JP2012078616A - 画像取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でかつ製造コストを抑制したうえで、動物の視界範囲に近い画像を安定した視点位置で撮影することのできる画像取得装置を提供する。
【解決手段】動物の首部に遊着可能なサイズを有する首輪部１２、首輪部１２に設けられて首輪部１２から所定間隔をおいた位置から画像を取得可能な画像取得部１４、首輪部１２に重量を付加することによって画像取得部１４による画像取得の視点位置を所望の位置に保持する重量確保部１８を備える。これにより、首輪部１２に設けられた画像取得部１４の首輪円周方向における視点位置は安定したものとなり、ほぼ一定した視点高さ位置からの画像取得が達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像取得装置、特に、動物の首部に装着される画像取得装置に関する。

従来から、動物にカメラ等を有する画像取得装置を装着して、動物の視界範囲に近い画像を撮影（取得）し、この撮影した画像で動物の飼い主が動物の視界範囲の画像を楽しんだり、動物の生態環境を観察したり、動物の現在位置を把握したりすることのできる画像取得装置が、種々提案されている。

特許文献１には、犬の頭部の動きに追従して実際の犬の視界に近い画像を撮影する画像取得装置が開示されている。この画像取得装置は、犬の頭部に装着される方向検出センサが、犬の頭部が動いた方向を検出して、犬の首部に装着されたカメラ部の撮影方向を制御する。これにより、実際の犬の視界の変化に追従した画像を撮影することができる。

特開２００９−１１７９４２号公報

上記特許文献１に開示された画像取得装置によると、方向検出センサにより検出された方向に基づいてカメラ部の撮影方向を電子的に制御することから、その構造が精密化して複雑になる。また、動物、例えば犬等は急に走りだしたり、寝転んだり等、動き回るものであることから、かかる動物に装着される画像取得装置は、できるだけ簡単な構造で故障の少ない構成であることが望ましい。また、電子部品を使用した精密な構成の機器を用いて撮影方向の制御構造などを行う場合には、製造コストやメンテナンス作業が増大することも不可避である。更に、装着した動物の体によってカメラの視界が遮られないようにするため、また、動物の目線により近づける等の点から、カメラの視点高さ等の位置調整やカメラ位置の維持などの的確化、容易化が望まれるところである。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でかつ製造コストを抑制したうえで、実際の動物の視界に近い画像を安定して撮影することのできる画像取得装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明による画像取得装置は、動物の首部に遊着可能なサイズを有する首輪部と、該首輪部に設けられ前記首輪部から所定間隔をおいた位置から画像を取得可能な画像取得部と、前記首輪部に重量を付加することによって前記画像取得部による画像取得の視点位置を所望の位置に保持する重量確保部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、首輪部は首部に遊着、すなわち、遊びを持って装着されていることから、首輪部は動物の首部に対して、その略円周方向の動きの自由度は常に確保されている。そして、首輪部に設けられた重量を付加する重量確保部によって加えられる鉛直方向への力によって画像取得の視点位置が一定に保持される。すなわち、首輪部の「遊着」構成と重量確保部の作用が相まって、動物の頭部、首部の動きに対して、首輪部の略円周方向のずれが抑制されて、画像取得部の位置の一定性が確保され、これにより複雑な制御を行うことなく、首輪部に設けられた画像取得部の首輪円周方向における視点位置は安定したものとなり、ほぼ一定した視点位置からの画像取得が達成される。

請求項２に記載の発明による画像取得装置は、請求項１に記載の画像取得装置において、前記重量確保部は、前記画像取得部の重さよりも重い重量を有し、前記首輪部に直接取り付けられたことを特徴とする。この構成によれば、画像取得部より重い重量確保部が首輪部に取り付けられていることから、コンパクトな構成で、重量確保部の重量を効果的に首輪部に作用させることができる。

