JP4540456B2 - 不審者検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、不審者検出装置に係り、特に、外部と内部を仕切るドアの外にいる不審者を検出する不審者検出装置に関する。
不審者を監視するため、監視カメラを適当な場所に設け、撮像されたデータを用いることは広く知られている。また、撮像カメラによって撮像された人物の画像データから、その人物の動作等を解析することも行われている。例えば、特許文献では、現金自動入出金装置等に設けられた監視カメラの画像データから、写っている人物の顔の向いている方向を検出し、その人物の注目度や操作状態を推定することが述べられている。
また、特許文献2には、不特定人物の顔画像から、リアルタイムで頭部の3次元的な動きを、計算能力の低いハードウエアで計測できる方法を開示する。ここでは、画像データから、肌色を抽出することで頭部領域を抽出し、抽出された頭部領域の輝度を平均化・正規化し、その固定閾値判別から頭部領域中の両目及び口の候補領域を抽出する。そして、これらから推定される頭部の3次元姿勢情報を用い、対象人物が正面を向いたときの両目、口領域を再現することが述べられている。すなわち、この方法によれば、色領域判別や閾値判別等の比較的高速に計算できる手法を用いるので、計算能力の低いハードウエアでも、対象人物が正面を向いていることが判別できることが述べられている。
特開平9−147119号公報 特開2003−108980号公報
特許文献1によれば、画像データから、写っている人物の注視方向が判別でき、特許文献2によれば、画像データから、写っている人物が正面を向いているかどうかが判別できる。
ところで、一般的な監視カメラによる不審者の検出は、その撮像データを監視室のモニタに送り、係員が常時画面を見て不審な挙動者を見出すか、あるいは、監視カメラによる画像をそのままデータベースに蓄積し、事件等のときに初めて解析することが多い。また、不審者と通常者との区別を画像データのみから自動的に行うのはかなり困難で、上記のように視線方向や、顔の正面かどうかが判断できるのがせいぜいである。このように、不審者検出を確実に行うには、かなり大掛かりなシステムを要する。
したがって、一般家庭や小さなオフィスでは、不審者を監視するためにかかる大掛かりな監視システムを備えることは困難で、通常、玄関のドアの呼び鈴等がなると、ドアの覗き窓からドアの外を見て、不審者かどうかを判断する。これを進めて、ドアの外に撮像カメラを設けておき、呼び鈴が鳴れば撮像カメラに接続された室内の小型モニタを見て、室内で来訪者が不審者かどうかを見る装置も市販されている。
しかし、小型モニタを常時見ているわけではないので、呼び鈴を鳴らさずにドアの外で様子を窺っている不審者などは、よほど注意していないと検出することが困難である。
このように、従来技術では、ドアの外で様子を窺っている不審者を確実に検出するにはかなり大掛かりなシステムを要する。
本発明の目的は、大掛かりな設備を要せず、ドアの外の不審者を検出することが可能な不審者検出装置を提供することである。また、他の目的は、大掛かりな設備を要せず、呼び鈴を鳴らさずにいるドアの外の不審者を検出することを可能にする不審者検出装置を提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも1つに奉仕するものである。
本発明に係る不審者検出装置は、外部と内部とを仕切るドアの覗き穴のドア内部側に設けられ、覗き穴から外部を撮像する撮像カメラと、撮像カメラによって各時刻に取得される撮像データをそれぞれ処理し、識別データベースと比較して人の目及び口及び鼻を区別することで、取得された各撮像データのそれぞれについて、撮影データがの顔が正面を向いたときの顔を示す正面顔データであるかどうかのみを認識する顔認識部と、顔認識部における複数の正面顔データの認識結果のみに基づき、覗き穴の外部に不審者が存在すると判断して不審者信号を出力する判断部と、を備えることを特徴とする。
