姿勢估計裝置、姿勢估計系統、姿勢估計方法、姿勢估計程序和記錄該程序的計算機介質與流程

本發明涉及能夠估計室內的人體的姿勢的姿勢估計裝置、姿勢估計系統、姿勢估計方法、姿勢估計程序和記錄了姿勢估計程序的計算機可讀記錄介質。

背景技術：

一直以來，已知有監視老年人等需要看護的人的舉動的裝置。

例如，在專利文獻1(日本特開2006-175082號公報)所記載的裝置中，為了判定就寢于床上的被看護者進行了起床舉動，在床的上側設定監視區域，通過照相機從床的橫向拍攝監視區域。在被看護者的圖像區域在從照相機獲得的拍攝圖像的監視區域中占據的大小為規定值以上的情況下，該裝置估計為被看護者進行了起床舉動。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-175082號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

但是，在專利文獻1的裝置中，由于在拍攝圖像中的被看護者的圖像區域的大小為規定值以上的情況下，估計為被看護者進行了起床舉動，所以需要進行用于確定被看護者的圖像區域的圖像處理。其結果，數據處理量增多，無法實時估計姿勢的變化。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠以較少的數據處理量估計人體的姿勢的姿勢估計裝置、姿勢估計系統、姿勢估計方法、姿勢估計程序和記錄了姿勢估計程序的計算機可讀記錄介質。

用于解決課題的手段

本發明的姿勢估計裝置具有：取得部，其取得來自設置于室內的圖像傳感器的圖像數據；存儲部，其存儲表示人體的姿勢的轉變模型的信息、和表示轉變模型中的各個姿勢下的圖像數據的檢查區域的檢查信息；以及估計部，其參照表示轉變模型的信息和檢查信息，計算圖像數據的檢查區域中的統計量，并基于統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

優選的是，估計部包含：候選確定部，其參照表示轉變模型的信息，確定能夠從之前時刻的人體的姿勢轉變來的姿勢的候選；檢查區域確定部，其針對確定出的姿勢的候選，參照檢查信息來確定圖像數據的檢查區域；統計量計算部，其計算確定出的圖像數據的檢查區域中的統計量；以及判定部，其根據計算出的統計量，判定是否將確定出的姿勢的候選估計為當前時刻的姿勢。

優選的是，統計量是檢查區域的像素的值的合計值或平均值。

優選的是，在計算出的統計量為根據確定出的姿勢的候選而確定的基準值以上的情況下，判定部將確定出的姿勢的候選估計為當前時刻的姿勢。

優選的是，圖像傳感器是紅外線陣列傳感器。

優選的是，在室內設置有床。姿勢的轉變模型包含人體相對于床的姿勢。

優選的是，取得部取得來自設置于室內的上方的第1圖像傳感器的第1圖像數據、和來自設置于室內的側方的第2圖像傳感器的第2圖像數據。存儲部存儲檢查信息，該檢查信息表示轉變模型中的各個姿勢下的第1圖像數據的檢查區域和第2圖像數據的檢查區域。估計部參照表示轉變模型的信息和檢查信息，計算第1圖像數據和第2圖像數據的檢查區域中的統計量，并使用計算出的統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是不在室內的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含留在室內。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是留在室內的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含站在床邊、跌倒和不在室內中的至少1個。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是站在床邊的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含躺在床上、坐在床上、坐在床尾、跌倒和留在室內中的至少1個。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是躺在床上的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含坐在床上、坐在床尾、站在床邊和從床上滾落中的至少1個。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是坐在床上的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含躺在床上、坐在床尾、站在床邊和從床上滾落中的至少1個。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，在之前時刻的人體的姿勢是坐在床尾的情況下，能夠從姿勢轉變來的姿勢的候選包含躺在床上、坐在床上、站在床邊和從床上滾落中的至少1個。

優選的是，在姿勢的轉變模型中，作為能夠從之前時刻的人體的姿勢轉變來的姿勢的候選，包含與之前時刻的姿勢相同的姿勢。

優選的是，在姿勢的候選是不在室內的情況下，第1圖像數據的檢查區域是第1圖像數據的整個區域，第2圖像數據的檢查區域是第2圖像數據的整個區域。

優選的是，在姿勢的候選是留在室內的情況下，第1圖像數據的檢查區域是第1圖像數據的整個區域，第2圖像數據的檢查區域是第2圖像數據的整個區域。

優選的是，在姿勢的候選是站在床邊的情況下，第1圖像數據的檢查區域是從與對應于床的區域的長度方向邊界相鄰的位置起規定寬度的區域，第2圖像數據的檢查區域的鉛直方向的范圍是整個范圍，水平方向的范圍是從與對應于床的范圍相鄰的位置起規定寬度的范圍。