請求項３に記載の発明による画像取得装置は、請求項１または２に記載の画像取得装置において、前記画像取得部は、前記首輪部に対して着脱自在でかつ前記首輪部への装着位置を変更可能に形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、利用者は画像取得部の首輪部における取り付け位置を任意に設定できることから、画像取得部による取得画像の視点位置を変更することが可能となる。

請求項４に記載の発明による画像取得装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像取得装置において、前記画像取得部は、前記首輪部に取り付けられる取付部と、該取付部に設けられ、任意の形状に曲げ変形可能なアーム部と、該アーム部の先端に取り付けられた小型カメラと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、アーム部を曲げ変形させて小型カメラによる画像取得の高さ位置や水平位置を容易に変更することができる。

請求項５に記載の発明による画像取得装置は、請求項４に記載の画像取得装置において、前記小型カメラは、前記アーム部の先端に設けられた略水平方向の回転軸に対して回動自在に取り付けられ、前記小型カメラには、錘が設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、小型カメラが略水平方向の回転軸で回転し、かつ錘の作用により、動物の動作でアーム部の角度が変化しても、画像取得部のアングルが保持される。例えば、回転軸から垂直な位置における小型カメラの底部に錘を設けると、画像取得部のアングルが略水平に保持されて、画像取得のアングルを安定して確保することができる。

請求項６に記載の発明による画像取得装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像取得装置において、前記重量確保部に、前記画像取得部の駆動用部材を設けたことを特徴とする。

この構成によれば、重量確保部において必要とされる重量を画像取得部の駆動用部材によって確保し、又は補助することができる。したがって、重量確保部における重量の確保の容易化、部材点数の増加の回避等を達成することができる。すなわち、画像取得部の駆動用部材は、駆動用電源、画像データ保存装置、更に、画像データ送信装置等によって構成されることから、それらの重量によって、重量確保部の重量を構成し、または補助することができる。

この発明によれば、首輪部の遊着による略円周方向の動きの自由度と、重量確保部によって加えられる鉛直方向への力によって画像取得の視点位置が一定に保持される。すなわち、首輪部の「遊着」構成と重量確保部の重量による作用の協働によって、動物が走ったり、暴れたりする動作を行っても、首輪部の略円周方向の動きは規制され、これにより、画像取得部の視点位置は安定したものとなり、ほぼ一定した視点高さ位置からの画像取得が達成される。したがって、簡単且つ安価な構成により、ペットなどの動物の視点に近い画像を安定して確保することが可能となり、動物装着用の画像取得装置の利用促進が達成される。

本発明の実施の形態に係る画像取得装置の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係る画像取得装置が犬に取り付けられた状態を示す図である。 同じく、本実施の形態に係る取付部の概略を説明する図である。 同じく、本実施の形態に係る重量確保部及び画像処理装置の概略を説明する図である。 動物の動作に伴う本実施の形態に係る画像取得装置の装着状態を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像取得装置が犬に取り付けられた状態を説明する図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像取得装置の概要を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１〜５に基づいて説明する。なお、本実施の形態において、装着対象の動物として犬を例にとって説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像取得装置１０の概略を説明する図であり、図２は、画像取得装置１０が犬に取り付けられた状態を示す図である。図示のように、画像取得装置１０は、首輪部１２によって犬１００の首に遊着されている。すなわち、首輪部１２は、装着対象である動物の首の外周サイズに対して遊びを持って装着できるサイズに形成されており、当該犬１００の首に対する回動移動の自由度が確保されている。

また、首輪部１２には、画像取得部１４が取り付けられており、首輪部１２から所定間隔をおいた位置から画像を取得することが可能となるように構成されている。そして、特徴的なことは、首輪部１２に重量を付加するための重量確保部１８が取り付けられていることである。本実施の形態では、重量確保部１８は、少なくとも画像取得部１４の重量よりも重く構成されており、首輪部１２に直接装着されている。この重量確保部により、画像取得部１４による画像取得の視点位置を所望の一定位置に保持する作用が生じる。

