JP2558198B2 - 移動体解析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駅、店舗などの通路・
階段等の一定地点において、人や物等の移動体の流動状
態を検出・解析する移動体解析装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一定地点における人の移動状態を
調査するには、測定地点に調査員を配置して目視により
その移動方向等を計数して集計する方法が広く行われて
いる。しかし、人の移動方向は様々であり、これを正確
に計数するのは困難で、多くの調査員と多大の経費を要
する。

【０００３】そこで従来、例えば図１３（ｂ）に示すよ
うに、多数の熱型の赤外線センサ５１，５１…を４列に
配置して赤外線検出装置Ｄを構成し、この赤外線検出装
置Ｄを調査地点の真上に下向きに取り付け、赤外線検出
装置Ｄの真下を通過する人５２の体温により各赤外線セ
ンサ５１，５１…を作動させて、通過人数及び通過方向
を計数する方法が試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の装
置は熱型赤外線センサを用いるので、夏季の屋外のよう
に外気温が人体の体表温度（約３２℃）より高い場合に
は検出できないという問題点がある。また風がある場合
には検出が困難となるため、もっぱら屋内での使用に限
られるという問題点もある。また、移動体が人以外の物
体である場合は検出が困難であった。さらに検出できる
データは人の有無及び移動方向のみに限られ、それ以外
のデータ、例えば服装、大人か子供か等を判別できない
という問題点もあった。

【０００５】そこで本発明は、従来技術の有する上記問
題点に鑑み、これを解消すべくなされたものであり、外
気温や風の影響を受けることなく、また調査地点を通過
する移動体についてより多くの情報を得ることができる
移動体解析装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決すべ
く、本発明の第１発明は、調査地点の一次元画像を読み
取る画像読取り手段と、前記画像読取り手段が読取った
一次元画像を記憶する一次元画像記憶手段と、前記一次
元画像記憶手段が記憶した一次元画像を撮影順に配列し
て連続画像を作成する連続画像作成手段と、前記連続画
像作成手段が作成した連続画像から調査地点を通過する
移動体に関する画像を抽出する移動体抽出手段と、前記
移動体に関して予めわかっている標準パターンを記憶す
る標準パターン記憶手段と、前記移動体抽出手段が抽出
した移動体に関する画像から前記標準パターン記憶手段
に記憶されている標準パターンに対応するデータを抽出
するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段が抽出した
データを前記標準パターン記憶手段に記憶されている標
準パターンと比較する比較手段と、比較手段での比較結
果に基き、移動体の特性を判別する移動体判別手段と、
前記移動体判別手段の結果に従い、大人、子供、物につ
いての移動方向別の計数や移動体の服装別の計数などを
集計する集計手段と、集計手段により集計された結果を
表示する表示手段と、を備えてなる移動体解析装置であ
る。前記移動体の特性とは、移動体が大人、子供、物の
いずれであるか、また移動方向が正逆いずれであるか、
また服装の色彩などである。

【０００７】また第２発明は、調査地点の二次元画像を
読み取る二次元画像読取り手段と、前記画像読取り手段
が読取った二次元画像を記憶する二次元画像記憶手段
と、前記二次元画像記憶手段が記憶した二次元画像から
一次元画像を抽出する一次元画像抽出手段と、前記一次
元画像抽出手段が抽出した一次元画像を撮影順に配列し
て連続画像を作成する連続画像作成手段と、前記連続画
像作成手段が作成した連続画像から調査地点を通過する
移動体に関する画像を抽出する移動体抽出手段と、前記
移動体に関して予めわかっている標準パターンを記憶す
る標準パターン記憶手段と、前記移動体抽出手段が抽出
した移動体に関する画像から前記標準パターン記憶手段
に記憶されている標準パターンに対応するデータを抽出
するデータ抽出手段と、前記データ抽出手段が抽出した
データを前記標準パターン記憶手段に記憶されている標
準パターンと比較する比較手段と、比較手段での比較結
果に基き、移動体を大人、子供、物のいずれであるか、
また移動方向が正逆いずれであるか、また服装の色彩と
いった特性を判別する移動体判別手段と、前記移動体判
別手段の結果に従い、大人、子供、物についての移動方
向別の計数や移動体の服装別の計数などを集計する集計
手段と、集計手段により集計された結果を表示する表示
手段と、を備えてなる移動体解析装置である。

