JP6544501B1 - Monitoring system and control method of monitoring system - Google Patents

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Abstract

【課題】温度の高い物体の3次元空間内の位置と他の物体との位置関係を確実にとらえて警報を発することのできる監視システムを提供する。【解決手段】第1領域を走査して3次元座標系の距離画像を出力するライダー102と、第1領域と重複する第2領域を撮影して2次元座標系の赤外線画像を出力する赤外線カメラ104と、距離画像および赤外線画像を取得して、赤外線画像に特定温度部分がある場合に、特定温度部分に対応した特定温度物体の3次元座標系における位置を特定して、距離画像のなかに他の物体を検出した場合に、特定温度物体と他の物体との距離が所定距離内である場合に警報信号を出力する制御部120と、制御部120からの警報信号を受けて警報を発する警報器140と、を有する監視システム100。【選択図】図1There is provided a monitoring system capable of reliably alarming a position relationship between a position of a high temperature object in a three-dimensional space and another object. An infrared camera which scans a first area and outputs a distance image of a three-dimensional coordinate system, and an infrared camera which captures a second area overlapping the first area and outputs an infrared image of the two-dimensional coordinate system 104, acquiring a distance image and an infrared image, and specifying the position of the specific temperature object corresponding to the specific temperature portion in the three-dimensional coordinate system when the specific temperature portion is in the infrared image, in the distance image When another object is detected, the control unit 120 outputs an alarm signal when the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance, and receives an alarm signal from the control unit 120 to issue an alarm. A monitoring system 100 having an alarm 140; [Selected figure] Figure 1

Description

本発明は、監視システムおよび監視システムの制御方法に関する。   The present invention relates to a monitoring system and a control method of the monitoring system.

従来、所定領域内の安全を確保する技術としては、ライダー(レーザーレーダーともいわれている)から取得したレーダー画像と、監視カメラから取得したカメラ画像とを用いるものがある。この技術では、レーダー画像の座標系とカメラ画像の座標系とを重ね合わせ、移動物体を特定する補助情報をカメラ画像上に重ねて表示させる。この表示によって、監視用域内の状況を容易に把握できるようにしている(特開2004−212129号公報)。   Conventionally, as a technique for securing safety in a predetermined area, there is one using a radar image acquired from a rider (also referred to as a laser radar) and a camera image acquired from a surveillance camera. In this technique, a coordinate system of a radar image and a coordinate system of a camera image are superimposed, and auxiliary information for specifying a moving object is superimposed and displayed on the camera image. By this display, the situation in the monitoring area can be easily grasped (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-212129).

また、空間における熱物体の移動状況や位置などを検知する技術として、複数の赤外線検出エレメントから構成される赤外線センサーを用いるものがある。この技術によれば、温度の高い物体の移動状況や位置などを容易に把握できるようになる(特開平9−297057号公報)。   In addition, as a technology for detecting the movement state and position of a thermal object in space, there is one using an infrared sensor composed of a plurality of infrared detection elements. According to this technique, it is possible to easily grasp the movement condition and position of an object having a high temperature (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-297057).

特開2004−212129号公報に記載された技術では、監視対象の領域内に存在する移動体の状況を把握することができる。しかし、この従来の技術は、監視対象の領域内に存在する多くの物体のなかから温度の高い物体を認識して、その移動状況を把握したり、温度の高い物体と他の物体との距離を把握したりできない。また、温度の高い物体の温度に基づいて他の物体の安全を監視することもできない。   According to the technology described in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-212129, it is possible to grasp the situation of a mobile object present in the area to be monitored. However, this conventional technology recognizes a high temperature object from many objects present in the area to be monitored, grasps the movement situation, and the distance between the high temperature object and another object. I can not understand Also, it is not possible to monitor the safety of other objects based on the temperature of the hot object.

また、特開平9−297057号公報に記載された技術では、温度の高い物体の移動状況や位置などを2次元方向に把握することはできる。しかし、この従来の技術は、3次元方向に移動する温度の高い物体の移動状況や位置は把握することができない。   Further, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-297057, it is possible to grasp the movement situation and position of an object having a high temperature in a two-dimensional direction. However, this conventional technique can not grasp the movement situation or position of a high temperature object moving in the three-dimensional direction.

そこで、本発明の目的は、温度の高い物体の3次元空間内の位置と他の物体との位置関係を確実にとらえて警報を発することのできる監視システム、および監視システムの制御方法を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a monitoring system capable of issuing an alarm by reliably grasping the positional relationship between a high-temperature object in three-dimensional space and another object, and a control method of the monitoring system. It is.

上記の目的は、以下の手段により達成される。   The above object is achieved by the following means.

(1)第1領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が3次元座標系で示された距離画像を出力するライダーと、
前記第1領域と少なくとも一部の領域が重複する第2領域を撮影して2次元座標系で示された赤外線画像を出力する赤外線カメラと、
前記ライダーから前記距離画像を取得し、取得した前記距離画像から物体を検出すると共に前記赤外線カメラから前記赤外線画像を取得し、
前記赤外線画像に所定の温度範囲となっている特定温度部分がある場合に、前記検出した物体のうち、前記特定温度部分に対応する物体を特定温度物体として前記3次元座標系における位置を特定すると共に、検出した前記物体のなかに前記特定温度物体とは異なる他の物体が含まれる場合に、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内であるか否かを判断して、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内である場合に警報信号を出力する制御部と、
を有する監視システム。
(1) A lidar that outputs a distance image in which a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the first region is shown in a three-dimensional coordinate system;
An infrared camera which captures a second area in which at least a part of the first area overlaps with the first area and outputs an infrared image shown in a two-dimensional coordinate system;
Acquiring the distance image from the rider, detecting an object from the acquired distance image, and acquiring the infrared image from the infrared camera;
In the infrared image, when there is a specific temperature portion in a predetermined temperature range, an object corresponding to the specific temperature portion among the detected objects is specified as a specific temperature object in the three-dimensional coordinate system. And when the detected object includes another object different from the specific temperature object, it is determined whether or not the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance. A control unit that outputs an alarm signal when the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance;
Monitoring system with.

(2)前記制御部は、
前記3次元座標系において前記特定温度物体の周囲に、前記特定温度物体から前記所定距離の範囲を警報領域として設定し、前記他の物体が前記警報領域にある場合に前記警報信号を出力する、上記(1)に記載の監視システム。
(2) The control unit
The range of the predetermined distance from the specific temperature object is set as an alarm area around the specific temperature object in the three-dimensional coordinate system, and the alarm signal is output when the other object is in the alarm area. The monitoring system according to the above (1).

(3)前記制御部は、前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体が動体であると判断される場合には、前記警報領域を前記特定温度物体の動きに合わせて移動する、上記(2)に記載の監視システム。   (3) The control unit adjusts the alarm area to the movement of the specific temperature object when it is determined that the specific temperature object is a moving object from the plurality of distance images acquired in time series from the rider. The monitoring system according to (2) above, which moves.

(4)前記制御部は、前記特定温度物体の周囲に固定された前記警報領域を設定する、上記(2)に記載の監視システム。   (4) The monitoring system according to (2), wherein the control unit sets the alarm area fixed around the specific temperature object.

(5)前記制御部は、
前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度を求め、求めた前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度に応じて前記所定距離の長さを変える、上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の監視システム。
(5) The control unit
The relative distance and relative velocity between the specific temperature object and the other object are determined from the plurality of distance images acquired in time series from the rider, and the determined relative distance and relative distance between the specific temperature object and the other object The monitoring system according to any one of the above (1) to (4), wherein the length of the predetermined distance is changed according to the speed.

(6)前記制御部は、前記赤外線カメラが撮影した赤外線画像内の前記特定温度部分の温度が高いほど前記所定距離を長くする、上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の監視システム。   (6) The controller according to any one of (1) to (5), wherein the control unit lengthens the predetermined distance as the temperature of the specific temperature portion in the infrared image captured by the infrared camera increases. Monitoring system.

(7)前記警報信号を受信して、音および/または光を発する警報器を有する、上記(1)〜(6)のいずれか1つに記載の監視システム。   (7) The monitoring system according to any one of (1) to (6), including an alarm that receives the alarm signal and emits sound and / or light.

(8)第1領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布を3次元座標系で示された距離画像を出力するライダーと、
前記第1領域と少なくとも一部が重複する第2領域を撮影して2次元座標系で示された赤外線画像を出力する赤外線カメラと、を有する監視システムの制御方法であって、
前記ライダーから前記距離画像を取得し、取得した前記距離画像から物体を検出する段階(a)と、
前記赤外線カメラから前記赤外線画像を取得し、前記赤外線画像に所定の温度範囲となっている特定温度部分がある場合に、検出した前記物体のうち、前記特定温度部分に対応する物体を特定温度物体として前記3次元座標系における位置を特定する段階(b)と、
検出した前記物体のなかに前記特定温度物体とは異なる他の物体が含まれる場合に、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内であるか否かを判断して、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内である場合に警報を発する段階(c)と、
を有する監視システムの制御方法。
(8) A lidar for outputting a distance image in which a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the first region is shown in a three-dimensional coordinate system;
A control method of a monitoring system, comprising: an infrared camera for photographing a second area at least partially overlapping the first area and outputting an infrared image represented by a two-dimensional coordinate system,
Acquiring the distance image from the rider and detecting an object from the acquired distance image (a);
When the infrared image is acquired from the infrared camera, and the infrared image includes a specific temperature portion having a predetermined temperature range, an object corresponding to the specific temperature portion among the detected objects is a specific temperature object Identifying the position in the three-dimensional coordinate system as (b),
If the detected object includes another object different from the specific temperature object, it is determined whether the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance, Issuing an alarm if the distance between the specified temperature object and the other object is within a predetermined distance (c);
A control method of a monitoring system having:

(9)前記段階(c)においては、
前記3次元座標系において前記特定温度物体の周囲に、前記特定温度物体から前記所定距離の範囲を警報領域として設定し、前記他の物体が前記警報領域にある場合に警報を発する、上記(8)に記載の監視システムの制御方法。
(9) In the step (c),
A range of the predetermined distance from the specific temperature object is set as an alarm area around the specific temperature object in the three-dimensional coordinate system, and an alarm is issued when the other object is in the alarm area. The control method of the monitoring system as described in 2.).

(10)前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体が動体であると判断される場合には、前記警報領域を前記特定温度物体の動きに合わせて移動させる、上記(9)に記載の監視システムの制御方法。   (10) When it is determined that the specific temperature object is a moving object from the plurality of distance images acquired in time series from the rider, the alarm area is moved according to the movement of the specific temperature object. The control method of the monitoring system as described in (9).

(11)前記警報領域を、前記特定温度物体の周囲に固定して設定する、上記(9)に記載の監視システムの制御方法。   (11) The control method of the monitoring system according to (9), wherein the alarm area is fixedly set around the specific temperature object.

(12)前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度を求め、求めた前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度に応じて前記所定距離の長さを変える、上記(8)〜(11)のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。   (12) A relative distance and a relative velocity between the specific temperature object and the other object are determined from a plurality of distance images acquired in time series from the rider, and a relative between the determined specific temperature object and the other object The control method of the monitoring system according to any one of (8) to (11), wherein the length of the predetermined distance is changed according to the distance and the relative velocity.

(13)前記赤外線カメラが撮影した画像内の前記特定温度部分の温度に応じて前記所定距離の大きさを変化させる、上記(8)〜(12)のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。   (13) The monitoring system according to any one of (8) to (12), wherein the size of the predetermined distance is changed according to the temperature of the specific temperature portion in the image captured by the infrared camera. Control method.

(14)前記警報は、音および/または光によるものである、上記(8)〜(13)のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。   (14) The control method of the monitoring system according to any one of (8) to (13), wherein the alarm is by sound and / or light.

実施形態1の監視システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a monitoring system of a first embodiment. ライダーが第1領域を走査することによって得られた距離画像を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining a distance image obtained by the rider scanning the first area. 赤外線カメラが第2領域を撮影して得られた赤外線画像を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the infrared image obtained by the infrared camera imaging | photography of 2nd area | region. 距離画像および赤外線画像を単純に重ね合わせた例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the example which overlap | superposed the distance image and the infrared image simply. 座標変換係数算出の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of coordinate conversion factor calculation. 座標変換係数算出の説明図である。It is explanatory drawing of coordinate transformation coefficient calculation. 座標変換係数算出の説明図である。It is explanatory drawing of coordinate transformation coefficient calculation. 制御部による監視動作の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the monitoring operation by a control part. 表示例を示す画面例図である。It is a screen example figure showing a display example. 特定温度物体を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining a specific temperature object. 特定温度物体の周囲に設ける警報領域を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an alarm field established around a specific temperature object. 特定温度物体の周囲に設ける警報領域を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an alarm field established around a specific temperature object. 実施形態2の監視システムの構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a monitoring system of a second embodiment. 監視部の配置を示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows arrangement | positioning of a monitoring part. 実施形態2における表示処理段階の手順を示すサブルーチンフローチャートである。FIG. 10 is a subroutine flowchart showing a procedure of a display processing step in Embodiment 2. FIG.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本発明は以下の実施形態には限定されない。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、本発明の理解を容易にすることを目的として作成しているため、誇張して記載されており、図面の寸法比率などは実際の寸法比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. In addition, since the drawings are created for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, the drawings are described in an exaggerated manner, and dimensional ratios and the like of the drawings may be different from actual dimensional ratios.

(実施形態1)
(監視システムの構成)
図1は、実施形態1の監視システムの構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
(Configuration of monitoring system)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the monitoring system of the first embodiment.

