JP2011153737A

JP2011153737A - 校正装置

Info

Publication number: JP2011153737A
Application number: JP2010014423A
Authority: JP
Inventors: Yohei Ishii; 洋平石井; Keisuke Asari; 圭介淺利
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-08-11
Also published as: US8411999B2; EP2362349A2; CN102136149A; US20110181733A1

Abstract

【構成】ＣＰＵ１４ｐは、平面を鳥瞰した状態を表すマップ画像を互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿ってモニタ１６に表示し、かつ平面を斜め上方から捉えるカメラ１２から出力されたカメラ画像を互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿ってモニタ１６に表示する。ＣＰＵ１４ｐはまた、ＸＹ座標系の矩形エリアを指定するドラッグ操作をモニタ１６に表示されたマップ画像上で受け付け、指定された矩形エリアに対応するＵＶ座標系の空調エリアをＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係を示す校正パラメータを参照して算出し、そして算出された空調エリアをモニタ１６に表示されたカメラ画像上で定義する。
【効果】エリア設定作業に掛かる負荷が低減される。
【選択図】図２

Description

この発明は、校正装置に関し、特に、平面を鳥瞰した状態を表す参照画像上で指定された座標を平面を捉えるカメラから出力された被写界像上の座標に変換する、校正装置に関する。

この種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、実空間は３次元の世界座標（ｘ，ｙ，ｚ）によって表現され、（ｘ，ｙ，０）の世界座標を有する平面を模したマップ画像は２次元の画像座標（α，β）によって表現される。また、画像座標（α，β）は、スケーラによって世界座標（ｘ，ｙ，０）と関連付けられる。実空間に設けられた指標の位置がマップ画像上で指定されると、指定された位置を示す画像座標（α，β）がスケーラによって世界座標（ｘ，ｙ，０）に変換される。

特開２００９−２１０３３１号公報

しかし、背景技術は、所望のエリアを実空間に設定することを想定しておらず、このようなエリア設定作業に掛かる負荷が増大するおそれがある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、エリア設定作業に掛かる負荷を低減できる、校正装置を提供することである。

この発明に従う校正装置(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、平面を鳥瞰した状態を表す参照画像を互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って再現する第１再現手段(S61)、平面を捉えるカメラ(12)から出力された被写界像を互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿って再現する第２再現手段(S1)、ＸＹ座標系の第１エリアを指定する指定操作を第１再現手段の再現処理に関連して受け付ける受け付け手段(S65)、指定操作によって指定された第１エリアに対応するＵＶ座標系の第２エリアをＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係を示す校正パラメータを参照して算出する第１算出手段(S67~S81)、および第１算出手段によって算出された第２エリアを第２再現手段の再現処理に関連して定義する定義手段(S83)を備える。

好ましくは、指定操作は第１再現手段によって再現された参照画像上で第１エリアを定義する操作に相当し、定義手段は第２再現手段によって再現された被写界像上で第２エリアを定義する。

好ましくは、第１算出手段は、第１エリアの基準座標を特定する座標特定手段(S71)、および特定手段によって特定された基準座標を第２エリアの基準座標に変換する座標変換手段(S75)を含む。

好ましくは、指定操作は平面によって仕切られる空間に設けられた１または２以上の装置の各々に対応して第１エリアを指定する操作に相当する。

さらに好ましくは、１または２以上の装置の各々は空調装置に相当し、第１算出手段によって算出された第２エリアの配置を参照して空調制御を実行する制御手段(S91~S103)がさらに備えられる。

好ましくは、Ｘ軸およびＹ軸に沿って再現された平面を表す画像上の複数のＸＹ座標を指定する第１指定操作を受け付ける第１受け付け手段(S35~S37)、第２再現手段によって再現された被写界像上の複数のＵＶ座標を指定する第２指定操作を受け付ける第２受け付け手段(S47~S49)、および第１指定操作によって指定された複数のＸＹ座標と第２指定操作によって指定された複数のＵＶ座標とに基づいて校正パラメータを算出する算出手段(S57)がさらに備えられる。

