JP5508963B2 - 駅ホームの監視カメラシステム - Google Patents
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Description
しかし、各カメラは、斜め方向からホームを撮像するため、朝日あるいは夕日等の影響を受けて画像そのものが適切に得られない場合があり、さらに他の乗客のために陰になる乗客がカメラに映らない場合があることから、人の線路転落の確実な検知ができないという問題がある。そこで、駅の線路側のホーム端に複数のステレオカメラを設置して監視し、距離情報と画像情報を得て、人と他のものを識別するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
(全体構成)
図1と図2は、本発明の実施の形態に係る駅ホームの監視カメラシステムの複数のステレオカメラの設置状況を説明するための図である。ここでは、鉄道の駅のホーム端上に設置された複数のステレオカメラを例に挙げて説明する。図1は、電車の進行方向に対して直交する水平方向からホームを見た図であり、図2は、ホームを電車の進行方向から見た図である。
さらに、制御装置11は、電源回路11aを含み、電源回路11aの電源は、通信ケーブルCBを介して各ステレオカメラSCに供給される。
図4は、ステレオカメラSCの外観図である。ステレオカメラSCは、細長い直方体の形状の筐体21を有する。筐体21は、例えば、縦が2cm、奥行きが2cmで、幅が20cmのサイズを有する。2つの対物光学系22は、細長い筐体21の一側面に、所定の距離だけ離れて光軸が互いに平行になるように設けられている。2つの対物光学系22は、対物レンズであり、筐体21内の各対物レンズの後ろ側には、CMOSセンサ等のカメラが設けられている。2つの対物光学系22の設けられた面が、ホームHの床面に対向するように、ステレオカメラSCは、駅のホームH上に設置される。
ここでは、ケーブルCBは、イーサネット(登録商標)通信用のケーブルであって、電源供給も可能なイーサネット(登録商標)PoE対応のケーブルである。さらに、デイジーチェーン接続であるので、ホームHの一端に設置された1台のステレオカメラSCだけが、ケーブルCBによって、制御装置11に接続される。隣り合う2台のステレオカメラSC間は、1本のケーブルCBで接続されるので、ステレオカメラSCの設置及び増設は容易である。
すなわち、立体認識部34は、ステレオ処理部33で生成された距離画像の情報に基づいて、画像中の対象物の立体形状を認識し、画像中に含まれる立体形状の認識情報を出力する立体形状認識部を構成する。立体形状の認識は、例えば、人の頭部の認識、線路上の人の認識、手の形状の認識等である。さらに、立体認識部34は、ステレオ処理部33で生成された距離画像の情報又は少なくとも2つの画像信号の少なくとも1つに基づいて、所定のイベントを検出するイベント検出部を構成する。イベントとしては、線路に人が落下した等のイベントがある。
よって、通信制御部35は、認識された立体形状の認識情報及び少なくとも2つの画像信号のデータの1つを送信し、かつ他のステレオカメラから受信した立体形状の認識情報及び画像信号のデータを転送する。
図6は、センタ装置としての制御装置11の構成を示すブロック図である。制御装置11は、電源回路11a、コネクタ41、I/F42、通信制御部43、画像処理部44及び画像出力部45を含む。
I/F42は、パワー・オーバ・イーサネット(登録商標)(PoE)用のI/F回路である。
通信制御部43は、各ステレオカメラSCからの画像信号及び立体形状の認識情報を受信するデータ受信部を構成する。さらに、通信制御部43は、各ステレオカメラSCに各種コマンドを送信するコマンド送信部も構成する。
画像処理部44は、後述するような画像処理を行う処理部である。具体的には、画像処理部44は、通信制御部43において受信した各ステレオカメラSCからの画像信号に基づいてパノラマ画像を生成する画像合成部を構成する。さらに、画像処理部44は、複数のステレオカメラSCの画像信号を合成して得られたパノラマ画像に基づいて、指定された表示形態の表示画像を生成する。
図7は、複数のステレオカメラSCで得られた複数の動画像SIに対して幾何補正処理とアルファブレンド処理を施して、複数の動画像を繋げてあるいは貼り合わせて、連続した1枚の動画像のパノラマ画像PIが生成された様子を示す図である。
