JP2017092761A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパスの影響を受けることなく、各撮像装置の相対位置を精度よく把握することが可能な撮像システムを提供する。
【解決手段】互いに異なる位置に設けられた複数の撮像装置と、複数の撮像装置の各々と通信可能に構成された情報処理装置とを備える撮像システムが提供される。複数の撮像装置のうちの第１撮像装置は、複数の撮像装置のうちの第２撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて第２撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第１の情報を情報処理装置に送信する。第２撮像装置は、第１撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて第１撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第２の情報を情報処理装置に送信する。情報処理装置は、第１および第２の情報に基づいて、第１撮像装置に対する第２撮像装置の相対位置を算出する。
【選択図】図４

Description

本開示は、撮像システムに関し、特に、互いに異なる位置に設けられた複数の撮像装置と、情報処理装置とを備える撮像システムに関する。

従来、複数の監視カメラで撮影した複数の画像を、監視装置が有するディスプレイに表示する技術が知られている。例えば、特開２０１１−３０１１４号公報（特許文献１）においては、複数の監視カメラは、自己位置を示す位置情報を監視装置に供給する。監視装置は、表示部の画面上における複数の撮影画像の各々の表示位置を決定し、表示部の画面上における複数の撮影画像の表示位置を、決定された表示位置に制御する。

特開２０１１−３０１１４号公報

特許文献１には、ＧＰＳ機能を用いて監視カメラの位置を取得する構成、あるいは、各監視カメラから発信される電波の電波強度を用いて、各監視カメラの相対的な位置を取得する構成が開示されている。しかしながら、特許文献１に係る技術によると、マルチパスの影響を受けて電波強度が乱れてしまうような場合には、監視カメラの相対位置を精度良く把握できない可能性がある。

本開示は、ある局面では、マルチパスの影響を受けることなく、各撮像装置の相対位置を精度よく把握することが可能な撮像システムを提供することを目的とする。

ある実施の形態に従うと、互いに異なる位置に設けられた複数の撮像装置と、複数の撮像装置の各々と通信可能に構成された情報処理装置とを備える撮像システムが提供される。複数の撮像装置のうちの第１撮像装置は、複数の撮像装置のうちの第２撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて第２撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第１の情報を情報処理装置に送信する。第２撮像装置は、第１撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて第１撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第２の情報を情報処理装置に送信する。情報処理装置は、第１および第２の情報に基づいて、第１撮像装置に対する第２撮像装置の相対位置を算出する。

本開示によると、マルチパスの影響を受けることなく、各撮像装置の相対位置を精度よく把握することが可能となる。

実施の形態１に従う撮像システムの全体構成を示す図である。 実施の形態１に従う撮像装置のハードウェア構成を示す図である。 撮像装置および情報処理装置の機能ブロック図である。 実施の形態１に従う撮像装置および情報処理装置３０の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に従う撮像システムにおける第１の局面を示す図である。 図５に示した第１の局面の後の第２の局面を示す図である。 実施の形態１に従う撮像システムの利点を説明するための図である。 実施の形態１の比較例に従う撮像システムの問題点を説明するための図である。 実施の形態２に従う撮像装置のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態２に従う撮像装置および情報処理装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に従う撮像システムにおける第１の局面を示す図である。 図１１に示した第１の局面の後の第２の局面を示す図である。 実施の形態２に従う相対位置の算出方式を説明するための図である。 実施の形態２に従う撮像システムの利点を説明するための図である。 実施の形態２の比較例に従う撮像システムの問題点を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜システム構成＞
図１は、実施の形態１に従う撮像システムの全体構成を示す図である。図１を参照して、撮像システムは、複数の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃと、情報処理装置３０とを含む。撮像装置１０および情報処理装置３０は、ネットワーク５０を介して互いに通信可能に構成される。撮像システムは、例えば、監視者が、情報処理装置３０のディスプレイに、複数の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃによる撮像画像を表示させて監視を行なうような場面に用いられる。なお、以下では、撮像装置１０Ａ〜１０Ｃの各々に共通の構成や機能を説明する際には、それらを「撮像装置１０」とも総称する。

撮像装置１０は、例えば、ビデオカメラである。ただし、撮像装置１０は、これに限られず、撮像機能を有する装置であれば、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末装置などで実現されてもよい。実施の形態１では、複数の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃは、互いに異なる位置であって、かつ互いに撮像可能な位置に設けられているものとする。例えば、複数の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃは、１つの部屋に設けられており、互いに撮像可能に構成されている。

情報処理装置３０は、例えば、ディスプレイを備える据置型のパーソナルコンピュータである。ただし、情報処理装置３０は、これに限られず、表示機能および通信機能を有するノートパソコンなどであってもよい。

撮像装置１０は、典型的には、常時撮像を行なっており、生成した撮像画像を情報処理装置３０に送信している。情報処理装置３０は、各撮像装置１０において個別に撮像された各撮像画像を受信して、当該受信した各撮像画像を画面上に表示可能に構成されている。なお、各撮像画像は同一画面上に表示可能な構成であってもよいし、所定操作により各撮像画像に対応する各画面を切り替えて表示する構成であってもよい。情報処理装置３０は、各種指示を撮像装置１０に送信することにより、撮像装置１０の動作を制御可能に構成されている。

