JP2019180026A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】追尾対象の物体を安定して画角内に捕捉する。【解決手段】物体検知部５は監視領域内で移動物体を検知し、当該移動物体の位置を含む検知結果を出力する。撮像部６は撮影方向及びズーム倍率を制御する。制御部７は検知結果に基づいて、移動物体の検知方向に応じて撮影方向を制御するとともに移動物体までの距離に応じて予め定められた規定値にズーム倍率を制御する。制御部７は、移動物体の追尾撮影の開始に際してズーム倍率を規定値より小さい当座値に設定し、追尾撮影の開始から所定の初期期間が経過するとズーム倍率を規定値に設定する段階的制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、監視領域内を移動する物体の位置に応じて撮影方向を変え、物体を追尾撮影する監視装置に関する。

従来、パン、チルト及びズーム（ＰＴＺ）の制御が可能なカメラ（ＰＴＺカメラ）を用いて、目的とする物体を自動追尾して撮像するシステムとして、物体検知前にはカメラを広角側に設定しておき、カメラで物体を検知すると物体の大きさに基づいてズームアップするものが知られている。

また、下記特許文献１には、門扉に設置されたカメラにより撮影された人物の顔画像により登録人物か否かを判定し、登録人物であれば敷地内に設置されたカメラで撮影を行わず、未登録人物であれば撮影を行うシステムが記載されている。

特開２０１６−０２４４９８号公報

従来のシステムでは、検知物体の識別結果に応じた撮像装置の制御として、撮影するか否かを制御することが示されているが、検知物体の識別結果に応じてＰＴＺ制御を行うことは示されていない。ここで、例えば、車両などの検知物体は、人物などよりも物体の移動速度が大きくカメラの画角から外れやすい場合がある。つまり、検知物体の種別によらず画一的なＰＴＺ制御を行うと、検知物体が画角から外れやすくなる場合がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、追尾対象の物体を安定して画角内に捕捉することを可能とする監視装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る監視装置は、監視領域の移動物体を追尾撮影する装置であって、前記監視領域内で前記移動物体を検知し、当該移動物体の位置を含む検知結果を出力する物体検知部と、撮影方向及びズーム倍率を制御可能な撮像部と、前記検知結果に基づいて、前記移動物体の検知方向に応じて前記撮影方向を制御するとともに前記移動物体までの距離に応じて予め定められた規定値に前記ズーム倍率を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記移動物体の追尾撮影の開始に際して前記ズーム倍率を前記規定値より小さい当座値に設定し、前記追尾撮影の開始から所定の初期期間が経過すると前記ズーム倍率を前記規定値に設定する段階的制御を行う。

（２）上記（１）に記載の監視装置はさらに、前記検知結果に基づいて前記移動物体の種別を判定する種別判定手段を備え、前記制御部は、予め想定される移動速度が大きい第一の種別と小さい第二の種別のうち、前記第一の種別として判定された前記移動物体に対し前記ズーム倍率の前記段階的制御を行う構成とすることができる。

（３）上記（１）及び（２）に記載の監視装置において、前記当座値は前記規定値に対して所定割合小さい値とすることができる。

（４）上記（１）から（３）に記載の監視装置において、前記規定値は前記検知結果に基づく前記移動物体の速度が大きいほど小さい値とすることができる。

（５）上記（１）及び（２）に記載の監視装置において、前記規定値は前記検知結果に基づく前記移動物体の速度が大きいほど小さい値であり、前記当座値は前記規定値のうち最小値に設定される構成とすることができる。

本発明によれば、追尾対象の物体を追尾撮影開始するにあたって、当該物体を安定して画角内に捕捉することが可能となり、追尾撮影が好適に行われる。

本発明の実施形態に係る監視システムの概略の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る監視装置の概略の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る監視装置の追尾撮影に関する制御の概略のフロー図である。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）として、本発明に係る監視装置を含んで構成される監視システム１について、図面に基づいて説明する。

図１は実施形態に係る監視システム１の概略の構成を示す模式図である。監視システム１は監視装置２と監視センタ３とを含んで構成される。監視装置２と監視センタ３とは通信可能に接続される。

