JP2004266670A - 撮像装置及び方法、画像情報提供システム並びにプログラム - Google Patents
撮像装置及び方法、画像情報提供システム並びにプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成して、これを撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、また全体画像に基づき生成した動画像を表示し、表示した動画像に対して画像領域が指定された場合に、その指定された画像領域に応じて記録媒体から単位画像を選択して拡大画像を生成し、これを表示する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影方向を順次変化させて撮像することにより得られたパノラマ画像を介して広範囲の状況を監視する撮像装置及び方法、画像情報提供システム並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より広く用いられている電子スチルカメラは、被写体を撮像することでレンズを通過した光を、CCD等の固体撮像素子によりの画像信号に変換し、これを記録媒体に記録し、また記録した画像信号を再生することができる。また電子スチルカメラの多くは、撮像した静止画像を表示することができるモニタを備え、これまでに記録した静止画像のうち特定のものを選択して表示することができる。この電子スチルカメラにおいて、モニタに供給される画像信号は、一画面毎の被写体に対応するものである。このため、同時に表示される画像は狭い範囲のものとなり、広範囲の状況を同時に監視することができなかった。
【0003】
このため、カメラの撮影方向を順にシフトさせながら被写体を撮像することにより、複数の単位画像から構成されるパノラマ画像を得ることにより、広範囲の状況を監視することができる監視カメラが普及している。特に、近年において、複数の映像信号を縮小/合成し、1フレームの映像信号とする技術も提案され(例えば、特許文献1参照。)、また設置された複数の監視用ビデオカメラから監視映像を集めてビデオテープ等の記録媒体に記録し、監視を行うことを可能とする集中監視記録システムも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−108163号公報
【特許文献2】
特開2000−243062号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
撮像したパノラマ画像について、単独のユーザのみならず複数のユーザがネットワークを介して同時に視認できるシステムが昨今において望まれている。特に百貨店等の商品売り場や立ち入り禁止区域等のような広範囲の状況については、複数のユーザが同時に監視する必要があり、特に事件発生後において、既に蓄積してあるパノラマ画像につき各人が事後的な確認を望む場合もある。
【0006】
しかしながら、上述したモニタリングシステムや撮像装置は、あくまでユーザが単独で被写体を撮像してパノラマ画像を生成する際に好適なものであるため、複数のユーザによる被写体の同時撮影や、撮影内容の事後的な確認が困難であった。
【0007】
また、上述したモニタリングシステムや撮像装置では、蓄積したパノラマ画像をデジタルズームにより拡大処理、単位画像を連結する処理や、ズーム値にあわせて画素を間引く処理等が必要となり、精細な画質を維持できず、特に単位画像の連結部を拡大する場合に境界が画面上に表示されてしまい、画質を悪化させる要因にもなっていた。
【0008】
さらに、撮像した画像を動画表示するモードにおいて、ユーザが所望の画像領域を拡大して内容の確認を望む場合にも、高精細な拡大画像を提供することにより、上述した監視の精度を向上させる必要性もあった。
【0009】
そこで本発明は上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、精細な画質を維持しつつ、動画像から所望の画像領域につき拡大、縮小することができる撮像装置及び方法において、より高精細な拡大画像を生成する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した問題点を解決するために、異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成して、これを撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、また全体画像に基づき生成した動画像を表示し、表示した動画像に対して画像領域が指定された場合に、その指定された画像領域に応じて記録媒体から単位画像を選択して拡大画像を生成し、これを表示することができる撮像装置及び方法、画像情報提供システム並びにプログラムを発明した。
【0011】
即ち、本発明を適用した撮像装置は、異なる2以上の撮影画角で撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成する撮像手段と、単位画像を撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録する記録手段と、全体画像に基づき動画像を生成する動画像生成手段と、動画像生成手段により生成された動画像を表示するための動画像表示手段と、単位画像を拡大した拡大画像を表示する拡大画像表示手段と、動画像表示手段に表示されている動画像において、ユーザが画像領域を指定するための指定手段と、指定手段により指定された画像領域に応じて、記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像に基づき拡大画像を生成し、これを拡大画像表示手段へ出力する制御手段とを備える。
