通過検出システム、および通過検出方法
【課題】天井に対して大規模な改修を必要とせずとも、監視対象を分離して識別する能力を高く発揮することができる通過検出システム、および通過検出方法を提供する
【解決手段】監視カメラ１００が、通過監視領域の天井２００に設置された鏡２３０に対して鏡面対称に設置されたときと同様の画角で通過監視領域を撮影する。
つまり、低い位置に監視カメラ１００を設置した状態で、鏡２３０に対して鏡面対称となる仮想の天井２００ａに仮想のカメラ１００ａを設置したときのように、監視カメラ１００を高い位置に設置したときと同様の画角で撮影をする。
【解決手段】監視カメラ１００が、通過監視領域の天井２００に設置された鏡２３０に対して鏡面対称に設置されたときと同様の画角で通過監視領域を撮影する。
つまり、低い位置に監視カメラ１００を設置した状態で、鏡２３０に対して鏡面対称となる仮想の天井２００ａに仮想のカメラ１００ａを設置したときのように、監視カメラ１００を高い位置に設置したときと同様の画角で撮影をする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過検出システム、および通過検出方法に関し、特にカメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出システム、および通過検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機密事項を扱う研究施設や情報管理室、高価な財産（高額貨幣、貴金属品など）、および取扱いを制限されたもの（危険物、薬物など）を保管する部屋（以下、「管理区域」という。）への入退室は厳重に管理する必要があり、様々なセキュリティシステムが導入されている。
【０００３】
たとえば、管理区域へ入室する際、ＩＤ（Identification）カードや暗証番号による照合や、指紋照合や虹彩照合によって入室許可者本人であるか否かを判定し、その照合結果をもとに管理区域への入退室を管理するセキュリティシステムが知られている。
【０００４】
指紋照合や虹彩照合などによる高度な個人認証装置を使用したセキュリティシステムでは、入室許可者本人であるか否かを厳密に照合することができるため、非許可者による管理区域への不正入室を防止することができるが、個人認証装置で照合を行った入室許可者に同伴して非許可者が管理区域へ不正入室すること（以下、「共連れ」という。）が問題となる。
【０００５】
そこで、管理区域へ通じる通路に設置した個人認証装置の照合結果に基づいて管理区域への入退室管理をするとともに、個人認証装置周辺の認証領域を上方から撮影したカメラ映像に基づいて共連れを検出する共連れ検出装置もセキュリティシステムの一環として提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１１５１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、天井が低い箇所に上記のようなセキュリティシステムを適用すると、監視対象が別の監視対象に重なってしまうことによって、共連れを検知できないことや、通過人数計測が不正確になるなど、セキュリティシステムが正常に機能しないことがあるという問題があった。
【０００７】
近年においてはネットワークの普及が進み、既存の建物設備にネットワーク配線を配設するために床を二重床にすることにより、床面から天井までの距離が短くなることも多くなってきている。
【０００８】
以下に監視対象が、別の監視対象に重なってしまう事案について図を参照して具体的に説明する。
図１８は、高さを変えて監視カメラを設置した場合における、同一身長の監視対象の写り方の比較を示す図であり、図１８（ａ）は、高い位置に監視カメラを設置した場合を示す図であり、図１８（ｂ）は、低い位置に監視カメラを設置した場合を示す図である。
【０００９】
図１８に示すように、管理区域へ通じる通路の天井２００が同じ高さであって、その通路と管理区域とを隔てるドア２１０の上部の壁２２０に、高さを変えて監視カメラ１００を設置した場合において、監視カメラ１００が撮影する監視対象の写り方には差が生じる。
【００１０】
具体的には、図１８（ａ）のように高い位置から監視対象を撮影すると、監視カメラ１００から遠い人物が、監視カメラ１００に近い人物に重なる率が低くなることがわかる。
一方、図１８（ｂ）のように低い位置から監視対象を撮影すると、監視カメラ１００から遠い人物が、監視カメラ１００に近い人物に重なる率が高くなることがわかる。
【００１１】
次に、天井２００が通常の場合と低い場合、および身長が高い監視対象を含む場合における相互の比較を図を参照して説明する。
図１９は、通常の天井高の場合と天井高が低い場合、および身長が高い監視対象がいる場合の相互比較を示す図であり、図１９（ａ）は、通常の天井高で、かつ監視対象が通常の身長の場合を示す図であり、図１９（ｂ）は、通常の天井高で、かつ身長が高い監視対象を含む場合を示す図であり、図１９（ｃ）は、天井が低く、かつ監視対象が通常の身長の場合を示す図である。
【００１２】
ここでは便宜上、通常の身長の監視対象の身長を１８００ｍｍ、身長が高い監視対象の身長を２０００ｍｍ、通常の天井高を２５００ｍｍ、および低い天井の天井高を２３００ｍｍとしている。
【００１３】
図１９に示すように、それぞれの条件における監視カメラ１００が撮影する監視対象の写り方には差が生じる。
具体的には、図１９（ａ）のように、通常の天井高の天井２００に監視カメラ１００を設置して、かつ監視対象が通常の身長の場合には、監視カメラ１００が撮影する監視対象には重なりが生じないので、監視対象をそれぞれ分離して識別することができる。
【００１４】
一方、図１９（ｂ）、（ｃ）のように、身長が高い監視対象を含む場合や、天井高が低い天井２００に監視カメラ１００を設置する場合には、監視対象に重なりが生じてしまい、監視対象をそれぞれ分離して識別することができなくなってしまう問題がある。
【００１５】
なお、通過検出用などのセキュリティシステムに用いられる監視カメラは、１台でなるべく広い範囲を撮影できるようにするために広角レンズが用いられることが多く、上記のような撮影特性は特に顕著となる。
【００１６】
上記のような監視カメラ１００の撮影特性から、監視対象が別の監視対象に重ならないようにすることによって、共連れを検知することや通過人数計測を正確に行うことなど、セキュリティシステムを正常に機能させるためには、上記図１８（ａ）のように監視カメラ１００をなるべく高い位置に設置することが好ましいといえる。
【００１７】
一方で、天井２００の高さは簡単に変更できる性格のものではなく、特に既存の建物に上記のようなセキュリティシステムを適用するためだけに天井２００の高さを変更することは、コスト面等からいってもほぼ不可能であるといえる。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、天井に対して大規模な改修を必要とせずとも、監視対象を分離して識別する能力を高く発揮することができる通過検出システム、および通過検出方法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】
【００１９】
本発明では上記問題を解決するために、カメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出システムにおいて、通過監視領域の天井に設けられた鏡と、前記鏡を介して前記通過監視領域を撮像することができるように設置されたカメラとを備えることを特徴とする通過検出システムが提供される。
【００２０】
これにより、カメラが鏡面に対して対称に設置されたときと同様に通過監視領域を撮影することができる。
つまり、低い位置にカメラを設置した状態で、カメラを高い位置に設置したときと同様に撮影することができる。
【００２１】
また、本発明では、カメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出方法において、前記カメラ映像が、通過監視領域の天井に設けられた鏡を介して撮影されることを特徴とする通過検出方法が提供される。
【００２２】
これにより、カメラが鏡面に対して対称に設置されたときと同様に通過監視領域を撮影することができる。
つまり、低い位置にカメラを設置した状態で、カメラを高い位置に設置したときと同様に撮影することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の通過検出システム、および通過検出方法によれば、天井に対して大規模な改修を行うことなくカメラを高い位置に設置したときと同様の画角で撮影できることにより、監視対象を分離して識別する能力を高く発揮することができるので、監視対象が重なる率を低減することが可能となり、また監視対象が重なることによる共連れの検知漏れや、通過人数計測の誤動作を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、通常の天井に監視カメラを設置した場合と、本実施の形態の通過検出システムにおける監視対象の写り方の比較を示す図であり、図１（ａ）は、通常の天井に監視カメラを設置した場合を示す図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを示す図である。
【００２５】
図１に示すように、監視カメラ１００によって監視対象が撮影され、監視カメラ１００に接続される不図示の通過検出装置がその映像に基づいて通過検出を行う。
しかし、図１（ｂ）のような低い天井の場合には、監視カメラ１００が撮影する監視対象が重なってしまうことがある。
そこで、図１（ｂ）に示すように、天井２００に鏡２３０を設置し、その鏡２３０を介して監視対象を撮影する。
【００２６】
鏡２３０を介して監視対象を撮影することにより、監視カメラ１００が、鏡２３０に対して鏡面対称である仮想の天井２００ａに設置された仮想の監視カメラ１００ａの位置にあるときと同様に監視対象を映し出すことができる。
【００２７】
たとえば、図１（ｂ）における天井２００の高さが２３００ｍｍであって、カメラ１００が天井２００から２００ｍｍ下に設置されている場合には、仮想の天井２００ａの高さは天井２００から２００ｍｍ上の地上から２５００ｍｍ相当であり、その高さに仮想のカメラ１００ａが設置されているときと同様である。
【００２８】
つまり、図１（ａ）における天井２００の高さが２５００ｍｍであるとすると、図１（ｂ）の構成で監視対象を撮影したときに、図１（ａ）の構成で同様に監視対象を撮影することが可能である。したがって、監視対象が重ならないように撮影することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能について説明する。
図２は、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
図２に示すように、通過検出装置３００には、カメラ１００が接続されている。
【００３０】
通過検出装置３００は、画像メモリ３１０、アドレス制御部３１１、合成表示部３２０、入力部３３０、追跡処理部３４０、通過判定部３５０、出力部３６０、統括制御部３７０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３７１、およびＫｅｙＳＷ３７２を備えている。
画像メモリ３１０は、カメラ１００に接続されており、カメラ１００が撮影した画像データを格納する。
【００３１】
アドレス制御部３１１は、画像メモリ３１０に格納されている画像データを反転させたり、正転させたりするときにその制御を行う。
たとえば、鏡２３０を介してカメラ１００が撮影することにより、監視対象が反転して撮影されてしまうことがある。そのときに、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されている画像メモリ３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行うことにより、正転した画像データを取り出すことが可能となる。
