JP2010010748A - 画角制御装置及び画角制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モニタ上の映像表示領域のサイズに適合したサイズの画角でカメラ撮影を行えるように制御することができる画角制御装置及び画角制御方法を提供する。
【解決手段】複数のカメラ構成からモニタ１１１上に表示するレイアウトを決定し、レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成部１０２と、レイアウト情報生成部１０２で生成されたレイアウト情報を元に監視カメラ１１２のカメラ制御情報を生成するカメラ情報生成部１０３と、カメラ情報生成部１０３で生成されたカメラ制御情報をネットワーク１１３経由で監視カメラ１１２に与えて、監視カメラ１１２を制御するカメラ制御部１０４と、監視カメラ１１２から送信された映像を受信し、モニタ１１１上に表示するモニタ出力部１０５とを備えた画角制御装置１０１であって、モニタ１１１上に表示する映像表示領域のサイズに合致した画角で撮影するように監視カメラ１１２に対して指示を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の監視カメラからの映像を１台のモニタ上に表示する監視システムに用いて好適な画角制御装置及び画角制御方法に関する。

従来の監視システムの画角制御装置は、カメラ、モニタ上における表示位置、画素数などのパラメータの対応データを格納する記憶部と、記憶部に記憶された対応データを編集するための操作を行う操作部と、記憶部に記憶された対応データに基づくパラメータで撮影するようにカメラを制御する制御部とから構成されており、モニタ上の表示領域の広い領域に対してはフレーム数や画素数を多くし、狭い領域に対しては少なくすることで、監視を重視している広い領域の映像ストリームのみ高精細なデータを取得し、映像データの処理量が最適になるように制御している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２１４８３１号公報

しかしながら、従来の画角制御装置においては、モニタ上に映像を表示する領域（以下、“映像表示領域”と呼ぶ）の大小に応じてカメラ制御のパラメータを設定するようにしており、画像処理の負荷軽減が図れるものの、モニタ上の映像表示領域のサイズとカメラで撮影する画角が異なるため、映像表示領域サイズ一杯に表示させようとすると、以下のパターンで表示映像のゆがみが発生するという問題がある。

例えば、モニタ上の映像表示領域の画素数がカメラで撮影した映像の画素数よりも小さい場合は、はみ出す領域をカットするか、モニタ上の映像表示領域のサイズに合わせるように縮小表示することになるが、カットすると監視対象の視野が狭くなってしまい、縮小すると映像の間引きにより画質が劣化する。モニタ上の映像表示領域の画素数がカメラで撮影した映像の画素数よりも大きい場合は、モニタ上の映像表示領域のサイズに合わせるように拡大表示することになるが、元々少ない画素数のものを拡大することになり見難くい表示となってしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、モニタ上の映像表示領域のサイズに適合したサイズの画角でカメラ撮影を行えるように制御することができる画角制御装置及び画角制御方法を提供することを目的とする。

本発明の画角制御装置は、複数台の監視カメラの映像を１台のモニタに表示し、前記モニタ上の映像表示領域のレイアウトによりカメラの撮影動作を制御する画角制御装置であって、複数の監視カメラ構成から前記モニタ上に表示する映像表示領域の画角であるレイアウトサイズ及び該映像表示領域に出力する映像を撮影している前記監視カメラの識別情報を示す撮影カメラ識別情報を含む表示先レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成手段と、前記レイアウト情報生成手段で生成された表示先レイアウト情報を元に前記監視カメラの撮影時の画角を決定するカメラ制御情報を生成するカメラ制御情報生成手段と、前記カメラ制御情報生成手段で生成されたカメラ制御情報に従い前記監視カメラを制御するカメラ制御手段と、前記監視カメラからの映像を受信し該映像を前記モニタ上の対応する映像表示領域に表示するモニタ出力手段と、を備えた。

この構成によれば、モニタ上に表示する映像表示領域のサイズに合致した画角で撮影するように監視カメラに対して指示するので、画角が異なることで拡大・縮小・画像の一部切り取り処理を行わずに、ユーザに判読しやすい映像を提供することができる。

前記カメラ制御情報生成手段は、前記監視カメラの撮影時の画角の他に、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）を示す映像種別、映像種別における画像の圧縮率を示す画質、映像ストリームのデータ送信量を規定するフレームレートを含むカメラ制御情報を生成するようにしてもよい。

