JPH08223466A

JPH08223466A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH08223466A
Application number: JP7023675A
Authority: JP
Inventors: Kimiya Yamatari; 公也山足; Masayuki Tani; 谷　　正之; Harumi Uchigasaki; 晴美内ヶ崎; Masayasu Futagawa; 正康二川; Yukihiro Kawamata; 幸博川股; Atsuhiko Nishikawa; 敦彦西川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1996-08-30
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JP3265893B2; US6337709B1

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラでどこまで見えるのか、また、現在カメ
ラで撮影している場所がどこであるのかをユーザに直感
的に理解させる。【構成】あるカメラが写すことのできる領域を表示する
全体画像表示手段と，現在カメラがどこを見ているのか
を検知するカメラ位置検出手段と，前記カメラ位置検出
手段によって得たカメラ位置に基づいて全体画像上にカ
メラの表示している領域を明示するカメラ位置表示手段
を設けた。【効果】本発明によれば、ユーザは、カメラの映像を見
る際に全体の画像の中でどこを見ているのかを知ること
ができるので、カメラをパンやズームする際に自分の見
ている位置を迷うことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント制御システム
や遠隔会議システムなどカメラ映像を表示するシステム
における画像表示装置ならびに画像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラントシステムや遠隔会議システムで
は、カメラで映した遠隔の現場や会議場を表示すること
により、遠隔の現場や会議場の様子を把握している。こ
のようなシステムでは、カメラは固定カメラだけではな
い。例えば、プラント監視システムの場合には、パンや
ズームをするカメラが通常置かれ、オペレータは、カメ
ラをパンしてカメラで一度に見えない領域を監視した
り、ズームしてよく見得ない部分を拡大して詳細に点検
したりしている。

【０００３】上記のようにパンやズームといった動かす
ことのできるカメラを利用しているシステムでは、カメ
ラが映している映像をそのままテレビ画面や計算機画面
に表示している。このため、カメラのパンやズームをし
てしまうと常に表示が更新されてしまい、どこを見てい
るのか分からなくなってしまっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】カメラがパンやズーム
をするカメラの場合、カメラ映像で現場を監視する際に
現在カメラで監視対象のどこを見ているのか分からなく
なるという問題があった。また、監視対象の全体中の特
定の部分をカメラで撮影したい場合にも、当該特定の部
分をカメラに指定することが困難であるという問題点が
あった。

【０００５】本発明の目的は、上記のカメラの表示方法
の問題を解決し、ユーザの使い勝手の良いカメラ映像を
表示する画像表示装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴は、カメラの映すことのできる全体の
領域を表示画面上に表示する全体画像表示手段，カメラ
の状態（カメラの方向，ズーム率）を検知し、カメラの
全体画面上での位置を検出するカメラ位置検出手段，前
記カメラ位置検出手段で得た現在のカメラの映している
領域に目印を表示するカメラ領域表示手段，全体画像を
所定のタイミングで更新する全体画像更新手段を設けた
ことにある。

【０００７】また、他の本発明の特徴は、カメラの映し
ている領域より広い領域(全体画像)を表示する全体画像
表示手段，表示手段で表示している全体画像上で領域を
指定する領域指定手段，領域指定手段によって指定され
た領域をカメラで撮影するように前記カメラを制御する
カメラ制御手段を有することにある。

【０００８】

【作用】全体画像取り込み手段は、カメラの映すことの
できる領域の全体の画像を取り込み、それを表示画面上
に表示する。カメラ位置検出手段は、カメラのパンやズ
ームの状態を検知し、そのカメラの状態から現在カメラ
が映している画像が全体画像のどの部分に相当するかを
推定する。カメラ領域表示手段は、前記カメラ位置検出
手段で検出した全体画像上での位置に目印をつける。全
体画像更新手段は、経時的に変化する可能性のある全体
画像を所定のタイミングで更新する。これらによって、
全体画像上に常にカメラがどこを映しているのかを明示
することができるため、ユーザは今どこを見ているのか
で迷うことはない。

【０００９】また、領域指定手段は、表示手段で表示し
ている全体画像上でカメラで撮影したい領域を指定す
る。カメラ制御手段は、領域指定手段によって指定され
た領域をカメラで撮影するように、カメラのパンやズー
ムの状態を制御する。これらによって、ユーザは全体画
像中の特定の部分をカメラで撮影したい場合にも、当該
特定部分を容易に把握しつつ迅速的確にカメラを制御で
きる。

【００１０】

【実施例】本実施例は、パン・ズームを行うことのでき
るカメラを制御する際に、カメラの撮ることのできる全
体画像を予め記憶しておき、その全体画像上に、現在カ
メラが映している領域を明示することにより、現在、カ
メラがどこを見ているのかを明示するシステムである。
本システムを用いることにより、ユーザは、現在見てい
るカメラ映像の領域を即座に知ることができ、カメラの
制御を簡単に行うことができる。

【００１１】本実施例のシステム構成を図１を用いて説
明する。本実施例では、火力プラントの監視システムを
例にとっており、まず、現場の状況を映すカメラ１０
１，カメラ１０１の撮影方向，レンズの画角を制御し
て、パンやズームを行う雲台102が、運転員のいる制御
室から離れた現場に設置されている。現場のカメラ１０
１からユーザである運転員のいる制御室まで、雲台１０
２の制御線ならびにカメラ１０１からの映像線が設置さ
れている。制御室内には運転員用のコンソールがあり、
そのコンソールに前記の制御線ならびに映像線は接続さ
れている。コンソールは、複数の部品から構成されてい
る。制御部１０６は、コンソール全体の動きを制御す
る。入力部１０８は、運転員の意志をコンソールに伝え
る。サンプリング部１０４は、カメラ１０１から映像線
を介してカメラ１０１の映像をコンソール内に取り込
む。全体画像記憶部１０７は、カメラ１０１が見ること
のできる全領域の画像を予め記憶する。カメラ制御部１
０３は、雲台１０２から延びる制御線を介して、雲台１
０２のパンやズームの状態を検知したり、雲台１０２へ
パンやズームといった命令を発行し、雲台１０２を制御
したりする。カメラ位置検出部１０９は、カメラ制御部
１０３が検知している雲台１０２のパンやズームの情報
から、全体画像の中における現在のカメラ１０１の映し
ている領域を推定したり、逆に全体画像上の領域からカ
メラ１０１のパン，ズーム量を計算する。表示部１０５
は、全体画像記憶部１０７からの全体画像とサンプリン
グ部１０４で取り込んだカメラ画像を表示画面１１０に
表示し、さらに、カメラ位置検出部109で計算したカメ
ラ１０１の表示領域８０１を全体画像上に表示する。

【００１２】上記のシステムを使って、全体画面の上に
カメラ画像の表示領域８０１を明示する概略フローを図
２を用いて説明する。

【００１３】（ステップ１）２０１で制御部１０６は、
全体画像を取り込む。制御部１０６は、全体画像を表示
する前に全体画像を取り込み、全体画像記憶部１０７に
記憶する。次に、制御部１０６は、入力部１０８によっ
て表示終了通知が入力されるまで、（ステップ２）２０
２から（ステップ６）２０６までの処理を繰り返し行
う。

【００１４】制御部１０６は、（ステップ２）２０２で
カメラ画像をサンプリングする。本実施例では、カメラ
１０１の入力は通常のカメラ信号であるＮＴＳＣ信号で
カメラ１０１から映像線を介してサンプリング部１０４
に入力される。サンプリング部１０４は、このカメラ画
像を横縦、６４０＊４８０ドット，１ドットＲＧＢ各８
ビットの画像でサンプリングする。もちろんサンプリン
グする際の画素数や一画素のビット数は他の値でもかま
わない。

