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JP7801855B2 - Estimation device, learning device, estimation system, estimation method, and program - Google Patents
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JP7801855B2 - Estimation device, learning device, estimation system, estimation method, and program - Google Patents

Estimation device, learning device, estimation system, estimation method, and program

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JP7801855B2 JP2021105299A JP2021105299A JP7801855B2 JP 7801855 B2 JP7801855 B2 JP 7801855B2 JP 2021105299 A JP2021105299 A JP 2021105299A JP 2021105299 A JP2021105299 A JP 2021105299A JP 7801855 B2 JP7801855 B2 JP 7801855B2
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Description

本開示は、推定装置、学習装置、推定システム、推定方法、及び、プログラムに関する。 This disclosure relates to an estimation device, a learning device, an estimation system, an estimation method, and a program.

現在、見守り対象者の部屋を撮像することにより得られる撮像画像から、見守り対象者の状態を推定する見守りシステムが知られている。見守り対象者は、介護施設の居住者、病院の入院患者等である。例えば、特許文献1には、赤外線カメラの映像を画像処理して被介護人の異常状態を検出する介護システムが記載されている。 Currently, there are known monitoring systems that estimate the condition of a person being monitored from images obtained by capturing images of the person's room. The monitored person may be a resident of a nursing home or an inpatient in a hospital. For example, Patent Document 1 describes a care system that processes images captured by an infrared camera to detect abnormal conditions in the person being cared for.

特許文献1に記載された介護システムは、被介護人が徘徊している状態、被介護人が長時間に亘って静止している状態等を異常状態として検出し、異常状態を検出した場合に異常を報知する検出信号を出力する。特許文献1に記載された介護システムは、赤外線カメラの映像を画像処理して被介護人の動作を特定し、特定した動作が異常状態に対応する動作であるか否かを判別する。 The care system described in Patent Document 1 detects abnormal conditions such as when the care recipient wanders around or when the care recipient remains motionless for an extended period of time, and outputs a detection signal to alert the user to the abnormality when an abnormal condition is detected. The care system described in Patent Document 1 processes images from an infrared camera to identify the movements of the care recipient and determines whether the identified movements correspond to an abnormal condition.

特開2003-260095号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-260095

しかしながら、特許文献1に記載された介護システムにおいて、異常状態に対応する動作を適切に定義し、画像処理により特定された動作が異常状態に対応する動作であるか否かを適切に判別することは容易ではないと考えられる。このため、特許文献1に記載された介護システムでは、被介護人が異常状態であるか否かを精度良く判別することは容易ではないと考えられる。そこで、見守り対象者の見守りを適切に支援するため、見守り対象者の状態を精度良く推定する技術が望まれている。 However, in the care system described in Patent Document 1, it is considered difficult to appropriately define actions that correspond to an abnormal state and to appropriately determine whether or not actions identified through image processing correspond to an abnormal state. For this reason, it is considered difficult for the care system described in Patent Document 1 to accurately determine whether or not the person being cared for is in an abnormal state. Therefore, in order to appropriately support the monitoring of the person being watched over, there is a need for technology that can accurately estimate the condition of the person being watched over.

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、見守り対象者の状態を精度良く推定する推定装置、学習装置、推定システム、推定方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide an estimation device, learning device, estimation system, estimation method, and program that accurately estimate the state of a person being watched over.

上記目的を達成するために、本開示に係る推定装置は、
複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から第1撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像と前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、前記画像取得手段が取得した前記第1撮像画像と前記パラメータ取得手段が取得した前記第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定する推定手段と、
前記推定手段による推定結果を出力する出力手段と、を備える。
In order to achieve the above object, an estimation device according to the present disclosure includes:
an image acquisition means for acquiring a first captured image from a first imaging device that captures an image of a room of a first person being watched over among the plurality of people being watched over ;
a parameter acquiring means for acquiring a first parameter which is a parameter related to the first watching target;
an estimation means for estimating the state of the first person being watched over from the first captured image acquired by the image acquisition means and the first parameter acquired by the parameter acquisition means, using a trained model acquired by machine learning using captured images obtained by capturing images of the rooms of each of the multiple people being watched over and parameters related to each of the multiple people being watched over;
and an output means for outputting the estimation result by the estimation means.

本開示では、撮像画像から見守り対象者の状態を推定するための機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、撮像画像から見守り対象者の状態が推定される。従って、本開示によれば、見守り対象者の状態を精度良く推定することができる。 In this disclosure, the state of the person being watched over is estimated from captured images using a trained model obtained through machine learning to estimate the state of the person being watched over from captured images. Therefore, according to this disclosure, the state of the person being watched over can be estimated with high accuracy.

実施の形態1に係る見守りシステムの構成図Configuration diagram of a monitoring system according to the first embodiment 実施の形態1に係る学習装置の構成図1 is a block diagram of a learning device according to a first embodiment; 実施の形態1に係る推定装置の構成図1 is a block diagram of an estimation device according to a first embodiment; 実施の形態1に係る推定システムの機能構成図Functional configuration diagram of an estimation system according to the first embodiment 実施の形態1に係る居住者状態モデルの説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of an occupant state model according to the first embodiment; 転倒状態と推定される撮像画像群を示す図FIG. 10 is a diagram showing a group of captured images that are estimated to be in a falling state. 徘徊状態と推定される撮像画像群を示す図FIG. 10 is a diagram showing a group of captured images that are estimated to be in a wandering state. 発熱状態と推定される撮像画像群を示す図FIG. 10 is a diagram showing a group of captured images that are estimated to be in a fever state. 密集状態と推定される撮像画像を示す図FIG. 10 is a diagram showing a captured image that is estimated to be in a crowded state. 実施の形態1に係る学習装置が実行する学習処理を示すフローチャート1 is a flowchart showing a learning process executed by a learning device according to a first embodiment; 実施の形態1に係る推定装置が実行する推定処理を示すフローチャート1 is a flowchart showing an estimation process executed by an estimation device according to a first embodiment; 実施の形態2に係る推定システムの機能構成図Functional configuration diagram of an estimation system according to a second embodiment 実施の形態2に係る居住者状態モデルの説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of an occupant state model according to the second embodiment. 実施の形態2に係る学習装置が実行する学習処理を示すフローチャート10 is a flowchart showing a learning process executed by a learning device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る推定装置が実行する推定処理を示すフローチャート10 is a flowchart showing an estimation process executed by an estimation device according to a second embodiment. 実施の形態3に係る推定システムの機能構成図Functional configuration diagram of an estimation system according to a third embodiment 実施の形態3に係る推定装置が実行する推定処理を示すフローチャート10 is a flowchart showing an estimation process executed by an estimation device according to a third embodiment.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that identical or equivalent parts in the drawings are designated by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る見守りシステム1000の構成を示す図である。見守りシステム1000は、見守り対象者を見守るためのシステムであり、管理者による見守り対象者の見守りを支援するシステムである。見守り対象者は、見守りの対象となる人であり、管理者により見守られる人である。見守り対象者は、介護施設の居住者、病院の入院患者、在宅の介護対象者等である。管理者は、見守り対象者を見守る人であり、見守り対象者の健康状態、安全状態に気を配る人である。管理者は、介護施設の職員、病院の職員、見守りサービス業者の職員等である。見守りシステム1000は、推定システム100と、撮像装置200と、表示装置300とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a watching system 1000 according to a first embodiment. The watching system 1000 is a system for watching over a person being watched over, and a system that supports an administrator in watching over the person being watched over. The person being watched over is a person who is the target of watching over and is watched over by the administrator. The person being watched over is a resident of a nursing home, an inpatient in a hospital, a person receiving care at home, etc. The administrator is a person who watches over the person being watched over and is concerned about the health and safety of the person being watched over. The administrator is a staff member of a nursing home, a hospital staff member, a staff member of a watching service provider, etc. The watching system 1000 includes an estimation system 100, an imaging device 200, and a display device 300.

推定システム100は、撮像装置200が撮像した画像である撮像画像に基づいて、見守り対象者の状態を推定する。推定システム100は、学習処理を実行する学習装置110と、推定処理を実行する推定装置120と、学習済みモデルを記憶する記憶装置130とを備える。学習処理は、推定処理で用いる学習済みモデルを生成する処理である。推定処理は、学習済みモデルを用いて撮像画像から見守り対象者の状態を推定する処理である。見守り対象者の状態は、正常状態と異常状態との2つの状態に大別される。本実施の形態では、異常状態は、転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態とを含む。 The estimation system 100 estimates the state of the person being watched over based on captured images captured by the imaging device 200. The estimation system 100 includes a learning device 110 that executes a learning process, an estimation device 120 that executes an estimation process, and a storage device 130 that stores a trained model. The learning process is a process of generating a trained model to be used in the estimation process. The estimation process is a process of estimating the state of the person being watched over from the captured image using the trained model. The state of the person being watched over is broadly divided into two states: a normal state and an abnormal state. In this embodiment, abnormal states include a fallen state, a wandering state, a fever state, and a crowded state.

転倒状態は、転倒した状態である。徘徊状態は、家の中又は家の外を歩き回る状態である。発熱状態は、発熱している状態であり、発熱量が平常時よりも高い状態である。密集状態は、複数の人が短い距離で集まっている状態である。正常状態は、異常状態以外の状態である。推定システム100は、推定処理により得られた結果である推定結果を表示装置300に出力する。 The fallen state is a state in which a person has fallen. The wandering state is a state in which a person is walking around inside or outside the house. The fever state is a state in which a person has a fever and the amount of heat generated is higher than normal. The crowded state is a state in which multiple people are gathered in a short distance. The normal state is a state other than the abnormal state. The estimation system 100 outputs the estimation results obtained by the estimation process to the display device 300.

学習装置110は、学習段階において、正常撮像画像と異常撮像画像と含む学習用データを用いて機械学習を実行し、撮像画像から見守り対象者の状態を推定するための学習済みモデルを生成する。正常撮像画像は、見守り対象者の状態が正常状態であるときに、見守り対象者の部屋を撮像することにより得られる画像である。異常撮像画像は、見守り対象者の状態が異常状態であるときに、見守り対象者の部屋を撮像することにより得られる画像である。本実施の形態では、学習装置110は、1人の見守り対象者に対して1つの学習済みモデルを生成する。図2に示すように、学習装置110は、制御部11と、記憶部12と、表示部13と、操作受付部14と、第1通信部15と、第2通信部16とを備える。 During the learning stage, the learning device 110 performs machine learning using learning data including normal captured images and abnormal captured images, and generates a trained model for estimating the state of the person being watched over from the captured images. A normal captured image is an image obtained by capturing an image of the room of the person being watched over when the person being watched over is in a normal state. An abnormal captured image is an image obtained by capturing an image of the room of the person being watched over when the person being watched over is in an abnormal state. In this embodiment, the learning device 110 generates one trained model for one person being watched over. As shown in FIG. 2, the learning device 110 includes a control unit 11, a memory unit 12, a display unit 13, an operation reception unit 14, a first communication unit 15, and a second communication unit 16.

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、RTC(Real Time Clock)等を備える。CPUは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)等とも呼び、学習装置110の制御に係る処理及び演算を実行する中央演算処理部として機能する。制御部11において、CPUは、ROMに格納されているプログラム及びデータを読み出し、RAMをワークエリアとして用いて、学習装置110を統括制御する。RTCは、例えば、計時機能を有する集積回路である。なお、CPUは、RTCから読み出される時刻情報から現在日時を特定可能である。 The control unit 11 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), RTC (Real Time Clock), etc. The CPU is also called a central processing unit, central arithmetic unit, processor, microprocessor, microcomputer, DSP (Digital Signal Processor), etc., and functions as a central processing unit that executes processes and calculations related to the control of the learning device 110. In the control unit 11, the CPU reads programs and data stored in the ROM and uses the RAM as a work area to perform overall control of the learning device 110. The RTC is, for example, an integrated circuit with a timekeeping function. The CPU can determine the current date and time from the time information read from the RTC.

記憶部12は、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の不揮発性の半導体メモリを備えており、いわゆる補助記憶装置としての役割を担う。記憶部12は、制御部11が各種処理を実行するために使用するプログラム及びデータを記憶する。また、記憶部12は、制御部11が各種処理を実行することにより生成又は取得するデータを記憶する。 The memory unit 12 is equipped with non-volatile semiconductor memory such as flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), or EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and serves as a so-called auxiliary storage device. The memory unit 12 stores programs and data used by the control unit 11 to execute various processes. The memory unit 12 also stores data generated or acquired by the control unit 11 as it executes various processes.

表示部13は、制御部11による制御に従って、各種の画像を表示する。例えば、表示部13は、ユーザから各種の操作を受け付けるための画面を表示する。表示部13は、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ等を備える。操作受付部14は、ユーザから各種の操作を受け付け、受け付けた操作の内容を示す情報を制御部11に供給する。操作受付部14は、タッチスクリーン、ボタン、レバー等を備える。 The display unit 13 displays various images under the control of the control unit 11. For example, the display unit 13 displays a screen for accepting various operations from the user. The display unit 13 includes a touch screen, a liquid crystal display, etc. The operation acceptance unit 14 accepts various operations from the user and supplies information indicating the content of the accepted operations to the control unit 11. The operation acceptance unit 14 includes a touch screen, a button, a lever, etc.

