JP7005153B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
従来、行列に並ぶ人数をカウントする方法として、行列をカメラで撮影し、その映像に対して人体検出を行う方法が知られている。また、長い行列に並ぶ人数をカウントする方法として、行列を複数台のカメラで撮影し、それぞれの映像に対して人体検出を行い、その結果を足し合わせることで行列に並ぶ人数を算出する方法も知られている。
特許文献1には、複数のカメラを用いて行列を直上から撮影し、それらの映像に対して人体検出を行い、その結果を足し合わせることで、行列に並ぶ待ち人数をカウントする方法が開示されている。また、特許文献2には、対象領域の出入り口にカメラを設置し、領域に侵入する、あるいは退出する人の数をそれぞれカウントすることで、領域内の人数をカウントする方法が開示されている。さらに、特許文献2には、出入り口に設置するカメラとは別に設置してあるカメラ(以下、補正用カメラ)の人体検出結果に応じて人数のカウントを補正する方法が開示されている。
特開2005-216217号公報 特開2004-287752号公報
しかしながら、従来の手法においては、カウント人数に誤差が生じる場合があるという課題が存在する。例えば、特許文献1の補正方法では、過去のカウント人数を元に現在のカウント人数の適切さを判断し、現在のカウントを補正する。しかしながら、この方法では、映像内に安定して未検出となる人体が存在した場合、正しい人数に補正することができず、カウント人数に誤差が生じてしまう。また、特許文献2の補正方法においても、補正の判断に用いるカメラの映像において安定して未検出となる人体が存在した場合、適切な人数への補正を行うことができずに、人数カウントに誤差が生じてしまう。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、画像において精度よく人数をカウントすることを目的とする。
そこで、本発明は、情報処理装置であって、影された画像から人体の部位を検出することで前記画像から前記人体を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された人体の数をカウントするカウント手段と、前記検出手段により検出された前記人体の部位に基づいて、補正係数を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された補正係数を用いて、前記カウント手段によりカウントされた前記人体の数を補正する補正手段とを有する。
本発明によれば、画像において精度よく人数をカウントすることができる。
情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 情報処理装置のソフトウェア構成を示す図である。 処理対象の映像の説明図である。 人数カウント処理を示すフローチャートである。 人体検出結果の一例を示す図である。 補正係数設定処理を示すフローチャートである。 処理対象の映像の説明図である。 人数カウント処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、情報処理装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置100は、CPU101、ROM102、RAM103、ハードディスクドライブ(HDD)104、通信部105、入力装置106及び表示装置107を有する。通信部105はネットワーク108に接続されている。CPU101は、ROM102に記録された制御プログラムを読み出して各種処理を実行する。RAM103は、主メモリやワークエリア等の一時記憶領域として用いられる。HDD104は、映像ファイルの保存に用いる。なお、後述する情報処理装置100の機能や処理は、CPU101がROM102又はHDD104に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。
通信部105は、ネットワーク108を介して通信を行う回路である。なお、CPU101がHDD104から映像を取得する場合には通信部105は必ずしも必要ではない。またCPU101が、ネットワーク108を介して映像を取得する場合にはHDD104は必ずしも必要ではない。表示装置107は、各種情報を表示するディスプレイ等の表示用デバイスである。入力装置106はキーボードやマウスなど、映像の選択や、指定範囲をユーザの手によって指定するためのデバイスを有する。
図2は、第1の実施形態に係る情報処理装置100のソフトウェア構成を示す図である。画像受付部201は、撮影装置210から映像を受け付ける。なお、映像とはaviファイル、movファイルの様な映像ファイルでもよいし、Webカメラからで送られてくるようなリアルタイム映像でもよい。本実施形態においては、画像受付部201は、複数の撮影装置210それぞれから映像を受け付ける。操作受付部202は、ユーザ操作に応じた指示を受け付ける。操作受付部202は、例えば、映像の選択指示等を受け付ける。
