JPWO2007013231A1 - 撮影領域調整装置 - Google Patents

Abstract

死角なく、撮影対象をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置を提供する。複数のカメラ端末を備え、複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラ（２０１）と、カメラ（２０１）を制御することにより、仮想撮影領域の位置を調整する調整部Ｂ（２０４）とを備え、調整部Ｂ（２０４）は、自カメラ端末の仮想撮影領域と他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置およびアスペクト比を調整するとともに、当該カメラ端末の仮想撮影領域内にＮ個の他カメラ端末の仮想撮影領域Ａが内包されている場合、当該カメラ端末の仮想撮影領域をＮ＋１に分割する。

Description

本発明は、複数のカメラを用いて実空間の画像情報を取得する装置に関し、特にカメラの撮影領域を調整する自動調整装置および方法に関するものである。

近年、主に監視用途に利用される複数のカメラを用いた装置に対する研究開発が盛んに行われている。同装置はその利用目的のために、監視を行う対象領域である撮影対象領域に対し、撮影対象領域内を死角なく常時監視し、同領域内の検出対象を検出するという第１の要求と、撮影対象領域内に存在する検出対象の詳細な情報を取得するという第２の要求の２つの要求を達成する必要がある。

従来の複数のカメラを用いた装置では、各カメラの撮影領域を自動調整することにより、この２つの要求を達成させている。そのような代表的な従来の複数のカメラを用いた装置としては、特許文献１および特許文献２に示すものがある。

まず、特許文献１に示す従来の装置について説明する。図１は上記特許文献１に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図１において、検出カメラ装置１００１０では、カメラ１００１１および反射鏡１００１２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１００１３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１００１４が同検出対象の位置情報を抽出するため、検出カメラ装置１００１０は、広い撮影領域にわたって検出対象の位置情報を取得する。判定カメラ装置１００２０では、カメラ制御部１００２２が検出対象の位置情報をもとにカメラ１００２１の旋回角および俯角およびズーム比率を制御し、判定カメラ装置１００２０は検出対象の拡大画像を撮影するため、判定カメラ装置１００２０は、検出対象の詳細な情報を取得する。

図２は検出カメラ装置１００１０および判定カメラ装置１００２０の撮影領域を示す図である。同図において、黒丸は検出カメラ装置１０１１０の設置位置を示し、同検出カメラ装置１０１１０は固定されたカメラである。円または六角形は各検出カメラ装置１０１１０の撮影領域を示す。同図に示すように、各検出カメラ装置１０１１０を人為的に規則正しく設置すれば、監視する対象領域である撮影対象領域内を死角なく常時検出することが可能になる。

つぎに、特許文献２に示す従来の装置について説明する。図３は上記特許文献２に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図３において、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影する目的を負う移動物体検出用カメラ１０２１１は、姿勢制御手段１０２１２により自身の撮影領域を変更し、検出対象の拡大画像を撮影する目的を負う監視用カメラ１０２２１は、姿勢制御手段１０２２２により自身の撮影領域を変更する。各カメラの撮影領域は画像処理装置１０２４０において、移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像から抽出した検出対象の位置および各カメラの撮影領域から、カメラ画角記憶手段１０２３１およびカメラ画角記憶手段１０２３２に予め記憶させた情報をもとに決定する。

更に、各カメラの撮影領域決定方法を説明する。図４および図５および図６は各カメラの撮影領域決定方法の説明に用いる図であり、数個のブロック画像に分割した移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像である。まず、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は以下のように決定される。図４の斜線で示すブロックに検出対象が存在する場合には、それぞれのブロック位置が図４に示すブロック位置と対応している図５の各ブロックに記載した矢印の方向が示す方向に移動物体検出用カメラ１０２１１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３１に予め設定されている。次に、監視用カメラ１０２２１の撮影領域は以下のように決定される。図６に示すブロック位置に検出対象が存在する場合には、破線で示した撮影領域になるよう監視用カメラ１０２２１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した監視用カメラ１０２２１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３２に予め設定されている。

上記従来の複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。まず、特許文献１に示す従来の装置では検出カメラ装置１００１０が、特許文献２に示す従来の装置では移動物体検出用カメラ１０２１１が、広い撮影領域にわたって検出対象を検出する役割を負い、特許文献１に示す従来の装置では判定カメラ装置１００２０が、特許文献２に示す従来の装置では監視用カメラ１０２２１が、検出対象の拡大画像のような、検出対象の詳細な情報を取得する役割を負う、というように、各カメラはそれぞれの固定した予め決められた役割を分担し、一方の役割を負うカメラが上記第１の要求を達成し、もう一方の役割を負うカメラが上記第２の要求を達成している（従来技術の第１の特徴）。

また、特許文献２に示す従来の装置では、例えば、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は、図４の左上ブロックに検出対象があるという状況変化に対し、図５の左上ブロックに示すような左上方向に移動した検出領域に変更するというように、予め人間が想定し作成した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。

また、特許文献１に示す従来の装置は、図２に示すように、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより、上記第１の要求を達成している（従来技術の第３の特徴）。

以上、複数のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整について説明したが、ここで、１のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整についても説明する。１のカメラを用い、同カメラの撮影領域を自動調整するものとして、特許文献３に示すものがある。特許文献３では、カメラの撮影領域を自動調整する手法として、「オートスキャン」および「オートパン」と呼ばれる２つの手法を開示している。

まず、「オートスキャン」手法について説明する。図８は「オートスキャン」手法の説明に用いる図であり、「オートスキャン」手法は、同図に示す第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの複数の撮影領域を、順次、カメラ１０７０１が自動的に撮影していく手法である。記録手段１０７０３には、第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報が予め記録されており、姿勢制御手段１０７０２が記録部１０７０３に記録された同情報にもとづいてカメラ１０７０１の姿勢を制御し、カメラ１０７０１の撮影領域を第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの各撮影領域に順次変更させることにより、同手法は実現されている。

つぎに、「オートパン」手法について説明する。図９は「オートパン」手法の説明に用いる図であり、「オートパン」手法は、同図に示す第１パン角度１０８１１から第２パン角度１０８１２の間を、カメラ１０８０１が自動的に左右パン動作を繰り返すことにより、同カメラ１０８０１の撮影領域を自動調整する手法である。図９に示していないが、第１パン角度１０８１１および第２パン角度１０８１２に設けられた機械式スイッチにより、各パン角度にカメラ１０８０１が向いたことを判定し、姿勢制御手段１０８０２がカメラ１０８０１の姿勢を制御することにより、同手法は実現されている。

上記従来の単体のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。特許文献３に示す従来の装置では、例えば、カメラ１０７０１の撮影領域は、記録手段１０７０３に記録された第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報をもとに変更されるように、複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整とほぼ同様に、状況変化内容と１対１に対応したものではないが、予め人間が想定し作成した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとにカメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。
特許第３０４３９２５号公報（図１、図６） 特許第３１８０７３０号公報（図１、図７〜図９） 特開平１−２８８６９６号公報

しかしながら、このような従来の装置では、まず、予め人間が想定し設定した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整しているために（上記従来技術の第２の特徴）、カメラ毎に、状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報を人間が逐一想定し作成する必要がある。

同情報は、撮影対象領域の位置や広さ、人間が想定した状況変化内容、各カメラを設置する位置や台数などに依存しており、これらに変更などがあった場合には、その度に同情報を人間が逐一作成し直す必要がある。この作業は、カメラ台数が増えれば増えるほど煩雑であり、それに対するコストや負荷は膨大なものとなる。ビル内のカメラを用いた監視システムなどでは、１０数台のカメラを用いることはごく一般的である。

また、従来の装置では、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより上記第１の要求は達成されているが（上記従来技術の第３の特徴）、カメラが１つでも故障した場合には、もはや上記第１の要求を達成することはできない。

仮に、図７に示すように、検出カメラ装置１００１０の数を増やすことにより、うち１つが故障した場合でも死角なく検出対象領域を覆うことはできるが、非効率と言わざるを得ない。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、人間が予め状況変化を予測してテーブルを作成しておく必要がなく、かつ、カメラが故障した場合であっても、死角なく、撮影対象とする領域をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置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、本発明に係る撮影領域調整装置は、複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、前記複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。これによって、複数のカメラ端末の協調動作により、複数の仮想撮影領域によって撮影対象領域が死角なく覆われる。そして、実際の撮影領域によって撮影対象領域を覆う方法に比べ、仮想撮影領域が使用されるので、１台のカメラ端末が撮影する担当領域を任意に設定することができ、様々な大きさや形状の撮影対象領域に対応した撮影領域調整装置が実現される。

なお、請求の範囲における「仮想撮影領域」は、例えば、実施の形態における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に相当し、１台のカメラ端末が一定時間Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}をかけてパンやチルト等のスキャン動作をしながら連続撮影することによって得られる撮影領域の和である。同様に、「仮想検出領域」は、例えば、実施の形態における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}検出領域に相当し、１台のセンサ端末が一定時間Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}をかけて検出方向の姿勢を変化させるスキャン動作をしながら連続検出することによって得られる検出領域（検出空間）の和である。

ここで、前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う構成としてもよい。このとき、前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったり、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったりするのが好ましい。これによって、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域が効率良く死角なく覆われる。つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域がくまなく覆われているが、最適な覆い方とはいえない、局所的な最適解（仮想撮影領域が包含関係にある場合や、他の仮想撮影領域に比べて極めて大きな撮影時間を要する仮想撮影領域が存在する場合など）に陥っている場合に、その解から脱出して大局的な最適解が求められ得る。

このとき、前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行うように構成してもよい。これによって、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなり、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。

また、前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返してもよい。さらに、前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれてもよい。

なお、本発明は、各カメラ端末に調整手段を設けた分散制御型の構成だけでなく、全てのカメラ端末の検出領域を調整する共通の調整手段を設けた集中制御型の構成で実現したり、撮影領域調整方法、および、その方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。また、複数のカメラ端末からなる撮影領域調整装置（あるいは、システム）として実現したり、個々のカメラ端末単体としても実現できる。さらに、本発明は、カメラによる撮影可能な領域である撮影領域に代えて、微動センサ等の物理量の検出が可能なセンサの検出領域を調整する装置として実現することもできる。なお、本発明に係るプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。

本発明の撮影領域調整装置よれば、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が自動調整されるので、従来のようにカメラ毎に状況変化に対応した周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域情報を人間が逐一想定して作成しておく必要がなく、かつ、カメラが幾つか故障した場合においても、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆うことができる。

よって、本発明により、任意の空間が死角なく撮影されることが保証され、特に、学校やビル等における不審者の監視用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２の従来技術における動作説明図である。 図５は、第２の従来技術における動作説明図である。 図６は、第２の従来技術における動作説明図である。 図７は、第２の従来技術における動作説明図である。 図８は、第３の従来技術における動作説明図である。 図９は、第３の従来技術における動作説明図である。 図１０は、本発明に係るカメラの撮影領域を説明する図である。 図１１は、カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。 図１２は、カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。 図１３は、カメラの撮影領域の位置を説明する図である。 図１４は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法を説明する図である。 図１５は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法を説明する図である。 図１６は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１７は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１８は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１９は、撮影領域の形状を説明する図である。 図２０は、撮影領域の形状を説明する図である。 図２１は、領域判定方法を説明する図である。 図２２は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。 図２３は、当該撮影領域に対する隣接する撮影領域を判定する方法を説明する図である。 図２４は、本発明の実施の形態１における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。 図２５は、本発明の実施の形態１におけるカメラ端末の構成ブロック図である。 図２６は、本発明の実施の形態１における操作端末の構成ブロック図である。 図２７は、本発明の実施の形態１における調整部Ａが行う処理を示すフローチャートである。 図２８は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。 図２９は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。 図３０は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。 図３１は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。 図３２は、本発明の実施の形態２におけるカメラ端末の構成ブロック図である。 図３３は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。 図３４は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。 図３５は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。 図３６は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。 図３７は、本発明の実施の形態２における撮影領域の分割パターンを説明する図である。 図３８は、本発明の実施の形態３における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。 図３９は、本発明をマイクに適用した例を説明する図である。 図４０は、移動カメラから構成される監視システムの構成を示すブロック図である。 図４１は、監視システムにおける移動カメラの動作の様子を示す図である。 図４２は、監視領域内に設置されたレールの軌道上を移動カメラが移動する様子を示す図である。

符号の説明

１０１Ａ〜Ｃ カメラ端末Ａ〜Ｃ
１０２ 操作端末
１０３ ネットワーク
２０１ カメラ
２０２ 調整部Ａ
２０３ 通信部
２０４ 調整部Ｂ
２１１ レンズ
２１２ 撮像面
２１３ 画像処理部
２１４ 姿勢制御部
２１５ 周期撮影制御部
３０１ 入力部
３０２ 記憶部

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

まず、具体的な実施の形態を説明する前に、いくつかの用語及び基本事項を説明する。

（カメラの撮影領域）
まず、カメラの撮影領域について説明する。ここで説明するカメラとは、スチル写真の撮影などに用いられる、ある一瞬の静止画像を撮影するカメラではなく、例えば１秒間に３０枚連続撮影するなど、時間的に連続した動画像を撮影するカメラを示す。

図１０はカメラの撮影領域を説明する図である。図１０（ａ）及び（ｂ）において、５００１はカメラ、５００２はカメラ５００１が時刻Ｔ＝０，２，４，‥，２Ｎに撮影する領域である第１の撮影領域、５００３はカメラ５００１が時刻Ｔ＝１，３，５，‥，２Ｎ＋１に撮影する領域である第２の撮影領域である（Ｎは自然数）。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すカメラ５００１の各時刻Ｔにおける撮影領域位置を示したグラフである。

一般的に、「カメラの撮影領域」と単に表現した場合、ある時刻瞬間にカメラが撮影している領域ととらえることが通常である。カメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更していないのであれば、このとらえ方は特に問題はない。しかしカメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更しているのであれば、「カメラの撮影領域」は、以下に示すように、それぞれ区別してとらえることが必要である。

＜時刻Ｔ撮影領域＞
これは、時刻Ｔの瞬間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同撮影領域を時刻Ｔ撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）におけて、第１撮影領域５００２は時刻０撮影領域、第２撮影領域５００３は時刻１撮影領域である。

＜期間Ｔ_Ａ〜Ｔ_Ｂ撮影領域または期間Ｔ撮影領域、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域＞
これらは、「仮想撮影領域」の一例であり、時刻Ｔ_Ａから時刻Ｔ_Ｂの期間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同領域を期間Ｔ_Ａ〜Ｔ_Ｂ撮影領域と表記する。または、時刻Ｔ_Ａから時刻Ｔ_Ｂの期間Ｔにカメラが撮影した領域として、期間Ｔ撮影領域と表記する。更に、特に、同撮影領域内の各領域の撮影に周期性がある場合、同周期性をもつ時間Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}に撮影した領域といい、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）において、第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３を和した領域は、期間０〜１撮影領域または期間２撮影領域である。また、図１０（ｃ）に示すように、同撮影領域内の第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３の撮影には周期性があり、その周期は２であるので、同撮影領域は周期２撮影領域でもある。

（カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさ）
つぎに、カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさについて説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。図１１（ａ）において、５２０１はカメラ、カメラ５２０１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２０１の画角も可変である。５２０２はカメラ５２０１が時刻Ｔに撮影する領域である時刻Ｔ撮影領域、５２０３はカメラ５２０１が周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}に撮影する領域である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域、５２０４はカメラ５２０１の水平方向の画角である水平画角Θａ_Ｈ、Ｃ２０５はカメラ５２０１の垂直方向の画角である垂直画角Θａ_Ｖ、５２０６は時刻Ｔ撮影領域５２０２の移動経路である。カメラ５２０１は、時間経過とともに、パンおよびチルト動作により自身の姿勢を変更させ、時刻Ｔ撮影領域５２０２の位置を時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０６に示す経路で移動することにより、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３を撮影している。このため、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３の大きさは、カメラ５２０１の姿勢を変更するパンおよびチルト動作の速度、時刻Ｔ撮影領域５２０２の大きさを決定するカメラ５２０１の水平画角Θａ_Ｈ５２０４および垂直画角Θａ_Ｖ５２０５、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}の時間的長さに依存することは明白であり、カメラ５２０１のパンおよびチルト速度が早いほど、また、カメラ５２０１の画角が大きいほど、また、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}の時間的長さが長いほど、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３の大きさは大きくなる。

（周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト）
つぎに、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルトについて説明する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すカメラ５２０１と周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}において等価な周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１を示す図である。図１１（ｂ）において、時刻Ｔ撮影領域５２０２、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３および時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０５は図１１（ａ）と同様である。５２１１は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３を撮影するカメラ、カメラ５２１１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２１１の画角も可変である。ただし、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１は、カメラ５２０１と姿勢は異なるが、空間上同じ位置に存在する。５２１２は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の水平方向の画角である水平画角Θｂ_Ｈ、５２１３は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の垂直方向の画角であるである垂直画角Θｂ_Ｖである。図１１（ａ）におけるカメラ５２０１は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}において周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３を撮影する。このため、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}においては、カメラ５２０１は、同周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３を撮影する図１１（ｂ）に示す周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１とみなせる。また、この周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１において、水平方向の画角は水平画角Θｂ_Ｈ５２１２、垂直方向の画角は垂直画角Θｂ_Ｖ５２１２とみなせる。

カメラ５２０１などのような一般的なカメラにおいては、画角はＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存しているために水平画角Θａ_Ｈ５２０４および垂直画角Θａ_Ｖ５２０５は独立した制御ができない。しかし、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１においては、カメラ５２０１のパンおよびチルト動作により周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３が決定しているため、一般的なカメラのようにＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存せず、水平画角Θｂ_Ｈ５２１２および垂直画角Θｂ_Ｖ５２１２は独立に制御することが可能である。

図１２（ａ）及び（ｂ）は、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の画角、パンまたはチルト角を示す図である。図１２（ａ）において、カメラ５２０１および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２２１はカメラ５２０１の水平方向の最大画角である最大水平画角Θａ_{Ｈ＿ＭＡＸ}、５２２２は最大画角Θａ_{Ｈ＿ＭＡＸ}／２、５２２３はカメラ５２０１のパンの最大変位角である最大パン角Θａ_{Ｐ＿ＭＡＸ}であり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大パン角Θａ_{Ｐ＿ＭＡＸ}５２２３までパン動作する。５２２４は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の水平方向の最大画角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ最大水平画角Θｂ_{Ｈ＿ＭＡＸ}、５２２５は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の水平方向の画角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ、５２２６は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ／２、５２２７は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１のパン角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角Θｂ_Ｐである。

図１２（ｂ）において、カメラ５２０１および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２３１はカメラ５２０１の垂直方向の最大画角である最大垂直画角Θａ_{Ｖ＿ＭＡＸ}、５２３２は最大画角Θａ_{Ｖ＿ＭＡＸ}／２、５２３３はカメラ５２０１のチルトの最大変位角である最大チルト角Θａ_{Ｔ＿ＭＡＸ}であり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大チルト角Θａ_{Ｔ＿ＭＡＸ}５２３３までチルト動作する。５２３４は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の垂直方向の最大画角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ最大垂直画角Θｂ_{Ｖ＿ＭＡＸ}、５２３５は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の垂直方向の画角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖ、５２３６は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖ／２、５２３７は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１のチルト角である周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角Θｂ_Ｔである。

図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の最大水平画角Θｂ_{Ｈ＿ＭＡＸ}５２２４および最大垂直画角Θｂ_{Ｖ＿ＭＡＸ}５２３４は（式１）で示され、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の水平方向の最小水平画角Θｂ_{Ｈ＿ＭＩＮ}は、カメラ５２０１の水平方向の最小水平画角Θａ_{Ｈ＿ＭＩＮ}に等しく、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の垂直方向の最小垂直画角Θｂ_{Ｖ＿ＭＩＮ}は、カメラ５２０１の垂直方向の最小垂直画角Θａ_{Ｖ＿ＭＩＮ}に等しい。ただし、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１がパン角Θｂ_Ｐ５２２７またはチルト角Θｂ_Ｐ５２３７だけパンまたはチルトしている場合、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２２１の最大垂直画角Θｂ_{Ｈ＿ＭＡＸ}５２２４および最大垂直画角Θｂ_{Ｖ＿ＭＡＸ}５２３４は、（式２）に示す制限をうける。このため、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の水平画角Θｂ_Ｈ５２２５および水平画角Θｂ_Ｖ５２３５は、（式３）に示す範囲の可変値である。また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１の最大パン角Θｂ_{Ｐ＿ＭＡＸ}および最大パン角Θｂ_{Ｔ＿ＭＡＸ}はそれぞれ、カメラ５２０１の最大パン角Θａ_{Ｐ＿ＭＡＸ}５２２３および最大パン角Θａ_{Ｔ＿ＭＡＸ}５２３３と等しい。このため、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ５２１１のパン角Θｂ_Ｐ５２２７およびチルト角Θｂ_Ｔ５２３７は、（式４）に示す範囲の可変値である。

