JPH10257479A

JPH10257479A - カメラ監視装置

Info

Publication number: JPH10257479A
Application number: JP5154297A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Abe; 直彦阿部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】１台の監視カメラで目的を達成できると共に小
型安価に構成でき、また、監視方向の変更及び監視範囲
の変更を容易にする。【解決手段】旋回装置１０６は、全体監視カメラ１０５
をその視野角に等しい角度ステップで自動旋回させる。
映像統合装置１０７は、映像統合部１１５、映像方向判
別部１１６、送信モデム１２０からなり、カメラ１０５
及び旋回装置１０６の制御を行なうと共に、カメラ１０
５の出力映像に映像識別子を統合し、映像音声送信装置
１０８より映像音声受信装置１０９へ送信する。映像分
配器１１０は、送信装置１０８より送信された映像と映
像識別子を受信し、受信モデム１２４を介して映像識別
部１２６に入力する。映像識別部１２６は、受信した映
像を映像識別子に従い撮像方向別に分解し、詳細監視映
像取込部１２９、全体監視映像取込部１３０₁ 〜１３０
_n に取込み、表示装置１１１に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば港湾におけ
る広角度、長距離範囲内の航行船舶の遠隔監視を行なう
カメラ監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば港湾における広角度、長距離範囲
内の航行船舶の遠隔監視を行なう従来のカメラ監視装置
は、図７に示すように構成されている。すなわち、従来
のカメラ監視装置は、港湾を見渡せる場所に設置された
撮像系２０１と、監視員室に設置された表示系２０２か
らなり、無線により撮像系２０１から表示系２０２への
映像の伝送を行なっている。

【０００３】撮像系２０１は、長距離の監視を行なうた
めには狭い視野角のカメラを使用する必要があることか
ら、図８に示すように複数台のカメラ２０３により要求
される角度範囲をカバーする。これらの複数台のカメラ
２０３からの信号を伝送するため、図７に示したように
各カメラの出力映像信号２０４を画像符号化装置２０５
によりディジタル化・データ圧縮を行なって画像データ
２０６に変換した後、データ多重化装置２０７により図
９に示す多重化を行ない、その多重画像データ２０８を
データ送信装置２０９により表示系２０２へ送信する。

【０００４】表示系２０２では、データ送信装置２０９
により送信された多重画像データ２０８をデータ受信装
置２１０で受信し、その受信した多重画像データ２１１
をデータ分離装置２１２により各カメラ別の独立した画
像データに分解した後、画像復号化装置２１４により映
像信号２１５を再生し、表示装置２１６へ出力する。表
示装置２１６では、映像信号２１５をカメラ別に独立し
た表示部２１７に表示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】遠方を監視する監視用
カメラ２０３は、その分解能の制約から、狭い視野角で
あることが必要である。従って、広い角度範囲を遠方ま
で監視するためには、従来の方法では多数のカメラが必
要となる。更に、各カメラ２０３の出力映像信号毎に画
像符号化装置２０５、画像復号化装置２１６が必要にな
ると共に、多重化された画像データは情報量が多く、大
伝送容量のデータ無線装置が要求される。このため装置
が大型化すると共に高価になるという問題がある。

【０００６】また、カメラ２０３が固定であることから
システムに柔軟性がなく、監視方向を変更する場合、カ
メラ２０３の取付変更工事が必要となる。更に、監視角
度範囲を広くする場合、カメラ２０３、画像符号化装置
２０５、画像復号化装置２１６の増設に加え、伝送系
（データ多重化装置２０７、データ分離装置２１２、デ
ータ無線装置）の再設計が必要となり、変更に伴う費用
も高価となる。

【０００７】本発明は上記の課題を解決なされたもの
で、１台の監視カメラで目的を達成できると共に小型安
価に構成でき、また、監視方向の変更及び監視範囲の変
更を容易に行なうことができる柔軟性に富んだカメラ監
視装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、監視用カメラ
と、前記カメラを該カメラの視野角に等しい角度ステッ
プで自動旋回させる旋回装置と、前記カメラ及び旋回装
置の制御を行なうと共に、該カメラの出力映像に、その
撮像方向情報である映像識別子を統合する映像統合装置
と、前記映像統合装置の出力映像と映像識別子を送信す
る送信装置と、前記送信装置により送信された映像と映
像識別子を受信する受信装置と、前記受信装置により受
信した映像を映像識別子に従い撮像方向別に分解し、撮
像方向別の独立した映像信号を生成する映像分配器と、
前記映像分配器の出力映像を表示する表示装置とを具備
したことを特徴とする。また、本発明は、上記監視用カ
メラとしてズームレンズを装着した視野角可変なカメラ
を使用したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
カメラ監視装置の構成を示すブロック図である。本発明
に係るカメラ監視装置は、港湾を見渡せる場所に設置さ
れた撮像系１０１と、監視員室に設置された表示系１０
２からなり、無線により撮像系１０１から表示系１０２
への映像の伝送を行なっている。

