JPH11331833A - 広視野監視カメラシステム - Google Patents
広視野監視カメラシステムInfo
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- JPH11331833A JPH11331833A JP10132947A JP13294798A JPH11331833A JP H11331833 A JPH11331833 A JP H11331833A JP 10132947 A JP10132947 A JP 10132947A JP 13294798 A JP13294798 A JP 13294798A JP H11331833 A JPH11331833 A JP H11331833A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広視野のセンシング画像を高解像度で得る。
【解決手段】 ビデオカメラと同一もしくは特定のオフ
セット分だけずらした視野の画像を得るためのカメラも
しくはセンサーを、該ビデオカメラと同一の雲台に据え
付け、該カメラもしくはセンサーから得られた複数の画
像を上記で求めた移動量を用いて合成する手段とを設け
る。
セット分だけずらした視野の画像を得るためのカメラも
しくはセンサーを、該ビデオカメラと同一の雲台に据え
付け、該カメラもしくはセンサーから得られた複数の画
像を上記で求めた移動量を用いて合成する手段とを設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラに係
り、特に広視野角の範囲を監視するための監視カメラに
関する。
り、特に広視野角の範囲を監視するための監視カメラに
関する。
【０００２】
【従来の技術】侵入者の発見や不審行動の監視のため
に、ビデオカメラを利用した監視カメラシステムが広く
普及している。これは監視したい場所にビデオカメラを
設置し、その撮影映像を監視室に設置したテレビモニタ
に映し出す方式が典型となっている。しかし、単体のビ
デオカメラで撮影できる範囲は限られており、監視の及
ばない死角ができるという問題がある。そのため、ビデ
オカメラのレンズを広角や魚眼にしたり、複数のカメラ
とモニタを設置することで、死角を少なくすることが日
常的に行われている。しかし、広角レンズを用いた場
合、ビデオカメラに用いる撮像素子の解像度が同じなら
ば、より広範囲を視野に収めるほど撮影面積あたりの解
像度が劣化するため、侵入者の容姿や行動が鮮明に映し
出されなくなるという問題がある。これに対して、より
解像度の高い撮像素子を用いれば、今度は機器が非常に
高価になる。複数のカメラやモニタを設置することもコ
スト面で大きな負担となる方法である。一方、ビデオカ
メラを電動の雲台に据え付け、定期的にカメラを振るこ
とで、広視野の監視を行うこともよく行われている。し
かしながら、この方法では、広い視野を一度に見ること
はできず、カメラの稼動範囲の中でのどの部分がモニタ
に映し出されているのかも直感的に理解しにくいという
問題があった。
に、ビデオカメラを利用した監視カメラシステムが広く
普及している。これは監視したい場所にビデオカメラを
設置し、その撮影映像を監視室に設置したテレビモニタ
に映し出す方式が典型となっている。しかし、単体のビ
デオカメラで撮影できる範囲は限られており、監視の及
ばない死角ができるという問題がある。そのため、ビデ
オカメラのレンズを広角や魚眼にしたり、複数のカメラ
とモニタを設置することで、死角を少なくすることが日
常的に行われている。しかし、広角レンズを用いた場
合、ビデオカメラに用いる撮像素子の解像度が同じなら
ば、より広範囲を視野に収めるほど撮影面積あたりの解
像度が劣化するため、侵入者の容姿や行動が鮮明に映し
出されなくなるという問題がある。これに対して、より
解像度の高い撮像素子を用いれば、今度は機器が非常に
高価になる。複数のカメラやモニタを設置することもコ
スト面で大きな負担となる方法である。一方、ビデオカ
メラを電動の雲台に据え付け、定期的にカメラを振るこ
とで、広視野の監視を行うこともよく行われている。し
かしながら、この方法では、広い視野を一度に見ること
はできず、カメラの稼動範囲の中でのどの部分がモニタ
に映し出されているのかも直感的に理解しにくいという
問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高価
な機器や設備を用いずに広視野の監視が行えるカメラシ
ステムを提供することにある。
な機器や設備を用いずに広視野の監視が行えるカメラシ
ステムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、任意の情景を動画として撮影するためのビデオカメ
ラと、ビデオカメラを稼動させるための雲台と、撮影中
の動画を表示する手段と、該動画から順次フレーム画像
を取り込む手段と、取り込んだ時刻の異なる２枚の該フ
レーム画像を比較して画像の移動量を求める手段と、該
