JP5613041B2

JP5613041B2 - カメラ装置、画像処理システムおよび画像処理方法

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Publication number: JP5613041B2
Application number: JP2010287420A
Authority: JP
Inventors: 坪田　一広; 一広坪田; 純哉桑田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: WO2012086188A1; US20130222646A1; JP2012134920A; US8928778B2

Description

本発明は、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する機能を備えたカメラ装置に関するものである。

従来、魚眼レンズを備えたカメラで撮影した全方位画像（魚眼画像）を処理して表示画像を生成するシステムが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。そのような画像処理システムの一つとして、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成するシステムが知られている。

このような従来のシステムでは、魚眼レンズを備えたカメラで撮影エリア画像を撮影するため、撮影エリア画像における撮影対象の位置に応じて、その撮影対象が傾くことになる。したがって、撮影エリア画像から切り出して切出し画像から表示画像を生成するときに、その傾きに応じて切出し画像を回転させる処理が行われる。

特開２００６−２０１４１号公報特開２００８−３３６０７号公報特開２００６−３０１０３４号公報

しかしながら、従来のシステムにおいては、切出し画像を回転させる処理の影響で、撮影対象がカメラの真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化することになり、表示画像が見難くなるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、撮影対象がカメラ装置の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることのできるカメラ装置を提供することを目的とする。

本発明のカメラ装置は、撮影エリアの上方に設置され、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成する撮像部と、前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、前記表示画像生成部は、前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定する基準位置決定部と、前記撮影エリア画像において前記撮像部に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出する距離算出部と、前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出する回転角算出部と、前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成する画像切出し部と、を備えた構成を有している。

この構成により、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。この場合、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置）と撮像部に対応する位置（撮影基準位置）との間の距離（基準距離）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、撮影エリア画像における撮影対象の傾き角度（基準角度）と基準距離とに基づいて、表示画像を生成するときに切出し画像を回転させる回転角が適切に算出される。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

また、本発明のカメラ装置では、前記回転角算出部は、前記切出し基準位置が前記撮影基準位置に最も近づいたときに前記切出し画像を回転させる角度である目標角度と前記基準角度とに対して、前記基準距離に応じた重み付け処理を行うことにより、前記回転角を算出し、前記重み付け処理は、前記基準距離が小さいほど、前記基準角度の重み付けを小さくし、前記目標角度の重み付けを大きくする処理である構成を有している。

この構成により、撮影対象（切出し基準位置）が撮像部（撮影基準位置）に最も近づいたときに切出し画像を回転させる角度（目標角度）と基準角度とに対して、基準距離に応じた重み付け処理を行うことによって、回転角が適切に算出される。具体的には、基準距離が小さいほど、基準角度の重み付けを小さくし、目標角度の重み付けを大きくするような重み付け処理が行われる。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

また、本発明のカメラ装置では、前記重み付け処理は、前記基準距離が、前記しきい距離より小さい第２しきい距離以下である場合に、前記回転角を前記目標角度とする処理である構成を有している。

この構成により、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置）と撮像部に対応する位置（撮影基準位置）との間の距離（基準距離）がさらに小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下により近い場所を通過するときに、回転角を目標角度とする（基準角度の重み付けを０％にし、目標角度の重み付けを１００％にする）ような重み付け処理が行われる。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

また、本発明のカメラ装置では、前記目標角度は、前記撮影エリアに前記撮影対象が入ってきたときの前記基準角度、または、０度である構成を有している。

この構成により、目標角度が、撮影エリアに撮影対象が入ってきたときの基準角度、または、０度に設定される。これにより、目標角度の設定が適切に行われる。

また、本発明のカメラ装置では、前記撮影エリア画像に画像処理を施すことにより、前記撮影エリア画像に含まれる前記撮影対象を検出する対象検出部を備えた構成を有している。

この構成により、撮影エリア画像に画像処理を施すことにより、撮影エリア画像に含まれる撮影対象を検出することができる。したがって、撮影対象を検出するために、他の専用の装置を設ける必要がない。