監視装置２は、監視対象である監視領域４が設定される場所、建物等に設置され、監視領域４の移動物体（人物、車両など）を追尾撮影する。監視装置２は物体検知部５、撮像部６及び制御部７を含んで構成され、これらのうち少なくとも物体検知部５及び撮像部６は監視領域４を臨む位置に設置される。例えば、監視領域４は屋外に設定され、物体検知部５及び撮像部６は建物の外壁面や、監視領域４に隣接して立設されたポール等に設置される。一方、制御部７は監視領域４内の所定箇所や監視領域４の近傍などに設置され、例えば、ＬＡＮなどを介して物体検知部５及び撮像部６と接続される。制御部７は物体検知部５及び撮像部６に近接した場所に設置することもできるし、物体検知部５及び撮像部６は屋外に設置して制御部７は屋内に設置するというように、物体検知部５及び撮像部６から分離した位置に置くこともできる。また、制御部７の各機能は、物体検知部５や撮像部６に備えるようにしてもよい。

監視領域４は、例えば監視装置２を中心とした半径数十メートル〔ｍ〕（例えば２０ｍなど）の半円状に設定される。このように設定された監視領域４においては、汎用のカメラではカメラから離れた位置で検知した物体の解像度がそれほど高くなく物体の情報を十分に得られないため、適切にズーム制御をする必要が生じてくる。なお、監視領域はこの例に限定されるものではなく警備のプランニングにより適宜定められる。

物体検知部５は監視領域４内で移動物体を検知し、当該移動物体の位置を含む検知結果を出力する。また、物体検知部５は、監視領域４内で発生した異常事象（例えば監視領域４への不審な人物や車両などの侵入）を検知すると、制御部７に後述のトラッキング情報を送信する。

撮像部６は制御部７からのカメラ制御コマンドに従ってカメラ制御を行い、監視領域４に侵入した物体の動きを追いながら撮影する。

制御部７は当該物体のトラッキング情報に基づき、撮像部６への制御指示としてカメラ制御コマンドを生成する。

監視センタ３は警備会社などが運営する施設であり、通常、１又は複数のコンピュータで構成されるセンタ装置が設置されている。また、監視センタ３は、１又は複数の監視装置２とネットワークを介して接続される。監視センタ３では、センタ装置により例えば、各種機器を制御し、監視装置２から受信した異常信号を記録するとともに、異常の情報や撮像部６で撮像された撮影画像をディスプレイに表示し、監視員が監視領域を監視している。

図２は監視装置２の概略の構成を示すブロック図である。以下、図２に示す監視装置２の構成を説明する。

物体検知部５はエリアセンサ装置を含み、例えば、ビーム状の探査信号を用い所定の周期で監視領域４に対する空間走査を行い、光路上にある物体（人物、車両など）にて反射した反射光を受光することで、監視領域４内に存在する物体の位置を検出する。また、物体検知部５は複数時刻における位置の検知結果を用いて、物体の移動速度や移動方向を算出することができる。

物体検知部５は通信手段５１、記憶手段５２、検知手段５３、追跡手段５４、制御手段５５を備える。

通信手段５１は制御部７と接続され、制御部７から出力される警備開始信号及び警備解除信号を受信して制御手段５５に当該信号を入力する。また、通信手段５１は、検知手段５３にて監視領域４における移動物体の存在が判定されると、自己のアドレス情報を含む検出信号を制御部７に送信する。例えば、検出信号として、トラッキング情報が制御部７に送信される。

記憶手段５２はＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される記憶装置であり、各種設定情報や、物体検知部５を動作させるためのプログラムなどを記憶する。例えば、記憶手段５２には物体検知部５自身を特定するためのアドレス情報が記憶される。また、記憶手段５２には、物体検知部５にて監視すべき範囲として設定された監視領域４を示す監視領域情報と、検知手段５３にて生成された基準データと、検知手段５３にて取得された過去所定周期分の測定データ及び移動物体（侵入物体）のトラッキング情報とが記憶される。

ここで、基準データは、移動物体を追跡するトラッキング処理において、監視領域４に新規に出現した移動物体を抽出するために現在の測定データと比較されるデータである。具体的には、基準データは、検知手段５３による走査開始後から現在までの何れかの過去時点で取得された測定データから生成される。例えば、監視領域４に移動物体が存在しない状態における走査で取得された植栽や外壁などの既設物が基準データとして用いられる。基準データは例えば、角度（方向）に距離を対応付けたテーブルの形式で記憶することができる。