第1通信部15は、制御部11による制御に従って、撮像装置200と通信する。例えば、第1通信部15は、予め定められた周期で、撮像装置200から撮像画像を受信する。第1通信部15は、周知の有線通信規格又は周知の無線通信規格に則って、撮像装置200と通信する。周知の有線通信規格としては、USB(Universal Serial Bus、登録商標)、Thunderbolt(登録商標)等がある。周知の無線通信規格としては、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)等がある。第1通信部15は、各種の通信規格に準拠した通信インターフェースを備える。 The first communication unit 15 communicates with the imaging device 200 under the control of the control unit 11. For example, the first communication unit 15 receives captured images from the imaging device 200 at a predetermined interval. The first communication unit 15 communicates with the imaging device 200 in accordance with a well-known wired communication standard or a well-known wireless communication standard. Well-known wired communication standards include USB (Universal Serial Bus, registered trademark) and Thunderbolt (registered trademark). Well-known wireless communication standards include Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), and Zigbee (registered trademark). The first communication unit 15 is equipped with a communication interface that complies with various communication standards.

第2通信部16は、制御部11による制御に従って、記憶装置130と通信する。例えば、第2通信部16は、記憶装置130から学習済みモデルを読み込み、更新された学習済みモデルを記憶装置130に書き込む。第2通信部16は、周知の有線通信規格又は周知の無線通信規格に則って、記憶装置130と通信する。第2通信部16は、各種の通信規格に準拠した通信インターフェースを備える。 The second communication unit 16 communicates with the storage device 130 under the control of the control unit 11. For example, the second communication unit 16 reads a trained model from the storage device 130 and writes an updated trained model to the storage device 130. The second communication unit 16 communicates with the storage device 130 in accordance with a well-known wired communication standard or a well-known wireless communication standard. The second communication unit 16 has a communication interface that complies with various communication standards.

推定装置120は、推定段階において、学習済みモデルを用いて、推定用データである撮像画像から見守り対象者の状態を推定する。図3に示すように、推定装置120は、制御部21と、記憶部22と、表示部23と、操作受付部24と、第1通信部25と、第2通信部26と、第3通信部27とを備える。 In the estimation stage, the estimation device 120 uses the trained model to estimate the state of the person being watched over from captured images, which serve as estimation data. As shown in FIG. 3 , the estimation device 120 includes a control unit 21, a memory unit 22, a display unit 23, an operation reception unit 24, a first communication unit 25, a second communication unit 26, and a third communication unit 27.

制御部21は、CPU、ROM、RAM、RTC等を備える。CPUは、中央処理装置、中央演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP等とも呼び、推定装置120の制御に係る処理及び演算を実行する中央演算処理部として機能する。制御部21において、CPUは、ROMに格納されているプログラム及びデータを読み出し、RAMをワークエリアとして用いて、推定装置120を統括制御する。RTCは、例えば、計時機能を有する集積回路である。なお、CPUは、RTCから読み出される時刻情報から現在日時を特定可能である。 The control unit 21 includes a CPU, ROM, RAM, RTC, etc. The CPU is also called a central processing unit, central processing unit, processor, microprocessor, microcomputer, DSP, etc., and functions as a central processing unit that executes processing and calculations related to the control of the estimation device 120. In the control unit 21, the CPU reads programs and data stored in ROM and uses RAM as a work area to perform overall control of the estimation device 120. The RTC is, for example, an integrated circuit with a timekeeping function. The CPU can determine the current date and time from the time information read from the RTC.

記憶部22は、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM等の不揮発性の半導体メモリを備えており、いわゆる補助記憶装置としての役割を担う。記憶部22は、制御部21が各種処理を実行するために使用するプログラム及びデータを記憶する。また、記憶部22は、制御部21が各種処理を実行することにより生成又は取得するデータを記憶する。 The memory unit 22 is equipped with non-volatile semiconductor memory such as flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), or EEPROM, and serves as a so-called auxiliary storage device. The memory unit 22 stores programs and data used by the control unit 21 to execute various processes. The memory unit 22 also stores data generated or acquired by the control unit 21 as it executes various processes.

表示部23は、制御部21による制御に従って、各種の画像を表示する。例えば、表示部23は、ユーザから各種の操作を受け付けるための画面を表示する。表示部23は、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ等を備える。操作受付部24は、ユーザから各種の操作を受け付け、受け付けた操作の内容を示す情報を制御部21に供給する。操作受付部24は、タッチスクリーン、ボタン、レバー等を備える。 The display unit 23 displays various images under the control of the control unit 21. For example, the display unit 23 displays a screen for accepting various operations from the user. The display unit 23 includes a touch screen, an LCD display, etc. The operation acceptance unit 24 accepts various operations from the user and supplies information indicating the content of the accepted operations to the control unit 21. The operation acceptance unit 24 includes a touch screen, buttons, levers, etc.

第1通信部25は、制御部21による制御に従って、撮像装置200と通信する。例えば、第1通信部25は、予め定められた周期で、撮像装置200から撮像画像を受信する。第1通信部25は、周知の有線通信規格又は周知の無線通信規格に則って、撮像装置200と通信する。第1通信部25は、各種の通信規格に準拠した通信インターフェースを備える。 The first communication unit 25 communicates with the imaging device 200 under the control of the control unit 21. For example, the first communication unit 25 receives captured images from the imaging device 200 at a predetermined interval. The first communication unit 25 communicates with the imaging device 200 in accordance with a well-known wired communication standard or a well-known wireless communication standard. The first communication unit 25 has a communication interface that complies with various communication standards.

第2通信部26は、制御部21による制御に従って、記憶装置130と通信する。例えば、第2通信部26は、制御部21による制御に従って、記憶装置130から学習済みモデルを読み込む。第2通信部26は、周知の有線通信規格又は周知の無線通信規格に則って、記憶装置130と通信する。第2通信部26は、各種の通信規格に準拠した通信インターフェースを備える。 The second communication unit 26 communicates with the storage device 130 in accordance with the control of the control unit 21. For example, the second communication unit 26 reads a trained model from the storage device 130 in accordance with the control of the control unit 21. The second communication unit 26 communicates with the storage device 130 in accordance with a well-known wired communication standard or a well-known wireless communication standard. The second communication unit 26 has a communication interface that complies with various communication standards.

第3通信部27は、制御部21による制御に従って、表示装置300と通信する。例えば、第3通信部27は、制御部21による制御に従って、制御部21から受信した推定結果を示す情報を表示装置300に送信する。第3通信部27は、周知の有線通信規格又は周知の無線通信規格に則って、表示装置300と通信する。第3通信部27は、各種の通信規格に準拠した通信インターフェースを備える。 The third communication unit 27 communicates with the display device 300 in accordance with the control of the control unit 21. For example, the third communication unit 27 transmits information indicating the estimation result received from the control unit 21 to the display device 300 in accordance with the control of the control unit 21. The third communication unit 27 communicates with the display device 300 in accordance with a well-known wired communication standard or a well-known wireless communication standard. The third communication unit 27 has a communication interface that complies with various communication standards.

記憶装置130は、学習装置110が生成した学習済みモデルを記憶する。記憶装置130が記憶する学習済みモデルは、学習装置110により更新される。また、記憶装置130が記憶する学習済みモデルは、推定装置120により用いられる。記憶装置130は、適宜、撮像装置200が生成した撮像画像を記憶する。記憶装置130は、HHD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等を備える。 The storage device 130 stores the trained model generated by the learning device 110. The trained model stored in the storage device 130 is updated by the learning device 110. The trained model stored in the storage device 130 is also used by the estimation device 120. The storage device 130 stores captured images generated by the imaging device 200 as appropriate. The storage device 130 includes a hard disk drive (HHD), a solid state drive (SSD), etc.

撮像装置200は、見守り対象者の周囲を撮像し、撮像画像を生成する。撮像装置200は、基本的に、見守り対象者である居住者210が居室250にいるときに、居住者210が撮像範囲に収まるように設置される。撮像装置200は、例えば、居住者210が住む居室250の天井に設置される。本実施の形態では、撮像装置200は赤外線カメラである。従って、撮像装置200が生成する撮像画像は、物体から放射される赤外線を2次元で可視化した赤外線画像である。撮像装置200は、赤外線を検出する撮像素子が2次元に配置された赤外線イメージセンサを備える。赤外線画像は、熱画像ともいう。 The imaging device 200 captures images of the surroundings of the person being watched over and generates a captured image. The imaging device 200 is basically installed so that the resident 210, who is the person being watched over, fits within the imaging range when the resident 210 is in the room 250. The imaging device 200 is installed, for example, on the ceiling of the room 250 where the resident 210 lives. In this embodiment, the imaging device 200 is an infrared camera. Therefore, the captured image generated by the imaging device 200 is an infrared image that visualizes infrared rays emitted from an object in two dimensions. The imaging device 200 is equipped with an infrared image sensor in which imaging elements that detect infrared rays are arranged two-dimensionally. An infrared image is also called a thermal image.

撮像装置200が生成する撮像画像は、静止画像でもよいし動画像でもよい。本実施の形態では、撮像装置200が生成する撮像画像は静止画像であり、撮像装置200は予め定められた周期で居室250を撮像して撮像画像を生成する。撮像装置200は、生成した撮像画像を推定システム100に送信する。撮像画像は、学習装置110が学習処理で用いる学習用データとして用いられる。また、撮像画像は、推定装置120が推定処理で用いる推定用データとしても用いられる。撮像装置200は、周知の通信規格により推定システム100と接続される。 The captured images generated by the imaging device 200 may be still images or moving images. In this embodiment, the captured images generated by the imaging device 200 are still images, and the imaging device 200 generates the captured images by capturing images of the living room 250 at predetermined intervals. The imaging device 200 transmits the generated captured images to the estimation system 100. The captured images are used as learning data used by the learning device 110 in the learning process. The captured images are also used as estimation data used by the estimation device 120 in the estimation process. The imaging device 200 is connected to the estimation system 100 using a well-known communication standard.

表示装置300は、推定システム100による推定結果を表示する。表示装置300は、推定システム100から推定結果を示す情報を受信し、受信した情報が示す推定結果を示す画像を表示する。以下、適宜、推定結果を示す情報を単に推定結果という。推定結果は、居住者210の状態が正常状態であるという推定結果と、居住者210の状態が異常状態であるという推定結果とに大別される。居住者210の状態が異常状態であるという推定結果は、居住者210の状態が転倒状態であるという推定結果と、居住者210の状態が徘徊状態であるという推定結果と、居住者210の状態が発熱状態であるという推定結果と、居住者210の状態が密集状態であるという推定結果とのうち少なくとも1つを含む。 The display device 300 displays the estimation results from the estimation system 100. The display device 300 receives information indicating the estimation results from the estimation system 100, and displays an image indicating the estimation results indicated by the received information. Hereinafter, the information indicating the estimation results will be simply referred to as the estimation results, where appropriate. The estimation results are broadly divided into estimation results indicating that the state of the resident 210 is normal, and estimation results indicating that the state of the resident 210 is abnormal. The estimation result indicating that the state of the resident 210 is abnormal includes at least one of the estimation results indicating that the state of the resident 210 is in a fallen state, the estimation result indicating that the state of the resident 210 is in a wandering state, the estimation result indicating that the state of the resident 210 is in a fever state, and the estimation result indicating that the state of the resident 210 is in a crowded state.

表示装置300は、管理者310が表示装置300の画面を見ることができる場所に配置される。例えば、表示装置300は、管理者310がいる管理室350内に配置される。表示装置300は、推定結果を示す画像に加え、撮像画像を表示してもよい。管理者310は、表示装置300により居住者210の状態が異常状態であることが報知された場合、異常状態に応じた対応を速やかにとることができる。表示装置300は、周知の通信規格により推定システム100と接続される。表示装置300は、例えば、制御部(図示せず)と、記憶部(図示せず)と、表示部(図示せず)と、操作受付部(図示せず)と、通信部(図示せず)とを備えるコンピュータである。 The display device 300 is placed in a location where the manager 310 can view the screen of the display device 300. For example, the display device 300 is placed in the management room 350 where the manager 310 is present. The display device 300 may display captured images in addition to images showing the estimation results. When the manager 310 is notified by the display device 300 that the condition of the resident 210 is abnormal, he can quickly take action according to the abnormal condition. The display device 300 is connected to the estimation system 100 via a well-known communication standard. The display device 300 is a computer that includes, for example, a control unit (not shown), a memory unit (not shown), a display unit (not shown), an operation reception unit (not shown), and a communication unit (not shown).

次に、図4を参照して、推定システム100の機能について説明する。学習装置110は、機能的には、画像取得部111と、モデル生成部112と、ラベル受付部113とを備える。推定装置120は、機能的には、画像取得部121と、推定部122と、出力部123とを備える。これらの各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、ROM又は記憶部12,22に格納される。そして、CPUが、ROM又は記憶部12,22に記憶されたプログラムを実行することによって、これらの各機能を実現する。 Next, the functions of the estimation system 100 will be described with reference to Figure 4. The learning device 110 functionally comprises an image acquisition unit 111, a model generation unit 112, and a label acceptance unit 113. The estimation device 120 functionally comprises an image acquisition unit 121, an estimation unit 122, and an output unit 123. Each of these functions is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. The software and firmware are written as programs and stored in ROM or memory units 12, 22. The CPU then executes the programs stored in ROM or memory units 12, 22 to realize each of these functions.

