JP2004201231A

JP2004201231A - 監視用ビデオカメラシステム

Info

Publication number: JP2004201231A
Application number: JP2002370436A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yoneyama; 豊米山; Taro Watanabe; 太郎渡邉
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】全体映像中から検出した動体を部分ズーム映像で確実に追従する。
【解決手段】広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラ１０と、第１監視カメラで撮影した全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段３１と、動き検出手段で検出した動きのある部分の領域を算出する座標計算手段３２と、座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部３３を介してパン機構部２４及び／又はチルト機構部２５を駆動制御することで動きのある部分と対応する動体側に向けられ、動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラ２０とを備え、第１監視カメラ１０の後面側で第１監視カメラ３０の光軸Ｋの延長線上に略沿って設けた支持軸１４にパン機構部２４及びチルト機構部２５を介して第２監視カメラ２０を取り付けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防犯，防災，安全監視などに用いられ、特に広視野な全体映像と、この全体映像中で動きのある部分を拡大した部分ズーム映像とを同時に撮影可能な監視用ビデオカメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の監視カメラは、監視対象となる領域に向けて固定設置されて、監視対象領域を常時監視しているものが一般的であるが、より広範囲の領域を撮影する必要がある場合には、複数台の監視カメラを監視対象となる領域の各方向に固定配置する方法や、一台の監視カメラでパン機構部及びチルト機構部により撮影方向を変える方法などが採用されている。
【０００３】
しかしながら、複数台の監視カメラを固定配置する方法では、監視用ビデオカメラシステムが高価になるばかりでなく、複数台の監視カメラの設置場所の確保が必要になったり、配線が煩雑になる。一方、パン機構部及びチルト機構部を備えた一台の監視カメラにおいては、台数を必要としないので価格や設置の面で有利であるものの、周辺映像を一度に撮影することができないといった重大な欠点がある。
【０００４】
また、広視野な全体映像を一度に撮影する方法としては、魚眼レンズや非球面ミラー（双曲面ミラー，放物面ミラー，円錐ミラーなど）を用いたビデオカメラが知られているが、広視野な全体映像を一つの小さな撮像素子に凝縮しているために、撮像素子からの詳細な映像情報を得るには情報量が足りず、更に、撮像した映像情報の一部を電子ズーム処理によって拡大した場合には解像度の低い映像となり、人物の特定などを要求される監視カメラ用途においては満足できる映像を得ることはできない。
【０００５】
そこで、広視野な全体映像と、この全体映像中で動きのある部分を拡大した部分ズーム映像とを同時に撮影可能な自動追尾監視装置（＝監視用ビデオカメラシステム）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２１７３１６号公報（第２−３頁、図１）
【０００７】
図８は従来の自動追尾監視装置を示した構成図である。
図８に示した従来の自動追尾監視装置１００は、上記した特許文献１（特開平６−２１７３１６号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００８】
図８に示した如く、従来の自動追尾監視装置１００では、全体あるいは所定の範囲の監視場所を撮影するためのレンズ１１１を取り付けて、適宜な場所に固定された第１監視カメラ１１０と、この第１監視カメラ１１０で撮影される範囲の一部分を拡大して撮影するためのズームレンズ１２１を取り付け、且つ、第１監視カメラ１１０の下面及び／又は上面に設けた支持軸１１２を中心に上下左右に回動可能に支持させた少なくとも１台以上の第２監視カメラ１２０と、第１，第２監視カメラ１１０，１２０を自動的に制御すると共に第１，第２監視カメラ１１０，１２０によって撮影された各映像を長時間に亘って記録再生を行うタイムラプスＶＴＲ１３０と、第１，第２監視カメラ１１０，１２０からの各映像を表示すると共にタイムラプスＶＴＲ１３０によって記録された映像を再生する際に映し出すモニタ１４０とで概略構成されている。
【０００９】
