JPS62177689A - 人数計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像処理によって設定領域内に存在する人
間の頭数を計数する人数計数装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の人数カウント方法を示すフローチャート
である。図において、１は人のいない時の画像を取り込
む処理、２はカウンタＪ、ＣＮＴをリセットする処理、
３はカウントすべきときの画像を取り込む処理、４はカ
ウンタＩをリセットする処理、５は処理１によって得た
画像の画素（Ｉ、Ｊ）と処理３によって得た画像の画素
（Ｉ。

Ｊ）との濃度値の差を取る処理、６は処理５の結果ある
「しきい値」以上の変化があったかどうかを調べるしき
い値処理、７，８．１０はカウンタＣＮＴ、Ｉ、Ｊをカ
ウントアツプする処理、９゜１１はカウンタＩ、Ｊのカ
ウント値が設定値Ｉ□。。

Ｊ　ＥＮＯになったか否かを判定する処理、１２はカウ
ンタＣＮＴの値を得る処理である。

次に従来の人数カウント方法について第４図を参照しな
がら説明する。人数をカウントする場合、まず、人数を
カウントするための画像と比較するために、人のいない
時の画像をとらえ、メモリ１にストアする（処理１）。

次に人数をカウントするときの画像をとらえ、メモリ２
にストアする（処理３）。このメモリ１とメモリ２の両
格納値を各画素対応で減算し、その結果をあるしきい値
Ｔ　Ｈと比較し、しきい値ＴＨより大きいときカウント
値ＣＮＴを１つカウントアツプする（処理２゜４〜１１
）。このカウント値ＣＮＴが人数に相当する数となる（
処理１２）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の人数カウント方法は以上のような方法であったの
で、例えば小さなかたまり（画面上のごみなどのノイズ
成分）までカウントしたり、２人が重なっている場合実
際２人分より小さなかたまりとして画像にとらえ、カウ
ント人数を少なくカウントしたりするなどの問題があっ
た。

これに対し、本件出願人は、小さなノイズ成分はこれを
カウントせず、又２Å以上が重なり合うかたまりもその
人数分をカウントすることのできる人数カウント方法を
開発し、出願している（特願昭６０−１８６０７４号）
。

第５図は上記特願昭６０−１８６０７４号に記載の人数
カウント方法を示すフローチャートである。図において
、１５は人のいない時の画面を取り込む処理、１６はカ
ウントすべき時の画像を取り込む処理、１７は処理１５
と処理１６とによって得た画像間の差の絶対値を取る処
理、１８は処理１７の結果、あるしきい値以上の変化が
あったかどうかを調べるしきい値処理、１９は処理１８
の結果から１の値をもつ連結領域にラベル付けする処理
、２０は各ラベル領域毎に面積をカウントする処理、２
１は処理２０でもとめた各ラベル領域面積をある設定面
積値Ｍで割って量子化する処理、２２はすべてのラベル
の量子化数の総和を人数カウント出力として出力する処
理である。

次にこの人数カウント方法について説明する。

この方法によって人数をカウントする場合、まず人数を
カウントするための画像と比較するために、人のいない
時の画像をとらえ、それをメモリ１にストアする（処理
１５）。次に人数をカウントするときの画像をとらえメ
モリ２にストアする（処理１６）。このメモリ１とメモ
リ２の両格納値を各画素対応で引き算して絶対値を取り
、その結果をあるしきい値ＴＨと比較し、しきい値ＴＨ
より大きいときは１”を、そうでないときはＩＩＱｌｌ
をメモリ２にストアする（処理１７．１８）。

次にラベル付は処理１９では、メモリ２の６１”の点で
上下左右に連結している領域をひとつの領域として、ひ
とかたまり毎にラベル付けを行う。

処理２０は、各ラベル毎にその面積を、同一ラベル画素
をカウントすることにより求める処理である。求められ
た各ラベル毎の面積を例えば−人の人間の画像上の面積
をＭとして、Ｘｉ＜Ｍ（Ｘｉはラベルｉの連結領域の面
積）のとき、これはノイズであると判断し削除する。ま
たＸｉ＝Ｍのとき、これはひとり分に相当するので、量
子化数を１とする。Ｘ　ｉ　＞Ｍのとき、何人かが重な
っている場合で、Ｘｉ／Ｍを四捨五入等で整数化した量
子化数で表わす。この量子化処理を各ラベル毎に行う（
処理２１）。最後に全ラベルの量子化数の総和を求め、
これを検出された人数として処理２２にて出力する。

