JPH0460880A

JPH0460880A - 動体識別解析管理システム

Info

Publication number: JPH0460880A
Application number: JP2172048A
Authority: JP
Inventors: Keigo Takeuchi; 啓五竹内; Koji Osada; 耕治長田; Yoshito Bando; 坂東　吉人; Hidehiko Nakagawa; 秀彦中川; Yutaka Daimon; 豊大門; Toyokatsu Sato; 佐藤　豊勝; Kaoru Aihara; 相原　薫
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、移動する物体（動体）を識別しその動向を解
析して処理する動体識別解析管理システムに関するもの
である。

〔従来の技術〕

イベント用施設や総合レジャー施設、種々の催しもの等
の管理運営では、人の数やその動向、群衆の動向を解析
し、解析に基づき適切な案内、誘導を行うことが必要で
ある。特に複合レジャー施設やモール状商業施設群には
、不特定多数の人々が種々の目的を持って集まる。その
ため、総合的な施設群の安全管理、経営管理には、それ
ぞれの目的に応じた多様な情報を提供できるようにする
ことが望まれる。そのためには、人の流れを把握した上
ての動向の解析か不可欠である。

例えば群衆の滞留が発生したためにその誘導を行おうと
する場合、従来は、人手を動員してプラカードやメガホ
ン、ロープ等により、或いは案内放送により誘導してい
る。この場合の全体の状況を把握する従来の監視システ
ムとしては、テレビモニタ方式がしばしば採用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来、人の数や群衆の動向等を把握して
リアルタイムに解析し、その解析結果から自動的に必要
に応じた誘導等を行えるようにしたシステムは実用化さ
れていない。

テレビモニタ方式は、群衆等の動向を比較的簡便に監視
することができるか、常にモニタ画面の前に監視員がは
りついて監視し、監視員の感覚的な判断により群衆等の
動向を把握しているため、その維持、運営に人手は勿論
、時間やコストがかかり、しかも、リアルタイムに迅速
に対応することができないという問題がある。特にモニ
タ範囲が広くなると、管理上において重大な非常事態発
生の発見を初期の段階で見逃したり、遅れるという問題
がある。

また、入場者の管理をしようとする施設では、入場ゲー
トで回転式や光電管式等により人を計数する方法か採用
されるが、入場後は敷地内のどこに何人いるか等、エリ
ア毎の把握がてきない。そこで、エリア毎の把握を行う
ため、検出エリア上部から超音波を使って人の数を計数
する方法もあるが、この方法では、天候の変化による誤
差が大きいという問題がある。

その他には、静止画像処理を使った方法もあるが、この
方法では、必要な情味の抽出を画像の１コマずつ手作業
で行うため、多くの労力を必要とし、また時間もかかる
という問題がある。

プラカードやメガホン、ロープ等、或いは案内放送を用
いる方法は、そのための人手を必要とし、特に混雑の激
しい場合には逆に誘導者が交通の障害になったりしてか
えって群衆から不満が生じる要因となることもある。ま
た、危急時の非難誘導ても全体に対して的確な指示を伝
達することか難しいということもある。さらに、案内放
送を用いる方法では、周囲が騒々しくなると伝わりにく
いという問題もある。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、リアル
タイムに群衆の動向を把握し、不特定多数の人か集まる
空間の安全管理、管理運営を行える動体識別解析管理シ
ステムの提供を目的とするものである。本発明の他の目
的は、群衆の動向を解析し状況に応じた適切な処理を行
うことができるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、動体を識別しその動向を解析して
処理する動体識別解析管理システムであって、監視エリ
アの画像を一定の時間間隔て取り込む手段、取り込んだ
前後の画像の差分を取り動体画像のみを抽出する動体抽
出手段、抽出した前後の動体画像の論理積を取り動体の
位置を抽出する位置抽出手段、抽出した動体の位置を時
系列的に比較することにより動体の移動方向や速度を求
め動体の動向を解析する解析手段、及び解析情報を出力
する出力手段を備えたことを特徴とするものである。さ
らに、解析手段は、動体の位置情報から動体の数を求め
、時系列の位置情報から動体の移動方向、速度を求め動
体の動向を解析し、複数の監視エリアにおける動体の数
から特定のエリアへの動体の人出を計算してエリア内の
滞留状況を解析し、或いは動体の移動方向及び速度から
異常状態の判断を行うことを特徴とする。また、出力手
段は、複数のエリアに動体を誘導する解析情報を出力す
ることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の動体識別解析管理システムでは、監視エリアの
画像を一定の時間間隔て取り込み、その画像データから
動体画像、さらに、動体の位置を抽出するので、その位
置情報から動体の移動方向や速度、監視エリア内の動体
の数、その変動を求めることかできる。したかって、入
口、出口を監視エリアとし、入口と出口との間の人出を
計算してエリア内の滞留状況を解析し、或いは動体の移
動方向及び速度から異常状態の判断を行うことかでき、
監視員への的確な報知、広域での各エリアへの誘導情報
を提供を行うことかできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る動体識別解析管理システムの１実
施例を示す図、第２図は解析モデルの例を示す図、第３
図は処理手順を説明するための図である。

