JP2019201268A - Monitoring system and monitoring method - Google Patents

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Abstract

To provide a monitoring system that covers an entire area to be monitored, monitors a person or an object approaching a specific object in the area, and warns when a person or an object approaches the specific object.SOLUTION: A monitoring system 100 that monitors the surroundings of a predetermined specific object in a region to be monitored includes a rider 110 that outputs a distance image showing a distribution of a distance value by scanning the region to be monitored, and a control unit 120 that detects the movement of the specific object from within the area, sets an alarm area at a predetermined position such that the specific object is included in the distance image from the rider, and outputs an alarm signal when another object different from the specific object exists in the alarm area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、監視システムおよび監視方法に関する。   The present invention relates to a monitoring system and a monitoring method.

所定作業領域内の安全を確保する従来の技術の一つに、所定作業領域内を移動しつつ監視作業を行う作業用ロボットがある。この従来技術における作業用ロボットは、所定作業領域を含む3次元マップと、現在地周囲の立体的形状データを取得可能な周囲データ取得センサーとを有している。そして、作業用ロボットが作業領域内を移動して、周囲データ取得センサーにより得られた立体的形状データと3次元マップのデータとを対比して両データの一致点を見出し、3次元マップ上における自身(作業用ロボット)の移動中の現在位置を決定している。   One conventional technique for ensuring safety within a predetermined work area is a working robot that performs monitoring work while moving within the predetermined work area. The work robot in this prior art has a three-dimensional map including a predetermined work area and a surrounding data acquisition sensor capable of acquiring three-dimensional shape data around the current location. Then, the work robot moves within the work area, compares the three-dimensional shape data obtained by the surrounding data acquisition sensor with the data of the three-dimensional map, finds a coincidence point between the two data, and on the three-dimensional map. It determines the current position of itself (working robot) during movement.

また、この作業用ロボットは、移動中の現在地雰囲気の物理量として、温度、放射線、有害物質および可燃性ガスなどを検出することもでき、これらの物理量が基準値を外れた場所があれば、その場所を3次元マップ上で特定して警報する。物理量として温度を検出する場合には、人が触れても害のない範囲を基準値の範囲と設定しておいて、基準値の範囲から外れる温度を検出した場合に、表示手段に映している3次元マップ上で、そのような温度を検出した位置を点滅させるなどの警報を行っている(特許文献1)。   In addition, this work robot can detect temperature, radiation, toxic substances, flammable gases, etc. as physical quantities of the current location atmosphere during movement, and if there are places where these physical quantities deviate from the reference value, The location is identified and alerted on the 3D map. When temperature is detected as a physical quantity, a range that is harmless even if touched by humans is set as the reference value range, and when a temperature that is outside the reference value range is detected, it is displayed on the display means. On the three-dimensional map, an alarm is given such as blinking the position where such temperature is detected (Patent Document 1).

特開2017−102888号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-102888

しかしながら、従来技術では、作業用ロボットが行っていない場所は、物理量を計測できない。また、物理量は空間の温度などであり、基準値を外れる温度の原因となるような物体そのものの位置は検出できない。このため、所定作業領域内であっても作業用ロボットが行っていない場所では、空間の物理量が基準値を超えていても警報できない。また、そのような原因となる物体やそのような物体の移動も検出できない。   However, in the prior art, a physical quantity cannot be measured at a place where the work robot is not working. The physical quantity is the temperature of the space and the like, and the position of the object itself that causes the temperature to deviate from the reference value cannot be detected. For this reason, even in the predetermined work area, a warning cannot be issued even if the physical quantity of the space exceeds the reference value in a place where the work robot does not perform. Further, it is impossible to detect an object that causes such a cause and movement of such an object.

そこで、本発明の目的は、監視対象とする領域全体をカバーして、その領域のなかにある、あらかじめ決められた物体(特定物体)を検出すると共に、その物体が移動して周囲に接近する人や物がないか否かを監視することのできる監視システム、および監視方法を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to cover the entire area to be monitored, detect a predetermined object (specific object) in the area, and move the object to approach the surroundings. It is an object of the present invention to provide a monitoring system and a monitoring method capable of monitoring whether or not a person or an object is present.

上記の目的は、以下の手段により達成される。   The above object is achieved by the following means.

(1)監視対象となる領域内において、あらかじめ決められた特定物体の周囲を監視する監視システムであって、
前記領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が示された距離画像を出力する距離画像取得部と、
前記領域内における前記特定物体の移動を検出して、
前記距離画像取得部から取得した前記距離画像内に、前記特定物体を含むようにあらかじめ決められた範囲に警報領域を設定し、前記距離画像から前記特定物体とは異なる他の物体を検出して、検出した前記他の物体が前記警報領域に存在する場合に警報信号を出力する制御部と、
を有する、監視システム。
(1) A monitoring system for monitoring the surroundings of a predetermined specific object in an area to be monitored,
A distance image acquisition unit that outputs a distance image showing a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the region;
Detecting the movement of the specific object in the region;
In the distance image acquired from the distance image acquisition unit, an alarm region is set in a predetermined range so as to include the specific object, and another object different from the specific object is detected from the distance image. A control unit that outputs an alarm signal when the detected other object is present in the alarm region;
Having a monitoring system.

(2)前記特定物体の特徴量をあらかじめ記憶した第1記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像から物体を検出した場合に、検出した当該物体の特徴量を求めて、検出した当該物体の特徴量と前記第1記憶部に記憶している前記特定物体の特徴量とを比較して前記特定物体を検出し、
前記距離画像取得部から時系列に取得した前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する、上記(1)に記載の監視システム。
(2) a first storage unit that stores in advance the feature amount of the specific object;
When the object is detected from the distance image acquired from the distance image acquisition unit, the control unit obtains a feature amount of the detected object, and stores the detected feature amount of the object and the first storage unit Detecting the specific object by comparing with the feature amount of the specific object,
The monitoring system according to (1), wherein the movement of the specific object is detected from the distance image acquired in time series from the distance image acquisition unit.

(3)前記距離画像取得部と近接した位置に設置され、前記領域を前記距離画像取得部とほぼ同じ方向から撮影して、前記領域の温度分布を検出した赤外線画像を出力するサーマルカメラを、さらに有し、
前記制御部は、前記サーマルカメラから取得した赤外線画像のなかで所定温度以上の部分を検出し、かつ、前記部分に対応する方向に、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像に物体を検出することにより、前記特定物体を検出し、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する、上記(1)に記載の監視システム。
(3) A thermal camera that is installed at a position close to the distance image acquisition unit, images the region from substantially the same direction as the distance image acquisition unit, and outputs an infrared image in which the temperature distribution of the region is detected. In addition,
The control unit detects a portion having a predetermined temperature or higher in the infrared image acquired from the thermal camera, and detects an object in the distance image acquired from the distance image acquisition unit in a direction corresponding to the portion. By detecting the specific object,
The monitoring system according to (1), wherein the movement of the specific object is detected from a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit.

(4)前記制御部は、前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から移動している前記特定物体の位置を検出し、
前記警報領域を前記特定物体の位置に合わせて移動する、上記(2)または(3)に記載の監視システム。
(4) The control unit detects the position of the specific object moving from the plurality of distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit,
The monitoring system according to (2) or (3), wherein the alarm area is moved according to the position of the specific object.

(5)前記制御部が設定する前記警報領域は、前記特定物体の移動方向前方の広さが前記特定物体の移動方向後方の広さより広い、上記(4)に記載の監視システム。   (5) The monitoring system according to (4), wherein the alarm area set by the control unit is wider in front of the specific object in the movement direction than in front of the specific object in the movement direction.

(6)第2記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像を前記第2記憶部へ記憶する、上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の監視システム。
(6) A second storage unit is further included,
The controller is
The monitoring system according to any one of (1) to (5), wherein the distance image at the time when it is determined that the other object is present in the alarm area is stored in the second storage unit.

(7)前記距離画像を一時的に記憶する一時記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像を前記一時記憶部に、あらかじめ決められた時間分一時記憶し、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像と共に、前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点までの前記一時記憶部に記憶されている過去の前記距離画像を前記第2記憶部へ記憶する、上記(6)に記載の監視システム。
(7) A temporary storage unit that temporarily stores the distance image is further included.
The controller is
A plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit are temporarily stored in the temporary storage unit for a predetermined time,
The past distance image stored in the temporary storage unit until the time when it is determined that the other object is present in the alarm area together with the distance image when it is determined that the other object is present in the alarm area. Is stored in the second storage unit. The monitoring system according to (6) above.

(8)第2記憶部と、
前記領域を撮影し可視光画像を出力する可視光カメラ、または、前記領域の温度分布を検出して赤外線画像を出力するサーマルカメラと、を有し、
前記制御部は、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点、または前記時点を含む所定の時間分の時系列の前記可視光画像、または前記赤外線画像を前記第2記憶部へ記憶する上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の監視システム。
(8) a second storage unit;
A visible light camera that captures the region and outputs a visible light image, or a thermal camera that detects a temperature distribution of the region and outputs an infrared image;
The controller is
The time when it is determined that the other object is present in the alarm area, or the visible light image or the infrared image in a time series for a predetermined time including the time is stored in the second storage unit (1) The monitoring system according to any one of to (5).

(9)監視対象となる領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が示された距離画像を出力する距離画像取得部を有した監視システムを用い、前記領域内において、あらかじめ決められた特定物体の周囲を監視する監視方法であって、
前記領域内における前記特定物体の移動を検出する段階(a)と、
前記距離画像取得部から取得した前記距離画像内に、前記特定物体を含むあらかじめ決められた範囲に警報領域を設定する段階(b)と、
前記距離画像から前記特定物体とは異なる他の物体を検出して、検出した前記他の物体が前記警報領域に存在する場合に警報する段階(c)と、
を有する監視方法。
(9) Using a monitoring system having a distance image acquisition unit that outputs a distance image showing a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the region to be monitored, A monitoring method for monitoring the surroundings of a predetermined object,
Detecting the movement of the specific object within the region (a);
(B) setting an alarm region in a predetermined range including the specific object in the distance image acquired from the distance image acquisition unit;
Detecting another object different from the specific object from the distance image and alerting when the detected other object is present in the alarm region (c);
Monitoring method.

(10)前記監視システムは、前記特定物体の特徴量をあらかじめ記憶した第1記憶部を有しており、
前記段階(a)は、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像から物体を検出した場合に、検出した当該物体の特徴量を求めて、検出した当該物体の特徴量と前記第1記憶部に記憶している前記特定物体の特徴量とを比較して前記特定物体を検出する段階(d1)と、
前記距離画像取得部から時系列に取得した前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する段階(d2)と、
を有する、上記(9)に記載の監視方法。
(10) The monitoring system includes a first storage unit that stores in advance the feature amount of the specific object,
In the step (a), when an object is detected from the distance image acquired from the distance image acquisition unit, a feature amount of the detected object is obtained, and the detected feature amount of the object and the first storage unit Comparing the feature quantity of the specific object stored in (d1) to detect the specific object;
Detecting the movement of the specific object from the distance image acquired in time series from the distance image acquisition unit (d2);
The monitoring method according to (9) above, comprising:

(11)前記監視システムは、前記距離画像取得部と近接した位置に設置され、前記領域を前記距離画像取得部とほぼ同じ方向から撮影して、前記領域の温度分布を検出した赤外線画像を出力するサーマルカメラを、さらに有し、を有しており、
前記段階(a)は、前記サーマルカメラから取得した赤外線画像のなかで所定温度以上の部分を検出し、かつ、前記部分に対応する方向に、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像に物体を検出することにより、前記特定物体を検出する段階(e1)と、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する段階(e2)と、を有する、上記(9)に記載の監視方法。
(11) The monitoring system is installed at a position close to the distance image acquisition unit, images the region from substantially the same direction as the distance image acquisition unit, and outputs an infrared image in which the temperature distribution of the region is detected Further having a thermal camera,
In the step (a), a part having a predetermined temperature or higher is detected in an infrared image obtained from the thermal camera, and an object is added to the distance image obtained from the distance image obtaining unit in a direction corresponding to the part. Detecting the specific object by detecting (e1),
The monitoring method according to (9), further including a step (e2) of detecting movement of the specific object from a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit.

(12)前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から移動している前記特定物体の位置を検出し、
前記警報領域を前記特定物体の位置に合わせて移動する段階(f)を有する、上記(10)または(11)に記載の監視方法。
(12) Detecting the position of the specific object moving from the plurality of distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit,
The monitoring method according to (10) or (11), further including a step (f) of moving the alarm area in accordance with the position of the specific object.

(13)前記警報領域は、前記特定物体の移動方向前方の広さが前記特定物体の移動方向後方の広さより広い、上記(12)に記載の監視方法。   (13) The monitoring method according to (12), wherein the warning area is wider in front of the specific object in the moving direction than in front of the specific object in the moving direction.

