JP2015231517A - 姿勢推定装置、姿勢推定システム、姿勢推定方法、姿勢推定プログラム、および姿勢推定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像取得部15は、室内に設けられた画像センサ2,3からの画像データを取得する。記憶部6は、人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、遷移モデルにおける各姿勢での画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶する。姿勢推定部5は、遷移モデルを表わす情報および検査情報を参照して、画像データの検査領域での統計量を算出し、統計量に基づいて1時点前の人体の姿勢から現時点の人体の姿勢を推定する。
【選択図】図1
Description
たとえば、特許文献1(特開2006−175082号公報)に記載の装置では、ベッドに就寝している被介護者が起床挙動を行ったことを判定するために、ベッドの上側に見守り領域を設定して、ベッドの横方向から見守り領域をカメラで撮像する。この装置では、カメラから得られる撮像画像の見守り領域に占める被介護者の画像領域の大きさが所定値以上の場合に被介護者が起床挙動を行っていると推定する。
好ましくは、判定部は、算出された統計量が、特定された姿勢の候補に応じて定まる基準値以上の場合に、特定された姿勢の候補を現時点の姿勢として推定する。
好ましくは、室内にはベッドが設置される。姿勢の遷移モデルは、ベッドに対する人体の姿勢を含む。
以下の説明で、監視対象者とは高齢者などの介護を必要とする居住者を意味し、室内とは、監視対象者が居住する空間を意味する。
図1に示すように、この姿勢推定システム1は、上方画像センサ2と、側方画像センサ3と、姿勢推定装置4とを備える。
図2に示すように、室内の上方に上方画像センサ2が設置され、室内の側方に側方画像センサ3が設置される。室内にはベッド90が設けられている。室内の座標系X−Y−Zは、図2に示す通りである。
姿勢(A)の次の姿勢は、室内に滞在(B)、または元の姿勢(A)のいずれかである。
図10は、姿勢(A)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS105において、判定部11が、PBの値と基準値THBの値を比較する。PBの値が基準値THB以上の場合には、処理がステップS106に進む。PBの値が基準値THB未満の場合には、処理がステップS107に進む。
図11は、姿勢(B)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS205において、判定部11が、PCの値と基準値THCの値を比較する。PCの値が基準値THC以上の場合には、処理がステップS206に進む。PCの値が基準値THC未満の場合には、処理がステップS207に進む。
ステップS210において、判定部11が、PXの値と基準値THXの値を比較する。PXの値が基準値THX以上の場合には、処理がステップS211に進む。PXの値が基準値THX未満の場合には、処理がステップS212に進む。
ステップS212において、検査領域特定部9が、図9に示す検査情報を参照して、姿勢(A)に対する第1の画像データの検査領域としてRV1を特定する。統計量計算部10が、第1の画像データの領域RV1の画素の画素値の総和PVを計算する。
ステップS215において、判定部11が、PAの値と基準値THAの値を比較する。PAの値が基準値THA以上の場合には、処理がステップS216に進む。PAの値が基準値THA未満の場合には、処理がステップS217に進む。
図12は、姿勢(C)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS305において、判定部11が、PDの値と基準値THDの値を比較する。PDの値が基準値THD以上の場合には、処理がステップS306に進む。PDの値が基準値THD未満の場合には、処理がステップS307に進む。
ステップS310において、判定部11が、PEの値と基準値THEの値を比較する。PEの値が基準値THE以上の場合には、処理がステップS311に進む。PEの値が基準値THE未満の場合には、処理がステップS312に進む。
ステップS315において、判定部11が、PFの値と基準値THFの値を比較する。PFの値が基準値THF以上の場合には、処理がステップS316に進む。PFの値が基準値THF未満の場合には、処理がステップS317に進む。
ステップS320において、判定部11が、PXの値と基準値THXの値を比較する。PXの値が基準値THX以上の場合には、処理がステップS321に進む。PXの値が基準値THX未満の場合には、処理がステップS322に進む。
ステップS322において、検査領域特定部9が、図9に示す検査情報を参照して、姿勢(B)に対する第1の画像データの検査領域としてRV1を特定する。統計量計算部10が、第1の画像データの領域RV1の画素の画素値の総和PVを計算する。
ステップS325において、判定部11が、PCの値と基準値THCの値を比較する。PCの値が基準値THC未満の場合には、処理がステップS326に進む。PCの値が基準値THC以上の場合には、処理がステップS327に進む。
図13は、姿勢(D)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS405において、判定部11が、PEの値と基準値THEの値を比較する。PEの値が基準値THE以上の場合には、処理がステップS406に進む。PEの値が基準値THE未満の場合には、処理がステップS407に進む。
ステップS410において、判定部11が、PFの値と基準値THFの値を比較する。PFの値が基準値THF以上の場合には、処理がステップS411に進む。PFの値が基準値THF未満の場合には、処理がステップS412に進む。
ステップS415において、判定部11が、PCの値と基準値THCの値を比較する。PCの値が基準値THC以上の場合には、処理がステップS416に進む。PCの値が基準値THC未満の場合には、処理がステップS417に進む。
ステップS420において、判定部11が、PY1の値と基準値THY1の値を比較する。PY1の値が基準値THY1以上の場合には、処理がステップS421に進む。PY1の値が基準値THY1未満の場合には、処理がステップS422に進む。
図14は、姿勢(E)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS505において、判定部11が、PDの値と基準値THDの値を比較する。PDの値が基準値THD以上の場合には、処理がステップS506に進む。PDの値が基準値THD未満の場合には、処理がステップS507に進む。
ステップS510において、判定部11が、PFの値と基準値THFの値を比較する。PFの値が基準値THF以上の場合には、処理がステップS511に進む。PFの値が基準値THF未満の場合には、処理がステップS512に進む。
ステップS515において、判定部11が、PCの値と基準値THCの値を比較する。PCの値が基準値THC以上の場合には、処理がステップS516に進む。PCの値が基準値THC未満の場合には、処理がステップS517に進む。
