JP3903062B2 - 監視システムおよびカメラ端末 - Google Patents

Description

本発明は、複数のカメラ端末から構成される監視システムに関し、特に、監視区域全体を監視できるように、各カメラ端末が周囲のカメラ端末と協調して動作する監視システム等に関する。

複数台のカメラを用いることで、１台のカメラだけでは不可能だった高機能な監視が可能となる。

従来、複数台のカメラを用いた監視システムとして、例えば、特許文献１に開示された技術がある。図１は、特許文献１に記載された、複数台のカメラの検出領域を自動調整する装置の構成図である。本図において、広い撮影範囲にわたって検出対象を撮影する目的を負う移動物体検出用カメラ１００１１は、姿勢制御手段１００１２により自身の撮影範囲を変更し、検出対象の拡大画像を撮影する目的を負う監視用カメラ１００２１は、姿勢制御手段１００２２により自身の撮影範囲を変更する。各カメラ端末の撮影範囲は、画像処理装置１００４０において、移動物体検出用カメラ１００１１が撮影した撮影画像から抽出した撮影対象の位置と各カメラ端末の検出範囲から、カメラ画角記憶手段１００３１およびカメラ画角記憶手段１００３２に予め記憶させた情報をもとに決定する。

図２〜図４は、この装置における各カメラの撮影範囲の決定手順の説明図であり、数個のブロック画像に分割した移動物体検出用カメラ１００１１が撮影した画像を示している。

移動物体検出用カメラ１００１１の撮影範囲は以下のように決定される。図２の斜線で示すブロックに撮影対象が存在する場合には、それぞれのブロック位置が図２に示されるブロック位置と対応している図３の各ブロックに記載した矢印の方向が示す方向に移動物体検出用カメラ１００１１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影範囲を変更する。各ブロック位置に対応した移動物体検出用カメラ１００１１の撮影範囲は予め人間が決定しており、同情報は１００３１カメラ画角記憶手段に予め設定されている。

一方、監視用カメラ１００２１の撮影範囲は以下のように決定される。図４に示されるブロック位置に撮影対象が存在する場合には、破線で示した撮影範囲になるよう監視用カメラ１００２１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影範囲を変更する。各ブロック位置に対応した監視用カメラ１００２１の撮影範囲は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１００３２に予め設定されている。

このように、特許文献１に開示された監視システムによれば、監視領域内の広範囲撮影と所定の対象物の詳細撮影とが同時に行われる。

また、複数台のカメラを用いた監視システムの別の従来技術として、撮影位置を変更できる移動カメラを用いて広範囲を監視するものがある（例えば、特許文献２参照）。図５は、特許文献２に記載された移動カメラ１０の構成図である。本図に示されるように、移動カメラ１０は、ケーシング１２と、ケーシング１２の下部に取り付けられたカメラユニット１４とを備え、レール２０に沿って移動することが可能である。ケーシング１２の内部には、移動を制御するためのプログラミング・コントローラユニット、搬送機構を制御するためのモータ制御ユニットを含む種々の機能を制御する総合制御ユニットが配置されており、監視の目的に応じてレール２０の軌道上を移動する速度、位置、ズーム等を制御することができる。以上の構成をとることにより、移動カメラ１０は、例えば、図６に示されるレンタルビデオショップ等の店舗内の所定の監視領域内に設置されたレール２０の軌道上を移動しながら撮影を行うことで、少ない台数のカメラであっても監視領域において死角となる領域が少なくなるように監視することができる。

また、複数台のカメラを用いて画像を得る別の従来技術として、特許文献３に開示された撮像装置がある。この撮像装置は、被写体を撮影する複数の撮影系と、複数の撮影系に任意の輻輳角を与える輻輳角制御手段とを利用して、複数の撮影系から得られる複数の画像情報を得る際、複数の撮影系の撮影条件を検出する検出手段からの撮影情報と、該複数の撮影系の結像倍率情報を予め記憶している記憶手段からの結像倍率情報とを利用して、輻輳角制御手段により複数の撮影系間の撮影範囲の重複領域が一定範囲内に保たれるように複数の撮影系の輻輳角を制御する。これによって、複数の撮影系からの複数の画像情報を得る際、撮影系間の撮影範囲の重複領域が抜けることなく撮影範囲を有効に使用することができる。

さらに、複数台のカメラを用いた監視システムの別の従来技術として、特許文献４に開示されたビデオ式区域監視装置がある。この装置は、区域を監視するための固定パイロットカメラと、少なくとも区域の一部を監視するための１以上の移動可能な遠隔操作カメラとから成る。パイロットカメラは、区域を表す信号を発生させる。パイロットカメラによって監視される区域内の移動物体の位置が決定され、物体の位置を表す信号が発生される。遠隔操作カメラは、物体の位置を表す信号に基づいて物体を追跡する。パイロットカメラは魚眼レンズを備え、従って、遠隔操作カメラより広い視野を有する。監視中の区域はデカルト、極座標または球形座標に区分され、それによってコンピュータが物体を追跡するよう遠隔操作カメラに指令することができる。区域を表す信号は、圧縮されて遠隔監視のために通信チャンネルを通して送信される。これによって、区画全体の監視と移動物体の監視とが行われる。

しかしながら、上記特許文献１〜４に開示された従来技術では、システムを構成するカメラ端末の構成と役割が固定され、柔軟性に欠けるという問題がある。そのために、監視システムを構成するカメラ端末の増設や一部のカメラ端末の故障などによるシステム構成の拡張や変化等が生じた場合には、システム全体を再構成しなければならない。たとえば、１台のカメラ端末が故障した場合には、もはや監視システムとして機能しなくなる。

例えば、上記特許文献１に開示されたカメラ端末は、広い範囲を撮影する移動物体検出用カメラ１００１１と検出対象の拡大画像を撮影する監視用カメラ１００２１とに予め役割が与えられており、移動物体検出用カメラ１００１１と監視用カメラ１００２１を連携させて１台の移動物体検出用カメラ１００１１で撮影できる範囲よりも広い範囲を撮影することができない。また、監視用カメラ１００２１に対して死角となる領域を移動物体検出用カメラ１００１１が代わりに拡大画像を撮影するといった、一方のカメラが持つ機能を他方のカメラ端末が代わりを行うことができない。このため監視用カメラ１００２１が監視区域に対して死角を持たないように、予めカメラの設置を決めておく必要がある。

さらに、上記特許文献１に開示された２台のカメラによる協調動作においては、移動物体検出用カメラ１００１１の対象物の検出結果に対して監視用カメラ１００２１の撮影内容の変更手順が１対１で対応づけられており、例えば移動物体検出用カメラ１００１１の台数を増やして移動物体検出の精度を向上させた場合には、改めて複数の移動物体検出用カメラ１００１１の検出結果の組合せのパターン全てに対して、監視用カメラ１００２１の動作を対応付ける必要がある。

また、上記特許文献１〜４に開示された従来技術では、複数のカメラそれぞれに対して異なる役割が与えられているために、監視における死角が発生し易く、監視能力が十分ではないという問題もある。

例えば、上記特許文献２に開示された監視システムを構成する複数台の移動カメラ１０では、監視領域内をレール２０の軌道上に沿って一定の時間内で移動しながら監視領域の撮影を行うことで監視領域に対してより死角の少ない監視を行うことが可能になるものの、全ての移動カメラ端末で監視領域全体を同時に監視し続けることができない。このため、例えば侵入者が移動カメラ１０の動きに合わせて、常に移動カメラ１０の死角となる領域に移動する場合には、もはや、監視システムは侵入者を発見することができない。
特開平１１−１０３４５７号公報 特開２００１−１４２１３８号公報 特開平７−３０３２０７号公報 特開平８−２６５７４１号公報

そこで、本発明は、このような上記従来の技術の課題を解決するものであり、システム構成の変化に柔軟に対応でき、かつ、高い監視能力をもつ監視システム等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムであって、前記複数のカメラ端末は、前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラと、前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段と、当該カメラ端末の撮影位置情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影位置情報とから得られる、当該カメラ端末の撮影領域と他のカメラ端末の撮影領域との距離間隔を、所定の目標値に近づけるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更手段とを備えることを特徴とする。

たとえば、前記撮影特性変更手段は、当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定部と、特定された他のカメラ端末からの撮影位置情報と当該カメラ端末の撮影位置情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との距離間隔に関する評価値を与える領域差評価部と、前記領域差評価部で与えられる評価値が所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影領域を変更する撮影領域変更部とを有していてもよい。

これによって、複数のカメラ端末は、他のカメラ端末と情報交換し合いながら、自己の撮影領域と隣接する撮影領域とが一定の関係となるように自己の撮影領域の位置やサイズを変更し、その結果として、監視システム全体に各撮影領域が偏りなく均一に分散され、高い監視能力が維持される。そして、特別な中央集中型のコントローラを必要とせず、かつ、複数のカメラ端末は、いずれも、同一の機能を備えているので、一部のカメラ端末が故障したり、カメラ端末が増設される場合であっても、システム構成を変更することなく、監視が継続される。

また、前記複数のカメラ端末はさらに、当該カメラ端末を移動させる移動手段と、前記移動手段を制御することによって当該カメラ端末の撮影領域の位置を変更する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は、当該カメラ端末の撮影特性情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影特性情報とに基づいて、前記複数のカメラ端末によって前記監視領域をよりくまなく同時撮影できるように、前記移動手段を制御してもよい。これによって、監視領域に対して複数のカメラ端末によって同時に撮影される撮影領域の割合が増加するように制御したり、監視領域における複数のカメラ端末の撮影領域がより均一に分散するように制御することが容易となる。

なお、本発明は、このような監視システムとして実現することができるだけでなく、監視システムを構成する単体のカメラ端末として実現したり、複数のカメラ端末を用いた監視方法として実現したり、カメラ端末が備える撮影特性変更手段や移動制御手段等の処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。

本発明の監視システムによれば、相互に協調して動作する複数のカメラ端末から構成され、各カメラ端末は同一機能を備えるので、一部のカメラ端末が故障や停止などによって撮影機能が失っても、他の複数のカメラ端末が互いに協調して監視領域を覆うように動作するので、システムを再構成することなく、監視が継続される。

また、本発明の監視システムによれば、監視システムを構成する複数のカメラ端末を監視区域内の適当な位置に設置したり、カメラ端末を任意の位置に増設した場合であっても、互いに隣り合う撮影領域が一定の位置関係となるように撮影領域が変更されるので、役割分担や設置台数等の制約が少ない柔軟な監視システムが実現される。

また、本発明の監視システムによれば、どのカメラ端末からも撮影されていない未撮影領域が監視区域全体において減少するように、各カメラ端末の撮影領域が自動的に変更されるので、高い監視能力が維持される。

また、本発明の監視システムによれば、カメラ端末の設置位置ごとに映像の歪みの少ない領域を優先的に撮影するように撮影領域が自動変更されるので、複数のカメラ端末によって歪みの少ない広い範囲の映像を撮影することができる。

また、本発明の監視システムによれば、対象物が撮影領域内に存在する場合、対象物を追跡しながら撮影するカメラ端末と対象物の周囲を取り囲むように撮影を行う複数のカメラ端末とに役割が自動的に分担されるので、対象物を追跡しながら周囲の広い範囲を撮影することができる。

また、本発明の監視システムによれば、監視システムを構成する複数のカメラ端末を監視区域内の適当な撮影精度に設定しても、互いに周囲のカメラ端末間で撮影精度が均一になるように設定が自動変更されるので、各カメラ端末から得られる映像の大きさの比較や画像合成等を容易に行うことができる。

また、本発明の監視システムによれば、撮影領域内に対象物が現れた場合には対象物を詳細な精度で撮影し、対象物が撮影領域からなくなると再び周囲のカメラ端末と同じ撮影精度で撮影するように撮影精度が自動的に調整されるので、対象物の出没に伴う煩わしい操作が不要となる。

また、本発明の監視システムによれば、複数の移動カメラ端末を適当な位置に設置しても、各移動カメラ端末は周囲の隣り合う撮影領域と所定の重なり領域を持ち、さらに監視領域の境界と所定の距離を持つように移動するので、複数の移動カメラ端末による同時撮影において、監視領域に対する死角が少なくなる位置に各移動カメラ端末が自動的に配置され、高い監視能力が維持される。

また、本発明の監視システムによれば、各移動カメラ端末は監視領域に存在する対象物の位置や形状、向きに関する情報を記憶し、対象物の位置や形状、向きによる撮影箇所や死角の位置をより正確に特定して移動するので、複数の移動カメラ端末による同時撮影において、監視領域に対する死角が少なくなる位置に各移動カメラ端末が自動的に配置される。

また、本発明の監視システムによれば、監視領域に存在する対象物の状態を所定の条件で検出することで、監視領域内の対象物の状態が変化し、各移動カメラ端末が記憶している内容と異なる場合においても、各移動カメラは改めて対象物の状態に関する情報を変更し、対象物の位置や形状、向きによる撮影箇所や死角の位置をより正確に特定して移動するので、複数の移動カメラ端末による同時撮影において、監視領域に対する死角が少なくなる位置に各移動カメラ端末が自動的に配置される。

また、本発明の監視システムによれば、複数の移動カメラ端末による同時撮影において監視領域に対する死角が少なくなる位置に各移動カメラ端末が移動し、さらに任意の移動カメラ端末が対象物を撮影領域に捕らえた場合に、対象物を所定の位置（距離、方向）から撮影できる位置に移動するので、監視領域のより死角の少ない広範囲撮影と所定の位置（距離、方向）からの対象物の詳細撮影を同時に行うことができる。

さらに、本発明の監視システムによれば、各移動カメラ端末に対して監視領域に存在する対象物の位置や形状、向きなどの情報を与えなくても、各移動カメラ端末が撮影した映像を比較することによって監視領域において実際に撮影されている領域と死角となっている領域の区別を行うので、地図情報等を備えていなくても、各移動カメラ端末は、監視領域に対する死角が少なくなる位置に移動することができる。

以下本発明における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図７は、本発明の実施の形態における監視システムの基本構成図である。ここでは、後述する個々の実施の形態に共通する構成要素を備える監視システムが示されている。

この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末０１および０１ｂと、各カメラ端末０１および０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体０２から構成され、各カメラ端末０１および０１ｂは監視システム全体として監視区域全体をより詳細に監視できるように周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する。以下、１台のカメラ端末０１を中心に説明する。

カメラ端末０１は、自律的に他のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する自律協調カメラであり、他のカメラ端末０１ｂとの間で撮影内容に関する情報を通信するための通信部０３と撮影特性の変更が可能な撮影素子０４と、撮影素子０４の撮影特性を変更する撮影特性変更部０５から構成され、カメラ端末０１の撮影特性および、他のカメラ端末０１ｂの撮影特性との関係が所定の条件を満たすように撮影特性変更部０５が撮影素子０４の撮影特性を変更する。

次に、本発明における監視システムが備える撮影特性変更部０５が変更を行う撮影素子０４の撮影特性について説明する。図８（ａ）および（ｂ）は、撮影特性変更部０５において利用される撮影特性に関する各種情報を示す。

図８（ｂ）に示される撮影領域情報は、カメラ端末０１の撮影領域に関する情報である。この撮影領域情報には、撮影領域の位置座標、中心座標、面積等が含まれる。また、図８の領域決定パラメータは、カメラ端末０１の撮影領域情報を決定するパラメータである。この領域決定パラメータには、カメラ端末０１の設置位置（ｘ、ｙ、ｚ）、視線方向を示すパン角θ_P、チルト角θ_T、および焦点距離ｆ等が含まれる。

また、図８（ｂ）に示される撮影精度情報は、カメラ端末０１の撮影映像の精度に関する情報である。この撮影精度情報は、例えば、撮影映像の解像度、または撮影映像が実際に撮影している領域の大きさを示す。また、図８（ｂ）に示される領域決定パラメータは、カメラ端末０１の撮影領域情報を決定するパラメータであり、例えば、焦点距離ｆである。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。

図９は、本発明の実施の形態１における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末１０１および１０１ｂと、各カメラ端末１０１および１０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末１０１および１０１ｂは監視システム全体として監視区域全体をより詳細に監視できるように周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する。以下、１台のカメラ端末１０１を中心に説明する。

カメラ端末１０１は、実施の形態１における自律協調カメラである。
通信媒体１０２は、複数のカメラ端末をつなぐ通信ネットワークである。

通信部１０３は、カメラ端末１０１の撮影領域情報と領域決定パラメータを通信する通信インターフェースである。

撮影素子１０４は、上述した撮影領域の変更が可能なＣＣＤカメラ等である。
撮影特性変更部１０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、撮影領域変更部１０８から構成される。

協調相手決定部１０６は、通信部１０３で受信された他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域情報と領域決定パラメータに基づいて、他のカメラ端末１０１ｂの中から互いの撮影領域が隣り合うカメラ端末１０１ｂを決定する。

領域差評価部１０７は、協調相手決定部１０６で決定されたカメラ端末１０１ｂおよびカメラ端末１０１の撮影領域情報および領域決定パラメータに基づいて、カメラ端末１０１ｂの撮影領域とカメラ端末１０１の撮影領域との距離に対して評価値Ａを与える。

撮影領域変更部１０８は、評価値Ａが所定の目標値Ａに近づくように撮影素子１０４の領域決定パラメータを変更する。つまり、協調相手決定部１０６で決定されたカメラ端末１０１ｂおよびカメラ端末１０１の撮影領域情報および領域決定パラメータに基づいて、カメラ端末１０１ｂの撮影領域とカメラ端末１０１の撮影領域とが予め定められた一定の関係となるように、カメラ端末１０１の撮影素子１０４を制御して撮影領域を変更する。

背景技術においては、監視区域全体に対して１台のカメラ端末が一度に撮影できる範囲より広い範囲を撮影することができない。また、この問題を解決するために複数のカメラ端末を用いる場合が考えられるが、各カメラ端末が対してそれぞれの撮影領域をどのように割り振るかを決定する必要がある。

これに対し、本実施の形態１に係る構成によれば、各カメラ端末１０１は、通信部１０３により通信を行っている他のカメラ端末１０１ｂの中から協調相手決定部１０６により互いの撮影領域が隣り合うカメラ端末を特定し、領域差評価部１０７によって互いに隣り合う撮影領域の距離に対して評価値Ａを求め、撮影領域変更部１０８により評価値Ａが所定の目標値をとなる距離間隔を持つように撮影領域を変更することにより、監視システムを構成する各カメラ端末の撮影領域を、互いに隣り合う撮影領域と所定の距離間隔に保つように変更することができる。さらに図１６（ａ）および（ｂ）に示されるように、隣り合う撮影領域の距離間隔をマイナスの値にすることで、互いに隣り合う撮影領域が所定の重なり領域を持ち、複数のカメラ端末１０１が互いの撮影領域を隣接させて隙間のない１台のカメラが撮影できる範囲よりも広い範囲を撮影するように自動的に撮影領域を変更することができる。

