JP2016009281A

JP2016009281A - 人流分析システム

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Publication number: JP2016009281A
Application number: JP2014128758A
Authority: JP
Inventors: 彰規淺原; Akinori Asahara; 聡美辻; Toshimi Tsuji; 高斉松本; Kosei Matsumoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: JP6272158B2

Abstract

【課題】静的遮蔽物が存在する環境における人流計測システムにおいて、より人流計測の精度を向上する。【解決手段】人流計測システムを、点群データから環境に固定された環境構造物に対応する点群を検出するキャリブレーション部(113)と、点群データから人に対応する点群を抽出する処理と、人物に対応する点群から、同一人物の動線を推定する処理と、を実行する移動物体検出部(111)と、点群データから、環境構造物よりもセンサ側に遮蔽物が存在する頻度が高い距離および角度である遮蔽距離および遮蔽角度域を抽出する遮蔽物検出部(112)と、を有する構成とし、同一人物の動線を推定する際に、遮蔽角度域の範囲内かつ遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物については、同一人物と判定する条件を変更する。【選択図】図１

Description

本技術は、人流分析システムに関する。より具体的には、点群データから人物の動線を推定する人流分析システムに関する。

赤外レーザー光等を用いた装置で、その装置の周囲をスキャンして、周囲にある物体の位置を計測する装置を用いた、人の検知技術が一般に用いられている。

特許文献１には、侵入検知エリアの背景画像と監視画像を比較して遮蔽物の存在を判定する技術が記載されている。この遮蔽物は、所定の条件を満たす場合は侵入者と判定され、当該条件を満たさない場合は正規利用者が置いた物品（容認遮蔽物）であると判定される。特許文献１は監視カメラによる監視を念頭に置いているが、監視カメラの代わりにレーザーセンサ等も使用可能である。

また、特許文献２には、レーザ式センサ装置を用いて対象物（生き物及び車両）を追跡する技術が記載されている。特に、他の対象物とすれ違う等の理由により対象物を追跡できなくなった際には、推計学的方法により対象物の軌道を推定する旨が記載されている。

特開2012-215983 特表2005-513636

先行技術では、計測範囲に固定された遮蔽物（柱など）を予め計測しておき、それとの差分で人の動きを検知するとともに、移動する人のすれ違いに対応することができている。ところが、実際の運用環境には、壁や柱のように常時存在するわけでもなく、通行する人のようにごく短時間しか存在しないわけでもないものが存在しうる（例えば、臨時に設置された案内看板や、展示会の説明員、特別なイベントを案内するパネルなど）。このようなものは、レーザー等による計測を遮蔽するものであり、追跡が失敗する原因となるものである。このような、ある地点に固定されていないがほぼ静止して存在する遮蔽物を、以降では静的遮蔽物とよぶ。静的遮蔽物はおおむね定常的に（ただし、常時ではない）存在するが、計測システムの運用開始前には存在が知られておらず、事前には対策をとることはできない。また、移動する物体間のすれ違いに対応するための方法では、常時、センサの近くに存在して遮蔽するようなものへの対応はできないという問題がある。

以上を踏まえ本発明は、静的遮蔽物が存在する環境において、より人流計測の精度を向上する技術を提供することを目的とする。

本発明による課題を解決する手段のうち代表的なものを例示すれば、環境に配置されたセンサによって測定されセンサに対する距離および角度を示す点群データから、人物の動線を推定する人流計測システムであって、点群データから環境に固定された環境構造物に対応する点群を検出するキャリブレーション部と、点群データから人に対応する点群を抽出する処理と、人物に対応する点群から、同一人物の動線を推定する処理と、を実行する移動物体検出部と、点群データから、環境構造物よりもセンサ側に遮蔽物が存在する頻度が高い距離および角度である遮蔽距離および遮蔽角度域を抽出する遮蔽物検出部と、を有し、移動物体検出部は、同一人物の動線を推定する際に、遮蔽角度域の範囲内かつ遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物については、同一人物と判定する条件を変更することを特徴とする。

本発明によれば、静的遮蔽物が存在する環境における人流計測システムにおいて、より人流計測の精度を向上することが可能となる。

人流分析システムのシステム構成の一例を示す模式図。人流分析システムを構成する各装置のハードウェア構成の一例を示す模式図。レーザー計測装置の配置および本発明の目的を説明する模式図。レーザー計測装置の配置および本発明の目的を説明する模式図。キャリブレーション処理を示すフロー図。人流計測処理を示すフロー図。移動体検出部の処理の流れを示すフロー図。移動体候補抽出処理の出力結果を示す模式図。同一人物判定処理の具体例を示す模式図。遮蔽領域DBのデータ構造。遮蔽の条件を示す模式図。静的遮蔽物抽出処理の概要を示す模式図。人流DBの人流データおよび人流対応関係表。人流分析の具体例を示す模式図。人流分析システムのシステム構成の一例を示す模式図。人流集計装置による集計処理の流れを示すフロー図。静的遮蔽物抽出処理の概要を示す模式図。分析結果提示部に表示される画面の一例を示す模式図。

