JP2005142683A - カメラ制御装置およびカメラ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面/背面を撮影できるカメラを自動的に選択し、また、複数の撮影対象を撮影すること。
【解決手段】 映像分析部103は、複数のカメラ110−1〜110−nで撮影された映像中の撮影対象の移動方向を算出すると共に、撮影対象が撮影区域のどこにいるかを算出する。制御カメラ選択部104は、映像分析部103から通知された情報に基づいて、撮影対象を正面から撮影することが可能なカメラを選択し、制御すべきカメラがどれなのか、また撮影対象の現在位置に関する情報をカメラ制御信号生成部105に伝える。カメラ制御信号生成部105は、選択されたカメラを制御する制御信号を生成し、カメラ制御信号送信部106、ネットワーク120を介して送信する。
【選択図】 図1
【解決手段】 映像分析部103は、複数のカメラ110−1〜110−nで撮影された映像中の撮影対象の移動方向を算出すると共に、撮影対象が撮影区域のどこにいるかを算出する。制御カメラ選択部104は、映像分析部103から通知された情報に基づいて、撮影対象を正面から撮影することが可能なカメラを選択し、制御すべきカメラがどれなのか、また撮影対象の現在位置に関する情報をカメラ制御信号生成部105に伝える。カメラ制御信号生成部105は、選択されたカメラを制御する制御信号を生成し、カメラ制御信号送信部106、ネットワーク120を介して送信する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、複数のカメラを制御するカメラ制御装置およびカメラ制御方法に関する。
近年、治安の悪化に伴い、犯罪の未然防止や犯罪発生時の証拠映像の記録を目的として、複数のカメラを使って商店街、街頭等といった特定区域を監視する地域コミュニティが増えている。このように複数のカメラを使って不審人物等の監視対象を撮影、追跡する場合、通常監視者は複数のカメラから一台を選択して、このカメラに対し上下左右等の撮影方向の指示やズーム倍率等を指示する制御を行う。
しかし、複数設置されたカメラを一台ずつ制御することは監視者にとって負担がかかる作業であるため、少ない操作で複数のカメラを同時に制御することができる従来技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。
図16は、この従来技術を説明するための図である。
この従来技術は、撮影姿勢を外部から制御可能な複数のカメラ(1−1〜1−4)からなるカメラシステムに関するものである。オペレータ1−11は、カメラ1−1〜1−4の中から1つのカメラを選択して、手動制御により撮影対象の撮影および位置計測を行う。位置計測は、オートフォーカス(AF)機能を利用して行われる。そして、選択されたカメラは、その対象の位置情報を残りのカメラに送信して、それらを制御することにより、複数のカメラが同時に同一の対象を撮影することができる。
特開2001−25003号公報(第12頁、第1図)
しかしながら、例えば、従来技術を監視システムに適用した場合、人物等のように正面/背面が存在する監視対象の正面/背面を撮影するためには、オペレータがカメラの配置状況を把握した上で監視対象の正面/背面を撮影可能なカメラを選択し、このカメラを手動で操作する必要があり、操作が煩雑でオペレータに負担がかかるという問題がある。
また、従来技術では、複数の撮影対象が存在する場合に、全てのカメラが1つの撮影対象に追従してしまうので他の撮影対象を撮影できないという問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面/背面を撮影できるカメラを自動的に選択することができ、また、複数の撮影対象を撮影することができるカメラ制御装置およびカメラ制御方法を提供することを目的とする。
本発明のカメラ制御装置は、複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御装置であって、撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置および前記撮影対象の移動方向を検出する検出手段と、前記撮影対象の現在の位置および移動方向を前記複数のカメラの配置に照らし合わせ、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定する特定手段と、前記特定手段によって特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる制御手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、複数のカメラが配置されている場合でも、撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定することにより、この特定されたカメラに重点に置いて撮影を行うことができるので、撮影対象を追尾しやすくなる。また、この特定されたカメラにより撮影された映像は画像変化量の少ないデータであるので、通信データ量(トラフィック)を削減することができる。
