JP2008085607A - 監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 動きの早い被写体や広範囲を移動する被写体を常にモニタ画面の中央位置に正しく表示する。
【解決手段】 二台の監視カメラ１０ａ，１０ｂにモニタ３０ａ，３０ｂとコントローラ２０ａ，２０ｂとを接続する。コントローラの差分処理部２１ａ，２１ｂは、現在フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分に基づいて、モニタ画面上の被写体の位置を認識する。角度移動算出部２２ａ，２２ｂは、被写体をモニタ画面の中心位置に表示するために必要なカメラ１１ａ，１１ｂの角度移動量を算出する。撮像方向自律制御部２３ａ，２３ｂは、カメラの撮像方向を自律的に制御するとともに、方向制御信号を他のコントローラの撮像方向他律制御部２４ａ，２４ｂに出力する。撮像方向他律制御部は、二台のカメラが同じ撮像方向に向くように、カメラの撮像方向を他律的に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動きの早い被写体や広範囲を移動する被写体の映像をモニタ画面の中央位置に表示できるように、少なくとも二台の監視カメラの撮像方向を連動させて制御する監視カメラシステムに関する。

従来、一台の監視カメラで動く被写体を撮像し、監視カメラからの映像信号を差分処理して、監視カメラの撮像方向を被写体の動きに合わせて制御し、被写体をモニタ画面の中央位置に表示する監視カメラシステムが知られている（例えば、特許文献１）。
特開平６−２４５１２５号公報

しかし、従来の監視カメラシステムによると、動く被写体を一台の監視カメラで撮像しているので、被写体が素早く移動した場合に、監視カメラの方向制御が遅れ、被写体をモニタ画面の中央位置に正しく表示できないという問題点があった。例えば、図４に示すように、マンションの集合玄関室５に一台の監視カメラ５１を設置した場合、このカメラ５１は屋外側ドア６の開扉信号を受けて、初期位置である集合玄関機８側から屋外側ドア６へ向きを変える。しかし、この間に１〜２秒が経過するので、来訪者Ｍが屋内側ドア７に向かって素早く移動した場合、監視カメラ５１が来訪者Ｍの動きに追従できず、来訪者Ｍを撮像できなかったり、視野角の端部で撮像するなどして、モニタ画面の中央部に正しく表示できなくなることがあった。

本発明はこの難点を解決するためになされたものであり、その目的は、少なくとも二台の監視カメラの向きを連動させて制御することにより、動きの早い被写体や広範囲を移動する被写体をモニタ画面の中央位置に正しく表示できる監視カメラシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の監視カメラシステムは、撮像方向を変更可能な監視カメラと、監視カメラが撮像した映像を画面に表示するモニタと、監視カメラの撮像方向を制御するコントローラとを備える。監視カメラは少なくとも二台設けられ、それぞれの監視カメラにモニタとコントローラとが接続される。各コントローラには、差分処理部と角度移動算出部と撮像方向自律制御部と撮像方向他律制御部とが設けられ、それぞれが次のように動作して各監視カメラの撮像方向を連動制御する。

差分処理部は、監視カメラが撮像した現在のフレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分に基づいて、モニタ画面上における被写体の位置を認識する。角度移動算出部は、差分処理部から入力した信号に基づいて、被写体をモニタ画面の中心位置に表示するために必要な監視カメラの角度移動量を算出する。撮像方向自律制御部は、角度移動算出部から入力した情報に基づいて、監視カメラの撮像方向を自律的に制御するとともに、この制御信号を他のコントローラの撮像方向他律制御部に出力する。撮像方向他律制御部は、他のコントローラの撮像方向自律制御部から入力した信号に基づいて、監視カメラが他の監視カメラの撮像方向に向くように、監視カメラの撮像方向を他律的に制御する。

また、本発明の監視カメラシステムは、警戒設定が不必要な場合に備え、撮像方向他律制御部の動作を無効化する手段を提供する。該手段は、監視カメラのコントローラにテレビドアホン装置の居室親機を接続し、居室親機に撮像方向他律制御部の動作を停止させるキャンセル手段を設けたことを特徴とする。

本発明の監視カメラシステムによれば、複数台のコントローラが、それぞれ自身の監視カメラの撮像方向を自ら算出した角度移動量に基づいて制御するとともに、他のコントローラが算出した角度移動量に基づいて制御するので、監視カメラの方向変換動作が加速される。従って、被写体の動きに対する監視カメラの追従速度が速くなり、素早く動く被写体や広範囲を移動する被写体を常にモニタ画面の中央位置に正しく表示できるという効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、二台の監視カメラを組み合わせた監視カメラシステムの実施例１を示す。図３は、二台の監視カメラにテレビドアホン装置を組み合わせた監視カメラシステムの実施例２を示す。なお、各実施例に共通する部材については、図面に同じ符号が付されている。

