JPH0336700A - 周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、建物の屋上や施設等から周辺を広域にわたっ
て監視する周辺監視装置に関する。

［従来の技術］ 従来の周辺監視装置の構成を第１０図に示す。

同図で、１１はテレビカメラ、１２はテレビカメラ１１
を設置した回転テーブル、１３は回転テ、−プルＩ２を
回転駆動するモータ、１４はテレビカメラ１１で得らり
た画像データを伝送するケーブル、１５は監視室内に設
置され、ケーブル１４を介してテレビカメラ１１から送
られてきた画像データを表示するモニタテレビである。

テレビカメラ１１は回転テーブル１２上に載置され、モ
ータ１３の回転駆動によって図中に矢印Ａで示す方向に
回動するもので、監視室内からの遠隔操作によりテレビ
カメラ１１のズーム比や絞り、対向方向等がコントロー
ルされ、対向した方向の画像がｔ１１影される。その画
像データはケーブル１４を介してモニタテレビ１５に送
られ、表示される。

［発明が解決しようとする課題］ しかして、上記のような監視装置では、モニタテレビ１
５に表示される画像は常にテレビカメラ１１のレンズの
画角に依存し、全周３６０°の視野をモニタテレビ１５
に一度に表示させることはできず、したがって、全体を
一望のもとに監視すること番よ不可能であった。

また、監視したい方向を遠隔操作により指示し、モータ
１３により回転テーブル１２上に設置したテレビカメラ
１１を所望の方向に回動させる場合、テレビカメラ１１
で得られる画像はその回転に合わせて流れるようになる
ため、監視者の目か疲れると０う問題がある。

本発明は上記のような実情に鑑みてｔ工されｔ二ちので
、周囲の状況に応じて自由に画角を変化させ、−目で益
虫を行なうことのできる周辺監枳装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用コ本光明は、固定
設置されたテレビカメラ、１ｆｌｌ中云駆動されること
によりこのテレビカメラを３６０全周にわたって対向さ
せると共に回転により生ずるモニタ画面上での画像の回
転を防止する光学部、この光学部を回転駆動する回転駆
動部からなる撮像部を有し、上記回転駆動部の回転に同
期して上１己テレビカメラで得られる画像データを画像
メモリに一旦記憶させた後、この画像メモリに記憶させ
た画像データを読出して上記テレビカメラの回転方向に
任意の圧縮串で圧縮し、イモ意の画角の画像データをモ
ニタ表示するようにしたもので、モニタ表示される画像
の画角を目出に設定し、所望する周辺を一目で監視する
ことが可能となる。

［実施例］ 以下回向を参照して本発明の一丈施則を説明する。

第１図はその全体の構成を示すもので、２０は固定ぷ置
されたテレビカメラ、２１はテレビカメラ２０のχ・（
同方向及び画角を設定する光学部、２２は光学部２１を
回転駆動してテレビカメラ２０の対向方向を周囲３６０
’全周にわたって変化させる回転駆動部であり、これら
テレビカメラ２０、光学部２１及び回転駆動部２２によ
り撮像部ＩＰを形成する。光学部２１はミラー２１ａと
レンズ群２１ｂとからなり、レンズ７４２１ｂ内にはダ
ブプリズム２１ｃが設けられる。

同転駆動部２２はミラー２１ａ及びレンズ群２１ｂをそ
れぞれ回転駆動し、固定設置されているテレビカメラ２
０て周辺３６０’を監視させるためのものである。後述
する画像処理部３０からのコントロール信号が回転駆動
部２２内のモータ２３に与えられると、このモータ２３
はコントロール信号に応じて回転し、その回転がギア２
４を介してエンコーダ２５、第１の回転伝達部２６、第
２の回転伝達部２７に転達される。

エンコーダ２５はこのギア２４からの回転をエンコード
し、フィードバック制御のための１５号として上記画像
処理部３０に送出する。また、第１の回転伝達部２６は
上記ミラー２１ａを、第２の回転伝達部２７は上記レン
ズ群２１ｂを相互に所定の関係をもって回転駆動させる
ためのものであり、これら力く同転駆動されることによ
り、固定設置されたテレビカメラ２０であっても周囲３
６０’の状況を撮像することができるようになる。そし
て、ミラー２１ａとレンズ１２Ｉｂ内のダブプリズム２
１ｃにより、テレビカメラ２０で得られる画像データは
常に天地が固定され、モニタ画面上での画像の回転が防
止されるようになる。

テレビカメラ２０で得られた画像データはカメラケーブ
ル２８を介し、そのまま例えば監視室等に設置される原
画像表示モニタ２９に送られて表示出力される一方、画
像処理部３０のＡ／Ｄ変換器３１でデジタル化され、格
納用画像メモリ３２に格納される。