【００１０】撮像系１０１は、特定の方向を詳細に監視
するための高倍率例えば３０倍以上の高倍率ズームレン
ズを装着した詳細監視カメラ１０３、この詳細監視カメ
ラ１０３を旋回可能を保持する詳細監視用旋回装置１０
４、広い角度範囲を監視するための全体監視カメラ１０
５、この全体監視カメラ１０５を旋回可能に保持する全
体監視用旋回装置１０６、映像統合装置１０７、映像音
声送信装置１０８からなっている。上記全体監視用旋回
装置１０６は、図２（ａ），（ｂ）に示すようにカメラ
の視野角度の角度ステップで旋回、停止を繰り返し、そ
の後、初期位置に戻る。また、詳細監視用旋回装置１０
４は、通常、監視員により手動操作される。

【００１１】また、上記映像統合装置１０７は、映像統
合部１１５、映像方向判別部１１６、送信モデム１２０
からなり、詳細監視カメラ１０３の出力信号１１２及び
全体監視カメラ１０５の出力信号１１３が映像統合部１
１５に入力され、全体監視用旋回装置１０６の角度信号
１１４が映像方向判別部１１６に入力される。なお、上
記全体監視用旋回装置１０６に対する監視範囲の開始角
度等の動作条件は、映像方向判別部１１６から出力され
る。映像統合部１１５は、全体監視カメラ１０５から出
力される映像信号１１３に詳細監視カメラ１０３から出
力される映像信号１１２を１フレーム毎に織り込み、そ
の統合映像送信信号１１８を映像音声送信装置１０８に
出力すると共に、全体／詳細映像切換信号１１７を映像
方向判別部１１６に出力する。

【００１２】上記映像方向判別部１１６は、全体監視用
旋回装置１０６からの角度信号１１４により、全体監視
カメラ１０５の撮像方向を判別する。また、映像方向判
別部１１６は、映像統合部１１５からの全体／詳細映像
切換信号１１７と全体監視用旋回装置１０６からの角度
信号１１４による撮像方向判別結果から映像識別子１１
９を生成し、送信モデム１２０に出力する。この送信モ
デム１２０は、映像識別子１１９を音声データ送信信号
１２１に変換し、映像音声送信装置１０８に出力する。
この映像音声送信装置１０８は、映像統合部１１５から
の統合映像送信信号１１８及び送信モデム１２０からの
音声データ送信信号１２１を表示系１０２に無線送信す
る。

【００１３】上記表示系１０２は、映像音声受信装置１
０９、映像分配器１１０、表示装置１１１からなってい
る。映像分配器１１０は、受信モデム１２４、映像識別
部１２６、詳細監視映像取込部１２９、全体監視映像取
込部１３０₁ ，１３０₂ ，…，１３０_n からなり、映像
音声受信装置１０９により受信された音声データ受信信
号１２２が受信モデム１２４に入力され、映像音声受信
装置１０９により受信された統合映像受信信号１２３が
全体監視映像取込部１３０₁ ，１３０₂ ，…，１３０_n
に入力される。

【００１４】上記受信モデム１２４は、映像音声受信装
置１０９によって受信された音声データ受信信号１２２
を復調して映像識別子１２５に戻し、映像識別部１２６
に入力する。この映像識別部１２６は、映像識別子１２
５に対応して詳細監視映像取込信号１２７及び全体監視
映像取込信号１２８を出力し、詳細監視映像取込信号１
２７を詳細監視映像取込部１２９に入力し、全体監視映
像取込信号１２８を全体監視映像取込部１３０₁ ，１３
０₂ ，…，１３０_n に入力する。

【００１５】詳細監視映像取込部１２９は、映像音声受
信装置１０９で受信された統合映像受信信号１２３の中
から上記詳細監視映像取込信号１２７により詳細監視映
像信号を取込み、映像信号１３１を表示装置１１１へ出
力する。また、全体監視映像取込部１３０₁ ，１３０
₂ ，…，１３０_n は、映像音声受信装置１０９で受信さ
れた統合映像受信信号１２３の中から上記全体監視映像
取込信号１２８により全体監視撮像を取込んで方向別独
立映像信号１３２₁ ，１３２₂ ，…，１３２_n を表示装
置１１１へ出力する。