優選的是，在姿勢的候選是跌倒的情況下，第1圖像數據的檢查區域是整個區域中的除對應于床的區域以外的區域，第2圖像數據的檢查區域的水平方向的范圍是整個范圍中的除對應于床的范圍以外的范圍，鉛直方向的范圍是從最低的位置起朝向上方的規定寬度的范圍。

優選的是，在姿勢的候選是躺在床上的情況下，第1圖像數據的檢查區域是對應于床的區域，第2圖像數據的檢查區域的鉛直方向的范圍是從與對應于床的范圍的上方邊界相鄰的位置起為規定的第1寬度的范圍，水平方向的范圍是與對應于床的范圍相同的范圍。

優選的是，在姿勢的候選是坐在床上的情況下，第1圖像數據的檢查區域是對應于床的區域，第2圖像數據的檢查區域的鉛直方向的范圍是從與對應于床的范圍的上方邊界相鄰的位置起為規定的第2寬度的范圍，水平方向的范圍是與對應于床的范圍相同的范圍。

優選的是，在姿勢的候選是坐在床尾的情況下，第1圖像數據的檢查區域是對應于床的區域，第2圖像數據的檢查區域的鉛直方向的范圍是整個范圍，水平方向的范圍是從與對應于床的范圍相鄰的位置起規定寬度的范圍。

優選的是，在姿勢的候選是從床上滾落的情況下，第1圖像數據的檢查區域是從與對應于床的區域的長度方向邊界相鄰的位置起規定寬度的區域，第2圖像數據的檢查區域的水平方向的范圍是整個范圍中的除對應于床的范圍以外的范圍，鉛直方向的范圍是從規定的位置起朝向上方的規定寬度的范圍。

本發明的姿勢估計系統具有：圖像傳感器，其設置于室內：取得部，其取得來自圖像傳感器的圖像數據；存儲部，其存儲表示人體的姿勢的轉變模型的信息、和表示轉變模型中的各個姿勢下的圖像數據的檢查區域的檢查信息；以及估計部，其參照表示轉變模型的信息和檢查信息，計算圖像數據的檢查區域中的統計量，并基于統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

本發明的姿勢估計方法包含以下步驟：設置于室內的圖像傳感器通過拍攝室內來生成圖像數據；以及參照表示人體的姿勢的轉變模型的信息、和表示轉變模型中的各個姿勢下的圖像數據的檢查區域的檢查信息，計算圖像數據的檢查區域中的統計量，并基于統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

本發明的姿勢估計程序使計算機作為以下部分發揮作用：取得部，其取得來自設置于室內的圖像傳感器的圖像數據；存儲部，其存儲表示人體的姿勢的轉變模型的信息、和表示轉變模型中的各個姿勢下的圖像數據的檢查區域的檢查信息；以及估計部，其參照表示轉變模型的信息和檢查信息，計算圖像數據的檢查區域中的統計量，并基于統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

本發明的計算機可讀記錄介質所記錄的姿勢估計程序使計算機作為以下部分發揮作用：取得部，其取得來自設置于室內的圖像傳感器的圖像數據；存儲部，其存儲表示人體的姿勢的轉變模型的信息、和表示轉變模型中的各個姿勢下的圖像數據的檢查區域的檢查信息；以及估計部，其參照表示轉變模型的信息和檢查信息，計算圖像數據的檢查區域中的統計量，并基于統計量，根據之前時刻的人體的姿勢，估計當前時刻的人體的姿勢。

發明效果

根據本發明，能夠以較少的數據處理量估計人體的姿勢。

附圖說明

圖1是表示本發明實施方式的姿勢估計系統的結構的圖。

圖2是表示室內的立體圖。

圖3是用于說明第1圖像數據和第1圖像數據的檢查區域的圖。

圖4是用于說明第1圖像數據和第1圖像數據的檢查區域的圖。

圖5是用于說明第2圖像數據和第1圖像數據的檢查區域的圖。

圖6是用于說明第2圖像數據和第1圖像數據的檢查區域的圖。

圖7是表示人體的姿勢的轉變模型的圖。

圖8是表示轉變模型信息的圖。

圖9是表示區域信息和基準值信息的圖，該區域信息表示轉變模型中的各個姿勢下的第1圖像數據的檢查區域和第2圖像數據的檢查區域，該基準值信息表示用于判定是否轉變為了各個姿勢的基準值。

