JPH1186002A - 画像処理装置及び被介護者観測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼吸による体動などの被介護者の生理状態を
観測する装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＴＶカメラＳ２と呼吸モニタリング装置
Ｓ３と局所領域自動設定処理装置Ｓ６とよりなり、この
局所領域自動設定処理装置Ｓ６は、被介護者Ｓ１がＴＶ
カメラＳ２によって撮影された画像上に設定した局所領
域画像に含まれるエッジ検出部Ｓ８と、前記局所領域画
像において前記エッジにより分割された各局所部分領域
画像の明度分布測定部Ｓ９と、前記エッジ情報と前記明
度分布情報を解析することにより動き情報を抽出するた
めの局所領域画像を設定する判定部Ｓ１０とから構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動く対象物が撮影
された画像の処理に関し、特に、動画像を解析すること
により被介護者の生理状態を観測して、その被介護者の
呼吸による体動を解析するための画像処理装置、方法及
びそれらが記録された記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、我が国においても高齢者の占める
割合が増加傾向にあり、２０２０年には６５歳以上の高
齢者が全人口の４分の１を超え、この状態が１世紀続く
と予想されている。これに伴い、寝たきりや痴呆といっ
た介護の必要な人（以下、「被介護者」という）の数も
大幅に増加する。要介護高齢者の発生率は加齢に伴い増
加し、現在、６５−６９歳では１．５％程度であるが、
８５歳以上では２４％に達する。一方この介護を行う人
自体も配偶者などの高齢者が５割以上を占めており、深
刻な社会問題となりつつある。このため、被介護者の生
理状態を被接触で簡便に観測し、異常が発生した時に警
報を発する装置及び方法が期待されており、被介護者を
撮影した動画像上の局所領域画像の差分情報を解析する
ことにより呼吸に伴う体動を計測する手法が提案され注
目を集めている（石原 他、ビデオ信号差分処理による
在宅医療支援システム、日本ＭＥ学会 包括医療におけ
るマルチメディア研究会報告集、vol.2,No.1,pp.1-4,19
97.7）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記提案方法に
おいては、体動を観測するために差分を行う局所領域画
像は介護者が予め手動で設定せねばならず、この設定に
熟練を要するという問題点があった。

【０００４】また、被介護者が寝返りなど、呼吸以外の
大きな体動を行った際にはこの局所領域画像を手動で再
設定せねばならず、簡便に利用できないといった問題点
があった。

【０００５】本発明は、以上の点を鑑み、前記被介護者
の体動を観測するための局所領域画像を自動的に設定す
るための画像処理装置、被介護者観測装置、方法及びそ
れを実現させるためのプログラムが記録された記録媒体
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
取得画像から動画像を解析する解析手段を有する画像処
理装置において、前記取得画像からその一部分の画像で
ある局所領域画像を設定する設定手段と、前記設定手段
により設定された前記局所領域画像中のエッジを検出す
るエッジ検出手段と、前記設定手段により設定された前
記局所領域画像における明度分布を測定する明度分布測
定手段と、前記エッジ検出手段により検出された前記エ
ッジが前記局所領域画像の略中央部に位置して前記局所
領域画像を２つの範囲に分割しているか否かの第１の条
件を判定すると共に、この分割された２つの範囲の明度
が、前記明度分布測定手段により測定された前記明度分
布に基づいて略等しいか否かの第２の条件を判定する判
定手段と、前記判定手段が、前記第１の条件及び前記第
２の条件を満たしていると判定したときは前記局所領域
画像に基づいて動画像を解析するように前記解析手段へ
指示し、前記第１の条件及び前記第２の条件を満たして
いないと判定したときは、前記設定手段へ前記取得画像
から他の部分の局所領域画像を再設定するように指示す
る指示手段とよりなることを特徴とする画像処理装置で
ある。

【０００７】請求項１に係る発明の画像処理装置につい
て説明する。

【０００８】設定手段は取得画像からその一部分の画像
である局所領域画像を設定する。

【０００９】エッジ検出手段は、前記設定手段により設
定された前記局所領域画像中のエッジを検出する。

【００１０】明度分布測定手段は、前記設定手段により
設定された前記局所領域画像における明度分布を測定す
る。

【００１１】判定手段は、前記エッジ検出手段により検
出された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に位
置して前記局所領域画像を２つの範囲に分割しているか
否かの第１の条件を判定すると共に、この分割された２
つの範囲の明度が、前記明度分布測定手段により測定さ
れた前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の条
件を判定する。

