JP7005717B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、画像中の人物が単独であった場合、ユーザーに通知することを目的とする。
本実施形態では、作業者に対して二人以上で作業を行うことが義務付けられている漏えいを防止すべきデータを扱う現場において、各作業者の中に単独作業者(他の人物と関連付けられない人物)が存在した場合、作業監視員にその旨を通知する処理について説明す
る。このような状況は、本実施形態を用いることができる状況の一例であり、人物が単独であるか、複数であるかを判断したい種々の状況で用いることができる。例えば、本発明は、通行人や入場者等が単独であるかグループであるかを判断して、マーケティングや、社会問題の解決等に利用する状況にも用いることができる。
本実施形態におけるシステムのシステム構成及びハードウェア構成の一例を図1に示す。図1において、撮像装置110は、撮像を行う。クライアント装置120は、撮像装置110の駆動、撮像装置110で撮像された撮像画像の表示を行う。入力装置130は、マウスやキーボード等から構成され、クライアント装置120へのユーザー入力を行う。表示装置140は、ディスプレイ等から構成され、クライアント装置120が出力した画像の表示を行う。図1ではクライアント装置120と表示装置140とを各々独立した装置として示したが、クライアント装置120と表示装置140とを一体化して構成してもよい。また、入力装置130と表示装置140とを一体化して構成してもよいし、クライアント装置120と入力装置130と表示装置140とを一体化して構成してもよい。ネットワーク150は撮像装置110とクライアント装置120とを接続する。ネットワーク150は、例えばローカルネットワーク等の通信規格を満たす複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。本実施形態においては撮像装置、クライアント間の通信を行うことができるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。例えば、ネットワーク150は、インターネットや有線LAN(Local Area Network)、無線LAN(Wireless LAN)、WAN(Wide Area Network)等により構成されてもよい。また、クライアント装置120に接続される撮像装置の数は1台に限られず、複数台であってもよい。
クライアント装置120のハードウェア構成について説明する。クライアント装置120は、ハードウェア構成として、メモリ21と、CPU22と、通信I/F23と、入力I/F24と、表示I/F25と、を含む。CPU22は、クライアント装置120の全体を制御する。メモリ21は、プログラムや撮像装置110から送信された撮像画像、CPU22が処理を実行する際に利用するデータ等を記憶する。通信I/F23は、CPU22の制御に基づきネットワーク150を介した撮像装置110との通信を制御する。入力I/F24は、クライアント装置120と入力装置130とを接続し、入力装置130からの情報の入力を制御する。表示I/F25は、クライアント装置120と表示装置140とを接続し、表示装置140への情報の出力を制御する。CPU22がメモリ21に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することにより、クライアント装置120の機能及び後述する図3のフローチャートの処理等が実現される。但し、クライアント装置120のハードウェア構成は、図1に示されるものに限定されない。例えば、クライアント装置120は、通知装置の一例であるスピーカー等の音声出力装置を有していてもよい。クライアント装置120が音声出力装置をハードウェア構成として有する場合、通知処理の一例は、警告等の音声の出力処理である。
駆動制御部113は、撮像部11の撮像方向、及び画角を変更させる制御を行う。本実施形態では、撮像部11は、パン方向、チルト方向に撮像方向を変更でき、撮像画角を変更することができる場合について説明するが、これに限らない。撮像装置110は、パン方向、チルト方向に撮像方向を変更する機能を有さなくてもよいし、画角を変更する機能を有さなくてもよい。通信制御部114は、信号処理部112で処理が行われた撮像画像をクライアント装置120に送信する。更に通信制御部114は、クライアント装置120から撮像装置110に対する制御命令を受信する。
クライアント装置120は、機能構成として、制御部121と、通信制御部123と、情報取得部124と、表示制御部125と、を含む。制御部121は、クライアント装置120を制御する。通信制御部123は、撮像画像をクライアント装置120から受信する。情報取得部124は、入力装置130によるユーザー入力を受け付け、入力装置130より入力情報を取得する。表示制御部125は、映像を表示装置140へ出力し、後述する表示処理を表示装置140に実行させる。表示装置140は、通知装置の一例である。また、表示処理は、通知処理の一例である。
制御部121は、撮像装置110から撮像画像を取得する(S200)。図4は、クライアント装置120が撮像装置110から取得した撮像画像300の一例を示す図である。図4において作業者301、302及び作業者303、304は二人一組で作業を行っている共同作業者(他の人物と関連付けられる人物)を表す。一方、作業者305は一人で作業を行っている単独作業者を表す。また、作業台306は撮像装置110から遠い位置に存在する作業台を表わす。作業台307は撮像装置110に近い位置に存在する作業台を表す。