次に、監視システムを構成するカメラ端末１０１の撮影領域を変更する手順について図１０（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

（処理Ａ）
（ステップＡ０１）まず、通信部１０３における処理を開始する。
（処理Ａ−１）
（ステップＡ１０１）カメラ端末１０１の撮影領域情報と領域決定パラメータを取得する。
（ステップＡ１０２）カメラ端末１０１の撮影領域情報と領域決定パラメータを他のカメラ端末１０１ｂに通知する。
（ステップＡ１０４）他のカメラ端末１０１ｂから撮影領域情報と領域決定パラメータの通知があるかどうかを判定する。通知があればステップＡ１０５に移る。通知がなければステップＡ１０１に戻る。
（ステップＡ１０５）他のカメラ端末１０１ｂから通知された撮影領域情報と領域決定パラメータを取得し、処理Ａ−１を終了する。

ここで、ステップＡ１０１において取得される撮影領域情報と領域決定パラメータの関係について撮影素子の形状が矩形である場合を例に図１１を用いて説明する。この図は、カメラ端末１０１を床面の方向に向けて天井に設置した場合を想定した図である。カメラ端末１０１の焦点の位置を（ｘ、ｙ、０）、天井の高さをＨ、撮影素子の形状が矩形でその縦横の長さを（Ｗ_x、Ｗ_y）、焦点距離をｆ、カメラ端末１０１の視線方向示すパン角、チルト角をθ_P、θ_Tとする時、カメラ端末１０１によって撮影される床面領域の位置は、以下の式１〜式４によって求められる。つまり、撮影素子１０４とカメラ端末１０１の視野領域の位置関係については式１〜式４によって示される。ここで、上記式１〜式４で用いられている撮影素子の位置座標は、以下の式５〜式８に示される。つまり、カメラ端末１０１の領域決定パラメータ（パン角θ_P、チルト角θ_T、焦点距離ｆ、カメラ端末１０１の設置位置（ｘ、ｙ、ｚ））と撮影素子１０４の位置との関係は、式５〜式８によって示される。

また、撮影素子１０４に対応する視野領域は、カメラ端末１０１の視線方向によって矩形から歪んだ形となる。このため以下の説明では図１２に示されるように視野領域に内接する矩形領域をカメラ端末１０１の撮影領域として説明をする。

（ステップＡ０２）次に、撮影特性変更部１０５における処理を開始する。
（処理Ａ−２）
（ステップＡ２０１）協調相手決定部１０６は、カメラ端末１０１の撮影領域と隣り合う撮影領域を持つカメラ端末１０１ｂを特定する。
（ステップＡ２０２）協調相手決定部１０６は、隣り合う撮影領域を持つカメラ端末１０１が存在するかどうかを判定する。存在する場合はステップＡ２０３に移り、存在しない場合は処理Ａ−２を終了する。
（ステップＡ２０３）領域差評価部１０７は、撮影領域が隣り合うカメラ端末１０１ｂと撮影領域の距離間隔に対して評価値Ａを求める。
（ステップＡ２０４）評価値Ａが所定の目標値と異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＡ２０５に移る。目標値と等しい場合は処理Ａ−２を終了する。
（ステップＡ２０５）撮影領域変更部１０８は、評価値Ａが目標値に近づくようカメラ端末１０１の領域決定パラメータを変更し処理Ａ−２を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）とステップＡ０２（処理Ａ−２）を繰り返す。
ステップＡ２０１における隣り合う撮影領域を持つカメラ端末１０１ｂの具体的な決定手順の一例について図１３（ａ）および（ｂ）に示されるフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、カメラ端末１０１の撮影領域と他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域の位置関係が図１４に示される位置関係にある場合を例にして説明する。

（処理Ａ−３）
（ステップＡ３０１）カメラ端末１０１の撮影領域（１）の中心を基点にカメラ端末の撮影領域が移動可能な方向に基づいてカメラ端末１０１の撮影可能な全領域を複数の領域に分割する。図１４の例では、カメラ端末１０１の撮影領域をその中心を基点として撮影領域を移動可能なパン方向、チルト方向に対して点線で区切られた４つの領域に分割する。
（ステップＡ３０２）他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域の中心がステップＡ３０１で分割された領域のうちのどの領域に存在するかによって他のカメラ端末１０１ｂをグループ分けする。

図１４の例では、図１４において上下左右の４つ分割された各領域に対してそれぞれ上領域（カメラ端末２、カメラ端末３）、右領域（カメラ端末４）、下領域（カメラ端末５）、左領域（カメラ端末６、カメラ端末７）とグループ分けされる。
（ステップＡ３０３）分割された各グループに対してカメラ端末１０１の撮影領域の中心と最も距離の近い撮影領域の中心を持つカメラ端末を協調相手として決定する。

図１４の例では、上方向にはカメラ端末２、右方向にはカメラ端末４、下方向にはカメラ端末５、左方向にはカメラ端末６がそれぞれ協調相手として決定される。

次に、カメラ端末１０１と他のカメラ端末１０１ｂとの撮影領域の関係を評価する手順（ステップＡ２０３）について説明する。

ステップＡ２０３におけるカメラ端末１０１と、他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域の位置関係に対する評価値Ａを求める手順の一例は、図１５に示されるフローチャートの通りである。なお、図１７は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域の位置関係の様子を示す図である。また、隣り合う撮影領域の距離関係に対して評価値Ａを決定する評価関数Ａの一例は、以下の式９、式１０、式１１、式１２の通りである。

（処理Ａ−４）
（ステップＡ４０１）撮影領域を変更するにあたり処理Ａ−３において分割された各グループに対してカメラ端末１０１と協調する相手が存在するかどうかを調べる。協調すべき相手が存在すればステップＡ４０３に移る。協調すべき相手が存在しない場合は処理Ａ−４を終了する。
（ステップＡ４０２）協調すべき他のカメラ端末１０１ｂの撮影領域とカメラ端末１０１の撮影領域との距離を求める。

図１７の例では、カメラ端末１０１の撮影領域の図における左側の撮影領域４とカメラ端末１０１の撮影領域１との距離（Ｘ_L−Ｘ１）を求めた場合を例に説明する。
（ステップＡ４０３）ステップＡ４０２において求められた撮影領域間の距離（Ｘ_L−Ｘ１）と所定の定数Ｃとの差異に対して評価値Ａを求める。

以下、撮影領域５、撮影領域２、撮影領域３についても撮影領域４と同様にステップＡ４０１からステップＡ４０４を繰り返し、それぞれ上記式１０、式１１、式１２によって評価値Ａを求め、その平均値がカメラ端末１０１と撮影領域が隣り合う周囲のカメラ端末１０１ｂとの位置関係に対する評価値Ａとなる。

ここで、評価関数Ａは、隣り合う撮影領域との距離間隔（Ｘ_L−Ｘ１）と所定の距離間隔Ｃとの関係を評価する関数であれば、上記式９、式１０、式１１、式１２以外にも、領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）の変更可能な範囲において距離（Ｘ_L−Ｘ１）が所定の定数Ｃと等しい時に評価値Ａが最も小さく（または大きく）なり、また、距離（Ｘ_L−Ｘ１）が所定の定数Ｃとの差が広がるにつれて評価値Ａが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、ステップＡ２０５において撮影領域変更部１０８が撮影領域を変更する手順について説明する。

撮影領域変更部１０８は、評価値Ａが目標値Ａとして極小値（極大値）に近づくように撮影領域を変更するために、上記評価関数Ａをそれぞれ領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）で偏微分した導関数を含む以下の式１３、式１４、式１５の更新式に従って領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）を変更する。

以上のような手順によって、各カメラ端末１０１は、領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）を変更することで隣り合う撮影領域と互いの距離間隔を所定の距離Ｃに保つように撮影領域を自動的に変化させることができる。

次に、実施の形態１におけるカメラ端末１０１から構成される監視システムの具体的な動作の例について図１８、図１９を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様な部屋の天井に複数のカメラ端末１０１を設置し、互いの撮影領域の距離間隔が負の値Ｃとなるように動作させた場合を例として説明する。

図１８に示されるように実施の形態１における監視システムは、各カメラ端末の向きや位置を適当に設置しても、互いに隣り合う撮影領域は間隔Ｃだけ重なり領域を持つように撮影領域を変更することにより隣り合う撮影領域と隙間を持たない広い撮影領域を協調して撮影することが可能となる。

また、図１９に示されるように複数のカメラ端末１０１のうち任意のカメラ端末１０１の撮影領域を変更した場合、他のカメラ端末１０１ｂは撮影領域を変更したカメラ端末１０１の動きに合わせて撮影領域を変更するため、監視システムは複数のカメラ端末群を広い撮影領域を持つ１台のカメラ端末のように動作させることができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２０は、本発明の実施の形態２における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末２０１および２０１ｂと、各カメラ端末２０１および２０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が、実施の形態１における撮影領域の制御に加えて、予め定められた基準領域と一定の位置関係となるように撮影領域を調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末２０１を中心に説明する。なお、図２０において図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末２０１は、実施の形態２における自律協調カメラである。
撮影特性変更部２０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、自己領域評価部２１１、基準領域記憶部２１２、撮影領域変更部２１３から構成される。

自己領域評価部２１１は、カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標と所定の位置の位置関係に対して、同じ位置ある場合に目標値Ｂをとり、距離が離れるにつれて目標値から単調に値が遠ざかる評価値Ｂを与える処理部である。

基準領域記憶部２１２は、撮影において基準となる領域の位置情報を記憶するメモリ等である。

撮影領域変更部２１３は、上記評価値Ａに加えて評価値Ｂが所定の目標値に近づくように撮影素子１０４の領域決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態１における撮影領域変更部１０８の機能に加えて、カメラ端末２０１の撮影領域が基準領域と一定の位置関係となる（例えば、位置が一致する）ように、カメラ端末２０１の撮影素子１０４を制御して撮影領域を変更する。

背景技術においては、広い範囲の撮影は１台のカメラ端末で行われており、カメラ端末が撮影可能な領域の境界付近を撮影する場合には、撮影された映像に歪みが生じてしまうため画像の認識処理において認識率が低下する等の問題がある。

これに対し、本実施の形態２に係る構成によれば、基準領域記憶部２１２に撮影映像の歪みが少ない領域を基準領域として与え、自己領域評価部２１１がカメラ端末２０１の撮影領域と基準領域との距離に対して評価値Ｂを求め、撮影領域変更部２１３が各カメラ端末２０１の撮影領域を基準領域に近づけるように変更することで、各カメラ端末２０１は周囲のカメラ端末２０１ｂと互いの撮影領域を隣接させながらも比較的歪みの少ない領域を担当し、結果として各カメラ端末２０１が撮影した歪みの少ない映像を合成することで、監視システムとして歪みの少ない広範囲の映像を取得できる。

次に、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の撮影領域の変更における動作手順について説明する。

図２１（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末２０１が撮影領域を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図２１（ａ）および（ｂ）において図１０（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｂ）
（ステップＢ０１）次に、撮影特性変更部２０５における処理を開始する。
（処理Ｂ−１）
（ステップＢ１０１）自己領域評価部２１１は、カメラ端末２０１の撮影領域に対して評価値Ｂを求める。
（ステップＢ１０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末２０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＢ１０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末２０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＢ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＢ１０５に移る。
（ステップＢ１０４）領域差評価部１０７は、協調すべき相手の撮影領域とカメラ端末自身の撮影領域との位置関係に対して評価値Ａを求める。
（ステップＢ１０５）撮影領域変更部２１３は、評価値Ａ、評価値Ｂが所定の目標値Ａ、目標値Ｂと異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＢ１０６に移る。目標値と等しい場合は処理Ｂ−２を終了する。
（ステップＡ１０６）撮影領域変更部２１３は、評価値Ａ、評価値Ｂがそれぞれ目標値に近づくようにカメラ端末２０１の領域決定パラメータを変更し、処理Ｂ−２を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）とステップＢ０１（処理Ｂ−１）を繰り返す。
次に、ステップＢ１０１において、自己領域評価部２１１がカメラ端末２０１の撮影領域の中心座標と基準領域記憶部２１２に記録されている基準領域の中心座標との距離に対して評価値Ｂを与える手順について図２２のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、カメラ端末２０１の撮影領域と基準領域との位置関係が図２３に示される位置関係にあり、さらに評価関数Ｂが以下に示される関数であった場合を例に説明する。

（ステップＢ２０１）カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標（ｘ，、ｙ、ｚ）、またはカメラ端末２０１の視線方向（θ_P、θ_T）を求める。
（ステップＢ２０２）カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標（ｘ、ｙ、ｚ）と、基準領域の中心座標（ｘ_self、ｙ_self、ｚ_self）との位置関係に対して、上記評価関数Ｂを示す式１６、式１７、式１８を用いて評価値を求める。ここで、カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標（ｘ、ｙ、ｚ）については、以下の式２１によって求められる。また、カメラ端末２０１の視線方向（θ_P、θ_T）と基準領域の中心座標への視線方向（θ_selfP、θ_selfT）との関係に対して、上記評価関数Ｂを示す式１９、式２０によって評価値を求めてもよい。評価値を求めた後、処理Ｂ−３を終了する。

ここで、評価関数Ｂは、上記式１６、式１７、式１８、式１９、式２０以外にも、カメラ端末２０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）の変更可能な範囲において、カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標が基準領域の中心座標と等しいに位置にある時に評価値が最も小さく（または大きく）なり、また、カメラ端末の撮影領域の中心座標と基準領域の中心座標との距離が広がるにつれて評価値が単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

ステップＢ１０２は、実施の形態１におけるステップＡ２０１と同様の手順である。
ステップＢ１０４は、実施の形態１におけるステップＡ２０３と同様の手順である。

次に、ステップＢ１０６において撮影領域変更部２１３が撮影領域を変更する手順について説明する。

実施の形態２における撮影領域変更部２１３は、評価値Ａ、評価値Ｂそれぞれが目標値Ａ、目標値Ｂとして極小値（または極大値）に近づくように領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

評価値Ａを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態１の場合と同様である。評価値Ｂを極小値（または極大値）に近づける手順としては、例えば、上記評価関数Ｂをそれぞれ領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）で偏微分した導関数を用いた以下に示される式２２、式２３または式２４、式２５の更新式によって領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

次に、実施の形態２における監視システムの動作の例について図２４を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末２０１を設置し、設置位置の真下が基準領域となるように設定した場合を例に説明する。

図２４の左の図に示されるようにカメラ端末２０１の視線方向が鉛直真下から大きくずれる場合には、図１２で説明した視野領域が矩形から大きく歪むため撮影される映像の形状も大きく歪んでしまう。一方、図２４の右側の図に示されるように設置位置の真下の領域を予め基準領域とすることにより、各カメラ端末２０１は撮影領域を比較的に歪みの少ない映像を撮影できる設置位置の真下領域に変更する作用と、周囲のカメラ端末２０１ｂと互いの重なり領域を保つように撮影領域を変更する作用が釣り合う位置に撮影領域を変更する。これにより、各カメラ端末２０１は周囲のカメラ端末２０１ｂと撮影領域を隣接させながらも比較的に撮影映像の歪みが少ない領域を撮影領域に選ぶことができる。

また、各カメラ端末２０１から撮影される映像のうち比較的歪みの少ない部分（例えば中心部分）の映像をつなぎ合わせることで、監視システム全体として歪みの少ない広い範囲の映像を撮影することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

図２５は、本発明の実施の形態３における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末３０１および３０１ｂと、各カメラ端末３０１および３０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が、実施の形態１における撮影領域の制御に加えて、監視領域内に存在する対象物と一定の位置関係となるように撮影領域を調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末３０１を中心に説明する。なお、図２５において図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末３０１は、実施の形態３における自律協調カメラである。
撮影特性変更部３０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、自己領域評価部３１１、対象物位置特定部３１２、撮影領域変更部３１３から構成される。

自己領域評価部３１１は、カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標と所定の位置の位置関係に対して、同じ位置ある場合に目標値Ｃをとり、距離が離れるにつれて目標値Ｃから単調に値が遠ざかる評価値Ｃを与える処理部である。

対象物位置特定部３１２は、撮影領域に対象物が存在する場合、対象物の位置を特定する処理部である。

撮影領域変更部３１３は、上記評価値Ａに加えて評価値Ｃが所定の目標値に近づくように撮影素子１０４の領域決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態１における撮影領域変更部１０８の機能に加えて、カメラ端末３０１の撮影領域が対象物位置特定部３１２で特定された対象物と一定の位置関係となる（例えば、位置が一致する）ように、カメラ端末３０１の撮影素子１０４を制御して撮影領域を変更する。

背景技術においては、対象物の撮影を行う場合、対象物の周囲の様子は１台のカメラ端末で撮影できる範囲しか撮影できない。

これに対し、本実施の形態３に係る構成によれば、カメラ端末３０１が対象物を追跡しながら撮影する機能を有することにより、対象物を発見したカメラ端末３０１は対象物の動きを追跡しながら撮影を行い、残りのカメラ端末３０１ｂは対象物を追跡しているカメラ端末３０１と互いの撮影領域を隣接させながら撮影領域を変更させることにより対象物の周囲の広範囲を複数のカメラ端末３０１で撮影することができる。

次に、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の撮影領域の変更における動作手順について説明する。

図２６（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末３０１が撮影領域を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図２６（ａ）および（ｂ）において図１０（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｃ）
（ステップＣ０１）撮影特性変更部３０５における処理を開始する。
（処理Ｃ−１）
（ステップＣ１０１）自己領域評価部３１１は、カメラ端末３０１の撮影領域に対して評価値Ｃを求める。
（ステップＣ１０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末３０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＣ１０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末３０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＣ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＣ１０５に移る。
（ステップＣ１０４）領域差評価部１０７は、協調すべき相手の撮影領域とカメラ端末自身の撮影領域との位置関係に対して評価値Ａを求める。
（ステップＣ１０５）撮影領域変更部３１３は、評価値Ａ、評価値Ｃが所定の目標値Ａ、目標値Ｃと異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＣ１０６に移る。目標値と等しい場合は処理Ｃ−２を終了する。
（ステップＣ１０６）撮影領域変更部３１３は、評価値Ａ、評価値Ｃがそれぞれ目標値に近づくようにカメラ端末３０１の領域決定パラメータを変更し、処理Ｃ−１を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）とステップＣ０１（処理Ｃ−１）を繰り返す。
次に、ステップＣ１０１において、自己領域評価部３１１がカメラ端末３０１の撮影領域の中心座標と対象物の位置座標との距離に対して評価値Ｃを与える手順について図２８のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、カメラ端末３０１の撮影領域と対象物との位置関係は図２７に示される位置関係にあり、さらに評価値Ｃを求めるための評価関数Ｃが以下に示される関数であった場合を例に説明する。また、ここでは、対象物（人物）の位置座標は対象物と床面との接地面の重心として以下説明する。

