JPWO2006132029A1 - 監視システム、監視方法及びカメラ端末 - Google Patents

Abstract

複数のカメラ端末の撮影領域によって監視対象領域がくまなく覆われ、かつ、監視の重要度分布にあわせた解像度による撮影が可能な監視システムを提供する。複数のカメラ端末（１０１、１０１ａ）によって監視対象領域を監視する監視システムであって、撮影領域の調整機能を有するカメラ（１０６）と、カメラ（１０６）の撮影領域を調整する制御を行うカメラ制御部（１０７）と、他のカメラ端末（１０１ａ）と通信し合う通信ＩＦ（１０３）と、通信ＩＦ（１０３）を介して得た他のカメラ端末（１０１ａ）の撮影領域に関する情報に基づいて、自カメラ端末（１０１）の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末（１０１ａ）の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、カメラ制御部（１０７）を介してカメラ（１０６）を制御することにより、自カメラ端末（１０１）の撮影領域の解像度を調整する処理部（１０４）とを備える。

Description

本発明はパン・チルト・ズーム等の制御により撮影領域の調整可能な複数のカメラから構成される監視システムに関し、特に監視対象領域全体を同時に撮影しながらも、監視の重要度の分布に応じた解像度で撮影を行う監視システムに関する。

近年、主に監視用途を目的に複数のカメラを用いた監視システムに対する研究開発が盛んに行われている。複数のカメラによる監視においては、監視の対象となる領域（監視対象領域）に対して死角となる領域ができるだけ少なくなる状態を維持し（要求１）、さらに監視対象領域内の重要な領域に対しては、できるだけ詳細な撮影情報を取得する（要求２）、という２つの要求を達成できることが求められる。

従来の複数のカメラを用いた装置において、上記の要求１と要求２を達成させる代表的な従来装置として、広範囲撮影が可能なカメラと、狭範囲の詳細撮影を担当するカメラとを組み合わせて用いた特許文献１に示す移動物体検出判定装置がある。

図１は特許文献１の移動物体検出判定装置の構成を示す図であり、検出カメラ装置９０１０はカメラ９０１１及び反射鏡９０１２により広い撮影領域にわたって検出対象を撮影し、移動物体抽出部９０１３が撮影した同画像より検出対象を抽出し、位置情報抽出部９０１４が同検出対象の位置情報を抽出することで広い検出領域にわたって検出対象の位置情報の取得を行う。また判定カメラ装置９０２０は、カメラ制御部９０２２が検出対象の位置情報を基にカメラ９０２１の旋回角、俯角、及びズーム比率を制御し、判定カメラ装置９０２０は検出対象の拡大画像を撮影することで検出対象の詳細な情報の取得を行う。これにより特許文献１においては全方位を同時撮影する検出カメラ装置９０１０を図２に示すようにその検出範囲を示す六角形が互いに隣接するように配置することによって死角をなくすこと、及び検出カメラ装置９０１０で検出した検出対象の位置に基づいて判定カメラ装置９０２０を制御することが開示されている。

また、特許文献２にはパノラマ映像のような連続した広い範囲の撮影（上記要求１）を目的として、輻輳角を制御できる複数のカメラを用いて隣接する撮影領域に重複部分を持たせ、その重複部分を一定の範囲に保つようにカメラの輻輳角を制御することが開示されている。図３は特許文献２に記載された撮像装置の構成を示す図である。図３において被写体２００１を撮影する複数のカメラ２００３ａ、２００３ｂは、複数のカメラに任意の輻輳角を与える輻輳角制御手段２０２１により、複数のカメラ２００３ａ、２００３ｂから得られる複数の画像情報から撮影情報と、予め記憶手段２０２３に用意されていた結像倍率情報とを利用してカメラ間の撮影範囲の重複領域が一定範囲に保たれるように輻輳角を制御することにより、複数のカメラの撮影領域の間に死角領域を作ることなく、例えばパノラマ画像のような広範囲撮影が可能になる。

また、特許文献３では雲台とズームの制御ができる複数のカメラを用いて上記要求１と要求２を達成させるために、侵入物を追跡するためにズームしたカメラが隣接する領域を監視するカメラに視野の拡大要求を送信すること、また視野の拡大要求を受け取ったカメラは、追跡しているカメラの通常担当領域と自身の通常担当領域を包含するように制御することが開示されている。図４は特許文献３に記載された侵入物体監視装置の構成を示す図である。特許文献３における侵入物体監視装置は、所定の担当領域を監視する″通常″モードと、侵入物を追跡撮影する″追跡″モード、さらに画角を広げることで隣接するカメラの担当領域も撮影する″広角″モードの３種類の撮影状態に切り替わる複数の侵入物体監視装置から構成されており、″通常″モードに設定されている複数の侵入物体監視装置のうち、１台の侵入物体監視装置が映像信号の差分処理により侵入物体を検出すると″通常″モードから″追尾″モードに切り替わり、侵入物体の情報に基づいて雲台制御装置３１１５とズーム制御装置４１１６によりズームレンズ３１０２と雲台３１０３とを制御することで侵入物体を追尾しながら詳細に撮影を行う。さらに侵入物体の追尾が行われている監視エリアに隣接する他の監視エリアを監視する他の侵入物体監視装置に対して視野拡大要求を送信することにより、要求を受け取った侵入物体監視装置は″通常″モードから″拡大″モードに切り替わり、ズームレンズ４１０２を制御して監視範囲を拡大する視野拡大する。

これにより図５に示すように第１の侵入物体監視装置３６０１が監視エリア３６０３を、第２の侵入物体監視装置３６０２が監視エリア３６０４を監視している時、図６に示す位置に侵入物体３６１０が現れると第２の侵入物体監視装置３６０２が″追尾″モードに切り替わることで監視エリア３６０４の一部しか監視できなくなり死角が生じたような状態となるが、第１の侵入物体監視装置３６０１の監視エリア３６０３を広角モードで拡張することで第２の侵入物体監視装置３６０２の死角が生じたような状態を補うことができる。

また、特許文献４では１台のカメラで複数の領域を切り分けて監視したい場合に、予め複数の領域に対応したカメラの向きとズームをプリセットしておくこと、また複数のカメラの複数のプリセットを１台の端末から集中制御する構成が開示されている。図７は特許文献４に記載された端末カメラ部４０１１の構成を示すものである。図７において端末カメラ部４０１１のＴＶカメラ４０２１、及びレンズ部４０２２は共に端末制御部４０２３からの指令に基づき制御され、映像信号が出力される。端末制御部４０２３はＴＶカメラ４０１１を保持する旋回部４０２４に対して旋回指令を与えることにより、ＴＶカメラ４０２１を水平、及び垂直方向に旋回させる。また端末制御部４０２３にはプリセット部４０２５が従属されており、ＴＶカメラ４０２１の向き（水平、及び垂直方向）並びにレンズ部４０２２の機能（ズーム、フォーカス）を複合させて旋回情報とレンズ設定情報として複数記憶しており、外部からの制御指令により所定の旋回情報及びレンズ設定情報を指定することにより、ＴＶカメラ４０２１の視線の向きとズームの値を指定された値に自動的に調整する。

また図８は、図７の端末カメラ部４０１１を用いて監視システムを構成した例を示すものである。図８では端末カメラ部４１１１、４１１２、・・・は共通の監視ライン４０１５と、指令ライン４０１６の一対の伝送線路を介してパソコン４０３１に並列的に接続されおり、パソコン４０３１は複数の端末カメラ部４０１１の中から任意の端末カメラ部４０１１を選択し、プリセット部に記憶された旋回情報とレンズ設定情報に基づいて端末カメラ４１１１、４１１２、・・・の集中管理を行う。これによりユーザは必要なカメラの必要なプリセットを選択することで、見たい領域を見たいズームで簡単に監視することができる。
特許第３０４３９２５号公報（第８、１０頁、図１） 特開平７−３０３２０７号公報（第５頁、図１） 特開２００１−２４５２８４号公報（第１１、１２、１７頁、図１、図１６、図１７） 特開平１０−２２９５１１号公報（第６頁、図３）

しかしながら、上記の特許文献１から４においては、必ずしも全てのカメラの能力（解像度等）を効率的に利用するような考慮がなされていない。例えば重複して撮影される領域が必要以上に大きかったり、所定の解像度が得られなかったり、解像度が必要以上に低下するといった課題がある。

より具体的には特許文献１の移動物体検出判定装置において、検出カメラ装置の撮影領域は死角をなくすために固定されているため、移動物体が増加し、所定の解像度で判定カメラ装置が撮影できなくなった場合、検出カメラ装置が代わりに高解像度撮影をするといった柔軟な対応ができない。さらに図２に示すように判定カメラ装置は常に検出カメラ装置が撮影している領域を重複して撮影を行うため、ＣＣＤ等の撮像資源を効率よく利用することができない。

また、特許文献２の撮像装置の場合には、輻輳角と画角の調整機能を持つ複数のカメラを用いて、パノラマ画像を作るために重複領域を一定範囲に保つことは開示されているが、移動物体が複数存在するような重要監視領域を複数含む監視領域全体を複数のカメラで分担して監視する際の各カメラの撮影領域や解像度の調整についてはなんら考慮されていない。

また、特許文献３の侵入物体監視装置の場合には、「追跡」モードに切り替わったカメラの通常監視エリアを包含するように、隣の領域を撮影しているカメラが視野を拡大させることしか開示されておらず、複数の移動物体が存在するような場合における各カメラの動作について考慮されていない。このため「追跡」モードにある複数のカメラの通常監視エリアを包含するために１台のカメラが視野を拡大させた場合には解像度を必要以上に低下させてしまうことが考えられる。

また、特許文献４の監視システムのように、目的に応じて映像に写る場所やズームの値を切り換えるために、カメラの向きやズーム等を予めカメラごとにプリセットしておく場合には、カメラの台数が多くなるにつれてプリセット作業が繁雑なものとなる。また不規則な動作を行う移動物体については予めプリセットを行うことができない。

このため、本発明は、複数のカメラ端末による所定の監視対象領域の撮影において、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度にするとともに、監視対象領域全体を撮影しながらも、重複した撮影領域ができるだけ少ない効率的な撮影形態（各カメラの撮影位置と解像度の組合せ）となるように全てのカメラ端末の撮影方向と解像度を調整することが可能な監視システム、監視方法及びカメラ端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る監視システムは、複数のカメラ端末によって監視対象領域を監視する監視システムであって、撮影領域の調整機能を有するカメラと、前記カメラの撮影領域を調整する制御を行うカメラ制御手段と、他のカメラ端末と通信し合う通信インターフェイスと、前記通信インターフェイスを介して得た他のカメラ端末の撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する処理手段とを備えることを特徴とする。

より具体的には、本発明における第１の監視システムによれば、所定の監視対象領域をその領域全体の撮影に必要な台数以上のカメラ端末で撮影する場合、監視対象領域の範囲を定義した「監視対象領域マップ」と、監視対象領域内の場所ごとに解像度の重みを定義した「解像度の重みマップ」を各カメラ端末に与え、隣り合う撮影領域を隣接させ、さらに隣接するカメラ端末間で重み付き解像度が一定になるようにカメラ端末を制御することにより、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ重要度に応じた適切な解像度での監視が可能となる。

また、本発明における第２の監視システムによれば、重要度の高い領域の配置パターンが変化する場合、カメラ端末ごとに個別のプリセットを作業することなく、想定される配置パターンにあわせて全てのカメラ端末で共通の「解像度の重みマップ」を複数用意し、さらに「解像度の重みマップ」を選択する条件を定義することにより、監視の重要度分布が状況に応じて変化する監視対象領域に対しても、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ監視の重要度分布変化に応じて適切に解像度を調整させた監視が可能となる。

また、本発明における第３の監視システムによれば、所定の対象物の存在に応じて、対象物の存在する場所の重要度を解像度の重みとして定義することにより、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ所定の対象物の存在することによる重要度分布の変化に応じて適切に解像度を調整させた監視が可能となる。

また、本発明における第４の監視システムによれば、重要度の高い場所の配置パターンが予測できない監視対象領域に対しても、詳細に監視させたい領域や対象物を判定する規則を与えるだけで、自動的に「解像度重みマップ」とその選択条件を作成し、予め想定していなかった重要度の高い領域の配置パターンに対しても、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ重要度に応じた適切な解像度での監視が可能となる。

なお、本発明は、このような監視システムとして実現できるだけでなく、監視システムにおける処理手段をステップとする監視方法、監視システムを構成するカメラ端末、カメラ端末に組み込まれるプログラム、そのプログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体等としても実現できる。

本発明に係る監視システムにより、複数のカメラ端末の撮影領域によって監視対象領域がくまなく覆われ、かつ、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度による撮影が行われるので、効率的で確実な監視が実現される。

また、監視システムを構成する複数のカメラ端末は、他のカメラ端末と通信し合いながら自律協調的に自カメラ端末の撮影領域の位置と解像度を調整するので、監視システムを構成する一部のカメラ端末が故障したり、新たなカメラ端末が追加されたりする等の構成変更が生じた場合であっても、複数の撮影領域の位置と解像度が自動的に調整され、結果として、複数のカメラ端末の撮影領域によって監視対象領域がくまなく覆われ、かつ、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度による撮影が行われる。

これにより、所定の監視対象領域全体を撮影しながらも重複領域を少なくなるようにカメラ端末間の撮影領域を隣接させつつ、重要度に応じて各カメラ端末の解像度を適切に調整できるため、監視対象領域内の撮影もれをなくしつつ、効率的に重要な領域を高解像度で監視することができる。よって、学校やビル等における不審者の監視用システムや、交差点や公園などの広範囲撮影システムといった公共の場所の監視、さらに家庭内の様子を複数のネットワークカメラ等を用いて監視する室内遠隔監視システム等としてその実用的価値が高い。

図１は、第１の従来技術における構成ブロック図である。 図２は、第１の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図３は、第２の従来技術における構成ブロック図である。 図４は、第３の従来技術における構成ブロック図である。 図５は、第３の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図６は、第３の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図７は、第４の従来技術における構成ブロック図である。 図８は、第４の従来技術における構成ブロック図である。 図９は、本発明に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態１における処理部の構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態１における記憶部の構成を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態１における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図１３は、実施の形態１におけるカメラ端末の設置例を示す図である。 図１４は、実施の形態１におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図１５は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１６は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１７は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１８は、実施の形態２における処理部の構成を示すブロック図である。 図１９は、実施の形態２における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２０は、実施の形態２におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２１は、実施の形態２におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図２２は、実施の形態３における処理部の構成を示すブロック図である。 図２３は、実施の形態３におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２４は、実施の形態３における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２５は、実施の形態３におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図２６は、実施の形態４における処理部の構成を示すブロック図である。 図２７は、実施の形態４における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２８は、実施の形態４におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２９は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３０は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３１は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３２は、本発明に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 図３３は、本発明に係るに記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図３４は、本発明の補足説明１における撮影領域の算出に対する説明図である。 図３５は、移動カメラから構成される監視システムを示す図である。 図３６は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の説明図である。

符号の説明

１０１、２０１、３０１、４０１ カメラ端末
１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ、４０１ａ 他のカメラ端末
１０２ 通信ネットワーク
１０３ 通信ＩＦ
１０４、１０４ａ〜１０４ｃ 処理部
１０５、１０５ａ〜１０５ｃ 記憶部
１０６ カメラ
１０７ カメラ制御部
１１０ 通信部
１１１ 撮影領域判定部
１１２ 解像度重み判定部
１１３ 隣接領域判定部
１１４ 解像度調整部
１１５ 撮影領域調整部
１１６ 解像度重みマップ選択部
１１７ 計時部
１１８ 画像処理部
１１９ 解像度重み作成部
１２０ 監視対象領域マップ
１２１ 解像度重みマップ
１２２ 撮影領域の位置情報
１２３ 解像度の重み情報
１２４ 解像度重み選択リスト
１２５ テンプレート画像
１２６ テンプレート画像リスト
１２７ 解像度重みマップ作成規則
１２８ プリセット情報
１２９ プリセット選択リスト

（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施の形態１における監視システムの構成を説明する。

図９は監視システム全体の構成を説明した図である。本発明の監視システムは屋内のホールやリビングのように、監視範囲が有限な範囲に限定される領域（以下、監視対象領域）に対してパン・チルト・ズーム調整が可能で、監視対象領域全体を撮影するために十分な台数のカメラ端末１０１及び１０１ａと、これらカメラ端末１０１及び１０１ａ間の通信のためのイーサケーブル等の通信ネットワーク１０２から構成されており、各カメラ端末１０１及び１０１ａは監視対象領域をパン・チルト・ズーム調整により撮影できる位置に設置されている。

なお、図９は監視システムの設置の一例として、室内の床面全体を監視対象領域とし、これを監視するために複数台のカメラ端末１０１及び１０１ａが部屋の天井から床面に向けて設置されている一例を示している。また、図９では、着目しているカメラ端末を「カメラ端末１０１」とし、他の複数のカメラ端末を「カメラ端末１０１ａ」として、符号が付されている。さらに、図９では、実施の形態１〜４に共通するシステム全体の構成が示され、ここには、他の実施の形態２〜４で説明されるカメラ端末（着目しているカメラ端末２０１〜４０１、他の複数のカメラ端末２０１ａ〜４０１ａ）の符号も併せて図示されている。

次に、各カメラ端末１０１の内部構成について図９と図１０を用いて説明する。各カメラ端末１０１は、他のカメラ端末と通信し合いながら自らの撮影位置と解像度を自律協調的に調整する機能を備えるカメラ装置であり、通信ＩＦ１０３、処理部１０４、記憶部１０５、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７から構成される。