トラッキング情報は、監視領域４に新規に出現した移動物体を複数周期に渡り追跡するトラッキング処理に用いられる情報であり、移動物体の検知位置や大きさ、形状などからなる。また、トラッキング情報は評価手段７４が撮影対象可能性を求める際にも用いられる。トラッキング情報は、移動物体同士を区別する識別子（物体ＩＤ）と、移動物体（物体ＩＤ）ごとに当該物体が監視領域に初めて出現した位置、大きさ及び形状と、現在までの各周期における位置、大きさ及び形状とが時系列に対応づけられている。また、トラッキング情報には移動物体の種別情報（車両、人物等）や移動物体を最初に検知してからの経過時間（追跡時間）を対応付けてもよい。

検知手段５３は基本的に監視領域４を周期的に走査して、監視領域４に存在する物体を検知するとともに及び当該物体の位置を算出する手段である。本実施形態では検知手段５３はレーザセンサを用いて構成され、探査信号としてレーザ光を出射する。例えば、レーザセンサは、監視領域４における検知対象にレーザ光が照射されるように、レーザ光の出射方向が水平または一定の俯角を有するように設置される。

具体的には検知手段５３は、レーザセンサを中心として監視領域４を臨む水平方向の角度範囲に対して所定周期（例えば１／３０秒）で走査を繰り返す。検知手段５３による測距は、走査角度範囲内にて所定の角度ステップ（例えば０．２５゜）ごとに飛行時間法（ＴＯＦ法：Time of Flight）を用いて行われる。すなわち、レーザパルスの出射から受光までに要する時間を計測し、当該時間と光速度とからレーザを反射した物体までの距離が算定される。

検知手段５３による測定データは走査角（方位）と距離とで表され、レーザセンサを視点とした物体上のレーザ光反射点の位置が当該測定データで与えられる。具体的には、測定データは、レーザ光の送受信の角度（方向）と反射点までの距離とを対応付けた複数の測定点データの集まりからなる情報である。なお、所定時間内に反射光が返って来ない場合には、レーザ光の照射可能な距離内に物体がないと考えることができ、検知手段５３は距離として所定の擬似データ（例えば、監視領域４の外周までの距離値、レーザ光による有効測定距離以上の適当な値等）を設定する。

また、検知手段５３は、現在の測定データと基準データとを比較して監視領域４に出現した移動物体を検出する。具体的には、現在の測定データから得られる走査角度ごとの距離値と基準データに記憶された角度ごとの距離値との差分を、対応する角度ごとに算出して、距離値が変化した角度における現在の測定データの測定点を検出点とする。そして、検出点群のうち、同一の被測定物により距離値が変化したと考えられる近接する検出点を測距データとしてグループ化し、移動物体として検知する。また、この移動物体の大きさとして、グループ化された検出点のうち両端点の角度と距離とから両端点間の実空間上での長さ、すなわち、現在における移動物体の幅を算出する。また、この移動物体の形状として、グループ化された検出点における距離のばらつきにより、現在における移動物体の直線性を算出する。具体的には、距離のばらつきが大きくなるのは、物体表面に凹凸がある場合などであることから、距離のばらつきが大きい場合には直線性が低い形状とする。なお、移動物体の大きさや形状は、後述の評価手段７４において同様の方法を用いて算出してもよい。

なお、検知手段５３はレーザセンサに限定されず、超音波センサなど、物体の位置を検知可能な種々のセンサを用いて構成することができる。

追跡手段５４は、前回周期及び現周期で検出された移動物体間の対応付けを行ってトラッキング情報を生成・更新し、これを用いて移動物体を追跡する。当該対応付けは、距離と大きさなどにより行う。すなわち、両周期で検出された物体間の距離が閾値以内で、かつ大きさの変動が閾値以内である場合に、両周期における移動物体が同一の物体として対応付けられる。

制御手段５５はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、マイクロコンピュータが記憶手段５２からプログラムを読み出して実行することで物体検知部５を制御する。

制御手段５５は、通信手段５１を介して制御部７から警備開始信号が入力されると検知手段５３に駆動信号を出力し、検知手段５３の駆動を開始させる。これにより、検知手段５３におけるレーザ光の出射や、レーザ光の走査角を変化させる走査鏡の駆動などが開始される。一方、制御手段５５は、制御部７から警備解除信号が入力されると検知手段５３に駆動停止信号を出力し、その時点での走査が終了すると検知手段５３の駆動を停止させる。これにより、レーザ光の出射や走査鏡の駆動などが停止される。