（処理Ｃ−２）
（ステップＣ２０１）カメラ端末３０１の撮影領域を撮影する。
（ステップＣ２０２）対象物位置特定部３１２は、撮影領域内に対象物が存在するかどうかを判定する。対象物が存在する場合はステップＣ２０３に移る。対象物が存在しない場合は処理Ｃ−２を終了する。
（ステップＣ２０３）撮影映像から対象物の位置座標（ｘ_obj，ｙ_obj，ｚ_obj）、または位置方向（θ_Pobj、θ_Tobj）を求める。
（ステップＣ２０４）カメラ端末３０１の撮影領域の中心座標（ｘ、ｙ、ｚ）、または視線方向（θ_P、θ_T）を求める。
（ステップＣ２０５）カメラ端末２０１の撮影領域の中心座標（ｘ、ｙ、ｚ）と対象物の位置座標（ｘ_obj、ｙ_obj、ｚ_obj）との関係に対して、上記評価関数Ｃを示す式２６、式２７、式２８を用いて評価値を求める。

またはカメラ端末自身の視線方向（θ_P、θ_T）と対象物への位置方向（θ_Pobj、θ_Tobj）との関係に対しては上記評価関数Ｃの式２９、式３０を用いて評価値Ｃを求める。評価値Ｃを求めたら処理Ｃ−２を終了する。

ここで、評価関数Ｃは、上記式２６、式２７、式２８、式２９、式３０以外にも、カメラ端末３０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）の変更可能な範囲において、カメラ端末３０１の撮影領域の中心座標と対象物の位置座標が等しい時に評価値Ｃが最も小さく（または大きく）なり、また、カメラ端末３０１の撮影領域の中心座標と対象物の位置座標との距離が大きくなるにつれて評価値Ｃが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、カメラ端末３０１の領域決定パラメータの変更（ステップＣ１０６）について説明する。

実施の形態３における撮影領域変更部３１３は、評価値Ａ、評価値Ｃがそれぞれ目標値Ａ、目標値Ｃとして極小値（または極大値）に近づくように領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

評価値Ａを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態１と同様である。評価値Ｃを極小値（または極大値）に近づける手順としては、例えば、上記評価関数Ｃをそれぞれ領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）で偏微分して求められる導関数を用いた以下の式３１、式３２または式３３、式３４の更新式により、カメラ端末３０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

次に、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の協調動作の例について図２９を用いて説明する。図２９では、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末３０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図２９に示されるように任意のカメラ端末３０１の撮影領域に対象物が侵入し場合、カメラ端末３０１は、対象物が撮影領域の中心に来るように撮影領域を変更し、また、周囲のカメラ端末２０１ｂも互いの撮影領域の距離間隔が所定の距離Ｃを保つように撮影領域を変更させることで散協調監視システム全体としては対象物とその周囲の広範囲を撮影するようにカメラ端末の撮影領域を変更することができる。

これにより例えば１台のカメラ端末が追従できる速度よりも早い速度で対象物が急に移動方向を変えて視界から消えてしまう場合でも、対象物を追跡していたカメラ端末を取り囲む他のカメラ端末によって広い範囲で対象物の動きを捕らえ、再びカメラ端末どうしが協調して撮影領域を変更することにより対象物の追跡を維持することできる。

また、移動する対象物（例えば人物）の周囲に存在する道の段差や、接近してくる車等の危険物等をより広い範囲からいち早く発見することが可能となり、対象物に対して危険を迅速に知らせるなどの対応において有効である。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。

図３０は、本発明の実施の形態４における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末４０１および４０１ｂと、各カメラ端末４０１および４０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が、実施の形態１における撮影領域の制御に加えて、撮影可能な領域の境界と一定の位置関係となるように撮影領域を調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末４０１を中心に説明する。なお、図３０において図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末４０１は、実施の形態４における自律協調カメラである。
撮影特性変更部４０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、境界領域評価部４１１、撮影領域変更部４１３から構成される。

境界領域評価部４１１は、カメラ端末４０１の撮影領域と、カメラ端末４０１が撮影することが可能な領域の境界との距離関係に対して、評価値Ｄを与える処理部である。

撮影領域変更部４１３は、上記評価値Ａに加えて評価値Ｄが所定の目標値に近づくように撮影素子１０４の領域決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態１における撮影領域変更部１０８の機能に加えて、カメラ端末４０１の撮影領域が撮影可能な領域の境界（例えば、監視領域の境界）と一定の位置関係となる（所定の距離だけ離れる、あるいは、重なり領域をもつ）ように、カメラ端末４０１の撮影素子１０４を制御して撮影領域を変更する。

背景技術においては、カメラ端末が撮影できる範囲よりも広い監視区域全体を一度に撮影することができない。また、この問題を解決するために複数のカメラ端末を用いる場合が考えられるが、この場合、監視区域全体を撮影できるように各カメラ端末に対してそれぞれの撮影領域を決定する必要がある。

これに対し、本実施の形態４に係る構成によれば、カメラ端末４０１が隣り合う撮影領域、および撮影可能な領域の境界と所定の距離を持つように撮影領域を変更することにより、監視システム全体として監視区域全体をくまなく撮影できるように各カメラ端末４０１の撮影領域を変更することができる。

次に、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の撮影領域の変更における動作手順について説明する。

図３１（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末４０１が撮影領域を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図３１（ａ）および（ｂ）において図１０（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｄ）
（ステップＤ０１）撮影特性変更部４０５における処理を開始する。
（処理Ｄ−１）
（ステップＤ１０１）境界領域評価部４１１は、カメラ端末４０１の撮影領域と撮影可能な領域の境界との位置関係に対して評価値Ｄを求める。
（ステップＤ１０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末４０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＤ１０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末４０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＤ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＤ１０５に移る。
（ステップＤ１０４）領域差評価部１０７は、協調すべき相手の撮影領域とカメラ端末自身の撮影領域との位置関係に対して評価値Ａを求める。
（ステップＤ１０５）撮影領域変更部４１３は、評価値Ａ、評価値Ｄが所定の目標値Ａ、目標値Ｄと異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＤ１０６に移る。目標値と等しい場合は、処理Ｄ−２を終了する。
（ステップＤ１０６）撮影領域変更部４１３は、評価値Ａ、評価値Ｄがそれぞれ目標値に近づくようにカメラ端末４０１の領域決定パラメータを変更し、処理Ｄ−１を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）とステップＤ０１（処理Ｄ−１）を繰り返す。
次に、ステップＤ１０１において、境界領域評価部４１１がカメラ端末４０１の撮影領域と、撮影可能な領域の境界との距離に対して評価値Ｄを与える手順について図３３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３２は、カメラ端末４０１の撮影領域１と撮影可能な領域の境界との位置関係、およびその位置関係を評価する評価関数Ｄの一例である以下の式３５、式３６を説明するための図である。

（処理Ｄ−２）
（ステップＤ２０１）カメラ端末４０１の撮影領域を移動可能な方向に対して隣り合う撮影領域を持つ協調相手４０１ｂが存在するかどうかを判定する。協調相手が存在しない方向がある場合はステップＤ２０２に移る。協調相手が存在しない方向がない場合は処理Ｄ−２を終了する。
（ステップＤ２０２）協調相手が存在しない方向に対して、カメラ端末４０１の撮影可能領域の境界の位置を求める。
（ステップＤ２０３）カメラ端末４０１の撮影領域と撮影可能な領域の境界との距離を評価し、処理Ｄ−２を終了する。

ここで、カメラ端末４０１の撮影領域と撮影可能領域の境界との距離の評価内容について、図３２のカメラ端末４０１の撮影領域と、その左側にある壁との関係を例に説明する。

まず、カメラ端末２０１の撮影領域と、その左側の壁との距離（Ｘ_L−Ｘ_wall2）を求め、求められた距離と所定の定数Ｃとの差について、上記評価関数Ｄの式３５を用いて評価値Ｄを求める。また、評価関数Ｄは、上記式３５以外にも、カメラ端末４０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）の変更可能な範囲において、距離（Ｘ_L−Ｘ_wall）が所定の定数Ｃに等しい時に評価値が最も小さく（または大きく）なり、また距離（Ｘ_L−Ｘ_wall）と所定の定数Ｃとの差異が大きくなるにつれて評価値が単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。また、図３２に示された上側の境界との評価値Ｄについては式３６により求める。以下、その他の方向に対しても同様にステップＤ２０１からステップＤ２０３を繰り返し、評価値Ｄを求める。

次に、カメラ端末４０１の撮影領域の変更手順（ステップＤ１０６）について説明する。

撮影領域変更部４１３は評価値Ａ、評価値Ｄがそれぞれ目標値Ａ、目標値Ｄとして極小値（または極大値）に近づくように領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

評価値Ａを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態１と同様である。評価値Ｄを極小値（または極大値）に近づける手順としては、例えば、上記評価関数Ｄをそれぞれ領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）で偏微分して求められる導関数を用いた以下に示される式３７、式３８、式３９の更新式に従ってカメラ端末２０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。

次に、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の動作の例について図３４、図３５、図３６、図３７を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末４０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図３４に示されるようにカメラ端末４０１を複数台設置した場合、監視システムを構成するカメラ端末４０１の台数が監視区域全体の大きさに対して十分に多い場合は、監視区域全体をくまなく監視することができる。

また、監視システムを構成するカメラ端末４０１の台数が監視区域全体の大きさに対して少ない場合は図３５に示されるように監視区域全体に対するカメラ端末の撮影領域が一箇所に片寄ることなく、均一に分布するように撮影領域を変更することができる。

また、図３６に示されるように監視システムを構成する任意のカメラ端末４０１が故障や停止などによって撮影機能が失っても、他のカメラ端末４０１ｂの台数が監視区域全体の大きさに対して十分に多い場合はカメラ端末４０１ｂが互いに協調して撮影領域を変更することにより再び監視区域全体をくまなく監視することができる。

また、図３７に示されるように適当な位置にカメラ端末４０１を新たに設置する等の監視システムの拡張を行った場合には、カメラ端末４０１は互いに撮影領域を協調させて変更することにより、新たに追加されたカメラ端末４０１の機能を有効に活用できるように各カメラ端末４０１の撮影領域を変更することができる。

このように監視区域において適当な位置にカメラ端末４０１を設置しても、監視システムが監視区域全体を撮影するように各カメラ端末４０１の撮影領域が自動的に決定され、また、監視システムの拡張や故障に対しても監視システムの側で監視区域全体の撮影を維持することができるため、監視システムの設置やメンテナンスにかかる負担を軽減することができる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。

図３８は、本発明の実施の形態５における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末５０１および５０１ｂと、各カメラ端末５０１および５０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が、実施の形態１における撮影領域の制御に加えて、監視領域における未撮影領域が減少するように撮影領域を調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末５０１を中心に説明する。なお、図３８において図９、図３０と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末５０１は、実施の形態５における自律協調カメラである。
撮影特性変更部５０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、境界領域評価部４１１、自己領域評価部５１１、未撮影領域特定部５１２、撮影領域変更部５１３から構成される。

自己領域評価部５１１は、カメラ端末５０１の撮影領域の中心座標と、所定の位置の位置関係に対して同じ位置ある場合に目標値Ｅをとり、距離が離れるにつれて目標値から単調に値が遠ざかる評価値Ｅを与える処理部である。

未撮影領域特定部５１２は、撮影領域に隣接するどのカメラ端末からも撮影されていない未撮影領域の位置を特定する処理部である。

撮影領域変更部５１３は、上記評価値Ａに加えて評価値Ｅが所定の目標値に近づくように撮影素子１０４の領域決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態１における撮影領域変更部１０８の機能に加えて、監視領域における未撮影領域が減少する（例えば、未撮影領域が無くなる）ように、カメラ端末５０１の撮影素子１０４を制御して撮影領域を変更する。

実施の形態４においては、監視システムを構成するカメラ端末４０１の台数が監視区域の大きさに比べて少ない場合、図４３の左の図に示されるように撮影領域の位置関係や協調相手の決定の仕方によって未撮影領域が存在しながらも、隣り合う撮影領域の位置関係が満たされる場合が生じる。

これに対し、本実施の形態５に係る構成によれば、カメラ端末５０１は、未撮影領域特定部５１２により撮影領域に隣接する未撮影領域を特定し、自己領域評価部５１１によって未撮影領域の重心と撮影領域の中心との距離を評価し、さらに撮影領域変更部５１３によって未撮影領域が減少するようにカメラ端末５０１の撮影領域することができる。

次に、実施の形態５におけるカメラ端末５０１の撮影領域の変更における動作手順について説明する。

図３９（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末５０１が撮影領域を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図３９（ａ）および（ｂ）において図１０（ａ）〜（ｃ）、図３１（ａ）および（ｂ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｅ）
（ステップＥ０１）撮影特性変更部５０５における処理を開始する。
（処理Ｅ−１）
（ステップＥ１０１）自己領域評価部５１１は、カメラ端末５０１の撮影領域と未撮影領域との位置関係に対して評価値Ｅを求める。
（ステップＥ１０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末５０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＥ１０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末５０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＥ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＥ１０５に移る。
（ステップＥ１０４）領域差評価部１０７は、協調すべき相手の撮影領域とカメラ端末自身の撮影領域との位置関係に対して評価値Ａを求める。
（ステップＤ１０５）撮影領域変更部４１３は、評価値Ａ、評価値Ｄ、評価値Ｅが所定の目標値Ａ、目標値Ｄ、目標値Ｅと異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＥ１０６に移る。目標値と等しい場合は処理Ｅ−２を終了する。
（ステップＥ１０６）撮影領域変更部５１３は、評価値Ａ、評価値Ｄ、評価値Ｅがそれぞれ目標値に近づくようにカメラ端末５０１の領域決定パラメータを変更し、処理Ｅ−１を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）とステップＥ０１（処理Ｅ−１）を繰り返す。
次に、ステップＥ１０１において、自己領域評価部５１１がカメラ端末５０１の撮影領域と未撮影領域の位置関係に対して評価値Ｅを与える手順について図４０のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、カメラ端末５０１の撮影領域の位置関係が図４１に示される配置にある場合を例に説明する。また、図４２はカメラ端末５０１の撮影領域と未撮影領域との位置関係、およびその位置関係を評価する評価関数Ｅの一例である以下の式を説明する図である。

（処理Ｅ−２）
（ステップＥ２０１）カメラ端末５０１の撮影領域の中心を基点とし、撮影領域の移動可能方向に対して、カメラ端末５０１の撮影可能な領域を複数の領域に分割する。

図４１では、カメラ端末５０１の撮影領域の中心座標を基点に撮影領域が移動可能なパン方向、チルト方向に対して撮影可能領域を４つの領域に分割する。
（ステップＥ２０２）分割された領域ごとに未撮影領域の場所を特定する。
図４１では、太い枠線で囲われた領域がカメラ端末５０１の撮影領域と隣接する未撮影領域となる。
（ステップＥ２０３）カメラ端末５０１の撮影領域に隣接する未撮影領域が存在するかどうかを判定する。隣接未撮影領域が存在する場合はステップＥ２０４に移る。隣接未撮影領域が存在しない場合は処理Ｅ−２を終了する。
（ステップＥ２０４）分割された領域ごとに、カメラ端末５０１の撮影領域に隣接する未撮影領域の重心座標を求める。
（ステップＥ２０５）カメラ端末５０１の撮影領域の中心座標または視線方向を求める。
（ステップＥ２０６）カメラ端末５０１の撮影領域の中心座標と未撮影領域の重心との距離の差異について、上記評価関数Ｅの式４０、式４１、式４２または式４３、式４４を用いて評価値Ｅを求める。全ての隣接する未撮影領域との評価値Ｅを求めたら処理Ｅ−２を終了する。

ここで、評価関数Ｅは、上記式４０、式４１、式４２、式４３、式４４以外にも、領域決定パラメータの変更可能な範囲においてカメラ端末５０１の撮影領域の中心座標と隣接未撮影領域の重心座標が等しい時に評価値Ｅが最も小さく（または大きく）なり、また、カメラ端末５０１の撮影領域の中心座標と隣接未撮影領域の重心との距離が大きくなるにつれて評価値Ｅが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、カメラ端末５０１の撮影領域の変更（ステップＥ２０５）について説明する。
撮影領域変更部５１３は評価値Ａ、評価値Ｄ、評価値Ｅがそれぞれ目標値Ａ、目標値Ｄ、目標値Ｅとして極小値（または極大値）に近づくように領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）を変更する。評価値Ａを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態１と同様である。評価値Ｄを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態４と同様である。

次に、評価値Ｅを極小値（または極大値）近づける手順は、上記評価関数Ｅをそれぞれ領域決定パラメータ（θ_P、θ_T）で偏微分して求められる導関数を用いた以下に示される式４５、式４６、または式４７、式４８の更新式に従ってカメラ端末５０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）を変更する。

次に、実施の形態５におけるカメラ端末５０１の動作の例について図４３を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末５０１を設置し、床面を撮影している場合を例にしている。

図４３の左の図に示されるように撮影領域の位置関係や協調相手の決定の仕方によって未撮影領域が存在しながらも、隣り合う撮影領域の位置関係が満たされる場合に未撮影領域を取り囲むカメラ端末５０１は未撮影領域の重心に視線を近づけるように撮影領域を変更し、また、周囲のカメラ端末５０１ｂも互いに隣り合う撮影領域の重なりを所定の大きさに保つように撮影領域を変更するため、監視システム全体として監視区域全体における撮影領域の割合を向上させることができる。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。

図４４は、本発明の実施の形態６における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末６０１および６０１ｂと、各カメラ端末６０１および６０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末の撮影精度が一定の関係になるように調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末６０１を中心に説明する。なお、図４４において図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末６０１は、実施の形態６における自律協調カメラである。
通信部６０３は、カメラ端末６０１の撮影精度情報と精度決定パラメータを通信する通信インターフェースである。

撮影素子６０４は、上述した撮影精度の変更が可能なＣＣＤカメラ等である。
撮影特性変更部６０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部６０６、精度差評価部６０９、撮影精度変更部６１０から構成される。

協調相手決定部６０６は、他のカメラ端末６０１ｂの中から互いの撮影領域が隣り合うカメラ端末６０１ｂを決定する。

精度差評価部６０９は、協調相手決定部６０６で決定されたカメラ端末６０１ｂおよびカメラ端末６０１の撮影精度情報および精度決定パラメータに基づいて、カメラ端末６０１ｂとカメラ端末６０１の撮影精度の差異に対して評価値Ｆを与える。

