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JP6155032B2 - Shooting system - Google Patents
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JP6155032B2 - Shooting system - Google Patents

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Description

本発明は、建物から逃走しようとする賊を移動ロボットから撮影する撮影システムに関し、特に、建物内で撮影された賊を建物外においても移動ロボットから撮影する撮影システムに関する。   The present invention relates to a photographing system for photographing a bandit about to escape from a building from a mobile robot, and more particularly to a photographing system for photographing a bandage photographed inside a building from a mobile robot even outside the building.

従来、建物とその周辺の監視領域に各種センサを設置し、センサが異常を検出すると、異常検知した場所に移動ロボットが移動して監視領域内を撮影する監視システムが提案されている。
例えば、特許文献1には、火災を検出するセンサや侵入者を検出するセンサからの信号に基づいて、地上走行型の移動ロボットが異常発生の場所に移動して異常状況を撮影する監視システムが開示されている。このような監視システムは、駐車場が設けられているような工場やショッピングモールなど広範囲な監視領域を監視することがある。特許文献1のシステムでは、移動ロボットは、センサが異常を検知した場所まで走行して、その異常発生場所の撮影や監視センタへの通報などを実行している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a monitoring system in which various sensors are installed in a building and its surrounding monitoring area, and when the sensor detects an abnormality, the mobile robot moves to the place where the abnormality is detected and images the monitoring area.
For example, Patent Document 1 discloses a monitoring system in which a ground-traveling mobile robot moves to a place where an abnormality occurs and images an abnormal situation based on signals from a sensor that detects a fire or a sensor that detects an intruder. It is disclosed. Such a monitoring system may monitor a wide monitoring area such as a factory or a shopping mall where a parking lot is provided. In the system of Patent Document 1, the mobile robot travels to a place where the sensor detects an abnormality, and performs imaging of the place where the abnormality has occurred, notification to the monitoring center, and the like.

特開2009−181270号公報JP 2009-181270 A

ところで、広範囲な監視領域を持つ移動ロボットであっても、屋内移動と屋外移動の両方を可能にするのは困難な場合が多い。例えば、特許文献1に記載されている移動ロボットは、屋外の駐車場等の敷地を監視対象としている。このため、移動ロボットが建物の内側に入ろうとすると、建物の扉を開けなければならず、建物に階段があれば階段を昇降する機能を備える必要が出てくる。このため、移動ロボットは、屋内用と屋外用というように、担当する場所が予め決められている。 By the way, even for a mobile robot having a wide monitoring area, it is often difficult to enable both indoor movement and outdoor movement. For example, the mobile robot described in Patent Document 1 targets a site such as an outdoor parking lot. For this reason, when the mobile robot tries to enter the inside of the building, the door of the building must be opened, and if there is a staircase in the building, it is necessary to have a function of moving up and down the staircase. For this reason, the location in charge of the mobile robot is determined in advance, such as indoor use and outdoor use.

このような状況において、屋内に入ることができない屋外用の移動ロボットは、建物に賊が入ったとの信号を受け、撮影の準備を完了し、いざ建物の外にいる人物を撮影しようにも、何れの人物が賊なのかがわからず、賊が逃走してもそれがわからないという問題があった。 In such a situation, an outdoor mobile robot that cannot enter the indoor area receives a signal that a bandit has entered the building, completes preparations for shooting, and tries to shoot a person outside the building. There was a problem that I didn't know which person was the bandit and I couldn't know if the bandit flew away.

そこで、本発明は、屋内で撮影された賊の画像から、賊を特定するための人物特徴を抽出しておき、屋外で撮影された人物の画像から抽出した人物特徴との照合を行うことができる撮影システムの実現を目的とする   Therefore, the present invention can extract a person feature for identifying a bandit from an image of a bandit photographed indoors, and perform collation with the person feature extracted from the image of a person filmed outdoors. Aiming to realize a shooting system that can

かかる目的を達成するために本発明は、建物内への侵入者を検出する建物内センサと、建物内を撮影する建物内カメラと、建物の外部を飛行しつつ撮影する飛行ロボットと、建物内カメラまたは飛行ロボットが撮影した画像を処理する画像処理部と、飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御部を有する制御装置を備え、画像処理部は、建物センサが侵入者を検出した後、建物内カメラが撮影した建物内画像から抽出した人物領域と飛行ロボットが撮影した屋外画像から抽出した人物領域が同一人物のものか否かを照合し、照合結果を飛行ロボット制御部に出力し、飛行ロボット制御部は、画像処理部が同一人物と判定すると人物を追跡するように飛行ロボットを制御することを特徴とした撮影システムを提供する。 In order to achieve such an object, the present invention provides an in-building sensor for detecting an intruder into a building, an in-building camera for photographing inside the building, a flying robot for photographing while flying outside the building, The image processing unit includes an image processing unit that processes an image captured by a camera or a flying robot, and a control device that has a flying robot control unit that controls the flight of the flying robot. After the building sensor detects an intruder, the image processing unit The person area extracted from the image inside the building photographed by the internal camera and the person area extracted from the outdoor image photographed by the flying robot are collated, and the collation result is output to the flying robot controller. The robot control unit provides an imaging system that controls the flying robot to track a person when the image processing unit determines that the person is the same.

本発明にかかる撮影システムは、建物に侵入した侵入者と建物の外にいる人物との一致を判定することにより、侵入者らしき人物が建物の外に複数いたとしても、何れの人物が建物に侵入した賊であるかを特定し、その人物を追跡することができる。 The imaging system according to the present invention determines whether an intruder who has entered a building matches a person who is outside the building. It is possible to identify the invading bandit and track the person.

また、撮影システムは、建物の外部領域に存在する物体位置を出力する物体センサを設置し、制御装置は、物体センサの出力に基づき人物位置を算出する物体位置算出部を更に有し、飛行ロボット制御部は、物体位置算出部にて算出された人物を撮影するように飛行ロボットを制御することが好適である。 The imaging system further includes an object sensor that outputs an object position that exists in an external area of the building, and the control device further includes an object position calculation unit that calculates a person position based on the output of the object sensor, and the flying robot It is preferable that the control unit controls the flying robot so as to photograph the person calculated by the object position calculation unit.

これにより、建物の外にいる人物を、飛行ロボットが撮影した画像から検出するよりも広い領域について人物を検出できる。 Thereby, a person can be detected in a wider area than when a person outside the building is detected from an image taken by the flying robot.

また、画像処理部は、人物領域から顔画像、服装情報、身長情報のうちの少なくとも1つを人物特徴として抽出して照合することが好適である。 The image processing unit preferably extracts and collates at least one of a face image, clothes information, and height information as a person feature from the person area.

これにより、人物を特徴付ける情報として有用な顔画像の他、服装情報なども併用して精度良く照合できる。 Thereby, it is possible to collate with high accuracy by using in addition to a face image useful as information characterizing a person, clothes information and the like.

本発明によれば、建物外に存在する人物の何れかが賊なのかを判定でき、その後の追跡処理に活用できる。
According to the present invention, it is possible to determine whether any of the persons existing outside the building is a bandit, which can be utilized for the subsequent tracking process.

飛行ロボットの飛行イメージを説明する図Illustration explaining the flying image of a flying robot 飛行ロボットの機能ブロック図Functional block diagram of a flying robot 監視システムの全体構成図Overall configuration diagram of the monitoring system 警備装置の機能ブロック図Functional block diagram of security equipment ロボ制御モジュールの機能ブロック図Functional block diagram of the robot control module 建物内画像から顔領域と胴体領域の抽出の様子を示す模式図Schematic diagram showing how facial and torso areas are extracted from the in-building image 顔画像の照合処理に用いられる参照顔画像の模式図Schematic diagram of reference face image used for face image matching processing レーザセンサの検知エリアを示す図Diagram showing the detection area of the laser sensor 建物内画像についての処理フローProcessing flow for building images 侵入した賊を検出した時の飛行ロボットの制御フローControl flow of a flying robot when an intruder is detected 屋外画像が取得されたときの処理フローProcessing flow when outdoor images are acquired

以下、本発明にかかる撮影システムを監視システムに適用した実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a photographing system according to the present invention is applied to a monitoring system will be described.

図3は、監視システム1の全体構成を模式に示した図である。監視システム1は、監視領域Eに設置される警備装置2、飛行ロボット3、レーザセンサ4、建物内センサ5と、ネットワークを介して接続される監視センタ内に設置されたセンタ装置6、建物内センサ5の検知範囲をおおよそ視野範囲とするカラーの建物内カメラ7から構成されている。
センタ装置6は、警備装置2とIP網にて接続され、警備装置2から飛行ロボット3の撮影した画像や建物内カメラ7が撮影した画像、建物内センサ5の検知信号などを受信し、モニタに表示する。なお、監視員は、このモニタを視て監視領域Eの状況を把握し、適切な対応を実行する。また、ネットワークをIP網として説明しているが、一般公衆回線網、携帯電話網など画像の送受信に支障がなければこれに限るものではない。
また図示はしていないが、建物内が暗く、建物内カメラ7の撮影に支障がある場合に対応するため、照明装置を備えるのも好適である。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the monitoring system 1. The monitoring system 1 includes a security device 2, a flying robot 3, a laser sensor 4, a building sensor 5 installed in a monitoring area E, a center device 6 installed in a monitoring center connected via a network, and a building It is composed of a color in-building camera 7 whose detection range of the sensor 5 is approximately the visual field range.
The center device 6 is connected to the security device 2 via an IP network, receives an image taken by the flying robot 3, an image taken by the in-building camera 7, a detection signal from the in-building sensor 5 and the like from the security device 2, and monitors them. To display. The monitor looks at this monitor to grasp the status of the monitoring area E and performs an appropriate response. Further, although the network is described as an IP network, the network is not limited to this as long as there is no problem in image transmission / reception such as a general public network or a mobile phone network.
Although not shown, it is also preferable to provide a lighting device in order to cope with a case where the inside of the building is dark and there is a problem in shooting with the in-building camera 7.