移動量だけずらして該２枚のフレーム画像を合成するた
めの手段と、該合成された画像を表示するための手段を
設ける。また、これに加えて、該ビデオカメラと同一も
しくは特定のオフセット分だけずらした視野の画像を得
るためのカメラもしくはセンサーを、該ビデオカメラと
同一の雲台に据え付け、該カメラもしくはセンサーから
得られた複数の画像を上記で求めた移動量を用いて合成
する手段とを設ける。
め、任意の情景を動画として撮影するためのビデオカメ
ラと、ビデオカメラを稼動させるための雲台と、撮影中
の動画を表示する手段と、該動画から順次フレーム画像
を取り込む手段と、取り込んだ時刻の異なる２枚の該フ
レーム画像を比較して画像の移動量を求める手段と、該
移動量だけずらして該２枚のフレーム画像を合成するた
めの手段と、該合成された画像を表示するための手段を
設ける。また、これに加えて、該ビデオカメラと同一も
しくは特定のオフセット分だけずらした視野の画像を得
るためのカメラもしくはセンサーを、該ビデオカメラと
同一の雲台に据え付け、該カメラもしくはセンサーから
得られた複数の画像を上記で求めた移動量を用いて合成
する手段とを設ける。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【０００６】図１は、本発明を実現するためのシステム
構成の概略ブロック図の一例である。１００は一般的な
ビデオカメラであり、撮影した映像を映像信号線106を
介して演算処理装置104に送信する。また、ビデオカメ
ラ100は雲台１０２に据え付けられており、雲台102は、
モータ等によってシャフトを回転させ、シャフトと接合
されたビデオカメラ本体ごと動かせる仕組みになってい
る。この雲台102は、制御信号線108によって演算処理装
置１０４と接続され、104は必要に応じてモータの回転
を指示したり、回転角度の情報を得たりできるようにな
っている。尚、この１００、 102、 106、 108の機能を
一つにまとめたカメラとして、例えば、キャノン社製の
テレビ会議用ビデオカメラVC-C1などが市販されてい
る。演算処理装置１０４は、現在汎用的に用いられてい
るデジタルコンピュータ、特にパソコンのシステム構成
と同じであり、その出力は映像信号線110を通じてディ
スプレイ112の画面上に描画され、入力デバイス116でユ
ーザから受けた指示は、制御信号線114を通じて、演算
処理装置１０４に通知される。
構成の概略ブロック図の一例である。１００は一般的な
ビデオカメラであり、撮影した映像を映像信号線106を
介して演算処理装置104に送信する。また、ビデオカメ
ラ100は雲台１０２に据え付けられており、雲台102は、
モータ等によってシャフトを回転させ、シャフトと接合
されたビデオカメラ本体ごと動かせる仕組みになってい
る。この雲台102は、制御信号線108によって演算処理装
置１０４と接続され、104は必要に応じてモータの回転
を指示したり、回転角度の情報を得たりできるようにな
っている。尚、この１００、 102、 106、 108の機能を
一つにまとめたカメラとして、例えば、キャノン社製の
テレビ会議用ビデオカメラVC-C1などが市販されてい
る。演算処理装置１０４は、現在汎用的に用いられてい
るデジタルコンピュータ、特にパソコンのシステム構成
と同じであり、その出力は映像信号線110を通じてディ
スプレイ112の画面上に描画され、入力デバイス116でユ
ーザから受けた指示は、制御信号線114を通じて、演算
処理装置１０４に通知される。
【０００７】図２に、演算処理装置１０４の詳細な構造
の一例を示す。ビデオカメラ１００から出力される映像
信号は、逐次、２００のＡ／Ｄ変換器によってデジタル
画像データに変換され、コンピュータ２１０に送られ
る。コンピュータ内部では、デジタル画像データは、イ
ンタフェース２０２を介してメモリ２０６に入り、メモ
リ２０６に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ２０
４によって処理される。ここでは、ビデオカメラからの
信号がNTSC等のアナログビデオ形式の場合の例で説明し
ているが、デジタル出力のビデオカメラを利用する場合
には、２００のＡ／Ｄ変換器は不要である。この場合、
替わりに画像形式の変換器が必要になる場合もある。ま
た、処理の必要に応じて、各種情報を２０８の外部情報
記憶装置に蓄積することができる。メモリ２０６には、
以下に説明する処理によって作成される各種のデータが
格納され、CPU２０４が処理を行う際に、必要に応じて
参照される。以下の説明では、すべてCPUが実行するソ
フトウェアとして説明するが、その一部または全部をハ
ードウェア論理回路で置き換えて実行させても構わな
い。
の一例を示す。ビデオカメラ１００から出力される映像
信号は、逐次、２００のＡ／Ｄ変換器によってデジタル
画像データに変換され、コンピュータ２１０に送られ
る。コンピュータ内部では、デジタル画像データは、イ
ンタフェース２０２を介してメモリ２０６に入り、メモ
