JP2009273006A - 監視装置及び監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】センサの検知時に、侵入者等の侵入物体に対してカメラを旋回して被写体を捉えるシステムであるが、カメラの旋回やズームに一定の時間を要するため、即座に侵入者を捉えることが困難であった。
【解決手段】侵入した人物の位置を検知する複数のセンサと、該センサによって検知された侵入した人物の位置に対して、上記制御部の制御に基づいて視野角を変更するカメラと、複数のプリセット位置を予め登録し上記複数のセンサから出力された位置座標に基づいて上記侵入した人物の移動予測を行い、かつ侵入した人物の移動方向から侵入した人物の顔の向きを算出し、前もって上記カメラの視野角を変更して追尾する制御部とを備えた。
【選択図】図13
【解決手段】侵入した人物の位置を検知する複数のセンサと、該センサによって検知された侵入した人物の位置に対して、上記制御部の制御に基づいて視野角を変更するカメラと、複数のプリセット位置を予め登録し上記複数のセンサから出力された位置座標に基づいて上記侵入した人物の移動予測を行い、かつ侵入した人物の移動方向から侵入した人物の顔の向きを算出し、前もって上記カメラの視野角を変更して追尾する制御部とを備えた。
【選択図】図13
Description
本発明は、各種センサとカメラを連動させた監視システムに関わり、特に、複数の監視カメラを用いて侵入者を監視する技術に関わる。
従来から、センサと連動した監視システムにおいて、検知したセンサに関連付けられた位置を旋回式カメラのプリセット映像として登録し、センサ検知時に、センサの検知に連動して、カメラの雲台を登録されたプリセット位置に旋回させて監視する監視システムが存在する(例えば、特許文献1参照。)。
センサと連動した監視システムにおいて、システム規模が大きくなりセンサ台数が増えるほどセンサ検知に対応して旋回するカメラ台数も増加する傾向にある。また、センサ検知位置に従ってプリセット登録とシステム調整を現地で行う必要があり、膨大な作業時間を要することになる。
また、センサの検知時に、侵入者等の侵入物体に対してカメラを旋回して被写体を捉えるシステムであるが、カメラの旋回やズームに一定の時間を要するため、即座に侵入者を捉えることが困難であった。
被写体を侵入物体として捉えた後、その侵入物体に対して自動追尾を行うシステムが従来から存在する。しかし、その自動追尾は、侵入物体として捉えた被写体の形状を画像処理により解析して、被写体の移動に伴いカメラを旋回させて追尾していた。この追尾は、侵入物体1つに対してカメラが1台というように、1対1で割り当てられるため、侵入物体がカメラに対して後ろを向くと、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔がカメラで捉えられなくなることもあった。
本発明の目的は、センサの台数に依存せず検知時のカメラの旋回制御を行うことが可能な監視システムを提供することにある。
また本発明の他の目的は、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔を捉え撮像することが可能な監視システムを提供することにある。
また、センサの検知時に、侵入者等の侵入物体に対してカメラを旋回して被写体を捉えるシステムであるが、カメラの旋回やズームに一定の時間を要するため、即座に侵入者を捉えることが困難であった。
被写体を侵入物体として捉えた後、その侵入物体に対して自動追尾を行うシステムが従来から存在する。しかし、その自動追尾は、侵入物体として捉えた被写体の形状を画像処理により解析して、被写体の移動に伴いカメラを旋回させて追尾していた。この追尾は、侵入物体1つに対してカメラが1台というように、1対1で割り当てられるため、侵入物体がカメラに対して後ろを向くと、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔がカメラで捉えられなくなることもあった。
本発明の目的は、センサの台数に依存せず検知時のカメラの旋回制御を行うことが可能な監視システムを提供することにある。
また本発明の他の目的は、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔を捉え撮像することが可能な監視システムを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、複数台のカメラが検知時にターゲットに対して旋回を行い、ターゲットの移動方向からターゲットの顔の向きを算出し、顔を撮像可能なカメラを自動的に選択してターゲットを追尾するものである。
即ち、本発明の監視システムは、侵入した人物の位置を検知する複数のセンサと、該センサによって検知された侵入した人物の位置に対して、制御部の制御に基づいて視野角を変更するカメラと、複数のプリセット位置を予め登録し上記複数のセンサから出力された位置座標に基づいて上記侵入した人物の移動予測を行い、かつ侵入した人物の移動方向から侵入した人物の顔の向きを算出し、前もって上記カメラの視野角を変更して追尾する制御部とを備えたものである。
また、本発明は、一度に複数のターゲットを検知可能なセンサ検知システムにおいて、検知されたターゲットの数で撮像範囲を自動的に制御するものである。即ち、検知されるターゲットが1つの場合には小さなエリアを撮像し、複数のターゲットが存在する場合にはすべてのターゲットが監視画面内に収まる程度のエリアを撮像するものである。
また更に、本発明は、二次元座標内である一定の範囲を持つゾーンを設定し、一日の中のある時間や季節などを条件として、センサの発報があっても、カメラを旋回せず監視を行わない(若しくは、カメラの割り当てを行わない)といったマスク設定を行うものである。
即ち、本発明の監視システムは、侵入した人物の位置を検知する複数のセンサと、該センサによって検知された侵入した人物の位置に対して、制御部の制御に基づいて視野角を変更するカメラと、複数のプリセット位置を予め登録し上記複数のセンサから出力された位置座標に基づいて上記侵入した人物の移動予測を行い、かつ侵入した人物の移動方向から侵入した人物の顔の向きを算出し、前もって上記カメラの視野角を変更して追尾する制御部とを備えたものである。