図１に実施例１に係る人流分析システムのシステム構成の一例を示す。本システムは、レーザー計測装置(101)、人流推定装置(110)、人流集計装置(120)、分析結果提示装置(130)を具備する。

実施例１に係るレーザー計測装置(101)は、照射方向を変えながら赤外線レーザーを照射する機能と、その反射光を受光する機能を持っており、各方向において照射したレーザーの反射光の位相などから各角度での物体の距離を計測することができ、計測した結果を点群のデータとして人流推定装置(110)に送信する機能を持つ。本実施例における人流推定装置(110)はレーザー計測装置(101)から得られる点群のデータから移動体を見つける移動物体検出部(111)と、建物の構造物等ではないにもかかわらずおおむね定常的に存在している遮蔽物を見つける静的遮蔽物検出部(112)と、建物の構造物等を見つけるキャリブレーション部(113)と、利用者の指示を受け付ける計測開始指示受付部(114)を持ち、データとして、移動物体検出部(111)の中間データである移動体らしき物体のデータである移動体候補DB(117)と、静的遮蔽物に遮蔽される領域を示す遮蔽領域DB(115)と、壁や柱などの形状を示す構造物DB(116)と、移動物体検出部(111)の最終出力であり、計測された移動体のデータである人流DB(118)を保管できることを特徴とする。また、人流集計装置(120)は、人流推定装置(110)の出力である人流DB(118)の内容を集計する人流集計部(121)と、人流DB(118)の複製である人流DB(122)を持つことを特徴とする。また、分析結果提示装置(130)は、人流推定装置(110)の人流集計部(121)が出力する結果を提示する分析結果表示部(131)を持つことを特徴とする。

図２に、実施例１に係るシステムを構成する各装置のハードウェア構成を示す。実施例１のレーザー計測装置(101)は、レーザー光を発信するレーザー発振機(201)、レーザーの反射光を読み取るレーザー受光器(202)、レーザーの発振、受光にかかった時間等からレーザー計測装置(101)の周囲の物体までの距離を求める演算機(203)、計測結果を配信するとともに、計測開始終了の指示を受け付けるためのネットワークインタフェースであるNIC(204)からなる。

また、実施例１の人流推定装置(110)は、演算性能を持ったプロセッサ(205)、高速に読み書きが可能な揮発性一時記憶領域であるＤＲＡＭ(208)、ＨＤＤやフラッシュメモリなどを利用した永続的な記憶領域である記憶装置(207)、通信を行うためのネットワークインタフェースカードであるNIC(206)、入力装置(210)、分析結果を表示するモニタ(209)を備えており、図１の各部は記憶領域(207)に記録されたプログラムをプロセッサ(205)が実行することによって実現できる。また、人流集計装置(120)および分析結果提示装置(130)の構成要素についても、人流分析装置(110)と同一の番号を付すものは同様の機能を有するため、その詳細の説明は省略する。

図３Ａおよび図３Ｂを用いて、本実施例のレーザー計測装置(101)の配置と本発明の目的について述べる。図３Ａの(301)に示した２つの白円はレーザー計測装置(101)の設置場所を示している。当該レーザー計測装置(101)のレーザー発信器(201)は周囲にレーザー光を発し、その反射光をレーザー受光器(202)が受け取る。演算器(203)は、発光時と受光時の位相の差などを元にした公知の計算法を用いて、何らかの物体が当該レーザー計測装置(101)から距離r、方向θの範囲(302)に存在することを計測することができる。

ここで、レーザー計測装置(101)が屋内にある場合、壁・柱などの環境構造物(303)によって遮蔽されるので、(304)のハッチした領域内に物体、例えば動く人の動線(305)が検出できる。ところが、図３Ｂのように、何らかの静的遮蔽物(306)が存在すると、その裏側(307)は計測ができない。結果として、本来一人の動線(305)を計測すべきところ、動線(308)および動線(309)の二つの動線を計測することとなってしまう。もし、静的遮蔽物(306)が予め環境中に存在している物であれば、それに配慮したレーザー計測装置(101)の配置などの対応をとることができるが、静的遮蔽物(306)が本システムの運用開始後に出現する、たとえば、展示会場の説明員、案内表示板、プロモーション用のパネルなどのように、移動可能だがほぼ定常的に存在するものである場合、事前に対策をとることはできない。また、静的遮蔽物(306)がその後撤去されたり、移動したりした場合に、その都度対策をとる必要が出てくるという問題がある。本発明はそのような場合にでも、なるべく動線(305)に近い動線を得ることを目的としている。

