JPH07324792A - 人体認識装置 - Google Patents
人体認識装置Info
- Publication number
- JPH07324792A JPH07324792A JP7116905A JP11690595A JPH07324792A JP H07324792 A JPH07324792 A JP H07324792A JP 7116905 A JP7116905 A JP 7116905A JP 11690595 A JP11690595 A JP 11690595A JP H07324792 A JPH07324792 A JP H07324792A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- human
- unit
- moving body
- distance
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室内における人間の有無および人数と大人か
子供かなどを３次元空間情報として検出し、各種の制御
を行うことを目的とする。 【構成】 撮像手段と、前記撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている動体を抽出する
動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出した動体から人間
の特徴を抽出する特徴抽出回路部と、前記抽出した人間
までの距離を検出する距離計測手段と、前記距離測定手
段で測定した距離により人間の大きさを補正する画像補
正部と、前記画像補正部により補正した画像から人間の
状態を判定する状態判定部とを有するため、人間だけの
動きの状態を正確に把握することができる。
子供かなどを３次元空間情報として検出し、各種の制御
を行うことを目的とする。 【構成】 撮像手段と、前記撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている動体を抽出する
動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出した動体から人間
の特徴を抽出する特徴抽出回路部と、前記抽出した人間
までの距離を検出する距離計測手段と、前記距離測定手
段で測定した距離により人間の大きさを補正する画像補
正部と、前記画像補正部により補正した画像から人間の
状態を判定する状態判定部とを有するため、人間だけの
動きの状態を正確に把握することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２次元画像と奥行き情報
の３次元の空間情報から人間を検出し、立体情報処理に
より人間の状態（人数や大人か子供か等）を認識する人
体認識装置に関するものである。
の３次元の空間情報から人間を検出し、立体情報処理に
より人間の状態（人数や大人か子供か等）を認識する人
体認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の人体認識装置は人間を検
出するポイントセンサである焦電型赤外線温度センサに
より人体の存在の有無を検出する方法があった。
出するポイントセンサである焦電型赤外線温度センサに
より人体の存在の有無を検出する方法があった。
【０００３】上記のような人体認識空調手段において
は、人間が室内１に入ってくると人間の体温が周りの空
気温度よりも高いことを利用して、この温度変化を焦電
型赤外線温度センサにより検出して、焦電型赤外線温度
センサの出力により各種の制御を行うものである。
は、人間が室内１に入ってくると人間の体温が周りの空
気温度よりも高いことを利用して、この温度変化を焦電
型赤外線温度センサにより検出して、焦電型赤外線温度
センサの出力により各種の制御を行うものである。
【０００４】一方、画像により移動体を抽出する方法も
多く提案されており、背景画面と現在の画面との差分画
面を取り、動いた部分のみを抽出するという背景差分方
式や、前画面と現画面との差分演算によるフレーム間差
分方式などがあった。これらは抽出した移動体を人間と
想定して人間検出を行うものであった。
多く提案されており、背景画面と現在の画面との差分画
面を取り、動いた部分のみを抽出するという背景差分方
式や、前画面と現画面との差分演算によるフレーム間差
分方式などがあった。これらは抽出した移動体を人間と
想定して人間検出を行うものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の構成においては以下のような課題があった。即ち、
人間が入ってきたときにポイントセンサである焦電型赤
外線センサにより人間の温度が周りより高いことを利用
して検出することが可能であるが、検出領域を人間が動
きまわるときや、長時間検出領域内に存在する場合など
では誤動作を生ずるという課題があった。即ち、空間的
にひろがった領域の情報をスポットのセンサで処理をす
ることに無理が生じているという基本的な課題があっ
た。
例の構成においては以下のような課題があった。即ち、
人間が入ってきたときにポイントセンサである焦電型赤
