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JP7828184B2 - Monitoring system and monitoring method - Google Patents
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JP7828184B2 - Monitoring system and monitoring method - Google Patents

Monitoring system and monitoring method

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JP7828184B2 JP2022008938A JP2022008938A JP7828184B2 JP 7828184 B2 JP7828184 B2 JP 7828184B2 JP 2022008938 A JP2022008938 A JP 2022008938A JP 2022008938 A JP2022008938 A JP 2022008938A JP 7828184 B2 JP7828184 B2 JP 7828184B2
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Description

本発明の実施形態は、監視システム、及び監視方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a monitoring system and a monitoring method.

カメラ映像を利用し、人物の行動を監視するシステムの需要が増大傾向にある。このようなカメラを用いたシステムは、撮影範囲内で発生した事故や犯罪の様子を記録でき、事後確認できる利点がある。しかしながら、列車内などの多人数が存在する空間などにおいては、画像だけでの状況判断は難しくなってしまう。このため、事故や犯罪などの通常と異なる状態が生じた状況をリアルタイムに把握することが困難となる恐れがある。 Demand is growing for systems that use camera footage to monitor people's behavior. Systems using such cameras have the advantage of being able to record accidents and crimes that occur within the camera's range, allowing for post-event review. However, in spaces with many people, such as on trains, it can be difficult to assess the situation from images alone. This can make it difficult to grasp unusual situations, such as accidents or crimes, in real time.

特許6487371号公報Patent No. 6487371

そこで、発明が解決しようとする課題は、通常と異なる状態が生じた状況をより容易に把握可能な監視システム、及び監視方法を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a monitoring system and monitoring method that can more easily grasp situations in which an abnormal condition has occurred.

実施形態の監視システムは、撮影装置と、計測装置と、監視装置と、を備える。撮影装置は、監視対象となる空間内の画像を撮像する。計測装置は、画像中の人物の状態を計測する。監視装置は、計測に基づき、画像中の人物が所定の状態である場合に、通知情報を生成する。 The monitoring system of this embodiment includes a camera, a measuring device, and a monitoring device. The camera captures images of the space being monitored. The measuring device measures the state of a person in the image. Based on the measurements, the monitoring device generates notification information when the person in the image is in a predetermined state.

監視システムの概略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a monitoring system. 監視システムの構成例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a monitoring system. 車両内の複数のカメラと、複数の送受信部の配置例を示す上面図。FIG. 1 is a top view showing an example of the arrangement of multiple cameras and multiple transmitters and receivers in a vehicle. 監視装置が表示装置に表示させる画面例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a screen displayed on a display device by the monitoring device. 計測装置における送受信部の照射範囲と、特定した領域の例を模式的に示す図。10A and 10B are diagrams showing an example of an irradiation range of a transmitter/receiver in a measurement device and an example of a specified area. 撮影装置の処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of processing by the imaging device. 計測装置の処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of processing by the measurement device. 監視装置の処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of processing by a monitoring device. 車両内の複数のカメラと、複数の送受信部の別の配置例を示す上面図。FIG. 10 is a top view showing another example of the arrangement of multiple cameras and multiple transmitter/receivers in a vehicle. 第2実施形態に係る監視システムの構成例を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a monitoring system according to a second embodiment. 悲鳴検知装置の処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of processing by the scream detection device. 第3実施形態の監視システムの構成を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a monitoring system according to a third embodiment. 第3実施形態に係る車両内の配置例を示す上面図。FIG. 11 is a top view showing an example of an arrangement inside a vehicle according to a third embodiment. カメラが撮像した画像例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an image captured by a camera. 第3実施形態に係る監視装置が表示装置に表示させる画面例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of a screen displayed on a display device by a monitoring device according to a third embodiment. 第3実施形態に係る悲鳴検知装置の処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing the processing of the scream detection device according to the third embodiment. 第3実施形態に係る監視装置の処理例を示すフローチャート。11 is a flowchart showing an example of processing by a monitoring device according to the third embodiment. 複数の配置パターンを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a plurality of arrangement patterns. 車両の進行方向の中間部に音声収集部を更に配置した例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example in which a sound collecting unit is further disposed at an intermediate position in the traveling direction of the vehicle. 座席が進行方向又は進行方向と逆向きである車両の配置例を示す図。1A and 1B are diagrams showing examples of vehicle layouts in which seats face the direction of travel or the opposite direction to the direction of travel. 車両の長手方向の中央部にカメラ、及び音声収集部を配置する例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example in which a camera and a sound collecting unit are arranged in the center of a vehicle in the longitudinal direction. エレベータホールにおけるカメラ、送受信部、及び音声収集部の配置例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of the arrangement of cameras, transmitter/receivers, and voice collectors in an elevator hall.

以下、本発明の実施形態に係る監視システム、及び監視方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。 A monitoring system and a monitoring method according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example of an embodiment of the present invention, and the present invention should not be construed as being limited to these embodiments. Furthermore, in the drawings referred to in this embodiment, identical parts or parts having similar functions are given the same or similar symbols, and repeated explanations may be omitted. Furthermore, for the sake of convenience, the dimensional proportions of the drawings may differ from the actual proportions, and some components may be omitted from the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る監視システム1の概略構成を示す図である。図1に示すように、監視システム1は、監視対称となる空間内の人物状態の情報を取得可能なシステムであり、撮影装置11と、第1計測装置12と、監視装置13とを備える。監視システム1は、例えば、列車、バスなどの客車内、エレベータホールなどに配置される。すなわち、この監視システム1は、例えば鉄道車両内の天井、バス内の天井、エレベータホール内の天井などに配置され、例えば上方から下方に向けて状態情報を取得可能な装置である。なお、撮影装置11、第1計測装置12、及び監視装置13は個別の治具で天井に設置してもよい。或いは、一対の治具により一体的に固定して天井に設置してもよい。固定治具の構造は任意である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the schematic configuration of a monitoring system 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the monitoring system 1 is a system capable of acquiring information on the status of a person in a monitored space, and includes a camera 11, a first measuring device 12, and a monitoring device 13. The monitoring system 1 is installed, for example, inside a passenger car such as a train or bus, or in an elevator hall. That is, the monitoring system 1 is installed, for example, on the ceiling of a railcar, a bus, or an elevator hall, and is a device capable of acquiring status information from above downward. The camera 11, the first measuring device 12, and the monitoring device 13 may be installed on the ceiling using separate fixtures. Alternatively, they may be fixed together using a pair of fixtures and installed on the ceiling. The structure of the fixture is arbitrary.

ここで図2及び図3を用いて監視システム1の構成例を説明する。図2は、監視システム1の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、撮影装置11は、例えばCPUを有して構成される。この撮影装置11は、人物を撮像し、年齢を推定することが可能な装置であり、人物情報記憶部110と、複数のカメラ111a、bと、人物検出部112と、年齢推定部113と、通信部134とを有する。なお、撮影装置11の詳細は後述する。 Here, an example configuration of the monitoring system 1 will be described using Figures 2 and 3. Figure 2 is a block diagram showing an example configuration of the monitoring system 1. As shown in Figure 2, the image capture device 11 is configured to have, for example, a CPU. This image capture device 11 is a device that can capture images of people and estimate their ages, and has a person information storage unit 110, multiple cameras 111a, b, a person detection unit 112, an age estimation unit 113, and a communication unit 134. Details of the image capture device 11 will be provided later.

第1計測装置12は、例えばCPUを有して構成される。第1計測装置12は、撮影装置11が撮像した画像中の人物の状態情報として、心拍数、呼吸数を非接触な状態で計測可能な装置であり、複数の送受信部121と、アンプ122と、処理部123と、を有する。 The first measuring device 12 is configured to include, for example, a CPU. The first measuring device 12 is a device that can measure the heart rate and respiratory rate in a non-contact manner as status information of a person in an image captured by the imaging device 11, and has multiple transceivers 121, an amplifier 122, and a processing unit 123.

監視装置13は、例えばCPUを有して構成される。監視装置13は、人物の状態を判定可能な装置であり、記憶部131と、判定部132と、発砲部133と、通信部134とを有する。なお、本実施形態に係る監視システム1は、複数のカメラ1111a、b、cと、複数の送受信部121と、を有するが、これに限定されない。例えば、監視システム1は、単一のカメラ111と、単一の送受信部121とを有するように構成してもよい。なお、第1計測装置12及び監視装置13の詳細も後述する。 The monitoring device 13 is configured to have, for example, a CPU. The monitoring device 13 is a device capable of determining the state of a person, and has a memory unit 131, a determination unit 132, a firing unit 133, and a communication unit 134. Note that the monitoring system 1 according to this embodiment has multiple cameras 1111a, b, c and multiple transmitter/receivers 121, but is not limited to this. For example, the monitoring system 1 may be configured to have a single camera 111 and a single transmitter/receiver 121. Note that details of the first measuring device 12 and the monitoring device 13 will be described later.

また、図2には、表示装置200が更に図示されている。表示装置200は、例えば列車などの運転室、及び中央監視室などに配置される。この表示装置200は、監視装置13と有線又は無線で通信し、例えば、モニタ201とスピーカ202とを有する。また、表示装置200は、監視装置13から送信された画像信号に応じた画像をモニタ201に表示し、送信された音声信号に応じた音声をスピーカ202により発声する。 Also shown in Figure 2 is a display device 200. The display device 200 is placed, for example, in the driver's cab of a train or in a central monitoring room. This display device 200 communicates with the monitoring device 13 via wired or wireless communication, and includes, for example, a monitor 201 and a speaker 202. The display device 200 also displays an image on the monitor 201 in response to an image signal transmitted from the monitoring device 13, and produces sound from the speaker 202 in response to the transmitted audio signal.

撮影装置11の人物情報記憶部110は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等により実現される。人物情報記憶部110は、例えば、年齢別の標準脈拍範囲、或いは異常状態の脈拍範囲の情報を記憶している。例えば異常状態の脈拍範囲は、低脈拍領域の範囲と、高脈拍領域の範囲とに分けられる。 The person information storage unit 110 of the image capture device 11 is realized, for example, by RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, etc. The person information storage unit 110 stores, for example, information on normal pulse rate ranges by age or abnormal pulse rate ranges. For example, the abnormal pulse rate ranges are divided into a low pulse rate range and a high pulse rate range.

図3は、車両200内の複数のカメラ111a、bと、複数の送受信部121の配置例を示す上面図である。ラインL200は、対面する開閉ドアの中間部を示す。すなわち、車両200は、例えば8つの開閉ドアを有する。ラインL202は、車両200の進行方向の中心線、すなわち車両200の長手方向の中心線を示す。車両200内には座席202が配置される。複数のカメラ111a、bは、動画撮影が可能なカメラである。 Figure 3 is a top view showing an example of the arrangement of multiple cameras 111a, b and multiple transmitter/receivers 121 inside vehicle 200. Line L200 indicates the middle of the opposing opening and closing doors. That is, vehicle 200 has, for example, eight opening and closing doors. Line L202 indicates the center line of vehicle 200 in the direction of travel, i.e., the center line of vehicle 200 in the longitudinal direction. Seats 202 are arranged inside vehicle 200. Multiple cameras 111a, b are cameras capable of capturing video.