図４Ａおよび図４Ｂに、本実施例における処理の流れを示す。本実施例における処理は大きく事前に実行されるキャリブレーション処理（図４Ａ）と、人流を計測する際に実行される人流計測処理（図４Ｂ）の２つからなっている。キャリブレーション処理（図４Ａ）は、レーザー計測装置(101)を設置した時に実行されるべき処理である。本システムの利用者(401)は、レーザー計測装置(101)の周囲に誰もいない状況を確認し、計測開始指示受付部(114)にキャリブレーション処理を実行するように操作する。すると、レーザ計測装置(101)は、計測開始指示受付部(114)からの指示を受けて、その周囲の計測をおこなう。また、キャリブレーション部(113)は、計測開始指示受付部(114)からの指示を受けて、レーザー計測装置(101)の周囲に存在する壁・柱などの形状を背景として抽出して構造物DB(116)に格納するための環境構造物抽出処理(402)を実行する。

その後、実際に人流計測（図４Ｂ）を実施する際には、利用者(401)が計測開始指示受付部(114)に対し、人流計測を開始する旨、入力を行う。すると、移動物体検出部(111)は、レーザー計測装置(101)の計測結果と、キャリブレーション処理（図４Ａ）で生成された構造物DB(116)の内容を比較して、人と思しきものを抽出する移動体候補抽出処理(403)を実行する。この結果は、移動体候補DB(117)に格納される。その後、移動物体検出部(111)は、同一人物判定処理(404)によって、移動体候補DB(117)の要素をつなぎ合わせて、人の動線を推定し、その結果を人流DB(118)に格納した後、人流集計装置(120)に送付する。本発明の特徴は、これらの処理と並列して静的遮蔽物検出部(112)によって実行される静的遮蔽物抽出処理(405)である。静的遮蔽物抽出処理(405)は、移動体候補DB(117)の中から、環境中に半定常的に存在するものを検出し、それを静的遮蔽物の候補とし、よく遮蔽される領域として遮蔽領域DB（115）に格納する。この遮蔽領域DB(115)にデータがある場合には同一人物判定処理(404)における同一人物の判定方法を変更することにより、静的遮蔽物の影響を軽減することができる。

以下では、キャリブレーション処理（図４Ａ）の詳細を説明する。計測開始指示受付部(114)は、利用者(401)によってキャリブレーション開始の指示を受け付ける。ここで受け付ける方法としては、入力装置(210)の特定のボタン等を押すことによってもよいし、モニタ(209)から操作の指示を出すことによってもよい。計測開始指示受付部(114)が、指示を受けると、キャリブレーション部(113)は環境構造物抽出処理(402)を開始する。環境構造物抽出処理(402)では、現在のレーザー計測装置(101)の状況を計測し、それが人や物のない状況である、つまり、背景の構造物の情報であるとして、構造物DB(116)に記録する。まず、レーザー計測装置(101)に対して、スキャンの開始を指示する。その結果、レーザー計測装置(101)からはスキャン結果として点群データが得られる。この点群データはレーザーが照射された角度とその角度にあった物体までの距離を示すデータであり、一定角度ごとに計測を行った結果として、対象物までの距離ｒと、対象物のある角度θ、および計測された時刻（計測時刻）が格納されている。この点群データは壁や柱に沿った点群を意味しており、構造物DB(115)にはこの点群を(x,y)=(r・cosθ, r・sinθ)と変換して得られたxy座標値が格納される。

計測開始指示受付部(114)は、利用者(401)の指示を受け、レーザー計測装置(101)に計測開始の指示を送る。レーザー計測装置(101)は、この指示を受けると定期的にスキャンを行い、スキャンが終わるたびにその結果である点群データを移動体検出部(111)に送付する。図５に示すとおり、移動体検出部(111)は、点群から移動体候補を抽出する移動体候補抽出処理(403)を行い、その後、移動体候補をつなぎ合わせる同一人物判定処理(404)を実行する。移動体候補抽出処理(403)では、構造物DB(115)との比較により背景ではない点群のみを抽出する背景差分処理(502)と、背景以外の点群に対して同一の移動体を計測した点同士のクラスタを抽出する移動体点群クラスタ抽出処理(503)を実行し、移動体を示すデータを記録した移動体候補DB(117)に記録する。同一人物判定処理では、人流DB(118)に格納されている過去の移動体の移動の履歴から各移動体の進行方向を予測する移動体進行方向予測処理(504)と、予測の結果にもとづき、移動体候補DB(117)に含まれる各移動体候補が人流DB(118)に格納されるどの移動体に対応するかを対応付ける移動体間適合処理(505)を実行し、処理結果を人流DB(118)に格納する。この人流DB(118)に格納されたデータは、後に人流集計装置(120)に送付され集計される。この移動体の進行方向を予測し、移動体候補と対応付ける過程において、遮蔽物領域DB(115)から得られる静的遮蔽物の情報を利用し、遮蔽物の裏側と表側では、処理方法を変更する点が本願の特徴のひとつである。

