JP5421597B2 - Image monitoring device - Google Patents

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Description

本発明は、撮像部にズーム旋回カメラを用いた画像監視装置に関する。 The present invention relates to an image surveillance equipment using the zoom pivoting camera to the imaging unit.

撮像部から取得した映像に対して画像処理を行い、映像中の異常を検出する画像監視装置においては、撮像部の設置条件が変化すると信頼性の高い監視結果が得られなくなる。そこで、撮像部の設置条件の変化(ずれ)を検出し、補正する必要がある。ここで、撮像部の設置条件とは、撮像部の光学系に係るレンズの焦点距離、撮像部の撮影方向を決定する上下方向及び左右方向の角度である。これらのカメラパラメータは、撮像部の保守作業や固定部の不良・強度不足、あるいは地震・強風等の自然現象のような原因によって変化することがある。   In an image monitoring apparatus that performs image processing on a video acquired from an imaging unit and detects an abnormality in the video, a highly reliable monitoring result cannot be obtained if the installation conditions of the imaging unit change. Therefore, it is necessary to detect and correct a change (shift) in the installation conditions of the imaging unit. Here, the installation conditions of the imaging unit are the focal length of the lens related to the optical system of the imaging unit, and the vertical and horizontal angles that determine the shooting direction of the imaging unit. These camera parameters may change depending on causes such as maintenance work of the imaging unit, defective / insufficient strength of the fixed unit, or natural phenomena such as earthquakes and strong winds.

従来の画像監視装置では、撮像部の設置角度の変化を画像の見かけの変化量から算出し、この値を用いて撮像部の設置角度のずれを補正していた。このような例として、特許文献1に提示された画像計測装置では、主に固定的な背景画像の部分について、現在の画像と、予め記憶していた画像との間にずれが存在するかどうかを調べる画像比較部を備えている。この例では、ずれが存在した場合、設置角度再設定部で画像上の変化量から撮像装置の設置角度の変化量を求め、設置条件記憶部に記憶されている撮像装置の設置角度を設定し直すようにしている。   In the conventional image monitoring apparatus, the change in the installation angle of the imaging unit is calculated from the apparent change amount of the image, and the deviation of the installation angle of the imaging unit is corrected using this value. As such an example, in the image measuring device presented in Patent Document 1, whether or not there is a shift between the current image and the image stored in advance, mainly for the fixed background image portion. An image comparison unit for examining the image is provided. In this example, when there is a deviation, the installation angle resetting unit obtains the change amount of the installation angle of the imaging device from the change amount on the image, and sets the installation angle of the imaging device stored in the installation condition storage unit. I try to fix it.

特開平4−32703号公報JP-A-4-32703

解決しようとする問題点は、撮像部が撮影対象に応じて焦点距離を変化させながら映像を取得するズーム旋回カメラの場合、監視方向によって焦点距離が異なりズーム量が一定にならないため、画像のずれから撮像部の設置角度の変化を検出するためには画像の拡大または縮小が必要であり、画像処理が煩雑になるという点である。   The problem to be solved is that in the case of a zoom swivel camera in which the imaging unit acquires images while changing the focal length according to the subject, the focal length differs depending on the monitoring direction, and the zoom amount is not constant. In order to detect a change in the installation angle of the image pickup unit, it is necessary to enlarge or reduce the image, and the image processing becomes complicated.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、撮像部にズーム旋回カメラを用いた画像監視装置において、撮像部のレンズの焦点距離、撮像部の上下方向の角度、及び左右方向の角度のずれを高い精度で補正できる信頼性の高い画像監視装置を得ることを目的とする The present invention has been made to solve the above-described problems. In an image monitoring apparatus using a zoom turning camera as an imaging unit, the focal length of the lens of the imaging unit, the vertical angle of the imaging unit, and the right and left It is an object of the present invention to obtain a highly reliable image monitoring apparatus capable of correcting a deviation of a direction angle with high accuracy .

本発明に係る画像監視装置は、所定方向に旋回可能に設置され、撮影対象に応じて焦点距離を変化させながら映像を取得する撮像部と、撮像部が取得した映像に対し撮像部の設置条件を用いて画像処理を行い映像中の異常を検出する画像処理部と、撮像部が取得する映像中に任意に設定される3個以上の参照点の設定時の座標を記憶する参照点記憶部と、撮像部が取得した参照点を含む映像から参照点の現在の座標を取得する参照点取得部と、参照点取得部が取得した参照点の現在の座標と参照点記憶部に記憶されている対応する参照点の設定時の座標とを比較し、所定量以上の差があるかどうかを判断する参照点比較部と、参照点比較部が所定量以上の差があると判断した場合に、参照点取得部が取得した3個以上の参照点のうち少なくとも2個の参照点の現在の座標と、参照点記憶部に記憶されている対応する少なくとも2個の参照点の設定時の座標とを用いて撮像部の設置条件を計算し、その計算結果を画像処理部に送信し、画像処理部の画像処理に用いる設置条件とする設置条件補正部を備えたものである。 An image monitoring apparatus according to the present invention is installed so as to be turnable in a predetermined direction, and an imaging unit that acquires an image while changing a focal length according to an imaging target, and an installation condition of the imaging unit with respect to the image acquired by the imaging unit An image processing unit that performs image processing using the image and detects an abnormality in the video, and a reference point storage unit that stores coordinates at the time of setting three or more reference points arbitrarily set in the video acquired by the imaging unit A reference point acquisition unit that acquires the current coordinates of the reference point from the video including the reference point acquired by the imaging unit, and the current coordinates of the reference point acquired by the reference point acquisition unit and the reference point storage unit When the reference point comparison unit determines whether there is a difference of a predetermined amount or more and the reference point comparison unit determines whether there is a difference of a predetermined amount or more. , the least among the three or more reference points reference point acquiring unit acquires And current coordinates of the two reference points, the corresponding at least two of the reference point setting when the coordinates and installation conditions of the image pickup unit using a stored in the reference point storage unit calculates, the calculation result Is provided to the image processing unit, and an installation condition correction unit is provided as an installation condition used for image processing of the image processing unit.

本発明に係る画像監視装置によれば、撮像部が取得する映像中に3個以上の参照点を任意に設定し、その参照点の現在の座標とそれらの設定時の座標から撮像部の設置条件を計算するようにしたので、撮像部の設置条件のずれを高い精度で補正することができる According to the image monitoring apparatus according to the present invention, three or more reference points are arbitrarily set in the video acquired by the imaging unit, and the imaging unit is installed from the current coordinates of the reference points and the coordinates at the time of the setting. Since the conditions are calculated, the deviation in the installation conditions of the imaging unit can be corrected with high accuracy .

図1は画像監視装置の構成を示すブロック図である。(実施例1)FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the image monitoring apparatus. (Example 1) 図2は画像監視装置における参照点の設定例を示す図である。(実施例1)FIG. 2 is a diagram illustrating an example of setting reference points in the image monitoring apparatus. (Example 1) 図3は画像監視装置の参照点を示す図である。(実施例1)FIG. 3 is a diagram illustrating reference points of the image monitoring apparatus. (Example 1) 図4は座標軸の取り方について説明する図である。(実施例1)FIG. 4 is a diagram for explaining how to set the coordinate axes. (Example 1) 図5は画像監視装置の参照点取得部の構成を示すブロック図である。(実施例2)FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the reference point acquisition unit of the image monitoring apparatus. (Example 2) 図6は画像監視装置の新しい参照点の作り方を説明する図である。(実施例2)FIG. 6 is a diagram for explaining how to create a new reference point of the image monitoring apparatus. (Example 2) 図7は画像監視装置の構成を示すブロック図である。(実施例3)FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the image monitoring apparatus. (Example 3) 図8は画像監視装置の参照点評価部による参照点の評価方法の一例を示す図である。(実施例3)FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a reference point evaluation method by the reference point evaluation unit of the image monitoring apparatus. (Example 3) 図9は画像監視装置の構成を示すブロック図である。(実施例4)FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the image monitoring apparatus. Example 4 図10は画像監視装置の構成を示すブロック図である。(実施例5)FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the image monitoring apparatus. (Example 5) 図11は画像監視装置の構成を示すブロック図である。(実施例6)FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the image monitoring apparatus. Example 6

