JP5348160B2 - 画像処理ユニット - Google Patents

Description

この発明は、利用者の通行方向を双方向としたゲート装置の通路に進入した利用者の撮像画像を処理する画像処理ユニットに関する。

従来、鉄道の駅の改札口では、駅構内に入場する利用者や、駅構内から出場する利用者に対する改札処理を自動改札機で行っている。自動改札機は、利用者が所持しているキップ、定期券、プリペイド券等の乗車券を受け付け、この乗車券に記録されている乗車券情報を読み取り、読み取った乗車券情報に基づいて、その利用者に対する改札通路の通行可否を判定する。自動改札機は、利用者に対して改札通路の通行を許可すると判定すると、改札通路の出口側に設けた扉を開し、反対に、利用者に対して改札通路の通行を許可しないと判定すると、改札通路の出口側に設けた扉を閉する。

また、一般的な鉄道会社では、利用者を年齢で幼児（６歳未満）、小児（６歳以上１２歳未満）、または大人（１２歳以上）に分類し、鉄道の利用にかかる乗車券の価値（乗車料金）を定めている。通常、幼児は、鉄道の利用に際して乗車券を必要としない。小児、および大人は、鉄道の利用に際して乗車券を必要とするが、小児用の乗車券の価値は、通常、大人用の乗車券の半分である。乗車券に記録されている乗車券情報には、小児用であるか、大人用であるかを示す情報が含まれている。

また、特許文献１は、改札通路を通行している利用者を撮像したフレーム画像から利用者の年齢を推定し、この利用者が幼児、小児、または大人のいずれであるかを判定する自動改札機を提案している。

特開２００９−２０５４９５号公報

しかしながら、２台の改札ユニットを対向して配置し、これらの改札ユニットの間に形成される改札通路における利用者の通行方向を双方向にした自動改札機では、通行方向毎に撮像装置を設けるだけでなく、撮像装置毎に撮像されたフレーム画像を処理する画像処理ユニットを設けなければならなかった。このため、通路における利用者の通行方向を双方向にし、利用者を撮像したフレーム画像を処理して推定した利用者の属性（年齢等）を用いて改札通路における通行可否を判定する自動改札機が高価であり、コストダウンが要望されている。

この発明の目的は、通路における利用者の通行方向を双方向にし、利用者を撮像したフレーム画像を処理して改札通路における通行可否を判定するゲート装置のコストダウンが図れる画像処理ユニットを提供することにある。

この発明の画像処理ユニットは、上記課題を解決し、その目的を達するために、以下のように構成している。

この発明の画像処理ユニットは、利用者の通行方向を双方向としたゲート装置の通路に進入した利用者の画像を処理する。この画像処理では、例えば、撮像されている利用者の属性を推定する。ゲート装置は、画像処理ユニットの処理結果を用いて、通路における当該利用者の通行可否等を判定する。

画像処理ユニットは、第１の撮像部、および第２の撮像部が撮像しているフレーム画像が画像入力部に入力される。第１の撮像部の撮像エリアは、利用者が通路に進入する一方の進入口周辺であり、第２の撮像部の撮像エリアは、他方の進入口周辺である。

選択部が、第１の撮像部、または第２の撮像部の一方を選択する。画像処理部は、選択部が選択した一方の撮像部が撮像したフレーム画像を処理する。画像処理部は、例えば撮像されている利用者の属性を推定する。画像処理部の処理結果は、ゲート装置に通知される。また、画像記憶部は、選択部が選択していない他方の撮像部が撮像したフレーム画像を記憶する。

また、選択部は、ゲート装置からの指示にしたがって、選択する撮像部を切り換える。ゲート装置は、例えば、通路への利用者の進入を検知したときに、この利用者が進入した側の進入口周辺を撮像エリアとする撮像部の選択を指示する。また、ゲート装置は、進入口周辺に配置している媒体受付部で媒体（乗車券やＩＤカード等）を受け付けたとき、この媒体を受け付けた媒体受付部を配置している側の進入口周辺を撮像エリアとする撮像部の選択を指示する。

