JP2016058984A - 監視システム、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パン・チルト・ズーム位置と画質パラメータのどれを設定するかをユーザーが自由に決めることができるプリセット機能を提供し、更にはユーザーが迷うことなくプリセット設定を行う手段を提供すること。【解決手段】監視対象を撮像する撮像処理手段と、撮像位置と撮像範囲を決定するパン位置、チルト位置、ズーム位置、または撮影対象を画質で見るための画質パラメータの少なくとも１つ以上をプリセット位置として保存し、一括で制御するプリセット制御手段と、を備えることを特徴とする構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、監視システムに関し、特に、パン、チルト機能を持ち、リモート制御するネットワークカメラに関するものである。

従来の監視システムで使用される監視カメラは、撮影可能視野全体を固定で撮影する固定型タイプと、撮影可能視野内の複数の監視上重要な被写体を適宜切り替えながら、もしくは巡回しながら撮影するPTZ（パン・チルト・ズーム）型タイプがある。PTZ型タイプでは、重要な被写体の望ましい撮影画角を予め登録することが広く行われ、一般にプリセットと呼称されている。

特許文献１ではプリセット移動時に、パン・チルトは予め設定した位置に制御し、ズームとフォーカスはユーザーが別途制御する手段が開示されている。また、特許文献２ではプリセットとして、パン・チルト位置またはズーム位置を表すカメラ位置情報、時刻情報、映像制御情報を関連付けて記憶する手段が開示されている。

特開２００８−１２４６５４号公報 特開２０００−５０２３８号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、パン・チルト位置またはズーム位置が必須であるため、フォーカス、露出、ホワイトバランス、デイナイト設定等の画質パラメータだけを変更することができなかった。このため、フォーカスやデイナイト設定を変更したプリセットを使用するためには、パン・チルト・ズーム位置毎に複数のプリセットを設定しなければならなかった。

そこで、本発明の目的は、パン・チルト・ズーム位置と画質パラメータのどれを設定するかをユーザーが自由に決めることができるプリセット機能を提供し、更にはユーザーが迷うことなくプリセット設定を行う手段を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、監視対象を撮像する撮像処理手段と、撮像位置と撮像範囲を決定するパン位置、チルト位置、ズーム位置、または撮影対象を最適な画質で見るための画質パラメータの少なくとも１つ以上をプリセット位置として保存し、一括で制御するプリセット制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、パン・チルト・ズーム位置を持つプリセットとパン・チルト・ズーム位置をもたないプリセットを共存させることで同じプリセットを重複して設定する必要がなくなり、さらに、ユーザーの用途毎に選択可能なプリセットの一覧を表示することで、ユーザーが迷うことなくプリセット設定を行うことができる。

カメラサーバーのソフトウェア構成図 システム構成図 カメラサーバーのハードウェア構成図 プリセット制御プログラムのフローチャート プリセット移動処理のフローチャート クライアントのハードウェア構成図 クライアントのソフトウェア構成図 プリセットリスト表示処理のフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図２は監視システムのシステム構成図である。カメラサーバー200ならびにクライアント220がネットワーク230を介して相互に接続される。

カメラサーバー200は撮影画角可変のカメラを備え、撮影した画像をネットワーク230を介して配信するものである。クライアント220はカメラサーバー200にアクセスし、画像を取得しながら、パン・チルト・ズーム及びフォーカスや露出等の画質パラメータを制御し、プリセット設定する。それぞれの詳細については後述する。なお、説明の簡略化のためにカメラサーバーは１台としているが、２台以上であっても構わない。またクライアント220以外にもカメラサーバー200にアクセスして画像の受信や蓄積を行う他のクライアントがあっても構わない。

ネットワーク230はEthernet（登録商標）等の通信規格を満足する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。

本発明においては各サーバー・クライアント間の通信が支障なく行えるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。故にインターネットからLAN (Local Area Network)にまで適用可能である。

図３はカメラサーバー200のハードウェア構成図である。CPU 300、１次記憶装置310、２次記憶装置320、画像キャプチャI/F 330、雲台制御I/F 340、ネットワークI/F 360が内部バス301を介して相互に接続されている。ここで1次記憶装置310はRAMに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、OSや各種プログラム及び各種データがロードされ、またOSや各種プログラムの作業領域としても使用される。

２次記憶装置320はFDDやHDD、フラッシュメモリ、CD-ROMドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、OSや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。カメラサーバー200の1次記憶装置310及び２次記憶装置320に置かれる各種プログラム等の詳細については後述する。

