异常检测装置及异常检测方法 本发明涉及例如在浴室、厕所等房间内发生有人晕倒的异常现象的情况下,检测该现象的异常检测装置及异常检测方法。
在浴室内入浴者在入浴过程中死亡的事故逐年增加,入浴者在入浴过程中死亡的人数超过了由交通事故造成的死亡人数,入浴中的事故引人注目。
入浴过程中的事故的直接原因是在入浴过程中由于心脏病或脑溢血等而晕倒,在澡盆中发生意识障碍而溺死。可是,成为这样的状态的主要原因虽然正被揭示,但因生活方式的变化而不能特定,这就是现状。因此,在入浴过程中防止心脏病或脑溢血等非常不容易。
可是,即使不能防止症状的发生,但通过早期发现,能提高救人一命的可能性。
于是,例如在特开平11-101502号公报中记载了下述已知地系统:检测浴室中的图象,为了保护个人秘密,取入勉强能知道入浴者的存在程度的非常粗糙的图象,计算入浴者的重心位置,通过检测该重心位置的移动,检测入浴者的活动情况,同时在一定时间内不能检测到该活动时,将异常情况报告给厨房。
可是,房间内除了人以外还有动物,这是很平常的。例如,在浴室中存在淋浴器或澡盆中储存的热水的水面摇晃等。在根据粗糙图象检测人的活动情况的上述现有的系统中,难以分辨是人的活动还是淋浴器或水面的摇晃。因此,虽然入浴者未活动,但由于淋浴器或水面的摇晃而断定有活动,往往不能检测入浴者的异常。
本发明的目的在于提供一种能更精确地检测在浴室、厕所等房间内发生了人晕倒的异常现象的异常检测装置及房间内异常检测方法。
本发明的异常检测装置是一种在房间内的监视对象发生了异常的情况下,检测该异常情况的异常检测装置,其特征在于备有:拍摄房间内的图象的摄象装置;从利用摄象装置拍摄的图象中抽出图象特征量的特征量抽出装置;以及根据由特征量抽出装置抽出的图象特征量随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常的判断装置。
作为特征量抽出装置,例如使用每隔规定时间间隔,对一个画面内设定的多个特征量计算区域中的每一个区域算出图象特征量的装置。另外,作为判断装置例如使用根据每个特征量计算区域的图象特征量随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常的装置。
作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的装置;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的装置;以及如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了规定时间时,断定监视对象发生了异常的装置。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的装置;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的装置;如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了第一规定时间时,驱动第一报警装置的装置;以及如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了比第一规定时间长的第二规定时间时,驱动第二报警装置的装置。
作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的第一判断装置;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的第二判断装置;以及根据从现在至过去规定次数的第二判断装置的判断结果,判断监视对象是否发生了异常的第三判断装置。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的第一判断装置;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则根据所断定的特征量计算区域数在规定数以上还是小于规定数,判断监视对象是否有活动的第二判断装置;在从现在至过去的第一规定次数部分的第二判断装置的判断结果中,断定了监视对象未活动的次数在第一规定次数以下时,驱动第一报警装置的装置;以及在从现在至过去的第二规定次数部分的第二判断装置的判断结果中,断定了监视对象未活动的次数在第二规定次数以下时,驱动第二报警装置的装置。
