JP2013178620A - 混雑情報提供システム - Google Patents

Abstract

【課題】混雑状況の測定対象となる場所を自由に設定でき、かつ、比較的安価に構築可能な混雑情報提供システムを提供すること。
【解決手段】特定領域の混雑状況を検出し利用者に提供する混雑情報提供システムにおいて、特定領域を撮影し基準画像または比較対象画像を得る撮影手段と、画像上に四角形領域を設定する設定手段と、撮影日時情報を取得する日時情報取得手段と、特定領域の位置情報の取得手段と、画像、日時情報および位置情報を送信する送信手段と、送信手段により送信された各情報を受信する受信手段と、画像を格納する画像格納手段と、位置情報を格納する位置情報格納手段と、位置情報が同じである画像を検索する検索手段と、位置情報が同じである画像を比較して混雑度を算出する混雑度算出手段と、を有することを特徴とする混雑情報提供システム。
【選択図】図４

Description

本発明は、人が集まる場所の混雑情報を利用者に提供する混雑情報提供システムに関する。

不特定多数の人が訪れる場所（例えば各種の店舗やレクリエーション施設、観光スポットなど）の混雑状況を、そこへ行く前に知ることができれば非常に便利である。例えば、現在、その場所が混雑しているのであれば行く時間をずらすという判断をすることが可能となる。また、その場所の過去の混雑状況の履歴を知ることができれば、そこが人気のある場所なのかどうかを判断する材料になるので、例えば旅行の際になどに立ち寄るかどうかを決める材料の一つとすることができる。

ある場所が混雑しているかどうかという混雑情報を提供するシステムの技術としては、特許文献１および特許文献２に開示されているようなものがある。これらのシステムにおいては、その場所を撮影することができるカメラを固定設置し、画像を得るようにしている。

特開２００７−２０１５５６号公報 特開２０１１−３９５７４号公報

上記特許文献１〜２に開示されているようなシステムにおいては、混雑状況を知りたい場所ごとにカメラを固定設置しなければならないため、対象にできる場所が限られる、カメラを固定設置するための費用がかかる、という問題点があった。また、現在の混雑状況を知ることはできるが、特定の日時どうしを比較した結果を、一般使用者が知ることは困難であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、混雑状況の測定対象となる場所を自由に設定でき、かつ、比較的安価に構築可能なシステムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
特定領域の混雑状況を検出し利用者に提供する混雑情報提供システムにおいて、
前記特定領域を撮影し基準画像または比較対象画像を得る撮影手段と、
前記基準画像または前記比較対象画像上に四角形領域を設定する設定手段と、
前記基準画像または前記比較対照画像を撮影した日時情報を取得する日時情報取得手段と、
前記特定領域の位置情報の取得手段と、
前記基準画像または前記比較対照画像、前記日時情報および前記位置情報を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記基準画像、前記比較対象画像、前記日時情報および前記位置情報を受信する受信手段と、
混雑状況を評価する基準となる基準画像および前記比較対象画像を格納する画像格納手段と、
前記位置情報を格納する位置情報格納手段と、
前記位置情報が同じである前記基準画像と前記比較対象画像を検索する検索手段と、
前記位置情報が同じである前記基準画像と前記比較対象画像を比較して混雑度を算出する混雑度算出手段と、
を有することを特徴とする混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項２に記載の発明は、前記送信手段は持ち運び可能な携帯通信端末に付随する送信機であり、
前記撮影手段は前記携帯通信端末に付随するカメラであることを特徴とする、請求項１記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記位置情報の取得手段は、前記携帯通信端末に付随するＧＰＳ受信機であることを特徴とする、請求項２に記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項４に記載の発明は、前記混雑度算出手段は、
前記基準画像と前記比較対象画像のうち、画像サイズの小さいほうの画像にもう一方の画像サイズを合わせる画像サイズ調整手段と、
前記画像サイズ調整手段によりサイズ調整された双方の画像をそれぞれ、前記四角形領域を含む９個の領域に分割し番号付けする領域分割番号付け手段と、
前記基準画像と前記比較対象画像それぞれの９個の各領域において、カラーヒストグラムを作成し正規化する正規化カラーヒストグラム作成手段と、
前記基準画像と前記比較対象画像の互いに対応する領域の前記正規化カラーヒストグラムを比較して差分値を求める手段と、
前記差分値を予め定める対応表により混雑度に変換する混雑度変換手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項５に記載の発明は、前記画像格納手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜４のいずれかに記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項６に記載の発明は、前記検索手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜５のいずれかに記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項７に記載の発明は、前記混雑度算出手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜６のいずれかに記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項８に記載の発明は、前記比較対象画像上に四角形領域を設定する設定手段は、前記携帯通信端末により設定することを特徴とする、請求項1〜７のいずれかに記載の混雑情報提供システム、としたものである。

