JP3574241B2 - Counting people by thermal image - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の所定領域の人体から輻射される赤外線を検知することにより、所定領域内の人数を計数する熱画像による人数計数方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、室内の所定領域の人体から輻射される赤外線を検知することにより、所定領域内の人数を計数することは、例えば特公平5−52117 号公報に記載されている。この公報には、超音波センサ及び赤外線検出熱センサを用いて室内無人環境を設定した後、テレビの視聴者数を計数する装置が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置では、室内無人環境を設定する必要があるため、室内の家具の配置を変更等した場合にはこの設定を新たにやり直す必要がある。この設定を手動で行う必要があるため、設定のやり直しを行う手間がかかる。また、このような設定を行うために、視聴者数の計数を行う赤外線検出熱センサの他に、超音波センサを必要とする。
【0004】
本発明の目的は、室内の無人環境を予め記憶することなく室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0005】
本発明の他の目的は、室内の所定領域内に複数の人物が固まっている場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、室内の所定領域内に暖房器具のような熱源が存在する場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0007】
本発明の他の目的は、室内の所定領域の天井付近に熱気が存在する場合や、室内の所定領域で人物が横たわっている場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0008】
本発明の他の目的は、室内の所定領域の壁部に温風ヒータのような熱源が存在する場合や、室内の所定領域の窓付近が太陽光により暖められている場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0009】
本発明の他の目的は、室内の所定領域に人物と同程度の温度の熱源が存在する場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0010】
本発明の他の目的は、室内の所定領域に人物より高いが暖房器具より低い温度の熱源が存在する場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0011】
本発明の他の目的は、室内の所定領域で熱画像測定位置からある程度離れたい位置に人物が存在する場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる熱画像による人数計数方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明による熱画像による人数計数方法は、
複数の画素から構成される室内の所定領域の熱画像を測定する熱画像測定工程と、
これら画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素と判断し、この熱源画素が互いに隣接する区域をブロックとして抽出するブロック抽出工程と、
前記ブロックが人物か否かを判別して人数を算出することにより、前記室内の所定領域内の人数を計数する人物判別工程とを具え、
前記ブロック抽出工程は、
前記熱画像の画素の第1の温度平均値を算出する第1温度平均値算出工程と、
この温度平均値より高い温度の画素を除去した画像を作成する画像作成工程と、
この画像作成工程により作成した画像の第2の温度平均値を算出する第2温度平均値算出工程と、
この第2温度平均値に基づいて背景画像を作成する背景画像作成工程と、
前記熱画像から前記背景画像を減じて2値画像を作成する2値画像作成工程と、
この2値画像により前記ブロックを作成するブロック作成工程と、
同一の前記ブロック中の熱源画素にそれぞれ、他の前記ブロック中の熱源画素と相違する同一ラベルを付加する第1ラベル付加工程とを有することを特徴とするものである。
【0013】
本発明による熱画像による人数計数方法では、室内の無人の環境を予め記憶することなく室内の所定領域の人数を正確に計数することができるため、室内の家具の配置を変更等した場合でも室内の無人の環境の設定のやり直しを行う手間がかからない。また、このような設定を行う必要がないために、人数を計測するに当たり超音波センサを用いる必要がなくなる。
【0014】
この場合、前記ブロック抽出工程は、
前記熱画像の画素の第1の温度平均値を算出する第1温度平均値算出工程と、
この温度平均値より高い温度の画素を除去した画像を作成する画像作成工程と、
この画像作成工程により作成した画像の第2の温度平均値を算出する第2温度平均値算出工程と、
この第2温度平均値に基づいて背景画像を作成する背景画像作成工程と、
前記熱画像から前記背景画像を減じて2値画像を作成する2値画像作成工程と、
この2値画像により前記ブロックを作成するブロック作成工程と、
同一の前記ブロック中の熱源画素にそれぞれ、他の前記ブロック中の熱源画素と相違する同一ラベルを付加する第1ラベル付加工程とを有する。
【0015】
さらに好適には、前記第1温度平均値算出工程、前記画像作成工程及び前記第2温度平均値算出工程を、前記熱画像の垂直方向の座標が同一である画素グループごとに行う。
【0016】
室内の温度は、床付近に比べて天井付近の方が高いので、全体の平均温度を閾値とする場合床付近に存在する熱源を抽出するのに好ましくない。したがって、熱画像の垂直位置が同一である画素グループごとに、これら第1温度平均値算出工程、画像作成工程及び第2温度平均値算出工程を行うことが好ましい。
【0017】
好適には、前記背景画像を、前記熱画像の全画素の温度を前記第2温度平均値にそれぞれ置き換えた画素で構成した画像とする。
【0018】
好適には、前記人物判別工程は、
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロック中の画素数をそれぞれ算出する画素数算出工程と、
算出した画素数に基づいて前記ブロック中に人物が存在するか否かを判別する存在判別工程とを有する。
【0019】
熱源の表面積とその熱源の熱画像における画素数とは比例する。ブロック中に人物が存在するか否かを判別する場合、算出した画素数に基づいて判別するのが好ましい。この場合、画素数が所定の数より少ない場合には、犬猫等の小動物又は局所的に温度が高い場合であると判別し、それに対して画素数が所定の数より多い場合には、複数の人物が固まっていると判別することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。さらに、測定位置から熱源までの距離が遠くなるに従って算出される画素の数が減少するので、この距離に対応した画素数で人物が存在するか否かを判別する。
【0020】
さらに好適には、前記存在判別工程は、
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、最小人物画素数及び最大人物画素数をそれぞれ前記重心に基づいて設定する人物画素数設定工程と、
前記ブロック中の人数をそれぞれ、前記ブロック中の画素数が前記最小人物画素数より小さい場合には零とするとともに、前記最小人物画素数以上の場合には、前記ブロック中の画素数を前記最大人物画素数で除算し、その商の小数点以下を切り上げた値とするブロック人数算出工程とを有する。
【0021】
好適には、人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ温度極大値数を算出し、前記ブロック中の求めた温度極大値数を、前記人物判別工程で計数された人数の代わりに前記ブロック中の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数する第1人数計数工程と具える。
【0022】
第1人数計数工程において、人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ温度極大値を求め、ブロック中の求めた温度極大値数をブロック中の人数とし、これらブロック中の人数を合計して室内の所定領域の人数を計数するので、室内の所定領域内に複数の人物が固まっている場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0023】
更に好適には、前記第1人数計数工程は、
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロック中の画素の最高温度から第1の所定の値を減じた値と、前記ブロック中に含まれる画素の温度とをそれぞれ比較し、前記最高温度から前記第1の所定の値を減じた値より大きい画素の温度を前記温度極大値とする第1温度極大値判別工程を有する。
【0024】
さらに好適には、前記第1温度極大値判別工程は、
前記温度極大値を有する画素にそれぞれ第1の所定の符号を付し、それ以外の画素にこの第1の所定の符号と相違する符号をそれぞれ付すことにより2符号画像を作成する第1の2符号画像作成工程と、
前記温度極大値を有する画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルをこれら画素にそれぞれ付加する第2ラベル付加工程と、
前記同一ラベルの種類の数を前記温度極大値数とする第1温度極大値計数工程とを有する。
【0025】
好適には、前記最高温度が所定の温度以上の場合には、前記ブロック中の人数を、前記第1人数計数工程で計数した人数の代わりに零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第1ブロック人数零工程を具える。
【0026】
このように、第1ブロック人数零工程において、最高温度が所定の温度以上の場合には、ブロック中の人数を、第1人数計数工程で計数した人数の代わりに零として室内の所定領域の人数を計数するので、暖房器具のような熱源が存在する場合でも、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0027】
好適には、前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロック中の画素の垂直方向の座標の最大値と最小値との差に1を加算した縦幅を算出し、この縦幅に基づいて前記ブロックそれぞれの人数を算出して、前記室内の所定領域中の人物をそれぞれ計数する縦幅人物判別工程を具える。
【0028】
人物がソファーなどに横たわって存在する場合ブロックは横長になり、人物が座っている場合又は立っている場合に比べてブロック中の画素数が多くなる。したがってブロック中に横たわっている人物が存在する場合、人数を正確に計数するのが困難になる。室内の所定領域の天井付近に熱気が存在する場合も同様の困難が生じる。この場合、人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、縦幅に基づいて人数を算出して、室内の所定領域中の人物をそれぞれ計数することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0029】
さらに好適には、前記縦幅人物判別工程は、
前記縦幅が第2の所定の値以下の場合には前記ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第2ブロック人数零工程と、
前記縦幅が所定の範囲内に存在するとともに、前記人物判別工程で前記ブロック中の人数が2人以上であると判別された場合には、前記人物判別工程で計数した人数から1を減算した人数を前記ブロック中の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数する人数減算工程とを有する。
【0030】
好適には、前記室内の所定領域の複数の画素を、前記室内の形状及び前記熱画像の測定位置に基づいて前記室内の壁に相当する画素と前記室内の床に相当する画素とに分類する画素分類工程と、
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロックの重心と水平方向の座標が同一である床壁接点の垂直方向の座標が、前記ブロックの重心の垂直方向の座標に所定の値を加算した値又は前記ブロックに含まれる画素の最大の垂直方向の座標より大きい場合には、前記ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第3ブロック人数零工程とを具える。
【0031】
室内の所定領域の壁部に温風ヒータのような熱源が存在する場合や、室内の所定領域の窓付近が太陽光により暖められている場合、これらを人物と区別するのが困難となる。この場合、人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、ブロックの重心と水平方向の座標が同一である床壁接点の垂直方向の座標が、ブロックの重心の垂直方向の座標に所定の値を加算した値又はブロックに含まれる画素の最大の垂直方向の座標より大きい場合には、ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0032】
好適には、前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、人物が予め存在しえない領域に前記ブロックの重心が存在する場合には、前記ブロック中の人数を零にして、前記室内の所定領域の人数を計数する第4ブロック人数零工程とを具える。
【0033】
室内の所定領域に、パーソナルコンピュータのように人物と同程度の温度の熱源が存在する場合、人物と区別するのが困難となる。この場合、人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、人物が予め存在しえない領域にブロックの重心が存在する場合には、ブロック中の人数を零にして、室内の所定領域の人数を計数することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0034】
好適には、前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロック中の画素の最高温度が第3の所定の値より高く、かつ、前記熱画像の測定位置の直下から前記ブロックまでの距離が第4の所定の値より大きい場合には、前記ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第5ブロック人数零工程を具える。
【0035】
室内の所定領域に人物より高いが暖房器具より低い温度の熱源が存在する場合にも、人物と区別するのが困難となる。この場合、人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、ブロック中の画素の最高温度が第3の所定の値より高く、かつ、熱画像の測定位置の直下からブロックまでの距離が第4の所定の値より大きい場合には、ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0036】
好適には、前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックが、前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域に存在する場合、前記ブロック中の人数を零にする第6ブロック人数零工程と、
前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域の温度極大値を求め、このようにして求めた温度極大値数を、前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数する第2人数計数工程と具える。
【0037】
例えば隣室のように熱画像の測定位置から所定の距離離れた位置に人物が存在する場合、人物を表す熱源画素の数が少ないので、画素数に基づいて人物か否かを判断するのが困難になる。この場合、人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックが人物隔離存在領域に存在する場合、ブロック中の人数を零にし、熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域の温度極大値を求め、このようにして求めた温度極大値数を、熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数することにより、室内の所定領域の人数を正確に計数することができる。
【0038】
好適には、前記第2人数計数工程は、
前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域について、前記ブロック中の画素の最大温度から第5の所定の値を減じた値と、前記存在判別工程において人物が存在すると判別されたブロック中に含まれる画素の温度とそれぞれを比較し、前記最高温度から前記第5の所定の値を減じた値より大きい画素の温度を前記温度極大値とする第2温度極大値判別工程とを有する。
【0039】
さらに好適には、前記第2温度極大値判別工程は、
前記温度極大値を有する画素にそれぞれ第2の所定の符号を付し、それ以外の画素にこの第2の所定の符号と相違する符号をそれぞれ付すことにより2符号画像を作成する第2の2符号画像作成工程と、
前記温度極大値を有する画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルをこれら画素にそれぞれ付加する第3ラベル付加工程と、
前記同一ラベルの種類の数を前記温度極大値数とする第2温度極大値計数工程とを有する。
【0040】
【発明の実施の形態】
本発明による熱画像による人数計数方法の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において同一部材には同一符号を付すものとする。
図1は、本発明による熱画像による人数計数方法の第1実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、室内のテレビ視聴者領域の熱画像を測定する熱画像測定部1と、熱源画素のブロックを抽出する熱源画素抽出部2と、画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別する画素数人物判別部3と、ブロック中の画素の温度極大値数を人数として計数する温度極大値数人物判別部4と、ブロック中の画素の最高温度に応じて人物が存在するか否かを判別する最高温度人物判別部5と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0041】
熱画像測定部1は、図示しない設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信すると、後に説明する図2の室内環境上面図及び図3の室内環境側面図にそれぞれ示すテレビ視聴者領域の熱画像を取り込み、個々の画素の温度を測定するものである。
【0042】
熱源画素抽出部2は、熱画像測定部1で測定された個々の画素の温度のうち相対的に高い画素を熱源画素と判断し、この熱源画素が互いに隣接する区域をブロックとして抽出するものである。
【0043】
画素数人物判別部3は、熱源画素抽出部2によって抽出されたブロック中の画素数をそれぞれ算出し、算出した画素数に基づいて各ブロック中に人物が存在するか否かを判別するものである。この画素数人物判別部3により、ブロック中に人物が存在すると判別した場合には、そのブロック中の人数を算出する。
【0044】
温度極大値数人物判別部4は、人物が存在すると判別したブロックに対してそれぞれ、後に説明する温度極大値を求め、求めた温度極大値数を新たにブロック中の人数とするものである。
【0045】
最高温度人物判別部5は、人物が存在すると判別したブロックに対してそれぞれ、ブロック中の画素の最高温度を測定し、測定された最高温度が予め設定された温度より高い場合には、そのブロック中の人数を零とするものである。
【0046】
視聴者数算出部6は、画素数人物判別部3、温度極大値数人物判別部4及び最高温度人物判別部5で算出された個々のブロックの人数を合計して、室内のテレビ視聴者領域全体の人数を算出するものである。
【0047】
本例では、図2及び3に示すように、一方の辺の長さをROOM X(300cm<ROOM Y<500cm)とし、かつ、他方の辺の長さをROOM Y(300cm<ROOM X<500cm)とした室内のテレビ視聴者領域には、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物8,9、10及び11と、暖房器具としてのストーブ12とが存在し、人物8〜10は固まっている。
【0048】
本発明による方法を実施する視聴者数計数装置13は、室の角部Aから図3の右方向にSENSOR Xで、かつ、室の床面から高さSENSOR H(180cm<SENSOR H<240cm)に設置する。視聴者数計数装置13の水平方向の計数可能範囲は図2に示すように120°であり、垂直方向の計数可能範囲は図3に示すように80°である。
【0049】
図4は、本発明により測定される熱画像の座標軸定義図を示す。本発明の実施例により作成される熱画像は、水平方向に24画素、垂直方向に10画素、すなわち合計240画素で構成される。水平方向を表す座標をx座標とし、かつ、垂直方向を表す座標をy座標とする。熱画像中の任意の画素のx座標がαであり、y座標がβである場合、その画素の座標を(α,β)で表す。例えば図4において、左上の画素の座標は(1,1)であり、右下の画素の座標は(24,10)であり、画素aの座標は(4,5)であり、画素bの座標は(11,3)であり、画素cの座標は(19,8)である。
【0050】
図5は、本発明により測定される熱画像の一例を示す。この熱画像は第1実施例により測定されたものであり、個々の画素に記載された数字は各画素の温度を℃で表す。太線枠で囲まれたブロックは、図2及び3の人物8〜11を表す。
【0051】
本発明による熱画像による人数計数方法の第1実施例の動作を説明する。
図6は、第1実施例の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンでは先ず、ステップS101において、熱画像測定部1(図1)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS102に進み、それに対して受信しない場合には本ルーチンを終了する。
【0052】
ステップS102において、熱画像測定部1(図1)により、図2及び3に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS102で測定された熱画像を図7に示す。熱画像測定(ステップS102)後、ステップS103に進む。
【0053】
ステップS103において、熱源画素抽出部2(図1)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を作成し、2値化を行い熱源画像を作成する。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS103の詳細な動作については、図8〜13を参照して後に詳細に説明する。
【0054】
室内の温度は、床付近に比べて天井付近の方が高いので、上記閾値を画素全体の平均温度とすると床付近に存在する熱源画素を抽出するのが困難になる。したがって本例では、y座標が同一である画素は床からの高さが同一であるため、y座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0055】
ブロック抽出(ステップS103)後、ステップS104に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図1)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS104の詳細な動作については、図14を参照して後に詳細に説明する。
【0056】
ブロック中に人物が存在するか否かを、ブロック中の画素数に基づいて判別する。人物が存在する場合には、人物の表面積は比較的広いのでブロック中に所定の数以上の画素を有する。したがって、ブロック中の画素が所定の数より少ない場合には、ブロック中に人物ではなく犬猫等の小動物が存在する又は局所的に温度が高い場合であると判断し、それに対してブロック中の画素が所定の数より著しく多い場合には、ブロック中に1人ではなく複数の人物が固まって存在していると判断する。
【0057】
さらに、視聴者数計数装置13(図2及び3)から熱源までの距離が遠くなるに従ってブロック中の画素数が減少するので、本例ではこの距離に対応した画素数で判別する。
【0058】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別(ステップS104)後、ブロックの画素数が所定の閾値よりも大きい場合ステップS105に進み、人物が存在すると判別されたブロックについてのブロック中の温度極大値数を温度極大値人物判別部4(図1)により算出し、この温度極大値数を、ステップS104で計数された人数の代わりにブロック中の人数とする。なお、ステップS105の詳細な動作については、図15〜18を参照して後に詳細に説明する。
【0059】
これにより、室内のテレビ視聴者領域に複数の人物が固まっている場合でも、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0060】
人物が存在すると判別されたブロックについて、ブロック中の温度極大値数をブロック中の人数とした(ステップS105)後、ステップS106に進み、人物が存在すると判別されたブロックについての最高温度を最高温度人物判別部5(図1)により測定し、この最高温度が所定の温度以上の場合には、そのブロック中の人数を、ステップS105で計数した人数の代わりに零とする。なお、ステップS105の詳細な動作については、図19及び20を参照して後に詳細に説明する。
【0061】
これにより、室内のテレビ視聴者領域に暖房器具(本例ではストーブ12(図2及び3))が存在する場合でも、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0062】
ブロック中の最高温度に基づいて人数を計数した(ステップS106)後、ステップS107に進み、画素数人物判別部3、温度極大値数人物判別部4及び最高温度人物判別部5(図1)により計数されたブロック中の人数を、視聴者数算出部6(図1)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図2及び3)に出力して(ステップS108)、本ルーチンを終了する。
【0063】
図8は、熱源画素を抽出する工程を示すフローチャートであり、図6のステップS103に相当する。本ルーチンでは先ず、ステップS111において、熱画像測定部1(図1)で測定した熱画像について、y座標が同一である画素グループごとに温度平均値を算出する。y座標が同一である画素グループごとに温度平均値を算出したものを以下示す。
【表1】
