JP2023047715A - 撮像システム、撮像方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】焦点位置を適切に合わせる。【解決手段】撮像システム１は、複数の撮像装置１００を有する。それぞれの撮像装置１００は、撮像素子と、撮像素子の撮像領域ＡＲ０に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得部と、撮像領域ＡＲ０内に対象領域ＡＲを設定する対象領域取得部と、対象領域ＡＲ内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、撮像装置１００の焦点位置を制御する焦点位置制御部と、を有する。それぞれの撮像装置１００の対象領域取得部は、それぞれの対象領域ＡＲの少なくとも一部の領域同士が重なるように、対象領域ＡＲを設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、撮像システム、撮像方法及びプログラムに関する。

焦点位置を自動的に設定するオートフォーカス方式の撮像装置が知られている。例えば特許文献１には、ユーザが指定した所定の位置にフォーカスを合わせる旨が記載されている。

国際公開第２０１７／１４１７４６号

オートフォーカス方式の撮像装置においては、フォーカスを適切に合わせることが求められている。

本発明は、上記課題に鑑み、フォーカスを適切に合わせることが可能な撮像システム、撮像方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる撮像システムは、複数の撮像装置を有する撮像システムであって、それぞれの前記撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子の撮像領域に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得部と、前記撮像領域内に対象領域を設定する対象領域取得部と、前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御する焦点位置制御部と、を有し、それぞれの前記撮像装置の前記対象領域取得部は、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する。

本発明の一態様にかかる撮像方法は、複数の撮像装置により撮像する撮像方法であって、それぞれの前記撮像装置に対して、撮像領域に存在する物体の位置情報を取得させるステップと、それぞれの前記撮像装置に対して、前記撮像領域内に対象領域を設定させるステップと、それぞれの前記撮像装置に対して、前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御させるステップと、を含み、前記焦点位置を制御させるステップにおいては、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する。

本発明の一態様にかかるプログラムは、複数の撮像装置により撮像する撮像方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、それぞれの前記撮像装置に対して、撮像領域に存在する物体の位置情報を取得させるステップと、それぞれの前記撮像装置に対して、前記撮像領域内に対象領域を設定させるステップと、それぞれの前記撮像装置に対して、前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御させるステップと、を前記コンピュータに実行させ、前記焦点位置を制御させるステップにおいては、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する。

本発明によれば、フォーカスを適切に合わせることができる。

図１は、第１実施形態に係る撮像装置の模式的なブロック図である。 図２は、対象領域の一例を説明するための模式図である。 図３は、対象領域の一例を説明するための模式図である。 図４は、対象領域の設定フローを説明するフローチャートである。 図５は、焦点位置の設定を説明するための模式図である。 図６は、焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。 図７は、第２実施形態における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。 図８は、第２実施形態における焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。 図９は、第３実施形態における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。 図１０は、第３実施形態の他の例における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。 図１１は、第３実施形態における焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。 図１２は、物体の運動を所定の条件とする場合の例を説明する模式図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
（撮像装置の構成）
図１は、第１実施形態に係る撮像装置の模式的なブロック図である。第１実施形態に係る撮像装置１００は、撮像範囲内の物体を撮像する撮像装置である。撮像装置１００は、焦点位置を自動で設定可能なオートフォーカス方式のカメラである。撮像装置１００は、所定のフレーム毎に撮像することで動画像を撮像するビデオカメラであってもよいし、静止画像を撮像するカメラであってもよい。撮像装置１００は、任意の用途で用いられてよく、例えば設備内や屋外の所定の位置に設定される監視カメラとして用いられてよい。

図１に示すように、撮像装置１００は、光学素子１０と、撮像素子１２と、画像処理回路１３と、物体位置測定部１４と、入力部１６と、表示部１８と、通信部２０と、記憶部２２と、制御部２４とを有する。

光学素子１０は、例えばレンズなどの光学系の素子である。光学素子１０は、１つであっても複数であってもよい。

撮像素子１２は、光学素子１０を通して入射した光を電気信号である画像信号に変換する素子である。撮像素子１２は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ ＣＯｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどである。

画像処理回路１３は、撮像素子１２が生成した画像信号から、１フレーム毎の画像データを生成する。画像データは、例えば１つのフレームにおける各画素の輝度や色の情報を含むデータであり、画素毎の階調が割り当てられるデータであってもよい。

物体位置測定部１４は、測定対象となる物体の、撮像装置１００に対する位置（物体の相対位置）を測定するセンサである。ここでの物体とは、任意の物であってよく、生物であっても無生物であってもよく、以降においても同様である。また、ここでの物体は、移動可能な物を指してもよいが、それに限られず移動しない物を指してもよい。

本実施形態では、物体位置測定部１４は、物体の相対位置として、撮像装置１００から物体までの距離を測定する。物体位置測定部１４は、物体の相対位置を測定可能な任意のセンサであってよいが、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサであってよい。物体位置測定部１４がＴＯＦセンサである場合には、例えば、光を照射する発光素子（例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、光を受光する受光部が設けられており、発光素子から物体に照射されて受光部に戻ってきた光の飛行時間により、物体までの距離を測定する。なお、物体位置測定部１４は、物体の相対位置として、撮像装置１００から物体までの距離を測定に加えて、例えば撮像装置１００に対して物体が存在する方向も測定してよい。言い換えれば、物体位置測定部１４は、撮像装置１００を原点とする座標系における物体の位置（座標）を、物体の相対位置として測定してもよい。

入力部１６は、ユーザからの入力（操作）を受け付ける機構であり、例えばボタン、キーボード、タッチパネルなどであってよい。

表示部１８は、画像を表示する表示パネルである。表示部１８は、撮像装置１００が撮像した画像に加えて、後述の対象領域ＡＲをユーザが設定するための画像も表示可能であってよい。

通信部２０は、外部の装置と通信を行う通信モジュールであり、例えばアンテナやＷｉ－Ｆｉ（登録商標）モジュールなどであってよい。撮像装置１００は、無線通信で外部の装置と通信を行うが、有線通信でもよく、通信方式は任意であってよい。

記憶部２２は、撮像した画像データや、制御部２４の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。記憶部２２が記憶する制御部２４用のプログラムは、撮像装置１００が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

制御部２４は、演算装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む。制御部２４は、対象領域取得部３０と、物体情報取得部３２と、領域位置情報取得部３３と、焦点位置制御部３４と、撮像制御部３６と、画像取得部３８とを含む。制御部２４は、記憶部２２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、対象領域取得部３０と物体情報取得部３２と領域位置情報取得部３３と焦点位置制御部３４と撮像制御部３６と画像取得部３８とを実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部２４は、１つのＣＰＵによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、対象領域取得部３０と物体情報取得部３２と領域位置情報取得部３３と焦点位置制御部３４と撮像制御部３６と画像取得部３８との処理の少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。

対象領域取得部３０は、焦点位置を設定するための対象領域ＡＲの情報を取得し、物体情報取得部３２は、撮像対象となる物体の位置情報を取得し、領域位置情報取得部３３は、複数の撮像装置１００間で対象領域ＡＲを同期するための領域位置情報を取得し、焦点位置制御部３４は、撮像装置１００の焦点位置を制御し、撮像制御部３６は撮像装置１００による撮像を制御し、画像取得部３８は、撮像装置１００が撮像した画像を取得する。これらの各処理については後述する。