圖10是表示用于判定從姿勢(A)起的轉變目標的步驟的流程圖。

圖11是表示用于判定從姿勢(B)起的轉變目標的步驟的流程圖。

圖12是表示用于判定從姿勢(C)起的轉變目標的步驟的流程圖。

圖13是表示用于判定從姿勢(D)起的轉變目標的步驟的流程圖。

圖14是表示用于判定從姿勢(E)起的轉變目標的步驟的流程圖。

圖15是表示用于判定從姿勢(F)起的轉變目標的步驟的流程圖。

具體實施方式

以下，使用附圖來說明本發明的實施方式。

在以下的說明中，監視對象者是指老年人等需要看護的居住者，室內是指監視對象者居住的空間。

圖1是表示本發明實施方式的姿勢估計系統1的結構的圖。

如圖1所示，該姿勢估計系統1具有上方圖像傳感器2、側方圖像傳感器3和姿勢估計裝置4。

上方圖像傳感器2安裝于室內的頂面，從上方拍攝室內。側方圖像傳感器3安裝于室內的側面，從側方拍攝室內。在本實施方式中，上方圖像傳感器2和側方圖像傳感器3由紅外線陣列傳感器構成。從上方圖像傳感器2輸出的第1圖像數據被發送到姿勢估計裝置4。從側方圖像傳感器3輸出的第2圖像數據被發送到姿勢估計裝置4。

由紅外線陣列傳感器生成的圖像數據具有以下特征：像素值越高，所拍攝的區域的溫度越高，像素值越低，所拍攝的區域的溫度越低。由于人體存在的區域的溫度較高，所以拍攝了人體的區域的像素的值升高。因此，通過從圖像數據中找出像素值較高的區域，能夠確定人體存在的區域。

姿勢估計裝置4具有圖像取得部15、姿勢估計部5、存儲部6和顯示部7。姿勢估計部5具有候選確定部8、檢查區域確定部9、統計量計算部10和判定部11。存儲部6具有轉變模型信息存儲部12和檢查信息存儲部13。

圖像取得部15取得來自上方圖像傳感器2的第1圖像數據和來自側方圖像傳感器3的第2圖像數據。

轉變模型信息存儲部12存儲轉變模型信息，該轉變模型信息表示人體的姿勢的轉變模型。檢查信息存儲部13存儲包含區域信息和基準值信息的檢查信息，該區域信息表示轉變模型中的各個姿勢下的第1圖像數據的檢查區域和第2圖像數據的檢查區域，該基準值信息表示用于判定是否轉變為了各個姿勢的基準值。轉變模型信息和檢查信息用于估計當前時刻的人體的姿勢。其詳細情況將在后面敘述。

候選確定部8參照轉變模型信息，確定能夠從之前時刻的人體的姿勢轉變來的姿勢的候選。

檢查區域確定部9對于確定出的姿勢的候選，參照區域信息來確定第1圖像數據的檢查區域和第2圖像數據的檢查區域。

統計量計算部10計算確定出的第1圖像數據的檢查區域中的統計量和第1圖像數據的統計量。

判定部11參照基準值信息，根據計算出的統計量，判定是否將確定出的姿勢的候選估計為當前時刻的姿勢。

姿勢估計裝置4通過由未圖示的計算機執行姿勢估計程序來實現。換言之，姿勢估計程序使計算機作為圖像取得部15、姿勢估計部5、存儲部6和顯示部7發揮作用。姿勢估計程序記錄在存儲卡、CDROM、DVD等計算機可取讀的記錄介質中，并安裝在計算機上。

圖2是表示室內的立體圖。

如圖2所示，在室內的上方設置上方圖像傳感器2，在室內的側方設置側方圖像傳感器3。在室內設有床90。室內的坐標系X-Y-Z如圖2所示。

圖3和圖4是用于說明第1圖像數據和第1圖像數據的檢查區域的圖。第1圖像數據由X方向上的16個像素和Y方向上的16個像素構成。

區域RV1是第1圖像數據的整個區域、即0≤X≤15、0≤Y≤15的范圍的區域。

區域RV2是從與對應于床的區域的長度方向邊界相鄰的位置起規定寬度(3個像素)的區域、即7≤X≤9、3≤Y≤10的范圍的區域。

區域RV3是對應于床的區域、即3≤X≤6、3≤Y≤10的范圍的區域。

區域RV4是除區域RV3以外的區域，由4個區域構成。第1區域是0≤X≤2、0≤Y≤15的范圍的區域。第2區域是7≤X≤15、0≤Y≤15的范圍的區域。第3區域是3≤X≤6、0≤Y≤2的范圍的區域。第4區域是3≤X≤6、11≤Y≤15的范圍的區域。

