專利名稱：判斷人的設(shè)備、方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)判斷圖像中出現(xiàn)的物體是否是人的技術(shù)。
背景技術(shù)：
非專利文獻(xiàn)1公開了使得能夠判斷圖像中出現(xiàn)的物體是否是人的方法。在該判斷方法中，對(duì)整個(gè)圖像反復(fù)執(zhí)行判斷物體是否是臉的過程，以檢測(cè)圖像中的臉。通過將人類的身體而不是臉設(shè)置為檢測(cè)目標(biāo)，其可以判斷圖像中的物體是否是人。非專利文獻(xiàn)2公開了使得能夠判斷圖像中出現(xiàn)的物體是否是人的另一方法。在該判斷方法中，使用對(duì)在特定時(shí)間拍攝的圖像(背景圖像)與當(dāng)前圖像之間的差異進(jìn)行評(píng)估的過程，該過程使用了少量的處理。該方法基于該差異來快速檢測(cè)很可能包含移動(dòng)物體的部分區(qū)域，且僅在該部分區(qū)域中有圖像的情況下，判斷該圖像是“人”，是“車輛”還是“另一物體”。也就是說，該方法通過快速將區(qū)域縮小到很可能包含有物體的部分區(qū)域，減少了執(zhí)行判斷圖像包含“人”或“非人”的過程的次數(shù)。雖然非專利文獻(xiàn)2中描述的判斷方法通過使用從形狀計(jì)算的特征數(shù)量或者從圖像獲得的特征數(shù)量來使用相對(duì)簡(jiǎn)單的判斷過程，但是結(jié)合例如非專利文獻(xiàn)3中描述的統(tǒng)計(jì)圖像識(shí)別技術(shù)，其可以使用稍長的處理時(shí)間來提供更高的判斷性能。非專利文獻(xiàn)1中所描述的技術(shù)的特征在于快速，當(dāng)與對(duì)模式識(shí)別過程進(jìn)行重復(fù)的常規(guī)技術(shù)相比時(shí)，這是唯一的不同之處。當(dāng)將非專利文獻(xiàn)1中描述的技術(shù)與非專利文獻(xiàn)2 中描述的僅執(zhí)行用于確定圖像之間的差異的計(jì)算的技術(shù)相比，后一種執(zhí)行用于確定差異的計(jì)算的技術(shù)看起來要求更少的處理量。很容易想到，基于人類的身體有頭部這一假設(shè)，通過判斷物體“有沒有頭”，可以容易地確定物體是“人”或者“非人”。例如，由于臉是頭的一部分，非專利文獻(xiàn)3中描述的臉部搜索過程實(shí)質(zhì)上能夠判斷物體是“人”或者“非人”?？傮w而言，如果頭占據(jù)了圖像相當(dāng)大的一部分，與判斷其是“人”還是“非人”的過程相比，用于判斷其是“臉”還是“不是臉”的臉部判斷過程具有更高的判斷效率。此外，即使隱蔽人類的身體除了臉之外的部分，該臉部判斷過程也能夠提供精確的判斷。如果將其與非專利文獻(xiàn)1中所描述的作為預(yù)處理的快速檢測(cè)很可能包含物體的部分區(qū)域的技術(shù)相結(jié)合，很容易期望可以將臉部判斷過程加速到一定程度專利文獻(xiàn)1描述了判斷物體是“臉”還是“不是臉”的另一過程。根據(jù)專利文獻(xiàn)1 描述的方法，在激光雷達(dá)捕捉到物體的情況下，通過判斷包含該物體的區(qū)域的圖像是否包含了臉，確定該物體是“人”還是“非人”。專利文獻(xiàn)2公開了使用攝像機(jī)拍攝的立體視覺來測(cè)量從攝像機(jī)到物體的距離的技術(shù)，并且基于該測(cè)量來縮小圖像上潛在臉部的大小，而不是僅縮小搜索臉部的區(qū)域。根據(jù)該技術(shù)，可以減少需要用來搜索臉部的處理量。專利文獻(xiàn)3描述了以下方法提取與圖像中人的臉相對(duì)應(yīng)的臉部區(qū)域，參考攝像機(jī)參數(shù)來估計(jì)臉部區(qū)域到重心的底部(floor)的高度，以及根據(jù)估計(jì)結(jié)果提取圖像中的輪椅區(qū)域。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1JP2007-187618A專利文獻(xiàn)2JP2007-156939A專利文獻(xiàn)3W02002/056251(再次公布)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1Paul Viola, Michael Jones, " Rapid object detection using a boosted cascade of simple features " , Proceeding of Computer Vision and Pattern Recognition 2001非專利文獻(xiàn)2Collins, Lipton, Kanade, Fujiyoshi, Duggins, Tsin, Tolliver, Enomoto, and Hasegawa, " A System for Video Surveillance and Monitoring :VSAM Final Report" , Technical report CMU-RI-TR-00-12, Robotics Institute, Carnegie Mellon University, May,2000非專利文獻(xiàn)3Toshinori Hosoi,Eiki Ishidera," An object classification method based on moving region' s appearance" , FIT2006 Lecture Notes,200
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)非專利文獻(xiàn)1中描述的方法，需要對(duì)圖像中所有可能包含物體的所有部分區(qū)域執(zhí)行對(duì)物體是否是臉的判斷，這要求大量的處理，并因此減慢了處理速度。為此，該方法不能使用用于高速處理的低性能和低成本設(shè)備。如果障礙物隱蔽了包含人的大的區(qū)域，通過使用該方法，不一定能獲得高的判斷效率。因此，難以應(yīng)用該方法以獲得高的判斷效率。根據(jù)非專利文獻(xiàn)2中描述的方法，通過使用圖像之間的差異可以實(shí)現(xiàn)處理量的減少，然而，如果障礙物隱蔽了人的大的區(qū)域，不一定能獲得高的判斷效率。因此，在非專利文獻(xiàn)1的方法的情況下，難以將該方法應(yīng)用于獲得高判斷效率的目的。根據(jù)將非專利文獻(xiàn)2中描述的判斷方法和非專利文獻(xiàn)3中描述的統(tǒng)計(jì)圖像識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，使用稍長的處理時(shí)間，可以改進(jìn)判斷性能，然而，如果障礙物隱蔽了人的大的區(qū)域，則難以執(zhí)行該判斷過程。因此，難以應(yīng)用該技術(shù)來獲得高的判斷效率。專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)3中描述的方法都僅在包含物體的圖像的部分區(qū)域中執(zhí)行簡(jiǎn)單搜索臉部的過程，這要求大量的處理，并減慢了處理速度。如果障礙物隱蔽了物體的大的區(qū)域，不一定能獲得高的判斷效率。因此，與非專利文獻(xiàn)1和2中所描述的相同，其難以應(yīng)用專利文獻(xiàn)1和3中描述的該兩種方法，以獲得高的判斷效率。根據(jù)專利文獻(xiàn)2中描述的技術(shù)，需要兩個(gè)或更多的攝像機(jī)，這增加了系統(tǒng)的設(shè)備成本。如果通過使用立體視覺方法來獲得的距離的精確測(cè)量很低，便難以正確地縮小潛在的臉部的大小，為了獲得對(duì)距離的精確測(cè)量，不得不嚴(yán)格地限制用于布置攝像機(jī)的位置和環(huán)境，以至于安裝計(jì)算機(jī)的地點(diǎn)將受到限制。本發(fā)明的目標(biāo)是提供解決上述問題的判斷人的設(shè)備、方法和程序，即使障礙物隱蔽了物體的一部分，該設(shè)備、方法和程序也能夠通過使用少量的處理來精確地判斷物體是否是人。