（撮像システム）
本実施形態においては、複数の撮像装置１００が撮像を行っており、それぞれの撮像装置１００の対象領域ＡＲの一部の領域同士が重なるように、それぞれの撮像装置１００の対象領域ＡＲが設定される。以下、複数の撮像装置１００を有する撮像システムを、撮像システム１とする。以降においては、撮像システム１が、第１撮像装置１００ａと第２撮像装置１００ｂとを含むことを例にして説明するが、撮像システム１が有する撮像装置１００の数は、２つに限られず、３つ以上の任意の数であってよい。

（対象領域の設定）
それぞれの撮像装置１００は、対象領域ＡＲを設定する。以下、対象領域ＡＲの設定方法について説明する。以降においては、第１撮像装置１００ａの対象領域ＡＲを、第１対象領域ＡＲａとし、第２撮像装置１００ｂの対象領域ＡＲを、第２対象領域ＡＲｂとする。第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとを区別しない場合は、単に対象領域ＡＲと記載する。

（第１撮像装置の対象領域の設定）
第１撮像装置１００ａは、対象領域取得部３０により、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内に設定された対象領域ＡＲ（第１対象領域ＡＲａ）の情報を取得する。対象領域ＡＲとは、焦点位置を自動で合わせるために設定される領域である。対象領域ＡＲの情報とは、対象領域ＡＲの位置を示す情報、すなわち対象領域ＡＲの位置情報である。

図２及び図３は、対象領域の一例を説明するための模式図である。図２は、撮像装置１００や対象領域ＡＲを鉛直方向上方から見た図であり、図３は、撮像装置１００や対象領域ＡＲを水平方向から見た図である。以下、方向Ｚを鉛直方向とし、方向Ｘを、方向Ｚに直交する水平方向の一方向とし、方向Ｙを、方向Ｚ及び方向Ｘに直交する方向（水平方向）とする。図２及び図３に示すように、撮像装置１００によって画像を撮像可能な範囲を、撮像領域ＡＲ０とする。撮像領域ＡＲ０は、撮像素子１２の画角内に入る領域（空間）を指し、言い換えれば、実空間のうちで画像として写る範囲を指す。対象領域ＡＲは、撮像領域ＡＲ０の範囲内に設定される領域（空間）である。

第１対象領域ＡＲａは、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内であって、第１位置ＡＸ１と第２位置ＡＸ２との間に位置する。第１位置ＡＸ１は、第１撮像装置１００ａからの距離が第１距離Ｌ１となる位置であり、第２位置ＡＸ２は、第１撮像装置１００ａからの距離が、第１距離Ｌ１よりも短い第２距離Ｌ２となる位置である。図２及び図３に示すように、本実施形態においては、第１位置ＡＸ１は、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内において、第１撮像装置１００ａからの距離が第１距離Ｌ１となる各位置（座標）を含む仮想的な面であるといえる。同様に、第２位置ＡＸ２は、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内において、第１撮像装置１００ａからの距離が第２距離Ｌ２となる各位置（座標）を含む仮想的な面であるといえる。すなわち、第１対象領域ＡＲａは、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内において、第１撮像装置１００ａからの距離が第２距離Ｌ２となる仮想面と、第１撮像装置１００ａからの距離が第１距離Ｌ１となる仮想面とに囲われた空間の少なくとも一部を占める空間であるといえる。なお、第１位置ＡＸ１は、第１位置ＡＸ１に含まれる全ての位置（座標）が、第１撮像装置１００ａから第１距離Ｌ１となる仮想面であることに限られず、第１位置ＡＸ１に含まれる少なくとも一部の位置（座標）が、第１撮像装置１００ａから第１距離Ｌ１となる仮想面であってよい。同様に、第２位置ＡＸ２は、第２位置ＡＸ２に含まれる少なくとも一部の位置（座標）が、第１撮像装置１００ａから第２距離Ｌ２となる仮想面であってよい。

なお、第１対象領域ＡＲａの大きさや形状は、以上の説明に限られず任意であってよい。また、第１対象領域ＡＲａの位置も、以上の説明に限られず任意であってよい。例えば、第１対象領域ＡＲａは、第１位置ＡＸ１と第２位置ＡＸ２との間に位置していることに限られない。また、以上の説明では、第１対象領域ＡＲａは、第１撮像装置１００ａの撮像領域ＡＲ０内に設定される領域であったが、それに限られない。例えば、第１撮像装置１００ａの物体位置測定部１４によって測距可能な範囲を測距領域（測距空間）とすると、第１対象領域ＡＲａは、測距領域内に設定される領域であってもよい。この場合、図２から図３における撮像領域ＡＲ０を、測距領域として扱ってよい。

第１撮像装置１００ａの対象領域取得部３０は、任意の方法で第１対象領域ＡＲａの情報を取得してよい。例えば、第１対象領域ＡＲａの位置が予め設定されていてよい。この場合、第１撮像装置１００ａの対象領域取得部３０は、予め設定された第１対象領域ＡＲａの位置情報を、記憶部２２から読み出してもよいし、通信部２０を介して、他の機器から、第１対象領域ＡＲａの位置情報を取得してもよい。また例えば、第１対象領域ＡＲａの位置が予め設定されていない場合には、対象領域取得部３０が、第１対象領域ＡＲａの位置を自動で設定してもよい。また例えば、ユーザが第１対象領域ＡＲａの位置を設定してもよい。この場合例えば、ユーザが、第１撮像装置１００ａの入力部１６に、第１対象領域ＡＲａの位置を指定する情報（例えば第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２の値など）を入力し、対象領域取得部３０は、ユーザによって指定された第１対象領域ＡＲａの位置情報に基づき、第１対象領域ＡＲａを設定してもよい。また例えば、第１対象領域ＡＲａは、座標を指定されることにより設定されてもよい。すなわち例えば図２の例では、対象領域ＡＲの頂点位置となる座標Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が指定されてもよく、座標Ｐ１～Ｐ４に囲われる領域を、第１対象領域ＡＲａとして設定してよい。

（領域位置情報の取得）
第１撮像装置１００ａは、領域位置情報取得部３３により、領域位置情報を取得する。領域位置情報とは、基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置（相対位置）を示す情報である。具体的には、第１撮像装置１００ａは、物体情報取得部３２により、撮像領域ＡＲ０内に存在する基準物体Ｂの位置情報を取得する。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４を制御して、物体位置測定部１４に、第１撮像装置１００ａに対する基準物体Ｂの相対位置を測定させる。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４による、第１撮像装置１００ａに対する基準物体Ｂの相対位置の測定結果を、基準物体Ｂの位置情報として取得する。

第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、基準物体Ｂの位置情報と、第１対象領域ＡＲａの位置情報とに基づき、基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置（相対位置）を算出して、基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置を、領域位置情報として取得する。領域位置情報は、基準物体Ｂの位置（座標）を基準とした、第１対象領域ＡＲａの座標を示す情報といえ、基準物体Ｂの位置に対する第１対象領域ＡＲａの位置の偏差を示す情報ともいえる。ここでの基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置は、例えば、基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの基準点（例えば中心点）の位置を指してもよいし、基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの各頂点の位置を指してもよい。

本実施形態においては、第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、３つ以上の基準物体Ｂを基準として、領域位置情報を取得する。すなわち、領域位置情報取得部３３は、３つ以上の基準物体Ｂのそれぞれに対する第１対象領域ＡＲａの位置を示す情報を、領域位置情報として取得する。図２の例では、３つの基準物体Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃが設定されており、領域位置情報取得部３３は、基準物体Ｂａに対する第１対象領域ＡＲａの位置と、基準物体Ｂｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置と、基準物体Ｂｃに対する第１対象領域ＡＲａの位置とを、領域位置情報として取得する。ただし、領域位置情報に用いる基準物体Ｂの数は、３つ以上であることに限られず、１つであってもよいし、２つ以上の任意の数であってもよい。

