JP2005333628A - カメラ制御装置およびこれを用いた監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 特定カメラの撮影方向に従って他のカメラの撮影方向が制御される監視カメラシステムを、簡単かつ安価に構成する。
【解決手段】 連動ボタン２８がＯＮされているとき、ＣＰＵ２２は、操作レバー３０の操作に応じてマスタカメラ１２のチルト角θを制御する。そして、このチルト角θとマスタカメラ１２の位置（Ｈｍ−Δｈ）とに基づいて、マスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離を算出する。さらに、この距離と、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４間の距離Ｌと、マスタカメラ１２のチルト角θとに基づいて、監視対象物Ｑを撮影するためのスレーブカメラ１４のチルト角φを算出する。そして、この算出結果に基づいて、実際の当該スレーブカメラ１４のチルト角φを制御する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、カメラ制御装置および監視カメラシステムに関し、特に例えばそれぞれ所定位置に設置された複数台のカメラのうち１台の特定カメラの撮影方向に従って他のカメラの撮影方向を制御する、カメラ制御装置およびこれを用いた監視カメラシステムに関する。

複数台のカメラで同一の撮影対象物を撮影する監視カメラシステムとして、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、２台以上の測定用カメラが設けられており、これらの測定用カメラで撮影された画像が測定用モニタに表示される。この測定用モニタに表示された画像上で特定の監視対象物（撮影対象物）が指定されると、指定された監視対象物の位置が、ステレオ視法によって算出される。そして、算出された監視対象物の位置に基づいて、監視用カメラの撮影方向が、当該監視対象物に向くように制御される。
特開２００２−１０１４０８号公報

しかし、上述の従来技術では、監視用カメラの他に２台以上の測定用カメラが必要となるので、その分、システムが大規模化し、かつ高コスト化する、という問題がある。また、監視対象物の位置を算出するのにステレオ視法という比較的に複雑なアルゴリズムが用いられるので、これもシステムの大規模化および高コスト化の要因となる。

そこで、この発明は、従来よりも極めて簡単かつ安価な構成で同一の撮影対象物を複数台のカメラで撮影することができるカメラ制御装置および監視カメラシステムを提供すること、を目的とする。

また、操作性の良いカメラ制御装置を提供することも、この発明の目的とするところである。

第１の発明は、それぞれ所定位置に設置された複数台のカメラのうち１台の特定カメラの撮影方向に従って他のカメラの撮影方向を制御するカメラ制御装置であって、特定カメラの撮影方向を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果および複数台のカメラの位置情報に基づいて特定カメラによる撮影対象物が他のカメラによって撮影されるように当該他のカメラの撮影方向を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするものである。

即ち、この第１の発明では、それぞれ所定位置に複数台のカメラが設置されている。そして、これら複数台のカメラのうちの１台は、特定カメラとされている。この特定カメラの撮影方向が設定されると、検出手段が、当該特定カメラの撮影方向を検出する。そして、制御手段が、検出手段による検出結果、つまり特定カメラの撮影方向と、各カメラの位置情報とに基づいて、特定カメラによる撮影対象物が他のカメラによって撮影されるように、当該他のカメラの撮影方向を制御する。この結果、特定カメラを含む複数台のカメラによって、同一の撮影対象物が撮影される。

なお、特定カメラの撮影方向を任意に変更する変更手段を、さらに設けてもよい。このようにすれば、変更手段によって特定カメラの撮影方向が変更されると、これに連動して、他のカメラの撮影方向も当該特定カメラによる撮影対象物と同じ撮影対象物に向くように変更される。

また、制御手段は、第１記憶手段、第２記憶手段、第１推測手段、第２推測手段および制御実行手段を含むものであってもよい。即ち、第１記憶手段には、特定カメラおよび他のカメラ間の距離を表す第１情報が記憶されており、第２記憶手段には、特定カメラおよび他のカメラを通る直線から撮影対象物までの距離、特に最短距離を表す第２情報が記憶されている。そして、第１推測手段は、検出手段による検出結果、つまり特定カメラの撮影方向と、第２情報、つまり特定カメラおよび他のカメラを通る直線から撮影対象物までの最短距離とに基づいて、特定カメラから撮影対象物までの距離を推測する。さらに、第２推測手段は、特定カメラの撮影方向と、第１推測手段による推測結果、つまり特定カメラから撮影対象物までの距離と、第１情報、つまり特定カメラおよび他のカメラ間の距離とに基づいて、他のカメラで撮影対象物を撮影するための当該他のカメラの撮影方向を推測する。そして、制御実行手段が、この第２推測手段による推測結果に基づいて、他のカメラの撮影方向を実際に制御する。

ここで、例えば、撮影対象物が、上述の特定カメラおよび他のカメラを通る直線と、所定の基準面との間で、かつ当該基準面から略一定の距離を置いた領域に、存在するとする。具体的には、特定カメラを含む各カメラが或る室内の天井に取り付けられており、当該室内の床面上に立っている人間、より具体的には当該人間の頭部（顔）が撮影対象物とされるような場合が、これに当たる。この場合、床面が基準面となり、特定カメラおよび他のカメラを通る直線は天井に沿って延伸する。そして、当該基準面から撮影対象物である人間の頭部までの距離は、当該人間の背丈が概ね一様であることを鑑みると、略一定であると見なすことができる。従って、上述の第２情報、つまり特定カメラおよび他のカメラを通る直線（天井）から撮影対象物（人間の頭部）までの最短距離は、基準面（床面）から撮影対象物までの距離に基づいて、算出することができる。そこで、基準面から撮影対象物までの距離を、例えば実測または推測に基づいて規定し、この規定値に基づいて当該第２情報を算出する算出手段を、設けてもよい。そして、この算出手段によって算出された第２情報が、上述の第２記憶手段に記憶されるようにしてもよい。