（カメラの撮影領域位置および視点）
つぎに、カメラの撮影領域の位置および視点を算出する方法について説明する。図１３はカメラの撮影領域の位置を説明する図である。図１３において、５３０１は像を結像させるためのレンズ、５３０２はレンズ５３０１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、５３０３はレンズ５３０１および撮像面５３０２から構成されるカメラである。５３１１はＸ_Ｃ軸、５３１２はＹ_Ｃ軸、５３１３はＺ_Ｃ軸であり、これらの各軸はお互い直交し、レンズ５３０１を原点としたカメラ座標軸系を構成し、特にＺ_Ｃ軸５３１３はカメラ５３０３の視線（撮影方向）と一致する。５３１４はカメラ５３０３のＹ_Ｃ軸５３１２回りの回転角であるパン角Θ_Ｐ、５３１５はカメラ５３０３のＸ_Ｃ軸５３１１回りの回転角であるチルト角Θ_Ｔ、５３１６はカメラ５３０３のＺ_Ｃ軸５３１３回りの回転角であるロール角Θ_Ｒである。カメラ５３０３は自身の姿勢をこれらの回転角だけ回転させる。５３１７はレンズ５３０１から撮像面５３０２までの距離である焦点距離ｆ、５３１８は撮像面５３０２の水平方向のサイズである撮像面水平サイズＷ、５３１９は撮像面５３０２の垂直方向のサイズである撮像面垂直サイズＨである。５３２１はＸ_Ｗ軸、５３２２はＹ_Ｗ軸、５３２３はＺ_Ｗ軸であり、これらの各軸はお互い直交し、世界座標軸系を構成する。５３２４はカメラ５３０３のＸ_Ｗ軸５３２１方向の変位である変位ΔＸ_ＴＷ、５３２５はカメラ５３０３のＹ_Ｗ軸５３２２方向の変位である変位ΔＹ_ＴＷ、５３２６はカメラ５３０３のＺ_Ｗ軸５３２３方向の変位である変位ΔＺ_ＴＷである。カメラ５３０３は世界座標軸系において、（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）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。５３２７は５３０３カメラの水平方向の画角である水平画角Θ_Ｈ、５３２８は５３０３カメラの垂直方向の画角である垂直画角Θ_Ｖである。５３３１はＺ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面、５３３２はカメラ５３０３が撮影している実空間面５３３１上の撮影領域、５３３３は、Ｚ_Ｃ軸５３１３と撮影領域５３３２が存在する実空間面５３３１の交点である視点であり、Ｚ_Ｃ軸５３１３が示すカメラ５３０３の視線の実空間面５３３１上の位置を示す。

Ｘ_Ｃ軸５３２１およびＹ_Ｃ軸５３２２およびＺ_Ｃ軸５３２３で構成されるカメラ座標軸系上のある点（Ｘ_ＰＣ，Ｙ_ＰＣ，Ｚ_ＰＣ）は、（式５）に示す式により、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２およびＺ_Ｗ軸５３２３で構成される世界座標軸上の点（Ｘ_ＰＣ，Ｙ_ＰＣ，Ｚ_ＰＷ）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５３０３の姿勢基準点（カメラ５３０３の姿勢の回転角度（Θ_Ｐ，Θ_Ｔ，Θ_Ｒ）＝（０，０，０））の行列値、Ｒ_００からＲ_２２を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３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５３０３の位置基準点（カメラ５３０３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５３０３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５３０３を姿勢基準点および位置基準点に合わせる、または、現在のカメラ５３０３の姿勢および位置をそれぞれ姿勢基準点および位置基準点とし、公知のキャリブレーション方法（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）などを用いることにより算出可能であり、本発明の撮影領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。

カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわすＲ_００からＲ_２２を要素とする３×３行列値は、（式６）に示すように、カメラ５３０３の姿勢である回転角度（Θ_Ｐ，Θ_Ｔ，Θ_Ｒ）より算出可能である。カメラ５３０３の姿勢である回転角度（Θ_Ｐ，Θ_Ｔ，Θ_Ｒ）、および、カメラ５３０３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５３０３の位置をステッピングモーター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ーよりその変位を読み取れる。

撮像面５３０２上の各点（Ｘ_ＰＣ，Ｙ_ＰＣ，ｆ）は、（式７）により、Ｚ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面５３３１上に投影できる。撮像面４隅の各点（−Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（−Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）をＺ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の撮影領域５３３２の４隅の位置である。また、Ｚ_Ｃ軸５３１３は撮像面５３０２上の点（０，０，ｆ）をとおり、同点（０，０，ｆ）をＺ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の視点５３３３である。このため、（式８）〜（式１２）により、Ｚ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置（点（Ｘ_ＰＷ０，Ｙ_ＰＷ０，Ｚ_ＰＷ０）〜点（Ｘ_ＰＷ３，Ｙ_ＰＷ３，_ＰＷ３））および視点５３３３（点（Ｘ_ＰＷ４，Ｙ_ＰＷ４，Ｚ_ＰＷ４））が算出可能である。

また、水平画角Θ_Ｈ５３２７および垂直画角Θ_Ｖ５３２８は、焦点距離ｆ５３１７および撮像面水平サイズＷ５３１８および撮像面垂直サイズＨ５３１９と（式１３）に示すような関係にある。このため、（式１４）〜（式１７）を用いても、Ｚ_Ｗ＝Ｚ_{ＣＯＮＳＴ}である実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置が算出可能である。

なお、上記カメラの撮影領域の位置を算出する方法は、時刻Ｔ撮影領域の位置および視点の算出のみならず、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置および視点の算出に適用できる。周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置および視点の算出をするのであれば、（式６）および（式１３）〜（式１７）における、パン角Θ_Ｐ５３１４、チルト角Θ_Ｔ５３１５、ロール角Θ_Ｒ５３１６、水平画角Θ_Ｈ５３２７および垂直画角Θ_Ｖ５３２８はそれぞれ、図１２（ａ）及び（ｄ）に示す、パン角Θｂ_Ｐ５２２７、チルト角Θｂ_Ｔ５２２８、ロール角Θｂ_Ｒ、水平画角Θｂ_Ｈ５２２５および垂直画角Θｂ_Ｖ５２３５とすればよい（ロール角Θｂ_Ｒは図１２（ａ）及び（ｄ）に示していないが、カメラ５２０１のロール角Θａ_Ｒと同値である）。カメラ５３０３の姿勢基準点の行列値であるＭ_００からＭ_２２を要素とする３×３行列値、カメラ５３０３の位置基準点の位置（Ｘ_ＴＷ，Ｙ_ＴＷ，Ｚ_ＴＷ）、および、同位置基準点からの位置変位（ΔＸ_ＴＷ，ΔＹ_ＴＷ，ΔＺ_ＴＷ）は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラの位置および姿勢基準点は時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラと同じとしたので、時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラのそれを用いればよい。

（周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法）
つぎに、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法について説明する。図１４及び図１５は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法を説明する図である。図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５において、５４０１は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域、５４０２は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１の水平方向のサイズＬｂ_Ｈ、５４０３は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１の垂直方向のサイズＬｂ_Ｖ、５４０４は現時刻の時刻Ｔ_ＮＯＷにおける撮影領域である現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域、５４０５は現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の水平方向のサイズＬａ_Ｈ、５４０６は現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の垂直方向のサイズＬａ_Ｖ、５４０７は現時刻の時刻Ｔ_ＮＯＷの次の撮影時刻Ｔ_ＮＥＸＴにおける撮影領域である現時刻Ｔ_ＮＥＸＴ撮影領域、５４０８は現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４から次時刻Ｔ_ＮＥＸＴ撮影領域５４０７までの移動距離Ｌ、５４０９は時刻Ｔ撮影領域の移動経路、５４２１から５４２３はそれぞれ水平方向の位置である位置Ｈ_１から位置Ｈ_３、５４３１から５４３４はそれぞれ垂直方向の位置である位置Ｖ_１から位置Ｖ_４である。

また、図１６、図１７及び図１８は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すフローチャートはそれぞれ、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させるサブルーチンを示すフローチャートであり、まず、図１６（ａ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。まず同サブルーチンは、ステップ５５０１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は、（式１８）に示す式によって算出される。同式において、Ｖ_{Ｐ＿ＣＯＮＳＴ}は、あらかじめ定めたパン速度であり、Ｔ_Ｓは、あらかじめ定めたカメラの撮影間隔である。つぎに、ステップ５５０２において、現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の左端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離Ｌ_Ｈを算出する。つぎに、ステップ５５０３において、ステップ５５０２で算出した水平余剰距離Ｌ_Ｈがステップ５５０１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５０４に進み、パン速度Ｖ_Ｐを（式１９）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを左パン動作させ（パン速度が正の値の場合を右パン動作、負の値の場合を左パン動作としている）、ステップ５５０３に戻る。また、水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度Ｖ_Ｐを（式２０）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを左パン動作させる。この結果、ステップ５５０４により、カメラは水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式１９）に示すパン速度Ｖ_Ｐで左パン動作し続け、さらに、ステップ５５０５により、（式２０）に示すパン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを左パン動作させるために、水平余剰距離Ｌ_Ｈだけ左パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。

つぎに、図１６（ｂ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５１１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式１８）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５１２において、現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の右端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離Ｌ_Ｈを算出する。つぎに、ステップ５５１３において、ステップ５５１２で算出した水平余剰距離Ｌ_Ｈがステップ５５１１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５１４に進み、パン速度Ｖ_Ｐを（式２１）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを右パン動作させ、ステップ５５１３に戻る。また、水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度Ｖ_Ｐを（式２２）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを右パン動作させる。この結果、ステップ５５１４により、カメラは水平余剰距離Ｌ_Ｈが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２１）に示すパン速度Ｖ_Ｐで右パン動作し続け、さらに、ステップ５５１５により、（式２２）に示すパン速度Ｖ_Ｐで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを右パン動作させるために、水平余剰距離Ｌ_Ｈだけ右パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。

つぎに、図１７（ａ）に示す垂直上方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５２１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５２２において、現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の上端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離Ｌ_Ｖを算出する。つぎに、ステップ５５２３において、ステップ５５２２で算出した垂直余剰距離Ｌ_Ｖがステップ５５２１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５２４に進み、チルト速度Ｖ_Ｔを（式２４）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを上パン動作させ（チルト速度が正の値の場合を上チルト動作、負の値の場合を下チルト動作としている）、ステップ５５２３に戻る。また、垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度Ｖ_Ｔを（式２５）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを上チルト動作させる。この結果、ステップ５５２４により、カメラは垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２４）に示すチルト速度Ｖ_Ｔで上チルト動作し続け、さらに、ステップ５５２５により、（式２５）に示すチルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを上チルト動作させるために、垂直余剰距離Ｌ_Ｖだけ上チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。

最後に、図１７（ｂ）に示す垂直下方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５３１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５３２において、現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４の下端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離Ｌ_Ｖを算出する。つぎに、ステップ５５３３において、ステップ５５３２で算出した垂直余剰距離Ｌ_Ｖがステップ５５３１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５３４に進み、チルト速度Ｖ_Ｔを（式２６）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを下パン動作させ、ステップ５５３３に戻る。また、垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度Ｖ_Ｔを（式２７）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを下チルト動作させる。この結果、ステップ５５３４により、カメラは垂直余剰距離Ｌ_Ｖが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２６）に示すチルト速度Ｖ_Ｔで下チルト動作し続け、さらに、ステップ５５３５により、（式２７）に示すチルト速度Ｖ_Ｔで撮影期間Ｔ_Ｓ期間だけカメラを下チルト動作させるために、垂直余剰距離Ｌ_Ｖだけ下チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。

以上のように、図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンのフローに従えば、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させることが可能となる。なお、あらかじめ定めるパン速度Ｖ_{Ｐ＿ＣＯＮＳ}Ｔおよびチルト速度Ｖ_{Ｔ＿ＣＯＮＳＴ}および撮影間隔Ｔ_Ｓは、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_Ｈ５４０５および時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６に対し、（式２８）に示す関係にあるものとする。

図１８に示すフローチャートは、上記図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンを用いて時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内を撮影するメインルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ５５４１において、図１４（ａ）の現時刻Ｔ_ＮＯＷ撮影領域５４０４のように、カメラの時刻Ｔ撮影範囲を周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１の右下位置に移動させる。つぎにステップ５５４２およびステップ５５４３において、水平終端位置を位置Ｈ_１５４２１として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ_１５４２１までカメラを右パン動作させる。つぎにステップ５５４４およびステップ５５４５において、垂直終端位置を位置Ｖ_１５４３１として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ_１５４３１までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５４６およびステップ５５４７において、水平終端位置を位置Ｈ_２５４２２として、図１６（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ_２５４２２までカメラを左パン動作させる。つぎにステップ５５４８およびステップ５５４９において、垂直終端位置を位置Ｖ_２５４３２として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ_２５４３２までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５５０およびステップ５５５１において、水平終端位置を位置Ｈ_３５４２３として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ_３５４２３までカメラを右パン動作させ、ステップ５４１に戻る。このフローによれば、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内を撮影することができる。

なお、図１８には、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内を撮影するフローを示したが、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ｂ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、または、時刻Ｔ撮影領域を図１５の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内を撮影する場合には、水平および垂直終端位置の設定および図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンの呼び出し順番を入れ変えることで撮影可能であることは自明であるので、説明を省略する。

また、水平終端位置に設定する位置Ｈ_１５４２１から位置Ｈ_３５４２３、および、垂直終端位置に設定する位置Ｖ_１５４３１から位置Ｖ_４５４３４はそれぞれ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域水平サイズＬｂ_Ｈ５４０２、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域垂直サイズＬｂ_Ｖ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_Ｈ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の関係より算出可能である。たとえば、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域垂直サイズＬｂ_Ｖ５４０３が時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の２．８倍である場合、図１４（ａ）の位置Ｖ_１５４３１は撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の２倍の大きさ、図１４（ａ）の位置Ｖ_２５４３２は撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の２．８倍の大きさとすればよく、図１４（ａ）の位置Ｖ_２５４３２は撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の３倍の大きさであってもよい。図１４（ａ）の位置Ｖ_２５４３２を撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の３倍の大きさとした場合、時刻Ｔ撮影領域は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１をはみ出すことになるが、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内はすべて撮影されるので、特に問題はない。

また、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域水平サイズＬｂ_Ｈ５４０２、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域垂直サイズＬｂ_Ｖ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_Ｈ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_Ｐ、チルト角Θ_Ｔ、ロール角Θ_Ｒ、水平画角Θ_Ｈおよび垂直画角Θ_Ｖなどから算出した周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域および時刻Ｔ撮影領域の４隅の位置をもとに算出することが可能である。

また、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５に、３例の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を示したが、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９はこれのみ限るものではない。できることなら一筆書きで、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５４０１内をまんべんなく撮影する経路ならよい。

また、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域水平サイズＬｂ_Ｈ５４０２、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域垂直サイズＬｂ_Ｖ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_Ｈ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_Ｖ５４０６の大きさにより、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５などに示す時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を選択してもよい。

また、以上の説明は全て、時刻Ｔ撮影領域よりも周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が大きい場合を想定して説明している。図１１（ａ）〜（ｂ）によれば、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Ｈ≧周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ、時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Ｖ≧周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖと、水平垂直方向共、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５２０３の画角が時刻Ｔ撮影領域５３０２の画角以下など、時刻Ｔ撮影領域よりも周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が等しいまたは小さい場合は、時刻Ｔ撮影領域をもって周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域全域を一度に撮影できる。この場合、以上説明した手法により時刻Ｔ撮影領域の位置を逐次移動して撮影せず、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域全域を撮影するように時刻Ｔ撮影領域の位置（パン／チルト／ロール角）および大きさ（ズーム比）を調整してやればよい。この場合、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の周期は０であり、常時周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域全域を撮影されている。なお、時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさは、時刻Ｔ撮影領域をもって周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域全域を撮影でき、かつ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影していない時刻Ｔ撮影領域内の領域が最も少ない時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさに調整されるべきである。

（撮影領域の形状）
つぎに、時刻Ｔ撮影領域および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の形状について説明する。図１９は、時刻Ｔ撮影領域の形状を説明する図である。図１９において、５３０１はレンズ、５３０２は撮像面、５３０３はカメラ、５３１３はＺ_Ｃ軸、５３２１はＸ_Ｗ軸、５３２２はＹ_Ｗ軸、５３２３はＺ_Ｗ軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６０１は時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６１０から５６１３はそれぞれ、Ｘ_Ｗ軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｘ_１から位置Ｘ_４、５６２０から５６２３はそれぞれ、Ｙ_Ｗ軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｙ_１から位置Ｙ_４である。

本実施の形態では、説明を簡単にするために、時刻Ｔ撮影領域および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域はＸ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形としている。しかし図１９に示すように、カメラ５３０３の時刻Ｔ撮影領域５３３２は、カメラ５３０３の撮影方向を示すＺ_Ｃ軸５３１３とＺ_Ｗ軸５３２３が平行でない場合、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となる。このような場合、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１に示すような、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形を時刻Ｔ撮影領域とする。時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置は、図１９に示すように、Ｘ_Ｗ軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｘ_１５６２０から位置Ｘ_４５６２３、Ｙ_Ｗ軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｙ_１５６３０から位置Ｙ_４５６３３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ_１５６２０から位置Ｘ_４５６２３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ_１５６３０から位置Ｙ_４５６３３の内の２番目および３番目に大きな位置が、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置である。なお、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１は、上記のような求め方の四角形でなくても、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ_１５６２０から位置Ｘ_４５６２３、および、位置Ｙ_１５６３０から位置Ｙ_４５６３３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_Ｐ、チルト角Θ_Ｔ、ロール角Θ_Ｒ、水平画角Θ_Ｈおよび垂直画角Θ_Ｖなどから算出することが可能である。

図２０は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の形状を説明する図である。図２０において、５３２１はＸ_Ｗ軸、５３２２はＹ_Ｗ軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６３０は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域、５６３１は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６４０から５６４３はそれぞれ、Ｘ_Ｗ軸５３２１における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｘ_５から位置Ｘ_８、５６５０から５６５３はそれぞれ、Ｙ_Ｗ軸５３２２における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｙ_５から位置Ｙ_８である。図２０に示すように、時刻Ｔ撮影領域５３３２と同様に、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０も、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となることがある。このような場合、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域内接四角形５６３１に示すような、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形を周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。

周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置は、図２０に示すように、Ｘ_Ｗ軸５３２１における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｘ_５５６４０から位置Ｘ_８５６４３、Ｙ_Ｗ軸５３２２における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｙ_５５６５０から位置Ｙ_８５６５３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ_５５６４０から位置Ｘ_８５６４３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ_５５６５０から位置Ｙ_８５６５３の内の２番目および３番目に大きな位置が、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置である。なお、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域内接四角形５６３１は、上記のような求め方の四角形でなくても、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_Ｗ軸５３２１およびＹ_Ｗ軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ_５５６４０から位置Ｘ_８５６４３、および、置Ｙ_５５６５０から位置Ｙ_８５６５３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_Ｐ、チルト角Θ_Ｔ、ロール角Θ_Ｒ、水平画角Θ_Ｈおよび垂直画角Θ_Ｖなどから算出することが可能である。

（隣接する撮影領域）
つぎに、隣接する撮影領域について説明する。隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことである。当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求めるため手順を以下に説明する。

まず、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する。この判定のために、図２１に示す判定方法を利用する。図２１は領域判定方法を説明する図である。図２１において、５７０１は座標（Ｘ_Ａ，Ｙ_Ａ）に存在する点Ａ、５７０２は座標（Ｘ_Ｂ，Ｙ_Ｂ）に存在する点Ｂ、５７０３は点Ａ５７０１および点Ｂ５７０２を通る直線ＡＢ、５７０４は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ａ、５７０５は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ｂである。図２１において、座標（Ｘ_Ｚ，Ｙ_Ｚ）に存在するある点Ｚが領域Ａ５７０４に存在するのであれば、（式２９）が成り立つ。また、点Ｚが領域Ｂ５７０５存在するのであれば、（式３０）が成り立つ（なお、点Ｚが直線ＡＢ５７０３上に存在する場合は領域Ｂ５７０５存在するとしている）。両式を評価すれば点Ｚが領域Ａ５７０４または領域Ｂ５７０５のどちらに存在するか判定できる。

そこで上記方法を利用し、他撮影領域の重心点（撮影領域の各頂点位置の平均値）を上記点Ｚとし、当該撮影領域に対しどの方向にあるかを判定する。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。図２２において、５８０１は周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域であり、当該撮影領域に該当する。５８０２は座標（Ｘ_Ａ，Ｙ_Ａ）に存在する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の１つ目の頂点Ａ、５８０３は座標（Ｘ_Ｂ，Ｙ_Ｂ）に存在する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の２つ目の頂点Ｂ、５８０４は座標（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ）に存在する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の３つ目の頂点Ｃ、５８０５は座標（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ）に存在する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の４つ目の頂点Ｄ、５８０６は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の上方向の領域Ａ、５８０７は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_ＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の右方向の領域Ｂ、５８０８は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の下方向の領域Ｃ、５８０９は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の左方向の領域Ｄである。