更に、前記カメラ制御情報生成手段は、前記カメラで人物や移動している物体が検出された場合の検知領域の領域サイズと前記モニタ上の映像表示領域のサイズとから縦横比が崩れない撮影範囲が得られるズーム倍率を求め、該ズーム倍率を含むカメラ制御情報を生成するようにしてもよい。

この構成によれば、検知領域を中心に縦横比を維持したまま表示領域サイズと同等の画角の映像を取得できるので、注視する映像が見やすくなる。

本発明の画角制御方法は、複数台の監視カメラの映像を１台のモニタに表示し、前記モニタ上の映像表示領域のレイアウトによりカメラの撮影動作を制御する画角制御方法であって、複数の監視カメラ構成から前記モニタ上に表示する映像表示領域の画角であるレイアウトサイズ及び該映像表示領域に出力する映像を撮影している前記監視カメラの識別情報を示す撮影カメラ識別情報を含む表示先レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成工程と、前記レイアウト情報生成工程で生成された表示先レイアウト情報を元に前記監視カメラの撮影時の画角を決定するカメラ制御情報を生成するカメラ制御情報生成工程と、前記カメラ制御情報生成工程で生成されたカメラ制御情報に従い前記監視カメラを制御するカメラ制御工程と、前記監視カメラからの映像を受信し該映像を前記モニタ上の対応する映像表示領域に表示するモニタ出力工程と、を備えた。

この方法によれば、モニタ上に表示する映像表示領域のサイズに合致した画角で撮影するように監視カメラに対して指示するので、画角が異なることで拡大・縮小・画像の一部切り取り処理を行わずに、ユーザに判読しやすい映像を提供することができる。

本発明によれば、モニタ上の映像表示領域のサイズに適合したサイズの画角でカメラ撮影を行えるように制御するので、画角が異なることで拡大・縮小・画像の一部切り取り処理を行わずに、ユーザに判読しやすい映像を提供することができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画角制御装置の概略構成を示すブロック図である。この図において、本実施の形態の画角制御装置１０１には、入力装置１０９、レイアウト切換装置１１０、モニタ１１１及び複数の監視カメラ１１２が接続される。画角制御装置１０１と複数の監視カメラ１１２はネットワーク１１３を介して接続される。

本実施の形態の画角制御装置１０１は、複数のカメラ構成からモニタ１１１上に表示するレイアウトを決定し、表示先レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成部１０２と、レイアウト情報生成部１０２で生成された表示先レイアウト情報を元に監視カメラ１１２のカメラ制御情報を生成するカメラ情報生成部１０３と、カメラ情報生成部１０３で生成されたカメラ制御情報をネットワーク１１３経由で監視カメラ１１２に与えて監視カメラ１１２を制御するカメラ制御部１０４と、監視カメラ１１２から送信された映像ストリームを受信し、モニタ１１１上に表示するモニタ出力部１０５と、各監視カメラ１１２から送信された映像ストリームを記録する映像記録部１０８とを備えている。

レイアウト情報生成部１０２には、入力装置１０９からレイアウト情報が入力される。また、レイアウト情報生成部１０２には、レイアウト切換装置１１０から定期的に切換信号が入力される。カメラ情報生成部１０３には、レイアウト情報生成部１０２で生成された表示先レイアウト情報１０６が入力される。カメラ制御部１０４には、カメラ制御情報生成部１０３で生成されたカメラ制御情報１０７が入力される。カメラ制御部１０４は、カメラ制御情報生成部１０３から入力されたカメラ制御情報１０７をネットワーク１１３を介して監視カメラ１１２に与えて監視カメラ１１２を制御する。モニタ１１１は、モニタ出力部１０５からの出力映像を表示する。監視カメラ１１２は、ネットワーク接続機能を有し、ネットワーク１１３を介して画角制御装置１０１との間で通信を行う。