また、判断部は、顔認識部から、正面を向いている人がたまたまドアの方を向いたのではなく、意識的にドアの方を窺っている不審者であると判断できるために必要な期間に連続して正面顔データの認識結果を受け取るときに不審者信号を出すことが好ましい。また、判断部は、顔認識部から、正面を向いている人がたまたまドアの方を向いたのではなく、意識的にドアの方を窺っている不審者であると判断できるために必要な期間にしきい回数を超える正面顔データの認識結果を受け取るときに不審者信号を出すことが好ましい。
また、本発明に係る不審者検出装置において、判断部から不審者信号を受け取って、表示画面を有するモニタに対し、表示画面を起動し、正面顔データを転送して表示させるモニタ起動部を備えることが好ましい。
また、本発明に係る不審者検出装置において、判断部から不審者信号を受け取って、予め任意に定めた無線携帯表示端末に対し、不審者信号に伴う警告信号及び正面顔データを送信する送信部を備えることが好ましい。
また、本発明に係る不審者検出装置において、判断部から不審者信号を受け取り、予め任意に定めた警戒条件を参照し、警戒条件を満たすときは、予め定めた通報先に通報する通報部を備えることが好ましい。
上記構成により、顔認識部は、ドアの覗き窓から外を撮像したデータから、正面顔データを認識する。すなわち、覗き窓に正面を向いている人物がいることを認識する。そして、判断部は、顔認識部における複数の正面顔データの認識結果に基づいて不審者かどうか判断する。つまり、覗き穴に正面を向いている人物というのは、覗き穴を覗き込んでいるか、あるいは少なくともドアの正面をみているので、一応怪しいと考えられるが、たまたま顔をドアの正面に向けただけかもしれない。そこで、正面顔データが複数あることを条件として、それを不審者と判断する。
顔認識部は、顔が正面を向いているかどうかのみを認識すればよく、その人物が知人なのか見知らぬ人なのか、怪しげな挙動をしているか、身なりがどうか、年齢、性別等の判断を要しない。たとえば、特許文献2に述べられているような、計算能力の低いハードウエアで構成されたものを用いることができる。したがって、大掛かりな設備を要せず、ドアの外の不審者を検出することが可能となる。
また、判断部は、顔認識部の認識結果に基づいて不審者信号を出力するので、呼び鈴等のトリガを要せず、ドアの外の不審者を検出することが可能となる。
また、不審者信号を出力する条件として、予め任意に定めた期間に連続して正面顔データの認識結果を受け取るときとしたので、例えば、比較的長い間覗き窓を覗いている、あるいはドアの正面を向いていることを不審者とできる。また、予め任意に定めた期間にしきい回数を超える正面顔データの認識を受け取ると不審者信号を出力するものとしたので、例えば、短い期間の間に何回も覗き窓を覗いている、あるいはドアの正面を向いている者を不審者とできる。
また、不審者信号でモニタを起動するので、呼び鈴等のトリガを要せず、ドアの外の不審者を検出することが可能となる。
また、不審者信号で無線携帯表示端末に正面画像データ等を送るので、外出先でもドアの外の不審者を検出することが可能となる。
また、警戒条件を満たす状況のときに通報するので、不審者に対する防御等を図ることができる。
上記のように本発明に係る不審者検出装置によれば、大掛かりな設備を要せず、ドアの外の不審者を検出することが可能となる。また、大掛かりな設備を要せず、呼び鈴を鳴らさずにいるドアの外の不審者を検出するが可能となる。
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、不審者検出装置は、一般的な家庭において、玄関のドアの覗き穴を利用するものとして説明するが、人間が室内から外部を覗く覗き穴でなくても、ドアの正面に設けられた撮像穴であってもよい。覗き穴は、人間が覗け、かつ撮像もできるような光学系を設けてもよい。また一般家庭でなくても、ドアによって外部と内部が仕切られるもの、たとえば、マンションやアパート等の集合住宅において玄関ドアを有する各住居、入口ドアを有する事務所建物、複数の事務所等が集まっている集合ビルにおいて入口ドアを有する各事務所又は事務室等であってもよい。
図1は、不審者検出装置20を含む不審者検出システム10の構成を示す図である。不審者検出システム10は、一般家庭の住居において、玄関のドア12の外にいる人物8について不審者かどうかを不審者検出装置20で判断し、不審者として検出するときは、有線・無線等の信号伝送経路、例えば信号線28,46,68等を用いて、その住居の室内にあるTV(30)、データ記憶装置40、携帯電話60、警備会社端末66に知らせるシステムである。
