JP2004165790A

JP2004165790A - カメラ制御システム

Info

Publication number: JP2004165790A
Application number: JP2002326782A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Hosoya; 知秀細矢
Original assignee: Yokogawa Bridge Corp
Current assignee: Yokogawa Bridge Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】カメラの視野の確認、カメラをどの方向に向けるかに関して、カメラ制御システムの使い勝手を改善する。
【解決手段】本発明のカメラ制御システムは、向き変更を含むカメラ１１の動作を制御するカメラ動作制御装置１２を具えるとともに、地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベースと、前記地図データベース中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段と、前記カメラの制御情報とそのカメラの設置場所の地理的情報と前記地図データベース中の地図情報とに基づき地図上でのそのカメラの視野の少なくとも方向を求めるカメラ視野演算手段と、前記地図表示手段が表示する地図上に前記カメラの視野の少なくとも方向を表示するカメラ視野表示手段とを構成するコンピュータ１３を具えてなるものである。地図１４上にはカメラ１１の映像１４ａと共にその視野の少なくとも方向を示す視野記号１４ｂが表示される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地図情報およびそれに関連する座標系等の地理的情報と、カメラの動作とを関連させたカメラ制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信技術の発達により、様々な場所に監視用のカメラが設置され、気象観測や国土防災や公安といった様々な業務に利用されており、かかるカメラを複数設置して一箇所で集約的に監視を行う場合には、従来から、複数のカメラの映像をそれぞれ表示する複数のモニター装置を、それらのカメラの設置場所を図示した大きな情報表示盤に嵌め込んで、どの場所のカメラの映像か一目でわかるようにしたシステムが利用されている。
【０００３】
しかして近年ではコンピュータ技術の発達により、このような情報表示盤の代わりにＧＩＳ（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：地理情報システム）を用い、コンピュータのディスプレイ装置の画面上に、カメラの設置場所の地図とカメラの映像とを表示するシステムが利用され始めている。なお、ＧＩＳとは、地理情報システム関係省庁連絡会議の定義によれば、地理的位置を手がかりに、位置に関する情報を持ったデータ（空間データ）を総合的に管理・加工し、視覚的に表示し、高度な分析や迅速な判断を可能にする技術をいう。
【０００４】
また、カメラの制御技術に関しても、近年のコンピュータ技術の発達により、これまでカメラ制御装置に対し直接的に行っていたカメラの旋回やズームやアイリス（絞り）といった動作の指令を、ＧＩＳのカメラ制御画面上で行い得るようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のシステムでは、カメラの視野を確認する際に、モニター装置やディスプレイ装置の画面に映し出されているカメラの映像からランドマーク等を見つけて地図情報と照らし合わせる等して確認しなければならず、手間がかかるという不都合がある。
【０００６】
また、カメラをどの方向に向けるかということについても、人が上記カメラの映像を見ながら徐々にカメラを旋回させて決定するといった作業が必要で、同様に手間がかかるという不都合がある。それゆえ本発明は、カメラ制御システムの使い勝手を改善することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明は、上記従来技術の課題を有利に解決したシステムを供給することを目的とするものであり、請求項１記載の本発明のカメラ制御システムは、図１（ａ）の概念図に示すように、地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベース１と、前記地図データベース１中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段２と、向き変更を含むカメラの動作を制御するカメラ動作制御手段３と、前記カメラの制御情報とそのカメラの設置場所の地理的情報と前記地図データベース１中の地図情報とに基づき、地図上でのそのカメラの視野の少なくとも方向を求めるカメラ視野演算手段４と、前記地図表示手段２が表示する地図上に前記カメラの視野の少なくとも方向を表示するカメラ視野表示手段５と、を具えてなるものである。