また、上述の規定値を任意に設定する設定手段を、設けてもよい。このようにすれば、例えば撮影対象物が変更されたり、或いは各カメラの設置状況が変更されたりして、いわゆる撮影条件が変化したとしても、この変化に柔軟に対応することができる。

さらに、特定カメラを含む複数台のカメラは、或る平面に沿って設置されるのが、望ましい。そして、撮影対象物は、当該或る平面に沿う位置、例えば当該平面上またはその近傍の領域に存在するのが、望ましい。このような条件下では、各カメラの撮影方向が当該平面に沿う方向に限られるので、かかる制限のない場合に比べて、検出手段による検出および制御手段による制御が容易になる。

そしてさらに、撮影対象物は、上述の平面上の或る直線に沿う位置に存在するものとしてもよい。このように撮影対象物の位置がさらに限定されれば、検出手段による検出および制御手段による制御がさらに容易になる。

第２の発明は、撮影方向を変更可能なカメラの当該撮影方向を制御するカメラ制御装置において、カメラによって撮影された被写界の画像を画面に表示する表示手段と、当該画面に表示された画像上の任意の位置を指定する指定手段と、この指定手段によって指定された位置に基づいてカメラの撮影方向を制御する制御手段と、を具備するものである。

即ち、この第２の発明では、表示手段によって画面に表示された画像上の任意の位置が指定手段によって指定されると、この指定された位置に基づいてカメラの撮影方向が制御手段によって制御される。つまり、オペレータは、画像上の任意の位置を指定するだけで、カメラの撮影方向を制御することができる。

なお、制御手段は、例えば画像上で指定された位置に対応する被写界中の実際の箇所に、カメラによる撮影中心、つまり光軸が合うように、当該カメラの撮影方向を制御する。このようにすれば、指定された位置に対応する箇所を中心として、撮影が行われる。

かかる制御を実現するべく、制御手段は、指定位置に対応する箇所にカメラの撮影中心を合わせるための当該カメラの撮影方向の変更量を算出する算出手段と、この算出手段による算出結果に基づいてカメラの撮影方向を制御する制御実行手段と、を含む。そして、算出手段は、画像上における指定位置の座標と、現在のカメラの撮影方向と、当該カメラの画角と、に基づいて上述の変更量を算出するものとする。

第３の発明は、画角を変更可能なカメラの当該画角を制御するカメラ制御装置において、カメラによって撮影された被写界の画像を画面に表示する表示手段と、当該画面に表示された画像上の任意の領域を指定する指定手段と、この指定手段によって指定された領域に基づいてカメラの画角を制御する制御手段と、を具備するものである。

なお、ここで言う画角を変更可能なカメラとは、例えばズームレンズを備えたカメラのことを言う。

即ち、この第３の発明では、表示手段によって画面に表示された画像上の任意の領域が指定手段によって指定されると、この指定された領域に基づいてカメラの画角が制御手段によって制御される。つまり、オペレータは、画像上の任意の領域を指定するだけで、カメラの画角を制御することができる。

なお、制御手段は、例えば画像上で指定された領域に対応する被写界中の実際の部分に、カメラによる撮影範囲、つまり視野が合うように、当該カメラの画角を制御する。このようにすれば、指定された領域に対応する部分を拡大した撮影が行われる。

かかる制御を実現するべく、制御手段は、指定領域に対応する部分にカメラの撮影範囲を合わせるための当該カメラの画角の変更量を算出する算出手段と、この算出手段による算出結果に基づいてカメラの画角を制御する制御実行手段と、を含む。そして、算出手段は、画像上における指定領域の大きさに基づいて、換言すれば画像全体の大きさと指定領域の大きさとの比率に基づいて、上述の変更量を算出するものとする。

また、カメラが、撮影方向をも変更可能なものである場合には、上述の指定領域の特定位置に基づいて当該カメラの撮影方向を制御する撮影方向制御手段を、さらに設けてもよい。

具体的には、例えば、特定位置は、指定領域の中心位置とされる。そして、撮影方向制御手段は、当該指定領域の中心位置に対応する被写界中の箇所にカメラによる撮影中心が合うように当該カメラの撮影方向を制御する。このようにすれば、指定領域の中心位置に対応する箇所を中心として、当該指定領域を拡大した撮影が行われる。

そして、これら第１ないし第３の発明は、監視カメラシステムに適用することができる。

即ち、第１の発明によれば、特定カメラの撮影方向と各カメラの位置情報とに基づいて、当該特定カメラと同一の撮影対象物が撮影されるように他のカメラの撮影方向が制御される。つまり、上述の従来技術とは異なり、測定用カメラなどの監視用カメラ以外のカメラを必要とせず、またステレオ視法という複雑なアルゴリズムを用いる必要もない。従って、従来よりも極めて簡単かつ安価な構成で同一の監視対象物を複数台のカメラで撮影することができる。

そして、第２の発明によれば、オペレータは、画面に表示された画像上の希望の位置を指定する、という極めて簡単な操作を行うだけで、カメラの撮影方向を制御することができる。つまり、操作性の良いカメラ制御装置を提供することができる。

また、第３の発明によれば、オペレータは、画面に表示された画像上の希望の領域を指定する、という極めて簡単な操作を行うだけで、カメラの画角を制御することができる。従って、第２の発明と同様、操作性の良いカメラ制御装置を提供することができる。