不審者検出装置20は、ドア12の覗き穴14の室内側に設けられる撮像カメラ22と、撮像カメラ22の撮像データを無線で外部に送信する無線送信機24、無線送信機24からの信号を受け取って、人物8の画像データに基づき、不審者かどうかを判断する機能を有するセットトップボックス26を含んで構成される。
撮像カメラ22は、図示されていない内蔵電源あるいは外部電源により、常時覗き穴14を通し、その視野範囲内でドア12の外の状態を撮像し、撮像データを無線送信機24に出力する機能を有する。かかる撮像カメラ22は、一般的な小型撮像カメラ、例えばCCD(Charge Coupled Device)方式のものを用いることができる。
無線送信機24は、撮像カメラ22との間を適当なインタフェイスで接続され、撮像カメラ22から撮像データを受け取り、これを無線信号に変換し、アンテナから外部に送信する機能を有する。無線送信機24の送信相手は、室内にあるセットトップボックス26であるので、この無線交信は、近距離無線交信に適した方式、例えば近距離無線LAN(Local Area Network)や、ブルーツース方式等を用いることができる。かかる無線送信機24は、採用する無線交信方式に適した一般的な無線送信装置を用いることができる。なお、室内の状況によっては、無線送信機24を用いず、撮像カメラ22から有線の信号線でセットトップボックス26に接続するものとすることもできる。
セットトップボックス26は、無線送信機24を介し送信されてくる撮像カメラ22の撮像データを解析し、人物8の画像データに基づいて人物8が不審者であると判断するときに不審者信号を出力する機能を有する電子装置である。不審者信号が出力されると、上記のように各種端末にデータ等が伝送されるが、第1には、室内のTV(30)に複数の信号線28によって伝送される。したがって、かかる不審者信号を出力する装置は、TV(30)の上又はその近傍に置かれることが便利で、セットトップボックス26という名称は、これに由来する。セットトップボックス26の詳細な内部構成は後述する。
TV(30)は、ドア12の内部の室内に置かれる通常のTV受信機で、セットトップボックス26と信号線で接続され、後述のようにセットトップボックス26の制御の下で、不審者に関する情報を表示するモニタ装置としての機能を有する。したがって、TV受信機に代えて、適当なモニタ装置、例えば専用の表示装置を用いてもよい。
データ記憶装置40は、セットトップボックス26と信号線46で接続され、セットトップボックス26に関するデータを記憶する機能を有する。データ記憶装置40は、信号線46とハブ48を介して接続され、信号線46はさらにルータ・モデム50を介しインタネット52に接続され、携帯電話60と交信ができる。データ記憶装置40は、撮像データである顔画像データを記憶する顔画像データサーバ42、及びセットトップボックス26からインタネット52を介し携帯電話60と更新するメールのデータを記憶するメールデータサーバ44を含んで構成され、データの振り分けはハブ48において行われる。
携帯電話60は、インタネット52を介しセットトップボックス26からの不審者に関する情報を受け取る機能を有し、表示画面62を備える無線携帯表示端末である。これにより、室外、例えば外出先において、携帯電話60の保持者は、セットトップボックス26からの不審者に関するかかる情報を取得することができる。かかる携帯電話は、一般的な表示画面付き携帯電話を用いることができ、そのアドレスはセットトップボックス26に登録される。
警備会社端末66は、セットトップボックス26が置かれる家庭と警備保障契約をしている警備会社に配置される端末装置である。警備会社端末66は、信号線68を介し、セットトップボックス26と接続され、不審者に関する情報を受け取る通報先としての機能を有する。警備会社との連絡は公衆電話回線を用いるのが便利であるので、信号線68は、公衆電話回線を用いることができ、警備会社端末66のアドレスは、セットトップボックス26に登録される。
