JP2003069990A - 遠隔映像認識システム - Google Patents
遠隔映像認識システムInfo
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
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- G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
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- G08B13/19626—Surveillance camera constructional details optical details, e.g. lenses, mirrors or multiple lenses
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- H—ELECTRICITY
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- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
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-
- H—ELECTRICITY
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- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲面像を高速に平面像に変換する方法に基づ
く遠隔映像認識システム及び受け手側による一ソース多
画面という斬新な受像システムを提供する。 【解決手段】 遠隔映像認識システムは、ＣＣＤ装置４
と、ＣＣＤ装置４で撮像された映像を伝送する手段５
と、伝送された映像情報を受信して表示するコンピュー
タ装置７と、を備える。ＣＣＤ装置４は、広視野角の魚
眼レンズ１を備え、伝送手段５は、インターネット９で
曲面画像をコンピュータ装置７に送信自在である。イン
ターネット９にはサーバ１０が接続され、該サーバ１０
のコンピュータ装置に、画像情報を平面画像に変換する
手段を設ける。コンピュータ装置７は、サーバ１０に接
続し、変換された平面画像を受け取って出力する。尚、
変換手段は、ＣＣＤ装置４、伝手段５、コンピュータ装
置７のいずれかに設ける。
く遠隔映像認識システム及び受け手側による一ソース多
画面という斬新な受像システムを提供する。 【解決手段】 遠隔映像認識システムは、ＣＣＤ装置４
と、ＣＣＤ装置４で撮像された映像を伝送する手段５
と、伝送された映像情報を受信して表示するコンピュー
タ装置７と、を備える。ＣＣＤ装置４は、広視野角の魚
眼レンズ１を備え、伝送手段５は、インターネット９で
曲面画像をコンピュータ装置７に送信自在である。イン
ターネット９にはサーバ１０が接続され、該サーバ１０
のコンピュータ装置に、画像情報を平面画像に変換する
手段を設ける。コンピュータ装置７は、サーバ１０に接
続し、変換された平面画像を受け取って出力する。尚、
変換手段は、ＣＣＤ装置４、伝手段５、コンピュータ装
置７のいずれかに設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係る遠隔映像認識
システムは、例えば、監視装置等に応用されるもので、
魚眼レンズ、凸面鏡等の半球反射鏡や等の射影系レンズ
等の撮像手段により映し出された映像を、上記撮像手段
が設置された場所とは離れた遠隔の地で任意の態様で出
力表示することができる遠隔映像認識システムに関す
る。
システムは、例えば、監視装置等に応用されるもので、
魚眼レンズ、凸面鏡等の半球反射鏡や等の射影系レンズ
等の撮像手段により映し出された映像を、上記撮像手段
が設置された場所とは離れた遠隔の地で任意の態様で出
力表示することができる遠隔映像認識システムに関す
る。
【０００２】
【従来技術とその課題】近年、コンピュータ関連技術の
進歩が著しい。なかでも、コンピュータグラフィックス
に関する技術（ソフトウエア）は、コンピュータ自体の
高速処理化、大記憶容量化に伴って長足の進歩を遂げて
いる。このような図形処理に係るソフトウエアを用いる
ことにより、例えばコンピュータに取り込んだ図形を拡
大・縮小することは勿論、任意に変形させることも可能
になっている。コンピュータに取り込んだ図形を変形す
るには、当該図形をピクセルごとに分解し、これらピク
セルごとに複雑な計算を施して所望の変形図形を得るよ
うにしている。
進歩が著しい。なかでも、コンピュータグラフィックス
に関する技術（ソフトウエア）は、コンピュータ自体の
高速処理化、大記憶容量化に伴って長足の進歩を遂げて
いる。このような図形処理に係るソフトウエアを用いる
ことにより、例えばコンピュータに取り込んだ図形を拡
大・縮小することは勿論、任意に変形させることも可能
になっている。コンピュータに取り込んだ図形を変形す
るには、当該図形をピクセルごとに分解し、これらピク
セルごとに複雑な計算を施して所望の変形図形を得るよ
うにしている。
【０００３】ところが、上述したような図形の変形処理
においては、上述したようにピクセルごとに複雑な計算
処理を行う必要があるため、描画等には利用されること
はあっても実社会での応用は限られたものであった。す
なわち、図形の変形処理を応用する場合、従来の処理ソ
フトでは上記複雑な計算をピクセルごとに行う必要があ
るため、処理に時間が嵩んでしまう。このため、実社会
への応用が限られたものであった。例えば、上述のよう
な図形の変形処理を迅速に処理できるようになれば、通
常のレンズよりも広い範囲を撮像できる凸面鏡等の半球
反射鏡や魚眼レンズ等で映し出した映像を平面図形に変
換して表示させられる。これにより、少ない撮像回数で
より広範囲を監視できる監視システムを築くことが可能
になると考えられる。
においては、上述したようにピクセルごとに複雑な計算
処理を行う必要があるため、描画等には利用されること
はあっても実社会での応用は限られたものであった。す
なわち、図形の変形処理を応用する場合、従来の処理ソ