この発明が適用されたパチンコホール用の監視カメラシステムの第１実施形態について、図１から図６を参照して説明する。

図１に示すように、この監視カメラシステム１０は、複数台、例えば２台の監視カメラ１２および１４を備えている。これらの監視カメラ１２および１４は、互いに距離Ｌを隔てた状態で、パチンコホールの天井１００に取り付けられている。この状態を別の角度、例えば上方（天井１００側）から見ると、図２に示すようになる。即ち、パチンコホールには、直線状の通路１１０が設けられており、この通路１１０を挟んで、その両側（図２において通路１１０の上側および下側）に、それぞれ複数台のパチンコ台１２０，１２０，…が横並びに設置されている。そして、通路１１０の両端（図２において通路１１０の右端および左端）の上方に、監視カメラ１２および１４が設置されている。なお、一般に、通路１１０は複数設けられるが、ここでは、説明の便宜上、当該通路１１０を１つのみとする。

各監視カメラ１２および１４は、いわゆるドーム型と呼ばれるものであり、下方に向かってドーム状に突出した外観形状をしている。そして、図には示さないが、各監視カメラ１２および１４のそれぞれは、小型のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを内蔵しており、当該ＣＣＤカメラは、垂直（チルト）方向および水平（パン）方向のそれぞれに任意に旋回可能な旋回台に固定されている。この旋回台は、外部から供給される制御信号に従って旋回し、これによってＣＣＤカメラの撮影方向が変更される。

各監視カメラ１２および１４は、自身に入射された被写界の光学像をアナログ画像信号に変換する。変換されたアナログ画像信号は、パチンコホールとは隔離された管理室に伝送され、この管理室に設置されたカメラ制御装置１６に入力される。

カメラ制御装置１６に入力されたアナログ画像信号は、まず、ビデオキャプチャ回路１８によってディジタル化され、つまりディジタル画像信号に変換される。そして、変換されたディジタル画像信号は、信号処理回路２０に入力される。信号処理回路２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２を内蔵しており、このＣＰＵ２２を用いて、当該入力されたディジタル画像信号に対しディジタルフィルタリング処理やＯＳＤ（On
Screen Display）処理、マルチ画面表示処理などの所定の信号処理を施す。そして、処理後の信号をコンポジットビデオ信号に変換し、変換したコンポジットビデオ信号を、カメラ制御装置１６のビデオ出力信号として外部に出力する。

カメラ制御装置１６（信号処理回路２０）から出力されたコンポジットビデオ信号は、当該カメラ制御装置１６の近傍に設けられたモニタ装置２４に入力される。これによって、モニタ装置２４の画面に、コンポジットビデオ信号に応じた画像、つまり各監視カメラ１２および１４による監視画像が、例えばマルチ表示される。

さらに、カメラ制御装置１６の近傍には、当該カメラ制御装置１６専用の操作装置２６が設けられている。この操作装置２６は、連動ボタン２８とジョイスティック状の操作レバー３０とを備えている。連動ボタン２８がＯＦＦされているとき、ＣＰＵ２２は、単独モードとなる。この単独モードにおいては、ＣＰＵ２２は、操作レバー３０の操作に応じて、特定の監視カメラ、例えば図１（または図２）において右側に位置するマスタカメラ１２の撮影方向（向き）を制御し、具体的には、当該操作レバー３０の操作に従う上述した制御信号を生成する。この制御信号は、カメラ駆動装置３２を介してマスタカメラ１２に入力され、当該マスタカメラ１２内の上述した旋回台に供給される。これによって、旋回台が旋回し、当該旋回台に固定されたＣＣＤカメラの撮影方向が変更される。

一方、連動ボタン２８がＯＮされると、ＣＰＵ２２は、連動モードに入る。連動モードに入ると、ＣＰＵ２２は、図１（または図２）に矢印１２ａで示すようにマスタカメラ１２によって撮影（捕捉）されている監視対象物Ｑが、同図に矢印１４ａで示すように他方の監視カメラ、言わばスレーブカメラ１４によっても撮影されるように、当該スレーブカメラ１４の撮影方向を制御する。そして、操作レバー３０が操作されると、上述の要領でマスタカメラ１２の撮影方向を制御すると共に、このマスタカメラ１２による監視対象物Ｑがスレーブカメラ１４によって撮影されるように当該スレーブカメラ１４の撮影方向を制御する。つまり、連動モードにおいては、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４の両方によって同一の監視対象物Ｑが撮影される。

かかる連動モードを実現するために、この第１実施形態では、次のような工夫が成されている。

即ち、今、パチンコホールの床面１３０からマスタカメラ１２までの距離、具体的には当該マスタカメラ１２内のＣＣＤカメラが旋回するときの中心点Ｐｍまでの距離を、Ｈｍとする。そして、床面１３０からスレーブカメラ１４（中心点Ｐｓ）までの距離を、Ｈｓとし、これらの距離ＨｍおよびＨｓは、互いに等しい（Ｈｍ＝Ｈｓ）とする。ここで、この監視カメラシステム１０における監視対象物Ｑは、主に、個々のパチンコ台１２０，１２０，…、或いは当該パチンコ台１２０，１２０，…を使用する図示しない遊興者である。従って、当該監視対象物Ｑであるパチンコ台１２０，１２０，…の高さ、或いは遊興者の背丈が概ね一様であることを鑑みると、床面１３０から監視対象物Ｑまでの距離Δｈは一定である、と見なすことができる。

さらに、パチンコ台１２０，１２０，…または遊興者は、通路１１０付近に存在する。そして、これらを監視するためのマスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４は、当該通路１００の延伸方向に沿って設置されている。つまり、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４は、基準面である床面１３０に対して直角な平面に沿って設置されており、この平面に沿う細長い通路１１０上またはその近傍に、監視対象物Ｑが存在することになる。また、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４のそれぞれは、或る程度の画角（視野）を有している。これらを総合すると、図２に矢印１２ｂおよび１４ｂで示すようにマスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４がパン方向に旋回される角度、言わばパン角は、比較的に小さい（数度である）と考えられる。従って、連動モードで監視が行われるときは、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４は、主に、図１に矢印１２ｃおよび１４ｃで示すようにチルト方向に旋回されるものと、考えられる。換言すれば、連動モードでマスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４の撮影方向を制御する際には、これらマスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４のチルト方向における角度、言わばチルト角θおよびφのみを考慮すれば足りる。