図3に示すように、撮影装置11のカメラ111a、bは、車両200の短辺側に配置される。すなわち、カメラ111a、bは、車両200の他車両との連結側である端部に配置される。これにより、カメラ111aは、車両200内を主として左側端部から右側を撮像し、カメラ111bは、車両200内の主として右側端部から左側を撮像する。このように、カメラ111a、bを車両200の他車両との連結側の両端部に配置することにより、乗客を左右両方向から撮影可能となり、乗客の顔の少なくとも半面を撮像可能となる。これから分かるように、カメラ111a、bを車両200の他車両との連結側の端部に配置することにより、進行方向の奥行を広く映せるため、カメラ111a、bの設置点数を減らすることが可能となる。また、撮影装置11では、カメラ111a、bで撮像する画像の座標を、車両200内の座標、例えば平面座標と予め対応づけている。また、複数のカメラ111a、bで撮像された画像は、撮像したカメラと撮像した時間が関連づけられ、人物情報記憶部114に記憶される。 As shown in FIG. 3, cameras 111a and 111b of the imaging device 11 are positioned on the short sides of vehicle 200. That is, cameras 111a and 111b are positioned at the end of vehicle 200 where it connects to other vehicles. As a result, camera 111a primarily captures images of the interior of vehicle 200 from the left end to the right, while camera 111b primarily captures images of the interior of vehicle 200 from the right end to the left. By positioning cameras 111a and 111b at both ends of vehicle 200 where it connects to other vehicles, it is possible to capture images of passengers from both the left and right sides, and capture images of at least half of the passengers' faces. As can be seen, by positioning cameras 111a and 111b at the end of vehicle 200 where it connects to other vehicles, it is possible to capture a wide depth in the direction of travel, thereby reducing the number of cameras 111a and 111b installed. Furthermore, in imaging device 11, the coordinates of the images captured by cameras 111a and 111b are pre-assigned to coordinates within vehicle 200, such as planar coordinates. Additionally, images captured by multiple cameras 111a and 111b are associated with the camera that captured the image and the time it was captured, and stored in the person information storage unit 114.

また、図3に示すように、複数の送受信部121のそれぞれは、ラインL200と、ラインL202との交点部に配置される。これにより、複数の送受信部121は、開閉ドアから出入りする乗客のほぼ全てを上方から斜め下方に向けて計測可能である。換言すると、複数の送受信部121は、開閉ドアから出入りする乗客を測定できる位置に配置される。 Furthermore, as shown in FIG. 3, each of the multiple transmitter/receivers 121 is positioned at the intersection of line L200 and line L202. This allows the multiple transmitter/receivers 121 to measure almost all passengers entering and exiting through the opening and closing doors, from above and diagonally downward. In other words, the multiple transmitter/receivers 121 are positioned in positions where they can measure passengers entering and exiting through the opening and closing doors.

図4は、監視装置13が表示装置200に表示させる画面例を示す図である。画面M10がモニタ201(図2参照)の画面を示し、画面M10内の画面M12が車両200の上面図であり、マークmh10、mh20は、何らかの異常が検出された人物h10、h20の位置を示す。画面M10内の画面M14には、カメラ111a、bで撮像された画像が交互に写し出される。領域ag10、ag20は、後述する人物検出部112が検出した人物h10、h20の領域を示す。また、領域f10、f20は、後述する人物検出部112が検出した領域ag10、ag20内の顔領域を示す。 Figure 4 shows an example screen displayed on the display device 200 by the monitoring device 13. Screen M10 shows the screen of the monitor 201 (see Figure 2), screen M12 within screen M10 is a top view of the vehicle 200, and marks mh10 and mh20 indicate the positions of people h10 and h20 in which some abnormality has been detected. Screen M14 within screen M10 alternately displays images captured by cameras 111a and 111b. Areas ag10 and ag20 indicate the areas of people h10 and h20 detected by the person detection unit 112, which will be described later. Furthermore, areas f10 and f20 indicate the face areas within areas ag10 and ag20 detected by the person detection unit 112, which will be described later.

再び図2に示すように、撮影装置11の人物検出部112は、人物情報記憶部114に記憶される各画像内から人物の領域ag10、ag20と、この人物の領域ag10、ag20内の顔領域f10、f20を検出する(図4のM14参照)。この人物の領域ag10、ag20と、顔領域f10、f20とを検出するアルゴリズムは、一般的なアルゴリズムを用いることが可能である。例えば、時系列な差分画像から移動物の輪郭線を抽出し、抽出した輪郭線に基づくラベリング処理及び色分離処理などにより人物領域が抽出される。また、例えば人物領域ag10、ag20内の色及び形状認識により顔領域f10、f20が抽出される。 As shown again in Figure 2, the person detection unit 112 of the image capture device 11 detects person areas ag10, ag20 and facial areas f10, f20 within these person areas ag10, ag20 from each image stored in the person information storage unit 114 (see M14 in Figure 4). A general algorithm can be used to detect these person areas ag10, ag20 and facial areas f10, f20. For example, the contours of moving objects are extracted from time-series difference images, and the person areas are extracted using labeling processing and color separation processing based on the extracted contours. Furthermore, the facial areas f10, f20 are extracted, for example, by recognizing the color and shape within the person areas ag10, ag20.

また、人物検出部112は、検出した人物の領域ag10、ag20と、顔領域f10、f20との座標を、車両200内の平面座標に関連づける。この場合、複数のカメラ111aの撮像した画像領域と、カメラ111bの撮像した画像領域とは重複する場合がある。このため、検出した人物の領域ag10、ag20と、顔領域f10、f20との領域も重複する場合がある。そして、人物検出部112は、検出した人物の領域ag10、ag20と、顔領域f10、f20との領域の座標と、車両200内の平面座標とを撮像画像に関連づけ、人物情報記憶部110に記憶する。すなわち、この人物検出部112の生成する位置情報は、例えば検出した人物の領域の外接矩形の座標、及び外接矩形の重心の位置座標、検出した顔領域の外接矩形の座標及び重心の位置座標などである。 The person detection unit 112 also associates the coordinates of the detected person's areas ag10, ag20 and facial areas f10, f20 with planar coordinates within the vehicle 200. In this case, the image areas captured by the multiple cameras 111a may overlap with the image areas captured by the camera 111b. Therefore, the detected person's areas ag10, ag20 and the facial areas f10, f20 may also overlap. The person detection unit 112 then associates the coordinates of the detected person's areas ag10, ag20 and the facial areas f10, f20, and the planar coordinates within the vehicle 200 with the captured image, and stores them in the person information storage unit 110. In other words, the position information generated by the person detection unit 112 includes, for example, the coordinates of the circumscribing rectangle of the detected person's area, the position coordinates of the center of gravity of the circumscribing rectangle, and the position coordinates of the circumscribing rectangle and center of gravity of the detected facial area.

撮影装置11の年齢推定部113は、人物検出部112が検出した顔領域の画像に対して年齢推定処理を行う。この年齢推定処理のアルゴリズムも一般のアルゴリズムを用いることが可能である。例えば年齢推定部113は、顔領域の画像に対して、皺などに関する複数の特徴量を生成する画像処理部と、この複数の特徴量を入力とし、出力を年齢とするニューラルネットワーク部とを有する。そして、年齢推定部113は、人物情報記憶部114に記憶される撮像画像に更にニューラルネットワーク部による推定年齢を関連づけて記憶する。また、年齢推定部113は、検出した人物の領域ag10、ag20の位置情報、推定年齢、及び撮像時間の情報を監視装置13の記憶部131に供給する。 The age estimation unit 113 of the imaging device 11 performs age estimation processing on the image of the face region detected by the person detection unit 112. A general algorithm can be used for this age estimation processing. For example, the age estimation unit 113 has an image processing unit that generates multiple feature amounts related to wrinkles and the like for the image of the face region, and a neural network unit that uses these multiple feature amounts as input and outputs age. The age estimation unit 113 then associates the age estimated by the neural network unit with the captured image stored in the person information storage unit 114 and stores it. The age estimation unit 113 also supplies the position information, estimated age, and image capture time information of the detected person regions ag10 and ag20 to the storage unit 131 of the monitoring device 13.

本実施形態に係る年齢推定部113は、所謂ニューラルネットワークを認識に用いるがこれに限定されない。例えば年齢推定部113は、特定した顔領域の画像と人物情報記憶部114に記憶される顔領域の画像を比較し、特定した人物画像の年齢を推定してもよい。この年齢推定方法は、例えば画像の類似度を比較して類似度が近い画像の年齢を特定人物の年齢とする。 The age estimation unit 113 according to this embodiment uses a so-called neural network for recognition, but is not limited to this. For example, the age estimation unit 113 may compare an image of the identified face region with an image of the face region stored in the person information storage unit 114, and estimate the age of the identified person image. This age estimation method, for example, compares the similarity of the images, and determines the age of the image with the closest similarity as the age of the identified person.

なお、人物検出部112と年齢推定部113のうちの一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の回路基板であるハードウェアによって実現されてもよい。すなわち、人物検出部112と年齢推定部113とは、電子回路で構成してもよい。 Note that some or all of the person detection unit 112 and age estimation unit 113 may be realized by hardware, such as a circuit board, such as an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). In other words, the person detection unit 112 and the age estimation unit 113 may be configured as electronic circuits.

図5は、第1計測装置12における送受信部121の照射範囲As10と、特定した領域As12の例を模式的に示す図である。領域As12は、処理部123で特定した人物h10の例えば胸部領域である。 Figure 5 is a diagram showing an example of the irradiation range As10 of the transmitter/receiver 121 in the first measuring device 12 and the identified area As12. Area As12 is, for example, the chest area of person h10 identified by the processing unit 123.

図5を参照しつつ、再び図2に示すように、第1計測装置12の送受信部121は、2つの送受信部を組として対象物までの距離測定及び位置測定を行うことが可能である。例えば、処理部123は、2つの送受信部の対象物までの2つの距離と、2つの送受信部間の距離とを用いた三角測量の原理により例えば人物h10の位置を測定する。 Referring to Figure 5, and again as shown in Figure 2, the transmitter/receiver unit 121 of the first measuring device 12 is capable of measuring the distance to an object and the position of the object using a pair of two transmitter/receivers. For example, the processing unit 123 measures the position of, for example, person h10 using the principle of triangulation using the two distances to the object from the two transmitter/receivers and the distance between the two transmitters/receivers.

