JP6305448B2 - 手洗い監視システム - Google Patents
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Description
取り込んだ手洗い画像から手領域を抽出してフレーム画像を生成する手領域抽出ステップと、前記フレーム画像から手洗いが開始されたか否かを判定する手洗い開始判定ステップと、前記フレーム画像から手領域の形状を抽出することにより、実行された洗い方の種類を識別する洗い方認識ステップと、識別された洗い方が所定の順番の洗い方である場合に、当該洗い方に秒数加算していくことにより当該洗い方についての擦り状態の良否を判定する擦り判定ステップと、前記フレーム画像から手洗いの終了を判定する手洗い終了判定ステップとから成り、前記洗い方認識ステップにおける洗い方の識別指標として指の数を用い、指の数が3本以上である場合は、手の甲洗いと親指洗いのいずれかであると判定することを特徴とする手洗い監視方法である。
種類1)手のひらを合わせてよく洗う。
種類2)手の甲を伸ばすように洗う。
種類3)指先及び爪の間を洗う。
種類4)指の間を十分に洗う。
種類5)親指と手のひらをねじり洗いする。
種類6)手首を洗う。
このステップは、工場等の手洗い用シンクに設置した撮影手段(監視カメラ)1によって手洗い状況の撮影を行い、撮影した手洗い画像を、画像取得手段4を介して解析装置2内に取り込むステップである。
この手領域抽出ステップ(S12)は、手領域抽出手段5において、画像取得手段4によって取り込んだ手洗い画像から肌色抽出を行って手領域を抽出し、手領域の処理系列画像(以下「フレーム画像」とする)を生成するステップである。このステップにおいては、取得画像をYUV変換してYUV色情報を取得し、人の手の肌色に対応する赤みVを抽出し、抽出したV値から、赤みヒストグラムを作成する処理が行われる。図3はヒストグラムの一例を示すもので、横軸がV値(画素値)、縦軸が個数(頻度)である。このヒストグラムにおいては、手に対応するピークと背景に対応するピークがあるので、2つのピークの谷を閾値とし、谷部分よりも左側の部分(赤み部分)が手領域とされる。
この手洗い開始判定ステップは、上記のようにしてノイズが除去されたフレーム画像を解析し、手洗いが開始されたか否かを判定するステップである。本発明に係る方法においては、水で手洗いし、石鹸の泡を手に載せ(泡タイプのハンドソープを用い、ポンプから泡を出して手に載せた直後で、泡を広げる前)、両手を離して開いたまま静止した状態にあることが手洗い開始判定条件とされ、この条件が検出された段階で、換言すれば、動きがない状態で大きい肌色領域が2つ認識された段階で、手洗い動作が開始されたとの判定がなされる。大きい肌色領域が2つ存在することは、背景差分によって認識可能である。
上記手洗い開始の判定後洗い方認識ステップ(S14)に移行し、洗い方認識手段6において、送られてくるフレーム画像における手領域から、上述した6種類の洗い方のうちのどの洗い方が実行されているかが識別される。図6は、この洗い方認識ステップ(S14)における処理の流れ、換言すれば、6種類の洗い対象部分を識別する方法を示すフロー図である。
閾値=(赤色画素/肌色画素)×100
とし、閾値が10%以上であれば指間洗いと判断し、それが10%以下であれば手首洗いと判断する。
上記6種類の洗い方はこのようにして識別判定され、この洗い方の判別後、次の擦り判定ステップ(S15)に移行する。本発明に係る方法においては、上記6種類の洗い方がその順に行われることを前提としており、例えば、現在が手のひらのターンであるとすると、上記洗い方認識ステップ(S14)において洗い方が手のひらか否かの判定がなされ、Yesの場合は擦り判定ステップ(S15)に移行し、判定手段7において手のひらの洗い方の良否を判定するために、手のひらの洗い方に対して秒数加算されていく。この秒数加算は、入力画像からオプティカルフローを抽出することにより取得される擦り回数から求めることができる。また、Noの場合は、その次の洗い方である手の甲であるか否かの判定がなされ、Yesの判定の場合は手の甲の洗い方に対し、上記と同様にして秒数加算され、以後同様の処理がなされる。