【０００８】

【作用】第１発明では、まず、移動体の検出に先立っ
て、調査地点を通過する移動体に関して予めわかってい
る標準パターンを記憶手段に記憶しておく。

【０００９】次に、画像読取り手段が調査地点の一次元
画像を読み取ると、読み取った一次元画像を一次元画像
記憶手段が記憶する。そして、一次元画像記憶手段が記
憶した一次元画像を連続画像作成手段が撮影順に配列し
て連続画像を作成する。移動体抽出手段は、連続画像作
成手段が作成した連続画像から移動体に関する画像を抽
出する。データ抽出手段は、その抽出した移動体に関す
る画像から標準パターン記憶手段に記憶され移動体に関
して予めわかっている標準パターンに対応するデータを
抽出する。比較手段は、その抽出したデータを標準パタ
ーン記憶手段に記憶されている標準パターンと比較す
る。移動体判別手段は、その比較手段での比較結果に基
き、移動体を大人、子供、物のいずれであるか、また移
動方向が正逆いずれであるか、また服装の色彩などを判
別する。集計手段は、その移動体判別手段の結果に従
い、大人、子供、物についての移動方向別の計数や移動
体の服装別の計数などを集計する。表示手段は、集計手
段により集計された結果を表示する。

【００１０】第２発明では、二次元画像読取り手段が調
査地点の二次元画像を読み取ると、読み取った二次元画
像を二次元画像記憶手段が記憶する。そして、二次元画
像記憶手段が記憶した二次元画像から一次元画像注出手
段が一次元画像を抽出する。抽出した一次元画像を連続
画像作成手段が撮影順に配列して連続画像を作成する。
移動体抽出手段は、連続画像作成手段が作成した連続画
像から移動体に関する画像を抽出する。データ抽出手段
は、その抽出した移動体に関する画像から標準パターン
記憶手段に記憶され移動体に関して予めわかっている標
準パターンに対応するデータを抽出する。比較手段は、
その抽出したデータを標準パターン記憶手段に記憶され
ている標準パターンと比較する。移動体判別手段は、そ
の比較手段での比較結果に基き、移動体を大人、子供、
物のいずれであるか、また移動方向が正逆いずれである
か、また服装の色彩などを判別する。集計手段は、その
移動体判別手段の結果に従い、大人、子供、物について
の移動方向別の計数や移動体の服装別の計数など集計を
する。表示手段は、集計手段により集計された結果を表
示する。

【００１１】

【実施例】以下に図面を参照して本発明第１実施例につ
いて説明する。図３（ａ）および（ｂ）は第１発明に対
応する第１実施例のブロック図である。図３（ａ）は調
査地点に関する画像を記録する記録部を示し、図中１は
調査地点の一次元画像を撮影する画像読取り手段として
のラインカメラである。ラインカメラ１の光電変換素子
には、ＣＣＤなどの受光素子を一直線上に配置した信号
転送方式のイメージセンサであるラインセンサを用い
る。このラインカメラ１が読み取った調査地点の濃度色
情報は、一次元画像として、それぞれ１ラインごとに時
系列的に出力される。

【００１２】３は画像メモリであり、一定量の画像デー
タを記憶可能である。ラインカメラ１から出力される濃
度色情報は、Ａ／Ｄ変換器２を経て画像メモリ３に記憶
され、Ｄ／Ａ変換器４を経て出力される。

【００１３】５は一次元画像記憶手段としてのＶＴＲで
あり、画像メモリ３に記憶される画像データが所定量に
なったときに、その画像データをアナログデータとして
記憶する。６はコントローラであり、ラインカメラ１、
Ａ／Ｄ変換器２、画像メモリ３およびＤ／Ａ変換器４を
所定の手順で制御する。

