JP2018128961A - 最適配置探索装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明を適用した最適配置探索装置10の概略構成を示した図1を参照し、本発明の実施の形態の構成を説明する。なお、入力装置40は、最適配置探索装置10の動作を制御するために、監視従事者が操作するマウスやキーボードなどである。入力装置40は最適配置探索装置10に接続され、入力装置40から各種情報が最適配置探索装置10に入力される。また、出力装置50は、最適配置探索装置10が探索した結果である監視カメラの各々の最適な配置条件及びその評価値を表示するディスプレイやプロジェクタなどである。
図1に示すように、最適配置探索装置10は、コンピュータにより構成され、機能的には、記憶部12と、制御部14とを備えている。
記憶部12は、ハードディスクドライブ(Hard disk drive:HDD)、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置からなり、最適配置探索装置10を制御するためのコンピュータプログラムおよび各種情報を記憶する。記憶部12に記憶されている各種情報には、空間モデル20、カメラ情報22及び各種閾値等のパラメータが含まれる。
空間モデル20は、構造物によって形成される屋内や敷地内などの監視空間に存在する現実世界の建造物・地面・障害物(什器、樹木等)などの物体の3次元の幾何形状データである。より具体的には、3次元の幾何形状データを元に立体的な物体の平面や曲面をポリゴンにより表現したポリゴンデータである。空間モデル20を生成するための3次元の幾何形状データは、3次元CADで作成されたものでも良いし、3次元レーザースキャナー等により監視空間に存在する物体の3次元形状を取り込んだデータを利用しても良い。このようにして作成された空間モデル20は、管理者により入力装置40から設定登録されることにより記憶部12に記憶される。なお、空間モデル20は、範囲情報の一例である。
カメラ情報22は、三次元空間に配置される監視カメラの視野を定義するカメラパラメータ(配置条件)であり、監視カメラ毎に設定される情報である。具体的にはカメラ情報22には、視野変換、投影変換及び生成する画像のサイズに関する情報が含まれる。視野変換に関する情報は、仮想カメラの位置(レンズの中心座標、又は視点)及び姿勢(レンズ光軸の方向、又は視線方向)を含む。投影変換に関する情報はレンズの投影特性をモデル化するためのパラメータ群、例えば焦点距離、歪収差係数、画角などを含み、画像のサイズに関する情報は、画像を構成する画素数などを含み、本実施形態では投影変換及び画像のサイズに関する情報は予め与えられた所定値とする。カメラ情報22の初期値は、ランダムに配置を生成したものでもいいし、入力装置40から設定登録されたものでもよい。なお、カメラ情報22は、配置情報の一例である。
制御部14は、マイクロプロセッサ等の演算装置で構成され、記憶部12に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行し、評価手段24、判定手段26、寄与度算出手段28、及び更新手段30等として機能する。各機能を実行することにより制御部14は、記憶部12に記憶した情報をもとに最も評価値の高いカメラ配置を探索する。
評価手段24は、カメラ情報22と空間モデル20から、配置される1以上の監視カメラの全ての配置条件の評価値を算出する。詳細については後述する。
判定手段26は、評価手段24で得られた、配置される監視カメラの全ての配置条件を評価した評価値と、予め設定されている閾値とを比較し、評価値が閾値以上の値となったとき探索終了の判定をする。判定手段26は、探索終了の判定をしたときにおける全ての監視カメラの配置条件を最適な配置条件として出力装置50から出力させる。
寄与度算出手段28は、評価手段24で算出した配置対象となる全ての監視カメラの配置条件の評価値に対して、各監視カメラがどれほど寄与しているかを表す寄与度を算出する。詳細については後述する。