第１図において、画像メモリ２．３は、映像ブタ（画像
データ）を格納するものであり、この画像データは、例
えばＣＣＤカメラやヒデオカメラ等の撮像装置を用いて
監視エリアを上方から撮影したものである。切換部１は
、所定時間毎に入力画像データを画像メモリ２．３に交
互に格納するように切り換えるものである。動体抽出部
４は、画像メモリ２．３に格納された画像の差分を取る
ことにより動体を抽出するものであり、その動態を抽出
した画像データを格納するのが画像メモリ５．６である
。位置抽出部７は、画像メモリ５．６の動態の画像デー
タから各時間における動態の位置を抽出するものであり
、解析部８は、抽出した動態の位置の時間的変化から監
視エリアにおける動体の移動速度等を求め、或いは動体
の数を計数したりして、動体の集合により動向を解析す
るものである。

次に第２図に示すモデルにより処理手順を説明する。

第２図に示すモデルでは、監視エリア１１を上方からカ
メラ１３て撮影し、対象とする人間等の動体１２を含む
画像データを画像処理装置１４に取り込む。画像処理装
置１４ては、一定の時間毎に演算により前後の画像デー
タの差を取ることによって動体１２の画像データを抽出
し、さらに動体１２の位置抽出処理を行う。そして、抽
出した位置データをホストコンピュータ１５に転送し、
データ解析を行う。すなわち、第２図に示すモデルては
、第１図に示す位置抽出部７まてを画像処理装置１４て
構成し、解析部８以後をホストコンピュータ１５て構成
している。

動体抽出部４及び位置抽出部７による処理を説明すると
、ます、切換部１には、カメラ１３から時間と共に第３
図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）の順に画像ｆ１、ｆ２、ｆ３
を取り込まれる。切換部１ては、始めの画像ｆ１を画像
メモリ２に格納し、次の画像ｆ２を画像メモリ３に格納
するように画像データの切り換えを行う。そこで、動態
抽出部４ては、それぞれ画像メモリ２．３に格納された
画像データを読み込み画像ｆ１、ｆ２の差分を取り、そ
の画像ｍ１２を画像メモリ５に格納する。画像ｆ１、ｆ
２の差分として得られる画像ｍ１２は、第３図（ｄ）に
示すように変化のあった部分、すなわち画像ｆ１、ｆ２
て位置が同してない、移動した動体（人）１２の情報の
みが残る。画像ｆ１、ｆ２て重複する道路や周囲の静止
した物体等の背景部分は、画像ｆｌＳ　ｆ２で同し位置
にあって変化がないため、差分をとることによって消去
される。この場合、移動した人１２の情報であっても、
画像ｆｌ、ｆ２て重複する部分の一部か除かれてしよう
ケスもあるか、これは、穴埋めや膨張等の処理て補うこ
とがてきる。