【００１６】上記表示装置１１１は、詳細監視映像表示
部１３３及び全体監視映像表示部１３４₁ ，１３４₂ ，
…，１３４_n からなり、詳細監視映像取込部１２９から
送られてくる詳細監視映像信号１３１を詳細監視映像表
示部１３３で表示し、全体監視映像取込部１３０₁ ，１
３０₂ ，…，１３０_n から送られてくる全体監視撮像方
向別独立映像信号１３２₁ ，１３２₂ ，…，１３２_n を
全体監視映像表示部１３４₁ ，１３４₂ ，…，１３４_n
で表示する。

【００１７】次に上記実施形態の動作を図３、図４に示
すタイミングチャート、及び図５、図６に示すフローチ
ャートを参照して説明する。図３は、全体監視用旋回装
置１０６（角度信号１１４）、映像統合装置１０７（全
体監視カメラ出力映像信号１１３、映像識別子１１９）
及び映像分配器１１０（全体監視映像信号１３２₁ ，１
３２₂ ，…，１３２_n ）の動作を示すタイミングチャー
トである。図４は映像統合装置１０７（全体監視カメラ
出力映像信号１１３、詳細監視カメラ出力映像信号１１
２、統合映像送信信号１１８、映像識別子１１９）及び
映像分配器１１０（詳細監視映像１３１）の動作を示す
タイミング信号である。

【００１８】また、図５は映像統合処理動作を示すフロ
ーチャート、図６は映像分配処理動作を示すフローチャ
ートである。まず、映像統合装置１０７の処理動作を図
５のフローチャートに従って説明する。最初に映像方向
判別部１１６は、変数ｋ、ｊ、ｉの値を初期値「１」に
設定し（ステップＡ１）、全体監視用旋回装置１０６に
監視範囲の開始角度を出力し（ステップＡ２）、フレー
ム同期待ちを行なう（ステップＡ３）。映像は１秒間に
３０回更新（公的規格）されるもので、この更新のタイ
ミングがフレーム同期であり、その同期信号が映像信号
に含まれている。この同期信号をシステム動作上の基本
クロックとして使用する。

【００１９】上記ステップＡ３で、同期信号が検出され
るとステップＡ４に進み、「ｊ＝ｊＸＯＲ１」の処理を行なう。上式において、右辺の「ｊ＝０」のと
き、左辺の「ｊ＝１」であり、右辺の「ｊ＝１」のと
き、左辺の「ｊ＝０」となる。従って、ｊは「０」と
「１」の値を交互にとる。

【００２０】そして、映像統合部１１５は、上記ステッ
プＡ４で求めたｊの値が「１」であるか否かを判断し
（ステップＡ５）、「１」であれば出力映像を詳細監視
カメラ１０３用画像メモリに切換え（ステップＡ６）、
映像方向判別部１１６より映像識別子１１９として
“０”を送信モデム１２０に出力し（ステップＡ７）、
ステップＡ３に戻る。

【００２１】また、映像統合部１１５は、ｊの値が
「１」でない場合は、出力映像を全体監視カメラ１０５
用画像メモリに切換え（ステップＡ８）、映像方向判別
部１１６より映像識別子１１９として“ｋ”を送信モデ
ム１２０に出力し（ステップＡ９）、全体監視用旋回装
置１０６のポジション設定が完了したか否かを判断し
（ステップＡ１０）、完了していなければステップＡ３
に戻る。上記全体監視用旋回装置１０６のポジション設
定が完了していれば、全体監視カメラ１０５からの映像
信号の取込み及び出力メモリの切換えを行なう（ステッ
プＡ１１）。

【００２２】その後、ｉの値を「＋１」し（ステップＡ
１２）、ｉの値が「５」より大きいか否かを判断し、
「５」より大きくなければステップＡ３に戻る。すなわ
ち、図２に示す各撮像方向で５枚（５フレーム）分の全
体監視カメラ１０５の映像信号を取込むための処理を実
行する。

【００２３】そして、ステップＡ１３でｉの値が「５」
より大きくなったと判断されると、ステップＡ１４に進
んでｉの値を「１」に設定し（ステップＡ１４）、映像
方向判別部１１６から全体監視用旋回装置１０６へ旋回
位置を示すポジション指令を出力する（ステップＡ１
５）。この時の指令角度は、次に示すように指令角度＝開始角度＋（カメラ視野角）×ｋにより求める。