第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、任意の方法で基準物体Ｂとする物体を選択してよい。例えば、領域位置情報取得部３３が、基準物体Ｂを自動で選択してよい。この場合例えば、領域位置情報取得部３３は、物体情報取得部３２が取得した物体の位置情報から、第１撮像装置１００ａ及び第２撮像装置１００ｂの両方の撮像領域ＡＲ０内（若しくは測距領域内）に存在する物体を抽出し、抽出した物体のうちから、基準物体Ｂを選定してよい。また例えば、ユーザが基準物体Ｂを指定してもよい。この場合例えば、ユーザが、表示部１８に表示されている撮像領域ＡＲ０内の画像に基づいて、第１撮像装置１００ａの入力部１６に、基準物体Ｂを指定する情報を入力し（例えば画像上での物体のタッチ）、対象領域取得部３０は、ユーザによって指定された物体を、基準物体Ｂとしてよい。

また、以上の説明では、第１対象領域ＡＲａと基準物体Ｂとが、互いに無関係に設定された後に、第１対象領域ＡＲａと基準物体Ｂとの相対位置である領域位置情報が算出されていた。ただしそれに限られず、例えば、基準物体Ｂと領域位置情報とが設定された後に、基準物体Ｂの位置と領域位置情報とに基づき、第１対象領域ＡＲａが設定されてもよい。

第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、取得した領域位置情報を、通信部２０を介して、第２撮像装置１００ｂに送信する。なお、第２撮像装置１００ｂは、領域位置情報を設定しないため、図１に示した領域位置情報取得部３３を含まなくてもよい。

（第２撮像装置の対象領域の設定）
第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、通信部２０を介して、第１撮像装置１００ａから領域位置情報を取得する。第２撮像装置１００ｂは、対象領域取得部３０により、第１撮像装置１００ａから取得した領域位置情報に基づき、第２対象領域ＡＲｂを設定する。以下、具体的に説明する。

第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、基準物体Ｂの情報を取得する。基準物体Ｂの情報とは、第１撮像装置１００ａが領域位置情報を取得するために用いた基準物体Ｂについての情報を指し、言い換えれば、第２撮像装置１００ｂの撮像領域ＡＲ０内（若しくは測距領域内）に存在する物体のどれが基準物体Ｂであるかを示す情報といえる。第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、任意の方法で基準物体Ｂの情報を取得してよい。例えば、基準物体Ｂの情報が、領域位置情報と共に第１撮像装置１００ａから送信され、第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０が、第１撮像装置１００ａから基準物体Ｂの情報を取得してもよい。また例えば、ユーザが基準物体Ｂの情報を入力してもよい。この場合例えば、ユーザが予め基準物体Ｂの情報を認識しておき、表示部１８に表示されている撮像領域ＡＲ０内の画像に基づいて、第２撮像装置１００ｂの入力部１６に、基準物体Ｂを指定する情報を入力し（例えば画像上での物体のタッチ）、対象領域取得部３０は、ユーザによって指定された物体を、基準物体Ｂとしてよい。

第２撮像装置１００ｂの物体情報取得部３２は、対象領域取得部３０が取得した基準物体Ｂの情報において指定された基準物体Ｂの位置情報を取得する。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４を制御して、物体位置測定部１４に、第２撮像装置１００ｂに対する基準物体Ｂの相対位置を測定させる。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４による、第２撮像装置１００ｂに対する基準物体Ｂの相対位置の測定結果を、基準物体Ｂの位置情報として取得する。

第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、基準物体Ｂの位置情報と領域位置情報とに基づき、第２対象領域ＡＲｂを設定する。対象領域取得部３０は、第２撮像装置１００ｂに対する基準物体Ｂの位置から、領域位置情報で示された基準物体Ｂに対する第１対象領域ＡＲａの位置の偏差分だけずれた位置を、第２対象領域ＡＲｂとして設定する。

このように、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとは、共通する基準物体Ｂから同じ偏差分だけずれた位置に設定されるため、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとは、重なるように設定される。本実施形態では、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとが完全に重なるように、すなわち第１対象領域ＡＲａの全域と第２対象領域ＡＲｂの全域とがずれなく重なるように設定される。

第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとの設定方法は、以上の説明に限られず任意であり、基準物体Ｂや領域位置情報を用いて設定されることに限られない。第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとは、第１対象領域ＡＲａの少なくとも一部の領域（空間）と第２対象領域ＡＲｂの少なくとも一部の領域（空間）とが重なるように、任意の方法で設定されてよい。

なお、第２対象領域ＡＲｂは、第２撮像装置１００ｂの撮像領域ＡＲ０内に位置するように設定され、第２撮像装置１００ｂの測距領域内に位置するように設定される。また、第２対象領域ＡＲｂは、第２撮像装置１００ｂからの距離が第１距離Ｌ１となる第１位置と、第２撮像装置１００ｂからの距離が第２距離Ｌ２となる第２位置との間に位置していてもよい。

（対象領域の設定フロー）
以上説明した複数の撮像装置１００の対象領域ＡＲの設定フローを説明する。図４は、対象領域の設定フローを説明するフローチャートである。図４に示すように、第１撮像装置１００ａは、対象領域取得部３０により、第１対象領域ＡＲａを設定し（ステップＳ１０）、物体情報取得部３２により、基準物体Ｂの位置情報（第１撮像装置１００ａに対する基準物体Ｂの相対位置の情報）を取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１０、Ｓ１２の実施順番は任意であってよい。その後、第１撮像装置１００ａは、領域位置情報取得部３３により、基準物体Ｂの位置情報に基づき、領域位置情報を取得して（ステップＳ１４）、領域位置情報を第２撮像装置１００ｂに送信する（ステップＳ１６）。

第２撮像装置１００ｂは、第１撮像装置１００ａより領域位置情報を取得し（ステップＳ１８）、物体情報取得部３２により、基準物体Ｂの位置情報（第２撮像装置１００ｂに対する基準物体Ｂの相対位置の情報）を取得する（ステップＳ２０）。第２撮像装置１００ｂは、対象領域取得部３０により、基準物体Ｂの位置情報と領域位置情報とに基づき、第２対象領域ＡＲｂを設定する（ステップＳ２２）。

なお、以上の説明では、２つの撮像装置１００についての対象領域ＡＲの設定方法を説明したが、３つ以上の撮像装置１００がある場合にも、同様の方法で対象領域ＡＲが設定されてよい。すなわち例えば第３撮像装置が設けられる場合、第３撮像装置は、第２撮像装置１００ｂと同様に、基準物体Ｂの位置情報と領域位置情報に基づき、第３撮像装置の対象領域ＡＲを設定してよい。

（焦点位置の設定）
次に、焦点位置の設定方法について説明する。焦点位置の設定については、それぞれの撮像装置１００（本例では第１撮像装置１００ａと第２撮像装置１００ｂ）で同じであるため、単に撮像装置１００として説明する。

物体情報取得部３２は、撮像領域ＡＲ０内に存在する物体の位置情報を取得する。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４を制御して、物体位置測定部１４に、撮像装置１００に対する物体の相対位置を測定させる。物体情報取得部３２は、物体位置測定部１４による、撮像装置１００に対する物体の相対位置の測定結果を、物体の位置情報として取得する。物体情報取得部３２は、所定時間毎に、物体の位置情報の取得を行うことで、物体の位置情報を逐次取得する。また、物体情報取得部３２は、物体の位置情報に基づき、物体の形状を示す情報（例えば物体の３Ｄ形状）も取得できる。例えば、物体情報取得部３２は、ＴＯＦ画像情報など、複数の位置情報を集積して、物体の３Ｄ形状を取得できる。

