JP2015231121A - Imaging apparatus, bioinstrumentation booth, imaging apparatus control method, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像された被撮像者の位置を検出する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that detects the position of an imaged person.
近年、生活習慣病の予防および対策として、日常的な健康管理が重要であることが広く認識されている。そして、体温、体重、体脂肪(内臓脂肪を含む)、骨密度、血圧、または運動量(歩数、消費カロリー換算値など)などの生体情報を日常的に測定し記録することにより、各人が自分の健康管理を自分自身で行うことが注目されている。 In recent years, it has been widely recognized that daily health management is important as a prevention and countermeasure for lifestyle-related diseases. And by measuring and recording biological information such as body temperature, body weight, body fat (including visceral fat), bone density, blood pressure, or amount of exercise (steps, calorie consumption, etc.) on a daily basis, It is attracting attention to manage their own health.
従来、上記のような生体情報の多くは、病院、保健所などの医療・保健機関に設置されている専用の機器を用いて測定されている。また、ユーザ(被験者)が日々の健康管理のために、各家庭、スポーツ施設、またはショッピングセンタなどの公共施設において手軽に利用できるヘルスケア関連の機器が民間でも広く使用されている。このような機器には、例えば、体重計、体脂肪計、体温計、心拍計および血圧計などが挙げられる。 Conventionally, most of the biological information as described above has been measured using dedicated devices installed in medical / health institutions such as hospitals and health centers. Also, for the daily health management of users (subjects), healthcare-related devices that can be easily used in homes, sports facilities, or public facilities such as shopping centers are widely used in the private sector. Examples of such devices include a weight scale, a body fat scale, a thermometer, a heart rate monitor, and a blood pressure monitor.
上述した専用の設備を備える場所での生体情報の測定は、大抵、検査技師または看護師などの援助を受けることができるため、生体情報を正しく測定することができる一方、手軽には測定できないので日常的な健康管理には適していない。 The measurement of biological information at a place with the above-mentioned dedicated equipment usually can receive the assistance of a laboratory technician or nurse, etc., so that biological information can be measured correctly, but it cannot be measured easily. It is not suitable for daily health management.
また、体重計等を用いた日々の健康管理では、日常的に測定を行って記録し、その測定値などの推移・変化を認識するために管理することが重要である。従来、測定結果はノート、または記録シートなどの紙媒体などに書き写されることによって記録されている。しかし、生体情報を計測した機器に表示された生体情報を書き写すときには誤りが生じる可能性があり、記録された生体情報の信頼性に問題がある場合がある。また、生体情報を記録するためのノート、および筆記具を記録時に手元に用意している必要があり、生体情報を記録する作業が煩雑である場合もある。生体情報を記録する作業を継続しやすくするためには、誤りが生じる可能性および煩雑さを低減させる必要がある。 Further, in daily health management using a scale or the like, it is important to perform daily measurements and record them, and manage them in order to recognize changes and changes in the measured values. Conventionally, the measurement result is recorded by being copied on a notebook or a paper medium such as a recording sheet. However, there is a possibility that an error may occur when the biological information displayed on the device that has measured the biological information is copied, and there may be a problem in the reliability of the recorded biological information. In addition, it is necessary to prepare a notebook and a writing instrument for recording biometric information at the time of recording, and the operation of recording biometric information may be complicated. In order to make it easier to continue the operation of recording biological information, it is necessary to reduce the possibility and complexity of errors.
そこで、本発明者らは、測定された生体情報を手書きにより記録する代わりに、測定された生体情報を総合的に管理する情報管理装置として機能する健康サポートシステムを開発すべく独自に検討を重ねている。 Accordingly, the present inventors have independently studied to develop a health support system that functions as an information management device that comprehensively manages the measured biological information, instead of recording the measured biological information by handwriting. ing.
この健康サポートシステムは、各種の機器によって測定されたユーザの生体情報を取得して表示、記録、およびデータ処理(グラフ化など)を行うシステムであり、設置場所の広さに応じて、椅子型、ベッド型、電話ボックス型などの形態を適用することができる。ここで、椅子型とは、ユーザの姿勢が座位であるものを指し、ベッド型とは、ユーザの姿勢が臥位であるものを指し、電話ボックス型とは、ユーザの姿勢が立位であるものを指している。 This health support system is a system that obtains user's biological information measured by various devices and displays, records, and processes data (such as graphing). A form such as a bed type or a telephone box type can be applied. Here, the chair type indicates that the user's posture is sitting, the bed type indicates that the user's posture is supine, and the telephone box type indicates that the user's posture is standing. Pointing to things.
日々の健康管理は、老人から子供まで、広い年齢層のユーザが行うものであるため、健康サポートシステムのような機器では、機械操作に慣れていないユーザであっても簡単に利用できることが望ましい。そのためには、できるだけ動作を自動化し、ユーザに操作させる割合を低下させることが望ましく、ユーザに操作を要求する場合においても、その操作はできるだけ簡単であることが求められる。そのため、例えば、ユーザの位置を自動的に認識するための技術は有用である。ユーザの位置を認識することができれば、ユーザの位置に適合させるための各種の調整を自動的に行うことができるからである。 Since daily health management is performed by users of a wide age group from elderly people to children, it is desirable that devices such as health support systems can be easily used even by users who are not used to machine operations. For that purpose, it is desirable to automate the operation as much as possible and to reduce the rate of operation by the user, and even when the operation is requested from the user, the operation is required to be as simple as possible. Therefore, for example, a technique for automatically recognizing the position of the user is useful. This is because if the user's position can be recognized, various adjustments for adapting to the user's position can be automatically performed.
ユーザの位置を自動的に認識する方法としては、該ユーザを撮像した画像データを用いる方法が知られている。例えば、特許文献1には、被写体人物の人物像を反射する反射鏡と、その反射鏡の反射面で反射された人物像を撮像する撮像カメラと、この撮像カメラによって撮像された人物像の画像データを処理する制御部を備える撮像装置が開示されている。
As a method for automatically recognizing the position of a user, a method using image data obtained by capturing the user is known. For example,
また、特許文献2には、少なくとも座部と背もたれ部とを備え、被施療者着座位置より前方に配設され、着座状態で背凭れ部にもたれ掛った被施療者を前方から少なくとも背もたれ部を背景として撮像する撮像手段を備え、当該撮像手段で得られた被施療者の撮像情報に基づいて施療動作を実行する椅子式のマッサージ機が開示されている。
Further,
しかしながら、上述のような従来技術は、被撮像者の身体または服飾等の色、例えば、被撮像者の髪の毛の色、帽子の着用有無、肌の色、照明光の色、被服の色等によって、検出誤差が出る可能性がある、という問題がある。 However, the prior art as described above depends on the color of the subject's body or clothing, for example, the color of the subject's hair, the presence or absence of a hat, the color of the skin, the color of the illumination light, the color of the clothing, etc. There is a problem that a detection error may occur.
例えば、特許文献1の撮像装置では、反射率が一定の背景の前で、人物像の上下位置調整を行うため、背景と人物の反射率が近い場合、正確に上下位置の調整ができない。
For example, in the imaging apparatus of
また、特許文献2のマッサージ機は、被施療者を前方から少なくともマッサージ機の背もたれ部を背景として撮像した画像における、被施療者の画像領域の推定を行うが、被施療者がマッサージ機の背もたれと同じ表面性状、または色を含む帽子、衣類を着用している場合には、正確な推定ができない可能性がある。
Further, the massage machine of
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被撮像者の身体または服飾等の色によらずに、正確に被撮像者の位置を検出するための技術を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a technique for accurately detecting the position of the person being imaged regardless of the color of the person being imaged or the clothing. And
本発明に係る撮像装置は、互いに輝度および色度の少なくとも一方が異なる2種類以上の色領域が配列している背景部と、上記背景部を背景として被撮像者を撮像する撮像部と、上記撮像部が撮像した画像を参照して、上記被撮像者の位置を検出する検出手段と、を備えている。 An imaging apparatus according to the present invention includes a background portion in which two or more color regions having different luminance and chromaticity are arranged, an imaging portion that captures an image of a person to be imaged with the background portion as a background, Detection means for detecting the position of the person to be imaged with reference to an image captured by the imaging unit.
本発明に係る撮像装置の制御方法は、互いに輝度および色度の少なくとも一方が異なる2種類以上の色領域が配列している背景部を背景として被撮像者を撮像する撮像ステップと、上記撮像ステップにおいて撮像した画像を参照して、上記被撮像者の位置を検出する検出ステップと、を含む。 An imaging apparatus control method according to the present invention includes an imaging step of imaging a person to be imaged with a background portion in which two or more color regions having different brightness and chromaticity are arranged as a background, and the imaging step And a detection step of detecting the position of the person to be imaged with reference to the image captured in step.
上記の構成および方法によれば、2以上の色領域を含む背景を用いるので、被撮像者と背景のうちの1つの色の輝度または色度とが近い場合でも、背景の他の色の輝度または色度とは明確に異なるため、正確に被撮像者の位置を検出することができる。すなわち、上記の構成によれば、被撮像者の身体または服飾の色によらずに、正確に被撮像者の位置を検出することができる。 According to the above configuration and method, since a background including two or more color regions is used, even when the luminance or chromaticity of one color of the imaged person and the background is close, the luminance of the other colors of the background Alternatively, since the chromaticity is clearly different, the position of the person to be imaged can be accurately detected. That is, according to said structure, the position of a to-be-photographed person can be detected correctly irrespective of the to-be-photographed person's body or the color of clothing.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記検出手段は、上記画像の各画素の輝度および色度の少なくとも一方を示す画素値を参照して各画素が上記背景部に対応する画素か否かを推定し、当該推定結果を参照して上記被撮像者の位置を検出するものであってもよい。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the detection means estimates whether each pixel is a pixel corresponding to the background portion with reference to a pixel value indicating at least one of luminance and chromaticity of each pixel of the image. The position of the person to be imaged may be detected with reference to the estimation result.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記検出手段は、上記画像の各画素の画素値が、各画素に対応する上記背景部の色領域毎に規定される画素値範囲の範囲外である場合に、当該画素を非背景画素として判定し、上記非背景画素が閾値以上の数連続する領域を、上記被撮像者に対応する被撮像者領域として判定し、上記画像中における上記被撮像者領域の位置を参照して上記被撮像者の位置を検出するものであってもよい。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the detection means may be configured such that the pixel value of each pixel of the image is outside the pixel value range defined for each color region of the background portion corresponding to each pixel. The pixel is determined as a non-background pixel, an area where the non-background pixel is continuous for a number equal to or greater than a threshold is determined as an imaged person area corresponding to the imaged person, and the area of the imaged person in the image is determined. The position of the person to be imaged may be detected with reference to the position.
上記の構成によれば、上記撮像部が撮像した画像における被撮像者に対応する領域を首尾よく判定し、上記被撮像者の位置を検出することができる。 According to said structure, the area | region corresponding to the to-be-photographed person in the image imaged by the said imaging part can be determined successfully, and the position of the to-be-photographed person can be detected.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記背景部における上記色領域の配列が、繰り返しパターンを構成していてもよい。 Furthermore, in the imaging device according to the present invention, the arrangement of the color regions in the background portion may constitute a repetitive pattern.
また、本発明に係る撮像装置では、上記色領域の各々は、縞状であり、互いに輝度および色度の少なくとも一方が異なる色領域と隣接していてもよい。 In the imaging device according to the present invention, each of the color regions may be striped, and may be adjacent to a color region having at least one of luminance and chromaticity different from each other.
また、本発明に係る撮像装置では、上記背景部における上記色領域の配列が、格子状であってもよい。 In the imaging device according to the present invention, the arrangement of the color regions in the background portion may be a lattice.
また、本発明に係る撮像装置では、上記背景部において規定される第1の方向、および該第1の方向とほぼ直交する第2の方向に、互いに輝度および色度の少なくとも一方が異なる色領域が交互に配列していてもよい。 In the imaging device according to the present invention, color regions having at least one of luminance and chromaticity different from each other in the first direction defined in the background portion and the second direction substantially orthogonal to the first direction. May be arranged alternately.