画像処理部は、選択部がゲート装置からの指示にしたがって撮像部の選択を切り換えたとき、画像記憶部に記憶しているフレーム画像を処理する。このように、選択部が撮像部の選択を切り換えたときには、画像処理部が過去に撮像されたフレーム画像も合わせて処理するので、撮像されている利用者の属性等の推定精度の低下が抑えられる。

なお、属性の推定精度を確保するには、利用者の顔をほぼ正面から撮像したフレーム画像を用いることである。したがって、利用者の顔が撮像されているフレーム画像が多いほど、属性の推定に適したフレーム画像が存在する可能性が高くなり、属性の推定精度の低下が抑えられる。

また、画像記憶部は、例えばフレーム画像を所定数（３〜１０フレーム程度）記憶する構成とし、記憶しているフレーム数が所定数に達しているときには、記憶している時間的に最も古いフレーム画像を、新たに記憶するフレーム画像に書き換える構成とすればよい。このようにすれば、画像記憶部の記憶容量を抑えることができ、コストアップが抑えられる。

また、この画像処理ユニットは、上述したように、１つの画像処理部で、通路を双方向に通行する利用者の撮像画像を処理することができる。したがって、この画像処理ユニットを利用することで、ゲート装置のコストダウンが図れる。

さらに、ゲート装置から選択する撮像部が指示されていないときは、画像処理部がフレーム画像を処理する毎に、第１の撮像部、または第２の撮像部の選択を切り換えてもよい。このようにすれば、利用者が、通路に進入するよりも以前に、その利用者の存在を検知することができ、利用者の属性等の推定精度の低下が一層抑えられる。

この発明によれば、通路における利用者の通行方向を双方向にし、利用者を撮像したフレーム画像を処理して推定した利用者の属性等も用いて改札通路における通行可否を判定するゲート装置のコストダウンが図れる。

自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。 自動改札機の外観を示す概略図である。 自動改札機の通路側の平面図である。 画像処理ユニットの主要部の構成を示すブロック図である。 改札ユニットの動作を示すフローチャートである。 画像処理ユニットの動作を示すフローチャートである。 アイドルモードの動作を示すフローチャートである。 アイドルモードの動作を示す模式図である。 進入検知モードの動作を示すフローチャートである。 進入検知モードの動作を示す模式図である。 属性推定モードの動作を示すフローチャートである。 属性推定モードの動作を示す模式図である。 属性推定モードの動作を示す模式図である。

以下、この発明の実施形態である画像処理ユニットについて説明する。

図１は、この発明の実施形態である画像処理ユニットを備える自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。また、図２は、この発明の実施形態である自動改札機の外観を示す概略図である。図３は、この自動改札機（一方の改札ユニット）の通路側の平面図である。

この自動改札機１は、２台の改札ユニット１Ａ、１Ｂを対向して配置し、これらの自動改札ユニット１Ａ、１Ｂの間に形成された改札通路における利用者の通行方向を双方向にしている。自動改札機１が、この発明で言うゲート装置に相当する。図２において、改札ユニット１Ａは、改札通路をＡ方向に通行する利用者に対して改札処理を行う。また、図２において、改札ユニット１Ｂは、改札通路をＢ方向に通行する利用者に対して改札処理を行う。Ａ方向は、駅に入場する方向であり、Ｂ方向は、駅から出場する方向である。すなわち、改札ユニット１Ａは、駅に入場する利用者に対して改札処理を行い、改札ユニット１Ｂは、駅から出場する利用者に対して改札処理を行う。

各改札ユニット１Ａ、１Ｂは、乗車券処理部３（３Ａ、３Ｂ）と、利用者検知部４（４Ａ、４Ｂ）と、表示部５（５Ａ、５Ｂ）と、扉開閉部６（６Ａ、６Ｂ）と、報知部７（７Ａ、７Ｂ）と、を備えている。また、改札ユニット１Ａは、制御部２、および通信部８を備えている（改札ユニット１Ｂは、制御部２、および通信部８を備えていない。）。また、この自動改札機１は、撮像部１０（１０Ａ、１０Ｂ）と、この発明の実施形態である画像処理ユニット１１と、を備えている。

なお、以下の説明において、乗車券処理部３（３Ａ、３Ｂ）、利用者検知部４（４Ａ、４Ｂ）、表示部５（５Ａ、５Ｂ）、扉開閉部６（６Ａ、６Ｂ）、および報知部７（７Ａ、７Ｂ）については、Ａ、Ｂの符合を省略することがある。