画像キャプチャI/F 330にはCCDやCMOSからなる画像センサー370が接続され、画像センサー370から取得した画像データを画質パラメータに従って画像処理し、所定のフォーマットに変換・圧縮して１次記憶装置310に転送する。雲台制御I/F 340にはレンズ/雲台380が接続され、パン・チルト・ズーム機構を制御して撮影位置や撮影画角を変更する。ネットワークI/F 360は前述のネットワーク230と接続するためのI/Fであり、Ethernet（登録商標）等の通信媒体を介してクライアント220等との通信を担う。

図１は、カメラサーバー200のソフトウェア構成図である。１次記憶装置310上には、OS 100、撮像処理プログラム110、プリセット制御プログラム111、通信処理プログラム112、及び一時記憶部113がロードされる。OS 100はカメラサーバー全体を制御する基本プログラムである。撮像処理プログラム110は画像センサー370で生成された画像データを画像キャプチャI/F 330を経由して取得し、プリセット制御プログラム111から指定された画質パラメータに従って画像処理と符号化処理を行い、一時記憶部513に保存する。

プリセット制御プログラム111は、クライアント220から予め設定されたプリセット位置やプリセット巡回設定、またはイベントによるプリセット移動設定に応じて、雲台制御I/F 340を経由しレンズ/雲台380を制御し、パン・チルト・ズーム位置を制御する。また、プリセットとして保存されているフォーカス、露出、ホワイトバランス、デイナイト、スマートシェード補正、ノイズリダクション、シャープネス、色の濃さ等の画質パラメータを、撮像処理プログラム110に設定する。

通信処理プログラム112は、各種クライアントからのリクエストに応じ、一時記憶部513に保存されている画像データを、ネットワークI/F 360を制御し通信媒体230を介して各種クライアントへ送り届ける。また、各種クライアントから送られるパン・チルト・ズーム位置や画質パラメータをプリセット制御プログラム111に伝えたり、受信したプリセット設定やプリセット巡回設定を２次記憶装置320に保存する。各プログラム同士の連携は、必要に応じてOS 400が提供する機能を用いることとする。

［実施例１］
以下、本発明の第1の実施例による、監視システムについて説明する。図４は本実施例におけるプリセット制御プログラム111のフローチャートである。

本実施例では、プリセット制御プログラム111は、プリセット巡回設定またはイベントによるプリセット移動設定が有効な場合に起動される。プリセット制御プログラム111は起動すると、プリセットに関する設定値を読み込む（S401）。

本実施例における設定値とは、全プリセットのパン位置、チルト位置、ズーム位置、及び画質パラメータ、プリセット巡回する開始・終了時刻、巡回プリセットの番号と停止時間、イベント発生時に移動するプリセット番号と停止時間とする。また、プリセット巡回は、開始時刻と終了時刻を使わずに、特定イベントや外部装置からの開始・終了してもよい。

次に、プリセット巡回を開始する時刻、または終了する時刻になったら、それぞれのイベントが発生するようにタイマーを設定する（S402）。このとき、プリセット巡回しない設定の場合はタイマー設定しない。そして、巡回位置に初期値として−１を設定する（S403）。その後、何らかのイベント発生するのを待つ（S404）。イベントが発生すると、何のイベントが発生したのか判定する（S405）。

S405にて、巡回開始時刻イベントと判定した場合、プリセット制御プログラム111は巡回位置に０を保存（S406）し、設定値から巡回番号０のプリセット番号を決定する（S407）。そして、決定したプリセット位置へ移動する（S408）。

プリセットへの移動は、一般的にはパン位置、チルト位置、ズーム位置、及びフォーカスや露出などの画質パラメータの変更を行う。詳細は図５にて説明する。本実施例では、説明を簡略化するため、関数から戻ってきたらプリセット位置への移動処理は完了しているものとする。プリセットへ移動した後、このプリセット位置にどの程度の時間停止するかの設定を参照し、停止タイムアウトを設定して（S409）、次のイベントを待つ処理に戻る（S404）。

S405にて、次のプリセット位置に移動することを示す停止タイムアウトイベントと判定した場合、プリセット制御プログラム111は巡回番号をインクリメント（＋１）して、プリセット巡回が最後までいったかどうかを判定する（S410）。具体的には、巡回番号がプリセット巡回するプリセット数を超えたかどうかを判定する。プリセット巡回が最後までいった場合は、巡回位置を最初の０に戻し（S411）。最後までいってない場合は、何もしない。

次に新しい巡回番号から次に移動するプリセット番号を決定し（S412）、決定したプリセットへ移動する（S413）。プリセットへ移動した後、このプリセット位置にどの程度の時間停止するかの設定を参照し、停止タイムアウトを設定して（S414）、次のイベントを待つ処理に戻る（S404）。S405にて、巡回終了時刻イベントと判定した場合、プリセット制御プログラム111は巡回位置を初期値の−１に設定し（S415）、次のイベントを待つ処理に戻る（S404）。

