CN105528778A - 人检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人检测***及方法，其准确且容易地区别检测存在于区域内的各个人员是相关人员还是无关人员。人检测部(14)根据对区域(A)进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域(A)内的人的位置，相关人员检测部(15)根据发送自相关人员(30)所携带的无线终端(23)的识别信号来检测存在于区域(A)内的相关人员(30)的位置，无关人员判定部(16)将由人检测部(14)检测到的人当中，存在于与由相关人员检测部(15)检测到的相关人员(30)的位置不同的位置的人判定为存在于区域(A)内的无关人员(31)。

Description

人检测***及方法

技术领域

本发明涉及一种人检测技术，尤其涉及一种用以从存在于区域内的多人当中区别检测相关人员与无关人员的人检测技术。

背景技术

以往，作为检测存在于区域内的人的位置的人检测技术，提出有利用由摄影机拍摄到的图像来检测人的位置的技术(例如，参考专利文献1等)。这是一种通过将由摄影机拍摄到的图像与预先准备的背景图像进行比较来检测人的位置的方法。此时，也有如下方法：使用由红外摄影机拍摄到的热图像作为图像与背景温度进行比较，由此来检测人的位置。

另一方面，提出有如下技术：不使用图像，而让作为检测对象的人携带具有RFID或GPS等功能的无线终端，根据发送自这些无线终端的信号来检测人的位置(例如，参考专利文献2等)。此时，有如下方法：根据发送自无线终端的信号(电波)的强度来检测人的位置；或者无线终端利用信号来通知由GPS检测到的自己的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开平11-311682号公报

专利文献2日本专利特开2008-112257号公报

发明内容

发明要解决的问题

在分析存在于区域内的人的位置或者人流时，有时需要区别检测相关人员与无关人员。例如，在展会或商店等区域检测人的位置，从而确定来访者或顾客集中于哪一位置或者按照什么样的路线在移动的情况下，由于区域内除了来访者或顾客以外还存在主办方或商店方的相关人员，因此这些相关人员成为噪声成分，导致无法获得精度较高的分析结果。此外，在作为办公室的安全对策而监视存在于办公室内的人的情况下，必须区别监视公司职员与非公司职员。

根据所述专利文献1的技术，由于是利用由摄影机拍摄到的图像来检测人的位置，因此无须让作为检测对象的人携带无线终端。因此，可容易地检测存在于区域内的人的位置，但存在无法区别检测到位置的人是相关人员还是无关人员的问题。

另一方面，根据所述专利文献2的技术，由于可容易地识别让作为检测对象的人携带的无线终端，因此可区别检测到位置的人是相关人员还是无关人员，但必须让作为检测对象的所有人携带无线终端。因而，在像大量人员来访这样的展会或商店等区域中使用的情况下，难以强制所有来访者携带无线终端，而且无线终端的管理成本会增大，因此，存在无法容易地进行检测的问题。

本发明就是为了解决这种问题，其目的在于提供一种可准确且容易地区别检测存在于区域内的各个人员是相关人员还是无关人员的人检测技术。

解决问题的技术手段

为了达成这种目的，本发明的人检测***为从存在于区域内的多人当中区别检测相关人员与无关人员的人检测***，其包括：人检测部，其根据对所述区域进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域内的人的位置；相关人员检测部，其根据发送自所述相关人员所携带的无线终端的识别信号来检测存在于所述区域内的所述相关人员的位置；以及无关人员判定部，其将由所述人检测部检测到的人当中的存在于与由所述相关人员检测部检测到的相关人员的位置不同的位置的人判定为存在于所述区域内的所述无关人员。

此外，本发明的上述人检测***的一构成例为：所述无关人员判定部根据所述人的位置和所述相关人员的位置来算出两者间的检测误差距离，并根据将该检测误差距离与容许误差距离进行比较而得到的结果来判定该人是相关人员还是无关人员。

此外，本发明的上述人检测***的一构成例为：所述无关人员判定部在将所述检测误差距离与所述容许误差距离进行比较时，是将在一定的距离判定期间将两者间的检测误差距离平均化而得到的平均检测误差距离与该容许误差距离进行比较。

此外，本发明的上述人检测***的一构成例为：所述人检测部通过对所述热图像中所包含的各像素的像素温度进行统计处理来算出表示人的背景的背景温度，并将各像素温度与该背景温度的差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。

此外，本发明的上述人检测***的一构成例为：所述人检测部针对所述热图像、和由相比于该热图像在一定的背景选择时间之前所获得的热图像构成的背景热图像，对每一像素算出像素温度的差分，并将这些差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。