本発明のカメラ制御装置は、上記の構成において、前記撮影対象のうち、前記主のカメラによって撮影される範囲を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラを前記従のカメラとして選択する選択手段と、をさらに具備する構成を採る。
この構成によれば、撮影対象を死角なく(全方位から)撮影するために必要なカメラを選択することができるため、必要最低限の数のカメラにより撮影を行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面/背面を撮影できるカメラを自動的に選択することができ、また、複数の撮影対象を撮影することができる。
本発明の骨子は、撮影対象の現在の位置と移動方向を示すベクトルと複数のカメラの幾何学的配置とに基づいて、撮影対象の移動方向の延長上に位置するカメラを特定し、このカメラを基準として撮影対象の撮影を行うことである。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、本発明に係るカメラ制御装置が監視システムに適用される場合を例にとって説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。
本実施の形態に係る監視システムは、複数のカメラ110−1〜110−n、LAN、インターネット等のネットワーク120、カメラ110−1〜110−nを制御する信号を送信するカメラ制御装置100、およびカメラ制御装置100が受信した複数の映像もしくはカメラ110−1〜110−nの撮影方向を表示するディスプレイ(映像表示装置)130から構成される。また、カメラ制御装置100は、映像受信部101、映像表示部102、映像分析部103、制御カメラ選択部104、カメラ制御信号生成部105、およびカメラ制御信号送信部106を有する。
カメラ制御装置100の各部は以下の動作を行う。
映像受信部101は、複数のカメラ110−1〜110−nで撮影された映像をネットワーク120を介して受信し、この映像データを映像表示部102に出力する。映像表示部102は、映像受信部101で受信された映像をディスプレイ130に表示する。
映像分析部103は、映像受信部101で受信された映像の中に撮影(監視)対象となる人物が映っているか否かを判別し、撮影対象となる人物が映っていた場合にはこの人物の移動方向を算出する。撮影対象の検出は、背景差分を用いて、映像内の動いた部分を抽出することにより行う。なお、監視者が映像画面を閲覧中に正面を閲覧したい撮影対象を発見した際に、カメラ制御装置100に接続されたマウス等の入力装置を用いて画面上で撮影対象を指示しても構わない。映像分析部103は、撮影対象の検出結果から撮影対象が監視区域のどこにいるか(位置情報)をカメラの撮影方向およびカメラ映像上の撮影対象の位置から算出する。このとき、三次元空間中においてカメラの位置、姿勢、画角等を表すカメラパラメータを算出可能なカメラキャリブレーションと呼ばれる手法を使用する。
制御カメラ選択部104は、映像分析部103が判別した撮影対象を正面から撮影することが可能なカメラをカメラ110−1〜110−nの中から選択する。この選択方法については後ほど詳述する。そして、制御カメラ選択部104は、選択されたカメラを実際に制御するために、設置されたカメラのうち制御すべきカメラがどれなのか、また撮影対象の現在位置(カメラが向くべき方向)に関する情報をカメラ制御信号生成部105に伝える。
カメラ制御信号生成部105は、映像分析部103が判別した撮影対象を制御カメラ選択部104によって選択されたカメラが撮影できるように、このカメラの撮影方向を制御するための制御信号を生成する。カメラ制御信号送信部106は、カメラ制御信号生成部105が生成した制御信号をネットワーク120を介し、このネットワークに接続されているカメラ110−1〜110−nに送信する。カメラ110−1〜110−nは、制御信号を受信し、制御信号に従って回転し、撮影対象を撮影する。