圖5和圖6是用于說明第2圖像數據和第2圖像數據的檢查區域的圖。第2圖像數據由X方向上的16個像素和Z方向上的16個像素構成。

區域RH1是第2圖像數據的整個區域、即0≤X≤15、0≤Z≤15的范圍的區域。

區域RH2的鉛直方向(Z方向)的范圍是整個范圍。區域RH2的水平方向(X方向)的范圍是從與對應于床的范圍(11≤X≤15)相鄰的位置起規定寬度(3個像素)的范圍。因此，區域RH2是8≤X≤10、0≤Z≤15的范圍的區域。

區域RH3的鉛直方向(Z方向)的范圍是從與對應于床的范圍的上方邊界相鄰的位置起規定寬度(5個像素)的范圍。區域RH3的水平方向(X方向)的范圍是與對應于床的范圍相同的范圍。因此，區域RH3是11≤X≤15、5≤Z≤9的范圍的區域。

區域RH4的鉛直方向(Z方向)的范圍是從與對應于床的范圍的上方邊界相鄰的位置起規定寬度(3個像素)的范圍。區域RH4的水平方向(X方向)的范圍是與對應于床的范圍相同的范圍。因此，區域RH4是11≤X≤15、7≤Z≤9的范圍的區域。

區域RH5的水平方向的范圍是整個范圍中的除對應于床的范圍以外的范圍。區域RH5的鉛直方向的范圍是從最低的位置(Z＝15)起朝向上方的規定寬度(6個像素)的范圍。因此，區域RH5是0≤X≤10、10≤Z≤15的范圍的區域。

區域RH6的水平方向的范圍是整個范圍中的除對應于床的范圍以外的范圍。區域RH6的鉛直方向的范圍是從規定的位置(Z＝12)起朝向上方的規定寬度(3個像素)的范圍。因此，區域RH6是0≤X≤10、10≤Z≤12的范圍的區域。

圖7是表示人體的姿勢的轉變模型的圖。圖8是表示轉變模型信息的圖。

將監視對象者不在室內(A)設為初始狀態。

姿勢(A)的下一個姿勢是留在室內(B)或者原來的姿勢(A)中的任意一個。

姿勢(B)的下一個姿勢是站在床邊(C)、跌倒(X)、不在室內(A)或者原來的姿勢(B)中的任意一個。

姿勢(C)的下一個姿勢是躺在床上(D)、坐在床上(E)、坐在床尾(F)、跌倒(X)、留在室內(B)或者原來的姿勢(C)中的任意一個。

姿勢(D)的下一個姿勢是坐在床上(E)、坐在床尾(F)、站在床邊(C)、從床上滾落(第1形式)(Y1)或者原來的姿勢(D)中的任意一個。

姿勢(E)的下一個姿勢是躺在床上(D)、坐在床尾(F)、站在床邊(C)、從床上滾落(第1形式)(Y1)或者原來的姿勢(E)中的任意一個。

姿勢(F)的下一個姿勢是躺在床上(D)、坐在床上(E)、站在床邊(C)、從床上滾落(第2形式)(Y2)或者原來的姿勢(F)中的任意一個。

圖9是表示區域信息和基準值信息的圖，該區域信息表示轉變模型中的各個姿勢下的第1圖像數據的檢查區域和第2圖像數據的檢查區域，該基準值信息表示用于判定是否轉變為了各個姿勢的基準值。

為了判定是否轉變為了不在室內(A)，計算第1圖像數據的區域RV1的統計量和第2圖像數據的區域RH1的統計量之和。在該統計量之和為基準值THA以上時，判定為轉變為了姿勢(A)。

為了判定是否轉變為了留在室內(B)，計算第1圖像數據的區域RV1的統計量和第2圖像數據的區域RH1的統計量之和。在該統計量之和為基準值THB以上時，判定為轉變為了姿勢(B)。

為了判定是否轉變為了站在床邊(C)，計算第1圖像數據的區域RV2的統計量和第2圖像數據的區域RH2的統計量之和。在該統計量之和為基準值THC以上時，判定為轉變為了姿勢(C)。

為了判定是否轉變為了躺在床上(D)，計算第1圖像數據的區域RV3的統計量和第2圖像數據的區域RH4的統計量之和。在該統計量之和為基準值THD以上時，判定為轉變為了姿勢(D)。