人体検出部203は、画像受付部201が受け付けた映像に対し、人体検出を行う。人体検出部203は、具体的には、パターンマッチングにより、映像中のフレームから人体を検出する。本実施形態においては、人体検出部203は、人体の少なくとも一部を検出した場合に、1人の人体を検出したと判断する。なお、ここでいう人体検出処理とは、明確に人体を検出するものである必要はなく、検出したものが最終的に人体であると判断される検出方法であればよい。他の例としては、人体検出部203は、映像において動体検出により人体を検出してもよい。
補正係数算出部204は、画像受付部201が取得した映像の解析結果に基づいて、補正係数を算出し、算出した補正係数を補正係数記憶部205に記録する。カウント部206は、人体検出部203による検出結果に基づいて、画像内に存在する人物の数、すなわち人数をカウントする。補正部207は、カウント部206によりカウントされた人数を、補正係数記憶部205に記憶されている補正係数を用いて補正する。統合部208は、複数の画像から得られた人数を足し合わせ、最終的な人数を算出する統合部208は、さらに、算出した人数を外部装置等に出力するよう制御する。
なお、図2を参照しつつ説明した情報処理装置100の各機能は、それぞれが複数のCPUやROM、RAM等を協働させて実現されるものでもよく、また、それぞれがハードウェア回路により実現されるものでもよい。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置100が処理対象とする映像の説明図である。本実施形態においては、図3に示すように、人物301を先頭とし、コの字を描くように並んだ行列310の待ち人数をカウントする場合を例に、情報処理装置100の処理について説明する。行列310に対し、3つの撮影装置210a~210cが設置されているものとする。撮影装置210aは、行列310のうち、領域311を撮影範囲として撮影を行い、撮影装置210b、210cはそれぞれ、領域312、領域313を撮影範囲として撮影を行うものとする。
撮影装置210aにより撮影された画像321には、人物301を先頭とする領域311の人物列が写っている。撮影装置210bにより撮影された画像322には、領域312の人物列が写っている。撮影装置210cにより撮影された画像323には、領域313の人物列が写っている。画像321においては、人物は正面を向いており、画像322においては、人物は横向きであり、画像323においては、人物は後ろ向きである。情報処理装置100は、画像321~323を受け付け、画像321~323それぞれにおいて人数をカウントし、その合計数を算出することにより、行列310の待ち人数を特定する。
図4は、情報処理装置100による人数カウント処理を示すフローチャートである。S401において、人体検出部203は、図3に示す3つの映像それぞれに対し、人体検出を行う。本実施形態においては、人体検出部203は、正面顔、横顔及び後頭部を映像中から探索することで人体の検出を行う。なお、正面顔、横顔及び後頭部の検出精度は、それぞれ100%、75%、50%程度であることが予めわかっている。なお、人体検出に係るアルゴリズムは実施形態に限定されるものではない。
図5は、図3に示す画像321~323に対する人体検出結果の一例を示す図である。画像321~323において、検知枠500で囲われた人物は、人体検出処理により検出された人物である。画像321においてはすべての人物が検出されているが、画像322においては1人の人物が未検出、画像323においては2人の人物が未検出となっている。このように、人体検出の精度は、検出された人体の部位に応じて異なる。
図4に戻り、S401の処理の後、S402において、補正係数算出部204は、補正係数を設定する。図6は、補正係数設定処理(S402)における詳細な処理を示すフローチャートである。S601において、補正係数算出部204は、処理対象の映像を1つ選択する。そして、選択した映像において検出された人物それぞれについて検出した部位がいずれの部位であったかを確認する。例えば、図5に示す画像321の人物301においては、正面顔が人物検出において検出された部位として特定される。
次に、S602において、補正係数算出部204は、処理対象の映像において最も多く検出された部位を特定する。例えば、画像321においては、最も多く検出された部位として正面顔が特定される。また、画像322においては横顔、画像323においては後頭部が特定される。
補正係数算出部204は、最も多く検出された部位として正面顔が特定された場合には(S602で正面顔)、処理をS603へ進める。S603において、補正係数算出部204は、補正係数を1.0に設定する。補正係数算出部204は、最も多く検出された部位として横顔が特定された場合には(S602で横顔)、処理をS604へ進める。S604において、補正係数算出部204は、補正係数を1.25に設定する。補正係数算出部204は、最も多く検出された部位として後頭部が特定された場合には(S602で後頭部)、処理をS605へ進める。S605において、補正係数算出部204は、補正係数を1.75に設定する。以上で、補正係数設定処理(S402)が終了する。
