JP2012213083A - 監視範囲検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像部と、撮像部の位置と光軸を取得する状態取得部と、監視場所を3次元仮想空間として表現した場所モデルと、監視装置の設置位置、監視方向及び監視角情報を場所モデルと対応付けた監視条件情報と、撮像部の位置、光軸及び画角を場所モデルと対応付けた撮像条件情報とを記憶した記憶部と、場所モデルと監視条件情報とから監視装置の監視範囲を表す監視範囲モデルを生成し、場所モデルと撮像条件情報とから撮像部の撮像範囲を表す撮像範囲モデルを生成するモデル生成手段と、監視範囲モデルと撮像範囲モデルとが交わっているときに撮像部の視野内に監視装置の監視範囲が含まれていると判定する判定手段と、判定手段による判定結果を表示する表示部と、を有することを特徴とする監視範囲検知装置。
【選択図】図1
Description
上記処理により、利用者は、撮像部の視野内に監視装置の監視範囲が含まれていることを検知することができるため、例えば自らの前方に監視装置の監視範囲が存在するか否かについて確認したい場合、撮像部の光軸が自らの前方に向くよう視野方向を制御することによって検知することが可能となる。
例えば、場所モデルは、監視場所にある建物の壁面や柱等の建築構造物や地面などといった物体の3次元形状情報を含めて3次元の仮想空間を表現したものとして記憶部に記憶されているものとする。かかる構成により、本発明のモデル生成手段は、場所モデルの物体との干渉を考慮して監視条件情報に基づいて監視範囲モデルを生成し、当該監視範囲モデルを場所モデル内に配置する処理を行う。また、本発明のモデル生成手段は、場所モデルの物体との干渉を考慮して撮像条件情報に基づいて撮像範囲モデルを生成し、当該撮像範囲モデルを場所モデル内に配置する処理を行う。そして、本発明の判定手段は、監視範囲モデルと撮像範囲モデルとが場所モデル上において交わっているか否かによって、撮像部の視野内に前記監視装置の監視範囲が含まれているか否かを判定する処理を行う。
上記処理により、例えば、監視装置の監視範囲が壁等の物体によって遮られていたり、監視装置の監視範囲が撮像部から見て壁等の物体の陰となって隠蔽されていたりする場合、当該遮られている(又は隠蔽されている)部分の監視範囲を考慮して、撮像部の視野内に監視範囲が含まれているか否かを判定することができる。したがって、利用者は、より正確に監視装置の監視範囲を検知することができる。
かかる構成により、本発明の判定手段にて撮像部の視野内に監視装置の監視範囲が含まれていると判定されたとき、本発明のレンダリング手段は、監視範囲モデルが配置された場所モデルと撮像条件情報とを用いて、撮像部からの視野に相当するレンダリング画像を生成する処理を行う。例えば、レンダリング手段は、監視範囲モデルが配置された場所モデル内に、撮像条件情報に基づいて設定された仮想的なカメラ(以下、「仮想カメラ」という)を配置し、当該仮想カメラから、3次元コンピュータグラフィックスのレンダリング処理を行うことにより、撮像部の視野に相当するレンダリング画像を生成する。そして、本発明の合成処理手段は、撮像部からの撮像画像とレンダリング画像とを合成した合成画像を出力する処理を行う。例えば、レンダリング画像から、監視装置の監視範囲を表す画像領域(以下、「監視範囲画像」という)を抽出し、当該監視範囲画像を撮像画像上にオーバーレイすることにより合成画像を出力する。そして、本発明の表示部により、当該合成画像を表示する。
上記処理により、利用者は、合成画像における監視範囲画像を閲覧することによって、撮像部の視野内に監視装置の監視範囲が含まれていることを検知できるだけでなく、当該監視範囲の形状を立体的に捉えることができるため、監視範囲の適切性なども確認することができる。さらに、上記処理により、撮像部の視野内に監視装置の監視範囲が含まれていると判定したときのみ監視範囲画像を再現するレンダリング処理を行うため、不要なレンダリング処理を行う必要がなく、レンダリング処理に要する処理負荷を軽減することができる。
これにより、利用者は、撮像部と共に表示部を移動可能であり、更に、表示部を閲覧する利用者の視線と撮像部の光軸とを略一致させることができるため、監視装置の監視範囲を利用者目線により確認することができる。
図1に示すように、本実施例では、監視範囲検知装置1は、利用者8によって所持されるコンピュータ端末である。しかし、これに限らず、監視範囲検知装置1は、コンピュータ機能を有するヘットマウントディスプレイ等から構成されるウェアラブルコンピュータであってもよい。後述するように監視範囲検知装置1は、撮像部と表示部とを備え、撮像部によって取得した撮像画像4を表示部に表示する。また、監視範囲検知装置1は、撮像部の視野内に監視カメラ2の監視範囲7が含まれていると判定した場合、当該監視範囲7を表す監視範囲画像116を撮像画像4上に重畳した合成画像5を表示する。なお、本実施例では、図1に示すように一つの監視カメラ2のみ設置されている例を用いて説明するが、複数の監視カメラ2が設置されていても良い。
ここで、監視カメラ2の設置位置に関する設置条件情報とは、監視場所内(実空間)を3次元直交座標系として表し、実空間の直交座標系で座標が既知である基準点の座標値に基準点からの相対距離、方向を測定して補正する等の公知の技術を使用して算出した座標データとして表した情報である。また、監視カメラ2の光軸に関する設置条件情報とは、上記座標軸に対する監視カメラ2の光軸の回転角度に関する情報であり、監視カメラ2のいわゆるパン角度、チルト角度から求めることができる。監視条件情報112は、初期設定時に利用者8等によって入力部16から設定登録されることにより記憶部11に記憶される。