しかるにこのような人数カウント方法では、画像内の人
間の像が、−律に、しきい値ＴＨ以上に変化した画素領
域の面積に表現されると仮定し、やはり一律に設定され
た人間−人のしめる面積Ｍで領域毎に量子化しているの
で、人対象と床背景への配光分布、人の稠密度、それに
伴う陰影形状の変化等に影響を受けやすく、精度高い計
数が困難なものであった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、人間の頭数を高い精度でもって計数するこ
とのできる人数計数装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る人数計数装置は、赤外光透過照明手段と
、赤外光波長付近の光を透過するフィルタを有し照明さ
れた情景を俯徹↑最像する俯睡撮像手段と、得られた画
像の濃度階調を記憶する画像記憶回路と、画像の各画素
近傍の白から黒に至る濃度変化の方向を量子化された方
向値に換算する濃度変化方向算出回路と、換算値を記憶
する濃度変化方向記憶回路と、画像記憶回路及び濃度変
化方向記憶回路の注目点画素を走査する走査アドレス発
生回路と、注目点画素を中心としてそのアドレスに加算
する所定半径円周上の均等分割点画素のアドレス・シフ
ト・ベクトルを格納した方向抽出テンプレートと、濃度
変化方向記憶回路内の方向値によって決まる方向と方向
抽出テンプレートのアドレス・シフト・ベクトルによっ
て決まる方向とが反対方向の時最大とし、方向のずれが
小さくなるに伴って減少する重みを各注目点画素の均等
分割点画素につけてこれを各注目点画素毎に累算し各注
目点画素毎に累算値と設定値とを比較して黒用検出信号
を出力する比較回路と、黒用検出出力信号を受は濃度記
憶回路の注目点画素を含む設定領域の濃度特徴と設定値
とを比較してカウンタをカウントアツプさせる濃度比較
回路とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、人間を含む情景が赤外光透過照明
手段で照明されて俯職撮像手段で撮像されると、人間の
頭部は毛髪の赤外光吸光特性に起因して黒い円板の如く
撮像され、又得られた画像が濃度記憶回路内に格納され
ると、画像の各画素の方向値が濃度変化方向算出回路で
算出され、比較回路でこの方向値とアドレス・シフト・
ベクトルとを用いて各注目点画素の均等分割点画素に重
みづけが行なわれてその累算値が求められ、累算値と設
定値との比較によって黒用の中心である注目点画素が求
められ、濃度比較回路でその注目点画素を含む設定領域
の濃度特徴と設定値とが比較されてカウンタがカウント
アツプされ、このように人間の頭部が強調入力され、濃
度値による空間情報が濃度変化方向の空間情報に置き換
えられて検出され、さらに濃度・空間情報に戻って確認
された後計数が行なわれるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による人数計数
装置を示す。第１図において、３１は人を含む情景を照
明する赤外光投下照明手段、３２は照明された人を含む
情景を俯嶽撮像する俯睡撮像手段、３３は俯脆撮像手段
３２の光軸上に配設され、上記赤外光波長付近の光を透
過するフィルタ、３４は画像の濃度階調を記憶する画像
記憶回路、３５は画像記憶回路３４内の画像各画素毎に
、該画素の濃度階調と近傍画素の濃度階調とから白から
黒に至る濃度変化の方向を求め、これを量子化された方
向値に換算する濃度変化方向算出回路、３７は換算値を
各画素毎に記憶する濃度変化方向記憶回路、３６は画像
記憶回路３４及び濃度変化方向記憶回路３７内の注目点
画素を全画像にわたって順次走査する走査アドレス発生
回路、３８は上記注目点画素を中心としてそのアドレス
に加算する所定半径円周上の均等分割点画素のアドレス
・シフト・ベクトルを格納した方向抽出テンプレートで
ある。

また３９は濃度変化方向記憶回路３７から抽出された方
向値によって決まる方向と、方向抽出テンプレート３８
から抽出されたアドレス・シフト・ベクトルによって決
まる方向との組が相対向する方向の組合わせの時最大と
し、方向のずれが小さくなるに伴って減少する重みを各
注目点画素の均等分割画素につけてこれを各注目点画素
毎に累算し、各注目点画素毎に累算値が設定値より大き
いとき黒用検出信号を出力する比較回路、４０は比較回
路３９の黒用検出信号を受けて画像記憶回路３４の当該
アドレスを含む領域範囲の濃度特徴を設定値と比較する
濃度比較回路、４１は検出数をカウントアツプするカウ
ンタ、４２は計数済の注目点画素のアドレスを格納する
注目点アドレス累積テーブルである。

次に動作について説明する。人数をカウントすべき領域
が上方の赤外光投下照明手段３１で照明され、その情景
がフィルタ３３を介して俯微撮像手段３２で俯瞰撮像さ
れると、得られた画像信号はその位置に応じた画像記憶
回路３４のアドレスに濃度階調値に応じた値で記憶され
る。この時、人間の頭部像は頭髪の赤外線吸光特性に起
因して周辺背景に対し低階調を示し、又人間の身長の分
布幅が撮像距離に比して低比率であるので、はぼ一定の
径を有する黒い円形となる。

