JP2005142683A - カメラ制御装置およびカメラ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面／背面を撮影できるカメラを自動的に選択し、また、複数の撮影対象を撮影すること。
【解決手段】 映像分析部１０３は、複数のカメラ１１０−１〜１１０−ｎで撮影された映像中の撮影対象の移動方向を算出すると共に、撮影対象が撮影区域のどこにいるかを算出する。制御カメラ選択部１０４は、映像分析部１０３から通知された情報に基づいて、撮影対象を正面から撮影することが可能なカメラを選択し、制御すべきカメラがどれなのか、また撮影対象の現在位置に関する情報をカメラ制御信号生成部１０５に伝える。カメラ制御信号生成部１０５は、選択されたカメラを制御する制御信号を生成し、カメラ制御信号送信部１０６、ネットワーク１２０を介して送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のカメラを制御するカメラ制御装置およびカメラ制御方法に関する。

近年、治安の悪化に伴い、犯罪の未然防止や犯罪発生時の証拠映像の記録を目的として、複数のカメラを使って商店街、街頭等といった特定区域を監視する地域コミュニティが増えている。このように複数のカメラを使って不審人物等の監視対象を撮影、追跡する場合、通常監視者は複数のカメラから一台を選択して、このカメラに対し上下左右等の撮影方向の指示やズーム倍率等を指示する制御を行う。

しかし、複数設置されたカメラを一台ずつ制御することは監視者にとって負担がかかる作業であるため、少ない操作で複数のカメラを同時に制御することができる従来技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。

図１６は、この従来技術を説明するための図である。

この従来技術は、撮影姿勢を外部から制御可能な複数のカメラ（１−１〜１−４）からなるカメラシステムに関するものである。オペレータ１−１１は、カメラ１−１〜１−４の中から１つのカメラを選択して、手動制御により撮影対象の撮影および位置計測を行う。位置計測は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を利用して行われる。そして、選択されたカメラは、その対象の位置情報を残りのカメラに送信して、それらを制御することにより、複数のカメラが同時に同一の対象を撮影することができる。
特開２００１−２５００３号公報（第１２頁、第１図）

しかしながら、例えば、従来技術を監視システムに適用した場合、人物等のように正面／背面が存在する監視対象の正面／背面を撮影するためには、オペレータがカメラの配置状況を把握した上で監視対象の正面／背面を撮影可能なカメラを選択し、このカメラを手動で操作する必要があり、操作が煩雑でオペレータに負担がかかるという問題がある。

また、従来技術では、複数の撮影対象が存在する場合に、全てのカメラが１つの撮影対象に追従してしまうので他の撮影対象を撮影できないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面／背面を撮影できるカメラを自動的に選択することができ、また、複数の撮影対象を撮影することができるカメラ制御装置およびカメラ制御方法を提供することを目的とする。

本発明のカメラ制御装置は、複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御装置であって、撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置および前記撮影対象の移動方向を検出する検出手段と、前記撮影対象の現在の位置および移動方向を前記複数のカメラの配置に照らし合わせ、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定する特定手段と、前記特定手段によって特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる制御手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、複数のカメラが配置されている場合でも、撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定することにより、この特定されたカメラに重点に置いて撮影を行うことができるので、撮影対象を追尾しやすくなる。また、この特定されたカメラにより撮影された映像は画像変化量の少ないデータであるので、通信データ量（トラフィック）を削減することができる。

本発明のカメラ制御装置は、上記の構成において、前記撮影対象のうち、前記主のカメラによって撮影される範囲を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラを前記従のカメラとして選択する選択手段と、をさらに具備する構成を採る。

この構成によれば、撮影対象を死角なく（全方位から）撮影するために必要なカメラを選択することができるため、必要最低限の数のカメラにより撮影を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、複数設置されたカメラの中から撮影対象の正面／背面を撮影できるカメラを自動的に選択することができ、また、複数の撮影対象を撮影することができる。