(14)前記監視システムは、第2記憶部を有しており、
前記段階(c)において前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像を前記第2記憶部に記憶させる段階(g)を有する、上記(9)〜(13)のいずれか1つに記載の監視方法。
(14) The monitoring system includes a second storage unit,
Any of (9) to (13) above, further comprising a step (g) of storing the distance image at the time when it is determined in step (c) that the other object is present in the alarm region in the second storage unit. The monitoring method as described in any one.

(15)前記監視システムは、前記距離画像を一時的に記憶する一時記憶部を有しており、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像を前記一時記憶部に、あらかじめ決められた時間分一時記憶させる段階(h)と、
前記段階(g)において前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像と共に、前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点までの前記一時記憶部に記憶されている過去の前記距離画像を前記第2記憶部に記憶させる段階(i)を有する、上記(14)に記載の監視方法。
(15) The monitoring system includes a temporary storage unit that temporarily stores the distance image,
A step (h) of temporarily storing a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquiring unit in the temporary storage unit for a predetermined time;
Along with the distance image at the time when it is determined in step (g) that the other object exists in the alarm area, the distance image is stored in the temporary storage unit until the time when it is determined that the other object exists in the alarm area. The monitoring method according to (14), further including a step (i) of storing a past image of the distance in the second storage unit.

(16)前記監視システムは、第2記憶部と、前記領域を撮影し可視光画像を出力する可視光カメラ、または、前記領域の温度分布を検出して赤外線画像を出力するサーマルカメラと、をさらに有し、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点、または前記時点を含む所定の時間分の時系列の前記可視光画像、または前記赤外線画像を前記第2記憶部へ記憶する段階(j)を有する、上記(9)〜(13)のいずれか1つに記載の監視方法。
(16) The monitoring system includes a second storage unit, a visible light camera that captures the region and outputs a visible light image, or a thermal camera that detects a temperature distribution of the region and outputs an infrared image. In addition,
A step (j) of storing the visible light image or the infrared image in a time series for a predetermined time including the time point when it is determined that the other object exists in the alarm region (j); The monitoring method according to any one of (9) to (13), including:

本発明によれば、監視対象となる領域内で、周囲を監視する必要のある特定物体の移動を検出して、特定物体を含むように警報領域を設定する。そして、距離画像取得部により得られた距離画像から警報領域内に他の物体が存在するか否かを判断して警報信号を出すこととした。このため、監視対象の領域全体を一度に監視できると共に、そのなかに周囲に危険を及ぼすような特定物体があればその周囲に設けた警報領域内に人などの他の物体が入れば、警報を発することができる。   According to the present invention, the movement of a specific object that needs to be monitored around the area to be monitored is detected, and the alarm area is set so as to include the specific object. Then, from the distance image obtained by the distance image acquisition unit, it is determined whether or not another object exists in the alarm region, and an alarm signal is issued. For this reason, the entire monitored area can be monitored at once, and if there is a specific object that may cause danger in the surrounding area, an alarm will occur if another object such as a person enters the surrounding alarm area. Can be issued.

実施形態1の監視システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the monitoring system of Embodiment 1. 実施形態1の監視動作の処理手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a processing procedure of a monitoring operation according to the first embodiment. 警報領域の一例を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。It is a schematic diagram overlooking the whole monitoring field for explaining an example of a warning field. 警報領域の他の例を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。It is a schematic diagram overlooking the whole monitoring field for explaining other examples of a warning field. 警報領域設定後の表示例を示す画面例図である。It is a screen example figure which shows the example of a display after alarm area | region setting. 警報領域に他の物体が入った状況を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。It is the schematic which overlooks the whole monitoring area | region for demonstrating the condition where the other object entered into the warning area | region. 実施形態2の監視システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the monitoring system of Embodiment 2. 実施形態2の監視システムの構成を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。FIG. 6 is a schematic view overlooking the entire monitoring area for explaining the configuration of the monitoring system of the second embodiment. 実施形態2の監視動作の処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing procedure of a monitoring operation according to the second embodiment. 図9に続く実施形態2の監視動作の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the monitoring operation | movement of Embodiment 2 following FIG. 実施形態2のサーマルカメラによる赤外線画像例を示す図である。It is a figure which shows the infrared image example by the thermal camera of Embodiment 2. FIG. 実施形態2のライダーによる距離画像例を示す図である。It is a figure which shows the example of a distance image by the rider of Embodiment 2. FIG. 変形例として可視光により物体を撮影するムービーカメラを設置した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the monitoring system at the time of installing the movie camera which image | photographs an object with visible light as a modification.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本発明は以下の実施形態には限定されない。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、本発明の理解を容易にすることを目的として作成しているため、誇張して記載されており、図面の寸法比率などは実際の寸法比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Since the drawings are created for the purpose of facilitating understanding of the present invention, the drawings are exaggerated and the dimensional ratios of the drawings may be different from the actual dimensional ratios.

(実施形態1)
図1は、実施形態1の監視システムの構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a monitoring system according to the first embodiment.

監視システム100は、ライダー110、制御部120、ディスプレイ130、および警報器140を有する。ライダー110は、監視対象とする領域全体を走査し、領域内の物体(たとえば、周囲を監視する特定物体のほか、人、車両、その他の物などの特定物体とは異なる他の物体など)をとらえることができる位置に設置される。   The monitoring system 100 includes a rider 110, a control unit 120, a display 130, and an alarm device 140. The rider 110 scans the entire area to be monitored, and detects an object in the area (for example, a specific object for monitoring the surroundings, other objects different from a specific object such as a person, a vehicle, and other objects). It is installed at a position where it can be captured.

ライダー110(LiDAR:Light Detection And Ranging)は、監視対象となる領域の空間に向けてレーザー光を走査してその反射光から走査する空間内に存在する物体までの距離を計測する。得られた距離値の分布を点群データとも称しており、ライダー110の設置位置から物体までの距離、および物体の大きさや形がわかる。ライダー110がレーザー光を1フレーム分走査することによって、その空間に存在する物体までの距離、または反射光がない部分では無限遠の距離となる距離値の分布からなる画像が得られる。このようなライダー110から出力される距離値が1フレーム分で距離画像となる(ライダー画像と称されることもある)。ライダー110単体で距離画像取得部として機能し、距離画像はライダー110が自ら走査して得られた物体までの距離値から作成して、ライダー110から距離画像を出力するようにしてもよい。また、ライダー110および制御部120が距離画像取得部として機能してもよい。この場合、ライダー110からは距離値のデータが出力されて、それを受信した制御部120が距離画像を作成する。なお、このような距離画像は、3次元座標系の画像として作成する。   A rider 110 (LiDAR: Light Detection And Ranging) scans a laser beam toward a space of a region to be monitored and measures a distance from the reflected light to an object existing in the scanned space. The obtained distribution of distance values is also referred to as point cloud data, and the distance from the installation position of the rider 110 to the object, and the size and shape of the object are known. When the rider 110 scans the laser beam for one frame, an image having a distance value distribution that is a distance to an object existing in the space or an infinite distance when there is no reflected light is obtained. Such a distance value output from the rider 110 becomes a distance image for one frame (sometimes referred to as a rider image). The rider 110 alone may function as a distance image acquisition unit, and the distance image may be created from the distance value to the object obtained by the rider 110 scanning himself and the distance image may be output from the rider 110. Further, the rider 110 and the control unit 120 may function as a distance image acquisition unit. In this case, distance value data is output from the rider 110, and the control unit 120 that has received the distance value creates a distance image. Such a distance image is created as an image of a three-dimensional coordinate system.

本実施形態では、以下、ライダー110が距離値から距離画像を作成して、制御部120へ出力する形態として説明する。もちろん、後述する処理手順においては、制御部120がライダー110から距離値を取得して、その距離値から距離画像を作成した場合も同じ処理となる。   In the present embodiment, hereinafter, a description will be given as a mode in which the rider 110 creates a distance image from the distance value and outputs it to the control unit 120. Of course, in the processing procedure described later, the same processing is performed when the control unit 120 acquires a distance value from the rider 110 and creates a distance image from the distance value.

ライダー110は、赤外線レーザーを使用している。このライダー110に用いるレーザー光は、後述する溶銑を運ぶような作業場所を監視する場合、800〜1000nmの波長を用いることが好ましい。これは、溶銑のような高温物体の場合、溶銑鍋(取鍋)に入れても赤外線が放出されている(溶銑鍋の上は開放されている)。このため、このような高温の物体が放射している赤外線波長とライダーで使用しているレーザー光の波長がかぶってしまうと、誤検出を起こす可能性がある。ちなみに、溶銑の温度は1200〜1500℃程度であり、これを入れた溶銑鍋外壁の温度は250℃程度となっている。そして、1000〜1500℃(1273〜1773K)における黒体放射エネルギーのピーク波長は2278〜1636nmである。したがって、800〜1000nmの波長のレーザー光を用いることで、可視光波長とならず、かつ、高温の物体からの放射エネルギーのピーク波長ともかぶらないので、誤検出を防止することができる。もちろん、ライダー110で用いるレーザー光の波長は、特定物体の放射エネルギーの波長などに応じて設定するとよい。   The rider 110 uses an infrared laser. The laser beam used for the rider 110 preferably uses a wavelength of 800 to 1000 nm when monitoring a work place that carries hot metal described later. In the case of a high-temperature object such as hot metal, infrared rays are emitted even if it is put in a hot metal pan (ladle) (the hot metal pan is open). For this reason, if the infrared wavelength emitted by such a high-temperature object and the wavelength of the laser beam used by the rider are covered, there is a possibility of erroneous detection. Incidentally, the temperature of the hot metal is about 1200 to 1500 ° C., and the temperature of the outer wall of the hot metal ladle containing the hot metal is about 250 ° C. And the peak wavelength of the black body radiation energy in 1000-1500 degreeC (1273-1773K) is 2278-1636nm. Therefore, by using laser light having a wavelength of 800 to 1000 nm, the visible light wavelength is not used, and the peak wavelength of the radiant energy from the high-temperature object is not fogged, so that erroneous detection can be prevented. Of course, the wavelength of the laser beam used by the rider 110 may be set according to the wavelength of the radiant energy of the specific object.

ライダー110は、たとえば、10フレーム/秒程度の走査間隔である。この走査間隔は任意に設定してもよい。   The rider 110 has a scanning interval of about 10 frames / second, for example. This scanning interval may be set arbitrarily.

この距離画像(フレーム)を時系列に複数並べることで動画となる。   A moving image is formed by arranging a plurality of distance images (frames) in time series.

制御部120はコンピューターである。制御部120は、CPU(Central Processing Unit)121、ROM(Read Only Memory)122、RAM(Random Access Memory)123、HDD(Hard Disk Drive)124などを有する。CPU121は、HDD124から処理内容に応じたプログラムを呼び出して、ライダー110の動作を制御すると共に、物体の3次元位置の検知、物体の温度、警報動作、温度情報の表示などを行う。HDD124はRAM123と共に記憶部となり、各処理に必要なプログラムやデータなどを記憶している。なお、図1ではHDD124を用いているが、HDD124に代えて、たとえばフラッシュメモリーなどの不揮発性の半導体メモリーを使用してもよい。   The control unit 120 is a computer. The control unit 120 includes a CPU (Central Processing Unit) 121, a ROM (Read Only Memory) 122, a RAM (Random Access Memory) 123, a HDD (Hard Disk Drive) 124, and the like. The CPU 121 calls a program corresponding to the processing content from the HDD 124 to control the operation of the rider 110, and performs detection of the three-dimensional position of the object, temperature of the object, alarm operation, display of temperature information, and the like. The HDD 124 becomes a storage unit together with the RAM 123, and stores programs and data necessary for each processing. Although the HDD 124 is used in FIG. 1, a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory may be used instead of the HDD 124.

制御部120は、タッチパネル、ボタン、マウスなどの入力装置125、およびたとえばサーバー等の外部機器を接続するためのネットワークインターフェース126(NIF:Network Interface)を有する。   The control unit 120 includes an input device 125 such as a touch panel, buttons, and a mouse, and a network interface 126 (NIF: Network Interface) for connecting an external device such as a server.

ディスプレイ130は、制御部120からの画像信号によって距離画像やその他の情報を表示する。本実施形態ではディスプレイ130をたとえば工場の監視ルームに設置するために制御部120とは分離させて設けることができる。制御部120と一体化させてもよい。また、ディスプレイ130と警報器140も、監視する環境によっては一体化させてもよい。   The display 130 displays a distance image and other information according to an image signal from the control unit 120. In the present embodiment, the display 130 can be provided separately from the control unit 120 in order to install the display 130 in a factory monitoring room, for example. The control unit 120 may be integrated. Further, the display 130 and the alarm device 140 may be integrated depending on the monitoring environment.

