JP2000172827A - 人体検知装置およびそれを用いた空気調和機 - Google Patents
人体検知装置およびそれを用いた空気調和機Info
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- JP2000172827A JP2000172827A JP10343965A JP34396598A JP2000172827A JP 2000172827 A JP2000172827 A JP 2000172827A JP 10343965 A JP10343965 A JP 10343965A JP 34396598 A JP34396598 A JP 34396598A JP 2000172827 A JP2000172827 A JP 2000172827A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動きの激しい物体を人間として誤検出するこ
とのなく、最適な空気調和を行なうことができる空気調
和機を提供する。 【解決手段】 空気調和機は、撮像部101と、撮像部
101より得られる画像を基準画像として一時記憶する
基準画像記憶部103と、撮像部101より得られる画
像と基準画像とより差分画像を作成する差分演算部10
2と、差分画像を2値化し2値画像を作成する2値化部
104と、2値画像を累積加算して加算画像を作成する
加算演算部105と、加算画像を2値化してマスク画像
を生成するマスク画像生成部107と、マスク画像を用
いて2値画像のマスク演算を行なうためのマスク演算部
108と、マスク演算部108より得られる画像より人
体の存在位置を認識する人体認識部109と、人の存在
位置情報から空気調和部(図示せず)の稼動/被稼動、
温度、風向、風速を制御する制御部110とを含む。
とのなく、最適な空気調和を行なうことができる空気調
和機を提供する。 【解決手段】 空気調和機は、撮像部101と、撮像部
101より得られる画像を基準画像として一時記憶する
基準画像記憶部103と、撮像部101より得られる画
像と基準画像とより差分画像を作成する差分演算部10
2と、差分画像を2値化し2値画像を作成する2値化部
104と、2値画像を累積加算して加算画像を作成する
加算演算部105と、加算画像を2値化してマスク画像
を生成するマスク画像生成部107と、マスク画像を用
いて2値画像のマスク演算を行なうためのマスク演算部
108と、マスク演算部108より得られる画像より人
体の存在位置を認識する人体認識部109と、人の存在
位置情報から空気調和部(図示せず)の稼動/被稼動、
温度、風向、風速を制御する制御部110とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体検知装置およ
びそれを用いた空気調和機に関し、特に、室内の人の存
在の有無と人の位置とを正確に検知することができる人
体検知装置およびそれを用いた空気調和機に関する。
びそれを用いた空気調和機に関し、特に、室内の人の存
在の有無と人の位置とを正確に検知することができる人
体検知装置およびそれを用いた空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機では、使用者が空気調
和機本体またはリモートコントロール(以下「リモコ
ン」と呼ぶ)に付帯しているスイッチ類を操作して、空
気調和機の稼動ON/OFF、温度設定、風向、風速な
どを設定することにより、運転制御が行なわれている。
和機本体またはリモートコントロール(以下「リモコ
ン」と呼ぶ)に付帯しているスイッチ類を操作して、空
気調和機の稼動ON/OFF、温度設定、風向、風速な
どを設定することにより、運転制御が行なわれている。
【0003】稼動ON/OFFスイッチは、空気調和機
の運転開始と運転停止とを操作するためのスイッチであ
る。通常、使用者が空気調和機による温度調節を必要と
するとき、または必要としなくなったときに、稼動ON
/OFFスイッチが操作される。
の運転開始と運転停止とを操作するためのスイッチであ
る。通常、使用者が空気調和機による温度調節を必要と
するとき、または必要としなくなったときに、稼動ON
/OFFスイッチが操作される。
【0004】温度設定スイッチは、空気調和機が自動調
節する室内の空気温度の目標値を設定するためのスイッ
チである。通常、使用者が快適に感じる温度が目標値と
して設定されるが、使用者が不在中にあらかじめ部屋を
暖めておく場合、使用者が少しの間部屋を離れる場合、
または使用者が睡眠中の場合などには、省エネルギーま
たは寝冷え防止などの観点から、目標値(設定温度)が
変更されることがある。
節する室内の空気温度の目標値を設定するためのスイッ
チである。通常、使用者が快適に感じる温度が目標値と
して設定されるが、使用者が不在中にあらかじめ部屋を
暖めておく場合、使用者が少しの間部屋を離れる場合、
または使用者が睡眠中の場合などには、省エネルギーま
たは寝冷え防止などの観点から、目標値(設定温度)が
変更されることがある。
【0005】風向スイッチは、空気調和機の吹き出し口
に取付けられているルーバーの角度を調節して部屋の中
を流れる風の方向を制御するためのスイッチである。風
向スイッチを操作することにより、部屋全体ができるだ
け均一な温度になるように風向を調整したり、人のいる
方向またはいない方向に風があたるように風向を調整し
たりすることができる。
に取付けられているルーバーの角度を調節して部屋の中
を流れる風の方向を制御するためのスイッチである。風
向スイッチを操作することにより、部屋全体ができるだ
け均一な温度になるように風向を調整したり、人のいる
方向またはいない方向に風があたるように風向を調整し
たりすることができる。
【0006】風速スイッチは、空気調和機の空気吹き出
し量を調整して部屋の中を流れる風の強さを制御するた
めのスイッチである。風速スイッチを操作することによ
り、運転開始時には強風にし、設定温度に近づくにつれ
て弱風にするなど風の強さを時々刻々変化させたり、睡
眠中は運転音を小さくするため弱風にするなど風の強さ
を一定にしたりすることができる。
し量を調整して部屋の中を流れる風の強さを制御するた
めのスイッチである。風速スイッチを操作することによ
り、運転開始時には強風にし、設定温度に近づくにつれ
て弱風にするなど風の強さを時々刻々変化させたり、睡
眠中は運転音を小さくするため弱風にするなど風の強さ
を一定にしたりすることができる。
【0007】しかし、このような従来の空気調和機で
は、使用者の不注意により運転を停止するのを忘れてし
まうと、人が不在にもかかわらず運転状態を保持し、無
駄にエネルギーを消費してしまうという問題点があっ
た。
は、使用者の不注意により運転を停止するのを忘れてし
まうと、人が不在にもかかわらず運転状態を保持し、無
駄にエネルギーを消費してしまうという問題点があっ
た。
【0008】また、使用者の不在時にあらかじめ部屋を
暖めておく場合や、使用者が少しの間部屋を離れる場合
や、または睡眠中の場合などには、省エネルギーまたは
寝冷え防止などの観点から温度を変更したい場合が生じ
るが、そのような場合には、その都度リモコン等を操作
して風向および風速などの再設定をする必要があった。
暖めておく場合や、使用者が少しの間部屋を離れる場合
や、または睡眠中の場合などには、省エネルギーまたは
寝冷え防止などの観点から温度を変更したい場合が生じ
るが、そのような場合には、その都度リモコン等を操作
して風向および風速などの再設定をする必要があった。
【0009】さらに、運転を開始した直後で設定温度と
室内温度との差が大きいときには人のいる方向に風を向
け、運転開始後十分時間が経過し、設定温度と室内温度
との差がなくなった場合には、風を人に直接当てないよ
うにしたいと思ったときには、その都度リモコン等を操
作して風向および風速等の再設定をする必要があった。
室内温度との差が大きいときには人のいる方向に風を向
け、運転開始後十分時間が経過し、設定温度と室内温度
との差がなくなった場合には、風を人に直接当てないよ
うにしたいと思ったときには、その都度リモコン等を操
作して風向および風速等の再設定をする必要があった。
【0010】このような問題点を解決するために、近
年、人体検知機能を備えた空気調和機が開発されてい
る。
年、人体検知機能を備えた空気調和機が開発されてい
る。
【0011】特開平5−187682号公報に開示され
ている空気調和機は、一定の赤外線検知領域を有する赤
外線センサ2個を検知領域が一部重なるように配置し、
赤外線センサの出力から人体の存在方向と空気調和機か
ら人体までの距離とを検知し、設定温度、風向、および
風速を制御するものである。
ている空気調和機は、一定の赤外線検知領域を有する赤
外線センサ2個を検知領域が一部重なるように配置し、
赤外線センサの出力から人体の存在方向と空気調和機か
ら人体までの距離とを検知し、設定温度、風向、および
風速を制御するものである。
【0012】図22を参照して、特開平5−18768
2号公報に開示されている空気調和機は検知領域が互い
に重なり合うように配置された2個の赤外線センサ1お
