JP6395933B2 - モニタリング装置 - Google Patents
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Description
また、俯瞰カメラとは別に、監視領域内の狭い領域を撮影する注視カメラを設置し、注視カメラにより撮影された映像から移動物体を検出して、その移動物体を表示するようにしている。
また、俯瞰カメラは、監視領域の真上に設置する必要があるため、俯瞰カメラを設置することが困難な場合があり、このような場合には、移動物体の位置を検出することができないという課題があった。
図1はこの発明の実施の形態1によるモニタリング装置を示す構成図であり、図2はこの発明の実施の形態1によるモニタリング装置を示すハードウェア構成図である。
図1及び図2において、カメラ1は監視領域を見渡す位置に設置され、監視領域を撮影した映像であるカメラ映像Aを示す映像データをモニタリング装置2に出力する。
カメラ1とモニタリング装置2の間は、例えば、無線LAN(Local Area Network)、インターネット、近距離無線通信規格で規定されている無線通信で接続されるものが想定される。
映像コピー部12は例えばCPU(Central Processing Unit)を実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどからなる映像コピー処理回路22で実現されるものであり、映像情報収集部11により収集された映像データが示すカメラ映像Aを選択受付部14及び注目対象特定部15に出力するとともに、そのカメラ映像Aを複製して、そのカメラ映像Aと同じカメラ映像A’を俯瞰映像生成部13に出力する処理を実施する。
俯瞰映像Bは監視領域を真上から見下ろした映像であり、例えば、幾何学に基づく視点変換技術を用いて、カメラ映像A’を2次元投影変換することで生成することができる。
また、俯瞰映像生成部13は、カメラ映像A’及び俯瞰映像Bを複数の部分領域a1〜a25,b1〜b25に分割し、カメラ映像A’を構成する複数の部分領域a1〜a25と、俯瞰映像Bを構成する複数の部分領域b1〜b25との対応関係を示す対応関係情報を注目対象特定部15に出力する処理を実施する。
また、注目対象特定部15は、選択受付部14により選択が受け付けられた注目対象の移動物体Tbが俯瞰映像B内に存在している移動物体である場合、注目対象の移動物体Tbが存在している俯瞰映像B内の部分領域(例えば、部分領域b1)を特定する。そして、俯瞰映像生成部13から出力された対応関係情報を参照して、カメラ映像Aを構成する複数の部分領域a1〜a25の中で、その部分領域b1に対応する部分領域a1を特定し、その部分領域a1内に存在している移動物体を、注目対象の移動物体Tbに対応する移動物体Taであると判断する。
映像表示部17は例えば液晶ディスプレイなどの表示装置28で実現されるものであり、俯瞰映像Bを画面上に表示するとともに、選択受付部14により選択が受け付けられた注目対象の移動物体Tbが存在している俯瞰映像B内の部分領域、あるいは、注目対象特定部15により特定された注目対象の移動物体Tbが存在している俯瞰映像B内の部分領域を画面上で明示する。
図3はモニタリング装置2がコンピュータで構成される場合のハードウェア構成図である。
モニタリング装置2がコンピュータで構成される場合、映像情報収集部11、映像コピー部12、俯瞰映像生成部13、選択受付部14、注目対象特定部15及び映像表示部16,17の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリ31に格納し、コンピュータのプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図4はこの発明の実施の形態1によるモニタリング装置の処理内容を示すフローチャートである。
カメラ1は、監視領域を撮影した映像であるカメラ映像Aを示す映像データをモニタリング装置2に出力する。
図5はカメラ1により撮影されたカメラ映像Aの一例を示す説明図である。
映像コピー部12は、映像情報収集部11が映像データを収集すると、その映像データが示すカメラ映像Aを選択受付部14及び注目対象特定部15に出力するとともに、そのカメラ映像Aを複製して、そのカメラ映像Aと同じカメラ映像A’を俯瞰映像生成部13に出力する。
ここでは、カメラ映像Aから複製したカメラ映像A’を俯瞰映像生成部13に出力するようにしているが、カメラ映像Aを俯瞰映像生成部13に出力するようにしてもよい。
カメラ映像A’から俯瞰映像Bを生成する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、例えば、公知のHomography行列Hを用いれば、下記の式(1)のように、カメラ映像A’上の座標点(x,y)を俯瞰映像B上の座標点(X,Y)に変換することができる。
図6は俯瞰映像生成部13により生成された俯瞰映像Bの一例を示す説明図である。