図９において通信ＩＦ１０３は通信ネットワーク１０２や無線を利用して他のカメラ端末１０１ａと情報のやり取りを行うための通信インターフェイス等である。

処理部１０４はカメラ端末１０１のパン角・チルト角・ズーム（焦点距離）等の制御に必要な計算処理を行うＣＰＵ等であり、通信ＩＦ１０３を介して得た他のカメラ端末１０１ａの撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末１０１の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６を制御することにより、自カメラ端末１０１の撮影領域の解像度を調整する。

より詳しくは、処理部１０４は、本実施の形態においては、通信ＩＦ１０３を介して得た他のカメラ端末１０１ａの撮影領域に関する情報に基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域と、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域とが、（１）隣接し、かつ、（２）撮影領域の解像度と撮影領域に予め対応づけられた解像度の重みとを掛け合わせて得られる重み付き解像度の差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６を制御することにより、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置及び解像度を調整する。なお、「撮影領域が隣接する」とは、隣り合う撮影領域が接する場合だけでなく、領域の一部が重なり合っている場合も含まれる。

記憶部１０５はカメラのパン角、チルト角、ズーム（焦点距離）の制御方法や、監視対象領域の範囲、他のカメラ端末１０１ａとの通信により得られた情報等を記憶するメモリ等である。

カメラ１０６はズーム制御等による画角調整と、パン・チルト操作によって撮影領域の位置の調整が可能なパン・チルト・ズームカメラ（以下、ＰＴＺカメラ）等である。

カメラ制御部１０７は処理部１０４の指示によりカメラ１０６のパン角、チルト角、及びズーム値（また、は焦点距離等）を読み取ったり、調整したりするステッピングモータ等の機構部である。

次に、処理部１０４の内部構成について図１０を用いて説明する。処理部１０４は、通信部１１０、撮影領域判定部１１１、解像度重み判定部１１２、隣接領域判定部１１３、解像度調整部１１４及び撮影領域調整部１１５を備える。

通信部１１０は他のカメラ端末１０１ａとの通信手順を制御する処理部であり、例えば、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置と解像度重み判定部１１２で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みとを通信ＩＦ１０３を介して他のカメラ端末１０１ａに送信するとともに、他のカメラ端末１０１ａから他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置とその撮影領域に対応づけられた解像度の重みとを通信ＩＦ１０３を介して受信するように通信ＩＦ１０３を制御する。

撮影領域判定部１１１は、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置を特定する処理部であり、具体的には、カメラ端末１０１の設置位置、設置向き、カメラ１０６のパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）から監視対象領域上におけるカメラ端末１０１が撮影している範囲（以下、撮影領域）を判定する。

解像度重み判定部１１２は、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みを特定する処理部であり、具体的には、監視の重要度が場所ごとに異なる監視対象領域において、撮影領域の重要度に応じてカメラ端末１０１の解像度の値に重み付けを行うための「解像度の重み」の値を求める。つまり、解像度重み判定部１１２は、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合の「解像度の重み」を求める。本実施の形態では、解像度重み判定部１１２は、監視対象領域（床面）に対して場所ごとに解像度の重みが予め決められた解像度重みマップに従って、解像度の重みを決定する。

隣接領域判定部１１３は、通信ＩＦ１０３で受信された他のカメラ端末の撮影領域の位置と撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置とに基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域と隣り合う撮影領域等を特定する処理部であり、より詳しくは、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を判定する。

解像度調整部１１４は、解像度と解像度の重みとを掛け合わせた値を重み付き解像度とした場合に、通信ＩＦ１０３で受信された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置及びその撮影領域に対応づけられた解像度の重みと解像度重み判定部１１２で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みに基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域の重み付き解像度と隣接領域判定部１１３で特定された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６の撮影領域の面積を調整することによって、自カメラ端末１０１の撮影領域の解像度を調整する処理部であり、具体的には、撮影映像の解像度に、前記解像度重み判定部１１２で判定された解像度の重みを掛け合わせた値（以下、重み付き解像度）を、前記隣接領域判定部１１３において撮影領域が隣り合うと判定された他のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と比較し、互いの重み付き解像度が等しくなるようにズーム値（焦点距離）を調整する。

撮影領域調整部１１５は、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置と隣接領域判定部１１３で特定された撮影領域とに基づいて、それらが隣接するように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６の撮影領域の位置を調整することによって、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置を調整する処理部であり、具体的には、撮影領域の周囲にどのカメラ端末１０１からも撮影されていない領域（以下、死角領域）が生じないように、隣接領域判定部１１３において撮影領域が隣り合うと判定された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、及び監視対象領域の境界線と隙間なく隣接するようにカメラ制御部１０７を介しカメラ１０６のパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）を調整する。

次に、記憶部１０５に記憶されている情報について図１１を用いて説明する。記憶部１０５は、監視対象領域マップ１２０、解像度重みマップ１２１、撮影領域の位置情報１２２及び解像度の重み情報１２３を記憶している。

監視対象領域マップ１２０はカメラ端末１０１が監視すべき領域（監視対象領域）の範囲を定義した地図情報であり、例えば、図１２（ａ）に示されるような情報である。

また、解像度重みマップ１２１は、監視対象領域マップ１２０上の場所ごとに、カメラ端末１０１の解像度の重みを判定する規則を定義した地図情報であり、例えば、図１２（ｂ）に示されるように、監視対象領域を格子状の小領域に分割した場所（番地）ごとに解像度の重みの値を定義している。

なお、図１２（ａ）の監視対象領域マップ１２０には場所ごとに解像度重みマップ１２１の情報を色情報として記載することで、１つの地図に監視対象領域マップ１２０と解像度重みマップ１２１の情報をまとめて表示している。

また、図１２（ａ）に示した監視対象領域マップ１２０、及び図１２（ｂ）に示した解像度重みマップ１２１は、各カメラ端末１０１の記憶部１０５に予め用意されている。

また、図１２（ａ）における監視対象領域マップ１２０は、説明を簡略化するために矩形で平坦な領域を監視対象領域とする地図であったが、矩形以外の形状を持つ領域や、曲面上の領域、３次元的な空間を監視対象領域として定義している地図であってもよい。

また、解像度重みマップ１２１は、監視対象領域内を所定の粒度で小領域に分割し、領域ごとに解像度の重みを定義したが、これ以外にも、例えば同等の重要度を持つ領域ごとにその範囲を直接定義するなど、監視対象領域内の各場所に対して、その場所の解像度の重みを一意に決定することのできる内容であれば良い。

記憶部１０５にはさらに、通信部１１０を介して得られた周囲のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置情報１２２、及び解像度の重み情報１２３が記憶されており、他のカメラ端末１０１ａとの通信が行われるたびに、最新の撮影領域の位置情報１２２と解像度重み情報１２３に内容が更新される。

次に、実施の形態１におけるカメラ端末１０１の設置の一例として図１３に示す床面の形状が矩形の室内において、８台のカメラ端末１０１を設置した場合を例に、実施の形態１における複数のカメラ端末１０１が撮影している場所の重要性に応じて互いの解像度に差を持たせながらも、監視対象領域全体をくまなく撮影させるための制御方法について説明する。

なお、図１３においてカメラ端末１０１の台数は、例えばカメラ端末１０１の焦点距離がその最大値と最小値の中間の値で、監視対象領域の天井から床面を撮影した時の撮影領域の大きさを基準面積とすると、各カメラ端末１０１の基準面積の総和が監視対象領域全体の広さより大きくなる台数が用いられており、監視対象領域全体を撮影するために十分な台数のカメラ端末１０１が用意されているものとする。また、図１３の監視対象領域の監視対象領域マップ１２０、及び解像度重みマップ１２１は図１２の監視対象領域マップ１２０、及び解像度重みマップ１２１で表されているものとする。

図１４は各カメラ端末１０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末１０１の制御方法を説明する。

（ステップ１０１）
撮影領域判定部１１１はカメラ制御部１０７よりカメラ１０６のパン角、チルト角、及びズーム値（焦点距離）等を取得し、記憶部１０５に記憶されている監視対象領域マップ１２０上におけるカメラ端末１０１が撮影している領域（以下、撮影領域）を算出する。なお、図１３のように天井に設置されたカメラ端末１０１が、設置位置と方向、及びパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）の値から監視対象領域マップ１２０上での撮影領域の位置の算出方法については後述する補足説明で説明する。

（ステップ１０２）
次に、解像度重み判定部１１２は、ステップ１０１で求められた撮影領域の位置に対応する解像度重みマップ１２１上の位置からカメラ端末１０１の解像度の重みを判定する。

実施の形態１では、解像度重みマップ１２１により監視対象領域（床面）に対しては場所ごとに解像度の重みが決められており、例えば図１５に示すようにカメラ端末Ａとカメラ端末Ｃが解像度の重みが一様な領域を撮影する場合には、その値がカメラ端末自身の解像度の重みとなり、図１５の例ではカメラ端末Ａの解像度の重みは２、カメラ端末Ｃの解像度の重みは３と決定される。

また、カメラ端末Ｂのように解像度の重みが異なる領域をまたがって撮影する場合には、撮影領域内における解像度の重みの平均値を用いる。平均値を求める方法としては、解像度の重みの異なる領域ごとに、その領域の面積に解像度の重みを掛け合わせたものを足し合わせ、最後に撮影領域全体の面積で割ることで求められる。例えば図１５のカメラ端末Ｂが解像度の重みが１の領域の面積がＳ１、解像度の重みが２の領域の面積がＳ２であったとすると解像度の重みは、（１×Ｓ１＋２×Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２）として求められる。

なお、カメラ端末１０１の解像度の重みは、上記に説明した方法以外にも、解像度の重みの値が大きい場所の高解像度撮影を優先させるために、撮影領域において解像度の重みが最も大きい値をカメラ端末１０１の解像度の重みに決定したり、計算処理を簡略化するために、撮影領域の中心座標が指し示す場所の解像度の重みを用いたりしてもよい。

（ステップ１０３）
次に、通信部１１０は、例えば１秒間に１０回など、所定の時間間隔で周囲のカメラ端末１０１ａとお互いの撮影領域の位置情報１２２、及び解像度の重み情報１２３の送受信を行い、他のカメラ端末１０１ａと撮影領域の位置情報及び解像度の重みの共有を行う。

（ステップ１０４）
隣接領域判定部１１３は、記憶部１０５に記憶されている他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置情報１２２及び監視対象領域マップから、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を特定する。

実施の形態１における隣接領域判定部１１３は自身の撮影領域の中心座標から監視対象領域の各境界線と垂直に交わる方向に対して隣り合う撮影領域、又は監視対象領域の境界線を１つずつ判定する。実施の形態１では図１２や図１３に示したように監視対象領域の形状が矩形をしているため、カメラ端末１０１は監視対象領域の境界線に垂直な角度をなす４つの方向に対して他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を判定することとなる。また、１つの方向に複数の撮影領域が存在する場合には、撮影領域の中心座標が最も近い相手を選択する。

隣接領域判定部１１３において、例えば図１６（ａ）のようにカメラ端末１０１の撮影領域が配置されているとすると、カメラ端末Ａは北側と西側に対して監視対象領域の境界線を、また、南側にはカメラ端末Ｃの撮影領域を、東側にはカメラ端末Ｂの撮影領域を隣り合う撮影領域として判定することになる。

（ステップ１０５）
解像度調整部１１４は、周囲のカメラ端末１０１ａと互いが撮影している領域の重要度に応じて解像度の値を調整し、さらに撮影領域調整部１１５は、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１の撮影領域、又は監視対象領域の境界線と隙間なく隣接することで、周囲に死角領域が生じないように撮影領域の位置を調整する。

まず、解像度調整部１１４による解像度の調整のための制御方法について説明する。

ここで解像度調整部１１４による調整内容を説明するためにカメラ端末１０１自身の現在の解像度をｒとし、解像度の重みをｗとし、さらに記憶部１０５に記憶されている撮影領域と隣り合う領域を撮影するＮ台のカメラ端末１０１ａの解像度をＲｉ、及び解像度の重みをＷｉ（ただしｉ＝（１、２、・・・、Ｎ）として、以下の式１に示す評価関数Ｆ（ｒ）によりカメラ端末１０１と周囲のカメラ端末１０１ａの関係を定義する。

ただしカメラ端末１０１の解像度ｒは、カメラ端末１０１の撮影領域の面積をＳ_Ａｒｅａ、ＣＣＤの有効画素数をＮ_{Ｐｉｘｅｌ}とすると、以下の式２に定めた定義により求めた値を用いている。

上記式１で定義した評価関数Ｆ（ｒ）はカメラ端末１０１の解像度に解像度重み判定部１１２で求められた解像度の重みを掛け合わせた値（以下、重み付き解像度）と、その周囲を撮影するカメラ端末１０１ａの重み付き解像度との差を二乗して足し合わせたものである。

このため評価関数Ｆ（ｒ）はカメラ端末１０１の重み付き解像度と、周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度が等しい値に近づけば値が小さくなり、逆に周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度の値が、カメラ端末１０１の重み付き解像度の値から大きく異なれば値が大きくなる関数である。

解像度調整部１１４はカメラ端末１０１の重み付き解像度が周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と等しくなるようにカメラ１０６のズーム値（焦点距離）を調整することにより、領域ごとに割り当てられた解像度の重みに応じて解像度に差をつけた調整を実現させる。このため解像度調整部１１４は自身の重み付き解像度が、周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度との差が小さくなるように、すなわち評価関数Ｆ（ｒ）の値が減少するように解像度の調整を行う。実施の形態１ではカメラ端末１０１の焦点距離ｆの値を調整することで間接的に解像度の調整を行う。このため解像度調整部１１４は、上記式１の評価関数を焦点距離ｆの値で偏微分した関数を用いて、以下の式３に示す偏微分方程式を用い、最急降下法により焦点距離ｆの値を調整することでカメラ端末１０１は評価関数Ｆ（ｒ）の値を減少させることが可能となる。すなわち自身の重み付き解像度を周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と誤差がより小さくなるように焦点距離ｆの制御を行うことができる。

ただし、αは係数である。また、評価関数Ｆ（ｒ）は焦点距離ｆで偏微分可能な関数であるとする。

このように全てのカメラ端末１０１が解像度調整部１１４により自身の評価関数Ｆ（ｒ）の値を調整することにより、全てのカメラ端末１０１の重み付き解像度の値を均一な値に近づけることができる。

また、実施の形態１では、重み付き解像度をカメラ端末１０１の現在の解像度ｒに解像度の重みｗを単純に掛け合わせたもの（ｒ×ｗ）を用いたが、例えば解像度の重みの効果をさらに強く反映させるために解像度の重みを二乗した値（ｗ^２）や、重みの値がある閾値をこえた時に効果が現れる機能を与えるために、以下の式４に示すシグモイド関数のような非線形関数Ｇ（ｗ）を解像度ｒに掛け合わせるなど、目的に応じて重み付き解像度の定義を変えたものを用いてもよい。

但しα、βは定数である。

また、実施の形態１ではカメラ端末１０１の現在の解像度ｒに解像度の重みｗを掛け合わせて求められる重み付き解像度を各カメラ端末１０１間で均一にすることで、各カメラ端末１０１が撮影する映像の解像度ｒの比率が、解像度の重みｗの比率に近づくように調整する例を説明したが、例えば、重み付き解像度を現在の解像度ｒに解像度の重みｗを足し合わせたもの（ｒ＋ｗ）として定義してもよい。現在の解像度ｒに解像度の重みｗを足し合わせた重み付き解像度（ｒ＋ｗ）を用いてカメラ端末１０１の解像度ｒを調整する場合には、解像度の重みｗの分だけ差がつくように各カメラ端末１０１の解像度ｒを調整することができる。

さらに重み付き解像度は、解像度ｒを底とし、解像度の重みｗを指数とした累乗（ｒ^ｗ）の形で定義される値を用いるなど、各カメラ端末１０１の重み付き解像度の値を均一した時に、重要な領域を撮影するカメラ端末１０１の撮影映像の解像度ｒが、それ以外の領域を撮影するカメラ端末１０１の解像度ｒよりも高くなるように定まる値であれば良い。

次に、撮影領域調整部１１５による撮影領域の調整のための制御方法について説明する。

ここで撮影領域調整部１１５による制御内容を説明するために、カメラ端末１０１自身の現在の撮影領域と、これと隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域との重なり領域の大きさｏｖｅｒｌａｐと、監視対象領域の境界線までの距離ｄｉｓｔａｎｃｅの値に対して評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）を、以下の式５のように定義する。ただし評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）はカメラ１０６のパン角θ_Ｐａｎ、チルト角θ_Ｔｉｌｔ、焦点距離ｆの値を引数に持つ関数であり、また、カメラ端末１０１自身と隣り合う撮影領域の数をｍ、境界線の数をｎとする。

ただし（Ｃ，Ｄ）は定数である。

上記式５の評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）において、右辺の第１項は隣り合う撮影領域との重なり幅の大きさとその目標値（定数Ｃ）との差の二乗和、また、第２項は隣り合う監視対象領域の境界線との距離とその目標値（定数Ｄ）との差の二乗和を表している。

ここで評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）の具体的な求め方を説明するために、３台のカメラ端末１０１の撮影領域が、図１６に示す配置にあった場合を例に説明する。なお、図１６では撮影領域間の重なり領域の大きさ、及び監視対象領域の境界線との距離を求めやすいように、撮影領域の大きさを補足説明で求められる撮影領域に対して、監視領域の境界線と平行な直線で内接する矩形領域を撮影領域としている。