S405にて、外部デバイス入力、音量検知、タイマー、または動体検知等の画像認識を示すイベントと判定した場合、プリセット制御プログラム111はまず該当イベントによるプリセット移動設定が有効であるかどうか判定する（S416）。プリセット移動設定が無効の場合は何もせずに、次のイベントを待つ処理に戻る（S404）。プリセット移動設定が有効な場合は、設定値を参照して移動すべきプリセット位置を決定し（S417）、決定したプリセット位置へ移動する（S418）。

そして、現在プリセット巡回動作中かどうかを巡回位置が０以上かどうかで判断し（S419）、プリセット巡回動作中の場合は現在のプリセット位置で停止する時間を設定値から決定し、停止タイムアウトの解除と再設定を行う（S420）。プリセット巡回動作中でない、つまり巡回位置が−１の場合は巡回中ではないと判断し、何もせずに次のイベントを待つ処理に戻る（S404）。

図５は、プリセット制御プログラム111のプリセット移動処理のフローチャートである。プリセット移動処理は、実行時に移動先のプリセットの設定が指定される。プリセット移動処理は、まず、指定されたプリセット設定を参照してパン位置が設定されているかどうかを判定し（S501）、設定されている場合はパン位置を制御し（S502）、設定されていない場合は何もしない。

次に、指定プリセットにチルト位置が設定されているかどうかを判定し（S503）、設定されている場合はチルト位置を制御し（S504）、設定されていない場合は何もしない。

次に、指定プリセットにズーム位置が設定されているかどうかを判定し（S505）、設定されている場合はズーム位置を制御し（S506）、設定されていない場合は何もしない。

次に、指定プリセットにフォーカス設定がされているかどうかを判定し（S507）、設定されている場合はフォーカス制御し（S508）、設定されていない場合は何もしない。フォーカス制御処理には、フォーカス位置をマニュアル指定された値に設定する以外にも、オート設定にする、ワンショットＡＦを行う、等を行ってもよい。

次に、指定プリセットに露出設定がされているかどうかを判定し（S509）、設定されている場合は露出制御し（S510）、設定されていない場合は何もしない。露出制御処理には、露出をマニュアル指定された値に設定する以外にも、オート設定にする、シャッター優先ＡＥに設定する、等を行ってもよい。

本実施例では、説明を分かりやすくするため、プリセット位置として、パン位置、チルト位置、ズーム位置、及び、画質パラメータとしてフォーカス制御、及び露出制御を行う場合の説明を行ったが、他にも、ホワイトバランス、デイナイト、スマートシェード補正、ノイズリダクション、シャープネス、または色の濃さ等の画質パラメータを制御してもよい。

通常、パン制御、チルト制御、ズーム制御や一部の画質パラメータ変更には、変更完了まで時間がかかるが、本実施例では、説明を簡略化するため、完了後に次の制御を行うシーケンシャル制御で説明した。可能であれば、同時実行しても構わない。また、制御するパン位置・チルト位置・ズーム位置・画質パラメータが制御前と同じ場合は、制御処理自体をスキップしても構わない。

このように、プリセットとして使用するパラメータにパン・チルト・ズーム・画質パラメータに必須な項目をなくすことで、特定位置と画角をもったプリセットや画質パラメータだけを持ったプリセットを設定することができる。

図６はクライアント220のハードウェア構成図である。CPU 600、１次記憶装置610、２次記憶装置620、ユーザー入力I/F 630、ユーザー出力I/F 640、ネットワークI/F 660が内部バス601を介して相互に接続されている。ここで1次記憶装置610はRAMに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、OSや各種プログラム及び各種データがロードされ、またOSや各種プログラムの作業領域としても使用される。

２次記憶装置620はFDDやHDD、フラッシュメモリ、CD-ROMドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、OSや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。クライアント220の1次記憶装置610及び２次記憶装置620に置かれる各種プログラム等の詳細については後述する。

ユーザー入力I/F 630にはキーボード、マウス等で代表されるユーザー入力機器670が接続され、ユーザーからの入力を司る。ユーザー出力I/F 640にはディスプレイ等で代表されるユーザー出力機器680が接続され、ユーザーへ出力を司る。ネットワークI/F 660は前述のネットワーク230と接続するためのI/Fであり、Ethernet（登録商標）等の通信媒体を介してカメラサーバー200等との通信を担う。

図７は、クライアント220のソフトウェア構成図である。１次記憶装置610上には、OS 700、入力制御プログラム710、プリセット設定プログラム711、通信処理プログラム712、出力制御プログラム713、及び一時記憶部714がロードされる。OS 700はクライアント全体を制御する基本プログラムである。入力制御プログラム710は、ユーザーがキーボードやマウスなど入力機器670を操作したことにより、プリセット設定プログラム711を起動する。