リ２０６に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ２０
４によって処理される。ここでは、ビデオカメラからの
信号がNTSC等のアナログビデオ形式の場合の例で説明し
ているが、デジタル出力のビデオカメラを利用する場合
には、２００のＡ／Ｄ変換器は不要である。この場合、
替わりに画像形式の変換器が必要になる場合もある。ま
た、処理の必要に応じて、各種情報を２０８の外部情報
記憶装置に蓄積することができる。メモリ２０６には、
以下に説明する処理によって作成される各種のデータが
格納され、CPU２０４が処理を行う際に、必要に応じて
参照される。以下の説明では、すべてCPUが実行するソ
フトウェアとして説明するが、その一部または全部をハ
ードウェア論理回路で置き換えて実行させても構わな
い。
【０００８】図３に、ディスプレイ１１２の画面上に表
示される一例を示す。ビデオカメラ１００は、監視すべ
き場所に設置され、監視者はディスプレイ１１２の画面
を通じてカメラ設置場所の様子を知ることができる。デ
ィスプレイ画面３００の上には、カメラ設置場所の様子
をリアルタイムに伝えるモニタ画面３０２と広視野画面
３０４との２つの画面が表示されている。３０２はビデ
オカメラで撮影された映像をそのままの形で常時表示す
るためのもので、現在普通に用いられている監視モニタ
画面と等価である。広視野画面３０４は、後述する合成
方法によって生成されたパノラマ画面である。カメラの
視野はもともと３０２に映し出されるだけの視野しかな
いが、カメラを左右に振ることで、３０４に示すような
広視野の範囲を撮影することができる。このとき、カメ
ラの移動量に合わせて、撮影画面の１コマ１コマをずら
しながら重ねていくことで３０４に示すような広視野画
面が得られる。３０４中の枠３０６は、最新の撮影画面
の範囲を示しており、カメラの撮影画面が移動するに合
わせて、広視野画面３０４上を往来する。カメラを常に
一定速度で左右に振り続けるようにすることで、広視野
画面３０４のどの領域も、常に過去一定時間以内の最新
の状態に保たれる。位置表示バー３０８は、枠３０６の
表示を補完するもので、撮影される画面内容によっては
同系色等で見えにくくなってしまう306と同期して動
き、現在の撮影画面の範囲を遠目にもはっきりとわかる
ようにする。開始ボタン３１０は、グラフィックユーザ
ーインタフェースを用いた操作用のもので、マウス等で
クリックすることで処理の開始と終了を指示できる。同
様に保存ボタン３１２は、任意の時点の広視野画面３０
４を保存することができる。
示される一例を示す。ビデオカメラ１００は、監視すべ
き場所に設置され、監視者はディスプレイ１１２の画面
を通じてカメラ設置場所の様子を知ることができる。デ
ィスプレイ画面３００の上には、カメラ設置場所の様子
をリアルタイムに伝えるモニタ画面３０２と広視野画面
３０４との２つの画面が表示されている。３０２はビデ
オカメラで撮影された映像をそのままの形で常時表示す
るためのもので、現在普通に用いられている監視モニタ
画面と等価である。広視野画面３０４は、後述する合成
方法によって生成されたパノラマ画面である。カメラの
視野はもともと３０２に映し出されるだけの視野しかな
いが、カメラを左右に振ることで、３０４に示すような
広視野の範囲を撮影することができる。このとき、カメ
ラの移動量に合わせて、撮影画面の１コマ１コマをずら
しながら重ねていくことで３０４に示すような広視野画
面が得られる。３０４中の枠３０６は、最新の撮影画面
の範囲を示しており、カメラの撮影画面が移動するに合
わせて、広視野画面３０４上を往来する。カメラを常に
一定速度で左右に振り続けるようにすることで、広視野
画面３０４のどの領域も、常に過去一定時間以内の最新
の状態に保たれる。位置表示バー３０８は、枠３０６の
表示を補完するもので、撮影される画面内容によっては
同系色等で見えにくくなってしまう306と同期して動
き、現在の撮影画面の範囲を遠目にもはっきりとわかる
ようにする。開始ボタン３１０は、グラフィックユーザ
ーインタフェースを用いた操作用のもので、マウス等で
クリックすることで処理の開始と終了を指示できる。同
様に保存ボタン３１２は、任意の時点の広視野画面３０
４を保存することができる。
【０００９】図４に、上記機能を実現するためのソフト
ウェアのフローチャートの一例を示す。まず各種の初期
化を処理４００で行い、制御信号線１０８を介して雲台
１０２を制御してビデオカメラを初期位置に移動する
（４０２）。ビデオカメラの初期位置としては、例え
ば、監視範囲の左端や右端などカメラの可動範囲限界に
設定しておくほうが、初期位置に正確に位置合わせがで
きる。続く処理４０４では、ビデオカメラで撮影された
映像の最新の１コマを画像入力する。この１コマの画像
をフレーム画像と呼び、繰り返し入力されるフレーム画
像間で比較を行いながら画像の移動量検出処理を行う。
この移動量検出には、オプティカルフロー等の様々な方
法が考えられているが、ここでは実時間で計算可能な方