【００１４】図３（ｂ）はＶＴＲ５に記憶された画像デ
ータを解析する解析部の構成を示す。８はコンピュータ
などで構成する画像処理部であり、連続画像作成手段、
移動体抽出手段、標準パターン記憶手段、データ抽出手
段、比較手段、移動体判別手段、及び集計手段としての
役割し、後述のように所定の画像処理や各部の制御を行
うと共に、調査地点を通過する移動体Ａに関してあらか
じめわかっているデータ、すなわち移動体Ａが人か物
か、大人か子供か、人であれば脚、肩幅、顔の大きさ等
の、各調査項目の基準となる標準パターンをあらかじめ
記憶する。９は表示手段としての表示部であり、調査結
果と共に連続画像をも表示する。

【００１５】次に、このように構成する第１実施例の画
像処理の一例について、図８のフローチャートを参照し
て説明する。図４および図５に示すように、ラインカメ
ラ１は、鉛直方向に対する一定角度の傾斜をもって調査
地点を斜め上方から撮影するように配置する。また撮影
回数は１秒間あたり３０〜５０回程度とする。

【００１６】まず記録時には、ラインカメラ１が１ライ
ン分の画像を撮影すると（Ｓ１）、ラインカメラ１に内
蔵されたラインセンサでは、その画像に応じたアナログ
量の画像データが時系列に従って出力される。出力され
た画像データは、Ａ／Ｄ変換器２を経て、デジタルデー
タとして１ラインごとにそれぞれ画像メモリ３に格納さ
れる。そして、画像メモリ３に所定量の画像データが格
納されると、その画像データはＤ／Ａ変換器４を経て、
ＶＴＲ５にアナログデータとして記憶される。

【００１７】次に、解析時には、ＶＴＲ５に記憶した画
像データを、Ａ／Ｄ変換器７を介して、１コマごとに画
像処理部８に転送する。画像処理部８では、転送された
１ラインごとの画像データを、図７のように撮影順に配
列して、連続画像Ｆを作成する（Ｓ２）。この連続画像
Ｆの作成の際には、１ライン前の画像データを差し引
き、１ライン前の画像との差異の部分のみを表示する。
従って、連続画像Ｆには１ライン前の画像との差異の部
分、すなわち移動体に関するデータのみが抽出され、背
景等の変化のない部分に関するデータが消去される（Ｓ
３）。

【００１８】例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ３において、図５
（ａ）ないし（ｃ）のように移動体Ａ１が撮影範囲を図
中左から右へと通過する場合に、時刻Ｔ１では移動体Ａ
１の脚が、時刻Ｔ２では胴が、時刻Ｔ３では頭部が、そ
れぞれ撮影される。従って、これら時刻Ｔ１〜Ｔ３に撮
影した１ラインごとの画像データを撮影順に配列して連
続画像Ｆを作成した場合、図７に示すように、移動体Ａ
１は脚に関する画像が上に、頭部に関する画像が下に表
示されて、いわば倒立状態となる。

【００１９】一方、この場合とは逆に、例えば時刻Ｔ４
〜Ｔ６において、図６（ａ）ないし（ｃ）のように移動
体Ａ２が撮影範囲を図中右から左へと通過する場合に、
時刻Ｔ４では移動体Ａ２の頭部が、時刻Ｔ５では胴が、
時刻Ｔ６では脚が、それぞれ撮影される。従って、これ
ら時刻Ｔ４〜Ｔ６に撮影した１ラインごとの画像データ
を撮影順に配列して連続画像Ｆを作成した場合、図７に
示すように、移動体Ａ２は頭部に関する画像が上に、脚
部に関する画像が下に表示されて、いわば正立状態とな
る。

【００２０】次に、画像処理部８では、予め記憶されて
いる移動体Ａについてわかっている標準パターン（例え
ば移動体Ａが人か物か、大人か子供かを判別するための
標準パターン）に対応する検出データを連続画像Ｆから
抽出し、その抽出したデータを画像処理部８に記憶して
いる標準パターンと比較することにより、標準パターン
に対する類似度に従って移動体Ａが人であるか否かを判
別し（Ｓ４）、さらに人であれば大人であるか否かを判
別する（Ｓ５）。

