JPWO2020174634A1 - デジタルアキュレート・セキュリティシステム、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、低コストで3次元位置を検出して、高度なセキュリティを確立することができるデジタルアキュレート・セキュリティシステム、方法及びプログラムを提供することにある。
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係るデジタルアキュレート・セキュリティシステムの構成を示すブロック図である。
本デジタルアキュレート・セキュリティシステムは、住居、企業の事務所、工場、研究所、情報処理室、金銭集計室等の高度の管理を要する事業所等に適用して好適である。
監視カメラ11は、3次元で特定されるセキュリティ区域の画像(2次元)を撮影する。
監視カメラ11の一部又は全部は、PTZ(パン・チルト・ズーム)機能を有するPTZカメラであり、監視装置100により遠隔操作される。監視カメラ11は、セキュリティ該当建物の警備対象の外壁周囲、例えば侵入者が出入可能な出入口、窓開口部、敷地境界外周部、該当敷地エリアの各所に設置される。監視カメラ11が撮影した画像は、監視装置100に出力され、録画部160に記録される。
人感センサ20は、サーモカメラや赤外線カメラ等であり、セキュリティ区域内の感知対象物の温度を検出して、セキュリティ区域内の不審者を検出する。
Wi-Fi親機30は、Wi-Fiを用いて携帯端末装置50のWi-Fi子機51との間で情報をやり取りする。また、Wi-Fi親機30は、Wi-Fi測位による位置情報取得、すなわちWi-Fiアクセスポイントと所定の位置情報サービスを利用した位置情報を取得できる。
BLE(Bluetooth Low Energy)は、近接を検知する無線技術である。BLEは、発信側のビーコン機器であるビーコン親機40と、ビーコン親機40からの電波受信に対応した携帯端末装置50のアプリ(後記ビーコン子機52に対応する)の組み合わせによって構成される。BLEは、識別に必要な固有のID情報を発信し、携帯端末装置50の当該ID情報に紐付けられたアプリにしか反応しない。携帯端末装置50のアプリは、ビーコン親機40と同じ識別子を登録しておく。携帯端末装置50のアプリ(ビーコン子機52)は、BLE機能を搭載したアプリケーション実行によりバックグラウンドで待機し、ビーコン親機40のビーコンに近接したときに所定アクションを励起する。
携帯端末装置50は、家族などがそれぞれ携帯する。携帯端末装置50は、例えばスマートフォン50a、タブレット50b、又はノートパソコン50cなどである。携帯端末装置50は、このほか、携帯電話、PHS(Personal Handy-Phone System)、PDA(Personal Digital Assistants)、又は専用端末などである。本実施の形態では、携帯端末装置50は、家族などが様々な場所(すなわち現在位置)で使用可能であり、図示しない電話回線を介して監視装置100からのメール又は動画を含む映像等を受信可能である。
なお、スマートフォン50aは、ビーコン子機52を備えているものでもよい。又は、スマートフォン50aは、Wi-Fi子機51と、ビーコン子機52と、GPS53とのいずれか一つを備えるものでもよい。
Wi-Fi子機51は、業務施設に設置されたWi-Fi親機30の電波を受信及び個別識別する。監視装置100は、施設内に設置されたWi-Fi親機30の配置情報をセフティ関連情報として記憶している。Wi-Fi子機51がWi-Fi親機30に近接すると、携帯端末装置50を携帯する関係者のIDと位置を判定することができる。
ビーコン子機52は、ビーコン親機40からの電波受信に対応した携帯端末装置50のアプリである。ビーコン親機40は、ビーコン(識別に必要な固有のID情報)を発信し、携帯端末装置50のアプリ(ビーコン子機52)は、ビーコン親機40のビーコンに近接したときに所定アクションを励起する。
GPS53は、位置情報の電波をGPS衛星等から受信する。GPS53は、GPSアンテナを介して受信した情報より、現在位置情報を、緯度、経度及び高度の3つのパラメータとして算出して位置情報を取得する。取得した位置情報は、適時、監視装置100に送信される。
監視装置100は、関係者(例えば家族)の住居に設置され、セキュリティ区域内を集中管理する。監視装置100は、一般的なサーバ計算機、又はパーソナルコンピュータ等であってよい。
なお、投影記憶部135は、記憶部130のメモリ領域の一部を使用するものでもよい。
画像処理部170は、監視カメラ11で撮影された画像データを処理し、セキュリティ区域内の画像を出力する。
通信部190は、基地局を介して携帯端末装置50とデータを送受信する。通信部190は、無線通信機能を有し、例えばUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を用いて制御基板に接続される。
図2は、本発明の実施の形態に係るデジタルアキュレート・セキュリティシステムの制御部110のブロック図である。