飛行ロボット3は、警備装置2からの無線による飛行制御信号を受信して、所定の目標位置まで撮影しながら飛行し、撮影した画像を警備装置2に送信する。図2は、飛行ロボット3の機能ブロックを示した図である。
飛行ロボット3は、警備装置2との無線通信を行うためのアンテナ31、上昇/下降/方向転換/前進などの飛行するための4つのロータ32、ロータ32に駆動力を提供するモータ等からなるロータ駆動部33、鉛直下方にレーザーを投受光して飛行ロボット3の現在高度を計測する高度センサ34、水平方向かつ周囲にレーザーを投受光して飛行ロボット3の周辺状況を計測する測距センサ35、飛行ロボット3の前方をカラー画像にて撮影するカメラ36、周囲が暗いときに点灯しカメラ36での撮影を補助するLED照明である照明37、飛行ロボット3の全体を制御するロボ制御部38、飛行ロボット3の各部に電気を供給するリチウムポリマー電池である電源39から構成されている。
The flying robot 3 receives a wireless flight control signal from the security device 2, flies while photographing to a predetermined target position, and transmits the photographed image to the security device 2. FIG. 2 is a diagram showing functional blocks of the flying robot 3.
The flying robot 3 includes an antenna 31 for performing wireless communication with the security device 2, four rotors 32 for flying such as ascending / descending / turning direction / advancing, a motor for providing driving force to the rotor 32, and the like. A rotor drive unit 33, an altitude sensor 34 for projecting and receiving a laser beam vertically below to measure the current altitude of the flying robot 3, and a distance measuring sensor for projecting and receiving a laser beam in the horizontal direction and surroundings to measure the surrounding situation of the flying robot 3 35, a camera 36 that captures a color image of the front of the flying robot 3, an illumination 37 that is an LED illumination that lights up when the surroundings are dark and assists the camera 36, and a robot controller that controls the entire flying robot 3. 38, a power source 39 which is a lithium polymer battery for supplying electricity to each part of the flying robot 3.

また、ロボ制御部38は、アンテナ31を介して警備装置2との無線通信を制御する通信制御手段381、カメラ36の撮影開始/終了やカメラ36が撮影した画像を取得して通信制御手段381から警備装置2へ送信するなどの処理をするカメラ制御手段382、測距センサ35および高度センサ34が測定した高度情報および周辺物体と自機との距離データをスキャンデータとして通信制御手段381から警備装置2へ送信するなどの処理をするスキャン手段383、警備装置2からの飛行制御信号に基づいてロータ駆動部33を制御して飛行ロボット3を目標位置に飛行するように制御する飛行制御手段384から構成されている。 The robot control unit 38 also acquires communication control means 381 for controlling wireless communication with the security device 2 via the antenna 31, acquisition start / end of the camera 36 and images taken by the camera 36, and communication control means 381. Is transmitted from the communication control means 381 as scan data using the altitude information measured by the camera control means 382, the distance measuring sensor 35 and the altitude sensor 34, and the distance data between the surrounding object and the own device. A scanning unit 383 that performs processing such as transmission to the device 2 and a flight control unit 384 that controls the rotor driving unit 33 based on the flight control signal from the security device 2 to control the flying robot 3 to fly to the target position. It is composed of

次に、図1、図4、図5を参照して、警備装置2について詳細に説明する。図1に示す監視領域Eの建屋Bの内部に警備装置2は設置されている。警備装置2は、建屋B内へ不法に侵入を試みる賊、あるいは侵入した賊(以下では侵入者と称する)を検知するための適宜の場所に設置された建物内センサ5、建物内センサ5の検知範囲をおおよそ視野範囲とする建物内カメラ7、監視領域E内であって駐車場等の建屋Bの外を検知領域とし物体位置を出力するレーザセンサ4とそれぞれ接続されている。 Next, the security device 2 will be described in detail with reference to FIGS. 1, 4, and 5. The security device 2 is installed inside the building B in the monitoring area E shown in FIG. The security device 2 includes a sensor 5 in the building, a sensor 5 in the building, and a sensor 5 in the building installed at an appropriate place for detecting a bandit that illegally attempts to intrude into the building B The camera 7 in the building whose detection range is approximately the visual field range, and the laser sensor 4 that outputs the object position within the monitoring area E and outside the building B such as a parking lot as a detection area are connected.

図4は、警備装置2の機能ブロックを示す図である。警備装置2は、監視領域Eを監視センタが監視する警備セット状態と監視センタで監視しない警備解除状態との切替操作を行う警備モード切替部21と、レーザセンサ4や建物内センサ5などの各種センサからの信号および建物内カメラ7からの画像の入力を受けるセンサインタフェース22、飛行ロボット3との通信を行う飛行ロボット通信部25、飛行ロボット3が撮影した画像、各種センサが検知した異常信号などについて、センタ装置6とネットワークを介して通信を行う監視センタ通信部26、警備装置2の処理に必要なプログラムや各種のデータ、パラメータなどを記憶しているROM/RAMなどの周辺部品にて構成される記憶部24、および警備装置2の全体を統括制御するCPU、MPUなどから成る警備制御部23から構成されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating functional blocks of the security device 2. The security device 2 includes a security mode switching unit 21 that performs a switching operation between a security set state monitored by the monitoring center and a security release state that is not monitored by the monitoring center, and various types of sensors such as the laser sensor 4 and the in-building sensor 5. A sensor interface 22 that receives input of signals from the sensor and an image from the in-building camera 7, a flying robot communication unit 25 that communicates with the flying robot 3, images taken by the flying robot 3, abnormal signals detected by various sensors, and the like The monitoring center communication unit 26 communicates with the center device 6 via the network, and includes peripheral parts such as a ROM / RAM that stores programs necessary for processing of the security device 2, various data, parameters, and the like. From the security control unit 23 including a storage unit 24 and a CPU, MPU, etc. that control the entire security device 2 It has been made.

ここで、記憶部24に記憶されている情報について説明する。監視空間マップ241は、監視領域Eを3次元にて表現した情報であって、地面から飛行ロボット3の飛行に必要な程度の高さまでの監視空間を表現したマップ情報である。本実施の形態では、監視領域Eと外部を仕切る塀の存在、建屋B、レーザセンサ4の設置位置などの予め監視空間内に存在している物体の情報が記憶されている。なお、監視空間マップ241には、建屋B内部の3次元情報も入っており、例えば扉や窓のように人が出入り可能な場所が登録されている。   Here, information stored in the storage unit 24 will be described. The monitoring space map 241 is information that represents the monitoring area E in three dimensions, and is map information that represents the monitoring space from the ground to a height required for the flight of the flying robot 3. In the present embodiment, information on objects existing in the monitoring space in advance, such as the presence of a fence that separates the monitoring area E from the outside, the building B, and the installation position of the laser sensor 4 is stored. Note that the monitoring space map 241 also includes three-dimensional information inside the building B, and places where people can enter and exit are registered, such as doors and windows.

建物内センサカメラ配置情報242は、各建物内センサ5および各建物内カメラ7の監視場所の監視空間マップ241における位置情報である。これは、予め警備計画によって決められており、建物内センサ5ごとに監視空間マップ241上の位置が対応付けられている。 The in-building sensor camera arrangement information 242 is position information in the monitoring space map 241 of the monitoring location of each in-building sensor 5 and each in-building camera 7. This is determined in advance by a security plan, and a position on the monitoring space map 241 is associated with each in-building sensor 5.

レーザセンサパラメータ243は、レーザセンサ4の監視空間マップ241における位置、レーザセンサ4の検知領域における位置と監視空間マップ241上の位置との対応関係を含む情報であり、レーザセンサ4にて物体検知した位置を監視空間マップ241上の位置に変換するためのパラメータである。 The laser sensor parameter 243 is information including the correspondence between the position of the laser sensor 4 in the monitoring space map 241 and the position in the detection area of the laser sensor 4 and the position on the monitoring space map 241. It is a parameter for converting the determined position into a position on the monitoring space map 241.

なお、各種パラメータ244は、そのほかに警備装置2が監視領域Eを監視するために必要なセンタ装置6のIPアドレスや飛行ロボット3との通信のためのデータなど種々必要なパラメータである。記憶部24には、これら以外に警備装置2の機能を実現するための各種プログラムが記憶されている。 The various parameters 244 are various other parameters such as the IP address of the center device 6 necessary for the security device 2 to monitor the monitoring area E and data for communication with the flying robot 3. In addition to these, the storage unit 24 stores various programs for realizing the functions of the security device 2.

3次元顔形状データ245は、人物の顔の標準的な3次元形状をフレームモデルで表現するためのデータであり、人物の顔について特徴的な部位の部分、例えば目について目頭や目尻、鼻について鼻尖点、口について口角点などに特徴点が設定されている。特徴点は、後述する2次元の顔画像との合成処理に必要な数だけ予め設定されている。
なお、3次元顔形状データ245の表現方法としては、ワイヤーフレームモデルに限らず、サーフェイスモデル等、人物の3次元構造をモデル化できる方法であれば他の方法を用いてもよい。
The three-dimensional face shape data 245 is data for expressing a standard three-dimensional shape of a person's face with a frame model, and is a characteristic part of the person's face, for example, the eyes, the corners of the eyes, and the nose. Feature points are set at the corner points of the nose tip and mouth. The number of feature points is set in advance as many as necessary for the synthesis process with a two-dimensional face image described later.
The expression method of the three-dimensional face shape data 245 is not limited to the wire frame model, and other methods may be used as long as the method can model the three-dimensional structure of a person, such as a surface model.

次に、警備制御部23について詳細に説明する。なお、警備制御部23は、記憶部24には図示していないソフトウェアモジュールを読み出して、CPU等にて各処理を行うものである。 Next, the security control unit 23 will be described in detail. The security control unit 23 reads a software module (not shown) in the storage unit 24 and performs each process by the CPU or the like.

