JP6171415B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明が適用される場面の一例を示す。本実施形態では、医療施設又は介護施設において、入院患者又は施設入居者が見守り対象者として行動を見守られる場面が想定されている。見守り対象者は、ベッドの短手方向右側に設置されたカメラ2により撮影されることで、行動を見守られている。
<ハードウェア構成例>
図2は、本実施形態に係る情報処理装置1のハードウェア構成を例示する。情報処理装置1は、図2に例示されるように、CPU、RAM(Random Access Memory)、及び、ROM(Read Only Memory)等を含む制御部11、制御部11で実行するプログラム5等を記憶する記憶部12、ネットワークを介して通信を行うための通信インタフェース13、記憶媒体6に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ14、及び、外部装置と接続するための外部インタフェース15が電気的に接続されたコンピュータである。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置1の機能構成を例示する。本実施形態に係る情報処理装置1が備えるCPUは、記憶部12に記憶されたプログラム5をRAMに展開する。そして、CPUは、RAMに展開されたプログラム5を解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これにより、本実施形態に係る情報処理装置1は、画像取得部21、画像処理部22、行動推定部23、及び、通知部24を備えるコンピュータとして機能する。
図4は、本実施形態に係る情報処理装置1の動作例を示す。なお、以下で説明する動作例の処理手順は一例に過ぎず、各処理は、可能な限り入れ替えられてよい。また、以下で説明する動作例の処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、処理の省略、置換、及び、追加が可能である。例えば、見守り対象者に危険の迫る予兆があることを知らせるための通知を実施しない場合、ステップS104及びS105は省略されてよい。
ステップS101では、制御部11は、画像取得部21として機能し、ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラ2から動画像3を取得する。制御部11がカメラ2から取得する動画像3には、ベッド上及びベッド付近の様子が撮影されている。
ステップS102では、制御部11は、画像処理部22として機能し、ステップS101で取得した動画像3内におけるオプティカルフローを求める。オプティカルフローを求める方法は、上述のとおり、実施の形態に応じて、適宜、選択されてよい。オプティカルフローを求める方法の一例として、例えば、テンプレートマッチングを用いてオプティカルフローを求めるブロックマッチング法、及び、時空間微分の拘束を利用してオプティカルフローを求める勾配法を挙げることができる。
ステップS103では、制御部11は、行動推定部23として機能し、ステップS102で求めたオプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定する。本実施形態では、制御部11は、見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動として、ベッド上での起き上がり、ベッドの柵越え、ベッドにおける端座位、ベッドからの離床、及び、ベッドからの落下、のうちの少なくともいずれかの行動を推定する。以下、各行動の推定について、図を用いて、具体例を挙げて説明する。
図5は、見守り対象者がベッド上で起き上がる際に検出されるオプティカルフローの一例を示す。図5で例示されるように、見守り対象者がベッド上で仰向けに寝ている状態(仰臥位)から起き上がったとすると、ステップS101で取得される動画像3では、見守り対象者の上半身部分が映る領域に動きが生じると想定される。そのため、ステップS102では、見守り対象者の姿勢が仰臥位から起き上がりの状態に遷移している間、図5で例示されるようなオプティカルフローが検出されると想定することができる。
図9は、見守り対象者がベッドの柵越えをする際に検出されるオプティカルフローの一例を示す。図9で例示されるように、見守り対象者がベッドの柵を越えようとすると、ステップS101で取得される動画像3では、ベッドの端にセットされている柵付近において動きが生じると想定される。そのため、ステップS102では、見守り対象者がベッドの柵を越えようとする間、図9で例示されるようなオプティカルフローが検出されると想定することができる。なお、図9では、カメラ手前側の端にある柵を見守り対象者が越えようとしている場面を例示する。
図10は、見守り対象者がベッド上で端座位の状態になる際に検出されるオプティカルフローの一例を示す。図10で例示されるように、見守り対象者がベッド上で端座位の状態になろうとすると、ステップS101で取得される動画像3では、ベッドの端及び下部付近で動きが生じると想定される。そのため、ステップS102では、見守り対象者が端座位の状態になろうとする間、図10で例示されるようなオプティカルフローが検出されると想定することができる。
図11は、見守り対象者がベッドから離床する際に検出されるオプティカルフローの一例を示す。図11で例示されるように、見守り対象者がベッドから離床すると、ステップS101で取得される動画像3では、ベッドから離れた位置で動きが生じると想定される。そのため、ステップS102では、見守り対象者が離床する際に、図11で例示されるようなオプティカルフローが検出されると想定することができる。
図12は、見守り対象者がベッドから落下する際に検出されるオプティカルフローの一例を示す。図12で例示されるように、見守り対象者がベッドから落下すると、ステップS101で取得される動画像3では、ベッドの端から下部付近にかけて動きが生じると想定される。そのため、ステップS102では、見守り対象者がベッドから落下する際には、図12で例示されるようなオプティカルフローが検出されると想定することができる。
