照明制御システム
【課題】画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、人体の検出精度を高く維持することができる照明制御システムを提供する。
【解決手段】間引き手段は、画像Ｉｍに対し、それぞれ間引き処理後に残る有効画素Ｐ１のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行う。照明器具が消灯しているときには、カメラの視野内への人体の進入を検出する必要があるので、カメラの視野の外周部分を重点的に監視するため、外周部分に集中して有効画素Ｐ１が分布する間引きパターンを適用する。一方、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野内の人体の存否を検出する必要があるので、カメラの視野の全域に亘って監視するため、カメラの視野全域に有効画素Ｐ１が分布する間引きパターンを適用する。
【解決手段】間引き手段は、画像Ｉｍに対し、それぞれ間引き処理後に残る有効画素Ｐ１のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行う。照明器具が消灯しているときには、カメラの視野内への人体の進入を検出する必要があるので、カメラの視野の外周部分を重点的に監視するため、外周部分に集中して有効画素Ｐ１が分布する間引きパターンを適用する。一方、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野内の人体の存否を検出する必要があるので、カメラの視野の全域に亘って監視するため、カメラの視野全域に有効画素Ｐ１が分布する間引きパターンを適用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラで撮影された画像を用いて人体を検出して照明器具の点灯制御を行う照明制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを応用した画像センサによる人体検知技術が様々な分野で用いられている。照明の技術分野においては、天井等に設けられたカメラを用いて人の存否を検出する人体検知部を備え、人体検知部の検出結果に従って照明器具を点灯制御する照明制御システムが知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
人体検知部は、たとえばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を具備するカメラを用いた画像センサと、画像センサで得られた画像から人体の存否を判断する制御部と、カメラの視野内に人がない時点での画像を背景画像として予め記憶する記憶部とを有する。
【０００４】
ここにおいて、画像センサは周期的に画像を取得しており、随時、後段の制御部へ画像データを伝送する。制御部では、画像センサから随時伝送される画像データを現在画像として、記憶部内の背景画像と比較することで人体の存否を判断する。その結果、人体が存在すると判断されれば、制御部は照明制御部へ検知信号を伝達し、検知信号を受けた照明制御部は、後段の照明器具に電力を供給して照明器具を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３８４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、人体の検出精度の面では、画像センサから制御部に出力される画像は高精細（つまり高解像度）とすることが望ましいが、画像が高精細になると、画像センサの後段の制御部や記憶部で扱うデータ量が膨大となり、画像処理に係る処理負荷が大きくなる。そのため、制御部の処理速度の高速化や記憶部の大容量化などが必要となって、照明制御システムの規模が大きくなり、当該照明制御システムを一般住宅等へ導入することが困難になるとう問題がある。一方で、画像処理に係る処理負荷を軽減するために、カメラで得られた画像に対し画素の間引き処理を行って画像センサの後段で扱うデータ量を少なくすることも考えられるが、間引き処理により画像の解像度が低くなると、人体の検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、人体の検出精度を高く維持することができる照明制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明では、照明器具と、カメラで撮像した画像から人体の存否を検出する人体検知部と、人体検知部の検出結果によって点灯状態が切り替わるように照明器具を制御する照明制御部とを備え、人体検知部は、前記画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行う間引き手段と、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定し照明器具の点灯状態を決定する判定手段とを有し、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、判定手段は、予め定められている間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係に従って、間引き手段で適用する間引きパターンを照明器具の点灯状態とともに切り替えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、間引き手段が、カメラで得られた画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行うので、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定する画像処理に係る処理負荷を軽減することができる。ここで、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、適用される間引きパターンは照明器具の点灯状態とともに切り替わる。したがって、照明器具の点灯状態に合わせて、カメラの視野内で重点的に人体の存否を検出する部分を切り替えることができ、必要な部分について重点的に人体の存否を検出するような適用パターンを用いることで、人体の検出精度を高く維持できる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カメラが人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部が、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が消灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分を中心に分布する前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、照明器具が消灯しているときには、カメラの視野の外周部分を中心に有効画素を分布させることで、カメラの視野の外周部分における人体の存否を重点的に検出可能になる。ここで、照明器具が消灯しているときにはカメラの視野内に人体が存在しないので、その外周部分で重点的に人体の存否を検出することにより、カメラの視野内に外部から進入する人体を精度よく検出することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記カメラが人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部が、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能な分布となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能となるように有効画素を分布させることになる。