また、本発明のカメラ装置では、前記表示画像生成部は、前記基準距離が前記しきい距離以下である場合に、前記切出し基準位置に基づいて、前記撮影基準位置との間の距離が前記しきい距離より小さくならない仮想切出し基準位置を決定する仮想基準位置決定部を備え、前記回転角算出部は、前記基準距離が前記しきい距離以下である場合に、前記切出し基準位置が前記仮想切出し基準位置であると仮定したときの前記基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記回転角を算出し、前記画像切出し部は、前記切出し基準位置と前記切出し基準位置が前記仮想切出し基準位置であると仮定したときの前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成する構成を有している。

この構成により、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置）と撮像部に対応する位置（撮影基準位置）との間の距離（基準距離）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、撮影基準位置との間の距離がしきい距離より小さくならない仮想切出し基準位置が求められ、切出し基準位置が仮想切出し基準位置であると仮定したときの基準角度と基準距離とに基づいて、回転角が適切に算出される。そして、切出し基準位置が仮想切出し基準位置であると仮定したときの切出し基準位置と回転角に基づいて、切出し画像を切り出して表示画像が生成される。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

また、本発明のカメラ装置では、前記撮像部は、標準レンズより広い画角を有するレンズを備えた構成を有している。

この構成により、標準レンズより広い画角を有するレンズ（魚眼レンズ、準広角レンズ、広角レンズ、超広角レンズなど）を用いて撮影された撮影エリア画像（魚眼画像または広角画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。

本発明の画像処理システムは、撮影エリアの上方に設置され、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成するカメラ装置と、前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する画像処理装置と、を備えた画像処理システムであって、前記画像処理装置は、前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定する基準位置決定部と、前記撮影エリア画像において前記カメラ装置に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出する距離算出部と、前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出する回転角算出部と、前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成する画像切出し部と、を備えた構成を有している。

この画像処理システムによっても、上記のカメラ装置と同様に、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。この場合、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置）と撮像部に対応する位置（撮影基準位置）との間の距離（基準距離）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、撮影エリア画像における撮影対象の傾き角度（基準角度）と基準距離とに基づいて、表示画像を生成するときに切出し画像を回転させる回転角が適切に算出される。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

本発明の画像処理方法は、撮影エリアの上方に設置されたカメラ装置を用いて、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成し、前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する画像処理方法において、前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定し、前記撮影エリア画像において前記カメラ装置に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出し、前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出し、前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成するものである。

この画像処理方法によっても、上記のカメラ装置と同様に、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。この場合、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置）と撮像部に対応する位置（撮影基準位置）との間の距離（基準距離）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、撮影エリア画像における撮影対象の傾き角度（基準角度）と基準距離とに基づいて、表示画像を生成するときに切出し画像を回転させる回転角が適切に算出される。これにより、撮影対象が撮像部（カメラ装置）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

本発明は、撮影対象がカメラ装置の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができるという効果を有するカメラ装置を提供することができるものである。

本発明の第１の実施の形態におけるカメラ装置のブロック図撮影エリア画像から切出し画像を切り出して表示画像を生成する処理の説明図撮像エリア内の撮影対象の移動と特定領域の説明図撮像エリア内の撮影対象の移動と特定領域の説明図特定領域内を撮影対象が移動したときの表示画像の推移の説明図第１の実施の形態における回転角の算出（重み付け処理）の説明図本発明の第２の実施の形態におけるカメラ装置のブロック図第２の実施の形態における仮想切出し基準位置の説明図本発明の他の実施の形態である画像処理システムのブロック図本発明の他の実施の形態である画像処理システムのブロック図

以下、本発明の実施の形態のカメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、所定の撮影エリア（店舗や駅の構内など）を監視するシステム等に用いられる映像処理装置の場合を例示する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のカメラ装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態のカメラ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、カメラ装置１は、撮影エリアの画像（撮像エリア画像）を撮影する撮像部２と、撮像部２で撮影した画像に所定の画像処理（後述する）を施して表示画像を生成する表示画像生成部３と、表示画像を表示する表示部４を備えている。

