JP2019006535A - Elevator and escalator - Google Patents

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Abstract

To provide an elevator and an escalator each provided with a distance image sensor installed without damaging design and capable of highly accurately measuring a distance value to a passenger.SOLUTION: The elevator is provided with: a first camera 1 and a second camera 2 which are installed in an upper part of a car 51 and have optical axes obliquely inclined with respect to a ceiling or a wall surface of the car 51; a stereo camera 52 which has an optical axis obliquely directed with respect to a base line; a polar coordinate correction unit 3 which makes parallel photographed images of the first and second cameras 1 and 2 through polar coordinate conversion for conversion into photographed images on a polar coordinate system with an epi-pole set as an origin; a stereo distance measurement unit 4 which calculates a three-dimensional point group indicating a passenger in the car 51 photographed by the stereo camera 52 by carrying out stereo distance measurement for the photographed images of the first and second cameras 1 and 2 made parallel by the polar coordinate correction unit 3; a passenger recognition unit 5 which extracts the three-dimensional point group from the photographed image of the first camera 1 and recognizes the passenger in the car 51; and a control unit 6 which controls the car 51 in accordance with the passenger recognition result of the passenger recognition unit 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エレベータ及びエスカレータに関し、特に、センサが取得した画像を用いて乗客を認識する機能を備えたエレベータ及びエスカレータに関する。   The present invention relates to an elevator and an escalator, and more particularly, to an elevator and an escalator having a function of recognizing a passenger using an image acquired by a sensor.

エレベータでは、従来から、乗客の乗り過ぎなどによる過重積載への対策を実施している。例えば、乗客が乗り過ぎた状態での運転を防止するために、かご内の荷重を検出し、かご内の荷重が定格積載荷重を超過した場合には、かご内の警報器を鳴らし続けて戸閉動作を行わないようにしている。近年、従来の荷重センサよりも、より高度なセンサをエレベータのかご内に備え、センサによる乗客の認識結果を利用してエレベータを高度に制御する技術が検討されている。   Conventionally, elevators have taken measures against overloading due to passengers getting overboard. For example, in order to prevent driving when passengers are riding too much, the load in the car is detected, and if the load in the car exceeds the rated load, the alarm in the car will continue to sound. The closing operation is not performed. In recent years, a technique has been studied in which a higher-level sensor than a conventional load sensor is provided in an elevator car, and the elevator is highly controlled using a passenger recognition result by the sensor.

例えば、特許文献1には、距離画像センサを用いてエレベータのかご内の乗客までの距離値を計測して3次元の測距データを取得し、かご内で乗客が占める占有面積を計算し、この占有面積から計算した混雑度をエレベータの運行制御に使う技術が開示されている。この技術では、車椅子に乗った乗客やショッピングカートを押す乗客のように通常の乗客と比較して荷重の差が小さくても占有面積が大きな乗客が乗った場合でも、かご内の混雑度を適切に計測できる。また、かご内の混雑度が高く、ドアを開けても新たな乗客が乗車できない場合には、目的階まで途中階でのドア開をスキップする運行制御が可能である。   For example, in Patent Document 1, a distance image sensor is used to measure a distance value to a passenger in an elevator car to obtain three-dimensional distance measurement data, and an occupied area occupied by the passenger in the car is calculated. A technique for using the degree of congestion calculated from this occupied area for elevator operation control is disclosed. With this technology, the degree of congestion in the car is appropriate even when passengers riding on a wheelchair or pushing a shopping cart get on a passenger with a large load even if the load difference is small compared to a normal passenger. Can be measured. Further, if the degree of congestion in the car is high and new passengers cannot get on even if the door is opened, operation control can be performed to skip the door opening on the way to the destination floor.

なお、ここで述べる距離画像センサとは、画像中の画素毎に測定対象の物体までの距離値を高精度に計測できるセンサである。代表的な距離画像センサには、センサが近赤外光を発光してからその近赤外光が視野角内の物体に反射して戻ってくるまでの時間を計測するTime Of Flight法を計測方法として用いるものや、2台のカメラ間の両眼視差を利用するステレオカメラなどがある。   The distance image sensor described here is a sensor that can measure a distance value to an object to be measured with high accuracy for each pixel in an image. A typical distance image sensor measures the Time Of Flight method, which measures the time from when the sensor emits near-infrared light until the near-infrared light is reflected back to the object within the viewing angle. There are a method used and a stereo camera using binocular parallax between two cameras.

特開2015−120573号公報JP2015-120573A

エレベータのかご内の乗客を高精度に認識するためには、かご内の広い範囲で乗客までの距離値を計測する必要がある。特許文献1に記載の技術では、かご内の広い範囲で乗客までの距離値を計測するためには、距離画像センサを斜め下に向けて天井又はその付近の壁面に設置する必要がある。従来の汎用的な距離画像センサは、光軸が距離画像センサの筐体の正面を向いている。このため、斜め下を向くように距離画像センサを天井に設置するには、筐体に固定部材を取りつけ、筐体を天井に対して斜めに傾けて固定部材で天井に固定する必要がある。   In order to recognize the passengers in the elevator car with high accuracy, it is necessary to measure the distance to the passengers over a wide range in the car. In the technique described in Patent Document 1, in order to measure the distance value to the passenger in a wide range in the car, it is necessary to install the distance image sensor on the ceiling or a wall surface in the vicinity thereof, obliquely downward. In the conventional general-purpose distance image sensor, the optical axis faces the front of the housing of the distance image sensor. For this reason, in order to install the distance image sensor on the ceiling so as to face obliquely downward, it is necessary to attach a fixing member to the casing, and to tilt the casing obliquely with respect to the ceiling and fix it to the ceiling with the fixing member.

このような設置では、天井に対して斜めに傾いた距離画像センサの筐体と筐体に取りつけられた固定部材が天井又はその付近の壁面から飛び出て目立ってしまい、かご内の天井とその付近の壁面における意匠性を損なうという課題がある。過半のエレベータではかご内の天井が平らなために、天井又はその付近の壁面に設置する距離画像センサに対しての意匠性の要求は高い。意匠性を改善するために、天井に対して斜めに傾いた距離画像センサと固定部材をカバーで覆う方法も考えられるが、斜めに傾いた距離画像センサと固定部材を覆うためにはカバーの寸法が大きくなってしまい、やはり意匠性を失ってしまう。   In such an installation, the housing of the distance image sensor tilted obliquely with respect to the ceiling and the fixing member attached to the housing jump out of the ceiling or the wall surface in the vicinity thereof and become conspicuous. There is a problem of impairing the design of the wall surface. In the majority of elevators, since the ceiling in the car is flat, the design requirement for the distance image sensor installed on the ceiling or the wall surface in the vicinity thereof is high. In order to improve the design, it is conceivable to cover the distance image sensor and the fixing member inclined obliquely with respect to the ceiling with a cover, but in order to cover the distance image sensor and the fixing member inclined obliquely, the dimensions of the cover Will become large and will lose its design.

エスカレータに距離画像センサを設置する場合にも、広い範囲で乗客までの距離値を計測することとセンサを設置できる場所とを考慮すると、距離画像センサを床面に対して斜めに傾けて設置する必要がある。このため、エスカレータに距離画像センサを設置する場合にも、エレベータの場合と同様に、意匠性を損なうという課題がある。   When installing the distance image sensor on the escalator, considering the distance value to the passenger in a wide range and the place where the sensor can be installed, install the distance image sensor obliquely with respect to the floor surface. There is a need. For this reason, also when installing a distance image sensor in an escalator, the subject that designability is impaired like the case of an elevator occurs.

このように、エレベータとエスカレータでは、意匠性を損なわずに距離画像センサを設置するとともに、距離画像センサで広範囲の乗客を認識して高精度に乗客までの距離値を計測することが要求されている。   Thus, in elevators and escalators, it is required to install a distance image sensor without impairing the design, and to recognize a wide range of passengers with the distance image sensor to measure the distance value to the passenger with high accuracy. Yes.

本発明の目的は、意匠性を損なわずに設置された距離画像センサを備え、高精度に乗客までの距離値を計測できるエレベータ及びエスカレータを提供することである。   The objective of this invention is providing the elevator and escalator which are equipped with the distance image sensor installed without impairing the designability, and can measure the distance value to a passenger with high precision.

本発明によるエレベータは、昇降路を昇降し、乗客を乗せるかごと、前記かごの上部に固定されて設置され、光軸が前記かごの天井又は壁面に対して斜めに傾いている第1のカメラと第2のカメラとを備え、かつ前記第1のカメラのレンズの中心と前記第2のカメラのレンズの中心を結ぶ基線に対して前記光軸が斜めを向いているステレオカメラと、前記第1のカメラと前記第2のカメラの撮影画像に対し、前記撮影画像についてのエピ極を原点とした極座標系での撮影画像に変換する極座標変換を用いて平行化を行う極座標補正部と、前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像についてステレオ測距を行い、前記ステレオカメラが撮影した前記かご内の前記乗客を表す3次元点群を求めるステレオ測距部と、前記ステレオ測距部が求めた前記3次元点群を前記第1のカメラの前記撮影画像から抽出して、前記かご内の前記乗客を認識する乗客認識部と、前記乗客認識部による前記かご内の前記乗客の認識結果に応じて、前記かごを制御する制御部とを備える。   The elevator according to the present invention is a first camera in which an elevator is moved up and down a hoistway, a passenger is placed, and is fixed to an upper portion of the car, and an optical axis is inclined with respect to a ceiling or a wall surface of the car. And a second camera, and a stereo camera in which the optical axis is inclined with respect to a base line connecting the center of the lens of the first camera and the center of the lens of the second camera, A polar coordinate correction unit that performs parallelization on a captured image of the first camera and the second camera using polar coordinate conversion that converts the captured image into a captured image in a polar coordinate system with an epipolar as an origin of the captured image; The polar coordinate correction unit performs stereo distance measurement on the captured images of the first camera and the second camera that have been parallelized using the polar coordinate conversion, and the passenger in the car captured by the stereo camera is detected. Express Stereo distance measuring unit for obtaining a three-dimensional point group, and passenger recognition for recognizing the passenger in the car by extracting the three-dimensional point group obtained by the stereo distance measuring unit from the captured image of the first camera. And a control unit that controls the car according to the recognition result of the passenger in the car by the passenger recognition unit.

本発明によるエスカレータは、建築物に設けられ、乗客を乗せて移動するステップと、前記建築物の床、又は前記乗客の乗降口に設けられている固定された構造物に固定されて設置され、光軸が床面又は前記乗客の進行方向に対して斜めに傾いている第1のカメラと第2のカメラとを備え、かつ前記第1のカメラのレンズの中心と前記第2のカメラのレンズの中心を結ぶ基線に対して前記光軸が斜めを向いているステレオカメラと、前記第1のカメラと前記第2のカメラの撮影画像に対し、前記撮影画像についてのエピ極を原点とした極座標系での撮影画像に変換する極座標変換を用いて平行化を行う極座標補正部と、前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像についてステレオ測距を行い、前記ステレオカメラが撮影した前記乗客を表す3次元点群を求めるステレオ測距部と、前記ステレオ測距部が求めた前記3次元点群を前記第1のカメラの前記撮影画像から抽出して、前記乗客を認識する乗客認識部と、前記乗客認識部による前記乗客の認識結果に応じて、運行を制御する制御部とを備える。   The escalator according to the present invention is provided in a building, and is fixedly installed on a step of moving with a passenger on the floor of the building, or a fixed structure provided on the passenger entrance of the passenger, A first camera and a second camera whose optical axes are inclined with respect to the floor surface or the traveling direction of the passenger, and the center of the lens of the first camera and the lens of the second camera Polar coordinates with the epipole of the captured image as the origin for the stereo camera in which the optical axis is inclined with respect to the base line connecting the centers of the image and the captured images of the first camera and the second camera A polar coordinate correction unit that performs parallelization using polar coordinate conversion to be converted into a captured image in the system, and the first camera and the second camera that have been parallelized by the polar coordinate correction unit using the polar coordinate conversion. About the captured image A stereo distance measuring unit that performs teleo ranging and obtains a three-dimensional point group representing the passenger photographed by the stereo camera, and the three-dimensional point group obtained by the stereo distance measuring unit is photographed by the first camera. A passenger recognition unit that is extracted from the image and recognizes the passenger, and a control unit that controls the operation according to the recognition result of the passenger by the passenger recognition unit.

本発明によると、意匠性を損なわずに設置された距離画像センサを備え、高精度に乗客までの距離値を計測できるエレベータ及びエスカレータを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the distance image sensor installed without impairing the designability is provided, and the elevator and escalator which can measure the distance value to a passenger with high precision can be provided.

