JP5264274B2 - 通信装置、カメラシステム、制御方法およびプログラム - Google Patents

通信装置、カメラシステム、制御方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は複数のカメラを用いた通信装置等に関する。
インターネットの普及に伴い、遠隔地の映像をインターネットを経由して見ることを可能にしたネットワークカメラの利用が普及し始めており、遠隔地の映像を複数の利用者が同時に見ることが可能となっている。パン(横方向)回転、チルト(縦方向)回転、ズーム(望遠)といった機能を有するネットワークカメラは、遠隔操作で撮影条件や撮影姿勢を制御して撮影可能である。また、複数のネットワークカメラの映像をグループ化し、同時に表示することができる(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−212323号公報
しかしながら、カメラの台数が増えれば増えるほど、所望の映像を撮影しているカメラを選択することが困難になる。さらに、多数のカメラが自動制御もしくは手動制御されている場合、所望の範囲を所望の位置から撮影している映像を選択することは極めて難しいという問題がある。
本発明の上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザが見たい範囲とその範囲を撮影する方角を指定し、条件を満たすカメラ画像を表示することで、複数あるカメラ映像からユーザが所望するカメラ映像を視聴することを目的とする。
本発明の通信装置は、ネットワークに接続された複数のカメラのうち所定のカメラによる撮像画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記撮像画像上で指定された範囲に対応する範囲情報を取得する取得手段と、前記取得した範囲情報に応じた撮像範囲を撮像中のカメラを前記複数のカメラの中から特定する特定手段と、前記特定されたカメラによる撮像映像を出力する出力手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、複数のカメラが撮影している範囲の地図上で、ユーザが見たい範囲とその範囲を撮影する方角を指定し、条件を満たすカメラ画像を表示することで、複数あるカメラ映像からユーザ所望のカメラ映像を得ることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るシステムの全体の概略構成を示すブロック図である。
10は、映像データ及びカメラ制御情報(ステータス情報も含む)をディジタル伝送するディジタル・ネットワークであり、n台の映像送信端末12(12−1〜12−n)が接続されている。
各映像送信端末12(12−1〜12−n)には、カメラ制御装置14(14−1〜14−n)を介してビデオカメラ(以下、カメラという)16(16−1〜16−n)が接続されている。
カメラ制御装置(14−1〜14−n)は、映像送信端末12から制御信号に従い、接続するカメラ16(16−1〜16−n)のパン、チルト、ズーム、フォーカス及び絞り等を制御する。
また、ネットワーク10には、映像送信端末12(12−1〜12−n)からネットワーク10に送信された映像を含むカメラ情報を受信し、カメラ情報を管理してネットワーク10にカメラ情報を送信する管理サーバ11が接続されている。
また、ネットワーク10には、管理サーバ11からネットワーク10に送信されたカメラ情報を受信し、表示する映像受信端末18(18−1〜18−m)が接続されている。
さらに、ネットワーク10には、各映像要求端末19(19−1〜19−m)が接続されている。各映像受信端末18(18−1〜18−m)と各映像要求端末19(19−1〜19−n)とには、モニタ・ディスプレイ(以下、モニタという)20(20−1〜20−m)が接続されている。以下では、映像受信端末18と映像要求端末19とを合わせて監視端末という。
映像送信端末12は、接続するカメラ16の出力映像をH.261等所定の圧縮方式で圧縮し、ネットワーク10を介して、管理サーバ11に送信する。
映像を受信した管理サーバ11は1又は1以上の映像を管理し、映像要求端末19からの映像要求により、必要な映像を映像受信端末18に送信する。
映像を受信した映像受信端末18は、受信した映像をモニタ20の映像表示領域に表示する。
なお、映像送信端末12にモニタを設け、圧縮映像を伸張する映像伸張装置を設けることで、映像受信端末とすることができる。また、同様に、映像受信端末18にカメラ制御装置14及びカメラ16を接続し、映像圧縮装置を設けることで、映像送信端末とすることができる。また、映像送信又は映像受信に必要なソフトウェアを装備する必要があることは言うまでもない。
図2は、映像送信端末12の概略構成を示すブロック図である。