此外，本发明的上述人检测***的一构成例为，还包括检测结果输出部，该检测结果输出部根据由所述人检测部检测到的人的位置，至少对由所述无关人员判定部判定的存在于所述区域内的所述无关人员的位置进行画面显示。

此外，本发明的人检测方法为从存在于区域内的多人当中区别检测相关人员与无关人员的人检测方法，其包括：人检测步骤，根据对所述区域进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域内的人的位置；相关人员检测步骤，根据发送自所述相关人员所携带的无线终端的识别信号来检测存在于所述区域内的所述相关人员的位置；以及无关人员判定步骤，将所述人检测步骤中所检测到的人当中，存在于与所述相关人员检测步骤中所检测到的相关人员的位置不同的位置的人判定为存在于所述区域内的所述无关人员。

发明的效果

根据本发明，是根据存在于区域A内的人的位置和相关人员的位置来间接地检测存在于区域内的无关人员的位置，而非直接检测。因而，仅相关人员携带好无线终端即可，因此无须让所有来访者携带无线终端即可准确且容易地区别检测存在于区域内的各个人员是相关人员还是无关人员。

附图说明

图1为表示检测***的构成的框图。

图2为表示人检测方法的说明图。

图3为表示另一人检测方法的说明图。

图4为表示人检测处理的流程图。

图5为基于热图像的人的位置的检测例。

图6为基于识别信号的人的位置的检测例。

图7为检测误差距离的算出例。

图8为检测结果输出画面的显示例。

具体实施方式

[本发明的原理]

首先，对本发明的原理进行说明。

存在于区域内的人的位置可利用由红外影像传感器对区域进行拍摄而获得的热图像，根据高于周围的温度的部分即发热体的位置来加以确定。然而，仅靠热图像，无法区别各个人员是相关人员还是无关人员。

另一方面，若让存在于区域内的人携带具有RFID或GPS等功能的无线终端并接收来自该无线终端的识别信号，则可容易地区别相关人员与无关人员而不仅仅是人的位置。然而，在像展会和商店等不确定的大量人员进出这样的区域，难以让所有人或来访者携带无线终端。

在分析让来访者等无关人员携带无线终端的困难性时，考虑如下方面的原因：人数较多而导致用以管理无线终端的贷借的作业负担很重；存在来访者拒绝携带无线终端的可能；进而，无法让未经受理而不正当入场的可疑人员携带无线终端等。

此处，可列举如下方面，而这些方面完全消除了让无关人员携带无线终端的困难性：存在于区域内的相关人员与无关人员相比，相关人员的人数少于无关人员；不存在相关人员拒绝携带无线终端的情况；进而，可让所有相关人员携带无线终端。

如此，本发明着眼于与无线终端的携带有关的相关人员与无关人员的差异，让相关人员而非无关人员携带无线终端，根据来自这些无线终端的识别信号来检测相关人员的位置，并与利用热图像而检测到的包含相关人员和无关人员两方的人的位置进行比较，由此，将利用热图像而检测到的人当中，相关人员以外的人判定为无关人员。

[人检测***]

接着，参考附图，对本发明的一实施方式进行说明。

首先，参考图1，对本发明的一实施方式的人检测***10进行说明。图1为表示检测***的构成的框图。

该人检测***10整体上由1个或多个服务器装置构成，具有从存在于区域A内的多人当中，区别检测相关人员30与无关人员31的功能。

在作为检测对象的区域A的天花板或墙壁上设置有使用热电堆元件等红外传感器的红外影像传感器21，将包含由红外影像传感器21拍摄到的区域A内的相关人员30及无关人员31的热图像通过通信线路L1通知人检测***10。

此外，在区域A的天花板或墙壁上设置有无线装置22，将发送自相关人员30所携带的(或者安装在相关人员30身上的)无线终端23的信号通过通信线路L2通知人检测***10。

接着，参考图1，对本实施方式的人检测***10的构成进行详细说明。

在人检测***10中设置有通信I/F部11、操作输入部12、画面显示部13、人检测部14、相关人员检测部15、无关人员判定部16及检测结果输出部17作为主要功能部。

通信I/F部11具有如下功能：通过通信线路L1与红外影像传感器21进行数据通信，由此接收由红外影像传感器21拍摄到的热图像；通过通信线路L2与无线装置22之间进行无线数据通信，由此接收发送自无线终端23的信号。