上記の構成によれば、背景として縞、格子、千鳥格子(チェック)などの模様を適用することができる。これにより、被撮像者の配色、または模様に影響されることなく、正確に被撮像者の領域を判定することができる。 According to said structure, patterns, such as a stripe, a lattice, a houndstooth check (check), can be applied as a background. Thereby, the area of the person to be imaged can be accurately determined without being influenced by the color scheme or pattern of the person to be imaged.
また、多用な輝度、色度を組み合わせた様々なパターン(模様)を背景として用いることができるため、デザイン性を損なうことなく、様々な機器に対して適用することができる。 In addition, since various patterns (patterns) combining various luminance and chromaticity can be used as the background, the present invention can be applied to various devices without impairing the design.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記検出手段は、上記画像の各画素の画素値が、各画素に対応する上記背景部の色領域毎に規定される画素値範囲の範囲外である場合に、当該画素を非背景画素として判定し、上記非背景画素が閾値以上の数連続する領域を、上記被撮像者に対応する被撮像者領域として判定し、上記画像中における上記被撮像者領域の位置を参照して上記被撮像者の位置を検出し、上記色領域の各々は、水平方向に伸びており、上記検出手段は、上記被撮像者領域のうち、所定の範囲内において最も上部に位置する上記被撮像者領域の位置を参照して、上記被撮像者の位置を検出してもよい。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the detection means may be configured such that the pixel value of each pixel of the image is outside the pixel value range defined for each color region of the background portion corresponding to each pixel. The pixel is determined as a non-background pixel, an area where the non-background pixel is continuous for a number equal to or greater than a threshold is determined as an imaged person area corresponding to the imaged person, and the area of the imaged person in the image is determined. The position of the person to be imaged is detected with reference to the position, and each of the color areas extends in the horizontal direction, and the detection means is located at the top of the area to be imaged within the predetermined area. The position of the person to be imaged may be detected with reference to the position of the area of the person to be imaged.
上記の構成によれば、横縞状の背景を用いて、被撮像者の高さを検出することができる。 According to said structure, the height of a to-be-photographed person can be detected using a horizontal striped background.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記背景部は、背景画像を切換可能であり、上記被撮像者に含まれる色の輝度および色度の少なくとも一方を含む情報を取得し、上記被撮像者に含まれる色とは、輝度および色度の少なくとも一方が異なる色を含む背景画像を、上記背景部に表示させる背景選択手段をさらに備えるものであってもよい。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the background section can switch a background image, acquires information including at least one of luminance and chromaticity of a color included in the person to be imaged, and sends the information to the person to be imaged. The included color may further include background selection means for displaying a background image including a color having at least one of luminance and chromaticity different on the background portion.
上記の構成によれば、被撮像者に含まれる色と、輝度および色度の少なくとも一方が異なる色を含む背景を選択する。これにより、被撮像者と背景とを撮影した画像において、被撮像者の色と、背景の色とで輝度および色度の少なくとも一方が明確に異なるようにすることができる。よって、被撮像者の位置を、より正確に判定することができる。 According to said structure, the background containing the color in which at least one of a color contained in a to-be-photographed person and a brightness | luminance and chromaticity differs is selected. Thereby, in the image which image | photographed the to-be-photographed person and the background, at least one of a brightness | luminance and chromaticity can be made to differ clearly by the color of a to-be-photographed person and the color of a background. Therefore, the position of the person to be imaged can be determined more accurately.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記2種類以上の色領域は、他の色領域よりも輝度が低い低輝度領域と、他の色領域よりも輝度が高い高輝度領域と、を含んでいる。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the two or more types of color regions include a low-brightness region having a lower brightness than the other color regions and a high-brightness region having a higher brightness than the other color regions. .
上記の構成によれば、輝度の違いに応じて、撮像画像中における被撮像者に対応する領域と、背景に対応する領域とを容易に判別することができる。 According to said structure, according to the difference in brightness, the area | region corresponding to a to-be-photographed person in a captured image and the area | region corresponding to a background can be discriminate | determined easily.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記被撮像者が座する椅子の背凭れを備え、上記背景部は、上記背凭れに設けられていてもよい。 Furthermore, the imaging apparatus according to the present invention may include a backrest of a chair on which the person to be imaged sits, and the background portion may be provided on the backrest.
上記の構成によれば、被撮像装置が座した状態で、被撮像装置を撮像して被撮像者の位置を検出する撮像装置を実現することができる。 According to the above configuration, it is possible to realize an imaging device that captures an image of the imaging device and detects the position of the imaging subject while the imaging device is seated.
さらに本発明に係る撮像装置では、上記検出手段が検出した上記被撮像者の位置を参照して、上記椅子の高さを調整する高さ調整手段を備えていてもよい。 Furthermore, the imaging apparatus according to the present invention may include a height adjusting unit that adjusts the height of the chair with reference to the position of the person to be imaged detected by the detecting unit.
上記の構成によれば、被撮像装置が座している椅子の高さを適切に調整することができる。 According to said structure, the height of the chair in which the to-be-imaged apparatus is sitting can be adjusted appropriately.
さらに本発明に係る生体計測ブースは、上記撮像装置と、上記被撮像者の生体情報を計測する計測機器と、上記計測機器が計測した生体情報を表示する表示部と、上記被撮像者からの入力を受け付ける入力部と、上記検出手段が検出した上記被撮像者の位置を参照して、上記計測機器、上記表示部および上記入力部からなる群より選択される少なくとも一つの位置を調整する調整手段と、を備えている。 Furthermore, the biological measurement booth according to the present invention includes the imaging device, a measuring device that measures the biological information of the person to be imaged, a display unit that displays the biological information measured by the measuring device, and a Adjustment that adjusts at least one position selected from the group consisting of the measurement device, the display unit, and the input unit with reference to the input unit that receives the input and the position of the person to be imaged detected by the detection unit Means.
上記の構成によれば、生体計測ブースにおいて、計測機器、表示部および入力部からなる群より選択される少なくとも一つの位置を適切に調整することができる。 According to said structure, in a biometrics booth, at least 1 position selected from the group which consists of a measurement apparatus, a display part, and an input part can be adjusted appropriately.
さらに本発明に係る生体計測ブースは、上記撮像部は、上記背景部を背景として座している状態の上記被撮像者を撮像し、上記検出手段は、上記撮像部が撮像した画像を参照して、上記被撮像者の座高を検出し、上記調整手段は、上記検出手段が検出した座高を参照して、上記入力部の位置を調整してもよい。 Further, in the biometric booth according to the present invention, the imaging unit captures the imaged person in a state of sitting with the background portion as a background, and the detection unit refers to an image captured by the imaging unit. Then, the sitting height of the person to be imaged may be detected, and the adjusting unit may adjust the position of the input unit with reference to the sitting height detected by the detecting unit.
上記の構成によれば、座高からは被撮像者の手の長さを導くことができるため、入力部の位置を適切に調整することができる。 According to said structure, since the length of a to-be-photographed person's hand can be guide | induced from sitting height, the position of an input part can be adjusted appropriately.
さらに本発明に係る情報処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記情報処理装置が備える各手段として動作させることにより上記情報処理装置をコンピュータにて実現させる情報処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 Further, the information processing apparatus according to the present invention may be realized by a computer. In this case, the information processing apparatus that realizes the information processing apparatus by the computer by operating the computer as each unit included in the information processing apparatus. An apparatus control program and a computer-readable recording medium on which the apparatus control program is recorded also fall within the scope of the present invention.
本発明の一態様によれば、被撮像者の身体または服飾等の色によらずに、正確に被撮像者の位置を検出することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that the position of the person to be imaged can be accurately detected regardless of the color of the body or clothing of the person to be imaged.