監視システム100は、監視部110、制御部120、ディスプレイ130、および警報器140を有する。監視部110は、物体(たとえば、高温の物体や、人、車両、その他の物などの物体)をとらえることができる位置に設置される。   The monitoring system 100 includes a monitoring unit 110, a control unit 120, a display 130, and an alarm 140. The monitoring unit 110 is installed at a position where an object (for example, an object such as a high-temperature object, a person, a vehicle, or another object) can be captured.

監視部110は、ライダー102(LiDAR:Light Detection And Ranging)と赤外線カメラ104とが同一の筐体に取り付けられて一体化されている。このようにすることで、たとえば、ライダー102と赤外線カメラ104は光軸の向きを一致させている(Z方向(後述の図2、3参照)が同一方向)。また、ライダー102と赤外線カメラ104はY方向(縦方向(後述の図2、3参照))に隣接して配置され、X方向(横方向)において光軸を一致させている。   In the monitoring unit 110, a rider 102 (LiDAR: Light Detection And Ranging) and an infrared camera 104 are integrally mounted in the same housing. By doing this, for example, the direction of the optical axis of the rider 102 and that of the infrared camera 104 coincide with each other (the same direction as the Z direction (see FIGS. 2 and 3 described later)). The rider 102 and the infrared camera 104 are disposed adjacent to each other in the Y direction (vertical direction (see FIGS. 2 and 3 described later)), and the optical axes are aligned in the X direction (horizontal direction).

ライダー102は、第1領域の空間に向けてレーザー光を走査してその反射光から走査する空間内に存在する物体までの距離を計測する。得られた距離値の分布を点群データとも称しており、ライダー102の設置位置から物体までの距離、および物体の大きさや形がわかる。ライダー102がレーザー光を1フレーム分走査することによって、その空間に存在する物体までの距離、または反射光がない部分では無限遠の距離となる距離値の分布からなる画像が得られる。このようなライダー102から出力される画像は、物体までの距離の情報も含まれているため距離画像と称される(ライダー画像と称されることもある)。ライダー102からは、この距離画像が3次元座標系の画像として制御部120へ出力される。   The lidar 102 scans the laser light toward the space of the first region and measures the distance from the reflected light to an object present in the space to be scanned. The obtained distribution of distance values is also referred to as point cloud data, and the distance from the installation position of the rider 102 to the object, and the size and shape of the object can be known. When the lidar 102 scans the laser beam for one frame, an image is obtained which is a distance distribution to an object present in the space or a distribution of distance values which is an infinite distance in the portion where there is no reflected light. Such an image output from the rider 102 is also referred to as a distance image (sometimes referred to as a rider image) because it also includes information on the distance to the object. The rider 102 outputs this distance image to the control unit 120 as an image of a three-dimensional coordinate system.

赤外線カメラ104は、第2領域の空間の物体を撮影して、撮影した空間内の温度分布をモノクロ濃淡による2次元座標系の赤外線画像として出力する。赤外線カメラ104は、温度の高い部分をとらえた画素の出力値は高く、温度の低い部分をとらえた画素の出力値は低い。デジタルデータとしての出力の場合、温度が高い部分をとらえた画素ほど出力階調値が高くなる。   The infrared camera 104 captures an object in the space of the second region, and outputs the temperature distribution in the captured space as an infrared image of a two-dimensional coordinate system with monochrome shading. In the infrared camera 104, the output value of a pixel capturing a high temperature portion is high, and the output value of a pixel capturing a low temperature portion is low. In the case of the output as digital data, the output tone value becomes higher as the pixel captures the portion with high temperature.

ライダー102が走査する第1領域と赤外線カメラ104が撮影する第2領域は、少なくとも一部で重複している。この重複領域は、監視システム100としての監視範囲となる。この重複領域は、できるだけ無駄をなくすために、第1領域と第2領域をできるだけ多く重複させることが好ましい。   The first area scanned by the rider 102 and the second area captured by the infrared camera 104 at least partially overlap. This overlapping area is a monitoring range as the monitoring system 100. It is preferable to overlap the first area and the second area as much as possible in order to eliminate waste as much as possible.

ライダー102の距離画像と赤外線カメラ104の赤外線画像とは、重複領域内に存在する物体の3次元空間位置と温度情報とを把握するために用いられる。ライダー102の1フレーム分の走査間隔と赤外線カメラ104の撮像間隔は、完全に同期させる必要はない。たとえば、ライダー102は、10フレーム/秒程度の走査間隔であるのに対し、赤外線カメラ104は、数分の1秒〜数千分の1秒程度の間隔で撮影が可能である。しかし、好ましくはこれらを同期させることで、同一時刻に取得された距離画像から物体の3次元位置を把握して、その物体の温度情報を一致させることができる。   The distance image of the rider 102 and the infrared image of the infrared camera 104 are used to grasp the three-dimensional spatial position and temperature information of the object present in the overlapping area. The scanning interval of one frame of the rider 102 and the imaging interval of the infrared camera 104 need not be completely synchronized. For example, while the rider 102 has a scanning interval of about 10 frames per second, the infrared camera 104 can capture images at an interval of a few seconds to a few thousand seconds. However, preferably, by synchronizing these, the three-dimensional position of the object can be grasped from the distance image acquired at the same time, and the temperature information of the object can be matched.

ライダー102から出力される距離画像を時系列に複数並べることで動画となる。赤外線カメラ104の赤外線画像も同様に、時系列に複数並べることで動画となる。動画内の1枚の画像をフレームという。   A plurality of distance images output from the rider 102 are arranged in time series to become a moving image. Similarly, a plurality of infrared images of the infrared camera 104 become moving images by arranging them in time series. One image in a movie is called a frame.

制御部120はコンピューターである。制御部120は、CPU(Central Processing Unit)121、ROM(Read Only Memory)122、RAM(Random Access Memory)123、HDD(Hard Disk Drive)124などを有する。CPU121は、HDD124から処理内容に応じたプログラムを呼び出して、ライダー102および赤外線カメラ104の動作を制御すると共に、物体の3次元位置の検知、物体の温度、警報動作、温度情報の表示などを行う。HDD124はRAM123と共に記憶部となり、各処理に必要なプログラムやデータなどを記憶している。なお、図1ではHDD124を用いているが、HDD124に代えて、たとえばフラッシュメモリーなどの不揮発性の半導体メモリーを使用しても良い。   The control unit 120 is a computer. The control unit 120 includes a central processing unit (CPU) 121, a read only memory (ROM) 122, a random access memory (RAM) 123, a hard disk drive (HDD) 124, and the like. The CPU 121 calls a program corresponding to the processing content from the HDD 124 to control the operation of the rider 102 and the infrared camera 104, and detects the three-dimensional position of the object, displays the temperature of the object, alarm operation, temperature information, etc. . The HDD 124, together with the RAM 123, serves as a storage unit, and stores programs and data required for each process. Although the HDD 124 is used in FIG. 1, a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory may be used instead of the HDD 124.

制御部120は、タッチパネル、ボタン、マウスなどの入力装置125、およびたとえばサーバー等の外部機器を接続するためのネットワークインターフェース126(NIF:Network Interface)を有する。   The control unit 120 includes an input device 125 such as a touch panel, a button, and a mouse, and a network interface 126 (NIF: Network Interface) for connecting an external device such as a server.

監視システム100は、ディスプレイ130、および警報器140を備える。本実施形態ではディスプレイ130をたとえば工場の監視ルームに設置するために制御部120とは分離させて設けることができる。もちろん制御部120と一体化させても良い。また、ディスプレイ130と警報器140も、監視する環境によっては一体化させても良い。警報器140は、たとえば、音、フラッシュライトや回転灯などの光、そのほか人が認知できるような方法で警報を発する。なお、監視システム100は、警報器140による警報代えて、他の処理を行わせるようにしてもよい。他の処理とは、たとえば赤外線カメラ104とライダー102から得られた画像の録画を開始する処理である。録画が開始されることで、重複領域内の物体の動きやディスプレイ130の表示を確実に記録しておくことができる。また、他の処理としては、たとえば、ロボット、工作機械、搬送車などの自動機械の停止などがある。   The monitoring system 100 includes a display 130 and an alarm 140. In the present embodiment, the display 130 can be provided separately from the control unit 120 in order to install the display 130 in, for example, a monitoring room of a factory. Of course, it may be integrated with the control unit 120. Also, the display 130 and the alarm device 140 may be integrated depending on the monitored environment. The alarm device 140 issues an alarm, for example, by sound, light such as a flash light or a rotating light, or any other method that can be recognized by a person. The monitoring system 100 may perform another process instead of the alarm by the alarm device 140. The other process is, for example, a process of starting recording of an image obtained from the infrared camera 104 and the rider 102. By starting the recording, the movement of the object in the overlapping area and the display of the display 130 can be reliably recorded. Further, as another process, there is, for example, stop of an automatic machine such as a robot, a machine tool, or a transport vehicle.

本実施形態では、ライダー102および赤外線カメラ104が一体化された場合を例示した。しかし、ライダー102および赤外線カメラ104が分離して設置され、それぞれが制御部120に専用線またはネットワークを介して接続するようにしても良い。ただし、ライダー102および赤外線カメラ104が分離している場合は、ライダー102が走査する範囲と赤外線カメラ104が撮影する範囲を重複させる。   In the present embodiment, the case where the rider 102 and the infrared camera 104 are integrated is illustrated. However, the rider 102 and the infrared camera 104 may be separately installed, and each may be connected to the control unit 120 via a dedicated line or a network. However, when the rider 102 and the infrared camera 104 are separated, the range scanned by the rider 102 and the range captured by the infrared camera 104 overlap.

また、制御部120は、専用のコンピューターではなく汎用のコンピューターを用いても良い。また、逆に、赤外線カメラ104、ライダー102、および制御部120が一体化されていてもよい。また、制御部120は、ここではCPUやRAM、ROMを主体とした形態として示したが、たとえば、FPGA(Field−Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの集積回路によって構成されていてもよい。   Further, the control unit 120 may use a general-purpose computer instead of a dedicated computer. Also, conversely, the infrared camera 104, the rider 102, and the control unit 120 may be integrated. In addition, although the control unit 120 is illustrated here as a form mainly including CPU, RAM, and ROM, for example, the control unit 120 is configured by an integrated circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). May be

監視システム100の動作を説明する。監視システム100の動作は、大別して、初期設定動作と監視動作である。   The operation of the monitoring system 100 will be described. The operation of the monitoring system 100 is roughly divided into an initial setting operation and a monitoring operation.

(初期設定動作)初期設定動作について説明する。図2は、ライダー102が第1領域を走査することによって得られた距離画像を説明するための説明図である。図3は、赤外線カメラ104が第2領域を撮影して得られた赤外線画像を説明するための説明図である。図4は、図2の距離画像および図3の赤外線画像を単純に重ね合わせた例を説明するための説明図である。なお、図2と図3では、同一の領域(空間)をとらえている。   (Initial Setting Operation) The initial setting operation will be described. FIG. 2 is an explanatory view for explaining a distance image obtained by the rider 102 scanning the first area. FIG. 3 is an explanatory view for explaining an infrared image obtained by the infrared camera 104 photographing the second area. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example in which the distance image of FIG. 2 and the infrared image of FIG. 3 are simply superimposed. In FIG. 2 and FIG. 3, the same area (space) is captured.

ライダー102は、図2に示すように、第1領域に存在する物や人などの物体ob1〜ob4や地面(室内においては床。以下同様)grなどからの反射光から(空などの反射しない部分では無限遠となる。以下同様)、図に示すような3次元座標系による距離画像Im1を出力する。この距離画像Im1は3次元の点群データによって構成された画像であり、図のような3次元座標系(X1、Y1、Z1)を有している。したがって、距離画像Im1を構成する各点は、X、Y、およびZ軸からなる3次元座標系において位置が特定される。なお、ここで、物体ob1〜ob3は人であり、ob4は後述する特定温度物体となる物体である。   As shown in FIG. 2, the rider 102 does not reflect light such as sky from reflected light from the objects ob1 to ob4 such as objects or people present in the first region and the ground (in the room, floor, and so on). The same applies to the following), and a distance image Im1 based on a three-dimensional coordinate system as shown in the figure is output. The distance image Im1 is an image constituted by three-dimensional point group data, and has a three-dimensional coordinate system (X1, Y1, Z1) as shown in the figure. Therefore, each point constituting the distance image Im1 is specified in the three-dimensional coordinate system including the X, Y, and Z axes. Here, the objects ob1 to ob3 are persons, and the object ob4 is an object to be a specific temperature object described later.

赤外線カメラ104は、図3に示すように、第2領域に存在する物や人などの物体ob1〜ob4や地面grなどから放射されている赤外線をとらえ、図に示すような赤外線画像Im2を出力する。この赤外線画像Im2において物体ob1〜ob4はいずれも周辺温度(ここでは地面grや背景などの温度)より温度の高い物体である。赤外線画像Im2を構成する各画素は、X軸およびY軸からなる2次元座標系において位置(座標値)が特定される。   As shown in FIG. 3, the infrared camera 104 captures infrared radiation emitted from objects ob1 to ob4 such as objects and people in the second region and the ground gr and outputs an infrared image Im2 as shown in the figure. Do. In the infrared image Im2, all of the objects ob1 to ob4 are objects whose temperature is higher than the ambient temperature (here, a temperature such as the ground gr or the background). The position (coordinate value) of each pixel constituting the infrared image Im2 is specified in a two-dimensional coordinate system including an X axis and a Y axis.