図2は、ディスプレイ130の画面300に表示される映像の一例を示す図である。ここでは、4台のカメラが設置されているとする。
映像表示部102は、4台のカメラで撮影された映像をウィンドウ301、302、303、および304に表示する。ここで、映像は全てが表示されるようにウィンドウサイズに合わせて変換される。また、ウィンドウ305には、4台のカメラの撮影方向が表示される。また、別の表示モードでは、4台のカメラのうち、撮影対象を正面から撮影したカメラの映像のみが画面300全体に拡大して表示される。
図3は、カメラ映像上の座標から三次元ワールド座標系への投影を概念的に示す図である。
映像分析部103は、カメラ401の前述のカメラパラメータを把握することにより、カメラ結像面402における撮影対象位置403から、三次元ワールド座標における撮影対象の位置404を算出する。この手法は、例えば、書籍「三次元計測(井口征士、佐藤宏介共著;昭晃堂)」(第91−99頁)において説明されている。本手法を用いて、一定時間毎に撮影対象の検出および三次元ワールド座標投影を行い、連続して撮影対象が検出された場合に、最新の検出結果の三次元ワールド座標投影結果と、過去の検出結果の三次元ワールド座標投影結果とを参照することで、人物の移動方向を把握することが可能となる。制御カメラ選択部104は、撮影対象の移動方向を取得すると、撮影対象の移動方向とカメラの設置位置とから、撮影対象を正面から撮影可能なカメラを選択することができる。
次いで、制御カメラ選択部104が制御対象のカメラを選択する手順および方法について、図4〜図6を用いて説明する。
図4は、上記の例において、監視区域を上方から見た場合のカメラ4台と撮影対象の位置および撮影対象の移動方向を座標平面上に示す図である。
この図において、撮影対象505の現在の位置(40,50)および過去の位置(50,80)を線分L0で結合する。また、撮影対象505の現在の位置(40,50)と設置された4台のカメラ(501〜504)の位置とをそれぞれ線分L1〜4で結合する。例えば、人物等の撮影対象505が必ず正面を向いていると仮定すると、線分L0と線分L1〜4のいずれか1つとなす角度(θ1〜4のいずれか1つ)が180度となる場合に、その線分に対応するカメラが撮影対象の正面を撮影できるカメラと特定することができる。また、線分L0と線分L1〜4のいずれか1つとなす角度が0度に近づく程、その線分に対応するカメラが撮影対象の背面を撮影するものと判断することができる。制御カメラ選択部104は、このようにして撮影対象の正面を撮影可能なカメラを1台選択する。
図5は、図4から撮影対象505およびカメラ503だけを取り出して表した図である。
この図に示すように、撮影対象505の現在の位置からカメラ503へ引いたベクトルをベクトルaと、撮影対象505の現在の位置から過去の位置へ引いたベクトルをベクトルbと、ベクトルaとベクトルbとのなす角をθ3とすると、ベクトルの内積の定義から
と表すことができる。制御カメラ選択部104は、(式1)を用いて、図4における線分L0と線分L1〜4とがそれぞれなす角度θ1〜4を計算し、最大の角度をなすカメラ、すなわち最も180度に近い角度をなすカメラを撮影対象の正面を撮影するカメラとして選択する。
図6は、制御カメラ選択部104が制御対象のカメラを選択する手順を示したフロー図である。
制御カメラ選択部104は、複数存在するカメラの中から特定の1台をまず選択する(ST7010)。制御カメラ選択部104は、ST7010で選択したカメラの監視空間内における設置位置を調べ、また、映像分析部103から通知される撮影対象の現在および過去の位置に基づいて、線分L0と線分L1〜4とがそれぞれなす角度、すなわちカメラと撮影対象の現在および過去の位置とがなす角を計算する(ST7020)。
ここで、図4に示すように、撮影対象505が(50,80)の位置から(40,50)の位置に移動したと映像分析部103が分析したとする。このとき、制御カメラ選択部104は、ST7010においてカメラ501をまず選択したとすると、(式1)を用いてカメラ501と撮影対象505の現在および過去の位置とがなす角を計算する。カメラ501と撮影対象505の現在位置を結ぶベクトルは(−40,50)と表現でき、また撮影対象505の現在の位置と過去の位置とを結ぶベクトルは(10,30)と表現できる。これにより、カメラ501と撮影対象の現在および過去の位置がなす角θ1の余弦cosθ1は、
で表され、角度θ1は、
