[发明专利]图像识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据摄像机等的拍摄探测搭乘自动扶梯或自动人行 道等的乘客用运送系统的乘客和乘客的异常动作的图像识别技术，特别 是，涉及一种应用于根据使用该图像识别的唤起注意与自动扶梯控制来确 保乘客的安全并提供安全感的图像监视系统的技术。

背景技术

在从影像中探测对象物体的图像处理中，以往使用了以背景差分为基 准的方法。这是一种记住未写入探测对象的背景图像并进行输入图像与背 景图像的差分，抽出有变化的像素来检测对象物体的方法。由于该方法以 固定的背景为前提条件而工作，因此存在也检测了天气的变动、照明的变 动、存在于背景中的各种树木或树叶的摆动等的问题。

因此，为了在不探测这样的背景的变动的情况下探测对象，例如，如 作为现有技术记载在非专利文献1中所示，具有在时间方向上观测图像中 的各像素的亮度值并制作亮度值的柱状图的技术。由于各种树木或树叶的 摆动进行周期的反复运动，因此在时间方向上观测某一像素位置的亮度、 生成亮度值的柱状图时，观测以某一亮度为中心的分布。这既有单一的情 况，也存在多个分布的情况。以混合正态分布模型化这些分布，输入影像 的亮度值为从这些正态分布(构成混合正态分布的各正态分布)脱离的值 时，当作存在与背景不同的物体，进行对象物体的检测。

非专利文献1：Stauffer，C.and Grimson，W.E.L.，“Adaptive background mixture models for real-time tracking，”Vol.2，Computer Vision and Pattern Recognition，1999(CVPR1999).IEEE Computer Society.

在所述现有技术中，输入接近于以正态分布近似了的背景模型的亮度 值时，存在即使其为对象物体也会作为背景来进行判定的问题。这是因为 只考虑到作为差分处理的基础的像素的亮度值和时间的变动。另外，如自 动扶梯的台阶或自动人行道，作为动态变化背景的场景的像素的亮度值随 时间大幅变化，且从所述亮度值的柱状图不能正确求出正态分布，存在不 能以很好的精度检测对象物体(包括搭乘在乘客用运送系统的乘客)的问 题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提高搭乘在自动扶梯或自动人行道等乘客用 运送系统的乘客的探测和探测乘客的异常动作的图像识别的精度。

为了该目的，本发明的特征在于，在进行从拍摄装置获得的运动图像 的图像识别、该拍摄装置拍摄承载乘客并进行运送的运送系统的图像识别 装置中，具有：存储部，从所述运送系统中无乘客的状态下拍摄到的由所 述拍摄装置获得的运动图像进行计算，使用由空间方向和时间方向上对该 像素的亮度值进行微分得到的时空间亮度梯度所表现的时空间特征矢量， 存储用1以上的正态分布近似所述时空间特征矢量的发生概率而构成的背 景模型；和控制部，从某一时刻拍摄到的所述拍摄装置获得的运动图像进 行计算，计算由空间方向和时间方向上对该像素的亮度值进行微分得到的 时空间亮度梯度所表现的时空间特征矢量是否属于构成所述背景模型的 所述正态分布，若不属于所述正态分布，则判定在该运动图像中所拍摄到 的所述运送系统中存在前景。

这样，本发明在乘客用运送系统的监视区域中，在整体区域或在每一 分割为区域块的局部区域块中，计算从输入运动图像(输入图像)获得的 亮度值的空间方向与时间方向的微分值(亮度梯度)，并计算称作格拉姆 (Gram)矩阵的时空间信息。计算该时空间信息的帧数最低是1帧，根据 检测的人物的动作特征而增加。从该时空间信息用后述的方法做出的时空 间特征矢量的维数最低是6，能够将此连接在时间方向上并作为6的整数 倍的时空间特征矢量。这样，用正态分布近似时间、空间上扩张的时空间 特征矢量的分布，将此作为背景模型，若从某一输入运动图像计算出的时 空间特征矢量远离该背景模型时、即不属于正态分布时，判定具有背景中 不存在的前景，进行对象物体的检测或检测该探测区域的异常动作。