撮像部２は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子（図示せず）と、撮像素子の光軸上に配置されるレンズ（図示せず）を備えている。この撮像部２のレンズは、標準レンズより広い画角を有するレンズ（例えば、魚眼レンズ、準広角レンズ、広角レンズ、超広角レンズなど）である。そして、撮像部２は、撮影エリアの天井などに設置され、光軸の向きは上下方向である。したがって、この撮像部２は、撮影エリアを上方から撮影した画像（天井から見下ろすような画角で撮影した画像）を生成する。

表示画像生成部３は、撮影エリア画像から切り出した切出し画像を用いて、撮像エリア内を移動する撮影対象（人物など）の表示画像を生成する機能を備えており（図２参照）、そのための構成として、対象検出部５と、基準位置決定部６と、距離算出部７と、特定領域内判定部８と、回転角算出部９と、画像切出し部１０を備えている。

対象検出部５は、撮影エリア画像に画像処理を施すことにより、撮影エリア画像に含まれる撮影対象（人物など）を検出する機能を備えている。例えば、対象検出部５は、動き差分処理や背景差分処理などを施すことにより、撮影エリア画像から撮影対象（人物）を検出する。

基準位置決定部６は、対象検出部５の検出結果に基づいて、切出し画像を切り出すときの基準となる位置（切出し基準位置）を決定する。例えば、基準位置決定部６は、検出された撮影対象の画像領域の重心の位置を、切出し基準位置として決定する。また、基準位置決定部６は、検出された撮影対象を囲むフレーム（例えば、撮影対象に外接する矩形フレーム）の中心の位置を、切出し基準位置として決定してもよい。この切出し基準位置は、撮影エリア画像において撮影対象に対応する位置であるともいえる。

距離算出部７は、撮影エリア画像において撮像部２に対応する位置（撮影基準位置）と、基準位置決定部６で決定された切出し基準位置との間の距離（基準距離）を算出する。図２の例を用いて具体的に説明すると、撮像部２が魚眼レンズを備えたカメラ装置１の場合、撮影基準位置Ｏは、撮影エリア画像（魚眼画像）の中心となる。したがって、距離算出部７は、基準位置決定部６で決定された切出し基準位置Ｐと撮影基準位置Ｏとの間の距離ｒを、基準距離として算出する。この基準距離ｒは、撮影エリア画像におけるピクセル数で算出されてもよく、実際の距離に換算した値（メートルなど）で算出されてもよい。

特定領域内判定部８は、撮影エリア画像に含まれる撮影対象が、所定の特定領域（例えば、撮影基準位置Ｏを中心とする半径ａの円形エリア）内であるか否かの判定を行う（図３参照）。具体的には、特定領域内判定部８は、距離算出部７で算出された基準距離ｒが半径ａ以下であるか否かの判定を行う。この半径ａは、ユーザによって適宜設定することができる。半径ａは、例えば１０ｍなどに設定される。なお、この特定領域は、撮影エリアの全域に設定することができる。その場合、半径ａは、無限大に設定される。

回転角算出部９は、撮影エリア画像から表示画像を生成するときに切出し画像を回転させる回転角を算出する（図２参照）。この場合、以下に説明するように、撮影対象が特定領域外である場合の回転角θと、撮影対象が特定領域内である場合の回転角θ_NEWとは、異なる手法で算出される。

撮影対象が特定領域外である場合、回転角算出部９は、従来と同様に、切出し基準位置が撮影エリア画像のどこに位置するかに応じて、回転角θを決定する。例えば、図２に示すように、撮像部２が魚眼レンズを備えたカメラ装置１の場合、撮影基準位置Ｏに対する切出し基準位置Ｐの角度θを、回転角として決定する。この角度θは、撮影エリア画像における撮影対象の傾きに対応する角度でもある。したがって、この角度θだけ切出し画像を回転させると、傾きのない表示画像が得られる（図２参照）。