濃度変化方向算出回路３５では、画像記憶回路３４内の
各画素とその近傍画素との濃度値の増減が例えば空間微
分処理等により比較され、各画素毎に、最も大きな濃度
差の生じる方向が、しかるべく設定された方向解像度ｎ
に応じた濃度変化方向値（０，１，・・・、ｎ−１）に
置き換えられる。

この操作を画像記憶回路３４の全ての画素に施した結果
が、それぞれの位置に対応するアドレスで濃度変化方向
記憶回路３７に格納される。

一方、方向抽出テンプレート８には、盪像条件によりほ
ぼ一意的に決まる画像上の半径ｒと、先の方向解像度ｎ
により決定される注目点を中心として円周上の均等分割
点へのアドレス・シフト・ベクトル（Ｘｏ、・・・、に
、、−１）　とが格納されている。

第２図（Ｃ）に濃度変化方向記憶回路３７内の方向値を
、第２図（８１，Ｃｂ）に方向・値を求める方法を第３
図に方向抽出テンプレート３８の概念を示しているので
、参照されたい。ここでは、方向解像度をｎ＝８．濃度
変化方向を統計的に高階調から低階調に向かう方向に矢
印で表示し、左向き水平方向から、時計廻りに方向値（
０，・・・、７）を定めた例を示している。

濃度変化方向記憶回路３７に、全画素の算出値が格納さ
れると、走査アドレス発生回路３６により順次走査アド
レスが生成され、注目点が濃度変化方向記憶回路３７上
の左上端から右下端まで、全画面にわたって走査される
。このとき、各注目画素点毎に、方向抽出テンプレート
３８により与えられるアドレス・シフト・ベクトル対応
点ｎ画素、即ち注目点を中心として半径ｒの円周上のｎ
均等分割点に格納されている方向値が全て読み出される
。読み出された方向値は、各注目画素毎に、比較回路３
９において比較判定される。すなわち、ここでアドレス
・シフト・ベクトル方向（方向値ＸＫは’Ｌｃの時ＸＫ
＝ｍｏｄ　（Ｋ＋ｎ／２．ｎ）（但しｍｏ　ｄ　（ｄ＋
、　ｄｚ　）はｄ＋／ｄｚの余りの非負整数））と読み
出された方向■えとが、正反対方向の時（即ち、ｍａｄ
　（Ｘｍ　＋Ｖｂ　、ｎ）＝４の時）最大の重み値を、
正反対方向からはなれる（方向のずれが小さくなる）に
応じて減少する重み値を各円周分割点毎につけこれを全
周にわたって（Ｋを１からｎまで）足し込んだ累積値を
もって、円らしさを表現しているので、予かしめ設定さ
れたしきい値と、この各注目画素毎に得られる累積値と
を比較し、しきい値より大きい時、この注目点を上述の
人間頭部像である黒用の中心点と判断し、濃度比較回路
４０へ黒用検出信号を出す。

濃度比較回路４０は、このときのアドレスを含むしかる
べき近傍範囲の複数画素の濃度値を、濃度記憶回路３４
から読み出し、濃度値間のしかるべき特＠量、例えば濃
度平均値と濃度分散値、及びこれらの組合わせをしかる
べく設定されたしきい値との比較により判定する。判定
が妥当となったとき濃度比較回路４０はカウンタ回路４
１ヘ力ウントアノプ信号を出力する。カウンタ回路４１
は、アドレス発生回路３６が全画素を走査した後に画面
内の人間の頭数を出力し、一連の処理を終了する。

以上のような本実施例の装置では、毛髪の赤外光吸光特
性に起因して人間の頭部が大きさのそろった黒用として
撮像されることを利用し、濃度変化方向を用いて黒用の
中心位置を検出して人間を検知し、さらに濃度特徴によ
って人間の頭部を同定した後、人数を計数するようにし
たので、配光分布９人間の稠密度、陰影形状の変化等の
影響を低減して人数計数精度を向上できる。

なお上記実施例では黒い円形、すなわち頭髪をもって人
間の頭数としたが、比較回路３９において、円らしさを
表現する累積値が設定しきい値に満たないとき、注目点
を移動する前に、もう一度、読み出された方向値とアド
レス・シフト・ベクトル方向値ＸＫとの組について、同
方向の時（即らｍｏｄ　（ＸＫ＋Ｖ、、ｎ）＝Ｑの時）
最大の重み値をつけ、方向のずれに応じて重みを減少さ
せるようにした重み値を累積値とし、別途設けた設定値
より大きいときに、出力信号を出力させるように比較回
路を構成し、同時に、濃度比較回路４０においては、こ
の経路での出力信号を上記黒用検出信号と識別し、濃度
特徴比較において、濃度平均値と対応するしきい値との
比較時に、ある白濃度以上を可とすべ（しきい値判定を
行わせる濃度比較回路に構成しても良く、これにより黒
い頭髪のみならず、禿頭をもその丸さをもって人間の頭
数に含める精度高い人数計数装置を得ることが可能とな
る。