制御部２は、改札ユニット１Ａ、１Ｂの各部の動作を制御する。

乗車券処理部３は、改札通路を通行する利用者が所持している乗車券を受け付け、受け付けた乗車券に記録されている乗車券情報の読み取りや、書き込みを行う。この乗車券処理部３は、非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行う無線通信部等を有している。改札通路の入口側には、非接触ＩＣカードとの無線通信を行うためのアンテナ３ａが設けられている。非接触ＩＣカードは、無線通信機能を有し、乗車券情報を内蔵メモリに記録している乗車券である。乗車券処理部３は、非接触ＩＣカードとの無線通信により、その非接触ＩＣカードに記録されている乗車券情報の読み取りや、当該非接触ＩＣカードに対する乗車券情報の書き込みを行う。乗車券が、この発明で言う媒体に相当する。

なお、乗車券には、乗車券情報を磁気データで記録している磁気券もある。図２では、この磁気券を処理する構成を備えていない改札ユニット１Ａ、１Ｂを例示しているが、乗車券処理部３が磁気券を処理する機能を有する構成であってもよい。この磁気券を処理する機能は、公知のように、入口側に設けた投入口と、出口側に設けた放出口との間で、磁気券を搬送する搬送路を形成し、この搬送路を搬送されている磁気券に記録されている磁気データの読み取りや、磁気データの書き込みを行う構成である。

利用者検知部４は、適当な間隔で改札通路に沿って設けた複数のセンサにより、改札通路における利用者の位置を検知する。すなわち、利用者検知部４Ａ、４Ｂは、利用者が改札通路に進入してから、退出するまでの間、改札通路における利用者の位置を追跡することができる。具体的には、センサは、透過型の光センサであり、発光素子４ａと受光素子４ｂとが通路を挟んで対向するように配置している。改札ユニット１は、通路に沿って、発光素子４ａと受光素子４ｂとを交互に配置している。

表示部５は、改札通路の中央付近に設けた表示器５ａに、改札通路を通行している利用者に対する案内メッセージ等を表示する。また、扉開閉部６は、改札通路の出口側に設けた扉６ａを開閉することにより、改札通路における利用者の通行を制限する。

なお、改札ユニット１Ａ、１Ｂは、改札通路の入口側にも扉６ａを有している。

報知部７は、改札通路に進入した利用者が適正な乗車券を所持していなければ、警告音等による報知を行う。

通信部８は、駅務室に設置されている駅サーバ（不図示）等の上位装置との間における通信を行う。また、画像処理ユニット１１との通信も行う。

撮像部１０Ａは、改札ユニット１Ａに取り付けている。撮像部１０Ｂは、改札ユニット１Ｂに取り付けている。撮像部１０Ｂの撮像エリアは、一定時間（例えば１００〜２００ｍｓ）間隔で撮像したフレーム画像を画像処理ユニット１１に入力するビデオカメラである。撮像部１０Ａは、視野を、改札ユニット１Ａが改札処理する利用者（駅構内に入場する利用者）にとっての改札通路の入口側にして取り付けている。撮像部１０Ｂは、視野を、改札ユニット１Ｂが改札処理する利用者（駅構内から出場する利用者）にとっての改札通路の入口側にして取り付けている。

図４は、画像処理ユニットの主要部の構成を示すブロック図である。画像処理ユニット１１は、制御部１２と、画像入力部１３と、画像記憶部１４と、画像処理部１５と、通信部１６と、を備えている。画像入力部１３には、撮像部１０Ａ、１０Ｂが接続されており、撮像部１０Ａ、１０Ｂが撮像したフレーム画像が入力される。画像記憶部１４は、画像入力部１３に入力されたフレーム画像を数フレーム（３〜１０フレーム程度）記憶する。画像処理部１５は、画像記憶部１４に記憶されているフレーム画像を処理し、撮像されている利用者の有無の検知、および撮像されている利用者の顔画像から年齢や性別等の属性を推定する属性推定処理を行う。通信部１６は、改札ユニット１との間における通信を制御する。