作为特征量抽出装置,例如使用每隔规定时间间隔,对一个画面内设定的多个特征量计算区域中的每一个区域算出规定区段数部分的图象特征量的平均值的装置。另外,作为判断装置例如使用根据每个特征量计算区域的图象特征量平均值随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常的装置。
作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量平均值随时间的变化的装置;每当进行图象特征量平均值随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的装置;以及如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了规定时间时,断定监视对象发生了异常的装置。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,作为判断装置还备有例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量平均值随时间的变化的装置;每当进行图象特征量平均值随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的装置;如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了第一规定时间时,驱动第一报警装置的装置;以及如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了比第一规定时间长的第二规定时间时,驱动第二报警装置的装置。
本发明的异常检测方法是一种在房间内的监视对象发生了异常的情况下,检测该异常情况的异常检测方法,其特征在于包括:利用摄象装置拍摄房间内的图象的第一步骤;从第一步骤获得的图象中抽出图象特征量的特征量的第二步骤;以及根据在第二步骤中抽出的图象特征量随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常的第三步骤。
在第二步骤中,例如每隔规定时间间隔,对一个画面内设定的多个特征量计算区域中的每一个区域算出图象特征量。另外,在第三步骤中,例如根据每个特征量计算区域的图象特征量随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常。
第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的步骤;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的步骤;以及如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了规定时间时,断定监视对象发生了异常的步骤。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的步骤;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的步骤;如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了第一规定时间时,驱动第一报警装置的步骤;以及如果断定了有图象特征量随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了比第一规定时间长的第二规定时间时,驱动第二报警装置的步骤。
第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的a步骤;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的b步骤;以及根据从现在至过去规定次数的b步骤的判断结果,判断监视对象是否发生了异常的c步骤。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量随时间的变化的a步骤;每当进行图象特征量随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量随时间的变化,则根据所断定的特征量计算区域数在规定数以上还是小于规定数,判断监视对象是否有活动的b步骤;在从现在至过去的第一规定次数部分的b步骤的判断结果中,断定了监视对象未活动的次数在第一规定次数以下时,驱动第一报警装置的c步骤;以及在从现在至过去的第二规定次数部分的b步骤的判断结果中,断定了监视对象未活动的次数在第二规定次数以下时,驱动第二报警装置的d步骤。