フトでは上記複雑な計算をピクセルごとに行う必要があ
るため、処理に時間が嵩んでしまう。このため、実社会
への応用が限られたものであった。例えば、上述のよう
な図形の変形処理を迅速に処理できるようになれば、通
常のレンズよりも広い範囲を撮像できる凸面鏡等の半球
反射鏡や魚眼レンズ等で映し出した映像を平面図形に変
換して表示させられる。これにより、少ない撮像回数で
より広範囲を監視できる監視システムを築くことが可能
になると考えられる。
【０００４】更には、このような技術をベースとして、
遠隔の地において他の場所を容易に監視するための技術
を築けるものと考えられる。また、放送等の分野におい
ても、上記技術をベースとして、少ない部品点数にも拘
わらず、例えば特定の人物のみを追跡して表示させた
り、或いは特定の範囲を拡大若しくは縮小して出力させ
たりすることが可能になると考えられる。
遠隔の地において他の場所を容易に監視するための技術
を築けるものと考えられる。また、放送等の分野におい
ても、上記技術をベースとして、少ない部品点数にも拘
わらず、例えば特定の人物のみを追跡して表示させた
り、或いは特定の範囲を拡大若しくは縮小して出力させ
たりすることが可能になると考えられる。
【０００５】この発明に係る遠隔映像認識システムは、
上述したような事情に鑑み、鋭意研究の末に創案された
もので、撮像手段で撮像された映像を、遠隔の地（国）
において、任意の範囲を選択することで、例えば、特定
の人物等を拡大若しくは縮小して出力したり、これらを
追跡して出力したりすることが可能な遠隔映像認識シス
テムを提供しようとするものである。
上述したような事情に鑑み、鋭意研究の末に創案された
もので、撮像手段で撮像された映像を、遠隔の地（国）
において、任意の範囲を選択することで、例えば、特定
の人物等を拡大若しくは縮小して出力したり、これらを
追跡して出力したりすることが可能な遠隔映像認識シス
テムを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る遠隔映像認識システムは、請求項１
に記載したように、任意の位置に設置された撮像手段
と、この撮像手段によって撮像された映像を伝送する伝
送手段と、上記撮像手段が設置された場所から離れた位
置に設置され、この伝送手段によって伝送された映像情
報を受信して画像表示する出力手段と、を備えてなる遠
隔映像認識システムにおいて、上記出力手段には入力装
置を設け、該入力手段を介して任意の範囲を選択するこ
とにより、当該選択範囲の映像を拡大若しくは縮小して
表示自在としたことを特徴とするものである。
め、この発明に係る遠隔映像認識システムは、請求項１
に記載したように、任意の位置に設置された撮像手段
と、この撮像手段によって撮像された映像を伝送する伝
送手段と、上記撮像手段が設置された場所から離れた位
置に設置され、この伝送手段によって伝送された映像情
報を受信して画像表示する出力手段と、を備えてなる遠
隔映像認識システムにおいて、上記出力手段には入力装
置を設け、該入力手段を介して任意の範囲を選択するこ
とにより、当該選択範囲の映像を拡大若しくは縮小して
表示自在としたことを特徴とするものである。
【０００７】そして、この発明に係る遠隔映像認識シス
テムにあっては、請求項２に記載したように、上記入力
手段を介して任意の範囲を選択した後には、当該選択範
囲に映し出されている部分を自動的に追跡して表示させ
ることを特徴とするものである。
テムにあっては、請求項２に記載したように、上記入力
手段を介して任意の範囲を選択した後には、当該選択範
囲に映し出されている部分を自動的に追跡して表示させ
ることを特徴とするものである。
【０００８】また、この発明に係る撮像手段は、請求項
３に記載したように、広視野角の曲面画像を取り込み自
在な映出体を備え、また、上記伝送手段は、請求項４に
記載したように、有線、無線、若しくはインターネット
等により、上記撮像手段で取り込んだ画像情報を上記出
力手段に向けて送信自在であることを特徴とするもので
ある。
３に記載したように、広視野角の曲面画像を取り込み自
在な映出体を備え、また、上記伝送手段は、請求項４に
記載したように、有線、無線、若しくはインターネット
等により、上記撮像手段で取り込んだ画像情報を上記出
力手段に向けて送信自在であることを特徴とするもので
ある。
【０００９】さらに、この発明にあっては、上記撮像手
段と伝送手段と出力手段のうちの少なくとも一の手段
は、請求項５に記載したように、上記画像情報を平面画
像に変換するための変換手段を備えており、該変換手段
は、上記映出体の射影特性に基づいて上記曲面像の上の
サンプリング点を算出して上記曲面像を平面像に変換す
るものであることを特徴とするものである。
段と伝送手段と出力手段のうちの少なくとも一の手段
は、請求項５に記載したように、上記画像情報を平面画
像に変換するための変換手段を備えており、該変換手段
は、上記映出体の射影特性に基づいて上記曲面像の上の
サンプリング点を算出して上記曲面像を平面像に変換す
るものであることを特徴とするものである。
【００１０】この場合、上記変換手段は、請求項６に記
載したように、上記映出体の射影特性に基づいて球面状
のポリゴンモデルを構築し、このポリゴンモデルに対し
て上記曲面像上の各サンプリング点を、複数の三角形に
分割した上記ポリゴンモデルの各頂点に対応させ、更に
ジオメトリ変換によりカメラ視野系に変換した後に各種
投影変換を施して上記映出体に映し出された曲面像を平
面像に変換する構成とすることができる。
載したように、上記映出体の射影特性に基づいて球面状
のポリゴンモデルを構築し、このポリゴンモデルに対し
て上記曲面像上の各サンプリング点を、複数の三角形に
分割した上記ポリゴンモデルの各頂点に対応させ、更に
ジオメトリ変換によりカメラ視野系に変換した後に各種
投影変換を施して上記映出体に映し出された曲面像を平
面像に変換する構成とすることができる。
【００１１】更には、請求項７に記載したように、上記
変換手段を、上記撮像手段と上記伝送手段と上記出力手
段とのうちの少なくとも一の手段に設けるのに代えて、
上記、有線、無線、若しくはインターネット等のサーバ