本発明の実施例1によるエレベータが備える画像認識装置の機能構成を示す図。The figure which shows the function structure of the image recognition apparatus with which the elevator by Example 1 of this invention is provided. 本発明の実施例1によるエレベータのかごを示す図。The figure which shows the cage | basket | car of the elevator by Example 1 of this invention. 本発明の実施例1におけるステレオカメラの構成を示す図。The figure which shows the structure of the stereo camera in Example 1 of this invention. 従来の一般的なステレオカメラの構成を示す図。The figure which shows the structure of the conventional general stereo camera. ステレオ測距におけるエピポーラ幾何を説明する模式図。The schematic diagram explaining the epipolar geometry in stereo ranging. 本発明の実施例1でのステレオカメラにおける、射影変換による平行化を説明する模式図。The schematic diagram explaining the parallelization by projective transformation in the stereo camera in Example 1 of this invention. 従来の一般的なステレオカメラにおける、射影変換による平行化を説明する模式図。The schematic diagram explaining the parallelization by projective transformation in the conventional general stereo camera. 本発明の実施例1でのステレオカメラで撮影した画像を射影変換により平行化する前と平行化した後の例を示す図。The figure which shows the example after parallelizing the image image | photographed with the stereo camera in Example 1 of this invention before parallelizing by projective transformation. 従来の一般的なステレオカメラで撮影した画像を射影変換により平行化する前と平行化した後の例を示す図。The figure which shows the example after parallelizing the image image | photographed with the conventional general stereo camera before parallelizing by projective transformation. 極座標補正部によってレンズ歪みを補正した撮影画像の例を示す図。The figure which shows the example of the picked-up image which correct | amended lens distortion by the polar coordinate correction | amendment part. 極座標補正部によって極座標変換した撮影画像の例を示す図。The figure which shows the example of the picked-up image which carried out the polar coordinate conversion by the polar coordinate correction | amendment part. ステレオ測距部が実行する処理のフローを示す図。The figure which shows the flow of the process which a stereo ranging part performs. ステレオ測距部が実行する視差の変換方法の一例を示す図であり、斜め向きカメラの撮影画像を極座標変換した撮影画像を示す図。It is a figure which shows an example of the parallax conversion method which a stereo ranging part performs, and is a figure which shows the picked-up image which carried out the polar coordinate conversion of the picked-up image of a diagonally facing camera. ステレオ測距部が実行する視差の変換方法の一例を示す図であり、極座標変換した撮影画像に極座標変換の逆変換を施した画像を示す図。It is a figure which shows an example of the parallax conversion method which a stereo ranging part performs, and is a figure which shows the image which performed reverse conversion of polar coordinate conversion to the picked-up image which carried out polar coordinate conversion. ステレオ測距部が実行する視差の変換方法の一例を示す図であり、極座標変換の逆変換を施した画像を射影変換した画像を示す図。It is a figure which shows an example of the parallax conversion method which a stereo ranging part performs, and is a figure which shows the image which carried out the projective transformation of the image which performed the inverse transformation of the polar coordinate transformation. 本発明の実施例3において、極座標補正部が、極座標変換をした撮影画像に、θ軸の非線形変換を行って画像補正をした撮影画像の例を示す図。In Example 3 of this invention, the polar coordinate correction | amendment part shows the example of the picked-up image which carried out image correction by performing the nonlinear transformation of (theta) axis | shaft to the picked-up image which carried out polar coordinate conversion. 本発明の実施例4において、斜め向きカメラと鏡を備えるステレオカメラを示す図。In Example 4 of this invention, the figure which shows a stereo camera provided with a diagonally-facing camera and a mirror. 本発明の実施例2によるエスカレータを示す図。The figure which shows the escalator by Example 2 of this invention.

本発明によるエレベータ及びエスカレータは、広範囲の乗客を認識して高精度に乗客までの距離値を計測できる距離画像センサ(ステレオカメラ)を、意匠性を損なわずに備える。   The elevator and the escalator according to the present invention include a distance image sensor (stereo camera) that can recognize a wide range of passengers and measure a distance value to the passengers with high accuracy without impairing the design.

ステレオカメラは、固定されており、固定された一定の範囲を撮影する2台のカメラを備える。ステレオカメラは、エレベータに設置された場合は、エレベータのかごに固定されて設けられ、かご内の固定された一定の範囲を撮影し、エスカレータに設置された場合は、エスカレータが設置されている床に対して固定されて設けられ、エスカレータの乗降口とその付近の固定された一定の範囲を撮影する。   The stereo camera is fixed and includes two cameras that capture a fixed range. When installed in an elevator, the stereo camera is fixed to the elevator car. When the stereo camera is installed in an escalator, the floor where the escalator is installed is photographed. The escalator entrance and exit and a fixed range in the vicinity thereof are photographed.

ステレオカメラが備える2台のカメラは、光軸の向きが、これらのカメラのレンズの中心を結ぶ線である基線に対して、斜めを向いている。従って、これらの2台のカメラは、光軸が、エレベータに設置された場合はかごの天井又はステレオカメラが設置された壁面に対して、エスカレータに設置された場合はエスカレータが設置されている床に対して、垂直ではなく斜めに傾いている。   In the two cameras included in the stereo camera, the direction of the optical axis is inclined with respect to a base line that connects the centers of the lenses of these cameras. Therefore, these two cameras have an optical axis on the floor where the escalator is installed when installed on an escalator with respect to the ceiling of the car or the wall where the stereo camera is installed when installed on the elevator. In contrast, it is inclined not diagonally.

なお、本発明によるエレベータ及びエスカレータが備えるステレオカメラは、エレベータ及びエスカレータ以外にも、センシング情報を用いて乗り物内の装置や乗り物の運行を制御する一般的な用途に適用できる。   Note that the stereo camera provided in the elevator and escalator according to the present invention can be applied to a general purpose of controlling the devices in the vehicle and the operation of the vehicle using the sensing information in addition to the elevator and the escalator.

以下、本発明の実施例によるエレベータ及びエスカレータを、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an elevator and an escalator according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施例1によるエレベータを説明する。   The elevator by Example 1 of this invention is demonstrated.

図2は、本実施例によるエレベータのかご51を示す図である。かご51は、天井56、4つの壁面(側面)57、床面55、壁面57の1つに設けられたドア53、及び画像認識装置を備え、昇降路を昇降し、乗客や荷物を乗せる。画像認識装置は、ステレオカメラ52、及び制御装置54を備える。   FIG. 2 is a diagram showing an elevator car 51 according to this embodiment. The car 51 includes a ceiling 56, four wall surfaces (side surfaces) 57, a floor surface 55, a door 53 provided on one of the wall surfaces 57, and an image recognition device, and moves up and down the hoistway to carry passengers and luggage. The image recognition device includes a stereo camera 52 and a control device 54.

ステレオカメラ52は、距離画像センサであり、かご51の上部に固定されて設置される。図2では、ステレオカメラ52は、天井56に設けられている。なお、ステレオカメラ52は、壁面57に設けてもよい。この場合には、天井56の付近の壁面57、すなわち壁面57のできるだけ天井56に近い位置に、ステレオカメラ52を設けるのが好ましい。ステレオカメラ52は、かご51に固定され、かご51内の固定された一定の範囲を撮影する。この一定の範囲は、ステレオカメラ52の設置位置や設置角度によって定まるが、かご51内の広範囲の乗客を撮影できるような範囲である。   The stereo camera 52 is a distance image sensor, and is fixedly installed on the upper portion of the car 51. In FIG. 2, the stereo camera 52 is provided on the ceiling 56. Note that the stereo camera 52 may be provided on the wall surface 57. In this case, it is preferable to provide the stereo camera 52 at a wall surface 57 near the ceiling 56, that is, at a position as close to the ceiling 56 as possible on the wall surface 57. The stereo camera 52 is fixed to the car 51 and photographs a fixed range in the car 51. This certain range is determined by the installation position and installation angle of the stereo camera 52, but is a range in which a wide range of passengers in the car 51 can be photographed.

かご51には、かご51を基準とした座標系59が定められており、ステレオカメラ52には、ステレオカメラ52を基準とした座標系58が定められている。   A coordinate system 59 based on the car 51 is defined for the car 51, and a coordinate system 58 based on the stereo camera 52 is defined for the stereo camera 52.

制御装置54は、かご51の意匠性を損なわないようにして、かご51に設けられる。   The control device 54 is provided in the car 51 so as not to impair the design of the car 51.

図1は、本実施例によるエレベータが備える画像認識装置の機能構成を示す図である。画像認識装置は、上述したように、ステレオカメラ52、及び制御装置54を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration of an image recognition apparatus provided in the elevator according to the present embodiment. As described above, the image recognition device includes the stereo camera 52 and the control device 54.

ステレオカメラ52は、2つの斜め向きカメラ1、2と、斜め向きカメラ1、2を収納した筐体を備える。斜め向きカメラ1、2は、かご51内の乗客が撮影できる向きで筐体に収納され、かご51内の画像を撮影することで、かご51内の撮影画像(動画と静止画を含む)を取得する。   The stereo camera 52 includes two oblique cameras 1 and 2 and a housing that houses the oblique cameras 1 and 2. The obliquely facing cameras 1 and 2 are housed in a housing in a direction that allows passengers in the car 51 to take pictures, and images taken in the car 51 are captured to capture images (including moving images and still images). get.

制御装置54は、極座標補正部3、ステレオ測距部4、乗客認識部5、及び制御部6を備える。極座標補正部3は、斜め向きカメラ1と斜め向きカメラ2の撮影画像を極座標変換を用いた画像変換を使って補正する。ステレオ測距部4は、極座標補正部3が補正した2つの撮影画像についてステレオ測距(ステレオカメラの2つの撮影画像を用いて、撮影した物体との距離値を計測すること)を行い、測距データを求める。乗客認識部5は、ステレオ測距部4が求めた測距データを用いて、かご51内の物体(例えば、乗客と荷物)を認識する。制御部6は、乗客認識部5の認識結果を用いて、かご51の運行又はエレベータが備える装置の1つ以上を制御する。   The control device 54 includes a polar coordinate correction unit 3, a stereo distance measurement unit 4, a passenger recognition unit 5, and a control unit 6. The polar coordinate correction unit 3 corrects the captured images of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 using image conversion using polar coordinate conversion. The stereo distance measuring unit 4 performs a stereo distance measurement (measures a distance value with a captured object using the two captured images of the stereo camera) for the two captured images corrected by the polar coordinate correcting unit 3. Find distance data. The passenger recognition unit 5 recognizes an object (for example, a passenger and a baggage) in the car 51 using the distance measurement data obtained by the stereo distance measurement unit 4. The control unit 6 controls one or more of the devices provided in the operation of the car 51 or the elevator using the recognition result of the passenger recognition unit 5.

極座標補正部3、ステレオ測距部4、乗客認識部5、及び制御部6の各機能は、制御装置54内の信号処理で実現できる。制御装置54には、任意の計算機を適用できる。例えば、ステレオカメラ52等に内蔵された制御装置や、かご51とネットワークで接続された遠方の計算機を、制御装置54として用いてもよい。制御装置54は、2つ以上の計算機から構成してもよい。   Each function of the polar coordinate correction unit 3, the stereo distance measurement unit 4, the passenger recognition unit 5, and the control unit 6 can be realized by signal processing in the control device 54. An arbitrary computer can be applied to the control device 54. For example, a control device built in the stereo camera 52 or a remote computer connected to the car 51 via a network may be used as the control device 54. The control device 54 may be composed of two or more computers.

以下、斜め向きカメラ1、2、極座標補正部3、ステレオ測距部4、乗客認識部5、及び制御部6の詳細を説明する。   Details of the oblique cameras 1 and 2, the polar coordinate correction unit 3, the stereo distance measuring unit 4, the passenger recognition unit 5, and the control unit 6 will be described below.

図3Aは、本実施例におけるステレオカメラ52の構成を示す図である。斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2は、ステレオカメラ52の筐体60内に備えられている。   FIG. 3A is a diagram illustrating a configuration of the stereo camera 52 in the present embodiment. The oblique camera 1 and the oblique camera 2 are provided in the housing 60 of the stereo camera 52.

斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2は、ステレオカメラ52からかご51内の乗客が撮影できるような向きで筐体60に固定されている。斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2の向きとは、それぞれ斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2の光軸の向きのことである。ステレオカメラ52において、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2の光軸の向きは、斜め向きカメラ1のレンズ61の中心(光学中心)と斜め向きカメラ2のレンズ62の中心とを結ぶ線(基線63)に対して、斜めを向いている。   The oblique camera 1 and the oblique camera 2 are fixed to the housing 60 in such an orientation that a passenger in the car 51 can take an image from the stereo camera 52. The directions of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 are the directions of the optical axes of the oblique camera 1 and the oblique camera 2, respectively. In the stereo camera 52, the directions of the optical axes of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 are lines (base lines) connecting the center (optical center) of the lens 61 of the oblique camera 1 and the center of the lens 62 of the oblique camera 2. 63).

斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2は、基線63がステレオカメラ52の筐体60の側面(斜め向きカメラ1のレンズ61と斜め向きカメラ2のレンズ62が向き合う側面)と平行になるように、筐体60の内部に固定される。ステレオカメラ52は、かご51の天井56(又は壁面57)に設けられるが、意匠性を損なわないように、レンズ61、62が向き合う筐体60の側面が天井56(又は壁面57)と平行になるように設けられる。すなわち、ステレオカメラ52は、基線63が、かご51の天井56(又はステレオカメラ52が設置された壁面57)と平行になるように、かご51に設置される。   In the oblique camera 1 and the oblique camera 2, the base line 63 is parallel to the side surface of the case 60 of the stereo camera 52 (the side surface where the lens 61 of the oblique camera 1 and the lens 62 of the oblique camera 2 face each other). It is fixed inside the housing 60. The stereo camera 52 is provided on the ceiling 56 (or wall surface 57) of the car 51, but the side surface of the housing 60 facing the lenses 61 and 62 is parallel to the ceiling 56 (or wall surface 57) so as not to impair the design. It is provided to become. That is, the stereo camera 52 is installed on the car 51 so that the base line 63 is parallel to the ceiling 56 of the car 51 (or the wall surface 57 on which the stereo camera 52 is installed).