【０００８】
かかるカメラ制御システムにあっては、カメラ動作制御手段３が、一つまたは複数のカメラ（カメラの水平方向の向きを変える装置や、カメラの水平に対する仰角・俯角を変える装置等も含む）の、向き変更を含む動作を制御し、カメラ視野演算手段４が、そのカメラの制御情報（例えばカメラを特定するカメラ番号Ｎｏ．、カメラの向きを示す原点方向からの旋回角であるパンθ、仰角（正）および俯角（負）を示すチルトφ、焦点距離ｂｆ等）と、予め与えられたカメラの設置場所の地理的情報と、地図データベース１中の地理的情報（例えば任意の場所の二次元的または三次元的測量値とその場所の地名や番地、その場所にある施設の名称等）と関連した地図情報（例えば地形や地名、道路や線路や施設とそれらの名称、等高線等を表す図形データや文字データ）とに基づき、地図上でのそのカメラの視野の少なくとも方向を求め、カメラ視野表示手段５が、その求めたカメラの視野の少なくとも方向を、地図表示手段２が表示する地図上に表示する。
【０００９】
従って、本発明のカメラ制御システムによれば、カメラの視野の方向を確認する際に、カメラのモニター画面に映し出されているランドマーク等を見つけて地図情報と照らし合わせる等して確認する必要がないため、手間がかからず、短時間で容易に確認することができ、また、カメラが設置された地域をよく知らないユーザでも、カメラが撮影している場所を地図上で簡単に確認することができるので、システムの使い勝手が向上する。
【００１０】
なお、本発明のカメラ制御システムは、請求項２に記載のように、前記カメラ視野演算手段が、前記カメラの制御情報とそのカメラの設置場所の地理的情報と前記地図データベース中の地図情報とに基づき、地図上でのそのカメラの視野の方向と範囲とを求め、前記カメラ視野表示手段が、前記地図表示手段が表示する地図上に前記カメラの視野の方向と範囲とを表示するものとすると、カメラの視野の方向のみならず範囲も容易に確認できるので好適である。
【００１１】
この請求項１および２記載のカメラ制御システムにおける、地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベース１および、前記地図データベース１中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段２としては、先に述べたＧＩＳを用いることができる。
【００１２】
本発明のカメラ制御システムでは、カメラの設置場所を予め設定しておくとともに、好ましくはカメラ旋回装置の原点方向（基準方向）を予め設定しておく。カメラの設置場所は、地図表示手段が表示する地図上で人が設定しても良く、またＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）といった位置を特定するための装置を使って求めて設定しても良い。
【００１３】
本発明のカメラ制御システムでは、地図表示手段２が表示する地図上にカメラ視野表示手段５が表示するカメラの視野の方向は、カメラ動作制御手段３がカメラ旋回装置を動作させることによる原点方向からのカメラの旋回量やカメラに取り付けた方位計が読み取った方位等から、カメラ視野演算手段４が算出する。
【００１４】
また本発明のカメラ制御システムでは、地図表示手段２が表示する地図上にカメラ視野表示手段５が表示するカメラの視野の範囲は、レンズ焦点距離およびカメラの撮像素子の大きさに基づいて決定された画角等から、カメラ視野演算手段４が算出する。カメラがズームレンズをつけている場合には、カメラ視野演算手段４が、カメラ動作制御手段３からそのズームレンズのレンズ焦点距離に関する情報を入力し、レンズ焦点距離に応じた画角を計算して、その結果から決定した視野の範囲を地図上に表示するようにしてもよい。
【００１５】