焦点位置制御部３４は、撮像装置１００の焦点位置を設定する。焦点位置制御部３４は、光学素子１０の位置を制御することで、すなわち光学素子１０の位置を移動させることで、焦点位置を制御する。

焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在する物体に、焦点位置を合わせる。言い換えれば、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在すると判断された物体の位置に、焦点位置を設定する。本実施形態では、焦点位置制御部３４は、物体情報取得部３２によって取得された物体の位置情報に基づき、その物体が対象領域ＡＲ内に存在するかを判断する。焦点位置制御部３４は、物体情報取得部３２によって取得された物体の位置が、対象領域ＡＲの位置と重なる場合には、その物体が対象領域ＡＲ内に存在すると判断して、物体情報取得部３２によって取得されたその物体の位置に、焦点位置を合わせる。一方、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在しない物体に対しては、焦点位置を合わせない。

焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせた物体が、対象領域ＡＲ内に存在している期間においては、その物体に焦点位置を合わせ続ける。すなわち、焦点位置制御部３４は、物体情報取得部３２によって取得された所定時間毎の物体の位置情報に基づき、その物体が対象領域ＡＲ内に存在し続けているかを判断して、その物体が対象領域ＡＲ内に存在し続けている期間においては、その物体に焦点位置を合わせ続ける。一方、焦点位置を合わせた物体が、対象領域ＡＲ外に移動した場合には、すなわち対象領域ＡＲ内に存在しなくなった場合には、焦点位置制御部３４は、焦点位置をその物体から外して、その物体以外の位置に焦点を合わせる。

なお、焦点位置制御部３４は、撮像装置１００の稼働開始時（撮像可能な状態となったタイミング）から対象領域ＡＲ内に存在している物体に対しては、焦点位置を合わせなくてもよい。すなわち、焦点位置制御部３４は、稼働開始後に対象領域ＡＲ内に入ってきた物体に対して、焦点位置を合わせるものであってよい。言い換えれば、焦点位置制御部３４は、あるタイミングにおいては対象領域ＡＲ内に存在するが、そのタイミングより前のタイミングでは対象領域ＡＲ内に存在しない物体に対して、対象領域ＡＲ内に存在し始めたタイミングから、焦点位置を合わせてよい。言い換えれば、物体が対象領域ＡＲ外から対象領域ＡＲ内に移動した場合に、その物体を、焦点位置制御部３４が焦点を合わせる対象と認識してよい。すなわち、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ外から対象領域ＡＲ内に移動した物体に対して焦点位置を合わせてもよい。

また、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に物体が存在しない場合には、予め設定した設定位置に、焦点位置を合わせてよい。設定位置は、任意に設定されてよいが、例えば対象領域ＡＲの中心位置など、対象領域ＡＲ内に設定されていることが好ましい。

以上説明した焦点位置の設定の例を、図５に基づいて説明する。図５は、焦点位置の設定を説明するための模式図である。図５は、物体Ａが、位置Ａ０から、位置Ａ１を通って位置Ａ２まで移動している場合の例を示している。位置Ａ０は、第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲外であり、位置Ａ１は、第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲内であり、位置Ａ２は、第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲外である。この場合、第１撮像装置１００ａ及び第２撮像装置１００ｂの焦点位置制御部３４は、物体Ａが位置Ａ０に存在するタイミングにおいては、物体Ａに焦点位置を合わせず、例えば設定位置に焦点位置を合わせる。そして、第１撮像装置１００ａ及び第２撮像装置１００ｂの焦点位置制御部３４は、物体Ａが位置Ａ１に存在するタイミングにおいて、すなわち物体Ａが第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲内に入ったタイミングにおいて、物体Ａに焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、物体Ａが第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲内に位置する間、物体Ａに焦点位置を合わせ続けて、物体Ａが位置Ａ２に移動したタイミングにおいて、すなわち物体Ａが第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂの範囲外に出たタイミングにおいて、物体Ａから焦点位置を外し、設定位置に焦点位置を戻す。すなわち、焦点位置制御部３４は、物体Ａが対象領域ＡＲ内に侵入したタイミングから、物体Ａに焦点位置を合わせて、物体Ａが対象領域ＡＲ内を移動している期間中、移動する物体Ａに合わせて焦点位置を移動させて、物体Ａが対象領域ＡＲ外に移動したタイミングで、物体Ａから焦点位置を外す。

なお、例えば第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとが完全に重なっていない場合であって、物体Ａが第１対象領域ＡＲａの範囲内であって第２対象領域ＡＲｂの範囲外にある場合には、第１撮像装置１００ａは物体Ａに焦点位置を合わせるが、第２撮像装置１００ｂは物体Ａに焦点位置を合わせない。同様に、物体Ａが第２対象領域ＡＲｂの範囲内であって第１対象領域ＡＲａの範囲外にある場合には、第２撮像装置１００ｂは物体Ａに焦点位置を合わせるが、第１撮像装置１００ａは物体Ａに焦点位置を合わせない。

なお、焦点位置は、ユーザによって設定されてもよい。この場合例えば、焦点位置が自動で設定されるオートモードと、焦点位置をユーザが設定するマニュアルモードとが切り替え可能となっていてよい。そして、オートモードの場合には、上述のように、焦点位置制御部３４によって焦点位置が設定される。一方、マニュアルモードの場合には、ユーザによって、入力部１６に焦点位置を設定する操作が入力されて、焦点位置制御部３４が、ユーザの操作に応じて、焦点位置を設定する。

（撮像制御部）
撮像制御部３６は、撮像装置１００による撮像を制御して、画像を撮像させる。撮像制御部３６は、例えば撮像素子１２を制御して、撮像素子１２に画像信号を取得させる。例えば、撮像制御部３６は、撮像素子１２に、自動で画像信号を取得させてもよいし、ユーザの操作に応じて画像信号を取得させてもよい。

（画像取得部）
画像取得部３８は、撮像素子１２によって取得された画像データを取得する。画像取得部３８は、例えば、画像処理回路１３を制御して、画像処理回路１３に、撮像素子１２が生成した画像信号から画像データを生成させて、その画像データを取得する。画像取得部３８は、画像データを記憶部２２に記憶させる。

（焦点位置の設定フロー）
次に、以上で説明した焦点位置の設定の処理フローを説明する。図６は、焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。図６に示すように、制御部２４は、対象領域取得部３０により、対象領域ＡＲの情報を取得し（ステップＳ３０）、物体情報取得部３２により、物体の位置情報を取得する（ステップＳ３２）。ステップＳ３０、Ｓ３２の実施順は任意であってよい。制御部２４は、焦点位置制御部３４により、物体の位置情報に基づき、物体が対象領域ＡＲ内に位置しているかを判断する（ステップＳ３４）。物体が対象領域ＡＲ内に位置しない場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、ステップＳ３２に戻り、物体の位置情報の取得を続ける。一方、物体が対象領域ＡＲ内に位置する場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、焦点位置制御部３４は、その物体に焦点位置を合わせる（ステップＳ３６）。その後、物体の位置情報の取得を続けて、物体が対象領域ＡＲ外に移動したかを判断する（ステップＳ３８）。物体が対象領域ＡＲ外に移動しない場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、すなわち物体が対象領域ＡＲ内に存在し続ける場合、ステップＳ３６に戻り、その物体に焦点位置を合わせ続ける。物体が対象領域ＡＲ外に移動した場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、焦点位置制御部３４は、その物体から焦点位置を外す（ステップＳ４０）。その後、処理を終了しない場合は（ステップＳ４２；Ｎｏ）、ステップＳ３２に戻り、処理を終了する場合（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る撮像システム１は、複数の撮像装置１００を有する。それぞれの撮像装置１００は、撮像素子１２と、撮像素子１２の撮像領域ＡＲ０に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得部３２と、撮像領域ＡＲ０内に対象領域ＡＲを設定する対象領域取得部３０と、対象領域ＡＲ内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、撮像装置１００の焦点位置を制御する焦点位置制御部３４とを有する。それぞれの撮像装置１００の対象領域取得部３０は、それぞれの対象領域ＡＲの少なくとも一部の領域同士が重なるように、対象領域ＡＲを設定する。