【0012】
本発明を適用した撮像方法は、異なる2以上の撮影画角で撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成し、単位画像を撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、全体画像に基づき動画像を生成し、生成した動画像を表示し、表示した動画像に対して画像領域が指定された場合において、その指定された画像領域に応じて記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを表示する。
【0013】
本発明を適用した画像情報提供システムは、異なる2以上の撮影画角で撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成する撮像装置と、撮像装置により撮像された単位画像を撮影画角毎に階層化してサーバへ記録し、また撮像装置により生成された全体画像に基づき動画像を生成する制御機器と、少なくとも撮像装置から通信網を介して送信された動画像を表示するための表示手段と、表示手段に表示されている動画像においてユーザが画像領域を指定するための指定手段とを有し、指定手段により指定された画像領域に応じてサーバから単位画像を読み出し、その読み出した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを表示手段へ表示させる端末装置とを備える。
【0014】
また、本発明を適用したプログラムは、異なる2以上の撮影画角で撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成し、単位画像を撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、全体画像に基づき動画像を生成し、生成した動画像を表示し、表示した動画像に対して画像領域が指定された場合において、その指定された画像領域に応じて記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを表示することをコンピュータに実行させる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明を適用した監視システム1は、例えば図1に示すように、被写体を撮像して画像信号を生成するカメラユニット2と、音声信号を受信するマイク12と、カメラユニット2より伝送された画像信号に所定の処理を施す画像入出力部13と、マイク12より伝送された音声信号に所定の処理を施す音声入出力部14と、少なくとも画像入出力部13及び音声入出力部14に接続され、上記画像信号を処理するための演算処理部15と、演算処理部15に接続され、上記画像信号を記録するサーバ53と、ユーザが本システム1を制御するための操作部16と、演算処理部15に接続され、各種情報を表示するためのディスプレイ6と、他のユーザがアプリケーションを実行するための端末装置9と、端末装置9に接続される端末ディスプレイ10と、端末装置9に対して各種情報を送受信するためのネットワーク8とを備えている。
【0016】
カメラユニット2は、パンチルタ部3と、カメラ部4とが一体的に構成されてなる。パンチルタ部3は、例えばパン、チルトの2軸につき撮影方向を自在に変更するための回転台として構成される。
【0017】
カメラ部4は、パンチルタ部3を構成する回転台上に配設され、演算処理部15等による制御に応じて、撮影方向を水平方向或いは垂直方向に調整しつつ、被写体を撮像する。またこのカメラ部4は、演算処理部15等による制御に応じて、撮影画角を順次変更することにより、撮影倍率を拡大又は縮小して、被写体を撮像する。
【0018】
画像入出力部13、音声入出力部14、演算処理部15、サーバ53並びに操作部16は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)等の電子機器100により一体化して構成してもよい。この電子機器100によれば、カメラユニット2から伝送される画像信号を記録し、また記録した画像信号につきディスプレイ6を介してユーザに表示する。またこの電子機器100は、ユーザから所望の画像領域又は画像位置が指定された場合には、記録した画像信号の中から最適なものを選択してこれをディスプレイ6に表示するように制御する。この電子機器100は、このネットワーク8全体を制御するためのいわゆる中央制御装置としての役割も担い、他の端末装置9からの要求に応じて、画像や音声を送信する。
【0019】