本発明の骨子は、撮影対象の現在の位置と移動方向を示すベクトルと複数のカメラの幾何学的配置とに基づいて、撮影対象の移動方向の延長上に位置するカメラを特定し、このカメラを基準として撮影対象の撮影を行うことである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、本発明に係るカメラ制御装置が監視システムに適用される場合を例にとって説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る監視システムは、複数のカメラ１１０−１〜１１０−ｎ、ＬＡＮ、インターネット等のネットワーク１２０、カメラ１１０−１〜１１０−ｎを制御する信号を送信するカメラ制御装置１００、およびカメラ制御装置１００が受信した複数の映像もしくはカメラ１１０−１〜１１０−ｎの撮影方向を表示するディスプレイ（映像表示装置）１３０から構成される。また、カメラ制御装置１００は、映像受信部１０１、映像表示部１０２、映像分析部１０３、制御カメラ選択部１０４、カメラ制御信号生成部１０５、およびカメラ制御信号送信部１０６を有する。

カメラ制御装置１００の各部は以下の動作を行う。

映像受信部１０１は、複数のカメラ１１０−１〜１１０−ｎで撮影された映像をネットワーク１２０を介して受信し、この映像データを映像表示部１０２に出力する。映像表示部１０２は、映像受信部１０１で受信された映像をディスプレイ１３０に表示する。

映像分析部１０３は、映像受信部１０１で受信された映像の中に撮影（監視）対象となる人物が映っているか否かを判別し、撮影対象となる人物が映っていた場合にはこの人物の移動方向を算出する。撮影対象の検出は、背景差分を用いて、映像内の動いた部分を抽出することにより行う。なお、監視者が映像画面を閲覧中に正面を閲覧したい撮影対象を発見した際に、カメラ制御装置１００に接続されたマウス等の入力装置を用いて画面上で撮影対象を指示しても構わない。映像分析部１０３は、撮影対象の検出結果から撮影対象が監視区域のどこにいるか（位置情報）をカメラの撮影方向およびカメラ映像上の撮影対象の位置から算出する。このとき、三次元空間中においてカメラの位置、姿勢、画角等を表すカメラパラメータを算出可能なカメラキャリブレーションと呼ばれる手法を使用する。

制御カメラ選択部１０４は、映像分析部１０３が判別した撮影対象を正面から撮影することが可能なカメラをカメラ１１０−１〜１１０−ｎの中から選択する。この選択方法については後ほど詳述する。そして、制御カメラ選択部１０４は、選択されたカメラを実際に制御するために、設置されたカメラのうち制御すべきカメラがどれなのか、また撮影対象の現在位置（カメラが向くべき方向）に関する情報をカメラ制御信号生成部１０５に伝える。

カメラ制御信号生成部１０５は、映像分析部１０３が判別した撮影対象を制御カメラ選択部１０４によって選択されたカメラが撮影できるように、このカメラの撮影方向を制御するための制御信号を生成する。カメラ制御信号送信部１０６は、カメラ制御信号生成部１０５が生成した制御信号をネットワーク１２０を介し、このネットワークに接続されているカメラ１１０−１〜１１０−ｎに送信する。カメラ１１０−１〜１１０−ｎは、制御信号を受信し、制御信号に従って回転し、撮影対象を撮影する。

図２は、ディスプレイ１３０の画面３００に表示される映像の一例を示す図である。ここでは、４台のカメラが設置されているとする。

映像表示部１０２は、４台のカメラで撮影された映像をウィンドウ３０１、３０２、３０３、および３０４に表示する。ここで、映像は全てが表示されるようにウィンドウサイズに合わせて変換される。また、ウィンドウ３０５には、４台のカメラの撮影方向が表示される。また、別の表示モードでは、４台のカメラのうち、撮影対象を正面から撮影したカメラの映像のみが画面３００全体に拡大して表示される。

図３は、カメラ映像上の座標から三次元ワールド座標系への投影を概念的に示す図である。

映像分析部１０３は、カメラ４０１の前述のカメラパラメータを把握することにより、カメラ結像面４０２における撮影対象位置４０３から、三次元ワールド座標における撮影対象の位置４０４を算出する。この手法は、例えば、書籍「三次元計測（井口征士、佐藤宏介共著；昭晃堂）」（第９１−９９頁）において説明されている。本手法を用いて、一定時間毎に撮影対象の検出および三次元ワールド座標投影を行い、連続して撮影対象が検出された場合に、最新の検出結果の三次元ワールド座標投影結果と、過去の検出結果の三次元ワールド座標投影結果とを参照することで、人物の移動方向を把握することが可能となる。制御カメラ選択部１０４は、撮影対象の移動方向を取得すると、撮影対象の移動方向とカメラの設置位置とから、撮影対象を正面から撮影可能なカメラを選択することができる。