この自動改札機１は、利用者を、幼児（６歳未満）、小児（６歳以上１２歳未満）、大人（１２歳以上）のいずれかの属性に区分し、区分した属性に応じて改札通路の通行可否を判定する。具体的には、幼児については、乗車券を所持していなくても改札通路の通行を許可する。また、小児と大人については、適正な乗車券を所持していれば改札通路の通行を許可するが、乗車券を所持していなかったり、所持している乗車券が適正でなかったりした場合に、改札通路の通行を許可しない。乗車券には、小児用の乗車券と、大人用の乗車券とがある。

また、この自動改札機１は、ほぼ同じタイミングで改札通路の両側から利用者が進入した場合、先に乗車券を受け付けた利用者に対して改札処理を行う。すなわち、先に乗車券を受け付けた側の改札ユニット１Ａ（または１Ｂ）による改札処理を有効にし、他方の改札ユニット１Ｂ（または１Ａ）による改札処理を一時的に停止する。

以下、この自動改札機１の動作について説明する。

図５は、改札ユニットにおける改札処理の動作を示すフローチャートである。ここでは、改札ユニット１Ａを例にして説明するが、改札ユニット１Ｂも同様である。

改札ユニット１Ａは、改札通路への利用者の進入を検知するか（ｓ１）、乗車券処理部３Ａで乗車券を受け付けるか（ｓ２）、を待っている。また、改札ユニット１Ａは、ｓ１で改札通路への利用者の進入を検知した後は、この利用者が無札検知位置に達するか（ｓ３）、この利用者が通路を引き返して退出するか（ｓ４）、を待つ。無札検知位置は、改札通路の入口に設けたアンテナ３ａよりも、少し通路内に入った位置である。

改札ユニット１Ａは、ｓ１で改札通路への利用者の進入を検知すると、改札通路における、この利用者の追跡処理を開始するとともに（ｓ５）、画像処理ユニット１１に対して進入検知を通知する（ｓ６）。この追跡処理は、利用者検知部４が利用者の位置を検知している発光素子４ａ、および受光素子４ｂのセンサ状態が変化する毎に、利用者検知部４で改札通路における利用者の位置を検知する処理である。また、この追跡処理は、この利用者が改札通路から退出すると終了する。

また、改札ユニット１Ａは、ｓ２で乗車券を受け付けると、対向する側の改札ユニット１Ｂに対して改札停止指示を通知するとともに（ｓ７）、画像処理ユニット１１に対して属性推定要求を通知する（ｓ８）。改札ユニット１Ｂは、対向する側の改札ユニット１Ａから改札停止指示の通知があると、乗車券処理部３Ｂでの乗車券の受け付けを停止する。すなわち、改札ユニット１Ｂは、改札処理の実行を一時的に停止する。また、画像処理ユニット１１は、属性通知の要求を受信すると、今回改札通路に進入した利用者の属性（年齢、性別等）を推定し、推定した属性を改札ユニット１Ａに通知する。画像処理ユニット１１の動作については、後述する。

改札ユニット１Ａは、ｓ３で利用者が無札検知位置に達したと判定すると、この利用者に乗車券情報が対応づけられているかどうかを判定する（ｓ９）。改札ユニット１Ａは、ｓ２で受け付けた乗車券から読み取った乗車券情報を利用者に対応づけている。言い換えれば、ｓ２で乗車券を受け付けていない利用者には、乗車券情報が対応づけられていない。

改札ユニット１Ａは、乗車券情報が利用者に対応づけられていると、この乗車券情報と、この利用者に対応づけられている属性と、を用いて、改札通路における通行可否を判定する（ｓ１０）。改札ユニット１Ａは、上述したように、ｓ８で画像処理ユニット１１に対して属性推定要求を行っており、この要求に対する画像処理ユニット１１からの応答に含まれていた利用者の属性（年齢、性別等）を、この利用者に対応づけている。改札ユニット１Ａは、この利用者に対して、通行可と判定すると、扉開閉部６により、改札通路の出口側に位置する扉６ａを開し（ｓ１１）、この利用者が改札通路から退出するのを待つ（ｓ１６）。

