JP3930298B2 - Ｇｉｓ統合装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はGIS統合装置に関し、特に、消防、警察、防災、道路、及び河川等のGIS（Geographic Information System）の情報と、固定カメラ、高所カメラ、及びヘリカメラ等からの映像を機能連携するGIS統合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図18は、GIS統合装置の従来例（1）を示している。カメラ制御部51は固定カメラ52を制御するときに、カメラ番号、カメラ座標、カメラ方位角度、上下角度、及び画角を通知パラメータとしてGIS処理部53に送信する。また、固定カメラ52は撮影した画像をGIS処理部53に送信する。
【０００３】
GIS処理部53は、受信した通知パラメータに基づき、予め用意した所定の地図上の撮影範囲PARを算出してGIS表示部54に送信し、図19（1）に示すように撮影範囲PARを表示する。また、GIS処理部53は、受信した画像を映像表示部54に送信し、同図（2）のように表示する。
【０００４】
図20は、GIS統合装置の従来例（2）を示している。GIS処理部53は、カメラ方位角度を制御パラメータとしてカメラ制御部51に送信する。この制御パラメータは、図21に示すように、ユーザが位置指定部55から予め方位及び角度を指定しておくものである。
【０００５】
ユーザによる指定後は、GIS処理部53は、GIS表示部54に映像データを送信して図22（1）に示すように撮影範囲を表示する。一方、カメラ制御部51は、受信した制御パラメータに基づき固定カメラ52を制御し、同図（2）に示す画像を撮影する。カメラ52は、撮影した画像をGIS処理部53を経て映像表示部56に送信して表示する。
【０００６】
また図20の従来例において、撮影範囲PARを制御パラメータとして送信する方法もある。すなわち、図23に示すように、ユーザが位置指定部55から予め撮影範囲PARを、その中心点及び半径の形で指定することで、図20と同様にカメラ制御部51及びカメラ52とデータの送受信を行い、GIS表示部54に図24（1）に示すように撮影範囲PARを表示し、映像表示部55に同図（2）のように表示することもできる。
【０００７】
このように従来のGIS統合装置では、固定カメラ52の表示ステータスをGIS表示部54上に反映させたり、逆に位置指定部55からの操作を通して固定カメラ52の表示ステータスを制御することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のGIS統合装置では、撮影範囲PARをどこに指定しても固定カメラ52で撮影しているため、複数のカメラが接続されていても、最適なカメラで映像が撮影されない場合があった。
【０００９】
例えば、撮影範囲PARが固定カメラ52からは離れているが、他のカメラが撮影範囲PARの近くに設置されている場合も、撮影は固定カメラ52により行われる。また固定カメラ52から撮影範囲PARを撮影するに当たり、有視界で無かったとしても、撮影は固定カメラ52により行われる。
【００１０】
つまり従来は、固定カメラ52の表示ステータスをGIS表示部54に表示させるか、若しくは位置指定部55から固定カメラ52の方位等を制御するだけであって、撮影範囲PARに対する固定カメラ52の位置と関係無く撮影が行われていた。
従って本発明は、指定した撮影範囲を最適なカメラで撮影することのできるGIS統合装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るGIS統合装置は、複数のカメラと、所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示するGIS表示部と、該地図上の撮影範囲を指定する位置指定部と、該地図における等高線情報と各カメラの座標及び高度とに基づき、各カメラから該撮影範囲までの直線上の高さの情報を演算すると共に、該演算の結果に基づき、各カメラと該撮影範囲との間に障害物が介在するか否かを判定し、該障害物が介在しないと判定されたカメラを選択するGIS処理部と、該選択されたカメラで撮影された画像を表示するカメラ画像表示部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明においては、GIS表示部が所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示する。位置指定部より該地図上の撮影範囲を指定すると、GIS処理部が該撮影範囲との間に障害物が介在するカメラからの映像を排除して、該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択し、カメラ画像表示部が該選択されたカメラで撮影された画像を表示する（請求項１／付記１及び２）。
【００１３】
このようにして撮影範囲を指定すると、複数のカメラの中から撮影に用いられるカメラが自動で選択されるので、どのカメラから撮影するかを特に意識することなく、最適な位置のカメラから所定の撮影範囲を撮影することができる。
【００１４】
また、該複数のカメラは、移動カメラを含むことができる（請求項２／付記３）。
【００１５】
従って、カメラが移動中であっても、その所在位置が分かれば、それらの移動カメラの中から、最適なカメラを選択して撮影することができる。
また、選択されたカメラを所定の角度範囲に向けるカメラ制御部をさらに備え、GIS処理部は、該カメラ制御部から該角度範囲を受信して、該GIS表示部に該角度範囲を該地図上に表示させることができる（請求項３／付記４）。
【００１６】
従って、上記のように移動カメラの場合、カメラ制御部は、カメラを向けている角度範囲（上下左右角／画角）をGIS処理部に与える。GIS処理部は上記の通り各カメラの所在位置を知っているので、上記角度範囲と所在位置に基づき、GIS表示部により、該地図上に該角度範囲を表示させることができる。従って、自動で選択されたカメラの撮影範囲を自動で知ることができる。
【００１７】
また、該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出して、該角度範囲に該選択されたカメラを向けるカメラ制御部をさらに備えることができる（請求項４／付記５）。
すなわち、撮影範囲が位置指定部から指定することにより、上記の通りGIS処理部により最適なカメラが選択されるが、このときカメラ制御部は、その選択されたカメラと該撮影範囲との角度範囲を算出すると共に、その角度範囲に該カメラを向けるように制御する。
【００１８】
これにより、カメラをGIS処理部側から直接操作することなく撮影範囲に向けることができる。
また、該角度範囲に基づいて該カメラの固定部を水平に制御すると共に該カメラ制御部に自己の方位を与えるジャイロ機構をさらに備えることができる（付記６）。
【００１９】
従って、移動体においてカメラの位置及び向きがぶれるような場合でも、ジャイロ機構により、ぶれを補正しながら該固定部を水平に維持することができる。また、該位置指定部は該撮影範囲を軌跡として指定し、該カメラ制御部は、該軌跡に沿って該選択したカメラを向けることができる（請求項５／付記７）。
【００２０】
従って、撮影地点を一つ一つ指定するのではなく、トラッキングルートとして撮影範囲を連続指定することにより、一つのカメラでトラッキングルートの各地点を撮影することができる。
また、該位置指定部は、該軌跡上に停止点を設定し、該カメラ制御部は、該停止点において該カメラを所定時間停止させることができる（付記８）。
【００２１】
また、該位置指定部は、該軌跡上に変更点を設定し、該カメラ制御部は、該変更点において該カメラの角度範囲又は移動速度を変更することができる（付記９）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施例（ 1 ）：図 1 〜 3