格納用画像メモリ３２は、コンピュータ３３により書込
み／読出しが制御されるもので、読出された画像データ
はコンピュータ３３に送られる。コンピュータ３３は、
上記格納用画像メモリ３２及び画像処理部３０内の各回
路の動作制御を行なうもので、コンピュータ３３からの
画像データに対して横方向のブタ圧縮を行ない、圧縮し
た画像データを表示用画像メモリ３４に記憶させる。表
示用画像メモリ３４に記憶された画像データはＤ／Ａ変
換器３５でアナログ化され、通常のテレビ信号として上
記原画像表示モニタ２９に隣接して設置される表示モニ
タ３６に送られ、表示出力される。コンピュータ３３は
また、回転駆動系コントローラ３７、インタフェイス３
８にも制御信号を送出する。回転駆動系コントローラ３
７は上記回転駆動部２２と信号の人出力を行ない、ミラ
ー２１ａ及びレンズＵ２１ｂの回転駆動を制御するもの
である。インタフェイス３８は、上記原画像表示モニタ
２９、表示モニタ３６等と同じく監視室に設置される操
作盤３９と接続され、操作ＩＪＸ３９て指示された抛作
信号を操作盤３９に送出するものである。

上記のような構成にあって、撮像部ＩＰの基本概念は第
２図に示すようになっている。すなわち、光軸か地面に
垂直となるように固定設置されたテレビカメラ２０のそ
の先軸に対して、４５°の角度をちってミラー２１ａを
配設し、このミラー２１ａをテレビカメラ２０の光軸を
中心として水平方向に回転させ、テレビカメラ２０を固
定したままで周辺３６０’の状況を監視可能とする。た
だし、このままではテレビカメラ２０で得られる画像が
光学部２１の回転と共にモニタ画面上で回転してしまう
ために、レンズ群２１ｂとテレビカメラ２０との間に、
像回転プリズムとも呼ばれるダブプリズム２１ｃを備え
たレンズ１１２１ｂを配設し、ミラー２１ａの回転方向
とは反則の回転方向に１／２の速度でこのレンズ１９２
　ｌ　ｂを回転させ、テレビカメラ２０で得られる画像
データがモニタ画面上で常に天地が固定されたパノラマ
状のものとなるようにする。

しかして、テレビカメラ２０て得られた画像データはカ
メラケーブル２８を介して画像処理部３０に送られ、こ
こでミラー２１ａ及びレンズ１４２１ｂの回転方向、す
なわち水平方向のデータ圧縮が行われる。

ここでは、データ圧縮の方法として特定同転角度分ずつ
交仔に画像データを省略する、櫛の歯状の省略ｈＬを採
るものとする。処理された３６０゜分の両像データは１
枚の画像データとして表示モニタ３Ｇに送られ、図示の
如くモニタ表示される。

したがって、監視を行なうものは、この表示モニタ３６
の画面を見ることにより、−目でテレビカメラ２０周囲
の３６００の状況を把握することが可能となる。

また、必要に応して画像処理部３０は、上記のようにパ
ノラマ状の周囲３６０＠の状況を圧縮して１枚の画像デ
ータを得るだけでなく、テレビカメラ２０に対して特定
の角度方向に位置する対象を選択して任意の視野角度で
画像を得ることも可能となる。第３図乃至第７図はその
ような状況を図示したものである。

まず第３図（ａ）に示すようにミラー２１ａ、レンズＩ
！’＋　２　ｌ　ｂ及びテレビカメラ２０を中心として
、ある定点からの角度θ−０°、１２０’、２４０゜の
３方向に監視χ１象４１〜４３がそれぞれ位置している
ものとする。これら監ｕス１象４１〜４３は、それぞれ
ミラー２１ａ及びレンズ１４２１ｂをθ−０゜１２０’
　　２４０°の方向に対応させることにより、第２図（
ｂ）〜第２図（ｄ）に示すように個々の画像をそのまま
得ることができるしのである。

画像処理部３０てはこれらの画像をそのまま表示モニタ
３６に表示することも可能であり、また、操作盤３９て
角度の指示を行なうことにより、第４図乃至第６図に示
すような画像を得ることもできる。

第４図は、上記第２図で示したのと同様に、特定微小回
転角度分ずつ交互に画像データを省略した櫛の歯状の省
略方法を用いて３６０°分の視野角を１枚の画像にした
もので、各監視対象４１〜４３に対しても省略が行われ
るため、実際よりも細くなった画像として各監視対象４
１〜４３が表示されるようになる。