【００２４】次いでｋの値を「＋１」し（ステップＡ１
６）、ｋの値が「６」より大きいか否かを判断する（ス
テップＡ１７）。ｋの値が「６」以下であれば、ステッ
プＡ３に戻って上記と同様の処理を繰り返して実行す
る。そして、ｋの値が「６」より大きくなると、ｋの値
を「０」とし（ステップＡ１８）、ステップＡ２に戻っ
て全体監視用旋回装置１０６を最初の旋回開始角度に戻
す。すなわち、全体監視カメラ１０５について、６方向
（ｋ＝１〜６）の画像を送信するための処理を行なう。

【００２５】以下、同様の動作を繰り返し、詳細監視カ
メラ１０３と全体監視カメラ１０５の映像信号を交互に
切換えながら、識別子１１９を含む毎秒３０枚の映像信
号を映像音声送信装置１０８から表示系１０２の映像音
声受信装置１０９へ送信する。

【００２６】次に表示系１０２の映像分配器１１０の映
像分配処理動作を図６に示すフローチャートに従って説
明する。まず、映像分配器１１０の映像識別部１２６
は、変数ｉを「１」に初期設定する（ステップＢ１）。
そして、撮像系１０１の映像音声送信装置１０８から送
られてくる信号を映像音声受信装置１０９で受信し、そ
の受信信号を受信モデム１２４を介して映像識別部１２
６へ入力する。映像識別部１２６は、映像音声送信装置
１０８から映像識別子“ｋ”が送られてくるまで待機し
（ステップＢ２）、映像識別子“ｋ”が送られてくる
と、“ｋ”の値が「ｉ」に等しいか否かを判断する（ス
テップＢ３）。“ｋ”の値が「ｉ」でなければ「０」で
あるか否かを判断し（ステップＢ４）、「０」でなけれ
ばステップＢ２に戻る。“ｋ”の値が「０」であれば、
フレーム同期信号の割込み入力があるまで待機し（ステ
ップＢ５）、フレーム同期信号が入力されると、映像信
号を出力する映像メモリを切換え（ステップＢ６）、映
像識別子“０”に対応する詳細監視映像取込部１２９の
画像メモリに画像取込み指令を出力する（ステップＢ
７）。これにより詳細監視映像取込部１２９は、映像音
声受信装置１０９で受信した詳細監視映像を画像メモリ
に取込み、詳細監視映像表示部１３３に出力して表示す
る。

【００２７】上記ステップＢ３で「ｋ＝ｉ」であると判
断された場合は、更にｋの値が「１」であるか否かを判
断し（ステップＢ８）、「ｋ＝１」であればタイマをス
タートさせる（ステップＢ９）。すなわち、全体監視カ
メラ１０５の６方向（ｋ＝１〜６）の映像を受信するの
に要する時間を計測する。次いで、フレーム同期信号の
割込入力を待ち（ステップＢ１０）、フレーム同期信号
の割込入力があると、映像識別部１２６は映像識別子
“ｋ”に対応する全体監視映像取込部１３０₁ ，１３０
₂ ，…，１３０_n に画像取込み指令を出力する（ステッ
プＢ１１）。そして、ｉの値を「＋１」してｋの値が
「６」になったか否かを判断し（ステップＢ１２，Ｂ１
３）、「６」になっていなければ、ステップＢ２に戻っ
て同様の動作を繰り返して実行する。この繰り返し動作
においては、ｋの値が「１」より大きくなるので、タイ
マを動作させた状態でステップＢ８からステップＢ１０
に進んでフレーム同期信号の割込み入力を検出する。上
記の処理を繰り返してｋの値が「６」になると、上記タ
イマをストップし（ステップＢ１４）、タイマ値が６ｓ
より小さいか否かを判断し（ステップＢ１５）、タイマ
値が６ｓより小さければ、映像識別部１２６から全体監
視映像取込部１３０₁ ，１３０₂ ，…，１３０_n に出力
映像切換え指令を出力する（ステップＢ１６）。タイマ
値が６ｓより長い場合は、無線回線の瞬断等の異常があ
ったものと判定し、全体監視映像取込部１３０₁ ，１３
０₂ ，…，１３０_n からの出力映像を更新しない。その
後、ｉの値を「１」にセットし（ステップＢ１７）、ス
テップＢ２に戻って上記した動作を繰り返して実行す
る。