式として、例えば、特願平9-153303の「デジタルワイド
カメラ」に記載された方式を利用する。この方式は、画
像の射影分布から移動量を求めるために非常に高速であ
る。画像の移動量は、カメラの移動量、すなわち雲台の
回転角度からも得ることもできるが、回転角度から間接
的に計算した移動量では誤差が生じやすく、最終的な処
理結果として滑らかに接続合成された広視野画像が得ら
れるとは限らないという問題がある。これはモータの回
転精度ならびに回転角度取得機構の精度を高くすれば解
決する問題でもあるが、それでは機器が非常に高価にな
り実用的ではない。その点、画像の移動量を直接求める
方式であれば、モータの回転精度に関係なく、画像が不
連続になることが抑えられる。また、特に上述の特願平
9-153303の方法は、比較的低性能のCPUでも処理が可能
なので、例えば、ビデオカメラや雲台の制御用マイコン
で実行する機能として実装すれば、さらに低コストで実
現できる。そこで、まず処理４０６では、このフレーム
画像から水平射影分布Px、垂直射影分布Pyを作成する。
水平射影分布とは、画像の各行について、その色や輝度
の平均値をとったもので、行数分だけの平均値の一次元
系列である。垂直射影分布は、画像の各列について、同
様に色や輝度の平均値をとったもので、列数分だけの平
均値の一次元系列である。例えば、垂直射影分布の値の
並びは、画像が左右に移動すると、それに対応して順方
向もしくは逆方向にシフトする性質がある。同様に垂直
射影分布は、画像の上下動に対応して順逆方向にシフト
する。したがって、あるフレーム画像から作成した水平
／垂直射影分布と、次に入力されたフレーム画像から作
成した水平／垂直射影分布とを比較し、その平均値の系
列がそれぞれどれだけシフトしたかを求めれば、２枚の
画像の間の水平／垂直方向の移動量が求まることにな
る。画像変化なので、ノイズや若干の変形等により射影
分布の値の並びは完全に一致するわけではないが、比較
する２つの射影分布の片方を順次σ画素分だけシフトし
て比較し（σは−Rから＋Rの範囲をとるすべての整数。
Rは予め設定した探索範囲を示す値）、最も相違度が低
くなったときのσを移動量として得る。相違度は、一次
元系列の各値の差の絶対の総和などを利用する（４１０
〜４１２）。但し、初めての画像入力の場合には、過去
に比較するフレーム画像が存在しないのでσ＝０とし
て、処理４１４にスキップする。処理４１４では、前回
表示したフレーム画像に対して、上記で得られたσだけ
ずらした位置に画像を重ねて表示する。処理４１６〜４
１８は、ビデオカメラの雲台が自動的に左右回転運動を
繰り返す場合には必要なく、そのまま処理４０４に戻っ
て良い。この処理は、雲台が左回転開始・右回転開始の
指示しか受け取れない場合に特に効果的である。雲台の
制御や回転角度の情報を得るには、現状では一般にRS23
2C等の信号線が使われるが、この信号のやりとりには比
較的時間を消費するため、雲台が端まで至ったかどうか
をポーリングによって常に確認しつづけるには問題があ
る。そこで、移動量σの値が一定時間０で連続した場合
に（４１６）、カメラが停止したと見なし、反転の指示
を送るようにする（４１８）。また、このときに、画像
移動から得られた移動量と実際のカメラ移動との整合を
とるようにしてもよい。特に、カメラが可動限界位置に
達しているかどうかの情報は安価なモータであろうと変
動はほとんど考えなくてよいので、キャリブレーション
には最適である。ところで、上記では、カメラの左右回
転の例で説明したが、画像の移動量は水平方向も垂直方
向も求まるので、そのままカメラの上下回転にも対応す
る。また、カメラの動き方を様々にプログラムすること
で、様々なパターンの運動を行わせて構わない。また、
広視野画面の任意の点を監視者が指定することにより、
カメラをその位置に移動するように制御することも可能
である。上記広視野画面は枠３０６で囲まれた部分以外
は一定時間だけ過去の映像であり、次にカメラが映し出
すまで更新されないが、この機能によって強制的に即時
更新させることが可能である。このときに、指定点を中
心にズームアップ制御することで侵入物の即時拡大撮影
も実現できる。この場合、侵入物が移動していることも
多いが、広視野画面における指定点を中心とした画像領
域について、テンプレートマッチングなどの手法を使っ
て最新の撮影画像上で探索を行い、移動が確認されれ
ば、その移動した先の領域を中心としてズームアップす
ればより快適に利用できる。
ウェアのフローチャートの一例を示す。まず各種の初期
化を処理４００で行い、制御信号線１０８を介して雲台
１０２を制御してビデオカメラを初期位置に移動する
（４０２）。ビデオカメラの初期位置としては、例え
ば、監視範囲の左端や右端などカメラの可動範囲限界に
設定しておくほうが、初期位置に正確に位置合わせがで
きる。続く処理４０４では、ビデオカメラで撮影された
映像の最新の１コマを画像入力する。この１コマの画像
をフレーム画像と呼び、繰り返し入力されるフレーム画