また、第５図は全周囲３６０°の内の２７３．２４０°
分を、特定微小回転角度分ずつ交互に画像データを省略
した櫛の歯状の省略方性を用いて１枚の画像にしたもの
で、ここでは、θ−０°の方向に位置する監視対象４１
とθ−１２０°の方向に位置する監視対象４２のみが表
示される。この場合、上記第４図のものに比して省略の
度合いが小さいため、監視対象４１及び４２は第４図は
どではないが、やはり実際よりも細くなった画像として
表示されるようになる。

続（第６図は、特定の角度θの方向に対してその左右一
定角度の範囲内のみ残し、残りを省略して１枚の画像を
得るようにしたものである。二二では、θ＋　＝　０　
±２０″　θ２　＝　１２０゜±２０’　　θ、−２４
０°±２０°とし、各４０″分×３で１２０’分の画像
を表示モニタ３６に表示させたものである。この場合、
第７図に示すように監視対象４１〜４３は、それぞれθ
、〜θ。

の範囲内に完全に入っているため、表示モニタ３６で表
示される際には上記第４図及び第５図でのように省略さ
れることなく、そのままの画像か表示されることとなる
。

次に、上記第２図及び第４図で示した、特定微小回転角
度分ずつ交互に画像データを省略した櫛の歯状の省略方
ｌ去を用いて３６００分の視野角を１枚の画像を得る際
の処理）ノ４容について第８図及び第９図を用いて説明
する。

ここでは、ミラー２１ａ１　レンズ群２１ｂを介してテ
レビカメラ２０で撮像し、表示モニタ３６にそのまま表
示できる視野角度が１８００であり、上記微小回転角度
を２６とする。したがって、テレビカメラ２０で得られ
る画像を１／２ （−１８０°／３６０°）にデータ圧縮しなげればなら
ず、２°分を省略したら次の２″分を有効１１＋ｉ像と
して生かすということを繰り近して、３６０’分の画像
を１８０度分の画像が表示可能な表示モニタ３６にモニ
タ表示させることとなる。

第８図はそのデータ圧縮の概念を示すもので、テレビカ
メラ２０で得られ、カメラケーブル２８からＡ／Ｄ変換
器３１を介して格納用画像メモリ３２にそのまま格納さ
れる画像データが第８図（ａ）に示すようなものであっ
たとすると、コンピュータ３３はこの画像データを２″
単位で９０の短Ｉｌｌ形の頭載に分け、交互に無効画像
と有効画像とに分けて、その有効画像のみを第８図（ｂ
）に示すように表示用画像メモリ３４に送出して記憶さ
せる。

第９図はこのコンピュータ３３による処理を示すもので
、動作当初にはステップＳ１に示す如く操作盤３９を操
作して回転駆動部２２による光学部２１の回転駆動速度
や表示する画角、方向等のデータを人力する。人力され
た各データはインタフェイス３８を介してコンピュータ
３３に取込まれる。続くステップＳ２でコンピュータ３
３が入力されたデータに従って回転駆動部２２のモータ
２３の回転速度を計算し、その算出結果に基づいてステ
ップＳ３に示すように回転駆動系コントローラ３７によ
りモータ２３を回転させる。次いでステップＳ４に移り
、この指示された速度で回転するモータ２３の回転に伴
ってエンコーダ２５からフィードバックされる回転パル
ス信号を同転駆動系コントローラ３７を介して入力し、
上記短ＩＩＩ）巾（白°効無効領域の角度１１位）と短
Ｉｌｎ数（表示画角における上記短ＩＩＩ）　Ｉ↑】の
数）を計算する。ここでは短（■巾が２″　短１１１＋
数が１８０となる。算出した短ＩＩＩ数を数えるべくス
テップＳ５で内部のカウンタを一旦クリアし、１１工び
ステップＳ７でエンコーダ２５から回転駆動系コントロ
ーラ３７を介して回転パルス信号が人力されるのを待機
する。人力されると次にステップＳ８において、テレビ
カメラ２０からの画像データをカメラケーブル２８、Ａ
／Ｄ変換器３１を介して格納用画像メモリ３２に取込む
。ステップＳ９で取込んた画像データを上記短１１１１
巾、２°に従って有効となる画像領域の切出しが上記第
８図（ａ）に示したように行われる。次いでステップＳ
１Ｏで表示用画像メモリ３４の画像データを書込むアド
レス位置（コピー位置）が計算され、ステップＳ１１で
その表示用画像メモリ３４のアドレス位置に上記切出し
た画像データが第８図（ｂ）に示した如く表示用画像メ
モリ３４に有効画像として記憶（コピー）される。この
時コンピユータ３３内部では上記短間数をカウントする
カウンタの値が「＋１」されるもので、そのカウント値
が上記短間数となったか否か、すなわち表示用画像メモ
リ３４の１画面の画像データの記憶が終了したか否かが
次のステップＳ１２で判断される。まだ終了していない
と判ｌ析されると再び上記ステップＳ７〜Ｓ１２の処理
を繰返し実行し、順次有効画像データの記憶を続行する
。内部カウンタの値が短１１１）数、例えば１８ｏ１と
なり、１画面の画像データの記憶が終了した時点で表示
用画像メモリ３４の内容はＤ／Ａ変換器３５を介してテ
レビ信号として表示モニタ３６に送られ、表示出力され
る。その後、ステップ３１３に進んで操作盤３９による
人力に変更がないか否か判断する。人力があった場合に
はその人力が監視の終了を指示するものであるか否かを
次のステ・ノブＳ１４で判断し、終了の指示であればそ
のまま処理を終了し、また、終了の指示でなければ人力
の変更内容に従って再び上記ステップＳ１からの処理を
繰返す。