図１６（ａ）のようにカメラ端末Ａ、カメラ端末Ｂ、カメラ端末Ｃが配置されている場合、カメラ端末Ａは北側と西側に監視対象領域の境界線と隣り合い、東側と南側にそれぞれカメラ端末Ｂ、カメラ端末Ｃとなりあっている。このため図１６（ａ）の状態におけるカメラ端末Ａの評価関数Ｈの値は、以下の式６のように与えられる。

上記式６において右辺の第１項はカメラ端末Ａが撮影している撮影領域Ａとカメラ端末Ｂが撮影している撮影領域Ｂの重なり幅を求めるために撮影領域Ａの東側の端（ｘ座標）から、撮影領域Ｂの西側の端（ｘ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数Ｃ）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第２項は撮影領域Ａとカメラ端末Ｃが撮影している撮影領域Ｃとの重なり幅を求めるために撮影領域Ａの南側の端（ｙ座標）から、カメラ端末Ｃの北側の端（ｙ座標）を引いた値に、さらに目標値（定数Ｃ）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第３項は撮影領域Ａと西側の境界線との距離を求めるために撮影領域Ａの北側の端（ｙ座標）から、北側の境界線の位置（ｙ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数Ｄ）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第４項は撮影領域Ａと北側の境界線との距離を求めるために撮影領域Ａの北側の端（ｙ座標）から、北側の境界線の位置（ｙ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数Ｄ）を引いたものを二乗した項である。

また、上記式６の評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）は図１６（ｂ）に示すように隣り合う撮影領域を持つ他のカメラ端末１０１ａと一定の撮影領域の重なり幅（定数Ｃ）を持ち、さらに自身の撮影領域が監視対象領域の境界線と隣り合う場合には、境界線との間に死角がないように境界線の外側に距離（定数Ｄ）だけ撮影領域が仮想的に飛び出すような状態にある時に最も小さな値をとる関数であり、隣り合う撮影領域との重なり幅や監視対象領域の境界線との距離が定数Ｃや定数Ｄから離れるにつれて値が大きくなる関数である。

このため撮影領域調整部１１５は、評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）により与えられる値が最小値に近づくように撮影領域を調整することで、周囲のカメラ端末１０１ａの撮影領域や、監視対象領域の境界線との間に生じる死角領域を減少させることができる。

実施の形態１においてカメラ端末１０１はパン角θ_Ｐａｎ、チルト角θ_Ｔｉｌｔ、焦点距離ｆを調節することで撮影領域の位置調整を行うので、撮影領域調整部１１５は、評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）をそれぞれパン角θ_Ｐａｎ、チルト角θ_Ｔｉｌｔ、焦点距離ｆで偏微分した関数を用いた以下の式７、式８、式９によりパン角θ_Ｐａｎ、チルト角θ_Ｔｉｌｔ、焦点距離ｆの値を最急降下法により制御する。これにより撮影領域調整部１１５は、自身の撮影領域の周りに存在する死角領域が減少するようにカメラ端末１０１の撮影領域を調整することができる。

ただしβ、γ、δは係数である。

また、上記ステップ５において、カメラ端末１０１の画角は解像度調整部１１４と撮影領域調整部１１５の両方によって制御される。このため画角の値を決める焦点距離を制御するための偏微分方程式は、上記式３と上記式８とを組み合わせた以下の式１０で表すことができる。

さらに上記式１０においてαの値をδの値に対して大きくした場合にはカメラ端末間の重み付き解像度の調整作用が大きく働き、逆にαの値に対してδの値を大きくした場合には、監視対象領域内の死角領域を減少させる作用が大きく働くため、係数α、δの比を調整することで、監視システムに対して死角の監視動作を優先させるか、また、監視領域内の重点領域の高解像度撮影を優先させるかを調整することができる。

このように全てのカメラ端末１０１が撮影領域調整部１１５により自身の評価関数Ｈ（θ_Ｐａｎ，θ_Ｔｉｌｔ，ｆ）の値を調整することにより、全てのカメラ端末１０１の撮影領域は隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線と隙間なく隣接するように撮影領域の位置を調整することができる。

なお、上記式５において隣り合う撮影領域の重なり幅Ｃ、および隣り合う監視対象領域の境界線までの距離Ｄは、監視システムを構成するカメラ端末１０１全てにおいて同じ値をとる場合を例に説明したが、カメラ端末の設置位置や設置密度等に応じて、カメラ端末１０１ごとに定数Ｃ、定数Ｄの値が異なっていてもよい。また、隣り合う撮影領域の重なり幅Ｃや隣り合う境界線までの距離Ｄは常に一定の値をとる方法以外にも、例えば隣り合う撮影領域の大きさに応じて重なり幅を自動的に調整するような変数であってもよい。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、図１２（ａ）の監視対象領域マップで与えられた監視対象領域に対して図１３のように配置されたカメラ端末１０１は、図１２（ｂ）で記述された解像度重みマップに従って図１７に示すように解像度の重みが高い領域を、それ以外の領域よりも高解像度に撮影しながら、さらに監視対象領域全体を撮影するように全てのカメラ端末１０１の撮影領域の位置と解像度を調整することができる。

このように実施の形態１のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のＰＴＺカメラを制御することにより、例えば屋内のリビングなどの監視などにおいて、外部からの侵入者を警戒するために窓やドアなどの外部からの出入口付近は、その他の領域よりもより重点的に監視しておきたいなど、場所ごとに監視の重要度を変えて監視を行いたい場合に、監視の目的にあわせて監視の重要度の高い場所を予め解像度重みマップとして定義しておくことで、重要な場所を周囲の場所よりも高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のＰＴＺカメラの撮影領域の自動調整を行うことができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１は監視の重要な領域の位置を解像度重みマップとして各カメラ端末１０１に記憶させておくことにより、場所ごとの重要度に応じてカメラ端末１０１間で解像度の値に差を設けながら、監視対処領域全体を撮影することができた。さらに実施の形態２のカメラ端末２０１は監視の重要度の高い場所の配置パターンが変化する監視対象領域に対して、予め想定される配置パターンを複数の解像度重みマップ１２１として用意しておき、状況に応じて解像度重みマップ１２１を選択して利用することで監視の重要度の高い場所の配置パターンが変化する状況にも対応できる監視システムを実現するものである。

まず、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の構成について説明する。なお、実施の形態２におけるカメラ端末２０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ａ、記憶部１０５ａ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ａの機能と記憶部１０５ａの内容が実施の形態１と異なる。

図１８は実施の形態２におけるカメラ端末２０１の処理部１０４ａの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ａは、実施の形態１における処理部１０４の構成に加えて、解像度重みマップ選択部１１６及び計時部１１７を備える。なお、実施の形態１と同じ構成については同じ記号を付与し、説明を省略する。

解像度重みマップ選択部１１６は、所定の規則に従って解像度重み判定部１１２で用いる解像度重みマップ１２１を選択する処理部であり、例えば、監視の状況を特定し、特定した監視の状況と後述する解像度重み選択リストに定義された規則とに基づいて、監視の状況に対応する解像度重みマップを選択する。

計時部１１７は現在の時刻を取得する処理部である。

また、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の記憶部１０５ａには、解像度重みマップ１２１が複数用意されており、さらに監視状況に応じてどの解像度重みマップを利用するかを定義した解像度重み選択リスト１２４が記憶されている。図１９（ａ）〜（ｃ）に実施の形態２における記憶部１０５ａに記憶されている解像度重みマップ１２１（マップ００１、マップ００２）と解像度重み選択リスト１２４の一例を示す。実施の形態２では解像度重みマップ１２１としてマップ００１とマップ００２の２つが用意されており、また、解像度重み選択リスト１２４には、解像度重みマップ選択部１１６が解像度重みマップ１２１を選択する条件として撮影時刻と選択すべき解像度重みマップ１２１との関係が定義されており、図１９の例では時刻が７時から１９時の間は解像度重みマップ００１が選択され、また、時刻が１９時から７時の間は解像度重みマップ００２が選択されるように規則が定義されている。

次に、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の制御方法について図２０のフローチャートを用いて説明する。

図２０は実施の形態２におけるカメラ端末２０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末２０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の制御方法については同じ記号を付与し、説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０６）
解像度重みマップ選択部１１６は計時部より現在の時刻を取得し、記憶部１０５ａに記憶されている解像度重み選択リストを参照して、現在の時刻において参照すべき解像度重みマップ１２１を選択する。

（ステップ１０２）
解像度重み判定部１１２は解像度重みマップ選択部１１６において選択された解像度重みマップ１２１を用いて、実施の形態１のカメラ端末１０１と同様の制御方法により、解像度の重みを判定する。

（ステップ１０３）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、例えば図１３に示す床面の形状が矩形の室内において、高さ一定の天井に８台のカメラ端末２０１を設置し、さらに室内の床面を監視対象領域として監視を行わせる時に、住人が在室している１９：００から７：００の間は、住人の状態や行動を監視しやすいように住人がよく利用するテーブル周辺を重点的に監視し、また、住人が不在となる７：００から１９：００の間はセキュリティ対策のために部屋への出入口を重点的に監視するために、図１９の解像度重みマップ１２１（マップ００１とマップ００２）、さらに解像度重み選択リスト１２４を各カメラ端末２０１の記憶部１０５ａに与えた場合、図２１に示すように撮影時刻の変化に応じて、予め指定しておいた重要度の高い場所が高解像度の映像として撮影されるように、各カメラ端末２０１の撮影領域の位置と解像度を自動的に調整することができる。

このように実施の形態２のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のＰＴＺカメラを制御することにより、例えば室内の監視などにおいて時間とともに重要な場所の配置パターンが変化する場合に対しても、配置パターンの変更にあわせて常に重要な領域を高解像度に撮影しつつ、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のＰＴＺカメラの撮影領域を自動的に調整することができる。

なお、実施の形態２では計時部１１７で取得された時刻情報に基づいて解像度重みマップ１２１を選択する例を示したが、これ以外にも曜日や日付などによって解像度重みマップ１２１を選択しても良い。また、日時による解像度重みマップ１２１の選択以外にも、例えばドアの鍵の施錠状態や人の在室状態と解像度重みマップ１２１との関係を解像度重み選択リスト１２４に定義しておき、解像度重みマップ選択部はドアの鍵の施錠状態や人の在室状態をカメラやその他のセンサ等で検出して検知内容に応じて解像度重みマップ１２１を変更するようにしても良い。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１は監視における重要ポイントを監視対象領域内の場所ごとに決めておくことで、各カメラ端末１０１が撮影する場所の重要性に応じて解像度に差を設けながらも、監視対象領域全体の撮影を行った。

さらに実施の形態３のカメラ端末３０１は監視目的によっては監視の重要度が撮影している場所ではなく、カメラの視界に所定の対象物が存在しているかどうかに依存する場合、撮影映像内に対象物が写っているかどうかによって解像度重みを判定することで、対象物の存在や位置にあわせて各カメラ端末３０１の解像度に差を設けながらも監視対象領域全体を撮影する監視システムを実現するものである。

まず、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の構成について説明する。なお、実施の形態３におけるカメラ端末３０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ｂ、記憶部１０５ｂ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ｂの機能と記憶部１０５ｂの内容が実施の形態１と異なる。

図２２は実施の形態３におけるカメラ端末３０１の処理部１０４ｂの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ｂは、実施の形態１における処理部１０４の構成に加えて、画像処理部１１８を備える。なお、実施の形態１と同じ構成については同じ記号を付与し、説明を省略する。

画像処理部１１８はカメラ１０６で撮影された映像の特徴を抽出し、予め用意されているテンプレート画像と特徴の類似する画像が存在するかどうかを判定する処理部である。

また、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の記憶部１０５ｂには、図２３に示すようなテンプレート画像１２５が用意されており、また、テンプレート画像１２５ごとに解像度重みを定義したテンプレート画像リスト１２６が用意されている。

実施の形態３では、図２３（ａ）及び（ｂ）に示す机と人物の上半身の画像がテンプレート画像１２５として用意されており、また、図２３（ｃ）に示すテンプレート画像リスト１２６には机は解像度重みが２、人物の解像度重みは３と定義されている。また、撮影映像の中にテンプレート画像に定義された対象物が写っていない場所については解像度の重みを１とするように定義されている。

次に、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の制御方法について図２４のフローチャートを用いて説明する。

図２４は実施の形態３におけるカメラ端末３０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末３０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の制御方法については同じ記号を付与し説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０７）
画像処理部１１８はカメラ１０６により撮影された映像の中から、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像に特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する。カメラ１０６の撮影映像から、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像と特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する方法としては、テンプレートマッチング法等のアルゴリズムなどを用いることが挙げられる。

（ステップ１０２）
解像度重み判定部１１２は画像処理部１１８において撮影領域内にテンプレート画像と同じ特徴を持つ対象物が存在すると判定された場合に、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像リスト１２６から、選択されたテンプレート画像１２５に対応する解像度の重みを決定する。

（ステップ１０３）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、例えば図１３に示すようにカメラ端末３０１を室内の天井に設置し、さらに室内の床面を監視対象領域として監視を行わせる時に、図２３（ａ）及び（ｂ）に示す机と人物のテンプレート画像１２５、及び夫々のテンプレート画像１２５に対する解像度の重みを定義した図２３（ｃ）に示すテンプレート画像リスト１２６を各カメラ端末３０１の記憶部１０５ｂに与えておくことによりカメラ端末３０１の撮影領域内にテンプレート画像１２５の特徴と同じ特徴を持つ机や人物が存在する場合には、図２５に示すように机や人物に割り当てられた解像度の重みと場所に応じて対象物を高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように自動的に複数のカメラ端末３０１の撮影領域を調整することができる。

このように実施の形態３のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のＰＴＺカメラを制御することにより、例えば監視の重要度が特定の場所ではなく、ＰＴＺカメラの撮影映像に写る所定の対象物の存在に依存し、さらに対象物の位置が変化する可能性がある場合においても、重点的に監視したい対象物の特徴を定義した情報と、その対象物を撮影する時に用いる解像度の重みを用意しておくだけで、所定の対象物を周囲の領域よりも高解像度な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のＰＴＺカメラの撮影領域を自動的に調整することができる。

なお、実施の形態３ではテンプレート画像１２５として、重点的に監視を行いたい机と人型の形状などの特徴を記録した画像データを用いたが、これ以外にも床面の色や模様等の特徴を記録したテンプレート画像１２５を用いることで、テンプレート画像１２５以外の色や模様を検出した時に、そこに対象物が存在する判定するなど、間接的に対象物の存在を特定できるテンプレート画像１２５等を用いてもよい。

また、実施の形態３のカメラ端末３０１は、実施の形態２における解像度重みマップ１２１と解像度重み選択リスト１２４を記憶部１０５ｂに記憶し、さらに解像度重みマップ選択部１１６をさらに備えることで、カメラ端末４０１の映像に移った対象物の重要度に加えて、監視対象領域の場所ごとの重要度を組み合わせることで、例えば重要度の高い場所であっても、監視員（対象物）がいる場所は重要度を下げ、逆に重要度の低い場所であっても、不審者がいる場所の重要度を上げるといったように場所と対象物の関係に応じたカメラ端末の撮影領域の位置と解像度の調整を行うカメラ制御装置、及び制御方法であってもよい。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１、及び実施の形態２のカメラ端末２０１では監視における重点的に監視を行いたい領域の配置パターンが、予め解像度重みマップとして用意されていた。さらに実施の形態４のカメラ端末４０１は監視対象によっては想定される状況が複雑になり、全ての状況に対して解像度重みマップを用意することができない場合において、撮影映像の内容から解像度重みマップ１２１を自動的に作成し、これを用いることにより、予め想定していなかった状況に対しても重要度の高い領域の配置パターンを特定し、これにあわせて常に重要度の高い領域をその周囲の領域よりも高解像度な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のカメラ端末４０１の撮影領域の調整を行うものである。

まず、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の構成について説明する。なお、実施の形態４におけるカメラ端末４０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ｃ、記憶部１０５ｃ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ｃの機能と記憶部１０５ｃの内容が実施の形態１と異なる。

図２６は実施の形態４におけるカメラ端末４０１の処理部１０４ｃの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ｃは、実施の形態３における処理部１０４ｂの構成に加えて、解像度重みマップ作成部１１９を備える。なお、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同じ構成については同じ記号を付与し説明を省略する。

解像度重みマップ作成部１１９は画像処理部１１８において解析された撮影領域に対して、所定の規則に従って解像度重みマップ１２１上の値を更新する処理部であり、より詳しくは、後述する解像度重みマップ作成規則に従って、カメラ１０６の撮影画像から解像度重みマップを作成する。

また、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の記憶部１０５ｃには解像度重みマップを作成するための規則を定義した解像度重みマップ作成規則１２７が用意されている。実施の形態４における解像度重みマップ作成規則１２７の例を図２７に示す。図２７の解像度重みマップ作成規則１２７では、過去５分間に画像処理部１１８において人物が検出されている時間が８０％以上の場所は解像度の重みを２とし、８０％未満の場所は解像度の重みを１とすることが定義されている。

次に、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の制御方法について図２８のフローチャートを用いて説明する。

図２８は実施の形態４におけるカメラ端末４０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末４０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同様の制御方法については同じ記号を付与し説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０７）
画像処理部１１８はカメラ１０６が撮影した映像の中から、記憶部１０５ｃに記憶されているテンプレート画像１２５と特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する。

（ステップ１０８）
解像度重みマップ作成部１１９は画像処理部１１８により判定された監視対象領域内の状況と、記憶部１０５ｃに記憶されている解像度重みマップ作成規則１２７の内容に従って記憶部１０５ｃに記憶されている解像度重みマップ１２１の内容を更新する。たとえば、解像度重みマップ作成部１１９は、過去５分間に画像処理部１１８において人物が検出されている時間が８０％以上の場所は解像度の重みを２とし、８０％未満の場所は解像度の重みを１とするように、解像度重みマップ１２１のうち、自身が撮影している領域に対応する箇所の内容を更新する。