図2に示すように、制御部110は、CPU(Central Processing Unit)等により構成され、監視装置100全体を制御するとともに、制御プログラムを実行して、デジタルアキュレート・セキュリティシステムとして機能させる。
制御部110は、人検出部111(人検出手段)と、投影逆変換部112(投影逆変換手段)、と、ID端末検出部113(ID端末検出手段)と、ID端末登録部114(ID端末登録手段)と、通報部115(通報手段)とを備える。
制御部110は、不審者の位置に基づいて危険度を判定する。
制御部110は、不審者の動きに基づいて危険度を判定する。
制御部110は、ID端末登録部114が登録した登録した前記ID端末を所持している人を不審者から除外する。
デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、AIアクセラレータ200による深層学習において、特に、人のみを監視対象とすることで、従来の画像差分を用いた動体検出型の監視カメラによる画像認識に比べて極めて高い精度での侵入者の検出を行うことができる。
ID端末登録部114は、来客等が所持するID端末を登録する。
通報部115は、投影逆変換部112によって検出された人の3次元空間内の位置が3次元のセキュリティ区域内であることを受けて、不審者の存在を通報する。さらに、通報部115は、検出された人の3次元空間内の位置の時間的経緯によって不審者の存在を判断し、その存在を通報することが望ましい(図12で詳述する。)。
AIアクセラレータ200は、人を検出する専用プロセッサであり、CPU以外の計算リソースを用いる。AIアクセラレータ200は、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)を強化したプロセッサよる画像処理、FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いた信号処理のアクセラレートである。また、AIアクセラレータ200は、専用ハード(例えば、GPU)上でAI(Artificial Intelligence:人工知能)の計算を実行する。
図3は、本発明の実施形態に係るデジタルアキュレート・セキュリティシステムを用いた全体を示す構成図である。
図3に示すように、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、ウェブサービスクラウド300上に、デジタルアキュレート・セキュリティサービスを提供するクラウドサーバ(商用サーバ)301、クラウドサーバ301に連携して能動的に情報を取得してユーザのスマートフォン50a(携帯端末装置;ID端末)に通知するPush通知サーバ302を有する。ウェブサービスクラウド300は、インターネット303に接続される。スマートフォン50aは、インターネット303を経由してウェブサービスクラウド300上のクラウドサーバ301にテキスト及び画像を送信することができる。また、スマートフォン50aは、インターネット303を経由してPush通知サーバ302からPush通知を受信する。さらに、クラウドサーバ301及びPush通知サーバ302は、LTE/3G網などの通信キャリア網(固定網)(図示省略)を経由して、セキュリティアプリが搭載されたスマートフォン50aに接続する。
スマートフォン50aに来た通知をユーザがタップすると、セキュリティアプリが起動して不審者のズーム画面を表示し、「1F玄関にて不審者が検知されました」というテロップが流れる。同時にその内容が音声で読み上げられる。このように、スマートフォン50aの画面のテロップと音声とで不審者の通知が行われる。さらに、スマートフォン50aのユーザの操作により、例えば緊急時には関係機関(警察・消防)に通知する。この場合、警備会社や関係企業本社にも自動的に通知される。また、緊急性がない場合や確認したい場合には、警備会社のみに通知する。
図4は、本発明の実施の形態に係るデジタルアキュレート・セキュリティシステムのセキュリティアプリ動作を示す図である。
図4左に示すように、スマートフォン50aの待受け画面等に不審者を検出したテロップが通知される。ユーザのタップにより、図4中に示すように、スマートフォン50aの表示はセキュリティアプリ動作表示に切り替わり、不審者のズーム画面を表示し、不審者の位置と状況「1F玄関に不審者」を表示する。また、このテロップを自動音声で読み上げる。さらに、ユーザのタップにより、図4右に示すように、スマートフォン50aの表示を時系列の4画面に表示する。
[デジタルアキュレート・セキュリティ処理]
まず、デジタルアキュレート・セキュリティシステムの警備モード設定について説明する。
ステップS2では、時間により警備モードを変更する。
ステップS3では、スマートフォン50a(携帯端末装置50)から警備モードの変更を受信したか否かを判別する。
スマートフォン50a(携帯端末装置50)から警備モードの変更を受信した場合(ステップS3:Yes)、ステップS4で指示された警備モードで警備を実行する。