また、本発明は、一度に複数のターゲットを検知可能なセンサ検知システムにおいて、検知されたターゲットの数で撮像範囲を自動的に制御するものである。即ち、検知されるターゲットが1つの場合には小さなエリアを撮像し、複数のターゲットが存在する場合にはすべてのターゲットが監視画面内に収まる程度のエリアを撮像するものである。
また更に、本発明は、二次元座標内である一定の範囲を持つゾーンを設定し、一日の中のある時間や季節などを条件として、センサの発報があっても、カメラを旋回せず監視を行わない(若しくは、カメラの割り当てを行わない)といったマスク設定を行うものである。
本発明によれば、センサの台数に依存せず検知時のカメラの旋回制御を行うことが可能な監視システムを実現できる。
また更に、本発明によれば、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔を捉え撮像することが可能な監視システムを実現できる。
また更に、本発明によれば、侵入物体が人物である場合には、その人物の顔を捉え撮像することが可能な監視システムを実現できる。
本発明は、レーザーセンサなど各種センサと監視用のカメラを連動させた監視システムにおいて、センサで検知されたポイントを二次元座標情報として取り込み、旋回式カメラをダイレクトに検知ポイントに旋回させることで、瞬時に侵入者等の侵入物体をターゲットとして捉える。センサ検知後は、侵入物体の移動に従って、侵入物体をカメラで自動追尾させる。カメラが複数台設置されている場合には、検知したターゲットの位置に対応して監視に最適なカメラを自動的に選択する。また例えば、ターゲットの移動方向から常に侵入者の顔画像が捉えられる方向のカメラを自動選択しながら追尾する。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避け、できるだけ説明を省略する。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避け、できるだけ説明を省略する。
図1は、本発明におけるレーザセンサ( Laser Sensor )、旋回式監視カメラの設置状態を説明するためのイメージ図である。10は監視エリアである路面である。路面10はY方向が進行方向、X方向が路幅方向である。また、11は路面10のどの場所でも撮像可能な旋回台付きカメラ、12〜17はそれぞれ路面10を進行する人物等侵入物体が横切る時にセンサ検知するように、路面10の路側にY方向に所定の間隔で配置されたレーザセンサ、18は侵入物体である人物(ターゲット)である。図1では、レーザセンサ12〜17は路側にジグザグ状に配置している。
図1のように、レーザセンサ12〜17をジグザグ状若しくは千鳥状に配置することで、1台あたりの検知エリアを交互に重ね合わせることができ、検知精度を高めている。
なお、レーザセンサではなく、超音波センサ等、他のセンサを用いても、それらを混合して用いても良い。
図1のように、レーザセンサ12〜17をジグザグ状若しくは千鳥状に配置することで、1台あたりの検知エリアを交互に重ね合わせることができ、検知精度を高めている。
なお、レーザセンサではなく、超音波センサ等、他のセンサを用いても、それらを混合して用いても良い。
図2は、本発明の監視システムの一実施例の構成を示すブロック図である。201は旋回台付きカメラ、202はレーザセンサ、203はマトリックススイッチャ、204はカメラ制御装置、206は映像をIPネットワークに配信するためのWEBエンコーダ、207はセンサ情報(位置情報)とカメラ201を連動させるための監視システム全体のシステム制御装置、205は各レーザセンサ202それぞれの検知エリアを元に座標を生成し、ターゲット18の位置情報をシステム制御装置207に通知するためのセンサ制御装置、208はIPネットワーク、209はWEBデコーダ、210はモニタ、211は監視システムを操作するための操作装置である。旋回台付きカメラ201は、例えば、パン動作機能及びチルト動作機能、ズーム倍率変更機能、並びに、フォーカス調整機能を備え、パン動作及びチルト動作、ズーム倍率変更操作、並びに、フォーカス調整操作がカメラ制御装置204若しくはシステム制御装置207から可能なカメラである。また、操作装置211は、例えば、監視システムの制御ソフトウエアがインストールされているPC( Personal Computer )である。
なお、システム制御装置207には、予め、図示しないメモリとCPU( Central Processing Unit )が少なくとも内蔵され、メモリ内にシステムを動作させるための処理プログラムが登録されており、システム制御装置207のCPUが、その処理プログラムに従って、システム制御を実行する。
なお、システム制御装置207には、予め、図示しないメモリとCPU( Central Processing Unit )が少なくとも内蔵され、メモリ内にシステムを動作させるための処理プログラムが登録されており、システム制御装置207のCPUが、その処理プログラムに従って、システム制御を実行する。
複数のカメラ201は、それぞれ、マトリックススイッチャ203及びカメラ制御装置204と結合し、マトリックススイッチャ203に撮像した映像を出力する。また、複数のカメラ201は、それぞれ、制御装置204から出力されるコントロール信号(例えば、後述する雲台制御コマンド)を受信して、当該コントロール信号によって制御される。
マトリックススイッチャ203は、複数のカメラ201から入力された映像を切替えて、WEBエンコーダ207に出力する。マトリックススイッチャ203は、通常、入力された映像を予め定められた順番で、カメラ201の入力映像を切替えて出力するが、システム制御装置207から制御される制御信号があれば、入力された制御信号に従って出力する映像を切替える。
WEBエンコーダ206は、入力された映像を符号化した映像データに変換して、IPネットワーク208を介してWEBデコーダ209と操作装置211に伝送する。