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的判斷人的設(shè)備包括障礙物存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)從基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)的圖像提取的對(duì)障礙物的區(qū)域進(jìn)行指示的信息，所述障礙物是從所述圖像提取的；頭部范圍計(jì)算裝置，當(dāng)從所述圖像中提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定所述物體與所述圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在范圍是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的所述障礙物的區(qū)域，以及，基于所假定的范圍和之前所提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定所述物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部來計(jì)算頭部在圖像上的潛在范圍；以及頭部檢測(cè)裝置，判斷在頭部范圍計(jì)算裝置所計(jì)算的頭部的范圍內(nèi)，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的判斷人的方法是基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)判斷圖像中出現(xiàn)的物體是否是人的判斷人的方法，包括參考障礙物存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)對(duì)障礙物在圖像上的區(qū)域進(jìn)行指示的信息；當(dāng)從所述圖像中提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定所述物體在圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在區(qū)域是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的障礙物的區(qū)域；基于所假定的范圍以及之前提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性， 通過假定物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部，計(jì)算頭部在圖像上的潛在區(qū)域；以及判斷在所計(jì)算的頭部的范圍中，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的程序是在計(jì)算機(jī)中使用的程序，所述程序基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)判斷出現(xiàn)在圖像中的物體是否是人，所述程序使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過程參考障礙物存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)對(duì)障礙物在圖像上的區(qū)域進(jìn)行指示的信息；當(dāng)從圖像中提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定物體在圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在區(qū)域是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的障礙物的區(qū)域；基于所假定的范圍以及之前提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性， 通過假定物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部，計(jì)算頭部在圖像上的潛在區(qū)域；以及判斷在所計(jì)算的頭部的范圍中，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的判斷人的設(shè)備的配置的框圖。圖2是用于描述圖1中示出的判斷人的設(shè)備的整個(gè)操作的流程圖。圖3是用于描述圖像中物體的接地點(diǎn)和頂點(diǎn)以及接地點(diǎn)的潛在范圍的示意圖；以及圖4是示出當(dāng)從站立在地板上的人的頂點(diǎn)朝著其接地點(diǎn)的方向匯聚于一點(diǎn)的情況下的示意圖。參考編號(hào)的描述100數(shù)據(jù)處理設(shè)備110隱蔽可能性判斷裝置120接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置130位置/大小估計(jì)裝置140綜合分?jǐn)?shù)計(jì)算裝置150人類大小一致性判斷裝置160頭部檢測(cè)裝置170判斷人的裝置200存儲(chǔ)設(shè)備210障礙物存儲(chǔ)器220攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。(第一示例性實(shí)施例)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的判斷人的設(shè)備的配置的框圖。參考圖1，判斷人的設(shè)備用于在基于從外部攝像機(jī)提供的視頻信號(hào)的圖像包含除預(yù)設(shè)的障礙物之外的物體時(shí)，判斷物體是否是人，該判斷人的設(shè)備具有包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備100和存儲(chǔ)器設(shè)備200在內(nèi)的主要部分。外部攝像機(jī)可以是例如監(jiān)視攝像機(jī)。存儲(chǔ)設(shè)備200包括障礙物存儲(chǔ)器210、攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220以及頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230。障礙物存儲(chǔ)器210基于從外部攝像機(jī)提供的視頻信號(hào)來存儲(chǔ)圖像上的預(yù)設(shè)障礙物(可能隱蔽人或物體的障礙物)的區(qū)域。雖然以像素為單位在障礙物存儲(chǔ)器210中保存對(duì)圖像上的障礙物的形狀進(jìn)行表示的信息是優(yōu)選的，然而，在障礙物存儲(chǔ)器210中也可以將與障礙物區(qū)域有關(guān)的信息保存為矩形區(qū)域的組合。該“矩形區(qū)域的組合”指的是小的塊的組合對(duì)障礙物的形狀進(jìn)行表示。攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220存儲(chǔ)用于圖像坐標(biāo)系統(tǒng)(即，在基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)的圖像上的坐標(biāo)系統(tǒng))與真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)(例如，地圖上的坐標(biāo)系統(tǒng))之間的雙向變換的參數(shù)。提前計(jì)算該參數(shù)(在操作設(shè)備之前)。