本発明に係る画像監視装置は、撮像部にズーム旋回カメラを用いて監視対象の映像を取得するものであり、例えば車の移動速度や距離を計測する交通流計測を含む道路監視や、特定の管理区域への不審者の侵入を防止する不審者監視等の目的で設置される。ただし、本発明に係る画像監視装置の用途については特に限定するものではない。以下、本発明の実施例1〜6について図面に基づいて説明する。   An image monitoring apparatus according to the present invention acquires an image to be monitored using a zoom turning camera in an imaging unit, for example, road monitoring including traffic flow measurement for measuring a moving speed and a distance of a vehicle, a specific It is installed for the purpose of monitoring suspicious persons to prevent suspicious persons from entering the management area. However, the use of the image monitoring apparatus according to the present invention is not particularly limited. Hereinafter, Examples 1 to 6 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1における画像監視装置の構成を示すブロック図である。撮像部1は、所定方向に旋回可能に設置され、撮影対象に応じて焦点距離を変化させながら映像を取得するズーム旋回カメラである。撮像部1は、焦点距離を変化させることが可能な撮像手段であるズームカメラ本体と、この撮像手段を旋回させる駆動手段である旋回台を備えている。旋回台の旋回軸は2軸あり、第1軸は、カメラ本体を支柱や構築物に固定しているところの軸で、視線を左右に振る軸である。第2軸は、視線を上下に振る軸である。なお、回転軸及び回転角については後に詳細に説明する。   FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the image monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention. The imaging unit 1 is a zoom turning camera that is installed so as to be able to turn in a predetermined direction and acquires an image while changing a focal length in accordance with an imaging target. The imaging unit 1 includes a zoom camera body that is an imaging unit capable of changing a focal length, and a swivel base that is a driving unit that rotates the imaging unit. There are two swivel axes of the swivel base, and the first axis is an axis where the camera body is fixed to a support column or a structure, and the axis that swings the line of sight to the left and right. The second axis is an axis that swings the line of sight up and down. The rotation axis and the rotation angle will be described later in detail.

画像処理部2は、撮像部1の設置条件を記憶しておき、撮像部1が取得した映像に対し撮像部1の設置条件を用いて画像処理を行い映像中の異常を検出するものである。なお、撮像部1の設置条件とは、撮像部1の光学系の係るレンズの焦点距離、撮像部1の撮影方向を決定する上下方向の角度、及び左右方向の角度を含むカメラパラメータである。この画像処理部2により、監視対象は継続的に監視されている。   The image processing unit 2 stores the installation conditions of the imaging unit 1, performs image processing on the video acquired by the imaging unit 1 using the installation conditions of the imaging unit 1, and detects abnormalities in the video. . The installation conditions of the imaging unit 1 are camera parameters including the focal length of the lens of the optical system of the imaging unit 1, the vertical angle that determines the shooting direction of the imaging unit 1, and the horizontal angle. The image processing unit 2 continuously monitors the monitoring target.

異常通報部3は、画像処理部2が映像中に何らかの異常を検出した場合に、画像処理部2から異常信号を受信し、これを画像監視装置のユーザ(管理者)に通報する。異常通報部3がユーザに異常を通報する方法としては、アラーム音(不審者侵入の場合は退去を警告する音声等も含まれる)、ランプ点滅等の方法や、管理センター等のサーバに異常信号を送信する方法があり、画像監視装置の設置目的に応じた方法が選ばれる。   When the image processing unit 2 detects any abnormality in the video, the abnormality reporting unit 3 receives an abnormality signal from the image processing unit 2 and reports this to the user (administrator) of the image monitoring apparatus. As a method for the abnormality reporting unit 3 to report the abnormality to the user, an alarm sound (including an audible warning for leaving in the case of suspicious person intrusion, etc.), a method of flashing a lamp, an abnormality signal to a server such as a management center, etc. The method according to the installation purpose of the image monitoring apparatus is selected.

参照点記憶部4は、撮像部1が取得する映像中に任意に設定される3個以上の参照点の設定時の座標を記憶するものである。参照点記憶部4には、予備の参照点(実施例5参照)も含め、実際に必要な数よりも多い参照点が記憶される。なお、参照点の設定例については後に図2を用いて説明する。   The reference point storage unit 4 stores coordinates at the time of setting three or more reference points arbitrarily set in the video acquired by the imaging unit 1. The reference point storage unit 4 stores more reference points than are actually required, including spare reference points (see the fifth embodiment). A reference point setting example will be described later with reference to FIG.

参照点取得部5は、撮像部1が取得した参照点を含む映像から、参照点の現在の映像中の座標を取得するものである。また、参照点比較部6は、参照点取得部5で取得した参照点について、その現在の座標と、参照点記憶部4に記憶されている設定時の座標とを比較し、所定量以上の差があるかどうかを判断するものである。   The reference point acquisition unit 5 acquires the coordinates of the reference point in the current video from the video including the reference point acquired by the imaging unit 1. Further, the reference point comparison unit 6 compares the current coordinates of the reference points acquired by the reference point acquisition unit 5 with the coordinates at the time of setting stored in the reference point storage unit 4, and exceeds a predetermined amount. It is to judge whether there is a difference.

また、設置条件補正部であるカメラパラメータ補正部7は、参照点取得部5が取得した少なくとも2個の参照点の現在の座標と、参照点記憶部4に記憶されているそれらの設定時の座標とから、現在のカメラパラメータを計算し、その計算結果を画像処理部2に送信して画像処理に反映させるものである。本実施例1では、参照点比較部6が所定量以上の差があると判断した場合に、カメラパラメータ補正部7がカメラパラメータを計算する。なお、カメラパラメータ補正部7における計算方法については後述する。   Further, the camera parameter correction unit 7 which is an installation condition correction unit has the current coordinates of at least two reference points acquired by the reference point acquisition unit 5 and the setting coordinates stored in the reference point storage unit 4. The current camera parameter is calculated from the coordinates, and the calculation result is transmitted to the image processing unit 2 and reflected in the image processing. In the first embodiment, when the reference point comparison unit 6 determines that there is a difference of a predetermined amount or more, the camera parameter correction unit 7 calculates camera parameters. A calculation method in the camera parameter correction unit 7 will be described later.

次に、本実施例1に係る画像監視装置の設置条件補正方法について説明する。まず、第1のステップとして、撮像部1にて取得される映像中に3個以上の参照点を任意に設定し、その設定時の座標を参照点記憶部4に記憶する。参照点の設定例を図2に示す。図2において、R1、R2、R3、R4は、撮像部1が取得する映像1a中に設定された参照点である。このように、参照点を設定する際には、映像中の構造物の特徴的な部位や道路の角部のように、位置が明確であり、地震・強風等の自然現象によっても動き難く、人為的に移動または撤去される可能性の低いものが選ばれる。 Next, an installation condition correction method for the image monitoring apparatus according to the first embodiment will be described. First, as a first step, three or more reference points are arbitrarily set in the video acquired by the imaging unit 1, and the coordinates at the time of setting are stored in the reference point storage unit 4. An example of setting reference points is shown in FIG. In FIG. 2, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are reference points set in the video 1 a acquired by the imaging unit 1. Thus, when setting the reference point, the position is clear, such as the characteristic part of the structure in the image and the corner of the road, and it is difficult to move due to natural phenomena such as earthquakes and strong winds, Those that are unlikely to be moved or removed artificially are selected.

なお、状況の変化により設定した参照点が使用不可となる場合があるため、予備の参照点を含めて、図3に示すように、多数の参照点R1、R2、・・Rn、Rn+1を予め設定しておくことが望ましい。このように、撮像部1の所定の焦点距離と旋回位置における映像1bにおいて、参照点Rnの設定時における画面上の座標(xn、yn)がそれぞれ決定され、カメラパラメータとともに参照点記憶部4に記憶される。また、地図データから求めた参照点のワールド座標系の座標も設置時の座標として記憶する。 In addition, since the set reference points may become unusable due to a change in the situation, a number of reference points R 1 , R 2 ,... R n , including spare reference points, as shown in FIG. It is desirable to set R n + 1 in advance. As described above, in the image 1b at the predetermined focal length and the turning position of the imaging unit 1, the coordinates (x n , y n ) on the screen when the reference point R n is set are determined, and the reference point is stored together with the camera parameters. Stored in part 4. Further, the coordinates of the reference point obtained from the map data in the world coordinate system are also stored as the coordinates at the time of installation.