操作输入部12由键盘、鼠标、触控面板等操作输入装置构成，具有检测操作者的操作并输出至各功能部的功能。

画面显示部13由LCD等画面显示装置构成，具有对操作画面或检测结果输出画面等输出自各功能部的各种数据进行画面显示的功能。

人检测部14具有根据通过通信I/F部11而从红外影像传感器21获取的热图像来检测存在于区域A内的人的位置的功能。

图2为表示人检测方法的说明图。此处，展示用1个红外影像传感器21拍摄到的热图像由5×5个像素构成的例子。再者，可对由各红外影像传感器21获得的每一热图像来检测人的位置，也可针对使各热图像连结而成的整个区域A的热图像来检测人的位置。

首先，对构成热图像的各像素的像素温度(像素值)进行统计处理，由此算出与位于无人的地板或桌子等背景的背景区域有关的背景温度。此处，是利用各像素温度的平均值来求出背景温度28.4℃，但除了平均值以外，也可使用中央值、直方图众数等代表热图像的像素整体的代表值。

接着，分别求出各像素温度与背景温度的差分并与基准温差进行比较，确定差分高于基准温差的像素，在这些特定像素表示一定的有效像素宽度以上的联合区域的情况下，检测为人的位置。由此，可抑制小于有效像素宽度的噪声的影响。

在图2的例子中，差分高于基准温差的特定像素表示例如由2×2个像素构成的一定的有效像素宽度的联合区域，因此将这些特定像素的中心位置检测为人位置。关于一定的有效像素宽度，根据热图像的分辨率与人的大小的关系而预先设定好即可。

图3为表示另一人检测方法的说明图。在图2中，对根据与统计处理中所求出的背景温度的差分来检测人位置的方法进行了说明，而此处对根据与由过去的热图像构成的背景热图像的像素温度的差分来检测人位置的方法进行说明。

在图3中，首先，针对新获得的热图像和由相比于该热图像在一定的背景选择时间之前所获得的热图像构成的背景热图像，对每一像素求出像素温度的差分并与基准温差进行比较。然后，确定差分高于基准温差的像素，在这些特定像素表示一定的有效像素宽度以上的联合区域的情况下，检测为人的位置。

在该情况下，差分高于基准温差的特定像素也表示例如由2×2个像素构成的一定的有效像素宽度的联合区域，因此将这些特定像素的中心位置检测为人位置。

相关人员检测部15具有根据通过通信I/F部11而从无线装置22获取的、来自无线终端23的识别信号来检测存在于区域A内的相关人员30的位置的功能。作为根据识别信号来检测人的位置的方法，使用如下公知技术即可：根据发送自无线终端23的识别信号(电波或超声波)的强度来检测人的位置的方法；或者利用识别信号来通知利用无线终端23中所搭载的GPS功能而检测到的自己的位置的方法等。

无关人员判定部16具有将由人检测部14检测到的人当中，存在于与由相关人员检测部15检测到的相关人员30的位置不同的位置的人判定为无关人员31的功能。

作为判定无关人员31的方法，有如下方法：针对人与相关人员30的全部组合，求出两者间的检测误差距离，在该检测误差距离为容许误差距离以下的情况下，判定该人为相关人员30，并将该人以外的人判定为无关人员31。

检测结果输出部17具有根据由人检测部14检测到的人的位置来生成至少表示由无关人员判定部16判定的存在于区域A内的无关人员31的位置的检测结果输出画面，并利用画面显示部13进行画面显示的功能。此时，在检测结果输出画面中，也可显示无关人员31和由相关人员检测部15检测到的相关人员30两方的位置。此外，在无关人员31的有无较为重要的情况下，也可取代无关人员31的位置对无关人员31的有无或人数进行画面显示。

这些功能部当中，人检测部14、相关人员检测部15、无关人员判定部16及检测结果输出部17由运算处理部构成，运算处理部通过执行CPU从存储部中读出的程序来实现各种处理部。

[本实施方式的动作]

接着，参考图4，对本实施方式的人检测***10的动作进行说明。图4为表示人检测处理的流程图。

首先，人检测部14通过通信I/F部11而从各红外影像传感器21获取热图像，并利用所述的图2或图3中所说明的人位置检测方法，根据这些热图像来检测存在于区域A内的人的位置(步骤100)。

图5为基于热图像的人的位置的检测例。此处，在区域A内检测到P1～P6合计6个人。

然后，相关人员检测部15通过通信I/F部11而从无线终端23获取识别信号，并利用所述的公知技术，即根据发送自无线终端23的识别信号(电波或超声波)的强度来检测人的位置的方法、或者利用识别信号来通知利用无线终端23中所搭载的GPS功能而检测到的自己的位置的方法等，根据这些识别信号来检测存在于区域A内的相关人员30的位置(步骤101)。