ここで、照明器具が点灯しているときにはカメラの視野内に人体が存在するので、当該人体がカメラの視野内に留まっているか否かを判定できれば足り、間引き処理を行っても人体の存否を精度よく検出することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記カメラが鉛直下方を視野の中心とする向きに設置され、前記間引き手段では、前記照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分に比べて中央部分で密となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野の中央部分を中心に有効画素を分布させることになる。ここで、カメラの視野内では外側の有効画素ほど、鉛直方向に対する視野の傾きが大きくなって広い範囲での人体検知が可能であるから、カメラの視野の中央部分を中心に有効画素を分布させることで、カメラの視野の全域に亘って略均一に人体を検知可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、間引き手段がカメラで得られた画像に対して間引き処理を行うことで画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、間引き手段で適用する間引きパターンは照明器具の点灯状態とともに切り替えられるので、必要な部分について重点的に人体の存否を検出するような適用パターンを用いることで、人体の検出精度を高く維持できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１で用いる画像の説明図である。
【図２】同上の照明制御システムの設置例を示す概略図である。
【図３】同上の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同上で用いる画像の説明図である。
【図５】同上の要部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同上の動作を示すタイムチャートである。
【図７】同上の間引き処理時の動作を示すタイムチャートである。
【図８】同上の人体検出動作を示す概略図である。
【図９】同上の人体検出動作を示す概略図である。
【図１０】（ａ）は同上の人体検出動作を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に対応する画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態の照明制御システムは、図２に示すように建物の天井に取り付けられた照明器具１と、カメラ２３を具備する画像センサ２０（図３参照）を用いてカメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否を検出する人体検知部２（図３参照）と、人体検知部２の検出結果に従って照明器具１を制御する照明制御部３（図３参照）とを備えている。ここで、画像センサ２０は照明器具１と共に建物の天井に取り付けられており、カメラ２３が鉛直下方（カメラ２３の真下）を視野Ａ１の中心とする向きで設置され、照明器具１の照射領域と略一致するようにカメラ２３の視野Ａ１が設定される。つまり、建物内の部屋全体を照明する照明器具１がある場合、この部屋全体がカメラ２３の視野Ａ１に収まるように部屋の天井の中央部分にカメラ２３を設置することになる。
【００１９】
この照明制御システムは、人体検知部２のカメラ２３の視野Ａ１内に人が進入したことを検知して照明器具１を自動点灯させる。これにより、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在する間のみ照明器具１を点灯させることができ、省エネルギ化や防犯といった効果が期待できる。
【００２０】
人体検知部２は、図３に示すように、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を具備するカメラ２３を用いた画像センサ２０と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やイメージプロセッサなど高度な処理が可能な処理装置を主構成とする制御部２１と、ＤＲＡＭなどの揮発性大容量メモリからなる記憶部２２とを有する。天井に設けたカメラ２３で取得される画像は、人体１０を頭上から見下ろすように撮像したイメージとなる。画像センサ２０は、カメラ２３にて取得されるアナログデータを内部（後述のＡＤコンバータ）でデジタル化し、画像データとして後段の制御部２１へ伝送する。
【００２１】
本実施形態では、画像センサ２０は周期的に（たとえば毎秒３０枚程度の周期で）画像を取得しており、随時、制御部２１へデータ伝送する。ここで、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない時点での画像を背景画像として予め記憶部２２に記憶しておき、制御部２１では、画像センサ２０から随時伝送される画像データを現在画像として、背景画像と比較することで人体１０の存否を検出する。
【００２２】
具体的に説明すると、制御部２１は、図４に示すように現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で画素ごとの差分をとり、差分画像Ｉｍ３を生成する。このとき、現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で変化がない画素は、差分画像Ｉｍ３での画素値（輝度信号値）がゼロとなるが、現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で変化があった画素は、差分画像Ｉｍ３で一定の画素値を持つ（図中の斜線部）ことになる。図４の例では、現在画像Ｉｍ１に人体１０および背景の物体１１が写っており、差分画像Ｉｍ３においては人体１０部分のみが画素値を持つ。なお、ここでは、人体１０が存在しない状態で予め撮像された画像を固定的に背景画像Ｉｍ２として用いるが、これに限らず、時系列で１つ手前の現在画像Ｉｍ１を新たな背景画像Ｉｍ２とするように背景画像Ｉｍ２を逐次更新するようにしてもよい。
【００２３】
制御部２１では、差分画像Ｉｍ３において所定値以上の画素値を持つ画素の合計数や連続・隣接する画素集合の大きさなどを求め、これらの値が予め設定された閾値を超えていれば、人体１０が存在すると判断して照明制御部３へ検知信号を出力する。検知信号を受けた照明制御部３は、後段の照明器具１に電力を供給して照明器具１を点灯させる。
【００２４】
ただし、詳しくは後述するが、本実施形態ではカメラ２３で得られた画像に対して間引き処理を施しているので、実際には、図４のようにカメラ２３で撮像した画像そのものから体１０の存否を判断するのではなく、間引き処理後に残る有効画素の画素値を用いて人体１０の存否を判断することになる。すなわち、現在画像Ｉｍ１、背景画像Ｉｍ２、差分画像Ｉｍ３のいずれについても、間引き処理後に残る有効画素以外の画素の画素値は無効なものとして扱われることになる。なお、間引き処理後の有効画素から、所定値以上の画素値を持つ連続・隣接する画素集合の大きさを求める場合、所定値以上の画素値を持つ有効画素の集合を抽出し、当該集合の重心位置などより求めることが可能である。
