容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法
【課題】本発明は、容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の容疑者を識別して追跡するシステムは、モニターされたエリアのイメージを受信する受信モジュールと、イメージから追跡目標を選択する選択モジュールと、モニターされたエリアにおける追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、追跡目標が常にカメラの視角範囲内に位置するようにカメラを移動させ、追跡目標に赤外線を照射し、赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、パルス信号をデジタル信号に変換するコマンド生成モジュールと、デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えると、追跡目標が容疑者であると判断する判断モジュールと、を備える。本発明は、容疑者を識別して追跡する方法も提供する。
【解決手段】本発明の容疑者を識別して追跡するシステムは、モニターされたエリアのイメージを受信する受信モジュールと、イメージから追跡目標を選択する選択モジュールと、モニターされたエリアにおける追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、追跡目標が常にカメラの視角範囲内に位置するようにカメラを移動させ、追跡目標に赤外線を照射し、赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、パルス信号をデジタル信号に変換するコマンド生成モジュールと、デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えると、追跡目標が容疑者であると判断する判断モジュールと、を備える。本発明は、容疑者を識別して追跡する方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モニタリングシステムに関するものであり、特に容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターシステムの応用、普及及びネットワーク技術の発展に随って、カメラ及びコンピューターネットワークは、遠隔のセキュリティ管理に広く使用される。カメラは、モニターされたエリアのリアルタイムイメージを捕らえて制御コンピューターに送る。制御コンピューターは、リアルタイムイメージに基づいて、モニターされたエリアに容疑者が現われたと断定し、容疑者を識別するために、カメラをコントロールする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、容疑者が込み合う人群に紛れ混むと、他人の妨害によって、カメラが続いて容疑者を識別して追跡するのは難しい。
【０００４】
本発明の目的は、前記課題を解決し、モニターされたエリアの他人の妨害を排除して、容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る容疑者を識別して追跡するシステムは、信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施され、前記カメラが送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する受信モジュールと、１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする選択モジュールと、容疑者追跡演算法によって、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置を確定し、且つ異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにするとともに、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信するコマンド生成モジュールと、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、前記目標追跡モジュール及び前記コマンド生成モジュールを利用して、続いて前記追跡目標を追跡する判断モジュールと、を備える。
【０００６】
本発明に係る容疑者を識別して追跡する方法は、信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施され、前記カメラが送信するモニターされたエリアの１つのイメージを受信し、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする第一ステップと、容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第二ステップと、容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第三ステップと、２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する第四ステップと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにする第五ステップと、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信する第六ステップと、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、追跡目標が容疑者であると断定して、フローは第三ステップに戻って、続いて前記追跡目標を追跡するが、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、前記追跡目標を追跡することを停止して、フローを終了する第七ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術に比べて、本発明の容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法は、モニターされたエリアの他人の妨害を排除して、容疑者を識別して追跡することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステムの実施環境を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステムの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステム１００（以下、システム１００と略称する）の実施環境を示す図である。前記システム１００は、信号線によってコントローラー２０に電気的に接続されるコンピューター１０の中で実施される。前記コントローラー２０は、信号線によって赤外発光ダイオード３０、カメラ４０及び赤外線受光器（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ）５０に電子的に接続される。図１は、各々の電子装置の間の電気的な接続関係を示すだけで、各々の電子装置の間の空間位置関係を示さない。本実施形態において、前記赤外発光ダイオード３０は、前記カメラ４０の直上方に装着されて、前記コントローラー２０の駆動によって前記カメラ４０が移動するとき、前記赤外発光ダイオード３０は前記カメラ４０とともに移動する。
【００１１】