【００２１】さらにステップＳ５において大人であると
判定された場合には、画像処理部８に記憶している脚に
関する標準パターンに対応する検出データを連続画像Ｆ
から抽出し、移動体Ａが倒立状態か否かを判別する（Ｓ
６）。この判別結果に基き、倒立状態であれば、移動方
向は例えば正方向と判断して計数し（Ｓ９）、また正立
状態であれば、移動方向は例えば逆方向と判断して計数
する（Ｓ８）。ステップＳ４で否定判定の場合、すなわ
ち移動体Ａが物であると判定された場合には、倒立状態
であるか否かの判定は、例えば明度の分布によって判断
する（Ｓ１２）。

【００２２】このようにして大人、子供、物についての
移動方向別の計数結果が、個別に逐次集計される（Ｓ１
５）。この集計結果は、例えば時刻や時間帯に関する情
報と共に、表示装置９に出力される（Ｓ１６）。

【００２３】以上のように構成した第１実施例では、ラ
インカメラ１で撮影した一次元画像（１ラインごとの画
像データ）を撮影順に配列して連続画像Ｆを作成し、こ
の連続画像Ｆに基いて移動体Ａに関する情報を得る構成
とした。従って、連続画像Ｆに表れる移動体Ａの画像デ
ータは、その移動方向によって正立・倒立という異なる
特徴を伴うに至るので、移動体Ａの移動の正逆を連続画
像Ｆ上で容易に判別でき、また画像処理による抽出も容
易となる。さらに、連続画像Ｆ上の移動体Ａに関する画
像データの長さに基いて、その移動速度の測定が可能で
あり、また連続画像Ｆ上の移動体Ａに関する画像データ
の傾きに基いて、その移動角度が解析できる等、移動体
Ａの移動状態に関して極めて豊富な情報を得ることがで
きる。

【００２４】また、さらにラインカメラ１にカラー撮影
用のものを用いれば、移動体Ａの色彩に関する情報を得
ることが可能となり、例えば移動体Ａが人であればその
服装に関する調査を行うこともできる。

【００２５】さらに、ラインカメラ１の画像センサとし
て信号転送方式のラインセンサを用いたので、解像度が
高いという利点があるほか、検出された画像データは時
系列に従って出力されるので、画像データを配列し直す
処理工程が不要であり、記録及び解析の高速度化が図れ
るという利点がある。

【００２６】次に、第２発明に対応する第２実施例につ
いて説明する。この第２実施例は、第１実施例の装置に
比して広い範囲（例えばスクランブル交差点等）におけ
る人の流動状態を検出することを目的とし、図９（ａ）
および（ｂ）に示すように、上記第１実施例における画
像読取り手段であるラインカメラ１に代えて、ビデオカ
メラ２１を用いたものである。

【００２７】図９（ａ）は記録部を示す。図中２１はビ
デオカメラであり、一般に用いられるものと同様に二次
元画像を１コマずつ撮影するものである。２２は二次元
画像記憶手段としてのＶＴＲであり、ビデオカメラで撮
影した２次元画像情報をアナログデータとして記録す
る。図９（ｂ）は解析部を示し、２３はＶＴＲ２２で再
生した画像データを変換するＡ／Ｄ変換器である。２４
はコンピュータなどからなる画像処理部であり、一次元
画像抽出手段、連続画像作成手段、移動体抽出手段、標
準パターン記憶手段、データ抽出手段、比較手段、移動
体判別手段、集計手段としての役割し、後述のように所
定の画像処理や各部の制御を行うと共に、調査地点を通
過する移動体Ａに関してあらかじめわかっているデー
タ、すなわち移動体Ａが人か物か、大人か子供か、人で
あれば脚、肩幅、顔の大きさ等の、各調査項目の基準と
なる標準パターンをあらかじめ記憶する。２５は表示部
であり、調査結果と共に連続画像をも表示する。