図2は、セットトップボックス26のブロック図である。セットトップボックス26は、小型の筐体の中に収納されデータ処理を行う電子回路ブロックである。具体的には、CPU(70)と、無線送信機24を介した撮像カメラ22との間のインタフェイスであるカメラI/F(72)、信号線28を介してTV(30)との間のインタフェイスであるモニタI/F(74)、信号線46を介してデータ記憶装置40及びインタネット52、携帯電話60との間で交信するデータ通信制御部76、公衆電話回線である信号線68を介し警備会社端末66と交信する電話通信制御部78とを含む。これらの要素は、相互に内部バスで接続される。
CPU(70)は、撮像カメラ22からの撮像データを受け取って解析し、人が正面を向いたときの顔の正面顔データであるかどうかを認識する機能を有する顔認識部80、顔認識部80の認識結果に基づき不審者かどうか判断する機能を有する判断部82を備える。判断部82には、不審者と判断したときに不審者信号を出力する機能を有する不審者信号出力モジュール84が含まれる。また、CPU(70)はさらに、不審者信号に基づいてモニタであるTV(30)を起動させる指令を出す機能を有するモニタ起動部86、データ記憶装置40や携帯電話60にデータ等を送信する機能を有するデータ送信部88、警備会社端末66に通報する機能を有する通報部90を備える。これらの機能はソフトウエアによって実現することができ、具体的には対応する不審者検出プログラムを実行することで実現できる。また、各機能の一部をハードウエアで実現するように構成してもよい。
上記構成の不審者検出装置20を含む不審者検出システム10の動作、特にセットトップボックス26のCPU(70)の各機能について、フローチャートを用いて説明する。図3は、不審者検出及びその表示等の手順を示すフローチャートである。この手順は、最初にセットトップボックス26において不審者検出プログラムが起動されて開始される。このプログラムが起動されると、初期化等が行われ、撮像カメラ22からの撮像データを受信する(S10)。具体的には、CPU(70)の機能により、カメラI/F(72)を介して無線送信機24からの信号を時系列的に取り込みを行い、画像データを取得する。
次に、CPU(70)の顔認識部80の機能により、各時刻の撮像データを処理し、人が正面を向いたときの顔の顔正面データであるかどうかの顔認識を行う(S12)。より詳しくは、各時刻ごとの撮像データのそれぞれについて、その1つの撮像データの全体が、人の顔に正面を表すデータであるかどうかを判断する。顔認識は、単にその撮像データの全体が正面顔データであるかどうかを判断認識するだけでよく、それ以外の認識が必要がない。例えば、その人物が知人かどうか、不審な挙動かどうか、身なり、年齢、性別等の判断等を行うことを要しない。
撮像データが正面顔データであるかどうかは、特許文献2に記載される方法を用いることができる。すなわち、撮像データ全体から肌色を抽出して頭部領域を抽出し、抽出された頭部領域の輝度を平均化・正規化し、その固定閾値判別から頭部領域中の両目及び口の候補領域を抽出する。そして、これらから推定される頭部の3次元姿勢情報を用い、対象人物が正面を向いたときの両目、口領域を再現する。このようにして再現された頭部領域の両目、口領域を、識別データベース等の判断基準と比較し、一致判断により、再現されたものについて、人が正面を向いたときの顔と認識できるかどうかを決定する。識別データベースとは、人が正面を向いたときの肌色領域における両目、口の配置関係に対するもので、さまざまな顔のデータを類型化して整理したものを用いることができる。
このような顔正面データかどうかの判断認識は、上記のように、色領域判別や閾値判別、識別データベースとの比較による一致判断等の比較的高速に計算できる手法を用いるので、計算能力の低いハードウエア、例えば一般的なマイクロプロセッサを用いて、対応するプログラムを実行することで実現できる。判断認識の結果は、CPU(70)の判断部82に送られる。