警備モードの変更を受信しない場合(ステップS3:No)、本フローを終了して定義された警備モードで時間による警備モードを実行する。
上記警備モードを定義することにより、無駄な処理をなくすことができ、結果的には計算リソースの低減により低コスト化及び処理の高速化を図ることができる。
デジタルアキュレート・セキュリティシステムの警備例について説明する。
<ホーム&ビルディング>
図6は、個人住宅における警備の例を示す図である。
デジタルアキュレート・セキュリティシステムは、個人向けに個人住宅及びオフィス・店舗・金融機関向け等の防犯システムを提供する。主な機能は、以下の通りである。
警備モード(在室警備、外出警備等)を定義し、警備モードに応じて防犯機能を提供する。
時間により警備モードを変更する機能を備える。
家屋外周に設置された監視カメラ11の映像から侵入者を検出・登録する。
検出された侵入者の危険度(注意度、緊急度)を判定し、危険度(注意度、緊急度)に応じて利用者に通知する。
BLEを使いスマートフォン50aにより屋外から警備モードを変更する。
スマートフォン50a、又は監視カメラのスピーカなどを通して侵入者に警告を通知する。
例えば、集合住宅向けの防犯システムを提供する。主な機能は、以下の通りである。
警備モードを定義し、警備モードに応じて防犯機能を提供する。
時間により警備モードを変更する機能を備える。
居住部外周に設置された監視カメラ11の映像から侵入者を検出・登録する。
検出された侵入者の危険度(注意度、緊急度)を判定し、危険度(注意度、緊急度)に応じて利用者に通知する。
BLEを使いスマートフォン50aにより屋外から警備モードを変更する。
スマートフォン50a、又は監視カメラのスピーカなどを通して侵入者に警告を通知する。
次に、デジタルアキュレート・セキュリティシステムのデジタルアキュレート・セキュリティ処理について説明する。
ステップS12で、制御部110の人検出部111は、監視カメラ11によって撮影された画像から人を検出する。本実施形態では、人検出部111は、AIアクセラレータ200に対してAIによる[人の検出処理]を要求し、人検出部111は、AIアクセラレータ200からの人の検出結果を待つ。なお、人検出部111は、サーモカメラ(又は人感センサ20)による人検出を併用するようにしてもよい。
監視カメラ11によって撮影された画像に人が検出された場合(ステップS13:Yes)、ステップS14に進む。監視カメラ11によって撮影された画像に人を検出しない場合(ステップS13:No)、本フローを終了する。
このように、家族等がID端末を所持している場合及び来客等のID端末をあらかじめ登録した場合、後段の処理をスキップして処理の迅速化を図る。
上記ステップS13で監視カメラ11によって撮影された画像から人が検出されない場合、上記ステップS14で家族等のID端末を所持している人である場合、又は上記ステップS15で来客等のID端末を登録した人である場合、本フローを終了する。
次に、投影逆変換部112による3次元位置検出について説明する。
ステップS16のサブルーチンコールによりスタートし、ステップS31で投影逆変換部112は、投影記憶部135から、あらかじめ3次元空間内に投影した形状として定義して記憶しておいた形状を読み込む。
ステップS33で投影逆変換部112は、セキュリティ区域内で検出した人の2次元画像と人の大きさをもとに、「3次元空間内に定義した形状を2次元面上に投影する投影変換」の逆変換を行う。投影逆変換部112は、1つの監視カメラ11の画像から投影変換の逆変換をすることによって、3次元位置を検出する。原理的には、2次元画像で3次元の位置を検出することはできないはずであるが、人の大きさが既知であるとすると(人による頭の大きさの違いはほとんどないことを前提とする)、1つの監視カメラ11が撮影した2次元画像と、検知した人の大きさ情報とをもとに3次元位置を検出することができる。すなわち、3次元空間内に定義した形状を2次元面上に投影する変換を「投影変換」というとすると、投影逆変換部112は、検知した人情報に、人の大きさ情報を付加することによって、カメラ画像から投影変換の逆変換(「投影逆変換」)を行い、3次元位置を検出することができる。
ステップS34で投影逆変換部112は、投影変換の逆変換結果を出力して、図8のステップS16に戻る。
次に、デジタルアキュレート・セキュリティシステムのデジタルアキュレート・セキュリティの特徴について説明する。
・セキュリティ・イエローベルト:例えば敷地境界の内側30cmのゾーン(〜3m、4m程度)
・セキュリティ・オレンジゾーン:セキュリティ・イエローベルトとセキュリティ・レッドベルトの間
・セキュリティ・レッドベルト :例えば家屋の壁面から水平30cm以内(〜3m、4m程度)の領域
セキュリティ・イエローベルト(以下、図中はYにより表記)は、早期警戒レベルの状態である。この部分への侵入は危険度イエローで通知されるが、3次元的、4次元的な追加情報を付加して検証し、検証の結果として侵入があれば通知することにより、検出の正確さと早期に対処を行うことが可能となる。また、セキュリティ・レッドベルト(以下、図中はRにより表記)では領域への侵入があれば直ちに通知の対応が必要となるレベルである。