ここで、第１監視カメラ１１０のレンズで撮影した全体映像中から動き検出手段（図示せず）により動体を検出し、この動体が位置するエリアを判定して、判定結果に基づいて第２監視カメラ１２０のズームレンズ１２１で動体を拡大して撮影することで、動体を自動的に追尾している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の自動追尾監視装置１００において、第１監視カメラ１１０は水平方向を向いて固定されており、且つ、第１監視カメラ１１０の下面及び／又は上面に取り付けた支持軸１１２はこの監視カメラ１１０の光軸Ｋに対して略直角で垂直方向に向かっているために、この支持軸１１２に支持させた第２監視カメラ１２０は図示のように上下左右に回動可能であるものの、第１監視カメラ１１０の撮影方向が前方の水平方向を中心とした広範囲領域しか撮影できないために、例えばこの第１監視カメラ１１０の後側は第１監視カメラ１１０での撮影時に全く撮影視野に入らないので、第２監視カメラ１２０による追尾は行われていない。
【００１１】
そこで、上記の構造形態で第１監視カメラ１１０を室内の天井近傍から下方に向かって仮に固定設置した場合には、第１監視カメラ１１０で室内全体を広範囲に撮影できるものの、この第１監視カメラ１１０の下面及び／又は上面に取り付けた支持軸１１２に第２監視カメラ１２０を上下左右に回動可能に支持させた関係から第２監視カメラ１２０は光軸を中心にパン方向に３６０°に亘って回転させるパン機構部を備えていないために第１監視カメラ１１０で撮影した映像中から動体を確実に追尾することができない範囲がかなり広く存在する。
【００１２】
従って、第１監視カメラ１１０を水平方向に固定設置した場合、及び、第１監視カメラ１１０を室内の天井近傍から下方に向かって固定設置した場合のいずれの場合でも、第１監視カメラ１１０と第２監視カメラ１２０とが連動して確実に動体を追尾できる範囲は限られているので問題である。
【００１３】
また、従来の自動追尾監視装置１００では、第１監視カメラ１１０で撮影した全体あるいは所定の範囲の映像と、第２監視カメラ１２０で拡大して撮影した部分ズーム映像とをそれぞれ出力できるものの、両者を合成した合成映像を生成することは開示されてなく、自動追尾監視装置１００の使い勝手が今一つ悪いなどの問題もある。
【００１４】
そこで、上記した各問題点を解決できる監視用ビデオカメラシステムが望まれている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、
前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、
前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラとを備え、
前記第１監視カメラの後面側で該第１監視カメラの光軸の延長線上に略沿って設けた支持軸に前記パン機構部及び前記チルト機構部を介して第２監視カメラを取り付けたことを特徴とする監視用ビデオカメラシステムである。
【００１６】
また、第２の発明は、広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、
前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、
前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラと、
前記全体映像データと、前記部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データとを合成して合成映像データを生成する映像合成手段と、
前記全体映像データと、前記部分ズーム映像データと、前記合成映像データとを選択的に出力する映像選択手段とを備えたことを特徴とする監視用ビデオカメラシステムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る監視用ビデオカメラシステムの一実施例を図１乃至図７を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムを示した構成図、
図２は第１監視カメラの後面側に設けた支持軸にパン機構部及びチルト機構部を介して第２監視カメラを取り付けた状態を示した図であり、（ａ）は第１監視カメラに取り付けた支持軸を中心にして第２監視カメラをパンさせる場合を示し、（ｂ）は第２監視カメラをチルトさせる場合を示した図、
図３は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、第１監視カメラで撮影した全体映像に対応した全体映像データと、第２監視カメラで撮影した部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データとを映像合成部で合成した合成映像データを示した図、
図４は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、動き検出部の動作を説明するためのブロック図、