特別地，在引用文檔1‘R. Y. Tsai, “ A Versatile Camera Calibration Technique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses" ，IEEE Journal of Roboticsand Automation, Vol. RA_3，No. 4，pp. 323-344,1987，中描述的攝像機(jī)校準(zhǔn)技術(shù)用于導(dǎo)出攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，并將所導(dǎo)出的參數(shù)存儲(chǔ)在攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220中。內(nèi)部參數(shù)包括與攝像機(jī)的焦距等有關(guān)的信息。外部參數(shù)包括與攝像機(jī)的位置、姿態(tài)等等有關(guān)的信肩、ο由于上述攝像機(jī)校準(zhǔn)技術(shù)是眾所周知的技術(shù)，在此將不進(jìn)行詳細(xì)描述。雖然實(shí)施例的判斷人的設(shè)備不包括外部攝像機(jī)作為組件，然而，提前計(jì)算并存儲(chǔ)在攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220中的對(duì)攝像機(jī)鏡頭和所安裝的攝像機(jī)的環(huán)境進(jìn)行描述的參數(shù)使得判斷人的設(shè)備可以執(zhí)行圖像坐標(biāo)系統(tǒng)中的點(diǎn)與地圖上的坐標(biāo)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之間的雙向變換。頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230存儲(chǔ)用于判斷圖像是否包含“頭部”的參數(shù)。該實(shí)施例不限制用于判斷“頭部”是否存在的技術(shù)?？梢灾貜?fù)執(zhí)行用于識(shí)別“頭部”是否存在的過程，以通過使用引用文檔 2 iAtsushi Sato, “ Character Recognition using Generalized Learning Vector Quantization" , Technical Report of the Institute of Electronics,Information and Communication Engineers (IEICE),PRMU95-219,1996' 中描述的統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別技術(shù)(例如，“廣義學(xué)習(xí)矢量量化”)來搜索頭部。在這種情況下，將被稱為“參考矢量”的參數(shù)存儲(chǔ)在頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230中。根據(jù)以上的“廣義學(xué)習(xí)矢量量化”，對(duì)屬于兩個(gè)類別“頭”和“不是頭”中每個(gè)類別的一個(gè)或多個(gè)參考矢量進(jìn)行準(zhǔn)備。計(jì)算輸入數(shù)據(jù)和參考矢量之間的距離，以將輸入數(shù)據(jù)分類到最接近的參考矢量所屬于的類別中。直觀上，參考矢量是包括表示“頭”的矢量和表示 “不是頭”的矢量在內(nèi)的矢量的集合。作為在程序的控制之下工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備100包括隱蔽可能性判斷裝置110、接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置120、位置/大小估計(jì)裝置130、人類大小一致性判斷裝置140、頭部范圍計(jì)算裝置150、頭部檢測(cè)裝置160和判斷人的裝置170。數(shù)據(jù)處理設(shè)備110從外部攝像機(jī)接收視頻信號(hào)，并基于該視頻信號(hào)，判斷在圖像的圖像坐標(biāo)上，物體的區(qū)域是否接觸到在障礙物存儲(chǔ)器210中保存的障礙物的區(qū)域(基于物體是“人”還”非人”來判斷)。當(dāng)物體的區(qū)域接觸到障礙物的區(qū)域時(shí)，隱蔽可能性判斷裝置110判斷障礙物隱蔽了物體。當(dāng)物體的區(qū)域沒有接觸到障礙物的區(qū)域時(shí)，隱蔽可能性判斷裝置110判斷障礙物沒有隱蔽物體。當(dāng)顯而易見地，即使物體和障礙物在圖像上接觸，障礙物沒有隱蔽物體時(shí)(例如在從外部攝像機(jī)的視點(diǎn)看，物體站在障礙物之前的情況下)，隱蔽可能性判斷裝置110判斷障礙物沒有隱蔽物體。由于障礙物的區(qū)域已知，通過檢測(cè)物體的區(qū)域隱蔽障礙物的區(qū)域的狀態(tài)，可以檢測(cè)到從外部攝像機(jī)的視點(diǎn)來看的物體站在障礙物前面的狀態(tài)。可以使用任何方法來作為在圖像上提取物體的技術(shù)。例如，如專利文獻(xiàn)2所述，可以基于特定時(shí)間處的圖像(背景圖像)與的當(dāng)前圖像之間的差異來提取圖像上的物體。接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置120計(jì)算接地點(diǎn)的潛在范圍，在該接地點(diǎn)處，物體接觸參考面(reference face)，例如，地板等(在此，將此假定為地面)，即，考慮到障礙物，當(dāng)物體是人時(shí)，在圖像坐標(biāo)上與人的腳底相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置120還計(jì)算物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)(部分)的潛在范圍，即，考慮到障礙物，當(dāng)物體是人時(shí)，在圖像坐標(biāo)上與頭頂 (在此稱之為“頂點(diǎn)”)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。位置/大小估計(jì)裝置130根據(jù)物體在圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上的“接地點(diǎn)”和“頂點(diǎn)”的這兩個(gè)點(diǎn)集合來計(jì)算物體在真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)上的潛在位置(即，物體在地圖坐標(biāo)系統(tǒng)上的位置以及物體的大小)。由于接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置120計(jì)算物體的“接地點(diǎn)”和“頂點(diǎn)”兩個(gè)點(diǎn)集合的潛在范圍，位置/大小估計(jì)裝置130所計(jì)算的結(jié)果是物體潛在的范圍和大小。人類大小一致性判斷裝置140將物體在真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)上的大小和人類在統(tǒng)計(jì)意義上的潛在大小相比較，以判斷物體是否具有人的潛在大小。由于位置/大小估計(jì)裝置130所計(jì)算的結(jié)果是物體的潛在大小的范圍，如果物體的潛在大小的范圍與人統(tǒng)計(jì)意義上的潛在大小的范圍相重疊，物體很可能是人。在此，假定物體的潛在大小的范圍是從由引用文檔1中所描述的Tsai的技術(shù)所計(jì)算的物體的大小(高度)的最小值到最大值，例如，從50cm到130cm。另一方面，假定人 (例如，日本人(小學(xué)生))在統(tǒng)計(jì)意義上的潛在大小的范圍是高度從IlOcm到180cm。從而，因?yàn)閺腎lOcm到130cm的范圍進(jìn)行了重疊，物體很可能是高度在該范圍內(nèi)的人。