図10は、平面における侵入者検出の例を示す図であり、図10左は平面における正常な状態、図10右は平面における異常な状態を示す。
図10左に示すように、敷地境界の内側にセキュリティ・イエローベルトを設定し、セキュリティゾーンを挟んで、玄関ドア及び窓を有する家屋の壁面を囲むようにセキュリティ・レッドベルト設定する。
図10右には、平面における異常な状態を示している。セキュリティ・イエローベルトを越えて、セキュリティ・レッドベルトの外側まで侵入者が侵入している。
図11は、立面における侵入者検出の例を示す図であり、図11左は立面における正常な状態、図11右は立面における異常な状態をそれぞれ示す。
図11左に示すように、敷地境界の内側にセキュリティ・イエローベルトを設定し、セキュリティゾーンを挟んで、家屋の壁面を囲むようにセキュリティ・レッドベルトを設定する。
立面における検出では、監視カメラ11の画像から高さ(図11右のフレーム参照)を評価する。この高さが標準的な人間の高さかどうかを評価する。例えば、図11右の符号bに示すように、監視カメラ11の1秒間の画像数を評価し。確かに侵入者が人間であることを判断する。
立面における侵入者検出により、動物の侵入や、植栽の風による動きの誤検知を除去する。
図12は、時間による侵入者検証の例を示す図であり、図12左は時間における正常な状態、図12右は時間における異常な状態をそれぞれ示す。
図12右の符号cに示すように、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、立面における侵入者検出により、得られた侵入者の検出について、一秒毎に評価を繰り返す。図12右に示すように、侵入者はセキュリティ・イエローベルト上を歩いている。デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、侵入者がセキュリティ・イエローベルト上で継続して侵入検出されたことを受けて、侵入者が確かに侵入したと判断する。
立面的に侵入を判定する技術を説明する。
立面的に侵入を判定する技術として、敷地境界の平面配置情報をカメラ画像にマッピングする。
図13は、敷地境界をカメラ画像にマッピングする例を示す図であり、図13左はその敷地境界の平面図、図13右はその敷地境界をカメラ画像にマッピングした例を示す。マッピングはCG(computer graphics)で生成された画像を写真画像に合成する技術である。合成する時、CGの背景部分を透過させることによりCGを写真画像に自然に重畳合成できる。
警戒区域の位置情報をカメラのパラメータから、投影変換とビューポートによるクリッピングを行い監視カメラから得られる画像のどこが敷地内になるのかを求める(図13右参照)。上記ビューポートは、3次元空間を2次元として認識する場合の2次元の限界を表す。これは監視カメラで写真を取った時の写真に映る範囲に相当する。ビューポートは、監視カメラで撮影できる範囲を表す。また、上記クリッピングは、3次元データで表現されたコンピュータグラフィックス等のようなオブジェクトをビューポートの大きさに切りだす処理をいう。
マッピングされたセキュリティ区域である敷地内にある門扉の高さ、車の高さ、植生の高さ、及び人の高さ(頭の大きさ、直立した高さ、しゃがんだ高さなどの既知の人の大きさ)を比較する。
図14に示すように、マッピングされたセキュリティ区域である敷地内にある門扉の高さ、車の高さ、植生の高さを登録する。また、人が有してる基準となるサイズを、すなわち人の高さ(頭の大きさ、直立した高さ、しゃがんだ高さなどの既知の人の大きさ)を投影記憶部135にあらかじめ記憶しておく。人が侵入する場合はあらかじめ登録したセキュリティ区域である敷地内にある門扉の高さ、車の高さ、植生の高さ以外で人間的な高さがあるものが人であり、その形状の複数の画像によって侵入者(図14のフレーム参照)を判定する。
図15に示すように、人間的な位置の正確さと3次元的な高さを(伏せる姿勢、座る姿勢、中腰の姿勢、立脚の姿勢等を判断するため、人間の5体すなわち、頭部、顔の各部部品、体、足などの厚さ、高さとの対比を正しく表せるようにする)反映する。これにより、注意度判断の精度を100%近くまで高める。
人間の高さは、監視カメラから得られた画像の内の動体を囲む領域(一次ライン)(図14のフレーム参照)のボックスの高さにより求める。
立面における侵入者検出を、時間による侵入でより精度よく検証する技術を説明する。
図16は、人間の状態による高さの変化を説明する図である。図16の符号hは、侵入者が停止している状態、図16の符号iは、侵入者がゆっくり移動している状態、図16の符号jは、侵入者が早く移動している状態をそれぞれ示す。
デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、検出された侵入者の注意度を評価し、注意度に応じて利用者に通知する。上述した、図8BのフローのステップS19の「危険度(注意度、緊急度)に応じた通報」に対応する。