撮像部６は、移動物体を追尾撮影するために撮影方向を変更可能である。また撮像部６は、監視装置２から距離が遠い物体などについて十分な解像度の物体像を得るために、ズーム制御が可能である。つまり、本実施形態の撮像部６はパン、チルト及びズーム（ＰＴＺ）の制御が可能なカメラ（ＰＴＺカメラ）を用いて構成され、物体検知部５で検知した移動物体のトラッキング情報に基づく制御部７の指示により、移動物体が画角内に収まるように、特に、画角中央にくるように、ＰＴＺ制御を行い移動物体を撮像する。なお、撮像部６のカメラは、上述のように物体検知部５のレーザセンサと共に監視領域４を臨む位置に設置される。ここで、撮像部６は物体検知部５と同じ位置に設置することもできるし、また、物体検知部５に対し上下方向にずれた位置や、その他、物体検知部５近傍の別の場所に設置されてもよい。

撮像部６はカメラ駆動手段６１、撮像手段６２、通信手段６３、記憶手段６４を備える。

カメラ駆動手段６１は、カメラの撮影方向（パン、チルト）を変化させる駆動機構、及びカメラのズームレンズを駆動し画角を変化させる駆動機構を含み、制御部７からの制御指示に基づいてそれら駆動機構を動作させ、パン、チルトの制御やズーム制御を行う。

撮像手段６２は例えば撮像素子を用いたカメラで構成され、監視領域や移動物体を撮影する。

通信手段６３は制御部７からのカメラ制御信号を受信する。また、通信手段６３は撮像手段６２による撮影画像を、制御部７を介して監視センタ３に送信する。

記憶手段６４はＨＤＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される記憶装置であり、撮影画像を記憶する。また、記憶手段６４はカメラのホームポジション（移動物体を検知していないときの画角）を記憶する。

制御部７は物体検知部５及び撮像部６と通信可能に接続され、それらに制御信号を出力し、またそれらから検知信号や撮影画像が入力される。また、制御部７は遠隔の監視センタ３と通信可能に接続され、監視センタ３から監視装置２に対する制御信号を受信して動作したり、監視領域４に関し検知された異常信号や撮影画像を監視センタ３へ送信したりする。例えば、制御部７と監視センタ３との間の通信は、インターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）上に構築された仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）を介して行うことができる。

また、例えば、監視装置２に備えた操作部にて利用者が監視領域４の監視を開始又は解除するための操作を行ったり、監視センタ３から監視の開始又は解除の指示を受信したりすることにより、制御部７は監視領域４の監視状態を開始又は解除に設定し、警備開始信号又は警備解除信号を物体検知部５に送信する。

制御部７は通信手段７１、記憶手段７２、カメラ制御手段７３、評価手段７４、種別判定手段７５及び追尾撮影対象設定手段７６を含んで構成される。制御部７はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、マイクロコンピュータが記憶手段７２からプログラムを読み出して実行することで記憶手段７２、カメラ制御手段７３、評価手段７４、種別判定手段７５、追尾撮影対象設定手段７６などとして機能する。

通信手段７１は、監視装置２内における物体検知部５及び撮像部６と制御部７との間の通信、並びに監視センタ３との通信を行う。例えば、通信手段７１は、物体検知部５へ警備開始信号又は警備解除信号を送信する。また、監視センタ３に対しては、監視領域４に関し異常が検知された際に生成される異常信号や、撮影画像を送信する。

記憶手段７２はＨＤＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される記憶装置であり、各種設定情報や、制御部７を動作させるためのプログラムなどを記憶する。例えば、記憶手段７２は物体のトラッキング情報を蓄積する。また、物体検知部５と撮像部６との相対位置も記憶手段７２に予め記憶される。

カメラ制御手段７３は、後述の追尾撮影対象設定手段７６により追尾撮影対象に設定された移動物体のトラッキング情報から得られる検知位置や移動速度に基づいて、撮像部６に制御指示（ＰＴＺの制御量やその速度）を与える信号を生成する。撮影方向（パン、チルト）の制御では、物体が画角の中央に写るようにし、ズーム制御では所定の大きさで物体が写るようにすることが好ましい。ズーム制御は検知物体の位置（物体までの距離）に基づいて行われ、当該距離に応じてズーム倍率の規定値が設定される。規定値のズーム倍率は基本的に、撮像部６から物体までの距離が遠いほど高く設定され、一方、当該距離が近いほど低く設定される。さらに、規定値のズーム倍率は物体の移動速度も考慮して設定することが好ましい。具体的には、高速の物体ほど規定値のズーム倍率は低く設定され、画角を広角にして撮影する。