頭部范圍計(jì)算裝置150計(jì)算物體區(qū)域在圖像坐標(biāo)上的潛在范圍，頭部在圖像坐標(biāo)上的潛在范圍，該頭部在圖像坐標(biāo)上的潛在范圍是通過假定物體是“人”，基于人類身體和人類頭部的位置和大小之間的關(guān)系以及人類頭部的大小的潛在范圍而獲得的。物體區(qū)域在圖像坐標(biāo)上的潛在范圍包括位置/大小估計(jì)裝置130所計(jì)算的值，該值是物體的位置和大小與和該物體相鄰的障礙物的區(qū)域相結(jié)合的潛在范圍?；谖矬w區(qū)域，由物體的最小高度來計(jì)算物體的最大高度。另一方面，人類高度和人類頭部大小之間的相關(guān)性(頭部大小在高度上的比例以及頭部和整個(gè)身體之間的物理關(guān)系)在醫(yī)學(xué)上在特定的范圍內(nèi)?；诖耍?dāng)已知人的高度時(shí)，可以計(jì)算頭部位置的潛在范圍。因此，通過假定物體的高度是人類的高度，可以將頭的位置和大小的潛在范圍縮小。由于頭部的位置和大小的范圍取決于人的姿態(tài)，可根據(jù)本發(fā)明的目的對(duì)人的姿態(tài)進(jìn)行限制。如果將僅觀察到人的行走動(dòng)作或站立姿態(tài)的視頻用作本實(shí)施例的判斷人的設(shè)備的輸入，則可以使用行走的人的整個(gè)身體和頭部之間的位置和大小的關(guān)系以及站立的人的整個(gè)身體和頭部之間的位置和大小的關(guān)系來作為限制。頭部檢測(cè)裝置160判斷圖像中的特定區(qū)域(頭部范圍計(jì)算裝置150所縮小的區(qū)域)是否包含“頭部”?？梢允褂糜糜诨诶鐖D像的亮度信息執(zhí)行統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)，以在判斷中檢測(cè)該特定區(qū)域中的頭部。由于本發(fā)明是用于判斷物體是“人”還”非人”，可以使用不對(duì)頭部的位置進(jìn)行確認(rèn)的技術(shù)。在頭部檢測(cè)裝置160判斷該特定區(qū)域(頭部范圍計(jì)算裝置150所縮小的區(qū)域)不包含“頭部”的情況下，判斷人的裝置170判斷該區(qū)域中示出的物體是否是人。在做出該判斷中，判斷可這樣進(jìn)行通過使用物體的該區(qū)域的縱橫比來判斷物體是否是人，或者通過基于例如圖像的亮度信息來使用統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別技術(shù)直接判斷物體是否是人?，F(xiàn)在，將要詳細(xì)描述本實(shí)施例的判斷人的設(shè)備的全部操作。在下面的描述中，假設(shè)基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)來縮小物體的區(qū)域(要被判斷為“人”或“非人”的區(qū)域)，作為預(yù)處理。特別地，可以把將物體的區(qū)域指示為圖像坐標(biāo)上的區(qū)域的信息輸入到隱蔽可能性判斷裝置110中，或者將從圖像提取的與物體的區(qū)域有關(guān)的信息輸入到隱蔽可能性判斷裝置110中。存在著所縮小的區(qū)域事實(shí)上不包含物體的可能性。在這種情況下，人類大小一致性判斷裝置140判斷其不是“人”。因此，可以將對(duì)該區(qū)域有可能包含物體進(jìn)行指示的信息輸入到隱蔽可能性判斷裝置110，作為指示物體的區(qū)域的信息。圖2是用于描述圖1中示出的判斷人的設(shè)備的整個(gè)操作的流程圖。首先，隱蔽可能性判斷裝置110判斷物體的區(qū)域是否接觸圖像上的障礙物的區(qū)域 (步驟S110)。從而知道障礙物是否可能隱蔽了物體。然后，接地點(diǎn)計(jì)算裝置120計(jì)算在物體接觸地(接地點(diǎn))處的接地點(diǎn)的潛在范圍， 以及物體與圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上的地相距最遠(yuǎn)的點(diǎn)(頂點(diǎn))的潛在范圍(S120)。在此，接地點(diǎn)計(jì)算裝置120通過考慮到物體被障礙物所隱蔽來計(jì)算該兩個(gè)點(diǎn)集合的潛在范圍。如果在步驟SllO中判斷物體不接觸障礙物(如果存在物體不被障礙物所隱蔽的可能性)，對(duì)物體的接地點(diǎn)和頂點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。根據(jù)在步驟S120中計(jì)算的物體在圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上的接地點(diǎn)和頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)范圍， 位置/大小估計(jì)裝置130對(duì)物體在地圖坐標(biāo)上的位置的潛在范圍和物體的大小的潛在范圍進(jìn)行估計(jì)(步驟S130)?；跀z像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220中保存的值，執(zhí)行從圖像坐標(biāo)系統(tǒng)到真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)的范圍變換。人類大小一致性判斷裝置140判斷在步驟S130中計(jì)算的物體在地圖坐標(biāo)上的大小的范圍是否在人類大小的適當(dāng)范圍內(nèi)(步驟S140)。如果在步驟S130中計(jì)算的物體的大小的潛在范圍的至少一部分在統(tǒng)計(jì)意義上人的大小的潛在范圍內(nèi)，那么該物體很可能是 “人”；因此，在步驟S140中判斷大小確實(shí)一致。另一方面，如果在步驟S130中計(jì)算的物體的大小的潛在范圍與統(tǒng)計(jì)意義上人的大小的潛在范圍沒有重疊，那么該物體很可能不是 “人”;因此，在步驟S140中判斷大小不一致。如果判斷大小確實(shí)一致，操作進(jìn)行到下一步驟 S150。如果判斷大小不一致，操作結(jié)束。如果人類大小一致性判斷裝置140判斷大小確實(shí)一致，頭部范圍計(jì)算裝置150假定物體是人，并計(jì)算人的頭部在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍(步驟S150)。參考存儲(chǔ)在頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230中的參數(shù)，頭部檢測(cè)裝置160判斷在步驟 S150中計(jì)算的頭部的位置和大小的潛在范圍是否包含“頭部”(步驟S160)。例如，可以使用上述統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別技術(shù)判斷是否存在“頭部”。如果在步驟S160中判斷存在頭部，頭部檢測(cè)裝置160輸出物體是“人”的判斷，然后結(jié)束操作。另一方面，如果在步驟S160中判斷不存在“頭部”(或者如果不能成功檢測(cè)到頭部)，判斷人的裝置170執(zhí)行判斷人的過程(步驟S170)。可以將用于判斷物體是否是人的任何過程應(yīng)用于該判斷人的過程。例如，判斷可這樣進(jìn)行通過使用物體的該區(qū)域的縱橫比來判斷物體是否是人，或者通過基于例如圖像的亮度信息來使用統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別技術(shù)直接判斷物體是否是人。根據(jù)上述實(shí)施例的判斷人的設(shè)備，通過考慮到物體被障礙物所隱蔽的區(qū)域，計(jì)算物體在圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上的位置和大小的范圍，將計(jì)算出的范圍變換為地圖坐標(biāo)上的范圍， 并基于地圖坐標(biāo)上的范圍，判斷物體是否是人。由于僅在存在物體是人的可能性的情況下才執(zhí)行用于確定是否存在“頭部”的判斷過程，可以減少處理量。通過考慮到物體被障礙物所隱蔽的區(qū)域，縮小了物體在圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上的位置和大小的范圍，并且在該縮小的范圍上執(zhí)行用于確定是否存在“頭部”的判斷過程。這減少了處理量，并且可以高性能地判斷是否存在“頭部”。以這種方式，即使隱蔽了除頭部之外的其他部分，實(shí)施例也可以低處理量和高性能地判斷物體是“人”還是“非人”。