図２１に示す判定方法を用いれば、図２２（ａ）において、（式２９）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ａ５８０６に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の上方向に存在すると判定する。また、（式２９）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｂ５８０７に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の右方向に存在すると判定する。また、（式３０）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｃ５８０８に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の下方向に存在すると判定する。最後に、（式３０）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｄ５８０９に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の左方向に存在すると判定する。

つぎに、方向毎に最も距離が近い他撮影領域を同方向に対する隣接撮影領域とする。上記手順で判定し存在するある方向の他撮影領域が１つであれば、それを同方向に対する隣接撮影領域とし、複数であれば、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離が最も小さい他撮影領域を隣接撮影領域とする。

以上で、当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求める手順の説明を終える。以上の手順では、判定に用いる点Ｚを他撮影領域の重心点として説明したが、点Ｚは他撮影領域の視点であってもよい。同様に、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離は、他撮影領域の視点から当該撮影領域の視点までの距離であってもよい。

また、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように領域を上下左右に分け、それぞれの隣接撮影領域を求める手順を示したが、図２２（ｂ）に示すように、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１の各頂点を通る直線（図２２においは破線で図示）により領域を上下左右、左上、右上、右下、左下に分けても、それぞれの隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。さらに、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１を平面としたが、図２２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５８０１を立体としても、同様に、隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。

なお、上記手順では、隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことであると説明したが、これらは、当該撮影領域の各辺の部分領域毎に行うべきである。そして、辺の各部分領域で選択された隣接する他撮影領域の内、最も距離の遠い他撮影領域を最終的な隣接する撮影領域とすべきである。このことを図２３に示す周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の上辺と右辺の例をもって以下に説明する。周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の上辺（上方向）において、上記手順によれば、部分領域Ｕ１では周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０２が、部分領域Ｕ２では周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０２が（周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０２は周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０３より距離が近い）、部分領域Ｕ３では周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０３が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｕ１〜Ｕ３において最も距離の遠い他撮影領域は周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０３であるので、最終的な隣接する撮影領域として周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０３を選択する。これは、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の上辺と周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０３の下辺が重複するように調整されれば、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の上辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。また、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の右辺（右方向）においては、上記手順によれば、部分領域Ｒ１では周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０４が、部分領域Ｒ２では撮影対象外領域１２２が（後述する実施の形態１において詳しく説明するが、本発明においては、隣接する撮影領域がない場合には撮影対象外領域を選択する）、部分領域Ｒ３では周期ＴＥ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０５が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｒ１〜Ｒ３において最も距離の遠い他撮影領域は撮影対象外領域１２２であるので、最終的な隣接する撮影領域として撮影対象外領域１２２を選択する。これは、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の右辺と撮影対象領域境界５９１０が重複するように調整されれば、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域５９０１の右辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。

以上、カメラの撮影領域、検出対象と周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の関係、カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさ、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト、カメラの撮影領域位置、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法、撮影領域の形状、隣接する撮影領域、領域分割について説明した。これを前提とし、以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置が自動調整される撮影領域調整装置に関し、図２４から図２９を用いて説明する。

まず、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。この撮影領域調整装置は、カメラ端末Ａ１０１Ａ〜カメラ端末Ｃ１０１Ｃ、操作端末１０２、及び、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃおよび操作端末１０２間の通信時に利用されるネットワーク１０３から構成される。なお、図２４において、領域や同領域の位置を表現するために、お互い直交するＸ_Ｗ軸１１０、Ｙ_Ｗ軸１１１、およびＺ_Ｗ軸１１２を定める。１１３は各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが存在する実空間上の面、例えば各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが天井から下向きに設定させている場合は、床などの面であり、本実施の形態においては、Ｚ_Ｗ軸１１２＝０の面とし、各種領域および同領域の位置はこの面を用いて表現する。実空間面１１３上において、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａはカメラ端末Ａ１０１Ａが周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}に周期的に撮影する領域、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂはカメラ端末Ｂ１０１Ｂが周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}に周期的に撮影する領域、周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃはカメラ端末Ｃ１０１Ｃが周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}に周期的に撮影する領域、撮影対象領域１２１は本発明における撮影を対象とする領域、撮影対象外領域１２２は撮影対象領域１２１以外の領域である。

図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示した本実施の形態における撮影領域調整装置の実空間面１１３上における、各撮影領域位置を詳細に示す図である。図２４（ｂ）において、Ｘ_Ｗ軸１１０、Ｙ_Ｗ軸１１１、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａ、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂ、周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃ、撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２は、図２４（ａ）と同様である。

１３０ＡＬ、１３０ＡＲ、１３０ＡＵおよび１３０ＡＢはそれぞれ、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａの左端Ｘ_ＡＬ、右端Ｘ_ＡＲ、上端Ｙ_ＡＵおよび下端Ｙ_ＡＢ位置である。つまり、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａは、Ｘ_ＡＬ１３０ＡＬ、Ｘ_ＡＲ１３０ＡＲ、Ｙ_ＡＵ１３０ＡＵおよびＹ_ＡＢ１３０ＡＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａの位置を表現する。１３０ＢＬ、１３０ＢＲ、１３０ＢＵおよび１３０ＢＢはそれぞれ、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂの左端Ｘ_ＢＬ、右端Ｘ_ＢＲ、上端Ｙ_ＢＵおよび下端Ｙ_ＢＢ位置である。つまり、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａは、Ｘ_ＢＬ１３０ＢＬ、Ｘ_ＢＲ１３０ＢＲ、Ｙ_ＢＵ１３０ＢＵおよびＹ_ＢＢ１３０ＢＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂの位置を表現する。１３０ＣＬ、１３０ＣＲ、１３０ＣＵおよび１３０ＣＢはそれぞれ、周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃの左端Ｘ_ＣＬ、右端Ｘ_ＣＲ、上端Ｙ_ＣＵおよび下端Ｙ_ＣＢ位置である。つまり、周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａは、Ｘ_ＣＬ１３０ＣＬ、Ｘ_ＣＲ１３０ＣＲ、Ｙ_ＣＵ１３０ＣＵおよびＹ_ＣＢ１３０ＣＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃの位置を表現する。１３１ＴＬ、１３１ＴＲ、１３１ＴＵおよび１３１ＴＢはそれぞれ、撮影対象領域１２１の左端Ｘ_ＴＬ、右端Ｘ_ＴＲ、上端Ｙ_ＴＵおよび下端Ｙ_ＴＢ位置である。つまり、撮影対象領域１２１は、Ｘ_ＴＬ１３１ＴＬ、Ｘ_ＴＲ１３１ＴＲ、Ｙ_ＴＵ１３１ＴＵおよびＹ_ＴＢ１３１ＴＢに囲まれた領域であり、撮影対象外領域１２２は、Ｘ_ＴＬ１３１ＴＬ、Ｘ_ＴＲ１３１ＴＲ、Ｙ_ＴＵ１３１ＴＵおよびＹ_ＴＢ１３１ＴＢに囲まれた領域以外の領域であり、これらを用いて撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２の位置を表現する。

また、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂが重複する、Ｘ_ＢＬ１３０ＢＬ、Ｘ_ＡＲ１３０ＡＲ、Ｙ_ＢＵ１３０ＢＵおよびＹ_ＡＢ１３０ＡＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ａ１０１Ａおよびカメラ端末Ｂ１０１Ｂがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＡＢとする。同領域のＸ_Ｗ軸１１０方向の大きさはＸ_ＡＲ−Ｘ_ＢＬである。周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃが重複する、Ｘ_ＣＬ１３０ＣＬ、Ｘ_ＢＲ１３０ＢＲ、Ｙ_ＣＵ１３０ＣＵおよびＹ_ＢＢ１３０ＢＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＢＣとする。同領域のＸ_Ｗ軸１１０方向の大きさはＸ_ＢＲ−Ｘ_ＣＬである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_ＡＬ１３０ＡＬ、Ｘ_ＴＬ１３１ＴＬ、Ｙ_ＡＵ１３０ＡＵおよびＹ_ＡＲ１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＬとする。同領域のＸ_Ｗ軸１１０方向の大きさはＸ_ＴＬ−Ｘ_ＡＬである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_ＴＲ１３１ＴＲ、Ｘ_ＣＲ１３０ＣＲ、Ｙ_ＣＵ１３０ＣＵおよびＹ_ＣＢ１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＲとする。同領域のＸ_Ｗ軸１１０方向の大きさはＸ_ＣＲ−Ｘ_ＴＲである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_ＡＬ１３０ＡＬ、Ｘ_ＡＲ１３０ＡＲ、Ｙ_ＡＵ１３０ＡＵおよびＹ_ＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＵとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＹ_ＴＵ−Ｙ_ＡＵである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_ＡＬ１３０ＡＬ、Ｘ_ＡＲ１３０ＡＲ、Ｙ_ＴＢ１３１ＴＢおよびＹ_ＡＢ１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＢとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＹ_ＡＢ−Ｙ_ＴＢである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、Ｘ_ＢＬ１３０ＢＬ、Ｘ_ＢＲ１３０ＢＲ、Ｙ_ＢＵ１３０ＢＵおよびＹ_ＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＵとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＹ_ＴＵ−Ｙ_ＢＵである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、Ｘ_ＢＬ１３０ＢＬ、Ｘ_ＢＲ１３０ＢＲ、Ｙ_ＴＢ１３１ＴＢおよびＹ_ＢＢ１３０ＢＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＢとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＹ_ＢＢ−Ｙ_ＴＢである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_ＣＬ１３０ＣＬ、Ｘ_ＣＲ１３０ＣＲ、Ｙ_ＣＵ１３０ＣＵおよびＹ_ＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＵとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＹ_ＴＵ−Ｙ_ＣＵである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_ＣＬ１３０ＣＬ、Ｘ_ＣＲ１３０ＣＲ、Ｙ_ＴＢ１３１ＴＢおよびＹ_ＣＢ１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＢとする。同領域のＹ_Ｗ軸１１１方向の大きさはＸ_ＣＢ−Ｘ_ＴＢである。

図２５は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図である。カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃは、カメラ２０１、カメラ２０１の撮影領域位置を調整する処理部である調整部Ａ２０２、ネットワーク１０３を介してカメラ２０１の撮影領域位置を通信する通信部２０３を備える。レンズ２１１は、像を結像させるレンズであり、撮像面２１２はレンズ２１１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、画像処理部２１３は撮像面２１２で撮影した画像を処理する処理部、姿勢制御部２１４はレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、および、レンズ２１１と撮像面２１２の間隔を制御する処理部、周期撮影制御部２１５は姿勢制御部２１４に周期的な姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１が周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}に周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するように制御する処理部である。カメラ２０１はこれらレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部、２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。なお、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢の制御とは、一般的にパンやチルトと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２は連動して、ある点または軸を中心に回転される。また、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔の制御とは、一般的にズームと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔が増減することにより、カメラ２０１の画角が調整される。

より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。

通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。

調整部Ａ２０２は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する処理部である。

図２６は、図２４（ａ）における操作端末１０２の構成ブロック図である。操作端末１０２は、撮影対象領域１２１の位置であるＸ_ＴＬ１３１ＴＬ、Ｘ_ＴＲ１３１ＴＲ、Ｙ_ＴＵ１３１ＴＵおよびＹ_ＴＢ１３１ＴＢを入力する入力部３０１、入力部３０１から入力した撮影対象領域１２１の位置を記憶する記憶部３０２、図２４における通信部２０３と同様の通信部であって、ネットワーク１０３を介して記憶部３０２に記録された撮影対象領域１２１の位置を通信する通信部２０３を備える。なお、予め記憶部３０２に撮影対象領域１２１の位置が記録されているのであれば、入力部３０１は必要としない。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成要素であるカメラ２０１は、図２５に示す内部構成をもつ。カメラ２０１では、レンズ２１１により結像した像を撮像面２１２で画像信号に変換し、画像処理部２１３において一般的な画像処理技術や画像認識技術などにより、同画像信号から検出対象の検出や情報抽出が行う。このようにカメラ２０１は実空間に対しレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢およびそれぞれの間隔により決定する自身の時刻Ｔ撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行う。なお、上記した一般的な画像処理技術や画像認識技術としては広く知られている背景差分法や動差分法などが挙げられる。また、後述するが、カメラ２０１は周期撮影制御部２１５により、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}に周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影する。このため、カメラ２０１は実空間に対し周期撮影制御部２１５により決定する自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行うことになる。検出した検出対象の情報は通信部２０３に送られる。

更に、カメラ２０１では、姿勢制御部２１４が、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、または、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔を制御することにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を、周期撮影制御部２１５が指示する姿勢制御信号により時刻Ｔ撮影領域の位置に移動させる。また、姿勢制御部２１４は、時刻Ｔのレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報を取得するとともに、それを周期撮影制御部２１５に送る。このように、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置は周期撮影制御部２１５により制御されると共に、時刻Ｔにおけるカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報は周期撮影制御部２１５に送られる。なお、時刻Ｔにおけるレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。また、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢および間隔は、例えばステッピングモーターなどを用いれば変化させることが可能であり、また、その時刻Ｔにおける姿勢および間隔も読み取り可能である。

周期撮影制御部２１５は、前記、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法に説明した方法にもとづき、姿勢制御部２１４から送られる時刻Ｔ撮影領域の位置情報、および、調整部Ａ２０２から指示される周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角Θｂ_Ｐおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角Θｂ_Ｔおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖをもとに、姿勢制御部２１４にパン速度Ｖ_Ｐおよびチルト速度Ｖ_Ｔなどの姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を制御し、カメラ２０１を、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラとして動作させる。なお、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法に説明したように、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するには、調整部Ａ２０２から指示される周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角Θｂ_Ｐおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角Θｂ_Ｔおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈおよび周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖのほかに、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するには、時刻Ｔ撮影領域位置の算出に必要な時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Ｈおよび時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Ｖ、パン速度Ｖ_{Ｐ＿ＣＯＮＳＴ}、チルト速度Ｖ_{Ｔ＿ＣＯＮＳＴ}、撮影間隔Ｔ_Ｓが必要である。本実施の形態では、これら値はあらかじめ決定された固定値とし、たとえば、これらの値は記憶手段などに記録されているものとして、それらの値は周期撮影制御部２１５に送られているものとする。なお、これらの値は、操作端末１０２から指示されてもよい。また、周期撮影制御部２１５は、カメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報を調整部Ａ２０２に送る。なお、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。

調整部Ａ２０２は、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ａ２０２に送信する。また、調整部Ａ２０２は、他カメラ端末の調整部Ａ２０２から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報を受信する。更に、操作端末１０２の通信部２０３は撮影対象領域１２１の位置情報を、ネットワーク１０３を介して、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの調整部Ａ２０２に周期的に送信する。

このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ａ２０２は、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得することになり、本実施の形態においては、各調整部Ａ２０２は、カメラ端末１０１Ａの周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａの位置であるＸ_ＡＬ１３０ＡＬ、Ｘ_ＡＲ１３０ＡＲ、Ｙ_ＡＵ１３０ＡＵおよびＹ_ＡＢ１３０ＡＢ、カメラ端末１０１Ｂの周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂの位置であるＸ_ＢＬ１３０ＢＬ、Ｘ_ＢＲ１３０ＢＲ、Ｙ_ＢＵ１３０ＢＵおよびＹ_ＢＢ１３０ＢＢ、カメラ端末１０１Ｃの周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃの位置であるＸ_ＣＬ１３０ＣＬ、Ｘ_ＣＲ１３０ＣＲ、Ｙ_ＣＵ１３０ＣＵおよびＹ_ＣＢ１３０ＣＢ、撮影対象領域１２１の位置であるＸ_ＴＬ１３１ＴＬ、Ｘ_ＴＲ１３１ＴＲ、Ｙ_ＴＵ１３１ＴＵおよびＹ_ＴＢ１３１ＴＢを通信部２０３およびネットワーク１０３を介して周期的に取得する。

更に、調整部Ａ２０２は取得した上記周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、図２７に示す以下のステップの処理を行う。

まずステップ４０１において、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置を示す情報より、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択する。自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の選択方法は隣接する撮影領域において説明した。もし、隣接する撮影領域において説明した選択方法において、隣接する撮影領域が存在しない場合は、隣接する撮影対象領域を撮影対象外領域１２２とする。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣および上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣として周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａ、上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣として周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂ、上隣および下隣および右隣として撮影対象外領域１２２が選択される。

つぎにステップ４０２において、ステップ４０１で選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出する。この算出方法は、図２４（ｂ）に示すとおり、選択した撮影領域位置および自カメラ端末の撮影領域位置の大小関係により簡単に算出可能である。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＬの大きさを示す量Ｘ_ＴＬ−Ｘ_ＡＬ、右隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｘ_ＡＲ−Ｘ_ＢＬ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＵの大きさを示す量Ｙ_ＴＵ−Ｙ_ＡＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｙ_ＡＢ−Ｙ_ＴＢ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｘ_ＡＲ−Ｘ_ＢＬ、右隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量Ｘ_ＢＲ−Ｘ_ＣＬ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＵの大きさを示す量Ｙ_ＴＵ−Ｙ_ＢＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＢの大きさを示す量Ｙ_ＢＢ−Ｙ_ＴＢ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量Ｘ_ＢＲ−Ｘ_ＣＬ、右隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量Ｘ_ＣＲ−Ｘ_ＴＲ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量Ｙ_ＴＵ−Ｙ_ＣＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＢの大きさを示す量Ｙ_ＣＢ−Ｙ_ＴＢが算出される。

つぎにステップ４０３において、ステップ４０２で算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に近づくように自カメラ端末の撮影領域位置を調整する。この調整方法を以下に説明する。まず、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差を示す量として関数ＦＡ（）を定める。本実施の形態では、（式３３）〜（式３５）に示すものを同関数とする。

（式３３）〜（式３５）はそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに対するものであり、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃとの差の２乗値を、それぞれの差を示す量としている。つぎに、（式３６）〜（式３８）に示すように一般に知られている最急降下法の式を用いて、自カメラ端末の次回の撮影領域位置を算出する。

（式３６）〜（式３８）において、Ｘ’_ＡＬ、Ｘ’_ＡＲ、Ｙ’_ＡＵ、Ｙ’_ＡＢ、Ｘ’_ＢＬ、Ｘ’_ＢＲ、Ｙ’_ＢＵ、Ｙ’_ＢＢ、Ｘ’_ＣＬ、Ｘ’_ＣＲ、Ｙ’_ＣＵ、Ｙ’_ＣＢはそれぞれ、次回の各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を示し、αは定数である。

最後に同周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置にそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置を調整する。なお、上記手法では、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａの位置であるＸ_ＡＬ１３０ＡＬおよびＸ_ＡＲ１３０ＡＲおよびＸ_ＡＵ１３０ＡＵおよびＸ_ＡＢ１３０ＡＢがそれぞれ独立に調整可能である必要がある。カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃついても同様である。独立に調整することができない場合には、それぞれ独立に調整できない項目の関数ＦＡ（）を線形に加算した関数を定義し、同関数に対し最急降下法を用いればよい。たとえば、本実施の形態におけるカメラ２０１では、関数Ｇ（）を（式３９）〜（式４１）に示すものとし、（式４２）〜（式４４）に示す最急降下法の式を用いれば上記調整と同様な調整が行えることができる。上記式において、Θｂ_ＰＡおよびΘｂ_ＴＡ，Θｂ_ＰＢおよびΘｂ_ＴＢ、Θｂ_ＰＣおよびΘｂ_ＴＣはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角、Θｂ_ＨＡおよびΘｂ_ＶＡ，Θｂ_ＨＢおよびΘｂ_ＶＢ、Θｂ_ＨＣおよびΘｂ_ＶＣはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角および周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角である。

調整部Ａ２０２はステップ４０１、ステップ４０２、ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ａ２０２では、絶えずステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返しながら、上記式により算出した周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角Θｂ’_ＰＡ（またはΘｂ’_ＰＢまたはΘｂ’_ＰＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角Θｂ’_ＴＡ（またはΘｂ’_ＴＢまたはΘｂ’_ＴＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ’_ＨＡ（またはΘｂ’_ＨＢまたはΘｂ’_ＨＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ’_ＶＡ（またはΘｂ’_ＶＢまたはΘｂ’_ＶＣ）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を調整する。

本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりであり、ステップ４０３において重複領域の大きさを示す量を０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に近づくよう最急降下法の式を用いて自カメラ端末の次回の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置を算出し、同次回の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置にカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置を調整するため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｃおよび撮影対象外領域１２２はお互い、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}の大きさで重複することになる。図２４に示すように、撮影対象外領域１２２を含め、各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域がそれぞれ０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}の大きさで重複すれば、撮影対象領域１２１は各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の和した領域に包括されるので、本発明の撮影領域調整装置は、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができる。

また、調整部Ａ２０２が、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ている。この繰り返し行われる処理のステップ４０２およびステップ４０３の処理は、ステップ４０１において選択した自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域および撮影対象外領域１２２に対して行われる。

