JP2018147015A - 3次元侵入検知システムおよび3次元侵入検知方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認などの作業を、必要に応じて監視者が簡便に行い、監視者が監視業務を効率よく実施できるようにする。【解決手段】離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影し、複数のカメラ画像を取得し、このカメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、この3次元情報の変化に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示す枠画像を生成して、カメラ画像およびマップ画像のうち、ユーザの入力操作により選択された画像と、マーク画像とを表示した監視画面を出力する。【選択図】図3
Description
本発明は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムおよび3次元侵入検知方法に関するものである。
監視エリアを撮影するカメラを設置して、カメラ画像の画像処理により、監視エリアに侵入する人物などの物体を検知する侵入検知システムが広く普及している。このような侵入検知システムでは、明るさなどの環境が変化することで、誤検知が頻繁に発生することから、環境変化の影響を受けにくい頑強な侵入検知が可能な技術が望まれる。
このような侵入検知に関する技術として、従来、左右のカメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する技術が知られている(特許文献1参照)。
さて、このような侵入検知では、ある程度の誤検知が避けられない。このため、監視エリアに侵入した物体が検知された場合に、誤検知でないかを監視者が確認することが望まれる。さらに、誤検知が頻発する場合には、侵入検知が正常に行われているかを監視者が確認することが望まれる。このような要望に対して、監視エリアの実際の状況を映したカメラ画像を監視画面に表示し、さらに、侵入検知に用いられる3次元情報を可視化した画像を監視画面に表示することが考えられる。
しかしながら、前記従来の技術では、監視エリアに侵入した物体が検知された場合に、単に警報を発するだけであり、左右のカメラ画像や、3次元情報を可視化した画像を、どのように監視画面に表示するかに関する考慮は一切されておらず、監視者が監視業務を効率よく実施することができず、監視者の負担が増大するといった問題があった。
そこで、本発明は、誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認などの作業を、必要に応じて監視者が簡便に行い、監視者が監視業務を効率よく実施することができる3次元侵入検知システムおよび3次元侵入検知方法を提供することを主な目的とする。
本発明の3次元侵入検知システムは、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムであって、複数の前記カメラ画像を取得する画像取得部と、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を出力する3次元計測部と、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する侵入検知部と、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する画面生成部と、を備えた構成とする。
また、本発明の3次元侵入検知方法は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる3次元侵入検知方法であって、複数の前記カメラ画像を取得し、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する構成とする。
本発明によれば、監視エリアの実際の状況を写したカメラ画像により、誤検知でないか否かの確認を監視者が行うことができ、また、3次元情報を可視化したマップ画像により、3次元情報に基づく侵入検知が正常であるか否かの確認を監視者が行うことができる。そして、監視画面に表示させる画像を監視者が選択するカスタマイズを監視者が行うことができる。これにより、誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認を、必要に応じて監視者が簡便に行うことができ、監視者が監視業務を効率よく実施することができる。
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムであって、複数の前記カメラ画像を取得する画像取得部と、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を出力する3次元計測部と、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する侵入検知部と、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する画面生成部と、を備えた構成とする。