【００２８】次に、このように構成する第２実施例の画
像処理の一例について、図１１のフローチャートを参照
して説明する。まず記録時においては、ビデオカメラ２
１は、例えば交差点の上方に設置し、交差点全域を真上
から撮影するように配置して、交差点に関する２次元画
像Ｅを撮影する（Ｓ２１、図１０参照）。撮影回数は１
秒間あたり３０〜５０回程度とする。撮影した二次元画
像データは、ＶＴＲ２２に記録する。

【００２９】次に、解析時においては、ＶＴＲ２２撮影
した二次元画像を、Ａ／Ｄ変換器２３でデジタル信号に
変換して、１コマずつ画像処理部２４に転送する。

【００３０】画像処理部２４では、まず転送された二次
元画像から、特定の調査地点を線分Ｂ−Ｃで設定し（図
１０参照）、この設定した調査地点の線分Ｂ−Ｃに関す
る画像を一次元画像として１コマずつ抽出する（Ｓ２
２）。

【００３１】次に、ステップＳ２２で抽出した線分Ｂ−
Ｃに関する一次元画像を、撮影順に配列して、連続画像
を作成する。この連続画像の作成の際には、１コマ前の
画像データを差し引き、１コマ前の画像との差異の部分
のみを表示する。従って、連続画像には１コマ前の画像
との差異の部分、すなわち移動体に関するデータのみが
抽出され、背景等の変化のない部分に関するデータが消
去される（Ｓ２３，Ｓ２４）。

【００３２】以下、移動体の種類及び移動方向を判別
し、個別に集計し、表示・記録を行う（Ｓ２５）。これ
らステップＳ２５における制御は、上述した第１実施例
におけるステップＳ４〜Ｓ１６の制御と同様であるの
で、その説明は省略する。

【００３３】このように構成した第２実施例の装置で
は、記録時において広範囲の情報を記録し、解析時にそ
の撮影範囲から任意の線分における移動体について解析
することができるという利点がある。

【００３４】なお、第２実施例の装置においては、ＶＴ
Ｒ２２に記録した二次元画像データに基いて、例えば特
定の人をマークし、その移動軌跡を追尾するような平面
的な解析を行うことも可能である。

【００３５】次に、第３実施例について説明する。上述
の第１実施例の装置は、画像データの記録等の一部の工
程をアナログデータで行う構成であるが、これに対して
第３実施例は、記録工程をデジタルデータで行う構成と
したものである。

【００３６】この第３実施例の記録部について、図１２
（ａ）に従って説明する。図中３１はラインカメラであ
り、撮影した一次元画像についての画像データをアナロ
グデータとして出力する。３２はＡ／Ｄ変換器である。
３３は一次元画像記憶手段としてのデジタル記録機であ
り、一次元画像についての画像データをデジタルデータ
として記録する。３４は、ラインカメラ３１、Ａ／Ｄ変
換器３２およびデジタル記録機３３を関連して制御する
ものである。

【００３７】図１２（ｂ）は解析部を示し、図中３５は
画像処理装置、３６は表示装置である。

【００３８】このように構成した第３実施例では、その
画像処理に関しては上述した第１実施例のものと同様で
あるが、記録した画像データを解析する際に、デジタル
記録機３３からのデータの転送をコンピュータにより制
御することが可能となり、解析の円滑化を図れるという
利点がある。

【００３９】

【発明の効果】第１発明では、従来の赤外線センサを用
いた装置のように外気温や風の影響を受けることはな
く、また移動体の有無及び移動方向に加えて、例えば服
装、男女別、大人か子供か等の他のデータをも判別する
ことが可能となり、移動体に関してより有益な情報を得
ることができる。また、調査地点の一次元画像を撮影
し、撮影した一次元画像を撮影順に配列して連続画像を
作成し、この連続画像に基いて移動体の特徴に関するデ
ータを抽出する構成としたので、移動体の移動状態が容
易に解析できる。

【００４０】第２発明では、記録時には二次元画像を読
み込み、この二次元画像から一次元画像を抽出する構成
とした。従って、読み込んだ二次元画像に基く平面的な
流動状態の解析が可能となる。また二次元画像の撮影範
囲のうち任意の調査地点の一次元画像を抽出できるの
で、調査の自由度が向上できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明に対応する機能ブロック図である。