【００１５】（ステップ３）２０３で制御部１０６は、
カメラ制御部１０３から現在のカメラ１０１の撮影方
向、カメラ１０１の画角の情報を受け取る。カメラ制御
部103は、制御部１０６からカメラ１０１の情報の取得
要求がある場合には、雲台102に対し、現在の状態を確
認し、その値を制御部１０６に返す。返す情報は、カメ
ラ１０１の撮影方向と画角である。詳細は後に述べる。
本システムでは、雲台１０２は、カメラ１０１の撮影方
向や画角といった情報を常に蓄えており、それをカメラ
制御部１０３の問い合わせに応じて制御線を通じて、カ
メラ制御部103に返す。

【００１６】（ステップ４）２０４では、制御部１０６
は、前記ステップで得たカメラ情報を元に、カメラ表示
位置の計算をカメラ位置検出部１０９に行わせ、全体画
像上のどこを表示しているかを知る。

【００１７】（ステップ５）２０５では、制御部１０６
は、所定の位置に前記(ステップ２)２０２でサンプリン
グした画像を表示部１０５を用いて表示画面１１０に表
示する。このとき、表示領域８０１の大きさに合わせ
て、拡大縮小して表示する。

【００１８】（ステップ６）２０６では、制御部１０６
は、所定の位置に前記ステップ１２０１で記憶した全体
画像を表示部１０５を用いて表示画面１１０に表示す
る。このとき、全体画像表示領域の大きさに合わせて拡
大・縮小して表示する。

【００１９】（ステップ７）２０７では、制御部１０６
は、前記ステップ４２０４で計算したカメラ画像の全
体領域に対する領域を全体画像上に表示部１０５を用い
て表示画面１１０に表示する。

【００２０】次に上記概略フローの個々のステップにつ
いて説明する。

【００２１】全体画像の取り込みは、以下のように行わ
れる。

【００２２】全体画像の大きさを決めるため、まず本シ
ステムの雲台１０２の仕様を図３を用いて説明する。本
システムの雲台１０２は、画角の値によってズーム率を
変更することができる。本システムでは、最もカメラ１
０１をズームダウンした時の水平，垂直最大画角はそれ
ぞれ３０度、もっともズームインしたときの水平，垂直
最大画角は５度である。一般にカメラシステムでは、垂
直・水平の画角はレンズ長さで決まるため、垂直画角と
水平画角は一定の関係になっている。本システムでは、
常に同じ値であるとする。ただ、記述上は、一般性を持
たせるため、垂直，水平の画角は独立項として記述す
る。パンの方向は、図３のように真正面が０度で水平方
向は左右それぞれ、４５度の角度でパンすることができ
る。符号は、左方向をマイナスで表す。垂直方向も水平
方向と同じく上下４５度の角度で降ることができる。上
方向がプラス、下方向がマイナスである。

【００２３】上記のようにシステムのカメラ１０１，雲
台１０２の最大値が決まれば、カメラ１０１と雲台１０
２を用いた場合のカメラ１０１で撮影できる領域(全体
領域)を決定することができる。例えば、水平方向は±
６０度の範囲で撮影することができる。これは、最大画
角３０度でパンの最大左方向−４５度にカメラ１０１を
向けた場合、図３のように画角の半分１５度分だけ越え
た領域をカメラ１０１は映すからである。従って、水平
方向±６０度，垂直方向±６０度がカメラ１０１の映す
ことのできる領域３０１である。

【００２４】全体画像の取り込みは、複数回の撮影を行
うことによって行う。上記のように全体画像３０１は、
水平・垂直双方±６０度の範囲の画像になる。今、カメ
ラ１０１の最大画角は、３０度であるから一度の撮影で
全体画像のすべての領域を撮影することはできない。そ
こで、図４のように全体画像３０１を複数回の撮影で取
り込む。

【００２５】一回で撮影できる領域は画角３０度の範囲
であるから全体領域３０１を画角３０度で撮影できる範
囲に分割する。すると、図４のように垂直水平それぞれ
４分割合計１６分割される。そこで、１６回の撮影を行
うことによって、全体画像３０１を取り込む。

【００２６】図５に１６分割して映像を取り込む際の処
理フローを示す。まず、制御部106は、初期設定とし
て、水平・垂直方向角を−４５度、画角を３０度にする
（ステップ５１）５０１。そして、水平，垂直方向角に
３０度ずつ足しながら、方向角を決定する（ステップ５
２）５０２，（５３）５０３，（５７）５０７，(５８)
５０８。制御部１０６は、決定した方向角と画角の情報
をカメラ制御部１０３に送信し、カメラ制御部１０３
は、雲台１０２に方向角と画角を設定する。雲台１０２
は、設定された画角，方向角の値になるように雲台１０
２を動かす（ステップ５４）５０４。雲台１０２は、設
定した方向角・画角になったところでカメラ制御部１０
３に方向角・画角が正確に設定されたことを返す。カメ
ラ制御部１０３は、雲台１０２から設定終了の合図が来
たところで、制御部１０６に設定終了の合図を送る。制
御部１０６は、カメラ制御部１０３からの合図が来たと
ころで、サンプリング部１０４に対し、画像を一枚サン
プリングする（ステップ５５）５０５。このとき、サン
プリング部１０４は、カメラ１０１からの映像を６４０
＊４８０画素，ＲＧＢ角８ビットでサンプリングする。
制御部１０６は、全体画像記憶部にサンプリングした画
像，カメラ１０１の方向角，画角と対にして記憶する
（ステップ５６）５０６。上記のサンプリング処理を１
６分割領域すべてについて行う。１６分割領域すべての
画像を取り込むと、制御部１０６は、取り込んだ１６枚
の画像を、各画像の方向を参照して全体領域を映してい
る６４０＊４,４８０＊４ドットの大きさの画像にまと
めて、全体画像として全体画像記憶部１０７に記憶する
（ステップ５９）５０９。

【００２７】続いて、カメラ画像のサンプリングについ
て説明する。本システムでは、カメラ画像はＮＴＳＣの
映像信号を映像線を通じてサンプリング部１０４に映像
を入力している。サンプリング部１０４は、入力される
映像信号に同期してサンプリングする。通常、映像は、
インタレース方式で入力されるため、１枚の映像をサン
プリングするために２フィールド，２回のサンプリング
を行う。まず、最初のサンプリングを行い、サンプリン
グ部１０４内の映像記憶領域に記憶する。このとき、映
像信号の振幅をＲＧＢ各２５６階調で量子化し、水平方
向３２０ドット，垂直方向２４０ドットでサンプリング
する。次に２フィールド目のサンプリングを行う。最初
のフィールドのサンプリング画像の間に２フィールド目
のサンプリング画像を入れ込み、６４０＊４８０ドッ
ト，ＲＧＢ各８ビットの画像を得る。なお、本サンプリ
ング方式の具体的な例は、Silicon Graphics社Indigo V
ideoMannualの中に詳細に記されている。