図8は、各ステレオカメラSCのDSPにおける処理の内容を示すフローチャートである。各ステレオカメラSCの通信制御部35は、主に、画像信号の転送処理と、立体形状の認識情報あるいはイベント検知信号の出力処理と、自己の画像信号の送信処理とを行う。転送処理は、デイジーチェーン接続された隣りのステレオカメラSCから画像信号が転送されると、逆側の、すなわち制御装置11に近い方のステレオカメラSCへ画像信号を転送する処理である。立体形状の認識情報あるいはイベント検知信号の出力処理は、ステレオ処理により得られた距離画像に基づき認識された立体形状の認識情報あるいは他のステレオカメラSCからの認識情報を制御装置11へ出力する、あるいは距離画像又はCMOSセンサ31から出力された画像に基づき、所定のイベントが検知されると、そのイベントを制御装置11へ通知するために、イベント検知信号を出力する処理である。また、自己の画像信号の送信処理は、2つのCMOSセンサ31の一方の画像を、制御装置11へ送信するための処理である。
監視者は、操作パネル13を操作して、モニタ12に表示される画像の表示形態を変更することができる。そのとき、監視者は、表示画像のパノラマ画像上の位置、言い換えると、ホームHの所望の位置を指定することができる。
図9の処理も、通信制御部35によって行われる。まず、通信制御部35は、隣のステレオカメラSCから転送された画像信号のデータを受信したか否かを判定する(S1)。通信制御部35は、転送画像を受信した場合は、S1でYESとなり、受信した画像信号に、自己の画像信号を追加する画像追加処理を実行する(S11)。画像追加処理は、受信した画像信号に自己の画像信号を追加し、繋ぎ目領域について幾何的な画素位置補正処理とアルファブレンド処理を施して合成画像を生成する処理である。
よって、制御装置11は、図9の処理によってもパノラマ画像PIを得ることができるので、パノラマ画像PIから、一部を抜き出して、単一の画像表示、マルチ画像表示、あるいはスクロール表示を、モニタ上に行うことができる。
図11に示すように、隣り合う2台のステレオカメラの、お互いに近い方のCMOSセンサ31の画像を利用すると、ステレオ処理可能な範囲が得られる。そのステレオ処理可能な領域OAは、斜線で示されている。図11の領域OAは、図10の領域SAと重なる部分があるが、図10の領域SAとは異なっている。
各ステレオカメラSCが、図10の処理と図11の処理を交互に行うことにより、複数のステレオカメラSCによる監視領域を、結果として拡げることができる。
図12は、画像の射影変換の例を説明するための図である。画像IAは、ステレオカメラSCから見たホームHの画像である。制御装置11の画像処理部41は、画像IAを画像IBに射影変換する。図13は、画像IBの視点位置の変更を説明するための図である。図13に示すように、画像IAの視点は、ステレオカメラSCの位置であるが、射影変換により、画像IBの視点位置VPは、ホームH上の通常の人の目の高さの位置となる。
人が電車とホームの隙間に落ちて電車とホームの間で宙吊り状態になる場合がある。図14は、その宙吊り状態を説明するための図である。図15は、ステレオカメラSCにより撮像された、宙吊り状態の人Mを含む画像の例を示す図である。
ステレオカメラSCは、電車TとホームHの位置関係は予め決まっているので、頭部が隙間Gの近傍に存在することを検出することによって、人が宙吊り状態になっていると推定してアラーム信号を出力する。
図20に示すように、領域HR1は、上から1つ目と2つ目の指示線BL間で挟まれた領域であり、その領域HR1に手HDが置かれると、スクロール画像の早送りを指示することになる。立体認識部34において、2次元画像あるいは距離画像から、領域HR1に点があることを認識することができる。
なお、上述した実施の形態では、監視員の操作により、モニタ12及び車掌用モニタ12aに表示される画像が変更されているが、ステレオカメラSCが、ホーム上の駅員の動作、例えば旗を振る動作を検出するようにして、駅員の所定の動作に応じて、モニタ12及び車掌用モニタ12aに表示される画像を変更するようにしてもよい。
Claims (10)
- 数珠繋ぎ接続された複数のステレオカメラと、
数珠繋ぎ接続された前記複数のステレオカメラの末端のステレオカメラに接続された制御装置と、