また、改札ユニット１Ａは、乗車券を受け付けていない利用者であれば、対応づけられている属性（年齢）が６歳未満（乗車券を必要としない幼児）であるかどうかを判定する（ｓ１２）。改札ユニット１Ａは、ｓ１２で６歳未満の幼児であると判定すると、上述したｓ１１以降の処理を実行する。

改札ユニット１Ａは、ｓ１２で利用者が６歳未満の幼児でないと判定すると、表示部５が表示器５ａに通行不可を示す警告メッセージを表示するととともに、報知部７が警告音による報知を行う（ｓ１３）。改札ユニット１Ａは、ｓ１２で利用者が６歳未満の幼児でないと判定した利用者に対応づけられている年齢が６０歳以上（高齢者）であるかどうかを判定する（ｓ１４）。改札ユニット１Ａは、ｓ１４で高齢者であると判定すると、上述したｓ１１以降の処理を実行する。すなわち、通行不可とした利用者が高齢者であれば、扉６ａを閉めずに開する。これにより、高齢者が閉された扉６ａに衝突するのを防止している。

また、改札ユニット１Ａは、ｓ１４で高齢者でないと判定すると、扉開閉部６により、改札通路の出口側に位置する扉６ａを閉し（ｓ１５）、上述したｓ１６でこの利用者が改札通路から退出するのを待つ。

なお、ｓ１５では、この利用者よりも先に改札通路に進入し、通行可と判定されている利用者、または高齢者が改札通路から退出するのを待って、扉６ａを閉する。

改札ユニット１Ａは、利用者が改札通路から退出すると、改札通路に他の利用者がいるかどうかを判定する（ｓ１７）。ｓ１７では、改札通路から退出した利用者（改札処理の対象であった利用者）につづいて、改札通路に進入した利用者の有無を判定している。この利用者についても、この図５に示す改札処理を行っている。改札ユニット１Ａは、ｓ１７で改札通路に他の利用者がいないと判定すると、画像処理ユニット１１に対して、アイドル状態を通知し（ｓ１８）、本処理を終了する。また、改札ユニット１Ｂは、上述したｓ７で通知された改札停止指示により一時的に停止していた改札処理を再開する。

次に、画像処理ユニット１１の動作について説明する。図６は、画像処理ユニットの動作を示すフローチャートである。画像処理ユニット１１は、改札ユニット１からアイドル状態の通知があるとアイドルモードに移行する（ｓ２１、ｓ２２）。また、画像処理ユニット１１は、改札ユニット１から進入検知の通知があれば進入検知モードに移行する（ｓ２３、ｓ２４）。また、画像処理ユニット１１は、改札ユニット１から属性推定要求の通知があれば属性推定モードに移行する（ｓ２５、ｓ２６）。画像処理ユニット１１は、ｓ２１〜ｓ２６の処理を繰り返し実行している。

画像処理ユニット１１におけるアイドルモードの動作について説明する。図７は、このアイドルモードの動作を示すフローチャートである。また、図８は、このアイドル状態の動作を示す模式図である。画像処理ユニット１１は、撮像部１０Ａ、１０Ｂが撮像したフレーム画像が画像入力部１３に入力されている。画像処理ユニット１１は、アイドルモードであるとき、選択している撮像部１０Ａ、１０Ｂを切り換える（ｓ３１）。画像処理ユニット１１は、今回選択した撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）から画像入力部１３に入力された撮像画像を画像処理部１５に取り込み（ｓ３２）、利用者が撮像されているかどうかを判定する画像処理を行う（ｓ３３）。画像処理ユニット１１は、ｓ３３で利用者が撮像されていないと判定すると、ｓ３１に戻り、上記処理を繰り返す。

例えば、図８に示すように、時刻Ｔ１において、改札ユニット１Ａ側の撮像部１０Ａが撮像したフレーム画像を画像処理部１５で処理し、このフレーム画像に利用者が撮像されていなければ、時刻Ｔ２において、改札ユニット１Ｂ側の撮像部１０Ｂが撮像したフレーム画像を画像処理部１５で処理する。すなわち、画像処理ユニット１１は、ｓ３１〜ｓ３３にかかる処理を実行することにより、撮像部１０Ａ、１０Ｂが撮像したフレーム画像を交互に画像処理部１５で処理し、撮像されている利用者の有無を検知する。時刻Ｔ１〜時刻Ｔ４が、ｓ３１〜ｓ３３にかかる処理が繰り返された例を示している。

