JP6495696B2 - 画像収集装置、画像収集方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
しかしながら、オフィスなどにカメラを設置した場合、人の動きだけでなく、外光や照明による空間の明るさの変化によって画像の輝度変化が生じる場合がある。そのため、実際には人が存在しないにも関わらず、人を誤検出する可能性がある。この問題を解決するため、検出対象の空間の背景画像を予め記憶し、取得された画像と背景画像との比較により輝度変化のあった領域が背景か否かを識別する技術が提案されている。しかしながら、このような従来技術を、明るさが変化するオフィスなどの空間に適用する場合、基準となる背景画像を明るさの変化に応じて随時更新する必要がある。
図1は、画像センサ1の利用例を示す図である。
図1は、画像センサ1が、オフィスフロアの機器の制御に用いられた例を示す。図1の例の場合、照明機器20及び空調機器30が制御対象の機器である。画像センサ1は、オフィスフロアの天井10に設置され、オフィスフロアを撮像する。画像センサ1は、撮像した画像から環境情報や人物情報を取得する。環境情報は、撮像対象の空間(以下、「対象空間」という。)の環境に関する情報である。例えば、環境情報は、オフィスの照度や温度などを示す情報である。人物情報は、対象空間における人に関する情報である。例えば、人物情報は、人の在又は不在や人数、人の行動、人の活動量などを示す情報である。人物情報を取得するため、画像センサ1は、取得した画像を解析して人を検出する。画像センサ1は、取得した環境情報や人物情報を、照明機器20及び空調機器30を制御する制御装置に送信する。制御装置は、画像センサ1によって取得された環境情報や人物情報に基づいて、照明機器20及び空調機器30を制御するための制御情報を生成する。制御装置は、生成した制御情報を照明機器20及び空調機器30に送信する。照明機器20及び空調機器30が、制御装置から送信された制御情報に基づいて自装置を動作させる。このような制御によって、環境情報や人物情報に基づく機器の制御が実現される。
図2の機器制御システムは、複数の画像センサ1−1〜1−3を備える。画像センサ1−1〜1−3は、画像から取得した人物情報や環境情報(以下、「検知情報」という。)をネットワークハブ2を介して、ゲートウェイサーバ3に送信する。ゲートウェイサーバ3は、各画像センサ1から送信された人物情報や環境情報を、BEMS(Building Energy Management System)4や機器制御装置5、可視化装置6、調整用端末7などに送信する。
画像センサ1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、画像センサプログラムを実行する。画像センサ1は、画像センサプログラムの実行によって通信部11、撮像部12、画像記憶部13、辞書情報記憶部14、動体検出部15、動体判定部16及び人判定部17を備える装置として機能する。なお、画像センサ1の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。画像センサプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。画像センサプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
まず、撮像部12が検出対象の空間を撮像して画像データを取得する(ステップS101)。撮像部12は、取得した画像データと、画像データを取得したタイミングを示す情報とを対応づけて画像記憶部13に保存する。
調整用端末7は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、調整プログラムを実行する。調整用端末は、調整プログラムの実行によって通信部71、記憶部72、画像データ取得部73、属性付与部74及び撮像制御部75を備える装置として機能する。なお、調整用端末7の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。調整プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。調整プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
背景画像を収集するタイミングは、背景画像が変化する要因となりうる人が不在であるタイミングが望ましい。そのため、例えばビルなどの背景画像を収集する場合、人が入居する前の調整時に行われるのが一般的である。しかしながら、大規模ビルであれば数千台の画像センサが設置される場合もあり、調整員が各画像センサに対して、それぞれ画像取得の指示をしていると作業効率が低下する。そのため、第2の実施形態の調整用端末7aは、背景画像の取得に関して予め設定された条件に基づいて、背景画像を自動的に収集する構成を備える。