従って、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2は、光軸が基線63に対して斜めを向いているので、光軸がかご51の天井56(又はステレオカメラ52が設置された壁面57)に対して、垂直ではなく斜めに傾いている。   Therefore, since the optical axis of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 is oblique with respect to the base line 63, the optical axis is relative to the ceiling 56 of the car 51 (or the wall surface 57 on which the stereo camera 52 is installed). And tilted diagonally rather than vertically.

斜め向きカメラ1と斜め向きカメラ2の相対的な位置は、後述するステレオ測距を精度よく行うことができれば、任意である。斜め向きカメラ1の光軸と斜め向きカメラ2の光軸は、互いに平行又は平行に近いのが好ましいが、互いに平行でなくてもよい。   The relative positions of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 are arbitrary as long as the stereo distance measurement described later can be performed with high accuracy. The optical axis of the oblique camera 1 and the optical axis of the oblique camera 2 are preferably parallel or nearly parallel to each other, but may not be parallel to each other.

図3Bは、従来の一般的なステレオカメラ52gの構成を示す図である。比較のために、従来のステレオカメラ52gについて簡単に説明する。従来のステレオカメラ52gは、筐体60gの内部にカメラ1g及びカメラ2gを備え、カメラ1g及びカメラ2gの光軸の向きは、カメラ1gのレンズ61gの中心(光学中心)とカメラ2gのレンズ62gの中心とを結ぶ基線63gに対してほぼ垂直である。すなわち、カメラ1g、2gの光軸は、レンズ61g、62gが向き合う筐体60gの側面に対して、ほぼ垂直である。従って、ステレオカメラ52gでは、意匠性を損なわないようにレンズ61g、62gが向き合う筐体60gの側面が天井56(又は壁面57)と平行になるように設けられると、カメラ1g及びカメラ2gの向きは、天井56(又はステレオカメラ52gが設置された壁面57)に対して、ほぼ垂直になる。   FIG. 3B is a diagram showing a configuration of a conventional general stereo camera 52g. For comparison, a conventional stereo camera 52g will be briefly described. A conventional stereo camera 52g includes a camera 1g and a camera 2g inside a housing 60g, and the optical axes of the camera 1g and the camera 2g are oriented with respect to the center (optical center) of the lens 61g of the camera 1g and the lens 62g of the camera 2g. It is almost perpendicular to the base line 63g connecting the center of the two. That is, the optical axes of the cameras 1g and 2g are substantially perpendicular to the side surface of the housing 60g where the lenses 61g and 62g face each other. Therefore, in the stereo camera 52g, when the side surface of the casing 60g where the lenses 61g and 62g face is parallel to the ceiling 56 (or the wall surface 57) so as not to impair the design, the orientation of the camera 1g and the camera 2g Is substantially perpendicular to the ceiling 56 (or the wall surface 57 on which the stereo camera 52g is installed).

極座標補正部3は、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2の撮影画像を、極座標変換を使った画像変換で補正することで平行化する。極座標変換は、斜め向きカメラ1、2の撮影画像(直交座標系での撮影画像)を、極座標系での撮影画像に変換することである。   The polar coordinate correction unit 3 parallelizes the captured images of the oblique camera 1 and the oblique camera 2 by correcting the image using polar coordinate conversion. Polar coordinate conversion is to convert the captured images of the oblique cameras 1 and 2 (captured images in the orthogonal coordinate system) into captured images in the polar coordinate system.

以下では、射影変換による撮影画像の平行化について説明し、平行化において極座標変換が必要な理由について説明する。   In the following, parallelization of a captured image by projective transformation will be described, and the reason why polar coordinate conversion is necessary for parallelization will be described.

図4は、ステレオ測距におけるエピポーラ幾何を説明する模式図である。図4には、2台のカメラのレンズ中心11、12と、エピ極13、14と、撮像面17、18と、空間中の点10と、点10の撮像面17、18への射影点19、20と、レンズ中心11とレンズ中心12とを結ぶ線分である基線63と、エピポーラ線15a、15b、15c、16a、16b、16cが示されている。エピ極13は、レンズ中心12の撮像面17への射影点(仮想的に無限遠まで伸長させた撮像面17と基線63との交点)であり、エピ極14は、レンズ中心11の撮像面18への射影点である。エピポーラ線15a、15b、15cとエピポーラ線16a、16b、16cは、この順に互いに対応する。例えば、射影点19がエピポーラ線15b上に位置するとき、射影点20はエピポーラ線16b上に位置する。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining epipolar geometry in stereo distance measurement. In FIG. 4, the lens centers 11 and 12 of the two cameras, the epipoles 13 and 14, the imaging surfaces 17 and 18, the point 10 in the space, and the projection point of the point 10 onto the imaging surfaces 17 and 18. 19 and 20, a base line 63 that is a line segment connecting the lens center 11 and the lens center 12, and epipolar lines 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, and 16c are shown. The epipole 13 is a projection point of the lens center 12 onto the imaging surface 17 (the intersection of the imaging surface 17 and the base line 63 virtually extended to infinity), and the epipolar 14 is the imaging surface of the lens center 11. Projection point to 18. The epipolar lines 15a, 15b, 15c and the epipolar lines 16a, 16b, 16c correspond to each other in this order. For example, when the projection point 19 is located on the epipolar line 15b, the projection point 20 is located on the epipolar line 16b.

ステレオ測距では、画像的な類似度を基にエピポーラ線上の対応点探索をする。例えば、エピポーラ線15bの射影点19に対し、エピポーラ線16b上に位置する射影点20を、画像的な類似度を基に対応点探索を行って求める。そして、射影点19と射影点20の座標から、三角測量によって点10までの距離を測る。ステレオ測距では、この測距を撮像面17上の各点で繰り返すことで、撮影した物体との距離値を求める。   In stereo ranging, the corresponding points on the epipolar line are searched based on the image similarity. For example, with respect to the projection point 19 of the epipolar line 15b, a projection point 20 located on the epipolar line 16b is obtained by performing a corresponding point search based on the image similarity. Then, the distance to the point 10 is measured from the coordinates of the projection point 19 and the projection point 20 by triangulation. In stereo distance measurement, this distance measurement is repeated at each point on the imaging surface 17 to obtain a distance value from the photographed object.

一般的には、射影点19に対する射影点20の対応点探索の計算を効率化するために、撮像面17、18を基線63に対して垂直になるように射影変換をする。この射影変換は、一般に、平行化と呼ばれる。平行化を施すと、エピポーラ線15a、15b、15cとエピポーラ線16a、16b、16c等、全てのエピポーラ線は、撮像面17、18の横軸に一致する。このため、射影点19に対する射影点20を求める対応点探索の範囲は、撮像面18上のうち、平行化した撮像面18の横軸の方向に限定できる。幾何的な性質として、この平行化(射影変換による平行化)は、エピ極13、14を無限遠に移動する変換と等価である。   In general, in order to make the calculation of the corresponding point search of the projection point 20 with respect to the projection point 19 efficient, projective transformation is performed so that the imaging surfaces 17 and 18 are perpendicular to the base line 63. This projective transformation is generally called parallelization. When parallelization is performed, all epipolar lines such as epipolar lines 15a, 15b, and 15c and epipolar lines 16a, 16b, and 16c coincide with the horizontal axes of the imaging surfaces 17 and 18. For this reason, the range of the corresponding point search for obtaining the projection point 20 with respect to the projection point 19 can be limited to the horizontal axis direction of the parallelized imaging surface 18 on the imaging surface 18. As a geometric property, this parallelization (parallelization by projective transformation) is equivalent to a transformation that moves the epipoles 13 and 14 to infinity.

図5Aは、本実施例でのステレオカメラ52における、射影変換による平行化を説明する模式図である。図5Aの左図は、平行化前の撮像面17、18を示し、図5Aの右図は、射影変換による平行化後の撮像面27、28を示す。図5Aの左図のエピポーラ線15a、15b、15c、16a、16b、16cと、図5Aの右図のエピポーラ線25a、25b、25c、26a、26b、26cは、それぞれ互いに対応する。なお、図5Aの右図において、説明のために、撮像面27を左側部21と右側部23に分け、撮像面28を左側部22と右側部24に分けている。   FIG. 5A is a schematic diagram for explaining parallelization by projective transformation in the stereo camera 52 in the present embodiment. The left figure of FIG. 5A shows the imaging surfaces 17 and 18 before parallelization, and the right figure of FIG. 5A shows the imaging surfaces 27 and 28 after parallelization by projective transformation. The epipolar lines 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, and 16c in the left diagram of FIG. 5A and the epipolar lines 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, and 26c in the right diagram of FIG. 5A correspond to each other. 5A, the imaging surface 27 is divided into a left side portion 21 and a right side portion 23, and the imaging surface 28 is divided into a left side portion 22 and a right side portion 24 for explanation.

図5Aの左図には、斜め向きカメラ1のレンズ中心11と、斜め向きカメラ2のレンズ中心12と、エピ極13、14と、撮像面17、18が示されている。ステレオカメラ52では、斜め向きカメラ1、2の向きが基線63に対して斜めを向いているために、エピ極13、14がそれぞれ撮像面17、18の近くに現れる。図5Aの例では、エピ極13、14は、それぞれ撮像面17、18の右側の近くに現れている。   5A shows the lens center 11 of the oblique camera 1, the lens center 12 of the oblique camera 2, epipoles 13 and 14, and imaging surfaces 17 and 18. In the stereo camera 52, since the oblique cameras 1 and 2 are inclined with respect to the base line 63, the epipoles 13 and 14 appear near the imaging surfaces 17 and 18, respectively. In the example of FIG. 5A, the epipoles 13 and 14 appear near the right side of the imaging surfaces 17 and 18, respectively.

図5Aの右図には、射影変換による平行化後の撮像面27、28が示されている。平行化前(図5Aの左図)ではエピ極13、14がそれぞれ撮像面17、18の右側の近くにあるため、平行化後の撮像面27、28上において、右側部23、24では、エピ極13、14を無限遠に移動する射影変換に伴い、左側部21、22に比べて撮影画像が大きく伸長する。この伸長は、右側部23、24の中でも特に撮像面27、28の右側に向かうほど、エピ極13、14に近いために大きくなる。   The right side of FIG. 5A shows imaging surfaces 27 and 28 after parallelization by projective transformation. Before the parallelization (left figure in FIG. 5A), the epipoles 13 and 14 are close to the right side of the imaging surfaces 17 and 18, respectively. Therefore, on the imaging surfaces 27 and 28 after the parallelization, Along with the projective transformation that moves the epipoles 13 and 14 to infinity, the captured image is greatly expanded as compared with the left side portions 21 and 22. This expansion becomes larger because the closer to the right side of the imaging surfaces 27 and 28 in the right side portions 23 and 24, the closer to the epipoles 13 and 14.

図5Bは、比較のために、従来の一般的なステレオカメラ52gにおける、射影変換による平行化を説明する模式図である。図5Bの左図は、平行化前の撮像面17g、18gを示し、図5Bの右図は、射影変換による平行化後の撮像面27g、28gを示す。図5Bの左図のエピポーラ線15ag、15bg、15cg、16ag、16bg、16cgと、図5Bの右図のエピポーラ線25ag、25bg、25cg、26ag、26bg、26cgは、それぞれ互いに対応する。図5Bの左図には、カメラ1gのレンズ中心11gと、カメラ2gのレンズ中心12gも示している。   FIG. 5B is a schematic diagram for explaining parallelization by projective transformation in a conventional general stereo camera 52g for comparison. The left figure of FIG. 5B shows the imaging surfaces 17g and 18g before parallelization, and the right figure of FIG. 5B shows the imaging surfaces 27g and 28g after parallelization by projective transformation. The epipolar lines 15ag, 15bg, 15cg, 16ag, 16bg, and 16cg in the left diagram of FIG. 5B correspond to the epipolar lines 25ag, 25bg, 25cg, 26ag, 26bg, and 26cg in the right diagram of FIG. 5B, respectively. The left figure of FIG. 5B also shows the lens center 11g of the camera 1g and the lens center 12g of the camera 2g.

従来のステレオカメラ52gでは、カメラ1g及びカメラ2gの向きが基線63gに対してほぼ垂直であるため、エピ極は無限遠に近い位置にある。このため、図5Bの右図に示す平行化後の撮像面27g、28gでの撮影画像は、それ程大きく伸長することはない。   In the conventional stereo camera 52g, the orientation of the camera 1g and the camera 2g is substantially perpendicular to the base line 63g, so that the epipole is at a position close to infinity. For this reason, the captured images on the imaging surfaces 27g and 28g after the parallelization shown in the right diagram of FIG. 5B do not expand so much.