本例では、y座標方向に10画素存在するので、y座標が同一である画素グループごとに温度平均値を算出すると10個の温度平均値を算出することになる。これら温度平均値を、
【数1】
により算出する。ここで、SUM(α)をy座標がαである画素の温度の総和とし、N(α)をy座標がαである画素の個数とし、AVG(α)をy座標がαである画素グループの温度平均値とする。
【0064】
次いでステップS112に進み、y座標が同一である画素グループごとに、これら画素グループの温度平均値より温度が高い画素を、熱画像測定部1(図1)で測定した熱画像から除去した画像を作成する。このようにして作成した画像を図9に示す。図9において、除去した画素については空白で示す。
【0065】
次いでステップS113に進み、図9に示す熱画像について、y座標が同一である画素グループごとに温度平均値を算出する。温度平均値の算出方法は、ステップS111の場合と同様である。ステップS113においてy座標が同一である画素グループごとに温度平均値を算出したものを以下示す。
【表2】
【0066】
次いでステップS114に進み、熱画像から熱源画素を取り除いた背景画像を作成する。本例では、〔表2〕に示した温度平均値を、y座標が同一である画素グループの画素の値としたものを背景画像とし、これを図10に示す。
【0067】
次いでステップS115に進み、熱画像測定部1(図1)で測定した熱画像から熱源画素のみを抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、図7の熱画像の温度から図10の熱画像の温度を画素ごと減算する。この結果を図11に示すが、減算結果が0以下の画素については空白で示す。
【0068】
次に、図11に示す画素の温度を、画素ごとに予め設定されている閾値Aと比較し、温度が閾値Aより大きい画素を1とし、それ以外の画素を空白とした2値画像を作成し、これを図12に示す。
【0069】
本例では、上記閾値Aを、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として5とする。なお、閾値Aは不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図2及び3)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲、熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数並びに室の床面からの視聴者数計数装置13(図2及び3)の高さSENSOR Hに対応して変動する値である。
【0070】
次いでステップS116に進み、同一のブロック中の熱源画素にそれぞれ、他のブロック中の熱源画素と相違する同一ラベルを付加した熱ラベリング画像を作成する。本例では、図12において熱源画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルを付加し、これを図13に示す。なお本例では、ラベルは1から順に自然数を付加する。
ステップS116終了後、本ルーチンを終了する。
【0071】
図14は、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別する工程を示すフローチャートであり、図6のステップS104に相当する。本制御ルーチンでは先ず、ステップS121において、抽出された各ブロックの画素数を算出する。本例では図13に示すように4個のブロックが存在する。なお、ブロック数は、図8のステップS116で付加されたラベルの最大値と同一である。また、ブロック番号は、ブロックに付されたラベルと同一である。また、ブロックの画素数とは、図13の熱ラベリング画像においてそのブロック番号と同一のラベルが付加された画素の個数である。各ブロックの画素数を以下示す。
【表3】
【0072】
次いでステップS122において、各ブロックの重心座標を算出する。ブロック番号N(Nは自然数)の重心座標は、
【数2】
により算出する。ここで、XSUM(N)をブロック番号Nに含まれる画素のx座標の総和とし、YSUM(N)をブロック番号Nに含まれる画素のy座標の総和とし、P(N)をブロック番号Nの画素数とし、XG(N)をブロック番号Nのx重心座標とし、YG(N)をブロック番号Nのy重心座標とする。図13の各ブロックの重心座標を以下示す。
【表4】
【0073】
次いでステップS123に進み、ブロック番号Nを1で初期設定する。次いでステップS124に進み、最小人物画素数及び最大人物画素数をそれぞれブロック番号Nのy重心座標YG(N)に基づいて取得する。これら最小人物画素数及び最大人物画素数は本例において予め設定されており、これらを以下示す。
【表5】
これら最小人物画素数及び最大人物画素数は不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図2及び3)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲、熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数並びに室の床面からの視聴者数計数装置13(図2及び3)の高さSENSOR Hに対応して変動する値である。〔表4〕における各ブロックのy重心座標から各ブロックの最小人物画素数及び最大人物画素数を示したものを以下に示す。
【表6】
【0074】
次いでステップS125に進み、ブロック番号Nの画素数が最小人物画素数より小さいか否か判断する。最小人物画素数より小さいと判断した場合、ステップS126においてブロック番号Nの人数を零とし、後に説明するステップS127をスキップしてステップS128に進む。本例では、ブロック番号4の画素数は〔表3〕に示すように2であり、その最小人物画素数は〔表6〕に示すように3であるので、この処理によりブロック番号4の人数は0人となる。
【0075】
ステップS125において、ブロック番号Nの画素数が最小人物画素数より小さくないと判断した場合、ステップS126をスキップしてステップS127に進む。ステップS127において、ブロック番号Nの画素数をその最大人物画素数で除算し、その商の小数点以下を切り上げた値をブロック番号Nの人数とする。本例では、ブロック番号1の画素数は〔表3〕に示すように27であり、その最小人物画素数は〔表6〕に示すように15であるので、この処理によりブロック番号1の人数は2人となる。同様にして、ブロック番号2及び3の人数は共に1人となる。
【0076】
ステップS126又はS127終了後ステップS128に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS129に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS124に戻る。本例において算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表7】
【0077】
図15は、人物が存在すると判別されたブロック中の温度極大値数を算出する工程を示すフローチャートであり、図6のステップS105に相当する。本制御ルーチンでは先ず、ステップS131においてブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS132に進む。
【0078】
ステップS132において、ブロック番号Nの人数が1人を超えるか否か判断する。1人を超えると判断した場合ステップS133に進み、それに対して1人を超えないと判断した場合、後に説明するステップS133,S134,S135及びS136をスキップしてステップS137に進む。本例では、ブロック番号1の場合にはステップS133に進み、ブロック番号2,3及び4の場合にはステップS137に進む。
【0079】
ステップS133において、ブロック番号Nに含まれる画素の最高温度を測定する。図16は、図7の熱画像のブロック番号1に含まれる画素の温度だけを示す画像である。ブロック番号1の場合、その最高温度を測定する際、これら画素の温度の最高値を求めればよい。図16に示すように、太線枠で囲んだ画素の温度が、ブロック番号1に含まれる画素の最高温度であり、これをブロック番号1の最高温度とする。
【0080】
次いでステップS134に進み、図16に示す画素の温度を、画素ごとに最高温度から予め設定されている閾値Bを減算した値より大きい画素を1とし、それ以外の画素を空白とした2値画像を作成し、これを図17に示す。
【0081】
本例では、上記閾値Bを、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として1.0とする。したがってこの場合、ブロック番号1の最高温度は図16に示すように27.4であり、これから閾値Bの1.0を減算した値は26.4であるので、図17は26.4より大きい画素には温度極大源として1を付加し、それ以外の画素を空白にする。なお、閾値Bは不変というものではなく、熱画像中の画素の平均値及び標準偏差に対応して変動する値である。
【0082】
次いでステップS135に進み、同一の温度極大源の熱源画素にそれぞれ、他の温度極大源の熱源画素と相違する同一ラベルを付加した熱ラベリング画像を作成する。本例では、図17において熱源画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルを付加し、これを図18に示す。なお本例では、ラベルは1から順に自然数を付加する。
【0083】
次いでステップS136に進み、ブロック番号Nの人数を、図6のステップS104で算出した人数の代わりにブロック番号N中の温度極大値数に置き換える。ブロック番号Nの温度極大値数とは、ブロック番号Nに含まれる画素の温度分布を参照したときの局所的に温度が高い部分の数であり、ステップS135で付加したラベル数と同一である。本例のブロック番号1の場合には、ステップS135で付加したラベル数の3が新たにブロック番号1の人数となる。
【0084】
ステップS132又はS136終了後ステップS137に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS138に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS132に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表8】
【0085】
図19は、人物が存在すると判別されたブロックについての最高温度が所定の温度以上の場合ブロック中の人数を零とする工程を示すフローチャートであり、図6のステップS106に相当する。本ルーチンでは先ず、ステップS141においてブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS142に進む。
【0086】
ステップS142において、ブロック番号Nの人数が1人以上か否か判断する。1人以上であると判断した場合ステップS143に進み、それに対して1人未満であると判断した場合、後に説明するステップS143,S144及びS145をスキップしてステップS146に進む。本例では、ブロック番号1,2及び3の場合にはステップS143に進み、ブロック番号4の場合にはステップS146に進む。
【0087】
ステップS143において、ブロック番号Nに含まれる画素の最高温度を測定する。図20は、図7の熱画像のブロック番号1〜3に含まれる画素の温度だけを示す画像である。ブロック番号1の場合、その最高温度を測定する場合、これら画素の温度の最高値を求めればよい。図20に示すように、太線枠で囲んだ画素の温度が、ブロック番号1〜3に含まれる画素のそれぞれの最高温度であり、これをブロック番号1〜3の最高温度とする。本例では、ブロック番号1の最高温度は27.4であり、ブロック番号2の最高温度は25.2であり、ブロック番号3の最高温度は39.8である。
【0088】
ステップS143終了後ステップS144に進み、ステップS143で測定したブロック番号Nの最高温度が、予め設定された閾値C以上であるか否かを判断する。閾値C以上である場合にはステップS145に進み、そうでない場合にはステップS145をスキップしてステップS146に進む。本例では、この閾値Cを、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として37.0とする。したがって本例では、ブロック番号1及び2の場合にはステップS146に進み、ブロック番号3の場合にはステップS145に進む。なお、閾値Cは不変というものではなく、熱画像中の画素の平均値及び標準偏差に対応して変動する値である。
【0089】
ステップS145において、ブロック番号N(本例ではブロック番号3)中の人物の人数を新たに0人とし、ステップS146に進む。
【0090】
ステップS142,S144又はS145終了後ステップS146に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS147に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS142に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表9】
【0091】
以上説明したように第1実施例によれば、ブロック中の熱源画素に基づいてテレビ視聴者領域の人数を計数しているので、室内の無人環境を予め記憶することなく室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができ、したがって室内の家具の配置を変更等した場合でも室内の無人環境の設定のやり直しを行う手間がかからない。また、このような設定を行う必要がないため、視聴者数計数装置に超音波センサを用いる必要がない。
【0092】
また、人物が存在すると判別されたブロックについて温度極大値を求め、これらの温度極大値数に基づいて室内のテレビ視聴者領域の人数を計数しているので、この領域に複数の人物が固まっている場合でも人数を正確に計数することができる。
【0093】
さらに、ブロック中の画素の最高温度が閾値C以上である場合には、そのブロック中の人数を新たに零として室内のテレビ視聴者領域の人数を計数しているので、ストーブのような高温の熱源が存在する場合でも人数を正確に計数することができる。
【0094】
図21は、本発明による熱画像による人数計数方法の第2実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、熱画像測定部1と、熱源画素抽出部2と、画素数人物判別部3と、ソファーなどに横たわっている人物について判別する縦幅人物判別部14と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0095】
縦幅人物判別部14は、人物が存在すると判別されたブロックの縦幅を算出し、この縦幅に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを判断するものである。
【0096】
人物の画素数はその人物のテレビ視聴時の姿勢に基づき変化するものである。熱画像の一つの画素の測定範囲は、x方向については120°÷24画素=5°/画素であり、y方向については80°÷10画素=8°/画素であるので、一つの画素の測定範囲は縦長となる。〔表5〕のy重心座標の範囲に基づく最小人物画素数及び最大人物画素数は人物が横たわっていない場合についてのものであり、人物が横たわっている場合にはブロックは横長になり、座っている場合や立っている場合と比較してブロックの画素数が多くなるため、横たわっている人物がブロック中に存在する場合、人数を正確に計数するのが困難になる。テレビ視聴者領域の天井付近に熱気が存在する場合でも同様の困難が生じる。本例では、横たわっている人物がブロック中に存在する場合及びテレビ視聴者領域の天井付近に熱気が存在する場合を考慮したものである。
【0097】
本例における室内のテレビ視聴者領域及び測定される熱画像の座標軸定義は上記実施例と同様であるが、テレビ視聴者領域には、図22に示すように、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物15,16及び17と、天井付近にたまっている熱気18とが存在し、人物17は横たわっている。
【0098】
本発明による熱画像による人数計数方法の第2実施例の動作を説明する。
図23は、第2実施例の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンでは先ず、ステップS201において、熱画像測定部1(図21)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS202に進み、それに対して受信しない場合には本ルーチンを終了する。
【0099】
ステップS202において、熱画像測定部1(図21)により、図22に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS202で測定された熱画像を図24に示す。熱画像測定(ステップS202)後、ステップS203に進む。
【0100】
ステップS203において、熱源画素抽出部2(図21)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を作成し、2値化を行い熱源画素とする。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS203の詳細な動作については、図8〜13を参照して既に詳細に説明した通りである。
なお本例でもy座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0101】
図25は、図24の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS116で既に説明したのでここでは詳しく説明しない。図25の熱ラベリング画像から個々のブロックの人数を算出したものを以下示す。
【表10】
なお、図25のブロック番号2及び3は、図22の人物17及び熱気18にそれぞれ相当する。
【0102】
ブロック抽出(ステップS203)後、ステップS204に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図21)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS204の詳細な動作については、図14を参照して既に詳細に説明した通りである。
【0103】
本例でも、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別するとともに、視聴者数計数装置13(図22)から熱源までの距離に対応した画素数を考慮する。
【0104】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別(ステップS204)後、ステップS205に進み、人物が存在すると判別されたブロックの縦幅を算出し、この縦幅に基づいてブロック中の人数を計数する。なお、ステップS205の詳細な動作については、図26を参照して後に詳細に説明する。
【0105】
これにより、室内のテレビ視聴者領域で人物が横たわっている場合や天井付近に熱気が存在する場合でも、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0106】
ブロックの縦幅に基づいて人数を計数した(ステップS205)後、ステップS206に進み、画素数人物判別部3及び縦幅人物判別部14(図21)により計数されたブロック中の人数を、室内のテレビ視聴者領域の人数として視聴者数算出部6(図21)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図22)に出力(ステップS207)して、本ルーチンを終了する。
【0107】
図26は、人物が存在すると判別されたブロックの縦幅をそれぞれ算出する工程を示すフローチャートであり、図23のステップS205に相当する。本ルーチンでは先ず、ステップS211においてブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS212に進む。
【0108】
ステップS212において、ブロック番号Nの人数が1人以上か否か判断する。1人以上であると判断した場合ステップS213に進み、それに対して1人未満であると判断した場合、後に説明するステップS213〜S217をスキップしてステップS218に進む。本例ではブロック番号1〜3は〔表10〕に示すように1人以上であるので、ステップS213に進む。
【0109】
ステップS213において、ブロック番号Nに含まれる画素の最大y座標から最小y座標を減算して5を加算した値である縦幅を算出する。本例のブロック番号1〜3の縦幅を以下に示す。
【表11】
【0110】
ステップS213で縦幅を算出した後ステップS214に進み、これら縦幅が、予め設定された閾値D以下であるか否か判断する。閾値D以下である場合にはステップS215に進み、それに対して閾値D以下でない場合にはステップS215をスキップしてステップS216に進む。本例では、ブロック番号1及び2の場合にはステップS216に進み、ブロック番号3の場合にはステップS215に進む。
【0111】
本例では、閾値Dを、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として1とする。なお、閾値Dは不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図22)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲並びに熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数に対応して変動する値である。
【0112】
ステップS215において、ブロック番号N(本例ではブロック番号3)の人数を新たに0人とする。本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な判断としてブロックの縦幅が予め設定されている閾値D以下の場合には人物でないとしている。人物が横たわっている場合、そのブロックの縦幅は予め設定されている閾値Dを超えた値となる。なお、この判断は不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図22)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲並びに熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数に対応して変化する判断である。
【0113】
ステップS214又はS215終了後ステップS216に進むと、ブロック番号Nの縦幅が、予め設定された閾値Ea以上かつ予め設定された閾値Eb以下で、ブロック番号Nの人数が2人以上であるか否か判断する。ブロック番号Nの縦幅が、予め設定された閾値Ea以上かつ予め設定された閾値Eb以下で、ブロック番号Nの人数が2人以上である場合には、ステップS217に進み、そうでない場合にはステップS217をスキップしてステップS218に進む。
【0114】
本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として閾値Eaを2とするとともに、閾値Ebを2とする。なお、閾値Ea及びEbは不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図22)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲並びに熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数に対応して変動する値である。
【0115】
ステップS217において、ブロック番号Nの人数を、図23のステップS204で算出した人数から1を減算した人数を新たにブロック番号Nの人数とする。本例では、ブロック番号2の人数が新たに1人となる。
【0116】
ステップS212,S216又はS217終了後ステップS218に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS219に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS212に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表12】
【0117】
以上説明したように第2実施例によれば、人物が存在すると判別されたブロックの縦幅に基づいて人数を算出して、室内のテレビ視聴者領域の人物をそれぞれ計数しているので、人物がソファーなどに横たわっている場合や室内の天井付近に熱気が存在する場合でも人数を正確に計数することができる。
【0118】
図27は、本発明による熱画像による人数計数方法の第3実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、熱画像測定部1と、熱源画素抽出部2と、画素数人物判別部3と、室内のテレビ視聴者領域の壁部に存在する熱源を人物と区別する壁部熱源判別部19と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0119】
壁部熱源判別部19は、壁取付型の温風ヒータなどの暖房器具や太陽光により暖められた窓がテレビ視聴者領域に存在する場合に人物と区別するために、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標を算出し、この重心座標に基づいて新たに人物が存在するか否かを判別するものである。
【0120】
壁取付型の温風ヒータなどの暖房器具や太陽光により暖められた窓がテレビ視聴者領域に存在する場合、これら最高温度は人物の最高温度とあまり変わらないため人物か否かを判断することが困難となる。本例は、このような暖房器具が存在する場合や太陽光により窓が暖められた場合を考慮したものである。
【0121】
本例における室内のテレビ視聴者領域及び測定される熱画像の座標軸定義は上記実施例と同様であるが、テレビ視聴者領域には、図28及び29に示すように、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物20及び21と、壁22に取り付けられた温風ヒータ23とが存在する。
【0122】
本発明による熱画像による人数計数方法の第3実施例の動作を説明する。
図30は、第3実施例の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンでは先ず、ステップS301において、熱画像測定部1(図27)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS302に進み、それに対して受信しない場合には本ルーチンを終了する。
【0123】
ステップS302において、熱画像測定部1(図27)により、図28及び29に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS302で測定された熱画像を図31に示す。熱画像測定(ステップS302)後、ステップS303に進む。
【0124】
ステップS303において、熱源画素抽出部2(図27)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を作成し、2値化を行い熱源画素とする。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS303の詳細な動作については、図8〜13を参照して既に詳細に説明した通りである。