この発明によれば、参照画像の再現処理に関連して第１エリアの指定操作を受け付けることで、エリア設定に関する操作性が向上する。また、指定された第１エリアに対応する第２エリアを被写界像の再現処理に関連して定義することで、エリア設定が妥当であるか否かの判断が容易になる。こうして、エリア設定作業に掛かる負荷が低減される。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の基本的構成を示すブロック図である。この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。図２実施例に適用されるカメラの設置状態の一例を示す図解図である。図２実施例のモニタに表示されるカメラ画像の一例を示す図解図である。図２実施例のモニタに表示されるパラメータ算出用マップ画像上でのＸＹ座標の指定状態の一例を示す図解図である。カメラ画像上でのＵＶ座標の指定状態の一例を示す図解図である。図２実施例に適用されるレジスタの構成の一例を示す図解図である。図２実施例のモニタに表示されるエリア設定用マップ画像の一例を示す図解図である。図２実施例に適用される他のレジスタの構成の一例を示す図解図である。（Ａ）はマップ画像上での空調エリアの割り当て状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）はカメラ画像上での空調エリアの割り当て状態の一例を示す図解図である。（Ａ）はマップ画像上での空調エリアの割り当て状態の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）はカメラ画像上での空調エリアの割り当て状態の他の一例を示す図解図である。（Ａ）はマップ画像上での空調エリアの割り当て状態のその他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）はカメラ画像上での空調エリアの割り当て状態のその他の一例を示す図解図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。（Ａ）は他の実施例におけるマップ画像上での空調エリアの割り当て状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は他の実施例におけるカメラ画像上での空調エリアの割り当て状態の一例を示す図解図である。他の実施例において校正パラメータの算出のために用いられるポールの一例を示す斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］

図１を参照して、この発明の校正装置は、基本的に次のように構成される。第１再現手段１は、平面を鳥瞰した状態を表す参照画像を互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って再現する。第２再現手段２は、平面を捉えるカメラ６から出力された被写界像を互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿って再現する。受け付け手段３は、ＸＹ座標系の第１エリアを指定する指定操作を第１再現手段１の再現処理に関連して受け付ける。第１算出手段４は、指定操作によって指定された第１エリアに対応するＵＶ座標系の第２エリアをＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係を示す校正パラメータを参照して算出する。定義手段５は、第１算出手段４によって算出された第２エリアを第２再現手段２の再現処理に関連して定義する。

このように、参照画像はＸ軸およびＹ軸に沿って再現される一方、被写界像はＵ軸およびＶ軸に沿って再現され、ＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係は校正パラメータによって示される。参照画像の再現処理に関連してＸＹ座標系の第１エリアが指定されると、指定された第１エリアに対応するＵＶ座標系の第２エリアが被写界像の再現処理に関連して定義される。

参照画像の再現処理に関連して第１エリアの指定操作を受け付けることで、エリア設定に関する操作性が向上する。また、指定された第１エリアに対応する第２エリアを被写界像の再現処理に関連して定義することで、エリア設定が妥当であるか否かの判断が容易になる。こうして、エリア設定作業に掛かる負荷が低減される。
［実施例］

図２を参照して、この実施例の校正装置１０は、撮像面で捉えられた被写界を表す画像データを繰り返し出力するカメラ１２を含む。カメラ１２から出力された画像データは、画像処理回路１４によって取り込まれ、ＣＰＵ１４ｐによってカメラ画像表示処理を施される。この結果、被写界を表す画像つまりカメラ画像がモニタ１６に表示される。

図３を参照して、カメラ１２は、平面ＦＳ１を有する部屋の壁面上部に設置され、平面ＦＳ１を斜め上方から捉える。したがって、カメラ画像は、図４に示す要領でモニタ画面に表示される。図３および図４に示すように、平面ＦＳ１は互いに直交するＸ軸およびＹ軸によって定義され、カメラ画像は互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿って再現される。

部屋の天井には、空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４が既定の距離を隔てて設置される。空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４の各々は、指定温度の空気を指定の風量で出力する。部屋の温度は、こうして出力された空気によって調整される。