ここで、オートフォーカス方式の撮像装置を複数有する撮像システムにおいては、焦点位置を適切に合わせることが求められている。それに対し、本実施形態に係る撮像システム１は、それぞれの撮像装置１００の対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように対象領域ＡＲを設定し、それぞれの対象領域ＡＲ内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、撮像装置１００の焦点位置を制御する。従って、本実施形態によると、複数の撮像装置１００について、注目する領域を合わせることができるため、注目する領域内の物体に適切に焦点位置を合わせることができる。

また、撮像システム１は、複数の撮像装置１００として、少なくとも第１撮像装置１００ａと第２撮像装置１００ｂとを含む。第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、物体情報取得部３２が取得した基準物体Ｂの位置情報に基づき、第１対象領域ＡＲａの基準物体Ｂに対する位置を示す領域位置情報を取得する。第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、第１撮像装置１００ａから領域位置情報を取得して、領域位置情報に基づき、第２対象領域ＡＲｂを設定する。そのため、本実施形態に係る撮像システム１は、第１対象領域ＡＲａに重複するように第２対象領域ＡＲｂを適切に設定できる。さらに言えば、基準物体Ｂの情報を用いることで、撮像装置１００同士の位置情報を共有しなくても、第２対象領域ＡＲｂを適切に設定できる。

また、第１撮像装置１００ａの領域位置情報取得部３３は、３つ以上の基準物体Ｂのそれぞれに対する第１対象領域ＡＲａの位置を示す情報を、領域位置情報として取得する。３つ以上の基準物体Ｂを用いることで、第１対象領域ＡＲａの位置を適切に規定して、第２対象領域ＡＲｂを適切に設定できる。

また、第２撮像装置１００ｂの対象領域取得部３０は、基準物体Ｂの情報にも基づき、第２対象領域ＡＲｂを設定する。従って、本実施形態によると、第２対象領域ＡＲｂを適切に設定できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、それぞれの撮像装置１００の対象領域ＡＲ同士が重なる重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合には、物体が侵入してくる位置に基づき、その物体に焦点位置を合わせる撮像装置１００を選択する点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。

図７は、第２実施形態における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。第２実施形態においては、それぞれの撮像装置１００の焦点位置制御部３４は、侵入位置情報を取得する。侵入位置情報とは、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置を示す情報である。それぞれの撮像装置１００の対象領域ＡＲが重なる領域（空間）を重複領域ＡＲＷとすると、侵入位置とは、重複領域ＡＲＷにおける、物体が侵入してきた位置を指し、言い換えれば、重複領域ＡＲＷのどの方向の境界（周縁）から物体が侵入したかを指している。すなわち例えば、図７の物体Ａｂのように、物体Ａｂが重複領域ＡＲＷのＹ方向側の周縁（境界）から侵入してきた場合、侵入位置は、Ｙ方向側であるといえる。侵入位置情報は、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置を示しているため、どの侵入位置から侵入した物体に焦点位置を合わせるかを示しているともいえる。

侵入位置情報は、撮像装置１００毎に設定される。それぞれの撮像装置１００の侵入位置情報は、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置が、互いに異なるように設定されていることが好ましい。例えば、第１撮像装置１００ａが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＸ方向側であり、第２撮像装置１００ｂが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＹ方向側となっていてよい。ただし、それぞれの撮像装置１００は、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置が重複していてもよい。すなわち例えば、第１撮像装置１００ａが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＸ方向側及びＹ方向側であり、第２撮像装置１００ｂが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＹ方向側となっていてよい。

それぞれの撮像装置１００は、任意の方法で侵入位置情報を取得してよい。例えば、侵入位置情報が予め設定されていてよい。この場合、それぞれの撮像装置１００は、予め設定された侵入位置情報を、記憶部２２から読み出してもよいし、通信部２０を介して、他の機器から、侵入位置情報を取得してもよい。また例えば、侵入位置情報が予め設定されていない場合には、それぞれの撮像装置１００が、侵入位置情報を自動で設定してもよい。また例えば、ユーザが侵入位置情報を設定してもよい。この場合例えば、ユーザが、入力部１６に、侵入位置情報を入力し、対象領域取得部３０は、ユーザによって入力された侵入位置情報を取得してよい。

それぞれの撮像装置１００は、重複領域ＡＲＷに、侵入位置情報において指定された侵入位置から物体が侵入した場合に、その物体に焦点位置を合わせる。すなわち、重複領域ＡＲＷに物体が侵入した場合、それぞれの撮像装置１００は、物体情報取得部３２が取得した物体の位置情報に基づき、その物体の侵入位置を、重複領域ＡＲＷのどの方向の境界からその物体が侵入したかを、特定する。そして、それぞれの撮像装置１００は、特定した侵入位置が、侵入位置情報において指定された侵入位置と一致するかを判断し、一致する場合には、焦点位置制御部３４により、その物体に焦点位置を合わせる。一方、特定した侵入位置が、侵入位置情報において指定された侵入位置と一致しない場合、その物体に焦点位置を合わせない。

以上の処理を、図７を例として説明する。図７においては、第１撮像装置１００ａが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＸ方向と反対側であり、第２撮像装置１００ｂが取得する侵入位置情報では、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置がＹ方向側となっており、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂの全域同士が重なっている。まずは、物体Ａａが、位置Ａａ１から位置Ａａ２を通って、位置Ａａ３まで移動した場合を例にする。位置Ａａ１は、重複領域ＡＲＷの範囲外であり、かつ重複領域ＡＲＷのＸ方向と反対側に位置している。位置Ａａ２は、重複領域ＡＲＷのＸ方向と反対側の境界（周縁）に重なる位置である。位置Ａａ３は、重複領域ＡＲＷの範囲内である。この場合、物体Ａａは、位置Ａａ２から重複領域ＡＲＷ内に侵入しているため、侵入位置がＸ方向と反対側となっている。そのため、第１撮像装置１００ａは、物体が位置Ａａ２に位置したタイミングから物体Ａａに焦点位置を合わせて、第２撮像装置１００ｂは、物体Ａａに焦点位置を合わせない。

次に、物体Ａｂが、位置Ａｂ１から位置Ａｂ２を通って、位置Ａｂ３まで移動した場合を例にする。位置Ａｂ１は、重複領域ＡＲＷの範囲外であり、かつ重複領域ＡＲＷのＹ方向側に位置している。位置Ａｂ２は、重複領域ＡＲＷのＹ方向側の境界（周縁）に重なる位置である。位置Ａｂ３は、重複領域ＡＲＷの範囲内である。この場合、物体Ａｂは、位置Ａｂ２から重複領域ＡＲＷ内に侵入しているため、侵入位置がＹ方向側となっている。そのため、第２撮像装置１００ｂは、物体が位置Ａｂ２に位置したタイミングから、物体Ａｂに焦点位置を合わせて、第１撮像装置１００ａは、物体Ａｂには焦点位置を合わせない。