ネットワーク8は、例えば電子機器100と電話回線を介して接続されるインターネット網を始め、TA/モデムと接続されるISDN(Integrated Services Digital Network)/B(broadband)−ISDN等のように、情報の双方向送受信を可能とした公衆通信網である。ちなみにこの監視システム1を、一定の狭いエリア内で運用する場合には、このネットワーク8を、LAN(Local Area Network)で構成してもよい。さらにこのネットワーク8は、静止画像に加えて動画像をも送信できるようにしてもよい。かかる場合には、インターネットプロトコル(IP)に基づき、例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)データを始めとする動画像がある一つのチャネルから継続的に送信され、静止画像データは別のチャネルから一定時間毎に送信されることになる。なお、このネットワーク8には、さらにネットワークサーバ18を接続してもよい。このネットワークサーバ18は、例えばインターネット情報を管理し、端末装置9による要求を受けて、自身に格納してある所定の情報を送信する。
【0020】
端末装置9は、各家庭や企業等に待機するユーザがネットワーク8を介して電子機器100から画像を取得し、所望の処理を実行するためのPCである。複数の端末装置9をネットワーク8に接続することにより、複数のユーザに対してこの監視システム1のアプリケーションを同時に提供することが可能となる。この端末装置9は、電子機器100から取得した画像を、端末ディスプレイ10に対して表示する。またこの端末装置9は、ユーザによる指定操作に応じて要求信号を生成し、これを電子機器100に対して送信する。なお端末装置9のブロック構成については、後述する電子機器100の構成を引用し、説明を省略する。
【0021】
次に、本発明を適用した監視システム1におけるカメラユニット2,電子機器100の構成について詳細に説明する。
【0022】
図2は、カメラユニット2,電子機器100の構成図である。この図2では、共通のコントローラバス21に対して、カメラユニット2並びに電子機器100の各構成要素が接続されている。
【0023】
カメラユニット2を構成するパンチルタ部3は、撮像方向を変更するための回転台を制御するTilt部3a、Pan部3bとを有する。また、カメラユニット2を構成するカメラ部4は、主としてレンズ部22の画角を変更するためのレンズ制御部23と、レンズ部22の光軸に直交する位置に配設される撮像部24と、撮像部24により生成された画像信号を画像入出力部13へ送信するためのIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1394インターフェース25と、カメラユニット2の現在位置を検出するためのGPS(Global Positioning System)受信部28と、GPS受信部28に装着されるメタデータ生成部29とを備えている。ちなみに、IEEE1394インターフェース25は、イーサネット(登録商標)に代替してもよい。
【0024】
また画像入出力部13は、IEEE1394インターフェース25に接続されるバッファメモリ51と、バッファメモリ51に接続されるエンコーダ52とを備えている。
【0025】
また演算処理部15は、サーバ53から読み出された画像を圧縮するための画像圧縮部54と、サーバ53及び画像圧縮部54に接続され、ディスプレイ6上に表示する画像を作り出すグラフィックコントローラ55と、コントローラバス21を介して各部を制御するためのCPU56と、I/Oポート58にそれぞれ接続されるメモリカード61並びに時計62とを備えている。
【0026】
また操作部16は、ディスプレイ6上に表示されている画像からユーザが所望の画像領域、画像位置を指定するためのキーボード59並びにマウス60を備えている。
【0027】
Tilt部3a並びにPan部3bは、CPU56からの駆動信号に基づき、回転台の駆動源として構成されているステッピングモータを回転させる。これにより回転台上に載置されてなるカメラ部4の撮影方向を水平方向、或いは垂直方向に変更することができる。
【0028】
レンズ制御部23は、CPU56からの駆動信号に基づき、レンズ部22に対して自動絞り制御動作や自動焦点制御動作を実行する。またこのレンズ制御部23は、かかる駆動信号に基づき、被写体に対する撮影画角を変更する。これにより、カメラ部4は、撮影倍率を順次調整して被写体を撮像することも可能となる。
【0029】
撮像部24は、例えばCCD(Charge Coupled Device )等の固体撮像素子により構成され、レンズ部22を介して入射される被写体像を撮像面上に結像させ、光電変換により画像信号を生成し、これをIEEE1394インターフェース25へ送信する。
【0030】
GPS受信部28は、GPSシステムにより送出される信号に基づき、カメラユニット2の設置場所や撮影方向を検出する。このGPS受信部28を設けることにより、特に複数のカメラユニット2を設置する場合において、双方の撮影方向を連動して制御することが可能となる。GPS受信部28からの出力信号は、メタデータ生成部29に供給され、GPSによる測位結果に基づく、緯度、経度、方位、高度等の位置情報、並びに時刻や各種パラメータ等からなるメタデータが生成される。メタデータ生成部29は、この生成した位置情報やメタデータをエンコーダ52へ供給する。なお本発明では、このGPS受信部28、メタデータ生成部29の構成を省略してもよい。
【0031】
バッファメモリ51は、CPU56からの制御信号に基づき、IEEE1394インターフェース25から供給される画像信号を一時的に格納する。このバッファメモリ51において一時的に格納された画像信号は、エンコーダ52に供給され、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)等の規格に基づいて圧縮符号化される。ちなみに、このエンコーダ52は、圧縮符号化する画像信号に対して、メタデータ生成部29から供給される位置情報やメタデータを付加してもよい。エンコーダ52は、圧縮符号化した画像信号をサーバ53或いは画像圧縮部54へ出力する。なお供給される画像信号につき、圧縮符号化を行わない場合には、このエンコーダ52における処理は省略される。