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の一実施形態において、情報処理装置(検出手段)1は、互いに輝度および色度の少なくとも一方が異なる2以上の色領域が配列されている背景領域(背景部)の手前に存在するユーザ(被撮像者)50を撮影した画像において、正確にユーザ50に対応する領域(被撮像者領域)を判定する。例えば、輝度が異なる複数の色領域が配列されている背景領域を用いた場合、その背景領域に含まれている各色領域に属する各画素の輝度の連続性を調べることで、ユーザ50の頭部位置を検出する。
In one embodiment of the present invention, the information processing apparatus (detection unit) 1 is a user existing in front of a background area (background part) in which two or more color areas having different luminance and chromaticity are arranged. In the image obtained by photographing (the person to be imaged) 50, an area (an imaged person area) corresponding to the
まず、この情報処理装置1を、生体情報の測定と管理とを総合的に支援する生体計測ブース(撮像装置)100に適用した場合を例に挙げて、図2の(a)を用いて以下に説明する。生体計測ブース100は、ユーザ50を撮影した画像から、該ユーザ50の体(例えば、頭頂部、肩)の位置を正確に検出する。そして、該ユーザ50の座高および肩幅に応じて、表示部20および操作パネル30などの位置を、操作性および視認性の良い位置に自動で調節する。なお、生体計測ブース100は一例にすぎず、情報処理装置1は他の多様な用途の機器、特に撮像部を備えた撮像装置に適用することができる。
First, an example in which the
まず、生体計測ブース100について、その外観および概略構成の一例について図2を用いて説明する。図2の(a)は、生体計測ブースおよび生体計測ブースに座しているユーザを側方から見た概略図である。
First, an example of the external appearance and schematic configuration of the
以下では、表示部(入力部)20、機器(計測機器)4pとの間の通信機能および表示部20との間の通信機能を有する情報処理装置1、および、座しているユーザ(被撮像者)50などを撮影するカメラ(撮像部)107を備えた生体計測ブース100を例に挙げている。なお、本発明に係る情報処理装置1を、ユーザ50が立位のまま(移動せずに)または臥位のままで、各機器による生体情報の測定、および生体情報の管理ができる健康サポートシステムに適用してもよい。すなわち、健康サポートシステムとしては、ユーザ50の姿勢に限定されない。例えば、健康サポートシステムにおいて、設置するために広い空間を要求しない個室のような空間においてユーザ50が立ったままの姿勢である電話ボックス型であってもよいし、ベッドまたはマットレスの上にユーザ50が寝た姿勢であるベッド型であってもよい。ただし、測定される生体情報の中には、ユーザ50の姿勢に大きく影響を受けるものがあるため、健康管理においては、生体情報を測定する場合の姿勢は変えずに測定することが望ましい。
Hereinafter, the
生体計測ブース100を利用するユーザ50の身長、年齢には特に制約は無く、大人から子供までの幅広い年齢層のユーザ50が利用可能である。基本的な操作方法を理解し、安全に利用することができるユーザ50であれば、該ユーザ50が単独で生体計測ブース100を使用することが可能である。ただし、生体計測ブース100を多数の不特定のユーザ50が使用するような場合、ユーザ50をサポートするスタッフを生体計測ブース100の近くに配することが望ましい。これにより、生体情報の測定中などに体調変化を訴えるユーザ50に対して適切な処置を施すことが可能なる。
There are no particular restrictions on the height and age of the
(生体計測ブース100の構成)
図2の(a)に示す生体計測ブース100は、座るだけでユーザ50の複数の生体情報を測定し、その結果をユーザ50が確認できるように表示パネル30上に提示することができる椅子である。ここで、生体情報とは、例えば、体重、体脂肪、体温、血圧、心泊数、脈波、など、各機器(計測機器)4が数値または計測結果を判定する情報であってもよいし、視覚(視力)、嗅覚、聴覚、触覚などの感覚機能についての検査結果であってもよい。脈波とは、指先や足先の毛細血管の血流量を測定し、動脈硬化の程度などを調べるものである。なお、図2の(a)は、各機器4の全てを示したものではなく、例示的に、ユーザ50の指先に取り付けられた脈波計などの機器4pのみを示している。しかし、これに限定されず、様々な各機器4を適用することが可能である。
(Configuration of the biological measurement booth 100)
The
このような生体情報は、各機器4によって測定される。測定された生体情報は各機器4から情報処理装置1へと送信される。情報処理装置1は、各機器4から送信された生体情報を含む情報を、表示部20またはアプリケーションへと通知する通知データに変換する。通知データに基づいて、生体情報を含む情報は表示パネル30上に表示される。
Such biological information is measured by each device 4. The measured biological information is transmitted from each device 4 to the
生体計測ブース100は、座面101、背部(背凭れ)102、肘掛け(アームレスト)103、および足台(フットレスト)104を備える椅子である。座面101と床面Fとの間には、生体計測ブース100の本体を支持する支持部108、および床面Fと生体計測ブース100の本体との接触部に配されている設置部材109を有している。
The
座面101の床面Fからの高さは、支持部108が備える昇降機能によって調節され得る。これにより、座面101の高さを、様々な体型および年齢の幅広いユーザにとって座りやすい高さに調節することができる。
The height of the
座面101、および背凭れ102に挟まれた角度は、生体計測ブース100に座しているユーザ50の姿勢を規定する。一般に、血圧などの生体情報の測定では、リラックスした状態での測定が好ましい。そこで、座面101に対して背凭れ102が後方に傾斜して、座面101および背凭れ102が、ユーザ50の背中から臀部にかけて支える姿勢(臥位、または臥位に近い姿勢)を選択することができる。
The angle between the
図2の(a)に示すように、アームレスト103は、例えば、連結部材105aによって支持部108と連結されている。また、フットレスト104は、例えば、連結部材105bによって支持部108と連結されている。
As shown in FIG. 2A, the
各機器4(計測機器、機器4pを含む)は、生体計測ブース100の情報処理装置1と通信可能であり、前述の構成の他に、ユーザ50の腕、手、または指先から生体情報を計測する機器を含む。生体計測ブース100は、着脱可能な各種の機器4を取り付けることができる。機器4を取り付ける位置としては、アームレスト103が適している場合が考えられる。
Each device 4 (including measurement device and
なお、生体計測ブース100に座しているユーザ50の肩が自然な位置(高さ)(例えば、座面からの距離)に肘掛けの位置を調節できてもよい。これにより、脈拍数、血圧の測定、または脈波の計測を行う機器4の高さは、被測定者であるユーザ50の心臓の高さに略等しい高さとなるように、調節することができる。
In addition, the position of the armrest may be adjusted to a position (height) (for example, a distance from the seat surface) where the shoulder of the
フットレスト104が連結部材105bによって支持部108と連結されていることによって、生体計測ブース100に座しているユーザ50の全体重は、支持部108によって支えられる。すなわち、生体計測ブース100に座したユーザ50は、完全に全身が生体計測ブース100に載った状態になる。そして、生体計測ブース100に座したユーザ50は、該生体計測ブース100に座したまま安静な姿勢を保つことが可能である。ユーザ50の足の裏、足首などから生体情報を計測する各種の機器4を、フットレスト104に設置することも可能である。
Since the
なお、フットレスト104は、生体計測ブース100の必須の構成ではない。例えば、生体計測ブース100に座しているユーザ50の体重を測定する場合であれば、該ユーザ50の脚が床面Fから離間しているか、または支持部108に連結されている踏み台(図示せず)などの上に、足を置いて座してもよい。
The
支持部108には、公知の方法を利用した体重計が備えられており、生体計測ブース100の一部分の重量に該生体計測ブース100に座しているユーザ50の体重を加えた合計が測定される。計測された合計重量から、ユーザ50が座する前の生体計測ブース100のみの重量を減算して、ユーザ50の体重が算出され得る。なお、一般的な健康診断と同様、着衣分の補正を行ってもよく、例えば、測定された重さから所定の重さ(1kg)を着衣分として減算した値を体重としてもよい。さらに、前述のように、アームレスト103に取り付けられた機器4を変更(交換)する場合には、変更する毎に、生体計測ブース100に取り付けられている機器4の重量の分だけを考慮した体重を、測定された体重として使用するようにしてもよい。なお、支持部108は、座しているユーザ50の重心の位置、および移動を検出することができるセンサを備え、ユーザ50の姿勢が安定しているか否かを判定する構成であってもよい。
The
表示部20は、取得した情報を表示する表示パネル30を有する表示装置であり、位置調節部(調整手段、高さ調整手段)106によって支持されている。位置調節部106は、表示部20を支持するとともに、表示部20の位置を変更するための部材である。すなわち、表示部20とユーザ50との相対的な位置関係を、位置調節部106によって調節することができる。なお、表示部20の位置は、ユーザ50による操作によって調節されてもよいし、該ユーザ50の座高、肩幅、視力などの生体情報に基づいて、生体計測ブース100が自動で調節するようにしてもよい。表示部20の位置と同様、表示パネル30の向きもまた、自在に変更することが可能である。なお、ユーザの50を撮影した画像に基づいて、座高などの測定を行い、その測定結果に基づいて、生体計測ブース100が表示部20、機器4などの位置を、該ユーザ50にとって使用しやすい位置に調節する処理については、後に詳述する。
The
表示パネル30にはタッチパネル(図示せず)が重畳されており、ユーザ50によるタッチ操作を受け付ける。また、表示部20は、各機器4が測定した生体情報、または各種の検査結果を受信して、受信した情報、および検査結果などを表示してユーザ50に提示する。生体計測ブース100における表示部20の利用法の詳細については、後に説明する。
A touch panel (not shown) is superimposed on the
なお、生体計測ブース100は、必須の構成ではないが、スピーカ(図示せず)をさらに備えてもよく、測定を受けるユーザ50がリラックスできるように好みの音楽などを流してもよい。また、生体計測ブース100は、必須の構成ではないが、マイク(図示せず)をさらに備えてもよく、座っているユーザ50が医療関係者またはオペレータなどと会話することが可能な構成であってもよい。スピーカ、マイクを用いる使用方法の例については、通信機能を利用する場合の生体計測ブース100における利用方法の例と共に、後に説明する。
The
(表示部20、およびカメラ107)
次に、表示部20の概略の構成について説明する。生体計測ブース100が備える表示部20の表示パネル30の少なくとも一部には、タッチパネルが重畳されており、表示パネル30に対するタッチ操作による入力が可能である。すなわち、表示部20は、情報を表示するとともに、ユーザ50によるタッチ操作を受け付けるユーザインタフェースとしても機能する。表示パネル30は、生体計測ブース100に座したユーザ50に対して、測定された各生体情報を一覧表示することも可能である。ユーザ50が、着目した測定値や過去の測定値と大きく異なる数値を見出した場合、ユーザ50は表示パネル30へのタッチ操作により、測定のやり直しを指示することも可能である。すなわち、表示パネル30へのタッチ操作によって、ユーザ50は各機器による生体情報の測定を個別に指示する構成を備えていてもよい。
(
Next, a schematic configuration of the
表示部20は、各機器4が測定した生体情報に関する通知データを情報処理装置1から取得して、生体情報をユーザ50に提示する。
The
カメラ107が表示部20に設けられており、生体計測ブース100に座しているユーザ50の顔または上半身など、体の少なくとも一部が撮影可能である。カメラ107によって、ユーザ50の上半身とともに背凭れ102の一部および表面も撮影することが可能である。なお、カメラ107によってユーザ50の全身が撮影されてもよい。
A
カメラ107は、デジタルカメラであり、CCDセンサ、CMOSセンサなどを用いて、生体計測ブース100に座しているユーザ50などの撮影被撮像者を撮影するカメラモジュールである。カメラ107を通して光学的に入力している画像であるカメラビュー画像、および撮影によって得られた撮影データは情報処理装置1を介して表示部20へと出力される。なお、カメラ107は生体計測ブース100に必ずしも備えられる必要はない。カメラ107は、例えば、各機器4と同様に通信機能を備え、生体計測ブース100からの制御信号を受信し、該信号に応じて撮影可能な外部機器であってもよい。カメラ107が設置される位置は、上記の目的を達成可能であれば、どこに設置されてもよい。
The
カメラ107によって撮影された画像データは、情報処理装置1において画像解析処理に用いられる。例えば、生体計測ブース100に座しているユーザ50を撮影した画像データを解析して、ユーザ50の身体の一部の長さ(例えば、座高、身長など)、または体の状態(肩の位置、姿勢など)を判定する。生体計測ブース100に座したときの各ユーザ50の姿勢を登録することができるように、生体計測ブース100に姿勢情報を記憶してもよい。この構成によれば、生体情報を測定する場合の姿勢を一定に保つことができる。よって、測定される生体情報の信頼性を高く維持することができる。なお、姿勢が、許容範囲に収まるまで生体情報の測定が開始されないように構成してもよい。
Image data captured by the
座面101の材質の硬さは、過度に柔らかくすれば、ユーザ50の重みによって深く沈むため、座高などの測定を正しく行うことができない虞がある。一方、弾性のほとんど無い硬質な材質の座面101では座り心地が悪くなり、生体計測ブース100の魅力が減退してしまう。そこで、これに限定されるものではないが、低反発素材を座面101に適用し、座り心地を損なうことなく、測定結果の正確さも担保することが望ましい。
If the hardness of the material of the
カメラ107は、例えば、ユーザ50の態勢が所定の時間(5秒間など)変化しなくなったことを撮影のトリガとして利用してもよいし、ユーザ50によって撮影可能の信号の発信を促すように、「撮影OK」などのタッチボタンを表示パネル30に表示させ、このタッチボタンが押下された後に、所定の時間(2秒間など)の後に撮影してもよい。または、「今からヘルスケアチェックを始めます。開始ボタンをタッチしてください。」という文字列ともに、画面上に「開始」という文字列が付与されたボタンが表示され、該「開始」ボタンが押下されたことを撮影開始のトリガとして利用してもよい。
For example, the
(通信機能を利用する場合の生体計測ブース100における利用方法)
健康診断を病院などの医療施設で受ける場合、順番を待ち、身長、体重の測定、血圧測定、などの測定を順次行う。各測定を行う機器4は、大抵別々の場所に設置されており、測定データを記入するシートを手に持って、順に移動する必要がある。一方、生体計測ブース100は、ユーザ50の身長、体重、体温、血圧、脈波などの測定を、椅子に座したまま行うことができる。得られたデータは測定した機器4から自動的に生体計測ブース100に通信され、表示部20の表示パネル30上に表示され、ユーザ50に提示される。
(Usage method in the living
When a medical examination is received at a medical facility such as a hospital, wait for the turn and measure the height, weight, blood pressure, etc. in order. The equipment 4 that performs each measurement is usually installed in a separate place, and it is necessary to move in order by holding a sheet for entering measurement data. On the other hand, the living