＜ハードウェア構成＞
（撮像装置）
図２は、実施の形態１に従う撮像装置１０のハードウェア構成を示す図である。図２を参照して、撮像装置１０は、筐体１１と、制御基板１２と、撮像素子１３と、光源１４と、保護カバー１５とを含む。

筐体１１の内部には、制御基板１２および撮像素子１３が設けられており、筐体１１の外表面には光源１４が配置されている。光源１４から照射される光は、外部から視認可能に構成されている。

撮像素子１３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Mental Oxide Semiconductor）センサなどである。光源１４は、点光源として機能するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子により実現される。また、保護カバー１５は、撮像素子１３を保護するために、筐体１１に取り付けられている。

制御基板１２は、撮像装置１０の動作を制御するための基板であり、撮像素子１３と光源１４とが接続されている。例えば、制御基板１２は、撮像レンズを介して取り込んだ被写体の像を受光面（撮像面）で光電変換する撮像素子１３によって撮像画像を生成する。制御基板１２は、生成した撮像画像を情報処理装置３０に送信したり、情報処理装置３０からの指示に従って、光源１４を発光させたりする。

また、制御基板１２は、より詳細なハードウェア構成要素として、プロセッサ１５２と、メモリ１５４と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５６とを含む。

プロセッサ１５２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Multi Processing Unit）といった演算処理部である。プロセッサ１５２は、メモリ１５４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、撮像装置１０の各部の動作を制御する。プロセッサ１５２は、当該プログラムを実行することによって、後述する撮像装置１０の処理（ステップ）の各々を実現する。

メモリ１５４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどによって実現される。メモリ１５４は、プロセッサ１５２によって実行されるプログラム、またはプロセッサ１５２によって用いられるデータなどを記憶する。

通信インターフェイス１５６は、通信アンテナを介して無線通信網に接続し無線通信のための信号を送受信する。これにより、撮像装置１０は、例えば、ネットワーク５０を介して情報処理装置３０と通信できる。なお、通信方式は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの無線通信網を利用した無線通信や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などによる無線通信であってもよいし、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などを利用した有線通信であってもよい。

撮像装置１０は、その他、一般的な撮像装置に備わっているハードウェアとして、撮像レンズ、レンズを駆動するためのレンズ駆動部、シャッター、入力装置などを含む。さらに、撮像装置１０は、パン調節機構、チルト調節機構、およびズーム調節機構を実現するためのハードウェアを含む。

（情報処理装置）
情報処理装置３０は、全体として後述するような情報処理を提供できればよく、そのハードウェア構成については公知のものを採用することができる。例えば、情報処理装置３０は、主たる構成要素として、各種処理を実行するためのプロセッサと、プロセッサによって実行されるプログラム、各種データなどを格納するためのメモリと、ディスプレイと、ユーザからの指示入力を受け付ける入力インターフェイスと、ネットワーク５０を介して撮像装置１０と各種データを送受信するための通信インターフェイスとを含む。

＜機能構成＞
撮像システムに含まれる撮像装置１０および情報処理装置３０の機能構成について説明する。図３は、撮像装置１０および情報処理装置３０の機能ブロック図である。

（撮像装置）
図３を参照して、撮像装置１０は、その主たる機能構成として、画像撮像部１７２と、光源制御部１７４と、回転制御部１７６と、認識部１８０と、通信部１８２と、統括制御部１８４とを含む。これらの機能は、例えば、撮像装置１０のプロセッサ１５２がメモリ１５４に格納されたプログラムを実行し、他の構成要素に指令を与えることなどによって実現される。これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。撮像装置１０は、メモリ１５４により実現される画像記憶部１７８をさらに含む。

画像撮像部１７２は、統括制御部１８４からの指示に従って、撮像素子１３を制御する。画像撮像部１７２は、撮像素子１３を介して入力された画像を処理して撮像画像を生成し、統括制御部１８４に出力する。統括制御部１８４は、撮像画像を画像記憶部１７８に記憶する。

光源制御部１７４は、統括制御部１８４からの指示に従って、光源１４の発光を制御する。具体的には、光源制御部１７４は、光源１４を各種発光態様で発光させるように制御する。例えば、光源制御部１７４は、光源１４の明滅パターン、発光色、発光強度などを制御することにより、光源１４の発光態様を変化させることができる。

回転制御部１７６は、統括制御部１８４の指示に従って撮像装置１０（のヘッド部）を回転させることにより、撮像装置１０の撮像方向（撮像レンズの向き）を制御する。

認識部１８０は、統括制御部１８４からの指示に従って、画像撮像部１７２により生成された撮像画像（あるいは画像記憶部１７８に記憶された撮像画像）に基づいて、他の撮像装置１０（の位置）を認識する。認識部１８０は、既存のアルゴリズムに従う画像解析処理技術を用いて撮像画像を解析することにより、他の撮像装置１０を認識する。より具体的には、撮像画像に含まれる他の撮像装置１０の光源１４の発光態様を解析することにより、他の撮像装置１０を認識する。例えば、他の撮像装置１０の識別情報と、当該他の撮像装置１０の光源１４の発光態様とを関連付けてメモリ１５４に記憶しておく。そして、認識部１８０は、撮像画像から抽出される発光態様と、メモリ１５４に記憶されている発光態様とを対比することにより、他の撮像装置１０を認識する。

