JP4983461B2 - 歩きタバコ監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像解析技術を応用した歩きタバコ監視装置に関する。詳しくは、公共の場（禁煙箇所）での喫煙監視に関するもので、特に歩きタバコを監視する装置に関するものである。

近年条例により公共の場での歩きタバコ（歩行喫煙）を禁止する自治体が増えている。これは、子供をはじめとする歩行者のやけどや衣類をこがす等の迷惑を防止するためです。
しかし、このような歩行喫煙禁止条例の遂行は主に対象者のモラルによるものが多く、歩行者が条例を認知していない、守らない等の理由でなかなか歩行喫煙がなくならない。歩行喫煙者を禁止する目的で、違反したら過料を科す自治体もある。

監視方法としては、例えば、次の二つがある。
（１）人的パトロール
市民ボランティアや市職員によるパトロールを実施して歩行喫煙者に注意を行なう。
（２）監視員の配置
監視員を主要箇所に配置し、歩行喫煙者に注意を行なう。
特開２００４−１７３６５６

上記（１）（２）の方法では、パトロールを実施している近辺、または監視員を配置した場所では歩行喫煙者に注意を実施できるが、パトロールの実施または、監視員の配置には監視員の人員数、監視日時、監視時間の制約が発生する。
なお、歩きタバコの予防に関しては、特許文献１の「火傷・防火予防タバコカバー」があるが、これはタバコにカバーを被せて火傷や火災の防止を行う提案である。

本発明は、上記従来技術に鑑み、画像解析技術を応用した歩きタバコ監視装置を提供することを目的とする。具体的には、特願２００６−２７３５２３の二値化処理を利用して、赤外線カメラの熱画像の二値化処理した後の“白領域”が移動することにより歩きタバコを検知して、警報等を出力する装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る歩きタバコ監視装置は、赤外線カメラを用いて熱画像から歩きタバコを検知する検知手段と、前記歩きタバコの検知により可視カメラ画像を録画し、前記検知の解除により前記可視カメラ画像の録画を停止する手段と、前記歩きタバコの検知により電子メールを送信する手段と、前記歩きタバコの検知により音声データをスピーカから鳴らす手段と、前記歩きタバコの検知により電光掲示板にテキストを表示する手段と、前記歩きタバコの検知により回転灯を点灯する手段により構成される歩きタバコ監視装置において、前記検知手段は、前記熱画像を升目状に分割した小領域とし、前記小領域内にタバコの火の温度以上の対象物が含まれる場合をタバコ仮検知状態とし、前記タバコ仮検知状態の小領域に隣接する小領域に前記対象物が時間の経過に従って移動した場合には歩きタバコとして検知することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る歩きタバコ監視装置は、赤外線カメラにより人の往来を監視し、前記赤外線カメラから出力された熱画像を升目状に分割した小領域とし、前記小領域内にタバコの火の温度以上の対象物が含まれる場合をタバコ仮検知状態とし、前記タバコ仮検知状態の小領域に隣接する小領域に時間の経過に従って前記対象物が移動した場合には歩きタバコとして検知することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項３に係る歩きタバコ監視装置は、請求項２における歩きタバコとして検知した時に前記赤外線カメラにより監視されている箇所を可視カメラにより録画し、前記歩きタバコとして検知の解除時に前記可視カメラによる録画を停止することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項４に係る歩きタバコ監視装置は、請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した電子メール送信先に電子メールを送信するか、または、送信しないの設定を行っておき、前記電子メール送信先に電子メールを送信する場合には、前記赤外線カメラのカメラ名称及び検知日時のテキスト付加並びに検知時の静止画像を抽出して添付し、電子メールを送信することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項５に係る歩きタバコ監視装置は、請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した音声データをスピーカから鳴らすか、または、鳴らさないの設定を行っておき、前記スピーカから鳴らす場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記スピーカから鳴らすことを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項６に係る歩きタバコ監視装置は、請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録したテキストデータを電光掲示板に表示するか、または、表示しないの設定を行っておき、前記電光掲示板に表示する設定した場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記電光掲示板にテキストデータを表示することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項７に係る歩きタバコ監視装置は、請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した時間、回転灯を点灯するか、または、点灯しないの設定を行っておき、前記回転灯を点灯する設定をした場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記回転灯を設定された時間の間表示することを特徴とする。