【００２８】次にカメラ情報の取得について説明する。
制御部１０６は、カメラ制御部１０３から現在のカメラ
１０１の情報（画角，方向角）獲得する。本システムの
雲台１０２は、カメラ１０１の水平・垂直方向角，画角
を内部に常に記憶・管理している。制御部１０６がカメ
ラ制御部１０３に対し、カメラ１０１の情報を出すよう
に依頼すると、カメラ制御部１０３は、制御線を介して
雲台１０２にカメラ１０１の情報を出力するように依頼
する。雲台１０２は、内部に記憶している、現在の画
角，水平・垂直方向角の情報をカメラ制御部１０３に返
す。さらに、カメラ制御部１０３は、雲台１０２からの
現在の方向角と画角の値を制御部１０６に返す。以上に
よって、制御部１０６は、現在のカメラ１０１の画角，
方向角の値を知る。

【００２９】次に現在のカメラ画像の位置の計算につい
て説明する。上記のカメラ１０１の情報から、全体画像
上でのカメラ位置を計算する。制御部１０６は、カメラ
制御部１０３から得たカメラ情報をカメラ位置検出部１
０９に与え、全体画像上でのカメラ位置を計算させる。
カメラ位置検出部１０９は以下のアルゴリズムによって
カメラ位置を計算する。ここで、カメラ制御部１０３か
ら得られたカメラ情報は、水平方向角ｖ，垂直方向角
ｈ，画角ａであるとする。

【００３０】図６は、全体画像と現在のカメラ画像との
関係を角度の座標系で示したものである。カメラ１０１
の映像は、角度の座標系で図のように（ｖ，ｈ）の点を
中心に垂直・水平方向にそれぞれ（ａｘ，ａｙ）の幅を
持った矩形で表わせる。この矩形の左下の座標は（ｈ−
ａｘ／２，ｖ−ａｙ／２）、左上の座標は、（ｈ＋ａｘ
／２，ｖ＋ａｙ／２）となる。

【００３１】図７は、上記の角度の座標系の絵を画素の
座標系で表したものである。この座標系は、画素の左下
を原点とし、垂直，水平方向はドットを単位としてい
る。最終的には、この座標系での表示領域８０１の座標
を求める。

【００３２】角度の座標系と画素の座標系とはレンズの
特性等で端延び等が起こるため、正確には非線形のレン
ズの特性式を用いる必要がある。しかし、本実施例で
は、概略的な位置を示すことを第１と考え、線形関係を
仮定した。したがって、本実施例の場合、角度の座標系
で（Ｖ，Ｈ）の座標は、以下の関数によって画素の座標
（Ｘ，Ｙ）に射影される。

【００３３】Ｘ＝（Ｖ＋６０）／１２０＊２５６０Ｙ＝（Ｈ＋６０）／１２０＊１９２０よって、現在カメラ１０１が映している矩形は、次のよ
うな矩形（ｘ０，ｙ０)−（ｘ１，ｙ１）に射影され
る。

【００３４】ｘ０＝（ｈ−ａｘ／２＋６０）／１２０＊２５６０ｙ０＝（ｖ−ａｙ／２＋６０）／１２０＊１９２０ｘ１＝（ｈ＋ａｘ／２＋６０）／１２０＊２５６０ｙ１＝（ｖ＋ａｙ／２＋６０）／１２０＊１９２０カメラ位置検出部１０９は、計算した上記の値を制御部
１０６に返す。

【００３５】次に、カメラが写す領域画像を表示する際
の処理を図８の表示画面１１０を例にとって説明する。
この例では、カメラ１０１の画像を座標（ＣＸ，ＣＹ）
の位置，幅ＣＷドット高さＣＨドットで表示する。制御
部１０６は、サンプリング部１０４でサンプリングした
６４０＊４８０ドットの映像を幅ＣＷ，高さＣＨドット
の大きさに拡大・縮小する。拡大率は、幅ＣＷ／６４
０，高さＣＨ／４８０である。制御部１０６は、ＣＷ，
ＣＨドットにしたカメラ画像を表示部１０５に対し、Ｃ
Ｘ，ＣＹの位置に表示するように指示する。表示部１０
５は、表示画面１１０上の（ＣＸ，ＣＹ）の位置に拡大
・縮小した画像を表示する。

【００３６】また、ここでは、デジタルサンプリングし
た映像を表示する場合を説明したが、カメラ画像の表示
方法として、スーパインポーザを用いて計算機画像とカ
メラ１０１からのＮＴＳＣ信号とを合成しても良い。

【００３７】次に、全体画像を表示する際の処理を図８
の表示画面１１０を例にとって説明する。この例では、
全体画像を座標（ＧＸ，ＧＹ）の位置，幅ＧＷドット高
さＧＨドットで表示する。制御部１０６は、サンプリン
グ部１０４でサンプリングした２５６０＊１９２０ドッ
トの映像を幅ＧＷ，高さＧＨドットの大きさに拡大・縮
小する。拡大率は、幅ＧＷ／２５６０，高さＧＨ／１９
２０である。制御部１０６は、ＧＷ，ＧＨドットにした
カメラ画像を表示部１０５に対し、ＧＸ，ＧＹの位置に
表示するように指示する。表示部１０５は、表示画面１
１０上の（ＧＸ，ＧＹ）の位置に拡大・縮小した画像８
０２を表示する。

【００３８】次に、現在のカメラ画像領域の全体画像へ
の矩形表示について説明する。図８の表示画像１１０
中、現在のカメラ１０１の位置を示す矩形８０１を全体
画像８０２上に表示する。カメラ位置検出部１０９で計
算した結果のカメラ位置（ｘ０，ｙ０）−（ｘ１，ｙ
１）の矩形を制御部１０６は、実際に全体画像802上に
表示するため、表示画面１１０上の座標（Ｘ０，Ｙ０）
−（Ｘ１，Ｙ１）に変換する。

【００３９】全体画像８０２は、前に述べたように拡大
率幅ＧＷ／２５６０，高さＧＨ／１９２０で拡大・縮
小されているので、カメラ１０１の表示領域８０１の値
も同じ拡大率で拡大する。さらにカメラ１０１の全体の
表示位置が（ＧＸ，ＧＹ）であるので、この分平行移動
する必要がある。以上のことを考えると以下のように計
算される。

【００４０】（Ｘ０，Ｙ０）−（Ｘ１，Ｙ１）は次のよ
うに計算される。

【００４１】Ｘ０＝ｘ０＊ＧＷ／２５６０＋ＧＸ，Ｙ０
＝ｙ０＊ＧＨ／１９２０＋ＧＹＸ１＝ｘ１＊ＧＷ／２５６０＋ＧＸ，Ｙ１＝ｙ１＊ＧＨ
／１９２０＋ＧＹ制御部１０６は、計算した座標で図８のように矩形８０
１を全体画像８０２上に表示部１０５を介して表示す
る。

【００４２】以上が、図２に示した処理フローの詳細内
容の説明である。

【００４３】ここまでは、カメラ１０１の表示領域８０
１を全体画面上に表示することを説明したが、ここから
は、全体画像上の表示領域８０１をユーザが直接ピック
し、その表示領域８０１を移動，拡大・縮小することに
より、現在映しているカメラ１０１を全体画像上で指定
した領域を映すように制御する方法について説明する。

【００４４】この制御方法の概略的な処理の流れを図９
を用いて説明する。表示画面１１０には、前述の方式に
より全体画像８０２、現在カメラが撮影している領域の
画像８０３、さらに全体画像上に現在カメラ１０１が撮
影している領域を示す領域表示８０１がされているとす
る。