【００３２】
合成表示部３２０はグラフィックメモリであり、画像メモリ３１０からカメラ１００が撮影した画像データを受け取る。また、後述の統括制御部３７０から表示情報（たとえば、カーソル、文字、グラフィックなどの情報）を受け取る。そして、受け取った画像データと表示情報を合成して不図示の調整用モニタへ出力する。
【００３３】
入力部３３０は、不図示の認証装置から認証完了信号を受信するインタフェースである。この認証完了信号とは、通過検出システムに監視対象の認証を行うための認証装置が接続されているときにその認証が完了したことを示す信号をいう。
【００３４】
追跡処理部３４０は、画像メモリ３１０から受け取る画像データに基づいて、監視対象の位置を示すパタン情報を生成する。パタン情報の生成処理や、その生成したパタン情報を用いた通過判定に関しては後述する。
【００３５】
通過判定部３５０は、監視対象が管理区域への入退室をしたかを判定する。
たとえば、管理区域とそれ以外の部分をドアで仕切っている場合に、そのドアを通過したか否かによってその判定を行う。また、カウンタ等の計数手段を備え、通過したと判断したときにカウンタを適宜加算することにより、通過人数を計数することができる。具体的な通過判定処理に関しても後述する。
【００３６】
出力部３６０は、監視対象が通過したと通過判定部３５０が判定したとき、その通過情報を受け取り、その情報を通過検出装置３００に接続されている各装置に対して出力するインタフェースである。
たとえば、認証装置から認証完了信号を受信していない監視対象が通過したと判断したときに、接続されているブザーやランプなどを始動させる始動信号を出力する。
【００３７】
統括制御部３７０は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）などにより構成され、また通過検出装置３００内の各制御部等に接続されており、統括した制御を行う。
また、ＬＣＤ３７１とＫｅｙＳＷ３７２と接続されている。ユーザがＬＣＤ３７１または調整用モニタを見るなどしてＫｅｙＳＷ３７２を操作することにより、ＫｅｙＳＷ３７２から出力される制御信号を受信し、その制御信号に基づいて各処理を行うよう各制御部等に対して制御信号等を送信する。
そして、各制御部等が処理した内容や結果を受け取り、フロントパネルインタフェースとして用いられるＬＣＤ３７１に結果として表示する。
【００３８】
各処理の具体内容は、たとえば、合成表示部３２０が画像データと表示情報を合成する際には、画像メモリ３１０からの画像データ読み出しタイミングに合わせて表示情報を合成表示部３２０へ送信する。
【００３９】
次に、上述した追跡処理部３４０が有する処理機能について説明する。
図３は、本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
図３に示すように、追跡処理部３４０は、パタン生成部３４１、軌跡メモリ３４２、およびパタン更新部３４３を備えている。
【００４０】
パタン生成部３４１は、画像メモリ３１０から画像データを受け取ると、画像データに写っている監視対象の位置を示すパタンを生成する。
軌跡メモリ３４２は、パタン生成部３４１とパタン更新部３４３が生成したパタン情報を格納する。
【００４１】
パタン更新部３４３は、画像メモリ３１０から画像データを受け取る。また、軌跡メモリ３４２から格納されているパタン情報を受け取る。
そして、受け取った画像データとパタン情報から新たなパタンを生成し、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を、新たに生成したパタン情報に更新する。
【００４２】
次に、追跡処理部３４０が行うパタン情報の更新について説明する。
図４は、パタンの生成・更新方法の概略について示す図である。
図４に示すように、画像メモリ３１０から画像データを読み出してパタンを更新する様子をフレーム０〜フレーム２に分けて説明する。フレーム０のときとは、ある監視対象を初めて検知したフレームを指す。
【００４３】
パタン生成部３４１は、検知した監視対象から、図４（ａ）に示す一点鎖線の円形で示す新規パタンを生成して新規パタンとして軌跡メモリ３４２に格納する。
監視カメラ１００のフレーム撮影タイミングに合わせて、画像メモリ３１０から画像データを読み出す。また、同じタイミングで軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。
そして、画像データとパタン情報を比較したものを図４（ｂ）に示す。
【００４４】
実線の円形で示すパタン情報は、軌跡メモリ３４２に格納されていた前フレーム（この場合フレーム０）のパタン情報であり、実線網掛けの人型が、画像メモリ３１０から画像データから読み出し、検知した監視対象である。
【００４５】
パタン更新部３４３は、前フレームのパタン情報と人型がずれていることから、新しい人型から新たなパタンを生成する。
図４（ｃ）に示すように、前フレーム（フレーム０）のパタンと、新しい人型のＡＮＤ領域から、一点鎖線の円形で示す新たなパタンを生成し、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を更新する。
【００４６】
そして、再度画像メモリ３１０から監視カメラ１００のフレーム撮影タイミングに合わせて、画像メモリ３１０から画像データを読み出す。また、同じタイミングで軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。
その後は、図４（ｂ）、（ｃ）と同様にパタン情報を更新していく。
【００４７】
次に、パタンの生成・更新処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図５は、本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理を示すフローチャートである。以下、図５に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００４８】
〔ステップＳ１１〕
パタン生成部３４１は、画像メモリ３１０から画像データを受け取り、その画像データ内に新たな人物が写っている場合には、その人物の輪郭を検知する。
【００４９】
一方、パタン更新部３４３は、画像メモリ３１０から画像データを受け取る。また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。そして、画像データとパタン情報からその画像データ内に写っている人物の輪郭を検知する。
【００５０】
具体的には、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン内に人物が検知された場合には、パタン更新部３４３が新たに輪郭を検知し直す。
また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン外に人物が検知された場合には、新たな人物を検知したものとして、パタン生成部３４１がその人物の輪郭を検知する。
【００５１】
〔ステップＳ１２〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、検知した輪郭からその輪郭の重心を算出する。
【００５２】
〔ステップＳ１３〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、算出した重心を中心とした新たな円パタンを生成する。
【００５３】
〔ステップＳ１４〕
パタン生成部３４１は、生成した円パタンを新規なパタン情報として軌跡メモリ３４２に格納する。
また、パタン更新部３４３は、生成した円パタンを、すでに軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報と入れ替えて更新する。
【００５４】
具体的には、パタン更新部３４３は、軌跡メモリ３４２に格納されていたパタン情報内に人物を特定した場合、その特定した人物の位置に基づいて生成したパタン情報を、格納されていたパタン情報と入れ替えることによってパタン情報の更新を行う。
【００５５】
次に、通過判定部３５０が行う通過判定について説明する。
図６は、通過判定方法の概略について示す図であり、図６（ａ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の側方図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の上方図である。
【００５６】
この通過検出システムは、管理区域とそれ以外とを隔てるドア２１０および壁２２０などの上部に設置された監視カメラ１００によって撮影された映像に基づいて、管理区域とそれ以外の区域を行き来する監視対象を検知することは上述の通りである。
【００５７】
ここで、図６（ｂ）に示す斜線で示したエリアをゲートエリアＡ２といい、横線で示したエリアとゲートエリアを合わせたエリアを検知エリアＡ１という。
【００５８】
次に、通過判定処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図７は、本実施の形態の通過判定部が行う通過判定処理を示すフローチャートである。以下、図７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００５９】
〔ステップＳ２１〕
通過判定部３５０は、追跡処理部３４０からパタン情報を受け取ると、受け取ったパタン情報に基づいて、新規に生成されたパタンがゲートエリアＡ２内で生成されたか否かを判断する。
【００６０】
新規に生成されたパタンがゲートエリアＡ２内で生成されたと判断した場合には、処理をステップＳ２２へ進め、ゲートエリアＡ２内では生成されていない、つまり、ゲートエリアＡ２以外の検知エリアＡ１内で生成されたと判断した場合には、処理をステップＳ２３へ進める。
【００６１】
〔ステップＳ２２〕
通過判定部３５０は、新規に生成されたパタンの監視対象は退場者であると判断する。
なお、通過判定部３５０にカウンタ等の計数手段が備えられているときには、退場者であると判断するごとにカウンタを１加算することにより退場者数を計数することが可能となる。
【００６２】
〔ステップＳ２３〕
通過判定部３５０は、監視対象が検知エリアＡ１を出たか否かを判断する。検知エリアＡ１を出ていないと判断した場合には、ステップＳ２３の処理を繰り返し、検知エリアＡ１を出たと判断した場合には、処理をステップＳ２４へ進める。
【００６３】
〔ステップＳ２４〕
通過判定部３５０は、監視対象が検知エリアＡ１を出たときにゲートエリアＡ２を通過したか否かを判断する。ゲートエリアＡ２を通過したと判断した場合には、処理をステップＳ２５へ進め、ゲートエリアＡ２を通過していないと判断した場合には、処理を終了する。
【００６４】
〔ステップＳ２５〕
通過判定部３５０は、検知エリアＡ１を出た監視対象が入場者であると判断する。
なお、通過判定部３５０にカウンタ等の計数手段が備えられているときには、入場者であると判断するごとにカウンタを１加算することにより入場者数を計数することが可能となる。
また、通過検出システムに通過する人物の認証を行うための認証装置が接続されており、入場に際して認証を必要とするときには、入場者であると判断された人物が認証済みか否かの判断も同時に行う。
【００６５】
もし、認証済みであると判断された場合には、正規の入場者であると判断され、認証がされていない入場者である場合には、不正な入場者であると判断される。
【００６６】
次に、通過検出システムに接続されている認証装置を用いた認証方法について説明する。
図８は、認証方法の概略について示す図である。
図８に示すように、本実施の形態の通過検出システムに認証装置４００が接続されており、ゲートエリアＡ２には、認証時立ち位置Ａ２１が設定されている。
【００６７】