更新手段30は、評価手段24で算出した配置される全ての監視カメラの配置条件の評価値と寄与度算出手段28で算出した各監視カメラの寄与度をもとに、現在の監視カメラの各々の配置条件を変更して新たな配置条件を生成する。特に、更新手段30は、寄与度が最小値の監視カメラ(寄与度最小配置対象)の配置条件の更新を、当該寄与度最小配置対象以外の他の監視カメラの配置条件の更新よりも大きく変化させる。
最適配置探索装置10は、管理者により入力装置40から空間モデル20及びカメラ情報22が設定されたときに動作し、最適条件探索処理を実行する。
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、空間モデル20(構造物情報)とカメラ情報22(配置条件)とから各監視カメラによって撮像可能な撮像範囲を求め、総撮像範囲(いずれかの監視カメラが撮像している撮像範囲)の大きさに基づいて評価値を求めている。しかし、これに限らず、空間モデル20(構造物情報)とカメラ情報22(配置条件)とから各監視カメラの撮像範囲を求め、監視空間に占める撮像範囲の割合の大きさに基づいて評価値を求めてもよい。すなわち、監視空間の全ボクセル数により可視ボクセル数を除算した値を評価値として算出してもよい。また、監視空間の所定の空間領域を重要監視エリア(例えば金庫などが設置されたエリアや、出入口のエリア)として設定し、該重要監視エリアを撮像する監視カメラの評価値が大きくなるよう評価してもよい。例えば、重要監視エリアの可視ボクセルの評価値を他の可視ボクセルの評価値の2倍の評価値として計算してもよい。
12 記憶部
14 制御部
20 空間モデル
22 カメラ情報
24 評価手段
26 判定手段
28 寄与度算出手段
30 更新手段
40 入力装置
50 出力装置
Claims (5)
- 予め定められた被配置対象に配置される複数の配置対象の最適な配置条件を探索する最適配置探索装置であって、
前記被配置対象の範囲を表す範囲情報と、前記被配置対象に配置される前記複数の配置対象各々の配置条件を表す配置情報とを用いて、前記被配置対象に配置される1以上の前記配置対象の全ての配置条件を評価した評価値を算出する評価手段と、
前記複数の配置対象の各々を注目対象に設定して、前記複数の配置対象を前記被配置対象に配置した場合の前記評価手段で算出される評価値と、当該注目対象を除いた残りの配置対象を前記被配置対象に配置した場合の前記評価手段で算出される評価値との間の変化量に応じた当該注目対象の寄与度を算出する寄与度算出手段と、
前記複数の配置対象各々の配置条件を更新する更新処理であって、前記寄与度が最小値である寄与度最小配置対象の配置条件の更新を、該寄与度最小配置対象以外の配置対象の配置条件の更新よりも大きく変化させる更新処理を行う更新手段と、
前記寄与度算出手段による寄与度の算出、前記更新手段による配置条件の更新、及び前記評価手段による評価値の算出を順に繰り返させることによって得られた、前記配置情報が表す前記複数の配置対象各々の配置条件を、最適な配置条件の探索結果として出力する反復判定手段と、
を含む最適配置探索装置。 - 前記更新手段は、前記最小値が、予め定められた下限値よりも大きい値であれば、前記寄与度最小配置対象がないものとみなす請求項1に記載の最適配置探索装置。
- 前記被配置対象が、構造物によって形成される空間であり、
前記配置対象は、撮像装置であり、
前記範囲情報が、前記空間の形状を表す構造物情報である請求項1又は2記載の最適配置探索装置。 - 前記評価手段は、前記構造物情報と前記配置情報から、前記空間のうち、前記空間に配置される1以上の撮像装置によって撮像可能な撮像範囲を求め、該撮像範囲の大きさに基づいて前記評価値を算出する請求項3に記載の最適配置探索装置。
- 前記更新手段は、前記寄与度最小配置対象の配置条件を大きく変化させる場合に、前記構造物情報と前記配置情報とから、前記空間のうち、何れの撮像装置の撮像範囲にも含まれない非撮像範囲を求め、該非撮像範囲の少なくとも一部を撮像するよう前記寄与度最小配置対象の配置条件を更新する請求項3又は4に記載の最適配置探索装置。
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