また、ステップ３１３で操作盤３９による人力変更がな
いと判断した場合は、次の画像を表＞ＪＥモニタ３６に
表示させるべく上記ステ・ンプＳ６からの処理を繰返す
。

こうして全周３６０°の画像を表示モニタ３６に一枚の
画像としてパノラマ状に展開し−Ｃ表示させることが可
能となるので、−目で全方位を監視することかできる。

なお、上記エンコーダ２５に加えてミラー２１ａの回転
軸に方位を検出するセンサを取付ければ、東西南北の所
定の方位の画像を得ることも可能となり、本監視装置を
移動車両に搭載するような場合に有効とな゛る。

［発明の効果コ 以上詳記した如く本発明によれば、固定設置されたテレ
ビカメラ、回転駆動されることによりこのテレビカメラ
を３６０°全周にわたって対向させると共に回転により
生ずるモニタ画面上での画像の同転を防止する光学部、
この光学部を回転駆動する回転駆動部からなる撮像部を
６−シ、上記四転焉〆動部の回転に同期して上記テレビ
カメラで丙られる画像データを画像メモリにｍ−記憶さ
せた後、この画像メモリに記憶させた画像データを読出
して上記テレビカメラの回転方向に１−［意の圧猫彰で
圧縮し、任意の画角の画像データをモニタ表示するよう
にしたので、モニタ表示される画像の１ｄ＋ｉ角を自由
に設定し、所望する周辺を−１」て誼’ｆＭすることが
６１能となる周辺監視装置を堤（３（することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は装置全体の構成を示す図、第２園は第１図の撮像
部とデータ圧縮の基本概念を示す図、第３図乃至第７図
は特定の角度方向に位置する対象を選択して得た任意の
視野角度での両像を示す図、第８図は格納用画像メモリ
から表示用画像メモリへの画像データのコピーを例示す
る図、第９図はコンピュータによる処理内容を示すフロ
ーチャー　ト、第１０図は従来の周辺監視装置の構成を
示す図である。 １１・・・テレビカメラ、１２・・・回転テーブル、１
３・・・モータ、１４・・・ケーブル、１５・・・モニ
タテレビ、２０・・テレビカメラ、２１・・・光学部、
２１ａ・・・ミラー、２１ｂ・・レンズ群、２１ｃ・・
・ダブプリズム、２２・・・回転駆動ｍｓ、２３・・・
モータ、２４・・・ギア、２５・・・エンコーダ、２Ｉ
３・・・第１の回転伝達部、２７・・・第２の回転伝達
部、２８・・カメラケーブル、２９・・・原画像表示モ
ニタ、３０・・・１＋ｊ＋ｉ像処理部、３１・・・Ａ／
Ｄ変換器、３２・・・格納用画像メモリ、３３・・・コ
ンピュータ、３４・・・表示用画像メモ１］、３５・・
・Ｄ／Ａ変換器、３６・・・表示モニタ、３７・・・ｒ
ｉｉ１転％Ｉ＜動系コントローラ、３８・・・インタフ
ェイス、３９・・１・ｋ作盤、４１〜４３・・・監視対
象、ＩＰ・・・撮像部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定設置されたテレビカメラ、回転駆動されることによ
   りこのテレビカメラを３６０゜全周にわたって対向させ
   ると共に回転により生ずるモニタ画面上での画像の回転
   を防止する光学部、この光学部を回転駆動する回転駆動
   部からなる撮像部と、上記回転駆動部の回転に同期して
   上記テレビカメラで得られる画像データを記憶する画像
   メモリと、 この画像メモリに画像データを記憶させる一方、記憶さ
   せた画像データを読出して上記テレビカメラの回転方向
   に圧縮する画像制御手段と、 この画像制御手段によって圧縮処理された画像データを
   モニタ表示する表示手段と を具備したことを特徴とする周辺監視装置。