参照点記憶部4に記憶する参照点の設置時の座標は、撮像部1の設置条件にずれが無く、ワールド座標系とスクリーン座標系(画像上での座標系。詳しくは後述する)の間で相互に変換可能なので、ワールド座標系での座標値3個とスクリーン座標系での座標値2個の合計5個のうち、任意の3個以上を撮像部1の設置条件とともに記憶しておけばよい。設置時のワールド座標系の座標値として、スクリーン座標系の座標値と撮像部1の設置条件とから計算して求めたものを記憶しておいてもよい。   The coordinates of the reference points stored in the reference point storage unit 4 are not shifted in the installation conditions of the imaging unit 1 and are between the world coordinate system and the screen coordinate system (the coordinate system on the image, which will be described later in detail). Can be converted to each other, so you can store any 3 or more of the 3 coordinate values in the world coordinate system and 2 coordinate values in the screen coordinate system together with the installation conditions of the imaging unit 1 That's fine. As a coordinate value of the world coordinate system at the time of installation, a value obtained by calculation from the coordinate value of the screen coordinate system and the installation conditions of the imaging unit 1 may be stored.

次に、第2のステップとして、参照点取得部5により、撮像部1が取得した参照点を含む映像から参照点の現在の映像中の座標を取得する。参照点の現在の映像中の座標は、撮像部1のカメラパラメータが設定時から変化していなければ、参照点記憶部4に記憶されている設定時の座標と同じものである。なお、参照点取得部5が、ある参照点の取得に失敗した場合でも、本実施例1では3個以上の参照点を用意しているため、参照点取得部5は少なくとも2個の参照点を取得することができる。カメラパラメータが参照点の設置時から変化している場合は、後述する方法により、カメラパラメータが参照点の設置時における値の場合の画像上での座標を求め、これを現在の座標とする。   Next, as a second step, the reference point acquisition unit 5 acquires the coordinates of the reference point in the current video from the video including the reference point acquired by the imaging unit 1. The coordinates of the reference point in the current video are the same as the coordinates at the time of setting stored in the reference point storage unit 4 if the camera parameters of the imaging unit 1 have not changed since the time of setting. Even if the reference point acquisition unit 5 fails to acquire a reference point, in the first embodiment, since three or more reference points are prepared, the reference point acquisition unit 5 has at least two reference points. Can be obtained. When the camera parameter has changed since the reference point was set, the coordinates on the image when the camera parameter is a value at the time of setting the reference point are obtained by the method described later, and this is set as the current coordinate.

次に、第3のステップとして、参照点比較部6は、参照点取得部5が取得した参照点について、その現在の映像中の座標と、参照点記憶部4に記憶された設定時の座標とを比較し、所定量以上の差があるかどうかを判断する。すなわち、参照点の現在の座標と設定時の座標に所定量以上の差がある場合、撮像部1のレンズの焦点距離、上下方向の角度、及び左右方向の角度の少なくとも一つに変化(ずれ)が有ったと判断する。なお、この時、座標の完全一致のみを「ずれ無し」と判断するのではなく、カメラの解像度等による誤差を考慮した判断基準を予め設定しておき、その判断基準をもとに判断するようにしてもよい。   Next, as a third step, the reference point comparison unit 6 sets the coordinates in the current video and the coordinates at the time of setting stored in the reference point storage unit 4 for the reference points acquired by the reference point acquisition unit 5. And determine whether there is a difference of a predetermined amount or more. That is, when there is a difference of a predetermined amount or more between the current coordinates of the reference point and the coordinates at the time of setting, the reference point changes (shifts) to at least one of the focal length, the vertical angle, and the horizontal angle of the lens of the imaging unit 1. ). At this time, it is not determined that only the coordinate coincidence is “no deviation”, but a determination criterion in consideration of an error due to the resolution of the camera is set in advance, and the determination is performed based on the determination criterion. It may be.

上記第3のステップで撮像部1のカメラパラメータの変化が有ると判断された場合、カメラパラメータ補正部7において少なくとも2個の参照点の現在の映像中の座標と、それらの設定時の座標から、撮像部1のカメラパラメータを計算する。その計算結果は画像処理部2に送信される。画像処理部2は、カメラパラメータ補正部7で求められた新しいカメラパラメータを用いて画像処理を実行し、監視動作を継続する。   When it is determined in the third step that the camera parameter of the imaging unit 1 has changed, the camera parameter correction unit 7 determines from the coordinates in the current video of at least two reference points and the coordinates at the time of setting them. The camera parameters of the imaging unit 1 are calculated. The calculation result is transmitted to the image processing unit 2. The image processing unit 2 executes image processing using the new camera parameters obtained by the camera parameter correction unit 7 and continues the monitoring operation.

次に、カメラパラメータ補正部7におけるカメラパラメータの計算方法について説明する。まず、座標軸の取り方について図4を用いて説明する。図4(a)に示すように、実際の点の座標を表し、Ow−Xwwwで示されるワールド座標系は右手系にとる。また、映像上の点の座標を表すスクリーン座標系は、ワールド座標系における撮像部1の設置位置である点(xf,yf,zf)を原点Osとし、撮像部1が向く方向の直線をZs軸とし、このZs軸とワールド座標系でのYw軸と同一平面上にあり、Yw軸において上方側に向かってZs軸と直交する軸をYs軸とする。Os−Xsss座標系は左手系にとる。 Next, a camera parameter calculation method in the camera parameter correction unit 7 will be described. First, how to obtain the coordinate axes will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, the coordinates of the actual point are represented, and the world coordinate system indicated by O w −X w Y w Z w is a right-handed system. Further, the screen coordinate system representing the coordinates of the points on the video has a point (x f , y f , z f ) that is the installation position of the imaging unit 1 in the world coordinate system as the origin O s, and the direction in which the imaging unit 1 faces. the linear and Z s axis is on Y w axis and flush in the Z s axis and the world coordinate system, an axis perpendicular to the Z s axis toward the upper side in the Y w axis and Y s axis . The O s -X s Y s Z s coordinate system is a left-handed system.

以下では、Ow−Xwww座標系上の点の座標には添字「w」をつけて表し、Os−Xsss座標系上の点の座標には添字「s」をつけて表す。例えば、点Osは(xf,yf,zfwまたは(0,0,0)sと表される。また、図4(b)に示すように、αは、Yw軸方向から見てYss平面のYww平面に対する角度であり、Xw軸をZw軸に重なるように回転する向きを正とする。また、図4(c)に示すように、βは、Xs軸方向から見てXss平面のXww平面に対する角度であり、Ys軸をZs軸に重なるように回転する向きを正とする。点Os(xf,yf,zfwは、撮像部1の実際の座標における位置になる。 In the following, the coordinates of a point on the O w −X w Y w Z w coordinate system are represented by adding a subscript “ w ”, and the coordinates of the point on the O s −X s Y s Z s coordinate system are represented by the subscript “ “ s ” is added. For example, the point O s is expressed as (x f , y f , z f ) w or (0, 0, 0) s . Further, as shown in FIG. 4B, α is an angle of the Y s Z s plane with respect to the Y w Z w plane when viewed from the Y w axis direction, and the X w axis rotates so as to overlap the Z w axis. The direction to do is positive. Further, as shown in FIG. 4C, β is an angle of the X s Z s plane with respect to the X w Z w plane when viewed from the X s axis direction, and rotates so that the Y s axis overlaps the Z s axis. The direction to do is positive. The point O s (x f , y f , z f ) w is a position in the actual coordinates of the imaging unit 1.

参照点の実際の座標(xw,yw,zwwと、映像上の点の座標(xs,ys,zssとの間には、以下の数式1の関係があることが知られている。数式1において、hは撮像部1の光学系の焦点距離、kは撮像素子の大きさである。αとβは撮像部1のYw、Xsの各軸まわりの回転角となる。なお、映像は通常、二次元の座標で表現するが、数式1ではzs=0として考えればよい。 Between the actual coordinates (x w , y w , z w ) w of the reference point and the coordinates (x s , y s , z s ) s of the point on the image, there is a relationship of the following formula 1. It is known. In Equation 1, h is the focal length of the optical system of the imaging unit 1, and k is the size of the image sensor. α and β are rotation angles around the Y w and X s axes of the imaging unit 1. Note that the video is usually represented by two-dimensional coordinates, but in Equation 1, it may be considered that z s = 0.