ここで、撮像部13の位置に関する端末条件情報は、状態取得部14のGPSによって取得した結果を、制御部12によって場所モデル111の仮想空間における座標情報に対応付けて変換された値として設定される。また、撮像部13の光軸に関する端末条件情報は、状態取得部14の電子コンパス及び傾斜センサによって取得した結果を、制御部12によって上記座標軸に対する撮像部13の光軸の回転角度に対応付けて変換した値として設定される。このように、撮像条件情報113の端末条件情報は、各種センサによって現在の位置や光軸に関する情報を取得する度に更新される。なお、撮像条件情報113の画角条件情報は、初期設定時に利用者8等によって入力部16から設定登録されることにより記憶部11に記憶される。
制御部12は、機能的に、モデル生成手段121と、判定手段122と、レンダリング手段123と、合成処理手段124とを含んで構成される。
図10は、レンダリング処理によって撮像部13に対応する仮想カメラから仮想的に撮像した場合のレンダリング画像3の表した図である。図10において、符号31の画像領域は、図9における監視範囲モデル114に対応する監視範囲画像116である。また、図10において、符号32、33の画像領域は、それぞれ場所モデル111における壁面と床面に対応する画像領域である。
図11は撮像部13から取得した撮像画像4を示す図である。そして、図12はオーバーレイ処理によって図11の撮像画像4上にレンダリング画像3から抽出した監視範囲画像116を重ね合わせた合成画像5を示す図である。図12において、符号51の画像領域は、レンダリング画像3から抽出された監視範囲画像116であり、図10における符号31の画像領域に対応する画像領域である。
これにより、壁等の物体との干渉を考慮し監視範囲モデル114(又は撮像範囲モデル115)を生成できず、かつ、物体による隠蔽を考慮することはないため、結果として監視範囲を検知する正確性、及び合成画像上に再現表示される監視範囲の正確性は、低下することになる。しかし、簡易的に監視範囲モデル114(又は撮像範囲モデル115)を生成することができ、また簡易的にレンダリング画像を生成することができるため、結果として監視範囲検知装置1の計算量を減少させることができる。また、予め記憶部11に場所モデル111の3次元形状データを設定するといった手間のかかる初期設定を省略できるため、利用者は監視範囲検知装置1を手軽に利用することができ、利便性が向上することとなる。
これにより、利用者は、上記実施例のように合成画像5により監視カメラ2の監視範囲7を視覚的に確認することができない一方で、撮像部13の視野内に監視カメラ2の監視範囲が含まれていることを検知することについては可能であるため、例えば自らの前方に監視装置の監視範囲が存在するか否かについてのみ簡易的に検知したい場合には有効である。
2・・・監視カメラ
3・・・レンダリング画像
4・・・撮像画像
5・・・合成画像
7・・・監視範囲
8・・・利用者
9・・・建物
11・・・記憶部
12・・・制御部
13・・・撮像部
14・・・状態取得部
15・・・表示部
16・・・入力部
111・・・場所モデル
112・・・監視条件情報
113・・・撮像条件情報
114・・・監視範囲モデル
115・・・撮像範囲モデル
116・・・監視範囲画像
121・・・モデル生成手段
122・・・判定手段
123・・・レンダリング手段
124・・・合成処理手段
Claims (4)
- 監視装置の監視範囲を検知する監視範囲検知装置であって、
撮像画像を取得する撮像部と、
前記撮像部の現在の位置及び光軸を取得する状態取得部と、
前記監視装置が監視する場所を3次元の仮想空間として表現した場所モデルと、前記監視装置の設置位置、監視方向及び監視角情報を前記場所モデルと対応付けた監視条件情報と、前記撮像部の画角と前記状態取得部で取得した該撮像部の現在の位置及び光軸とを前記場所モデルと対応付けた撮像条件情報とを記憶した記憶部と、
前記場所モデルと前記監視条件情報とに基づいて前記監視装置の監視範囲を表す監視範囲モデルを生成し、前記場所モデルと前記撮像条件情報とに基づいて前記撮像部の撮像範囲を表す撮像範囲モデルを生成するモデル生成手段と、
前記監視範囲モデルと前記撮像範囲モデルとが交わっているときに前記撮像部の視野内に前記監視装置の監視範囲が含まれていると判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を表示する表示部と、
を有することを特徴とする監視範囲検知装置。 - 前記場所モデルは、前記監視場所に存在する物体を含めて3次元の仮想空間を表現した請求項1に記載の監視範囲検知装置。
- 更に、前記判定手段にて前記撮像部の視野内に前記監視装置の監視範囲が含まれていると判定したとき、前記監視範囲モデルと前記撮像条件情報とを用いて前記撮像部の視野に相当するレンダリング画像を生成するレンダリング手段と、
前記撮像部で取得した撮像画像と前記レンダリング画像とを合成した合成画像を出力する合成処理手段と、を備え、
前記表示部は、前記合成画像を表示することを特徴とする請求項2に記載の監視範囲検知装置。 - 前記表示部は、前記撮像部の光軸に対して垂直となる位置に固定的に配置される請求項1から請求項3に記載の監視範囲検知装置。
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