【００１２】指示手段は、前記判定手段が、前記第１の
条件及び前記第２の条件を満たしていると判定したとき
は前記局所領域画像に基づいて動画像を解析するように
前記解析手段へ指示し、前記第１の条件及び前記第２の
条件を満たしていないと判定したときは、前記設定手段
へ前記取得画像から他の部分の局所領域画像を再設定す
るように指示する。

【００１３】このように、前記第１の条件及び前記第２
の条件を満たしている局所領域画像は、エッジが局所領
域画像の略中央部に位置し、かつ、この分割された２つ
の範囲の明度が略等しいため、これらエッジと明度分布
に着目すると動画像の解析が行いやすい。

【００１４】請求項２に係る発明は、前記解析手段は、
前記指示手段から動画像を解析するように指示された前
記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差分量
を計算する時間差分量計算手段と、前記時間差分量計算
手段によって計算された時間差分量に基づいて動きの状
態を判断する動き状態判断手段とよりなることを特徴と
する請求項１記載の画像処理装置である。

【００１５】請求項２に係る発明の解析手段について説
明する。

【００１６】時間差分量計算手段は、前記指示手段から
動画像を解析するように指示された前記局所領域画像中
のエッジと明度に基づいて時間差分量を計算する。

【００１７】動き状態判断手段は、前記時間差分量計算
手段によって計算された時間差分量に基づいて動きの状
態を判断する。

【００１８】すなわち、前記第１の条件及び前記第２の
条件を満たしている局所領域画像は、エッジが局所領域
画像の略中央部に位置し、かつ、この分割された２つの
範囲の明度が略等しいため、時間差分量の計算が行いや
すく動画像の解析が可能となる。

【００１９】請求項３に係る発明は、被介護者の体動状
態を観測する被介護者観測装置において、前記被介護者
を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影した
取得画像からその一部分の画像である局所領域画像を設
定する設定手段と、前記設定手段により設定された前記
局所領域画像中のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記設定手段により設定された前記局所領域画像におけ
る明度分布を測定する明度分布測定手段と、前記エッジ
検出手段により検出された前記エッジが前記局所領域画
像の略中央部に位置して前記局所領域画像を２つの範囲
に分割しているか否かの第１の条件を判定すると共に、
この分割された２つの範囲の明度が、前記明度分布測定
手段により測定された前記明度分布に基づいて略等しい
か否かの第２の条件を判定する判定手段と、前記判定手
段が、前記第１の条件及び前記第２の条件を満たしてい
ると判定したときは前記局所領域画像に基づいて動画像
を解析するように指示し、前記第１の条件及び前記第２
の条件を満たしていないと判定したときは、前記設定手
段へ前記取得画像から他の部分の局所領域画像を再設定
するように指示する指示手段と、前記指示手段から動画
像を解析するように指示された前記局所領域画像中のエ
ッジと明度に基づいて時間差分量を計算する時間差分量
計算手段と、前記時間差分量計算手段によって計算され
た時間差分量に基づいて被介護者の体動状態を判断する
動き状態判断手段よりなることを特徴とする被介護者観
測装置である。

【００２０】請求項３に係る発明の被介護者観測装置に
ついて説明する。

【００２１】撮影手段は、被介護者を撮影する。

【００２２】設定手段は、前記撮影手段によって撮影し
た取得画像からその一部分の画像である局所領域画像を
設定する。

【００２３】エッジ検出手段は、前記設定手段により設
定された前記局所領域画像中のエッジを検出する。

【００２４】明度分布測定手段は、前記設定手段により
設定された前記局所領域画像における明度分布を測定す
る。

【００２５】判定手段は、前記エッジ検出手段により検
出された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に位
置して前記局所領域画像を２つの範囲に分割しているか
否かの第１の条件を判定すると共に、この分割された２
つの範囲の明度が、前記明度分布測定手段により測定さ
れた前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の条
件を判定する。

【００２６】指示手段は、前記判定手段が、前記第１の
条件及び前記第２の条件を満たしていると判定したとき
は前記局所領域画像に基づいて動画像を解析するように
指示し、前記第１の条件及び前記第２の条件を満たして
いないと判定したときは、前記設定手段へ前記取得画像
から他の部分の局所領域画像を再設定するように指示す
る。