【００４５】（ステップ９１）９０１で、入力部１０８
を用いて全体画像８０２上の表示領域８０１を選択し、
その表示領域８０１を移動，拡大・縮小することによ
り、次にカメラ１０１で撮影したい領域を指定する。こ
の指定した領域は制御部１０６に保持される。（ステッ
プ９２）９０２で、制御部１０６は、前ステップで指定
した撮影したい領域の全体画像８０２上での矩形領域８
０１の座標から、カメラ位置検出部１０９を用いて表示
領域８０１を撮影するためのカメラ情報（パン角，画
角）を計算し、決定する。（ステップ９３）９０３で
は、前ステップで計算したカメラ情報を制御部１０６が
カメラ制御部１０３に設定し、カメラ１０１を制御す
る。

【００４６】図１０を用いて、実際の全体画面８０２上
での領域８０１の入力方法について説明する。入力部１
０８はマウス１００１とキーボード１００２で構成さ
れ、図１０上の表示画面１１０に表示されているポイン
タ１００３の左上(矢印の先端)が現在のマウス１００１
の入力位置を示す。ここではマウス１００１による入力
方法について示す。

【００４７】マウス１００１には、入力ボタンが３つ
（左ボタン１０１０，中ボタン1011，右ボタン１０１
２）がついている。この入力ボタンをユーザが押した
り、離したりして入力を行うことができる。マウス１０
０１から制御部１０６に対し、ボタンの状態変化（ボタ
ンアップ，ボタンプッシュ），マウスの移動，押された
ボタンの種類（左ボタン１０１０，中ボタン１０１１，
右ボタン１０１２），移動量（Δｘ，Δｙ）が入力され
る。制御部１０６は、現在のマウス１００１の位置を記
憶しており、マウス１００１からの移動量（Δｘ，Δ
ｙ）を現在の位置に加算することにより、マウス１００
１の位置を決める。マウス１００１の最初の位置は
（０，０）の点。制御部１０６は、計算したマウス１０
０１の位置にポインタ１００３の先端が表示されるよう
に表示部１０５にポインタ１００３の表示を制御する。
さらに、制御部１０６は、入力状態の変化，入力ボタン
の種類に合わせてシステムの動作を決める。

【００４８】マウス１００１による表示矩形の選択を行
う。ユーザは、マウス１００１でポインタ１００３の先
端を全体画面上のカメラ表示領域８０１の枠線上に置
き、左ボタン１０１０をアップすることにより、表示領
域８０１を選択できる。制御部１０６は、マウス１００
１から左ボタン１０１０がアップされた、という入力を
受けると、全体画面上に表示している表示領域８０１の
座標（Ｘ０，Ｙ０）−（Ｘ１，Ｙ１）を参照し、その枠
線上にあるかどうかを検査する。制御部１０６は、マウ
ス１００１の左ボタン１０１０が枠線上であった場合に
は、表示領域８０１が選択されたと解釈する。枠線上で
無かった場合には、なにもしない。制御部１０６は、枠
線が選択されると、ユーザに対し表示領域８０１が選択
されたことを示すため、図１０に示すように表示領域８
０１の枠線の各隅にコントロールポイントを表示する。
また、表示領域８０１が今後変更される訳であるから、
現在のカメラ情報から表示領域８０１を表示することを
一時的に停止する。この機能の再開は、（ステップ９
３）９０３でカメラ情報を設定した後行う。

【００４９】ユーザは、コントロールポイントや枠線を
再度マウス１００１で選択し、マウス１００１を動かす
ことにより、表示領域８０１を移動・拡大することによ
り、カメラ１０１で撮影する範囲を指定する。マウス１
００１で枠線を選択して、マウス１００１を移動させる
と表示領域８０１を移動することができ、コントロール
ポイントをマウス１００１で指定し、動かすと表示領域
８０１を拡大することができる。

【００５０】図１１（１）を用いて表示領域８０１の移
動を行う場合について説明する。マウス１００１で図１
１（１）のように選択中の表示領域８０１のコントロー
ルポイント以外の枠線上で左ボタン１０１０をプッシュ
すると、制御部１０６は、移動であると判断する。ユー
ザは、左ボタン１０１０を押したままでマウス1001を移
動すると、その移動量と同じ量だけ制御部１０６は、表
示領域８０１を移動させる。これは、マウス１００１か
らの移動量を矩形領域（Ｘ０，Ｙ０）−（Ｘ１，Ｙ１）
に加算することにより行う。すると、図１１（１）のよ
うにポインタ１００３にくっ付いて表示領域８０１が移
動するように見える。ユーザが左ボタン１０１０を押す
のを止めると、マウス１００１から左ボタンアップの入
力が入り、制御部１０６は、移動を止める。

【００５１】図１１（２）を用いて表示領域８０１の拡
大・縮小を行う場合について説明する。マウス１００１
で図１１（２）のように選択中の表示領域８０１のコン
トロールポイント上で左ボタン１０１０をプッシュする
と、制御部１０６は、拡大あるいは縮小であると判断す
る。ユーザは、左ボタン１０１０を押したままでマウス
１００１を移動すると、その移動量と同じ量だけ制御部
１０６は、選択したコントロールポイントを移動させ、
表示領域８０１を拡大あるいは縮小する。これは、マウ
ス１００１からの移動量を矩形領域（Ｘ０，Ｙ０）−
（Ｘ１，Ｙ１）の各コントロールポイントに対応した座
標に加算することにより行う。図１１に拡大の例を示す
と、このようにポインタ１００３にくっ付いて表示領域
８０１が拡大するように見える。ユーザが左ボタン１０
１０を押すのを止めると、マウス１００１から左ボタン
アップの入力が入り、制御部１０６は、拡大あるいは縮
小を止める。

【００５２】所望の位置，大きさに表示領域８０１を設
定したのち、右ボタン１０１２をプッシュ・アップして
位置，大きさを確定する。ユーザは、前記の方法でマウ
ス１００１で表示領域８０１を移動，拡大・縮小し、表
示領域８０１上で右ボタン１０１２を押して離すことに
より、カメラ１０１で撮影する領域を決定する。ユーザ
が選択表示領域８０１内で右ボタン１０１２を選択する
と、制御部１０６は、表示領域８０１の編集が終了した
と認識する。すると、表示していたコントロールポイン
トを消し、選択していた表示領域８０１が非選択になっ
たことを知らせる。

【００５３】上記の説明では、表示されている表示領域
８０１をユーザが指し示し、その領域を移動，拡大・縮
小することにより、カメラの撮影方向を指定している
が、上記以外にもポインタ１００３を用いて全体画面上
で領域を新たに指定することにより、次にカメラで映す
領域を指定することも可能である。