以下に移動体候補抽出処理(403)の詳細を説明する。まず、背景差分処理(502)によって、壁や柱などの構造物と移動体の候補を分離する。このために、まずレーザー計測装置(101)の点群データと構造物DB(116)のデータを取得し、次に、構造物DB(116)に含まれている点と近いものを背景として除去する。この近さの判定は公知の方法、たとえば極座標をユークリッド座標系に変換して計算されるユークリッド距離が閾値以下であることをもちいることができる。

背景差分処理(502)の後は、移動体点群クラスタ抽出処理(503)によって、同一の移動体を計測したもの点と思しきクラスタを決定する。まず、点群をクラスタに分類する。これにはk-meansなどの公知の方法を用いることができる。次に、公知の方法で各クラスタがどのような形状の移動体を計測したものであるかを判定し、特徴量を定める。これには、例えば移動体が円形あるいは楕円形であると仮定してフィッティングし、その半径を移動体の大きさと定め、その中心を移動体の位置とするなどの方法が適用できる。最後に、この移動体の中心位置と特徴量（例えば半径）を移動体候補DB(117)に格納する。

図６にこの移動体候補抽出処理(403)の出力結果を示す。このうち移動体候補IDはこの移動体候補抽出処理(403)で検出された移動体候補の通し番号をふるようにし、時刻としてはレーザー計測装置からデータを入手したときの時刻を用いる。

次に、同一人物判定処理(404)について詳細を説明する。同一人物判定処理(404)は移動体進行方向予測処理(504)と移動体間適合処理(505)からなる。移動体進行方向予測処理(504)は人流DB(118)に格納されている各データに対し、移動の予測を施し、点群データに格納されている計測時刻にはどの位置にいるかを予測する。予測の方法としては、過去数点のデータから速度、加速度を求めて、等加速度運動を続けるとして予測するなど、過去のデータから任意の時刻の位置を予測できる方法であれば任意の公知の方法を用いてよい。この際、計測時刻からみた時間差が閾値T1よりも大きい（古い）データについては、予測の対象としない。ここで、T1は遮蔽されている区域を通過する移動体に対して、当該移動体が見えなくなってから人流計測を維持する上限の時間を意味する。

図７に例を示す。この例では、t1,t2,t3,t4,t5までの時刻が過去であり、最新の点群データの計測時刻がt6とした。(701)は、時刻t5、つまり直前までのデータが取得できた場合であり、当然に予測の対象となる。(702)は時刻t4まで、つまり直前は取得できなかったがその前はデータが取得できたという例である。もし、t6-t4<T1であれば、この(702)も予測対象となる。同様に(703)については、3回前にデータが取得できてからデータが取得できていない例であり、t6-t3<T1ならば、予測の対象外である。次に、予測の結果と遮蔽領域DB(118)を用いて、予測が行われた移動体から、遮蔽領域との関係にもとづく除去の処理を行う。

図８に遮蔽領域DB(118)に格納されている遮蔽領域のデータの構造(801)について示す。遮蔽領域DB(118)には、レーザー計測器(101)ごとに、静的遮蔽物による遮蔽が起きやすい時間帯、遮蔽が行われる角度の範囲、およびレーザー計測器(101)からの距離が格納されている。これを用いることで、移動体の予測された軌道が静的遮蔽物によって遮蔽されるか否かが判断できる。

図９にこの遮蔽の条件について図示する。図中、(901)の破線で囲まれた領域が遮蔽領域である。まず、(902)のように、予測の結果が遮蔽領域を通過していない移動体に対しては、T1の代わりにもうひとつの閾値T2（T2<T1を満たす）を用いて再度、予測対象か否かを判定して、予測の対象外となった場合にはこれを除去する。(903)のように予測の結果が遮蔽領域を通過する移動体については、遮蔽領域に入る(905)時刻から遮蔽領域から出る(904)時刻の差が大きいほど大きくなるような方法で決められた閾値T’(T1＞T’＞T2)を用いて同様の処理を行う。なお、このとき、(906)のように移動体が遮蔽領域のなかで一番遠い領域を通る場合など、T1を上回る場合でもT1以上のデータは予測の対象としていないため、実質的にT1が上限である。この処理の一例としては、遮蔽領域に入る(905)時刻から遮蔽領域から出る(904)時刻の差dTに対し、T1<dTの場合はT1を閾値とし、T2＞dTの場合はT2を閾値とし、それ以外はdTそのものを閾値とする、という方法が適用できる。