図6Aは、本実施例でのステレオカメラ52で撮影した画像を射影変換により平行化する前と平行化した後の例を示す図である。図6Aには、一例として、ステレオカメラ52でかご51内を撮影したときの、斜め向きカメラ1の撮影画像117、217を示す。図6Aの左図は、平行化する前の撮影画像117であり、図6Aの右図は、射影変換により平行化した後の撮影画像217である。撮影画像117には、車椅子用の操作盤153、乗客156、及び乗客の頭部157が映っており、撮影画像217には、乗客256、及び乗客の頭部257が映っている。   FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an image captured by the stereo camera 52 according to the present embodiment before and after being parallelized by projective transformation. FIG. 6A shows captured images 117 and 217 of the obliquely facing camera 1 when the interior of the car 51 is captured by the stereo camera 52 as an example. The left figure of FIG. 6A is a photographed image 117 before parallelization, and the right figure of FIG. 6A is a photographed image 217 after parallelization by projective transformation. The captured image 117 shows a wheelchair operation panel 153, a passenger 156, and a passenger's head 157, and the captured image 217 shows a passenger 256 and a passenger's head 257.

射影変換により平行化した後の撮影画像217では、右側の部分(図5Aの右図に示した、撮像面27の右側部23に相当)にて、先述のように平行化に伴って撮影画像が伸長するために、乗客256の像が大きく変形し、乗客の頭部257の像が特に大きく変形する。また、平行化する前の撮影画像117に映っていた車椅子用の操作盤153は、平行化した後の撮影画像217の右側部分で撮影画像が伸長した結果、撮影画像217の画角外に移動してしまい、撮影画像217に映っていない。図示しないが、斜め向きカメラ2の撮影画像を射影変換により平行化すると、撮影画像217と同様に、右側の部分で撮影画像が大きく伸長し、撮影画像中の像が大きく変形する。   In the photographed image 217 after being collimated by projective transformation, the photographed image is obtained along with the collimation as described above in the right part (corresponding to the right part 23 of the imaging surface 27 shown in the right diagram of FIG. 5A). Therefore, the image of the passenger 256 is greatly deformed, and the image of the passenger's head 257 is particularly greatly deformed. In addition, the wheelchair operation panel 153 shown in the photographed image 117 before parallelization moves out of the angle of view of the photographed image 217 as a result of the photographed image being expanded on the right side of the photographed image 217 after parallelization. As a result, the captured image 217 is not reflected. Although not shown, when the captured image of the obliquely facing camera 2 is made parallel by projective transformation, the captured image is greatly expanded in the right portion, and the image in the captured image is greatly deformed, like the captured image 217.

このように、斜め向きカメラ1、2を備えるステレオカメラ52では、撮影画像を射影変換により平行化すると、撮像面27、28の右側部23、24で撮影画像が伸長し、この部分での画像が変形してしまうことや画角外に移動してしまうことにより、高精度なステレオ測距が困難である。   As described above, in the stereo camera 52 including the oblique cameras 1 and 2, when the captured image is parallelized by projective transformation, the captured image is expanded at the right side portions 23 and 24 of the imaging surfaces 27 and 28. Is deformed or moved outside the angle of view, it is difficult to perform high-precision stereo distance measurement.

図6Bは、比較のために、従来の一般的なステレオカメラ52gで撮影した画像を射影変換により平行化する前と平行化した後の例を示す図である。図6Bの左図は、平行化する前の撮影画像117gであり、図6Bの右図は、射影変換により平行化した後の撮影画像217gである。撮影画像117gには、車椅子用の操作盤153g、乗客156g、及び乗客の頭部157gが映っており、撮影画像217gには、車椅子用の操作盤253g、乗客256g、及び乗客の頭部257gが映っている。   For comparison, FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an image captured by a conventional general stereo camera 52g before and after being parallelized by projective transformation. The left figure in FIG. 6B is a photographed image 117g before parallelization, and the right figure in FIG. 6B is a photographed image 217g after parallelization by projective transformation. The shot image 117g shows a wheelchair operation panel 153g, a passenger 156g, and a passenger's head 157g, and the shot image 217g shows a wheelchair operation panel 253g, a passenger 256g, and a passenger's head 257g. It is reflected.

従来のステレオカメラ52gでは、カメラ1g及びカメラ2gの向きが基線63gに対してほぼ垂直であり、撮影画像117gを射影変換により平行化しても、平行化後の撮影画像217gに大きな伸長は無い。このため、平行化前の撮影画像117gに映っている車椅子用の操作盤153g、乗客156g、及び乗客の頭部157gと、平行化後の撮影画像217gに映っている車椅子用の操作盤253g、乗客256g、及び乗客の頭部257gとの間で、像の大きな変形は無い。   In the conventional stereo camera 52g, the orientations of the camera 1g and the camera 2g are substantially perpendicular to the base line 63g, and even if the captured image 117g is parallelized by projective transformation, the captured image 217g after parallelization does not greatly expand. For this reason, the wheelchair operation panel 153g, the passenger 156g, and the passenger's head 157g shown in the photographed image 117g before parallelization, and the wheelchair operation panel 253g shown in the photographed image 217g after parallelization, There is no significant deformation of the image between the passenger 256g and the passenger's head 257g.

このように、本実施例でのステレオカメラ52で撮影した画像を射影変換により平行化すると、撮影画像における画像の歪み(変形)や画角外へのはみ出しが起こり得る。   As described above, when an image photographed by the stereo camera 52 in the present embodiment is made parallel by projective transformation, distortion (deformation) of the image in the photographed image or protrusion outside the angle of view may occur.

極座標補正部3は、ステレオカメラ52の撮影画像を平行化するときには、画像の歪みや画角外へのはみ出しを低減するために、斜め向きカメラ1、2の撮影画像に対して極座標変換を使った補正を行って平行化する。   The polar coordinate correction unit 3 uses polar coordinate conversion for the captured images of the oblique cameras 1 and 2 in order to reduce image distortion and protrusion outside the angle of view when parallelizing the captured image of the stereo camera 52. Make corrections and parallelize.

図7Aは、極座標補正部3による撮影画像の補正について説明する図であり、レンズ歪みを補正した撮影画像の例を示す図である。撮影画像317は、極座標補正部3が撮影画像117からレンズ歪みを補正した撮影画像である。撮影画像317には、車椅子用の操作盤353、乗客356、及び乗客の頭部357が映っている。図7Aには、撮影画像317についてのエピ極313(撮像面17についてのエピ極13に対応する点)と、撮影画像317についてのエピ極313を原点とした極座標系315も示している。極座標系315は、距離ρと角度θの2つの座標軸を持ち、図7Aでは一点鎖線で示している。極座標系315における距離ρの座標軸は、エピポーラ線15a、15b、15c等のエピポーラ線と一致する。   FIG. 7A is a diagram for describing correction of a captured image by the polar coordinate correction unit 3, and is a diagram illustrating an example of a captured image in which lens distortion is corrected. The captured image 317 is a captured image obtained by correcting the lens distortion from the captured image 117 by the polar coordinate correction unit 3. The captured image 317 shows an operation panel 353 for a wheelchair, a passenger 356, and a passenger's head 357. FIG. 7A also shows an epipolar 313 for the captured image 317 (a point corresponding to the epipolar 13 for the imaging surface 17) and a polar coordinate system 315 with the epipolar 313 for the captured image 317 as the origin. The polar coordinate system 315 has two coordinate axes, a distance ρ and an angle θ, and is indicated by a one-dot chain line in FIG. 7A. The coordinate axis of the distance ρ in the polar coordinate system 315 coincides with epipolar lines such as epipolar lines 15a, 15b, and 15c.

図7Bは、極座標補正部3による撮影画像の補正について説明する図であり、極座標変換した撮影画像の例を示す図である。撮影画像417は、極座標補正部3が撮影画像317を極座標系315を使って極座標変換した撮影画像であり、距離ρと角度θを座標軸に持つ極座標系415で表される。極座標系415では、距離ρの座標軸と角度θの座標軸は、互いに直交する。極座標系415は、図7Bでは一点鎖線で示している。撮影画像417には、車椅子用の操作盤453、乗客456、及び乗客の頭部457が映っている。また、撮影画像417には、撮影画像317には対応画素が無い部分であるブランク部425、426がある。   FIG. 7B is a diagram for describing correction of a captured image by the polar coordinate correction unit 3, and is a diagram illustrating an example of a captured image obtained by polar coordinate conversion. The photographed image 417 is a photographed image obtained by polar coordinate conversion of the photographed image 317 using the polar coordinate system 315 by the polar coordinate correction unit 3 and is represented by a polar coordinate system 415 having a distance ρ and an angle θ as coordinate axes. In the polar coordinate system 415, the coordinate axis of the distance ρ and the coordinate axis of the angle θ are orthogonal to each other. The polar coordinate system 415 is indicated by a one-dot chain line in FIG. 7B. The captured image 417 shows a wheelchair operation panel 453, a passenger 456, and a passenger's head 457. The captured image 417 includes blank portions 425 and 426 that are portions where the captured image 317 has no corresponding pixel.

極座標補正部3は、斜め向きカメラ1の撮影画像117に対し、レンズ歪みを補正し(図7Aの撮影画像317)、極座標変換によって極座標系415での撮影画像417に変換する。この極座標変換は、射影変換による平行化と同様に、エピ極313を無限遠に移動する変換と等価であり、平行化の作用を持つ。   The polar coordinate correction unit 3 corrects lens distortion for the captured image 117 of the oblique camera 1 (the captured image 317 in FIG. 7A), and converts it into a captured image 417 in the polar coordinate system 415 by polar coordinate conversion. This polar coordinate conversion is equivalent to conversion that moves the epipole 313 to infinity, and has the effect of parallelization, as is parallelization by projective transformation.

極座標補正部3が極座標変換した撮影画像417では、乗客456及び乗客の頭部457は幾分か歪む。しかし、歪みの程度は、従来の一般的なステレオカメラ52gの撮影画像117gを射影変換により平行化した撮影画像217g(図6Bの右図)より大きいが、本実施例でのステレオカメラ52の撮影画像117を射影変換により平行化した撮影画像217(図6Aの右図)よりは遥かに小さい。また、射影変換により平行化した撮影画像217(図6Aの右図)では、車椅子用の操作盤153が画角外にはみ出ていたのに対して、極座標変換を用いて平行化した撮影画像417(図7B)では、車椅子用の操作盤453が画角内に収まっている。   In the captured image 417 converted by the polar coordinate correction unit 3 into polar coordinates, the passenger 456 and the passenger's head 457 are somewhat distorted. However, although the degree of distortion is larger than the captured image 217g (right diagram in FIG. 6B) obtained by parallelizing the captured image 117g of the conventional general stereo camera 52g by projective transformation, the captured image of the stereo camera 52 in this embodiment is used. The image 117 is much smaller than the captured image 217 (right diagram in FIG. 6A) obtained by parallelizing the image 117 by projective transformation. In addition, in the captured image 217 parallelized by projective transformation (the right diagram in FIG. 6A), the wheelchair operation panel 153 protrudes outside the angle of view, whereas the parallelized captured image 417 using polar coordinate transformation. In FIG. 7B, the wheelchair operating panel 453 is within the angle of view.

極座標補正部3は、斜め向きカメラ2の撮影画像に対しても、斜め向きカメラ1の撮影画像と同様に、レンズ歪みを補正し、極座標系での撮影画像に変換する極座標変換を用いて平行化する。   The polar coordinate correction unit 3 also corrects the lens distortion of the image captured by the oblique camera 2 in the same manner as the image captured by the oblique camera 1 and converts the image into a captured image in the polar coordinate system using parallel conversion. Turn into.

次に、ステレオ測距部4について説明する。ステレオ測距部4は、極座標補正部3が極座標変換を用いて平行化した2つの撮影画像についてステレオ測距を行い、視差とステレオカメラ52が撮影した物体を表す3次元点群などの測距データを求める。   Next, the stereo distance measuring unit 4 will be described. The stereo distance measurement unit 4 performs stereo distance measurement on the two captured images parallelized by the polar coordinate correction unit 3 using polar coordinate conversion, and performs distance measurement such as a three-dimensional point group representing an object captured by the parallax and the stereo camera 52. Ask for data.

図8は、ステレオ測距部4が実行する処理のフローを示す図である。ステレオ測距部4は、極座標補正部3が平行化した、斜め向きカメラ1の撮影画像と斜め向きカメラ2の撮影画像についてステレオ測距を行って、測距データを出力する。なお、以下では、斜め向きカメラ1の撮影画像を基準として測距データ(視差と3次元点群)を求める例を説明するが、斜め向きカメラ2の撮影画像を基準としてもよい。   FIG. 8 is a diagram illustrating a flow of processing executed by the stereo distance measuring unit 4. The stereo distance measurement unit 4 performs stereo distance measurement on the image captured by the oblique camera 1 and the image captured by the oblique camera 2 parallelized by the polar coordinate correction unit 3, and outputs distance measurement data. In the following, an example in which distance measurement data (parallax and three-dimensional point group) is obtained with reference to an image captured by the oblique camera 1 will be described. However, an image captured by the oblique camera 2 may be used as a reference.

