JP2019071578A - 物体検知装置、物体検知システムおよび物体検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制できるようにする。【解決手段】ユーザの操作入力に応じて、監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定し、複数のカメラ画像に対して３次元計測を行って、監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、その物体の代表点を、検知領域を含む基準平面上に投影した投影点の位置を取得し、その投影点が検知領域内にあるか否かを判定して、投影点が検知領域内にある場合に、検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する。【選択図】図２

Description

本発明は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知装置、物体検知システムおよび物体検知方法に関するものである。

監視エリアを撮影するカメラを設置して、カメラ画像の画像処理により、監視エリアに侵入する人物などの物体を検知する侵入検知システムが広く普及している。このような侵入検知システムでは、明るさなどの環境が変化することで、誤検知が頻繁に発生することから、環境変化の影響を受けにくい頑強な侵入検知が可能な技術が望まれる。

このような侵入検知に関する技術として、従来、左右のカメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、監視エリアに侵入した物体を検知する技術が知られている（特許文献１参照）。

特許第３３８８０８７号公報

さて、前記従来の技術では、監視エリアの地面あるいは床面に対応する基準平面を設定して、監視エリアに新たに出現した物体の全体を基準平面上に投影して、物体の全体の投影位置に基づいて、基準平面上の検知領域内に物体が位置するか否かを判定するようにしている。このため、物体検知処理にかかる負荷が大きいという問題があった。

また、前記従来の技術では、例えば、立ち入り禁止エリア（危険エリア）を検知領域として、立ち入り禁止エリアに侵入した人物を検知する場合、人物自体は検知領域に侵入していないにも拘わらず、その人物の所持品が検知領域内に位置すると、物体が検知領域に侵入したものと判定して、警報が発報される。しかしながら、このような状況では、人物が検知領域に侵入していないことから、警報は不要であり、誤報になるという問題があった。

そこで、本発明は、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる物体検知装置、物体検知システムおよび物体検知方法を提供することを主な目的とする。

本発明の物体検知装置は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知装置であって、複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置取得部は、前記投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

また、本発明の物体検知システムは、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知システムであって、前記カメラと、このカメラにネットワーク接続された物体検知装置と、この物体検知装置にネットワーク接続された管理装置と、を備え、前記管理装置は、ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定する検知領域設定部を備え、前記物体検知装置は、複数の前記カメラ画像に対して、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置取得部は、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

また、本発明の物体検知方法は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる物体検知方法であって、ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定し、複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得し、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得し、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力するものとし、前記物体の３次元位置を取得する際に、その物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置を取得する際に、その投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

本発明によれば、物体の代表点のみを基準平面へ投影すればよく、また、代表点に対応する投影点のみが検知領域内にあるか否かの判定を行えばよい。このため、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる。

本実施形態に係る監視システムの全体構成図 物体検知装置２で行われる処理の概要を示す説明図 物体検知装置２および管理装置３の概略構成を示すブロック図 検知領域設定モードでモニタ４に表示される設定画面を示す説明図 検知処理モードでモニタ４に表示される監視画面を示す説明図 検知処理モードでモニタ４に表示される監視画面を示す説明図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知装置であって、複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置取得部は、前記投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

これによると、物体の代表点のみを基準平面へ投影すればよく、また、代表点に対応する投影点のみが検知領域内にあるか否かの判定を行えばよい。このため、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる。

また、第２の発明は、前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の重心の位置を取得する構成とする。

これによると、適切な代表点の位置を取得することができる。

また、第３の発明は、前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の上端点の位置を取得する構成とする。

これによると、適切な代表点の位置を取得することができる。

また、第４の発明は、前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の下端点の位置を取得する構成とする。

これによると、適切な代表点の位置を取得することができる。

また、第５の発明は、前記物体位置取得部は、前記監視エリア内に新たに出現した物体の高さを取得し、前記物体検知部は、前記高さが所定のしきい値以上となる場合には、その物体を検知対象から除外する構成とする。

