JP3218521B2 - 画像センサによる移動体検知システム - Google Patents
画像センサによる移動体検知システムInfo
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- JP3218521B2 JP3218521B2 JP23986393A JP23986393A JP3218521B2 JP 3218521 B2 JP3218521 B2 JP 3218521B2 JP 23986393 A JP23986393 A JP 23986393A JP 23986393 A JP23986393 A JP 23986393A JP 3218521 B2 JP3218521 B2 JP 3218521B2
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- Japan
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- moving object
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- gate
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- Image Processing (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカメラ撮影により歩行者
等の移動体画像を取込み、画像処理を利用して移動体数
をカウントするシステムに関するものである。
等の移動体画像を取込み、画像処理を利用して移動体数
をカウントするシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公共・レジャー施設等における防災、監
視、管理運営をより効率よく行うために人の動きを自動
的に計測し解析するシステムのニーズが高まっている。
施設に出入りする人間が、現在何人で、どちらに、どの
程度の速度で移動しているかという情報から、その施設
内の部分的な運行量や施設の利用状況を把握することが
できる。さらに、対象の稼働状況から、立入り禁止区域
内に人がいるとか、パニックが発生し、人々が走り出す
等の異常事態を自動的に監視することができる。また、
観測エリア周辺の混雑状態の予測を行い、群衆を混雑か
ら回避する方向へ誘導するための情報も得られる。この
ような人の動きの把握（但し、異常時には予測のみ）
は、従来、機械ゲートを利用する方法、人手による方法
によっていた。また、道路や道幅の広い車両出入り口
（駐車場出口）において車両の有無を検知すれば車両周
辺の安全対策に利用することができる。このような車両
の検知は、従来、赤外線センサ、超音波センサ、ループ
コイル等が使用されている。
視、管理運営をより効率よく行うために人の動きを自動
的に計測し解析するシステムのニーズが高まっている。
施設に出入りする人間が、現在何人で、どちらに、どの
程度の速度で移動しているかという情報から、その施設
内の部分的な運行量や施設の利用状況を把握することが
できる。さらに、対象の稼働状況から、立入り禁止区域
内に人がいるとか、パニックが発生し、人々が走り出す
等の異常事態を自動的に監視することができる。また、
観測エリア周辺の混雑状態の予測を行い、群衆を混雑か
ら回避する方向へ誘導するための情報も得られる。この
ような人の動きの把握（但し、異常時には予測のみ）
は、従来、機械ゲートを利用する方法、人手による方法
によっていた。また、道路や道幅の広い車両出入り口
（駐車場出口）において車両の有無を検知すれば車両周
辺の安全対策に利用することができる。このような車両
の検知は、従来、赤外線センサ、超音波センサ、ループ
コイル等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】機械ゲートを利用する
方法は、例えばテーマパーク入り口などに見られ、通過
の際にバーを倒して入場するタイプや光電スイッチを利
用するタイプなどがあるが、いずれの方法によっても物
理的にゲートを用意する必要があり、それ自体が歩行者
の流動の妨げになってしまうという問題がある。人手に
よる方法は、例えば町中で見られるように、アルバイト
の学生などをたよりに、通行量調査が行われている。こ
の方式は年齢、性別等の細かな分類が行えるメリットが
あるが、常設することが不可能であるとともに、計測す
る人によっては誤差（正確さ）に個人差がででくるとい