画像取得部111は、正常撮像画像と異常撮像画像とを撮像装置200又は記憶装置130から取得する。画像取得部111が取得する正常撮像画像と異常撮像画像とは、機械学習の学習用データとして用いられる。一度の学習で用いられる撮像画像は、単一の撮像画像でもよいし、一連の撮像画像群でもよい。一連の撮像画像群は、時系列に並ぶ複数の撮像画像であり、例えば、撮像装置200が予め定められた時間(例えば、数秒から数十分)が経過する毎に撮像した複数の撮像画像である。本実施の形態では、一度の学習で用いられる撮像画像は、一連の撮像画像群である。画像取得部111は、多数の一連の正常撮像画像群と多数の一連の異常撮像画像群とを学習用データとして取得する。 The image acquisition unit 111 acquires normal captured images and abnormal captured images from the imaging device 200 or the storage device 130. The normal captured images and abnormal captured images acquired by the image acquisition unit 111 are used as learning data for machine learning. The captured image used in one learning session may be a single captured image or a series of captured images. A series of captured images is a plurality of captured images arranged in chronological order, for example, a plurality of captured images captured by the imaging device 200 every predetermined time (for example, several seconds to several tens of minutes). In this embodiment, the captured images used in one learning session are a series of captured images. The image acquisition unit 111 acquires a large series of normal captured images and a large series of abnormal captured images as learning data.

一連の正常撮像画像群は、見守り対象者の状態が正常状態であるときに、見守り対象者の部屋を一定の時間間隔で撮像することにより得られる撮像画像群である。一連の異常撮像画像群は、見守り対象者の状態が異常状態であるときに、見守り対象者の部屋を一定の時間間隔で撮像することにより得られる撮像画像群である。異常撮像画像群は、転倒撮像画像群と徘徊撮像画像群と発熱撮像画像群と密集撮像画像群とを含む。転倒撮像画像群は、見守り対象者が転倒状態であるときに得られる撮像画像群である。徘徊撮像画像群は、見守り対象者が転倒状態であるときに得られる撮像画像群である。発熱撮像画像群は、見守り対象者が発熱状態であるときに得られる撮像画像群である。密集撮像画像群は、見守り対象者が密集状態であるときに得られる撮像画像群である。 A series of normal captured images is a group of captured images obtained by capturing images of the watching subject's room at regular intervals when the watching subject is in a normal state. A series of abnormal captured images is a group of captured images obtained by capturing images of the watching subject's room at regular intervals when the watching subject is in an abnormal state. The abnormal captured images include a fall captured image group, a wandering captured image group, a fever captured image group, and a crowded captured image group. The fall captured image group is a group of captured images obtained when the watching subject is in a fallen state. The wandering captured image group is a group of captured images obtained when the watching subject is in a fallen state. The fever captured image group is a group of captured images obtained when the watching subject has a fever. The crowded captured image group is a group of captured images obtained when the watching subject is crowded together.

画像取得部111として機能する制御部11は、第1通信部15を介して、撮像装置200から一連の撮像画像群を取得する。又は、画像取得部111として機能する制御部11は、第2通信部16を介して、記憶装置130から一連の撮像画像群を取得する。この一連の撮像画像群は、正常撮像画像群と異常撮像画像群との何れかである。画像取得部111は、学習装置が備える画像取得手段、及び、第1画像取得手段の一例である。 The control unit 11, functioning as the image acquisition unit 111, acquires a series of captured images from the imaging device 200 via the first communication unit 15. Alternatively, the control unit 11, functioning as the image acquisition unit 111, acquires a series of captured images from the storage device 130 via the second communication unit 16. This series of captured images is either a normal captured image group or an abnormal captured image group. The image acquisition unit 111 is an example of an image acquisition means and a first image acquisition means provided in the learning device.

モデル生成部112は、画像取得部111が取得した正常撮像画像と異常撮像画像とを用いた機械学習により、撮像画像から見守り対象者の状態を推定するための学習済みモデルを生成する。この学習済みモデルは、撮像画像から、見守り対象者が転倒しているか否か、見守り対象者が徘徊しているか否か、見守り対象者が発熱しているか否か、及び、見守り対象者が密集しているか否かを推定するためのモデルである。モデル生成部112が用いる学習アルゴリズムとして、種々のアルゴリズムを採用することができる。 The model generation unit 112 generates a trained model for estimating the state of the person being watched over from the captured image through machine learning using the normal captured image and the abnormal captured image acquired by the image acquisition unit 111. This trained model is a model for estimating, from the captured image, whether the person being watched over has fallen, whether they are wandering around, whether they have a fever, and whether they are crowded together. Various algorithms can be adopted as the learning algorithm used by the model generation unit 112.

本実施の形態では、学習アルゴリズムとして、教師なし学習であるk平均法を採用する例について説明する。教師なし学習は、出力すべき結果であるラベルを含まない学習用データを学習装置に与えることで、学習用データに内在する特徴を学習する手法である。k平均法は、非階層型クラスタリングのアルゴリズムであり、クラスタの平均を用いて与えられたクラスタ数をk個に分類する手法である。以下に、k平均法の処理の流れについて説明する。 In this embodiment, we will explain an example in which k-means, an unsupervised learning algorithm, is used as the learning algorithm. Unsupervised learning is a method of learning the inherent features of training data by providing the training data to a learning device without including labels, which are the results to be output. k-means is a non-hierarchical clustering algorithm that classifies a given number of clusters into k using the cluster mean. The processing flow of k-means is explained below.

まず、各データである各xiに対して、ランダムにクラスタを割り振る。次に、割り振ったデータを元に各クラスタの中心である各Vjを計算する。次に、各xiと各Vjとの距離を求め、xiを最も近い中心のクラスタに割り当て直す。そして、上述した処理で全てのxiのクラスタの割り当てが変化しなかった場合、又は、変化量が予め設定された閾値を下回った場合、収束したと判断して処理を終了する。 First, a cluster is randomly assigned to each xi, which is each piece of data. Next, Vj, the center of each cluster, is calculated based on the assigned data. Next, the distance between each xi and each Vj is calculated, and xi is reassigned to the closest central cluster. Then, if the cluster assignment for all xi remains unchanged through the above process, or if the amount of change falls below a preset threshold, it is determined that convergence has occurred and the process ends.

本実施の形態では、モデル生成部112は、正常撮像画像群と異常撮像画像群とを多数含む学習用データを用いて、教師なし学習により居住者の状態を学習する。ここで、各クラスタに対するラベル付けは、人間のユーザによりなされる。このラベル付けは、各クラスタに対して、居住者の状態が正常状態であるか否か、及び、居住者の状態が異常状態である場合、居住者がどのような異常状態であるかを割り当てるためのラベル付けである。 In this embodiment, the model generation unit 112 learns the state of the resident through unsupervised learning using learning data that includes a large number of groups of normal captured images and groups of abnormal captured images. Here, each cluster is labeled by a human user. This labeling is used to assign to each cluster whether the state of the resident is normal or not, and, if the state of the resident is abnormal, what type of abnormal state the resident is in.

モデル生成部112は、クラスタリングにより、画像取得部111が取得した撮像画像群を複数のグループの何れかに分類する。なお、上述したクラスタは、グループに対応する。モデル生成部112は、ユーザによる指示に従って、複数のグループのそれぞれに対してラベル付けを実行する。モデル生成部112は、基本的に、新たに取得された一連の撮像画像群を用いて、既存の学習済みモデルを更新する。つまり、モデル生成部112は、新たに取得された一連の撮像画像群と記憶装置130に記憶されている学習済みモデルとから新たな学習済みモデルを生成する。モデル生成部112は、生成した新たな学習済みモデルを記憶装置130に保存する。モデル生成部112は、モデル生成手段の一例である。 The model generation unit 112 classifies the group of captured images acquired by the image acquisition unit 111 into one of multiple groups through clustering. Note that the above-mentioned clusters correspond to groups. The model generation unit 112 performs labeling on each of the multiple groups in accordance with instructions from the user. The model generation unit 112 basically updates an existing trained model using a newly acquired group of captured images. In other words, the model generation unit 112 generates a new trained model from the newly acquired group of captured images and a trained model stored in the storage device 130. The model generation unit 112 saves the generated new trained model in the storage device 130. The model generation unit 112 is an example of model generation means.

ラベル受付部113は、ユーザからラベルを受け付ける。上述したように、本実施の形態では、機械学習は教師なしデータである。従って、ユーザは、分類された複数のグループのそれぞれについて、ラベル付けを実行する。ラベル受付部113は、ラベル付けに伴う操作をユーザから受け付ける。このラベル付けにより、複数のグループのそれぞれが、正常状態を示すグループ、又は、異常状態を示すグループに設定される。異常状態を示すグループは、転倒状態を示すグループ、徘徊状態を示すグループ、発熱状態を示すグループ、密集状態を示すグループの何れかである。ラベル付けにより、学習済みモデルが完成する。 The label receiving unit 113 receives labels from the user. As described above, in this embodiment, machine learning is unsupervised data. Therefore, the user performs labeling for each of the multiple classified groups. The label receiving unit 113 receives operations associated with labeling from the user. Through this labeling, each of the multiple groups is set as a group indicating a normal state or a group indicating an abnormal state. A group indicating an abnormal state is one of a group indicating a fallen state, a group indicating a wandering state, a group indicating a fever state, and a group indicating a crowded state. A trained model is completed through labeling.

画像取得部121は、見守り対象者の部屋を撮像する撮像装置200から撮像画像を取得する。画像取得部121が撮像装置200から取得する撮像画像は、見守り対象者の状態の推定に用いる推定用データである。推定用データは、単一の撮像画像でもよいし、一連の撮像画像群でもよい。本実施の形態では、推定用データは、一連の撮像画像群である。つまり、画像取得部121として機能する制御部21は、第1通信部25を介して、撮像装置200から一連の撮像画像群を取得する。この一連の撮像画像群は、正常撮像画像群と異常撮像画像群との何れかである。画像取得部121は、推定装置が備える画像取得手段、及び、第2画像取得手段の一例である。画像取得部121が取得する撮像画像は、第2撮像画像の一例である。 The image acquisition unit 121 acquires captured images from the imaging device 200, which captures images of the room of the person being watched over. The captured images acquired by the image acquisition unit 121 from the imaging device 200 are estimation data used to estimate the state of the person being watched over. The estimation data may be a single captured image or a series of captured images. In this embodiment, the estimation data is a series of captured images. In other words, the control unit 21, functioning as the image acquisition unit 121, acquires the series of captured images from the imaging device 200 via the first communication unit 25. This series of captured images is either a normal captured image group or an abnormal captured image group. The image acquisition unit 121 is an example of an image acquisition means and a second image acquisition means provided in the estimation device. The captured images acquired by the image acquisition unit 121 are an example of second captured images.

推定部122は、撮像画像から見守り対象者の状態を推定するための機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、画像取得部121が取得した撮像画像から見守り対象者の状態を推定する。この学習済みモデルは、モデル生成部112により生成され、記憶装置130に記憶されている。推定部122は、この学習済みモデルと取得された一連の撮像画像群とに基づいて、見守り対象者の状態が、正常状態と異常状態との何れであるか推定する。推定部122は、推定結果を出力部123に供給する。推定部122は、推定手段の一例である。 The estimation unit 122 estimates the state of the person being watched over from the captured images acquired by the image acquisition unit 121, using a trained model acquired by machine learning to estimate the state of the person being watched over from captured images. This trained model is generated by the model generation unit 112 and stored in the storage device 130. The estimation unit 122 estimates whether the state of the person being watched over is normal or abnormal, based on this trained model and the acquired series of captured images. The estimation unit 122 supplies the estimation result to the output unit 123. The estimation unit 122 is an example of an estimation means.

出力部123は、推定部122による推定結果を出力する。出力部123の出力先は、適宜、調整することができる。本実施の形態では、出力部123の出力先は、表示装置300である。つまり、出力部123として機能する制御部21は、第3通信部27を介して、推定結果を示す情報を表示装置300に送信する。出力部123は、出力手段の一例である。 The output unit 123 outputs the estimation result obtained by the estimation unit 122. The output destination of the output unit 123 can be adjusted as appropriate. In this embodiment, the output destination of the output unit 123 is the display device 300. In other words, the control unit 21 functioning as the output unit 123 transmits information indicating the estimation result to the display device 300 via the third communication unit 27. The output unit 123 is an example of an output means.

次に、図5を参照して、モデル生成部112が生成する学習済みモデルについて説明する。本実施の形態では、学習済みモデルは、一連の撮像画像群から居住者の状態を推定するための居住者状態モデルである。従って、居住者状態モデルの入力は、一連の撮像画像群である。また、居住者状態モデルの出力は、居住者210の状態である。居住者210の状態としては、正常状態、転倒状態、徘徊状態、発熱状態、密集状態等がある。 Next, with reference to Figure 5, the trained model generated by the model generation unit 112 will be described. In this embodiment, the trained model is a resident state model for estimating the state of a resident from a series of captured images. Therefore, the input of the resident state model is a series of captured images. The output of the resident state model is the state of the resident 210. The states of the resident 210 include a normal state, a fallen state, a wandering state, a fever state, a crowded state, etc.

次に、図6と図7と図8と図9とを参照して、居住者状態モデルにおいて、居住者210の状態が異常状態であると推定される撮像画像群について説明する。なお、撮像画像において、ハッチングで示す部分は、熱放射する熱源に対応する部分であり、居住者210に対応する部分である。また、撮像画像において、濃いハッチングで示す部分は、強く熱放射する熱源に対応する部分であり、居住者210の体温が高い部分である。なお、居住者210の位置及び動きは、熱源の位置及び動きから特定可能である。 Next, with reference to Figures 6, 7, 8, and 9, a group of captured images in which the state of the resident 210 is estimated to be abnormal in the resident state model will be described. Note that in the captured images, the hatched areas correspond to the heat source that emits heat, and are the areas corresponding to the resident 210. Also, in the captured images, the darkly hatched areas correspond to the heat source that emits strong heat, and are the areas where the body temperature of the resident 210 is high. Note that the position and movement of the resident 210 can be identified from the position and movement of the heat source.