なお本例でもy座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0125】
図32は、図31の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS116で既に説明したのでここでは詳しく説明しない。図32の熱ラベリング画像から個々のブロックの人数を算出したものを以下示す。
【表13】
なお、図32のブロック番号1,2及び3は、図28及び29の温風ヒータ23、人物20及び21にそれぞれ相当する。
【0126】
ブロック抽出(ステップS303)後、ステップS304に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図27)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS304の詳細な動作については、図14を参照して既に詳細に説明した通りである。
【0127】
本例でも、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別するとともに、視聴者数計数装置13(図28及び29)から熱源までの距離に対応した画素数を考慮する。
【0128】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別した(ステップS304)後、ステップS305に進み、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標を算出し、この重心座標に基づいてブロック中の人数を計数する。なお、ステップS305の詳細な動作については、図33を参照して後に詳細に説明する。
【0129】
これにより、室内のテレビ視聴者領域に壁取付型の温風ヒータが存在する場合や太陽光により窓が暖められた場合でも、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0130】
ブロックの重心座標に基づいて人数を計数した(ステップS305)後、ステップS306に進み、画素数人物判別部3及び壁部熱源判別部19(図27)により計数されたブロック中の人数を、室内のテレビ視聴者領域の人数を視聴者数算出部6(図27)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図28及び29)に出力(ステップS307)して、本ルーチンを終了する。
【0131】
図33は、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標をそれぞれ算出する工程を示すフローチャートであり、図30のステップS305に相当する。本制御ルーチンでは先ず、図30のステップS302で測定された熱画像中の画素が、室内のテレビ視聴者領域に人物20,21及び壁取付型の温風ヒータ23(図28及び29)が存在しない場合に、室内の壁部と床部のうちのいずれに属するかを、部屋の形状及び視聴者数計数装置13(図28及び29)の位置に基づいて算出する。
【0132】
図34は、図28及び29に示すテレビ視聴者領域の熱画像の壁に属する画素及び床に属する画素を示す図である。この図は、図28及び29に示すテレビ視聴者領域において、熱画像に、視聴者数計数装置13(図28及び29)から熱画像と同様の視野でテレビ視聴者領域を眺めたときの床と壁の様子を重ね合わせたものである。図34の壁A,B,C及び床は、図28の壁22,24,25及び床26にそれぞれ対応するものであり、また図34において壁22,24,25と床26との間の境界27を太線で示し、壁24と壁22との境界28と、壁22と壁25との境界29とをそれぞれ破線で示す。
【0133】
図34において、点A,B,C及びDの座標を算出し、これらの点を点A,B,C,Dの順で直線で結ぶことにより境界27が判明し、熱画像の個々の画素が壁に属する画素であるか床に属する画素であるかを判明することができる。点A,B,C及びDの座標は、部屋の形状(図28のROOM X及びROOM Yの値)及び視聴者数計数装置13(図28及び29)の位置(図28のSENSOR Xの値及び図29のSENSOR Hの値)から幾何学的計算により求めることができる。
【0134】
本例では、点A〜Dの座標をそれぞれ(AX,AY),(BX,BY),(CX,CY),(DX,DY)とすると、
【数3】
となる。ここでux及びuyを、熱画像の一つの画素のx方向及びy方向の測定範囲とし、既に説明したように、
【数4】
である。
【0135】
次いでステップS312に進んでブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS313に進む。
【0136】
ステップS313において、ブロック番号Nの人数が1人以上か否か判断する。1人以上であると判断した場合ステップS314に進み、それに対して1人未満であると判断した場合、後に説明するステップS314〜S319をスキップしてステップS320に進む。本例では〔表13〕に示すように、ブロック番号1〜3の場合は1人以上であるのでステップS314に進み、それに対してブロック番号4の場合はステップ320に進む。
【0137】
ステップS314において、ブロック番号Nの重心座標を算出する。ブロック番号Nの重心座標は〔数2〕に基づいて算出され、その結果を以下に示す。
【表14】
【0138】
ステップS314で重心座標を算出した後ステップS315に進み、ブロック番号Nの重心座標とx座標が同一である床壁接点のy座標を算出する。図35は、図32の熱ラベリング画像に図34の境界27を重ね合わせた図であり、ブロック番号Nの重心座標とx座標が同一である床壁接点のy座標を以下示す。
【表15】
【0139】
次いでステップS316に進み、ブロック番号Nのy重心座標に、予め設定された閾値Fを加算した値が、ステップS315で算出された床壁接点のy座標より小さいか否か判断する。床壁接点のy座標より小さい場合には、後に説明するステップS317及びS318をスキップしてステップS319に進み、そうでない場合にはステップS317に進む。
【0140】
本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として閾値Fを3としているので、ブロック番号1の場合はステップS319に進み、ブロック番号2及び3の場合にはステップS317に進む。なお、閾値Fは不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図28及び29)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲、熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数並びに視聴者数計数装置13(図28及び29)の室の床面からの高さSENSOR Hに対応して変動する値である。
【0141】
ステップS317において、ブロック番号Nの最大y座標を算出する。ここでブロック番号Nの最大y座標とは、ブロック番号Nに含まれる画素において最大のy座標を有する画素のy座標をいう。ブロック番号2及び3の最大y座標を算出したものを以下示す。
【表16】
【0142】
次いでステップS318において、ブロック番号Nの最大y座標が、ステップS315で算出した床壁接点のy座標より小さいか否か判断する。床壁接点のy座標より小さい場合ステップS319に進み、そうでない場合にはステップS319をスキップしてステップS320に進む。
【0143】
ステップS316又はS318終了後ステップS319に進むと、ブロック番号N(本例ではブロック番号1)の人数を新たに0人とする。本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な判断としてブロックの熱源が人物ならば空中に浮かんでいるはずはなく床付近に存在するはずなので、ブロックの重心が床壁接点よりある程度上方に存在する場合には、ブロック中に存在する熱源画素は人物以外の壁部に存在する熱源を示すものと判別する。またこれ以外の場合でも、ブロックの最大のy座標が床壁接点より上方に存在する場合には、ブロック中に存在する熱源画素は人物以外の壁部に存在する熱源を示すものと判別する。なお、これら判断は不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図28及び29)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲並びに熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数に対応して変化する判断である。
【0144】
ステップS313,S318又はS319終了後ステップS320に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS321に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS313に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表17】
【0145】
以上説明したように第3実施例によれば、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標に基づいて、ブロックの熱源が人物か否かを判別して、室内のテレビ視聴者領域の人物をそれぞれ計数しているので、壁に温風ヒータのような熱源が存在する場合や、窓付近が太陽光により暖められている場合でも人数を正確に計数することができる。
【0146】
図36は、本発明による熱画像による人数計数方法の第4実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、熱画像測定部1と、熱源画素抽出部2と、画素数人物判別部3と、熱画像の個々の画素が予め人物が存在しない領域に属するか否かを判別する特定領域人物判別部30と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0147】
人物が予め存在しえない領域がテレビ視聴者領域に存在し、人物が予め存在しえない領域の温度が人物の温度と同程度である場合には、その熱源を人物と区別するのが困難となる。例えば、テレビ視聴者領域にパーソナルコンピュータが存在し、このパーソナルコンピュータの温度が人物と同程度である場合がかかる場合に該当する。また、パーソナルコンピュータの存在を示すブロックの画素数は、人物の存在を示すブロックの画素数数とほぼ同程度であるので、ブロック中に人物が存在するか否かの判断がより困難になる。本例では、パーソナルコンピュータのように人物と同程度の温度の物体がテレビ視聴者領域に存在する場合を考慮したものである。
【0148】
本例における室内のテレビ視聴者領域及び測定される熱画像の座標軸定義は上記実施例と同様であるが、テレビ視聴者領域には、図37に示すように、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物31及び32と、パーソナルコンピュータ33とが存在する。
【0149】
本発明による熱画像による人数計数方法の第4実施例の動作を説明する。
図38は、第4実施例の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンでは先ず、ステップS401において、熱画像測定部1(図36)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS402に進み、それに対して受信しない場合には本ルーチンを終了する。
【0150】
ステップS402において、熱画像測定部1(図36)により、図37に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS402で測定された熱画像を図39に示す。熱画像測定(ステップS402)後、ステップS403に進む。
【0151】
ステップS403において、熱源画素抽出部2(図36)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を作成し、2値化を行い熱源画素を作成する。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS403の詳細な動作については、図8〜13を参照して既に詳細に説明した通りである。
なお本例でもy座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0152】
図40は、図39の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS116で既に説明したのでここでは詳しく説明しない。図40の熱ラベリング画像から個々のブロックの人数を算出したものを以下示す。
【表18】
なお、図40のブロック番号1,2及び3は、図37のパーソナルコンピュータ33、人物31及び32にそれぞれ相当する。
【0153】
ブロック抽出(ステップS403)後、ステップS404に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図36)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS404の詳細な動作については、図14を参照して既に詳細に説明した通りである。
【0154】
本例でも、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別するとともに、視聴者数計数装置13(図37)から熱源までの距離に対応した画素数を考慮する。
【0155】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別(ステップS404)後、ステップS405に進み、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標を算出し、この重心座標に基づいてブロック中の人数を計数する。なお、ステップS405の詳細な動作については、図41を参照して後に詳細に説明する。
【0156】
これにより、人物が予め存在しえない領域に人物が存在すると判別された場合でも、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0157】
ブロックの重心座標に基づいて人数を計数した(ステップS405)後、ステップS406に進み、画素数人物判別部3及び特定領域人物判別部30(図36)により計数されたブロック中の人数を、室内のテレビ視聴者領域の人数を視聴者数算出部6(図36)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図37)に出力(ステップS407)して、本ルーチンを終了する。
【0158】
図41は、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標をそれぞれ算出し、この重心座標に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを新たに判別する工程を示すフローチャートであり、図38のステップS405に相当する。本制御ルーチンでは先ずステップS411において、図38のステップS402で測定された熱画像中の個々の画素が、人物が予め存在しえない領域に属するか否かを算出する。図42は、図39の熱画像に対して算出された人物が予め存在しえない領域を示す図であり、人物が予め存在しえない領域を斜線で示す。
【0159】
次いでステップS412に進み、ブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS413に進む。
【0160】
ステップS413において、ブロック番号Nの人数が1人以上か否か判断する。1人以上であると判断した場合ステップS414に進み、それに対して1人未満であると判断した場合、後に説明するステップS414〜S416をスキップしてステップS417に進む。本例では、ブロック番号1〜3の場合、〔表18〕に示すように1人以上であるので、ステップS414に進む。
【0161】
ステップS414において、ブロック番号Nの重心座標を〔数2〕に基づいてそれぞれ算出する。算出した本例のブロック番号1〜3の重心座標を以下に示す。
【表19】
【0162】
ステップS414で重心座標を算出した後ステップS415に進み、これら重心座標が人物が予め存在しえない領域に存在するか否か判断する。人物が予め存在しえない領域に存在する場合にはステップS416に進み、それに対して人物が予め存在しえない領域に存在しない場合にはステップS416をスキップしてステップS417に進む。本例では、ブロック番号1の場合にはステップS416に進み、ブロック番号2及び3の場合にはステップS417に進む。
【0163】
ステップS416において、ブロック番号N(本例ではブロック番号1)の人数を新たに0人とする。本例では図37に示すようにテレビ視聴者領域にパーソナルコンピュータ33が配置されているので、図42で斜線で示すような人物が予め存在しえない領域が得られる。なお、人物が予め存在しえない領域は不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図37)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲、熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数並びに室内環境に対応して変化する領域である。
【0164】
ステップS413,S415又はS416終了後ステップS417に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS418に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS413に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表20】
【0165】
以上説明したように第4実施例によれば、人物が存在すると判別されたブロックの重心が人物が予め存在しえない領域に存在する場合にはブロック中の人数を零として、室内のテレビ視聴者領域の人物をそれぞれ計数しているので、パーソナルコンピュータのように熱画像中の画素数及び温度が人物と同程度である物体がテレビ視聴者領域に存在する場合でも人数を正確に計数することができる。
【0166】
図43は、本発明による熱画像による人数計数方法の第5実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、熱画像測定部1と、熱源画素抽出部2と、画素数人物判別部3と、人物が存在すると判別されたブロックの最高温度及び熱画像の測定位置の真下からブロックまでの距離に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを判別する距離温度人物判別部34と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0167】
パーソナルコンピュータのように人物より少し温度が高いが暖房器具より温度が低い熱源がテレビ視聴者領域に存在する場合、これを人物と判別するのは困難である。本例は、このような熱源がテレビ視聴者領域に存在する場合を考慮したものである。
【0168】
本例における室内のテレビ視聴者領域及び測定される熱画像の座標軸定義は上記実施例と同様であるが、テレビ視聴者領域には、図44に示すように、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物35及び36と、人物より少し温度が高いが暖房器具より温度が低いパーソナルコンピュータ37とが存在する。
【0169】
本発明による熱画像による人数計数方法の第5実施例の動作を説明する。
図45は、第5実施例の処理手順を示すフローチャートである。この制御ルーチンでは先ず、ステップS501において、熱画像測定部1(図43)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS502に進み、それに対して受信しない場合にはこの制御ルーチンを終了する。
【0170】
ステップS502において、熱画像測定部1(図43)により、図44に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS502で測定された熱画像を図46に示す。熱画像測定(ステップS502)後、ステップS503に進む。
【0171】
ステップS503において、熱源画素抽出部2(図43)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を作成し、2値化を行い熱源画素を作成する。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS503の詳細な動作については、図8〜13を参照して既に詳細に説明した通りである。
なお本例でもy座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0172】
図47は、図46の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS116で既に説明したのでここでは詳しく説明しない。図47の熱ラベリング画像から個々のブロックの人数を算出したものを以下示す。
【表21】
なお、図47のブロック番号1,2及び3は、図44のパーソナルコンピュータ37、人物35及び36にそれぞれ相当する。
【0173】
ブロック抽出(ステップS503)後、ステップS504に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図43)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS504の詳細な動作については、図14を参照して既に詳細に説明した通りである。
【0174】
本例でも、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別するとともに、視聴者数計数装置13(図44)から熱源までの距離に対応した画素数を考慮する。
【0175】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別(ステップS504)後、ステップS505に進み、人物が存在すると判別されたブロックの画素の最高温度及び熱画像の測定位置の真下からブロックまでの距離に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを判別し、ブロック中の人数を計数する。なお、ステップS505の詳細な動作については、図48を参照して後に詳細に説明する。
【0176】
これにより、パーソナルコンピュータのように人物より少し温度が高いが暖房器具より温度が低い熱源がテレビ視聴者領域に存在する場合、これを人物でないと判別して、室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0177】
ブロック中の画素の最高温度及び熱画像の測定位置の真下からブロックまでの距離に基づいて人数を計数した(ステップS505)後、ステップS506に進み、画素数人物判別部3及び距離温度人物判別部34(図43)により計数されたブロック中の人数を視聴者数算出部6(図43)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図44)に出力(ステップS507)して、本ルーチンを終了する。
【0178】
図48は、人物が存在すると判別されたブロックの最高温度及び熱画像の測定位置の真下からブロックまでの距離に基づいてブロック中の人数を算出する工程を示すフローチャートであり、図45のステップS505に相当する。本ルーチンでは先ず、ステップS511においてブロック番号Nを1で初期設定した後ステップS512に進む。
【0179】
ステップS512において、ブロック番号Nの人数が1人以上か否か判断する。1人以上であると判断した場合ステップS513に進み、それに対して1人未満であると判断した場合、後に説明するステップS513〜S516をスキップしてステップS517に進む。本例では、ブロック番号1〜3の場合、〔表21〕に示すように1人以上であるので、ステップS513に進む。
【0180】
ステップS513において、ブロック番号Nに含まれる画素の最高温度を算出する。最高温度の算出方法は、図19のステップS143と同様である。
【0181】
次いでステップS514に進み、視聴者数計数装置13(図44)の真下からブロック番号Nまでの距離を算出する。ここで視聴者数計数装置13(図44)の真下からブロック番号Nまでの距離とは、視聴者数計数装置13(図44)の真下からブロック番号Nの最大y座標までの距離をいう。この距離は、部屋の形状(図44のROOM X及びROOM Yの値)及び視聴者数計数装置13(図44)の位置(SENSOR X(図44)の値及び高さSENSOR Hの値)から幾何学的計算により求めることができる。
【0182】
本例では、視聴者数計数装置13(図44)の真下からブロック番号Nまでの距離をDISTANCEとすると、
【数5】
となる。ここで、uyをy方向の一つの画素の測定範囲(8°/画素)とし、Yを最大y座標とし、本例ではSENSOR Hを200cmとする。
【0183】
ステップS513及びS514で算出した最高温度及び距離を以下示す。
【表22】
【0184】
ステップS515において、距離が予め設定された閾値Gより大きく、かつ、最高温度が予め設定された閾値Hより大きいか否かを判断する。閾値Gより大きくかつ閾値Hより大きい場合には、ステップS516に進み、そうでない場合にはステップS516をスキップしてステップS517に進む。本例では、ブロック番号1の場合にはステップS516に進み、ブロック番号2及び3の場合にはステップS517に進む。
【0185】
本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な判断として距離がある程度遠く離れているにもかかわらず温度がある程度高い熱源は、パーソナルコンピュータなどの人物以外の熱源として判断している。また本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として、閾値Gを200とし、閾値Hを30として処理している。なお、これら閾値G及びHは不変というものではなく、視聴者数計数装置13(図44)の水平方向及び垂直方向の計数可能範囲、熱画像の水平方向及び垂直方向の画素数、視聴者計数装置13(図44)の室の床面からの高さSENSOR H並びに熱画像中の画素の平均値及び標準偏差に対応して変動する値である。
【0186】
ステップS516において、ブロック番号N(本例ではブロック番号1)の人数を新たに0人として、ステップS517に進む。
【0187】
ステップS512,S515又はS516終了後ステップS517に進むと、全てのブロックについて人数を算出したか否かを判別する。算出したと判別した場合本ルーチンを終了し、それに対して算出していないと判別した場合ステップS518に進み、ブロック番号Nに1を加算した後ステップS512に戻る。本例において新たに算出されたブロック中の人数を以下示す。