（ステップ１０２）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０３）
通信部１１０により周囲のカメラ端末４０１ａとお互いの撮影領域の位置情報１２２、解像度の重み情報１２３、さらに解像度重みマップ１２１のうち自身が内容を変更した部分の情報について送受信を行い、他のカメラ端末４０１ａと情報の共有を行う。

（ステップ１０４）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより例えば図２９に示すように人通りの多い駅の乗換えホームなどにおいて、複数のカメラ端末４０１を監視対象領域の撮影に適した高さの位置に設置し、さらにカメラ端末４０１に図２３に示したテンプレート００１と図に示した解像度重みマップ作成規則１２７を与えた場合、カメラ端末４０１は画像処理部１１８でテンプレート００１として与えられた人型の形状をした物体を特定し、さらに解像度重みマップ作成部１１９において、過去５分間の撮影映像において人型の物体が４分以上存在していた場所の解像度重みを２、それ以外の場所については解像度の重みが１になるように解像度重みマップ１２１の内容を変更する。また、カメラ端末４０１は他のカメラ端末４０１が変更した解像度重みマップ１２１の情報を共有することにより、監視対象領域全体の解像度重みマップの内容を人の流れの変化にあわせて変更する。これにより例えば図２９の左図、図２９の右図に示すそれぞれの状況に対して、図３０（ａ）、図３０（ｂ）のような解像度重みマップ１２１が自動的に作成され、全てのカメラ端末４０１の間で共有される。また、複数のカメラ端末４０１は作成された解像度重みマップ１２１を基に、互いの撮影領域の位置と解像度を調整することにより、図３１の左図、図３１の右図に示すように人の流れにあわせて、人がよく通る場所（混雑している場所）は高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体を撮影することができる。

このように実施の形態４のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のＰＴＺカメラを制御することにより、例えば駅の乗換えホームなどで人の流れを監視する場合など、監視の重要度の高い領域の配置パターンの変化を予め想定できないような場合においても、撮影映像の内容を基に監視の重要領域の配置パターンを把握し、配置パターンにあわせて常に重要度の高い領域がその周囲の領域よりも高解像度の映像として撮影しながら監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のＰＴＺカメラの撮影領域を自動的に調整ができる。

なお、実施の形態４のカメラ端末４０１は、解像度重みマップ作成部１１９で作成した解像度重みマップ１２１と、解像度重みマップ１２１を作成した時の状況を判定条件として記録した解像度重み選択リスト１２４を記憶部１０５ｃに記憶し、さらに実施の形態２における解像度重みマップ選択部１１６をさらに備えることで、監視システム自身が監視対象領域の状況（判定条件）とその対応方法（解像度重みマップ）の関係を記憶（学習）するようにしても良い。

これにより例えば通勤ラッシュ時の駅の乗換えホームにおいて、路線の異なる電車の到着時するたびに人の流れが変化し、その人の流れ方が到着した電車の路線よって決まっている場合には、電車の到着時刻とその後に人の存在確率が高くなる場所との関係を解像度重みマップ１２１、及び解像度重み選択リスト１２４に記述して各カメラ端末４０１に記憶（学習）させることにより、監視対象領域（駅）に特有の出現頻度の高い状況（人の流れ）に対しては、その都度解像度重みマップを作成することなく、以前に作成した解像度重みマップを用いることで状況（人の流れ）の変化に迅速に対応したカメラ端末４０１の調整を行うことができる。

また、実施の形態１〜４においては各カメラ端末が周囲のカメラ端末や監視対象領域の状態にあわせて自律的に動作する場合を例に説明したが、図３２に示すように複数のカメラ端末を集中監視する集中管理装置１３０を具備した構成をとっても良い。図３２に示される監視システムでは、実施の形態１〜４において各カメラ端末に備えられていた処理部と記憶部が集中管理装置１３０内にまとめて置かれた構成となっている。なお、図３２において、図９と同等の構成については、同じ番号を付与し説明を省略する。

操作部１３１は管理者１３２が監視システム内の記憶部１０５に記憶されている解像度重みマップ１２１の内容を直接変更する処理を指示するためのユーザインターフェイスである。

このように集中管理型の構成を用いることにより、管理者１３２は重点的に監視を行いたい領域の指定や解除を、集中管理装置１３０の記憶部１０５に記録されている解像度重みマップ１２１を直接選択したり、解像度重みマップ１２１の内容を編集したりすることで行うことができる。

また、監視対象領域内の監視の重要な領域の配置パターンに対して目的の監視条件を満たすような全てのカメラ端末のパン角、チルト角、焦点距離等の組合せを予め決めておくことが可能な場合には、解像度重みマップ１２１の代わりに図３３（ａ）及び（ｂ）に示すようなパン角、チルト角、焦点距離などの組合せを定義した複数のプリセット情報１２８と、プリセット情報１２８を選択するための条件を定義したプリセット選択リスト１２９を集中管理装置１３０の記憶部１０５に用意しておき、集中管理装置１３０にある解像度重みマップ選択部１１６により、解像度重みマップの選択と同様にプリセット選択リスト１２９に基づいてプリセット情報１２８を選択し、選択されたプリセット情報１２８に記述されているパン角、チルト角、焦点距離の値に直接各カメラ端末のカメラ制御部１０７を介して調整するような構成であってもよい。このようなプリセット情報１２８を用いた場合であっても、解像度重みマップ１２１を用いた場合と同様に、例えば室内の監視などにおいて時間とともに重要な場所の配置パターンが変化する場合には、時刻に応じて重量監視領域をその周辺領域よりも高解像度な映像として撮影しつつ、監視対象領域全体がくまなく撮影しつづけることができる。

（補足説明）
次に、補足説明として、実施の形態１〜４で記したカメラ端末１０１〜４０１の撮影領域の算出方法について説明する。

図３４はカメラ端末１０１〜４０１の撮影領域の算出方法を説明する図である。図３４において、カメラ２１０３は、実施の形態１〜４におけるカメラ端末１０１〜４０１のカメラ１０６に対応し、レンズ２１０１と撮像面２１０２とを備える。Ｘ_Ｃ軸２１０４及びＹ_Ｃ軸２１０５及びＺ_Ｃ軸２１０６は、お互い直交し、レンズ２０１を原点としたカメラ座標軸系を構成する。カメラ２１０３は各軸回りに、パン（Ｙ_Ｃ軸２１０５回り回転）、チルト（Ｘ_Ｃ軸２１０４回り回転）、ロール（Ｚ_Ｃ軸２１０６回り回転）回転する。それぞれの回転角度をΘ_ＰＣ、Θ_ＴＣ、Θ_ＲＣと示す。撮像面２１０２はレンズ２１０１よりＺ_Ｃ軸２１０６方向にｆ離れた距離に存在し、２Ｗ×２Ｈの大きさを持つ。Ｘ_Ｗ軸２１０７及びＹ_Ｗ軸２１０８及びＺ_Ｗ軸２１０９は、お互い直行し、世界座標軸系を構成する。Ｘ_Ｗ軸２１０７は図９に示すＸ_Ｗ軸１２０及び図２９に示すＸ_Ｗ軸１１２０、Ｚ_Ｗ軸２１０９は図９に示すＺ_Ｗ軸１２２及び図２９に示すＺ_Ｗ軸１１２２にあたる。カメラ２１０３は世界座標軸系において、（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）で示される位置に存在し、同位置を基点として（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）だけ移動する。

Ｘ_Ｃ軸２１０４及びＹ_Ｃ軸２１０５及びＺ_Ｃ軸２１０６で構成されるカメラ座標軸系上のある点（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）は、以下の式１１により、Ｘ_Ｗ軸２１０７及びＹ_Ｗ軸２１０８及びＺ_Ｗ軸２１０９で構成される世界座標軸上の点（Ｘ_Ｗ，Ｙ_Ｗ，Ｚ_Ｗ）に変換できる。

同式において、Ｍ_００からＭ_２２を要素とする３×３行列値は、カメラ２１０３の姿勢基準点（カメラ２１０３の姿勢の回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）＝（０，０，０））の行列値、Ｒ００からＲ２２を要素とする３×３行列値は、カメラ２１０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわす行列値、（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）はカメラ２１０３の位置基準点（カメラ２１０３の位置の変位（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，Δ_ＴＷ）＝（０，０，０））の位置、（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）はカメラ２１０３の位置基準点からの位置変位をあらわす。

Ｍ_００からＭ_２２を要素とする３×３行列値や（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）は、カメラ２１０３を姿勢基準点及び位置基準点にあわせる、又は、現在のカメラ２１０３の姿勢及び位置をそれぞれ姿勢基準点及び位置基準点とし、以下の文献１に示すキャリブレーション方法などを用いることにより算出可能であり、本発明の検出領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。
Ｒ．Ｔｓａｉ．Ａ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｃａｍｅｒａ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ ３Ｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｖｉｓｉｏｎ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｕｓｉｎｇ Ｏｆｆ−ｔｈｅ−Ｓｈｅｌｆ ＴＶ Ｃａｍｅｒａｓ ａｎｄ Ｌｅｎｓｅｓ．ＩＥＥＥ ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．ＲＡ−３，Ｎｏ．４，ｐｐ．３２３−３４４，１９８７

Ｒ_００からＲ_２２を要素とする３×３行列値は、以下の式１２に示すように、カメラ２１０３の姿勢である回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）より算出可能である。

なお、回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）は、本発明の実施の形態１〜４においては、カメラ制御部１０７が読み取る。

カメラ２１０３の位置基準点からの位置変位である（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）は、同カメラ２１０３の位置をステッピングモータなどで変化させる仕組みであれば、同ステッピングモータよりその変位を読み取れる。

撮像面２１０２上の各点（Ｘ_ＰＣ，Ｙ_ＰＣ，ｆ）は、以下の式１３、式１４、式１５により、Ｚ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上の（Ｘ_ＰＷ，Ｙ_ＰＷ，Ｚ_ＰＷ）に投影される。

このため、撮像面４隅の各点（−Ｗ，−Ｈ，ｆ）、（Ｗ，−Ｈ，ｆ）、（−Ｗ，Ｈ，ｆ）、（Ｗ，Ｈ，ｆ）は、以下の式１６、式１７、式１８、式１９によりＺ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上に投影される。

なお、上記式１６の（Ｘ_Ｄ０，Ｙ_Ｄ０，Ｚ_Ｄ０）、式１７の（Ｘ_Ｄ１，Ｙ_Ｄ１，Ｚ_Ｄ１）、式１８の（Ｘ_Ｄ２，Ｙ_Ｄ２，Ｚ_Ｄ２）、式１９の（Ｘ_Ｄ３，Ｙ_Ｄ３，Ｚ_Ｄ３）は、それぞれ、以下の式２０、式２１、式２２、式２３により求められる。

このＺ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上に投影された撮像面４隅の各点から構成される面がカメラ２１０３の撮影領域である。

以上までに説明した算出方法により、カメラの設置位置と設置方向、さらにカメラの回転角から撮影領域の位置を求めることができる。

以上、本発明に係る監視システムについて、実施の形態１〜４及びその変形例等に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施した形態も本発明に含まれる。また、各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も本発明に含まれる。

また、上記実施の形態では、カメラ端末は、建物の天井等に固定されていたが、本発明は、このような固定式のカメラ端末だけでなく、図３５に示されるように、移動式のカメラ端末で実現され得る。図３５では、横方向（１次元）に移動できる移動カメラが部屋の天井に設置され、床面を監視する例が示されているが、２次元、あるいは、３次元に移動できる移動カメラであってもよい。そのときのカメラに対する制御としては、パン、チルト、ズームに加えて、あるいは、パン、チルトに代えて、横方向及び／又は縦方向の移動制御を行えばよい。例えば、パン角を固定し、パンの制御に代えて、横方向（あるいは、縦方向）の移動制御を行うことで、上記実施の形態における制御方式を大きく変えることなく移動カメラにも適用することができる。

また、上記実施の形態では、各カメラ端末の撮影領域は、ある時刻Ｔにカメラ端末が撮影する領域であったが、本発明は、このような撮影領域だけでなく、一定の時間内（例えば、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}）にカメラ端末がスキャンして撮影する全領域（仮想的な撮影領域）を上記実施の形態における撮影領域として扱ってもよい。たとえば、図３６（ａ）や図３６（ｂ）に示されるように、カメラ端末の時刻Ｔにおける撮影領域を時刻Ｔ撮影領域とし、カメラ端末が周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}で一定の領域（周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域）をスキャンして撮影するという動作を繰り返す場合には、この周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を上記実施の形態における撮影領域として扱ってもよい。この場合に、撮影領域の解像度として、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}に依存させてもよいし、依存させなくてもよい。依存させる場合には、例えば、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}が大きくなるほど解像度が悪くなるように、上記式２に周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}を組み入れた新たな式を定義すればよい。

なお、特許請求の範囲と実施の形態における構成要素の対応は次の通りである。つまり、特許請求の範囲における「カメラ制御手段」、「通信インターフェイス」、「処理手段」、「記憶手段」、「プリセット情報選択部」は、それぞれ、実施の形態におけるカメラ制御部１０７、通信ＩＦ１０３、処理部１０４・１０４ａ〜１０４ｃ、記憶部１０５・１０５ａ〜１０５ｃ、解像度重みマップ選択部１１６と同様の機能を有する処理部に対応する。特許請求の範囲における他の構成要素は、同一名称の実施の形態における構成要素に対応する。

本発明は、カメラ及びカメラを用いた監視システムとして、例えば学校やビル等における不審者の監視用システムや、交差点や公園など広範囲撮影システムといった公共の場所の監視システム、さらに家庭内の様子を複数のネットワークカメラ等を用いて監視する室内遠隔監視システムとして、特に、監視の重要度が場所ごとに異なる監視対象領域に対して、重要度の高い場所をその周囲の場所より解像度の高い詳細な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体をくまなく撮影されるように維持する必要のある高機能な監視システムとして有用である。

本発明はパン・チルト・ズーム等の制御により撮影領域の調整可能な複数のカメラから構成される監視システムに関し、特に監視対象領域全体を同時に撮影しながらも、監視の重要度の分布に応じた解像度で撮影を行う監視システムに関する。

近年、主に監視用途を目的に複数のカメラを用いた監視システムに対する研究開発が盛んに行われている。複数のカメラによる監視においては、監視の対象となる領域（監視対象領域）に対して死角となる領域ができるだけ少なくなる状態を維持し（要求１）、さらに監視対象領域内の重要な領域に対しては、できるだけ詳細な撮影情報を取得する（要求２）、という２つの要求を達成できることが求められる。

従来の複数のカメラを用いた装置において、上記の要求１と要求２を達成させる代表的な従来装置として、広範囲撮影が可能なカメラと、狭範囲の詳細撮影を担当するカメラとを組み合わせて用いた特許文献１に示す移動物体検出判定装置がある。

図１は特許文献１の移動物体検出判定装置の構成を示す図であり、検出カメラ装置９０１０はカメラ９０１１及び反射鏡９０１２により広い撮影領域にわたって検出対象を撮影し、移動物体抽出部９０１３が撮影した同画像より検出対象を抽出し、位置情報抽出部９０１４が同検出対象の位置情報を抽出することで広い検出領域にわたって検出対象の位置情報の取得を行う。また判定カメラ装置９０２０は、カメラ制御部９０２２が検出対象の位置情報を基にカメラ９０２１の旋回角、俯角、及びズーム比率を制御し、判定カメラ装置９０２０は検出対象の拡大画像を撮影することで検出対象の詳細な情報の取得を行う。これにより特許文献１においては全方位を同時撮影する検出カメラ装置９０１０を図２に示すようにその検出範囲を示す六角形が互いに隣接するように配置することによって死角をなくすこと、及び検出カメラ装置９０１０で検出した検出対象の位置に基づいて判定カメラ装置９０２０を制御することが開示されている。

また、特許文献２にはパノラマ映像のような連続した広い範囲の撮影（上記要求１）を目的として、輻輳角を制御できる複数のカメラを用いて隣接する撮影領域に重複部分を持たせ、その重複部分を一定の範囲に保つようにカメラの輻輳角を制御することが開示されている。図３は特許文献２に記載された撮像装置の構成を示す図である。図３において被写体２００１を撮影する複数のカメラ２００３ａ、２００３ｂは、複数のカメラに任意の輻輳角を与える輻輳角制御手段２０２１により、複数のカメラ２００３ａ、２００３ｂから得られる複数の画像情報から撮影情報と、予め記憶手段２０２３に用意されていた結像倍率情報とを利用してカメラ間の撮影範囲の重複領域が一定範囲に保たれるように輻輳角を制御することにより、複数のカメラの撮影領域の間に死角領域を作ることなく、例えばパノラマ画像のような広範囲撮影が可能になる。