图6为基于识别信号的人的位置的检测例。此处，在区域A内检测到M1～M4合计4名相关人员30。

接着，无关人员判定部16对由人检测部14检测到的人i与由相关人员检测部15检测到的相关人员j的每一个组ij算出两者间的检测误差距离Dij(步骤102)，将这些组中的检测误差距离Dij为容许误差距离Dp以下的组的人判定为相关人员30(步骤103)。此时，在存在多个对于同一个人而言检测误差距离Dij为容许误差距离Dp以下的相关人员30的情况下，选择检测误差距离Dij最小的相关人员30即可。此外，将由人检测部14检测到的人当中，未被判定为相关人员30的人判定为无关人员31(步骤104)。

关于人检测部14和相关人员检测部15的检测结果，因相互的检测方式或者所使用的设备的差异，会导致两者的检测结果产生一定程度的检测误差，表现为检测位置的偏移。因此，根据基于这些检测误差而预先设定的容许误差距离Dp来判定两者的检测结果是否表示同一人物。

在将人i的座标位置设为XTi、YTi，将相关人员j的座标位置设为XRj、YRj的情况下，两者间的检测误差距离Dij利用下式(1)求出。

[式1]

$Dij=\sqrt{{(XTi-XRj)}^2+{(YTi-YRj)}^2}\mathrm{...}\left(1\right)$

图7为检测误差距离的算出例。此处，人P1与相关人员M1的检测误差距离D11、人P2与相关人员M2的检测误差距离D22、人P4与相关人员M3的检测误差距离D43、人P6与相关人员M4的检测误差距离D64分别为容许误差距离Dp以下。因此，判定人P1、P2、P4、P6为相关人员M1、M2、M3、M4。此外，关于这些人P1、P2、P4、P6以外的人P3、P5，由于不存在与这些人P3、P5的检测误差距离Dij小于容许误差距离Dp的相关人员30，由此将人P3、P5判定为无关人员31。

无关人员判定部16以如此方式将由人检测部14检测到的人当中，存在于与由相关人员检测部15检测到的相关人员30的位置不同的位置的人判定为存在于区域A内的无关人员31。

然后，检测结果输出部17生成表示区域A内的相关人员30的位置或者/以及无关人员31的位置的检测结果输出画面，并利用画面显示部13进行画面显示(步骤105)，结束一系列的人检测处理。

图8为检测结果输出画面的显示例。此处，在图7中被判定为相关人员30的人P1、P2、P4、P6的位置配置有表示相关人员30的圆形符号，同样地，在判定为无关人员31的人P3、P5的位置配置有表示无关人员31的矩形符号(影线)。关于这些相关人员30和无关人员31的识别显示方法，使用普通方法即可。此外，在无关人员31的位置较为重要的情况下，也可不显示相关人员30。

再者，关于相关人员检测部15的根据发送自无线终端23的识别信号的强度来检测人的位置的方法、或者利用识别信号来通知利用无线终端23中所搭载的GPS功能而检测到的自己的位置的方法，在以目前较为普通且较为现实的构成进行比较的情况下，据说其检测精度低于人检测部14的人检测方法。因此，在相关人员检测部15中确定相关人员30的位置时，使用由人检测部14检测到的人位置座标来生成检测结果输出画面即可。

此外，考虑到这种检测精度，在无关人员判定部16中将检测误差距离Dij与容许误差距离Dp进行比较时，也可将在一定的距离判定期间将两者间的检测误差距离Dij平均化而得到的平均检测误差距离Dijm与容许误差距离Dp进行比较。由此，可减少由相关人员检测部15检测到的相关人员30的位置中所包含的检测误差，结果可实现稳定的相关人员判定。

[本实施方式的效果]

如此，本实施方式如下：人检测部14根据对区域A进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域A内的人的位置，相关人员检测部15根据发送自相关人员30所携带的无线终端23的识别信号来检测存在于区域A内的相关人员30的位置，无关人员判定部16将由人检测部14检测到的人当中，存在于与由相关人员检测部15检测到的相关人员30的位置不同的位置的人判定为存在于区域A内的无关人员31。

由此，根据存在于区域A内的人的位置和相关人员30的位置来间接地检测存在于区域A内的无关人员的位置，而非直接检测。因而，仅相关人员30携带好无线终端23即可，因此无须让所有来访者携带无线终端23即可从存在于区域A内的多人当中准确且容易地区别检测相关人员30与无关人员31。