これによると、監視エリアの実際の状況を写したカメラ画像により、誤検知でないか否かの確認を監視者が行うことができ、また、3次元情報を可視化したマップ画像により、3次元情報に基づく侵入検知が正常であるか否かの確認を監視者が行うことができる。そして、監視画面に表示させる画像を監視者が選択するカスタマイズを監視者が行うことができる。これにより、誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認を、必要に応じて監視者が簡便に行うことができ、監視者が監視業務を効率よく実施することができる。
また、第2の発明は、さらに、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定する領域設定部を備え、前記画面生成部は、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示する構成とする。
これによると、カメラ画像およびマップ画像の表示範囲を、監視業務で重要となる注視領域に限定することで、カメラ画像およびマップ画像の視認性が向上し、監視業務を効率よく実施することができる。
また、第3の発明は、前記領域設定部は、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定する構成とする。
これによると、計測領域が検知領域を含むように設定されるため、3次元計測で生成する3次元情報に基づいて侵入検知を適切に行うことができる。また、計測領域が注視領域と同一の範囲に設定されるため、注視領域のマップ画像のみを計算・表示すればよいために、3次元情報処理の負荷を軽減することができ、画面表示処理の高速化および装置の低コスト化を図ることができる。
また、第4の発明は、前記画面生成部は、前記監視画面として、複数の前記カメラ画像のいずれかと前記マップ画像とを並べて表示した2分割表示状態の画面を出力する構成とする。
これによると、監視画面に表示させる画像数を少なくして、カメラ画像およびマップ画像を大きく表示することができるため、カメラ画像およびマップ画像の視認性が向上し、監視業務を効率よく実施することができる。
また、第5の発明は、前記画面生成部は、前記監視画面を切り替える操作部を前記監視画面に表示し、この操作部をユーザが操作するのに応じて、単一の前記カメラ画像のみを表示する画面と、前記マップ画像のみを表示する画面と、前記2分割表示状態の画面とを切り替える構成とする。
これによると、監視者が用途に応じて監視画面を切り替えることができる。
また、第6の発明は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる3次元侵入検知方法であって、複数の前記カメラ画像を取得し、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する構成とする。
これによると、第1の発明と同様に、誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認などの作業を、必要に応じて監視者が簡便に行い、監視者が監視業務を効率よく実施することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る3次元侵入検知システムの全体構成図である。
3次元侵入検知システムは、左右一対のカメラ1と、サーバ2(3次元侵入検知装置、情報処理装置)と、を備えている。
カメラ1は、監視エリアを撮影する。また、左右のカメラ1が同一のタイミングで撮影を行うための同期信号が、一方のカメラ1から他方のカメラ1に出力される。
サーバ2は、左右のカメラ1から出力される左右のカメラ画像に基づいて、カメラ画像に写る物体の3次元位置を計測する3次元計測を行い、この3次元計測で取得した監視エリアの3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した人物などの物体を検知する。
カメラ1は、単眼カメラであり、所定の距離をおいて左右に離間して設置される。このような構成により、2つのカメラ1の間隔を大きく確保できるため、奥行きのある3次元情報を取得することができ、広域の監視に適している。
一方、このような構成では、1つの筐体内に2つのカメラを収容したステレオカメラ(2眼カメラ)と異なり、現場に設置された状態で、正確な3次元情報を生成するためのキャリブレーション(較正)を行う。また、振動や強風などの影響により、2つのカメラ1の位置関係がずれやすいため、設置後の適宜なタイミングでキャリブレーションを行う。