図1は、本発明に係るGIS統合装置の実施例（1）を示したもので、特に固定カメラを適用した例を示している。
【００２３】
GIS処理装置10は、表示部11とバスBを介して接続されており、表示部11は、GIS表示部12と映像表示部14とで構成されている。GIS表示部12にはさらに地図上の撮影範囲等の指定を行う位置指定部13が接続されている。バスBにはさらに同じ構成の表示部15などが接続されている。
【００２４】
また、GIS処理部10は、バスBからさらにカメラ制御部16，18及びIPエンコーダ17，19を介して位置制御部23，24および固定カメラ21，22にそれぞれ接続されている。
また、GIS処理部10は、所定の地図情報のGIS表示部12への送信、GIS表示部12上から送信された信号のカメラ制御部16への転送、固定カメラ21、22から送信された画像の映像表示部14への転送を行う。
【００２５】
GIS表示部12は、所定の地図及び固定カメラ21及び22の該地図上における所在地点を表示する。映像表示部14は、固定カメラ21及び22の内、後述の如く選択された固定カメラで撮影された画像を表示する。
カメラ制御部16及び18は、それぞれ、GIS処理部10からの入力信号に基づき、位置制御部23及び24を通して固定カメラ21及び22が撮影する方位や上下角などを制御する。IPエンコーダ17及び19は、それぞれ、固定カメラ21及び22で撮影された画像信号を圧縮し、データ量を小さくし、以ってネットワークのトラフィック量を小さくしてバスBに送出する。
【００２６】
位置制御部23及び24は、それぞれ、カメラ制御部16及び18からの指示に基づき固定カメラ21及び22を実際に動かす制御機構である。
このような構成を有するGIS統合装置の動作を以下に説明する。
位置指定部13は、例えばユーザにより撮影範囲の指定を行い、GIS表示部12を介してGIS処理部10に送信する（▲１▼）。GIS処理部10は、バスBを介してカメラ制御部16に撮影範囲を指定する（▲２▼）。カメラ制御部16は、指定された撮影範囲を位置制御部23に送信して固定カメラ21の角度制御を行う（▲３▼）。
【００２７】
固定カメラ21の角度範囲は、カメラ制御部16によりGIS処理部10に送信され（▲４▼）、GIS処理部10は、GIS表示部12に角度範囲を送信する（▲５▼）。
固定カメラ21は撮影した映像をIPエンコーダ17に送信し（▲６▼）、このIPエンコーダ17で圧縮しGIS処理部10を通して映像表示部14に送り（▲７▼）、映像を表示する。
【００２８】
次に、複数カメラの中から最適なカメラを自動選択する場合の動作例について図2及び図3を参照して説明する。
まず、ユーザの入力に基づき、図2に示すように、位置指定部13はGIS表示部12で表示している所定の地図上の撮影範囲ARを指定する。指定された撮影範囲ARの情報はGIS処理部10に送信され、GIS処理部10は撮影範囲ARに基づき固定カメラ21及び22の中から、最適な1つのカメラを選択する。
【００２９】
カメラの選択に当たっては、GIS処理部10は、例えば撮影範囲から固定カメラ21及び22への各最短距離を求め、その最短距離の短い方の固定カメラを選択する。
図2の例では、固定カメラ21及び22の各位置が地図上に示されており、位置指定部13から撮影範囲ARが指定されると、撮影範囲ARと固定カメラ21と22の距離は固定カメラ22の方が短いため、固定カメラ22が選択される。選択したカメラを、以降、選択カメラということがある。
【００３０】
GIS処理部10は、固定カメラ22を選択した後、選択カメラ22と撮影範囲ARとの位置関係に基づき、選択カメラ22を向けるべき方位及び画角を算出する。
次にGIS処理部10は、算出した方位及び画角を、選択カメラ22に対応したカメラ制御部18を経由して対応する位置制御部20に送信する。
【００３１】
選択カメラ22に対応する位置制御部20は、選択カメラ22の位置及び方向を制御して、撮影範囲ARに向ける。
なお、撮影範囲ARが点で指定された場合は、画角は固定値を使用する。
この結果、図3（1）に示すように固定カメラ22が向けられた撮影範囲ARがGIS表示部12に表示されると共に、同図（2）に示す映像がカメラ22により撮影されて映像表示部14に表示される。
【００３２】
実施例（ 2 ）：図 4
次に複数のカメラから最適なカメラを選択する場合に、撮影範囲が視界範囲内にあるカメラを選択する実施例（2）について説明する。
実施例（1）と同様に、GIS処理装置10は、位置指定部13からの入力に基づき所定の地図上に撮影範囲をデータ入力で指定する。このとき図4（1）に示す通り、固定カメラ21、固定カメラ22、及び撮影範囲ARが表示される。
【００３３】
ここで固定カメラ21から撮影範囲ARを撮影する場合、同図（2）に示す経路を通り、一方固定カメラ22から映像指定範囲ARを撮影する場合、同図（3）に示す経路を通る。
ここでGIS処理装置10は、カメラを選択するに当たり、予め記憶している地図における等高線情報と、固定カメラ21と22の座標及び高度に基づき、固定カメラ21と22から撮影範囲ARまでの直線上の高さの情報を演算する。演算した結果に基づき、GIS処理部10は撮影に当たっての障害OBの有無を判定する。
【００３４】
例えば同図（2）の場合、固定カメラ21は、自分の高度Z1と撮影範囲ARの高度Z0の間を撮影するのであるが、上述のように演算している固定カメラ21と撮影範囲ARの間の高さの情報に基づき、有視界であるか否かを判定する。この場合、障害OBが介在するので有視界ではないと判定され、固定カメラ21は選択対象から除外される。
【００３５】
一方、同図（3）の場合も、GIS処理部10は、同図（2）と同様に判定する。この場合、障害OBが存在しないので、GIS処理部10は、有視界であると判定し、固定カメラ22を選択する。
固定カメラを選択した後の固定カメラ（上記の例では固定カメラ22）の制御については実施例（1）の場合と同様である。
【００３６】
実施例（ 3 ）：図 5 〜 8
図5は、本発明に係るGIS統合装置の実施例（3）を示したもので、特に移動体カメラで撮影した情報をGIS表示する場合の実施例（3）を示している。
この実施例（3）のGIS統合装置は、図1の構成と同様に、GIS処理部10は、バスBを介して、表示部11、GIS表示部12、位置指定部13、及び映像表示部14に接続されると共に、無線送受信部31を介して移動体32，33…に接続されている。
【００３７】
移動体32，33…は、無線送受信部34、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37、及びカメラ38により構成される。これらの内、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37、及びカメラ38は、それぞれ、図1の実施例（1）におけるカメラ制御部16，18、IPエンコーダ17，19、位置制御部23，24、及びカメラ21，22に対応している。
【００３８】
無線送受信部34は、無線送受信部31を介してGIS処理部10との制御データ等の送受信を行う。
このような構成を有するGIS統合装置の動作を以下に説明する。
位置指定部13は例えばユーザが撮影範囲の指定を行い、GIS表示部12を介してGIS処理部10に送信する（▲１▼）。GIS処理部10は、無線送受信部31，34を経てカメラ制御部35に撮影範囲を指定する（▲２▼）。
【００３９】
カメラ制御部35は、指定された撮影範囲を位置制御部37に送信してカメラ38の角度制御を行う（▲３▼）。制御されたカメラ38の角度範囲は、カメラ制御部35により、無線送受信部31及び無線送受信部34を介してGIS処理部10に送信され（▲４▼）、GIS処理部10は、GIS表示部12に角度範囲を送信して表示する（▲５▼）。