【００２７】時間差分量計算手段は、前記指示手段から
動画像を解析するように指示された前記局所領域画像中
のエッジと明度に基づいて時間差分量を計算する。

【００２８】動き状態判断手段は、前記時間差分量計算
手段によって計算された時間差分量に基づいて被介護者
の体動状態を判断する。

【００２９】すなわち、前記第１の条件及び前記第２の
条件を満たしている局所領域画像は、エッジが局所領域
画像の略中央部に位置し、かつ、この分割された２つの
範囲の明度が略等しいため、時間差分量の計算が行いや
すく、被介護者の体動状態の解析が可能となる。

【００３０】請求項４に係る発明は、取得画像から動画
像を解析する解析ステップを有する画像処理方法におい
て、前記取得画像からその一部分の画像である局所領域
画像を設定する設定ステップと、前記設定ステップによ
り設定された前記局所領域画像中のエッジを検出するエ
ッジ検出ステップと、前記設定ステップにより設定され
た前記局所領域画像における明度分布を測定する明度分
布測定ステップと、前記エッジ検出ステップにより検出
された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に位置
して前記局所領域画像を２つの範囲に分割しているか否
かの第１の条件を判定すると共に、この分割された２つ
の範囲の明度が、前記明度分布測定ステップにより測定
された前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の
条件を判定する判定ステップと、前記判定ステップが、
前記第１の条件及び前記第２の条件を満たしていると判
定したときは前記局所領域画像に基づいて動画像を解析
するように前記解析ステップへ指示し、前記第１の条件
及び前記第２の条件を満たしていないと判定したとき
は、前記設定ステップへ前記取得画像から他の部分の局
所領域画像を再設定するように指示する指示ステップと
よりなることを特徴とする画像処理方法である。

【００３１】請求項５に係る発明は、前記解析ステップ
は、前記指示ステップから動画像を解析するように指示
された前記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時
間差分量を計算する時間差分量計算ステップと、前記時
間差分量計算ステップにおいて計算された時間差分量に
基づいて動きの状態を判断する動き状態判断ステップと
よりなることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法
である。

【００３２】請求項６に係る発明は、被介護者の体動状
態を観測する被介護者観測方法において、前記被介護者
を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップにおいて
撮影した取得画像からその一部分の画像である局所領域
画像を設定する設定ステップと、前記設定ステップによ
り設定された前記局所領域画像中のエッジを検出するエ
ッジ検出ステップと、前記設定ステップにより設定され
た前記局所領域画像における明度分布を測定する明度分
布測定ステップと、前記エッジ検出ステップにより検出
された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に位置
して前記局所領域画像を２つの範囲に分割しているか否
かの第１の条件を判定すると共に、この分割された２つ
の範囲の明度が、前記明度分布測定ステップにより測定
された前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の
条件を判定する判定ステップと、前記判定ステップが、
前記第１の条件及び前記第２の条件を満たしていると判
定したときは前記局所領域画像に基づいて動画像を解析
するように指示し、前記第１の条件及び前記第２の条件
を満たしていないと判定したときは、前記設定ステップ
へ前記取得画像から他の部分の局所領域画像を再設定す
るように指示する指示ステップと、前記指示ステップか
ら動画像を解析するように指示された前記局所領域画像
中のエッジと明度に基づいて時間差分量を計算する時間
差分量計算ステップと、前記時間差分量計算ステップに
おいて計算された時間差分量に基づいて被介護者の体動
状態を判断する動き状態判断ステップとよりなることを
特徴とする被介護者観測方法である。

【００３３】請求項７に係る発明は、取得画像から動画
像を解析する解析機能を実現させる画像処理プログラム
を記録した記録媒体において、前記取得画像からその一
部分の画像である局所領域画像を設定する設定機能と、
前記設定機能により設定された前記局所領域画像中のエ
ッジを検出するエッジ検出機能と、前記設定機能により
設定された前記局所領域画像における明度分布を測定す
る明度分布測定機能と、前記エッジ検出機能により検出
された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に位置
して前記局所領域画像を２つの範囲に分割しているか否
かの第１の条件を判定すると共に、この分割された２つ
の範囲の明度が、前記明度分布測定機能により測定され
た前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の条件
を判定する判定機能と、前記判定機能が、前記第１の条
件及び前記第２の条件を満たしていると判定したときは
前記局所領域画像に基づいて動画像を解析するように前
記解析機能へ指示し、前記第１の条件及び前記第２の条
件を満たしていないと判定したときは、前記設定機能へ
前記取得画像から他の部分の局所領域画像を再設定する
ように指示する指示機能を実現させるための画像処理プ
ログラムを記録したことを特徴とする画像処理プログラ
ムの記録媒体である。