實(shí)施例現(xiàn)在，將以特定的環(huán)境來詳細(xì)描述圖1中示出的判斷人的設(shè)備。在圖像坐標(biāo)系統(tǒng)的向上方向是真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)上的高度方向的情況下(即，在人站立在地板上的情況下)，將以頭部出現(xiàn)在向上的方向上，腳出現(xiàn)在圖像向下的方向上的情況來描述本實(shí)施例。將很可能屏蔽物體的障礙物假定為僅為例如桌子或放在地板上的盒型或板型的物體。根據(jù)該情況，存在著人的接地點(diǎn)和頂點(diǎn)都被障礙物所屏蔽的情況以及僅接地點(diǎn)被障礙物所屏蔽的情況。如果接地點(diǎn)和頂點(diǎn)都被屏蔽，原則上不能檢測(cè)到圖像上的物體的區(qū)域。 因此事實(shí)上，接地點(diǎn)是應(yīng)該被考慮到的唯一被屏蔽的部分。現(xiàn)在，將詳細(xì)描述判斷從圖像檢測(cè)到的物體是否是人的操作。輸入到隱蔽可能性判斷裝置110的數(shù)據(jù)包括來自外部攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)和對(duì)物體的區(qū)域進(jìn)行指示的直角坐標(biāo)值。障礙物存儲(chǔ)器210提前存儲(chǔ)將圖像上障礙物的區(qū)域表示為小的矩形集合的信息。當(dāng)將關(guān)于障礙物的信息存儲(chǔ)在障礙物存儲(chǔ)器210中時(shí)，手動(dòng)存儲(chǔ)從外部攝像機(jī)獲得的圖像數(shù)據(jù)。如果用于捕捉圖像的攝像機(jī)是固定的，可以使用所存儲(chǔ)的障礙物信息作為也用于在另一時(shí)間捕捉的圖像。在將障礙物的區(qū)域表示為小的矩形的集合的情況下的輸入工作量要比在以像素為單位輸入與障礙物區(qū)域有關(guān)的信息的情況下的輸入工作量更小。將用于攝像機(jī)圖像坐標(biāo)系統(tǒng)和真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)之間的雙向轉(zhuǎn)換的參數(shù)存儲(chǔ)在攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220中。通過使用在上述引用文檔1中描述的攝像機(jī)校準(zhǔn)技術(shù)來提前計(jì)算該參數(shù)。下面將簡(jiǎn)要地描述攝像機(jī)校準(zhǔn)技術(shù)的特定應(yīng)用。攝像機(jī)鏡頭的恒定值(例如，焦距)已知。圖像上的坐標(biāo)值實(shí)際上由攝像機(jī)捕捉， 并且關(guān)于真實(shí)世界坐標(biāo)的參考面上的三點(diǎn)或更多點(diǎn)(例如，地)來手動(dòng)計(jì)算真實(shí)世界地圖上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值(地圖坐標(biāo))。然后，通過將這些值應(yīng)用到上述引用文檔1中描述的公式來計(jì)算攝像機(jī)參數(shù)。作為頭部檢測(cè)裝置140判斷是否存在“頭部”的技術(shù)，在從要處理的區(qū)域剪切出的任何部分區(qū)域上，執(zhí)行在上述引用文檔2中所描述的“廣義學(xué)習(xí)矢量量化”的對(duì)是“頭部”還是“不是頭部”的判斷過程。為此，將“廣義學(xué)習(xí)矢量量化”所學(xué)到的參考矢量計(jì)算為用于判斷圖像的部分區(qū)域是“頭部”還是“不是頭部”的參數(shù)，并提前將其存儲(chǔ)在頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230中。現(xiàn)在，下面將參考圖1和圖2詳細(xì)描述判斷人的操作。首先，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟SllO的操作。在步驟SllO中，判斷障礙物區(qū)域是否接觸物體區(qū)域的矩形區(qū)域，以判斷是否存在物體被隱蔽的可能性。在該實(shí)施例中，將圖像坐標(biāo)系統(tǒng)的向上方向調(diào)節(jié)為真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)的高度方向，并且將障礙物調(diào)節(jié)為僅屏蔽物體的兩個(gè)點(diǎn)集合(如上所述，“接地點(diǎn)”和“頂點(diǎn)”)中的接地點(diǎn)。此外，在下一階段的步驟S120中，不需要除了該兩個(gè)點(diǎn)集合(例如與圖像上物體的下端相對(duì)應(yīng)的“物體的接地點(diǎn)”和與圖像上物體的上端相對(duì)應(yīng)的“頂點(diǎn)”)之外的點(diǎn)。因此，可以簡(jiǎn)化步驟SllO中的過程。特別地，在步驟SllO中，僅必須判斷障礙物區(qū)域(矩形)的上端是否接觸物體區(qū)域(矩形)的下端。當(dāng)將對(duì)障礙物區(qū)域進(jìn)行指示的各個(gè)小的矩形的上端與物體區(qū)域(矩形)的下端的坐標(biāo)值相比時(shí)，以及如果物體的下端的坐標(biāo)值接觸圖像上各個(gè)小的矩形的上端，障礙物很可能隱蔽了物體的一部分。然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟S120的操作。如果在步驟SllO中判斷障礙物沒有隱蔽物體，將物體下端的點(diǎn)判定為接地點(diǎn)，將物體上端的點(diǎn)判定為頂點(diǎn)。在圖3示出的示例中，在步驟SllO中將圖像上的兩個(gè)物體中在右邊示出的物體判斷為沒有被障礙物所隱蔽。因此，針對(duì)該右手邊的物體，將下端的點(diǎn)Pl 判定為接地點(diǎn)，將上端的點(diǎn)P2判定為頂點(diǎn)。另一方面，如果在步驟SllO中判斷障礙物隱蔽了物體，則存在物體的接地點(diǎn)在障礙物區(qū)域的上端和下端之間的可能性。因此，將障礙物區(qū)域的上端和下端之間的范圍(圖3 中表示為H)估計(jì)為物體的接地點(diǎn)的潛在范圍。將物體的上端的點(diǎn)估計(jì)為離地的最遠(yuǎn)點(diǎn)(頂點(diǎn))。這些離地的最遠(yuǎn)點(diǎn)與當(dāng)在步驟SllO中判斷物體未被隱蔽時(shí)判定為頂點(diǎn)的點(diǎn)相同。然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟S130的操作。如果在步驟S120中判斷接地點(diǎn)和頂點(diǎn)各自都被判定為一個(gè)點(diǎn)，通過將圖像坐標(biāo)上的接地點(diǎn)變換為真實(shí)世界坐標(biāo)上的點(diǎn)，獲得物體在真實(shí)世界中的位置，即物體在地圖坐標(biāo)上的位置。同樣地，針對(duì)物體的頂點(diǎn)，將這些點(diǎn)從圖像坐標(biāo)變換為地圖坐標(biāo)，并基于已變換的物體的頂點(diǎn)以及物體在地圖坐標(biāo)上的位置，獲得物體的大小。可以使用上述引用文檔1中所描述的計(jì)算技術(shù)作為使用上述坐標(biāo)變換的計(jì)算技術(shù)。