【表23】
【0188】
以上説明したように第5実施例によれば、パーソナルコンピュータのように人物より少し温度が高いが暖房器具より温度が低い熱源がテレビ視聴者領域に存在する場合、これを人物でないと判別して、テレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0189】
図49は、本発明による熱画像による人数計数方法の第6実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。この装置は、熱画像測定部1と、熱源画素抽出部2と、画素数人物判別部3と、隣室のように計数位置からある程度離れた位置に存在する人物を判別する隣室人数計数部38と、視聴者数を算出する視聴者数算出部6とを具える。
【0190】
隣室のように計数位置からある程度離れた位置に人物が存在する場合、ブロック中の人物を表す熱源画素の画素数は、計数位置から距離が離れているためわずか数画素程度となり、これらを人物と判別するのが困難である。本例は、隣室のように計数位置からある程度離れた位置に人物が存在する場合を考慮したものである。
【0191】
本例における室内のテレビ視聴者領域及び測定される熱画像の座標軸定義は上記実施例と同様であるが、テレビ視聴者領域には、図50に示すように、テレビジョン7と、ソファーなどに座ってテレビジョン7を視聴している人物39,40,41及び42とが存在し、人物41及び42は隣室視聴領域43に存在する。
【0192】
本発明による熱画像による人数計数方法の第6実施例の動作を説明する。
図51は、第6実施例の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンでは先ず、ステップS601において、熱画像測定部1(図49)が上記設定器からテレビ視聴者数計数開始信号を受信したか否か判定する。テレビ視聴者数計数開始信号を受信した場合にはステップS602に進み、それに対して受信しない場合には本ルーチンを終了する。
【0193】
ステップS602において、熱画像測定部1(図49)により、図50に図示したテレビ視聴者領域の熱画像を測定する。ステップS602で測定された熱画像を図52に示す。熱画像測定(ステップS602)後、ステップS603に進む。
【0194】
ステップS603において、熱源画素抽出部2(図49)により、熱画像中の画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素として判別し、これら熱源画素をそれぞれ抽出する。熱源画素を抽出するに当たり、熱画像中のY軸の平均値を求めて、背景画像を急く静止、2値化を行い熱源画素を作成する。これら熱源画素が互いに隣接する場合には、他のブロックの熱源画素と相違する同一ラベルを熱源画素にそれぞれ付加することにより、この区域をブロックとして抽出する。なお、ステップS603の詳細な動作については、図8〜13を参照して既に詳細に説明した通りである。
なお本例でもy座標が同一である画素グループごとに熱源画素を判別する。
【0195】
図53は、図52の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS116で既に説明したのでここでは詳しく説明しない。図53の熱ラベリング画像から個々のブロックの人数を算出したものを以下示す。
【表24】
なお、図53のブロック番号1,2,3及び4は、図50の人物41,42,40及び39にそれぞれ相当するが、〔表24〕ではブロック番号1及び2には人物が存在しないと判断されている。
【0196】
ブロック抽出(ステップS603)後、ステップS604に進み、個々のブロック中に人物が存在するか否かを画素数人物判別部3(図49)により判断し、人物が存在する場合にはこれらブロックについてそれぞれ人数を算出する。なお、ステップS604の詳細な動作については、図14を参照して既に詳細に説明した通りである。
【0197】
本例でも、ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別するとともに、視聴者数計数装置13(図50)から熱源までの距離に対応した画素数を考慮する。
【0198】
ブロック中に人物が存在するか否かを判別(ステップS604)後、ステップS605に進み、人物が存在すると判別されたブロックの重心座標を〔数2〕に基づいて算出し、予め設定されている隣室視聴領域43(図50)にこの重心座標が存在するか否かに基づいて人数を計数する。なお、ステップS605の詳細な動作については、図54を参照して後に詳細に説明する。
【0199】
これにより、隣室のように計数位置からある程度離れた位置に人物が存在する場合でも室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【0200】
予め設定されている隣室視聴領域43(図50)にブロックの重心座標が存在するか否かに基づいて人数を計数した(ステップS605)後、ステップS606に進み、画素数人物判別部3及び隣室人数計数部38(図49)により計数されたブロック中の人数を、室内のテレビ視聴者領域の人数として視聴者数算出部6(図50)で合計することにより、室内のテレビ視聴者領域の人数を計数する。その後、この人数を視聴者数計数装置13(図49)に出力(ステップS607)して、本ルーチンを終了する。
【0201】
図54は、隣室に人物が存在するか否かを判別する工程を示すフローチャートであり、図51のステップS605に相当する。本ルーチンでは先ず、ステップS611において、予め設定されている隣室視聴領域43(図50)に重心座標が存在するブロックを削除する。本例では、図50の隣室視聴領域43及び図55に斜線で示すような隣室視聴領域が予め設定されている。図53と図55を比較すると、ブロック番号1及び2の重心座標が隣室視聴領域に含まれるので、ブロック番号1及び2を削除する。
【0202】
次いでステップS612に進み、隣室視聴領域(図55の斜線部)に含まれる画素の最高温度を測定する。図56は図55の隣室視聴領域の画素の温度を示す図であり、最高温度は、太字枠で囲んだ画素の24.8である。
【0203】
次いでステップS613に進み、隣室視聴領域(図55の斜線部)の2値画像を作成する。本例では図57に示すように、隣室視聴領域の画素の最高温度(24.8)から予め設定された閾値Iを減算した値より大きい温度の画素を1とし、それ以外を空白とする。
【0204】
本例では、膨大な実家庭のテレビ視聴環境で測定した熱画像に基づいた統計的な値として、閾値Iを2.0としている。なお、この閾値Iは不変というものではなく、熱画像中の画素の平均値及び標準偏差並びに隣室視聴領域の大きさに対応して変動する値である。
【0205】
次いでステップS614に進み、図57の2値画像の熱ラベリング画像を作成する。このような熱ラベリング画像の作成については図8のステップS118で既に説明したので、ここでは詳しく説明しない。図55の隣室視聴領域の画素の熱ラベリング画像を示す図を図58に示す。
【0206】
次いでステップS615に進み、隣室視聴領域(図55の斜線部)の人数を、隣室視聴領域の温度極大値数とする。隣室視聴領域の温度極大値数とは、隣室視聴領域に含まれる画素の温度分布を参照したときの局所的に温度が高い部分の数であり、ステップS614で付加したラベル数と同一である。本例では、ステップS614で付加したラベル数の2が隣室視聴領域の人数となり、本ルーチンを終了する。
本ルーチンにより新たに求めた各ブロックの人数を以下示す。
【表25】
〔表25〕では、ステップS611によりブロック番号1及び2が削除され、代わりにステップS615により、新たに隣室視聴領域を表すブロック番号6を設定して人数を2としている。
【0207】
以上説明したように第6実施例によれば、隣室のように計数位置からある程度離れた位置に人物が存在する場合でも室内のテレビ視聴者領域の人数を正確に計数することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱画像による人数計数方法の第1実施例を実施する装置のブロック図である。
【図2】第1実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図3】第1実施例により測定されるテレビ視聴者領域の側面図である。
【図4】本発明により測定される熱画像の座標軸定義図である。
【図5】本発明により測定される熱画像の一例を示す図である。
【図6】第1実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】第1実施例で測定された熱画像である。
【図8】熱源画素を抽出する工程を示すフローチャートである。
【図9】画素グループの温度平均値より温度が高い画素を図5の熱画像から除去した画像である。
【図10】図7の熱画像の背景画像を示す図である。
【図11】図7の熱画像の温度から図10の熱画像の温度を画素ごと減算した結果を示す図である。
【図12】図7の熱画像の2値画像を示す図である。
【図13】図7の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図14】ブロック中の画素数に基づいて人物が存在するか否かを判別する工程を示すフローチャートである。
【図15】人物が存在すると判別されたブロック中の温度極大値に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを新たに判別する工程を示すフローチャートである。
【図16】図7の熱画像のブロック番号1に含まれる画素の温度だけを示す画像である。
【図17】図16の熱画像の2値画像を示す図である。
【図18】図16の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図19】人物が存在すると判別されたブロックについての最高温度が所定の温度以上の場合ブロック中の人数を零とする工程を示すフローチャートである。
【図20】図7の熱画像のブロック番号1〜3に含まれる画素の温度だけを示す画像である。
【図21】本発明による熱画像による人数計数方法の第2実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。
【図22】第2実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図23】第2実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図24】第2実施例で測定された熱画像である。
【図25】図24の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図26】人物が存在すると判別されたブロックの縦幅に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを新たに判別する工程を示すフローチャートである。
【図27】本発明による熱画像による人数計数方法の第3実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。
【図28】第3実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図29】第3実施例により測定されるテレビ視聴者領域の側面図である。
【図30】第3実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図31】第3実施例で測定された熱画像である。
【図32】図31の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図33】人物が存在すると判別されたブロックの重心座標をそれぞれ算出する工程を示すフローチャートである。
【図34】図28及び29に示すテレビ視聴者領域の熱画像の壁に属する画素及び床に属する画素を示す図である。
【図35】図32の熱ラベリング画像に図34の境界27を重ねた図である。
【図36】本発明による熱画像による人数計数方法の第4実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。
【図37】第4実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図38】第4実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図39】第4実施例で測定された熱画像である。
【図40】図39の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図41】特定領域人物判別部における人物が存在すると判別されたブロックの重心座標に基づいてブロック中に人物が存在するか否かを新たに判別する工程を示すフローチャートである。
【図42】図39の熱画像に対して算出された人物が予め存在しない領域を示す図である。
【図43】本発明による熱画像による人数計数方法の第5実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。
【図44】第5実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図45】第5実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図46】第5実施例で測定された熱画像である。
【図47】図46の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図48】ブロックの最高温度及び熱画像の測定位置の真下からブロックまでの距離に基づいて人物が存在するか否かを判別する工程を示すフローチャートである。
【図49】本発明による熱画像による人数計数方法の第6実施例を実施する視聴者数計数装置のブロック図である。
【図50】第6実施例により測定されるテレビ視聴者領域の上面図である。
【図51】第6実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図52】第6実施例で測定された熱画像である。
【図53】図52の熱画像の熱ラベリング画像を示す図である。
【図54】隣室に人物が存在するか否かを判別する工程を示すフローチャートである。
【図55】図52の熱画像に対して算出された隣室視聴領域を示す図である。
【図56】図55の隣室視聴領域の画素の温度を示す図である。
【図57】図55の隣室視聴領域の画素の2値画像を示す図である。
【図58】図55の隣室視聴領域の画素の熱ラベリング画像を示す図である。
【符号の説明】
1 熱画像測定部
2 熱源画素抽出部
3 画素数人物判別部
4 温度極大値数人物判別部
5 最高温度人物判別部
6 視聴者数算出部
7 テレビジョン
8,9,10,11,15,16,17,20,21,31,32,35,36,39,40,41,42 人物
12 ストーブ
13 視聴者数計数装置
14 縦幅人物判別部
18 熱気
19 壁部熱源判別部
22,24,25 壁
23 温風ヒータ
26 床
27,28,29 境界
30 特定領域人物判別部
33,37 パーソナルコンピュータ
34 距離温度人物判別部
38 隣室人数計数部
43 隣室視聴領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal image counting method for counting the number of people in a predetermined area by detecting infrared rays radiated from a human body in a predetermined area in a room.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, counting the number of persons in a predetermined area by detecting infrared rays radiated from a human body in a predetermined area in a room is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-52117. This publication describes an apparatus for counting the number of television viewers after setting an indoor unmanned environment using an ultrasonic sensor and an infrared detection heat sensor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a device, it is necessary to set an unmanned indoor environment. Therefore, when the arrangement of furniture in the room is changed, the setting needs to be redone. Since this setting needs to be performed manually, it takes time and effort to redo the setting. Further, in order to perform such setting, an ultrasonic sensor is required in addition to the infrared detection heat sensor for counting the number of viewers.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thermal image counting method that can accurately count the number of people in a predetermined area in a room without previously storing the unmanned environment in the room.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a thermal image counting method that can accurately count the number of persons in a predetermined area of a room even when a plurality of persons are fixed in a predetermined area of the room. .
[0006]
Another object of the present invention is to provide a thermal image counting method that can accurately count the number of persons in a predetermined area of a room even when a heat source such as a heating device is present in the predetermined area of the room. It is.
[0007]
Another object of the present invention is to accurately count the number of persons in a predetermined area in a room even when hot air is present near the ceiling of a predetermined area in a room or when a person is lying in a predetermined area in a room. An object of the present invention is to provide a method for counting the number of people using a thermal image.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a vehicle in which a predetermined area of a room is provided with a heat source such as a hot air heater on a wall portion thereof or a case where a window in a predetermined area of the room is heated by sunlight. An object of the present invention is to provide a thermal image counting method capable of accurately counting the number of people in an area.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a method of counting the number of persons by using a thermal image, which can accurately count the number of persons in a predetermined area of a room even when a heat source having a temperature similar to that of a person exists in a predetermined area of the room. That is.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a method for counting the number of persons using a thermal image, which can accurately count the number of persons in a predetermined area of a room even when a heat source having a temperature higher than that of a person but lower than that of a heating device is present in the predetermined area of the room. It is to provide.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a method for counting the number of persons using a thermal image, which can accurately count the number of persons in a predetermined area of a room even when a person is present in a predetermined area in the room at a position that is to some extent away from the thermal image measurement position. It is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The method of counting the number of people by the thermal image according to the present invention is as follows.
A thermal image measuring step of measuring a thermal image of a predetermined area in a room composed of a plurality of pixels,
A block extraction step of determining a pixel having a relatively high temperature among these pixels as a heat source pixel, and extracting an area where the heat source pixels are adjacent to each other as a block;
A person discriminating step of counting the number of persons in a predetermined area in the room by calculating whether the block is a person or not and calculating the number of persons.,
The block extraction step includes:
A first temperature average value calculating step of calculating a first temperature average value of the pixels of the thermal image;
An image creation step of creating an image from which pixels having a temperature higher than the temperature average value have been removed,
A second temperature average value calculating step of calculating a second temperature average value of the image created by the image creating step;
A background image creating step of creating a background image based on the second temperature average value;
A binary image creating step of subtracting the background image from the thermal image to create a binary image;
A block creation step of creating the block from the binary image;
A first label adding step of adding the same label different from the heat source pixels in the other blocks to the heat source pixels in the same block, respectively.It is characterized by the following.