【００３４】請求項８に係る発明は、前記解析機能は、
前記指示機能から動画像を解析するように指示された前
記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差分量
を計算する時間差分量計算機能と、前記時間差分量計算
機能によって計算された時間差分量に基づいて動きの状
態を判断する動き状態判断機能を実現させるための画像
処理プログラムを記録したことを特徴とする請求項１記
載の画像処理プログラムの記録媒体である。

【００３５】請求項９に係る発明は、被介護者の体動状
態を観測する被介護者観測プログラムを記録した記録媒
体において、前記被介護者を撮影した取得画像からその
一部分の画像である局所領域画像を設定する設定機能
と、前記設定機能により設定された前記局所領域画像中
のエッジを検出するエッジ検出機能と、前記設定機能に
より設定された前記局所領域画像における明度分布を測
定する明度分布測定機能と、前記エッジ検出機能により
検出された前記エッジが前記局所領域画像の略中央部に
位置して前記局所領域画像を２つの範囲に分割している
か否かの第１の条件を判定すると共に、この分割された
２つの範囲の明度が、前記明度分布測定機能により測定
された前記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の
条件を判定する判定機能と、前記判定機能が、前記第１
の条件及び前記第２の条件を満たしていると判定したと
きは前記局所領域画像に基づいて動画像を解析するよう
に指示し、前記第１の条件、及び、前記第２の条件を満
たしていないと判定したときは、前記設定機能へ前記取
得画像から他の部分の局所領域画像を再設定するように
指示する指示機能と、前記指示機能から動画像を解析す
るように指示された前記局所領域画像中のエッジと明度
に基づいて時間差分量を計算する時間差分量計算機能
と、前記時間差分量計算機能によって計算された時間差
分量に基づいて被介護者の体動状態を判断する動き状態
判断機能を実現させるための被介護者観測プログラムを
記録したことを特徴とする被介護者観測プログラムの記
録媒体である。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１〜図１０を用いて説明する。

【００３７】呼吸モニタリング装置の概要 図１に示すように、被介護者Ｓ１が椅子に座っている状
態を例に、画像の時間差分による呼吸モニタリング装置
Ｓ３の動作原理を示す。

【００３８】呼吸モニタリング装置Ｓ３に接続されたＴ
ＶカメラＳ２により撮影された画像の撮影領域Ｓ４から
適切な局所領域Ｓ５を選択し、この局所領域Ｓ５に含ま
れる各画素について時間差分を行い、この総和を計算す
る。

【００３９】例えば、呼吸によりＴＶカメラＳ２に対し
左右に体動をしている肩の周辺に、肩周辺の服、及び背
景の明度が各々一様になるように局所領域Ｓ５を設定し
たとする。

【００４０】図２（ａ）に示すように、呼気状態での肩
と背景の境界のエッジをａ、背景の明度をＸ、肩周辺の
服の明度をＹとする。

【００４１】図２（ｂ）に示すように、吸気によりΔｔ
秒後に肩のエッジがｂまで動き、この動いた部分の面積
をＡとすると、時間差分量は（Ｙ−Ｘ）Ａとなる。

【００４２】呼吸による体動は周期的な動きとなるた
め、２Δｔ後には図２（ｃ）に示すように、肩エッジは
ａの位置に戻り、時間差分量は（Ｘ−Ｙ）Ａとなる。

【００４３】以下、図２（ｄ）、図２（ｅ）に示すよう
に、３Δｔ、４Δｔ後の時間差分量は、（Ｙ−Ｘ）Ａと
（Ｘ−Ｙ）Ａを交互に繰り返す。

【００４４】これをグラフに示したのが図３で、２Δｔ
を周期、振幅が（Ｙ−Ｘ）Ａの周期波形となる。なお、
本実施例では、Ｙ＞Ｘと仮定している。これが逆になる
と、グラフは時間軸に対称に反転するが、周期は変化し
ない。