(a)〜(e)では、ステップS102において検出されたオプティカルフローの位置と方向とに基づいて、制御部11が見守り対象者の各行動を推定する場面を例示した。見守り対象者の行動のうち推定の対象とする行動は、実施の形態に応じて、適宜、選択されてよい。本実施形態では、制御部11は、(a)〜(e)において例示した起き上がり、柵越え、端座位、離床、及び、落下、のうちの少なくともいずれかの行動を推定する。ユーザ(例えば、見守り者)は、起き上がり、柵越え、端座位、離床、及び、落下から選択することで、推定の対象とする行動を決定してもよい。また、ユーザは、これら以外の行動を推定の対象に設定してもよい。
ステップS104では、制御部11は、ステップS103において推定した行動が見守り対象者に危険の迫る予兆を示す行動であるか否かを判定する。ステップS103において推定した行動が見守り対象者に危険の迫る予兆を示す行動である場合、制御部11は、ステップS105に処理を進める。一方、ステップS103において推定した行動が見守り対象者に危険の迫る予兆を示す行動ではない場合、制御部11は、本動作例に係る処理を終了する。
ステップS105では、制御部11は、通知部24として機能し、見守り対象者に危険の迫る予兆があることを知らせるための通知を当該見守り対象者を見守る見守り者に対して行う。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
制御部11は、ステップS103において見守り対象者の行動を推定する際に、動画像3内の奥行きを測定するための深度センサ31により得られる深度情報を利用してもよい。すなわち、制御部11は、深度センサ31により得られる動体の深度に更に基づいて、見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定してもよい。
5…プログラム、6…記憶媒体、
21…画像取得部、22…画像処理部、23…行動推定部、24…通知部、
31…深度センサ
Claims (14)
- ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得する画像取得部と、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求める画像処理部と、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定する行動推定部と、
を備え、
前記画像処理部は、更に、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を検出し、
前記行動推定部は、前記ベッドに柵がセットされている際に、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から外側へ移動する前記動体が検出されるときに、前記オプティカルフローに基づいて検出される前記動体が存在する動体領域内において前記前景領域が占める領域が所定の大きさを超える否かを判定することで、前記見守り対象者の身体の一部が前記ベッドから飛び出した状態と区別して、前記見守り対象者の前記ベッドの柵越えを推定する、
情報処理装置。 - ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得する画像取得部と、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求める画像処理部と、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定する行動推定部と、
を備え、
前記行動推定部は、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から端へ移動する部分と、当該存在領域の内側から外側へ移動する部分と、を有する前記動体が検出されるときに、前記見守り対象者の前記ベッドにおける端座位を推定する、
情報処理装置。 - 前記画像処理部は、更に、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を特定し、
前記行動推定部は、前記オプティカルフローに基づいて検出される前記動体が存在する動体領域内において前記前景領域が占める領域が所定の大きさを超える否かを判定することで、前記見守り対象者の身体の一部が前記ベッドから飛び出した状態と区別して、前記見守り対象者の前記ベッドにおける端座位を推定する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得する画像取得部と、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求める画像処理部と、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定する行動推定部と、
を備え、
前記画像処理部は、更に、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を特定し、
前記行動推定部は、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から前記ベッド下方に移動する前記動体が検出された後に、前記背景差分法によって検出される前記前景領域が時間の経過とともに消失するときに、前記見守り対象者の前記ベッドからの落下を推定する、
情報処理装置。 - 前記行動推定部は、前記ベッド上で寝ている状態の前記見守り対象者の上半身が存在しうる領域内から、前記見守り対象者の起き上がり方向に移動する前記動体が検出されるときに、前記見守り対象者の前記ベッド上での起き上がりを推定する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記行動推定部は、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域内において、前記ベッド上で寝ている状態の前記見守り対象者の上半身が存在しうる領域内から、前記見守り対象者の起き上がり方向に移動する前記動体が検出されるときに、前記見守り対象者の前記ベッド上での起き上がりを推定する、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記画像処理部は、前記動画像中の動きを追跡することで、更に、前記動体の軌跡を検出し、