警報器140は、たとえば、音、フラッシュライトや回転灯などの光、その他人が認知できるような方法で警報を発する。なお、警報器140に代えて、他の処理を行わせるようにしてもよい。他の処理とは、たとえばロボット、工作機械、搬送車などの自動機械の停止がある。   The alarm device 140 issues an alarm by, for example, sound, light such as a flashlight or a rotating light, and other methods that can be recognized by a person. Instead of the alarm device 140, other processing may be performed. Other processing includes stopping automatic machines such as robots, machine tools, and transport vehicles.

また、制御部120は、専用のコンピューターではなく汎用のコンピューターを用いてもよい。また、ライダー110および制御部120が一体化されていてもよい。また、制御部120は、ここではCPUやRAM、ROMを主体とした形態として示したが、たとえば、FPGA(Field−Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの集積回路で構成してもよい。   The control unit 120 may use a general-purpose computer instead of a dedicated computer. Further, the rider 110 and the control unit 120 may be integrated. In addition, the control unit 120 is shown as a form mainly composed of a CPU, a RAM, and a ROM. However, the control unit 120 is configured by an integrated circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Also good.

監視システム100の動作を説明する。図2は、制御部120による監視動作の処理手順を示すフローチャートである。以下の説明において現在フレームとは現在時点で取得したフレームをいい、前フレームとは、時系列的に現在フレームに対して1つ前のフレームをいう。なお、この手順は、繰り返し処理を含むため、説明の都合上、後から行われる段階の処理の結果を使用した処理を先に説明することがある。   The operation of the monitoring system 100 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the monitoring operation by the control unit 120. In the following description, the current frame refers to a frame acquired at the current time point, and the previous frame refers to a frame immediately before the current frame in time series. Since this procedure includes repetitive processing, for convenience of explanation, processing using the result of processing at a later stage may be described first.

まず、制御部120は、ライダー110から現在時点の1フレーム分の距離画像を取得する(S11)。ここで取得した距離画像はあらかじめ決められた時間分、RAM123またはHDD124に一時記憶する。一時記憶した距離画像はあらかじめ決められた時間が経過した順に消去してもよく、記憶容量が足りなくなったときに古い方から順に消去してもよい。一時記憶しておく時間は、たとえば数秒。数分、数時間、数日、数週間、数か月分など記憶装置の容量と必要性にかんがみて任意に決めればよい。記憶先についても、数秒〜数分であればRAM123で可能な場合もあるが、さらに長い時間記憶しておく場合は、一時記憶であってもHDD124などの大容量メモリーにするとよい。このように過去の距離画像を一時的に記憶しているRAM123またはHDD124は一時記憶部となる。   First, the control unit 120 acquires a distance image for one frame at the current time point from the rider 110 (S11). The distance image acquired here is temporarily stored in the RAM 123 or HDD 124 for a predetermined time. The temporarily stored distance images may be deleted in the order in which a predetermined time has elapsed, or may be deleted in order from the oldest when the storage capacity is insufficient. Temporary storage time is a few seconds, for example. Any number of minutes, hours, days, weeks, months, etc. may be arbitrarily determined in consideration of the capacity and necessity of the storage device. The storage destination may be possible in the RAM 123 for a few seconds to a few minutes, but if it is stored for a longer time, it may be a large-capacity memory such as the HDD 124 even for temporary storage. Thus, the RAM 123 or the HDD 124 that temporarily stores past distance images serves as a temporary storage unit.

続いて、制御部120は、背景差分法を用いて、距離画像内で検出される物体を検出してクラスタリングする(S12)。背景差分法は周知のように、あらかじめ背景画像として登録してある画像と、取得したフレームの画像(ここではS11で取得したフレームの距離画像)を比較して、背景画像と異なる部分があれば、その部分を新たに出現した物体として検出する。背景画像は、たとえば、ライダー110によって走査する領域内に、物体がない状態で走査して取得した距離画像である。このような背景画像は、たとえばHDD124に記憶して、RAM123に読み出して使用する。   Subsequently, the control unit 120 uses the background difference method to detect and cluster objects detected in the distance image (S12). As is well known, the background subtraction method compares an image registered in advance as a background image with the acquired frame image (here, the distance image of the frame acquired in S11), and if there is a different part from the background image. The portion is detected as a newly appearing object. The background image is, for example, a distance image obtained by scanning without an object in an area scanned by the rider 110. Such a background image is stored in, for example, the HDD 124 and read out to the RAM 123 for use.

クラスタリングは、検出した物体をその後の処理において追跡するためであり、周知の方法を用いることができる。クラスタリングは、たとえば距離画像に設定される3次元座標系から、検出した物体までの距離値を特徴量として、一塊のクラスターにしてもよい。また、3次元座標系における座標値から物体の大きさ(3次元座標系におけるX,Y,Z各軸方向の物体の長さ、または面積)などを特徴量として一塊のクラスターにしてもよい。そのうえで、これら特徴量と共に、クラスターの位置として、たとえば、クラスター中心の座標値やクラスター外形線の座標値などをRAM123に一時記憶する。一時記憶した物体の位置(クラスターの座標値)は、距離画像同様にあらかじめ決められた時間分一時記憶する。なお、距離画像に設定される3次元座標系については後述する(図5)。   Clustering is for tracking the detected object in subsequent processing, and a known method can be used. In the clustering, for example, a cluster value may be formed as a cluster using the distance value from the three-dimensional coordinate system set in the distance image to the detected object as a feature amount. Further, a cluster of objects may be formed from the coordinate values in the three-dimensional coordinate system as feature quantities such as the size of the object (the length or area of the object in the X, Y, and Z axis directions in the three-dimensional coordinate system). In addition, together with these feature amounts, for example, the cluster center coordinate value and the cluster outline coordinate value are temporarily stored in the RAM 123 as the cluster position. The position of the temporarily stored object (coordinate value of the cluster) is temporarily stored for a predetermined time like the distance image. The three-dimensional coordinate system set for the distance image will be described later (FIG. 5).

続いて、制御部120は、クラスタリングされた物体について動体追跡を行う(S13)。動体追跡は、現在フレームの距離画像でクラスタリングした物体と同じクラスターの物体が前フレームにあったか否かを検索する。そして、前フレームに同じクラスターの物体があれば、その物体の前フレームの位置(位置は座標値である、以下同様)と現在フレームの位置を比較して、その物体の現在位置と共に、移動距離、移動方向、および速度(速度は距離をフレーム間の時間で除することで得られる)を求める。これにより、物体ごとに、その位置と、移動距離、移動方向、および速度をRAM123に一時記憶する。ここでの一時記憶は、物体ごとの位置、移動距離、移動方向、および速度の算出に用いるため、少なくとも過去の1フレーム分は高速動作可能なメモリーであるRAM123に記憶することが好ましい。   Subsequently, the control unit 120 performs moving body tracking for the clustered object (S13). In the moving object tracking, it is searched whether or not an object of the same cluster as the object clustered in the distance image of the current frame was in the previous frame. If there is an object of the same cluster in the previous frame, the position of the previous frame of the object (the position is a coordinate value, the same applies below) is compared with the position of the current frame, and the moving distance along with the current position of the object. Find the direction of travel and speed (speed is obtained by dividing distance by time between frames). Thereby, the position, moving distance, moving direction, and speed are temporarily stored in the RAM 123 for each object. Since the temporary storage here is used to calculate the position, moving distance, moving direction, and speed for each object, it is preferable to store at least one past frame in the RAM 123 that is a memory capable of high-speed operation.

S13において、前フレームには存在しないが現在フレームで検出された物体があれば、その物体は現在フレームにおいて出現した物体として、RAM123に位置を記憶する。   In S13, if there is an object that does not exist in the previous frame but is detected in the current frame, the object is stored in the RAM 123 as an object that has appeared in the current frame.

物体の移動距離、移動方向、および速度を使った処理については後述するが、これらを使用しなければ、クラスタリングと共に現在フレームにおける物体の3次元座標系の座標値(位置)を求めるだけでもよい。   Although processing using the moving distance, moving direction, and speed of the object will be described later, if these are not used, only the coordinate value (position) of the three-dimensional coordinate system of the object in the current frame may be obtained together with clustering.

また、たとえば、S13で動体として検出されている物体に対しては、物体に沿って物体を囲む枠線fb(図5参照)や印を付けて、ディスプレイ130に表示してもよい。これによりディスプレイで表示される物体がわかりやすくなる。   Further, for example, a frame fb (see FIG. 5) or a mark surrounding the object may be attached to the object detected as a moving object in S13 and displayed on the display 130. This makes it easier to understand the object displayed on the display.

続いて、制御部120は、S12で検出した物体が特定物体か否かを判断する(S14)。特定物体は、その物体に人や他の物が近付くことが危険であるような物体である。たとえば、後述する溶銑鍋のように、人より大きな物体である。人より大きな物体が移動すると、衝突の危険がある。また、溶銑鍋は高温の物体である。このためその周囲に近付くことも危険な物体である。   Subsequently, the control unit 120 determines whether or not the object detected in S12 is a specific object (S14). The specific object is an object in which it is dangerous that a person or another object approaches the object. For example, it is an object larger than a person like a hot metal ladle described later. If an object larger than a person moves, there is a danger of a collision. The hot metal pan is a hot object. For this reason, approaching the surroundings is also a dangerous object.

特定物体か否かの判断は、あらかじめ特定物体の特徴量をRAM123に記憶しておき、検出した物体の特徴量と比較して、同じか否かを判断する。あらかじめ記憶しておく特定物体の特徴量は、前述したとおりクラスターの特徴量であり、たとえば、検出した物体の画素数(距離値)、3次元座標系における物体の座標値から得られる大きさなどである。特定物体の特徴量はHDD124にあらかじめ記憶しておいて、処理が開始されることでRAM123へ読み出して使用する。このため、HDD124は第1記憶部ということになる。なお、第1記憶部は、制御部120内ではなく、たとえば、制御部120からネットワーク(有線でも無線でもよい)で接続されたサーバーや管理部門に設置された他のコンピューターなどの記憶装置を利用してもよい。そのようにした場合、監視動作の処理開始と共にそれらの記憶装置からRAM123に特定物体の特徴量を読み出して使用する。この場合、制御部120に接続されたサーバーや他のコンピューターなどの記憶装置は、第1記憶部となって監視システムの一部ということになる。   In determining whether or not the object is a specific object, the feature amount of the specific object is stored in the RAM 123 in advance, and compared with the detected feature amount of the object, it is determined whether or not they are the same. The feature quantity of the specific object stored in advance is the feature quantity of the cluster as described above. For example, the number of pixels of the detected object (distance value), the size obtained from the coordinate value of the object in the three-dimensional coordinate system, etc. It is. The feature quantity of the specific object is stored in advance in the HDD 124, and is read out to the RAM 123 and used when the process is started. For this reason, the HDD 124 is a first storage unit. Note that the first storage unit is not in the control unit 120, but uses, for example, a storage device such as a server connected to the control unit 120 via a network (which may be wired or wireless) or another computer installed in the management department. May be. In such a case, the feature quantity of the specific object is read from the storage device to the RAM 123 and used together with the start of the monitoring operation process. In this case, a storage device such as a server or another computer connected to the control unit 120 becomes the first storage unit and is a part of the monitoring system.

ここで、特定物体が存在しなければ(S14:NO)、S11へ戻る。なお、詳細は図示省略したが、S12において物体が検出されない場合も、当然のことながらS14はNOとなるので、S11へ戻ることになる。また、S14でNOと判断された場合は、後述する警報領域を設定したことを示すデータがあれば、クリアして警報領域が設定されてないことを示すようにしておく(これは後述するS15の処理で必要となる)。   If there is no specific object (S14: NO), the process returns to S11. Although not shown in detail, if no object is detected in S12, S14 is NO as a matter of course, so that the process returns to S11. If NO is determined in S14, if there is data indicating that an alarm area described later is set, the data is cleared to indicate that the alarm area is not set (this is described later in S15). Is required for processing).

制御部120は、特定物体を検出したなら(S14:YES)、続いて、制御部120は警報領域が既に存在しているか否かを判断する(S15)。警報領域の有無は、後述するS16において警報領域を設定した際に記憶させる、警報領域が設定された旨のデータを確認することで判断する。ここで既に警報領域が設定されている場合はS20へ進むことになる。S20の処理は後述する。   If the control unit 120 detects a specific object (S14: YES), then the control unit 120 determines whether or not an alarm area already exists (S15). The presence / absence of the alarm area is determined by checking data indicating that the alarm area has been set, which is stored when the alarm area is set in S16 described later. If the warning area has already been set, the process proceeds to S20. The process of S20 will be described later.

S15において、警報領域が存在しなければ(S15:NO)、続いて、制御部120は、特定物体の周囲に警報領域を設定する(S16)。   In S15, if there is no alarm area (S15: NO), then the control unit 120 sets an alarm area around the specific object (S16).