【００４０】
カメラ38は撮影した映像をIPエンコーダ36に送信し（▲６▼）、このIPエンコーダ36で圧縮して無線送受信部31、無線送受信部34、及びGIS処理部10を介して映像表示部14に送り（▲７▼）、映像を表示する。
図6は、この実施例のGIS統合装置を移動体32から見た場合の制御系統を示している。
【００４１】
このGIS統合装置の構成の内、GIS処理部10、表示部11、GIS表示部12、位置指定部13、映像表示部14、無線送受信部31、無線送受信部34、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37は図5で説明した通りであり、これに加えて、移動体32中にはGPS41とジャイロ機構42と高度計43とが設けられている。なお、ジャイロ機構42は、カメラ38を水平に保つものである。
【００４２】
GPS41は移動体32の自己位置座標（Xs，Ys）を、ジャイロ機構42は自己の方位角（α1）及び上下角（β1）を、そして高度計43は自己の高度（Zs）を、カメラ制御部35にそれぞれ出力する。
カメラ制御部35は、方位角、仰角（上下角）、画角（倍率等）の制御信号を、位置制御部37へ送ると同時に、無線送受信部31及び34を介して、GIS処理部10に通知パラメータNPを送信する。この通知パラメータNPは、カメラ番号、カメラ位置座標（自己位置座標：Xs,Ys,Zs）、カメラ方位角度（α1＝0°〜360°）、カメラ画角（β1）、及びカメラ上下角度（γ1＝0°〜±60°）の情報を含む。
【００４３】
次に、移動体32のカメラ38から受信したデータをGIS表示部12にGIS表示する場合について図7及び図8を参照して説明する。
まず、カメラ制御部35は、上記の実施例に従って選択した最適なカメラ38を、指定した撮影範囲に向けるが、この時の角度範囲をGPS41とジャイロ機構42と高度計43の各出力から次のように求める。
【００４４】
すなわち、図7（1）に示すように、カメラ制御部35は、カメラ38の水平原点（Xs,Ys）からの水平方向角度α1と、その方向軸Rに対する画角β1を検出する。
さらに、同図（2）に示すように垂直原点（0,Zs）からの垂直方向上下角度（仰角）γ1を検出する。このようにして求めた角度β1とγ1を用いて、同図（2）に示すように、線（γ1−β1）と（γ1＋β1）を引き、高度0の地上と交わる点を（r1,r2）とする。
【００４５】
そして、同図（1）と（2）を合成することにより、同図（3）に示す如く方向軸R上の長さr1とr2によって挟まれた角度範囲（斜線部分）が、角度制御されたカメラ38によって撮影される範囲を示すことになる。
この結果、最適カメラを選択した後の撮影角度範囲のGIS表示画面は図8（1）に示すようになり、その時の映像画面が同図（2）に示すものである。
【００４６】
実施例（ 4 ）：図 9 〜 15
図9は、移動体32と、位置指定部13から指定した撮影範囲MARの地図上の配置例を示している。
図10は、この場合のカメラの制御を行う本発明に係るGIS統合装置の実施例（4）を示したものであり、特に位置指定部13からの指示に基づき移動体カメラを制御する実施例を示している。
【００４７】
この実施例の構成は図5の場合と同一であるが、今度はGIS処理部10からカメラ制御部35に、上記の通知パラメータNPとは異なる制御パラメータCPが送信される点が異なる。この制御パラメータCPは、カメラ番号、撮影範囲MARの中心座標（X1，Y1）、及び撮影範囲MARの半径R1を含む。
【００４８】
図11は、位置制御部37の構成について概略的に説明した図である。
位置制御部35は、カメラ方向制御部44とカメラ固定部45により構成され、カメラ方向制御部44はカメラ制御部35の出力信号により、カメラ38の方位角αc、画角（倍率）βc、及び上下角（仰角）γcを制御し、カメラ固定部45は、ジャイロ機構42によりカメラ台（図示せず）の方位角度αs及び上下角度γsを制御する。
【００４９】
なお、以下の説明では、カメラ38の方位角＝α、画角＝β、上下角（仰角）＝γとして総称する。
以下、この実施例（4）の動作を図12〜15を参照して以下説明する。
カメラ制御部35は、GIS処理装置10から送信された制御パラメータCPに基づいてカメラ38の方位角、上下角、及び画角を決定し、位置制御部37内のカメラ方向制御部44に制御指示を行う。
【００５０】
またジャイロ機構42は、移動体32の方位及び上下角度を検出して、その方位及び上下角度のずれを補正する方向に、位置制御部37内のカメラ固定部45に制御指示を行う。
次に、カメラ制御部35が、制御パラメータCPに基づいてカメラの方位角度及び上下角を制御する場合について説明する。
【００５１】
カメラ制御部35は、図12に示すように、GPS41から移動体32の水平位置座標（Xs，Ys）を受信し、GIS処理部10から上述の制御パラメータCPを受信する。さらに、カメラ制御部35は、図13に示すように、移動体32の座標（Xs, Ys）に対する、撮影範囲MARの中心座標（X1,Y1）の水平方向の角度α0を算出する。
【００５２】
次にカメラ制御部35は、図14に示すように、カメラ38の高度Zsを受信し、移動体32の座標（Xs，Ys，Zs）及び撮影範囲MARの中心座標（X1，Y1，0）からカメラ上下角度（仰角）γ0を次のように算出する。
すなわち、次式
R0=（（Xs−X2）2＋（Ys−Y2）2）1/2 …式（1）
により中心座標（X1,Y1,0）から移動体32までの距離R0を算出し、下記の式
γ0＝tan-1（Zs／R0）・・・式（2）
によりカメラ上下角度γ0を算出する。
【００５３】
次に、カメラ制御部35は、図15に示すように、上記の式（1）で求めたR0に座標Zs及び撮影範囲の中心（X1，Y1，0）並びに半径R1を考慮して、次式
β0＝sin-1（R1／（R02＋Zs2）1/2）…式（3）
により画角β0を算出する。
【００５４】
そしてカメラ制御部35は、算出したカメラ方位角度α0、カメラ画角β0、及びカメラ上下角度γ0をカメラ位置制御部35に送信することにより、カメラ38を制御する。
実施例（ 5 ）：図 16 〜 17
上記の実施例の他、位置指定部13からトラッキングルートを指定し、指定したトラッキングルートに沿って移動体32を移動させることも可能である。
【００５５】
その場合、図16に示すように、位置指定部13からGIS表示部12上に表示される地図上にトラッキングルートを指示することになる。
図17（1）は、位置指定部13から閉曲線でトラッキングを指定する場合である。なお位置指定部13からは、カメラのトラッキングスピードを設定できるようにしてもよい。
【００５６】
同図（2）は、同図（1）の閉曲線上に重要監視点を設定する場合である。重要監視点では移動体32は所定時間停止する。監視時間は位置指定部13から設定できるようにしてもよい。
同図（3）は、同図（1）の閉曲線上にトラッキングパラメータの変更地点を設定する場合である。変更地点の通過時に、変更地点でカメラの画角（倍率等）の変更による遠近制御、及びトラッキングスピードの変更を行う。
【００５７】
同図（4）は、位置指定部13から開曲線でトラッキングを指定する場合である。位置指定部13により始点と終点を指定してカメラを移動させる。カメラのトラッキングスピードを設定できるようにしてもよい。
同図（5）は、同図（4）の開曲線上に重要監視点を設定する場合である。重要監視点では移動体32は所定時間停止する。監視時間は位置指定部13から設定できるようにしてもよい。
【００５８】
同図（6）は、同図（4）の開曲線上にトラッキングパラメータの変更地点を設定する場合である。変更地点の通過時に、変更地点でカメラの画角（倍率等）の変更による遠近制御、及びトラッキングスピードの変更を行う。