このように、本実施例に係る人流計測システムは、環境に配置されたセンサ(101)によって測定されセンサに対する距離および角度を示す点群データから、人物の動線を推定する人流計測システム(110)であって、点群データから環境に固定された環境構造物に対応する点群を検出するキャリブレーション部(113)と、点群データから人に対応する点群を抽出する処理と、人物に対応する点群から、同一人物の動線を推定する処理と、を実行する移動物体検出部(111)と、点群データから、環境構造物よりもセンサ側に遮蔽物が存在する頻度が高い距離および角度である遮蔽距離および遮蔽角度域を抽出する遮蔽物検出部(112)と、を有し、移動物体検出部は、同一人物の動線を推定する際に、遮蔽角度域の範囲内かつ遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物については、同一人物と判定する条件(T')を変更することを特徴とする。係る構成により、本実施例に係る人流計測システムは、システムの運用開始時には存在が知られていなかった静的遮蔽物に対応した動線の推定が可能となり、より人流計測の精度を向上することが可能となる。条件の変更とは、より具体的には、遮蔽角度域の範囲内かつ遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物について、同一人物と判定する際の点群の時間差の閾値(T')を、他の人物についての閾値(T2)より大きくすると良い。また、センサに対する距離がより大きい人物についての閾値を、より大きくすると良い。以降では、この予測の結果を人流予測位置とよぶこととする。

この遮蔽領域DB(115)を構築するための静的遮蔽物抽出処理(405)について図１０を用いて説明する。静的遮蔽物抽出処理(405)では、まず、移動体候補DB(117)から移動体候補データ(601)を取得する。ここで、適当な時間帯ごと（ただし、1時間など測定対象と比較して十分長い時間幅で）にデータを取得してもよいし、時間帯を限定せずに全てを取得してもよい。このデータを図示したのが(1000)である。この図で黒い円(1001)はレーザー計測器(101)の周囲の移動体候補データ(601)を示している。もし、遮蔽物がない場合、レーザー計測装置(101)の計測の線、例えば、(1002)の上には、まんべんなく移動体候補データ(601)が発生すると考えられる。他方、静的遮蔽物がある場合の計測の線、例えば(1003)では、静的遮蔽物の周囲(1004)に極端に偏って移動体候補データ(601)が計測されるはずである。そこで、各角度における、レーザー計測装置(101)からの距離rごとの移動体候補データ(601)の発生頻度、つまり（あるrの移動体候補データ(601)の数）÷（当該角度の線上の移動体候補データ(601)全体数）を求める。(1010)に横軸をr、縦軸を発生頻度としたグラフの例を示す。もし、当該線上に静的遮蔽物がある角度の場合、(1011)のように静的遮蔽物の辺りで発生頻度が大きくなる。一方、線上に静的遮蔽物がない角度の場合、(1012)に示すように平坦なグラフとなる。したがって、例えばもっとも発生頻度が高いrを探し、それが閾値を超えている場合にはそこに静的遮蔽物があると判定するなどの方法により、静的遮蔽物のある角度と位置が特定できる。この処理を既定の刻み幅で角度を変えながら実施し、連続して同じ位置に静的遮蔽物がある区間を単数ないし複数見つける。その連続する区間が開始される角度を区間開始角度、終了する角度を区間終了角度、静的遮蔽物のある距離を距離とし、現在対象としているレーザー計測装置(101)を特定するレーザー計測器IDと、移動体候補データ(601)を取得した期間（これを遮蔽時間帯とする）とを用いて、遮蔽領域DB(115)のデータ(801)に格納するデータを構築できる。

図５に戻り、移動体間適合処理(505)について説明する。移動体間適合処理(505)では、移動体進行方向予測処理(504)によって予測された位置を用いて、移動体候補DB(117)と人流DB(118)の対応付けを行う。この対応付けは、例えば、移動体候補DB(117)の計測された時刻の人流予測位置と移動体候補DB(117)の距離が閾値以下であるものを対応付ける方法などによって実施できる。このとき、ひとつの移動体候補DB(117)に二つの人流予測位置が対応づいた（距離が閾値以下であった）場合には、全ての移動体候補DB(117)に対して一対一で人流予測位置を対応付ける組み合わせ全てを試し、それぞれの組み合わせにおける距離の総和が最も小さいものを用いるなどの方法が適用できる。組み合わせが求まると、図１１に示した人流DB(118)の人流データ(1101)が更新できる。組み合わせる先が定まった移動体候補DB(117)については、人流DB(118)に含まれる、人を一意に特定できる識別子である人IDと、移動体候補DB(117)の計測時刻と座標x,yを用いて、新たな人の位置として人流DB(118)にデータを追加できる。もし、いずれの人流予測位置とも対応付けが出来ていない移動体候補DB(117)（以降、独立移動体候補とよぶ）があった場合には、新たなに人IDを付番して人流DB(118)に登録する。これにより、人流データDB(1101)を更新できる。