次に判断部82の機能により、複数の正面顔データの認識結果を不審者条件と比較し、人物8が不審者かどうか判断される(S14)。不審者条件としては、予め任意に定めた期間に連続して正面顔データの認識結果を受け取ることとすることができる。例えば、30秒間を任意の期間と定め、30秒連続して顔正面データであるとの認識結果を受け取ることを不審者条件とできる。すなわち、30秒連続してドア12に対し顔の正面を向けていることは、たまたま人物8がドア12の方を向いたのではなく、意識的にドア12の方を窺っている不審者と考えることができるためである。
他の不審者条件としては、予め任意に定めた期間にしきい回数を超える正面顔データの認識結果を受け取ることとすることができる。例えば、2分間を任意の期間とし、しきい回数を5回とし、顔正面データであるとの認識結果を2分の間に5回を超えて受け取ることを不審者条件とできる。すなわち、繰り返し何回もドア12に対し顔の正面を向けていることは、たまたま人物8がドア12の方を向いたのではなく、意識的にドア12の方を窺っている不審者と考えることができるためである。
不審者条件を満たすとは判断されないときは、そのままS14の工程が継続される。そして、不審者条件を満たすと判断されると、判断部82の不審者信号出力モジュール84の機能により、不審者信号が出力される(S16)。不審者信号を用いて、その通知や、正面顔データの送信等が以下のように行われる。
まず、不審者信号が出力されると、モニタ起動部86の機能により、モニタ装置であるTV(30)の画面が起動される(S20)。具体的には、不審者信号の出力からモニタ電源制御信号を生成し、さらに、正面顔データをTV表示信号、例えばNTSC信号に変換し、モニタI/F(74)及び信号線28を介し、TV(30)に出力する。TV(30)では、受け取ったモニタ電源制御信号により、まだ電源が入っていないときには電源が投入され、その動作が起動される。そして、NTSC信号に変換され伝送された正面顔データが画像として、TV(30)の表示画面32上に映し出される。映し出される際に、チャイム等の知らせ音を出すようにしてもよく、また表示画面32上に、「この画面は、ドアの外にいる人物の画像です。30秒以上連続してドアのほうを窺っています。」等の不審者知らせメッセージを表示してもよい。これらにより、室内にいる者は、呼び鈴等が鳴らされなくても、ドアの外に不審者がいることを知り、その正面顔を見ることができる。
また、不審者信号が出力されると、データ送信部88の機能により、正面顔データが送信される(S22)。具体的には、不審者信号の出力に基づいて、データ記憶装置40へのアクセス信号が生成され、正面顔データが時刻データ等に対応付けられる記憶データフォーマットに変換される。そして、データ通信制御部76及び信号線46を介し、データ記憶装置40に送られる。データ記憶装置40では、受け取ったアクセス信号に従い、顔画像データサーバ42に送信されてきた正面顔データ等の格納が行われる。
それとともに、不審者信号の出力から予めメールアドレスが登録されている携帯電話60に対するアクセス信号を生成し、さらに、正面顔データを、携帯電話60の表示画面62に表示するための表示信号に変換し、インタネット52を介し、携帯電話60に送信する(S24)。携帯電話60では、受け取ったアクセス信号により、まだ電源が入っていないときには電源が投入され、その動作が起動される。そして、表示信号出力に変換され伝送された正面顔データが画像として、携帯電話60の表示画面62上に映し出される。映し出される際に、チャイム等の知らせ音又はフラッシュ等の知らせ光を出すようにしてもよく、また表示画面62上に、「この画面は、ドアの外にいる人物の画像です。30秒以上連続してドアのほうを窺っています。」等の不審者知らせメッセージを表示してもよい。これらにより、携帯電話60の保持者は、例えば外出中でも、自分の住居におけるドアの外に不審者がいることを知り、その正面顔を見ることができる。携帯電話60へのメール通信の内容は、データ記憶装置40のメールデータサーバ44に記憶される。
さらに、通報部90の機能により、不審者信号の出力状況を警戒条件と比較し、警備会社に通報すべきかどうか判断される(S18)。警戒条件としては、予め任意に定めた時間帯に不審者信号が出力されたこととできる。例えば、夜間の午後10時から次の朝の5時までを任意の時間帯と定め、この時間帯に不審者信号が出力されることを警戒条件とできる。すなわち、このような時間帯に、不審者条件を満たす人物が検出されることは、警戒すべきことと考えることができるためである。