レーザセンサ解析モジュール231は、物体位置算出部として動作し、センサインタフェース22から入力されるレーザセンサ4の信号を解析処理するソフトウェアである。具体的には、物体センサであるレーザセンサ4がレーザー光にて検知エリアを走査した結果である探査信号を時系列に解析する。検知エリアに新たな進入物体等がなければ、時系列に入力されるレーザセンサ4の探査信号はあまり変化しないので、移動物体なしとの解析結果となる。他方、検知エリアに新たな進入物体等があれば、レーザセンサ4の探査信号に変化が生じるので、変化が出た検知エリアでの位置を解析して求める。更に、記憶部24のレーザセンサパラメータ243を用いて、監視空間マップ241上の位置に変換し、進入物体の位置・大きさ・移動方向を算出し、進入物体を監視空間マップ241上で追跡する。また、進入物体が停止すると、その後の信号の変化がなくなるので、追跡していた人物等の物体が、停止したと判定することができる。
また、レーザセンサ解析モジュール231の解析結果は、後述する異常判定モジュール232や飛行ロボット制御モジュール233に出力される。
The laser sensor analysis module 231 is software that operates as an object position calculation unit and analyzes a signal of the laser sensor 4 input from the sensor interface 22. Specifically, an exploration signal, which is a result of scanning a detection area with a laser beam, which is an object sensor, is analyzed in time series. If there is no new approaching object or the like in the detection area, the search signal of the laser sensor 4 input in time series does not change so much, and the analysis result indicates that there is no moving object. On the other hand, if there is a new approaching object or the like in the detection area, the search signal of the laser sensor 4 changes, so the position in the detection area where the change has occurred is obtained by analysis. Further, using the laser sensor parameter 243 of the storage unit 24, the position is converted into a position on the monitoring space map 241 to calculate the position / size / movement direction of the approaching object, and the approaching object is tracked on the monitoring space map 241. . Further, when the approaching object stops, there is no change in the signal thereafter, so it can be determined that the object such as the person being tracked has stopped.
The analysis result of the laser sensor analysis module 231 is output to an abnormality determination module 232 and a flying robot control module 233 described later.

異常判定モジュール232は、警備モード切替部21からの警備セット/解除信号、建物内センサ5、レーザセンサ4からの信号を受信し、監視領域Eに異常が発生したか否かを判定する。異常判定モジュール232は、警備モード切替部21から警備セット信号を受信すると監視領域Eを警戒する警備セットモードとし、警備解除信号を受信すると監視領域Eを警戒していない警備解除モードに設定する。
そして、警備解除モードでは、建物内センサ5やレーザセンサ4からの検知信号を受信しても、特段の処理は行わない。他方、警備セットモードでは、建物内センサ5やレーザセンサ4からの検知信号を受信すると異常発生と判定し、監視センタ通信部26からセンタ装置6に異常通報する。異常通報とともに、建物内センサ5からの検知信号を受信した場合には、飛行ロボット制御モジュール233に対して飛行ロボット3の起動制御を実行する。そして、飛行ロボット通信部25から受信した飛行ロボット3が撮影した画像を監視センタ通信部26からセンタ装置6に送信する処理を異常状態の解除がされるまで継続する。なお、異常状態の解除方法は種々存在するが、本発明との関連性が低いので説明は省略する。
The abnormality determination module 232 receives a security set / release signal from the security mode switching unit 21 and signals from the in-building sensor 5 and the laser sensor 4 and determines whether an abnormality has occurred in the monitoring area E. When receiving the security set signal from the security mode switching unit 21, the abnormality determination module 232 sets the monitoring area E to the security set mode that warns, and when receiving the security release signal, sets the monitoring area E to the security release mode that is not warning.
In the security release mode, no special processing is performed even if a detection signal from the in-building sensor 5 or the laser sensor 4 is received. On the other hand, in the security set mode, when a detection signal from the in-building sensor 5 or the laser sensor 4 is received, it is determined that an abnormality has occurred, and the monitoring center communication unit 26 notifies the center device 6 of the abnormality. When the detection signal from the in-building sensor 5 is received together with the abnormality report, the flying robot control module 233 is controlled to start the flying robot 3. And the process which transmits the image which the flying robot 3 received from the flying robot communication part 25 image | photographed from the monitoring center communication part 26 to the center apparatus 6 is continued until an abnormal state is cancelled | released. Although there are various methods for canceling the abnormal state, the description thereof is omitted because it is not relevant to the present invention.

飛行ロボット制御モジュール233は、飛行ロボット制御部として動作し、異常判定モジュール232にて飛行ロボット3の起動信号を受けると、飛行ロボット通信部25から飛行ロボット3の飛行制御を行う。また、飛行ロボット制御モジュール233は、後述する画像処理モジュール234が出力する照合結果を受け、建物内カメラ7が撮影した侵入者と一致する人物を追跡するよう飛行ロボット3の飛行制御を行う。 The flying robot control module 233 operates as a flying robot control unit, and performs flight control of the flying robot 3 from the flying robot communication unit 25 when receiving an activation signal of the flying robot 3 by the abnormality determination module 232. In addition, the flying robot control module 233 receives the collation result output from the image processing module 234 described later, and controls the flight of the flying robot 3 so as to track the person who matches the intruder photographed by the in-building camera 7.

ここで、図5を参照して飛行ロボット制御モジュール233を詳細に説明する。図5は、飛行ロボット制御モジュール233の機能ブロック図である。飛行ロボット制御モジュール233は、飛行ロボット3が到達するべき目標位置を決める目標位置設定手段イと、目標位置設定手段イが設定した目標位置に到達するための飛行経路を算出する飛行経路算出手段ロと、飛行経路算出手段ロが算出した飛行経路にて飛行するように飛行ロボット3へ飛行制御信号を生成して送信するロボ制御手段ハと、飛行ロボット3の監視空間マップ241上における現在の飛行位置を算出する飛行位置算出手段ニから構成されている。 Here, the flying robot control module 233 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a functional block diagram of the flying robot control module 233. The flying robot control module 233 includes a target position setting means A that determines a target position that the flying robot 3 should reach, and a flight path calculation means B that calculates a flight path for reaching the target position set by the target position setting means A. The robot control means C for generating and transmitting a flight control signal to the flying robot 3 so as to fly along the flight path calculated by the flight path calculation means B, and the current flight on the monitoring space map 241 of the flying robot 3 It comprises flight position calculation means D for calculating the position.

目標位置設定手段イは、レーザセンサ解析モジュール231が算出した人物の監視空間マップ241上の位置において、その人物の位置から3m以上離れ、かつ地上3m程度の高度を目標位置とする。
なお、ここで人物の位置から3m以上離れ、かつ地上3m程度の高度との目標位置は、後述するように、飛行ロボット3が人物の顔を撮影する際の俯角を30度以下としつつ、賊から飛行ロボット3が届かないようにするための位置である。飛行ロボット3が搭載するカメラの焦点距離によっては、更に遠い位置から人物の顔を撮影できるが、顔に加えて、服装情報や身長情報も取得するため全身が撮影できるように、焦点距離を考慮した目標位置を設定する。
また、目標位置設定手段イが、目標位置を設定するのは、レーザセンサ4により建屋Bから人物が出てきたと判定された後が好ましい。これは、建物内センサ5が侵入者を検出した直後は、その侵入者がまだ建屋B内部にいる段階と考えられ、その時偶然監視空間Eに居合わせた賊ではない人物を侵入者と間違えないようにするためである。
The target position setting means a sets the altitude of about 3 m above the ground and 3 m or more from the position of the person at the position on the person's monitoring space map 241 calculated by the laser sensor analysis module 231.
Here, the target position with an altitude of 3 m or more from the position of the person and about 3 m above the ground is a bandit with the depression angle when the flying robot 3 captures the face of the person being 30 degrees or less, as will be described later. This is a position to prevent the flying robot 3 from reaching from. Depending on the focal length of the camera mounted on the flying robot 3, the human face can be photographed from a further distance, but the focal length is taken into account so that the entire body can be photographed in addition to the face to acquire clothes information and height information. Set the target position.
The target position setting means a preferably sets the target position after it is determined by the laser sensor 4 that a person has come out of the building B. This is considered to be a stage where the intruder is still inside the building B immediately after the in-building sensor 5 detects the intruder. At that time, a person who is not in the monitoring space E by chance is not mistaken for an intruder. It is to make it.

図4に戻って、画像処理モジュール234は、飛行ロボット通信部25から受信した飛行ロボット3が撮影した画像および建物内カメラ7が撮影した画像を処理する。 Returning to FIG. 4, the image processing module 234 processes the image captured by the flying robot 3 and the image captured by the in-building camera 7 received from the flying robot communication unit 25.

画像処理モジュール234は、画像処理部として動作し、建物内カメラ7が撮影した建物内画像および飛行ロボット3が備えるカメラ36が撮影した屋外画像に写っている人物の人物特徴を抽出して照合を行う。すなわち、両カメラからの画像をキャプチャし、キャプチャした画像について以下に述べる処理を行う。
まず建物内画像を対象とした処理について、図6に示す模式図を参照して述べる。
建物内センサ5が、侵入者の存在を検知すると、建物内カメラ7は、建物内センサ5の検知範囲を撮影し、建物内画像を取得する。図6(a)に取得された建物内画像600の例を示す。建物内画像600には、窓601を破壊して建屋Bの内部に侵入してきた侵入者602が捉えられている様子が模式的に示されている。
The image processing module 234 operates as an image processing unit, and extracts and compares human features of a person shown in an in-building image taken by the in-building camera 7 and an outdoor image taken by the camera 36 included in the flying robot 3. Do. That is, images from both cameras are captured, and the following processing is performed on the captured images.
First, processing for an in-building image will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG.
When the in-building sensor 5 detects the presence of an intruder, the in-building camera 7 captures the detection range of the in-building sensor 5 and acquires an in-building image. FIG. 6A shows an example of the in-building image 600 acquired. The in-building image 600 schematically shows a state where an intruder 602 who has broken the window 601 and entered the building B is captured.