【0032】
サーバ53は、エンコーダ52から出力される画像信号を位置情報やメタデータと関連付けて順次記録する。ちなみに、このサーバ53は、例えばハードディスクや、着脱自在なディスク状記録媒体に代替してもよい。サーバ53に記録された画像信号は、CPU56による制御に基づき、画像圧縮部54やグラフィックコントローラ55へ読み出される。なおサーバ53に記録される画像信号をメモリカード61へ記録するように制御することにより、ユーザは、かかる撮像した画像を他のPCへ移し換えることも可能となる。また、このサーバ53に記録されている画像信号を上述したネットワークサーバ18に記録するように制御することにより、サーバ53をネットワークサーバ18に代替することも可能となる。
【0033】
画像圧縮部54は、サーバ53から読み出したJPEG形式の画像信号につき、それぞれ圧縮画像又はサムネイル画像を生成する。また、この画像圧縮部54は、CPU56による制御に従い、撮像した画像に基づいて、動画像を生成する。ちなみにこの動画像を生成する際の圧縮方法としては、例えばMPEG、Motion−JPEG、Motion−JPEG2000等に基づき実行してもよい。
【0034】
グラフィックコントローラ55は、サーバ53から読み出した画像信号、又は画像圧縮部54から出力される画像信号に基づき、ディスプレイ6への絵画処理を実行する。また、このグラフィックコントローラ55は、CPU56による制御に基づき、ディスプレイ6におけるコントラスト、輝度の制御を実行する。
【0035】
CPU56は、ユーザによりキーボード59やマウス60を介して画像領域、画像位置が指定された場合に、パンチルタ部3やレンズ制御部23を駆動するための駆動信号や、電子機器100内の各部を制御するための制御信号を、コントローラバス21を介して送信する。また、このCPU56は、端末装置9から所定の要求信号を受けて、サーバ53に記録されている最適な静止画像、動画像、或いは各種情報を選択し、これを当該端末装置9へ送信するように制御する。
【0036】
音声入出力部12は、マイク12から入力された音声信号を符号化する。この音声入出力部12により符号化された音声信号についても、上述の如く画像信号と同様にサーバ53へ供給され、記録されることになる。
【0037】
次に本発明を適用した監視システム1における撮像動作について説明をする。
【0038】
図3は、カメラユニット2により、黒枠で示される撮影範囲内を撮影画角uで撮像する場合について示している。撮影範囲を撮影画角uで全て撮像するためには、撮影方向を水平方向又は垂直方向へ順にシフトさせて撮像する必要がある。仮に撮影範囲のサイズが、任意の撮影画角uで撮像することにより得られるフレーム(以下、単位画像という。)のサイズのi×j倍で表せるときには、少なくともi×j通りの撮影方向を設定する必要がある。この撮影画角uで撮像したi×j個の単位画像を貼り合わせることにより撮影範囲全体を表した全体画像を合成することができる。
【0039】
ここで、撮影範囲の各単位画像の座標(M,N)を、水平方向につき、左端から順に1、2、・・M・、iとし、垂直方向につき上端から順に1、2、・・N・、jとしたとき、CPU56は、Tilt部3a並びにPan部3bに対して駆動信号を送信することにより、カメラ部4の撮影方向を、先ず左上に位置する座標(1,1)に合わせて撮像を実行させる。この座標(1,1)について撮像することにより生成された単位画像に基づく画像信号は、バッファメモリ51に一時的に格納され、エンコーダ52において、JPEG規格に基づいて圧縮符号化される。そしてこの画像信号は、GPS28から送信される撮影方向等を示す位置情報やメタデータが同時に付加され、サーバ53に記録される。
【0040】
同様にCPU56は、Tilt部3a並びにPan部3bに対して駆動信号を送信することにより、カメラ部4の撮影方向を、右側に1画枠分シフトさせて座標(2,1)に合わせて撮像を実行する。この座標(2,1)について撮像することにより生成された画像信号も同様にサーバ53へ記録される。CPU56による制御に基づき、カメラ部4は、撮影方向を座標(3,1)、(4,1)・・(i,1)と水平方向へ順次変更させて撮像を実行する。
【0041】
カメラ部4は、1列目の撮像を終了させた後、CPU56による制御に基づき、撮影方向を2列目の座標(1,2)に調整して撮像を実行し、その後、水平方向へ順次シフトさせながら撮像を実行する。かかる動作を繰り返して座標(i,j)まで撮像を終了させた時、サーバ53は、座標毎に撮像したi×j個の単位画像に基づく画像信号が記録されている状態になる。
【0042】
ちなみに、この撮像された各単位画像は、ディスプレイ6の表示画面のサイズに適合するように縮小される。この縮小された各単位画像は、グラフィックコントローラ15を経てディスプレイ6に表示される。サーバ53に記録されたi×j個の単位画像を全てディスプレイ6に表示させることにより、1枚の全体画像が合成されることになる。上述の撮像動作を一定の間隔で実行することにより、撮影範囲の最新の状況を示す全体画像を取得することが可能となる。