同図（7）は、同図（1）の閉曲線上で、カメラの移動している位置に基づいて画角を算出することで一定の位置を写したり、高度情報に基づいてカメラの仰角制御を行う。
【００５９】
同図（8）は、同図（7）の動作を、同図（4）のような開曲線上で行う。
（付記１）
複数のカメラと、
所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示するGIS表示部と、
該地図上の撮影範囲を指定する位置指定部と、
該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択するGIS処理部と、
該選択されたカメラで撮影された画像を表示するカメラ画像表示部と、
を備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６０】
（付記２）付記1において、
該カメラ選択部は、該撮影範囲が有視界範囲内にあるか否かを判定し、有視界範囲内にあると判定されたカメラを選択することを特徴とするGIS統合装置。
（付記３）付記1において、
該複数のカメラが移動カメラを含むことを特徴とするGIS統合装置。
【００６１】
（付記４）付記3において、
該選択されたカメラを所定の角度範囲に向けるカメラ制御部をさらに備え、
該GIS処理部は、該カメラ制御部から該角度範囲を受信して、該GIS表示部に該角度範囲を該地図上に表示させることを特徴とするGIS統合装置。
【００６２】
（付記５）付記3において、
該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出して、該角度範囲に該選択されたカメラを向けるカメラ制御部をさらに備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６３】
（付記６）付記5において、
該角度範囲に基づいて該カメラの固定部を水平に制御すると共に該カメラ制御部に自己の方位を与えるジャイロ機構をさらに備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６４】
（付記７）付記5又は6において、
該位置指定部は該撮影範囲を軌跡として指定し、該カメラ制御部は、該軌跡に沿って該選択したカメラを向けることを特徴としたGIS統合装置。
（付記８）付記7において、
該位置指定部は、該軌跡上に停止点を設定し、該カメラ制御部は、該停止点において該カメラを所定時間停止させることを特徴とするGIS統合装置。
【００６５】
（付記９）付記7又は8において、
該位置指定部は、該軌跡上に変更点を設定し、該カメラ制御部は、該変更点において該カメラの角度範囲又は移動速度を変更することを特徴とするGIS統合装置。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るGIS統合装置によれば、GIS表示部が所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示する。位置指定部より該地図上の撮影範囲を指定すると、GIS処理部が該撮影範囲との間に障害物が介在するカメラからの映像を排除して、該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択し、カメラ画像表示部が該選択されたカメラで撮影された画像を表示する。
【００６７】
このようにして撮影範囲を指定すると、複数のカメラの中から撮影に用いられるカメラが自動で選択されるので、どのカメラから撮影するかを特に意識することなく、最適な位置のカメラから所定の撮影範囲を撮影することができる。
また、複数のカメラが移動カメラを含む場合、選択されたカメラを所定の角度範囲に向けると共に、該角度範囲を該地図上にGIS表示させることも可能となる。
【００６８】
さらには、該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出し、該角度範囲に該選択されたカメラを向けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るGIS統合装置の固定カメラによる実施例を示した概略図である。
【図２】本発明に係るGIS統合装置において、複数カメラと撮影範囲との関係を示したGIS表示画面である。
【図３】本発明に係るGIS統合装置において、最適カメラ選択後のGIS表示画面及び映像画面である。
【図４】本発明に係るGIS統合装置において、複数カメラと撮影範囲との関係を示した水平地図である。
【図５】本発明に係るGIS統合装置の移動カメラによる実施例を示した概略図である。
【図６】本発明に係るGIS統合装置において移動カメラの撮影範囲表示を行う場合の実施例を示した概略図である。
【図７】図6の実施例において、移動カメラの撮影範囲表示を行う場合の角度範囲の算出例を示した図である。
【図８】図6の実施例において、移動カメラの角度範囲を表示したGIS表示画面及び映像画面である。
【図９】移動カメラを撮影範囲に向ける場合に撮影範囲を指定したときのGIS表示画面である。
【図１０】本発明に係るGIS統合装置において移動カメラを撮影範囲に向ける場合の実施例を示した概略図である。
【図１１】位置制御部の構成例を示した概略図である。
【図１２】図10の実施例において、移動体と撮影範囲の位置関係を示した概略図である。
【図１３】図10の実施例において、カメラ方位α0の算出過程を示した概略図である。
【図１４】図10の実施例において、カメラ上下角度γ0の算出過程を示した概略図である。
【図１５】図10の実施例において、カメラ画角β0の算出過程を示した概略図である。
【図１６】本発明に係るGIS統合装置において、トラッキングルートの指定例を示した地図である。
【図１７】本発明に係るGIS統合装置において、トラッキングルートの他の指定例を示した概略図である。
【図１８】従来例（1）を示した概略図である。
【図１９】従来例（1）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【図２０】従来例（2）を示した概略図である。
【図２１】従来例（2）のGIS処理部への指示例を示したGIS表示画面である。
【図２２】従来例（2）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【図２３】従来例（3）のGIS表示画面である。
【図２４】従来例（3）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【符号の説明】
10 GIS処理部 11 表示部
12 GIS表示部 13 位置指定部
14 映像表示部 15 表示部
16 カメラ制御部 17 IPエンコーダ
18 カメラ制御部 19 IPエンコーダ
21 固定カメラ 22 固定カメラ
23 位置制御部 24 位置制御部
31 無線送受信部 32 移動体
33 移動体 34 無線送受信部
35 カメラ制御部 36 IPエンコーダ
37 位置制御部 38 カメラ
41 GPS 42 ジャイロ機構
43 高度計（ヘリ） 44 カメラ方向制御部
45 カメラ固定部
51 カメラ制御部 52 固定カメラ
53 GIS処理部 54 GIS表示部
55 位置指定部 56 映像表示部
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明はGIS統合装置に関し、特に、消防、警察、防災、道路、及び河川等のGIS（Geographic Information System）の情報と、固定カメラ、高所カメラ、及びヘリカメラ等からの映像を機能連携するGIS統合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図18は、GIS統合装置の従来例（1）を示している。カメラ制御部51は固定カメラ52を制御するときに、カメラ番号、カメラ座標、カメラ方位角度、上下角度、及び画角を通知パラメータとしてGIS処理部53に送信する。また、固定カメラ52は撮影した画像をGIS処理部53に送信する。