図１に示すように、実施例１の監視カメラシステム１は、二台の第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂを備え、各第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂに第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂと第一モニタ３０ａ及び第二モニタ３０ｂとが接続されている。
第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂは、マンションのエントランスや共用部等に設置され、撮像した映像を電気信号（映像信号）に変換する第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂと、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂを回転するモータ（図示略）を内蔵した第一回転台１２ａ及び第二回転台１２ｂとを備え、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂのチルト角およびパン角によって定義される撮像方向を被写体の動きに合わせて変更できるように構成されている。

第一モニタ３０ａ及び第二モニタ３０ｂは、マンションの管理室等に設置され、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂが撮像した映像を第一画面３１ａ及び第二画面３１ｂに表示する。
第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂは、バスライン４で双方向通信可能に接続され、二台が協同して第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの撮像方向を連動制御する。
そして、第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂに第一差分処理部２１ａ及び第二差分処理部２１ｂと、第一角度移動算出部２２ａ及び第二角度移動算出部２２ｂと、第一撮像方向自律制御部２３ａ及び第二撮像方向自律制御部２３ｂと、第一撮像方向他律制御部２４ａ及び第二撮像方向他律制御部２４ｂとが設けられている。

第一コントローラ２０ａにおいて、第一差分処理部２１ａは、第一カメラ１１ａが撮像した現在のフレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分を演算し、その演算結果に基づいて、第一モニタ画面３１ａ上における被写体の位置を認識する。
第一角度移動算出部２２ａは、第一差分処理部２１ａから入力した被写体の画面上位置と第一カメラ１１ａの現在位置とに基づいて、被写体を第一画面３１ａの中心位置に表示するために必要な第一カメラ１１ａの角度移動量を算出する。

第一撮像方向自律制御部２３ａは、第一角度移動算出部２２ａから入力した角度情報に基づいて、第一回転台１２ａに方向制御信号を出力し、第一カメラ１１ａの撮像方向を自律制御するとともに、この制御信号を、バスライン４を介して他方の第二コントローラ２０ｂの第二撮像方向他律制御部２４ｂに出力する。
第一撮像方向他律制御部２４ａは、第二コントローラ２０ｂの第二撮像方向自律制御部２３ｂから入力した方向制御信号とカメラ設置位置の違いに基づいて、第一カメラ１１ａが、第二カメラ１１ｂの撮像方向に向くように、第一回転台１２ａのモータを他律制御する。

第二コントローラ２０ｂは、第一コントローラ２０ａと同様に機能し、第二差分処理部２１ｂが第二カメラ１１ｂの映像信号から被写体の画面上位置を認識し、その位置情報に基づいて第二角度移動算出部２２ｂが第二カメラ１１ｂの角度移動量を算出し、その角度情報に基づいて第二撮像方向自律制御部２３ｂが、第二回転台１２ｂを自律制御するとともに、その制御信号を第一コントローラ２０ａの第一撮像方向他律制御部２４ａに出力する。
そして、第二撮像方向他律制御部２４ｂが、第一コントローラ２０ａの第一撮像方向自律制御部２３ａから入力した方向制御信号とカメラ設置位置の違いに基づいて、第二カメラ１１ｂが第一カメラ１１ａの撮像方向に向くように、第二回転台１２ｂのモータを他律制御する。

次に、監視カメラシステム１の動作について説明する。
図２に示すように、二台の第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂは、例えば、マンションのエントランス５の天井に所定距離をおいて設置され、初期位置において、第一監視カメラ１０ａの第一カメラ１１ａが屋外側ドア６を向き、第二監視カメラ１０ｂの第二カメラ１１ｂが、集合玄関機８を向いている。
ただし、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの初期位置は、特に限定されず、二台共に屋外側ドア６を向いていてもよく、集合玄関機８を向いていてもよい。

この状態で、来訪者Ｍが屋外側ドア６を開けてエントランス５に入室すると、ドア６の開扉信号に応答し、第一カメラ１１ａが撮像を開始するとともに、第二カメラ１１ｂが屋外側ドア６に向きを変え始める。第一カメラ１１ａが撮像した来訪者Ｍの映像信号は、第一モニタ３０ａと第一コントローラ２０ａとに送られ、第一モニタ３０ａが来訪者Ｍの映像を第一画面３１ａに表示する。
第一コントローラ２０ａでは、まず、第一差分処理部２１ａが、来訪者Ｍの画面上の位置を認識し、第一角度移動算出部２２ａが、第一カメラ１１ａの角度移動量を算出する。