画像処理モジュール234は、建物内カメラ7から建物内画像600を取得すると、種々の人物についての画像により学習した学習識別器を用いて人物領域を抽出する。例えば、HOG特徴量やHaar−Like特徴量と呼ばれる特徴量を用い、人物の有無についての学習データを用いて事前に構築した学習識別器により人物領域を抽出する。学習識別器による人物領域の抽出は、AdaBoost識別器など、適宜公知のものを用いればよいので、詳細は省略する。図6(a)には、侵入者602についての人物領域603が抽出された様子を示している。 When the image processing module 234 obtains the in-building image 600 from the in-building camera 7, the image processing module 234 extracts a person region using a learning discriminator that has learned from images of various persons. For example, a person area is extracted by a learning classifier constructed in advance using learning data about the presence or absence of a person using a feature quantity called a HOG feature quantity or a Haar-Like feature quantity. The extraction of the person area by the learning classifier may be performed by using a known one such as an AdaBoost classifier as appropriate, and the details are omitted. FIG. 6A shows a state in which a person area 603 for the intruder 602 has been extracted.

画像処理モジュール234は、抽出した人物領域603から、侵入者602を建屋Bの外にて特定するのに用いる情報を得るために、顔領域と胴体領域を抽出する。
顔領域については、図6(b)に示すように、人物領域603に含まれる画像について、人の頭部らしい楕円形状の検出アルゴリズムを用いることで顔領域604を抽出できる。あるいは人物領域603を抽出するのと同様に顔領域抽出のための学習識別器を構築しておいて適用しても良い。
胴体領域については、人物領域603から顔領域604を除いた残りとすることで胴体領域605を抽出できる。
図6(c)は、顔領域604に含まれる画像を切り出した顔画像606であり、図6(d)は、胴体領域605に含まれる画像を切り出した胴体画像607である。
The image processing module 234 extracts the face area and the body area from the extracted person area 603 in order to obtain information used to identify the intruder 602 outside the building B.
As for the face area, as shown in FIG. 6B, the face area 604 can be extracted from an image included in the person area 603 by using an elliptical detection algorithm that seems to be a human head. Alternatively, a learning discriminator for face area extraction may be constructed and applied in the same manner as the person area 603 is extracted.
With respect to the body region, the body region 605 can be extracted by removing the face region 604 from the person region 603.
FIG. 6C shows a face image 606 obtained by cutting out an image included in the face area 604, and FIG. 6D shows a body image 607 obtained by cutting out an image included in the body area 605.

また、画像処理モジュール234は、顔画像606について、顔の部位の特徴的な部分を表す特徴点抽出処理を行う。特徴点を抽出するには、適宜公知の方法を用いれば良いが、顔画像606からエッジ情報を抽出して、顔の各部位のエッジ情報とのテンプレートマッチングによる行うことができる。図6(c)には、両目の目尻、目頭、鼻尖点、左右口角点、口点の8個の特徴点608が設定されている様子が模式的に示されている。顔画像606に設定される特徴点は、3次元顔形状データ245に設定されている特徴点に対応する位置に設定され、その数は3次元顔形状データ245に設定されている特徴点の数と同じか多いことが望ましい。本実施の形態では、3次元顔形状データ245に設定されている特徴点の位置と数に等しいだけ抽出する。 In addition, the image processing module 234 performs a feature point extraction process that represents a characteristic part of the facial part of the face image 606. In order to extract the feature points, a publicly known method may be used as appropriate, but edge information can be extracted from the face image 606 and template matching with edge information of each part of the face can be performed. FIG. 6C schematically shows a state in which eight feature points 608 of the eye corners, the corners of the eyes, the tip of the nose, the left and right mouth corner points, and the mouth points are set. The feature points set in the face image 606 are set at positions corresponding to the feature points set in the 3D face shape data 245, and the number thereof is the number of feature points set in the 3D face shape data 245. The same or more than In the present embodiment, the number of feature points set in the three-dimensional face shape data 245 is extracted as many as the number of feature points.

画像処理モジュール234は、抽出した胴体画像607から侵入者602が着用する服装の情報を抽出する。画像処理モジュール234は、胴体画像607を、図6(d)でいう上下方向に2分割し、上半身と下半身に対応する領域とする。そして、それぞれの領域に含まれる画素について輝度値の平均を求め、そのRGB値を用いて服の色を判定する。例えば、RGB値がそれぞれ(245,15,20)の場合にはR成分の強度が他の成分に比較して強いため、侵入者602は赤色の服を着用していると判定する。同様にRGB値が(10,5,15)の場合には、各色成分とも低い値であるので、侵入者602は黒色の服を着用していると判定する。
さらに画像処理モジュール234は、上半身と下半身のそれぞれに対応する領域に含まれる画素の値を参照して、2次元画像に対する周波数解析を行い、服装に関してテクスチャ情報を抽出する。例えば、人物の身長方向に直線成分が多く含まれると判断されると「縦縞の服」、何れの方向にも直線成分が含まれないと判断されると「無地の服」とする。
周波数解析手法については、フーリエ変換やガボールウェーブレット変換など周知のものを適宜採用できる。
The image processing module 234 extracts clothes information worn by the intruder 602 from the extracted trunk image 607. The image processing module 234 divides the body image 607 into two in the vertical direction as shown in FIG. And the average of a luminance value is calculated | required about the pixel contained in each area | region, and the color of clothes is determined using the RGB value. For example, when the RGB values are (245, 15, 20), the intensity of the R component is stronger than the other components, so that the intruder 602 is determined to be wearing red clothes. Similarly, when the RGB value is (10, 5, 15), since each color component is a low value, it is determined that the intruder 602 is wearing black clothes.
Further, the image processing module 234 performs frequency analysis on the two-dimensional image with reference to pixel values included in regions corresponding to the upper body and the lower body, and extracts texture information regarding clothes. For example, if it is determined that a lot of straight line components are included in the height direction of the person, “vertical striped clothes” is determined, and if it is determined that no straight line component is included in any direction, “solid clothes” is determined.
As the frequency analysis method, a known method such as Fourier transform or Gabor wavelet transform can be appropriately employed.

画像処理モジュール234は、侵入者602の身長を算出する。そのために画像処理モジュール234は、焦点距離や俯角等の建物内カメラ7に関する撮影パラメータを参照し、建物内画像600における人物領域603の位置や大きさから、既知の方法に基づき、侵入者602の身長を算出する。具体的な方法は、撮影技術の分野で公知の幾何学的な計算に依ればよいので省略する。
侵入者602の上半身と下半身の服装情報、身長情報は、記憶部24に一時記憶する。
The image processing module 234 calculates the height of the intruder 602. For this purpose, the image processing module 234 refers to shooting parameters related to the in-building camera 7 such as the focal length and the depression angle, and based on the position and size of the person region 603 in the in-building image 600, based on a known method, the intruder 602 Calculate your height. Since a specific method may be based on a geometric calculation known in the field of imaging technology, it will be omitted.
The clothing information and height information of the upper body and lower body of the intruder 602 are temporarily stored in the storage unit 24.

画像処理モジュール234は、顔画像606と記憶部24に記憶されている3次元顔形状データ245とを合成して、3次元顔モデルを作成し、顔画像の照合に用いる参照顔画像を生成する。その処理を、図7を参照して説明する。
図7(a)には、3次元顔形状データ245が模式的に示されている。3次元顔形状データ245には、図6(c)に示した顔画像606と同様に、顔の特徴的な部分である、両目の目尻、目頭、鼻尖点、左右口角点、口点の8箇所にそれぞれ特徴点2451が設定されている。
そして画像処理モジュール234は、顔画像606と3次元顔形状データ245の特徴点を基準に、3次元顔形状データ245を回転拡大収縮させて位置合わせ処理を行い、最も良く位置合わせがされたと判断されると、3次元顔形状データ245に顔画像606を貼り付ける合成処理を行い、3次元顔モデルを得る。特徴点を基準とした2次元の顔画像と3次元の顔形状データとの位置合わせの方法は公知の方法を適宜採用すればよい。
The image processing module 234 combines the face image 606 and the 3D face shape data 245 stored in the storage unit 24 to create a 3D face model, and generates a reference face image used for face image matching. . The process will be described with reference to FIG.
FIG. 7A schematically shows three-dimensional face shape data 245. Similarly to the face image 606 shown in FIG. 6C, the three-dimensional face shape data 245 includes 8 parts of the corners of the eyes, the corners of the eyes, the tip of the nose, the left and right corners of the mouth, and the mouth points. A feature point 2451 is set at each location.
Then, the image processing module 234 performs alignment processing by rotating and expanding / contracting the three-dimensional face shape data 245 based on the feature points of the face image 606 and the three-dimensional face shape data 245, and determines that the best alignment has been performed. Then, a synthesis process for pasting the face image 606 to the 3D face shape data 245 is performed to obtain a 3D face model. As a method for aligning the two-dimensional face image and the three-dimensional face shape data with the feature point as a reference, a known method may be appropriately employed.

そして画像処理モジュール234は、得られた3次元顔モデルを複数の角度の顔向きに調整して2次元平面に投影した参照顔画像を生成し、記憶部24に一時記憶する。なお、合成前の顔画像606から抽出された特徴点608も同時に参照顔画像に投影されて設定される。
図7(b)に参照顔画像700が模式的に示されている。同図に示すように、参照顔画像700は、顔画像606と3次元顔形状データ245とを合成した3次元顔モデルを様々な向きに向けたものであり、同図に向かって左右に正面から10度、20度回転させたものと、更にそれぞれを、顔を頷かせるよう下方向に15度、30度回転させたものである。
例えば同図において“A7”と示されている参照顔画像は、3次元顔モデルを向かって左に10度、下方向に15度回転させて2次元化したものである。
Then, the image processing module 234 generates a reference face image obtained by adjusting the obtained three-dimensional face model to face orientations at a plurality of angles and projecting it on a two-dimensional plane, and temporarily stores it in the storage unit 24. Note that the feature point 608 extracted from the face image 606 before synthesis is also projected onto the reference face image and set.
FIG. 7B schematically shows a reference face image 700. As shown in the figure, the reference face image 700 is a three-dimensional face model obtained by synthesizing the face image 606 and the three-dimensional face shape data 245 in various directions. Rotated 10 degrees and 20 degrees, and further rotated 15 degrees and 30 degrees downward so as to make the face look darker.
For example, the reference face image indicated as “A7” in the figure is a two-dimensional image obtained by rotating a three-dimensional face model 10 degrees to the left and 15 degrees downward.