前記カメラ４０は、モニターされたエリアのイメージを捕らえてから、前記コントローラー２０によって前記コンピューター１０に送る。前記システム１００は、前記イメージを分析して、異なるイメージにおける１つの追跡目標（例えば、図１に示された人物７０である）の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動情報を計算し、前記移動情報に基づいて、前記コントローラー２０に制御コマンドを発送する。前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を駆動して前記追跡目標を追跡するようにして、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲に位置するようにする。
【００１２】
前記コントローラー２０は、前記カメラ４０を駆動して移動させるとともに、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線（図１に示した点線である）を照射する。前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、前記パルス信号は、信号線によって前記コントローラー２０に伝送される。本実施形態において、前記赤外線受光器５０は、モニターされたエリアの床板６０の下方に取り付けられる。他の実施形態において、前記赤外線受光器５０をモニターされたエリアの側壁内に取り付けることができる。
【００１３】
人の心臓の波動に伴い、人体組織の半透明度も変化し、従って耳たぶのような部位を透過する赤外線の強度も変化する。人体組織の半透明度変化頻度は、心臓の鼓動頻度と一致し、人体を透過する赤外線の強度変化頻度は、人体組織の半透明度変化頻度と一致するので、人体を透過する赤外線の強度変化頻度によって、移動する人の心臓の鼓動頻度を知ることができる。
【００１４】
前記赤外線受光器５０は、人体を透過する赤外線の強度変化を感知し、且つ前記赤外線の強度変化によってパルス信号を生成する。前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューター１０に伝送する。前記システム１００は、追跡目標が容疑者であるかどうか判断するために、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、続いて前記追跡目標を追跡する。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステム１００の機能ブロック図である。前記システム１００は、受信モジュール１１０、選択モジュール１２０、目標追跡モジュール１３０、コマンド生成モジュール１４０、判断モジュール１５０及びアラームモジュール１６０を備える。
【００１６】
前記受信モジュール１１０は、前記カメラ４０が送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する。
【００１７】
前記選択モジュール１２０は、１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。例えば、前記選択モジュール１２０は、ｔ＝１ｓの時間に対応するイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。
【００１８】
前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）を確定する。本実施形態において、前記容疑者追跡演算法は、連続適応型平均値シフト（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅａｎ−Ｓｈｉｆｔ，ＣＡＭＳＨＩＦＴ）である。前記演算法は、追跡目標の色特徴に基づいて、イメージから追跡目標を探索して、イメージにおける追跡目標の位置及びサイズを確定する。例えば、本実施形態において、追跡目標の身なりの主な色が赤色である場合、前記目標追跡モジュール１３０は、前記赤色範囲を含む最小矩形をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標のサイズとして、前記最小矩形の中心点の位置をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。
【００１９】
前記目標追跡モジュール１３０は、異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する。例えば、ｔ＝２ｓの時間に対応するイメージにおける前記追跡目標の位置がｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）であると、前記目標追跡モジュール１３０は、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）との差を計算して、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を獲得する。
【００２０】
前記コマンド生成モジュール１４０は、前記計算結果によって制御コマンドを生成して前記コントローラー２０に伝送する。前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲内に位置するようにする。例えば、前記コントローラー２０は前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して、前記カメラ４０がＸ軸方向へ（ｘ２−ｘ１）の距離ほど移動し、Ｙ軸方向へ（ｙ２−ｙ１）の距離ほど移動し、Ｚ軸方向へ（ｚ２−ｚ１）の距離ほど移動するようにする。前記コントローラー２０は、前記カメラ４０を駆動して移動させるとともに、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線を照射する。前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、信号線によって前記パルス信号を前記コントローラー２０に伝送する。前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換する。
【００２１】
前記受信モジュール１１０は、前記コントローラー２０からのデジタル信号も受信する。
【００２２】
前記判断モジュール１５０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲（例えば、６０〜１００次／分である）以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、続いて前記追跡目標を追跡する。
【００２３】
前記アラームモジュール１６０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える時、前記コンピューター１０のＬＥＤランプのような警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡する方法のフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１０１において、前記受信モジュール１１０は、前記カメラ４０が送信するモニターされたエリアの１つのイメージ（例えば、ｔ＝１ｓの時間に対応するイメージである）を受信し、前記選択モジュール１２０は、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。
【００２６】
ステップＳ１０３において、前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を確定する。本実施形態において、前記容疑者追跡演算法は、連続適応型平均値シフト（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅａｎ−Ｓｈｉｆｔ，ＣＡＭＳＨＩＦＴ）である。前記演算法は、追跡目標の色特徴に基づいて、イメージから追跡目標を探索して、イメージにおける追跡目標の位置及びサイズを確定する。例えば、本実施形態において、追跡目標の身なりの主な色が赤色である場合、前記目標追跡モジュール１３０は、前記赤色範囲を含む最小矩形をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標のサイズとして、前記最小矩形の中心点の位置をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。