【０００３】
GIS処理部53は、受信した通知パラメータに基づき、予め用意した所定の地図上の撮影範囲PARを算出してGIS表示部54に送信し、図19（1）に示すように撮影範囲PARを表示する。また、GIS処理部53は、受信した画像を映像表示部54に送信し、同図（2）のように表示する。
【０００４】
図20は、GIS統合装置の従来例（2）を示している。GIS処理部53は、カメラ方位角度を制御パラメータとしてカメラ制御部51に送信する。この制御パラメータは、図21に示すように、ユーザが位置指定部55から予め方位及び角度を指定しておくものである。
【０００５】
ユーザによる指定後は、GIS処理部53は、GIS表示部54に映像データを送信して図22（1）に示すように撮影範囲を表示する。一方、カメラ制御部51は、受信した制御パラメータに基づき固定カメラ52を制御し、同図（2）に示す画像を撮影する。カメラ52は、撮影した画像をGIS処理部53を経て映像表示部56に送信して表示する。
【０００６】
また図20の従来例において、撮影範囲PARを制御パラメータとして送信する方法もある。すなわち、図23に示すように、ユーザが位置指定部55から予め撮影範囲PARを、その中心点及び半径の形で指定することで、図20と同様にカメラ制御部51及びカメラ52とデータの送受信を行い、GIS表示部54に図24（1）に示すように撮影範囲PARを表示し、映像表示部55に同図（2）のように表示することもできる。
【０００７】
このように従来のGIS統合装置では、固定カメラ52の表示ステータスをGIS表示部54上に反映させたり、逆に位置指定部55からの操作を通して固定カメラ52の表示ステータスを制御することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のGIS統合装置では、撮影範囲PARをどこに指定しても固定カメラ52で撮影しているため、複数のカメラが接続されていても、最適なカメラで映像が撮影されない場合があった。
【０００９】
例えば、撮影範囲PARが固定カメラ52からは離れているが、他のカメラが撮影範囲PARの近くに設置されている場合も、撮影は固定カメラ52により行われる。また固定カメラ52から撮影範囲PARを撮影するに当たり、有視界で無かったとしても、撮影は固定カメラ52により行われる。
【００１０】
つまり従来は、固定カメラ52の表示ステータスをGIS表示部54に表示させるか、若しくは位置指定部55から固定カメラ52の方位等を制御するだけであって、撮影範囲PARに対する固定カメラ52の位置と関係無く撮影が行われていた。
従って本発明は、指定した撮影範囲を最適なカメラで撮影することのできるGIS統合装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るGIS統合装置は、複数のカメラと、所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示するGIS表示部と、該地図上の撮影範囲を指定する位置指定部と、該地図における等高線情報と各カメラの座標及び高度とに基づき、各カメラから該撮影範囲までの直線上の高さの情報を演算すると共に、該演算の結果に基づき、各カメラと該撮影範囲との間に障害物が介在するか否かを判定し、該障害物が介在しないと判定されたカメラを選択するGIS処理部と、該選択されたカメラで撮影された画像を表示するカメラ画像表示部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明においては、GIS表示部が所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示する。位置指定部より該地図上の撮影範囲を指定すると、GIS処理部が該撮影範囲との間に障害物が介在するカメラからの映像を排除して、該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択し、カメラ画像表示部が該選択されたカメラで撮影された画像を表示する（請求項１／付記１及び２）。
【００１３】
このようにして撮影範囲を指定すると、複数のカメラの中から撮影に用いられるカメラが自動で選択されるので、どのカメラから撮影するかを特に意識することなく、最適な位置のカメラから所定の撮影範囲を撮影することができる。
【００１４】
また、該複数のカメラは、移動カメラを含むことができる（請求項２／付記３）。
【００１５】
従って、カメラが移動中であっても、その所在位置が分かれば、それらの移動カメラの中から、最適なカメラを選択して撮影することができる。
また、選択されたカメラを所定の角度範囲に向けるカメラ制御部をさらに備え、GIS処理部は、該カメラ制御部から該角度範囲を受信して、該GIS表示部に該角度範囲を該地図上に表示させることができる（請求項３／付記４）。
【００１６】
従って、上記のように移動カメラの場合、カメラ制御部は、カメラを向けている角度範囲（上下左右角／画角）をGIS処理部に与える。GIS処理部は上記の通り各カメラの所在位置を知っているので、上記角度範囲と所在位置に基づき、GIS表示部により、該地図上に該角度範囲を表示させることができる。従って、自動で選択されたカメラの撮影範囲を自動で知ることができる。
【００１７】
また、該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出して、該角度範囲に該選択されたカメラを向けるカメラ制御部をさらに備えることができる（請求項４／付記５）。
すなわち、撮影範囲が位置指定部から指定することにより、上記の通りGIS処理部により最適なカメラが選択されるが、このときカメラ制御部は、その選択されたカメラと該撮影範囲との角度範囲を算出すると共に、その角度範囲に該カメラを向けるように制御する。
【００１８】
これにより、カメラをGIS処理部側から直接操作することなく撮影範囲に向けることができる。
また、該角度範囲に基づいて該カメラの固定部を水平に制御すると共に該カメラ制御部に自己の方位を与えるジャイロ機構をさらに備えることができる（付記６）。
【００１９】
従って、移動体においてカメラの位置及び向きがぶれるような場合でも、ジャイロ機構により、ぶれを補正しながら該固定部を水平に維持することができる。また、該位置指定部は該撮影範囲を軌跡として指定し、該カメラ制御部は、該軌跡に沿って該選択したカメラを向けることができる（請求項５／付記７）。
【００２０】
従って、撮影地点を一つ一つ指定するのではなく、トラッキングルートとして撮影範囲を連続指定することにより、一つのカメラでトラッキングルートの各地点を撮影することができる。
また、該位置指定部は、該軌跡上に停止点を設定し、該カメラ制御部は、該停止点において該カメラを所定時間停止させることができる（付記８）。
【００２１】
また、該位置指定部は、該軌跡上に変更点を設定し、該カメラ制御部は、該変更点において該カメラの角度範囲又は移動速度を変更することができる（付記９）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施例（ 1 ）：図 1 〜 3
図1は、本発明に係るGIS統合装置の実施例（1）を示したもので、特に固定カメラを適用した例を示している。
【００２３】
GIS処理装置10は、表示部11とバスBを介して接続されており、表示部11は、GIS表示部12と映像表示部14とで構成されている。GIS表示部12にはさらに地図上の撮影範囲等の指定を行う位置指定部13が接続されている。バスBにはさらに同じ構成の表示部15などが接続されている。
【００２４】