あるいは、前述の方法と同様に全ての組み合わせを求めつつも、静的遮蔽物の後ろを通った移動体については、付属の情報として、組み合わせの情報だけを別に出力する方法も適用できる。その場合は、人流予測位置を求める際にT2を閾値としたものは前述の方法で一対一の組み合わせを求め、独立移動体候補に関してのみ、対応付け可能な組み合わせを全通り求め、その情報を人対応関係表(1102)として出力する。このとき、独立移動体候補それぞれには新たに人IDを付番し、人流データ(1101)として人流DB(118)に追加する。人対応関係表(1102)には、この新たな人IDと、それに対応する人流予測位置の人ID、また距離の和から定まる適合度（距離が大きいほど適合度が少ないとする、例えば距離の和の逆数を用いる）を格納することができる。これにより、人流DBのデータを分析する際の補足となる情報を提供できる。

人流集計装置(120)はこの人流DB(1101)の情報を用い、例えば、ある通路を通過した人数や、交差点で右折した人数などを集計し、その結果を分析結果提示装置(130)の分析結果表示部(131)に表示することによって利用者(401)に人流分析の結果を提示する。

もし、人対応関係表(1102)がある場合には、この分析の補正ができる。この補正の具体例として、交差点で直進する人数と右折する人数の比率を求める例を図１２に示す。この例では、図中左の通路から来た人がこの交差点で直進するか、右左折するかを調べ、その比率を求めることとする。そのためには、交差点の入り口付近に線を引き、その線と人流の交差を調べる方法が適用できる。例えば、左の通路から交差点に入る入口の線(1201)を通り、かつ、上の通路の線(1202)を通過した人は左折である。また、線(1201)を通り、線(1203)を通る人は直進であり、線(1201)を通り、線(1204)を通る人は右折である。このような交差がされる人流の線の数を数えることで、直進右左折の比率を算定できる。ところが、交差点を遮るように静的遮蔽物(1202)がある場合を考えると、左折の人はこの遮蔽物の後ろを通る必要がないのに比べて、右折や直進する人は遮蔽物の後ろを通る可能性が高い。遮蔽物の後ろは計測に失敗する確率が高く、極端にいえば遮蔽領域を通過するところで必ず追跡に失敗することもあり得る。この例では、左折以外はすべて追跡が失敗したとすると、100%左折という、誤った結果を算出してしまう。

これに対し、静的遮蔽物による遮蔽領域における予測が正しく動作し、正しく同一人物判定処理(404)が機能すれば、人の対応関係を補正することができる。しかし、例えば、図中の左から(1205)、上から(1206)の人がほぼ同時に交差点に進入し、ほぼ同時に(1207)(1208)の経路で交差点から出た場合を考えると、対応関係は必ずしも正しくないことがありえる。ただし、本実施例で必要なのは多数の人についての統計量であるので、右左折直進の件数を算定する処理は、その件数の期待値を求めることによって代用できる。そこで、人対応関係表(1102)の適合度の比率を用いて件数を振り分けることができる。例えば、(1205)と(1207)の適合度が2、(1205)と(1208)の適合度が8の場合、この人を直進する0.2人、右折する0.8人として集計する。これにより、静的遮蔽物によって正しく集計できない場合でも、次善の策としての集計結果を得ることができる。

本実施例により、実際に運用を開始するまでその存在がわからない静的遮蔽物に対しても、影響を抑えた人流の集計が可能となる。

実施例２では、実施例1における人流集計装置(120)が静的遮蔽物を検出するようになっている形態である。図１３に実施例２の実施形態における構成図の例を示す。

本システムは、実施例1と同様に、レーザー計測装置(101)、人流推定装置(110)、人流集計装置(1300)、分析結果提示装置(1310)を具備する。レーザー計測装置(101)は実施例1のものと同様である。また、人流推定装置(110)も実施例1のものと同様であるが、静的遮蔽物検出部(112)と、遮蔽領域DB(115)が含まれていない点が異なる。また、人流集計装置(1300)は実施例１と同様の人流集計部(121)と人流DB(122)に加え、新たに静的遮蔽物を見つける静的遮蔽物検出部(1301)と、静的遮蔽物の情報を用いて人流DB(122)を補正する人流補正部(1302)、静的遮蔽物に遮蔽される領域を示す遮蔽領域DB(1303)を持つことを特徴とする。また、分析結果提示装置(130)は、実施例1と同様の分析結果表示部(131)に加え、人流集計装置(1300)に静的遮蔽物の影響補正をするかしないかを設定するための補正条件設定部(1311)を持つことを特徴とする。