【００２７】
ステップＳ１０５において、前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージ（例えば、ｔ＝ｓ２の時間に対応するイメージである）における前記追跡目標の位置ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を確定する。
【００２８】
ステップＳ１０７において、前記目標追跡モジュール１３０は、２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する。例えば、前記目標追跡モジュール１３０は、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）との差を計算して、ｔ＝１ｓからｔ＝２ｓに至る時間内でモニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を獲得する。
【００２９】
ステップＳ１０９において、前記コマンド生成モジュール１４０は、前記計算結果によって制御コマンドを生成して前記コントローラー２０に伝送し、前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲内に位置するようにする。例えば、前記コントローラー２０は前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して、前記カメラ４０がＸ軸方向へ（ｘ２−ｘ１）の距離ほど移動し、Ｙ軸方向へ（ｙ２−ｙ１）の距離ほど移動し、Ｚ軸方向へ（ｚ２−ｚ１）の距離ほど移動するようにする。
【００３０】
ステップＳ１１１において、前記コントローラー２０は、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線を照射する。
【００３１】
ステップＳ１１３において、前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、信号線によって前記パルス信号を前記コントローラー２０に伝送する。
【００３２】
ステップＳ１１５において、前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換し、信号線によって前記デジタル信号を前記コンピューター１０に伝送する。
【００３３】
ステップＳ１１７において、前記判断モジュール１５０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲（例えば、６０〜１００次／分である）以内にあるかどうかを判断する。前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、ステップＳ１１９に進む。前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、ステップＳ１２１に進む。
【００３４】
ステップＳ１１９において、前記判断モジュール１５０は、前記追跡目標が容疑者であると断定して、前記アラームモジュール１６０は、前記コンピューター１０のＬＥＤランプのような警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる。それからステップＳ１０５から繰り返して、前記追跡目標を続いて追跡する。
【００３５】
ステップＳ１２１において、前記目標追跡モジュール１３０は、前記追跡目標を追跡することを停止する。それから流れを終了する。
【００３６】
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ コンピューター
２０ コントローラー
３０ 赤外発光ダイオード
４０ カメラ
５０ 赤外線受光器
６０ 床板
７０ 人物
１００ 容疑者を識別して追跡するシステム
１１０ 受信モジュール
１２０ 選択モジュール
１３０ 目標追跡モジュール
１４０ コマンド生成モジュール
１５０ 判断モジュール
１６０ アラームモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モニタリングシステムに関するものであり、特に容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターシステムの応用、普及及びネットワーク技術の発展に随って、カメラ及びコンピューターネットワークは、遠隔のセキュリティ管理に広く使用される。カメラは、モニターされたエリアのリアルタイムイメージを捕らえて制御コンピューターに送る。制御コンピューターは、リアルタイムイメージに基づいて、モニターされたエリアに容疑者が現われたと断定し、容疑者を識別するために、カメラをコントロールする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、容疑者が込み合う人群に紛れ混むと、他人の妨害によって、カメラが続いて容疑者を識別して追跡するのは難しい。
【０００４】
本発明の目的は、前記課題を解決し、モニターされたエリアの他人の妨害を排除して、容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る容疑者を識別して追跡するシステムは、信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施され、前記カメラが送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する受信モジュールと、１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする選択モジュールと、容疑者追跡演算法によって、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置を確定し、且つ異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにするとともに、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信するコマンド生成モジュールと、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、前記目標追跡モジュール及び前記コマンド生成モジュールを利用して、続いて前記追跡目標を追跡する判断モジュールと、を備える。
【０００６】
本発明に係る容疑者を識別して追跡する方法は、信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施され、前記カメラが送信するモニターされたエリアの１つのイメージを受信し、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする第一ステップと、容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第二ステップと、容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第三ステップと、２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する第四ステップと、前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにする第五ステップと、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信する第六ステップと、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、追跡目標が容疑者であると断定して、フローは第三ステップに戻って、続いて前記追跡目標を追跡するが、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、前記追跡目標を追跡することを停止して、フローを終了する第七ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術に比べて、本発明の容疑者を識別して追跡するシステム及びその方法は、モニターされたエリアの他人の妨害を排除して、容疑者を識別して追跡することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステムの実施環境を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステムの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステム１００（以下、システム１００と略称する）の実施環境を示す図である。