【0043】
図4は、撮像した3枚の単位画像を貼り合わせることにより合成した全体画像(パノラマ画像)に基づく動画像を、ディスプレイ6のLIVE画像表示部70に表示する例を示している。なお、この電子機器100は、LIVE画像表示部70に対して、全体画像を構成する各単位画像間の境界を表示させてもよいし、シームレスな全体画像のみを表示させてもよい。また電子機器100は、パノラマ状の全体画像の代替として、撮影範囲全体を捉えることができる撮影画角で撮影した1枚の全体画像を、このLIVE画像表示部70に表示させてもよい。
【0044】
即ち、ユーザは、このLIVE画像表示部70に表示されている動画像を視認することにより、撮影範囲全体の状況をリアルタイムに確認することが可能となる。
【0045】
ちなみに表示画面45には、単位画像を拡大した拡大画像を表示するための拡大画像表示部71がさらに設けられている。この拡大画像表示部71は、撮影範囲全体を示す全体画像を構成する単位画像のうち、ユーザにより指定された一の単位画像を拡大した静止画像を表示する。
【0046】
また表示画面45には、拡大画像表示部71に表示されている単位画像につき、撮影倍率を拡大、縮小するためのZOOMボタン73が表示される。また、この表示画面45には、LIVE画像表示部70に動画を表示させるためのLIVEボタン74、各種モードの設定やサーバに対して所望のアドレスに単位画像に基づく画像信号を記録させるための設定ボタン76等も表示される。
【0047】
また、ユーザは、LIVE画像表示部70や拡大画像表示部71に対して、キーボード59やマウス60を用いて、所望の画像領域、画像位置を指定することができる。なお、各表示部70,71には、マウス60等の動きに連動させて上述の指定操作を実行するための照準線やポインタをさらに表示させてもよい。
【0048】
次に、本発明を適用した撮像装置において、異なる2以上の撮影画角で画像を撮像する場合につき説明をする。
【0049】
カメラユニット2は、図5に示すように、黒枠で示される同一の撮影範囲につき、異なる2以上の撮影画角でそれぞれ撮影方向を制御することにより撮像を実行する。撮像により得られる単位画像を撮影画角毎に合成することにより、全体画像と同一内容の単位画像の集合を図5に示すように幾層にも亘って作成することができる。以下、各撮影画角に応じた単位画像の集合をLayerという。Layerの番号は、撮影画角の大きい順からn、n+1、n+2、・・、と増加するものとする。すなわち撮影画角の大きいLayernでは、撮影画角の小さいLayern+1と比較して、少ない単位画像数で全体画像を合成することができる。ちなみに、単位画像のサイズ、画素数は各Layer間において同等である。
【0050】
図6は、Layerの倍率を順に1、2、4、8倍に設定して撮像する例を示している。図6は、図5で示すような各Layerを水平方向又は垂直方向から表示したものであり、倍率1倍のLayer1は、1枚の単位画像で構成され、倍率2倍のLayer2は、2×2枚の単位画像で構成され、また倍率4倍のLayer3は、4×4枚の単位画像で構成され、倍率8倍のLayer4は8×8枚の単位画像で構成される。
【0051】
なおカメラ部4は、各Layerについて、図7に示すように互いに重複領域が生じるように撮影方向を制御することにより撮像を実行してもよい。即ち、互いに隣接する単位画像の画像中心の間隔を狭く設定することにより、拡大画像表示部70に表示される拡大画像を細かいピッチでシフトさせることができる。
【0052】
図8は、上述の撮影倍率からなる各Layerにつき、単位画像を撮像する手順を示している。先ずステップS11において、CPU56は、レンズ制御部23に対して駆動信号を送信することにより、カメラ部4の撮影画角を倍率1倍に相当するu1に調整し、撮影方向を撮影範囲の中心位置に合わせる。次にステップS12へ移行し、カメラ部4は、かかる撮影画角u1で、撮影範囲全体を表示することができる1枚の全体画像を撮像する。この撮像された全体画像に基づく画像信号は、Layer1として順次サーバ53へ記録されることになる。
【0053】
次にカメラ部4は、CPU56による制御に基づき、撮影画角を倍率2倍に相当するu2に調整する(ステップS13)。またカメラ部4は、ステップS14において、CPU56による制御に基づき、撮影方向を、撮影範囲左上に位置する座標(1,1)に合わせて撮像を実行する。カメラ部4は、撮影方向を順次1画枠分毎にシフトさせて、Layer2を構成する全ての単位画像につき撮像を実行する。撮像された単位画像に基づく画像信号は、Layer2として順次サーバ53へ記録される。
【0054】
同様にカメラ部4は、撮影画角を倍率4倍に相当するu3、また倍率8倍に相当するu4に調整して、撮影方向を順次シフトさせて撮像を実行する。得られた単位画像に基づく画像信号は、Layer3、Layer4として順次サーバ53に記録され、最終的には、各Layerを構成する画像が全てサーバ53に記録されている状態となる。
【0055】
次に、このサーバ53内に階層化して記録されている各画像信号のうち、Layer1を構成する全体画像に基づく画像信号が最初に読み出されて動画が生成され、グラフィックコントローラ55を経てディスプレイ6等上のLIVE画像表示部70に表示される。ユーザは、このLIVE画像表示部70に表示されている全体画像の動画において、所望の画像領域につき拡大表示を望む場合には、上述の如くマウス60等を用いて当該画像領域を指定することができる。