図５は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、座標計算部の動作を説明するための第１態様図、
図６は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、座標計算部の動作を説明するための第２態様図、
図７は本発明に係る監視用ビデオカメラシステムの全体動作を説明するためのフロー図である。
【００１９】
図１に示した如く、本発明に係る監視用ビデオカメラシステム１では、例えば室内の天井近傍に固定設置されて広視野な全体映像を一度に撮影できる全体映像撮影用の第１監視カメラ１０と、この第１監視カメラ１０で撮影した全体映像中から例えば動きのある部分を拡大して撮影できる部分ズーム映像撮影用の第２監視カメラ２０とが設けられている。
【００２０】
上記した第１監視カメラ１０は、広視野な全体映像を撮影するための魚眼レンズ１１と、この魚眼レンズ１１で撮影した全体映像を結像するためにＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像素子１２と、撮像素子１２に結像した全体映像を光電変換した後にＡ／Ｄ変換またはカラーマトリクス変換，ガンマ補正，アパーチャ補正などを行って、上記した全体映像に対応した全体映像データ１３ａを生成する第１映像処理部１３とで構成されている。尚、広視野な全体映像を撮影する魚眼レンズ１１に代えて、これと同等に広視野な全体映像を撮影できる広角レンズとか、双曲面ミラー，放物面ミラー，円錐ミラーなどの非球面ミラーを用いても良い。
【００２１】
一方、上記した第２監視カメラ２０は、第１監視カメラ１０で撮影した全体映像に対応した全体映像データ１３ａ中で動きのある部分と対応した動体を拡大して部分ズーム映像を撮影するズームレンズ２１と、このズームレンズ２１で撮影した部分ズーム映像を結像するためにＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像素子２２と、撮像素子２２に結像した部分ズーム映像を光電変換した後にＡ／Ｄ変換またはカラーマトリクス変換，ガンマ補正，アパーチャ補正などを行って、上記した部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データ２３ａを生成する第２映像処理部２３と、第２監視カメラ２０をパン方向に回転させるパン機構部２４と、第２監視カメラ２０をチルト方向に回動させるチルト機構部２５とで構成されている。
【００２２】
ここで、図２（ａ）に拡大して示した如く、第１監視カメラ１０は室内の天井近傍に固定設置されており、魚眼レンズ１１が下方を向いているために室内で広視野な全体映像を一度に撮影できるようになっている。また、第１監視カメラ１０の後面側には支持軸１４がこの第１監視カメラ１０の光軸Ｋの延長線上に略沿って延出されており、この支持軸１４にパン機構部２４及びチルト機構部２５を介して第２監視カメラ２０が取り付けられている。そして、支持軸１４を中心にして第２監視カメラ２０がパン機構部２４により矢印のパン方向に３６０°回転できるように支持されている。これにより、第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１で撮影した全体映像中でとくに円形な魚眼画像の外周近傍に動体がある場合にこの動体を確実に追従できる。
【００２３】
また、図２（ｂ）に拡大して示したように、第２監視カメラ２０は、チルト機構部２５により矢印のチルト方向に所定の角度回動できるように支持軸１４に支持されている。この際、チルトＡ側の移動量は、少なくとも全体映像内をカバーする駆動範囲を持っている。また、チルトＢ側の移動量は、全体映像内全てをカバーすることが望ましいが、ある移動量以上になると支持軸１４への取り付け上、第２監視カメラ２０で撮影した部分ズーム映像の視界の中に第１監視カメラ１０が入ってしまうことになるため、第１監視カメラ１０が視界に入らない範囲で動きを制限するようにしている。そのため、第２監視カメラ２０で得られる部分ズーム映像に死角が存在するわけであるが、この死角になる範囲の映像は第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１によって充分な大きさの映像として得ることが可能であるため問題にはならない。言い換えると、第２監視カメラ２０のズームレンズ２１で部分ズーム映像を撮影する場合に支持軸１４が邪魔になって、第１監視カメラ１０の光軸方向（真下方向）に対して撮影しにくい範囲が僅かにあるものの、この僅かな範囲は第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１で最も大きく写る範囲であるために、この範囲はズームレンズ２１からの映像を用いないで、魚眼レンズ１１の映像でも十分足り得るものである。
【００２４】