たとえば、認証装置４００の近くに監視対象が３人いるとき（仮に人物Ａ、人物Ｂ、および人物Ｃとする。）それぞれの人物のパタン情報からそれぞれの監視対象の位置を把握する。
【００６８】
そして、各人物の位置と、認証時立ち位置Ａ２１との距離を比較して、一番距離が短い人物を認証を行った人物と特定する。
【００６９】
図８の場合には、人物Ａが認証時立ち位置Ａ２１との距離が一番短いので、人物Ａを認証者と判断する。認証装置４００は、認証を完了すると、通過検出装置３００に対して認証完了信号を送信する。
【００７０】
次に、認証処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図９は、本実施の形態の通過検出システムが行う認証処理を示すフローチャートである。
【００７１】
〔ステップＳ３１〕
追跡処理部３４０は、認証装置４００から入力部３３０を介して認証完了信号を受け取ると、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報から検知エリアＡ１内の監視対象の位置を特定する。
そして、各監視対象の位置と、認証時立ち位置Ａ２１との距離を算出する。
【００７２】
〔ステップＳ３２〕
追跡処理部３４０は、各監視対象の中で、認証時立ち位置Ａ２１との距離が最小であるパタンを特定する。
【００７３】
〔ステップＳ３３〕
追跡処理部３４０は、認証時立ち位置Ａ２１との距離が最小であると特定されたパタンに対して認証済みフラグを設定する。
【００７４】
〔ステップＳ３４〕
通過判定部３５０は、認証済みフラグが設定されたパタンの監視対象がゲートエリアＡ２を通過したか否かを判断する。通過した場合には、処理をステップＳ３５へ進め、通過していない場合には、ステップＳ３４の処理を繰り返す。
【００７５】
〔ステップＳ３５〕
追跡処理部３４０は、認証済みフラグが設定設定されたパタンの監視対象が通過した旨の信号を通過判定部３５０から受けると、そのパタンに設定していた認証済みフラグを撤廃する。
【００７６】
以上の通過検出システムを用いると、監視対象が重ならないことにより誤検知を防止することができる。
【００７７】
なお、鏡２３０を介して壁２２０に取り付けられたカメラ１００により監視対象を撮影する旨の説明を行ったが、カメラ１００はドア２１０の上部の壁２２０に埋め込む形で設置する態様も考えられる。
【００７８】
図１０は、監視カメラをドア上部の壁に埋め込んだ通過検出システムの概要を示す図である。
図１０に示すように、監視カメラ１００によって監視対象が撮影され、監視カメラ１００に接続される不図示の通過検出装置によってその映像に基づいて通過検出を行う。また、監視カメラ１００は、壁２２０内に埋め込まれている。
【００７９】
ドア２１０の高さは、通常およそ２０００ｍｍ程度なので、壁２２０内に埋め込んだとしても、高さが２３００ｍｍの天井２００に設置し、高さが２５００ｍｍ相当の高さからの映像を撮影するために、鏡２３０から２００ｍｍ離して撮影することは十分に可能である。
【００８０】
このように、監視カメラ１００を壁２２０内に埋め込むことによって、監視カメラ１００を設置しても監視カメラ１００が邪魔であることがなくなる。
また、監視カメラ１００があからさまに見えることを嫌う者がいると想定される施設に通過検出システムを適用するときにも有効である。
また、壁２２０内に埋め込むことによって、地震などによって監視カメラ１００が落下する可能性を低減することができる。
【００８１】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の通過検出システムは、監視カメラとしてステレオカメラが用いられ、それに伴い後述する各種処理が付け加わったことが異なる以外は、第１の実施の形態と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。
【００８２】
図１１は、本実施の形態の通過検出システムの概略を示した図であり、図１１（ａ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の側方図であり、図１１（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の正面図である。
【００８３】
図１１に示すように、監視カメラユニット２１００によって監視対象が撮影され、監視カメラユニット２１００に接続される不図示の通過検出装置がその映像に基づいて通過検出を行う。
【００８４】
なお、本実施の形態の通過検出システムにおいては、監視カメラユニット２１００としてステレオカメラが用いられており、監視カメラユニット２１００には、カメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒが備えられている。
【００８５】
ここでは、監視対象がドア２１０へ向かうときの進行方向右側（以下、特に特定をしないときには単に右側という。）に取り付けられたカメラをカメラ２１００Ｒとし、監視対象がドア２１０へ向かうときの進行方向左側（以下、特に特定をしないときには単に左側という。）に取り付けられたカメラをカメラ２１００Ｌとする。
【００８６】
しかし、図１１に示すような低い天井の場合には、監視カメラユニット２１００が撮影する監視対象が重なってしまうことがある。
【００８７】
そこで、図１１に示すように、天井２００に鏡２３０を設置し、その鏡２３０を介して監視対象を撮影する。
【００８８】
鏡２３０を介して監視対象を撮影することにより、監視カメラユニット２１００が、鏡２３０に対して鏡面対称である仮想の天井２００ａに設置された仮想の監視カメラユニット２１００ａの位置にあるときと同様に監視対象を映し出すことができる。
【００８９】
たとえば、図１１（ｂ）における天井２００の高さが２３００ｍｍであって、監視カメラユニット２１００が天井２００から２００ｍｍ下に設置されている場合には、仮想の天井２００ａの高さは天井２００から２００ｍｍ上の地上から２５００ｍｍ相当であり、その高さに仮想の監視カメラユニット２１００ａが設置されているときと同様である。
【００９０】
つまり、図１１（ａ）における天井２００の高さが２５００ｍｍであるとすると、図１１（ｂ）の構成で監視対象を撮影したときに、図１１（ａ）の構成で同様に監視対象を撮影することが可能である。したがって、監視対象が重ならないように撮影することができる。
【００９１】
一方で、監視カメラユニット２１００がステレオカメラの場合には、監視カメラユニット２１００に備えられるカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒを用いて、鏡２３０を介して監視対象を撮影すると、仮想の監視カメラユニット２１００ａが、左右反転させて設置させたときと同様に監視対象が撮影される。
【００９２】
つまり、仮想の監視カメラユニット２１００ａのカメラ２１００ａＬと実カメラ２１００Ｌが対応し、カメラ２１００ａＲと実カメラ２１００Ｒが対応することになる。
【００９３】
また、監視カメラユニット２１００として、ステレオカメラを用いて監視対象を撮影することにより、左右のカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒがそれぞれ撮影する監視対象のある一点（たとえば、図１１に示すような監視対象の位置を特定する基準点Ｐ）のみかけの位置にはずれが生じる。
【００９４】
次に、カメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒが撮影する監視対象のみかけの位置のずれについて説明する。
【００９５】
図１２は、監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１２（ａ）は、カメラ２１００Ｌで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１２（ｂ）は、カメラ２１００Ｒで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【００９６】
図１２においては、監視対象が監視カメラユニット２１００の真下にいる場合の、監視カメラユニット２１００の中心位置を一点鎖線（以下、「中心線」という。）で示している。
【００９７】
図１２（ａ）に示すように、カメラ２１００Ｌで撮影すると、対応するカメラ２１００ａＬで撮影したときと同様に撮影される。つまり、監視対象は、中心線から左側に寄ったように撮影される。
【００９８】
一方、図１２（ｂ）に示すように、カメラ２１００Ｒで撮影すると、対応するカメラ２１００ａＲで撮影したときと同様に撮影される。つまり、監視対象は、中心線から右側に寄ったように撮影される。
【００９９】
次に、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能について説明する。
図１３は、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
図１３に示すように、通過検出装置２３００には、監視カメラユニット２１００が接続されている。
【０１００】
通過検出装置２３００は、ステレオ画像メモリ２３１０、アドレス制御部３１１、合成表示部３２０、入力部３３０、追跡処理部２３４０、通過判定部３５０、出力部３６０、統括制御部３７０、ＬＣＤ３７１、ＫｅｙＳＷ３７２、高さ画像生成部３８０、および高さ画像メモリ３９０を備えている。
【０１０１】
ステレオ画像メモリ２３１０は、監視カメラユニット２１００に接続されており、監視カメラユニット２１００が撮影した画像データを格納する。
具体的には、監視カメラユニット２１００に備えられているカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒがそれぞれ撮像した画像データを記憶する画像メモリを備えている。
【０１０２】
アドレス制御部３１１は、ステレオ画像メモリ２３１０に格納されている画像データを反転させたり、正転させたりするときにその制御を行う。
たとえば、鏡２３０を介して監視カメラユニット２１００が撮影することにより、監視対象が反転して撮影されてしまう。
【０１０３】
そのときに、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されているステレオ画像メモリ２３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行い、かつステレオ画像メモリ２３１０における、カメラ２１００Ｌが撮像した画像データを右側に設置されたカメラが撮影した画像データとして合成表示部３２０および高さ画像生成部３８０へ送る。
【０１０４】
また、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されているステレオ画像メモリ２３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行い、かつステレオ画像メモリ２３１０における、カメラ２１００Ｒが撮像した画像データを左側に設置されたカメラが撮影した画像データとして高さ画像生成部３８０へ送る。
【０１０５】
合成表示部３２０は、ステレオ画像メモリ２３１０からカメラ２１００が撮影した画像データを受け取る。
このとき、アドレス制御部３１１が反転処理を行っているときは、カメラ２１００Ｌの画像データを受け取り、アドレス制御部３１１が反転処理を行っていないときは、カメラ２１００Ｒの画像データを受け取る。また、後述の高さ画像メモリ３９０から高さ情報を含む画像データである高さ画像を受け取る。
【０１０６】
そして、後述の統括制御部３７０から表示情報（たとえば、カーソル、文字、グラフィックなどの情報）を受け取る。そして、受け取った画像データと表示情報を合成して不図示の調整用モニタへ出力する。
【０１０７】
追跡処理部２３４０は、後述の高さ画像メモリ３９０から受け取る高さ画像に基づいて、監視対象の位置を示すパタン情報を生成する。パタン情報の生成処理や、その生成したパタン情報を用いた通過判定に関しては後述する。