により計算することができる。
制御カメラ選択部104は、カメラ501について上記の計算が完了したら、全てのカメラに対して上記の計算が完了したか否かを調べる(ST7030)。設置された全てのカメラに対して上記の計算が終了していない場合は、残りのカメラに対しても上記と同様の計算を繰り返し行う。上記の例では、カメラは501の他に502〜504が存在するので、カメラ502〜504についてもカメラ501と同様の計算を行う。
なお、ここに示した例では、カメラ502の設置位置は(100,100)、カメラ503の設置位置は(0,0)、カメラ504の設置位置は(100,0)であるので、カメラ502〜504と撮影対象の現在および過去の位置とのなす角θ2〜θ4の角度はそれぞれ約31.8°、159.7°、111.4°となる。
制御カメラ選択部104は、設置したすべてのカメラと撮影対象の現在および過去の位置とがなす角の計算が完了すると、どの角度が最大であるか比較を行い、最大の角をなすカメラを、人物を正面から撮影するために制御するカメラとして決定(選択)する(ST7040)。ここに示した例では、θ3が最大であるため、制御カメラ選択部104は、カメラ503を、撮影対象の正面を撮影するカメラとして選択する。
以上、制御カメラ選択部104が制御対象のカメラを選択する手順および方法について説明した。
このように、本実施の形態によれば、映像分析部103が撮影対象の現在の位置および移動方向を算出し、制御カメラ選択部104が映像分析部103から通知された撮影対象の現在の位置および移動方向を複数のカメラの幾何学的な配置状況と照らし合わせ、撮影対象の移動方向に(もしくはその近傍に)位置すると考えられるカメラを特定する。すなわち、撮影対象の現在の位置と移動方向を示すベクトルと複数のカメラの幾何学的配置とに基づいて、撮影対象の移動方向に(実質的に)位置するカメラを特定する。そして、この特定されたカメラに重点に置いて撮影対象の撮影を行う。
カメラは撮影可能範囲(撮影可能な角度)が固定されているので、撮影対象がカメラに対し縦に移動(カメラに向かってくるか離れていくか)している場合には撮影対象を追尾しやすいという特性があるが、逆に、撮影対象がカメラに対し横に移動する場合には追尾しにくいという特性がある。そのため、本実施の形態によれば、複数のカメラが配置されている場合でも、撮影対象の移動方向に位置するカメラを特定し、このカメラを用いて撮影を行うので、撮影対象を追尾しやすいという特徴がある。また、このカメラにより撮影された映像は画像変化量の少ないデータとなっているので、ネットワーク120を経由して通信されるデータ量(トラフィック)を削減することができる。
また、以上の構成において、制御カメラ選択部104によって撮影対象の移動方向に位置すると特定されたカメラは、撮影対象の正面に位置する(撮影対象を正面から撮影することができる)カメラと推測することができる。
撮影対象の正面を推測して撮影に使用するカメラを特定することは、監視システムにおいて特に大きな意義がある。すなわち、本実施の形態を監視システムに適用することにより、監視データとして最も重要と考えられる不審人物の顔等を重点的に撮影することが可能となる。また、撮影対象の正面の推定は自動的に行われるので、監視者に負担をかけることがない。さらに、不審人物の顔等が識別できる正面の映像は高解像度で撮影し、他の方向から撮影される映像は低解像度で撮影するというような使い分けをすることにより、監視データのデータ量を削減することができる。
さらに、ネットワーク120を経由して通信されるデータ量または監視データをメモリに記録する際のデータ量を削減するために、監視に使用するカメラの数を最小限に抑える場合でも、正面のカメラをまず使用して監視を行うことにより、データ量を削減しつつも不審人物の顔等を認識できるデータを確実に記録することができる。また、上記のように、設置されている複数のカメラのうち、1つの監視対象に対し使用するカメラの数を限定することにより、使用されないカメラが出てくるので、これらのカメラを新たに現れた別の監視対象に対し割り当てることも可能となる。すなわち、複数の監視対象を監視することができるようになる。なお、使用するカメラの数を限定する場合に、複数存在するカメラのうち、どのカメラから優先的に使用していくかについては、後述の実施の形態2にその選択方法の一例を示す。