従って、第１監視カメラ１０の後面側でこの第１監視カメラ１０の光軸Ｋの延長線上に略沿って設けた支持軸１４に、パン機構部２４びチルト機構部２５を介して第２監視カメラ２０を取り付けることで、第１監視カメラ１０で撮影した全体映像と対応した全体映像データ中から動体を検出した際に、後述するように第２監視カメラ２０で拡大して撮影する動体の座標計算を第１監視カメラ１０の光軸Ｋを基準に設定できるので動体の座標位置を簡単に計算でき、この結果、第２監視カメラ２０で動体を拡大しながら迅速且つ確実に追従できる。更に、本発明に係る監視用ビデオカメラシステム１を設置する際に場所も取らず設置することができる。
【００２５】
図１に戻り、第１監視カメラ１０内の第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａは、動き検出部３１と、映像合成部３４と、映像選択部３５とに送られている。一方、第２監視カメラ２０内の第２映像処理部２３で処理された部分ズーム映像データ２３ａは、映像合成部３４と、映像選択部３５とに送られている。
【００２６】
ここで、動き検出部３１は、前フレームの全体映像データ１３ａを記憶した画像メモリの内容と、現在入力している全体映像データ１３ａとを比較し、全体映像データ１３ａ中のどの領域が動き部分であるかを検出し、ここで検出した動き部分を座標計算部３２に出力している。
【００２７】
次に、座標計算部３２では、動き検出部３１で検出した動き部分に基づいて、動き部分の中心の絶対座標と動き部分の画角を計算して、動き部分の中心の絶対座標値と動き部分の画角値とを制御部３３に送っている。
【００２８】
次に、制御部３３では、第１監視カメラ１０で撮影した全体映像データ１３ａ中の動き部分と対応した動体を第２監視カメラ２０で適切な大きさで撮影できるようにズームレンズ２１を駆動制御すると共に、動き検出部３１で動きがあると検出された動体側に向かって第２監視カメラ２０をパン機構部２４及び／又はチルト機構部２５によりパン方向及び／又はチルト方向に駆動制御している。
【００２９】
次に、前記した映像合成部３４では、第１監視カメラ１０内の第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａと、図３に示したように全体映像データ１３ａ中で動きのある部分と対応した動体ＭＶを第２監視カメラ２０のズームレンズ２１で拡大して撮影した後に第２映像処理部２３で処理された部分ズーム映像データ２３ａとを合成して図３に示したような合成映像データ３４ａを生成し、この合成映像データ３４ａを映像選択部３５に送っている。この際、合成映像データ３４ａ中の全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａの各大きさ及び各合成位置は、図示しない外部コントローラによって制御しても良い。
【００３０】
再び図１に戻り、映像選択部３５では、第１監視カメラ１０内の第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａと、第２監視カメラ２０内の第２映像処理部２３で処理された部分ズーム映像データ２３ａと、映像合成部３４で合成された合成映像データ３４ａの少なくとも一つ以上を選択している。これにより、全体映像データ１３ａと、部分ズーム映像データ２３ａと、合成映像データ３４ａの少なくとも一つ以上を選択できるため、監視用ビデオカメラシステム１の使用勝手が良好となる。
【００３１】
尚、映像選択部３５は、第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１で撮影した全体映像に対して第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａ中に動き部分がない場合には全体映像データ１３ａを出力し、一方、全体映像データ１３ａ中に動き部分がある場合には第２監視カメラ２０のズームレンズ２１で撮影した部分ズーム映像に対して第２映像処理部２３で処理された部分ズーム映像データ２３ａを出力するように制御することも可能であり、且つ、必要に応じて両者の合成映像データ３４ａを図示しない外部コントローラでの操作などにより出力すれば良いものである。
【００３２】
そして、映像選択部３５で選択した映像データを記録再生装置３６内で不図示の磁気テープとか磁気ディスク（ＨＤＤ）とかもしくは光ディスクなどの記録媒体に記録したり、又は、選択した映像データをモニタディスプレイ３７上に表示している。この際、記録再生装置３６は、動き検出部３１で全体映像データ１３ａ中に動き部分があると検出した場合のみ、動体を撮影した日時を記録媒体上に付加しながら部分ズーム映像データ２３ａ又は合成映像データ３４ａを記録するように制御すれば、記録媒体の記録領域に対して有効利用を図ることができる。尚、記録再生装置３６で記録媒体に記録済みの映像データを再生した時に、再生映像データをモニタディスプレイ３７上に表示可能になっている。
【００３３】