また、カメラ制御手段７３は、追尾撮影対象とされた移動物体に対して、追尾撮影の開始に際しての当座値、つまりさしあたっての値としてズーム倍率を規定値より小さい値に設定する。カメラ制御手段７３は、追尾撮影開始から所定の初期期間においてズーム倍率を当座値に維持し、当該初期期間が経過するとズーム倍率をその時点における移動物体までの距離や移動速度に応じた規定値に設定する段階的制御を行う。当該制御により、追尾撮影が開始される新規移動物体の検知直後は当該物体の移動速度や移動方向の検知精度が低い場合があることに対処可能である。つまり、検知直後の所定の初期期間が経過するまではズーム倍率を規定値より下げ、移動物体を確実に画角内で捕捉した上で、安定して追尾撮影できるようになってからズーム倍率を規定値にすることで、移動物体を画角から外しにくくなる。例えば、当座値は規定値に対して所定割合小さい値とすることができる。

なお、追尾撮影の開始とは、後述の追尾撮影対象設定手段７６により追尾撮影対象として新たな移動物体が設定されたときを示す。例えば、監視領域４において新規に移動物体としてＩＤ１が検知され、ＩＤ１が追尾撮影対象に設定されると、ＩＤ１について追尾撮影の開始として当座値によるズーム倍率を設定する。この後、監視領域４においてＩＤ２が検知され、ＩＤ１からＩＤ２へと追尾撮影対象が切り替えられると、ＩＤ２について追尾撮影の開始として当座値によるズーム倍率を設定する。

本実施形態では、カメラ制御手段７３は、予め想定される移動速度が大きい種別（第一の種別）と小さい種別（第二の種別）のうち、第一の種別として判定された移動物体に対して、上述のズーム倍率の段階的制御を行う。具体的には、本実施形態では、種別として人物と車両を判定し、車両について想定される移動速度は、人物について想定される移動速度よりも大きいため、車両が第一の種別、人物が第二の種別となる。そして、判定された種別が車両である移動物体に対しては段階的制御を行い、判定された種別が人物である移動物体に対しては段階的制御を行わない。なお、或る種別について想定される移動速度（想定速度）とは、当該種別の物体について普通にあり得ると一般的に認識される速度であり、移動物体の実際の速度、つまり検知結果に基づく速度とは必ずしも対応しない。

なお、上述の第一の種別と第二の種別を、想定速度が所定値以上であるか否かにより判定するようにしてもよい。当該構成では、例えば、人物の想定速度を時速１０ｋｍ未満、車両の想定速度を時速１０ｋｍ以上、段階的制御を行うか否かの閾値を時速１０ｋｍとして第一の種別と第二の種別を判定する。なお、検知物体の大きさや形状から種別を車両と判定されれば、当該物体が時速１０ｋｍ未満で移動していたとしても上述の段階的制御が行われ得る。

上に述べたように本実施形態では、カメラ制御手段７３は車両が追尾撮影対象とされれば当該段階的制御を行う。例えば、検知距離に対応した規定値が３倍である場合において、車両が追尾撮影対象とされた場合には、当座値としてズーム倍率を２倍としてズーム制御する。

当座値は規定値を基準として定めることができる。ここで規定値は上述したように検知結果に基づく移動物体の速度が大きいほど小さい値とすることができる。よって、例えば、このように速度に応じて設定された規定値に対して、当座値は所定割合小さい値に定めることができる。

また、当座値は、速度に応じて設定され得る規定値のうち最小値に設定してもよい。例えば、物体の移動速度を高速、中速、低速の３段階で判定し、それぞれに対応してズーム倍率の規定値を低倍率、中倍率、高倍率となるように設定した場合に、追尾撮影対象とされた車両の速度がいずれの段階であっても、当座値は規定値のうちの低倍率の値に設定する。