これによると、高さがしきい値以上となる物体を検知対象から除外することで、監視対象と明らかに異なる物体による誤報を抑制することができる。

また、第６の発明は、前記物体位置取得部は、前記監視エリア内に新たに出現した物体の体積を取得し、前記物体検知部は、前記体積が所定のしきい値以下となる場合には、その物体を検知対象から除外する構成とする。

これによると、体積がしきい値以下となる物体を検知対象から除外することで、監視対象と明らかに異なる物体による誤報を抑制することができる。

また、第７の発明は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知システムであって、前記カメラと、このカメラにネットワーク接続された物体検知装置と、この物体検知装置にネットワーク接続された管理装置と、を備え、前記管理装置は、ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定する検知領域設定部を備え、前記物体検知装置は、複数の前記カメラ画像に対して、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置取得部は、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる。

また、第８の発明は、前記管理装置は、さらに、表示装置に表示する監視画面を生成する画面生成部を備え、この画面生成部は、前記代表点の画像および前記投影点の画像の少なくともいずれかを前記カメラ画像上に重畳表示する構成とする。

これによると、監視画面のカメラ画像上に、検出した物体の代表点や投影点が重畳表示されるため、監視エリア内に新たに出現した物体を監視者が即座に確認することができる。

また、第９の発明は、前記管理装置は、さらに、表示装置に表示する監視画面を生成する画面生成部を備え、この画面生成部は、前記検知領域に侵入した物体の位置を表すマーク画像を前記カメラ画像上に重畳表示する構成とする。

これによると、監視画面のカメラ画像上に、検知した物体の位置を表すマーク画像が重畳表示されるため、検知領域に侵入した物体を監視者が即座に確認することができる。

また、第１０の発明は、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる物体検知方法であって、ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定し、複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得し、前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得し、前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力するものとし、前記物体の３次元位置を取得する際に、その物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、前記投影位置を取得する際に、その投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る監視システムの全体構成図である。

この監視システム（物体検知システム）は、対象となる施設の立ち入り禁止エリア（危険エリア）に侵入する人物を監視するものであり、左右のカメラ１と、物体検知装置２と、管理装置３と、モニタ（表示装置）４と、警報装置５と、を備えている。

左右のカメラ１は、対象となる施設に設置され、施設内の立ち入り禁止エリアを含む監視エリアを撮影する。この左右のカメラ１は、対象となる施設ごとに設けられた構内ネットワークを介して、物体検知装置２と接続されており、左右のカメラ１で監視エリアを撮影した左右のカメラ画像が物体検知装置２に送信される。

物体検知装置２は、ＰＣ（情報処理装置）で構成され、左右のカメラ１から受信した左右のカメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行い、この３次元計測で取得した監視エリアの３次元情報に基づいて、監視エリア内の立ち入り禁止エリアに侵入した人物などの物体を検知する。この物体検知装置２は、各施設に設置され、インターネットなどの広域ネットワークを介して、監視センターに設置された管理装置３と接続されており、立ち入り禁止エリアに物体が侵入したことを検知すると、アラート情報が物体検知装置２から管理装置３に送信される。

管理装置３は、ＰＣ（情報処理装置）で構成され、物体検知装置２からアラート情報を受信すると、モニタ４や警報装置５を用いて、立ち入り禁止エリアになんらかの物体が侵入したことを監視員に通知する。モニタ４には、監視員が閲覧する監視画面が表示され、この監視画面で、監視エリアの実際の状況を監視員が把握することができる。警報装置５は、ランプの点灯や音声の出力などにより、立ち入り禁止エリアへの物体の侵入を監視員に通知する。

なお、本実施形態では、３次元計測を行うために、同一の監視エリアを左右のカメラ１で撮影する構成としたが、同一の監視エリアを撮影するカメラの台数はこれに限定されるものではなく、少なくとも２つ（複数）のカメラがあればよい。すなわち、３台以上のカメラを設置して、３つ以上のカメラ画像を用いて３次元計測を行うことも可能であり、これにより、より精度の高い３次元情報を取得することができる。