外線センサにより人間の温度が周りより高いことを利用
して検出することが可能であるが、検出領域を人間が動
きまわるときや、長時間検出領域内に存在する場合など
では誤動作を生ずるという課題があった。即ち、空間的
にひろがった領域の情報をスポットのセンサで処理をす
ることに無理が生じているという基本的な課題があっ
た。
【０００６】一方、画像により移動体を抽出する方法の
背景差分方式や、フレーム間差分方式などは動いている
ものであればすべて抽出するもので人間以外のものでも
抽出していた。
背景差分方式や、フレーム間差分方式などは動いている
ものであればすべて抽出するもので人間以外のものでも
抽出していた。
【０００７】侵入者の検出を行うためには安全側に働く
ようにするため少しでも動きがあれば検出するという方
式で充分役割を果たすことができた。従って、前記背景
差分方式またはその改良の方式による移動体検出で侵入
検知を行うことが可能であった。
ようにするため少しでも動きがあれば検出するという方
式で充分役割を果たすことができた。従って、前記背景
差分方式またはその改良の方式による移動体検出で侵入
検知を行うことが可能であった。
【０００８】しかしながら、対象が人間でないと行けな
い場合、即ち、出入口での人間の通過する人数をカウン
トする場合、動いている車と人間を識別したい場合など
では動体と人間の区別が必要となってくる。ところが従
来の移動体検出では移動体と人間とは同じようなものと
して取り扱われてきた。
い場合、即ち、出入口での人間の通過する人数をカウン
トする場合、動いている車と人間を識別したい場合など
では動体と人間の区別が必要となってくる。ところが従
来の移動体検出では移動体と人間とは同じようなものと
して取り扱われてきた。
【０００９】さらに、人間の中でも大人と子供を識別し
て例えば通過する人間の種類に応じて通過料金を徴収す
る場合など単純に動いている人間抽出だけでは検出でき
ないという課題があった。
て例えば通過する人間の種類に応じて通過料金を徴収す
る場合など単純に動いている人間抽出だけでは検出でき
ないという課題があった。
【００１０】そこで本発明は、上記課題を解決するもの
で、室内における人間の有無および人数と大人か子供
か、空調機の近くにいるのか離れているのかなどを３次
元空間情報として検出するために撮像手段と奥行きを検
出する距離測定手段を用いて人間の認識を行い、各種の
制御を行うことを目的とする。
で、室内における人間の有無および人数と大人か子供
か、空調機の近くにいるのか離れているのかなどを３次
元空間情報として検出するために撮像手段と奥行きを検
出する距離測定手段を用いて人間の認識を行い、各種の
制御を行うことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、撮像手段と、撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている人間を抽出する
動体抽出部と、動体抽出部で抽出した動体から人間の特
徴を抽出する特徴抽出回路部と、抽出した人間までの距
離を検出する距離計測手段と、距離測定手段で測定した
距離により人間の大きさを補正する画像補正部と、画像
補正部により補正した画像から人間の状態を判定する状
態判定部とを有する構成となっている。
めに本発明は、撮像手段と、撮像手段により得られた画
像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在する
ときの画像との画像差により動いている人間を抽出する
動体抽出部と、動体抽出部で抽出した動体から人間の特
徴を抽出する特徴抽出回路部と、抽出した人間までの距
離を検出する距離計測手段と、距離測定手段で測定した
距離により人間の大きさを補正する画像補正部と、画像
補正部により補正した画像から人間の状態を判定する状
態判定部とを有する構成となっている。
【００１２】
【作用】本発明の人体認識装置は上記構成によって、検
出領域内を２次元の画像（可視光の場合は可視画像、赤
外域の場合は赤外画像、温度分布の場合は熱画像等の各
画像）として入力し、現在の画像と背景となる画像との
差を演算することにより動体を抽出し、動体の大きさか
ら特徴抽出回路部で人間を抽出すると共に人間の重心を
求め、抽出した人間までの距離を距離測定手段で測定し
て、測定した距離測定手段で人間の大きさを補正して正
確な人間の大きさにより大人か子供かあるいは人数など
を状態判定部にて判定を行って、その結果から各種機器
の制御を行う。
出領域内を２次元の画像（可視光の場合は可視画像、赤
外域の場合は赤外画像、温度分布の場合は熱画像等の各
画像）として入力し、現在の画像と背景となる画像との
差を演算することにより動体を抽出し、動体の大きさか
ら特徴抽出回路部で人間を抽出すると共に人間の重心を
求め、抽出した人間までの距離を距離測定手段で測定し
て、測定した距離測定手段で人間の大きさを補正して正
確な人間の大きさにより大人か子供かあるいは人数など
を状態判定部にて判定を行って、その結果から各種機器
の制御を行う。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。第１図は、本発明の一実施例における空調