[0013]
In the method for counting the number of people using the thermal image according to the present invention, the number of people in a predetermined area in the room can be accurately counted without previously storing the unmanned environment in the room. No need to redo the unattended environment settings. Further, since there is no need to make such settings, it is not necessary to use an ultrasonic sensor when measuring the number of people.
[0014]
in this case,The block extraction step includes:
A first temperature average value calculating step of calculating a first temperature average value of the pixels of the thermal image;
An image creation step of creating an image from which pixels having a temperature higher than the temperature average value have been removed,
A second temperature average value calculating step of calculating a second temperature average value of the image created by the image creating step;
A background image creating step of creating a background image based on the second temperature average value;
A binary image creating step of subtracting the background image from the thermal image to create a binary image;
A block creation step of creating the block from the binary image;
A first label adding step of adding the same label different from the heat source pixels in the other blocks to the heat source pixels in the same block.
[0015]
More preferably, the first temperature average value calculation step, the image creation step, and the second temperature average value calculation step are performed for each pixel group having the same vertical coordinate of the thermal image.
[0016]
Since the indoor temperature is higher near the ceiling than near the floor, it is not preferable to extract the heat source existing near the floor when the entire average temperature is used as the threshold. Therefore, it is preferable to perform the first temperature average value calculation step, the image creation step, and the second temperature average value calculation step for each pixel group having the same vertical position of the thermal image.
[0017]
Preferably, the background image isThe temperature of all the pixels of the thermal image is calculated as the second temperature average value.It is assumed that the image is composed of the replaced pixels.
[0018]
Preferably, the person discriminating step includes:
A pixel number calculation step of calculating the number of pixels in a block in which a person is determined to be present in the person determination step,
An existence determining step of determining whether or not a person exists in the block based on the calculated number of pixels.
[0019]
The surface area of the heat source is proportional to the number of pixels in the thermal image of the heat source. When determining whether or not a person exists in the block, it is preferable to determine based on the calculated number of pixels. In this case, if the number of pixels is smaller than the predetermined number, it is determined that the temperature is small animals such as dogs and cats or the case where the temperature is locally high. By determining that the person is solidified, the number of persons in a predetermined area in the room can be accurately counted. Furthermore, since the number of pixels calculated decreases as the distance from the measurement position to the heat source increases, it is determined whether a person exists with the number of pixels corresponding to this distance.
[0020]
More preferably, the presence determination step includes:
For each of the blocks in which a person is determined to be present in the person determination step, a person pixel number setting step of setting a minimum person pixel number and a maximum person pixel number based on the center of gravity, respectively,
The number of pixels in the block is set to zero when the number of pixels in the block is smaller than the minimum number of human pixels, and the number of pixels in the block is set to the maximum when the number of pixels in the block is equal to or more than the minimum number of human pixels. Dividing the number by the number of human pixels and rounding the quotient up to the decimal point.
[0021]
Preferably, the number of temperature maxima is calculated for each of the blocks determined to have a person, and the number of temperature maxima determined in the block is replaced with the number of temperature maxima in the block instead of the number of people counted in the person determination step. The method includes a first number counting step of counting the number of people in a predetermined area in the room as the number of people.
[0022]
In the first person counting step, a temperature maximum value is obtained for each of the blocks determined to have a person, the number of temperature maximum values obtained in the block is defined as the number of persons in the block, and the number of persons in the block is summed to determine the number of persons in the room. Since the number of persons in the predetermined area is counted, the number of persons in the predetermined area in the room can be accurately counted even when a plurality of persons are fixed in the predetermined area in the room.
[0023]
More preferably,The first number counting step includes:
For each of the blocks for which it is determined that a person is present in the person determination step, a value obtained by subtracting a first predetermined value from the maximum temperature of the pixels in the block is compared with the temperature of the pixels included in the block. And a first temperature maximum value determining step of setting a temperature of a pixel larger than a value obtained by subtracting the first predetermined value from the maximum temperature as the temperature maximum value.
[0024]
More preferably, the first temperature local maximum value determining step includes:
A first two-code image is created by assigning a first predetermined code to each of the pixels having the temperature maximum value and a different code from the first predetermined code to each of the other pixels. Sign image creation process,
When the pixels having the temperature maximum value are adjacent to each other in four links, a second label adding step of setting these pixels as one unit and adding the same label different from the other units to these pixels,
A first temperature maximum value counting step of setting the number of types of the same label to the temperature maximum value number.
[0025]
Preferably, when the maximum temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the number of persons in the block is set to zero instead of the number of persons counted in the first number counting step, and the number of persons in a predetermined area in the room is counted. The first block has a zero-person process.
[0026]
As described above, in the first block number zero step, when the maximum temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the number of persons in the block is set to zero instead of the number counted in the first number counting step, and the number of persons in the room is set to zero. Since the number of persons is counted, the number of persons in a predetermined area in the room can be accurately counted even when a heat source such as a heating appliance is present.
[0027]
Preferably, for each of the blocks in which a person is determined to be present in the person determination step, a vertical width is calculated by adding 1 to a difference between a maximum value and a minimum value of vertical coordinates of pixels in the block, A vertical width person discriminating step of calculating the number of persons in each of the blocks based on the vertical width and counting the persons in a predetermined area in the room is provided.
[0028]
When a person is lying on a sofa or the like, the block is horizontally long, and the number of pixels in the block is larger than when the person is sitting or standing. Therefore, when there is a person lying in the block, it becomes difficult to accurately count the number of people. Similar difficulties occur when hot air is present near the ceiling in a predetermined area in the room. In this case, for each of the blocks for which it is determined that a person is present in the person determination step, the number of persons is calculated based on the vertical width, and the number of persons in the predetermined area in the room is counted. Accurate counting is possible.
[0029]
More preferably, the vertical width person identification step includes:
If the vertical width is equal to or less than a second predetermined value, the number of persons in the block is set to zero, and a second block number zero step of counting the number of persons in the predetermined area in the room;
When the vertical width is within a predetermined range and the number of persons in the block is determined to be two or more in the person determination step, 1 is subtracted from the number counted in the person determination step. A step of counting the number of persons in a predetermined area in the room, with the number of persons being the number of persons in the block.
[0030]
Preferably, the plurality of pixels in a predetermined area in the room are classified into pixels corresponding to walls in the room and pixels corresponding to floors in the room based on a shape of the room and a measurement position of the thermal image. A pixel classification step;
For each of the blocks determined to have a person in the person determination step, the vertical coordinates of the floor wall contact point having the same horizontal coordinates as the center of gravity of the block are set to the vertical coordinates of the center of gravity of the block. Is larger than the maximum vertical coordinate of a pixel included in the block, the number of persons in the block is set to zero, and the number of persons in a predetermined area in the room is counted. It has a zero process.
[0031]
When a heat source such as a hot air heater is present on a wall of a predetermined area in a room or when a window near a predetermined area in a room is heated by sunlight, it is difficult to distinguish these from a person. In this case, for each of the blocks for which it is determined that a person is present in the person determination step, the vertical coordinates of the floor wall contact point having the same horizontal coordinates as the block's centroid are set to the vertical coordinates of the block's centroid. If the sum of the values is larger than the maximum vertical coordinate of the pixels included in the block, the number of persons in the block is set to zero, and the number of persons in the predetermined area in the room is counted. Can be accurately counted.
[0032]
Preferably, for each of the blocks for which a person is determined to be present in the person determination step, when the center of gravity of the block is present in an area where a person cannot exist in advance, the number of persons in the block is set to zero, A fourth block number zero step of counting the number of persons in a predetermined area in the room.
[0033]
When a heat source having a temperature similar to that of a person, such as a personal computer, exists in a predetermined area in a room, it is difficult to distinguish the person from the person. In this case, when the center of gravity of the block is present in an area where no person can be present in advance for each of the blocks for which it is determined that the person is present in the person determination step, the number of persons in the block is set to zero and a predetermined area in the room is set. By counting the number of persons, the number of persons in a predetermined area in the room can be accurately counted.
[0034]
Preferably, for each of the blocks in which a person is determined to be present in the person determination step, the maximum temperature of a pixel in the block is higher than a third predetermined value, and the temperature is determined from immediately below a measurement position of the thermal image. When the distance to the block is larger than the fourth predetermined value, a fifth block number zero step of counting the number of persons in the predetermined area in the room by setting the number of persons in the block to zero is provided.
[0035]
Even when a heat source whose temperature is higher than that of a person but lower than that of a heater is present in a predetermined area in a room, it is difficult to distinguish the person from the person. In this case, for each of the blocks for which it has been determined that a person is present in the person determination step, the maximum temperature of the pixels in the block is higher than a third predetermined value, and the distance from immediately below the measurement position of the thermal image to the block is When the number is larger than the fourth predetermined value, the number of persons in the predetermined area in the room can be accurately counted by setting the number of persons in the block to zero and counting the number of persons in the predetermined area in the room.
[0036]
Preferably, when the block determined that a person is present in the person determination step is present in an area where a person separated by a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist, the number of persons in the block is set to zero. The sixth block number zero process to do,
A temperature maximum in a region where a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist, and the number of temperature maximums determined in this manner, a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image And a second number counting step of counting the number of people in a predetermined area in the room as the number of people in the area where may exist.
[0037]
For example, when a person exists at a position separated by a predetermined distance from the measurement position of the thermal image, such as an adjacent room, the number of heat source pixels representing the person is small, so it is difficult to determine whether the person is a person based on the number of pixels. become. In this case, if the block in which the person is determined to be present in the person determination step is present in the person isolation presence area, the number of persons in the block is set to zero, and the area where a person separated by a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist And the number of temperature maxima determined in this way is counted as the number of people in a region where a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist, and the number of people in a predetermined region in the room is counted. This makes it possible to accurately count the number of persons in a predetermined area in the room.
[0038]
Preferably, the second number counting step includes:
For a region where a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist, a value obtained by subtracting a fifth predetermined value from the maximum temperature of the pixel in the block, and a person is present in the presence determination step Comparing the temperatures of the pixels included in the determined block with the temperatures of the pixels, and determining a temperature of a pixel that is greater than a value obtained by subtracting the fifth predetermined value from the maximum temperature as the temperature maximum value; And a process.
[0039]
More preferably, the second temperature maximum value discriminating step includes:
A second code for creating a two-code image by assigning a second predetermined code to each of the pixels having the temperature maximum value and a code different from the second predetermined code to each of the other pixels. Sign image creation process,
When the pixels having the temperature maximum value are adjacent to each other in four links, a third label adding step of adding these pixels to one group and adding the same label different from other groups to these pixels,
A second temperature maximum value counting step of setting the number of types of the same label to the temperature maximum value number.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a thermal image counting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is a block diagram of a viewer number counting apparatus which implements a first embodiment of a thermal image counting method according to the present invention. The apparatus includes a thermal
[0041]
Upon receiving the television viewer count start signal from a setting device (not shown), the thermal
[0042]
The heat source
[0043]
The pixel number
[0044]
The number-of-temperature-maximum-numbers
[0045]
The maximum temperature
[0046]
The number-of-
[0047]
In this example, as shown in FIGS. 2 and 3, the length of one side is ROOM X (300cm <ROOM Y <500 cm) and the length of the other side is ROOM Y (300cm <ROOM X <500 cm), the television viewer area in the room includes a
[0048]
The
[0049]
FIG. 4 is a coordinate axis definition diagram of a thermal image measured according to the present invention. The thermal image created by the embodiment of the present invention is composed of 24 pixels in the horizontal direction and 10 pixels in the vertical direction, that is, a total of 240 pixels. The coordinates representing the horizontal direction are x coordinates, and the coordinates representing the vertical direction are y coordinates. If the x coordinate of an arbitrary pixel in the thermal image is α and the y coordinate is β, the coordinate of the pixel is represented by (α, β). For example, in FIG. 4, the coordinates of the upper left pixel are (1, 1), the coordinates of the lower right pixel are (24, 10), the coordinates of the pixel a are (4, 5), and the coordinates of the pixel b are The coordinates are (11, 3), and the coordinates of pixel c are (19, 8).
[0050]
FIG. 5 shows an example of a thermal image measured according to the present invention. This thermal image was measured according to the first embodiment, and the number described for each pixel represents the temperature of each pixel in ° C. The blocks surrounded by thick lines represent the
[0051]
The operation of the first embodiment of the thermal image counting method according to the present invention will be described.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing procedure of the first embodiment. In this routine, first, in step S101, it is determined whether or not the thermal image measurement unit 1 (FIG. 1) has received a television viewer count start signal from the setting device. If the television viewer number counting start signal has been received, the process proceeds to step S102, and if not received, the present routine ends.
[0052]
In step S102, the thermal image of the television viewer area shown in FIGS. 2 and 3 is measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 1). FIG. 7 shows the thermal image measured in step S102. After the thermal image measurement (Step S102), the process proceeds to Step S103.
[0053]
In step S103, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 1) determines a pixel having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as a heat source pixel, and extracts each of these heat source pixels. In extracting a heat source pixel, an average value of the Y axis in the thermal image is obtained, a background image is generated, and binarization is performed to generate a heat source image. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S103 will be described later in detail with reference to FIGS.
[0054]
Since the indoor temperature is higher near the ceiling than near the floor, it is difficult to extract the heat source pixels existing near the floor if the threshold is set to the average temperature of all the pixels. Therefore, in this example, since the pixels having the same y-coordinate have the same height from the floor, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y-coordinate.
[0055]
After the block extraction (step S103), the process proceeds to step S104, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 1). Calculate the number of people for each. The detailed operation of step S104 will be described later in detail with reference to FIG.
[0056]
It is determined whether or not a person exists in the block based on the number of pixels in the block. When a person is present, the block has more than a predetermined number of pixels in the block because the surface area of the person is relatively large. Therefore, when the number of pixels in the block is smaller than the predetermined number, it is determined that a small animal such as a dog or cat is present instead of a person in the block or that the temperature is locally high. If the number of pixels is significantly larger than the predetermined number, it is determined that not one person but a plurality of persons are present in the block.
[0057]
Further, as the distance from the viewer number counting device 13 (FIGS. 2 and 3) to the heat source increases, the number of pixels in the block decreases. Therefore, in this example, determination is made based on the number of pixels corresponding to this distance.
[0058]
After determining whether or not a person exists in the block (step S104), if the number of pixels of the block is larger than a predetermined threshold, the process proceeds to step S105, and the temperature maximum in the block for the block determined to include the person is determined. The number of values is calculated by the person with temperature maximum value discriminator 4 (FIG. 1), and the number of values of temperature maximum is set as the number of persons in the block instead of the number of persons counted in step S104. The detailed operation of step S105 will be described later in detail with reference to FIGS.
[0059]
Thereby, even when a plurality of persons are set in the indoor TV viewer area, the number of persons in the indoor TV viewer area can be accurately counted.
[0060]
For the block determined to have a person, the number of temperature maxima in the block is set as the number of persons in the block (step S105), and the process proceeds to step S106. It is measured by the person discriminating unit 5 (FIG. 1), and when the maximum temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the number of persons in the block is set to zero instead of the number counted in step S105. The detailed operation of step S105 will be described later in detail with reference to FIGS.
[0061]
Thus, even when a heating device (in this example, the stove 12 (FIGS. 2 and 3)) is present in the indoor TV viewer area, the number of persons in the indoor TV viewer area can be accurately counted.
[0062]
After counting the number of persons based on the maximum temperature in the block (step S106), the process proceeds to step S107, where the number-of-pixels
[0063]
FIG. 8 is a flowchart showing a process of extracting a heat source pixel, which corresponds to step S103 in FIG. In this routine, first, in step S111, a temperature average value is calculated for each of the pixel groups having the same y coordinate with respect to the thermal image measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 1). A calculation result of the average temperature value for each pixel group having the same y coordinate is shown below.
[Table 1]
In this example, since there are 10 pixels in the y-coordinate direction, calculating the temperature average value for each pixel group having the same y-coordinate results in calculating 10 temperature average values. These temperature averages are
(Equation 1)
It is calculated by: Here, SUM (α) is the sum of the temperatures of the pixels whose y coordinate is α, N (α) is the number of pixels whose y coordinate is α, and AVG (α) is the pixel group whose y coordinate is α. Temperature average value.
[0064]
Next, in step S112, for each pixel group having the same y-coordinate, an image obtained by removing a pixel whose temperature is higher than the average temperature of these pixel groups from the thermal image measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 1). create. The image created in this way is shown in FIG. In FIG. 9, the removed pixels are shown as blanks.
[0065]
Next, the process proceeds to step S113 to calculate an average temperature value for each pixel group having the same y-coordinate in the thermal image shown in FIG. The method of calculating the temperature average value is the same as that in step S111. The calculation result of the average temperature value for each pixel group having the same y coordinate in step S113 is shown below.
[Table 2]
[0066]
Next, in step S114, a background image is created by removing the heat source pixels from the thermal image. In this example, the temperature average value shown in [Table 2] as a background image is obtained by using the values of the pixels in the pixel group having the same y coordinate as the background image, which is shown in FIG.
[0067]
Next, the process proceeds to step S115, where only the heat source pixels are extracted from the thermal image measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 1). In extracting the heat source pixels, the temperature of the thermal image of FIG. 10 is subtracted from the temperature of the thermal image of FIG. 7 for each pixel. This result is shown in FIG. 11, and pixels having a subtraction result of 0 or less are shown as blanks.
[0068]
Next, the temperature of the pixel shown in FIG. 11 is compared with a threshold value A set in advance for each pixel, and a pixel having a temperature higher than the threshold value A is set to 1 and a binary image in which the other pixels are blank is created. This is shown in FIG.