【0056】
図9は、かかるユーザによる指定操作を受けて拡大画像を表示するまでの手順を示している。
【0057】
先ずステップS21においてユーザによる画像領域の指定を受けた場合には、ステップS22へ移行し、CPU56は、例えば図10に示すように、ユーザにより指定された画像領域30のサイズqと、Layer1における全体画像の画サイズyとの比を求める。
【0058】
次にステップS23へ移行し、CPU56は、サーバ53に階層化して記録されている各Layerから一のLayerを選択する。このステップS23におけるLayerの選択は、ステップS22において演算したサイズ比から倍率kを計算し、かかる倍率kに最も近い撮影倍率のLayerを選択する。例えば、qとyとの比が、1:2.3である場合、倍率kは2.3となり、かかる倍率kに最も近い撮影倍率で撮像されたLayerは、Layer2であるため、これを選択することになる。すなわち、このステップS23において、CPU56は、指定された画像領域30のサイズに応じて最も適切なLayerを選択する。
【0059】
次にステップS24へ移行し、CPU56は、ユーザにより指定された画像領域に応じて、Layer2を構成する単位画像から最適なものを選択する。Layer2を構成する単位画像の座標は、図10に示すように(1,1)、(2,1)、(1,2)、(2,2)の4つである。このうち、Layer1において指定された画像領域30に示される画像は、このLayer2における画像領域31に示される画像に相当する。このため、CPU56は、Layer2を構成する単位画像のうち、画像領域31が存在する座標(1,2)に位置する単位画像を選択し、これをサーバ53から読み出す。なおCPU56は、ステップS23を省略して、ステップS22において求めたサイズ比から、最適な単位画像を直接選択してもよい。
【0060】
次にステップS25へ移行し、CPU56は、選択した座標(1,2)の単位画像につき、図11に示すように画像領域31を含む選択領域42を抽出する。またCPU56は、この抽出した選択領域42につき、拡大画像表示部71のサイズに合うように例えばデジタルズームを利用して拡大処理を実行する。
【0061】
以上の操作を実行することにより、ユーザから指定された画像領域を拡大画像表示部71に拡大表示させることができる。
【0062】
なお、図10に示すようにLayer1を構成する全体画像と、倍率が2倍であるLayer2を構成する単位画像の画素数、サイズは同等であり、同じ画像領域を示している画像領域30と画像領域31では、画像領域31の方が多くの画素により構成されている。このため、指定された画像領域30のサイズに応じて、最適なLayerを選択し、かかるLayerにある一の単位画像から選択領域42を抽出することにより、高画質な拡大画像を生成することができる。上述した例においても、Layer2に基づいて拡大処理を実行することにより、Layer1に基づいて拡大処理を実行する場合と比較して、ディジタルズームに依存せずにより高画質の拡大画像が生成されることになる。
【0063】
ちなみに、Layer数を増やすことにより、隣接するLayerの倍率差を小さくすることができるため、ユーザにより指定される画像領域に対して、より適切な単位画像を選択することができ、拡大画像の鮮明度をさらに向上させることができる。
【0064】
また本発明では、同一の撮影範囲を異なる2以上の撮影画角でそれぞれ撮影方向を制御することにより撮像して画像信号を生成し、生成した画像信号に基づき、全体画像或いは単位画像を、撮影画角毎に階層化してサーバ53へ予め記録しておく。そして動画像化された全体画像につき指定された画像領域に応じてサーバ53から最適な単位画像を選択し、当該選択した単位画像に基づき拡大画像を生成してこれを表示する。
【0065】
このため、本発明では、LIVE画像表示部70において、Layer1を構成する1枚の拡大画像を動画表示すれば足り、また拡大画像表示部71に表示される拡大画像は、あくまで一枚の単位画像を拡大、縮小して生成されるため、単位画像を互いに貼り合わせてパノラマ状の拡大画像を合成する必要はなくなる。従って、単位画像同士を連結することにより生ずる境界が拡大画像表示部71において表示されることなく、拡大画像の鮮明度をさらに向上させることができる。またシームレスな拡大画像を生成するための煩雑な処理を省略することも可能となり、さらに、パノラマ画像全体を合成するために必要となるメモリを他の用途に有効活用することができるため、コストパフォーマンスに優れたアプリケーションを提供することも可能となる。
【0066】
また、本発明では、ユーザから所望の画像領域が指定された場合に、既に記録してある単位画像を拡大すれば足りるため拡大画像を迅速に提供することができ、その都度カメラ部4を制御して画像を撮像する必要がなくなり、労力の軽減を図ることもできる。
【0067】
さらに、本発明を適用した監視システム1を、撮像した画像を動画する監視システムとして適用する場合において、特にユーザが所望の画像領域を拡大して内容の確認を望む場合に、動画像をそのまま拡大することなく、別途サーバ53に蓄積した単位画像に基づいて高精細な拡大画像を生成することができるため、監視の精度を向上させることができる。
【0068】