S15において警報領域が存在していないということは、S14の時点で初めて特定物体として検出されたということである。これは本実施形態の処理の流れから、S13の段階で出現した物体ということでもある。したがって、このような特定物体は、領域内に元々あった特定物体が移動して背景画像との差異が生まれて検出されたか、または領域外から領域内に特定物体が移動してきたということである。このため、いずれの場合も、領域内において特定物体の移動を検出したということになる。   The absence of an alarm area in S15 means that the object has been detected as a specific object for the first time at S14. This also means an object that has appeared in the stage of S13 from the processing flow of the present embodiment. Therefore, such a specific object is that the specific object originally in the region has moved and detected a difference from the background image, or that the specific object has moved from outside the region into the region. . For this reason, in any case, the movement of the specific object is detected in the region.

ここで、警報領域について具体例を挙げて説明する。図3は警報領域の一例を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。   Here, a specific example is given and demonstrated about an alarm area | region. FIG. 3 is a schematic view overlooking the entire monitoring area for explaining an example of the alarm area.

図3の例は、製鉄所内の作業領域であり、高炉から溶銑(溶けた鉄)を溶銑鍋300に取り出して、転炉へ運ぶ現場である。この作業領域では、高温の溶銑が入った溶銑鍋300が移動する。溶銑鍋300は、周知のように耐火煉瓦によって形成されている。このため溶銑鍋300の外側はおおむね200〜300℃程度である。これまで、溶銑鍋300の移動中は、溶銑鍋300の移動経路内およびその周辺の、あらかじめ決められた範囲内に人が入らないようにルール化して安全確保に努めている。しかし、溶銑鍋300が移動していないときには、清掃やその他の作業のために溶銑鍋300の移動経路内にも人が出入りする必要があるので、移動経路を囲う柵などは設けられていない。このため移動中の溶銑鍋300に人が近付いてしまう可能性がある。   The example of FIG. 3 is a work area in the ironworks, and is a site where hot metal (molten iron) is taken out from the blast furnace to the hot metal ladle 300 and conveyed to the converter. In this work area, the hot metal ladle 300 containing hot hot metal moves. As is well known, the hot metal ladle 300 is formed of refractory bricks. For this reason, the outside of the hot metal ladle 300 is approximately 200 to 300 ° C. Until now, during the movement of the hot metal ladle 300, rules have been made to ensure safety by preventing people from entering the predetermined range in and around the movement path of the hot metal ladle 300. However, when the hot metal ladle 300 is not moving, since it is necessary for a person to enter and exit the moving path of the hot metal ladle 300 for cleaning and other work, a fence or the like surrounding the moving path is not provided. For this reason, a person may approach the hot metal ladle 300 during movement.

図3において、ライダー110は、溶銑鍋300の移動経路全体(監視領域全体)を走査できる位置に設置している。そして、制御部120は、溶銑鍋300を特定物体として検出するために、RAM123に溶銑鍋300の特徴量を記憶させている。この溶銑鍋300の特徴量は、たとえば、監視領域内に溶銑鍋300が存在し、かつ他の物体がない状態で、ライダー110によって走査し、そのとき検出された物体をラスタライズし、特徴量を抽出する。これにより抽出した特徴量が溶銑鍋300の特徴量となるので、これを特定物体の特徴量としてHDD124に記憶する。そして、処理開始時点で(この処理手順のスタート時)にRAM123に読み出して前述したS14において特定物体の検出に使用する。   In FIG. 3, the rider 110 is installed at a position where the entire moving path (entire monitoring area) of the hot metal ladle 300 can be scanned. And the control part 120 has memorize | stored the feature-value of the hot metal ladle 300 in RAM123, in order to detect the hot metal ladle 300 as a specific object. The feature amount of the hot metal ladle 300 is, for example, scanned by the rider 110 in a state where the hot metal pan 300 exists in the monitoring area and there is no other object, and the detected object is rasterized to obtain the feature amount. Extract. Since the extracted feature value becomes the feature value of the hot metal ladle 300, it is stored in the HDD 124 as the feature value of the specific object. Then, at the start of processing (at the start of this processing procedure), the data is read out to the RAM 123 and used to detect a specific object in S14 described above.

図3の例では、溶銑鍋300の移動経路301が含まれる範囲に警報領域500を設定する。この警報領域500を設定する範囲は、あらかじめ決められていて、ここでは溶銑鍋300の移動経路301が含まれる範囲である。なお、たとえば、クレーンに釣られながら溶銑鍋300が移動する移動経路301もあらかじめ決まっており、移動経路301が様々に変化することはない。もちろん、移動経路301が変更になった場合は、それ合わせて警報領域500の設定範囲も変更する。   In the example of FIG. 3, the alarm region 500 is set in a range that includes the moving path 301 of the hot metal ladle 300. The range in which the alarm area 500 is set is determined in advance, and here is a range in which the moving path 301 of the hot metal ladle 300 is included. For example, the moving path 301 along which the hot metal ladle 300 moves while being caught by a crane is also determined in advance, and the moving path 301 does not change variously. Of course, when the movement route 301 is changed, the setting range of the alarm area 500 is also changed accordingly.

警報領域500はライダー110が走査する範囲の3次元座標系において、溶銑鍋300から所定距離の範囲に、3次元的に設定される。所定距離は、溶銑鍋300の場合、少なくとも溶銑鍋300の放射熱による危害が及ぶ範囲である。移動経路301を上はもとより、移動経路301の両側、溶銑鍋300がクレーンや上方のレールによる空中搬送の場合、溶銑鍋300の下も含むように設定する。所定距離は危害が及ぶ範囲からさらに余裕を持った長さとすることもできる。   The alarm area 500 is three-dimensionally set within a predetermined distance from the hot metal ladle 300 in the three-dimensional coordinate system of the range scanned by the rider 110. In the case of the hot metal ladle 300, the predetermined distance is at least a range in which the hot metal ladle 300 is damaged by the radiant heat. In addition to the movement path 301 being set above, both sides of the movement path 301 and the hot metal ladle 300 are set so as to include the lower part of the hot metal ladle 300 in the case of air transportation by a crane or an upper rail. The predetermined distance may be a length having a further margin from the range of harm.

さらに警報領域の他の例を説明する。図4は警報領域の他の例を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。   Further, another example of the alarm area will be described. FIG. 4 is a schematic view overlooking the entire monitoring area for explaining another example of the alarm area.

図4の例は、溶銑鍋300の移動に合わせて警報領域の範囲を変化させるものである。   In the example of FIG. 4, the range of the alarm area is changed in accordance with the movement of the hot metal ladle 300.

溶銑鍋300の移動方向は、S13の動体追跡の処理において判明する。図4の例は、設定する警報領域501の広さを、溶銑鍋300の移動方向前方に広くし(移動方向前方に所定距離が長い)、溶銑鍋300の移動方向後方は前方より狭くした(所定距離が短い)。そして、警報領域501は溶銑鍋300の移動に合わせて、移動させる(後述S20参照)。図4(a)はある時間t1のときの溶銑鍋300の位置とそれに合わせた警報領域501を示している。そして図4(b)は、時間が経過した時間t2のときの溶銑鍋300の位置とそれに合わせた警報領域501を示している。このように、溶銑鍋300の移動方向前方では、より広い範囲が設定されるため、仮に人がその方向にいた場合には、溶銑鍋300が接近することになるので、いち早く警報を出すことができる。一方、溶銑鍋300の移動方向後方では、所定距離を短くしても危険性は少ない。このため溶銑鍋300の移動経路やその周辺における作業を、安全にかつより早くその作業に入ることができる。この場合の所定距離は、溶銑鍋300の移動方向後方は、溶銑鍋300の放射熱による危害が及ばない範囲とすることが好ましいが、溶銑鍋300の移動方向前方は、溶銑鍋300の放射熱による危害が及ばない範囲よりもさらに所定距離を長くすることが好ましい。   The moving direction of the hot metal ladle 300 is determined in the moving object tracking process of S13. In the example of FIG. 4, the area of the alarm region 501 to be set is widened forward in the moving direction of the hot metal ladle 300 (a predetermined distance is longer in the forward direction of movement), and the rear of the hot metal ladle 300 in the moving direction is narrower than the front ( The predetermined distance is short. And the alarm area | region 501 is moved according to the movement of the hot metal ladle 300 (refer S20 mentioned later). FIG. 4A shows the position of the hot metal ladle 300 at a certain time t1 and an alarm area 501 corresponding to the position. FIG. 4B shows the position of the hot metal ladle 300 at the time t2 when the time has elapsed and the alarm region 501 corresponding to the position. In this way, since a wider range is set in front of the hot metal ladle 300 in the moving direction, if a person is in that direction, the hot metal ladle 300 will approach, so an alarm can be issued quickly. it can. On the other hand, at the rear of the hot metal ladle 300 in the moving direction, there is little risk even if the predetermined distance is shortened. For this reason, the operation | movement in the moving path | route of the hot metal ladle 300 and its periphery can enter the operation | work safely and earlier. In this case, it is preferable that the predetermined distance in the rear of the hot metal ladle 300 in the moving direction is within a range that is not affected by the radiant heat of the hot metal ladle 300. It is preferable to make the predetermined distance further longer than the range where the harm caused by.

この図4の例において警報領域501を設定する位置は、溶銑鍋300の移動経路に合わせて、あらかじめ決めておいて、溶銑鍋300の移動に合わせて警報領域501を移動させてもよい。しかし、これに限らず、溶銑鍋300の移動経路があらかじめ設定されていない場合にも適用可能である。溶銑鍋300の移動経路があらかじめ設定されていない場合は、警報領域501の範囲を溶銑鍋300から移動方向前方に第1所定距離、移動方向後方に第2所定距離として設定しておく(RAM123に記憶しておく)。そして、S13の動体追跡で得られる特定物体の位置に合わせて警報領域501を移動させればよい(後述S20参照)。   In the example of FIG. 4, the position where the alarm area 501 is set may be determined in advance according to the movement path of the hot metal ladle 300, and the alarm area 501 may be moved according to the movement of the hot metal ladle 300. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied when the moving path of the hot metal ladle 300 is not set in advance. When the moving path of the hot metal ladle 300 is not set in advance, the range of the alarm area 501 is set as a first predetermined distance forward from the hot metal ladle 300 in the moving direction and a second predetermined distance backward in the moving direction (in the RAM 123). Remember). Then, the alarm area 501 may be moved in accordance with the position of the specific object obtained by moving body tracking in S13 (see S20 described later).

図5は警報領域設定後の表示例を示す画面例図である。この画面は、S11で取得した距離画像を元にしている。この画面は、ライダー110の設置位置を原点(0m)とした3次元画像である。奥行きがZ軸方向であり、Z軸に直交する主走査方向がX軸、Z軸およびX軸に直交する副走査方向がY軸である。   FIG. 5 is a screen example showing a display example after the alarm area is set. This screen is based on the distance image acquired in S11. This screen is a three-dimensional image with the installation position of the rider 110 as the origin (0 m). The depth is the Z axis direction, the main scanning direction orthogonal to the Z axis is the X axis, and the sub scanning direction orthogonal to the Z axis and the X axis is the Y axis.

この画面では、複数の他の物体ob1〜3として人が存在している。これら他の物体ob1〜3に対しては画面でわかりやすいように枠線fbが付けられている。また、溶銑鍋300(特定物体)があり、その周囲に設定された警報領域500が表示されている。なお、図5では、上述した図3の例による警報領域500としたが図4の例の警報領域501でも同様に表示される。   In this screen, a person exists as a plurality of other objects ob1 to ob3. For these other objects ob1 to ob3, a frame line fb is attached so as to be easily understood on the screen. Also, there is a hot metal ladle 300 (specific object), and an alarm area 500 set around it is displayed. In FIG. 5, the alarm area 500 according to the example of FIG. 3 described above is used, but the alarm area 501 of the example of FIG.

フローチャートに戻り説明を続ける。警報領域の設定後、制御部120は、特定物体と異なる、他の物体(人や物など)が警報領域内にあるか否かを判断する(S17)。この比較は、S12でクラスタリングした物体(すなわち背景差分法で検出された物体)の、クラスターの外形の座標値と警報領域を示している座標値で囲まれた範囲を比較する。そして、他の物体のクラスターの外形の座標値が警報領域内に入っていれば、他の物体が警報領域内にあると判断する。   Returning to the flowchart, the description will be continued. After setting the alarm area, the control unit 120 determines whether another object (such as a person or an object) that is different from the specific object is in the alarm area (S17). This comparison compares the range surrounded by the coordinate value of the outer shape of the cluster and the coordinate value indicating the warning area of the object clustered in S12 (that is, the object detected by the background difference method). If the coordinate value of the outer shape of the cluster of another object is within the alarm area, it is determined that the other object is within the alarm area.

ここで、他の物体が警報領域内にあると判断されなければ(S17:NO)、S11へ戻り、次のフレームの各画像を取得し、その後の処理を継続する。   Here, if it is not determined that another object is in the alarm region (S17: NO), the process returns to S11, each image of the next frame is acquired, and the subsequent processing is continued.