これらの回転の角度の範囲と刻みの角度は例示であり、他の値に設定しても良いが、余りにも大きく回転させると顔の特徴が顔画像に含まれなくなるので、顔画像による照合ができない。また回転の角度の範囲は、目標位置設定手段イにおける、飛行ロボット3を人物に対してどれだけの高さでどれだけ離した位置を目標位置に設定するかの処理に影響するので、顔画像認証に耐えうる範囲を設計パラメータとして決める必要がある。本実施の形態では、左右方向に20度まで、下方向に30度までしており、それに応じて目標位置設定手段イによる目標位置を定めている。 These rotation angle ranges and step angles are only examples, and may be set to other values, but if the face is rotated too much, facial features will not be included in the face image. Can not. Further, the range of the rotation angle affects the process of setting the target position at the height and how far the flying robot 3 is set with respect to the person in the target position setting means a. It is necessary to determine the range that can withstand authentication as a design parameter. In the present embodiment, the angle is set to 20 degrees in the left-right direction and 30 degrees in the downward direction, and the target position is determined by the target position setting means A accordingly.

参照顔画像700を作成して顔画像の照合処理に用いるのは、飛行ロボット3は人物の周囲を飛行しつつその人物を撮影するため、建物内カメラ7にて取得された顔画像に写っている顔の向きと同じ顔の向きの顔画像が取得できることは必ずしも期待できないためである。そこで3次元顔形状データ245を用いて様々向きの参照顔画像700を生成すれば、そのいずれかは、飛行ロボット3が取得した顔画像の顔の向きとおおよそ揃うと考えられるので、精度の良い照合が可能となる。 The reference face image 700 is created and used for the face image collation process because the flying robot 3 captures the face image acquired by the in-building camera 7 in order to capture the person while flying around the person. This is because it is not always possible to acquire a face image having the same face direction as the face direction. Therefore, if the reference face image 700 of various orientations is generated using the three-dimensional face shape data 245, any one of them is considered to be roughly aligned with the face orientation of the face image acquired by the flying robot 3, so that the accuracy is high. Verification is possible.

なお、参照顔画像700は、顔を上に向ける方向のものも生成してもよいが、図1からわかるように、飛行ロボット3は、人物の上から見下ろすように撮影するため、飛行ロボット3が撮影した画像には、飛行ロボット3に対して顔を正面に向けるか下に向けた状態で写ると考えられる。そこで処理量と記憶容量の削減の観点から、図7(b)のように顔を正面および下に向けた参照顔画像を生成することで十分対応できる。 The reference face image 700 may be generated with the face facing upward, but as can be seen from FIG. 1, the flying robot 3 shoots as if looking down from above the person. It can be considered that the image captured by is taken with the face facing forward or downward with respect to the flying robot 3. Therefore, from the viewpoint of reducing the processing amount and the storage capacity, it is possible to cope with the problem by generating a reference face image with the face facing forward and downward as shown in FIG.

画像処理モジュール234は、飛行ロボット3が撮影した屋外画像について、建物内カメラ7が撮影した建物内画像に対する処理と同様の処理により、顔画像の抽出、服装情報の抽出、身長情報の計算を行う。顔画像から特徴点を抽出することも同様である。
なお身長情報の計算にあたっては、カメラ36の撮影パラメータとしての焦点距離と水平方向からの俯角に関する情報が必要になるが、飛行ロボット3は常に水平の状態にて撮影するものとすれば設計パラメータとして既知とできる。また、地面からの高さは飛行ロボ3が備える高度センサ34の出力を参照すればよい。撮影対象となる人物との距離は測距センサ35の出力を参照するか、レーザセンサ4の出力を参照して位置関係を把握すればよい。
The image processing module 234 performs face image extraction, clothing information extraction, and height information calculation on the outdoor image captured by the flying robot 3 by the same processing as the processing performed on the in-building image captured by the in-building camera 7. . The same applies to extracting feature points from a face image.
In calculating the height information, information on the focal length and the depression angle from the horizontal direction as the shooting parameters of the camera 36 is necessary. However, if the flying robot 3 always takes images in a horizontal state, the design parameters are used. It can be known. Moreover, what is necessary is just to refer the output of the altitude sensor 34 with which the flight robot 3 is provided for the height from the ground. What is necessary is just to grasp | ascertain a positional relationship with reference to the output of the ranging sensor 35, or the output of the laser sensor 4 for the distance with the person used as imaging | photography object.

画像処理モジュール234は、建物内カメラ7が撮影した建物内画像から抽出した顔画像、服装情報、身長情報と、飛行ロボット3が撮影した屋外画像から抽出した顔画像、服装情報、身長情報との照合を行う。
画像処理モジュール234は、顔画像の照合として、建物内画像から抽出した顔画像を用いて生成され、記憶部24に一時記憶されている参照顔画像700のそれぞれと、飛行ロボット3が撮影した屋外画像から抽出した顔画像との照合を行う。
すなわち参照顔画像700上の各特徴点を中心とした小領域に含まれる画素から、エッジ情報や色情報などの特徴量を抽出して、飛行ロボット3が撮影した顔画像上の対応する特徴点について同じく特徴量を算出する。特徴点毎の特徴量の差の総和が閾値以下の場合に、顔画像による照合では、2枚の顔画像に写った人物は同一人物であるとする。
なお参照顔画像700は図7(b)に示すように複数枚あるが、いずれかの参照顔画像にて上記総和が閾値以下の場合、顔画像による照合では同一人物と判定する。顔画像の照合の方法は各種方法が周知であるので、何れの方法を用いてもよい。
The image processing module 234 includes the face image, clothing information, and height information extracted from the in-building image captured by the in-building camera 7, and the face image, clothing information, and height information extracted from the outdoor image captured by the flying robot 3. Perform verification.
The image processing module 234 uses each of the reference face images 700 generated by using the face image extracted from the in-building image and temporarily stored in the storage unit 24 as the collation of the face image, and the outdoor photographed by the flying robot 3. The face image extracted from the image is collated.
That is, feature amounts such as edge information and color information are extracted from pixels included in a small area centered on each feature point on the reference face image 700, and corresponding feature points on the face image captured by the flying robot 3 are extracted. Similarly, the feature amount is calculated. When the sum of the differences between the feature amounts for each feature point is equal to or smaller than the threshold value, it is assumed that in the collation by the face image, the persons shown in the two face images are the same person.
Although there are a plurality of reference face images 700 as shown in FIG. 7B, if the sum is equal to or less than a threshold value in any of the reference face images, it is determined that the person is the same in the collation using the face images. Since various methods for collating face images are well known, any method may be used.

画像処理モジュール234は、建物内画像から抽出した服装情報と、屋外画像から抽出した服装情報を比較し、服装情報による照合を行う。服装情報による照合は、上半身の服装の色とテクスチャ、下半身の服装の色とテクスチャの一致の可否による。例えば、上半身の服装の色、上半身の服装のテクスチャ、下半身の服装の色、下半身の服装のテクスチャを順に並べたものが、建物内画像については(黒、縦縞、黒、無地)であり、屋外画像については(黒、縦縞、黒、無地)である場合には、服装情報による照合では同一人物であると判定する。一方、例えば、建物内画像については(黒、縦縞、黒、無地)であり、屋外画像については(灰色、無地、紺、無地)である場合には、服装情報による照合では同一人物ではないと判定する。 The image processing module 234 compares the clothing information extracted from the in-building image with the clothing information extracted from the outdoor image, and performs matching based on the clothing information. The collation based on the clothes information is based on whether or not the colors and textures of the upper body clothes and the colors and textures of the lower body clothes match. For example, the color of the upper body clothes, the texture of the upper body clothes, the color of the lower body clothes, and the texture of the lower body clothes are arranged in order. When the image is (black, vertical stripes, black, plain), it is determined that they are the same person by collation based on clothes information. On the other hand, for example, in the case of an image in a building (black, vertical stripes, black, plain), and in the case of an outdoor image (gray, plain, dark blue, plain), it is not the same person in matching by clothes information judge.

画像処理モジュール234は、建物内画像から計算した身長情報と、屋外画像から計算した身長情報を比較し、身長情報による照合を行う。身長情報による照合は、両画像から計算された身長の値の差が所定の閾値以内であるか否かで判定する。例えばその差が5センチ以内である場合には、身長情報による照合では同一人物であると判定し、5センチを超える場合には同一人物ではないと判定する。 The image processing module 234 compares the height information calculated from the in-building image with the height information calculated from the outdoor image, and performs collation based on the height information. The collation based on the height information is determined based on whether or not the difference between the height values calculated from both images is within a predetermined threshold. For example, when the difference is within 5 centimeters, it is determined that they are the same person in the collation based on the height information, and when the difference exceeds 5 centimeters, it is determined that they are not the same person.

画像処理モジュール234は、顔画像、服装情報、身長情報それぞれの照合を行い、いずれもが一致する場合に、建物内画像に写っている人物と屋外画像に写っている人物は同一人物であると判定し、いずれかが異なっている場合には同一人物ではないと判定する。そしてその判定結果を飛行ロボット制御モジュール233に出力する。 The image processing module 234 collates each of the face image, clothes information, and height information, and if all match, the person shown in the building image and the person shown in the outdoor image are the same person. If any of them is different, it is determined that they are not the same person. Then, the determination result is output to the flying robot control module 233.

図3に戻って、レーザセンサ4は、屋外に設置されて、物体センサとして監視領域Eの駐車場や建屋Bの周囲への進入を監視している。図8は、レーザセンサ4の検知エリアを示した図である。同図に示すように、レーザセンサ4−1が監視領域Eの左上から建屋B方向を検知エリアとして設置され、レーザセンサ4−2が監視領域Eの右下から建屋B方向の裏手を検知エリアとするように設置されている。 Returning to FIG. 3, the laser sensor 4 is installed outdoors, and monitors the approach of the parking area in the monitoring area E and the surroundings of the building B as an object sensor. FIG. 8 is a diagram showing a detection area of the laser sensor 4. As shown in the figure, the laser sensor 4-1 is installed from the upper left of the monitoring area E as the detection area in the direction of the building B, and the laser sensor 4-2 is detected from the lower right of the monitoring area E in the direction of the building B. It is installed so that.