前記システム１００は、信号線によってコントローラー２０に電気的に接続されるコンピューター１０の中で実施される。前記コントローラー２０は、信号線によって赤外発光ダイオード３０、カメラ４０及び赤外線受光器（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ）５０に電子的に接続される。図１は、各々の電子装置の間の電気的な接続関係を示すだけで、各々の電子装置の間の空間位置関係を示さない。本実施形態において、前記赤外発光ダイオード３０は、前記カメラ４０の直上方に装着されて、前記コントローラー２０の駆動によって前記カメラ４０が移動するとき、前記赤外発光ダイオード３０は前記カメラ４０とともに移動する。
【００１１】
前記カメラ４０は、モニターされたエリアのイメージを捕らえてから、前記コントローラー２０によって前記コンピューター１０に送る。前記システム１００は、前記イメージを分析して、異なるイメージにおける１つの追跡目標（例えば、図１に示された人物７０である）の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動情報を計算し、前記移動情報に基づいて、前記コントローラー２０に制御コマンドを発送する。前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を駆動して前記追跡目標を追跡するようにして、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲に位置するようにする。
【００１２】
前記コントローラー２０は、前記カメラ４０を駆動して移動させるとともに、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線（図１に示した点線である）を照射する。前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、前記パルス信号は、信号線によって前記コントローラー２０に伝送される。本実施形態において、前記赤外線受光器５０は、モニターされたエリアの床板６０の下方に取り付けられる。他の実施形態において、前記赤外線受光器５０をモニターされたエリアの側壁内に取り付けることができる。
【００１３】
人の心臓の波動に伴い、人体組織の半透明度も変化し、従って耳たぶのような部位を透過する赤外線の強度も変化する。人体組織の半透明度変化頻度は、心臓の鼓動頻度と一致し、人体を透過する赤外線の強度変化頻度は、人体組織の半透明度変化頻度と一致するので、人体を透過する赤外線の強度変化頻度によって、移動する人の心臓の鼓動頻度を知ることができる。
【００１４】
前記赤外線受光器５０は、人体を透過する赤外線の強度変化を感知し、且つ前記赤外線の強度変化によってパルス信号を生成する。前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューター１０に伝送する。前記システム１００は、追跡目標が容疑者であるかどうか判断するために、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、続いて前記追跡目標を追跡する。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡するシステム１００の機能ブロック図である。前記システム１００は、受信モジュール１１０、選択モジュール１２０、目標追跡モジュール１３０、コマンド生成モジュール１４０、判断モジュール１５０及びアラームモジュール１６０を備える。
【００１６】
前記受信モジュール１１０は、前記カメラ４０が送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する。
【００１７】
前記選択モジュール１２０は、１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。例えば、前記選択モジュール１２０は、ｔ＝１ｓの時間に対応するイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。
【００１８】
前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）を確定する。本実施形態において、前記容疑者追跡演算法は、連続適応型平均値シフト（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅａｎ−Ｓｈｉｆｔ，ＣＡＭＳＨＩＦＴ）である。前記演算法は、追跡目標の色特徴に基づいて、イメージから追跡目標を探索して、イメージにおける追跡目標の位置及びサイズを確定する。例えば、本実施形態において、追跡目標の身なりの主な色が赤色である場合、前記目標追跡モジュール１３０は、前記赤色範囲を含む最小矩形をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標のサイズとして、前記最小矩形の中心点の位置をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。
【００１９】
前記目標追跡モジュール１３０は、異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する。例えば、ｔ＝２ｓの時間に対応するイメージにおける前記追跡目標の位置がｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）であると、前記目標追跡モジュール１３０は、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）との差を計算して、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を獲得する。
【００２０】
前記コマンド生成モジュール１４０は、前記計算結果によって制御コマンドを生成して前記コントローラー２０に伝送する。前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲内に位置するようにする。例えば、前記コントローラー２０は前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して、前記カメラ４０がＸ軸方向へ（ｘ２−ｘ１）の距離ほど移動し、Ｙ軸方向へ（ｙ２−ｙ１）の距離ほど移動し、Ｚ軸方向へ（ｚ２−ｚ１）の距離ほど移動するようにする。前記コントローラー２０は、前記カメラ４０を駆動して移動させるとともに、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線を照射する。前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、信号線によって前記パルス信号を前記コントローラー２０に伝送する。前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換する。