また、GIS処理部10は、バスBからさらにカメラ制御部16，18及びIPエンコーダ17，19を介して位置制御部23，24および固定カメラ21，22にそれぞれ接続されている。
また、GIS処理部10は、所定の地図情報のGIS表示部12への送信、GIS表示部12上から送信された信号のカメラ制御部16への転送、固定カメラ21、22から送信された画像の映像表示部14への転送を行う。
【００２５】
GIS表示部12は、所定の地図及び固定カメラ21及び22の該地図上における所在地点を表示する。映像表示部14は、固定カメラ21及び22の内、後述の如く選択された固定カメラで撮影された画像を表示する。
カメラ制御部16及び18は、それぞれ、GIS処理部10からの入力信号に基づき、位置制御部23及び24を通して固定カメラ21及び22が撮影する方位や上下角などを制御する。IPエンコーダ17及び19は、それぞれ、固定カメラ21及び22で撮影された画像信号を圧縮し、データ量を小さくし、以ってネットワークのトラフィック量を小さくしてバスBに送出する。
【００２６】
位置制御部23及び24は、それぞれ、カメラ制御部16及び18からの指示に基づき固定カメラ21及び22を実際に動かす制御機構である。
このような構成を有するGIS統合装置の動作を以下に説明する。
位置指定部13は、例えばユーザにより撮影範囲の指定を行い、GIS表示部12を介してGIS処理部10に送信する（▲１▼）。GIS処理部10は、バスBを介してカメラ制御部16に撮影範囲を指定する（▲２▼）。カメラ制御部16は、指定された撮影範囲を位置制御部23に送信して固定カメラ21の角度制御を行う（▲３▼）。
【００２７】
固定カメラ21の角度範囲は、カメラ制御部16によりGIS処理部10に送信され（▲４▼）、GIS処理部10は、GIS表示部12に角度範囲を送信する（▲５▼）。
固定カメラ21は撮影した映像をIPエンコーダ17に送信し（▲６▼）、このIPエンコーダ17で圧縮しGIS処理部10を通して映像表示部14に送り（▲７▼）、映像を表示する。
【００２８】
次に、複数カメラの中から最適なカメラを自動選択する場合の動作例について図2及び図3を参照して説明する。
まず、ユーザの入力に基づき、図2に示すように、位置指定部13はGIS表示部12で表示している所定の地図上の撮影範囲ARを指定する。指定された撮影範囲ARの情報はGIS処理部10に送信され、GIS処理部10は撮影範囲ARに基づき固定カメラ21及び22の中から、最適な1つのカメラを選択する。
【００２９】
カメラの選択に当たっては、GIS処理部10は、例えば撮影範囲から固定カメラ21及び22への各最短距離を求め、その最短距離の短い方の固定カメラを選択する。
図2の例では、固定カメラ21及び22の各位置が地図上に示されており、位置指定部13から撮影範囲ARが指定されると、撮影範囲ARと固定カメラ21と22の距離は固定カメラ22の方が短いため、固定カメラ22が選択される。選択したカメラを、以降、選択カメラということがある。
【００３０】
GIS処理部10は、固定カメラ22を選択した後、選択カメラ22と撮影範囲ARとの位置関係に基づき、選択カメラ22を向けるべき方位及び画角を算出する。
次にGIS処理部10は、算出した方位及び画角を、選択カメラ22に対応したカメラ制御部18を経由して対応する位置制御部20に送信する。
【００３１】
選択カメラ22に対応する位置制御部20は、選択カメラ22の位置及び方向を制御して、撮影範囲ARに向ける。
なお、撮影範囲ARが点で指定された場合は、画角は固定値を使用する。
この結果、図3（1）に示すように固定カメラ22が向けられた撮影範囲ARがGIS表示部12に表示されると共に、同図（2）に示す映像がカメラ22により撮影されて映像表示部14に表示される。
【００３２】
実施例（ 2 ）：図 4
次に複数のカメラから最適なカメラを選択する場合に、撮影範囲が視界範囲内にあるカメラを選択する実施例（2）について説明する。
実施例（1）と同様に、GIS処理装置10は、位置指定部13からの入力に基づき所定の地図上に撮影範囲をデータ入力で指定する。このとき図4（1）に示す通り、固定カメラ21、固定カメラ22、及び撮影範囲ARが表示される。
【００３３】
ここで固定カメラ21から撮影範囲ARを撮影する場合、同図（2）に示す経路を通り、一方固定カメラ22から映像指定範囲ARを撮影する場合、同図（3）に示す経路を通る。
ここでGIS処理装置10は、カメラを選択するに当たり、予め記憶している地図における等高線情報と、固定カメラ21と22の座標及び高度に基づき、固定カメラ21と22から撮影範囲ARまでの直線上の高さの情報を演算する。演算した結果に基づき、GIS処理部10は撮影に当たっての障害OBの有無を判定する。
【００３４】
例えば同図（2）の場合、固定カメラ21は、自分の高度Z1と撮影範囲ARの高度Z0の間を撮影するのであるが、上述のように演算している固定カメラ21と撮影範囲ARの間の高さの情報に基づき、有視界であるか否かを判定する。この場合、障害OBが介在するので有視界ではないと判定され、固定カメラ21は選択対象から除外される。
【００３５】
一方、同図（3）の場合も、GIS処理部10は、同図（2）と同様に判定する。この場合、障害OBが存在しないので、GIS処理部10は、有視界であると判定し、固定カメラ22を選択する。
固定カメラを選択した後の固定カメラ（上記の例では固定カメラ22）の制御については実施例（1）の場合と同様である。
【００３６】
実施例（ 3 ）：図 5 〜 8
図5は、本発明に係るGIS統合装置の実施例（3）を示したもので、特に移動体カメラで撮影した情報をGIS表示する場合の実施例（3）を示している。
この実施例（3）のGIS統合装置は、図1の構成と同様に、GIS処理部10は、バスBを介して、表示部11、GIS表示部12、位置指定部13、及び映像表示部14に接続されると共に、無線送受信部31を介して移動体32，33…に接続されている。
【００３７】
移動体32，33…は、無線送受信部34、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37、及びカメラ38により構成される。これらの内、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37、及びカメラ38は、それぞれ、図1の実施例（1）におけるカメラ制御部16，18、IPエンコーダ17，19、位置制御部23，24、及びカメラ21，22に対応している。
【００３８】
無線送受信部34は、無線送受信部31を介してGIS処理部10との制御データ等の送受信を行う。
このような構成を有するGIS統合装置の動作を以下に説明する。
位置指定部13は例えばユーザが撮影範囲の指定を行い、GIS表示部12を介してGIS処理部10に送信する（▲１▼）。GIS処理部10は、無線送受信部31，34を経てカメラ制御部35に撮影範囲を指定する（▲２▼）。
【００３９】
カメラ制御部35は、指定された撮影範囲を位置制御部37に送信してカメラ38の角度制御を行う（▲３▼）。制御されたカメラ38の角度範囲は、カメラ制御部35により、無線送受信部31及び無線送受信部34を介してGIS処理部10に送信され（▲４▼）、GIS処理部10は、GIS表示部12に角度範囲を送信して表示する（▲５▼）。
【００４０】
カメラ38は撮影した映像をIPエンコーダ36に送信し（▲６▼）、このIPエンコーダ36で圧縮して無線送受信部31、無線送受信部34、及びGIS処理部10を介して映像表示部14に送り（▲７▼）、映像を表示する。
図6は、この実施例のGIS統合装置を移動体32から見た場合の制御系統を示している。
【００４１】
このGIS統合装置の構成の内、GIS処理部10、表示部11、GIS表示部12、位置指定部13、映像表示部14、無線送受信部31、無線送受信部34、カメラ制御部35、IPエンコーダ36、位置制御部37は図5で説明した通りであり、これに加えて、移動体32中にはGPS41とジャイロ機構42と高度計43とが設けられている。なお、ジャイロ機構42は、カメラ38を水平に保つものである。