この際、第１映像処理部１３，第２映像処理部２３，映像合成部３４の出力形態は２種類あり、一つの出力形態は標準テレビ信号のようなアナログ出力であり、アナログ出力は、その性格上映像データを１種類のみ送ることができる。即ち、全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａとを合成した合成映像データ３４ａ，全体映像データ１３ａ，部分ズーム映像データ２３ａのいずれかである。
【００３４】
また、映像合成部３４のもう一つの出力形態は、高速ディジタル出力である。記録再生装置３６が映像データを２倍以上の速さで記録できるＨＤＤ搭載の装置であったり、映像の圧縮機能を兼ね備えたものであれば、全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａのどちらだけでなく、全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａの両方を記録することが可能である。このように全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａの両方を記録した場合、そのまま再生すると、全体映像データ１３ａと部分ズーム映像２３ａとが交互に再生されることになり、著しく醜い映像になる。そこで、記録再生装置３６に記録する前に全体映像データ１３ａと部分ズーム映像データ２３ａの中に、そのどちらの映像データであるかを示すＩＤを記録する。このＩＤは、例えばＭＰＥＧのような圧縮標準の場合には、ユーザデータ領域にデータとして入れておいても良い。記録再生装置３６での再生時には、このＩＤデータに従い、どちらか一方の映像データを出力するように制御することができる。
【００３５】
ここで、前記した動き検出部３１の動作について、図４を用いて詳述する。図４に示した如く、動き検出部３１は、この内部に画像メモリ３１Ａと、差分演算部３１Ｂと、２値化処理部３１Ｃと、孤立点除去部３１Ｄと、ラベリング部３１Ｅと、グループ化部３１Ｆと、再ラベリング部３１Ｇとが上記した順に設けられている。
【００３６】
そして、動き検出部３１では、まず、第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａが画像メモリ３１Ａにフレーム単位で逐次格納されると共に、Ｎフレーム前の全体映像データ１３ａを差分演算部３１Ｂに出力している。この際、画像メモリ３１Ａは全体映像データ１３ａをＮ（但し、Ｎは１以上の自然数）フレーム分に亘って格納可能であって、Ｎフレーム期間の遅延素子としての役目を担っている。従って、図示しない外部コントローラでＮ＝１に設定した際には刻々と変わる全体映像データ１３ａの１フレーム前の全体映像データ１３ａを画像メモリ３１Ａに順次格納する場合であり、一方、図示しない外部コントローラでＮ＝Ｎに設定した際には例えば動きのない全体映像データ１３ａを参照画像として画像メモリ３１Ａを予め格納する場合であり、どちらの場合を採用するかは適宜決めれば良いものである。
【００３７】
上記した差分演算部３１Ｂでは、第１映像処理部１３でからの現フレームの全体映像データ１３ａと画像メモリ３１Ａから出力されるＮフレーム前の全体映像データ１３ａとの差分を取って、差分全体映像データを２値化処理部３１Ｃに出力している。
【００３８】
上記した２値化処理部３１Ｃでは、差分演算部３１Ｂから出力された差分全体映像データに対して、差分の絶対値が予め設定した閾値より大きい画素を１、それ以外の画素を０とする２値化画像データを作成し、この２値化画像データを孤立点除去部３１Ｄに出力している。即ち、２値化画像データ中で動き検出された画素は１となる。
【００３９】
上記した孤立点除去部３１Ｄでは、２値化処理部１２Ｃから出力された２値化画像データ中の小面積領域はノイズ成分であるとみなせるので、領域縮小処理と領域拡大処理を複数回繰り返して小面積領域を除去し、小面積領域を除去されて残った領域をラベリング部３１Ｅに出力している。
【００４０】
上記したラベリング部３１Ｅでは、孤立点除去部３１Ｄにより小面積領域を除去されて残った領域に対して各領域を区別するために番号付けを行い、グループ化部３１Ｆに出力している。
【００４１】
上記したグループ化部３１Ｆでは、距離の近い領域同士は同一の動体に属するとみなして、各領域のグループ化を行い、再ラベリング部３１Ｇに出力している。
【００４２】
上記した再ラベリング部３１Ｇでは、各グループに対して番号付けを行って、全体映像データ１３ａ中から検出した動きのある部分を座標計算部３２に出力している。
【００４３】
次に、前記した座標計算部３２の動作について、図５及び図６を用いて詳述する。座標計算は、全方位映像撮像部の射影方式に用いる魚眼レンズやミラーによって異なってくるが、基本的な考え方は同じであるので、等距離射影方式の魚眼レンズ１１（図１，図２）を用いた場合について以下説明する。
【００４４】