なお、サーバ2を、ネットワークを介してカメラ1に接続されるようにしてもよく、これにより、遠隔地に設置されたサーバ2で侵入検知を行うことができる。また、ここでは、カメラ1として左右一対のカメラによる構成を例示しているが、カメラ1を3台以上で構成することもできる。その場合、監視エリアに対して、より精度の高い3次元情報を取得することができる。
次に、カメラ画像上に設定される検知領域および注視領域について説明する。図2は、検知領域および注視領域の一例を示す説明図である。
本実施形態では、左右のカメラ1から出力される左右のカメラ画像に基づいて、カメラ画像に写る物体の3次元位置を計測する3次元計測を行い、この3次元計測で取得した3次元情報を用いて侵入検知を行う。
そこで、カメラ画像上に、侵入検知の対象となる検知領域が設定される。この検知領域は、検知対象となる人物などの物体が存在する3次元空間であり、地面などの底面(床面)と高さとで規定される箱状(多面体)の空間となる。
また、撮影領域(カメラ画像に写る全領域)の中で、特に監視業務で重要となる領域、すなわち監視者が注視すべき注視領域が設定される。この注視領域は、監視画面に表示させるカメラ画像の範囲となる。この注視領域は、検知領域を含むように設定される。
また、3次元計測の対象となる計測領域が設定される。本実施形態では、計測領域が注視領域と同一の範囲に設定される。
この検知領域および注視領域は、各々の範囲を指定するユーザの入力操作に応じて設定される。なお、検知領域の範囲をユーザが指定することで、その検知領域を含むように、および注視領域(計測領域)が自動で設定されるようにしてもよい。
なお、図2に示す例では、矩形の注視領域が、カメラ画像の左右の辺を共有するように設定されているが、この注視領域は、カメラ画像上の任意の位置に設定することができる。また、注視領域の形状も矩形に限定されるものではなく、任意の形状に注視領域を設定することができる。
次に、サーバ2で行われる処理について説明する。図3は、サーバ2で行われる処理の概要を示す説明図である。
サーバ2では、まず、左右のカメラ1から出力される左右のカメラ画像(フレーム)を取得して、この左右のカメラ画像から注視領域(計測領域)を切り出して部分カメラ画像を取得する。そして、この部分カメラ画像を用いて3次元計測を行い、フレームに対応する各時刻の3次元情報を生成する。なお、適宜にフレームを間引いて3次元情報を生成するようにしてもよい。
次に、各時刻の3次元情報の変化状況に基づいて、検知領域内に侵入した物体を検知する侵入検知を行う。ここでは、各時刻の3次元情報を、侵入した物体が存在しない状態で取得した背景の3次元情報と比較することで、侵入物体の領域を検出し、侵入物体の位置情報(3次元位置)を取得する。なお、この侵入検知は、各カメラ1が備える撮像画像からの検知機能と組み合わせて実行するようにしてもよい。
次に、3次元計測で取得した3次元情報に基づいて、注視領域の3次元情報を可視化した部分デプスマップ(マップ画像)を生成する。また、侵入検知で取得した侵入物体の位置情報に基づいて、侵入物体を取り囲む枠画像(マーク画像)を生成して、その枠画像を部分カメラ画像における侵入物体の位置に重畳する画像合成を行う。そして、画像合成後の部分カメラ画像と部分デプスマップとを並べて表示した監視画面を生成する。
なお、図3に示す例では、左側の部分カメラ画像を監視画面に表示するようにしているが、右側の部分カメラ画像を監視画面に表示するようにしてもよい。
このように本実施形態では、侵入検知が、3次元計測で取得した3次元情報を用いて行われるため、図2に示したように、注視領域(計測領域)は検知領域を含むように設定される。また、注視領域(計測領域)が大きくなると、3次元計測などでの演算量が増えるため、注視領域(計測領域)を、検知領域に外接する矩形とするとよい。
なお、本実施形態では、計測領域を注視領域と同一の範囲に設定するようにしたが、計測領域を注視領域と異なる範囲に設定するようにしてもよい。この場合、注視領域を、検知領域を含むように設定するとともに、計測領域を、注視領域を含むように設定するとよい。これにより、侵入検知の検知結果である枠画像を漏れなく監視画面に表示させることができ、また、監視画面に部分デプスマップを表示する際に、3次元計測をやり直す必要がなくなる。
次に、サーバ2の概略構成について説明する。図4は、サーバ2の概略構成を示すブロック図である。
サーバ2は、画像入力部11(画像取得部)と、制御部12と、記憶部13と、表示部14(表示装置)と、操作入力部15と、を備えている。
画像入力部11には、左右のカメラ1から出力される左右のカメラ画像が入力される。
記憶部13は、画像入力部11に入力されたカメラ画像や、制御部12で生成したデプスマップなどを記憶する。また、記憶部13は、制御部12で実行するプログラムを記憶する。
表示部14は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスからなる。操作入力部15は、キーボードやマウスなどの入力デバイスからなる。