なお、本実施の形態では、複数のカメラが設置してある区域を鉛直方向から見た場合を例にとって説明したが、これらのカメラを捉える方向はカメラの設置位置の相関関係によって垂直・平行・斜め等様々であって、例えば、階段を上り下りする人物のように上下への移動を行う撮影対象の正面を撮影可能なカメラを制御カメラ選択部104が選択するとてした場合、撮影区域を地面に対し平行又は斜めに見ることで、撮影対象の移動方向とカメラの設置位置から、撮影対象の正面を捉えるカメラを選択することが可能となる。
また、本実施の形態では、図7に示すように、制御カメラ選択部104と映像表示部102とを接続し、制御カメラ選択部104のカメラ選択結果を映像表示部102に出力するようにしても構わない。これにより、例えば、制御するカメラ映像のみ拡大表示を行う等、カメラ選択結果にあわせて画面表示を変更することも可能となり、上記の効果以外に映像閲覧者がどのカメラが制御されたかが把握しやすくなるという効果が生じる。
さらに、本実施の形態では、映像分析部103が、図4に示すように設置された駆動式カメラ映像から撮影対象の検出を行う処理を行っている場合を例にとって説明したが、例えば、図8に示すように、駆動式カメラ501〜504とは別に、撮影エリア全景を撮影することが可能な固定カメラ901を設置しておき、映像分析部103は、固定カメラ901の映像に対してのみ撮影対象の検出処理を行い、撮影対象が検出されたら三次元ワールド座標に投影し、その結果得られる撮影対象の三次元ワールド座標および移動方向を制御カメラ選択部104に出力する方法でもかまわない。
また、本実施の形態では、映像分析部103は、カメラキャリブレーション手法を用いて撮影対象の3次元ワールド座標を検出しているが、例えば、画像処理技術のような手法を用いて撮影対象の位置を算出する等、撮影対象の位置または移動方向の算出が可能であればその方法は限定しない。
また、本実施の形態では、制御カメラ選択部104が、制御対象のカメラと撮影対象の現在位置(カメラが向くべき方向)とに関する情報をカメラ制御信号生成部105に通知し、カメラ制御信号生成部105が、各カメラを制御する制御信号を生成することにより、選択されたカメラが制御される場合を例にとって説明したが、カメラ制御装置100が制御対象のカメラと撮影対象の現在位置とに関する情報を直接各カメラに通知し、各カメラがこの情報に基づいて向き等を制御しても構わない。
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図1に示した監視システムと同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図9は、本発明の実施の形態2に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図1に示した監視システムと同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態の特徴は、カメラ制御装置200が死角撮影カメラ選択部201を有することである。この死角撮影カメラ選択部201は、撮影対象を撮影する際に、制御カメラ選択部104が選択したカメラ以外に、撮影対象の死角となる部分を撮影する別のカメラを選択する。これにより、監視区域に設置されたカメラの全てを使わずに特定のカメラだけで、移動する撮影対象を360度死角なく(全方位から)撮影することができる。
死角撮影カメラ選択部201が人物を撮影するカメラを選択する処理の手順について、図10に示すフロー図を用いて説明する。
死角撮影カメラ選択部201は、設置されたカメラが撮影できない死角となる箇所が撮影対象に存在するか否かを以下に述べる演算方法により調べる(ST1110)。
図11は、カメラによって撮影できる領域を説明するための図である。ここでは、撮影対象が極めて小さい面積を有する点であると擬制する。
撮影対象1201のうち、カメラ1202で撮影できる領域は以下のように説明できる。まず、カメラ1202から撮影対象1201に対して線分L21を引く。次に、この線分L21と直交し、撮影対象1201を通る垂線L22を引く。そして、垂線L22で分けられた撮影対象1201の領域のうちカメラ1202側の範囲R21の領域が、カメラ1202によって撮影できる領域と説明することができる。この撮影できる領域を可視領域と、反対側のカメラ1202で撮影できない領域を死角領域と呼ぶこととする。
撮影対象1201の座標を(x1,y1)、カメラ1202の座標を(x2,y2)とすると、垂線L22は、
により表すことができる。これにより、可視領域は、図12(a)、(b)に示すように、カメラ1202が垂線L22の上側にある場合は、
で表される範囲と定めることができる。また、図12(c)、(d)に示すように、カメラ1202が垂線L22の下側にある場合は、