図５に示した如く、第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１（図１，図２）の撮像面をｘｙ座標で表した際に、魚眼画像の中心を中心点Ｏ、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする。
【００４５】
また、図６に示すように、実空間をＸＹＺ座標で表した際に、Ｚ軸を魚眼レンズ１１の光軸Ｋ（図２）に取り、且つ、Ｘ軸及びＹ軸は魚眼レンズ１１の撮像面上に取ると、前記したＸ軸及びＹ軸は撮像面上のｘ軸及びｙ軸に一致する。また、Ｃ’点が撮像面上のＣ点に射影され、魚眼画像の中心点ＯとＣ’点を結んだ線ＯＣ’が魚眼画像の半径を有する半球と交差する点をＣ”とする。
【００４６】
ここで図５及び図６を併用して説明すると、魚眼レンズ１１の撮像面上で各グループに属する２値化領域に対して、まず、魚眼画像の中心点Ｏから最も遠い距離Ｒ_０と最も近い距離Ｒ_１、及び、基準となるＸ軸からの角度の最大角度値Ｔ_０と最小角度値Ｔ_１とを求める。更に、魚眼画像の中心点Ｏから２値化領域の中心までの距離をＲ_ｃとし、且つ、Ｘ軸から２値化領域の中心までの角度をＴ_ｃとすると共に、撮像面上での２値化領域の中心の座標を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）とすると、２値化領域の中心の座標（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）は、下記の式（１），式（２）で求められる。
【００４７】
Ｒ_ｃ＝（Ｒ_０＋Ｒ_１）／２
Ｔ_ｃ＝（Ｔ_０＋Ｔ_１）／２
ｘ_ｃ＝Ｒ_ｃ×ｃｏｓＴ_ｃ ……式（１）
ｙ_ｃ＝Ｒ_ｃ×ｓｉｎＴ_ｃ ……式（２）
また、第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１の光軸Ｋを２値化領域の中心に向けるとすると、その方向は、下記の式（３）で求めることができる。この際、Ｔ_ａをｘｙ平面上でｘ軸とＯＣとのなす角度とし、且つ、Ｓ_ａを実空間内でＺ軸とＯＣ’とのなす角度とすると共に、Ｒ_ｆを撮影面上の魚眼画像の半径とする。
【００４８】
Ｔ_ａ＝Ｔ_ｃ
Ｓ_ａ＝Ｒ_ｃ／Ｒ_ｆ×π／２ ……式（３）
また、動き領域の水平，垂直方向の画角をそれぞれｄＴ_ａ，ｄＳ_ａとすると、動き領域の水平，垂直方向の画角ｄＴ_ａ，ｄＳ_ａは、下記の式（４），式（５）で求められる。
【００４９】
ｄＴ_ａ＝ａｒｃｃｏｓ｛ｓｉｎＳ_ａ×ｓｉｎＳ_ａ×（ｃｏｓＴ_０×ｃｏｓＴ_１）＋ｓｉｎＳ_ａ×ｓｉｎＳ_ａ×（ｓｉｎＴ_０×ｓｉｎＴ_１）＋ｃｏｓＳ_ａ×ｃｏｓＳ_ａ｝ ……式（４）
ｄＳ_ａ＝（Ｒ_０−Ｒ_１）／Ｒ_ｆ×π／２ ……式（５）
従って、魚眼レンズ１１の画角はｄＴ_ａ，ｄＳ_ａより少し大きくなるように設定すればよい。
【００５０】
この際、動き領域のグループが複数存在する場合は、撮影する領域を選択することが必要になる。選択はユーザーが行っても良いし、または、面積が最大となる領域を選択する等のルールを基に自動的に選択させることもできる。
【００５１】
次に、本発明に係る監視用ビデオカメラシステム１の全体動作について、図１及び図７を併用して説明する。
【００５２】
本発明に係る監視用ビデオカメラシステム１の動作を開始すると、ステップ１で第１監視カメラ１０の魚眼レンズ１１により全体映像を撮影し、この第１監視カメラ１０内の第１映像処理部１３で処理された全体映像データ１３ａが動き検出部３１に送られる。
【００５３】
次に、ステップ２では、動き検出部３１内で全体映像データ１３ａ中に動き部分があるか否かを問い、全体映像データ１３ａ中に動き部分がないと判断された場合にはステップ５で映像選択部３５を介して全体映像データ１３ａを出力する。
【００５４】
次に、ステップ２において全体映像データ１３ａ中に動き部分があると判断された場合には、ステップ３で座標計算部３２により全体映像データ１３ａ中で動き部分の領域を計算して動き部分と対応する動体の座標位置を求める。
【００５５】
次に、ステップ４では、座標計算部３２の計算結果に基づいて制御部３３を介して第２監視カメラ２０のズームレンズ２１をパン機構部２４及び／又はチルト機構部２５の駆動制御により動体側に向け、この動体を拡大して部分ズーム映像を撮影し、この部分ズーム映像に対して第２監視カメラ２０内の第２映像処理部２３で処理された部分ズーム映像データ２３ａをステップ５で映像選択部３５を介して出力すると共に、ステップ１に戻って上記したステップ１〜５を繰り返している。
【００５６】