表示部20は、生体計測ブース100の情報処理装置1から通信ネットワークを介して表示する情報を受信してもよいし、無線または有線による通信(ローカルネットワーク)を介して表示する情報を受信してもよい。つまり、表示部20は必ずしも生体計測ブース100に一体として設けられていなくてもよい。例えば、外出中の、または離れた場所に住む家族の携帯端末に送信してもよい。これにより、ユーザ50の測定された生体情報を、家族が確認することが可能である。例えば、高齢者の健康状態を、遠隔地に住む家族が適宜確認し、健康状態の変化が生じている場合に早期に見出して、対処することも可能である。
The
生体計測ブース100の情報処理装置1は、通信ネットワークを介して表示する情報を複数の表示装置(表示部20を含む)へ送信する。例えば、生体計測ブース100が設置されている場所から離れた病院内の医師または看護師などの医療スタッフ、または家族が使用する表示装置(図示せず)へも送信可能な構成であってもよい。これにより、測定された生体情報を遠隔地の医師も確認することができる。よって、生体計測ブース100に座するユーザ50は、表示された生体情報に基づいて遠隔地の医師からの診断を受けることができる。
The
生体計測ブース100に複数の表示部20を設けてもよい。例えば、複数の表示部20の中の少なくとも1つの表示部20は、双方向の画像通信を利用する表示部20であってもよい。そして、他方の表示装置は、通信相手である医師などを撮影している画像を表示したり、測定した生体情報の表示、または医師から提供されるデータ、資料などの画像を表示したりしてもよい。
A plurality of
このように複数の表示部20を備えることにより、通信ネットワークを介して遠隔地の医師に対して、健康に関する相談をして所見を聞くことも、健康に関する有益なアドバイスを受けることも可能である。このように双方向通信を利用する場合、カメラの位置を移動させて、ユーザ50の顔が撮影されるような方向に向けてもよい。
By providing a plurality of
さらに上述の通信機能を利用して、ユーザ50が登録した医師、介護士、または家族などからの遠隔操作が可能であってもよい。例えば、生体計測ブース100のカメラ107の位置および撮影する方向、表示装置の位置および方向、ズーム機能などを遠隔的に操作して、観察したい部位(例えば、皮膚、眼、舌、指先など)の所見を得るようにしてもよい。また、各機器4によるユーザの生体情報の測定を、遠隔から開始できるように構成してもよい。これにより、ユーザは、表示部20に表示される通りに、生体情報を測定するために用いる各機器4を装着すれば、生体情報の測定が開始される。よって、遠隔地の医師が測定を要求する健康維持および健康診断のために必要な生体情報をユーザに伝達し、該生体情報の測定を促すことができる。
Furthermore, remote operation from a doctor, a caregiver, or a family registered by the
(生体計測ブース100の要部構成)
次に、本発明に係る情報処理装置1を備える生体計測ブース100の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る生体計測ブースの要部の構成例を示すブロック図である。
(Main part configuration of the biological measurement booth 100)
Next, the structure of the
生体計測ブース100は、情報処理装置1、記憶部2、カメラ107、および位置調節部(調整手段、高さ調整手段)106を備えている。なお、図1において、生体計測ブース100が備える、画像データ、および測定された生体情報を含む通知データなどを送受信するための通信部、表示制御部、および各機器4などの部材は、本発明と直接関係が無いため、その図示を省略した。
The
情報処理装置1は、画像データ取得部(画像取得手段)11、走査位置決定部12、画素値判定部(非背景判定手段)13、領域判定部(領域判定手段)14、仮高さライン決定部15、高さライン判定部16、および動作制御部17を備えている。
The
記憶部2は、閾値情報21および高さ判定基準22を備えている。閾値情報21は、ユーザ50を撮影した画像を構成する画素の輝度(または色度)および連続性の基準として利用される閾値を規定する。高さ判定基準22は、ユーザ50の頭頂部の位置として適当か否かを判定するための基準を規定する。
The
カメラ107は、ユーザ50および背景領域(背景部)BS1を撮影する。撮影された画像は、情報処理装置1の画像データ取得部11へと出力される。
The
背景領域BS1は、輝度または色度が互いに異なる2種類以上の色領域を含んでいる。背景領域BS1の一例としては、輝度または色度が互いに異なる2種類以上の色領域が縞状で、かつ、隣接しあう上記色領域の輝度または色度が互いに異なっている。以下では、背景領域BS1に、高輝度の色として白色、低輝度の色として黒色の2色の色領域(高輝度領域および低輝度領域)を用いた場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、輝度の高低ではなく、各画素について定量的に判定することが可能な色度(色相、および彩度)が互いに異なる2色以上の色領域を背景領域BS1に用いてもよい。ただし、背景領域BS1に用いる色領域は互いに、その輝度、または色度が大きく異なることが望ましい。 The background region BS1 includes two or more types of color regions having different luminance or chromaticity. As an example of the background region BS1, two or more types of color regions having different luminances or chromaticities are striped, and the adjacent color regions have different luminances or chromaticities. In the following, a case where two color regions (high luminance region and low luminance region) of white as a high luminance color and black as a low luminance color are used for the background region BS1 will be described. However, the present invention is not limited to this. It is not a thing. For example, two or more color regions having different chromaticities (hue and saturation) that can be quantitatively determined for each pixel, instead of the brightness level, may be used for the background region BS1. However, it is desirable that the color areas used for the background area BS1 have greatly different luminance or chromaticity.
色度が互いに大きく異なる色は、これに限定されるものではないが、L*a*b*表色系におけるa*の方向(赤色と緑色とを結ぶ方向)の色相差、またはb*の方向(黄色と青色とを結ぶ方向)の色相差に従って設定され得る。ここでL*a*b*表色系(CIELAB均等色空間とも呼ばれる)は、代表的な表色系の1つであり、各色を均等色空間上の座標として表したものである。このL*a*b*表色系における均等色空間は、色の明度指数L*、クロマネティクス指数a*およびb*という3次元で表される。L*a*b*表色系によれば、色度が大きく異なる色の例としては、「赤色」と「緑色」、「黄色」と「青色」などが挙げられる。例えば、L*a*b*表色系におけるクロマネティクス指数a*の方向において、赤色は正の値でかつ大きい値を有し(最大値は60)、緑色は負の値でかつ小さい値を有している(最小値は−60)。同様に、L*a*b*表色系におけるクロマネティクス指数b*の方向において、黄色は正の値でかつ大きい値を有し(最大値は60)、青色は負の値でかつ小さい値を有している(最小値は−60)。「赤色」と「緑色」、「黄色」と「青色」などのように、色度(色相、および彩度)が互いに異なる2色以上の色領域を背景領域BS1に用いることができる。なお、背景領域BS1の有する模様については、後に具体例を挙げて説明する。 Colors having greatly different chromaticities are not limited to this, but the hue difference in the a * direction (direction connecting red and green) in the L * a * b * color system or b * It can be set according to the hue difference in the direction (direction connecting yellow and blue). Here, the L * a * b * color system (also referred to as CIELAB uniform color space) is one of representative color systems, and represents each color as coordinates on the uniform color space. The uniform color space in the L * a * b * color system is represented in three dimensions: a color brightness index L *, a chrominance index a * and b *. According to the L * a * b * color system, examples of colors having greatly different chromaticities include “red” and “green”, “yellow” and “blue”. For example, in the direction of the chromatic index a * in the L * a * b * color system, red has a positive value and a large value (maximum value is 60), green has a negative value and a small value. (Minimum value is -60). Similarly, in the direction of the chromaticity index b * in the L * a * b * color system, yellow has a positive value and a large value (maximum value is 60), and blue has a negative value and a small value. (The minimum value is -60). Two or more color regions having different chromaticities (hue and saturation) such as “red” and “green”, “yellow” and “blue” can be used for the background region BS1. The pattern of the background area BS1 will be described later with a specific example.
画像データ取得部11は、背景領域BS1とカメラ107との間に存在するユーザ50に近接または接触する背景領域BS1の一部またはすべて、および、ユーザ50の一部またはすべてを含んで撮影された画像を取得する。具体的には、画像データ取得部11は、カメラ107がユーザ50および背凭れ102の背景領域BS1の一部を撮影した画像データを取得する。なお、画像データ取得部11は、ユーザ50が座面101上に座した場合に、カメラ107に対して、座しているユーザ50を所定の画角で撮影するように指示を送ってもよい。これにより、予め設定された撮影条件により撮影された画像データを取得することができるので、背凭れ102の背景領域BS1を再現性良く撮影することができる。よって、背景領域BS1に対応する画像領域の位置や広がりを容易に特定することができる。画像データ取得部11は、取得した画像データを走査位置決定部12に送る。
The image
走査位置決定部12は、画像データ内の背景領域BS1に該当する領域を特定し、最初に走査するライン(開始ライン)を決定する。また、走査位置決定部12は、各ラインの走査が完了する毎に領域判定部14から、該走査が完了したラインの位置情報を取得する。取得した該位置情報に基づいて、走査位置決定部12は、次に走査するラインの位置を決定する。
The scanning
画素値判定部13は、画像の各画素の画素値(例えば輝度または色度)が、背景領域BS1の色領域毎に規定される範囲であって、各画素に対応する色領域の範囲外の画素を、背景領域BS1の領域に属さない画素(非背景画素)として判定する。なお、画素値は、輝度および色度の少なくとも一方を示すものであればよい。
The pixel
画素値判定部13は、また、各ライン上を走査し、ライン上の各画素の輝度について、走査する対象として決定されたラインが高輝度の色を有するライン(高輝度の色領域に対応するライン)であるか、低輝度の色を有するライン(低輝度の色領域に対応するライン)であるかを判定する。
The pixel
画素値判定部13は、走査するラインが高輝度の色を有するラインである場合、該ライン上に存在する各画素について、その輝度が第1閾値以上であるか否かについて判定する。ここで、第1閾値は、背景領域BS1の高輝度の方の色領域に対して規定される範囲(画素値範囲)の下限値として予め設定されている値である。例えば、高輝度の方の色が有する輝度を100とすれば、第1閾値は90などと設定される。そして、領域判定部14は、輝度が第1閾値以上と判定された画素を、背景領域BS1の色に対応する領域に属する画素であると判定する。反対に、輝度が第1閾値より低いと判定された画素は、背景領域BS1には属さない画素であると判定する。
When the line to be scanned is a line having a high luminance color, the pixel
一方、走査するラインが低輝度の色を有するラインである場合、画素値判定部13は、該ライン上に存在する各画素について、その輝度が第2閾値以下であるか否かについて判定する。ここで、第2閾値は、背景領域BS1の低輝度の方の色領域に対して規定される範囲(画素値範囲)の上限値として予め設定されている値である。例えば、低輝度の方の色が有する輝度を1とすれば、第2閾値は10などと設定される。そして、領域判定部14は、輝度が第2閾値以下と判定された画素を、背景領域BS1の色に対応する領域に属する画素であると判定する。反対に、輝度が第2閾値を超えると判定された画素は、背景領域BS1には属さない画素であると判定する。
On the other hand, when the line to be scanned is a line having a low luminance color, the pixel
なお、これら第1閾値および第2閾値は、記憶部2の閾値情報21に予め設定されている。
The first threshold value and the second threshold value are preset in the
なお、前述のように、「赤色」と「緑色」、「黄色」と「青色」などのように、色度(色相、および彩度)が互いに異なる2色以上の色領域を背景領域BS1に用いる場合、第1閾値、および第2閾値は以下のように設定することができる。例えば、高いクロマネティクス指数の方の色(例えば、赤色、黄色など)が有する指数の値を60とすれば、第1閾値は40などと設定され得る。例えば、低いクロマネティクス指数の方の色(例えば、緑色、青色など)が有する指数の値を−60とすれば、第2閾値は−40などと設定され得る。 As described above, two or more color regions having different chromaticities (hue and saturation), such as “red” and “green”, “yellow” and “blue”, are used as the background region BS1. When used, the first threshold value and the second threshold value can be set as follows. For example, if the index value of the color of the higher chromatic index (for example, red, yellow, etc.) is 60, the first threshold can be set to 40 or the like. For example, if the value of the index of the lower chromatic index (for example, green, blue, etc.) is −60, the second threshold can be set to −40 or the like.