【００４２】
GPS41は移動体32の自己位置座標（Xs，Ys）を、ジャイロ機構42は自己の方位角（α1）及び上下角（β1）を、そして高度計43は自己の高度（Zs）を、カメラ制御部35にそれぞれ出力する。
カメラ制御部35は、方位角、仰角（上下角）、画角（倍率等）の制御信号を、位置制御部37へ送ると同時に、無線送受信部31及び34を介して、GIS処理部10に通知パラメータNPを送信する。この通知パラメータNPは、カメラ番号、カメラ位置座標（自己位置座標：Xs,Ys,Zs）、カメラ方位角度（α1＝0°〜360°）、カメラ画角（β1）、及びカメラ上下角度（γ1＝0°〜±60°）の情報を含む。
【００４３】
次に、移動体32のカメラ38から受信したデータをGIS表示部12にGIS表示する場合について図7及び図8を参照して説明する。
まず、カメラ制御部35は、上記の実施例に従って選択した最適なカメラ38を、指定した撮影範囲に向けるが、この時の角度範囲をGPS41とジャイロ機構42と高度計43の各出力から次のように求める。
【００４４】
すなわち、図7（1）に示すように、カメラ制御部35は、カメラ38の水平原点（Xs,Ys）からの水平方向角度α1と、その方向軸Rに対する画角β1を検出する。
さらに、同図（2）に示すように垂直原点（0,Zs）からの垂直方向上下角度（仰角）γ1を検出する。このようにして求めた角度β1とγ1を用いて、同図（2）に示すように、線（γ1−β1）と（γ1＋β1）を引き、高度0の地上と交わる点を（r1,r2）とする。
【００４５】
そして、同図（1）と（2）を合成することにより、同図（3）に示す如く方向軸R上の長さr1とr2によって挟まれた角度範囲（斜線部分）が、角度制御されたカメラ38によって撮影される範囲を示すことになる。
この結果、最適カメラを選択した後の撮影角度範囲のGIS表示画面は図8（1）に示すようになり、その時の映像画面が同図（2）に示すものである。
【００４６】
実施例（ 4 ）：図 9 〜 15
図9は、移動体32と、位置指定部13から指定した撮影範囲MARの地図上の配置例を示している。
図10は、この場合のカメラの制御を行う本発明に係るGIS統合装置の実施例（4）を示したものであり、特に位置指定部13からの指示に基づき移動体カメラを制御する実施例を示している。
【００４７】
この実施例の構成は図5の場合と同一であるが、今度はGIS処理部10からカメラ制御部35に、上記の通知パラメータNPとは異なる制御パラメータCPが送信される点が異なる。この制御パラメータCPは、カメラ番号、撮影範囲MARの中心座標（X1，Y1）、及び撮影範囲MARの半径R1を含む。
【００４８】
図11は、位置制御部37の構成について概略的に説明した図である。
位置制御部35は、カメラ方向制御部44とカメラ固定部45により構成され、カメラ方向制御部44はカメラ制御部35の出力信号により、カメラ38の方位角αc、画角（倍率）βc、及び上下角（仰角）γcを制御し、カメラ固定部45は、ジャイロ機構42によりカメラ台（図示せず）の方位角度αs及び上下角度γsを制御する。
【００４９】
なお、以下の説明では、カメラ38の方位角＝α、画角＝β、上下角（仰角）＝γとして総称する。
以下、この実施例（4）の動作を図12〜15を参照して以下説明する。
カメラ制御部35は、GIS処理装置10から送信された制御パラメータCPに基づいてカメラ38の方位角、上下角、及び画角を決定し、位置制御部37内のカメラ方向制御部44に制御指示を行う。
【００５０】
またジャイロ機構42は、移動体32の方位及び上下角度を検出して、その方位及び上下角度のずれを補正する方向に、位置制御部37内のカメラ固定部45に制御指示を行う。
次に、カメラ制御部35が、制御パラメータCPに基づいてカメラの方位角度及び上下角を制御する場合について説明する。
【００５１】
カメラ制御部35は、図12に示すように、GPS41から移動体32の水平位置座標（Xs，Ys）を受信し、GIS処理部10から上述の制御パラメータCPを受信する。さらに、カメラ制御部35は、図13に示すように、移動体32の座標（Xs, Ys）に対する、撮影範囲MARの中心座標（X1,Y1）の水平方向の角度α0を算出する。
【００５２】
次にカメラ制御部35は、図14に示すように、カメラ38の高度Zsを受信し、移動体32の座標（Xs，Ys，Zs）及び撮影範囲MARの中心座標（X1，Y1，0）からカメラ上下角度（仰角）γ0を次のように算出する。
すなわち、次式
R0=（（Xs−X2）2＋（Ys−Y2）2）1/2 …式（1）
により中心座標（X1,Y1,0）から移動体32までの距離R0を算出し、下記の式
γ0＝tan-1（Zs／R0）・・・式（2）
によりカメラ上下角度γ0を算出する。
【００５３】
次に、カメラ制御部35は、図15に示すように、上記の式（1）で求めたR0に座標Zs及び撮影範囲の中心（X1，Y1，0）並びに半径R1を考慮して、次式
β0＝sin-1（R1／（R02＋Zs2）1/2）…式（3）
により画角β0を算出する。
【００５４】
そしてカメラ制御部35は、算出したカメラ方位角度α0、カメラ画角β0、及びカメラ上下角度γ0をカメラ位置制御部35に送信することにより、カメラ38を制御する。
実施例（ 5 ）：図 16 〜 17
上記の実施例の他、位置指定部13からトラッキングルートを指定し、指定したトラッキングルートに沿って移動体32を移動させることも可能である。
【００５５】
その場合、図16に示すように、位置指定部13からGIS表示部12上に表示される地図上にトラッキングルートを指示することになる。
図17（1）は、位置指定部13から閉曲線でトラッキングを指定する場合である。なお位置指定部13からは、カメラのトラッキングスピードを設定できるようにしてもよい。
【００５６】
同図（2）は、同図（1）の閉曲線上に重要監視点を設定する場合である。重要監視点では移動体32は所定時間停止する。監視時間は位置指定部13から設定できるようにしてもよい。
同図（3）は、同図（1）の閉曲線上にトラッキングパラメータの変更地点を設定する場合である。変更地点の通過時に、変更地点でカメラの画角（倍率等）の変更による遠近制御、及びトラッキングスピードの変更を行う。
【００５７】
同図（4）は、位置指定部13から開曲線でトラッキングを指定する場合である。位置指定部13により始点と終点を指定してカメラを移動させる。カメラのトラッキングスピードを設定できるようにしてもよい。
同図（5）は、同図（4）の開曲線上に重要監視点を設定する場合である。重要監視点では移動体32は所定時間停止する。監視時間は位置指定部13から設定できるようにしてもよい。
【００５８】
同図（6）は、同図（4）の開曲線上にトラッキングパラメータの変更地点を設定する場合である。変更地点の通過時に、変更地点でカメラの画角（倍率等）の変更による遠近制御、及びトラッキングスピードの変更を行う。
同図（7）は、同図（1）の閉曲線上で、カメラの移動している位置に基づいて画角を算出することで一定の位置を写したり、高度情報に基づいてカメラの仰角制御を行う。
【００５９】
同図（8）は、同図（7）の動作を、同図（4）のような開曲線上で行う。
（付記１）
複数のカメラと、
所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示するGIS表示部と、
該地図上の撮影範囲を指定する位置指定部と、
該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択するGIS処理部と、
該選択されたカメラで撮影された画像を表示するカメラ画像表示部と、