撮影精度変更部６１０は、評価値Ｆが所定の目標値Ｆに近づくように撮影素子６０４の領域決定パラメータを変更する。つまり、協調相手決定部６０６で決定されたカメラ端末６０１ｂおよびカメラ端末６０１の撮影精度情報および精度決定パラメータに基づいて、カメラ端末６０１ｂの撮影精度とカメラ端末６０１の撮影精度が一定の関係になる（例えば、等しくなる）ように、カメラ端末６０１の撮影素子６０４を制御して撮影精度を変更する。

背景技術においては、広い範囲を撮影するカメラ端末と対象物を詳細に撮影するカメラ端末との役割が分かれており、それぞれのカメラで撮影される映像の解像度等が異なるため、これらの映像に写った対象物のサイズ比較や映像合成が容易ではない。

これに対し、本実施の形態６に係る構成によれば、複数のカメラ端末６０１を用いて互いに隣り合うカメラ端末６０１の撮影精度を均一にすることによりサイズの比較や映像合成に適した映像を撮影することができる。

次に、監視システムを構成するカメラ端末６０１の撮影精度を変更する手順について図４５（ａ）〜（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＦ０１）まず、通信部６０３における処理を開始する。
（処理Ｆ−１）
（ステップＦ１０１）カメラ端末６０１の撮影精度情報と精度決定パラメータを取得する。
（ステップＦ１０２）カメラ端末６０１の撮影精度情報と精度決定パラメータを他のカメラ端末６０１ｂに通知する。
（ステップＦ１０３）他のカメラ端末６０１ｂから撮影精度情報と精度決定パラメータの通知があるかどうかを判定する。通知があればステップＦ１０４に移る。通知がなければステップＦ１０１に戻る。
（ステップＦ１０４）他のカメラ端末６０１ｂから通知された撮影精度情報と精度決定パラメータを取得し、処理Ｆ−１を終了する。
（ステップＦ０２）次に、撮影特性変更部６０５における処理を開始する。
（処理Ｆ−２）
（ステップＦ２０１）協調相手決定部６０６は、カメラ端末６０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＦ２０２）協調相手決定部６０６は、カメラ端末６０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＦ２０３に移り、協調すべき相手が存在しない場合は処理Ｃ−２を終了する。
（ステップＦ２０３）精度差評価部６０９は、協調すべき相手の撮影精度情報と精度決定パラメータとカメラ端末６０１の撮影精度情報と精度決定パラメータとの関係に対して評価値Ｆを求める。
（ステップＦ２０４）精度差評価部６０９は、評価値Ｆが所定の目標値Ｆと異なるかどうかを判定する。目標値Ｆと異なる場合はステップＦ２０５に移る。目標値Ｆと等しい場合は処理Ｆ−２を終了する。
（ステップＦ２０５）撮影精度変更部６１０は、評価値Ｆが所定の目標値Ｆに近づくようにカメラ端末６０１の精度決定パラメータを変更し処理Ｆ−２を終了する。

以下、ステップＦ０１（処理Ｆ−１）とステップＦ０２（処理Ｆ−２）を繰り返す。
次に、実施の形態６における撮影精度の変更のための協調相手の決定手順（ステップＦ２０１）について説明する。実施の形態６における協調相手の決定手順は図１３（ａ）および（ｂ）に示した実施の形態１における決定手順と同様である。

また、実施の形態６においては図４６に示されるカメラ端末Ａと他のカメラ端末のネットワークの接続関係、または図４７のカメラ端末Ａと他のカメラ端末の設置位置の物理的な位置関係によって協調相手を決定してもよい。

図４６の例では、カメラ端末Ａと直接ネットワーク接続している他のカメラ端末をカメラ端末Ａの撮影精度の変更における協調相手として選ぶ。また、ネットワークを介して間接的に接続している他のカメラ端末に対しても、中継する他のカメラ端末の台数が所定の台数が所定の範囲にあるものを協調相手とするように選んでもよい。これにより、ネットワーク上で通信が交わされる範囲を制限することが可能となり、カメラ端末の台数の増加に伴うネットワーク上の通信トラフィックの増加すること防ぐことができる。

また、図４７の例では、カメラ端末は互いの設置位置情報を交換し、カメラ端末の設置位置の物理的な位置関係が所定の距離範囲にあるものを協調相手として選ぶ。これによりカメラ端末を結ぶネットワークの配線経路や接続構成に関係なく、物理的な距離関係によって協調相手を選ぶことが可能となる。

次に、ステップＦ２０３におけるカメラ端末６０１と、他のカメラ端末６０１ｂの撮影精度の差異に対する評価値Ｆを求める手順の例について図４８に示されるフローチャートを用いて説明する。なお、図４９に実施の形態６におけるカメラ端末６０１と他のカメラ端末６０１ｂの撮影精度の差異の様子を示し、以下に、撮影精度の差異に対して評価値Ｆを決定する評価関数Ｆの式４９、式５０を示す。

（処理Ｆ−３）
（ステップＦ３０１）カメラ端末６０１が他のカメラ端末６０１ｂと撮影精度の変更において協調すべき相手のうち、まだカメラ端末６０１の撮影精度との差異が評価されていない相手が存在するかどうかを判定する。

図４９の例では、カメラ端末Ａの協調相手として決定されたカメラ端末Ｂ、カメラ端末Ｃに対して撮影精度情報と精度決定パラメータの評価が終了したかどうかを判定する。
（ステップＦ３０２）協調相手が存在するかどうかを判定した結果、協調すべき相手が存在すればステップＦ３０３に移る。協調すべき相手が存在しない場合は処理Ｆ−３を終了する。
（ステップＦ３０３）協調すべき他のカメラ端末６０１ｂとカメラ端末６０１の撮影精度情報および精度決定パラメータの関係に対して評価値Ｆを求める。

図４９の例ではカメラ端末Ａとカメラ端末Ｂ、またはカメラ端末Ｃと焦点距離の関係に対して、上記評価関数Ｆの式４９、式５０を用いて評価値Ｆを求める。また、評価関数Ｆは、上記式４９、式５０以外にも、カメラ端末６０１の精度決定パラメータ（ｆ）の変更可能な範囲においてカメラ端末間の所定の撮影精度情報および精度決定パラメータの差異が等しい時に評価値Ｆが最も小さく（または大きく）なり、また、所定の撮影精度情報および精度決定パラメータの差異が大きくなるにつれて評価値Ｆが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、カメラ端末６０１の精度決定パラメータの変更手順（ステップF２０５）について説明する。

撮影精度変更部６１０は、評価値Ｆが目標値Ｆとして極小値（または極大値）に近づけるよう精度決定パラメータ（ｆ）を変更するために、上記評価関数Ｆをそれぞれ精度決定パラメータ（ｆ）で偏微分した導関数を用いた以下に示される更新式の式５１に従ってカメラ端末６０１の精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

次に、実施の形態６におけるカメラ端末の協調動作の例について図５０を用いて説明する。

図５０では、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井に複数のカメラ端末６０１を設置し、床面を撮影している例を示している。

各カメラ端末６０１が図５０の左側の図に示されるように、それぞれ異なる焦点距離を持ち、撮影される映像（たとえば人物の顔の映像）の解像度が異なる場合、対象物の顔認識などの処理が同じ条件で行えない等の課題がある。このため各カメラ端末６０１が他のカメラ端末６０１ｂと協調して所定の撮影精度を均一化させることにより図５０の右側の図に示されるように各カメラ端末６０１は同じ解像度をもつ映像を撮影し、同じ条件で対象物の顔認識等の処理を行うことが可能となる。

（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。

図５１は、本発明の実施の形態７における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末７０１および７０１ｂと、各カメラ端末７０１および７０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が、実施の形態６における撮影精度の制御に加えて、予め定められた基準精度と一定の位置関係となるように撮影精度を調整する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末７０１を中心に説明する。なお、図５１において図４４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末７０１は、実施の形態７における自律協調カメラである。
撮影特性変更部７０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部６０６、精度差評価部６０９、自己精度評価部７１１、基準精度記憶部７１２、撮影精度変更部７１３から構成される。

自己精度評価部７１１は、カメラ端末７０１の撮影精度が所定の値（基準精度記憶部７１２に記憶された基準精度）をとる場合に目標値Ｇをとり、精度が所定の値から離れるにつれて目標値Ｇから単調に値が遠ざかる評価値Ｇを与える処理部である。

基準精度記憶部７１２は、撮影において基準となる撮影精度である基準精度の値を記憶するメモリ等である。

撮影精度変更部７１３は、上記評価値Ｆに加えて評価値Ｇが所定の目標値に近づくように撮影素子６０４の精度決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態６における撮影精度変更部６１０の機能に加えて、カメラ端末７０１の撮影精度が所定の値（基準精度）と一致するように、カメラ端末７０１の撮影素子６０４を制御して撮影精度を変更する。

実施の形態６に係るカメラ端末６０１は、周囲のカメラ端末６０１ｂと撮影精度を均一にすることができたが、その精度を目的の値に変更することができない。

これに対し、本実施の形態７に係る構成のカメラ端末７０１では、目的の撮影精度を基準精度として設定することにより、カメラ端末７０１の撮影精度を目的の撮影精度に近づけながら、均一にすることができる。

次に、実施の形態７におけるカメラ端末７０１の撮影領域の変更における動作手順について説明する。

図５２（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末７０１が撮影領域を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図５２（ａ）および（ｂ）において図４５（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｇ）
（ステップＧ０１）撮影特性変更部７０５における処理を開始する。
（処理Ｇ−１）
（ステップＧ１０１）自己精度評価部７１１は、カメラ端末７０１の撮影精度に対して評価値Ｇを求める。
（ステップＧ１０２）協調相手決定部６０６は、カメラ端末７０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＧ１０３）協調相手決定部６０６は、カメラ端末７０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＧ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＧ１０５に移る。
（ステップＧ１０４）精度差評価部６０９は、協調すべき相手とカメラ端末７０１の所定の撮像精度の差異に対して評価値Ｆを求める。
（ステップＧ１０５）精度差評価部６０９は、評価値Ｆ、評価値Ｇがそれぞれ所定の目標値と異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＧ１０６ に移る。目標値と等しい場合は処理Ｇ−１を終了する。
（ステップＧ１０６）撮影精度変更部７１３は、評価値Ｆ、評価値Ｇがそれぞれ目標値に近づくよう、カメラ端末７０１の精度決定パラメータを変更し、処理Ｇ−１を終了する。

以下、ステップＦ０１（処理Ｆ−１）とステップＧ０１（処理Ｇ−１）を繰り返す。
実施の形態７における撮影精度情報の変更のための協調相手の決定手順（ステップＧ１０２）は実施の形態６と同様である。

次に、ステップＧ１０１において、自己精度評価部７１１がカメラ端末７０１の撮影精度と基準精度との差異に対して評価値Ｇを与える手順について図５３のフローチャートを用いて説明する。なお、図５４は、カメラ端末７０１の撮影精度と基準精度の差異を評価する評価関数Ｇの一例である以下の式５２を説明するための図である。

（処理Ｇ−２）
（ステップＧ２０１）カメラ端末７０１の撮影精度情報と精度決定パラメータを求める。
（ステップＧ２０２）カメラ端末７０１の撮影精度情報および精度決定パラメータと基準精度との関係に対して、上記評価関数Ｇの式５２を用いて評価値Ｇを求める。評価値Ｇを求めたら処理Ｇ−２を終了する。

ここで、評価関数Ｇは、式５２以外にも、カメラ端末自身の精度決定パラメータ（ｆ）の変更可能な範囲においてカメラ端末７０１の所定の撮影精度情報および精度決定パラメータと基準精度が等しい時に評価値Ｇが最も小さく（または大きく）なり、また、カメラ端末７０１の所定の撮影精度情報および精度決定パラメータと基準精度との差異が大きくなるにつれて評価値Ｇが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、カメラ端末７０１の撮影精度の変更（ステップＧ１０６）について説明する。
撮影精度変更部７１３は、評価値Ｆ、評価値Ｇがそれぞれ目標値Ｆ、目標値Ｆとして極小値（または極大値）に近づくように精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

評価値Ｆを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態６と同様である。評価値Ｇを極小値（または極大値）に近づける手順としては、例えば、上記評価関数Ｆを精度決定パラメータ（ｆ）で偏微分した導関数を用いた以下に示される式５３の更新式に従ってカメラ端末７０１の精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

次に、実施の形態７におけるカメラ端末の動作の例について図５５を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井に複数のカメラ端末７０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図５５では、カメラ端末７０１に対して基準精度を与えることにより、各カメラ端末７０１の撮影精度を、基準精度に近い値で撮影精度の均一化を行うことができる。

これにより、例えば顔認識などにおいて、予め比較のためのテンプレート画像が用意されていた場合、テンプレートの画像と同じ解像度の映像を撮影できる撮影精度を基準精度に設定することにより、監視システムを構成する全てのカメラ端末７０１から顔認識処理に適した解像度を持つ映像を取得することができる。

（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８について説明する。

図５６は、本発明の実施の形態８における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末８０１および８０１ｂと、各カメラ端末８０１および８０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が撮影領域内に対象物を検出したか否かによって撮影精度を変更する点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末８０１を中心に説明する。なお、図５６において図４４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末８０１は、実施の形態８における自律協調カメラである。
撮影特性変更部８０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部６０６、精度差評価部６０９、自己精度評価部８１１、対象物特定部８１２、対象物撮影用基準精度記憶部８１３、撮影精度変更部８１４から構成される。

自己精度評価部８１１は、カメラ端末８０１の撮影精度に対して、撮影精度が所定の値にある場合に目標値Ｈをとり、精度が所定の値から離れるにつれて目標値Ｈから単調に値が遠ざかる評価値Ｈを与える処理部である。

対象物特定部８１２は、撮影領域内に対象物が存在するかどうかを特定する処理部である。

対象物撮影用基準精度記憶部８１３は、対象物を撮影するための撮影精度を記憶するメモリ等である。

撮影精度変更部８１４は、上記評価値Ｆに加えて評価値Ｈが所定の目標値Ｈに近づくように撮影素子６０４の精度決定パラメータを変更する処理部である。具体的には、対象物特定部８１２が撮影領域内の対象物を特定した場合には、カメラ端末８０１の撮影精度が対象物撮影用基準精度記憶部８１３に記憶された撮影精度となるように撮影素子６０４を制御し、対象物特定部８１２が対象物を特定しない場合には、実施の形態６と同様に、カメラ端末８０１の撮影精度が他のカメラ端末と同一となるように撮影素子６０４を制御する。

背景技術においては、広い範囲を撮影するカメラ端末と対象物を詳細に撮影するカメラ端末とに役割が予め決められており、状況に応じてその役割を切り替えることができない。

これに対し、本実施の形態８に係る構成によれば、あらかじめ対象物を詳細に撮影するための撮影精度を基準精度として与えることにより、カメラ端末８０１の撮影領域内に対象物が侵入して来たカメラ端末８０１は対象物を詳細に撮影するために撮影精度を変更し、また、対象物が撮影領域からいなくなると再び周囲のカメラ端末と撮影精度を均一になるように変更することができる。このため対象物の近くにいるカメラ端末８０１が対象物の様子を詳細に撮影し、残りのカメラ端末８０１ｂは対象物の周囲の領域を同じ撮影精度で撮影するように役割を自動的に変更させることができる。

次に、監視システムを構成するカメラ端末８０１の撮影精度を変更する手順について図５７（ａ）および（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。図５７（ａ）および（ｂ）は、カメラ端末８０１が撮影精度を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図５７（ａ）および（ｂ）において図４５（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｈ）
（ステップＨ０１）撮影特性変更部８０５における処理を開始する。
（処理Ｈ−１）
（ステップＨ１０１）自己精度評価部８１１は、カメラ端末８０１の撮影精度に対して評価値Ｈを求める。
（ステップＨ１０２）協調相手決定部６０６は、カメラ端末８０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＨ１０３）協調相手決定部６０６は、カメラ端末８０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＨ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合はステップＨ１０５に移る。
（ステップＨ１０４）精度差評価部６０９は、協調すべき相手とカメラ端末８０１の所定の撮像精度の差異に対して評価値Ｆを求める。
（ステップＨ１０５）精度差評価部６０９は、評価値Ｆ、評価値Ｈがそれぞれ所定の目標値と異なるかどうかを判定する。目標値と異なる場合はステップＨ１０６に移る。目標値と等しい場合は処理Ｈ−１を終了する。
（ステップＨ１０６）撮影精度変更部８１４は、評価値Ｆ、評価値Ｈがそれぞれ目標値に近づくよう、カメラ端末８０１の精度決定パラメータを変更し、処理Ｈ−１を終了する。

以下、ステップＦ０１（処理Ｆ−１）とステップＨ０１（処理Ｈ−１）を繰り返す。
次に、ステップＨ１０１において、自己精度評価部８１１がカメラ端末８０１の撮影精度と対象物を撮影するための基準精度との差異に対して評価値Ｈを与える手順について図５８のフローチャートを用いて説明する。なお、図５９は、カメラ端末８０１の撮影精度と対象物を撮影するための基準精度の差異を評価する評価関数Ｈの一例である以下の式５４を説明するための図である。

（処理Ｈ−２）
（ステップＨ２０１）カメラ端末８０１の撮影領域内を撮影する。
（ステップＨ２０２）撮影領域内に対象物が存在するかどうかを判定する。対象物が存在する場合はステップＨ２０３に移る。対象物が存在しない場合は処理Ｈ−２を終了する。
（ステップＨ２０３）カメラ端末８０１の撮影精度情報および精度決定パラメータ（ｆ）と対象物の撮影のための基準精度（ｆ_obj）との関係に対して、上記評価関数Ｈの式５４を用いて評価値Ｈを求め処理Ｈ−２を終了する。

ここで、評価関数Ｈは、式５４以外にも、カメラ端末８０１の精度決定パラメータ（ｆ）の変更可能な範囲においてカメラ端末８０１の所定の撮影精度が対象物の撮影のための基準精度と等しい時に評価値Ｈが最も小さく（または大きく）なり、また、カメラ端末自身の所定の撮影精度と対象物の撮影のための基準精度との差異が大きくなるにつれて評価値Ｈが単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、カメラ端末８０１の撮影精度の変更（ステップＨ１０６）について説明する。
実施の形態８における撮影精度変更部８１４は、評価値Ｆ、評価値Ｈがそれぞれ目標値Ｆ、目標値Ｈとして極小値（または極大値）に近づくように精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