マウスポインタを含む入力装置１８の操作によって校正パラメータ作成モードが選択されると、ＣＰＵ１４ｐによって次の処理が実行される。

まず、パラメータ算出用のマップ画像が図５に示す要領でモニタ１６に表示される。マップ画像は、平面ＦＳ１を鳥瞰した状態を模式的に表す画像に相当する。マップ画像の表示が完了すると、表示されたマップ画像上の所望のＸＹ座標を指定するＸＹ座標指定操作が入力装置２０を通して操作者から受け付けられる。

変数Ｋは、ＸＹ座標指定操作毎に“１”から“４”まで更新される。Ｋ回目のＸＹ座標指定操作によって指定されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｋ，Ｙ＿Ｋ）は、図７に示すレジスタ１４ｒ１のＫ番目のカラムに設定される。また、指定されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｋ，Ｙ＿Ｋ）に対応して、ドットＤＭ＿Ｋがマップ画像上に表示される。このように、ＸＹ座標指定操作は合計で４回受け付けられる。４つのＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１）〜（Ｘ＿４，Ｙ＿４）はレジスタ１４ｒ１に設定され、対応するドットＤＭ＿１〜ＤＭ＿４はたとえば図５に示す要領でマップ画像上に表示される。

レジスタ１４ｒ１への設定処理が完了すると、カメラ画像上の所望のＵＶ座標をクリックするＵＶ座標指定操作が入力装置２０を通して操作者から受け付けられる。変数Ｋは、ＵＶ座標指定操作毎に“１”から“４”まで更新される。Ｋ回目のＵＶ座標指定操作によって指定されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｋ，Ｖ＿Ｋ）は、図７に示すレジスタ１４ｒ１のＫ番目のカラムに設定される。また、指定されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｋ，Ｖ＿Ｋ）に対応して、ドットＤＣ＿Ｋがカメラ画像上に表示される。

このように、ＵＶ座標指定操作も合計で４回受け付けられる。指定された４つのＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１）〜（Ｕ＿４，Ｖ＿４）はレジスタ１４ｒ１に設定され、対応するドットＤＣ＿１〜ＤＣ＿４はたとえば図６に示す要領でカメラ画像上に表示される。

ＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１）〜（Ｘ＿４，Ｙ＿４）およびＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１）〜（Ｕ＿４，Ｖ＿４）がこうしてレジスタ１４ｒ１に設定されると、ＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係を表す校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３が数１に示す平面射影変換行列式に基づいて算出される。

具体的には、互いに対応するＸＹ座標（Ｘ＿Ｋ，Ｙ＿Ｋ）およびＵＶ座標（Ｕ＿Ｋ，Ｖ＿Ｋ）が数１に適用され、これによって８つの変換式（Ｕ座標について４つ、Ｖ座標について４つ）が生成される。校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３は、生成された８つの変換式から導き出される連立方程式を解くことによって算出される。

校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３の算出が完了した後に入力装置１８の操作によって空調エリア設定モードが選択されると、ＣＰＵ１４ｐによって次の処理が実行される。

まず、エリア設定用のマップ画像が図８に示す要領でモニタ１６に表示される。このマップ画像もまた、平面ＦＳ１を鳥瞰した状態を模式的に表す画像に相当する。マップ画像にはまた、空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４をそれぞれ表すマークＭａｃ１〜Ｍａｃ４が、空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４の位置に対応して表示される。マップ画像の表示が完了すると、設定済みの空調エリアの数が変数Ｋに設定される。なお、空調エリアが１つも設定されていなければ、変数Ｋの値は“０”に設定される。

マウスポインタのドラッグ操作によって矩形エリアがマップ画像上で指定されると、変数Ｋがインクリメントされ、指定された矩形エリアを示すラインがマップ画像に描画される。

矩形エリアを示すラインは、マークＭａｃ２を囲むようにドラッグ操作が行われたとき図１０（Ａ）に示す要領で描画され、マークＭａｃ３を囲むようにドラッグ操作が行われたとき図１１（Ａ）に示す要領で描画される。