図6は、居住者210の状態が転倒状態であると推定される撮像画像群を示す図である。居住者210が居室250内で転倒した場合、居住者210は、就寝位置とは異なる位置で立ち上がった状態から横たわった状態になると考えられる。特に、居住者210は、卒倒により転倒した場合、長時間に亘って動かずに横たわる可能性が高い。なお、卒倒は、脳貧血、脳出血等のために突然意識を失って倒れることである。そこで、居住者210が就寝位置とは異なる位置で立ち上がった状態から横たわった状態になり長時間に亘って横たわることを示す撮像画像群が転倒状態を表す撮像画像群であると推定されるように、居住者状態モデルが生成される。つまり、ユーザは、教師なし学習において、このような転倒状態を表す撮像画像群が属するグループに対して、転倒状態を表すラベルを付与する。 Figure 6 shows a group of captured images that indicate that the resident 210 is in a fallen state. If the resident 210 falls in the living room 250, the resident 210 is likely to transition from a standing state to a lying state in a position different from the sleeping position. In particular, if the resident 210 falls due to fainting, there is a high possibility that the resident will lie motionless for a long period of time. Fainting refers to a sudden loss of consciousness and collapse due to cerebral anemia, cerebral hemorrhage, or the like. Therefore, a resident state model is generated so that a group of captured images that indicates the resident 210 transitioning from a standing state to a lying state in a position different from the sleeping position and lying down for a long period of time is estimated to be a group of captured images that indicate a fallen state. In other words, in unsupervised learning, the user assigns a label indicating a fallen state to a group to which a group of captured images that indicate such a fallen state belongs.

図6に示す撮像画像群は、画像20AA、画像20AB、画像20ACの順で撮像された撮像画像群である。画像20AAは、居住者210が普段の就寝位置とは異なる位置で立っているときに撮像された撮像画像である。画像20ABと画像20ACとは、居住者210が普段の就寝位置とは異なる位置で横たわっているときに撮像された撮像画像である。なお、画像20Aは、居住者210が普段の就寝位置で横たわっているときに撮像された撮像画像である。普段の就寝位置は、例えば、夜の時間帯において大半の時間割合で居住者210が検出される位置である。 The group of captured images shown in Figure 6 is a group of captured images captured in the order of image 20AA, image 20AB, and image 20AC. Image 20AA is an image captured when resident 210 is standing in a position different from his usual sleeping position. Images 20AB and 20AC are images captured when resident 210 is lying down in a position different from his usual sleeping position. Image 20A is an image captured when resident 210 is lying down in his usual sleeping position. The usual sleeping position is, for example, a position where resident 210 is detected most of the time during the nighttime hours.

図7は、居住者210の状態が徘徊状態であると推定される撮像画像群を示す図である。居住者210が徘徊する場合、居住者210は、徘徊を示唆する事前行動の後に、長時間に亘って居室250を不在にすることが多い。徘徊を示唆する事前行動は、徘徊の前に実行される普段と異なる夜間の行動である。徘徊を示唆する事前行動は、例えば、居室250の中を動き回る行動、居室250を出たり入ったりする行動等である。そこで、居住者210が徘徊を示唆する事前行動の後に長時間に亘って居室250を不在にすることを表す撮像画像群が徘徊状態を表す撮像画像群であると推定されるように、居住者状態モデルが生成される。つまり、ユーザは、教師なし学習において、このような徘徊状態を表す撮像画像群が属するグループに対して、徘徊状態を表すラベルを付与する。 Figure 7 shows a group of captured images that indicate that the resident 210 is in a wandering state. When the resident 210 wanders, the resident 210 often leaves the room 250 for a long period of time after exhibiting pre-actions that suggest wandering. Pre-actions that suggest wandering include unusual nighttime behavior that occurs before wandering. Pre-actions that suggest wandering include, for example, moving around the room 250, entering and leaving the room 250, etc. Therefore, a resident state model is generated so that a group of captured images that show the resident 210 being absent from the room 250 for a long period of time after exhibiting pre-actions that suggest wandering is estimated to be a group of captured images that indicate a wandering state. In other words, in unsupervised learning, the user assigns a label indicating a wandering state to a group to which a group of captured images that indicate such a wandering state belongs.

図7に示す撮像画像群は、画像20BA、画像20BB、画像20BC、画像20BD、画像20BEの順で撮像された撮像画像群である。画像20BAと画像20BBと画像20BCとは、居住者210が徘徊を示唆する事前行動をとっているときに撮像された撮像画像であり、居住者210が居室250の中を動き回っているときに撮像された撮像画像である。画像20BDと画像20BEとは、居住者210が居室250を不在にしているときに撮像された撮像画像である。 The group of captured images shown in Figure 7 is a group of captured images captured in the order of image 20BA, image 20BB, image 20BC, image 20BD, and image 20BE. Images 20BA, 20BB, and 20BC are captured when resident 210 was engaging in preparatory behavior suggestive of wandering, and are captured when resident 210 was moving around in room 250. Images 20BD and 20BE are captured when resident 210 was away from room 250.

図8は、居住者210の状態が発熱状態であると推定される撮像画像群を示す図である。居住者210が発熱している場合、撮像画像上において居住者210の発熱量が普段の発熱量よりも多い状態が長時間継続する。そこで、居住者210の発熱量が普段の発熱量よりも多い状態が長時間継続することを示す撮像画像群が発熱状態を表す撮像画像群であると推定されるように、居住者状態モデルが生成される。つまり、ユーザは、教師なし学習において、このような発熱状態を表す撮像画像群が属するグループに対して、発熱状態を表すラベルを付与する。 Figure 8 shows a group of captured images that indicate that the occupant 210 is in a fever state. When the occupant 210 has a fever, the captured images show that the amount of heat generated by the occupant 210 is higher than normal for a long period of time. Therefore, an occupant state model is generated so that a group of captured images that show that the amount of heat generated by the occupant 210 is higher than normal for a long period of time is estimated to be a group of captured images that represent a fever state. In other words, in unsupervised learning, the user assigns a label representing a fever state to a group to which a group of captured images that represent such a fever state belongs.

図8に示す撮像画像群は、画像20CA、画像20CB、画像20CCの順で撮像された撮像画像群である。画像20CAと画像20CBと画像20CCとは、居住者210が普段の熱放射と比較して強い熱放射を継続しているときに撮像された撮像画像である。なお、画像20Cは、居住者210が普段の熱放射をしているときに撮像された撮像画像である。普段の熱放射は、例えば、大半の時間に検出される居住者210の熱放射である。 The group of captured images shown in Figure 8 is a group of captured images captured in the order of image 20CA, image 20CB, and image 20CC. Images 20CA, 20CB, and 20CC are captured when the occupant 210 continues to emit stronger heat radiation than normal. Image 20C is captured when the occupant 210 is emitting normal heat radiation. Normal heat radiation is, for example, the heat radiation of the occupant 210 that is detected most of the time.

図9は、居住者210の状態が密集状態であると推定される撮像画像を示す図である。居住者210を含む複数の人が密集している場合、撮像画像上において複数の熱源が近接する。そこで、複数の熱源が近接していることを示す撮像画像が密集状態を表す撮像画像であると推定されるように、居住者状態モデルが生成される。つまり、ユーザは、教師なし学習において、このような密集状態を表す撮像画像が属するグループに対して、密集状態を表すラベルを付与する。なお、密集状態は、1つの撮像画像から推定可能である。従って、密集状態を推定する場合、居住者状態モデルへの入力は、1つの撮像画像でよい。図9に示す画像20Dは、居住者210を含む複数の人が居室250の中で密集しているときに撮像された撮像画像である。 Figure 9 shows a captured image in which the state of the occupant 210 is estimated to be a crowded state. When multiple people, including the occupant 210, are crowded together, multiple heat sources will be close to each other in the captured image. Therefore, an occupant state model is generated so that a captured image showing multiple heat sources being close to each other is estimated to be an image representing a crowded state. In other words, in unsupervised learning, the user assigns a label representing a crowded state to the group to which the captured image representing such a crowded state belongs. Note that a crowded state can be estimated from a single captured image. Therefore, when estimating a crowded state, a single captured image is sufficient as input to the occupant state model. Image 20D shown in Figure 9 is an image captured when multiple people, including the occupant 210, are crowded together in the living room 250.

次に、図10のフローチャートを参照して、学習装置110が実行する学習処理について説明する。 Next, the learning process performed by the learning device 110 will be explained with reference to the flowchart in Figure 10.

学習装置110が備える制御部11は、学習用データを取得する(ステップS101)。学習用データは、多数の正常撮像画像群と多数の異常撮像画像群とを含む。撮像装置200が取得した一連の撮像画像群は、学習用データとして学習装置110に直接供給されてもよいし、学習用データとして記憶装置130に記憶されて、適宜、学習装置110に供給されてもよい。つまり、制御部11は、撮像装置200又は記憶装置130から学習用データを取得する。 The control unit 11 included in the learning device 110 acquires learning data (step S101). The learning data includes a large number of groups of normal captured images and a large number of groups of abnormal captured images. A series of captured images acquired by the imaging device 200 may be supplied directly to the learning device 110 as learning data, or may be stored in the storage device 130 as learning data and supplied to the learning device 110 as appropriate. In other words, the control unit 11 acquires the learning data from the imaging device 200 or the storage device 130.

制御部11は、ステップS101の処理を完了すると、教師なし学習を実行する(ステップS102)。具体的には、制御部11は、取得した学習用データに含まれる多数の撮像画像群を用いて教師なし学習を実行し、多数の撮像画像群を複数のグループに分類する。制御部11は、ステップS102の処理を完了すると、ラベル付けを実行する(ステップS103)。制御部11は、操作受付部14がユーザから受け付けた操作に従って、複数のグループのそれぞれにラベルを付与する。このラベル付けにより、学習済みモデルが完成する。 When the control unit 11 completes the processing of step S101, it performs unsupervised learning (step S102). Specifically, the control unit 11 performs unsupervised learning using a large number of captured images included in the acquired learning data, and classifies the large number of captured images into multiple groups. When the control unit 11 completes the processing of step S102, it performs labeling (step S103). The control unit 11 assigns a label to each of the multiple groups in accordance with the operation received from the user by the operation receiving unit 14. This labeling completes the trained model.

制御部11は、ステップS103の処理を完了すると、学習済みモデルを保存する(ステップS104)。制御部11は、ラベル付けにより完成した学習済みモデルを記憶装置130に保存する。制御部11は、ステップS104の処理を完了すると、学習処理を完了する。 When the control unit 11 completes the processing of step S103, it saves the trained model (step S104). The control unit 11 saves the trained model completed by labeling in the storage device 130. When the control unit 11 completes the processing of step S104, it completes the training process.

次に、図11のフローチャートを参照して、推定装置120が実行する推定処理について説明する。 Next, the estimation process performed by the estimation device 120 will be described with reference to the flowchart in Figure 11.

推定装置120が備える制御部21は、撮像装置200から撮像画像群を取得する(ステップS201)。制御部21は、ステップS201の処理を完了すると、取得した撮像画像群を学習済みモデルに入力する(ステップS202)。学習済みモデルは、入力された撮像画像群から居住者210の状態を推定する。居住者210の状態は、正常状態と異常状態との何れかである。異常状態は、転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態との何れかの状態である。 The control unit 21 included in the estimation device 120 acquires a group of captured images from the imaging device 200 (step S201). After completing the processing of step S201, the control unit 21 inputs the acquired group of captured images into the trained model (step S202). The trained model estimates the state of the resident 210 from the input group of captured images. The state of the resident 210 is either a normal state or an abnormal state. The abnormal state is either a fallen state, a wandering state, a fever state, or a crowded state.

制御部21は、ステップS202の処理を完了すると、学習済みモデルから推定結果を取得する(ステップS203)。制御部21は、ステップS203の処理を完了すると、推定結果を表示装置300に出力する(ステップS204)。なお、表示装置300は、推定装置120から供給された推定結果を示す画像を表示する。制御部21は、ステップS204の処理を完了すると、推定処理を完了する。 When the control unit 21 completes the processing of step S202, it obtains the estimation result from the trained model (step S203). When the control unit 21 completes the processing of step S203, it outputs the estimation result to the display device 300 (step S204). The display device 300 displays an image showing the estimation result supplied from the estimation device 120. When the control unit 21 completes the processing of step S204, it completes the estimation processing.

本実施の形態では、正常撮像画像と異常撮像画像とを用いた機械学習により学習済みモデルが生成され、生成された学習済みモデルを用いて撮像画像から見守り対象者の状態が推定される。本実施の形態によれば、見守り対象者に応じた学習済みモデルから見守り対象者の状態が推定されるため、見守り対象者の状態を精度良く推定することができる。 In this embodiment, a trained model is generated by machine learning using normal captured images and abnormal captured images, and the generated trained model is used to estimate the state of the person being watched over from the captured images. According to this embodiment, the state of the person being watched over is estimated from a trained model corresponding to the person being watched over, so the state of the person being watched over can be estimated with high accuracy.

また、本実施の形態では、転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態とを推定可能な学習済みモデルを用いて、見守り対象者が正常状態と転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態との何れかの状態であるかが推定される。従って、本実施の形態によれば、見守り対象者の状態が、正常状態と転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態との何れかの状態であるかを精度良く推定することができる。 In addition, in this embodiment, a trained model capable of estimating a fallen state, a wandering state, a fever state, and a crowded state is used to estimate whether the person being watched over is in a normal state, a fallen state, a wandering state, a fever state, or a crowded state. Therefore, according to this embodiment, it is possible to accurately estimate whether the person being watched over is in a normal state, a fallen state, a wandering state, a fever state, or a crowded state.