評価値Ｆを極小値（または極大値）に近づける手順は実施の形態６と同様である。評価値Ｈを極小値（または極大値）に近づける手順としては、例えば、上記評価関数Ｈをそれぞれ精度決定パラメータ（ｆ）で偏微分した導関数を用いた以下に示される式５５の更新式に従ってカメラ端末８０１の精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

次に、実施の形態８におけるカメラ端末８０１の動作の例について図６０を用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井に複数のカメラ端末８０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図６０に示されるように各カメラ端末８０１は撮影領域内に所定の対象物が現れると対象物を予め定められた所定の基準精度で撮影を行い、また、対象物が撮影領域からいなくなると再び周囲のカメラ端末８０１ｂと撮影精度を均一化させるように振舞う。

これにより監視区域に対象物が存在しない場合には、全てのカメラ端末８０１は同じ撮影精度で監視区域内を撮影し、対象物が存在する場合には、対象物を捕らえたカメラ端末８０１のみに対象物を詳細に監視させることができる。

（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９について説明する。

図６１は、本発明の実施の形態９における監視システムの構成図である。この監視システムは、同一の構成要素からなる複数のカメラ端末９０１および９０１ｂと、各カメラ端末９０１および９０１ｂの撮影特性に関する情報を伝達する通信媒体１０２から構成され、各カメラ端末が実施の形態１〜８における撮影領域および撮影精度の調整機能を併せ持つ点に特徴を有する。以下、１台のカメラ端末９０１を中心に説明する。なお、図６１において図９、図２０、図２５、図３０、図３８、図４４、図５１、図５６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

カメラ端末９０１は、実施の形態９における自律協調カメラである。
通信部９０３は、カメラ端末９０１の撮影領域情報、領域決定パラメータ、撮影精度情報、精度決定パラメータを通信する通信インターフェースである。

撮影特性変更部９０５は、周囲のカメラ端末と協調して撮影特性を変更する処理部であり、協調相手決定部１０６、領域差評価部１０７、精度差評価部１０９、基準領域記憶部２１２、対象物位置特定部３１２、境界領域評価部４１１、未撮影領域特定部５１２、基準精度記憶部７１２、対象物特定部８１２、対象物撮影用基準精度記憶部８１３、自己領域評価部９１１、自己精度評価部９１２、撮影領域変更部９１３、撮影精度変更部９１４から構成される。

自己領域評価部９１１は、カメラ端末９０１の撮影領域に対して評価値Ｂ、評価値Ｃ、評価値Ｄ、評価値Ｅを与える処理部である。

自己精度評価部９１２は、カメラ端末９０１の撮影精度に対して評価値Ｇ、評価値Ｈを与える処理部である。

撮影領域変更部９１３は、評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃ、評価値Ｄ、評価値Ｅがそれぞれ目標値に近づくように領域決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態１〜５における撮影領域変更部の機能を併せ持つ。

撮影精度変更部９１４は、評価値Ｆ、評価値Ｇ、評価値Ｈがそれぞれ目標値に近づくように精度決定パラメータを変更する処理部である。つまり、実施の形態６〜８における撮影精度変更部の機能を併せ持つ。

背景技術においては、複数のカメラ端末を協調させることで監視区域全体をくまなく撮影することと、監視区域内に存在する対象物の様子を詳細に追跡しながら撮影することを同時に行うことができない。

これに対し、本実施の形態９に係る構成によれば、カメラ端末９０１の撮影領域に対して領域差評価部１０７、境界領域評価部４１１、自己領域評価部９１１によってそれぞれ評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｄ、評価値Ｅを求め、撮影領域変更部９１３によって評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｄ、評価値Ｅがそれぞれ所定の目標値に近づくように撮影領域を変更することで監視区域全体に対して歪みの少ない映像をくまなく撮影することができる。

また、カメラ端末９０１の撮影精度に対して精度差評価部１０９、自己精度評価部９１２によって評価値Ｆ、評価値Ｇを求め、撮影精度変更部９１４によって評価値Ｆ、評価値Ｇがそれぞれ所定の目標値に近づくように撮影精度を変更することで全てのカメラ端末９０１から同じ撮影精度の映像を撮影することができる。

また、カメラ端末９０１の撮影領域内に対象物が存在する場合には、対象物位置特定部３１２と対象物特定部８１２によって対象物とその位置を特定し、自己領域評価部９１１によって評価値Ｃを、また、自己精度評価部９１２によって評価値Ｈを求め、撮影領域変更部９１３と撮影精度変更部９１４によって評価値Ｃ、評価値Ｈがそれぞれ目標値に近づくように撮影領域および撮影精度を変更することによって、対象物を詳細な撮影精度で追跡しながら撮影することができる。

次に、監視システムを構成するカメラ端末９０１の撮影領域および撮影精度を変更する手順について図６２（ａ）〜（ｄ）のフローチャートを用いて説明する。図６２（ａ）〜（ｄ）は、カメラ端末９０１が撮影精度を変更する手順を示したフローチャートである。なお、図６２（ａ）〜（ｄ）において図１０（ａ）〜（ｃ）、図４５（ａ）〜（ｃ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

（処理Ｉ）
（ステップＩ１０１）自己領域評価部９１１は、カメラ端末９０１の撮影領域に対して評価値Ｂ、評価値Ｃ、評価値Ｄ、評価値Ｅを求める。
（ステップＩ１０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末９０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＩ１０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末９０１の撮影領域を変更するにあたり協調すべき相手がいるかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＩ１０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合は処理Ｉ−１を終了する。
（ステップＩ１０４）領域差評価部１０７は、協調すべき相手の撮影領域とカメラ端末９０１の撮影領域の位置関係に対して評価値Ａを求め、処理Ｉ−１を終了する。
（処理Ｉ−２）
（ステップＩ２０１）自己精度評価部９１２は、カメラ端末９０１の撮影精度に対して評価値Ｇ、評価値Ｈを求める。
（ステップＩ２０２）協調相手決定部１０６は、カメラ端末９０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手を決定する。
（ステップＩ２０３）協調相手決定部１０６は、カメラ端末９０１の撮影精度を変更するにあたり協調すべき相手が存在するかどうかを判定する。協調すべき相手が存在する場合はステップＩ２０４に移り、協調すべき相手が存在しない場合は処理Ｅ−２を終了する。
（ステップＩ２０４）精度差評価部１０９は、協調すべき相手とカメラ端末９０１との撮影精度の差異に対して評価値Ｆを求め、処理Ｉ−２を終了する。
（処理Ｉ−３）
（ステップＩ３０１）評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃ、評価値Ｄ、評価値Ｅ、評価値Ｆ、評価値Ｇ、評価値Ｈの中に所定の目標値と異なるものが存在するかどうかを判断する。目標値と異なる評価値が存在すればステップＩ３０２に移る。目標値と異なる評価値が存在しなければ処理Ｉ−３を終了する。
（ステップＩ３０２）評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃ、評価値Ｄ、評価値Ｅ、評価値Ｆ、評価値Ｇ、評価値Ｈがそれぞれ所定の目標値に近づくよう領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）、および精度決定パラメータ（ｆ）を変更し、処理Ｉ−３を終了する。

以下、ステップＡ０１（処理Ａ−１）、ステップＩ０１（処理Ｉ−１）、ステップＦ０１（処理Ｆ−１）、ステップＩ０２（処理Ｉ−２）、ステップＩ０３（処理Ｉ−３）を繰り返す。

実施の形態９における撮影領域変更部９１３および撮影精度変更部９１４は、評価関数Ａ、評価関数Ｂ、評価関数Ｃ、評価関数Ｄ、評価関数Ｅ、評価関数Ｆ、評価関数Ｇ、評価関数Ｈを領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）または精度決定パラメータ（ｆ）で偏微分した導関数を用いた以下に示される式５６、式５７、式５８の更新式に従ってカメラ端末自身の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）、精度決定パラメータ（ｆ）を変更する。

次に、実施の形態９におけるカメラ端末９０１の動作の例について図６３用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末９０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図６３に示されるように複数のカメラ端末９０１を天井の適当な位置に設置しても、監視区域全体の様子をくまなく監視できるように各カメラ端末９０１の撮影領域の分担と撮影精度の設定を自動的に行うことができる。

また、監視区域内に対象物が存在する場合には、監視システムとし監視区域全体の監視を維持したまま、任意のカメラ端末９０１によって対象物を追跡しながら詳細に監視をすることができる。

次に、実施の形態９において撮影領域が矩形以外の場合の撮影領域の変更手順について説明する。

撮影領域の形状が撮影領域を視野領域に内接する楕円形である場合、図６４に示されるように撮影領域の重心を結ぶ直線上において、２つの撮影領域が重なる距離間隔Ｌと所定の定数Ｃとの差異を評価する。図６５に示される撮影領域Ａと周囲の撮影領域Ｂ、撮影領域Ｃ、撮影領域Ｄとの関係は、以下の評価関数Ｉの式５９、式６０、式６１によって評価値が求められる。

ここで、評価関数Ｉは、上記式５９、式６０、式６１以外にも、カメラ端末９０１の領域決定パラメータ（θ_P、θ_T、ｆ）の変更可能な範囲でカメラ端末９０１自身と他のカメラ端末９０１ｂの重なりの距離Ｌが所定の定数Ｃと等しい時に評価値が最も小さく（または大きく）なり、また距離Ｌが所定の定数Ｃから離れるにつれて評価値が単調に大きく（または小さく）なる関数であればよい。

次に、実施の形態９における撮影領域が矩形以外の形状をとるカメラ端末の協調動作の例について図６６用いて説明する。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末９０１を設置し、床面を撮影している場合を例に説明する。

図６６の示すように各カメラ端末９０１が互いの撮影領域が重なる領域の幅Ｌを所定の値Ｃに近づけることにより、撮影領域の形状が矩形とならない場合であっても、監視区域全体に対して各カメラ端末９０１の撮影領域が一様に分布するように監視することが可能となる。

また、撮影領域の形状が多角形やその他の形状であってもカメラ端末９０１の撮影領域の重心を結び、結ばれた直線上での重なり幅Ｌを評価することにより、各カメラ端末の撮影領域情報を変更することができる。

次に、互いの視線が交差するカメラ端末を協調相手の候補から除外することで、カメラ端末に設置位置の真下の領域を優先的に監視させる協調相手の決定手順について図６７、図６８を用いて説明する。

実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態９における撮影領域の変更において図６９の左側の図に示されるようにカメラ端末の設置位置と撮影領域の位置関係が交差した状態で撮影領域の担当領域が決定した場合、カメラ端末の視線方向が鉛直真下方向からずれた状態となるため撮影領域が矩形から歪んだ形状になってしまう。このため互いの視線が交差するカメラ端末を協調相手から除外することにより図６９の右側の図に示されるようにカメラ端末間の視線交差の発生を防ぐことが可能となる。

図６８は実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態９における視線が交差するカメラ端末を協調相手から除外して隣り合う撮影領域をもつカメラ端末を特定する手順を示したフローチャートである。

（処理Ｉ−４）
（ステップＩ４０１）カメラ端末９０１の撮影領域の中心を基点にカメラ端末９０１の視線が移動可能な方向に基づいて、撮影可能領域を複数の領域に分割する。
（ステップＩ４０２）他のカメラ端末９０１ｂの撮影領域の中心がステップＩ４０１で分割された領域のうち、どの領域に含まれるかによって他のカメラ端末９０１ｂをグループ分けする。
（ステップＩ４０３）各グループからカメラ端末９０１の視線と交差する他のカメラ端末９０１ｂを除外する。
（ステップＩ４０４）分割された各グループに対してカメラ端末９０１の撮影領域の中心と最も距離の短い撮影領域の中心を持つカメラ端末をカメラ端末９０１の協調相手として決定する。

図６９に互いの視線が交差するカメラ端末を協調相手の候補から除外した場合のカメラ端末９０１の協調動作の例を示す。ここでは、天井の高さが一様で床面が矩形の部屋の天井の適当な位置に複数のカメラ端末９０１を設置し、床面を撮影している場合を想定している。

図６９の左側の図に示されるように監視システムを構成するカメラ端末が視線を交差させた状態に対して、図６８のフローチャートに従って視線が交差するカメラ端末を協調相手の候補から除外した場合、図６９の右側に示されるように各カメラ端末の撮影領域をカメラ端末の設置位置の真下の領域となるように撮影領域を変更することが可能となる。

（実施の形態１０）
次に、本発明の実施の形態１０について説明する。

図７０は、本発明の実施の形態１０における監視システムの構成を示すブロック図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された移動カメラ１１０１と移動部１１０２とからなる複数のカメラ端末から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１１０１が自律協調的に移動する点に特徴を有する。

通信ネットワーク１１０３は、複数の移動カメラ１１０１を結ぶ伝送路である。
移動部１１０２は、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる機構部等である。

移動カメラ１１０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置であり、通信部１１０４、隣接撮影領域特定部１１０５、撮影素子１１０６、撮影領域推定部１１０７、監視範囲記憶部１１０８、撮影位置評価部１１０９および撮影位置変更部１１１０から構成される。

通信部１１０４は、移動カメラ１１０１が通信ネットワーク１１０３を介して他の移動カメラと情報のやりとりを行うための通信インターフェースである。

隣接撮影領域特定部１１０５は、通信部１１０４に通知された他の移動カメラからの情報に対して、撮影領域が隣り合う移動カメラを推定する処理部である。

撮影素子１１０６は、監視領域内の映像を取り込むＣＣＤカメラ等である。
撮影領域推定部１１０７は、撮影素子１１０６の特性と、移動部１１０２の位置から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する処理部である。

監視範囲記憶部１１０８は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域の範囲を記憶しているメモリ等である。

撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１１０１の撮影領域と互いに隣り合う撮影領域の重なり領域、または監視領域の境界との距離を評価する処理部である。

撮影位置変更部１１１０は、撮影位置評価部１１０９による評価が一定の目標値となるように、移動部１１０２を制御し、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる制御部である。具体的には、隣接する撮影領域の重なり領域が一定の目標値に一致しない場合には、その重なり領域が目標値に一致するように移動部１１０２を制御し、監視領域の境界との距離が一定の目標値に一致しない場合には、その距離が目標値に一致するように移動部１１０２を制御する。その結果、監視領域に対して複数の移動カメラによって同時に撮影される撮影領域の割合が増加するように各移動カメラの位置が制御されるとともに、監視領域における複数の移動カメラの撮影領域がより均一に分散するように各移動カメラの位置が制御される。

監視領域１１１１は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域である。
撮影領域１１１２は、移動カメラ１１０１によって撮影されている領域である。

このような実施の形態１０の構成によれば、移動カメラ１１０１は、自身の撮影位置と撮影素子１１０６の特性により推定される撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラと通知し合い、隣り合う撮影領域との重なり領域の大きさと、監視領域の境界との距離が所定の状態に近づくように周囲の移動カメラと協調しながら撮影位置を変更することにより、複数の移動カメラ１１０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に移動することができる。

次に、監視システムを構成する移動カメラの動作手順について図７１（ａ）〜（ｄ）のフローチャートを用いて説明する。

移動カメラ１１０１は、３つの処理（処理Ｊ−１〜Ｊ−３）を繰り返し実行する。
まず、以下の処理Ｊ−１を行う（ステップＪ０１）。

撮影領域推定部１１０７は、移動カメラ１１０１の撮影位置と、撮影素子１１０６の特性から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する（ステップＪ１０１）。

通信部１１０４は、ステップＪ１０１で推定された撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラに通知する（ステップＪ１０２）。

通信部１１０４は、別の移動カメラから撮影領域に関する情報を通知されたどうか判定する（ステップＪ１１０３）。別の移動カメラからの通知があればステップＪ１０４に移り、通知がなければステップＪ１０１に移る。

通信部１１０４は、別の移動カメラから通知された撮影領域に関する情報を取得し（ステップＪ１０４）、処理Ｊ−１を終了する。

ここでステップＪ１０１における移動カメラ１１０１の撮影領域の推定方法の一例を、図７２を用いて説明する。図７２において、焦点１３０１は、移動カメラ１１０１の焦点である。撮影素子１３０２は、移動カメラ１１０１の撮影素子１１０６である。撮影領域１３０３は、移動カメラ１１０１の撮影素子１１０６に焦点を通して撮影される領域である。

なお、図７２は、移動カメラを床面の方向に向けて天井に設置した場合を想定した図である。移動カメラの焦点の位置を（ｘ、ｙ、０）、天井の高さをＨ、撮影素子の形状が矩形でその縦横の長さを（Ｗ_x、Ｗ_y）、焦点距離をｆ、移動カメラの視線方向示すパン角、チルト角をθ_P、θ_Tとする時、移動カメラ１１０１によって撮影される床面領域の位置は、以下の式６２、式６３、式６４、式６５によって求められる。ここで、式６６、式６７、式６８、式６９は、上記式６２、式６３、式６４、式６５を求めるために用いる撮影素子の位置座標を求める式である。

なお、図７２における撮影領域の推定においては移動カメラ１１０１によって撮影される床面を基準としたが、床面から所定の高さｈにある平面を基準としてもよい。さらに領域の推定においては平面以外にも所定の三次元的な範囲に対して、移動カメラ１１０１が撮影できる三次元的な空間を撮影領域として推定してもよい。

次に、移動カメラ１１０１は、以下の処理Ｊ−２を開始する（ステップＪ０２）。
隣接撮影領域特定部１１０５は、周囲の移動カメラからの情報を基に、撮影領域が隣り合う移動カメラを特定する（ステップＪ２０１）。

隣接撮影領域特定部１１０５は、隣り合う撮影領域を持つ移動カメラが存在するかどうかを判定する（ステップＪ２０２）。存在する場合にはステップＪ２０３に移る。存在しない場合にはステップＪ２０４に移る。

撮影位置評価部１１０９は、隣り合う領域との位置関係に対して評価値Ａを求める（ステップＪ２０３）。

監視範囲記憶部１１０８に記憶されている監視すべき領域の範囲を参照する（ステップＪ２０４）。

撮影位置評価部１１０９は、移動カメラが移動できる方向に対して、撮影領域と監視領域の境界との間に別の移動カメラの撮影領域が存在するかどうかを判定する（ステップＪ２０５）。存在しない場合にはステップＪ２０６に移り、存在する場合には処理Ｊ−２を終了する。

撮影位置評価部１１０９は、移動カメラが移動できる方向に対して、撮影領域と監視領域の境界との位置関係に対して評価値Ｂを求め（ステップＪ２０６）、処理Ｊ−２を終了する。