次に、以上で説明した焦点位置の設定の処理フローを説明する。図８は、第２実施形態における焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。図８に示すように、制御部２４は、対象領域取得部３０により、対象領域ＡＲの情報と侵入位置情報を取得し（ステップＳ５０）、物体情報取得部３２により、物体の位置情報を取得する（ステップＳ５２）。ステップＳ５０、Ｓ５２の実施順は任意であってよい。制御部２４は、焦点位置制御部３４により、物体の位置情報に基づき、物体が重複領域ＡＲＷ内に位置しているかを判断する（ステップＳ５４）。物体が重複領域ＡＲＷ内に位置する場合（ステップＳ５４；Ｙｅｓ）、焦点位置制御部３４は、その物体が、侵入位置情報で示された侵入位置（設定侵入位置）から侵入したかを判断し（ステップＳ５６）、その物体が設定侵入位置から侵入した場合には、その物体に焦点位置を合わせる（ステップＳ５８）。その後、処理を終了しない場合は（ステップＳ６０；Ｎｏ）、ステップＳ５２に戻り、処理を終了する場合（ステップＳ６０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。また、物体が重複領域ＡＲＷ内に位置しない場合（ステップＳ５４；Ｎｏ）や、物体が設定侵入位置から侵入していない場合（ステップＳ５６；Ｎｏ）は、その物体に焦点位置を合わせることなく、ステップＳ６０に進む。なお、焦点位置制御部３４は、物体が重複領域ＡＲＷ外であるが自身の撮像装置１００の対象領域ＡＲ内に位置している場合には、物体の侵入位置に関わらず、その物体に焦点位置を合わせてよい。

以上説明したように、第２実施形態においては、それぞれの撮像装置１００の焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置を示す侵入位置情報を取得し、重複領域ＡＲＷに、侵入位置情報において指定された位置から物体が侵入した場合に、その物体に焦点位置を合わせる。第２実施形態においては、重複領域ＡＲＷにおいては、物体の侵入位置に応じて、物体に焦点位置を合わせる撮像装置１００を選択できるため、物体を適切に撮像できる撮像装置１００に撮像を行わせることができる。

なお、第２実施形態においては、第１実施形態と同様の方法で第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂを設定しなくてもよく、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとの少なくとも一部の領域同士が重なる任意の方法で、第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂを設定してよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせるか否かを指定する指定情報に基づき、重複領域ＡＲＷに位置する物体に焦点位置を合わせる撮像装置１００を割り当てる点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において、第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。なお、第３実施形態は、第２実施形態にも適用可能である。

図９は、第３実施形態における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。第３実施形態においては、それぞれの撮像装置１００の焦点位置制御部３４は、指定情報を取得する。指定情報とは、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせるか否かを指定する情報である。指定情報は、撮像装置１００毎に設定される。

それぞれの撮像装置１００は、任意の方法で指定情報を取得してよい。例えば、指定情報が予め設定されていてよい。この場合、それぞれの撮像装置１００は、予め設定された指定情報を、記憶部２２から読み出してもよいし、通信部２０を介して、他の機器から、指定情報を取得してもよい。また例えば、指定情報が予め設定されていない場合には、それぞれの撮像装置１００が、指定情報を自動で設定してもよい。また例えば、ユーザが指定情報を設定してもよい。この場合例えば、ユーザが、入力部１６に、指定情報を入力し、対象領域取得部３０は、ユーザによって入力された指定情報を取得してよい。

それぞれの撮像装置１００は、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に、指定情報に基づき、その物体に焦点位置を合わせるか判断する。すなわち例えば、指定情報において、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせる旨が指定されている場合には、撮像装置１００は、重複領域ＡＲＷ内に位置する物体に焦点位置を合わせる。一方、指定情報において、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせない旨が指定されている場合には、撮像装置１００は、重複領域ＡＲＷ内に位置する物体に焦点位置を合わせない。

本実施形態においては、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせるように指定される撮像装置１００が１つになるように、それぞれの撮像装置１００の指定情報が設定されていてよい。すなわち図９を例にすると、第１撮像装置１００ａの指定情報は、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせる旨が指定され、第２撮像装置１００ｂの指定情報は、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせない旨が指定されていてよい。この場合、第１撮像装置１００ａは、重複領域ＡＲＷに位置する物体Ａｃに対して焦点位置を合わせ、第２撮像装置１００ｂは、重複領域ＡＲＷに位置する物体Ａｃに対して焦点位置を合わせない。

ただし、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせるように指定される撮像装置１００が複数になるように、それぞれの撮像装置１００の指定情報が設定されていてよい。すなわち図９を例にすると、第１撮像装置１００ａ及び第２撮像装置１００ｂの両方の指定情報が、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせる旨が指定されていてよい。この場合、第１撮像装置１００ａ及び第２撮像装置１００ｂの両方が、重複領域ＡＲＷに位置する物体Ａｃに対して焦点位置を合わせる。

また、重複領域ＡＲＷを複数の領域に区分して、領域毎に焦点位置を合わせる撮像装置１００を割り当てるように、指定情報が設定されてもよい。図１０は、第３実施形態の他の例における焦点位置の設定の一例を示す模式図である。この場合例えば、図１０に示すように、重複領域ＡＲＷを、第１重複領域ＡＲＷａと第２重複領域ＡＲＷｂとに区分する。第１撮像装置１００ａの指定情報は、第１重複領域ＡＲＷａに物体が位置する場合に焦点位置を合わせる旨が指定されており、第２重複領域ＡＲＷｂに物体が位置する場合に焦点位置を合わせない旨が指定されている。一方、第２撮像装置１００ｂの指定情報は、第２重複領域ＡＲＷｂに物体が位置する場合に焦点位置を合わせる旨が指定されており、第１重複領域ＡＲＷａに物体が位置する場合に焦点位置を合わせない旨が指定されている。この場合、第１撮像装置１００ａは、第１重複領域ＡＲＷａに位置する物体Ａｄに対して焦点位置を合わせ、第２重複領域ＡＲＷｂに位置する物体Ａｅに対して焦点位置を合わせない。一方、第２撮像装置１００ｂは、第２重複領域ＡＲＷｂに位置する物体Ａｅに対して焦点位置を合わせ、第１重複領域ＡＲＷａに位置する物体Ａｄに対して焦点位置を合わせない。

なお、重複領域ＡＲＷの区分方法は任意であるが、例えば、重複領域ＡＲＷのうちで、第１撮像装置１００ａの第１対象領域ＡＲａの重複領域ＡＲＷに重ならない領域に近い領域を、第１重複領域ＡＲＷａとしてもよい。そして、重複領域ＡＲＷのうちで、第１重複領域ＡＲＷａに対して、第２撮像装置１００ｂの第２対象領域ＡＲｂの重複領域ＡＲＷに重ならない領域側に位置する領域を、第２重複領域ＡＲＷｂとしてもよい。