更具體地，可以使用在引用文檔3中描述的用于獲得物體在真實(shí)世界坐標(biāo)中的高度的計(jì)算技術(shù)(Yuzo Ogawa, Hironobu Fujiyoshi, “ Visual Tracking System by Master-Slaving" ，The ninth Symposium on Sensing via Image Information，2003)作為計(jì)算技術(shù)(參見公式(8)和(9))。另一方面，如果接地點(diǎn)不是作為一點(diǎn)而是作為步驟S120中的潛在范圍而獲得，也需要將物體在地圖坐標(biāo)上與接地點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置來作為范圍獲得。使用以下示出的近似計(jì)算來計(jì)算范圍。首先，分別計(jì)算物體的接地點(diǎn)的潛在范圍中最上面的端點(diǎn)(即，被變換為地圖坐標(biāo)的接觸障礙物的點(diǎn)(點(diǎn)A))，以及物體的接地點(diǎn)的潛在范圍中最下面的端點(diǎn)(S卩，被變換為地圖坐標(biāo)的障礙物的下端的點(diǎn)(點(diǎn)B))?？梢詫Ⅻc(diǎn)A和點(diǎn)B之間的范圍估計(jì)為物體在地圖坐標(biāo)上的潛在范圍。還需要計(jì)算物體在真實(shí)世界中的大小，雖然可以將該計(jì)算替換為對(duì)物體的大小的范圍的估計(jì)，將通過假定物體的接地點(diǎn)是點(diǎn)A而計(jì)算出的物體大小與通過假定物體的接地點(diǎn)是點(diǎn)B而計(jì)算出的物體大小之間的范圍作為估計(jì)出的范圍。然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟S140的操作。判斷在步驟S130中計(jì)算的物體的實(shí)際大小的范圍是否與人類的大小的潛在范圍相重疊。具體地，可以將人類的身體的統(tǒng)計(jì)意義上的潛在高度的最大值和最小值判定為人的潛在范圍。在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中，如果可以將出現(xiàn)在圖像中的人限定為日本籍的成人， 則可以使用該類別的統(tǒng)計(jì)值。理所當(dāng)然地，可以替代使用高度實(shí)際上的最大值和最小值，使用實(shí)際上基于高度的統(tǒng)計(jì)分布可以忽略的最大值和最小值。如果在步驟S140中判斷物體很可能不是人類，將物體判斷為“非人”，并結(jié)束操作。
然后，執(zhí)行與圖2中的步驟S150相對(duì)應(yīng)的操作，并估計(jì)頭部在圖像坐標(biāo)上的潛在范圍和頭部大小的范圍。通過將步驟S140中計(jì)算的物體的高度假定為人的高度，計(jì)算人的頭部的潛在位置和頭部大小的范圍。特別地，如果將圖像中的人限定為行走或站立的人，可以根據(jù)頭部大小在人的高度中的分布來計(jì)算頭部大小的范圍。可以估計(jì)，頭部在從頂點(diǎn)開始的頭部大小范圍內(nèi)。然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟S160的操作。針對(duì)步驟S150中估計(jì)的頭部的潛在范圍和頭部大小的潛在范圍來限制性地判斷是否存在“頭部”。執(zhí)行通過使用“廣義學(xué)習(xí)矢量量化”(一種統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法)來判斷是 “頭部”還是“不是頭部”的過程，作為對(duì)可以從要處理的區(qū)域提取的各種部分區(qū)域的判斷技術(shù)。針對(duì)是否存在“頭部”，要判斷的范圍越窄，防止處理時(shí)間增加的潛力越大。如果在步驟S160的操作中判斷存在“頭部”，則判斷物體是“人”，并結(jié)束操作。然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于圖2中步驟S170的操作?？梢詫⒂糜谂袛辔矬w是否是人的任何過程分配給步驟S170，并且在本實(shí)施例中， 對(duì)判斷進(jìn)行分配，該判斷使用了要被判斷的物體的區(qū)域的縱橫比。由于如果物體是行走或站立的人，其圖像上的物體范圍垂直地看起來很長，則判斷物體是“人”，并結(jié)束操作。否則， 判斷物體”非人”，并結(jié)束操作。理所當(dāng)然，如果在實(shí)踐中用于判斷物體是人的直到步驟S160的過程足夠有效，便可以省略步驟S170。現(xiàn)在，將描述實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)。由于實(shí)施例縮小了對(duì)是否存在“頭部”進(jìn)行判斷的過程的范圍，同時(shí)考慮到障礙物隱蔽物體的可能性，可以在不執(zhí)行任何浪費(fèi)的計(jì)算的情況下精確地判斷是否存在“頭部”。 相應(yīng)地，即使隱蔽了除頭部以外的部分，實(shí)施例也可以使用少量的處理來精確地執(zhí)行對(duì)象是“人”還是”非人”的判斷過程。雖然在本實(shí)施例中將在真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)中的高度方向調(diào)節(jié)為圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上向上的方向，然而，可以將該高度方向調(diào)節(jié)為除向上方向外的其他方向。在后者的情況下， 可以將所輸入的圖像旋轉(zhuǎn)該其他方向所產(chǎn)生的角度到向上的方向。通過將要輸入的圖像旋轉(zhuǎn)到圖像坐標(biāo)系統(tǒng)上向上的方向，本發(fā)明可以提供與以上判斷障礙物是否隱蔽了物體的過程相同的優(yōu)勢(shì)。亦即，可以將物體和障礙物之間的隱蔽-被隱蔽的關(guān)系應(yīng)用到在輸入之前進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)的圖像，或者通過將圖像坐標(biāo)系統(tǒng)的軸從物體的頂點(diǎn)調(diào)節(jié)到接地點(diǎn)來應(yīng)用到圖像。由于位置/大小估計(jì)裝置130所使用的公式考慮到該旋轉(zhuǎn)，該公式本身也是可用的。真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)中的高度方向或者與高度方向相反的方向可以指向圖像中的特定頂點(diǎn)，而不是指向圖像坐標(biāo)系統(tǒng)中恒定的方向。更特別地，從站立在地板上的人的頂點(diǎn)到接地點(diǎn)的方向可以分別指向如圖4所示的特定頂點(diǎn)。當(dāng)攝像機(jī)幾乎對(duì)準(zhǔn)地面時(shí)可以觀察到這種情況。在該情況下，物體的頂點(diǎn)方向和接地點(diǎn)方向根據(jù)物體在圖像上的位置而改變。 在這種情況下，可以將物體和障礙物之間的隱蔽-被隱蔽關(guān)系應(yīng)用到通過假定物體的下端的方向和障礙物的下端的方向都指向圖像上的點(diǎn)來進(jìn)行的判斷。如果圖像由于鏡頭而極大地失真了，物體在圖像中的高度方向便不是簡(jiǎn)單地指向點(diǎn)，在這種情況下，可以將物體在整個(gè)圖像中向著與物體的位置相對(duì)應(yīng)的上端和下端的方向與圖像分開存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以使得可以根據(jù)方向來切換過程?？梢詫?duì)從外部攝像機(jī)提供的視頻信號(hào)的每幀來執(zhí)行圖2中示出的一系列過程。備選地，可以對(duì)從在圖像上提取的物體的每幀來執(zhí)行圖2中示出的一系列過程。