WEBデコーダ209は、受信した映像データを復号してモニタ210に出力する。WEBエンコーダ209は、IPネットワーク208を介して、操作装置211から制御される。
マトリックススイッチャ203は、複数のカメラ201から入力された映像を切替えて、WEBエンコーダ207に出力する。マトリックススイッチャ203は、通常、入力された映像を予め定められた順番で、カメラ201の入力映像を切替えて出力するが、システム制御装置207から制御される制御信号があれば、入力された制御信号に従って出力する映像を切替える。
WEBエンコーダ206は、入力された映像を符号化した映像データに変換して、IPネットワーク208を介してWEBデコーダ209と操作装置211に伝送する。
WEBデコーダ209は、受信した映像データを復号してモニタ210に出力する。WEBエンコーダ209は、IPネットワーク208を介して、操作装置211から制御される。
複数のセンサ202は、それぞれ、センサ制御装置204にセンサの検知情報を出力するように結合されている。
センサ202がターゲット18を検知すると、センサ202は、検知情報をセンサ制御装置205に伝送する。検知情報を受信したセンサ制御装置205は、受信したセンサ202を特定してターゲット18の位置情報をシステム制御装置207に通知する。
システム制御装置207は、複数台あるカメラ201からターゲット18に最も近いカメラを自動的に選別して、本発報に対するカメラを自動的に割り当てる。システム制御装置207は、カメラ制御装置203を介して、カメラ201側に、パン操作及びチルト操作をするための雲台制御コマンドを送信し、ターゲット18に対してカメラ201を旋回動作(パン動作若しくはチルト動作)又はズーム倍率の変更を行う。以降、旋回動作及びズーム倍率の変更を含めて、視野角変更動作と称する。
同時に、システム制御装置207は、IPネットワーク208を介して、操作装置211に発報情報(発報の有無、ターゲット18位置、等の情報)を通知する。
センサ202がターゲット18を検知すると、センサ202は、検知情報をセンサ制御装置205に伝送する。検知情報を受信したセンサ制御装置205は、受信したセンサ202を特定してターゲット18の位置情報をシステム制御装置207に通知する。
システム制御装置207は、複数台あるカメラ201からターゲット18に最も近いカメラを自動的に選別して、本発報に対するカメラを自動的に割り当てる。システム制御装置207は、カメラ制御装置203を介して、カメラ201側に、パン操作及びチルト操作をするための雲台制御コマンドを送信し、ターゲット18に対してカメラ201を旋回動作(パン動作若しくはチルト動作)又はズーム倍率の変更を行う。以降、旋回動作及びズーム倍率の変更を含めて、視野角変更動作と称する。
同時に、システム制御装置207は、IPネットワーク208を介して、操作装置211に発報情報(発報の有無、ターゲット18位置、等の情報)を通知する。
システム操作装置211は、自身の操作画面内で発報表示を行い、マトリックススイッチャ203から出力された該当カメラの映像をネットワーク経由でモニタ210に表示させる。
ターゲット18が移動するため、センサ制御装置202は、所定の時間間隔で検知情報(位置情報)をシステム制御装置207に通知する。システム制御装置207は、検知時と同様に、ターゲット18の現在位置に対して該当するカメラ201の視野角変更動作をするように、カメラ201をリモート制御する。これを繰り返すことで、ターゲット18を自動追尾可能としている。
ターゲット18が移動するため、センサ制御装置202は、所定の時間間隔で検知情報(位置情報)をシステム制御装置207に通知する。システム制御装置207は、検知時と同様に、ターゲット18の現在位置に対して該当するカメラ201の視野角変更動作をするように、カメラ201をリモート制御する。これを繰り返すことで、ターゲット18を自動追尾可能としている。
図3は、カメラのプリセット登録エリアを説明するための模式的な図である。監視エリアである路面10を図3(b) で示す平面310で示すように碁盤の目状(若しくは格子状)の境界で区切り、カメラ201が、その境界内を撮像できる条件をプリセットエリア毎に登録する。
例えば、図3(b) に示すエリアA311をプリセット登録エリアAとして登録する場合には、エリアA311をカメラ201が視野角内に入っているような撮像条件(パン位置、チルト位置、ズーム倍率、焦点位置、等)がプリセット登録エリアAとしてカメラ201の図示しないメモリに登録されると共に、システム制御装置207に登録される。このプリセット登録を、路面10の平面図310の碁盤の目状に区切ったすべてのエリアについて行って、登録しておく。
例えば、図3(b) に示すエリアA311をプリセット登録エリアAとして登録する場合には、エリアA311をカメラ201が視野角内に入っているような撮像条件(パン位置、チルト位置、ズーム倍率、焦点位置、等)がプリセット登録エリアAとしてカメラ201の図示しないメモリに登録されると共に、システム制御装置207に登録される。このプリセット登録を、路面10の平面図310の碁盤の目状に区切ったすべてのエリアについて行って、登録しておく。
ターゲット18が検知された位置の座標情報をもとに、システム制御装置207は、カメラ201に対してカメラ制御装置204を介してプリセット制御する。即ち、このプリセット制御によって、所定のプリセット登録エリアを撮像できるように視野角変更動作が実行される。
ターゲット18が移動すると、移動した位置に応じて該当するプリセット登録エリアにカメラ201の視野角変更を行う。例えば、エリアA311からエリアB312にターゲット18が移動しても、元々、エリアA311のプリセット登録エリアとエリアB312のプリセット登録エリアが同じであるので、カメラ201は旋回しない。しかし、エリアB312からエリアC313に移動した時には、エリアA311とエリアB312のプリセット登録エリアと、エリアC313のプリセット登録エリアとが異なるので、カメラ201を該当するプリセット登録エリアを撮像できるように視野角変更動作が実行される。