なお、ｓ３３では、改札通路に進入する以前に利用者を検知しており、この利用者が改札通路に進入するとは限らない。

画像処理ユニット１１は、ｓ３３で利用者が撮像されていると判定すると、その利用者の属性を推定する（ｓ３４）。また、画像処理ユニット１１は、これ以降、選択していない側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）が撮像したフレーム画像を画像記憶部１４に記憶し（ｓ３５）、ｓ３２に戻る。すなわち、撮像されている利用者を検知した撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）が撮像したフレーム画像を画像処理部１５で繰り返し処理するとともに、反対側の撮像部１０Ｂ（または１０Ａ）が撮像したフレーム画像を画像記憶部１４に記憶する。

例えば、図８に示す時刻Ｔ５で撮像部１０Ａが撮像したフレーム画像に利用者が撮像されていることを検知すると、次の時刻Ｔ６でも、撮像部１０Ａが撮像したフレーム画像を画像処理部１５で処理する。また、時刻Ｔ６で撮像部１０Ｂが撮像したフレーム画像については、画像記憶部１４に記憶する。

画像記憶部１４は、フレーム画像を所定数（３〜１０フレーム程度）記憶する構成であり、すでに所定数のフレームを記憶している場合、記憶している時間的に最も古い画像を、新たに入力されたフレーム画像（最新のフレーム画像）に書き換える。

なお、画像処理部１５で処理している側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）が撮像したフレーム画像については、この画像処理部１５に取り込まれると消去される。

また、画像処理ユニット１１は、この後、フレーム画像に利用者が撮像されていない状態になると、ｓ３１に戻る。

例えば、撮像部１０Ａが、図８に示す時刻Ｔ７で撮像したフレーム画像に利用者が撮像されていないと判定すると、図８に示す時刻Ｔ２以降の処理を実行する。また、この場合、画像処理部１５は、時刻Ｔ５〜時刻Ｔ７までの間、撮像部１０Ａが撮像したフレーム画像を連続的に処理しており、時刻Ｔ６、Ｔ７で、撮像部１０Ｂが撮像したフレーム画像については、画像記憶部１４に記憶している。

このように、アイドル状態では、利用者が改札通路に進入する前に、その利用者を検知し、事前に属性の推定処理を行うことから、この利用者が撮像されている、より多くのフレーム画像を用いて、この利用者の属性を推定することができる。したがって、属性の推定精度の低下が抑えられる。

次に、画像処理ユニット１１における進入検知モードの動作について説明する。図９は、この進入検知モードの動作を示すフローチャートである。また、図１０は、この進入検知モードの動作を示す模式図である。画像処理ユニット１１は、利用者の進入が検知された側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）を選択し、選択した側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）が撮像したフレーム画像を画像処理部１５に取り込む（ｓ４１）。また、利用者の進入が検知されていない側の撮像部１０Ｂ（または１０Ａ）が撮像したフレーム画像を画像記憶部１４に記憶する（ｓ４２）。

この場合も、上述のアイドルモードと同様に、画像処理部１５で処理している側（選択している側）の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）が撮像したフレーム画像については、この画像処理部１５に取り込まれると消去される。

画像処理部１５は、ｓ４１で取り込んだフレーム画像を処理し、利用者が撮像されていれば、その属性を推定する（ｓ４３、ｓ４４）。画像処理ユニット１１は、進入検知状態である間、ｓ４１〜ｓ４４の処理を繰り返す。

例えば、画像処理ユニット１１は、図１０に示すように、改札通路への利用者の進入が改札ユニット１Ａ側で検知された場合、撮像部１０Ａからフレーム画像が入力されるごとに、そのフレーム画像を画像処理部１５に取り込み、利用者の検知、および利用者の属性の推定を繰り返す（時刻Ｔ１１〜時刻Ｔ１７）。また、撮像部１０Ｂから入力されるフレーム画像は、画像記憶部１４に記憶される（時刻Ｔ１１〜時刻Ｔ１７）。