(実施の形態2)
実施の形態1では、見守り対象者毎に学習済みモデルが用意される例について説明した。実施の形態2では、複数の見守り対象者に共通して1つの学習済みモデルが用意される例について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成及び機能については、適宜、説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an example in which a trained model is prepared for each person being watched over is described. In the second embodiment, an example in which one trained model is prepared in common for multiple people being watched over is described. Note that the description of the same configurations and functions as those in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.

図12に、本実施の形態に係る推定システム100の機能的な構成を示す。本実施の形態に係る学習装置110は、機能的には、画像取得部111と、モデル生成部112と、ラベル受付部113と、パラメータ取得部114とを備える。本実施の形態に係る推定装置120は、機能的には、画像取得部121と、推定部122と、出力部123と、パラメータ取得部124とを備える。 Figure 12 shows the functional configuration of an estimation system 100 according to this embodiment. The learning device 110 according to this embodiment functionally comprises an image acquisition unit 111, a model generation unit 112, a label acceptance unit 113, and a parameter acquisition unit 114. The estimation device 120 according to this embodiment functionally comprises an image acquisition unit 121, an estimation unit 122, an output unit 123, and a parameter acquisition unit 124.

画像取得部111は、複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像を取得する。画像取得部111は、複数の見守り対象者の部屋に設けられた複数の撮像装置200のそれぞれから、一連の撮像画像群を学習データとして取得する。この一連の撮像画像群は、正常撮像画像群と異常撮像画像群との何れかである。 The image acquisition unit 111 acquires captured images obtained by capturing images of each of the rooms of the multiple people being watched over. The image acquisition unit 111 acquires a series of captured images as learning data from each of the multiple imaging devices 200 installed in the rooms of the multiple people being watched over. This series of captured images is either a normal captured image group or an abnormal captured image group.

パラメータ取得部114は、複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータを取得する。パラメータ取得部114は、画像取得部111が一連の撮像画像群を取得するときに、一連の撮像画像群に対応するパラメータを学習データとして取得する。このパラメータは、見守り対象者の属性を示すパラメータである。このパラメータは、例えば、見守り対象者の年齢、性別、身体特性、健康度合い等である。身体特性は、身長、体重、平熱、平均心拍数等である。健康度合いは、要介護、病気の有無等である。 The parameter acquisition unit 114 acquires parameters for each of the multiple monitored persons. When the image acquisition unit 111 acquires a series of captured images, the parameter acquisition unit 114 acquires parameters corresponding to the series of captured images as learning data. These parameters indicate the attributes of the monitored persons. Examples of these parameters include the monitored persons' age, gender, physical characteristics, and health status. Physical characteristics include height, weight, normal body temperature, and average heart rate. Health status includes whether the monitored persons require care or have any illnesses.

パラメータ取得部114は、例えば、第1見守り対象者の部屋を撮像する撮像装置200から一連の撮像画像群を取得するときに、第1見守り対象者のパラメータである第1パラメータを取得する。例えば、見守り対象者の識別情報と撮像装置200の識別情報とパラメータとが対応付けられたパラメータ情報が記憶装置130に記憶されている場合を想定する。この場合、パラメータ取得部114は、一連の撮像画像群の取得元の撮像装置200により撮像される見守り対象者に関するパラメータを、記憶装置130に記憶されたパラメータ情報から特定して取得することができる。 The parameter acquisition unit 114 acquires a first parameter, which is a parameter of the first person being watched over, when acquiring a series of captured images from an imaging device 200 that captures images of the room of the first person being watched over. For example, assume that parameter information in which the identification information of the person being watched over, the identification information of the imaging device 200, and parameters are associated is stored in the storage device 130. In this case, the parameter acquisition unit 114 can identify and acquire, from the parameter information stored in the storage device 130, parameters related to the person being watched over whose image is captured by the imaging device 200 that acquired the series of captured images.

モデル生成部112は、画像取得部111が取得した撮像画像とパラメータ取得部114が取得したパラメータとを含む学習用データを用いた機械学習により、撮像画像から見守り対象者の状態を推定するための学習済みモデルを生成する。例えば、モデル生成部112は、一連の撮像画像群とパラメータとの組み合わせを、複数のグループの何れかに分類する。また、モデル生成部112は、ユーザによる指示に従って、複数のグループのそれぞれに対してラベル付けを実行する。 The model generation unit 112 generates a trained model for estimating the state of the person being watched over from the captured images through machine learning using learning data including the captured images acquired by the image acquisition unit 111 and the parameters acquired by the parameter acquisition unit 114. For example, the model generation unit 112 classifies combinations of a series of captured images and parameters into one of multiple groups. The model generation unit 112 also labels each of the multiple groups in accordance with instructions from the user.

モデル生成部112は、ラベル付けにより完成した学習済みモデルを記憶装置130に保存する。この学習済みモデルは、複数の見守り対象者のそれぞれについて取得された撮像画像と、複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得されたモデルである。この学習済みモデルは、複数の見守り対象者に対して共通の学習済みモデルである。 The model generation unit 112 stores the trained model completed by labeling in the storage device 130. This trained model is a model obtained by machine learning using captured images acquired for each of the multiple monitored individuals and parameters related to each of the multiple monitored individuals. This trained model is a common trained model for multiple monitored individuals.

ラベル受付部113は、ユーザからラベルを受け付ける。ユーザは、分類された複数のグループのそれぞれについて、ラベル付けを実行する。なお、ユーザは、一連の撮像画像群とパラメータとを考慮して、ラベル付けを実行することができる。例えば、37度の発熱状態を示す一連の撮像画像群と平熱が36度であることを示すパラメータとの組み合わせが属する第1グループと、37度の発熱状態を示す一連の撮像画像群と平熱が36.5度であることを示すパラメータとの組み合わせが属する第2グループとがある場合を想定する。この場合、ユーザは、第1グループに対して発熱状態を示すラベルを付し、第2グループに対して正常状態を示すラベルを付してもよい。 The label receiving unit 113 receives labels from the user. The user performs labeling for each of the multiple classified groups. The user can perform labeling by taking into consideration a series of captured images and parameters. For example, consider a case where there is a first group containing a combination of a series of captured images showing a fever of 37 degrees and a parameter indicating a normal body temperature of 36 degrees, and a second group containing a combination of a series of captured images showing a fever of 37 degrees and a parameter indicating a normal body temperature of 36.5 degrees. In this case, the user may label the first group with a label indicating a fever state and the second group with a label indicating a normal state.

画像取得部121は、複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から第1撮像画像を取得する。第1撮像装置は、複数の撮像装置200のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する撮像装置200である。パラメータ取得部124は、複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータを取得する。例えば、パラメータ取得部124は、第1撮像装置により撮像される第1見守り対象者に関するパラメータを、記憶装置130に記憶されたパラメータ情報から特定して取得することができる。パラメータ取得部124は、パラメータ取得手段の一例である。 The image acquisition unit 121 acquires a first captured image from a first imaging device that captures an image of the room of a first person being watched over among multiple people being watched over. The first imaging device is one of the multiple imaging devices 200 that captures an image of the room of the first person being watched over. The parameter acquisition unit 124 acquires a first parameter, which is a parameter related to the first person being watched over among the multiple people being watched over. For example, the parameter acquisition unit 124 can identify and acquire parameters related to the first person being watched over that are captured by the first imaging device from parameter information stored in the storage device 130. The parameter acquisition unit 124 is an example of a parameter acquisition means.

推定部122は、学習済みモデルを用いて、画像取得部121が取得した第1撮像画像とパラメータ取得部124が取得した第1パラメータとから第1見守り対象者の状態を推定する。出力部123は、推定部122による推定結果を出力する。 The estimation unit 122 uses the trained model to estimate the state of the first watching target person from the first captured image acquired by the image acquisition unit 121 and the first parameters acquired by the parameter acquisition unit 124. The output unit 123 outputs the estimation result by the estimation unit 122.

ここで、図13を参照して、モデル生成部112が生成する学習済みモデルについて説明する。本実施の形態では、学習済みモデルは、一連の撮像画像群とパラメータとから居住者の状態を推定するための居住者状態モデルである。従って、居住者状態モデルの入力は、一連の撮像画像群及びパラメータである。また、居住者状態モデルの出力は、居住者210の状態である。居住者210の状態としては、正常状態、転倒状態、徘徊状態、発熱状態、密集状態等がある。 Now, with reference to Figure 13, the trained model generated by the model generation unit 112 will be described. In this embodiment, the trained model is a resident state model for estimating the state of a resident from a series of captured images and parameters. Therefore, the input of the resident state model is the series of captured images and parameters. Furthermore, the output of the resident state model is the state of the resident 210. The states of the resident 210 include a normal state, a fallen state, a wandering state, a fever state, a crowded state, etc.

次に、図14のフローチャートを参照して、学習装置110が実行する学習処理について説明する。 Next, the learning process performed by the learning device 110 will be explained with reference to the flowchart in Figure 14.

学習装置110が備える制御部11は、撮像画像群とパラメータとを含む学習用データを取得する(ステップS301)。例えば、制御部11は、各居住者210に対応する一連の撮像画像群を、複数の撮像装置200から取得する。又は、制御部11は、各居住者210に対応する一連の撮像画像群を、複数の撮像装置200が取得した一連の撮像画像群を記憶する記憶装置130から取得してもよい。また、制御部11は、記憶装置130から各居住者210に対応するパラメータを取得する。つまり、制御部11は、複数の撮像装置200と記憶装置130とから学習用データを取得する。 The control unit 11 included in the learning device 110 acquires learning data including a group of captured images and parameters (step S301). For example, the control unit 11 acquires a series of captured images corresponding to each resident 210 from multiple imaging devices 200. Alternatively, the control unit 11 may acquire a series of captured images corresponding to each resident 210 from a storage device 130 that stores a series of captured images acquired by multiple imaging devices 200. The control unit 11 also acquires parameters corresponding to each resident 210 from the storage device 130. In other words, the control unit 11 acquires learning data from multiple imaging devices 200 and the storage device 130.

制御部11は、ステップS301の処理を完了すると、教師なし学習を実行する(ステップS302)。具体的には、制御部11は、取得した学習用データに含まれる多数の組み合わせを用いて教師なし学習を実行し、多数の組み合わせを複数のグループに分類する。この組み合わせは、撮像画像群及びパラメータの組み合わせである。制御部11は、ステップS302の処理を完了すると、ラベル付けを実行する(ステップS303)。制御部11は、操作受付部14がユーザから受け付けた操作に従って、複数のグループのそれぞれにラベルを付与する。このラベル付けにより、学習済みモデルが生成される。 When the control unit 11 completes the processing of step S301, it performs unsupervised learning (step S302). Specifically, the control unit 11 performs unsupervised learning using the many combinations included in the acquired learning data, and classifies the many combinations into multiple groups. These combinations are combinations of captured images and parameters. When the control unit 11 completes the processing of step S302, it performs labeling (step S303). The control unit 11 assigns a label to each of the multiple groups in accordance with the operation received from the user by the operation receiving unit 14. A trained model is generated through this labeling.

制御部11は、ステップS303の処理を完了すると、学習済みモデルを保存する(ステップS304)。制御部11は、ラベル付けにより完成した学習済みモデルを記憶装置130に保存する。制御部11は、ステップS304の処理を完了すると、学習処理を完了する。 When the control unit 11 completes the processing of step S303, it saves the trained model (step S304). The control unit 11 saves the trained model completed by labeling in the storage device 130. When the control unit 11 completes the processing of step S304, it completes the training process.

次に、図15のフローチャートを参照して、推定装置120が実行する推定処理について説明する。 Next, the estimation process performed by the estimation device 120 will be described with reference to the flowchart in Figure 15.

推定装置120が備える制御部21は、第1撮像装置から第1撮像画像群を取得する(ステップS401)。制御部21は、ステップS401の処理を完了すると、第1パラメータを取得する(ステップS402)。制御部21は、第1撮像装置により撮像される部屋に居住する第1居住者に関するパラメータである第1パラメータを記憶装置130から取得する。制御部21は、ステップS402の処理を完了すると、第1撮像画像群と第1パラメータとを学習済みモデルに入力する(ステップS403)。学習済みモデルは、入力された第1撮像画像群及び第1パラメータから居住者210の状態を推定する。 The control unit 21 included in the estimation device 120 acquires a first group of captured images from the first imaging device (step S401). Upon completing the processing of step S401, the control unit 21 acquires a first parameter (step S402). The control unit 21 acquires, from the storage device 130, a first parameter that is a parameter related to the first resident residing in the room imaged by the first imaging device. Upon completing the processing of step S402, the control unit 21 inputs the first group of captured images and the first parameter into the trained model (step S403). The trained model estimates the state of the resident 210 from the input first group of captured images and first parameter.

制御部21は、ステップS403の処理を完了すると、学習済みモデルから推定結果を取得する(ステップS404)。制御部21は、ステップS404の処理を完了すると、推定結果を表示装置300に出力する(ステップS405)。制御部21は、ステップS405の処理を完了すると、推定処理を完了する。 When the control unit 21 completes the processing of step S403, it obtains the estimation result from the trained model (step S404). When the control unit 21 completes the processing of step S404, it outputs the estimation result to the display device 300 (step S405). When the control unit 21 completes the processing of step S405, it completes the estimation processing.