ターゲット18が移動すると、移動した位置に応じて該当するプリセット登録エリアにカメラ201の視野角変更を行う。例えば、エリアA311からエリアB312にターゲット18が移動しても、元々、エリアA311のプリセット登録エリアとエリアB312のプリセット登録エリアが同じであるので、カメラ201は旋回しない。しかし、エリアB312からエリアC313に移動した時には、エリアA311とエリアB312のプリセット登録エリアと、エリアC313のプリセット登録エリアとが異なるので、カメラ201を該当するプリセット登録エリアを撮像できるように視野角変更動作が実行される。
この時、図3(c) に示すように、プリセット登録エリアは、隣接するエリア同士を一定間隔でオーバーラップさせることで、プリセットエリア境界をターゲット18が行き来したときに、境界を越えるたびにカメラが異なるプリセットエリアに旋回するのを防ぐことができる。この実施例については、例えば、特開2002−27442号公報で記載された方法で実施する。
図3(c) において、太線で示すエリアにターゲット18が存在する場合、太線331内のエリアの中から外に出たときに初めてプリセット旋回する(視野角変更動作が実行される)。即ち、太線331内の点線312を越えても、次のプリセットエリアに旋回しない。
図3(c) において、太線で示すエリアにターゲット18が存在する場合、太線331内のエリアの中から外に出たときに初めてプリセット旋回する(視野角変更動作が実行される)。即ち、太線331内の点線312を越えても、次のプリセットエリアに旋回しない。
なお、プリセット登録時に使用する視野角とする画角の大きさは、例えば、検出されるターゲット18の対象となる被写体の標準の大きさが一定の大きさとなるように設定する。例えば、図4に示すように、モニタ210上に表示されるように、ターゲット18が人間である場合には、ターゲット18としての人間の高さの平均Haを170[cm]として、式(1)に示すように、その高さが、モニタ表示画面の高さHbの約30[%]になる画角を標準画角とする。
図5は、ターゲット18とカメラ201との位置関係の一実施例を説明するためのイメージ図(図5(a) )と、XY座標系における路面10中のターゲット18とカメラ201の位置(図5(b) )を示す図である。カメラ201の設置高さをH[m]、ターゲット18とカメラ201との距離をL[m]とする。距離Lは、例えば、ターゲット18の路面10と接触する位置をターゲット18の位置として算出する。ここで、カメラ201の位置は座標(xc,yc)で示し、ターゲット18の位置は座標(xt,yt)で示す。
カメラ201は、例えば、株式会社日立国際電気製の一体型雲台カメラHC-258F-H1である。
カメラ画角は、水平が43.48[°]〜3.1[°]、垂直が32.92[°]〜2.4[°]である。
この時、ターゲット18までの距離は、式(2)で算出できる。
カメラ201は、例えば、株式会社日立国際電気製の一体型雲台カメラHC-258F-H1である。
カメラ画角は、水平が43.48[°]〜3.1[°]、垂直が32.92[°]〜2.4[°]である。
この時、ターゲット18までの距離は、式(2)で算出できる。
図5に示すように、被写体(1.7[m]の人間)が画面高さの約30%になる画角を標準画角とすると、カメラ201の画角範囲よりL=9.6〜135.3[m]までの範囲ではズーム比を変えることで上記画角(画面の約30[%])を確保可能である。
尚、L=135.3[m]以上の範囲では、レンズは望遠最大となり、ターゲット18の高さのモニタ画面に対する割合が30[%]から縮小していく。
尚、L=135.3[m]以上の範囲では、レンズは望遠最大となり、ターゲット18の高さのモニタ画面に対する割合が30[%]から縮小していく。
図6は、ターゲット18の高さが1.7[m]の時に、画面高さの30[%]になる時の撮像範囲の一実施例を示す図である。このとき垂直画角は5.67Mである。
図7は、カメラ201を横方向から見たときの撮像範囲の一実施例を示す図である。カメラ201とターゲット18間の距離をL、撮像範囲の垂直角度をθとする。
ターゲット18の座標位置(xt、yt)が検知された後、以下の式(3)、式(4)の手順で焦点距離を算出する。
ターゲット18の座標位置(xt、yt)が検知された後、以下の式(3)、式(4)の手順で焦点距離を算出する。
カメラ201の焦点距離は、8[mm]〜120[mm]、カメラ201は1/2インチCCD( Charge Coupled Device )なので、焦点距離fは、式(5)に示すようになる(ただし8mm<f<120mm)。
図8は、ターゲット18を捉えたときのチルト角を図示したものである。
チルト角をθt、カメラ201から被写体(ターゲット18)までの距離をL、Lの水平距離をLx、カメラの高さをHとすると、以下の式(6)と式(7)で−θtを算出する。
チルト角をθt、カメラ201から被写体(ターゲット18)までの距離をL、Lの水平距離をLx、カメラの高さをHとすると、以下の式(6)と式(7)で−θtを算出する。
図9は、カメラを真上から見たときの座標系であり、ターゲット18を捉えたときの一実施例のパン角を図示したものである。パン角をθpとすると、以下の手順で−θpを算出する。
以上から、カメラ201がターゲット18を捉えるために、視野角変更するためのパラメータ(ズーム倍率、焦点距離、チルト角、パン角、等の制御量)が算出され、発報時、カメラ201を自動旋回させてターゲット18を捉えることが可能になる。
図10は、本発明における監視エリアにおけるカメラの配置と各カメラが受け持つ撮像範囲の一実施例を示した図である。101〜104はカメラ、105はカメラ101の撮像範囲、106はカメラ102の撮像範囲、107はカメラ103の撮像範囲、108はカメラ104の撮像範囲である。
カメラ101は撮像範囲105の範囲を、カメラ102は撮像範囲106の範囲を、カメラ103は撮像範囲107の範囲を、カメラ104は撮像範囲108の範囲を受け持っている。