送受信部121は、変調波(送信波)を生成し、照射範囲As10に送信する。例えばこの送信波はミリ波であり、FMCW(周波数連続変調)方式が用いられる。そして、送受信部121は、例えば人物h10から反射した反射波を受信する。送受信部121は、送信波と受信波を混合し、IF(中間周波数)信号を生成し、アンプ122に供給する。アンプ122は、IF(中間周波数)信号を増幅し、A/D変換部でデジタル信号に変換し、処理部123に供給する。また、送受信部121は、照射電波を変調した周波数を掃引して照射することにより、様々な対象に対し位相の異なる電波を照射できるため、反射を区別することができる。この場合、送受信部121の2つの送受信部は、照射電波の変調を同調させている。 The transmitter/receiver unit 121 generates a modulated wave (transmission wave) and transmits it into the irradiation range As10. For example, this transmission wave is a millimeter wave, and the FMCW (frequency continuous modulation) method is used. The transmitter/receiver unit 121 then receives a reflected wave reflected from, for example, a person h10. The transmitter/receiver unit 121 mixes the transmission wave and the reception wave to generate an IF (intermediate frequency) signal and supplies it to the amplifier 122. The amplifier 122 amplifies the IF (intermediate frequency) signal, converts it to a digital signal in the A/D converter, and supplies it to the processing unit 123. Furthermore, the transmitter/receiver unit 121 sweeps and irradiates the modulated frequency of the irradiated radio waves, allowing it to irradiate radio waves with different phases to various targets, thereby making it possible to distinguish between reflections. In this case, the two transmitter/receivers of the transmitter/receiver unit 121 synchronize the modulation of the irradiated radio waves.

処理部123は、デジタル信号に基づき、一般的な信号処理を実施して対象物毎の距離を生成する。そして、処理部123は、2つの送受信部からの対象物毎の距離を用いて対象物の位置を生成する。 The processing unit 123 performs general signal processing based on the digital signal to generate the distance for each object. The processing unit 123 then generates the position of the object using the distance for each object from the two transmitter/receivers.

また、処理部123は、デジタル信号に基づき計測対象までの距離変動を、計測対象の振幅として時系列に生成する。そして、処理部123は、計測対象における振幅の時系列な変動を周波数として算出する。なお、振幅の生成処理は、一般的な処理を用いることも可能である(例えば特許文献1参照)。 The processing unit 123 also generates a time series of distance fluctuations to the measurement target based on the digital signal as the amplitude of the measurement target. The processing unit 123 then calculates the time series fluctuations in the amplitude of the measurement target as a frequency. Note that the amplitude generation process can also use general processing (see, for example, Patent Document 1).

処理部123の処理では、基本的に機械のような静止している物体は装置間の距離に変化がない場合の振幅は0になる。一方で人体は、血管や心臓の収縮(心拍数)や、呼吸による皮膚の変動により、装置間距離が変動するため、算出した振幅が時系列に変動する。そして、処理部123は、時系列に変動する振幅の周期情報に基づき、心拍数/呼吸数に対応する周波数を算出する。また、例えば処理部123は、周波数の測定に所謂ドップラーFFTを用いて、対象物の速度変化の周期性に基づき、心拍数/呼吸数に対応する周波数の情報を演算することも可能である。 In the processing of the processing unit 123, the amplitude is generally 0 for stationary objects such as machines when there is no change in the distance between devices. On the other hand, in the case of the human body, the distance between devices fluctuates due to contractions of blood vessels and the heart (heart rate) and changes in the skin due to breathing, so the calculated amplitude fluctuates over time. The processing unit 123 then calculates the frequency corresponding to the heart rate/respiratory rate based on the periodic information of the amplitude that fluctuates over time. Furthermore, for example, the processing unit 123 can use so-called Doppler FFT to measure the frequency and calculate frequency information corresponding to the heart rate/respiratory rate based on the periodicity of the change in the speed of the object.

処理部123は、生成した周波数が、心拍数/呼吸数の範囲内にある場合に、測定対象を人物と判定する。このような処理により、特定された人物h10の胸部領域がAs12(図5参照)である。処理部123は、特定された人物h10の領域As12の位置情報と、心拍数/呼吸数に対応する周波数の情報、測定時間を監視装置13に供給する。処理部123の生成する位置情報は、例えば検出した人物の胸部領域の外接矩形の座標、及び外接矩形の重心の位置座標などである。 If the generated frequency is within the range of the heart rate/respiratory rate, the processing unit 123 determines that the measurement target is a person. Through this processing, the chest region of the identified person h10 is As12 (see Figure 5). The processing unit 123 supplies the monitoring device 13 with position information for the region As12 of the identified person h10, information on the frequency corresponding to the heart rate/respiratory rate, and the measurement time. The position information generated by the processing unit 123 includes, for example, the coordinates of the circumscribing rectangle of the detected person's chest region and the position coordinates of the center of gravity of the circumscribing rectangle.

監視装置13の記憶部131は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等により実現される。記憶部131は、上述のように、撮影装置11で検出した人物の位置情報、年齢情報、及び時間情報と、第1計測装置12で算出した計測範囲内の人物の位置情報、心拍数、呼吸数、及び時間情報を記憶する。この記憶部131は、例えば、年齢別の標準の心拍数範囲、異常状態の心拍数範囲の情報、標準の呼吸数範囲、異常状態の呼吸数範囲の情報など、を記憶している。 The memory unit 131 of the monitoring device 13 is realized by, for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, etc. As described above, the memory unit 131 stores the position information, age information, and time information of the person detected by the imaging device 11, as well as the position information, heart rate, respiratory rate, and time information of the person within the measurement range calculated by the first measuring device 12. This memory unit 131 stores, for example, information on the standard heart rate range by age, the heart rate range in an abnormal state, the standard respiratory rate range, and the respiratory rate range in an abnormal state.

判定部132は、監視範囲内の人物に異常があるか否かを判定する。より具体的には、判定部132は、撮影装置11で検出した人物の年齢情報に対応する標準範囲の心拍数範囲、及び呼吸数範囲の情報を記憶部131から取得する。そして、撮影装置11で検出したこの人物h10、h20の位置情報(領域ag10)に対応する領域As12に関連づけられた心拍数と呼吸数とを記憶部131から取得する。そして、判定部132は、領域As12に関連づけられた心拍数と呼吸数との少なくとも一方が、標準範囲にない場合に、人物h10は異常状態であると判定する。 The determination unit 132 determines whether or not there is something abnormal with a person within the monitoring range. More specifically, the determination unit 132 acquires from the storage unit 131 information on the standard heart rate range and respiratory rate range corresponding to the age information of the person detected by the image capture device 11. The determination unit 132 then acquires from the storage unit 131 the heart rate and respiratory rate associated with area As12 corresponding to the position information (area ag10) of these people h10 and h20 detected by the image capture device 11. The determination unit 132 then determines that person h10 is in an abnormal state if at least one of the heart rate and respiratory rate associated with area As12 is not within the standard range.

判定部132は、異常がある場合に、人物h10、h20の撮像された画像を人物情報記憶部110から読込み、人物h10の領域を画像中に書き込み、異常の判定理由、例えば「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態を示す通知情報とともに発砲部133に出力する。すなわち、判定部132は、撮像装置11が撮像した人物h10の心拍数と呼吸数との少なくとも一方が、標準範囲にない場合に、例えば「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態情報を含む通知情報を生成する。 If an abnormality is detected, the determination unit 132 reads the captured images of persons h10 and h20 from the person information storage unit 110, writes the area of person h10 in the image, and outputs the image to the firing unit 133 together with notification information indicating the reason for the abnormality determination, such as "abnormal heart rate" or "abnormal breathing," and indicating the person's condition. In other words, if at least one of the heart rate and breathing rate of person h10 captured by the imaging device 11 is not within the standard range, the determination unit 132 generates notification information including information about the person's condition, such as "abnormal heart rate" or "abnormal breathing."

また、判定部132は、人物h10に異常がある場合に、すなわち、人物h10が所定の状態である場合に、人物h10の位置座標を、列車200の平面図にマークmh10、mh20として書き込み、発砲部133に通知情報として出力する。判定部132は、例えば人物h10、h20が動画として撮影され続けられている期間は、人物h10、h20の位置座標を、列車200の平面図にマークmh10、mh20として書き込み、発砲部133への通知情報の出力を継続する。上述のように、本実施形態では、「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態情報が通知情報に含まれる。例えば、判定部132は、通知情報として、列車200の平面図にマークmh10、mh20として書き込んだ画像(図4のM12参照)と、人物の領域ag10、ag20と、顔領域f10、f20と、「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態とを書き込んだカメラ111a,bの撮像画像(図4のM14参照)とを含む画像信号を生成する。また同時に、判定部132は、通知情報として、「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態情報を含む音声信号を生成する。 Furthermore, when there is an abnormality in person h10, i.e., when person h10 is in a predetermined state, the determination unit 132 writes the position coordinates of person h10 as marks mh10 and mh20 on the plan view of the train 200, and outputs this as notification information to the firing unit 133. For example, while people h10 and h20 are continuously being filmed as a video, the determination unit 132 writes the position coordinates of people h10 and h20 as marks mh10 and mh20 on the plan view of the train 200, and continues to output notification information to the firing unit 133. As described above, in this embodiment, person condition information such as "abnormal heart rate" and "abnormal breathing" is included in the notification information. For example, the determination unit 132 generates, as notification information, an image signal including an image written as marks mh10 and mh20 on a plan view of the train 200 (see M12 in FIG. 4), and an image captured by cameras 111a and 111b (see M14 in FIG. 4) in which person areas ag10 and ag20, face areas f10 and f20, and the person's condition such as "abnormal heart rate" and "abnormal breathing" have been written. At the same time, the determination unit 132 generates, as notification information, an audio signal including information about the person's condition such as "abnormal heart rate" and "abnormal breathing".

発砲部133は、スピーカを有している。発砲部133は、通知情報を受信した場合に、通知情報に応じた警告音を発砲する。これにより、監視装置13の周囲の人に異常が発生したことも知らせることが可能となる。なお、音声信号は、同一の人物h10に対しては、1回だけ出力するように構成してもよい。なお、発砲部133は、通知情報に含まれる物の状態を関連づけた状態情報に応じて警告音の発砲内容を変更することが可能である。例えば、警告音として、「心拍異常」、「呼吸異常」などと発砲してもよい。 The firing unit 133 has a speaker. When notification information is received, the firing unit 133 fires a warning sound corresponding to the notification information. This makes it possible to notify people around the monitoring device 13 that an abnormality has occurred. Note that the audio signal may be configured to be output only once to the same person h10. Note that the firing unit 133 can change the content of the warning sound depending on the status information associated with the status of an object included in the notification information. For example, the warning sound may be fired to say "abnormal heart rate" or "abnormal breathing."