【図２】第２発明に対応する機能ブロック図である。

【図３】第１実施例の構成を概略的に示す図であり、
（ａ）は記録部、（ｂ）は解析部を示す。

【図４】第１実施例におけるラインカメラの撮影範囲及
びその配置状態を示す図である

【図５】（ａ）ないし（ｃ）は撮影ラインを移動体が右
から左へ通過する状態を示す側面図である。

【図６】（ａ）ないし（ｃ）は撮影ラインを移動体が左
から右へ通過する状態を示す側面図である。

【図７】作成した連続画像および移動体に関する画像デ
ータを示す図である。

【図８】第１実施例の解析の手順を示すフローチャート
である。

【図９】第２実施例の構成を概略的に示す図であり、
（ａ）は記録部、（ｂ）は解析部を示す。

【図１０】第２実施例のビデオカメラで取り込んだ画像
を示す図である。

【図１１】第２実施例の解析の手順を示すフローチャー
トである。

【図１２】第３実施例の構成を概略的に示す図であり、
（ａ）は記録部、（ｂ）は解析部を示す。

【図１３】従来の移動体検出装置を示す図であり、
（ａ）はその使用状態、（ｂ）はその要部を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，３１ ラインカメラ ５，２２ ＶＴＲ ８，２４，３５ 画像処理部 ３３ デジタル記録機 ２１ ビデオカメラ Ａ１，Ａ２ 移動体 Ｅ 二次元画像 Ｆ 連続画像

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調査地点の一次元画像を読み取る画像読取
   り手段と、前記画像読取り手段が読取った一次元画像を記憶する一
   次元画像記憶手段と、 前記一次元画像記憶手段が記憶した一次元画像を撮影順
   に配列して連続画像を作成する連続画像作成手段と、 前記連続画像作成手段が作成した連続画像から調査地点
   を通過する移動体に関する画像を抽出する移動体抽出手
   段と、 前記移動体に関して予めわかっている標準パターンを記
   憶する標準パターン記憶手段と、 前記移動体抽出手段が抽出した移動体に関する画像から
   前記標準パターン記憶手段に記憶されている標準パター
   ンに対応するデータを抽出するデータ抽出手段と、 前記データ抽出手段が抽出したデータを前記標準パター
   ン記憶手段に記憶されている標準パターンと比較する比
   較手段と、比較手段での比較結果に基き、移動体の特性を判別する
   移動体判別手段と、 前記移動体判別手段の結果に従い、特性別の計数を集計
   する集計手段と、 集計手段により集計された結果を表示する表示手段 と、 を備えてなる移動体解析装置。
2. 【請求項２】調査地点の二次元画像を読み取る二次元画
   像読取り手段と、前記画像読取り手段が読取った二次元画像を記憶する二
   次元画像記憶手段と、 前記二次元画像記憶手段が記憶した二次元画像から一次
   元画像を抽出する一次元画像抽出手段と、 前記一次元画像抽出手段が抽出した一次元画像を撮影順
   に配列して連続画像を作成する連続画像作成手段と、 前記連続画像作成手段が作成した連続画像から調査地点
   を通過する移動体に関する画像を抽出する移動体抽出手
   段と、 前記移動体に関して予めわかっている標準パターンを記
   憶する標準パターン記憶手段と、 前記移動体抽出手段が抽出した移動体に関する画像から
   前記標準パターン記憶手段に記憶されている標準パター
   ンに対応するデータを抽出するデータ抽出手段と、 前記データ抽出手段が抽出したデータを前記標準パター
   ン記憶手段に記憶されている標準パターンと比較する比
   較手段と、比較手段での比較結果に基き、移動体の特性を判別する
   移動体判別手段と、 前記移動体判別手段の結果に従い、特性別の計数を集計
   する集計手段と、 集計手段により集計された結果を表示する表示手段 と、 を備えてなる移動体解析装置。