このように距離画像Im1は3次元座標系(X1、Y1、Z1)を有し、赤外線画像Im2は2次元座標系(X2、Y2)を有している。このままでは両者の座標系が合っていないため、これらを単純に重ね合わせると、図4に示すように、本来、同じ位置にある物体ob1〜ob4がずれてしまう。   Thus, the distance image Im1 has a three-dimensional coordinate system (X1, Y1, Z1), and the infrared image Im2 has a two-dimensional coordinate system (X2, Y2). Since the two coordinate systems do not match as they are, if these are simply superimposed, as shown in FIG. 4, the objects ob1 to ob4 originally at the same position will be displaced.

そこで、2次元座標系(X2、Y2)のX軸とY軸を3次元座標系(X1、Y1、Z1)のX軸とY軸に対応させるための処理を行う。このような処理をここでは座標変換といい、対応させるために必要となる係数を座標変換係数という。初期設定動作は、この座標変換係数を算出するための動作である。   Therefore, processing is performed to make the X and Y axes of the two-dimensional coordinate system (X2, Y2) correspond to the X and Y axes of the three-dimensional coordinate system (X1, Y1, Z1). Such processing is referred to herein as coordinate conversion, and the coefficients required to correspond are referred to as coordinate conversion coefficients. The initial setting operation is an operation for calculating this coordinate conversion coefficient.

座標変換係数の算出は、次のようにして行う。図5は、座標変換係数算出のための処理手順を示すフローチャートである。図6および7は座標変換係数算出の説明図である。この座標変換係数算出(初期設定動作)の処理は制御部120が座標変換係数算出のためのプログラムを実行することで行われる。   Calculation of coordinate conversion coefficients is performed as follows. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for calculating coordinate conversion coefficients. 6 and 7 are explanatory diagrams of coordinate conversion coefficient calculation. The processing of this coordinate conversion coefficient calculation (initial setting operation) is performed by the control unit 120 executing a program for coordinate conversion coefficient calculation.

まず、制御部120は、ライダー102が重複領域となる部分を含む第1領域を走査して出力した距離画像Im1を取得する(S1)。ライダー102が走査する第1領域には、あらかじめ少なくとも2点の基準点となる物体を設置しておく。   First, the control unit 120 acquires a distance image Im1 obtained by scanning and outputting a first area including a portion where the rider 102 will be an overlapping area (S1). In the first region where the rider 102 scans, objects serving as at least two reference points are set in advance.

ここでは、基準点として棒の頭(先端)に、たとえば白熱電球やヒーターなどの発熱体や、赤外線LEDなど赤外線放射物体を取り付けている。   Here, a heating element such as an incandescent lamp or a heater, or an infrared emitting object such as an infrared LED is attached to the head (tip) of the rod as a reference point.

基準点は静止物であることが好ましいが、既に説明したように、ライダー102の走査時刻と赤外線カメラ104の撮影時刻を一致(同期)させていれば動体に基準点を設定してもよい。   The reference point is preferably a stationary object, but as described above, the reference point may be set on a moving object as long as the scanning time of the rider 102 and the photographing time of the infrared camera 104 coincide (synchronize).

取得した距離画像例を図6に示した。図示するようにこの距離画像Im1においては、画像上での基準点P1およびP2として写っている。   An example of the acquired distance image is shown in FIG. As shown in the figure, in this distance image Im1, it is shown as reference points P1 and P2 on the image.

続いて、制御部120は、赤外線カメラ104が重複領域となる部分を含む第2領域を撮影して出力した赤外線画像Im2を取得する(S2)。取得した赤外線画像例を図7に示した。図示するようにこの赤外線画像Im2においては、基準点PP1およびPP2が写っている。これは、設置した基準点となる棒の先端に赤外線放射体が取り付けられているので、この部分が赤外線画像Im2では輝度(階調値)の高い部分となる。なお、S1とS2の処理順番は逆でもよい(同時でもよい)。   Subsequently, the control unit 120 acquires an infrared image Im2 obtained by photographing and outputting a second area including a portion where the infrared camera 104 is to be an overlapping area (S2). An example of the acquired infrared image is shown in FIG. As shown, in the infrared image Im2, reference points PP1 and PP2 are shown. This is because the infrared radiator is attached to the tip of the rod which is the reference point installed, and this portion is a portion with high luminance (tone value) in the infrared image Im2. The processing order of S1 and S2 may be reversed (it may be simultaneous).

続いて、制御部120は、得られた赤外線画像Im2の2次元座標系を距離画像Im1の3次元座標系へ合わせるための変換係数を算出する(S3)。距離画像Im1と赤外線画像Im2とは同じ領域(空間)を走査また撮影して得られた画像である。このため両者の画像に存在する物体の実物の大きさや距離(基準点間の距離)は同じである。しかし、それらの画像では、走査や撮影する機材が異なるために画像ごとに縮尺が異なる。このため両者を単純に重ね合わせると(図4参照)、物体の位置がずれたり、大きさが違ったりしてしまうのである。   Subsequently, the control unit 120 calculates a conversion coefficient for aligning the obtained two-dimensional coordinate system of the infrared image Im2 with the three-dimensional coordinate system of the distance image Im1 (S3). The distance image Im1 and the infrared image Im2 are images obtained by scanning and photographing the same area (space). For this reason, the size and distance (distance between reference points) of the real objects of the objects present in both images are the same. However, in those images, the scale differs for each image because the equipment to be scanned or photographed is different. Therefore, if the two are simply superimposed (see FIG. 4), the position of the object may be shifted or the size may be different.

赤外線画像Im2の2次元座標系を距離画像Im1の3次元座標系へ合わせるためには、両者の座標系の縮尺が同じになるように変換すればよい。ここでは、赤外線画像Im2のX軸およびY軸の縮尺を距離画像Im1のX軸およびY軸に合わせることにした。このために基準点を2つ設けた。   In order to align the two-dimensional coordinate system of the infrared image Im2 with the three-dimensional coordinate system of the distance image Im1, conversion may be performed so that the scale of the two coordinate systems becomes the same. Here, the scale of the X axis and the Y axis of the infrared image Im2 is adjusted to the X axis and the Y axis of the distance image Im1. Two reference points were provided for this purpose.

具体的には、まず、距離画像Im1に写っている基準点P1およびP2の画像内におけるX軸およびY軸方向の距離を求める。P1とP2のX軸方向の距離をΔ(P1−P2)xとする。同様に、P1とP2のY軸方向の距離をΔ(P1−P2)yとする。   Specifically, first, distances in the X-axis and Y-axis directions in the image of the reference points P1 and P2 shown in the distance image Im1 are determined. Let the distance between P1 and P2 in the X-axis direction be Δ (P1-P2) x. Similarly, the distance between P1 and P2 in the Y-axis direction is Δ (P1-P2) y.

同様にして、赤外線画像Im2に写っている基準点PP1およびPP2の画像内におけるX軸およびY軸方向の距離を求める。たとえば、PP1とPP2のX軸方向の距離をΔ(PP1−PP2)x、PP1とPP2のY軸方向の距離をΔ(PP1−PP2)yとする。   Similarly, distances in the X-axis and Y-axis directions in the image of the reference points PP1 and PP2 shown in the infrared image Im2 are determined. For example, the distance between PP1 and PP2 in the X-axis direction is Δ (PP1-PP2) x, and the distance between PP1 and PP2 in the Y-axis direction is Δ (PP1-PP2) y.

そして、X軸、Y軸の変換係数を求める。X軸の変換係数をαxとすると、αx=Δ(P1−P2)x/Δ(PP1−PP2)xとなる。Y軸の変換係数をαyとすると、αy=Δ(P1−P2)y/Δ(PP1−PP2)yとなる。   Then, conversion coefficients of the X axis and the Y axis are obtained. If the conversion coefficient of the X axis is αx, then αx = Δ (P1−P2) x / Δ (PP1−PP2) x. If the conversion coefficient of the Y axis is αy, then αy = Δ (P1−P2) y / Δ (PP1−PP2) y.

このように、本実施形態では、赤外線画像Im2の2次元座標系を距離画像Im1の3次元座標系へ変化するために、X軸およびY軸のそれぞれの変換係数を求めている。得られた変換係数は、RAM123またはHDD124に記憶しておく。   As described above, in the present embodiment, in order to change the two-dimensional coordinate system of the infrared image Im2 to the three-dimensional coordinate system of the distance image Im1, the conversion coefficients of the X axis and the Y axis are obtained. The obtained conversion coefficient is stored in the RAM 123 or the HDD 124.

なお、基準点の数は、特に限定されない。また、座標変換のために基準点を重複領域となる空間に設置するのではなく、空間に存在している物体を基準点としてもよい。たとえば、画像内で見分けやすいように物体の角などを基準点として指定する。ただし、基準点とする物体は、赤外線画像内に基準点を写り込ませるために、基準点は赤外線放射物体である必要がある。   The number of reference points is not particularly limited. Further, instead of setting the reference point in the space serving as the overlapping area for coordinate conversion, an object existing in the space may be used as the reference point. For example, a corner of an object or the like is designated as a reference point so as to be easily identified in an image. However, in order to cause the reference point to be reflected in the infrared image, the reference point needs to be an infrared emitting object.

変換係数を求めた後、座標変換係数算出(初期設定動作)の処理は終了する。以降は、この変換係数を用いて、赤外線画像における2次元座標系(X−Y)にある物体の座標値(または画面全体)を距離画像における3次元座標系のX−Y平面と同じ座標系に変換することができる。   After the conversion coefficient is determined, the process of coordinate conversion coefficient calculation (initial setting operation) ends. Thereafter, using this conversion coefficient, the coordinate value (or the entire screen) of the object in the two-dimensional coordinate system (X-Y) in the infrared image is the same coordinate system as the X-Y plane of the three-dimensional coordinate system in the distance image Can be converted to

また、この初期設定動作においては、赤外線カメラ104の画像の歪みの補正も行っている。赤外線カメラ104は、通常のカメラ同様にレンズを使用している。このため、どうしてもレンズの端とレンズの光学的な中心との屈折率のわずかな違いから、画像に歪みが出てしまう。このような歪みによって、仮に、同じ物体が同じ距離にあったとしても、それを撮影した赤外線画像では、周辺部に写った場合と中央部に写った場合とで、大きさや位置が微妙に違ってしまうことになる。   In addition, in this initial setting operation, the distortion of the image of the infrared camera 104 is also corrected. The infrared camera 104 uses a lens as with a normal camera. For this reason, a slight difference in refractive index between the end of the lens and the optical center of the lens inevitably causes distortion in the image. Due to such distortion, even if the same object is at the same distance, in the infrared image obtained by photographing it, the size and the position are slightly different depending on whether it is in the periphery or in the center. It will

そこで、このようなレンズ起因の赤外線画像における歪みも初期設定動作において補正する。補正動作自体は、レンズの設計データから得られるレンズ全体の屈折率などから画像を補正してもよい。また、上述した座標変換に用いた基準点が赤外線画像の中央部に来るように撮影した赤外線画像と、周辺部に来るように撮影した赤外線画像とを用いて、両者の赤外線画像を比較して基準点の位置や基準点間距離の違いから補正するようにしてもよい。   Therefore, such distortion in the infrared image caused by the lens is also corrected in the initial setting operation. The correction operation itself may correct the image from the refractive index of the entire lens obtained from the lens design data. In addition, using the infrared image taken so that the reference point used for the above-mentioned coordinate conversion comes to the central part of the infrared image and the infrared image taken so as to come to the peripheral part, the two infrared images are compared It may be corrected from the difference in the position of the reference point and the distance between the reference points.

もちろん、この歪みのないレンズ中央部のみ使用するようにして補正は行わないようにしてもよい。この場合、たとえば、赤外線カメラ104において、歪みが発生しないレンズ中央部に写る範囲がライダー102の走査範囲となるように調整する(または、赤外線カメラ自体の構成として、大口径のレンズを使用し、歪みが発生しないレンズ中央部だけからの光を赤外線撮像素子(ボロメーター)で受けるようにする)。   Of course, correction may not be performed by using only the lens central portion without this distortion. In this case, for example, in the infrared camera 104, adjustment is made so that the range reflected at the lens central portion where distortion does not occur is the scanning range of the rider 102 (or a large aperture lens is used as the configuration of the infrared camera itself) The infrared imaging element (bolometer) receives light only from the lens center without distortion.

この座標変換係数算出(初期設定動作)の処理は、所定の時期、たとえば、監視システム100を現場に設置する時、定期的なメンテナンス時、またはユーザーが決めた任意な時期(不具合の発見時など)に行う。   The process of this coordinate conversion coefficient calculation (initial setting operation) is performed at a predetermined time, for example, when the monitoring system 100 is installed at a site, at a time of periodic maintenance, or at any time determined by the user To do).

なお、ここでは、3次元座標系も2次元座標系も、直交座標系を用いたが、極座標系を用いてもよい。   In addition, although the three-dimensional coordinate system and the two-dimensional coordinate system used the orthogonal coordinate system here, you may use a polar coordinate system.

(監視動作) 監視動作について説明する。図8は、制御部120による監視動作の処理手順を示すフローチャートである。以下の説明において現在フレームとは現在時点で取得したフレームをいい、前フレームとは、時系列的に現在フレームに対して1つ前のフレームをいう。なお、この手順は、繰り返し処理を含むため、説明の都合上、後から行われる段階の処理の結果を使用した処理を先に説明することがある。   (Monitoring Operation) The monitoring operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the monitoring operation by the control unit 120. In the following description, the current frame refers to a frame acquired at the current point in time, and the previous frame refers to a frame one frame before the current frame in time series. In addition, since this procedure includes repeated processing, for convenience of explanation, processing using a result of processing at a later stage may be described first.

ここでは、ライダー102の走査間隔と赤外線カメラ104の撮影間隔は同期させている。   Here, the scanning interval of the rider 102 and the imaging interval of the infrared camera 104 are synchronized.