具体的には、瞳の動きによる判断技術と、首の動きによる判断技術を用いる。これにより、デジタルアキュレート・セキュリティシステムは、警戒領域に侵入検知された対象の心理状態を危険度として評価を行うことができる。
図17上段は、瞳の動き(左右)による判断を説明する図である。
画像処理の技術を用いると顔は「顔器官検出(Facial Landmark Detection)」によって、目鼻口の位置を獲得できる。次の技術により瞳の場所を判断する。
まず、(1)目の画像を切り出す。これを一次ラインと呼称する。(2)次にその画像を二値化する。瞳は黒くなり、白眼は白となる。(3)目を水平の3つの領域に分ける(右、中央、左)。このそれぞれの領域の黒の画素を数える。この最も多い領域を二次ラインと呼称するこの二次ラインに瞳が有ると判断する。つまり、瞳が右に寄っているか、左に寄っているか、中央にあるかを判断できる。
図17中段は、首の動き(左右)による判断を説明する図である。
首の動き、つまり左右を見渡したり、上をうかがう時、人は首を動かす。この首の動きは顔の向きという形であらわされる。顔器官検出で得られる点を内包する矩形を一次ラインとし、目鼻口を内包する矩形を二次ラインとすると、この一次ラインと二次ラインに囲まれる領域の重心座標の隔たりにより顔の向きをベクトルとして数値的にあらわすことができる。
図17下段は、首の動き(上下)による判断を説明する図である。
この首の動き(上下)も首の動き(左右)と同様に判断することができる。
<時間の経過による判断>
図17上段に示す瞳の位置による判断だけでは、瞬間的な状況だけしかわからない。このため、短い時間における状態を追跡する。例えば、1秒間に秒5フレーム又は10フレームで目の位置情報を取得・記録し右、中央、左と判断される状況が混在した場合、目が激しく動いていると判断できる。これにより、デジタルアキュレート・セキュリティシステムは、「人が悪意を持つことにより目を激しく動かせた」と考えられる状態を判断でき、その状態を登録することができる。
なお、図17の瞳と首の動きの変化による判断処理は、図25の適用例4において後記する。
図18は、BLEによる一時的な警備解除を説明する図である。
BLE(Bluetooth Low Energy)は、近接接近を検知する技術である。デジタルアキュレート・セキュリティシステムは、利用者がスマートフォンにデジタルアキュレート・セキュリティシステム専用のアプリケーションをインストールすることにより、利用者・その家族が警戒範囲に侵入することを許す機能を持つ。利用者はあらかじめ定められた解除コードを持ち(アプリの中にインストールされている)、近接を感知すると、この解除コードがBLEによりデジタルアキュレート・セキュリティシステムに送信され、一時的に警戒モードを解除する(図16参照)。これにより、利用者・その家族が敷地内でする行動について検知対象外とすることが可能になり、精度の高い侵入検知を行うことができる。
デジタルアキュレート・セキュリティシステムによる侵入検出の適用例について説明する。
<適用例1>
図19は、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000による侵入検出の適用例1を説明する図である。
図19に示すように、敷地境界の内側にセキュリティ・イエローベルトを設定し、セキュリティゾーンを挟んで、玄関ドア及び窓を有する家屋の壁面を囲むようにセキュリティ・レッドベルトを設定する。図19は、平面図であるが、立面による侵入者の検出を示すために、侵入者については、(1)水平位置(X軸,Y軸)と水平位置に垂直な(2)垂直位置(Z軸)を破線により表している。すなわち、侵入者は、上述した「投影逆変換部112によって3次元空間内の位置」が検出される。図19の西側スペース及び南側スペースのセキュリティゾーンにいる不審者(しゃがんだ不審者、伏した不審者)についても同様に、立面における侵入者検出が実行される。
ステップS101でデジタルアキュレート・セキュリティシステム1000が警備を開始する(ステップS1)。
ステップS102で時間により警備モードを変更する(ステップS2)(図5のステップS2に対応)。
22:00以降など家族全員が帰宅済みの場合、ステップS104で在宅警備を自動開始する。
夜23:00などの場合、ステップS105で在宅警備を自動開始する。
朝5:00などの場合、ステップS106で在宅警備を自動解除する。
画像の中で人間を囲む矩形を得る(ステップS108)。
家屋外周に設置された監視カメラの映像から、侵入者を検出・登録する(ステップS109)。
家族のスマートフォンにBLE信号を送る(ステップS110)。
警備の一時解除が行われた場合、警備を一時解除する(ステップS112)。
警備の一時解除が行われない場合、ステップS113で侵入者の水平位置、垂直位置を取得する。
不審者による敷地内への侵入が行われた場合、ステップS115で検出された侵入者の注意度(図8のステップS17の「危険度判定」に対応)を評価し、注意度に応じて利用者に通知する情報を作成する。