また、左右のカメラ１は、１つの筐体内に２つのカメラを収容したステレオカメラ（２眼カメラ）として構成してもよいが、左右のカメラ１の各々を単眼カメラで構成して、所定の距離をおいて左右に離間して設置するようにすると、２つのカメラ１の間隔を大きく確保できるため、奥行きのある３次元情報を取得することができ、広域の監視に適している。

また、図１に示す例では、ネットワーク通信部（図示せず）を備えた左側のカメラ１を構内ネットワークに接続し、右側のカメラ１を左側のカメラ１に接続するようにしたが、接続形態が左右のカメラ１で逆になる構成としてもよく、また、ネットワーク通信装置を別体に構成して、このネットワーク通信装置を介して左右のカメラ１が構内ネットワークに接続されるようにしてもよい。

次に、物体検知装置２で行われる処理の概要について説明する。図２は、物体検知装置２で行われる処理の概要を示す説明図である。

物体検知装置２では、左右のカメラ１から左右のカメラ画像を取得して、この左右のカメラ画像に基づいて、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行い、この３次元計測で取得した監視エリアの３次元情報に基づいて、監視エリア内の立ち入り禁止エリアに侵入した人物などの物体を検知する。

具体的には、監視エリアの地面あるいは床面を監視エリアの基準平面として、この基準平面上における立ち入り禁止エリアに対応する位置に検知領域が設定される。そして、監視エリアの３次元情報に基づいて、監視エリア内に新たに出現した物体に対応する前景領域を検出して、この前景領域を基準平面上に投影して、前景領域の投影位置を取得し、この投影位置が検知領域内に位置するか否かに応じて、検知領域内に人物などの物体が侵入したか否かを判定する。

このとき、前景領域の全体を基準平面上に投影して、前景領域の全体の投影位置に基づいて判定を行うと、例えば、人物が荷物を所持している場合に、人物自体は検知領域に侵入していないにも拘わらず、その人物の所持品が検知領域内に位置すると、物体が検知領域に侵入したものと判定して、警報が発報される。しかしながら、このような状況では、人物が検知領域に侵入していないことから、警報は不要であり、誤報になり、監視員が無用な対応を行うことになる。

そこで、本実施形態では、監視エリア内に新たに出現した物体を表す前景領域から代表点を抽出して、その代表点のみを基準平面上に投影して、代表点に対応する投影点を取得し、その投影点が検知領域内に位置するか否かに応じて、検知領域に人物などの物体が侵入したか否かを判定する。これにより、人物の所持品が検知領域内に位置する場合でも、人物自体は検知領域に侵入していない場合には、代表点の投影点が検知領域外となるため、誤った警報が発報されることを避けることができる。

次に、物体検知装置２および管理装置３の概略構成について説明する。図３は、物体検知装置２および管理装置３の概略構成を示すブロック図である。

物体検知装置２は、ネットワーク通信部２１と、制御部２２と、記憶部２３と、を備えている。

ネットワーク通信部２１は、構内ネットワークを介して左右のカメラ１と通信を行い、左右のカメラ１で撮影された左右のカメラ画像を受信する。また、ネットワーク通信部２１は、構内ネットワークおよび広域ネットワークを介して管理装置３と通信を行い、立ち入り禁止エリアに物体が侵入したことを表すアラート情報や、検出された物体に関する物体検出情報を管理装置３に送信する。

記憶部２３は、カメラ１から受信したカメラ画像や、制御部２２を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを記憶する。

制御部２２は、物体位置取得部２５と、投影位置取得部２６と、物体検知部２７と、を備えている。この制御部２２は、プロセッサで構成され、制御部２２の各部は、記憶部２３に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。

物体位置取得部２５は、左右のカメラ１から取得した左右のカメラ画像に対して、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測（ステレオ画像処理）を行って、監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、監視エリア内に新たに出現した物体を表す前景領域を検出する前景検出処理を行って、前景領域の全体の３次元位置（３次元の位置情報）を取得する。