通信部１８２は、統括制御部１８４からの指示に従って、情報処理装置３０と各種データの送受信を行なう。

統括制御部１８４は、画像撮像部１７２、光源制御部１７４、回転制御部１７６、画像記憶部１７８、認識部１８０および通信部１８２を統括して制御する。統括制御部１８４は、これらの各構成要素へ指令を与えたり、当該指令に対する各構成要素からの応答を受け付けたりする。

（情報処理装置）
図３を参照して、情報処理装置３０は、その主たる機能構成として、通信部３０２と、入力部３０８と、統括制御部３１０とを含む。これらの機能は、例えば、情報処理装置３０のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行し、他の構成要素に指令を与えることなどによって実現される。これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。また、情報処理装置３０は、メモリ１５４により実現される画像記憶部３０４と、ディスプレイにより実現される表示部３０６とをさらに含む。

通信部３０２は、統括制御部３１０からの指示に従って、撮像装置１０と各種データの送受信を行なう。例えば、統括制御部３１０は、通信部３０２が受信した撮像画像（動画など）を画像記憶部３０４に記憶したり、表示部３０６に表示したりする。

入力部３０８は、入力インターフェイスを介して、ユーザからの指示を受け付けて、当該指示を統括制御部３１０に出力する。

統括制御部３１０は、通信部３０２、画像記憶部３０４、表示部３０６および入力部３０８を統括して制御する。統括制御部３１０は、これらの各構成要素へ指令を与えたり、当該指令に対する各構成要素からの応答を受け付けたりする。

＜動作フロー＞
図４は、実施の形態１に従う撮像装置１０および情報処理装置３０の動作を示すフローチャートである。典型的には、図４に示す各ステップは、撮像装置１０のプロセッサ１５２および情報処理装置３０のプロセッサによって実行される。

図５は、実施の形態１に従う撮像システムにおける第１の局面を示す図である。図６は、図５に示した第１の局面の後の第２の局面を示す図である。ここでは、各撮像装置１０Ａ〜１０Ｃは、図５に示すように配置されており、情報処理装置３０が、撮像装置１０Ａに対する（すなわち、撮像装置１０Ａを基準とする）撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を算出する例について説明する。各撮像装置１０Ａ〜１０Ｃは、常時撮像を行なうとともに、撮像された画像を情報処理装置３０に送信しているものとする。以下では、説明の容易化のため、撮像装置１０Ａ〜１０Ｃの光源１４を、それぞれ光源１４Ａ〜１４Ｃと表現する。

図４を参照して、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａ（図４中の「カメラ１０Ａ」に対応）に対して、光源１４Ａの発光開始を指示する（ステップＳ１０２）。具体的には、情報処理装置３０は、光源１４ＡをパターンＰａで明滅させる指示情報を撮像装置１０Ａに送信する。

撮像装置１０Ａは、情報処理装置３０から当該指示情報を受信する（ステップＳ２０２）。撮像装置１０Ａは、当該指示情報に従って光源１４Ａを発光させる（ステップＳ２０４）。具体的には、撮像装置１０Ａは、パターンＰａで光源１４Ａを明滅させる。

次に、撮像装置１０Ｂ（図４中の「カメラ１０Ｂに対応」）および撮像装置１０Ｃ（図４中の「カメラ１０Ｃに対応」）は、自装置が撮像した撮像画像に基づいて、撮像装置１０Ａの光源１４Ａの発光（明滅）位置を認識する（ステップＳ３０２）。ここで、図５を参照しながら、当該明滅位置の認識方式について説明する。

図５を参照して、撮像装置１０Ａの光源１４Ａからの光の入射方向５１と、撮像装置１０Ｂの撮像方向９１との関係に基づいて、撮像装置１０Ｂが生成した撮像画像４０における左上部の位置４１に光源１４Ａの明滅位置が認識される。また、光源１４Ａからの光の入射方向５２と、撮像装置１０Ｃの撮像方向９２との関係に基づいて、撮像装置１０Ｃが生成した撮像画像４４における右上部の位置４５に光源１４Ａの明滅位置が認識される。なお、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、メモリ１５４に記憶されている発光態様と、撮像画像から抽出された発光態様（パターンＰａ）とを対比して、当該明滅が光源１４Ａによる明滅であることを認識する。このように、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、発光した光源１４Ａを撮像し、その撮像結果に基づいて撮像装置１０Ａの位置を認識することができる。

再び、図４を参照して、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、撮像方向９１，９２が撮像装置１０Ａに正対するように自装置の向きを変更する（ステップＳ３０３）。具体的には、撮像装置１０Ｂは、撮像画像４０において、上中心部の位置４２（図５参照）に光源１４Ａの明滅位置が認識されるように撮像方向９１を調整する。換言すると、撮像装置１０Ｂは、光源１４Ａの明滅位置が、位置４１から位置４２になるように自装置（例えば、カメラヘッド）を回転する。このときの回転角度は、撮像装置１０Ｂの撮像方向９１と、撮像装置１０Ｂが撮像装置１０Ａに正対するときの当該撮像装置１０Ｂの撮像方向（入射方向５１の反対方向に相当）との成す角度θｂである。

