JP2006074317A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】侵入物体の全体を撮影することができる監視装置を提供することにある。
【解決手段】カメラ１の撮影範囲１２の中心部１３と、全検知範囲４１の中心部４２が概略一致するようにカメラ１のレンズ１１の近傍に取り付けた、複数の赤外線センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの侵入物体による赤外線の変化に応じた信号のレベルから、撮影範囲１２の中心部１３と侵入物体の位置とのずれ方向を判定し、撮影範囲１２を侵入物体の方向に移動させ、侵入物体の追尾、撮影、監視を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、監視範囲内に侵入した物体を検知してカメラの撮影方向を移動させて追尾、撮影する監視装置に関するものである。

従来から回動自由なカメラと物体検知手段とを採用した監視装置が知られている。その一例として、複数の赤外線センサ毎の検知範囲における赤外線検知量の変化に基づいて撮影対象範囲を判定し、その撮影対象範囲がカメラの撮影範囲内に入るようにカメラを回動する自動撮影システム（例えば特許文献１参照）が提案されている。
特許第３２２６６４６号公報（第５ページ、図１、図３）

しかしながら特許第３２２６６４６号公報に開示された自動撮影システムでは、ひとつの赤外線センサの検知範囲にカメラの撮影範囲を固定して侵入物体を撮影するため、侵入物体が隣り合う検知範囲の境界付近で複数の検知範囲にまたがっている場合、侵入物体の全体を撮影することが出来ず、侵入物体の詳細を確認することが出来ないという問題があった。監視装置において侵入物体の全体を確認できない事は致命的な欠点である。さらには、侵入物体が隣り合う検知範囲の境界付近を行き来する場合、頻繁に画像が切り替わり煩雑であるという問題もあった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、侵入物体の全体を撮影することができる監視装置を提供することにある。

本発明の監視装置は、カメラと、前記カメラを回動可能に保持する雲台と、各検知範囲内の赤外線を検知し、各検知範囲を統合した全検知範囲の中心部が前記カメラの撮影範囲の中心部に概略一致するように前記カメラのレンズの近傍に取り付けられた複数の赤外線センサと、前記複数の赤外線センサの出力信号レベルを評価して、１以上の出力信号レベルが所定の基準値を超えた時に、前記雲台の回動により前記複数の赤外線センサの各出力信号レベルを概略等しくする前記雲台の回動方向を判定する回動方向判定手段と、前記回動方向判定手段の判定結果に基づき前記雲台の回動を制御する雲台制御手段とを備えている。

この構成により、複数の赤外線センサの各検知範囲を統合した全検知範囲からなる監視範囲に侵入物体が発生した場合、複数の赤外線センサが出力する各信号のレベルを概略等しくする方向に雲台を回動制御することにより、侵入物体を複数の赤外線センサの全検知範囲の概略中心部で捕捉することができ、したがって侵入物体をカメラの撮影範囲の概略中心部で撮影することができる。

また、本発明の監視装置は、前記複数の赤外線センサの検知範囲外を検知範囲に設定した他の赤外線センサとを備えている。

この構成により、侵入物体が監視範囲の外でカメラの撮影範囲の外にあっても、他の赤外線センサによる侵入物体の検知が可能である。他の赤外線センサが侵入物体による赤外線を検知したのち、複数の赤外線センサが侵入物体による赤外線を検知するまで雲台を回動制御し、その後複数の赤外線センサが出力する各信号のレベルを概略等しくする方向に
雲台を回動制御することにより、カメラの撮影範囲の概略中心部で侵入物体を追尾し、撮影することができる。

本発明は、監視範囲内に侵入した物体を検知、追尾し、カメラの撮影範囲の概略中心部で侵入物体の全体を撮影することができ、侵入物体の詳細を確認することができる監視装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態の監視装置を示す。