機に取り付けた構成図である。同図において、１は室
内、２は壁面で、３は空調手段、４は室内１に置かれた
家具である。、５は室内１に存在する人間（人間と判断
する前は動体５とする）である。人間５は大人５ａ、５
ｂ、子供５ｃが５ａ、５ｂ、５ｃの順番で空調手段３に
近くなるように配してあり以下の説明を行う。６は室内
１と人間５を抽出する撮像手段、７は光学レンズ、８は
撮像素子で、処理する映像信号処理部９接続してあり、
撮像手段６は画像処理を行う２値化回路部１０に接続し
てあり２値化回路部１０の出力は２値画像メモリ部１１
に接続してある。２値画像メモリ部１１はＣＰＵバスラ
イン１２に接続してある。ＣＰＵバスライン１２には２
値画像メモリ部１１の動体５が存在しない状態を記憶す
る初期値メモリ部１３と、初期値メモリ部１３と動体５
が存在する時の２値画像メモリ部１０の画像差を演算す
る画像間演算部１４と、画像間演算部１４の画像差から
求めた物体の大きさから人体を抽出すると共に大きさと
重心を抽出する特徴抽出回路部１５と、抽出した動体５
の方向に向くような可動部１６を有する超音波センサ等
を用いた距離計測手段１７と、特徴抽出回路部１５で抽
出された人間５の大きさを距離計測手段１７から得られ
た距離で補正する画像補正部１８と、画像補正部１８の
出力により抽出した人間５の状態を判定する状態判定部
１９と、状態判定部１９の出力により空調手段３を制御
する制御部２０とが接続してある。そして、ＣＰＵバス
ライン１２は演算処理制御するＣＰＵ回路部２１により
制御するように構成してある。また、２値画像メモリ部
１１と初期画像メモリ部１３と画像間演算部１４とで動
いているものを抽出する動体抽出部２２を構成してい
る。
て説明する。第１図は、本発明の一実施例における空調
機に取り付けた構成図である。同図において、１は室
内、２は壁面で、３は空調手段、４は室内１に置かれた
家具である。、５は室内１に存在する人間（人間と判断
する前は動体５とする）である。人間５は大人５ａ、５
ｂ、子供５ｃが５ａ、５ｂ、５ｃの順番で空調手段３に
近くなるように配してあり以下の説明を行う。６は室内
１と人間５を抽出する撮像手段、７は光学レンズ、８は
撮像素子で、処理する映像信号処理部９接続してあり、
撮像手段６は画像処理を行う２値化回路部１０に接続し
てあり２値化回路部１０の出力は２値画像メモリ部１１
に接続してある。２値画像メモリ部１１はＣＰＵバスラ
イン１２に接続してある。ＣＰＵバスライン１２には２
値画像メモリ部１１の動体５が存在しない状態を記憶す
る初期値メモリ部１３と、初期値メモリ部１３と動体５
が存在する時の２値画像メモリ部１０の画像差を演算す
る画像間演算部１４と、画像間演算部１４の画像差から
求めた物体の大きさから人体を抽出すると共に大きさと
重心を抽出する特徴抽出回路部１５と、抽出した動体５
の方向に向くような可動部１６を有する超音波センサ等
を用いた距離計測手段１７と、特徴抽出回路部１５で抽
出された人間５の大きさを距離計測手段１７から得られ
た距離で補正する画像補正部１８と、画像補正部１８の
出力により抽出した人間５の状態を判定する状態判定部
１９と、状態判定部１９の出力により空調手段３を制御
する制御部２０とが接続してある。そして、ＣＰＵバス
ライン１２は演算処理制御するＣＰＵ回路部２１により
制御するように構成してある。また、２値画像メモリ部
１１と初期画像メモリ部１３と画像間演算部１４とで動
いているものを抽出する動体抽出部２２を構成してい
る。
【００１４】上記構成において動作を第２図のフローチ
ャートとともに説明する。ステップ１０１で室内１状況
の検出開始が行われ、ステップ１０２にて室内１の画像
が撮像手段６で撮像される。即ち、室内１の状況を撮像
手段６で２次元画像として取り込む。撮像手段６の出力
はステップ１０３で映像信号処理部９により所定の映像
信号処理を行い、映像信号をステップ１０４で画像処理
を行う２値化回路部１０に入力する。２値化回路部１０
では室内１の状態の画像形状を所定のレベルで２値化
し、２値化した画像データを２値画像メモリ部１１に記
憶させる。
ャートとともに説明する。ステップ１０１で室内１状況
の検出開始が行われ、ステップ１０２にて室内１の画像
が撮像手段６で撮像される。即ち、室内１の状況を撮像
手段６で２次元画像として取り込む。撮像手段６の出力
はステップ１０３で映像信号処理部９により所定の映像
信号処理を行い、映像信号をステップ１０４で画像処理
を行う２値化回路部１０に入力する。２値化回路部１０
では室内１の状態の画像形状を所定のレベルで２値化
し、２値化した画像データを２値画像メモリ部１１に記
憶させる。
【００１５】２値画像メモリ部１１はＣＰＵバスライン
１２に接続してあり、ＣＰＵ回路部２１により制御さ
れ、ステップ１０５でＣＰＵバスライン１２を介して接
続してある２値画像メモリ部１１のデータを人間３の存
在しない状態の初期値データか否かの判定をする。例え
ば、何回か連続して記憶したデータを画像間演算部１４
で差分演算し、その差分画像に変化がなければ初期値デ
ータとしてステップ１０６で初期値メモリ部１３に記憶
させる。
１２に接続してあり、ＣＰＵ回路部２１により制御さ
