JP2017092761A - 撮像システム - Google Patents
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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
【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。
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。
<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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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、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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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