像間で比較を行いながら画像の移動量検出処理を行う。
この移動量検出には、オプティカルフロー等の様々な方
法が考えられているが、ここでは実時間で計算可能な方
式として、例えば、特願平9-153303の「デジタルワイド
カメラ」に記載された方式を利用する。この方式は、画
像の射影分布から移動量を求めるために非常に高速であ
る。画像の移動量は、カメラの移動量、すなわち雲台の
回転角度からも得ることもできるが、回転角度から間接
的に計算した移動量では誤差が生じやすく、最終的な処
理結果として滑らかに接続合成された広視野画像が得ら
れるとは限らないという問題がある。これはモータの回
転精度ならびに回転角度取得機構の精度を高くすれば解
決する問題でもあるが、それでは機器が非常に高価にな
り実用的ではない。その点、画像の移動量を直接求める
方式であれば、モータの回転精度に関係なく、画像が不
連続になることが抑えられる。また、特に上述の特願平
9-153303の方法は、比較的低性能のCPUでも処理が可能
なので、例えば、ビデオカメラや雲台の制御用マイコン
で実行する機能として実装すれば、さらに低コストで実
現できる。そこで、まず処理４０６では、このフレーム
画像から水平射影分布Px、垂直射影分布Pyを作成する。
水平射影分布とは、画像の各行について、その色や輝度
の平均値をとったもので、行数分だけの平均値の一次元
系列である。垂直射影分布は、画像の各列について、同
様に色や輝度の平均値をとったもので、列数分だけの平
均値の一次元系列である。例えば、垂直射影分布の値の
並びは、画像が左右に移動すると、それに対応して順方
向もしくは逆方向にシフトする性質がある。同様に垂直
射影分布は、画像の上下動に対応して順逆方向にシフト
する。したがって、あるフレーム画像から作成した水平
／垂直射影分布と、次に入力されたフレーム画像から作
成した水平／垂直射影分布とを比較し、その平均値の系
列がそれぞれどれだけシフトしたかを求めれば、２枚の
画像の間の水平／垂直方向の移動量が求まることにな
る。画像変化なので、ノイズや若干の変形等により射影
分布の値の並びは完全に一致するわけではないが、比較
する２つの射影分布の片方を順次σ画素分だけシフトし
て比較し（σは−Rから＋Rの範囲をとるすべての整数。
Rは予め設定した探索範囲を示す値）、最も相違度が低
くなったときのσを移動量として得る。相違度は、一次
元系列の各値の差の絶対の総和などを利用する（４１０
〜４１２）。但し、初めての画像入力の場合には、過去
に比較するフレーム画像が存在しないのでσ＝０とし
て、処理４１４にスキップする。処理４１４では、前回
表示したフレーム画像に対して、上記で得られたσだけ
ずらした位置に画像を重ねて表示する。処理４１６〜４
１８は、ビデオカメラの雲台が自動的に左右回転運動を
繰り返す場合には必要なく、そのまま処理４０４に戻っ
て良い。この処理は、雲台が左回転開始・右回転開始の
指示しか受け取れない場合に特に効果的である。雲台の
制御や回転角度の情報を得るには、現状では一般にRS23
2C等の信号線が使われるが、この信号のやりとりには比
較的時間を消費するため、雲台が端まで至ったかどうか
をポーリングによって常に確認しつづけるには問題があ
る。そこで、移動量σの値が一定時間０で連続した場合
に（４１６）、カメラが停止したと見なし、反転の指示
を送るようにする（４１８）。また、このときに、画像
移動から得られた移動量と実際のカメラ移動との整合を
とるようにしてもよい。特に、カメラが可動限界位置に
達しているかどうかの情報は安価なモータであろうと変
動はほとんど考えなくてよいので、キャリブレーション
には最適である。ところで、上記では、カメラの左右回
転の例で説明したが、画像の移動量は水平方向も垂直方
向も求まるので、そのままカメラの上下回転にも対応す
る。また、カメラの動き方を様々にプログラムすること
で、様々なパターンの運動を行わせて構わない。また、
広視野画面の任意の点を監視者が指定することにより、
カメラをその位置に移動するように制御することも可能
である。上記広視野画面は枠３０６で囲まれた部分以外
は一定時間だけ過去の映像であり、次にカメラが映し出
すまで更新されないが、この機能によって強制的に即時
更新させることが可能である。このときに、指定点を中
心にズームアップ制御することで侵入物の即時拡大撮影
も実現できる。この場合、侵入物が移動していることも
多いが、広視野画面における指定点を中心とした画像領
域について、テンプレートマッチングなどの手法を使っ
て最新の撮影画像上で探索を行い、移動が確認されれ
ば、その移動した先の領域を中心としてズームアップす
ればより快適に利用できる。
【００１０】一方、上述の広視野化技術は、単にビデオ
カメラのみに限定されるものではなく、替わりに赤外線
カメラや超音波スキャナ等の特殊撮像機器を用いても良
い。赤外線カメラは、一般に解像度を上げるのが難し
く、高解像度のカメラは非常に高価になるため、上述の
技術が特に有効になる。超音波スキャナについても同様