【０１０８】
高さ画像生成部３８０は、ステレオ画像メモリ２３１０から受け取る画像データに基づいて高さ画像を生成して、高さ画像メモリ３９０に記憶する。高さ画像の生成方法については後述する。
【０１０９】
次に、高さ画像の生成方法について説明する。
図１４は、監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１４（ａ）は、カメラ２１００ａＬで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１４（ｂ）は、カメラ２１００ａＲで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【０１１０】
図１４（ａ）に示すように、カメラ２１００ａＬで撮影すると、監視対象は左側へ寄ったように撮影される。このときのカメラ２１００ａＬの中心位置ＣＬから監視対象の基準点Ｐまでの距離をＬθＬとする。
【０１１１】
一方、図１２（ｂ）に示すように、カメラ２１００ａＲで撮影すると、監視対象は右側へ寄ったように撮影される。このときのカメラ２１００ａＲの中心位置ＣＲから監視対象の基準点Ｐまでの距離をＬθＲとする。
【０１１２】
図１５は、高さ画像の生成方法を示す概念図である。
図１５においては、監視カメラユニット２１００および鏡２３０を示す図を省略し、仮想の監視カメラユニット２１００ａで撮影しているものとして説明する。
【０１１３】
図１５に示すように、監視カメラユニット２１００ａに備えられるカメラ２１００ａＬとカメラ２１００ａＲのカメラ間隔をＬＣとする。
【０１１４】
また、カメラ２１００ａＬの中心からの垂線と、カメラ２１００ａＬの中心と監視対象の基準点Ｐを結ぶ線がなす角をθＬとする。そして、カメラ２１００ａＲの中心からの垂線と、カメラ２１００ａＲの中心と監視対象の基準点Ｐを結ぶ線がなす角をθＲとする。
【０１１５】
また、監視対象の高さ（監視対象の基準点Ｐまでの高さ）である対象高さをＨとし、地上から監視カメラユニット２１００ａまでの高さであるカメラ高さをＨＣとし、監視対象の基準点Ｐから監視カメラユニット２１００ａの高さまでの距離である離間距離をＨＬとする。
【０１１６】
そうすると、対象高さＨは以下の式（１）を用いて、三角測量の原理に基づいて求められる。
離間間隔ＨＬ＝カメラ間隔ＬＣ／（ｔａｎθＬ−ｔａｎθＲ） ………（１）
【０１１７】
そして、上記式（１）によって求められた離間間隔ＨＬと、あらかじめ設定されているカメラ高さＨＣを用いて、対象高さＨが以下の式（２）により求められる。
対象高さＨ＝カメラ高さＨＣ−離間間隔ＨＬ ………（２）
【０１１８】
これを画像データのすべての画素について行うことにより、画素値に対象高さＨの情報を持つ高さ画像を得ることができる。
【０１１９】
次に、高さ画像に基づいて監視対象のより正確な位置を特定する代表点の生成方法について説明する。
図１６は、本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
図１６に示すように、追跡処理部２３４０は、パタン生成部３４１、軌跡メモリ３４２、パタン更新部３４３、および代表点生成部３４４を備えている。
【０１２０】
代表点生成部３４４は、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を受け取り、代表点を生成する。
ここで、代表点とは、パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３が算出した監視対象の輪郭の重心と、その監視対象の高さから導き出される監視対象の足下の座標位置を示す点である。
【０１２１】
監視対象の高さをも用いることにより、輪郭の重心のみに基づいて監視対象の位置を特定するより、より正確に監視対象を特定することができる。すなわち、外光や影などの実体のないものを検知してしまう不都合を防ぐことができる。
【０１２２】
次に、パタンの生成・更新処理、および代表点の生成処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図１７は、本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理、および代表点生成処理を示すフローチャートである。
【０１２３】
〔ステップＳ４１〕
パタン生成部３４１は、ステレオ画像メモリ２３１０から高さ画像を受け取り、その高さ画像内に新たな人物が写っている場合には、その人物の輪郭を検知する。
【０１２４】
一方、パタン更新部３４３は、ステレオ画像メモリ２３１０から高さ画像を受け取る。また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。そして、高さ画像とパタン情報からその高さ画像内に写っている人物の輪郭を検知する。
【０１２５】
具体的には、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン内に人物が検知された場合には、パタン更新部３４３が新たに輪郭を検知し直す。
また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン外に人物が検知された場合には、新たな人物を検知したものとして、パタン生成部３４１がその人物の輪郭を検知する。
【０１２６】
〔ステップＳ４２〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、検知した輪郭からその輪郭の重心を算出する。
【０１２７】
〔ステップＳ４３〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、算出した重心を中心とした新たな円パタンを生成する。
【０１２８】
〔ステップＳ４４〕
パタン生成部３４１は、生成した円パタンと、高さ画像に設定されている監視対象の高さ情報を新規なパタン情報として軌跡メモリ３４２に格納する。
また、パタン更新部３４３は、生成した円パタンと、高さ画像に設定されている監視対象の高さ情報を更新すべきパタン情報として、すでに軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報と入れ替えて更新する。
【０１２９】
具体的には、パタン更新部３４３は、軌跡メモリ３４２に格納されていたパタン情報内に人物を特定した場合、その特定した人物の位置に基づいて生成したパタン情報を、格納されていたパタン情報と入れ替えることによってパタン情報の更新を行う。
【０１３０】
〔ステップＳ４５〕
代表点生成部３４４は、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出し、パタン情報として設定されている監視対象の高さと、監視対象の輪郭から生成した重心から代表点を生成する。
【０１３１】
具体的には、一定の閾値を設定しておき、監視対象の高さがその閾値を超えていない場合には監視対象から除外する。
【０１３２】
したがって、監視対象の高さを算出し、その監視対象の高さがあらかじめ設定されている閾値以下の場合には誤検知であると判断し、その監視対象を通過検出対象から除外するので、単眼カメラ映像の背景差分などによる画像処理における、基準となる画像に対しての変化を検出するものとは異なり、外光や影などを監視対象として誤検出することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】通常の天井に監視カメラを設置した場合と、本実施の形態の通過検出システムにおける監視対象の写り方の比較を示す図である。
【図２】本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
【図３】本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
【図４】パタンの生成・更新方法の概略について示す図である。
【図５】本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理を示すフローチャートである。
【図６】通過判定方法の概略について示す図である。
【図７】本実施の形態の通過判定部が行う通過判定処理を示すフローチャートである。
【図８】認証方法の概略について示す図である。
【図９】本実施の形態の通過検出システムが行う認証処理を示すフローチャートである。
【図１０】監視カメラをドア上部の壁に埋め込んだ通過検出システムの概要を示す図である。
【図１１】本実施の形態の通過検出システムの概略を示した図である。
【図１２】監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【図１３】本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
【図１４】監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【図１５】高さ画像の生成方法を示す概念図である。
【図１６】本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
【図１７】本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理、および代表点生成処理を示すフローチャートである。
【図１８】高さを変えて監視カメラを設置した場合における、同一身長の監視対象の写り方の比較を示す図である。
【図１９】通常の天井高の場合と天井高が低い場合、および身長が高い監視対象がいる場合の相互比較を示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１００ カメラ
１００ａ 仮想のカメラ
２００ 天井
２００ａ 仮想の天井
２１０ ドア
２２０ 壁
２３０ 鏡
３００ 通過検出装置
３１０ 画像メモリ
３１１ アドレス制御部
３２０ 合成表示部
３３０ 入力部
３４０ 追跡処理部
３５０ 通過判定部
３６０ 出力部
３７０ 統括制御部
３７１ ＬＣＤ
３７２ ｋｅｙＳＷ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過検出システム、および通過検出方法に関し、特にカメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出システム、および通過検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機密事項を扱う研究施設や情報管理室、高価な財産（高額貨幣、貴金属品など）、および取扱いを制限されたもの（危険物、薬物など）を保管する部屋（以下、「管理区域」という。）への入退室は厳重に管理する必要があり、様々なセキュリティシステムが導入されている。
【０００３】
たとえば、管理区域へ入室する際、ＩＤ（Identification）カードや暗証番号による照合や、指紋照合や虹彩照合によって入室許可者本人であるか否かを判定し、その照合結果をもとに管理区域への入退室を管理するセキュリティシステムが知られている。
【０００４】
指紋照合や虹彩照合などによる高度な個人認証装置を使用したセキュリティシステムでは、入室許可者本人であるか否かを厳密に照合することができるため、非許可者による管理区域への不正入室を防止することができるが、個人認証装置で照合を行った入室許可者に同伴して非許可者が管理区域へ不正入室すること（以下、「共連れ」という。）が問題となる。
【０００５】
そこで、管理区域へ通じる通路に設置した個人認証装置の照合結果に基づいて管理区域への入退室管理をするとともに、個人認証装置周辺の認証領域を上方から撮影したカメラ映像に基づいて共連れを検出する共連れ検出装置もセキュリティシステムの一環として提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１１５１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、天井が低い箇所に上記のようなセキュリティシステムを適用すると、監視対象が別の監視対象に重なってしまうことによって、共連れを検知できないことや、通過人数計測が不正確になるなど、セキュリティシステムが正常に機能しないことがあるという問題があった。