22は、全体を制御するCPUである。24は、主記憶装置である。26は、フロッピー(登録商標)ディスク又はCD−ROM等の取り外し可能な外部記憶装置である。28は、ハードディスク等の2次記憶装置である。30は、ポインティングデバイスとしてのマウスである。32は、キーボードである。
また、34は、カメラ制御装置14を接続し、カメラ制御信号を送受信するI/Oボードである。36は、カメラ16のビデオ出力信号を取り込むビデオキャプチャ装置である。本実施形態のビデオキャプチャ装置36は、アナログビデオ信号をディジタル信号に変換するA/D変換機能と情報圧縮する映像圧縮機能とを具備する。
38は、映像情報をモニタ40の画面上に表示するビデオボードである。42は、ネットワークインタフェースである。44は、映像送信端末12の各構成要素を相互に接続するシステムバスである。
なお、映像送信端末12を映像送信専用にする場合、図3に示すように、カメラ制御装置14、カメラ16及び映像送信機能を一体化にしたネットワークカメラ13にする。以上の構成で、映像送信端末12は、ネットワークを経由して管理サーバ11に映像とカメラ16の状態とを送信する。
図4は、映像受信端末18及び映像要求端末19を合わせた監視端末の概略構成を示すブロック図である。
122は、全体を制御するCPUである。124は、主記憶装置である。126は、フロッピーディスク又はCD−ROM等の取り外し可能な外部記憶装置である。128は、ハードディスク等の2次記憶装置である。130は、ポインティングデバイスとしてのマウスである。132は、キーボードである。
また、138は、映像情報をモニタ140の画面上に表示するビデオボードである。ビデオボードは、地図表示手段の一例に対応する。
142は、ネットワークインタフェースである。144は、圧縮映像情報を伸張する圧縮デコーダである。146は、監視端末の各構成要素を相互に接続するシステムバスである。
なお、監視端末18、19は、カメラを制御しカメラ映像を取り込む機能がないことと、圧縮映像を伸張する圧縮デコーダ144を具備することと、システム・ソフトウェアの相違とを除き、図2に示す映像送信端末12の構成と同じである。
図5は、管理サーバ11の概略構成を示すブロック図である。
222は、全体を制御するCPUである。224は、主記憶装置である。228は、ハードディスク等の二次記憶装置である。246は、管理サーバ11の各構成要素を相互に接続するシステムバスである。
管理サーバ11は、映像送信端末12から送信されるカメラ16(16−1〜16−n)の状態を保持し、映像要求端末19からの要求を満たす1つ以上のカメラの圧縮された映像を所定の形式で映像受信端末18に送信する。
映像受信端末18は、映像送信端末12から送信される1つ以上の映像データを受信して、モニタ画面に同時に並べて表示する。
図6は、本実施形態に係るソフトウェアの構成を示す図である。
まず、監視端末18、19には管理サーバ11からの圧縮映像データを伸長し、モニタ画面に表示する映像受信ソフトウェア50がインストールされている。また、監視端末18、19には、管理サーバ11が管理する地図情報や各カメラの情報を表示するマップ表示ソフトウェア52がインストールされている。また、監視端末18、19には、表示されたマップ上で被撮影範囲指定と被撮影方角指定とを行い、ユーザの所望の映像を要求する映像要求ソフトウェア54がインストールされている。
映像送信端末12には、カメラ16の圧縮された出力映像とカメラ16の状態情報とを、所定形式でネットワーク10を介して管理サーバ11に送信する映像送信ソフトウェア56がインストールされている。
管理サーバ11には映像送信端末12から送信されるカメラ16の圧縮された出力映像とカメラ16の現状の状態情報とをネットワーク10を介して、所定の形式で受信する映像受信ソフトウェア58がインストールされている。また、管理サーバ11には、カメラ16の予め決められた位置情報と地図情報とを管理するマップ管理ソフトウェア60がインストールされている。また、管理サーバ11には、映像要求端末19からの要求を満たすカメラを、地図情報とカメラ16の現状の状態情報とから選択するカメラ選択ソフトウェア62がインストールされている。
また、管理サーバ11には、選択されたカメラ16の圧縮された出力映像を所定の形式でネットワーク10を介して要求元に送信する映像送信ソフトウェア64がインストールされている。なお、映像受信ソフトウェア58は、ネットワーク10に接続された全ての映像送信端末12に接続するカメラ16の情報を管理するソフトウェアでもある。各カメラ16の固定情報及び種々の変動情報(例えば、カメラ名、カメラ16が接続されているコンピュータのホスト名、パン/チルト及びズームなどのカメラ状態、制御可能か否か、カメラの位置を示す座標、カメラが撮影している範囲等)を保有する。これらの情報はマップ管理ソフトウェア60及びカメラ選択ソフトウェア62にも供給され、カメラ・シンボルの表示変更や、条件を満たすカメラの選択等に利用される。