次に、本実施の形態における画像取得装置１０の各部の具体的構成について説明する。首輪部１２は、皮革製の帯ベルトで形成された首輪本体１２ａを有し、特別な構成は必要ではなく、既知の首輪を用いることも可能である。首輪本体１２ａの一端に取り付けられたバックル１２ｂに揺動自在に設けられた係合用フック１２ｃが首輪本体１２ａに穿孔された係合孔１２ｄに係合されるとともに、首輪本体１２ａの他端が環状の首輪ループ１２ｅに挿入されて、首輪部１２が犬１００に遊着される。

なお、既知の首輪によらず、プラスチック樹脂製の帯ベルトによって首輪本体を形成してもよい。この場合、バックル１２ｂに代えて、例えば、自動車用のシートベルト等に採用されているタング及びこのタングをワンタッチで着脱可能なバックルを用いて、犬１００の首部に簡易に装着できるように構成してもよい。

画像取得部１４は、首輪部１２の首輪本体１２ａに対して着脱可能に取り付けるための取付部１５及びこの取付部１５に設けられると共に、曲げ変形可能で、且つ変形された任意の形状を保持可能なアーム部１６、アーム部１６の先端にマウント１７ａを介して取り付けられた小型カメラ１７を有している。

図３は、本実施の形態に係る取付部１５の概略を説明する図である。図示のように、取付部１５は、首輪本体１２ａの表面に当接する表面押さえ部１５ａ及び首輪本体１２ａの裏面に当接する裏面押さえ部１５ｂを備え、これら表面押さえ部１５ａ及び裏面押さえ部１５ｂによって、首輪本体１２ａを挟んで固着可能な構成を有している。すなわち、首輪本体１２ａの延在方向と直交する方向の断面形状が略コ字状に形成され、弾力を有して首輪本体１２ａをしっかり挟むことのできる構成を有している。取り付け、取り外しは、表面押さえ部１５ａと裏面押さえ部１５ｂとの間に首輪本体１２ａを押し込む、あるいは引き抜くことで行うことができる。なお、取付部１５は上記構成に限定されるものではなく、画像取得部１４を安定して首輪本体１２ａに固着することのできる構成であれば種々の構成とすることができる。

次に、本実施の形態におけるアーム部１６は、図１で示したように、樹脂あるいは金属によって形成された蛇腹管で構成されており、曲げ変形可能となっている。すなわち、任意の形状に曲げることができ、その曲げ形状を維持することができる構成を有している。このアーム部１６は、基端が取付部１５に固定され、先端には、小型カメラ１７を上下方向に回動可能に固定するマウント１７ａが取り付けられている。これにより、マウント１７ａを基端として小型カメラ１７を上下方向に回動させて小型カメラ１７による画像取得アングルを調整することができる。

小型カメラ１７は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサを搭載した公知のものを利用可能であり、本実施の形態では、小型カメラ１７は、犬１００の頭部の直上方に配置された状態となっている。

重量確保部１８は、所定の重量、すなわち、首輪部１２の略円周方向の動きによって、画像取得部１４による画像取得の視点位置をほぼ一定に保ちうる重量を確保しうる構造であれば足り、単純に必要な重量を有する錘を設けることで構成することも可能である。

本実施の形態における重量確保部１８の特徴的構成は、図４に示したように、画像取得部１４の駆動のための部材、機器により構成されていることである。すなわち、小型カメラ１７と電気的に接続されるとともに小型カメラ１７により撮影された画像データを保存する画像データ保存装置であるＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１８ｂ、小型カメラ１７またはＨＤＤ１８ｂからの画像データを送信する画像データ送信装置１８ｃ及び小型カメラ１７に電力を供給する駆動用電源１８ｄによって構成されている。これらＨＤＤ１８ｂ、画像データ送信装置１８ｃ及び駆動用電源１８ｄは、それらの総重量が画像取得部１４の重量よりも十分に重い場合は、錘は不要であって、これらのみによる重量確保部１８の構成で足りるが、重量が不十分である場合には付加的に錘等が設けられる。