また、特許文献３では雲台とズームの制御ができる複数のカメラを用いて上記要求１と要求２を達成させるために、侵入物を追跡するためにズームしたカメラが隣接する領域を監視するカメラに視野の拡大要求を送信すること、また視野の拡大要求を受け取ったカメラは、追跡しているカメラの通常担当領域と自身の通常担当領域を包含するように制御することが開示されている。図４は特許文献３に記載された侵入物体監視装置の構成を示す図である。特許文献３における侵入物体監視装置は、所定の担当領域を監視する"通常"モードと、侵入物を追跡撮影する"追跡"モード、さらに画角を広げることで隣接するカメラの担当領域も撮影する"広角"モードの３種類の撮影状態に切り替わる複数の侵入物体監視装置から構成されており、"通常"モードに設定されている複数の侵入物体監視装置のうち、１台の侵入物体監視装置が映像信号の差分処理により侵入物体を検出すると"通常"モードから"追尾"モードに切り替わり、侵入物体の情報に基づいて雲台制御装置３１１５とズーム制御装置４１１６によりズームレンズ３１０２と雲台３１０３とを制御することで侵入物体を追尾しながら詳細に撮影を行う。さらに侵入物体の追尾が行われている監視エリアに隣接する他の監視エリアを監視する他の侵入物体監視装置に対して視野拡大要求を送信することにより、要求を受け取った侵入物体監視装置は"通常"モードから"拡大"モードに切り替わり、ズームレンズ４１０２を制御して監視範囲を拡大する視野拡大する。

これにより図５に示すように第１の侵入物体監視装置３６０１が監視エリア３６０３を、第２の侵入物体監視装置３６０２が監視エリア３６０４を監視している時、図６に示す位置に侵入物体３６１０が現れると第２の侵入物体監視装置３６０２が"追尾"モードに切り替わることで監視エリア３６０４の一部しか監視できなくなり死角が生じたような状態となるが、第１の侵入物体監視装置３６０１の監視エリア３６０３を広角モードで拡張することで第２の侵入物体監視装置３６０２の死角が生じたような状態を補うことができる。

また、特許文献４では１台のカメラで複数の領域を切り分けて監視したい場合に、予め複数の領域に対応したカメラの向きとズームをプリセットしておくこと、また複数のカメラの複数のプリセットを１台の端末から集中制御する構成が開示されている。図７は特許文献４に記載された端末カメラ部４０１１の構成を示すものである。図７において端末カメラ部４０１１のＴＶカメラ４０２１、及びレンズ部４０２２は共に端末制御部４０２３からの指令に基づき制御され、映像信号が出力される。端末制御部４０２３はＴＶカメラ４０１１を保持する旋回部４０２４に対して旋回指令を与えることにより、ＴＶカメラ４０２１を水平、及び垂直方向に旋回させる。また端末制御部４０２３にはプリセット部４０２５が従属されており、ＴＶカメラ４０２１の向き（水平、及び垂直方向）並びにレンズ部４０２２の機能（ズーム、フォーカス）を複合させて旋回情報とレンズ設定情報として複数記憶しており、外部からの制御指令により所定の旋回情報及びレンズ設定情報を指定することにより、ＴＶカメラ４０２１の視線の向きとズームの値を指定された値に自動的に調整する。

また図８は、図７の端末カメラ部４０１１を用いて監視システムを構成した例を示すものである。図８では端末カメラ部４１１１、４１１２、・・・は共通の監視ライン４０１５と、指令ライン４０１６の一対の伝送線路を介してパソコン４０３１に並列的に接続されおり、パソコン４０３１は複数の端末カメラ部４０１１の中から任意の端末カメラ部４０１１を選択し、プリセット部に記憶された旋回情報とレンズ設定情報に基づいて端末カメラ４１１１、４１１２、・・・の集中管理を行う。これによりユーザは必要なカメラの必要なプリセットを選択することで、見たい領域を見たいズームで簡単に監視することができる。
特許第３０４３９２５号公報（第８、１０頁、図１） 特開平７−３０３２０７号公報（第５頁、図１) 特開２００１−２４５２８４号公報（第１１、１２、１７頁、図１、図１６、図１７） 特開平１０−２２９５１１号公報（第６頁、図３）

しかしながら、上記の特許文献１から４においては、必ずしも全てのカメラの能力（解像度等）を効率的に利用するような考慮がなされていない。例えば重複して撮影される領域が必要以上に大きかったり、所定の解像度が得られなかったり、解像度が必要以上に低下するといった課題がある。

より具体的には特許文献１の移動物体検出判定装置において、検出カメラ装置の撮影領域は死角をなくすために固定されているため、移動物体が増加し、所定の解像度で判定カメラ装置が撮影できなくなった場合、検出カメラ装置が代わりに高解像度撮影をするといった柔軟な対応ができない。さらに図２に示すように判定カメラ装置は常に検出カメラ装置が撮影している領域を重複して撮影を行うため、ＣＣＤ等の撮像資源を効率よく利用することができない。

また、特許文献２の撮像装置の場合には、輻輳角と画角の調整機能を持つ複数のカメラを用いて、パノラマ画像を作るために重複領域を一定範囲に保つことは開示されているが、移動物体が複数存在するような重要監視領域を複数含む監視領域全体を複数のカメラで分担して監視する際の各カメラの撮影領域や解像度の調整についてはなんら考慮されていない。

また、特許文献３の侵入物体監視装置の場合には、「追跡」モードに切り替わったカメラの通常監視エリアを包含するように、隣の領域を撮影しているカメラが視野を拡大させることしか開示されておらず、複数の移動物体が存在するような場合における各カメラの動作について考慮されていない。このため「追跡」モードにある複数のカメラの通常監視エリアを包含するために１台のカメラが視野を拡大させた場合には解像度を必要以上に低下させてしまうことが考えられる。

また、特許文献４の監視システムのように、目的に応じて映像に写る場所やズームの値を切り換えるために、カメラの向きやズーム等を予めカメラごとにプリセットしておく場合には、カメラの台数が多くなるにつれてプリセット作業が繁雑なものとなる。また不規則な動作を行う移動物体については予めプリセットを行うことができない。

このため、本発明は、複数のカメラ端末による所定の監視対象領域の撮影において、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度にするとともに、監視対象領域全体を撮影しながらも、重複した撮影領域ができるだけ少ない効率的な撮影形態（各カメラの撮影位置と解像度の組合せ）となるように全てのカメラ端末の撮影方向と解像度を調整することが可能な監視システム、監視方法及びカメラ端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る監視システムは、複数のカメラ端末によって監視対象領域を監視する監視システムであって、撮影領域の調整機能を有するカメラと、前記カメラの撮影領域を調整する制御を行うカメラ制御手段と、他のカメラ端末と通信し合う通信インターフェイスと、前記通信インターフェイスを介して得た他のカメラ端末の撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する処理手段とを備えることを特徴とする。

より具体的には、本発明における第１の監視システムによれば、所定の監視対象領域をその領域全体の撮影に必要な台数以上のカメラ端末で撮影する場合、監視対象領域の範囲を定義した「監視対象領域マップ」と、監視対象領域内の場所ごとに解像度の重みを定義した「解像度の重みマップ」を各カメラ端末に与え、隣り合う撮影領域を隣接させ、さらに隣接するカメラ端末間で重み付き解像度が一定になるようにカメラ端末を制御することにより、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ重要度に応じた適切な解像度での監視が可能となる。

また、本発明における第２の監視システムによれば、重要度の高い領域の配置パターンが変化する場合、カメラ端末ごとに個別のプリセットを作業することなく、想定される配置パターンにあわせて全てのカメラ端末で共通の「解像度の重みマップ」を複数用意し、さらに「解像度の重みマップ」を選択する条件を定義することにより、監視の重要度分布が状況に応じて変化する監視対象領域に対しても、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ監視の重要度分布変化に応じて適切に解像度を調整させた監視が可能となる。

また、本発明における第３の監視システムによれば、所定の対象物の存在に応じて、対象物の存在する場所の重要度を解像度の重みとして定義することにより、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ所定の対象物の存在することによる重要度分布の変化に応じて適切に解像度を調整させた監視が可能となる。

また、本発明における第４の監視システムによれば、重要度の高い場所の配置パターンが予測できない監視対象領域に対しても、詳細に監視させたい領域や対象物を判定する規則を与えるだけで、自動的に「解像度重みマップ」とその選択条件を作成し、予め想定していなかった重要度の高い領域の配置パターンに対しても、複数のカメラ端末は監視対象領域をくまなく撮影しながらも、重複領域が少ない効率的な監視が可能となり、かつ重要度に応じた適切な解像度での監視が可能となる。

なお、本発明は、このような監視システムとして実現できるだけでなく、監視システムにおける処理手段をステップとする監視方法、監視システムを構成するカメラ端末、カメラ端末に組み込まれるプログラム、そのプログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体等としても実現できる。

本発明に係る監視システムにより、複数のカメラ端末の撮影領域によって監視対象領域がくまなく覆われ、かつ、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度による撮影が行われるので、効率的で確実な監視が実現される。

また、監視システムを構成する複数のカメラ端末は、他のカメラ端末と通信し合いながら自律協調的に自カメラ端末の撮影領域の位置と解像度を調整するので、監視システムを構成する一部のカメラ端末が故障したり、新たなカメラ端末が追加されたりする等の構成変更が生じた場合であっても、複数の撮影領域の位置と解像度が自動的に調整され、結果として、複数のカメラ端末の撮影領域によって監視対象領域がくまなく覆われ、かつ、監視の重要度分布やその動的な変化にあわせた解像度による撮影が行われる。

これにより、所定の監視対象領域全体を撮影しながらも重複領域を少なくなるようにカメラ端末間の撮影領域を隣接させつつ、重要度に応じて各カメラ端末の解像度を適切に調整できるため、監視対象領域内の撮影もれをなくしつつ、効率的に重要な領域を高解像度で監視することができる。よって、学校やビル等における不審者の監視用システムや、交差点や公園などの広範囲撮影システムといった公共の場所の監視、さらに家庭内の様子を複数のネットワークカメラ等を用いて監視する室内遠隔監視システム等としてその実用的価値が高い。

（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施の形態１における監視システムの構成を説明する。

図９は監視システム全体の構成を説明した図である。本発明の監視システムは屋内のホールやリビングのように、監視範囲が有限な範囲に限定される領域（以下、監視対象領域）に対してパン・チルト・ズーム調整が可能で、監視対象領域全体を撮影するために十分な台数のカメラ端末１０１及び１０１ａと、これらカメラ端末１０１及び１０１ａ間の通信のためのイーサケーブル等の通信ネットワーク１０２から構成されており、各カメラ端末１０１及び１０１ａは監視対象領域をパン・チルト・ズーム調整により撮影できる位置に設置されている。

なお、図９は監視システムの設置の一例として、室内の床面全体を監視対象領域とし、これを監視するために複数台のカメラ端末１０１及び１０１ａが部屋の天井から床面に向けて設置されている一例を示している。また、図９では、着目しているカメラ端末を「カメラ端末１０１」とし、他の複数のカメラ端末を「カメラ端末１０１ａ」として、符号が付されている。さらに、図９では、実施の形態１〜４に共通するシステム全体の構成が示され、ここには、他の実施の形態２〜４で説明されるカメラ端末（着目しているカメラ端末２０１〜４０１、他の複数のカメラ端末２０１ａ〜４０１ａ）の符号も併せて図示されている。

次に、各カメラ端末１０１の内部構成について図９と図１０を用いて説明する。各カメラ端末１０１は、他のカメラ端末と通信し合いながら自らの撮影位置と解像度を自律協調的に調整する機能を備えるカメラ装置であり、通信ＩＦ１０３、処理部１０４、記憶部１０５、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７から構成される。

図９において通信ＩＦ１０３は通信ネットワーク１０２や無線を利用して他のカメラ端末１０１ａと情報のやり取りを行うための通信インターフェイス等である。

処理部１０４はカメラ端末１０１のパン角・チルト角・ズーム（焦点距離）等の制御に必要な計算処理を行うCPU等であり、通信ＩＦ１０３を介して得た他のカメラ端末１０１ａの撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末１０１の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６を制御することにより、自カメラ端末１０１の撮影領域の解像度を調整する。

より詳しくは、処理部１０４は、本実施の形態においては、通信ＩＦ１０３を介して得た他のカメラ端末１０１ａの撮影領域に関する情報に基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域と、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域とが、（１）隣接し、かつ、（２）撮影領域の解像度と撮影領域に予め対応づけられた解像度の重みとを掛け合わせて得られる重み付き解像度の差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６を制御することにより、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置及び解像度を調整する。なお、「撮影領域が隣接する」とは、隣り合う撮影領域が接する場合だけでなく、領域の一部が重なり合っている場合も含まれる。

記憶部１０５はカメラのパン角、チルト角、ズーム（焦点距離）の制御方法や、監視対象領域の範囲、他のカメラ端末１０１ａとの通信により得られた情報等を記憶するメモリ等である。

カメラ１０６はズーム制御等による画角調整と、パン・チルト操作によって撮影領域の位置の調整が可能なパン・チルト・ズームカメラ（以下、PTZカメラ）等である。

カメラ制御部１０７は処理部１０４の指示によりカメラ１０６のパン角、チルト角、及びズーム値（また、は焦点距離等）を読み取ったり、調整したりするステッピングモータ等の機構部である。

次に、処理部１０４の内部構成について図１０を用いて説明する。処理部１０４は、通信部１１０、撮影領域判定部１１１、解像度重み判定部１１２、隣接領域判定部１１３、解像度調整部１１４及び撮影領域調整部１１５を備える。

通信部１１０は他のカメラ端末１０１ａとの通信手順を制御する処理部であり、例えば、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置と解像度重み判定部１１２で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みとを通信ＩＦ１０３を介して他のカメラ端末１０１ａに送信するとともに、他のカメラ端末１０１ａから他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置とその撮影領域に対応づけられた解像度の重みとを通信ＩＦ１０３を介して受信するように通信ＩＦ１０３を制御する。

撮影領域判定部１１１は、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置を特定する処理部であり、具体的には、カメラ端末１０１の設置位置、設置向き、カメラ１０６のパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）から監視対象領域上におけるカメラ端末１０１が撮影している範囲（以下、撮影領域）を判定する。

解像度重み判定部１１２は、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みを特定する処理部であり、具体的には、監視の重要度が場所ごとに異なる監視対象領域において、撮影領域の重要度に応じてカメラ端末１０１の解像度の値に重み付けを行うための「解像度の重み」の値を求める。つまり、解像度重み判定部１１２は、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合の「解像度の重み」を求める。本実施の形態では、解像度重み判定部１１２は、監視対象領域（床面）に対して場所ごとに解像度の重みが予め決められた解像度重みマップに従って、解像度の重みを決定する。

隣接領域判定部１１３は、通信ＩＦ１０３で受信された他のカメラ端末の撮影領域の位置と撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置とに基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域と隣り合う撮影領域等を特定する処理部であり、より詳しくは、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を判定する。

解像度調整部１１４は、解像度と解像度の重みとを掛け合わせた値を重み付き解像度とした場合に、通信ＩＦ１０３で受信された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置及びその撮影領域に対応づけられた解像度の重みと解像度重み判定部１１２で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域に対応づけられた解像度の重みに基づいて、自カメラ端末１０１の撮影領域の重み付き解像度と隣接領域判定部１１３で特定された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６の撮影領域の面積を調整することによって、自カメラ端末１０１の撮影領域の解像度を調整する処理部であり、具体的には、撮影映像の解像度に、前記解像度重み判定部１１２で判定された解像度の重みを掛け合わせた値（以下、重み付き解像度）を、前記隣接領域判定部１１３において撮影領域が隣り合うと判定された他のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と比較し、互いの重み付き解像度が等しくなるようにズーム値（焦点距離）を調整する。

撮影領域調整部１１５は、撮影領域判定部１１１で特定された自カメラ端末１０１の撮影領域の位置と隣接領域判定部１１３で特定された撮影領域とに基づいて、それらが隣接するように、カメラ制御部１０７を介してカメラ１０６の撮影領域の位置を調整することによって、自カメラ端末１０１の撮影領域の位置を調整する処理部であり、具体的には、撮影領域の周囲にどのカメラ端末１０１からも撮影されていない領域（以下、死角領域）が生じないように、隣接領域判定部１１３において撮影領域が隣り合うと判定された他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、及び監視対象領域の境界線と隙間なく隣接するようにカメラ制御部１０７を介しカメラ１０６のパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）を調整する。

次に、記憶部１０５に記憶されている情報について図１１を用いて説明する。記憶部１０５は、監視対象領域マップ１２０、解像度重みマップ１２１、撮影領域の位置情報１２２及び解像度の重み情報１２３を記憶している。

監視対象領域マップ１２０はカメラ端末１０１が監視すべき領域（監視対象領域）の範囲を定義した地図情報であり、例えば、図１２（ａ）に示されるような情報である。

また、解像度重みマップ１２１は、監視対象領域マップ１２０上の場所ごとに、カメラ端末１０１の解像度の重みを判定する規則を定義した地図情報であり、例えば、図１２（ｂ）に示されるように、監視対象領域を格子状の小領域に分割した場所（番地）ごとに解像度の重みの値を定義している。

なお、図１２（a）の監視対象領域マップ１２０には場所ごとに解像度重みマップ１２１の情報を色情報として記載することで、１つの地図に監視対象領域マップ１２０と解像度重みマップ１２１の情報をまとめて表示している。

また、図１２（ａ）に示した監視対象領域マップ１２０、及び図１２（ｂ）に示した解像度重みマップ１２１は、各カメラ端末１０１の記憶部１０５に予め用意されている。

また、図１２（ａ）における監視対象領域マップ１２０は、説明を簡略化するために矩形で平坦な領域を監視対象領域とする地図であったが、矩形以外の形状を持つ領域や、曲面上の領域、3次元的な空間を監視対象領域として定義している地図であってもよい。

また、解像度重みマップ１２１は、監視対象領域内を所定の粒度で小領域に分割し、領域ごとに解像度の重みを定義したが、これ以外にも、例えば同等の重要度を持つ領域ごとにその範囲を直接定義するなど、監視対象領域内の各場所に対して、その場所の解像度の重みを一意に決定することのできる内容であれば良い。