（１）歩きタバコを行なう人に対して、人員や時間の制限なく、連続して、スピーカからの音声データの鳴動、電光掲示板からのメッセージ表示、回転灯の点灯にて注意喚起を行なえる。

（２）歩きタバコを行なう人に対して、自動的に注意喚起を行なえ、対象地区外からの来訪者で歩きたばこ禁止の条例を知らない人にも、スピーカからの音声と電光掲示板からのメッセージにて即座に条例違反を行なっていることを認知させることができる。

（３）歩きタバコを行なう人を検知した時に監視者へ電子メールを送信して、近辺で監視を行なっている人が現場に赴くことができるので、監視員の人員数を削減できる。

（４）歩きタバコ検知によるメール通知で監視員が現場に赴いた時に、電子メールの添付ファイルで受信した検知時の静止画により違反者に現場の写真を見せることができる。

（５）歩きタバコを検知時の動画を自動録画しているので、後日違反者としてホームページで公開する等のデータとして利用できる。

（１）基本的な考え方
本発明の基本的な考え方に係る歩きタバコ監視装置の構成を図１に示す。本発明の基本的な考え方のフローチャートを図２に示す。

図１に示す歩きタバコ監視装置は、赤外線カメラ１を用いて熱画像から歩きタバコを検知する手段である画像処理部１０及び歩きタバコ検知部２０と、歩きタバコを検知すると可視カメラ２により画像を録画すると共に歩きタバコの検知解除により可視カメラ２による画像の録画を停止する手段である画像処理部３０及び録画処理部４０と、歩きタバコを検知するとインターネット網３を通じて電子メールを送信する手段である通信部５０及びメール送信部６０と、歩きタバコを検知すると音声データをスピーカ４から鳴らす手段であるスピーカ制御部７０及び音声出力部８０と、歩きタバコを検知すると電光掲示板５にテキストを表示する手段である電光掲示板制御部９０及びテキスト出力部１００と、歩きタバコを検知すると回転灯６を点灯する手段である回転灯制御部１１０及び回転灯操作部１２０により構成される。

上記の構成を有する歩きタバコ監視装置は、図２に示すフローチャートに従って、以下の処理を行う。
先ず、赤外線カメラ１より得られる熱画像から歩きタバコ歩行者を検知し（ステップＳ１）、可視カメラ２から得られる画像にて歩きタバコ歩行者を録画し（ステップＳ２）、監視員に歩きタバコ歩行者を検知した旨の電子メールをインターネット網３を通じて送信する（ステップＳ３）。
ステップＳ１については、下記「（２）歩きタバコを行なう人を赤外線カメラの熱画像より検知」にて詳述し、ステップＳ２，Ｓ３についてはそれぞれ下記実施例１，２にて詳述する。

次に、赤外線カメラ１及び可視カメラ２を設置した箇所近辺のスピーカ４から注意喚起メッセージを鳴らし（ステップＳ４）、同様に赤外線カメラ１及び可視カメラ２を設置した箇所近辺の電光掲示板５には、注意喚起メッセージを表示（ステップＳ５）、回転灯６は、設定された時間点灯する（ステップＳ６）。その後、歩きタバコ歩行者が検知されなくなった時に可視カメラ２から得られる画像の録画を停止する。
ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６についてはそれぞれ下記実施例３，４，５にて詳述する。

赤外線カメラ１および可視カメラ２は、歩行喫煙を監視する箇所（道路の交差点や商店街の歩道など）の上方より下向きに人の往来が撮像できる位置に、同一のエリアがカメラに納まるように設置する。
また、スピーカ４は、カメラ近辺に設置し、電光掲示板５および回転灯６は、カメラ近辺の歩行者から見通しの良い場所に設置する。

上述したように、本発明によれば、人員によらず、２４時間連続で歩きタバコを行なう人にスピーカ４からの音声データの鳴動、電光掲示板５からのメッセージ表示、回転灯６の点灯にて注意喚起を行なえる。
また、本発明によれば、歩きタバコを行なう人に自動的に注意喚起を行なえ、対象地区外からの来訪者で歩きたばこ禁止の条例を知らない人にも、スピーカからの音声と電光掲示板からのメッセージにて即座に条例違反を行なっていることを認知させることができる。