このとき、カメラ画像の各フレームに対して３次元計測を行うことで、各フレームに対応する各時刻の３次元情報を取得して、その各時刻の３次元情報の変化状況に基づいて、監視エリア内に新たに出現した物体を表す前景領域を検出する。例えば、各時刻の３次元情報を、侵入した物体が存在しない状態で取得した背景の３次元情報と比較することで、前景領域を検出する。なお、適宜にフレームを間引いて３次元情報を生成するようにしてもよい。また、前景領域の検出の処理は、各カメラ１が備える検出機能、例えばカメラ画像から人物を検出する機能と組み合わせて実行するようにしてもよい。

また、物体位置取得部２５は、前景領域の全体の３次元位置に基づいて、物体の代表点の位置を取得する。本実施形態では、ユーザの操作入力に応じて管理装置３から送信される代表点に関する設定情報に基づいて、代表点として、物体の重心、上端点および下端点の少なくともいずれかを取得する。ここで、重心は、前景領域の中心点である。また、上端点は、前景領域の中で基準平面に対して最も高い位置にある点（例えば人物の頭部）である。また、下端点は、前景領域の中で基準平面に対して最も低い位置にある点（例えば人物の足元）である。

具体的には、物体（前景領域）を取り囲む、すなわち、物体に外接する直方体を設定して、この直方体の重心（中心点）を重心とし、直方体の上面の中心点を上端点とし、直方体の下面の中心点を下端点とすればよい。なお、直方体は、物体に接した状態で基準平面に対して平行となる上面および下面と、物体に接した状態で基準平面に対して直交する４つの側面とで構成される。

また、物体位置取得部２５は、監視エリア内に新たに出現した物体を表す前景領域の全体の３次元位置に基づいて、物体の検知平面からの高さ、および物体の体積を取得する。

なお、本実施形態では、物体の代表点を１つだけ取得するようにしたが、物体の代表点を複数取得するようにしてもよい。例えば、基準平面に沿う方向に長い物体では、物体の代表点を複数取得するようにするとよい。

また、本実施形態では、代表点として、物体の重心、上端点および下端点を取得するようにしたが、代表点はこれに限定されない。例えば、人物の場合、頭部および肩部で構成されるΩ形状を検出して、そのΩ形状の中心点を代表点として取得するようにしてもよい。

投影位置取得部２６は、物体位置取得部２５で取得した物体の３次元位置を基準平面上に投影した３次元の投影位置を取得する。本実施形態では、物体位置取得部２５で物体の３次元位置として物体の代表点を取得することから、３次元の投影位置は、代表点を基準平面上に投影した投影点となる。

物体検知部２７は、投影位置取得部２６で取得した投影位置と、ユーザの操作入力に応じて管理装置３から送信される検知領域に関する設定情報とに基づいて、投影位置が検知領域内に位置するか否かを判定する。本実施形態では、投影位置取得部２６で物体の投影点を取得することから、物体の投影点が検知領域内に位置するか否かを判定する。ここで、投影位置（投影点）が検知領域内に位置する場合には、検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する。この検知結果はアラート情報としてネットワーク通信部２１から管理装置３に送信される。

また、物体検知部２７は、検出された前景領域の位置情報に基づいて、検知領域に侵入した物体を取り囲む枠画像（マーク画像）の位置および大きさを取得する。この枠画像の位置および大きさの情報は、物体の代表点および投影点の位置情報とともに、物体検出情報としてネットワーク通信部２１から管理装置３に送信される。

このとき、前景領域の３次元位置を、カメラ画像上の２次元位置に変換して、前景領域の２次元位置に基づいて、カメラ画像上での枠画像の位置および大きさを取得する。また、代表点および投影点の３次元位置を、カメラ画像上の２次元位置に変換して、カメラ画像上での代表点および投影点の位置を取得する。

また、物体検知部２７は、ユーザの操作入力に応じて管理装置３から送信される検知制限に関する設定情報に基づいて、検出された物体（前景領域）が所定の条件を満たす場合に、その物体を検知対象から除外する検知制限を行う。本実施形態では、検知制限として、高さ制限および体積制限を行う。高さ制限では、検出された物体の検知平面からの高さが所定のしきい値以上となる場合に、その物体を検知対象から除外する。体積制限では、検出された物体の体積が所定のしきい値以下となる場合には、その物体を検知対象から除外する。