俯瞰映像生成部13は、カメラ映像A’の変形操作と逆の変形操作によって、俯瞰映像Bをカメラ映像A’に戻したときに、部分領域b1〜b25の各頂点(四角形の領域における4つの角の点)の座標に対応するカメラ映像A’上の各頂点の座標を特定する。
例えば、部分領域b1〜b25の頂点の座標が(XT,YT)で表される場合、Homography行列Hの逆行列H−1を用いれば、下記の式(2)のように、部分領域b1〜b25の頂点の座標(XT,YT)に対応するカメラ映像A’上の頂点の座標(xT,yT)を求めることができる。
俯瞰映像生成部13は、その特定したカメラ映像A’上の各頂点の座標(xT,yT)が、図5に示すように、カメラ映像A’を構成する部分領域a1〜a25の各頂点の座標であるとする。
部分領域a1 ←→ 部分領域b1
部分領域a2 ←→ 部分領域b2
部分領域a3 ←→ 部分領域b3
:
部分領域a25←→ 部分領域b25
ここでは、俯瞰映像生成部13が、俯瞰映像Bを均等に25分割している例を示しているが、これに限るものではなく、25分割以外の分割数で分割するようにしてもよい。また、俯瞰映像Bの部分領域b1〜b25の大きさが均等でなくてもよい。
例えば、出力用マンマシンインタフェース25に表示されている俯瞰映像Bを見ているユーザが、入力用マンマシンインタフェース24を操作することで、俯瞰映像B内に存在しているいずれかの移動物体を指定すると(ステップST5:Yesの場合)、選択受付部14が、ユーザにより指定された移動物体を注目対象の移動物体Tbとして選択を受け付ける(ステップST6)。
この実施の形態1では、説明の便宜上、俯瞰映像B内の部分領域b1に存在している移動物体が、注目対象の移動物体Tbとして選択されたものとする。
選択受付部14は、注目対象の移動物体Tbの選択を受け付けると、俯瞰映像生成部13から出力された部分領域位置情報を参照して、注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を特定し、その部分領域b1を示す移動物体位置情報を注目対象特定部15に出力する。この移動物体位置情報には、部分領域b1の位置(各頂点の座標)を示す情報が含まれている。
例えば、カメラ映像Aの部分領域a1に存在している移動物体が、注目対象の移動物体Taとして選択された場合、俯瞰映像生成部13から出力された部分領域位置情報を参照して、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域a1を特定し、その部分領域a1を示す移動物体位置情報を注目対象特定部15に出力する。この移動物体位置情報には、部分領域a1の位置(各頂点の座標)を示す情報が含まれている。
ここでは、注目対象の移動物体Tbが存在している俯瞰映像B内の部分領域b1に対応するカメラ映像A内の部分領域a1を特定しているが、部分領域b1には注目対象の移動物体Tbが存在し、部分領域a1には注目対象の移動物体Taが存在しているので、注目対象の移動物体Tbに対応する移動物体Taを特定していることに相当する。
また、ここでは、移動物体位置情報が俯瞰映像B内の部分領域b1を示している例を示しているが、移動物体位置情報がカメラ映像A内の部分領域a1を示している場合、その部分領域a1が、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域であると判断し、俯瞰映像生成部13から出力された対応関係情報を参照して、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域a1に対応する俯瞰映像B内の部分領域b1を特定する。
また、注目対象特定部15は、俯瞰映像Bを映像表示部17に出力するとともに、注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を示す移動物体位置情報を映像表示部17に出力する。この移動物体位置情報には、部分領域b1の位置(各頂点の座標)を示す情報が含まれている。
映像表示部17は、注目対象特定部15から俯瞰映像B及び注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を示す移動物体位置情報を受けると、俯瞰映像Bを画面上に表示するとともに、その移動物体位置情報が示す部分領域b1を画面上で明示する(ステップST9)。例えば、部分領域b1の色やトーンを他の部分領域b2〜b15と異なるように、部分領域b1を強調表示することで、注目対象の移動物体Tbが部分領域b1に存在していることを明示する。
上記実施の形態1では、カメラ映像Aを表示する映像表示部16と、俯瞰映像Bを表示する映像表示部17とを備えるものを示したが、カメラ映像Aと俯瞰映像Bを合成し、その合成した映像を表示するようにしてもよい。
図7及び図8において、図1及び図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