在第二步骤中,例如每隔规定时间间隔,对一个画面内设定的多个特征量计算区域中的每一个区域算出规定区段数部分的图象特征量的平均值。另外,在第三步骤中例如根据每个特征量计算区域的图象特征量平均值随时间的变化,判断房间内的监视对象是否发生了异常。
第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量平均值随时间的变化的步骤;每当进行图象特征量平均值随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的步骤;以及如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了规定时间时,断定监视对象发生了异常的步骤。
在房间内设置了第一报警装置,同时在房间外设置了第二报警装置的情况下,第三步骤还包括例如:每隔规定时间间隔判断每个特征量计算区域是否有图象特征量平均值随时间的变化的步骤;每当进行图象特征量平均值随时间的变化的有无的判断时,如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,则判断所断定的特征量计算区域数是否在规定数以上还是小于规定数的步骤;如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了第一规定时间时,驱动第一报警装置的步骤;以及如果断定了有图象特征量平均值随时间的变化,且所断定的特征量计算区域数小于规定数的状态持续了比第一规定时间长的第二规定时间时,驱动第二报警装置的步骤。
附图的简单说明
图1是表示异常状态检测装置的配置例的模式图。
图2是表示异常状态检测装置的结构框图。
图3是表示在一个画面内设定的多个特征量计算区域的模式图。
图4是表示第一实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
图5a是表示在浴室1内入浴者打瞌睡时的例的时序图。
图5b是表示在浴室1内入浴者发生异常时的例的时序图。
图6是表示第二实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
图7是表示第三实施例中的微机的功能的框图。
图8是说明第三实施例中的异常状态检测装置的工作用的时序图。
图9是表示第三实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
图10是表示第三实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
图11是表示第四实施例中的微机的功能的框图。
图12是说明第四实施例中的异常状态检测装置的工作用的时序图。
图13是表示第四实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
图14是表示第四实施例中的异常状态检测装置的工作的流程图。
[1]第一实施例的说明
图1是表示异常状态检测装置的配置例的模式图。
在图1中,1是浴室。2是脱衣室。3是走廊。4是厨房。
门5开关自如地设置在浴室1和脱衣室2之间的墙壁上,打开门5人能从脱衣室2进入浴室1或从浴室1退回脱衣室2。
另外,在浴室1和脱衣室2之间的墙壁的脱衣室2一侧的墙面上,且在靠近门5的位置配置着点亮浴室1内的照明灯7用的照明开关6。人进入浴室1时操作照明开关6,点亮照明灯7,或者人从浴室1退出时操作照明开关6,将照明灯7熄灭。
是拍摄浴室1内的图象的CCD(摄象装置)。9是根据CCD8拍摄的图象,检测异常状态的异常状态检测装置。
10是为了对进入浴室1内的人(入浴者)发出警报而配置在浴室1内的第一报警器。11是为了将入浴者的异常通知浴室1外的人,而配置在例如厨房4中的第二报警器。