このため、各時刻において自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置または撮影対象外領域１２２の位置（撮影対象領域１２１の位置でもある）に変化が生じたとしても、その変化に対応して、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ることができる。上記周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域または撮影対象領域１２１の位置に変化が生ずる場合としては、
（１）カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が意図的に変更される、
（２）カメラ端末が新設される、
（３）各カメラ端末のうち幾つかのカメラ端末が取り除かれる、または故障する、
（４）操作端末から送信する撮影対象領域の位置が変更される、
が挙げられる。これら変化により、各カメラ端末が送信する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置や操作端末が送信する撮影対象領域位置が変化する、または、送信されない、新たな周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置が送信されたとしても、本発明の撮影領域調整装置は、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置または撮影対象領域位置の変化に応じ、各カメラ端末を用いて撮影対象領域を死角なく撮影することができる。

なお、本実施の形態では、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差を示す関数ＦＡ（）を、（式３３）〜（式３５）に示すように、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差の２乗値としたが、図２８に示すように、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差の４乗値、６乗値、１０乗値などのような差の偶数乗値や、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差の絶対値としても、これら関数ＦＡ（）はＸ_ＡＬ−Ｘ_ＴＬがＣ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}の時において最小値をもつために、ステップ４０３で行う最急降下法の効果により重複領域の大きさを示す量が一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に近づくので、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}との差を示す関数ＦＡ（）が図２９で示すような、Ｘ_ＡＬ−Ｘ_ＴＬがＣ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}の時において最小値ではなく極小値もつ関数ＦＡ（）であったとしても、Ｘ_ＡＬ−Ｘ_ＴＬの変化が可能な範囲においてＸ_ＡＬ−Ｘ_ＴＬがＣ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}の時に最小値となる関数ＦＡ（）であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、図２５に示すように、調整部Ａ２０２が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ａ２０２が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ａ２０２が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域位置を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、左右上下隣の重複領域の大きさを共通の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に調整したが、左右上下隣別々の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に調整しても、さらに言えば、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃ別々の一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に調整したとしても、各一定量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}が０以上であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置が自動調整され、さらに、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域を効率良く撮影する撮影領域調整装置に関し、図３０から図３７を用いて説明する。つまり、本実施の形態では、撮影領域調整装置を構成する複数のカメラ端末のそれぞれが、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整機能と、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割機能とを備えることを特徴とする撮影領域調整装置について説明する。

本実施の形態ではアスペクト比と呼ばれるものを説明に用いる。そこでまず始めに、このアスペクト比について説明する。本実施の形態における撮影領域のアスペクト比とは、時刻Ｔ撮影領域または周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の縦横比であり、これは一般的に言われるアスペクト比と同じである。そして、図１１（ａ）および図１１（ｂ）によれば、このアスペクト比はカメラの水平画角と垂直画角の比としても表現できる。そこで、本実施の形態１では、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域のアスペクト比を周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ／周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖ、時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Ｈ／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Ｖと表現する。

つぎに、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域が効率良く撮影できることについて、図３０および図３１を用い、いくつかの例を挙げて説明する。

図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１および周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０３により撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、この状態で、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末が実施の形態１で説明した動作により自身が撮影する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を調整する例を示している。

図３０（ａ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上方向に隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１を、下方向に隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０２を選択する。そして、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、同図の矢印が示すように、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４の上辺が周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１の下辺方向に、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４の下辺が周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１の上辺方向にと、隣接するとして選択された周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と重複するように周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４の位置を調整する。その結果、図３０（ａ）に示す例では、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４が消滅してしまう結果となる。

また、図３０（ｂ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上および右方向に隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として撮影対象外領域１２２、下方向に隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０２、左方向に隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０３と、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１を撮影するカメラ端末が選択する隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と全く同じくものを選択する。そして、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、この隣接するとして選択された周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と重複するように、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４の位置を調整する。この結果、図３０（ｂ）に示す例では、周期ＴＤ_{ＣＹＣ ＬＥ}撮影領域２１０４は周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１と全く同じ位置に調整され、同じ周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域全域を重複して撮影してしまう結果となる。

そこで、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１内に周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４が内包されている場合、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０１または周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４とすることにより、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような結果となることを防ぐことができる。これにより、周期ＴＤ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２１０４も含めた各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域をもって撮影対象領域１２１をくまなく撮影することができ、その結果、各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の大きさが小さく、つまり、各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影周期が短くなり、短時間で撮影対象領域１２１を撮影することができる。より短時間で撮影対象領域を撮影できることは監視用途などに用いられる本発明の撮影領域調整装置において理想的であり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる言える。

また、図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂにより撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、このうち周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａを時刻Ｔ撮影領域２００１で撮影する例を示している。そして、図３１（ａ）に示す例においては図３１（ｂ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Ｈ／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Ｖ≒周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ／周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖ、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域アスペクト比である例を、また、図３１（ｂ）に示す例においては図３１（ａ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Ｈ／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Ｖ≠周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ_Ｈ／周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ_Ｖ、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≠周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域アスペクト比である例を示している。

図３１（ａ）に示す例においては、前記周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａ全域を撮影することになる。このため、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａの撮影周期は０となり周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａは常時撮影されることになる。

また、図３１（ａ）に示す例においては、前記周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａ全域を撮影することはできない。このため、ある撮影周期をもって周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０を撮影することになる。しかも、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域ではない周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂまでも撮影することになる。

これら図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例によれば、図３１（ａ）に示す例のような、時刻Ｔ撮影領域とそれが撮影する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の関係が時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域アスペクト比である方が、撮影効率が良いと言える。しかしながら、実施の形態１に説明した動作により、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が調整された場合、各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と既に重複し、それにより、各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域により撮影対象領域１２１を既にくまなく撮影してしまっていることから、図２４に示す調整部Ａ２０２が行う（式４２）〜（式４４）に示す式よる周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置の調整作用は働かなくなる。このため、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が一度調整された場合、それから、調整部Ａ２０２の動作により、図３１（ａ）に示すような位置に各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が調整されることはない。

そこで、図３１（ｂ）に示す例において、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂを内包する領域を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂとする。さらに、同分割および分割した領域への周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域１２０Ｂの割り当ては、各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域において時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域アスペクト比の関係になるものを選択する。これにより、図３１（ｂ）に示す例ような位置に各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が一度調整された場合においても、図３１（ａ）に示すような位置に各周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が調整されることになり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影することができる。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図３２は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃに相当する本実施の形態におけるカメラ２０１の構成ブロック図である。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃはそれぞれ、少なくとも、カメラ２０１、調整部Ｂ２０４、通信部２０３から構成されている。カメラ２０１はレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。図３２において、カメラ２０１、通信部２０３、レンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５は、図２４に示す実施の形態１における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図と同様である。構成要素における実施の形態１と本実施の形態の差異は、実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが本実施の形態では調整部Ｂ２０４に変更されている点である。

より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。

通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。

調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する。本実施の形態では、この調整部Ｂ２０４はさらに、複数のカメラ端末Ａ〜ＣのうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを、それらＮ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。本実施の形態は実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが調整部Ｂ２０４に変更されただけであるので、この調整部Ｂ２０４の動作のみ以下に説明する。

調整部Ｂ２０４は調整部Ａ２０２と同様に、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に送信する。また、調整部Ｂ２０４はこれもは調整部Ａ２０２と同様に、他カメラ端末の調整部Ｂ２０４から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報を受信する。このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ｂ２０４は実施の形態１と同様、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得する。

更に、調整部Ｂ２０４は取得した上記周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、実施の形態１と同様に図３３に示すステップの処理を行う。

ステップ４０４を除くステップ４０１〜ステップ４０３の処理は実施の形態１（図２７のステップ４０１〜ステップ４０３）と同様である。自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択し、そして、選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出し、そして、算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量Ｃ_{ＯＶＥＲＬＡＰ}に近づくように自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する。そして、調整部Ｂ２０４はステップ４０１〜ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ｂ２０４では、絶えずステップ４０１〜ステップ４０３の処理を繰り返しながら、（式４２）〜（式４４）により算出した周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラパン角Θｂ’_ＰＡ（またはΘｂ’_ＰＢまたはΘｂ’_ＰＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラチルト角Θｂ’_ＴＡ（またはΘｂ’_ＴＢまたはΘｂ’_ＴＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ水平画角Θｂ’_ＨＡ（またはΘｂ’_ＨＢまたはΘｂ’_ＨＣ）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}カメラ垂直画角Θｂ’_ＶＡ（またはΘｂ’_ＶＢまたはΘｂ’_ＶＣ）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を調整する。このため、本実施の形態の撮影領域調整装置も実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができることは自明である。

また、ステップ４０４では、より詳しくは、調整部Ｂ２０４により、図３４に示すステップの処理により、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に対する再割り当てが行われる。この図３４に示すステップ（つまり、図３３のステップ４０４の詳細なステップ）の処理を以下に説明する。

まず、ステップ４１１において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包するかどうかを判定する。

そして、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包しているのであれば、ステップ４１２において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域およびＮ個の内包する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を調整すること）が開始される。

図３５（ａ）および図３５（ｂ）にステップ４１２の動作例を示す。図３５（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０１を自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とすると、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域は、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３と、２つの他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する。ステップ４１２の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３５（ａ）に示す例のものを図３５（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３５（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３を２＋１分割し、図３５（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３、または、内包する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３とする。

また、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包していないのであれば、ステップ４１３において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域、および、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置を調整すること）が開始される。

図３６（ａ）および図３６（ｂ）にステップ４１３の動作例を示す。図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０１を自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とし、周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０３を自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。ステップ４１３の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３６（ａ）に示す例のものを図３６（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３６（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域および自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する２個のカメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する領域である、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０１および周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０３を囲う領域を２＋１分割し、図３６（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３、および、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域である周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２６０３とする。

なお、図３７（ａ）に２分割パターン、図３７（ｂ）に３分割パターン、図３７（ｃ）に４分割パターンの例を示すが、ステップ４１２およびステップ４１３で行われる分割は、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す例のような、予め用意した分割パターンにより分割すればよい。具体的には、調整部Ｂ２０４は、図３７（ａ）〜（ｃ）に示されるような複数のｎ分割パターンを特定する情報を予め格納した記憶部を有し、領域分割をするときには、記憶部に格納された複数の分割パターンの中から、分割数ｎに対応する分割パターンを選択し、その分割パターンの情報を参照することで、領域分割を行う。

また、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域において、最も周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。つまり、調整部Ｂ２０４は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、現実に撮影される領域のうち周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を除く部分が小さくなるように、領域分割と割り当てとを行う。

これら選択または割り当ての評価については、これら評価に必要な調整部Ｂ２０４が各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得していることから、ステップ４０４を処理する調整部Ｂ２０４において十分実現可能であることは自明である。たとえば、「周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を撮影するのに要する時間」については、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}で評価し、「現実に撮影される領域のうち周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を除く部分」については、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}において時刻Ｔ撮影領域の移動によって覆われる全体の領域（輪郭領域）から、割り当てられている周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を差し引いた面積で評価できる。

また、ステップ４１２およびステップ４１３において分割した領域を他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域として割り付けた場合、自カメラ端末の調整部Ｂ２０４からネットワーク１０３を介して、同他カメラ端末に分割した領域を自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする事を他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に通知する。そして、図３３および図３４に示すフローチャートには図示されていないが、割り込みやポーリングなどにより調整部Ｂ２０４は同通知を受け、同通知された分割した領域を自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。なお、以上の他カメラ端末に対する通知は、ハンドシェーク通信などの要求およびその応答（許可／拒否）を確認する通知であることが望まれる。これは、一度に同じカメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し複数の上記通知があった場合には、いずれか１つの通知に対する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の変更しかできないため、また、カメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し通知したが、既に他の通知により周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域が変更されていることがあるためである。

また、複数のカメラ端末が同時に領域分割を行うことによる不具合（競合）を回避（調停）する方法としては、各カメラ端末に対して予め優先順位を与えておく方法でもよい。このときには、領域分割の対象となるＮ＋１個のカメラ端末の中で最も優先順位の高いカメラ端末だけが領域分割を行い、他のカメラ端末に分割後の領域を通知することになる。

本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりである。以上によれば、ステップ４１２では、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域またはＮ個の内包する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。また、ステップ４１３では、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域、または、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域とする。そして、これら分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域において、最も周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。このため、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、本発明の撮影領域調整装置は実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができと共に、さらに、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる。

つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域をくまなく、かつ、効率よく覆うために、各カメラ端末に仮想撮影領域をいかに割り当てればよいかという問題の最適解を探索する処理において、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなる。よって、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。

なお、ステップ４１３における処理では、自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する領域を分割するとした。しかし、特に他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域は自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域と限定する必要はない。隣接しない他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を合わせて用いても良い。ただし、自カメラ端末および他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域によりこれら周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を内包する１つの分割可能な領域を形成できることが必要とされる。例えば図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０１および周期ＴＢ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０２および周期ＴＣ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０３および周期ＴＡ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０１に隣接していない周期ＴＧ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域２７０７を内包する領域を分割して、分割した領域をこれらに割り当ても良い。このような場合においても、本発明の撮影領域調整装置は同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、ステップ４１３の処理はある決まった時にのみ行ってもよい。例えば、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、ステップ４１３の処理が必要となるのは、撮影対象領域１２１がくまなく撮影された時、各カメラ端末において言えば、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の各辺全てが隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域または撮影対象外領域と重複した時である。このため、以上のような時にのみステップ４１３の処理を行うしても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の選択は、全ての選択または割り当てを評価して決定しなくとも良い。例えば、予め限定した選択または割り当てのみを評価して決定したとしても、限定した選択または割り当ての中で同選択および割り当てが、各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域において、最も周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、ステップ４０３で行われる処理において、（式４５）に示す関数を定義し、（式３９）〜（式４４）に示す実施の形態１で用いた式を（式４６）〜（式４９）に示す式とすれば、各カメラ端末は、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を隣接する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域または撮影対象外領域と重複するように調整すると共に、自身の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比に近づくように調整する。

このため、以上の変更により、本発明の撮影領域調整装置は、カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の再割り当てにより撮影対象領域１２１の撮影効率を良くすると共に、更に、撮影対象領域１２１の撮影効率が良くなるように各カメラ端末の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域を調整することができる。

また、本実施の形態では、図３２に示すように、調整部Ｂ２０４が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ｂ２０４が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ｂ２０４が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域の位置およびアスペクト比を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

（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。本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態２に記した本発明の撮影領域調整装置に関して、更にいくつかの点を補足する。

上記実施の形態１〜２に記した本発明の撮影領域調整装置においては、図２４に示すように、実空間面１１３をＺ_Ｗ＝０としていた。しかし、図３８に示すように（図３８の構成要素は図２４と同じである）、実空間面１１３をＺ_Ｗ＝Ｃとした場合であっても、上記実施の形態１〜２に記した同様の効果を得られることはいうまでもない。更に、各カメラ端末が撮影する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域は、Ｚ_Ｗ軸１１２の０方向近くなるほど、その周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域は広がる。このため、図３８の撮影対象立体領域２１３のように、撮影対象領域が立体であっても、死角なく撮影することが可能である。

また、上記実施の形態１〜２では、カメラ２０１を、一般的なカメラとして取り扱っているが、同カメラ２０１は可視光または赤外や紫外などの非可視光を検知するカメラであっても、同様の効果を得られることは言うまでもなく、更に、微動センサ、圧力センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイク）など、撮影領域（あるいは、検出領域）をもち、かつ、撮影領域位置（あるいは、検出領域位置）が可変な一般的にセンサであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。更に、一般的なカメラとこれらセンサの組み合わせであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

たとえば、図３９（ａ）に示されるような指向特性をもったマイクについて、図３９（ｂ）に示されるように、一定以上の感度で音を検知できる方向（領域）をセンス領域（検出領域）と定義できるので、上記実施の形態におけるカメラのパンおよびチルトと同様にマイクの姿勢を制御して一定周期でスキャンさせることで、図３９（ｃ）に示されるように、カメラ端末における周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に対応する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}検出領域（つまり、「仮想検出領域」）を定義することができる。つまり、本発明は、カメラだけでなく、上記の各種センサにも適用することができる。なお、図３９（ｂ）および図３９（ｃ）に示されるように、時刻Ｔ撮影領域に対応するセンス領域（検出領域）、および、周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}撮影領域に対応する周期Ｔ_{ＣＹＣＬＥ}検出領域が円などの矩形でない場合、円の短径と長径の比率（真円は１）や図形のＸ_Ｗ軸やＹ_Ｗ軸方向の大きさの比率をアスペクト比とすればよい。

また、上記実施の形態では、カメラは固定カメラであったが、移動カメラであってもよい。図４０は、本発明に係る撮影領域調整装置を移動カメラから構成される監視システムに適用した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された複数の移動カメラ１１０１等から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１１０１がパンおよびチルトだけでなく、自律協調的に移動する点に特徴を有する。移動カメラ１１０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置である。移動部１１０２は、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる機構部等である。通信ネットワーク１１０３は、複数の移動カメラ１１０１を結ぶ伝送路である。通信部１１０４は、移動カメラ１１０１が通信ネットワーク１１０３を介して他の移動カメラと情報のやりとりを行うための通信インターフェースである。隣接撮影領域特定部１１０５は、通信部１１０４に通知された他の移動カメラからの情報に対して、撮影領域が隣り合う移動カメラを推定する処理部である。撮影素子１１０６は、監視領域内の映像を取り込むＣＣＤカメラ等である。撮影領域推定部１１０７は、撮影素子１１０６の特性と、移動部１１０２の位置から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する処理部である。監視範囲記憶部１１０８は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域の範囲を記憶しているメモリ等である。撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１１０１の撮影領域と互いに隣り合う撮影領域の重なり領域、または監視領域の境界との距離を評価する処理部である。撮影位置変更部１１１０は、移動部１１０２を制御し、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる制御部である。監視領域１１１１は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域である。撮影領域１１１２は、移動カメラ１１０１によって撮影されている領域である。このような監視システムによれば、移動カメラ１１０１は、自身の撮影位置と撮影素子１１０６の特性により推定される撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラと通知し合い、隣り合う撮影領域との重なり領域の大きさと、監視領域の境界との距離が所定の状態に近づくように周囲の移動カメラと協調しながらパン、チルトおよび撮影位置を変更することにより、複数の移動カメラ１１０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に移動することができる。

図４１は、その監視システムにおける移動カメラ１１０１の動作の様子を示す。本図では、説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１１０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合が示されている。上図に示されるように、移動カメラ１１０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラは互いの撮影領域の重なり領域の幅Ｃまたは監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、下図に示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで端末同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。さらに、例えば高い天井などのように設置作業が難しい場所において、一ヶ所にまとめて移動カメラ１１０１を設置しても、移動カメラの方が複数の移動カメラによる同時撮影において死角が少なくなる位置に自動的に移動するため、移動カメラの設置位置の決定や設置作業といった負担を減らすことが可能となる。この実現方法の一例としては、図４２に示すように、監視領域内にレールを設置し、そのレールの軌道上を移動カメラが移動するようにシステムを構成すればよい。

また、上記実施の形態では、撮影領域調整装置は、各カメラ端末に調整部が設けられた分散制御型の構成を備えたが、本発明は、このような分散制御型に限定されるものではなく、全てのカメラ端末の検出領域を統合して調整する共通の１個の調整部を設けた集中制御型の構成で実現してもよい。たとえば、複数のカメラ端末と、それらカメラ端末と通信ネットワークで接続された１台の調整装置とを備える撮影領域調整装置であって、複数のカメラ端末が、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信部と、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整部とを備え、上記調整装置が、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割部を備え、各カメラ端末の調整部が、調整装置によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う構成であってもよい。つまり、領域分割の処理が、各カメラ端末に備えられるのではなく、通信ネットワークを介して接続された１台の装置内に置かれてもよい。

また、本発明は、上記各実施の形態および変形例に限られず、それら実施の形態および変形例の各構成要素を任意に組み合わせて実現される撮影領域調整装置も本発明に含まれる。

本発明にかかる撮影領域調整装置は、カメラ等の撮像装置の撮影領域を調整する装置として、例えば、複数のカメラからなる監視装置や撮影システム等として、特に、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆う必要がある撮影システム等として、有用である。

本発明は、複数のカメラを用いて実空間の画像情報を取得する装置に関し、特にカメラの撮影領域を調整する自動調整装置および方法に関するものである。

近年、主に監視用途に利用される複数のカメラを用いた装置に対する研究開発が盛んに行われている。同装置はその利用目的のために、監視を行う対象領域である撮影対象領域に対し、撮影対象領域内を死角なく常時監視し、同領域内の検出対象を検出するという第１の要求と、撮影対象領域内に存在する検出対象の詳細な情報を取得するという第２の要求の２つの要求を達成する必要がある。

従来の複数のカメラを用いた装置では、各カメラの撮影領域を自動調整することにより、この２つの要求を達成させている。そのような代表的な従来の複数のカメラを用いた装置としては、特許文献１および特許文献２に示すものがある。