ー内に設け、上記撮像手段で取り込んだ画像情報は、上
記伝送手段により上記サーバーに送信され蓄積され、か
つ、平面画像に変換自在であると共に、上記出力手段
は、上記有線、無線等のインターネットを含むネットワ
ークに接続することにより上記画像を受け取り、モニタ
等に出力するように構成しても良い。
変換手段を、上記撮像手段と上記伝送手段と上記出力手
段とのうちの少なくとも一の手段に設けるのに代えて、
上記、有線、無線、若しくはインターネット等のサーバ
ー内に設け、上記撮像手段で取り込んだ画像情報は、上
記伝送手段により上記サーバーに送信され蓄積され、か
つ、平面画像に変換自在であると共に、上記出力手段
は、上記有線、無線等のインターネットを含むネットワ
ークに接続することにより上記画像を受け取り、モニタ
等に出力するように構成しても良い。
【００１２】尚、この発明にあっては、請求項８に記載
したように、上記映出体の射影特性が、該映出体の曲率
半径に係るパラメータを含むものとすることができる。
また、請求項９に記載したように、前記映出体として、
半球反射鏡若しくは射影系レンズを採用することができ
る、射影系レンズとしては、請求項１０に記載したよう
に、例えば、魚眼レンズを採用できる。勿論、この発明
にあっては、魚眼レンズに代えて、請求項１１に記載し
たように、半球反射鏡として、凸面鏡若しくは凹面鏡を
採用することもできる。
したように、上記映出体の射影特性が、該映出体の曲率
半径に係るパラメータを含むものとすることができる。
また、請求項９に記載したように、前記映出体として、
半球反射鏡若しくは射影系レンズを採用することができ
る、射影系レンズとしては、請求項１０に記載したよう
に、例えば、魚眼レンズを採用できる。勿論、この発明
にあっては、魚眼レンズに代えて、請求項１１に記載し
たように、半球反射鏡として、凸面鏡若しくは凹面鏡を
採用することもできる。
【００１３】また、請求項１１に記載したように、上記
出力手段としてコンピュータ装置を採用したり、或い
は、請求項１３に記載したように、上記出力手段として
携帯電話（ＰＨＳを含む）を採用し、さらには請求項１
４に記載したように、携帯端末機、並びにテレビ受像機
を採用したりすることができる。
出力手段としてコンピュータ装置を採用したり、或い
は、請求項１３に記載したように、上記出力手段として
携帯電話（ＰＨＳを含む）を採用し、さらには請求項１
４に記載したように、携帯端末機、並びにテレビ受像機
を採用したりすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１５】図１は、この発明を監視装置に応用した例
を示している。すなわち、この形態例に係る監視装置
は、監視すべき場所に設置されたＣＣＤ装置４と、この
ＣＣＤ装置４によって撮像された映像を伝送する伝送手
段５と、上記ＣＣＤ装置４が設置された場所から離れた
位置に設けられた監視センター６内に設置され、上記伝
送手段５によって伝送された映像情報を受信して表示す
る、コンピュータ装置７を構成するモニタ８と、を備え
ている。上記ＣＣＤ装置４が、特許請求の範囲に記載し
た撮像手段に相当する。尚、本明細書において「コンピ
ュータ装置」と記述した場合には、一般的なコンピュー
タ装置は勿論、ＣＰＵやＭＰＵ等が組み込まれコンピュ
ータ機能を奏するものの全てを含むものとする。
を示している。すなわち、この形態例に係る監視装置
は、監視すべき場所に設置されたＣＣＤ装置４と、この
ＣＣＤ装置４によって撮像された映像を伝送する伝送手
段５と、上記ＣＣＤ装置４が設置された場所から離れた
位置に設けられた監視センター６内に設置され、上記伝
送手段５によって伝送された映像情報を受信して表示す
る、コンピュータ装置７を構成するモニタ８と、を備え
ている。上記ＣＣＤ装置４が、特許請求の範囲に記載し
た撮像手段に相当する。尚、本明細書において「コンピ
ュータ装置」と記述した場合には、一般的なコンピュー
タ装置は勿論、ＣＰＵやＭＰＵ等が組み込まれコンピュ
ータ機能を奏するものの全てを含むものとする。
【００１６】上記ＣＣＤ装置４は、図２に示すように、
映出体である魚眼レンズ１と、光学フィルタ２と、光学
レンズ３と、ＣＣＤカメラからなる上記ＣＣＤ装置４
と、を備えている。上記魚眼レンズ１に映し出された像
（曲面像）は、上記光学フィルタ２及び光学レンズ３を
介してＣＣＤ装置４に取り込まれる。上記ＣＣＤ装置４
は、図示しない第一の制御器（ＣＰＵ）と接続されてお
り、ＣＣＤ装置４が取り込んだ曲面像は、この第一の制
御器に送られる。尚、上記曲面像とは、魚眼レンズ１に
映し出された像を指す。但し、後述するように、魚眼レ
ンズ１に代えて凸面鏡、凹面鏡や広角レンズを採用した
場合には、これら凸面鏡、凹面鏡或は広角レンズに映し
出された像を指す。
映出体である魚眼レンズ１と、光学フィルタ２と、光学
レンズ３と、ＣＣＤカメラからなる上記ＣＣＤ装置４
と、を備えている。上記魚眼レンズ１に映し出された像
（曲面像）は、上記光学フィルタ２及び光学レンズ３を
介してＣＣＤ装置４に取り込まれる。上記ＣＣＤ装置４
は、図示しない第一の制御器（ＣＰＵ）と接続されてお
り、ＣＣＤ装置４が取り込んだ曲面像は、この第一の制
御器に送られる。尚、上記曲面像とは、魚眼レンズ１に
映し出された像を指す。但し、後述するように、魚眼レ
ンズ１に代えて凸面鏡、凹面鏡や広角レンズを採用した
場合には、これら凸面鏡、凹面鏡或は広角レンズに映し
出された像を指す。
【００１７】また、上記伝送手段５は、図示しない第二
の制御装置（ＣＰＵ）により電話回線１１を介してイン
ターネット９に接続自在としており、上記ＣＣＤ装置４
から取り込んだ画像情報を、インターネット９上のサー
バー（ＡＳＰを含む。以下、同じ）１０に送信するよう
にしている。上記サーバー１０は、インターネット経由
でソフトウエアの機能を提供するサービス全般を指す。
一方、上記監視センター６内のコンピュータ装置７も、
ターミナルアダプタ（ＴＡ）をはじめとする通信装置を
介して上記サーバー１０に接続自在である。そして、上
記画像情報を、上記サーバー１０を介して入手し、最終
的に上記コンピュータ装置７を構成するモニタ８上に表
示させるようにしている。
の制御装置（ＣＰＵ）により電話回線１１を介してイン