また、請求項９に記載の発明は、前記検索手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜８のいずれかに記載の混雑情報提供システムとしたものである。

本混雑情報提供システムにより、固定カメラを設置しなくても混雑情報を得ることができ、かつ、現在の混雑状況だけではなく、特定の日時の混雑状況を一般使用者に提供することが可能となる。

本混雑情報提供システムの、携帯通信端末とサーバーの関係を示すブロック図。 本混雑情報提供システムにおける、各情報の流れの概略を示すブロック図。 画像上のマーカーの設定例と領域分割の例を示した模式図。 本混雑情報提供システムにおける、処理の流れの概略を示すブロック図。 サーバー内の処理内容を示すフロー図。 画像のサイズ合わせの例を説明する模式図。 領域分割の例を説明する模式図。 ヒストグラム化の例を説明する模式図。 ヒストグラム比較の例を説明する模式図。

以下、図面を用いながら、本発明の混雑情報提供システムの実施形態を説明する。

まず、混雑状況の測定対象となる場所を撮影するための撮影手段としては、携帯電話やスマートフォンなどの携帯通信端末１に付随しているカメラを用いることができる。このとき撮影した日時の日時情報をこの携帯通信端末１から得るようにしておいてもよい。

次に位置情報は、その携帯通信端末１にＧＰＳ受信機が付随している場合は、そのＧＰＳ受信機から得られた位置情報を用いることができる。ＧＰＳ受信機が付随していない携帯端末の場合は、撮影者にその場所の情報（住所、施設等の名称、地図上の位置など）を入力してもらうなどして、位置情報とする。

撮影した画像、撮影の日時情報、撮影対象の位置情報などのデータをサーバー２（後述する）に送信する送信手段は、その携帯通信端末の通信機能を用いることができる。

なお、撮影手段として通常のデジタルカメラを用い、撮影した画像データを各種の記録メディア（ＵＳＢメモリ、各種のメモリカードなど）に記録し、位置情報や日時情報とともにネットワークに接続されているコンピュータからサーバー（後述する）に送信するというような手順をとっても構わない。（以上、図１参照）

サーバーは、画像情報、日時情報、位置情報、マーカー情報（後述する）を受信し、これらの情報を関連付けた上でデータベースに格納する。（図２参照）

これまで混雑状況の測定対象となったことがない場所についての情報を初めてサーバーおよびデータベースに登録する場合は、まず基準画像となる画像を撮影し、その場所の位置情報、日時情報とともにサーバーに送信する。サーバーは、送られてきた画像が基準画像であることを記録し、その画像を、位置情報、日時情報に関連付けた上で格納手段に格納する。

基準画像は、人がおらず混雑していない状態のときに撮影されたものが望ましいので、この混雑情報提供システムを管理運営する側の作業者などが撮影することが望ましい。また、この基準画像は、その場所の入口（扉、ゲートなど）となる領域を中心として、その周囲の、混雑しているときに人が並ぶ可能性のある領域を含んだ画像となるようにする。

なお、いつも人で混雑していて、すいている状態を撮影するのが難しい場所の場合、混雑している状態の画像を基準画像として登録するようにしても良い。この場合、以下で説明する混雑状況の計算処理は、その場所の基準画像撮影時の混雑状況に比べて相対的に混んでいるのかすいているのかを計算するものとなる。

この基準画像の撮影のときには、あるいは基準となる画像を撮影してからその画像に対して、四角形状の領域（以下では「マーカー」と呼ぶ）を設定する（図３参照）。マーカーは、その場所の入口（扉、ゲートなど）が写っている画像中の領域に設定する。