[0069]
In this example, the threshold value A is set to 5 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous real-world television viewing environment. It should be noted that the threshold value A is not invariable, but can be counted in the horizontal and vertical directions of the viewer counting device 13 (FIGS. 2 and 3), the number of horizontal and vertical pixels of the thermal image, and the floor of the room. SENSOR of viewer counting device 13 (FIGS. 2 and 3) The value fluctuates according to H.
[0070]
Next, the process proceeds to step S116, in which a heat labeling image in which the same label different from the heat source pixels in the other blocks is added to the heat source pixels in the same block is created. In this example, when the heat source pixels are adjacent to each other in four connections in FIG. 12, these pixels are grouped together and the same label different from the other groups is added, and this is shown in FIG. Note that in this example, natural numbers are added to the labels in order from 1.
After the end of step S116, this routine ends.
[0071]
FIG. 14 is a flowchart showing a process of determining whether or not a person exists based on the number of pixels in a block, and corresponds to step S104 in FIG. In this control routine, first, in step S121, the number of pixels of each extracted block is calculated. In this example, there are four blocks as shown in FIG. Note that the number of blocks is the same as the maximum value of the label added in step S116 in FIG. The block number is the same as the label assigned to the block. The number of pixels of a block is the number of pixels to which the same label as the block number is added in the thermal labeling image of FIG. The number of pixels in each block is shown below.
[Table 3]
[0072]
Next, in step S122, the barycentric coordinates of each block are calculated. The barycentric coordinates of the block number N (N is a natural number) are
(Equation 2)
It is calculated by: Here, XSUM (N) is the sum of the x coordinates of the pixels included in the block number N, YSUM (N) is the sum of the y coordinates of the pixels included in the block number N, and P (N) is the sum of the block numbers N. Let XG (N) be the x barycentric coordinates of the block number N and YG (N) be the y barycentric coordinates of the block number N. The barycentric coordinates of each block in FIG. 13 are shown below.
[Table 4]
[0073]
Next, the process proceeds to step S123, where the block number N is initialized to 1. Next, the process proceeds to step S124, where the minimum number of human pixels and the maximum number of human pixels are obtained based on the y barycentric coordinates YG (N) of the block number N. The minimum number of human pixels and the maximum number of human pixels are preset in this example, and are described below.
[Table 5]
The minimum number of human pixels and the maximum number of human pixels are not invariable, but the horizontal and vertical countable ranges of the viewer counting device 13 (FIGS. 2 and 3), the horizontal and vertical pixels of the thermal image. Number and height SENSOR of viewer counting device 13 (FIGS. 2 and 3) from the floor of the room The value fluctuates according to H. The table below shows the minimum number of human pixels and the maximum number of human pixels in each block from the y barycentric coordinates of each block in Table 4.
[Table 6]
[0074]
Next, the process proceeds to step S125, and it is determined whether or not the pixel number of the block number N is smaller than the minimum human pixel number. If it is determined that the number is smaller than the minimum number of human pixels, the number of persons of the block number N is set to zero in step S126, and the process skips step S127 described later and proceeds to step S128. In this example, the number of pixels of
[0075]
If it is determined in step S125 that the pixel number of the block number N is not smaller than the minimum human pixel number, step S126 is skipped and the process proceeds to step S127. In step S127, the number of pixels of the block number N is divided by the maximum number of human pixels, and a value obtained by rounding up the decimal point of the quotient is set as the number of persons of the block number N. In this example, the number of pixels of
[0076]
When the process proceeds to step S128 after the end of step S126 or S127, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. When it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. When it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S129, where 1 is added to the block number N, and the process returns to step S124. The number of people in the block calculated in this example is shown below.
[Table 7]
[0077]
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process of calculating the number of temperature maxima in a block determined to include a person, and corresponds to step S105 in FIG. In this control routine, first, the block number N is initialized to 1 in step S131, and then the process proceeds to step S132.
[0078]
In step S132, it is determined whether or not the number of block numbers N exceeds one. If it is determined that the number exceeds one, the process proceeds to step S133. If it is determined that the number does not exceed one, the process skips steps S133, S134, S135, and S136 described later and proceeds to step S137. In this example, the process proceeds to step S133 in the case of the
[0079]
In step S133, the maximum temperature of the pixel included in the block number N is measured. FIG. 16 is an image showing only the temperatures of the pixels included in
[0080]
Next, the process proceeds to step S134, where the pixel temperature shown in FIG. 16 is set to 1 for a pixel larger than a value obtained by subtracting a preset threshold value B from the maximum temperature for each pixel, and the other pixels are blank. And this is shown in FIG.
[0081]
In this example, the threshold value B is set to 1.0 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous home TV viewing environment. Therefore, in this case, the maximum temperature of the
[0082]
Next, the process proceeds to step S135, in which a heat labeling image is created in which the same label different from the heat source pixels of the other maximum temperature sources is added to the heat source pixels of the same maximum temperature source. In this example, when the heat source pixels are adjacent to each other in four connections in FIG. 17, these pixels are grouped together and the same label different from other groups is added, and this is shown in FIG. Note that in this example, natural numbers are added to the labels in order from 1.
[0083]
Next, the process proceeds to step S136, in which the number of persons of the block number N is replaced with the number of maximum temperature values in the block number N instead of the number of persons calculated in step S104 of FIG. The maximum number of temperature values of the block number N is the number of portions where the temperature is locally high when referring to the temperature distribution of the pixels included in the block number N, and is the same as the number of labels added in step S135. In the case of the
[0084]
When the process proceeds to step S137 after the end of step S132 or S136, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. If it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. If it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S138, where 1 is added to the block number N, and the process returns to step S132. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 8]
[0085]
FIG. 19 is a flowchart showing a process of setting the number of persons in a block to zero when the maximum temperature of a block determined to include a person is equal to or higher than a predetermined temperature, and corresponds to step S106 in FIG. In this routine, first, in step S141, the block number N is initialized to 1 and then the process proceeds to step S142.
[0086]
In step S142, it is determined whether or not the number of block numbers N is one or more. If it is determined that the number is one or more, the process proceeds to step S143. If it is determined that the number is less than one, the process proceeds to step S146, skipping steps S143, S144, and S145 described later. In this example, the process proceeds to step S143 in the case of
[0087]
In step S143, the maximum temperature of the pixel included in the block number N is measured. FIG. 20 is an image showing only the temperatures of the pixels included in the
[0088]
After step S143 ends, the process proceeds to step S144, and it is determined whether or not the maximum temperature of the block number N measured in step S143 is equal to or higher than a preset threshold C. If the difference is equal to or larger than the threshold value C, the process proceeds to step S145; otherwise, the process skips step S145 and proceeds to step S146. In this example, this threshold value C is set to 37.0 as a statistical value based on a thermal image measured in a huge real home TV viewing environment. Therefore, in this example, the process proceeds to step S146 in the case of
[0089]
In step S145, the number of persons in the block number N (in this example, block number 3) is set to 0, and the process proceeds to step S146.
[0090]
When the process proceeds to step S146 after the end of step S142, S144 or S145, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. If it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. If it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S147, where 1 is added to the block number N, and the process returns to step S142. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 9]
[0091]
As described above, according to the first embodiment, since the number of persons in the TV viewer area is counted based on the heat source pixels in the block, the indoor TV viewer area is stored without storing the unmanned indoor environment in advance. Therefore, even if the arrangement of the furniture in the room is changed, it is not necessary to redo the setting of the unmanned environment in the room. Further, since there is no need to make such settings, it is not necessary to use an ultrasonic sensor for the viewer counting device.
[0092]
In addition, the temperature maximum value is obtained for the block determined to have a person, and the number of persons in the TV viewer area in the room is counted based on the number of the temperature maximum values. Can accurately count the number of people.
[0093]
Further, when the maximum temperature of the pixel in the block is equal to or higher than the threshold value C, the number of persons in the TV viewer area in the room is counted by newly setting the number of persons in the block to zero. Even when a heat source is present, the number of people can be accurately counted.
[0094]
FIG. 21 is a block diagram of a viewer number counting apparatus for implementing the second embodiment of the thermal image counting method according to the present invention. This apparatus calculates a thermal
[0095]
The vertical width
[0096]
The number of pixels of a person changes based on the posture of the person when watching television. The measurement range of one pixel of the thermal image is 120 ° ÷ 24 pixels = 5 ° / pixel in the x direction and 80 ° ÷ 10 pixels = 8 ° / pixel in the y direction. The measurement range is vertically long. The minimum number of human pixels and the maximum number of human pixels based on the range of the y barycentric coordinates in [Table 5] are for the case where a person is not lying down. When a person is lying down, the block is horizontally long and the person sits down. Since the number of pixels in the block is greater than when the person is standing or standing, it is difficult to accurately count the number of people who are lying in the block. Similar difficulties arise when hot air is present near the ceiling of the television viewer area. In this example, the case where a lying person is present in the block and the case where hot air exists near the ceiling of the television viewer area are considered.
[0097]
The definition of the coordinate axes of the indoor TV viewer area and the measured thermal image in the present example is the same as in the above embodiment, but the TV viewer area includes the
[0098]
The operation of the second embodiment of the thermal image counting method according to the present invention will be described.
FIG. 23 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the second embodiment. In this routine, first, in step S201, it is determined whether or not the thermal image measurement unit 1 (FIG. 21) has received a television viewer count start signal from the setting device. If a television viewer count start signal has been received, the process proceeds to step S202; otherwise, the present routine ends.
[0099]
In step S202, the thermal image of the television viewer area shown in FIG. 22 is measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 21). FIG. 24 shows the thermal image measured in step S202. After the thermal image measurement (Step S202), the process proceeds to Step S203.
[0100]
In step S203, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 21) determines a pixel having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as a heat source pixel, and extracts each of these heat source pixels. In extracting a heat source pixel, an average value of the Y axis in the thermal image is obtained, a background image is created, and binarization is performed to obtain a heat source pixel. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S203 is as already described in detail with reference to FIGS.
Also in this example, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y coordinate.
[0101]
FIG. 25 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S116 of FIG. 8, it will not be described in detail here. The calculation of the number of individual blocks from the thermal labeling image of FIG. 25 is shown below.
[Table 10]
The
[0102]
After the block extraction (step S203), the process proceeds to step S204, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 21). Calculate the number of people for each. The detailed operation of step S204 is as already described in detail with reference to FIG.
[0103]
Also in this example, whether or not a person is present is determined based on the number of pixels in the block, and the number of pixels corresponding to the distance from the viewer counting device 13 (FIG. 22) to the heat source is considered.
[0104]
After determining whether or not a person exists in the block (step S204), the process proceeds to step S205, in which the vertical width of the block determined as having a person is calculated, and the number of persons in the block is counted based on the vertical width. I do. The detailed operation of step S205 will be described later in detail with reference to FIG.
[0105]
Accordingly, even when a person is lying in the indoor TV viewer area or when there is hot air near the ceiling, the number of persons in the indoor TV viewer area can be accurately counted.
[0106]
After counting the number of persons based on the vertical width of the block (step S205), the process proceeds to step S206, and the number of persons in the block counted by the pixel number
[0107]
FIG. 26 is a flowchart illustrating a process of calculating the vertical width of each of the blocks determined to include a person, and corresponds to step S205 in FIG. In this routine, first, the block number N is initialized to 1 in step S211 and the process proceeds to step S212.
[0108]
In step S212, it is determined whether or not the number of block numbers N is one or more. If it is determined that the number is one or more, the process proceeds to step S213. If it is determined that the number is less than one, the process skips steps S213 to S217 described later and proceeds to step S218. In this example, since the
[0109]
In step S213, the vertical width is calculated by subtracting the minimum y coordinate from the maximum y coordinate of the pixel included in the block number N and adding 5. The vertical widths of the
[Table 11]
[0110]
After calculating the vertical width in step S213, the process proceeds to step S214, and it is determined whether or not these vertical widths are equal to or less than a preset threshold D. If the difference is equal to or smaller than the threshold D, the process proceeds to step S215. If the difference is not equal to or smaller than the threshold D, the process skips step S215 and proceeds to step S216. In this example, the process proceeds to step S216 for
[0111]
In this example, the threshold value D is set to 1 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous home TV viewing environment. It should be noted that the threshold value D is not invariable, but varies according to the horizontal and vertical countable ranges of the viewer number counting device 13 (FIG. 22) and the number of horizontal and vertical pixels of the thermal image. It is.
[0112]
In step S215, the number of block numbers N (in this example, block number 3) is newly set to 0. In this example, as a statistical determination based on a thermal image measured in an enormous real-world TV viewing environment, a block is determined to be not a person if the vertical width of the block is equal to or less than a preset threshold D. When a person is lying down, the vertical width of the block has a value exceeding a preset threshold D. Note that this determination is not invariable, but is determined in accordance with the horizontal and vertical countable ranges of the viewer number counting device 13 (FIG. 22) and the number of horizontal and vertical pixels of the thermal image. It is.
[0113]
When the process proceeds to step S216 after the end of step S214 or S215, it is determined whether or not the vertical width of the block number N is equal to or more than the preset threshold Ea and equal to or less than the preset threshold Eb, and the number of persons of the block number N is two or more. Judge. If the vertical width of the block number N is equal to or greater than the preset threshold value Ea and equal to or less than the preset threshold value Eb, and if the number of persons of the block number N is two or more, the process proceeds to step S217; The process skips step S217 and proceeds to step S218.
[0114]
In this example, the threshold value Ea is set to 2 and the threshold value Eb is set to 2 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous real home television viewing environment. The threshold values Ea and Eb are not invariable, but fluctuate in accordance with the horizontal and vertical countable ranges of the viewer number counting device 13 (FIG. 22) and the horizontal and vertical pixel numbers of the thermal image. Value.
[0115]
In step S217, the number of people with the block number N is subtracted from the number of people calculated in step S204 of FIG. In this example, the number of people of the
[0116]
When the process proceeds to step S218 after the end of step S212, S216 or S217, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. When it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. When it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S219, where 1 is added to the block number N, and then the process returns to step S212. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 12]
[0117]
As described above, according to the second embodiment, the number of persons is calculated based on the vertical width of the block in which the person is determined to be present, and the persons in the TV viewer area in the room are counted. Can be accurately counted even when the person is lying on a sofa or the like or hot air is present near the ceiling in the room.
[0118]
FIG. 27 is a block diagram of a viewer number counting apparatus for implementing the third embodiment of the thermal image counting method according to the present invention. This apparatus includes a thermal
[0119]
The wall heat
[0120]
If there is a heating device such as a wall-mounted warm air heater or a window heated by sunlight in the TV viewer area, these maximum temperatures are not so different from the maximum temperature of the person, so it is necessary to determine whether the person is a person. Becomes difficult. This example considers the case where such a heating device exists or the case where the window is heated by sunlight.
[0121]
In this example, the definition of the television viewer area in the room and the coordinate axes of the measured thermal image are the same as those in the above embodiment, but the television viewer area includes the
[0122]
The operation of the third embodiment of the method for counting the number of people using a thermal image according to the present invention will be described.
FIG. 30 is a flowchart illustrating the processing procedure of the third embodiment. In this routine, first, in step S301, it is determined whether or not the thermal image measuring unit 1 (FIG. 27) has received a television viewer number counting start signal from the setting device. If the television viewer number counting start signal has been received, the process proceeds to step S302, and if not received, the present routine ends.
[0123]
In step S302, the thermal image of the television viewer area shown in FIGS. 28 and 29 is measured by the thermal image measuring unit 1 (FIG. 27). FIG. 31 shows the thermal image measured in step S302. After the thermal image measurement (Step S302), the process proceeds to Step S303.
[0124]
In step S303, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 27) determines a pixel having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as a heat source pixel, and extracts each of these heat source pixels. In extracting a heat source pixel, an average value of the Y axis in the thermal image is obtained, a background image is created, and binarization is performed to obtain a heat source pixel. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S303 is as already described in detail with reference to FIGS.
Also in this example, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y coordinate.
[0125]
FIG. 32 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S116 of FIG. 8, it will not be described in detail here. The calculation of the number of individual blocks from the thermal labeling image of FIG. 32 is shown below.
[Table 13]
The
[0126]
After the block extraction (step S303), the process proceeds to step S304, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 27). Calculate the number of people for each. The detailed operation of step S304 is as already described in detail with reference to FIG.
[0127]
Also in this example, whether or not a person is present is determined based on the number of pixels in the block, and the number of pixels corresponding to the distance from the viewer counting device 13 (FIGS. 28 and 29) to the heat source is considered.
[0128]
After determining whether or not a person exists in the block (step S304), the process proceeds to step S305, where the barycentric coordinates of the block determined as having the person are calculated, and the number of persons in the block is determined based on the barycentric coordinates. Count. The detailed operation in step S305 will be described later in detail with reference to FIG.
[0129]
Accordingly, even when a wall-mounted warm air heater exists in the indoor TV viewer area or when the window is heated by sunlight, the number of persons in the indoor TV viewer area can be accurately counted.
[0130]
After counting the number of people based on the barycenter coordinates of the block (step S305), the process proceeds to step S306, and the number of pixels in the block counted by the pixel number
[0131]
FIG. 33 is a flowchart showing the process of calculating the barycentric coordinates of the blocks determined to have a person, and corresponds to step S305 in FIG. In this control routine, first, the pixels in the thermal image measured in step S302 in FIG. 30 are the
[0132]
FIG. 34 is a diagram illustrating pixels belonging to the walls and pixels belonging to the floor of the thermal image of the television viewer area shown in FIGS. 28 and 29. This figure shows the floor when the television viewer area is viewed from the viewer counting device 13 (FIGS. 28 and 29) in the same view as the thermal image in the television viewer area shown in FIGS. 28 and 29. And the state of the wall is superimposed. 34 correspond to the
[0133]
In FIG. 34, the coordinates of points A, B, C, and D are calculated, and these points are connected by a straight line in the order of points A, B, C, and D to find the
[0134]
In this example, if the coordinates of the points A to D are (AX, AY), (BX, BY), (CX, CY), and (DX, DY),
(Equation 3)
It becomes. Here, ux and ui are measurement ranges in the x and y directions of one pixel of the thermal image, and as described above,
(Equation 4)
It is.