ターネット９に接続自在としており、上記ＣＣＤ装置４
から取り込んだ画像情報を、インターネット９上のサー
バー（ＡＳＰを含む。以下、同じ）１０に送信するよう
にしている。上記サーバー１０は、インターネット経由
でソフトウエアの機能を提供するサービス全般を指す。
一方、上記監視センター６内のコンピュータ装置７も、
ターミナルアダプタ（ＴＡ）をはじめとする通信装置を
介して上記サーバー１０に接続自在である。そして、上
記画像情報を、上記サーバー１０を介して入手し、最終
的に上記コンピュータ装置７を構成するモニタ８上に表
示させるようにしている。
【００１８】本形態例の場合、上記サーバー１０内に設
けられたコンピュータ装置（図示せず）に、上記画像情
報を変換するための変換手段（図示せず）を組み込んで
いる。尚、上記インターネット９に接続する場合に、公
衆回線網電話の他にもＬＡＮ、無線等を採用できる。
けられたコンピュータ装置（図示せず）に、上記画像情
報を変換するための変換手段（図示せず）を組み込んで
いる。尚、上記インターネット９に接続する場合に、公
衆回線網電話の他にもＬＡＮ、無線等を採用できる。
【００１９】上記変換手段は、上記ＣＣＤ装置４に取り
込んだ曲面像を平面像に変換する変換処理プログラムで
ある。尚、上記平面像とは、我々の目に映る像を指す。
込んだ曲面像を平面像に変換する変換処理プログラムで
ある。尚、上記平面像とは、我々の目に映る像を指す。
【００２０】上記変換処理プログラムは、曲面像を映し
出す魚眼レンズ１に映し出された上記曲面像を平面像に
変換するためのもので、魚眼レンズ１の射影特性に基づ
いて上記曲面像の上のサンプリング点を算出して該曲面
像を平面像に変換するものである。すなわち、上記魚眼
レンズ１の曲率半径に係る特性をはじめとする射影特性
に基づいて球面状のポリゴンモデルを構築し、このポリ
ゴンモデルに対して上記曲面像上の各サンプリング点
を、複数の三角形に分割した上記ポリゴンモデルの各頂
点に対応させ、更にジオメトリ変換によりカメラ視野系
に変換した後に各種投影変換を施して、（削除）上記映
出体に映し出された曲面像を平面像に変換するものであ
る。尚、上記射影特性は、手動により若しくは自動的に
求めるようにする。
出す魚眼レンズ１に映し出された上記曲面像を平面像に
変換するためのもので、魚眼レンズ１の射影特性に基づ
いて上記曲面像の上のサンプリング点を算出して該曲面
像を平面像に変換するものである。すなわち、上記魚眼
レンズ１の曲率半径に係る特性をはじめとする射影特性
に基づいて球面状のポリゴンモデルを構築し、このポリ
ゴンモデルに対して上記曲面像上の各サンプリング点
を、複数の三角形に分割した上記ポリゴンモデルの各頂
点に対応させ、更にジオメトリ変換によりカメラ視野系
に変換した後に各種投影変換を施して、（削除）上記映
出体に映し出された曲面像を平面像に変換するものであ
る。尚、上記射影特性は、手動により若しくは自動的に
求めるようにする。
【００２１】上記魚眼レンズ１の射影特性は、図３に示
すように、半球状若しくは多角錐形状（例えば、ピラミ
ッド形状）を有し、予め各サンプリング点を記したサン
プリングモデルを上記魚眼レンズ１に映し出す。上記魚
眼レンズ１が上記サンプリングモデルを覆う状態をＣＣ
Ｄ装置等で撮影することにより、各サンプリング点の平
面画像（２次元画像）上への射影先を求める。これとと
もに、上記サンプリングモデルと同形状若しくは近似形
状のポリゴンモデルをコンピュータ上に構築する。そし
て、上記魚眼レンズ１に映し出されたサンプリングモデ
ルの各サンプリング点を、上記ポリゴンモデルのそれぞ
れ対応する頂点に対応付ける。これにより、上記射影特
性が導き出される。尚、上記射影特性は、一度求めれば
よい。また、すでに魚眼レンズ１の射影特性が知られて
いる場合は、サンプリングモデルを用いることなく、各
サンプリング点と対応するポリゴンモデル上の頂点を計
算によって求める。
すように、半球状若しくは多角錐形状（例えば、ピラミ
ッド形状）を有し、予め各サンプリング点を記したサン
プリングモデルを上記魚眼レンズ１に映し出す。上記魚
眼レンズ１が上記サンプリングモデルを覆う状態をＣＣ
Ｄ装置等で撮影することにより、各サンプリング点の平
面画像（２次元画像）上への射影先を求める。これとと
もに、上記サンプリングモデルと同形状若しくは近似形
状のポリゴンモデルをコンピュータ上に構築する。そし
て、上記魚眼レンズ１に映し出されたサンプリングモデ
ルの各サンプリング点を、上記ポリゴンモデルのそれぞ
れ対応する頂点に対応付ける。これにより、上記射影特
性が導き出される。尚、上記射影特性は、一度求めれば
よい。また、すでに魚眼レンズ１の射影特性が知られて
いる場合は、サンプリングモデルを用いることなく、各
サンプリング点と対応するポリゴンモデル上の頂点を計
算によって求める。
【００２２】そして、この得られた魚眼レンズ１の射影
特性を基にして、上記ポリゴンモデル上の複数の三角形
の頂点をジオメトリ変換することによりカメラ座標系に
し、並行投影や透視投影等の各種投影処理を施す。これ
により、上記各頂点の平面上への投影先ピクセルを求め
る。次いで、上述のようにして求められた平面上の三角
形領域に対し、対応する曲面像上の三角形のサンプリン
グ領域を適宜に変形させる。すなわち、平面上の三角形
領域の各ピクセルごとに、曲面像上の参照すべき画素を
定める。これらの処理は、厳密な計算ではなく、近似計
算であるため、処理速度を向上させることができる。
特性を基にして、上記ポリゴンモデル上の複数の三角形
の頂点をジオメトリ変換することによりカメラ座標系に
し、並行投影や透視投影等の各種投影処理を施す。これ
により、上記各頂点の平面上への投影先ピクセルを求め
る。次いで、上述のようにして求められた平面上の三角
形領域に対し、対応する曲面像上の三角形のサンプリン
グ領域を適宜に変形させる。すなわち、平面上の三角形
領域の各ピクセルごとに、曲面像上の参照すべき画素を
定める。これらの処理は、厳密な計算ではなく、近似計
算であるため、処理速度を向上させることができる。
【００２３】換言すれば、図３に示すように、上記魚眼
レンズ１に映し出されたサンプリングモデルの各サンプ