カメラ101は撮像範囲105の範囲を、カメラ102は撮像範囲106の範囲を、カメラ103は撮像範囲107の範囲を、カメラ104は撮像範囲108の範囲を受け持っている。
例えば、レーザセンサ等のセンサによって、ターゲット18が撮像範囲105の範囲で検知された場合、システム制御装置207はカメラ101を選択し、カメラ101がターゲット18に視野角を変更し、自動追尾を開始する。更に、同一撮像範囲105内で侵入者が複数検知された場合、例えば、撮像範囲105で侵入者2人検知された場合には、カメラ101とターゲット18ではない侵入者に次に近いカメラが選択される。カメラと侵入者との距離は、システム制御装置207で常時管理されており、侵入者の移動に応じて最適なカメラ(侵入者に最も近いカメラ)が割り当てられる。
また、カメラからの映像信号は、マトリックススイッチャで映像の同期信号を検知することにより、各カメラの映像の有無を監視している。映像が断になったカメラについては、本システムから除外するものとする。除外されたカメラは、発報があっても割り当て対象カメラから外され、システム制御装置207はそのカメラを選択しない。
図11は、本発明の監視システムにおける操作装置211の操作画面の一実施例を示す図である。1100は操作画面、1101は自動選択(発報による自動選択)あるいは手動選択されたカメラのライブ画像が表示される映像表示エリア、1102はカメラ雲台の制御ボタン図形、1103は図10で示した撮像範囲105〜108の平面図を表示する画面、1104は発報表示図形、1105〜1108は、図10のカメラ101〜104に相当し表示されたカメラ1105〜1108、1109は自動指示ボタン図形、1110は手動指示ボタン図形、1111は解除指示ボタン図形、1112は発報リストウィンドウ、1113は解除指示ボタン図形である。
発報があると画面左上の発報表示図形1104が、灰色から赤色に変化して、点滅を始める。そして、撮像範囲を表示する画面1103に、侵入者1118が赤のバツ印で表示される。また画面1103内に表示されていたカメラ11001〜1104自動的に割り当てられたカメラが赤点灯する。手動指示ボタン図形1110を選択し撮像範囲中のカメラ(例えば、カメラ1105)をクリックすると、選択されたカメラを手動制御(雲台制御、ズーム制御)することが可能になる。侵入者を確認した後、発報ボタンをクリックすると、発報リストウィンドウ1112が表示されて現在発報している発報情報がリスト表示される。表示されたリスト上の発報情報の1つを選択してから解除指示ボタン図形1113を押すと選択した発報が解除される。解除されると自動追尾していたカメラは追尾を終了させて、ホームポジション(発報待機状態)に戻る。
図11の画面1100上に表示された撮像範囲は、座標情報とリンクしており、任意の場所を選択して移動指示ボタン図形1111を押すと、選択した場所に最も近いカメラが選択した場所に旋回して映像を映像表示エリア1101に表示する。選択された位置情報から、カメラとの距離を算出し、前ページの計算に従いカメラの制御パラメータを算出する。
図12は、本発明において、平面座標系(XY座標系)におけるターゲット18の移動方向とカメラ101〜104の制御の一実施例を説明するための図である。エリア1200内全体を、碁盤の目状の境界で区切ったます目1つ1つがそれぞれ1つのプリセットエリアを示す。
監視対象のターゲット18を人間と想定している場合には、侵入者の顔をカメラで捉えることが望ましい。エリアD1201でターゲット18が検知された場合、従来の方式ではエリアD1201に最も近いカメラ103が割り当てられるが、カメラ103では、ターゲット18の背後を撮像してしまう。そこで、ターゲット18の移動方向(この場合、エリアD1201からエリアE1202へ移動)からターゲット18の顔の向きを割り出して、自動追尾するカメラを103から101へ切り替える。次に、エリアE1202からエリアF1203へ移動すると、自動追尾するカメラをカメラ101からカメラ104へ切り替える。
監視対象のターゲット18を人間と想定している場合には、侵入者の顔をカメラで捉えることが望ましい。エリアD1201でターゲット18が検知された場合、従来の方式ではエリアD1201に最も近いカメラ103が割り当てられるが、カメラ103では、ターゲット18の背後を撮像してしまう。そこで、ターゲット18の移動方向(この場合、エリアD1201からエリアE1202へ移動)からターゲット18の顔の向きを割り出して、自動追尾するカメラを103から101へ切り替える。次に、エリアE1202からエリアF1203へ移動すると、自動追尾するカメラをカメラ101からカメラ104へ切り替える。
切り替える条件としては、ターゲット18の顔を撮像可能であり、且つターゲット18に最も近いカメラとする。
また、ターゲット18の移動距離から算出された移動速度と移動方向により、次に移動する位置座標を予測し、ターゲット18が移動する前に選択したカメラを自動旋回させることでターゲット18が走った場合でも、ターゲット18が画面から消えることなくカメラにより追尾可能とする。
また、ターゲット18の移動距離から算出された移動速度と移動方向により、次に移動する位置座標を予測し、ターゲット18が移動する前に選択したカメラを自動旋回させることでターゲット18が走った場合でも、ターゲット18が画面から消えることなくカメラにより追尾可能とする。
図13は、本発明において、図12と同様に、平面座標系におけるターゲット18の移動方向とカメラ101〜104の制御の一実施例を説明するための図である。図13では、ターゲット18の移動方向とターゲット18の予測位置を図示したものである。
平面座標系の中でエリアD1201からエリアE1202に移動した場合、ターゲット18の移動距離、移動速度から次に移動するターゲット18の位置を算出する。この場合、次に移動する位置がエリアGの位置になることが予測される。カメラは、ターゲット18がエリアE1202の位置にいる時点で、前もってエリアG1204の位置にカメラの視野角変更を行うことで、ターゲット18の移動に対してスムーズに追尾を行うことが可能になる。