よび2を有する。赤外線センサ1のみが人体が輻射する
赤外線を検知した場合には、人が位置検出領域3に存在
すると判定し、赤外線センサ2のみが人体が輻射する赤
外線を検知した場合には、人が位置検出領域5に存在す
ると判定する。赤外線センサ1と赤外線センサ2とが同
時に人体を検知した場合には、人体が位置検出領域4に
存在すると判定する。また、赤外線センサ1および2の
出力値が人体までの距離に応じて変化することを利用し
て、人が空気調和機から一定距離の範囲内に進入したか
否かを判定する。
2号公報に開示されている空気調和機は検知領域が互い
に重なり合うように配置された2個の赤外線センサ1お
よび2を有する。赤外線センサ1のみが人体が輻射する
赤外線を検知した場合には、人が位置検出領域3に存在
すると判定し、赤外線センサ2のみが人体が輻射する赤
外線を検知した場合には、人が位置検出領域5に存在す
ると判定する。赤外線センサ1と赤外線センサ2とが同
時に人体を検知した場合には、人体が位置検出領域4に
存在すると判定する。また、赤外線センサ1および2の
出力値が人体までの距離に応じて変化することを利用し
て、人が空気調和機から一定距離の範囲内に進入したか
否かを判定する。
【0013】このように、特開平5−187682号公
報に開示されている空気調和機では、人体の存在領域と
空気調和機から人体までの距離とを検知することによ
り、設定温度、風向、および風速の制御を行なってい
る。
報に開示されている空気調和機では、人体の存在領域と
空気調和機から人体までの距離とを検知することによ
り、設定温度、風向、および風速の制御を行なってい
る。
【0014】また、特開平5−231695号公報に開
示されている対人追従スポット空調装置は、超音波セン
サにより人体の存在と人体までの距離とを検知すること
により、空気吹き出し口の方向の回動制御を行なってい
る。
示されている対人追従スポット空調装置は、超音波セン
サにより人体の存在と人体までの距離とを検知すること
により、空気吹き出し口の方向の回動制御を行なってい
る。
【0015】この対人追従スポット空調装置には、左右
一対の超音波センサが前方に向けて支持されている。超
音波センサは超音波振動子とホーンとにより構成されて
おり、超音波振動子からパルス状の超音波が前方に向け
て出力されるとともに、障害物(被検出体)にあたって
反射した超音波がホーンにて受信される。2つの超音波
センサの検知領域は、互いに重なった検知領域を有し、
一方の超音波センサのみが人体を検知する場合または両
方の超音波センサが人体を検知する場合など、どの超音
波センサが人体を検知するかにより、人体の存在する方
向を検出している。また、超音波の発信から受信までの
時間計測により、追従スポット空調装置から人体までの
距離を検出している。
一対の超音波センサが前方に向けて支持されている。超
音波センサは超音波振動子とホーンとにより構成されて
おり、超音波振動子からパルス状の超音波が前方に向け
て出力されるとともに、障害物(被検出体)にあたって
反射した超音波がホーンにて受信される。2つの超音波
センサの検知領域は、互いに重なった検知領域を有し、
一方の超音波センサのみが人体を検知する場合または両
方の超音波センサが人体を検知する場合など、どの超音
波センサが人体を検知するかにより、人体の存在する方
向を検出している。また、超音波の発信から受信までの
時間計測により、追従スポット空調装置から人体までの
距離を検出している。
【0016】さらに、特開平4−13036号公報に開
示されている空気調和装置は、人の存在しない時点で撮
影された画像と現在の画像との画像差をとることによ
り、人体の存在する範囲を検出し、風向きを制御するも
のである。
示されている空気調和装置は、人の存在しない時点で撮
影された画像と現在の画像との画像差をとることによ
り、人体の存在する範囲を検出し、風向きを制御するも
のである。
【0017】この空気調和装置は、室内の景観を撮影す
る撮影手段を有し、撮影手段の出力信号は2値化回路に
より2値化され画像メモリに記憶される。画像メモリに
は、あらかじめ人体が存在しないときに撮影された背景
画像と、所定の時間間隔で取込まれる現在の画像との2
画面が記憶される。これらの画像間の画像差が大きい領
域が存在すれば、その方向に人体が存在すると判断され
る。
る撮影手段を有し、撮影手段の出力信号は2値化回路に
より2値化され画像メモリに記憶される。画像メモリに
は、あらかじめ人体が存在しないときに撮影された背景
画像と、所定の時間間隔で取込まれる現在の画像との2
画面が記憶される。これらの画像間の画像差が大きい領
域が存在すれば、その方向に人体が存在すると判断され
る。
【0018】さらにまた、特開平5−118916号公
報に開示されている人体検知装置は、背景画像と現在の
画像との差分画像および赤外線センサの出力を用いて、
人体検知を行なう。
報に開示されている人体検知装置は、背景画像と現在の
画像との差分画像および赤外線センサの出力を用いて、
人体検知を行なう。
【0019】この人体検知装置は、画像入力手段より得
られた信号より背景となる画像および現在の画像を得
て、2つの画像間で差分演算を行ない、差分画像を所定
のしきい値で2値化することにより、移動体を抽出す
る。抽出された移動体の存在領域の温度を赤外線センサ
により検出し、人体の抽出を行なう。
られた信号より背景となる画像および現在の画像を得
て、2つの画像間で差分演算を行ない、差分画像を所定
のしきい値で2値化することにより、移動体を抽出す
る。抽出された移動体の存在領域の温度を赤外線センサ
により検出し、人体の抽出を行なう。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平5−1
87682号公報に開示されている空気調和機では、赤
外線センサは人体から放射される赤外線エネルギーと、
部屋の壁、窓および家具など人体の背景から放射される
赤外線エネルギーとの差により人体の存在領域の検知を
行なっている。このため、夏の暑いときなど人の体温と
室温との差が小さい場合には検出精度が悪くなるという
問題がある。また、赤外線センサは移動している熱源に
しか反応しないという性質を有する。このため、たとえ
ば椅子に座って微動している人体の検出が困難であり、
逆に、動きまわっている猫などの小動物に反応してしま
う。
87682号公報に開示されている空気調和機では、赤
外線センサは人体から放射される赤外線エネルギーと、
部屋の壁、窓および家具など人体の背景から放射される
赤外線エネルギーとの差により人体の存在領域の検知を
行なっている。このため、夏の暑いときなど人の体温と
室温との差が小さい場合には検出精度が悪くなるという
問題がある。また、赤外線センサは移動している熱源に
しか反応しないという性質を有する。このため、たとえ
ば椅子に座って微動している人体の検出が困難であり、
逆に、動きまわっている猫などの小動物に反応してしま
う。
【0021】よって、赤外線センサが反応した場合には
人または小動物がいる可能性が高いが、赤外線センサが
反応しない場合には人が不在であるか否かの判定ができ
ないという課題がある。
人または小動物がいる可能性が高いが、赤外線センサが
反応しない場合には人が不在であるか否かの判定ができ
ないという課題がある。
【0022】特開平5−231695号公報に開示され
ている対人追従スポット空調装置では、超音波センサは
障害物(被検出体)から反射して戻ってくる超音波を検
出するという性質上、人と人以外の物体とは同じ反応を
示す。このため、これらの区別を行なうことが困難であ
る。また、椅子に座っている人のように人の周りに他の
障害物があったり、人と超音波センサとの間に他の障害
物があったりすると、人と他の障害物とを混同して検出
してしまう。このため、人が存在するか否かを判断する
のがさらに困難になる。よって、人と物との区別をつけ
ることができなかった。
ている対人追従スポット空調装置では、超音波センサは
障害物(被検出体)から反射して戻ってくる超音波を検
出するという性質上、人と人以外の物体とは同じ反応を
示す。このため、これらの区別を行なうことが困難であ
る。また、椅子に座っている人のように人の周りに他の
障害物があったり、人と超音波センサとの間に他の障害
物があったりすると、人と他の障害物とを混同して検出
してしまう。このため、人が存在するか否かを判断する
のがさらに困難になる。よって、人と物との区別をつけ
ることができなかった。
【0023】特開平4−13036号公報に開示されて
いる空気調和装置では、基準画像作成後、日照量の変
化、直射日光の差込み、または室内照明のオン/オフな
どにより部屋の明るさが変った場合や、椅子などの家具
または室内の物を移動させた場合には、人体が存在しな
い領域においても、基準画像との間に画像差が生じる。
このため誤検出を生じる。
いる空気調和装置では、基準画像作成後、日照量の変
化、直射日光の差込み、または室内照明のオン/オフな
どにより部屋の明るさが変った場合や、椅子などの家具
または室内の物を移動させた場合には、人体が存在しな
い領域においても、基準画像との間に画像差が生じる。
このため誤検出を生じる。