【００５４】この例を図１２を用いて説明する。マウス
１００１の中ボタン１０１１を全体画面上でユーザが押
すと、その入力を受けて制御部１０６は、マウス１００
１の座標値と中ボタン１０１１が押されたという情報か
ら、全体画面上での座標上で領域指定の始点（Ｘ２，Ｙ
２）１８０１が設定された、と認識する。ユーザがマウ
ス１００１の中ボタン１０１１を押したままドラッグ
し、カメラ１０１で映したい領域の終了点（Ｘ３，Ｙ
３）１８０２を指定する。マウス１００１からは、マウ
ス１００１の座標と移動、という情報が制御部１０６に
入力される。制御部１０６は、マウス１００１の中ボタ
ン１０１１を押した場所１８０１からドラッグした座標
１８０２までを対角線とする矩形をラバーバンド１８０
３で表示する。領域が指定できると、ユーザはマウス１
００１の中ボタン１０１１をアップする。マウス１００
１からの座標と中ボタン１０１１がアップされた情報が
入力されることにより、制御部１０６は、次にカメラで
撮影する新たな領域の指定が終了したと認識する。さら
に、マウス１００１の右ボタン１０１２を押して離すこ
とにより、ユーザが指定した新たな領域を確定したと制
御部１０６は判断する。次に、入力された領域８０１の
情報に基づくカメラ情報の決定について説明する。制御
部１０６は、全体画像８０２上でユーザが入力部１０８
で設定した次にカメラ１０１で撮影したい領域の表示画
面１１０上での座標（Ｘ２，Ｙ２）−（Ｘ３，Ｙ３）か
ら、カメラ位置検出部１０９を用いて、実際にカメラ１
０１の雲台１０２を動かすためのカメラ情報（パン角，
画角）を計算する。カメラ位置検出部１０９は、前述の
カメラ情報から表示画面１１０上での座標を計算した方
式の逆演算を用いて計算する。

【００５５】画面装置上での座標（ｘ，ｙ）がある場
合、その点を全体画面の画素座標系の点（ｐ，ｑ）に変
換する。これは、前の拡大率と全体画面ｎ表示位置（Ｇ
Ｘ，ＧＹ)を参照して、以下のように変換される。

【００５６】ｐ＝（ｘ−ＧＸ）／（ＧＷ／２５６０）ｑ＝（ｙ−ＧＹ）／（ＧＨ／１９２０）次に、画素座標系の点（ｐ，ｑ）を角度座標系の点
（ｖ，ｈ）に変換するｖ＝ｐ／２５６０＊１２０−６０ｈ＝ｑ／１９２０＊１２０−６０カメラ位置検出部１０９は、全体画面上での２点(Ｘ
３，Ｙ３)，(Ｘ４，Ｙ４)それぞれを上記の２つの変換
式で変換した点（Ｖ３，Ｈ３),（Ｖ４，Ｈ４）を計算す
る。カメラ位置検出部１０９は、この角度座標系の値を
使って、カメラ101を制御するパン角（Ｐｘ，Ｐｙ），
画角（ａｘ，ａｙ）を決定する。

【００５７】Ｐｘ（水平方向角）＝（Ｖ３＋Ｖ４）／２Ｐｙ（垂直方向角）＝（Ｈ３＋Ｈ４）／２ａｘ（水平画角）＝（Ｖ４−Ｖ３）ａｙ（垂直画角）＝（Ｈ４−Ｈ３）カメラ位置検出部１０９は、計算したカメラ情報を制御
部１０６に返す。

【００５８】続いて、カメラ情報の設定について説明す
る。制御部１０６は、計算したパン角（Ｐｘ，Ｐｙ），
画角（ａｘ，ａｙ）のカメラ情報をカメラ制御部１０３
に与え、カメラ制御部１０３に雲台１０２を制御するよ
うに依頼する。カメラ制御部１０３は、制御線を介して
制御部１０６から設定されたカメラ情報を雲台１０２に
設定する。雲台１０２は、カメラ制御部１０３から指定
されたカメラ情報に従って雲台１０２を動かす。前述の
ように雲台１０２は設定されたパン方向，画角になる
と、カメラ設定終了報告を制御線を介してカメラ制御部
１０３に行う。カメラ制御部１０３は、雲台１０２から
カメラ設定終了報告を受け取ると、制御部１０６に対し
てカメラの設定終了報告を行う。この報告機能により、
コンソールとカメラ１０１とは同期をとりながら動作を
行うことができる。

【００５９】なお、カメラ１０１の撮影可能な範囲は、
カメラ１０１のハードウェアに依存しており、ユーザが
指定した領域のすべてをカメラ１０１で撮影することは
できない。たとえば、本システムのカメラ１０１の場
合、最大の画角は３０度，最小の画角は５度である。こ
のため、画角が３０度を越えるような領域指定を行って
もカメラ１０１は３０度を越える領域を撮影することは
できない。そのため、ユーザがマウス１００１で領域を
指定する際に、撮影できない領域をユーザが指定しよう
とした場合には、警告を表示したり、領域が撮影可能範
囲を超える場合には、可能な範囲以上には拡大しないよ
うに制御することも行うようにする。

【００６０】次に、ここでは、ユーザ指定によって全体
画像を取り込む実施例について説明する。

【００６１】本実施例では、ユーザが全体画像を記憶す
ることを指定すると、そのタイミングで全体画像を取り
込む。システムの立ち上げ時にしか全体画像を取り込ま
ないと、時間経過にともなって、実際の現場の状況と記
憶している画像とがかなり異なってくる場合もある。そ
こで本実施例では、ユーザが明示的に全体画像を撮るこ
とを指定することにより、最新の現場の映像を記憶す
る。

【００６２】本実施例の処理フローを図１３に示す。こ
の処理フローでは、図２のフローに（ステップ１３１）
１３０１を追加している。この（ステップ１３１）１３
０１では、ユーザが全体画像の表示領域８０２上でマウ
ス１００１の中ボタン1011を押して離すと、システム
は、図２のフローと同じ全体画像取り込みを行い、全体
画像記憶部１０７に記憶している全体画像を更新する。
その方法は前述した例と同じである。

【００６３】本システムを用いることにより、システム
の変更やシステムの状態の変化に応じて全体画像を更新
することができる。

【００６４】また、ユーザが領域画像を見なくなった時
に全体画像取り込むことも可能である。

【００６５】プラントシステムでは、オペレータの画面
に常時カメラ画像を表示しているわけではない。また、
プラントには複数のカメラ１０１があり、１つのカメラ
101だけではなく複数のカメラを切り替えて表示して、
監視業務を行っている。本実施例では、ユーザがカメラ
画像を見なくなったところで全体画像を撮影し、自動的
に全体画像を更新する例である。

【００６６】本実施例の処理フローを図１４に示す。こ
の処理フローでは、図２のフローに（ステップ１４１）
１４０１と（１４２）１４０２を追加している。ユーザ
が入力部１０８を用いてカメラ１０１の表示終了通知を
発生すると、制御部１０６は、（ステップ２）２０２−
（ステップ７）２０７の全体画面表示ならびにカメラ画
像８０３の表示を終了する。

【００６７】表示が終了すると、制御部１０６は、（ス
テップ１４１）１４０１，(１４２)１４０２でそのカメ
ラ１０１の全体画像を更新する。(ステップ１４１)１４
０１で（ステップ１）２０１と同じ方法でカメラ１０１
で映せる範囲の画像を取り込む。ただ、ユーザがカメラ
画像の表示開始要求をした場合には、ユーザの見たいと
ころをカメラ１０１で映す必要がある。このため、(ス
テップ１４１)１４０１では、画像の取り込みの最中定
期的に、ユーザからの表示開始要求が入力装置から発生
しているかどうかを確認しながら画像の取り込みを行
う。もし、開始要求があった場合には、（ステップ１４
２）１４０２で全体画像の取り込みを止め、一旦処理を
終了した後、表示を再開する。（ステップ１４１）１４
０１で全体画像を取り込んだ後、（ステップ１４３）１
４０３で（ステップ１４１）１４０１で取り込んだ全体
画像で全体画像記憶部１０７に記憶している全体画面を
書き換える。こうすることにより、ユーザが途中で再開
要求をした場合には、（ステップ１４２）１４０２で全
体画面を破棄し、最後まで全体画像を取り込むことがで
きた場合には、（ステップ１４３）１４０３で全体画像
記憶部１０７に登録する。