また、発砲部133は、判定部132から供給された音声信号、及び画像信号を含む通知情報を表示装置200に送信する。この音声信号は、上述のように、異常が発生したことを示す情報を含む信号である。これにより、表示装置200のモニタ202は、図4に示すように異常がある車両の情報(M12、14参照)を表示する。また、表示装置200のスピーカ203は、「心拍異常」、「呼吸異常」などの人物の状態を示す音声信号に応じた警告音を発声する。このように、判定部132は、異常がある場合には、図4に示すように異常がある車両の情報(図4のM12、14参照)を、表示装置200に発砲部133を介して警告音とともに表示させる。これにより、表示装置200の監視者は、車両200内の人物の状態を容易に判断することが可能となる。 The firing unit 133 also transmits notification information including the audio signal and image signal supplied from the determination unit 132 to the display device 200. As described above, this audio signal includes information indicating that an abnormality has occurred. As a result, the monitor 202 of the display device 200 displays information about the vehicle with the abnormality (see M12 and 14) as shown in FIG. 4. The speaker 203 of the display device 200 also emits a warning sound in response to the audio signal indicating the person's condition, such as "abnormal heart rate" or "abnormal breathing." In this way, when an abnormality is detected, the determination unit 132 causes the display device 200 to display information about the vehicle with the abnormality (see M12 and 14 in FIG. 4) along with a warning sound, as shown in FIG. 4, via the firing unit 133. This allows the monitor of the display device 200 to easily determine the condition of the person inside the vehicle 200.

また、判定部132、発砲部133は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の回路基板であるハードウェアによって実現してもよい。さらにまた、撮影装置11、第1計測装置12、及び監視装置13は、CPU、記憶部等を共通化してもよい。或いは、撮影装置11、第1計測装置12、及び監視装置13は、一つのLSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の回路基板を共有化させて構成してもよい。以上が、監視システム1の構成例の説明であるが、以下に処理例を説明する。 The determination unit 132 and firing unit 133 may also be implemented by hardware such as a circuit board, such as an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). Furthermore, the imaging device 11, the first measuring device 12, and the monitoring device 13 may share a CPU, memory unit, etc. Alternatively, the imaging device 11, first measuring device 12, and monitoring device 13 may be configured by sharing a single circuit board such as an LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field Programmable Gate Array). The above is an explanation of an example configuration of the monitoring system 1, and below is an explanation of an example processing.

図6は、撮影装置11の処理例を示すフローチャートである。複数のカメラ111a、bは、設置位置から斜め下方の範囲、又は水平方向の範囲の画像を撮像し、物情報記憶部114に記憶する(ステップS11)。各撮像画像には撮像時刻が関連づけられている。 Figure 6 is a flowchart showing an example of processing by the image capture device 11. Multiple cameras 111a and 111b capture images of a range diagonally downward from their installation positions or a range in the horizontal direction, and store the images in the object information storage unit 114 (step S11). Each captured image is associated with the time of capture.

次に、人物検出部112は、人物情報記憶部114に記憶される各画像内から人物の領域と、この人物の領域内の顔領域を検出する。人物を検出した場合、人物が含まれる矩形領域の座標と、顔領域の座標とを生成する(ステップS12)。 Next, the person detection unit 112 detects a person area and a face area within this person area from each image stored in the person information storage unit 114. If a person is detected, the coordinates of the rectangular area containing the person and the coordinates of the face area are generated (step S12).

次に、人物検出部112は、人物を示す矩形の2次元の重心座標(対角線の交点)の座標を算出する(ステップS13)。算出した座標が特定した人物の画像上の位置を示し、マークmh10、mh20(図4参照)などの基準座標となる。 Next, the person detection unit 112 calculates the two-dimensional coordinates of the center of gravity (the intersection of the diagonals) of the rectangle representing the person (step S13). The calculated coordinates indicate the position of the identified person on the image and become the reference coordinates of marks mh10, mh20 (see Figure 4), etc.

次に、年齢推定部113は、顔領域の座標に対応する画像に基づく特徴量を生成し、特徴量に基づき年齢を推定する(ステップS14)。年齢推定部113は、特定した人物の位置座標などと、推定した年齢を記憶部131に送信する(ステップS15)。撮影装置11はこれらの処理を一定時間ごとに実施し、更新する。 Next, the age estimation unit 113 generates feature values based on the image corresponding to the coordinates of the face area and estimates the age based on the feature values (step S14). The age estimation unit 113 transmits the location coordinates of the identified person and the estimated age to the storage unit 131 (step S15). The image capture device 11 performs and updates these processes at regular intervals.

図7は、第1計測装置12の処理例を示すフローチャートである。ステップS21において、送受信部121は設置方向に対して、下方向に電波を照射し、照射範囲内で反射した電波を受信する(ステップS21)。送受信部121は、送信波と受信波を混合し、IF(中間周波数)信号を生成し、アンプ122に供給する。また、照射電波は変調した周波数を掃引して照射することで、様々な対象に対し位相の異なる電波を照射できるため、反射を区別することができる。 Figure 7 is a flowchart showing an example of processing by the first measuring device 12. In step S21, the transmitter/receiver 121 emits radio waves downward relative to the installation direction and receives radio waves reflected within the irradiation range (step S21). The transmitter/receiver 121 mixes the transmitted and received waves to generate an IF (intermediate frequency) signal and supplies it to the amplifier 122. In addition, by sweeping the modulated frequency of the emitted radio waves, radio waves with different phases can be emitted to various targets, making it possible to distinguish reflections.

次に、アンプ122は、IF(中間周波数)信号を増幅し、A/D変換部でデジタル信号に変換し、処理部123に供給する(ステップS22)。 Next, the amplifier 122 amplifies the IF (intermediate frequency) signal, converts it into a digital signal in the A/D converter, and supplies it to the processing unit 123 (step S22).

次に、処理部123は、デジタル信号に基づき、測定対象までの距離値の時系列な変動を反射対象の振幅として算出する(ステップS23)。続けて、処理部123は、時系列な振幅変動の周波数を算出し、生成した周波数が、心拍数/呼吸数の範囲内にある場合に、測定対象を人物と判定する(ステップS24)。すなわち、処理部123は、算出した振幅が0ではなく、且つ周波数が人物の心拍数/呼吸数の範囲内にある対象を人物と判定する。 Next, the processing unit 123 calculates the time-series fluctuations in the distance value to the measurement target as the amplitude of the reflecting target based on the digital signal (step S23). Next, the processing unit 123 calculates the frequency of the time-series amplitude fluctuations, and if the generated frequency is within the range of the heart rate/respiratory rate, determines that the measurement target is a person (step S24). In other words, the processing unit 123 determines that an object is a person if the calculated amplitude is not 0 and the frequency is within the range of the person's heart rate/respiratory rate.

次に、処理部123は、2つの送受信部からの対象物毎の距離を用いて、人物と判定した対象物の位置を算出する。この場合、処理部123は、同一の周期で変動する連続した領域の全体を例えば胸部領域として検出する(ステップS24)。 Next, the processing unit 123 calculates the position of the object determined to be a person using the distance of each object from the two transmitting and receiving units. In this case, the processing unit 123 detects the entire continuous area that fluctuates with the same period as, for example, the chest area (step S24).

次に、処理部123は、人物と判定した対象物の位置、領域の情報と、心拍数、及び呼吸数それぞれに対応する周波数を監視装置13の記憶部131に供給する。第1計測装置12はこれらの処理を一定時間ごとに実施し、更新する。 Next, the processing unit 123 supplies information on the position and area of the object determined to be a person, as well as the frequencies corresponding to the heart rate and respiratory rate, to the memory unit 131 of the monitoring device 13. The first measuring device 12 performs and updates these processes at regular intervals.

図8は、監視装置13の処理例を示すフローチャートである。ここでは、警報を発砲するまでの処理を説明する。判定部132は、記憶部131に格納される、撮影装置11で撮影した画像から特定した人物の位置情報と、第1計測装置12で算出した人物の位置情報をそれぞれ読み出す(ステップS31)。 Figure 8 is a flowchart showing an example of the processing performed by the monitoring device 13. Here, the processing up to the point where an alarm is issued is explained. The determination unit 132 reads out the position information of the person identified from the image captured by the imaging device 11 and the position information of the person calculated by the first measuring device 12, both of which are stored in the memory unit 131 (step S31).

判定部132は、それぞれの位置座標を比較し、位置座標の値が対応する組み合わせを探索し、第1計測装置12で算出した心拍数/呼吸数と、撮影装置11で撮影した人物画像を対応付ける(ステップS32)。 The determination unit 132 compares the respective position coordinates, searches for combinations of corresponding position coordinate values, and associates the heart rate/respiratory rate calculated by the first measuring device 12 with the person image captured by the imaging device 11 (step S32).

続けて、判定部132は、対応付けされた人物画像の推定年齢に基づき、標準の心拍数/呼吸数を記憶部131から読み出す(ステップS33)。人体の標準の心拍数/呼吸数は年齢に応じて異なり、例えば、幼児(1~3歳)は心拍数が120~140、青少年は70~90などである。 Next, the determination unit 132 reads out the standard heart rate/respiratory rate from the memory unit 131 based on the estimated age of the associated person image (step S33). The standard heart rate/respiratory rate of the human body varies depending on age; for example, the heart rate for young children (1 to 3 years old) is 120 to 140, and for adolescents it is 70 to 90.

次に、判定部132は、第1計測装置12で算出した当該人物の心拍数/呼吸数と標準心拍数/呼吸数を一定時間比較し、設定した閾値の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS34)。判定結果が正常であると判定する場合(ステップS34のYes)、判定部132は、ステップS31からの処理をくり返す。 Next, the determination unit 132 compares the person's heart rate/respiratory rate calculated by the first measuring device 12 with the standard heart rate/respiratory rate for a certain period of time, and determines whether they are within the set threshold range (step S34). If the determination result is determined to be normal (Yes in step S34), the determination unit 132 repeats the process from step S31.

一方で、判定結果が異常であると判定する場合(ステップS34のNo)、判定部132は、発砲部133に状態情報を含む通知情報を送信し、異常を知らせる発砲を行う。同時に当該人物の位置情報と時刻など記憶部131に格納する。 On the other hand, if the judgment result indicates an abnormality (No in step S34), the judgment unit 132 sends notification information including status information to the firing unit 133 and fires a shot to notify the abnormality. At the same time, the location information of the person in question, the time, etc. are stored in the memory unit 131.