為了判定是否轉變為了坐在床上(E)，計算第1圖像數據的區域RV3的統計量和第2圖像數據的區域RH3的統計量之和。在該統計量之和為基準值THE以上時，判定為轉變為了姿勢(E)。

為了判定是否轉變為了坐在床尾(F)，計算第1圖像數據的區域RV3的統計量和第2圖像數據的區域RH2的統計量之和。在該統計量之和為基準值THF以上時，判定為轉變為了姿勢(F)。

為了判定是否轉變為了跌倒(X)，計算第1圖像數據的區域RV4的統計量和第2圖像數據的區域RH5的統計量之和。在該統計量之和為基準值THX以上時，判定為轉變為了姿勢(X)。

為了判定是否轉變為了從床上滾落(第1形式)(Y1)，計算第1圖像數據的區域RV2的統計量和第2圖像數據的區域RH6的統計量之和。在該統計量之和為基準值THY1以上時，判定為轉變為了姿勢(Y1)。使用區域RH6的理由是，由于設置有側方圖像傳感器3的部位與監視對象者從床上滾落的部位之間的距離較短，所以在第2圖像數據中，拍攝了滾落后的監視對象者的部分到達比最低一行(Y＝15)高的位置。

為了判定是否轉變為了從床上滾落(第2形式)(Y2)，計算第1圖像數據的區域RV2的統計量和第2圖像數據的區域RH6的統計量之和。在該統計量之和為基準值THY2以上時，判定為轉變為了姿勢(Y2)。使用區域RH6的理由與從床上滾落(第1形式)相同。

(從姿勢A起的轉變)

圖10是表示用于判定從姿勢(A)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S100中之前時刻的姿勢是不在室內(A)的情況下，處理進入到步驟S101。

在步驟S101中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，確定姿勢(B)和姿勢(A)，作為從姿勢(A)起的轉變目標的候選。

在步驟S102中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV1確定為針對姿勢(B)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV1的像素的像素值的總和PV。

在步驟S103中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH1確定為針對姿勢(B)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH1的像素的像素值的總和PH。

在步驟S104中，統計量計算部10計算PV與PH之和PB。

在步驟S105中，判定部11對PB的值和基準值THB的值進行比較。在PB的值為基準值THB以上的情況下，處理進入到步驟S106。在PB的值小于基準值THB的情況下，處理進入到步驟S107。

在步驟S106中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是留在室內(B)。

在步驟S107中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(B)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(A)。

(從姿勢B起的轉變)

圖11是表示用于判定從姿勢(B)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S200中，在之前時刻的姿勢是留在室內(B)的情況下，處理進入到步驟S201。

在步驟S201中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，將姿勢(C)、姿勢(X)、姿勢(A)和姿勢(B)確定為從姿勢(B)起的轉變目標的候選。

在步驟S202中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(C)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S203中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(C)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S204中，統計量計算部10計算PV與PH之和PC。

在步驟S205中，判定部11對PC的值和基準值THC的值進行比較。在PC的值為基準值THC以上的情況下，處理進入到步驟S206。在PC的值小于基準值THC的情況下，處理進入到步驟S207。

在步驟S206中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是站在床邊(C)。

在步驟S207中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV4確定為針對姿勢(X)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV4的像素的像素值的總和PV。

在步驟S208中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH5確定為針對姿勢(X)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH5的像素的像素值的總和PH。

在步驟S209中，統計量計算部10計算PV與PH之和PX。

在步驟S210中，判定部11對PX的值和基準值THX的值進行比較。在PX的值為基準值THX以上的情況下，處理進入到步驟S211。在PX的值小于基準值THX的情況下，處理進入到步驟S212。

在步驟S211中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是跌倒(X)。

在步驟S212中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV1確定為針對姿勢(A)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV1的像素的像素值的總和PV。

在步驟S213中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH1確定為針對姿勢(A)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH1的像素的像素值的總和PH。

在步驟S214中，統計量計算部10計算PV與PH之和PA。

在步驟S215中，判定部11對PA的值和基準值THA的值進行比較。在PA的值為基準值THA以上的情況下，處理進入到步驟S216。在PA的值小于基準值THA的情況下，處理進入到步驟S217。

在步驟S216中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(C)、姿勢(X)和姿勢(A)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(B)(留在室內)。

在步驟S217中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是不在室內(A)。

(從姿勢C起的轉變)

圖12是表示用于判定從姿勢(C)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S300中，在之前時刻的姿勢是站在床邊(C)的情況下，處理進入到步驟S301。