う問題がある。赤外線センサによる方法は、一旦センサ
が遮られてしまうと、その間は何も検知できず、超音波
センサによる方法は、車両通過点上にセンサを配置する
必要があり、車両の通過位置が不定の場合は検出が困難
である。また、ループコイルによる方法は、超音波セン
サの場合と同様に、車両の通過位置が不定の場合検出が
困難である。
方法は、例えばテーマパーク入り口などに見られ、通過
の際にバーを倒して入場するタイプや光電スイッチを利
用するタイプなどがあるが、いずれの方法によっても物
理的にゲートを用意する必要があり、それ自体が歩行者
の流動の妨げになってしまうという問題がある。人手に
よる方法は、例えば町中で見られるように、アルバイト
の学生などをたよりに、通行量調査が行われている。こ
の方式は年齢、性別等の細かな分類が行えるメリットが
あるが、常設することが不可能であるとともに、計測す
る人によっては誤差（正確さ）に個人差がででくるとい
う問題がある。赤外線センサによる方法は、一旦センサ
が遮られてしまうと、その間は何も検知できず、超音波
センサによる方法は、車両通過点上にセンサを配置する
必要があり、車両の通過位置が不定の場合は検出が困難
である。また、ループコイルによる方法は、超音波セン
サの場合と同様に、車両の通過位置が不定の場合検出が
困難である。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、人や車両等の自然な流動を妨げることなく移動体を
検知し、簡単に設置することが可能であり、また検知し
た画像信号の処理が簡単でリアルタイムで検出すること
ができる画像センサによる移動体検知システムを提供す
ることを目的とする。
で、人や車両等の自然な流動を妨げることなく移動体を
検知し、簡単に設置することが可能であり、また検知し
た画像信号の処理が簡単でリアルタイムで検出すること
ができる画像センサによる移動体検知システムを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は設定した観測エ
リアを撮影して観測画像データを得るための画像センサ
と、画像センサからの画像データを取り込み、画像処理
する画像処理手段と、画像処理結果を表示する表示手段
とを備え、前記画像処理手段は、異なる時間に取り込ん
だ画像データ間の差分処理、２値化処理を行って移動体
の動線を抽出するとともに、観測画像上に仮想ゲートを
設定する機能を有し、移動体の動線が仮想ゲートを横切
ったことを条件に、移動体が通過したものと見なして移
動体をカウントすることを特徴とする。
リアを撮影して観測画像データを得るための画像センサ
と、画像センサからの画像データを取り込み、画像処理
する画像処理手段と、画像処理結果を表示する表示手段
とを備え、前記画像処理手段は、異なる時間に取り込ん
だ画像データ間の差分処理、２値化処理を行って移動体
の動線を抽出するとともに、観測画像上に仮想ゲートを
設定する機能を有し、移動体の動線が仮想ゲートを横切
ったことを条件に、移動体が通過したものと見なして移
動体をカウントすることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明は、観測したいエリア上方に鉛直下向き
にカメラを設置し、カメラ撮影により取り込んだ画像を
画像処理装置に送り込む。画像処理装置では、画像の差
分、二値化処理、論理積処理等を行って歩行者等の移動
体位置を抽出し、位置の抽出を連続的に行うことによ
り、移動体の動線を得てディスプレイに移動体位置、動
線の状況などを表示する。同時に観測画像の二次元座標
内において、移動体の通過状況を知りたい場所に画像上
で仮想ゲートを設定し、移動体の動線がゲートを横切っ
た時点で、そこを移動体が通過したものと見なし、通過
するごとにカウントアップすることにより移動体数のカ
ウントを行う。また、異なる時間に取り込んだ画像デー
タ間の差分処理、２値化処理により移動体変化領域を抽
出し、移動体変化領域の幅に相当する高さを有する投影
図を生成し、一定の高さ以上の投影図は車と判定し、こ
の投影図が仮想ゲートとと重なったことを条件に、車が
通過したものと見なす。本システムでは、ゲートは物理
的に設置するものでなく、画像処理において設置される
仮想ゲートであるため、移動体の自然な流動を妨げるこ
となく、また簡単に設置することが可能であり、また、
単に差分処理、２値化処理により車等の検知ができるの
でリアルタイムによる検出が可能となる。
にカメラを設置し、カメラ撮影により取り込んだ画像を
画像処理装置に送り込む。画像処理装置では、画像の差