を含み、
各ステレオカメラは、
ステレオ撮像のための少なくとも2つの撮像素子と、
前記少なくとも2つの撮像素子からの撮像信号を取り込み、少なくとも2つの画像信号を生成する画像取込部と、
前記少なくとも2つの画像信号を処理して距離画像を生成するステレオ処理部と、
前記ステレオ処理部で生成された前記距離画像の情報に基づいて、立体形状を認識し、かつホームの高さ方向において所定の高さの範囲内であって、前記ホームの縁と電車との間の隙間から所定の空間内における、人の頭部を検出する立体形状認識部と、
前記立体形状認識部により認識された立体形状の認識情報及び前記少なくとも2つの画像信号の1つを送信する通信制御部と、
を有し、
前記制御装置は、
前記立体形状の認識情報及び前記少なくとも2つの画像信号の1つを受信するデータ受信部と、
前記複数のステレオカメラの画像信号を合成して得られたパノラマ画像に基づいて、指定された表示形態の表示画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部において生成された前記指定された表示形態の表示画像の画像信号を、画像表示装置に出力する画像出力部と、
を有することを特徴とする駅ホームの監視カメラシステム。 - 前記立体形状認識部は、所定の立体モデル情報と前記距離画像とのマッチングを行うことにより、前記人の頭部の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載の駅ホームの監視カメラシステム。
- 一のステレオカメラの前記通信制御部が、前記人の頭部の検出情報を前記制御装置へ送信した場合、前記制御装置は、前記人の頭部の検出情報を受信すると、前記人の頭部の検出情報を送信した前記一のステレオカメラ以外の他のステレオカメラに対して、前記人の頭部を検出する処理を実行させることを特徴とする請求項1又は2に記載の駅ホームの監視カメラシステム。
- 前記制御装置は、前記人の頭部の検出情報を受信すると、前記人の頭部の検出情報を送信したステレオカメラ以外のステレオカメラで撮像された画像から、前記人の頭部を検出した位置の画像を切り出して、前記画像出力部を介して、画像表示装置へ出力することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。
- 前記指定された表示形態の表示画像は、前記パノラマ画像の一部を切り出した1枚の動画像あるいは複数の動画像であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。
- 前記パノラマ画像の一部を切り出した1枚の動画像あるいは複数の動画像のそれぞれは、前記パノラマ画像中の指定された位置からのスクロール画像であることを特徴とする請求項5に記載の駅ホームの監視カメラシステム。
- 前記表示画像の前記表示形態を指定する表示形態指定部を有し、
前記画像出力部は、前記表示形態指定部において指定された表示形態に応じて、前記指定された表示形態の表示画像の画像信号を前記表示装置に出力することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。 - 前記制御装置は、画像合成部を有し、
前記画像合成部は、前記データ受信部において受信した画像信号に基づいて前記パノラマ画像を生成することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。 - 前記各ステレオカメラの前記通信制御部は、前記画像取込部で生成された前記少なくとも2つの画像信号の1つを、前記他のステレオカメラから受信した画像信号に連結して、転送し、
前記制御装置の前記画像出力部は、前記データ受信部において受信した連結された画像を、前記パノラマ画像として出力することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。 - 前記通信制御部は、他のステレオカメラから受信した立体形状の認識情報及び画像信号を転送することを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の駅ホームの監視カメラシステム。
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