次に、第一撮像方向自律制御部２３ａが、第一回転台１２ａを制御し、第一カメラ１１ａが来訪者Ｍの動きに追従して撮像方向を変更し、第一モニタ３０ａが来訪者Ｍの映像を第一画面３１ａに継続的に表示する。
このとき、第一撮像方向自律制御部２３ａは、方向制御信号を第一回転台１２ａと同時に第二コントローラ２０ｂの第二撮像方向他律制御部２４ｂに送信する。
そして、第二撮像方向他律制御部２４ｂが、第二監視カメラ１０ｂの第二回転台１２ｂを制御し、第二カメラ１１ｂの撮像方向を第一カメラ１１ａの撮像方向に近づける方向に変更する。なお、第二コントローラ２０ｂでは、第二差分処理部２１ｂが、来訪者Ｍを認識できないため、第二角度移動算出部２２ｂから角度移動量が算出されず第二撮像方向自律制御部２３ｂによる制御はなされない。

これにより、第二カメラ１１ｂは、屋外側ドア６の方向の映像を撮像し、その映像信号を第二モニタ３０ｂと第二コントローラ２０ｂに送る。つぎに第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂに来訪者Ｍが撮像されると、第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂは、上述の第一コントローラ２０ａと同様の処理を行う。
この時第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂは、それぞれ第一撮像方向自律制御部２３ａ及び第二撮像方向自律制御部２３ｂ、並びに第一撮像方向他律制御部２４ａ及び第二撮像方向他律制御部２４ｂから同時に信号が入力されるが、第一撮像方向自律制御部２３ａ及び第二撮像方向自律制御部２３ｂの信号が優先される。

さらに、退出者Ｍが屋内側ドア７を開けてエントランス５に入室した場合、ドア７の開扉信号に応答し、第二カメラ１１ｂが撮像を開始するとともに、第一カメラ１１ａが、屋外側ドア７に向きを変え始める。
第二カメラ１１ｂが撮像した退出者Ｍの映像信号が、第二モニタ３０ｂと第二コントローラ２０ｂとに送られ、第二モニタ３０ｂが、退出者Ｍの映像を第二画面３１ｂに表示する。第二コントローラ２０ｂでは、まず、第二差分処理部２１ｂが退出者Ｍの画面上の位置を認識し、第二角度移動算出部２２ｂが第二カメラ１１ｂの角度移動量を算出する。

次に、第二撮像方向自律制御部２３ｂが、第二回転台１２ｂを制御し、第二カメラ１１ｂが、来訪者Ｍの動きに追従して撮像方向を変更し、第二モニタ３０ｂが、退出者Ｍの映像を第二画面３１ｂに継続的に表示する。このとき、第二撮像方向自律制御部２３ｂは、方向制御信号を第二回転台１２ｂと同時に第二コントローラ２０ａの第一撮像方向他律制御部２４ａに送信する。
そして、第一撮像方向他律制御部２４ａが、第一監視カメラ１０ａの第一回転台１２ａを制御し、第一カメラ１１ａの撮像方向を第二カメラ１１ｂの撮像方向に近づける方向に変更する。なお、第一コントローラ２０ａでは、第二差分処理部２１ｂが退出者Ｍを認識できないため、第一角度移動算出部２２ａから角度移動量が算出されず第一撮像方向自律制御部２３ａによる制御はなされない。

このように、二台の第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂは、それぞれに接続された第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂの撮像方向を第一撮像方向自律制御部２３ａ及び第二撮像方向自律制御部２３ｂの出力又は第一撮像方向他律制御部２４ａ及び第二撮像方向他律制御部２４ｂの出力を用いて制御する。このため、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの方向変換動作が加速され、一台のカメラで撮像していた従来と比較し、来訪者Ｍの動きに対する第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの追尾速度を速めることができる。
従って、来訪者Ｍが、屋外側ドア６から屋内側ドア７へ素早く移動した場合でも、一方退出者Ｍが、屋内側ドア７から屋外側ドア６へ素早く移動した場合でも、その来訪者Ｍ又は退出者Ｍを第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの視野角内で確実に撮像し、常に第一画面３１ａ及び第二画面３１ｂの中央位置に正確に表示することができる。
さらに、第一カメラ１０ａ及び第二カメラ１０ｂの設置間隔が広い場合でも、その来訪者Ｍ又は退出者Ｍに近い監視カメラが、その来訪者Ｍ又は退出者Ｍの方向に向けられるのと同時に、その来訪者Ｍ又は退出者Ｍから遠い監視カメラをその方向に向けるように連動するので、その来訪者Ｍ又は退出者Ｍを画面３１ａ又は画面３１ｂの何れかの中央位置で正確に表示することができる。