次に、以上で説明した焦点位置の設定の処理フローを説明する。図１１は、第３実施形態における焦点位置の設定の処理フローを説明するフローチャートである。図１１に示すように、制御部２４は、対象領域取得部３０により、対象領域ＡＲの情報と指定情報を取得し（ステップＳ７０）、物体情報取得部３２により、物体の位置情報を取得する（ステップＳ７２）。ステップＳ７０、Ｓ７２の実施順は任意であってよい。制御部２４は、焦点位置制御部３４により、物体の位置情報に基づき、物体が重複領域ＡＲＷ内に位置しているかを判断する（ステップＳ７４）。物体が重複領域ＡＲＷ内に位置する場合（ステップＳ７４；Ｙｅｓ）、焦点位置制御部３４は、指定情報に基づき、その物体に焦点位置を合わせるかを判断する（ステップＳ７６）。すなわち、指定情報において、重複領域ＡＲＷ内の物体に焦点位置を合わせる旨が指定されている場合には、焦点位置制御部３４は、その物体に焦点位置を合わせる。一方、指定情報において、重複領域ＡＲＷ内の物体に焦点位置を合わせない旨が指定されている場合には、焦点位置制御部３４は、その物体に焦点位置を合わせない。その後、処理を終了しない場合は（ステップＳ７８；Ｎｏ）、ステップＳ７２に戻り、処理を終了する場合（ステップＳ７８；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。また、物体が重複領域ＡＲＷ内に位置しない場合（ステップＳ７４；Ｎｏ）は、その物体に焦点位置を合わせることなく、ステップＳ７８に進む。ただし、物体が重複領域ＡＲＷ外であるが自身の対象領域ＡＲ内に位置している場合には、指定情報に関わらず、その物体に焦点位置を合わせてよい。

以上説明したように、第３実施形態においては、それぞれの撮像装置１００の焦点位置制御部３４は、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に焦点位置を合わせるか否かを指定する指定情報を取得する。それぞれの撮像装置１００の焦点位置制御部３４は、重複領域ＡＲＷに物体が位置する場合に、指定情報に基づき、その物体に焦点位置を合わせるかを判断する。第３実施形態においては、指定情報に基づき、重複領域ＡＲＷに位置する物体に焦点位置を合わせる撮像装置１００を選択できるため、重複領域ＡＲＷに位置する物体に焦点位置を合わせる撮像装置１００を適切に割り当てることができる。

なお、第３実施形態においては、第１実施形態と同様の方法で第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂを設定しなくてもよく、第１対象領域ＡＲａと第２対象領域ＡＲｂとの少なくとも一部の領域同士が重なる任意の方法で、第１対象領域ＡＲａ及び第２対象領域ＡＲｂを設定してよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態においては、対象領域ＡＲ内に存在して、かつ所定の条件を満たす物体に対して焦点位置を合わせる点で、第１実施形態と異なる。第４実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。第４実施形態は、第２実施形態や第３実施形態にも適用可能である。

第４実施形態においては、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在し、かつ、所定の条件を満たす物体に対して、焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の条件を満たすこととの、少なくとも一方を満たさない物体に対しては、焦点位置を合わせない。焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせた物体が、所定の条件を満たして対象領域ＡＲ内に存在し続ける期間中、その物体に焦点位置を合わせ続ける。一方、焦点位置制御部３４は、その物体が、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の条件を満たすこととの、少なくとも一方を満たさなくなった場合には、その物体から焦点位置を外す。すなわち例えば、焦点位置制御部３４は、その物体が所定条件を満たしているが対象領域ＡＲ外に移動した場合や、対象領域ＡＲ内に存在するが所定条件を満たさなくなった場合には、その物体から焦点位置を外す。

焦点位置制御部３４は、任意の方法で所定の条件を満たすかを判断してよいが、例えば、物体の位置情報と、物体の画像との少なくとも一方に基づき、所定の条件を満たすかを判断してよい。ここでの物体の位置情報は、物体位置測定部１４の測定結果を指してよく、物体の画像は、撮像素子１２によって取得された、物体が写っている画像データを指してよい。

ここでの所定の条件とは、物体が対象領域ＡＲ内に存在する以外であれば、任意の条件であってよい。例えば、所定の条件は、物体が所定の運動を行っていること、物体が所定の形状であること、及び物体が所定方向を向いていること、の少なくとも１つであってよい。また、これらのうちのいずれか２つを所定条件としてよいし、これらの全てを所定条件としてもよい。焦点位置制御部３４は、所定の条件が複数設定されている場合には、全ての条件を満たした場合に、所定の条件を満たすと判断する。

物体の運動を所定の条件とする場合について説明する。この場合、焦点位置制御部３４は、時系列で連続して取得された物体の位置情報に基づき、物体が所定の運動を行っているかを判断する。焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在し、かつ、所定の運動を行っている物体に対して、焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の運動を行っていることとの、少なくとも一方を満たさない物体に対しては、焦点位置を合わせない。焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせた物体が、対象領域ＡＲ内に存在して所定の運動を続けている期間中、その物体に焦点位置を合わせ続ける。一方、焦点位置制御部３４は、その物体が、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の運動を行うこととの、少なくとも一方を満たさなくなった場合には、その物体から焦点位置を外す。なお、ここでの物体の運動とは、物体の移動態様を指しており、例えば、物体の移動方向と移動速度とを指してよい。例えば、所定の運動が、鉛直方向下方に１０ｍ／ｈ以上の速度で移動していることを指す場合には、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内で、鉛直方向下方に１０ｍ／ｈ以上の速度で移動する物体に対して、焦点位置を合わせる。なお、物体の運動は、物体の移動方向と移動速度とを指すことに限られず、任意の移動態様を指してよい。例えば、物体の運動は、物体の移動方向と移動速度との少なくとも一方を指してよい。

図１２は、物体の運動を所定の条件とする場合の例を説明する模式図である。図１２の例では、物体が鉛直方向下方（Ｚ方向と反対方向）に移動することを、すなわち物体の移動方向を、所定の条件としている。そして、図１２の例では、物体Ａが、位置Ａ０ａから、位置Ａ１ａ、位置Ａ２ａを通って位置Ａ３ａまで鉛直方向下方に移動し、位置Ａ３ａで停止した場合を示している。位置Ａ０ａは、対象領域ＡＲ外であり、位置Ａ１ａ、Ａ２ａ、Ａ３ａは、対象領域ＡＲ内である。この場合、焦点位置制御部３４は、物体Ａが位置Ａ０ａに存在するタイミングにおいては、物体Ａが対象領域ＡＲ外であるため、物体Ａに焦点位置を合わせず、例えば設定位置に焦点位置を合わせる。そして、焦点位置制御部３４は、物体Ａが位置Ａ１ａに存在するタイミングにおいて、すなわち物体Ａが鉛直方向下方に移動しつつ対象領域ＡＲ内に入ったタイミングにおいて、物体Ａに焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、物体Ａが位置Ａ２ａに存在するタイミングにおいても、物体Ａに焦点位置を合わせ続けて、物体Ａが位置Ａ３ａに移動して停止したタイミングにおいて、物体Ａから焦点位置を外し、設定位置に焦点位置を戻す。

次に、物体の形状を所定の条件とする場合について説明する。この場合、焦点位置制御部３４は、物体が写った画像データに基づき、物体が所定の形状であるかを判断する。対象領域ＡＲ内に存在し、かつ、所定の形状の物体に対して、焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の形状であることとの、少なくとも一方を満たさない物体に対しては、焦点位置を合わせない。焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせた物体が、所定の形状であり対象領域ＡＲ内に存在し続けている期間中、その物体に焦点位置を合わせ続ける。一方、焦点位置制御部３４は、その物体が、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定の形状であることとの、少なくとも一方を満たさなくなった場合には、その物体から焦点位置を外す。ここでの物体の形状は、例えば、物体の大きさと物体の外形との少なくとも一方であってよい。例えば、所定の形状が、所定の大きさ以上であることを指す場合には、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在する所定の大きさ以上の物体に対して、焦点位置を合わせる。なお、物体の形状情報の取得には、物体情報取得部３２の取得する３Ｄ形状の情報を用いてもよい。