リング点を複数の三角形に分解した各頂点に対応させ、
ジオメトリ変換してカメラ視野系にし、上記各種投影処
理を施す。すなわち、３次元空間上に、視線方向と視野
角とクリッピング面とバンク角とを考慮した仮想的なカ
メラを想定し、ポリゴンモデルの原点に置いた上記カメ
ラを介して見渡すと、曲面画像から平面画像に変換され
た画像を得られる。実際には、上記仮想的なカメラを介
して各サンプリング点の２次元画像上への変換先を求
め、更に図４に示すように、各サンプリング点の三角形
領域をアフィン変換により隙間なく埋めていく。このた
め、従来方法のような多数のピクセルごとに複雑な計算
を施す必要がなく、高速に変換可能になる。
レンズ１に映し出されたサンプリングモデルの各サンプ
リング点を複数の三角形に分解した各頂点に対応させ、
ジオメトリ変換してカメラ視野系にし、上記各種投影処
理を施す。すなわち、３次元空間上に、視線方向と視野
角とクリッピング面とバンク角とを考慮した仮想的なカ
メラを想定し、ポリゴンモデルの原点に置いた上記カメ
ラを介して見渡すと、曲面画像から平面画像に変換され
た画像を得られる。実際には、上記仮想的なカメラを介
して各サンプリング点の２次元画像上への変換先を求
め、更に図４に示すように、各サンプリング点の三角形
領域をアフィン変換により隙間なく埋めていく。このた
め、従来方法のような多数のピクセルごとに複雑な計算
を施す必要がなく、高速に変換可能になる。
【００２４】ところで、本形態例に係る方法によって得
られる平面画像は、近似された画像であるが、ポリゴン
モデルのポリゴン数を増やしてサンプリングモデルによ
り近いものとしたり、ポリゴンモデルの密度を工夫した
りすることによって実際の画像に近づけることができ
る。
られる平面画像は、近似された画像であるが、ポリゴン
モデルのポリゴン数を増やしてサンプリングモデルによ
り近いものとしたり、ポリゴンモデルの密度を工夫した
りすることによって実際の画像に近づけることができ
る。
【００２５】上述したように構成される本形態例の作用
は次のとおりである。すなわち、上記魚眼レンズ１に
は、図５（Ａ）に示すような映像（曲面像）が映し出さ
れている。このような像を上記ＣＣＤ装置４によって取
り込み、この取り込んだ像をインターネット９を介して
サーバー１０に備えられたコンピュータ装置７に受け渡
す。そして、このコンピュータ装置に組み込まれた上記
変換処理プログラムを介して平面像に変換する。尚、こ
のような平面像への変換は、所定角度（例えば９０度）
ごとに行うことで、コンピュータ装置７の負担を軽減さ
せることができる。上述したとおり、この変換は従来方
法に比較して高速に処理される。変換された平面像は、
上記出力手段を構成するコンピュータ装置７がインター
ネット９経由で上記サーバー１０に接続し、上記インタ
ーネット９を介して受け渡される。このようにしてコン
ピュータ装置７に受け渡された上記平面像は、コンピュ
ータ装置７に付設のモニタ８によって表示される。図５
（Ｂ）は、モニタ８に表示された平面像を示している。
は次のとおりである。すなわち、上記魚眼レンズ１に
は、図５（Ａ）に示すような映像（曲面像）が映し出さ
れている。このような像を上記ＣＣＤ装置４によって取
り込み、この取り込んだ像をインターネット９を介して
サーバー１０に備えられたコンピュータ装置７に受け渡
す。そして、このコンピュータ装置に組み込まれた上記
変換処理プログラムを介して平面像に変換する。尚、こ
のような平面像への変換は、所定角度（例えば９０度）
ごとに行うことで、コンピュータ装置７の負担を軽減さ
せることができる。上述したとおり、この変換は従来方
法に比較して高速に処理される。変換された平面像は、
上記出力手段を構成するコンピュータ装置７がインター
ネット９経由で上記サーバー１０に接続し、上記インタ
ーネット９を介して受け渡される。このようにしてコン
ピュータ装置７に受け渡された上記平面像は、コンピュ
ータ装置７に付設のモニタ８によって表示される。図５
（Ｂ）は、モニタ８に表示された平面像を示している。
【００２６】尚、本形態例の場合、上記出力手段を構成
するコンピュータ装置７に付設するマウス等の入力手段
を介して上記モニタ８に出力された平面画像のうちの任
意の範囲を選択することにより、当該範囲の映像を拡大
若しくは縮小して表示可能としている。このような構成
とするためには、従来から知られた手法を採用できる。
また、上記マウス等の入力手段を介して上記モニタ８に
出力された平面画像のうちの任意の範囲を選択すること
により、該選択後に当該範囲に映し出されている部分を
追跡して表示させるようにしている。この追跡は、例え
ば、選択した範囲のデータを上記サーバー１０のコンピ
ュータ装置７に送信し、このコンピュータにより上記画
像データに対応する部分を選択して上記コンピュータ装
置７に送信することで実施できる。このため、上記サー
バー１０に設けたコンピュータ装置７には、送信されて
きた画像データを記憶しておく記憶手段（例えば、ハー
ドディスクや半導体メモリ等）と、該コンピュータ装置
７に伝送手段５を介して順次送信されてくる曲面像のう
ち、上記画像データに一致する部分を判断し選択する判
断プログラムと、を設けておく。このような判断プログ
ラムは、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に格納
した形態で市販されているもの等を採用できる。
するコンピュータ装置７に付設するマウス等の入力手段
を介して上記モニタ８に出力された平面画像のうちの任
意の範囲を選択することにより、当該範囲の映像を拡大
若しくは縮小して表示可能としている。このような構成
とするためには、従来から知られた手法を採用できる。
また、上記マウス等の入力手段を介して上記モニタ８に
出力された平面画像のうちの任意の範囲を選択すること
により、該選択後に当該範囲に映し出されている部分を
追跡して表示させるようにしている。この追跡は、例え
ば、選択した範囲のデータを上記サーバー１０のコンピ
ュータ装置７に送信し、このコンピュータにより上記画
像データに対応する部分を選択して上記コンピュータ装
置７に送信することで実施できる。このため、上記サー
バー１０に設けたコンピュータ装置７には、送信されて