指定された矩形エリアの４隅にそれぞれ対応する４つのＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１），（Ｘ＿２，Ｙ＿２），（Ｘ＿３，Ｙ＿３）および（Ｘ＿４，Ｙ＿４）は、変数Ｋの値に対応して図９に示すレジスタ１４ｒ２に設定される。ＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１）は変数Ｋに対応する１番目のカラムに記述され、ＸＹ座標（Ｘ＿２，Ｙ＿２）は変数Ｋに対応する２番目のカラムに記述される。同様に、ＸＹ座標（Ｘ＿３，Ｙ＿３）は変数Ｋに対応する３番目のカラムに記述され、ＸＹ座標（Ｘ＿４，Ｙ＿４）は変数Ｋに対応する４番目のカラムに記述される。

レジスタ１４ｒ２への設定処理が完了すると、変数Ｌが“１”〜“４”の各々に設定される。変数Ｋに対応するＬ番目のカラムに記述されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）は、数１に従ってＵＶ座標（Ｕ＿Ｌ，Ｖ＿Ｌ）に変換される。

上述のように、校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３は、平面ＦＳ１を定義するＸＹ座標系とカメラ画像を定義するＵＶ座標系との間で平面射影変換を行うための行列に相当する。したがって、平面ＦＳ１上のＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）を数１に適用することで、カメラ画像上の対応するＵＶ座標（Ｕ＿Ｌ，Ｖ＿Ｌ）が算出される。こうして変換されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｌ，Ｖ＿Ｌ）は、変換元のＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）に対応してレジスタ１４ｒ２に記述される。

数１に従う変換処理は合計４回実行され、この結果、ＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１），（Ｘ＿２，Ｙ＿２），（Ｘ＿３，Ｙ＿３）および（Ｘ＿４，Ｙ＿４）にそれぞれ対応するＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１），（Ｕ＿２，Ｖ＿２），（Ｕ＿３，Ｖ＿３）および（Ｕ＿４，Ｖ＿４）が算出される。変換処理が完了すると、ＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１），（Ｕ＿２，Ｖ＿２），（Ｕ＿３，Ｖ＿３）および（Ｕ＿４，Ｖ＿４）によって囲まれるエリアが空調エリアとして特定され、特定された空調エリアを示すラインがカメラ画像に描画される。

したがって、空調エリアを定義するラインは、図１０（Ａ）に示す矩形エリアに対応して図１０（Ｂ）に示す要領で描画され、図１１（Ａ）に示す矩形エリアに対応して図１１（Ｂ）に示す要領で描画される。

この結果、ドラッグ操作がマークＭａｃ１〜Ｍａｃ４の各々を囲む態様で合計４回実行されると、矩形エリアを示すラインが図１２（Ａ）に示す要領でマップ画像上に描画されるとともに、空調エリアを示すラインが図１２（Ｂ）に示す要領でカメラ画像上に描画される。レジスタ１４ｒ２には、こうして定義された４つの空調エリアの属性情報が記述される。

空調エリアの設定が完了した後に入力装置１８の操作によって空調制御モードが選択されると、ＣＰＵ１４ｐは、レジスタ１４２ｒに設定された空調エリアの配置とカメラ画像に現れた物体の動きとを参照して空調装置Ｄ＿１〜Ｄ＿４の出力を調整する。このような空調制御は、調整周期が到来する毎に実行される。これによって、空調エリアの配置と物体の動きとを考慮した適応的な空調制御が実現される。

ＣＰＵ１４ｐは、図１３〜図１４に示す撮像タスク，図１５〜図１６に示す校正パラメータ算出タスク，図１７〜図１８に示す空調エリア設定タスク，および図１９に示す空調制御タスクを含む複数のタスクを実行する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、記録媒体２０に保存される。

図１３〜図１４を参照して、ステップＳ１ではカメラ画像表示処理を実行する。この結果、カメラ画像がモニタ１６に表示される。ステップＳ３では現時点の動作モードが校正パラメータ算出モードであるか否かを判別し、ステップＳ７では現時点の動作モードが空調エリア設定モードであるか否かを判別し、ステップＳ１７では現時点の動作モードが空調制御モードであるか否かを判別する。

ステップＳ３でＹＥＳであれば、ステップＳ５で校正パラメータ算出タスクを起動し、その後にステップＳ１３に進む。ステップＳ７でＹＥＳであれば、校正パラメータが算出済みであるか否かをステップＳ９で判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ１１で空調エリア設定タスクを起動してからステップＳ１３に進み、判別結果がＮＯであればそのままステップＳ１３に進む。