分、二値化処理、論理積処理等を行って歩行者等の移動
体位置を抽出し、位置の抽出を連続的に行うことによ
り、移動体の動線を得てディスプレイに移動体位置、動
線の状況などを表示する。同時に観測画像の二次元座標
内において、移動体の通過状況を知りたい場所に画像上
で仮想ゲートを設定し、移動体の動線がゲートを横切っ
た時点で、そこを移動体が通過したものと見なし、通過
するごとにカウントアップすることにより移動体数のカ
ウントを行う。また、異なる時間に取り込んだ画像デー
タ間の差分処理、２値化処理により移動体変化領域を抽
出し、移動体変化領域の幅に相当する高さを有する投影
図を生成し、一定の高さ以上の投影図は車と判定し、こ
の投影図が仮想ゲートとと重なったことを条件に、車が
通過したものと見なす。本システムでは、ゲートは物理
的に設置するものでなく、画像処理において設置される
仮想ゲートであるため、移動体の自然な流動を妨げるこ
となく、また簡単に設置することが可能であり、また、
単に差分処理、２値化処理により車等の検知ができるの
でリアルタイムによる検出が可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の移動体抽出の実施例について
説明する。図１は本発明の仮想ゲートによる歩行者カウ
ントシステムの全体構成を示す図、図２は仮想ゲートと
歩行者の動線を示す観測画像を示す図、図３は移動体の
抽出処理を説明する図、図４は移動体の抽出処理によっ
て得られた動線を示す図である。図中、１０はカメラ、
１１は観測エリア、１２は画像処理装置、１３はディス
プレイ結果表示装置、２１は歩行者の動線、２２は歩行
者、２３は仮想ゲートＡ、２４は仮想ゲートＢ、３０は
観測画像、３１は歩行者、３２，３３は差分画像、３４
は抽出された歩行者画像である。
説明する。図１は本発明の仮想ゲートによる歩行者カウ
ントシステムの全体構成を示す図、図２は仮想ゲートと
歩行者の動線を示す観測画像を示す図、図３は移動体の
抽出処理を説明する図、図４は移動体の抽出処理によっ
て得られた動線を示す図である。図中、１０はカメラ、
１１は観測エリア、１２は画像処理装置、１３はディス
プレイ結果表示装置、２１は歩行者の動線、２２は歩行
者、２３は仮想ゲートＡ、２４は仮想ゲートＢ、３０は
観測画像、３１は歩行者、３２，３３は差分画像、３４
は抽出された歩行者画像である。
【０００８】図１に示すように、観測エリア１１を規定
してカメラ１０でエリア内の移動体、例えば歩行者を撮
影する。このとき、歩行者が少し重なる程度に、例えば
０．２〜０．３秒間隔毎に撮影する。撮影時間間隔は適
当に設定する必要があるが、時間間隔が長いとノイズが
発生してしまうので好ましくない。
してカメラ１０でエリア内の移動体、例えば歩行者を撮
影する。このとき、歩行者が少し重なる程度に、例えば
０．２〜０．３秒間隔毎に撮影する。撮影時間間隔は適
当に設定する必要があるが、時間間隔が長いとノイズが
発生してしまうので好ましくない。
【０００９】撮影した画像データはビデオテープ、磁気
ディスク等の画像メモリに記憶させた後、あるいはオン
ラインで直接画像処理装置１２に読み込み、逐次差分処
理を行って動線の抽出を行う。
ディスク等の画像メモリに記憶させた後、あるいはオン
ラインで直接画像処理装置１２に読み込み、逐次差分処
理を行って動線の抽出を行う。
【００１０】画像処理装置１２における動線の抽出につ
いて説明すると、２値化処理した後、図３に示すよう
に、連続する（ｔn-1 、ｔn ）の時点、及び（ｔn 、ｔ
n+1 ）の時点の歩行者３１の観測画像の差分をとる。連
続する時点間の画像について全て差分処理を行うことに
より、変化する画像のみ抽出される。こうして得られた
差分画像３２、３３について画像間論理積をとると、両
者に共通なｔn 時点の画像３４が抽出され、この処理を
連続的に行い、各時点の画像を抽出してその重心位置を
追跡すれば、図４に示すような動線２１を得ることがで
きる。
いて説明すると、２値化処理した後、図３に示すよう
に、連続する（ｔn-1 、ｔn ）の時点、及び（ｔn 、ｔ
n+1 ）の時点の歩行者３１の観測画像の差分をとる。連
続する時点間の画像について全て差分処理を行うことに
より、変化する画像のみ抽出される。こうして得られた
差分画像３２、３３について画像間論理積をとると、両
者に共通なｔn 時点の画像３４が抽出され、この処理を
連続的に行い、各時点の画像を抽出してその重心位置を
追跡すれば、図４に示すような動線２１を得ることがで
きる。