他の警戒条件としては、予め任意に定めた期間に不審者信号が出力されたこととできる。例えば、家族全員が旅行中等の不在期間を任意の期間と定め、この期間に不審者信号が出力されることを警戒条件とできる。すなわち、このような期間に、不審者条件を満たす人物が検出されても、家族等は住居から遠く離れているので、警備会社に通報して警戒すべきことと考えられるためである。
警戒条件を満たすとは判断されないときは、そのままS18の工程が継続される。そして、警戒条件を満たすと判断されると、通報部90の機能により、予め登録されている警備会社端末66に電話回線である信号線68を介し、たとえば合成音声による警戒要請の通報がされる(S26)。それとともに、別途の送信手段を用いて、正面顔データ及びその時刻等のデータを送信してもよい。
本発明に係る実施の形態の不審者検出装置を含む不審者検出システムの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態におけるセットトップボックスのブロック図である。 本発明に係る実施の形態における不審者検出及びその表示等の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
8 人物、10 不審者検出システム、12 ドア、14 覗き穴、20 不審者検出装置、22 撮像カメラ、24 無線送信機、26 セットトップボックス、28,46,68 信号線、30 TV、32,62 表示画面、40 データ記憶装置、42 顔画像データサーバ、44 メールデータサーバ、52 インタネット、60 携帯電話、66 警備会社端末、70 CPU、72 カメラI/F、74 モニタI/F、76 データ通信制御部、78 電話通信制御部、80 顔認識部、82 判断部、84 不審者信号出力モジュール、86 モニタ起動部、88 データ送信部、90 通報部。

Claims (6)

  1. 外部と内部とを仕切るドアの覗き穴のドア内部側に設けられ、覗き穴から外部を撮像する撮像カメラと、
    撮像カメラによって各時刻に取得される撮像データをそれぞれ処理し、識別データベースと比較して人の目及び口及び鼻を区別することで、取得された各撮像データのそれぞれについて、撮影データがの顔が正面を向いたときの顔を示す正面顔データであるかどうかのみを認識する顔認識部と、
    顔認識部における複数の正面顔データの認識結果のみに基づき、覗き穴の外部に不審者が存在すると判断して不審者信号を出力する判断部と、
    を備えることを特徴とする不審者検出装置。
  2. 請求項1に記載の不審者検出装置において、
    判断部は、
    顔認識部から、正面を向いている人がたまたまドアの方を向いたのではなく、意識的にドアの方を窺っている不審者であると判断できるために必要な期間に連続して正面顔データの認識結果を受け取るときに不審者信号を出すことを特徴とする不審者検出装置。
  3. 請求項1に記載の不審者検出装置において、
    判断部は、
    顔認識部から、正面を向いている人がたまたまドアの方を向いたのではなく、意識的にドアの方を窺っている不審者であると判断できるために必要な期間にしきい回数を超える正面顔データの認識結果を受け取るときに不審者信号を出すことを特徴とする不審者検出装置。
  4. 請求項1に記載の不審者検出装置において、
    判断部から不審者信号を受け取って、表示画面を有するモニタに対し、表示画面を起動し、正面顔データを転送して表示させるモニタ起動部を備えることを特徴とする不審者検出装置。
  5. 請求項1に記載の不審者検出装置において、
    判断部から不審者信号を受け取って、予め任意に定めた無線携帯表示端末に対し、不審者信号に伴う警告信号及び正面顔データを送信する送信部を備えることを特徴とする不審者検出装置。
  6. 請求項1に記載の不審者検出装置において、
    判断部から不審者信号を受け取り、予め任意に定めた警戒条件を参照し、警戒条件を満たすときは、予め定めた通報先に通報する通報部を備えることを特徴とする不審者検出装置。
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