図１４に人流集計装置(1300)が静的遮蔽物による遮蔽領域を加味した集計を行う流れを示す。人流推定装置(110)から送付されたデータは、人流DB(122)に格納される。この人流DB(122)に格納された情報を用いた静的遮蔽物抽出処理(1402)によって、静的遮蔽物によって遮蔽される領域を抽出し、遮蔽領域DB(1303)に格納する。なお、この処理は人流DB(122)に含まれる過去のデータを用いて行うため、事前に行っておいてもよい。人流補正部(1302)は、遮蔽領域DB(1303)を利用する人流補正処理(1401)によって人流を補正し、その結果を人流集計部(121)に送付する。人流集計部(121)は人数などの集計を行い、その結果を分析結果提示装置(1310)に送付する。なお、分析結果提示装置(1310)には、任意の入出力可能な部分によって構成された補正条件設定部(1311)が含まれており、利用者の指示によって、人流補正処理(1401)を実行するか、元の人流DB(122)のまま分析するかを切り替えるようにすることもできる。

図１５を用いて、静的遮蔽物抽出処理(1402)について説明する。遮蔽領域抽出処理では、最初に人流DB(122)から人流データ((1101)と同様のもの)を取得する。その中で、それぞれの人IDのデータについて、初めて出現する点（以降、動線出現点）と消失する点（以降、動線消失点）を抽出する。それを図にしたのが(1500)である。図中の黒円(1501)は動線出現点と動線消失点を意味している。この図では、図中、点線円(1502)の位置に静的遮蔽物(1502)があることを想定しており、線(1504)(1505)が遮蔽領域とそうでない領域の境界である。図に示すとおり、遮蔽領域の境界辺りでは、人の動線がとぎれたり、復帰したりするので、必然的に黒円(1501)の数が多くなる。そこで、一定刻みの角度で動線出現点と動線消失点の発生比率、つまり、「当該角度における動線出現点と動線消失点を、周囲全体の動線出現点と動線消失点の数で除算した量」を求める。その結果をグラフにしたのが(1510)である。このグラフにおいて動線出現点と動線消失点の件数が大きいところ(1511),(1512)に遮蔽領域の境界があるとし、閾値以上になる角度を境界とする。

また、その角度におけるレーザー計測装置(101)からの距離rごとの動線出現点と動線消失点の比率、つまり（あるrの動線出現点と動線消失点の数）÷（当該角度の線上での動線出現点と動線消失点の全体数）を求める。(1520)に横軸をr、縦軸を発生比率としたグラフの例を示す。静的遮蔽物よりも遠く(1521)では動線出現点と動線消失点が多く現れるはずであるので、閾値以上になるr以降が遮蔽領域であるといえる。

これにより、特定のθの線上で、特定のr以上の範囲が静的遮蔽物による遮蔽領域であると特定できる。これらの境界線について、隣接する組み合わせをとり、それらに挟まれた領域内にある人流DB(122)の件数を調べ、もし、閾値以上の件数が見つかったらその領域が遮蔽領域であると特定される。

次に、人流補正処理(1401)について説明する。人流補正処理(1401)では、まず、最新のデータがない人IDの人流データ(1101)を抽出し、それらに対して実施例１の移動体進行方向予測処理(504)と同じ方法を適用し、複数の閾値T1,T2,dTを用いて各人の移動を予測する（最新時刻の位置の予測結果を人流予測位置とする）。もし、人流予測位置から閾値以下の距離に動線出現点がある場合、その人IDと人流予測位置のほうの人IDは実は同一人物であると推論できる。そこで、以降は当該、動線出現点の人IDを人流予測位置のほうの人IDに差し替える処理を行う。もし、閾値以下の距離に複数の動線出現点がある場合、実施例1の場合と同様に、距離の和が最小となる組み合わせを求めることにより、より適切な結果を得ることができる。

図１６に、分析結果提示装置(1310)の分析結果表示部(131)に表示される画面の一例を示す。この例では、分析結果表示部(131)には人流集計装置(1300)から送付される集計結果として交差点の直進、右左折の比率を受け取り、吹き出し(1601)にその数値を示している。この吹き出しには、静的遮蔽物の影響を補正した結果と、補正前の結果を同時に表示してある。これにより、極端な補正がかかった場合など、利用者にとって、現地を確認すべきか否かを判断できる参考となる情報が提示できる。また、補正の処理を必要としない場合には、(1602)において補正の要否の指定が可能である。この設定は、補正条件設定部(1311)が受け取ると同時に、人流集計装置(1300)の分析条件設定部(111)に送付する。この結果を受けて、人流補正部(1302)による補正を行うか否かを切り替えることができる。