図２は、レイアウト情報生成部１０２が対象とするレイアウトの具体例を示す図である。１台のモニタ１１１に複数の監視カメラ１１２の映像を出力するために映像表示領域が設定されており、本実施の形態では、６画表示、３画表示、１画表示の場合のレイアウトについて提示している。各映像表示領域は、表示するレイアウトによってサイズが異なる。一般的に大きなサイズの映像表示領域は、監視中に人物を検知したりして注視したい映像を表示する際に使用する。この場合、キーボードや専用のコントローラといった入力装置１０９でユーザが操作することでレイアウトを切換えたり、注視したい映像を指定したりすることができる。監視カメラ１１２の数が一度にモニタ１１１上に表示できる数よりも多い場合は、各映像表示領域に写す映像を定期的に切換えることになる。このときの切換信号はレイアウト切換装置１１０からレイアウト情報生成部１０２に送信される。切換順序や切換時間間隔を予めスケジューリングしておき、そのスケジュールに従いレイアウト情報を送信する。

図３は、表示先レイアウト情報１０６のデータ構成を示す図である。この図において、各レイアウト（１）〜（４）における映像表示領域の識別子である画面ＩＤ３０１、映像表示領域の画角であるレイアウトサイズ３０２、映像表示領域に出力する映像を撮影している監視カメラ１１２の識別子を示す撮影カメラＩＤ３０３で構成され、図２に示す画面レイアウト毎に管理される。

図４は、カメラ制御情報１０７のデータ構成を示す図である。この図において、監視カメラ１１２の識別子を示す撮影カメラＩＤ４０１、撮影時の画角４０２、ＪＰＥＧやＭＰＥＧといった映像フォーマットを示す映像種別４０３、各映像フォーマットにおける画像の圧縮率を示す画質４０４、映像ストリームのデータ送信量を規定するフレームレート４０５で構成される。

次に、本実施の形態の画角制御装置１０１の動作ついて、図５に示すフローチャートを用いて説明する。この図において、まず入力装置１０９やレイアウト切換装置１１０から、レイアウト情報生成部１０２に対し、レイアウトの選択情報、並びに、選択したレイアウトの各映像表示領域と映像出力する監視カメラ１１２との対応付け情報を入力する（ステップＳ５０１）。レイアウト情報生成部１０２は、入力された情報から表示先レイアウト情報１０６を生成する。選択したレイアウトに該当する表示先レイアウト情報１０６に対し、撮影カメラＩＤ欄３０３に対応付けた監視カメラ１１２のＩＤを登録する。監視カメラ１１２のＩＤの登録後、レイアウト情報生成部１０２は、表示先レイアウト情報１０６をカメラ情報生成部１０３に入力し、レイアウト更新を行ったことを通知する。カメラ情報生成部１０３は、表示先レイアウト情報１０６における撮影カメラＩＤ３０３とレイアウトサイズ欄３０２の内容を取り出し、各監視カメラ１１２に対するカメラ制御情報１０７を生成する（ステップＳ５０２）。

ここで、カメラ制御情報１０７の生成の仕方の一例を以下に示す。画角は、表示先レイアウト情報１０６におけるレイアウトサイズを設定する。映像種別、画質、フレームレートについてはレイアウトサイズに紐付けて決定する。例えば、映像表示領域の小さいＶＧＡ（Video Graphics Array）サイズには、ＭＰＥＧ４フォーマットで低画質（普通）、低フレームレートを設定し、表示領域の大きい４ＶＧＡサイズにはＪＰＥＧ、高画質、高フレームレートと設定する。

カメラ情報生成部１０３は、カメラ制御情報をカメラ制御部１０４に入力する。カメラ制御部１０４は、ネットワーク１１３を介して各監視カメラ１１２へカメラ制御情報を送信し（ステップＳ５０３）、続けて撮影開始の信号を送る。その後、各監視カメラ１１２から送られてくる映像ストリームを受信し（ステップＳ５０４）、映像記録部１０８に格納する。映像記録部１０８に格納した画像をモニタ出力部１０５が読み出してモニタ１１１上に表示する（ステップＳ５０５）。

なお、選択したレイアウトに表示しない監視カメラ１１２については映像ストリーム供給の停止をカメラ制御部１０４で指示することで、ネットワーク１１３の負荷を軽減させることも可能である。その場合、カメラ制御情報１０７に使用／未使用のフラグを設けるといった手段をとることで実現できる。また、図２に示すレイアウトを動的に生成させる場合であっても、表示先レイアウト情報１０６を動的に生成することでＶＧＡや４ＶＧＡと言った特定のサイズによらない画角でのカメラ制御も可能となる。