このとき、クライアント装置120が取得する撮像画像は、作業者ができるだけ重ならないように撮像装置110の撮像部11の位置や取り付け角度、画角を予め調整しておくことが好ましい。本実施形態ではクライアント装置120は、撮像装置110から取得した撮像画像に対し処理を行う。これによって、リアルタイムのライブ映像に対して処理を行うことができる。しかしながらこれに限らない。例えば、クライアント装置120は、撮像装置110内に保存されている動画を取得し、各フレームに対し処理を行ってもよいし、クライアント装置120内に保存されている動画の各フレームに対して処理を行ってもよい。又はクライアント装置120は、録画サーバ等にアクセスし、録画サーバ内に保存されている動画の各フレームに対して処理を行ってもよい。また本実施形態では、共同作業者を二人一組としたが、これに限らない。クライアント装置120は、三人以上を共同作業者としてもよい。
図5は、撮像画像300に対して人物検出を行った結果を示す画像400の一例を示す図である。図5の(A)において楕円401~405はそれぞれ、作業者301~305を検出した位置を表す。また、矢印406~408は各人物の顔の向き表現するための、矢印の末尾側を基点、頭部側を無限に伸ばすとする半直線である。また、上記のように、人物の特徴量を使用する検出方法の他、図5の(B)のように、作業者のルールとして、予め定められた制服、ビブス(ベスト状の衣服)、帽子の内の少なくとも何れかを着用することを決める等するようにしてもよい。即ち、作業者として検出すべき人物が身につけた物の特徴量を予めルールを設定ファイルとしてクライアント装置120のメモリ21等に記憶しておくようにしてもよい。このようにすれば、制御部121は、設定ファイルのルール及び撮像画像の処理対象の人物が身につけた物の色・形状等の特徴量に基づいて、ルールに合致した特徴量の制服等を身につけた作業者を検出することもできる。
次に制御部121は、撮像画像上のx座標px、Y座標pyとホモグラフィ行列Hとに対し、以下の式(3)を適用することにより、px、pyに対応する水平面画像上のX座標qxと、Y座標qyとを計算することができる。
(処理1).制御部121は、リスト内の各ノードに保存されている人物の撮像画像上の座標と、自身の撮像画像上の座標と、の距離を計算し、閾値以下であれば対象のノードを自身のデータで置き換える。このとき、制御部121は、今までノード内に保存された座標の履歴を保存する。
(処理2).制御部121は、(処理1)内の条件を満たすノードが無ければリストの末尾に自身のデータを追加する。また、制御部121は、検出された全ての人物に対し上記の処理を終えた後は以下の処理を行う。
(処理3).制御部121は、更新されなかったノードを削除する。
(処理1).制御部121は、リストの先頭を処理対象とする(S204)。
(処理2).制御部121は、処理対象の人物が単独作業者かどうかを判断する(S205)。本実施形態では、制御部121は、単独作業者かどうか判断するため、処理対象の人物に対して以下の項目を確認する。
(項目1).制御部121は、処理対象の人物の水平面画像上の座標を中心として、半径R以内に検出された人物が存在するかを判断する。
この半径Rは本実施形態が適用される状況に応じて適宜設定すればよい。例えば、室内での作業を監視する場合、半径Rは2mに相当する距離とすることができる。但しこのとき、制御部121は、処理対象の人物のノードに保存されている座標履歴を参照し、処理対象の人物が移動中であると判断した場合、移動中ではないと判断したときよりも、閾値であるRの値を大きくする。またこのとき、制御部121は、共同作業者同士が水平面画像上のx軸方向に並んで作業を行うのであれば、半径Rの円をy軸方向に縮めた楕円を用いてもよい。同様に、制御部121は、共同作業者同士が水平面画像上のy軸方向に並んで作業を行うのであれば、半径Rの円をx軸方向に縮めた楕円を用いてもよい。制御部121は、(項目1)の条件に当てはまった人物を単独作業者の候補とし、以下の(項目2)及び(項目3)を確認する。
(項目2).制御部121は、(項目1)を満たす人物が存在した場合、顔の向きを表す半直線は、処理対象の人物の顔の向きを表す半直線と交わるかを判断する。
但しこのとき、制御部121は、顔の向きを検知できていなければ、(項目2)を後述する単独作業者か、又は共同作業者かどうかの判断に含めない。
(項目3).制御部121は、(項目1)を満たす人物が存在した場合、その人物は非検知領域外に存在するかを判断する。
本実施形態では、制御部121は、入力装置130等を操作してユーザーによって指定された領域を作業者が存在しえない非検知領域に設定するものとする。これにより、例えばガラス張りの壁の向こう側を移動する非作業者、及び机の上に置かれたポスター等に映る人物を共同作業者と誤検知することを抑制することができる。非検知領域の設定は、ユーザーによる入力装置130等を介した入力に限られない。制御部121は、撮像画像上に配置されたマーカーで囲まれた領域を非検知領域として自動で設定してもよい。マーカーを用いて検出する方法としては、例えば、非検知領域の四隅に設置された二次元のマーカーを、撮像画像をラスタースキャンすることで予めクライアント装置120に登録してある前述の二次元のマーカーの情報とパターンマッチングする方法がある。