前記行動推定部は、検出された前記軌跡に基づいて、前記見守り対象者の前記ベッド上での寝返りと区別して、前記起き上がりを推定する、
請求項5又は6に記載の情報処理装置。 - 前記行動推定部は、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の外側で移動する前記動体が検出されるときに、前記見守り対象者の前記ベッドからの離床を推定する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記行動推定部は、深度センサにより得られる前記動体の深度に更に基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記見守り対象者について推定した行動が前記見守り対象者に危険の迫る予兆を示す行動である場合に、前記見守り対象者を見守る見守り者に当該予兆を知らせるための通知を行う通知部を更に備える、
請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - コンピュータが、
ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得するステップと、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求めるステップと、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定するステップと、
を実行し、
前記コンピュータが、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を検出するステップを更に実行し、
前記推定するステップでは、前記コンピュータは、前記ベッドに柵がセットされている際に、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から外側へ移動する前記動体が検出されるときに、前記オプティカルフローに基づいて検出される前記動体が存在する動体領域内において前記前景領域が占める領域が所定の大きさを超える否かを判定することで、前記見守り対象者の身体の一部が前記ベッドから飛び出した状態と区別して、前記見守り対象者の前記ベッドの柵越えを推定する、
情報処理方法。 - コンピュータに、
ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得するステップと、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求めるステップと、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定するステップと、
を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を検出するステップを更に実行させ、
前記推定するステップでは、前記コンピュータに、前記ベッドに柵がセットされている際に、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から外側へ移動する前記動体が検出されるときに、前記オプティカルフローに基づいて検出される前記動体が存在する動体領域内において前記前景領域が占める領域が所定の大きさを超える否かを判定させることで、前記見守り対象者の身体の一部が前記ベッドから飛び出した状態と区別して、前記見守り対象者の前記ベッドの柵越えを推定させる、
プログラム。 - コンピュータに、
ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得するステップと、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求めるステップと、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定するステップと、
を実行させるためのプログラムであって、
前記推定するステップでは、前記コンピュータに、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から端へ移動する部分と、当該存在領域の内側から外側へ移動する部分と、を有する前記動体が検出されるときに、前記見守り対象者の前記ベッドにおける端座位を推定させる、
プログラム。 - コンピュータに、
ベッド上及びベッド付近での見守り対象者の行動を見守るために設置されたカメラにより撮影された動画像を取得するステップと、
取得した前記動画像内におけるオプティカルフローを求めるステップと、
求めた前記オプティカルフローに基づいて移動する動体が検出される場合に、検出される当該動体は前記見守り対象者に対応すると仮定して、検出される当該動体の位置と移動方向とに基づいて、前記見守り対象者のベッド上又はベッド付近での行動を推定するステップと、
を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、背景と前景とを分離する背景差分法によって、前記動画像中の前景領域を検出するステップを更に実行させ、
前記推定するステップでは、前記コンピュータに、前記見守り対象者が前記ベッド上で行動した場合に当該見守り対象者が存在しうる領域として設定された存在領域の内側から前記ベッド下方に移動する前記動体が検出された後に、前記背景差分法によって検出される前記前景領域が時間の経過とともに消失するときに、前記見守り対象者の前記ベッドからの落下を推定させる
プログラム。
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