また、本発明によれば、歩きタバコ監視装置から歩きタバコを行なう人を検知時に送信される監視者への電子メールにより、近辺で監視を行なっている人が現場に赴くことができるので、監視員の人員数を削減できる。
また、本発明によれば、歩きタバコ検知によるメール通知で監視員が現場に赴いた時に、電子メールの添付ファイルで受信した検知時の静止画により違反者に現場の写真を見せることができる。
また、本発明によれば、歩きタバコを検知時の動画を自動録画しているので、後日違反者としてホームページで公開する等のデータとして利用できる。

（２）歩きタバコを行なう人を赤外線カメラの熱画像より検知
上記ステップＳ１は、以下の通り、「（２．１）二値化処理によりタバコを仮検知」、「（２．２）歩きタバコとして検知」及び「（２．３）歩きタバコの検知解除」の処理からなる。

（２．１）二値化処理によりタバコを仮検知
タバコの火の温度は、約７００度であるのでそれよりもやや低い温度Ａ（説明中では仮に５００度とする）で熱画像に色がつくように赤外線カメラ１から得られる熱画像分布を設定する。
赤外線カメラ１から得られた熱画像を、画像処理部１０は、図４に示すように、５００度より高い温度のエリアを白域に、それより低い温度のエリアを黒域に２値化処理した画像とする。

２値化処理としては、公知の技術が使用できる。例えば、特願２００６−２７３６５５の段落［００４７］の「そこで、図３の二値化処理部１２では、帯状に撮像されたトロリ線摩耗部分（パンタグラフ接触面）とそのほかの背景部分（既存構造物など）を切り分けるように閾値を設定し、その閾値を用いてラインセンサ画像に対して二値化処理を行い、トロリ線の摩耗部を強調する（以降これを「二値化ラインセンサ画像」と呼ぶ）。この処理により二値化ラインセンサ画像上ではトロリ線摩耗部分が白、背景部分が黒となる（図４参照）。」等を用いることができる。

このときの可視カメラ２からの画像例は、図３に示す通りであり、図３及び図４を対比すると、図３において、タバコが燃えて温度の高い部分のみが、図４において白域となることが判る。
ここで２値化処理画像を升目状に分割（図中では４×４の分割）して小領域（以下、升目という）とし、歩きタバコ検知部２０は、図５に示すように、赤外線カメラから連続して得られる熱画像の２値化処理した画像中に白域のエリアが発生した状態をタバコ仮検知状態とし、タバコ仮検知状態の升目をタバコ仮検知領域とする。

（２．２）歩きタバコとして検知
上記（２．１）で検知した升目内の対象物が時間と供に（上記（２．１）で使用した赤外線カメラ１からの熱画像に連続して送られてくる以降の熱画像）隣接する別の升目で検知された場合に、歩きタバコ検知部２０は、図６に示すように、その別の升目を歩きタバコ検知領域とする。
また、上記（２．１）で検知したタバコ仮検知状態である升目は、対象物の移動により未検知状態となるので、歩きタバコ検知部２０は、図６に示すように、タバコ仮検知状態を解除し、タバコ未検知状態とする。

（２．３）歩きタバコの検知解除
上記（２．２）で検知した升目内の対象物が時間と供に（上記（２．２）で使用した赤外線カメラ１からの熱画像に連続して送られてくる以降の熱画像）上記（２．２）で検知した升目上および隣接する別の升目でも検知できない場合、歩きタバコ検知部２０は、図７に示すように、歩きタバコ検知状態を解除し、歩きタバコ未検知状態とする。

本実施例は、上記ステップＳ２に関し、図８に示すように、歩きタバコ検知により歩きタバコ歩行者を録画するものである。図８は映像の録画処理のフローチャートである。

先ず、図８に示すように、（２．２）で赤外線カメラ１からの熱画像上のどこかで歩きタバコ検知状態となった場合に（ステップＳ１１）、可視カメラ２で映像録画されていないときには（ステップＳ１２）、赤外線カメラ１と同一エリアを映している可視カメラ２からの画像を画像処理部３０を経て画像処理部４０にて録画する（ステップＳ１３）。これにより、図３の画像が録画される。