で表される範囲と定めることができる。ただし、(式5)および(式6)の範囲において、360°を越す範囲は360°を減じて可視領域を表現し、0°以下の範囲は360°を加えて可視領域を表現する。また、ここに示す例では、可視領域を始点角度〜終点角度の形式で表現する。これによれば、始点角度から終点角度までの範囲がカメラの可視領域ということになる。
図13に示すように、カメラ1401〜1404の設置位置をそれぞれ(0,100)、(100,100)、(0,0)、(100,0)とし、撮影対象1405の位置を(40,50)とするとき、カメラ1401〜1404について上記の可視領域を(式5)および(式6)を用いてそれぞれ計算すると、カメラ1401の可視領域は38.7°〜218.7°、カメラ1402の可視領域は309.8°〜129.8°、カメラ1413の可視領域は141.3°〜321.3°、カメラ1404の可視領域は230.2°〜50.2°となる。ここで、カメラ1403が撮影対象1405の正面を捕捉可能なカメラだったとすると、カメラ1403のみを使って撮影対象1405を撮影した場合、141.3°〜321.3°の範囲しか撮影されないこととなる。
次に、死角撮影カメラ選択部201は、選択されたカメラの可視領域を全て統合し、統合後の可視領域でカバーできない領域を残存する死角と判断する(ST1120)。最初のループにおいては、上記の通り、まだカメラ1403のみが選択されただけであるから、カメラ1403だけで撮影を行っても321.3°〜141.3°の領域が死角として残る。死角撮影カメラ選択部201は、ST1130において死角が存在しなくなったか否かを確かめ、死角が残っている場合には、この死角領域を最も広域に撮影可能なカメラをST1120の計算結果に基づいて調べる。具体的には、カメラ1401、1402、1404のうち、死角領域321.3°〜141.3°を最も広域に撮影可能なカメラはカメラ1402である。よって、死角撮影カメラ選択部201は、カメラ1402を選択する(ST1150)。次に、ST1120に戻って、カメラ1402の可視領域とカメラ1403の可視領域を統合した141.3°〜129.8°の範囲をカメラ1402とカメラ1403とで撮影可能な可視領域とする。そして、ST1130において、再度死角がなくなったか否かを確かめる。さらに、未だ129.8°〜141.3°の領域が死角領域であるので、死角撮影カメラ選択部201は、さらにこの死角領域を最も広域に撮影可能なカメラを1台選択する(ST1150)。死角領域129.8°〜141.3°を最も広域に撮影可能なカメラはカメラ1401であるので、死角撮影カメラ選択部201は、カメラ1401を選択する。そして、カメラ1401、1402、および1403の可視領域を統合すると、360°すべての範囲が可視領域となったので、制御カメラ選択部104および死角撮影カメラ選択部201は、カメラ1401、1402、および1403を最終的に撮影対象を撮影するカメラと決定する(ST1140)。
このように、本実施の形態によれば、死角撮影カメラ選択部201がカメラの配置状況と撮影対象の現在の位置とに基づいて、それぞれのカメラの可視領域を計算し、撮影対象を死角なく撮影するために必要なカメラを選択するため、必要最低限の数のカメラにより撮影を行うことができる。
また、本実施の形態によれば、撮影を行っていないカメラは撮影区域内の別の対象に割り当てることができる。すなわち、撮影対象が2つ以上の場合についても、本実施の形態と同様に、撮影対象の撮影範囲を計算することで、撮影対象をそれぞれ撮影するカメラを選択することが可能である。選択する方法の例としては、それぞれの撮影対象を撮影するカメラのすべての組み合わせについて、それぞれの撮影対象の撮影範囲を計算し、最も死角領域の少ないカメラの組み合わせを選択する方法が挙げられる。また、死角領域がゼロとなる組み合わせが複数存在する場合は、実施の形態1に示すように、撮影対象の正面に位置するカメラを含んだ組み合わせを選択する方法を使用することも可能である。
また、以上の構成において、可視領域の計算にあたり、制御カメラ選択部104が選択した、撮影対象の正面に位置すると推測されるカメラから計算を開始するため、効果的に撮影対象の死角領域をなくすことができ、計算量を削減することができる。また、制御カメラ選択部104が選択したカメラの次に死角撮影カメラ選択部201によって選択されるカメラは、撮影対象の背面に位置する(撮影対象の背面を撮影することができる)と推測されるカメラであるので、ネットワーク120を経由して通信されるデータ量またはメモリに記録されるデータ量を削減することができる。正面と背面の撮影映像は画像変化量が少ないためである。