一方、他の物体が警報領域内にあると判断されたなら(S17:YES)、制御部120は、警報器140に対して警報信号を出力する(S18)。   On the other hand, if it is determined that another object is in the alarm area (S17: YES), the control unit 120 outputs an alarm signal to the alarm device 140 (S18).

図6は警報領域に他の物体が入った状況を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。   FIG. 6 is a schematic view overlooking the entire monitoring area for explaining a situation where another object enters the alarm area.

図6に示すように、警報領域500に、他の物体である人600が入ってしまっている。このような状況になると、S18において警報信号が制御部120から出力される。これにより、警報信号を受信した警報器140から警報音が鳴る。またこのとき、ディスプレイ130に、警報領域内に入ったと判断された物体(または物体を囲む枠や印など)を点滅させたり、画面全体の色を変えたり、点滅させたり、さらには、警告文を表示したりする。これらによって視覚的にも警報が出されていることがわかる。また、警報器140と合わせて、回転灯を点灯させたり、色分けされた積層表示灯の色を青から赤に変化させたり、その他のランプを点灯や点滅させたりするなど、様々な警報動作を行ってもよい。また、警報器140からは、警報音だけでなく、音声による警告放送を流すようにしてもよい。また、警報器140は作業領域に向けた拡散警報だけではなく、たとえば、作業者は無線端末などを装着しているときは、無線端末から警報音や警告が出るようにしてもよい。この場合、作業者が装備している無線端末が警報器ということになる。さらには、警報信号が出力と共に上述した例の溶銑鍋300の移動を停止させたり、作業場所を管理している管理部門に伝達したりしてもよい。   As shown in FIG. 6, the person 600 as another object has entered the alarm area 500. In such a situation, an alarm signal is output from the control unit 120 in S18. Thereby, an alarm sound is emitted from the alarm device 140 that has received the alarm signal. At this time, the display 130 blinks an object (or a frame or mark surrounding the object) that is determined to be within the alarm area, changes the color of the entire screen, blinks, or even a warning message. Is displayed. It can be seen from these that the alarm is also issued visually. Along with the alarm device 140, various alarm operations such as turning on the rotating lamp, changing the color of the color-coded layered display lamp from blue to red, and turning on and blinking other lamps, etc. You may go. Moreover, from the alarm device 140, not only an alarm sound but also an audio warning broadcast may be played. Further, the alarm device 140 is not limited to the diffusion alarm directed to the work area. For example, when the worker wears a wireless terminal or the like, an alarm sound or a warning may be output from the wireless terminal. In this case, the wireless terminal equipped by the worker is an alarm device. Furthermore, the alarm signal may be transmitted together with the output to stop the movement of the hot metal ladle 300 in the above-described example, or may be transmitted to a management department that manages the work place.

さらに、S17において、他の物体が警報領域内にあると判断された時点で、その時点から過去の一時記憶されている距離画像をRAM123(またはHDD124)から読み出す(データそのものを読み出すこと以外に、データそのものを読み出さずに該当するデータを特定したり、タグ付けすることなどを含む)。そして、読み出したデータ(または特定したデータなど)に、警報領域内に侵入した他の物体があることを示すタグを付けてHDD124に記憶し直す。なお、HDD124に過去の距離画像を一時記憶している場合は、HDD124内で記憶領域を変えて記憶し直してもよいし、タグ付けしたデータは一定時間が来ても消去しないことにしてもよい。また、サーバーや管理装置などへ転送するようにしてもよい。この場合、制御部120に接続されたサーバーや他のコンピューターなどの記憶装置は監視システムの一部ということになる。このような過去の距離画像を一時記憶から永続的(不揮発的)な記憶に変えて記憶する記憶装置(HDD124やその他の記憶装置)は、第2記憶部となる(永続的な記憶とは、ここでは上記の一時記憶とは異なり一定時間が来ても消去されないという意味である)。   Further, when it is determined in S17 that another object is in the alarm area, a distance image that has been temporarily stored from that time is read from the RAM 123 (or HDD 124) (in addition to reading the data itself, Including identifying or tagging the relevant data without reading the data itself). Then, the read data (or specified data, etc.) is re-stored in the HDD 124 with a tag indicating that there is another object that has entered the alarm area. When the past distance image is temporarily stored in the HDD 124, the storage area may be changed in the HDD 124, and the tagged data may not be erased even after a certain period of time. Good. Alternatively, the data may be transferred to a server or a management device. In this case, a storage device such as a server or another computer connected to the control unit 120 is a part of the monitoring system. A storage device (HDD 124 or other storage device) that changes the past distance image from temporary storage to permanent (nonvolatile) storage and stores it becomes the second storage unit (permanent storage is Here, unlike the above-mentioned temporary storage, it means that it will not be erased even if a certain period of time comes).

このように、警報領域に侵入した物体がある場合に、その時点の距離画像と共に警報領域に侵入する前からの距離画像を記憶しておくことで、侵入経路がわかるようになる。このような侵入経路は、たとえば危険リスクの評価、分析などにも使用することができる。   As described above, when there is an object that has entered the alarm area, the intrusion route can be known by storing the distance image from before entering the alarm area together with the distance image at that time. Such an intrusion route can also be used, for example, for risk risk evaluation and analysis.

その後は、S11へ戻り、処理を継続することになる。S18からS11へ戻って以降、特定物体が消失した場合(S15:NOとなった場合)、または、他の物体が警報領域から抜けた場合(S18:NOとなった場合)は、警報信号を止めるようにしてもよい。また、警報信号の出力後は、たとえば手動によって警報を切らない限り鳴り続けるようにしてもよい。   Thereafter, the process returns to S11 and the processing is continued. When the specific object disappears after returning from S18 to S11 (S15: NO), or when another object comes out of the alarm area (S18: NO), an alarm signal is output. You may make it stop. Further, after the alarm signal is output, for example, the alarm may continue to sound unless the alarm is manually turned off.

S20の処理を説明する。S20では、前フレームまでで既に警報領域が設定されている状態である。しかも、その時点で取得されている現在フレームにおいて動体追跡(S13)も行われている。このため、特定物体が動体であれば、その移動距離、方向、および速度がわかっている。そこで、S20において制御部120は、上述した図4の例の場合のように特定物体の位置に合わせて警報領域を移動する。これには、前フレームまで設定されている警報領域の座標値を、特定物体の現在位置の座標値の移動に合わせて移動させる。これにより、前フレームまでで既に警報領域が設定されていたなら、特定物体の移動に合わせて警報領域を移動させるだけでよいので、移動のたびに警報領域を設定するよりは、計算が簡単になる(処理の高速化を図れる)。なお、図3の例のように、警報領域が固定されている場合には、S20の処理は行わずに、S15:YESの場合、そのままS17へ進むことになる。   The process of S20 will be described. In S20, the alarm area is already set up to the previous frame. In addition, moving object tracking (S13) is also performed in the current frame acquired at that time. For this reason, if the specific object is a moving object, its moving distance, direction, and speed are known. Therefore, in S20, the control unit 120 moves the alarm area in accordance with the position of the specific object as in the above-described example of FIG. For this, the coordinate value of the alarm area set up to the previous frame is moved in accordance with the movement of the coordinate value of the current position of the specific object. As a result, if the alarm area has already been set up to the previous frame, it is only necessary to move the alarm area in accordance with the movement of the specific object, so the calculation is easier than setting the alarm area each time it is moved. (The processing speed can be increased). If the alarm area is fixed as in the example of FIG. 3, the process of S20 is not performed, and if S15: YES, the process proceeds directly to S17.

以上のようにして監視動作は、繰り返し処理として実行される。   As described above, the monitoring operation is executed as a repetitive process.

以上説明した実施形態1によれば、以下のような効果を奏する。   According to Embodiment 1 demonstrated above, there exist the following effects.

実施形態1によれば、ライダーの距離画像から検出された物体のなかから、あらかじめ決められている特定物体の特徴量と、検出された物体の特徴量を比較することで、特定物体を検出し、その特定物体を時系列に並んだ複数の距離画像から動体追跡することで、特定物体の移動を検出する。そして、特定物体の移動が検出されたなら、特定物体を含むあらかじめ決められた範囲に警報領域を設定する。その後は、取得される距離画像において、警報領域に特定物体とは異なる他の物体があれば、警報を出す。これにより、特定物体に近付く他の物体を確実に検出して、警報することができる。たとえば、特定物体が人より大きな翁物体である場合には、大きな物体と人との衝突の可能性を警報することができる。また、特定物体が高温の物体の場合には、高温の物体の周囲に人が近付いたことを警報することができる。特に、本実施形態では、特定物体の移動を検出しているため、特定物体へ人などの他の物体の方から近付いて行く場合に限らず、人などの他の物体へ特定物体が近付いて行く場合にも警報を出すことができる。   According to the first embodiment, a specific object is detected by comparing a predetermined feature amount of a specific object with a feature amount of the detected object from objects detected from the distance image of the rider. The movement of the specific object is detected by tracking the moving object from a plurality of distance images arranged in time series. If the movement of the specific object is detected, an alarm area is set in a predetermined range including the specific object. Thereafter, if there is another object different from the specific object in the alarm area in the acquired distance image, an alarm is issued. As a result, other objects approaching the specific object can be reliably detected and alarmed. For example, when the specific object is a saddle object larger than a person, the possibility of a collision between the large object and the person can be warned. When the specific object is a high-temperature object, an alarm can be given that a person has approached the high-temperature object. In particular, in the present embodiment, since the movement of a specific object is detected, the specific object approaches not only the case where the specific object approaches another object such as a person but also the other object such as a person. An alarm can be issued when going.

また、警報領域を設定することで、特定物体と他の物体との距離を、距離画像を取得するたびに計算する必要がなくなるので、処理を高速化することができる。   In addition, by setting an alarm region, it is not necessary to calculate the distance between the specific object and another object every time a distance image is acquired, so the processing can be speeded up.

また、移動している特定物体の位置に合わせて警報領域を移動させることで、警報領域を必要最小限にして、作業領域をできるだけ確保することができる。   Further, by moving the alarm area according to the position of the moving specific object, the alarm area can be minimized and the work area can be secured as much as possible.

また、警報領域を設定する際に所定距離は、特定物体の移動方向前方が、後方より広く(前方方向へ長く)なるように設定する。これにより特定物体が接近してくる範囲ではいち早く警報を出し、特定物体が遠ざかる範囲では安全性を確保したうえで早く作業に入れるようになる。   Further, when setting the alarm region, the predetermined distance is set so that the front of the specific object in the moving direction is wider than the rear (longer in the forward direction). As a result, a warning is issued as soon as possible in a range where the specific object is approaching, and safety is ensured in a range where the specific object is moving away, and work can be started quickly.

また、警報領域に侵入した他の物体があると判断した場合には、そのことを示すタグを付けて過去の距離画像を記憶することとした。これにより、侵入経路がわかるようになるので、たとえば危険リスクの評価、分析などにも使用することができる。   Further, when it is determined that there is another object that has entered the alarm area, a past distance image is stored with a tag indicating that. Thereby, since an intrusion route can be understood, it can be used for, for example, evaluation and analysis of danger risks.

また、特定物体は、あらかじめRAM123などに記憶させておいた特定物体の特徴量と、現時点で取得した距離画像から検出された物体の特徴量とを比較することで検出している。このため、特定物体の検出に他のセンサーを使用する必要がないので、装置コストを低減することができる。   The specific object is detected by comparing the feature amount of the specific object stored in advance in the RAM 123 or the like with the feature amount of the object detected from the distance image acquired at the present time. For this reason, since it is not necessary to use another sensor for the detection of a specific object, apparatus cost can be reduced.

また、ライダー110の距離画像から物体を検出し、その特徴量に基づいて特定物体として警報を出せるに、監視している。このため、たとえば従来技術のような環境や周辺の物理量を検出する場合と比較して、その物体自体が周囲に危険を及ぼす可能性がある場合などにも、警報することができる。たとえば、人よりも大きいだけで、その物体の周辺の物理量に変化が起きない物体の場合、従来技術では危険性を検知できない。本実施形態1では、このような場合でも特定物体として検出して、その周囲に人や他の物などの特定物体と異なる他の物体が近付いた場合に警報を出すことができる。   Further, an object is detected from the distance image of the rider 110, and monitoring is performed so that an alarm can be issued as a specific object based on the feature amount. For this reason, for example, it is possible to give an alarm even when the object itself may pose a danger to the surroundings as compared to the case of detecting the environment and surrounding physical quantities as in the prior art. For example, in the case of an object that is larger than a person and does not change in the physical quantity around the object, the prior art cannot detect the danger. In the first embodiment, even in such a case, it can be detected as a specific object, and an alarm can be issued when another object different from the specific object such as a person or another object approaches the surrounding area.

(実施形態2)
上述した実施形態1では、あらかじめ記憶されている特定物体の特徴量とライダーの距離画像から検出される物体の特徴量を比較することで特定物体を特定し、その移動を検出した。これに代えて、本実施形態2は、サーマルカメラを用いて、特定物体として高温の物体を検出することとした。
(Embodiment 2)
In the first embodiment described above, a specific object is identified by comparing the feature quantity of the specific object stored in advance with the feature quantity of the object detected from the rider's distance image, and its movement is detected. Instead, in the second embodiment, a high-temperature object is detected as a specific object using a thermal camera.