また、撮像装置１０Ｃは、撮像画像４４において、上中心部の位置４６に光源１４Ａの明滅位置が認識されるように撮像方向９２を調整する。換言すると、撮像装置１０Ｃは、光源１４Ａの明滅位置が、位置４５から位置４６になるように自装置を回転する。このときの回転角度は、撮像装置１０Ｃの撮像方向９２と、撮像装置１０Ｃが撮像装置１０Ａに正対するときの当該撮像装置１０Ｃの撮像方向（入射方向５２の反対方向に相当）との成す角度θｃである。

再び、図４を参照して、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、撮像装置１０Ａの位置の認識結果を情報処理装置３０に送信する（ステップＳ３０４）。具体的には、撮像装置１０Ｂは、認識結果として、明滅位置を位置４１から位置４２に移動させるために自装置を回転した角度情報（例えば、角度θｂ）を送信する。また、撮像装置１０Ｃは、認識結果として、明滅位置を位置４５から位置４６に移動させるために自装置を回転した角度情報（例えば、角度θｃ）を送信する。これにより、情報処理装置３０は、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃが撮像装置１０Ａに正対するために回転させた角度を把握することができる。

次に、情報処理装置３０は、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃから認識結果を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。当該認識結果を受信していない場合には（ステップＳ１０４においてＮＯ）、情報処理装置３０はステップＳ１０４の処理を繰り返す。一方、当該認識結果を受信した場合には（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃにそれぞれ光源１４Ｂ，１４Ｃの発光開始を指示する（ステップＳ１０６）。具体的には、情報処理装置３０は、光源１４ＢをパターンＰｂで明滅させる指示情報を撮像装置１０Ｂに送信し、光源１４ＣをパターンＰｃで明滅させる指示情報を撮像装置１０Ｃに送信する。すなわち、情報処理装置３０は、光源１４Ｂの発光態様と光源１４Ｃの発光態様とが異なるように、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに指示情報を送信する。続いて、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａに光源１４Ａの発光終了を指示する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ３０４の処理の後、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ光源１４Ｂ，１４Ｃの発光開始を示す指示情報を受信した否かを判断している（ステップＳ３０６）。各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、当該指示情報を受信していない場合には（ステップＳ３０６においてＮＯ）、ステップＳ３０６の処理を繰り返す。一方、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、当該指示情報を受信した場合には（ステップＳ３０６においてＹＥＳ）、当該指示情報に従って光源１４Ｂ，１４Ｃを発光させる（ステップＳ３０８）。具体的には、撮像装置１０ＢはパターンＰｂで光源１４Ｂを明滅させ、撮像装置１０ＣはパターンＰｃで光源１４Ｃを明滅させる。

また、ステップＳ２０４の処理の後、撮像装置１０Ａは、光源１４Ａの発光終了指示を受信した否かを判断しており（ステップＳ２０６）、光源１４の発光終了指示を受信していない場合には（ステップＳ２０６においてＮＯ）、ステップＳ２０４の処理を繰り返す。すなわち、撮像装置１０Ａは、光源１４Ａの発光を継続する。一方、撮像装置１０Ａは、当該発光終了指示を受信すると（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、自装置が撮像した撮像画像に基づいて、光源１４Ｂ，１４Ｃの明滅位置を認識する（ステップＳ２０８）。ここで、図６を参照しながら、当該明滅位置の認識方式について説明する。

図６を参照して、光源１４Ｂからの光の入射方向５３と、撮像装置１０Ａの撮像方向９５との関係に基づいて、撮像装置１０Ａが生成した撮像画像６０における左上部の位置６１に、光源１４Ｂの明滅位置が認識される。また、光源１４Ｃによる光の入射方向５４と、撮像方向９５との関係に基づいて、撮像画像６０における右上部の位置６２に、光源１４Ｃの明滅位置が認識される。撮像装置１０Ａは、メモリ１５４に記憶されている光源１４Ｂ，１４Ｃの各発光態様と、撮像画像から抽出した発光態様（パターンＰｂ，Ｐｃ）とを対比して、これらの明滅が光源１４Ｂ，１４Ｃによる明滅であることを認識する。これにより、撮像装置１０Ａは、発光した光源１４Ｂ，１４Ｃを撮像し、その撮像結果に基づいて撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの位置を認識することができる。

また、撮像装置１０Ａは、撮像画像６０における光源１４Ｂの明滅位置が、位置６１から位置６３になるように自装置を回転させて、撮像方向を調整する。撮像装置１０Ａは、このときの自装置の回転角度を算出する。具体的には、撮像装置１０Ａは、基準となる撮像装置１０Ａの撮像方向９５と、撮像装置１０Ａが撮像装置１０Ｂに正対するときの当該撮像装置１０Ａの撮像方向（入射方向５３の反対方向に相当）との成す角度θａ１を算出する。

さらに、撮像装置１０Ａは、撮像画像６０における光源１４Ｃの明滅位置が、位置６２から位置６５になるように自装置を回転させて、撮像方向を調整する。撮像装置１０Ａは、撮像方向９５と、撮像装置１０Ａが撮像装置１０Ｃに正対するときの当該撮像装置１０Ａの撮像方向（入射方向５４の反対方向に相当）との成す角度θａ２を算出する。そして、撮像装置１０Ａは、角度θａ１および角度θａ２を算出した後、自装置を回転させて撮像方向を元の撮像方向９５に戻す。