ここで、ステップＪ２０１において、周囲の移動カメラの中から撮影領域が隣り合う移動カメラを特定する方法の一例について図７３を用いて説明する。

図７３は複数の移動カメラの撮影領域の位置関係を床面に対して垂直な方向から見た様子を示している。

移動カメラ１１０１の撮影領域と隣り合う撮影領域は、移動カメラ１１０１が移動できる方向ごとに特定するために移動カメラ１１０１の撮影領域の中心座標を基準に図７３に示されるように移動カメラ１１０１が移動可能な方向に基づいて撮影可能領域を分割する。図７３では移動カメラの撮影領域の中心を基準にＸ軸方向、Ｙ軸方向に基づいて撮影可能領域を領域Ｅ，領域Ｓ，領域Ｗ，領域Ｎの４つの領域に分割した様子を示している。

次に、周囲の移動カメラの撮影領域が分割された４つの領域のどの領域に属するかを特定し、グループ分けを行う。グループ分けにおいては移動カメラの撮影領域の中心座標の位置でグループ分けを行う。図７３では領域Ｗには撮影領域１、領域Ｎには撮影領域２と撮影領域３、領域Ｅには撮影領域４、領域Ｓには撮影領域５がそれぞれ属し、グループ分けが行われる。

次に、グループごとに移動カメラ１１０１と互いの撮影領域の中心座標間の距離が近いものを特定し、それぞれ移動カメラ１１０１と隣り合う撮影領域とする。図７３では撮影領域１が左方向に隣り合い、撮影領域２が上方向に隣り合い、撮影領域４が右方向に隣り合い、撮影領域５が下方向に隣り合うことになる。

なお、図７３では、移動カメラ１１０１と隣り合う撮影領域を移動カメラ１１０１が移動可能な方向ごとに特定したが、これ以外の方向に対して隣り合う撮影領域を特定する方法を用いてもよい。

次に、ステップＪ２０３において、隣り合う撮影領域の位置関係に対して評価値Ａを与える方法の一例について図７４を用いて説明する。

図７４は、隣り合う撮影領域間の位置関係と、その位置関係に対して評価値Ａを与える評価関数Ａを説明するための図である。移動カメラ１１０１の評価値Ａは、周囲の撮影領域の位置関係に基づいて、以下の式７０、式７１、式７２、式７３に示される評価関数Ａによって与えられる。

ここで、評価関数Ａは、式７０、式７１、式７２、式７３だけに限られず、隣り合う撮影領域が所定の重なり幅が所定の定数Ｃとなる時に最も小さく（または大きく）なり、さらに移動カメラ１１０１が移動できる範囲に対して隣り合う撮影領域間の重なり幅（距離）が定数Ｃから遠ざかるにつれて単調に大きく（または小さく）なる評価値Ａを与える関数であれば他の関数であってもよい。

また、式７０、式７１、式７２、式７３における定数Ｃの値は、移動カメラ毎に異なる値であってもよい。さらに、同一の移動カメラにおいて隣り合う方向毎に異なる定数Ｃの値をとるようにしてもよい。さらに、定数Ｃは、例えば、移動カメラ１１０１の撮影領域の大きさに比例して変化するような変数Ｃであってもよい。

次に、ステップＪ２０６において、撮影領域と監視領域の境界との位置関係に対して評価値Ｂを与える方法の一例について図７５を用いて説明する。

図７５は、移動カメラ１１０１の撮影領域と監視領域の境界との位置関係と、その位置関係に対して評価値Ｂを与える評価関数Ｂの一例である以下の式７４、式７５を説明するための図である。以下の式に示されるように、移動カメラ１１０１の撮影領域と監視領域の境界との間に別のカメラの撮影領域が存在しない場合、評価値Ｂは、以下の式７４、式７５に示される評価関数Ｂによって与えられる。

なお、監視領域の境界の位置については、監視
範囲記憶部１１０８に監視すべき範囲を記述する監視範囲情報を参照することにより求められる。図７６に、監視すべき範囲とその監視範囲情報の内容についての一例を示す。

ここで、評価関数Ｂは、式７４、式７５だけに限られず、移動カメラ１１０１の撮影領域と監視領域の境界との距離が所定の定数Ｄとなる時に最も小さく（または大きく）なり、さらに移動カメラ１１０１が移動できる範囲に対して移動カメラ１１０１の撮影領域と監視領域の境界との距離が所定の定数Ｄから遠ざかるにつれて単調に大きく（または小さく）なる評価値Ｂを与える関数であれば他の関数であってもよい。

また、式７４、式７５における定数Ｄの値は、移動カメラ毎に異なる値であってもよい。さらに同一の移動カメラにおいて隣り合う方向毎に異なる定数Ｄの値を与えてもよい。

さらに定数Ｄは、例えば、移動カメラ１１０１の撮影領域の大きさに比例して変化するような変数Ｄであってもよい。

次に、移動カメラ１１０１は、以下の処理Ｊ−３を開始する（ステップＪ０３）。
撮影位置変更部１１１０は、評価値Ａ、評価値Ｂのいずれかが目標値と異なるかどうかを判定する（ステップＪ３０１）。目標値と異なる場合はステップＪ３０２に移り、目標値と同じ場合に処理Ｊ−３を終了する。

撮影位置変更部１１１０は、評価値Ａ、評価値Ｂがそれぞれ目標値に近づくように撮影位置を変更し（ステップＪ３０２）、処理Ｊ−３を終了する。

ここでステップＪ３０１において、評価値Ａ、評価値Ｂの目標値は、それぞれの評価値の最小値（最大値）を目標値とする。

また、ステップＪ３０２において、評価値Ａ、評価値Ｂをそれぞれ目標値に近づける方法の一例は次に通りである。つまり、移動カメラ１１０１の撮影位置（ｘ、ｙ、ｚ）については、評価関数Ａ、評関関数Ｂをそれぞれ移動カメラ１１０１の撮影位置を表す変数（ｘ、ｙ、ｚ）で偏微分した導関数を含む更新式の式７６、式７７、式７８に従って変更する。

以上のような手順を繰り返すことによって、各移動カメラ１１０１は互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり幅Ｃを持ち、さらに監視領域の境界と隣り合う場合、監視領域の境界とも一定の距離Ｄを持つように撮影領域を変更させる。その結果、監視領域に対して複数の移動カメラによって同時に撮影される撮影領域の割合が増加するように各移動カメラの位置が制御されるとともに、監視領域における複数の移動カメラの撮影領域がより均一に分散するように各移動カメラの位置が制御される。

図７７に実施の形態１０における移動カメラ１１０１の動作の様子を示す。図７７では説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１１０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合を例に挙げている。

図７７の位置関係１００９ａに示されるように、移動カメラ１１０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラは互いの撮影領域の重なり領域の幅Ｃまたは監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、図７７の位置関係１００９ｂに示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで端末同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。

さらに、例えば高い天井などのように設置作業が難しい場所において、一ヶ所にまとめて移動カメラ１１０１を設置しても、移動カメラの方が複数の移動カメラによる同時撮影において死角が少なくなる位置に自動的に移動するため、移動カメラの設置位置の決定や設置作業といった負担を減らすことが可能となる。

また、図７８に移動カメラ１１０１が２次元方向に移動する様子を示す。図７８は監視領域を床面に垂直な方向から見た様子を示している。図７８に示されるように監視領域の広さ対して移動カメラによってＮ％（＜１００％）の領域が撮影されている場合、実施の形態１０における移動カメラ１１０１は、状態１０ａに示されるような監視領域から、状態１０ｂのように互いの距離間隔が均一になるような監視領域となるように、撮影位置の変更を行うため、監視領域に対して連続した大きな死角領域が発生するのを防ぐことができる。

このように、本実施の形態１０によれば、監視領域に対して複数の移動カメラによって同時に撮影される撮影領域の割合が増加するように、あるいは、監視領域における複数の移動カメラの撮影領域がより均一に分散するように、それら複数の移動カメラの移動制御が行われる。つまり、実施の形態１０における移動カメラ１１０１は、周囲の移動カメラと互いに協調して撮影位置を変更することにより、適当な位置に設置された状態からでも、複数の移動カメラによる同時撮影において監視領域の死角が少なく、さらに監視領域内に生じる死角領域が対象物のサイズよりも大きな連続した領域とならないように各移動カメラの撮影位置を自動的に変更できるため、監視領域に対する同時撮影領域の割合を向上させるとともに、カメラの設置等にかかる負担を軽減できる。

（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１について説明する。

図７９は、本発明の実施の形態１１における監視システムの構成図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された移動カメラ１２０１と移動部１１０２とからなる複数のカメラ端末から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１２０１が自律協調的に移動するとともに、予め用意された監視領域地図情報を参照することにより、対象物の位置や形状、向きなどを考慮して移動カメラ１２０１が正確な撮影領域を特定する点に特徴を有する。図７９において図７０と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

対象物１１２０は、監視領域１１１１に置かれた監視対象となる物体である。
監視領域地図記憶部１１２１は、監視領域１１１１の範囲と、監視領域１１１１に置かれた対象物１１２０の位置、大きさ、状態などを記述した監視領域地図情報とを記憶しているメモリ等である。

移動カメラ１２０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置であり、通信部１１０４、隣接撮影領域特定部１１０５、撮影素子１１０６、撮影位置評価部１１０９、撮影位置変更部１１１０、監視領域地図記憶部１１２１および撮影領域特定部１１２２から構成される。

撮影領域特定部１１２２は、移動カメラ１２０１の位置、撮影素子１１０６の特性、監視領域地図の内容によって撮影領域の位置を特定する処理部である。

このような実施の形態１１の構成によれば、移動カメラ１２０１は、監視領域地図情報に記録されている対象物１１２０の位置、形状、向きといった情報を参照し、さらに自身の撮影位置と撮影素子の特性から撮影領域１１１２の特定を行い、周囲の移動カメラと撮影領域に関する情報を交換し、隣り合う撮影領域との重なり領域、または監視領域の境界と距離が所定の状態に近づくように撮影位置を移動することにより、監視領域１１１１内に存在する対象物１１２０の影になって死角が発生する状況に対しても複数の移動カメラによる同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に周囲の移動カメラと協調しながら自動的に移動することができる。

次に、監視システムを構成する移動カメラ１２０１の動作手順について図８０（ａ）および（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。図８０（ａ）および（ｂ）において図７１（ａ）〜（ｄ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

移動カメラ１２０１は、３つの処理（処理Ｋ−１、Ｊ−２、Ｊ−３）を繰り返し実行する。

まず、以下の処理Ｋ−１を開始する（ステップＫ０１）。
撮影領域特定部１１２２は、監視領域地図記憶部１１２１に記憶されている監視領域地図情報を参照する（ステップＫ１０１）。

撮影領域特定部１１２２は、監視領域１１１１内の対象物１１２０の位置や形状、向きなどを特定する（ステップＫ１０２）。

撮影領域特定部１１２２は、移動カメラ１２０１の撮影位置と、撮影素子１１０６の特性、さらに対象物１１２０の位置、形状、向きから移動カメラ１２０１の撮影領域１１１２を特定する（ステップＫ１１０３）。

通信部１１０４は、ステップＫ１１０３で特定された撮影領域１１１２に関する情報を周囲の移動カメラに通知する（ステップＫ１０４）。

通信部１１０４は、別の移動カメラから撮影領域に関する情報を通知されたどうか判定する（ステップＫ１０５）。別の移動カメラからの通知があればステップＫ１０６に移り、通知がなければステップＫ１０１に移る。

通信部１１０４は、別の移動カメラから通知された撮影領域に関する情報を取得し（ステップＫ１０６）、処理Ｋ−１を終了する。

ここで、ステップＫ１０１において参照される監視領域地図情報は、予め監視領域に置かれた家具やパーティションなどの位置、形状、向きなどの情報を移動カメラ１２０１に対して用意しておいたものであり、その内容の一例を図８１に示す。

図８１では、監視領域地図情報の内容として監視領域１１１１を微小な単位領域に分割し、単位領域毎に対象物１１２０が存在する（Ｆｕｌｌ）かしないか（Ｅｍｐｔｙ）を記録している様子を示している。このような監視領域地図情報を参照することにより、各移動カメラ１２０１の視野内に存在する対象物１１２０の位置、形状、向きなどを特定することが可能となり、対象物１１２０によって死角となる領域を考慮した撮影領域の特定を行うことができる。

また、図８１では監視領域地図情報として監視領域を単位領域に分割し、単位領域ごとの状態を記録する例を示したが、これ以外にも対象物１１２０の位置、形状、向きを表す情報を直接記録した地図情報であってもよい。

次に、移動カメラ１２０１は、処理Ｊ−２、処理Ｊ−３を実行する（ステップＪ０２、Ｊ０３）。この処理は実施の形態１０と同様である。

以上のような手順を繰り返すことによって、各移動カメラ１２０１は、監視領域１１１１に存在する対象物１１２０によって生じる死角の位置を考慮して求められた撮影領域１１１２に対して、互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり幅Ｃを持ち、さらに監視領域の境界と隣り合う場合は、監視領域の境界とも一定の距離Ｄを持つように、撮影領域を変更させる。

図８２に実施の形態１１における移動カメラ１２０１の動作の様子を示す。図８２では、説明を簡単にするために、横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１２０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合を例に挙げている。

図８２の状況１０１４ａに示されるように、移動カメラ１２０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラ１２０１は、監視領域１１１１に置かれた対象物１１２０ａ、対象物１１２０ｂの位置や形状、向きを考慮して特定された撮影領域に対して、隣り合う撮影領域との重なり幅Ｃ、または監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、図８２の状況１０１４ｂに示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。ただし、ここでの監視領域全体とは、床面に垂直な方向から床面に平行な面を全て同時に撮影することを意味しており、これ以外にも、例えば、対象物１１２０ａ（机）の下領域も含むように監視領域を定義し、監視目的に応じて監視領域全体を同時に撮影できるように移動カメラの移動範囲や移動方向を変え、さらに必要となる監視領域地図情報を用いた監視システムを構築してもよい。

このように、実施の形態１１における移動カメラ１２０１は、予め用意された監視領域地図情報を参照することにより、対象物１１２０の位置や形状、向きなどを考慮して移動カメラ１２０１が正確な撮影領域を特定することができるため、対象物１１２０の影になって死角が生じる恐れのある監視領域に対しても複数の移動カメラ１２０１により同時撮影される監視領域の死角が少なくなるように各移動カメラ１２０１の撮影位置を自動的に変更できる。

（実施の形態１２）
次に、本発明の実施の形態１２について説明する。

図８３は、本発明の実施の形態１２における監視システムの構成図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された移動カメラ１３０１と移動部１１０２とからなる複数のカメラ端末から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１３０１が自律協調的に移動するとともに、監視領域地図情報を作成し続けることにより、対象物の位置や形状、向きなどが変化しても移動カメラ１３０１の撮影領域を正確に特定し続ける点に特徴を有する。図８３において図７０、図７９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

対象物検出センサ１１２３は、監視領域１１１１に存在する対象物１１２０の位置、形状、向きなどの情報を検出するセンサである。

通信ネットワーク１１２４は、対象物検出センサ１１２３により検出された情報を伝える伝送路である。

移動カメラ１３０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置であり、通信部１１０４、隣接撮影領域特定部１１０５、撮影素子１１０６、撮影領域推定部１１０７、撮影位置評価部１１０９、撮影位置変更部１１１０、監視領域地図記憶部１１２１および監視領域地図作成部１１２５から構成される。

監視領域地図作成部１１２５は、対象物検出センサ１１２３により検出された監視領域１１１１に存在する対象物１１２０の位置、形状、向きなどの情報を用いて監視領域地図記憶部１１２１に記憶されている監視領域地図情報を作成、または変更を行う処理部である。

このような実施の形態１２の構成によれば、予め移動カメラ１３０１の監視領域地図記憶部１１２１に対して監視領域地図情報を用意しなくても、監視システムが対象物検出センサ１１２３を用いて監視領域１１１１に存在する対象物１１２０の位置や形状、向きなどの状態に関する情報を取得し、監視領域地図作成部１１２５によって監視領域地図情報を自動的に作成することができる。また監視領域１１１１内に存在する対象物１１２０の位置や形状、向きなどが変化した場合には対象物検出センサ１１２３がその変化を所定のタイミングで検出し、改めて監視領域地図作成部１１２５によって監視領域地図情報を変更することが可能となり、対象物１１２０の状態の変化に合わせて、複数の移動カメラによる同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に周囲の移動カメラと協調しながら自動的に移動することができる。

次に、監視システムを構成する移動カメラ１３０１の動作手順について図８４（ａ）および（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。図８４（ａ）および（ｂ）において図７１（ａ）〜（ｄ）、図８０（ａ）および（ｂ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

移動カメラ１３０１は、４つの処理（処理Ｌ−１、Ｋ−１、Ｊ−２、Ｊ−３）を繰り返し実行する。

まず、以下の処理Ｌ−１を開始する（ステップＬ０１）。
対象物検出センサ１１２３は、監視領域１１１１内に存在する対象物１１２０の位置、形状、向きなどを検出し、その内容を監視領域地図作成部１１２５に通知する（ステップＬ１０１）。

監視領域地図作成部１１２５は、監視領域１１１１内の対象物１１２０の位置、形状、向きなどの情報を記録した監視領域地図情報を作成、またはその内容の変更を行い（ステップＬ１０２）、処理Ｌ−１を終了する。

ここで、ステップＬ１０１において、対象物検出センサ１１２３による対象物１１２０の位置、形状、向きの検出の具体的な方法の一例としては、複数の超音波センサを監視領域１１１１内に所定の間隔で設置し、それぞれの超音波センサから得られる情報を合成することにより監視領域１１１１内の対象物の状態を特定する方法が挙げられる。

また、対象物検出センサ１１２３として、超音波センサ以外にも、複数のカメラから撮影される映像から立体映像を合成することで対象物１１２０の位置や形状、向きなどを特定する方法など、監視領域１１１１内に存在する対象物１１２０の位置や形状、向きの特定に必要な情報を検出できるセンサであればよい。

また、本実施の形態の変形例として、対象物１１２０側で自らの位置や形状、向きなどを検出し、その内容を監視システムに通知する構成としてもよい。そのような構成例を図８５に示す。

位置情報検出部１１２６は、対象物の位置、形状、向きなどを検出して、その内容を監視領域地図作成部１１２５に通知する処理部である。

ここで、位置情報検出部１１２６における位置や形状、向きの具体的な検出方法の一例としては、対象物１１２０に対して予め自身の形状を記憶させておき、ＧＰＳを用いて自身の位置と向きを検出することにより、対象物１１２０自身の位置と形状、向きを特定する方法が考えられる。

また、ＧＰＳを用いる方法以外にも、監視領域１１１１に位置情報を特定するための無線タグを埋め込み、対象物１１２０が監視領域１１１１に埋め込まれた無線タグの情報を読み取ることにより自身の位置と向きを特定する方法など、対象物１１２０自身が自らの位置や形状、向きを特定できる方法であればよい。