【0024】この問題点を解決する方法として、部屋の
明るさなどの環境変化が生じた時点において、その基準
画像を取り直すことにより対処する方法が考えられる。
しかし、環境変化を検知すること自体が困難であり、自
動化を行なうことができない。一方、このような判断お
よび作業を、一般家庭で空気調和装置を使っている人に
要求するのは困難であり、非現実的である。
明るさなどの環境変化が生じた時点において、その基準
画像を取り直すことにより対処する方法が考えられる。
しかし、環境変化を検知すること自体が困難であり、自
動化を行なうことができない。一方、このような判断お
よび作業を、一般家庭で空気調和装置を使っている人に
要求するのは困難であり、非現実的である。
【0025】また、テレビ画面のように物体そのものは
移動しないが明るさが変動している物体、または回動す
る扇風機など実際に動きのある物体が部屋の中に存在す
る場合に、基準画像との画像差をとると、その部分が検
出され、人として抽出されたのか否かの判断が困難であ
る。
移動しないが明るさが変動している物体、または回動す
る扇風機など実際に動きのある物体が部屋の中に存在す
る場合に、基準画像との画像差をとると、その部分が検
出され、人として抽出されたのか否かの判断が困難であ
る。
【0026】上記従来例に比較して、特開平5−118
916号公報に開示されている人体検知装置では、背景
画像と現在の画像との差分画像により抽出された部分に
対して、さらに赤外線センサの出力有無により人体認識
を行なっている。このため、テレビのようにそれ自体は
移動しないが視覚的に動きがある物体や、回動する扇風
機など実際に動きのある物体と人とを区別することがで
きるという長所を有する。
916号公報に開示されている人体検知装置では、背景
画像と現在の画像との差分画像により抽出された部分に
対して、さらに赤外線センサの出力有無により人体認識
を行なっている。このため、テレビのようにそれ自体は
移動しないが視覚的に動きがある物体や、回動する扇風
機など実際に動きのある物体と人とを区別することがで
きるという長所を有する。
【0027】しかし、椅子に座って微動している人の場
合、背景画像と現在の画像との差がほとんどないため、
差分画像より人体を抽出することが困難である。
合、背景画像と現在の画像との差がほとんどないため、
差分画像より人体を抽出することが困難である。
【0028】また、この人体検知装置は、背景画像と現
在の画像との差分画像より人体を抽出する機構と、赤外
線センサで人か否かを抽出する機構とを有する。このた
め、どちらか一方の機構のみで構成された人体検知装置
よりもサイズが大きくなり、コストが高くなるという課
題がある。
在の画像との差分画像より人体を抽出する機構と、赤外
線センサで人か否かを抽出する機構とを有する。このた
め、どちらか一方の機構のみで構成された人体検知装置
よりもサイズが大きくなり、コストが高くなるという課
題がある。
【0029】さらに、赤外線センサを背景画像と現在の
画像との差分画像で抽出した部分に向けるため、モータ
等により赤外線センサを回動駆動させなければならな
い。このような機構を取付けることにより、人体検知装
置のサイズが大きくなり、コストが高くなるという課題
がある。
画像との差分画像で抽出した部分に向けるため、モータ
等により赤外線センサを回動駆動させなければならな
い。このような機構を取付けることにより、人体検知装
置のサイズが大きくなり、コストが高くなるという課題
がある。
【0030】さらにまた、赤外線センサにより温度を検
出するためには、一般的にチョッパーと呼ばれる赤外線
を断続するための機構が必要となる。このチョッパーを
駆動するためにはモータ等が必要となり、人体検知装置
のサイズが大きくなり、コストが高くなるという課題が
ある。
出するためには、一般的にチョッパーと呼ばれる赤外線
を断続するための機構が必要となる。このチョッパーを
駆動するためにはモータ等が必要となり、人体検知装置
のサイズが大きくなり、コストが高くなるという課題が
ある。
【0031】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、動きの激しい物体を人間と
して誤検出することのない人体検知装置を提供すること
である。
されたもので、その目的は、動きの激しい物体を人間と
して誤検出することのない人体検知装置を提供すること
である。
【0032】他の目的は、静止している人間を正確に検
出することができる人体検知装置を提供することであ
る。
出することができる人体検知装置を提供することであ
る。
【0033】さらに他の目的は、人体を正確に検知でき
る人体検知装置を用いて最適な空気調和を行なうことが
できる空気調和機を提供することである。
る人体検知装置を用いて最適な空気調和を行なうことが
できる空気調和機を提供することである。
【0034】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る人体検知装置は、画像を撮像するための撮像手段
と、撮像手段に接続され、撮像手段より得られる画像を
記憶するための基準画像記憶手段と、撮像手段および基
準画像記憶手段に接続され、撮像手段より得られる画像
と、基準画像記憶手段に保持された画像との間で差分を
行ない差分画像を作成するための差分演算手段と、差分
演算手段に接続され、差分画像を2値化して、2値画像
を作成するための2値化手段と、2値化手段に接続さ
れ、所定枚数の2値画像を累積加算して加算画像を作成
するための加算演算手段と、加算演算手段に接続され、
加算画像を2値化してマスク画像を生成するためのマス
ク画像生成手段と、2値化手段およびマスク画像生成手
段に接続され、2値画像とマスク画像との間でマスク演
算を行なうためのマスク演算手段と、マスク演算手段に
接続され、マスク演算手段より得られた画像に基づい
て、人体の存在有無および人体の存在位置を認識するた
めの人体認識手段とを含む。
係る人体検知装置は、画像を撮像するための撮像手段
と、撮像手段に接続され、撮像手段より得られる画像を
記憶するための基準画像記憶手段と、撮像手段および基
準画像記憶手段に接続され、撮像手段より得られる画像
と、基準画像記憶手段に保持された画像との間で差分を
行ない差分画像を作成するための差分演算手段と、差分
演算手段に接続され、差分画像を2値化して、2値画像
を作成するための2値化手段と、2値化手段に接続さ
れ、所定枚数の2値画像を累積加算して加算画像を作成
するための加算演算手段と、加算演算手段に接続され、
加算画像を2値化してマスク画像を生成するためのマス
ク画像生成手段と、2値化手段およびマスク画像生成手
段に接続され、2値画像とマスク画像との間でマスク演
算を行なうためのマスク演算手段と、マスク演算手段に
接続され、マスク演算手段より得られた画像に基づい
て、人体の存在有無および人体の存在位置を認識するた
めの人体認識手段とを含む。
【0035】請求項1に記載の発明によると、撮像手段
より得られる画像と基準画像記憶手段に保持された画像
との差分画像を2値化し、その結果を累積加算する。こ
れにより、画像の中からテレビ画面等の人体以外の動き
の激しい画像部分のみを抽出することができる。そのよ
うにして得られる画像をマスク画像とする。一方、基準
画像記憶手段に保持された画像と撮像手段より得られる
画像との間で差分が行われ、差分画像が得られる。差分
画像が2値化され、2値画像が得られる。2値画像とマ
スク画像との間でマスク演算することにより、動きの激
しい部分を除いた領域で人体の領域が検出される。この
ため、人体の存在有無およびその存在位置を正確に検出
することができる。
より得られる画像と基準画像記憶手段に保持された画像
との差分画像を2値化し、その結果を累積加算する。こ
れにより、画像の中からテレビ画面等の人体以外の動き
の激しい画像部分のみを抽出することができる。そのよ
うにして得られる画像をマスク画像とする。一方、基準
画像記憶手段に保持された画像と撮像手段より得られる
画像との間で差分が行われ、差分画像が得られる。差分
画像が2値化され、2値画像が得られる。2値画像とマ
スク画像との間でマスク演算することにより、動きの激
しい部分を除いた領域で人体の領域が検出される。この
ため、人体の存在有無およびその存在位置を正確に検出
することができる。
【0036】請求項2に記載の発明に係る人体検知装置
は、画像を撮像するための撮像手段と、撮像手段に接続
され、撮像手段より得られる画像を記憶するための基準
画像記憶手段と、撮像手段および基準画像記憶手段に接
続され、撮像手段より得られる画像と、基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、差分演算手段に接続さ
れ、差分画像を2値化して、2値画像を作成するための
2値化手段と、2値化手段に接続され、所定枚数の2値
画像を累積加算して加算画像を作成するための加算演算
手段と、加算演算手段に接続され、加算画像を2値化し
てマスク画像を生成するためのマスク画像生成手段と、
加算演算手段およびマスク画像生成手段に接続され、加
算画像とマスク画像との間でマスク演算を行なうための