である。但し、このような特殊撮像機器による映像は、
画像としての適当なテクスチャが常に存在しているとは
限らない。例えば、温度感知型のセンサーでは、人のい
る部分は何らかの絵柄が現れるが、それ以外の部分は一
面単色になるようなケースも決して少なくない。このよ
うな一面単色の場合には、画像の位置合わせの指標が得
られず上述の方法では移動量が求まらなくなる。もちろ
ん、雲台の回転角度を得ることで、ある程度の画像合成
は可能だが、当初の課題で述べたように画像として正し
く接続されない問題がある。そこで、図５に示すような
多連式のカメラを考える。この図の例では、下に通常の
安価なビデオカメラ１００と雲台１０２を据え、その上
に載るように特殊撮像用のカメラ５００が設置されてい
る。５０２と５０４はレンズであり、２つのレンズとも
完全に同一の視界となるように調整する。このカメラを
接続した監視モニタの画面例を図６に示す。基本的に図
３と同じだが、リアルタイム表示画面６００と広視野表
示画面６０２の２画面が追加されている。６００は、３
０２のビデオカメラが撮影している画像範囲と正確に同
一の視界を撮影したセンサー画像である。例えば、図の
例であれば、暗がりで目立たないように隠れている人影
が、体温を感知するセンサー等で明確に検出されている
状況を表わしている。広視野表示画面６０２は、ビデオ
カメラ１００の画像から図３の方法で検出した移動量を
用いて、３０４と同じようにしてカメラ５００の画像を
合成したものである。枠３０６は、３０４と６０２のい
ずれにも存在し、現在撮影中の範囲を示すようになって
いる。
カメラのみに限定されるものではなく、替わりに赤外線
カメラや超音波スキャナ等の特殊撮像機器を用いても良
い。赤外線カメラは、一般に解像度を上げるのが難し
く、高解像度のカメラは非常に高価になるため、上述の
技術が特に有効になる。超音波スキャナについても同様
である。但し、このような特殊撮像機器による映像は、
画像としての適当なテクスチャが常に存在しているとは
限らない。例えば、温度感知型のセンサーでは、人のい
る部分は何らかの絵柄が現れるが、それ以外の部分は一
面単色になるようなケースも決して少なくない。このよ
うな一面単色の場合には、画像の位置合わせの指標が得
られず上述の方法では移動量が求まらなくなる。もちろ
ん、雲台の回転角度を得ることで、ある程度の画像合成
は可能だが、当初の課題で述べたように画像として正し
く接続されない問題がある。そこで、図５に示すような
多連式のカメラを考える。この図の例では、下に通常の
安価なビデオカメラ１００と雲台１０２を据え、その上
に載るように特殊撮像用のカメラ５００が設置されてい
る。５０２と５０４はレンズであり、２つのレンズとも
完全に同一の視界となるように調整する。このカメラを
接続した監視モニタの画面例を図６に示す。基本的に図
３と同じだが、リアルタイム表示画面６００と広視野表
示画面６０２の２画面が追加されている。６００は、３
０２のビデオカメラが撮影している画像範囲と正確に同
一の視界を撮影したセンサー画像である。例えば、図の
例であれば、暗がりで目立たないように隠れている人影
が、体温を感知するセンサー等で明確に検出されている
状況を表わしている。広視野表示画面６０２は、ビデオ
カメラ１００の画像から図３の方法で検出した移動量を
用いて、３０４と同じようにしてカメラ５００の画像を
合成したものである。枠３０６は、３０４と６０２のい
ずれにも存在し、現在撮影中の範囲を示すようになって
いる。
【００１１】上記の手法は、２種類の画像を得るため
に、２つのカメラを使ってそれぞれ得る例を示したが、
３つ以上のカメラの画像を用いても原理的に問題はな
い。その場合、広視野画面は３つ以上得られるが、それ
らすべてを画面表示してもよいし、画面の大きさに制約
があれば、そのうちの何画面かを表示することに限定し
てもよい。
に、２つのカメラを使ってそれぞれ得る例を示したが、
３つ以上のカメラの画像を用いても原理的に問題はな
い。その場合、広視野画面は３つ以上得られるが、それ
らすべてを画面表示してもよいし、画面の大きさに制約
があれば、そのうちの何画面かを表示することに限定し
てもよい。
【００１２】また、上記の手法は、２種類の画像を得る
ために、２つのカメラを使ってそれぞれ得る例を示した
が、例えば、１つのカメラから得た画像について、何ら
かの特徴を抽出もしくは強調する処理を施した場合と、
そうでない場合との２種類の画像であっても構わない。
すなわち、いずれか一方から移動量が検出できさえすれ
ば、他方の画像はどのような形式であっても構わない。
ために、２つのカメラを使ってそれぞれ得る例を示した
が、例えば、１つのカメラから得た画像について、何ら
かの特徴を抽出もしくは強調する処理を施した場合と、
そうでない場合との２種類の画像であっても構わない。
すなわち、いずれか一方から移動量が検出できさえすれ
ば、他方の画像はどのような形式であっても構わない。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、カメラを動かしながら