なお、上述の実施形態では、種別判定手段７５が車両と人物とを判定する構成について示したが、これに加えて自転車など他の種別を判定するようにしてもよい。この場合、車両、人物、自転車についての想定速度は、車両、自転車、人物の順で大きい。そこで、車両と自転車とを移動速度が大きいグループ（上述の第一の種別に相当）として、判定された種別が車両または自転車である移動物体に対しては段階的制御を行い、判定された種別が人物（上述の第二の種別に相当）である移動物体に対しては段階的制御を行わないようにしてもよい。また、想定速度の大きさに応じて、当座値を設定するにあたっての規定値に対する所定割合を異ならせてもよい。具体的には、想定速度が大きいほど規定値に対する当座値が小さくなるように設定する。例えば、車両の検知距離に対応した規定値のズーム倍率が１０倍である場合に、当座値としてズーム倍率を６倍にし、自転車の検知距離に対応した規定値のズーム倍率が１０倍である場合に、当座値としてズーム倍率を８倍にする。

なお、初期期間が経過し、ズーム倍率を当座値から規定値に設定するとき、ズーム倍率を段階的に高くするようにしてもよい。例えば、当座値が６倍で規定値が１０倍である場合に、いったんズーム倍率を８倍に制御してから１０倍へと制御するようにしてもよい。これによれば、急激なズーム制御を抑制でき、監視員にとって見やすい画像となる。

なお、カメラ制御手段７３は、トラッキング情報から車両の移動方向を判定し、ナンバープレートが取り付けられる車両の前面又は後面を撮影可能な方向に車両が移動している場合には、ズームイン制御をしてナンバー撮影を行う一方、物体が高速で移動している場合には、画角から外すおそれがあるためズームイン制御は行わない構成とすることもできる。

評価手段７４は、物体検知部５で検知された移動物体ごとに、その予め定めた特徴量を評価して追尾撮影の対象らしさを示す撮影対象可能性を求める。撮影対象可能性は、「０〜１００％」のように数値で定義してもよいし、「高・中・低」のようなレベル、段階で定義してもよい。この評価は、新規に移動物体を検知したときや所定時間ごとに行うことができる。

本実施形態では、人物や車両が追尾撮影の対象であり、評価する特徴量として移動物体の大きさや形状等の指標を用いて、移動物体が人物あるいは車両である確からしさ（人らしさ、車らしさ）を示す撮影対象可能性を求める。

評価手段７４は、記憶手段７２に記憶されたトラッキング情報を参照し、評価対象の移動物体についてその大きさや形状を取得し、人物や車両が一般的に有する特徴と比較する。例えば、人物を示す測距データには、物体の幅が所定範囲内（例えば２０ｃｍ〜１００ｃｍ）、物体表面に凹凸があり直線性が低い（距離のばらつきが所定以上ある）、といった特徴があり、評価手段７４は、移動物体の幅や形状が人物の特徴に合致するほど撮影対象可能性（人らしさ）を高く評価する。また、車両を示す測距データには、物体の幅が所定範囲内（例えば１ｍ〜５ｍ）、物体表面に直線性が高く、２つの直線が直交している、といった特徴があり、評価手段７４は、移動物体の幅や形状が車両の特徴に合致するほど撮影対象可能性（車らしさ）を高く評価する。

なお、評価する特徴量として移動速度を用いてもよい。この場合、評価手段７４は、トラッキング情報に含まれる移動履歴から移動物体の移動速度を算出し、移動速度が人物や車両の特徴に合致するほど撮影対象可能性を高く評価する。例えば、人物を追尾撮影対象とする場合は、移動速度が時速１０ｋｍ以下に近いほど撮影対象可能性が高くなるように評価し、車両を追尾撮影対象とする場合には、移動速度が時速３０〜６０ｋｍに近いほど撮影対象可能性が高くなるように評価する。

種別判定手段７５は、物体検知部５の検知結果に基づいて移動物体の種別を判定する。本実施形態では種別判定手段７５は、検知物体の種別として、車両と人物とを少なくとも判定する。種別判定手段７５は検知物体の大きさ、形状等を上述した人物や車両が一般的に有する特徴と比較して種別を判定する。例えば、検知物体が所定以上の大きさ、及び直角を含む形状を有していれば、当該検知物体の種別を車と判定することができる。また、大きさ、形状に加えて移動速度を考慮して判定しても良く、例えば、検知物体が所定（例えば１ｍ）以上の大きさ、及び直角を含む形状を有し、かつ移動速度が所定（例えば時速３０ｋｍ）以上であれば、当該検知物体の種別を車と判定することができる。また、検知物体が所定範囲内（例えば２０ｃｍ〜１００ｃｍ）の大きさで、直線性が低い形状であれば、当該検知物体の種別を人と判定することができる。また、上述の人らしさや車らしさの撮影対象可能性が所定値（例えば「５０％」、「中」）以上であることをもって、移動物体の種別を判定してもよい。