ステップS520において、判定部11が、PY1の値と基準値THY1の値を比較する。PY1の値が基準値THY1以上の場合には、処理がステップS521に進む。PY1の値が基準値THY1未満の場合には、処理がステップS522に進む。
図15は、姿勢(F)からの遷移先を判定するための手順を表わすフローチャートである。
ステップS605において、判定部11が、PDの値と基準値THDの値を比較する。PDの値が基準値THD以上の場合には、処理がステップS606に進む。PDの値が基準値THD未満の場合には、処理がステップS607に進む。
ステップS610において、判定部11が、PEの値と基準値THEの値を比較する。PEの値が基準値THE以上の場合には、処理がステップS611に進む。PEの値が基準値THE未満の場合には、処理がステップS612に進む。
ステップS615において、判定部11が、PCの値と基準値THCの値を比較する。PCの値が基準値THC以上の場合には、処理がステップS616に進む。PCの値が基準値THC未満の場合には、処理がステップS617に進む。
ステップS620において、判定部11が、PY2の値と基準値THY2の値を比較する。PY2の値が基準値THY2以上の場合には、処理がステップS621に進む。PY2の値が基準値THY2未満の場合には、処理がステップS622に進む。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含む。
本発明の実施形態では、統計量として、検査領域の画素値の総和を用いたが、これに限定するものではない。たとえば、検査領域の画素値の平均、分散を統計量として用いることとしてもよい。
本発明の実施形態では、現時点の姿勢の候補について、第1の画像データの検査領域の統計量と、第2の画像データの検査領域の統計量との和を計算して、その和が基準値以上のときに、その候補を現時点の姿勢として推定したが、これに限定するものではない。
本発明の実施形態では、2台の画像センサを用いて人体の姿勢を推定したが、1台の画像センサを用いて人体の姿勢を推定することもできる。
本発明の実施形態では、上方画像センサおよび側方画像センサは、赤外線アレイセンサで構成されるのとして説明したが、可視カメラなどのその他のセンサで構成されるものであってもよい。
本発明の実施形態では、ベッドに対しての人体の姿勢を推定したが、これに限定するものではない。たとえば、椅子または車椅子に対しての人体の姿勢を推定することとしてもよい。
本発明の実施形態では、現時点の複数の姿勢の候補から1つずつ順番に選択し、選択した候補について、統計量が基準値以上となったときに、選択した候補を現時点の姿勢として推定したが、これに限定するものではない。
Claims (26)
- 室内に設けられた画像センサからの画像データを取得する取得部と、
人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶する記憶部と、
前記遷移モデルを表わす情報および前記検査情報を参照して、前記画像データの検査領域での統計量を算出し、前記統計量に基づいて1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定する推定部とを備えた、姿勢推定装置。 - 前記推定部は、
前記遷移モデルを表わす情報を参照して、1時点前の前記人体の姿勢から遷移可能な姿勢の候補を特定する候補特定部と、
前記特定した姿勢の候補について、前記検査情報を参照して、前記画像データの検査領域を特定する検査領域特定部と、
前記特定された前記画像データの検査領域における統計量を算出する統計量算計算部と、
前記算出された統計量に基づいて、前記特定された姿勢の候補が現時点の姿勢として推定するかどうかを判定する判定部とを含む、請求項1記載の姿勢推定装置。 - 前記統計量は、前記検査領域の画素の値の合計値または平均値である、請求項2記載の姿勢推定装置。
- 前記判定部は、前記算出された統計量が、前記特定された姿勢の候補に応じて定まる基準値以上の場合に、前記特定された姿勢の候補を現時点の姿勢として推定する、請求項2記載の姿勢推定装置。
- 前記画像センサは、赤外線アレイセンサである、請求項1記載の姿勢推定装置。
- 前記室内にはベッドが設置され、
前記姿勢の遷移モデルは、前記ベッドに対する前記人体の姿勢を含む、請求項1記載の姿勢推定装置。 - 前記取得部は、室内の上方に設けられた第1の画像センサからの第1の画像データと、前記室内の側方に設けられた第2の画像センサからの第2の画像データを取得し、
前記記憶部は、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記第1の画像データの検査領域および前記第2の画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶し、
前記推定部は、前記遷移モデルを表わす情報および前記検査情報を参照して、前記第1の画像データおよび前記第2の画像データの検査領域での統計量を算出し、前記算出した統計量を用いて、1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定する、請求項1記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢が室内に不在の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、前記室内に滞在を含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢が室内に滞在の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、ベッド横で立位、転倒、および室内に不在のうちの少なくとも1つを含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢がベッド横で立位の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、ベッド上で臥位、ベッド上で座位、ベッド端で座位、転倒、および室内に滞在のうちの少なくとも1つを含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢がベッド上で臥位の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、ベッド上で座位、ベッド端で座位、ベッド横で立位、およびベッドから転落のうちの少なくとも1つを含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢がベッド上で座位の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、ベッド上で臥位、ベッド端で座位、ベッド横で立位、およびベッドから転落のうちの少なくとも1つを含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢がベッド端で座位の場合に、前記姿勢から遷移可能な姿勢の候補は、ベッド上で臥位、ベッド上で座位、ベッド横で立位、およびベッドから転落のうちの少なくとも1つを含む、請求項7記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の遷移モデルにおいて、1時点前の前記人体の姿勢から遷移可能な姿勢の候補として、前記1時点前の姿勢と同じ姿勢を含む、請求項8〜13のいずれか1項に記載の姿勢推定装置。