図7は、実施形態2の監視システムの構成を示すブロック図である。図8は、実施形態2の監視システムの構成を説明するための監視領域全体を見渡す概略図である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the monitoring system according to the second embodiment. FIG. 8 is a schematic view overlooking the entire monitoring area for explaining the configuration of the monitoring system of the second embodiment.

実施形態2では、図7に示すように、実施形態1の監視システムに、さらにサーマルカメラ210(赤外線カメラ)を設けた。   In the second embodiment, as shown in FIG. 7, a thermal camera 210 (infrared camera) is further provided in the monitoring system of the first embodiment.

サーマルカメラ210は、周知のように、撮影領域にある物体から出ている赤外線を感知して、撮影領域内の温度分布からなる赤外線画像を得る。   As is well known, the thermal camera 210 senses infrared rays emitted from an object in the imaging area and obtains an infrared image composed of a temperature distribution in the imaging area.

サーマルカメラ210以外の構成、および特定物体検出後の監視動作(処理手順)は実施形態1と同様であるので説明は省略する。本実施形態2では、以下、サーマルカメラ210を用いた特定物体の検出を主に説明する。   Since the configuration other than the thermal camera 210 and the monitoring operation (processing procedure) after detecting a specific object are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. In the second embodiment, detection of a specific object using the thermal camera 210 will be mainly described below.

サーマルカメラ210は、図8に示すように、ライダー110と近接させて設置する。このとき、サーマルカメラ210で撮影する方向と、ライダー110が走査する方向がほぼ同じ方向となるようにする。このためには、サーマルカメラ210とライダー110はできるだけ近接させて、たとえば50cm以内に配置することが好ましい。もちろんサーマルカメラ210とライダー110が接するように配置してもよいし、これらを1つの筐体に入れて一体化してもよい。   The thermal camera 210 is installed close to the rider 110 as shown in FIG. At this time, the direction in which the image is taken by the thermal camera 210 and the direction in which the rider 110 scans are substantially the same. For this purpose, it is preferable to arrange the thermal camera 210 and the rider 110 as close as possible, for example, within 50 cm. Of course, the thermal camera 210 and the rider 110 may be arranged so as to be in contact with each other, or they may be integrated in one case.

このように配置されたサーマルカメラ210とライダー110を用いた特定物体の検出動作を説明する。図9および10は、実施形態2の監視動作の処理手順を示すフローチャートである。図11は、実施形態2のサーマルカメラによる赤外線画像例を示す図である。図12は、実施形態2のライダーによる距離画像例を示す図である。図11の赤外線画像と図12の距離画像はそれらの画像の大きさ(画像サイズ)がほぼ同じになるように調整している。   A specific object detection operation using the thermal camera 210 and the rider 110 arranged as described above will be described. 9 and 10 are flowcharts illustrating the processing procedure of the monitoring operation according to the second embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an infrared image by the thermal camera according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a distance image by the rider according to the second embodiment. The infrared image in FIG. 11 and the distance image in FIG. 12 are adjusted so that the sizes (image sizes) of the images are substantially the same.

まず、制御部120は、サーマルカメラ210から得られる赤外線画像を取得し(S201)、その中に所定温度以上の部分があるか否かを判断する(S202)。ここで、図11に示すように、赤外線画像の中に所定温度以上の部分400があれば検出されることになる。ここで検出されている所定温度以上の部分400は、たとえば、実施形態1同様に溶銑鍋(取鍋)である。一方、所定温度以上の部分がなければ(S202:NO)、S201へ戻る。   First, the control unit 120 acquires an infrared image obtained from the thermal camera 210 (S201), and determines whether or not there is a portion having a predetermined temperature or more (S202). Here, as shown in FIG. 11, if there is a portion 400 of a predetermined temperature or higher in the infrared image, it is detected. The part 400 above the predetermined temperature detected here is, for example, a hot metal ladle (a ladle) as in the first embodiment. On the other hand, if there is no portion above the predetermined temperature (S202: NO), the process returns to S201.

赤外線線画像から所定温度以上の部分400が検出されたなら(S202:YES)、続いて、制御部120は、ライダー110の距離画像を取得し(S203)、物体があるか否か判断する(S204)。ここで、図12に示すように物体450があれば検出されることになる。距離画像からの物体の検出は、実施形態1同様に背景差分法により行われる。一方、物体が検出されなければ(S204:NO)、S201へ戻る。   If the portion 400 having a predetermined temperature or more is detected from the infrared ray image (S202: YES), the control unit 120 subsequently acquires a distance image of the rider 110 (S203) and determines whether there is an object (S203). S204). Here, as shown in FIG. 12, if there is an object 450, it will be detected. The detection of the object from the distance image is performed by the background difference method as in the first embodiment. On the other hand, if no object is detected (S204: NO), the process returns to S201.

なお、S201およびS202と、S203およびS204は、手順としてはどちらが先でもよい(同時に行ってもよい)。   Note that either of S201 and S202 and S203 and S204 may be performed first as a procedure (may be performed simultaneously).

距離画像から物体450を検出したなら(S204:YES)、続いて、制御部120は、所定温度以上の部分400の方向と物体450の方向を比較して、所定温度以上の部分400と物体450が同じ方向か否かを判断する(S205)。   If the object 450 is detected from the distance image (S204: YES), the control unit 120 compares the direction of the portion 400 above the predetermined temperature with the direction of the object 450, and compares the portion 400 above the predetermined temperature with the object 450. Are in the same direction (S205).

所定温度以上の部分400の方向は、サーマルカメラ210の設置位置を原点として、赤外線画像のなかで原点から所定温度以上の部分400がある方向を特定し、RAM123に記憶する。同様に、物体450の方向は、ライダー110の設置位置を原点として、距離画像のなかで原点から物体450がある方向を特定し、RAM123に記憶する。そして、それぞれの方向を比較する。   The direction of the part 400 above the predetermined temperature is stored in the RAM 123 by specifying the direction where the part 400 above the predetermined temperature is located from the origin in the infrared image with the installation position of the thermal camera 210 as the origin. Similarly, the direction of the object 450 is determined by specifying the direction in which the object 450 is located from the origin in the distance image with the installation position of the rider 110 as the origin, and is stored in the RAM 123. Then, the respective directions are compared.

これらの方向は、具体的には赤外線画像および距離画像内での位置として特定する。所定温度以上の部分400の方向は、赤外線画像内の座標値として表すことができる。たとえば赤外線画像に、横方向をX軸、縦方向をY軸とする2次元座標系を設定して、そのなかの所定温度以上の部分400の座標値を得る。また、物体450の方向は、距離画像の3次元座標系の座標値として得られる。距離画像における3次元座標系は、実施形態1同様である。   Specifically, these directions are specified as positions in the infrared image and the distance image. The direction of the portion 400 above the predetermined temperature can be expressed as a coordinate value in the infrared image. For example, a two-dimensional coordinate system in which the horizontal direction is the X axis and the vertical direction is the Y axis is set in the infrared image, and the coordinate value of the portion 400 of the predetermined temperature or higher is obtained. Further, the direction of the object 450 is obtained as a coordinate value of the three-dimensional coordinate system of the distance image. The three-dimensional coordinate system in the distance image is the same as that in the first embodiment.

サーマルカメラ210とライダー110は同じ方向から撮影および走査している。このため、距離画像における3次元座標系のうちX−Y平面を抜き出した2次元座標系と赤外線画像における2次元座標系とはほぼ同じ画角となっている。したがって、これら2次元座標系の位置(座標値)を比較すれば、所定温度以上の部分400と物体450とが同じものの場合、所定温度以上の部分400の位置(座標値)と物体450の位置(座標値)はほぼ同じ位置になる。ほぼ同じ位置とは、所定温度以上の部分400も、物体450もある程度の大きさ(画素数)を持っているので、これらの画素の重なりが50%以上あるものとする。もちろん、50%でなくても1%でも重なれば同じとしてもよいし、逆に60%以上の重なりで同じと判断することとしてもよい。ただし、このような画像の比較においては、赤外線画像の分解能(画素数)と、距離画像の分解能(画素数)が異なるので、両者の2次元座標系の縮尺が同じになるように調整して比較する。   The thermal camera 210 and the rider 110 are photographed and scanned from the same direction. For this reason, the two-dimensional coordinate system in which the XY plane is extracted from the three-dimensional coordinate system in the distance image and the two-dimensional coordinate system in the infrared image have substantially the same angle of view. Therefore, when the positions (coordinate values) of these two-dimensional coordinate systems are compared, if the portion 400 above the predetermined temperature and the object 450 are the same, the position (coordinate values) of the portion 400 above the predetermined temperature and the position of the object 450 The (coordinate values) are almost the same position. The substantially the same position means that the portion 400 above the predetermined temperature and the object 450 have a certain size (number of pixels), and therefore, the overlap of these pixels is assumed to be 50% or more. Of course, it may be the same if 1% overlaps even if it is not 50%, or conversely, it may be determined that the overlap is 60% or more. However, in such image comparison, since the resolution (number of pixels) of the infrared image and the resolution (number of pixels) of the distance image are different, the two-dimensional coordinate systems are adjusted to have the same scale. Compare.

なお、これらの方向の判断は、直交座標系の座標値から判断するのではなく、たとえば、極座標系を設定した赤外線画像および距離画像から判断してもよい。極座標系は、サーマルカメラ210およびライダー110の設置位置を原点とすれば、所定温度以上の部分400および物体450の方向は、それぞれの極座標系において原点からの角度として得られる。そして、それらの角度は、ある程度の角度範囲内であれば同じものとする。   Note that the determination of these directions is not determined from the coordinate values of the orthogonal coordinate system, but may be determined from, for example, an infrared image and a distance image in which a polar coordinate system is set. In the polar coordinate system, if the installation positions of the thermal camera 210 and the rider 110 are set as the origin, the direction of the portion 400 and the object 450 at a predetermined temperature or higher is obtained as an angle from the origin in each polar coordinate system. These angles are the same as long as they are within a certain range of angles.

ここで制御部120は、所定温度以上の部分400と物体450の方向が同じでなければ(S205:NO)、S201へ戻り、処理を継続する。   If the direction of the part 400 and the object 450 at the predetermined temperature or higher is not the same (S205: NO), the control unit 120 returns to S201 and continues the process.

一方、これら方向が同じであれば(S205:YES)、制御部120は、ライダー110の距離画像から検出された物体450を特定物体(ここでは溶銑鍋)と判定されるので、特定物体をクラスタリングする(S206)。クラスタリングは実施形態1と同様に行うことができる。これにより、ライダー110の距離画像から検出された物体450は、所定温度以上の高温物体であることがわかる。   On the other hand, if these directions are the same (S205: YES), the control unit 120 determines that the object 450 detected from the distance image of the rider 110 is a specific object (here, hot metal ladle), and therefore clusters the specific object. (S206). Clustering can be performed in the same manner as in the first embodiment. Thereby, it can be seen that the object 450 detected from the distance image of the rider 110 is a high-temperature object having a predetermined temperature or higher.

続いて、制御部120は、距離画像を取得して(S211)、クラスタリングした特定物体の動体追跡を行う(S212)。動体追跡も実施形態1と同様に、クラスタリング後、ライダー110から時系列に取得した距離画像から行うことになる。   Subsequently, the control unit 120 acquires a distance image (S211) and performs tracking of moving objects of the clustered specific object (S212). Similarly to the first embodiment, the moving body tracking is performed from the distance image acquired in time series from the rider 110 after clustering.

続いて、特定物体の動体追跡の結果、特定物体が存在しなくなれば(S213:NO)S201へ戻る。これは、移動していた特定物体が終点に達したり走査領域の外に出たりした場合である。特定物体が存在しなくなれば、警戒領域も実施形態1同様に取り消す。   Subsequently, if the specific object does not exist as a result of tracking the moving object of the specific object (S213: NO), the process returns to S201. This is a case where the moving specific object reaches the end point or goes out of the scanning area. If the specific object no longer exists, the alert area is canceled as in the first embodiment.

一方、特定物体が存在していれば(S213:YES)、その後は、実施形態1同様に処理を継続する(S15〜S20)。つまり、特定物体が移動していて、既に警報領域500が設定されているなら(S15:YES)、警報領域500を移動さる(S20)。特定物体の移動が検出されて警報領域500が設定されていなければ(S15:NO)、すなわち特定物体の移動が検出されたなら、特定物体の周囲に警報領域500を設定する(S16)。その後、他の物体の侵入検知(S17、S18)を行うことになる。   On the other hand, if the specific object exists (S213: YES), thereafter, the processing is continued as in the first embodiment (S15 to S20). That is, if the specific object has moved and the warning area 500 has already been set (S15: YES), the warning area 500 is moved (S20). If the movement of the specific object is detected and the alarm area 500 is not set (S15: NO), that is, if the movement of the specific object is detected, the alarm area 500 is set around the specific object (S16). Thereafter, intrusion detection (S17, S18) of another object is performed.