本実施の形態では、複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像と複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から取得された第1撮像画像と第1見守り対象者に関する第1パラメータとから第1見守り対象者の状態が推定される。本実施の形態によれば、複数の見守り対象者に共通の学習済みモデルから第1パラメータに応じて第1見守り対象者の状態が適切に推定されるため、見守り対象者の状態を精度良く推定することができる。つまり、本実施の形態によれば、複数の見守り対象者に共通する学習済みモデルを用いる場合においても、見守り対象者の属性が考慮されるため、属性に応じた適切な推定が可能である。 In this embodiment, the state of the first watched-over person is estimated from a first captured image acquired from a first imaging device capturing an image of the room of the first watched-over person and a first parameter related to the first watched-over person, using a trained model acquired by machine learning using captured images obtained by capturing images of the rooms of each of the multiple watched-over people and parameters related to each of the multiple watched-over people. According to this embodiment, the state of the first watched-over person is appropriately estimated based on the first parameter from a trained model common to the multiple watched-over people, allowing for accurate estimation of the state of the watched-over person. In other words, according to this embodiment, even when a trained model common to the multiple watched-over people is used, the attributes of the watched-over people are taken into consideration, making it possible to make appropriate estimations based on the attributes.

(実施の形態3)
実施の形態1では、学習済みモデルの出力自体を推定結果として扱う例について説明した。実施の形態3では、学習済みモデルの出力に基づいて推定結果を求める例について説明する。具体的には、実施の形態3では、学習済みモデルを用いて、見守り対象者の状態を推定するための推定材料を取得し、取得した推定材料に基づいて見守り対象者の状態を推定する。なお、実施の形態1,2と同様の構成及び機能については、適宜、説明を省略又は簡略化する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, an example was described in which the output of the trained model itself is treated as the estimation result. In the third embodiment, an example is described in which an estimation result is obtained based on the output of the trained model. Specifically, in the third embodiment, the trained model is used to acquire estimation material for estimating the state of the person being watched over, and the state of the person being watched over is estimated based on the acquired estimation material. Note that the description of the same configurations and functions as those in the first and second embodiments will be omitted or simplified as appropriate.

図16に、本実施の形態に係る推定システム100の機能的な構成を示す。本実施の形態に係る学習装置110は、機能的には、画像取得部111と、モデル生成部112と、ラベル受付部113とを備える。本実施の形態に係る推定装置120は、機能的には、画像取得部121と、状態判別部125と状態推定部126とを備える推定部122と、出力部123とを備える。 Figure 16 shows the functional configuration of an estimation system 100 according to this embodiment. The learning device 110 according to this embodiment functionally comprises an image acquisition unit 111, a model generation unit 112, and a label acceptance unit 113. The estimation device 120 according to this embodiment functionally comprises an image acquisition unit 121, an estimation unit 122 including a state determination unit 125 and a state estimation unit 126, and an output unit 123.

状態判別部125は、学習済みモデルを用いて撮像画像から見守り対象者の状態が疑異常状態であるか否かを判別する。疑異常状態は、異常が疑われる状態であり、異常状態であると見做す余地がある状態である。本実施の形態では、学習済みモデルは、見守り対象者の状態が疑異常状態であるか否かを判別するためのモデルである。疑異常状態であると判別されると、他の条件が考慮されて、異常状態であるか否かが推定される。一方、疑異常状態でないと判別されると、正常状態であると推定される。つまり、疑異常状態は、異常状態であると推定されるための必要条件である。状態判別部125は、状態判別手段の一例である。 The state determination unit 125 uses the trained model to determine whether the state of the person being watched over is a suspected abnormal state from the captured image. A suspected abnormal state is a state in which an abnormality is suspected, and there is room for it to be considered an abnormal state. In this embodiment, the trained model is a model for determining whether the state of the person being watched over is a suspected abnormal state. If it is determined to be a suspected abnormal state, other conditions are taken into consideration to estimate whether it is an abnormal state. On the other hand, if it is determined not to be a suspected abnormal state, it is estimated to be a normal state. In other words, a suspected abnormal state is a necessary condition for estimating an abnormal state. The state determination unit 125 is an example of a state determination means.

状態推定部126は、状態判別部125による判別結果に基づいて、見守り対象者の状態を推定する。例えば、状態推定部126は、状態判別部125が見守り対象者の状態が疑異常状態であると判別した場合において、他の条件が満たされる場合、見守り対象者の状態が異常状態であると推定する。これに対して、状態推定部126は、状態判別部125が見守り対象者の状態が疑異常状態でないと判別した場合、見守り対象者の状態が正常状態であると推定する。なお、出力部123は、状態推定部126による推定結果を出力する。状態推定部126は、状態推定手段の一例である。 The state estimation unit 126 estimates the state of the person being watched over based on the determination result by the state determination unit 125. For example, if the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is a suspected abnormal state, and other conditions are met, the state estimation unit 126 estimates that the state of the person being watched over is an abnormal state. On the other hand, if the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is not a suspected abnormal state, the state estimation unit 126 estimates that the state of the person being watched over is a normal state. The output unit 123 outputs the estimation result by the state estimation unit 126. The state estimation unit 126 is an example of a state estimation means.

疑異常状態と他の条件とは、適宜、調整することができる。例えば、状態推定部126は、状態判別部125が単位時間内に閾値以上の割合で見守り対象者の状態が疑異常状態であると判別した場合、見守り対象者の状態が異常状態であると推定することができる。この場合、疑異常状態はどのような状態でもよい。また、この場合、他の条件は、単位時間内に閾値以上の割合で見守り対象者の状態が疑異常状態であるという条件である。 The suspected abnormal state and other conditions can be adjusted as appropriate. For example, if the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is in a suspected abnormal state at a rate equal to or greater than a threshold within a unit time, the state estimation unit 126 can estimate that the state of the person being watched over is in an abnormal state. In this case, the suspected abnormal state may be any state. Also, in this case, the other condition is that the state of the person being watched over is in a suspected abnormal state at a rate equal to or greater than a threshold within a unit time.

例えば、10分間に8割以上の割合で37度以上の熱源が検出されたときに見守り対象者が発熱状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、37度以上の体温を有する状態である。また、この場合、他の条件は、見守り対象者の状態が10分間に8割以上の割合で疑異常状態であることである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が37度以上の体温を有するか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、見守り対象者の状態が疑異常状態である時間の割合については判別可能でなくてもよい。 For example, consider a case where the person being monitored is deemed to be in a feverish state when a heat source of 37 degrees or higher is detected 80% or more of the time over a 10-minute period. In this case, a suspected abnormal state is a state in which the person being monitored has a body temperature of 37 degrees or higher. Another condition in this case is that the person being monitored is in a suspected abnormal state 80% or more of the time over a 10-minute period. In this case, the trained model only needs to be able to determine whether the person being monitored has a body temperature of 37 degrees or higher from captured images. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the percentage of time the person being monitored is in a suspected abnormal state.

他の例として、見守り対象者の周囲が密集状態であると見做す場合を想定すると、疑異常状態は、見守り対象者を含む複数の人が密集している状態である。この状態は、見守り対象者が医療従事者によって、診療、医療行為、介護サービスを受けている状態、又は、見守り対象者同士が通行時にすれ違った状態を含む。また、この場合、他の条件は、見守り対象者の状態が一定時間(例えば、15分間)以上、疑異常状態として継続していることである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が密集状態にあるか否かを判別可能なモデルであればよい。 As another example, if the area around the person being watched is considered to be crowded, a suspected abnormal state would be one in which multiple people, including the person being watched, are crowded together. This state includes a state in which the person being watched is receiving medical treatment, medical intervention, or nursing care services from a medical professional, or a state in which two people being watched pass each other while passing by. In this case, another condition is that the person being watched remains in a suspected abnormal state for a certain period of time (e.g., 15 minutes). In this case, the trained model only needs to be a model that can determine whether the person being watched is in a crowded state from captured images.

別の例として、就寝位置とは別の位置で5分間横たわった姿勢で静止した状態が検出されたときに、見守り対象者が卒倒状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、就寝位置とは別の位置で横たわる状態である。また、この場合、他の条件は、見守り対象者の状態が5分間継続して疑異常状態であることである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が就寝位置とは別の位置で横たわる状態であるか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、見守り対象者の状態が疑異常状態である時間の長さについては判別可能でなくてもよい。 As another example, consider a case where the person being watched over is deemed to have fainted when the person is detected to have been lying still in a position other than the sleeping position for five minutes. In this case, the suspected abnormal state is a state of lying down in a position other than the sleeping position. Another condition in this case is that the person being watched over has been in a suspected abnormal state for five consecutive minutes. In this case, the trained model only needs to be able to determine from the captured image whether the person being watched over is lying down in a position other than the sleeping position. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the length of time the person being watched over has been in a suspected abnormal state.

また、疑異常状態は、第1疑異常状態と第2疑異常状態とを含み、状態推定部126は、状態判別部125が見守り対象者の状態が第1疑異常状態であると判別する期間が継続した後、状態判別部125が見守り対象者の状態が第2疑異常状態であると判別する期間が継続した場合、見守り対象者の状態が異常状態であると推定してもよい。 Furthermore, the suspected abnormal state may include a first suspected abnormal state and a second suspected abnormal state, and the state estimation unit 126 may estimate that the state of the person being watched over is an abnormal state if, after a period in which the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is the first suspected abnormal state, a period in which the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is the second suspected abnormal state continues.

例えば、徘徊を示唆する事前行動が10分間以上継続した後、見守り対象者が不在の状態が10分間以上継続したときに、見守り対象者が徘徊状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、徘徊を示唆する事前行動をする状態という第1疑異常状態と、居室250を不在にする状態という第2疑異常状態とを含む。また、この場合、他の条件は、第1疑異常状態が10分間以上継続した後、第2疑異常状態が10分間以上継続することである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から徘徊を示唆する事前行動があるか否かと、撮像画像から見守り対象者が不在であるか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、第1疑異常状態及び第2疑異常状態が継続する時間、第1疑異常状態と第2疑異常状態との順序等については判別可能でなくてもよい。 For example, consider a case in which the person being watched over is deemed to be wandering when prior behavior suggestive of wandering continues for 10 minutes or more, followed by the person being absent for 10 minutes or more. In this case, the suspected abnormal state includes a first suspected abnormal state, in which prior behavior suggestive of wandering is occurring, and a second suspected abnormal state, in which the person is absent from room 250. Furthermore, in this case, another condition is that the first suspected abnormal state continues for 10 minutes or more, followed by the second suspected abnormal state continuing for 10 minutes or more. In this case, the trained model only needs to be able to determine from the captured image whether prior behavior suggestive of wandering has occurred, and whether the person being watched over is absent from the captured image. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the duration of the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state, or the order in which the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state occur.

他の例として、微熱の状態が20分以上継続した後、見守り対象者が動かない状態が5分以上継続したときに、見守り対象者が体調不良で倒れた状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、体調不良による微熱状態を示唆する第1疑異常状態と、体調が悪化し居室250で動かなくなり救護が必要であることを示唆する第2疑異常状態とを含む。また、この場合、他の条件は、第1疑異常状態が20分間以上継続した後、第2疑異常状態が5分間以上継続することである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から微熱を示唆する第1疑異常状態があるか否かと、撮像画像から見守り対象者が倒れて動かない第2疑異常状態があるか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、第1疑異常状態及び第2疑異常状態が継続する時間、第1疑異常状態と第2疑異常状態との順序等については判別可能でなくてもよい。 As another example, consider a case where the person being monitored is deemed to have collapsed due to poor health if they remain motionless for five minutes or more after a slight fever has continued for 20 minutes or more. In this case, the suspected abnormal state includes a first suspected abnormal state, which suggests a slight fever caused by poor health, and a second suspected abnormal state, which suggests that their health has worsened and they have become motionless in room 250, requiring rescue. Another condition in this case is that the first suspected abnormal state continues for 20 minutes or more, followed by the second suspected abnormal state for five minutes or more. In this case, the trained model only needs to be able to determine whether or not the captured image indicates a first suspected abnormal state suggesting a slight fever, and whether or not the captured image indicates a second suspected abnormal state in which the person being monitored has collapsed and is motionless. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the duration of the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state, the order in which the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state occur, etc.

また、見守り対象者が立位した状態を第1疑異常状態とし、就寝位置とは別の位置で横たわった状態を第2疑異常状態として、例えば第1疑異常状態が20分間以上継続した後、第2疑異常状態が2分間以上継続したときに、見守り対象者が卒倒状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、立位状態を示唆する第1疑異常状態と、通常の就寝位置とは別の位置で動かない状態を示唆する第2疑異常状態とを含む。また、この場合、他の条件は、第1疑異常状態が20分間以上継続した後、第2疑異常状態が2分間以上継続することである。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から立位を示唆する第1疑異常状態があるか否かと、撮像画像から見守り対象者が就寝位置とは別の位置で横たわり動かない第2疑異常状態があるか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、第1疑異常状態及び第2疑異常状態が継続する時間、第1疑異常状態と第2疑異常状態との順序等については判別可能でなくてもよい。 Also, consider a case in which the monitored person is in an upright position as the first suspected abnormal state, and in which the monitored person is lying down in a position other than the sleeping position as the second suspected abnormal state. For example, if the first suspected abnormal state continues for 20 minutes or more, followed by the second suspected abnormal state for 2 minutes or more, the monitored person is deemed to have fainted. In this case, the suspected abnormal state includes the first suspected abnormal state suggesting an upright position, and the second suspected abnormal state suggesting a state of immobility in a position other than the normal sleeping position. Another condition in this case is that the first suspected abnormal state continues for 20 minutes or more, followed by the second suspected abnormal state for 2 minutes or more. In this case, the trained model only needs to be able to distinguish between the presence of the first suspected abnormal state suggesting an upright position from the captured image and the presence of the second suspected abnormal state in which the monitored person is lying down in a position other than the sleeping position and immobility from the captured image. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the duration of the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state, the order in which the first suspected abnormal state and the second suspected abnormal state occur, etc.