第2の実施形態の調整用端末7aは、記憶部72に代えて記憶部72aを備える点、撮像制御部75に代えて撮像制御部75aを備える点で第1の実施形態の調整用端末7と異なる。他の機能部は、調整用端末7と同様である。そのため、図6では、記憶部72a及び撮像制御部75a以外の機能部については、図5と同様の符号を付すことにより説明を省略する。
撮像制御部75aは、撮像条件情報に基づいて、画像センサ1に背景画像の撮像を行わせるタイミングを制御する。
画像センサ1による動体と背景との識別の精度は、識別に用いられる辞書情報の質に左右される。そのため、動体と背景とを精度良く識別するためには、質の高い辞書情報が必要である。辞書情報の質は、辞書情報がどれだけ多くのパターンの背景画像に基づいて生成されているかによって決まる。そのため、背景画像に対する明るさの影響を考慮する場合、質の高い辞書情報を生成するには、明るさの異なる状況で撮像された背景画像が必要になる。しかしながら、このような撮像条件で背景画像を取得するのには多くの労力がかかる。そのため、第3の実施形態の調整用端末7bは、照明機器など空間の明るさに影響を与える機器を制御して、撮像対象の空間を撮像条件に応じた状態に変化させる構成を備える。
第3の実施形態の調整用端末7bは、記憶部72aに代えて記憶部72bを備える点、撮像制御部75aに代えて撮像制御部75bを備える点、状態取得部76及び制御信号生成部77をさらに備える点で第2の実施形態の調整用端末7aと異なる。他の機能部は、調整用端末7aと同様である。そのため、図7では、記憶部72b、撮像制御部75b、状態取得部76及び制御信号生成部77以外の機能部については、図6と同様の符号を付すことにより説明を省略する。
ビルの照明機器には、例えば、天井に設置されたアンビエント照明と、作業者が必要に応じて机上に設置するタスク照明とがある。タスク照明は、視作業用の照度を確保するための照明機器であり、アンビエント照明は、視作業が行われる領域全体の照度を確保するための照明機器である。これらのアンビエント照明及びタスク照明の制御は「タスク・アンビエント制御」と呼ばれる。タスク・アンビエント制御は、制御対象の空間を、人が存在する空間であるタスク領域と、それ以外の空間であるアンビエント領域とに分けて、異なる照明機器を異なる条件で制御する方法である。タスク・アンビエント制御では、タスク領域には必要な照度を与え、その他の周辺領域には、これより低い照度を与えるのが一般的である。
図9は、オフィスのレイアウトを示す図である。図9のオフィス天井には、アンビエント照明200−1〜200−4が設置されており、フロアには机201−1〜201−8が設置されている。この場合、画像センサ1によって、例えば、机201−3及び201−6に人がいることが判定された場合、タスク・アンビエント制御によって、机201−3及び201−6のタスク照明と、アンビエント照明200−2及び200−3が点灯される。
上述したとおり、質の高い辞書情報の生成には、様々な条件下で撮像された背景画像が必要となる。しかしながら、このような背景画像を取得できる時間には制約があることも多い。例えば、ビルの工事中に行う現地調整では、他の工事との兼ね合いで十分な時間が確保できない可能性がある。また、ビルの完成後、人が入居した後では、このような調整時間を十分に確保することはより困難となる。そのため、第4の実施形態の調整用端末7cは、背景画像の取得に関する優先度を決定し、優先度に基づいて背景画像を収集する構成を備える。
第4の実施形態の調整用端末7cは、撮像制御部75bに変えて撮像制御部75cを備える点で、第3の実施形態の調整用端末7bと異なる。他の機能部は、調整用端末7bと同様である。そのため、図10では、撮像制御部75c以外の機能部については、図7と同様の符号を付すことにより説明を省略する。
撮像制御部75cは、所要時間算出部751及び優先度決定部752を備える。
所要時間算出部751は、撮像条件情報に基づいて、各撮像条件における背景画像の収集に要する所要時間を算出する。例えば、所要時間算出部751は、背景画像を取得する対象となる画像センサ1の台数と、1台の画像センサ1による背景画像の取得に要する時間とに基づいて、所定数の背景画像の取得に要する所要時間を算出する。また、例えば、所要時間算出部751は、制御信号生成部77の制御対象となる各設備の台数や、制御信号の送受信に要する時間、各制御に要する時間等に基づいて、各設備の制御に必要となる時間を算出してもよい。所要時間算出部751は、このような各所要時間を算出することにより、各撮像条件における背景画像の収集に要する所要時間を算出する。所要時間算出部751は、算出した各撮像条件における所要時間を示す情報を優先度決定部752に出力する。
Claims (12)
- 画像から動体を検出する動体検出装置で利用される前記動体の背景画像を収集する画像収集装置であって、
対象の空間が撮像された画像を記憶する画像記憶部と、
前記空間の画像に基づいて前記空間に存在する人を検出する検出部と、
前記検出部から前記空間における人の検出結果を取得し、前記検出結果に基づいて人が不在であるタイミングで前記空間を撮像するように撮像部を制御する撮像制御部と、