(数1)
(xw−xf)/Vx=(yw−yf)/Vy=(zw−zf)/Vz
(Equation 1)
(X w -x f) / V x = (y w -y f) / V y = (z w -z f) / V z

ただし、数式1において、Vx、Vy、Vzは以下の通りである。
x= k・xs・cosα+k・ys・sinα・sinβ
+h・sinα・cosβ
y= k・ys・cosβ−h・sinβ
z= k・xs・sinα−k・ys・cosα・sinβ
−h・cosα・cosβ
However, in Formula 1, V x , V y , and V z are as follows.
V x = k · x s · cosα + k · y s · sinα · sinβ
+ H ・ sinα ・ cosβ
V y = k · y s · cosβ-h · sinβ
V z = k · x s · sin α−k · y s · cos α · sin β
-H · cos α · cos β

ここで、撮像部1の位置(xf,yf,zfwと撮像素子の大きさkは固定であり、変化することはない。変化する可能性があるカメラパラメータは、ズーム量によって変化するレンズの焦点距離h、撮像部1の上下方向の角度、及び左右方向の角度βである。参照点が1個決定すると、その実際の座標(設定時の座標)と映像上の座標が決定し、数式1から独立した2つの数式が定められる。いま、パラメータは、h、α、βの3個であるので、参照点が2個決定されれば、独立した数式を4つ定めることができ、h、α、βを計算して求めることができる。 Here, the position (x f , y f , z f ) w of the imaging unit 1 and the size k of the imaging element are fixed and do not change. The camera parameters that may change are the focal length h of the lens that changes depending on the zoom amount, the vertical angle of the imaging unit 1, and the horizontal angle β. When one reference point is determined, its actual coordinates (coordinates at the time of setting) and coordinates on the video are determined, and two mathematical formulas independent of the mathematical formula 1 are determined. Now, since there are three parameters, h, α, and β, if two reference points are determined, four independent mathematical expressions can be determined, and h, α, and β can be calculated and obtained. it can.

2個の参照点からh、α、βを求める計算方法について具体的に説明する。参照点R1の実際の座標(設定時の座標)を(x1w,y1w,z1wwとし、その映像上の座標を(x1s,y1s,z1ssとする。また、参照点R2の実際の座標(設定時の座標)を(x2w,y2w,z2wwとし、その映像上の座標を(x2s,y2s,z2ssとする。これらの参照点R1、R2の実際の座標と映像上の座標を上記数式1に代入すると、以下の数式2及び数式3が得られる。 A calculation method for obtaining h, α, and β from two reference points will be specifically described. The actual coordinates (setting coordinates) of the reference point R 1 are (x1 w , y1 w , z1 w ) w, and the coordinates on the video are (x1 s , y1 s , z1 s ) s . The actual coordinates (setting coordinates) of the reference point R 2 are (x2 w , y2 w , z2 w ) w, and the coordinates on the video are (x2 s , y2 s , z2 s ) s . By substituting the actual coordinates of these reference points R 1 and R 2 and the coordinates on the video into the above-described equation 1, the following equations 2 and 3 are obtained.

(数2)
(x1w−xf)/V1x=(y1w−yf)/V1y=(z1w−zf)/V1z
(Equation 2)
(X1 w -x f) / V1 x = (y1 w -y f) / V1 y = (z1 w -z f) / V1 z

ただし、数式2において、V1x、V1y、V1zは以下の通りである。
V1x= k・x1s・cosα+k・y1s・sinα・sinβ
+h・sinα・cosβ
V1y= k・y1s・cosβ−h・sinβ
V1z= k・x1s・sinα−k・y1s・cosα・sinβ
−h・cosα・cosβ
However, in Equation 2, V1 x, V1 y, V1 z are as follows.
V1 x = k · x1 s · cos α + k · y1 s · sin α · sin β
+ H ・ sinα ・ cosβ
V1 y = k · y1 s · cos β−h · sin β
V1 z = k · x1 s · sin α−k · y1 s · cos α · sin β
-H · cos α · cos β

(数3)
(x2w−xf)/V2x=(y2w−yf)/V2y=(z2w−zf)/V2z
(Equation 3)
(X2 w -x f) / V2 x = (y2 w -y f) / V2 y = (z2 w -z f) / V2 z

ただし、数式3において、V2x、V2y、V2zは以下の通りである。
V2x= k・x2s・cosα+k・y2s・sinα・sinβ
+h・sinα・cosβ
V2y= k・y2s・cosβ−h・sinβ
V2z= k・x2s・sinα−k・y2s・cosα・sinβ
−h・cosα・cosβ
However, in Formula 3, V2 x , V2 y , and V2 z are as follows.
V2 x = k · x2 s · cos α + k · y2 s · sin α · sin β
+ H ・ sinα ・ cosβ
V2 y = k · y2 s · cosβ-h · sinβ
V2 z = k · x2 s · sinα-k · y2 s · cosα · sinβ
-H · cos α · cos β

数式2から、以下の3つの数式(数式4、数式5、数式6)が得られる。   From Expression 2, the following three expressions (Expression 4, Expression 5, and Expression 6) are obtained.

(数4)
(x1w−xf)/V1x=(y1w−yf)/V1y
(Equation 4)
(X1 w -x f) / V1 x = (y1 w -y f) / V1 y

(数5)
(x1w−xf)/V1x=(z1w−zf)/V1z
(Equation 5)
( X1 w −x f ) / V1 x = (z1 w −z f ) / V1 z

(数6)
(y1w−yf)/V1y=(z1w−zf)/V1z
(Equation 6)
(Y1 w -y f) / V1 y = (z1 w -z f) / V1 z

また、数式3から、以下の3つの数式(数式7、数式8、数式9)が得られる。   Further, from the formula 3, the following three formulas (formula 7, formula 8, formula 9) are obtained.

(数7)
(x2w−xf)/V2x=(y2w−yf)/V2y
(Equation 7)
(X2 w -x f) / V2 x = (y2 w -y f) / V2 y

(数8)
(x2w−xf)/V2x=(z2w−zf)/V2z
(Equation 8)
(X2 w -x f) / V2 x = (z2 w -z f) / V2 z

(数9)
(y2w−yf)/V2y=(z2w−zf)/V2z
(Equation 9)
(Y2 w -y f) / V2 y = (z2 w -z f) / V2 z

次に、数式2から得られる3つの数式(数式4、数式5、数式6)の中から自由に2つの数式を選ぶ。同様に、数式3から得られる3つの数式(数式7、数式8、数式9)の中から自由に2つの数式を選び、合計4つの独立した数式を得る。それらの4つの数式を解くことにより、h、α、βを求める。ここで求められた新しいカメラパラメータh、α、βと、カメラパラメータを計算するのに使用した画像の撮影時点での画像監視装置が認識しているカメラパラメータとの差が変化量である。このように、参照点が少なくとも2個決定すれば、参照点取得部4において現在の映像から2個の参照点の座標を取得し、これらの設定時の座標をもとにカメラパラメータh、α、βを計算で求めることができる。   Next, two mathematical formulas are freely selected from the three mathematical formulas (Mathematical Formula 4, Formula 5, and Formula 6) obtained from Formula 2. Similarly, two mathematical formulas are freely selected from the three mathematical formulas (Formula 7, Formula 8, Formula 9) obtained from Formula 3, and a total of four independent formulas are obtained. By solving these four mathematical expressions, h, α, and β are obtained. The difference between the new camera parameters h, α, and β obtained here and the camera parameters recognized by the image monitoring apparatus at the time of capturing the image used to calculate the camera parameters is the amount of change. Thus, if at least two reference points are determined, the reference point acquisition unit 4 acquires the coordinates of the two reference points from the current video, and the camera parameters h, α based on the coordinates at the time of setting. , Β can be calculated.