このように本実施の形態の画角制御装置１０１によれば、モニタ１１１上に表示する映像表示領域のサイズに合致した画角で撮影するように監視カメラ１１２に対して指示するので、画角が異なることで拡大・縮小・画像の一部切り取り処理を行わずに、ユーザに判読しやすい映像を提供することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る画角制御装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態の画角制御装置１１５には、入力装置１０９と、レイアウト切換装置１１０と、モニタ１１１と、複数の監視カメラ１１２とが接続される。画角制御装置１１５と複数の監視カメラ１１２はネットワーク１１３を介して接続される。

図１に示す実施の形態１の画角制御装置１０１との違いは、監視カメラ１１２で人物など特定の被写体を検知した際の検知情報６０１を画角制御装置１１５内で管理する点と、図７に示すように表示先レイアウト情報１０６に検知領域ＩＤ３０４を設けた点と、図８に示すようにカメラ制御情報１０７に検知領域をズーミングする場合の倍率指定４０６を設けた点にある。図９は、検知情報６０１のデータ構成を示す図である。この図において、検知領域の識別子である検知領域ＩＤ９０１、各レイアウトにおける表示領域の識別子である画面ＩＤ９０２、表示領域の左上を基点とした際の検知領域を示す矩形の左上の座標値９０３、検知領域の幅と高さを示す検知領域サイズ９０４で構成される。

次に、図１０に示すフローチャートを参照して画角制御装置１１５の動作を説明する。この図において、監視カメラ１１２が人物や移動している物体等の被写体を検知することで監視カメラ１１２から送信された検知情報６０１を受信し（ステップＳ１００１）、検知情報６０１をモニタ出力部１０５がモニタ１１１上に矩形表示する。モニタ１１１上に表示されている検知領域を、ユーザが入力装置１０９を操作して選択することで、入力装置１０９から検知領域が入力される。レイアウト情報生成部１０２はユーザが選択した検知領域が入力されると、検知領域情報を取得する（ステップＳ１００２）。そして、ユーザが選択した検知領域に焦点をあてた映像をどの映像表示領域に出力するかを決定の上、その内容を表示先レイアウト情報１０６の検知領域ＩＤ欄３０４へ反映する（ステップＳ１００３）。例えば、画面レイアウトはそのままで、検知領域領域のみ更新する場合もあれば、３画面や１画面の表示レイアウトに切換えた上で、４ＶＧＡサイズの領域に映し出すことも可能である。このルール付けは予め決めておき、その内容に基づき動作するものとする。

その後、レイアウト情報生成部１０２は、表示先レイアウト情報１０６を更新したことをカメラ情報生成部１０３へ通知する。カメラ情報生成部１０３は、表示先レイアウト情報１０６から検知領域ＩＤ３０４が設定されている行について、対応する撮影カメラＩＤ３０３を取得する。また、検知領域ＩＤ９０１を元に検知情報６０１を参照し、検知領域位置９０３と検知領域サイズ９０４を取得する。取得した検知領域情報を元に、撮影する画角４０２と照らし合わせ、監視カメラ１１２のズーム率を縦横比が維持される形で算出する（ステップＳ１００４）。この場合の算出方法は、検知領域の長編となる方を映像表示領域に合わせる形で元の検知領域のサイズとの比率から算出する。検知領域の横×縦のサイズが６０×１２０で、表示先の画角を４ＶＧＡにしている場合は、検知領域の縦を４ＶＧＡの縦のサイズである９６０となるように８倍ズームの設定をカメラ制御情報１０７の倍率欄４０６に行う。設定完了後、カメラ制御部１０４へ通知する。カメラ制御部１０４は、カメラ制御情報１０７を元に監視カメラ１１２を制御する（ステップＳ１００５）。

このように本実施の形態の画角制御装置１１５によれば、監視カメラ１１２で検知した被写体を拡大表示する場合に、縦横比を維持しつつ表示領域のサイズに合わせた画角で撮影した画像を表示するので、拡大・縮小などによって見難い映像表示を回避し、見やすい映像を提供することができる。具体例を図１１に示す。従来、図１１の（ａ）に示すように映像表示領域内のサイズに合わせると縦横比が崩れてしまうが、図１１の（ｂ）に示すように縦横比を維持した形で映像表示領域のサイズ合わせた形で表示する。