S1で、ステレオ測距部4は、極座標変換で平行化した撮影画像417上の各画素の視差を計算して求める。この視差は、斜め向きカメラ1の撮影画像を極座標変換した撮影画像417と、斜め向きカメラ2の撮影画像を極座標変換した撮影画像とから、従来用いられている平行ステレオ法を用いて、両撮影画像間の対応点探索をして視差を計算することで、求められる。対応点探索のアルゴリズムとして、例えば、画像中の各画素の近傍のブロック間の類似度を用いたブロックマッチング法を用いることができる。但し、この方法に限らず、平行ステレオ法における視差計算に適用可能な任意のアルゴリズムを使用できる。   In S <b> 1, the stereo distance measuring unit 4 calculates and obtains the parallax of each pixel on the captured image 417 parallelized by polar coordinate conversion. This parallax is obtained by using a parallel stereo method that has been used in the past from a captured image 417 obtained by polar-transforming a photographed image of the oblique camera 1 and a photographed image obtained by converting the photographed image of the oblique camera 2 by polar coordinates. It is obtained by searching for corresponding points between images and calculating parallax. As an algorithm for searching for corresponding points, for example, a block matching method using similarity between blocks in the vicinity of each pixel in an image can be used. However, the present invention is not limited to this method, and any algorithm applicable to the parallax calculation in the parallel stereo method can be used.

S2で、ステレオ測距部4は、斜め向きカメラ1の撮影画像を極座標変換で平行化した撮影画像417(図7B)上の各画素の視差を、斜め向きカメラ1の撮影画像を射影変換で平行化したときの撮影画像上での各画素の視差に変換する。すなわち、極座標系415で求めた視差を、直交座標系での視差に変換する。視差のこの変換方法の一例を、図9A、図9B、及び図9Cを用いて説明する。   In S <b> 2, the stereo distance measuring unit 4 performs the parallax of each pixel on the captured image 417 (FIG. 7B) obtained by parallelizing the captured image of the oblique camera 1 by polar coordinate conversion, and the projected image of the oblique camera 1 by projective conversion. The parallax of each pixel on the captured image when parallelized is converted. That is, the parallax obtained in the polar coordinate system 415 is converted into parallax in the orthogonal coordinate system. An example of this parallax conversion method will be described with reference to FIGS. 9A, 9B, and 9C.

図9A、図9B、及び図9Cは、ステレオ測距部4が実行する視差の変換方法の一例を示す図である。図9Aは、斜め向きカメラの撮影画像を極座標変換した撮影画像を示す。図9Bは、極座標変換した撮影画像に極座標変換の逆変換を施した画像を示す。図9Cは、極座標変換の逆変換を施した画像を射影変換した画像を示す。   9A, 9B, and 9C are diagrams illustrating an example of a parallax conversion method performed by the stereo distance measuring unit 4. FIG. FIG. 9A shows a captured image obtained by polar-transforming a captured image of the oblique camera. FIG. 9B shows an image obtained by performing a reverse transformation of the polar coordinate transformation on the captured image obtained by the polar coordinate transformation. FIG. 9C shows an image obtained by projective transformation of an image subjected to inverse transformation of polar coordinate transformation.

図9Aには、斜め向きカメラ1の撮影画像117を極座標変換した撮影画像417、斜め向きカメラ2の撮影画像を極座標変換した撮影画像418、撮影画像417上の点435、及び撮影画像418上の点436を示している。点436は、S1での対応点探索で求めた、点435に対応する点である。撮影画像417と撮影画像418には、それぞれ極座標系415aと極座標系416aが定義されており、撮影画像417、418は、それぞれ極座標系415a、416aで表される。点435のρ座標ρと点436のρ座標ρの差|ρ−ρ|が、撮影画像417上での視差にあたる。 In FIG. 9A, a captured image 417 obtained by converting the captured image 117 of the oblique camera 1 by polar coordinates, a captured image 418 obtained by converting the captured image of the oblique camera 2 by polar coordinates, a point 435 on the captured image 417, and a captured image 418 are illustrated. Point 436 is shown. A point 436 is a point corresponding to the point 435 obtained by the corresponding point search in S1. The captured image 417 and the captured image 418 define a polar coordinate system 415a and a polar coordinate system 416a, respectively. The captured images 417 and 418 are represented by polar coordinate systems 415a and 416a, respectively. The difference | ρ 2 −ρ 1 | between the ρ coordinate ρ 1 of the point 435 and the ρ coordinate ρ 2 of the point 436 corresponds to the parallax on the captured image 417.

図9Bには、撮影画像517、撮影画像518、撮影画像517上の点535、撮影画像518上の点536、エピ極513、エピ極514、エピポーラ線515a、及びエピポーラ線516aを示している。撮影画像517と撮影画像518は、それぞれ撮影画像417と撮影画像418に極座標変換の逆変換を施した画像である。極座標変換の逆変換とは、極座標系での撮影画像(例えば、図7Bの撮影画像417)を直交座標系での撮影画像(例えば、図7Aの撮影画像317)に変換することである。撮影画像517は、極座標系での撮影画像417を、直交座標系での撮影画像(斜め向きカメラ1の撮影画像)に変換した撮影画像である。撮影画像518は、極座標系での撮影画像418を、直交座標系での撮影画像(斜め向きカメラ2の撮影画像)に変換した撮影画像である。点535と点536は、それぞれ、点435、436に対応し、極座標変換の逆変換により点435、436から求められる。エピポーラ線515aとエピポーラ線516aは、撮影画像517と撮影画像518の間で互いに対応する。点535、536は、それぞれエピポーラ線515a、516a上に位置する。   9B shows a captured image 517, a captured image 518, a point 535 on the captured image 517, a point 536 on the captured image 518, an epipolar 513, an epipolar 514, an epipolar line 515a, and an epipolar line 516a. The captured image 517 and the captured image 518 are images obtained by performing inverse transformation of polar coordinate conversion on the captured image 417 and the captured image 418, respectively. The inverse transformation of polar coordinate conversion is to convert a captured image in the polar coordinate system (for example, the captured image 417 in FIG. 7B) into a captured image in the orthogonal coordinate system (for example, the captured image 317 in FIG. 7A). The photographed image 517 is a photographed image obtained by converting the photographed image 417 in the polar coordinate system into a photographed image in the orthogonal coordinate system (a photographed image of the oblique camera 1). The captured image 518 is a captured image obtained by converting the captured image 418 in the polar coordinate system into a captured image in the orthogonal coordinate system (captured image of the oblique camera 2). Points 535 and 536 correspond to points 435 and 436, respectively, and are obtained from points 435 and 436 by inverse transformation of polar coordinate transformation. The epipolar line 515a and the epipolar line 516a correspond to each other between the captured image 517 and the captured image 518. Points 535 and 536 are located on epipolar lines 515a and 516a, respectively.

図9Cには、撮影画像527、撮影画像528、撮影画像527上の点545、撮影画像528上の点546、撮影画像527の横軸525a、及び撮影画像528の横軸526aを示している。撮影画像527と撮影画像528は、それぞれ撮影画像517と撮影画像518を射影変換した画像である。点545と点546は、それぞれ、撮影画像517を撮影画像527に射影変換した手順と撮影画像518を撮影画像528に射影変換した手順で求めた点であり、点535と点536に対応し、横軸525aと横軸526a上に位置する。   9C shows a captured image 527, a captured image 528, a point 545 on the captured image 527, a point 546 on the captured image 528, a horizontal axis 525a of the captured image 527, and a horizontal axis 526a of the captured image 528. The captured image 527 and the captured image 528 are images obtained by projective transformation of the captured image 517 and the captured image 518, respectively. Points 545 and 546 are points obtained by a procedure in which the photographed image 517 is projectively converted to the photographed image 527 and a procedure in which the photographed image 518 is projectively transformed into the photographed image 528, and corresponds to the points 535 and 536. Located on the horizontal axis 525a and the horizontal axis 526a.

撮影画像527、528の横軸525a、526aをu軸とし、点545と点546のu軸上の座標をそれぞれuとuとすると、uとuの差|u−u|が撮影画像527上での視差である。この視差|u−u|は、従来一般的に行われる射影変換によって撮影画像に平行化を行った場合の視差と等しい。 If the horizontal axes 525a and 526a of the captured images 527 and 528 are u-axis, and the coordinates on the u-axis of the points 545 and 546 are u 1 and u 2 respectively, the difference between u 1 and u 2 | u 2 −u 1 | Is the parallax on the captured image 527. This parallax | u 2 −u 1 | is equal to the parallax when the captured image is parallelized by the projective transformation generally performed in the past.

S2では、ステレオ測距部4は、以上のようにして、極座標変換で平行化した撮影画像417上の各画素の視差を、撮影画像527(射影変換で平行化した撮影画像に対応する画像)上での各画素の視差に変換する。極座標系で求めた視差を直交座標系での視差に変換することで、従来の一般的なステレオカメラで視差を求めた場合と同様にして、視差を3次元点群(各画素に対応し、ステレオカメラ52が撮影した物体を表す点群)に変換できるという効果がある。   In S2, the stereo distance measuring unit 4 converts the parallax of each pixel on the captured image 417 parallelized by polar coordinate conversion as described above to the captured image 527 (image corresponding to the captured image parallelized by projective conversion). Convert to parallax of each pixel above. By converting the parallax obtained in the polar coordinate system into the parallax in the orthogonal coordinate system, the parallax can be converted into a three-dimensional point group (corresponding to each pixel, as in the case of obtaining the parallax with a conventional general stereo camera, There is an effect that it can be converted into a point cloud representing an object photographed by the stereo camera 52.

S3で、ステレオ測距部4は、撮影画像527上での各画素の視差を、ステレオカメラ52を基準とした座標系58(X,Y,Z)(図2を参照)における3次元点群に変換する。Xは基線63の方向の座標であり、Yは高さ方向の座標であり、Zはステレオカメラ52から撮影対象の物体に向かう方向の座標である。従って、座標Zの値が、かご51内の物体(例えば、乗客と荷物)までの距離値である。 In S3, the stereo distance measuring unit 4 determines the parallax of each pixel on the photographed image 527 in the coordinate system 58 (X S , Y S , Z S ) (see FIG. 2) based on the stereo camera 52. Convert to a dimension point cloud. X S is the coordinate in the direction of the base line 63, Y S is the coordinate in the height direction, and Z S is the coordinate in the direction from the stereo camera 52 toward the object to be imaged. Therefore, the value of the coordinate Z S is a distance value to an object (for example, passenger and luggage) in the car 51.

最初に、式(1)を用いて、視差からZを求める。式(1)で、dは撮影画像527上での視差、Bは基線63(図3Aを参照)の長さ、λはステレオカメラ52の焦点距離である。 First, Z S is obtained from the parallax using Equation (1). In Expression (1), d is the parallax on the captured image 527, B is the length of the base line 63 (see FIG. 3A), and λ is the focal length of the stereo camera 52.

Figure 2019006535
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次に、式(2)と式(3)を用いて、XとYを求める。式(2)のuと式(3)のvは、撮影画像527上の画素の座標である。なお、式(2)、(3)は、それぞれ、u=λX/Z、v=λY/Zという一般的な射影変換の式を変形したものである。 Next, X S and Y S are obtained using Equation (2) and Equation (3). U in Expression (2) and v in Expression (3) are the coordinates of the pixel on the captured image 527. Expressions (2) and (3) are modifications of general projection transformation expressions such as u = λX S / Z S and v = λY S / Z S , respectively.

Figure 2019006535
Figure 2019006535

Figure 2019006535
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S4で、ステレオ測距部4は、ステレオカメラ52を基準とした座標系58(X,Y,Z)における3次元点群を、かご51を基準とした座標系59(X,Y,Z)(図2を参照)における3次元点群に、回転と平行移動の行列変換によって座標変換する。この座標変換には、事前に求めておいた、座標系59におけるステレオカメラ52の設置位置(X,Y,Z)と設置角度(α,β,γ)と、式(4)を用いる。 In S4, the stereo distance measuring unit 4 uses the three-dimensional point group in the coordinate system 58 (X S , Y S , Z S ) based on the stereo camera 52 as the coordinate system 59 (X, Y based on the car 51). , Z) (3) (see FIG. 2), coordinate conversion is performed by matrix conversion of rotation and translation. For this coordinate conversion, the installation position (X C , Y C , Z C ) and installation angle (α, β, γ) of the stereo camera 52 in the coordinate system 59 and the equation (4) obtained in advance are obtained. Use.

Figure 2019006535
Figure 2019006535

ステレオ測距部4は、以上のようにして、極座標変換で平行化した撮影画像417上の各画素の視差を求め、この視差を基に、かご51内のどこに物体(物体を表す3次元点群)があるかを求める。   The stereo distance measuring unit 4 obtains the parallax of each pixel on the captured image 417 parallelized by the polar coordinate transformation as described above, and based on this parallax, the object (a three-dimensional point representing the object) Ask if there is a group).