記憶部１０５にはさらに、通信部１１０を介して得られた周囲のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置情報１２２、及び解像度の重み情報１２３が記憶されており、他のカメラ端末１０１ａとの通信が行われるたびに、最新の撮影領域の位置情報１２２と解像度重み情報１２３に内容が更新される。

次に、実施の形態１におけるカメラ端末１０１の設置の一例として図１３に示す床面の形状が矩形の室内において、８台のカメラ端末１０１を設置した場合を例に、実施の形態１における複数のカメラ端末１０１が撮影している場所の重要性に応じて互いの解像度に差を持たせながらも、監視対象領域全体をくまなく撮影させるための制御方法について説明する。

なお、図１３においてカメラ端末１０１の台数は、例えばカメラ端末１０１の焦点距離がその最大値と最小値の中間の値で、監視対象領域の天井から床面を撮影した時の撮影領域の大きさを基準面積とすると、各カメラ端末１０１の基準面積の総和が監視対象領域全体の広さより大きくなる台数が用いられており、監視対象領域全体を撮影するために十分な台数のカメラ端末１０１が用意されているものとする。また、図１３の監視対象領域の監視対象領域マップ１２０、及び解像度重みマップ１２１は図１２の監視対象領域マップ１２０、及び解像度重みマップ１２１で表されているものとする。

図１４は各カメラ端末１０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末１０１の制御方法を説明する。

（ステップ１０１）
撮影領域判定部１１１はカメラ制御部１０７よりカメラ１０６のパン角、チルト角、及びズーム値（焦点距離）等を取得し、記憶部１０５に記憶されている監視対象領域マップ１２０上におけるカメラ端末１０１が撮影している領域（以下、撮影領域）を算出する。なお、図１３のように天井に設置されたカメラ端末１０１が、設置位置と方向、及びパン角、チルト角、ズーム値（焦点距離）の値から監視対象領域マップ１２０上での撮影領域の位置の算出方法については後述する補足説明で説明する。

（ステップ１０２）
次に、解像度重み判定部１１２は、ステップ１０１で求められた撮影領域の位置に対応する解像度重みマップ１２１上の位置からカメラ端末１０１の解像度の重みを判定する。

実施の形態１では、解像度重みマップ１２１により監視対象領域（床面）に対しては場所ごとに解像度の重みが決められており、例えば図１５に示すようにカメラ端末Aとカメラ端末Ｃが解像度の重みが一様な領域を撮影する場合には、その値がカメラ端末自身の解像度の重みとなり、図１５の例ではカメラ端末Aの解像度の重みは２、カメラ端末Ｃの解像度の重みは３と決定される。

また、カメラ端末Bのように解像度の重みが異なる領域をまたがって撮影する場合には、撮影領域内における解像度の重みの平均値を用いる。平均値を求める方法としては、解像度の重みの異なる領域ごとに、その領域の面積に解像度の重みを掛け合わせたものを足し合わせ、最後に撮影領域全体の面積で割ることで求められる。例えば図１５のカメラ端末Bが解像度の重みが１の領域の面積がS１、解像度の重みが２の領域の面積がS２であったとすると解像度の重みは、（１×S1＋２×S２）／（S1＋S2）として求められる。

なお、カメラ端末１０１の解像度の重みは、上記に説明した方法以外にも、解像度の重みの値が大きい場所の高解像度撮影を優先させるために、撮影領域において解像度の重みが最も大きい値をカメラ端末１０１の解像度の重みに決定したり、計算処理を簡略化するために、撮影領域の中心座標が指し示す場所の解像度の重みを用いたりしてもよい。

（ステップ１０３）
次に、通信部１１０は、例えば１秒間に１０回など、所定の時間間隔で周囲のカメラ端末１０１ａとお互いの撮影領域の位置情報１２２、及び解像度の重み情報１２３の送受信を行い、他のカメラ端末１０１ａと撮影領域の位置情報及び解像度の重みの共有を行う。

（ステップ１０４）
隣接領域判定部１１３は、記憶部１０５に記憶されている他のカメラ端末１０１ａの撮影領域の位置情報１２２及び監視対象領域マップから、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を特定する。

実施の形態１における隣接領域判定部１１３は自身の撮影領域の中心座標から監視対象領域の各境界線と垂直に交わる方向に対して隣り合う撮影領域、又は監視対象領域の境界線を１つずつ判定する。実施の形態１では図１２や図１３に示したように監視対象領域の形状が矩形をしているため、カメラ端末１０１は監視対象領域の境界線に垂直な角度をなす４つの方向に対して他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線を判定することとなる。また、１つの方向に複数の撮影領域が存在する場合には、撮影領域の中心座標が最も近い相手を選択する。

隣接領域判定部１１３において、例えば図１６（a）のようにカメラ端末１０１の撮影領域が配置されているとすると、カメラ端末Aは北側と西側に対して監視対象領域の境界線を、また、南側にはカメラ端末Ｃの撮影領域を、東側にはカメラ端末Bの撮影領域を隣り合う撮影領域として判定することになる。

（ステップ１０５）
解像度調整部１１４は、周囲のカメラ端末１０１ａと互いが撮影している領域の重要度に応じて解像度の値を調整し、さらに撮影領域調整部１１５は、撮影領域が隣り合う他のカメラ端末１０１の撮影領域、又は監視対象領域の境界線と隙間なく隣接することで、周囲に死角領域が生じないように撮影領域の位置を調整する。

まず、解像度調整部１１４による解像度の調整のための制御方法について説明する。

ここで解像度調整部１１４による調整内容を説明するためにカメラ端末１０１自身の現在の解像度をｒとし、解像度の重みをｗとし、さらに記憶部１０５に記憶されている撮影領域と隣り合う領域を撮影するN台のカメラ端末１０１ａの解像度をRi、及び解像度の重みをWi（ただしi=(１、２、・・・、N）として、以下の式１に示す評価関数F（ｒ）によりカメラ端末１０１と周囲のカメラ端末１０１ａの関係を定義する。

ただしカメラ端末１０１の解像度ｒは、カメラ端末１０１の撮影領域の面積をS_Area、ＣＣＤの有効画素数をN_Pixelとすると、以下の式２に定めた定義により求めた値を用いている。

上記式１で定義した評価関数F（r)はカメラ端末１０１の解像度に解像度重み判定部１１２で求められた解像度の重みを掛け合わせた値（以下、重み付き解像度）と、その周囲を撮影するカメラ端末１０１ａの重み付き解像度との差を二乗して足し合わせたものである。

このため評価関数F（ｒ）はカメラ端末１０１の重み付き解像度と、周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度が等しい値に近づけば値が小さくなり、逆に周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度の値が、カメラ端末１０１の重み付き解像度の値から大きく異なれば値が大きくなる関数である。

解像度調整部１１４はカメラ端末１０１の重み付き解像度が周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と等しくなるようにカメラ１０６のズーム値（焦点距離）を調整することにより、領域ごとに割り当てられた解像度の重みに応じて解像度に差をつけた調整を実現させる。このため解像度調整部１１４は自身の重み付き解像度が、周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度との差が小さくなるように、すなわち評価関数F（ｒ）の値が減少するように解像度の調整を行う。実施の形態１ではカメラ端末１０１の焦点距離ｆの値を調整することで間接的に解像度の調整を行う。このため解像度調整部１１４は、上記式１の評価関数を焦点距離ｆの値で偏微分した関数を用いて、以下の式３に示す偏微分方程式を用い、最急降下法により焦点距離ｆの値を調整することでカメラ端末１０１は評価関数F（ｒ）の値を減少させることが可能となる。すなわち自身の重み付き解像度を周囲のカメラ端末１０１ａの重み付き解像度と誤差がより小さくなるように焦点距離ｆの制御を行うことができる。

ただし、αは係数である。また、評価関数F（ｒ）は焦点距離ｆで偏微分可能な関数であるとする。

このように全てのカメラ端末１０１が解像度調整部１１４により自身の評価関数F（ｒ）の値を調整することにより、全てのカメラ端末１０１の重み付き解像度の値を均一な値に近づけることができる。

また、実施の形態１では、重み付き解像度をカメラ端末１０１の現在の解像度ｒに解像度の重みｗを単純に掛け合わせたもの（ｒ×ｗ）を用いたが、例えば解像度の重みの効果をさらに強く反映させるために解像度の重みを二乗した値（ｗ^２）や、重みの値がある閾値をこえた時に効果が現れる機能を与えるために、以下の式４に示すシグモイド関数のような非線形関数Ｇ（ｗ）を解像度ｒに掛け合わせるなど、目的に応じて重み付き解像度の定義を変えたものを用いてもよい。

但しα、βは定数である。

また、実施の形態１ではカメラ端末１０１の現在の解像度rに解像度の重みｗを掛け合わせて求められる重み付き解像度を各カメラ端末１０１間で均一にすることで、各カメラ端末１０１が撮影する映像の解像度rの比率が、解像度の重みwの比率に近づくように調整する例を説明したが、例えば、重み付き解像度を現在の解像度rに解像度の重みwを足し合わせたもの（r＋ｗ）として定義してもよい。現在の解像度rに解像度の重みwを足し合わせた重み付き解像度（r＋ｗ）を用いてカメラ端末１０１の解像度ｒを調整する場合には、解像度の重みwの分だけ差がつくように各カメラ端末１０１の解像度rを調整することができる。

さらに重み付き解像度は、解像度rを底とし、解像度の重みｗを指数とした累乗（r^w）の形で定義される値を用いるなど、各カメラ端末１０１の重み付き解像度の値を均一した時に、重要な領域を撮影するカメラ端末１０１の撮影映像の解像度rが、それ以外の領域を撮影するカメラ端末１０１の解像度ｒよりも高くなるように定まる値であれば良い。

次に、撮影領域調整部１１５による撮影領域の調整のための制御方法について説明する。

ここで撮影領域調整部１１５による制御内容を説明するために、カメラ端末１０１自身の現在の撮影領域と、これと隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域との重なり領域の大きさoverlapと、監視対象領域の境界線までの距離distanceの値に対して評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）を、以下の式５のように定義する。ただし評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）はカメラ１０６のパン角θ_Pan、チルト角θ_Tilt、焦点距離ｆの値を引数に持つ関数であり、また、カメラ端末１０１自身と隣り合う撮影領域の数をｍ、境界線の数をｎとする。

ただし（Ｃ，Ｄ）は定数である。

上記式５の評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）において、右辺の第１項は隣り合う撮影領域との重なり幅の大きさとその目標値（定数C）との差の二乗和、また、第２項は隣り合う監視対象領域の境界線との距離とその目標値（定数D）との差の二乗和を表している。

ここで評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）の具体的な求め方を説明するために、3台のカメラ端末１０１の撮影領域が、図１６に示す配置にあった場合を例に説明する。なお、図１６では撮影領域間の重なり領域の大きさ、及び監視対象領域の境界線との距離を求めやすいように、撮影領域の大きさを補足説明で求められる撮影領域に対して、監視領域の境界線と平行な直線で内接する矩形領域を撮影領域としている。

図１６（a）のようにカメラ端末A、カメラ端末B、カメラ端末Cが配置されている場合、カメラ端末Aは北側と西側に監視対象領域の境界線と隣り合い、東側と南側にそれぞれカメラ端末B、カメラ端末Cとなりあっている。このため図１６（a）の状態におけるカメラ端末Aの評価関数Ｈの値は、以下の式６のように与えられる。

上記式６において右辺の第１項はカメラ端末Aが撮影している撮影領域Aとカメラ端末Bが撮影している撮影領域Bの重なり幅を求めるために撮影領域Aの東側の端（ｘ座標）から、撮影領域Bの西側の端（ｘ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数C）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第２項は撮影領域Aとカメラ端末Ｃが撮影している撮影領域Ｃとの重なり幅を求めるために撮影領域Aの南側の端（ｙ座標）から、カメラ端末Ｃの北側の端（ｙ座標）を引いた値に、さらに目標値（定数C）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第３項は撮影領域Aと西側の境界線との距離を求めるために撮影領域Aの北側の端（ｙ座標）から、北側の境界線の位置（ｙ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数D）を引いたものを二乗した項である。

右辺の第４項は撮影領域Aと北側の境界線との距離を求めるために撮影領域Aの北側の端（ｙ座標）から、北側の境界線の位置（ｙ座標）を引いた値から、さらに目標値（定数D）を引いたものを二乗した項である。

また、上記式６の評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）は図１６（ｂ）に示すように隣り合う撮影領域を持つ他のカメラ端末１０１ａと一定の撮影領域の重なり幅（定数C）を持ち、さらに自身の撮影領域が監視対象領域の境界線と隣り合う場合には、境界線との間に死角がないように境界線の外側に距離（定数D）だけ撮影領域が仮想的に飛び出すような状態にある時に最も小さな値をとる関数であり、隣り合う撮影領域との重なり幅や監視対象領域の境界線との距離が定数Ｃや定数Ｄから離れるにつれて値が大きくなる関数である。

このため撮影領域調整部１１５は、評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）により与えられる値が最小値に近づくように撮影領域を調整することで、周囲のカメラ端末１０１ａの撮影領域や、監視対象領域の境界線との間に生じる死角領域を減少させることができる。

実施の形態１においてカメラ端末１０１はパン角θ_Pan、チルト角θ_Tilt、焦点距離ｆを調節することで撮影領域の位置調整を行うので、撮影領域調整部１１５は、評価関数H（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）をそれぞれパン角θ_Pan、チルト角θ_Tilt、焦点距離ｆで偏微分した関数を用いた以下の式７、式８、式９によりパン角θ_Pan、チルト角θ_Tilt、焦点距離ｆの値を最急降下法により制御する。これにより撮影領域調整部１１５は、自身の撮影領域の周りに存在する死角領域が減少するようにカメラ端末１０１の撮影領域を調整することができる。

ただしβ、γ、δは係数である。

また、上記ステップ５において、カメラ端末１０１の画角は解像度調整部１１４と撮影領域調整部１１５の両方によって制御される。このため画角の値を決める焦点距離を制御するための偏微分方程式は、上記式３と上記式８とを組み合わせた以下の式１０で表すことができる。

さらに上記式１０においてαの値をδの値に対して大きくした場合にはカメラ端末間の重み付き解像度の調整作用が大きく働き、逆にαの値に対してδの値を大きくした場合には、監視対象領域内の死角領域を減少させる作用が大きく働くため、係数α、δの比を調整することで、監視システムに対して死角の監視動作を優先させるか、また、監視領域内の重点領域の高解像度撮影を優先させるかを調整することができる。

このように全てのカメラ端末１０１が撮影領域調整部１１５により自身の評価関数Ｈ（θ_Pan，θ_Tilt，ｆ）の値を調整することにより、全てのカメラ端末１０１の撮影領域は隣り合う他のカメラ端末１０１ａの撮影領域、又は監視対象領域の境界線と隙間なく隣接するように撮影領域の位置を調整することができる。

なお、上記式５において隣り合う撮影領域の重なり幅Ｃ、および隣り合う監視対象領域の境界線までの距離Ｄは、監視システムを構成するカメラ端末１０１全てにおいて同じ値をとる場合を例に説明したが、カメラ端末の設置位置や設置密度等に応じて、カメラ端末１０１ごとに定数Ｃ、定数Ｄの値が異なっていてもよい。また、隣り合う撮影領域の重なり幅Ｃや隣り合う境界線までの距離Ｄは常に一定の値をとる方法以外にも、例えば隣り合う撮影領域の大きさに応じて重なり幅を自動的に調整するような変数であってもよい。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、図１２（a）の監視対象領域マップで与えられた監視対象領域に対して図１３のように配置されたカメラ端末１０１は、図１２（ｂ）で記述された解像度重みマップに従って図１７に示すように解像度の重みが高い領域を、それ以外の領域よりも高解像度に撮影しながら、さらに監視対象領域全体を撮影するように全てのカメラ端末１０１の撮影領域の位置と解像度を調整することができる。

このように実施の形態１のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のPTZカメラを制御することにより、例えば屋内のリビングなどの監視などにおいて、外部からの侵入者を警戒するために窓やドアなどの外部からの出入口付近は、その他の領域よりもより重点的に監視しておきたいなど、場所ごとに監視の重要度を変えて監視を行いたい場合に、監視の目的にあわせて監視の重要度の高い場所を予め解像度重みマップとして定義しておくことで、重要な場所を周囲の場所よりも高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のPTZカメラの撮影領域の自動調整を行うことができる。

（実施の形態２)
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１は監視の重要な領域の位置を解像度重みマップとして各カメラ端末１０１に記憶させておくことにより、場所ごとの重要度に応じてカメラ端末１０１間で解像度の値に差を設けながら、監視対処領域全体を撮影することができた。さらに実施の形態２のカメラ端末２０１は監視の重要度の高い場所の配置パターンが変化する監視対象領域に対して、予め想定される配置パターンを複数の解像度重みマップ１２１として用意しておき、状況に応じて解像度重みマップ１２１を選択して利用することで監視の重要度の高い場所の配置パターンが変化する状況にも対応できる監視システムを実現するものである。

まず、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の構成について説明する。なお、実施の形態２におけるカメラ端末２０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ａ、記憶部１０５ａ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ａの機能と記憶部１０５ａの内容が実施の形態１と異なる。

図１８は実施の形態２におけるカメラ端末２０１の処理部１０４ａの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ａは、実施の形態１における処理部１０４の構成に加えて、解像度重みマップ選択部１１６及び計時部１１７を備える。なお、実施の形態１と同じ構成については同じ記号を付与し、説明を省略する。