映像合成部41は例えばGPUなどからなる映像合成処理回路51で実現されるものであり、注目対象特定部15から出力されたカメラ映像Aと俯瞰映像Bを合成し、その合成した映像を映像表示部42に出力する処理を実施する。
映像表示部42は例えば液晶ディスプレイなどの表示装置52で実現されるものであり、映像合成部41から出力された合成映像を画面上に表示するとともに、カメラ映像Aを構成している部分領域a1〜a25及び俯瞰映像Bを構成している部分領域b1〜b25のうち、注目対象の移動物体Ta,Tbが存在している部分領域a,b1を明示する。
モニタリング装置2がコンピュータで構成される場合、映像情報収集部11、映像コピー部12、俯瞰映像生成部13、選択受付部14、注目対象特定部15、映像合成部41及び映像表示部42の処理内容を記述しているプログラムを図3に示すコンピュータのメモリ31に格納し、コンピュータのプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
映像合成部41及び映像表示部42以外は、上記実施の形態1と同様であるため、ここでは、映像合成部41及び映像表示部42の処理内容を説明する。
図9は映像合成部41によるカメラ映像Aと俯瞰映像Bの合成例を示す説明図である。
図9(a)では、縦型の画面を上下に2分割し、画面上側にカメラ映像Aを配置し、画面下側に俯瞰映像Bを配置するように合成している。
図9(b)では、横型の画面を左右に2分割し、画面左側にカメラ映像Aを配置し、画面右側に俯瞰映像Bを配置するように合成している。
図9(c)では、画面の大部分にカメラ映像Aを配置し、画面右上に俯瞰映像Bを配置するように合成している。
映像表示部42は、映像合成部41から合成映像と、注目対象の移動物体Ta,Tbが存在している部分領域a1,b1を示す移動物体位置情報とを受けると、その合成映像を画面上に表示するとともに、カメラ映像Aを構成している部分領域a1〜a25及び俯瞰映像Bを構成している部分領域b1〜b25のうち、注目対象の移動物体Ta,Tbが存在している部分領域a,b1を明示する。
上記実施の形態1,2では、カメラ1の台数が1台である例を示したが、使用目的が同じカメラを複数台使用するようにしてもよい。
図10はこの発明の実施の形態3によるモニタリング装置を示す構成図であり、図11はこの発明の実施の形態3によるモニタリング装置を示すハードウェア構成図である。
図10及び図11において、図1及び図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
映像情報収集部11−1〜11−Nは、図1の映像情報収集部11と同様にインタフェース機器21で実現されるものであり、カメラ1−1〜1−Nから出力された映像データを収集する。
映像コピー部12−1〜12−Nは、図1の映像コピー部12と同様に映像コピー処理回路22で実現されるものであり、映像情報収集部11−1〜11−Nにより収集された映像データが示すカメラ映像A1〜ANを選択受付部62及び注目対象特定部63に出力するとともに、そのカメラ映像A1〜ANを複製して、そのカメラ映像A1〜ANと同じカメラ映像A1’〜AN’を俯瞰映像生成部13−1〜13−Nに出力する処理を実施する。
俯瞰映像合成部61は例えばGPUなどからなる映像合成処理回路71で実現されるものであり、俯瞰映像生成部13−1〜13−Nにより生成された俯瞰映像B1〜BNを合成し、合成後の俯瞰映像である合成俯瞰映像Bを選択受付部62及び注目対象特定部63に出力する処理を実施する。
また、俯瞰映像合成部61は、カメラ映像A1’〜AN’,合成俯瞰映像Bを複数の部分領域に分割し、カメラ映像A1’〜AN’を構成する複数の部分領域と、合成俯瞰映像Bを構成する複数の部分領域との対応関係を示す対応関係情報を注目対象特定部63に出力する処理を実施する。
モニタリング装置2がコンピュータで構成される場合、映像情報収集部11−1〜11−N、映像コピー部12−1〜12−N、俯瞰映像生成部13−1〜13−N、俯瞰映像合成部61、選択受付部62、注目対象特定部63及び映像表示部16−1〜16−N,17の処理内容を記述しているプログラムを図3に示すコンピュータのメモリ31に格納し、コンピュータのプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
カメラ1−1〜1−Nは、監視領域の一部を撮影した映像であるカメラ映像A1〜ANを示す映像データをモニタリング装置2に出力する。
この実施の形態3では、カメラ映像A1〜ANは互いに隣接している領域であり、カメラ映像A1〜ANが合わされることで、監視領域の全体が表されるものとする。
映像コピー部12−n(n=1,2,・・・,N)は、映像情報収集部11−nが映像データを収集すると、その映像データが示すカメラ映像Anを選択受付部62及び注目対象特定部63に出力するとともに、そのカメラ映像Anを複製して、そのカメラ映像Anと同じカメラ映像An’を俯瞰映像生成部13−nに出力する。