次いで、制御カメラ選択部１０４が制御対象のカメラを選択する手順および方法について、図４〜図６を用いて説明する。

図４は、上記の例において、監視区域を上方から見た場合のカメラ４台と撮影対象の位置および撮影対象の移動方向を座標平面上に示す図である。

この図において、撮影対象５０５の現在の位置（４０，５０）および過去の位置（５０，８０）を線分Ｌ０で結合する。また、撮影対象５０５の現在の位置（４０，５０）と設置された４台のカメラ（５０１〜５０４）の位置とをそれぞれ線分Ｌ１〜４で結合する。例えば、人物等の撮影対象５０５が必ず正面を向いていると仮定すると、線分Ｌ０と線分Ｌ１〜４のいずれか１つとなす角度（θ１〜４のいずれか１つ）が１８０度となる場合に、その線分に対応するカメラが撮影対象の正面を撮影できるカメラと特定することができる。また、線分Ｌ０と線分Ｌ１〜４のいずれか１つとなす角度が０度に近づく程、その線分に対応するカメラが撮影対象の背面を撮影するものと判断することができる。制御カメラ選択部１０４は、このようにして撮影対象の正面を撮影可能なカメラを１台選択する。

図５は、図４から撮影対象５０５およびカメラ５０３だけを取り出して表した図である。

この図に示すように、撮影対象５０５の現在の位置からカメラ５０３へ引いたベクトルをベクトルａと、撮影対象５０５の現在の位置から過去の位置へ引いたベクトルをベクトルｂと、ベクトルａとベクトルｂとのなす角をθ３とすると、ベクトルの内積の定義から

と表すことができる。制御カメラ選択部１０４は、（式１）を用いて、図４における線分Ｌ０と線分Ｌ１〜４とがそれぞれなす角度θ１〜４を計算し、最大の角度をなすカメラ、すなわち最も１８０度に近い角度をなすカメラを撮影対象の正面を撮影するカメラとして選択する。

図６は、制御カメラ選択部１０４が制御対象のカメラを選択する手順を示したフロー図である。

制御カメラ選択部１０４は、複数存在するカメラの中から特定の１台をまず選択する（ＳＴ７０１０）。制御カメラ選択部１０４は、ＳＴ７０１０で選択したカメラの監視空間内における設置位置を調べ、また、映像分析部１０３から通知される撮影対象の現在および過去の位置に基づいて、線分Ｌ０と線分Ｌ１〜４とがそれぞれなす角度、すなわちカメラと撮影対象の現在および過去の位置とがなす角を計算する（ＳＴ７０２０）。

ここで、図４に示すように、撮影対象５０５が（５０，８０）の位置から（４０，５０）の位置に移動したと映像分析部１０３が分析したとする。このとき、制御カメラ選択部１０４は、ＳＴ７０１０においてカメラ５０１をまず選択したとすると、（式１）を用いてカメラ５０１と撮影対象５０５の現在および過去の位置とがなす角を計算する。カメラ５０１と撮影対象５０５の現在位置を結ぶベクトルは（−４０，５０）と表現でき、また撮影対象５０５の現在の位置と過去の位置とを結ぶベクトルは（１０，３０）と表現できる。これにより、カメラ５０１と撮影対象の現在および過去の位置がなす角θ１の余弦ｃｏｓθ１は、

で表され、角度θ１は、

により計算することができる。

制御カメラ選択部１０４は、カメラ５０１について上記の計算が完了したら、全てのカメラに対して上記の計算が完了したか否かを調べる（ＳＴ７０３０）。設置された全てのカメラに対して上記の計算が終了していない場合は、残りのカメラに対しても上記と同様の計算を繰り返し行う。上記の例では、カメラは５０１の他に５０２〜５０４が存在するので、カメラ５０２〜５０４についてもカメラ５０１と同様の計算を行う。

なお、ここに示した例では、カメラ５０２の設置位置は（１００，１００）、カメラ５０３の設置位置は（０，０）、カメラ５０４の設置位置は（１００，０）であるので、カメラ５０２〜５０４と撮影対象の現在および過去の位置とのなす角θ２〜θ４の角度はそれぞれ約３１.８°、１５９.７°、１１１.４°となる。

