JP5581758B2 - 人物検出装置、人物検出方法及びプログラム - Google Patents
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Description
先ず、本発明の第1実施例における人物検出装置について説明する。本実施例では、説明の便宜上、人物検出装置がサービスロボットに適用されているものとする。尚、以下の説明では、人物の「脚」とは、足首から脛(スネ)、膝(ヒザ)、腿(タイ)までを含む。尚、「腿」は、膝から上を指す上腿(ジョウタイ)と、膝から下を指す下腿(カタイ)を含む。
上記第1実施例では、LRF4は、測定の開始、走査時間(又は、走査周期)、測定の終了等の指示に応答して、重力方向と平行な垂直面以外の任意平面の一例であるXY平面を走査するが、本発明の第2実施例においては、LRF4はXY平面に対して90°以外の任意の角度傾斜させた任意平面を走査する。
上記第1実施例では、LRF4はサービスロボット1に1個設けられているが、LRF4を複数設けても良い。本発明の第3実施例においては、LRF4はサービスロボット1に2個設けられる。
言うまでもなく、上記各実施例による人物検出結果を、カメラを用いる人物検出方法等の他の人物検出方法による人物検出結果と組み合わせて人物検出の精度を向上することが可能である。この場合、人物検出環境によらず人物検出の精度を向上できる。
(DME:Distance Measuring Equipment)であれば、距離を測定する走査装置又は走査手段はLRF以外の距離測定装置を用いるものであっても良い。
(付記1)
重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定する走査手段と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出する算出手段と、
人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンが予め複数登録されている記憶手段と、
前記第1及び第2のパターンを比較して、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴を抽出する抽出手段と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを判断する判断手段を備えた、人物検出装置。
(付記2)
前記第2のパターンは、前記走査手段が検出する両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記基準位置に対して両脚が並んで離間しているパターン、及び前記基準位置に対して両脚が並んで接続しているパターンを含む、付記1記載の人物検出装置。
(付記3)
前記判断手段は、抽出した前記特徴の運動特性及び幾何情報に基づいて人物を検出する、付記1又は2記載の人物検出装置。
(付記4)
前記算出手段は、前記距離に基づいて前記対象物の位置を検出サイクルで算出し、
前記判断手段は、前記対象物の前回の検出サイクルにおける位置と前記対象物の現在の検出サイクルおける位置とを最短距離近傍法を用いて照合することで、前記対象物の移動を前記特徴の運動特性として求める、付記3記載の人物検出装置。
(付記5)
前記走査手段は、複数の任意平面上の走査範囲を走査する、付記1乃至4のいずれか1項記載の人物検出装置。
(付記6)
前記複数の任意平面は互いに平行である、付記5記載の人物検出装置。
(付記7)
前記複数の任意平面は互いに所定角度を成す、付記5記載の人物検出装置。
(付記8)
前記走査手段は、レーザレンジファインダ(LRF)を有する、付記1乃至7のいずれか1項記載の人物検出装置。
(付記9)
前記走査手段は、任意平面の数分のレーザレンジファインダ(LRF)を有する、付記1乃至7のいずれか1項記載の人物検出装置。
(付記10)
付記1乃至9のいずれか1項記載の人物検出装置と、
人物検出処理を要求するコマンドを前記人物検出装置に出力し、前記人物検出装置からの人物検出処理の結果の通知が入力されるロボット本体を備えた、サービスロボット。
(付記11)
付記1乃至9のいずれか1項記載の人物検出装置と、
人物検出処理を要求するコマンドを前記人物検出装置に出力し、前記人物検出装置からの人物検出処理の結果の通知が入力される監視制御部をを備えた、監視システム。
(付記12)
重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査部により走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定する工程と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出する工程と、
前記第1のパターンと、予め記憶部に複数登録されている、人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンをプロセッサにより比較して、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴をプロセッサにより抽出する工程と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを前記プロセッサで判断する工程を含む、人物検出方法。
(付記13)
前記第2のパターンは、前記走査部が検出する両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記基準位置に対して両脚が並んで離間しているパターン、及び前記基準位置に対して両脚が並んで接続しているパターンを含む、付記12記載の人物検出方法。
(付記14)
前記判断する工程は、抽出した前記特徴の運動特性及び幾何情報に基づいて人物を検出する、付記12又は13記載の人物検出方法。
(付記15)
コンピュータに、
走査部に指示を出力して重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定させる走査手順と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出させる算出手順と、