を備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６０】
（付記２）付記1において、
該カメラ選択部は、該撮影範囲が有視界範囲内にあるか否かを判定し、有視界範囲内にあると判定されたカメラを選択することを特徴とするGIS統合装置。
（付記３）付記1において、
該複数のカメラが移動カメラを含むことを特徴とするGIS統合装置。
【００６１】
（付記４）付記3において、
該選択されたカメラを所定の角度範囲に向けるカメラ制御部をさらに備え、
該GIS処理部は、該カメラ制御部から該角度範囲を受信して、該GIS表示部に該角度範囲を該地図上に表示させることを特徴とするGIS統合装置。
【００６２】
（付記５）付記3において、
該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出して、該角度範囲に該選択されたカメラを向けるカメラ制御部をさらに備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６３】
（付記６）付記5において、
該角度範囲に基づいて該カメラの固定部を水平に制御すると共に該カメラ制御部に自己の方位を与えるジャイロ機構をさらに備えたことを特徴とするGIS統合装置。
【００６４】
（付記７）付記5又は6において、
該位置指定部は該撮影範囲を軌跡として指定し、該カメラ制御部は、該軌跡に沿って該選択したカメラを向けることを特徴としたGIS統合装置。
（付記８）付記7において、
該位置指定部は、該軌跡上に停止点を設定し、該カメラ制御部は、該停止点において該カメラを所定時間停止させることを特徴とするGIS統合装置。
【００６５】
（付記９）付記7又は8において、
該位置指定部は、該軌跡上に変更点を設定し、該カメラ制御部は、該変更点において該カメラの角度範囲又は移動速度を変更することを特徴とするGIS統合装置。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るGIS統合装置によれば、GIS表示部が所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示する。位置指定部より該地図上の撮影範囲を指定すると、GIS処理部が該撮影範囲との間に障害物が介在するカメラからの映像を排除して、該撮影範囲の撮影に最適なカメラを該複数のカメラの中から選択し、カメラ画像表示部が該選択されたカメラで撮影された画像を表示する。
【００６７】
このようにして撮影範囲を指定すると、複数のカメラの中から撮影に用いられるカメラが自動で選択されるので、どのカメラから撮影するかを特に意識することなく、最適な位置のカメラから所定の撮影範囲を撮影することができる。
また、複数のカメラが移動カメラを含む場合、選択されたカメラを所定の角度範囲に向けると共に、該角度範囲を該地図上にGIS表示させることも可能となる。
【００６８】
さらには、該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出し、該角度範囲に該選択されたカメラを向けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るGIS統合装置の固定カメラによる実施例を示した概略図である。
【図２】本発明に係るGIS統合装置において、複数カメラと撮影範囲との関係を示したGIS表示画面である。
【図３】本発明に係るGIS統合装置において、最適カメラ選択後のGIS表示画面及び映像画面である。
【図４】本発明に係るGIS統合装置において、複数カメラと撮影範囲との関係を示した水平地図である。
【図５】本発明に係るGIS統合装置の移動カメラによる実施例を示した概略図である。
【図６】本発明に係るGIS統合装置において移動カメラの撮影範囲表示を行う場合の実施例を示した概略図である。
【図７】図6の実施例において、移動カメラの撮影範囲表示を行う場合の角度範囲の算出例を示した図である。
【図８】図6の実施例において、移動カメラの角度範囲を表示したGIS表示画面及び映像画面である。
【図９】移動カメラを撮影範囲に向ける場合に撮影範囲を指定したときのGIS表示画面である。
【図１０】本発明に係るGIS統合装置において移動カメラを撮影範囲に向ける場合の実施例を示した概略図である。
【図１１】位置制御部の構成例を示した概略図である。
【図１２】図10の実施例において、移動体と撮影範囲の位置関係を示した概略図である。
【図１３】図10の実施例において、カメラ方位α0の算出過程を示した概略図である。
【図１４】図10の実施例において、カメラ上下角度γ0の算出過程を示した概略図である。
【図１５】図10の実施例において、カメラ画角β0の算出過程を示した概略図である。
【図１６】本発明に係るGIS統合装置において、トラッキングルートの指定例を示した地図である。
【図１７】本発明に係るGIS統合装置において、トラッキングルートの他の指定例を示した概略図である。
【図１８】従来例（1）を示した概略図である。
【図１９】従来例（1）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【図２０】従来例（2）を示した概略図である。
【図２１】従来例（2）のGIS処理部への指示例を示したGIS表示画面である。
【図２２】従来例（2）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【図２３】従来例（3）のGIS表示画面である。
【図２４】従来例（3）のGIS表示画面とカメラ映像画面である。
【符号の説明】
10 GIS処理部 11 表示部
12 GIS表示部 13 位置指定部
14 映像表示部 15 表示部
16 カメラ制御部 17 IPエンコーダ
18 カメラ制御部 19 IPエンコーダ
21 固定カメラ 22 固定カメラ
23 位置制御部 24 位置制御部
31 無線送受信部 32 移動体
33 移動体 34 無線送受信部
35 カメラ制御部 36 IPエンコーダ
37 位置制御部 38 カメラ
41 GPS 42 ジャイロ機構
43 高度計（ヘリ） 44 カメラ方向制御部
45 カメラ固定部
51 カメラ制御部 52 固定カメラ
53 GIS処理部 54 GIS表示部
55 位置指定部 56 映像表示部
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (5)
- 複数のカメラと、
所定の地図上に該複数のカメラの各所在位置を表示するGIS表示部と、
該地図上の撮影範囲を指定する位置指定部と、
該地図における等高線情報と各カメラの座標及び高度とに基づき、各カメラから該撮影範囲までの直線上の高さの情報を演算すると共に、該演算の結果に基づき、各カメラと該撮影範囲との間に障害物が介在するか否かを判定し、該障害物が介在しないと判定されたカメラを選択するGIS処理部と、
該選択されたカメラで撮影された画像を表示するカメラ画像表示部と、
を備えたことを特徴とするGIS統合装置。 - 請求項1において、
該複数のカメラが移動カメラを含むことを特徴とするGIS統合装置。 - 請求項2において、
該選択されたカメラを所定の角度範囲に向けるカメラ制御部をさらに備え、
該GIS処理部は、該カメラ制御部から該角度範囲を受信して、該GIS表示部に該角度範囲を該地図上に表示させることを特徴とするGIS統合装置。 - 請求項2において、
該撮影範囲に基づいて該選択されたカメラが撮影する角度範囲を算出して、該角度範囲に該選択されたカメラを向けるカメラ制御部をさらに備えたことを特徴とするGIS統合装置。 - 請求項4において、
該位置指定部は該撮影範囲を軌跡として指定し、該カメラ制御部は、該軌跡に沿って該選択したカメラを向けることを特徴としたGIS統合装置。
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