制御カメラ選択部１０４は、設置したすべてのカメラと撮影対象の現在および過去の位置とがなす角の計算が完了すると、どの角度が最大であるか比較を行い、最大の角をなすカメラを、人物を正面から撮影するために制御するカメラとして決定（選択）する（ＳＴ７０４０）。ここに示した例では、θ３が最大であるため、制御カメラ選択部１０４は、カメラ５０３を、撮影対象の正面を撮影するカメラとして選択する。

以上、制御カメラ選択部１０４が制御対象のカメラを選択する手順および方法について説明した。

このように、本実施の形態によれば、映像分析部１０３が撮影対象の現在の位置および移動方向を算出し、制御カメラ選択部１０４が映像分析部１０３から通知された撮影対象の現在の位置および移動方向を複数のカメラの幾何学的な配置状況と照らし合わせ、撮影対象の移動方向に（もしくはその近傍に）位置すると考えられるカメラを特定する。すなわち、撮影対象の現在の位置と移動方向を示すベクトルと複数のカメラの幾何学的配置とに基づいて、撮影対象の移動方向に（実質的に）位置するカメラを特定する。そして、この特定されたカメラに重点に置いて撮影対象の撮影を行う。

カメラは撮影可能範囲（撮影可能な角度）が固定されているので、撮影対象がカメラに対し縦に移動（カメラに向かってくるか離れていくか）している場合には撮影対象を追尾しやすいという特性があるが、逆に、撮影対象がカメラに対し横に移動する場合には追尾しにくいという特性がある。そのため、本実施の形態によれば、複数のカメラが配置されている場合でも、撮影対象の移動方向に位置するカメラを特定し、このカメラを用いて撮影を行うので、撮影対象を追尾しやすいという特徴がある。また、このカメラにより撮影された映像は画像変化量の少ないデータとなっているので、ネットワーク１２０を経由して通信されるデータ量（トラフィック）を削減することができる。

また、以上の構成において、制御カメラ選択部１０４によって撮影対象の移動方向に位置すると特定されたカメラは、撮影対象の正面に位置する（撮影対象を正面から撮影することができる）カメラと推測することができる。

撮影対象の正面を推測して撮影に使用するカメラを特定することは、監視システムにおいて特に大きな意義がある。すなわち、本実施の形態を監視システムに適用することにより、監視データとして最も重要と考えられる不審人物の顔等を重点的に撮影することが可能となる。また、撮影対象の正面の推定は自動的に行われるので、監視者に負担をかけることがない。さらに、不審人物の顔等が識別できる正面の映像は高解像度で撮影し、他の方向から撮影される映像は低解像度で撮影するというような使い分けをすることにより、監視データのデータ量を削減することができる。

さらに、ネットワーク１２０を経由して通信されるデータ量または監視データをメモリに記録する際のデータ量を削減するために、監視に使用するカメラの数を最小限に抑える場合でも、正面のカメラをまず使用して監視を行うことにより、データ量を削減しつつも不審人物の顔等を認識できるデータを確実に記録することができる。また、上記のように、設置されている複数のカメラのうち、１つの監視対象に対し使用するカメラの数を限定することにより、使用されないカメラが出てくるので、これらのカメラを新たに現れた別の監視対象に対し割り当てることも可能となる。すなわち、複数の監視対象を監視することができるようになる。なお、使用するカメラの数を限定する場合に、複数存在するカメラのうち、どのカメラから優先的に使用していくかについては、後述の実施の形態２にその選択方法の一例を示す。

なお、本実施の形態では、複数のカメラが設置してある区域を鉛直方向から見た場合を例にとって説明したが、これらのカメラを捉える方向はカメラの設置位置の相関関係によって垂直・平行・斜め等様々であって、例えば、階段を上り下りする人物のように上下への移動を行う撮影対象の正面を撮影可能なカメラを制御カメラ選択部１０４が選択するとてした場合、撮影区域を地面に対し平行又は斜めに見ることで、撮影対象の移動方向とカメラの設置位置から、撮影対象の正面を捉えるカメラを選択することが可能となる。