撮影対象が特定領域内である場合、回転角算出部９は、上記の角度θ（基準角度θ）と基準距離ｒとに基づいて、回転角θ_NEWを算出する。この場合、回転角算出部９は、切出し基準位置Ｐが撮影基準位置Ｏに最も近づいたときに切出し画像を回転させる角度（目標角度θ_C）と角度θとに対して、基準距離ｒに応じた重み付け処理を行うことにより、回転角θ_NEWを算出する。具体的には、基準距離ｒが小さいほど、基準角度θの重み付けを小さくし、目標角度θ_Cの重み付けを大きくする重み付け処理を行う（図５（ａ）〜（ｃ）参照）。なお、この重み付け処理は、ベクトル空間において二つのベクトルの内挿、例えば、ベクトル（ｃｏｓθ，ｓｉｎθ）とベクトル（ｃｏｓθ_C，ｓｉｎθ_C）の内挿を利用して計算することもできる。

なお、図５（ｃ）の例のように、重み付け処理は、基準距離ｒが、所定の半径ｂ以下である場合に、回転角θ_NEWを目標角度θ_Cとする（目標角度θ_Cの重み付けを１００％にして、基準角度θの重み付けを０％にする）処理であってもよい。この半径ｂは、半径ａより小さい値であればよく、ユーザによって適宜設定することができる。また、この場合、目標角度θ_Cは、撮影エリアに撮影対象が入ってくるときの角度θ_INであってもよく（図３参照）、あるいは、０度であってもよい。

画像切出し部１０は、基準位置決定部６で決定された切出し基準位置に基づいて、撮影エリア画像から切出し画像を切出す。また、この画像切出し部１０は、撮像部２のレンズ（魚眼レンズなど）の光学特性に起因する歪みを補正する。さらに、この画像切出し部１０は、回転角算出部９で算出された回転角（撮影対象が特定領域外である場合には回転角θ、撮影対象が特定領域内である場合には回転角θ_NEW）に基づいて、切出し画像を回転させる。このようにして、画像切出し部１０は、撮影エリア画像から表示画像を生成する（図２参照）。

以上のように構成されたカメラ装置１について、図面を参照してその動作を説明する。

ここでは、図３（ａ）に示すように、撮影エリア内の撮影対象（人物など）が特定領域（カメラ装置１の真下近く）を通過するときの処理について説明する。図３（ｂ）は、特定領域の近傍の拡大図である。この例では、撮影対象が位置Ａから位置Ｅへ移動し、位置Ａが特定領域外であり、位置Ｂ〜Ｄが特定領域内であり、位置Ｅが特定領域外である。

図４は、このように撮影対象が位置Ａから位置Ｅへ移動したときの表示画像の推移を示す図である。図４（ａ）には、本実施の形態のカメラ装置１で生成される表示画像の推移が示されており、図４（ｂ）には、比較例として、従来の装置で生成される表示画像の推移が示されている。図４に示すように、本実施の形態では、従来の装置に比べて、撮影対象がカメラ装置１の真下近くを通過するとき（位置Ｂから位置Ｄのとき）に、撮影対象の向きが急に変化するのが抑えられる。

このような第１の実施の形態のカメラ装置１によれば、撮影エリアを上方から撮影した画像（撮影エリア画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。この場合、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置Ｐ）と撮像部２に対応する位置（撮影基準位置Ｏ）との間の距離（基準距離ｒ）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、撮影エリア画像における撮影対象の傾き角度（基準角度θ）と基準距離ｒとに基づいて、表示画像を生成するときに切出し画像を回転させる回転角θ_NEWが適切に算出される。これにより、中心部付近で急激に回転角の変動が大きくなるところを中心からの距離による重みをつけることで回転角を緩やかに変動させることができ、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる（図４参照）。

本実施の形態では、撮影対象（切出し基準位置Ｐ）が撮像部２（撮影基準位置Ｏ）に最も近づいたときに切出し画像を回転させる角度（目標角度θ_C）と基準角度θとに対して、基準距離ｒに応じた重み付け処理を行うことによって、回転角θ_NEWが適切に算出される。具体的には、基準距離ｒが小さいほど、基準角度θの重み付けを小さくし、目標角度θ_Cの重み付けを大きくするような重み付け処理が行われる。これにより、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる（図４参照）。