レーザセンサ4は、予め設定された検知エリアを走査するように、放射状にレーザー光である探査信号を送信し、検知エリア内の物体に反射して戻ってきた探査信号を受信する。そして、送信と受信の時間差から物体までの距離を算出し、その探査信号を送信した方向と算出した距離を求める。 The laser sensor 4 transmits a search signal that is a laser beam in a radial manner so as to scan a preset detection area, and receives the search signal that is reflected back to the object in the detection area. Then, the distance to the object is calculated from the time difference between transmission and reception, and the direction in which the search signal is transmitted and the calculated distance are obtained.

そしてレーザセンサ4は、所定周期で検知エリアを走査した走査単位の結果を警備装置2に送信する。これにより、警備装置2のレーザセンサ解析モジュール231にて、監視領域Eにおける屋外での物体配置状況や人物の有無や追跡などが可能となる。本実施の形態では、地上に存在する人物の進入監視を目的としているため、水平方向に1段での走査としているが、監視目的によっては、鉛直方向にも複数段の走査をするようにしてもよい。 And the laser sensor 4 transmits the result of the scanning unit which scanned the detection area with the predetermined period to the security apparatus 2. As a result, the laser sensor analysis module 231 of the security device 2 can perform the outdoor object placement situation in the monitoring area E, the presence or absence of a person, tracking, and the like. In this embodiment, since the purpose is to monitor the approach of a person existing on the ground, scanning is performed in one step in the horizontal direction. However, depending on the purpose of monitoring, scanning in a plurality of steps may be performed in the vertical direction. Also good.

次に、このように構成された監視システム1の動作イメージについて、図1を参照して説明する。図1(a)は、警備セットモード中に、侵入者が建屋Bに侵入したときの様子を示している。
侵入者が窓ガラスを破壊するなどして建屋Bに侵入すると、窓ガラスの破壊や、人の侵入行為をセンサが検出して警備装置2に通知する。図1(a)では、建物内センサ5fが、侵入者が窓ガラスを破壊したことを検知し、受動型赤外線人体検知センサなどから構成される建物内センサ5dが侵入者を検知しており、建物内センサ5dの検知範囲と概略同じまたはその検知範囲を含む範囲を撮影可能に設定された建物内カメラ7aが侵入者を撮影した様子を示している。
また飛行ロボット3は、建物内センサ5fや建物内センサ5dが反応したことに呼応して、侵入者を撮影する準備のため、飛行を開始している。
Next, an operation image of the monitoring system 1 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a state where an intruder has entered the building B during the security set mode.
When an intruder breaks the window glass and enters the building B, the sensor detects the breakage of the window glass or a human intrusion and notifies the security device 2. In FIG. 1A, the in-building sensor 5f detects that the intruder has broken the window glass, and the in-building sensor 5d configured by a passive infrared human body detection sensor or the like detects the intruder. A state is shown in which an in-building camera 7a that is set so as to be able to image a range that is approximately the same as or including the detection range of the in-building sensor 5d captures an intruder.
In response to the reaction of the in-building sensor 5f and the in-building sensor 5d, the flying robot 3 starts flying in preparation for photographing an intruder.

図1(b)は、建屋Bから侵入者らしき人物が出てきたときの状況を示している。このような、侵入者の可能性がある人物を本実施の形態では、候補侵入者と呼ぶことにする。まず、候補侵入者が建屋Bから出てくると、レーザセンサ4の信号に基づき、警備制御装置23のレーザセンサ解析モジュール231は、監視空間内における候補侵入者の位置を求める。そして、警備装置2は、飛行ロボット3の制御を行い、候補侵入者の顔を可能な限り俯角が小さい状態で撮影できる位置に飛行させて、候補侵入者の顔を含む全身を撮影している。
本発明にかかる撮影システムを適用した監視システム1は、図1(b)の候補侵入者が、図1(a)の侵入者と一致するか否かを判定する。
FIG. 1B shows a situation when a person who appears to be an intruder appears from the building B. In this embodiment, such a person who may be an intruder is called a candidate intruder. First, when a candidate intruder comes out of the building B, based on a signal from the laser sensor 4, the laser sensor analysis module 231 of the security control device 23 obtains the position of the candidate intruder in the monitoring space. Then, the security device 2 controls the flying robot 3 to fly the candidate intruder's face to a position where it can be photographed with a depression angle as small as possible, and shoots the whole body including the candidate intruder's face. .
The monitoring system 1 to which the imaging system according to the present invention is applied determines whether or not the candidate intruder in FIG. 1B matches the intruder in FIG.

次に、侵入者が建屋Bに侵入した後、画像処理モジュール234にて、照合に用いられる特徴が算出される手順を図9のフロー図を用いて説明する。
まず監視領域Eおよび建屋Bが警備セット状態にて、侵入者が窓ガラスを破壊し建屋Bに侵入すると窓ガラスに設置された建物内センサ5が反応し、異常状態であるとして、警備装置2にその旨を示す信号を送信する。そして、それに応じて建物内センサ5が設置されている部屋に設置された建物内カメラ7が侵入者を含む建物内画像を取得し、警備装置2に送信する(S91)。
Next, after the intruder has entered the building B, the procedure for calculating the features used for verification in the image processing module 234 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, when the surveillance area E and the building B are in the security set state, when the intruder breaks the window glass and enters the building B, the in-building sensor 5 installed on the window glass reacts and is considered to be in an abnormal state. A signal indicating that is transmitted. Accordingly, the in-building camera 7 installed in the room in which the in-building sensor 5 is installed acquires an in-building image including an intruder and transmits it to the security device 2 (S91).

画像処理モジュール234は、建物内カメラ7から送信されてきた建物内画像から人物領域を抽出する(S92、図6(a)参照)。
画像処理モジュール234は、ステップS92で抽出した人物領域と、建物内カメラ7の撮影パラメータなどを用いて侵入者の身長を計算する(S93)。
画像処理モジュール234は、ステップS93で抽出した人物領域から顔領域と胴体領域を抽出する(S94、図6(b)参照)。
画像処理モジュール234は、ステップS93で抽出した顔領域に含まれる顔画像と、記憶部24に記憶された3次元顔形状データ245をと合成して、3次元顔モデルを生成する(S95)。
画像処理モジュール234は、ステップS95にて生成した3次元顔モデルを様々な方向に調整して2次元平面に投影した参照顔画像700を生成し(S96、図7(b)参照)、記憶部24に一時記憶する(S98)。
The image processing module 234 extracts a person area from the in-building image transmitted from the in-building camera 7 (S92, see FIG. 6A).
The image processing module 234 calculates the height of the intruder using the person region extracted in step S92 and the shooting parameters of the in-building camera 7 (S93).
The image processing module 234 extracts a face area and a torso area from the person area extracted in step S93 (S94, see FIG. 6B).
The image processing module 234 combines the face image included in the face area extracted in step S93 with the 3D face shape data 245 stored in the storage unit 24 to generate a 3D face model (S95).
The image processing module 234 generates a reference face image 700 obtained by adjusting the three-dimensional face model generated in step S95 in various directions and projecting it on a two-dimensional plane (S96, see FIG. 7B), and a storage unit 24 is temporarily stored (S98).

また画像処理モジュール234は、ステップS94にて抽出した胴体領域に含まれる胴体画像から、上半身の服装情報、下半身の服装情報を抽出し(S97)、記憶部24に一時記憶する(S98)。 Further, the image processing module 234 extracts the clothing information of the upper body and the clothing information of the lower body from the body image included in the body region extracted in step S94 (S97), and temporarily stores them in the storage unit 24 (S98).

次に、警備装置2による飛行ロボット3の制御のための処理について、図10を参照して説明する。図10は、監視領域Eが警備セット状態において、建物内センサ5が侵入者を検知した後における警備装置2の処理フローである。
まず、建物内センサ5により侵入者が検知されると、目標位置設定手段イは、レーザセンサ解析モジュール231が解析した、建屋Bの外に存在する人物を侵入者の可能性のある候補侵入者とし、その候補侵入者の現在位置を特定する(S101)。
そして、その候補侵入者の現在位置から3m以上離れ、かつ地上3m程度の高度を目標位置とする(S102)。
Next, processing for controlling the flying robot 3 by the security device 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a processing flow of the security device 2 after the in-building sensor 5 detects an intruder while the monitoring area E is in the security set state.
First, when an intruder is detected by the in-building sensor 5, the target position setting means a is a candidate intruder who may be an intruder as a person existing outside the building B analyzed by the laser sensor analysis module 231. And the current position of the candidate intruder is specified (S101).
Then, the altitude of about 3 m above the ground and 3 m or more from the current position of the candidate intruder is set as the target position (S102).

そして、飛行経路算出手段ロは、ステップS101にて設定された目標位置、飛行ロボット3の現在位置、監視空間マップ241を用いて既定の経路探索アルゴリズムにより、飛行経路を計算する。既定の経路探索アルゴリズムは、現在位置と目標位置を設定すれば、監視空間マップ241の配置状況および飛行ロボット3の大きさ等を考慮して、安全にかつ最短で到着できる経路を算出する(S103)。
なお、飛行ロボット3は、起動信号を受信するまでは、所定の待機位置に所在しているので、その位置が現在位置となっている。その他のときは、飛行位置算出手段ニが、飛行ロボット3のスキャン手段383が取得したスキャンデータを受信し、このスキャンデータが監視空間マップ241に合致する場所を算出することにより、飛行ロボット3の現在位置を算出する。なお、本実施の形態では、スキャンデータに基づいて現在位置を算出しているが、これに限らず飛行ロボット3にGPS信号の受信機能を設けて、GPS信号に基づいて現在位置を算出してもよい。
Then, the flight path calculation means b calculates the flight path by a predetermined path search algorithm using the target position set in step S101, the current position of the flying robot 3, and the monitoring space map 241. In the predetermined route search algorithm, when the current position and the target position are set, the route that can be reached safely and in the shortest is calculated in consideration of the arrangement state of the monitoring space map 241 and the size of the flying robot 3 (S103). ).
Since the flying robot 3 is located at a predetermined standby position until the activation signal is received, that position is the current position. At other times, the flight position calculation means D receives the scan data acquired by the scanning means 383 of the flying robot 3 and calculates a place where the scan data matches the monitoring space map 241. The current position is calculated. In the present embodiment, the current position is calculated based on the scan data. However, the present invention is not limited to this, and the flying robot 3 is provided with a GPS signal receiving function, and the current position is calculated based on the GPS signal. Also good.

