JP6295191B2 - エレベータ乗りかごの画像監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの乗りかご内での急病による倒れ込みや不審者の待ち伏せ等を検出するのに好適なエレベータ乗りかごの画像監視装置に関する。

近年、映像処理技術の発達に伴い、エレベータの乗りかご内に設けたカメラの映像を用いて、病院で乗りかご内に倒れている乗客の有無を検出したり、集合住宅で不審者の待ち伏せを検出するようにしたエレベータ乗りかごの画像監視装置が採用されている。この画像監視装置は、乗りかごのドアが閉じて乗客がいないとき、カメラで乗りかご内を撮影した画像を基本画像とし、この基本画像における画像の輝度値と乗りかごが停止しているときの乗りかご内の画像の輝度値とを比較し、両者の差異が大きいときに、乗りかご内に乗客の倒れ込みや不審者がいるものと判定するようにしている。ただし、乗りかごのドアに窓が設けてあるエレベータの場合には、窓から差し込む日光等の外光の影響によって、乗りかご内に乗客がいなくとも基本画像との差が顕著となり、乗客の倒れ込みや不審者の検出に関して誤った判断をしてしまう虞がある。

そこで従来より、このような外光の影響による乗客検出の誤判断を防止するために、カメラで撮影した乗りかご内の画像を上部の照明点灯判定領域と中部のドア開閉状況判定領域および下部の乗客検出領域に複数分割し、これら各検出領域で基本画像との輝度値の比較を行なうことにより、乗客検出の精度向上を図ったエレベータ乗りかごの画像監視装置が提案されている(特許文献１参照)。

特許第５０２２８０９号公報

上記特許文献１に開示された従来技術は、乗りかご内の画像の底部を乗客検出領域とし、エレベータが停止してドアが閉じているときに、カメラで撮像した画像の乗客検出領域の輝度と基本画像の輝度とを比較することにより、乗りかご内に乗客がいるか否かを判定するようにしているため、ドアの窓から差し込む外光が乗りかごの床面まで届かなければ、乗りかご内の乗客の有無を精度良く検出することができる。

しかしながら、ドアに設けた窓に照射される日光等の外光は傾斜を有し、季節や時刻によって外光の傾斜が変化することや、建物の向きや構造及び近傍の建物から反射された光もあるため、乗りかごの床面近傍は必ずしも窓からの外光が照射されない部位であると限らない。特に、近傍の建物及び自身の建物に設けられた窓や鏡等の反射物によって屈折された光がある場合、このような光は乗りかごの窓から床面に照射しやすくなるため、乗りかご内に乗客がいないのにも関わらず乗客有りと誤検出してしまう可能性があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、乗りかごのドアに設けた窓から照射される光の影響を受けずに、乗りかご内の乗客の有無を高精度に検出することができるエレベータ乗りかごの画像監視装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、エレベータの乗りかご内を撮像する撮像装置と、この撮像装置で撮影された画像データの輝度値の演算処理を行う画像処理装置と、前記乗りかご内が無人状態のときの前記撮像装置で撮影した画像を基本画像とし、この基本画像を前記乗りかごの床面部領域を含む複数領域に区分すると共に、区分したそれぞれの領域に対する輝度値を記憶する記憶部とを備え、前記記憶部に記憶された前記基本画像の輝度値と前記撮像装置で撮影した画像の輝度値とを比較して乗客の有無を検出するようにしたエレベータ乗りかごの画像監視装置において、ドアの開閉動作を検出するドア開閉検出手段と、前記基本画像を更新する基本画像更新手段とを備え、前記基本画像更新手段は、前記ドア開閉検出手段が前記ドアの開放を検出すると、前記基本画像における前記床面部領域の輝度値と前記撮像装置で撮影した画像における前記床面部領域の輝度値とを比較し、両者の輝度値が所定値を越えると、その後に前記ドアが閉じたときの前記撮像装置で撮影した画像を前記基本画像とする更新処理を実行することを特徴としている。

本発明のエレベータ乗りかごの画像監視装置によれば、エレベータの乗りかごのドアが開く度に乗りかご内への外光の影響を検証し、外光の影響があると判定した場合は基本映像を更新するようにしたので、乗りかご内の乗客の有無を高精度で判定することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態例に係るエレベータ画像監視装置の要部構成を示すブロック図である。 本実施形態例における乗りかご内映像の基本画像を示す説明図である。 本実施形態例における乗りかご内映像の光の影響を示す説明図である。 本実施形態例における基本画像更新手段の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るエレベータ乗りかごの画像監視装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、エレベータの乗りかご１には窓２ａを有するドア２が設けられており、乗りかご１のドア２に対向する側壁上方には撮像装置３が設置されている。本実施形態例に係るエレベータ画像監視装置は、エレベータの乗りかご１内を撮影する撮像装置３と、この撮像装置３で撮影された画像データの画像処理を行なう画像処理装置４とで構成されており、画像処理装置４はエレベータ制御装置５に接続されている。