種別判定手段７５が判定する種別に関しては、移動物体を追尾撮影対象として設定する際の優先度（撮影優先度）が予め定められる。つまり、撮影優先度は種別ごとに設定され、基本的に、種別間に優劣を設定する。例えば、車両の撮影優先度「高」、人物の撮影優先度「中」、その他物体の撮影優先度「低」のように設定できる。監視領域における車両の通行状況を監視したい場合には、このように車両の撮影優先度を高く設定することで、車両以外の物体（人物など）を検知した場合であっても、車両を追尾撮影することが可能になる。なお、各種別に対応付けられる撮影優先度は例えば、記憶手段７２に予め記憶される。

追尾撮影対象設定手段７６は検知物体の種別に関する撮影優先度に基づいて追尾撮影対象にする物体を設定する。追尾撮影対象設定手段７６は、物体検知部５により移動物体が１つだけ検知された場合には当該移動物体をその種別によらず追尾撮影対象に設定し、一方、移動物体が複数検知された場合には種別ごとに予め設定された撮影優先度が高い移動物体を優先して追尾撮影対象に設定する。例えば、複数の移動物体のうち種別に関する撮影優先度が最も高いものを追尾撮影対象に設定することができる。

また、追尾撮影対象設定手段７６は、種別に関する撮影優先度と他の判断基準とを組み合わせて追尾撮影対象を設定することもできる。例えば、種別に関する撮影優先度が最も高い移動物体が複数存在する場合には、他の判断基準によりそれら複数の移動物体のうちから追尾撮影対象を選択することができる。

例えば、追尾撮影対象設定手段７６は、複数の移動物体が同一種別である場合には、当該移動物体のうち現在移動している物体を追尾撮影対象に設定する構成（「移動優先」と呼ぶことにする。）とすることができる。ちなみに、トラッキング情報により、物体が現在移動しているか静止しているかを判断することができる。

また、撮影優先度だけではなく評価手段７４が求める撮影対象可能性を考慮に入れて追尾撮影対象を選択することができる。例えば、複数の移動物体について撮影優先度が同等である場合に、撮影対象可能性が高い物体を追尾撮影対象に設定することができる。また、撮影優先度が高い物体であっても、撮影対象可能性が所定値以下（例えば、「３０％以下」、「低」等）の場合には、追尾撮影対象に設定しない構成とすることもできる。

また、それら複数の移動物体のうち最も新しく、又は古く検知した物体を優先して追尾撮影対象に設定することもできる。なお、最も新しく検知した移動物体を優先することを「後優先」、最も古く検知した移動物体を優先することを「先優先」と呼ぶことにする。

また、追尾撮影対象の設定において、撮影対象可能性を主たる判断基準としてもよい。この場合には、複数の移動物体のうち撮影対象可能性が最も高い移動物体を追尾撮影対象に設定することができる。なお、撮影対象可能性が同等である場合には、上述のように他の判断基準と組み合わせて追尾撮影対象を設定してもよい。

なお、追尾撮影対象設定手段７６は、種別判定手段７５が種別を判別するタイミングに同期して追尾撮影対象の設定処理を行うことができ、例えば、監視領域内にて新規に移動物体が検知されるごとに、複数検知された移動物体における追尾撮影対象を設定し直す。

図３は監視装置２のカメラ制御に関する概略のフロー図である。物体検知部５において移動物体が検知され、追尾撮影対象設定手段７６により追尾撮影対象が設定されると、監視装置２はカメラ制御（追尾撮影）を開始し（ステップＳ１）、当該移動物体のトラッキング情報（大きさ、形状、移動速度など）に基づいて種別判定手段７５により判定された当該移動物体の種別が車両である場合には（ステップＳ２にて「Ｙｅｓ」の場合）、カメラ制御手段７３は追尾撮影開始後の所定の初期期間、ズーム倍率を上述した当座値としたＰＴＺ制御を行う（ステップＳ３）。すなわち、監視装置２は制御部７で、当該車両の検知位置に基づいて設定される規定値よりも低倍率である当座値に設定したズーム制御（ズームアウト制御）を行うと共に、カメラを当該車両の検知位置に向ける撮影方向の制御を行い撮像部６で物体を追尾撮影する。そして、初期期間が経過すると、検知位置や移動速度等に基づくＰＴＺ制御として、ズーム倍率を規定値に設定したズーム制御を含む制御に移行し追尾撮影を続行する（ステップＳ４）。