図１において、カメラ１は、チルトモータ保持板２１に保持されているチルトモータ２２から延設され、チルトモータ２２によって水平方向の軸Ｈを中心に回動制御されるチルト軸（図示せず）に支持されている。チルトモータ保持板２１はパンユニット２４に支持され、パンユニット２４は雲台2に内蔵されたパンモータ（図示せず）によって、鉛直方向の軸Ｖを中心に回動制御される。チルトモータ２２とパンモータが回動制御されるとカメラ１の撮影範囲１２（図２参照。）は、チルトモータ２２を矢印Ｈａの方向に回動させると撮影範囲１２は矢印Ｈｃの方向へ、チルトモータ２２を矢印Ｈｂの方向に回動させると撮影範囲１２は矢印Ｈｄの方向へ移動し、パンモータを矢印Ｖａの方向に回動させると撮影範囲１２は矢印Ｖｃの方向へ、パンモータを矢印Ｖｂの方向に回動させると撮影範囲１２は矢印Ｖｄの方向へ移動する。

カメラ１のレンズ１１の近傍に複数の赤外線センサ４が取付けられている。本発明の実施の形態の場合は、レンズ１１を中心に上下および左右対称の位置に４つの赤外線センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが取付けられている。
撮影範囲１２および複数の赤外線センサ４の検知範囲について図２を用いて説明する。

図２において、複数の赤外線センサ４は、それぞれの検知範囲を統合した全検知範囲４１の中心部４２が、撮影範囲１２の中心部１３と概略一致するよう、レンズ１１の近傍に取付けられている。複数の赤外線センサ４はカメラ１に取付けられているので、カメラ１が回動しても、撮影範囲１２の中心部１３と全検知範囲４１の中心部４２の相対位置がずれることはない。

全検知範囲４１に物体が侵入する時、最初に出現するのは検知範囲の最も外側の領域であり、このとき侵入物体を検知する赤外線センサは複数の赤外線センサのうち、１または２程度である。一方、侵入物体が全検知範囲４１の中心部４２、すなわち撮影範囲１２の中心部１３にいる場合は複数の赤外線センサ４の全てが侵入物体を検知し、その出力信号レベルは概略等しくなる。従って侵入物体の検知後、侵入物体による複数の赤外線センサ４の出力信号レベルが概略等しくなる方向に雲台２のチルトモータ２２、パンモータでカメラ１を回動制御することにより、侵入物体を全検知範囲４１の中心部４２で捕捉し、撮影範囲１２の概略中心部１３で撮影することができる。

例えば図２において、検知範囲４０ｂ内に侵入物体がいる場合、赤外線センサ４ｂが所定の基準値を超えた信号を出力し、侵入物体を検知する。侵入物体検知後、赤外線センサ４ｃが侵入物体による信号を出力する方向、すなわち赤外線センサ４ｃの検知範囲４０ｃが侵入物体のいる検知範囲４０ｂの方向へ移動するよう、パンモータを矢印Ｖａ方向に回動させカメラ１を矢印Ｖｃ方向にパン動作させる。赤外線センサ４ｃが侵入物体による信号を出力して、その信号レベルが赤外線センサ４ｂの侵入物体による信号レベルと概略等
しくなる位置でカメラ１のパン動作を終了させる。これにより全検知範囲４１の水平方向の中心部が、侵入物体の位置と概略一致し、撮影範囲１２の水平方向の概略中心部で侵入物体を撮影することができた。

次に赤外線センサ４ａ、４ｄが侵入物体による信号を出力する方向、すなわち検知範囲４０ａ、４０ｄが検知範囲４０ｂ、４０ｃの方向へ移動するように、チルトモータ２２を矢印Ｈｂ方向に回動させカメラ１を矢印Ｈｄ方向にチルト動作させる。赤外線センサ４ａ、４ｄが侵入物体による信号を出力して、その信号レベルが赤外線センサ４ｂ、４ｃの侵入物体による信号レベルと概略等しくなる位置でカメラ１のチルト動作を終了させる。これにより全検知範囲４１の垂直方向の中心部が、侵入物体の位置と概略一致し、撮影範囲１２の垂直方向の概略中心部で侵入物体を撮影することができた。