此外，在本实施方式中，无关人员判定部16也可根据人的位置和相关人员30的位置来算出两者间的检测误差距离Dij，并根据将该检测误差距离Dij与容许误差距离Dp进行比较的结果来判定该人是相关人员30还是无关人员31。由此，即便在所检测到的人位置与相关人员位置之间包含检测误差，也可从存在于区域A内的多人当中准确地判定相关人员30。

进而，无关人员判定部16在将检测误差距离Dij与容许误差距离Dp进行比较时，也可将在一定的距离判定期间将两者间的检测误差距离Dij平均化而得到的平均检测误差距离Dijm与该容许误差距离Dp进行比较。由此，即便相关人员位置中包含某种程度的检测误差，也可从存在于区域A内的多人当中准确地判定相关人员30。

此外，在本实施方式中，人检测部14也可通过对热图像中所包含的各像素的像素温度进行统计处理来算出表示人的背景的背景温度，并将各像素温度与该背景温度的差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。由此，可仅根据所获得的热图像而以比较简单的计算处理来高精度地检测人的位置。

此外，在本实施方式中，人检测部14也可针对热图像和由相比于该热图像在一定的背景选择时间之前所获得的热图像构成的背景热图像，对每一像素算出像素温度的差分，并将这些差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。由此，即便在区域A内存在作为发热体的固定性物体的情况下，也能够高精度地检测出仅像人一样移动的发热体。再者，在根据通过统计处理而求出的背景温度来检测人位置的情况下，虽然也可以考虑存在无法将存在于区域A内的固定性发热体与人区别开来的情况，但只要预先设定好固定性发热体的位置，就能容易地与人区别开来。

[实施方式的扩展]

以上，参考实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。对于本发明的构成或详情，可在本发明的范围内进行本领域技术人员可理解的各种变更。此外，关于各实施方式，可在不发生矛盾的范围内任意组合而加以实施。

符号说明

10人检测***

11通信I/F部

12操作输入部

13画面显示部

14人检测部

15相关人员检测部

16无关人员判定部

17检测结果输出部

21红外影像传感器

22无线装置

23无线终端

30相关人员

31无关人员

L1、L2通信线路

A区域。

Claims (7)

1.一种人检测***，其从存在于区域内的多人当中区别检测相关人员与无关人员，所述人检测***的特征在于，包括：

人检测部，其根据对所述区域进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域内的人的位置；

相关人员检测部，其根据发送自所述相关人员所携带的无线终端的识别信号来检测存在于所述区域内的所述相关人员的位置；以及

无关人员判定部，其将由所述人检测部检测到的人当中，存在于与由所述相关人员检测部检测到的相关人员的位置不同的位置的人判定为存在于所述区域内的所述无关人员。

2.根据权利要求1所述的人检测***，其特征在于，

所述无关人员判定部根据所述人的位置和所述相关人员的位置来算出两者间的检测误差距离，并根据将该检测误差距离与容许误差距离进行比较而得到的结果来判定该人是相关人员还是无关人员。

3.根据权利要求2所述的人检测***，其特征在于，

所述无关人员判定部在将所述检测误差距离与所述容许误差距离进行比较时，是将在一定的距离判定期间将两者间的检测误差距离平均化而得到的平均检测误差距离与该容许误差距离进行比较。

4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的人检测***，其特征在于，

所述人检测部通过对所述热图像中所包含的各像素的像素温度进行统计处理来算出表示人的背景的背景温度，并将各像素温度与该背景温度的差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。

5.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的人检测***，其特征在于，

所述人检测部针对所述热图像、和由相比于该热图像在一定的背景选择时间之前所获得的热图像构成的背景热图像，对每一像素算出像素温度的差分，并将这些差分与基准温差进行比较，由此来检测人的位置。

6.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的人检测***，其特征在于,

还包括检测结果输出部，所述检测结果输出部根据由所述人检测部检测到的人的位置，至少对由所述无关人员判定部判定的存在于所述区域内的所述无关人员的位置进行画面显示。

7.一种人检测方法，其从存在于区域内的多人当中区别检测相关人员与无关人员，所述人检测方法的特征在于，包括：

人检测步骤，根据对所述区域进行拍摄而获得的热图像来检测存在于该区域内的人的位置；

相关人员检测步骤，根据发送自所述相关人员所携带的无线终端的识别信号来检测存在于所述区域内的所述相关人员的位置；以及

无关人员判定步骤，将所述人检测步骤中所检测到的人当中，存在于与所述相关人员检测步骤中所检测到的相关人员的位置不同的位置的人判定为存在于所述区域内的所述无关人员。