また、本実施の形態では、図７に示すように、制御カメラ選択部１０４と映像表示部１０２とを接続し、制御カメラ選択部１０４のカメラ選択結果を映像表示部１０２に出力するようにしても構わない。これにより、例えば、制御するカメラ映像のみ拡大表示を行う等、カメラ選択結果にあわせて画面表示を変更することも可能となり、上記の効果以外に映像閲覧者がどのカメラが制御されたかが把握しやすくなるという効果が生じる。

さらに、本実施の形態では、映像分析部１０３が、図４に示すように設置された駆動式カメラ映像から撮影対象の検出を行う処理を行っている場合を例にとって説明したが、例えば、図８に示すように、駆動式カメラ５０１〜５０４とは別に、撮影エリア全景を撮影することが可能な固定カメラ９０１を設置しておき、映像分析部１０３は、固定カメラ９０１の映像に対してのみ撮影対象の検出処理を行い、撮影対象が検出されたら三次元ワールド座標に投影し、その結果得られる撮影対象の三次元ワールド座標および移動方向を制御カメラ選択部１０４に出力する方法でもかまわない。

また、本実施の形態では、映像分析部１０３は、カメラキャリブレーション手法を用いて撮影対象の３次元ワールド座標を検出しているが、例えば、画像処理技術のような手法を用いて撮影対象の位置を算出する等、撮影対象の位置または移動方向の算出が可能であればその方法は限定しない。

また、本実施の形態では、制御カメラ選択部１０４が、制御対象のカメラと撮影対象の現在位置（カメラが向くべき方向）とに関する情報をカメラ制御信号生成部１０５に通知し、カメラ制御信号生成部１０５が、各カメラを制御する制御信号を生成することにより、選択されたカメラが制御される場合を例にとって説明したが、カメラ制御装置１００が制御対象のカメラと撮影対象の現在位置とに関する情報を直接各カメラに通知し、各カメラがこの情報に基づいて向き等を制御しても構わない。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図１に示した監視システムと同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の特徴は、カメラ制御装置２００が死角撮影カメラ選択部２０１を有することである。この死角撮影カメラ選択部２０１は、撮影対象を撮影する際に、制御カメラ選択部１０４が選択したカメラ以外に、撮影対象の死角となる部分を撮影する別のカメラを選択する。これにより、監視区域に設置されたカメラの全てを使わずに特定のカメラだけで、移動する撮影対象を３６０度死角なく（全方位から）撮影することができる。

死角撮影カメラ選択部２０１が人物を撮影するカメラを選択する処理の手順について、図１０に示すフロー図を用いて説明する。

死角撮影カメラ選択部２０１は、設置されたカメラが撮影できない死角となる箇所が撮影対象に存在するか否かを以下に述べる演算方法により調べる（ＳＴ１１１０）。

図１１は、カメラによって撮影できる領域を説明するための図である。ここでは、撮影対象が極めて小さい面積を有する点であると擬制する。

撮影対象１２０１のうち、カメラ１２０２で撮影できる領域は以下のように説明できる。まず、カメラ１２０２から撮影対象１２０１に対して線分Ｌ２１を引く。次に、この線分Ｌ２１と直交し、撮影対象１２０１を通る垂線Ｌ２２を引く。そして、垂線Ｌ２２で分けられた撮影対象１２０１の領域のうちカメラ１２０２側の範囲Ｒ２１の領域が、カメラ１２０２によって撮影できる領域と説明することができる。この撮影できる領域を可視領域と、反対側のカメラ１２０２で撮影できない領域を死角領域と呼ぶこととする。

撮影対象１２０１の座標を（ｘ_１，ｙ_１）、カメラ１２０２の座標を（ｘ_２，ｙ_２）とすると、垂線Ｌ２２は、

により表すことができる。これにより、可視領域は、図１２(ａ)、(ｂ)に示すように、カメラ１２０２が垂線Ｌ２２の上側にある場合は、

で表される範囲と定めることができる。また、図１２(ｃ)、(ｄ)に示すように、カメラ１２０２が垂線Ｌ２２の下側にある場合は、

で表される範囲と定めることができる。ただし、（式５）および（式６）の範囲において、３６０°を越す範囲は３６０°を減じて可視領域を表現し、０°以下の範囲は３６０°を加えて可視領域を表現する。また、ここに示す例では、可視領域を始点角度〜終点角度の形式で表現する。これによれば、始点角度から終点角度までの範囲がカメラの可視領域ということになる。