なお、本実施の形態では、360°死角なく対象を撮影可能なようにカメラを選択しているが、選択するカメラ数を予め限定しておいて、カメラを一定数以上は使用しないとしても構わない。その場合、あらかじめ選択可能な最大カメラ数を監視者が指定しておき、この最大カメラ数で最も死角領域を最小限に抑えることができるカメラを死角撮影カメラ選択部201が選択する。
また、本実施の形態では、撮影対象を極めて小さい面積を有する点と擬制してカメラの可視領域/死角領域を決定したが、これは必ずしも点である必要はない。たとえば円と擬制して、図14に示すように、カメラ1501と撮影対象1502の円に対し接線L25、L26を引いたときの範囲R25を可視領域として、上記と同様に可視領域/死角領域を計算することが可能である。
さらに、本実施の形態では、撮影領域を鉛直方向から見た場合に撮影対象を死角のないように撮影を行うこととしているが、必ずしも鉛直方向から見ると限定するものではなく、カメラの設置位置に応じて撮影領域を水平方向または斜め方向から見て、死角のない撮影を行うようにしてもかまわない。
(実施の形態3)
図15は、本発明の実施の形態3に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図1に示した監視システムと一部同一の構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図15は、本発明の実施の形態3に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図1に示した監視システムと一部同一の構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係るカメラ制御装置の特徴は、カメラ制御装置がカメラ自体に搭載され、カメラ間で撮影対象の位置情報等を互いに交換することにより、カメラ自体が撮影対象の追跡を行うか否かを判断することである。
本実施の形態に係る監視システムは、複数のカメラ1600(1600−1〜1600−n)および映像受信装置1610を有する。また、カメラ1600−1は、映像分析部103−1、制御カメラ選択部104−1、カメラ制御信号生成部105−1、カメラ制御信号送信部106−1、映像取込部1601−1、映像送信部1602−1、カメラ制御部1606−1、およびカメラ制御信号受信部1608−1を有する。カメラ1600−2〜1600−nも同一の構成を有している。
カメラ1600−1の各部は以下の動作を行う。
映像取込部1601−1は、撮影した映像を撮像素子等から取り込み、映像送信部1602−1および映像分析部103−1に出力する。映像送信部1602−1は、取り込んだ映像データをネットワーク120を介して映像受信装置1610に送信する。映像分析部103−1、制御カメラ選択部104−1、カメラ制御信号生成部105−1、およびカメラ制御信号送信部106−1の動作は実施の形態1と同様である。カメラ制御部1606−1は、カメラ制御信号生成部105−1が生成した制御信号に基づいてカメラ1600−1の撮影方向を制御する。カメラ制御信号送信部106−1は、カメラ制御信号生成部105−1が生成した制御信号をネットワーク120を介して別のカメラ(1600−2〜1600−n)に送信する。カメラ制御信号受信部1608−1は、別のカメラ(1600−2〜1600−n)が生成したカメラ制御信号を受信する。
本実施の形態に係るカメラ制御装置の特徴的な動作は以下の通りである。すなわち、制御カメラ選択部104−1が、カメラ1600−1自体を制御対象に選択した場合には、カメラ制御信号生成部105−1で生成された制御信号はカメラ制御部1606−1へ送信される。また、制御カメラ選択部104−1がカメラ1600−1とは別のカメラを制御対象に選択した場合には、カメラ制御信号生成部105−1で生成された制御信号はカメラ制御信号送信部106−1を介し制御対象のカメラへ送信される。この送信された制御信号は、制御対象のカメラ内に搭載されたカメラ制御信号受信部1608−1で受信され、カメラ制御部1606−1へ出力されることで、制御対象のカメラの撮影方向が制御される。
このように、本実施の形態によれば、カメラ制御装置が各カメラに搭載されるため、自律的に互いの制御を行うことができ、カメラとは別の制御装置を必要としない。