なお、マスタカメラ１２のチルト角θは、当該マスタカメラ１２の所定の基準線１２ｄを基準とし、スレーブカメラ１４のチルト角φは、当該スレーブカメラ１４の所定の基準線１４ｄを基準とする。各基準線１２ｄおよび１４ｄは、マスタカメラ１２の中心点Ｐｍとスレーブカメラ１４の中心点Ｐｓとを通る直線に一致し、かつ同じ方向（図１において左側）に向いている。また、上述した距離Ｌは、各中心点ＰｍおよびＰｓ間の距離を示す。

この前提の下、図１におけるマスタカメラ１２，スレーブカメラ１４および監視対象物Ｑの位置関係を図で表すと、図３のようになる。即ち、これらマスタカメラ１２の位置（中心点）Ｐｍ，スレーブカメラ１４の位置Ｐｓおよび監視対象物Ｑの位置を頂点とする三角形ＰｍＰｓＱを考えると、この三角形ＰｍＰｓＱの底辺（図３においては上方に位置する辺）ＰｍＰｓの長さＬは一定である。そして、床面１３０から監視対象物Ｑまでの距離Δｈもまた一定であると見なすことができるので、当該三角形ＰｍＰｓＱの高さＨは、“Ｈｍ−Δｈ（＝Ｈｓ−Δｈ）”で一定となる。さらに、マスタカメラ１２のチルト角θに相当する角∠ＰｓＰｍＱは、当該チルト角θが操作レバー３０の操作に応じてＣＰＵ２２によって制御されることから、ＣＰＵ２２にとっては既知の値である。従って、底辺ＰｍＰｓと共に角∠ＰｓＰｍＱを挟む辺ＰｍＱの長さ、つまりマスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離Ｄが判れば、他の角、特に角∠ＰｍＰｓＱ（φ’）を求めることができ、ひいてはスレーブカメラ１４によって監視対象物Ｑを撮影するためのチルト角φ（＝１８０°−φ’）を求めることができる。

そこで、まず、マスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離、つまり辺ＰｍＱの長さＤを求める。これには、図４に示すように、三角形ＰｍＰｓＱの頂点Ｑを通りかつ底辺ＰｍＰｓに対して平行な直線１４０と、頂点Ｐｍを通りかつ底辺ＰｍＰｓに対して直角な直線１５０との交点をＲとし、この交点Ｒを頂点として含む直角三角形ＲＱＰｍを考える。ここで、この直角三角形ＲＱＰｍの辺ＰｍＲの長さは、三角形ＰｍＰｓＱの高さＨ（＝Ｈｍ−Δｈ＝Ｈｓ−Δｈ）に相当する。そして、この辺ＰｍＲは三角形ＰｍＰｓＱの底辺ＰｍＰｓに対して直角であり、また当該底辺ＰｍＰｓと辺ＰｍＱとで挟まれた角∠ＰｓＰｍＱ（θ）は既知であるので、辺ＰｍＱと辺ＰｍＲとで挟まれた角∠ＱＰｍＲも既知の値となる。従って、当該角∠ＱＰｍＲをθ’で表すと、辺ＰｍＱの長さＤは、次の数１によって求められる。

なお、図４に示すようにマスタカメラ１２のチルト角θ（角∠ＰｓＰｍＱ）が鋭角（θ＜９０°）のときは、数１における角度θ’は次の数２で表される。

一方、図５に示すようにマスタカメラ１２のチルト角θが鈍角（θ＞９０°）のときは、角度θ’は次の数３で表される。

また、マスタカメラ１２のチルト角θが直角（θ＝９０°）のときは、角度θ’は“０°”となるので、辺ＰｍＱの長さＤは、三角形ＰｍＰｓＱの高さＨと等価になる。

このようにしてマスタカメラ１２のチルト角θに応じて数１から辺ＰｍＱの長さＤが求められると、この辺ＰｍＱ長さＤと、底辺ＰｍＰｓの長さＬと、これら２つの辺ＰｍＱおよびＰｍＰｓで挟まれた角∠ＰｓＰｍＱ（θ）とから、角∠ＰｍＰｓＱ（φ’）が求められる。具体的には、図３に示すように残りの辺ＰｓＱの長さをＣとすると、第２余弦法則から、次の数４が成立する。

また、同第２余弦法則から、次の数５も成立する。

そして、この数５における“Ｃ”に数４を代入すると、角度φ’（角∠ＰｍＰｓＱ）は、次の数６で表される。

この結果、スレーブカメラ１４のチルト角φは、次の数７によって求められる。

即ち、この数７によってスレーブカメラ１４のチルト角φを算出し、その算出結果に基づいて実際のチルト角φを制御すれば、当該スレーブカメラ１４によってマスタカメラ１２と同じ監視対象物Ｑを撮影することができる。

このような手順でスレーブカメラ１４のチルト角φを制御するために、ＣＰＵ２２は、信号処理回路２０内にあるメモリ３４に記憶されている制御プログラムに従って、図６のフローチャートで示される各処理を実行する。なお、メモリ３４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成されており、このメモリ３４には、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４間の距離Ｌに関する第１情報としてのデータも、記憶されている。また、メモリ３４には、上述した図３における高さＨ、つまりマスタカメラ１２（Ｐｍ）およびスレーブカメラ１４（Ｐｓ）を通る直線から監視対象物Ｑまでの最短距離（Ｈｍ−Δｈ）を表す第２情報としてのデータも、併せて記憶されている。