広範囲を撮影すると同時に、その稼動範囲の全体像がパ
ノラマ画像として作成され、さらに、それが一定時間間
隔で常に更新されつづけるので、監視場所の全体が容易
に把握できる。また、低解像度のビデオカメラを用いな
がらも、実質的な解像度の高い広視野領域の監視をリア
ルタイムで行うことができる。また、比較的安価なビデ
オカメラで、特殊撮像機器と同一の範囲を撮影し、その
画像から移動量を計算することにより、移動量の求めに
くいような特殊撮像機器の画像であっても低コストで広
視野化することができる。
広範囲を撮影すると同時に、その稼動範囲の全体像がパ
ノラマ画像として作成され、さらに、それが一定時間間
隔で常に更新されつづけるので、監視場所の全体が容易
に把握できる。また、低解像度のビデオカメラを用いな
がらも、実質的な解像度の高い広視野領域の監視をリア
ルタイムで行うことができる。また、比較的安価なビデ
オカメラで、特殊撮像機器と同一の範囲を撮影し、その
画像から移動量を計算することにより、移動量の求めに
くいような特殊撮像機器の画像であっても低コストで広
視野化することができる。
【図１】本発明を実現するためのシステム構成図の一例
である。
である。
【図２】本発明を実現するためのより詳細なシステム構
成図の一例である。
成図の一例である。
【図３】本発明システムで出力されるモニタ画面の一例
である。
である。
【図４】本発明を実現するための処理のフローチャート
の一例である。
の一例である。
【図５】本発明システムで使用される特殊カメラの一例
である。
である。
【図６】本発明システムで出力されるモニタ画面の一例
である。
である。
１００…カメラ、１０２…雲台、１０４…演算処理装
置、１０６…映像信号線、１０８…制御信号線、１１０
…映像信号線、１１２…ディスプレイ、１１４…制御信
号線、１１６…入力デバイス。
置、１０６…映像信号線、１０８…制御信号線、１１０
…映像信号線、１１２…ディスプレイ、１１４…制御信
号線、１１６…入力デバイス。
Claims (12)
- 【請求項１】任意の情景を動画として撮影するためのビ
デオカメラと、ビデオカメラを稼動させるための雲台
と、撮影中の動画を表示する手段と、該動画から順次フ
レーム画像を取り込む手段と、取り込んだ時刻の異なる
２枚の該フレーム画像を比較して画像の移動量を求める
手段と、該移動量だけずらして該２枚のフレーム画像を
合成するための手段と、該合成された画像を表示するた
めの手段を有することを特徴とする広視野監視カメラシ
ステム。 - 【請求項２】請求項１記載の広視野監視カメラシステム
において、該ビデオカメラと同一もしくは特定のオフセ
ット分だけずらした視野の情報を得るためのカメラもし
くはセンサーを、該ビデオカメラと同一の雲台に据え付
け、該カメラもしくはセンサーで撮影した複数の画像を
上記で求めた移動量を用いて合成することを特徴とする
広視野監視カメラシステム。 - 【請求項３】請求項１記載の広視野監視カメラシステム
において、カメラが撮影した映像をそのまま表示する画
面と、広視野化合成された画像とを合わせて表示するこ
とを特徴とする広視野監視カメラシステム。 - 【請求項４】請求項３記載の広視野監視カメラシステム
において、広視野化合成された画像の表示に重ねて、最
新の撮影画像の位置を強調表示することを特徴とする広
視野監視カメラシステム。 - 【請求項５】請求項３記載の広視野監視カメラシステム
において、ユーザが広視野合成された画像上の点もしく
領域を指定する手段と、指定された該点もしくは領域を
カメラが撮影するように移動制御する手段とを有するこ
とを特徴とする広視野監視カメラシステム。 - 【請求項６】請求項５記載の広視野監視カメラシステム
において、ユーザが指定した点もしくは領域をカメラが
ズームアップ撮影するように制御する手段とを有するこ
とを特徴とする広視野監視カメラシステム。 - 【請求項７】請求項５記載の広視野監視カメラシステム
において、ユーザが指定した点もしくは領域を、カメラ
が撮影した最新の画像において対応する点もしくは領域
を探索し、その点もしくは領域を中心に撮影するように
カメラ制御する手段とを有することを特徴とする広視野
監視カメラシステム。 - 【請求項８】請求項２記載の広視野監視カメラシステム
において、カメラもしくはセンサーが撮影した最新の画
像をそのまま表示する画面と、その画像について広視野
化合成された画像とを合わせて表示することを特徴とす
る広視野監視カメラシステム。 - 【請求項９】請求項８記載の広視野監視カメラシステム
において、広視野化合成された画像の表示に重ねて、最
新の撮影画像の位置を強調表示することを特徴とする広
視野監視カメラシステム。 - 【請求項１０】請求項９記載の広視野監視カメラシステ
ムにおいて、ユーザが広視野合成された画像上の点もし
く領域を指定する手段と、指定された該点もしくは領域
をカメラが撮影するように移動制御する手段とを有する
ことを特徴とする広視野監視カメラシステム。 - 【請求項１１】請求項１０記載の広視野監視カメラシス