まず、特許文献１に示す従来の装置について説明する。図１は上記特許文献１に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図１において、検出カメラ装置１００１０では、カメラ１００１１および反射鏡１００１２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１００１３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１００１４が同検出対象の位置情報を抽出するため、検出カメラ装置１００１０は、広い撮影領域にわたって検出対象の位置情報を取得する。判定カメラ装置１００２０では、カメラ制御部１００２２が検出対象の位置情報をもとにカメラ１００２１の旋回角および俯角およびズーム比率を制御し、判定カメラ装置１００２０は検出対象の拡大画像を撮影するため、判定カメラ装置１００２０は、検出対象の詳細な情報を取得する。

図２は検出カメラ装置１００１０および判定カメラ装置１００２０の撮影領域を示す図である。同図において、黒丸は検出カメラ装置１０１１０の設置位置を示し、同検出カメラ装置１０１１０は固定されたカメラである。円または六角形は各検出カメラ装置１０１１０の撮影領域を示す。同図に示すように、各検出カメラ装置１０１１０を人為的に規則正しく設置すれば、監視する対象領域である撮影対象領域内を死角なく常時検出することが可能になる。

つぎに、特許文献２に示す従来の装置について説明する。図３は上記特許文献２に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図３において、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影する目的を負う移動物体検出用カメラ１０２１１は、姿勢制御手段１０２１２により自身の撮影領域を変更し、検出対象の拡大画像を撮影する目的を負う監視用カメラ１０２２１は、姿勢制御手段１０２２２により自身の撮影領域を変更する。各カメラの撮影領域は画像処理装置１０２４０において、移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像から抽出した検出対象の位置および各カメラの撮影領域から、カメラ画角記憶手段１０２３１およびカメラ画角記憶手段１０２３２に予め記憶させた情報をもとに決定する。

更に、各カメラの撮影領域決定方法を説明する。図４および図５および図６は各カメラの撮影領域決定方法の説明に用いる図であり、数個のブロック画像に分割した移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像である。まず、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は以下のように決定される。図４の斜線で示すブロックに検出対象が存在する場合には、それぞれのブロック位置が図４に示すブロック位置と対応している図５の各ブロックに記載した矢印の方向が示す方向に移動物体検出用カメラ１０２１１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３１に予め設定されている。次に、監視用カメラ１０２２１の撮影領域は以下のように決定される。図６に示すブロック位置に検出対象が存在する場合には、破線で示した撮影領域になるよう監視用カメラ１０２２１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した監視用カメラ１０２２１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３２に予め設定されている。

上記従来の複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。まず、特許文献１に示す従来の装置では検出カメラ装置１００１０が、特許文献２に示す従来の装置では移動物体検出用カメラ１０２１１が、広い撮影領域にわたって検出対象を検出する役割を負い、特許文献１に示す従来の装置では判定カメラ装置１００２０が、特許文献２に示す従来の装置では監視用カメラ１０２２１が、検出対象の拡大画像のような、検出対象の詳細な情報を取得する役割を負う、というように、各カメラはそれぞれの固定した予め決められた役割を分担し、一方の役割を負うカメラが上記第１の要求を達成し、もう一方の役割を負うカメラが上記第２の要求を達成している（従来技術の第１の特徴）。

また、特許文献２に示す従来の装置では、例えば、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は、図４の左上ブロックに検出対象があるという状況変化に対し、図５の左上ブロックに示すような左上方向に移動した検出領域に変更するというように、予め人間が想定し作成した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。

また、特許文献１に示す従来の装置は、図２に示すように、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより、上記第１の要求を達成している（従来技術の第３の特徴）。

以上、複数のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整について説明したが、ここで、１のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整についても説明する。１のカメラを用い、同カメラの撮影領域を自動調整するものとして、特許文献３に示すものがある。特許文献３では、カメラの撮影領域を自動調整する手法として、「オートスキャン」および「オートパン」と呼ばれる２つの手法を開示している。

まず、「オートスキャン」手法について説明する。図８は「オートスキャン」手法の説明に用いる図であり、「オートスキャン」手法は、同図に示す第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの複数の撮影領域を、順次、カメラ１０７０１が自動的に撮影していく手法である。記録手段１０７０３には、第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報が予め記録されており、姿勢制御手段１０７０２が記録部１０７０３に記録された同情報にもとづいてカメラ１０７０１の姿勢を制御し、カメラ１０７０１の撮影領域を第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの各撮影領域に順次変更させることにより、同手法は実現されている。

つぎに、「オートパン」手法について説明する。図９は「オートパン」手法の説明に用いる図であり、「オートパン」手法は、同図に示す第１パン角度１０８１１から第２パン角度１０８１２の間を、カメラ１０８０１が自動的に左右パン動作を繰り返すことにより、同カメラ１０８０１の撮影領域を自動調整する手法である。図９に示していないが、第１パン角度１０８１１および第２パン角度１０８１２に設けられた機械式スイッチにより、各パン角度にカメラ１０８０１が向いたことを判定し、姿勢制御手段１０８０２がカメラ１０８０１の姿勢を制御することにより、同手法は実現されている。

上記従来の単体のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。特許文献３に示す従来の装置では、例えば、カメラ１０７０１の撮影領域は、記録手段１０７０３に記録された第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報をもとに変更されるように、複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整とほぼ同様に、状況変化内容と１対１に対応したものではないが、予め人間が想定し作成した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとにカメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。
特許第３０４３９２５号公報（図１、図６） 特許第３１８０７３０号公報（図１、図７〜図９） 特開平１−２８８６９６号公報

しかしながら、このような従来の装置では、まず、予め人間が想定し設定した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整しているために（上記従来技術の第２の特徴）、カメラ毎に、状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報を人間が逐一想定し作成する必要がある。

同情報は、撮影対象領域の位置や広さ、人間が想定した状況変化内容、各カメラを設置する位置や台数などに依存しており、これらに変更などがあった場合には、その度に同情報を人間が逐一作成し直す必要がある。この作業は、カメラ台数が増えれば増えるほど煩雑であり、それに対するコストや負荷は膨大なものとなる。ビル内のカメラを用いた監視システムなどでは、１０数台のカメラを用いることはごく一般的である。

また、従来の装置では、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより上記第１の要求は達成されているが（上記従来技術の第３の特徴）、カメラが１つでも故障した場合には、もはや上記第１の要求を達成することはできない。

仮に、図７に示すように、検出カメラ装置１００１０の数を増やすことにより、うち１つが故障した場合でも死角なく検出対象領域を覆うことはできるが、非効率と言わざるを得ない。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、人間が予め状況変化を予測してテーブルを作成しておく必要がなく、かつ、カメラが故障した場合であっても、死角なく、撮影対象とする領域をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置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、本発明に係る撮影領域調整装置は、複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、前記複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。これによって、複数のカメラ端末の協調動作により、複数の仮想撮影領域によって撮影対象領域が死角なく覆われる。そして、実際の撮影領域によって撮影対象領域を覆う方法に比べ、仮想撮影領域が使用されるので、１台のカメラ端末が撮影する担当領域を任意に設定することができ、様々な大きさや形状の撮影対象領域に対応した撮影領域調整装置が実現される。

なお、請求の範囲における「仮想撮影領域」は、例えば、実施の形態における周期Ｔ_CYCLE撮影領域に相当し、１台のカメラ端末が一定時間Ｔ_CYCLEをかけてパンやチルト等のスキャン動作をしながら連続撮影することによって得られる撮影領域の和である。同様に、「仮想検出領域」は、例えば、実施の形態における周期Ｔ_CYCLE検出領域に相当し、１台のセンサ端末が一定時間Ｔ_CYCLEをかけて検出方向の姿勢を変化させるスキャン動作をしながら連続検出することによって得られる検出領域（検出空間）の和である。

ここで、前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う構成としてもよい。このとき、前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったり、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったりするのが好ましい。これによって、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域が効率良く死角なく覆われる。つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域がくまなく覆われているが、最適な覆い方とはいえない、局所的な最適解（仮想撮影領域が包含関係にある場合や、他の仮想撮影領域に比べて極めて大きな撮影時間を要する仮想撮影領域が存在する場合など）に陥っている場合に、その解から脱出して大局的な最適解が求められ得る。

このとき、前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行うように構成してもよい。これによって、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなり、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。

また、前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返してもよい。さらに、前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれてもよい。

なお、本発明は、各カメラ端末に調整手段を設けた分散制御型の構成だけでなく、全てのカメラ端末の検出領域を調整する共通の調整手段を設けた集中制御型の構成で実現したり、撮影領域調整方法、および、その方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。また、複数のカメラ端末からなる撮影領域調整装置（あるいは、システム）として実現したり、個々のカメラ端末単体としても実現できる。さらに、本発明は、カメラによる撮影可能な領域である撮影領域に代えて、微動センサ等の物理量の検出が可能なセンサの検出領域を調整する装置として実現することもできる。なお、本発明に係るプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。

本発明の撮影領域調整装置よれば、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域が自動調整されるので、従来のようにカメラ毎に状況変化に対応した周期Ｔ_CYCLE撮影領域情報を人間が逐一想定して作成しておく必要がなく、かつ、カメラが幾つか故障した場合においても、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆うことができる。

よって、本発明により、任意の空間が死角なく撮影されることが保証され、特に、学校やビル等における不審者の監視用システム等としてその実用的価値が高い。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

まず、具体的な実施の形態を説明する前に、いくつかの用語及び基本事項を説明する。

（カメラの撮影領域）
まず、カメラの撮影領域について説明する。ここで説明するカメラとは、スチル写真の撮影などに用いられる、ある一瞬の静止画像を撮影するカメラではなく、例えば１秒間に３０枚連続撮影するなど、時間的に連続した動画像を撮影するカメラを示す。

図１０はカメラの撮影領域を説明する図である。図１０（ａ）及び（ｂ）において、５００１はカメラ、５００２はカメラ５００１が時刻Ｔ＝０，２，４，・・，２Ｎに撮影する領域である第１の撮影領域、５００３はカメラ５００１が時刻Ｔ＝１，３，５，・・，２Ｎ＋１に撮影する領域である第２の撮影領域である（Ｎは自然数）。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すカメラ５００１の各時刻Ｔにおける撮影領域位置を示したグラフである。

一般的に、「カメラの撮影領域」と単に表現した場合、ある時刻瞬間にカメラが撮影している領域ととらえることが通常である。カメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更していないのであれば、このとらえ方は特に問題はない。しかしカメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更しているのであれば、「カメラの撮影領域」は、以下に示すように、それぞれ区別してとらえることが必要である。

＜時刻Ｔ撮影領域＞
これは、時刻Ｔの瞬間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同撮影領域を時刻Ｔ撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）におけて、第１撮影領域５００２は時刻０撮影領域、第２撮影領域５００３は時刻１撮影領域である。

＜期間Ｔ_A〜Ｔ_B撮影領域または期間Ｔ撮影領域、および、周期Ｔ_CYCLE撮影領域＞
これらは、「仮想撮影領域」の一例であり、時刻Ｔ_Aから時刻Ｔ_Bの期間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同領域を期間Ｔ_A〜Ｔ_B撮影領域と表記する。または、時刻Ｔ_Aから時刻Ｔ_Bの期間Ｔにカメラが撮影した領域として、期間Ｔ撮影領域と表記する。更に、特に、同撮影領域内の各領域の撮影に周期性がある場合、同周期性をもつ時間Ｔ_CYCLEに撮影した領域といい、周期Ｔ_CYCLE撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）において、第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３を和した領域は、期間０〜１撮影領域または期間２撮影領域である。また、図１０（ｃ）に示すように、同撮影領域内の第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３の撮影には周期性があり、その周期は２であるので、同撮影領域は周期２撮影領域でもある。

（カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさ）
つぎに、カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさについて説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。図１１（ａ）において、５２０１はカメラ、カメラ５２０１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２０１の画角も可変である。５２０２はカメラ５２０１が時刻Ｔに撮影する領域である時刻Ｔ撮影領域、５２０３はカメラ５２０１が周期Ｔ_CYCLEに撮影する領域である周期Ｔ_CYCLE撮影領域、５２０４はカメラ５２０１の水平方向の画角である水平画角Θａ_H、Ｃ２０５はカメラ５２０１の垂直方向の画角である垂直画角Θａ_V、５２０６は時刻Ｔ撮影領域５２０２の移動経路である。カメラ５２０１は、時間経過とともに、パンおよびチルト動作により自身の姿勢を変更させ、時刻Ｔ撮影領域５２０２の位置を時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０６に示す経路で移動することにより、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３を撮影している。このため、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３の大きさは、カメラ５２０１の姿勢を変更するパンおよびチルト動作の速度、時刻Ｔ撮影領域５２０２の大きさを決定するカメラ５２０１の水平画角Θａ_H５２０４および垂直画角Θａ_V５２０５、周期Ｔ_CYCLEの時間的長さに依存することは明白であり、カメラ５２０１のパンおよびチルト速度が早いほど、また、カメラ５２０１の画角が大きいほど、また、周期Ｔ_CYCLEの時間的長さが長いほど、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３の大きさは大きくなる。

（周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト）
つぎに、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルトについて説明する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すカメラ５２０１と周期Ｔ_CYCLEにおいて等価な周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１を示す図である。図１１（ｂ）において、時刻Ｔ撮影領域５２０２、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３および時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０５は図１１（ａ）と同様である。５２１１は周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３を撮影するカメラ、カメラ５２１１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２１１の画角も可変である。ただし、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１は、カメラ５２０１と姿勢は異なるが、空間上同じ位置に存在する。５２１２は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の水平方向の画角である水平画角Θｂ_H、５２１３は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の垂直方向の画角であるである垂直画角Θｂ_Vである。図１１（ａ）におけるカメラ５２０１は、周期Ｔ_CYCLEにおいて周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３を撮影する。このため、周期Ｔ_CYCLEにおいては、カメラ５２０１は、同周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３を撮影する図１１（ｂ）に示す周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１とみなせる。また、この周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１において、水平方向の画角は水平画角Θｂ_H５２１２、垂直方向の画角は垂直画角Θｂ_V５２１２とみなせる。

カメラ５２０１などのような一般的なカメラにおいては、画角はＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存しているために水平画角Θａ_H５２０４および垂直画角Θａ_V５２０５は独立した制御ができない。しかし、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１においては、カメラ５２０１のパンおよびチルト動作により周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３が決定しているため、一般的なカメラのようにＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存せず、水平画角Θｂ_H５２１２および垂直画角Θｂ_V５２１２は独立に制御することが可能である。

図１２（ａ）及び（ｂ）は、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の画角、パンまたはチルト角を示す図である。図１２（ａ）において、カメラ５２０１および周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２２１はカメラ５２０１の水平方向の最大画角である最大水平画角Θａ_{H_MAX}、５２２２は最大画角Θａ_{H_MAX}／２、５２２３はカメラ５２０１のパンの最大変位角である最大パン角Θａ_{P_MAX}であり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大パン角Θａ_{P_MAX}５２２３までパン動作する。５２２４は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の水平方向の最大画角である周期Ｔ_CYCLEカメラ最大水平画角Θｂ_{H_MAX}、５２２５は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の水平方向の画角である周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H、５２２６は周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H／２、５２２７は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１のパン角である周期Ｔ_CYCLEカメラパン角Θｂ_Pである。

図１２（ｂ）において、カメラ５２０１および周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２３１はカメラ５２０１の垂直方向の最大画角である最大垂直画角Θａ_{V_MAX}、５２３２は最大画角Θａ_{V_MAX}／２、５２３３はカメラ５２０１のチルトの最大変位角である最大チルト角Θａ_{T_MAX}であり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大チルト角Θａ_{T_MAX}５２３３までチルト動作する。５２３４は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の垂直方向の最大画角である周期Ｔ_CYCLEカメラ最大垂直画角Θｂ_{V_MAX}、５２３５は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の垂直方向の画角である周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_V、５２３６は周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_V／２、５２３７は周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１のチルト角である周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角Θｂ_Tである。

図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の最大水平画角Θｂ_{H_MAX}５２２４および最大垂直画角Θｂ_{V_MAX}５２３４は（式１）で示され、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の水平方向の最小水平画角Θｂ_{H_MIN}は、カメラ５２０１の水平方向の最小水平画角Θａ_{H_MIN}に等しく、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の垂直方向の最小垂直画角Θｂ_{V_MIN}は、カメラ５２０１の垂直方向の最小垂直画角Θａ_{V_MIN}に等しい。ただし、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１がパン角Θｂ_P５２２７またはチルト角Θｂ_P５２３７だけパンまたはチルトしている場合、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２２１の最大垂直画角Θｂ_{H_MAX}５２２４および最大垂直画角Θｂ_{V_MAX}５２３４は、（式２）に示す制限をうける。このため、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の水平画角Θｂ_H５２２５および水平画角Θｂ_V５２３５は、（式３）に示す範囲の可変値である。また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１の最大パン角Θｂ_{P_MAX}および最大パン角Θｂ_{T_MAX}はそれぞれ、カメラ５２０１の最大パン角Θａ_{P_MAX}５２２３および最大パン角Θａ_{T_MAX}５２３３と等しい。このため、周期Ｔ_CYCLEカメラ５２１１のパン角Θｂ_P５２２７およびチルト角Θｂ_T５２３７は、（式４）に示す範囲の可変値である。

（カメラの撮影領域位置および視点）
つぎに、カメラの撮影領域の位置および視点を算出する方法について説明する。図１３はカメラの撮影領域の位置を説明する図である。図１３において、５３０１は像を結像させるためのレンズ、５３０２はレンズ５３０１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、５３０３はレンズ５３０１および撮像面５３０２から構成されるカメラである。５３１１はＸ_C軸、５３１２はＹ_C軸、５３１３はＺ_C軸であり、これらの各軸はお互い直交し、レンズ５３０１を原点としたカメラ座標軸系を構成し、特にＺ_C軸５３１３はカメラ５３０３の視線（撮影方向）と一致する。５３１４はカメラ５３０３のＹ_C軸５３１２回りの回転角であるパン角Θ_P、５３１５はカメラ５３０３のＸ_C軸５３１１回りの回転角であるチルト角Θ_T、５３１６はカメラ５３０３のＺ_C軸５３１３回りの回転角であるロール角Θ_Rである。カメラ５３０３は自身の姿勢をこれらの回転角だけ回転させる。５３１７はレンズ５３０１から撮像面５３０２までの距離である焦点距離ｆ、５３１８は撮像面５３０２の水平方向のサイズである撮像面水平サイズＷ、５３１９は撮像面５３０２の垂直方向のサイズである撮像面垂直サイズＨである。５３２１はＸ_W軸、５３２２はＹ_W軸、５３２３はＺ_W軸であり、これらの各軸はお互い直交し、世界座標軸系を構成する。５３２４はカメラ５３０３のＸ_W軸５３２１方向の変位である変位ΔＸ_TW、５３２５はカメラ５３０３のＹ_W軸５３２２方向の変位である変位ΔＹ_TW、５３２６はカメラ５３０３のＺ_W軸５３２３方向の変位である変位ΔＺ_TWである。カメラ５３０３は世界座標軸系において、（Ｘ_TW，Ｙ_TW，Ｚ_TW）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。５３２７は５３０３カメラの水平方向の画角である水平画角Θ_H、５３２８は５３０３カメラの垂直方向の画角である垂直画角Θ_Vである。５３３１はＺ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面、５３３２はカメラ５３０３が撮影している実空間面５３３１上の撮影領域、５３３３は、Ｚ_C軸５３１３と撮影領域５３３２が存在する実空間面５３３１の交点である視点であり、Ｚ_C軸５３１３が示すカメラ５３０３の視線の実空間面５３３１上の位置を示す。

Ｘ_C軸５３２１およびＹ_C軸５３２２およびＺ_C軸５３２３で構成されるカメラ座標軸系上のある点（Ｘ_PC，Ｙ_PC，Ｚ_PC）は、（式５）に示す式により、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２およびＺ_W軸５３２３で構成される世界座標軸上の点（Ｘ_PC，Ｙ_PC，Ｚ_PW）に変換できる。同式において、Ｍ₀₀からＭ₂₂を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３の姿勢基準点（カメラ５３０３の姿勢の回転角度（Θ_P，Θ_T，Θ_R）＝（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５３０３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５３０３の位置基準点（カメラ５３０３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５３０３の位置基準点からの位置変位をあらわす。

Ｍ₀₀からＭ₂₂を要素とする３×３行列値や（Ｘ_TW，Ｙ_TW，Ｚ_TW）は、カメラ５３０３を姿勢基準点および位置基準点に合わせる、または、現在のカメラ５３０３の姿勢および位置をそれぞれ姿勢基準点および位置基準点とし、公知のキャリブレーション方法（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）などを用いることにより算出可能であり、本発明の撮影領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。

カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわすＲ₀₀からＲ₂₂を要素とする３×３行列値は、（式６）に示すように、カメラ５３０３の姿勢である回転角度（Θ_P，Θ_T，Θ_R）より算出可能である。カメラ５３０３の姿勢である回転角度（Θ_P，Θ_T，Θ_R）、および、カメラ５３０３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５３０３の位置をステッピングモーター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ーよりその変位を読み取れる。