即ち、連動ボタン２８がＯＮされて連動モードに入ると、ＣＰＵ２２は、まず、ステップＳ１において、現在のマスタカメラ１２のチルト角θを検出する。そして、ステップＳ３において、当該チルト角θが鋭角であるか否か、つまり９０°よりも小さいか否かを判断する。

ここで、チルト角θが鋭角である場合、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５に進み、マスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離Ｄを算出する。具体的には、上述した数２に基づいて角度θ’を求める。そして、この求めた角度θ’を上述の数１に代入することで、距離Ｄを算出する。

この距離Ｄの算出後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ７に進み、スレーブカメラ１４によって監視対象物Ｑを撮影するためのチルト角φを求める。具体的には、上述した数７に距離Ｄを代入することで、当該チルト角φを求める。

一方、ステップＳ３においてマスタカメラ１２のチルト角θが鋭角でない場合、ＣＰＵ２２は、ステップＳ９に進む。そして、このステップＳ９において、チルト角θが直角であるか否かを判断する。ここで、チルト角θが直角であれば、ステップＳ１１に進み、距離Ｄは上述した三角形ＰｍＰｓＱの高さＨと等価であると推測する。そして、ステップＳ７に進み、この距離Ｄを数７に代入することで、スレーブカメラ１４のチルト角φを算出する。

さらに、ステップＳ９においてマスタカメラ１２のチルト角θが直角でない場合、つまり当該チルト角θが鈍角の場合、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１３に進む。そして、このステップＳ１３において、距離Ｄを算出する。具体的には、上述の数３に基づいて角度θ’を求め、この角度θ’を数１に代入することで、距離Ｄを算出する。そして、ステップＳ７に進み、スレーブカメラ１４のチルト角φを算出する。

ステップＳ７でチルト角φを算出した後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１５に進み、当該ステップＳ７における算出結果に基づいてスレーブカメラ１４のチルト角φを制御する（厳密には、かかる制御を実現するための制御信号を生成してカメラ駆動回路３２に入力する）。これによって、スレーブカメラ１４のチルト角φが制御され、当該スレーブカメラ１４によってマスタカメラ１２と同じ監視対象物Ｑが撮影される。

そして、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１７において操作レバー３０が操作されたか否かを判断する。ここで、操作レバー３０が操作されたと判断すると、ステップＳ１に戻る。一方、操作レバー３０が操作されていない場合には、さらにステップＳ１９に進み、連動ボタン２８がＯＦＦされたか否かを判断する。そして、連動ボタン２８がＯＦＦされていない場合には、ステップＳ１７に戻る。連動ボタン２８がＯＮされたら、この図６のフローチャートで示される一連の処理を終了し、つまり連動モードを抜ける。

以上のように、この第１実施形態の監視カメラシステム１０によれば、連動モードにあるとき、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４の両方によって同じ監視対象物Ｑが撮影される。そして、かかる連動モードを実現するために、上述した数１に基づいて、つまりマスタカメラ１２のチルト角θと高さＨとに基づいて、マスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離Ｄが求められる。そして、数６に基づいて、つまり当該距離Ｄと、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４間の距離Ｌと、マスタカメラ１２のチルト角θとに基づいて、スレーブカメラ１４のチルト角φが求められる。すなわち、端的に言えば、マスタカメラ１２の撮影方向と、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４の位置情報とに基づいて、連動モードを実現するべくスレーブカメラ１４の撮影方向が求められる。従って、監視用カメラの他に２台以上の測定用カメラを必要とし、かつステレオ視法という複雑なアルゴリズムによる演算を必要とする上述の従来技術に比べて、簡単かつ安価な構成で当該連動モードを備えた監視カメラシステム１０を実現することができる。

なお、この第１実施形態では、パチンコホール用の監視カメラシステム１０にこの発明を適用する場合について説明したが、これに限らない。例えば、駐車場において自動車を監視するシステムにも、この発明を適用することができる。かかるシステムにおいては、自動車のナンバープレートを監視対象物Ｑとすればよい。このようにすれば、基準面である地面から当該監視対象物Ｑまでの高さΔｈを一定と見なすことができ、マスタカメラ１２から監視対象物Ｑまでの距離Ｄ、および当該監視対象物Ｑを撮影するためのスレーブカメラ１４のチルト角φが、算出し易くなる。

このようにこの発明が適用される条件（環境）が変わっても、これに柔軟に対応できるようにするために、高さΔｈの値を任意に設定できるようにしてもよい。具体的には、例えば図１における操作装置２６の操作によって、当該高さΔｈの規定値を任意に設定できるようにする。この規定値は、例えば実測値であっても、或いは推測値であってもよい。そして、この規定値（高さΔｈ）に基づいて、例えばＣＰＵ２２によって上述の高さＨが算出され、その算出結果が第２情報としてメモリ３４に記憶されるようにしてもよい。

また、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４のチルト角θおよびφではなく、それぞれのパン角を制御するシステムにも、この発明を適用することができる。この場合、チルト角θおよびφは概ね一定（不変）であるのが、望ましい。

そして、床面１３０からマスタカメラ１２（Ｐｍ）までの距離Ｈｍと、当該床面１３０からスレーブカメラ１４（Ｐｓ）までの距離Ｈｓとは、互いに等しいとしたが、これに限らない。つまり、これら両者ＨｍおよびＨｓは、一定であればよく、互いに等しい関係である必要はない。

さらに、スレーブカメラ１４のチルト角φを算出するのに、第２余弦法則を利用したが、これ以外の方法で当該チルト角φを算出してもよい。

そして、スレーブカメラ１４は、１台に限らず、複数台であってもよい。この場合、連動モードにおいて、全てのスレーブカメラ１４の撮影方向がマスタカメラ１２の撮影方向と連動して制御されるようにしてもよいし、任意に選択された１台以上のスレーブカメラ１４のみがマスタカメラ１２と連動するようにしてもよい。