制御部12は、領域設定部21と、3次元計測部22と、侵入検知部23と、画面生成部24と、を備えている。この制御部12は、プロセッサで構成され、制御部12の各部は、記憶部13に記憶されたプログラムを実行することで実現される。
領域設定部21は、操作入力部15でのユーザの入力操作に応じて、検知領域および注視領域を設定する。ここで、検知領域および注視領域の範囲をユーザが個別に指定するようにしてもよいが、検知領域の範囲をユーザが指定し、この検知領域の範囲に基づいて、注視領域の範囲を領域設定部21で設定するようにしてもよい。
3次元計測部22は、画像入力部11に入力された左右のカメラ画像に基づいて、領域設定部21で設定された注視領域(計測領域)における物体の3次元位置を計測する3次元計測を行い、注視領域の3次元情報を生成する。
侵入検知部23は、3次元計測部22で取得した3次元情報に基づいて、領域設定部21で設定された検知領域に侵入した侵入物体を検知する。
画面生成部24は、3次元計測部22で取得した3次元情報、侵入検知部23での検知結果、および領域設定部21で設定された注視領域に基づいて、表示部14に表示させる監視画面を生成する。また、操作入力部15でのユーザの入力操作に応じて、監視画面の表示モードを切り替えて、表示モードに応じた監視画面を生成する。
次に、表示部14に表示される監視画面について説明する。図5は、2分割表示モードの監視画面を示す説明図である。図6は、単一画像表示モード(カメラ画像表示モードおよびデプスマップ表示モード)の監視画面を示す説明図である。図7は、4分割表示モードの監視画面を示す説明図である。
図5〜図7に示すように、監視画面には、「2分割」、「カメラ」、「デプス」、「4分割」の各タブ31〜34(操作部)が設けられている。
「2分割」のタブ31を操作すると、図5に示す2分割表示モードの監視画面が表示される。
この2分割表示モードの監視画面では、画像表示部35に、部分カメラ画像41と部分デプスマップ42(マップ画像)とが並べて表示される。部分カメラ画像41は、カメラ1から取得したカメラ画像から注視領域を切り出したものである。この部分カメラ画像41には、監視エリアに侵入した侵入物体が写り、また、侵入検知の検知結果に基づいて侵入物体を示す枠画像43(マーク画像)が表示される。部分デプスマップ42は、3次元計測部22で生成した注視領域の3次元情報を可視化したものであり、部分カメラ画像41と同様に、注視領域に限定した状態で表示される。
なお、撮影時刻や撮影場所などの侵入検知に関する情報(検知情報)などを監視画面に表示するようにしてもよい。この場合、必要な情報を余白部分に表示するようにしてもよいが、部分カメラ画像41や部分デプスマップ42に重畳して表示するようにしてもよい。
このように2分割表示モードでは、部分カメラ画像41と部分デプスマップ42とが同時に表示される。ここで、部分カメラ画像41を観察することで、侵入物体を監視者が目視で確認することができる。これにより、検知対象外の物体を検知する誤検知が発生しているか否かを監視者が判断することができる。例えば、部分カメラ画像41に鳥が写り、この鳥に枠画像43が表示されている場合には、鳥を人物と誤検知したものと監視者が判断することができる。
また、部分デプスマップ42を観察することで、侵入検知が正常に行われているか否かを目視で確認することができる。部分デプスマップ42が異常であれば、その元になる3次元情報に基づいて行われる侵入検知も異常となる。また、部分カメラ画像41と部分デプスマップ42とを目視で比較することで、誤検知が発生した要因を監視者が推測することができる。
また、「カメラ」のタブ32を操作すると、図6(A)に示すカメラ画像表示モードの監視画面が表示される。
このカメラ画像表示モードの監視画面では、画像表示部35に、カメラ画像44のみが表示される。図5に示した2分割表示モードでは、注視領域に限定した部分カメラ画像41が表示されるが、このカメラ画像表示モードでは、カメラ1から取得したカメラ画像がそのまま表示され、撮影領域の全体を観察することができる。また、2分割表示モードと同様に、侵入物体を示す枠画像43が表示される。
また、「デプス」のタブ33を操作すると、図6(B)に示すデプスマップ表示モードの監視画面が表示される。
このデプスマップ表示モードの監視画面では、画像表示部35に、部分デプスマップ42のみが表示される。この部分デプスマップ42は、図5に示した2分割表示モードと同様に、注視領域に限定した状態で表示される。また、部分デプスマップ42の周囲には、撮影領域における注視領域外の領域がグレーアウトで表示される。これにより、撮影領域の中の注視領域の位置を監視者が確認することができる。また、部分デプスマップ42には、侵入物体を示す枠画像43が表示される。
また、「4分割」のタブ34を操作すると、図7に示す4分割表示モードの監視画面が表示される。