【００２５】
次に、画像センサ２０と制御部２１との間で行われる信号の授受について、図５のブロック図を参照して説明する。
【００２６】
画像センサ２０は、カメラ２３からのアナログ信号をＡＤコンバータ２４にてデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２５にて既定のデータフォーマットに適合する画像データとして、後段の制御部２１へ伝送する。このとき、画像センサ２０から制御部２１へは主に垂直同期信号、水平同期信号、ピクセルクロック、画像データの４つの信号が並列的に伝送される。
【００２７】
図６にはこれらの信号のタイムチャートを示す。垂直同期信号は図６（ａ）に示すようにＨレベルとＬレベルとの２値信号からなり、この信号がＨレベルにある一定時間が１画面を構成する画像データを伝送する時間に相当する。水平同期信号は図６（ｂ）に示すようにＨレベルとＬレベルとの２値信号からなり、この信号がＨレベルにある一定時間が画像を構成する水平方向の１行分の画像データを伝送する時間に相当する。たとえば６４０列×４８０行の画素からなるＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）画像を例にとると、水平同期信号がＨレベルの間に１行つまり６４０画素分の画像データが出力され、垂直同期信号がＨレベルの間に水平同期信号が４８０行分繰り返されることになる。なお、図６（ｃ）では、図６（ｂ）の水平同期信号を時間軸方向に引き伸ばして示してある。
【００２８】
ピクセルクロックは図６（ｄ）に示すように一定周波数の矩形波であり、このピクセルクロックで画像データを出力するタイミングを決定する。たとえば図６ではＹＵＶフォーマットによる画像データの伝送例を示しており、ＹＵＶフォーマットでは図６（ｅ）に示すように各画素が色情報と輝度情報との２つの情報で表されるため、ピクセルクロックの２クロック分で１画素分の画像データを伝送することができる。すなわち、水平同期信号がＨレベルの間に６４０画素分のデータを伝送する場合、水平同期信号がＨレベルの間に１２８０クロックのピクセルクロックを生じさせることになる。このように、ある時点で得られた画像を画像データとして伝送する場合、画像データは、垂直同期信号、水平同期信号、ピクセルクロックの各信号によりそれぞれ画面、行、画素ごとのタイミングをとって制御部２１へ伝送されることになる。
【００２９】
ところで、本実施形態では、図３に示すように、カメラ２３で得られた画像に対して画素の間引き処理を行う間引き手段２６と、間引き処理後に残る画素（以下、「有効画素」という）の画素値から人体１０の存否を判定し照明器具１の点灯状態を決定する判定手段２７との機能を制御部２１に設けてある。
【００３０】
ここでは画像センサ２０から制御部２１へのデータ伝送時に画素を間引く間引き処理を行うため、一例として、ピクセルクロックのクロック数をカウントするカウンタを用いている。図７の例では、制御部２１内のダウンカウンタを用いており、ピクセルクロックの１クロックごとにカウント値をｎ＝５から１ずつ減少させる。制御部２１は、カウントダウン中においては画像センサ２０からの一切の画像データを無視し、カウントダウンが完了する（カウント値ｎ＝０になる）と、直後のピクセルクロックから１画素分の画像データ（図７中の斜線部）のみ読み込むものとする。制御部２１は、カウント値ｎ＝０になると再びカウント値ｎ＝５に戻して同様の動作を繰り返す。これにより、制御部２１は、画素を一定間隔で間引いて（図７の例では４クロック＝２画素分ずつ飛ばして）画像データの読み込みを行うことができる。なお、間引かれた画素の画像データは破棄される。
【００３１】
しかして、制御部２１で扱われる画像データは画像センサ２０で得られた画像そのものに比べて画素数の少ないものとなり、制御部２１での画像処理に係る処理負荷を軽減することができる。その結果、画像センサ２０の後段に設けられている制御部２１や記憶部２２で扱うデータ量を大幅に少なくすることができ、制御部２１の処理速度の高速化や記憶部２２の大容量化などに伴い照明制御システムの規模が大きくなることを回避できる。したがって、照明制御システムを一般住宅等へ導入することも容易になり、人体検知部２や照明制御部３の機能を一般家電に組み込むことも可能になる。
【００３２】
また、間引き処理の具体的な方法は、上述したようにカウンタを用いた方法に限るものではない。たとえば、有効画素と破棄する画素との画像内での位置（座標）を示すテーブルを予め記憶部２２に記憶させておいて、制御部２１で当該テーブルに従って画像データの読み込みを行うことで、画像内で任意の画素を不規則に間引いて画像データを読み込むことも可能である。なお、上述のようにカウンタを用いて間引きを行う場合でも、複数のカウンタを組み合わせて用いることにより不規則に間引くことが可能である。
【００３３】
照明制御部３は、人体検知部２からの検知信号に従って照明器具１の点灯状態を切り替える。ここでは、照明制御部３は、人体１０がカメラ２３の視野Ａ１内に存在する間、および人体１０がカメラ２３の視野Ａ１外に出てから一定のタイマ時間にのみ照明器具１を点灯させるものとする。つまり、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない状態では照明器具１を消灯させておいて、カメラ２３の視野Ａ１内に人が進入して人体検知部２が人体１０の存在を検知すると速やかに照明器具１を点灯させ、人がカメラ２３の視野Ａ１内にいる間は照明器具１を点灯状態に維持する。人がカメラ２３の視野Ａ１内から退出し、人体検知部２にて人体１０が検知されなくなってからタイマ時間が経過すると、照明制御部３は照明器具１を消灯させる。
【００３４】
ところで、本実施形態の照明制御システムにおいては、間引き手段２６は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラ２３の視野Ａ１内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っている。さらに、間引き手段２６がいずれの間引きパターンを適用するかは、判定手段２７が、予め定められている間引きパターンと照明器具１の点灯状態との対応関係に従って照明器具１の点灯状態とともに決定する。これにより、カメラ２３の視野Ａ１内での有効画素の分布が照明器具１の点灯状態に合わせて変化することとなり、画素を間引いて画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、人体１０検出のための精度を維持することが可能となる。
【００３５】
すなわち、人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入するときには必ずカメラ２３の視野Ａ１の外側から進入することになるので、カメラ２３の視野Ａ１の中央部分を監視する必要はなく、カメラ２３の視野Ａ１の外周部分のみを監視すれば十分である。一方、人がカメラ２３の視野Ａ１内に一旦進入してカメラ２３の視野Ａ内に停滞している場合は、カメラ２３の視野Ａ１の中央付近を重点的に視野Ａ１全域に亘って監視することが効率的である。要するに、人体１０の検出精度を高く維持するためにはカメラ２３の視野Ａ１全体について高精細とする必要はなく、重点的に監視する部分に有効画素の分布を集中させることで、人体１０の検出精度を高くすることができる。
【００３６】