さらに、３番目の画像ｆ３か取り込まれると、切換部１
ては、再び画像メモリ２に画像ｆ３を格納するように画
像データの切り換えを行う。そして、同様に動態抽出部
４てそれぞれ画像メモリ２．３に格納された画像データ
を読み込み画像ｆ２、ｆ３の差分を取ることによって、
同図（ｅ）に示す画像ｍ２３を得、画像メモリ６に格納
する。画像メモリ５と６にそれぞれ差分の画像ｍ１２と
ｍ２３か格納されると、位置抽出部７は、画像ｍ１２と
ｍ２３の論理積を取って同図げ）に示すような位置抽出
画像ａ１２３を求め、画像ｆ２の時点て動体１２のいた
位置を抽出する。

解析部８では、上記のようにして同図（ｇ）〜（ｉ）に
示すような時系列の位置抽出画像ａＯ］２、ａ１２３、
ａ２３４か得られると、これらの重心位置を比較するこ
とにより移動の方向と距離から速度や動向を解析する。

以上の処理を一定の時間間隔て連続して行い、取り込ん
た画像ｆｌ、ｆ２、・・・・・・からｍ１２、ｍ２３、
・・・・・・、さらにａ１２３、ａ２３４、・・・・・
・を求めることにより、移動する動体（人）の個々の動
向や全体の動向を解析する。この動向の解析では、例え
ば動体を計数することにより動体の数、数の変化を求め
、また、全体の移動の方向、速度の変化等を求める。

上記のように同一アングルから時間差をおいて画像を取
り込み、それらの画像間で差分をとることにより変化分
を取り出すので、動体のおかれた環境に左右されずに動
体の画像情報のみを取り出すことができ、さらに、差分
画像間で論理積をとることにより、各時点毎に動体の位
置を抽出することができる。したがって、これを計数し
て動体の数を求め、数の変化や全体の移動の方向、速度
の変化等から、例えば待ち時間を算定したり、緊急事態
の発生を検出することができる。

第４図及び第５図は出入口にカメラを設置し動向の解析
を行う例を説明するための図である。

第４図に示すように施設の入口や出口付近を監視エリア
とし、その監視エリア２２を上方からカメラ２１で撮影
して一定時間毎にその画像データで上記の処理を行うと
、例えば入口と出口ではそれぞれ単位時間当たりの入場
者と退場者の数、その流れ（速度）を求めることかでき
る。さらに、入口における入場者の数を加算し、出口に
おける退場者の数を減算すると、その時々における入場
者数、その増減、滞留状況等を求めることができる。ま
た、入口とその入口に至る途中のエリアにおいて同様の
解析を行うと、入口に並ぶ人数を求めることができ、こ
の人数と会場の出入口における流れ（速度）から待ち時
間を計算することもできる。

出入口では、第５図に示すように動体の移動方向かそれ
ぞれ決まっている。したがって、移動方向及び移動速度
を監視することにより会場における異常状態の発生を検
出することができる。その異常状態のパターンとしては
、例えば移動速度か急に上がった場合や急に止まった場
合、入口において流れが逆方向になった場合がある。そ
こで、このような流れやその方向のパターンの変化から
システムで異常を検出すると、異常の内容は把握できな
いため、第５図に示すように警報を発令してオペレータ
に報知することによって、係員による異常の内容の確認
等の対応措置を迅速に取ることができる。また、監視エ
リアとして立入禁止区域や非常日付近を設定して、動体
の進入を検出し、異常の判断を行うこともてきる。時間
帯により判断の基準を変えるようにしてもよい。これら
は、動体の動向による異常の判断であるため、実際の状
況の確認は、係員による現場の確認か、モニタ画面によ
る確認かなされる。