【００４５】呼吸が停止した場合は、被介護者Ｓ１の体
動が観測されなくなり、時間差分量が０に近くなる。ま
た、体のひねりなどの呼吸以外の大きな体動を行った場
合は、この周期、振幅が大きく乱れるため、容易に検知
できる。

【００４６】呼吸モニタリング装置における局所領域の
設定 しかし、一般には被介護者Ｓ１は、図１に示すような椅
子に座っているよりは、図４に示すように寝ている状態
が多いため、背景領域と被介護者Ｓ１の両方が視野に入
るようにＴＶカメラＳ２を設定することは容易ではな
い。

【００４７】本発明は、寝ている状態の被介護者Ｓ１を
ＴＶカメラＳ２によって撮影した画像から、図２（ａ）
に示すようなエッジにより分割された２つの一様明度領
域を含む局所領域Ｓ５を自動的に設定する手段を提案す
るものである。この場合には、例えば、被介護者Ｓ１に
被さっている布団の動きからも被介護者Ｓ１の帯同状態
を検知できる。

【００４８】図５は、局所領域自動設定処理装置Ｓ６の
全体の構成である。なお、この局所領域自動設定処理装
置Ｓ６は、図４に示すようにＴＶカメラＳ２と呼吸モニ
タリング装置Ｓ３との間に設ける。 局所領域位置・大
きさ設定部Ｓ７は、時間差分を行う局所領域Ｓ５の位置
と大きさを設定する。

【００４９】エッジ検出部Ｓ８は、この局所領域Ｓ５に
含まれるエッジを検出する。

【００５０】明度分布測定部Ｓ９は、この局所領域Ｓ５
に含まれる画素の明度分布を計算する。

【００５１】判定部Ｓ１０は、検出されたエッジにより
分割された領域の面積が略等しく（局所領域Ｓ５の略中
央にエッジが存在する）、かつ、各々が一様な明度を持
つかどうかを判定し、この条件が成立する場合は、測定
を開始するよう指令を出す。条件が成立しない場合に
は、局所領域Ｓ５の位置、大きさ、またはこの両方を修
正するように、局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７に指令
を発する。

【００５２】（局所領域位置・大きさ設定部）図６は、
局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７の詳細な構成例であ
る。

【００５３】本実施例では、局所領域Ｓ５の形状は画像
平面上の矩形領域とする。局所領域Ｓ５の中心位置は、
ＴＶカメラＳ２によって撮影した撮影領域Ｓ４中から局
所領域中心アドレス設定部Ｓ１１により設定され、アド
レスシフト部Ｓ１２により上下、左右に移動される。ま
た、Ｘ方向、Ｙ方向の大きさは独立に制御でき、各々、
Ｘ方向サイズ設定部Ｓ１３、Ｙ方向サイズ設定部Ｓ１４
により設定される。中心アドレス、及びＸ方向・Ｙ方向
サイズの変更指令は、前記判定部Ｓ１０より与えられ
る。また、設定された中心アドレス、及びＸ方向・Ｙ方
向サイズ値は、前記エッジ検出部Ｓ８、明度分布測定部
Ｓ９に送られる。

【００５４】（エッジ検出部）図７は、エッジ検出部Ｓ
８の詳細な構成例である。

【００５５】まず、ノイズ低減処理部Ｓ１５において、
抽出する原画像に平滑化処理を施す。

【００５６】具体的には、例えば以下の係数を持つサイ
ズ３のディジタルフィルタ

【数１】 を施すことにより実現する。

【００５７】次に、空間差分処理部Ｓ１６により、前記
ノイズ低減処理結果に対し空間差分処理を施すことによ
り、輪郭エッジの明度強調を行なう。本例では、画像平
面に対し左右に動く体動を検出するために、縦方向のエ
ッジを求める。

【００５８】具体的には、以下の係数を持つサイズ３の
ディジタル空間フィルタ

【数２】 を施すことにより実現する。

【００５９】次に、しきい値処理部Ｓ１７により、この
縦方向エッジ強調結果において強調値の大きい部分を求
め、エッジ位置検出部Ｓ１８により、連結している部分
をエッジとして検出する。