以上のように、全検知範囲４１内に侵入物体がいる場合、カメラ１をパンおよびチルト動作させることにより、侵入物体の位置に全検知範囲４１の概略中心部４２を一致させることができ、その結果撮影範囲１２の概略中心部１３で侵入物体を撮影することができる。

なお、本実施の形態では、最初にパン動作を行う場合について説明したが、最初にチルト動作を行っても良く、またパンおよびチルト動作を同時に行っても良い。

図３は本実施の形態の監視装置の構成を示したブロック図である。

なお、図3中の一転鎖線は、各構成品を機械的に締結している事を意味する。
複数の赤外線センサ４は、検知範囲４０における侵入物体等による赤外線の変化に応じた出力信号を回動方向判定手段５に入力する。回動方向判定手段５は所定の基準値を超えた入力信号があるかを判定すると共に、所定の基準値を超えた入力信号があったときには、全ての赤外線センサの出力信号レベルを概略等しくする、雲台２の回動方向を判定する。

雲台制御手段３は回動方向判定手段５の判定結果に基づき、雲台２のチルトモータ２２およびパンモータを回動制御し、カメラ１を回転移動させる。
特定の範囲を監視したい時に、回動方向判定手段５の判定結果を雲台制御手段３に入力させずに、操作者が指定する回動方向を雲台制御手段３に入力させる操作手段６を設けても良い。

カメラ１の撮影画像をリアルタイムで確認および記録する手段として、モニタ手段５１、録画手段５２を設けても良い。またモニタ手段５１および録画手段５２は常に電源を入れておく必要はなく、手動で電源の入り切りを行う手段や、赤外線センサの出力レベルが所定の基準値を超えたときに自動で電源を入れ、出力レベルが所定の基準値より低い状態が一定時間続いた場合、自動で電源を切る等の制御手段を設けても良い。

以上のように構成された監視装置について、図３のブロック図および図４のフロー図を用いてその動作を説明する。

まず、複数の赤外線センサ４の出力信号は回動方向判定手段５に入力され、回動方向判定手段５は各入力信号のレベルの評価を行い（ステップＳ１０１）、その中で所定の基準値を超えた信号を出力したセンサがあるか、確認する（ステップＳ１０２）。該当するセンサがない、つまり全検知範囲４１に侵入物体がなかったときはステップＳ１０１、Ｓ１０２を繰り返す。ここで、上記の所定の基準値は、撮影条件、周囲の環境条件等に応じて適宜設定すれば良い。

一方ステップＳ１０２で、所定の基準値を超えた出力信号があった場合、つまり全検知範囲４１に侵入物体があったときは、回動方向判定手段５は所定の基準値を超える信号を出力した赤外線センサを特定し、その対応する検知範囲から侵入物体の概略の侵入方向を推定する（ステップＳ１０３）。全検知範囲４１に物体が侵入した場合、最初に出現するのは検知範囲の最も外側の領域であり、このとき侵入物体を検知する赤外線センサは複数の赤外線センサのうち、１または２程度である事から、概略の侵入方向の推定が可能となる。

次に、回動方向判定手段５は、出力信号が所定の基準値を超えない赤外線センサの検知範囲を、基準値を超えた赤外線センサの検知範囲の方向に移動させるための、雲台２のチルトモータ２２およびパンモータの回動方向を判定し、雲台制御手段３は判定結果に基づいて雲台２を回動制御する（ステップ１０４）。これにより全検知範囲４１の最も外側の領域にあった侵入物体が、全検知範囲４１の中心部４２の方向に移動し、撮影範囲１２の中心部１３に近づくことになる。

その後、回動方向判定手段５は複数の赤外線センサ４の出力信号レベルの比較評価を行う（ステップ１０５、１０６）。例えば２つの出力信号の減算を全ての出力信号の組合せで行い、その差分結果を第２の所定の基準値と比較して、第２の所定の基準値を超えた差分結果が全くない場合、すなわち複数の赤外線センサ４の全てが概略等しい赤外線を検知した場合、侵入物体は撮影範囲１２の概略中心部１３にいると判断する（ステップ１０８）。