画像処理装置４は、撮像装置３からの映像信号をデジタル信号化するアナログ・デジタル変換装置（以下、Ａ／Ｄと呼ぶ）４ａと、デジタル信号化した映像信号を画素毎の輝度に応じて無彩色化する画像処理部４ｂと、画像処理装置４の各機器の制御や後述する基本画像との差分演算処理等を行なう主演算装置（以下、ＣＰＵと呼ぶ）４ｃと、画像情報を記憶したり一時的に格納したりするＲＡＭ４ｄと、プログラムを格納してあるＲＯＭ４ｅと、エレベータの状態信号の入力や異常検知信号を出力する入出力装置（以下、Ｉ／Ｏと呼ぶ）４ｆとで構成されている。なお、撮像装置３がデジタル信号出力方式の場合は、撮像装置３と画像処理部４ｂが直接接続されてＡ／Ｄ４ａは不要となる。

撮像装置３で撮影した無人の乗りかご１内画像はＡ／Ｄ４ａにてデジタル信号に変換され、画像処理部４ｂは、画素毎に無彩色に変換した画像を基本画像１ＡとしてＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１に格納すると共に、基本画像１Ａの各画素の輝度を算出し、これを基本画像輝度値としてＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２に格納する。ここで、画像処理部４ｂが算出する輝度値は、例えば１００段階の場合、白から黒まで１００階調存在する。

ＣＰＵ４ｃが行なう差分演算処理は、上述したＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２に記憶されている無彩色に変換した無人の乗りかご１内画像である基本画像１Ａの輝度値と、撮像装置３で撮影された画像を画像処理部４ｂで無彩色に変換した画像の輝度値とを比較し、両者の輝度値の差によって乗りかご１内の乗客や荷物の有無を判定するものである。なお、ＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１へ最初に記憶する基本画像は、手動操作にて実行しても良いし、画像処理装置４のシステム起動をトリガに自動的に実行しても良い。

撮像装置３で撮影されてＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１に格納されている基本画像１Ａは、図２に示すように、斜め上方から俯瞰した乗りかご１のドア２が閉じているときの画像であり、乗りかご１の各部位毎に床面部領域１Ａ１、ドア部領域１Ａ２、ドア側壁面部領域１Ａ３、右側壁面部領域１Ａ４、左側壁面部領域１Ａ５、背壁面部領域１Ａ６、天井部領域１Ａ７の複数領域に分割される。

また、ＣＰＵ４ｃは、ＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１に格納されている基本画像１Ａに基づき、撮像装置３で撮影した画像の乗りかご１の各領域における輝度差をそれぞれ演算し、基本画像１Ａとの輝度差の割合により乗客の有無を判定するものである。

図３に示すように、撮像装置３で撮影されたドア２の開放状態のときを示すドア開放時画像１Ｂは、乗りかご１の各部位毎に図２と同じように、床面部領域１Ｂ１、ドア部領域１Ｂ２、ドア側壁面部領域１Ｂ３、右側壁面部領域１Ｂ４、左側壁面部領域１Ｂ５、背壁面部領域１Ｂ６、天井部領域１Ｂ７の複数領域に分割される。この場合、ドア２の開放に伴ってドア部領域１Ｂ２に開放部１Ｂ８が生じ、この開放部１Ｂ８によって乗りかご１内に日光等の外光が入り込むため、床面部領域１Ｂ１に外光照射部１Ｂ１ａが生じ、右側壁面部領域１Ｂ４に外光照射部１Ｂ４ａが生じる。

このように、ドア２の開閉動作に伴う窓２ａの移動や開放部１Ｂ８によって、外光の遮蔽や外光を照射する現象が発生するので、例えば、外光照射部１Ｂ１ａや外光照射部１Ｂ４ａの存在により、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１や右側壁面部領域１Ａ４と比較して、ドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１や右側壁面部領域１Ｂ４における輝度差が大きくなってしまい、乗りかご１内に乗客がいない状況にも関わらず乗客有りと誤った判定を行なう虞がある。

また、乗りかご１の外側に人物が立っていて、この人物によってドア部領域１Ｂ２の開放部１Ｂ８から入り込む光が遮られると、傾斜角を持った光が水平面である床面部領域１Ｂ１に対して照射されないため、床面部領域１Ｂ１に外光照射部１Ｂ１ａは発生せず、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１とドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１との輝度に大きな差は生じない。