れ、ステップ１０５でＣＰＵバスライン１２を介して接
続してある２値画像メモリ部１１のデータを人間３の存
在しない状態の初期値データか否かの判定をする。例え
ば、何回か連続して記憶したデータを画像間演算部１４
で差分演算し、その差分画像に変化がなければ初期値デ
ータとしてステップ１０６で初期値メモリ部１３に記憶
させる。
【００１６】一方、初期値データでなければステップ１
０７でステップ１０６で記憶した初期値メモリ部１３の
画像とその後の所定の時間間隔で測定中の２値画像メモ
リ部１１の画像との画像差を画像間演算部１４に記憶さ
せる。そして、ステップ１０８にて画像間演算部１４で
演算された画像のなかから室内１の動きを（画像差があ
れば動きがあることになる。）動体抽出部２２で抽出
し、特徴抽出回路部１５において画像差から人間５の特
徴（ここでは人間相当の一定以上の大きさ）を検出し、
人数と重心位置を抽出する。以上で人間の抽出が行われ
る。
０７でステップ１０６で記憶した初期値メモリ部１３の
画像とその後の所定の時間間隔で測定中の２値画像メモ
リ部１１の画像との画像差を画像間演算部１４に記憶さ
せる。そして、ステップ１０８にて画像間演算部１４で
演算された画像のなかから室内１の動きを（画像差があ
れば動きがあることになる。）動体抽出部２２で抽出
し、特徴抽出回路部１５において画像差から人間５の特
徴（ここでは人間相当の一定以上の大きさ）を検出し、
人数と重心位置を抽出する。以上で人間の抽出が行われ
る。
【００１７】ステップ１０９では抽出した人間５の重心
から人間５の方向を計算する。そして、ステップ１１０
にて距離計測手段１７で可動部１６によりステップ１０
９で検出した方向に向けて目的とする２値化画像（１人
の人間の方向）までの距離を測定する。その後、ステッ
プ１１１で検出した距離により２値化画像の面積の補正
をする。
から人間５の方向を計算する。そして、ステップ１１０
にて距離計測手段１７で可動部１６によりステップ１０
９で検出した方向に向けて目的とする２値化画像（１人
の人間の方向）までの距離を測定する。その後、ステッ
プ１１１で検出した距離により２値化画像の面積の補正
をする。
【００１８】ステップ１１２ですべての方向の検出が終
わることを確認し、この補正された画像の面積によりス
テップ１１２の状態判定部１９で人間の大きさと、各画
像中の数（人数）を判定し、人間の大きさと人数に応じ
てステップ１１３の状態判定部１９の出力により１１４
にて制御部２０を介して空調手段３の制御を行う。
わることを確認し、この補正された画像の面積によりス
テップ１１２の状態判定部１９で人間の大きさと、各画
像中の数（人数）を判定し、人間の大きさと人数に応じ
てステップ１１３の状態判定部１９の出力により１１４
にて制御部２０を介して空調手段３の制御を行う。
【００１９】なお、ここでは動体抽出に画像の微分を予
め求めて、その後画像間演算により動体を抽出する方法
を説明したが、画像の２値化処理を行わずに画像間演算
を行って動体を抽出してもかまわない。
め求めて、その後画像間演算により動体を抽出する方法
を説明したが、画像の２値化処理を行わずに画像間演算
を行って動体を抽出してもかまわない。
【００２０】ここで、状態検出のための画像処理につい
て第３図を用いて説明する。第３図ａは室内１の３人の
人間５が存在する状態の立体図である。即ち、人間５
ａ、５ｂ、５ｃ（５ｃのみ子供）は空調手段３からの距
離がそれぞれＬａ、Ｌｂ、Ｌｃに位置しているとする
と、空調手段３に設けた撮像手段６により検出された画
像は第３図ｂ（画像補正前）に示すように遠い所に位置
する５ａの大人は小さく、近くに位置する５ｃの子供は
大きく画面に取り込まれる。この状態では人数は検出で
きるが、人の大きさの検出ができないため距離測定手段
１７により測定した距離により画像補正するでとで第３
図ｃ（画像補正後）に示す大人と子供の違いを検出する
ものである。
て第３図を用いて説明する。第３図ａは室内１の３人の
人間５が存在する状態の立体図である。即ち、人間５
ａ、５ｂ、５ｃ（５ｃのみ子供）は空調手段３からの距
離がそれぞれＬａ、Ｌｂ、Ｌｃに位置しているとする
と、空調手段３に設けた撮像手段６により検出された画
像は第３図ｂ（画像補正前）に示すように遠い所に位置
する５ａの大人は小さく、近くに位置する５ｃの子供は
大きく画面に取り込まれる。この状態では人数は検出で
きるが、人の大きさの検出ができないため距離測定手段
１７により測定した距離により画像補正するでとで第３
図ｃ（画像補正後）に示す大人と子供の違いを検出する
ものである。
【００２１】上記作用により、室内の状態を３次元情報
として認識して室内に人間が存在する場合と存在しない
場合の画像差により人間だけを抽出することができるた
め簡単に人間の存在を検出することができる。そして、
この室内に存在する人間の数、大人か子供かの違い、動
き状態などを認識して各種の機器を制御することができ
る。
として認識して室内に人間が存在する場合と存在しない
場合の画像差により人間だけを抽出することができるた
め簡単に人間の存在を検出することができる。そして、
この室内に存在する人間の数、大人か子供かの違い、動