撮像面５３０２上の各点（Ｘ_PC，Ｙ_PC，ｆ）は、（式７）により、Ｚ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面５３３１上に投影できる。撮像面４隅の各点（−Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２ ，−Ｈ／２，ｆ）、（−Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）をＺ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の撮影領域５３３２の４隅の位置である。また、Ｚ_C軸５３１３は撮像面５３０２上の点（０，０，ｆ）をとおり、同点（０，０，ｆ）をＺ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の視点５３３３である。このため、（式８）〜（式１２）により、Ｚ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置（点（Ｘ_PW0，Ｙ_PW0，Ｚ_PW0）〜点（Ｘ_PW3，Ｙ_PW3，Ｚ_PW3））および視点５３３３（点（Ｘ_PW4，Ｙ_PW4，Ｚ_PW4））が算出可能である。

また、水平画角Θ_H５３２７および垂直画角Θ_V５３２８は、焦点距離ｆ５３１７および撮像面水平サイズＷ５３１８および撮像面垂直サイズＨ５３１９と（式１３）に示すような関係にある。このため、（式１４）〜（式１７）を用いても、Ｚ_W＝Ｚ_CONSTである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置が算出可能である。

なお、上記カメラの撮影領域の位置を算出する方法は、時刻Ｔ撮影領域の位置および視点の算出のみならず、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置および視点の算出に適用できる。周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置および視点の算出をするのであれば、（式６）および（式１３）〜（式１７）における、パン角Θ_P５３１４、チルト角Θ_T５３１５、ロール角Θ_R５３１６、水平画角Θ_H５３２７および垂直画角Θ_V５３２８はそれぞれ、図１２（ａ）及び（ｄ）に示す、パン角Θｂ_P５２２７、チルト角Θｂ_T５２２８、ロール角Θｂ_R、水平画角Θｂ_H５２２５および垂直画角Θｂ_V５２３５とすればよい（ロール角Θｂ_Rは図１２（ａ）及び（ｄ）に示していないが、カメラ５２０１のロール角Θａ_Rと同値である）。カメラ５３０３の姿勢基準点の行列値であるＭ₀₀からＭ₂₂を要素とする３×３行列値、カメラ５３０３の位置基準点の位置（Ｘ_TW，Ｙ_TW，Ｚ_TW）、および、同位置基準点からの位置変位（ΔＸ_TW，ΔＹ_TW，ΔＺ_TW）は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影する周期Ｔ_CYCLEカメラの位置および姿勢基準点は時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラと同じとしたので、時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラのそれを用いればよい。

（周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法）
つぎに、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法について説明する。図１４及び図１５は周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５において、５４０１は周期Ｔ_CYCLE撮影領域、５４０２は周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１の水平方向のサイズＬｂ_H、５４０３は周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１の垂直方向のサイズＬｂ_V、５４０４は現時刻の時刻Ｔ_NOWにおける撮影領域である現時刻Ｔ_NOW撮影領域、５４０５は現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の水平方向のサイズＬａ_H、５４０６は現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の垂直方向のサイズＬａ_V、５４０７は現時刻の時刻Ｔ_NOWの次の撮影時刻Ｔ_NEXTにおける撮影領域である現時刻Ｔ_NEXT撮影領域、５４０８は現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４から次時刻Ｔ_NEXT撮影領域５４０７までの移動距離Ｌ、５４０９は時刻Ｔ撮影領域の移動経路、５４２１から５４２３はそれぞれ水平方向の位置である位置Ｈ₁から位置Ｈ₃、５４３１から５４３４はそれぞれ垂直方向の位置である位置Ｖ₁から位置Ｖ₄である。

また、図１６、図１７及び図１８は周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すフローチャートはそれぞれ、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させるサブルーチンを示すフローチャートであり、まず、図１６（ａ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。まず同サブルーチンは、ステップ５５０１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は、（式１８）に示す式によって算出される。同式において、Ｖ_{P_CONST}は、あらかじめ定めたパン速度であり、Ｔ_Sは、あらかじめ定めたカメラの撮影間隔である。つぎに、ステップ５５０２において、現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の左端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離Ｌ_Hを算出する。つぎに、ステップ５５０３において、ステップ５５０２で算出した水平余剰距離Ｌ_Hがステップ５５０１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５０４に進み、パン速度Ｖ_Pを（式１９）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを左パン動作させ（パン速度が正の値の場合を右パン動作、負の値の場合を左パン動作としている）、ステップ５５０３に戻る。また、水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度Ｖ_Pを（式２０）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを左パン動作させる。この結果、ステップ５５０４により、カメラは水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式１９）に示すパン速度Ｖ_Pで左パン動作し続け、さらに、ステップ５５０５により、（式２０）に示すパン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを左パン動作させるために、水平余剰距離Ｌ_Hだけ左パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。

つぎに、図１６（ｂ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５１１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式１８）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５１２において、現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の右端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離Ｌ_Hを算出する。つぎに、ステップ５５１３において、ステップ５５１２で算出した水平余剰距離Ｌ_Hがステップ５５１１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５１４に進み、パン速度Ｖ_Pを（式２１）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを右パン動作させ、ステップ５５１３に戻る。また、水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度Ｖ_Pを（式２２）に示す値とし、同パン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを右パン動作させる。この結果、ステップ５５１４により、カメラは水平余剰距離Ｌ_Hが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２１）に示すパン速度Ｖ_Pで右パン動作し続け、さらに、ステップ５５１５により、（式２２）に示すパン速度Ｖ_Pで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを右パン動作させるために、水平余剰距離Ｌ_Hだけ右パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。

つぎに、図１７（ａ）に示す垂直上方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５２１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５２２において、現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の上端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離Ｌ_Vを算出する。つぎに、ステップ５５２３において、ステップ５５２２で算出した垂直余剰距離Ｌ_Vがステップ５５２１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５２４に進み、チルト速度Ｖ_Tを（式２４）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを上パン動作させ（チルト速度が正の値の場合を上チルト動作、負の値の場合を下チルト動作としている）、ステップ５５２３に戻る。また、垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度Ｖ_Tを（式２５）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを上チルト動作させる。この結果、ステップ５５２４により、カメラは垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２４）に示すチルト速度Ｖ_Tで上チルト動作し続け、さらに、ステップ５５２５により、（式２５）に示すチルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを上チルト動作させるために、垂直余剰距離Ｌ_Vだけ上チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。

最後に、図１７（ｂ）に示す垂直下方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５３１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５３２において、現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４の下端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離Ｌ_Vを算出する。つぎに、ステップ５５３３において、ステップ５５３２で算出した垂直余剰距離Ｌ_Vがステップ５５３１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５３４に進み、チルト速度Ｖ_Tを（式２６）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを下パン動作させ、ステップ５５３３に戻る。また、垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度Ｖ_Tを（式２７）に示す値とし、同チルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを下チルト動作させる。この結果、ステップ５５３４により、カメラは垂直余剰距離Ｌ_Vが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２６）に示すチルト速度Ｖ_Tで下チルト動作し続け、さらに、ステップ５５３５により、（式２７）に示すチルト速度Ｖ_Tで撮影期間Ｔ_S期間だけカメラを下チルト動作させるために、垂直余剰距離Ｌ_Vだけ下チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。

以上のように、図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンのフローに従えば、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させることが可能となる。なお、あらかじめ定めるパン速度Ｖ_{P_CONS}Ｔおよびチルト速度Ｖ_{T_CONST}および撮影間隔Ｔ_Sは、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_H５４０５および時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６に対し、（式２８）に示す関係にあるものとする。

図１８に示すフローチャートは、上記図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンを用いて時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内を撮影するメインルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ５５４１において、図１４（ａ）の現時刻Ｔ_NOW撮影領域５４０４のように、カメラの時刻Ｔ撮影範囲を周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１の右下位置に移動させる。つぎにステップ５５４２およびステップ５５４３において、水平終端位置を位置Ｈ₁５４２１として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ₁５４２１までカメラを右パン動作させる。つぎにステップ５５４４およびステップ５５４５において、垂直終端位置を位置Ｖ₁５４３１として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ₁５４３１までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５４６およびステップ５５４７において、水平終端位置を位置Ｈ₂５４２２として、図１６（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ₂５４２２までカメラを左パン動作させる。つぎにステップ５５４８およびステップ５５４９において、垂直終端位置を位置Ｖ₂５４３２として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ₂５４３２までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５５０およびステップ５５５１において、水平終端位置を位置Ｈ₃５４２３として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ₃５４２３までカメラを右パン動作させ、ステップ５４１に戻る。このフローによれば、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内を撮影することができる。

なお、図１８には、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内を撮影するフローを示したが、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ｂ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、または、時刻Ｔ撮影領域を図１５の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内を撮影する場合には、水平および垂直終端位置の設定および図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンの呼び出し順番を入れ変えることで撮影可能であることは自明であるので、説明を省略する。

また、水平終端位置に設定する位置Ｈ₁５４２１から位置Ｈ₃５４２３、および、垂直終端位置に設定する位置Ｖ₁５４３１から位置Ｖ₄５４３４はそれぞれ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域水平サイズＬｂ_H５４０２、周期Ｔ_CYCLE撮影領域垂直サイズＬｂ_V５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_H５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の関係より算出可能である。たとえば、周期Ｔ_CYCLE撮影領域垂直サイズＬｂ_V５４０３が時刻Ｔ 撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の２．８倍である場合、図１４（ａ）の位置Ｖ₁５４３１は撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の２倍の大きさ、図１４（ａ）の位置Ｖ₂５４３２は撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の２．８倍の大きさとすればよく、図１４（ａ）の位置Ｖ₂５４３２は撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の３倍の大きさであってもよい。図１４（ａ）の位置Ｖ₂５４３２を撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の３倍の大きさとした場合、時刻Ｔ撮影領域は周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１をはみ出すことになるが、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内はすべて撮影されるので、特に問題はない。

また、周期Ｔ_CYCLE撮影領域水平サイズＬｂ_H５４０２、周期Ｔ_CYCLE撮影領域垂直サイズＬｂ_V５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_H５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_P、チルト角Θ_T、ロール角Θ_R、水平画角Θ_Hおよび垂直画角Θ_Vなどから算出した周期Ｔ_CYCLE撮影領域および時刻Ｔ撮影領域の４隅の位置をもとに算出することが可能である。

また、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５に、３例の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を示したが、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９はこれのみ限るものではない。できることなら一筆書きで、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５４０１内をまんべんなく撮影する経路ならよい。

また、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域水平サイズＬｂ_H５４０２、周期Ｔ_CYCLE撮影領域垂直サイズＬｂ_V５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａ_H５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａ_V５４０６の大きさにより、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５などに示す時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を選択してもよい。

また、以上の説明は全て、時刻Ｔ撮影領域よりも周期Ｔ_CYCLE撮影領域が大きい場合を想定して説明している。図１１（ａ）〜（ｂ）によれば、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_H≧周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H、時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_V≧周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_Vと、水平垂直方向共、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５２０３の画角が時刻Ｔ撮影領域５３０２の画角以下など、時刻Ｔ撮影領域よりも周期Ｔ_CYCLE撮影領域が等しいまたは小さい場合は、時刻Ｔ撮影領域をもって周期Ｔ_CYCLE撮影領域全域を一度に撮影できる。この場合、以上説明した手法により時刻Ｔ撮影領域の位置を逐次移動して撮影せず、周期Ｔ_CYCLE撮影領域全域を撮影するように時刻Ｔ撮影領域の位置（パン／チルト／ロール角）および大きさ（ズーム比）を調整してやればよい。この場合、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の周期は０であり、常時周期Ｔ_CYCLE撮影領域全域を撮影されている。なお、時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさは、時刻Ｔ撮影領域をもって周期Ｔ_CYCLE撮影領域全域を撮影でき、かつ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影していない時刻Ｔ撮影領域内の領域が最も少ない時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさに調整されるべきである。

（撮影領域の形状）
つぎに、時刻Ｔ撮影領域および周期Ｔ_CYCLE撮影領域の形状について説明する。図１９は、時刻Ｔ撮影領域の形状を説明する図である。図１９において、５３０１はレンズ、５３０２は撮像面、５３０３はカメラ、５３１３はＺ_C軸、５３２１はＸ_W軸、５３２２はＹ_W軸、５３２３はＺ_W軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６０１は時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６１０から５６１３はそれぞれ、Ｘ_W軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｘ₁から位置Ｘ₄、５６２０から５６２３はそれぞれ、Ｙ_W軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｙ₁から位置Ｙ₄である。

本実施の形態では、説明を簡単にするために、時刻Ｔ撮影領域および周期Ｔ_CYCLE撮影領域はＸ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形としている。しかし図１９に示すように、カメラ５３０３の時刻Ｔ撮影領域５３３２は、カメラ５３０３の撮影方向を示すＺ_C軸５３１３とＺ_W軸５３２３が平行でない場合、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となる。このような場合、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１に示すような、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形を時刻Ｔ撮影領域とする。時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置は、図１９に示すように、Ｘ_W軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｘ₁５６２０から位置Ｘ₄５６２３、Ｙ_W軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｙ₁５６３０から位置Ｙ₄５６３３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ₁５６２０から位置Ｘ₄５６２３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ₁５６３０から位置Ｙ₄５６３３の内の２番目および３番目に大きな位置が、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置である。なお、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１は、上記のような求め方の四角形でなくても、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ₁５６２０から位置Ｘ₄５６２３、および、位置Ｙ₁５６３０から位置Ｙ₄５６３３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_P、チルト角Θ_T、ロール角Θ_R、水平画角Θ_Hおよび垂直画角Θ_Vなどから算出することが可能である。

図２０は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の形状を説明する図である。図２０において、５３２１はＸ_W軸、５３２２はＹ_W軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６３０は周期Ｔ_CYCLE撮影領域、５６３１は周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６４０から５６４３はそれぞれ、Ｘ_W軸５３２１における周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｘ₅から位置Ｘ₈、５６５０から５６５３はそれぞれ、Ｙ_W軸５３２２における周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｙ₅から位置Ｙ₈である。図２０に示すように、時刻Ｔ撮影領域５３３２と同様に、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０も、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となることがある。このような場合、周期Ｔ_CYCLE撮影領域内接四角形５６３１に示すような、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形を周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。

周期Ｔ_CYCLE撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置は、図２０に示すように、Ｘ_W軸５３２１における周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｘ₅５６４０から位置Ｘ₈５６４３、Ｙ_W軸５３２２における周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｙ₅５６５０から位置Ｙ₈５６５３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ₅５６４０から位置Ｘ₈５６４３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ₅５６５０から位置Ｙ₈５６５３の内の２番目および３番目に大きな位置が、周期Ｔ_CYCLE撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置である。なお、周期Ｔ_CYCLE撮影領域内接四角形５６３１は、上記のような求め方の四角形でなくても、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５６３０に内接し、Ｘ_W軸５３２１およびＹ_W軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ₅５６４０から位置Ｘ₈５６４３、および、置Ｙ₅５６５０から位置Ｙ₈５６５３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角Θ_P、チルト角Θ_T、ロール角Θ_R、水平画角Θ_Hおよび垂直画角Θ_Vなどから算出することが可能である。

（隣接する撮影領域）
つぎに、隣接する撮影領域について説明する。隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことである。当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求めるため手順を以下に説明する。

まず、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する。この判定のために、図２１に示す判定方法を利用する。図２１は領域判定方法を説明する図である。図２１において、５７０１は座標（Ｘ_A，Ｙ_A）に存在する点Ａ、５７０２は座標（Ｘ_B，Ｙ_B）に存在する点Ｂ、５７０３は点Ａ５７０１および点Ｂ５７０２を通る直線ＡＢ、５７０４は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ａ、５７０５は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ｂである。図２１において、座標（Ｘ_Z，Ｙ_Z）に存在するある点Ｚが領域Ａ５７０４に存在するのであれば、（式２９）が成り立つ。また、点Ｚが領域Ｂ５７０５存在するのであれば、（式３０）が成り立つ（なお、点Ｚが直線ＡＢ５７０３上に存在する場合は領域Ｂ５７０５存在するとしている）。両式を評価すれば点Ｚが領域Ａ５７０４または領域Ｂ５７０５のどちらに存在するか判定できる。

そこで上記方法を利用し、他撮影領域の重心点（撮影領域の各頂点位置の平均値）を上記点Ｚとし、当該撮影領域に対しどの方向にあるかを判定する。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。図２２において、５８０１は周期Ｔ_CYCLE撮影領域であり、当該撮影領域に該当する。５８０２は座標（Ｘ_A，Ｙ_A）に存在する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の１つ目の頂点Ａ、５８０３は座標（Ｘ_B，Ｙ_B）に存在する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の２つ目の頂点Ｂ、５８０４は座標（Ｘ_C，Ｙ_C）に存在する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の３つ目の頂点Ｃ、５８０５は座標（Ｘ_D，Ｙ_D）に存在する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の４つ目の頂点Ｄ、５８０６は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の上方向の領域Ａ、５８０７は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_CYCLＥ撮影領域５８０１の右方向の領域Ｂ、５８０８は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の下方向の領域Ｃ、５８０９は当該撮影領域に該当する周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の左方向の領域Ｄである。

図２１に示す判定方法を用いれば、図２２（ａ）において、（式２９）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ａ５８０６に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の上方向に存在すると判定する。また、（式２９）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｂ５８０７に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の右方向に存在すると判定する。また、（式３０）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｃ５８０８に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の下方向に存在すると判定する。最後に、（式３０）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｄ５８０９に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の左方向に存在すると判定する。

つぎに、方向毎に最も距離が近い他撮影領域を同方向に対する隣接撮影領域とする。上記手順で判定し存在するある方向の他撮影領域が１つであれば、それを同方向に対する隣接撮影領域とし、複数であれば、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離が最も小さい他撮影領域を隣接撮影領域とする。

以上で、当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求める手順の説明を終える。以上の手順では、判定に用いる点Ｚを他撮影領域の重心点として説明したが、点Ｚは他撮影領域の視点であってもよい。同様に、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離は、他撮影領域の視点から当該撮影領域の視点までの距離であってもよい。

また、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように領域を上下左右に分け、それぞれの隣接撮影領域を求める手順を示したが、図２２（ｂ）に示すように、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１の各頂点を通る直線（図２２においは破線で図示）により領域を上下左右、左上、右上、右下、左下に分けても、それぞれの隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。さらに、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１を平面としたが、図２２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、周期Ｔ_CYCLE撮影領域５８０１を立体としても、同様に、隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。

なお、上記手順では、隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことであると説明したが、これらは、当該撮影領域の各辺の部分領域毎に行うべきである。そして、辺の各部分領域で選択された隣接する他撮影領域の内、最も距離の遠い他撮影領域を最終的な隣接する撮影領域とすべきである。このことを図２３に示す周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の上辺と右辺の例をもって以下に説明する。周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の上辺（上方向）において、上記手順によれば、部分領域Ｕ１では周期ＴＢ_CYCLE撮影領域５９０２が、部分領域Ｕ２では周期ＴＢ_CYCLE撮影領域５９０２が（周期ＴＢ_CYCLE撮影領域５９０２は周期ＴＣ_CYCLE撮影領域５９０３より距離が近い）、部分領域Ｕ３では周期ＴＣ_CYCLE撮影領域５９０３が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｕ１〜Ｕ３において最も距離の遠い他撮影領域は周期ＴＣ_CYCLE撮影領域５９０３であるので、最終的な隣接する撮影領域として周期ＴＣ_CYCLE撮影領域５９０３を選択する。これは、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の上辺と周期ＴＣ_CYCLE撮影領域５９０３の下辺が重複するように調整されれば、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の上辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。また、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の右辺（右方向）においては、上記手順によれば、部分領域Ｒ１では周期ＴＤ_CYCLE撮影領域５９０４が、部分領域Ｒ２では撮影対象外領域１２２が（後述する実施の形態１において詳しく説明するが、本発明においては、隣接する撮影領域がない場合には撮影対象外領域を選択する）、部分領域Ｒ３では周期ＴＥ_CYCLE撮影領域５９０５が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｒ１〜Ｒ３において最も距離の遠い他撮影領域は撮影対象外領域１２２であるので、最終的な隣接する撮影領域として撮影対象外領域１２２を選択する。これは、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の右辺と撮影対象領域境界５９１０が重複するように調整されれば、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域５９０１の右辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。

以上、カメラの撮影領域、検出対象と周期Ｔ_CYCLE撮影領域の関係、カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさ、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト、カメラの撮影領域位置、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法、撮影領域の形状、隣接する撮影領域、領域分割について説明した。これを前提とし、以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置が自動調整される撮影領域調整装置に関し、図２４から図２９を用いて説明する。

まず、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。この撮影領域調整装置は、カメラ端末Ａ１０１Ａ〜カメラ端末Ｃ１０１Ｃ、操作端末１０２、及び、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃおよび操作端末１０２間の通信時に利用されるネットワーク１０３から構成される。なお、図２４において、領域や同領域の位置を表現するために、お互い直交するＸ_W軸１１０、Ｙ_W軸１１１、およびＺ_W軸１１２を定める。１１３は各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが存在する実空間上の面、例えば各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが天井から下向きに設定させている場合は、床などの面であり、本実施の形態においては、Ｚ_W軸１１２＝０の面とし、各種領域および同領域の位置はこの面を用いて表現する。実空間面１１３上において、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａはカメラ端末Ａ１０１Ａが周期ＴＡ_CYCLEに周期的に撮影する領域、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂはカメラ端末Ｂ１０１Ｂが周期ＴＢ_CYCLEに周期的に撮影する領域、周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃはカメラ端末Ｃ１０１Ｃが周期ＴＣ_CYCLEに周期的に撮影する領域、撮影対象領域１２１は本発明における撮影を対象とする領域、撮影対象外領域１２２は撮影対象領域１２１以外の領域である。