一方、鉛直面である右側壁面部領域１Ｂ４については、傾斜角を持った光が乗りかご１の外側に立つ人物によって遮られる可能性は低いため、右側壁面部領域１Ｂ４に外光照射部１Ｂ４ａはなくならず、基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４とドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４との輝度に大きな差が生じる。詳細な説明は省略するが、鉛直面である左側壁面部領域１Ｂ５についても同様である。

また、乗りかご１の外側に人物が立っていても、人物の立ち位置や光の方向によっては、右側壁面部領域１Ｂ４の外光照射部１Ｂ４ａがなくなったり、床面部領域１Ｂ１に外光照射部１Ｂ１ａが発生することもある。

このように、ドア２の開放に伴って開放部１Ｂ８から入り込む外光の影響の有無を判断するためには、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１や左右両側壁面部領域１Ａ４，１Ａ５の輝度値と、ドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１や左右両側壁面部領域１Ｂ４，１Ｂ５の輝度値との差をそれぞれ比較する必要がある。なお、建物の向きやドア２の開放方向（右開き及び左開き）に応じて、外光の影響が右側壁面部領域１Ｂ４と左側壁面部領域１Ｂ５のいずれか一方または両方に生じることがあるため、比較対象とすべき側壁面部領域についてはエレベータ毎に設定するのが望ましい。

次に、本実施形態例における基本画像更新の処理手順を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。

まず、画像処理装置４のＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１には、ドア２が閉じた状態で乗りかご１内を撮影した基本画像ＩＡが格納されており、ＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２には、基本画像１Ａの全体の輝度値と、各部位毎の床面部領域１Ａ１、ドア部領域１Ａ２、ドア側壁面部領域１Ａ３、右側壁面部領域１Ａ４、左側壁面部領域１Ａ５、背壁面部領域１Ａ６、天井部領域１Ａ７の輝度値がそれぞれ格納されている（ステップＳ１）。

次に、画像処理装置４のＣＰＵ４ｃは、エレベータ制御装置５から出力されるドア２の開放信号がＩ／Ｏ４ｆを経由して取得したか否かを判断し（ステップＳ２）、ドア２の開放信号が取得されずにドア２が閉じた状態を継続していると、ＣＰＵ４ｃは、ステップＳ１で基本画像格納領域４ｄ１に格納した基本画像１Ａの更新を行なわないと判断する（ステップＳ３）。

一方、ステップＳ２でドア２の開放信号を取得すると、ＣＰＵ４ｃは、撮像装置３にて撮影された画像に対し、画像処理部４ｂで処理した画像を取得し、ドア開放時画像１Ｂの全体の輝度値と、各部位毎の床面部領域１Ｂ１、ドア部領域１Ｂ２、ドア側壁面部領域１Ｂ３、右側壁面部領域１Ｂ４、左側壁面部領域１Ｂ５、背壁面部領域１Ｂ６、天井部領域１Ｂ７のそれぞれの輝度値を演算する（ステップＳ４）。

次に、ＣＰＵ４ｃは、ステップＳ４で演算したドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値と、ＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２に格納されている基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１の輝度値とを比較する（ステップＳ５）。

その際、乗りかご１の外側に人物が立っており、この人物によって乗りかご１の床に入り込む光が遮られると、ドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１に外光照射部１Ｂ１ａが生じないため、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１の輝度値とドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値との差が顕著に現れなかった場合（ステップＳ５でＮｏの場合）、ＣＰＵ４ｃは、ステップＳ４で演算したドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４の輝度値と、ＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２に格納されている基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４の輝度値とを比較する（ステップＳ６）。

ステップＳ６において、ドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４に外光照射部１Ｂ４ａがなく、基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４の輝度値とドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４の輝度値との差が顕著に現れなかった場合（Ｎｏの場合）、ＣＰＵ４ｃはステップＳ３の処理、すなわち、基本画像格納領域４ｄ１に格納した基本画像１Ａの更新を行なわないと判断する。

一方、ステップＳ５において、ドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１に外光照射部１Ｂ１ａが生じ、ドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値が基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１の輝度値より大きい場合（Ｙｅｓの場合）、及び、ステップＳ６において、ドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４に外光照射部１Ｂ４ａが生じ、ドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４の輝度値が基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４の輝度値より大きい場合（Ｙｅｓの場合）は、それぞれステップＳ７へと移行する。

ステップＳ７において、ＣＰＵ４ｃは、ドア２が閉じたことを検出し、図示しないかご呼び釦や乗場呼び釦が所定時間（例えば１分間）操作されないと、その後にドア２が閉じた状態で乗りかご１内を撮影した画像をＲＡＭ４ｄの基本画像格納領域４ｄ１に新たな基本画像１Ａとして格納する。このため、ＲＡＭ４ｄの基本画像輝度値格納領域４ｄ２には、更新された基本画像１Ａの全体の輝度値と、床面部領域１Ａ１、ドア部領域１Ａ２、ドア側壁面部領域１Ａ３、右側壁面部領域１Ａ４、左側壁面部領域１Ａ５、背壁面部領域１Ａ６、天井部領域１Ａ７の輝度値が格納される。