さらに、本実施例1では、参照点を予め3個以上設定しておくことにより、カメラパラメータ補正部7における計算に必要な2個の参照点を確保するものである。参照点が必要数以上に多く設定されていれば、参照点取得部5が仮に1つの参照点の取得に失敗した場合でも、他の参照点を取得すればよいため、計算不能になることはない。また、3個以上の参照点を用いることにより、異なった計算過程から結果を導くことができるため、計算に冗長性が生じる効果も得られる。よって、カメラパラメータ補正部7における計算は安定して実行され、その結果は精度が高く信頼性の高いものとなる。   Furthermore, in the first embodiment, two or more reference points are set in advance, thereby securing two reference points necessary for calculation in the camera parameter correction unit 7. If more reference points are set than necessary, even if the reference point acquisition unit 5 fails to acquire one reference point, it is only necessary to acquire another reference point, which may make calculation impossible. Absent. In addition, since the result can be derived from different calculation processes by using three or more reference points, the effect of generating redundancy in the calculation can be obtained. Therefore, the calculation in the camera parameter correction unit 7 is executed stably, and the result is highly accurate and reliable.

また、参照点比較部6を設置せずに、周期的に例えば1時間ごとにカメラパラメータを計算しなおすようにしてもよい。カメラパラメータを計算した際には、計算で求めた値と、カメラパラメータを計算するのに使用した画像の撮影時点での画像認識装置が認識しているカメラパラメータとの差も記憶しておく。そうすることにより、カメラパラメータのずれがどの時点で発生したか把握することができる。   Further, the camera parameter may be recalculated periodically, for example, every hour without installing the reference point comparison unit 6. When the camera parameter is calculated, the difference between the value obtained by the calculation and the camera parameter recognized by the image recognition apparatus at the time of capturing the image used to calculate the camera parameter is also stored. By doing so, it is possible to grasp at which point the camera parameter deviation occurs.

以上のように、本実施例1によれば、撮像部1にズーム旋回カメラを用いた画像監視装置において、参照点を3個以上設定しておき、これらの参照点の座標のずれから、撮像部1のカメラパラメータのうち変動する可能性のある焦点距離h、撮像部1の上下方向の角度、及び左右方向の角度βを計算で求めることができるので、これらのカメラパラメータのずれを高い精度で補正することができる信頼性の高い画像監視装置が得られる。   As described above, according to the first embodiment, three or more reference points are set in the image monitoring apparatus using the zoom turning camera in the image pickup unit 1, and the image is picked up from the deviation of the coordinates of these reference points. Since the focal length h that may vary among the camera parameters of the unit 1, the vertical angle of the imaging unit 1, and the horizontal angle β can be obtained by calculation, the deviation of these camera parameters is highly accurate. Thus, it is possible to obtain a highly reliable image monitoring apparatus that can be corrected by the above.

また、本実施例1に係る画像監視装置の設置条件補正方法によれば、参照点の現在の映像中の座標と、それらの設定時の座標から、撮像部1のカメラパラメータを計算するようにしたので、画像のずれから撮像部のカメラパラメータの変化を検出する従来方法に比べて、画像の拡大または縮小が不要であるため画像処理が煩雑にならず、撮像部1のカメラパラメータのずれを高い精度で且つ容易に補正することが可能である。   Moreover, according to the installation condition correction method for the image monitoring apparatus according to the first embodiment, the camera parameters of the imaging unit 1 are calculated from the coordinates of the reference point in the current video and the coordinates at the time of setting. Therefore, compared with the conventional method of detecting a change in the camera parameter of the image pickup unit from the image shift, image enlargement or reduction is unnecessary, so that the image processing is not complicated, and the camera parameter shift of the image pickup unit 1 is reduced. Correction can be easily performed with high accuracy.

図5は、本発明の実施例2に係る画像監視装置の参照点取得部の構成を示すブロック図である。図5中、図1と同一または相当部分には同一符号を付している。本実施例2における画像監視装置の参照点取得部5は、取得した2個以上の参照点から新たな参照点を作成し、2個以上の参照点の現在の座標をもとに新たな参照点の現在の座標を求める参照点作成部5aを有するものである。なお、本実施例2に係る画像監視装置のその他の構成については、上記実施例1(図1)と同様であるので説明を省略する。   FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the reference point acquisition unit of the image monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same or corresponding parts as those in FIG. The reference point acquisition unit 5 of the image monitoring apparatus according to the second embodiment creates a new reference point from two or more acquired reference points, and makes a new reference based on the current coordinates of the two or more reference points. A reference point creation unit 5a for obtaining the current coordinates of the point is provided. Since the other configuration of the image monitoring apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.

上記実施例1では、カメラパラメータ補正部7は、参照点取得部5で取得した参照点の現在の映像中の座標を用いて計算を行うようにしていた。しかし、参照点の位置は、本来、無限桁の数で表現されるものを映像の解像度に丸められた座標値として取得されているものである。このため、映像の解像度の大小によって丸め誤差が生じ、どの参照点を用いるかによって計算結果が微妙に異なることがある。また、映像上の座標を解像度以上に詳細に取得することは、高度な画像処理を求められるため容易ではない。   In the first embodiment, the camera parameter correction unit 7 performs the calculation using the coordinates in the current video of the reference point acquired by the reference point acquisition unit 5. However, the position of the reference point is originally acquired as a coordinate value rounded to the resolution of the video image expressed by an infinite digit number. For this reason, rounding errors occur depending on the resolution of the video, and the calculation result may differ slightly depending on which reference point is used. In addition, it is not easy to acquire coordinates on the video in more detail than the resolution because advanced image processing is required.

そこで、本実施例2では、参照点の精度を向上させるために、参照点作成部5aを設けたものである。この参照点作成部5aでは、参照点取得部5が取得した既存の2個以上の参照点から新たな参照点を作成し、既存の2個以上の参照点の現在の座標をもとに、新たな参照点の現在の座標を求めるものである。これにより、複数の参照点の座標の丸め誤差が平均化され、丸め誤差の影響を小さくすることができる。なお、新たな参照点の設定時の座標は、新たな参照点を作成する際に用いた既存の参照点の設定時の座標から計算で求められる。   Therefore, in the second embodiment, the reference point creation unit 5a is provided in order to improve the accuracy of the reference points. In this reference point creation unit 5a, a new reference point is created from two or more existing reference points acquired by the reference point acquisition unit 5, and based on the current coordinates of the two or more existing reference points, The current coordinates of the new reference point are obtained. Thereby, the rounding error of the coordinate of a some reference point is averaged, and the influence of a rounding error can be made small. Note that the coordinates at the time of setting a new reference point are obtained by calculation from the coordinates at the time of setting an existing reference point used when creating a new reference point.

また、参照点比較部6は、参照点作成部5aで作成された新たな参照点について、現在の座標と設定時の座標とを比較し、所定量以上の差があるかどうかを判断する。さらに、カメラパラメータ補正部7は、この新しい参照点を用いてカメラパラメータh、α、βを求める計算を行うものである。   Further, the reference point comparison unit 6 compares the current coordinates with the coordinates at the time of setting for the new reference point created by the reference point creation unit 5a, and determines whether there is a difference of a predetermined amount or more. Further, the camera parameter correction unit 7 performs calculation for obtaining the camera parameters h, α, and β using the new reference point.

参照点作成部5aにおける新しい参照点の作成方法の一例を、図6を用いて説明する。図6において、R1、R2、・・Rn、Rn+1は、撮像部1の所定の旋回位置における映像1cにおいて予め設定された既存の参照点であり、N1、N3、Nnは参照点作成部5aによって作成された新たな参照点である。この例では、既存の2個の参照点Rn、Rn+1の中点Nnを求め、この中点Nnを新たな参照点として用いるものである。 An example of a new reference point creation method in the reference point creation unit 5a will be described with reference to FIG. In FIG. 6, R 1 , R 2 ,... R n , R n + 1 are existing reference points set in advance in the image 1c at a predetermined turning position of the imaging unit 1, and N 1 , N 3 , N n is a new reference point created by the reference point creation unit 5a. In this example, the existing two reference points R n, obtains a middle point N n of R n + 1, it is to use the middle point N n as a new reference point.