一方、第２の所定の基準値を超えた差分結果がある場合、回動方向判定手段５は侵入物体は全検知範囲４１の概略中心部４２にないと判断し、出力の低い赤外線センサの検知範囲を、出力の高い赤外線センサの検知範囲方向に移動させる雲台２のチルトモータ２２およびパンモータの回動方向を判定し、雲台制御手段３は判定結果に基づいて雲台２を回動制御する（ステップ１０７）。複数の赤外線センサ４の出力信号レベルの比較評価を、各出力信号レベルの差が第２の所定の基準値以内に収まるまで行うことにより、全検知範囲４１の概略中心部４２で侵入物体を捕捉し、したがって撮影範囲１２の概略中心部１３で侵入物体を撮影することができる。

侵入物体を捕捉後、ステップ１０５からステップ１０８までを繰り返すことにより、侵入物体の自動追尾を行うことができる。

第２の所定の基準値は撮影条件、周囲の環境条件等に応じて適宜設定すれば良い。

このような本発明の実施の形態の監視装置によれば、カメラ１のレンズ１１の近傍に、個々の検知範囲４０を統合した全検知範囲４１の中心部４２が、カメラ１の撮影範囲１２の中心部１３と概略一致するように複数の赤外線センサ４を設け、複数の赤外線センサ４が出力する各信号レベルを回動方向判定手段５で比較評価を行い、評価結果に基づき雲台２のチルトモータ２２およびパンモータを雲台制御手段３で回動制御することにより、侵入物体の検知、追尾、撮影をすることができる。

なお、他の赤外線センサは複数の赤外線センサと同種類でも、別の種類の物体検知手段でも良い。

また、雲台２によるカメラ１の回動方向は任意であり、チルト動作を先に行っても、パン動作を先に行っても、また同時に行っても良い。

また、移動方向が頻繁に変わる侵入物体を追尾する場合、侵入物体に合わせてカメラ１
を回動させると頻繁に撮影画像が変化し、見づらくなるので、雲台２の回動制御は一定時間断続して行うようにしても良い。

また回動方向判定手段５は出力信号レベル比較部、雲台回動方向判定部等複数の手段に分割しても良い。

また図２において、カメラ１の撮影範囲１２が全検知範囲４１より狭くなっているが、撮影範囲１２が全検知範囲４１と同様の範囲でも、広くても良い。

以上のように、本発明にかかる監視装置は、侵入物体を検知し、カメラの撮影範囲の概略中心部で侵入物体の全体を撮影し、侵入物体の詳細を確認することができるという効果を有し、侵入物体の移動に伴い、カメラの撮影方向を移動させて追尾する監視装置として有用である。

本発明の実施の形態における監視装置の斜視図 本発明に係るカメラの撮影範囲および複数の赤外線センサの検知範囲を説明する図 本発明の実施の形態における監視装置のブロック図 本発明の実施の形態における監視装置の動作説明のためのフロー図

符号の説明

１ カメラ
２ 雲台
３ 雲台制御手段
４ 複数の赤外線センサ
５ 回動方向判定手段
１１ カメラのレンズ
１２ カメラの撮影範囲
１３ カメラの撮影範囲の中心部
４０ 検知範囲
４１ 全検知範囲
４２ 全検知範囲の中心部

Claims (2)

1. カメラと、
   前記カメラを回動可能に保持する雲台と、
   各検知範囲内の赤外線を検知し、各検知範囲を統合した全検知範囲の中心部が前記カメラの撮影範囲の中心部に概略一致するように前記カメラのレンズの近傍に取り付けられた複数の赤外線センサと、
   前記複数の赤外線センサの出力信号レベルを評価して、１以上の出力信号レベルが所定の基準値を超えた時に、前記雲台の回動により前記複数の赤外線センサの各出力信号レベルを概略等しくする前記雲台の回動方向を判定する回動方向判定手段と、
   前記回動方向判定手段の判定結果に基づき前記雲台の回動を制御する雲台制御手段と、を備えたことを特徴とする監視装置。
2. 前記複数の赤外線センサの検知範囲外を検知範囲に設定した他の赤外線センサを備えたことを特徴とする請求項１記載の監視装置。