JP5190970B2 - 監視カメラ配置位置評価装置 - Google Patents
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例えば、下記の特許文献1には、各レーダ装置の配置位置を母点とするボロノイ図を作成して、各レーダ装置で探知すべき覆域を最適化する技術が示されている。
図16は、一般的なボロノイ図の一例を示す模式図である。
一般的なボロノイ図は、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数の点(母点)に対して、同一距離空間上の他の点がどの母点に近いかによって領域分けされたものである。図16に示す例では、ある距離空間上に5つの母点1601〜1605が配置された例が示されており、各母点に属する5つのボロノイ領域1611〜1615に分かれている。また、ボロノイ領域の境目にはボロノイ境界が発生し、ボロノイ境界の交点はボロノイ点となっている。
しかしながら、監視対象領域に配置された監視カメラは、配置場所等によっては当該監視カメラに映らない死角領域が生じる。そして、この死角領域を極力低減させて監視カメラを監視対象領域に配置することは、上述した社会的なセキュリティの確保のニーズから大変重要な課題である。
図17に示す監視対象領域1700には、複数の障害物1710−1〜1710−3と、複数の監視カメラ1720−1〜1720−3が配置されている。そして、一般的なボロノイ図を用いた手法では、各監視カメラの配置位置を母点として、同一距離空間上の他の点がどの母点に近いかによってボロノイ領域が設定されるため、図17の例では、監視カメラ1720−1を母点とするボロノイ領域1731と、監視カメラ1720−2を母点とするボロノイ領域1732と、監視カメラ1720−3を母点とするボロノイ領域1733が、監視対象領域1700に形成されている。
この図3−1に示すフローチャートの処理を通じて、監視カメラ配置位置評価装置100は、障害物が存在する監視対象領域に配置された複数の監視カメラの配置位置の評価を行う。以降、図2を参照しながら、図3−1のフローチャートの説明を行う。
図4に示す例では、情報取得手段201は、障害物410−1及び410−2の配置位置情報を含む監視対象領域400に係る監視対象領域情報と、複数の監視カメラ420−1及び420−2の配置位置情報を含む監視カメラ情報を取得する。
図5において、離散空間P(1)は、図3−1のステップS303において確保された離散空間を示し、また、離散空間P(2)〜P(k)は、図3−1のステップS304において監視カメラの総数kから1を引いた数だけ離散空間P(1)を複製して確保された離散空間を示している。
図3−2は、図3−1のステップS305における非回折ボロノイ図の作成処理の詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
ここで、図6は、ステップS322で得られた離散空間D(1)〜D(k)のうちの1つの離散空間に配置された監視対象領域600、並びに、当該監視対象領域に配置された障害物610及び母点(監視カメラ)620を示している。この図6に示す例では、図4に示す監視対象領域400とは異なる監視対象領域600について示している。また、図6では、離散ボロノイ図の例を示しており、また、図6では、監視対象領域600−1、600−2、600−3、600−4、・・・と処理が進行していくものとする。また、図6では、説明を簡単にするために、監視対象領域600には、障害物610が1つ設定された場合を示している。また、図6に示す各監視対象領域600において、白色で示した領域は、未処理の領域を示している。
ここで、監視対象領域600−2の処理対象領域(離散点)T2が属する領域について考える。具体的に、図6に示す例では、処理対象領域T2の左に隣接する矢印で示した離散点が障害物610に属する領域となっており、処理対象領域T2の下に隣接する矢印で示した離散点が母点620のボロノイ領域631に属する領域となっている。この場合、本実施形態では、処理対象領域T2の左及び下に隣接する離散点の属する領域が障害物610及びボロノイ領域631と異なるため、当該処理対象領域T2と母点620とを結ぶ直線641を描き、当該直線641上に障害物610が存在するか否かによって、処理対象領域(離散点)T2が属する領域を設定する。図6に示す例では、直線641上に障害物610が存在しないため、処理対象領域T2は、母点620のボロノイ領域631として設定される(図6の監視対象領域600−3のボロノイ領域631b)。なお、図6に示す例とは異なるが、仮に、直線641上に障害物610が存在する場合には、処理対象領域T2は、障害物610の死角領域として設定されることになる。
ここで、監視対象領域600−3の処理対象領域(離散点)T3が属する領域について考える。具体的に、図6に示す例では、処理対象領域T3の左に隣接する矢印で示した離散点が障害物610に属する領域となっており、処理対象領域T3の下に隣接する矢印で示した離散点が母点620のボロノイ領域631(631b)に属する領域となっている。この場合、本実施形態では、上述した処理対象領域T2の場合と同様の処理を行う。即ち、当該処理対象領域T3と母点620とを結ぶ直線642を描き、当該直線642上に障害物610が存在するか否かによって、処理対象領域(離散点)T3が属する領域を設定する。図6に示す例では、直線642上に障害物610が存在するため、処理対象領域T3は、障害物610の死角領域として設定される(図6の監視対象領域600−4の死角領域632)。
ここで、監視対象領域600−4の処理対象領域(離散点)T4が属する領域について考える。具体的に、図6に示す例では、処理対象領域T4の左に隣接する矢印で示した離散点が障害物610に属する領域となっており、処理対象領域T4の下に隣接する矢印で示した離散点が障害物610の死角領域632となっている。この場合、処理対象領域T4には母点620のボロノイ領域631が隣接していないため、図6では不図示であるが、処理対象領域T4は、障害物610の死角領域として設定されることになる。
図7−1及び図7−2は、図3−2に示すステップS323において作成される非回折ボロノイ図の他の一例を示す模式図である。この図7−1及び図7−2に示す例では、図4に示す監視対象領域400及び図6に示す監視対象領域600とは異なる監視対象領域について示している。
図8において、監視対象領域710−2は、図7−1に示す、離散空間D(1)に基づく非回折ボロノイ図であり、監視対象領域720−2は、図7−2に示す、離散空間D(2)に基づく非回折ボロノイ図である。本例では、図2の非回折ボロノイ図作成手段202は、この監視対象領域710−2及び720−2に係る非回折ボロノイ図を用いて、離散空間P(1)に基づく1位の非回折ボロノイ図を作成する。具体的に、本例では、ステップS301で取得された監視対象領域情報において、障害物611及び612の情報が取得され、また、ステップS301で取得された監視カメラ情報(或いはステップS301で取得された監視カメラ情報に基づきステップS309で更新された監視カメラ情報)において、監視カメラの配置位置として母点621及び622が取得された場合(k=2)の例を示している。この1位の非回折ボロノイ図は、1番近い母点のボロノイ領域を示した非回折ボロノイ図である。
図9−1において、監視対象領域710−2は、図7−1に示す、離散空間D(1)に基づく非回折ボロノイ図であり、監視対象領域720−2は、図7−2に示す、離散空間D(2)に基づく非回折ボロノイ図である。
図9−2において、監視対象領域810は、図8に示す、離散空間P(1)に基づく1位の非回折ボロノイ図であり、監視対象領域900は、図9−1に示す、母点から2番目に近い領域分布図である。本例では、図2の非回折ボロノイ図作成手段202は、監視対象領域810における1位の非回折ボロノイ図と、監視対象領域900における領域分布図とを用いて、離散空間P(2)に基づく2位の非回折ボロノイ図を作成する。この2位の非回折ボロノイ図は、2つの母点を対象として当該2つの母点から同時に近い点の集合を示したものであって、当該2つの母点における各母点からみた障害物の死角領域を非回折とするものである。
そして、図7−1〜図9−2に示す例では、監視カメラの総数が2である場合について説明を行ったが、これを一般化して、監視カメラ(母点)の総数をkとすると、上述した説明に倣って、当該kの母点を対象とするk位のボロノイ領域を拡張すると共に当該kの母点における各母点からみた障害物の死角領域を非回折とする非回折ボロノイ図をk位の非回折ボロノイ図とし、この場合、1位〜k位の非回折ボロノイ図を作成する。
H1=Sb1/Sk ・・・(1)
H2=Sb2/Sk ・・・(2)
H3=Sb3/Sk ・・・(3)
この図12には、ステップS306で選択された評価対象非回折ボロノイ図と、その非回折ボロノイ図を用いて評価処理を行った際の閾値が示されている。例えば、ステップS306において評価対象非回折ボロノイ図として1位の非回折ボロノイ図が選択された場合には、上述した(1)式に基づき算出される評価値H(H1)の閾値として0.9が選択されて、ステップS308の判断処理が行われる。
まず、本実施形態における変形例1について説明する。
上述した本実施形態の説明では、説明を簡単にするために、監視カメラについて撮影画角が360°である全方位カメラである場合の説明を行ったが、撮影画角が360°でない所定の画角を有する監視カメラを適用することも可能である。そこで、本実施形態における変形例1としては、所定の画角(360°でない)を有する監視カメラを適用する場合について説明を行う。なお、以下の本変形例1の説明においては、上述した本実施形態の説明と異なる部分についてのみ説明を行う。
図14に示すように、所定の画角θを有する監視カメラ1420を母点する場合、当該所定の画角θ以外の領域に障害物1410を設定して、非回折ボロノイ図の作成を行う。これにより、当該所定の画角θに基づく監視可能領域にボロノイ領域が設定され、また、障害物1410の周囲に死角領域が設定される。
次に、本実施形態における変形例2について説明する。
上述した本実施形態の説明では、説明を簡単にするために、監視対象領域が2次元の場合について説明を行ったが、2次元のみならず3次元の監視対象領域を適用することも可能である。そこで、本実施形態における変形例2としては、監視対象領域が3次元の場合について説明を行う。なお、以下の本変形例2の説明においては、上述した本実施形態の説明と異なる部分についてのみ説明を行う。
また、図3−1のステップS307における評価処理において、評価対象非回折ボロノイ図として3位の非回折ボロノイ図が選択されている場合には、(3)式に示す評価値H3を算出するようにしているが、本変形例2では、例えば、3位の非回折ボロノイ図における各ボロノイ領域を合わせた全ボロノイ領域の体積Vb3を、監視対象領域の体積Vkで除算した比(Vb3/Vk)を評価値H3として算出する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
Claims (4)
- 障害物が存在する監視対象領域に配置された複数の監視カメラの配置位置を評価する監視カメラ配置位置評価装置であって、
前記障害物の配置位置情報を含む前記監視対象領域に係る監視対象領域情報と、前記複数の監視カメラの配置位置情報を含む前記複数の監視カメラに係る監視カメラ情報とを取得する情報取得手段と、
前記監視対象領域情報および前記監視カメラ情報を用いて、前記複数の監視カメラにおける各監視カメラの配置位置を各母点として前記監視対象領域の各領域について、前記各母点に係るボロノイ領域を拡張すると共に前記各母点からみた前記障害物の死角領域を非回折とする非回折ボロノイ図を作成する非回折ボロノイ図作成手段と、
前記非回折ボロノイ図を用いて、前記監視対象領域に配置された前記複数の監視カメラの配置位置における評価処理を行う評価手段と
を有することを特徴とする監視カメラ配置位置評価装置。 - 前記評価手段は、前記非回折ボロノイ図において、前記各母点に係るボロノイ領域を合わせた全ボロノイ領域と前記監視対象領域との比を評価値として算出して、前記評価処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の監視カメラ配置位置評価装置。
- 前記非回折ボロノイ図作成手段は、前記各母点の総数をkとし、当該kの母点を対象とするk位のボロノイ領域を拡張すると共に当該kの母点における各母点からみた前記障害物の死角領域を非回折とする非回折ボロノイ図をk位の非回折ボロノイ図とした場合、1位〜k位の非回折ボロノイ図を作成するものであり、
前記1位〜k位の非回折ボロノイ図の中から評価対象非回折ボロノイ図を選択する選択手段を更に有し、
前記評価手段は、前記選択手段で選択された評価対象非回折ボロノイ図を用いて、前記評価処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の監視カメラ配置位置評価装置。 - 前記評価手段による前記評価処理の結果に基づいて、前記複数の監視カメラにおける最適な配置位置を決定する配置位置決定手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の監視カメラ配置位置評価装置。
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