图2表示异常状态检测装置9的结构。
91是通过CDS及AGS对利用CCD8拍摄的图象进行A/D变换的前处理装置。92是对利用前处理装置91处理过的图象进行YC分离的YC分离装置。93是将一个画面分割成多个特征量计算区域,对利用YC分离装置92对每个特征量计算区域分离出的亮度信号Y进行累计的区域累计装置。94是有内部时钟94a的微计算机(以下称微机)。
如图3所示,区域累计装置93例如将一个画面分割成12个区域,对每个区域(特征量计算区域)E1~E12算出利用YC分离装置92分离的亮度信号Y的累计值(以下称亮度累计值)。另外,特征量计算区域的个数不限于12。在不受淋浴器的水或浴槽内的热水水面摇晃的影响的范围内,如果将画面分割得更细,则能进行精度更高的异常状态检测。
微机94检测由区域累计装置93算出的每个特征量计算区域的亮度累计值随时间的变化,如果在规定数以上的特征量计算区域中有亮度累计值随时间的变化,则断定入浴者有活动,如果在规定数以上的特征量计算区域中没有亮度累计值随时间的变化,则断定入浴者不活动。
利用微机94内的内部时钟94a监视入浴者不活动的状态,在入浴者不活动的状态持续第一规定时间、例如持续5分钟时,微机94输出第一报警信号,驱动第一报警器10。另外,在入浴者不活动的状态持续第二规定时间、例如持续15分钟时,微机94输出第二报警信号,驱动第二报警器11。
图4表示异常状态检测装置9进行的异常状态检测处理程序。
微机94在从利用照明开关6点亮浴室1内的照明灯7开始到利用照明开关6将照明灯7熄灭的期间,执行异常状态检测装置9进行的工作。
首先,房间内的图象被从CCD8取入前处理装置91(步骤S1)。被取入前处理装置91中的图象被送给YC分离装置92,进行YC分离(步骤S2)。利用区域累计装置93对每个特征量计算区域累计亮度信号(步骤S3)。
微机94根据由区域累计装置93算出的每个特征量计算区域的亮度累计值随时间的变化,判断入浴者是否有活动(步骤S4)。
就是说,在各特征量计算区域中,如果断定了有亮度信号累计值随时间的变化的区域数在规定数以上、例如3以上,则断定入浴者有活动,如果小于3,则断定入浴者没有活动。
另外,也可以对每个特征量计算区域算出色差信号的累计值,来代替对每个特征量计算区域算出亮度信号的累计值。另外,还可以对每个特征量计算区域算出亮度信号的累计值、以及色差信号的累计值,根据这些累计值中随时间变化的累计值,判断入浴者是否有活动。
微机94在断定了入浴者有活动的情况下(步骤S5),使内部时钟94a进行的计时工作复位(正在进行计时工作的情况)后(步骤S12),返回步骤S1。
在上述步骤S5中,在断定了入浴者没有活动的情况下,判断内部时钟94a是否进行计时工作(步骤S6),正在进行计时工作时,转移到步骤S8。在未进行计时工作的情况下,使内部时钟94a开始进行计时工作后(步骤S7),转移到步骤S8。
在步骤S8以后,微机94判断内部时钟94a的计时时间是否经过了第一规定时间(步骤S8)、内部时钟94a的计时时间是否经过了比第一规定时间长的第二规定时间(步骤S9)。
在内部时钟94a的计时时间经过了第一规定时间的情况下,微机94输出第一报警信号,驱动设置在浴室1内的第一报警器10,向浴室1内的人提出警告(步骤S10)。
在内部时钟94a的计时时间经过了第二规定时间的情况下,微机94断定浴室1内的入浴者发生了异常,输出第二报警信号,驱动设置在房间外、例如设置在厨房4中的第二报警器11,将紧急事态通知外部的人(步骤S11)。
步骤S10中的报警有时是入浴者在浴室1内打瞌睡,所以是为了唤醒该人而进行的报警。步骤S11中的报警是断定在浴室内发生了意识不清等异常状态,将紧急事态通知外部的人的报警。
通过反复进行以上的步骤,检测入浴者的异常。
图5a及图5b表示具体例。
图5a表示在浴室1内入浴者打瞌睡时的例,图5b表示在浴室1内入浴者发生异常时的例。另外,图中的所谓活动判断阈值,是判断有亮度累计值随时间变化的区域数在3以上或小于3用的阈值。
在图5a中,在时刻t1入浴者接通照明开关6。微机94使异常检测装置9从这时开始工作。如果入浴者接通照明开关6,则照明灯7点亮,亮度发生变化,所以能断定一下子几乎在所有的特征量计算区域中都有亮度累计值随时间的变化。此后,在入浴者进入浴室1之前,没有亮度累计值随时间的变化,所以断定入浴者不活动。