例えば、予測しない場合(図12の場合)には、ターゲット18の移動速度によっては追随しきれず画面の端にターゲット18が写るか画面から消えてしまうことが予測される。この場合、上記の予測処理を加えることで、ターゲット18を常に画面中央位置に捉えることが可能になる。
平面座標系の中でエリアD1201からエリアE1202に移動した場合、ターゲット18の移動距離、移動速度から次に移動するターゲット18の位置を算出する。この場合、次に移動する位置がエリアGの位置になることが予測される。カメラは、ターゲット18がエリアE1202の位置にいる時点で、前もってエリアG1204の位置にカメラの視野角変更を行うことで、ターゲット18の移動に対してスムーズに追尾を行うことが可能になる。
例えば、予測しない場合(図12の場合)には、ターゲット18の移動速度によっては追随しきれず画面の端にターゲット18が写るか画面から消えてしまうことが予測される。この場合、上記の予測処理を加えることで、ターゲット18を常に画面中央位置に捉えることが可能になる。
図14によって、本発明の更なる実施例を説明する。図14は、監視エリアに旋回台付きカメラを配置した上に、更に、監視エリア全体を撮像することができるメガピクセルカメラを配置した一実施例を説明するための図である。1401はメガピクセルカメラ、101〜103は旋回台付きカメラである。また1403はメガピクセルカメラ1401の撮像画面、1404は撮像画面中のターゲット、1405は撮像画像1403の一部を切り出して拡大した画像である。図14(a) は監視エリア10、ターゲット18、旋回台付きカメラ101〜104、及びメガピクセルカメラ1401の配置を示す図、図14(b) は、メガピクセルカメラ1401の撮像画面1403を示す図である。また図14(c) は、図14(b) の画像から切り出した画像である。
図14において、メガピクセルカメラ1401が撮像した監視エリア10の映像の中で、画面下を原点位置として、画面縦方向の位置と原点からの距離を管理テーブルで登録しておく。発報時、ターゲット18の位置情報から、メガピクセルカメラ1401の撮像画面1403の中におけるターゲット1404の位置を算出し、ターゲット1404の周囲の映像を切り出して拡大表示(デジタルズーム)する。ターゲット18と旋回台付きカメラ101〜103との距離から、旋回台付きカメラ101〜103が自動割当され、選択(割当て)された旋回台付きカメラがターゲット18を撮像するように視野角変更される制御が終了すると、メガピクセルカメラ1401の拡大画面1405から、旋回台付きカメラのライブ映像に切り替わる。
このような表示を行うことで、発報時、旋回台付きカメラの視野角変更が終了して撮像可能になるまでの間でもターゲットを捉えた映像を瞬時にモニタ表示することが可能になる。
図15によって、本発明の別の実施例を説明する。図15は、図13で示した実施例の監視エリア1200の一部のエリアにマスキング処理を加えた場合に一実施例を説明するための図である。
図15において、マスキングエリアZ1501が設定され、その場所でセンサが起動しても検知情報が発報されないエリアが存在する。これは、例えば、保守点検などで、マスキングエリアZ1501に作業員が入って作業する場合などに適用するものである。
しかし、図13で説明したように、ターゲット18の移動予測範囲がこの図15で示したマスキングエリアZ1501内にある時には、カメラは、ターゲット18がエリアE1202の位置にいる時点で、マスキングエリアZ1501の設定を一時的に解除し、エリアG1204の位置にカメラの視野角変更を行うことで、ターゲット18の移動に対してスムーズに追尾を行うことが可能になる。
また、この場合、通報手段をもうけ、ターゲット18が近付いていることを、作業員に通報するようにしても良い。
図15において、マスキングエリアZ1501が設定され、その場所でセンサが起動しても検知情報が発報されないエリアが存在する。これは、例えば、保守点検などで、マスキングエリアZ1501に作業員が入って作業する場合などに適用するものである。
しかし、図13で説明したように、ターゲット18の移動予測範囲がこの図15で示したマスキングエリアZ1501内にある時には、カメラは、ターゲット18がエリアE1202の位置にいる時点で、マスキングエリアZ1501の設定を一時的に解除し、エリアG1204の位置にカメラの視野角変更を行うことで、ターゲット18の移動に対してスムーズに追尾を行うことが可能になる。
また、この場合、通報手段をもうけ、ターゲット18が近付いていることを、作業員に通報するようにしても良い。
上述のように、本発明では、レーザセンサなど各種センサにて検知されたターゲットに対して、センサ側から入力される二次元座標をもとに、センサ検知時にカメラを即座に旋回、ズームアップを行いターゲットを捉えることができる。
また上述のように、本発明では、発報前の発報待機時のカメラポジションを旋回及びズームの駆動範囲の中間位置に設定することで、ターゲット検出位置に依存せずカメラの駆動範囲を最小限に抑えることができる。
また上述のように、本発明では、監視エリア内の平面座標全体を複数のプリセットエリアに分割し、予めカメラに対してプリセット登録することで、プリセット映像と座標情報を関連付けさせることで、センサ検知時にターゲットにカメラの視野角を変更することができる。
また上述のように、本発明では、隣接するプリセットエリアを一定距離以上重ね合わせることでプリセットエリア境界でのカメラ制御にヒステリシスを持たせることにより、ターゲットはほとんど移動していないにも関わらずカメラのプリセットポジションが頻繁に交互に切り替わることを防止することができる。
また上述のように、本発明では、ターゲットの位置を絶対座標として抽出可能なシステムにおいて、カメラ位置とターゲット位置からターゲットまでの距離を算出し、旋回およびズームするための雲台角度、ズーム比を自動的に算出し、カメラに対して絶対位置制御用のリモートコマンドを送ることでターゲットに自動的に画角を合わせることができる。