図7は、映像受信端末18のモニタ画面の表示内容の一例を示す図である。70は、スタジアムの地図及びスタジアムに配置されるカメラ16を示す。また、76は複数の映像表示領域を具備する映像表示ウィンドウである。
ユーザは、地図70上で見たい範囲を被撮影範囲として指定し、更にその範囲がどの方角から撮影されるかを被撮影方角として指定する。具体的な指定方法は後述する。地図70において、個々のカメラ16の配置場所は白丸72で示され、それらがカメラの設置場所に相当する位置となる。また、映像表示領域76に映像が表示されているカメラは識別可能に黒丸74で示される。
本実施形態では、地図70上で被撮影範囲と被撮影方角とをマウスで指定し、その範囲を所望の方角から撮影するカメラを自動的に選択し、その映像を表示する。映像表示領域76は4個の映像を表示しているが、これに限定されることはなく、例えば、受信した全ての映像を表示することも可能である。
図8に、地図70上で被撮影範囲と被撮影方角とをマウスで指定する際のGUI表示の一例を示す図である。地図70上をマウスでドラッグして被撮影範囲80を指定し、その後、方角を示すアイコンを、マウスのシングルクリックで選択することで被撮影方角82を指定する。
図9は、マップ表示ソフトウェア52と映像要求ソフトウェア54の処理を示すフローチャートである。以下は、監視端末18、19のCPU122が処理を行う。
まず、ステップS91において、マウスがドラッグされたか否かを検知する。
ステップS92において、それが地図70上で行われたのかどうか判定する。地図70上以外であれば、通常の処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。地図70上であった場合、ステップS93に進み、選択範囲の周り8方向に方角を示すアイコンを表示する。
次に、テップS94において、マウスがシングルクリックされたか否かを検知する。
ステップS95において、シングルクリックが方角を示すアイコン上で行われたのか否かを判定する。
ステップS96において、選択された範囲の座標情報と方角情報とを、ネットワーク10を介して管理サーバ11に映像要求として送信する。
次に、映像要求を受け取った管理サーバの動作処理について説明する。
図10は、管理サーバ11が保持するカメラ状態データベースである。カメラ状態データベースは、カメラID、設置位置、カメラパラメータ及び撮影範囲102等の情報を有している。撮影範囲102は、カメラ16が撮影している範囲を4点の座標で示している。この4点の座標は、映像送信端末12から送信されるカメラ16の出力映像、カメラ16の位置情報、カメラパラメータ及び地図情報より、管理サーバ11が算出する。
図11は、管理サーバ11が映像要求端末19からの映像要求とカメラ状態データベースとからカメラを選択する処理を示すフローチャートである。以下では、管理サーバ11のCPU222が処理を行う。
まず、ステップS101において、映像要求端末19から送信された座標情報と方角情報とを受信する。
次に、ステップS102において、チェックされていないカメラを1台選択して、次のステップS103に処理を進める。
ステップS103において、受信した4点の座標が示す被撮影範囲が、ステップS102で選択したカメラの撮影範囲に全て含まれるか否かを、カメラ状態データベースの撮影範囲102を参照して判定する。含まれる場合はステップS104に進み、含まれない場合はステップS106に進む。
ステップS104では、受信した方角情報から、ステップS102で選択したカメラがその方角に存在するか否かを判定する。存在するか否かを判定するために必要なカメラ検索範囲の生成は、後述する。存在する場合はステップS105に進み、存在しない場合はステップS106に進む。
ステップS105では、ステップS102で選択されたカメラを送信カメラリストに追加してステップS106に進む。
ステップS106では、チェックされていないカメラが存在するかどうか判定し、存在するならステップS102に戻り、存在しないならステップS107に進む。
ステップ107では、送信カメラリストの全ての圧縮された映像と状態情報とを要求のあった監視端末の映像受信端末18に送信する。
本実施形態では、ステップS103において、ユーザが選択した被撮影範囲がカメラの撮影範囲に全て含まれることを条件としたが、例えば被撮影範囲の一部が含まれているという条件や被撮影範囲が含まれる割合を条件にすることも可能である。また、カメラ状態情報データベースに、制御可能か否か、制御待ち人数及び映像閲覧者数等の情報を付加し、それらを参照する条件を加えて、カメラを選択することも可能である。
図12は、受信した方角情報から生成されるカメラ位置検索範囲の一例を示す図である。上下左右の方角が指定された場合は、被撮影範囲の中心から指定方角の180度がカメラ位置検索範囲121となる。また、右上、右下、左上、左下の方角が指定された場合は、被撮影範囲の対角線を基準に指定方角の180度がカメラ検索範囲123となる。