このように、補正係数算出部204は、特定された部位に応じて補正係数を決定する。なお、各部位に対応した補正係数が予めHDD104等に記憶されているものとする。本処理により、画像321に対しては補正係数1.0、画像322に対しては補正係数1.25、画像323に対しては補正係数1.75が設定される。このように、補正係数算出部204は、画像単位で補正係数を設定する。
図4に戻り、S402の処理の後、S403において、カウント部206は、S401における人体検出結果に基づいて、検出された人物の数をカウントする。図5の例では、画像321において4人、画像322において、3人、画像323において2人のカウント結果が得られる。次に、S404において、補正部207は、S402において設定された補正係数を用いて、S403においてカウントされた人数を補正する。図5の例では、補正部207は、画像321の人数4人に対し、補正係数1.0を乗じることで、補正後の人数4人を得る。補正部207はまた、画像322の人数3人に対しては、補正係数1.25を乗じることで補正後の人数3.75を得る。補正部207はまた、画像323の2人に対しては、補正係数1.75を乗じることで補正後の人数3.5を得る。
次に、S405において、統合部208は、S404において各画像から得られた補正後の人数を足し合わせることにより、合計人数、すなわち、行列310の待ち人数を算出する。図5の例では、画像321~323において得られた補正後の人数4人、3.75人、3.5人を加算した12.25人が合計人数として得られる。以上で、人数カウント処理が終了する。
図3に示すように、実際の待ち人数が12人であるところ、上記処理により12.25人と近い値を算出することができる。なお、上記補正が行なわれなかった場合の合計人数は9人であり、補正により、より実際の人数に近い人数を算出できることがわかる。
以上のように、本実施形態に係る情報処理装置100は、画像に含まれる人体の部位の検出結果、すなわち画像の解析結果に基づいて、補正係数を決定し、補正係数を用いて人数を補正することにより、精度よく、真値に近い人数をカウントすることができる。
第1の実施形態の第1の変形例としては、情報処理装置100は、画像の解析結果に基づいて補正係数を決定すればよく、そのための処理は実施形態に限定されるものではない。他の例としては、情報処理装置100は、画像中の動きベクトルを算出し、動きベクトルから人物の状態を推定し、補正係数を決定してもよい。具体的には、情報処理装置100は、動きベクトルの方向に応じて、正面顔、横顔及び後頭部のいずれかを特定し、これに対応した補正係数を決定してもよい。また、他の例としては、情報処理装置100は、動きベクトルから動きの速度に応じた補正係数を決定してもよい。
また、第2の変形例としては、情報処理装置100は、画像の解析結果に替えて、画像の撮影時の撮影条件に基づいて補正係数を決定してもよい。例えば、情報処理装置100は、撮影時の画角に応じて補正係数を決定してもよい。画角が大きくなるほど、検出精度が低くなることに対応したものである。また、他の例としては、情報処理装置100は、撮影時の撮影方向に応じて補正係数を決定してもよい。撮影方向に応じて人物の向きが推定可能な場合に有効である。情報処理装置100は、画像の解析結果及び撮影条件のうち少なくとも一方に基づいて補正係数を決定すればよい。
また、第3の変形例としては、情報処理装置100は、ユーザ操作に応じて、適宜補正係数を変更可能としてもよい。例えば、人体検出アルゴリズムの性能を検証した環境と、実際に使用している環境とに大きな違いがあったとする。その場合、使用環境での人体検出アルゴリズムの性能は予め知っていた性能と多少の違いがあると見るのが自然である。このような場合に違いを補正すべく、補正係数を変更することができる。例えば、予め得られた人体の検出精度よりも低い検出精度となっている場合には、ユーザは、より高い補正係数を手動で設定することができる。逆に、予め得られた人体の検出精度よりも高い検出精度となっている場合には、ユーザはより低い補正係数を手動で設定することができる。このように、補正係数を自動で設定できるようにするだけでなく手動でも設定できるようにすることによって、より柔軟に状況への対処を行えるようになる。
また、第4の変形例としては、本実施形態においては、情報処理装置100が行列の人数をカウントする場合を例に説明したが、情報処理装置100のカウント対象は実施形態に限定されるものではない。他の例としては、情報処理装置100は、イベントスペースにいる人物の数をカウントしてもよい。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る情報処理装置100について説明する。第2の実施形態に係る情報処理装置100は、1つの画像に対し複数の領域を設定し、各領域に対して補正係数を設定し、領域単位で人数の補正を行う。以下、第2の実施形態に係る情報処理装置100について、第1の実施形態に係る情報処理装置100と異なる点について説明する。