マスク演算手段と、マスク演算手段に接続され、マスク
演算手段より得られた画像に基づいて、人体の存在有無
および人体の存在位置を認識するための人体認識手段と
を含む。
は、画像を撮像するための撮像手段と、撮像手段に接続
され、撮像手段より得られる画像を記憶するための基準
画像記憶手段と、撮像手段および基準画像記憶手段に接
続され、撮像手段より得られる画像と、基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、差分演算手段に接続さ
れ、差分画像を2値化して、2値画像を作成するための
2値化手段と、2値化手段に接続され、所定枚数の2値
画像を累積加算して加算画像を作成するための加算演算
手段と、加算演算手段に接続され、加算画像を2値化し
てマスク画像を生成するためのマスク画像生成手段と、
加算演算手段およびマスク画像生成手段に接続され、加
算画像とマスク画像との間でマスク演算を行なうための
マスク演算手段と、マスク演算手段に接続され、マスク
演算手段より得られた画像に基づいて、人体の存在有無
および人体の存在位置を認識するための人体認識手段と
を含む。
【0037】請求項2に記載の発明によると、加算画像
を用いてマスク画像が作成される。このため、テレビ画
面等の人体以外の動きの激しい領域を除いた領域で人体
の検知を行なうことができる。また、マスク演算手段で
は、加算画像に基づいて人体の検出が行われる。このた
め、人のわずかな動きをも検出することができる。した
がって、静止している人が部屋の中に存在する場合であ
っても、その人の存在有無および存在位置を正確に検出
することができる。
を用いてマスク画像が作成される。このため、テレビ画
面等の人体以外の動きの激しい領域を除いた領域で人体
の検知を行なうことができる。また、マスク演算手段で
は、加算画像に基づいて人体の検出が行われる。このた
め、人のわずかな動きをも検出することができる。した
がって、静止している人が部屋の中に存在する場合であ
っても、その人の存在有無および存在位置を正確に検出
することができる。
【0038】請求項3に記載の発明に係る人体検知装置
は、画像を撮像するための撮像手段と、撮像手段に接続
され、撮像手段より得られる画像を記憶するための基準
画像記憶手段と、撮像手段および基準画像記憶手段に接
続され、撮像手段より得られる画像と、基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、差分演算手段に接続さ
れ、差分画像を2値化して、2値画像を作成するための
2値化手段と、2値化手段に接続され、所定枚数の2値
画像を累積加算して加算画像を作成するための加算演算
手段と、加算演算手段に接続され、加算画像を第1およ
び第2のしきい値で2値化し、2値化後の2枚の画像間
で差分演算を行なうためのマスク画像生成手段と、マス
ク画像生成手段に接続され、マスク画像生成手段より得
られた画像に基づいて、人体の存在有無および人体の存
在位置を認識するための人体認識手段とを含む。
は、画像を撮像するための撮像手段と、撮像手段に接続
され、撮像手段より得られる画像を記憶するための基準
画像記憶手段と、撮像手段および基準画像記憶手段に接
続され、撮像手段より得られる画像と、基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、差分演算手段に接続さ
れ、差分画像を2値化して、2値画像を作成するための
2値化手段と、2値化手段に接続され、所定枚数の2値
画像を累積加算して加算画像を作成するための加算演算
手段と、加算演算手段に接続され、加算画像を第1およ
び第2のしきい値で2値化し、2値化後の2枚の画像間
で差分演算を行なうためのマスク画像生成手段と、マス
ク画像生成手段に接続され、マスク画像生成手段より得
られた画像に基づいて、人体の存在有無および人体の存
在位置を認識するための人体認識手段とを含む。
【0039】請求項3に記載の発明によると、加算画像
が第1および第2のしきい値で2値化され、2値化後の
2枚の画像間で差分画像を行なうことにより人体の検知
が行われる。加算画像を用いているため、人のわずかな
動きをも検出することができる。また、第1および第2
のしきい値を適切に決めてやることにより、2値化後の
2枚の画像間で差分演算を行なうと、テレビ画面などの
動きの激しい部分を消去し、微動している人間のみを検
出することができる。したがって、静止している人が部
屋の中に存在する場合であっても、その人の存在有無お
よび存在位置を正確に検出することができる。
が第1および第2のしきい値で2値化され、2値化後の
2枚の画像間で差分画像を行なうことにより人体の検知
が行われる。加算画像を用いているため、人のわずかな
動きをも検出することができる。また、第1および第2
のしきい値を適切に決めてやることにより、2値化後の
2枚の画像間で差分演算を行なうと、テレビ画面などの
動きの激しい部分を消去し、微動している人間のみを検
出することができる。したがって、静止している人が部
屋の中に存在する場合であっても、その人の存在有無お
よび存在位置を正確に検出することができる。
【0040】請求項4に記載の発明に係る空気調和機
は、請求項1、2または3に記載の人体検知装置と、室
内の空気調節を行なうための空気調和手段と、人体検知
装置の人体認識手段に接続され、人体の存在有無および
人体の存在位置に応じて、空気調和手段を制御するため
の制御手段とを含む。
は、請求項1、2または3に記載の人体検知装置と、室
内の空気調節を行なうための空気調和手段と、人体検知
装置の人体認識手段に接続され、人体の存在有無および
人体の存在位置に応じて、空気調和手段を制御するため
の制御手段とを含む。
【0041】請求項4に記載の発明によると、請求項
1、2または3に記載の人体検知装置より得られた正確
な人体の有無に関する情報および人体の存在位置に基づ
いて、空気調和手段の制御が行なわれる。このため、最
適な空気調和を行なうことができる空気調和機を提供す
ることができる。
1、2または3に記載の人体検知装置より得られた正確
な人体の有無に関する情報および人体の存在位置に基づ
いて、空気調和手段の制御が行なわれる。このため、最
適な空気調和を行なうことができる空気調和機を提供す
ることができる。
【0042】
【発明の実施の形態】[第1の実施形態]以下、図面を
参照しつつ、本発明における実施の形態の1つである空
気調和機について説明する。なお、以下の説明では、同
一の部品には同一の参照符号を付す。それらの名称およ
び機能も同一であるので、説明の繰返しは適宜省略す
る。
参照しつつ、本発明における実施の形態の1つである空
気調和機について説明する。なお、以下の説明では、同
一の部品には同一の参照符号を付す。それらの名称およ
び機能も同一であるので、説明の繰返しは適宜省略す
る。
【0043】図1を参照して、第1の実施形態に係る空
気調和機は、室内の様子を撮像するための撮像部101
と、撮像部101に接続され、撮像部101によって得
られる画像を基準画像として一時記憶するための基準画
像記憶部103と、撮像部101および基準画像記憶部
103に接続され、撮像部101より得られる画像と、
基準画像記憶部103に記憶された画像との対応する画
素間で差分をとるための差分演算部102と、差分演算
部102に接続され、差分演算部102より得られる画
像を2値化するための2値化部104と、2値化部10
4および後述の加算画像記憶部106に接続され、2値
化部104より出力された2値画像と、加算画像記憶部
106に一時記憶されている加算画像との間の対応する
画素間で加算演算を行なう加算演算部105と、加算演
算部105により得られる加算画像を一時記憶するため
の加算画像記憶部106と、加算演算部105に接続さ
れ、加算演算部105より出力された加算画像を2値化
してマスク画像を生成するためのマスク画像生成部10
7と、2値化部104およびマスク画像生成部107に
接続され、マスク画像を用いて2値画像のマスク演算を
行なうためのマスク演算部108と、マスク演算部10
8に接続され、マスク演算部108より得られる画像よ
り人体の存在有無と人体の存在位置とを認識するための
人体認識部109と、人体認識部109の出力に接続さ
れ、人の存在位置情報から空気調和部(図示せず)の稼
動/非稼動、温度、風向、風速を制御するための制御部
110と、各部の処理を制御するための処理制御部(図
示せず)とを含む。
気調和機は、室内の様子を撮像するための撮像部101
と、撮像部101に接続され、撮像部101によって得
られる画像を基準画像として一時記憶するための基準画
像記憶部103と、撮像部101および基準画像記憶部
103に接続され、撮像部101より得られる画像と、
基準画像記憶部103に記憶された画像との対応する画
素間で差分をとるための差分演算部102と、差分演算
部102に接続され、差分演算部102より得られる画
像を2値化するための2値化部104と、2値化部10
4および後述の加算画像記憶部106に接続され、2値
化部104より出力された2値画像と、加算画像記憶部
106に一時記憶されている加算画像との間の対応する