また上述のように、本発明では、監視システム操作装置の監視エリア選択画面において、選択画面内の位置と実空間上の位置情報をテーブル管理することで、選択画面内においてマウスポインタでクリックした位置にカメラを旋回、ズームすることができる。
また上述のように、本発明は、操作装置の監視エリア選択画面上で発報ポイントを表示すると共に、検知後、ターゲットの移動に連動して、一定周期(所定の時間間隔)でセンサ処理装置側から位置座標を取り込み、カメラをターゲットに対して自動追尾させるCCTV( Closed Circuit Tele Vision )システムである。
また上述のように、本発明は、時間的なターゲットの位置座標の変化から、ターゲットの移動方向、移動速度を算出し、次に移動すると予測されるターゲット位置にカメラを前もって旋回させることで遅れなくスムーズ(連続的)に追尾が可能なCCTVシステムである。
また上述のように、本発明は、本システムにメガピクセルカメラを追加することで、センサがターゲットを検知した時に、まず初めにタ−ゲットをデジタルズームした画像を提供、表示させ、カメラが旋回終了した時点でカメラのライブ画像を提供、表示するものとする。そのようにすることで、カメラ旋回・ズーム中でもターゲットを監視画面上に捉えることが可能なCCTVシステムである。
また上述のように、本発明では、複数台のカメラで同一空間を監視するシステムにおいて、各カメラの監視範囲を予めカメラ制御装置にカメラ位置と空間地図情報を登録しておき、ターゲット位置やカメラの死角といった情報を元にターゲットへのカメラの割り当てを自動的に行うことができる。
また上述のように、本発明は、複数台のカメラが検知時にターゲットに対して旋回を行い、ターゲットの移動方向からターゲットの顔の向きを算出し、顔を撮像可能なカメラを自動的に選択してターゲットを追尾するCCTVシステムである。
また上述のように、本発明では、一度に複数のターゲットを検知可能なセンサ検知システムにおいて、検知されたターゲットの数で撮像範囲を自動的に制御することができる。そして一つの場合は、小さなエリアを撮像し、複数の場合はすべてのターゲットが監視画面内に収まる程度のエリアを撮像することができる。
また上述のように、本発明では、複数台のカメラで監視する監視システムにおいて、故障したカメラは監視システムから自動的に除外し、次にターゲットに近い別のカメラを自動的に割り当てて監視を行うことができる。
また上述のように、本発明では、二次元座標内である一定の範囲を持つゾーンを設定し、一日の中のある時間や季節などを条件として、発報があがっても、カメラを旋回せず監視を行わない(カメラの割り当てを行わない)といったマスク設定が可能であり、かつ、ターゲットの移動予測に応じて、マスク設定を解除して自動追尾することができる。
また上述のように、本発明では、発報前の発報待機時のカメラポジションを旋回及びズームの駆動範囲の中間位置に設定することで、ターゲット検出位置に依存せずカメラの駆動範囲を最小限に抑えることができる。
また上述のように、本発明では、監視エリア内の平面座標全体を複数のプリセットエリアに分割し、予めカメラに対してプリセット登録することで、プリセット映像と座標情報を関連付けさせることで、センサ検知時にターゲットにカメラの視野角を変更することができる。
また上述のように、本発明では、隣接するプリセットエリアを一定距離以上重ね合わせることでプリセットエリア境界でのカメラ制御にヒステリシスを持たせることにより、ターゲットはほとんど移動していないにも関わらずカメラのプリセットポジションが頻繁に交互に切り替わることを防止することができる。
また上述のように、本発明では、ターゲットの位置を絶対座標として抽出可能なシステムにおいて、カメラ位置とターゲット位置からターゲットまでの距離を算出し、旋回およびズームするための雲台角度、ズーム比を自動的に算出し、カメラに対して絶対位置制御用のリモートコマンドを送ることでターゲットに自動的に画角を合わせることができる。
また上述のように、本発明では、監視システム操作装置の監視エリア選択画面において、選択画面内の位置と実空間上の位置情報をテーブル管理することで、選択画面内においてマウスポインタでクリックした位置にカメラを旋回、ズームすることができる。
また上述のように、本発明は、操作装置の監視エリア選択画面上で発報ポイントを表示すると共に、検知後、ターゲットの移動に連動して、一定周期(所定の時間間隔)でセンサ処理装置側から位置座標を取り込み、カメラをターゲットに対して自動追尾させるCCTV( Closed Circuit Tele Vision )システムである。
また上述のように、本発明は、時間的なターゲットの位置座標の変化から、ターゲットの移動方向、移動速度を算出し、次に移動すると予測されるターゲット位置にカメラを前もって旋回させることで遅れなくスムーズ(連続的)に追尾が可能なCCTVシステムである。
また上述のように、本発明は、本システムにメガピクセルカメラを追加することで、センサがターゲットを検知した時に、まず初めにタ−ゲットをデジタルズームした画像を提供、表示させ、カメラが旋回終了した時点でカメラのライブ画像を提供、表示するものとする。そのようにすることで、カメラ旋回・ズーム中でもターゲットを監視画面上に捉えることが可能なCCTVシステムである。
また上述のように、本発明では、複数台のカメラで同一空間を監視するシステムにおいて、各カメラの監視範囲を予めカメラ制御装置にカメラ位置と空間地図情報を登録しておき、ターゲット位置やカメラの死角といった情報を元にターゲットへのカメラの割り当てを自動的に行うことができる。
また上述のように、本発明は、複数台のカメラが検知時にターゲットに対して旋回を行い、ターゲットの移動方向からターゲットの顔の向きを算出し、顔を撮像可能なカメラを自動的に選択してターゲットを追尾するCCTVシステムである。
また上述のように、本発明では、一度に複数のターゲットを検知可能なセンサ検知システムにおいて、検知されたターゲットの数で撮像範囲を自動的に制御することができる。そして一つの場合は、小さなエリアを撮像し、複数の場合はすべてのターゲットが監視画面内に収まる程度のエリアを撮像することができる。