また、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４を通路１１０の延伸方向に沿って設置したが、これに限らない。つまり、通路１１０の延伸方向に対して斜めの方向に沿うように、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４を設置してもよい。

さらに、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４は、ズームレンズを備えているものであってもよい。この場合、チルト角θおよびφの大小に応じて、当該ズームレンズによる撮影倍率が変更されるようにしてもよい。

次に、この発明の第２実施形態について、図７から図９を参照して説明する。

この第２実施形態は、上述した第１実施形態の監視カメラシステム１０の操作性を向上させるべく、中心位置補正機能を備えたものであり、当該中心位置補正機能を実現するためのプログラム（中心位置補正タスク）が上述の制御プログラムに組み込まれている以外は、基本的に第１実施形態と同じ構成である。ただし、カメラ制御装置１６としては、パーソナルコンピュータが好適であり、特に操作装置１６としてマウス等のポインティングデバイスを備えるものがより好適である。

即ち、中心位置補正機能とは、モニタ装置２４の画面に表示されているマスタカメラ１２の監視画像上で任意の位置がマウスクリック操作等によって指定されると、その指定された位置が中心となるように、当該マスタカメラ１２の撮影方向が変更される、という機能である。具体的には、例えば図７（ａ）に示すように、本来監視したい監視対象物Ｑ’の像が、監視画像上の中心位置（実際の監視中心位置）Ｑから外れている、とする。この場合、当該像の位置（以下、この位置についてもＱ’という符号で表す。）が指定されると、この指定された位置Ｑ’が、図７（ｂ）に示すように、監視画像上の中心位置Ｑに一致するように、マスタカメラ１２の撮影方向（チルト角θ）が変更され、言わば補正される。そして、上述した連動モードが有効化されているときは、このマスタカメラ１２の撮影方向の補正に合わせて、スレーブカメラ１４の撮影方向（チルト角φ）も変更される。

かかる中心位置補正機能を実現するために、カメラ制御装置１６内のＣＰＵ２２は、上述した制御プログラムに従って、図８のフローチャートで示される中心位置補正タスクを実行する。

即ち、監視画像上の任意位置Ｑ’が指定されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３１に進み、当該指定位置Ｑ’の座標、特に中心位置Ｑに対する当該指定位置Ｑ’の位置関係を、特定する。そして、ステップＳ３３に進み、当該指定位置Ｑ’を監視画像の中心位置Ｑに一致させるため、換言すれば当該指定位置Ｑ’に対応する被写界側の実際の位置にマスタカメラ１２の撮影中心（光軸）を合わせるための、当該マスタカメラ１２の撮影方向の補正量Δθを、算出する。この補正量Δθは、図９に示すように、マスタカメラ１２の現在のチルト角θと、当該マスタカメラ１２の画角ρと、指定位置Ｑ’の座標と、に基づいて求められる。

そして、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３５に進み、ステップＳ３３における算出結果Δθに基づいて、マスタカメラ１２の撮影方向を変更する。これによって、図９に実線の矢印１２ａで示すマスタカメラ１２の撮影方向が、同図に一点鎖線の矢印１２ｅで示す向きに変更される。そして、このステップＳ３５の実行を以て、ＣＰＵ２２は、一連の中心位置補正タスクを終了する。なお、上述したように連動モードが有効化されているときは、マスタカメラ１２の撮影方向に合わせて、スレーブカメラ１４の撮影方向も変更される。

このように、第２実施形態によれば、監視画像上で希望の位置Ｑ’を指定する、という極めて簡単な操作によって、マスタカメラ１２による撮影中心を当該指定位置Ｑ’に対応する位置に合わせることができる。そして、連動モードが有効化されているときは、スレーブカメラ１４の撮影中心をも、同位置に合わせることができる。従って、監視対象物Ｑ（Ｑ’）を補足する際の操作性が向上する。

なお、この第２実施形態においては、チルト角θ（およびφ）のみが変更される場合について説明したが、パン方向にも変更されるようにしてもよい。

また、図８のステップＳ３３に示したように、計算によって補正量Δθを求めることとしたが、これに限らない。例えば、マスタカメラ１２のあらゆるチルト角θと、当該マスタカメラ１２のあらゆる画角ρと、監視画像上のあらゆる座標点と、の関係がデータ化されたテーブルが、メモリ３４に記憶されており、このメモリ３４に記憶されているテーブルに基づいて、当該補正量Δθが求められるようにしてもよい。

そして、スレーブカメラ１４を備えず、マスタカメラ１２のみを備えるシステムにも、この第２実施形態の中心位置補正機能を適用してもよい。

続いて、この発明の第３実施形態について、図１０から図１５を参照して説明する。

この第３実施形態もまた、第２実施形態と同様に、第１実施形態の監視カメラシステム１０の操作性を向上させるためのものであり、詳しくはズームアップ機能を備えたものである。なお、このズームアップ機能を実現するために、マスタカメラ１２およびスレーブカメラ１４のそれぞれは、画角調整手段としての図示しないズームレンズを備えている。また、上述の制御プログラムには、当該ズームアップ機能を担うプログラム（ズームアップタスク）が組み込まれている。

即ち、この第３実施形態におけるズームアップ機能によれば、モニタ装置２４の画面に表示されているマスタカメラ１２の監視画像上で任意の領域がマウスドラッグ操作等によって指定されると、その指定された領域が拡大表示されるように、当該マスタカメラ１２の画角ρ、つまりズームレンズの倍率αが変更される。具体的には、図１０（ａ）に示すように、監視画像上の任意の領域２００が例えば矩形状に指定されると、この指定された領域２００が、図１０（ｂ）に示すように、画面一杯に表示されるように、マスタカメラ１２の画角ρが変更され、言わばズームアップされる。