在步驟S301中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，將姿勢(D)、姿勢(E)、姿勢(F)、姿勢(X)、姿勢(B)和姿勢(C)確定為從姿勢(C)起的轉變目標的候選。

在步驟S302中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(D)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S303中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH4確定為針對姿勢(D)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH4的像素的像素值的總和PH。

在步驟S304中，統計量計算部10計算PV與PH之和PD。

在步驟S305中，判定部11對PD的值和基準值THD的值進行比較。在PD的值為基準值THD以上的情況下，處理進入到步驟S306。在PD的值小于基準值THD的情況下，處理進入到步驟S307。

在步驟S306中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是躺在床上(D)。

在步驟S307中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(E)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S308中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH3確定為針對姿勢(E)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH3的像素的像素值的總和PH。

在步驟S309中，統計量計算部10計算PV與PH之和PE。

在步驟S310中，判定部11對PE的值和基準值THE的值進行比較。在PE的值為基準值THE以上的情況下，處理進入到步驟S311。在PE的值小于基準值THE的情況下，處理進入到步驟S312。

在步驟S311中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床上(E)。

在步驟S312中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(F)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S313中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(F)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S314中，統計量計算部10計算PV與PH之和PF。

在步驟S315中，判定部11對PF的值和基準值THF的值進行比較。在PF的值為基準值THF以上的情況下，處理進入到步驟S316。在PF的值小于基準值THF的情況下，處理進入到步驟S317。

在步驟S316中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床尾(F)。

在步驟S317中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV4確定為針對姿勢(X)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV4的像素的像素值的總和PV。

在步驟S318中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH5確定為針對姿勢(X)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH5的像素的像素值的總和PH。

在步驟S319中，統計量計算部10計算PV與PH之和PX。

在步驟S320中，判定部11對PX的值和基準值THX的值進行比較。在PX的值為基準值THX以上的情況下，處理進入到步驟S321。在PX的值小于基準值THX的情況下，處理進入到步驟S322。

在步驟S321中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是跌倒(X)。

在步驟S322中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(B)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S323中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(X)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S324中，統計量計算部10計算PV與PH之和PC。

在步驟S325中，判定部11對PC的值和基準值THC的值進行比較。在PC的值小于基準值THC的情況下，處理進入到步驟S326。在PC的值為基準值THC以上的情況下，處理進入到步驟S327。

在步驟S326中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是留在室內(B)。

在步驟S327中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(D)、姿勢(E)、姿勢(F)、姿勢(X)和姿勢(B)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(C)(站在床邊)。

(從姿勢D起的轉變)

圖13是表示用于判定從姿勢(D)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S400中，在之前時刻的姿勢是躺在床上(D)的情況下，處理進入到步驟S401。

在步驟S401中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，將姿勢(E)、姿勢(F)、姿勢(C)、姿勢(Y1)和姿勢(D)確定為從姿勢(D)起的轉變目標的候選。

在步驟S402中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(E)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S403中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息息，將RH3確定為針對姿勢(E)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH3的像素的像素值的總和PH。

在步驟S404中，統計量計算部10計算PV與PH之和PE。

在步驟S405中，判定部11對PE的值和基準值THE的值進行比較。在PE的值為基準值THE以上的情況下，處理進入到步驟S406。在PE的值小于基準值THE的情況下，處理進入到步驟S407。

在步驟S406中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床上(E)。

在步驟S407中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(F)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S408中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(F)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S409中，統計量計算部10計算PV與PH之和PF。

在步驟S410中，判定部11對PF的值和基準值THF的值進行比較。在PF的值為基準值THF以上的情況下，處理進入到步驟S411。在PF的值小于基準值THF的情況下，處理進入到步驟S412。

在步驟S411中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床尾(F)。

在步驟S412中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(C)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S413中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(C)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S414中，統計量計算部10計算PV與PH之和PC。

在步驟S415中，判定部11對PC的值和基準值THC的值進行比較。在PC的值為基準值THC以上的情況下，處理進入到步驟S416。在PC的值小于基準值THC的情況下，處理進入到步驟S417。

在步驟S416中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是站在床邊(C)。

在步驟S417中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(Y1)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S418中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH6確定為針對姿勢(Y1)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH6的像素的像素值的總和PH。

在步驟S419中，統計量計算部10計算PV與PH之和PY1。

在步驟S420中，判定部11對PY1的值和基準值THY1的值進行比較。在PY1的值為基準值THY1以上的情況下，處理進入到步驟S421。在PY1的值小于基準值THY1的情況下，處理進入到步驟S422。