特に、ユーザは、1台のカメラ部4並びに電子機器100により、表示画面45上においてLIVE画像表示部70を介して、リアルタイムに表示される動画像による臨場感を味わうことができ、また拡大画像表示部71を介して、高精細な拡大画像に基づく高精度な監視を実現することができる。
【0069】
また、ユーザがLIVE画像表示部70において人が大勢移動している画像を視認しながら、所望の被写体につき、より詳細な監視を行う場合には、この監視システム1では、当該被写体を撮像した撮影画角の小さい単位画像をサーバ53から読み出して、これを拡大画像表示部71へ表示することができる。これにより、ユーザは、かかる所望の被写体につき、より詳細かつ高精細な画像を介して監視を行うことができる。特にこの読み出した単位画像は、予めサーバ53に記録されているため、移動する人が表示されていない場合もあり、被写体のみ表示されている拡大画像を得ることができる場合もある。このとき、高精細な拡大画像につき、プライバシーに関する部分等を遮蔽するようにしてもよい。
【0070】
なお、この拡大画像を生成して閲覧させるまでの手順は、以下の図12に示すフローチャートに基づいて実行してもよい。
【0071】
ユーザにより撮像する画像の閲覧が実行された場合において、先ずステップS31へ移行し、CPU56は、現在、LIVE画像表示部70において動画像が表示されているか判別する。その結果、かかるLIVE画像表示部70に動画像が表示されている場合には、ステップS32へ移行し、かかる動画像が表示されていない場合には、ステップS33へ移行する。
【0072】
ステップS32において、CPU56は、画像圧縮部54を制御することにより、撮像した全体画像に基づいて順次動画像を生成し、或いはこれを更新する。そして、CPU56は、この生成した動画像を順次ディスプレイ6へ表示させた後、ステップS34へ移行する。
【0073】
ステップS33へ移行した場合おいて、CPU56は、以前取得した単位画像又は全体画像をサーバ53から読み出してディスプレイ6へ表示するように制御し、或いはそのサーバ53から読み出した単位画像又は全体画像に基づき動画像を生成するように制御し、ステップS34へ移行する。
【0074】
ステップS34において、CPU56は、ユーザよりLIVE画像表示部70において画像領域が指定されたか、或いは閲覧終了のコマンドが入力されたか識別する。その結果画像領域の指定がなされた場合には、ステップS35へ移行し、閲覧処理を終了する。また、閲覧終了のコマンドが入力された場合には、ステップS36へ移行する。また、画像領域の指定がなされず、かつ閲覧終了のコマンドが入力されなかった場合には、再びステップS31へ移行し、現在におけるLIVE画像表示部70の表示状態を判別する。
【0075】
ステップS35へ移行した場合には、CPU56は、図9に示すように、指定された画像領域に基づいて拡大画像を生成し、これを拡大画像表示部71へ表示するように制御し、ステップS37へ移行する。
【0076】
ステップS37において、CPU56は、ユーザによりLIVEボタン74が押圧入力されたか否か識別する。その結果、かかるLIVEボタン74が押圧入力された場合には、ステップS38へ移行する。一方、LIVEボタン74が押圧入力されなかった場合には、再びステップS31へ移行し、現在におけるLIVE画像表示部70の表示状態を判別する。
【0077】
ステップS38に移行した場合には、全体画像表示部70に表示される全体画像を動画像とするモードに切り替えた上で、再びステップS31へ戻ることになる。
【0078】
なお、本発明では、最も近い撮影倍率のLayerを選択する場合に限定されるものではなく、他のいかなる方法でLayerを選択してもよい。
【0079】
本発明に係る監視システム1では、端末装置9のユーザに対して、全体画像を動画像化してこれを送信し、また指定された画像領域に応じて、端末装置9のユーザに拡大画像を送信することができる。即ち、本発明を適用した監視システム1では、電子機器100を操作するユーザに加えて、ネットワーク8に接続されている端末装置9を操作するユーザに対しても、適切な単位画像を選択し、これを送信することができる。また、ネットワーク8に対して複数の端末装置9を接続することにより、複数のユーザに対して同時に各単位画像を送信することも可能となる。
【0080】
なお、本発明は、上述した処理をコンピュータに実行させるためのプログラムや、かかるプログラムが記録された記録媒体に適用してもよいことは勿論である。
【0081】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明では、異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成して、これを撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、また全体画像に基づき生成した動画像を表示し、表示した動画像に対して画像領域が指定された場合に、その指定された画像領域に応じて記録媒体から単位画像を選択して拡大画像を生成し、これを表示する。
【0082】
これにより、本発明を適用した撮像装置及び方法では、精細な画質を維持しつつ、複数のユーザが所望の画像領域につき拡大、縮小することができ、さらには、表示されている動画像から所望の画像領域を拡大表示する場合においても、より高精細な拡大画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した監視システムの構成を示す図である。