まず、制御部120は、ライダー102から現在時点の1フレーム分の距離画像を取得し、赤外線カメラ104から同じく現在時点の1フレーム分の赤外線画像を取得する(S11)。なお、距離画像と赤外線画像を取得する順番はどちらが先でもよい(同時でもよい)。   First, the control unit 120 acquires a distance image of one frame at the current time from the rider 102, and similarly acquires an infrared image of one frame at the current time from the infrared camera 104 (S11). Note that whichever of the distance image and the infrared image may be acquired first (or simultaneously).

続いて、制御部120は、背景差分法を用いて、距離画像内で検出される物体をクラスタリングする(S12)。背景差分法は周知のように、あらかじめ背景画像として登録してある画像と、取得したフレームの画像(ここではS11で取得したフレームの画像)を比較して、背景画像と異なる部分があれば、その部分を新たに出現した物体として検出する。背景画像は、ライダー102によって走査する範囲(第1領域の空間)に、物体がない状態で走査して取得した距離画像を記憶しておくとよい。背景画像は、たとえばHDD124に記憶して、RAM123に読み出して使用する。   Subsequently, the control unit 120 uses the background subtraction method to cluster the objects detected in the distance image (S12). As well known, the background subtraction method compares the image registered in advance as a background image with the image of the acquired frame (here, the image of the frame acquired in S11), and if there is a portion different from the background image, The portion is detected as a newly appeared object. The background image may store a distance image acquired by scanning in the absence of an object in the range scanned by the rider 102 (the space of the first region). The background image is stored, for example, in the HDD 124 and read out to the RAM 123 for use.

クラスタリングは、検出した物体をその後の処理において追跡しやすいようにするためであり、周知の方法を用いることができる。たとえば、クラスタリングは、検出した物体の画素数や3次元座標系における座標値から得られる物体の大きさなど(物体の3次元座標系内におけるX,Y,Z各方向の長さや、面積、体積など)によって、距離画像内で、各物体を一塊のクラスターにする。各クラスターは、その位置として、たとえば、クラスター中心の座標値やクラスター外形線の座標値などをRAM123に記憶する。   Clustering is to facilitate tracking detected objects in subsequent processing, and known methods can be used. For example, clustering refers to the number of pixels of the detected object, the size of the object obtained from the coordinate values in the three-dimensional coordinate system, and the like (the length, area, and volume in the X, Y, Z directions in the three-dimensional coordinate system of the object) Etc.) make each object into a cluster in the range image. For each cluster, for example, the coordinate value of the cluster center and the coordinate value of the cluster outline are stored in the RAM 123 as the position.

続いて、制御部120は、クラスタリングされた物体について動体追跡を行う(S13)。動体追跡は、現在フレームの距離画像でクラスタリングした物体と同じクラスターの物体が前フレームにあったか否かを検索する。そして、前フレームに同じクラスターの物体があれば、その物体の前フレームの位置と現在フレームの位置を比較して、その物体の移動距離、移動方向、および速度(速度は距離をフレーム間の時間で除することで得られる)を求める。これにより、物体ごとに移動距離、移動方向、および速度がわかるので、これらを物体ごとにRAM123に記憶する。また、前フレームには存在しないが現在フレームで検出された物体があれば、その物体は現在フレームにおいて出現した物体として、RAM123に座標値(位置)を記憶する。   Subsequently, the control unit 120 performs moving object tracking on the clustered object (S13). The motion tracking searches whether or not an object in the same cluster as an object clustered in the distance image of the current frame was in the previous frame. Then, if there is an object of the same cluster in the previous frame, the position of the previous frame of the object and the position of the current frame are compared, and the moving distance, moving direction, and velocity of the object Calculated by dividing by. As a result, since the movement distance, movement direction, and speed are known for each object, these are stored in the RAM 123 for each object. Also, if there is an object detected in the current frame but not present in the previous frame, the object stores the coordinate value (position) in the RAM 123 as an object appearing in the current frame.

なお、物体の移動距離、移動方向、および速度を使った処理については後述するが、これらを使用しなければ、S13の処理は行わなくてもよく、クラスタリングと共に現在フレームにおける物体の3次元座標系の座標値(位置)求めるだけでもよい。   Although processing using the movement distance, movement direction, and speed of the object will be described later, if these are not used, the processing of S13 may not be performed, and the three-dimensional coordinate system of the object in the current frame may be performed together with clustering. The coordinate value (position) of may be determined.

続いて、制御部120は、赤外線画像内で周辺(地面や背景など)より温度の高い部分と距離画像内で検出された物体とを対応付ける(S14)。既に説明したように、赤外線画像内の物体と距離画像内の物体とは座標変換によって対応させることができる。   Subsequently, the control unit 120 associates a portion where the temperature is higher than the periphery (ground, background, etc.) in the infrared image with the object detected in the distance image (S14). As described above, the object in the infrared image and the object in the distance image can be correlated by coordinate conversion.

具体的には、制御部120は、赤外線画像において周辺より温度の高い部分(たとえば図3に示したob1〜ob4)を占める画素の2次元座標系の座標値を抽出する。たとえば、2次元座標系における1つの画素の座標値を(x1,y1)とすると、既に求めている変換係数αx,αyを用いて変換すると、(αx×x1,αy×y1)となる。他の各画素についても同じ変換をする。   Specifically, the control unit 120 extracts coordinate values of a two-dimensional coordinate system of pixels occupying a portion (for example, ob1 to ob4 illustrated in FIG. 3) whose temperature is higher than the periphery in the infrared image. For example, assuming that the coordinate value of one pixel in the two-dimensional coordinate system is (x1, y1), conversion using the conversion coefficients αx and αy already obtained results in (αx × x1, αy × y1). The same conversion is performed for each of the other pixels.

なお、このような画像変換は、赤外線画像において周辺より温度の高い部分を示している画素だけ、すなわち、画素の階調値が0以外、またはあらかじめ決められた閾値以上の画素を変換してもよいし、赤外線画像のすべての画素を変換してもよい。   It should be noted that such image conversion is performed even if only pixels showing a portion whose temperature is higher than the periphery in the infrared image, that is, pixels whose tone values are other than 0 or which are greater than a predetermined threshold are converted. You may convert all pixels of the infrared image.

そして、制御部120は、変換後の座標値の画素と重なる距離画像内の物体とを対応付けする。このとき、距離画像内の物体として示されている点群データの座標値の範囲と、変換後の温度の高い部分の座標値の画素とが少しでも重なっていれば、赤外線画像内の温度の高い部分と距離画像内の物体とが対応しているものとする。   Then, the control unit 120 associates the pixel in the coordinate value after conversion with the object in the distance image overlapping. At this time, if the range of the coordinate values of the point cloud data shown as an object in the distance image and the pixels of the coordinate values of the high temperature part after conversion overlap with each other, the temperature in the infrared image It is assumed that the high part corresponds to the object in the distance image.

これは、高温物体の場合、物体からの輻射熱によって床面やその物体の周辺も熱くなり物体の周辺からも赤外線が放射されていることがある。このような場合、赤外線カメラで撮影した赤外線画像には、高温物体と共にその周辺も温度が高い部分として写る。また逆に、人のような物体を赤外線カメラで撮影した赤外線画像には、顔が温度の高い部分として写り、身体は顔よりも低温の部分として写る。これらの場合、赤外線画像内での温度の高い部分の大きさと、ライダーから取得した距離画像内の物体の点群(実際の物体の大きさ)の大きさとは一致しないことがある。そこで、本実施形態では、赤外線画像中における温度の高い部分と距離画像内の物体とで一部でも重なる部分があれば、それらは対応するものとしたのである。なお、重なりの割合に限定はない。たとえば、人の場合、衣服からの肌の露出の程度によって異なるものの、温度が高く写る部分(顔など)は人全体に対して1〜20%程度であるので、1%以上重なりがあれば、対応するものとする。   This is because, in the case of a high-temperature object, radiation heat from the object may heat the floor surface or the periphery of the object and infrared radiation may be emitted from the periphery of the object. In such a case, in the infrared image taken by the infrared camera, the high temperature object and its surroundings appear as a high temperature part. Conversely, in an infrared image obtained by photographing an object such as a person with an infrared camera, the face appears as a high temperature part, and the body appears as a temperature lower than the face. In these cases, the size of the high temperature portion in the infrared image may not match the size of the point cloud (the size of the actual object) of the object in the distance image acquired from the rider. Therefore, in the present embodiment, if there is a portion where the high temperature portion in the infrared image and the object in the distance image partially overlap, they correspond to each other. Note that there is no limitation on the overlapping ratio. For example, in the case of a person, although it depends on the degree of skin exposure from clothes, the high temperature part (such as the face) is about 1 to 20% of the whole person, so if it overlaps by 1% or more, It shall correspond.

対応付けした各物体には、その対応付けした温度をその物体の温度としてRAM123に記憶しておく。なお、一つの物体のなかで温度分布があるような場合、たとえば、人の顔部分は身体より高い温度となり、人全体として温度分布がある。このような場合には、その温度分布のなかの最高温度をその物体の温度として記憶するとよい(この記憶した温度は後述する画像表示の際に使用する)。   For each object associated, the temperature associated with the object is stored in the RAM 123 as the temperature of the object. When there is a temperature distribution in one object, for example, the temperature of the human face is higher than that of the body, and the temperature distribution of the whole person is. In such a case, the highest temperature in the temperature distribution may be stored as the temperature of the object (this stored temperature is used when displaying an image to be described later).

続いて、制御部120は、ディスプレイ130に赤外線画像を元にして、物体に温度と距離に応じた色を付けてディスプレイ130に表示させる(S15)。このときの表示は、赤外線画像(2次元座標系)を基にしており、そのなかに、距離画像(3次元座標系)から得られた物体の位置がわかるように、赤外線画像内の物体の位置に相当する部分に枠線を描いて表示させる。赤外線画像における物体の位置は、すでに説明した座標変換によって、距離画像内のある物体について、その3次元座標系のX−Y平面の座標を赤外線画像の座標に変換することで得られる。枠線は、クラスターとなっている物体では、3次元座標系の距離画像のX−Y平面におけるクラスターの外形を抽出して、抽出した外形の座標値に合わせて、枠線を表示させる。   Subsequently, the control unit 120 causes the display 130 to display colors on the object in accordance with the temperature and the distance based on the infrared image (S15). The display at this time is based on an infrared image (two-dimensional coordinate system), in which the position of the object obtained from the distance image (three-dimensional coordinate system) can be known. Draw a border on the part corresponding to the position and display it. The position of the object in the infrared image can be obtained by converting the coordinates of the X-Y plane of the three-dimensional coordinate system of the object in the distance image into the coordinates of the infrared image by the coordinate conversion described above. The frame line extracts the outline of the cluster in the X-Y plane of the distance image of the three-dimensional coordinate system, and displays the frame line according to the coordinate value of the extracted outline.

物体に付ける枠線は第1の関連情報像であり、このような枠線を付けることで、視覚的に物体の存在がわかりやすくなる。特に動体については、物体が動いているため画面から視線を離したあとに見失うこともあるが、このように枠線を付けておくことで、わかりやすくなる。なお、第1の関連情報像としては、枠線に限らず、たとえば、物体を指し示す矢印や三角印などでもよい。また、枠線などと共に、物体までの距離や温度などの数値を表示させてもよい。   The border attached to the object is the first relevant information image, and such a border makes it easier to visually recognize the presence of the object. In particular, moving objects may lose sight of their eyes after they move away from the screen because the objects are moving, but it becomes easier to understand by adding frames in this way. The first related information image is not limited to the frame line, and may be, for example, an arrow or a triangle indicating an object. In addition to the frame lines, etc., numerical values such as the distance to the object and the temperature may be displayed.

さらに、この表示の際には、表示される物体に、位置の情報および温度の情報を基に色付けする。位置の情報は、ライダー102から得られる3次元座標系の距離画像から得られる情報である。ここでは上述の枠線(第1の関連情報像)もその一つであるが、さらに監視部110の設置位置(すなわちライダー102の設置位置)からの距離に応じて物体に付ける色を変えている。   Furthermore, at the time of this display, the displayed object is colored based on the position information and the temperature information. The position information is information obtained from the distance image of the three-dimensional coordinate system obtained from the rider 102. Here, although the above-mentioned frame line (first related information image) is one of them, the color attached to the object is changed according to the distance from the installation position of the monitoring unit 110 (that is, the installation position of the rider 102) There is.

一方、温度の情報は、2次元座標系の赤外線画像から得られる温度であり、この温度の情報によっても物体に付ける色を変えている。   On the other hand, temperature information is a temperature obtained from an infrared image of a two-dimensional coordinate system, and the color attached to the object is also changed by this temperature information.

これらにより、物体には、位置の情報と温度の情報に基づいて色分け表示がなされる。具体的にはたとえば、温度が低い方から高い方へ青、黄、赤などの色とする。さらに、監視部110からの距離が近いほど色の明度を高くし(すなわち表示する画素の階調値を高くし)、遠いほど色が明度を低く(表示する画素の階調値を低く)する、などである。   As a result, color-coded display is made on the object based on the position information and the temperature information. Specifically, for example, blue, yellow, red, and the like are used in order from the lower temperature to the higher temperature. Furthermore, the brightness of the color is increased as the distance from the monitoring unit 110 is closer (that is, the tone value of the pixel to be displayed is increased), and the brightness is decreased as the color is farther (the tone value of the pixel to be displayed is decreased). , Etc.