【０００７】
近年においてはネットワークの普及が進み、既存の建物設備にネットワーク配線を配設するために床を二重床にすることにより、床面から天井までの距離が短くなることも多くなってきている。
【０００８】
以下に監視対象が、別の監視対象に重なってしまう事案について図を参照して具体的に説明する。
図１８は、高さを変えて監視カメラを設置した場合における、同一身長の監視対象の写り方の比較を示す図であり、図１８（ａ）は、高い位置に監視カメラを設置した場合を示す図であり、図１８（ｂ）は、低い位置に監視カメラを設置した場合を示す図である。
【０００９】
図１８に示すように、管理区域へ通じる通路の天井２００が同じ高さであって、その通路と管理区域とを隔てるドア２１０の上部の壁２２０に、高さを変えて監視カメラ１００を設置した場合において、監視カメラ１００が撮影する監視対象の写り方には差が生じる。
【００１０】
具体的には、図１８（ａ）のように高い位置から監視対象を撮影すると、監視カメラ１００から遠い人物が、監視カメラ１００に近い人物に重なる率が低くなることがわかる。
一方、図１８（ｂ）のように低い位置から監視対象を撮影すると、監視カメラ１００から遠い人物が、監視カメラ１００に近い人物に重なる率が高くなることがわかる。
【００１１】
次に、天井２００が通常の場合と低い場合、および身長が高い監視対象を含む場合における相互の比較を図を参照して説明する。
図１９は、通常の天井高の場合と天井高が低い場合、および身長が高い監視対象がいる場合の相互比較を示す図であり、図１９（ａ）は、通常の天井高で、かつ監視対象が通常の身長の場合を示す図であり、図１９（ｂ）は、通常の天井高で、かつ身長が高い監視対象を含む場合を示す図であり、図１９（ｃ）は、天井が低く、かつ監視対象が通常の身長の場合を示す図である。
【００１２】
ここでは便宜上、通常の身長の監視対象の身長を１８００ｍｍ、身長が高い監視対象の身長を２０００ｍｍ、通常の天井高を２５００ｍｍ、および低い天井の天井高を２３００ｍｍとしている。
【００１３】
図１９に示すように、それぞれの条件における監視カメラ１００が撮影する監視対象の写り方には差が生じる。
具体的には、図１９（ａ）のように、通常の天井高の天井２００に監視カメラ１００を設置して、かつ監視対象が通常の身長の場合には、監視カメラ１００が撮影する監視対象には重なりが生じないので、監視対象をそれぞれ分離して識別することができる。
【００１４】
一方、図１９（ｂ）、（ｃ）のように、身長が高い監視対象を含む場合や、天井高が低い天井２００に監視カメラ１００を設置する場合には、監視対象に重なりが生じてしまい、監視対象をそれぞれ分離して識別することができなくなってしまう問題がある。
【００１５】
なお、通過検出用などのセキュリティシステムに用いられる監視カメラは、１台でなるべく広い範囲を撮影できるようにするために広角レンズが用いられることが多く、上記のような撮影特性は特に顕著となる。
【００１６】
上記のような監視カメラ１００の撮影特性から、監視対象が別の監視対象に重ならないようにすることによって、共連れを検知することや通過人数計測を正確に行うことなど、セキュリティシステムを正常に機能させるためには、上記図１８（ａ）のように監視カメラ１００をなるべく高い位置に設置することが好ましいといえる。
【００１７】
一方で、天井２００の高さは簡単に変更できる性格のものではなく、特に既存の建物に上記のようなセキュリティシステムを適用するためだけに天井２００の高さを変更することは、コスト面等からいってもほぼ不可能であるといえる。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、天井に対して大規模な改修を必要とせずとも、監視対象を分離して識別する能力を高く発揮することができる通過検出システム、および通過検出方法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】
【００１９】
本発明では上記問題を解決するために、カメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出システムにおいて、通過監視領域の天井に設けられた鏡と、前記鏡を介して前記通過監視領域を撮像することができるように設置されたカメラとを備えることを特徴とする通過検出システムが提供される。
【００２０】
これにより、カメラが鏡面に対して対称に設置されたときと同様に通過監視領域を撮影することができる。
つまり、低い位置にカメラを設置した状態で、カメラを高い位置に設置したときと同様に撮影することができる。
【００２１】
また、本発明では、カメラ映像に基づいて監視対象の通過を検出する通過検出方法において、前記カメラ映像が、通過監視領域の天井に設けられた鏡を介して撮影されることを特徴とする通過検出方法が提供される。
【００２２】
これにより、カメラが鏡面に対して対称に設置されたときと同様に通過監視領域を撮影することができる。
つまり、低い位置にカメラを設置した状態で、カメラを高い位置に設置したときと同様に撮影することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の通過検出システム、および通過検出方法によれば、天井に対して大規模な改修を行うことなくカメラを高い位置に設置したときと同様の画角で撮影できることにより、監視対象を分離して識別する能力を高く発揮することができるので、監視対象が重なる率を低減することが可能となり、また監視対象が重なることによる共連れの検知漏れや、通過人数計測の誤動作を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、通常の天井に監視カメラを設置した場合と、本実施の形態の通過検出システムにおける監視対象の写り方の比較を示す図であり、図１（ａ）は、通常の天井に監視カメラを設置した場合を示す図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを示す図である。
【００２５】
図１に示すように、監視カメラ１００によって監視対象が撮影され、監視カメラ１００に接続される不図示の通過検出装置がその映像に基づいて通過検出を行う。
しかし、図１（ｂ）のような低い天井の場合には、監視カメラ１００が撮影する監視対象が重なってしまうことがある。
そこで、図１（ｂ）に示すように、天井２００に鏡２３０を設置し、その鏡２３０を介して監視対象を撮影する。
【００２６】
鏡２３０を介して監視対象を撮影することにより、監視カメラ１００が、鏡２３０に対して鏡面対称である仮想の天井２００ａに設置された仮想の監視カメラ１００ａの位置にあるときと同様に監視対象を映し出すことができる。
【００２７】
たとえば、図１（ｂ）における天井２００の高さが２３００ｍｍであって、カメラ１００が天井２００から２００ｍｍ下に設置されている場合には、仮想の天井２００ａの高さは天井２００から２００ｍｍ上の地上から２５００ｍｍ相当であり、その高さに仮想のカメラ１００ａが設置されているときと同様である。
【００２８】
つまり、図１（ａ）における天井２００の高さが２５００ｍｍであるとすると、図１（ｂ）の構成で監視対象を撮影したときに、図１（ａ）の構成で同様に監視対象を撮影することが可能である。したがって、監視対象が重ならないように撮影することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能について説明する。
図２は、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
図２に示すように、通過検出装置３００には、カメラ１００が接続されている。
【００３０】
通過検出装置３００は、画像メモリ３１０、アドレス制御部３１１、合成表示部３２０、入力部３３０、追跡処理部３４０、通過判定部３５０、出力部３６０、統括制御部３７０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３７１、およびＫｅｙＳＷ３７２を備えている。
画像メモリ３１０は、カメラ１００に接続されており、カメラ１００が撮影した画像データを格納する。
【００３１】
アドレス制御部３１１は、画像メモリ３１０に格納されている画像データを反転させたり、正転させたりするときにその制御を行う。
たとえば、鏡２３０を介してカメラ１００が撮影することにより、監視対象が反転して撮影されてしまうことがある。そのときに、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されている画像メモリ３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行うことにより、正転した画像データを取り出すことが可能となる。
【００３２】
合成表示部３２０はグラフィックメモリであり、画像メモリ３１０からカメラ１００が撮影した画像データを受け取る。また、後述の統括制御部３７０から表示情報（たとえば、カーソル、文字、グラフィックなどの情報）を受け取る。そして、受け取った画像データと表示情報を合成して不図示の調整用モニタへ出力する。
【００３３】
入力部３３０は、不図示の認証装置から認証完了信号を受信するインタフェースである。この認証完了信号とは、通過検出システムに監視対象の認証を行うための認証装置が接続されているときにその認証が完了したことを示す信号をいう。
【００３４】
追跡処理部３４０は、画像メモリ３１０から受け取る画像データに基づいて、監視対象の位置を示すパタン情報を生成する。パタン情報の生成処理や、その生成したパタン情報を用いた通過判定に関しては後述する。
【００３５】
通過判定部３５０は、監視対象が管理区域への入退室をしたかを判定する。
たとえば、管理区域とそれ以外の部分をドアで仕切っている場合に、そのドアを通過したか否かによってその判定を行う。また、カウンタ等の計数手段を備え、通過したと判断したときにカウンタを適宜加算することにより、通過人数を計数することができる。具体的な通過判定処理に関しても後述する。
【００３６】
出力部３６０は、監視対象が通過したと通過判定部３５０が判定したとき、その通過情報を受け取り、その情報を通過検出装置３００に接続されている各装置に対して出力するインタフェースである。
たとえば、認証装置から認証完了信号を受信していない監視対象が通過したと判断したときに、接続されているブザーやランプなどを始動させる始動信号を出力する。
【００３７】
統括制御部３７０は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）などにより構成され、また通過検出装置３００内の各制御部等に接続されており、統括した制御を行う。
また、ＬＣＤ３７１とＫｅｙＳＷ３７２と接続されている。ユーザがＬＣＤ３７１または調整用モニタを見るなどしてＫｅｙＳＷ３７２を操作することにより、ＫｅｙＳＷ３７２から出力される制御信号を受信し、その制御信号に基づいて各処理を行うよう各制御部等に対して制御信号等を送信する。
そして、各制御部等が処理した内容や結果を受け取り、フロントパネルインタフェースとして用いられるＬＣＤ３７１に結果として表示する。
【００３８】
各処理の具体内容は、たとえば、合成表示部３２０が画像データと表示情報を合成する際には、画像メモリ３１０からの画像データ読み出しタイミングに合わせて表示情報を合成表示部３２０へ送信する。
【００３９】
次に、上述した追跡処理部３４０が有する処理機能について説明する。
図３は、本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
