローチャートである。 人間の顔とタバコの火の位置関係を求める方法を示す模式図である。

符号の説明

１０ 喫煙者検出装置、１１ 赤外線カメラ、１２ 可視光カメラ、１３ 可動部、１４ 喫煙行動検知装置、１５ キャリブレーションボタン、１６ 警告装置、１７ 通信装置、２１ 人間の顔、２２ タバコの燃焼領域、２３ 手先、３０ 監視サーバ、３１，１４１ ＣＰＵ、３２ データベース、１４２ Ｉ／Ｏインターフェイス、１４３ 記憶部。

Claims (18)

1. タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、
   人体の一部を特定する人体特定手段と、
   前記燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置と、前記人体特定手段が特定した人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含む、喫煙者検出装置。
2. 前記特定手段は、人の一部として、人の顔、または手を特定し、
   前記判断手段は、前記タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かを判断する、請求項１に記載の喫煙者検出装置。
3. 前記判断手段が前記タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する、請求項２に記載の喫煙者検出装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載された喫煙者検出装置と、前記出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する監視サーバとを含む、喫煙者警報システムであって、
   前記喫煙者検出装置は所定の禁煙エリアに設けられ、
   前記監視サーバは、前記喫煙者を特定する情報に基づいて、特定された喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を前記禁煙エリアごとに格納するデータベースを含む、喫煙者警報システム。
5. 前記監視サーバは、前記データベースを参照して、前記禁煙エリアごとに、前記喫煙者が検出された回数を集計する集計手段と、
   前記集計手段の集計結果に応じた警報を出力する警報手段とを含む、喫煙者警報システム。
6. 所定の禁煙エリアに設けられた喫煙者検出装置に接続され、喫煙者を監視するための喫煙者監視サーバであって、
   前記喫煙者検出装置は、
   タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、
   人体の一部を特定する人体特定手段と、
   前記燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、前記人体特定手段が特定した人体の一部と所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含み、
   前記出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する受信手段と、
   前記喫煙者を特定する情報に基づいて、喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を格納するデータベースを有する、喫煙者監視サーバ。
7. 前記受信手段が前記喫煙者を特定する情報を受信したときは、前記禁煙エリアから所定距離内にいる警察官に喫煙者の存在を通知する通知手段を含む、請求項６に記載の喫煙者監視サーバ。
8. タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、
   人体を特定する人体特定手段と、
   前記燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、前記人体特定手段が特定した人体の近傍にあるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が、前記タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警報を出力する警報手段とを含む、消し忘れタバコ警報装置。
9. タバコの燃焼位置を検出するステップと、
   人体の一部を特定するステップと、
   検出されたタバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断するステップと、
   判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力するステップとを含む、喫煙者検出方法。
10. 人体の一部を特定するステップは、人体の一部として、人の顔、または手を特定し、
    タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断を行うステップは、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かで判断する、請求項９に記載の喫煙者検出方法。
11. タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断において、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する、請求項１０に記載の喫煙者検出方法。
12. タバコの燃焼位置を検出するステップと、
    人体を特定するステップと、
    検出されたタバコの燃焼位置が、特定された人体の近傍にあるか否かを判断するステップと、
    タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警報を出力するステップとを含む、消し忘れタバコを警報する方法。
13. カメラに接続されたコンピュータに、カメラによって撮像された画像データに基づいてタバコの燃焼位置を検出するとともに人体の一部を特定するステップと、検出されたタバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かを判断するステップと、判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力するステップとを実行させる、喫煙者検出プログラム。
14. 前記人体の一部を特定するステップは、人体の一部として、人の顔、または手を特定し、前記タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断を行うステップは、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍にあるか否かで判断するステップを含む、請求項１３に記載の喫煙者検出プログラム。
15. 前記タバコの燃焼位置と、特定された人体の一部との位置関係が所定の位置関係にあるか否かの判断において、タバコの燃焼位置が、人の顔、または、手の近傍に無いと判断した時は、点火されたタバコが放置されていると判断する、請求項１４に記載の喫煙者検出プログラム。
16. 所定の禁煙エリアに設けられた喫煙者検出装置に接続されたコンピュータを、喫煙者を監視するための喫煙者監視サーバとして作動させるプログラムであって、
    前記喫煙者検出装置は、タバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、人体の一部を特定する人体特定手段と、前記燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、前記人体特定手段が特定した人体の一部と所定の位置関係にあるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に応じて喫煙者を特定する情報を出力する出力手段とを含み、
    前記コンピュータを、前記出力手段が出力した喫煙者を特定する情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した前記喫煙者を特定する情報に基づいて、喫煙者ごとに、喫煙者として特定された回数を集計する集計手段として機能させる、喫煙者監視プログラム。
17. 前記受信手段が前記喫煙者を特定する情報を受信したときは、前記禁煙エリアから所定距離内にいる警察官に喫煙者の存在を通知する通知手段としてコンピュータを機能させる、請求項１６に記載の喫煙者監視プログラム。
18. カメラおよび警告装置に接続されたコンピュータを、カメラによって撮像された画像データに基づいてタバコの燃焼位置を検出する燃焼位置検出手段と、カメラによって撮像された画像データに基づいて人体を特定する人体特定手段と、燃焼位置検出手段の検出したタバコの燃焼位置が、人体特定手段が特定した人体の近傍にあるか否かを判断する判断手段と、判断手段が、タバコの燃焼位置が、人体の近傍にないと判断した時は、警告装置に対して警報を出力する警報手段として作動させる、消し忘れタバコ警報プログラム。

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