図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示した本実施の形態における撮影領域調整装置の実空間面１１３上における、各撮影領域位置を詳細に示す図である。図２４（ｂ）において、Ｘ_W軸１１０、Ｙ_W軸１１１、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａ、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂ、周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃ、撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２は、図２４（ａ）と同様である。

１３０ＡＬ、１３０ＡＲ、１３０ＡＵおよび１３０ＡＢはそれぞれ、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａの左端Ｘ_AL、右端Ｘ_AR、上端Ｙ_AUおよび下端Ｙ_AB位置である。つまり、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａは、Ｘ_AL１３０ＡＬ、Ｘ_AR１３０ＡＲ、Ｙ_AU１３０ＡＵおよびＹ_AB１３０ＡＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａの位置を表現する。１３０ＢＬ、１３０ＢＲ、１３０ＢＵおよび１３０ＢＢはそれぞれ、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂの左端Ｘ_BL、右端Ｘ_BR、上端Ｙ_BUおよび下端Ｙ_BB位置である。つまり、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ａは、Ｘ_BL１３０ＢＬ、Ｘ_BR１３０ＢＲ、Ｙ_BU１３０ＢＵおよびＹ_BB１３０ＢＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂの位置を表現する。１３０ＣＬ、１３０ＣＲ、１３０ＣＵおよび１３０ＣＢはそれぞれ、周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃの左端Ｘ_CL、右端Ｘ_CR、上端Ｙ_CUおよび下端Ｙ_CB位置である。つまり、周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ａは、Ｘ_CL１３０ＣＬ、Ｘ_CR１３０ＣＲ、Ｙ_CU１３０ＣＵおよびＹ_CB１３０ＣＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃの位置を表現する。１３１ＴＬ、１３１ＴＲ、１３１ＴＵおよび１３１ＴＢはそれぞれ、撮影対象領域１２１の左端Ｘ_TL、右端Ｘ_TR、上端Ｙ_TUおよび下端Ｙ_TB位置である。つまり、撮影対象領域１２１は、Ｘ_TL１３１ＴＬ、Ｘ_TR１３１ＴＲ、Ｙ_TU１３１ＴＵおよびＹ_TB１３１ＴＢに囲まれた領域であり、撮影対象外領域１２２は、Ｘ_TL１３１ＴＬ、Ｘ_TR１３１ＴＲ、Ｙ_TU１３１ＴＵおよびＹ_TB１３１ＴＢに囲まれた領域以外の領域であり、これらを用いて撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２の位置を表現する。

また、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する、Ｘ_BL１３０ＢＬ、Ｘ_AR１３０ＡＲ、Ｙ_BU１３０ＢＵおよびＹ_AB１３０ＡＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ａ１０１Ａおよびカメラ端末Ｂ１０１Ｂがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＡＢとする。同領域のＸ_W軸１１０方向の大きさはＸ_AR−Ｘ_BLである。周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する、Ｘ_CL１３０ＣＬ、Ｘ_BR１３０ＢＲ、Ｙ_CU１３０ＣＵおよびＹ_BB１３０ＢＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＢＣとする。同領域のＸ_W軸１１０方向の大きさはＸ_BR−Ｘ_CLである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_AL１３０ＡＬ、Ｘ_TL１３１ＴＬ、Ｙ_AU１３０ＡＵおよびＹ_AB１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＬとする。同領域のＸ_W軸１１０方向の大きさはＸ_TL−Ｘ_ALである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_TR１３１ＴＲ、Ｘ_CR１３０ＣＲ、Ｙ_CU１３０ＣＵおよびＹ_CB１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＲとする。同領域のＸ_W軸１１０方向の大きさはＸ_CR−Ｘ_TRである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_AL１３０ＡＬ、Ｘ_AR１３０ＡＲ、Ｙ_AU１３０ＡＵおよびＹ_TU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＵとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＹ_TU−Ｙ_AUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、Ｘ_AL１３０ＡＬ、Ｘ_AR１３０ＡＲ、Ｙ_TB１３１ＴＢおよびＹ_AB１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＢとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＹ_AB−Ｙ_TBである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、Ｘ_BL１３０ＢＬ、Ｘ_BR１３０ＢＲ、Ｙ_BU１３０ＢＵおよびＹ_TU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＵとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＹ_TU−Ｙ_BUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、Ｘ_BL１３０ＢＬ、Ｘ_BR１３０ＢＲ、Ｙ_TB１３１ＴＢおよびＹ_BB１３０ＢＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＢとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＹ_BB−Ｙ_TBである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_CL１３０ＣＬ、Ｘ_CR１３０ＣＲ、Ｙ_CU１３０ＣＵおよびＹ_TU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＵとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＹ_TU−Ｙ_CUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、Ｘ_CL１３０ＣＬ、Ｘ_CR１３０ＣＲ、Ｙ_TB１３１ＴＢおよびＹ_CB１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＢとする。同領域のＹ_W軸１１１方向の大きさはＸ_CB−Ｘ_TBである。

図２５は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図である。カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃは、カメラ２０１、カメラ２０１の撮影領域位置を調整する処理部である調整部Ａ２０２、ネットワーク１０３を介してカメラ２０１の撮影領域位置を通信する通信部２０３を備える。レンズ２１１は、像を結像させるレンズであり、撮像面２１２はレンズ２１１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、画像処理部２１３は撮像面２１２で撮影した画像を処理する処理部、姿勢制御部２１４はレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、および、レンズ２１１と撮像面２１２の間隔を制御する処理部、周期撮影制御部２１５は姿勢制御部２１４に周期的な姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１が周期Ｔ_CYCLEに周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するように制御する処理部である。カメラ２０１はこれらレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部、２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。なお、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢の制御とは、一般的にパンやチルトと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２は連動して、ある点または軸を中心に回転される。また、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔の制御とは、一般的にズームと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔が増減することにより、カメラ２０１の画角が調整される。

より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。

通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。

調整部Ａ２０２は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する処理部である。

図２６は、図２４（ａ）における操作端末１０２の構成ブロック図である。操作端末１０２は、撮影対象領域１２１の位置であるＸ_TL１３１ＴＬ、Ｘ_TR１３１ＴＲ、Ｙ_TU１３１ＴＵおよびＹ_TB１３１ＴＢを入力する入力部３０１、入力部３０１から入力した撮影対象領域１２１の位置を記憶する記憶部３０２、図２４における通信部２０３と同様の通信部であって、ネットワーク１０３を介して記憶部３０２に記録された撮影対象領域１２１の位置を通信する通信部２０３を備える。なお、予め記憶部３０２に撮影対象領域１２１の位置が記録されているのであれば、入力部３０１は必要としない。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成要素であるカメラ２０１は、図２５に示す内部構成をもつ。カメラ２０１では、レンズ２１１により結像した像を撮像面２１２で画像信号に変換し、画像処理部２１３において一般的な画像処理技術や画像認識技術などにより、同画像信号から検出対象の検出や情報抽出が行う。このようにカメラ２０１は実空間に対しレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢およびそれぞれの間隔により決定する自身の時刻Ｔ撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行う。なお、上記した一般的な画像処理技術や画像認識技術としては広く知られている背景差分法や動差分法などが挙げられる。また、後述するが、カメラ２０１は周期撮影制御部２１５により、周期Ｔ_CYCLEに周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影する。このため、カメラ２０１は実空間に対し周期撮影制御部２１５により決定する自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行うことになる。検出した検出対象の情報は通信部２０３に送られる。

更に、カメラ２０１では、姿勢制御部２１４が、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、または、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔を制御することにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を、周期撮影制御部２１５が指示する姿勢制御信号により時刻Ｔ撮影領域の位置に移動させる。また、姿勢制御部２１４は、時刻Ｔのレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報を取得するとともに、それを周期撮影制御部２１５に送る。このように、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置は周期撮影制御部２１５により制御されると共に、時刻Ｔにおけるカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報は周期撮影制御部２１５に送られる。なお、時刻Ｔにおけるレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。また、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢および間隔は、例えばステッピングモーターなどを用いれば変化させることが可能であり、また、その時刻Ｔにおける姿勢および間隔も読み取り可能である。

周期撮影制御部２１５は、前記、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法に説明した方法にもとづき、姿勢制御部２１４から送られる時刻Ｔ撮影領域の位置情報、および、調整部Ａ２０２から指示される周期Ｔ_CYCLEカメラパン角Θｂ_Pおよび周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角Θｂ_Tおよび周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_Hおよび周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_Vをもとに、姿勢制御部２１４にパン速度Ｖ_Pおよびチルト速度Ｖ_Tなどの姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を制御し、カメラ２０１を、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影する周期Ｔ_CYCLEカメラとして動作させる。なお、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法に説明したように、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するには、調整部Ａ２０２から指示される周期Ｔ_CYCLEカメラパン角Θｂ_Pおよび周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角Θｂ_Tおよび周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_Hおよび周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_Vのほかに、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するには、時刻Ｔ撮影領域位置の算出に必要な時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_Hおよび時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_V、パン速度Ｖ_{P_CONST}、チルト速度Ｖ_{T_CONST}、撮影間隔Ｔ_Sが必要である。本実施の形態では、これら値はあらかじめ決定された固定値とし、たとえば、これらの値は記憶手段などに記録されているものとして、それらの値は周期撮影制御部２１５に送られているものとする。なお、これらの値は、操作端末１０２から指示されてもよい。また、周期撮影制御部２１５は、カメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報を調整部Ａ２０２に送る。なお、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。

調整部Ａ２０２は、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ａ２０２に送信する。また、調整部Ａ２０２は、他カメラ端末の調整部Ａ２０２から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報を受信する。更に、操作端末１０２の通信部２０３は撮影対象領域１２１の位置情報を、ネットワーク１０３を介して、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの調整部Ａ２０２に周期的に送信する。

このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ａ２０２は、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得することになり、本実施の形態においては、各調整部Ａ２０２は、カメラ端末１０１Ａの周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａの位置であるＸ_AL１３０ＡＬ、Ｘ_AR１３０ＡＲ、Ｙ_AU１３０ＡＵおよびＹ_AB１３０ＡＢ、カメラ端末１０１Ｂの周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂの位置であるＸ_BL１３０ＢＬ、Ｘ_BR１３０ＢＲ、Ｙ_BU１３０ＢＵおよびＹ_BB１３０ＢＢ、カメラ端末１０１Ｃの周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃの位置であるＸ_CL１３０ＣＬ、Ｘ_CR１３０ＣＲ、Ｙ_CU１３０ＣＵおよびＹ_CB１３０ＣＢ、撮影対象領域１２１の位置であるＸ_TL１３１ＴＬ、Ｘ_TR１３１ＴＲ、Ｙ_TU１３１ＴＵおよびＹ_TB１３１ＴＢを通信部２０３およびネットワーク１０３を介して周期的に取得する。

更に、調整部Ａ２０２は取得した上記周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、図２７に示す以下のステップの処理を行う。

まずステップ４０１において、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置を示す情報より、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択する。自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の選択方法は隣接する撮影領域において説明した。もし、隣接する撮影領域において説明した選択方法において、隣接する撮影領域が存在しない場合は、隣接する撮影対象領域を撮影対象外領域１２２とする。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣および上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣として周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａ、上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣として周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂ、上隣および下隣および右隣として撮影対象外領域１２２が選択される。

つぎにステップ４０２において、ステップ４０１で選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出する。この算出方法は、図２４（ｂ）に示すとおり、選択した撮影領域位置および自カメラ端末の撮影領域位置の大小関係により簡単に算出可能である。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＬの大きさを示す量Ｘ_TL−Ｘ_AL、右隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｘ_AR−Ｘ_BL、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＵの大きさを示す量Ｙ_TU−Ｙ_AU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｙ_AB−Ｙ_TB、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量Ｘ_AR−Ｘ_BL、右隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量Ｘ_BR−Ｘ_CL、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＵの大きさを示す量Ｙ_TU−Ｙ_BU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＢの大きさを示す量Ｙ_BB−Ｙ_TB、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量Ｘ_BR−Ｘ_CL、右隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量Ｘ_CR−Ｘ_TR、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量Ｙ_TU−Ｙ_CU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＢの大きさを示す量Ｙ_CB−Ｙ_TBが算出される。

つぎにステップ４０３において、ステップ４０２で算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量Ｃ_OVERLAPに近づくように自カメラ端末の撮影領域位置を調整する。この調整方法を以下に説明する。まず、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_OVERLAPとの差を示す量として関数ＦＡ（）を定める。本実施の形態では、（式３３）〜（式３５）に示すものを同関数とする。

（式３３）〜（式３５）はそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに対するものであり、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃとの差の２乗値を、それぞれの差を示す量としている。つぎに、（式３６）〜（式３８）に示すように一般に知られている最急降下法の式を用いて、自カメラ端末の次回の撮影領域位置を算出する。

（式３６）〜（式３８）において、Ｘ’_AL、Ｘ’_AR、Ｙ’_AU、Ｙ’_AB、Ｘ’_BL、Ｘ’_BR、Ｙ’_BU、Ｙ’_BB、Ｘ’_CL、Ｘ’_CR、Ｙ’_CU、Ｙ’_CBはそれぞれ、次回の各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を示し、αは定数である。

最後に同周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置にそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置を調整する。なお、上記手法では、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａの位置であるＸ_AL１３０ＡＬおよびＸ_AR１３０ＡＲおよびＸ_AU１３０ＡＵおよびＸ_AB１３０ＡＢがそれぞれ独立に調整可能である必要がある。カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃついても同様である。独立に調整することができない場合には、それぞれ独立に調整できない項目の関数ＦＡ（）を線形に加算した関数を定義し、同関数に対し最急降下法を用いればよい。たとえば、本実施の形態におけるカメラ２０１では、関数Ｇ（）を（式３９）〜（式４１）に示すものとし、（式４２）〜（式４４）に示す最急降下法の式を用いれば上記調整と同様な調整が行えることができる。上記式において、Θｂ_PAおよびΘｂ_TA，Θｂ_PBおよびΘｂ_TB、Θｂ_PCおよびΘｂ_TCはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_CYCLEカメラパン角および周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角、Θｂ_HAおよびΘｂ_VA，Θｂ_HBおよびΘｂ_VB、Θｂ_HCおよびΘｂ_VCはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角および周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角である。

調整部Ａ２０２はステップ４０１、ステップ４０２、ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ａ２０２では、絶えずステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返しながら、上記式により算出した周期Ｔ_CYCLEカメラパン角Θｂ’_PA（またはΘｂ’_PBまたはΘｂ’_PC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角Θｂ’_TA（またはΘｂ’_TBまたはΘｂ’_TC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ’_HA（またはΘｂ’_HBまたはΘｂ’_HC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ’_VA（またはΘｂ’_VBまたはΘｂ’_VC）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を調整する。

本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりであり、ステップ４０３において重複領域の大きさを示す量を０以上の一定量Ｃ_OVERLAPに近づくよう最急降下法の式を用いて自カメラ端末の次回の周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置を算出し、同次回の周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置にカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置を調整するため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣ_CYCLE撮影領域１２０Ｃおよび撮影対象外領域１２２はお互い、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、０以上の一定量Ｃ_OVERLAPの大きさで重複することになる。図２４に示すように、撮影対象外領域１２２を含め、各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域がそれぞれ０以上の一定量Ｃ_OVERLAPの大きさで重複すれば、撮影対象領域１２１は各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の和した領域に包括されるので、本発明の撮影領域調整装置は、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができる。

また、調整部Ａ２０２が、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ている。この繰り返し行われる処理のステップ４０２およびステップ４０３の処理は、ステップ４０１において選択した自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域および撮影対象外領域１２２に対して行われる。

このため、各時刻において自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置または撮影対象外領域１２２の位置（撮影対象領域１２１の位置でもある）に変化が生じたとしても、その変化に対応して、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ることができる。上記周期Ｔ_CYCLE撮影領域または撮影対象領域１２１の位置に変化が生ずる場合としては、
（１）カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域が意図的に変更される、
（２）カメラ端末が新設される、
（３）各カメラ端末のうち幾つかのカメラ端末が取り除かれる、または故障する、
（４）操作端末から送信する撮影対象領域の位置が変更される、
が挙げられる。これら変化により、各カメラ端末が送信する周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置や操作端末が送信する撮影対象領域位置が変化する、または、送信されない、新たな周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置が送信されたとしても、本発明の撮影領域調整装置は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置または撮影対象領域位置の変化に応じ、各カメラ端末を用いて撮影対象領域を死角なく撮影することができる。

なお、本実施の形態では、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_OVERLAPとの差を示す関数ＦＡ（）を、（式３３）〜（式３５）に示すように、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_OVERLAPとの差の２乗値としたが、図２８に示すように、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_OVERLAPとの差の４乗値、６乗値、１０乗値などのような差の偶数乗値や、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃ_OVERLAPとの差の絶対値としても、これら関数ＦＡ（）はＸ_AL−Ｘ_TLがＣ_OVERLAPの時において最小値をもつために、ステップ４０３で行う最急降下法の効果により重複領域の大きさを示す量が一定量Ｃ_OVERLAPに近づくので、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量Ｃ_OVERLAPとの差を示す関数ＦＡ（）が図２９で示すような、Ｘ_AL−Ｘ_TLがＣ_OVERLAPの時において最小値ではなく極小値もつ関数ＦＡ（）であったとしても、Ｘ_AL−Ｘ_TLの変化が可能な範囲においてＸ_AL−Ｘ_TLがＣ_OVERLAPの時に最小値となる関数ＦＡ（）であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、図２５に示すように、調整部Ａ２０２が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ａ２０２が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ａ２０２が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域位置を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、左右上下隣の重複領域の大きさを共通の一定量Ｃ_OVERLAPに調整したが、左右上下隣別々の一定量Ｃ_OVERLAPに調整しても、さらに言えば、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃ別々の一定量Ｃ_OVERLAPに調整したとしても、各一定量Ｃ_OVERLAPが０以上であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置が自動調整され、さらに、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域を効率良く撮影する撮影領域調整装置に関し、図３０から図３７を用いて説明する。つまり、本実施の形態では、撮影領域調整装置を構成する複数のカメラ端末のそれぞれが、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整機能と、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割機能とを備えることを特徴とする撮影領域調整装置について説明する。

本実施の形態ではアスペクト比と呼ばれるものを説明に用いる。そこでまず始めに、このアスペクト比について説明する。本実施の形態における撮影領域のアスペクト比とは、時刻Ｔ撮影領域または周期Ｔ_CYCLE撮影領域の縦横比であり、これは一般的に言われるアスペクト比と同じである。そして、図１１（ａ）および図１１（ｂ）によれば、このアスペクト比はカメラの水平画角と垂直画角の比としても表現できる。そこで、本実施の形態１では、周期Ｔ_CYCLE撮影領域のアスペクト比を周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H／周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_V、時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_H／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_Vと表現する。

つぎに、各カメラ端末のカメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域が効率良く撮影できることについて、図３０および図３１を用い、いくつかの例を挙げて説明する。

図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１および周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２１０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２１０３により撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、この状態で、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末が実施の形態１で説明した動作により自身が撮影する周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を調整する例を示している。

図３０（ａ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上方向に隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域として周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１を、下方向に隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域として周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２１０２を選択する。そして、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、同図の矢印が示すように、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４の上辺が周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１の下辺方向に、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４の下辺が周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２１０１の上辺方向にと、隣接するとして選択された周期Ｔ_CYCLE撮影領域と重複するように周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４の位置を調整する。その結果、図３０（ａ）に示す例では、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４が消滅してしまう結果となる。

また、図３０（ｂ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上および右方向に隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域として撮影対象外領域１２２、下方向に隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域として周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２１０２、左方向に隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域として周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２１０３と、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１を撮影するカメラ端末が選択する隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域と全く同じくものを選択する。そして、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、この隣接するとして選択された周期Ｔ_CYCLE撮影領域と重複するように、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４の位置を調整する。この結果、図３０（ｂ）に示す例では、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４は周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１と全く同じ位置に調整され、同じ周期Ｔ_CYCLE撮影領域全域を重複して撮影してしまう結果となる。

そこで、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１内に周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４が内包されている場合、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２１０１または周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４とすることにより、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような結果となることを防ぐことができる。これにより、周期ＴＤ_CYCLE撮影領域２１０４も含めた各周期Ｔ_CYCLE撮影領域をもって撮影対象領域１２１をくまなく撮影することができ、その結果、各周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさが小さく、つまり、各周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影周期が短くなり、短時間で撮影対象領域１２１を撮影することができる。より短時間で撮影対象領域を撮影できることは監視用途などに用いられる本発明の撮影領域調整装置において理想的であり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる言える。