ステップS116で家族のスマートフォンに発報して通知して(図8のステップS18の「通報」に対応)上記ステップS102に戻る。
家族又は関係者が警備モードを設定する(ステップF1)。家族が不在の時は外出警備にし、家族が在宅の時は在宅警備にする。家族による警備モードの設定(ステップF1)情報は、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000に送信され、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000が警備を開始する(ステップS1)。
侵入者が家族の場合、セキュリティ・イエローベルト内に家族が立ち入っている(ステップF4)。例えば、図19に示す北側のセキュリティ・イエローベルト内に家族が立ち入っている。
敷地内で自由に行動する(ステップF7)。
スマートフォン、監視カメラのスピーカから侵入者に警告を通知する(ステップF9)。
セキュリティ・イエローベルト内に侵入者が侵入し、侵入者が家族でない場合、セキュリティ・イエローベルト内に不審者が立ち入っている(ステップSP1)。
敷地内で不審者が伏せる姿勢、座る姿勢、中腰の姿勢、立脚の姿勢等をとる(ステップSP2)。
不審者の目が左右にきょろきょろする(ステップSP3)。
不審者が首を左右に素早く振る(ステップSP4)。
不審者が首を上下に素早く振る(ステップSP5)。
これら不審者の動きは、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000に送られ、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、不審者の動きに基づいて危険度(注意度、緊急度)を判定する。デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000は、家族や関係機関に、危険度(注意度、緊急度)に応じたレベルの通知を行うことができる。
図21は、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000による侵入検出の適用例2を説明する図である。図21は、家屋外周に設置された監視カメラの映像から侵入者を検出・登録する例を示している。図22は、図21の適用例2において、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000の動作を示すフローチャートである。
図21左は、不審者侵入前(Before)の1秒間に10コマの場合の画像である。図21左に示すように、不審者は、セキュリティ・イエローベルトゾーンへ侵入していない。
ステップS202でセキュリティ・レッドベルト(家屋の壁面等から例えば30cm〜4mの範囲)への侵入者検出を開始する。
ステップS204で1秒間の画像、例えば10コマ/秒の場合1/10〜10/10の画像を立面上で検査する。
ステップS205で侵入検知されない場合、ステップS206で侵入なしと判定し、ステップS207で正常と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS205で侵入検知された場合、ステップS208で侵入ありと判定し、ステップS209で異常(要注意)と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS211で1秒間の画像、例えば1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像を平面上で検査する。
ステップS212で侵入検知されない場合、ステップS213で侵入なしと判定し、ステップS207で正常と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS212で侵入検知された場合、ステップS214で侵入ありと判定し、ステップS209で異常(要注意)と判断して本フローの処理を終了する。
図23は、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000による侵入検出の適用例3を説明する図である。図23左は平面における侵入者検出を示す平面図、図23右は立面における侵入者検出を示す立面図である。
ステップS301でセキュリティ・イエローベルト(セキュリティ該当敷地内、道路境界、隣地境界から例えば30cm〜4mの範囲)への侵入者検出を開始する。
ステップS303で1秒間の画像(例えば、1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像)を立面上で検査する。
ステップS304で1秒後から2秒後までの1秒間の画像(例えば、10コマの画像)を立面上で検査する。
1秒経過後、2秒以内に2コマ以上検知されない場合、ステップS306で侵入がないと判断し、ステップS307で正常と判断して本フローの処理を終了する。