然后,如果在时刻t2入浴者开闭门5进入浴室,则断定有亮度累计值随时间变化的区域增多,所以断定入浴者有活动。
入浴者进入浴室后,由于把热水浇到身体上等的动作,所以此后清晰地继续断定入浴者有活动。然后,如果在时刻t3入浴者泡在浴槽内的热水中,入浴者的活动变少,与此相伴随,有亮度累计值随时间变化的区域数变少,断定入浴者不活动。因此,微机94的内部时钟94a从时刻t3开始进行计时。
在时刻t4,计时了从时刻t3开始的经过时间即第一规定时间时,例如经过了5分钟时,微机94将第一报警信号输出给第一报警器10,向浴室1内的入浴者发出警报。以便入浴者打瞌睡时能被唤醒。
由于第一报警器10的报警,入浴者开始活动。在时刻t5,有亮度累计值随时间变化的区域数达到活动判断阈值以上,断定入浴者有活动。然后,在时刻t6,入浴者开闭门5,从浴室1出来。此后,在时刻t7操作照明开关6,将照明灯7熄灭。这时,微机94使异常状态检测装置9的工作结束。
其次,说明图5中的工作。另外,从时刻t1到时刻t4的工作与图5a相同,说明从略。时刻t3以后在入浴者意识不清的情况下,在时刻t4即使在浴室1内发出警报,但由于入浴者不能反应,所以从时刻t3经过了第二规定时间而到达时刻t8时,从设置在厨房4中的第二报警器11发出警报,微机94输出第二报警信号。听到了第二报警器11的警报的浴室1以外的人得知发生了异常,进入浴室1看看入浴者的状态,能早期发现入浴者的异常。
[2]第二实施例的说明
第二实施例的异常状态检测装置的配置例与图1相同,异常状态检测装置的结构与图2相同。
图6表示异常状态检测装置的工作。
首先,房间内的图象被从CCD8取入前处理装置91(步骤S20)。如后面所述,在该例中,每隔一分钟取入一次房间内的图象。在步骤S20中取入的图象被送给YC分离装置92,进行YC分离(步骤S21)。利用区域累计装置93对每个特征量计算区域累计亮度信号(步骤S22)。微机94根据由区域累计装置93算出的每个特征量计算区域的亮度累计值随时间的变化,判断入浴者是否有活动(步骤S23)。从最新的判断结果往回推算,保存规定数量的判断结果。
在步骤S24中,微机94判断在从现在到过去的第一规定期间、例如从现在到过去的10分钟期间在步骤S23中断定入浴者有活动的次数是否在第一规定次数、例如3次以下。在断定了从现在到过去的10分钟期间入浴者有活动的次数在3次以下的情况下,微机94断定为第一异常状态,输出第一报警信号,驱动第一报警器10(步骤S25)。
另外,在步骤S26中,微机94判断在从现在到过去的第二规定期间、例如从现在到过去的15分钟期间在步骤S23中断定入浴者有活动的次数是否在第二规定次数、例如3次以下。在断定了从现在到过去的15分钟期间入浴者有活动的次数在3次以下的情况下,微机94断定为第二异常状态,输出第二报警信号,驱动第二报警器11(步骤S27)。
在步骤S28中,由于相隔1分钟取入一次图象,所以在由微机94的内部时钟94a计时1分钟之前,使工作处于等待状态。
通过反复执行上述步骤S20~步骤S28,能抑制取入的图象或异常状态检测装置9内的噪声产生的误工作。通过以上处理,能早期发现浴室1内的入浴者的异常状态。
另外,在上述第一或第二实施例中,说明了检测浴室1内的人(入浴者)的异常状态的情况,但该说明也能适用于检测厕所和卧室等家庭内的各个房间内的人的异常状态的场合。
在上述实施的形态中,在入浴者不活动的状态持续了规定时间的情况下,断定入浴者发生了异常,但也可以想象入浴者在发生了什么样的异常的情况下,入浴者痛苦地在地上挣扎。
因此,也可以如下检测入浴者的异常。即,在图3中,将特征量计算区域分成上部和下部。而且,即使在有累计值随时间变化的区域数在活动判断阈值以上的情况下,还要判断是否只是在下部的分割区域有累计值的变化。当只是在下部的分割区域有累计值的变化时,断定有可能入浴者痛苦地在地上挣扎,断定入浴者不活动。
另外,在上述步骤S8、S9中用的第一规定时间及第二规定时间、还有在上述步骤S24、S28中用的第一规定期间及第二规定期间,随着各个家庭的不同,入浴者的入浴时间也多半不同,所以最好能由用户设定。
[3]第三实施例的说明
第三实施例的异常状态检测装置的配置例与图1相同,异常状态检测装置的结构与图2相同。
图7表示微机94的功能。