図7は、第2の実施形態に係る情報処理装置100が処理対象とする映像の説明図である。図7に示すように、人物301を先頭とする行列310の人数をカウントする場合において、1つの撮影装置210が設置され、行列310の全体を撮影範囲として撮影を行うものとする。これにより、撮影装置210により撮影された画像700には、行列310全体が写っている。この場合、画像700において、行列310の人物の向きは一様ではなく、右を向いている人物、正面を向いている人物及び左を向いている人物が混在している。このような画像においては、1つの補正係数のみでは適切な補正をすることはできない。そこで、本実施形態に係る情報処理装置100は、検出された人物の部位に基づいて、画像において2以上の領域を設定し、各領域における補正係数を設定する。
図8は、第2の実施形態に係る情報処理装置100による人数カウント処理を示すフローチャートである。S801において、人体検出部203は、映像に対し人体検出を行う。本実施形態においては、人体検出部203は、処理対象となる1つの映像に対し人体検出を行う。人体検出部203は、例えば画像700に対し人体検出を行う。次に、S802において、補正係数算出部204は、人体検出の結果に基づいて、処理対象の映像中の複数の領域を設定する。本実施形態においては、補正係数算出部204は、人体検出において検出された部位に基づいて、領域を設定する。補正係数算出部204は、例えば同じ部位が検出された複数の位置を含む領域を1つの領域として設定する。補正係数算出部204は、画像700に対しては、右向きの顔、左向きの顔、正面顔の3つに応じて、3つの領域701~703を設定する。
次に、S803において、補正係数算出部204は、各領域に対して補正係数を設定する。本処理は、第1の実施形態において図6を参照しつつ説明した補正係数設定処理(S402)と同様である。これにより、S802において設定された各領域に対し、各領域において検出された部位に応じた補正係数が設定される。次に、S804において、カウント部206は、S801における人体検出結果に基づいて、検出された人物の数を、S802において設定された領域毎にカウントする。
次に、S805において、補正部207は、S803において領域毎に設定された補正係数を用いて、S804においてカウントされた人数を補正する。次に、S806において、統合部208は、S805において各領域から得られた補正後の人数を足し合わせることにより、合計人数、すなわち、行列310の待ち人数を算出する。以上で、人数カウント処理が終了する。なお、第2の実施形態に係る情報処理装置100のこれ以外の構成及び処理は、第1の実施形態に係る情報処理装置100の構成及び処理と同様である。以上のように、本実施形態に係る情報処理装置100は、第1の実施形態に係る情報処理装置100と同様に、精度よく人数をカウントすることができる。
なお、第2の実施形態の第1の変形例としては、情報処理装置100は、画像の解析結果に基づいて、領域を設定すればよく、そのための処理は実施形態に限定されるものではない。他の例としては、情報処理装置100は、動きベクトルに基づいて領域を設定してもよい。
第2の変形例としては、情報処理装置100は、第1の実施形態の処理と組み合わせ、複数の映像を処理対象とし、各映像に対し領域を設定することとしてもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
100 画像処理装置
203 人体検出部
204 補正係数算出部
206 カウント部
207 補正部

Claims (14)

  1. 影された画像から人体の部位を検出することで前記画像から前記人体を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された人体の数をカウントするカウント手段と、
    前記検出手段により検出された前記人体の部位に基づいて、補正係数を決定する決定手段と、
    前記決定手段により決定された補正係数を用いて、前記カウント手段によりカウントされた前記人体の数を補正する補正手段と
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記人体の数を統合する統合手段を更に有し、
    前記検出手段は、撮影された複数の画像の各々において人体を検出し、
    前記カウント手段は、前記複数の画像の各々における人体の数をカウントし、
    前記決定手段は、前記複数の画像の各々について、当該画像から検出された前記人体の部位に基づいて当該画像に対応する補正係数を決定し、