【００２１】
前記受信モジュール１１０は、前記コントローラー２０からのデジタル信号も受信する。
【００２２】
前記判断モジュール１５０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲（例えば、６０〜１００次／分である）以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、続いて前記追跡目標を追跡する。
【００２３】
前記アラームモジュール１６０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える時、前記コンピューター１０のＬＥＤランプのような警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態に係る容疑者を識別して追跡する方法のフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１０１において、前記受信モジュール１１０は、前記カメラ４０が送信するモニターされたエリアの１つのイメージ（例えば、ｔ＝１ｓの時間に対応するイメージである）を受信し、前記選択モジュール１２０は、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする。
【００２６】
ステップＳ１０３において、前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を確定する。本実施形態において、前記容疑者追跡演算法は、連続適応型平均値シフト（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅａｎ−Ｓｈｉｆｔ，ＣＡＭＳＨＩＦＴ）である。前記演算法は、追跡目標の色特徴に基づいて、イメージから追跡目標を探索して、イメージにおける追跡目標の位置及びサイズを確定する。例えば、本実施形態において、追跡目標の身なりの主な色が赤色である場合、前記目標追跡モジュール１３０は、前記赤色範囲を含む最小矩形をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標のサイズとして、前記最小矩形の中心点の位置をｔ＝１ｓの時間に対応するイメージにおける追跡目標の位置ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。
【００２７】
ステップＳ１０５において、前記目標追跡モジュール１３０は、容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージ（例えば、ｔ＝ｓ２の時間に対応するイメージである）における前記追跡目標の位置ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を確定する。
【００２８】
ステップＳ１０７において、前記目標追跡モジュール１３０は、２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する。例えば、前記目標追跡モジュール１３０は、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）との差を計算して、ｔ＝１ｓからｔ＝２ｓに至る時間内でモニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を獲得する。
【００２９】
ステップＳ１０９において、前記コマンド生成モジュール１４０は、前記計算結果によって制御コマンドを生成して前記コントローラー２０に伝送し、前記コントローラー２０は、前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラ４０の視角範囲内に位置するようにする。例えば、前記コントローラー２０は前記制御コマンドによって前記カメラ４０を制御して、前記カメラ４０がＸ軸方向へ（ｘ２−ｘ１）の距離ほど移動し、Ｙ軸方向へ（ｙ２−ｙ１）の距離ほど移動し、Ｚ軸方向へ（ｚ２−ｚ１）の距離ほど移動するようにする。
【００３０】
ステップＳ１１１において、前記コントローラー２０は、前記赤外発光ダイオード３０を駆動して前記追跡目標に赤外線を照射する。
【００３１】
ステップＳ１１３において、前記赤外線受光器５０は、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、信号線によって前記パルス信号を前記コントローラー２０に伝送する。
【００３２】
ステップＳ１１５において、前記コントローラー２０は、前記パルス信号をデジタル信号に変換し、信号線によって前記デジタル信号を前記コンピューター１０に伝送する。
【００３３】
ステップＳ１１７において、前記判断モジュール１５０は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲（例えば、６０〜１００次／分である）以内にあるかどうかを判断する。前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、ステップＳ１１９に進む。前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、ステップＳ１２１に進む。
【００３４】
ステップＳ１１９において、前記判断モジュール１５０は、前記追跡目標が容疑者であると断定して、前記アラームモジュール１６０は、前記コンピューター１０のＬＥＤランプのような警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる。それからステップＳ１０５から繰り返して、前記追跡目標を続いて追跡する。
【００３５】
ステップＳ１２１において、前記目標追跡モジュール１３０は、前記追跡目標を追跡することを停止する。それから流れを終了する。
【００３６】
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ コンピューター
２０ コントローラー
３０ 赤外発光ダイオード
４０ カメラ
５０ 赤外線受光器
６０ 床板
７０ 人物
１００ 容疑者を識別して追跡するシステム
１１０ 受信モジュール
１２０ 選択モジュール
１３０ 目標追跡モジュール
１４０ コマンド生成モジュール
１５０ 判断モジュール
１６０ アラームモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施される容疑者を識別して追跡するシステムであって、
前記カメラが送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する受信モジュールと、
１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする選択モジュールと、
容疑者追跡演算法によって、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置を確定し、且つ異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、
前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにするとともに、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信するコマンド生成モジュールと、
前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、前記目標追跡モジュール及び前記コマンド生成モジュールを利用して、続いて前記追跡目標を追跡する判断モジュールと、
を備えることを特徴とする容疑者を識別して追跡するシステム。
【請求項２】