101是对每个特征量计算区域将三个区段部分的亮度累计值相加的三区段加法装置。102是平均装置,它根据由三区段加法装置101获得的每个特征量计算区域的三个区段部分的亮度累计值,算出每个特征量计算区域的一个区段单元的平均值(以下称亮度平均值),将计算结果记录在平均寄存器103中。
可是,用工业电源50Hz的照明,会与摄象的帧周期产生约10Hz的频率差。因此,产生照明的闪烁,由于高闪烁而产生亮度变化,有可能错误地认为入浴者有活动。为了防止这样的错误认识,用三区段加法装置对每个特征量计算区域进行三个区段部分的亮度信号的加法运算,用平均装置算出每个特征量计算区域的一个区段单元的亮度平均值。
另外,在本实施例中,虽然根据三个区段部分的亮度累计值,算出一个区段单元的亮度平均值,但不限于此,也可以根据6个区段、9个区段等3个区段以上的多个区段部分的亮度累计值,算出一个区段单元的亮度平均值。
104是设定记录在平均寄存器103中的每个特征量计算区域的亮度平均值作为异常检测用基准值,并记录在基准值寄存器105中的基准值设定装置。106是根据由平均装置102获得的每个特征量计算区域的亮度平均值和记录在基准值寄存器105中的每个特征量计算区域的基准值,检测异常状态的异常检测装置。异常检测装置106备有特征寄存器107、异常寄存器108及次数寄存器109。110是报警装置,在由异常检测装置106检测到异常状态连续达到规定次数以上时,输出第一报警信号或第二报警信号。
图9及图10表示异常状态检测装置的工作情况。
首先,进行初始设定(步骤S30)。即,在基准值寄存器105中设定基准值的初始值。另外,在特征寄存器107及异常寄存器108中设定“0”。再在次数寄存器109中设定“4”作为次数K。
其次,房间内的图象被从CCD8取入前处理装置91(步骤S31)。被取入前处理装置91中的图象被送给YC分离装置92,进行YC分离(步骤S32)。利用区域累计装置93对每个特征量计算区域累计区域内的亮度信号(步骤S33)。
其次,微机94的加法装置101对由区域累计装置93算出的每个特征量计算区域的亮度累计值进行三个区段部分的累计(步骤S34)。在经过了三个区段部分的图象的取入后的情况下(步骤S35),转移到步骤S36,在未经过的情况下(步骤S35),返回步骤S31。
如果反复3次进行步骤S31~步骤S35的处理,即,如果用加法装置101对每个特征量计算区域进行三个区段部分的亮度累计值的加法运算后,转移到步骤36。
在步骤S36中,判断从前一次进行了后面所述的步骤S38的处理后是否经过了1秒钟。如果断定了从前一次进行了步骤S38的处理后未经过1秒钟,则使在步骤S37中加法装置101的加法运算值复位,返回步骤S31,再次取入图象。如果断定了从前一次进行了步骤S38的处理后经过了1秒钟,则转移到步骤S38。另外,从异常状态检测装置的工作开始,在步骤S35中最初变成“是”时,从步骤S36转移到步骤S38。
在步骤S38中,平均装置102根据由加法装置101获得的每个特征量计算区域的三个区段部分的亮度累计值,算出每个特征量计算区域的一个区段单元的亮度平均值,将该计算结果记录在平均寄存器103中。
即,如图8所示,首先,根据三个区段部分的亮度信号1、2、3的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值D1。然后,经过了1秒钟后,根据三个区段部分的亮度信号4、5、6的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值D2。以下同样,每隔1秒钟,根据三个区段部分的亮度信号的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值。
其次,异常检测装置106对基准值寄存器105中记录的每个特征量计算区域的基准值和平均寄存器103中记录的每个特征量计算区域的亮度平均值进行比较,判断每个特征量计算区域是否有亮度变化(步骤S39)。例如,如果有亮度变化的区域数为3以上,则断定入浴者有活动,如果有亮度变化的区域数小于3,则断定入浴者不活动。
在断定了入浴者不活动的情况下,转移到步骤S41。在断定了入浴者有活动的情况下,异常检测装置106将特征寄存器107置位为1(F=1)后,转移到步骤S41。