図３に示すように、追跡処理部３４０は、パタン生成部３４１、軌跡メモリ３４２、およびパタン更新部３４３を備えている。
【００４０】
パタン生成部３４１は、画像メモリ３１０から画像データを受け取ると、画像データに写っている監視対象の位置を示すパタンを生成する。
軌跡メモリ３４２は、パタン生成部３４１とパタン更新部３４３が生成したパタン情報を格納する。
【００４１】
パタン更新部３４３は、画像メモリ３１０から画像データを受け取る。また、軌跡メモリ３４２から格納されているパタン情報を受け取る。
そして、受け取った画像データとパタン情報から新たなパタンを生成し、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を、新たに生成したパタン情報に更新する。
【００４２】
次に、追跡処理部３４０が行うパタン情報の更新について説明する。
図４は、パタンの生成・更新方法の概略について示す図である。
図４に示すように、画像メモリ３１０から画像データを読み出してパタンを更新する様子をフレーム０〜フレーム２に分けて説明する。フレーム０のときとは、ある監視対象を初めて検知したフレームを指す。
【００４３】
パタン生成部３４１は、検知した監視対象から、図４（ａ）に示す一点鎖線の円形で示す新規パタンを生成して新規パタンとして軌跡メモリ３４２に格納する。
監視カメラ１００のフレーム撮影タイミングに合わせて、画像メモリ３１０から画像データを読み出す。また、同じタイミングで軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。
そして、画像データとパタン情報を比較したものを図４（ｂ）に示す。
【００４４】
実線の円形で示すパタン情報は、軌跡メモリ３４２に格納されていた前フレーム（この場合フレーム０）のパタン情報であり、実線網掛けの人型が、画像メモリ３１０から画像データから読み出し、検知した監視対象である。
【００４５】
パタン更新部３４３は、前フレームのパタン情報と人型がずれていることから、新しい人型から新たなパタンを生成する。
図４（ｃ）に示すように、前フレーム（フレーム０）のパタンと、新しい人型のＡＮＤ領域から、一点鎖線の円形で示す新たなパタンを生成し、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を更新する。
【００４６】
そして、再度画像メモリ３１０から監視カメラ１００のフレーム撮影タイミングに合わせて、画像メモリ３１０から画像データを読み出す。また、同じタイミングで軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。
その後は、図４（ｂ）、（ｃ）と同様にパタン情報を更新していく。
【００４７】
次に、パタンの生成・更新処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図５は、本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理を示すフローチャートである。以下、図５に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００４８】
〔ステップＳ１１〕
パタン生成部３４１は、画像メモリ３１０から画像データを受け取り、その画像データ内に新たな人物が写っている場合には、その人物の輪郭を検知する。
【００４９】
一方、パタン更新部３４３は、画像メモリ３１０から画像データを受け取る。また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。そして、画像データとパタン情報からその画像データ内に写っている人物の輪郭を検知する。
【００５０】
具体的には、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン内に人物が検知された場合には、パタン更新部３４３が新たに輪郭を検知し直す。
また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン外に人物が検知された場合には、新たな人物を検知したものとして、パタン生成部３４１がその人物の輪郭を検知する。
【００５１】
〔ステップＳ１２〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、検知した輪郭からその輪郭の重心を算出する。
【００５２】
〔ステップＳ１３〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、算出した重心を中心とした新たな円パタンを生成する。
【００５３】
〔ステップＳ１４〕
パタン生成部３４１は、生成した円パタンを新規なパタン情報として軌跡メモリ３４２に格納する。
また、パタン更新部３４３は、生成した円パタンを、すでに軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報と入れ替えて更新する。
【００５４】
具体的には、パタン更新部３４３は、軌跡メモリ３４２に格納されていたパタン情報内に人物を特定した場合、その特定した人物の位置に基づいて生成したパタン情報を、格納されていたパタン情報と入れ替えることによってパタン情報の更新を行う。
【００５５】
次に、通過判定部３５０が行う通過判定について説明する。
図６は、通過判定方法の概略について示す図であり、図６（ａ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の側方図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の上方図である。
【００５６】
この通過検出システムは、管理区域とそれ以外とを隔てるドア２１０および壁２２０などの上部に設置された監視カメラ１００によって撮影された映像に基づいて、管理区域とそれ以外の区域を行き来する監視対象を検知することは上述の通りである。
【００５７】
ここで、図６（ｂ）に示す斜線で示したエリアをゲートエリアＡ２といい、横線で示したエリアとゲートエリアを合わせたエリアを検知エリアＡ１という。
【００５８】
次に、通過判定処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図７は、本実施の形態の通過判定部が行う通過判定処理を示すフローチャートである。以下、図７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００５９】
〔ステップＳ２１〕
通過判定部３５０は、追跡処理部３４０からパタン情報を受け取ると、受け取ったパタン情報に基づいて、新規に生成されたパタンがゲートエリアＡ２内で生成されたか否かを判断する。
【００６０】
新規に生成されたパタンがゲートエリアＡ２内で生成されたと判断した場合には、処理をステップＳ２２へ進め、ゲートエリアＡ２内では生成されていない、つまり、ゲートエリアＡ２以外の検知エリアＡ１内で生成されたと判断した場合には、処理をステップＳ２３へ進める。
【００６１】
〔ステップＳ２２〕
通過判定部３５０は、新規に生成されたパタンの監視対象は退場者であると判断する。
なお、通過判定部３５０にカウンタ等の計数手段が備えられているときには、退場者であると判断するごとにカウンタを１加算することにより退場者数を計数することが可能となる。
【００６２】
〔ステップＳ２３〕
通過判定部３５０は、監視対象が検知エリアＡ１を出たか否かを判断する。検知エリアＡ１を出ていないと判断した場合には、ステップＳ２３の処理を繰り返し、検知エリアＡ１を出たと判断した場合には、処理をステップＳ２４へ進める。
【００６３】
〔ステップＳ２４〕
通過判定部３５０は、監視対象が検知エリアＡ１を出たときにゲートエリアＡ２を通過したか否かを判断する。ゲートエリアＡ２を通過したと判断した場合には、処理をステップＳ２５へ進め、ゲートエリアＡ２を通過していないと判断した場合には、処理を終了する。
【００６４】
〔ステップＳ２５〕
通過判定部３５０は、検知エリアＡ１を出た監視対象が入場者であると判断する。
なお、通過判定部３５０にカウンタ等の計数手段が備えられているときには、入場者であると判断するごとにカウンタを１加算することにより入場者数を計数することが可能となる。
また、通過検出システムに通過する人物の認証を行うための認証装置が接続されており、入場に際して認証を必要とするときには、入場者であると判断された人物が認証済みか否かの判断も同時に行う。
【００６５】
もし、認証済みであると判断された場合には、正規の入場者であると判断され、認証がされていない入場者である場合には、不正な入場者であると判断される。
【００６６】
次に、通過検出システムに接続されている認証装置を用いた認証方法について説明する。
図８は、認証方法の概略について示す図である。
図８に示すように、本実施の形態の通過検出システムに認証装置４００が接続されており、ゲートエリアＡ２には、認証時立ち位置Ａ２１が設定されている。
【００６７】
たとえば、認証装置４００の近くに監視対象が３人いるとき（仮に人物Ａ、人物Ｂ、および人物Ｃとする。）それぞれの人物のパタン情報からそれぞれの監視対象の位置を把握する。
【００６８】
そして、各人物の位置と、認証時立ち位置Ａ２１との距離を比較して、一番距離が短い人物を認証を行った人物と特定する。
【００６９】
図８の場合には、人物Ａが認証時立ち位置Ａ２１との距離が一番短いので、人物Ａを認証者と判断する。認証装置４００は、認証を完了すると、通過検出装置３００に対して認証完了信号を送信する。
【００７０】
次に、認証処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図９は、本実施の形態の通過検出システムが行う認証処理を示すフローチャートである。
【００７１】
〔ステップＳ３１〕
追跡処理部３４０は、認証装置４００から入力部３３０を介して認証完了信号を受け取ると、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報から検知エリアＡ１内の監視対象の位置を特定する。
そして、各監視対象の位置と、認証時立ち位置Ａ２１との距離を算出する。
【００７２】
〔ステップＳ３２〕
追跡処理部３４０は、各監視対象の中で、認証時立ち位置Ａ２１との距離が最小であるパタンを特定する。
【００７３】
〔ステップＳ３３〕
追跡処理部３４０は、認証時立ち位置Ａ２１との距離が最小であると特定されたパタンに対して認証済みフラグを設定する。
【００７４】
〔ステップＳ３４〕
通過判定部３５０は、認証済みフラグが設定されたパタンの監視対象がゲートエリアＡ２を通過したか否かを判断する。通過した場合には、処理をステップＳ３５へ進め、通過していない場合には、ステップＳ３４の処理を繰り返す。
【００７５】
〔ステップＳ３５〕
追跡処理部３４０は、認証済みフラグが設定設定されたパタンの監視対象が通過した旨の信号を通過判定部３５０から受けると、そのパタンに設定していた認証済みフラグを撤廃する。
【００７６】
以上の通過検出システムを用いると、監視対象が重ならないことにより誤検知を防止することができる。
【００７７】
なお、鏡２３０を介して壁２２０に取り付けられたカメラ１００により監視対象を撮影する旨の説明を行ったが、カメラ１００はドア２１０の上部の壁２２０に埋め込む形で設置する態様も考えられる。
【００７８】
図１０は、監視カメラをドア上部の壁に埋め込んだ通過検出システムの概要を示す図である。
図１０に示すように、監視カメラ１００によって監視対象が撮影され、監視カメラ１００に接続される不図示の通過検出装置によってその映像に基づいて通過検出を行う。また、監視カメラ１００は、壁２２０内に埋め込まれている。
【００７９】
ドア２１０の高さは、通常およそ２０００ｍｍ程度なので、壁２２０内に埋め込んだとしても、高さが２３００ｍｍの天井２００に設置し、高さが２５００ｍｍ相当の高さからの映像を撮影するために、鏡２３０から２００ｍｍ離して撮影することは十分に可能である。