再び、図４を参照して、撮像装置１０Ａは、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの位置の認識結果を情報処理装置３０に送信して（ステップＳ２１０）、処理を終了する。具体的には、撮像装置１０Ａは、撮像装置１０Ｂの位置の認識結果として、明滅位置を位置６１から位置６３に移動させるために自装置を回転した角度情報（例えば、角度θａ１）を送信する。また、撮像装置１０Ａは、撮像装置１０Ｃの位置の認識結果として、明滅位置を位置６２から位置６５に移動させるために自装置を回転した角度情報（例えば、角度θａ２）を送信する。これにより、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａが各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに正対するために回転させた角度を把握することができる。

次に、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａから認識結果を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。当該認識結果を受信していない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、情報処理装置３０はステップＳ１１０の処理を繰り返す。一方、当該認識結果を受信した場合には（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、情報処理装置３０は、各撮像装置１０Ａ〜１０Ｃから受信した認識結果に基づいて、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を算出する（ステップＳ１１２）。

具体的には、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａから見たときに、撮像装置１０Ａの撮像方向９５を角度θａ１だけ左側に回転させた方向に撮像装置１０Ｂが位置することを算出する。すなわち、撮像装置１０Ａに対する撮像装置１０Ｂの相対位置は、左方向前方である。また、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａから見たときに、撮像装置１０Ａの撮像方向９５を角度θａ２だけ右側に回転させた方向に撮像装置１０Ｃが位置することを算出する。すなわち、撮像装置１０Ａに対する撮像装置１０Ｃの相対位置は、右方向前方である。

次に、情報処理装置３０は、ユーザ（監視者）からの指示に従って、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに対する動作指示（撮像方向の変更指示）を送信して（ステップＳ１１４）、処理を終了する。詳細は後述するが、このとき、ユーザは、後述する図７に示すような表示画面７０，７１，７２を適宜切り替えながら、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに動作指示を与える。

各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、ステップＳ３０８の処理の後、当該動作指示を受信した否かを判断しており（ステップＳ３１０）、当該動作指示を受信していない場合には（ステップＳ３１０においてＮＯ）、ステップＳ３０８の処理を繰り返す。すなわち、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、光源１４の発光を継続する。一方、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、当該動作指示を受信すると（ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、光源１４の発光を終了するとともに当該動作指示に従って撮像方向を変更して（ステップＳ３１２）、処理を終了する。

次に、実施の形態１に従う撮像システムの利点について説明する。図７は、実施の形態１に従う撮像システムの利点を説明するための図である。ここでは、各撮像装置により、矢印１０２の方向に移動する被写体１０１を追従する場面を考える。

図７を参照して、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの撮像画像を、それぞれ表示画面７０，７１，７２としてディスプレイに表示する。情報処理装置３０は、ステップＳ１１２において算出した相対位置（撮像装置１０Ａから見て、撮像装置１０Ｂは左方向前方に位置し、撮像装置１０Ｃは右方向前方に位置する）に基づいて、撮像装置１０Ａの撮像画像に、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれの位置を示すオブジェクト８１，８２を重畳した表示画面７０をディスプレイに表示する。オブジェクト８１，８２は、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対的な位置関係を反映している。また、ユーザは、表示画面７０上のオブジェクト８１，８２を選択（クリックなど）することにより、それぞれ表示画面７１，７２をディスプレイに表示できる。

被写体１０１が矢印１０２の方向に移動しているため、表示画面７０では、被写体１０１は矢印１０４の方向に移動しているように視認される。また、表示画面７１では、被写体１０１は矢印１０８の方向に移動しているように視認され、表示画面７２では、被写体１０１は矢印１１０の方向に移動しているように視認される。

実施の形態１では、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは撮像装置１０Ａに正対している。また、ユーザは、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を、オブジェクト８１，８２を確認することにより直感的に把握できる。そのため、ユーザは、例えば、表示画面７０において、オブジェクト８１を選択して表示画面７１に切り替えて、被写体１０１が矢印１０８に移動する様子を直感的に把握できる。これにより、ユーザは、表示画面７１を視認しながら撮像装置１０Ｂに撮像方向の変更指示を与えて、被写体１０１を追従することが容易になる。

一方、実施の形態１の比較例として、上述した図４に示す処理を実行せずに、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を把握しない例について説明する。

図８は、実施の形態１の比較例に従う撮像システムの問題点を説明するための図である。図８を参照して、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは撮像装置１０Ａに正対していない。また、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を把握できていない。

表示画面７０では、被写体１０１が矢印１０４の方向に移動しているように表示される。しかし、表示画面７１では、被写体１０１が画面左下方向に一瞬表示された後に画面外に消失する。表示画面７２においては、被写体１０１が画面右下方向に一瞬表示された後に画面外に消失する。このように、撮像装置１０Ａからは被写体１０１を追従することができるが、撮像装置１０Ａで追従できなくなった場合には他の撮像装置１０Ｂ，１０Ｃで被写体１０１を追従することが困難となる。すなわち、ユーザは、撮像装置１０Ａに対する各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃの相対位置を容易に把握できないため、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに適切な動作指示を与えることができない。