また、状態推定部126は、状態判別部125が第1時間帯に見守り対象者の状態が疑異常状態であると判別した場合、見守り対象者の状態が異常状態であると推定し、状態判別部125が第1時間帯とは異なる第2時間帯に見守り対象者の状態が疑異常状態であると判別した場合、見守り対象者の状態が正常状態であると推定してもよい。 Furthermore, the state estimation unit 126 may estimate that the state of the person being watched over is an abnormal state if the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is a suspected abnormal state during a first time period, and may estimate that the state of the person being watched over is a normal state if the state determination unit 125 determines that the state of the person being watched over is a suspected abnormal state during a second time period different from the first time period.

例えば、夜の時間帯に見守り対象者が居室250の中を動き回った後に居室250からいなくなったときに見守り対象者が徘徊状態であると見做す場合を想定する。この場合、疑異常状態は、居室250の中を動き回った後に居室250からいなくなった状態である。また、この場合、他の条件は、夜の時間帯であるという条件である。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が居室250の中を動き回った後に居室250からいなくなったことを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、見守り対象者が疑異常状態である時間帯を判別可能でなくてもよい。 For example, consider a case where the person being watched over is deemed to be in a wandering state when they move around room 250 during the night and then disappear from room 250. In this case, the suspected abnormal state is a state in which they move around room 250 and then disappear from room 250. In this case, another condition is that it is during the night. In this case, the trained model only needs to be able to determine from the captured image that the person being watched over has moved around room 250 and then disappeared from room 250. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the time period in which the person being watched over is in a suspected abnormal state.

また、食事の時間帯以外の時間帯に見守り対象者が発熱状態であれば、見守り対象者が発熱状態であると見做してもよい。この場合、疑異常状態は、見守り対象者が発熱しているという状態である。食事中は、見守り対象者が高温の食事を取ることで発熱状態にあるのか判断が難しいため、他の条件を食事の時間帯以外の時間帯であるとする。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が発熱状態にあるか否かを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、見守り対象者が疑異常状態である時間帯を判別可能でなくてもよい。 Also, if the person being watched over has a fever during a time other than mealtimes, the person being watched over may be considered to have a fever. In this case, the suspected abnormal state is when the person being watched over has a fever. Because it is difficult to determine whether the person being watched over has a fever during mealtimes because they are eating high-temperature food, the other condition is set to be a time period other than mealtimes. In this case, the trained model only needs to be able to determine whether the person being watched over has a fever from captured images. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the time periods when the person being watched over is in a suspected abnormal state.

別の例として、就寝時間帯以外の時間帯において、見守り対象者が立位状態の後、横たわって動かない状態であれば、見守り対象者が卒倒状態であると見做してもよい。この場合、疑異常状態は、見守り対象者が立位状態から横たわって静止する状態である。この場合、他の条件は、昼の時間帯であるという条件である。この場合、学習済みモデルは、撮像画像から見守り対象者が立位状態後に座位状態を経ずに横たわって静止した状態となることを判別可能なモデルであればよい。つまり、この場合、学習済みモデルは、見守り対象者が疑異常状態である時間帯を判別可能でなくてもよい。 As another example, if the person being watched over transitions from an upright position to a motionless lying state during a time other than sleeping hours, the person being watched over may be deemed to have fainted. In this case, a suspected abnormal state is when the person being watched over transitions from an upright position to a motionless lying state. In this case, another condition is that it is daytime. In this case, the trained model only needs to be able to determine from the captured image that the person being watched over transitions from an upright position to a motionless lying state without passing through a sitting position. In other words, in this case, the trained model does not need to be able to determine the time period during which the person being watched over is in a suspected abnormal state.

次に、図17のフローチャートを参照して、推定装置120が実行する推定処理について説明する。 Next, the estimation process performed by the estimation device 120 will be described with reference to the flowchart in Figure 17.

推定装置120が備える制御部21は、撮像装置200から撮像画像群を取得する(ステップS501)。制御部21は、ステップS501の処理を完了すると、撮像画像群を学習済みモデルに入力する(ステップS502)。学習済みモデルは、入力された撮像画像群から居住者210の状態を判別する。 The control unit 21 included in the estimation device 120 acquires a group of captured images from the imaging device 200 (step S501). After completing the processing of step S501, the control unit 21 inputs the group of captured images into the trained model (step S502). The trained model determines the state of the resident 210 from the input group of captured images.

制御部21は、ステップS502の処理を完了すると、学習済みモデルから判別結果を取得する(ステップS503)。この判別結果は、居住者210の状態が疑異常状態であるか否かの判別結果である。制御部21は、ステップS503の処理を完了すると、居住者210の状態が疑異常状態であるか否かを判別する(ステップS504)。制御部21は、居住者210の状態が疑異常状態でないと判別すると(ステップS504:NO)、居住者210の状態が正常状態であると推定する(ステップS505)。制御部21は、居住者210の状態が疑異常状態であると判別すると(ステップS504:YES)、他の条件に基づいて居住者210の状態を推定する(ステップS506)。 When the control unit 21 completes the processing of step S502, it obtains a discrimination result from the trained model (step S503). This discrimination result is a discrimination result as to whether or not the state of the occupant 210 is a suspected abnormal state. When the control unit 21 completes the processing of step S503, it determines whether or not the state of the occupant 210 is a suspected abnormal state (step S504). If the control unit 21 determines that the state of the occupant 210 is not a suspected abnormal state (step S504: NO), it estimates that the state of the occupant 210 is a normal state (step S505). If the control unit 21 determines that the state of the occupant 210 is a suspected abnormal state (step S504: YES), it estimates the state of the occupant 210 based on other conditions (step S506).

例えば、疑異常状態が閾値以上の体温を有する状態である場合、制御部21は、単位時間内に閾値以上の割合で居住者210が閾値以上の体温であるか否かを判別する。制御部21は、現時点で居住者210の体温が37度以上である場合において、過去10分間に8割以上の割合で居住者210の体温が37度以上であった場合、居住者210が発熱状態であると推定する。制御部21は、現時点で居住者210の体温が37度以上である場合において、過去10分間に8割以上の割合で居住者210の体温が37度以上でなかった場合、居住者210が正常状態であると推定する。 For example, if the suspected abnormal state is a state in which the resident 210 has a body temperature above the threshold, the control unit 21 determines whether the resident 210 has a body temperature above the threshold at a rate above the threshold within a unit time. If the resident 210's current body temperature is above 37°C and the resident 210's body temperature has been above 37°C 80% or more of the time over the past 10 minutes, the control unit 21 estimates that the resident 210 is in a feverish state. If the resident 210's current body temperature is above 37°C and the resident 210's body temperature has not been above 37°C 80% or more of the time over the past 10 minutes, the control unit 21 estimates that the resident 210 is in a normal state.

制御部21は、ステップS505又はステップS506の処理を完了すると、推定結果を表示装置300に出力する(ステップS507)。制御部21は、ステップS507の処理を完了すると、推定処理を完了する。 When the control unit 21 completes the processing of step S505 or step S506, it outputs the estimation result to the display device 300 (step S507). When the control unit 21 completes the processing of step S507, it completes the estimation processing.

本実施の形態では、学習済みモデルを用いて撮像画像から見守り対象者の状態が疑異常状態であるか否かが判別され、この判別結果に基づいて、見守り対象者の状態が推定される。本実施の形態では、例えば、見守り対象者の状態が異常状態であるか否かの判別よりも容易な判別である、見守り対象者の状態が疑異常状態であるか否かの判別が、学習済みモデルを用いて実行される。このように、本実施の形態では、学習済みモデルを用いて判別する内容を簡略化することができる。その結果、本実施の形態によれば、見守り対象者の状態を更に精度良く推定することができる。 In this embodiment, a trained model is used to determine whether the state of the person being watched over is a suspected abnormal state from a captured image, and the state of the person being watched over is estimated based on the results of this determination. In this embodiment, for example, a trained model is used to determine whether the state of the person being watched over is a suspected abnormal state, which is easier to determine than whether the state of the person being watched over is an abnormal state. In this way, this embodiment can simplify the determination content using a trained model. As a result, this embodiment can estimate the state of the person being watched over with even greater accuracy.

本実施の形態によれば、例えば、見守り対象者の一時的な状態の判別のみが学習済みモデルで実行され、複数の判別結果の組み合わせ、複数の判別結果の順序、同一の判別結果の継続時間、時間帯、見守り対象者の属性等については、学習済みモデルを用いずに判別することができる。かかる構成によれば、学習済みモデルを用いた判別の精度を高めることができ、学習済みモデルを変更せずに見守り対象者の状態の推定方法を柔軟に調整することができる。 According to this embodiment, for example, only the temporary state of the person being watched over is determined using the trained model, and the combination of multiple determination results, the order of multiple determination results, the duration of the same determination result, the time period, the attributes of the person being watched over, etc. can be determined without using the trained model. This configuration can improve the accuracy of determination using the trained model and flexibly adjust the method for estimating the state of the person being watched over without changing the trained model.

(変形例)
以上、実施の形態を説明したが、種々の形態による変形及び応用が可能である。上記実施の形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上記実施の形態において説明した構成、機能、動作は、自由に組み合わせることができる。
(Modification)
Although the embodiments have been described above, modifications and applications in various forms are possible. It is up to the discretion of the individual to adopt any of the configurations, functions, and operations described in the above embodiments. Furthermore, in addition to the above-described configurations, functions, and operations, additional configurations, functions, and operations may be adopted. Furthermore, the configurations, functions, and operations described in the above embodiments can be freely combined.

実施の形態1では、推定システム100が学習装置110と推定装置120と記憶装置130との3つの装置を備える例について説明した。推定システム100の構成は、この構成に限定されない。例えば、1つの装置が学習装置110の機能と推定装置120の機能と記憶装置130の機能とを有する場合、推定システム100はこの1つの装置を備えていればよい。また、学習装置110と推定装置120と記憶装置130とが設けられる場所は、どこであってもよい。例えば、学習装置110と推定装置120と記憶装置130とが1つの施設内に設けられていてもよいし、学習装置110と推定装置120と記憶装置130とのうち少なくとも1つの装置がクラウド上に設けられていてもよい。 In the first embodiment, an example has been described in which the estimation system 100 includes three devices: the learning device 110, the estimation device 120, and the storage device 130. The configuration of the estimation system 100 is not limited to this configuration. For example, if one device has the functions of the learning device 110, the functions of the estimation device 120, and the functions of the storage device 130, the estimation system 100 may include this one device. Furthermore, the learning device 110, the estimation device 120, and the storage device 130 may be installed anywhere. For example, the learning device 110, the estimation device 120, and the storage device 130 may be installed within a single facility, or at least one of the learning device 110, the estimation device 120, and the storage device 130 may be installed on the cloud.

実施の形態1では、表示装置300が学習装置110及び推定装置120と別に設けられる例について説明した。例えば、学習装置110又は推定装置120が表示装置300の機能を有する場合、表示装置300が設けられなくてもよい。実施の形態1では、出力部123は、表示装置300に推定結果を出力する例について説明した。出力部123は、音声出力装置に推定結果を出力してもよい。この場合、音声出力装置は、音声により推定結果を管理者310に報知する。 In embodiment 1, an example was described in which the display device 300 is provided separately from the learning device 110 and the estimation device 120. For example, if the learning device 110 or the estimation device 120 has the functions of the display device 300, the display device 300 does not need to be provided. In embodiment 1, an example was described in which the output unit 123 outputs the estimation result to the display device 300. The output unit 123 may output the estimation result to an audio output device. In this case, the audio output device notifies the administrator 310 of the estimation result by audio.

実施の形態1では、異常状態が転倒状態と徘徊状態と発熱状態と密集状態との4つの状態である例について説明した。異常状態をどのような状態にするのかは適宜調整することができる。例えば、異常状態は、上記4つの状態のうち少なくとも1つの状態であってもよいし、上記4つの状態のうち少なくとも1つの状態に加えて他の状態を含んでいてもよいし、上記4つの状態を含まず他の状態を含んでいてもよい。 In the first embodiment, an example was described in which the abnormal state is one of four states: a fallen state, a wandering state, a fever state, and a crowded state. The type of abnormal state can be adjusted as appropriate. For example, the abnormal state may be at least one of the four states above, or may include at least one of the four states above plus other states, or may not include the four states above but may include other states.

また、上記4つの状態を推定する方法も適宜調整することができる。例えば、実施の形態1では、撮像画像において複数の熱源が近接している場合に、見守り対象者の状態が密集状態であると推定される例について説明した。撮像画像において複数の熱源が近接している場合において、少なくとも1つの熱源が閾値以上の発熱量を有する場合に、居住者210の状態がリスクのある密集状態であると推定されてもよい。 The method for estimating the above four states can also be adjusted as appropriate. For example, in embodiment 1, an example was described in which the state of the people being watched over is estimated to be a crowded state when multiple heat sources are close together in the captured image. When multiple heat sources are close together in the captured image, and at least one heat source has a heat output equal to or greater than a threshold, the state of the resident 210 may be estimated to be a risky crowded state.