そこで、本実施形態では、カメラ２３の視野Ａ１内への人の進入を検知するのか、既にカメラ２３の視野Ａ１内に居る人の存在を検知するのかによって間引き処理時の有効画素の分布が異なるように、間引きパターンと照明器具１の点灯状態との対応関係を定めてある。つまり、照明器具１が消灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内への人体１０の進入を検出する必要があるので、カメラ２３の視野Ａ１の外周部分を重点的に監視するため、図１（ａ）のように画像Ｉｍの外周部分に集中して有効画素（図中の斜線部）Ｐ１が分布する間引きパターン（以下、「外周重視パターン」という）を適用する。一方、照明器具１が点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否を検出する必要があるので、カメラ２３の視野Ａ１の中央部分を重点的に視野Ａ１全域に亘って監視するため、図１（ｂ）のように画像Ｉｍの中央部分に集中しつつ全体に有効画素Ｐ１が分布する間引きパターン（以下、「中央重視パターン」という）を適用する。
【００３７】
以下、人体検知部２の制御部２１の動作例について図８、９を参照して説明する。なお、図８、９では、カメラ２３の視野Ａ１のうち有効画素Ｐ１により重点的に監視される範囲（監視対象エリア）を斜線部で表す。
【００３８】
人体検知部２の制御部２１は、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない状態では照明器具１を消灯させ、図１（ａ）の外周重視パターンを用いて間引き処理を行う。ここで、図８（ａ）に示すように人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入し当該視野Ａ１内で人体１０の存在が検知されると、制御部２１は、照明制御部３を介して照明器具１を点灯させ、図８（ｂ）に示すように、間引きパターンを図１（ｂ）の中央重視パターンに切り替えて間引き処理を行う。さらに、図９（ａ）に示すように人がカメラ２３の視野Ａ１内から退出し、人体１０が検知されなくなってからタイマ時間が経過すると、制御部２１は、照明制御部３を介して照明器具１を消灯させ、図９（ｂ）に示すように、間引きパターンを図１（ａ）の外周重視パターンに切り替えて間引き処理を行う。このように制御部２１が照明器具１の点灯状態（点灯・消灯）に応じて間引きパターンを切り替えながら間引き処理を行うことで、間引き処理によって制御部２１での処理負荷を軽減しながらも、それぞれの場合に必要な範囲については精度よく人体１０検出ができるという利点がある。
【００３９】
また、カメラ２３の視野Ａ１の全域に亘って均等に間引くことも考えられる。ただし、カメラ２３を天井に設けた場合に、図１０に示すように１画素当たりの視野Ｐ１ａ’，Ｐ１ｂ’，Ｐ１ｃ’の広さは、床面においてはカメラ２３の視野Ａ１内のどの場所でも大差はないが、カメラ２３と床面との間の３次元空間に着目すると、外側の画素ほど広くなる。つまり、外側の画素ほど、鉛直方向に対する視野の傾きが大きくなるため、広い範囲で人体１０の存在を検知可能となる。たとえば図１０の例では、中央付近の有効画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが中央の人体１０ａのみ視野Ｐ１ａ’，Ｐ１ｂ’に含むのに対し、最外郭の有効画素Ｐ１ｃは人体１０ｂと人体１０ｃとを視野Ｐ１ｃ’に含む。このことからも、カメラ２３の視野Ａ１の全域に亘って略均一に人体１０の検知精度を維持するためには、上述したように照明器具１の点灯中には間引きパターンを図１（ｂ）の中央重視パターンにして、中央付近の解像度を高めることが望ましい。
【００４０】
ところで、上記実施形態では、人体検知部２の検出結果（人体１０の存否）に応じて照明器具１の点灯・消灯を切り替える例を示したが、この例に限らず、たとえば人体検知部２の検出結果に応じて照明器具１の調光レベルが変化するように点灯状態を変化させることも可能である。すなわち、照明制御部３が人体検知部２の検出結果に応じて調光信号を生成し、当該調光信号により照明器具１の調光レベルを制御できるようにすることで、たとえば定常時は照明器具１を低い調光レベルで調光点灯させ、人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入したときに全点灯させることが可能となる。
【００４１】
この場合、判定手段２７は、照明器具１の点灯状態（調光点灯・全点灯の別）に合わせて間引きパターンを選択する。つまり、照明器具１が調光点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内への人体Ｈ１の進入を検出する必要があるので、間引き手段２６では外周重視パターンを適用する。一方、照明器具１が全点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内の人体Ｈ１の存否を検出する必要があるので、間引き手段２６では中央重視パターンを適用する。
【００４２】
また、照明制御システムを構成する照明器具１は複数台設けられていてもよく、この場合に、人体検知部２はカメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否だけでなく、カメラ２３の視野Ａ１内での人体１０の位置についても画像から検出できるようにすることが望ましい。これにより、照明制御部３ではカメラ２３の視野Ａ１内に人体が存在する場合に常に全ての照明器具１を点灯（あるいは全点灯）させるのではなく、人体１０の位置に応じて点灯（あるいは全点灯）させる照明器具１を決定することが可能となる。その結果、複数台の照明器具１のうち必要なものだけを点灯（あるいは全点灯）させることができ、省エネルギ化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 照明器具
２ 人体検知部
３ 照明制御部
１０ 人体
２０ 画像センサ
２１ 制御部
２３ カメラ
２６ 間引き手段
２７ 判定手段
Ａ１ カメラの視野
Ｐ１ 有効画素
Ｉｍ 画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラで撮影された画像を用いて人体を検出して照明器具の点灯制御を行う照明制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを応用した画像センサによる人体検知技術が様々な分野で用いられている。照明の技術分野においては、天井等に設けられたカメラを用いて人の存否を検出する人体検知部を備え、人体検知部の検出結果に従って照明器具を点灯制御する照明制御システムが知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
人体検知部は、たとえばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を具備するカメラを用いた画像センサと、画像センサで得られた画像から人体の存否を判断する制御部と、カメラの視野内に人がない時点での画像を背景画像として予め記憶する記憶部とを有する。
【０００４】