＜利点＞
実施の形態１によると、マルチパスの影響を受けることなく、各撮像装置の相対位置を精度よく把握することが可能となる。これにより、情報処理装置のユーザは、各撮像装置からの撮像画像において被写体の動きを直感的に把握することができ、各撮像装置に対して適切に動作指示を与えることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、実施の形態１における撮像装置として、全方位カメラが採用された場合の例について説明する。実施の形態２の撮像システムは、実施の形態１の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃを、それぞれ後述する撮像装置２０Ａ〜２０Ｃに置き換えた構成に相当する。そのため、実施の形態２に従う撮像システムの構成についての詳細な説明は行わない。

図９は、実施の形態２に従う撮像装置２０のハードウェア構成を示す図である。図９を参照して、撮像装置２０（後述する図１１の撮像装置２０Ａ〜２０Ｃの総称）は、全方位（０°〜３６０°）を撮像可能に構成されており、筐体２１と、制御基板２２と、撮像素子２３と、光源２４と、保護カバー２５とを含む。筐体２１、制御基板２２、撮像素子２３、光源２４および保護カバー２５は、それぞれ図２中の筐体１１、制御基板１２、撮像素子１３、光源１４および保護カバー１５と同様の機能を果たすものであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

図１０は、実施の形態２に従う撮像装置２０および情報処理装置３０の動作を示すフローチャートである。以下では、説明の容易化のため、撮像装置２０Ａ〜２０Ｃの光源２４を、それぞれ光源２４Ａ〜２４Ｃと表現する。

図１１は、実施の形態２に従う撮像システムにおける第１の局面を示す図である。図１２は、図１１に示した第１の局面の後の第２の局面を示す図である。ここでは、撮像装置２０Ａ〜２０Ｃ（実施の形態１の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃに対応）は、図１１に示すように配置されており、情報処理装置３０が、撮像装置２０Ａに対する撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの相対位置を算出する構成について説明する。また、図１１中の円４０１，４０２，４０３は、撮像装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを上方より俯瞰したときの模式図である。また、撮像装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが基準としている向きは、基準方向４０４，４０５，４０６として示されている。基準方向は、撮像装置の回転角度が０度（初期位置）である場合に、ディスプレイに表示される撮像画像の上方向に相当する向きである。

図１０を参照して、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａ（図１０中の「カメラ２０Ａに対応」）に対して、光源２４Ａの発光開始を指示する（ステップＳ１５２）。撮像装置２０Ａは、当該指示情報を受信し（ステップＳ２５２）、当該指示情報に従って光源２４Ａを発光（明滅）させる（ステップＳ２５４）。撮像装置２０Ｂ（図１０中の「カメラ２０Ｂに対応」）および撮像装置２０Ｃ（図１０中の「カメラ２０Ｃに対応」）は、自装置が撮像した撮像画像に基づいて、撮像装置２０Ａの光源２４Ａの明滅位置を認識する（ステップＳ３５２）。図１１を参照しながら、当該明滅位置の認識方式について説明する。

図１１を参照して、光源２４Ａからの光の入射方向５０１と、撮像装置２０Ｂの基準方向４０５との関係に基づいて、撮像装置２０Ｂが生成した撮像画像６０１における全方位円６０２の位置６０３（角度αにより示される位置）に光源２４Ａの明滅位置が認識される。また、光源２４Ａからの光の入射方向５０２と、撮像装置２０Ｃの基準方向４０６との関係に基づいて、撮像装置２０Ｃが生成した撮像画像６０４における全方位円６０５の位置６０６（角度βにより示される位置）に光源２４Ａの明滅位置が認識される。

再び図１０を参照して、各撮像装置２０Ｂ，２０Ｃは、撮像装置２０Ａの位置の認識結果を情報処理装置３０に送信する（ステップＳ３５４）。具体的には、撮像装置２０Ｂは、認識結果として、明滅位置が全方位円６０２の位置６０３に存在することを示す角度情報（例えば、角度α）を送信する。撮像装置２０Ｃは、認識結果として、明滅位置が全方位円６０５の位置６０６に存在することを示す角度情報（例えば、角度β）を送信する。

次に、情報処理装置３０は、各撮像装置２０Ｂ，２０Ｃから認識結果を受信した場合には（ステップＳ１５４においてＹＥＳ）、撮像装置２０Ｂ，２０Ｃのそれぞれに光源２４Ｂ，２４Ｃの発光開始を指示する（ステップＳ１５６）。続いて、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａに光源２４Ａの発光終了を指示する（ステップＳ１５８）。

撮像装置２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ光源２４Ｂ，２４Ｃの発光開始を示す指示情報を受信した場合に（ステップＳ３５６においてＹＥＳ）、当該指示情報に従って光源２４Ｂ，２４Ｃを発光させる（ステップＳ３５８）。

また、撮像装置２０Ａは、光源２４Ａの発光終了指示を受信すると（ステップＳ２５６においてＹＥＳ）、自装置が撮像した撮像画像に基づいて、光源２４Ｂ，２４Ｃの明滅位置を認識する（ステップＳ２５８）。図１２を参照しながら、当該明滅位置の認識方式について説明する。