この4分割表示モードの監視画面では、画像表示部35に、左側のカメラ画像44と、右側のカメラ画像45と、デプスマップ46(マップ画像)と、情報表示欄47と、が表示される。
左側のカメラ画像44および右側のカメラ画像45は、左右のカメラ1から取得したものである。デプスマップ46は、撮影領域の全体を対象にした3次元計測で取得した3次元情報に基づいて生成したものである。情報表示欄47には、撮影時刻や撮影場所などの侵入検知に関係する情報(検知情報)などに関する文字情報が表示される。
また、図5〜図7に示すように、監視画面には、「設定」のボタン36が設けられている。この「設定」のボタン36を操作すると、設定画面(図示せず)に遷移する。この設定画面では、各種の設定項目に関する指定をユーザが行うことができ、例えば、検知領域および注視領域の範囲をユーザが指定することができる(図2参照)。
このように本実施形態では、「2分割」、「カメラ」、「デプス」、「4分割」の各タブ31〜34を操作することで、用途に応じて、監視画面の表示モードを切り替えることができる。なお、監視画面の初期状態では、図5に示す2分割表示モードの監視画面が表示されるようにするとよい。
また、図5に示す2分割表示モードでは、注視領域に限定した部分カメラ画像41および部分デプスマップ42が表示され、図7に示す4分割表示モードと比較して、表示される画像数が少なくなり、また、画像が大きく表示されるため、監視エリアの状況を詳細に且つ手際よく観察することができ、監視業務を効率よく実施することができる。
また、図5に示す2分割表示モードや、図6(B)に示すデプスマップ表示モードでは、注視領域に限定した部分デプスマップ42が表示されるが、検知領域を含むように注視領域(計測領域)が設定されることで、部分デプスマップ42を画面表示させる際に、改めて3次元計測の処理を行う必要がないため、処理の負荷を軽減することができる。
なお、図7に示す4分割表示モードでは、撮影領域の全体のデプスマップ46を表示させるため、4分割表示モードに切り替える際に、撮影領域の全体を対象にして3次元計測の処理をやり直すことになる。そのため、図6(B)と同様に注視領域に限定した部分デプスマップでもよい。
また、本実施形態では、2分割表示モードやカメラ画像表示モードの監視画面で、左側のカメラ画像を表示するようにしたが、右側のカメラ画像を表示するようにしてもよい。また、監視画面に、カメラ画像を切り替えるボタンなどの操作部を設けて、左側のカメラ画像と右側のカメラ画像とを切り替えることができるようにしてもよい。
また、3次元情報が異常であることを検知して、カメラ1のキャリブレーションを促すメッセージを監視画面に表示するようにしてもよい。この場合、各種のパラメータをユーザが指定する手動キャリブレーションの他に、各種のパラメータを制御部12が設定する自動キャリブレーションも可能である。
また、本実施形態では、図5などに示したように、侵入検知で検知された侵入物体を示す枠画像43をカメラ画像上に表示するようにしたが、デプスマップ上に枠画像を表示するようにしてもよい。また、カメラ画像およびデプスマップの両方に枠画像を表示するようにしてもよい。
また、本実施形態では、図6(B)に示したように、デプスマップ表示モードで、注視領域に限定した部分デプスマップ42を表示するようにしたが、撮影領域の全体を対象にしたデプスマップを表示するようにしてもよい。この場合、表示モードを切り替える際に、撮影領域の全体を対象にして3次元計測の処理をやり直す。
また、本実施形態では、監視画面に表示されたタブ31〜34(操作部)を操作することで、表示モードが切り替えられるようにしたが、このような画面操作によらずに、操作キーなどの入力デバイスを用いて表示モードを切り替えるようにしてもよい。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
例えば、前記の実施形態では、左右一対のカメラ1を設置したが、カメラの台数はこれに限定されるものではなく、少なくとも2つ(複数)のカメラがあればよい。すなわち、3台以上のカメラを設置して、3つ以上のカメラ画像から3次元情報を生成することも可能であり、これにより、3次元情報の精度を向上させることができる。
また、前記の実施形態では、監視画面に侵入物体を示すマーク画像として、侵入物体を取り囲む矩形の枠画像43を表示するようにしたが、マーク画像は、矩形に限定されるものではなく、円形などの種々の形状としてもよい。また、マーク画像は、侵入物体を取り囲む形態に限定されるものではなく、矢印の画像などで侵入物体を指し示すようにしてもよい。
本発明に係る3次元侵入検知システムおよび3次元侵入検知方法は、誤検知でないか否かの確認や、侵入検知が正常であるか否かの確認などの作業を、必要に応じて監視者が簡便に行い、監視者が監視業務を効率よく実施することができる効果を有し、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムおよび3次元侵入検知方法などとして有用である。