一方、移動物体の種別が車両以外であると判定された場合には（ステップＳ２にて「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ３の当座値でのズーム制御を含むＰＴＺ制御は行わずに、規定値でのズーム制御を含むＰＴＺ制御を開始し物体を追尾撮影する（ステップＳ４）。

初期期間に関しては、例えば、物体検知からカメラ制御のサイクルを所定のサイクル数実施するまでの期間とすることができる。例えば、当該サイクルは１／２秒であり、これを数回（例えば２回、又は３回）繰り返す期間にてズーム倍率を当座値とする。

また、初期期間は、移動物体を安定して追尾できているか否かを判断する指標に基づいて定めてもよい。この場合、カメラ制御手段７３は追尾が安定したことを当該指標が示すまでを初期期間としてズーム倍率を当座値に保つ。例えば、カメラ制御手段７３は、物体検知部５の検知結果から求められる物体の移動速度が安定するまでを初期期間とすることができる。移動速度が安定していることの判断は、例えば、物体の加速度が所定の閾値以下であることや、所定期間における速度変化率が所定の閾値以下であることから判断することができる。また、カメラ制御手段７３は、撮像部６の撮影方向の制御によって移動物体が画像の中央領域に一定時間捕捉されるまでを初期期間とすることもできる。ここで、中央領域とは、例えば、画像を縦４×横４の１６ブロックに分割した際に中央に位置する４ブロックに相当する領域とすることができる。

また、初期期間は、上述のサイクル数で定めるような、物体検知からの予め定められた長さの期間と、移動物体を安定して追尾できているか否かを判断する指標に基づく上記期間とのいずれか短い方とすることもできる。例えば、カメラ制御手段７３は、撮像部６の撮影方向の制御によって移動物体が画像の中央領域に捕捉されると、予め定められた長さの初期期間の経過前であってもズーム倍率を規定値とするＰＴＺ制御に移行する。

上述した本発明を用いた監視装置２は、検知物体が閾値以上の想定速度である種別である場合に、物体検知直後にてズーム倍率を一旦、低く設定して物体を追尾することで、検知直後の物体を画角から外しにくくなる。つまり、追尾対象の物体を安定して画角内に捕捉することが可能となる。

１ 監視システム、２ 監視装置、３ 監視センタ、４ 監視領域、５ 物体検知部、６ 撮像部、７ 制御部、５１，６３，７１ 通信手段、５２，６４，７２ 記憶手段、５３ 検知手段、５４ 追尾手段、５５ 制御手段、６１ カメラ駆動手段、６２ 撮像手段、７３ カメラ制御手段、７４ 評価手段、７５ 種別判定手段、７６ 追尾撮影対象設定手段。

Claims (5)

1. 監視領域の移動物体を追尾撮影する監視装置において、
   前記監視領域内で前記移動物体を検知し、当該移動物体の位置を含む検知結果を出力する物体検知部と、
   撮影方向及びズーム倍率を制御可能な撮像部と、
   前記検知結果に基づいて、前記移動物体の検知方向に応じて前記撮影方向を制御するとともに前記移動物体までの距離に応じて予め定められた規定値に前記ズーム倍率を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記移動物体の追尾撮影の開始に際して前記ズーム倍率を前記規定値より小さい当座値に設定し、前記追尾撮影の開始から所定の初期期間が経過すると前記ズーム倍率を前記規定値に設定する段階的制御を行うこと、
   を特徴とする監視装置。
2. 前記検知結果に基づいて前記移動物体の種別を判定する種別判定手段を備え、
   前記制御部は、予め想定される移動速度が大きい第一の種別と小さい第二の種別のうち、前記第一の種別として判定された前記移動物体に対し前記ズーム倍率の前記段階的制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１に記載の監視装置。
3. 前記当座値は前記規定値に対して所定割合小さい値であること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の監視装置。
4. 前記規定値は前記検知結果に基づく前記移動物体の速度が大きいほど小さい値であること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の監視装置。
5. 前記規定値は前記検知結果に基づく前記移動物体の速度が大きいほど小さい値であり、
   前記当座値は前記規定値のうち最小値に設定されること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の監視装置。

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