【００１１】このようにして得られた各歩行者の動線２
１、歩行者位置等を図２に示すように表示する。さらに
本発明においては、観測画像の二次元座標内において、
歩行者の通過状況を知りたい場所に仮想ゲートＡ、仮想
ゲートＢを設定する。このゲートは、物理的に設置する
ものではなく、画像上（画像処理装置上）に存在するも
のである。ゲートの形状は図では直線を用いているが、
特に指定したものでなく、直線状、或いは曲線状等任意
の形状のものでよい。
１、歩行者位置等を図２に示すように表示する。さらに
本発明においては、観測画像の二次元座標内において、
歩行者の通過状況を知りたい場所に仮想ゲートＡ、仮想
ゲートＢを設定する。このゲートは、物理的に設置する
ものではなく、画像上（画像処理装置上）に存在するも
のである。ゲートの形状は図では直線を用いているが、
特に指定したものでなく、直線状、或いは曲線状等任意
の形状のものでよい。
【００１２】歩行者（動線）が仮想ゲートを横切った時
点で、そこを通過したものとみなし、画像処理装置１２
内蔵のカウンタ、または別体のカウンタを用いてカウン
トアップする。この処理は、仮想ゲートの観測画像にお
ける二次元座標と、動線の先端位置座標とを比較するこ
とにより、容易に行うことができる。また、動線の移動
方向から、ゲートに対してどちらから入ってきたかも同
時に知ることができる。図２ではゲートＡは３人が、ゲ
ートＢは２人が通過している。
点で、そこを通過したものとみなし、画像処理装置１２
内蔵のカウンタ、または別体のカウンタを用いてカウン
トアップする。この処理は、仮想ゲートの観測画像にお
ける二次元座標と、動線の先端位置座標とを比較するこ
とにより、容易に行うことができる。また、動線の移動
方向から、ゲートに対してどちらから入ってきたかも同
時に知ることができる。図２ではゲートＡは３人が、ゲ
ートＢは２人が通過している。
【００１３】仮想ゲートを通過した人数データは、図１
における画像処理装置１２から直接、あるいは図示しな
い汎用計算機などを介して施設管理用コンピュータや管
理事務所等に情報提供される。管理者側は、その情報を
元に運営計画、防災計画、利用度の把握などを行うこと
ができる。
における画像処理装置１２から直接、あるいは図示しな
い汎用計算機などを介して施設管理用コンピュータや管
理事務所等に情報提供される。管理者側は、その情報を
元に運営計画、防災計画、利用度の把握などを行うこと
ができる。
【００１４】ところで、上記システムでは動線を求める
処理が複雑であるためリアルタイム性の点で難点があ
る。そこで、検出処理が容易で車両等の移動体検知をリ
アルタイムで行うことができる実施例について図５〜図
７により説明する。図５に示すように、例えば駐車塔４
０の前が幅の広い道路である場合、駐車場出口において
は走行車両があるか否かの安全確認をして車を出入りさ
せる必要がある。そこで、例えば駐車塔や他の施設等を
利用して道路上空にカメラを設置し、固定位置からカメ
ラで道路を撮影し、画像中に移動する物体がある場合、
図３で説明したと同様に、時間間隔をおいて入力した二
つの画像間で差をとり、その移動体を背景から切り出
す。即ち、移動している車５０が、道路の上空に設置し
たカメラ（図示せず）からの入力画像として図６（ａ）
に示すように、捉えられたとき、図６（ｂ）に示すよう
に、時間ｔ１とｔ２の入力画像の差をとると変化した部
分だけが取り出されるので、これを２値化することによ
り移動体変化領域６０を明確にする。次に、図７に示す
ように、移動体変化領域６０の画像の投影図７０を考え
る。投影図７０は、図６で切り出された２値化画像デー
タより求められる移動体の幅に対応する高さｈを有する
ように形成されている。一方、車両の幅はいろいろな車
種に対してあらかじめ分かっているので、投影図の高さ
が所定値以上の場合は車両と判定する。もちろん、車両
に限らず、移動体が人間であるか否かの判定も同様に行
うことができる。この判定処理は図１に示す画像処理装
置１２により行う。画像中の車両が移動すると投影図も
移動するので、図２で説明したと同様に、画像中に仮想
ゲートを想定し、ゲートと投影図が重なったときに物体
の通過があったと見なすようにする。
処理が複雑であるためリアルタイム性の点で難点があ
る。そこで、検出処理が容易で車両等の移動体検知をリ
アルタイムで行うことができる実施例について図５〜図
７により説明する。図５に示すように、例えば駐車塔４
０の前が幅の広い道路である場合、駐車場出口において
は走行車両があるか否かの安全確認をして車を出入りさ