すなわち、ステップS310で次の1秒間の画像(例えば、10コマ)を立面上で検査する。次いで、ステップS311で上記ステップS310の時間的検証を1〜2分間繰り返し行って精度を高める。
一定時間連続検知された場合、ステップS313で異常(要注意)と判定して本フローの処理を終了する。
ステップS315で1秒間の画像(例えば、1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像)を平面上で検査する。
ステップS316で1秒後から2秒後までの1秒間の画像(例えば、10コマの画像)を平面上で検査する。
1秒経過後、2秒以内に2コマ以上検知されない場合、ステップS319で侵入がないと判断し、ステップS307で正常と判断して本フローの処理を終了する。
すなわち、ステップS320で次の1秒間の画像(例えば、10コマ)を平面上で検査する。次いで、ステップS321で上記ステップS320の時間的検証を1〜2分間繰り返し行って精度を高める。
一定時間連続検知された場合、ステップS313で異常(要注意)と判定して本フローの処理を終了する。
また、適用例3では、侵入の可能性がある場合、時間的検証を行っているので、侵入者の侵入があることをより確実に検出することができ、検出の精度を高めることができる。
図25は、適用例4において、デジタルアキュレート・セキュリティシステム1000の注意度に応じて利用者に通知する処理を示すフローチャートである。図25のフローは、図17の瞳と首の動きの変化による判断処理を示している。
ステップS401で顔器官を検出する。
《瞳の動き》
ステップS402で1秒間に5〜10コマの画像をもとに、瞳の左右の場所を判断する。
ステップS403で1秒間の画像、例えば1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像を検査する。
ステップS404で1秒後から2秒後までの1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。
1秒経過後、2秒以内に2コマ以上検知されない場合、ステップS406で正常と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS408で時間的検証を開始する。瞳の動きによる時間的検証は、下記の通りである。
すなわち、ステップS409で次の1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。次いで、ステップS410で上記ステップS409の時間的検証を1〜2分間繰り返し行って精度を高める。
一定時間連続検知されなかった場合、ステップS412で正常と判定して本フローの処理を終了する。一定時間連続検知された場合、ステップS413で異常(要注意)と判定して本フローの処理を終了する。
ステップS414で1秒間に5〜10コマの画像をもとに、首の左右の場所を判断する。
ステップS415で1秒間の画像、例えば1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像を検査する。
ステップS416で1秒後から2秒後までの1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。
1秒経過後、2秒以内に2コマ以上検知されない場合、ステップS418で正常と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS408で時間的検証を開始する。首の左右の動きによる時間的検証は、下記の通りである。
すなわち、ステップS420で次の1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。次いで、ステップS421で上記ステップS409の時間的検証を1〜2分間繰り返し行って精度を高める。
一定時間連続検知されなかった場合、ステップS412で正常と判定して本フローの処理を終了する。一定時間連続検知された場合、ステップS413で異常(要注意)と判定して本フローの処理を終了する。
ステップS422で1秒間に5〜10コマの画像をもとに、首の上下の場所を判断する。
ステップS423で1秒間の画像、例えば1秒間に10コマの場合1/10〜10/10の画像を検査する。
ステップS424で1秒後から2秒後までの1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。
1秒経過後、2秒以内に2コマ以上検知されない場合、ステップS426で正常と判断して本フローの処理を終了する。
ステップS408で時間的検証を開始する。首の上下の動きによる時間的検証は、下記の通りである。
すなわち、ステップS428で次の1秒間の画像(例えば、10コマ)を検査する。次いで、ステップS429で上記ステップS428の時間的検証を1〜2分間繰り返し行って精度を高める。
一定時間連続検知されなかった場合、ステップS412で正常と判定して本フローの処理を終了する。一定時間連続検知された場合、ステップS413で異常(要注意)と判定して本フローの処理を終了する。