次に、本発明の実施例２を図３に基づいて説明する。この監視カメラシステム４０は、第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂと、第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂと、第一テレビドアホン装置４１ａ及び第二テレビドアホン装置４１ｂとから構成されている。
第一テレビドアホン装置４１は、戸建住宅等の居室に設置される第一居室親機４２ａ及び第二居室親機４２ｂと、玄関先に設置される第一玄関子機４３ａ及び第二玄関子機４３ｂとを備え、第一居室親機４２ａ及び第二居室親機４２ｂが、バスライン４を介して第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂに接続されている。
第一居室親機４２ａ及び第二居室親機４２ｂには、第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂが撮像した来訪者Ｍの映像を表示する第一モニタ４４ａ及び第二モニタ４４ｂと、第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂの第一撮像方向他律制御部２４ａ及び第二撮像方向他律制御部２４ｂ（図１参照）の動作を停止させる第一キャンセルボタン４５ａ及び第二キャンセルボタン４５ｂとが設けられている。

この監視カメラシステム４０は、実施例１のシステム１と同様、二台の第一監視カメラ１０ａ及び第二監視カメラ１０ｂの撮像方向を第一コントローラ２０ａ及び第二コントローラ２０ｂによって連動制御し、動く被写体の映像を第一居室親機４２ａ及び第二居室親機４２ｂの第一モニタ４４ａ及び第二モニタ４４ｂに正しく表示できる。従って、第一テレビドアホン装置４１ａ及び第二テレビドアホン装置４１ｂを夜間における住宅周辺の警戒に役立たせることができる。
一方、警戒設定が不要な場合は、第一キャンセルボタン４５ａ及び第二キャンセルボタン４５ｂとを押して、第一撮像方向自律制御部２３ａ及び第二撮像方向自律制御部２３ｂの動作を停止させる。こうすれば、多くの人が往来する昼間などに、複数の人影によって第一カメラ１１ａ及び第二カメラ１１ｂの撮像方向が不安定になるおそれがなく、第一テレビドアホン装置４１ａ及び第二テレビドアホン装置４１ｂを通常どおり機能させることができる。

本発明の実施例１を示す監視カメラシステムの構成図である。 該システムの一使用例を示すマンションのエントランスの模式図である。 本発明の実施例２を示す監視カメラシステムの構成図である。 従来の監視カメラシステムの問題点を説明する模式図である。

符号の説明

１ 監視カメラシステム
１０ａ，１０ｂ 監視カメラ
１１ａ，１１ｂ カメラ
１２ａ，１２ｂ 回転台
２０ａ，２０ｂ コントローラ
２１ａ，２１ｂ 差分処理部
２２ａ，２２ｂ 角度移動算出部
２３ａ，２３ｂ 撮像方向自律制御部
２４ａ，２４ｂ 撮像方向他律制御部
３０ａ，３０ｂ モニタ
３１ａ，３１ｂ 画面
４０ 監視カメラシステム
４１ａ，４１ｂ テレビドアホン装置
４２ａ，４２ｂ 居室親機
４３ａ，４３ｂ 玄関子機
４４ａ，４４ｂ モニタ
４５ａ，４５ｂ キャンセルボタン

Claims (2)

1. 撮像方向を変更可能な監視カメラと、監視カメラが撮像した映像を画面に表示するモニタと、監視カメラの撮像方向を制御するコントローラとを備えた監視カメラシステムにおいて、
   少なくとも二台の前記監視カメラに前記モニタと前記コントローラとを接続し、二台のコントローラにそれぞれ、
   前記監視カメラが撮像した現在のフレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分に基づいて、前記モニタ画面上の被写体の位置を認識する差分処理部と、
   前記差分処理部からの信号に基づいて、前記被写体を前記モニタ画面の中心位置に表示するために必要な前記監視カメラの角度移動量を算出する角度移動算出部と、
   前記角度移動算出部からの信号に基づいて、前記監視カメラの撮像方向を自律制御する撮像方向自律制御部と、
   他のコントローラの前記撮像方向自律制御部から入力した信号に基づいて、前記監視カメラが他の監視カメラの撮像方向に向くように、前記監視カメラの撮像方向を他律制御する撮像方向他律制御部と
   を設けたことを特徴とする監視カメラシステム。
2. 前記コントローラにテレビドアホン装置の居室親機を接続し、前記居室親機に前記撮像方向他律制御部の動作を停止させるキャンセル手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の監視カメラシステム。

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