さらに、図８３と図８５のそれぞれに示した対象物検出センサ１１２３と位置情報検出部１１２６を組み合わせて用いて監視領域地図情報を作成してもよい。

次に、移動カメラ１３０１は、処理Ｋ−１、処理Ｊ−２、処理Ｊ−３を実行する（ステップＫ０１、Ｊ０２、Ｊ０３）。これらの処理は、実施の形態１０および実施の形態１１と同様である。

以上のような手順を繰り返すことによって、各移動カメラ１３０１は、監視領域１１１１に存在する対象物１１２０が位置や形状、向きなどの変化によって生じる自身の撮影領域の変化に対応しながら、周囲の移動カメラと互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり幅Ｃを持ち、さらに監視領域の境界と隣り合う場合は、監視領域の境界とも一定の距離Ｄを持つように撮影領域を変更させる。

図８６に実施の形態１２における移動カメラ１３０１の動作の様子を示す。図８６では説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１３０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合を例に挙げている。

実施の形態１２における監視システムでは、図８６の状況１０１８ａに示されるように、移動カメラ１３０１が監視領域全体を監視している状態から、図８６の状況１０１８ｂに示されるように、対象物１１２０ａ、対象物１１２０ｂを移動すると、移動カメラで撮影のできない死角領域が発生してしまうが、監視領域に設置された対象物検出センサや対象物に取り付けられた位置情報通知部によって対象物の位置を検出し、各移動カメラ１３０１が具備する監視領域地図作成部１１２５によって監視領域地図情報の内容を変更することにより、対象物１１２０ａと対象物１１２０ｂの移動後の撮影領域を特定することが可能となり、改めて隣り合う撮影領域との重なり幅Ｃ、または監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、図８６の状況１０１８ｃに示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで同時に撮影できる位置に再び撮影位置を変更することが可能となる。

ここで、図８６の状況１０１８ｃに示されるように、対象物と移動カメラの位置関係によっては、１台のカメラの撮影領域が複数の領域に分割される場合が生じる。この場合、分割された撮影領域ごとに隣り合う撮影領域を特定し、隣り合う撮影領域との重なり幅、または監視領域の境界との距離に対して評価値を求め、評価値の総和が小さく（または大きく）なる方向に撮影位置を変更させることにより、監視領域全体を複数の移動カメラで同時に撮影できる位置への移動カメラの配置を行う。

ただし、ここでの監視領域全体とは、床面に垂直な方向から床面に平行な面を全て同時に撮影することを意味しており、これ以外にも、例えば、対象物１１２０ａ（机）の下領域も含むように監視領域を定義し、監視目的に応じて監視領域全体を同時に撮影できるように移動カメラの移動範囲や移動方向を変え、さらに必要となる監視領域地図情報を作成可能な監視システムを構築してもよい。

このように、実施の形態１２における移動カメラ１３０１は、監視領域に設置された対象物検出センサや対象物に取り付けられた位置情報通知部によって対象物の位置を検出し、各移動カメラ１３０１が監視領域地図作成部１１２５によって監視領域地図情報の内容を作成し続けることにより、対象物１１２０の位置や形状、向きなどが変化しても移動カメラ１３０１自身の撮影領域を正確に特定し続けることができるため、対象物１１２０の移動や状態変化が生じる場合においても複数の移動カメラ１３０１により同時撮影される監視領域の死角が少なくなるように各移動カメラ１３０１の撮影位置を自動的に変更できる。

（実施の形態１３）
次に、本発明の実施の形態１３について説明する。

図８７は、本発明の実施の形態１３における監視システムの構成図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された移動カメラ１４０１と移動部１１０２と撮影方向変更部１１３０とからなる複数のカメラ端末から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１４０１が自律協調的に移動するとともに、進入者の顔認証に適した映像を撮影できる位置に移動カメラ１４０１を自動的に配置させることができる点に特徴を有する。図８７において図７０、図７９、図８３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

撮影方向変更部１１３０は、移動カメラ１４０１の視線方向を変える機構部等である。
移動カメラ１４０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置であり、通信部１１０４、隣接撮影領域特定部１１０５、撮影素子１１０６、撮影領域推定部１１０７、撮影位置評価部１１０９、撮影位置変更部１１１０、監視領域地図記憶部１１２１、監視領域地図作成部１１２５および対象物追跡部１１３１から構成される。

対象物追跡部１１３１は、監視領域地図記憶部に記憶されている監視領域地図情報を参照して、移動カメラの視線方向を対象物の位置方向に向ける制御部である。

なお、本実施の形態における撮影位置評価部１１０９は、互いに隣り合う撮影領域との重なり領域、または監視領域の境界との距離の評価に加えて、対象物と移動カメラの位置関係（距離、方向）について評価値Ｃを与える。

このような実施の形態１３の構成によれば、各移動カメラ１４０１は互いに隣り合う撮影領域との重なり領域、または監視領域の境界との距離が所定の状態となるように撮影位置を変更することで、複数の移動カメラ１４０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に周囲の移動カメラと協調しながら自動的に移動することができ、さらに任意の移動カメラ１４０１は、監視領域内の対象物１１２０を所定の位置（距離や方向）から撮影できる位置に移動することができる。

次に、監視システムを構成する移動カメラ１４０１の動作手順について図８８（ａ）〜（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。図８８（ａ）〜（ｃ）において図７１（ａ）〜（ｄ）、図８０（ａ）および（ｂ）、図８４（ａ）および（ｂ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

移動カメラ１４０１は、５つの処理（処理Ｌ−１、Ｋ−１、Ｊ−２、Ｍ−１、Ｍ−２）を繰り返し実行する。

移動カメラ１４０１は、処理Ｍ−１として、以下の処理を行う（ステップＭ０１）。
撮影位置評価部１１０９と対象物追跡部１１３１は、監視領域地図記憶部１１２１に記憶されている監視領域地図情報を参照して、監視領域１１１１内に存在する所定の対象物１１２０の位置を取得する（ステップＭ１０１）。

対象物追跡部１１３１は、撮影領域１１１２内に対象物１１２０が存在するかどうかを判定し（ステップＭ１０２）、対象物１１２０が存在する場合にはステップＭ１１０３に移り、対象物が存在しない場合には処理Ｍ−１を終了する。

撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１４０１の撮影位置と対象物の位置関係に対して評価値Ｃを求め（ステップＭ１１０３）、処理Ｍ−１を終了する。

次に、ステップＭ１１０３において、対象物１１２０と移動カメラ１４０１の位置関係に対して評価値Ｃを与える方法の一例について図８９を用いて説明する。

図８９は、対象物１１２０と移動カメラ１４０１との位置関係と、その位置関係に対して評価値Ｃを与える評価関数Ｃの一例である以下の式を説明するための図である。移動カメラ１４０１の評価値Ｃは、対象物１１２０と移動カメラ１４０１の位置関係に基づいて、式７９、式８０、式８１に示される評価関数Ｃによって与えられる。

ここで、評価関数Ｃは、式７９、式８０、式８１だけに限られず、対象物１１２０と移動カメラ１４０１との距離が所定の定数Ｅとなる時に最も小さく（または大きく）なり、さらに移動カメラ１４０１が移動できる範囲おいて、対象物１１２０との距離が定数Ｅから遠ざかるにつれて単調に大きく（または小さく）なる評価値Ｃを与える関数であれば他の関数であってもよい。

また、式７９、式８０、式８１における定数Ｅの値は、移動カメラ毎に異なる値であってもよい。さらに、定数Ｅは、例えば、対象物１１２０の位置によって変化するような変数Ｃであってもよい。

次に、移動カメラ１４０１は、処理Ｍ−２を開始する（ステップＭ０２） 。
撮影位置変更部１１１０は、評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃのいずれかが目標値と異なるかどうかを判定する（ステップＭ２０１）。目標値と異なる場合はステップＭ２０２に移り、目標値と同じ場合に処理Ｍ−２を終了する。

撮影位置変更部１１１０は、評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃがそれぞれ目標値に近づくように撮影位置を変更する（ステップＭ２０２）。

対象物追跡部１１３１は、移動カメラ１４０１の視界の中心に対象物１１２０が来るように移動カメラ１４０１の視線方向を変更し（ステップＭ２０３）、処理Ｍ−２を終了する。

なお、ステップＭ２０１において、評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃの目標値は、それぞれの評価値の最小値（最大値）を目標値とする。

また、ステップＭ２０２において、評価値Ａ、評価値Ｂ、評価値Ｃをそれぞれ目標値に近づける方法の一例は次に通りである。つまり、移動カメラ１４０１の撮影位置（ｘ、ｙ、ｚ）については、評価関数Ａ、評関関数Ｂ、評価値Ｃをそれぞれ移動カメラ１４０１の撮影位置を表す変数（ｘ、ｙ、ｚ）で偏微分した導関数を含む更新式の式７６、式７７、式７８、および、以下の式８４、式８５、式８６、に従って変更する。

また、ステップＭ２０３において、移動カメラ１４０１の視線の中心に対象物１１２０が来るように視線方向を変更する方法の一例は次に通りである。つまり、移動カメラ１４０１はパン方向、チルト方向に視線方向を変更することが可能で、それぞれの角度をθ_P、θ_Tとすると、移動カメラ１４０１の視線方向（θ_P、θ_T）と、移動カメラ１４０１から対象物１１２０が見える方向（θ_Pobj、θ_Tobj）の角度の差に対して、上記式８２、式８３により評価値を与え、式８２、式８３をθ_P、θ_Tで偏微分した導関数を含む上記式８７、式８８の更新式によって（θ_P、θ_T）を変更することにより、移動カメラ１４０１の視線方向を対象物１１２０の方向へ向けることができる。

以上のような手順を繰り返すことによって、各移動カメラ１４０１は周囲の移動カメラと互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり幅Ｃを持ち、さらに監視領域の境界と隣り合う場合は、監視領域の境界とも一定の距離Ｄを持つように撮影領域を変更させ、さらに自身の撮影領域内に対象物１１２０が存在する移動カメラ１４０１は、対象物１１２０を所定の位置（距離や方向）から撮影できるように周囲の移動カメラと協調しながら撮影位置を変更させる。

図９０に実施の形態１３における移動カメラ１４０１の動作の様子を示す。図９０では、説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１４０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合を例に挙げている。

実施の形態１３における監視システムでは、図９０の状況１０２３ａに示されるように、移動カメラ１４０１が監視領域全体を複数の移動カメラで同時に撮影できる位置にあり、このうち所定の対象物１１２０（人物）を２台の移動カメラ１４０１ａと４０１ｂが発見した場合、各移動カメラ１４０１に対して人物の側面を撮影するように設定されていたとすると、複数の移動カメラ１４０１は、図９０の状況１０２３ｂに示されるように、周囲の移動カメラと監視領域全体の同時撮影を維持しながらも人物の側面の撮影に適した位置に移動する。

また、この時、移動カメラに対してズーム撮影機能を持たせ、必要に応じて図９０の状況１０２３ｃに示されるように撮影映像をズーム映像として撮影させてもよい。

このように、実施の形態１３における移動カメラ１４０１は、例えば、建物の通用口付近の監視と進入者の顔認証を行う場合などにおいて、通用口付近の全体の映像を常に同時撮影しながらも、進入者の顔認証に適した映像を撮影できる位置に移動カメラ１４０１を自動的に配置させることができる。

（実施の形態１４）
次に、本発明の実施の形態１４について説明する。

図９１は、本発明の実施の形態１４における監視システムの構成図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された移動カメラ１５０１と移動部１１０２とからなる複数のカメラ端末から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１５０１が自律協調的に移動するとともに、監視領域地図情報を保持しなくても、隣り合う撮影領域と確実に重なり領域を持っていることを判定しながら、周囲の移動カメラと互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり領域を持つように撮影領域を変更させる点に特徴を有する。図９１において図７０と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

移動カメラ１５０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置であり、通信部１１０４、隣接撮影領域特定部１１０５、撮影素子１１０６、撮影領域推定部１１０７、監視範囲記憶部１１０８、撮影位置評価部１１０９、撮影位置変更部１１１０および撮影映像比較部１１４０から構成される。

撮影映像比較部１１４０は、画像処理（輪郭抽出、パターンマッチング等）により、移動カメラ１５０１が撮影した映像と、隣り合う撮影領域を持つ移動カメラが撮影した映像とを比較し、互いの映像の中に同じ領域を撮影している箇所があるかどうかを判定する処理部である。

なお、本実施の形態では、監視領域１１１１である床面に、図９１に示されるような模様（ここでは、太陽の絵）が描かれているとする。

このような実施の形態１４の構成によれば、予め移動カメラ１５０１に対して監視領域地図情報を用意しなくても、撮影映像比較部１１４０により互いに隣り合う撮影領域の映像を比較して、それぞれの撮影映像の中に同じ領域を撮影している箇所が存在するかどうかを判定することで、隣り合う撮影領域が実際に重なり領域を持つかどうかを判定することができる。

次に、監視システムを構成する移動カメラ１５０１の動作手順について図９２（ａ）および（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。図９２（ａ）および（ｂ）において図７１（ａ）〜（ｄ）と同じ動作手順については同じ符号を用い、説明を省略する。

移動カメラ１４０１は、４つの処理（処理Ｊ−１〜Ｊ−３、Ｎ−１）を繰り返し実行する。

移動カメラ１４０１は、処理Ｎ−１として、以下の処理を実行する（ステップＮ０１）。

撮影位置評価部は、重なり領域を持つと推定される撮影領域が存在するかどうかを判定し（ステップＮ１０１）、重なり領域を持つ撮影領域が存在すると推定される場合にはステップＮ１０２に移る。存在しないと推定される場合は処理Ｎ−１を終了する。

撮影映像比較部１１４０は、互いに撮影領域が重なると推定される移動カメラの撮影映像と、自身が撮影した映像とを比較し、互いの撮影映像の中に同じ領域を撮影した箇所が存在するかどうかを判定する（ステップＮ１０２）。互いの撮影映像の中に同じ領域を撮影した箇所が存在する場合には処理Ｎ−１を終了する。同じ領域を撮影した箇所が存在しない場合にはステップＮ１１０３に移る。

たとえば、いま、３つの撮影領域Ａ、ＢおよびＣの映像が図９１に示されるような監視領域１１１１（床面）に描かれた絵の一部である場合には、図９３の説明図に示されるように、撮影領域Ａと撮影領域Ｂについては共通する床面の模様が撮影されていないので、同じ映像箇所が存在しない（つまり、これら撮影領域ＡＢ間に死角が存在する）と判断し、一方、撮影領域Ｂと撮影領域Ｃについては共通する床面の模様が撮影されているので、同じ映像箇所が存在する（つまり、撮影領域ＢＣは互いに隣接し、重なり領域を持つ）と判断する。

撮影位置変更部１１１０は、移動カメラ１５０１を互いに重なり領域を持つと推定されながらも、互いの撮影映像に同じ領域を撮影した箇所が存在しなかった撮影領域の方向へ移動カメラ１５０１を移動させ（ステップＮ１１０３）、処理Ｎ−１を終了する。

以上のような手順を繰り返すことによって、各移動カメラ１５０１は監視領域地図情報を保持しなくても、隣り合う撮影領域と確実に重なり領域を持っていることを判定しながら、周囲の移動カメラと互いに隣り合う撮影領域と一定の重なり領域を持つように撮影領域を変更させる。

このように、実施の形態１４における移動カメラ１５０１は、対象物１１２０の位置や姿勢、向きなどの変化が多く、屋外などのように実施の形態１２で説明した対象物検出センサ１１２３、位置情報検出部１１２６を設置することのできない領域に対しても、複数の移動カメラによる同時撮影における死角が少ない撮影位置に各移動カメラを自動的に移動することが可能となる。

以上、上記実施の形態における移動カメラの動作については１次元方向に移動する場合を例に説明をおこなったが、１次元方向への具体的な動作の実現方法の一例としては図９４に示されるように監視領域内にレールを設置し、そのレールの軌道上を移動カメラが移動することで１次元方向の移行を実現することができる。

また、図９５に示されるように移動カメラにタイヤを取り付けることにより、２次元平面を移動できる平面移動カメラ、さらにアームなどを利用して３次元方向に移動できる三次元移動カメラを用いてもよい。図９５では、部屋の壁面を監視領域とする平面移動カメラと部屋の床面を監視領域とする三次元移動カメラとを用いた監視システムの例が示され、ここでは、初期状態１０２５ａから、より死角が少なくなる状態１０２５ｂに自動的に遷移する様子が示されている。

また、実施の形態１０、実施の形態１１、実施の形態１２、実施の形態１４においては移動カメラの視線方向は床面に対して垂直に真下を撮影する場合を例に説明を行ったが、例えば、部屋の隅にレールを設置し、部屋の中心に視線が向くように移動カメラを設置するなど、移動カメラの移動範囲と監視の目的に合わせて移動カメラの視線方向を決定してもよい。

以上、本発明に係る監視システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。各実施の形態では、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が思いつく各種変形や機能追加をしてもよいし、機能的に併存し得る限り、各実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態９の撮影特性変更部９０５を実施の形態１０の移動カメラ１１０１に備えさせることで、複数の移動カメラが移動することによって、監視領域における各撮影領域が偏りなく均一に分散されるとともに、各移動カメラの撮影精度が同一となるような監視システムが実現される。

また、上記実施の形態においては、カメラ端末は映像を撮影するための撮影素子のみを備える場合を説明したが、図９６に示されるように撮影素子に加えて録音素子を備えることにより、監視区域からの映像情報に加えて音声情報をさらに取得し、さらに対象物を動きに合わせた撮影と録音を行っても良い。

また、上記実施の形態において、録音素子以外にも赤外線センサ、超音波センサ、温度センサ、紫外線・Ｘ線センサ等のセンサ端末を備え、図９７に示されるように監視区域からの映像情報に加えて所定の物理量を計測し、さらに対象物を動きにあわせた撮影と所定の物理量の計測を行っても良い。

また、本発明は、カメラだけでなく、上記の各種センサにも適用することができる。つまり、上記実施の形態におけるカメラ端末に代えて、微動センサ、圧力センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイク）などを備えるセンサ端末で監視システムを構成してもよい。この場合には、センサが物理量を検出する方向（検出領域）をカメラ端末における撮影領域に対応させればよい。たとえば、図９８（ａ）に示されるような指向特性をもるマイクについて、図９８（ｂ）に示されるように、一定以上の感度で音を検知できる方向（領域）を検出領域と定義することで、各種センサ端末からなる監視システムを構築することができる。つまり、通信路で接続された複数のセンサ端末から構成され、監視領域における物理量を検出することによって監視領域を監視する監視システムであって、複数のセンサ端末は、監視領域に含まれる検出領域における物理量を検出するとともに、検出領域を変更する手段を有するセンサと、検出領域を特定する情報である検出特性情報を通信路を介して他のセンサ端末に送信するとともに、他のセンサ端末から検出特性情報を受信する通信部と、当該センサ端末の検出特性情報と通信手段で受信された他のセンサ端末の検出特性情報とに基づいて、当該センサ端末の検出領域と他のセンサ端末の検出領域とが予め定められた一定の関係となるように、当該センサ端末のセンサを制御して検出領域を変更する検出特性変更部とを備える監視システムが実現される。