本実施形態2においても、警戒領域は、あらかじめ移動経路がわかっている場合は、移動経路301全体を含むように設定してもよい。   Also in the second embodiment, the warning area may be set so as to include the entire movement route 301 when the movement route is known in advance.

このようなサーマルカメラ210を用いた特定物体の検出は、たとえば、高温の物体の移動を検出して警報を出す場合に、特に有効である。   Such detection of a specific object using the thermal camera 210 is particularly effective when, for example, detecting a movement of a high-temperature object and issuing an alarm.

高温の物体としては、たとえば、溶銑鍋である。溶銑鍋を特定物体として検出する場合、たとえば所定温度を70℃に設定しておいて、70℃以上の部分が赤外線画像のなかにあれば、所定温度以上の部分として検出する。そして、その方向および大きさを特徴量とする。もちろん、所定温度は70℃に限定されるものではなく、何度に設定してもよい。たとえば人や物に危害が加わるような温度を設定する。高温防護服を着て作業をするような現場では、70〜200℃程度としてもよい。逆に高温に対して保護機能がない平服での作業場所では、40〜70℃程度としてもよい。   An example of the hot object is a hot metal pan. When detecting a hot metal ladle as a specific object, for example, if a predetermined temperature is set to 70 ° C. and a portion of 70 ° C. or higher is in the infrared image, it is detected as a portion of a predetermined temperature or higher. Then, the direction and size are set as the feature amount. Of course, the predetermined temperature is not limited to 70 ° C., and may be set any number of times. For example, the temperature is set so as to harm people and things. In the field where high temperature protective clothing is worn, the temperature may be about 70 to 200 ° C. On the other hand, in a work place with plain clothes that does not have a protection function against high temperatures, the temperature may be about 40 to 70 ° C.

赤外線画像内の所定温度以上の部分と、距離画像内の物体とが同じものであるか否かを確かめる理由を説明する。   The reason for confirming whether or not the portion of the infrared image that is equal to or higher than the predetermined temperature is the same as the object in the distance image will be described.

本実施形態2で特定物体として例示している溶銑鍋は、その移動範囲の近くに高炉や転炉がある。サーマルカメラ210の撮影範囲に、これら高炉や転炉があると、それらの蓋が開いていれば所定温度以上の部分として検出されることになる。一方、ライダー110の距離画像からは、高炉や転炉は静止物であるため背景差分法では検出されない(背景画像登録時に静止物は背景となるため)。しかし、作業現場には、高温ではない物体、たとえば重機や車両などが入ることがある。そうすると、ライダー110の距離画像から重機や車両が物体として検出される。   The hot metal ladle illustrated as the specific object in the second embodiment has a blast furnace and a converter near its moving range. If there are these blast furnaces and converters in the imaging range of the thermal camera 210, they will be detected as being at a predetermined temperature or higher if their lids are open. On the other hand, from the distance image of the rider 110, since the blast furnace and the converter are stationary objects, they are not detected by the background subtraction method (because the stationary object becomes the background when the background image is registered). However, objects that are not hot, such as heavy machinery and vehicles, may enter the work site. Then, a heavy machine or a vehicle is detected as an object from the distance image of the rider 110.

ここで赤外線画像で高炉や転炉などを所定温度以上の部分として検出した場合に、同時に距離画像でも重機や車両などを物体として検出する場合もあり得る。これら部分と物体は同じものではない。このような場合に、単純に所定温度以上の部分と物体を同じものとしてしまうと、誤認識ということになる。   Here, when a blast furnace, a converter, or the like is detected as a portion having a predetermined temperature or more in the infrared image, a heavy machine or a vehicle may be detected as an object in the distance image at the same time. These parts and objects are not the same. In such a case, simply recognizing a part that is equal to or higher than a predetermined temperature and an object is erroneous recognition.

本実施形態2では、所定温度以上の部分の方向と、物体の方向を比較することで、それらが同じか否かを判断している。このため静止物からの放熱による所定温度以上の部分と、低温の物体をたまたま同時に検出した場合に、それらが同じものであると誤認識することを防止している。また、複数の移動する所定温度以上の高温物体がある場合も、このように比較することで、それらを個別に特定物体として認識することができる。   In the second embodiment, it is determined whether or not they are the same by comparing the direction of the portion above the predetermined temperature with the direction of the object. For this reason, when a part having a predetermined temperature or higher due to heat radiation from a stationary object and a low-temperature object are detected at the same time, erroneous recognition that they are the same is prevented. In addition, even when there are a plurality of moving high-temperature objects that are equal to or higher than the predetermined temperature, it is possible to individually recognize them as specific objects by comparing in this way.

なお、サーマルカメラ210により検出される所定温度以上の部分と、ライダー110により検出される物体が同じか否かを判断するために、それらの方向に合わせて、大きさを比較してもよい。これには、たとえば、サーマルカメラ210の撮影領域210aとライダー110の走査領域110aがほぼ同じ大きさになるように設定する。これには、サーマルカメラ210のレンズの焦点距離を調整することで、距離画像のX−Y平面と同じ大きさの画角となるように調整できる。これによりサーマルカメラ210で撮影された赤外線画像内の所定温度以上の部分と距離画像内のX−Y平面における物体の大きさが、ほぼ同じ大きさになる。この場合は、画像内での位置も既に説明したように、同じ位置に来ることになる。これにより、方向だけでなく大きさからも、所定温度以上の部分と物体との同一性を判断することができる。   In order to determine whether or not the portion detected by the thermal camera 210 is equal to or higher than the predetermined temperature and the object detected by the rider 110 are the same, the sizes may be compared in accordance with these directions. For example, the photographing area 210a of the thermal camera 210 and the scanning area 110a of the rider 110 are set to have substantially the same size. This can be adjusted by adjusting the focal length of the lens of the thermal camera 210 so that the angle of view is the same as the XY plane of the distance image. As a result, the size of the object on the XY plane in the distance image and the portion of the infrared image captured by the thermal camera 210 in the infrared image is approximately the same size. In this case, the position in the image comes to the same position as already described. As a result, it is possible to determine the identity between a part having a predetermined temperature or more and an object not only from the direction but also from the size.

以上により、本実施形態2では、上述した実施形態1の効果に加えて、さらに以下の効果を奏する。   As described above, the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment described above.

サーマルカメラ210によって監視領域内に所定温度以上の部分が検知された場合に、その部分の方向と、ライダー110の距離画像から検出された物体の方向とを比較して、特定物体を検出する。そして、特定物体が存在し、移動したなら、その周りに警報領域を設定する。これにより所定温度以上の特定物体に、他の物体である人や物などが近付くような場合に警報を出すことができる。   When a part having a predetermined temperature or higher is detected in the monitoring area by the thermal camera 210, the direction of the part is compared with the direction of the object detected from the distance image of the rider 110 to detect a specific object. If a specific object exists and moves, an alarm area is set around it. Thus, an alarm can be issued when a specific object having a predetermined temperature or higher approaches another object such as a person or an object.

なお、実施形態2においても実施形態1同様に、距離画像と共に赤外線画像(または赤外線画像単独でもよい)を一定時間間隔で一時記憶しておく。そして警報領域に侵入した他の物体があると判断した場合には、そのことを示すタグを付けて過去の距離画像と共に赤外線画像(または赤外線画像単独でもよい)を記憶する。これにより赤外線画像により特定物体(たとえば高温の物体)の周囲に設けられた警報領域に侵入した他の物体を温度分布画像として見ることができる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, an infrared image (or an infrared image alone) may be temporarily stored together with a distance image at regular time intervals. If it is determined that there is another object that has entered the alarm area, an infrared image (or an infrared image alone) is stored together with a past distance image with a tag indicating that. As a result, another object that has entered a warning area provided around a specific object (for example, a high-temperature object) can be viewed as a temperature distribution image by an infrared image.

(変形例)
さらに、実施形態1または2の変形例として可視光により物体を撮影し可視光画像を出力する通常のムービーカメラ(可視光カメラ)を設置した例を説明する。
(Modification)
Furthermore, an example in which a normal movie camera (visible light camera) that captures an object with visible light and outputs a visible light image will be described as a modification of the first or second embodiment.

図13は、変形例として可視光により物体を撮影するムービーカメラを設置した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a monitoring system when a movie camera that captures an object with visible light is installed as a modification.

この変形例では、可視光により物体を撮影する通常のムービーカメラ(単にカメラ310)と称する)を監視対象となっている領域を撮影できる位置に設置する。   In this modification, a normal movie camera (simply referred to as a camera 310) that captures an object with visible light is installed at a position where a region to be monitored can be captured.

そして、監視領域内を撮影し、あらかじめ決められた時間分、一時記憶する(いわゆるループ録画する)。その後、実施形態1または2の処理により、他の物体が警報領域内に侵入した時点で、ループ録画されている映像(動画像)を他の記憶装置へ記憶し直したり、ループ録画の部分を消去禁止にしたりする。なお、ループ録画を永続的(消去しない)記憶にすることを含めて第2記憶部への記憶とする。これにより、距離画像や赤外線画像だけでなく、通常の映像を見て人や物などの特定物体と異なる他の物体が侵入した場合に、他の物体の侵入経過の観察や分析に使用することができる。このカメラ310による録画も、たとえば第2記憶部として、HDD124や、サーバーなどを用いることができる。   Then, the inside of the monitoring area is photographed and temporarily stored for a predetermined time (so-called loop recording). After that, when another object enters the alarm area by the processing of the first or second embodiment, the video (moving image) recorded in the loop recording is stored again in another storage device, or the portion of the loop recording is recorded. Or erasure is prohibited. In addition, it is set as the memory | storage to a 2nd memory | storage part including making a loop video recording permanent (it does not delete). In this way, when not only distance images and infrared images but also other objects that are different from a specific object such as a person or object invading normal images, they can be used for observation and analysis of the intrusion process of other objects. Can do. For recording by the camera 310, for example, the HDD 124 or a server can be used as the second storage unit.

また、第2記憶部は、制御部12ではなく、ほかにあってもよい。たとえば、カメラ310からの映像を別途専用に記憶する録画装置(不図示)を設けてもよい。この録画装置が一時記憶部および第2記憶部となる。この録画装置には、常にカメラ310からの映像をループ録画させておく(一時記憶部となる)。そして、制御部120は、実施形態1または2の処理により、他の物体が警報領域内に侵入したことを検出した時点で、録画装置からその時点の画像やループ録画されている過去の映像(全部または一部)を録画装置内において永続的(消去されない)な記憶にする(第2記憶部となる)。これにより、後から分析する際には、録画装置だけを使用しても、他の物体が警報領域に入ったときの画像またはそれより過去の映像を見ることができる。また、この録画装置に映像を録画する媒体は、可搬式の媒体であってもよい。   The second storage unit may be other than the control unit 12. For example, a video recording device (not shown) that stores video from the camera 310 exclusively may be provided. This recording device serves as a temporary storage unit and a second storage unit. In this recording device, the video from the camera 310 is always recorded in a loop (becomes a temporary storage unit). Then, when the control unit 120 detects that another object has entered the alarm area by the processing of the first or second embodiment, the control unit 120 reads an image at that time or a past video (loop recorded) from the recording device. All or part of the recording device is stored permanently (not erased) in the recording apparatus (becomes a second storage unit). Thereby, when analyzing later, even when only the recording device is used, it is possible to view an image when another object enters the alarm region or a video earlier than that. Further, the medium for recording the video on the recording apparatus may be a portable medium.

なお、図11においては、実施形態2の監視システムの構成にカメラ310を設けた例を示したが、この変形例は実施形態1の監視システムの構成にカメラ310を設けてもよい。カメラ310を設置した場合(実施形態1および2のいずれの場合でも)、カメラ310で撮影した映像は、距離画像および赤外線画像と共に記憶してもよいし、カメラ310の映像だけ記憶(録画)してもよい。   In FIG. 11, an example in which the camera 310 is provided in the configuration of the monitoring system of the second embodiment is shown, but in this modification, the camera 310 may be provided in the configuration of the monitoring system of the first embodiment. When the camera 310 is installed (in any of the first and second embodiments), the video shot by the camera 310 may be stored together with the distance image and the infrared image, or only the video of the camera 310 is stored (recorded). May be.

以上本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。   Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

上述した実施形態では、ライダー110の距離画像またはサーマルカメラ210の赤外線画像から、特定物体の移動を検出することとしたが、このほかに、特定物体を移動させるための制御信号を検出して、特定物体が監視領域内に入って移動したものとして、警報領域を設定することとしてもよい。   In the embodiment described above, the movement of the specific object is detected from the distance image of the rider 110 or the infrared image of the thermal camera 210. In addition to this, a control signal for moving the specific object is detected, The alarm area may be set as a specific object that has moved into the monitoring area.