きた画像データを記憶しておく記憶手段（例えば、ハー
ドディスクや半導体メモリ等）と、該コンピュータ装置
７に伝送手段５を介して順次送信されてくる曲面像のう
ち、上記画像データに一致する部分を判断し選択する判
断プログラムと、を設けておく。このような判断プログ
ラムは、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に格納
した形態で市販されているもの等を採用できる。
【００２７】上記図５から明らかなように、本形態例に
おいては単一の魚眼レンズ、或いは魚眼レンズ１及び単
一のＣＣＤ装置４によって該ＣＣＤ装置４が捕えた、周
囲のほぼ全域の映像をモニタ８に表示させることが可能
になる。したがって、従来の監視装置のように、多数の
監視カメラを設置する必要がなくなる。しかも、本形態
例においては、インターネット９を介して映像を取り込
むため、上記監視センター６がＣＣＤ装置４を設置した
場所とは遠隔地（国）に設けられていても、容易に監視
作業を行なえる。
おいては単一の魚眼レンズ、或いは魚眼レンズ１及び単
一のＣＣＤ装置４によって該ＣＣＤ装置４が捕えた、周
囲のほぼ全域の映像をモニタ８に表示させることが可能
になる。したがって、従来の監視装置のように、多数の
監視カメラを設置する必要がなくなる。しかも、本形態
例においては、インターネット９を介して映像を取り込
むため、上記監視センター６がＣＣＤ装置４を設置した
場所とは遠隔地（国）に設けられていても、容易に監視
作業を行なえる。
【００２８】また、このＣＣＤ装置４が取り込んだ画像
は、サーバー１０に設けたコンピュータ装置（機能）に
より、例えば不審人物の表情をより具体的に画像処理す
る等の適宜の加工を施すことも可能となり、応用範囲が
広がる。
は、サーバー１０に設けたコンピュータ装置（機能）に
より、例えば不審人物の表情をより具体的に画像処理す
る等の適宜の加工を施すことも可能となり、応用範囲が
広がる。
【００２９】更には、上述したような選択された特定範
囲の拡大・縮小処理や、選択された特定範囲（例えば人
物）の追跡処理を行えるようにすれば、監視機能の向上
を図れる他、野球やサッカー等の中継にこの発明を適用
し、見る側が特定の選手（例えばフォワードの選手）等
を選択してその人物を中心とした映像を楽しんだり、或
は、同じ画像を受信しても、受手側の受像機で任意の画
像部分をピックアップして映し出したりする、所謂受け
手側による一ソース多画面システムとすることで、各人
が或は各受像機が異なる画面を同時に楽しんだりするこ
とができ、莫大な設備費を掛けることなく、より簡便で
低コストにパーソナル画像システムを実現することがで
きる。
囲の拡大・縮小処理や、選択された特定範囲（例えば人
物）の追跡処理を行えるようにすれば、監視機能の向上
を図れる他、野球やサッカー等の中継にこの発明を適用
し、見る側が特定の選手（例えばフォワードの選手）等
を選択してその人物を中心とした映像を楽しんだり、或
は、同じ画像を受信しても、受手側の受像機で任意の画
像部分をピックアップして映し出したりする、所謂受け
手側による一ソース多画面システムとすることで、各人
が或は各受像機が異なる画面を同時に楽しんだりするこ
とができ、莫大な設備費を掛けることなく、より簡便で
低コストにパーソナル画像システムを実現することがで
きる。
【００３０】尚、上述した形態例においては、映出体と
して魚眼レンズ、半球反射鏡である魚眼レンズ１を採用
しているが、同じく半球状反射鏡である凹面鏡を採用す
ることができる。
して魚眼レンズ、半球反射鏡である魚眼レンズ１を採用
しているが、同じく半球状反射鏡である凹面鏡を採用す
ることができる。
【００３１】また、上述した第一形態例においては、上
記サーバー１０に設けたコンピュータ装置７に変換手段
を設けた例について説明したが、この発明にあっては、
上記変換手段（変換プログラム）を、上記ＣＣＤ装置４
を構成する第一の制御器或いは上記伝送手段５を構成す
る第二の制御器若しくは出力手段を構成するコンピュー
タ装置に設けても良い。言い換えれば、上述の説明のよ
うにサーバー１０に設けたコンピュータ装置に上記変換
プログラムを設けるのに代えて、この変換プログラムを
上記ＣＣＤ装置４を構成する第一の制御器内に設けても
良いし、上記伝送手段５を構成する第二の制御器に設け
ても良い。もちろん、出力手段を構成するコンピュータ
装置に設けても良い。このような構成を採用した場合に
は、次述する図６に記載したように、上記サーバー１０
は設ける必要はない。上記図６に示す構成は、上記変換
プログラムを出力手段を構成するコンピュータ装置７に
設けた例を示しており、上記伝送手段５を介して該コン
ピュータ装置７に送られてきた画像データ（曲面像）
は、このコンピュータ装置７によって平面像に変換され
モニタ８に出力される。繰り返すが、本発明において
は、上記変換プログラムは、本システムを構成する各種
装置４、５、８のいずれに設けても良い。
記サーバー１０に設けたコンピュータ装置７に変換手段
を設けた例について説明したが、この発明にあっては、
上記変換手段（変換プログラム）を、上記ＣＣＤ装置４
を構成する第一の制御器或いは上記伝送手段５を構成す
る第二の制御器若しくは出力手段を構成するコンピュー
タ装置に設けても良い。言い換えれば、上述の説明のよ
うにサーバー１０に設けたコンピュータ装置に上記変換
プログラムを設けるのに代えて、この変換プログラムを
上記ＣＣＤ装置４を構成する第一の制御器内に設けても
良いし、上記伝送手段５を構成する第二の制御器に設け
ても良い。もちろん、出力手段を構成するコンピュータ
装置に設けても良い。このような構成を採用した場合に
は、次述する図６に記載したように、上記サーバー１０
は設ける必要はない。上記図６に示す構成は、上記変換
プログラムを出力手段を構成するコンピュータ装置７に
設けた例を示しており、上記伝送手段５を介して該コン
ピュータ装置７に送られてきた画像データ（曲面像）
は、このコンピュータ装置７によって平面像に変換され
モニタ８に出力される。繰り返すが、本発明において
は、上記変換プログラムは、本システムを構成する各種
装置４、５、８のいずれに設けても良い。