せる必要がある。そこで、例えば駐車塔や他の施設等を
利用して道路上空にカメラを設置し、固定位置からカメ
ラで道路を撮影し、画像中に移動する物体がある場合、
図３で説明したと同様に、時間間隔をおいて入力した二
つの画像間で差をとり、その移動体を背景から切り出
す。即ち、移動している車５０が、道路の上空に設置し
たカメラ（図示せず）からの入力画像として図６（ａ）
に示すように、捉えられたとき、図６（ｂ）に示すよう
に、時間ｔ１とｔ２の入力画像の差をとると変化した部
分だけが取り出されるので、これを２値化することによ
り移動体変化領域６０を明確にする。次に、図７に示す
ように、移動体変化領域６０の画像の投影図７０を考え
る。投影図７０は、図６で切り出された２値化画像デー
タより求められる移動体の幅に対応する高さｈを有する
ように形成されている。一方、車両の幅はいろいろな車
種に対してあらかじめ分かっているので、投影図の高さ
が所定値以上の場合は車両と判定する。もちろん、車両
に限らず、移動体が人間であるか否かの判定も同様に行
うことができる。この判定処理は図１に示す画像処理装
置１２により行う。画像中の車両が移動すると投影図も
移動するので、図２で説明したと同様に、画像中に仮想
ゲートを想定し、ゲートと投影図が重なったときに物体
の通過があったと見なすようにする。
【００１５】例えば、図８に示すように、複数の仮想ゲ
ート８０を設定し、投影図７０（車両）、投影図７１
（人）それぞれに対して、ゲートの通過順から移動方向
を知ることができる。
ート８０を設定し、投影図７０（車両）、投影図７１
（人）それぞれに対して、ゲートの通過順から移動方向
を知ることができる。
【００１６】本実施例は、単に差分画像の２値化処理を
行うだけであるので、高速処理が可能であり、リアルタ
イムで移動体検知を行うことができる。
行うだけであるので、高速処理が可能であり、リアルタ
イムで移動体検知を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ゲートは
物理的に設置するものでなく、画像処理において設置さ
れる仮想的なものであるため、人の自然な流動を妨げる
ことなく歩行者のカウントができ、また簡単に設置する
ことが可能である。また、差分画像の２値化データより
移動体の幅を検出して移動体が何であるかを検出し、仮
想ゲートを利用してリアルタイムで移動体を検知するこ
とができ、駐車場出入り口等における安全対策と無人警
備システムに利用することが可能となる。
物理的に設置するものでなく、画像処理において設置さ
れる仮想的なものであるため、人の自然な流動を妨げる
ことなく歩行者のカウントができ、また簡単に設置する
ことが可能である。また、差分画像の２値化データより
移動体の幅を検出して移動体が何であるかを検出し、仮
想ゲートを利用してリアルタイムで移動体を検知するこ
とができ、駐車場出入り口等における安全対策と無人警
備システムに利用することが可能となる。
【図１】 本発明の仮想ゲートによる歩行者カウントシ
ステムの実施例を示す図である。
ステムの実施例を示す図である。
【図２】 仮想ゲートと歩行者の動線の観測画像を示す
図である。
図である。
【図３】 移動体の抽出処理を説明する図である。
【図４】 移動体の抽出処理によって得られた動線を示
す図である。
す図である。
【図５】 駐車場出口の走行車両を説明する図である。
【図６】 道路の上空に設置したカメラからの入力画像
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 移動体変化領域画像の投影図を示す図であ
る。
る。
【図８】 仮想ゲートによる車両検知を説明する図であ
る。
る。
１０…カメラ、１１…観測エリア、１２…画像処理装
置、１３…ディスプレイ結果表示装置、２１…歩行者の
動線、２２…歩行者、２３…仮想ゲートＡ、２４…仮想
ゲートＢ、３０…観測画像、３１…歩行者、３２，３３
…差分画像、３４…抽出された歩行者画像、４０…駐車
塔、５０…移動している車、６０，６１…移動体変化領
域、７０，７１…投影図、８０…仮想ゲート。
置、１３…ディスプレイ結果表示装置、２１…歩行者の
動線、２２…歩行者、２３…仮想ゲートＡ、２４…仮想
ゲートＢ、３０…観測画像、３１…歩行者、３２，３３
…差分画像、３４…抽出された歩行者画像、４０…駐車
塔、５０…移動している車、６０，６１…移動体変化領