[0135]
Next, the process proceeds to step S312, where the block number N is initialized to 1, and then the process proceeds to step S313.
[0136]
In step S313, it is determined whether or not the number of block numbers N is one or more. When it is determined that the number is one or more, the process proceeds to step S314, and when it is determined that the number is less than one, the process skips steps S314 to S319 described later and proceeds to step S320. In this example, as shown in [Table 13], in the case of the
[0137]
In step S314, the barycentric coordinates of the block number N are calculated. The barycentric coordinates of the block number N are calculated based on [Equation 2], and the results are shown below.
[Table 14]
[0138]
After calculating the barycentric coordinates in step S314, the process advances to step S315 to calculate the y-coordinate of the floor wall contact point having the same x-coordinate as the barycentric coordinate of the block number N. FIG. 35 is a diagram in which the
[Table 15]
[0139]
Next, the process proceeds to step S316, and it is determined whether or not a value obtained by adding a preset threshold value F to the y barycentric coordinate of the block number N is smaller than the y coordinate of the floor wall contact calculated in step S315. If it is smaller than the y-coordinate of the floor wall contact point, steps S317 and S318 described later are skipped, and the process proceeds to step S319. Otherwise, the process proceeds to step S317.
[0140]
In this example, since the threshold value F is set to 3 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous real home TV viewing environment, the process proceeds to step S319 in the case of the
[0141]
In step S317, the maximum y coordinate of the block number N is calculated. Here, the maximum y coordinate of the block number N refers to the y coordinate of the pixel having the maximum y coordinate among the pixels included in the block number N. The calculation of the maximum y coordinate of the
[Table 16]
[0142]
Next, in step S318, it is determined whether the maximum y coordinate of the block number N is smaller than the y coordinate of the floor wall contact point calculated in step S315. If it is smaller than the y coordinate of the floor wall contact point, the process proceeds to step S319, otherwise, the process skips step S319 and proceeds to step S320.
[0143]
When the process proceeds to step S319 after the end of step S316 or S318, the number of block numbers N (block
[0144]
When the process proceeds to step S320 after the end of step S313, S318 or S319, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. If it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. If it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S321, where 1 is added to the block number N, and the process returns to step S313. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 17]
[0145]
As described above, according to the third embodiment, it is determined whether or not the heat source of the block is a person based on the barycentric coordinates of the block in which the person is determined to be present, and the person in the TV viewer area in the room is determined. Since each is counted, the number of people can be accurately counted even when a heat source such as a hot air heater is present on the wall or when the vicinity of the window is heated by sunlight.
[0146]
FIG. 36 is a block diagram of a viewer number counting apparatus for implementing a fourth embodiment of the thermal image counting method according to the present invention. This apparatus includes a thermal
[0147]
If an area where a person cannot exist in advance exists in the television viewer area and the temperature of the area where a person cannot exist in advance is about the same as the temperature of the person, it is difficult to distinguish the heat source from the person. It becomes. For example, this corresponds to a case where a personal computer exists in the television viewer area and the temperature of the personal computer is almost the same as that of a person. Further, since the number of pixels of the block indicating the presence of the personal computer is substantially the same as the number of pixels of the block indicating the presence of a person, it is more difficult to determine whether a person exists in the block. In this example, a case is considered in which an object such as a personal computer having a temperature similar to that of a person exists in the television viewer area.
[0148]
The definition of the coordinate axes of the indoor TV viewer area and the measured thermal image in this example is the same as in the above embodiment, but the TV viewer area includes the
[0149]
The operation of the fourth embodiment of the thermal image counting method according to the present invention will be described.
FIG. 38 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the fourth embodiment. In this routine, first, in step S401, it is determined whether or not the thermal image measurement unit 1 (FIG. 36) has received a television viewer counting start signal from the setting device. If the television viewer number counting start signal has been received, the process proceeds to step S402, and if not received, the present routine ends.
[0150]
In Step S402, the thermal image of the television viewer area shown in FIG. 37 is measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 36). FIG. 39 shows the thermal image measured in step S402. After the thermal image measurement (Step S402), the process proceeds to Step S403.
[0151]
In step S403, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 36) determines pixels having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as heat source pixels, and extracts these heat source pixels. In extracting a heat source pixel, an average value of the Y axis in the thermal image is obtained, a background image is generated, and binarization is performed to generate a heat source pixel. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S403 is as already described in detail with reference to FIGS.
Also in this example, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y coordinate.
[0152]
FIG. 40 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S116 of FIG. 8, it will not be described in detail here. The result of calculating the number of individual blocks from the thermal labeling image of FIG. 40 is shown below.
[Table 18]
40 correspond to the
[0153]
After the block extraction (step S403), the process proceeds to step S404, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 36). Calculate the number of people for each. The detailed operation of step S404 is as already described in detail with reference to FIG.
[0154]
Also in this example, whether or not a person exists is determined based on the number of pixels in the block, and the number of pixels corresponding to the distance from the viewer number counting device 13 (FIG. 37) to the heat source is considered.
[0155]
After determining whether or not a person is present in the block (step S404), the process proceeds to step S405, where the barycentric coordinates of the block determined as having a person are calculated, and the number of persons in the block is counted based on the barycentric coordinates. I do. The detailed operation of step S405 will be described later in detail with reference to FIG.
[0156]
Accordingly, even when it is determined that a person exists in an area where a person cannot exist in advance, the number of persons in the indoor TV viewer area can be accurately counted.
[0157]
After counting the number of persons based on the barycenter coordinates of the block (step S405), the process proceeds to step S406, and the number of persons in the block counted by the pixel number
[0158]
FIG. 41 is a flowchart showing a process of calculating the barycentric coordinates of the block determined to have a person and newly determining whether or not a person exists in the block based on the barycentric coordinates. Corresponds to step S405. In this control routine, first, in step S411, it is calculated whether each pixel in the thermal image measured in step S402 in FIG. 38 belongs to an area where a person cannot exist in advance. FIG. 42 is a diagram illustrating an area where a person cannot exist in advance calculated with respect to the thermal image of FIG. 39, and an area where a person cannot exist in advance is indicated by oblique lines.
[0159]
Next, the process proceeds to step S412, where the block number N is initially set to 1, and then the process proceeds to step S413.
[0160]
In step S413, it is determined whether or not the number of block numbers N is one or more. If it is determined that the number is one or more, the process proceeds to step S414. If it is determined that the number is less than one, the process skips steps S414 to S416 described later and proceeds to step S417. In this example, in the case of the
[0161]
In step S414, the barycentric coordinates of the block number N are calculated based on [Equation 2]. The calculated barycentric coordinates of the
[Table 19]
[0162]
After calculating the barycentric coordinates in step S414, the process proceeds to step S415, and it is determined whether or not these barycentric coordinates exist in an area where a person cannot exist in advance. If the person exists in the region where the person cannot exist in advance, the process proceeds to step S416. If the person does not exist in the region where the person cannot exist in advance, the process skips step S416 and proceeds to step S417. In this example, in the case of the
[0163]
In step S416, the number of persons of the block number N (block
[0164]
When the process proceeds to step S417 after the end of step S413, S415 or S416, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. If it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. If it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S418, where 1 is added to the block number N and then returns to step S413. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 20]
[0165]
As described above, according to the fourth embodiment, when the center of gravity of a block determined to include a person is present in an area where a person cannot exist in advance, the number of persons in the block is set to zero, and indoor TV viewing is performed. Since the number of persons in the viewer area is counted, even if an object such as a personal computer, whose number of pixels in the thermal image and the temperature are similar to that of the person, exists in the TV viewer area, the number of persons must be accurately counted. Can be.
[0166]
FIG. 43 is a block diagram of a viewer number counting apparatus for implementing a fifth embodiment of the thermal image counting method according to the present invention. This apparatus includes a thermal
[0167]
When a heat source, such as a personal computer, which has a temperature slightly higher than that of a person but lower than that of a heater is present in the television viewer area, it is difficult to distinguish this from a person. This example considers the case where such a heat source exists in the television viewer area.
[0168]
In this example, the definition of the coordinate axes of the indoor TV viewer area and the measured thermal image is the same as that of the above-described embodiment, but the TV viewer area includes the
[0169]
The operation of the fifth embodiment of the thermal image counting method according to the present invention will be described.
FIG. 45 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the fifth embodiment. In this control routine, first, in step S501, it is determined whether or not the thermal image measurement unit 1 (FIG. 43) has received a television viewer number counting start signal from the setting device. If the television viewer number counting start signal has been received, the process proceeds to step S502, and if not received, the control routine ends.
[0170]
In step S502, the thermal image of the television viewer area shown in FIG. 44 is measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 43). FIG. 46 shows the thermal image measured in step S502. After the thermal image measurement (Step S502), the process proceeds to Step S503.
[0171]
In step S503, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 43) determines a pixel having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as a heat source pixel, and extracts each of these heat source pixels. In extracting a heat source pixel, an average value of the Y axis in the thermal image is obtained, a background image is generated, and binarization is performed to generate a heat source pixel. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S503 is as already described in detail with reference to FIGS.
Also in this example, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y coordinate.
[0172]
FIG. 47 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S116 of FIG. 8, it will not be described in detail here. The calculation of the number of individual blocks from the thermal labeling image of FIG. 47 is shown below.
[Table 21]
The
[0173]
After the block extraction (step S503), the process proceeds to step S504, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 43). Calculate the number of people for each. The detailed operation of step S504 is as already described in detail with reference to FIG.
[0174]
Also in this example, whether or not a person is present is determined based on the number of pixels in the block, and the number of pixels corresponding to the distance from the viewer number counting device 13 (FIG. 44) to the heat source is considered.
[0175]
After determining whether or not a person is present in the block (step S504), the process proceeds to step S505, in which the maximum temperature of the pixel of the block determined as having the person and the distance from the block immediately below the measurement position of the thermal image to the block. Based on this, it is determined whether or not a person exists in the block, and the number of persons in the block is counted. The detailed operation of step S505 will be described later in detail with reference to FIG.
[0176]
Thus, when a heat source, such as a personal computer, having a temperature slightly higher than that of a person but lower than that of a heating device is present in the television viewer area, it is determined that the user is not a person, and the number of persons in the indoor television viewer area is determined. Accurate counting is possible.
[0177]
After counting the number of persons based on the maximum temperature of the pixels in the block and the distance from immediately below the measurement position of the thermal image to the block (step S505), the process proceeds to step S506, where the number-of-pixels
[0178]
FIG. 48 is a flowchart showing a process of calculating the number of persons in the block based on the maximum temperature of the block determined to include a person and the distance from immediately below the measurement position of the thermal image to the block. Is equivalent to In this routine, first, in step S511, the block number N is initialized to 1 and then the process proceeds to step S512.
[0179]
In step S512, it is determined whether or not the number of block numbers N is one or more. When it is determined that the number is one or more, the process proceeds to step S513, and when it is determined that the number is less than one, steps S513 to S516 described below are skipped and the process proceeds to step S517. In this example, in the case of the
[0180]
In step S513, the maximum temperature of the pixel included in the block number N is calculated. The method for calculating the maximum temperature is the same as that in step S143 in FIG.
[0181]
Next, the process proceeds to step S514, where the distance from immediately below the viewer number counting device 13 (FIG. 44) to the block number N is calculated. Here, the distance from directly below the number-of-viewers counting device 13 (FIG. 44) to the block number N refers to the distance from directly below the number-of-viewers counting device 13 (FIG. 44) to the maximum y coordinate of the block number N. This distance depends on the shape of the room (ROOM in FIG. 44). X and ROOM Y value) and the position (SENSOR) of the viewer counting device 13 (FIG. 44). Value of X (FIG. 44) and height SENSOR H value) by geometric calculation.
[0182]
In this example, assuming that the distance from immediately below the viewer number counting device 13 (FIG. 44) to the block number N is DISTANCE,
(Equation 5)
It becomes. Here, uy is the measurement range of one pixel in the y direction (8 ° / pixel), Y is the maximum y coordinate, and in this example, SENSOR Let H be 200 cm.
[0183]
The maximum temperatures and distances calculated in steps S513 and S514 are shown below.
[Table 22]
[0184]
In step S515, it is determined whether or not the distance is greater than a preset threshold G and the maximum temperature is greater than a preset threshold H. If it is larger than the threshold value G and larger than the threshold value H, the process proceeds to step S516; otherwise, the process skips step S516 and proceeds to step S517. In this example, in the case of the
[0185]
In this example, as a statistical judgment based on thermal images measured in an enormous real home TV viewing environment, a heat source with a certain high temperature despite a certain distance, Judge as a heat source. In this example, the threshold value G is set to 200 and the threshold value H is set to 30 as a statistical value based on a thermal image measured in an enormous real home television viewing environment. It should be noted that these thresholds G and H are not invariable, but can be counted in the horizontal and vertical directions by the viewer counting device 13 (FIG. 44), the number of horizontal and vertical pixels of the thermal image, the viewer count. The height SENSOR from the floor of the room of the device 13 (FIG. 44) It is a value that varies according to H and the average value and standard deviation of the pixels in the thermal image.
[0186]
In step S516, the number of persons of the block number N (block
[0187]
When the process proceeds to step S517 after the end of step S512, S515 or S516, it is determined whether or not the number of people has been calculated for all blocks. If it is determined that the calculation has been performed, this routine ends. If it is determined that the calculation has not been performed, the process proceeds to step S518, where 1 is added to the block number N, and the process returns to step S512. The number of people in the block newly calculated in this example is shown below.
[Table 23]
[0188]
As described above, according to the fifth embodiment, when a heat source, such as a personal computer, having a temperature slightly higher than that of a person but lower than that of a heater is present in the television viewer area, it is determined that the person is not a person. Thus, the number of persons in the television viewer area can be accurately counted.
[0189]
FIG. 49 is a block diagram of a viewer number counting apparatus for implementing a sixth embodiment of the thermal image counting method according to the present invention. The apparatus includes a thermal
[0190]
When a person exists at a position distant from the counting position to some extent, such as in an adjacent room, the number of pixels of the heat source pixels representing the person in the block is only a few pixels because the distance is far from the counting position. It is difficult to determine. This example considers the case where a person exists at a position that is somewhat distant from the counting position, such as a next room.
[0191]
The definition of the coordinate axes of the indoor TV viewer area and the measured thermal image in this example is the same as in the above embodiment, but the TV viewer area includes the
[0192]
The operation of the sixth embodiment of the method for counting the number of people using a thermal image according to the present invention will be described.
FIG. 51 is a flowchart illustrating the processing procedure of the sixth embodiment. In this routine, first, in step S601, it is determined whether or not the thermal image measurement unit 1 (FIG. 49) has received a television viewer number counting start signal from the setting device. If a television viewer number counting start signal has been received, the process proceeds to step S602; otherwise, the present routine ends.
[0193]
In step S602, the thermal image of the television viewer area shown in FIG. 50 is measured by the thermal image measurement unit 1 (FIG. 49). FIG. 52 shows the thermal image measured in step S602. After the thermal image measurement (Step S602), the process proceeds to Step S603.
[0194]
In step S603, the heat source pixel extraction unit 2 (FIG. 49) determines a pixel having a relatively high temperature among the pixels in the thermal image as a heat source pixel, and extracts each of the heat source pixels. In extracting the heat source pixels, the average value of the Y-axis in the thermal image is obtained, and the background image is quickly stopped and binarized to generate the heat source pixels. When these heat source pixels are adjacent to each other, the same label different from the heat source pixels of the other blocks is added to each of the heat source pixels, so that this area is extracted as a block. The detailed operation of step S603 is as already described in detail with reference to FIGS.
Also in this example, the heat source pixel is determined for each pixel group having the same y coordinate.
[0195]
FIG. 53 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S116 of FIG. 8, it will not be described in detail here. A calculation of the number of individual blocks from the thermal labeling image of FIG. 53 is shown below.
[Table 24]
The
[0196]
After the block extraction (step S603), the process proceeds to step S604, where it is determined whether or not a person exists in each block by the pixel number person determination unit 3 (FIG. 49). Calculate the number of people for each. Note that the detailed operation of step S604 is as already described in detail with reference to FIG.
[0197]
Also in this example, whether or not a person is present is determined based on the number of pixels in the block, and the number of pixels corresponding to the distance from the viewer counting device 13 (FIG. 50) to the heat source is considered.
[0198]
After determining whether or not a person is present in the block (step S604), the process proceeds to step S605, where the barycentric coordinates of the block determined to have the person are calculated based on [Equation 2] and set in advance. The number of persons is counted based on whether or not the barycentric coordinates exist in the adjacent room viewing area 43 (FIG. 50). The detailed operation of step S605 will be described later in detail with reference to FIG.
[0199]
Accordingly, even when a person exists at a position distant from the counting position to some extent, such as in an adjacent room, the number of persons in the TV viewer area in the room can be accurately counted.
[0200]
After counting the number of persons based on whether or not the barycentric coordinates of the block exist in the preset adjacent room viewing area 43 (FIG. 50) (step S605), the process proceeds to step S606, and the pixel number
[0201]
FIG. 54 is a flowchart illustrating a process of determining whether or not a person exists in the next room, and corresponds to step S605 in FIG. In this routine, first, in step S611, a block in which the barycentric coordinates exist in the preset adjacent room viewing area 43 (FIG. 50) is deleted. In this example, the adjacent
[0202]
Next, the process proceeds to step S612, in which the maximum temperature of the pixels included in the adjacent room viewing area (the shaded area in FIG. 55) is measured. FIG. 56 is a diagram showing the temperature of the pixel in the adjacent room viewing area of FIG. 55, and the maximum temperature is 24.8 of the pixel surrounded by the bold frame.