【００６０】（明度分布測定部）図８は、明度分布測定
部Ｓ９の詳細な構成例である。

【００６１】明度読取部Ｓ１９は、局所領域Ｓ５に含ま
れる各画素の明度を求める。蓄積部Ｓ２０は、この明度
毎に、当該明度を持つ画素の数を記憶する。

【００６２】（判定部）図９は、判定部Ｓ１０の詳細な
構成例である。

【００６３】明度分布解析部Ｓ２１は、前記蓄積部Ｓ２
０における局所領域Ｓ５内の明度分布のパターンを調べ
る。パターンが図１０( ａ) に示すように、双峰性かつ
山の高さが等しく（局所領域Ｓ５の大きさの１／２）、
かつ、エッジが略中央に含まれていれば、現在の局所領
域Ｓ５の位置・大きさを固定して、測定指令を発生す
る。

【００６４】測定した後の処理は、呼吸モニタリング装
置Ｓ３へ局所領域Ｓ３のデータを送り、前記で説明した
同様の方法で、この局所領域Ｓ５に含まれる各画素につ
いて時間差分を行い、この総和を計算する。そして、図
４に示す寝ている被介護者Ｓ１の体動を測定する。

【００６５】これに対し、図１０（ｂ）のようにエッジ
が中央に含まれておらず、双峰性だが山の高さが異なる
場合は、局所領域位置・大きさ制御指令生成部Ｓ２２に
おいて、位置を水平に動かす制御指令を生成し、前記局
所領域位置・大きさ設定部Ｓ７に送信する。

【００６６】また、図１０（ｃ）のようにエッジは中心
に存在するが明度分布が双峰性でない場合は、前記局所
領域位置・大きさ制御指令生成部Ｓ２２において、サイ
ズを小さくする指令を生成し、前記局所領域位置・大き
さ設定部Ｓ７に送信する。

【００６７】なお、上記で説明した呼吸モニタリング装
置Ｓ３と局所領域自動設定処理装置Ｓ６の機能を実現す
るためのプログラムをＦＤやＣＤ−ＲＯＭに記録してお
き、ＴＶカメラＳ２を接続したパソコンにこのプログラ
ムをインストールして、このパソコンを呼吸モニタリン
グ装置Ｓ３と局所領域自動設定処理装置Ｓ６として使用
する。

【００６８】変 更 例 なお、本発明は前記実施例に記載した内容に限定される
ものではない。

【００６９】例えば、エッジ検出部Ｓ８におけるノイズ
低減処理部Ｓ１５において、ディジタルフィルタを施す
ことにより実現したが、この代わりに予めカメラのフォ
ーカスを調整することにより得たボケ画像を用いてエッ
ジ抽出を行うことが可能である。このフォーカスの調整
は、被介護者のプライバシー保護にも有効である。

【００７０】以上のように、本発明はその趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

【００７１】

【発明の効果】本発明を用いることにより、被介護者の
生理状態を被接触で観測し、異常が発生した時に警報を
発することが可能となり、この社会的・実用的効果は多
大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】被介護者が椅子に座っている状態の図である。