図１３に示すように、カメラ１４０１〜１４０４の設置位置をそれぞれ（０，１００）、（１００，１００）、（０，０）、（１００，０）とし、撮影対象１４０５の位置を（４０，５０）とするとき、カメラ１４０１〜１４０４について上記の可視領域を（式５）および（式６）を用いてそれぞれ計算すると、カメラ１４０１の可視領域は３８.７°〜２１８.７°、カメラ１４０２の可視領域は３０９.８°〜１２９.８°、カメラ１４１３の可視領域は１４１.３°〜３２１.３°、カメラ１４０４の可視領域は２３０.２°〜５０.２°となる。ここで、カメラ１４０３が撮影対象１４０５の正面を捕捉可能なカメラだったとすると、カメラ１４０３のみを使って撮影対象１４０５を撮影した場合、１４１.３°〜３２１.３°の範囲しか撮影されないこととなる。

次に、死角撮影カメラ選択部２０１は、選択されたカメラの可視領域を全て統合し、統合後の可視領域でカバーできない領域を残存する死角と判断する（ＳＴ１１２０）。最初のループにおいては、上記の通り、まだカメラ１４０３のみが選択されただけであるから、カメラ１４０３だけで撮影を行っても３２１.３°〜１４１.３°の領域が死角として残る。死角撮影カメラ選択部２０１は、ＳＴ１１３０において死角が存在しなくなったか否かを確かめ、死角が残っている場合には、この死角領域を最も広域に撮影可能なカメラをＳＴ１１２０の計算結果に基づいて調べる。具体的には、カメラ１４０１、１４０２、１４０４のうち、死角領域３２１.３°〜１４１.３°を最も広域に撮影可能なカメラはカメラ１４０２である。よって、死角撮影カメラ選択部２０１は、カメラ１４０２を選択する（ＳＴ１１５０）。次に、ＳＴ１１２０に戻って、カメラ１４０２の可視領域とカメラ１４０３の可視領域を統合した１４１.３°〜１２９.８°の範囲をカメラ１４０２とカメラ１４０３とで撮影可能な可視領域とする。そして、ＳＴ１１３０において、再度死角がなくなったか否かを確かめる。さらに、未だ１２９.８°〜１４１.３°の領域が死角領域であるので、死角撮影カメラ選択部２０１は、さらにこの死角領域を最も広域に撮影可能なカメラを１台選択する（ＳＴ１１５０）。死角領域１２９.８°〜１４１.３°を最も広域に撮影可能なカメラはカメラ１４０１であるので、死角撮影カメラ選択部２０１は、カメラ１４０１を選択する。そして、カメラ１４０１、１４０２、および１４０３の可視領域を統合すると、３６０°すべての範囲が可視領域となったので、制御カメラ選択部１０４および死角撮影カメラ選択部２０１は、カメラ１４０１、１４０２、および１４０３を最終的に撮影対象を撮影するカメラと決定する（ＳＴ１１４０）。

このように、本実施の形態によれば、死角撮影カメラ選択部２０１がカメラの配置状況と撮影対象の現在の位置とに基づいて、それぞれのカメラの可視領域を計算し、撮影対象を死角なく撮影するために必要なカメラを選択するため、必要最低限の数のカメラにより撮影を行うことができる。

また、本実施の形態によれば、撮影を行っていないカメラは撮影区域内の別の対象に割り当てることができる。すなわち、撮影対象が２つ以上の場合についても、本実施の形態と同様に、撮影対象の撮影範囲を計算することで、撮影対象をそれぞれ撮影するカメラを選択することが可能である。選択する方法の例としては、それぞれの撮影対象を撮影するカメラのすべての組み合わせについて、それぞれの撮影対象の撮影範囲を計算し、最も死角領域の少ないカメラの組み合わせを選択する方法が挙げられる。また、死角領域がゼロとなる組み合わせが複数存在する場合は、実施の形態１に示すように、撮影対象の正面に位置するカメラを含んだ組み合わせを選択する方法を使用することも可能である。