また、上述のアイドルモードと異なり、画像処理ユニット１１は、進入検知モードであるときは、図１０に示す時刻Ｔ１４で、撮像部１０Ａから入力されたフレーム画像から利用者が検知できなくても、撮像部１０Ａの選択を切り換えない。すなわち、次の時刻Ｔ１５においても、画像処理部１５で処理するフレーム画像を撮像している撮像部１０Ａの選択を切り換えない。これは、進入検知された利用者が一時的に撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）の撮像視野から外れただけで、改札通路から退出していないからである。改札通路から退出していれば、上述したｓ１８で、改札ユニット１Ａ（または１Ｂ）からアイドルモ状態の通知がある。

また、図１０に示すようにある時刻（時刻Ｔ１５〜時刻Ｔ１７）において、選択されていない撮像部１０Ｂのフレーム画像に利用者が撮像されることがある。このフレーム画像は、この時点では画像処理部１５で処理されないが、画像記憶部１４に記憶される。この記憶されたフレーム画像は、後述する属性推定モードで利用する場合がある。

このように、進入検知モードでは、改札通路に進入した利用者について、その利用者の乗車券を受け付ける前から、属性の推定処理を行っているので、この利用者が撮像されている、より多くのフレーム画像を用いて、この利用者の属性を推定することができる。したがって、属性の推定精度の低下が抑えられる。

次に、画像処理ユニット１１における属性推定モードの動作について説明する。図１１は、この属性推定モードの動作を示すフローチャートである。また、図１２、および図１３は、この属性推定モードの動作を示す模式図である。

画像処理ユニット１１は、属性推定要求を送信してきた改札ユニット１Ａ（または１Ｂ）が、選択している側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）であるかどうかを判定する（ｓ５１）。画像処理ユニット１１は、選択している側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）であれば、上述のアイドルモードや、進入検知モードで事前に属性を推定している。また、画像処理ユニット１１は、属性推定要求の通知があったときに、選択している側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）から入力されたフレーム画像を処理して、利用者の属性を推定してもよい（ｓ５３）。

また、画像処理ユニット１１は、選択していない側の撮像部１０Ａ（または１０Ｂ）であれば、画像記憶部１４に記憶しているフレーム画像の有無を判定する（ｓ５２）。記憶している画像がなければ、今回入力されたフレーム画像を処理して、利用者の属性を推定する（ｓ５３）。この場合、以降に入力される数フレーム分のフレーム画像を処理して、利用者の属性を推定してもよい。

また、画像記憶部１４に記憶しているフレーム画像があれば、この記憶しているフレーム画像と、今回入力されたフレーム画像とを用いて、利用者の属性を推定する（ｓ５４）。すなわち、画像処理部１５が、利用者が撮像されている複数フレームを用いて、この利用者の属性を推定する。

画像処理ユニット１１は、利用者の属性を推定した推定結果を改札ユニット１Ａ（または１Ｂ）に通知し（ｓ５５）、上述した進入検知状態に移行する（ｓ５６）。ｓ５６で進入検知状態に移行するのは、今回属性を推定した利用者につづいて、改札通路に進入する利用者に対応するためである。

例えば、図１２に示すように、時刻Ｔ２１〜Ｔ２３で改札ユニット１Ａ側の撮像部１０Ａを選択していた場合に、時刻Ｔ２４で、改札ユニット１Ａから属性推定要求があると、時刻Ｔ２１〜Ｔ２３の間に入力されたフレーム画像を処理して、利用者の属性を事前に推定している。また、画像処理部１５は、時刻Ｔ２４で撮像部１０Ａから入力されたフレーム画像を処理して利用者の属性を推定する。画像処理ユニット１１は、これらの複数のフレーム画像を処理して推定した利用者の属性を推定結果として改札ユニット１Ａに送信する。また、時刻Ｔ２５以降も、撮像部１０Ａから入力されているフレーム画像を画像処理部１５で処理し、撮像部１０Ｂから入力されているフレーム画像を画像記憶部１４に記憶する。