基準画像におけるマーカーの設定方法にはいくつかあるが、例えばそのうちの一つは次のようなものである。
その場所の入口が扉である場合、扉の四隅などにそれぞれ異なる所定のパターンを有するシール複数枚を貼っておき、それらのシールのうち３枚以上が写るように画像を撮影する。扉に貼った複数枚のシールの画像中の位置関係から、撮影した画像中の扉の領域がわかるので、それを「マーカー」領域とし、画像中の「マーカー」の座標を決定することができる。
これらの画像処理とマーカー座標の決定は、作業者の通信携帯端末で行ってもよいし、サーバーに基準画像が送られてからサーバー側で行ってもよい。いずれにしても、マーカー座標の情報は基準画像と関連付けられて格納手段に格納される。

また、扉の周囲の領域がある程度の大きさで写るように画像を撮影したい場合は、さらに扉の外側の壁などにも同様のシール（ただし扉に貼ったものとは異なるパターンのもの）を複数枚貼っておき、それらが写るように撮影すればよい。

その場所の入口に、上述のようなシールを貼ることができない場合には、基準画像を撮影した作業者が、基準画像上でマーカーを設定するようにしてもよい。この作業は、作業者が自分の通信携帯端末で行ってもよいし、サーバーに基準画像を送ったときにサーバー側からマーカー設定要求を受けてから行ってもよい。いずれにしても、マーカー座標の情報は基準画像と関連付けられて格納手段に格納される。

次に、基準画像が登録済の場所について、比較対象画像などの情報を取得する手順は以下のようなものになる。
混雑状況の測定対象である場所にいる一般の協力者が、その場所を撮影して比較対象画像となる画像を取得し、その場所の位置情報、日時情報とともにサーバーに送信する。

サーバーは、まず、送られてきた情報のうち位置情報を、すでに基準画像が登録されている場所の位置情報を記録したデータベースで検索する。検索した結果、送られてきた情報がすでに基準画像が登録されている場所のものであった場合、サーバーは、送られてきた比較対象画像上のマーカーの設定を行う。

比較対象画像上のマーカーの設定方法は、例えば次のようなものである。
その場所の入口の扉などに前述のシールが貼られている場合、一般の協力者にはそれらのシールのうち２枚以上が写るように比較対象画像を撮影してもらっておき、基準画像の時と同様にマーカー設定すればよい。
このようなシールが貼られていない入口の場合（あるいはシールが正しく写っていなかった場合）、一般の協力者がサーバーに比較対象画像を送ったときに、サーバー側からマーカー設定要求を行い、比較対象画像上でマーカーを設定してもらうようにしてもよい。ただし、正しくマーカー設定されているかどうか、サーバー側が検証するようにすることが望ましい。

正しくマーカー設定できていることを確認できたら、この比較対象画像とその位置情報、日時情報、マーカー座標を、同じ場所の基準画像および他の比較対象画像などの情報と関連付けて、データベースに登録する。正しくマーカー設定できているとは確認できなかった場合、サーバーは、その旨を通知するメッセージを一般の協力者の通信端末に表示して、処理を終了する。

なお、基準画像が登録されていない場所の情報が一般の協力者から送られてきた場合には、その情報に対しては特に処理を行わなくてもよい。しかし、そのような情報を数多く溜めておき、新しく混雑状況の測定対象とする場所を選ぶ際の参考にすることも可能である。すなわち、その場所にいる一般の人が混雑状況を他の人にも教えてあげたいと思うような場所は、その場所の混雑状況を知りたい人の数も多い可能性があるからである。

次に、図４に示すように、基準画像および比較画像が登録されている場所について、混雑状況を知りたい一般の使用者は、その場所の位置情報と、混雑状況の比較をしたい日時２つを、自分の通信端末からサーバーに送る（以下、これを「一般使用者からのリクエスト」と呼ぶ。）。
例えば、その場所の現在の混雑状況を知りたい場合は、現在の日時と、基準画像の日時を指定すればよい。基準画像の日時は一般の使用者からは特定しにくい場合もあるので、「現在の混雑状況」という指定をすれば、自動的に現在の日時と基準画像の日時が指定されて送信されるようにしてもよい。

また、休日は混雑する人気の観光スポットなどに平日に行きたい場合、例えば月曜日と火曜日ではどちらが混雑しているかを比較したいとき、最近の月曜日と火曜日の日時を指定すれば良い。あるいは、曜日だけ指定する一般使用者からのリクエストを受け付けられるようにしておいてもよい。
また、同じ日でも時間帯が異なる場合、日付は同じで、時刻を変えて指定することができるようにしておくことも可能である。