このように、計測範囲内に存在する人物の位置と心拍数/呼吸数をモニタリングすることで、体調に異常が発生した人物が画像上のどの位置に存在するかを迅速に判断できる。このため早期対応が可能となる。また同時に発砲をするため、監視室内、運転室内、及び監視装置13などの周囲にいる人に異常が発生したことを知らせることが可能となる。特に監視室、運転室などに配置された表示装置200を介し、監視者に異常が発生したことを画像情報とともにも知らせることが可能となる。このため、監視者は状況に応じた処置、例えば列車の停止処理、ドアの開閉処理などを迅速に判断できる。 In this way, by monitoring the position and heart rate/respiratory rate of people within the measurement range, it is possible to quickly determine where on the image a person experiencing an abnormality in their physical condition is located. This allows for early response. In addition, because the gun is fired at the same time, it is possible to notify people in the monitoring room, driver's cab, and surrounding areas such as the monitoring device 13 that an abnormality has occurred. In particular, it is possible to notify the monitor that an abnormality has occurred along with image information via the display device 200 installed in the monitoring room, driver's cab, etc. This allows the monitor to quickly decide what to do depending on the situation, such as stopping the train or opening and closing the doors.

図9は、車両200内の複数のカメラ111a、b、cと、複数の送受信部121の別の配置例を示す上面図である。図9では、撮影装置11は、複数のカメラ111cを有する点で図3の配置例と相違する。カメラ111cは、例えば魚眼レンズを有するカメラであり、ラインL200と、ラインL202との交点部に配置される。これにより、複数のカメラ111cは、開閉ドアから出入りする乗客のほぼ全てを上方から撮像可能となる。換言すると、複数のカメラ111cは、開閉ドアから出入りする乗客のほぼ全てを上方から撮像可能位置に設置される。また、カメラ111c毎に撮像領域A200が割り振られている。本実施形態では、カメラ111cで撮像した画像内の座標と、撮像領域A200内の平面座標とを予め対応づけている。複数のカメラ111a、b、cで撮像された画像は、撮像したカメラと撮像した時間が関連づけられ、人物情報記憶部114に記憶される。また、複数のカメラ111cの画像が真下の画像であり、複数の送受信部121の計測範囲とも重なり、人物の対応付けをより正確に行うことが可能となる。これにより、車両200内の乗客数が増加した場合にも、乗客をより詳細に撮像することが可能となり、監視システム1の判定精度がより向上する。 Figure 9 is a top view showing another example of the arrangement of multiple cameras 111a, b, and c and multiple transmitter/receivers 121 within a vehicle 200. In Figure 9, the imaging device 11 differs from the example arrangement in Figure 3 in that it includes multiple cameras 111c. The cameras 111c are, for example, cameras with fisheye lenses, and are arranged at the intersection of line L200 and line L202. This allows the multiple cameras 111c to capture images of almost all passengers entering and exiting through the opening and closing doors from above. In other words, the multiple cameras 111c are installed in positions where they can capture images of almost all passengers entering and exiting through the opening and closing doors from above. In addition, an imaging area A200 is assigned to each camera 111c. In this embodiment, coordinates in the image captured by the cameras 111c are previously associated with planar coordinates within the imaging area A200. Images captured by multiple cameras 111a, b, and c are associated with the camera that captured the image and the time of capture, and stored in person information storage unit 114. Furthermore, the image captured by multiple cameras 111c is an image directly below, and overlaps with the measurement ranges of multiple transmitter/receivers 121, allowing for more accurate person matching. This makes it possible to capture passengers in more detail even when the number of passengers in vehicle 200 increases, further improving the determination accuracy of monitoring system 1.

以上説明したように、本実施形態によれば、撮影装置11が監視対象となる空間内の画像を撮像し、第1計測装置12が画像中の人物の状態を計測し、監視装置13が画像中の人物が所定の状態である場合に、通知情報を生成することとした。これにより、画像情報に加えて、画像中の人物の状態計測の結果を用いるので、より高精度に画像中の人物の状態に応じた通知情報を生成することが可能となる。 As explained above, according to this embodiment, the imaging device 11 captures an image of the space to be monitored, the first measuring device 12 measures the state of a person in the image, and the monitoring device 13 generates notification information when the person in the image is in a predetermined state. This uses the results of measuring the state of the person in the image in addition to the image information, making it possible to generate notification information that corresponds to the state of the person in the image with greater accuracy.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る監視システム1は、悲鳴検知装置(第2計測装置)14を更に備える点で第1実施形態に係る監視システム1と相違する。以下では、第1実施形態に係る監視システム1と相違する点を説明する。
Second Embodiment
The monitoring system 1 according to the second embodiment differs from the monitoring system 1 according to the first embodiment in that it further includes a scream detection device (second measuring device) 14. The differences from the monitoring system 1 according to the first embodiment will be described below.

図10は、第2実施形態に係る監視システム1の構成例を示すブロック図である。図10に示すように、第2実施形態に係る監視システム1は、撮影装置11、第1計測装置12、監視装置13に加え悲鳴検知装置14を更に備える。なお、本実施形態に係る第1計測装置12、及び悲鳴検知装置(第2計測装置)14が計測装置に対応する。 Figure 10 is a block diagram showing an example configuration of a monitoring system 1 according to the second embodiment. As shown in Figure 10, the monitoring system 1 according to the second embodiment further includes a scream detection device 14 in addition to a photographing device 11, a first measuring device 12, and a monitoring device 13. Note that the first measuring device 12 and the scream detection device (second measuring device) 14 according to this embodiment correspond to the measuring devices.

悲鳴検知装置14は、音声収集部141と、音声情報記憶部142と、悲鳴検出部143と、第2発砲部144と、を有する。音声収集部141は例えばマイクロフォンである。マイクロフォンは、指向性があってもよく、或いは無指向性でもよい。マイクロフォンは複数本設置してもよい。音声収集部141は、集音した人物の音声や周囲の音を録音する。 The scream detection device 14 has a sound collection unit 141, a sound information storage unit 142, a scream detection unit 143, and a second firing unit 144. The sound collection unit 141 is, for example, a microphone. The microphone may be directional or omnidirectional. Multiple microphones may be installed. The sound collection unit 141 records the collected voice of a person and surrounding sounds.

音声情報記憶部142は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等により実現される。音声情報記憶部142は、過去に録音した様々な種類の悲鳴の音データを格納する。 The audio information storage unit 142 is realized, for example, by RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, etc. The audio information storage unit 142 stores audio data of various types of screams recorded in the past.

悲鳴検出部143は、収集した音データと音声情報記憶部142の悲鳴データを比較して所定の音声、例えば悲鳴を検出する。悲鳴は、例えば人物の危険や危機を知らせる人が発する音声である。 The scream detection unit 143 compares the collected sound data with the scream data in the audio information storage unit 142 to detect a predetermined sound, such as a scream. A scream is, for example, a sound made by a person to warn of danger or crisis.

悲鳴検出部143は、悲鳴を検出した時刻と、悲鳴を集音した音声収集部141の位置とを監視装置13の記憶部131に格納し、監視装置13の判定部132にも供給する。なお、悲鳴検出部143は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の回路基板であるハードウェアによって実現されてもよい。 The scream detection unit 143 stores the time when the scream was detected and the position of the audio collection unit 141 where the scream was collected in the memory unit 131 of the monitoring device 13, and also supplies this to the determination unit 132 of the monitoring device 13. Note that the scream detection unit 143 may be realized by hardware such as a circuit board, such as an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

第2発砲部144は、悲鳴検出部143が悲鳴を検出した場合に、悲鳴を検出したこと示す音声信号を表示装置200に送信する。また、第2発砲部144は、スピーカを有しており、このスピーカで悲鳴を検出したこと示す音声を発生することも可能である。さらにまた、監視装置13の判定部132は、悲鳴を集音した音声収集部141の位置を含む車両の撮像画像を、モニタ202の画像M14(図4参照)に表示させてもよい。これにより、表示装置200の監視者は、監視対象空間内の状況をより簡易に把握可能となる。 When the scream detection unit 143 detects a scream, the second firing unit 144 transmits an audio signal indicating that a scream has been detected to the display device 200. The second firing unit 144 also has a speaker, which can emit audio indicating that a scream has been detected. Furthermore, the determination unit 132 of the monitoring device 13 may display an image of the vehicle, including the position of the audio collection unit 141 that collected the scream, on image M14 (see Figure 4) on the monitor 202. This allows the monitor of the display device 200 to more easily grasp the situation within the monitored space.

図11は、悲鳴検知装置14の処理例を示すフローチャートである。音声収集部141は、設置位置周辺の音を録音する(ステップS41)。録音された音は例えばPCM(Pulse Code Modulation)やDSD(Direct Stream Digital)などの処理方式でデジタル化され、悲鳴検出部143に送信される。 Figure 11 is a flowchart showing an example of the processing of the scream detection device 14. The sound collection unit 141 records sounds around the installation location (step S41). The recorded sounds are digitized using a processing method such as PCM (Pulse Code Modulation) or DSD (Direct Stream Digital) and transmitted to the scream detection unit 143.

次に、悲鳴検出部143は、デジタル化された音データからパワースペクトルを算出し、算出したパワースペクトルと音声情報記憶部142に記憶される音データと比較する(ステップS42)。続けて、悲鳴検出部143は、録音した音データが悲鳴か否かを判定する(ステップS43)。悲鳴検出部143は、音声情報記憶部142に記憶される悲鳴データと録音した音データとが類似する場合に、悲鳴と判定する(ステップS43のYes)。続けて、悲鳴検出部143から第2発砲部144に発砲命令を送信し、第2発砲部144で警報を発砲する(ステップS44)。 Next, the scream detection unit 143 calculates a power spectrum from the digitized sound data and compares the calculated power spectrum with the sound data stored in the audio information storage unit 142 (step S42). The scream detection unit 143 then determines whether the recorded sound data is a scream (step S43). If the scream data stored in the audio information storage unit 142 is similar to the recorded sound data, the scream detection unit 143 determines that it is a scream (Yes in step S43). The scream detection unit 143 then sends a firing command to the second firing unit 144, causing the second firing unit 144 to fire an alarm (step S44).

一方で、悲鳴検出部143は、音声情報記憶部142に記憶される悲鳴データと録音した音データとが類似しない場合に、悲鳴でないと判定する(ステップS43のNo)。悲鳴検出部143は、悲鳴でないと判定する場合に、ステップS41からの処理をくり返す。また、悲鳴検出部143の検出結果に基づき、監視装置13の判定部132は、所定の音声を発している人物の状態情報として例えば「悲鳴」を、通知情報に含める。 On the other hand, if the scream data stored in the audio information storage unit 142 and the recorded sound data are not similar, the scream detection unit 143 determines that it is not a scream (No in step S43). If the scream detection unit 143 determines that it is not a scream, it repeats the process from step S41. Furthermore, based on the detection result of the scream detection unit 143, the determination unit 132 of the monitoring device 13 includes, for example, "scream" as status information of the person emitting the specified sound in the notification information.