物体の向きを所定の条件とする場合について説明する。この場合、焦点位置制御部３４は、物体が写った画像データに基づき、物体が所定方向を向いているかを判断する。対象領域ＡＲ内に存在し、かつ、所定方向を向く物体に対して、焦点位置を合わせる。焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定方向を向いていることとの、少なくとも一方を満たさない物体に対しては、焦点位置を合わせない。焦点位置制御部３４は、焦点位置を合わせた物体が、所定方向を向きつつ対象領域ＡＲ内に存在し続けている期間中、その物体に焦点位置を合わせ続ける。一方、焦点位置制御部３４は、その物体が、対象領域ＡＲ内に存在することと、所定方向を向いていることとの、少なくとも一方を満たさなくなった場合には、その物体から焦点位置を外す。なお、物体の向きの情報の取得には、物体情報取得部３２の取得する３Ｄ形状の情報を用いてもよい。

なお、所定の条件は、任意の方法で設定されてよく、例えば、予め設定されていてよい。この場合、焦点位置制御部３４は、予め設定された所定の条件を示す情報（例えば移動方向及び移動速度）を、記憶部２２から読み出してもよいし、通信部２０を介して、他の機器から、所定の条件を取得してもよい。また例えば、所定の条件が予め設定されていない場合には、焦点位置制御部３４が、所定の条件を自動で設定してもよい。また例えば、ユーザが所定の条件を設定してもよい。この場合例えば、ユーザが、入力部１６に、所定の条件を指定する情報（例えば移動方向及び移動速度）を入力し、焦点位置制御部３４は、ユーザによって指定された情報に基づき、所定の条件を設定してもよい。

以上説明したように、第４実施形態においては、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲに存在し、かつ、所定の運動を行っている物体に、焦点位置を合わせてもよい。焦点位置制御部３４は、その物体が所定の運動を行っている期間には、焦点位置をその物体に合わせ続け、その物体が所定の運動を行わなくなったら、焦点位置をその物体から外す。このように、対象領域ＡＲ内にあることに加えて、所定の運動を満たすことも焦点位置を合わす条件とすることで、特定の動きをしている物体を追跡して、焦点位置を適切に合わせることが可能となる。例えば対象領域ＡＲ内での落下検出などが可能となる。

第４実施形態においては、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲに存在し、かつ、所定の形状の物体に、焦点位置を合わせてもよい。このように、対象領域ＡＲ内にあることに加えて、所定の形状であることも焦点位置を合わす条件とすることで、特定の形状の物体を追跡して、焦点位置を適切に合わせることが可能となる。

第４実施形態においては、焦点位置制御部３４は、対象領域ＡＲに存在し、かつ、所定の方向を向く物体に、焦点位置を合わせてもよい。このように、対象領域ＡＲ内にあることに加えて、所定の方向を向いていることも焦点位置を合わす条件とすることで、特定の向きの物体を追跡して、焦点位置を適切に合わせることが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、各実施形態の構成を組み合わせることも可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。また、各実施形態では、焦点位置を合わせるという動作を特徴点として説明したが、焦点位置を合わせる動作と、他の動作とを組み合わせてもよい。例えば、焦点位置を合わせる動作と、ズームによる拡大縮小の動作と組み合わせてもよい。また、各実施形態の説明において、焦点位置を合わせる動作を、他の動作に置き換えてもよい。例えば、各実施形態の説明において、焦点位置を合わせる動作を、ズームによる拡大縮小の動作に置き換えてもよい。また、各実施形態における撮像装置の制御部２４は、例えば物体が所定の対象領域ＡＲに出入りをする、物体が所定の方向の運動をするなどの設定された条件を満たしたとき、通信部２０を通して所定の送信先に通知をおこなうようにしてもよい。ここでの設定された条件とは、例えば、物体が対象領域ＡＲ内に移動することをトリガとしてその物体に焦点位置を合わせることを指してよい。

１ 撮像システム
１０ 光学素子
１２ 撮像素子
１４ 物体位置測定部
３０ 対象領域取得部
３２ 物体情報取得部
３４ 焦点位置制御部
１００ 撮像装置
１００ａ 第１撮像装置
１００ｂ 第２撮像装置
ＡＲ 対象領域
ＡＲ０ 撮像領域
ＡＲａ 第１対象領域
ＡＲｂ 第２対象領域
ＡＲＷ 重複領域

Claims (8)

1. 複数の撮像装置を有する撮像システムであって、
   それぞれの前記撮像装置は、
   撮像素子と、
   前記撮像素子の撮像領域に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得部と、
   前記撮像領域内に対象領域を設定する対象領域取得部と、
   前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御する焦点位置制御部と、
   を有し、
   それぞれの前記撮像装置の前記対象領域取得部は、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する、
   撮像システム。
2. 前記複数の撮像装置として、少なくとも第１撮像装置と第２撮像装置とを含み、
   前記第１撮像装置は、
   前記物体情報取得部が取得した基準物体の位置情報に基づき、前記第１撮像装置の前記対象領域である第１対象領域の、前記基準物体に対する位置を示す領域位置情報を取得する領域位置情報取得部と、
   を有し、
   前記第２撮像装置の前記対象領域取得部は、前記第１撮像装置から前記領域位置情報を取得して、前記領域位置情報に基づき、前記第２撮像装置の前記対象領域である第２対象領域を設定する、請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記第１撮像装置の前記領域位置情報取得部は、３つ以上の前記基準物体のそれぞれに対する前記第１対象領域の位置を示す情報を、前記領域位置情報として取得する、請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記第２撮像装置の前記対象領域取得部は、前記基準物体の情報にも基づき、前記第２対象領域を設定する、請求項２又は請求項３に記載の撮像システム。
5. それぞれの前記撮像装置の前記焦点位置制御部は、前記焦点位置を合わせる対象とする物体の侵入位置を示す侵入位置情報を取得し、それぞれの前記撮像装置の前記対象領域が重なる重複領域に、前記侵入位置情報において指定された位置から前記物体が侵入した場合に、その物体に焦点位置を合わせる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像システム。
6. それぞれの前記撮像装置の前記焦点位置制御部は、それぞれの前記撮像装置の前記対象領域が重なる重複領域に前記物体が位置する場合に焦点位置を合わせるか否かを指定する指定情報を取得し、前記重複領域に前記物体が位置する場合に、前記指定情報に基づき、その物体に焦点位置を合わせるか判断する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像システム。
7. 複数の撮像装置により撮像する撮像方法であって、
   それぞれの前記撮像装置に対して、撮像領域に存在する物体の位置情報を取得させるステップと、
   それぞれの前記撮像装置に対して、前記撮像領域内に対象領域を設定させるステップと、
   それぞれの前記撮像装置に対して、前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御させるステップと、
   を含み、
   前記焦点位置を制御させるステップにおいては、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する、
   撮像方法。
8. 複数の撮像装置により撮像する撮像方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   それぞれの前記撮像装置に対して、撮像領域に存在する物体の位置情報を取得させるステップと、
   それぞれの前記撮像装置に対して、前記撮像領域内に対象領域を設定させるステップと、
   それぞれの前記撮像装置に対して、前記対象領域内に物体が存在する場合、その物体に焦点位置を合わせるように、前記撮像装置の焦点位置を制御させるステップと、
   を前記コンピュータに実行させ、
   前記焦点位置を制御させるステップにおいては、それぞれの前記対象領域の少なくとも一部の領域同士が重なるように、前記対象領域を設定する、
   プログラム。

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