混雑状況を知りたい一般使用者からリクエストが送られてきたら、サーバーは、その場所の位置情報をデータベースで検索する。
該当する位置情報がない場合は、サーバーは、その場所に関する情報がない旨のメッセージを一般使用者の通信端末に返す。
該当する位置情報があり、かつ、指定された日時情報の画像がなかった場合は、データベースに登録されている近い日時情報を少なくとも１個提示し、その日時の情報を比較対象に使ってよいかどうか、可または不可を、その一般使用者に入力してもらう。サーバーは、一般使用者からの返事が可であれば比較すべき日時情報２つを確定し、不可であればその場所のその日時に関する情報がない旨のメッセージを返して日時情報の再選択を促すなどする。

混雑状況を算出すべき場所の位置情報と、その日時情報２つが確定したら、サーバーはその位置情報および２つの日時情報に関連付けられた画像情報２つをデータベースで検索して、次のような処理を行う。
以下では、サーバー内の処理内容について、図５に示した各処理ステップに沿って、比較対象画像ａと比較対象画像ｂを比較する場合について説明する。（基準画像と比較対象画像を比較する場合も、処理としてはほぼ同様である。）

＜ステップＳ１＞ 画像のサイズ合わせ（図６参照）
比較対象画像ａと比較対象画像ｂは、一般的に画像のサイズおよび撮影範囲が異なっている。これは本システムでは各画像を撮影するのが全く別のカメラであって、各カメラの画素数、レンズやズームの条件などが異なることや、各画像を撮影するときに撮影者がいる位置やカメラを保持する高さが異なることなどによる。

そこでまず、比較対象画像ａと比較対象画像ｂのマーカーのサイズを比較して、マーカーのサイズが小さい方の画像のサイズに合わせて、マーカーのサイズが大きい方の画像を縮小する。縮小率は、双方の画像のマーカーのサイズの比率にあわせればよい。図６は、比較対象画像ｂのほうがマーカーのサイズが大きい画像である場合に、比較対象画像ｂを縮小することを模式的に示したものである。
また、双方の画像のマーカーの縦横比が異なる場合は、縦と横で異なる縮小率を用いるようにしてもかまわない。

＜ステップＳ２＞ 領域分割（図７参照）
次に、双方の画像においてそれぞれ、マーカーの領域を中心にして、マーカーの領域を含めて９個の領域に分割する。すなわち、マーカー（図７では領域Ｅ）、左斜め上（領域Ａ）、左側（領域Ｂ）、左斜め下（領域Ｃ）、真上（領域Ｄ）、真下（領域Ｆ）、右斜め上（領域Ｇ）、右側（領域Ｈ）、右斜め下（領域Ｉ）、の９個の領域である。
図７では比較対象画像ａの領域分割を示しているが、比較対象画像ｂについても同様に領域分割を行う。

＜ステップＳ３＞ ヒストグラム化、正規化（図８参照）
次に、各画像それぞれの９個の領域についてカラーヒストグラムを作成する。
カラーヒストグラムは、各画像の各領域において、含まれる画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色ごとに、横軸に輝度値、縦軸に度数（その輝度値を持つ画素の数）をとり、度数分布をとったものである。
すなわちカラーヒストグラムは、ある画像のある領域についてはＲＧＢの各色１枚ずつ（従って合計３枚）作成される。

各カラーヒストグラムの作成が完了したら、縦軸の範囲が０〜１になるように正規化を行っておく。（以下では正規化カラーヒストグラムと呼ぶ。）

＜ステップＳ４＞ ヒストグラム比較（図９参照）
次に、各画像の同じ領域の正規化カラーヒストグラムを、各色ごとに比較する。
すなわち、各画像の同じ領域どうしで正規化カラーヒストグラムを重ね合わせ、正規化カラーヒストグラム全体における差の大きさを計算する。（数値処理としては、横軸が同じ位置での縦軸の値の差分の大きさを、その正規化カラーヒストグラムの横軸全域にわたって計算する。）
これを９個の領域全てに対して行い、各領域の各色の正規化カラーヒストグラムどうしで、その差を計算しておく。