以下の手順により、この新たな参照点を用いて、カメラパラメータを計算する。
(A)この新たな参照点は、現在の画像上(スクリーン座標系)では2個の参照点の中点であるが、ワールド座標系では必ずしも中点ではない。現在のカメラパラメータを用いて、前述の式(1)と、ワールド座標系においても2点を結ぶ線分上に新たな参照点が存在するという制約条件により、新たな参照点のワールド座標系での座標を計算する。
(B)計算したワールド座標系での座標と、新たな参照点の現在のスクリーン座標系での座標とから式(2)及び式(3)を求めて、前述と同様にカメラパラメータを計算する。なお、場合によっては(A)と(B)を所定回数またはカメラパラメータが変化しなくなるまで、繰り返してもよい。
The camera parameters are calculated using this new reference point by the following procedure.
(A) This new reference point is a midpoint between two reference points on the current image (screen coordinate system), but is not necessarily a midpoint in the world coordinate system. In the world coordinate system of the new reference point using the current camera parameters, the above reference (1) and the constraint that a new reference point exists on the line segment connecting the two points also in the world coordinate system. Calculate the coordinates of.
(B) Expressions (2) and (3) are obtained from the calculated coordinates in the world coordinate system and the coordinates of the new reference point in the current screen coordinate system, and the camera parameters are calculated in the same manner as described above. . In some cases, (A) and (B) may be repeated a predetermined number of times or until the camera parameters do not change.

本実施例2によれば、上記実施例1と同様の効果に加え、参照点取得部5に参照点作成部5aを備えることにより、例えば最初に設定された既存のp個の参照点をもとに、それらの座標を平均して新たな参照点を1個作成した場合、新たな参照点の丸め誤差はもとの丸め誤差に対して1/pになることが期待できる。よって、上記実施例1よりも参照点の精度が高くなり、カメラパラメータのずれをより高い精度で補正することができる。   According to the second embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the reference point acquisition unit 5 includes the reference point creation unit 5a, so that, for example, the existing p reference points that are initially set can be obtained. In addition, when those coordinates are averaged to create one new reference point, the rounding error of the new reference point can be expected to be 1 / p with respect to the original rounding error. Therefore, the accuracy of the reference point is higher than in the first embodiment, and the deviation of the camera parameter can be corrected with higher accuracy.

図7は、本発明の実施例3に係る画像監視装置の構成を示すブロック図である。なお、図7中、図1と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図7に示すように、本実施例3に係る画像監視装置は、上記実施例1に係る画像監視装置(図1)に参照点評価部8が追加された構成となっている。参照点評価部8は、参照点取得部5により取得された参照点の正確さを評価し、信頼性の高い参照点を選ぶものである。カメラパラメータ補正部7は、参照点評価部8により正確に取得されたと評価された参照点を用いてカメラパラメータを計算する。   FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the image monitoring apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same or corresponding parts as in FIG. As shown in FIG. 7, the image monitoring apparatus according to the third embodiment has a configuration in which a reference point evaluation unit 8 is added to the image monitoring apparatus (FIG. 1) according to the first embodiment. The reference point evaluation unit 8 evaluates the accuracy of the reference point acquired by the reference point acquisition unit 5 and selects a highly reliable reference point. The camera parameter correction unit 7 calculates camera parameters using the reference points evaluated to have been accurately acquired by the reference point evaluation unit 8.

上記実施例1のように予め設定された既存の参照点を用いる場合、または上記実施例2のように既存の2個以上の参照点から新たな参照点を作成する場合のいずれにおいても、映像から参照点を正確に取得できていなければ、カメラパラメータ補正部7による計算結果の精度は低いものとなる。参照点の正確さとは、言い換えると信頼性の高さであるが、その度合いは参照点を認識する画像処理の精度に影響されるものである。   Either in the case of using an existing reference point set in advance as in the first embodiment or in the case of creating a new reference point from two or more existing reference points as in the second embodiment If the reference point cannot be obtained accurately from the above, the accuracy of the calculation result by the camera parameter correction unit 7 is low. In other words, the accuracy of the reference point is high reliability, but the degree is influenced by the accuracy of image processing for recognizing the reference point.

参照点取得部5は、参照点を認識する画像処理において、照明の状況や撮像部1のレンズの汚れ等の環境条件により参照点の検出、認識に失敗することがある。本来、参照点ではない場所を参照点と誤認して検出し、これをカメラパラメータ補正部7での計算に用いると、得られる計算結果は誤ったものとなる。そこで、本実施例3では、参照点評価部8により、参照点取得部5が取得した参照点の正確さ(信頼性)を評価し、正確に取得できていない、使用不可の参照点を検出するようにした。   In the image processing for recognizing the reference point, the reference point acquisition unit 5 may fail to detect and recognize the reference point depending on the lighting conditions and environmental conditions such as dirt on the lens of the imaging unit 1. If a place that is not a reference point is mistakenly detected as a reference point and is used for calculation in the camera parameter correction unit 7, the obtained calculation result is incorrect. Therefore, in the third embodiment, the reference point evaluation unit 8 evaluates the accuracy (reliability) of the reference point acquired by the reference point acquisition unit 5 and detects an unusable reference point that has not been acquired correctly. I tried to do it.

本実施例3に係る画像監視装置の参照点評価部8による参照点の評価方法の一例について、図8を用いて説明する。図8において、R1、R2、・・Rn、Rn+1は、撮像部1の所定の旋回位置における映像1dにおいて予め設定された参照点であり、E3は、参照点取得部5が参照点R3の座標を取得する際に何らかの理由によりずれが発生し、参照点R3の座標として取得した場所を示している。また、映像1dの横方向をX方向、縦方向をY方向とする。 An example of a reference point evaluation method by the reference point evaluation unit 8 of the image monitoring apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 8, R 1 , R 2 ,... R n , R n + 1 are reference points set in advance in the image 1d at a predetermined turning position of the imaging unit 1, and E 3 is a reference point acquisition unit. 5 shift occurs for some reason when acquiring the coordinates of the reference points R 3, it shows the acquired location as the coordinate of the reference point R 3. Further, the horizontal direction of the video 1d is defined as the X direction, and the vertical direction is defined as the Y direction.

図8に示す例では、参照点評価部8は、参照点取得部5が取得する情報が映像情報であることを利用して、参照点のX方向、Y方向の並び順から参照点の正確さを評価するものである。すなわち、撮像部1の位置は不変であるので、監視対象の映像1d中の物体の見かけの大きさや方向が変わっても、それらの位置関係は変わらないことを利用する。   In the example illustrated in FIG. 8, the reference point evaluation unit 8 uses the fact that the information acquired by the reference point acquisition unit 5 is video information, so that the reference point is accurately determined from the arrangement order of the reference points in the X direction and the Y direction. It is to evaluate. That is, since the position of the imaging unit 1 is unchanged, even if the apparent size or direction of the object in the monitoring target video 1d changes, the positional relationship between them does not change.

参照点記憶部4に記憶された参照点は、X方向にはR1→R2→R4→R3の順序で並んでおり、Y方向にはR2→R3→R1→R4の順で並んでいる。ここで、参照点取得部5が、ある参照点の取得に失敗し、大きく座標がずれて上記のX方向、Y方向いずれかの並び順が変わった場合、参照点評価部8は、並び順が変わった参照点を正確に取得されていないと判断し、使用不可とする。 The reference points stored in the reference point storage unit 4 are arranged in the order of R 1 → R 2 → R 4 → R 3 in the X direction, and R 2 → R 3 → R 1 → R 4 in the Y direction. Are arranged in this order. Here, when the reference point acquisition unit 5 fails to acquire a certain reference point and the coordinates are greatly shifted and the arrangement order of either the X direction or the Y direction is changed, the reference point evaluation unit 8 It is determined that the reference point where has changed has not been acquired correctly, and cannot be used.

例えば、参照点取得部5が何らかの理由で参照点R3の取得に失敗し、E3の場所を参照点と誤って取得してしまった場合、X方向の並び順は変わらないが、Y方向の並び順がR3(E3)→R2→R1→R4となり、R2とR3の順序が入れ替わる。これにより、参照点評価部8は、R2とR3のいずれかが正確に取得できていないと判断し、R2とR3を参照点比較部6及びカメラパラメータ補正部7において使用不可とすることができる。 For example, if the reference point acquisition unit 5 fails to acquire the reference point R 3 for some reason and erroneously acquires the location of E 3 as the reference point, the arrangement order in the X direction does not change, but the Y direction Are arranged in the order of R 3 (E 3 ) → R 2 → R 1 → R 4 , and the order of R 2 and R 3 is switched. Thus, the reference point evaluation unit 8 determines that one of R 2 and R 3 are not able to accurately acquire and unusable in R 2 and R 3 the reference point comparator 6 and the camera parameter correcting section 7 can do.