管理装置３は、ネットワーク通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３と、操作入力部３４と、を備えている。

ネットワーク通信部３１は、広域ネットワークおよび構内ネットワークを介して物体検知装置２と通信を行い、物体検知装置２から送信される物体検出情報（物体の代表点および投影点の位置、枠画像の位置および大きさなど）を受信する。また、ユーザの操作入力に応じて制御部３２で取得した検知領域などに関する設定情報を物体検知装置２に送信する。また、ネットワーク通信部３１は、広域ネットワークおよび構内ネットワークを介してカメラ１と通信を行い、カメラ１から送信されるカメラ画像を受信する。

操作入力部３４は、キーボードやマウスなどの入力デバイスからなる。

記憶部３３は、制御部３２を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを記憶する。

制御部３２は、検知領域設定部３５と、画面生成部３６と、報知制御部３７と、を備えている。この制御部３２は、プロセッサで構成され、制御部３２の各部は、記憶部３３に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。

検知領域設定部３５は、操作入力部３４でのユーザの入力操作に応じて、監視エリアの３次元空間における検知領域を設定する。具体的には、設定画面（図４参照）において、カメラ画像上で検知領域を指定ユーザにさせて、カメラ画像上での検知領域の２次元位置を取得して、その検知領域の２次元位置を、監視エリアの３次元空間における３次元位置に座標変換する。

検知領域は、監視エリアの地面あるいは床面となる基準平面上に設定される。また、本実施形態では、検知領域を多角形とし、ユーザがカメラ画像上で３点以上の頂点の位置を入力することで、検知領域の範囲が指定される。この入力操作により、検知領域の各頂点の２次元の座標（ｘ，ｙ）を取得することができる。そして、カメラ画像上での座標を監視エリアの３次元空間上での座標に変換する座標変換により、検知領域の各頂点の２次元の座標（ｘ，ｙ）から、検知領域の各頂点の３次元の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する。また、検知領域の各頂点の３次元の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、検知領域を含む３次元の基準平面を表す方程式（ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０）を求める。

この検知領域設定部３５で検知領域が設定されると、その検知領域に関する設定情報が、ネットワーク通信部３１から物体検知装置２に送信される。

画面生成部３６は、モニタ４に表示する画面（図４〜図６参照）を生成する。特に、カメラ１から取得したカメラ画像と、物体検知装置２から取得した物体検出情報（物体の代表点および投影点の位置、枠画像の位置および大きさの情報）と、検知領域設定部３５で取得した検知領域の設定情報とに基づいて、検知領域の範囲を表す画像と、検出された物体（前景領域）の代表点および投影点を表す画像と、侵入物体を表す枠画像とを、カメラ画像に重畳する処理を行う。

ここで、検出された物体（前景領域）がない場合には、検知領域の画像（頂点および境界線）をカメラ画像に重畳する。また、検出された物体（前景領域）がある場合には、検知領域の画像の他に、物体の代表点および投影点の画像をカメラ画像に重畳する。また、侵入物体を検知した場合には、検知領域の画像、物体の代表点および投影点の画像の他に、侵入物体を表す枠画像をカメラ画像に重畳する。

報知制御部３７は、物体検知装置２から送信されるアラート情報をネットワーク通信部２１で受信すると、警報装置５に所定の警報動作（ランプの点灯や音声の出力など）を行わせて、立ち入り禁止エリアになんらかの物体が侵入したことを監視員に報知する。

次に、モニタ４に表示される画面について説明する。図４は、検知領域設定モードでモニタ４に表示される設定画面を示す説明図である。図５、図６は、検知処理モードでモニタ４に表示される監視画面を示す説明図である。

図４〜図６に示すように、モニタ４に表示される画面には、画像表示部４１と、モード選択部４２と、が設けられている。モード選択部４２では、検知領域設定モードと検知処理モードとのいずかをユーザが選択することができる。