また、以上の構成において、可視領域の計算にあたり、制御カメラ選択部１０４が選択した、撮影対象の正面に位置すると推測されるカメラから計算を開始するため、効果的に撮影対象の死角領域をなくすことができ、計算量を削減することができる。また、制御カメラ選択部１０４が選択したカメラの次に死角撮影カメラ選択部２０１によって選択されるカメラは、撮影対象の背面に位置する（撮影対象の背面を撮影することができる）と推測されるカメラであるので、ネットワーク１２０を経由して通信されるデータ量またはメモリに記録されるデータ量を削減することができる。正面と背面の撮影映像は画像変化量が少ないためである。

なお、本実施の形態では、３６０°死角なく対象を撮影可能なようにカメラを選択しているが、選択するカメラ数を予め限定しておいて、カメラを一定数以上は使用しないとしても構わない。その場合、あらかじめ選択可能な最大カメラ数を監視者が指定しておき、この最大カメラ数で最も死角領域を最小限に抑えることができるカメラを死角撮影カメラ選択部２０１が選択する。

また、本実施の形態では、撮影対象を極めて小さい面積を有する点と擬制してカメラの可視領域／死角領域を決定したが、これは必ずしも点である必要はない。たとえば円と擬制して、図１４に示すように、カメラ１５０１と撮影対象１５０２の円に対し接線Ｌ２５、Ｌ２６を引いたときの範囲Ｒ２５を可視領域として、上記と同様に可視領域／死角領域を計算することが可能である。

さらに、本実施の形態では、撮影領域を鉛直方向から見た場合に撮影対象を死角のないように撮影を行うこととしているが、必ずしも鉛直方向から見ると限定するものではなく、カメラの設置位置に応じて撮影領域を水平方向または斜め方向から見て、死角のない撮影を行うようにしてもかまわない。

（実施の形態３）
図１５は、本発明の実施の形態３に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図である。なお、この監視システムは、図１に示した監視システムと一部同一の構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態に係るカメラ制御装置の特徴は、カメラ制御装置がカメラ自体に搭載され、カメラ間で撮影対象の位置情報等を互いに交換することにより、カメラ自体が撮影対象の追跡を行うか否かを判断することである。

本実施の形態に係る監視システムは、複数のカメラ１６００（１６００−１〜１６００−ｎ）および映像受信装置１６１０を有する。また、カメラ１６００−１は、映像分析部１０３−１、制御カメラ選択部１０４−１、カメラ制御信号生成部１０５−１、カメラ制御信号送信部１０６−１、映像取込部１６０１−１、映像送信部１６０２−１、カメラ制御部１６０６−１、およびカメラ制御信号受信部１６０８−１を有する。カメラ１６００−２〜１６００−ｎも同一の構成を有している。

カメラ１６００−１の各部は以下の動作を行う。

映像取込部１６０１−１は、撮影した映像を撮像素子等から取り込み、映像送信部１６０２−１および映像分析部１０３−１に出力する。映像送信部１６０２−１は、取り込んだ映像データをネットワーク１２０を介して映像受信装置１６１０に送信する。映像分析部１０３−１、制御カメラ選択部１０４−１、カメラ制御信号生成部１０５−１、およびカメラ制御信号送信部１０６−１の動作は実施の形態１と同様である。カメラ制御部１６０６−１は、カメラ制御信号生成部１０５−１が生成した制御信号に基づいてカメラ１６００−１の撮影方向を制御する。カメラ制御信号送信部１０６−１は、カメラ制御信号生成部１０５−１が生成した制御信号をネットワーク１２０を介して別のカメラ（１６００−２〜１６００−ｎ）に送信する。カメラ制御信号受信部１６０８−１は、別のカメラ（１６００−２〜１６００−ｎ）が生成したカメラ制御信号を受信する。

本実施の形態に係るカメラ制御装置の特徴的な動作は以下の通りである。すなわち、制御カメラ選択部１０４−１が、カメラ１６００−１自体を制御対象に選択した場合には、カメラ制御信号生成部１０５−１で生成された制御信号はカメラ制御部１６０６−１へ送信される。また、制御カメラ選択部１０４−１がカメラ１６００−１とは別のカメラを制御対象に選択した場合には、カメラ制御信号生成部１０５−１で生成された制御信号はカメラ制御信号送信部１０６−１を介し制御対象のカメラへ送信される。この送信された制御信号は、制御対象のカメラ内に搭載されたカメラ制御信号受信部１６０８−１で受信され、カメラ制御部１６０６−１へ出力されることで、制御対象のカメラの撮影方向が制御される。