なお、領域２００の指定は、図１０（ａ）に示すように、当該領域２００の一方対角、いわゆる始点Ｅおよび終点Ｆを指定することによって、実現される。また、当該領域２００の縦横比（アスペクト比）は任意であるが、この領域２００の縦寸法および横寸法のうち長い方に合わせてズーム倍率αが決定される。具体的には、図１１を参照して、当該領域２００の縦寸法ａと横寸法ｂとが、比較される。ここで、例えば縦寸法ａが横寸法ｂ以上（ａ≧ｂ）であるとき、当該縦寸法ａと監視画像全体の縦寸法Ａとの比率（Ａ／ａ）が、ズーム倍率αとされる。一方、縦寸法ａが横寸法ｂよりも小さい（ａ＜ｂ）ときは、横寸法ｂと監視画像全体の横寸法Ｂとの比率（Ｂ／ｂ）が、ズーム倍率αとされる。このようにすることで、ズームアップ後、少なくとも指定領域２００の部分は確実に表示され、言わば当該指定領域２００の部分の表示が保証される。

かかるズームアップ機能を実現するために、カメラ制御装置１６内のＣＰＵ２２は、上述した制御プログラムに従って、図１２のフローチャートで示されるズームアップタスクを実行する。

即ち、監視画像上の任意の領域２００が指定されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５１に進み、当該指定領域２００の座標、特に縦寸法ａおよび横寸法ｂを、特定する。そして、ステップＳ５３に進み、これら縦寸法ａおよび横寸法ｂを比較する。ここで、例えば縦寸法ａが横寸法ｂ以上であるとき、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５５に進み、当該縦寸法ａと監視画像全体の縦寸法Ａとの比率に基づいてズーム倍率αを計算する。そして、この計算後、ステップＳ５７に進む。一方、縦寸法ａが横寸法ｂよりも小さいときは、ＣＰＵ５５は、ステップＳ５３からステップＳ５９に進む。そして、このステップＳ５９において、横寸法ｂと監視画像全体の横寸法Ｂとの比率に基づいてズーム倍率αを計算した後、ステップＳ５７に進む。

ステップＳ５７において、ＣＰＵ２２は、上述のステップＳ５５またはステップＳ５９における計算結果αに基づいて、マスタカメラ１２の画角ρを変更する。これによって、例えば図１３に示すように、マスタカメラ１２の画角ρが、これよりも小さい画角ρ’に変更される。そして、このステップＳ５７の実行を以て、ＣＰＵ２２は、一連のズームアップタスクを終了する。なお、連動モードが有効化されているときは、マスタカメラ１２の画角ρに合わせて、スレーブカメラ１４の画角も変更されるようにしてもよい。

このように、第３実施形態によれば、監視画像上の希望の領域２００を指定する、という極めて簡単な操作によって、マスタカメラ１２の視野を当該指定領域２００に対応する部分に合わせることができる。そして、連動モードが有効化されているときには、スレーブカメラ１４の視野をも、同部分に合わせるようにすることもできる。従って、監視対象物Ｑを補足する際の操作性が向上する。

なお、この第３実施形態においては、ズームレンズの倍率αを変更するという、いわゆる光学ズームによって、指定領域２００の画像を拡大表示させることとしたが、これに限らない。例えば、当該指定領域２００の画像をディジタル処理することによって拡大表示させるという、いわゆるディジタルズームを採用してもよい。そして、このディジタルズームによって、スレーブカメラ１４側の監視画像を同様に拡大表示させてもよい。

また、この第３実施形態におけるズームアップ機能も、上述した第２実施形態における中心位置機能と同様に、マスタカメラ１２のみを備えるシステムに適用することができる。

さらに、この第３実施形態におけるズームアップ機能に、第２実施形態における中心位置補正機能を組み合わせてもよい。

即ち、今、図１４（ａ）に示すように、本来監視したい監視対象物Ｑ’の像が、監視画像上の中心位置（実際の監視中心位置）Ｑから外れている、とする。この場合、当該像を含む領域２００が指定されると、図１４（ｂ）に示すように、この指定された領域２００が拡大表示されるようにマスタカメラ１２の画角ρが変更されると共に、当該領域２００の中心位置（以下、この領域２００内の中心位置についてもＱ’という符号で表す。）が監視画像上の中心位置Ｑに一致するように当該マスタカメラ１２の撮影方向が変更されるようにしてもよい。

これを実現するには、図１２のズームアップタスクにおけるステップＳ５１とステップＳ５３との間に、図１５に示すステップＳ７１〜ステップＳ７５を追加すればよい。

即ち、ＣＰＵ２２は、図１２のステップＳ５１において指定領域２００の座標（縦寸法ａおよび横寸法ｂ）を特定した後、図１５のステップＳ７１に進み、当該指定領域２００の中心位置Ｑ’の座標を特定する。なお、この特定は、図１４（ａ）に一点鎖線２０２で示すように、指定領域２００の一方対角線の中点（つまり始点Ｅおよび終点Ｆ間の中点）の座標を特定することで、実現される。そして、この特定後、上述した図８の中心位置補正タスクと同様に、ステップＳ７３において、当該指定領域２００の中心位置Ｑ’を監視画像の中心位置Ｑに一致させるためのマスタカメラ１２の撮影方向の補正量Δθを算出し、さらに、ステップＳ７５において、ステップＳ７３における算出結果Δθに基づいて当該マスタカメラ１２の撮影方向を変更する。そして、このステップＳ７５の実行後、図１２のステップＳ５３に進む。

このように、この第３実施形態におけるズームアップ機能に、第２実施形態における中心位置補正機能が組み合わされることで、監視カメラシステム１０の操作性がより向上する。