管理サーバ11から送信される圧縮された映像を受信した映像受信端末18は、受け取ったデータを伸長し、モニタの表示領域に表示する。また、映像受信端末18は、管理サーバ11から送信されるカメラの状態情報より、地図70上の映像を撮影しているカメラアイコンを黒丸で表示する。
このように、本実施形態によれば、ユーザが地図上で見たい範囲とその範囲が撮影される方角とを指定することにより、指定した範囲を撮影している全てのカメラの映像をモニタに表示させることができる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、管理サーバ11のマップ管理ソフトウェア60が予め決められた範囲の地図を管理し、映像受信端末18のマップ表示ソフトウェア52がカメラ情報と地図情報とを元に地図を表示していた。
第2の実施形態では、この予め決められた範囲の地図の代わりに、ある固定されたカメラの映像を用いるものである。
例えば、ユーザが見たい場所が頻繁に変わる場合、固定されたカメラの映像を用いることにより、対象とする地図全体の状態を俯瞰することができるため、ユーザが見たい被撮影範囲と被撮影角度との指定が容易になる。
(第3の実施形態)
第1の実施形態では、ユーザが被撮影角度を指定する際に、8方向の方角アイコンを選択して角度180度の範囲をカメラ位置検索範囲としていた。
第3の実施形態では、任意の方角と角度とを指定するものである。
図13は任意の角度と方角とを指定する際に、地図上に表示されるインタフェースの一例を示す図である。130はカメラ位置検索範囲を示し、既に選択された被撮影範囲の重心(対角線の交点)を中心とした弦が境界線となる。境界線上でマウスをドラッグし、任意の方角と角度を指定する。方角が決定したら決定アイコン132をマウスでシングルクリックする。
図14は、任意の角度と方向を決定するときのマップ表示ソフトウェア52と映像要求ソフトウェア54の処理を示すフローチャートである。
図14に示すフローチャートの処理は、図9に示すフローチャートにおいて、ステップS95とステップS96との間に挿入されるものである。ステップS95で、方角アイコンかどうか判定し、ステップS141に進む。
ステップS141において、境界線及びカメラ位置検索範囲を表示する。
ステップS142において、マウスがシングルクリックされたかどうか判定し、シングルクリックであった場合はステップS145へ進み、シングルクリックでない場合はステップS143へ進む。
ステップS143ではマウスがドラッグされたかどうか判定し、ドラッグされた場合はステップS144へ進み、ドラッグされていない場合はステップS142へ戻る。
ステップS144では、ドラッグが境界線上であるか判定し、境界線上である場合はステップS141へ戻り、境界線とカメラ位置検索範囲とを更新し、境界線上でない場合はステップS142へ戻る。
ステップS145では、マウスのシングルクリックが決定アイコン132上であるかを判定し、決定アイコン132上であればステップS96へ進み、決定アイコン132上でなければステップS142へ戻る。
上述のように、図13に示すインタフェースと図14に示すフローチャートの処理により、任意の方角を指定することが可能になる。
(第4の実施形態)
第1の実施形態及び第3の実施形態では、ユーザが被撮影範囲と被撮影角度とを指定するときのポインティングデバイスとして、マウスを用いる場合について説明した。
第4の実施形態では、マウスの代わりに十字キーボタンと複数のボタンとが設けられたポインティングデバイスを用いる。
図15は、本実施形態に係るポインティングデバイスの一例を示す図である。ポインティングデバイスは、十字キー150、Xボタン152及びYボタン154が設けられている。
例えば、被撮影範囲の指定にはXボタン152を押しながら十字キーを押す操作を割り当て、被撮影方角の指定には十字キーを押す操作を割り当てる。また、右上、右下、左上及び左下を指定する場合、十字キーの二つ方向を同時に押すことにより行う。また、第3の実施形態で上述したように、任意の方角を指定する場合、カメラ位置検索範囲の境界線上でYボタン154を押しながら十字キーを押す操作を割り当てる。このような操作により、十字キーボタンと複数のボタンとが設けられたポインティングデバイスを用いて、被撮影範囲と被撮影角度とを指定することが可能になる。
なお、本実施形態では、十字キーボタンと2つのボタンとを有するポインティングデバイスを用いたが、これに限定されず、十字キーの操作は、スティック状のものやトラックボール等であってもよい。