制御部121は、上記(項目1)~(項目3)の全てを満たす場合は共同作業者であると判断し、(処理3-1)へ進む。つまり、制御部121は、上記(項目1)~(項目3)の全てを満たす作業者同士を関連付けて、共同独作業者であると判定する。このように、制御部121は関連付け部としての機能を有している。また、制御部121は、少なくとも一つを満たさない場合、処理対象の人物は単独作業者であると判断し、(処理3-2)へ進む。
非検知領域を表す。また、楕円600は以下の式(4)を満たすx、yから成る楕円を表す。
まず(項目1)では、制御部121は、楕円600の内部に検出された人物が存在するか否かを判定する。図7で表す状況においては、人物検出位置の楕円401に対応した水平面画像上の座標601が楕円内に含まれているため、制御部121は、要件を満たすと判断する。
次に(項目2)では、制御部121は、人物検出位置である楕円402の顔の向きを表す半直線407と、(項目1)の条件を満たした人物の人物検出位置である楕円401の顔の向きを表す矢印406と、が交差するかどうかを判定する。本実施形態の例で説明する状況下では、矢印406、及び407は、交差するため、制御部121は、要件を満たすと判断する。
次に(項目3)では、制御部121は、(項目1)の条件を満たした人物の人物検出位置である楕円401に対応した水平面画像上の座標601が、非検知領域である領域606、607に含まれていないかを判定する。本実施形態の例で説明する状況下では、座標601が、非検知領域である領域606、607に含まれていないため、制御部121は、要件を満たすと判断する。以上、(項目1)~(項目3)の全ての要件を満たしていたため、制御部121は、人物検出位置である楕円402の人物を共同作業者であると判断する。
また、本実施形態では、制御部121は、(項目1)の条件に当てはまる人物を単独作業者の候補とした。しかしながらこの限りでは無く、制御部121は、領域の指定に基づく判断を行ってもよい。例えば、制御部121は、ユーザー入力に基づき、撮像画像又は水平面画像上に、各作業者のペアが存在するであろう領域を複数設定する。このとき、制御部121は、(項目1)の条件を、注目する人物と同じ検知領域に人物が存在するか、としてもよい。
制御部121は、リストの末尾で無ければ次の人物を処理対象とし、(処理2)へ戻る(S207)。制御部121は、リストの末尾であればリスト内の走査を終了し、単独作業者が存在する累積フレーム数を0にする(S208)。
(処理3-2).制御部121は、単独作業者が存在する累積フレーム数をインクリメントする、即ち変数の値を1増やす(S209)。
次に制御部121は、単独作業者が存在する旨をユーザーへ通知するか否かを判断し、
条件を満たしていた場合は通知を行う(S210、S211)。本実施形態では、制御部121は、単独作業者が存在する累積フレーム数(累積期間)が閾値を超えた場合、ユーザーに警告を通知することとする。この判断条件を用いることで、例えば共同作業者であるにもかかわらず、一瞬人物の検出に失敗したことによって単独作業者であると誤通知することを抑制することが可能になる。なお、制御部121は、累積フレーム数で判断するのではなく、単独作業者が存在する時間が閾値を超えた場合にユーザーに警告を通知するようにしてもよい。制御部121は、単独作業者が存在する期間(累積フレーム数や時間)が閾値を超えた場合にユーザーに警告を通知すればよい。また、制御部121は、単独作業者が存在する状態が連続している期間(連続期間)が所定の閾値を超えた場合にユーザーに警告を通知するようにしてもよい。ここで、閾値は、例えば、メモリ21に記憶されているものとする。制御部121は、入力装置130等を介してユーザーの設定操作に応じて、前記閾値を変更することができる。また、閾値をゼロとしてもよい。つまり、単独作業者が存在する場合、ただちにユーザーへ通知するようにしてもよい。
また、本実施形態では単独作業者が存在することをユーザーへ通知する方法として、表示装置140へ単独作業者が存在する旨を表すUIを表示する方法を例に説明を行う。例えば、制御部121は、表示制御部125を介して、表示装置140に、撮像画像300、又は水平面画像500上の単独作業者の位置に二重丸を重畳する、赤丸を重畳する等の表示処理を実行させる。しかしながらこの限りでは無く、制御部121は、ユーザーにメールを送信してもよいし、スピーカーからアラートを発する等を行ってもよい。また、LED等の発光手段を発光させることで通知を行ってもよい。
次に、制御部121は、撮像画像の取得(S200)からユーザーへ単独者業者の有無を通知するかどうかの判断(S210、S211)までの処理を繰り返すかどうかを判断する(S212)。本実施形態では、制御部121は、撮像装置110からの撮像画像の取得が不可能になった場合、又はユーザーによる繰り返し処理中断の指示が有った場合に、繰り返し処理を終了すると判断する。
以上のように、動画像において、他の人物と関連付けられない単独作業者が含まれる動画像の期間があると、それに応じて、通知処理を実行させる。これによって単独作業者が存在することを監視者に伝えることができる。