前記撮像部から前記空間の画像を取得し、取得した前記画像を、前記画像に関する属性情報と対応づけて前記画像記憶部に記憶させる属性付与部と、
を備える画像収集装置。 - 前記属性情報は、前記撮像部が前記画像を取得した時の撮像動作に関して設定された情報を示す撮像設定情報を含む、
請求項1に記載の画像収集装置。 - 前記属性情報は、前記画像が取得された時の前記空間の状態を示す空間状態情報を含む、
請求項1又は2に記載の画像収集装置。 - 前記属性付与部は、前記タイミングに同期して前記撮像部から前記撮像設定情報を取得する、
請求項2に記載の画像収集装置。 - 前記撮像制御部は、前記撮像部による前記画像の取得に関する条件を示す取得条件情報に基づいて前記タイミングを制御する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の画像収集装置。 - 前記空間の明るさを変化させる設備を制御する機器制御部と、
前記設備の現在の状態を示す設備状態情報を取得する設備状態取得部と、
をさらに備え、
前記取得条件情報は、前記撮像部が前記画像を取得する際の前記設備の状態に関する条件を示し、
前記撮像制御部は、前記取得条件情報によって示される条件が満たされるような前記設備の状態を前記設備の撮像時状態として決定し、前記設備状態情報に基づいて現在の前記設備の状態を判断し、現在の前記設備の状態が前記撮像時状態となったタイミングで前記撮像部に前記空間の撮像を指示し、
前記機器制御部は、前記設備の状態が前記撮像時状態となるように前記設備を制御する、
請求項5に記載の画像収集装置。 - 前記取得条件情報は、前記撮像部が前記画像を取得する際の前記空間のブラインドの状態に関する条件を示し、
前記設備状態情報は、前記ブラインドの現在の状態を示し、
前記撮像制御部は、前記取得条件情報とその日の天候を示す天候情報とに基づいて、前記ブラインドの撮像時状態を決定し、現在の前記ブラインドの状態が前記撮像時状態となったタイミングで前記撮像部に前記空間の撮像を指示し、
前記機器制御部は、前記ブラインドの状態が前記撮像時状態となるように前記ブラインドを制御する、
請求項6に記載の画像収集装置。 - 前記取得条件情報は、前記撮像部が前記画像を取得する際の前記空間のブラインドの状態に関する条件を示し、
前記設備状態情報は、前記ブラインドの現在の状態を示し、
前記撮像制御部は、前記取得条件情報と太陽の位置を示す太陽位置情報とに基づいて、前記ブラインドの撮像時状態を決定し、現在の前記ブラインドの状態が前記撮像時状態となったタイミングで前記撮像部に前記空間の撮像を指示し、
前記機器制御部は、前記ブラインドの状態が前記撮像時状態となるように前記ブラインドを制御する、
請求項6に記載の画像収集装置。 - 前記取得条件情報は、前記画像の取得に関する複数の条件を示し、
各条件での前記空間の画像の取得に要する所要時間を算出する所要時間算出部と、
前記所要時間に基づいて、各条件の前記画像の取得に関する優先度を決定する優先度決定部と、
をさらに備える、
請求項5から8のいずれか一項に記載の画像収集装置。 - 前記取得条件情報は、場所に応じた前記画像の取得条件を示し、
前記撮像制御部は、前記取得条件情報に基づいて、撮像対象の空間の場所に応じた取得条件で前記撮像部に前記空間の撮像を指示する、
請求項5から9のいずれか一項に記載の画像収集装置。 - 画像から動体を検出する動体検出装置で利用される前記動体の背景画像を収集する画像収集方法であって、
対象の空間が撮像された画像を画像記憶部に記憶させる画像記憶ステップと、
前記空間の画像に基づいて前記空間に存在する人を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによる前記空間における人の検出結果を取得し、前記検出結果に基づいて人が不在であるタイミングで前記空間を撮像するように撮像部を制御する撮像制御ステップと、
前記撮像部から前記空間の画像を取得し、取得した前記画像を、前記画像に関する属性情報と対応づけて前記画像記憶部に記憶させる属性付与ステップと、
を有する画像収集方法。 - 画像から動体を検出する動体検出装置で利用される前記動体の背景画像を収集する画像収集装置として機能するコンピュータに、
対象の空間が撮像された画像を画像記憶部に記憶させる画像記憶ステップと、
前記空間の画像に基づいて前記空間に存在する人を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによる前記空間における人の検出結果を取得し、前記検出結果に基づいて人が不在であるタイミングで前記空間を撮像するように撮像部を制御する撮像制御ステップと、
前記撮像部から前記空間の画像を取得し、取得した前記画像を、前記画像に関する属性情報と対応づけて前記画像記憶部に記憶させる属性付与ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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