画素間で加算演算を行なう加算演算部105と、加算演
算部105により得られる加算画像を一時記憶するため
の加算画像記憶部106と、加算演算部105に接続さ
れ、加算演算部105より出力された加算画像を2値化
してマスク画像を生成するためのマスク画像生成部10
7と、2値化部104およびマスク画像生成部107に
接続され、マスク画像を用いて2値画像のマスク演算を
行なうためのマスク演算部108と、マスク演算部10
8に接続され、マスク演算部108より得られる画像よ
り人体の存在有無と人体の存在位置とを認識するための
人体認識部109と、人体認識部109の出力に接続さ
れ、人の存在位置情報から空気調和部(図示せず)の稼
動/非稼動、温度、風向、風速を制御するための制御部
110と、各部の処理を制御するための処理制御部(図
示せず)とを含む。
【0044】撮像部101は、室内の画像を撮影するた
めに空気調和機の一部に組込まれている。撮像部101
は、CCD(Charge Coupled Device )カメラのように
アナログの映像信号を出力するものであっても良いし、
デジタルの映像信号を出力するものであっても良い。撮
像部101の出力がアナログの映像信号であるならば、
空気調和機は、この映像信号を量子化およびサンプリン
グによりA/D変換し、デジタルの映像信号を生成する
ためのA/D変換器(図示せず)をさらに含むものとす
る。デジタルの映像信号より得られるデジタル画像は、
図2に示すように、画像を構成する各画素が2次元の座
標空間にマッピングされており、それぞれの画素が濃淡
を表わすための階調を有する。図2では、x軸方向およ
びy軸方向の画素数を各々512画素としているが、こ
れに限られるものではなく、それ以外の画素数であって
も良い。
めに空気調和機の一部に組込まれている。撮像部101
は、CCD(Charge Coupled Device )カメラのように
アナログの映像信号を出力するものであっても良いし、
デジタルの映像信号を出力するものであっても良い。撮
像部101の出力がアナログの映像信号であるならば、
空気調和機は、この映像信号を量子化およびサンプリン
グによりA/D変換し、デジタルの映像信号を生成する
ためのA/D変換器(図示せず)をさらに含むものとす
る。デジタルの映像信号より得られるデジタル画像は、
図2に示すように、画像を構成する各画素が2次元の座
標空間にマッピングされており、それぞれの画素が濃淡
を表わすための階調を有する。図2では、x軸方向およ
びy軸方向の画素数を各々512画素としているが、こ
れに限られるものではなく、それ以外の画素数であって
も良い。
【0045】図3を参照して、空気調和機の各部は以下
のように動作する。撮像部101により室内の様子が撮
像される(S201)。撮像部101より出力されるi
番目のフレームの画像をAi (i=1,2,…)とし、
画像Ai の座標(x,y)の画素値をai (x,y)と
する。
のように動作する。撮像部101により室内の様子が撮
像される(S201)。撮像部101より出力されるi
番目のフレームの画像をAi (i=1,2,…)とし、
画像Ai の座標(x,y)の画素値をai (x,y)と
する。
【0046】基準画像記憶部103に記憶されている基
準画像Ai が差分演算部102に取込まれ、その後、S
201で撮像された画像Ai+1 が基準画像Ai として、
基準画像記憶部103に記憶される(S202)。差分
演算部102は、S201で撮像手段により撮像された
画像Ai+1 と、S202で基準画像記憶部103より取
込んだ基準画像Ai との差分を行ない、差分画像Bi を
作成する(S203)。すなわち、差分画像Bi の座標
(x,y)の画素値をbi (x,y)とした場合には、
bi (x,y)は以下の式(1)で表わされる。
準画像Ai が差分演算部102に取込まれ、その後、S
201で撮像された画像Ai+1 が基準画像Ai として、
基準画像記憶部103に記憶される(S202)。差分
演算部102は、S201で撮像手段により撮像された
画像Ai+1 と、S202で基準画像記憶部103より取
込んだ基準画像Ai との差分を行ない、差分画像Bi を
作成する(S203)。すなわち、差分画像Bi の座標
(x,y)の画素値をbi (x,y)とした場合には、
bi (x,y)は以下の式(1)で表わされる。
【0047】 bi (x,y)=|ai+1 (x,y)−ai (x,y)| (1) 2値化部104は、所定のしきい値で差分画像を2値化
し、2値画像Ci を作成する(S204)。これによ
り、フレーム間で動きの大きい領域が抽出される。2値
画像Ciの座標(x,y)の画素値をci (x,y)と
し、しきい値をL1とすると、画素値ci (x,y)
は、以下の式(2)で表わされる。
し、2値画像Ci を作成する(S204)。これによ
り、フレーム間で動きの大きい領域が抽出される。2値
画像Ciの座標(x,y)の画素値をci (x,y)と
し、しきい値をL1とすると、画素値ci (x,y)
は、以下の式(2)で表わされる。
【0048】
【数1】
【0049】たとえば、図4に示す画像Ai と図5に示
す画像Ai+1 との間で差分画像Biを求め、差分画像B
i より2値画像Ci を求めると、Ci は図6のようにな
る。すなわち、移動した人間の手の部分とテレビ画面の
部分とが検出されている。
す画像Ai+1 との間で差分画像Biを求め、差分画像B
i より2値画像Ci を求めると、Ci は図6のようにな
る。すなわち、移動した人間の手の部分とテレビ画面の
部分とが検出されている。
【0050】マスク演算部108は、S204で得られ
た2値画像Ci と、後述のS210の処理により得られ
るマスク画像Eとの間でマスク演算を行ない、人体以外
の部分がマスクされた画像Fi を得る(S205)。マ
スク画像Eの座標(x,y)の画素値をe(x,y)と
し、画像Fi の座標(x,y)の画素値をfi (x,
y)とすると、fi (x,y)は以下の式(3)で表わ
される。ただし、e(x,y)は、0または1の値であ
る。
た2値画像Ci と、後述のS210の処理により得られ
るマスク画像Eとの間でマスク演算を行ない、人体以外
の部分がマスクされた画像Fi を得る(S205)。マ
スク画像Eの座標(x,y)の画素値をe(x,y)と
し、画像Fi の座標(x,y)の画素値をfi (x,
y)とすると、fi (x,y)は以下の式(3)で表わ
される。ただし、e(x,y)は、0または1の値であ
る。
【0051】 fi (x,y)=ci (x,y)−e(x,y) (3) 図7に示すマスク画像Eと図6に示す2値画像Ci との
間で式(3)に基づいた演算を行なうと、図8に示すよ
うな画像Fi が得られる。画像Fi では、人間の手の部
分のみが検出され、テレビ画面の部分は検出されていな
いことがわかる。
間で式(3)に基づいた演算を行なうと、図8に示すよ
うな画像Fi が得られる。画像Fi では、人間の手の部
分のみが検出され、テレビ画面の部分は検出されていな
いことがわかる。
【0052】人体認識部109は、S205で得られた
画像Fi より人が存在しているか否かを判断し、人が存
在している場合にはその位置を判断する(S206)。
すなわち、画像Fi より、fi (x,y)=1となる領
域の面積を求め、面積値が所定の値よりも大きければ人
が存在すると判断する。また、人が存在すると判断され
た場合には、人体として抽出された領域の中心座標を求
め、その中心座標を人の存在位置とする。
画像Fi より人が存在しているか否かを判断し、人が存
在している場合にはその位置を判断する(S206)。
すなわち、画像Fi より、fi (x,y)=1となる領
域の面積を求め、面積値が所定の値よりも大きければ人
が存在すると判断する。また、人が存在すると判断され
た場合には、人体として抽出された領域の中心座標を求
め、その中心座標を人の存在位置とする。
【0053】制御部207は、人の存在有無に関する情
報および人の存在位置にしたがって、空気調和部の制御
方法を定め、所望の制御を行なう(S207)。具体的
には、室内に人が存在しないと判断された場合には、空
気調和機の運転を停止したり、温度設定、風量等を変更
したりする。すなわち、夏場の冷房運転時には温度設定
を室温より少し高めに変更し、冬場の暖房運転時には温
度設定を室温より少し低めに変更することにより、無駄
なエネルギーの消費を抑えるような制御を行なう。人が
存在すると判断された場合には、人のいる方向または人
のいない方向に風向が向けられ、かつ風量が制御され
る。
報および人の存在位置にしたがって、空気調和部の制御
方法を定め、所望の制御を行なう(S207)。具体的
には、室内に人が存在しないと判断された場合には、空
気調和機の運転を停止したり、温度設定、風量等を変更
したりする。すなわち、夏場の冷房運転時には温度設定
を室温より少し高めに変更し、冬場の暖房運転時には温
度設定を室温より少し低めに変更することにより、無駄
なエネルギーの消費を抑えるような制御を行なう。人が
存在すると判断された場合には、人のいる方向または人
のいない方向に風向が向けられ、かつ風量が制御され
る。