在步驟S421中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是從床上滾落(第1形式)(Y1)。

在步驟S422中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(E)、姿勢(F)、姿勢(C)和姿勢(Y1)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(D)。

(從姿勢E起的轉變)

圖14是表示用于判定從姿勢(E)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S500中，在之前時刻的姿勢是坐在床上(E)的情況下，處理進入到步驟S501。

在步驟S501中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，將姿勢(D)、姿勢(F)、姿勢(C)、姿勢(Y1)和姿勢(E)確定為從姿勢(E)起的轉變目標的候選。

在步驟S502中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(D)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S503中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH4確定為針對姿勢(D)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH4的像素的像素值的總和PH。

在步驟S504中，統計量計算部10計算PV與PH之和PD。

在步驟S505中，判定部11對PD的值和基準值THD的值進行比較。在PD的值為基準值THD以上的情況下，處理進入到步驟S506。在PD的值小于基準值THD的情況下，處理進入到步驟S507。

在步驟S506中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是躺在床上(D)。

在步驟S507中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(F)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S508中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(F)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S509中，統計量計算部10計算PV與PH之和PF。

在步驟S510中，判定部11對PF的值和基準值THF的值進行比較。在PF的值為基準值THF以上的情況下，處理進入到步驟S511。在PF的值小于基準值THF的情況下，處理進入到步驟S512。

在步驟S511中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床尾(F)。

在步驟S512中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(C)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S513中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(C)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S514中，統計量計算部10計算PV與PH之和PC。

在步驟S515中，判定部11對PC的值和基準值THC的值進行比較。在PC的值為基準值THC以上的情況下，處理進入到步驟S516。在PC的值小于基準值THC的情況下，處理進入到步驟S517。

在步驟S516中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是站在床邊(C)。

在步驟S517中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(Y1)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S518中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH6確定為針對姿勢(Y1)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH6的像素的像素值的總和PH。

在步驟S519中，統計量計算部10計算PV與PH之和PY1。

在步驟S520中，判定部11對PY1的值和基準值THY1的值進行比較。在PY1的值為基準值THY1以上的情況下，處理進入到步驟S521。在PY1的值小于基準值THY1的情況下，處理進入到步驟S522。

在步驟S521中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是從床上滾落(第1形式)(Y1)。

在步驟S522中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(D)、姿勢(F)、姿勢(C)和姿勢(Y1)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(E)。

(從姿勢F起的轉變)

圖15是表示用于判定從姿勢(F)起的轉變目標的步驟的流程圖。

在步驟S600中，在之前時刻的姿勢是坐在床尾(F)的情況下，處理進入到步驟S601。

在步驟S601中，候選確定部8通過參照圖8所示的序列信息，將姿勢(D)、姿勢(E)、姿勢(C)、姿勢(Y2)和姿勢(F)確定為從姿勢(F)起的轉變目標的候選。

在步驟S602中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(D)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S603中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV4確定為針對姿勢(D)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH4的像素的像素值的總和PH。

在步驟S604中，統計量計算部10計算PV與PH之和PD。

在步驟S605中，判定部11對PD的值和基準值THD的值進行比較。在PD的值為基準值THD以上的情況下，處理進入到步驟S606。在PD的值小于基準值THD的情況下，處理進入到步驟S607。

在步驟S606中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是躺在床上(D)。

在步驟S607中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV3確定為針對姿勢(E)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV3的像素的像素值的總和PV。

在步驟S608中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH3確定為針對姿勢(E)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S609中，統計量計算部10計算PV與PH之和PE。

在步驟S610中，判定部11對PE的值和基準值THE的值進行比較。在PE的值為基準值THE以上的情況下，處理進入到步驟S611。在PE的值小于基準值THE的情況下，處理進入到步驟S612。

在步驟S611中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是坐在床上(E)。

在步驟S612中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(C)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S613中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH2確定為針對姿勢(C)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH2的像素的像素值的總和PH。

在步驟S614中，統計量計算部10計算PV與PH之和PC。

在步驟S615中，判定部11對PC的值和基準值THC的值進行比較。在PC的值為基準值THC以上的情況下，處理進入到步驟S616。在PC的值小于基準值THC的情況下，處理進入到步驟S617。

在步驟S616中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是站在床邊(C)。

在步驟S617中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RV2確定為針對姿勢(Y2)的第1圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第1圖像數據的區域RV2的像素的像素值的總和PV。