表示ステップ(S16)は、表示手段8が、擦り判定を経た手領域を、その判定結果を反映してモニタ3にアバター表示するステップである。そのアバター表示は、左右が存在する洗い方については、左右の手を識別した上で、それぞれについて表示される。上記6種の洗い方のうち左右が存在するのは、親指洗い(種類5)、指先洗い(種類3)、手の甲洗い(種類2)及び手首洗い(種類6)の4種であり、これらの洗い方の場合のアバター表示は、それぞれ下記方法によって左右の手を判別した上でなされる。
手洗い終了判定ステップ(S17)は、両手を離した状態で静止したときを終了判定条件とし、この終了判定条件が検出されたとき(S17 Yes)に、手洗いの終了と判定するステップである。なお、この終了判定条件は、予め被験者に知らせておき、あるいは、モニタ3にそのメッセージを表示することは、手洗い開始判定条件の場合と同様である。被験者は、手洗い終了まではこの動作、即ち、両手を離した状態で静止する動作を行わないので(ステップ17 No)、画像取得ステップに戻り、後続の手洗い画像について上記各ステップが実行される。
2 解析装置
3 モニタ
4 画像取得手段
5 手領域抽出手段
6 洗い方認識手段
7 判定手段
8 表示手段
Claims (6)
- 手洗い用シンクに設置された撮影手段によって撮影された手洗い画像を取り込む画像取得ステップと、
取り込んだ手洗い画像から手領域を抽出してフレーム画像を生成する手領域抽出ステップと、
前記フレーム画像から手洗いが開始されたか否かを判定する手洗い開始判定ステップと、
前記フレーム画像から手領域の形状を抽出することにより、実行された洗い方の種類を識別する洗い方認識ステップと、
識別された洗い方が所定の順番の洗い方である場合に、当該洗い方に秒数加算していくことにより当該洗い方についての擦り状態の良否を判定する擦り判定ステップと、
前記フレーム画像から手洗いの終了を判定する手洗い終了判定ステップとから成り、
前記洗い方認識ステップにおける洗い方の識別指標として指の数を用い、指の数が3本以上である場合は、手の甲洗いと親指洗いのいずれかであると判定することを特徴とする手洗い監視方法。 - 手洗い用シンクに設置された撮影手段によって撮影された手洗い画像を取り込む画像取得ステップと、
取り込んだ手洗い画像から手領域を抽出してフレーム画像を生成する手領域抽出ステップと、
前記フレーム画像から手洗いが開始されたか否かを判定する手洗い開始判定ステップと、
前記フレーム画像から手領域の形状を抽出することにより、実行された洗い方の種類を識別する洗い方認識ステップと、
識別された洗い方が所定の順番の洗い方である場合に、当該洗い方に秒数加算していくことにより当該洗い方についての擦り状態の良否を判定する擦り判定ステップと、
前記フレーム画像から手洗いの終了を判定する手洗い終了判定ステップとから成り、
前記洗い方認識ステップにおける洗い方の認識のために指の数を用いる場合と用いない場合とがあり、指の数を用いない場合に、前記手領域中に存する孔の補間処理を行うことを特徴とする手洗い監視方法。 - 前記擦り判定ステップにおいて得られた秒数に基づいてアバターを階層的に表示するアバター表示ステップを更に含む、請求項1又は2に記載の手洗い監視方法。
- 前記アバター表示は、左右が存在する洗い方については、左右の手を識別した上で、それぞれについて行われる、請求項3に記載の手洗い監視方法。
- 前記手領域抽出ステップは、前記手洗い画像からの肌色抽出工程と、ノイズの除去工程とを含む、請求項1乃至4のいずれかに記載の手洗い監視方法。
- 手洗い用シンクに設置される撮影手段と、前記撮影手段によって撮影される手洗い画像を読み込んで、適切な手洗い実行の成否を判定する解析装置と、解析結果及びメッセージを表示するモニタとから成り、
前記解析装置は、前記手洗い画像の取得手段と、取得された前記手洗い画像から手領域を抽出する手領域抽出手段と、前記手領域抽出手段において得られるフレーム画像から実行された洗い方の種類を識別する洗い方認識手段と、識別された洗い方が所定の順番の洗い方である場合に当該洗い方に秒数加算していくことにより擦り状態の良否を判定する擦り判定手段と、前記モニタに、手洗いに要した秒数に基づいてアバターの階層的表示を行わせる表示手段とを含み、
前記洗い方認識手段は、指の本数の抽出手段と、前記手領域中の孔の補間処理手段を含むことを特徴とする手洗い監視システム。
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