前記第1のパターンと、記憶部に予め複数登録されている、人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンを比較させ、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴を抽出させる抽出手順と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを判断させる判断手順
を実行させるためのプログラム。
(付記16)
前記第2のパターンは、前記走査手段が検出する両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記基準位置に対して両脚が並んで離間しているパターン、及び前記基準位置に対して両脚が並んで接続しているパターンを含む、付記15記載のプログラム。
(付記17)
前記判断手順は、前記コンピュータに、抽出した前記特徴の運動特性及び幾何情報に基づいて人物を検出させる、付記15又は16記載のプログラム。
(付記18)
付記15乃至17のいずれか1項記載のプログラムが格納された、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
2 ロボット本体
3 ベース部
4 LRF
6 角度調整機構
11 人物検出装置
12 CPU
13 メモリ
14 タイマ
15 通信部
Claims (6)
- 重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定する走査手段と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出する算出手段と、
人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンが予め複数登録されている記憶手段と、
前記第1及び第2のパターンを比較して、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴を抽出する抽出手段と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを判断する判断手段を備え、
前記複数の第2のパターンは、前記両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで離間しているパターン、及び前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで接続しているパターンを含む、人物検出装置。 - 前記判断手段は、抽出した前記特徴の運動特性及び幾何情報に基づいて人物を検出し、
前記特徴の運動特性は脚の候補の移動情報を含み、
前記特徴の幾何情報は同一人物の2脚の候補の情報を含む、請求項1記載の人物検出装置。 - 前記走査手段は、レーザレンジファインダを有し、
前記算出手段は、前記レーザレンジファインダが測定したレンジデータを所定周期でサンプリングして形成したセグメントからクラスタを形成し、
連続する2つのサンプリング点におけるレンジデータは、2点の前記基準位置からの距離の差が第1の閾値以下であり、且つ、前記2点の前記重力方向と垂直な水平面上の距離が第2の閾値以下であると、同じ対象物のエッジの1つのセグメントを形成し、
同じ対象物の複数のセグメントから1つのクラスタが形成され、前記1つのクラスタは、1つの対象物のセグメントを形成するレンジデータの集合である、請求項1又は2記載の人物検出装置。 - 前記算出手段は、前記クラスタを管理するクラスタリストを作成し、
前記クラスタリストは、各クラスタを形成するレンジデータの数、各クラスタの中心座標、各クラスタの前記中心座標から前記基準位置までの距離、各クラスタを形成する全てのレンジデータが包含される仮想円の最小半径、及び各クラスタを形成するレンジデータが直線を形成しているか否かの情報を含み、
前記抽出手段は、前記クラスタリストに基づいて前記クラスタを選別して前記比較結果から前記人物の脚の特徴を抽出する、請求項3記載の人物検出装置。 - 重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査部により走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定する工程と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出する工程と、
前記第1のパターンと、予め記憶部に複数登録されている、人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンをプロセッサにより比較して、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴をプロセッサにより抽出する工程と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを前記プロセッサで判断する工程を含み、
前記複数の第2のパターンは、前記両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで離間しているパターン、及び前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで接続しているパターンを含む、人物検出方法。 - コンピュータに、
走査部に指示を出力して重力方向と平行な垂直面以外の任意平面で走査範囲を走査して基準位置から前記走査範囲内の対象物までの距離を測定させる走査手順と、
前記距離に基づいて前記対象物の前記任意平面上の断面形状に相当する第1のパターンを算出させる算出手順と、
前記第1のパターンと、記憶部に予め複数登録されている、人物の両脚に相当する前記任意平面上の断面形状の第2のパターンを比較させ、比較結果に基づいて前記対象物から人物の脚の特徴を抽出させる抽出手順と、
抽出した前記特徴に基づいて前記対象物が人物であるか否かを判断させる判断手順
を実行させ、
前記複数の第2のパターンは、前記両脚が前記基準位置に対して前後しているパターン、前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで離間しているパターン、及び前記両脚が前記基準位置に対して左右に並んで接続しているパターンを含む、プログラム。
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