図４に示すように、検知領域設定モードでは、検知領域を設定するための設定画面がモニタ４に表示される。この設定画面では、画像表示部４１に、カメラ１から取得したカメラ画像５１が表示され、このカメラ画像５１上で検知領域をユーザが指定することで、検知領域設定部３５（図３参照）において、検知領域を設定する処理が実行される。

図４に示す例では、操作入力部３４のマウスなどの入力デバイスを操作して、画像表示部４１に表示されたカメラ画像５１上で頂点の位置を入力することで、多角形の検知領域が設定され、頂点の画像５２および境界線の画像５３がカメラ画像５１上に表示される。

なお、画像表示部４１には、左右のカメラ１のいずれか一方、例えば左側のカメラ１のカメラ画像が表示される。

図５，図６に示すように、検知処理モードでは、カメラ画像で監視エリアの状況を確認する監視画面がモニタ４に表示される。

この監視画面には、代表点選択部４３が設けられている。この代表点選択部４３では、代表点を、重心、上端点および下端点の中からユーザが選択することができる。なお、代表点は、監視対象となる物体の特徴（大きさなど）に応じて選択すればよい。

また、監視画面には、検知制限指定部４４が設けられている。この検知制限指定部４４では、高さ制限および体積制限を実施するか否かをユーザが選択することができる。また、検知制限指定部４４では、高さ制限および体積制限の各しきい値をユーザが入力することができる。

また、監視画面には、表示選択部４５が設けられている。この表示選択部４５では、画像表示部４１のカメラ画像５１上に、投影点および代表点を表示させるか否かをユーザが選択することができる。

図５に示す例では、検知制限指定部４４において、高さ制限を実施せず、かつ、体積制限を実施するように設定されており、また、体積制限のしきい値が１．０ｍ^３に設定されている。また、表示選択部４５において、投影点を表示し、かつ、代表点を表示しないように設定されている。

画像表示部４１に表示されたカメラ画像５１には人物および鳥が出現しており、この人物および鳥の各々の代表点に対応する投影点の画像６１が表示されている。また、人物は、検知領域内に位置するため、侵入物体として検知され、人物には侵入物体を表す枠画像６２（マーク画像）が表示されている。一方、鳥は、検知領域内に位置するが、体積がしきい値以下となることから、検知対象から除外されるため、この鳥には枠画像６２が表示されていない。

なお、本実施形態では、監視画面に侵入物体を示すマーク画像として、侵入物体を取り囲む矩形の枠画像６２を表示するようにしたが、マーク画像は、矩形に限定されるものではなく、円形などの種々の形状としてもよい。また、マーク画像は、侵入物体を取り囲む形態に限定されるものではなく、矢印の画像などで侵入物体を指し示すようにしてもよい。

図６に示す例では、検知制限指定部４４において、高さ制限を実施し、かつ、体積制限を実施しないように設定されており、また、高さ制限のしきい値が３００ｃｍに設定されている。また、表示選択部４５において、代表点および投影点をともに表示するように設定されている。

画像表示部４１に表示されたカメラ画像５１には人物および鳥が出現しており、この人物および鳥の各々に代表点の画像６３が表示され、また、代表点に対応する投影点の画像６１が表示されている。また、人物は荷物を所持しており、この荷物は検知領域内に位置するが、人物の身体は検知領域外に位置することから、人物の代表点（重心）に対応する投影点は検知領域外に位置するため、人物は侵入物体として検知されず、人物には侵入物体を表す枠画像６２が表示されていない。一方、鳥は、検知領域内に位置するが、高さがしきい値以上となることから、検知対象から除外されるため、この鳥にも枠画像６２が表示されていない。

なお、画像表示部４１において、検知された物体が多数存在する場合には、代表点および投影点をともに表示するとき、その代表点と投影点の対応関係が分かるように、画像６３と画像６１とを結ぶ直線を表示させるようにしても良い。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。