この実施例２により、公知のレーザー計測装置(101)と人流推定装置(110)には一切手を加えることなく、その出力を受け取る人流集計装置(1300)に本発明の機能を実装するだけで、静的遮蔽物の影響を低減できるという効果が得られる。

101：レーザー計測装置、110：人流推定装置、111：移動物体検出部、112：静的遮蔽物検出部、113：キャリブレーション部、114：計測開始指示受付部、115：遮蔽領域DB、116：構造物DB、117：移動体候補データ、118：人流DB、120：人流集計装置、121：人流集計部、122：人流DB、130：分析結果提示装置、131：分析結果表示部、201：レーザー発振器、202：レーザー受光器、203：演算器、204：NIC、205：プロセッサ、206：NIC、207：記憶装置、208：DRAM、209：モニタ、210：入力装置、301：設置場所、302：範囲、303：環境構造物、304：領域、305：動線、306：静的遮蔽物、307：裏側、308：動線、309：動線、401：利用者、402：環境構造物抽出処理、403：移動体候補抽出処理、404：同一人物判定処理、405：静的遮蔽物抽出処理、502：背景差分処理、503：移動体点群クラスタ抽出処理、504：移動体進行方向予測処理、505：移動体間適合処理、601：移動体候補データ、701：時刻t5までのデータが取得できた場合、702：時刻t4までのデータが取得できた場合、703：時刻t3までのデータが取得できた場合、801：遮蔽領域DBのデータ構造、901：遮蔽領域、902：予測の結果が遮蔽領域を通過していない移動体、903：予測の結果が遮蔽領域を通過する移動体、904：遮蔽領域から出る時刻、905：遮蔽領域に入る時刻、906：遮蔽領域のなかで一番遠い領域を通る移動体、1000：移動体候補データ、1001：移動体候補データ、1002：計測の線、1003：計測の線、1004：静的遮蔽物の周囲、1010：グラフ、1011：線上に静的遮蔽物がある角度の場合、1012：線上に静的遮蔽物がない角度の場合、1101：人流データ、1102：人対応関係表、1201〜1204：線、1205〜1208：動線、1300：人流分析装置、1301：静的遮蔽物検出部、1302：人流補正部、1303：遮蔽領域DB、1310：分析結果表示装置、1311：補正条件設定部、1401：人流補正処理、1402：静的遮蔽物抽出処理、1500：人流データ、1501：動線出現点および動線消失点、1502：静的遮蔽物、1504〜1505：境界、1510：グラフ、1511〜1512：境界、1520：グラフ、1521：遮蔽領域、1601：吹き出し、1602：補正の要否の指定。

Claims

環境に配置されたセンサによって測定され前記センサに対する距離および角度を示す点群データから、人物の動線を推定する人流計測システムであって、
前記点群データから前記環境に固定された環境構造物に対応する点群を検出するキャリブレーション部と、
前記点群データから人に対応する点群を抽出する処理と、前記人物に対応する点群から、同一人物の動線を推定する処理と、を実行する移動物体検出部と、
前記点群データから、前記環境構造物よりも前記センサ側に遮蔽物が存在する頻度が高い距離および角度である遮蔽距離および遮蔽角度域を抽出する遮蔽物検出部と、を有し、
前記移動物体検出部は、前記同一人物の動線を推定する際に、前記遮蔽角度域の範囲内かつ前記遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物については、同一人物と判定する条件を変更することを特徴とする人流計測システム。
請求項１において、
前記移動物体検出部は、前記遮蔽角度域の範囲内かつ前記遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物について、同一人物と判定する際の前記点群の時間差の閾値を、他の人物についての閾値より大きくすることを特徴とする人流計測システム。
請求項２において、
前記移動物体検出部は、前記遮蔽角度域の範囲内かつ前記遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物のうち、前記センサに対する距離がより大きい人物についての閾値を、より大きくすることを特徴とする人流計測システム。
請求項１において、
前記移動体検出部は、
前記遮蔽角度域の範囲内かつ前記遮蔽距離よりも距離の大きい点群に対応する人物に付される第１のＩＤと、前記同一人物の動線を推定する際に、どの人物とも対応付けが出来ていない人物に付される第２のＩＤとの間の、対応付け可能な組み合わせを示す対応関係表を出力することを特徴とする人流計測システム。
請求項４において、
前記対応関係表には、前記組み合わせのそれぞれについての適合度がさらに示されることを特徴とする人流計測システム。