ステップＳ１７でＹＥＳであれば、空調エリアが設定済みであるか否かをステップＳ１９で判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ２１で空調制御タスクを起動してからステップＳ１３に進み、判別結果がＮＯであればそのままステップＳ１３に進む。ステップＳ３，Ｓ７およびＳ１７のいずれもＮＯであれば、ステップＳ２３で他の処理を実行してからステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３ではモード変更操作が行われたか否かを繰り返し判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、起動中のタスクをステップＳ１５で終了し、その後にステップＳ３に戻る。

図１５〜図１６を参照して、ステップＳ３１ではパラメータ算出用のマップ画像をモニタ１６に表示し、ステップＳ３３では変数Ｋを“１”に設定する。ステップＳ３５ではＵＶ座標指定操作が行われたか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、ステップＳ３７に進み、ＸＹ座標指定操作によって指定されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｋ，Ｙ＿Ｋ）をレジスタ１４ｒ１のＫ番目のカラムに設定する。ステップＳ３９では、指定されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｋ，Ｙ＿Ｋ）に対応してマーカＤＭ＿Ｋをマップ画像上に表示する。

ステップＳ４１では変数Ｋが“４”に達したか否かを判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ４３で変数ＫをインクリメントしてからステップＳ３５に戻る一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５では変数Ｋを“１”に設定し、ステップＳ４５ではＵＶ座標指定操作が行われたか否かを繰り返し判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ４９に進み、指定されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｋ，Ｖ＿Ｋ）をレジスタ１４ｒ１のＫ番目のカラムに設定する。ステップＳ５１では、指定されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｋ，Ｖ＿Ｋ）に対応してマーカＤＣ＿Ｋをカメラ画像上に表示する。ステップＳ５３では変数Ｋが“４”に達したか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ５５で変数ＫをインクリメントしてからステップＳ４７に戻る一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ５７に進む。

ステップＳ５７では、レジスタ１４ｒ１に設定されたＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１）〜（Ｘ＿４，Ｙ＿４）およびＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１）〜（Ｕ＿４，Ｖ＿４）を上述した数１に適用して、校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３を算出する。ステップＳ５７の処理が完了すると、校正パラメータ算出タスクを終了する。

図１７〜図１８を参照して、ステップＳ６１ではエリア設定用のマップ画像をモニタ１６に表示し、ステップＳ６３では変数Ｋの値を設定する。空調エリアが１つも設定されていなければ、変数Ｋの値は“０”に設定される。一方、１または２以上の空調エリアが設定済みであれば、変数Ｋの値は設定された空調エリアの数に設定される。

ステップＳ６５ではエリア指定のためのドラッグ操作が行われたか否かを判別し、判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ６７で変数Ｋをインクリメントする。ステップＳ６９では、ドラッグ操作によって指定された矩形エリアを定義するラインをマップ画像に描画する。

ステップＳ７１では、こうして指定された矩形エリアの４隅にそれぞれ対応する４つのＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１），（Ｘ＿２，Ｙ＿２），（Ｘ＿３，Ｙ＿３）および（Ｘ＿４，Ｙ＿４）を特定する。特定されたＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１），（Ｘ＿２，Ｙ＿２），（Ｘ＿３，Ｙ＿３）および（Ｘ＿４，Ｙ＿４）は、変数Ｋの値に対応してレジスタ１４ｒ２に設定される。

レジスタ１４ｒ２への設定処理が完了すると、ステップＳ７３で変数Ｌを“１”に設定する。続くステップＳ７５では、変数Ｋに対応するＬ番目のカラムに記述されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）をレジスタ１４ｒ２から読み出し、読み出されたＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）を数１に従ってＵＶ座標（Ｕ＿Ｌ，Ｖ＿Ｌ）に変換する。変換されたＵＶ座標（Ｕ＿Ｌ，Ｖ＿Ｌ）は、変換元のＸＹ座標（Ｘ＿Ｌ，Ｙ＿Ｌ）に対応してレジスタ１４ｒ２に記述される。