ここでは、カメラ映像Anから複製したカメラ映像An’を俯瞰映像生成部13−nに出力するようにしているが、カメラ映像Anを俯瞰映像生成部13−nに出力するようにしてもよい。
俯瞰映像合成部61は、俯瞰映像生成部13−1〜13−Nから俯瞰映像B1〜BNを受けると、カメラ1−1〜1−Nの配置にしたがって俯瞰映像B1〜BNを2次元平面状で並べることで、俯瞰映像B1〜BNを合成し、合成後の俯瞰映像である合成俯瞰映像Bを注目対象特定部63に出力する。
簡単な例では、カメラ1−1〜1−Nが2次元平面状で一列に並んでいる場合には、俯瞰映像B1〜BNを一列に並べることで俯瞰映像B1〜BNを合成する。
図6は、カメラ1の台数が1台の例であるため、部分領域bの数が25個程度であるが、この実施の形態3では、カメラの台数がN台の例であり、監視領域の広さが、上記実施の形態1の場合より広いことが考えられるので、例えば、合成俯瞰映像Bを100分割して部分領域b1〜b100を得るものとする。
例えば、部分領域b1〜b100の頂点の座標が(XT,YT)で表される場合、上記の式(2)に示すように、Homography行列Hの逆行列H−1を用いれば、部分領域b1〜b100の頂点の座標(XT,YT)に対応するカメラ映像A1’〜AN’上の頂点の座標を(xT,yT)求めることができる。
俯瞰映像合成部61は、その特定したカメラ映像A1’〜AN’上の各頂点の座標(xT,yT)が、カメラ映像A1’〜AN’を構成する部分領域の各頂点の座標であるとする。
部分領域a1 ←→ 部分領域b1
部分領域a2 ←→ 部分領域b2
部分領域a3 ←→ 部分領域b3
:
部分領域a100←→ 部分領域b100
また、俯瞰映像合成部61は、部分領域a1〜a100の位置(各頂点の座標)と、合成俯瞰映像B内の部分領域a1〜a100の位置(各頂点の座標)とを示す部分領域位置情報を選択受付部62に出力する。
例えば、出力用マンマシンインタフェース25に表示されている合成俯瞰映像Bを見ているユーザが、入力用マンマシンインタフェース24を操作することで、合成俯瞰映像B内に存在しているいずれかの移動物体を指定すると、選択受付部62が、ユーザにより指定された移動物体を注目対象の移動物体Tbとして選択を受け付ける。
この実施の形態3では、説明の便宜上、合成俯瞰映像B内の部分領域b1に存在している移動物体が、注目対象の移動物体Tbとして選択されたものとする。
選択受付部62は、注目対象の移動物体Tbの選択を受け付けると、俯瞰映像合成部61から出力された部分領域位置情報を参照して、注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を特定し、その部分領域b1を示す移動物体位置情報を注目対象特定部63に出力する。この移動物体位置情報には、部分領域b1の位置(各頂点の座標)を示す情報が含まれている。
例えば、カメラ映像A1の部分領域a1に存在している移動物体が、注目対象の移動物体Taとして選択された場合、俯瞰映像合成部61から出力された部分領域位置情報を参照して、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域a1を特定し、その部分領域a1を示す移動物体位置情報を注目対象特定部63に出力する。この移動物体位置情報には、部分領域a1の位置(各頂点の座標)を示す情報が含まれている。
ここでは、注目対象の移動物体Tbが存在している合成俯瞰映像B内の部分領域b1に対応するカメラ映像A1内の部分領域a1を特定しているが、部分領域b1には注目対象の移動物体Tbが存在し、部分領域a1には注目対象の移動物体Taが存在しているので、注目対象の移動物体Tbに対応する移動物体Taを特定していることに相当する。
また、ここでは、移動物体位置情報が合成俯瞰映像B内の部分領域b1を示している例を示しているが、例えば、移動物体位置情報がカメラ映像A1内の部分領域a1を示している場合、その部分領域a1が、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域であると判断し、俯瞰映像合成部61から出力された対応関係情報を参照して、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域a1に対応する合成俯瞰映像B内の部分領域b1を特定する。
また、注目対象特定部63は、合成俯瞰映像Bを映像表示部17に出力するとともに、注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を示す移動物体位置情報を映像表示部17に出力する。
映像表示部16−2〜16−Nは、注目対象特定部63からカメラ映像A2〜ANを受けると、カメラ映像A2〜ANを画面上に表示する。この例では、注目対象特定部63から移動物体位置情報を受けていないため、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域を明示する処理を実施しないが、注目対象特定部63から移動物体位置情報を受けると、映像表示部16−1と同様に、注目対象の移動物体Taが存在している部分領域を明示する。