図9は、表示例を示す画面例図である。表示される色を(R,G,B)の階調値として、各色0〜255とする。図において、高温の物体(後述の特定温度物体となる物体)ob4は、温度が高いが距離が遠いので中程度の明度の赤(150,0,0)で表示する。特定温度物体ob4以外の物体ob1〜ob3は人であり、特定温度物体ob4に比べて温度が低いので、黄色に近い色で、さらにそれぞれの距離に応じてそれらの色の明度が異なるように表示する。たとえば、最も近い物体ob1は明るい黄色(224,250,0)、中くらいの距離にある物体ob2は中くらいの明るさの黄色(180,190,0)、最も遠い物体ob3は暗い黄色(100,120,0)で表示される。このとき物体の範囲内、すなわち、1の物体にクラスタリングされた位置(画素)に対応する赤外線画像に温度分布がある場合は、前述の物体全体の温度として記憶した温度で、物体全体に同じ色を施す。これにより、人など部分的に温度が高いような物体でも、画面を見て認識しやすくなる。また、物体ob1〜ob4には、その温度にかかわらず、上述のとおり、物体であることを示す枠線fbが付けられて表示される。このため、物体であることがわかりやすくなり、特に動体の視認性が向上する。   FIG. 9 is a screen example showing a display example. The color to be displayed is assumed to be each color 0 to 255 as the gradation value of (R, G, B). In the figure, a high-temperature object (object to be a specific-temperature object described later) ob4 is displayed as medium-brightness red (150, 0, 0) because the temperature is high but the distance is long. Since the objects ob1 to ob3 other than the specified temperature object ob4 are humans and the temperature is lower than the specified temperature object ob4, they are displayed in a color close to yellow and different in lightness of those colors according to their respective distances. Do. For example, the nearest object ob1 is bright yellow (224,250,0), the medium distance object ob2 is medium brightness yellow (180,190,0), the farthest object ob3 is dark yellow (100 , 120, 0). At this time, if there is a temperature distribution in the infrared image corresponding to the position (pixel) clustered in one object, that is, the same color as the entire object at the temperature stored as the temperature of the entire object described above Apply. As a result, even an object such as a person whose temperature is partially high can be easily seen and recognized on the screen. In addition, regardless of the temperature of the objects ob1 to ob4, as described above, the frame line fb indicating the object is attached and displayed. For this reason, it becomes easy to understand that it is an object, and in particular, the visibility of a moving body is improved.

ここでは、さらに、監視部110の設置位置からの距離を表す距離線(0m〜40m)も示している。   Here, a distance line (0 m to 40 m) representing the distance from the installation position of the monitoring unit 110 is also shown.

続いて、制御部120は、赤外線画像のなかに特定温度部分があるか否かを判断する(S16)。特定温度部分とは、所定の温度範囲(所定の温度以上とする場合を含む)となっている部分である。たとえば、監視対象として人に危害が及ぶような温度の物体に人が近付かないように監視し、近付いた場合に警報するような場合は、特定温度部分となる所定の温度範囲としては50℃以上を設定する(この場合、上限はたとえば赤外線カメラの各画素が飽和する温度でよい)。もちろん、特定温度部分とする温度範囲を何度にするかは任意であり、監視対象の物体(たとえば人に危害を及ぼす高温物体)の温度や環境(室内か室外かなど)の温度などにより決めればよい。   Subsequently, the control unit 120 determines whether there is a specific temperature portion in the infrared image (S16). The specific temperature portion is a portion having a predetermined temperature range (including the case where the predetermined temperature is set or higher). For example, in the case where an object to be monitored is monitored so that a person does not approach an object at a temperature that may harm a person and alarm is issued when approaching, a predetermined temperature range which is a specific temperature portion is 50 ° C. or more (In this case, the upper limit may be, for example, the temperature at which each pixel of the infrared camera saturates). Of course, the temperature range for the specific temperature portion is arbitrary, and is determined by the temperature of the object to be monitored (for example, a high temperature object that harms a person) or the temperature of the environment (indoor or outdoor, etc.) Just do it.

ここで、特定温度部分がなければ、制御部120は、次のフレームを取得するためにS11へ戻る(S16:NO)。なお、詳細は図示省略したが、S12において物体が検出されない場合、当然のことながらS14での対応付けは行われず、S15では物体が存在しない画面が表示され、その後S16でNOとなってS11へ戻り、処理を継続することになる。また、S16でNOと判断された場合は、後述する警報領域を設定したことを示すデータがあれば、クリアして警報領域が設定されてないことを示すようにしておく(これは後述するS17の処理で必要となる)。   Here, if there is no specific temperature portion, the control unit 120 returns to S11 to obtain the next frame (S16: NO). Although details are not shown, if no object is detected in S12, naturally the association in S14 is not performed, a screen in which no object is present is displayed in S15, and then NO in S16 and S11 It will return and continue processing. If NO in S16, if there is data indicating that an alarm area described later has been set, it is cleared to indicate that an alarm area is not set (this will be described in S17 described later). Required in the processing of

制御部120は、特定温度部分を検出したなら(S16:YES)、続いて、制御部120は警報領域が既に存在しているか否かを判断する(S17)。ここで警報領域の有無は、後述するS19において警報領域を設定した際に記憶させる、警報領域が設定された旨のデータを確認することで判断する。ここで既に警報領域が設定されている場合はS20へ進むことになる。S20の処理は後述する。   If the control unit 120 detects a specific temperature portion (S16: YES), the control unit 120 then determines whether an alarm area already exists (S17). Here, the presence or absence of the alarm area is determined by confirming data indicating that the alarm area has been set, which is stored when the alarm area is set in S19 described later. If the alarm area has already been set here, the process proceeds to S20. The process of S20 will be described later.

S17において、警報領域が存在しなければ(S17:NO)、制御部120は、距離画像(3次元座標系)内の物体のうち、S16で検出した特定温度部分に対応した物体を特定温度物体として特定する(S18)。この段階では、既に、距離画像内の物体はクラスタリングされ、かつ、周辺温度よりも温度の高い部分と対応付けされている。そして動体の場合は動体追跡されている(上述のS12〜S14)。このため、このS18では、赤外線画像のなかから特定温度部分を検索して、それに対応している物体の座標値(位置)を特定すればよい。   In S17, if the alarm area does not exist (S17: NO), the control unit 120 specifies an object corresponding to the specific temperature portion detected in S16 among the objects in the distance image (three-dimensional coordinate system) as a specific temperature object It identifies as (S18). At this stage, the objects in the distance image have already been clustered and are associated with a portion whose temperature is higher than the ambient temperature. In the case of a moving object, the moving object is tracked (S12 to S14 described above). Therefore, in S18, a specific temperature portion may be searched from the infrared image, and the coordinate value (position) of the object corresponding to it may be specified.

しかし、このとき、特定温度部分にS13で動体追跡されている物体または現在フレームで新たに出現した物体と対応付けできない場合がある。たとえば、背景画像を取得(記憶)した時点では、低温であったが、その後温度が高くなったような静止物(移動しない物体)である。このような場合は、S13に背景画像のなかに存在している何らかの物体(背景差分法では検出できない物体)が発熱したものとして、S11で取得した3次元座標系の距離画像のなかから、S12で物体として検出されていない静止物(以下単に静止物という)と特定温度部分を対応付ければよい。このとき、その静止物の座標値を特定温度物体の座標値としてRAM123に記憶する。   However, at this time, there may be a case where it can not be associated with an object which is tracked in S13 in the specific temperature portion or an object newly appeared in the current frame. For example, when the background image is acquired (stored), it is a stationary object (an object which does not move) which is low temperature but then the temperature is increased. In such a case, it is assumed that an object (an object that can not be detected by the background subtraction method) present in the background image in S13 generates heat, and from the distance image of the three-dimensional coordinate system acquired in S11, S12 The specific temperature portion may be associated with a stationary object (hereinafter simply referred to as a stationary object) that is not detected as an object in the above. At this time, the coordinate value of the stationary object is stored in the RAM 123 as the coordinate value of the specific temperature object.

このような事例は、たとえば、第1領域内にボイラー(移動しない接地型のもの)があった場合、背景画像取得時にも当然にボイラーは写っている。このため背景差分法では、ボイラーをS12において物体とは検出できない。一方、背景画像取得時に停止していたボイラー、監視動作中のある時点から稼働し始めて熱くなると、特定温度部分として赤外線画像に写ることになる。このような事例では、上記のとおり、静止物であるボイラーを示している点群データに特定温度部分を対応付けすれば、以後、静止物であるボイラーも特定温度物体として認識できる。   In such a case, for example, if there is a boiler (a non-moving grounding type) in the first area, the boiler is naturally captured when the background image is acquired. Therefore, in the background subtraction method, the boiler can not be detected as an object at S12. On the other hand, when the boiler which has stopped at the time of background image acquisition starts operating from a certain point in monitoring operation and becomes hot, it will be reflected in the infrared image as a specific temperature portion. In such a case, as described above, if the specific temperature portion is associated with the point cloud data indicating the stationary boiler, the stationary boiler can be recognized as the specific temperature object thereafter.

続いて、制御部120は、特定温度物体ob4の周囲に警報領域を設定する(S19)。この警報領域の大きさは、特定温度部分を検出した赤外線画像から特定温度部分の温度(特定温度物体ob4内で温度分布がある場合は特に高い温度の部分)を特定し、その温度に応じて警報領域の大きさを可変とする。   Subsequently, the control unit 120 sets an alarm area around the specific temperature object ob4 (S19). The size of this alarm area specifies the temperature of the specific temperature part (the part of particularly high temperature if there is a temperature distribution in the specific temperature object ob4) from the infrared image that detects the specific temperature part, and The size of the alarm area is made variable.

図10は特定温度物体を説明するための説明図である。図10は、3次元座標系の距離画像と座標変換後の2次元座標系の赤外線画像とを重ね合わせて示している。図10に示すように、特定温度物体は、たとえば、その形状の端部の座標値(x、y、z)で示すと、(xmin,ymin,zmin),(xmax,ymin,zmin),(xmax,ymax,zmin),(xmin,ymax,zmin),(xmin,ymin,zmax),(xmax,ymin,zmax),(xmax,ymax,zmax),(xmin,ymax,zmax)となる。ここでは、特定温度物体は接地している物体であるので、3次元座標系のY軸の原点(0)を地面(床面)に取れば、Y軸方向の下端(ymin)は0(ゼロ)となる。   FIG. 10 is an explanatory view for explaining a specific temperature object. FIG. 10 shows the distance image of the three-dimensional coordinate system and the infrared image of the two-dimensional coordinate system after coordinate conversion in an overlapping manner. As shown in FIG. 10, the specific temperature object is, for example, (x min, y min, z min), (x max, y min, z min), ((x, y, z)) when represented by coordinate values (x, y, z) of the end of the shape. xmax, ymax, zmin), (xmin, ymax, zmin), (xmin, ymin, zmax), (xmax, ymin, zmax), (xmax, ymax, zmax), (xmin, ymax, zmax). Here, since the specific temperature object is a grounded object, the lower end (ymin) in the Y-axis direction is 0 (zero) if the Y-axis origin (0) of the three-dimensional coordinate system is taken to the ground (floor surface). ).

図11および12は、特定温度物体の周囲に設ける警報領域を説明するための説明図である。ここでは、3次元座標系における特定温度物体の周囲のみ示した。図11は特定温度物体の温度T1の場合であり、図12は特定温度物体の温度T2の場合である。ここではそれぞれの温度はT1<T2である。そして警報領域を設定するための所定距離を温度に対応させて距離D1<D2としている。   11 and 12 are explanatory diagrams for describing an alarm area provided around a specific temperature object. Here, only the periphery of the specific temperature object in the three-dimensional coordinate system is shown. FIG. 11 shows the case of the temperature T1 of the specific temperature object, and FIG. 12 shows the case of the temperature T2 of the specific temperature object. Here, each temperature is T1 <T2. Then, a predetermined distance for setting the alarm area is made to correspond to the temperature, and the distance D1 <D2.

特定温度物体の温度がT1の場合は、図11に示すように、警報領域m1は、特定温度物体ob4の周囲に特定温度物体ob4の外周から所定距離D1の範囲となるように設定する。具体的には、警報領域m1は、特定温度物体ob4の外周端の座標値からX,Y,Z各軸について、いずれも距離D1の範囲を設定する。したがって、警報領域m1を座標値(x、y、z)で示すと(xmin−D1,ymin−D1,zmin−D1),(xmax+D1,ymin+D1,zmin+D1),(xmax+D1,ymax+D1,zmin+D1),(xmin+D1,ymax+D1,zmin+D1),(xmin−D1,ymin−D1,zmax+D1),(xmax+D1,ymin−D1,zmax+D1),(xmax+D1,ymax+D1,zmax+D1),(xmin−D1,ymax+D1,zmax+D1)の範囲となる。ただし、ここでは前記のとおり特定温度物体は接地している物体であるので、Y軸を原点(0)とすれば、Y軸のマイナス方向に警報領域を設定する必要はない。このため、各座標値のなかのymin−D1=0となる。   When the temperature of the specific temperature object is T1, as shown in FIG. 11, the alarm area m1 is set around the specific temperature object ob4 so as to be within a predetermined distance D1 from the periphery of the specific temperature object ob4. Specifically, the alarm area m1 sets the range of the distance D1 for each of the X, Y, Z axes from the coordinate value of the outer peripheral end of the specific temperature object ob4. Therefore, when the alarm area m1 is represented by coordinate values (x, y, z), (xmin-D1, ymin-D1, zmin-D1), (xmax + D1, ymin + D1, zmin + D1), (xmax + D1, ymax + D1, zmin + D1), (xmin + D1) , Ymax + D1, zmin + D1), (xmin-D1, ymin-D1, zmax + D1), (xmax + D1, ymin-D1, zmax + D1), (xmax + D1, ymax + D1, zmax + D1), (xmin-D1, ymax + D1, zmax + D1). However, since the specific temperature object is a grounded object as described above, it is not necessary to set the alarm area in the negative direction of the Y axis if the Y axis is the origin (0). For this reason, it becomes ymin-D1 = 0 in each coordinate value.