また、本実施の形態では、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置Ｐ）と撮像部２に対応する位置（撮影基準位置Ｏ）との間の距離（基準距離ｒ）がさらに小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下により近い場所を通過するときに、回転角θ_NEWを目標角度θ_Cとする（基準角度θの重み付けを０％にし、目標角度θ_Cの重み付けを１００％にする）ような重み付け処理が行われる。これにより、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

また、本実施の形態では、目標角度θ_Cが、撮影エリアに撮影対象が入ってきたときの基準角度θ_IN、または、０度に設定される。これにより、目標角度θ_Cの設定が適切に行われる。

また、本実施の形態では、撮影エリア画像に画像処理を施すことにより、撮影エリア画像に含まれる撮影対象（人物など）を検出することができる。したがって、撮影対象を検出するために、他の専用の装置を設ける必要がない。

また、本実施の形態では、標準レンズより広い画角を有するレンズ（魚眼レンズ、準広角レンズ、広角レンズ、超広角レンズなど）を用いて撮影された撮影エリア画像（魚眼画像や広角画像）から切り出された切出し画像を用いて、撮影エリア内を移動する撮影対象の適切な表示画像を生成することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のカメラ装置について説明する。ここでは、第２の実施の形態のカメラ装置が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。

図６は、第２の実施の形態のカメラ装置１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、表示画像生成部３は、仮想基準位置決定部１１を備えている。仮想基準位置決定部１１は、撮影エリア画像に含まれる撮影対象が、所定の特定領域（例えば、撮影基準位置Ｏを中心とする半径ｃの円形エリア）内である場合に、切出し基準位置Ｐに基づいて、撮影基準位置Ｏとの間の距離ｒが半径ｃより小さくならない仮想切出し基準位置Ｐ’を決定する。この半径ｃは、ユーザによって適宜設定することができる。半径ｃは、例えば１０ｍなどに設定される。

例えば、図７に示すように、仮想基準位置決定部１１は、撮影対象が特定領域内である場合、すなわち、切出し基準位置Ｐが基準距離ｒが半径ｃ以下である場合に、その切出し基準位置Ｐを半径ｃの円周上に撮像対象の移動方向と垂直方向に正射影した位置を、仮想切出し基準位置Ｐ’として決定する。画像切出し部１０は、切出し基準位置Ｐが仮想切出し基準位置Ｐ’であると仮定したときの切出し基準位置と回転角に基づいて、撮影エリア画像から切出し画像を切り出すことにより、表示画像を生成する。

また、回転角算出部９は、撮影対象が特定領域内である場合、すなわち、切出し基準位置Ｐが基準距離ｒが半径ｃ以下である場合に、切出し基準位置Ｐが仮想切出し基準位置Ｐ’であると仮定したときの基準角度と基準距離とに基づいて、回転角を算出する。そして、画像切出し部１０は、このようにして算出された回転角に基づいて、撮影エリア画像から切出し画像を回転させることにより、表示画像を生成する。

このような第２の実施の形態のカメラ装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。

本実施の形態では、撮影対象に対応する位置（切出し基準位置Ｐ）と撮像部２に対応する位置（撮影基準位置Ｏ）との間の距離（基準距離ｒ）が小さいとき、すなわち、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、撮影基準位置Ｏとの間の距離が半径ｃより小さくならない仮想切出し基準位置Ｐ’が求められ、切出し基準位置Ｐが仮想切出し基準位置Ｐ’であると仮定したときの基準角度と基準距離とに基づいて、回転角が適切に算出される。そして、切出し基準位置Ｐが仮想切出し基準位置Ｐ’であると仮定したときの回転角に基づいて、切出し画像を切り出して表示画像が生成される。これにより、中心部での回転角の変動が大きくなるところを仮想切出し基準位置における回転角を用いることで回転角の変動を抑制することができ、撮影対象が撮像部２（カメラ装置１）の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

例えば、以上の説明では、図１や図６に示すカメラ装置の例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、図８や図９に示すようにカメラ装置１１０と画像処理装置１２０と表示装置１３０で構成される画像処理システム１００でも同様に実現可能である。そのような画像処理システム１００の場合には、カメラ装置１１０が撮像部２の機能を備えればよく、画像処理装置１２０が表示画像生成部３の機能を備えればよく、表示装置１３０が表示部４の機能を備えればよい。