根據(jù)本發(fā)明，即使物體被某個(gè)東西隱蔽到一定的程度，也可以使用少量的處理和低成本的裝置來判斷攝像機(jī)所捕捉到的移動(dòng)圖像或靜止圖像中包含的物體是“人”還是“非人”。對(duì)于該優(yōu)勢(shì)，可以針對(duì)諸如對(duì)房間中的人員進(jìn)行監(jiān)視的目的來應(yīng)用本發(fā)明，在房間中， 有很多障礙物，例如桌子和架子。雖然已經(jīng)參考實(shí)施例描述了本發(fā)明，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例和示例。在不背離本發(fā)明的精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的配置和操作進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的各種修改。例如，在圖1中示出的配置中，可以將裝置部分集成在一起，以簡(jiǎn)化配置。例如，判斷人的設(shè)備可以包括障礙物存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)對(duì)圖像上的障礙物的區(qū)域進(jìn)行指示的信息，障礙物是從圖像提取的；頭部范圍計(jì)算裝置，當(dāng)從圖像提取的物體的一部分被障礙物所隱蔽時(shí)，假定物體與圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在范圍是在障礙物存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的障礙物的區(qū)域，以及，基于所假定的范圍和之前所提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部來計(jì)算頭部在圖像上的潛在范圍；以及頭部檢測(cè)裝置，判斷在頭部范圍計(jì)算裝置所計(jì)算的頭部的范圍內(nèi)，是否存在具有與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。根據(jù)上述配置，考慮到障礙物隱蔽物體的范圍來估計(jì)物體的范圍，將頭部的潛在范圍縮小到假定的范圍內(nèi)。因此，該設(shè)備可以減少頭部的判斷過程中的處理量，并將處理速度加速了所縮小的范圍的量。由于設(shè)備不需要使用多個(gè)攝像機(jī)，其可以避免更高成本的問題和要求安裝攝像機(jī)的環(huán)境所導(dǎo)致的限制。判斷人的設(shè)備還可以包括攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器，保存能夠執(zhí)行圖像坐標(biāo)上的點(diǎn)與真實(shí)世界坐標(biāo)上的點(diǎn)之間的坐標(biāo)變換的參數(shù)；位置/大小估計(jì)裝置，參考攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器中保存的參數(shù)，將物體在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍變換為真實(shí)世界坐標(biāo)上的位置和大小的范圍，所述物體在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍由所假定的接地點(diǎn)的范圍和該部分離參考面的高度所判定；以及人類大小一致性判斷裝置，基于人類大小和頭的大小在真實(shí)世界坐標(biāo)上的統(tǒng)計(jì)分布，判斷由位置/大小估計(jì)裝置所變換的物體在真實(shí)世界坐標(biāo)上的位置和大小的范圍是否是潛在的人類范圍，其中，當(dāng)所述人類大小一致性判斷裝置判斷所述物體的位置和大小的范圍是潛在的人類范圍時(shí)，頭部范圍計(jì)算裝置可以計(jì)算物體的范圍中存在的頭部的潛在范圍。判斷人的設(shè)備還可以包括隱蔽可能性判斷裝置，判斷物體的區(qū)域在垂直于圖像坐標(biāo)上的參考面的方向上是否接觸障礙物的區(qū)域的上端，以及如果所述區(qū)域接觸所述上端，判斷所述障礙物隱蔽了所述物體的一部分，其中，將障礙物在圖像上的區(qū)域定義為矩形形狀的區(qū)域。判斷人的設(shè)備還可以包括接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置，如果隱蔽可能性判斷裝置判斷障礙物隱蔽了物體的一部分，假定在垂直于圖像坐標(biāo)上的參考面的方向上，從所述障礙物的區(qū)域的下端到上端的范圍是接地點(diǎn)的范圍，其中，所述頭部范圍計(jì)算裝置可以基于接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置所假定的范圍來計(jì)算頭部的范圍。此外，判斷人的設(shè)備還可以包括判斷人的裝置，如果所述頭部檢測(cè)裝置沒有檢測(cè)到與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀，判斷物體的區(qū)域的形狀是否滿足預(yù)定的對(duì)人在圖像坐標(biāo)上的形狀進(jìn)行指示的條件，以及如果滿足所述條件，判斷物體是人。在圖1示出的配置中，可以使用個(gè)人計(jì)算機(jī)來作為處理設(shè)備100，可以使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)設(shè)備200。在該情況下，可以將障礙物存儲(chǔ)器210、攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器220 和頭部檢測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)器230視為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的一部分?？梢杂蓤?zhí)行判斷人的程序的個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU來提供隱蔽可能性存儲(chǔ)裝置110、接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置120、位置/大小估計(jì)裝置130、人類大小一致性判斷裝置140、頭部范圍計(jì)算裝置150、頭部檢測(cè)裝置160和判斷人的裝置170。判斷人的程序被用于使CPU執(zhí)行圖2中示出的一系列過程。上述實(shí)施例將物體在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍變換為在地圖坐標(biāo)上的范圍，并基于在真實(shí)世界坐標(biāo)上人類身體的大小和頭的大小的統(tǒng)計(jì)分布，判斷所變換的范圍是否是人的潛在范圍。備選地，可以將基于統(tǒng)計(jì)分布的在地圖坐標(biāo)上人類身體的大小和頭的大小的范圍變換為圖像坐標(biāo)上的范圍，以使得可以基于所變換的范圍判斷所估計(jì)的物體在圖像坐標(biāo)上的大小是人的潛在范圍?？梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到監(jiān)視攝像機(jī)的整個(gè)領(lǐng)域。本申請(qǐng)要求基于JP2008-325447的優(yōu)先權(quán)(于2008年12月22日提交)，將此整體并入本文。
權(quán)利要求