続いて、領域判定部14は、背景領域BS1に属さないと判定された画素が所定の閾値(例えば、5画素)以上互いに隣接する領域を、ユーザ50に対応する領域として判定する。
Subsequently, the region determination unit 14 determines a region where pixels determined not to belong to the background region BS1 are adjacent to each other by a predetermined threshold (for example, five pixels) as a region corresponding to the
まず、領域判定部14は、走査中のラインについて、非背景画素が閾値以上の数連続しているか否かを判定する。非背景画素が閾値の数以上連続していない場合、ユーザ50に対応する領域には属さないラインであると判定し、非背景画素が閾値以上連続している場合、ユーザ50に対応する領域に属する可能性があるラインであると判定する。
First, the region determination unit 14 determines whether or not the number of non-background pixels continues for a line being scanned for a number equal to or greater than a threshold value. When the non-background pixels are not continuous for the threshold number or more, it is determined that the line does not belong to the area corresponding to the
領域判定部14は、走査中のラインが、ユーザ50に対応する領域に属するか否かについての判定が完了すると、走査が完了したラインの位置情報を走査位置決定部12へと出力する。背景領域BS1の全てのラインについて走査が完了した場合、領域判定部14によって判定された領域に関する情報は、仮高さライン決定部15へと出力される。
When the determination as to whether or not the line being scanned belongs to the area corresponding to the
仮高さライン決定部15は、ユーザ50に対応する領域に属する可能性があると判定された画素が第3閾値以上連続しているラインであれば、そのラインを仮高さラインとして決定する。ここで、仮高さラインが、想定される頭の高さの位置を規定する所定の範囲外である場合には、当該仮高さラインを破棄する。これにより、あり得ない位置を頭の高さとして誤検出することを避けることができる。
The provisional height
高さライン判定部16は背景領域BS1の高輝度の背景側で決定された仮高さラインと、背景領域BS1の低輝度の背景側で決定された仮高さラインとの相対的な位置関係に基づいて、いずれか一方の仮高さラインを検出高さラインとして決定する。これにより、ユーザ50の頭頂部により近接する位置の仮高さラインを検出高さラインとして判定することができる。
The height
動作制御部17は、検出高さラインの位置に応じて、表示部20とユーザ50との相対的な位置関係を調節するように、位置調節部106の動作を制御する。なお、動作制御部17は、表示部20の位置を調節することに限定されない。例えば、ユーザ50と表示部20との距離を調節するために、指示部108が、床面Fに略平行な方向(Z方向を含む)に座面101の位置を調節してもよいし、アームレスト103、フットレスト104などの位置を調節してもよい。また、アームレスト103などに備えられた各機器4の位置、カメラ107の位置などを調節してもよい。
The
位置調節部106は、表示部20、機器4、アームレスト103、フットレスト104、および座面101などの位置を調節する。
The
これにより、生体計測ブース100は、ユーザ50の体格(座高、肩幅など)に合わせて、表示部20の位置、および、座面101の位置や高さを調整する機構を備えることができる。生体計測ブース100は、特別なセンサを用いることなく、カメラ107により撮影した画像を元に表示部20や座面101の位置を調整することができる。これにより、タッチ操作式の表示パネル30をユーザ50の手が届く範囲に調整できるので、遠隔地の医師とのカメラ画像なども見やすく、また、その音声も聞き取りやすい。よって、生体計測ブース100の通信機能(図示せず)を利用した音声通信、映像通信を円滑に使用することができる。
Thereby, the living
(背景領域BS1について)
次に、生体計測ブース100に座しているユーザ50の座高などを測定し、ユーザ50による操作を要求することなく、ユーザ50と表示部20との相対的な位置を調節する構成について、図2の(b)および(c)を用いて説明する。図2の(b)は背凭れ102の表面に配された背景領域BS1とユーザ50とを正面から見た概略図であり、(c)はカメラ107によって撮影されたユーザ50および背景領域BS1の画像を示す図である。
(About background area BS1)
Next, a configuration for measuring the sitting height of the
背凭れ102および背景領域BS1は、図2の(a)に示すように、ユーザ50の頭の最上部よりも高い位置まで伸びている。また、背凭れ102は、ユーザ50の肩幅よりも広い。したがって、少なくともユーザ50の頭部全体および両肩がフレーム内に納まるようにカメラ107によって撮影された画像には、該ユーザ50の背後に背景領域BS1の一部が含まれる。
As shown in FIG. 2A, the
図2の(b)に示す例では、着座しているユーザ50の背後に配された背凭れ102の表面には、高輝度の色領域(例えば、白色)の帯状領域(ライン)と低輝度の色領域(例えば、黒色)の帯状領域(ライン)とが水平方向(図中のX方向)に縞状に交互に配された模様(横縞模様)を有する背景領域BS1を備えている。この背景領域BS1は、背凭れ102の表面全体(前面)に配されなくてもよく、ユーザ50を撮影した画像に、ユーザ50の背後に背景として共に該画像内に含まれる位置に配されていればよい。
In the example shown in FIG. 2B, the surface of the
図2の(c)に示すように、ユーザ50と共に、該ユーザ50の背後の背景領域BS1が撮影された画像において、背景領域はX方向およびY方向共に、例えば、1600画素によって構成されている。そして、ここに示す例では、高輝度のライン、低輝度のラインともに16ずつで、各ラインの幅(太さ)は50画素によって構成されている。なお、背景領域BS1を撮影した画像における画素数、画像中の背景領域BS1の形状などは任意に設定し得るものであり、図2の(c)に示す例に限定されない。
As shown in FIG. 2C, in the image in which the background area BS1 behind the
図2の(b)および(c)に示す例では、高輝度のラインおよび低輝度のラインの各ラインの幅(背景領域BS1が横縞模様の場合、Y方向の太さ)がほぼ等しい場合について示しているが、これに限定されず、各ラインの幅(太さ)は任意であってもよい。例えば、ユーザ50の頭部が位置する部分の背景領域BS1において、各ラインの幅(太さ)を他の部位より細かくしてもよい。これにより、該ユーザ50の座高の測定をより正確に測定することができる。
In the example shown in FIGS. 2B and 2C, the widths of the high luminance line and the low luminance line (when the background region BS1 is a horizontal stripe pattern, the thickness in the Y direction) are substantially equal. Although shown, it is not limited to this, The width (thickness) of each line may be arbitrary. For example, in the background area BS1 where the head of the
背景領域BS1は、図2の(b)および(c)に示した模様に限定されず、例えば、背凭れ102の高さ方向(X方向)に縞状に交互に配された模様(縦縞模様)を有していてもよい(図示せず)。例えば、後述のように撮影されたユーザ50の肩幅などを測定する場合には、横縞模様よりも縦縞模様の方が有効であり得る。一方、座高を正確に測定するためには、縦縞模様よりも横縞模様の方が適している。
The background region BS1 is not limited to the patterns shown in FIGS. 2B and 2C. For example, the background region BS1 is a pattern (vertical striped pattern) alternately arranged in a stripe pattern in the height direction (X direction) of the
また、座高や肩幅の測定誤差を低減するために、背景領域BS1の各ライン間の境界はほぼ直線であることが望ましいが、これに限定されない。例えば、振幅の小さい波線などであってもよい。例えば、高輝度の色の部分と低輝度の色の部分との境目は、背景領域BS1の材質(細かい凹凸の有無など)、縫製や染め分けの方法、などに応じて、直線ではない場合もあり得る。 In order to reduce the measurement error of the sitting height and the shoulder width, it is desirable that the boundary between the lines of the background region BS1 is substantially a straight line, but the present invention is not limited to this. For example, a wavy line with a small amplitude may be used. For example, the boundary between the high-luminance color portion and the low-luminance color portion may not be a straight line depending on the material of the background region BS1 (such as the presence or absence of fine irregularities), the sewing and dyeing method, etc. obtain.
次に、生体計測ブース100に座しているユーザ50の座高を測定し、該ユーザ50が座したまま表示パネル30に対するタッチ操作を楽に行うことが可能な位置に表示部20を移動する処理について、前述の図2の(c)および図3を用いて説明する。図3は、図1の生体計測ブース100がユーザ50および背凭れ102の一部を撮影した画像データに基づいて、ユーザ50の座高を測定し、表示部20の位置を調節する処理の一例を示すフローチャートである。
Next, a process of measuring the sitting height of the
S101(画像取得ステップ)において、画像データ取得部11は、カメラ107がユーザ50および背凭れ102の背景領域BS1の一部を撮影した画像データを取得する。画像データ取得部11は、取得した画像データを走査位置決定部12に送る。
In S101 (image acquisition step), the image
S102において、走査位置決定部12は、画像データ内の背景領域BS1に該当する領域を特定し、最初に走査するライン(開始ライン)を決定する。なお、ここでは、開始ラインを図2の(c)に示すラインL(1)とする場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、ユーザ50が子供である場合には、背景領域BS1の最下部側に位置するラインL(n)の方が、ラインL(1)に比べて該ユーザ50の頭部および肩に近い位置にある場合、ラインL(n)を開始ラインとして決定してもよい。
In S102, the scanning
S103において、画素値判定部13は、各画素の輝度について走査する対象として決定されたラインL(1)が高輝度の色領域に対応するラインであるか、低輝度の色領域に対応するラインであるかを判定する。この判定は、例えば、ラインL(1)の背景領域BS1の端部領域の画素の輝度に基づいて判定してもよい。図2の(c)では、ラインL(1)は高輝度の色領域に対応していることが判定される(S103においてYES)。
In S103, the pixel
高輝度のラインであることが判定されると、次に、S104(非背景判定ステップ)において、画素値判定部13は、走査するラインL(1)上に存在する各画素について、その輝度が第1閾値以上であるか否かについて判定する。
If it is determined that the line is a high-luminance line, then in S104 (non-background determination step), the pixel
領域判定部14は、輝度が第1閾値以上と判定された(S104においてYES)画素を、背景領域BS1の色領域に対応する領域に属する画素であると判定する。反対に、輝度が第1閾値より低いと判定された(S104においてNO)画素は、背景領域BS1には属さない画素(非背景画素)であると判定する。 The region determination unit 14 determines that a pixel whose luminance is determined to be equal to or higher than the first threshold (YES in S104) is a pixel belonging to a region corresponding to the color region of the background region BS1. On the contrary, it is determined that a pixel whose luminance is determined to be lower than the first threshold (NO in S104) is a pixel that does not belong to the background region BS1 (non-background pixel).
続いて、S105(領域判定ステップ)において、背景領域BS1には属さない画素であると判定された(S104においてNO)画素について、領域判定部14は、該画素が所定数(例えば、5画素)連続しているか否かをさらに判定する。非背景画素が所定数以上連続していない場合(S105においてNO)、背景領域BS1に属するラインであると判定する(S106)。他方、非背景画素が所定数以上連続している場合(S105においてYES)、背景領域BS1に属さないラインであると判定する(S107)。 Subsequently, in S105 (region determination step), for the pixel determined to be a pixel that does not belong to the background region BS1 (NO in S104), the region determination unit 14 has a predetermined number of pixels (for example, five pixels). It is further determined whether or not it is continuous. When the predetermined number or more of non-background pixels are not continuous (NO in S105), it is determined that the line belongs to the background area BS1 (S106). On the other hand, when a predetermined number or more of non-background pixels are continuous (YES in S105), it is determined that the line does not belong to the background region BS1 (S107).
S104およびS105において、背景領域BS1に属するか否かについての判定が完了すると、次に、S112において、走査するラインが背景領域BS1の最下部に到達したか否かが判定される。この判定は、例えば、領域判定部13から該判定が完了したことを示す情報を取得した操作決定部12が判定する。
When the determination as to whether or not it belongs to the background area BS1 is completed in S104 and S105, it is next determined in S112 whether or not the line to be scanned has reached the bottom of the background area BS1. This determination is made, for example, by the
ラインL(1)の走査が完了したところであり、まだ背景領域BS1の最下部に到達していない場合(S112においてNO)、走査決定部12は次に走査するラインを決定する。ここの例では、ラインL(2)を次に走査するラインとして決定する。
When the scanning of the line L (1) has been completed and has not yet reached the bottom of the background area BS1 (NO in S112), the
S103において、画素値判定部13は、各画素の輝度について走査する対象として決定されたラインL(2)が高輝度の色を有するラインであるか、低輝度の色を有するラインであるかを判定する。図2の(c)では、ラインL(2)は低輝度の色を有していることが判定される(S103においてNO)。
In S103, the pixel
低輝度のラインであることが判定されると、次に、S108(非背景判定ステップ)において、画素値判定部13は、走査するラインL(2)上に存在する各画素について、その輝度が第2閾値以下であるか否かについて判定する。ここで、第2閾値は、背景領域BS1の低輝度の方の色領域に規定される範囲の上限値として予め設定されている値である。例えば、低輝度の方の色領域が有する輝度を1とすれば、第2閾値は10などと設定される。
If it is determined that the line is a low luminance line, then in S108 (non-background determination step), the pixel
領域判定部14は、輝度が第2閾値以下と判定された(S108においてYES)画素を、背景領域BS1の色領域に対応する領域に属する画素であると判定する。反対に、輝度が第2閾値より高いと判定された(S108においてNO)画素は、背景領域BS1には属さない画素であると判定する。 The region determination unit 14 determines that a pixel whose luminance is determined to be equal to or lower than the second threshold (YES in S108) is a pixel belonging to a region corresponding to the color region of the background region BS1. On the contrary, it is determined that a pixel whose luminance is determined to be higher than the second threshold (NO in S108) is a pixel that does not belong to the background region BS1.