この一方、請求項３記載の本発明のカメラ制御システムは、図１（ｂ）の概念図に示すように、地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベース１と、前記地図データベース１中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段２と、向き変更を含むカメラの動作を制御するカメラ動作制御手段３と、前記地図表示手段２が表示する地図上で指定された撮影要求場所の地理的情報を前記地図情報から求める撮影要求場所探索手段６と、前記撮影要求場所とカメラの設置場所との地理的情報に基づき、前記撮影要求場所を撮影するようにカメラの向き変更を含めて前記カメラ動作制御手段３に指令を与えるカメラ動作指令手段７と、を具えてなるものである。
【００１６】
かかるカメラ制御システムにあっては、カメラ動作制御手段３が、向き変更を含むカメラの動作を制御し、撮影要求場所探索手段６が、地図データベース１中の地図情報に基づき地図表示手段２が表示する地図上でユーザから指定された撮影要求場所の地理的情報を地図情報から求め、カメラ動作指令手段７が、その求めた撮影要求場所の地理的情報と、予め与えられたカメラの設置場所の地理的情報とに基づき、撮影要求場所を撮影するようにカメラの向き変更を含めてカメラ動作制御手段３に指令を与える。
【００１７】
従って、本発明のカメラ制御システムによれば、カメラをどの方向に向けるか決定する際に、ユーザ（人）が地図を見ながらその地図上で指定するだけで済み、カメラの映像を見ながら徐々にカメラを旋回させて決定するといった作業の必要がないため、手間がかからず、短時間で容易にカメラの方向を決定することができるので、システムの使い勝手が向上する。
【００１８】
なお、この請求項３記載のカメラ制御システムにおける、地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベースおよび、前記地図データベース中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段としても、先に述べたＧＩＳを用いることができる。
【００１９】
さらに本発明のカメラ制御システムでは、カメラの映像で表示したい場所の地理的情報は、請求項２記載のもののように、地図データベース１中の地図情報に基づき地図表示手段２が表示する地図上でユーザが指定して撮影要求場所探索手段６が求めてもよいが、請求項４記載のもののように、地図データベース１中の地図情報に基づき地図表示手段２が表示する地図や、地図データベース１中の住所録データベース等の地理的情報を参照可能として、ユーザが地名や番地や施設名等の地理的情報を入力するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明のカメラ制御システムでは、地図データベース１中の地理的情報に基づき計算される物体距離（カメラの地理的情報が示すカメラ位置と撮影要求場所の地理的情報が示すその撮影要求場所の位置との間の距離）に応じて、カメラ動作指令手段７がカメラ動作制御手段３に指令を与えてカメラのレンズ焦点距離を調整させるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を実施例によって図面に基づき詳細に説明する。ここに、図２は、本発明のカメラ制御システムの一実施例としての、複数のカメラを１台のコンピュータで制御するシステムを模式的に示す構成図である。この実施例のシステムでは、複数箇所（図示例では３箇所）にそれぞれ設置してある複数（図示例では３つ）の監視カメラ（カメラを支持してその水平方向の向きおよび水平に対する仰角・俯角を変えるカメラ旋回装置を含む）１１の動作をそれぞれ制御する複数（図示例では３台）の通常のカメラ制御装置１２を１台の通常のコンピュータ１３に接続してそこで制御しており、このコンピュータ１３は、通常のＣＰＵ（中央処理ユニット）およびＲＯＭ（読み出し専用メモリ），ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等の記憶素子を持ち予め与えられたプログラムに基づいて演算及び処理を実行する演算処理部１３ａと、演算処理部１３ａに実行させるプログラムを記憶する外に地図情報を地理的情報と関連させて記憶するハードディスク・ドライブ装置１３ｂと、例えばＣＲＴや液晶等の画面を有するディスプレイ装置１３ｃと、マウス等の入力装置１３ｄとを具えている。
【００２２】