【００６８】本システムを用いることにより、自動的に
全体画像を更新することができる。次に、全体画像とカ
メラ領域画像とを切り替えて表示する実施例について説
明する。

【００６９】これまでに説明した例では、全体画像と現
在映しているカメラ１０１の画像の２つの画像を同時に
表示していたが、本実施例では、全体画像は基本的に
は、カメラ１０１を制御するときと、カメラ位置が不明
になった場合に利用し、それ以外の時には表示しなくて
も良い場合もある、と考え、ユーザが全体画像とカメラ
１０１の映像とを切り替えてカメラ画像を参照する。

【００７０】本実施例の動きを図１５を用いて説明す
る。ユーザは図１５の上の表示画面１１０のようにカメ
ラ１０１の映像１５０３を見ているとする。ここで、ユ
ーザが、カメラ１０１で撮影する方向を変えたくなった
り、どこを見ているのかを確認したくなったとする。本
実施例のシステムでは、ユーザは、ポインタ１００３で
表示画面１１０上の切り替えボタン１５０１を押すか、
キーボード１００２でファンクションキーを押す。制御
部１０６は、ユーザが全体画面を要求していることを検
知し、制御部１０６は、図１５の下の表示画面１１０の
ように、カメラ画像の表示１５０３を中止し、全体画像
１５０２を表示する。この画面上には、現在カメラ１０
１が映している領域を示す表示８０１が表示されてお
り、ユーザがカメラ１０１がどこを映しているのかを直
感的に認識することができる。もちろん、第１の実施例
と同様にポインタ１００３で表示領域８０１を移動・拡
大する事によりカメラ１０１の撮影方向を設定すること
もできる。また、全体画像１５０２を見ていて、実際の
カメラの画面を見たくなった場合には、前述の表示画面
１１０上の切り替えボタン１５０１を押すか、キーボー
ド１００２でファンクションキーを押すことにより、図
１５の上の表示画面１１０のように全体画像の表示１５
０２を止め、現在カメラ１０１が映している映像１５０
３を表示画面１１０に表示する。

【００７１】図１６に本実施例のフロー図を示す。本シ
ステムでは、図１の処理をカメラ画像を表示する処理
（ステップ２２０２，ステップ５２０５）と全体画
像を表示する処理（ステップ３２０３，４２０４，
６２０６，７２０７）との２つの部分に分け、それ
ぞれを入力部１０８からの入力（ポインタ１００３で表
示画面１１０上の切り替えボタン１５０１を押すか、キ
ーボード１００２でファンクションキーを押す）で切り
替える処理を行う。

【００７２】各処理を順を追って説明する。前述と同様
の方法の（ステップ１）２０１で全体画像を全体画面記
憶部に記憶する。（ステップ１６１）１６０１で切り替
えフラッグｉを０に初期設定し、（ステップ２）２０２
−（１６４）１６０４までを終了通知が来るまで繰り返
し行う。

【００７３】ポインタ１００３で表示画面１１０上の切
り替えボタン１５０１を押すか、キーボード１００２で
ファンクションキー１を押すといった入力があった場合
には、（ステップ１６２）１６０２で切り替えフラッグ
を０と１とで切り替える。ボタン１５０１入力は、ユー
ザが、入力部１０８であるマウス１００１の位置を表す
ポインタ１００３が切り替えボタン１５０１の領域上に
移動させ、左ボタン１０１０を押すことにより指示する
ことにより行う。制御部１０６は、マウス１００１から
の入力を常に監視しており、まず、入力位置がボタン領
域内かどうかを調べ、領域内であった場合には、左ボタ
ン１０１０が押されたという入力状態であるかどうかを
調べ、２つの条件が一致した場合に、ユーザから画面の
切り替えの指示があったと判断し、（ステップ１６２）
１６０２を実行する。また、制御部１０６は、キーボー
ド１００２からの入力も常に監視しており、ファンクシ
ョンキー１が押されたという入力があった場合に（ステ
ップ１６２）１６０２を実行する。

【００７４】（ステップ１６３）１６０３で、制御部１
０６は、切り替えフラッグｉの値が０であればカメラ画
像を表示する処理（ステップ２２０２，５２０５）
を実行し、ｉの値が１であれば全体画像を表示する処理
（ステップ３２０３，４２０４，６２０６，７２
０７，１６４１６０４）を実行する。（ステップ２）
２０２−（７）２０７は前述の実施例と同じ処理であ
る。ただ、（ステップ３）２０３，（４）２０４，(６)
２０６，(７)２０７で全体画像を表示する場合には、ＧＸ＝ＣＸ，ＧＹ＝ＣＹ，ＧＨ＝ＣＨ，ＧＷ＝ＣＷのようにカメラ画像と全体画面映像とは全く同じ画面上
に表示するものとして扱う。

【００７５】全体画面上で表示領域８０１を変更してカ
メラ１０１を設定することができるように、（ステップ
１６４）１６０４では、前述した方法と同じ方法で表示
領域８０１内で表示領域８０１の変更要求があるかどう
かを調べ、変更要求があるようであれば、（ステップ９
１）９０１−（９３）９０３と全く同じ方法でカメラ情
報を設定する。

【００７６】本実施例を用いることにより、全体画像と
カメラ画像とを少ない表示領域で表示することができ、
効率的に表示画面を利用することができる。

【００７７】次に、全体画像の部分更新の例について説
明する。

【００７８】ユーザはカメラ１０１をズームしたり、パ
ンしたりしながらカメラ１０１の操作を行う。このカメ
ラ操作を行っているときに、全体画像を取り込んだとき
と同じ位置になる場合がある。本実施例では、予め決め
られた場所でカメラ画像を表示する場合に、自動的に全
体画像の該当部分を更新する例である。

【００７９】本実施例のシステム構成は図１と同じであ
る。ただ、処理フローを図２のフローから図１７のフロ
ーのように変更する。この処理フローでは、第１の実施
例のフローに(ステップ１７１)１７０１を追加してい
る。(ステップ１７１)１７０１では、（ステップ２）２
０２で取り込んだカメラ画像が全体画像を取り込む位置
（画角と方向）であるかどうかを確認し、そうであれ
ば、(ステップ２)２０２で取り込んだサンプリング画像
を全体画像として利用する。このとき、カメラ101の画
角と方向に基づいて全体画像のどの部分かを決定し、そ
の部分だけを更新する。

【００８０】本システムを用いることにより、自動的に
全体画像を少しずつ更新することができる。また、パン
を行わなく、ズームだけを行う場合には、最も引いた時
の画像を自動的に取り込むことになり、自然に全体画像
を取り込むことができる。

【００８１】次に、全体表示領域を別のカメラによって
表示する実施例について説明する。これまでに説明した
例では、全体画像を静止画で記憶している。本実施例で
は、全体画像を撮影するカメラとユーザが実際に制御し
て撮影するカメラとの２つのカメラとを連動して利用す
ることにより、全体画像もカメラ画像も常に更新される
システムを構築することができる。