＜ステップＳ５＞ 混雑度の算出
解析用パラメータＤＢには、あらかじめ各種のしきい値を登録しておく。
例えば、ＲＧＢ各色の正規化カラーヒストグラム間の差のしきい値を一律に同じにするのではなく、人の肌色に関連するＲＧＢの組み合わせの部分は鋭敏に検出できるようにしきい値設定しておくとか、さらに季節によって肌の露出の度合いが異なることを考慮して季節ごとに異なるしきい値を設定しておくなどしておいてもよい。
あるいは、人の眼球の白目の部分の色に関連する色のＲＧＢの組み合わせの部分について、鋭敏に検出できるようにしきい値設定しておくようにしてもよい。
あるいは、背景となる建物などの色に関連するＲＧＢの組み合わせの部分が、どれだけ減っているかを鋭敏に検出できるようなしきい値に設定するようにしてもよい。

ここでさらに、「すいている」、「少し混雑している」、「混雑している」、「ひどく混雑している」、などの混雑度に対応する複数のしきい値をあらかじめ設定しておく。正規化カラーヒストグラム間の差をこれらの複数のしきい値で評価し、混雑度に変換する。

サーバーは、このようにして算出したその場所の混雑度を一般使用者の携帯通信端末に向けて送信する。一般使用者は、その場所について、自分が希望した日時の混雑度（あるいは混雑度の比較）の情報を得ることができる。

１・・・携帯通信端末
２・・・サーバー
３・・・電気通信回線網

Claims (9)

1. 特定領域の混雑状況を検出し利用者に提供する混雑情報提供システムにおいて、
   前記特定領域を撮影し基準画像または比較対象画像を得る撮影手段と、
   前記基準画像または前記比較対象画像上に四角形領域を設定する設定手段と、
   前記基準画像または前記比較対照画像を撮影した日時情報を取得する日時情報取得手段と、
   前記特定領域の位置情報の取得手段と、
   前記基準画像または前記比較対照画像、前記日時情報および前記位置情報を送信する送信手段と、
   前記送信手段により送信された前記基準画像、前記比較対象画像、前記日時情報および前記位置情報を受信する受信手段と、
   混雑状況を評価する基準となる基準画像および前記比較対象画像を格納する画像格納手段と、
   前記位置情報を格納する位置情報格納手段と、
   前記位置情報が同じである前記基準画像と前記比較対象画像を検索する検索手段と、
   前記位置情報が同じである前記基準画像と前記比較対象画像を比較して混雑度を算出する混雑度算出手段と、
   を有することを特徴とする混雑情報提供システム。
2. 前記送信手段は持ち運び可能な携帯通信端末に付随する送信機であり、
   前記撮影手段は前記携帯通信端末に付随するカメラであることを特徴とする、請求項１記載の混雑情報提供システム。
3. 前記位置情報の取得手段は、前記携帯通信端末に付随するＧＰＳ受信機であることを特徴とする、請求項２に記載の混雑情報提供システム。
4. 前記混雑度算出手段は、
   前記基準画像と前記比較対象画像のうち、画像サイズの小さいほうの画像にもう一方の画像サイズを合わせる画像サイズ調整手段と、
   前記画像サイズ調整手段によりサイズ調整された双方の画像をそれぞれ、前記四角形領域を含む９個の領域に分割し番号付けする領域分割番号付け手段と、
   前記基準画像と前記比較対象画像それぞれの９個の各領域において、カラーヒストグラムを作成し正規化する正規化カラーヒストグラム作成手段と、
   前記基準画像と前記比較対象画像の互いに対応する領域の前記正規化カラーヒストグラムを比較して差分値を求める手段と、
   前記差分値を予め定める対応表により混雑度に変換する混雑度変換手段と、
   を有することを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の混雑情報提供システム。
5. 前記画像格納手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜４のいずれかに記載の混雑情報提供システム。
6. 前記検索手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜５のいずれかに記載の混雑情報提供システム。
7. 前記混雑度算出手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜６のいずれかに記載の混雑情報提供システム。
8. 前記比較対象画像上に四角形領域を設定する設定手段は、前記携帯通信端末により設定することを特徴とする、請求項1〜７のいずれかに記載の混雑情報提供システム。
9. 前記検索手段は、電気通信回線網を通して前記携帯通信端末と結合するサーバー手段であることを特徴とする、請求項1〜８のいずれかに記載の混雑情報提供システム。