このコンピュータ１３の演算処理部１３ａが、予め与えられたプログラムを実行することにより、演算処理部１３ａには、上記複数の監視カメラ１１からそれぞれ映像信号が入力されるとともに、ハードディスク・ドライブ装置１３ｂから地図情報が読み出され、演算処理部１３ａは、ディスプレイ装置１３ｃの画面上にその地図情報に基づく地図１４を表示させて当該システムのユーザに示す。なお、この地図表示機能を持つ演算処理部１３ａおよびハードディスク・ドライブ装置１３ｂは、この実施例ではＧＩＳを構成している。そして上記地図１４上には、演算処理部１３ａが実行する嵌め込みあるいはレイヤの重ねあわせ等の画像処理により、上記複数の監視カメラ１１がそれぞれ撮影している映像１４ａと、それらのカメラ１１がそれぞれ監視している視野の方向および範囲（画角）を模式的に示す視野図形１４ｂとが入れられており、この視野図形１４ｂでは、略Ｖ字型の二本の線の内側が視野範囲を示している。これによりユーザは、複数のカメラ１１の現在の監視状況を容易に知ることができる。
【００２３】
当該システムのユーザが映像を見たい場所（撮影要求場所）がある場合には、ユーザは地図１４上でその見たい場所を入力装置１３ｄにより指定する（例えばマウスの操作で画面上のポインタをその見たい場所を指す位置に移動させてマウスのボタンをクリックする等）。これにより演算処理部１３ａは、当該見たい場所の地図上の位置とその位置の地理的情報との関連に基づき、当該見たい場所の少なくとも二次元、好ましくは三次元の座標データ（測量値等）をハードディスク・ドライブ装置１３ｂ内の地理的情報から取得する。
【００２４】
そして演算処理部１３ａは、予め入力されている各カメラ１１の設置場所の少なくとも二次元、好ましくは三次元の座標データ（測量値等）と、当該見たい場所の上記座標データ（測量値等）とから、当該見たい場所を見えるようにするための各カメラ１１の旋回量（あるいは旋回角）を計算する。さらに演算処理部１３ａは、各カメラ制御装置１２に旋回量を含む旋回命令を送信し、これにより各カメラ制御装置１２はカメラ旋回装置のモータを作動させて対応するカメラ１１を水平に旋回させ、あるいは当該見たい場所とカメラ１１との高さの差に応じてさらに仰角・俯角変化方向へも旋回させる。
【００２５】
従ってこの実施例では、ハードディスク・ドライブ装置１３ｂ内の地理的情報と関連した地図情報が地図データベース１に相当し、ディスプレイ装置１３ｃが地図表示手段２に相当し、カメラ制御装置１２がカメラ動作制御手段３に相当し、演算処理部１３ａがカメラ視野演算手段４およびカメラ視野表示手段５に相当する。
【００２６】
図３は、カメラが旋回するのに対応して、地図１４に表示された各カメラ１１の映像１４ａ及び各カメラ１１の視野図形１４ｂの視野の方向が変化する様子を示すものである。ここでは図３の上部に示す変化前の状態から、先ず、ユーザがマウス等の入力装置１３ｄの操作で、監視したい場所（撮影要求場所）をコンピュータ１３に入力する。するとコンピュータ１３の演算処理部１３ａが、上述の如き演算処理で、当該監視したい場所を見えるようにするための各カメラ１１の旋回量を計算して、その旋回量をカメラ制御装置１２に送る。これによりカメラ制御装置１２は、カメラ旋回装置のモータを作動させてカメラ１１を旋回させる。そしてカメラ旋回装置がカメラ制御装置１２を介して演算処理部１３ａに送る信号がカメラ１１の旋回終了を示すと、演算処理部１３ａが、ディスプレイ装置１３ｃの画面上の地図１４上に、旋回後のカメラ１１の視野の方向および範囲を示す視野記号１４ｂと共に、旋回後のカメラ１１の映像１４ａを表示させる。
【００２７】
例えば監視したい場所の地名や番地や施設名の指定あるいは入力等の、当該システム内の別の操作、もしくは当該システム外の独立した装置からの操作により演算処理部１３ａがカメラ１１を旋回させた場合にも、演算処理部１３ａは上述した場合と同様に、地図１４上に表示させたカメラの視野を示す視野記号１４ｂ及びカメラの映像１４ａを変化させる。
【００２８】
図４は、カメラ１１のレンズ焦点距離を変えることにより、カメラ１１の視野の範囲（画角）が変化するのに対応して、地図１４上に表示されたカメラ１１の視野を示す視野記号１４ｂとカメラの映像１４ａとが変化する様子を示すものである。レンズ焦点距離は、コンピュータ１３の演算処理部１３ａがカメラ１１の図示しないレンズコントローラに命令を与え、このレンズコントローラがレンズのポテンショメータの出力をフィードバックしつつレンズの前後方向位置を制御することで、所定の量にあわせられる。ここでは当該システム内もしくはシステム外におけるカメラレンズ焦点距離の操作によりレンズ焦点距離が変わった場合に、コンピュータ１３の演算処理部１３ａが、カメラ１１が撮影し得ている視野の範囲（画角）を計算して、カメラ１１の視野を示す視野記号１４ｂの視野範囲を図４の上部に示すもの（図示例では比較的広角）から同図の下部に示すもの（図示例では比較的望遠）に変更する。また、カメラの視野が変化すると、カメラの映像も、図４の上部に示すもの（図示例では比較的広角）から同図の下部に示すもの（図示例では比較的望遠）に変化する。