また上述のように、本発明では、複数台のカメラで監視する監視システムにおいて、故障したカメラは監視システムから自動的に除外し、次にターゲットに近い別のカメラを自動的に割り当てて監視を行うことができる。
また上述のように、本発明では、二次元座標内である一定の範囲を持つゾーンを設定し、一日の中のある時間や季節などを条件として、発報があがっても、カメラを旋回せず監視を行わない(カメラの割り当てを行わない)といったマスク設定が可能であり、かつ、ターゲットの移動予測に応じて、マスク設定を解除して自動追尾することができる。
本発明によれば、センサが検知するエリアの位置座標情報をシステムに取り込むことで、センサの台数に依存せず検知時のカメラの旋回制御を行うことが可能になる。例えばセンサが増えてもセンサ検知エリアが座標系内であれば、新たにカメラの追加やプリセット登録などの設定を現地で行うことなく従来のカメラで対応することが可能となる。
また、全方位監視カメラと併用することで、検知時にカメラ旋回中は検知エリアの画像をデジタルズームで表示させて、旋回終了後に侵入者をズームアップした画像を提供することが可能となる。
また更に、侵入者の現在位置を定期的に座標情報として取り込むため、従来システムのように画像処理を行うことなく常に侵入者にカメラを向けて自動追尾すると同時に座標情報から侵入者の移動方向を解析して侵入者の顔を捉えられるカメラに自動的に切替ることも可能となる。
また、全方位監視カメラと併用することで、検知時にカメラ旋回中は検知エリアの画像をデジタルズームで表示させて、旋回終了後に侵入者をズームアップした画像を提供することが可能となる。
また更に、侵入者の現在位置を定期的に座標情報として取り込むため、従来システムのように画像処理を行うことなく常に侵入者にカメラを向けて自動追尾すると同時に座標情報から侵入者の移動方向を解析して侵入者の顔を捉えられるカメラに自動的に切替ることも可能となる。
更に、本実施例によれば、センサから得られた位置情報に基づき、発報時に侵入者に対して可動式カメラを旋回・ズームを行うことが可能である。また位置情報が連続的に通知されることで侵入者の移動に応じてカメラを自動追尾させることが可能である。
また本実施例によれば、可動式カメラは有限個であるため、一度に発生する侵入者の数によってはカメラが不足される場合もありうるが、特定の侵入者に対して監視解除を行うことで、開放されたカメラを新たに生じた侵入者に対して割り当てることが可能である。
また、同一の監視空間内に複数台のカメラを配置することで、侵入者に最も近いカメラかつ侵入者の顔を捉えられるカメラを常に自動的に選択して追尾することも可能である。また、座標系内にゾーンを設けて、ゾーン単位で監視対象外エリアを選択することが可能である。
以上により、監視空間内に配置された複数台の可動式カメラを効率的に利用することが可能となる。
また本実施例によれば、可動式カメラは有限個であるため、一度に発生する侵入者の数によってはカメラが不足される場合もありうるが、特定の侵入者に対して監視解除を行うことで、開放されたカメラを新たに生じた侵入者に対して割り当てることが可能である。
また、同一の監視空間内に複数台のカメラを配置することで、侵入者に最も近いカメラかつ侵入者の顔を捉えられるカメラを常に自動的に選択して追尾することも可能である。また、座標系内にゾーンを設けて、ゾーン単位で監視対象外エリアを選択することが可能である。
以上により、監視空間内に配置された複数台の可動式カメラを効率的に利用することが可能となる。
10:路面、 11:旋回台付きカメラ、 12〜17:レーザセンサ、 18:人物、 101〜104:カメラ、 105〜108:撮像範囲、 201:旋回台付きカメラ、 202:レーザセンサ、 203:マトリックススイッチャ、 204:カメラ制御装置、 205:センサ制御装置、 206:WEBエンコーダ、 207:システム制御装置、 208:IPネットワーク、 209:WEBデコーダ、 210:モニタ、 211:操作装置、 310:平面、 311、312、313:エリア、 331:太線、 332:点線、
1100:操作画面、 1101:映像表示エリア、 1102:カメラ雲台の制御ボタン図形、 1103:撮像範囲の平面図を表示する画面、 1104:発報表示図形、 1105〜1108:カメラの表示、 1109:自動指示ボタン図形、 1110:手動指示ボタン図形、 1111:移動指示ボタン図形、1112:発報リストウィンドウ、 1113:解除ボタン図形、 1118:侵入者、 1401:メガピクセルカメラ、 1403:撮像画面、 1404:ターゲット、 1405:拡大画像。
1100:操作画面、 1101:映像表示エリア、 1102:カメラ雲台の制御ボタン図形、 1103:撮像範囲の平面図を表示する画面、 1104:発報表示図形、 1105〜1108:カメラの表示、 1109:自動指示ボタン図形、 1110:手動指示ボタン図形、 1111:移動指示ボタン図形、1112:発報リストウィンドウ、 1113:解除ボタン図形、 1118:侵入者、 1401:メガピクセルカメラ、 1403:撮像画面、 1404:ターゲット、 1405:拡大画像。
Claims (1)
- 侵入した人物の位置を検知する複数のセンサと、該センサによって検知された侵入した人物の位置に対して、制御部の制御に基づいて視野角を変更するカメラと、複数のプリセット位置を予め登録し上記複数のセンサから出力された位置座標に基づいて上記侵入した人物の移動予測を行い、かつ侵入した人物の移動方向から侵入した人物の顔の向きを算出し、前もって上記カメラの視野角を変更して追尾する制御部とを備えたことを特徴とする監視システム。
Priority Applications (1)
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-
2008
- 2008-05-09 JP JP2008123337A patent/JP2009273006A/ja active Pending
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