また、AIアクセラレータ200であることで、従来の画像差分を用いた動体検出型の監視カメラによる画像認識に比べて極めて高い精度での侵入者の検出を行うことができる。
20 人感センサ
30 Wi-Fi親機
40 ビーコン親機
50 携帯端末装置(ID端末)
50a スマートフォン(携帯端末装置;ID端末)
51 Wi-Fi子機
52 ビーコン子機
53 GPS
100 監視装置
110 制御部
111 人検出部(人検出手段)
112 投影逆変換部(投影逆変換手段)
113 ID端末検出部(ID端末検出手段)
114 ID端末登録部(ID端末登録手段)
115 通報部(通報手段)
120 入力部
130 記憶部
135 投影記憶部(投影記憶手段)
140 表示部
150 出力部
160 録画部
165 顔情報DB
170 画像処理部
180 インタフェース(I/F)部
190 通信部
200 AIアクセラレータ(人検出手段)
1000 デジタルアキュレート・セキュリティシステム
Claims (9)
- 3次元のセキュリティ区域の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された前記画像の2次元の各位置と前記撮影手段によって撮影された3次元空間内の各位置とを対応付けて記憶する投影記憶手段と、
前記撮影手段によって撮影された前記画像から人を検出する人検出手段と、
前記人検出によって検出された人の2次元の位置と人の大きさとに基づいて、前記投影記憶手段によって前記人の3次元空間内の位置を検出する投影逆変換手段と、
前記投影逆変換手段によって検出された人の3次元空間内の位置が3次元のセキュリティ区域内であることを受けて、不審者の存在を通報する通報手段と
を備えることを特徴とするデジタルアキュレート・セキュリティシステム。 - 前記通報手段は、前記検出された人の3次元空間内の位置の時間的経緯によって不審者の存在を判断し、その存在を通報することを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。
- 前記人の大きさが人の頭の大きさであることを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。
- 前記通報手段は、前記不審者の位置に基づく危険度を通報することを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。
- 前記通報手段は、前記不審者の動きに基づく危険度を通報することを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。
- 非侵入者が所持するID(Identification)端末を検出するID端末検出手段を備え、
前記通報手段は、前記ID端末検出手段が検出した前記ID端末を所持している人を通報しないことを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。 - 非侵入者が所持するID(Identification)端末を登録するID端末登録手段を備え、
前記通報手段は、前記ID端末登録手段が登録した前記ID端末を所持している人を通報しないことを特徴とする請求項1記載のデジタルアキュレート・セキュリティシステム。 - 3次元のセキュリティ区域の画像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップによって撮影された前記画像の2次元の各位置と前記撮影ステップによって撮影された3次元空間内の各位置とを対応付けて記憶する投影記憶ステップと、
前記撮影ステップによって撮影された前記画像から人を検出する人検出ステップと、
前記人検出ステップによって検出された人の2次元の位置と人の大きさとに基づいて、前記投影記憶ステップによって前記人の3次元空間内の位置を検出する投影逆変換ステップと、
前記投影逆変換ステップによって検出された人の3次元空間内の位置が3次元のセキュリティ区域内であることを受けて、不審者の存在を通報する通報ステップと
を備えることを特徴とするデジタルアキュレート・セキュリティ方法。 - コンピュータを、
3次元のセキュリティ区域の画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された前記画像の2次元の各位置と前記撮影手段によって撮影された3次元空間内の各位置とを対応付けて記憶する投影記憶手段と、前記撮影手段によって撮影された前記画像から人を検出する人検出手段と、前記人検出によって検出された人の2次元の位置と人の大きさとに基づいて、前記投影記憶手段によって前記人の3次元空間内の位置を検出する投影逆変換手段と、前記投影逆変換手段によって検出された人の3次元空間内の位置が3次元のセキュリティ区域内であることを受けて、不審者の存在を通報する通報手段とを備えるデジタルアキュレート・セキュリティシステム
として機能させるためのプログラム。
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