【００２９】
従ってこの実施例では、演算処理部１３ａが撮影要求場所探索手段６およびカメラ動作指令示手段７にも相当する。
【００３０】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上記例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、地図データベース１および地図表示手段２として、ＧＩＳを用いず、より簡易な構成の地図表示システムを用いることもできる。また、地図表示手段２として、地図を投射するプロジェクタを用いることもできる。さらに、座標データとして、建物の外形や内部構造を表すＣＡＤデ−タ等を用いることもできる。そしてカメラ制御装置１２（あるいはインターネットカメラ）をインターネットを介してコンピュータ１３に接続することで、管理場所から遠く離れた場所に設置したカメラ１１を管理場所のコンピュータ１３で遠隔制御するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラ制御システムの構成を示す概念図である。
【図２】本発明のカメラ制御システムの一実施例を示す構成図である。
【図３】カメラを旋回させた時の地図上での視野表示および映像の変化状態を示す説明図である。
【図４】カメラをズームさせた時の地図上での視野表示および映像の変化状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１地図データベース
２地図表示手段
３カメラ動作制御手段
４カメラ視野演算手段
５カメラ視野表示手段
６撮影要求場所探索手段
７カメラ動作指令手段
１１カメラ
１２カメラ制御装置
１３コンピュータ
１３ａ演算処理部
１３ｂハードディスク・ドライブ装置
１３ｃディスプレイ装置
１３ｄ入力装置
１４地図
１４ａ映像
１４ｂ視野記号

Claims

地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベースと、
前記地図データベース中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段と、
向き変更を含むカメラの動作を制御するカメラ動作制御手段と、
前記カメラの制御情報とそのカメラの設置場所の地理的情報と前記地図データベース中の地図情報とに基づき、地図上でのそのカメラの視野の少なくとも方向を求めるカメラ視野演算手段と、
前記地図表示手段が表示する地図上に前記カメラの視野の少なくとも方向を表示するカメラ視野表示手段と、
を具えてなる、カメラ制御システム。
前記カメラ視野演算手段は、前記カメラの制御情報とそのカメラの設置場所の地理的情報と前記地図データベース中の地図情報とに基づき、地図上でのそのカメラの視野の方向と範囲とを求め、
前記カメラ視野表示手段は、前記地図表示手段が表示する地図上に前記カメラの視野の方向と範囲とを表示することを特徴とする、請求項１記載のカメラ制御システム。
地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベースと、
前記地図データベース中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段と、
向き変更を含むカメラの動作を制御するカメラ動作制御手段と、
前記地図表示手段が表示する地図上で指定された撮影要求場所の地理的情報を前記地図情報から求める撮影要求場所探索手段と、
前記撮影要求場所の地理的情報とカメラの設置場所の地理的情報とに基づき、前記撮影要求場所を撮影するようにカメラの向き変更を含めて前記カメラ動作制御手段に指令を与えるカメラ動作指令手段と、
を具えてなる、カメラ制御システム。
地図情報を地理的情報と関連させて有する地図データベースと、
前記地図データベース中の地図情報に基づき地図を表示する地図表示手段と、向き変更を含むカメラの動作を制御するカメラ動作制御手段と、
入力された撮影要求場所の地理的情報とカメラの設置場所の地理的情報とに基づき、前記撮影要求場所を撮影するようにカメラの向き変更を含めて前記カメラ動作制御手段に指令を与えるカメラ動作指令手段と、
を具えてなる、カメラ制御システム。