ここにおいて、画像センサは周期的に画像を取得しており、随時、後段の制御部へ画像データを伝送する。制御部では、画像センサから随時伝送される画像データを現在画像として、記憶部内の背景画像と比較することで人体の存否を判断する。その結果、人体が存在すると判断されれば、制御部は照明制御部へ検知信号を伝達し、検知信号を受けた照明制御部は、後段の照明器具に電力を供給して照明器具を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３８４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、人体の検出精度の面では、画像センサから制御部に出力される画像は高精細（つまり高解像度）とすることが望ましいが、画像が高精細になると、画像センサの後段の制御部や記憶部で扱うデータ量が膨大となり、画像処理に係る処理負荷が大きくなる。そのため、制御部の処理速度の高速化や記憶部の大容量化などが必要となって、照明制御システムの規模が大きくなり、当該照明制御システムを一般住宅等へ導入することが困難になるとう問題がある。一方で、画像処理に係る処理負荷を軽減するために、カメラで得られた画像に対し画素の間引き処理を行って画像センサの後段で扱うデータ量を少なくすることも考えられるが、間引き処理により画像の解像度が低くなると、人体の検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、人体の検出精度を高く維持することができる照明制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明では、照明器具と、カメラで撮像した画像から人体の存否を検出する人体検知部と、人体検知部の検出結果によって点灯状態が切り替わるように照明器具を制御する照明制御部とを備え、人体検知部は、前記画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行う間引き手段と、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定し照明器具の点灯状態を決定する判定手段とを有し、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、判定手段は、予め定められている間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係に従って、間引き手段で適用する間引きパターンを照明器具の点灯状態とともに切り替えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、間引き手段が、カメラで得られた画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行うので、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定する画像処理に係る処理負荷を軽減することができる。ここで、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、適用される間引きパターンは照明器具の点灯状態とともに切り替わる。したがって、照明器具の点灯状態に合わせて、カメラの視野内で重点的に人体の存否を検出する部分を切り替えることができ、必要な部分について重点的に人体の存否を検出するような適用パターンを用いることで、人体の検出精度を高く維持できる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カメラが人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部が、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が消灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分を中心に分布する前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、照明器具が消灯しているときには、カメラの視野の外周部分を中心に有効画素を分布させることで、カメラの視野の外周部分における人体の存否を重点的に検出可能になる。ここで、照明器具が消灯しているときにはカメラの視野内に人体が存在しないので、その外周部分で重点的に人体の存否を検出することにより、カメラの視野内に外部から進入する人体を精度よく検出することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記カメラが人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部が、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能な分布となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能となるように有効画素を分布させることになる。ここで、照明器具が点灯しているときにはカメラの視野内に人体が存在するので、当該人体がカメラの視野内に留まっているか否かを判定できれば足り、間引き処理を行っても人体の存否を精度よく検出することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記カメラが鉛直下方を視野の中心とする向きに設置され、前記間引き手段では、前記照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分に比べて中央部分で密となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、照明器具が点灯しているときには、カメラの視野の中央部分を中心に有効画素を分布させることになる。ここで、カメラの視野内では外側の有効画素ほど、鉛直方向に対する視野の傾きが大きくなって広い範囲での人体検知が可能であるから、カメラの視野の中央部分を中心に有効画素を分布させることで、カメラの視野の全域に亘って略均一に人体を検知可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、間引き手段がカメラで得られた画像に対して間引き処理を行うことで画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、間引き手段で適用する間引きパターンは照明器具の点灯状態とともに切り替えられるので、必要な部分について重点的に人体の存否を検出するような適用パターンを用いることで、人体の検出精度を高く維持できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１で用いる画像の説明図である。
【図２】同上の照明制御システムの設置例を示す概略図である。
【図３】同上の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同上で用いる画像の説明図である。
【図５】同上の要部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】同上の動作を示すタイムチャートである。
【図７】同上の間引き処理時の動作を示すタイムチャートである。
【図８】同上の人体検出動作を示す概略図である。
【図９】同上の人体検出動作を示す概略図である。
【図１０】（ａ）は同上の人体検出動作を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に対応する画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態の照明制御システムは、図２に示すように建物の天井に取り付けられた照明器具１と、カメラ２３を具備する画像センサ２０（図３参照）を用いてカメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否を検出する人体検知部２（図３参照）と、人体検知部２の検出結果に従って照明器具１を制御する照明制御部３（図３参照）とを備えている。ここで、画像センサ２０は照明器具１と共に建物の天井に取り付けられており、カメラ２３が鉛直下方（カメラ２３の真下）を視野Ａ１の中心とする向きで設置され、照明器具１の照射領域と略一致するようにカメラ２３の視野Ａ１が設定される。つまり、建物内の部屋全体を照明する照明器具１がある場合、この部屋全体がカメラ２３の視野Ａ１に収まるように部屋の天井の中央部分にカメラ２３を設置することになる。