一方、図８に示すように、（２．３）で赤外線カメラ１からの熱画像上でタバコ検知が未検知状態となった場合に（ステップＳ１１）、可視カメラ２で映像録画中であるときは（ステップＳ１４）、赤外線カメラ１と同一エリアを映している可視カメラ２からの画像録画を停止する（ステップＳ１５）。

本実施例は、上記ステップＳ３に関し、図９に示すように、歩きタバコ検知時に監視者にメール送信するものである。図９はメール送信処理のフローチャートを示す。
本実施例では、予め歩きタバコ監視装置に歩きタバコを検知した場合に電子メールを送信する送信先、題名及び送信内容を登録する。
更に、以下の設定を登録しても良い。
・検知時の電子メールを送信するか、または、送信しないの設定
・検知時の静止画を抽出して添付するか、または、添付しないの設定

本実施例では、図９に示す通り、（２．２）で歩きタバコを検知した場合に（ステップＳ２１）、予め電子メールを送信する設定をした場合には（ステップＳ２２）、登録した電子メール送信先に電子メールを送信する（ステップＳ２３）。メール送信は、図１に示すように、メール送信部６０がインターネット網３を通じて電子メールを送信されるように、通信部５０を制御することにより行う。

電子メールには、予め登録した題名および送信内容に、カメラ名称を付加する。更に、予め登録した送信内容に検知日時を付加し、予め静止画を送信する設定の場合は、検知時の可視カメラからの映像の一部を静止画として抽出し、添付ファイルとして付加する。

本実施例は、上記ステップＳ４に関し、図１０に示すように、歩きタバコ検知よりスピーカ４から音声メッセージを鳴らし、注意喚起するものである。図１０はスピーカ４を鳴らす処理のフローチャートを示す。
本実施例では、予め歩きタバコ監視装置に歩きタバコを検知した場合にスピーカ４より鳴らす音声データを登録しておく。更に、検知時にスピーカ４より音声データを鳴らすか、または、鳴らさないの設定を登録しても良い。

本実施例では、図１０に示すように、（２．２）で歩きタバコを検知した場合に（ステップＳ３１）、予め音声データを鳴らす設定をした場合に（ステップＳ３２）、予め登録した音声データをカメラ近辺に設置したスピーカ４から鳴らす。音声データの出力は、図１に示すように、音声出力部８０がスピーカ制御部７０を制御することにより行う（ステップＳ３３）。

本実施例は、上記ステップＳ５に関し、図１１に示すように、歩きタバコ検知により電光掲示板５へのメッセージ表示により注意喚起するものである。図１１は電光掲示板表示処理のフローチャートを示す。
本実施例では、予め歩きタバコ監視装置に歩きタバコを検知した場合に電光掲示板５に表示するテキストデータを登録する。更に、検知時に電光掲示板５にテキストデータを表示するか、または、表示しないの設定を登録しても良い。

本実施例では、図１１に示すように、（２．２）で歩きタバコを検知した場合に（ステップＳ４１）、予めテキストデータを表示する設定をした場合に（ステップＳ４２）、予め登録したテキストデータをカメラ近辺に設置した電光掲示板５にて表示する（ステップＳ４３）。テキストデータの表示は、図１に示すように、テキスト出力部１００が電光掲示板制御部９０を制御することにより行う。

本実施例は、上記ステップＳ６に関し、歩きタバコ検知により回転灯６を点灯させて注意喚起を行うものである。図１２は回転灯表示処理のフローチャートを示す。
本実施例では、予め歩きタバコ監視装置に歩きタバコを検知した場合に回転灯６を点灯する時間を登録する。また、検知時に回転灯６を点灯するか、または、点灯しないの設定を登録しても良い。

本実施例では、図１２に示すように、（２．２）で歩きタバコを検知した場合に（ステップＳ５１）、予め回転灯６を点灯する設定をした場合に（ステップＳ５２）、予め登録した時間、カメラ近辺に設置した回転灯６を点灯する（ステップＳ５３）。回転灯の点灯は、図１に示すように、回転灯操作部１２０が回転灯制御部１１０を制御することにより行う。