次に、ロボ制御手段ハは、飛行ロボット3が飛行経路算出手段ロの算出した経路を飛行できるように、飛行ロボット3の飛行制御信号を算出する。具体的な飛行制御信号は、飛行ロボット3にある4つのロータ32のそれぞれの回転数である。そして、飛行ロボット通信部25から無線信号にて飛行制御信号を送信する(S104)。 Next, the robot control means C calculates the flight control signal of the flying robot 3 so that the flying robot 3 can fly along the route calculated by the flight path calculation means B. A specific flight control signal is the number of rotations of each of the four rotors 32 in the flying robot 3. Then, a flight control signal is transmitted by radio signal from the flying robot communication unit 25 (S104).

飛行ロボット3は、アンテナ31から飛行制御信号を受信すると、受信した飛行制御信号に基づいて飛行する。具体的には、アンテナ31から受信した飛行制御信号を飛行制御手段384に入力され、ロータ駆動部33から各ロータ32の回転数を個別に制御して飛行する。 When the flying robot 3 receives the flight control signal from the antenna 31, the flying robot 3 flies based on the received flight control signal. Specifically, the flight control signal received from the antenna 31 is input to the flight control means 384, and the number of rotations of each rotor 32 is individually controlled from the rotor drive unit 33 to fly.

飛行ロボット制御モジュール233は、目標位置設定手段イがステップS102にて設定した目標位置と、飛行位置算出手段ニが算出した飛行ロボット3の現在位置を比較し、目標位置に飛行ロボットが到着したか否かを判定する(S105)。目標位置に到着していないと判断される場合にはステップS94に戻り飛行制御を続行する。目標位置に到着したと判定されると(S105のYesの分岐)、飛行ロボット3は、監視領域Eに存在する候補侵入者を撮影し、取得した屋外画像を記憶部2に一時記憶し、照合処理を行う(S106)。ステップS106の処理の詳細は図11を用いて後述する。
なお、監視領域Eに、候補侵入者が複数人存在する場合には、それぞれの候補侵入者についてステップS101から処理を繰り返す。
The flying robot control module 233 compares the target position set by the target position setting means A in step S102 with the current position of the flying robot 3 calculated by the flying position calculation means D, and whether the flying robot has arrived at the target position. It is determined whether or not (S105). If it is determined that the vehicle has not arrived at the target position, the process returns to step S94 to continue the flight control. If it is determined that the vehicle has arrived at the target position (Yes in S105), the flying robot 3 captures a candidate intruder present in the monitoring area E, temporarily stores the acquired outdoor image in the storage unit 2, and performs verification. Processing is performed (S106). Details of the processing in step S106 will be described later with reference to FIG.
When there are a plurality of candidate intruders in the monitoring area E, the process is repeated from step S101 for each candidate intruder.

ここで、図10に示すフローに記載しなかったが、飛行ロボット3が最初に飛行制御信号を受信すると、スキャン手段383が測距センサ35、高度センサ34を起動し、警備装置2にスキャンデータの送信を開始する。 Here, although not described in the flow shown in FIG. 10, when the flying robot 3 first receives the flight control signal, the scanning unit 383 activates the distance measuring sensor 35 and the altitude sensor 34, and scan data is transmitted to the security device 2. Start sending.

次に、図10におけるS106の処理を図11のフロー図を用いて説明する。
まず、飛行ロボット3に搭載されたカメラ36が候補侵入者を含む屋外画像を取得し、警備装置2に送信する(S111)。
Next, the processing of S106 in FIG. 10 will be described using the flowchart of FIG.
First, the camera 36 mounted on the flying robot 3 acquires an outdoor image including a candidate intruder and transmits it to the security device 2 (S111).

画像処理モジュール234は、飛行ロボット3から送信されてきた屋外画像から人物領域を抽出する(S112)。これは図9におけるステップS92と同様である。
画像処理モジュール234は、ステップS111で抽出した人物領域と、飛行ロボット3に搭載されたカメラ36の撮影パラメータや、現在の飛行ロボット3の位置などを用いて候補侵入者の身長を計算し、記憶部24に一時記憶されている、建物内画像に写っている侵入者の身長と照合する(S113)。その身長の差が所定の閾値(例えば5センチ)以内の場合には、身長情報による照合では同一人物と判定する。
画像処理モジュール234は、ステップS112で抽出した人物領域から顔領域と胴体領域を抽出する(S114)。これは図9におけるステップS94と同様である。
The image processing module 234 extracts a person area from the outdoor image transmitted from the flying robot 3 (S112). This is the same as step S92 in FIG.
The image processing module 234 calculates the height of the candidate intruder using the person region extracted in step S111, the imaging parameters of the camera 36 mounted on the flying robot 3, the current position of the flying robot 3, and the like. The height of the intruder shown in the image in the building temporarily stored in the unit 24 is checked (S113). When the difference in height is within a predetermined threshold (for example, 5 cm), it is determined that the person is the same person in the collation based on the height information.
The image processing module 234 extracts a face area and a torso area from the person area extracted in step S112 (S114). This is the same as step S94 in FIG.

画像処理モジュール234は、ステップS114にて抽出した顔領域に含まれる顔画像と、記憶部24に一時記憶されている参照顔画像700のそれぞれと照合し、いずれかの参照顔画像と一致する場合に、顔画像による照合では同一人物が写っていると判定する(S115)。
画像処理モジュール234は、ステップS114にて抽出した胴体領域に含まれる胴体画像から服装情報を抽出し、記憶部24に一時記憶されている服装情報と照合する(S116)。服装情報が一致する場合には、服装情報による照合では同一人物と判定する。
The image processing module 234 compares the face image included in the face area extracted in step S114 with each of the reference face images 700 temporarily stored in the storage unit 24, and matches any of the reference face images. Furthermore, it is determined that the same person is shown in the collation using the face image (S115).
The image processing module 234 extracts clothing information from the body image included in the body region extracted in step S114, and collates it with the clothing information temporarily stored in the storage unit 24 (S116). If the clothes information matches, it is determined that the person is the same person in the matching by the clothes information.

画像処理モジュール234は、顔画像による照合、身長情報による照合、服装情報による照合の何れにおいても同一人物と判定された場合には、建物内画像に写った人物と屋外画像に写った人物は同一人物であると判定する。すなわち建屋Bに侵入した侵入者を建屋Bの外にて撮影できたと判定し(S117のYes)、警備制御部23は、その旨および顔画像、身長情報、服装情報を、監視センタ通信部26を経由して監視センタ6に送信する(S118)。顔画像による照合、身長情報による照合、服装情報による照合のすべてにおいて同一人物と判定されることを条件にせずとも、顔画像による照合は必須として、他の2つのいずれかの照合において同一人物と判定されることを条件にしてもよい。 If the image processing module 234 determines that the person is the same person in any of the collation by the face image, the collation by the height information, and the collation by the clothes information, the person in the building image and the person in the outdoor image are the same. It is determined that the person is a person. That is, it is determined that the intruder who has entered the building B has been photographed outside the building B (Yes in S117), and the security control unit 23 displays the fact and the face image, the height information, and the clothing information to the monitoring center communication unit 26. Is sent to the monitoring center 6 via (step S118). Matching by face image is essential, even if it is not determined that all of the collation by face image, the collation by height information, and the collation by clothing information are determined to be the same person. It may be conditional on being determined.

一方、ステップS117で同一人物ではないと判定される場合には(Noの分岐)、処理をステップS111に戻し、同じ候補侵入者について画像の撮影と照合の処理を繰り返す。既定の回数照合を行っても、同一人物との結果が得られない場合には、飛行ロボット3にて撮影されている候補侵入者は、建屋Bに侵入した侵入者ではないと判定する。そして証跡性確保のため、撮影した屋外画像を監視センタに送信する。さらには監視領域E内に他の人物がいる場合には、その人物の位置を目標位置に再設定した上で、飛行ロボット3はその人物付近まで飛行し、ステップS111以降の処理を行う。監視領域E内に存在する候補侵入者の全てについて、侵入者ではないと判定された場合には、再度既に判定済みの候補侵入者についてステップS111以降の処理を行うものとする。これらの処理は、何れかの候補侵入者が侵入者であると判定されるか、警備モード切替部21により警備解除を示す信号が警備制御部23に入力されるまで繰り返される。 On the other hand, if it is determined in step S117 that they are not the same person (No branch), the process returns to step S111, and the image capturing and collation processes are repeated for the same candidate intruder. If a result with the same person is not obtained even after the predetermined number of collations, it is determined that the candidate intruder photographed by the flying robot 3 is not an intruder who has entered the building B. Then, in order to ensure trail performance, the photographed outdoor image is transmitted to the monitoring center. Furthermore, when there is another person in the monitoring area E, the position of the person is reset to the target position, and then the flying robot 3 flies to the vicinity of the person and performs the processing from step S111. When it is determined that all candidate intruders existing in the monitoring area E are not intruders, the processes after step S111 are performed again on the already determined candidate intruders. These processes are repeated until one of the candidate intruders is determined to be an intruder or a signal indicating security release is input to the security control unit 23 by the security mode switching unit 21.