【００１９】
この照明制御システムは、人体検知部２のカメラ２３の視野Ａ１内に人が進入したことを検知して照明器具１を自動点灯させる。これにより、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在する間のみ照明器具１を点灯させることができ、省エネルギ化や防犯といった効果が期待できる。
【００２０】
人体検知部２は、図３に示すように、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を具備するカメラ２３を用いた画像センサ２０と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やイメージプロセッサなど高度な処理が可能な処理装置を主構成とする制御部２１と、ＤＲＡＭなどの揮発性大容量メモリからなる記憶部２２とを有する。天井に設けたカメラ２３で取得される画像は、人体１０を頭上から見下ろすように撮像したイメージとなる。画像センサ２０は、カメラ２３にて取得されるアナログデータを内部（後述のＡＤコンバータ）でデジタル化し、画像データとして後段の制御部２１へ伝送する。
【００２１】
本実施形態では、画像センサ２０は周期的に（たとえば毎秒３０枚程度の周期で）画像を取得しており、随時、制御部２１へデータ伝送する。ここで、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない時点での画像を背景画像として予め記憶部２２に記憶しておき、制御部２１では、画像センサ２０から随時伝送される画像データを現在画像として、背景画像と比較することで人体１０の存否を検出する。
【００２２】
具体的に説明すると、制御部２１は、図４に示すように現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で画素ごとの差分をとり、差分画像Ｉｍ３を生成する。このとき、現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で変化がない画素は、差分画像Ｉｍ３での画素値（輝度信号値）がゼロとなるが、現在画像Ｉｍ１と背景画像Ｉｍ２との間で変化があった画素は、差分画像Ｉｍ３で一定の画素値を持つ（図中の斜線部）ことになる。図４の例では、現在画像Ｉｍ１に人体１０および背景の物体１１が写っており、差分画像Ｉｍ３においては人体１０部分のみが画素値を持つ。なお、ここでは、人体１０が存在しない状態で予め撮像された画像を固定的に背景画像Ｉｍ２として用いるが、これに限らず、時系列で１つ手前の現在画像Ｉｍ１を新たな背景画像Ｉｍ２とするように背景画像Ｉｍ２を逐次更新するようにしてもよい。
【００２３】
制御部２１では、差分画像Ｉｍ３において所定値以上の画素値を持つ画素の合計数や連続・隣接する画素集合の大きさなどを求め、これらの値が予め設定された閾値を超えていれば、人体１０が存在すると判断して照明制御部３へ検知信号を出力する。検知信号を受けた照明制御部３は、後段の照明器具１に電力を供給して照明器具１を点灯させる。
【００２４】
ただし、詳しくは後述するが、本実施形態ではカメラ２３で得られた画像に対して間引き処理を施しているので、実際には、図４のようにカメラ２３で撮像した画像そのものから体１０の存否を判断するのではなく、間引き処理後に残る有効画素の画素値を用いて人体１０の存否を判断することになる。すなわち、現在画像Ｉｍ１、背景画像Ｉｍ２、差分画像Ｉｍ３のいずれについても、間引き処理後に残る有効画素以外の画素の画素値は無効なものとして扱われることになる。なお、間引き処理後の有効画素から、所定値以上の画素値を持つ連続・隣接する画素集合の大きさを求める場合、所定値以上の画素値を持つ有効画素の集合を抽出し、当該集合の重心位置などより求めることが可能である。
【００２５】
次に、画像センサ２０と制御部２１との間で行われる信号の授受について、図５のブロック図を参照して説明する。
【００２６】
画像センサ２０は、カメラ２３からのアナログ信号をＡＤコンバータ２４にてデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２５にて既定のデータフォーマットに適合する画像データとして、後段の制御部２１へ伝送する。このとき、画像センサ２０から制御部２１へは主に垂直同期信号、水平同期信号、ピクセルクロック、画像データの４つの信号が並列的に伝送される。
【００２７】
図６にはこれらの信号のタイムチャートを示す。垂直同期信号は図６（ａ）に示すようにＨレベルとＬレベルとの２値信号からなり、この信号がＨレベルにある一定時間が１画面を構成する画像データを伝送する時間に相当する。水平同期信号は図６（ｂ）に示すようにＨレベルとＬレベルとの２値信号からなり、この信号がＨレベルにある一定時間が画像を構成する水平方向の１行分の画像データを伝送する時間に相当する。たとえば６４０列×４８０行の画素からなるＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）画像を例にとると、水平同期信号がＨレベルの間に１行つまり６４０画素分の画像データが出力され、垂直同期信号がＨレベルの間に水平同期信号が４８０行分繰り返されることになる。なお、図６（ｃ）では、図６（ｂ）の水平同期信号を時間軸方向に引き伸ばして示してある。
【００２８】
ピクセルクロックは図６（ｄ）に示すように一定周波数の矩形波であり、このピクセルクロックで画像データを出力するタイミングを決定する。たとえば図６ではＹＵＶフォーマットによる画像データの伝送例を示しており、ＹＵＶフォーマットでは図６（ｅ）に示すように各画素が色情報と輝度情報との２つの情報で表されるため、ピクセルクロックの２クロック分で１画素分の画像データを伝送することができる。すなわち、水平同期信号がＨレベルの間に６４０画素分のデータを伝送する場合、水平同期信号がＨレベルの間に１２８０クロックのピクセルクロックを生じさせることになる。このように、ある時点で得られた画像を画像データとして伝送する場合、画像データは、垂直同期信号、水平同期信号、ピクセルクロックの各信号によりそれぞれ画面、行、画素ごとのタイミングをとって制御部２１へ伝送されることになる。
【００２９】
ところで、本実施形態では、図３に示すように、カメラ２３で得られた画像に対して画素の間引き処理を行う間引き手段２６と、間引き処理後に残る画素（以下、「有効画素」という）の画素値から人体１０の存否を判定し照明器具１の点灯状態を決定する判定手段２７との機能を制御部２１に設けてある。
【００３０】
ここでは画像センサ２０から制御部２１へのデータ伝送時に画素を間引く間引き処理を行うため、一例として、ピクセルクロックのクロック数をカウントするカウンタを用いている。図７の例では、制御部２１内のダウンカウンタを用いており、ピクセルクロックの１クロックごとにカウント値をｎ＝５から１ずつ減少させる。制御部２１は、カウントダウン中においては画像センサ２０からの一切の画像データを無視し、カウントダウンが完了する（カウント値ｎ＝０になる）と、直後のピクセルクロックから１画素分の画像データ（図７中の斜線部）のみ読み込むものとする。制御部２１は、カウント値ｎ＝０になると再びカウント値ｎ＝５に戻して同様の動作を繰り返す。これにより、制御部２１は、画素を一定間隔で間引いて（図７の例では４クロック＝２画素分ずつ飛ばして）画像データの読み込みを行うことができる。なお、間引かれた画素の画像データは破棄される。