なお、本実施の形態では、カメラ制御装置がカメラ(撮像装置)と一体化されて、撮影対象の検出、映像伝送、およびカメラ制御を行う場合を例にとって説明したが、カメラ制御装置が市販のカメラのような撮像装置とは分離されて設置され、このカメラからアナログ線、IEEE1394、USB、RS−232C等といったインターフェースを介して映像データを取り込み、カメラ制御信号を駆動式カメラあるいはカメラに設置された雲台等に送信するようにしても構わない。
本発明は、実施の形態1〜3を通じ、ハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、ソフトウェアで実現することも可能である。
本発明に係るカメラ制御装置は、監視システム等に使用されるカメラ制御装置として有用である。
100、100a カメラ制御装置
103 映像分析部
104 制御カメラ選択部
105 カメラ制御信号生成部
106 カメラ制御信号送信部
110−1〜110−n カメラ
200 カメラ制御装置
201 死角撮影カメラ選択部
501〜504 カメラ
505 撮影対象
1401〜1404 カメラ
1405 撮影対象
103 映像分析部
104 制御カメラ選択部
105 カメラ制御信号生成部
106 カメラ制御信号送信部
110−1〜110−n カメラ
200 カメラ制御装置
201 死角撮影カメラ選択部
501〜504 カメラ
505 撮影対象
1401〜1404 カメラ
1405 撮影対象
Claims (9)
- 複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御装置であって、
撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置および前記撮影対象の移動方向を検出する検出手段と、
前記撮影対象の現在の位置および移動方向を前記複数のカメラの配置に照らし合わせ、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラ制御装置。 - 前記制御手段は、
前記撮影対象の移動に伴い前記従のカメラの向きを制御する、
ことを特徴とする請求項1記載のカメラ制御装置。 - 前記制御手段は、
前記検出手段によって検出された前記撮影対象の現在の位置を前記従のカメラに通知し、前記撮影対象の移動に伴い前記従のカメラの向きを追従させる、
ことを特徴とする請求項1記載のカメラ制御装置。 - 前記制御手段は、
前記撮影対象を、前記主のカメラには高解像度で撮影させ、前記従のカメラには低解像度で撮影させる、
ことを特徴とする請求項1記載のカメラ制御装置。 - 前記撮影対象のうち、前記主のカメラによって撮影される範囲を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラを前記従のカメラとして選択する選択手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載のカメラ制御装置。 - 前記選択手段は、
前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラとして、前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を最もカバーするカメラを最先に選択して最終的に選択されるカメラの総数を抑える、
ことを特徴とする請求項5記載のカメラ制御装置。 - 前記複数のカメラのそれぞれに搭載されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のカメラ制御装置。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載のカメラ制御装置を具備することを特徴とする監視システム。
- 複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御方法であって、
撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置と前記撮影対象の移動方向と前記複数のカメラの配置とに基づいて、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定し、この特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる、
ことを特徴とするカメラ制御方法。
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