この発明の第１実施形態を示す監視カメラシステムのブロック図である。 同第１実施形態におけるパチンコホールの平面図である。 同第１実施形態におけるマスタカメラ，スレーブカメラおよび監視対象物の位置関係を示す図解図である。 同第１実施形態においてマスタカメラから監視対象物までの距離を算出する手順を説明するための図解図である。 図４とは別の態様を示す図解図である。 同第１実施形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 この発明の第２実施形態の機能を説明するための図解図である。 同第２実施形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 同第２実施形態におけるマスタカメラの動作を説明するための図解図である。 この発明の第３実施形態の機能を説明するための図解図である。 同第３実施形態における表示画面の構成を示す図解図である。 同第３実施形態におけるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 同第３実施形態におけるマスタカメラの動作を説明するための図解図である。 同第３実施形態の別の機能を説明するための図解図である。 図１４の機能を実現するためのＣＰＵの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 監視カメラシステム
１２ メインカメラ
１４ スレーブカメラ
２２ ＣＰＵ
２８ 連動ボタン
３０ 操作レバー
３４ メモリ
Ｑ 監視対象物

Claims (16)

1. それぞれ所定位置に設置された複数台のカメラのうち１台の特定カメラの撮影方向に従って他のカメラの撮影方向を制御するカメラ制御装置であって、
   上記特定カメラの撮影方向を検出する検出手段と、
   上記検出手段による検出結果および上記複数台のカメラの位置情報に基づいて上記特定カメラによる撮影対象物が上記他のカメラによって撮影されるように該他のカメラの撮影方向を制御する制御手段と、
   を具備することを特徴とする、カメラ制御装置。
2. 上記特定カメラの撮影方向を任意に変更する変更手段をさらに備える、請求項１に記載のカメラ制御装置。
3. 上記制御手段は、
   上記特定カメラおよび上記他のカメラ間の距離を表す第１情報が記憶された第１記憶手段と、
   上記特定カメラおよび上記他のカメラを通る線から上記撮影対象物までの距離を表す第２情報が記憶された第２記憶手段と、
   上記検出手段による検出結果および上記第２情報に基づいて上記特定カメラから上記撮影対象物までの距離を推測する第１推測手段と、
   上記検出手段による検出結果、上記第１推測手段による推測結果および上記第１情報に基づいて上記他のカメラで上記撮影対象物を撮影するための撮影方向を推測する第２推測手段と、
   上記第２推測手段による推測結果に基づいて上記他のカメラの撮影方向を制御する制御実行手段と、を含む、請求項１または２に記載のカメラ制御装置。
4. 上記撮影対象物は上記線と所定の基準面との間でかつ該基準面から略一定の距離を置いた領域に存在し、
   上記基準面から上記撮影対象物までの距離を規定した規定値に基づいて上記第２情報を算出する算出手段をさらに備える、請求項３に記載のカメラ制御装置。
5. 上記規定値を任意に設定する設定手段をさらに備える、請求項４に記載のカメラ制御装置。
6. 上記複数台のカメラは或る平面に沿って設置され、
   上記撮影対象物は上記平面に沿う位置に存在する、請求項１ないし５のいずれかに記載のカメラ制御装置。
7. 上記撮影対象物は上記平面上の或る直線に沿う位置に存在する、請求項６に記載のカメラ制御装置。
8. 撮影方向を変更可能なカメラの該撮影方向を制御するカメラ制御装置において、
   上記カメラによって撮影された被写界の画像を画面に表示する表示手段と、
   上記画面に表示された上記画像上の任意の位置を指定する指定手段と、
   上記指定手段によって指定された上記位置に基づいて上記撮影方向を制御する制御手段と、
   を具備する、カメラ制御装置。
9. 上記制御手段は上記位置に対応する上記被写界中の箇所に上記カメラによる撮影中心が合うように上記撮影方向を制御する、請求項８に記載のカメラ制御装置。
10. 上記制御手段は、上記箇所に上記撮影中心を合わせるための上記撮影方向の変更量を算出する算出手段と、該算出手段による算出結果に基づいて上記撮影方向を制御する制御実行手段と、を含み、
    上記算出手段は、上記画像上における上記位置の座標と、現在の上記撮影方向と、上記カメラの画角と、に基づいて上記変更量を算出する、請求項９に記載のカメラ制御装置。
11. 画角を変更可能なカメラの該画角を制御するカメラ制御装置において、
    上記カメラによって撮影された被写界の画像を画面に表示する表示手段と、
    上記画面に表示された上記画像上の任意の領域を指定する指定手段と、
    上記指定手段によって指定された上記領域に基づいて上記カメラの画角を制御する制御手段と、
    を具備する、カメラ制御装置。
12. 上記制御手段は上記領域に対応する上記被写界中の部分に上記カメラによる撮影範囲が合うように上記画角を制御する、請求項１１に記載のカメラ制御装置。
13. 上記制御手段は、上記部分に上記撮影範囲を合わせるための上記画角の変更量を算出する算出手段と、該算出手段による算出結果に基づいて上記画角を制御する制御実行手段と、を含み、
    上記算出手段は上記画像上における上記領域の大きさに基づいて上記変更量を算出する、請求項１２に記載のカメラ制御装置。
14. 上記カメラは撮影方向をも変更可能なものであり、
    上記領域の特定位置に基づいて上記撮影方向を制御する撮影方向制御手段をさらに備える、請求項１１ないし１３のいずれかに記載のカメラ制御装置。
15. 上記特定位置は上記領域の中心位置であり、
    上記撮影方向制御手段は上記特定位置に対応する上記被写界中の箇所に上記カメラによる撮影中心が合うように上記撮影方向を制御する、請求項１４に記載のカメラ制御装置。
16. 請求項１ないし１５のいずれかに記載のカメラ制御装置を備えた、監視カメラシステム。

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