【００８０】
このように、監視カメラ１００を壁２２０内に埋め込むことによって、監視カメラ１００を設置しても監視カメラ１００が邪魔であることがなくなる。
また、監視カメラ１００があからさまに見えることを嫌う者がいると想定される施設に通過検出システムを適用するときにも有効である。
また、壁２２０内に埋め込むことによって、地震などによって監視カメラ１００が落下する可能性を低減することができる。
【００８１】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の通過検出システムは、監視カメラとしてステレオカメラが用いられ、それに伴い後述する各種処理が付け加わったことが異なる以外は、第１の実施の形態と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。
【００８２】
図１１は、本実施の形態の通過検出システムの概略を示した図であり、図１１（ａ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の側方図であり、図１１（ｂ）は、本実施の形態の通過検出システムを適用した通路の正面図である。
【００８３】
図１１に示すように、監視カメラユニット２１００によって監視対象が撮影され、監視カメラユニット２１００に接続される不図示の通過検出装置がその映像に基づいて通過検出を行う。
【００８４】
なお、本実施の形態の通過検出システムにおいては、監視カメラユニット２１００としてステレオカメラが用いられており、監視カメラユニット２１００には、カメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒが備えられている。
【００８５】
ここでは、監視対象がドア２１０へ向かうときの進行方向右側（以下、特に特定をしないときには単に右側という。）に取り付けられたカメラをカメラ２１００Ｒとし、監視対象がドア２１０へ向かうときの進行方向左側（以下、特に特定をしないときには単に左側という。）に取り付けられたカメラをカメラ２１００Ｌとする。
【００８６】
しかし、図１１に示すような低い天井の場合には、監視カメラユニット２１００が撮影する監視対象が重なってしまうことがある。
【００８７】
そこで、図１１に示すように、天井２００に鏡２３０を設置し、その鏡２３０を介して監視対象を撮影する。
【００８８】
鏡２３０を介して監視対象を撮影することにより、監視カメラユニット２１００が、鏡２３０に対して鏡面対称である仮想の天井２００ａに設置された仮想の監視カメラユニット２１００ａの位置にあるときと同様に監視対象を映し出すことができる。
【００８９】
たとえば、図１１（ｂ）における天井２００の高さが２３００ｍｍであって、監視カメラユニット２１００が天井２００から２００ｍｍ下に設置されている場合には、仮想の天井２００ａの高さは天井２００から２００ｍｍ上の地上から２５００ｍｍ相当であり、その高さに仮想の監視カメラユニット２１００ａが設置されているときと同様である。
【００９０】
つまり、図１１（ａ）における天井２００の高さが２５００ｍｍであるとすると、図１１（ｂ）の構成で監視対象を撮影したときに、図１１（ａ）の構成で同様に監視対象を撮影することが可能である。したがって、監視対象が重ならないように撮影することができる。
【００９１】
一方で、監視カメラユニット２１００がステレオカメラの場合には、監視カメラユニット２１００に備えられるカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒを用いて、鏡２３０を介して監視対象を撮影すると、仮想の監視カメラユニット２１００ａが、左右反転させて設置させたときと同様に監視対象が撮影される。
【００９２】
つまり、仮想の監視カメラユニット２１００ａのカメラ２１００ａＬと実カメラ２１００Ｌが対応し、カメラ２１００ａＲと実カメラ２１００Ｒが対応することになる。
【００９３】
また、監視カメラユニット２１００として、ステレオカメラを用いて監視対象を撮影することにより、左右のカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒがそれぞれ撮影する監視対象のある一点（たとえば、図１１に示すような監視対象の位置を特定する基準点Ｐ）のみかけの位置にはずれが生じる。
【００９４】
次に、カメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒが撮影する監視対象のみかけの位置のずれについて説明する。
【００９５】
図１２は、監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１２（ａ）は、カメラ２１００Ｌで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１２（ｂ）は、カメラ２１００Ｒで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【００９６】
図１２においては、監視対象が監視カメラユニット２１００の真下にいる場合の、監視カメラユニット２１００の中心位置を一点鎖線（以下、「中心線」という。）で示している。
【００９７】
図１２（ａ）に示すように、カメラ２１００Ｌで撮影すると、対応するカメラ２１００ａＬで撮影したときと同様に撮影される。つまり、監視対象は、中心線から左側に寄ったように撮影される。
【００９８】
一方、図１２（ｂ）に示すように、カメラ２１００Ｒで撮影すると、対応するカメラ２１００ａＲで撮影したときと同様に撮影される。つまり、監視対象は、中心線から右側に寄ったように撮影される。
【００９９】
次に、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能について説明する。
図１３は、本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
図１３に示すように、通過検出装置２３００には、監視カメラユニット２１００が接続されている。
【０１００】
通過検出装置２３００は、ステレオ画像メモリ２３１０、アドレス制御部３１１、合成表示部３２０、入力部３３０、追跡処理部２３４０、通過判定部３５０、出力部３６０、統括制御部３７０、ＬＣＤ３７１、ＫｅｙＳＷ３７２、高さ画像生成部３８０、および高さ画像メモリ３９０を備えている。
【０１０１】
ステレオ画像メモリ２３１０は、監視カメラユニット２１００に接続されており、監視カメラユニット２１００が撮影した画像データを格納する。
具体的には、監視カメラユニット２１００に備えられているカメラ２１００Ｌとカメラ２１００Ｒがそれぞれ撮像した画像データを記憶する画像メモリを備えている。
【０１０２】
アドレス制御部３１１は、ステレオ画像メモリ２３１０に格納されている画像データを反転させたり、正転させたりするときにその制御を行う。
たとえば、鏡２３０を介して監視カメラユニット２１００が撮影することにより、監視対象が反転して撮影されてしまう。
【０１０３】
そのときに、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されているステレオ画像メモリ２３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行い、かつステレオ画像メモリ２３１０における、カメラ２１００Ｌが撮像した画像データを右側に設置されたカメラが撮影した画像データとして合成表示部３２０および高さ画像生成部３８０へ送る。
【０１０４】
また、アドレス制御部３１１が、画像データが格納されているステレオ画像メモリ２３１０のメモリアドレスを逆順に読み出す制御を行い、かつステレオ画像メモリ２３１０における、カメラ２１００Ｒが撮像した画像データを左側に設置されたカメラが撮影した画像データとして高さ画像生成部３８０へ送る。
【０１０５】
合成表示部３２０は、ステレオ画像メモリ２３１０からカメラ２１００が撮影した画像データを受け取る。
このとき、アドレス制御部３１１が反転処理を行っているときは、カメラ２１００Ｌの画像データを受け取り、アドレス制御部３１１が反転処理を行っていないときは、カメラ２１００Ｒの画像データを受け取る。また、後述の高さ画像メモリ３９０から高さ情報を含む画像データである高さ画像を受け取る。
【０１０６】
そして、後述の統括制御部３７０から表示情報（たとえば、カーソル、文字、グラフィックなどの情報）を受け取る。そして、受け取った画像データと表示情報を合成して不図示の調整用モニタへ出力する。
【０１０７】
追跡処理部２３４０は、後述の高さ画像メモリ３９０から受け取る高さ画像に基づいて、監視対象の位置を示すパタン情報を生成する。パタン情報の生成処理や、その生成したパタン情報を用いた通過判定に関しては後述する。
【０１０８】
高さ画像生成部３８０は、ステレオ画像メモリ２３１０から受け取る画像データに基づいて高さ画像を生成して、高さ画像メモリ３９０に記憶する。高さ画像の生成方法については後述する。
【０１０９】
次に、高さ画像の生成方法について説明する。
図１４は、監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１４（ａ）は、カメラ２１００ａＬで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図であり、図１４（ｂ）は、カメラ２１００ａＲで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【０１１０】
図１４（ａ）に示すように、カメラ２１００ａＬで撮影すると、監視対象は左側へ寄ったように撮影される。このときのカメラ２１００ａＬの中心位置ＣＬから監視対象の基準点Ｐまでの距離をＬθＬとする。
【０１１１】
一方、図１２（ｂ）に示すように、カメラ２１００ａＲで撮影すると、監視対象は右側へ寄ったように撮影される。このときのカメラ２１００ａＲの中心位置ＣＲから監視対象の基準点Ｐまでの距離をＬθＲとする。
【０１１２】
図１５は、高さ画像の生成方法を示す概念図である。
図１５においては、監視カメラユニット２１００および鏡２３０を示す図を省略し、仮想の監視カメラユニット２１００ａで撮影しているものとして説明する。
【０１１３】
図１５に示すように、監視カメラユニット２１００ａに備えられるカメラ２１００ａＬとカメラ２１００ａＲのカメラ間隔をＬＣとする。
【０１１４】
また、カメラ２１００ａＬの中心からの垂線と、カメラ２１００ａＬの中心と監視対象の基準点Ｐを結ぶ線がなす角をθＬとする。そして、カメラ２１００ａＲの中心からの垂線と、カメラ２１００ａＲの中心と監視対象の基準点Ｐを結ぶ線がなす角をθＲとする。
【０１１５】
また、監視対象の高さ（監視対象の基準点Ｐまでの高さ）である対象高さをＨとし、地上から監視カメラユニット２１００ａまでの高さであるカメラ高さをＨＣとし、監視対象の基準点Ｐから監視カメラユニット２１００ａの高さまでの距離である離間距離をＨＬとする。
【０１１６】
そうすると、対象高さＨは以下の式（１）を用いて、三角測量の原理に基づいて求められる。
離間間隔ＨＬ＝カメラ間隔ＬＣ／（ｔａｎθＬ−ｔａｎθＲ） ………（１）
【０１１７】
そして、上記式（１）によって求められた離間間隔ＨＬと、あらかじめ設定されているカメラ高さＨＣを用いて、対象高さＨが以下の式（２）により求められる。
対象高さＨ＝カメラ高さＨＣ−離間間隔ＨＬ ………（２）
【０１１８】
これを画像データのすべての画素について行うことにより、画素値に対象高さＨの情報を持つ高さ画像を得ることができる。
【０１１９】
次に、高さ画像に基づいて監視対象のより正確な位置を特定する代表点の生成方法について説明する。
図１６は、本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
図１６に示すように、追跡処理部２３４０は、パタン生成部３４１、軌跡メモリ３４２、パタン更新部３４３、および代表点生成部３４４を備えている。