次に、S109(領域判定ステップ)において、背景領域BS1には属さない画素(非背景画素)であると判定された(S108においてNO)画素について、領域判定部14は、該画素が所定数(例えば、5画素)連続しているか否かをさらに判定する。非背景画素が所定数以上連続していない場合(S109においてNO)、背景領域BS1に属するラインであると判定する(S110)。他方、背景領域BS1に属さない画素が所定数以上連続している場合(S109においてYES)、背景領域BS1に属さないラインであると判定する(S111)。 Next, in S109 (region determination step), for the pixel determined to be a pixel (non-background pixel) that does not belong to the background region BS1 (NO in S108), the region determination unit 14 has a predetermined number of pixels ( For example, it is further determined whether or not the pixel is continuous. When the predetermined number or more of non-background pixels are not continuous (NO in S109), it is determined that the line belongs to the background area BS1 (S110). On the other hand, when a predetermined number or more of pixels that do not belong to the background region BS1 are continuous (YES in S109), it is determined that the line does not belong to the background region BS1 (S111).
S108およびS109において、背景領域BS1に属するか否かについての判定が完了すると、次に、S112において、走査するラインが背景領域BS1の最下部に到達したか否かが判定される。 When the determination as to whether or not it belongs to the background area BS1 is completed in S108 and S109, it is next determined in S112 whether or not the line to be scanned has reached the bottom of the background area BS1.
ラインL(2)の走査が完了したところであり、まだ背景領域BS1の最下部に到達していない場合(S112においてNO)、走査決定部12は次に走査するラインを決定する。ここの例では、ラインL(3)を次に走査するラインとして決定する。このように、走査決定部12は、走査が完了したラインの直下に位置するラインを次に走査するラインとして決定する。
When the scanning of the line L (2) has been completed and has not yet reached the bottom of the background area BS1 (NO in S112), the
背景領域BS1の最下部のラインL(n)についての走査が完了すると(S112においてYES)、次に、S114において、高輝度の色領域に対応するラインのうち背景領域BS1に属さないと判定されたライン、および低輝度の色領域に対応するラインのうち背景領域BS1に属さないと判定されたラインが、走査した方向(例えば、図2の(c)のX方向(横方向))に対してほぼ垂直な方向に第3閾値(例えば、5画素分)以上連続しているか否かを判定する。すなわち、各ラインLにおいて、背景領域BS1に属さないと判定されたラインがY方向にどれだけ連続しているかを判定する。ここで、各ラインLのY方向(縦方向)の幅がyである場合、第3閾値はyより小さい値として設定される。 When scanning of the lowermost line L (n) of the background area BS1 is completed (YES in S112), it is then determined in S114 that the line corresponding to the high-luminance color area does not belong to the background area BS1. And the line determined to not belong to the background area BS1 among the lines corresponding to the low-luminance color area with respect to the scanned direction (for example, the X direction (lateral direction) in FIG. 2C). It is then determined whether or not there is a third threshold value (for example, for five pixels) or more in a substantially vertical direction. That is, in each line L, it is determined how long a line determined not to belong to the background region BS1 is continuous in the Y direction. Here, when the width of each line L in the Y direction (vertical direction) is y, the third threshold is set to a value smaller than y.
S108およびS109において背景領域BS1に属さないと判定されたラインが、Y方向に第3閾値以上連続していないラインであれば(S114においてNO)、仮高さライン決定部15は、仮高さラインHとして決定されるラインLの候補から、該ラインを除外する(S115)。
If the line determined not to belong to the background region BS1 in S108 and S109 is a line that is not continuous in the Y direction for the third threshold or more (NO in S114), the temporary height
一方、背景領域BS1に属さないと判定されたラインが第3閾値以上連続しているラインであれば(S114においてYES)、仮高さライン決定部15は、S116において、そのラインを仮高さラインとして決定する。その際、該仮高さラインの背景領域BS1に対応する画素の輝度が高輝度であれば、該ラインを仮高さラインH1として決定し、そのラインの背景領域BS1に対応する画素の輝度が低輝度であれば、該ラインを仮高さラインH2として決定する。
On the other hand, if the line determined not to belong to the background region BS1 is a line that is continuous for the third threshold or more (YES in S114), the temporary height
次に、高さライン判定部16は、背景領域BS1の高輝度の背景側で決定された仮高さラインH1と、背景領域BS1の低輝度の背景側で決定された仮高さラインH2との相対的な位置関係に基づいて、S117〜S119を介して、いずれか一方を検出高さライン(ユーザ50の頭頂部に位置するラインL)として決定する。まず、S117において、高さライン判定部16は、仮高さライン決定部15が決定した高輝度側の仮高さラインH1から座面101までの距離、低輝度側の仮高さラインH2から座面101までの距離が、高さ判定基準22に予め規定されている所定の範囲内であるか否かを判定する。ここで、所定の範囲とは、座しているユーザ50の頭(頭頂部)の位置として想定される範囲である。
Next, the height
座面101からの距離が、仮高さラインH1および仮高さラインH2の両方において上記所定の範囲内であれば(S117においてYES)、S119において、仮高さラインH1と仮高さラインH2のうち、より走査を開始したラインに近い方の仮高さラインを検出高さラインとして決定する。一方、座面101からの距離が、仮高さラインH1および仮高さラインH2のいずれか一方のみにおいて上記所定の範囲内であれば(S117においてNO)、S118において、所定の範囲内と判定された方の仮高さラインを検出高さラインとして決定する。なお、座面101からの距離が、仮高さラインH1および仮高さラインH2のいずれにおいても上記所定の範囲内でない場合(図示せず)、S114に戻り、仮高さラインの決定処理をやり直す。
If the distance from the
次に、動作制御部17は、S120において、検出高さラインの位置に対応するユーザの座高から推定され得る腕の長さなどに基づいて決定される適切な位置へ、表示部20(および各機器4など)が移動するように、位置調節部106を制御する。例えば、高さライン判定部16は検出高さラインに関する情報を動作制御部17に出力し、動作制御部17は、該検出高さラインに応じて表示部20の位置を調節するように位置調節部106を制御する。検出高さラインが決定されることにより、ユーザ50の座高、または座高に関連する情報を凡そ見積もることが可能である。
Next, in step S120, the
例えば、人間の肩幅、座高、および腕の長さなどの互いの比は、個体差はあるものの、統計的に凡そある範囲内の値として得られることが知られている。したがって、凡その座高が求められることにより、該ユーザ50の腕の長さ、身長、肩幅なども、ある程度の確からしさを有する値として推定できる。また、ユーザ50の性別および年齢がさらに考慮されることにより、より適切な推定を行うことができる。このために、撮影前に、ユーザ50の年齢と性別とを入力させる、または、登録されたユーザ50情報を適宜参照する構成を備えていてもよい。
For example, it is known that the ratio between human shoulder width, sitting height, arm length, and the like can be obtained as a value within a statistical range, although there are individual differences. Therefore, by obtaining the approximate seat height, the arm length, height, shoulder width, etc. of the
(仮高さラインおよび検出高さライン)
以下では、仮高さライン、および高さラインについて、図2の(c)を用いて、より詳細に説明する。なお、各ラインに含まれるすべての画素の輝度が走査されるが、図2の(c)に示すラインL(k)などの各ラインは、X方向に沿った走査が行われた画素の位置の代表を図示したものである。すなわち、ラインL(k)として示された破線は、対応する低輝度のラインL(k)に含まれるすべての画素について走査され判定された画素のうちの1つを例示したものに過ぎない。例えば、ラインL(k)の幅yが50画素である場合、50本の、ラインL(k)に示すような、互いに隣接する線上の画素の輝度について走査される。
(Temporary height line and detection height line)
Below, a temporary height line and a height line are demonstrated in detail using (c) of FIG. The luminance of all the pixels included in each line is scanned, but each line such as the line L (k) shown in FIG. 2C is the position of the pixel that has been scanned along the X direction. The representative of is shown in the figure. That is, the broken line shown as the line L (k) is merely an example of one of the pixels scanned and determined for all the pixels included in the corresponding low-luminance line L (k). For example, when the width y of the line L (k) is 50 pixels, scanning is performed with respect to the luminance of 50 pixels on adjacent lines as indicated by the line L (k).
図2の(c)に示す、ラインL(k−1)、ラインL(k)、ラインL(k+1)の各ラインについて、X方向に走査すると、ラインL(k−1)上の画素は全て輝度が第1閾値以上の画素であるため、前述のS105において、背景領域BS1に属する画素と判定される。一方、ラインL(k)およびラインL(k+1)は、背景領域BS1よりカメラに近い側に存在するユーザ50の頭部が画像に含まれている。そのため、ラインL(k)は、前述のS109において、背景領域BS1に属さないと判定される画素を含んでいる(例えば、境界B1と境界B2との間の画素)。また、ラインL(k+1)も、前述のS105において、背景領域BS1に属さないと判定される画素を含んでいる(例えば、境界B3と境界B4との間の画素)。
When scanning in the X direction for each of the lines L (k−1), L (k), and L (k + 1) shown in FIG. 2C, the pixels on the line L (k−1) are Since all the pixels have a luminance equal to or higher than the first threshold value, in S105 described above, the pixels are determined to belong to the background region BS1. On the other hand, the line L (k) and the line L (k + 1) include the head of the
次に、前述のS114において、ラインL(k)の背景領域BS1に属さないと判定された画素を含むラインがY方向に第3閾値以上連続しているか否かが判定される。例えば、yが50画素であり、第3閾値が5画素分(例えば、0.1×yと設定してもよい)と設定されている場合であれば、ラインL(k)およびラインL(k+1)はともに背景領域BS1に属さないと判定された画素を含んでいるラインである。そして、図示されたラインL(k)もラインL(k+1)もY方向に第3閾値以上連続している(前述のS114においてYES)。したがって、S116において、ラインL(k)を仮高さラインH2、ラインL(k+1)を仮高さラインH1として決定する。 Next, in S114 described above, it is determined whether or not a line including pixels determined to not belong to the background region BS1 of the line L (k) is continuous in the Y direction by a third threshold value or more. For example, if y is 50 pixels and the third threshold value is set to 5 pixels (for example, 0.1 × y may be set), the line L (k) and the line L ( k + 1) is a line including pixels determined not to belong to the background region BS1. The illustrated line L (k) and line L (k + 1) are continuous in the Y direction by the third threshold or more (YES in S114 described above). Therefore, in S116, the line L (k) is determined as the temporary height line H2, and the line L (k + 1) is determined as the temporary height line H1.