次に、乗客認識部5について説明する。乗客認識部5は、ステレオ測距部4が求めた測距データ(特に、ステレオカメラ52が撮影した物体を表す3次元点群)を用いて、かご51内の物体(例えば、乗客と荷物)を認識する。かご51内の物体の認識には、例えば、特許文献1に開示された技術を用いることができる。乗客認識部5は、座標系59で座標が定義された3次元点群を、ステレオカメラ52の撮影画像(斜め向きカメラ1の撮影画像又は斜め向きカメラ2の撮影画像)の各画素から密に抽出し、かご51内の物体を検出し、かご51内の乗客の人数や荷物の占有面積を認識して、かご51内の混雑度を求める。また、乗客認識部5は、乗客の認識結果から、かご51が満員や無人であるというようなかご51の状況を認識できる。   Next, the passenger recognition unit 5 will be described. The passenger recognizing unit 5 uses the distance measurement data obtained by the stereo distance measuring unit 4 (particularly, a three-dimensional point group representing an object photographed by the stereo camera 52), and the objects in the car 51 (for example, passengers and luggage). Recognize For example, the technique disclosed in Patent Document 1 can be used for recognizing an object in the car 51. The passenger recognition unit 5 densely collects the three-dimensional point group whose coordinates are defined in the coordinate system 59 from each pixel of the captured image of the stereo camera 52 (the captured image of the oblique camera 1 or the captured image of the oblique camera 2). The object in the car 51 is extracted, the number of passengers in the car 51 and the occupied area of the luggage are recognized, and the degree of congestion in the car 51 is obtained. Moreover, the passenger recognition part 5 can recognize the condition of the cage | basket | car 51 that the cage | basket | car 51 is full or unattended from a passenger's recognition result.

制御部6は、乗客認識部5によるかご51内の物体の認識結果に応じて、かご51の運行又はかご51内の1つ以上の装置を制御する。例えば、かご51が満員であると乗客認識部5が判定した場合には、制御部6は、かご51の昇降途中でのホール呼びでは停止しないように(すなわち、ホール呼びがあった階を通過するように)かご51の運行を制御する。また、かご51が無人であると乗客認識部5が判定した場合には、制御部6は、ドア53の開閉速度を速くするような制御を行う。   The control unit 6 controls the operation of the car 51 or one or more devices in the car 51 according to the recognition result of the object in the car 51 by the passenger recognition unit 5. For example, when the passenger recognition unit 5 determines that the car 51 is full, the control unit 6 does not stop at the hall call while the car 51 is moving up and down (that is, passes through the floor where the hall call was made). Control the operation of the car 51. In addition, when the passenger recognition unit 5 determines that the car 51 is unmanned, the control unit 6 performs control to increase the opening / closing speed of the door 53.

本実施例によるエレベータは、以上述べたように、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2を備えるステレオカメラ52を備え、かご51内の高精度なステレオ測距と乗客認識ができ、これらの結果に基づいてかご51の制御が可能である。ステレオカメラ52は、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2を備えるので、筐体60をかご51の天井56又はステレオカメラ52が設置された壁面57に対して斜めに傾けて設置しなくても、かご51の天井56又はステレオカメラ52が設置された壁面57から斜め下方向の画像を撮影することが可能であり、かご51内の広い範囲で乗客までの距離値を高精度に計測することができる。ステレオカメラ52は、斜め向きカメラ1、2のレンズ61、62が向き合う筐体60の側面が、かご51の天井56又はステレオカメラ52が設置された壁面57と平行になるように設けることができるので、意匠性を損なわずに省スペースな設置が可能である。   As described above, the elevator according to the present embodiment includes the stereo camera 52 including the oblique camera 1 and the oblique camera 2, and can perform high-precision stereo distance measurement and passenger recognition in the car 51. Based on this, the car 51 can be controlled. Since the stereo camera 52 includes the oblique camera 1 and the oblique camera 2, even if the housing 60 is not installed obliquely with respect to the ceiling 56 of the car 51 or the wall surface 57 on which the stereo camera 52 is installed, An obliquely downward image can be taken from the ceiling 56 of the car 51 or the wall surface 57 on which the stereo camera 52 is installed, and the distance value to the passenger can be measured with high accuracy in a wide range within the car 51. it can. The stereo camera 52 can be provided such that the side surface of the housing 60 where the lenses 61 and 62 of the oblique cameras 1 and 2 face each other is parallel to the ceiling 56 of the car 51 or the wall surface 57 on which the stereo camera 52 is installed. Therefore, space-saving installation is possible without impairing the design.

なお、ステレオ測距部4は、乗客認識部5における乗客の認識の方法に応じて、図8のS4、S3、及びS2のうち1つ以上のステップを省くことができる。例えば、乗客認識部5が、S1でステレオ測距部4が計算した視差に時間的な変化があると(すなわち、ステレオカメラ52が撮影した物体の数が増減したと判断できると)、乗客がかご51に乗車又はかご51から退出したと認識する処理を行う場合には、ステレオ測距部4は、S4、S3、及びS2のステップを省いてS1だけを実行するようにすることができる。   Note that the stereo distance measuring unit 4 can omit one or more of steps S4, S3, and S2 in FIG. 8 according to the passenger recognition method in the passenger recognition unit 5. For example, when the passenger recognizing unit 5 has a temporal change in the parallax calculated by the stereo distance measuring unit 4 in S1 (that is, it can be determined that the number of objects photographed by the stereo camera 52 has increased or decreased), When the process of recognizing that the car 51 has been boarded or exited from the car 51 is performed, the stereo distance measuring unit 4 can omit steps S4, S3, and S2 and execute only S1.

ステレオカメラ52は、筐体60の上側をかご51の天井56に埋め込むことで、かご51の上部に設置してもよい。図3Aに示すように、斜め向きカメラ1、2のレンズ61、62は、ステレオカメラ52の筐体60の中で下側にある。このため、斜め向きカメラ1、2の視界は、筐体60の上側がかご51の天井56に埋め込まれても、遮られることはない。   The stereo camera 52 may be installed above the car 51 by embedding the upper side of the housing 60 in the ceiling 56 of the car 51. As shown in FIG. 3A, the lenses 61 and 62 of the oblique cameras 1 and 2 are on the lower side in the housing 60 of the stereo camera 52. For this reason, the field of view of the oblique cameras 1 and 2 is not blocked even if the upper side of the housing 60 is embedded in the ceiling 56 of the car 51.

また、ステレオカメラ52は、少なくともその一部が、かご51の天井56の隙間、壁面57の隙間、又は天井56と壁面57との間の隙間に位置していてもよい。また、ステレオカメラ52は、少なくともその一部が、かご51の天井照明と壁面57との間の隙間に位置していてもよい。かご51にこれらの隙間があれば、これらの隙間にステレオカメラ52の少なくとも一部を挿入して、ステレオカメラ52を固定することができる。例えば、かご51の天井照明と壁面57との間の隙間に、ステレオカメラ52の筐体60の上部を挿入することで、ステレオカメラ52をかご51に設置することができる。ステレオカメラ52は、このようにしてかご51の上部に設置することで、意匠性を損なわずにさらに省スペースな設置が可能である。   Further, at least a part of the stereo camera 52 may be located in a gap between the ceiling 56 of the car 51, a gap between the wall surfaces 57, or a gap between the ceiling 56 and the wall surface 57. Further, at least a part of the stereo camera 52 may be located in a gap between the ceiling illumination of the car 51 and the wall surface 57. If these gaps exist in the car 51, the stereo camera 52 can be fixed by inserting at least a part of the stereo camera 52 into these gaps. For example, the stereo camera 52 can be installed in the car 51 by inserting the upper part of the housing 60 of the stereo camera 52 into the gap between the ceiling illumination of the car 51 and the wall surface 57. By installing the stereo camera 52 on the upper portion of the car 51 in this way, it is possible to install the stereo camera 52 with less space without impairing the design.

本発明の実施例2によるエスカレータを説明する。   An escalator according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

図12は、本実施例によるエスカレータ111を示す図である。エスカレータ111は、乗客113がエスカレータ111に乗降する乗降口の床であるデッキ110と、乗客113を乗せて移動するステップ112と、画像認識装置を備え、建築物に設けられ、建築物の異なる階を接続する。エスカレータ111が接続する階の床を、エスカレータ111が設置されている床と呼ぶ。デッキ110は、エスカレータ111が設置されている床に設けられ、エスカレータ111に乗降する乗客113が通過する。   FIG. 12 is a diagram showing the escalator 111 according to this embodiment. The escalator 111 includes a deck 110 that is a floor of a passenger entrance on which the passenger 113 gets on and off the escalator 111, a step 112 on which the passenger 113 moves, and an image recognition device. The escalator 111 is provided in the building and has different floors in the building. Connect. The floor on the floor to which the escalator 111 is connected is called the floor on which the escalator 111 is installed. The deck 110 is provided on the floor where the escalator 111 is installed, and a passenger 113 who gets on and off the escalator 111 passes therethrough.

画像認識装置は、ステレオカメラ52b、及び制御装置(図12には示さず)を備える。ステレオカメラ52bと制御装置は、それぞれ実施例1で説明したステレオカメラ52と制御装置54と同様の構成を備えるが、相違点もある。以下では、ステレオカメラ52bと制御装置について、それぞれステレオカメラ52と制御装置54との相違点を説明する。   The image recognition device includes a stereo camera 52b and a control device (not shown in FIG. 12). The stereo camera 52b and the control device have the same configurations as the stereo camera 52 and the control device 54 described in the first embodiment, but there are also differences. Hereinafter, differences between the stereo camera 52b and the control device 54 will be described with respect to the stereo camera 52b and the control device, respectively.

ステレオカメラ52bは、エスカレータ111が設置されている床に固定されて設置され、又は乗客113の乗降口に設けられているエスカレータ111の構造物に固定されて設置され、デッキ110とデッキ110を進行方向114向きに通過する乗客113とを撮影する。このエスカレータ111の構造物は、ステップ112や手すりのように移動するものではなく、床に対して固定されているものである。例えば、ステレオカメラ52bは、エスカレータ111のインレット(エスカレータ111の手すりの出入り口)付近に設置することができる。このようにして、ステレオカメラ52bは、エスカレータ111が設置されている床に対して固定され、エスカレータ111の乗降口とその付近の固定された一定の範囲を撮影する。この一定の範囲は、ステレオカメラ52bの設置位置や設置角度によって定まるが、デッキ110とデッキ110を通過する乗客113とを広範囲に撮影できるような範囲である。   The stereo camera 52b is fixedly installed on the floor on which the escalator 111 is installed, or is fixedly installed on the structure of the escalator 111 provided at the entrance / exit of the passenger 113, and advances through the deck 110 and the deck 110. The passenger 113 passing in the direction 114 is photographed. The structure of the escalator 111 does not move like the step 112 or the handrail, but is fixed to the floor. For example, the stereo camera 52b can be installed near the inlet of the escalator 111 (the entrance / exit of the handrail of the escalator 111). In this manner, the stereo camera 52b is fixed to the floor on which the escalator 111 is installed, and photographs a fixed fixed range around the entrance / exit of the escalator 111 and its vicinity. This fixed range is determined by the installation position and installation angle of the stereo camera 52b, but is a range where the deck 110 and the passenger 113 passing through the deck 110 can be photographed over a wide range.

ステレオカメラ52bは、ステレオカメラ52と同様に、斜め向きカメラ1、2を備える。但し、斜め向きカメラ1、2は、デッキ110とデッキ110を通過する乗客113とが画角内に入るように、デッキ110(例えば、デッキ110の中央部)に向いている。実施例1のステレオカメラ52と同様に、斜め向きカメラ1、2の光軸の向きは、基線63に対して斜めを向いている。   Similarly to the stereo camera 52, the stereo camera 52 b includes oblique cameras 1 and 2. However, the oblique cameras 1 and 2 are directed to the deck 110 (for example, the center of the deck 110) so that the deck 110 and the passenger 113 passing through the deck 110 fall within the angle of view. Similar to the stereo camera 52 of the first embodiment, the optical axes of the oblique cameras 1 and 2 are inclined with respect to the base line 63.

ステレオカメラ52bの筐体は、床又はエスカレータ111の固定された構造物に設置されるが、意匠性を損なわないように、乗客113の進行方向114に対して平行になるように設けられる。ステレオカメラ52bは、エスカレータ111の意匠性を考慮して床に近い位置に設けられるので、斜め向きカメラ1、2は、床面に対して斜め上を向いている。従って、斜め向きカメラ1、2は、光軸が床面に対して、垂直でなく斜めに傾いている。斜め向きカメラ1、2は、光軸が乗客113の進行方向114に対して斜めに傾くように設けることもできる。   The housing of the stereo camera 52b is installed on the floor or a structure to which the escalator 111 is fixed, but is provided so as to be parallel to the traveling direction 114 of the passenger 113 so as not to impair the design. Since the stereo camera 52b is provided at a position near the floor in consideration of the design of the escalator 111, the oblique cameras 1 and 2 face obliquely upward with respect to the floor surface. Therefore, in the oblique cameras 1 and 2, the optical axis is inclined obliquely rather than perpendicular to the floor surface. The oblique cameras 1 and 2 can be provided so that the optical axis is inclined with respect to the traveling direction 114 of the passenger 113.

制御装置は、制御装置54(図1を参照)と同様に、極座標補正部3、ステレオ測距部4、乗客認識部5、及び制御部6を備える。制御部6は、乗客認識部5の認識結果に応じて、エスカレータ111の運行を制御する。制御装置は、エスカレータ111の意匠性を損なわないようにして、エスカレータ111に設けられる。   Similar to the control device 54 (see FIG. 1), the control device includes a polar coordinate correction unit 3, a stereo distance measurement unit 4, a passenger recognition unit 5, and a control unit 6. The control unit 6 controls the operation of the escalator 111 according to the recognition result of the passenger recognition unit 5. The control device is provided in the escalator 111 so as not to impair the design of the escalator 111.