図１２を参照して、光源２４Ｂからの光の入射方向５０３と、撮像装置２０Ａの基準方向４０４との関係に基づいて、撮像装置２０Ａが生成した撮像画像６０７における全方位円６０８の位置６０９（角度γ１により示される位置）に、光源２４Ｂの明滅位置が認識される。また、光源２４Ｃからの光の入射方向５０４と、撮像装置２０Ａの基準方向４０４との関係に基づいて、全方位円６０８の位置６１０（角度γ２により示される位置）に、光源２４Ｃの明滅位置が認識される。

再び、図１０を参照して、撮像装置２０Ａは、各撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの位置の認識結果を情報処理装置３０に送信して（ステップＳ２６０）、処理を終了する。具体的には、撮像装置２０Ａは、撮像装置２０Ｂの位置の認識結果として、全方位円６０８の位置６０９を示す角度情報（例えば、角度γ１）を送信する。また、撮像装置２０Ａは、撮像装置２０Ｃの位置の認識結果として、全方位円６０８の位置６１０を示す角度情報（例えば、角度γ２）を送信する。

次に、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａから認識結果を受信した場合には（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、各撮像装置２０Ａ〜２０Ｃから受信した認識結果に基づいて、撮像装置２０Ａに対する各撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの相対位置を算出する（ステップＳ１６２）。

図１３は、実施の形態２に従う相対位置の算出方式を説明するための図である。具体的には、図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ、撮像装置２０Ａに対する撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの相対位置の算出方式を説明するための図である。ここでは、情報処理装置３０は、各撮像装置２０Ａ〜２０Ｃから受信した角度情報と、撮像装置２０Ａを基準とした全方位円とを用いて、撮像装置２０Ａに対する撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの相対位置を算出する。なお、基準方向７０１は、撮像装置２０Ａの基準方向であり、上述した基準方向４０４と同一の方向である。

図１３（ａ）を参照して、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａからの認識結果に基づいて、撮像装置２０Ａにより認識された撮像装置２０Ｂの位置が、位置７０３（角度γ１で示される位置）であることを求める。情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａの基準方向４０４、および撮像装置２０Ｂの基準方向４０５が同一方向である場合には、撮像装置２０Ｂにより認識されるべき撮像装置２０Ａの位置が位置７０４（角度（γ１＋π）で示される位置）であることを求める。情報処理装置３０は、撮像装置２０Ｂからの認識結果に基づいて、撮像装置２０Ｂにより実際に認識された撮像装置２０Ａの位置が、位置７０５（角度αで示される位置）であることを求める。そして、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａに対する撮像装置２０Ｂの相対位置を示す情報として、これらの撮像装置２０の基準方向のずれを示す角度差Ｄ１（＝α−（γ１＋π））を算出する。

同様に、図１３（ｂ）を参照して、撮像装置２０Ａにより認識される撮像装置２０Ｃの位置は、位置７１３（角度γ２で示される位置）である。撮像装置２０Ａおよび２０Ｃの基準方向が同一である場合、撮像装置２０Ｃにより認識されるべき撮像装置２０Ａの位置は、位置７１４（角度（γ２−π）で示される位置）である。撮像装置２０Ｃにより実際に認識された撮像装置２０Ａは、位置７１５（角度βで表される位置）である。これにより、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａに対する撮像装置２０Ｃの相対位置を示す情報として、角度差Ｄ２（＝β−（γ２−π））を算出する。

再び、図１０を参照して、情報処理装置３０は、算出した角度差に基づいて、各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに動作指示（基準方向の変更指示）を送信して（ステップＳ１６４）、処理を終了する。具体的には、情報処理装置３０は、撮像装置１０Ｂ，１０Ｃに対して角度差Ｄ１，Ｄ２だけ回転させるように動作指示を送信する。

各撮像装置１０Ｂ，１０Ｃは、当該動作指示を受信すると（ステップＳ３６０においてＹＥＳ）、光源２４の発光を終了するとともに当該動作指示に従って基準方向を変更して（ステップＳ３６２）、処理を終了する。これにより、撮像装置１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの基準方向４０４〜４０６は、同一の方向に設定される。

次に、実施の形態２に従う撮像システムの利点について説明する。図１４は、実施の形態２に従う撮像システムの利点を説明するための図である。ここでは、被写体９０１が矢印９０２の方向に移動する場面を考える。

図１４を参照して、情報処理装置３０は、撮像装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの撮像画像を、それぞれ表示画面８０１，８０２，８０３としてディスプレイに表示する。ここで、各撮像装置２０Ａ〜２０Ｃの基準方向は同一に調整されている。そのため、被写体９０１が矢印９０２の方向に移動している場合に、表示画面８０１では、被写体９０１は矢印９０４の方向に移動しているように視認される。表示画面８０２では、左下に映っている被写体９０１が矢印９１０の方向に移動しているように視認される。表示画面８０３では、左上に映っている被写体９０１が矢印９１２の方向に移動しているように視認される。すなわち、情報処理装置３０のユーザは、これらの表示画面を視認することにより、撮像装置２０Ａは、撮像装置２０Ｂの左下方向（および撮像装置２０Ｃの左上方向）に存在することを直観的に把握することができる。また、被写体９０１が矢印９０２に移動する様子を直感的に把握することができる。

一方、実施の形態２の比較例として、上述した図１０に示す処理を実行せずに、撮像装置２０Ａに対する各撮像装置２０Ｂ，２０Ｃの相対位置を把握しない場合の例について説明する。