映像表示部17は、注目対象特定部63から合成俯瞰映像B及び注目対象の移動物体Tbが存在している部分領域b1を示す移動物体位置情報を受けると、合成俯瞰映像Bを画面上に表示するとともに、その移動物体位置情報が示す部分領域b1を画面上で明示する。
映像選択部64は、例えば、例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどからなる映像選択処理回路で実現される。
上記実施の形態3における図12のモニタリング装置では、カメラ映像A1〜ANの中から、映像選択部64により選択されたカメラ映像A(例えば、カメラ映像A1)を表示する映像表示部16と、合成俯瞰映像Bを表示する映像表示部17とを備えるものを示したが、映像選択部64により選択されたカメラ映像Aと合成俯瞰映像Bを合成し、その合成した映像を表示するようにしてもよい。
映像合成部41は、映像選択部64により選択されたカメラ映像A(例えば、カメラ映像A1)と合成俯瞰映像Bを合成する。
映像合成部41によるカメラ映像A(例えば、カメラ映像A1)と合成俯瞰映像Bの合成方法は、上記実施の形態2と同様であり、例えば、図9のように合成される。
映像表示部42は、映像合成部41から合成映像を受けると、その合成映像を画面上に表示する。
また、映像表示部42は、映像選択部64により選択されたカメラ映像Aを構成している複数の部分領域及び合成俯瞰映像Bを構成している複数の部分領域のうち、注目対象の移動物体Ta,Tbが存在している部分領域を明示する。
Claims (4)
- カメラにより撮影された監視領域の映像であるカメラ映像を変形して俯瞰映像を生成する俯瞰映像生成部と、
前記カメラ映像又は前記俯瞰映像内に存在している移動物体の中から、注目対象の移動物体の選択を受け付ける選択受付部と、
前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が前記カメラ映像内に存在している移動物体であれば、前記俯瞰映像内に存在している移動物体の中から、前記注目対象の移動物体に対応する移動物体を特定し、前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が前記俯瞰映像内に存在している移動物体であれば、前記カメラ映像内に存在している移動物体の中から、前記注目対象の移動物体に対応する移動物体を特定する注目対象特定部と、
前記カメラ映像及び前記俯瞰映像を表示し、前記カメラ映像を構成している複数の部分領域及び前記俯瞰映像を構成している複数の部分領域のうち、前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が存在している部分領域及び前記注目対象特定部により特定された移動物体が存在している部分領域を明示する映像表示部と
を備えたモニタリング装置。 - 前記映像表示部は、前記カメラ映像と前記俯瞰映像を合成して、その合成した映像を表示することを特徴とする請求項1記載のモニタリング装置。
- 複数のカメラにより撮影された監視領域の一部の映像である複数のカメラ映像を変形して、複数の俯瞰映像を生成する俯瞰映像生成部と、
前記俯瞰映像生成部により生成された複数の俯瞰映像を合成し、合成後の俯瞰映像である合成俯瞰映像を出力する俯瞰映像合成部と、
前記複数のカメラ映像又は前記合成俯瞰映像内に存在している移動物体の中から、注目対象の移動物体の選択を受け付ける選択受付部と、
前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が、前記複数のカメラ映像の中のいずれか1つのカメラ映像内に存在している移動物体であれば、前記合成俯瞰映像内に存在している移動物体の中から、前記注目対象の移動物体に対応する移動物体を特定し、前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が前記合成俯瞰映像内に存在している移動物体であれば、前記複数のカメラ映像内に存在している移動物体の中から、前記注目対象の移動物体に対応する移動物体を特定する注目対象特定部と、
前記複数のカメラ映像及び前記合成俯瞰映像を表示し、前記複数のカメラ映像を構成している複数の部分領域及び前記合成俯瞰映像を構成している複数の部分領域のうち、前記選択受付部により選択が受け付けられた注目対象の移動物体が存在している部分領域及び前記注目対象特定部により特定された移動物体が存在している部分領域を明示する映像表示部と
を備えたモニタリング装置。 - 前記映像表示部は、前記複数のカメラ映像と前記合成俯瞰映像を合成して、その合成した映像を表示することを特徴とする請求項3記載のモニタリング装置。
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