【0054】加算演算部105は、S204の処理で得
られた2値画像Ci を累積加算して加算画像Di を生成
する。すなわち、加算演算部105は、S204の処理
で得られた2値画像Ci と加算画像記憶部106に記憶
されている加算画像Di-1 との対応する画素間で加算処
理を行ない、新たな加算画像Di を作成し、その加算画
像Di を加算画像記憶部106に記憶する(S20
8)。加算画像Di-1 およびDi の座標(x,y)のそ
れぞれの画素値をdi-1 (x,y)およびdi (x,
y)とすると、di (x,y)は以下の式(4)で表わ
される。
られた2値画像Ci を累積加算して加算画像Di を生成
する。すなわち、加算演算部105は、S204の処理
で得られた2値画像Ci と加算画像記憶部106に記憶
されている加算画像Di-1 との対応する画素間で加算処
理を行ない、新たな加算画像Di を作成し、その加算画
像Di を加算画像記憶部106に記憶する(S20
8)。加算画像Di-1 およびDi の座標(x,y)のそ
れぞれの画素値をdi-1 (x,y)およびdi (x,
y)とすると、di (x,y)は以下の式(4)で表わ
される。
【0055】 di (x,y)=di-1 (x,y)+ci (x,y) (4) 処理制御部(図示せず)は、S201からS208まで
の一連の処理を所定回数行なったか否かを判定する(S
209)。これらの処理を所定回数行なっていなければ
(S209でNO)、S201以降の処理を再度繰返
す。これらの処理を所定回数行なっていれば(S209
でYES)、マスク画像生成部107は、加算画像記憶
部106に記憶されている加算画像Di を所定のしきい
値で2値化することによりマスク画像Eを作成する(S
210)。その後、S201に戻る。これにより、画像
変化の生じる頻度が高い部分、たとえばテレビ画面のよ
うに物体そのものは移動しないが明るさが変動するもの
や、または回動する扇風機などが、マスク領域として抽
出される。S209の処理で判定される所定回数をnと
すると、dn (x,y)は以下の式(5)で表わすこと
ができる。S210での2値化しきい値をL2とする
と、e(x,y)は、以下の式(6)で表わされる。
の一連の処理を所定回数行なったか否かを判定する(S
209)。これらの処理を所定回数行なっていなければ
(S209でNO)、S201以降の処理を再度繰返
す。これらの処理を所定回数行なっていれば(S209
でYES)、マスク画像生成部107は、加算画像記憶
部106に記憶されている加算画像Di を所定のしきい
値で2値化することによりマスク画像Eを作成する(S
210)。その後、S201に戻る。これにより、画像
変化の生じる頻度が高い部分、たとえばテレビ画面のよ
うに物体そのものは移動しないが明るさが変動するもの
や、または回動する扇風機などが、マスク領域として抽
出される。S209の処理で判定される所定回数をnと
すると、dn (x,y)は以下の式(5)で表わすこと
ができる。S210での2値化しきい値をL2とする
と、e(x,y)は、以下の式(6)で表わされる。
【0056】
【数2】
【0057】式(6)に従い、求められたマスク画像E
の例を図7に示す。テレビの画面部分がマスク領域とし
て抽出されていることがわかる。
の例を図7に示す。テレビの画面部分がマスク領域とし
て抽出されていることがわかる。
【0058】以上説明したように、本実施形態に係る空
気調和機では、現在の画像と基準画像との差分画像を2
値化するという操作を複数回行い、その結果を累積加算
していく。この事により、動き画像の中からテレビ画面
等の人体以外の動きの激しい画像部分のみを抽出するこ
とが可能となり、その画像部分をマスク領域として、そ
の領域を人体の検出対象から外すことにより、人体の存
在有無およびその存在位置を正確に検出することが可能
となる。
気調和機では、現在の画像と基準画像との差分画像を2
値化するという操作を複数回行い、その結果を累積加算
していく。この事により、動き画像の中からテレビ画面
等の人体以外の動きの激しい画像部分のみを抽出するこ
とが可能となり、その画像部分をマスク領域として、そ
の領域を人体の検出対象から外すことにより、人体の存
在有無およびその存在位置を正確に検出することが可能
となる。
【0059】また、日照量の変化等により部屋の明るさ
が徐々に変化しても、基準画像を常に更新しているた
め、基準画像と現在の画像との差分画像に明るさのずれ
がなく、位置のみがずれている物体を効果的に検出する
ことができる。 [第2の実施形態]図9を参照して、第2の実施形態に
係る空気調和機は、図1を参照して説明した第1の実施
形態に係る空気調和機の構成において、マスク演算部1
08の代わりにマスク演算部118を用いたものであ
る。その他の構成部品は同一である。このため、それら
の説明は繰返さない。
が徐々に変化しても、基準画像を常に更新しているた
め、基準画像と現在の画像との差分画像に明るさのずれ
がなく、位置のみがずれている物体を効果的に検出する
ことができる。 [第2の実施形態]図9を参照して、第2の実施形態に
係る空気調和機は、図1を参照して説明した第1の実施
形態に係る空気調和機の構成において、マスク演算部1
08の代わりにマスク演算部118を用いたものであ
る。その他の構成部品は同一である。このため、それら
の説明は繰返さない。
【0060】マスク演算部118は加算演算部105お
よびマスク画像生成部107に接続され、加算演算部1
05より得られる加算画像をマスク画像生成部より得ら
れるマスク画像でマスクするためのものである。
よびマスク画像生成部107に接続され、加算演算部1
05より得られる加算画像をマスク画像生成部より得ら
れるマスク画像でマスクするためのものである。
【0061】図10を参照して、空気調和機の各部は以
下のように動作する。S211〜S214までの処理
は、図3のS201〜S204までの処理と同様であ
る。そのため、これらの説明は繰返さない。S215の
処理は、図3のS208の処理と同様である。そのた
め、その説明は繰返さない。
下のように動作する。S211〜S214までの処理
は、図3のS201〜S204までの処理と同様であ
る。そのため、これらの説明は繰返さない。S215の
処理は、図3のS208の処理と同様である。そのた
め、その説明は繰返さない。
【0062】処理制御部(図示せず)は、S211から
S215までの一連の処理を所定回数行なったか否かを
判定する(S216)。これらの処理を所定回数行なっ
ていなければ(S216でNO)、S211以降の処理
を再度繰返す。これらの処理を所定回数行なっていれば
(S216でYES)、マスク画像生成部107は、加
算演算部105の出力を受け、マスク画像を生成する
(S217)。S217の処理は、図3のS210の処
理と同様である。このため、説明は繰返さない。
S215までの一連の処理を所定回数行なったか否かを
判定する(S216)。これらの処理を所定回数行なっ
ていなければ(S216でNO)、S211以降の処理
を再度繰返す。これらの処理を所定回数行なっていれば
(S216でYES)、マスク画像生成部107は、加
算演算部105の出力を受け、マスク画像を生成する
(S217)。S217の処理は、図3のS210の処
理と同様である。このため、説明は繰返さない。
【0063】マスク画像を生成した後、マスク演算部1
18は、加算演算部105より出力された加算画像とマ
スク画像との間でマスク演算を行なう(S218)。加
算画像の座標(x,y)の画素値をdi (x,y)と
し、マスク画像の座標(x,y)の画素値をe(x,
y)とし、マスク演算の結果得られる画像の画素値をg
i(x,y)とすると、画素値gi (x,y)は、以下
の式(7)で表わされる。
18は、加算演算部105より出力された加算画像とマ
スク画像との間でマスク演算を行なう(S218)。加
算画像の座標(x,y)の画素値をdi (x,y)と
し、マスク画像の座標(x,y)の画素値をe(x,
y)とし、マスク演算の結果得られる画像の画素値をg
i(x,y)とすると、画素値gi (x,y)は、以下
の式(7)で表わされる。
【0064】 gi (x,y)=di (x,y)−e(x,y) (7) S218の処理の結果得られた画像より人が存在してい
るか否かを判断し、人が存在している場合にはその位置
を判断する(S219)。その後、S219の処理結果
に従い、空気調和部(図示せず)の制御が行なわれる
(S220)。S219およびS220の処理は、図3
のS206およびS207の処理と同様である。そのた
め、説明は繰返さない。
るか否かを判断し、人が存在している場合にはその位置
を判断する(S219)。その後、S219の処理結果
に従い、空気調和部(図示せず)の制御が行なわれる
(S220)。S219およびS220の処理は、図3
のS206およびS207の処理と同様である。そのた
め、説明は繰返さない。
【0065】たとえば、図11に示す人とテレビとが映
った画像が基準画像記憶部103にあらかじめ記憶され
ているものとし、図12に示す画像が、撮像部101よ
り得られるとする。図12に示す画像は、図11の画像
の直後に撮像された画像であり、人の体全体が微動し、