このように、計測範囲内に存在する人物の悲鳴を検出することで、周囲に異常が発生したことを迅速に判断できるため、早期対応が可能となる。また同時に発砲をするため、周囲に異常が発生したことも知らせることが可能となる。 In this way, by detecting the screams of a person within the measurement range, it is possible to quickly determine that an abnormality has occurred in the surrounding area, allowing for early response. In addition, by firing a gun at the same time, it is possible to notify the surrounding area that an abnormality has occurred.

以上説明したように、本実施形態によれば、悲鳴検知装置(第2計測装置)14が所定の音声(例えば悲鳴)を検出した場合に、画像中の人物と、所定の音声を発している状態とを関連づけた状態情報を生成することとした。これにより、画像情報に加えて、所定の音声を発している人物の状態情報を用いて、通知情報を生成することが可能となる。 As described above, according to this embodiment, when the scream detection device (second measurement device) 14 detects a predetermined sound (e.g., a scream), status information is generated that associates the person in the image with the state in which the person is making the predetermined sound. This makes it possible to generate notification information using the status information of the person making the predetermined sound in addition to the image information.

(第3実施形態)
第3実施形態に係る監視システム1は、音声発生源の位置を特定する悲鳴発生位置特定部145を
を更に備える点で第2実施形態に係る監視システム1と相違する。以下では、第2実施形態に係る監視システム1と相違する点を説明する。
(Third embodiment)
The monitoring system 1 according to the third embodiment differs from the monitoring system 1 according to the second embodiment in that it further includes a scream generation position identification unit 145 that identifies the position of the source of the sound. The differences from the monitoring system 1 according to the second embodiment will be described below.

図12は、第3実施形態の監視システム1の構成を示すブロック図である。図12に示すように、第3実施形態に係る悲鳴検知装置14は、悲鳴を発生した人物の位置を特定する悲鳴発生位置特定部145を更に備える。 Figure 12 is a block diagram showing the configuration of a monitoring system 1 according to the third embodiment. As shown in Figure 12, the scream detection device 14 according to the third embodiment further includes a scream generation position identification unit 145 that identifies the position of the person who generated the scream.

図13は、第3実施形態に係る車両200内の複数のカメラ111a、bと、複数の送受信部121と、複数の音声収集部141との配置例を示す上面図である。ラインL200は、対面する開閉ドアの中間部を示す。すなわち、車両200は、例えば8つの開閉ドアを有する。ラインL202は、車両200の水平方向の中心線を示す。図13に示すように、二つの音声収集部141aとb、141cとdがそれぞれ組として配置される。 Figure 13 is a top view showing an example of the arrangement of multiple cameras 111a, b, multiple transceiver units 121, and multiple sound collection units 141 within a vehicle 200 according to the third embodiment. Line L200 indicates the middle of the opposing opening and closing doors. That is, the vehicle 200 has, for example, eight opening and closing doors. Line L202 indicates the horizontal center line of the vehicle 200. As shown in Figure 13, two sound collection units 141a and b, and 141c and d are arranged in pairs, respectively.

複数の送受信部121のそれぞれは、ラインL200と、ラインL202との交点部に配置され、更にその中間部にも配置される。これにより、車両200内の乗客のほぼ全てを上方から斜め下方に向けてより詳細に計測可能となる。 Each of the multiple transmitter/receivers 121 is positioned at the intersection of line L200 and line L202, and also at intermediate locations. This makes it possible to measure almost all passengers in vehicle 200 in more detail from above and diagonally downward.

図14は、カメラ111bが撮像した画像例を示す図である。この画像は、図13の人物h10を通過するラインL13を含んでおり、ほぼラインL13に対して正対する方向から撮像されている。音性領域Av10~16は、悲鳴発生位置特定部145が特定する領域例を模式的に示す。 Figure 14 shows an example image captured by camera 111b. This image includes line L13, which passes through person h10 in Figure 13, and was captured from a direction roughly facing line L13. Sound areas Av10-16 are schematic examples of areas identified by the scream generation position identification unit 145.

図15は、第3実施形態に係る監視装置13が表示装置200に表示させる画面例を示す図である。画面M10がモニタ201(図12参照)の画面を示し、画面M12が車両200の上面図であり、マークmh10は、悲鳴を発した人物h10の位置を示す。画面M14には、カメラ111a、bで撮像された画像が交互に写し出される。領域ag10は人物検出部112が検出した人物h10の領域を示す。また、領域f10は人物検出部112が検出した領域ag10内の顔領域を示す。 Figure 15 shows an example of a screen displayed on the display device 200 by the monitoring device 13 according to the third embodiment. Screen M10 shows the screen of the monitor 201 (see Figure 12), screen M12 is a top view of the vehicle 200, and mark mh10 indicates the position of person h10 who uttered the scream. Screen M14 alternately displays images captured by cameras 111a and 111b. Area ag10 indicates the area of person h10 detected by the person detection unit 112. Furthermore, area f10 indicates the face area within area ag10 detected by the person detection unit 112.

再び図12に示すように、悲鳴発生位置特定部145は、音声収集部141a、b、141c、d(図13参照)で録音する悲鳴と該当する音データの時間差から、音声収集部141aと音声収集部141bの距離を算出し、三角測量の原理で音源の位置を推定する。同様に、悲鳴発生位置特定部145は、音声収集部141cと音声収集部141dの距離を算出し、三角測量の原理で音源の位置を推定する。より具体的には、悲鳴検出部143は、音声収集部141a、b、141c、d(図13参照)の録音音声に対して悲鳴の認識処理を行い、それぞれの音声収集部141a、b、141c、dに対応する検出時刻を悲鳴発生位置特定部145に供給する。 As shown again in FIG. 12, the scream generation position identification unit 145 calculates the distance between the sound collection unit 141a and the sound collection unit 141b from the time difference between the screams recorded by the sound collection units 141a, b, 141c, and d (see FIG. 13) and the corresponding sound data, and estimates the position of the sound source using the principle of triangulation. Similarly, the scream generation position identification unit 145 calculates the distance between the sound collection unit 141c and the sound collection unit 141d, and estimates the position of the sound source using the principle of triangulation. More specifically, the scream detection unit 143 performs scream recognition processing on the recorded sounds of the sound collection units 141a, b, 141c, and d (see FIG. 13), and supplies the detection times corresponding to each of the sound collection units 141a, b, 141c, and d to the scream generation position identification unit 145.

悲鳴発生位置特定部145は、例えば、音声収集部141aと音声収集部141bの検出時間差が生じる距離、及び、音声収集部141aと音声収集部141bとの間の距離を用いて三角測量の原理により音源の車両200における平面座標を特定する。同様に、悲鳴発生位置特定部145は、音声収集部141cと音声収集部141dの検出時間差が生じる距離、及び、音声収集部141cと音声収集部141dとの間の距離を用いて三角測量の原理により音源の車両200における平面座標を特定する。悲鳴発生位置特定部145は、音源の位置座標、時刻を監視装置13の記憶部131に供給する。 The scream generation position identification unit 145 identifies the planar coordinates of the sound source on the vehicle 200 using, for example, the distance at which a difference in detection time occurs between the sound collection units 141a and 141b, and the distance between the sound collection units 141a and 141b, according to the principle of triangulation. Similarly, the scream generation position identification unit 145 identifies the planar coordinates of the sound source on the vehicle 200 using the distance at which a difference in detection time occurs between the sound collection units 141c and 141d, and the distance between the sound collection units 141c and 141d, according to the principle of triangulation. The scream generation position identification unit 145 supplies the position coordinates and time of the sound source to the memory unit 131 of the monitoring device 13.

監視装置13の判定部132は、音源の位置座標に基づき、音源の位置座標が属する音性領域Av10~16のなから音性領域Av13を一つ選択する。そして、判定部132は、選択した音性領域Av13の中から音源の位置座標に近い座標を有する人物h10を特定する。 Based on the position coordinates of the sound source, the determination unit 132 of the monitoring device 13 selects one sound area Av13 from the sound areas Av10-16 to which the position coordinates of the sound source belong. Then, the determination unit 132 identifies person h10 from the selected sound area Av13 whose coordinates are close to the position coordinates of the sound source.

判定部132は、特定した人物h10の撮像された画像を人物情報記憶部110から読込み、人物h10の領域を画像中に書き込み、異常の判定理由、例えば「悲鳴」、「心拍異常」、「呼吸異常」などの状態情報とともに発砲部133に通知情報として出力する。また、判定部132は、異常がある場合に、人物h10の位置座標を、列車200の平面図にマークmh10として書き込み、発砲部133に画像信号として出力する。判定部132は、例えば人物h10が動画として撮影され続けられている期間は、人物h10の位置座標を、列車200の平面図にマークmh10として書き込み、発砲部133への画像信号の出力を継続する。 The determination unit 132 reads the captured image of the identified person h10 from the person information storage unit 110, writes the area of the person h10 in the image, and outputs this as notification information to the firing unit 133 along with status information such as the reason for the abnormality determination, for example, "scream," "abnormal heart rate," or "abnormal breathing." Furthermore, if an abnormality is detected, the determination unit 132 writes the position coordinates of the person h10 as mark mh10 on the plan view of the train 200 and outputs this as an image signal to the firing unit 133. For example, while the person h10 continues to be captured as a video, the determination unit 132 writes the position coordinates of the person h10 as mark mh10 on the plan view of the train 200 and continues outputting an image signal to the firing unit 133.

発砲部133は、判定部132から供給された画像情報を含む画像信号と音声信号とを表示装置200に送信する。この音声信号は、上述のように異常が発生したことを示す状態情報を含む信号である。このように、判定部132は、異常がある場合には、図15に示すように異常がある車両の情報を、表示装置200に発砲部133を介して警告音とともに表示させる。この場合、発砲部133、及び第2発砲部144が警告音を発声してもよい。このように、発砲をするため、監視装置13、及び表示装置200の周囲の人に異常が発生したことも知らせることが可能となる。なお、音声信号は、例えば同一の人物h10に対しては、1回だけ出力されるように構成することが可能である。また、表示装置200を監視している監視者は、画像により車両200内の状況を容易に把握可能となり、状況に応じた判断、例えば列車停止、ドアの開閉などの判断を容易に行うことが可能となる。また、異常が生じた場合に異常発生箇所の画像を確認すればよいため、全車両内の画像を常に監視などする必要がなく、通常運転時には、他の操作、例えば運転操作などが阻害されることが抑制される。 The firing unit 133 transmits an image signal containing image information and an audio signal supplied from the determination unit 132 to the display device 200. This audio signal contains status information indicating the occurrence of an abnormality, as described above. Thus, when an abnormality is detected, the determination unit 132 causes the display device 200 to display information about the vehicle with the abnormality along with an audible warning via the firing unit 133, as shown in FIG. 15. In this case, the firing unit 133 and the second firing unit 144 may emit an audible warning. Firing a gun in this way also makes it possible to notify the monitoring device 13 and people around the display device 200 that an abnormality has occurred. Note that the audio signal can be configured to be output only once to the same person h10, for example. Furthermore, the monitor monitoring the display device 200 can easily grasp the situation inside the vehicle 200 from the image, making it easier to make decisions based on the situation, such as stopping the train or opening and closing the doors. Furthermore, if an abnormality occurs, all that is required is to check an image of the area where the abnormality occurred, so there is no need to constantly monitor images from inside the entire vehicle, which prevents interference with other operations, such as driving, during normal operation.