S117およびS118において、座面101からの距離が所定の範囲内であり、かつ開始ラインL(1)により近い方の仮高さラインである仮高さラインH2(すなわち、ラインL(k))が、検出高さラインとして決定される。検出高さラインとして決定されたラインL(k)と、座面101との間の距離をユーザ50の座高の測定値として用いてもよいし、背凭れ102の上端部にラインL(1)が配されている場合には、ラインL(1)とラインL(k)との間の距離を背凭れ102の高さから減算することによりユーザ50の座高を算出してもよい。
In S117 and S118, the temporary height line H2 (that is, the line L (k)) that is the temporary height line whose distance from the
このように、背景領域BS1ではなく、ユーザ50に対応する領域(被撮像者領域)に属していると判定された画素を含むラインが、Y方向に第3閾値以上連続している場合、そこに被撮像者領域が存在するとみなして、ラインの連続が開始される位置を仮高さラインHとする。そして、ユーザ50の頭の位置として想定される範囲にある仮高さラインHの中で、もっともY方向の高さが高い位置に存在する仮高さラインHを検出高さラインとして決定する。 As described above, when a line including pixels determined not belonging to the background area BS1 but belonging to the area corresponding to the user 50 (the person to be imaged) is continuous in the Y direction for the third threshold value or more, A position where the line continuation is started is assumed to be a provisional height line H. And the temporary height line H which exists in the position where the height of a Y direction is the highest among the temporary height lines H in the range assumed as a user's 50 head position is determined as a detection height line.
本方法により頭頂部の位置を判定し、ユーザ50から見やすく、かつ、腕を伸ばして表示パネル30に対するタッチ操作を行いやすい位置に表示部20を移動させることができる。求められたユーザ50の座高を考慮すれば、ユーザ50の腕の長さなどを推定することができるので動作制御部17は、表示部20の位置を適切に調節することが可能である。これにより、表示部20の位置を、位置調節部106を適切に制御して、ユーザ50の目線を考慮した位置であり、かつ、ユーザ50が表示パネル30に対して腕を伸ばしてタッチ操作を楽に行うことができる位置に自動的に調節することができる。よって、表示部20の位置を調節するために、ユーザ50は生体計測ブース100に座るだけよく、特別な操作を行う必要が無い。
The position of the top of the head can be determined by this method, and the
(肩幅の測定への応用)
なお、上記のように、背景領域BS1に属さないと判定される画素について判定方法を用いれば、ユーザ50の肩幅の測定も可能である。例えば、図2の(c)において、ユーザ50の首の幅に対応する境界B5と境界B6との間の距離(画素数)と、ユーザ50の肩幅とに対応する境界B7と境界B8との間の距離(画素数)W1とが求められる。このように、背景領域BS1に属さないと判定された画素が、X方向に沿って連続するに基づいて、ユーザ50の肩の位置に対応するラインを判定することができる。図2の(c)に示す例では、背景領域BS1に属さないと判定された画素が所定の数以上連続するラインであって、頭頂部に対応するラインL(k)に近い方のラインを肩の位置に対応するラインとして判定することができる。そして、該ラインの境界B7と境界B8との間の距離に基づいて、該ユーザ50の肩幅を測定することができる。
(Application to shoulder width measurement)
As described above, the shoulder width of the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図4および図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図4は、背景領域として用いられ得る模様の例を示す図である。なお、説明を簡略化するために、高輝度の色領域と低輝度の色領域との2種類の色を用いた場合について示しているが、これに限定されず、2種類以上の色領域を用いた背景領域であってもよい。また、前述のように、輝度に限定されることなく、色相、彩度などが異なる複数の色を背景領域に適用してもよい。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a pattern that can be used as a background region. In order to simplify the description, a case where two types of colors, a high luminance color region and a low luminance color region are used is shown, but the present invention is not limited to this, and two or more color regions are used. The background area used may be used. Further, as described above, a plurality of colors having different hues and saturations may be applied to the background region without being limited to the luminance.
前述の実施形態では、背凭れ102の少なくとも一部に、高輝度の色領域と低輝度の色領域とのラインが水平方向(X方向)に沿って交互に並んだ縞模様(ストライプ模様)の背景領域BS1を有する例について説明した。しかし、背景領域の模様としては、この縞模様に制限されない。以下に説明する実施形態では、背景領域として用いることができる他の模様の例を挙げ、ユーザ50の座高をこの背景領域を用いて測定する処理の流れの一例を説明する。
In the above-described embodiment, a striped pattern (stripe pattern) in which lines of a high-brightness color region and a low-brightness color region are alternately arranged along the horizontal direction (X direction) is formed on at least a part of the
図4の(a)に示す背景領域(背景)BS2のように、高輝度の色領域と低輝度の色領域とのラインが水平方向(X方向)および背凭れ102の高さ方向(Y方向)に配された格子模様であってもよい。また、図示していないが、高輝度の色領域と低輝度の色領域とが市松模様(チェッカー模様)のように配列した模様であってもよい。図4の(a)に示すような格子模様を有する背景領域BS2を備える生体計測ブース100において、ユーザ50の座高および肩幅を測定する方法については、のちに具体的に説明する。
Like the background area (background) BS2 shown in FIG. 4A, the lines of the high-luminance color area and the low-luminance color area are in the horizontal direction (X direction) and the height direction of the backrest 102 (Y direction). ) May be a lattice pattern. Although not shown, a pattern in which a high-luminance color region and a low-luminance color region are arranged like a checkered pattern (checker pattern) may be used. A method for measuring the sitting height and shoulder width of the
背景領域の模様としては、その他に、千鳥格子(チェック)模様などでもよいし、図4の(b)に示すような模様の背景領域BS3でもよい。図4の(b)の背景領域BS3は、第1の方向、および該第1の方向とほぼ直交する第2の方向に、輝度または色度が互いに異なる2種類以上の色領域が交互に配列している。背景領域BS3の具体例としては、高輝度の色領域と低輝度の色領域とが交互に配列している市松模様が挙げられる。また、図4の(b)に示すような背景領域BS3でもよい。 In addition, the background area pattern may be a houndstooth (check) pattern or the like, or a background area BS3 having a pattern as shown in FIG. In the background region BS3 in FIG. 4B, two or more types of color regions having different luminance or chromaticity are alternately arranged in the first direction and the second direction substantially orthogonal to the first direction. doing. A specific example of the background region BS3 is a checkered pattern in which high-luminance color regions and low-luminance color regions are alternately arranged. Further, a background region BS3 as shown in FIG.
図4の(b)に示すような背景領域BS3は、高輝度の色領域と低輝度の色領域とが交互にY方向に配列した帯状の領域を含んでいる。そして、この帯状の領域を、今度は、Y軸方向に任意の距離だけずらしながらX方向に隙間なく配列させたものである。したがって、図4の(b)に示す背景領域(背景)BS3が撮影された画像において、X方向に平行な線に沿って画素判定を行うために走査する場合、如何なる走査においても、画素の輝度は高輝度と低輝度とが互いに所定の間隔(x)ずつ交代する。なお、図4の(b)に示すように、最上部のライン(図2の(c)のL(1)に相当)、および最下部のライン(図2の(c)のL(n)に相当)は、高輝度または低輝度の色のみで構成されたラインであってもよい。 The background area BS3 as shown in FIG. 4B includes a band-like area in which high-luminance color areas and low-luminance color areas are alternately arranged in the Y direction. Then, this band-like region is arranged with no gap in the X direction while shifting by an arbitrary distance in the Y-axis direction. Therefore, when scanning is performed for performing pixel determination along a line parallel to the X direction in the image in which the background region (background) BS3 shown in FIG. 4B is captured, the luminance of the pixel in any scanning The high luminance and the low luminance alternate with each other by a predetermined interval (x). As shown in FIG. 4B, the uppermost line (corresponding to L (1) in FIG. 2C) and the lowermost line (L (n) in FIG. 2C). May correspond to a line composed only of high-luminance or low-luminance colors.
(仮高さラインおよび検出高さラインについて)
以下では、図4の(a)に示す背景領域BS2を用いて、仮高さラインおよび高さラインを、決定する処理について、図5を用いて説明する。図5は、カメラ107によって、図4の(a)に示す背景領域BS2の手前に存在するユーザ50を撮影した画像を示す図である。なお、幅yの各ラインに含まれるすべての画素の輝度を走査するが、この走査は、これに限定されるものではないが、図示のように、X方向に平行な方向に沿って行われるものとする。背景領域BS2では、輝度または色度が互いに異なる2種類以上の色領域が格子状に配列している。
(Temporary height line and detection height line)
Hereinafter, the process of determining the temporary height line and the height line using the background region BS2 shown in FIG. 4A will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view showing an image obtained by photographing the
図5に示すラインL(m)などの各ラインは、X方向に沿った走査が行われた画素の位置の代表を図示したものである。すなわち、ラインL(m)として示された破線は、対応する低輝度のラインL(m)に含まれるすべての画素について走査され判定された画素のうちの1つを例示したものに過ぎない。例えば、ラインL(m)の幅yが50画素である場合、50本の、ラインL(m)に示すような、互いに隣接する線上の画素の輝度について走査される。 Each line such as the line L (m) shown in FIG. 5 illustrates a representative pixel position scanned along the X direction. In other words, the broken line indicated as the line L (m) is merely an example of one of the pixels scanned and determined for all the pixels included in the corresponding low-luminance line L (m). For example, when the width y of the line L (m) is 50 pixels, scanning is performed for the luminance of 50 pixels on adjacent lines as shown by the line L (m).
図5には、白色の帽子を頭に載せており、高輝度の色領域と低輝度の色領域とが交互に配された横縞(Y方向に平行な縞模様)の服を着たユーザ50を示している。画素値判定部13は、ラインL(m)、ラインL(m+1)、ラインL(m+2)の各ライン上の画素の輝度について、X方向に走査する。ラインL(m)上の画素は境界B9と境界B10において、背景領域BS2には属さない画素として判定される。なぜなら、背景領域BS2上においてラインL(m)上の画素は、例えば、高輝度の画素が50画素連続した後に低輝度の画素が50画素連続する、というように、交互に輝度の異なる領域を含んでいる。
In FIG. 5, a
ラインL(m)〜ラインL(m+2)は、背景領域BS2よりカメラに近い側に存在するユーザ50の頭部が画像に含まれている。そのため、ラインL(m)は、背景領域BS2に属さないと判定される画素を含んでいる(例えば、境界B9と境界B10との間の画素)。ラインL(m+1)も、背景領域BS2に属さないと判定される画素を含んでいる(例えば、境界B11と境界B12との間の画素)。そして、境界B9および境界B10において、ラインL(m)が有しているパターンである、交互に輝度の異なる領域が交代する画素の配列パターンは、背景領域BS2の前方に存在するユーザ50によって中断されている。同様に、ラインL(m+2)も、背景領域BS2に属さないと判定される画素を含んでいる(例えば、境界B13と境界B14との間の画素)。ラインL(m+1)の境界B11および境界B12、および、ラインL(m+2)の境界B13および境界B14においても同様である。
The line L (m) to the line L (m + 2) include the head of the
次に、ラインL(m)の背景領域BS1に属さず、ユーザ50に対応する領域(被撮像者領域)に属していると判定された画素を含むラインについて、該ラインがY方向に第3閾値以上連続しているか否かが判定される。例えば、yが50画素であり、第3閾値が5画素分(例えば、0.1×yと設定してもよい)と設定されている場合であれば、ラインL(m)〜L(m+2)の背景領域BS1に属さないと判定された画素を含んでおり、そのいずれもが第3閾値(例えば、5画素分)以上連続している。したがって、順に、ラインL(m)を仮高さラインH1、ラインL(m+1)を仮高さラインH2、ラインL(m+2)を仮高さラインH3、などとして決定する。 Next, for a line including pixels that are determined not to belong to the background area BS1 of the line L (m) and belong to the area corresponding to the user 50 (the person to be imaged), the line is third in the Y direction. It is determined whether or not the threshold is continuous. For example, if y is 50 pixels and the third threshold value is set to 5 pixels (for example, 0.1 × y may be set), lines L (m) to L (m + 2 ) Including pixels determined not to belong to the background region BS1, and all of them are continuous for a third threshold (for example, five pixels) or more. Accordingly, the line L (m) is determined as the temporary height line H1, the line L (m + 1) as the temporary height line H2, the line L (m + 2) as the temporary height line H3, and so on.