なお、本実施の形態において、ズーム表示させる監視カメラ１１２は、被写体を検知した監視カメラ１１２とは別の隣接している監視カメラ１１２で行うことも可能であり、俯瞰映像とズーミングした映像を同時表示させることも可能である。また、これを入れ子式に行うことで、俯瞰映像、人などの検出物体の映像、検出物体の中の更に注視すべき部分の映像という具合に段階的にズームした映像を同時に表示させることも可能となる。上記注視すべき映像の一例として、人物検出の場合、人物の顔の部分を更に検出させ、顔の映像をズームさせて表示することが考えられる。

本発明は、モニタ上の映像表示領域のサイズと監視カメラからの映像の画角の不一致による拡大・縮小表示を避け、画質の劣化が無い表示を行えるといった効果を有し、複数の監視カメラからの映像をモニタ上に表示する監視システム等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る画角制御装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る画角制御装置による表示レイアウトの具体図 本発明の実施の形態１に係る画角制御装置で用いられる表示先レイアウト情報のデータ構成図 本発明の実施の形態１に係る画角制御装置で用いられるカメラ制御情報のデータ構成図 本発明の実施の形態１に係る画角制御装置の動作を説明するめのフローチャート 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置で用いられる表示先レイアウト情報のデータ構成図 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置で用いられるカメラ制御情報のデータ構成図 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置による表示形態の具体図 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置の動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態２に係る画角制御装置の検知情報のデータ構成図

符号の説明

１０１、１１５ 画角制御装置
１０２ レイアウト情報生成部
１０３ カメラ情報生成部
１０４ カメラ制御部
１０５ モニタ出力部
１０６ 表示先レイアウト情報
１０７ カメラ制御情報
１０８ 映像記録部
１０９ 入力装置
１１０ レイアウト切換装置
１１１ モニタ
１１２ 監視カメラ
１１３ ネットワーク
６０１ 検知情報

Claims (4)

1. 複数台の監視カメラの映像を１台のモニタに表示し、前記モニタ上の映像表示領域のレイアウトによりカメラの撮影動作を制御する画角制御装置であって、
   複数の監視カメラ構成から前記モニタ上に表示する映像表示領域の画角であるレイアウトサイズ及び該映像表示領域に出力する映像を撮影している前記監視カメラの識別情報を示す撮影カメラ識別情報を含む表示先レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成手段と、
   前記レイアウト情報生成手段で生成された表示先レイアウト情報を元に前記監視カメラの撮影時の画角を決定するカメラ制御情報を生成するカメラ制御情報生成手段と、
   前記カメラ制御情報生成手段で生成されたカメラ制御情報に従い前記監視カメラを制御するカメラ制御手段と、
   前記監視カメラからの映像を受信し該映像を前記モニタ上の対応する映像表示領域に表示するモニタ出力手段と、
   を備えた画角制御装置。
2. 前記カメラ制御情報生成手段は、前記監視カメラの撮影時の画角の他に、ＪＰＥＧやＭＰＥＧを示す映像種別、映像種別における画像の圧縮率を示す画質、映像ストリームのデータ送信量を規定するフレームレートを含むカメラ制御情報を生成する請求項１に記載の画角制御装置。
3. 前記カメラ制御情報生成手段は、前記カメラで人物や移動している物体が検出された場合の検知領域の領域サイズと前記モニタ上の映像表示領域のサイズとから縦横比が崩れない撮影範囲が得られるズーム倍率を求め、該ズーム倍率を含むカメラ制御情報を生成する請求項１又は請求項２に記載の画角制御装置。
4. 複数台の監視カメラの映像を１台のモニタに表示し、前記モニタ上の映像表示領域のレイアウトによりカメラの撮影動作を制御する画角制御方法であって、
   複数の監視カメラ構成から前記モニタ上に表示する映像表示領域の画角であるレイアウトサイズ及び該映像表示領域に出力する映像を撮影している前記監視カメラの識別情報を示す撮影カメラ識別情報を含む表示先レイアウト情報を生成するレイアウト情報生成工程と、
   前記レイアウト情報生成工程で生成された表示先レイアウト情報を元に前記監視カメラの撮影時の画角を決定するカメラ制御情報を生成するカメラ制御情報生成工程と、
   前記カメラ制御情報生成工程で生成されたカメラ制御情報に従い前記監視カメラを制御するカメラ制御工程と、
   前記監視カメラからの映像を受信し該映像を前記モニタ上の対応する映像表示領域に表示するモニタ出力工程と、
   を備えた画角制御方法。

Images