在步驟S618中，檢查區域確定部9參照圖9所示的檢查信息，將RH6確定為針對姿勢(Y2)的第2圖像數據的檢查區域。統計量計算部10計算第2圖像數據的區域RH6的像素的像素值的總和PH。

在步驟S619中，統計量計算部10計算PV與PH之和PY2。

在步驟S620中，判定部11對PY2的值和基準值THY2的值進行比較。在PY2的值為基準值THY2以上的情況下，處理進入到步驟S621。在PY2的值小于基準值THY2的情況下，處理進入到步驟S622。

在步驟S621中，判定部11判定為當前時刻的姿勢是從床上滾落(第2形式)(Y2)。

在步驟S622中，判定部11判定為當前時刻的姿勢不是姿勢(D)、姿勢(E)、姿勢(C)和姿勢(Y2)，而是作為余下的候選的之前時刻的姿勢(F)。

如上所述，根據本實施方式，由于通過僅求出檢查區域的像素值之和的處理來檢查人體的存在，所以無需如專利文獻1所記載那樣地進行確定人體的區域的圖像處理。其結果，在本實施方式中，計算處理量較少且能夠實時地估計人體的姿勢。此外，根據本實施方式，通過使用姿勢的轉變模型，不僅能夠估計如專利文獻1記載的從床上起床，還能夠估計更多的姿勢。

(變形例)

本發明不限于上述實施方式，例如還包含以下這樣的變形例。

(1)統計量

在本發明的實施方式中，使用檢查區域的像素值的總和作為統計量，但是不限于此。例如，可以使用檢查區域的像素值的平均、方差作為統計量。

或者，可以將標準的圖像數據的像素值或者前1幀的圖像數據的像素值與當前時刻的圖像數據的像素值相減，使用相減后的值的總和、平均值或者方差作為統計量。由此，姿勢剛剛變化以后的統計量增大，還能夠檢測姿勢剛剛變化以后的定時。

此外，可以將規定的像素值以上的像素(即，拍攝對象為規定的溫度以上)的總和用作統計量。在該情況下，由于成為像素值的規定的比特以上的比特值的相加，所以能夠進一步減少計算量。

此外，也可以是，不根據檢查區域內的全部像素的值來計算統計量，而根據從檢查區域中隨機采樣的像素的值來計算統計量，由此削減計算量。

(2)判定部

在本發明的實施方式中，對于當前時刻的姿勢的候選，計算第1圖像數據的檢查區域的統計量和第2圖像數據的檢查區域的統計量之和，在該和為基準值以上時，將該候選估計為當前時刻的姿勢，但是不限于此。

例如，也可以是，在第1圖像數據的檢查區域的統計量為第1基準值以上且第2圖像數據的檢查區域的統計量為第2基準值以上的情況下，將該候選估計為當前時刻的姿勢。

(3)圖像傳感器的個數

在本發明的實施方式中，使用2臺圖像傳感器來估計了人體的姿勢，但是還能夠使用1臺圖像傳感器來估計人體的姿勢。

例如，可以僅使用從上方圖像傳感器獲得的圖像數據來估計從床的滾落。或者，可以僅使用從側方圖像傳感器獲得的圖像數據來估計床上的姿勢變化。

(4)圖像傳感器

在本發明的實施方式中，對于上方圖像傳感器和側方圖像傳感器，設為由紅外線陣列傳感器構成來進行了說明，但是也可以由可視照相機等其他傳感器構成。

(5)姿勢

在本發明的實施方式中，估計了人體相對于床的姿勢，但是不限于此。例如，也可以估計人體相對于椅子或者輪椅的姿勢。

(6)判定方法

在本發明的實施方式中，從當前時刻的多個姿勢的候選中按順序地每次選擇一個候選，對于選擇出的候選，在統計量為基準值以上時，將選擇出的候選估計為當前時刻的姿勢，但是不限于此。

例如，也可以是，針對當前時刻的多個姿勢的全部候選計算統計量，依照預先確定的基準從計算出的多個統計量中確定最佳的統計量，將最佳的統計量的候選估計為當前時刻的姿勢。

應該認為此次公開的實施方式在所有方面都是例示的而不是限制性的。本發明的范圍不通過上述說明而通過權利要求來表示，是指包含與權利要求同等的意思和范圍內的所有變更。

標號說明

1：姿勢估計系統；2：上方圖像傳感器；3：側方圖像傳感器；4：姿勢估計裝置；5：姿勢估計部；6：存儲部；7：顯示部；8：候選確定部；9：檢查區域確定部；10：統計量計算部；11：判定部；12：轉變模型信息存儲部；13：檢查信息存儲部。