域、７０，７１…投影図、８０…仮想ゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大門 豊 東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設 株式会社内 (72)発明者 佐藤和浩 東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設 株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−60880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/00 G06M 7/00 - 7/60 G06T 7/20 H04N 7/18
Claims (1)
- 【請求項１】 設定した観測エリアを撮影して観測画像
データを得るための画像センサと、画像センサからの画
像データを取り込み、画像処理する画像処理手段と、画
像処理結果を表示する表示手段とを備え、 前記画像処理手段は、異なる時間に取り込んだ画像デー
タ間の差分処理、２値化処理を行って移動体の動線を抽
出するとともに、観測画像上に仮想ゲートを設定する機
能を有し、移動体の動線が仮想ゲートを横切ったことを
条件に、移動体が通過したものと見なして移動体をカウ
ントすることを特徴とする画像センサによる移動体検知
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23986393A JP3218521B2 (ja) | 1992-09-30 | 1993-09-27 | 画像センサによる移動体検知システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-261799 | 1992-09-30 | ||
| JP26179992 | 1992-09-30 | ||
| JP23986393A JP3218521B2 (ja) | 1992-09-30 | 1993-09-27 | 画像センサによる移動体検知システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223157A JPH06223157A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3218521B2 true JP3218521B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=26534458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23986393A Expired - Fee Related JP3218521B2 (ja) | 1992-09-30 | 1993-09-27 | 画像センサによる移動体検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218521B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9165212B1 (en) | 2014-04-11 | 2015-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Person counting device, person counting system, and person counting method |
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| JP3419919B2 (ja) * | 1994-11-22 | 2003-06-23 | 富士通株式会社 | 移動物体検出装置 |
| JPH0927021A (ja) * | 1995-07-11 | 1997-01-28 | Yazaki Corp | 通過物体検知装置及び通過物体計数装置 |
| JPH1093957A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Hitachi Ltd | 移動物体検出方法、装置、システム、および記憶媒体 |
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| US6696945B1 (en) † | 2001-10-09 | 2004-02-24 | Diamondback Vision, Inc. | Video tripwire |
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