また、図１３に示すように、時刻Ｔ２１〜Ｔ２３で改札ユニット１Ａ側の撮像部１０Ａを選択していた場合に、時刻Ｔ２４で、改札ユニット１Ｂから属性推定要求があると、画像記憶部１４に記憶している撮像部１０Ｂが撮像したフレーム画像、および時刻Ｔ２４で入力された撮像部１０Ｂが撮像したフレーム画像（すなわち、複数のフレーム画像）毎に、画像処理部１５で撮像されている利用者の属性を推定する。したがって、この場合も、利用者の属性の推定精度を低下させることがない。また、画像処理部１５は、時刻Ｔ２５以降に、撮像部１０Ｂから入力されるフレーム画像を画像処理部１５で処理する。また、画像記憶部は、時刻Ｔ２４以降に、撮像部１０Ａから入力されるフレーム画像を画像記憶部１４に記憶する。

なお、画像処理ユニット１１は、属性推定要求を受信した後に、属性推定モードに以降し、属性推定結果を改札ユニット１Ａ（または１Ｂ）に送信した後、進入検知モードに移行する。

このように、この画像処理ユニット１１は、改札通路の両側の進入口を撮像しているフレーム画像を処理する画像処理部１５を１つにしたので、十分なコストダウンが図れる。これにより、改札通路における利用者の通行方向を双方向とした自動改札機１のコストダウンが図れる。

また、改札通路に進入した利用者の属性を、複数枚のフレーム画像を用いて推定するので、利用者の属性の推定精度の低下も抑えられる。

また、上記説明では、本願発明を駅の改札口に設置される自動改札機１に適用した場合を例にしたが、本願発明は、遊園地やテーマパーク等の施設の出入口に設置されるゲート装置等にも適用できる。

１…自動改札機
１Ａ、１Ｂ…改札ユニット
２…制御部
３（３Ａ、３Ｂ）…乗車券処理部
４（４Ａ、４Ｂ）…利用者検知部
５（５Ａ、５Ｂ）…表示部
６（６Ａ、６Ｂ）…扉開閉部
７（７Ａ、７Ｂ）…報知部
８…通信部
１０…撮像部
１１…画像処理ユニット
１２…制御部
１３…画像入力部
１４…画像記憶部
１５…画像処理部
１６…通信部

Claims (6)

1. 利用者の通行方向を双方向としたゲート装置の通路に進入した利用者の撮像画像を処理する画像処理ユニットであって、
   利用者が前記通路に進入する一方の進入口周辺を撮像エリアとする第１の撮像部、および他方の進入口周辺を撮像エリアとする第２の撮像部が撮像しているフレーム画像が入力される画像入力部と、
   前記第１の撮像部、または前記第２の撮像部の一方を選択する選択部と、
   前記画像入力部に入力された、前記選択部が選択している一方の撮像部が撮像したフレーム画像を処理する画像処理部と、
   前記画像入力部に入力された、前記選択部が選択していない他方の撮像部が撮像したフレーム画像を記憶する画像記憶部と、を備え、
   前記画像処理部は、前記ゲート装置からの指示にしたがって、前記選択部が前記撮像部の選択を切り換えたとき、前記画像記憶部に記憶しているフレーム画像を処理する、画像処理ユニット。
2. 前記画像記憶部は、前記選択部が選択していない他方の撮像部が最近撮像した所定数のフレーム画像を記憶する、請求項１に記載の画像処理ユニット。
3. 前記ゲート装置は、前記選択部に対して、前記通路への利用者の進入を検知したとき、この利用者が前記通路に進入した側の前記進入口周辺を撮像エリアとする前記撮像部の選択を指示する、請求項１、または２に記載の画像処理ユニット。
4. 前記ゲート装置は、前記選択部に対して、前記進入口周辺に配置している媒体受付部で媒体を受け付けたとき、この媒体を受け付けた前記媒体受付部を配置している側の進入口周辺を撮像エリアとする前記撮像部の選択を指示する、請求項１〜３のいずかに記載の画像処理ユニット。
5. 前記選択部は、前記ゲート装置から選択する前記撮像部が指示されていないとき、前記画像処理部がフレーム画像を処理する毎に、前記第１の撮像部、または前記第２の撮像部の選択を交互に切り換える、請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理ユニット。
6. 前記選択部は、前記ゲート装置から選択する前記撮像部が指示されていないとき、前記画像処理部が処理したフレーム画像に利用者が撮像されていることを検知した場合、このフレーム画像を撮像した側の前記撮像部を選択する、請求項５に記載の画像処理ユニット。

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