【００３２】次に、図７は、この発明の実施の第二形態
例を示している。本形態例においては、上述した第一形
態例における監視センター６は設けず、ＣＣＤ装置４が
捕えた映像を、携帯電話、或いは携帯端末１２上に表示
させるようにしている。従って、この携帯電話、或いは
携帯端末１２は、インターネットに接続可能であること
が必要である。その他の構成並びに作用は、上述した第
一形態例と同様である。
例を示している。本形態例においては、上述した第一形
態例における監視センター６は設けず、ＣＣＤ装置４が
捕えた映像を、携帯電話、或いは携帯端末１２上に表示
させるようにしている。従って、この携帯電話、或いは
携帯端末１２は、インターネットに接続可能であること
が必要である。その他の構成並びに作用は、上述した第
一形態例と同様である。
【００３３】本形態例の場合、例えば上記ＣＣＤ装置４
を幼稚園や自宅に設置し、職場等にいる母親が自己の携
帯電話１２により上記幼稚園や自宅内の我が子の様子を
観察することが可能になる等、種々の応用例が考えられ
る。この場合には、自宅のコンピュータのメモリーやイ
ンターネットプロバイダ側のサーバーを利用する等する
ことで、リアルタイムの観察だけではなく、記録保存さ
れた画像を早送りして観察することも可能となり、しか
も、幼稚園や自宅には、ＣＣＤ装置４と必要なソフトを
インソールするだけで観察システムを構築することが可
能となるため、汎用性に優れている等の効果が得られ
る。
を幼稚園や自宅に設置し、職場等にいる母親が自己の携
帯電話１２により上記幼稚園や自宅内の我が子の様子を
観察することが可能になる等、種々の応用例が考えられ
る。この場合には、自宅のコンピュータのメモリーやイ
ンターネットプロバイダ側のサーバーを利用する等する
ことで、リアルタイムの観察だけではなく、記録保存さ
れた画像を早送りして観察することも可能となり、しか
も、幼稚園や自宅には、ＣＣＤ装置４と必要なソフトを
インソールするだけで観察システムを構築することが可
能となるため、汎用性に優れている等の効果が得られ
る。
【００３４】尚、この発明にあっては、上記携帯電話１
２に代えて、携帯型のコンピュータ装置やＰＤＡを採用
しても良い。もちろん、上記携帯電話に代えてＰＨＳを
用いても良い。さらには、テレビ受像機であっても構わ
ない。
２に代えて、携帯型のコンピュータ装置やＰＤＡを採用
しても良い。もちろん、上記携帯電話に代えてＰＨＳを
用いても良い。さらには、テレビ受像機であっても構わ
ない。
【００３５】また、上記形態例では、任意の選択対象画
像をモニタ８に出力された平面画像から選択する場合を
例にとり説明したが、この発明にあってはこれに限定さ
れるものではなく、選択対象画像を、上記ＣＣＤ装置４
等の撮像手段で取り込んだ曲面像等や伝送手段で伝送さ
れる画像を対象に選択してもよく、また、これにより選
択された任意の選択画像を必ずしも平面画像に変換する
ことなく、これをそのまま記録保存し、或は、追跡し記
録保存させてもよい。
像をモニタ８に出力された平面画像から選択する場合を
例にとり説明したが、この発明にあってはこれに限定さ
れるものではなく、選択対象画像を、上記ＣＣＤ装置４
等の撮像手段で取り込んだ曲面像等や伝送手段で伝送さ
れる画像を対象に選択してもよく、また、これにより選
択された任意の選択画像を必ずしも平面画像に変換する
ことなく、これをそのまま記録保存し、或は、追跡し記
録保存させてもよい。
【００３６】
【発明の効果】この発明は上述のように構成され作用す
るため、入力手段により選択された画像の一部の範囲
を、拡大・縮小処理したり追跡処理したりすることがで
きるため、監視機能の向上の他に、テレビ放送に利用し
て特定の人物を視聴者側で選択して該人物を中心に視聴
できたり、一ソース多画面システムが可能となり、テレ
ビ放送の新たな楽しみ方ができるようになり、また、撮
像手段として、曲面像撮像手段を用いることで、高速の
面像変換処理を実現することができ、監視装置をはじめ
として各種装置に、廉価に応用することができる。
るため、入力手段により選択された画像の一部の範囲
を、拡大・縮小処理したり追跡処理したりすることがで
きるため、監視機能の向上の他に、テレビ放送に利用し
て特定の人物を視聴者側で選択して該人物を中心に視聴
できたり、一ソース多画面システムが可能となり、テレ
ビ放送の新たな楽しみ方ができるようになり、また、撮
像手段として、曲面像撮像手段を用いることで、高速の
面像変換処理を実現することができ、監視装置をはじめ
として各種装置に、廉価に応用することができる。
【図１】この発明の実施の第一形態例を示す略ブロック
図である。
図である。
【図２】同じくＣＣＤ装置部分を詳しく示すブロック図
である。
である。
【図３】変換手段の作用の前段を説明するための図であ
る。
る。
【図４】変換手段の作用の後段を説明するための図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）は魚眼レンズに映し出された曲面像を、
（Ｂ）は変換処理プログラムにより変換された平面像
を、それぞれ示す図である。
（Ｂ）は変換処理プログラムにより変換された平面像
を、それぞれ示す図である。
【図６】この発明の実施の第一形態例の変形例を示す略
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】この発明の実施の第二形態例を示す略ブロック
図である。
図である。
１ 魚眼レンズ
４ ＣＣＤ装置
５ 伝送手段
６ 監視センター
７ コンピュータ装置
８ モニタ
９ インターネット
１０ サーバ
１１ 電話回線
１２ 携帯電話
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）
Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ
Ｄ
Ｆターム(参考） 5B057 AA19 BA02 BA15 BA24 CA08
CA12 CA16 CB08 CB12 CB16
CC01 CD11 CD20 DB02 DB09
DC32
5C022 AA01 AB65 AB66 AC42 AC54
AC69 AC75
5C054 AA01 CC05 DA07 DA09 EA05