【０１２０】
代表点生成部３４４は、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を受け取り、代表点を生成する。
ここで、代表点とは、パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３が算出した監視対象の輪郭の重心と、その監視対象の高さから導き出される監視対象の足下の座標位置を示す点である。
【０１２１】
監視対象の高さをも用いることにより、輪郭の重心のみに基づいて監視対象の位置を特定するより、より正確に監視対象を特定することができる。すなわち、外光や影などの実体のないものを検知してしまう不都合を防ぐことができる。
【０１２２】
次に、パタンの生成・更新処理、および代表点の生成処理をフローチャートを使って詳細に説明する。
図１７は、本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理、および代表点生成処理を示すフローチャートである。
【０１２３】
〔ステップＳ４１〕
パタン生成部３４１は、ステレオ画像メモリ２３１０から高さ画像を受け取り、その高さ画像内に新たな人物が写っている場合には、その人物の輪郭を検知する。
【０１２４】
一方、パタン更新部３４３は、ステレオ画像メモリ２３１０から高さ画像を受け取る。また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出す。そして、高さ画像とパタン情報からその高さ画像内に写っている人物の輪郭を検知する。
【０１２５】
具体的には、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン内に人物が検知された場合には、パタン更新部３４３が新たに輪郭を検知し直す。
また、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン外に人物が検知された場合には、新たな人物を検知したものとして、パタン生成部３４１がその人物の輪郭を検知する。
【０１２６】
〔ステップＳ４２〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、検知した輪郭からその輪郭の重心を算出する。
【０１２７】
〔ステップＳ４３〕
パタン生成部３４１およびパタン更新部３４３は、算出した重心を中心とした新たな円パタンを生成する。
【０１２８】
〔ステップＳ４４〕
パタン生成部３４１は、生成した円パタンと、高さ画像に設定されている監視対象の高さ情報を新規なパタン情報として軌跡メモリ３４２に格納する。
また、パタン更新部３４３は、生成した円パタンと、高さ画像に設定されている監視対象の高さ情報を更新すべきパタン情報として、すでに軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報と入れ替えて更新する。
【０１２９】
具体的には、パタン更新部３４３は、軌跡メモリ３４２に格納されていたパタン情報内に人物を特定した場合、その特定した人物の位置に基づいて生成したパタン情報を、格納されていたパタン情報と入れ替えることによってパタン情報の更新を行う。
【０１３０】
〔ステップＳ４５〕
代表点生成部３４４は、軌跡メモリ３４２に格納されているパタン情報を読み出し、パタン情報として設定されている監視対象の高さと、監視対象の輪郭から生成した重心から代表点を生成する。
【０１３１】
具体的には、一定の閾値を設定しておき、監視対象の高さがその閾値を超えていない場合には監視対象から除外する。
【０１３２】
したがって、監視対象の高さを算出し、その監視対象の高さがあらかじめ設定されている閾値以下の場合には誤検知であると判断し、その監視対象を通過検出対象から除外するので、単眼カメラ映像の背景差分などによる画像処理における、基準となる画像に対しての変化を検出するものとは異なり、外光や影などを監視対象として誤検出することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】通常の天井に監視カメラを設置した場合と、本実施の形態の通過検出システムにおける監視対象の写り方の比較を示す図である。
【図２】本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
【図３】本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
【図４】パタンの生成・更新方法の概略について示す図である。
【図５】本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理を示すフローチャートである。
【図６】通過判定方法の概略について示す図である。
【図７】本実施の形態の通過判定部が行う通過判定処理を示すフローチャートである。
【図８】認証方法の概略について示す図である。
【図９】本実施の形態の通過検出システムが行う認証処理を示すフローチャートである。
【図１０】監視カメラをドア上部の壁に埋め込んだ通過検出システムの概要を示す図である。
【図１１】本実施の形態の通過検出システムの概略を示した図である。
【図１２】監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【図１３】本実施の形態の通過検出装置が有する処理機能を示す図である。
【図１４】監視対象を監視カメラユニットで撮影したときの撮影結果の表示例を示す図である。
【図１５】高さ画像の生成方法を示す概念図である。
【図１６】本実施の形態の追跡処理部が有する処理機能を示す図である。
【図１７】本実施の形態の追跡処理部が行うパタンの生成・更新処理、および代表点生成処理を示すフローチャートである。
【図１８】高さを変えて監視カメラを設置した場合における、同一身長の監視対象の写り方の比較を示す図である。
【図１９】通常の天井高の場合と天井高が低い場合、および身長が高い監視対象がいる場合の相互比較を示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１００ カメラ
１００ａ 仮想のカメラ
２００ 天井
２００ａ 仮想の天井
２１０ ドア
２２０ 壁
２３０ 鏡
３００ 通過検出装置
３１０ 画像メモリ
３１１ アドレス制御部
３２０ 合成表示部
３３０ 入力部
３４０ 追跡処理部
３５０ 通過判定部
３６０ 出力部
３７０ 統括制御部
３７１ ＬＣＤ
３７２ ｋｅｙＳＷ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定領域間における監視対象の通過をカメラ映像に基づいて検出する通過検出システムにおいて、
通過監視領域の上部に設けられた鏡と、
前記鏡を介して前記通過監視領域を撮像することができるように設置されたカメラと、
を備えることを特徴とする通過検出システム。
【請求項２】
さらに、前記カメラが撮像したカメラ映像を鏡像反転する鏡像反転処理手段を備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項３】
さらに、前記監視対象が一定領域間を通過したことを示す通過判定信号を受信して、前記監視対象の通過人数を計数する計数手段を備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項４】
前記一定領域の一方が、入場者を制限する制限区域であるとき、
前記監視対象が前記制限区域に入る資格を有することを認証する認証手段と、
前記制限区域への入場者が、前記認証手段によって認証された正規入場者か否かを判断する正規判断手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項５】
前記正規判断手段は、前記通過監視領域内の全監視対象のうち、前記認証手段の認証時に、あらかじめ設定されている位置との距離が最短である監視対象を、前記認証手段が認証を行った監視対象であると判断し、正規入場者か否を判断することを特徴とする請求項４記載の通過検出システム。
【請求項６】
前記カメラが複数の撮影手段を備え、前記複数の撮影手段の各々が撮影した画像データに基づいて、前記監視対象の高さを算出する対象高さ算出手段と、
前記対象高さ算出手段が算出した前記監視対象の高さが、あらかじめ設定されている閾値以下の場合には誤検知であると判断し、前記監視対象を通過検出対象から除外する誤検知判断手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項７】
一定領域間における監視対象の通過をカメラ映像に基づいて検出する通過検出方法において、
前記カメラ映像が、通過監視領域の天井に設けられた鏡を介して撮影されることを特徴とする通過検出方法。
【請求項１】
一定領域間における監視対象の通過をカメラ映像に基づいて検出する通過検出システムにおいて、
通過監視領域の上部に設けられた鏡と、
前記鏡を介して前記通過監視領域を撮像することができるように設置されたカメラと、
を備えることを特徴とする通過検出システム。
【請求項２】
さらに、前記カメラが撮像したカメラ映像を鏡像反転する鏡像反転処理手段を備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項３】
さらに、前記監視対象が一定領域間を通過したことを示す通過判定信号を受信して、前記監視対象の通過人数を計数する計数手段を備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項４】
前記一定領域の一方が、入場者を制限する制限区域であるとき、
前記監視対象が前記制限区域に入る資格を有することを認証する認証手段と、
前記制限区域への入場者が、前記認証手段によって認証された正規入場者か否かを判断する正規判断手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項５】
前記正規判断手段は、前記通過監視領域内の全監視対象のうち、前記認証手段の認証時に、あらかじめ設定されている位置との距離が最短である監視対象を、前記認証手段が認証を行った監視対象であると判断し、正規入場者か否を判断することを特徴とする請求項４記載の通過検出システム。
【請求項６】
前記カメラが複数の撮影手段を備え、前記複数の撮影手段の各々が撮影した画像データに基づいて、前記監視対象の高さを算出する対象高さ算出手段と、
前記対象高さ算出手段が算出した前記監視対象の高さが、あらかじめ設定されている閾値以下の場合には誤検知であると判断し、前記監視対象を通過検出対象から除外する誤検知判断手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の通過検出システム。
【請求項７】
一定領域間における監視対象の通過をカメラ映像に基づいて検出する通過検出方法において、
前記カメラ映像が、通過監視領域の天井に設けられた鏡を介して撮影されることを特徴とする通過検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図７】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１２９１３１（Ｐ２００９−１２９１３１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２４４１（Ｐ２００７−３０２４４１）
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００２１０９６４）中央電子株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００２１０９６４）中央電子株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
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