【図2】カメラユニット,電子機器のブロック構成図である。
【図3】カメラユニットにより、黒枠で示される撮影範囲内を撮影画角uで撮像する場合について説明するための図である。
【図4】ディスプレイ上の表示画面の構成例を示す図である。
【図5】同一の撮影範囲につき、異なる2以上の撮影画角でそれぞれ撮影方向を制御することにより撮像を実行する例を示す図である。
【図6】Layerの倍率を順に1、2、4、8倍に設定して撮像する例を示す図である。
【図7】互いに重複領域が生じるように撮影方向を制御することにより撮像を実行する例を示す図である。
【図8】各Layerにつき、単位画像を撮像する手順を示すフローチャートである。
【図9】ユーザによる指定操作を受けて拡大画像を表示するまでの手順を示すフローチャートである。
【図10】階層化して記録されている各Layerから一のLayerを選択する例を示す図である。
【図11】抽出した選択領域につき拡大処理を実行する例を示す図である。
【図12】拡大画像を生成して閲覧させるまでの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 監視システム、2 カメラユニット、3 パンチルタ部、4 カメラ部、6 ディスプレイ、8 ネットワーク、9 ユーザ端末、10 端末ディスプレイ、11 ネットワークサーバ、21 コントローラバス、22 レンズ部、23 レンズ制御部、24 撮像部、25 IEEE1394インターフェース、28 GPS受信部、29 メタデータ生成部、51 バッファメモリ、52 エンコーダ、53 サーバ、54 画像圧縮部、55 グラフィックコントローラ、56 CPU、58 I/Oポート、59 キーボード、60 マウス、61 メモリカード、62 時計、100 電子機器
Claims (4)
- 異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり上記撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成する撮像手段と、
上記単位画像を上記撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録する記録手段と、
上記全体画像に基づき動画像を生成する動画像生成手段と、
上記動画像生成手段により生成された動画像を表示するための動画像表示手段と、
上記単位画像を拡大した拡大画像を表示する拡大画像表示手段と、
上記動画像表示手段に表示されている動画像において、ユーザが画像領域を指定するための指定手段と、
上記指定手段により指定された画像領域に応じて、上記記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像に基づき上記拡大画像を生成し、これを上記拡大画像表示手段へ出力する制御手段とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり上記撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成し、
上記単位画像を上記撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、
上記全体画像に基づき動画像を生成し、
上記生成した動画像を表示し、
表示した動画像に対して画像領域が指定された場合において、その指定された画像領域に応じて上記記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを表示すること
を特徴とする撮像方法。 - 異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり上記撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成する撮像装置と、
上記撮像装置により撮像された単位画像を上記撮影画角毎に階層化してサーバへ記録し、また上記撮像装置により生成された全体画像に基づき動画像を生成する制御機器と、
少なくとも上記撮像装置から通信網を介して送信された動画像を表示するための表示手段と、上記表示手段に表示されている動画像においてユーザが画像領域を指定するための指定手段とを有し、上記指定手段により指定された画像領域に応じて上記サーバから単位画像を読み出し、その読み出した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを上記表示手段へ表示させる端末装置とを備えること
を特徴とする画像情報提供システム。 - 異なる2以上の撮影画角で、撮影方向を順次変化させて撮影範囲を撮像することにより、複数の単位画像からなり上記撮影範囲全体を示す全体画像を所定の時間間隔で生成し、
上記単位画像を上記撮影画角毎に階層化して記録媒体へ記録し、
上記全体画像に基づき動画像を生成し、
上記生成した動画像を表示し、
表示した動画像に対して画像領域が指定された場合において、その指定された画像領域に応じて上記記録媒体から単位画像を選択し、当該選択した単位画像を拡大した拡大画像を生成して、これを表示することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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