また、図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂにより撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、このうち周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａを時刻Ｔ撮影領域２００１で撮影する例を示している。そして、図３１（ａ）に示す例においては図３１（ｂ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_H／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_V≒周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H／周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_V、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_CYCLE撮影領域アスペクト比である例を、また、図３１（ｂ）に示す例においては図３１（ａ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角Θａ_H／時刻Ｔカメラ垂直画角Θａ_V≠周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ_H／周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ_V、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≠周期Ｔ_CYCLE撮影領域アスペクト比である例を示している。

図３１（ａ）に示す例においては、前記周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａ全域を撮影することになる。このため、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａの撮影周期は０となり周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａは常時撮影されることになる。

また、図３１（ａ）に示す例においては、前記周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａ全域を撮影することはできない。このため、ある撮影周期をもって周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０を撮影することになる。しかも、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域ではない周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂまでも撮影することになる。

これら図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例によれば、図３１（ａ）に示す例のような、時刻Ｔ撮影領域とそれが撮影する周期Ｔ_CYCLE撮影領域の関係が時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_CYCLE撮影領域アスペクト比である方が、撮影効率が良いと言える。しかしながら、実施の形態１に説明した動作により、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が調整された場合、各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域と既に重複し、それにより、各周期Ｔ_CYCLE撮影領域により撮影対象領域１２１を既にくまなく撮影してしまっていることから、図２４に示す調整部Ａ２０２が行う（式４２）〜（式４４）に示す式よる周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置の調整作用は働かなくなる。このため、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が一度調整された場合、それから、調整部Ａ２０２の動作により、図３１（ａ）に示すような位置に各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が調整されることはない。

そこで、図３１（ｂ）に示す例において、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂを内包する領域を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂとする。さらに、同分割および分割した領域への周期ＴＡ_CYCLE撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢ_CYCLE撮影領域１２０Ｂの割り当ては、各周期Ｔ_CYCLE撮影領域において時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期Ｔ_CYCLE撮影領域アスペクト比の関係になるものを選択する。これにより、図３１（ｂ）に示す例ような位置に各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が一度調整された場合においても、図３１（ａ）に示すような位置に各周期Ｔ_CYCLE撮影領域が調整されることになり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影することができる。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図３２は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃに相当する本実施の形態におけるカメラ２０１の構成ブロック図である。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃはそれぞれ、少なくとも、カメラ２０１、調整部Ｂ２０４、通信部２０３から構成されている。カメラ２０１はレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。図３２において、カメラ２０１、通信部２０３、レンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５は、図２４に示す実施の形態１における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図と同様である。構成要素における実施の形態１と本実施の形態の差異は、実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが本実施の形態では調整部Ｂ２０４に変更されている点である。

より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。

通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。

調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する。本実施の形態では、この調整部Ｂ２０４はさらに、複数のカメラ端末Ａ〜ＣのうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを、それらＮ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う。

つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。本実施の形態は実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが調整部Ｂ２０４に変更されただけであるので、この調整部Ｂ２０４の動作のみ以下に説明する。

調整部Ｂ２０４は調整部Ａ２０２と同様に、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に送信する。また、調整部Ｂ２０４はこれもは調整部Ａ２０２と同様に、他カメラ端末の調整部Ｂ２０４から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報を受信する。このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ｂ２０４は実施の形態１と同様、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得する。

更に、調整部Ｂ２０４は取得した上記周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、実施の形態１と同様に図３３に示すステップの処理を行う。

ステップ４０４を除くステップ４０１〜ステップ４０３の処理は実施の形態１（図２７のステップ４０１〜ステップ４０３）と同様である。自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択し、そして、選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出し、そして、算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量Ｃ_OVERLAPに近づくように自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する。そして、調整部Ｂ２０４はステップ４０１〜ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ｂ２０４では、絶えずステップ４０１〜ステップ４０３の処理を繰り返しながら、（式４２）〜（式４４）により算出した周期Ｔ_CYCLEカメラパン角Θｂ’_PA（またはΘｂ’_PBまたはΘｂ’_PC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラチルト角Θｂ’_TA（またはΘｂ’_TBまたはΘｂ’_TC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラ水平画角Θｂ’_HA（またはΘｂ’_HBまたはΘｂ’_HC）、および、周期Ｔ_CYCLEカメラ垂直画角Θｂ’_VA（またはΘｂ’_VBまたはΘｂ’_VC）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を調整する。このため、本実施の形態の撮影領域調整装置も実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができることは自明である。

また、ステップ４０４では、より詳しくは、調整部Ｂ２０４により、図３４に示すステップの処理により、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に対する再割り当てが行われる。この図３４に示すステップ（つまり、図３３のステップ４０４の詳細なステップ）の処理を以下に説明する。

まず、ステップ４１１において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包するかどうかを判定する。

そして、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包しているのであれば、ステップ４１２において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域およびＮ個の内包する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期Ｔ_CYCLE撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を調整すること）が開始される。

図３５（ａ）および図３５（ｂ）にステップ４１２の動作例を示す。図３５（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２６０１を自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とすると、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域は、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２６０３と、２つの他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する。ステップ４１２の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３５（ａ）に示す例のものを図３５（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３５（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２６０３を２＋１分割し、図３５（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２６０３、または、内包する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２６０３とする。

また、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包していないのであれば、ステップ４１３において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域、および、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期Ｔ_CYCLE撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期Ｔ_CYCLE撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置を調整すること）が開始される。

図３６（ａ）および図３６（ｂ）にステップ４１３の動作例を示す。図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２７０１を自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とし、周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２７０３を自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。ステップ４１３の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３６（ａ）に示す例のものを図３６（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３６（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域および自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する２個のカメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する領域である、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２７０１および周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２７０３を囲う領域を２＋１分割し、図３６（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２６０３、および、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域である周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２６０３とする。

なお、図３７（ａ）に２分割パターン、図３７（ｂ）に３分割パターン、図３７（ｃ）に４分割パターンの例を示すが、ステップ４１２およびステップ４１３で行われる分割は、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す例のような、予め用意した分割パターンにより分割すればよい。具体的には、調整部Ｂ２０４は、図３７（ａ）〜（ｃ）に示されるような複数のｎ分割パターンを特定する情報を予め格納した記憶部を有し、領域分割をするときには、記憶部に格納された複数の分割パターンの中から、分割数ｎに対応する分割パターンを選択し、その分割パターンの情報を参照することで、領域分割を行う。

また、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_CYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域において、最も周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。つまり、調整部Ｂ２０４は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、現実に撮影される領域のうち周期Ｔ_CYCLE撮影領域を除く部分が小さくなるように、領域分割と割り当てとを行う。

これら選択または割り当ての評価については、これら評価に必要な調整部Ｂ２０４が各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得していることから、ステップ４０４を処理する調整部Ｂ２０４において十分実現可能であることは自明である。たとえば、「周期Ｔ_CYCLE撮影領域を撮影するのに要する時間」については、周期Ｔ_CYCLEで評価し、「現実に撮影される領域のうち周期Ｔ_CYCLE撮影領域を除く部分」については、周期Ｔ_CYCLEにおいて時刻Ｔ撮影領域の移動によって覆われる全体の領域（輪郭領域）から、割り当てられている周期Ｔ_CYCLE撮影領域を差し引いた面積で評価できる。

また、ステップ４１２およびステップ４１３において分割した領域を他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域として割り付けた場合、自カメラ端末の調整部Ｂ２０４からネットワーク１０３を介して、同他カメラ端末に分割した領域を自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする事を他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に通知する。そして、図３３および図３４に示すフローチャートには図示されていないが、割り込みやポーリングなどにより調整部Ｂ２０４は同通知を受け、同通知された分割した領域を自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。なお、以上の他カメラ端末に対する通知は、ハンドシェーク通信などの要求およびその応答（許可／拒否）を確認する通知であることが望まれる。これは、一度に同じカメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し複数の上記通知があった場合には、いずれか１つの通知に対する周期Ｔ_CYCLE撮影領域の変更しかできないため、また、カメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し通知したが、既に他の通知により周期Ｔ_CYCLE撮影領域が変更されていることがあるためである。

また、複数のカメラ端末が同時に領域分割を行うことによる不具合（競合）を回避（調停）する方法としては、各カメラ端末に対して予め優先順位を与えておく方法でもよい。このときには、領域分割の対象となるＮ＋１個のカメラ端末の中で最も優先順位の高いカメラ端末だけが領域分割を行い、他のカメラ端末に分割後の領域を通知することになる。

本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりである。以上によれば、ステップ４１２では、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域またはＮ個の内包する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。また、ステップ４１３では、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域、または、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域とする。そして、これら分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_CYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域において、最も周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。このため、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、本発明の撮影領域調整装置は実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができと共に、さらに、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる。

つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域をくまなく、かつ、効率よく覆うために、各カメラ端末に仮想撮影領域をいかに割り当てればよいかという問題の最適解を探索する処理において、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなる。よって、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。

なお、ステップ４１３における処理では、自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する領域を分割するとした。しかし、特に他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域は自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域と限定する必要はない。隣接しない他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を合わせて用いても良い。ただし、自カメラ端末および他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域によりこれら周期Ｔ_CYCLE撮影領域を内包する１つの分割可能な領域を形成できることが必要とされる。例えば図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２７０１および周期ＴＢ_CYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣ_CYCLE撮影領域２７０３および周期ＴＡ_CYCLE撮影領域２７０１に隣接していない周期ＴＧ_CYCLE撮影領域２７０７を内包する領域を分割して、分割した領域をこれらに割り当ても良い。このような場合においても、本発明の撮影領域調整装置は同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、ステップ４１３の処理はある決まった時にのみ行ってもよい。例えば、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、ステップ４１３の処理が必要となるのは、撮影対象領域１２１がくまなく撮影された時、各カメラ端末において言えば、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の各辺全てが隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域または撮影対象外領域と重複した時である。このため、以上のような時にのみステップ４１３の処理を行うしても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期Ｔ_CYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の選択は、全ての選択または割り当てを評価して決定しなくとも良い。例えば、予め限定した選択または割り当てのみを評価して決定したとしても、限定した選択または割り当ての中で同選択および割り当てが、各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域において、最も周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、ステップ４０３で行われる処理において、（式４５）に示す関数を定義し、（式３９）〜（式４４）に示す実施の形態１で用いた式を（式４６）〜（式４９）に示す式とすれば、各カメラ端末は、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を隣接する周期Ｔ_CYCLE撮影領域または撮影対象外領域と重複するように調整すると共に、自身の周期Ｔ_CYCLE撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比に近づくように調整する。

このため、以上の変更により、本発明の撮影領域調整装置は、カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の再割り当てにより撮影対象領域１２１の撮影効率を良くすると共に、更に、撮影対象領域１２１の撮影効率が良くなるように各カメラ端末の周期Ｔ_CYCLE撮影領域を調整することができる。

また、本実施の形態では、図３２に示すように、調整部Ｂ２０４が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ｂ２０４が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ｂ２０４が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期Ｔ_CYCLE撮影領域の位置およびアスペクト比を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

（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。本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態２に記した本発明の撮影領域調整装置に関して、更にいくつかの点を補足する。

上記実施の形態１〜２に記した本発明の撮影領域調整装置においては、図２４に示すように、実空間面１１３をＺ_W＝０としていた。しかし、図３８に示すように（図３８の構成要素は図２４と同じである）、実空間面１１３をＺ_W＝Ｃ とした場合であっても、上記実施の形態１〜２に記した同様の効果を得られることはいうまでもない。更に、各カメラ端末が撮影する周期Ｔ_CYCLE撮影領域は、Ｚ_W軸１１２の０方向近くなるほど、その周期Ｔ_CYCLE撮影領域は広がる。このため、図３８の撮影対象立体領域２１３のように、撮影対象領域が立体であっても、死角なく撮影することが可能である。

また、上記実施の形態１〜２では、カメラ２０１を、一般的なカメラとして取り扱っているが、同カメラ２０１は可視光または赤外や紫外などの非可視光を検知するカメラであっても、同様の効果を得られることは言うまでもなく、更に、微動センサ、圧力センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイク）など、撮影領域（あるいは、検出領域）をもち、かつ、撮影領域位置（あるいは、検出領域位置）が可変な一般的にセンサであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。更に、一般的なカメラとこれらセンサの組み合わせであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。

たとえば、図３９（ａ）に示されるような指向特性をもったマイクについて、図３９（ｂ）に示されるように、一定以上の感度で音を検知できる方向（領域）をセンス領域（検出領域）と定義できるので、上記実施の形態におけるカメラのパンおよびチルトと同様にマイクの姿勢を制御して一定周期でスキャンさせることで、図３９（ｃ）に示されるように、カメラ端末における周期Ｔ_CYCLE撮影領域に対応する周期Ｔ_CYCLE検出領域（つまり、「仮想検出領域」）を定義することができる。つまり、本発明は、カメラだけでなく、上記の各種センサにも適用することができる。なお、図３９（ｂ）および図３９（ｃ）に示されるように、時刻Ｔ撮影領域に対応するセンス領域（検出領域）、および、周期Ｔ_CYCLE撮影領域に対応する周期Ｔ_CYCLE検出領域が円などの矩形でない場合、円の短径と長径の比率（真円は１）や図形のＸ_W軸やＹ_W軸方向の大きさの比率をアスペクト比とすればよい。

また、上記実施の形態では、カメラは固定カメラであったが、移動カメラであってもよい。図４０は、本発明に係る撮影領域調整装置を移動カメラから構成される監視システムに適用した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された複数の移動カメラ１１０１等から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１１０１がパンおよびチルトだけでなく、自律協調的に移動する点に特徴を有する。移動カメラ１１０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置である。移動部１１０２は、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる機構部等である。通信ネットワーク１１０３は、複数の移動カメラ１１０１を結ぶ伝送路である。通信部１１０４は、移動カメラ１１０１が通信ネットワーク１１０３を介して他の移動カメラと情報のやりとりを行うための通信インターフェースである。隣接撮影領域特定部１１０５は、通信部１１０４に通知された他の移動カメラからの情報に対して、撮影領域が隣り合う移動カメラを推定する処理部である。撮影素子１１０６は、監視領域内の映像を取り込むＣＣＤカメラ等である。撮影領域推定部１１０７は、撮影素子１１０６の特性と、移動部１１０２の位置から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する処理部である。監視範囲記憶部１１０８は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域の範囲を記憶しているメモリ等である。撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１１０１の撮影領域と互いに隣り合う撮影領域の重なり領域、または監視領域の境界との距離を評価する処理部である。撮影位置変更部１１１０は、移動部１１０２を制御し、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる制御部である。監視領域１１１１は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域である。撮影領域１１１２は、移動カメラ１１０１によって撮影されている領域である。このような監視システムによれば、移動カメラ１１０１は、自身の撮影位置と撮影素子１１０６の特性により推定される撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラと通知し合い、隣り合う撮影領域との重なり領域の大きさと、監視領域の境界との距離が所定の状態に近づくように周囲の移動カメラと協調しながらパン、チルトおよび撮影位置を変更することにより、複数の移動カメラ１１０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に移動することができる。

図４１は、その監視システムにおける移動カメラ１１０１の動作の様子を示す。本図では、説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１１０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合が示されている。上図に示されるように、移動カメラ１１０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラは互いの撮影領域の重なり領域の幅Ｃまたは監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、下図に示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで端末同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。さらに、例えば高い天井などのように設置作業が難しい場所において、一ヶ所にまとめて移動カメラ１１０１を設置しても、移動カメラの方が複数の移動カメラによる同時撮影において死角が少なくなる位置に自動的に移動するため、移動カメラの設置位置の決定や設置作業といった負担を減らすことが可能となる。この実現方法の一例としては、図４２に示すように、監視領域内にレールを設置し、そのレールの軌道上を移動カメラが移動するようにシステムを構成すればよい。

また、上記実施の形態では、撮影領域調整装置は、各カメラ端末に調整部が設けられた分散制御型の構成を備えたが、本発明は、このような分散制御型に限定されるものではなく、全てのカメラ端末の検出領域を統合して調整する共通の1個の調整部を設けた集中制御型の構成で実現してもよい。たとえば、複数のカメラ端末と、それらカメラ端末と通信ネットワークで接続された１台の調整装置とを備える撮影領域調整装置であって、複数のカメラ端末が、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信部と、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整部とを備え、上記調整装置が、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割部を備え、各カメラ端末の調整部が、調整装置によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う構成であってもよい。つまり、領域分割の処理が、各カメラ端末に備えられるのではなく、通信ネットワークを介して接続された１台の装置内に置かれてもよい。

また、本発明は、上記各実施の形態および変形例に限られず、それら実施の形態および変形例の各構成要素を任意に組み合わせて実現される撮影領域調整装置も本発明に含まれる。

本発明にかかる撮影領域調整装置は、カメラ等の撮像装置の撮影領域を調整する装置として、例えば、複数のカメラからなる監視装置や撮影システム等として、特に、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆う必要がある撮影システム等として、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２の従来技術における動作説明図である。 図５は、第２の従来技術における動作説明図である。 図６は、第２の従来技術における動作説明図である。 図７は、第２の従来技術における動作説明図である。 図８は、第３の従来技術における動作説明図である。 図９は、第３の従来技術における動作説明図である。 図１０は、本発明に係るカメラの撮影領域を説明する図である。 図１１は、カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。 図１２は、カメラの周期Ｔ_CYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。 図１３は、カメラの撮影領域の位置を説明する図である。 図１４は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。 図１５は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。 図１６は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１７は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１８は、周期Ｔ_CYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。 図１９は、撮影領域の形状を説明する図である。 図２０は、撮影領域の形状を説明する図である。 図２１は、領域判定方法を説明する図である。 図２２は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。 図２３は、当該撮影領域に対する隣接する撮影領域を判定する方法を説明する図である。 図２４は、本発明の実施の形態１における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。 図２５は、本発明の実施の形態１におけるカメラ端末の構成ブロック図である。 図２６は、本発明の実施の形態１における操作端末の構成ブロック図である。 図２７は、本発明の実施の形態１における調整部Ａが行う処理を示すフローチャートである。 図２８は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。 図２９は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。 図３０は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。 図３１は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。 図３２は、本発明の実施の形態２におけるカメラ端末の構成ブロック図である。 図３３は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。 図３４は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。 図３５は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。 図３６は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。 図３７は、本発明の実施の形態２における撮影領域の分割パターンを説明する図である。 図３８は、本発明の実施の形態３における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。 図３９は、本発明をマイクに適用した例を説明する図である。 図４０は、移動カメラから構成される監視システムの構成を示すブロック図である。 図４１は、監視システムにおける移動カメラの動作の様子を示す図である。 図４２は、監視領域内に設置されたレールの軌道上を移動カメラが移動する様子を示す図である。

符号の説明

１０１Ａ〜Ｃ カメラ端末Ａ〜Ｃ
１０２ 操作端末
１０３ ネットワーク
２０１ カメラ
２０２ 調整部Ａ
２０３ 通信部
２０４ 調整部Ｂ
２１１ レンズ
２１２ 撮像面
２１３ 画像処理部
２１４ 姿勢制御部
２１５ 周期撮影制御部
３０１ 入力部
３０２ 記憶部

Claims (13)

1. 複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、
   前記複数のカメラ端末は、それぞれ、
   一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
   前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
   自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
   前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
   前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
   ことを特徴とする撮影領域調整装置。
2. 前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
3. 前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
4. 前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行う
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
5. 前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行う
   ことを特徴とする請求項４記載の撮影領域調整装置。
6. 前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
7. 前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返す
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
8. 前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれている
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
9. 一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影する複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整方法であって、
   前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、各カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップと、
   前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割ステップとを含み、
   前記調整ステップでは、前記領域分割ステップによって割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
   ことを特徴とする撮影領域調整方法。
10. 複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末であって、
    一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
    前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
    自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
    前記調整手段は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
    ことを特徴とするカメラ端末。
11. 複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末による撮影領域調整方法であって、
    一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するステップと、
    前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信ステップと、
    自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信ステップで受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップとを含み、
    前記調整ステップでは、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
    ことを特徴とする撮影領域調整方法。
12. 複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
    請求項１１記載の撮影領域調整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。
13. 複数のセンサ端末を備える検出領域調整装置であって、
    前記複数のセンサ端末は、それぞれ、
    一定時間内に一定領域内で検出領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な検出領域である仮想検出領域を検出するセンサと、
    前記仮想検出領域を示す仮想検出領域情報を送受信する通信手段と、
    自センサ端末の仮想検出領域と前記通信手段によって受信される仮想検出領域情報が示す他センサ端末の仮想検出領域とに基づき、前記複数のセンサ端末の仮想検出領域を和した領域が所定の検出対象領域をくまなく覆うように、自センサ端末の仮想検出領域の位置を調整する調整手段とを備え、
    前記検出領域調整装置は、さらに、前記複数のセンサ端末のうちのＮ（≧２）個のセンサ端末の仮想検出領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のセンサ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
    前記調整手段は、前記領域分割手段によって自センサ端末に割り当てられた領域を新たな仮想検出領域として、前記調整を行う
    ことを特徴とする検出領域調整装置。

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