ステップＳ７７では、変数Ｌが“４”に達したか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ７９で変数ＬをインクリメントしてからステップＳ７５に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ８１に進む。したがって、ステップＳ８１以降の処理は、ＸＹ座標（Ｘ＿１，Ｙ＿１），（Ｘ＿２，Ｙ＿２），（Ｘ＿３，Ｙ＿３）および（Ｘ＿４，Ｙ＿４）がＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１），（Ｕ＿２，Ｖ＿２），（Ｕ＿３，Ｖ＿３）および（Ｕ＿４，Ｖ＿４）に変換された後に実行される。

ステップＳ８１では、変数Ｋに対応するＵＶ座標（Ｕ＿１，Ｖ＿１），（Ｕ＿２，Ｖ＿２），（Ｕ＿３，Ｖ＿３）および（Ｕ＿４，Ｖ＿４）によって囲まれるエリアを空調エリアとして特定する。ステップＳ８３では、特定された空調エリアを定義するラインをカメラ画像に描画する。ラインが描画されると、Ｋ番目の空調エリアの設定が完了したとみなしてステップＳ６５に戻る。

図１９を参照して、ステップＳ９１ではレジスタ１４２ｒに設定された空調エリアの配置を検出し、ステップＳ９３では調整周期が到来したか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ９５に進み、カメラ画像に基づいて物体の動きを検出する。ステップＳ９７では変数Ｎを“１”に設定し、ステップＳ９９ではステップＳ９１で検出された配置とステップＳ９５で検出された動きとを参照して空調装置ＡＣ＿Ｎの出力を調整する。ステップＳ１０１では、変数Ｎが“４”に達したか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１０３で変数ＮをインクリメントしてからステップＳ９９に戻り、判別結果がＹＥＳであればそのままステップＳ９３に戻る。

以上の説明から分かるように、ＣＰＵ１４ｐは、平面ＦＳ１を鳥瞰した状態を表すマップ画像を互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿ってモニタ１６に表示し(S61)、かつ平面ＦＳ１を斜め上方から捉えるカメラ１２から出力されたカメラ画像を互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿ってモニタ１６に表示する(S1)。ＣＰＵ１４ｐはまた、ＸＹ座標系の矩形エリアを指定するドラッグ操作をモニタ１６に表示されたエリア設定用のマップ画像上で受け付け(S65)、指定された矩形エリアに対応するＵＶ座標系の空調エリアをＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係を示す校正パラメータを参照して算出し(S67~S81)、そして算出された空調エリアをモニタ１６に表示されたカメラ画像上で定義する(S83)。

このように、マップ画像はＸ軸およびＹ軸に沿って表示される一方、カメラ画像はＵ軸およびＶ軸に沿って表示され、ＸＹ座標系とＵＶ座標系との対応関係は校正パラメータによって示される。マップ画像の表示処理に関連してＸＹ座標系の矩形エリアが指定されると、指定された矩形エリアに対応するＵＶ座標系の空調エリアがカメラ画像上に定義される。

マップ画像上でドラッグ操作を受け付けることで、エリア設定に関する操作性が向上する。また、矩形エリアに対応する空調エリアをカメラ画像上で定義することで、エリア設定が妥当であるか否かの判断が容易になる。こうして、エリア設定作業に掛かる負荷が低減される。

なお、この実施例では、マウスポインタのドラッグ操作によって矩形エリアを指定するようにしている。しかし、これに代えて、マウスポインタのクリック操作やＵＶ座標を示す数値の直接入力によって矩形エリアを指定するようにしてもよい。この場合、矩形エリアは直近のＵＶ座標同士を直線で結ぶことによって形成される。

また、この実施例では、マップ画像上で定義されるエリアは矩形であり、かつ矩形エリアの位置および広さはドラッグ操作に従って設定される。しかし、マップ画像上で定義されるエリアの形状，位置および広さは、空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４の位置および出力性能を考慮して設定するようにしてもよい。