座面101からの距離が所定の範囲内であり、かつ開始ラインL(1)に最も近い仮高さラインである仮高さラインH1(すなわち、ラインL(m))が、検出高さラインとして決定される。検出高さラインとして決定されたラインL(m)と、座面101との間の距離をユーザ50の座高の測定値として用いてもよいし、背凭れ102の上端部にラインL(1)が配されている場合には、ラインL(1)とラインL(m)との間の距離を背凭れ102の高さから減算することによりユーザ50の座高を算出してもよい。
The temporary height line H1 (that is, the line L (m)), which is the temporary height line closest to the start line L (1) and whose distance from the
次に、図5を用いてユーザ50の肩幅を測定する処理について説明する。ラインL(t)の走査では背景領域BS2もユーザ50の該当位置における服の色も低輝度の色であるため、上手く肩の位置を決定できない。しかし、ラインL(t+1)およびラインL(t+2)の走査では、ユーザの肩幅を測定することができる。そして、ラインL(t+1)における境界B15と境界B16との間の距離(画素数)W2を、ユーザ50の肩幅として決定できる。
Next, a process for measuring the shoulder width of the
このように、ユーザ50が背景領域BS2と同じような輝度の衣服、帽子などを着用していても、背景領域BS2のような模様を有していることによって、ユーザ50を撮影した画像の中の該ユーザ50の領域を効果的に判定し、その座高、肩幅などを測定することができる。
Thus, even if the
これによりユーザ50の身長、肩幅などの情報に基づいて、ユーザ50から見やすく、かつ、腕を伸ばして表示パネル30に対するタッチ操作を行いやすい位置に表示部20(またはベッド)を移動させることができる。求められたユーザ50の座高を考慮すれば、ユーザ50の腕の長さなどを推定することができるので動作制御部17は、表示部20の位置を適切に調節することが可能である。これにより、表示部20の位置を、位置調節部106を適切に制御して、ユーザ50の目線を考慮した位置であり、かつ、ユーザ50が表示パネル30に対して腕を伸ばしてタッチ操作を楽に行うことができる位置に自動的に調節することができる。
Thereby, based on information such as the height and shoulder width of the
〔変形例〕
背景領域BS1〜BS3は、背凭れ102に背景領域BS1〜BS3を表示するディスプレイを組み合わせて、生体計測ブース100が備える表示制御部(図示せず)によって表示される背景領域が制御されるように構成してもよい。ディスプレイに表示される背景領域は予め、記憶部2に記憶されており、表示制御部は記憶部2から適当な背景領域を選択する。具体的な処理の流れの一例を以下に説明する。
[Modification]
The background areas BS1 to BS3 are combined with a display for displaying the background areas BS1 to BS3 on the
画像データ取得部11は、ユーザ50の帽子、頭髪、および衣服などに含まれる色の輝度または色度を含む情報を、事前に取得する。例えば、画像データ取得部11は、まずカメラ107がユーザ50を仮撮影した画像を取得する。この仮撮影には所定の背景領域が用いられる。次に、走査位置決定部12は、撮影された仮撮影画像の中から予め設定されている複数の走査位置、または画素の位置を、サンプリング位置として決定する。なお、サンプリング位置としては、これに限定されるものではないが、背凭れ102のほぼ中央を通るY方向に平行な線に沿った複数の領域などである。これにより、座しているユーザ50の頭頂部(頭髪、および帽子)、上着などの一部を走査範囲に含めることができる。
The image
画素値判定部13は、決定されたサンプリング位置の各画素の輝度および色度を調べる。
The pixel
背景領域決定部(背景選択手段)(図示せず)は、ユーザ50に含まれる色の輝度または色度の少なくともいずれかが異なる色を含む背景領域を選択する。具体的には、背景領域決定部は、サンプリング位置において検出された輝度、色度の分布などに基づいて、ユーザ50の頭髪、および帽子、服装に含まれている色の輝度、色度を推定し、記憶部2に格納されている背景領域(図示せず)の中から、推定した輝度、色度を含まない、またはもっとも含んでいる比率が低い背景領域画像データ(背景画像)を選択し、表示制御部(図示せず)へと出力する。
A background area determination unit (background selection means) (not shown) selects a background area that includes a color in which at least one of the luminance and / or chromaticity of the color included in the
表示制御部は、背景領域決定部が選択した背景領域画像データがディスプレイに表示されるように制御する。 The display control unit controls the background region image data selected by the background region determination unit to be displayed on the display.
この構成によれば、ユーザ50の頭髪、帽子、着衣などの色の輝度および色度と共通する色を避けた多様な背景領域を利用することができる。よって、さまざまな頭髪、服装のユーザ50に対応することが可能となる。
According to this configuration, it is possible to use various background areas that avoid colors that are in common with the brightness and chromaticity of colors such as the hair, hat, and clothes of the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図6は、生体計測ブース100とは異なる他の構成の電話ボックス型システム200、およびベッド型システム300において、図2の背景領域BS1を適用した例を示す図であり、(a)は背景領域BS1を立位のユーザ50の後方に設けた例であり、(b)は背景領域BS1を臥位のユーザ50の下敷きとして設けた例である。電話ボックス型システム200、およびベッド型システム300には、本発明に係る情報処理装置1が適用されており、いずれのシステムも、少なくとも図1に示す要部構成を備えている。なお、説明を簡略化するために、高輝度の色と低輝度の色との2種類の色を用いた場合について示しているが、これに限定されず、2種類以上の色を用いた背景領域であってもよい。また、前述のように、輝度に限定されることなく、色相、彩度などが異なる複数の色を背景領域に適用してもよい。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 6 is a diagram showing an example in which the background area BS1 of FIG. 2 is applied to a telephone
なお、図6に示す例では、ユーザ50の脚部から頭部にかけて、全身の周囲において背景領域BS1が撮影される場合を図示しているが、これに限定されない。
In the example illustrated in FIG. 6, the case where the background region BS1 is photographed around the whole body from the leg portion to the head portion of the
図6の(a)および(b)に示すように、背景領域BS1よりもカメラ107に近い位置に存在するユーザ50、および該ユーザ50の背後の背景領域BS1の少なくとも一部は、カメラ107によって撮影される。撮影された画像は、いずれの場合も、図2の(c)に示すような画像となる。したがって、ユーザ50の身長、座高、および肩幅などの測定を行うことができる。ただし、臥位のユーザ50の身長を測定する場合には、システムう200には、背景領域BS1の上でベッドの上でユーザ50の足が自然に延ばされた位置に、立位における床面Fに相当する位置を規定する部材Gを設けることが望ましい。または、ユーザ50の上半身に加えて、足の撮影も行い、上半身の画像から頭頂部の位置を決定し、足の画像からつま先の位置を決定するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 6A and 6B, at least a part of the
これによりユーザ50の身長、肩幅などの情報に基づいて、ユーザ50から見やすく、かつ、腕を伸ばして表示パネル30に対するタッチ操作を行いやすい位置に表示部20(またはベッド)を移動させることができる。求められたユーザ50の座高を考慮すれば、ユーザ50の腕の長さなどを推定することができるので動作制御部17は、表示部20の位置を適切に調節することが可能である。これにより、表示部20の位置を、位置調節部106を適切に制御して、ユーザ50の目線を考慮した位置であり、かつ、ユーザ50が表示パネル30に対して腕を伸ばしてタッチ操作を楽に行うことができる位置に自動的に調節することができる。
Thereby, based on information such as the height and shoulder width of the
〔ソフトウェアによる実現例〕
情報処理装置1の制御ブロック(特に、画像データ取得部11、走査位置決定部12、画素値判定部13、領域判定部14、仮高さライン決定部15、および高さライン判定部16)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control blocks of the information processing apparatus 1 (in particular, the image
後者の場合、情報処理装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本発明は、被撮像者が撮影された画像において、該被撮像者の領域を決定する情報処理装置に利用することができる。 The present invention can be used for an information processing apparatus that determines an area of a person to be imaged in an image of the person to be imaged.
1 情報処理装置(検出手段)
11 画像データ取得部
12 走査位置決定部
13 画素値判定部
14 領域判定部
15 仮高さライン決定部
16 高さライン判定部
17 動作制御部(調整手段、高さ調整手段)
100 生体計測ブース(撮像装置)
102 背凭れ
106 位置調節部(調整手段、高さ調整手段)
107 カメラ(撮像部)
BS1、BS2、BS3 背景領域(背景部)
1 Information processing device (detection means)
DESCRIPTION OF
100 Biometric booth (imaging device)
102
107 Camera (imaging part)
BS1, BS2, BS3 Background area (background part)
Claims (17)
上記背景部を背景として被撮像者を撮像する撮像部と、
上記撮像部が撮像した画像を参照して、上記被撮像者の位置を検出する検出手段と、を備えていることを特徴とする撮像装置。 A background portion in which two or more color regions having different brightness and chromaticity are arranged, and
An imaging unit that images the person to be imaged with the background as a background;
An imaging apparatus comprising: a detecting unit that detects the position of the person to be imaged with reference to an image captured by the imaging unit.
上記色領域の各々は、水平方向に伸びており、
上記検出手段は、上記被撮像者領域のうち、所定の範囲内において最も上部に位置する上記被撮像者領域の位置を参照して、上記被撮像者の位置を検出することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 The detection means determines that the pixel is a non-background pixel when the pixel value of each pixel of the image is outside the pixel value range defined for each color region of the background portion corresponding to each pixel. Then, a region where the non-background pixels are continuous for a number equal to or greater than a threshold value is determined as an imaged person region corresponding to the imaged person, and the position of the imaged person region in the image is referred to Detects the position of
Each of the color areas extends in the horizontal direction,
The detection means detects the position of the person to be imaged with reference to the position of the person to be imaged area located at the uppermost position within a predetermined range in the area to be imaged. Item 6. The imaging device according to Item 5.
上記被撮像者に含まれる色の輝度および色度の少なくとも一方を含む情報を取得し、上記被撮像者に含まれる色とは、輝度および色度の少なくとも一方が異なる色を含む背景画像を、上記背景部に表示させる背景選択手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。 The background part can switch the background image,
Obtaining information including at least one of luminance and chromaticity of a color included in the imaged person, and a background image including a color in which at least one of luminance and chromaticity is different from the color included in the imaged person, The imaging apparatus according to claim 1, further comprising background selection means for displaying on the background portion.
上記背景部は、上記背凭れに設けられていることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像装置。 The backrest of the chair where the person to be imaged sits is provided,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the background portion is provided on the backrest.
上記被撮像者の生体情報を計測する計測機器と、
上記計測機器が計測した生体情報を表示する表示部と、
上記被撮像者からの入力を受け付ける入力部と、
上記検出手段が検出した上記被撮像者の位置を参照して、上記計測機器、上記表示部および上記入力部からなる群より選択される少なくとも一つの位置を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする生体計測ブース。 The imaging device according to any one of claims 1 to 12,
A measuring instrument for measuring the biological information of the person to be imaged;
A display unit for displaying biological information measured by the measuring device;
An input unit for receiving an input from the person to be imaged;
Adjustment means for adjusting at least one position selected from the group consisting of the measurement device, the display unit, and the input unit with reference to the position of the person to be imaged detected by the detection unit. A biometric booth characterized by that.
上記検出手段は、上記撮像部が撮像した画像を参照して、上記被撮像者の座高を検出し、
上記調整手段は、上記検出手段が検出した座高を参照して、上記入力部の位置を調整することを特徴とする請求項13に記載の生体計測ブース。 The imaging unit captures the imaged person in a state of sitting with the background as a background,
The detection means refers to the image captured by the imaging unit, detects the sitting height of the person being imaged,
The living body measurement booth according to claim 13, wherein the adjustment means adjusts the position of the input unit with reference to the seat height detected by the detection means.
上記撮像ステップにおいて撮像した画像を参照して、上記被撮像者の位置を検出する検出ステップと、を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。 An imaging step of imaging a person to be imaged with a background portion in which two or more types of color regions having different luminance and chromaticity from each other are arranged;
And a detection step of detecting the position of the person to be imaged with reference to the image captured in the imaging step.
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WO2019180876A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 三菱電機株式会社 | Physique estimation device and physique estimation method |
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