以上説明したように、本実施形態例に係るエレベータ画像監視装置によれば、乗りかご１のドア２が開く毎に、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１における輝度値と、撮像装置３にて撮影されたドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値とを比較し、両者の輝度値の差が大きいと、乗りかご１内に外光の照射の影響ありと判断して、ＲＡＭ４ｄに格納される基本画像１Ａの情報更新を実行するようにしたので、撮像装置３の映像を用いた乗りかご１内の乗客の有無判定に関し、ドア２の窓２ａから乗りかご１に照射される日光の影響を受けにくくして乗客の存在有無を高精度に検出することができる。

しかも、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１の輝度値とドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値との差が小さい場合は、基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４の輝度値とドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４の輝度値とを比較し、両者の輝度値の差が大きいと、上記と同様に基本画像１Ａの情報更新を実行するようにしたので、乗りかご１の外側に人物が立っていたとしても、乗りかご１内の乗客の存在有無を高精度に検出することができる。

なお、上記実施形態例では、基本画像１Ａの床面部領域１Ａ１の輝度値とドア開放時画像１Ｂの床面部領域１Ｂ１の輝度値との差が小さい場合、基本画像１Ａの右側壁面部領域１Ａ４の輝度値とドア開放時画像１Ｂの右側壁面部領域１Ｂ４の輝度値とを比較するようにしたが、右側壁面部領域の代わりに左側壁面部領域について基本画像１Ａとドア開放時画像１Ｂの輝度値を比較したり、左右の両側壁面部領域について基本画像１Ａとドア開放時画像１Ｂの輝度値を比較するようにしても良い。

１ 乗りかご
１Ａ 基本画像
１Ｂ ドア開放時画像
１Ａ１，１Ｂ１ 床面部領域
１Ａ２，１Ｂ２ ドア部領域
１Ａ３，１Ｂ３ ドア側壁面部領域
１Ａ４，１Ｂ４ 右側壁面部領域
１Ａ５，１Ｂ５ 左側壁面部領域
１Ａ６，１Ｂ６ 背壁面部領域
１Ａ７，１Ｂ７ 天井部領域
１Ｂ８ 開放部
１Ｂ１ａ，１Ｂ４ａ 外光照射部
２ ドア
２ａ 窓
３ 撮像装置
４ 画像処理装置
４ａ アナログ・デジタル変換装置（Ａ／Ｄ）
４ｂ 画像処理部
４ｃ 主演算装置（ＣＰＵ）
４ｄ ＲＡＭ（記憶部）
４ｄ１ 基本画像格納領域
４ｄ２ 基本画像輝度値格納領域
４ｅ ＲＯＭ
４ｆ 入出力装置（Ｉ／Ｏ）
５ エレベータ制御装置

Claims (2)

1. エレベータの乗りかご内を撮像する撮像装置と、この撮像装置で撮影された画像データの輝度値の演算処理を行う画像処理装置と、前記乗りかご内が無人状態のときの前記撮像装置で撮影した画像を基本画像とし、この基本画像を前記乗りかごの床面部領域を含む複数領域に区分すると共に、区分したそれぞれの領域に対する輝度値を記憶する記憶部とを備え、前記記憶部に記憶された前記基本画像の輝度値と前記撮像装置で撮影した画像の輝度値とを比較して乗客の有無を検出するようにしたエレベータ乗りかごの画像監視装置において、
   ドアの開閉動作を検出するドア開閉検出手段と、前記基本画像を更新する基本画像更新手段とを備え、
   前記基本画像更新手段は、前記ドア開閉検出手段が前記ドアの開放を検出すると、前記基本画像における前記床面部領域の輝度値と前記撮像装置で撮影した画像における前記床面部領域の輝度値とを比較し、両者の輝度値が所定値を越えると、その後に前記ドアが閉じたときの前記撮像装置で撮影した画像を前記基本画像とする更新処理を実行することを特徴とするエレベータ乗りかごの画像監視装置。
2. 請求項１に記載のエレベータ乗りかごの画像監視装置において、前記基本画像の複数領域は前記床面部領域の他に左右少なくとも一方の側壁面部領域を有しており、前記基本画像更新手段は、前記基本画像における前記床面部領域の輝度値に対して、前記撮像装置で撮影した画像における前記床面部領域の輝度値が所定値を越えない場合に、前記基本画像における前記側壁面部領域の輝度値に対して、前記撮像装置で撮影した画像における前記側壁面部領域の輝度値が所定値を越えているか否かを判定することを特徴とするエレベータ乗りかごの画像監視装置。