- 前記姿勢の候補が、室内に不在の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は前記第1の画像データの全領域であり、
前記第2の画像データの検査領域は前記第2の画像データの全領域である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、室内に滞在の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は前記第1の画像データの全領域であり、
前記第2の画像データの検査領域は前記第2の画像データの全領域である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、ベッド横で立位の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、ベッドに対応する領域の長手方向の境界に隣接する位置から所定の幅の領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の鉛直方向の範囲は、全範囲であり、水平方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲に隣接する位置から所定の幅の範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、転倒の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、全領域からベッドに対応する領域を除いた領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の水平方向の範囲は、全範囲からベッドに対応する範囲を除く範囲であり、鉛直方向の範囲は、最も低い位置から上方に向かって所定の幅の範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、ベッド上で臥位の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、ベッドに対応する領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の鉛直方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲の上方の境界に隣接する位置から所定の第1の幅の範囲であり、水平方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲と同じ範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、ベッド上で座位の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、ベッドに対応する領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の鉛直方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲の上方の境界に隣接する位置から所定の第2の幅の範囲であり、水平方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲と同じ範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、ベッド端で座位の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、ベッドに対応する領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の鉛直方向の範囲は、全範囲であり、水平方向の範囲は、前記ベッドに対応する範囲に隣接する位置から所定の幅の範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 前記姿勢の候補が、ベッドから転落の場合に、
前記第1の画像データの検査領域は、ベッドに対応する領域の長手方向の境界に隣接する位置から所定の幅の領域であり、
前記第2の画像データの検査領域の水平方向の範囲は、全範囲からベッドに対応する範囲を除く範囲であり、鉛直方向の範囲は、所定の位置から上方に向かって所定の幅の範囲である、請求項7記載の姿勢推定装置。 - 室内に設けられた画像センサと、
前記画像センサからの画像データを取得する取得部と、
人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶する記憶部と、
前記遷移モデルを表わす情報および前記検査情報を参照して、前記画像データの検査領域での統計量を算出し、前記統計量に基づいて1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定する推定部とを備えた、姿勢推定システム。 - 室内に設けられた画像センサが、前記室内を撮像することによって画像データを生成するステップと、
人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記画像データの検査領域を表わす検査情報とを参照して、前記画像データの検査領域での統計量を算出し、前記統計量に基づいて1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定するステップとを備えた、姿勢推定方法。 - コンピュータを、
室内に設けられた画像センサからの画像データを取得する取得部と、
人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶する記憶部と、
前記遷移モデルを表わす情報および前記検査情報を参照して、前記画像データの検査領域での統計量を算出し、前記統計量に基づいて1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定する推定部として機能させるための姿勢推定プログラム。 - コンピュータを、
室内に設けられた画像センサからの画像データを取得する取得部と、
人体の姿勢の遷移モデルを表わす情報と、前記遷移モデルにおける各姿勢での前記画像データの検査領域を表わす検査情報を記憶する記憶部と、
前記遷移モデルを表わす情報および前記検査情報を参照して、前記画像データの検査領域での統計量を算出し、前記統計量に基づいて1時点前の前記人体の姿勢から現時点の前記人体の姿勢を推定する推定部として機能させるための姿勢推定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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