本実施例では、ユーザーがキーボードやマウスなどを直接操作すると説明したが、ネットワーク経由の操作や、自動実行プログラムでも実現可能である。

プリセット設定プログラム711は、カメラサーバー200から配信される画像データ・設定値を取得するため通信処理プログラム712を起動する。プリセット設定プログラム711は通信処理プログラム712から取得した映像を表示し、プリセットの設定値からプリセットリストを作成し、表示する。また、入力機器670から取得したパン・チルト・ズーム位置や画質パラメータによりネットワークカメラ200を制御し、ユーザー所望のプリセット設定をネットワークカメラ200に送信する。

通信処理プログラム712は、ネットワークI/F 660を制御し、通信媒体230を介してカメラサーバー200から画像データを受信し、一時記憶部114に保存する。出力制御プログラム713は、通信処理プログラム712やプリセット設定プログラム711の指示に従い、画像データやプリセット等の情報をディスプレイ等の出力機器680に表示する。各プログラム同士の連携は、必要に応じてOS 700が提供する機能を用いることとする。

図８は、プリセット設定プログラム711のプリセットリスト表示処理する際のフローチャートである。プリセット表示処理は、通信処理プログラム712から設定値を取得した後に呼び出される。呼び出し時に、全プリセットの設定と種別情報を引数として渡す。種別情報とはパン・チルト・ズーム位置が設定されているプリセットの一覧を表示したいのか、パン・チルト・ズーム位置が設定されているかどうかに関わらず全プリセットの一覧を表示したいのかを示す情報である。

プリセット設定プログラム711は、ユーザーが直接移動するプリセットを選択するまたはイベントによるプリセット移動設定を変更する場合に、全プリセットの一覧表示を指示し、プリセット巡回設定に指定するプリセットを選ぶ場合はパン・チルト・ズーム位置があるプリセット一覧の表示を指示する。

プリセット表示処理は、まず、プログラム内部でもつプリセットリストをクリアする（S801）。そして、引数として渡されたプリセット設定の数だけループ処理を行う（S802〜S807）ループ処理では、まず、引数で渡された種別情報がパン・チルト・ズーム位置が設定されているプリセットの一覧となっているかどうか判定する（S803）。

S803の判定結果が真の場合は、プリセット設定値にパン位置、チルト位置、及びズーム位置の３つ全てが設定されているかどうかを判定し（S804）、設定されている場合はプリセットリストに追加し（S805）、設定されていない場合は何もせずにループの先頭に戻る（S802）。

S803の判定結果が偽の場合は、パン・チルト・ズーム位置が設定されているかどうかに関わらず全プリセットの一覧を表示したいことを意味するので、プリセット情報をプリセットリストに追加し（S806）、ループの先頭に戻る（S802）。ループの先頭に戻る（S802）と次のプリセット設定を参照して、再度ループ処理の先頭に戻る（S803）。最後のプリセット情報のループ処理が終わると、完成したプリセットリストをユーザー出力機器680に表示できるよう設定する（S808）。

このように、クライアントはユーザーに選択させたいプリセットの一覧を用途に応じて切り換えることで、ユーザーは迷うことなくプリセットを指定・選択することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

100 ＯＳ、110 撮像処理プログラム、111 プリセット制御プログラム、
112 通信処理プログラム、113 一時記憶部

Claims (4)

1. 監視対象を撮像する撮像処理手段と、
   撮像位置と撮像範囲を決定するパン位置、チルト位置、ズーム位置、または撮影対象を画質で見るための画質パラメータの少なくとも１つ以上をプリセット位置として保存し、一括で制御するプリセット制御手段と、
   を備え、
   ユーザーはプリセット位置を選択する際は、少なくともパン位置・チルト位置・ズーム位置の３つを含むプリセット一覧から選択する、またはパン位置・チルト位置・ズーム位置の３つの有無に関わらない全プリセットの一覧から選択することを特徴とする監視システム、及びその制御方法。
2. 前記プリセット位置を順番に巡回していくプリセット巡回を設定する際はパン位置・チルト位置・ズーム位置の３つを含むプリセット一覧から選択し、イベント発生により一時的にプリセット位置へ移動するプリセット移動を設定する際はパン位置・チルト位置・ズーム位置の３つの有無に関わらない全プリセットの一覧から選択することを特徴とする請求項１に記載の監視システム、及びその制御方法。
3. 前記イベントは、外部デバイス入力、音量検知、タイマー、または画像認識による特定事象の検知であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の監視システム、及びその制御方法。
4. 前記画質パラメータは、フォーカス、露出、ホワイトバランス、デイナイト、スマートシェード補正、ノイズリダクション、シャープネス、または色の濃さの撮影時のパラメータであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の監視システム、及びその制御方法。