判定部132は、カメラ111a、bの双方の画像がある場合には、ラインL13(図13参照)に近い側のカメラ111bの画像を優先的に表示装置200に表示させてもよい。例えば、時系列に画像表示させる場合に、例えば4枚はカメラ111bの画像を連続的に表示させ、続けて1枚はカメラ111aの画像を表示させる。これにより、状況をより容易に把握できる。 When images from both cameras 111a and 111b are available, the determination unit 132 may preferentially display the image from camera 111b, which is closer to line L13 (see Figure 13), on the display device 200. For example, when displaying images in chronological order, four images from camera 111b may be displayed consecutively, followed by one image from camera 111a. This makes it easier to grasp the situation.

図16は、第3実施形態に係る悲鳴検知装置14の処理を示すフローチャートである。ステップS41から43は、図11と同等の処理を行う。悲鳴が発生したと判定された場合(ステップS43のYes)、悲鳴発生位置特定部145は、例えば、音声収集部141aと音声収集部141bの検出時間差が生じる距離、及び、音声収集部141aと音声収集部141bとの間の距離を用いて三角測量の原理により悲鳴発生源の車両200における座標を特定する(ステップS54)。 Figure 16 is a flowchart showing the processing of the scream detection device 14 according to the third embodiment. Steps S41 to S43 perform the same processing as in Figure 11. If it is determined that a scream has occurred (Yes in step S43), the scream generation position identification unit 145 identifies the coordinates of the source of the scream in the vehicle 200 using, for example, the distance at which the detection time difference occurs between the sound collection units 141a and 141b, and the distance between the sound collection units 141a and 141b, according to the principle of triangulation (step S54).

悲鳴発生位置特定部145は、算出した悲鳴発生座標の情報を監視装置13の記憶部131に送信する。そして、悲鳴検出部142から第2発砲部144に発砲命令を送信し、第2発砲部144で危険を知らせる警報を発砲する(ステップS55)。また、監視装置13の判定部132は、発砲部133を介して、表示装置200に、状態情報を含む音声の発生をさせると共に、画像情報などを表示させる。 The scream occurrence position identification unit 145 transmits information on the calculated scream occurrence coordinates to the memory unit 131 of the monitoring device 13. Then, the scream detection unit 142 transmits a firing command to the second firing unit 144, which then fires an alarm to warn of danger (step S55). Furthermore, the determination unit 132 of the monitoring device 13 causes the display device 200, via the firing unit 133, to emit a sound including status information and display image information, etc.

図17は、第3実施形態に係る監視装置13の処理例を示すフローチャートである。判定部132は、記憶部131から撮影装置11で算出した画像上の人物の位置座標と、悲鳴検出装置14で算出した、悲鳴発生位置情報をそれぞれ読み出す(ステップS61)。 Figure 17 is a flowchart showing an example of processing by the monitoring device 13 according to the third embodiment. The determination unit 132 reads from the storage unit 131 the position coordinates of the person in the image calculated by the image capture device 11 and the scream occurrence position information calculated by the scream detection device 14 (step S61).

次に、判定部132は、撮影装置11で算出した画像上の人物の位置座標と、悲鳴検知装置14で算出した悲鳴発生位置が最も近くなる組み合わせを探索し、一致した組み合わせがあった場合、当該人物が悲鳴を発したと判定する(ステップS62)。続けて、判定部132は、悲鳴を発生した人物の位置情報と時刻を記憶部131に送信する(ステップS63)。そして、判定部132から発砲部133に発砲命令を送信し、発砲部133から危険を知らせる警報を発砲する(ステップS64)。 Next, the determination unit 132 searches for the combination that is closest to the position coordinates of the person in the image calculated by the image capture device 11 and the scream occurrence position calculated by the scream detection device 14, and if a matching combination is found, it determines that the person in question has screamed (step S62). Next, the determination unit 132 transmits the position information and time of the person who emitted the scream to the memory unit 131 (step S63). The determination unit 132 then transmits a firing command to the firing unit 133, which then fires a gun to warn of danger (step S64).

このように、計測範囲内に存在する人物の位置と悲鳴発生有無をモニタリングすることで、悲鳴を発生した人物が画像上のどの位置に存在するかを迅速に判断できるため早期対応が可能となる。また同時に発砲をするため、周囲に異常や危険が発生したことも知らせることが可能となる。 In this way, by monitoring the location of people within the measurement range and whether or not they are screaming, it is possible to quickly determine where on the image the person who is screaming is located, enabling an early response. In addition, because a shot is fired at the same time, it is also possible to notify the surrounding area of any abnormalities or dangers.

また、詳細な説明は省略するが、悲鳴検知装置14と第1計測装置12の結果も撮影装置11に加えて連動させることが可能である。これにより、例えば体調に異変を生じて苦しんで声を発している人物の特定(位置、人物、状態)も可能になるため、様々な事態に対応することが可能となる。 In addition, although a detailed explanation will be omitted, it is possible to link the results of the scream detection device 14 and the first measuring device 12 in addition to the results of the imaging device 11. This makes it possible to identify (location, person, condition), for example, a person who is experiencing a change in their physical condition and is crying out in distress, making it possible to respond to a variety of situations.

ここで図18乃至図21を用いて、カメラ111、送受信部121、及び音声収集部141の他の配置例を説明する。図18は、音声収集部141をドア部に配置するパターンP18と、音声収集部141をラインL200と、ラインL202との交点部に配置するパターンP19と、を示す図である。 Here, using Figures 18 to 21, we will explain other examples of the placement of the camera 111, transceiver unit 121, and audio collection unit 141. Figure 18 shows pattern P18, in which the audio collection unit 141 is placed in the door section, and pattern P19, in which the audio collection unit 141 is placed at the intersection of line L200 and line L202.

パターンP18では、カメラ111、及び送受信部121が出入りドア付近の通路における天井中央部に配置され、画像が真下の画像のため、音源位置との対応がより高精度に行える。同様にミリ波をカメラ111同等の範囲に発生することにより、画像の被写体領域と、心拍源の胸部領域との対応がより高精度に行うことが可能となる。また、音声収集部141を端部に設置するため、反射波の入力を抑制可能となる。 In pattern P18, the camera 111 and transmitter/receiver 121 are placed in the center of the ceiling in the corridor near the entrance/exit door, and the image is taken directly below, allowing for more accurate correspondence with the sound source position. Similarly, by generating millimeter waves in the same range as the camera 111, it is possible to more accurately match the subject area of the image with the chest area of the heartbeat source. In addition, by placing the sound collection unit 141 at the end, it is possible to suppress the input of reflected waves.

一方で、パターンP19では、音声収集部141も天井中央部に配置する点で、パターンP18と相違する。パターンP19では、音声収集部141の集音領域と、カメラ111の撮像領域、及び送受信部121のミリ波の発生範囲を同等にでき、測定対象の対応付けがより高精度行える。また、音声収集部141を天井中央部に配置するので、直接音をより効率的に集音できる。 On the other hand, pattern P19 differs from pattern P18 in that the sound collection unit 141 is also placed in the center of the ceiling. In pattern P19, the sound collection area of the sound collection unit 141, the imaging area of the camera 111, and the millimeter wave generation range of the transmitter/receiver 121 can be made equivalent, allowing for more accurate matching of the measurement target. Furthermore, because the sound collection unit 141 is placed in the center of the ceiling, direct sound can be collected more efficiently.

図19は、車両200の進行方向の中間部に音声収集部141を更に配置した例を示す図である。間部に音声収集部141を更に配置した点で図13の配置パターと相違する。音声収集部141を天井中央部に配置するので、直接音をより効率的に集音できる。また、端部の音声収集部141の収集音声を、天井中央部に配置された音声収集部141で補うことができ、より高精度に音源の位置を特定可能となる。 Figure 19 is a diagram showing an example in which a sound collection unit 141 is further placed in the middle of the vehicle 200 in the direction of travel. This differs from the placement pattern in Figure 13 in that a sound collection unit 141 is further placed in the middle. By placing the sound collection unit 141 in the center of the ceiling, direct sound can be collected more efficiently. In addition, the sound collected by the sound collection units 141 at the ends can be supplemented by the sound collection units 141 placed in the center of the ceiling, making it possible to identify the position of the sound source with greater accuracy.

図20は、座席が進行方向又は進行方向と逆向きである車両200の配置例を示す図である。すなわち、図20は、新幹線の車両のように、車両200の進行方向に沿った側面部に開閉ドアがない場合の配置例を示す図である。カメラ151は、開閉ドア側にされるカメラである。撮像装置11は、カメラ151の画像も参照可能である。 Figure 20 is a diagram showing an example of the layout of a vehicle 200 in which seats face in the direction of travel or opposite the direction of travel. That is, Figure 20 is a diagram showing an example of the layout when there are no opening and closing doors on the side of the vehicle 200 along the direction of travel, such as in a Shinkansen vehicle. Camera 151 is a camera installed on the door side. The imaging device 11 can also refer to images from camera 151.

カメラ111cは、車両200の中央部に配置される。中央部に配置されるカメラ111cにより、ドア近辺に配置されるカメラ111amの画像を補うことが可能となる。また、音声収集部141a~f、車両間のドア近辺と、車両200の中央部に配置される。中央部に配置される音声収集部141e,fにより、ドア近辺に配置される音声収集部141a~dの音声収集を補うことが可能となる。また、車両200の進行方向に対して左右対称にカメラ111a,b,c、送受信部121、及び音声収集部141a~fが配置されるため、進行方向が変わっても測定精度の変動が抑制される。 Camera 111c is located in the center of vehicle 200. Camera 111c, located in the center, complements the images captured by camera 111am, located near the doors. Audio collection units 141a-f are located near the doors between vehicles and in the center of vehicle 200. Audio collection units 141e and 141f, located in the center, complement the audio collected by audio collection units 141a-d, located near the doors. Because cameras 111a, b, and c, transceiver unit 121, and audio collection units 141a-f are located symmetrically with respect to the direction of travel of vehicle 200, fluctuations in measurement accuracy are suppressed even when the direction of travel changes.