本発明に係る物体検知装置、物体検知システムおよび物体検知方法は、物体検知処理にかかる負荷を軽減すると共に、警報を発報する必要のない状況で、検知領域内に物体が侵入した旨の検知結果を出力される不具合を解消して、誤報を抑制することができる効果を有し、離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知装置、物体検知システムおよび物体検知方法などとして有用である。

１ カメラ
２ 物体検知装置（情報処理装置）
３ 管理装置（情報処理装置）
４ モニタ（表示装置）
５ 警報装置
２２ 制御部
２３ 記憶部
２５ 物体位置取得部
２６ 投影位置取得部
２７ 物体検知部
３２ 制御部
３３ 記憶部
３４ 操作入力部
３５ 検知領域設定部
３６ 画面生成部
３７ 報知制御部
４１ 画像表示部
４２ モード選択部
４３ 代表点選択部
４４ 検知制限指定部
４５ 表示選択部
５１ カメラ画像
６１ 投影点の画像
６２ 枠画像（マーク画像）
６３ 代表点の画像

Claims (10)

1. 離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知装置であって、
   複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、
   前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、
   前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、
   前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、
   前記投影位置取得部は、前記投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得することを特徴とする物体検知装置。
2. 前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の重心の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の上端点の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
4. 前記物体位置取得部は、前記代表点として、物体の下端点の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
5. 前記物体位置取得部は、前記監視エリア内に新たに出現した物体の高さを取得し、
   前記物体検知部は、前記高さが所定のしきい値以上となる場合には、その物体を検知対象から除外することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の物体検知装置。
6. 前記物体位置取得部は、前記監視エリア内に新たに出現した物体の体積を取得し、
   前記物体検知部は、前記体積が所定のしきい値以下となる場合には、その物体を検知対象から除外することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の物体検知装置。
7. 離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する物体検知システムであって、
   前記カメラと、このカメラにネットワーク接続された物体検知装置と、この物体検知装置にネットワーク接続された管理装置と、を備え、
   前記管理装置は、
   ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定する検知領域設定部を備え、
   前記物体検知装置は、
   複数の前記カメラ画像に対して、監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得する物体位置取得部と、
   前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得する投影位置取得部と、
   前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力する物体検知部と、を有し、
   前記物体位置取得部は、前記物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、
   前記投影位置取得部は、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得することを特徴とする物体検知システム。
8. 前記管理装置は、
   さらに、表示装置に表示する監視画面を生成する画面生成部を備え、
   この画面生成部は、前記代表点の画像および前記投影点の画像の少なくともいずれかを前記カメラ画像上に重畳表示することを特徴とする請求項７に記載の物体検知システム。
9. 前記管理装置は、
   さらに、表示装置に表示する監視画面を生成する画面生成部を備え、
   この画面生成部は、前記検知領域に侵入した物体の位置を表すマーク画像を前記カメラ画像上に重畳表示することを特徴とする請求項７に記載の物体検知システム。
10. 離間配置された少なくとも２つのカメラで監視エリアを撮影した複数のカメラ画像に対する３次元計測により、監視エリア内に設定された検知領域に侵入した物体を検知する処理を情報処理装置に行わせる物体検知方法であって、
    ユーザの操作入力に応じて、前記監視エリアの３次元空間に３次元の検知領域を設定し、
    複数の前記カメラ画像に対して、前記監視エリア内の物体の３次元位置を計測する３次元計測を行って、前記監視エリアの３次元情報を取得して、その３次元情報に基づいて、前記監視エリア内に新たに出現した物体の３次元位置を取得し、
    前記物体の３次元位置を、前記検知領域を含む基準平面上に投影した投影位置を取得し、
    前記投影位置が前記検知領域内にあるか否かを判定して、前記投影位置が前記検知領域内にある場合に、前記検知領域に侵入した物体を検知した旨の検知結果を出力するものとし、
    前記物体の３次元位置を取得する際に、その物体の３次元位置として、物体の代表点の位置を取得し、
    前記投影位置を取得する際に、その投影位置として、前記代表点を前記基準平面上に投影した投影点の位置を取得することを特徴とする物体検知方法。

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