また、上述した実施形態では、特定物体として1つの物体を例に説明したが、特定物体は複数あってもよい。たとえば、ライダー110の距離画像やサーマルカメラ210の赤外線画像から複数の特定物体を検出して、それぞれの特定物体に警報領域を設定する。   In the above-described embodiment, one specific object has been described as an example of the specific object. However, there may be a plurality of specific objects. For example, a plurality of specific objects are detected from the distance image of the rider 110 and the infrared image of the thermal camera 210, and an alarm area is set for each specific object.

また、上述した実施形態では、特定物体の周囲に警報領域を設定することとしたが、特定物体の検出後に、特定物体と他の物体との距離を逐一算出して、その距離が所定距離以下か否かを判断することで、警報信号を出力するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the alarm region is set around the specific object. However, after the specific object is detected, the distance between the specific object and another object is calculated one by one, and the distance is equal to or less than the predetermined distance. By determining whether or not, an alarm signal may be output.

また、溶銑を運ぶような作業場所を例に説明したが、これはあくまでも一例であり、他の高温物体でも適用可能である。たとえば、溶銑同様に高温の溶鋼や、その他の溶融金属を運んだり、搬送したりする作業場所において本発明は好適に用いることができる。   Moreover, although the working place which carries hot metal was demonstrated to the example, this is an example to the last, and it can apply also to another high temperature object. For example, the present invention can be suitably used in a work place where high-temperature molten steel or other molten metal is transported or transported as with hot metal.

そのほか、本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。   In addition, the present invention can be variously modified based on the configurations described in the claims, and these are also within the scope of the present invention.

100 監視システム、
110 ライダー、
120 制御部、
123 RAM、
124 HDD、
130 ディスプレイ、
140 警報器、
210 サーマルカメラ、
300 溶銑鍋、
310 カメラ、
400 所定温度以上の部分、
450 物体。
100 monitoring system,
110 riders,
120 control unit,
123 RAM,
124 HDD,
130 display,
140 alarm,
210 thermal camera,
300 hot metal hot pot,
310 camera,
400 Parts above a predetermined temperature,
450 objects.

Claims (16)

監視対象となる領域内において、あらかじめ決められた特定物体の周囲を監視する監視システムであって、
前記領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が示された距離画像を出力する距離画像取得部と、
前記領域内における前記特定物体の移動を検出して、
前記距離画像取得部から取得した前記距離画像内に、前記特定物体を含むようにあらかじめ決められた範囲に警報領域を設定し、前記距離画像から前記特定物体とは異なる他の物体を検出して、検出した前記他の物体が前記警報領域に存在する場合に警報信号を出力する制御部と、
を有する、監視システム。
A monitoring system for monitoring the surroundings of a predetermined object in an area to be monitored,
A distance image acquisition unit that outputs a distance image showing a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the region;
Detecting the movement of the specific object in the region;
In the distance image acquired from the distance image acquisition unit, an alarm region is set in a predetermined range so as to include the specific object, and another object different from the specific object is detected from the distance image. A control unit that outputs an alarm signal when the detected other object is present in the alarm region;
Having a monitoring system.
前記特定物体の特徴量をあらかじめ記憶した第1記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像から物体を検出した場合に、検出した当該物体の特徴量を求めて、検出した当該物体の特徴量と前記第1記憶部に記憶している前記特定物体の特徴量とを比較して前記特定物体を検出し、
前記距離画像取得部から時系列に取得した前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する、請求項1に記載の監視システム。
A first storage unit that stores in advance the feature quantity of the specific object;
When the object is detected from the distance image acquired from the distance image acquisition unit, the control unit obtains a feature amount of the detected object, and stores the detected feature amount of the object and the first storage unit Detecting the specific object by comparing with the feature amount of the specific object,
The monitoring system according to claim 1, wherein movement of the specific object is detected from the distance image acquired in time series from the distance image acquisition unit.
前記距離画像取得部と近接した位置に設置され、前記領域を前記距離画像取得部とほぼ同じ方向から撮影して、前記領域の温度分布を検出した赤外線画像を出力するサーマルカメラを、さらに有し、
前記制御部は、前記サーマルカメラから取得した赤外線画像のなかで所定温度以上の部分を検出し、かつ、前記部分に対応する方向に、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像に物体を検出することにより、前記特定物体を検出し、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する、請求項1に記載の監視システム。
A thermal camera installed at a position close to the distance image acquisition unit, imaging the region from substantially the same direction as the distance image acquisition unit, and outputting an infrared image in which the temperature distribution of the region is detected; ,
The control unit detects a portion having a predetermined temperature or higher in the infrared image acquired from the thermal camera, and detects an object in the distance image acquired from the distance image acquisition unit in a direction corresponding to the portion. By detecting the specific object,
The monitoring system according to claim 1, wherein movement of the specific object is detected from a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit.
前記制御部は、前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から移動している前記特定物体の位置を検出し、
前記警報領域を前記特定物体の位置に合わせて移動する、請求項2または3に記載の監視システム。
The control unit detects the position of the specific object moving from the plurality of distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit,
The monitoring system according to claim 2, wherein the alarm area is moved according to the position of the specific object.
前記制御部が設定する前記警報領域は、前記特定物体の移動方向前方の広さが前記特定物体の移動方向後方の広さより広い、請求項4に記載の監視システム。   The monitoring system according to claim 4, wherein the warning area set by the control unit is wider in front of the specific object in the moving direction than in front of the specific object in the moving direction. 第2記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像を前記第2記憶部へ記憶する、請求項1〜5のいずれか1つに記載の監視システム。
A second storage unit;
The controller is
The monitoring system according to claim 1, wherein the distance image at the time when it is determined that the other object exists in the alarm area is stored in the second storage unit.
前記距離画像を一時的に記憶する一時記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像を前記一時記憶部に、あらかじめ決められた時間分一時記憶し、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像と共に、前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点までの前記一時記憶部に記憶されている過去の前記距離画像を前記第2記憶部へ記憶する、請求項6に記載の監視システム。
A temporary storage unit for temporarily storing the distance image;
The controller is
A plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit are temporarily stored in the temporary storage unit for a predetermined time,
The past distance image stored in the temporary storage unit until the time when it is determined that the other object is present in the alarm area together with the distance image when it is determined that the other object is present in the alarm area. Is stored in the second storage unit.
第2記憶部と、
前記領域を撮影し可視光画像を出力する可視光カメラ、または、前記領域の温度分布を検出して赤外線画像を出力するサーマルカメラと、を有し、
前記制御部は、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点、または前記時点を含む所定の時間分の時系列の前記可視光画像、または前記赤外線画像を前記第2記憶部へ記憶する、請求項1〜5のいずれか1つに記載の監視システム。
A second storage unit;
A visible light camera that captures the region and outputs a visible light image, or a thermal camera that detects a temperature distribution of the region and outputs an infrared image;
The controller is
The time point when the other object is determined to be present in the alarm area, or the time-series visible light image or infrared image for a predetermined time including the time point is stored in the second storage unit. The monitoring system as described in any one of -5.
監視対象となる領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が示された距離画像を出力する距離画像取得部を有した監視システムを用い、前記領域内において、あらかじめ決められた特定物体の周囲を監視する監視方法であって、
前記領域内における前記特定物体の移動を検出する段階(a)と、
前記距離画像取得部から取得した前記距離画像内に、前記特定物体を含むようにあらかじめ決められた範囲に警報領域を設定する段階(b)と、
前記距離画像から前記特定物体とは異なる他の物体を検出して、検出した前記他の物体が前記警報領域に存在する場合に警報する段階(c)と、
を有する監視方法。
Using a monitoring system having a distance image acquisition unit that outputs a distance image showing a distribution of distance values obtained by scanning a laser beam toward an area to be monitored, the area is determined in advance. A monitoring method for monitoring the surroundings of a specified object,
Detecting the movement of the specific object within the region (a);
(B) setting an alarm region in a predetermined range so as to include the specific object in the distance image acquired from the distance image acquisition unit;
Detecting another object different from the specific object from the distance image and alerting when the detected other object is present in the alarm region (c);
Monitoring method.
前記監視システムは、前記特定物体の特徴量をあらかじめ記憶した第1記憶部を有しており、
前記段階(a)は、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像から物体を検出した場合に、検出した当該物体の特徴量を求めて、検出した当該物体の特徴量と前記第1記憶部に記憶している前記特定物体の特徴量とを比較して前記特定物体を検出する段階(d1)と、
前記距離画像取得部から時系列に取得した前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する段階(d2)と、
を有する、請求項9に記載の監視方法。
The monitoring system includes a first storage unit that stores in advance the characteristic amount of the specific object,
In the step (a), when an object is detected from the distance image acquired from the distance image acquisition unit, a feature amount of the detected object is obtained, and the detected feature amount of the object and the first storage unit Comparing the feature quantity of the specific object stored in (d1) to detect the specific object;
Detecting the movement of the specific object from the distance image acquired in time series from the distance image acquisition unit (d2);
The monitoring method according to claim 9, comprising:
前記監視システムは、前記距離画像取得部と近接した位置に設置され、前記領域を前記距離画像取得部とほぼ同じ方向から撮影して、前記領域の温度分布を検出した赤外線画像を出力するサーマルカメラを、さらに有し、を有しており、
前記段階(a)は、前記サーマルカメラから取得した赤外線画像のなかで所定温度以上の部分を検出し、かつ、前記部分に対応する方向に、前記距離画像取得部から取得した前記距離画像に物体を検出することにより、前記特定物体を検出する段階(e1)と、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定物体の移動を検出する段階(e2)と、を有する、請求項9に記載の監視方法。
The monitoring system is installed at a position close to the distance image acquisition unit, images the region from substantially the same direction as the distance image acquisition unit, and outputs an infrared image in which the temperature distribution of the region is detected And further having
In the step (a), a part having a predetermined temperature or higher is detected in an infrared image obtained from the thermal camera, and an object is added to the distance image obtained from the distance image obtaining unit in a direction corresponding to the part. Detecting the specific object by detecting (e1),
The monitoring method according to claim 9, further comprising: detecting a movement of the specific object from a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit.
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像から移動している前記特定物体の位置を検出し、
前記警報領域を前記特定物体の位置に合わせて移動する段階(f)を有する、請求項10または11に記載の監視方法。
Detecting the position of the specific object moving from a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquisition unit,
The monitoring method according to claim 10 or 11, further comprising a step (f) of moving the alarm area in accordance with a position of the specific object.
前記警報領域は、前記特定物体の移動方向前方の広さが前記特定物体の移動方向後方の広さより広い、請求項12に記載の監視方法。   The monitoring method according to claim 12, wherein the warning area is wider in front of the specific object in the movement direction than in front of the specific object in the movement direction. 前記監視システムは、第2記憶部を有しており、
前記段階(c)において前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像を前記第2記憶部に記憶させる段階(g)を有する、請求項9〜13のいずれか1つに記載の監視方法。
The monitoring system has a second storage unit,
14. The method according to claim 9, further comprising a step (g) of storing the distance image at the time when it is determined in step (c) that the other object is present in the alarm area in the second storage unit. Monitoring method described in 1.
前記監視システムは、前記距離画像を一時的に記憶する一時記憶部を有しており、
前記距離画像取得部から時系列に取得した複数の前記距離画像を前記一時記憶部に、あらかじめ決められた時間分一時記憶させる段階(h)と、
前記段階(g)において前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点の前記距離画像と共に、前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点までの前記一時記憶部に記憶されている過去の前記距離画像を前記第2記憶部に記憶させる段階(i)を有する、請求項14に記載の監視方法。
The monitoring system has a temporary storage unit that temporarily stores the distance image,
A step (h) of temporarily storing a plurality of the distance images acquired in time series from the distance image acquiring unit in the temporary storage unit for a predetermined time;
Along with the distance image at the time when it is determined in step (g) that the other object exists in the alarm area, the distance image is stored in the temporary storage unit until the time when it is determined that the other object exists in the alarm area. The monitoring method according to claim 14, further comprising a step (i) of storing the past distance image in the second storage unit.
前記監視システムは、第2記憶部と、前記領域を撮影し可視光画像を出力する可視光カメラ、または、前記領域の温度分布を検出して赤外線画像を出力するサーマルカメラと、を有し、
前記他の物体が前記警報領域に存在すると判断した時点、または前記時点を含む所定の時間分の時系列の前記可視光画像、または前記赤外線画像を前記第2記憶部へ記憶する段階(j)を有する、請求項9〜13のいずれか1つに記載の監視方法。
The monitoring system includes a second storage unit, a visible light camera that captures the region and outputs a visible light image, or a thermal camera that detects a temperature distribution of the region and outputs an infrared image.
A step (j) of storing the visible light image or the infrared image in a time series for a predetermined time including the time point when it is determined that the other object exists in the alarm region (j); The monitoring method according to claim 9, comprising:
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