テレビの画面が変化している。
った画像が基準画像記憶部103にあらかじめ記憶され
ているものとし、図12に示す画像が、撮像部101よ
り得られるとする。図12に示す画像は、図11の画像
の直後に撮像された画像であり、人の体全体が微動し、
テレビの画面が変化している。
【0066】S213およびS214の処理により、図
11に示す画像と図12に示す画像との差分画像が求め
られ、差分画像が2値化される。図13に2値画像の例
を示す。人の微動した部分とテレビ画面のうち変化した
部分とが検出されている。図13に示すような2値画像
を累積加算して求めた加算画像の例を図14に示す。図
14では、人体とテレビ画面とが抽出されている。通
常、人間は静止している状態であってもわずかに微動し
ている。このため、2値画像を累積加算することによ
り、人が微動している部分をある程度の大きな面積で抽
出することが可能である。
11に示す画像と図12に示す画像との差分画像が求め
られ、差分画像が2値化される。図13に2値画像の例
を示す。人の微動した部分とテレビ画面のうち変化した
部分とが検出されている。図13に示すような2値画像
を累積加算して求めた加算画像の例を図14に示す。図
14では、人体とテレビ画面とが抽出されている。通
常、人間は静止している状態であってもわずかに微動し
ている。このため、2値画像を累積加算することによ
り、人が微動している部分をある程度の大きな面積で抽
出することが可能である。
【0067】図15は、S217の処理で図14の画像
を2値化することにより生成されたマスク画像である。
人の微動している部分の一部と、テレビ画面とが抽出さ
れている。
を2値化することにより生成されたマスク画像である。
人の微動している部分の一部と、テレビ画面とが抽出さ
れている。
【0068】図16は、図14に示す加算画像と図15
に示すマスク画像との間でマスク演算を行ない得られた
画像(S218の処理で得られた画像)である。この画
像では、人の微動している部分の一部のみが抽出されて
いる。
に示すマスク画像との間でマスク演算を行ない得られた
画像(S218の処理で得られた画像)である。この画
像では、人の微動している部分の一部のみが抽出されて
いる。
【0069】以上説明したように、本実施形態に係る空
気調和機では、基準画像と現在の画像との差分画像の2
値画像を累積していくことにより、人のわずかな動きも
検出することができる。したがって、静止している人が
部屋の中に存在する場合であっても、その人の存在位置
を正確に検出することができる。
気調和機では、基準画像と現在の画像との差分画像の2
値画像を累積していくことにより、人のわずかな動きも
検出することができる。したがって、静止している人が
部屋の中に存在する場合であっても、その人の存在位置
を正確に検出することができる。
【0070】また、照明のオン/オフや日光の差込み等
により部屋の明るさが急激に変化し、基準画像と現在の
画像との間に明るさの差が生じた場合であっても、差分
画像を累積していくことによりその影響が緩和される。
このため、誤検出を防止することができる。 [第3の実施形態]図17を参照して、第3の実施形態
に係る空気調和機は、図1を参照して説明した第1の実
施形態に係る空気調和機の構成において、マスク画像生
成部107およびマスク演算部108を削除し、新たに
マスク画像生成部111を設けたものである。マスク画
像生成部111は、加算演算部105の出力に接続され
ており、人体認識部109は、マスク画像生成部111
の出力に接続されている。マスク画像生成部111は、
加算演算部105より出力された加算画像を2つのしき
い値で2値化し、得られた2枚の画像間で差分演算を行
なうものである。その他の構成部品は第1の実施形態と
同様である。このため、それらの説明は繰返さない。
により部屋の明るさが急激に変化し、基準画像と現在の
画像との間に明るさの差が生じた場合であっても、差分
画像を累積していくことによりその影響が緩和される。
このため、誤検出を防止することができる。 [第3の実施形態]図17を参照して、第3の実施形態
に係る空気調和機は、図1を参照して説明した第1の実
施形態に係る空気調和機の構成において、マスク画像生
成部107およびマスク演算部108を削除し、新たに
マスク画像生成部111を設けたものである。マスク画
像生成部111は、加算演算部105の出力に接続され
ており、人体認識部109は、マスク画像生成部111
の出力に接続されている。マスク画像生成部111は、
加算演算部105より出力された加算画像を2つのしき
い値で2値化し、得られた2枚の画像間で差分演算を行
なうものである。その他の構成部品は第1の実施形態と
同様である。このため、それらの説明は繰返さない。
【0071】図18を参照して、第3の実施形態に係る
空気調和機は、以下のように動作する。S221からS
226までの処理は、図10のS211からS216ま
での処理と同様である。このため、これらの説明は繰返
さない。マスク画像生成部111は、加算演算部105
より出力される加算画像を第1および第2のしきい値で
2値化し、2枚の2値画像を得る。第1のしきい値は、
第2のしきい値よりも小さいものとする。2枚の2値画
像間で差分をとることにより、人間の領域のみを抽出し
た画像を得る(S227)。
空気調和機は、以下のように動作する。S221からS
226までの処理は、図10のS211からS216ま
での処理と同様である。このため、これらの説明は繰返
さない。マスク画像生成部111は、加算演算部105
より出力される加算画像を第1および第2のしきい値で
2値化し、2枚の2値画像を得る。第1のしきい値は、
第2のしきい値よりも小さいものとする。2枚の2値画
像間で差分をとることにより、人間の領域のみを抽出し
た画像を得る(S227)。
【0072】S227で得られた画像より人が存在して
いるか否かを判断し、人が存在している場合にはその位
置を判断する(S228)。その後、S228の処理結
果に従い、空気調和部の制御が行なわれる(S22
9)。S228およびS229の処理は、図3のS20
6およびS207の処理と同様である。そのため、説明
は繰返さない。
いるか否かを判断し、人が存在している場合にはその位
置を判断する(S228)。その後、S228の処理結
果に従い、空気調和部の制御が行なわれる(S22
9)。S228およびS229の処理は、図3のS20
6およびS207の処理と同様である。そのため、説明
は繰返さない。
【0073】たとえば、S227の処理において、図1
4に示すような加算画像を第1および第2のしきい値で
2値化した結果得られる画像は、それぞれ図19および
図20のようになる。第1のしきい値のほうが第2のし
きい値よりも小さいため、図19のほうが、人間の輪郭
部分の面積が大きい。それに対して、テレビ画面の部分
は、明るさの変化が激しく、加算画像の濃度値が大きな
値を示す。このため、第2のしきい値で2値化した場合
であっても、テレビ画面の部分は完全な状態で抽出され
る。図19に示される画像と図20に示される画像との
間で差分演算を行なうと、図21に示されるような画像
が得られ、確実に人体のみを抽出することができてい
る。
4に示すような加算画像を第1および第2のしきい値で
2値化した結果得られる画像は、それぞれ図19および
図20のようになる。第1のしきい値のほうが第2のし
きい値よりも小さいため、図19のほうが、人間の輪郭
部分の面積が大きい。それに対して、テレビ画面の部分
は、明るさの変化が激しく、加算画像の濃度値が大きな
値を示す。このため、第2のしきい値で2値化した場合
であっても、テレビ画面の部分は完全な状態で抽出され
る。図19に示される画像と図20に示される画像との
間で差分演算を行なうと、図21に示されるような画像
が得られ、確実に人体のみを抽出することができてい
る。
【0074】以上説明したように、本実施形態に係る空
気調和機では、基準画像と現在の画像との差分画像の2
値画像を累積していくことにより、人のわずかな動きも
検出することができる。したがって、静止している人が
部屋の中に存在する場合であっても、その人の存在位置
を正確に検出することができる。
気調和機では、基準画像と現在の画像との差分画像の2
値画像を累積していくことにより、人のわずかな動きも
検出することができる。したがって、静止している人が
部屋の中に存在する場合であっても、その人の存在位置
を正確に検出することができる。
【0075】また、照明のオン/オフや日光の差込み等
により部屋の明るさが急激に変化し、基準画像と現在の
画像との間に明るさの差が生じた場合であっても、差分
画像を累積していくことによりその影響が緩和される。
このため、誤検出を防止することができる。
により部屋の明るさが急激に変化し、基準画像と現在の
画像との間に明るさの差が生じた場合であっても、差分
画像を累積していくことによりその影響が緩和される。
このため、誤検出を防止することができる。
【0076】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図1】第1の実施形態に係る空気調和機の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図2】撮像部101より出力されるデジタル画像を説