在步骤S41中,异常检测装置106从次数寄存器109中记录的次数K减去1。然后,异常检测装置106判断次数K是否变为1(步骤S42)。如果K=1,返回步骤S31,异常检测装置106再次开始进行图象取入处理。如果K=1,在次数寄存器109中设定“4”作为次数K后(步骤S43),异常检测装置106判断特征寄存器107中是否记录着“1”(步骤S44)。
就是说,如图8所示,根据基准值的初始值D0、以及每个特征量计算区域的4个亮度平均值D1、D2、D3及D4的各个比较,在4次入浴者的活动判断中,判断是否至少一次断定了入浴者有活动。
异常状态检测装置106在步骤S44中断定了特征寄存器107中记录着“1”时,清除异常寄存器108的内容(步骤S45)。此后,进行基准值的更新处理(步骤S51)。就是说,基准值设定装置104将现在平均寄存器103中记录的平均值作为基准值记录在基准值寄存器105中。此后,返回步骤S31,再次开始进行图象取入处理。
在上述步骤S39中,如图8所示,假设使用平均值D1、D2、D3及D4进行了4次入浴者的活动判断,在步骤S51中,现在平均寄存器103中记录的平均值D4作为基准值记录在基准值寄存器105中。
异常检测装置106在步骤S44中断定了特征寄存器107中未记录“1”时,就是说,在全部4次入浴者的活动判断中断定了入浴者不活动时,在异常寄存器108中将作为检测异常的次数X加1(步骤S46)。
然后,异常检测装置106判断异常寄存器108的内容X是否为“2”(步骤S47)。如果X=2,则异常检测装置106将第一报警信号输出给报警装置110(步骤S48)。因此,第一报警器10被驱动,唤起浴室内的人注意。然后,进行基准值的更新处理后(步骤S51),返回步骤S31,再次开始进行图象取入处理。
如果X不等于2,则异常检测装置106判断异常寄存器108的内容X是否为“4”(步骤S49)。如果X=4,则异常检测装置106将第二报警信号输出给报警装置110(步骤S50)。因此,第二报警器11被驱动,将浴室内的人已陷入异常状态的事实通知给厨房等处的浴室外(房间外)的人。然后,进行基准值的更新处理后(步骤S51),返回步骤S31,再次开始进行图象取入处理。
如果X不等于4,则进行了基准值的更新处理后(步骤S51),返回步骤S31,再次开始进行图象取入处理。
通过反复执行上述步骤S30~步骤S51的程序,检测浴室内的人的异常状态。特别是在本实施例中,由于每隔1秒钟取得一次基准图象数据,所以即使是老人等动作缓慢的人,也能充分地进行检测,能检测其异常状态。
[4]第四实施例的说明
第四实施例的异常状态检测装置的配置例与图1相同,异常状态检测装置的结构与图2相同。
图11表示微机94的功能。
201是对每个特征量计算区域将三个区段部分的亮度累计值相加的三区段加法装置。202是平均装置,它根据由三区段加法装置201获得的每个特征量计算区域的三个区段部分的亮度累计值,算出每个特征量计算区域的一个区段单元的平均值(以下称亮度平均值),将计算结果记录在平均寄存器203中。
204是设定记录在平均寄存器203中的每个特征量计算区域的亮度平均值作为异常检测用基准值,并记录在基准值寄存器205中的基准值设定装置。206是根据由平均装置202获得的每个特征量计算区域的亮度平均值和记录在基准值寄存器205中的每个特征量计算区域的基准值,检测异常状态的异常检测装置。异常检测装置206备有异常寄存器207。
208是报警装置,在由异常检测装置206检测到异常状态时,输出作为房间内报警信号的第一报警信号或作为房间外报警信号的第二报警信号。
图13及图14表示异常状态检测装置的工作情况。
首先,进行初始设定(步骤S60)。即,在基准值寄存器205中设定基准值的初始值。另外,在异常寄存器207中设定“0”。
其次,房间内的图象被从CCD8取入前处理装置91(步骤S61)。被取入前处理装置91中的图象被送给YC分离装置92,进行YC分离(步骤S62)。利用区域累计装置93对每个特征量计算区域累计亮度信号(步骤S63)。
其次,微机94的三区段加法装置201从区域累计装置93取入每个特征量计算区域的亮度累计值进行加法运算(步骤S64)。在经过了三个区段部分的图象的取入后的情况下(步骤S65),转移到步骤S66,在未经过的情况下(步骤S65),返回步骤S61。