なお、建屋Bの外にいる候補侵入者は静止しているとは限らないため、候補侵入者の移動に伴い飛行ロボット3を追跡させる必要がある。そこで、レーザセンサ解析モジュール231が、候補侵入者の移動を検出した場合には、図10のステップS101以降の処理を繰り返す。
すなわち、目標位置設定手段イは、レーザセンサ解析モジュール231が出力した候補侵入者の移動後の位置と監視空間マップ241とを参照して、候補侵入者の移動後の位置を基準とした目標位置を再設定する。そして飛行ロボット制御モジュール233は、ステップS103とS104における処理と同様の処理により、飛行ロボット3を再設定された目標位置に移動させることで、候補侵入者を追跡する。再設定された目標位置に飛行ロボット3が移動したことが確認されたら、ステップS106と図11に示した処理と同様の処理で候補侵入者の撮影と照合を行う。候補侵入者が移動し続けている場合には、適当な時間間隔や距離間隔ごとに候補侵入者の撮影と照合を行うこととしてもよい。
また、画像処理モジュール234における照合処理により、候補侵入者のいずれかが建屋Bに侵入した侵入者であるとの確認が取れた場合には、その候補侵入者に絞って上述の追跡処理を行うことで、その候補侵入者が監視領域Eの外に出たときの様子から逃走経路が判明し、その後の捜査情報に役立てることができる。
Since the candidate intruder outside the building B is not always stationary, it is necessary to track the flying robot 3 as the candidate intruder moves. Therefore, when the laser sensor analysis module 231 detects the movement of the candidate intruder, the processing after step S101 in FIG. 10 is repeated.
That is, the target position setting means a refers to the position after the movement of the candidate intruder by referring to the position after the movement of the candidate intruder outputted by the laser sensor analysis module 231 and the monitoring space map 241. To reset. Then, the flying robot control module 233 tracks the candidate intruder by moving the flying robot 3 to the reset target position by the same processing as the processing in steps S103 and S104. If it is confirmed that the flying robot 3 has moved to the re-set target position, the candidate intruder is photographed and collated by the same process as shown in step S106 and FIG. When the candidate intruder continues to move, the candidate intruder may be photographed and collated at appropriate time intervals or distance intervals.
Further, when it is confirmed by the collation processing in the image processing module 234 that any of the candidate intruders is an intruder who has entered the building B, the above-described tracking process is performed only on the candidate intruder. As a result, the escape route can be determined from the appearance when the candidate intruder goes out of the monitoring area E, and can be used for subsequent investigation information.

本実施の形態では、飛行ロボット3が動作を開始するのは、建物内センサ5が侵入者を検出して異常状態であるとの信号が警備制御装置23に入力されてからであるとして説明したが、レーザセンサ4が侵入者を検出して異常状態であると信号が警備制御装置23に入力してから飛行ロボット3が動作を開始するものとしてもよい。
この場合、建物内カメラ7が建物内画像を取得するよりも先に飛行ロボット3が屋外画像を取得して、候補侵入者の人物特徴を取得しておき、監視領域Eにおける位置をレーザセンサ4にて把握し続ける。そして、侵入者が建屋Bから出てきた後、監視領域Eに存在する候補侵入者のうち、建屋Bに侵入した人物を直ちに判断できるので、素早く追跡が可能となる。
In the present embodiment, it has been described that the flying robot 3 starts to operate after the in-building sensor 5 detects an intruder and a signal indicating an abnormal state is input to the security control device 23. However, when the laser sensor 4 detects an intruder and is in an abnormal state, the flying robot 3 may start operation after a signal is input to the security control device 23.
In this case, before the in-building camera 7 acquires the in-building image, the flying robot 3 acquires the outdoor image, acquires the personal features of the candidate intruder, and sets the position in the monitoring area E to the laser sensor 4. Continue to grasp at. Then, after the intruder comes out of the building B, among the candidate intruders existing in the monitoring area E, the person who has invaded the building B can be immediately determined, so that quick tracking is possible.

また、本実施の形態では、画像処理モジュールにおける3次元顔モデルの生成にあたり、顔画像を1枚使う例を示したが、顔画像が1枚のみでは顔の向きにより顔の特徴的な部分が映らず、3次元顔モデルにおいて、情報が欠落する可能性がある。
そこで画像処理モジュールは、建物内カメラが撮影した複数の建物内画像からそれぞれ顔画像を抽出して、次々と3次元顔形状データに合成していくのが好適である。その際、合成に用いる顔画像の数に上限を設ける場合、顔画像の大きさの大きいものを優先的に選択する、顔の正面に向いているものを優先的に選択する、逆に顔の向きが均等に異なるよう選択するなどの条件を課すことが好適である。
さらには合成の際、顔画像どうしの明るさに差が大きい場合、合成の境界において、本来、顔にはない特徴が表れ、照合に悪影響を与えることも考えられるので、明るさの差が少ない顔画像の組合せを考えたり、合成の境界付近で輝度の変化がなだらかになるよう補正処理をするのが好適である。
In this embodiment, an example of using one face image for generating a three-dimensional face model in the image processing module has been described. However, when only one face image is used, a characteristic part of the face depends on the orientation of the face. There is a possibility that information is lost in the three-dimensional face model.
Therefore, it is preferable that the image processing module extracts face images from a plurality of in-building images taken by the in-building camera and sequentially synthesizes them into three-dimensional face shape data. At that time, when an upper limit is set on the number of face images used for composition, a face image with a large size is preferentially selected, a face image facing the front is preferentially selected, and conversely, It is preferable to impose conditions such as selecting the directions to be equally different.
Furthermore, when there is a large difference in brightness between facial images during synthesis, features that are not originally found in the face appear at the boundary of synthesis, and it may be possible to adversely affect matching, so there is little difference in brightness. It is preferable to perform correction processing so that the combination of face images is considered or the luminance changes gently near the boundary of synthesis.

さらには、建物内カメラが、建物内画像を複数枚取得するに辺り、建物内センサとしてPIR(受動型赤外線人体検知器)タイプのセンサを備える場合には、そのセンサが侵入者を検知し続けている間は建物内画像を取得し続けておき、上記のような処理に好適なものを選択することができる。 Furthermore, when the in-building camera is equipped with a PIR (passive infrared human body detector) type sensor as the in-building sensor for acquiring a plurality of in-building images, the sensor continues to detect intruders. While the image is being acquired, it is possible to keep acquiring the in-building image and select an image suitable for the above processing.

また、飛行ロボットは人物との距離一定に保ちつつ、その人物を複数回撮影をして、その中から照合に適した顔画像を選択することのほかに、飛行ロボットに音声出力手段(スピーカー)を備えるものとし、警告音声を通知したときに取得した顔画像を優先的に照合に使うのも好適である。人間の心理として、警告音声を聞くとその方向に無意識のうちに顔を向けることが多いと考えられるからである。 In addition to keeping the distance to the person constant, the flying robot shoots the person multiple times and selects a face image suitable for collation from the photographer. It is also preferable to preferentially use the face image acquired when the warning voice is notified. This is because, as a human psychology, it is considered that when a warning voice is heard, a face is often turned unconsciously in that direction.

また、本実施の形態では、建物内カメラはカラー画像を取得できるタイプを用いるものとし、建屋B内が暗いときは照明装置を併用するのが好適であるとした。この照明光は建物内カメラにて服装についての色情報を取得するため、可視光照明が前提になる。ここで、照明装置として、侵入者に悟られないよう、あるいは近隣住民への影響を配慮して近赤外照明を用いる場合には、監視カメラとして一般的なモノクロタイプのものを用いることになる。その場合は、服装情報として色情報を用いる代わりに、明るさ情報を用いることになる。
Moreover, in this Embodiment, the camera in a building shall use the type which can acquire a color image, and when the inside of the building B was dark, it was suitable to use an illuminating device together. Since this illumination light acquires color information about clothes with a camera in a building, visible light illumination is assumed. Here, when using near-infrared illumination as a lighting device so that an intruder is not aware of it or considering the influence on neighboring residents, a general monochrome type of surveillance camera is used. . In that case, instead of using color information as clothes information, brightness information is used.

1・・・監視システム
2・・・警備装置(制御部)
3・・・飛行ロボット
4・・・レーザセンサ(物体センサ)
5・・・建物内センサ
1 ... Monitoring system 2 ... Security device (control unit)
3 ... Flying robot 4 ... Laser sensor (object sensor)
5 ... In-building sensor

Claims (3)

建物内への侵入者を検出する建物内センサと、
前記建物内を撮影する建物内カメラと、
前記建物の外部を飛行しつつ撮影する飛行ロボットと、
前記建物内カメラまたは前記飛行ロボットが撮影した画像を処理する画像処理部と、前記飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御部を有する制御装置を備え、
前記画像処理部は、前記建物センサが侵入者を検出した後、前記建物内カメラが撮影した建物内画像から抽出した人物領域と前記飛行ロボットが撮影した屋外画像から抽出した人物領域が同一人物のものか否かを照合し、照合結果を飛行ロボット制御部に出力し、
前記飛行ロボット制御部は、前記画像処理部が同一人物と判定すると、前記屋外画像から抽出した人物領域に対応した人物を追跡するように前記飛行ロボットを制御することを特徴とした撮影システム。
A sensor in the building that detects intruders in the building,
An in-building camera for photographing inside the building;
A flying robot for shooting while flying outside the building;
An image processing unit that processes an image captured by the in-building camera or the flying robot, and a control device that includes a flying robot control unit that controls the flight of the flying robot;
Wherein the image processing unit, said after building the sensor detects an intruder, human region where the building camera the flying robots and extracted human region from building images captured is extracted from the captured outdoors image same person Whether or not and output the verification result to the flying robot controller,
The said flying robot control part controls the said flying robot so that the person corresponding to the person area extracted from the said outdoor image may be tracked, if the said image process part determines with the same person.
前記建物の外部領域に存在する物体位置を出力する物体センサを設置し、
前記制御装置は、前記物体センサの出力に基づき人物位置を算出する物体位置算出部を更に有し、
前記飛行ロボット制御部は、前記物体位置算出部にて算出された人物を撮影するように前記飛行ロボットを制御する請求項1に記載の撮影システム。
Install an object sensor that outputs the position of an object that exists in the external area of the building,
The control device further includes an object position calculation unit that calculates a person position based on the output of the object sensor,
The imaging system according to claim 1, wherein the flying robot control unit controls the flying robot so as to photograph the person calculated by the object position calculation unit.
前記画像処理部は、前記人物領域から顔画像、服装情報、身長情報のうちの少なくとも
1つを人物特徴として抽出して照合する請求項1または請求項2に記載の撮影システム。
The imaging system according to claim 1, wherein the image processing unit extracts and collates at least one of a face image, clothes information, and height information as a person feature from the person region.
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