上述した本発明の実施形態における通信装置を構成する各手段、並びに通信方法の各ステップは、コンピュータのRAMやROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム又は装置に直接、又は遠隔から供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。更に、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS等が、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
更に、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
本発明に係るシステムの全体の概略構成を示すブロック図である。 映像送信端末の概略構成を示すブロック図である。 ネットワークカメラの概略構成を示すブロック図である。 監視端末の概略構成を示すブロック図である。 管理サーバの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るソフトウェアの構成を示す図である。 映像受信端末のモニタ画面の表示内容の一例を示す図である。 地図上で被撮影範囲と被撮影方角とをマウスで指定する際のGUI表示の一例を示す図である。 範囲と方角とを決定するときのマップ表示ソフトウェアと映像要求ソフトウェアとの処理を示すフローチャートである。 管理サーバが保持するカメラ状態データベースを示す図である。 管理サーバがカメラを選択する処理を示すフローチャートである。 カメラ位置検索範囲の一例を示す図である。 任意の角度と方角とを指定する際の地図上に表示するインタフェースの一例を示す図である。 任意の角度と方角とを決定するときのマップ表示ソフトウェアと映像要求ソフトウェアとの処理を示すフローチャートである。 ポインティングデバイスの一例を示す図である。
符号の説明
10 ネットワーク
12 映像送信端末
14 カメラ制御部
16 ビデオカメラ
18 映像受信端末
19 映像要求端末
20 表示モニタ
22 CPU

Claims (6)

  1. ネットワークに接続された複数のカメラのうち所定のカメラによる撮像画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示された前記撮像画像上で指定された範囲に対応する範囲情報を取得する取得手段と、
    前記取得した範囲情報に応じた撮像範囲を撮像中のカメラを前記複数のカメラの中から特定する特定手段と、
    前記特定されたカメラによる撮像映像を出力する出力手段とを有することを特徴とする通信装置。
  2. 前記範囲情報には、撮像方向に関する情報が含まれ、
    前記特定手段は、前記範囲情報に応じた撮像範囲を前記範囲情報に応じた撮像方向から撮像中のカメラを、前記複数のカメラの中から特定することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記複数のカメラのそれぞれの撮像範囲を座標値で記憶する記憶手段を有し、
    前記特定手段は、前記取得した範囲情報に応じた撮像範囲を、前記記憶手段に記憶されている撮像範囲に含むカメラを、前記範囲情報に応じた撮像範囲を撮像中のカメラとして特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. ネットワークに接続された複数のカメラのうち所定のカメラによる撮影画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段に表示された前記撮像画像上で指定された範囲に対応する範囲情報を取得する取得手段と、
    前記取得した範囲情報に応じた撮像範囲を撮像中のカメラを前記複数のカメラの中から特定する特定手段と、
    前記特定されたカメラによる撮像映像を出力する出力手段とを有することを特徴とするカメラシステム。
  5. 通信装置の制御方法であって、
    ネットワークに接続された複数のカメラのうち所定のカメラによる撮像画像を表示する表示ステップと、
    表示された前記撮像画像上で指定された範囲に対応する範囲情報を取得する取得ステップと、
    前記取得した範囲情報に対応する範囲を撮像中のカメラを前記複数のカメラの中から特定する特定ステップと、
    前記特定されたカメラによる撮像映像を出力する出力ステップとを有することを特徴とする制御方法。
  6. コンピュータに、
    ネットワークに接続された複数のカメラのうち所定のカメラによる撮像画像を表示する表示手順と、
    表示された前記撮像画像上で指定された範囲に対応する範囲情報を取得する取得手順と、
    前記取得した範囲情報に対応する範囲を撮像中のカメラを前記複数のカメラの中から特定する特定手順と、
    前記特定されたカメラによる撮像映像を出力する出力手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
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