実施の形態2では、学習に用いるパラメータが見守り対象者の属性である例について説明した。学習に用いるパラメータをどのようなパラメータにするのかは適宜調整することができる。例えば、学習に用いるパラメータは、時間帯、季節、天候等であってもよい。 In the second embodiment, an example was described in which the parameters used for learning were attributes of the person being watched over. The parameters used for learning can be adjusted as appropriate. For example, the parameters used for learning may be the time of day, season, weather, etc.

実施の形態1では、1人の見守り対象者に対して1つの学習済みモデルを用意し、実施の形態2では、複数の見守り対象者に対して1つの学習済みモデルを用意する例について説明した。見守り対象者と学習済みモデルとの対応関係は適宜調整することができる。例えば、複数の見守り対象者が種々の観点から複数のグループに分類され、グループ毎に1つの学習済みモデルが用意されてもよい。この場合、例えば、複数の見守り対象者が、年齢、性別、身体特性、健康度合い、居住場所等に応じた複数のグループに分類されてもよい。かかる構成によれば、見守り対象者の属性に応じて適切に学習済みモデルが生成されるため、見守り対象者の状態が精度良く推定されることが期待できる。 In embodiment 1, one trained model is prepared for one person being watched over, and in embodiment 2, an example is described in which one trained model is prepared for multiple people being watched over. The correspondence between the person being watched over and the trained model can be adjusted as appropriate. For example, multiple people being watched over may be classified into multiple groups based on various perspectives, and one trained model may be prepared for each group. In this case, for example, multiple people being watched over may be classified into multiple groups based on age, gender, physical characteristics, health level, place of residence, etc. With this configuration, an appropriate trained model is generated according to the attributes of the person being watched over, so it is expected that the condition of the person being watched over can be estimated with high accuracy.

なお、ある見守り対象者の撮像画像を用いて生成された学習済みモデルは、他の見守り対象者の状態の推定に用いられてもよいし、他の見守り対象者の撮像画像を用いて更新されてもよい。同様に、あるグループに属する見守り対象者の撮像画像を用いて生成された学習済みモデルは、他のグループに属する見守り対象者の状態の推定に用いられてもよいし、他のグループに属する見守り対象者の撮像画像を用いて更新されてもよい。 Note that a trained model generated using captured images of a certain person being watched over may be used to estimate the state of other people being watched over, or may be updated using captured images of other people being watched over. Similarly, a trained model generated using captured images of people being watched over who belong to a certain group may be used to estimate the state of people being watched over who belong to another group, or may be updated using captured images of people being watched over who belong to another group.

また、学習装置110が採用する学習アルゴリズムは、実施の形態1に示した例に限定されない。例えば、特徴量そのものを抽出する深層学習が採用されてもよいし、他の公知の学習アルゴリズムが採用されてもよい。また、教師なし学習を実現する場合、k平均法による非階層型クラスタリング以外の方法により、クラスタリングされてもよい。例えば、最短距離法による階層型クラスタリングが採用されてもよいし、他の公知の方法によるクラスタリングが採用されてもよい。また、学習アルゴリズムとして、教師なし学習ではなく、教師あり学習、半教師あり学習、強化学習等を採用することができる。 Furthermore, the learning algorithm employed by the learning device 110 is not limited to the example shown in embodiment 1. For example, deep learning that extracts the features themselves may be employed, or other known learning algorithms may be employed. Furthermore, when implementing unsupervised learning, clustering may be performed using a method other than non-hierarchical clustering using the k-means method. For example, hierarchical clustering using the shortest distance method may be employed, or clustering using other known methods may be employed. Furthermore, instead of unsupervised learning, supervised learning, semi-supervised learning, reinforcement learning, etc. may be employed as the learning algorithm.

上記実施の形態では、制御部11,21において、CPUがROM又は記憶部12,22に記憶されたプログラムを実行することによって、図4,12,16に示した各部として機能した。しかしながら、本開示において、制御部11,21は、専用のハードウェアであってもよい。専用のハードウェアとは、例えば単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又は、これらの組み合わせ等である。制御部11,21が専用のハードウェアである場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現してもよいし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現してもよい。また、各部の機能のうち、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現してもよい。このように、制御部11は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 In the above embodiments, the control units 11 and 21 function as the units shown in Figures 4, 12, and 16 by having the CPU execute programs stored in the ROM or memory units 12 and 22. However, in the present disclosure, the control units 11 and 21 may be dedicated hardware. Dedicated hardware includes, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination of these. When the control units 11 and 21 are dedicated hardware, the functions of each unit may be realized by individual hardware, or the functions of each unit may be realized together by a single piece of hardware. Furthermore, some of the functions of each unit may be realized by dedicated hardware, and other functions may be realized by software or firmware. In this way, the control unit 11 can realize each of the above-mentioned functions by hardware, software, firmware, or a combination of these.

本開示に係る学習装置110、推定装置120の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータ又は情報端末装置等のコンピュータに適用することで、当該コンピュータを、本開示に係る学習装置110、推定装置120として機能させることも可能である。また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、CD-ROM(Compact Disk ROM)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto Optical Disk)、又は、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。 By applying an operating program that defines the operation of the learning device 110 and estimation device 120 according to the present disclosure to a computer such as an existing personal computer or information terminal device, it is possible to cause the computer to function as the learning device 110 and estimation device 120 according to the present disclosure. Furthermore, such programs can be distributed in any manner, and may be stored on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk ROM), DVD (Digital Versatile Disk), MO (Magneto Optical Disk), or memory card, or distributed via a communications network such as the Internet.

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。 This disclosure allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the disclosure. Furthermore, the above-described embodiments are intended to explain the disclosure and do not limit the scope of the disclosure. In other words, the scope of the disclosure is defined by the claims, not the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and the meaning of equivalent disclosures are deemed to be within the scope of the disclosure.

本開示は、見守りシステムに適用可能である。 This disclosure is applicable to monitoring systems.

11,21 制御部、12,22 記憶部、13,23 表示部、14,24 操作受付部、15,25 第1通信部、16,26 第2通信部、20A,20AA,20AB,20AC,20BA,20BB,20BC,20BD,20BE,20C,20CA,20CB,20CC,20D 画像、27 第3通信部、100 推定システム、110 学習装置、111,121 画像取得部、112 モデル生成部、113 ラベル受付部、114,124 パラメータ取得部、120 推定装置、122 推定部、123 出力部、125 状態判別部、126 状態推定部、200 撮像装置、210 居住者、250 居室、300 表示装置、310 管理者、350 集中管理室、1000 見守りシステム 11, 21 Control unit, 12, 22 Memory unit, 13, 23 Display unit, 14, 24 Operation reception unit, 15, 25 First communication unit, 16, 26 Second communication unit, 20A, 20AA, 20AB, 20AC, 20BA, 20BB, 20BC, 20BD, 20BE, 20C, 20CA, 20CB, 20CC, 20D Image, 27 Third communication unit, 100 Estimation system, 110 Learning device, 111, 121 Image acquisition unit, 112 Model generation unit, 113 Label reception unit, 114, 124 Parameter acquisition unit, 120 Estimation device, 122 Estimation unit, 123 Output unit, 125 State determination unit, 126 State estimation unit, 200 Imaging device, 210 Resident, 250 Living room, 300 Display device, 310 Administrator, 350 Centralized control room, 1000 Monitoring system

Claims (5)

複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から第1撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像と前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、前記画像取得手段が取得した前記第1撮像画像と前記パラメータ取得手段が取得した前記第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定する推定手段と、
前記推定手段による推定結果を出力する出力手段と、を備える、
推定装置。
an image acquisition means for acquiring a first captured image from a first imaging device that captures an image of a room of a first person being watched over among the plurality of people being watched over ;
a parameter acquiring means for acquiring a first parameter which is a parameter related to the first watching target;
an estimation means for estimating the state of the first person being watched over from the first captured image acquired by the image acquisition means and the first parameter acquired by the parameter acquisition means, using a trained model acquired by machine learning using captured images obtained by capturing images of the rooms of each of the multiple people being watched over and parameters related to each of the multiple people being watched over;
and an output means for outputting the estimation result by the estimation means.
Estimation device.
複数の見守り対象者のそれぞれの状態が正常状態であるときに前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる正常撮像画像と、前記複数の見守り対象者のそれぞれの状態が異常状態であるときに前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる異常撮像画像とを取得する画像取得手段と、
前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータを取得するパラメータ取得手段と、
前記画像取得手段が取得した前記正常撮像画像と前記異常撮像画像と前記パラメータ取得手段が取得した前記パラメータとを用いた機械学習により、前記複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像することにより得られる第1撮像画像と前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定するための学習済みモデルを生成するモデル生成手段と、を備える、
学習装置。
an image acquisition means for acquiring a normal captured image obtained by capturing an image of each of the rooms of the multiple people being watched over when the state of each of the multiple people being watched over is normal, and an abnormal captured image obtained by capturing an image of each of the rooms of the multiple people being watched over when the state of each of the multiple people being watched over is abnormal;
a parameter acquisition means for acquiring parameters relating to each of the plurality of watching over targets;
and a model generation means for generating a trained model for estimating the state of the first person being watched over from a first captured image obtained by capturing an image of a room of a first person being watched over among the plurality of people being watched over and a first parameter which is a parameter related to the first person being watched over, by machine learning using the normal captured image and the abnormal captured image acquired by the image acquisition means and the parameters acquired by the parameter acquisition means.
Learning device.
学習装置と推定装置とを備える推定システムであって、
前記学習装置は、
複数の見守り対象者のそれぞれの状態が正常状態であるときに前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる正常撮像画像と、前記複数の見守り対象者のそれぞれの状態が異常状態であるときに前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる異常撮像画像とを取得する第1画像取得手段と、
前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータを取得する第1パラメータ取得手段と、
前記第1画像取得手段が取得した前記正常撮像画像と前記異常撮像画像と前記第1パラメータ取得手段が取得した前記パラメータとを用いた機械学習により、前記複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像することにより得られる第1撮像画像と前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定するための学習済みモデルを生成するモデル生成手段と、を備え、
前記推定装置は、
前記第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から前記第1撮像画像を取得する第2画像取得手段と、
前記第1パラメータを取得する第2パラメータ取得手段と、
前記モデル生成手段が生成した前記学習済みモデルを用いて、前記第2画像取得手段が取得した前記第1撮像画像と前記第2パラメータ取得手段が取得した前記第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定する推定手段と、
前記推定手段による推定結果を出力する出力手段と、を備える、
推定システム。
An estimation system including a learning device and an estimation device,
The learning device
a first image acquisition means for acquiring a normal captured image obtained by capturing an image of each of the rooms of the multiple people being watched over when the state of each of the multiple people being watched over is normal, and an abnormal captured image obtained by capturing an image of each of the rooms of the multiple people being watched over when the state of each of the multiple people being watched over is abnormal;
a first parameter acquisition means for acquiring parameters relating to each of the plurality of watching over targets;
a model generation means for generating a trained model for estimating the state of the first person being watched over from a first captured image obtained by capturing an image of a room of a first person being watched over among the plurality of people being watched over and a first parameter which is a parameter related to the first person being watched over, by machine learning using the normal captured image and the abnormal captured image acquired by the first image acquisition means and the parameters acquired by the first parameter acquisition means,
The estimation device includes:
a second image acquisition means for acquiring the first captured image from a first imaging device that captures an image of the room of the first person being watched over;
a second parameter acquisition means for acquiring the first parameter;
an estimation means for estimating a state of the first watching target person from the first captured image acquired by the second image acquisition means and the first parameter acquired by the second parameter acquisition means , using the trained model generated by the model generation means;
and an output means for outputting the estimation result by the estimation means.
Estimation system.
推定装置が、複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から第1撮像画像を取得し、
前記推定装置が、前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータを取得し、
前記推定装置が、前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像と前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、前記第1撮像画像と前記第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定する、
推定方法。
the estimation device acquires a first captured image from a first imaging device that captures an image of a room of a first watching target person among the plurality of watching targets;
the estimation device acquires a first parameter which is a parameter related to the first watching target;
the estimation device estimates the state of the first watching target from the first captured image and the first parameter using a trained model acquired by machine learning using captured images obtained by capturing images of the rooms of the plurality of watching targets and parameters related to each of the plurality of watching targets ;
Estimation method.
コンピュータを、
複数の見守り対象者のうち第1見守り対象者の部屋を撮像する第1撮像装置から第1撮像画像を取得する画像取得手段、
前記第1見守り対象者に関するパラメータである第1パラメータを取得するパラメータ取得手段、
前記複数の見守り対象者のそれぞれの部屋を撮像することにより得られる撮像画像と前記複数の見守り対象者のそれぞれに関するパラメータとを用いた機械学習により取得された学習済みモデルを用いて、前記画像取得手段が取得した前記第1撮像画像と前記パラメータ取得手段が取得した前記第1パラメータとから前記第1見守り対象者の状態を推定する推定手段、
前記推定手段による推定結果を出力する出力手段、として機能させる、
プログラム。
Computer,
an image acquisition means for acquiring a first captured image from a first imaging device that captures an image of a room of a first person being watched over among the plurality of people being watched over ;
a parameter acquisition means for acquiring a first parameter which is a parameter related to the first watching target;
an estimation means for estimating a state of the first person being watched over from the first captured image acquired by the image acquisition means and the first parameter acquired by the parameter acquisition means, using a trained model acquired by machine learning using captured images obtained by capturing images of the rooms of each of the plurality of people being watched over and parameters related to each of the plurality of people being watched over;
functioning as an output means for outputting the estimation result by the estimation means;
program.
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