本発明は、画像解析技術を応用した歩きタバコ監視装置、特に歩きタバコを監視する装置として産業上広く利用可能なものである。

本発明の基本的な考え方に係る歩きタバコ監視装置のブロック図である。 本発明の基本的な考え方のフローチャートである。 可視カメラの画像例を示す説明図である。 ２値化処理後の赤外線カメラの熱画像例を示す説明図である。 歩きタバコ仮検知状態を示す説明図である。 歩きタバコ検知状態を示す説明図である。 歩きタバコ検知状態解除を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る映像の録画処理のフローチャートである。 本発明の実施例２に係るメール送信処理のフローチャートである。 本発明の実施例３に係るスピーカを鳴らす処理のフローチャートである。 本発明の実施例４に係る電光掲示板表示処理のフローチャートである。 本発明の実施例５に係る回転灯表示処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 赤外線カメラ
２ 可視カメラ
３ インターネット網
４ スピーカ
５ 電光掲示板
６ 回転灯
１０，３０ 画像処理部
２０ 歩きタバコ検知部
４０ 録画処理部
５０ 通信部
６０ メール送信部
７０ スピーカ制御部
８０ 音声出力部
９０ 電光掲示板制御部
１００ テキスト出力部
１１０ 回転灯制御部
１２０ 回転灯操作部

Claims (7)

1. 赤外線カメラを用いて熱画像から歩きタバコを検知する検知手段と、前記歩きタバコの検知により可視カメラ画像を録画し、前記検知の解除により前記可視カメラ画像の録画を停止する手段と、前記歩きタバコの検知により電子メールを送信する手段と、前記歩きタバコの検知により音声データをスピーカから鳴らす手段と、前記歩きタバコの検知により電光掲示板にテキストを表示する手段と、前記歩きタバコの検知により回転灯を点灯する手段により構成される歩きタバコ監視装置において、前記検知手段は、前記熱画像を升目状に分割した小領域とし、前記小領域内にタバコの火の温度以上の対象物が含まれる場合をタバコ仮検知状態とし、前記タバコ仮検知状態の小領域に隣接する小領域に前記対象物が時間の経過に従って移動した場合には歩きタバコとして検知することを特徴とする歩きタバコ監視装置。
2. 赤外線カメラにより人の往来を監視し、前記赤外線カメラから出力された熱画像を升目状に分割した小領域とし、前記小領域内にタバコの火の温度以上の対象物が含まれる場合をタバコ仮検知状態とし、前記タバコ仮検知状態の小領域に隣接する小領域に時間の経過に従って前記対象物が移動した場合には歩きタバコとして検知することを特徴とする歩きタバコ監視装置。
3. 請求項２における歩きタバコとして検知した時に前記赤外線カメラにより監視されている箇所を可視カメラにより録画し、前記歩きタバコとして検知の解除時に前記可視カメラによる録画を停止することを特徴とする歩きタバコ監視装置。
4. 請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した電子メール送信先に電子メールを送信するか、または、送信しないの設定を行っておき、前記電子メール送信先に電子メールを送信する場合には、前記赤外線カメラのカメラ名称及び検知日時のテキスト付加並びに検知時の静止画像を抽出して添付し、電子メールを送信することを特徴とする歩きタバコ監視装置。
5. 請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した音声データをスピーカから鳴らすか、または、鳴らさないの設定を行っておき、前記スピーカから鳴らす場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記スピーカから鳴らすことを特徴とする歩きタバコ監視装置。
6. 請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録したテキストデータを電光掲示板に表示するか、または、表示しないの設定を行っておき、前記電光掲示板に表示する設定した場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記電光掲示板にテキストデータを表示することを特徴とする歩きタバコ監視装置。
7. 請求項２における歩きタバコとして検知した時に予め登録した時間、回転灯を点灯するか、または、点灯しないの設定を行っておき、前記回転灯を点灯する設定をした場合には、前記赤外線カメラにより監視されている箇所近辺の前記回転灯を設定された時間の間表示することを特徴とする歩きタバコ監視装置。