本実施例によるエスカレータ111では、実施例1によるエレベータと同様に、画像認識装置が、図1に示したような機能構成を備え、ステレオカメラ52bを用いてステレオ測距と乗客113の認識を行い、エスカレータ111の運行を制御する。例えば、乗客認識部5は、乗客113が同一の場所に一定時間以上存在すること、又は乗客113が画角内から突然消失したことを検出したら、乗客113が転んだと判断し、制御部6は、ステップ112を緊急停止する。また、乗客認識部5が、乗客113の数がエスカレータ111の定員を超えたと判断した場合には、制御部6は、事故防止のために、ステップ112を停止する制御やステップ112の移動速度を下げるような制御を行う。   In the escalator 111 according to the present embodiment, as in the elevator according to the first embodiment, the image recognition apparatus has the functional configuration shown in FIG. 1 and performs stereo distance measurement and the passenger 113 recognition using the stereo camera 52b. The operation of the escalator 111 is controlled. For example, if the passenger recognition unit 5 detects that the passenger 113 exists in the same place for a certain period of time or that the passenger 113 has suddenly disappeared from the angle of view, the passenger recognition unit 5 determines that the passenger 113 has fallen, and the control unit 6 Stops the step 112 urgently. In addition, when the passenger recognition unit 5 determines that the number of passengers 113 has exceeded the capacity of the escalator 111, the control unit 6 sets the control to stop step 112 and the moving speed of step 112 to prevent accidents. Control to lower.

本実施例によるエスカレータ111では、実施例1によるエレベータと同様に、高精度なステレオ測距と乗客認識ができ、これらの結果に基づいてエスカレータ111の運行の制御が可能である。ステレオカメラ52bは、斜め向きカメラ1及び斜め向きカメラ2を備え、デッキ110を通過する乗客113までの距離値を広い範囲で高精度に計測することができる。ステレオカメラ52bの筐体は、乗客113の進行方向114に対して平行になるように設けられ、エスカレータ111の狭いスペースに設置できるので、意匠性を損なわずに省スペースな設置が可能である。   In the escalator 111 according to the present embodiment, as in the elevator according to the first embodiment, high-precision stereo distance measurement and passenger recognition can be performed, and the operation of the escalator 111 can be controlled based on these results. The stereo camera 52b includes the oblique camera 1 and the oblique camera 2, and can measure the distance value to the passenger 113 passing through the deck 110 with high accuracy in a wide range. Since the housing of the stereo camera 52b is provided so as to be parallel to the traveling direction 114 of the passenger 113 and can be installed in a narrow space of the escalator 111, it can be installed in a small space without impairing the design.

実施例1で述べたように、極座標補正部3は、斜め向きカメラ1、2の撮影画像を極座標変換によって極座標系での撮影画像に変換する。図7Bには、一例として、極座標補正部3が、斜め向きカメラ1の撮影画像117(図6Aを参照)を極座標変換によって極座標系415での撮影画像417に変換した例を示している。   As described in the first embodiment, the polar coordinate correction unit 3 converts the captured images of the oblique cameras 1 and 2 into a captured image in the polar coordinate system by polar coordinate conversion. FIG. 7B shows an example in which the polar coordinate correcting unit 3 converts the captured image 117 (see FIG. 6A) of the obliquely facing camera 1 into a captured image 417 in the polar coordinate system 415 by polar coordinate conversion, as an example.

極座標補正部3は、極座標変換をした撮影画像に、任意の画像補正を加えることができる。例えば、極座標補正部3は、撮影画像417(図7B)の縦軸のθ軸を非線形変換してもよい。この非線形変換は、撮影画像417のθ軸方向の中央部でθ軸の間隔を広げる画像補正を行う変換である。   The polar coordinate correction unit 3 can add arbitrary image correction to the captured image that has been subjected to polar coordinate conversion. For example, the polar coordinate correction unit 3 may nonlinearly transform the θ axis of the vertical axis of the captured image 417 (FIG. 7B). This non-linear conversion is a conversion in which image correction is performed to widen the interval of the θ axes at the central portion of the captured image 417 in the θ axis direction.

図10は、極座標補正部3が、極座標変換をした撮影画像417(図7B)に、θ軸の非線形変換を行って画像補正をした撮影画像417cの例を示す図である。撮影画像417cは、距離の座標軸ρと角度の座標軸θcを持つ極座標系415cで表される。極座標系415cは、図10では一点鎖線で示している。撮影画像417cには、車椅子用の操作盤453c、乗客456c、及び乗客の頭部457cが映っている。また、撮影画像417cには、ブランク部425c、426c(極座標変換をする前の画像である撮影画像317(図7A)には対応画素が無い部分)がある。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a captured image 417c in which the polar coordinate correction unit 3 performs image correction by performing nonlinear transformation of the θ axis on the captured image 417 (FIG. 7B) subjected to polar coordinate conversion. The captured image 417c is represented by a polar coordinate system 415c having a distance coordinate axis ρ and an angle coordinate axis θc. The polar coordinate system 415c is indicated by a one-dot chain line in FIG. The captured image 417c shows an operation panel 453c for a wheelchair, a passenger 456c, and a passenger's head 457c. Further, the photographed image 417c includes blank portions 425c and 426c (a portion having no corresponding pixel in the photographed image 317 (FIG. 7A) which is an image before polar coordinate conversion).

極座標系415cの座標軸θc(図10)は、極座標系415の座標軸θ(図7B)と比べると、撮影画像の中央部での間隔が広く、撮影画像の端部での間隔が狭い。このような極座標系415cで撮影画像417cを表すことにより、撮影画像417cの中央部でのθc軸方向の解像度を、θ軸の非線形変換を行う前の撮影画像417より高くできる。   The coordinate axis θc (FIG. 10) of the polar coordinate system 415c is wider at the center of the photographed image and narrower at the end of the photographed image than the coordinate axis θ (FIG. 7B) of the polar coordinate system 415. By representing the photographed image 417c with such a polar coordinate system 415c, the resolution in the θc-axis direction at the center of the photographed image 417c can be made higher than that of the photographed image 417 before the nonlinear transformation of the θ-axis.

ステレオ測距部4は、撮影画像417cを入力することで、撮影画像417よりも画像の中央部でのθc軸方向の解像度を高くして、撮影画像417c上の各画素の視差を求めることができる。従って、ステレオ測距部4は、撮影画像417cの中央部で測距データをより高精度に求めることができ、特に撮影画像417cの中央部に映った乗客までの距離値をより高精度に計測することができる。   The stereo distance measuring unit 4 can obtain the parallax of each pixel on the photographed image 417c by inputting the photographed image 417c so that the resolution in the θc axis direction at the center of the image is higher than that of the photographed image 417. it can. Therefore, the stereo distance measuring unit 4 can obtain the distance measurement data with higher accuracy at the center of the captured image 417c, and in particular, can measure the distance value to the passenger shown in the center of the captured image 417c with higher accuracy. can do.

以上の実施例では、ステレオカメラ52(以下では、ステレオカメラ52bも含むものとする)は、2つの斜め向きカメラ1、2を備える(図3Aを参照)。2つの斜め向きカメラ1、2のうち、一方を鏡に置き換えてもよい。すなわち、ステレオカメラ52は、斜め向きカメラ1、2のうち一方のカメラに代えて鏡を備え、1つの斜め向きカメラと1つの鏡を備えることもできる。以下では、斜め向きカメラ2を鏡に置き換えて、ステレオカメラ52が斜め向きカメラ1と鏡を備える例を説明する。   In the above embodiment, the stereo camera 52 (hereinafter also including the stereo camera 52b) includes two obliquely facing cameras 1 and 2 (see FIG. 3A). One of the two oblique cameras 1 and 2 may be replaced with a mirror. That is, the stereo camera 52 may include a mirror instead of one of the oblique cameras 1 and 2 and may include one oblique camera and one mirror. Hereinafter, an example in which the oblique camera 2 is replaced with a mirror and the stereo camera 52 includes the oblique camera 1 and a mirror will be described.

図11は、斜め向きカメラ1と鏡2mを備えるステレオカメラ52mを示す図である。ステレオカメラ52mは、ステレオカメラ52(図3A)において、斜め向きカメラ2の代わりに鏡2mを備え、斜め向きカメラ1と鏡2mを筐体60に収納している。ステレオカメラ52mの内部で、鏡2mは、鏡面の中心がステレオカメラ52の斜め向きカメラ2のレンズ62の中心(光学中心)と同じ位置であり、鏡面が筐体60に対してレンズ62と同じ角度を向くように(鏡面の垂線が斜め向きカメラ2の光軸と同じ角度を向くように)固定されている。ステレオカメラ52mの斜め向きカメラ1は、ステレオカメラ52の斜め向きカメラ1と同じ位置と角度で、ステレオカメラ52m内に固定されている。すなわち、ステレオカメラ52mの斜め向きカメラ1とステレオカメラ52の斜め向きカメラ1とで、レンズ61の位置は同じである。なお、基線63は、斜め向きカメラ1のレンズ61の中心と鏡2mの鏡面の中心とを結ぶ線である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a stereo camera 52m including the obliquely facing camera 1 and the mirror 2m. The stereo camera 52m includes a mirror 2m instead of the oblique camera 2 in the stereo camera 52 (FIG. 3A), and the oblique camera 1 and the mirror 2m are housed in a housing 60. Inside the stereo camera 52m, the mirror 2m has the center of the mirror surface at the same position as the center (optical center) of the lens 62 of the obliquely facing camera 2 of the stereo camera 52, and the mirror surface is the same as the lens 62 with respect to the housing 60. It is fixed so that it faces the angle (the normal of the mirror surface is obliquely facing the same angle as the optical axis of the camera 2). The oblique camera 1 of the stereo camera 52m is fixed in the stereo camera 52m at the same position and angle as the oblique camera 1 of the stereo camera 52. That is, the position of the lens 61 is the same between the oblique camera 1 of the stereo camera 52m and the oblique camera 1 of the stereo camera 52. The base line 63 is a line that connects the center of the lens 61 of the obliquely facing camera 1 and the center of the mirror surface of the mirror 2m.

斜め向きカメラ1の視野角は、十分に広く、鏡2mが映るものとする。このため、斜め向きカメラ1の撮影画像には、鏡2mと、鏡2mに映った像が映る。鏡2mに映った像は、ステレオカメラ52の斜め向きカメラ2の撮影画像と同等な画像である。従って、斜め向きカメラ1の撮影画像に映っている鏡2mに映った像を、ステレオカメラ52の斜め向きカメラ2の撮影画像として扱うことができる。   The viewing angle of the oblique camera 1 is sufficiently wide and the mirror 2m is projected. For this reason, the mirror 2m and the image reflected on the mirror 2m appear in the image captured by the oblique camera 1. The image reflected on the mirror 2m is an image equivalent to the image captured by the oblique camera 2 of the stereo camera 52. Therefore, an image reflected in the mirror 2m reflected in the image captured by the oblique camera 1 can be handled as an image captured by the oblique camera 2 of the stereo camera 52.

以上のようにして、ステレオカメラ52mが斜め向きカメラを1つだけ備えても、斜め向きカメラ1の撮影画像に映っている鏡2mに映った像を利用することで、実施例1〜3で述べたのと同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例では、ステレオカメラ52mは、斜め向きカメラを1つだけ備えるので、ステレオカメラ52と比べて簡素な構造を備え軽量であるという効果もある。なお、ステレオカメラ52mは、斜め向きカメラ1を鏡に置き換えて、この鏡と斜め向きカメラ2を備える構成にすることもできる。   As described above, even if the stereo camera 52m includes only one oblique camera, the image reflected on the mirror 2m reflected in the image captured by the oblique camera 1 can be used in the first to third embodiments. The same effect as described can be obtained. Furthermore, in the present embodiment, the stereo camera 52m includes only one obliquely-facing camera, so that there is an effect that it has a simple structure and is lighter than the stereo camera 52. Note that the stereo camera 52m may be configured to include the mirror and the oblique camera 2 by replacing the oblique camera 1 with a mirror.

以上に述べた実施例において、ステレオカメラ52は、以下のような形態をとることも可能である。   In the embodiment described above, the stereo camera 52 can take the following forms.

ステレオカメラ52は、エレベータのかご51とエスカレータ111に限らず、ステレオカメラ52が斜め向きに設置される体系(斜め向きカメラ1、2の光軸が基線63に対して斜めを向く体系)に使うことができる。例えば、ステレオカメラ52を鉄道列車の客車の天井に設置し、天井から斜めに向けて客車の自動ドア及び乗客を撮影するようにし、自動ドアの軌道上に乗客がいる場合は、自動ドアが閉じないように制御したり、乗客に軌道を塞がないように注意するアナウンスを出力したりする制御を行うことができる。   The stereo camera 52 is used not only for the elevator car 51 and the escalator 111 but also for a system in which the stereo camera 52 is installed in an oblique direction (a system in which the optical axes of the oblique cameras 1 and 2 are oblique to the base line 63). be able to. For example, a stereo camera 52 is installed on the ceiling of a passenger train on a railroad train so that the automatic door and passengers of the passenger car are photographed obliquely from the ceiling. If there are passengers on the automatic door track, the automatic door is closed. It is possible to perform control such that the control is performed so that the passenger is not blocked, or an announcement is issued to warn the passenger not to block the track.