図１５は、実施の形態２の比較例に従う撮像システムの問題点を説明するための図である。図１５を参照して、各撮像装置２０Ａ〜２０Ｃの基準方向は互いに異なっている。表示画面８０１では、被写体９０１が矢印９０４の方向に移動しているように表示される。しかし、表示画面８０２では、左下に映っている被写体９０１が矢印９０６（右上方向）に移動しているように視認され、表示画面８０３では、右下に映っている被写体９０１が矢印９０８（左上方向）に移動しているように視認される。すなわち、各表示画面において、被写体９０１が異なる方向に移動しているように視認されるため、情報処理装置３０のユーザは、各撮像装置２０の位置を直感的に把握することができない。また、ユーザは、被写体９０１の移動方向を直感的に把握することもできない。

＜利点＞
実施の形態２によると、マルチパスの影響を受けることなく、各撮像装置の相対位置を精度よく把握することが可能となる。これにより、情報処理装置のユーザは、各撮像装置からの撮像画像において被写体の動きを直感的に把握することができる。

［その他の実施の形態］
上述した実施の形態では、撮像装置は、発光した光源の撮像結果に基づいて、他の撮像装置の位置を認識する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、各撮像装置の筐体に、当該撮像装置を識別するための表示マークを付けておく。そして、当該撮像装置の識別情報と、当該表示マークとを関連付けてメモリに記憶しておく。この場合、撮像装置は、他の撮像装置の表示マークを撮像し、その撮像結果に基づいて他の撮像装置の位置を認識する。図５を例とすると、撮像装置１０Ｂは、撮像装置１０Ａの表示マークを撮像することにより、撮像画像４０の位置４１に撮像装置１０Ａが存在することを認識する。当該構成は、例えば、複数の撮像装置が互いに比較的近い位置に存在しており、それぞれの表示マークを容易に撮像可能な場合に用いられる。

上述した実施の形態では、複数の撮像装置１０Ａ〜１０Ｃが１つの部屋に設けられる構成について説明したが、これに限られない。少なくとも１つの撮像装置１０（例えば、撮像装置１０Ａ）が、他の撮像装置１０Ｂ，１０Ｃを撮像可能であれば、複数の部屋に跨ってこれらの撮像装置１０が設けられていてもよい。

なお、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものでもよい。

上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態に、他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜組み合わせて実施する場合であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，２０ 撮像装置、１１，２１ 筐体、１２，２２ 制御基板、１３，２３ 撮像素子、１４，２４ 光源、１５，２５ 保護カバー、３０ 情報処理装置、５０ ネットワーク、１５２ プロセッサ、１５４ メモリ、１５６ 通信インターフェイス、１７２ 画像撮像部、１７４ 光源制御部、１７６ 回転制御部、１７８，３０４ 画像記憶部、１８０ 認識部、１８２，３０２ 通信部、１８４，３１０ 統括制御部、３０６ 表示部、３０８ 入力部。

Claims (5)

1. 互いに異なる位置に設けられた複数の撮像装置と、前記複数の撮像装置の各々と通信可能に構成された情報処理装置とを備える撮像システムであって、
   前記複数の撮像装置のうちの第１撮像装置は、前記複数の撮像装置のうちの第２撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて前記第２撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第１の情報を前記情報処理装置に送信し、
   前記第２撮像装置は、前記第１撮像装置を撮像し、当該撮像結果に基づいて前記第１撮像装置の位置を認識し、当該認識された結果を示す第２の情報を前記情報処理装置に送信し、
   前記情報処理装置は、前記第１および第２の情報に基づいて、前記第１撮像装置に対する前記第２撮像装置の相対位置を算出する、撮像システム。
2. 前記第１の情報は、前記第１撮像装置の撮像方向と、前記第１撮像装置が前記第２撮像装置に正対するときの当該撮像方向との成す角度を含み、
   前記第２の情報は、前記第２撮像装置の撮像方向と、前記第２撮像装置が前記第１撮像装置に正対するときの撮像方向との成す角度を含む、請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記複数の撮像装置の各々は、光源を有しており、
   前記情報処理装置は、前記第１撮像装置の第１光源を発光させる第１指示情報を前記第１撮像装置に送信し、
   前記第２撮像装置は、前記第１指示情報に従って発光した前記第１光源を撮像し、当該撮像結果に基づいて前記第１撮像装置の位置を認識し、
   前記情報処理装置は、前記第２撮像装置の第２光源を発光させる第２指示情報を前記第２撮像装置に送信し、
   前記第１撮像装置は、前記第２指示情報に従って発光した前記第２光源を撮像し、当該撮像結果に基づいて前記第２撮像装置の位置を認識する、請求項１または２に記載の撮像システム。
4. 前記情報処理装置は、前記複数の撮像装置のうちの第３撮像装置の第３光源を発光させる第３指示情報を前記第３撮像装置に送信し、
   前記第２指示情報に従って発光する前記第２光源の発光態様と、前記第３指示情報に従って発光する前記第３光源の発光態様とは異なる、請求項３に記載の撮像システム。
5. 前記情報処理装置は、前記第１撮像装置から受信した撮像画像に、前記相対位置に基づく前記第２撮像装置の位置を示すオブジェクトを重畳して、ディスプレイに表示させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像システム。

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