また別途構成された、計数済の注目点アドレス累積テー
ブル４２内に、検出カウント済のアドレスを格納して行
き、走査アドレス発生回路３６にて新しい注目点アドレ
ス生成の際、格納済の各アドレスとの画像上での距離を
算出し、この値が、人の身体的大きさ、撮像距離、撮像
倍率等の撮像条件により決定された設定値より小さいと
き、以降の比較を行わず、次の注目点アドレスを調べる
ようにすると、人の陰影像等のノイズに対し、より精度
高い検出が可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、人間頭部を強調入力
し、濃度値による空間情報を濃度変化方向の空間情報に
置き換えて検出し、さらに濃度。

空間情報に戻ってＶ１！認後計数するように構成したの
で、配光分布５人の稠密度、陰影形状の変化等の影響を
低減して人数計数精度を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による人数計数装置を示す
構成図、第２図（ａｌ、　（ｂ）は濃度変化の方向値の
算出方法を説明するための模式図、第２図（Ｃ）は濃度
変化方向記憶回路内の方向値の概念図、第３図は方向抽
出テンプレートの概念図、第４図は従来の人数計数方法
のフローチャートを示す図、第５図は本件出願人の開発
に係る人数計数方法のフローチャートを示す図である。 ３１は赤外光投下照明手段、３２は俯徹撮像手段、３３
はフィルタ、３４は画像記憶回路、３５は濃度変化方向
算出回路、３６は走査アドレス発生回路、３７は濃度変
化方向記憶回路、３８は方向抽出テンプレート、３９は
比較回路、４０は濃度比較回路、４１はカウンタ、４２
は検出済汗目点アドレス累積テーブルである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上方より赤外光を投下する赤外光投下照明手段と
   、 上記赤外光波長付近の光を透過するフィルタを備え、照
   明された情景を俯瞰撮像する俯瞰撮像手段と、 撮像によって得られた画像の濃度階調を、位置に応じた
   アドレスに記憶する画像記憶回路と、該画像記憶回路内
   の画像各画素毎に該画素の濃度階調と近傍画素の濃度階
   調とから白から黒に至る濃度変化の方向を求めこれを量
   子化された方向値に換算する濃度変化方向算出回路と、 上記換算値を各画素毎に記憶する濃度変化方向記憶回路
   と、 該濃度変化方向記憶回路及び上記画像記憶回路内の注目
   点画素を全画像にわたって順次走査する走査アドレス発
   生回路と、 上記注目点画素を中心としてそのアドレスに加算する所
   定半径円周上の均等分割点画素のアドレス・シフト・ベ
   クトルを格納した方向抽出テンプレートと、 上記濃度変化方向記憶回路から抽出された方向値によっ
   て決まる方向と、上記方向抽出テンプレートから抽出さ
   れたアドレス・シフト・ベクトルによって決まる方向と
   の組が相対向する方向の組合わせの時最大とし、方向の
   ずれが小さくなるに伴って減少する重みを各注目点画素
   の均等分割点画素につけてこれを各注目点画素毎に累算
   し、各注目点画素毎に累算値が設定値より大きい時黒円
   検出信号を出す比較回路と、 該比較回路の黒円検出信号を受けたとき上記濃度記憶回
   路内の該当アドレスを含む設定領域内の濃度特徴を設定
   値と比較しカウントアップ信号を出力する濃度比較回路
   と、 上記カウントアップ信号によってカウントアップを行な
   い、カウント値を人数の計数値として出力するカウンタ
   とを備えたことを特徴とする人数計数装置。
2. （２）上記比較回路は、抽出された方向値の上記比較判
   定後、重み累算値が設定値より小さいときは同一方向の
   組合わせの時最大とし、方向がずれるに伴って減少する
   重みを各均等分割点画素につけてこれを累算し、該累算
   値が設定値よりも大きい時出力信号を出すものであり、 上記濃度比較回路は、この出力信号を黒円検出信号と識
   別し、濃度特徴の判定を別途設けた設定値との比較によ
   り行うものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の人数計数装置。
3. （３）上記比較回路は、各注目点画素毎の比較判定の際
   、上記アドレス発生回路からの注目点画素のアドレスを
   既に計数済の注目点アドレス累積テーブル内の各値と比
   較し、この間の画像上の距離が設定値よりも小さいとき
   走査アドレス発生回路からの次のアドレスの注目点画素
   の比較判定を行なうものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の人数計数装置。