1 カメラ
2 サーバ(情報処理装置)
11 画像入力部(画像取得部)
12 制御部
13 記憶部
14 表示部
15 操作入力部
21 領域設定部
22 次元計測部
23 侵入検知部
24 画面生成部
41 部分カメラ画像
42 部分デプスマップ
43 枠画像(マーク画像)
44 カメラ画像
45 カメラ画像
46 デプスマップ
47 情報表示欄
2 サーバ(情報処理装置)
11 画像入力部(画像取得部)
12 制御部
13 記憶部
14 表示部
15 操作入力部
21 領域設定部
22 次元計測部
23 侵入検知部
24 画面生成部
41 部分カメラ画像
42 部分デプスマップ
43 枠画像(マーク画像)
44 カメラ画像
45 カメラ画像
46 デプスマップ
47 情報表示欄
本発明の3次元侵入検知システムは、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムであって、複数の前記カメラ画像を取得する画像取得部と、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を出力する3次元計測部と、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する侵入検知部と、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定する領域設定部と、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を生成する画面生成部と、を備え、前記領域設定部は、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定し、前記画面生成部は、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示する構成とする。
また、本発明の3次元侵入検知方法は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる3次元侵入検知方法であって、複数の前記カメラ画像を取得し、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定し、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定し、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を生成し、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示する構成とする。
本発明によれば、監視業務で重要となる注視領域に限定した監視エリアの実際の状況を写したカメラ画像により、誤検知でないか否かの確認を監視者が行うことができ、また、3次元情報を可視化したマップ画像により、3次元情報に基づく侵入検知が正常であるか否かの確認を監視者が行うことができ、監視業務を効率よく実施することができる。特に、計測領域が検知領域を含むように設定されるため、3次元計測で生成する3次元情報に基づいて侵入検知を適切に行うことができ、また、計測領域が注視領域と同一の範囲に設定されるため、注視領域のマップ画像のみを計算・表示すればよいために、3次元情報処理の負荷を軽減することができ、画面表示処理の高速化および装置の低コスト化を図ることができる。
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムであって、複数の前記カメラ画像を取得する画像取得部と、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を出力する3次元計測部と、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する侵入検知部と、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定する領域設定部と、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する画面生成部と、を備え、前記領域設定部は、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定し、前記画面生成部は、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示する構成とする。
これによると、監視業務で重要となる注視領域に限定した監視エリアの実際の状況を写したカメラ画像により、誤検知でないか否かの確認を監視者が行うことができ、また、3次元情報を可視化したマップ画像により、3次元情報に基づく侵入検知が正常であるか否かの確認を監視者が行うことができ、監視業務を効率よく実施することができる。特に、計測領域が検知領域を含むように設定されるため、3次元計測で生成する3次元情報に基づいて侵入検知を適切に行うことができ、また、計測領域が注視領域と同一の範囲に設定されるため、注視領域のマップ画像のみを計算・表示すればよいために、3次元情報処理の負荷を軽減することができ、画面表示処理の高速化および装置の低コスト化を図ることができる。