【００２８】上記のようにして詳細監視映像取込部１２
９から出力される詳細監視映像が表示装置１１１の詳細
監視映像表示部１３３に送られて表示され、全体監視映
像取込部１３０₁ ，１３０₂ ，…，１３０_n から出力さ
れる撮像方向別の全体監視映像が全体監視映像表示部１
３４₁ ，１３４₂ ，…，１３４_n に送られて表示され
る。上記詳細監視映像表示部１３３で表示される詳細監
視映像は、高倍率でズームアップするため、対象を確実
に確認するためには動画に近い必要がある。

【００２９】なお、上記実施形態では、２つのカメラ、
すなわち、詳細監視カメラ１０３と全体監視カメラ１０
５を用いた場合について示したが、基本的には１台のカ
メラで本発明の目的を達成し得るものである。

【００３０】また、上記実施形態では、全体監視カメラ
１０５として固定倍率のレンズを装着したカメラを使用
した場合について説明したが、ズームレンズを装着した
カメラを使用しても良いことは勿論である。ズームレン
ズを使用した場合には、その視野角を任意に可変設定で
きるので、使用環境に応じて視野角を最適値に設定する
ことができる。この場合には、設定したカメラの視野角
に等しい角度ステップで全体監視用旋回装置１０６を自
動旋回させることにより、監視制御を確実に行なうこと
ができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、１
台のカメラを旋回させることにより監視すべき角度範囲
全体をカバーするため、カメラの台数が監視すべき角度
範囲に依存しない。また、１系統の映像信号及び少ない
情報量の映像識別子を伝送すれば良いので、安価なアナ
ログ無線装置を使用することができる。また、監視方向
を変更する場合、旋回装置の旋回開始方向を変更するだ
けで良く、監視員室からの遠隔操作による変更が可能で
ある。更に、ズームレンズ付きのカメラを用いた場合に
は、監視角度範囲を変更する際、ズームレンズにより視
野角を変更すると共に旋回の角度ステップをレンズの視
野角に合わせることにより、装置の改修工事を行なうこ
となく容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るカメラ監視装置の構
成を示すブロック図。

【図２】同実施形態における全体監視カメラ及び全体監
視用旋回装置の動作説明図。

【図３】同実施形態における映像統合装置及び映像分配
器の処理動作を説明するためのタイミングチャート。

【図４】同実施形態における映像統合装置及び映像分配
器の処理動作を説明するためのタイミングチャート。

【図５】同実施形態における映像統合装置の処理動作を
示すフローチャート、

【図６】同実施形態における映像分配器の処理動作を示
すフローチャート。

【図７】従来のカメラ監視装置の構成を示すブロック
図。

【図８】従来のカメラ監視装置におけるカメラ配置状態
を示す図。

【図９】従来のカメラ監視装置におけるデータ多重化及
びデータ分離の処理動作を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１０１撮像系１０２表示系１０３詳細監視カメラ１０４詳細監視用旋回装置１０５全体監視カメラ１０６全体監視用旋回装置１０７映像統合装置１０８映像音声送信装置１０９映像音声受信装置１１０映像分配器１１１表示装置１１５映像統合部１１６映像方向判別部１２０送信モデム１２４受信モデム１２５映像識別子１２６映像識別部１２９詳細監視映像取込部１３０₁ ，１３０₂ ，…，１３０_n 全体監視映像取込
部１３３詳細監視映像表示部１３４₁ ，１３４₂ ，…，１３４_n 全体監視映像表示
部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視用カメラと、前記カメラを該カメラの視野角に等しい角度ステップで
自動旋回させる旋回装置と、前記カメラ及び旋回装置の制御を行なうと共に、該カメ
ラの出力映像に、その撮像方向情報である映像識別子を
統合する映像統合装置と、前記映像統合装置の出力映像と映像識別子を送信する送
信装置と、前記送信装置により送信された映像と映像識別子を受信
する受信装置と、前記受信装置により受信した映像を映像識別子に従い撮
像方向別に分解し、撮像方向別の独立した映像信号を生
成する映像分配器と、前記映像分配器の出力映像を表示する表示装置とを具備
したことを特徴とするカメラ監視装置。
【請求項２】請求項１記載のカメラ監視装置におい
て、監視用カメラとしてズームレンズを装着した視野角
可変なカメラを使用したことを特徴とするカメラ監視装
置。