【００８２】本実施例のシステム構成を図１８に示す。
本実施例では、前述の実施例に対し、ユーザがズームな
どの制御を行うことのできるカメラ１１９０１のほか
に全体画像をとるカメラ２１９０２を追加している。
このため、カメラ制御部103は、２つのカメラを制御す
る２本の制御線でここのカメラと接続しており、カメラ
制御部１０３は、カメラを制御する際に、どちらのカメ
ラを制御するかによって制御線を切り替えてカメラを制
御する。また、サンプリング部１０４は、２つのカメラ
の映像線でカメラと接続しており、カメラの映像をサン
プリングする際に、どちらのカメラの映像をサンプリン
グするかによって映像線を切り替えてサンプリングす
る。さらに、本実施例では、全体画像をカメラで撮影し
ながら表示するため、これまでの実施例のような全体画
像を記憶する必要はない。全体画像記憶部１０７は、全
体画像の画像を記憶するのではなく、カメラ１１９０
１からの映像とカメラ２１９０２からの全体画像との
関係を記憶する。また、本実施例では、カメラ２１９
０２は固定カメラであるとする。もちろん、カメラ２
１９０２が動いても本実施例は実現できる。

【００８３】本実施例のフロー図を図１９に示す。まず
ステップ２０１で、システムの立ち上がり時などに予め
測定しておいたカメラ１１９０１とカメラ２１９０
２との関係を制御部１０６は、全体画像記憶部１０７に
設定する。次に(ステップ２)２０２,（３）２０３,（２
０２）２００２,（５）２０５，（２０３）２００３,
（６）２０６、及び（７）２０７を終了通知が来るまで
繰り返す。(ステップ２)２０２で実施例１と全く同じ方
法でサンプリング部１０４を用いて、カメラ１１９０
１の映像をサンプリングする。（ステップ３）２０３で
前述の実施例と同様な方法でカメラ制御部１０３を用い
てカメラ１１９０１のカメラ情報を取得する。（ステ
ップ２０２）２００２でカメラ２１９０２で写してい
る全体画像上での現在カメラ１１９０１で写している
映像の表示位置を（ステップ２０１）２００１で全体画
像記憶部１０７に記憶した２つのカメラの関係を基に計
算する。（ステップ５）２０５で前述の実施例と同じ方
法で、（ステップ２）２０２でサンプリングしたカメラ
画像を表示画面１１０上に表示する。（ステップ２０
３）２００３で制御部１０６は、サンプリング部１０４
を用いてカメラ２１９０２の画像をサンプリングす
る。このサンプリング方法は、（ステップ２）２０２で
行った方法と同じ、ただ、サンプリング部１０４でカメ
ラ１ 1901とカメラ２１９０２とのどちらからサンプ
リングするかを切り替えてサンプリングする。（ステッ
プ６）２０６で実施例１と同じ方法で、（ステップ５）
205でサンプリングした画像を表示した全体画像上に
（ステップ２０２）２００２で計算した全体画像上での
位置を前述のの実施例と同じ方法で表示する。

【００８４】上記フローの内、前述の実施例とは異なる
ステップについて詳細に説明する。まず、２つのカメラ
の関係の設定は、以下のようにして位置関係を定義す
る。図２０を用いて説明する。カメラの位置関係を定義
するため、カメラ１ 1901で写す点がカメラ２１９０
２の上でどこにあるかを実測（例えば３点２１０１，２
１０２，２１０３）し、任意のカメラ１１９０１の方
向がどこに来るかを内外挿して補間する手法でカメラ１
１９０１とカメラ２１９０２との関係を定義する。

【００８５】カメラ制御部１０３は、カメラ１１９０
１の中心位置２１０６の方向をカメラの雲台１０２から
カメラ情報として受け取る。これを利用し、カメラ１
1901の中心点が映っているカメラ２１９０２上の点を
示すことのより、カメラ１１９０１上の点がカメラ２
１９０２の映像上にどのように射影されるかを決めるこ
とができる。例えば、図２０のようにカメラ１１９０
１の映像で３箇所の点を調べたとき、カメラ２１９０
２上での点が、画素座標系で点Ａ（γ１，δ１）２１０
１，点Ｂ（γ２，δ２）２１０２，点Ｃ（γ３，δ３）
２１０３、それぞれのカメラ１１９０１の方向が（α
１，β１）２１０１，(α２，β２)２１０２，（α３，
β３）２１０３であったとする。γはαとδはβとのみ
依存していると考え、γをα１，α２，α３を用いて２
次曲線γ（α）で補間する。また、δをβ１，β２，β
３を用いて２次曲線δ（β）で補間する。こうすること
により、カメラ１１９０１の方向からカメラ２１９
０２上の画素座標系での位置が計算できる。３点を取る
ときには、できるだけ全体画像上で対角線上に来るよう
にした方が、補間精度はよい。

【００８６】(ステップ２０１)２００１では、上記のカ
メラ１１９０１とカメラ２ 1902との関係式を全体画
像記憶部１０７に記憶する。

【００８７】全体画像上でのカメラ１１９０１の表示
位置の計算は、以下のように行う。（ステップ２０２）２００２では全体画像記憶部１０７
に記憶している上記の変換式を用いることにより、カメ
ラ制御部１０３から取得できるカメラの方向，画角から
全体画面の画素座標系での位置が決まる。今、カメラ１
１９０１の方向（ｈ，ｖ），画角（ａｘ，ａｙ）であ
るとすると、表示領域８０１の全体画面上での領域（ｘ
０，ｙ０）−（ｘ１−ｙ１）は、以下の式で計算でき
る。

【００８８】ｘ０＝γ（ｈ−ａｘ／２）ｙ０＝δ（ｖ−ａｙ／２）ｘ１＝γ（ｈ＋ａｘ／２）ｙ１＝δ（ｖ＋ａｙ／２）（ステップ７）２０７で上記の座標で全体画面上に矩形
を表示する。

【００８９】また、全体画像からカメラの撮影方向を制
御する際には、上記の補間式の逆変換を用いてカメラ位
置計算部は全体図形上の点の座標からカメラの撮影方
向，画角を計算する。

【００９０】本実施例を用いることにより、全体画像を
常に更新する事ができるため、全体画面上でなにか変化
があった場合でもすぐにその変化が画面上に反映され
る。

【００９１】つぎに、全体画像が図形情報である実施例
について説明する。

【００９２】これまで説明した実施例では、全体画像を
カメラ１０１で映した映像を利用して記憶している。本
実施例では、図２１のように全体画像をカメラ１０１で
映した画像ではなく、ユーザが任意に指定した図形（例
えば、地図やＣＡＤ設計図面から作成した２次元，３次
元図形画像などであり、全体図形と呼ぶ）２２０１を全
体画像として利用する実施例である。本実施例のシステ
ム構成は最初に説明した実施例と同じである。ただ、本
実施例では、全体画像記憶部１０７は、カメラ１０１か
ら取得した画像ではなく、全体画像として利用する全体
図形２２０１と後述する全体図形２２０１とカメラ１０
１との関連を記憶する。

【００９３】本実施例では、図１９のフローと同じ処理
を行う。だだし、図１９の例では、２つのカメラ１０１
の方向と全体画像上での位置とを予め記憶していたが、
本実施例では、カメラ１０１の位置とユーザが定義した
全体図形２２０１とを関連づける。カメラ１０１の方向
や画角の情報から全体図形上に表示領域を明示する際に
は、カメラ１０１の方向や画角の情報から全体図形２２
０１上での位置を計算する。本実施例では、予め、図２
２に示すデータのように、カメラの方向（カメラの中心
方向）と全体図形２２０１上での位置との関係を３点記
憶しておき、そのデータから第６の実施例と同じく、カ
メラの方向（α，β）と図形上での位置（γ，δ）を２
次曲線で補間する。（ステップ２０２）２００２では、
この全体図形とカメラの方向との補間式を用いて、カメ
ラの方向（ｈ，ｖ），画角（ａｘ，ａｙ）から表示領域
８０１の全体図形２２０１上での領域（ｘ０，ｙ０）−
（ｘ１−ｙ１）を計算する。