また、特定温度物体ob4の温度がT2の場合は、図12に示すように、警報領域m2は特定温度物体ob4の周囲に特定温度物体ob4の外周から所定距離D2の範囲となるように設定する。具体的には、警報領域m2は、特定温度物体ob4の外周端の座標値からX,Y,Z各軸について、いずれも距離D2の範囲である。したがって、警報領域m2を座標値(x、y、z)で示すと(xmin−D2,ymin−D2,zmin−D2),(xmax+D2,ymin+D2,zmin+D2),(xmax+D2,ymax+D2,zmin+D2),(xmin+D2,ymax+D2,zmin+D2),(xmin−D2,ymin−D2,zmax+D2),(xmax+D2,ymin−D2,zmax+D2),(xmax+D2,ymax+D2,zmax+D2),(xmin−D2,ymax+D2,zmax+D2)の範囲となる。ただし、ここでは前記のとおり、特定温度物体は接地している物体であるので、Y軸を原点(0)とすれば、Y軸のマイナス方向に警報領域を設定する必要はない。このため、各座標値のなかのymin−D2=0となる。   When the temperature of the specific temperature object ob4 is T2, as shown in FIG. 12, the alarm area m2 is set around the specific temperature object ob4 to be within a predetermined distance D2 from the periphery of the specific temperature object ob4. . Specifically, the alarm area m2 is a range of the distance D2 for each of the X, Y, Z axes from the coordinate value of the outer peripheral end of the specific temperature object ob4. Therefore, when the alarm area m2 is represented by coordinate values (x, y, z), (xmin-D2, ymin-D2, zmin-D2), (xmax + D2, ymin + D2, zmin + D2), (xmax + D2, ymax + D2, zmin + D2), (xmin + D2) , Ymax + D2, zmin + D2, (xmin-D2, ymin-D2, zmax + D2), (xmax + D2, ymin-D2, zmax + D2), (xmax + D2, ymax + D2, zmax + D2), (xmin-D2, ymax + D2, zmax + D2). However, as described above, since the specific temperature object is a grounded object, it is not necessary to set the alarm area in the negative direction of the Y axis if the Y axis is the origin (0). Therefore, ymin-D2 = 0 in each coordinate value.

このように本実施形態では、特定温度物体の温度が高い方が警報領域の範囲が広くなるように設定している。このような温度と所定距離との関係は、たとえば、あらかじめHDD124に温度対所定距離のテーブルデータなどとして記憶しておいて、RAM123に読み出して使用するとよい。そして処理の際に、S19において赤外線画像から検出された特定温度部分の温度からテーブルデータを参照して所定距離を抽出する。そして抽出した所定距離分離した警報領域を設定する。   As described above, in the present embodiment, the range of the alarm area is set wider as the temperature of the specific temperature object is higher. Such a relationship between the temperature and the predetermined distance may be stored in advance in the HDD 124 as table data of temperature vs. predetermined distance, for example, and may be read out to the RAM 123 for use. Then, at the time of processing, a predetermined distance is extracted with reference to table data from the temperature of the specific temperature portion detected from the infrared image in S19. Then, the extracted alarm area separated by a predetermined distance is set.

S19においては、警報領域を設定後、警報領域を設定したことを示すデータをRAM123に記憶しておく。   In S19, after setting the alarm area, data indicating that the alarm area has been set is stored in the RAM 123.

なお、上記説明では、特定温度物体が接地している(地面(床面を含む)に着いている)場合を例に説明したが、たとえば、特定温度物体が空中にある場合(たとえば、特定温度物体が吊り下げ搬送などされているような場合)、特定温度物体の下面(Y軸のマイナス方向)にも広がるように警報領域を設定する。ただし、この場合も、Y軸の原点を地面とすれば、ymin−D2が0より小さくなる場合は0にしてよい。   In the above description, the case where the specific temperature object is in contact with the ground (is on the ground (including the floor surface)) is described as an example, but for example, the specific temperature object is in the air (for example, the specific temperature The alarm area is set so as to extend also to the lower surface (the negative direction of the Y axis) of the specific temperature object when the object is suspended and transported or the like). However, also in this case, if ymin-D2 becomes smaller than 0, the origin may be set to 0 if the origin of the Y axis is the ground.

また、ここでは、特定温度物体が3次元座標系で直方体となっている場合を例に説明したが、特定温度物体の形状は直方体に限らず、その他の形状であってもよい。その場合、警報領域は、特定温度物体の形状に合わせて、特定温度物体の外周から所定距離(D1、D2など)の範囲として設定すればよい。   In addition, although the case where the specific temperature object is a rectangular solid in the three-dimensional coordinate system has been described as an example, the shape of the specific temperature object is not limited to a rectangular solid, and may be another shape. In that case, the alarm area may be set as a range of a predetermined distance (D1, D2, etc.) from the outer periphery of the specific temperature object in accordance with the shape of the specific temperature object.

また、ここでは、警報領域は、特定温度物体の外周端から所定距離(D1、D2など)の範囲として設定したが、これに代えて、たとえば、特定温度物体の中心から所定距離(ただし所定距離は特定温度物体の中心から外形までの距離より長い)の範囲としてもよい。これにより球体やそれに近い形状の場合に、クラスタリングした特定温度物体のクラスター中心から球体の範囲を警報領域として設定すればよいので、計算が容易になる(処理の高速化を図れる)。   Also, in this case, the alarm area is set as a range of a predetermined distance (D1, D2, etc.) from the outer peripheral edge of the specific temperature object, but instead, for example, a predetermined distance from the center of the specific temperature object May be longer than the distance from the center of the specific temperature object to the outline). As a result, in the case of a sphere or a shape close to the sphere, the range from the cluster center of the clustered specific temperature object to the sphere may be set as an alarm area, so that calculation becomes easy (speeding up of processing can be achieved).

また、たとえば、特定温度部分として温度分布があるような場合に、特定温度物体のなかで最も温度の高い部分に対応する位置から所定距離の範囲としてもよい。これにより、特定温度物体のなかで、温度分布があるような場合でも、高温部分を中心にして警報領域を設定することができる。   For example, when there is a temperature distribution as a specific temperature portion, it may be a range of a predetermined distance from a position corresponding to the highest temperature portion in the specific temperature object. As a result, even if there is a temperature distribution in the specific temperature object, the alarm area can be set around the high temperature portion.

このように警報領域を特定温度物体から一定の距離または温度に応じた距離離すように設定することで、特定温度物体が動体の場合に、その移動に合わせて警報領域も移動させることができる(後述S20参照)。   By setting the alarm area to be away from the specific temperature object by a predetermined distance or a distance according to the temperature as described above, when the specific temperature object is a moving object, the alarm area can be moved according to the movement ( See later S20).

なお、警報領域はこのような設定方法以外にも、たとえば、特定温度物体が移動しないことがわかっている場合(上記静止物の場合)や、移動する範囲がわかっている場合には、それらに合わせて、特定温度物体の周囲に、固定された所定距離の範囲を警報領域としてもよい。このような固定された警報領域を設定する場合、たとえば、特定温度物体が動体であれば、所定距離は、移動しない方向は短く、移動する方向は長くしてもよい。   In addition to the above setting method, for example, when it is known that the specific temperature object does not move (in the case of the stationary object) or the moving range is known, the alarm area is In addition, the range of a predetermined distance fixed around the specific temperature object may be used as the alarm area. When setting such a fixed alarm area, for example, if the specific temperature object is a moving object, the predetermined distance may be shorter in the direction in which it does not move and longer in the direction in which it moves.

フローチャートに戻り説明を続ける。警報領域の設定後、制御部120は、特定温度物体ob4および警報領域m1(またはm2)を色分けまたは線種分けした枠や線、または印を付けて表示させるように、ディスプレイ130に表示される画面を更新する(S21)。このとき警報領域を示す枠線を第2の関連情報像とする。これにより、所定の温度範囲となっている物体(特定温度物体)が視覚的にわかりやすくなる。このため、特定温度物体に近付くような他の物体(人や物)がある場合にも、画面上で特定温度物体と他の物体との距離が把握しやすくなる。なお、第2の関連情報像としては、図示した枠線に限らず、たとえば、物体を指し示す矢印や三角印、さらに警報領域全体を薄く色付けするようなことでもよい(たとえば特定温度物体がその色から透けて見える程度の濃さ)。   Return to the flowchart and continue the explanation. After setting the alarm area, the control unit 120 is displayed on the display 130 so as to display the specific temperature object ob4 and the alarm area m1 (or m2) with a frame or line or a color-coded or line-typed marking. The screen is updated (S21). At this time, a frame line indicating the alarm area is taken as a second related information image. As a result, an object (specific temperature object) in a predetermined temperature range can be easily understood visually. Therefore, even when there is another object (person or object) that approaches the specific temperature object, the distance between the specific temperature object and the other object can be easily grasped on the screen. The second related information image is not limited to the illustrated frame lines, but may be, for example, an arrow or a triangle pointing to an object, or may lighten the entire alarm area (for example, a specific temperature object has its color) It is thick enough to see through.

続いて、制御部120は、特定温度物体と異なる、他の物体(人やそのほかの物など)が警報領域内にあるか否かを判断する(S22)。この比較は、S12でクラスタリングした物体(すなわち背景差分法で検出された物体)の、クラスターの外形の座標値と警報領域を示している座標値で囲まれた範囲を比較する。そして、他の物体のクラスターの外形の座標値が警報領域内に入っていれば、他の物体が警報領域内にあると判断する。   Subsequently, the control unit 120 determines whether or not another object (such as a person or another object) different from the specific temperature object is in the alarm area (S22). This comparison compares the range surrounded by the coordinate value of the outline of the cluster and the coordinate value indicating the alarm area, of the object clustered in S12 (ie, the object detected by the background subtraction method). Then, if the coordinate value of the outline of the cluster of another object is within the alarm area, it is determined that the other object is within the alarm area.

ここで、他の物体が警報領域内にあると判断されなければ(S22:NO)、制御部120は、S11へ戻り、次のフレームの各画像を取得し、その後の処理を継続する。   Here, if it is not determined that another object is in the alarm area (S22: NO), the control unit 120 returns to S11, acquires each image of the next frame, and continues the subsequent processing.

一方、他の物体が警報領域内にあると判断されたなら(S22:YES)、制御部120は、警報器140に対して警報信号を出力する(S23)。これにより、警報信号を受信した警報器140から警報音が鳴る。また、ディスプレイ130に、警報領域内に入ったと判断された物体(または物体を囲む枠や印など)を点滅させたり、画面全体の色を変えたり、点滅させたり、さらには、警告文を表示させたりして、視覚的にも警報が発せられていることがわかるようにするとよい。また、警報器140と合わせて、回転灯を点灯させたり、色分けされた積層表示灯の色を青から赤に変化させたり、その他のランプを点灯や点滅させたりするなど、様々な警報動作を行ってもよい。   On the other hand, when it is determined that another object is in the alarm area (S22: YES), the control unit 120 outputs an alarm signal to the alarm device 140 (S23). Thereby, an alarm sound is emitted from the alarm device 140 that has received the alarm signal. In addition, the display 130 blinks an object (or a frame or mark surrounding the object, etc.) determined to be within the alarm area, changes the color of the entire screen, blinks, and displays a warning message. It is good to let it be understood visually that an alarm has been issued. In addition, various alarm operations such as turning on the rotary light, changing the color of the laminated indicator from blue to red, turning on the other lamps and blinking, etc. You may go.

その後、S12へ戻り、処理を継続することになる。S23からS12へ戻って以降、特定温度部分が消失した場合(S16:NOとなった場合)、または、他の物体が警報領域から抜けた場合(S22:NOとなった場合)は、警報信号を止めるようにしてもよい。また、警報信号の出力後は、たとえば手動によって警報を切らない限り鳴り続けるようにしてもよい。   Thereafter, the process returns to S12 to continue the process. After returning from S23 to S12, when the specific temperature portion disappears (S16: NO) or when another object leaves the alarm area (S22: NO), the alarm signal You may stop the Further, after the output of the alarm signal, for example, it may be kept on as long as the alarm is not turned off manually.

S20の処理を説明する。S20では、前フレームまでで既に警報領域が設定されている状態である。しかも、その時点で取得されている現在フレームにおいて動体追跡(S13)も行われている。このため、特定温度物体が動体であれば、その移動距離、方向、および速度がわかっている。そこで、S20においては、既に設定されている警報領域の座標値を、特定温度物体の移動距離および方向を用いて移動させる。これにより、前フレームまでで既に警報領域が設定されていたなら、特定温度物体が動体であっても、その移動に合わせて警報領域を移動させるだけでよい。このためS18〜S19のように、現在フレーム内の特定温度物体の座標値から警報領域を設定するよりは、計算が簡単になる(処理の高速化を図れる)。   The process of S20 will be described. In S20, the alarm area is already set up to the previous frame. Moreover, moving object tracking (S13) is also performed in the current frame acquired at that time. For this reason, if the specified temperature object is a moving object, its moving distance, direction, and speed are known. Therefore, in S20, the coordinate value of the alarm area that has already been set is moved using the movement distance and direction of the specific temperature object. Thus, if the alarm area has already been set up to the previous frame, even if the specific temperature object is a moving object, it is sufficient to move the alarm area in accordance with the movement. For this reason, as in S18 to S19, the calculation becomes easier than setting the alarm area from the coordinate value of the specific temperature object in the current frame (the processing can be speeded up).