き状態などを認識して各種の機器を制御することができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の人体認識装置によ
れば次のような効果が得られる。
れば次のような効果が得られる。
【００２３】（１）検出領域ををポイントセンサである
赤外線温度センサで検出するといった１点の情報として
検出するのではなく、３次元の情報により人間の状態
（大きさや人数、位置など）を検出するため人間だけ動
きを状態を正確に把握することができる。
赤外線温度センサで検出するといった１点の情報として
検出するのではなく、３次元の情報により人間の状態
（大きさや人数、位置など）を検出するため人間だけ動
きを状態を正確に把握することができる。
【００２４】（２）距離測定を行い検出した人間の大き
さを補正するため、子供と大人の違いを識別することが
でき、また、所定の場所に近いか離れているかの状況を
検出することができるため人に合わせた機器の制御をす
ることができる。
さを補正するため、子供と大人の違いを識別することが
でき、また、所定の場所に近いか離れているかの状況を
検出することができるため人に合わせた機器の制御をす
ることができる。
【００２５】（３）複数の人間の判定をすることにより
空調手段の能力を人間の数に合わすことや、入場者の中
で大人だけの人数をカウントすることができる。
空調手段の能力を人間の数に合わすことや、入場者の中
で大人だけの人数をカウントすることができる。
【図１】本発明の一実施例における自動空調機の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図２】同装置フローチャート
【図３】同状態検出のための室内状態を示す画像模式図
３ 空調手段 ６ 撮像手段 １５ 特徴抽出回路部 １７ 距離測定手段 １９ 状態判定部 ２０ 制御部 ２２ 動体抽出部
Claims (1)
- 【請求項１】撮像手段と、前記撮像手段により得られた
画像信号の動体が存在しないときの画像と動体が存在す
るときの画像との画像差により動いている動体を抽出す
る動体抽出部と、前記動体抽出部で抽出した動体から人
間の特徴を抽出する特徴抽出回路部と、前記抽出した人
間までの距離を検出する距離計測手段と、前記距離測定
手段で測定した距離により人間の大きさを補正する画像
補正部と、前記画像補正部により補正した画像から人間
の状態を判定する状態判定部とを有する人体認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116905A JP2697676B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7116905A JP2697676B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160034A Division JP2583979B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 自動空調機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324792A true JPH07324792A (ja) | 1995-12-12 |
| JP2697676B2 JP2697676B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14698550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7116905A Expired - Fee Related JP2697676B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 人体認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697676B2 (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11332775A (ja) * | 1998-05-27 | 1999-12-07 | Noritz Corp | 浴室内機器の制御装置 |
| JP2000155177A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Nikon Corp | 人体検知装置および人体検知方法 |
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| KR101501947B1 (ko) * | 2008-02-04 | 2015-03-18 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 그 제어방법 |
| CN107504641A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器控制方法、空调器室内机及空调器 |
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