解像度重みマップ選択部１１６は、所定の規則に従って解像度重み判定部１１２で用いる解像度重みマップ１２１を選択する処理部であり、例えば、監視の状況を特定し、特定した監視の状況と後述する解像度重み選択リストに定義された規則とに基づいて、監視の状況に対応する解像度重みマップを選択する。

計時部１１７は現在の時刻を取得する処理部である。

また、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の記憶部１０５ａには、解像度重みマップ１２１が複数用意されており、さらに監視状況に応じてどの解像度重みマップを利用するかを定義した解像度重み選択リスト１２４が記憶されている。図１９（ａ）〜（ｃ）に実施の形態２における記憶部１０５ａに記憶されている解像度重みマップ１２１（マップ００１、マップ００２）と解像度重み選択リスト１２４の一例を示す。実施の形態２では解像度重みマップ１２１としてマップ００１とマップ００２の２つが用意されており、また、解像度重み選択リスト１２４には、解像度重みマップ選択部１１６が解像度重みマップ１２１を選択する条件として撮影時刻と選択すべき解像度重みマップ１２１との関係が定義されており、図１９の例では時刻が７時から１９時の間は解像度重みマップ００１が選択され、また、時刻が１９時から７時の間は解像度重みマップ００２が選択されるように規則が定義されている。

次に、実施の形態２におけるカメラ端末２０１の制御方法について図２０のフローチャートを用いて説明する。

図２０は実施の形態２におけるカメラ端末２０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末２０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の制御方法については同じ記号を付与し、説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０６）
解像度重みマップ選択部１１６は計時部より現在の時刻を取得し、記憶部１０５ａに記憶されている解像度重み選択リストを参照して、現在の時刻において参照すべき解像度重みマップ１２１を選択する。

（ステップ１０２）
解像度重み判定部１１２は解像度重みマップ選択部１１６において選択された解像度重みマップ１２１を用いて、実施の形態１のカメラ端末１０１と同様の制御方法により、解像度の重みを判定する。

（ステップ１０３）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、例えば図１３に示す床面の形状が矩形の室内において、高さ一定の天井に８台のカメラ端末２０１を設置し、さらに室内の床面を監視対象領域として監視を行わせる時に、住人が在室している１９：００から７：００の間は、住人の状態や行動を監視しやすいように住人がよく利用するテーブル周辺を重点的に監視し、また、住人が不在となる７：００から１９：００の間はセキュリティ対策のために部屋への出入口を重点的に監視するために、図１９の解像度重みマップ１２１（マップ００１とマップ００２）、さらに解像度重み選択リスト１２４を各カメラ端末２０１の記憶部１０５ａに与えた場合、図２１に示すように撮影時刻の変化に応じて、予め指定しておいた重要度の高い場所が高解像度の映像として撮影されるように、各カメラ端末２０１の撮影領域の位置と解像度を自動的に調整することができる。

このように実施の形態２のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のPTZカメラを制御することにより、例えば室内の監視などにおいて時間とともに重要な場所の配置パターンが変化する場合に対しても、配置パターンの変更にあわせて常に重要な領域を高解像度に撮影しつつ、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のPTZカメラの撮影領域を自動的に調整することができる。

なお、実施の形態２では計時部１１７で取得された時刻情報に基づいて解像度重みマップ１２１を選択する例を示したが、これ以外にも曜日や日付などによって解像度重みマップ１２１を選択しても良い。また、日時による解像度重みマップ１２１の選択以外にも、例えばドアの鍵の施錠状態や人の在室状態と解像度重みマップ１２１との関係を解像度重み選択リスト１２４に定義しておき、解像度重みマップ選択部はドアの鍵の施錠状態や人の在室状態をカメラやその他のセンサ等で検出して検知内容に応じて解像度重みマップ１２１を変更するようにしても良い。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１は監視における重要ポイントを監視対象領域内の場所ごとに決めておくことで、各カメラ端末１０１が撮影する場所の重要性に応じて解像度に差を設けながらも、監視対象領域全体の撮影を行った。

さらに実施の形態３のカメラ端末３０１は監視目的によっては監視の重要度が撮影している場所ではなく、カメラの視界に所定の対象物が存在しているかどうかに依存する場合、撮影映像内に対象物が写っているかどうかによって解像度重みを判定することで、対象物の存在や位置にあわせて各カメラ端末３０１の解像度に差を設けながらも監視対象領域全体を撮影する監視システムを実現するものである。

まず、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の構成について説明する。なお、実施の形態３におけるカメラ端末３０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ｂ、記憶部１０５ｂ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ｂの機能と記憶部１０５ｂの内容が実施の形態１と異なる。

図２２は実施の形態３におけるカメラ端末３０１の処理部１０４ｂの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ｂは、実施の形態１における処理部１０４の構成に加えて、画像処理部１１８を備える。なお、実施の形態１と同じ構成については同じ記号を付与し、説明を省略する。

画像処理部１１８はカメラ１０６で撮影された映像の特徴を抽出し、予め用意されているテンプレート画像と特徴の類似する画像が存在するかどうかを判定する処理部である。

また、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の記憶部１０５ｂには、図２３に示すようなテンプレート画像１２５が用意されており、また、テンプレート画像１２５ごとに解像度重みを定義したテンプレート画像リスト１２６が用意されている。

実施の形態３では、図２３（ａ）及び（ｂ）に示す机と人物の上半身の画像がテンプレート画像１２５として用意されており、また、図２３（ｃ）に示すテンプレート画像リスト１２６には机は解像度重みが２、人物の解像度重みは３と定義されている。また、撮影映像の中にテンプレート画像に定義された対象物が写っていない場所については解像度の重みを１とするように定義されている。

次に、実施の形態３におけるカメラ端末３０１の制御方法について図２４のフローチャートを用いて説明する。

図２４は実施の形態３におけるカメラ端末３０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末３０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の制御方法については同じ記号を付与し説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０７）
画像処理部１１８はカメラ１０６により撮影された映像の中から、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像に特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する。カメラ１０６の撮影映像から、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像と特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する方法としては、テンプレートマッチング法等のアルゴリズムなどを用いることが挙げられる。

（ステップ１０２）
解像度重み判定部１１２は画像処理部１１８において撮影領域内にテンプレート画像と同じ特徴を持つ対象物が存在すると判定された場合に、記憶部１０５ｂに記憶されているテンプレート画像リスト１２６から、選択されたテンプレート画像１２５に対応する解像度の重みを決定する。

（ステップ１０３）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより、例えば図１３に示すようにカメラ端末３０１を室内の天井に設置し、さらに室内の床面を監視対象領域として監視を行わせる時に、図２３（ａ）及び（ｂ）に示す机と人物のテンプレート画像１２５、及び夫々のテンプレート画像１２５に対する解像度の重みを定義した図２３（ｃ）に示すテンプレート画像リスト１２６を各カメラ端末３０１の記憶部１０５ｂに与えておくことによりカメラ端末３０１の撮影領域内にテンプレート画像１２５の特徴と同じ特徴を持つ机や人物が存在する場合には、図２５に示すように机や人物に割り当てられた解像度の重みと場所に応じて対象物を高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように自動的に複数のカメラ端末３０１の撮影領域を調整することができる。

このように実施の形態３のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のPTZカメラを制御することにより、例えば監視の重要度が特定の場所ではなく、PTZカメラの撮影映像に写る所定の対象物の存在に依存し、さらに対象物の位置が変化する可能性がある場合においても、重点的に監視したい対象物の特徴を定義した情報と、その対象物を撮影する時に用いる解像度の重みを用意しておくだけで、所定の対象物を周囲の領域よりも高解像度な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のPTZカメラの撮影領域を自動的に調整することができる。

なお、実施の形態３ではテンプレート画像１２５として、重点的に監視を行いたい机と人型の形状などの特徴を記録した画像データを用いたが、これ以外にも床面の色や模様等の特徴を記録したテンプレート画像１２５を用いることで、テンプレート画像１２５以外の色や模様を検出した時に、そこに対象物が存在する判定するなど、間接的に対象物の存在を特定できるテンプレート画像１２５等を用いてもよい。

また、実施の形態３のカメラ端末３０１は、実施の形態２における解像度重みマップ１２１と解像度重み選択リスト１２４を記憶部１０５ｂに記憶し、さらに解像度重みマップ選択部１１６をさらに備えることで、カメラ端末４０１の映像に移った対象物の重要度に加えて、監視対象領域の場所ごとの重要度を組み合わせることで、例えば重要度の高い場所であっても、監視員（対象物）がいる場所は重要度を下げ、逆に重要度の低い場所であっても、不審者がいる場所の重要度を上げるといったように場所と対象物の関係に応じたカメラ端末の撮影領域の位置と解像度の調整を行うカメラ制御装置、及び制御方法であってもよい。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。

実施の形態１のカメラ端末１０１、及び実施の形態２のカメラ端末２０１では監視における重点的に監視を行いたい領域の配置パターンが、予め解像度重みマップとして用意されていた。さらに実施の形態４のカメラ端末４０１は監視対象によっては想定される状況が複雑になり、全ての状況に対して解像度重みマップを用意することができない場合において、撮影映像の内容から解像度重みマップ１２１を自動的に作成し、これを用いることにより、予め想定していなかった状況に対しても重要度の高い領域の配置パターンを特定し、これにあわせて常に重要度の高い領域をその周囲の領域よりも高解像度な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のカメラ端末４０１の撮影領域の調整を行うものである。

まず、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の構成について説明する。なお、実施の形態４におけるカメラ端末４０１は、実施の形態１におけるカメラ端末１０１と同様の基本構成（通信ＩＦ１０３、処理部１０４ｃ、記憶部１０５ｃ、カメラ１０６及びカメラ制御部１０７）を備えるが、処理部１０４ｃの機能と記憶部１０５ｃの内容が実施の形態１と異なる。

図２６は実施の形態４におけるカメラ端末４０１の処理部１０４ｃの内部構成を示したブロック図を示す。処理部１０４ｃは、実施の形態３における処理部１０４ｂの構成に加えて、解像度重みマップ作成部１１９を備える。なお、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同じ構成については同じ記号を付与し説明を省略する。

解像度重みマップ作成部１１９は画像処理部１１８において解析された撮影領域に対して、所定の規則に従って解像度重みマップ１２１上の値を更新する処理部であり、より詳しくは、後述する解像度重みマップ作成規則に従って、カメラ１０６の撮影画像から解像度重みマップを作成する。

また、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の記憶部１０５ｃには解像度重みマップを作成するための規則を定義した解像度重みマップ作成規則１２７が用意されている。実施の形態４における解像度重みマップ作成規則１２７の例を図２７に示す。図２７の解像度重みマップ作成規則１２７では、過去5分間に画像処理部１１８において人物が検出されている時間が８０％以上の場所は解像度の重みを２とし、８０％未満の場所は解像度の重みを１とすることが定義されている。

次に、実施の形態４におけるカメラ端末４０１の制御方法について図２８のフローチャートを用いて説明する。

図２８は実施の形態４におけるカメラ端末４０１の一連の制御方法を示したフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップに従ってカメラ端末４０１の制御方法を説明する。なお、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同様の制御方法については同じ記号を付与し説明を省略する。

（ステップ１０１）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０７）
画像処理部１１８はカメラ１０６が撮影した映像の中から、記憶部１０５ｃに記憶されているテンプレート画像１２５と特徴が似た領域が存在するかどうかを判定する。

（ステップ１０８）
解像度重みマップ作成部１１９は画像処理部１１８により判定された監視対象領域内の状況と、記憶部１０５ｃに記憶されている解像度重みマップ作成規則１２７の内容に従って記憶部１０５ｃに記憶されている解像度重みマップ１２１の内容を更新する。たとえば、解像度重みマップ作成部１１９は、過去5分間に画像処理部１１８において人物が検出されている時間が８０％以上の場所は解像度の重みを２とし、８０％未満の場所は解像度の重みを１とするように、解像度重みマップ１２１のうち、自身が撮影している領域に対応する箇所の内容を更新する。

（ステップ１０２）
実施の形態１と同様の制御である。

（ステップ１０３）
通信部１１０により周囲のカメラ端末４０１ａとお互いの撮影領域の位置情報１２２、解像度の重み情報１２３、さらに解像度重みマップ１２１のうち自身が内容を変更した部分の情報について送受信を行い、他のカメラ端末４０１ａと情報の共有を行う。

（ステップ１０４）から（ステップ１０５）
実施の形態１と同様の制御である。

以上までに説明してきた制御方法を用いることにより例えば図２９に示すように人通りの多い駅の乗換えホームなどにおいて、複数のカメラ端末４０１を監視対象領域の撮影に適した高さの位置に設置し、さらにカメラ端末４０１に図２３に示したテンプレート００１と図に示した解像度重みマップ作成規則１２７を与えた場合、カメラ端末４０１は画像処理部１１８でテンプレート００１として与えられた人型の形状をした物体を特定し、さらに解像度重みマップ作成部１１９において、過去5分間の撮影映像において人型の物体が4分以上存在していた場所の解像度重みを２、それ以外の場所については解像度の重みが１になるように解像度重みマップ１２１の内容を変更する。また、カメラ端末４０１は他のカメラ端末４０１が変更した解像度重みマップ１２１の情報を共有することにより、監視対象領域全体の解像度重みマップの内容を人の流れの変化にあわせて変更する。これにより例えば図２９の左図、図２９の右図に示すそれぞれの状況に対して、図３０（ａ）、図３０（ｂ）のような解像度重みマップ１２１が自動的に作成され、全てのカメラ端末４０１の間で共有される。また、複数のカメラ端末４０１は作成された解像度重みマップ１２１を基に、互いの撮影領域の位置と解像度を調整することにより、図３１の左図、図３１の右図に示すように人の流れにあわせて、人がよく通る場所（混雑している場所）は高解像度に撮影しながらも、監視対象領域全体を撮影することができる。

このように実施の形態４のカメラ制御装置、及び制御方法を用いて複数のPTZカメラを制御することにより、例えば駅の乗換えホームなどで人の流れを監視する場合など、監視の重要度の高い領域の配置パターンの変化を予め想定できないような場合においても、撮影映像の内容を基に監視の重要領域の配置パターンを把握し、配置パターンにあわせて常に重要度の高い領域がその周囲の領域よりも高解像度の映像として撮影しながら監視対象領域全体がくまなく撮影されるように複数のPTZカメラの撮影領域を自動的に調整ができる。

なお、実施の形態４のカメラ端末４０１は、解像度重みマップ作成部１１９で作成した解像度重みマップ１２１と、解像度重みマップ１２１を作成した時の状況を判定条件として記録した解像度重み選択リスト１２４を記憶部１０５ｃに記憶し、さらに実施の形態２における解像度重みマップ選択部１１６をさらに備えることで、監視システム自身が監視対象領域の状況（判定条件）とその対応方法（解像度重みマップ）の関係を記憶（学習）するようにしても良い。

これにより例えば通勤ラッシュ時の駅の乗換えホームにおいて、路線の異なる電車の到着時するたびに人の流れが変化し、その人の流れ方が到着した電車の路線よって決まっている場合には、電車の到着時刻とその後に人の存在確率が高くなる場所との関係を解像度重みマップ１２１、及び解像度重み選択リスト１２４に記述して各カメラ端末４０１に記憶（学習）させることにより、監視対象領域（駅）に特有の出現頻度の高い状況（人の流れ）に対しては、その都度解像度重みマップを作成することなく、以前に作成した解像度重みマップを用いることで状況（人の流れ）の変化に迅速に対応したカメラ端末４０１の調整を行うことができる。

また、実施の形態１〜４においては各カメラ端末が周囲のカメラ端末や監視対象領域の状態にあわせて自律的に動作する場合を例に説明したが、図３２に示すように複数のカメラ端末を集中監視する集中管理装置１３０を具備した構成をとっても良い。図３２に示される監視システムでは、実施の形態１〜４において各カメラ端末に備えられていた処理部と記憶部が集中管理装置１３０内にまとめて置かれた構成となっている。なお、図３２において、図９と同等の構成については、同じ番号を付与し説明を省略する。

操作部１３１は管理者１３２が監視システム内の記憶部１０５に記憶されている解像度重みマップ１２１の内容を直接変更する処理を指示するためのユーザインターフェイスである。

このように集中管理型の構成を用いることにより、管理者１３２は重点的に監視を行いたい領域の指定や解除を、集中管理装置１３０の記憶部１０５に記録されている解像度重みマップ１２１を直接選択したり、解像度重みマップ１２１の内容を編集したりすることで行うことができる。

また、監視対象領域内の監視の重要な領域の配置パターンに対して目的の監視条件を満たすような全てのカメラ端末のパン角、チルト角、焦点距離等の組合せを予め決めておくことが可能な場合には、解像度重みマップ１２１の代わりに図３３（ａ）及び（ｂ）に示すようなパン角、チルト角、焦点距離などの組合せを定義した複数のプリセット情報１２８と、プリセット情報１２８を選択するための条件を定義したプリセット選択リスト１２９を集中管理装置１３０の記憶部１０５に用意しておき、集中管理装置１３０にある解像度重みマップ選択部１１６により、解像度重みマップの選択と同様にプリセット選択リスト１２９に基づいてプリセット情報１２８を選択し、選択されたプリセット情報１２８に記述されているパン角、チルト角、焦点距離の値に直接各カメラ端末のカメラ制御部１０７を介して調整するような構成であってもよい。このようなプリセット情報１２８を用いた場合であっても、解像度重みマップ１２１を用いた場合と同様に、例えば室内の監視などにおいて時間とともに重要な場所の配置パターンが変化する場合には、時刻に応じて重量監視領域をその周辺領域よりも高解像度な映像として撮影しつつ、監視対象領域全体がくまなく撮影しつづけることができる。