また、第2の発明は、前記画面生成部は、前記監視画面として、複数の前記カメラ画像のいずれかと前記マップ画像とを並べて表示した2分割表示状態の画面を出力する構成とする。
また、第3の発明は、前記画面生成部は、前記監視画面を切り替える操作部を前記監視画面に表示し、この操作部をユーザが操作するのに応じて、単一の前記カメラ画像のみを表示する画面と、前記マップ画像のみを表示する画面と、前記2分割表示状態の画面とを切り替える構成とする。
また、第4の発明は、離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる3次元侵入検知方法であって、複数の前記カメラ画像を取得し、複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定し、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定し、前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を生成し、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示する構成とする。
これによると、第1の発明と同様に、監視業務で重要となる注視領域に限定した監視エリアの実際の状況を写したカメラ画像により、誤検知でないか否かの確認を監視者が行うことができ、また、3次元情報を可視化したマップ画像により、3次元情報に基づく侵入検知が正常であるか否かの確認を監視者が行うことができ、監視業務を効率よく実施することができる。
Claims (6)
- 離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する3次元侵入検知システムであって、
複数の前記カメラ画像を取得する画像取得部と、
複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を出力する3次元計測部と、
前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する侵入検知部と、
前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力する画面生成部と、
を備えたことを特徴とする3次元侵入検知システム。 - さらに、ユーザの入力操作に応じて、前記カメラ画像上に注視領域を設定する領域設定部を備え、
前記画面生成部は、表示範囲を前記注視領域に限定した状態で、前記マップ画像および前記カメラ画像の少なくとも1つの画像を前記監視画面に表示することを特徴とする請求項1に記載の3次元侵入検知システム。 - 前記領域設定部は、前記3次元計測の対象となる計測領域を、侵入検知の対象となる検知領域を含み、かつ前記注視領域と同一の範囲に設定することを特徴とする請求項2に記載の3次元侵入検知システム。
- 前記画面生成部は、前記監視画面として、複数の前記カメラ画像のいずれかと前記マップ画像とを並べて表示した2分割表示状態の画面を出力することを特徴とする請求項2に記載の3次元侵入検知システム。
- 前記画面生成部は、前記監視画面を切り替える操作部を前記監視画面に表示し、この操作部をユーザが操作するのに応じて、単一の前記カメラ画像のみを表示する画面と、前記マップ画像のみを表示する画面と、前記2分割表示状態の画面とを切り替えることを特徴とする請求項4に記載の3次元侵入検知システム。
- 離間配置された少なくとも2つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像から、監視エリアの3次元情報を取得して、その3次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる3次元侵入検知方法であって、
複数の前記カメラ画像を取得し、
複数の前記カメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の3次元位置を計測する3次元計測を行って、監視エリアの3次元情報を生成し、
前記3次元情報の変化状況に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知し、
前記3次元情報を可視化したマップ画像、および監視エリアに侵入した物体を示すマーク画像を生成して、ユーザの入力操作により選択された前記カメラ画像および前記マップ画像の少なくとも1つの画像と前記マーク画像とを表示した監視画面を出力することを特徴とする3次元侵入検知方法。
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