【００３１】
しかして、制御部２１で扱われる画像データは画像センサ２０で得られた画像そのものに比べて画素数の少ないものとなり、制御部２１での画像処理に係る処理負荷を軽減することができる。その結果、画像センサ２０の後段に設けられている制御部２１や記憶部２２で扱うデータ量を大幅に少なくすることができ、制御部２１の処理速度の高速化や記憶部２２の大容量化などに伴い照明制御システムの規模が大きくなることを回避できる。したがって、照明制御システムを一般住宅等へ導入することも容易になり、人体検知部２や照明制御部３の機能を一般家電に組み込むことも可能になる。
【００３２】
また、間引き処理の具体的な方法は、上述したようにカウンタを用いた方法に限るものではない。たとえば、有効画素と破棄する画素との画像内での位置（座標）を示すテーブルを予め記憶部２２に記憶させておいて、制御部２１で当該テーブルに従って画像データの読み込みを行うことで、画像内で任意の画素を不規則に間引いて画像データを読み込むことも可能である。なお、上述のようにカウンタを用いて間引きを行う場合でも、複数のカウンタを組み合わせて用いることにより不規則に間引くことが可能である。
【００３３】
照明制御部３は、人体検知部２からの検知信号に従って照明器具１の点灯状態を切り替える。ここでは、照明制御部３は、人体１０がカメラ２３の視野Ａ１内に存在する間、および人体１０がカメラ２３の視野Ａ１外に出てから一定のタイマ時間にのみ照明器具１を点灯させるものとする。つまり、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない状態では照明器具１を消灯させておいて、カメラ２３の視野Ａ１内に人が進入して人体検知部２が人体１０の存在を検知すると速やかに照明器具１を点灯させ、人がカメラ２３の視野Ａ１内にいる間は照明器具１を点灯状態に維持する。人がカメラ２３の視野Ａ１内から退出し、人体検知部２にて人体１０が検知されなくなってからタイマ時間が経過すると、照明制御部３は照明器具１を消灯させる。
【００３４】
ところで、本実施形態の照明制御システムにおいては、間引き手段２６は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラ２３の視野Ａ１内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っている。さらに、間引き手段２６がいずれの間引きパターンを適用するかは、判定手段２７が、予め定められている間引きパターンと照明器具１の点灯状態との対応関係に従って照明器具１の点灯状態とともに決定する。これにより、カメラ２３の視野Ａ１内での有効画素の分布が照明器具１の点灯状態に合わせて変化することとなり、画素を間引いて画像処理に係る処理負荷を軽減しながらも、人体１０検出のための精度を維持することが可能となる。
【００３５】
すなわち、人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入するときには必ずカメラ２３の視野Ａ１の外側から進入することになるので、カメラ２３の視野Ａ１の中央部分を監視する必要はなく、カメラ２３の視野Ａ１の外周部分のみを監視すれば十分である。一方、人がカメラ２３の視野Ａ１内に一旦進入してカメラ２３の視野Ａ内に停滞している場合は、カメラ２３の視野Ａ１の中央付近を重点的に視野Ａ１全域に亘って監視することが効率的である。要するに、人体１０の検出精度を高く維持するためにはカメラ２３の視野Ａ１全体について高精細とする必要はなく、重点的に監視する部分に有効画素の分布を集中させることで、人体１０の検出精度を高くすることができる。
【００３６】
そこで、本実施形態では、カメラ２３の視野Ａ１内への人の進入を検知するのか、既にカメラ２３の視野Ａ１内に居る人の存在を検知するのかによって間引き処理時の有効画素の分布が異なるように、間引きパターンと照明器具１の点灯状態との対応関係を定めてある。つまり、照明器具１が消灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内への人体１０の進入を検出する必要があるので、カメラ２３の視野Ａ１の外周部分を重点的に監視するため、図１（ａ）のように画像Ｉｍの外周部分に集中して有効画素（図中の斜線部）Ｐ１が分布する間引きパターン（以下、「外周重視パターン」という）を適用する。一方、照明器具１が点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否を検出する必要があるので、カメラ２３の視野Ａ１の中央部分を重点的に視野Ａ１全域に亘って監視するため、図１（ｂ）のように画像Ｉｍの中央部分に集中しつつ全体に有効画素Ｐ１が分布する間引きパターン（以下、「中央重視パターン」という）を適用する。
【００３７】
以下、人体検知部２の制御部２１の動作例について図８、９を参照して説明する。なお、図８、９では、カメラ２３の視野Ａ１のうち有効画素Ｐ１により重点的に監視される範囲（監視対象エリア）を斜線部で表す。
【００３８】
人体検知部２の制御部２１は、カメラ２３の視野Ａ１内に人体１０が存在しない状態では照明器具１を消灯させ、図１（ａ）の外周重視パターンを用いて間引き処理を行う。ここで、図８（ａ）に示すように人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入し当該視野Ａ１内で人体１０の存在が検知されると、制御部２１は、照明制御部３を介して照明器具１を点灯させ、図８（ｂ）に示すように、間引きパターンを図１（ｂ）の中央重視パターンに切り替えて間引き処理を行う。さらに、図９（ａ）に示すように人がカメラ２３の視野Ａ１内から退出し、人体１０が検知されなくなってからタイマ時間が経過すると、制御部２１は、照明制御部３を介して照明器具１を消灯させ、図９（ｂ）に示すように、間引きパターンを図１（ａ）の外周重視パターンに切り替えて間引き処理を行う。このように制御部２１が照明器具１の点灯状態（点灯・消灯）に応じて間引きパターンを切り替えながら間引き処理を行うことで、間引き処理によって制御部２１での処理負荷を軽減しながらも、それぞれの場合に必要な範囲については精度よく人体１０検出ができるという利点がある。
【００３９】
また、カメラ２３の視野Ａ１の全域に亘って均等に間引くことも考えられる。ただし、カメラ２３を天井に設けた場合に、図１０に示すように１画素当たりの視野Ｐ１ａ’，Ｐ１ｂ’，Ｐ１ｃ’の広さは、床面においてはカメラ２３の視野Ａ１内のどの場所でも大差はないが、カメラ２３と床面との間の３次元空間に着目すると、外側の画素ほど広くなる。つまり、外側の画素ほど、鉛直方向に対する視野の傾きが大きくなるため、広い範囲で人体１０の存在を検知可能となる。たとえば図１０の例では、中央付近の有効画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが中央の人体１０ａのみ視野Ｐ１ａ’，Ｐ１ｂ’に含むのに対し、最外郭の有効画素Ｐ１ｃは人体１０ｂと人体１０ｃとを視野Ｐ１ｃ’に含む。このことからも、カメラ２３の視野Ａ１の全域に亘って略均一に人体１０の検知精度を維持するためには、上述したように照明器具１の点灯中には間引きパターンを図１（ｂ）の中央重視パターンにして、中央付近の解像度を高めることが望ましい。
【００４０】