【図２】局所領域の説明図である。

【図３】局所領域における時間差分量のグラフである。

【図４】被介護者が寝ている状態の図である。

【図５】局所領域自動設定処理装置Ｓ６の全体の構成で
ある。

【図６】局所領域位置・大きさ設定部Ｓ７の詳細な構成
例である。

【図７】エッジ検出部Ｓ８の詳細な構成例である。

【図８】明度分布測定部Ｓ９の詳細な構成例である。

【図９】判定部Ｓ１０の詳細な構成例である。

【図１０】判定部Ｓ１０のグラフである。

【符号の説明】

Ｓ１ 被介護者 Ｓ２ ＴＶカメラ Ｓ３ 呼吸モニタリング装置 Ｓ４ 撮影領域 Ｓ５ 局所領域 Ｓ６ 局所領域自動設定処理装置 Ｓ７ 局所領域位置・大きさ設定部 Ｓ８ エッジ検出部 Ｓ９ 明度分布蓄積部 Ｓ１０ 判定部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取得画像から動画像を解析する解析手段を
   有する画像処理装置において、 前記取得画像からその一部分の画像である局所領域画像
   を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された前記局所領域画像中のエ
   ッジを検出するエッジ検出手段と、 前記設定手段により設定された前記局所領域画像におけ
   る明度分布を測定する明度分布測定手段と、 前記エッジ検出手段により検出された前記エッジが前記
   局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画像を
   少なくとも２つの範囲に分割しているか否かの第１の条
   件を判定すると共に、この分割された２つの範囲の明度
   が、前記明度分布測定手段により測定された前記明度分
   布に基づいて略等しいか否かの第２の条件を判定する判
   定手段と、 前記判定手段が、前記第１の条件及び前記第２の条件を
   満たしていると判定したときは前記局所領域画像に基づ
   いて動画像を解析するように前記解析手段へ指示し、前
   記第１の条件及び前記第２の条件を満たしていないと判
   定したときは、前記設定手段へ前記取得画像から他の部
   分の局所領域画像を再設定するように指示する指示手段
   とよりなることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】前記解析手段は、 前記指示手段から動画像を解析するように指示された前
   記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差分量
   を計算する時間差分量計算手段と、 前記時間差分量計算手段によって計算された時間差分量
   に基づいて動きの状態を判断する動き状態判断手段とよ
   りなることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】被介護者の体動状態を観測する被介護者観
   測装置において、 前記被介護者を撮影する撮影手段と、 前記撮影手段によって撮影した取得画像からその一部分
   の画像である局所領域画像を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された前記局所領域画像中のエ
   ッジを検出するエッジ検出手段と、 前記設定手段により設定された前記局所領域画像におけ
   る明度分布を測定する明度分布測定手段と、 前記エッジ検出手段により検出された前記エッジが前記
   局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画像を
   ２つの範囲に分割しているか否かの第１の条件を判定す
   ると共に、この分割された２つの範囲の明度が、前記明
   度分布測定手段により測定された前記明度分布に基づい
   て略等しいか否かの第２の条件を判定する判定手段と、 前記判定手段が、前記第１の条件及び前記第２の条件を
   満たしていると判定したときは前記局所領域画像に基づ
   いて動画像を解析するように指示し、前記第１の条件及
   び前記第２の条件を満たしていないと判定したときは、
   前記設定手段へ前記取得画像から他の部分の局所領域画
   像を再設定するように指示する指示手段と、 前記指示手段から動画像を解析するように指示された前
   記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差分量
   を計算する時間差分量計算手段と、 前記時間差分量計算手段によって計算された時間差分量
   に基づいて被介護者の体動状態を判断する動き状態判断
   手段とよりなることを特徴とする被介護者観測装置。
4. 【請求項４】取得画像から動画像を解析する解析ステッ
   プを有する画像処理方法において、前記取得画像からそ
   の一部分の画像である局所領域画像を設定する設定ステ
   ップと、 前記設定ステップにより設定された前記局所領域画像中
   のエッジを検出するエッジ検出ステップと、 前記設定ステップにより設定された前記局所領域画像に
   おける明度分布を測定する明度分布測定ステップと、 前記エッジ検出ステップにより検出された前記エッジが
   前記局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画
   像を少なくとも２つの範囲に分割しているか否かの第１
   の条件を判定すると共に、この分割された２つの範囲の
   明度が、前記明度分布測定ステップにより測定された前
   記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の条件を判
   定する判定ステップと、 前記判定ステップが、前記第１の条件及び前記第２の条
   件を満たしていると判定したときは前記局所領域画像に
   基づいて動画像を解析するように前記解析ステップへ指
   示し、前記第１の条件及び前記第２の条件を満たしてい
   ないと判定したときは、前記設定ステップへ前記取得画