重量確保部１８は、上記図１及び図２で示したように、本実施の形態では、断面視略コ字状に形成された重量確保部取付部１８ａを介して首輪本体１２ａに強固に固定して取り付けられている。すなわち、首輪本体１２ａは、重量確保部１８の上部と重量確保部取付部１８ａとの間で間隙なく挟持されており、首輪本体１２ａ上での重量確保部１８の取付位置は容易に変動することはない。そして、画像取得部１４と重量確保部１８の取り付け位置は、首輪部１２において画像取得部１４と略直径方向に対向した位置とされている。

この１８０度対向する位置に設置することで、重量確保部１８が犬１００の首部の下部側に常に位置するので、対向する画像取得部１４であるアーム部１６に取り付けられた小型カメラ１７が犬１００の頭部の上側にて維持される。したがって、常に適切な視点位置からの画像取得がなされることとなる。そして、アーム部１６を曲げ変形させて、犬１００の頭部の直上位置に小型カメラ１７が配置されるように設定することで、犬１００の視界範囲とできるだけ重複する範囲を小型カメラ１７によって撮影することができる。犬１００の首の下側からの視点による画像取得に比し、犬１００の顎などで視界が遮られることがなく、より広い視界での画像取得が可能である。
また、重量確保部１８の重量による鉛直方向の引っ張りによって、首輪部１２の略円周方向の位置は安定して保持されており、アーム部１６に取り付けられた小型カメラ１７の視点は中央の高い位置で安定して維持される。

再び図４で示すように、上記構成を有する画像取得装置１０によって撮影された画像は、画像処理装置２０に送信される。この画像処理装置２０は、画像取得装置１０の画像データ送信装置１８ｃから送信された画像データを受信する画像データ受信装置２２、更に、画像データ受信装置２２で受信した画像データを表示するモニタ２４によって構成される。画像処理装置２０は、主に、画像取得装置１０で取得された撮影データを観察する観察者の施設、例えば犬１００の飼い主の自宅等に配置される。

次に、上記実施の形態に係る構成を有する画像取得装置１０の作用について説明する。まず、画像取得装置１０は、基本的に犬１００に装着された状態で、犬１００の頭部の動き、すなわち、左右、上下の動きに追従する。

図５は、犬１００の動作に伴う画像取得装置１０の装着状態を説明する図である。図示のように、動物の頭部、首部が種々の動きを行った場合でも、画像取得装置１０の犬１００への装着状態における下部側で首輪部１２と犬１００の首部の表面との間に隙間ｘが存在していることから、矢線Ｒ１で示す首輪部１２の略円周方向の動きは重量確保部１８の重量により規制される。すなわち、重量が直接首輪部１２に作用し、遊着状態の首輪部１２は、重量確保部１８が常に下側となった状態で安定している。したがって、犬１００の首部の動きに追従しつつも、首輪部１２の円周方向での高さ位置はほぼ一定に保たれる。すなわち、何ら複雑な制御を行うことなく、小型カメラ１７による視点位置は安定したものとなり、ほぼ一定した高さ位置からの画像取得が行われる。

小型カメラ１７によって撮影される画像の取得位置を変える場合、例えば、犬１００の頭部から小型カメラ１７を離間させて、図２で示す位置Ｈ１とする場合、あるいは、犬１００の頭部に小型カメラ１７を近接させて、図２で示す位置Ｈ２とする場合は、曲げ変形可能なアーム部１６を曲げ変形させることで、小型カメラ１７による画像の取得位置を容易に変えることもできる。

一方、図６で示すように、アーム部１６を首輪本体１２ａに装着する取付部１５の取り付け位置を変えて、小型カメラ１７の視点位置が犬１００の顔部の側方に位置するように配置することも可能である。すなわち、重量確保部１８の取り付け位置に対してアーム部１６が略９０°の位置になるように取り付けることで、簡単に、犬１００の視点を水平方向にずらした位置からの画像が取得される。