明する図である。
明する図である。
【図3】第1の実施形態に係る空気調和機の動作を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図4】基準画像記憶部103に記憶された基準画像の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図5】撮像部101より出力される画像の一例を示す
図である。
図である。
【図6】2値化部104より出力される2値画像の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図7】マスク画像生成部107より出力されるマスク
画像の一例を示す図である。
画像の一例を示す図である。
【図8】マスク演算部108より出力される画像の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図9】第2の実施形態に係る空気調和機の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図10】第2の実施形態に係る空気調和機の動作を説
明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
【図11】基準画像記憶部103に記憶された基準画像
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図12】撮像部101より出力される画像の一例を示
す図である。
す図である。
【図13】2値化部104より出力される2値画像の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図14】加算演算部105より出力される加算画像の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図15】マスク画像生成部107より出力されるマス
ク画像の一例を示す図である。
ク画像の一例を示す図である。
【図16】マスク演算部118より出力される画像の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図17】第3の実施形態に係る空気調和機の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図18】第3の実施形態に係る空気調和機の動作を説
明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
【図19】加算演算部105より出力される加算画像を
第1のしきい値で2値化した結果得られる画像の一例を
示す図である。
第1のしきい値で2値化した結果得られる画像の一例を
示す図である。
【図20】加算演算部105より出力される加算画像を
第2のしきい値で2値化した結果得られる画像の一例を
示す図である。
第2のしきい値で2値化した結果得られる画像の一例を
示す図である。
【図21】図19で示される画像と図20で示される画
像との間で差分演算を行なった結果得られる画像の一例
を示す図である。
像との間で差分演算を行なった結果得られる画像の一例
を示す図である。
【図22】特開平5−187682号公報に開示されい
る空気調和機に設けられている赤外線センサの配置を説
明する図である。
る空気調和機に設けられている赤外線センサの配置を説
明する図である。
101 撮影部 102 差分演算部 103 基準画像記憶部 104 2値化部 105 加算演算部 106 加算画像記憶部 107 マスク画像生成部 108 マスク演算部 109 人体認識部 110 制御部
Claims (4)
- 【請求項1】 画像を撮像するための撮像手段と、 前記撮像手段に接続され、前記撮像手段より得られる画
像を記憶するための基準画像記憶手段と、 前記撮像手段および前記基準画像記憶手段に接続され、
前記撮像手段より得られる画像と、前記基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、 前記差分演算手段に接続され、前記差分画像を2値化し
て、2値画像を作成するための2値化手段と、 前記2値化手段に接続され、所定枚数の2値画像を累積
加算して加算画像を作成するための加算演算手段と、 前記加算演算手段に接続され、前記加算画像を2値化し
てマスク画像を生成するためのマスク画像生成手段と、 前記2値化手段および前記マスク画像生成手段に接続さ
れ、前記2値画像と前記マスク画像との間でマスク演算
を行なうためのマスク演算手段と、 前記マスク演算手段に接続され、前記マスク演算手段よ
り得られた画像に基づいて、人体の存在有無および人体
の存在位置を認識するための人体認識手段とを含む、人
体検知装置。 - 【請求項2】 画像を撮像するための撮像手段と、 前記撮像手段に接続され、前記撮像手段より得られる画
像を記憶するための基準画像記憶手段と、 前記撮像手段および前記基準画像記憶手段に接続され、
前記撮像手段より得られる画像と、前記基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、 前記差分演算手段に接続され、前記差分画像を2値化し
て、2値画像を作成するための2値化手段と、 前記2値化手段に接続され、所定枚数の2値画像を累積
加算して加算画像を作成するための加算演算手段と、 前記加算演算手段に接続され、前記加算画像を2値化し
てマスク画像を生成するためのマスク画像生成手段と、 前記加算演算手段および前記マスク画像生成手段に接続
され、前記加算画像と前記マスク画像との間でマスク演
算を行なうためのマスク演算手段と、 前記マスク演算手段に接続され、前記マスク演算手段よ
り得られた画像に基づいて、人体の存在有無および人体
の存在位置を認識するための人体認識手段とを含む、人
体検知装置。 - 【請求項3】 画像を撮像するための撮像手段と、 前記撮像手段に接続され、前記撮像手段より得られる画
像を記憶するための基準画像記憶手段と、 前記撮像手段および前記基準画像記憶手段に接続され、
前記撮像手段より得られる画像と、前記基準画像記憶手
段に保持された画像との間で差分を行ない差分画像を作
成するための差分演算手段と、 前記差分演算手段に接続され、前記差分画像を2値化し
て、2値画像を作成するための2値化手段と、 前記2値化手段に接続され、所定枚数の2値画像を累積
加算して加算画像を作成するための加算演算手段と、 前記加算演算手段に接続され、前記加算画像を第1およ
び第2のしきい値で2値化し、2値化後の2枚の画像間
で差分演算を行なうためのマスク画像生成手段と、 前記マスク画像生成手段に接続され、前記マスク画像生
成手段より得られた画像に基づいて、人体の存在有無お
よび人体の存在位置を認識するための人体認識手段とを
含む、人体検知装置。 - 【請求項4】 請求項1、2または3に記載の人体検知
装置と、 室内の空気調節を行なうための空気調和手段と、 前記人体検知装置の前記人体認識手段に接続され、人体
の存在有無および人体の存在位置に応じて、前記空気調
和手段を制御するための制御手段とを含む、空気調和
機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10343965A JP2000172827A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 人体検知装置およびそれを用いた空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10343965A JP2000172827A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 人体検知装置およびそれを用いた空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000172827A true JP2000172827A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18365614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10343965A Withdrawn JP2000172827A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 人体検知装置およびそれを用いた空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000172827A (ja) |
Cited By (13)
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-
1998
- 1998-12-03 JP JP10343965A patent/JP2000172827A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |