JP2003023553A

JP2003023553A - 遠隔操作カメラおよび画像提供装置

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Publication number: JP2003023553A
Application number: JP2001206961A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kawamura; 英二川村; Takanari Kaneshiro; 隆也金城
Original assignee: SAIBUAASU KK
Current assignee: SAIBUAASU KK
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】切り出される画像が粗くなることなく、かつ所
望の範囲の画像が速く得られる遠隔操作カメラを提供す
る。【解決手段】遠隔操作カメラは、撮像範囲の少なくとも
一部が重なるように対象範囲を撮像する複数の撮像装置
と、複数の撮像装置からの各画像データを繋ぎ合わせて
連続した少なくとも１つの合体画像を生成する合体画像
生成手段を有する。さらに、生成された合体画像の一部
を切り出す切出手段と、切出手段により切り出された切
出画像の画像データを出力するための出力手段とを有
し、複数の撮像装置は支持部材に固定され、切出画像の
範囲は予め決められ、あるいは指定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔操作カメラ及
び画像提供装置に関し、特に、複数の撮像装置を有する
遠隔操作カメラ及び画像提供装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、防犯、安全等のために監視カ
メラが利用されている。例えば、遠方からダム施設の監
視、混雑する街中の監視だけでなく、店舗内、倉庫内等
の人、物等の動態調査のための監視等、監視カメラの応
用される範囲は広い。監視対象の画像は、別の離れたと
ころにあるモニタ装置上に表示される。その代表的なカ
メラには、雲台に回転可能に設置された回転駆動式カメ
ラと、魚眼レンズを装着した魚眼レンズカメラがある。

【０００３】前者は、屋内外の適当な場所に固定され、
遠隔操作により監視方向、範囲が指示されるものであ
る。従って、ズーム機能を使いながら回転可能な角度範
囲内で監視をすることができる。

【０００４】後者は、典型的には屋内の天井等に固定さ
れ、魚眼レンズの特性により広い範囲を監視することが
できるものである。特に、魚眼レンズで撮影された画像
の湾曲収差を補正して収差を無くし、その画像中の指定
された領域を切り出し、パソコン等のモニタ装置の画面
にその領域の画像を表示する監視システムがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の回転可
能な監視カメラは、撮像装置は１つであるため、撮像可
能な範囲であっても撮像していない領域を映し出すに
は、遠隔操作によりカメラをその方向に回転させなけれ
ばならない。従って、その回転にはモータとモータ駆動
力伝達機構が必要なため、その所望の領域を映し出すま
でに時間が掛かるだけでなく、伝達機構の故障発生が多
い等の問題がある。

【０００６】後者の魚眼レンズカメラは、前者のカメラ
のような回転時間および伝達機構の故障の問題はない
が、魚眼レンズの周辺部の映像は目視では判別し難いと
いう問題がある。また、画像周辺部の湾曲収差を補正し
て切り出された領域の画像を表示する監視システムで
は、周辺部の画像を拡大し、かつ湾曲収差を補正して
も、魚眼レンズの周辺部の像が形成される撮像素子上の
領域の画素密度が、中心部の像と形成される画素密度と
異なり、元々少ない画素数であるため、パソコンの画面
に表示される周辺部の画像は極めて粗い画像となってい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上述
した点に鑑みてなされたものであり、周辺部の画像であ
っても切り出される画像が粗くなることなく、かつ所望
の範囲の画像が速く得られる遠隔操作カメラ及び画像提
供装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明の遠隔操作カメラは、予め決められ
た撮像範囲を静止画像あるいは動画像で撮像する複数の
撮像装置と、複数の撮像装置からの各画像データを繋ぎ
合わせて連続した少なくとも１つの合体画像を生成する
合体画像生成手段と、生成された合体画像の一部を切り
出す切出手段と、切出手段により切り出された切出画像
の画像データを予め決められたサイズの画像に変換して
出力するための出力手段とを有し、複数の撮像装置は支
持部材に固定され、切出画像の範囲は予め決められ、あ
るいは指定されている。

【０００９】本発明の画像提供装置は、本発明に係る遠
隔操作カメラから通信回線あるいは他の通信回線を介し
て送信された合体画像をメモリにストアし、画像提供装
置は、通信回線を介する端末装置からの要求に応じて前
記端末装置へストアした合体画像の一部を切り出し、あ
るいは予め決められた端末装置へ予め決められた前記合
体画像の一部を切り出して、端末装置へその切り出した
切出画像データを送信する送信手段を有する。

【００１０】本発明の画像提供装置は、本発明に係る複
数の遠隔操作カメラから通信回線を介して送信された複
数の合体画像をメモリにストアし、画像提供装置は、遠
隔操作カメラの複数の視線光軸の差に基づいて、合体画
像中の物体の距離を演算する距離演算手段を有する。

【００１１】本発明の画像提供装置は、本発明に係る複
数の遠隔操作カメラから通信回線を介して送信された複
数の前記合体画像をメモリにストアし、画像提供装置
は、複数の遠隔操作カメラにより撮像された同一対象物
の画像データをストアする。

【００１２】このような構成により、周辺部の画像であ
っても切り出される画像が粗くなることなく、かつ所望
の範囲の画像が速く得られる遠隔操作カメラ及び画像提
供装置を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１４】まず図１及び図２に基づき、本実施の形態
に係わる遠隔操作カメラの構成につき説明する。

【００１５】図１は、装置の構成を説明するための斜視
図である。１は、監視カメラとしての遠隔操作カメラで
あり、複数の撮像装置と信号処理回路を含む。遠隔操作
カメラ１の支持部材２に固定されたプリント基板３上
は、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙＭｅｔａｌ
ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）タイプの
イメージセンサである５つの撮像装置４と、後述する各
種処理回路５が搭載され固定されている。

【００１６】後述するように支持部材２に固定された複
数の撮像装置４の光軸情報、撮像装置間の距離情報、複
数の撮像装置による撮像画像間の画素単位毎の対応付け
等を、製造時、あるいは工場出荷時に測定あるいは演算
する。その測定あるいは演算された情報のデータを用い
て、後述する幾何変換演算処理等に用いられるパラメー
タを演算して遠隔操作カメラ内のメモリ等にストアされ
る。

【００１７】支持部材２には、各撮像装置４による撮像
が妨げられない透明ガラスカバー６が取り付けられてい
る。図１は、遠隔操作カメラ１が、例えば建物内の天井
面に取り付けられると、撮像装置４は、床面の予め決め
られた撮像範囲を静止画像あるいは動画像で撮像する。
後述するように、各撮像装置の撮像範囲の少なくとも一
部が重なるように、複数の撮像装置４は、その撮像方向
が規定され、固定されて、後述する合体画像を得るため
の対象範囲の画像データが得られるようになっている。
中央の撮像装置４は、プリント基板３に対して鉛直方向
に光軸が向くように方向付けられているが、中央の撮像
装置の両側の４つの撮像装置４は、角度をつけるための
角度部材４１上に設けられている。中央の撮像装置に対
して最も外側の２つの撮像装置４の角度部材４１による
角度は、両側の２つの撮像装置４の角度部材４１による
角度よりも大きくなるように設定される。このような角
度の関係を持たせることにより、後述するように所謂パ
ノラマ画像が得られるようにしている。なお、各撮像装
置の撮像範囲の一部が重なっていなくても、後述するよ
うに合体画像が得られればよい。いいかえば、合体画像
中の各撮像装置で撮像された範囲は互いに独立していて
もよい。さらに、実用上問題にならない範囲であれば、
一部範囲に抜けや欠けがあってもよい。

【００１８】また、後述するように、パソコン等からの
データ通信による遠隔からの操作指令に基づいて、監視
者の視線方向、ズーム、視野範囲移動等が操作可能とな
っている。

【００１９】図２は、遠隔操作カメラ１の回路構成例を
示す図である。

【００２０】図２に示すように、遠隔操作カメラ１は、
中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１と、複数の撮
像装置４と、各種処理回路を有する。本実施の形態で
は、遠隔操作カメラ１は、各種ハードウエア回路、ＦＰ
ＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等のゲ
ートアレー、およびＣＰＵにより実行されるソフトウエ
アプログラムにより構成されている。複数の撮像装置４
からの画像信号は、複数の画像メモリ１２にそれぞれス
トアされる。画像メモリ１２にストアされた画像信号
は、合体画像生成部１３に供給される。合体画像生成部
１３は、複数の画像信号に基づいて合体された合体画像
が生成される。

【００２１】図３は、その合体画像について説明するた
めの図である。各画像信号は、イメージセンサ上には、
レンズによる各種歪、例えば湾曲収差を有する画像状態
の光が入射される。５つの撮像装置４の画像を４−１、
４−２、４−３、４−４および４−５とすると、歪を持
った画像の画像信号が各撮像装置４からメモリ１２へ供
給され、ストアされる。図３に示すように、４−１と４
−２は、一部が重なった撮像領域４−１２を有する。同
様に、４−２と４−３は、一部が重なった撮像領域４−
２３、４−３と４−４は、一部が重なった撮像領域４−
３４、そして、４−４と４−５は、一部が重なった撮像
領域４−４５を有する。なお、図３においては、一方向
に撮像領域が設けられているが、いわゆるＸＹ（縦横）
の２方向に撮像領域が重なっていてもよい。

【００２２】合体画像生成部１３は、図３で示すよう
に、５つの画像信号の否みを修正し、かつ重なり領域の
画像信号に基づいて幾何変換処理をし、かつ各画像デー
タを繋ぎ合わせて連続した少なくとも一つの合体画像４
−１５を生成する。

【００２３】幾何変換式は、例えば次式を用いる。

【００２４】

【式】

Ｆｉｊ：合体画像の座標（ｉ，ｊ）における明度値 α_kｉｊ：各撮像装置ｋの座標（ｉ，ｊ）に対応した補
正係数Ｇ_k（ｐ，ｑ）：各撮像装置ｋで撮像された画像の座標
ｐ、ｑにおける明度値ｋ：各撮像装置の番号ｎ：撮像装置の数ｐ_kｉｊ：各撮像装置ｋで撮像された画像の合体画像上
の座標（ｉ，ｊ）に対応する画像Ｇ_kのｐ座標ｑ_kｉｊ：各撮像装置ｋで撮像された画像の合体画像上
の座標（ｉ，ｊ）に対応する画像Ｇ_kのｑ座標なお、幾何変換処理による合体画像は、演算処理により
生成してもよいが、別途変換テーブルを設けそのテーブ
ルを用いて画像データを変換して生成するようにしても
よい。対応する画素データが変換テーブルになければ、
その部分のみ演算して求めるようにしてもよい。

【００２５】その合体画像４−１５は、５つの画像信号
に基づいて生成されたいわゆるパノラマ画像である。従
って、合体画像４−１５は、１つの画像信号データであ
る。１３−２は、マスク情報部であり、合体画像中に、
監視モニタ上で表示させたくない、あるいは画像処理さ
せたくない領域について、元の画像データに代えて出力
する代替画像データをストアするメモリである。合体画
像中に複数の表示したくない領域があれば、このマスク
情報部１３−２に複数の代替画像データがストアされ、
合体画像上の対応する位置に代替画像が表示されるよう
に代替画像データが出力される。代替画像データのスト
アおよびマスク位置情報は、センタ装置上で合体画像を
見ながら監視者等が設定し、通信ラインを介して遠隔操
作カメラへ送信してマスク情報部１３−２、合体画像生
成部１３等へストアされる。

【００２６】１４はテーブルデータ部であり、１５は座
標生成部であり、１６はパラメータ生成部である。パノ
ラマ画像を得るためには、必要な幾何変換演算を撮像装
置４からの画像信号に施さなければならない。そこで、
上述した工場出荷時等に演算され、カメラ内のテーブル
データ１４にストアされたパラメータが用いられて、上
述した幾何変換演算処理が施される。

【００２７】そのパラメータデータの中で各種位置座標
に関するパラメータは座標生成部１５に与えられ、メモ
リ１２内の各撮像装置４からの画像信号について画素毎
に座標位置の対応付けを指示するための用いられる。

【００２８】そのパラメータデータの中で幾何変換演算
に必要なパラメータはパラメータ生成部１６へ与えら
れ、合体画像生成１３において、各種幾何演算が実行さ
れるときに用いられる。

【００２９】合体画像生成部１３で生成された合体画像
（パノラマ画像）信号データは、画像メモリであるメモ
リ１３−１にストアされる。切出処理部１７は、メモリ
１３−１から合体画像中の一部の画像データを読み出
す。切出処理部１７において切り出された画像データ
は、メモリ１８へ供給される。ここでは、切出処理部１
７は複数あり、合体画像中の指定された複数の領域の画
像データを切り出すことができる。合体画像中から切り
出される範囲すなわち領域（以下、切出領域ともいう）
は、各切出処理部毎に予め決められていてもよいし、あ
るいは後述するように外部から通信ラインを介して監視
者のパソコン等からのデータ通信による遠隔からの操作
指令に基づいて指定されてもよい。さらに各切出処理部
で切り出される領域は、互いに異なる領域、あるいは一
部が重なっている領域でもよいし、同一の領域でもよ
い。なお、パイプライン処理を用いたり、あるいは一部
の局所データをシフトレジスタに保持することにより、
画像全体の画像情報を一括して保存する画像メモリ１
２、合体画像用メモリ１３−１あるいは切出画像用メモ
リ１８、又はこれら全てのメモリを省略することもでき
る。

【００３０】また、切出領域が、合体画像中を、予め決
められた範囲を所定の速度（一定速度でなくてもよい）
で移動するようにしてもよい。このようにすることで、
従来型の監視カメラをパンチルトさせて自動的にカメラ
の首振りをさせるのと同じ効果を得ることもできる。

【００３１】合体画像生成部１３の後段には、合体画像
データをストアするメモリ１３−１が設けられている。
各切出処理部１７はメモリ１３−１から所定の範囲の画
像データを得る。メモリ１３−１がシングルポートのメ
モリ（同時には１アクセスのみ可能なメモリ）であれ
ば、各切出処理部からの読み出し信号に応じて時分割に
画像データが読み出される。メモリ１３−１が所謂マル
チポートタイプのメモリであれば、原則として複数の切
出処理部からの読み出し信号に応じて同時に複数の画像
データが読み出される。

【００３２】なお、切出処理を行う切出処理部１７は、
切出処理部１７−１の後段に変換処理部１７−２を設け
るようにしてもよい。変換処理部１７−２では、画像デ
ータについての各種画像処理、例えばノイズ除去、エッ
ジ抽出の処理等を行なう。

【００３３】メモリ１８にストアされた切出画像は、画
像切換部１９へ供給される。画像切換部１９は、複数の
メモリ１８にストアされた画像データの中から、予め決
められたあるいは監視者から指定された視線方向の範囲
のビデオ画像データを読み出し、画像処理部２０により
予め決められた画像処理が施されてビデオ出力器２１へ
アナログビデオ信号を出力する。ビデオ出力器２１には
端子２２が接続されて、アナログ画像信号が出力され
る。テレビ等のモニタ装置に接続された所定のケーブル
（図示せず）を端子２２に接続することにより、モニタ
装置において指定された切出画像の映像が表示される。
なお、ビデオ出力端子は、複数有していてもよい。

【００３４】また、画像切換部１９は、次に説明する画
像処理部２０による画像処理の結果情報を制御情報生成
部２３へ出力する。

【００３５】画像処理部２０は、各種の画像処理を実行
する。画像処理部２０では、コントラスト強調、輪郭強
調、明度変換、明度補正、色調変換、テクスチャー強
調、画像縮小等の画像処理だけでなく、登録されている
背景画像との差分をとる処理、予め決められた時間周期
での画像変化（時間差分）を抽出する処理、予め決めら
れた平滑化処理（空間的平滑化処理、時間的平滑化処
理）、予めストアされている特定したい形状とのマッチ
ング処理、予めストアされている特定形状の追跡処理等
も行われる。

【００３６】また、切出処理部１７において合体画像の
全体あるいは一部を切出領域として切り出されるが、画
像処理部２０は、画像縮小処理によりその切出画像を予
め決められたサイズの画像に変換して（ここでは小さく
して）、出力する。

【００３７】時間差分処理を用いることによって、監視
領域内への突然の侵入者の有無等を検出することができ
る。平滑化処理においては、空間的平滑化処理のパラメ
ータ値としては、例えば平均値、中央値等がある。ま
た、時間的平滑化処理のパラメータ値としては、１分間
等の時間値、所定時間内で検出された画像信号の平均値
を取るためのサンプリング個数等がある。マッチング処
理および追跡処理における特定形状データとしては、人
形状、顔画像等のデータがある。

【００３８】これらの画像処理の結果データに基づい
て、後述する制御情報生成、イベント認識等の処理が行
われる。なお、画像処理部２０は、これら全ての画像処
理を実行しなくてもよく、必要な処理のみを実行すれば
よい。

【００３９】制御情報生成部２３は、画像切換部１９か
らの画像処理の結果データを受信し、各種制御情報を生
成する。制御情報としては、タイムスケジュールデータ
とマッチング処理による人検出データに基づくドアロッ
クの施錠または開錠信号、人検出データに基づくこの遠
隔操作カメラ以外の他の監視カメラの追跡動作指令コマ
ンド等がある。これらの制御信号は、制御情報生成部２
３から通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２５を介して通
信ライン２６から送信される。また、他にも制御信号と
しては、マッチング処理により検出された物体の大きさ
（サイズ）データに基づく切出領域の拡大・縮小コマン
ド等がある。縮小コマンド等の制御信号は、制御情報生
成部２３から切出処理部１７へ信号線２７を介して供給
される。

【００４０】制御情報生成部２３からの制御情報及び画
像切換部１９からの画像データは、イベント認識部２４
へ供給される。イベント認識部２４は、供給された画像
データおよび制御信号に基づいて、予め定められたイベ
ントが発生したか否かを判断し、認識結果をＩ／Ｆ２５
を介して通信ライン２６へ送信する。

【００４１】なお、ビデオ出力器２１からのビデオ画像
信号は、デジタル信号に変換して、Ｉ／Ｆ２５からの通
信データとして出力するようにしてもよい。

【００４２】イベント認識部２４は、例えば、上述した
時間差分処理により画像に変化があったことと、マッチ
ング処理により人がいることの両方が認識されると、人
が存在することイベント情報を出力する。あるいはドア
の開閉があったことと、その開閉後の人の有無により人
の入退出があったことのイベント情報を出力する。同様
に、画像処理結果に基づいて自動車の有無、火災発生の
検出等が、予め決められたイベントとして判定あるいは
認識され、その認識結果が出力される。

【００４３】以上説明した遠隔操作カメラの各構成要素
の全ては、ハードウエアにより実現されてもよいし、Ｃ
ＰＵ１１により実行されるソフトウエアプログラムで実
現されてもよいし、上述したように、ハードウエア回路
とソフトウエアプログラムの両方により実現されてもよ
い。

【００４４】なお、画像切換部１９は、複数のメモリ１
８の中から指定された１つの画像データのみを読み出し
て画像処理するのではなく、複数の画像データ読み出し
て画像処理部２０により画像処理を行ってもよい。その
場合、ビデオ出力器２１へ出力される画像信号は、指定
された一つの切出画像の信号であるが、他の画像データ
については画像処理が行われ、制御情報生成およびイベ
ント認識の処理が行なわれる。従って、ビデオ出力器２
１へ出力されていない切出画像の中でなんらかのイベン
ト検出等がされたときに、その検出信号に応じた処理、
例えば通信ラインを介して検出信号の送信、イベント検
出された画像信号のビデオ出力器２１への供給等を行う
ようにしてもよい。

【００４５】図４は、合体画像の例を示す図であり、居
室の天井に図１に示す遠隔操作カメラ１を設置して撮像
して得られた合体画像の例である。図５は、遠隔操作カ
メラ１の各撮像装置の撮像範囲を説明するための図であ
る。図４の画像を得るために、角度部材４１（図１参
照）上の各撮像装置は、図５に示すように５つの撮像装
置の隣り合う撮像領域が重なるように方向付けられてい
る。従って、遠隔操作カメラ１は、図３で説明したよう
に、重なり領域のデータが対応付けて、一つの合体画像
を作成する。

【００４６】図５に示すように、遠隔操作カメラ１は、
天井３１に設置され、床面３２に向けて固定されてい
る。遠隔操作カメラ１の複数の撮像装置３３、３４、３
５、３６、３７は、それぞれ撮像領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ４、Ｒ５を撮像している。

【００４７】図４において、４−１５は、合体画像を示
す。合体画像４−１５は、図３で示すように５つの撮像
装置からの画像データを合体したものである。図４にお
いて、３１は、天井面であり、３２は、床面である。４
１は机であり、４２は椅子である。４３と４４はいわゆ
るパーティションである。４５と４９は窓であり、４
６、４７及び４８は書棚である。５１は、切出領域であ
る。

【００４８】上述したような合体画像を本遠隔操作カメ
ラにより監視しているとき、遠隔操作カメラ１の端子２
２にテレビモニタを接続すると切出領域５１の画像が、
モニタ上に映し出される。

【００４９】次にこのように監視しているときに、上述
した制御情報の生成、イベント認識の処理がどのように
行われるかを説明する。例えば、切出領域５１の中に、
人が現れると、画像処理部２０内のマッチング処理によ
り人が検出され、そのマッチング結果が制御情報生成部
２３およびイベント認識部２４へ供給される。制御情報
生成部２３は、人検出のデータを受信すると、切出画像
のサイズを演算あるいは決定する。合体画像中の人画像
のある画素位置データ及び画素情報に基づいて、人の存
在する空間内の位置あるいは距離が判定できるので、切
出画像の大きさは、その位置あるいは距離データに基づ
いて、人の大きさに応じた大きさが決定される。あるい
は、画像データ中の対象物（人）の形状データの外接長
方形をとることによって、切り出すべき画面の縦横のサ
イズを決定するようにしてもよい。その長方形の中心位
置データと縦横の大きさデータ（あるいはそれよりも予
め決められた量だけ大きなサイズのデータ）の切出領域
信号が制御情報生成部２３から切出処理器１７へ与えら
れる。これらの位置データ等に基づいて、合体画像から
切り出される画像の領域、すなわち切出範囲が指定され
る。

【００５０】その結果、ある広い範囲範囲を切り出して
監視していたときに、突然、人が現れた場合、従来のよ
うなズームされながら拡大されていくことなく、対象物
である人の大きさに合わせた切出画像が瞬時にビデオ信
号として出力され、モニタ上に映し出されることにな
る。また、その後、人が動いて、画像処理部２０におい
てその移動方向が検出されると、その移動したことが制
御情報生成部あるいはイベント認識部２４により判定さ
れる。その判定結果により、再度切出領域の位置および
サイズが演算され、その演算結果に基づいて切出領域信
号が切出処理器１７へ与えられる。その結果、対象物で
ある人の動きに伴って切出範囲及びその画像のサイズ
（大きさ）が適切に調整された画像信号が出力できる。

【００５１】このように、予め決められた撮像範囲を動
画像信号（あるいは単位時間当たりのコマ数の多い静止
画像）で撮像しているとき、人が現れるとマッチング処
理等の画像処理により人が検出されて上述したようにそ
の人の大きさに合わせた切出画像が瞬時にモニタ上に現
れる。そして、人が歩行する等してその予め決められた
撮像範囲内で動くと、その動きに応じてその切出画像
は、合体画像中の切出範囲が変更されていく。その切出
範囲は人の動きに応じて変更されるので、切出画像には
検出された人の画像が常に表示されることになる。

【００５２】また、イベント認識部は、人が認識された
ので、人が現れたというイベントを認識し、そのイベン
ト情報をＩ／Ｆ２５を介して通信ライン２６へ送信す
る。送信されたイベント情報は、接続されたセンタ装置
（図示せず）へ供給される。

【００５３】制御情報としては、上述したようにドアの
施錠あるいは開錠等、種々の制御情報がある。どのよう
な制御情報を生成するかは、画像データと画像処理結果
データに基づいて予め決められる。イベント情報も、上
述したように移動物体の検出等、種々のイベント情報が
ある。制御情報と同様、どのようなイベント情報を生成
するかは、画像データと制御情報データに基づいて予め
決められる。発生させたい制御情報およびイベント情報
が予め決められて、ハードウエア回路に設定されあるい
はソフトウエアプログラムに記述されているので、所望
の状態の発生に応じた制御および検出をすることができ
る。

【００５４】特に、合体画像を得ることに関して、制御
情報は、露光調整に利用することもできる。各撮像装置
４は、露光調整手段を有し、撮像された画像データに基
づいて、各撮像装置４の露光調整を行う。具体的には、
複数の画像データを合体するときに、各撮像装置４で撮
像している領域の明るさの違いがあるとき、制御情報生
成部２３は、各撮像装置４の絞りを制御する露光調整用
制御信号の生成をする。制御情報生成部２３は、切出画
像が複数の撮像装置４による画像データの合体部分を含
む場合に、切出画像中の個々の撮像装置４による画像デ
ータの明度値を演算する。そして、それらの明度値に所
定以上の差があるときは、明度度値が等しくなるように
撮像装置４の絞りを制御する制御信号が生成されて、撮
像装置４へ制御信号線４−１を介して供給される。

【００５５】なお、各撮像装置４の撮像画像の明るさの
平均値が、切出画像全体の明るさの平均値となるように
調整するのではなく、切出画像中の予め決められた領域
あるいは画素の露光が適切になるように調整してもよ
い。

【００５６】さらに、露光調整は、絞り調整ではなく、
シャッタースピード調整あるいはＡＧＣ（オートゲイン
コントロール）のゲイン調整でもよい。

【００５７】また、マスク情報部１３−２の画像データ
の使用例を説明する。図４の合体画像中、固定された机
４１上に置かれる書類を監視用テレビモニタに表示させ
たくない場合がある。その場合は、合体画像中の机４１
の形状に合わせた円形の（あるいは矩形でもよいが）マ
スク用画像データ（所謂はめ込み画像データ）を、マス
ク情報部１３−２にストアしておく。そして、机４１の
部分はマスク領域として予め指定しておき、その合体画
像中の机４１部分の画像だけがマスク用画像データで置
換されて、合体画像がメモリ１３−１にストアされる。
なお、合体画像中の画像を置き換えるのではなく、切出
画像中の机の部分の画像データを置換するようにしても
よい。

【００５８】このようにすることによって、予め指定さ
れたマスク領域が、監視用モニタに表示される領域と重
なったとしても、その領域の画像は予め指定されたマス
ク用画像データで置き換えられるので、監視用モニタに
より机４１上の書類が覗かれることがない。

【００５９】なお、遠隔操作カメラ１において、複数の
撮像装置の光軸が図６に示すような方向に向けられるよ
うにしてもよい。図６は、遠隔操作カメラ１の各撮像装
置の他の構成例を説明するための図であり、図５と同じ
ような撮像範囲であるが、各撮像装置の向けられている
方向が異なっていることを示している。中央の撮像装置
３５の両側の４つの撮像装置３３、３４、３６、３７の
光軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５は、真中の撮像装置３５の
光軸方向Ｌ３に対して、角度部材４１により内側に向け
られるような所定の角度（θ１、θ２）を有するように
して方向が付けられている。従って、真中の３つの画像
データに基づいて得られる合体画像は、両側の撮像装置
を真中の撮像装置の光軸に対して外側に向けたときより
は、光軸がクロスするように配置されるので、装置全体
をコンパクトにすることができる。

【００６０】図７は、遠隔操作カメラ１の各撮像装置の
さらに他の構成例を説明するための図である。ここで
は、撮像装置が３つの例を示す。ケース５２内に３つの
撮像装置が設けられ、上蓋５３には、ミラー面を有する
ミラー部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃが固定されている。
ケース５２の一面には開口部５７が形成されており、そ
の開口部５７は図７では手前左側側面に形成されてい
る。各撮像装置５６ａ、５６ｂ、５６ｃは、ケース５２
に固定されたプリント基板５５上に固定される。上蓋５
３をケース５２にネジ止め、接着等により固定すること
で、遠隔操作カメラ１が完成する。ここで、プリント基
板５５上の撮像装置５６ａ、５６ｂ、５６ｃは、開口部
を通ってミラー部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃのミラー面
で反射された光線を受光する。ミラー部材５４ａ、５４
ｂ、５４ｃのミラー面は、開口部５７の方向に対して傾
いている。すなわち、開口部５７からの光線が、ミラー
面で反射させて対応する撮像装置に向かうように、各ミ
ラー面が傾けられている。このカメラを天井に設置する
のであれば、開口部５７が床面に向けられる。なお、ミ
ラー面の角度を変更することで天井から真下方向以外の
床面方向の撮像が可能である。さらに、遠隔操作カメラ
１を斜めに向けようにして天井に設置してもよい。

【００６１】図７では、開口部５７からの光線は、各ミ
ラー面でほぼ直角に向きを変えられて撮像装置へ入る。
さらに、開口部５７からミラー部材５４ａ、５４ｃのミ
ラー面に向かう光線の光軸は、開口部５７から真中のミ
ラー部材５４ｂのミラー面に向かう光線の光軸に対し
て、開口部５７の中心から外側に向けられている。この
ような構成にすることにより、両側の撮像装置で撮像さ
れる範囲が広がり、開口部５７の方向のパノラマ画像を
得ることができる。

【００６２】また、プリント基板５５上に撮像装置５６
ａ、５６ｂ、５６ｃを、前述した角度部材を用いずに設
けることができるので、製造上の工数も著しく低減す
る。図１に示したような角度部材４ａを用いたときは、
撮像装置４とプリント基板３を電気的に接続するための
ケーブルを接続しなければならないが、図７のような構
成によれば、プリント基板５５上の配線パターンだけを
用いるのでこのようなケーブル接続は不要となる。

【００６３】図８は、図７の遠隔操作カメラを２つ上下
に重ねて構成された遠隔操作カメラの斜視図である。図
８では、各遠隔操作カメラの開口部が同方向に向けられ
ている。２つ重ねの遠隔操作カメラは、撮像装置５６
ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ａ'、５６ｂ'、５６ｃ'と、
ミラー部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ａ'、５４
ｂ'、５４ｃ'を有する。撮像装置５６ａ、５６ｂ、５６
ｃはプリント基板５５に、撮像装置５６ａ'、５６ｂ'、
５６ｃ'はプリント基板５５'に固定されている。ミラー
部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃは蓋５３に、ミラー部材５
４ａ'、５４ｂ'、５４ｃ'は蓋５３'に固定されている。

【００６４】図７のカメラに比べて、６つの撮像装置を
用いているので、より広い範囲を撮像することができ
る。ここでは、２つのカメラの間の平面に対して面対象
となるように重ねられているが、面対象とならないよう
に重ねてもよい。また、上下に重ねるときにケース５２
と５２'の間にスペーサ等を設ける等して、上下の開口
部間で光線光軸が平行とならないで、広がるようにして
もよい。さらに、２つの開口部の方向は、同一方向でな
くてもよく、観察対象に応じて異なっていてもよい。

【００６５】次に、上述した遠隔操作カメラを応用した
システムについて説明する。

【００６６】また、本遠隔操作カメラは、赤外線等を利
用した人感知センサ、位置検出装置等と組み合わせて使
用することができる。図９は、位置検出装置と組み合わ
せて遠隔操作カメラを用いたシステム構成を説明するた
めの図である。ここでは、位置検出装置の位置検出手段
としては、いわゆるＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔ
ｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）による位置検出手段を用
いるが、他の位置検出手段を用いても良い。図９に示す
ように、遠隔操作カメラ１からの信号（ビデオ信号およ
び通信信号）が接続されたセンタ装置６１は、位置情報
を受信するように位置検出装置６２と接続されている。
例えば監視したい人物６３にＧＰＳを利用した位置検出
用の発信器６４を携帯させ、位置検出装置６２は、その
発信器６４からの位置信号を受信する。位置検出装置６
２は、発信器６４からの信号をアンテナ６５により受信
することによって、発信器６４の三次元空間内の座標位
置を検出することができる。検出された座標位置データ
は、センタ装置６１へ供給される。センタ装置６１は、
予め遠隔操作カメラによる合体画像の位置と、位置検出
装置６２からの座標位置データとの関連付けデータを有
している。従って、センタ装置６１は、位置検出装置６
２からの位置データが遠隔操作カメラ１の合体画像の範
囲内になると、発信器６４の位置（上記人物６３の位
置）を切り出すように遠隔操作カメラ１へ、切出領域を
指示するコマンドを送信する。切出領域指示コマンドに
は、位置データと切出画像の大きさデータが含まれる。
遠隔操作カメラ１は、その切出領域指示コマンドを受信
すると、そのコマンドに基づいて切出処理部１７へ切出
コマンドを供給する。従って、位置検出装置６２からの
位置データが受信されて、監視したい物、人物等を常に
監視するようなシステムを実現することができる。

【００６７】さらに、同一範囲を複数の遠隔操作カメラ
でモニタしてもよい。その場合、位置検出装置からの座
標位置データに基づいて、複数の遠隔操作カメラによ
り、同一対象物の切出画像を得てその同一対象物の切出
画像のデータをセンタ装置のメモリ装置にストアするこ
とにより、同一対象物について視点を変更した監視画像
を得ることができる。

【００６８】図１０は、天井面に複数の遠隔操作カメラ
１を設け、同一の対象範囲を異なる視点から撮像して、
各カメラの視点からの合体画像を得るようにした場合を
説明するための図である。図１１は、各遠隔操作カメラ
１から得られる切出画像の例を示す図である。各遠隔操
作カメラ１は、床面３２上の人を検出あるいは人の位置
データに基づいて、人の画像を切出画像として撮像して
いる。視点が異なるので、切り出された画像は、図１１
に示すようにそれぞれ異なる。真中の遠隔操作カメラ１
の画像は、図１１の（Ｂ）に示すものであり、左の遠隔
操作カメラ１の画像は、図１１の（Ａ）に示すものであ
り、右の遠隔操作カメラ１の画像は、図１１の（Ｃ）に
示すものである。従って、センタ装置の監視者は、いず
れかの視点からの切出画像を選択して対象を監視するこ
とができる。このような構成は、１方向からだけでは監
視対象の認識が不十分な場合等に特に有効である。

【００６９】図１２は、一つあるいは複数の遠隔操作カ
メラにより撮像された切出画像を、インターネットなど
の通信網を介して広く提供するシステムの構成を説明す
るための図である。図において、センタ装置７１には、
複数の遠隔操作カメラ７２が通信ライン７３により接続
され、一つの監視システムが構築されている。接続方式
は、ここではカスケード型（いわゆるデイジーチェー
ン）で遠隔操作カメラ７２が接続されているが、バス
型、スター型等の接続形式でもよい。通信プロトコルも
接続方式に合わせて、時分割通信等が採用される。セン
ター装置７１及び遠隔操作カメラ７２には、その通信プ
ロトコルを実行するための通信回路等が設けられる。さ
らに、監視センタ装置７１は、通信ライン７５に接続さ
れている。なお、通信ライン７３は、いわゆるＬＡＮ
（ローカルエリアネットワーク）であってもよい。

【００７０】センタ装置７１とは別系統の監視システム
を構成するセンタ装置７４があり、センタ装置７１と同
じ通信ライン７５に接続されている。センタ装置７４に
も、複数の遠隔操作カメラ（図示せず）が接続されてい
る。センタ装置７１、７４以外のセンタ装置（図示せ
ず）が通信ライン７５へ接続されていてもよい。メモリ
装置７７が接続された画像提供装置であるサーバ装置７
６が、通信ライン７５に接続されている。

【００７１】ここでは、各遠隔操作カメラ７２は、セン
タ装置７１へ合体画像及び切出画像を送信する。センタ
装置７１は、複数の遠隔操作カメラ７２からの複数の合
体画像及び切出画像を、サーバ装置７６へ送信する。サ
ーバ装置７６は、受信した合体画像及び切出画像をメモ
リ装置７７にストアする。７８は、いわゆるゲートウエ
イ装置であり、インターネット網７９と通信ライン７５
を接続する装置である。このような構成において、サー
バ装置７６は、インターネット網において、いわゆるウ
エブサーバとして機能する。

【００７２】従って、インターネット７９を介してその
インターネットに接続された端末装置（図示せず）か
ら、所望の切出画像をみたいという要求コマンドを送信
すると、その要求コマンドに応じて、サーバ装置７６は
各センタ装置から受信した切出画像をその要求コマンド
を送信した端末装置へ送信する。

【００７３】さらに、端末装置側のオペレータは、所望
の合体画像の中から所望の切出画像をインターネットを
介してみることができる。この場合、端末装置からその
合体画像と切出範囲を指定するデータをウエブサーバ装
置７６へ送信する。ウエブサーバ装置７６は、その指定
データを受信すると、対応する合体画像データから指定
された範囲の画像を切り出し、その要求をしてきた端末
装置へ切出画像データを送信する。なお、インターネッ
トを介して、パソコン等のモニタ上に表示されるだけで
なく、インターネットに接続可能な携帯電話の表示画面
上に表示されるようにしてもよい。

【００７４】なお、要求コマンドを送信する端末装置
は、通信回線７３に接続された端末装置であってもよ
い。さらに、ユーザからの要求がなくても、予め決めら
れた端末装置へ、予め決められた合体画像の予め決めら
れた一部の画像を切り出して、自動的に送信するように
してもよい。このような自動送信は、いわゆるプッシュ
型送信である。

【００７５】また、ウエブサーバにストアされる合体画
像及び切出画像は、常に最新の画像をストアするのでは
なく、インターネットを介して表示要求があったときに
のみ最新の画像に置き換えるか、あるいは一定周期毎に
置き換えるようにしてもよい。

【００７６】また、図１２のシステムは、図９の位置検
出装置と組み合わせることもできる。遠隔にある対象
物、例えば人に発信器を携帯させれば、遠隔操作カメラ
の撮像範囲にある限りにおいて、その人の切出画像がイ
ンターネットを介して常にモニター装置上に表示させる
ことができる。

【００７７】また、遠隔操作カメラ７２の合体画像ある
いは切出画像が、他の遠隔操作カメラの合体画像あるい
は切出画像と重なっているときは、複数の遠隔操作カメ
ラ間の位置関係と、各合体画像あるいは各切出画像上の
同一物体の存在する方向の光軸（視線光軸）の角度デー
タとから、三角測量の原理によりその物体までの距離あ
るいは三次元空間内の位置を算出することができる。合
体画像と切出画像の各画素毎に視線光軸の角度値を予め
演算して求めておき、その物体上の画素の距離から視線
光軸の角度データを得ることができる。従って、遠隔操
作カメラ間の距離データと角度データに基づいて、サー
バ装置７６あるいはセンタ装置７１、７４は距離を演算
することができる。なお、一つの撮像装置であっても複
数の視線光軸を有するときは、それらの視線光軸の差に
基づいて距離を演算することもできる。

【００７８】また、上述した遠隔操作カメラはＣＰＵを
搭載しているので、通信ラインを介して遠隔操作カメラ
へＪＡＶＡ（登録商標）アプレットを送信し、ＣＰＵで
そのＪＡＶＡ（登録商標）アプレットに記述されたプロ
グラムを実行させることもできる。そのプログラムとし
ては、画像処理部で実行される画像処理プログラム、制
御情報生成部の制御情報生成のためのプログラム、イベ
ント認識器のイベント認識プログラム等、種々のプログ
ラムがある。また、プログラム自体ではなく、既に遠隔
操作カメラに搭載されているプログラムが用いるパラメ
ータ等を変更するプログラム等でもよい。このようにＪ
ＡＶＡ（登録商標）アプレットを用いることによって、
時間、日、イベントに応じて、画像処理内容、制御内
容、イベント認識内容等を変更することもできる。

【００７９】さらに、遠隔操作カメラの撮像装置として
は、通常の光を受光する受光素子の撮像装置ではなく、
赤外線を受光する受光素子の撮像装置であってもよい。
赤外線を利用することで、夜間等人間には見えない状況
における監視等に応用することができる。

【００８０】以上説明したように、本実施の形態に係る
遠隔操作カメラは、従来の監視カメラに比べ、切り出さ
れる画像が粗くなることがない。設置状況あるいは監視
内容に応じて解像度をさらに上げる必要があるときは、
電子的撮像装置の数を増やせばよい。必要に応じて解像
度を高くすれば、より細かな監視を実現することができ
る。

【００８１】さらに、上述した実施の形態に係る遠隔操
作カメラは、複数の電子的撮像装置を用いているので、
従来のモータ駆動式監視カメラに比べ、稼動部がなく故
障も少なく、かつ非常にコンパクトにすることができ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切り出される画像が粗くなることなく、かつ所望の範囲
の画像が速く得られる遠隔操作カメラ及び画像提供装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る遠隔操作カメラ装置
の構成を説明するための斜視図である。

【図２】遠隔操作カメラ１の回路構成例を示す図であ
る。

【図３】合体画像について説明するための図である。

【図４】合体画像の例を示す図である。

【図５】遠隔操作カメラの各撮像装置の撮像範囲を説明
するための図である。

【図６】遠隔操作カメラの各撮像装置の他の構成例を説
明するための図である。

【図７】遠隔操作カメラのさらに他の構成例を説明する
ための図である。

【図８】遠隔操作カメラを２つ上下に重ねて構成された
遠隔操作カメラの斜視図である。

【図９】位置検出装置と組み合わせて遠隔操作カメラを
用いたシステム構成を説明するための図である。

【図１０】複数の遠隔操作カメラを設け、同一の対象範
囲を異なる視点から撮像して合体画像を得るようにした
場合を説明するための図である。

【図１１】各遠隔操作カメラから得られる切出画像の例
を示す図である。

【図１２】複数の遠隔操作カメラにより撮像された切出
画像を通信網を介して広く提供するシステムの構成を説
明するための図である。

【符号の説明】

１、７２・・・遠隔操作カメラ２・・・支持部材３・・・プリント基板４、３３、３４、３５、３６、３７・・・撮像装置４ａ・・・角度部材５・・・処理回路６・・・カバー１１・・・ＣＰＵ１２、１３−１、１８・・・メモリ１３・・・合体画像生成部１３−２・・・マスク情報部１４・・・テーブル部１５・・・座標生成部１６・・・パラメータ生成部１７、１７−１・・・切出処理部１７−２・・・変換処理部１９・・・画像切換部２０・・・画像処理部２１・・・ビデオ出力部２２・・・端子２３・・・制御情報生成部２４・・・イベント認識部２５・・・インターフェース５２、５２'・・・ケース５３、５３'・・・蓋５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ａ'、５４ｂ'、５４ｃ'
・・・ミラー部材５５、５５'・・・プリント基板５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ａ'、５６ｂ'、５６ｃ'
・・・撮像装置６１、７１、７４・・・センタ装置６２・・・位置検出装置６４・・・発信器６５・・・アンテナ７６・・・ウエブサーバ７８・・・ゲートウエイ７９・・・インターネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｕ５Ｃ０５４ 17/00 17/00 Ｂ 17/17 17/17 17/56 17/56 ＺＧ０６Ｔ 3/00 ４００Ｇ０６Ｔ 3/00 ４００ＡＨ０４Ｎ 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｂ 7/18 7/18 ＤＦＶＦターム(参考） 2H002 CC01 CC21 GA01 GA02 GA32 GA33 GA35 GA66 GA71 JA07 JA08 2H101 FF00 2H105 EE16 5B057 AA19 BA02 BA19 BA24 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CE09 CE10 5C022 AA01 AB61 AB62 AB65 AB66 AC42 AC69 5C054 AA02 AA04 ED02 FD02 HA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め決められた撮像範囲を静止画像あるい
は動画像で撮像する複数の撮像装置と、前記複数の撮像装置からの各画像データを繋ぎ合わせて
連続した少なくとも１つの合体画像を生成する合体画像
生成手段と、生成された前記合体画像の一部を切り出す切出手段と、該切出手段により切り出された切出画像の画像データを
予め決められたサイズの画像に変換して出力するための
出力手段とを有し、前記複数の撮像装置は支持部材に固定され、前記切出画
像の範囲は予め決められ、あるいは指定されていること
を特徴とする遠隔操作カメラ。
【請求項２】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、前記
範囲の指定は、通信手段を介して受信されたデータによ
り行われることを特徴とする遠隔操作カメラ。
【請求項３】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、前記
範囲の指定は、前記合体画像の範囲内に存在する対象物
の位置データに基づいて行われ、前記位置データに基づ
き、前記切出画像のサイズを決定することを特徴とする
遠隔操作カメラ。
【請求項４】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、前記
範囲の指定は複数あることを特徴とする遠隔操作カメ
ラ。
【請求項５】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、前記
範囲が、予め指定された領域と重なっているときは、該
重なっている部分の画像データは、予め指定された画像
データで置換して出力することを特徴とする遠隔操作カ
メラ。
【請求項６】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、さら
に、ミラー手段を有し、前記複数の撮像装置は、同一平
面上に設けられ、前記撮影範囲からの光線を前記ミラー
によって反射させることによって、前記光線の光軸を変
更して前記撮像装置で受光するようにしたことを特徴と
する遠隔操作カメラ。
【請求項７】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、さら
に画像処理手段を有し、該画像処理手段は、コントラス
ト強調処理、輪郭強調処理、明度補正処理、色調変換処
理、マッチング処理、背景認識処理及びテクスチャー強
調処理の内、少なくとも１つを実行することを特徴とす
る遠隔操作カメラ。
【請求項８】請求項７の遠隔操作カメラにおいて、前記
画像処理手段の画像処理結果に基づき、切出画像の位置
とサイズを決定することを特徴とする遠隔操作カメラ。
【請求項９】請求項１の遠隔操作カメラにおいて、さら
に露光調整手段を有し、前記切出画像データに基づい
て、各撮像装置の露光調整を行うことを特徴とする遠隔
操作カメラ。
【請求項１０】請求項１の遠隔操作カメラから通信回線
を介して送信された前記合体画像をメモリにストアする
画像提供装置であって、該画像提供装置は、前記通信回線あるいは他の通信回線
を介する端末装置からの要求に応じて前記端末装置へス
トアした前記合体画像の一部を切り出し、あるいは予め
決められた端末装置へ予め決められた前記合体画像の一
部を切り出して、その切り出した切出画像データを送信
する送信手段を有することを特徴とする画像提供装置。
【請求項１１】請求項１０の画像提供装置において、前
記端末装置は、携帯電話あるいは携帯端末装置であるこ
とを特徴とする画像提供装置。
【請求項１２】複数の請求項１の遠隔操作カメラから通
信回線を介して送信された複数の前記合体画像をメモリ
にストアする画像提供装置であって、該画像提供装置は、遠隔操作カメラの複数の視線光軸の
差に基づいて、前記合体画像中の物体の距離を演算する
距離演算手段を有することを特徴とする画像提供装置。
【請求項１３】複数の請求項１の遠隔操作カメラから通
信回線を介して送信された複数の前記合体画像をメモリ
にストアする画像提供装置であって、該画像提供装置は、複数の遠隔操作カメラにより撮像さ
れた同一対象物の画像データをストアすることを特徴と
する画像提供装置。