ところで、上記実施形態では、人体検知部２の検出結果（人体１０の存否）に応じて照明器具１の点灯・消灯を切り替える例を示したが、この例に限らず、たとえば人体検知部２の検出結果に応じて照明器具１の調光レベルが変化するように点灯状態を変化させることも可能である。すなわち、照明制御部３が人体検知部２の検出結果に応じて調光信号を生成し、当該調光信号により照明器具１の調光レベルを制御できるようにすることで、たとえば定常時は照明器具１を低い調光レベルで調光点灯させ、人がカメラ２３の視野Ａ１内に進入したときに全点灯させることが可能となる。
【００４１】
この場合、判定手段２７は、照明器具１の点灯状態（調光点灯・全点灯の別）に合わせて間引きパターンを選択する。つまり、照明器具１が調光点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内への人体Ｈ１の進入を検出する必要があるので、間引き手段２６では外周重視パターンを適用する。一方、照明器具１が全点灯しているときには、カメラ２３の視野Ａ１内の人体Ｈ１の存否を検出する必要があるので、間引き手段２６では中央重視パターンを適用する。
【００４２】
また、照明制御システムを構成する照明器具１は複数台設けられていてもよく、この場合に、人体検知部２はカメラ２３の視野Ａ１内の人体１０の存否だけでなく、カメラ２３の視野Ａ１内での人体１０の位置についても画像から検出できるようにすることが望ましい。これにより、照明制御部３ではカメラ２３の視野Ａ１内に人体が存在する場合に常に全ての照明器具１を点灯（あるいは全点灯）させるのではなく、人体１０の位置に応じて点灯（あるいは全点灯）させる照明器具１を決定することが可能となる。その結果、複数台の照明器具１のうち必要なものだけを点灯（あるいは全点灯）させることができ、省エネルギ化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 照明器具
２ 人体検知部
３ 照明制御部
１０ 人体
２０ 画像センサ
２１ 制御部
２３ カメラ
２６ 間引き手段
２７ 判定手段
Ａ１ カメラの視野
Ｐ１ 有効画素
Ｉｍ 画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具と、カメラで撮像した画像から人体の存否を検出する人体検知部と、人体検知部の検出結果によって点灯状態が切り替わるように照明器具を制御する照明制御部とを備え、人体検知部は、前記画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行う間引き手段と、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定し照明器具の点灯状態を決定する判定手段とを有し、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、判定手段は、予め定められている間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係に従って、間引き手段で適用する間引きパターンを照明器具の点灯状態とともに切り替えることを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
前記カメラは人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部は、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が消灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分を中心に分布する前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
【請求項３】
前記カメラは人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部は、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能な分布となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明制御システム。
【請求項４】
前記カメラは鉛直下方を視野の中心とする向きに設置され、前記間引き手段では、前記照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分に比べて中央部分で密となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項３記載の照明制御システム。
【請求項１】
照明器具と、カメラで撮像した画像から人体の存否を検出する人体検知部と、人体検知部の検出結果によって点灯状態が切り替わるように照明器具を制御する照明制御部とを備え、人体検知部は、前記画像に対して一部の画素のみを人体の検出に用いる有効画素として残すように間引き処理を行う間引き手段と、間引き処理後の有効画素の画素値を用いて人体の存否を判定し照明器具の点灯状態を決定する判定手段とを有し、間引き手段は、それぞれ間引き処理後に残る有効画素のカメラの視野内での分布が異なる複数の間引きパターンのいずれかを適用して間引き処理を行っており、判定手段は、予め定められている間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係に従って、間引き手段で適用する間引きパターンを照明器具の点灯状態とともに切り替えることを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
前記カメラは人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部は、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が消灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分を中心に分布する前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
【請求項３】
前記カメラは人体を上方から撮像可能な位置に設置され、前記照明制御部は、カメラの視野内に人体が存在する場合に前記照明器具が点灯し、人体が存在しない場合に照明器具が消灯するように照明器具を制御しており、前記間引き手段では、照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の全域に亘って人体の存否を検出可能な分布となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明制御システム。
【請求項４】
前記カメラは鉛直下方を視野の中心とする向きに設置され、前記間引き手段では、前記照明器具が点灯しているときに、間引き処理後に残る前記有効画素がカメラの視野の外周部分に比べて中央部分で密となる前記間引きパターンを適用するように、間引きパターンと照明器具の点灯状態との対応関係が定められていることを特徴とする請求項３記載の照明制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０８４１７（Ｐ２０１１−１０８４１７Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０１７６（Ｐ２００９−２６０１７６）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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