本実施例3によれば、上記実施例1と同様の効果に加え、参照点評価部8を備えることにより、参照点取得部5が取得した参照点の正確さを、カメラパラメータ補正部7で計算に用いる前に評価できるので、計算に用いる参照点の精度がより高くなり、カメラパラメータのずれをより高い精度で補正することができる。   According to the third embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the camera parameter correction unit 7 determines the accuracy of the reference point acquired by the reference point acquisition unit 5 by providing the reference point evaluation unit 8. Since the evaluation can be performed before use in the calculation, the accuracy of the reference point used in the calculation becomes higher, and the deviation of the camera parameter can be corrected with higher accuracy.

図9は、本発明の実施例4に係る画像監視装置の構成を示すブロック図である。なお、図9中、図1及び図7と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図9に示すように、本実施例4に係る画像監視装置は、上記実施例3に係る画像監視装置(図7)に、参照点不具合通報部9が追加された構成となっている。   FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the image monitoring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 9, the image monitoring apparatus according to the fourth embodiment has a configuration in which a reference point defect notification unit 9 is added to the image monitoring apparatus according to the third embodiment (FIG. 7).

本実施例4では、参照点評価部8により正確に取得できていないと評価された参照点があった場合、これをユーザに通報する参照点不具合通報部7を備えたものである。これにより、参照点取得部5が参照点を正確に取得できない原因が、画像処理の不具合ではなく実際の状況の変化であった場合に、参照点記憶部4に記憶された参照点の情報を、実際の状況に即して更新することをユーザに要求することができる。これにより、ユーザは、参照点として設定していた構造物が撤去されている場合や、新たな構造物が建設されて参照点の取得が困難になった場合等に、参照点の設定を変更することができる。   In the fourth embodiment, when there is a reference point that is evaluated not to be accurately acquired by the reference point evaluation unit 8, the reference point defect notification unit 7 that reports this to the user is provided. As a result, when the reason why the reference point acquisition unit 5 cannot accurately acquire the reference point is not a malfunction of the image processing but a change in the actual situation, the reference point information stored in the reference point storage unit 4 is stored. The user can be requested to update in accordance with the actual situation. This allows the user to change the reference point setting when the structure that has been set as the reference point has been removed, or when it has become difficult to acquire a reference point due to the construction of a new structure. can do.

本実施例4によれば、上記実施例1、3と同様の効果に加え、参照点不具合通報部9により参照点の不具合をユーザに通報するようにしたので、安定した監視が継続して行える信頼性の高い画像監視装置を得ることができる。   According to the fourth embodiment, in addition to the same effects as those of the first and third embodiments, the reference point defect reporting unit 9 reports the reference point malfunction to the user, so that stable monitoring can be continuously performed. A highly reliable image monitoring apparatus can be obtained.

図10は、本発明の実施例5に係る画像監視装置の構成を示すブロック図である。なお、図10中、図1及び図7と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図10に示すように、本実施例5に係る画像監視装置は、上記実施例3に係る画像監視装置(図7)に、代替参照点取得部10が追加された構成となっている。   FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the image monitoring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 10, the image monitoring apparatus according to the fifth embodiment has a configuration in which an alternative reference point acquisition unit 10 is added to the image monitoring apparatus according to the third embodiment (FIG. 7).

本実施例5では、参照点評価部8により正確に取得できていないと評価された参照点があった場合、参照点記憶部4に記憶された予備の参照点の中から新たな参照点を取得する代替参照点取得部10を備えたものである。参照点記憶部4には、最初に用いられる参照点の他に、予備の参照点が予め記憶されている。参照点評価部8により、ある参照点が使用不可と評価された場合、代替参照点取得部10は、その参照点に替わる予備の参照点を参照点記憶部4から取得し、新たな参照点として補充する。なお、新たな参照点を選ぶ際には、使用不可と評価された参照点に近接する参照点を選ぶようにしてもよいし、予備の参照点の優先順位を予め設定しておき、その順位に従って補充するようにしてもよい。それ以降の処理は上記実施例1と同様である。   In the fifth embodiment, when there is a reference point that is evaluated not to be accurately acquired by the reference point evaluation unit 8, a new reference point is selected from the spare reference points stored in the reference point storage unit 4. An alternative reference point acquisition unit 10 for acquisition is provided. In the reference point storage unit 4, in addition to the reference point used first, a spare reference point is stored in advance. When the reference point evaluation unit 8 evaluates that a certain reference point is unusable, the alternative reference point acquisition unit 10 acquires a spare reference point in place of the reference point from the reference point storage unit 4 and creates a new reference point. Replenish as. When selecting a new reference point, a reference point close to a reference point evaluated as unusable may be selected, or a priority order of spare reference points is set in advance. You may make it replenish according to. The subsequent processing is the same as in the first embodiment.

本実施例5によれば、上記実施例1、3と同様の効果に加え、参照点評価部8により使用不可と評価された参照点の代わりに新たな参照点を取得する代替参照点取得部10を備えたので、長時間の動作によって使用可能な参照点が不足し、参照点比較部6及びカメラパラメータ補正部7が動作しなくなることを防止できる。また、カメラパラメータ補正部7における計算に使用可能な参照点を常に必要以上数確保できるため、安定した監視が継続して行える信頼性の高い画像監視装置を得ることができる。   According to the fifth embodiment, in addition to the same effects as the first and third embodiments, an alternative reference point acquisition unit that acquires a new reference point instead of a reference point that is evaluated as unusable by the reference point evaluation unit 8 Therefore, it is possible to prevent the reference point comparison unit 6 and the camera parameter correction unit 7 from not operating due to a shortage of usable reference points due to a long-time operation. In addition, since more than necessary reference points that can be used for calculation in the camera parameter correction unit 7 can always be secured, a highly reliable image monitoring apparatus that can continuously perform stable monitoring can be obtained.

図11は、本発明の実施例6に係る画像監視装置の構成を示すブロック図である。なお、図11中、図1及び図10と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図11に示すように、本実施例6に係る画像監視装置は、上記実施例5に係る画像監視装置(図10)に、動作不具合通報部11が追加された構成となっている。   FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the image monitoring apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 and 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 11, the image monitoring apparatus according to the sixth embodiment has a configuration in which an operation failure notification unit 11 is added to the image monitoring apparatus according to the fifth embodiment (FIG. 10).

本実施例6では、代替参照点取得部10が、参照点記憶部4に記憶された予備の参照点の中から新たな参照点を取得し、使用していない予備の参照点が存在しない場合、すなわち以後の補充ができない場合に、これをユーザに通報する動作不具合通報部11を備えたものである。通報を受けたユーザは、直ちに新たな参照点を設定し、参照点記憶部4に記憶させる。   In the sixth embodiment, the alternative reference point acquisition unit 10 acquires a new reference point from the spare reference points stored in the reference point storage unit 4, and there is no spare reference point that is not used. That is, it is provided with an operation failure notifying unit 11 for notifying the user when the subsequent replenishment is impossible. The user who has received the report immediately sets a new reference point and stores it in the reference point storage unit 4.

本実施例6によれば、上記実施例5と同様の効果に加え、参照点記憶部4に使用されていない予備の参照点が存在しない場合に、以後の補充ができないことをユーザに通報する動作不具合通報部11を備えたので、環境の変化により使用できない参照点が増加したような場合に、新たな参照点の設定をユーザに要求することができる。これにより、参照点比較部6及びカメラパラメータ補正部7が動作しなくなることを防止でき、安定した監視が継続して行えるとともに、保守管理の容易な画像監視装置が得られる。   According to the sixth embodiment, in addition to the same effects as those of the fifth embodiment, when there is no spare reference point that is not used in the reference point storage unit 4, the user is informed that the subsequent replenishment cannot be performed. Since the operation failure notification unit 11 is provided, it is possible to request the user to set a new reference point when the number of reference points that cannot be used increases due to environmental changes. As a result, it is possible to prevent the reference point comparison unit 6 and the camera parameter correction unit 7 from operating, and it is possible to continuously perform stable monitoring and obtain an image monitoring apparatus that is easy to maintain.