S20の後は、制御部120は、S21へ進み、移動させた警報領域などを表示させるように画面を更新し、以降の処理を継続する。   After S20, the control unit 120 proceeds to S21, updates the screen so as to display the moved alarm area and the like, and continues the subsequent processing.

このようにして監視動作は、繰り返し処理として実行される。   In this way, the monitoring operation is performed as an iterative process.

上記説明では、特定温度物体の周囲にあらかじめ決められた所定距離の範囲を警報領域として設定することとした。これに代えて、特定温度物体と他の物体との相対距離および相対速度に応じて警報領域を設定するための所定距離の長さを変更するようにしてもよい。   In the above description, the range of the predetermined distance predetermined around the specific temperature object is set as the alarm area. Instead of this, the length of a predetermined distance for setting the alarm area may be changed according to the relative distance and relative speed between the specific temperature object and the other object.

物体の移動方向、および速度は、既に説明したように、S13の段階で得られる。特定温度物体についても、S13での動体追跡の値として判明している。また特定温度物体が静止物の場合でもその位置は判明している(S18で特定温度物体として静止物を特定した場合)。   The movement direction and velocity of the object are obtained at the stage of S13, as described above. The specific temperature object is also known as the value of moving object tracking in S13. Further, even when the specific temperature object is a stationary object, the position is known (when the stationary object is specified as the specific temperature object in S18).

そこで、これらの移動方向および速度から、特定温度物体と他の物体とが相対的に接近する方向に移動している場合で、かつ相対速度(接近速度)が速い場合には、既に設定されている警報領域を広げる。これにより、特定温度物体と他の物体のうち、少なくともいずれか一方が動体の場合に、特定温度物体の温度だけではなく、それらの移動速度なども考慮していち速く警報信号を出すことができる。   Therefore, when the specific temperature object and another object move in the direction of relatively approaching from the movement direction and speed, and the relative speed (approaching speed) is high, it is already set. Widen the alarm area. Thus, when at least one of the specific temperature object and the other object is a moving object, it is possible to quickly issue an alarm signal in consideration of not only the temperature of the specific temperature object but also the moving speed thereof. .

以上説明した実施形態1によれば、以下のような効果を奏する。   According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.

本実施形態1では、物体の温度を検出できる2次元座標系の赤外線画像と、空間内の3次元的な位置を3次元座標系としてとらえるライダー102の距離画像との座標系を合わせたうえで、赤外線画像から温度の高い特定温度部分を検出する一方で、距離画像から特定温度部分に対応する特定温度物体の位置を特定する。そして、特定温度物体の位置と他の物体との位置関係から警報を発することとしたので、温度の高い特定温度物体と他の物体との接近を確実にとらえて、安全を確保するための警報を行うことができる。   In the first embodiment, the coordinate system of the infrared image of the two-dimensional coordinate system that can detect the temperature of the object and the distance image of the rider 102 that captures the three-dimensional position in space as the three-dimensional coordinate system is matched. While detecting a high temperature specific temperature portion from an infrared image, the position of a specific temperature object corresponding to the specific temperature portion is specified from the distance image. Then, since the alarm is issued from the positional relationship between the specific temperature object and the other object, the alarm for ensuring safety by ensuring that the high temperature specific temperature object approaches the other object. It can be performed.

特定温度部分は、たとえば人に危険があるような高い温度の部分であり、他の物体は、たとえば人である場合に、温度の高い物体と人との接近を未然に防ぐために警報することができる。   The specific temperature part is, for example, a part of high temperature where there is a danger to a person, and another object may warn, for example, when it is a person, in order to prevent close objects with high temperature objects. it can.

また、本実施形態1では、特定温度物体の周囲に警報領域を設定することとしたので、特定温度物体と他の物体との間隔(距離)を一々演算することなく、警報領域に物体が入ったか否かを判断することができる。このため、危険性の判断にかかる時間(演算処理時間)を少なくすることができる。   Further, in the first embodiment, since the alarm area is set around the specific temperature object, the object enters the alarm area without calculating the distance (distance) between the specific temperature object and the other object one by one. It can be determined whether or not. For this reason, the time (calculation processing time) concerning judgment of danger can be reduced.

また、警報領域は、特定温度物体の移動に合わせて移動させることとしたので、特定温度物体が動いている場合でも、警報領域内に物体が入ったか否かの単純な演算によって危険性を判断することができる。   Also, since the alarm area is moved according to the movement of the specific temperature object, even if the specific temperature object is moving, the danger is judged by a simple calculation of whether or not the object is in the alarm area. can do.

また、本実施形態1では、物体が警報領域に接近してくる方向および速度から、警報領域の大きさを変えることにしたので、物体が近付いてくる速度が速い場合には、早めに危険を知らせて、物体が特定温度物体に近付くことを回避することが、より確実に行えるようになる。   Further, in the first embodiment, the size of the alarm area is changed from the direction and speed at which the object approaches the alarm area. Therefore, when the speed at which the object approaches is high, the danger is caused earlier. Informing the user can more reliably prevent the object from approaching the specific temperature object.

また、本実施形態1では、特定温度部分の温度に応じて警報領域の大きさを変えることとしたので、物体が警報領域に近付く場合の危険の回避がより確実に行えるようになる。   Further, in the first embodiment, since the size of the alarm area is changed according to the temperature of the specific temperature portion, the danger when the object approaches the alarm area can be more reliably avoided.

(実施形態2)
(監視システムの構成)
図13は、実施形態2の監視システムの構成を示すブロック図である。図14は、監視部の配置を示す鳥瞰図である。
Second Embodiment
(Configuration of monitoring system)
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the monitoring system of the second embodiment. FIG. 14 is a bird's-eye view showing the arrangement of the monitoring unit.

実施形態2の監視システム200は2台の監視部を備える。2台の監視部は、第1監視部211と第2監視部212である。第1監視部211と第2監視部212は同じ監視対象となる空間を別な方向から監視するように配置されている。第1監視部211と第2監視部212の内部構成は共に実施形態1同様であり、それぞれに赤外線カメラ104とライダー102を有する。   The monitoring system 200 according to the second embodiment includes two monitoring units. The two monitoring units are a first monitoring unit 211 and a second monitoring unit 212. The first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212 are arranged to monitor the same monitoring target space from different directions. The internal configurations of the first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212 are the same as in the first embodiment, and each have an infrared camera 104 and a rider 102.

制御部220は、第1監視部211と第2監視部212を一度に制御すること以外、その構成は実施形態1と同じである。このため制御部220には、第1監視部211と第2監視部212が接続されている。その他の構成は、実施形態1を同じであるので、説明は省略する。   The configuration of the control unit 220 is the same as that of the first embodiment except that the first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212 are controlled at one time. Therefore, a first monitoring unit 211 and a second monitoring unit 212 are connected to the control unit 220. The other configuration is the same as that of the first embodiment, so the description will be omitted.

制御部220による座標変換動作および監視動作は、第1監視部211と第2監視部212ごとにそれぞれ行われるが、その処理手順は実施形態1と同じであるので、説明は省略する。   The coordinate conversion operation and the monitoring operation by the control unit 220 are performed for each of the first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212, but the processing procedure is the same as that of the first embodiment, so the description will be omitted.

本実施形態2においては、表示処理の段階、すなわち、実施形態1で説明した監視動作の処理手順のうち、S15およびS21(S23でディスプレイに警報を表示させる場合も含む、以下同様)の処理が実施形態1と異なる。   In the second embodiment, the processing of S15 and S21 (including the case where an alarm is displayed on the display in S23, the same applies hereinafter) in the display processing, that is, the processing procedure of the monitoring operation described in the first embodiment. It differs from the first embodiment.

本実施形態2では、図14に示したように、第1監視部211と第2監視部212が同じ領域(空間)をそれぞれ異なる方向から監視している。このため同じ物体であっても、見えている部分(面)が異なる。特に赤外線カメラ104によって検知される温度は、物体の面によって異なる場合がある。つまり、1つの物体であっても、ある面は温度が高く、他の面は温度が低い場合などである(温度が低い面とは、物体のある面が赤外線遮蔽物に覆われている場合も含む)。   In the second embodiment, as shown in FIG. 14, the first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212 monitor the same area (space) from different directions. For this reason, even if it is the same object, the visible part (surface) differs. In particular, the temperature detected by the infrared camera 104 may differ depending on the surface of the object. That is, even if one object has a high temperature on one side and a low temperature on the other side, etc. (The low temperature side means that the side on which the object is covered by the infrared shielding material. Also included).

たとえば図14に示した物体ob5は一面hoの温度が他の面coより高い。この場合、第1監視部211の赤外線カメラ104は温度の高い面hoを撮影し、第2監視部212の赤外線カメラ104では温度の低い面coを撮影することになる。一方、それぞれのライダー102は同じ物体ob5をそれぞれの位置から走査して距離画像を出力している。   For example, the temperature of one surface ho of the object ob5 shown in FIG. 14 is higher than that of the other surface co. In this case, the infrared camera 104 of the first monitoring unit 211 shoots the surface ho with high temperature, and the infrared camera 104 of the second monitoring unit 212 shoots the surface co with low temperature. On the other hand, each rider 102 scans the same object ob5 from each position and outputs a distance image.

このような場合、同じ物体に対して、温度の低い物体として表示させるよりも、温度の高い物体として表示させた方が、その物体が持つ固有の温度が画面内でわかりやすい。そこで、本実施形態2では、表示処理の段階で、温度が高い面hoをとらえている方の監視部(図14においては第1監視部211)の画像をディスプレイ130に表示させるようにした。   In such a case, when the same object is displayed as a low-temperature object, displaying as a high-temperature object makes it easier to understand the inherent temperature of the object on the screen. Therefore, in the second embodiment, the image of the monitoring unit (the first monitoring unit 211 in FIG. 14) of the person who is capturing the surface ho having a high temperature is displayed on the display 130 at the display processing stage.

このために、本実施形態2では、制御部220が表示処理段階であるS15およびS21(S23)において、実施形態1とは異なる処理を行う。図15は、実施形態2における表示処理段階(図8中のS15およびS21(S23))の手順を示すサブルーチンフローチャートである。   To this end, in the second embodiment, the control unit 220 performs processing different from that of the first embodiment in S15 and S21 (S23) which is the display processing stage. FIG. 15 is a subroutine flowchart showing the procedure of the display processing step (S15 and S21 (S23) in FIG. 8) in the second embodiment.

まず、制御部220は、実施形態1同様に、第1監視部211から取得した距離画像と赤外線画像、および第2監視部212から取得した距離画像と赤外線画像のそれぞれを用いて、図8に示したS11からの処理を同時並行的に実施する。   First, as in the first embodiment, the control unit 220 uses the distance image and the infrared image acquired from the first monitoring unit 211, and the distance image and the infrared image acquired from the second monitoring unit 212 in FIG. The processing from S11 shown is performed in parallel.

そして、S15またはS21(またはS23)に処理が進むと、図15に示したサブルーチンに移り、制御部220は、第1監視部211の赤外線カメラ104が撮影した赤外線画像内の最高温度を抽出し、これを第1画面温度St1とする(S31)。   Then, when the process proceeds to S15 or S21 (or S23), the process proceeds to the subroutine shown in FIG. 15, and the control unit 220 extracts the maximum temperature in the infrared image captured by the infrared camera 104 of the first monitoring unit 211 This is set as the first screen temperature St1 (S31).

続いて、制御部220は、第2監視部212の赤外線カメラ104が撮影した赤外線画像内の最高温度を抽出し、これを第2画面温度St2とする(S32)。なお、S31とS32の処理の順番は逆でもよい(同時でもよい)。   Subsequently, the control unit 220 extracts the highest temperature in the infrared image captured by the infrared camera 104 of the second monitoring unit 212, and sets this as the second screen temperature St2 (S32). The order of the processes of S31 and S32 may be reversed (or may be simultaneous).

続いて、制御部220は、最高温度の高い方の画面を表示させる。ここでの処理は、St1≧St2か否かを判断する(S33)。   Subsequently, the control unit 220 causes the screen with the highest maximum temperature to be displayed. In the processing here, it is determined whether or not St1StSt2 (S33).

ここで、St1≧St2であれば(S33:YES)、制御部220は、第1監視部211側の画像をディスプレイ130に表示させる。表示される画像は、第1監視部211から取得した距離画像と赤外線画像を用いて、実施形態1で説明したとおり、物体に色や枠を付けて表示させる。   Here, if St1 ≧ St2 (S33: YES), the control unit 220 causes the display 130 to display the image on the first monitoring unit 211 side. The image to be displayed is displayed using the distance image and the infrared image acquired from the first monitoring unit 211, with colors and frames attached to the object, as described in the first embodiment.

一方、St1≧St2でなければ(S33:NO)、制御部220は、第2監視部212側の画像をディスプレイ130に表示させる。表示される画像は、第2監視部212から取得した距離画像と赤外線画像を用いて、実施形態1で説明したとおり、物体に色や枠を付けて表示させる。以上により本実施形態2におけるサブルーチンは終了するので、メインルーチン(図8および9に示したフローチャート)に戻ることになる。   On the other hand, if St1 ≧ St2 (S33: NO), the control unit 220 causes the display 130 to display the image on the second monitoring unit 212 side. The image to be displayed is displayed by attaching a color or a frame to the object as described in the first embodiment, using the distance image and the infrared image acquired from the second monitoring unit 212. Thus, the subroutine in the second embodiment is completed, and the process returns to the main routine (flowcharts shown in FIGS. 8 and 9).