図21は、車両200の長手方向の中央部にカメラ111、及び音声収集部141を配置する例を示す図である。ドア付近のカメラ111eは魚眼レンズを有するカメラであり、カメラ111fは、通常レンズのカメラである。またカメラ111e、カメラ111fを通路の上部に4台配置するため、撮像画像の撮影範囲が5m程度の間隔となり、着席している人をより高精度に撮影することが可能となる。また、通路のカメラ111fは真下の撮影が可能となるため、音声収集部141を用いた音源の位置が特定できれば対応が付けの精度がより上げることが可能となる。 Figure 21 shows an example in which camera 111 and audio collection unit 141 are placed in the longitudinal center of vehicle 200. Camera 111e near the door is a camera with a fisheye lens, and camera 111f is a camera with a normal lens. Furthermore, because four cameras 111e and 111f are placed above the aisle, the capture range of the captured images is approximately 5m apart, making it possible to capture seated people with higher accuracy. Furthermore, because aisle camera 111f can capture images directly below, if the position of the sound source can be identified using audio collection unit 141, the accuracy of matching can be improved.

本実施形態に係る監視システム1は、車両200を例にして説明したが、これに限定されない。例えば、監視システム1は、エレベータホールなどの不特定多数の人が出入りする監視空間等に配置することも可能である。 The monitoring system 1 according to this embodiment has been described using a vehicle 200 as an example, but is not limited to this. For example, the monitoring system 1 can also be placed in a monitored space where an unspecified number of people enter and exit, such as an elevator hall.

図22は、エレベータホール300におけるカメラ111a,b、送受信部121、及び音声収集部141a~dの配置例を示す図である。カメラ1111a,b、及び音声収集部141a~dの配置は、図13などと同等であり、監視システム1は、エレベータホール300における人物の撮像及び領域の特定と、悲鳴などを発した人の位置情報を取得出来る。また、エレベータのドア前に送受信部121を配置するので、エレベータ302を待つ人の心拍などをより高精度に測定できる。 Figure 22 is a diagram showing an example of the arrangement of cameras 111a, b, transceiver unit 121, and audio collection units 141a-d in an elevator hall 300. The arrangement of cameras 111a, b, and audio collection units 141a-d is the same as that shown in Figure 13, etc., and the monitoring system 1 can capture images of people in the elevator hall 300, identify their areas, and obtain location information for people who scream, etc. Furthermore, because the transceiver unit 121 is placed in front of the elevator doors, it is possible to measure the heart rates, etc. of people waiting for the elevator 302 with greater accuracy.

以上説明したように、本実施形態によれば、悲鳴検知装置(第2計測装置)14が所定の音声(例えば悲鳴)を検出した場合に、悲鳴発生位置特定部145が音声発生源の位置を特定することとした。これにより、音声発生源の位置と画像中の人物の位置を対応づけた状態情報を生成することが可能となる。このため、状態情報により、音声発生源の状態を画像により確認することが可能となる。 As described above, according to this embodiment, when the scream detection device (second measurement device) 14 detects a predetermined sound (e.g., a scream), the scream generation position identification unit 145 identifies the position of the sound source. This makes it possible to generate status information that associates the position of the sound source with the position of a person in the image. Therefore, the status information makes it possible to confirm the status of the sound source from the image.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments may be embodied in a variety of other forms, and various omissions, substitutions, and modifications may be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are within the scope and spirit of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

1…監視システム、11…撮影装置、12…第1計測装置、13…監視装置、14…悲鳴検知装置(第2計測装置)、111a、b、c、e、f…カメラ、112…人物検出部、113…年齢推定部、114…人物情報記憶部、121…送受信部、122…アンプ、123…処理部、131…記憶部、132…判定部、133…発砲部、141a、b、c、d…音声収集部、142…悲鳴検出部、143…音声情報記憶部、144…第2発砲部、145…悲鳴発生位置特定部。 1...surveillance system, 11...imaging device, 12...first measuring device, 13...surveillance device, 14...scream detection device (second measuring device), 111a, b, c, e, f...camera, 112...person detection unit, 113...age estimation unit, 114...person information storage unit, 121...transmitting/receiving unit, 122...amplifier, 123...processing unit, 131...storage unit, 132...determination unit, 133...gun firing unit, 141a, b, c, d...audio collection unit, 142...scream detection unit, 143...audio information storage unit, 144...second gun firing unit, 145...scream generation location identification unit.

Claims (15)

監視対象となる空間内の座標に対応づけられた画像を撮像し、前記画像に基づき、前記画像中の人物領域の位置情報、及び前記人物領域の人物の推定年齢を出力する撮影装置と、
受信信号に基づき、前記人物の計測領域情報、及び前記計測領域情報に関連づけられた、前記人物の心拍数、及び呼吸数の少なくとも一方を出力する計測装置と、
監視装置と、
を、備え、
前記監視装置は、
前記撮影装置が出力した前記人物領域の位置情報、及び前記人物の推定年齢と、前記人物の前記計測領域情報に関連づけられた前記人物の心拍数、及び呼吸数の少なくとも一方と、を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された情報を用いて、前記人物領域の位置情報に対応する前記計測領域情報に関連づけられた前記人物の心拍数、及び呼吸数の少なくとも一方が、前記人物の前記推定年齢の標準範囲にない場合に、異常と判定する判定部と、
を有する、監視システム。
an image capturing device that captures an image associated with coordinates in a space to be monitored , and outputs, based on the image, position information of a person area in the image and an estimated age of the person in the person area ;
a measurement device that outputs measurement area information of the person and at least one of a heart rate and a respiratory rate of the person associated with the measurement area information based on the received signal ;
A monitoring device ;
With
The monitoring device
a storage unit that stores position information of the person area output by the image capturing device, an estimated age of the person, and at least one of a heart rate and a respiratory rate of the person associated with the measurement area information of the person;
a determination unit that determines, using the information stored in the storage unit, that at least one of a heart rate and a respiratory rate of the person associated with the measurement area information corresponding to position information of the person area is abnormal when the heart rate and the respiratory rate are not within a standard range for the estimated age of the person;
A monitoring system having :
前記監視装置は、前記異常と判定する場合に、通知情報として、前記画像中の前記人物の位置に関する情報と、前記人物の状態とを関連づけた情報を生成する、請求項1に記載の監視システム。 The monitoring system according to claim 1 , wherein when the monitoring device determines that an abnormality has occurred, the monitoring device generates, as notification information, information relating to the position of the person in the image and a state of the person. 前記撮影装置は、前記画像中の前記人物の推定年齢を推定する年齢推定部を有する、請求項2に記載の監視システム。 The surveillance system according to claim 2 , wherein the image capturing device includes an age estimation unit that estimates an estimated age of the person in the image. 前記年齢推定部は、前記画像中における前記人物領域内の画像情報により前記推定年齢を推定しており、
前記監視装置は、前記人物領域の位置情報と前記計測領域情報とを対応させることにより、前記通知情報を生成する、請求項3に記載の監視システム。
the age estimation unit estimates the estimated age based on image information within the person area in the image,
The monitoring system according to claim 3 , wherein the monitoring device generates the notification information by associating the position information of the person area with the measurement area information.
前記計測装置は、所定の音声を検出し、
前記監視装置は、前記所定の音声を検出した場合に、通知情報を生成する、請求項1に記載の監視システム。
The measurement device detects a predetermined sound,
The monitoring system according to claim 1 , wherein the monitoring device generates notification information when the predetermined sound is detected.
前記所定の音声は、人物の危険や危機を知らせる悲鳴であり、
前記監視装置は、前記悲鳴を検出した場合に、前記画像中の前記人物と、前記所定の音声を発している状態とを関連づけた前記通知情報を生成する、請求項5に記載の監視システム。
the predetermined sound is a scream that notifies a person of danger or crisis,
The monitoring system according to claim 5 , wherein when the monitoring device detects the scream, the monitoring device generates the notification information that associates the person in the image with a state in which the person is emitting the predetermined sound.
前記監視装置は、前記通知情報に応じて音声を発生する、請求項6のいずれか一項に記載の監視システム。 The monitoring system according to claim 6 , wherein the monitoring device generates a sound in response to the notification information. 前記監視装置は、前記異常と判定する場合に、前記人物を含む前記画像を表示装置に表示させる、請求項7に記載の監視システム。 The monitoring system according to claim 7 , wherein the monitoring device, when determining that an abnormality has occurred , causes a display device to display the image including the person. 前記通知情報は、前記人物の位置を示す車両内又はエレベータホール内の座標情報を有する、請求項8に記載の監視システム。 The surveillance system of claim 8, wherein the notification information includes coordinate information within a vehicle or elevator hall indicating the person's location. 前記撮影装置は、前記車両内又は前記エレベータホール内の前記画像を撮像するカメラを有する、請求項9に記載の監視システム。 The surveillance system of claim 9, wherein the imaging device includes a camera that captures the image inside the vehicle or the elevator hall. 前記カメラは、前記車両の進行方向に対する端部に配置される、請求項10に記載の監視システム。 The monitoring system of claim 10, wherein the camera is positioned at an end of the vehicle in the direction of travel. 前記カメラは、前記車両の開閉ドアを撮像可能な範囲に配置される、請求項10に記載の監視システム。 The monitoring system described in claim 10, wherein the camera is positioned within a range capable of capturing images of the vehicle's opening and closing doors. 前記カメラは、魚眼レンズを介して撮像する、請求項11又は12に記載の監視システム。 The surveillance system described in claim 11 or 12, wherein the camera captures images through a fisheye lens. 前記計測装置は、
所定の電波を送受信する送受信部と、
前記所定の電波に基づき、前記人物までの距離の変動周期を前記人物の心拍数、及び呼吸数の少なくとも一方として生成する処理部と、を有し、
前記送受信部は、前記車両の開閉ドアに前記電波を送信可能な範囲、及びエレベータホールのエレベータの開閉ドアに前記電波を送信可能な範囲の少なくともいずれかに配置される、請求項9に記載の監視システム。
The measuring device is
a transmitting/receiving unit that transmits and receives predetermined radio waves;
a processing unit that generates a fluctuation period of the distance to the person as at least one of a heart rate and a respiratory rate of the person based on the predetermined radio wave,
The monitoring system according to claim 9, wherein the transmitter/receiver is arranged within a range in which the radio waves can be transmitted to a door of the vehicle and within a range in which the radio waves can be transmitted to a door of an elevator in an elevator hall.
前記計測装置は、
音声を収集する音声収集部と、
前記音声から所定の音声を検出する検出部と、
前記音声を発している音源の位置を特定する特定部と、を有し、
前記音声収集部は、前記車両の進行方向に対する端部、及びエレベータホールの端部の少なくともいずれかに配置される、請求項9に記載の監視システム。
The measuring device is
a voice collection unit that collects voice;
a detection unit that detects a predetermined sound from the sound;
an identification unit that identifies the position of a sound source that is emitting the sound,
The monitoring system according to claim 9 , wherein the sound collecting unit is disposed at least one of an end of the vehicle in a traveling direction and an end of an elevator hall.
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