以上のように、本発明にかかるカメラ装置は、撮影対象がカメラ装置の真下近くを通過するときに、表示画像に表示されている撮影対象の向きが急に変化するのを抑えることができるという効果を有し、所定の撮影エリア（店舗や駅の構内など）を監視するシステム等に適用され、有用である。

１カメラ装置
２撮像部
３表示画像生成部
４表示部
５対象検出部
６基準位置決定部
７距離算出部
８特定領域内判定部
９回転角算出部
１０画像切出し部
１１仮想基準位置決定部
１００画像処理システム
１１０カメラ装置
１２０画像処理装置
１３０表示装置

Claims

撮影エリアの上方に設置され、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成する撮像部と、
前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記表示画像生成部は、
前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定する基準位置決定部と、
前記撮影エリア画像において前記撮像部に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出する距離算出部と、
前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出する回転角算出部と、
前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成する画像切出し部と、
を備えたことを特徴とするカメラ装置。
前記回転角算出部は、前記切出し基準位置が前記撮影基準位置に最も近づいたときに前記切出し画像を回転させる角度である目標角度と前記基準角度とに対して、前記基準距離に応じた重み付け処理を行うことにより、前記回転角を算出し、
前記重み付け処理は、前記基準距離が小さいほど、前記基準角度の重み付けを小さくし、前記目標角度の重み付けを大きくする処理であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
前記重み付け処理は、前記基準距離が、前記しきい距離より小さい第２しきい距離以下である場合に、前記回転角を前記目標角度とする処理であることを特徴とする請求項２に記載のカメラ装置。
前記目標角度は、前記撮影エリアに前記撮影対象が入ってきたときの前記基準角度、または、０度であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のカメラ装置。
前記撮影エリア画像に画像処理を施すことにより、前記撮影エリア画像に含まれる前記撮影対象を検出する対象検出部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のカメラ装置。
前記表示画像生成部は、
前記基準距離が前記しきい距離以下である場合に、前記切出し基準位置に基づいて、前記撮影基準位置との間の距離が前記しきい距離より小さくならない仮想切出し基準位置を決定する仮想基準位置決定部を備え、
前記回転角算出部は、
前記基準距離が前記しきい距離以下である場合に、前記切出し基準位置が前記仮想切出し基準位置であると仮定したときの前記基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記回転角を算出し、
前記画像切出し部は、
前記切出し基準位置と前記切出し基準位置が前記仮想切出し基準位置であると仮定したときの前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
前記撮像部は、標準レンズより広い画角を有するレンズを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のカメラ装置。
撮影エリアの上方に設置され、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成するカメラ装置と、
前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する画像処理装置と、
を備えた画像処理システムであって、
前記画像処理装置は、
前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定する基準位置決定部と、
前記撮影エリア画像において前記カメラ装置に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出する距離算出部と、
前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出する回転角算出部と、
前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成する画像切出し部と、
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
撮影エリアの上方に設置されたカメラ装置を用いて、前記撮影エリアを上方から撮影した画像である撮影エリア画像を生成し、前記撮影エリア画像から切り出された切出し画像を用いて、前記撮像エリア内を移動する撮影対象の表示画像を生成する画像処理方法において、
前記撮影エリア画像において前記撮影対象に対応する位置であって、前記撮影エリア画像から前記切出し画像を切り出すときの基準となる位置である切出し基準位置を決定し、
前記撮影エリア画像において前記カメラ装置に対応する位置である撮影基準位置と前記切出し基準位置との間の距離である基準距離を算出し、
前記基準距離が所定のしきい距離以下である場合に、前記撮影エリア画像における前記撮影対象の傾きに対応する角度である基準角度と前記基準距離とに基づいて、前記表示画像を生成するときに前記切出し画像を回転させる回転角を算出し、
前記切出し基準位置と前記回転角に基づいて、前記切出し画像を切り出して前記表示画像を生成することを特徴とする画像処理方法。