（補足説明）
次に、補足説明として、実施の形態１〜４で記したカメラ端末１０１〜４０１の撮影領域の算出方法について説明する。

図３４はカメラ端末１０１〜４０１の撮影領域の算出方法を説明する図である。図３４において、カメラ２１０３は、実施の形態１〜４におけるカメラ端末１０１〜４０１のカメラ１０６に対応し、レンズ２１０１と撮像面２１０２とを備える。Ｘ_Ｃ軸２１０４及びＹ_Ｃ軸２１０５及びＺ_Ｃ軸２１０６は、お互い直交し、レンズ２０１を原点としたカメラ座標軸系を構成する。カメラ２１０３は各軸回りに、パン（Ｙ_Ｃ軸２１０５回り回転）、チルト（Ｘ_Ｃ軸２１０４回り回転）、ロール（Ｚ_Ｃ軸２１０６回り回転）回転する。それぞれの回転角度をΘ_ＰＣ、Θ_ＴＣ、Θ_ＲＣと示す。撮像面２１０２はレンズ２１０１よりＺ_Ｃ軸２１０６方向にｆ離れた距離に存在し、２Ｗ×２Ｈの大きさを持つ。Ｘ_Ｗ軸２１０７及びＹ_Ｗ軸２１０８及びＺ_Ｗ軸２１０９は、お互い直行し、世界座標軸系を構成する。Ｘ_Ｗ軸２１０７は図９に示すＸ_Ｗ軸１２０及び図２９に示すＸ_Ｗ軸１１２０、Ｚ_Ｗ軸２１０９は図９に示すＺ_Ｗ軸１２２及び図２９に示すＺ_Ｗ軸１１２２にあたる。カメラ２１０３は世界座標軸系において、（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）で示される位置に存在し、同位置を基点として（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）だけ移動する。

Ｘ_Ｃ軸２１０４及びＹ_Ｃ軸２１０５及びＺ_Ｃ軸２１０６で構成されるカメラ座標軸系上のある点（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）は、以下の式１１により、Ｘ_Ｗ軸２１０７及びＹ_Ｗ軸２１０８及びＺ_Ｗ軸２１０９で構成される世界座標軸上の点（Ｘ_Ｗ，Ｙ_Ｗ，Ｚ_Ｗ）に変換できる。

同式において、Ｍ_００からＭ_２２を要素とする３×３行列値は、カメラ２１０３の姿勢基準点（カメラ２１０３の姿勢の回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）＝（０，０，０））の行列値、Ｒ００からＲ２２を要素とする３×３行列値は、カメラ２１０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわす行列値、（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）はカメラ２１０３の位置基準点（カメラ２１０３の位置の変位（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）＝（０，０，０））の位置、（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）はカメラ２１０３の位置基準点からの位置変位をあらわす。

Ｍ_００からＭ_２２を要素とする３×３行列値や（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）は、カメラ２１０３を姿勢基準点及び位置基準点にあわせる、又は、現在のカメラ２１０３の姿勢及び位置をそれぞれ姿勢基準点及び位置基準点とし、以下の文献１に示すキャリブレーション方法などを用いることにより算出可能であり、本発明の検出領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。
Ｒ．Ｔｓａｉ． Ａ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｃａｍｅｒａ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ ３Ｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｖｉｓｉｏｎ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｕｓｉｎｇ Ｏｆｆ−ｔｈｅ−Ｓｈｅｌｆ ＴＶ Ｃａｍｅｒａｓ ａｎｄ Ｌｅｎｓｅｓ． ＩＥＥＥ ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｖｏｌ． ＲＡ−３， Ｎｏ．４， ｐｐ．３２３−３４４， １９８７

Ｒ_００からＲ_２２を要素とする３×３行列値は、以下の式１２に示すように、カメラ２１０３の姿勢である回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）より算出可能である。

なお、回転角度（Θ_ＰＣ，Θ_ＴＣ，Θ_ＲＣ）は、本発明の実施の形態１〜４においては、カメラ制御部１０７が読み取る。

カメラ２１０３の位置基準点からの位置変位である（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）は、同カメラ２１０３の位置をステッピングモータなどで変化させる仕組みであれば、同ステッピングモータよりその変位を読み取れる。

撮像面２１０２上の各点（Ｘ_ＰＣ，Ｙ_ＰＣ，ｆ）は、以下の式１３、式１４、式１５により、Ｚ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上の（Ｘ_PW，Ｙ_PW，Z_PW）に投影される。

このため、撮像面４隅の各点（−Ｗ，−Ｈ，ｆ）、（Ｗ，−Ｈ，ｆ）、（−Ｗ，Ｈ，ｆ）、（Ｗ，Ｈ，ｆ）は、以下の式１６、式１７、式１８、式１９によりＺ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上に投影される。

なお、上記式１６の（X_D0，Y_D0，Z_D0）、式１７の（X_D1，Y_D1，Z_D1）、式１８の（X_D2，Y_D2，Z_D2）、式１９の（X_D3，Y_D3，Z_D3）は、それぞれ、以下の式２０、式２１、式２２、式２３により求められる。

このＺ_Ｗ＝Ｚ_Ｃである実空間面２１１０上に投影された撮像面４隅の各点から構成される面がカメラ２１０３の撮影領域である。

以上までに説明した算出方法により、カメラの設置位置と設置方向、さらにカメラの回転角から撮影領域の位置を求めることができる。

以上、本発明に係る監視システムについて、実施の形態１〜４及びその変形例等に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施した形態も本発明に含まれる。また、各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も本発明に含まれる。

また、上記実施の形態では、カメラ端末は、建物の天井等に固定されていたが、本発明は、このような固定式のカメラ端末だけでなく、図３５に示されるように、移動式のカメラ端末で実現され得る。図３５では、横方向（１次元）に移動できる移動カメラが部屋の天井に設置され、床面を監視する例が示されているが、２次元、あるいは、３次元に移動できる移動カメラであってもよい。そのときのカメラに対する制御としては、パン、チルト、ズームに加えて、あるいは、パン、チルトに代えて、横方向及び／又は縦方向の移動制御を行えばよい。例えば、パン角を固定し、パンの制御に代えて、横方向（あるいは、縦方向）の移動制御を行うことで、上記実施の形態における制御方式を大きく変えることなく移動カメラにも適用することができる。

また、上記実施の形態では、各カメラ端末の撮影領域は、ある時刻Ｔにカメラ端末が撮影する領域であったが、本発明は、このような撮影領域だけでなく、一定の時間内（例えば、周期T_CYCLE）にカメラ端末がスキャンして撮影する全領域（仮想的な撮影領域）を上記実施の形態における撮影領域として扱ってもよい。たとえば、図３６（ａ）や図３６（ｂ）に示されるように、カメラ端末の時刻Ｔにおける撮影領域を時刻Ｔ撮影領域とし、カメラ端末が周期T_CYCLEで一定の領域（周期T_CYCLE撮影領域）をスキャンして撮影するという動作を繰り返す場合には、この周期T_CYCLE撮影領域を上記実施の形態における撮影領域として扱ってもよい。この場合に、撮影領域の解像度として、周期T_CYCLEに依存させてもよいし、依存させなくてもよい。依存させる場合には、例えば、周期T_CYCLEが大きくなるほど解像度が悪くなるように、上記式２に周期T_CYCLEを組み入れた新たな式を定義すればよい。

なお、特許請求の範囲と実施の形態における構成要素の対応は次の通りである。つまり、特許請求の範囲における「カメラ制御手段」、「通信インターフェイス」、「処理手段」、「記憶手段」、「プリセット情報選択部」は、それぞれ、実施の形態におけるカメラ制御部１０７、通信ＩＦ１０３、処理部１０４・１０４ａ〜１０４ｃ、記憶部１０５・１０５ａ〜１０５ｃ、解像度重みマップ選択部１１６と同様の機能を有する処理部に対応する。特許請求の範囲における他の構成要素は、同一名称の実施の形態における構成要素に対応する。

本発明は、カメラ及びカメラを用いた監視システムとして、例えば学校やビル等における不審者の監視用システムや、交差点や公園など広範囲撮影システムといった公共の場所の監視システム、さらに家庭内の様子を複数のネットワークカメラ等を用いて監視する室内遠隔監視システムとして、特に、監視の重要度が場所ごとに異なる監視対象領域に対して、重要度の高い場所をその周囲の場所より解像度の高い詳細な映像として撮影しながらも、監視対象領域全体をくまなく撮影されるように維持する必要のある高機能な監視システムとして有用である。

図１は、第１の従来技術における構成ブロック図である。 図２は、第１の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図３は、第２の従来技術における構成ブロック図である。 図４は、第３の従来技術における構成ブロック図である。 図５は、第３の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図６は、第３の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。 図７は、第４の従来技術における構成ブロック図である。 図８は、第４の従来技術における構成ブロック図である。 図９は、本発明に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態１における処理部の構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態１における記憶部の構成を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態１における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図１３は、実施の形態１におけるカメラ端末の設置例を示す図である。 図１４は、実施の形態１におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図１５は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１６は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１７は、実施の形態１におけるカメラの動作を説明する図である。 図１８は、実施の形態２における処理部の構成を示すブロック図である。 図１９は、実施の形態２における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２０は、実施の形態２におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２１は、実施の形態２におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図２２は、実施の形態３における処理部の構成を示すブロック図である。 図２３は、実施の形態３におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２４は、実施の形態３における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２５は、実施の形態３におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図２６は、実施の形態４における処理部の構成を示すブロック図である。 図２７は、実施の形態４における記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２８は、実施の形態４におけるカメラ端末の制御手順を説明するフローチャートである。 図２９は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３０は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３１は、実施の形態４におけるカメラ端末の動作を説明する図である。 図３２は、本発明に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 図３３は、本発明に係るに記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。 図３４は、本発明の補足説明１における撮影領域の算出に対する説明図である。 図３５は、移動カメラから構成される監視システムを示す図である。 図３６は、周期T_CYCLE撮影領域の説明図である。

符号の説明

１０１、２０１、３０１、４０１ カメラ端末
１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ、４０１ａ 他のカメラ端末
１０２ 通信ネットワーク
１０３ 通信ＩＦ
１０４、１０４ａ〜１０４ｃ 処理部
１０５、１０５ａ〜１０５ｃ 記憶部
１０６ カメラ
１０７ カメラ制御部
１１０ 通信部
１１１ 撮影領域判定部
１１２ 解像度重み判定部
１１３ 隣接領域判定部
１１４ 解像度調整部
１１５ 撮影領域調整部
１１６ 解像度重みマップ選択部
１１７ 計時部
１１８ 画像処理部
１１９ 解像度重み作成部
１２０ 監視対象領域マップ
１２１ 解像度重みマップ
１２２ 撮影領域の位置情報
１２３ 解像度の重み情報
１２４ 解像度重み選択リスト
１２５ テンプレート画像
１２６ テンプレート画像リスト
１２７ 解像度重みマップ作成規則
１２８ プリセット情報
１２９ プリセット選択リスト

Claims (14)

1. 複数のカメラ端末によって監視対象領域を監視する監視システムであって、
   撮影領域の調整機能を有するカメラと、
   前記カメラの撮影領域を調整する制御を行うカメラ制御手段と、
   他のカメラ端末と通信し合う通信インターフェイスと、
   前記通信インターフェイスを介して得た他のカメラ端末の撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する処理手段と
   を備えることを特徴とする監視システム。
2. 前記処理手段はさらに、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域と他カメラ端末の撮影領域とを隣接させつつ前記監視対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の撮影領域と当該自カメラ端末の撮影領域に隣り合う他カメラの撮影領域との位置を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
3. 前記処理手段は、自カメラ端末の撮影領域と他カメラ端末の撮影領域とが一定の重なり領域を持って隣接するように、自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する
   ことを特徴とする請求項２記載の監視システム。
4. 前記重み付き解像度は、撮影領域の解像度と撮影領域に予め対応づけられた解像度の重みとを掛け合わせて得られる
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
5. 前記監視システムはさらに、前記監視対象領域を分割して得られる小領域ごとに重要度に相当する解像度の重みを対応づけた情報である解像度重みマップを記憶している第１記憶手段を備え、
   前記処理手段は、前記第１記憶手段に記憶された解像度重みマップを参照することで、自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度重みを特定して前記重み付き解像度を決定し、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
6. 前記第１記憶手段はさらに、
   複数の前記解像度重みマップと、
   監視の状況に依存して前記複数の解像度重みマップのうちの１つを選択する際の規則を定義した解像度重み選択リストとを記憶し、
   前記処理手段はさらに、監視の状況を特定し、特定した監視の状況と前記解像度重み選択リストに定義された規則とに基づいて、前記複数の解像度重みマップから前記監視の状況に対応する解像度重みマップを選択し、当該選択した解像度重みマップを参照することで、自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度重みを特定する
   ことを特徴とする請求項５記載の監視システム。
7. 前記解像度重み選択リストには、カメラ端末による撮影の日時に応じて前記複数の解像度重みマップのうちの１つを選択する際の規則が定義され、
   前記処理手段は、自カメラ端末による撮影の日時を特定し、前記解像度重み選択リストに定義された規則に基づいて、特定した日時に対応する解像度重みマップを選択する
   ことを特徴とする請求項６記載の監視システム。
8. 前記監視システムはさらに、所定の対象物の特徴を定義した画像であるテンプレート画像と、前記テンプレート画像に対して重要度に相当する解像度の重みを対応づけたテンプレート画像リストとを記憶している第２記憶手段を備え、
   前記処理手段はさらに、前記カメラが撮影した画像に対して、前記第２記憶手段に記憶されているテンプレート画像に類似した対象物の存否を判定し、前記画像処理部によって前記対象物が存在すると判定された場合に、前記テンプレート画像リストを参照することによって、前記テンプレート画像に対応づけられた解像度の重みを特定し、特定した解像度の重みを自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度の重みとして特定して前記重み付き解像度を決定し、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
9. 前記カメラ端末はさらに、前記カメラの撮影画像に基づいて、前記監視対象領域を分割して得られる小領域ごとに重要度に相当する解像度の重みを対応づけた情報である解像度重みマップを作成する際の規則を定義した解像度重みマップ作成規則を記憶している第３記憶手段を備え、
   前記処理手段は、前記第３記憶手段に記憶された解像度重みマップ作成規則に従って、前記カメラの撮影画像から解像度重みマップを作成し、作成された解像度重みマップを参照することで、自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度重みを特定して前記重み付き解像度を決定し、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
10. 前記第３記憶手段はさらに、所定の対象物の特徴を定義した画像であるテンプレート画像を記憶し、
    前記解像度重みマップ作成規則には、任意の場所に所定の対象物が存在している時間の割合に応じて、その場所での解像度の重みを決定する旨の規則が定義され、
    前記処理手段は、前記カメラが撮影した画像に対して、前記第３記憶手段に記憶されているテンプレート画像に類似した対象物の存否を判定し、任意の場所に所定の対象物が存在していると判定された時間の割合を特定し、特定した割合に対応した解像度の重みを前記場所における解像度の重みとする解像度重みマップを作成する
    ことを特徴とする請求項９記載の監視システム。
11. 前記処理手段は、
    自カメラ端末の撮影領域の位置を特定する撮影領域判定部と、
    前記撮影領域判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた重要度に相当する解像度の重みを特定する解像度重み判定部と、
    前記撮影領域判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域の位置と前記解像度重み判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度の重みとを前記通信インターフェイスを介して他のカメラ端末に送信するとともに、他のカメラ端末から他のカメラ端末の撮影領域の位置と前記撮影領域に対応づけられた重要度に相当する解像度の重みとを前記通信インターフェイスを介して受信するように前記通信インターフェイスを制御する通信部と、
    前記通信インターフェイスで受信された他のカメラ端末の撮影領域の位置と前記撮影領域判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域の位置とに基づいて、自カメラ端末の撮影領域と隣り合う撮影領域を特定する隣接領域判定部と、
    重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、前記通信インターフェイスで受信された他のカメラ端末の撮影領域の位置及び前記撮影領域に対応づけられた解像度の重みと前記解像度重み判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域に対応づけられた解像度の重みに基づいて、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と前記隣接領域判定部で特定された他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラの撮影領域の面積を調整することによって、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する解像度調整部と、
    前記撮影領域判定部で特定された自カメラ端末の撮影領域の位置と前記隣接領域判定部で特定された撮影領域とに基づいて、それらが隣接するように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラの撮影領域の位置を調整することによって、自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する撮影領域調整部とを有する
    ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
12. 複数のカメラ端末によって監視対象領域を監視する監視方法であって、
    前記複数のカメラ端末のそれぞれは、他のカメラ端末と通信によって得た他のカメラ端末の撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整するステップを含む
    ことを特徴とする監視方法。
13. 撮影領域の調整機能を有するカメラ端末であって、
    撮影領域を調整する制御を行うカメラ制御手段と、
    他のカメラ端末と通信し合う通信インターフェイスと、
    前記通信インターフェイスを介して得た他のカメラ端末の撮影領域に関する情報に基づいて、重要度の高い撮影領域の解像度が高く、重要度の低い撮影領域の解像度が低くなる度合いを重み付き解像度とした場合に、自カメラ端末の撮影領域の重み付き解像度と他のカメラ端末の撮影領域の重み付き解像度との差が小さくなるように、前記カメラ制御手段を介して前記カメラを制御することにより、自カメラ端末の撮影領域の解像度を調整する処理手段と
    を備えることを特徴とするカメラ端末。
14. 複数のカメラ端末によって監視対象領域を監視する監視システムを構成する１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
    請求項１２記載の監視方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。

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