前記容疑者を識別して追跡するシステムは、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える時、前記コンピューターの警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせるアラームモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の容疑者を識別して追跡するシステム。
【請求項３】
信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施される容疑者を識別して追跡する方法であって、
前記カメラが送信するモニターされたエリアの１つのイメージを受信し、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする第一ステップと、
容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第二ステップと、
容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第三ステップと、
２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する第四ステップと、
前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにする第五ステップと、
前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信する第六ステップと、
前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、追跡目標が容疑者であると断定して、フローは第三ステップに戻って、続いて前記追跡目標を追跡するが、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、前記追跡目標を追跡することを停止して、フローを終了する第七ステップと、
を備えることを特徴とする容疑者を識別して追跡する方法。
【請求項４】
前記容疑者を識別して追跡する方法は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えると、前記コンピューターの警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる第八ステップをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の容疑者を識別して追跡する方法。
【請求項１】
信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施される容疑者を識別して追跡するシステムであって、
前記カメラが送信したモニターされたエリアの異なる時間に対応するイメージを受信する受信モジュールと、
１つのイメージから移動する人物を選択して追跡目標とする選択モジュールと、
容疑者追跡演算法によって、異なる時間に対応する各々のイメージにおける追跡目標の位置を確定し、且つ異なる時間に対応する各々のイメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する目標追跡モジュールと、
前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにするとともに、前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信するコマンド生成モジュールと、
前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合に、追跡目標が容疑者であると断定して、前記目標追跡モジュール及び前記コマンド生成モジュールを利用して、続いて前記追跡目標を追跡する判断モジュールと、
を備えることを特徴とする容疑者を識別して追跡するシステム。
【請求項２】
前記容疑者を識別して追跡するシステムは、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える時、前記コンピューターの警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせるアラームモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の容疑者を識別して追跡するシステム。
【請求項３】
信号線によって赤外発光ダイオード、カメラ及び赤外線受光器にそれぞれに電子的に接続されるコントローラーに接続されたコンピューターの中で実施される容疑者を識別して追跡する方法であって、
前記カメラが送信するモニターされたエリアの１つのイメージを受信し、前記イメージから移動する人物を選択して追跡目標とする第一ステップと、
容疑者追跡演算法を使用して、前記イメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第二ステップと、
容疑者追跡演算法を使用して、次のイメージにおける前記追跡目標の位置を確定する第三ステップと、
２つの前記イメージにおける前記追跡目標の位置に基づいて、モニターされたエリアにおける前記追跡目標の移動方向及び移動距離を計算する第四ステップと、
前記計算結果によって制御コマンドを生成して、前記コントローラーが前記制御コマンドによって前記カメラを制御して所定方向へ所定距離ほど移動させて、前記追跡目標が常に前記カメラの視角範囲内に位置するようにする第五ステップと、
前記コントローラーが前記赤外発光ダイオードを駆動して前記追跡目標に赤外線を照射し、前記赤外線受光器が、前記追跡目標を透過した赤外線の強度変化によってパルス信号を生成し、且つ信号線によって前記パルス信号を前記コントローラーに伝送し、前記コントローラーが前記パルス信号をデジタル信号に変換してから前記コンピューターに送信する第六ステップと、
前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲以内にあるかどうかを判断して、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超える場合、追跡目標が容疑者であると断定して、フローは第三ステップに戻って、続いて前記追跡目標を追跡するが、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えない場合、前記追跡目標を追跡することを停止して、フローを終了する第七ステップと、
を備えることを特徴とする容疑者を識別して追跡する方法。
【請求項４】
前記容疑者を識別して追跡する方法は、前記デジタル信号の周波数が人の平常の心臓鼓動頻度範囲を超えると、前記コンピューターの警報装置をスタートオンして、監視人員にモニターされたエリアに容疑者が出現したことを知らせる第八ステップをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の容疑者を識別して追跡する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−９５２９２（Ｐ２０１２−９５２９２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４７４１（Ｐ２０１１−２２４７４１）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５０３０２３０６９）鴻富錦精密工業（深▲セン▼）有限公司 (399)
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５０３０２３０６９）鴻富錦精密工業（深▲セン▼）有限公司 (399)
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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