如果反复3次进行步骤S61~步骤S65的处理,即,如果用三区段部分加法装置201对每个特征量计算区域进行三个区段部分的亮度累计值的加法运算后,转移到步骤66。
在步骤S66中,判断从前一次进行了后面所述的步骤S68的处理后是否经过了1秒钟。如果断定了从前一次进行了步骤S68的处理后未经过1秒钟,则使在步骤S67中加法装置201的加法运算值复位,返回步骤S61,再次取入图象。如果断定了从前一次进行了步骤S68的处理后经过了1秒钟,则转移到步骤S68。另外,从异常状态检测装置的工作开始,在步骤S65中最初变成“是”时,从步骤S66转移到步骤S68。
在步骤S68中,平均装置202根据由三区段加法装置201获得的每个特征量计算区域的三个区段部分的亮度累计值,算出每个特征量计算区域的一个区段单元的亮度平均值,将计算结果记录在平均寄存器203中。
即,如图12所示,首先,根据三个区段部分的亮度信号1、2、3的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值D1。然后,经过了1秒钟后,根据三个区段部分的亮度信号4、5、6的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值D2。以下同样,每隔1秒钟,根据三个区段部分的亮度信号的累计值,算出一个区段单元的亮度平均值。
其次,异常检测装置206对基准值寄存器205中记录的每个特征量计算区域的基准值和平均寄存器203中记录的每个特征量计算区域的亮度平均值进行比较,判断每个特征量计算区域是否有亮度变化,根据每个特征量计算区域的判断结果,判断入浴者是否有活动(步骤S69)。
例如,如果有亮度变化的区域数为3以上,则断定入浴者有活动,如果有亮度变化的区域数小于3,则断定入浴者不活动。如图12所示,根据基准值D0和平均值D1,判断入浴者是否有活动。
在断定了入浴者不活动的情况下,将异常寄存器207清零,就是说,将异常寄存器207的内容X设为“0”(步骤S70)。此后,进行基准值的更新处理后(步骤S67)。就是说,基准值设定装置204将记录在现在平均寄存器203中的亮度平均值作为基准值记录在基准值寄存器205中。此后,返回步骤S61,再次开始进行图象取入处理。
在断定了入浴者不活动的情况下,在异常寄存器207中作为检测到异常的次数X加“1”(步骤S71)。
然后,异常检测装置206判断异常寄存器207的内容X是否为“4”(步骤S72)。如果X=4,则异常检测装置206将第一报警信号输出给报警装置208(步骤S73)。因此,第一报警器10被驱动,唤起浴室内的人注意。然后,进行基准值的更新处理后(步骤S76),返回步骤S61,再次开始进行图象取入处理。
如果X不等于4,则异常检测装置206判断异常寄存器207的内容X是否为“8”(步骤S74)。如果X=8,则异常检测装置206将第二报警信号输出给报警装置208(步骤S75)。因此,第二报警器11被驱动,将浴室内的人已陷入异常状态的事实通知给厨房等处的浴室外(房间外)的人。然后,进行基准值的更新处理后(步骤S76),返回步骤S61,再次开始进行图象取入处理。
如果X不等于8,则不进行步骤S76的基准值更新处理,返回步骤S61,再次开始进行图象取入处理。
如图12所示,首先算出亮度平均值D1后,与基准值D0进行比较,判断入浴者是否有活动。如果入浴者有活动,异常寄存器207被清零,同时亮度平均值D1作为基准值被记录在基准值寄存器205中。其次,如果亮度平均值D2和基准值D1比较的结果,断定入浴者不活动,则异常寄存器207的内容增加1。在断定了入浴者不活动的情况下,不更新基准值,基准值仍然为D1。其次,比较亮度平均值D3和基准值D1。
这样,在断定了入浴者有活动时更新基准值,在断定了入浴者不活动时不更新基准值。但是,在连续4次断定入浴者不活动的情况下,更新基准值。
通过反复执行上述步骤S60~步骤S76的程序,检测浴室内的人的异常状态。特别是在本实施例中,即使是老人等动作缓慢的人,也能充分地进行检测,能检测异常状态。
另外,在上述第二实施例、第三实施例及第四实施例中,虽然根据亮度信号随时间的变化检测异常状态,但也可以根据色差信号随时间的变化检测异常状态。另外,如上所述,还可以根据亮度信号随时间的变化和色差信号随时间的变化检测异常状态。