1.一種判斷人的設(shè)備，包括障礙物存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)從基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)的圖像提取的對(duì)障礙物的區(qū)域進(jìn)行指示的信息，所述障礙物是從所述圖像提取的；頭部范圍計(jì)算裝置，當(dāng)從所述圖像提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定所述物體與所述圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在范圍是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的所述障礙物的區(qū)域，以及，基于所假定的范圍和之前所提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定所述物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部來計(jì)算頭部在圖像上的潛在范圍；以及頭部檢測(cè)裝置，判斷在所述頭部范圍計(jì)算裝置所計(jì)算的頭部的范圍內(nèi)，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷人的設(shè)備，還包括攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器，保存能夠執(zhí)行在圖像坐標(biāo)上的點(diǎn)與真實(shí)世界坐標(biāo)上的點(diǎn)之間的坐標(biāo)變換的參數(shù)；位置/大小估計(jì)裝置，參考所述攝像機(jī)參數(shù)存儲(chǔ)器中保存的參數(shù)，將物體在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍變換為真實(shí)世界坐標(biāo)上的位置和大小的范圍，所述物體在圖像坐標(biāo)上的位置和大小的潛在范圍由所假定的接地點(diǎn)的范圍和該部分離參考面的高度所判定；以及人類大小一致性判斷裝置，基于人類大小和頭的大小在真實(shí)世界坐標(biāo)上的統(tǒng)計(jì)分布， 判斷由所述位置/大小估計(jì)裝置所變換的物體在真實(shí)世界坐標(biāo)上的位置和大小的范圍是否是潛在的人類范圍，其中頭部范圍計(jì)算裝置，當(dāng)所述人類大小一致性判斷裝置判斷所述物體的位置和大小的范圍是潛在的人類范圍時(shí)，計(jì)算在物體的范圍中存在的頭部的潛在范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的判斷人的設(shè)備，還包括隱蔽可能性判斷裝置，判斷物體的區(qū)域在垂直于圖像坐標(biāo)上的參考面的方向上是否接觸障礙物的區(qū)域的上端，以及如果所述區(qū)域接觸所述上端，則判斷所述障礙物隱蔽了所述物體的一部分，其中將障礙物在圖像上的區(qū)域定義為矩形形狀的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的判斷人的設(shè)備，還包括接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置，如果所述隱蔽可能性判斷裝置判斷障礙物隱蔽了物體的一部分，假定在垂直于圖像坐標(biāo)上的參考面的方向上，從所述障礙物的區(qū)域的下端到上端的范圍是接地點(diǎn)的范圍，其中所述頭部范圍計(jì)算裝置基于所述接地點(diǎn)范圍計(jì)算裝置所假定的范圍來計(jì)算頭部的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的判斷人的設(shè)備，還包括判斷人的裝置，如果所述頭部檢測(cè)裝置沒有檢測(cè)到與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀，判斷物體的區(qū)域的形狀是否滿足預(yù)定的對(duì)人在圖像坐標(biāo)上的形狀進(jìn)行指示的條件，以及如果滿足所述條件，判斷物體是人。
6.一種判斷人的方法，用于基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)，判斷出現(xiàn)在圖像中的物體是否是人，所述方法包括參考障礙物存儲(chǔ)器，所述障礙物存儲(chǔ)器存儲(chǔ)對(duì)障礙物在圖像上的區(qū)域進(jìn)行指示的信息；當(dāng)從圖像提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定物體與圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在區(qū)域是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的障礙物的區(qū)域；基于所假定的范圍以及之前提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部，計(jì)算頭部在圖像上的潛在區(qū)域；以及判斷在所計(jì)算的頭部的范圍中，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。
7. 一種在計(jì)算機(jī)中使用的程序，所述程序基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)，判斷出現(xiàn)在圖像中的物體是否是人，所述程序使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下過程參考障礙物存儲(chǔ)器，所述障礙物存儲(chǔ)器存儲(chǔ)對(duì)障礙物在圖像上的區(qū)域進(jìn)行指示的信息；當(dāng)從圖像提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定物體與圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在區(qū)域是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的障礙物的區(qū)域；基于所假定的范圍以及之前提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部，計(jì)算頭部在圖像上的潛在區(qū)域；以及判斷在所計(jì)算的頭部的范圍中，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。
全文摘要
一種判斷人的設(shè)備，包括障礙物存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)從基于來自外部攝像機(jī)的視頻信號(hào)的圖像提取的對(duì)障礙物的區(qū)域進(jìn)行指示的信息，所述障礙物是從所述圖像提取的；頭部范圍計(jì)算裝置，當(dāng)從所述圖像提取的物體的一部分被所述障礙物所隱蔽時(shí)，假定所述物體與所述圖像上的參考面接觸處的接地點(diǎn)的潛在范圍是存儲(chǔ)在所述障礙物存儲(chǔ)器中的所述障礙物的區(qū)域，以及，基于所假定的范圍和之前所提供的人的高度與頭部的大小和位置之間的相關(guān)性，通過假定所述物體離接地點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分是人的頭部來計(jì)算頭部在圖像上的潛在范圍；以及頭部檢測(cè)裝置，判斷在頭部范圍計(jì)算裝置所計(jì)算的頭部的范圍內(nèi)，是否存在包括與頭部相對(duì)應(yīng)的形狀的區(qū)域。
文檔編號(hào)H04N7/18GK102257529SQ20098015163
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者細(xì)井利憲 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社