テムにおいて、ユーザが指定した点もしくは領域をカメ
ラがズームアップ撮影するように制御する手段とを有す
ることを特徴とする広視野監視カメラシステム。 - 【請求項１２】請求項１０記載の広視野監視カメラシス
テムにおいて、ユーザが指定した点もしくは領域を、カ
メラが撮影した最新の画像において対応する点もしくは
領域を探索し、その点もしくは領域を中心に撮影するよ
うにカメラ制御する手段とを有することを特徴とする広
視野監視カメラシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132947A JPH11331833A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 広視野監視カメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132947A JPH11331833A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 広視野監視カメラシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11331833A true JPH11331833A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15093223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10132947A Pending JPH11331833A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 広視野監視カメラシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11331833A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527806A (ja) * | 2005-01-03 | 2008-07-24 | ブミー インコーポレイテッド | 夜間監視のシステムおよび方法 |
| JP2009071400A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Sony Corp | モニタリングシステム |
| WO2009142332A1 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Advas Co., Ltd. | Hybrid video camera syste |
| JP2011502385A (ja) * | 2007-10-19 | 2011-01-20 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 動き支援されたイメージセンサコンフィギュレーション |
| CN102234060A (zh) * | 2010-04-20 | 2011-11-09 | 株式会社日立建筑系统 | 乘客输送机的移动扶手探伤装置 |
| JP2014143702A (ja) * | 2007-11-12 | 2014-08-07 | Qualcomm Incorporated | ブロックベースの画像安定化 |
| WO2014207881A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社日立製作所 | 環境変化同定装置 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10132947A patent/JPH11331833A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527806A (ja) * | 2005-01-03 | 2008-07-24 | ブミー インコーポレイテッド | 夜間監視のシステムおよび方法 |
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| JP2011225333A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Hitachi Building Systems Co Ltd | 乗客コンベアの移動手摺探傷装置 |
| WO2014207881A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社日立製作所 | 環境変化同定装置 |
| JPWO2014207881A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2017-02-23 | 株式会社日立製作所 | 環境変化同定装置 |
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