ステレオカメラ52は、斜め向きカメラを3台以上備えることもできる。ステレオカメラ52が斜め向きカメラを3台以上備える場合には、3台以上の斜め向きカメラのうち2台のカメラの組の各々を、斜め向きカメラ1と斜め向きカメラ2の組とみなせば、実施例1〜4と同様にステレオ測距ができる。例えば、ステレオカメラ52が3台の斜め向きカメラA、B、Cを備える場合、カメラAとカメラB、カメラBとカメラC、及びカメラCとカメラAという2台のカメラの組の各々を、斜め向きカメラ1と斜め向きカメラ2の組とみなせばよい。   The stereo camera 52 can also include three or more oblique cameras. When the stereo camera 52 includes three or more oblique cameras, if each of a pair of two cameras among the three or more oblique cameras is regarded as a pair of the oblique camera 1 and the oblique camera 2, Stereo ranging can be performed as in the first to fourth embodiments. For example, when the stereo camera 52 includes three oblique cameras A, B, and C, each of a pair of two cameras, camera A and camera B, camera B and camera C, and camera C and camera A, is What is necessary is just to regard it as the group of the diagonal direction camera 1 and the diagonal direction camera 2.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to said Example, A various deformation | transformation is possible. For example, the above-described embodiments are described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to an aspect including all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment or to add or replace another configuration.

1…斜め向きカメラ、1g…カメラ、2…斜め向きカメラ、2g…カメラ、2m…鏡、3…極座標補正部、4…ステレオ測距部、5…乗客認識部、6…制御部、10…空間中の点、11,11g,12,12g…カメラのレンズ中心、13,14…エピ極、15a,15b,15c,15ag,15bg,15cg,16a,16b,16c,16ag,16bg,16cg…エピポーラ線、17,17g,18,18g…撮像面、19,20…射影点、21,22…撮像面の左側部、23,24…撮像面の右側部、25a,25b,25c,25ag,25bg,25cg,26a,26b,26c,26ag,26bg,26cg…エピポーラ線、27,27g,28,28g…平行化後の撮像面、51…かご、52,52b…ステレオカメラ、52g…従来の一般的なステレオカメラ、52m…ステレオカメラ、53…ドア、54…制御装置、55…床面、56…天井、57…壁面、58…ステレオカメラを基準とした座標系、59…かご内の座標系、60,60g…筐体、61,61g,62,62g…レンズ、63,63g…基線、110…デッキ、111…エスカレータ、112…ステップ、113…乗客、114…乗客の進行方向、117,117g…撮影画像、153,153g…車椅子用の操作盤、156,156g…乗客、157,157g…乗客の頭部、217,217g…撮影画像、253g…車椅子用の操作盤、256,256g…乗客、257,257g…乗客の頭部、313…エピ極、315…極座標系、317…レンズ歪みを補正した撮影画像、353…車椅子用の操作盤、356…乗客、357…乗客の頭部、415,415a,415c,416a…極座標系、417,418…極座標変換した撮影画像、417c…極座標変換をした撮影画像に画像補正をした撮影画像、425,425c,426,426c…ブランク部、435,436…撮影画像上の点、453,453c…車椅子用の操作盤、456,456c…乗客、457,457c…乗客の頭部、513,514…エピ極、515a,516a…エピポーラ線、517,518…撮影画像、525a,526a…横軸、527,528…撮影画像、535,536,545,546…撮影画像上の点。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oblique camera, 1g ... Camera, 2 ... Oblique camera, 2g ... Camera, 2m ... Mirror, 3 ... Polar coordinate correction part, 4 ... Stereo ranging part, 5 ... Passenger recognition part, 6 ... Control part, 10 ... Point in space, 11, 11g, 12, 12g ... Center of lens of camera, 13, 14 ... Epipole, 15a, 15b, 15c, 15ag, 15bg, 15cg, 16a, 16b, 16c, 16ag, 16bg, 16cg ... Epipolar Lines 17, 17g, 18, 18g ... Imaging surface, 19, 20 ... Projection point, 21, 22 ... Left side of imaging surface, 23, 24 ... Right side of imaging surface, 25a, 25b, 25c, 25ag, 25bg, 25cg, 26a, 26b, 26c, 26ag, 26bg, 26cg ... epipolar lines, 27, 27g, 28, 28g ... parallelized imaging surfaces, 51 ... cage, 52, 52b ... stereo Mela, 52g ... Conventional general stereo camera, 52m ... Stereo camera, 53 ... Door, 54 ... Control device, 55 ... Floor surface, 56 ... Ceiling, 57 ... Wall surface, 58 ... Coordinate system based on stereo camera, 59 ... Coordinate system in the car, 60, 60g ... Housing, 61, 61g, 62, 62g ... Lens, 63, 63g ... Baseline, 110 ... Deck, 111 ... Escalator, 112 ... Step, 113 ... Passenger, 114 ... Passenger Traveling direction, 117, 117g ... taken image, 153, 153g ... operation panel for wheelchair, 156, 156g ... passenger, 157, 157g ... head of passenger, 217, 217g ... taken image, 253g ... operation panel for wheelchair 256, 256g ... Passenger, 257, 257g ... Passenger's head, 313 ... Epipolar, 315 ... Polar coordinate system, 317 ... Photographed image with corrected lens distortion, 53 ... Wheelchair operation panel, 356 ... Passenger, 357 ... Passenger's head, 415, 415a, 415c, 416a ... Polar coordinate system, 417, 418 ... Polar image converted image, 417c ... Polar image converted image Corrected photographed image, 425, 425c, 426, 426c ... Blank part, 435, 436 ... Point on photographed image, 453, 453c ... Wheelchair operation panel, 456, 456c ... Passenger, 457, 457c ... Passenger head Part, 513, 514 ... epipolar, 515a, 516a ... epipolar line, 517, 518 ... photographed image, 525a, 526a ... horizontal axis, 527, 528 ... photographed image, 535, 536, 545, 546 ... point on the photographed image .

Claims (10)

昇降路を昇降し、乗客を乗せるかごと、
前記かごの上部に固定されて設置され、光軸が前記かごの天井又は壁面に対して斜めに傾いている第1のカメラと第2のカメラとを備え、かつ前記第1のカメラのレンズの中心と前記第2のカメラのレンズの中心を結ぶ基線に対して前記光軸が斜めを向いているステレオカメラと、
前記第1のカメラと前記第2のカメラの撮影画像に対し、前記撮影画像についてのエピ極を原点とした極座標系での撮影画像に変換する極座標変換を用いて平行化を行う極座標補正部と、
前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像についてステレオ測距を行い、前記ステレオカメラが撮影した前記かご内の前記乗客を表す3次元点群を求めるステレオ測距部と、
前記ステレオ測距部が求めた前記3次元点群を前記第1のカメラの前記撮影画像から抽出して、前記かご内の前記乗客を認識する乗客認識部と、
前記乗客認識部による前記かご内の前記乗客の認識結果に応じて、前記かごを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするエレベータ。
Whether to go up and down the hoistway and carry passengers,
A first camera and a second camera which are fixedly installed on an upper part of the car and whose optical axis is inclined obliquely with respect to a ceiling or a wall surface of the car; and a lens of the first camera A stereo camera in which the optical axis is inclined with respect to a base line connecting the center and the center of the lens of the second camera;
A polar coordinate correction unit that performs parallelization using polar coordinate conversion that converts a captured image of the first camera and the second camera into a captured image in a polar coordinate system with an epipolar as an origin of the captured image; ,
The polar coordinate correction unit performs stereo distance measurement on the captured images of the first camera and the second camera that have been parallelized using the polar coordinate conversion, and the passenger in the car captured by the stereo camera A stereo distance measuring unit for obtaining a three-dimensional point cloud representing
A passenger recognition unit that extracts the three-dimensional point group obtained by the stereo ranging unit from the captured image of the first camera and recognizes the passenger in the car;
A control unit for controlling the car according to a recognition result of the passenger in the car by the passenger recognition unit;
An elevator characterized by comprising:
前記ステレオ測距部は、前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像から、前記第1のカメラの前記撮影画像の各画素の視差を求め、この視差から前記3次元点群を求める、
請求項1に記載のエレベータ。
The stereo distance measuring unit is configured to detect the captured image of the first camera from the captured images of the first camera and the second camera that are parallelized by the polar coordinate correction unit using the polar coordinate conversion. Obtaining the parallax of each pixel, and obtaining the three-dimensional point group from the parallax;
The elevator according to claim 1.
前記ステレオカメラは、前記かごの天井又は壁面に設置されている、
請求項1に記載のエレベータ。
The stereo camera is installed on the ceiling or wall of the car,
The elevator according to claim 1.
前記ステレオカメラは、少なくとも一部が、前記かごの天井の隙間、前記かごの壁面の隙間、又は前記かごの天井と壁面との間の隙間に位置する、
請求項1に記載のエレベータ。
The stereo camera is at least partially located in a gap in the ceiling of the car, a gap in the wall surface of the car, or a gap between the ceiling and the wall surface of the car.
The elevator according to claim 1.
前記ステレオカメラは、少なくとも一部が、前記かごの天井照明と壁面との間の隙間に位置する、
請求項1に記載のエレベータ。
The stereo camera is at least partially located in a gap between the ceiling lighting and the wall surface of the car,
The elevator according to claim 1.
前記ステレオカメラは、前記第1のカメラと前記第2のカメラのうち一方のカメラに代えて鏡を備え、
前記第1のカメラと前記第2のカメラのうち他方のカメラの前記撮影画像に映っている前記鏡に映った像を、前記鏡に置き換えられた前記一方のカメラの前記撮影画像とする、
請求項1に記載のエレベータ。
The stereo camera includes a mirror instead of one of the first camera and the second camera,
Of the first camera and the second camera, an image reflected in the mirror image of the other camera is the captured image of the one camera replaced with the mirror,
The elevator according to claim 1.
建築物に設けられ、
乗客を乗せて移動するステップと、
前記建築物の床、又は前記乗客の乗降口に設けられている固定された構造物に固定されて設置され、光軸が床面又は前記乗客の進行方向に対して斜めに傾いている第1のカメラと第2のカメラとを備え、かつ前記第1のカメラのレンズの中心と前記第2のカメラのレンズの中心を結ぶ基線に対して前記光軸が斜めを向いているステレオカメラと、
前記第1のカメラと前記第2のカメラの撮影画像に対し、前記撮影画像についてのエピ極を原点とした極座標系での撮影画像に変換する極座標変換を用いて平行化を行う極座標補正部と、
前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像についてステレオ測距を行い、前記ステレオカメラが撮影した前記乗客を表す3次元点群を求めるステレオ測距部と、
前記ステレオ測距部が求めた前記3次元点群を前記第1のカメラの前記撮影画像から抽出して、前記乗客を認識する乗客認識部と、
前記乗客認識部による前記乗客の認識結果に応じて、運行を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするエスカレータ。
Provided in the building,
A step of moving with passengers,
First fixed to the floor of the building or a fixed structure provided at the passenger entrance and exit, the optical axis being inclined obliquely with respect to the floor surface or the traveling direction of the passenger A stereo camera in which the optical axis is inclined with respect to a base line connecting the center of the lens of the first camera and the center of the lens of the second camera;
A polar coordinate correction unit that performs parallelization using polar coordinate conversion that converts a captured image of the first camera and the second camera into a captured image in a polar coordinate system with an epipolar as an origin of the captured image; ,
The polar coordinate correction unit performs stereo distance measurement on the captured images of the first camera and the second camera that have been parallelized by using the polar coordinate conversion, and represents the passenger photographed by the stereo camera A stereo ranging unit for obtaining a point cloud;
A passenger recognition unit that extracts the three-dimensional point group obtained by the stereo ranging unit from the captured image of the first camera and recognizes the passenger;
According to the passenger recognition result by the passenger recognition unit, a control unit for controlling the operation,
An escalator comprising:
前記ステレオ測距部は、前記極座標補正部が前記極座標変換を用いて平行化を行った前記第1のカメラと前記第2のカメラの前記撮影画像から、前記第1のカメラの前記撮影画像の各画素の視差を求め、この視差から前記3次元点群を求める、
請求項7に記載のエスカレータ。
The stereo distance measuring unit is configured to detect the captured image of the first camera from the captured images of the first camera and the second camera that are parallelized by the polar coordinate correction unit using the polar coordinate conversion. Obtaining the parallax of each pixel, and obtaining the three-dimensional point group from the parallax;
The escalator according to claim 7.
前記ステレオカメラは、インレット付近に設置されている、
請求項7に記載のエスカレータ。
The stereo camera is installed near the inlet,
The escalator according to claim 7.
前記ステレオカメラは、前記第1のカメラと前記第2のカメラのうち一方のカメラに代えて鏡を備え、
前記第1のカメラと前記第2のカメラのうち他方のカメラの前記撮影画像に映っている前記鏡に映った像を、前記鏡に置き換えられた前記一方のカメラの前記撮影画像とする、
請求項7に記載のエスカレータ。
The stereo camera includes a mirror instead of one of the first camera and the second camera,
Of the first camera and the second camera, an image reflected in the mirror image of the other camera is the captured image of the one camera replaced with the mirror,
The escalator according to claim 7.
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