【００９４】また、全体図形２２０１上でカメラ１０１
の撮影方向を制御する際には、上記の補間式の逆変換を
用いてカメラ位置検出部１０９は全体図形上の点の座標
からカメラ１０１の撮影方向，画角を計算する。

【００９５】本実施例を用いることにより、カメラで全
体を撮ることができず全体画像を利用できない場合、地
図などのような図形を利用したい場合にも本手法を利用
する事ができる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、ユーザは、カメラの映
像を見る際に全体の画像の中でどこを見ているのかを容
易に知ることができるので、カメラをパンやズームする
際に自分の見ている位置を迷うことはない。

【００９７】また、全体画像を所定のタイミングで更新
するので、現在カメラで写している領域画像以外の監視
対象の特定部分で変化が起きても、所定のタイミングで
これを知ることができる。

【００９８】また、全体画像上でカメラで撮影したい領
域を指定し、指定された領域をカメラで撮影するよう
に、カメラのパンやズームの状態を制御するので、本発
明によれば、ユーザは全体画像中の特定の部分をカメラ
で撮影したい場合にも、当該特定部分を容易に把握しつ
つ迅速的確にカメラを制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図２】本発明の一実施例のカメラ画像表示フロー図で
ある。

【図３】本発明の一実施例のカメラパラメータとカメラ
映像との関係を示す図である。

【図４】本発明の一実施例のカメラパラメータと全体画
像との関係を示す図である。

【図５】本発明の一実施例の全体画像を獲得するフロー
図である。

【図６】本発明の一実施例の全体画像とカメラ映像との
角度座標系での関係を示す図である。

【図７】本発明の一実施例の全体画像とカメラ映像との
画素座標系での関係を示す図である。

【図８】本発明の一実施例の画面表示例の図である。

【図９】本発明の一実施例の全体画面上での編集フロー
図である。

【図１０】本発明の一実施例の編集時の画面例の図であ
る。

【図１１】本発明の一実施例のカメラのパンまたはズー
ムを行う際の編集例の図である。

【図１２】本発明の一実施例の全体画面上で直接カメラ
表示領域を指定することを示す図である。

【図１３】本発明の一実施例の画面表示フロー図であ
る。

【図１４】本発明の一実施例の画面表示フロー図であ
る。

【図１５】本発明の一実施例の表示画面例の図である。

【図１６】本発明の一実施例の処理フロー図である。

【図１７】本発明の一実施例の画面表示フロー図であ
る。

【図１８】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図１９】本発明の一実施例の画面表示フロー図であ
る。

【図２０】本発明の一実施例のカメラ１の画像とカメラ
２の画像との関係を定義する際の画面例である。

【図２１】本発明の一実施例の画面例である。

【図２２】本発明の一実施例のカメラの画像と全体図形
との関係を定義するデータ例である。

【符号の説明】

１０１…カメラ、１０２…雲台、１０３…カメラ制御
部、１０４…サンプリング部、１０５…表示部、１０６
…制御部、１０７…全体画像記憶部、１０８…入力部、
１０９…カメラ位置検出部、１１０…表示画面、１１１
…表示画面例、８０１…全体画像上での表示領域、１０
０１…マウス、１００２…キーボード、１００３…ポイ
ンタ、１５０１…切り替えボタン、１９０１…カメラ
１、1902…カメラ２。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二川正康茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者川股幸博茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者西川敦彦茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラからの画像を表示画面上に表示する
画像表示装置において、カメラの映している領域より広
い領域（全体画像）の画像を記憶する全体画像記憶手
段，前記全体画像を表示する全体画像表示手段，現在カ
メラが映している領域の画像を表示する領域画像表示手
段，現在カメラが映している領域の全体画像上での位置
を検出するカメラ位置検出手段，前記カメラ位置検出手
段で検出した全体画像上の位置に目印を表示するカメラ
位置表示手段及び前記全体画像記憶手段に記憶される全
体画像を更新する全体画像更新手段を有し、前記全体画
像更新手段は、ユーザの全体画像更新要求の入力を受け
て前記全体画像を更新することを特徴とする画像表示装
置。
【請求項２】カメラからの画像を表示画面上に表示する
画像表示装置において、カメラの映している領域より広
い領域（全体画像）の画像を記憶する全体画像記憶手
段，前記全体画像を表示する全体画像表示手段，現在カ
メラが映している領域の画像を表示する領域画像表示手
段，現在カメラが映している領域の全体画像上での位置
を検出するカメラ位置検出手段，前記カメラ位置検出手
段で検出した全体画像上の位置に目印を表示するカメラ
位置表示手段，前記領域画像表示手段の表示状態を検知
する領域画像表示状態検知手段及び前記全体画像記憶手
段に記憶される全体画像を更新する全体画像更新手段を
有し、前記全体画像更新手段は、前記領域画像表示手段
が現在カメラが映している領域の画像を表示していない
ことを前記領域画像表示状態検知手段が検知したとき
に、前記全体画像を更新することを特徴とする画像表示
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の画像表示
装置において、１つの表示画面上で前記カメラからの領
域画像と前記全体画像とを切り替えて表示する表示切り
替え手段を持つことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】カメラからの映像を表示画面上に表示する
画像表示装置において、カメラの映している領域より広
い領域（全体画像）を表示する全体画像表示手段，前記
表示手段で表示している全体画像上で領域を指定する領
域指定手段，領域指定手段によって指定された領域をカ
メラで撮影するように前記カメラを制御するカメラ制御
手段を持つことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】請求項４に記載の画像表示装置において、
前記領域指定手段は、全体画像上で矩形領域を指定する
ことにより領域指定を行うことを特徴とする画像表示装
置。
【請求項６】請求項４に記載の画像表示装置において、
現在前記カメラが映している領域の全体画像上での位置
を検出するカメラ位置検出手段，前記カメラ位置検出手
段で検出した全体画像上の位置に目印を表示するカメラ
位置表示手段を持つことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】請求項６に記載の画像表示装置において、
前記領域指定手段は、前記カメラ位置表示手段が表示し
た目印を移動，拡大・縮小することにより領域を指定す
ることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】カメラからの監視対象画像を表示画面上に
表示する監視システムにおいて、カメラの映している領
域より広い領域（全体画像）の画像を記憶する全体画像
記憶手段，前記全体画像を表示する全体画像表示手段，
現在カメラが映している領域の画像を表示する領域画像
表示手段，現在カメラが映している領域の全体画像上で
の位置を検出するカメラ位置検出手段，前記カメラ位置
検出手段で検出した全体画像上の位置に目印を表示する
カメラ位置表示手段及び前記全体画像記憶手段に記憶さ
れる全体画像を更新する全体画像更新手段を有し、前記
全体画像更新手段は、ユーザの全体画像更新要求の入力
を受けて前記全体画像を更新することを特徴とする監視
システム。
【請求項９】カメラからの監視対象映像を表示画面上に
表示する監視システムにおいて、カメラの映している領
域より広い領域（全体画像）を表示する全体画像表示手
段，前記表示手段で表示している全体画像上で領域を指
定する領域指定手段，領域指定手段によって指定された
領域をカメラで撮影するように前記カメラを制御するカ
メラ制御手段を持つことを特徴とする監視システム。