また、本実施形態では、1台のクライアント装置で人物等を検出して表示する例を示したが、複数のクライアント装置で処理を行うようにしてもよい。例えば、映像が入力され、単独作業等を検知し、通知するための第1のクライアント装置と、前記通知を受けて警報を出力したり、重畳表示を行ったりする第2のクライアント装置と、で処理を行うようにしてもよい。第1のクライアント装置の一例は、VCA(Video Content Analysis)装置である。第2のクライアント装置の一例は、VMS(Video Management System)装置である。第1のクライアント装置と、第2のクライアント装置とのハードウェア構成は、図1のクライアント装置120のハードウェア構成と同様である。それぞれのクライアント装置のCPUがそれぞれのクライアント装置のメモリに記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによりそれぞれのクライアント装置の機能が実現される。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
また、単独作業者の位置に二重丸を重畳する、赤丸を重畳する以外に、単独作業者に「単独作業者」と文字列を重畳させるようにしてもよいし、赤色等の警告色を撮像画像上の単独作業者に重畳させるようにしてもよい。また、これらを任意に組み合わせて重畳表示させるようにしてもよい。実線の楕円、二重線の楕円、「単独作業者」等の文字列、赤色等の警告色は、他の人物と関連付けられない人物であることを示すオブジェクトの例である。
また、上述したクライアント装置や撮像装置のハードウェア構成は一例であり、例えば、CPUやメモリ、通信I/F等は複数有していてもよい。
22 CPU
120 クライアント装置
140 表示装置
Claims (9)
- 動画像から人物を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出される人物のうち、前記動画像に設定される人物の検知領域である第1のエリアにいる人物について、単独の人物であるかを特定する特定手段と、
前記特定手段により前記単独の人物と特定された状態で、前記人物が前記第1のエリアにいる時間が所定時間を超えると、前記単独の人物の存在をユーザが認識可能な情報の通知処理を、通知装置に実行させる制御を行う通知制御手段と、を有し、
前記特定手段は、前記第1のエリアにいる人物であって、前記第1のエリアにいる他の人物と顔の向き、又は目線が交差しない人物、かつ前記他の人物との距離の値が所定の閾値以上である人物を単独の人物と特定し、
前記所定の閾値は、前記第1のエリアにいる人物と前記第1のエリアにいる他の人物とが並んでいる方向に基づいて変更される、
ことを特徴とする制御装置。 - 前記通知装置は、表示装置であり、
前記通知制御手段は、前記表示装置に表示処理を実行させることで前記通知処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記表示処理は、前記単独の人物であることを示すオブジェクトを重畳表示させる処理であることを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
- 撮像装置より動画像を取得する取得手段を更に有し、
前記検出手段は、前記取得手段により取得された前記動画像から人物を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記検出手段は、人物の特徴量に基づき前記動画像から人物を検出することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の制御装置。
- 前記検出手段は、更に、人物が身につけている物の特徴量に基づき前記動画像から人物を検出することを特徴とする請求項5に記載の制御装置。
- 前記人物が身につけている物は、制服、ビブス、及び帽子の内の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項6に記載の制御装置。
- 制御装置が実行する制御方法であって、
動画像から人物を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出される人物のうち、前記動画像に設定される人物の検知領域である第1のエリアにいる人物について、単独の人物であるかを特定する特定工程と、
前記特定工程で前記単独の人物と特定された状態で、前記人物が前記第1のエリアにいる時間が所定時間を超えると、前記単独の人物の存在をユーザが認識可能な情報の通知処理を、通知装置に実行させる制御を行う通知制御工程と、を含み、
前記特定工程では、前記第1のエリアにいる人物であって、前記第1のエリアにいる他の人物と顔の向き、又は目線が交差しない人物、かつ前記他の人物との距離の値が所定の閾値以上である人物を単独の人物と特定し、
前記所定の閾値は、前記第1のエリアにいる人物と前記第1のエリアにいる他の人物とが並んでいる方向に基づいて変更される、
ことを特徴とする制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至7の何れか1項に記載の制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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