また、小型カメラ２１が犬１００の頭部の上方に配置された状態で、マウント１４ｃを介して小型カメラ２１を上下方向に回動させて任意の位置に固定することで、小型カメラ２１による画像の取得位置を上下方向で微調整することができ、小型カメラ２１が犬１００の顔部の側方に配置された状態で、マウント１４ｃを介して小型カメラ２１を水平方向に回動させて任意の位置に固定することで、小型カメラ２１による画像の撮影位置を水平方向で微調整することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図７で示すように、マウント１７ａに、小型カメラ１７を略水平方向の回転軸に対して回動自在に軸支して、小型カメラ１７が軸支された回転軸から垂直な位置における小型カメラ１７の底部に、錘３０を取り付けてもよい。これにより、犬１００が例えば頭部を上方に向けた場合であっても、錘３０の鉛直方向の作用によって小型カメラ１７がマウント１７ａと相対的に矢線Ｒ２で示す上下方向に回動して小型カメラ１７の水平位置が保持されることによって画像取得アングルが保持され、画像取得のアングルを安定して確保することができる。

また、上記実施の形態では、重量確保部１８がＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１８ｂ、画像データ送信装置１８ｃ、駆動用電源１８ｄによって構成されている場合を例として説明したが、これらの装置に加えてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載する場合、このＧＰＳも重量確保部１６の構成要素とすることができることは勿論である。

上記実施の形態では、アーム部１７と重量確保部１８とが略１８０°または略９０°の位置に配置された状態で小型カメラ１７によって画像を撮影する場合を例として説明したが、かかる位置に限定されずに、適宜必要とされる位置に合わせてアーム部１６の首輪部１２上での取り付け位置を変えることが可能である。

また、上記実施の形態では、アーム部１６が取付部１５によって首輪本体１２ａに装着されている場合を例として説明したが、他の公知のクランプ部材を用いたり、動物を傷つけないようなねじの締結によって固定したりすることも可能である。

更に、上記実施の形態では、小型カメラ１７の視点の方向を犬１００の前方方向としたが、これに限定されることはなく、例えば、後方を向けるように設置することも可能である。また、本発明に係る画像取得装置１０の装着対象の動物は、実施の形態における犬に限られるものではなく、猫などの他のペット動物、または構成部材のサイズの設定によっては、更に大型の動物や小型の動物にも適用可能である。

１０ 画像取得装置
１２ 首輪部
１４ 画像取得部
１５ 取付部
１６ アーム部
１７ カメラ
１８ 重量確保部
１８ｂ ＨＤＤ（駆動用部材）
１８ｃ 画像データ送信装置（駆動用部材）
１８ｄ 駆動用電源（駆動用部材）
２０ 画像処理装置
３０ 錘
１００ 犬（動物）

Claims (6)

1. 動物の首部に遊着可能なサイズを有する首輪部と、
   該首輪部に設けられて前記首輪部から所定間隔をおいた位置から画像を取得可能な画像取得部と、
   前記首輪部に重量を付加することによって前記画像取得部による画像取得の視点位置を所望の位置に保持する重量確保部と、
   を備えたことを特徴とする画像取得装置。
2. 前記重量確保部は、
   前記画像取得部の重さよりも重い重量を有し、前記首輪部に直接取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
3. 前記画像取得部は、
   前記首輪部に対して着脱自在でかつ前記首輪部への装着位置を変更可能に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像取得装置。
4. 前記画像取得部は、
   前記首輪部に取り付けられる取付部と、
   該取付部に設けられ、任意の形状に曲げ変形可能なアーム部と、
   該アーム部の先端に取り付けられた小型カメラと、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像取得装置。
5. 前記小型カメラは、前記アーム部の先端に設けられた略水平方向の回転軸に対して回動自在に取り付けられ、
   前記小型カメラには、錘が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の画像取得装置。
6. 前記重量確保部に、前記画像取得部の駆動用部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像取得装置。

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