この場合、マップ画像上でクリック操作を受け付けたときに、クリック操作によって指定された座標に影響を与える空調装置を指定座標から空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４までの距離と空調装置ＡＣ＿１〜ＡＣ＿４の出力性能とを参照した重み付け演算によって特定し、特定された空調装置の出力性能に対応する形状および広さを有するエリアを特定された空調装置を中心とする位置に設定するような処理が考えられる。

また、この実施例では、壁面上部に設置されたカメラ１２によって斜め上方から平面ＦＳ１を捉えるようにしているが、これに代えて天井に設定された全方位カメラによって真上から平面ＦＳ１を捉えるようにしてもよい。

さらに、この実施例では、４つのＵＶ座標および４つのＸＹ座標に基づいて校正パラメータを算出するようにしているが、校正パラメータの算出のために参照する座標の数は“５”以上であってもよい。

また、この実施例では空調装置の出力を適応的に制御することを想定しているが、空調装置の出力に代えて或いは空調装置の出力とともに、照明装置の出力（つまり明るさ）を適応的に制御するようにしてもよい。

また、この実施例では、平面ＦＳ１を定義するＸＹ座標系とカメラ画像を定義するＵＶ座標系との間で平面射影変換を行うことを想定している。しかし、多数の机および椅子が配置されたオフィスでは、床面よりもむしろ机の上における腕の動きに注目した方が人の分布を考慮した的確な空調制御が実現できると思われる。

この場合、数１に適用される校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３は、机の高さに相当するオフセット（Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸の長さ方向のオフセット）を考慮した値に調整される。こうして調整された値を有する校正パラメータＰ１１〜Ｐ３３を参照して平面射影変換を実行すると、図２０（Ａ）に太線で示す矩形エリアに対応する測定エリアは、図２０（Ｂ）に太線で示す要領で設定される（点線は従前の設定）。

さらに、このような校正パラメータを算出するにあたっては、図２１に示すような高さ調整可能なポールを床面に配置し、カメラ画像に現れたポールをクリックすることで所望のＵＶ座標を指定するようにするのが好ましい。

１０ …校正装置
１２ …カメラ
１４ …画像処理回路
１４ｐ …ＣＰＵ
１６ …モニタ
１８ …入力装置

Claims

平面を鳥瞰した状態を表す参照画像を互いに直交するＸ軸およびＹ軸に沿って再現する第１再現手段、
前記平面を捉えるカメラから出力された被写界像を互いに直交するＵ軸およびＶ軸に沿って再現する第２再現手段、
ＸＹ座標系の第１エリアを指定する指定操作を前記第１再現手段の再現処理に関連して受け付ける受け付け手段、
前記指定操作によって指定された第１エリアに対応するＵＶ座標系の第２エリアを前記ＸＹ座標系と前記ＵＶ座標系との対応関係を示す校正パラメータを参照して算出する第１算出手段、および
前記第１算出手段によって算出された第２エリアを前記第２再現手段の再現処理に関連して定義する定義手段を備える、校正装置。
前記指定操作は前記第１再現手段によって再現された参照画像上で前記第１エリアを定義する操作に相当し、
前記定義手段は前記第２再現手段によって再現された被写界像上で前記第２エリアを定義する、請求項１記載の校正装置。
前記第１算出手段は、前記第１エリアの基準座標を特定する座標特定手段、および前記特定手段によって特定された基準座標を前記第２エリアの基準座標に変換する座標変換手段を含む、請求項１または２記載の校正装置。
前記指定操作は前記平面によって仕切られる空間に設けられた１または２以上の装置の各々に対応して前記第１エリアを指定する操作に相当する、請求項１または２記載の校正装置。
前記１または２以上の装置の各々は空調装置に相当し、
前記第１算出手段によって算出された第２エリアの配置を参照して空調制御を実行する制御手段をさらに備える、請求項４記載の校正装置。
前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に沿って再現された前記平面を表す画像上の複数のＸＹ座標を指定する第１指定操作を受け付ける第１受け付け手段、
前記第２再現手段によって再現された被写界像上の複数のＵＶ座標を指定する第２指定操作を受け付ける第２受け付け手段、および
前記第１指定操作によって指定された複数のＸＹ座標と前記第２指定操作によって指定された複数のＵＶ座標とに基づいて前記校正パラメータを算出する算出手段をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の校正装置。