FC11 FD02 FD07 FE01 HA19
Claims (14)
- 【請求項１】 任意の位置に設置された広視野角の撮像
手段と、この撮像手段によって撮像された映像を伝送す
る伝送手段と、上記撮像手段が設置された場所から離れ
た位置に設置された、該伝送手段によって伝送された映
像情報を受信して画像表示する出力手段とを備えた遠隔
映像認識システムにおいて、上記出力手段には入力装置
を設け、該入力手段を介して該映像画面の任意の範囲、
或いは個所を選択することにより、当該選択範囲、或い
は個所の映像を拡大若しくは縮小して表示自在としたこ
とを特徴とする遠隔画像認識システム。 - 【請求項２】 前記入力手段を介して得られた映像情報
の任意の範囲、或いは個所を選択した後には、当該選択
範囲に映し出されている部分をマウス、或いはカーソル
等の手段で手動、或いは自動的に追跡して表示させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠隔映像認
識システム。 - 【請求項３】 前記撮像手段は、広視野角の曲面画像を
取り込み自在な映出体を備えていることを特徴とする請
求項１または請求項２のいずれかに記載の遠隔画像認識
システム。 - 【請求項４】 前記伝送手段は、有線若しくは無線のネ
ットワークを介して、上記撮像手段で取り込んだ画像情
報を上記出力手段に向けて送信自在であることを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の遠隔画像
認識システム。 - 【請求項５】 前記撮像手段と伝送手段と出力手段のう
ちの少なくとも一の手段は、上記画像情報を平面画像に
変換するための変換手段を備えており、該変換手段は、
上記映出体の射影特性に基づいて上記曲面像の上のサン
プリング点を算出して上記曲面像を平面像に変換するも
のであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れかに記載の遠隔映像認識システム。 - 【請求項６】 前記変換手段は、前記映出体の射影特性
に基づいて球面状のポリゴンモデルを構築し、このポリ
ゴンモデルに対して前記曲面像上の各サンプリング点
を、複数の三角形に分割した上記ポリゴンモデルの各頂
点に対応させ、更にジオメトリ変換によりカメラ視野系
に変換した後に各種投影変換を施して上記映出体に映し
出された曲面像を平面像に変換することを特徴とする請
求項５に記載の遠隔映像認識システム。 - 【請求項７】 前記変換手段を、前記撮像手段と前記伝
送手段と前記出力手段とのうちの少なくとも一の手段に
設けるのに代えて、前記有線若しくは無線のネットワー
ク上におかれたサーバー内に設け、上記撮像手段で取り
込んだ画像情報をサーバー内に蓄積し、かつ、平面画像
に変換自在であると共に、上記出力手段は、有線若しく
は無線等のインターネットを含むネットワークに接続す
ることにより上記画像を受け取り、モニタ等に出力する
ことを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに
記載の遠隔映像認識システム。 - 【請求項８】 前記映出体の射影特性が、該映出体の曲
率半径に係るパラメータを含むことを特徴とする請求項
１乃至請求項７のいずれかに記載の遠隔映像認識システ
ム。 - 【請求項９】 前記映出体が、半球反射鏡若しくは射影
系レンズであることを特徴とする請求項１乃至請求項８
のいずれかに記載の遠隔映像認識システム。 - 【請求項１０】 前記射影系レンズが魚眼レンズである
ことを特徴とする請求項９に記載の遠隔映像認識システ
ム。 - 【請求項１１】 前記半球反射鏡が、凸面鏡若しくは凹
面鏡であることを特徴とする請求項９に記載の遠隔映像
認識システム。 - 【請求項１２】 前記出力手段がコンピュータ機能を有
する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項１
１のいずれかに記載の遠隔映像認識システム。 - 【請求項１３】 前記出力手段が携帯電話、或いは映像
出力表示可能な携帯端末であることを特徴とする請求項
１乃至請求項１１のいずれかに記載の遠隔映像認識シス
テム。 - 【請求項１４】 前記出力手段がテレビ受像機であるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記
載の遠隔画像認識システム。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002167364A JP2003069990A (ja) | 2001-06-13 | 2002-06-07 | 遠隔映像認識システム |
| EP02736070A EP1400121A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Remote video recognition system |
| US10/480,248 US20040189876A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Remote video recognition system |
| CA002450875A CA2450875A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Remote video recognition system |
| IL15934802A IL159348A0 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Remote video recognition system |
| PCT/JP2002/005849 WO2002104033A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Remote video recognition system |
Applications Claiming Priority (3)
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