    前記補正手段は、前記複数の画像の各々に対し前記決定手段により決定された補正係数を用いて、前記複数の画像の各々における前記人体の数を補正し、
    前記統合手段は、前記複数の画像の各々について前記補正手段により補正された前記人体の数を統合することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記検出手段は、前記画像から人体の複数の部位のうちいずれかの部位を検出することで前記画像から前記人体を検出し、
    前記決定手段は、前記複数の部位のうち前記画像から最も多く検出された部位を特定し、特定した部位に対応する係数を前記画像における前記人体の数を補正するための前記補正係数として決定することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. 前記決定手段は、前記複数の部位のうち最も多く検出された部位として第1部位を特定した場合、前記第1部位に対応する第1係数を前記補正係数として決定し、前記複数の部位のうち最も多く検出された部位として前記第1部位と異なる第2部位を特定した場合、前記第2部位に対応する第2係数を前記補正係数として決定することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
  5. 前記複数の部位は、正面顔、横顔、および後頭部の中の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項3または4に記載の情報処理装置。
  6. 撮影された画像から人体を検出する検出手段と、
    前記画像の解析結果に基づいて、前記画像に対し複数の領域を設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定された各領域における前記人体の数をカウントするカウント手段と、
    前記各領域に対する解析結果に基づく補正係数を用いて、前記カウント手段によりカウントされた前記各領域における前記人体の数を補正する補正手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  7. 前記検出手段は、前記画像から前記人体の部位を検出することで前記画像から前記人体を検出することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。
  8. 前記設定手段は、前記画像において検出された前記人体の部位に基づいて、前記画像に対し前記複数の領域を設定することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。
  9. 前記設定手段は、前記画像において同じ部位が検出された複数の位置を含む領域を1つの領域として設定することを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。
  10. 前記補正手段は、前記各領域において検出された部位に応じた前記補正係数を用いて、前記カウント手段によりカウントされた前記各領域における前記人体の数を補正することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  11. 前記補正手段により補正された前記各領域における前記人体の数を統合する統合手段を更に有することを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  12. 影された画像から人体の部位を検出することで前記画像から前記人体を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて検出された人体の数をカウントするカウントステップと、
    前記検出ステップにおいて検出された前記人体の部位に基づいて、補正係数を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップにおいて決定された補正係数を用いて、前記カウントステップにおいてカウントされた前記人体の数を補正する補正ステップと
    を含むことを特徴とする情報処理方法。
  13. 撮影された画像から人体を検出する検出ステップと、
    前記画像の解析結果に基づいて、前記画像に対し複数の領域を設定する設定ステップと、
    前記設定ステップにおいて設定された各領域における前記人体の数をカウントするカウントステップと、
    前記各領域に対する解析結果に基づく補正係数を用いて、前記カウントステップによりカウントされた前記各領域における前記人体の数を補正する補正ステップと、
    を有することを特徴とする情報処理方法。
  14. コンピュータを請求項1乃至11のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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