本発明に係る画像監視装置は、ズーム旋回カメラを用いて道路監視や不審者監視等を行う画像監視装置として利用することができる。   The image monitoring apparatus according to the present invention can be used as an image monitoring apparatus that performs road monitoring, suspicious person monitoring, and the like using a zoom turning camera.

1 撮像部、1a、1b、1c、1d 映像、2 画像処理部、3 異常通報部、4 参照点記憶部、5 参照点取得部、5a 参照点作成部、6 参照点比較部、7 カメラパラメータ補正部、8 参照点評価部、9 参照点不具合通報部、10 代替参照点取得部、11 動作不具合通報部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging part, 1a, 1b, 1c, 1d image | video, 2 Image processing part, 3 Abnormality notification part, 4 Reference point memory | storage part, 5 Reference point acquisition part, 5a Reference point creation part, 6 Reference point comparison part, 7 Camera parameter Correction part, 8 reference point evaluation part, 9 reference point trouble report part, 10 alternative reference point acquisition part, 11 operation trouble report part.

Claims (7)

所定方向に旋回可能に設置され、撮影対象に応じて焦点距離を変化させながら映像を取得する撮像部、
前記撮像部が取得した映像に対し前記撮像部の設置条件を用いて画像処理を行い前記映像中の異常を検出する画像処理部、
前記撮像部が取得する映像中に任意に設定される3個以上の参照点の設定時の座標を記憶する参照点記憶部、
前記撮像部が取得した前記参照点を含む映像から前記参照点の現在の座標を取得する参照点取得部、
前記参照点取得部が取得した前記参照点の現在の座標と、前記参照点記憶部に記憶されている対応する前記参照点の設定時の座標とを比較し、所定量以上の差があるかどうかを判断する参照点比較部、
前記参照点比較部が所定量以上の差があると判断した場合に、前記参照点取得部が取得した前記3個以上の参照点のうち少なくとも2個の前記参照点の現在の座標と、前記参照点記憶部に記憶されている対応する少なくとも2個の前記参照点の設定時の座標とを用いて前記撮像部の設置条件を計算し、その計算結果を前記画像処理部に送信し、前記画像処理部の画像処理に用いる設置条件とする設置条件補正部を備えたことを特徴とする画像監視装置。
An imaging unit that is installed so as to be able to turn in a predetermined direction and acquires an image while changing a focal length according to an imaging target,
An image processing unit that performs image processing on the video acquired by the imaging unit using an installation condition of the imaging unit and detects an abnormality in the video;
A reference point storage unit for storing coordinates at the time of setting three or more reference points arbitrarily set in the video acquired by the imaging unit;
A reference point acquisition unit that acquires the current coordinates of the reference point from an image including the reference point acquired by the imaging unit;
Compares the current coordinates of the reference point acquired by the reference point acquisition unit with the coordinates at the time of setting the corresponding reference point stored in the reference point storage unit, and whether there is a difference of a predetermined amount or more Reference point comparison part to determine whether
When the reference point comparison unit determines that there is a difference of a predetermined amount or more, the current coordinates of at least two of the reference points among the three or more reference points acquired by the reference point acquisition unit, corresponding stored in the reference point storage unit by using the coordinates of the setting time of at least two of the reference points to calculate the installation conditions of the imaging unit, and sends the calculation result to the image processing unit, An image monitoring apparatus comprising: an installation condition correction unit as an installation condition used for image processing of the image processing unit.
請求項1に記載の画像監視装置であって、前記撮像部の設置条件とは、前記撮像部の光学系に係るレンズの焦点距離、前記撮像部の上下方向の角度、及び左右方向の角度を含むカメラパラメータであることを特徴とする画像監視装置。   The image monitoring device according to claim 1, wherein the installation condition of the imaging unit includes a focal length of a lens related to an optical system of the imaging unit, an angle in the vertical direction of the imaging unit, and an angle in the horizontal direction. An image monitoring apparatus characterized by including camera parameters. 請求項1に記載の画像監視装置であって、前記参照点取得部は、取得した2個以上の参照点から新たな参照点を作成し、前記2個以上の参照点の現在の座標をもとに前記新たな参照点の現在の座標を求める参照点作成部を有することを特徴とする画像監視装置。   The image monitoring apparatus according to claim 1, wherein the reference point acquisition unit creates a new reference point from the acquired two or more reference points, and includes the current coordinates of the two or more reference points. And a reference point creation unit for obtaining current coordinates of the new reference point. 請求項1に記載の画像監視装置であって、前記参照点取得部が取得した前記参照点の正確さを評価する参照点評価部をさらに備え、前記設置条件補正部は、前記参照点評価部により正確に取得されたと評価された参照点を用いて前記撮像部の設置条件を計算することを特徴とする画像監視装置。   The image monitoring apparatus according to claim 1, further comprising a reference point evaluation unit that evaluates accuracy of the reference point acquired by the reference point acquisition unit, wherein the installation condition correction unit is the reference point evaluation unit. An image monitoring apparatus that calculates an installation condition of the imaging unit by using a reference point that is evaluated to have been accurately acquired. 請求項に記載の画像監視装置であって、前記参照点評価部により正確に取得されていないと評価された参照点があった場合に、これをユーザに通報する参照点不具合通報部をさらに備えたことを特徴とする画像監視装置。 The image monitoring apparatus according to claim 4 , further comprising: a reference point failure notification unit that notifies a user of a reference point that is evaluated as not being accurately acquired by the reference point evaluation unit. An image monitoring apparatus comprising: 請求項に記載の画像監視装置であって、前記参照点評価部により正確に取得されていないと評価された参照点があった場合に、前記参照点記憶部に記憶された予備の参照点の中から新たな参照点を取得する代替参照点取得部をさらに備えたことを特徴とする画像監視装置。 The image monitoring apparatus according to claim 4 , wherein when there is a reference point that is evaluated as not accurately acquired by the reference point evaluation unit, a spare reference point stored in the reference point storage unit An image monitoring apparatus, further comprising: an alternative reference point acquisition unit that acquires a new reference point from the above. 請求項に記載の画像監視装置であって、前記代替参照点取得部が前記参照点記憶部に記憶された予備の参照点の中から新たな参照点を取得し、使用していない前記予備の参照点が存在しない場合、これをユーザに通報する動作不具合通報部をさらに備えたことを特徴とする画像監視装置。 The image monitoring apparatus according to claim 6 , wherein the alternative reference point acquisition unit acquires a new reference point from the spare reference points stored in the reference point storage unit and is not used. An image monitoring apparatus, further comprising an operation failure notifying unit for notifying the user of the reference point when the reference point does not exist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105135B2 (en) * 2018-08-17 2022-07-22 東京エレクトロン株式会社 PROCESSING CONDITIONS CORRECTION METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM
CN110213488B (en) * 2019-06-06 2022-01-18 腾讯科技(深圳)有限公司 Positioning method and related equipment
CN113382171B (en) * 2021-06-21 2023-03-24 车路通科技(成都)有限公司 Traffic camera automatic correction method, device, equipment and medium

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08240421A (en) * 1995-03-06 1996-09-17 Meidensha Corp Estimating method for camera parameter and object recognizing method utilizing the parameter
JP3785880B2 (en) * 1999-11-18 2006-06-14 株式会社明電舎 Video surveillance system and video surveillance method
JP4140159B2 (en) * 2000-01-19 2008-08-27 株式会社明電舎 Surveillance camera monitoring area setting apparatus and method
JP3410447B2 (en) * 2000-10-24 2003-05-26 株式会社日立国際電気 Method for calculating and detecting camera position shift amount, and image processing apparatus
JP2003279310A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Canon Inc Apparatus and method for correcting position and attitude
JP4718253B2 (en) * 2005-06-17 2011-07-06 株式会社日立ビルシステム Image abnormality detection device for surveillance camera
JP4855278B2 (en) * 2007-01-17 2012-01-18 アルパイン株式会社 Camera parameter acquisition device

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