   像から他の部分の局所領域画像を再設定するように指示
   する指示ステップとよりなることを特徴とする画像処理
   方法。
5. 【請求項５】前記解析ステップは、 前記指示ステップから動画像を解析するように指示され
   た前記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差
   分量を計算する時間差分量計算ステップと、 前記時間差分量計算ステップにおいて計算された時間差
   分量に基づいて動きの状態を判断する動き状態判断ステ
   ップとよりなることを特徴とする請求項１記載の画像処
   理方法。
6. 【請求項６】被介護者の体動状態を観測する被介護者観
   測方法において、 前記被介護者を撮影する撮影ステップと、 前記撮影ステップにおいて撮影した取得画像からその一
   部分の画像である局所領域画像を設定する設定ステップ
   と、 前記設定ステップにより設定された前記局所領域画像中
   のエッジを検出するエッジ検出ステップと、 前記設定ステップにより設定された前記局所領域画像に
   おける明度分布を測定する明度分布測定ステップと、 前記エッジ検出ステップにより検出された前記エッジが
   前記局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画
   像を少なくとも２つの範囲に分割しているか否かの第１
   の条件を判定すると共に、この分割された２つの範囲の
   明度が、前記明度分布測定ステップにより測定された前
   記明度分布に基づいて略等しいか否かの第２の条件を判
   定する判定ステップと、 前記判定ステップが、前記第１の条件及び前記第２の条
   件を満たしていると判定したときは前記局所領域画像に
   基づいて動画像を解析するように指示し、前記第１の条
   件及び前記第２の条件を満たしていないと判定したとき
   は、前記設定ステップへ前記取得画像から他の部分の局
   所領域画像を再設定するように指示する指示ステップ
   と、 前記指示ステップから動画像を解析するように指示され
   た前記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差
   分量を計算する時間差分量計算ステップと、 前記時間差分量計算ステップにおいて計算された時間差
   分量に基づいて被介護者の体動状態を判断する動き状態
   判断ステップとよりなることを特徴とする被介護者観測
   方法。
7. 【請求項７】取得画像から動画像を解析する解析機能を
   実現させる画像処理プログラムを記録した記録媒体にお
   いて、 前記取得画像からその一部分の画像である局所領域画像
   を設定する設定機能と、 前記設定機能により設定された前記局所領域画像中のエ
   ッジを検出するエッジ検出機能と、 前記設定機能により設定された前記局所領域画像におけ
   る明度分布を測定する明度分布測定機能と、 前記エッジ検出機能により検出された前記エッジが前記
   局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画像を
   ２つの範囲に分割しているか否かの第１の条件を判定す
   ると共に、この分割された２つの範囲の明度が、前記明
   度分布測定機能により測定された前記明度分布に基づい
   て略等しいか否かの第２の条件を判定する判定機能と、 前記判定機能が、前記第１の条件及び前記第２の条件を
   満たしていると判定したときは前記局所領域画像に基づ
   いて動画像を解析するように前記解析機能へ指示し、前
   記第１の条件及び前記第２の条件を満たしていないと判
   定したときは、前記設定機能へ前記取得画像から他の部
   分の局所領域画像を再設定するように指示する指示機能
   を実現させるための画像処理プログラムを記録したこと
   を特徴とする画像処理プログラムの記録媒体。
8. 【請求項８】前記解析機能は、前記指示機能から動画像
   を解析するように指示された前記局所領域画像中のエッ
   ジと明度に基づいて時間差分量を計算する時間差分量計
   算機能と、 前記時間差分量計算機能によって計算された時間差分量
   に基づいて動きの状態を判断する動き状態判断機能を実
   現させるための画像処理プログラムを記録したことを特
   徴とする請求項１記載の画像処理プログラムの記録媒
   体。
9. 【請求項９】被介護者の体動状態を観測する被介護者観
   測プログラムを記録した記録媒体において、 前記被介護者を撮影した取得画像からその一部分の画像
   である局所領域画像を設定する設定機能と、 前記設定機能により設定された前記局所領域画像中のエ
   ッジを検出するエッジ検出機能と、 前記設定機能により設定された前記局所領域画像におけ
   る明度分布を測定する明度分布測定機能と、 前記エッジ検出機能により検出された前記エッジが前記
   局所領域画像の略中央部に位置して前記局所領域画像を
   ２つの範囲に分割しているか否かの第１の条件を判定す
   ると共に、この分割された２つの範囲の明度が、前記明
   度分布測定機能により測定された前記明度分布に基づい
   て略等しいか否かの第２の条件を判定する判定機能と、 前記判定機能が、前記第１の条件及び前記第２の条件を
   満たしていると判定したときは前記局所領域画像に基づ
   いて動画像を解析するように指示し、前記第１の条件及
   び前記第２の条件を満たしていないと判定したときは、
   前記設定機能へ前記取得画像から他の部分の局所領域画
   像を再設定するように指示する指示機能と、 前記指示機能から動画像を解析するように指示された前
   記局所領域画像中のエッジと明度に基づいて時間差分量
   を計算する時間差分量計算機能と、 前記時間差分量計算機能によって計算された時間差分量
   に基づいて被介護者の体動状態を判断する動き状態判断
   機能を実現させるための被介護者観測プログラムを記録
   したことを特徴とする被介護者観測プログラムの記録媒
   体。