第６図は広域施設での入場者モニタリングシステムの構
成例を示す図である。

第６図において、ビデオスイッチャ−３２は、監視カメ
ラ３１−１〜３１−１８のビデオ信号を切り換えるもの
であり、タイムジェネレーター３６は、ビデオスイッチ
ャ−３２の切り換えや、パソコン３４の演算、ロガー３
５におけるエリア毎のサンプリング等のタイミング信号
を発生するものである。画像処理装置３３、パソコン３
４は、先に第２図で説明した画像処理装置１４、ホスト
コンピュータ１５と同じものであり、ロガー３５は、パ
ソコン３４で求めた人の数をエリア毎のサンプリングデ
ータとして蓄積、記憶するものである。演算部３７は、
ロガー３５に蓄積されたエリア毎のサンプリングデータ
から例えば先に説明したような入側の人数を加算し出側
の人数を減算して所定の区間内にいる人数を算出するも
のである。

データ保存部３８は、区間内にいる人数の算出データを
保存し、トレンド分析部３９は、データ保存部３８に保
存した各区間内のデータをトレンドして滞留状況を分析
し、予測するものである。つまり、ある区間内の人数か
一定の値を越えると滞留状況と判断し、また、増加傾向
にありそれが一定の割合を越えると滞留状況を予測する
。表示装置４０は、トレンド分析部３９で分析された滞
留状況を出力するものである。

また、トレンド分析部３９て、エリア毎の滞留状況を予
測することにより、滞留を解消するような流れパターン
を設定し、そのパターンを誘導情柿として表示装置４０
やその他の表示板に出力するように構成してもよい。こ
の場合のパターンの設定は、各エリアの滞留状況に対応
した選択パターンを予め用意し、その中から一定の条件
により選択するように構成してもよい。

なお、本発明は、」−記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形か可能である。例えば上記の実施例で
は、監視エリアの」１方に監視用のカメラを設置する構
成を示したか、上方からの撮影を行うことができれば、
鏡とカメラを組み合わせてもよい。また、求めた各エリ
ア内の人数に基ついて空調やその他の環境の制御信号を
発生してもよい。さらには、移動する人たけてなく、自
動車やその他の移動物体を対象とするシステムにも同様
に適用することかできることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、監視
エリアを設定し、その上方から撮影した画像データから
移動する人を認識し、さらに、その位置、移動速度等を
検出して状況を判断するので、エリア内の人数把握、滞
留状況の予測、異常事態発生の検出等を行うことかでき
る。したかって、人やその他の動体の状況をエリア毎た
けてなく広域て把握することかでき、それらの状況に応
じた運営、管理を行うことかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動体識別解析管理システムの１実
施例を示す図、第２図は解析モデルの例を示す図、第３
図は処理手順を説明するための図、第４図及び第５図は
出入口にカメラを設置し動向の解析を行う例を説明する
ための図、第６図は広域施設での入場者モニタリンクシ
ステムの１１４成例を示す図である。１・・・切換部、２．３．５と６・・・画像メモリ、４
・・・動体抽出部、５・・・位置抽出部、８・・・解析
部。出　願　人　　　清水建設株式会社復代理人　弁理士　阿　部　龍　吉（外７名）々

Claims

【特許請求の範囲】

（１）動体を識別しその動向を解析して処理する動体識
別解析管理システムであって、監視エリアの画像を一定
の時間間隔で取り込む手段、取り込んだ前後の画像の差
分を取り動体画像のみを抽出する動体抽出手段、抽出し
た前後の動体画像の論理積を取り動体の位置を抽出する
位置抽出手段、抽出した動体の位置を時系列的に比較す
ることにより動体の移動方向や速度を求め動体の動向を
解析する解析手段、及び解析情報を出力する出力手段を
備えたことを特徴とする動体識別解析管理システム。
（２）解析手段は、動体の位置情報から動体の数を求め
、時系列の位置情報から動体の移動方向、速度を求め動
体の動向を解析することを特徴とする請求項１記載の動
体識別解析管理システム。
（３）解析手段は、複数の監視エリアにおける動体の数
から特定のエリアにおける動体の収支を計算して滞留状
況を解析することを特徴とする請求項１記載の動体識別
解析管理システム。
（４）解析手段は、動体の移動方向及び速度から異常状
態の判断を行うことを特徴とする請求項１記載の動体識
別解析管理システム。
（５）出力手段は、複数のエリアに動体を誘導する解析
情報を出力することを特徴とする請求項１記載の動体識
別解析管理システム。