本発明は、複数のカメラを用いた監視システム、複数のセンサ素子を用いて物理量を計測するセンシングシステム等として、特に、撮影位置を変更可能な複数の移動カメラから構成され、広範囲の監視において死角が生じないことを求められる通用口や店舗の売り場、さらに家具の位置変えや人の動きによって死角の位置が変化する環境おいて、監視領域内に発生する死角がより少なくなるように撮影位置の変更が必要とされる領域の監視を行う監視システム等として利用することができる。

図１は、従来技術に係る装置の構成を示す図である。 図２は、従来技術に係る装置の動作を説明する図である。 図３は、従来技術に係る装置の動作を説明する図である。 図４は、従来技術に係る装置の動作を説明する図である。 図５は、従来技術に係る移動カメラの構成を示す図である。 図６は、従来技術に係る移動カメラの動作を説明する図である。 図７は、本発明における監視システムの基本構成を示すブロック図である。 図８は、カメラ端末の撮影領域情報と領域決定パラメータおよび撮影精度情報と精度決定パラメータを説明する図である。 図９は、本発明に係る実施の形態１の構成を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。 図１１は、カメラ端末の領域決定パラメータと視野領域との関係を表す図である。 図１２は、カメラ端末の視野領域と撮影領域の関係を示す図である。 図１３は、カメラ端末の協調相手の決定手順を説明するフローチャートである。 図１４は、カメラ端末の協調相手の決定手順を説明する図である。 図１５は、カメラ端末の撮影領域の位置関係の評価手順を説明するフローチャートである。 図１６は、カメラ端末の撮影領域の位置関係の評価手順を説明するフローチャートである。 図１７は、カメラ端末の評価関数Ａを説明する図である。 図１８は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図１９は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図２０は、本発明に係る実施の形態２の構成を示すブロック図である。 図２１は、実施の形態２の動作を説明するフローチャートである。 図２２は、カメラ端末の撮影領域の評価手順を説明するフローチャートである。 図２３は、カメラ端末の評価関数Ｂを説明する図である。 図２４は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図２５は、本発明に係る実施の形態３の構成を示すブロック図である。 図２６は、実施の形態３の動作を説明するフローチャートである。 図２７は、カメラ端末の評価関数Ｃを説明する図である。 図２８は、カメラ端末の撮影領域の評価手順を説明するフローチャートである。 図２９は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図３０は、本発明に係る実施の形態４の構成を示すブロック図である。 図３１は、実施の形態４の動作を説明するフローチャートである。 図３２は、カメラ端末の評価関数Ｄを説明する図である。 図３３は、カメラ端末の撮影領域の評価手順を説明するフローチャートである。 図３４は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図３５は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図３６は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図３７は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図３８は、本発明に係る実施の形態５の構成を示すブロック図である。 図３９は、実施の形態５の動作を説明するフローチャートである。 図４０は、カメラ端末の撮影領域の評価手順を説明するフローチャートである。 図４１は、カメラ端末の未撮影領域の特定手順を説明する図である。 図４２は、カメラ端末の評価関数Ｅを説明する図である。 図４３は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図４４は、本発明に係る実施の形態６の構成を示すブロック図である。 図４５は、実施の形態６の動作を説明するフローチャートである。 図４６は、カメラ端末の撮影精度の変更における協調相手の決定手順を説明する図である。 図４７は、カメラ端末の撮影精度の変更における協調相手の決定手順を説明する図である。 図４８は、カメラ端末の撮影精度の評価手順を説明するフローチャートである。 図４９は、カメラ端末の評価関数Ｆを説明する図である。 図５０は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図５１は、本発明に係る実施の形態７の構成を示すブロック図である。 図５２は、実施の形態７の動作を説明するフローチャートである。 図５３は、カメラ端末の撮影精度の評価手順を説明するフローチャートである。 図５４は、カメラ端末の評価関数Ｇを説明する図である。 図５５は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図５６は、本発明に係る実施の形態８の構成を示すブロック図である。 図５７は、実施の形態８の動作を説明するフローチャートである。 図５８は、カメラ端末の撮影精度の評価手順を説明するフローチャートである。 図５９は、カメラ端末の評価関数Ｈを説明する図である。 図６０は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図６１は、本発明に係る実施の形態９の構成を示すブロック図である。 図６２は、実施の形態９の動作を説明するフローチャートである。 図６３は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図６４は、カメラ端末の視野領域と撮影領域の関係を示す図である。 図６５は、カメラ端末の評価関数Ｉを説明する図である。 図６６は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図６７は、設置位置と撮影領域が互いに交差するカメラ端末の動作を説明する図である。 図６８は、カメラ端末の撮影領域情報の変更における協調相手の決定手順を説明する図である。 図６９は、カメラ端末の動作を説明する図である。 図７０は、本発明に係る実施の形態１０の構成を示すブロック図である。 図７１は、実施の形態１０の動作を説明するフローチャートである。 図７２は、移動カメラの撮影領域の推定方法を説明する図である。 図７３は、移動カメラの撮影領域と隣り合う撮影領域の特定方法を説明する図である。 図７４は、移動カメラの評価関数Ａを説明する図である。 図７５は、移動カメラの評価関数Ｂを説明する図である。 図７６は、監視範囲記憶部に記憶されている監視領域情報の一例を示す図である。 図７７は、移動カメラの動作を説明する図である。 図７８は、移動カメラの動作を説明する図である。 図７９は、実施の形態１１の構成を示すブロック図である。 図８０は、実施の形態１１の動作を説明するフローチャートである。 図８１は、監視領域地図記憶部に記憶されている監視領域地図情報の一例を示す図である。 図８２は、移動カメラの動作を説明する図である。 図８３は、本発明に係る実施の形態１２の構成を示すブロック図である。 図８４は、実施の形態１２の動作を説明するフローチャートである。 図８５は、発明に係る実施の形態１２の別の構成を示すブロック図である。 図８６は、移動カメラの動作を説明する図である。 図８７は、本発明に係る実施の形態１３の構成を示すブロック図である。 図８８は、実施の形態１３の動作を説明するフローチャートである。 図８９は、移動カメラの評価関数Ｃを説明する図である。 図９０は、実施の形態１３における移動カメラの動作を説明する図である。 図９１は、本発明に係る実施の形態１４の構成を示すブロック図である。 図９２は、実施の形態１４の動作を説明するフローチャートである。 図９３は、撮影映像比較部の動作を説明する図である。 図９４は、移動カメラの具体的な設置方法の一例を示す図である。 図９５は、移動カメラの具体的な設置方法の他の一例を示す図である。 図９６は、カメラ端末の撮影素子に加えて録音素子を備えた監視システムを示す図である。 図９７は、カメラ端末の撮影素子に加えてセンサ素子を備えた監視システムを示す図である。 図９８は、本発明をマイクに適用した例を説明する図である。

符号の説明

０１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１ カメラ端末
０２、１０２ 通信媒体
０３、１０３、６０３、９０３ 通信部
０４、１０４、６０４、９０４ 撮影素子
０５、１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７０５、８０５、９０５ 撮影特性変更部
１０６、６０６ 協調相手決定部
１０７ 領域差評価部
１０８、２１３、３１３、４１３、５１３、９１３ 撮影領域変更部
１０９、６０９ 精度差評価部
２１１、３１１、５１１、９１１ 自己領域評価部
２１２ 基準領域記憶部
３１２ 対象物位置特定部
４１１ 境界領域評価部
５１２ 未撮影領域特定部
６０６ 協調相手決定部
６１０、７１３、８１４、９１４ 撮影精度変更部
７１１、８１１、９１２ 自己精度評価部
７１２ 基準精度記憶部
８１２ 対象物特定部
８１３ 対象物撮影用基準精度記憶部
１１０１、１２０１、１３０１、１４０１、１５０１ 移動カメラ
１１０２ 移動部
１１０３ 通信ネットワーク
１１０４ 通信部
１１０５ 隣接撮影領域特定部
１１０６、１３０２ 撮影素子
１１０７ 撮影領域推定部
１１０８ 監視範囲記憶部
１１０９ 撮影位置評価部
１１１０ 撮影位置変更部
１１１１ 監視領域
１１１２、１３０３ 撮影領域
１１２０、１１２０ａ、１１２０ｂ 対象物
１１２１ 監視領域地図記憶部
１１２２ 撮影領域特定部
１１２３ 対象物検出センサ
１１２４ 通信ネットワーク
１１２５ 監視領域地図作成部
１１２６ 位置情報検出部
１１３０ 撮影方向変更部
１１３１ 対象物追跡部
１１４０ 撮影映像比較部

Claims (16)

1. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムであって、
   前記複数のカメラ端末は、
   前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラと、
   前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段と、
   当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更手段とを備え、
   前記撮影特性変更手段は、
   当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定部と、
   特定された他のカメラ端末からの撮影位置情報と当該カメラ端末の撮影位置情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との距離間隔に関する評価値を与える領域差評価部と、
   前記監視領域において予め定められた基準領域の位置情報を記憶する基準領域記憶部と、
   前記基準領域記憶部に記憶された位置情報が示す基準領域と当該カメラ端末の撮影領域との位置関係に対して評価値を与える自己領域評価部と、
   前記領域差評価部および前記自己領域評価部で与えられる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影領域を変更する撮影領域変更部とを有する
   ことを特徴とする監視システム。
2. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムであって、
   前記複数のカメラ端末は、
   前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラと、
   前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段と、
   当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更手段とを備え、
   前記撮影特性変更手段は、
   当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定部と、
   特定された他のカメラ端末からの撮影位置情報と当該カメラ端末の撮影位置情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との距離間隔に関する評価値を与える領域差評価部と、
   前記監視領域の境界領域と当該カメラ端末の撮影領域との位置関係に対して評価値を与える境界領域評価部と、
   前記領域差評価部および前記境界領域評価部で与えられる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影領域を変更する撮影領域変更部とを有する
   ことを特徴とする監視システム。
3. 前記撮影特性変更手段はさらに、
   前記監視領域のうち、前記複数のカメラ端末のいずれにも撮影されていない未撮影領域の位置を特定する未撮影領域特定部と、
   特定された前記未撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との位置関係に対して評価値を与える自己領域評価部とを有し、
   前記撮影領域変更部は、前記領域差評価部および前記自己領域評価部で与えられる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御する
   ことを特徴とする請求項２記載の監視システム。
4. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムであって、
   前記複数のカメラ端末は、
   前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域と前記撮影領域の撮影における撮影精度とを変更する手段を有するカメラと、
   前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報と前記撮影領域の撮影における撮影精度情報とを含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段と、
   当該カメラ端末の撮影位置情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影位置情報とから得られる、当該カメラ端末の撮影領域と他のカメラ端末の撮影領域との距離間隔を、所定の目標値に近づけるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更するとともに、当該カメラ端末の撮影精度情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影精度情報とに基づいて、当該カメラ端末の撮影精度と他のカメラ端末の撮影精度とが予め定められた一定の関係となるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影精度を変更する撮影特性変更手段とを有する
   ことを特徴とする監視システム。
5. 前記撮影特性変更手段は、
   当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定部と、
   特定された他のカメラ端末からの撮影精度情報と当該カメラ端末の撮影精度情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影精度と当該カメラ端末の撮影精度との差異に対して評価値を与える精度差評価部と、
   前記精度差評価部で与えられる評価値が所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影精度を変更する撮影精度変更部とを有する
   ことを特徴とする請求項４記載の監視システム。
6. 前記撮影精度変更部は、前記他のカメラ端末の撮影精度と当該カメラ端末の撮影精度とが同じになるように前記カメラを制御する
   ことを特徴とする請求項５記載の監視システム。
7. 前記撮影特性変更手段はさらに、
   予め定められた撮影精度である基準精度の値を記憶する基準精度記憶部と、
   前記基準精度記憶部に記憶された基準精度と当該カメラ端末の撮影精度との差異に対して評価値を与える自己精度評価部とを有し、
   前記撮影領域変更部は、前記精度差評価部および前記自己精度評価部で与えられる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御する
   ことを特徴とする請求項５記載の監視システム。
8. 前記撮影特性変更手段はさらに、
   予め定められた対象物の撮影のための基準精度を記憶する対象物撮影用基準精度記憶部と、
   前記対象物撮影用基準精度記憶部に記憶された基準精度と当該カメラ端末の撮影精度との差異に対して評価値を与える自己精度評価部と、
   当該カメラ端末の撮影領域内に前記対象物が存在するか否かを判定する対象物特定部と、
   前記撮影領域変更部は、前記対象物特定部によって前記対象物が存在すると判定された場合に、前記自己精度評価部で与えられる評価値が所定の目標値に近づくように前記カメラを制御し、前記対象物特定部によって前記対象物が存在しないと判定された場合に、前記精度差評価部で与えられる評価値が所定の目標値に近づくように前記カメラを制御する
   ことを特徴とする請求項５記載の監視システム。
9. 前記複数のカメラ端末はさらに、
   当該カメラ端末を移動させる移動手段と、
   前記移動手段を制御することによって当該カメラ端末の撮影領域の位置を変更する移動制御手段とを備え、
   前記移動制御手段は、当該カメラ端末の撮影特性情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影特性情報とに基づいて、前記複数のカメラ端末によって前記監視領域をよりくまなく同時撮影できるように、前記移動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の監視システム。
10. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムであって、
    前記複数のカメラ端末は、
    前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラと、
    前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段と、
    当該カメラ端末の撮影位置情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影位置情報とから得られる、当該カメラ端末の撮影領域と他のカメラ端末の撮影領域との距離間隔を、所定の目標値に近づけるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更手段と、
    当該カメラ端末を移動させる移動手段と、
    前記移動手段を制御することによって当該カメラ端末の撮影領域の位置を変更する移動制御手段と、
    前記監視領域に置かれた監視の対象となる対象物の前記監視領域における位置を示す位置情報を記憶する地図情報記憶手段とを備え、
    前記移動制御手段は、当該カメラ端末の撮影特性情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影特性情報とに基づいて、前記複数のカメラ端末によって前記監視領域をよりくまなく同時撮影できるように、前記移動手段を制御するとともに、前記地図情報記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記対象物によって生じる前記監視領域における死角領域を特定し、特定した死角領域が減少するように、前記移動手段を制御する
    ことを特徴とする監視システム。
11. 通信路で接続された複数のカメラ端末を用いて監視領域を監視する監視方法であって、
    前記複数のカメラ端末は、前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域と前記撮影領域の撮影における撮影精度とを変更する手段を有し、
    前記監視方法は、
    前記複数のカメラ端末が、前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報と前記撮影領域の撮影における撮影精度情報とを含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信ステップと、
    当該カメラ端末の撮影位置情報と前記通信ステップで受信された他のカメラ端末の撮影位置情報とから得られる、当該カメラ端末の撮影領域と他のカメラ端末の撮影領域との距離間隔を、所定の目標値に近づけるように、当該カメラ端末の撮影領域を変更するとともに、当該カメラ端末の撮影精度情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影精度情報とに基づいて、当該カメラ端末の撮影精度と他のカメラ端末の撮影精度とが予め定められた一定の関係となるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影精度を変更する撮影特性変更ステップとを含む
    ことを特徴とする監視方法。
12. 監視領域を監視する監視システムを構成するカメラ端末のためのプログラムであって、
    前記カメラ端末は、
    前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域と前記撮影領域の撮影における撮影精度とを変更する手段を有するカメラと、
    前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報と前記撮影領域の撮影における撮影精度情報とを含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信手段とを備え、
    前記プログラムは、
    当該カメラ端末の撮影位置情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影位置情報とから得られる、当該カメラ端末の撮影領域と他のカメラ端末の撮影領域との距離間隔を、所定の目標値に近づけるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更するとともに、当該カメラ端末の撮影精度情報と前記通信手段で受信された他のカメラ端末の撮影精度情報とに基づいて、当該カメラ端末の撮影精度と他のカメラ端末の撮影精度とが予め定められた一定の関係となるように、当該カメラ端末のカメラを制御して撮影精度を変更するステップを含む
    ことを特徴とするプログラム。
13. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムによる監視方法であって、
    前記複数のカメラ端末は、前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラを備え、
    前記監視方法は、
    前記複数のカメラ端末のそれぞれが、前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信ステップと、
    当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更ステップとを含み、
    前記撮影特性変更ステップは、
    当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定サブステップと、
    特定された他のカメラ端末からの撮影位置情報と当該カメラ端末の撮影位置情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との距離間隔に関する評価値を与える領域差評価サブステップと、
    前記監視領域において予め定められた基準領域と当該カメラ端末の撮影領域との位置関係に対して評価値を与える自己領域評価サブステップと、
    前記領域差評価サブステップおよび前記自己領域評価サブステップで得られる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影領域を変更する撮影領域変更サブステップとを含む
    ことを特徴とする監視方法。
14. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムにおける１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
    請求項１３記載の監視方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。
15. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムによる監視方法であって、
    前記複数のカメラ端末は、前記監視領域に含まれる撮影領域を撮影するとともに、前記撮影領域を変更する手段を有するカメラを備え、
    前記監視方法は、
    前記複数のカメラ端末のそれぞれが、前記撮影領域の位置を特定する情報である撮影位置情報を含む撮影特性情報を、前記通信路を介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から撮影特性情報を受信する通信ステップと、
    当該カメラ端末のカメラを制御して撮影領域を変更する撮影特性変更ステップとを含み、
    前記撮影特性変更ステップは、
    当該カメラ端末と撮影領域が隣り合う他のカメラ端末を特定する協調相手決定サブステップと、
    特定された他のカメラ端末からの撮影位置情報と当該カメラ端末の撮影位置情報に基づいて、前記他のカメラ端末の撮影領域と当該カメラ端末の撮影領域との距離間隔に関する評価値を与える領域差評価サブステップと、
    前記監視領域の境界領域と当該カメラ端末の撮影領域との位置関係に対して評価値を与える境界領域評価サブステップと、
    前記領域差評価サブステップおよび前記境界領域評価サブステップで与えられる評価値がそれぞれ所定の目標値に近づくように前記カメラを制御して撮影領域を変更する撮影領域変更サブステップとを含む
    ことを特徴とする監視方法。
16. 通信路で接続された複数のカメラ端末から構成され、監視領域を撮影する監視システムにおける１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
    請求項１５記載の監視方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。

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