なお、特定温度物体の検出、警報領域の設定、および警報領域内の他の物体の有無の検出、警報の各段階(S18〜23)も、第1監視部211から取得した距離画像と赤外線画像、および第2監視部212から取得した距離画像と赤外線画像のそれぞれを用いて行われる。このとき、仮に、第1監視部211と第2監視部212のいずれか一方でしか警報領域の設定が行われない場合も、その警報領域に対する監視動作を実行して警報などを行うようにすればよい。   Note that the distance image and the infrared image acquired from the first monitoring unit 211 also in the detection of the specific temperature object, the setting of the alarm area, the detection of the presence or absence of other objects in the alarm area, and each step of alarm (S18 to 23) , And each of the distance image and the infrared image acquired from the second monitoring unit 212 is performed. At this time, even if the alarm area is set only in one of the first monitoring unit 211 and the second monitoring unit 212, the monitoring operation is performed on the alarm area to perform an alarm or the like. Just do it.

本実施形態2によれば、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。   According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態2では、2台以上の監視部を用いて監視動作を行う場合に、より温度の高い部分をとらえている方の監視部の画像を表示させることができる。たとえば人の場合、顔が向いた方をとらえた画像(通常、顔は後ろ姿の頭よりが温度が高い)をディスプレイ130に表示させることができる。   In the second embodiment, when the monitoring operation is performed using two or more monitoring units, it is possible to display an image of the monitoring unit that is capturing a portion with a higher temperature. For example, in the case of a person, it is possible to display on the display 130 an image (usually, the temperature of the face is higher than that of the back of the head) captured in which the face is facing.

なお、本実施形態2では、2台の監視部としたが、さらに多くの監視部を設けてもよい。また、本実施形態2では2台の監視部に対して1つの制御部220でこれらを制御することとしたが、2台の監視部に対してそれぞれに制御部220を設け、画面表示の切り換えだけを行う画面切り替え専用の制御部(コンピューター)をさらに設けるようにしてもよい。   Although two monitoring units are provided in the second embodiment, more monitoring units may be provided. In the second embodiment, one control unit 220 controls two monitoring units, but a control unit 220 is provided for each of two monitoring units to switch the screen display. A control unit (computer) dedicated to screen switching may be further provided.

また、実施形態2では、特定温度物体の検出、警報領域の設定、および警報領域内の他の物体の有無の検出、警報の各段階(S18〜23)は、第1監視部211と第2監視部212のそれぞれ赤外線画像から、先に特定温度部分があるか否か判定して、以後、処理を特定温度部分を検出した方の距離画像と赤外線画像を用いて実行するようにしてもよい。   In the second embodiment, the detection of the specific temperature object, the setting of the alarm area, the detection of the presence or absence of other objects in the alarm area, and the stages of alarm (S18 to 23) From each infrared image of the monitoring unit 212, it may be determined whether or not there is a specific temperature portion first, and thereafter, the process may be executed using the distance image and the infrared image of the one detecting the specific temperature portion. .

また、実施形態2では、単に、距離と温度に基づいて色分け表示させた画像を、温度の高い面がわかるような画像として提供するだけとしてもよい。この場合、特定温度物体の検出、警報領域の設定、および警報領域内の他の物体の有無の検出、警報の各段階(S18〜23)は行わなくてもよい。   Further, in the second embodiment, an image displayed by color-coding based on distance and temperature may be simply provided as an image in which a high temperature surface can be recognized. In this case, the detection of the specific temperature object, the setting of the alarm area, the detection of the presence or absence of another object in the alarm area, and the steps of the alarm (S18 to 23) may not be performed.

以上本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。   Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

たとえば、上述した実施形態では、特定温度部分を1つ検出した場合を例に説明したが、特定温度部分を複数検出した場合、それらに対応させて、特定温度物体の特定、警報領域の設定、監視、警報などを行うようにするとよい。   For example, in the embodiment described above, the case where one specific temperature portion is detected is described as an example, but when a plurality of specific temperature portions are detected, identification of a specific temperature object, setting of an alarm area are made to correspond to them. It is better to monitor and alert.

また、たとえば、上述した実施形態では、赤外線画像の2次元座標系を距離画像の3次元座標系に変換する座標変換係数を初期設定として求めることとしたが、このような座標変換に代えて赤外線カメラの画角と、ライダーの走査によって得られる距離画像の画角が同じになるようにしてもよい。たとえば、赤外線カメラのレンズの焦点距離(または倍率)を変えるなどすることで赤外線カメラの画角を距離画像の画角に合わせる。このようにしても、赤外線画像の2次元座標系と距離画像の3次元画像内のX−Y平面の座標系を同じにすることができる。   Further, for example, in the above-described embodiment, the coordinate conversion coefficient for converting the two-dimensional coordinate system of the infrared image to the three-dimensional coordinate system of the distance image is determined as the initial setting. The angle of view of the camera and the angle of view of the distance image obtained by the scan of the rider may be the same. For example, the angle of view of the infrared camera is adjusted to the angle of view of the distance image by changing the focal length (or magnification) of the lens of the infrared camera. Also in this case, the two-dimensional coordinate system of the infrared image and the coordinate system of the XY plane in the three-dimensional image of the distance image can be made the same.

また、たとえば、上述した実施形態では、特定温度物体の周囲に警報領域を設定することとしたが、特定温度物体の検出後に、特定温度物体と他の物体との距離を逐一算出して、その距離が所定距離以下か否かを判断することで、警報信号を出力するようにしてもよい。   Further, for example, in the above-described embodiment, the alarm area is set around the specific temperature object, but after detection of the specific temperature object, the distance between the specific temperature object and the other object is calculated one by one, and The alarm signal may be output by determining whether the distance is equal to or less than a predetermined distance.

そのほか、本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。   Besides, the present invention can be variously modified based on the configuration described in the claims, and they are also within the scope of the present invention.

本出願は、2018年2月22日に出願された日本国特許出願番号2018−029921号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として組み入れられている。   This application is based on Japanese Patent Application No. 2018-029921 filed on February 22, 2018, the disclosure of which is incorporated in its entirety by reference.

100、200 監視システム、
102 ライダー、
104 赤外線カメラ、
110、211、212 監視部、
120、220 制御部、
130 ディスプレイ、
140 警報器、
211 第1監視部、
212 第2監視部。
100, 200 monitoring system,
102 riders,
104 infrared camera,
110, 211, 212 monitoring unit,
120, 220 control units,
130 display,
140 alarms,
211 first monitoring unit,
212 Second monitoring unit.

Claims (14)

第1領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布が3次元座標系で示された距離画像を出力するライダーと、
前記第1領域と少なくとも一部の領域が重複する第2領域を撮影して2次元座標系で示された赤外線画像を出力する赤外線カメラと、
前記ライダーから前記距離画像を取得し、取得した前記距離画像から物体を検出すると共に前記赤外線カメラから前記赤外線画像を取得し、
前記赤外線画像に所定の温度範囲となっている特定温度部分がある場合に、前記検出した物体のうち、前記特定温度部分に対応する物体を特定温度物体として前記3次元座標系における位置を特定すると共に、検出した前記物体のなかに前記特定温度物体とは異なる他の物体が含まれる場合に、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内であるか否かを判断して、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内である場合に警報信号を出力する制御部と、
を有する監視システム。
A lidar for outputting a distance image in which a distribution of distance values obtained by scanning a laser beam toward the first region is represented in a three-dimensional coordinate system;
An infrared camera which captures a second area in which at least a part of the first area overlaps with the first area and outputs an infrared image shown in a two-dimensional coordinate system;
Acquiring the distance image from the rider, detecting an object from the acquired distance image, and acquiring the infrared image from the infrared camera;
In the infrared image, when there is a specific temperature portion in a predetermined temperature range, an object corresponding to the specific temperature portion among the detected objects is specified as a specific temperature object in the three-dimensional coordinate system. And when the detected object includes another object different from the specific temperature object, it is determined whether or not the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance. A control unit that outputs an alarm signal when the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance;
Monitoring system with.
前記制御部は、
前記3次元座標系において前記特定温度物体の周囲に、前記特定温度物体から前記所定距離の範囲を警報領域として設定し、前記他の物体が前記警報領域にある場合に前記警報信号を出力する、請求項1に記載の監視システム。
The control unit
The range of the predetermined distance from the specific temperature object is set as an alarm area around the specific temperature object in the three-dimensional coordinate system, and the alarm signal is output when the other object is in the alarm area. The monitoring system according to claim 1.
前記制御部は、前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体が動体であると判断される場合には、前記警報領域を前記特定温度物体の動きに合わせて移動する、請求項2に記載の監視システム。   The control unit moves the alarm area in accordance with the movement of the specific temperature object when it is determined that the specific temperature object is a moving object from a plurality of distance images acquired in time series from the rider. The monitoring system according to claim 2. 前記制御部は、前記特定温度物体の周囲に固定された前記警報領域を設定する、請求項2に記載の監視システム。   The monitoring system according to claim 2, wherein the control unit sets the alarm area fixed around the specific temperature object. 前記制御部は、
前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度を求め、求めた前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度に応じて前記所定距離の長さを変える、請求項1〜4のいずれか1つに記載の監視システム。
The control unit
The relative distance and relative velocity between the specific temperature object and the other object are determined from the plurality of distance images acquired in time series from the rider, and the determined relative distance and relative distance between the specific temperature object and the other object The monitoring system according to any one of claims 1 to 4, wherein the length of the predetermined distance is changed according to the speed.
前記制御部は、前記赤外線カメラが撮影した赤外線画像内の前記特定温度部分の温度が高いほど前記所定距離を長くする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の監視システム。   The monitoring system according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit lengthens the predetermined distance as the temperature of the specific temperature portion in the infrared image captured by the infrared camera increases. 前記警報信号を受信して、音および/または光を発する警報器を有する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の監視システム。   7. A surveillance system according to any one of the preceding claims, comprising an alarm which receives the alarm signal and emits sound and / or light. 第1領域に向けてレーザー光を走査することによって得られた距離値の分布を3次元座標系で示された距離画像を出力するライダーと、
前記第1領域と少なくとも一部が重複する第2領域を撮影して2次元座標系で示された赤外線画像を出力する赤外線カメラと、を有する監視システムの制御方法であって、
前記ライダーから前記距離画像を取得し、取得した前記距離画像から物体を検出する段階(a)と、
前記赤外線カメラから前記赤外線画像を取得し、前記赤外線画像に所定の温度範囲となっている特定温度部分がある場合に、検出した前記物体のうち、前記特定温度部分に対応する物体を特定温度物体として前記3次元座標系における位置を特定する段階(b)と、
検出した前記物体のなかに前記特定温度物体とは異なる他の物体が含まれる場合に、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内であるか否かを判断して、前記特定温度物体と前記他の物体との距離が所定距離内である場合に警報を発する段階(c)と、
を有する監視システムの制御方法。
A lidar that outputs a distance image of a distribution of distance values obtained by scanning laser light toward the first region in a three-dimensional coordinate system;
A control method of a monitoring system, comprising: an infrared camera for photographing a second area at least partially overlapping the first area and outputting an infrared image represented by a two-dimensional coordinate system,
Acquiring the distance image from the rider and detecting an object from the acquired distance image (a);
When the infrared image is acquired from the infrared camera, and the infrared image includes a specific temperature portion having a predetermined temperature range, an object corresponding to the specific temperature portion among the detected objects is a specific temperature object Identifying the position in the three-dimensional coordinate system as (b),
If the detected object includes another object different from the specific temperature object, it is determined whether the distance between the specific temperature object and the other object is within a predetermined distance, Issuing an alarm if the distance between the specified temperature object and the other object is within a predetermined distance (c);
A control method of a monitoring system having:
前記段階(c)においては、
前記3次元座標系において前記特定温度物体の周囲に、前記特定温度物体から前記所定距離の範囲を警報領域として設定し、前記他の物体が前記警報領域にある場合に警報を発する、請求項8に記載の監視システムの制御方法。
In the step (c),
A range of the predetermined distance from the specific temperature object is set as an alarm area around the specific temperature object in the three-dimensional coordinate system, and an alarm is issued when the other object is in the alarm area. The control method of the monitoring system as described in.
前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体が動体であると判断される場合には、前記警報領域を前記特定温度物体の動きに合わせて移動させる、請求項9に記載の監視システムの制御方法。   The alarm region is moved according to the movement of the specific temperature object when it is determined that the specific temperature object is a moving object from a plurality of distance images acquired in time series from the rider. Control method of the monitoring system described. 前記警報領域を、前記特定温度物体の周囲に固定して設定する、請求項9に記載の監視システムの制御方法。   The control method of the monitoring system according to claim 9, wherein the alarm area is fixedly set around the specific temperature object. 前記ライダーから時系列に取得した複数の前記距離画像から前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度を求め、求めた前記特定温度物体と前記他の物体との相対距離および相対速度に応じて前記所定距離の長さを変える、請求項8〜11のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。   The relative distance and relative velocity between the specific temperature object and the other object are determined from the plurality of distance images acquired in time series from the rider, and the determined relative distance and relative distance between the specific temperature object and the other object The control method of the monitoring system according to any one of claims 8 to 11, wherein the length of the predetermined distance is changed according to the speed. 前記赤外線カメラが撮影した画像内の前記特定温度部分の温度に応じて前記所定距離の大きさを変化させる、請求項8〜12のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。   The control method of the monitoring system according to any one of claims 8 to 12, wherein the size of the predetermined distance is changed according to the temperature of the specific temperature portion in the image captured by the infrared camera. 前記警報は、音および/または光によるものである、請求項8〜13のいずれか1つに記載の監視システムの制御方法。
The control method of the monitoring system according to any one of claims 8 to 13, wherein the alarm is sound and / or light.
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