このように、本実施の形態によれば、カメラ制御装置が各カメラに搭載されるため、自律的に互いの制御を行うことができ、カメラとは別の制御装置を必要としない。

なお、本実施の形態では、カメラ制御装置がカメラ（撮像装置）と一体化されて、撮影対象の検出、映像伝送、およびカメラ制御を行う場合を例にとって説明したが、カメラ制御装置が市販のカメラのような撮像装置とは分離されて設置され、このカメラからアナログ線、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ等といったインターフェースを介して映像データを取り込み、カメラ制御信号を駆動式カメラあるいはカメラに設置された雲台等に送信するようにしても構わない。

本発明は、実施の形態１〜３を通じ、ハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、ソフトウェアで実現することも可能である。

本発明に係るカメラ制御装置は、監視システム等に使用されるカメラ制御装置として有用である。

実施の形態１に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図 実施の形態１に係るディスプレイの画面に表示される映像の一例を示す図 カメラ映像上の座標から三次元ワールド座標系への投影を概念的に示す図 監視区域を上方から見た場合のカメラ４台と撮影対象の位置および撮影対象の移動方向を座標平面上に示す図 図４から撮影対象およびカメラを取り出して表した図 実施の形態１に係る制御カメラ選択部が制御対象のカメラを選択する手順を示したフロー図 実施の形態１のバリエーションを説明するための図 実施の形態１のバリエーションを説明するための図 実施の形態２に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図 実施の形態２に係る死角撮影カメラ選択部が人物を撮影するカメラを選択する処理の手順について示すフロー図 カメラによって撮影できる領域を説明するための図 カメラによって撮影できる領域を説明するための図 カメラ配置の一例を示す図 撮影対象を円と擬制する場合を説明するための図 実施の形態３に係る監視システムの主要な構成を示すブロック図 従来技術を説明するための図

符号の説明

１００、１００ａ カメラ制御装置
１０３ 映像分析部
１０４ 制御カメラ選択部
１０５ カメラ制御信号生成部
１０６ カメラ制御信号送信部
１１０−１〜１１０−ｎ カメラ
２００ カメラ制御装置
２０１ 死角撮影カメラ選択部
５０１〜５０４ カメラ
５０５ 撮影対象
１４０１〜１４０４ カメラ
１４０５ 撮影対象

Claims (9)

1. 複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御装置であって、
   撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置および前記撮影対象の移動方向を検出する検出手段と、
   前記撮影対象の現在の位置および移動方向を前記複数のカメラの配置に照らし合わせ、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる制御手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記撮影対象の移動に伴い前記従のカメラの向きを制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
3. 前記制御手段は、
   前記検出手段によって検出された前記撮影対象の現在の位置を前記従のカメラに通知し、前記撮影対象の移動に伴い前記従のカメラの向きを追従させる、
   ことを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
4. 前記制御手段は、
   前記撮影対象を、前記主のカメラには高解像度で撮影させ、前記従のカメラには低解像度で撮影させる、
   ことを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
5. 前記撮影対象のうち、前記主のカメラによって撮影される範囲を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラを前記従のカメラとして選択する選択手段と、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
6. 前記選択手段は、
   前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を撮影するカメラとして、前記算出手段によって算出された範囲以外の範囲を最もカバーするカメラを最先に選択して最終的に選択されるカメラの総数を抑える、
   ことを特徴とする請求項５記載のカメラ制御装置。
7. 前記複数のカメラのそれぞれに搭載されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のカメラ制御装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のカメラ制御装置を具備することを特徴とする監視システム。
9. 複数のカメラによって撮影領域がカバーされるカメラシステムにおいて使用されるカメラ制御方法であって、
   撮影対象の前記撮影領域内における現在の位置と前記撮影対象の移動方向と前記複数のカメラの配置とに基づいて、前記複数のカメラの中から前記撮影対象の移動方向もしくはその近傍に位置するカメラを特定し、この特定されたカメラを主とし他のカメラの少なくとも一部を従とし、これら主および従のカメラに前記撮影対象を撮影させる、
   ことを特徴とするカメラ制御方法。

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