[0203]
Next, the process proceeds to step S613, where a binary image of the adjacent room viewing area (the hatched portion in FIG. 55) is created. In this example, as shown in FIG. 57, a pixel having a temperature higher than a value obtained by subtracting a preset threshold value I from the maximum temperature (24.8) of the pixel in the adjacent room viewing area is set to 1, and the others are blank.
[0204]
In this example, the threshold value I is set to 2.0 as a statistical value based on thermal images measured in an enormous real home television viewing environment. Note that the threshold value I is not invariable, but a value that varies according to the average value and the standard deviation of the pixels in the thermal image and the size of the adjacent room viewing area.
[0205]
Next, the process proceeds to step S614, where a thermal labeling image of the binary image of FIG. 57 is created. Since the creation of such a thermal labeling image has already been described in step S118 of FIG. 8, it will not be described in detail here. FIG. 58 shows a thermal labeling image of a pixel in the adjacent room viewing area in FIG.
[0206]
Next, the process proceeds to step S615, where the number of persons in the adjacent room viewing area (the hatched portion in FIG. 55) is set as the maximum number of temperatures in the adjacent room viewing area. The maximum number of temperature values in the adjacent room viewing area is the number of locally high temperature portions when referring to the temperature distribution of the pixels included in the adjacent room viewing area, and is the same as the number of labels added in step S614. In this example, 2 of the number of labels added in step S614 becomes the number of people in the adjacent room viewing area, and this routine ends.
The number of persons in each block newly obtained by this routine is shown below.
[Table 25]
In [Table 25], the
[0207]
As described above, according to the sixth embodiment, it is possible to accurately count the number of persons in the TV viewer area in a room even when a person is present at a position distant from the counting position to some extent, such as in an adjacent room.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for executing a first embodiment of a thermal image counting method according to the present invention.
FIG. 2 is a top view of a television viewer area measured according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view of a television viewer area measured according to the first embodiment.
FIG. 4 is a coordinate axis definition diagram of a thermal image measured according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a thermal image measured according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the first embodiment.
FIG. 7 is a thermal image measured in the first embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of extracting a heat source pixel.
FIG. 9 is an image obtained by removing pixels having a temperature higher than the average temperature value of the pixel group from the thermal image of FIG. 5;
FIG. 10 is a diagram showing a background image of the thermal image of FIG. 7;
11 is a diagram illustrating a result obtained by subtracting the temperature of the thermal image of FIG. 10 for each pixel from the temperature of the thermal image of FIG. 7;
FIG. 12 is a diagram showing a binary image of the thermal image of FIG. 7;
FIG. 13 is a view showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 7;
FIG. 14 is a flowchart illustrating a process of determining whether a person exists based on the number of pixels in a block.
FIG. 15 is a flowchart showing a process of newly determining whether or not a person is present in a block based on a temperature maximum value in the block where it is determined that a person is present.
FIG. 16 is an image showing only the temperatures of the pixels included in
FIG. 17 is a diagram showing a binary image of the thermal image of FIG.
18 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a process of setting the number of persons in a block to zero when the maximum temperature of a block determined to include a person is equal to or higher than a predetermined temperature.
FIG. 20 is an image showing only the temperatures of pixels included in
FIG. 21 is a block diagram of a viewer number counting apparatus which implements a second embodiment of the method for counting the number of people using a thermal image according to the present invention.
FIG. 22 is a top view of a television viewer area measured according to the second embodiment.
FIG. 23 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the second embodiment.
FIG. 24 is a thermal image measured in the second example.
FIG. 25 is a view showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 24;
FIG. 26 is a flowchart illustrating a process of newly determining whether or not a person is present in a block based on the vertical width of the block in which it is determined that the person is present.
FIG. 27 is a block diagram of a viewer counting device for implementing a third embodiment of the thermal image counting method according to the present invention.
FIG. 28 is a top view of a television viewer area measured according to the third embodiment.
FIG. 29 is a side view of a television viewer area measured according to the third embodiment.
FIG. 30 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the third embodiment.
FIG. 31 is a thermal image measured in the third example.
FIG. 32 is a view showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 31.
FIG. 33 is a flowchart showing a process of calculating the coordinates of the center of gravity of a block determined to include a person.
FIG. 34 is a diagram showing pixels belonging to the wall and pixels belonging to the floor of the thermal image of the television viewer area shown in FIGS. 28 and 29.
FIG. 35 is a diagram in which a
FIG. 36 is a block diagram of a viewer number counting apparatus which implements a fourth embodiment of a method for counting the number of people using a thermal image according to the present invention.
FIG. 37 is a top view of a television viewer area measured according to the fourth embodiment.
FIG. 38 is a flowchart showing a processing procedure of the fourth embodiment.
FIG. 39 is a thermal image measured in the fourth example.
40 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 39.
FIG. 41 is a flowchart illustrating a process of newly determining whether or not a person exists in a block based on the barycentric coordinates of the block in which the person is determined to be present in the specific area person determination unit.
42 is a diagram showing an area where a person calculated for the thermal image of FIG. 39 does not exist in advance.
FIG. 43 is a block diagram of a viewer number counting apparatus which implements a fifth embodiment of a method for counting the number of people using a thermal image according to the present invention.
FIG. 44 is a top view of a television viewer area measured according to the fifth embodiment.
FIG. 45 is a flowchart showing a processing procedure of the fifth embodiment.
FIG. 46 is a thermal image measured in the fifth example.
FIG. 47 is a diagram showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 46.
FIG. 48 is a flowchart showing a process of determining whether or not a person exists based on the maximum temperature of the block and the distance from immediately below the measurement position of the thermal image to the block.
FIG. 49 is a block diagram of a viewer number counting apparatus which implements a sixth embodiment of a thermal image counting method according to the present invention.
FIG. 50 is a top view of a television viewer area measured according to the sixth embodiment.
FIG. 51 is a flowchart showing a processing procedure of the sixth embodiment.
FIG. 52 is a thermal image measured in the sixth example.
FIG. 53 is a view showing a thermal labeling image of the thermal image of FIG. 52.
FIG. 54 is a flowchart showing a process of determining whether or not a person exists in an adjacent room.
55 is a diagram showing an adjacent room viewing area calculated for the thermal image of FIG. 52.
FIG. 56 is a diagram showing the temperatures of the pixels in the adjacent room viewing area of FIG. 55.
FIG. 57 is a diagram showing a binary image of pixels in the adjacent room viewing area in FIG. 55.
58 is a diagram showing a thermal labeling image of a pixel in an adjacent room viewing area in FIG. 55.
[Explanation of symbols]
1 Thermal image measurement section
2 Heat source pixel extraction unit
3 Pixel number person discriminator
4 Temperature maximum value person discriminator
5 Highest temperature person identification section
6 viewer number calculation section
7 Television
8, 9, 10, 11, 15, 16, 17, 20, 21, 31, 32, 35, 36, 39, 40, 41, 42 people
12 stove
13 Viewer counting device
14 Vertical width person identification unit
18 Heat
19 Wall heat source discrimination unit
22, 24, 25 wall
23 Hot air heater
26 floors
27, 28, 29 border
30 Specific area person identification unit
33,37 Personal computer
34 Distance temperature person identification unit
38 Neighborhood Room Counting Department
43 Adjacent room viewing area
Claims (17)
これら画素のうち相対的に温度が高い画素を熱源画素と判断し、この熱源画素が互いに隣接する区域をブロックとして抽出するブロック抽出工程と、
前記ブロックが人物か否かを判別して人数を算出することにより、前記室内の所定領域内の人数を計数する人物判別工程とを具え、
前記ブロック抽出工程は、
前記熱画像の画素の第1の温度平均値を算出する第1温度平均値算出工程と、
この温度平均値より高い温度の画素を除去した画像を作成する画像作成工程と、
この画像作成工程により作成した画像の第2の温度平均値を算出する第2温度平均値算出工程と、
この第2温度平均値に基づいて背景画像を作成する背景画像作成工程と、
前記熱画像から前記背景画像を減じて2値画像を作成する2値画像作成工程と、
この2値画像により前記ブロックを作成するブロック作成工程と、
同一の前記ブロック中の熱源画素にそれぞれ、他の前記ブロック中の熱源画素と相違する同一ラベルを付加する第1ラベル付加工程とを有することを特徴とする熱画像による人数計数方法。A thermal image measuring step of measuring a thermal image of a predetermined area in a room composed of a plurality of pixels,
A block extraction step of determining a pixel having a relatively high temperature among these pixels as a heat source pixel, and extracting an area where the heat source pixels are adjacent to each other as a block;
By calculating the number of people by determining whether the block is a person, a person determination step of counting the number of people in a predetermined area in the room ,
The block extraction step includes:
A first temperature average value calculating step of calculating a first temperature average value of the pixels of the thermal image;
An image creation step of creating an image from which pixels having a temperature higher than the temperature average value have been removed,
A second temperature average value calculating step of calculating a second temperature average value of the image created by the image creating step;
A background image creating step of creating a background image based on the second temperature average value;
A binary image creating step of subtracting the background image from the thermal image to create a binary image;
A block creation step of creating the block from the binary image;
A first label adding step of adding the same label different from the heat source pixels in the other blocks to the heat source pixels in the same block, respectively .
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロック中の画素数をそれぞれ算出する画素数算出工程と、
算出した画素数に基づいて前記ブロック中に人物が存在するか否かを判別して、前記室内の所定領域内の人物を計数する存在判別工程とを有することを特徴とする請求項1記載の熱画像による人数計数方法。 The person identification step includes:
A pixel number calculation step of calculating the number of pixels in a block in which a person is determined to be present in the person determination step,
2. An existence judging step of judging whether or not a person exists in the block based on the calculated number of pixels and counting the number of persons in a predetermined area in the room. Method of counting people by thermal image.
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、最小人物画素数及び最大人物画素数を前記ブロックの重心に基づいて設定する人物画素数設定工程と、
前記ブロック中の人数をそれぞれ、前記ブロック中の画素数が前記最小人物画素数より小さい場合には零とするとともに、前記最小人物画素数以上の場合には、前記ブロック中の画素数を前記最大人物画素数で除算し、その商の小数点以下を切り上げた値とすることにより、前記室内の所定領域内の人物を計数するブロック人数算出工程とを有することを特徴とする請求項4記載の熱画像による人数計数方法。The presence determination step includes:
For each of the blocks in which a person is determined to be present in the person determination step, a person pixel number setting step of setting a minimum person pixel number and a maximum person pixel number based on the center of gravity of the block,
When the number of pixels in the block is smaller than the minimum person pixel number, the number of pixels in the block is set to zero, and when the number of pixels in the block is equal to or larger than the minimum person pixel number, the number of pixels in the block is set to the maximum. 5. The block according to claim 4 , further comprising a block number calculation step of counting the number of persons in a predetermined area in the room by dividing the number of persons by the number of pixels and rounding up the quotient to a value after the decimal point. A method of counting people using images.
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロック中の画素の最高温度から第1の所定の値を減じた値と、前記ブロック中に含まれる画素の温度とをそれぞれ比較し、前記最高温度から前記第1の所定の値を減じた値より大きい画素の温度を前記温度極大値とする第1温度極大値判別工程を有することを特徴とする請求項6記載の熱画像による人数計数方法。 The first number counting step includes:
For each of the blocks for which it is determined that a person is present in the person determination step, a value obtained by subtracting a first predetermined value from the maximum temperature of the pixels in the block is compared with the temperature of the pixels included in the block. 7. The thermal image according to claim 6, further comprising a first temperature maximum value determining step of setting a temperature of a pixel larger than a value obtained by subtracting the first predetermined value from the maximum temperature as the temperature maximum value. Method for counting people.
前記温度極大値を有する画素にそれぞれ第1の所定の符号を付し、それ以外の画素にこの第1の所定の符号と相違する符号をそれぞれ付すことにより2符号画像を作成する第1の2符号画像作成工程と、
前記温度極大値を有する画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルをこれら画素にそれぞれ付加する第2ラベル付加工程と、
前記同一ラベルの種類の数を前記温度極大値数とする第1温度極大値計数工程とを有することを特徴とする請求項7記載の熱画像による人数計数方法。The first temperature maximum value determining step includes:
A first two-code image is created by assigning a first predetermined code to each of the pixels having the temperature maximum value and a different code from the first predetermined code to each of the other pixels. Sign image creation process,
When the pixels having the temperature maximum value are adjacent to each other in four links, a second label adding step of setting these pixels as one unit and adding the same label different from the other units to these pixels,
8. The thermal image counting method according to claim 7 , further comprising a first temperature maximum value counting step of setting the number of types of the same label to the temperature maximum value number.
前記縦幅が第1の所定の値以下の場合には前記ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第2ブロック人数零工程と、
前記縦幅が所定の範囲内に存在するとともに、前記人物判別工程で前記ブロック中の人数が2人以上であると判別された場合には、前記人物判別工程で計数した人数から1を減算した人数を前記ブロック中の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数する人数減算工程とを有することを特徴とする請求項10記載の熱画像による人数計数方法。The vertical width person determination step,
When the vertical width is equal to or less than a first predetermined value, the number of persons in the block is set to zero, and a second block number zero step of counting the number of persons in a predetermined area in the room;
When the vertical width is within a predetermined range and the number of persons in the block is determined to be two or more in the person determination step, 1 is subtracted from the number counted in the person determination step. 11. The method according to claim 10 , further comprising a step of counting the number of persons in a predetermined area in the room by setting the number of persons as the number of persons in the block.
前記人物判別工程において人物が存在すると判別されたブロックについてそれぞれ、前記ブロックの重心と水平方向の座標が同一である床壁接点の垂直方向の座標が、前記ブロックの重心の垂直方向の座標に所定の値を加算した値又は前記ブロックに含まれる画素の最大の垂直方向の座標より大きい場合には、前記ブロック中の人数を零として、前記室内の所定領域の人数を計数する第3ブロック人数零工程とを具えることを特徴とする請求項11項に記載の熱画像による人数計数方法。A pixel classification step of classifying a plurality of pixels in a predetermined region in the room into pixels corresponding to the walls in the room and pixels corresponding to the floor in the room based on the shape of the room and the measurement position of the thermal image; ,
For each of the blocks determined to have a person in the person determination step, the vertical coordinates of the floor wall contact point having the same horizontal coordinates as the center of gravity of the block are set to the vertical coordinates of the center of gravity of the block. Is larger than the maximum vertical coordinate of a pixel included in the block, the number of persons in the block is set to zero, and the number of persons in the predetermined area in the room is counted. The method for counting the number of people by using a thermal image according to claim 11 , comprising a zero process.
この第6ブロック人数零工程で人数を零にしたブロック中の温度極大値を求め、このようにして求めた温度極大値数を、前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域の人数として、前記室内の所定領域の人数を計数する第2人数計数工程と具えることを特徴とする請求項1記載の熱画像による人数計数方法。A sixth block for setting the number of persons in the block to zero when the block determined to be a person in the person determination step exists in an area where a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist. Zero work process,
The temperature maximum value in the block where the number of people is reduced to zero in the sixth block number zeroing step is determined, and the number of temperature maximum values determined in this manner is determined by the presence of a person at a predetermined distance from the measurement position of the thermal image. as the number of regions that may be, people counting method according to claim 1, wherein the thermal image, characterized in that it comprises a second number counting step of counting the number of the indoor of a predetermined area.
前記熱画像の測定位置から所定の距離離れた人物が存在しうる領域について、前記ブロック中の画素の最大温度から第5の所定の値を減じた値と、前記存在判別工程において人物が存在すると判別されたブロック中に含まれる画素の温度とそれぞれを比較し、前記最高温度から前記第5の所定の値を減じた値より大きい画素の温度を前記温度極大値とする第2温度極大値判別工程を有することを特徴とする請求項15記載の熱画像による人数計数方法。The second number counting step includes:
For a region where a person separated by a predetermined distance from the measurement position of the thermal image may exist, a value obtained by subtracting a fifth predetermined value from the maximum temperature of the pixels in the block, and a person is present in the presence determination step Comparing the temperatures of the pixels included in the determined block with the temperatures of the pixels, and determining a temperature of a pixel that is greater than a value obtained by subtracting the fifth predetermined value from the maximum temperature as the temperature maximum value; The method for counting the number of people by a thermal image according to claim 15 , comprising a step.
前記温度極大値を有する画素にそれぞれ第2の所定の符号を付し、それ以外の画素にこの第2の所定の符号と相違する符号をそれぞれ付すことにより2符号画像を作成する第2の2符号画像作成工程と、
前記温度極大値を有する画素が4連結で互いに隣接する場合、これらの画素を一つのまとまりとして、他のまとまりとは異なる同一ラベルをこれら画素にそれぞれ付加する第3ラベル付加工程と、
前記同一ラベルの種類の数を前記温度極大値数とする第2温度極大値計数工程とを有することを特徴とする請求項16記載の熱画像による人数計数方法。The second temperature maximum value determining step includes:
A second code for creating a two-code image by assigning a second predetermined code to each of the pixels having the temperature maximum value and a code different from the second predetermined code to each of the other pixels. Sign image creation process,
When the pixels having the temperature maximum value are adjacent to each other in four links, a third label adding step of adding these pixels to one group and adding the same label different from other groups to these pixels,
The method according to claim 16, further comprising a second temperature maximum value counting step of setting the number of types of the same label to the temperature maximum value number.
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