これにより、第１監視カメラ１０で撮影した全体映像中に動体がある場合に第２監視カメラ２０で動体を拡大して撮影することで動体を自動的に追従できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、請求項１記載によると、広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラとを備え、前記第１監視カメラの後面側で該第１監視カメラの光軸の延長線上に略沿って設けた支持軸に前記パン機構部及び前記チルト機構部を介して第２監視カメラを取り付けたため、この結果、第１監視カメラで撮影した全体映像と対応した全体映像データ中から動体を検出した際に、第２監視カメラで拡大して撮影する動体の座標計算を第１監視カメラの光軸Ｋを基準に設定できるので動体の座標位置を簡単に計算でき、第２監視カメラで動体を拡大しながら迅速且つ確実に追従できる。とくに、第１監視カメラに例えば魚眼レンズを取り付けた場合に、魚眼レンズで撮影した全体映像中でとくに円形な魚眼画像の外周近傍に動体がある場合にこの動体を確実に追従できる。更に、本発明に係る監視用ビデオカメラシステムを設置する際に場所も取らず設置することができる。
【００５８】
また、請求項２記載によると、広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラと、前記全体映像データと、前記部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データとを合成して合成映像データを生成する映像合成手段と、前記全体映像データと、前記部分ズーム映像データと、前記合成映像データとを選択的に出力する映像選択手段とを備えたため、この結果、全体映像データと、部分ズーム映像データと、合成映像データの少なくとも一つ以上を選択できるため、監視用ビデオカメラシステムの使用勝手が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムを示した構成図である。
【図２】第１監視カメラの後面側に設けた支持軸にパン機構部及びチルト機構部を介して第２監視カメラを取り付けた状態を示した図であり、（ａ）は第１監視カメラに取り付けた支持軸を中心にして第２監視カメラをパンさせる場合を示し、（ｂ）は第２監視カメラをチルトさせる場合を示した図である。
【図３】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、第１監視カメラで撮影した全体映像に対応した全体映像データと、第２監視カメラで撮影した部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データとを映像合成部で合成した合成映像データを示した図である。
【図４】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、動き検出部の動作を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、座標計算部の動作を説明するための第１態様図である。
【図６】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムにおいて、座標計算部の動作を説明するための第２態様図である。
【図７】本発明に係る監視用ビデオカメラシステムの全体動作を説明するためのフロー図である。
【図８】従来の自動追尾監視装置を示した構成図である。
【符号の説明】
１…監視用ビデオカメラシステム、
１０…第１監視カメラ、１１…魚眼レンズ、１２…撮像素子、
１３…第１映像処理部、
２０…第２監視カメラ、２１…ズームレンズ、２２…撮像素子、
２３…第２映像処理部、２４…パン機構部、２５…チルト機構部、
３１…動き検出部、３２…座標計算部、３３…制御部３、３４…映像合成部、
３５…映像選択部、３６…記録再生装置、３７…モニタディスプレイ。

Claims

広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、
前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、
前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラとを備え、
前記第１監視カメラの後面側で該第１監視カメラの光軸の延長線上に略沿って設けた支持軸に前記パン機構部及び前記チルト機構部を介して第２監視カメラを取り付けたことを特徴とする監視用ビデオカメラシステム。
広視野な全体映像を撮影する第１監視カメラと、
前記第１監視カメラで撮影した前記全体映像に対応した全体映像データ中から動きのある部分を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段で検出した前記動きのある部分の領域を算出する座標計算手段と、
前記座標計算手段からの計算結果に基づいて制御部を介してパン機構部及び／又はチルト機構部を駆動制御することで前記動きのある部分と対応する動体側に向けられ、該動体を拡大して部分ズーム映像を撮影する第２監視カメラと、
前記全体映像データと、前記部分ズーム映像に対応した部分ズーム映像データとを合成して合成映像データを生成する映像合成手段と、
前記全体映像データと、前記部分ズーム映像データと、前記合成映像データとを選択的に出力する映像選択手段とを備えたことを特徴とする監視用ビデオカメラシステム。