(57)【要約】【課題】監視対象を撮影するカメラを所定のコスト上限を超えずに設置できる設置候補領域を把握し易くする。【解決手段】画像生成装置１０は、一又は複数の監視対象４０ａ〜４０ｃの位置を含む監視対象情報２２、及び監視対象の周囲の構造物３１ａ、３１ｂ、３２〜３６の位置と形状を表す構造物情報２１を記憶する記憶部１１と、監視対象情報と構造物情報とに基づいて、監視対象を撮影可能に構造物へカメラを設置する設置候補領域４１ａ〜４１ｊを、監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出部２５と、設置候補領域ごとにカメラを設置するコストを取得するコスト取得部２３と、全ての監視対象を撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ、４１ｊを、有効候補領域として検出する領域検出部２７と、有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像１００を生成する画像生成部２６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び前記監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶する記憶部と、
前記監視対象情報と前記構造物情報とに基づいて、前記監視対象を撮影可能に前記構造物へカメラを設置する設置候補領域を、前記監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出部と、
前記設置候補領域ごとに前記カメラを設置するコストを取得するコスト取得部と、
全ての前記監視対象を撮影可能な前記設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる前記設置候補領域の前記コストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する前記設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出部と、
前記有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
複数の前記監視対象の各々に対して、前記有効候補領域において前記カメラを設置する設置位置の選択入力を受け付ける選択受付部を備え、
前記領域検出部は、前記有効候補領域として、前記設置位置が未選択の前記監視対象である未処理監視対象の全てを撮影可能な前記設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる前記設置候補領域の前記コストの合計が、前記設置位置が選択済の処理済監視対象に対して前記カメラが設置される前記設置候補領域の前記コストの合計を前記コスト上限から減じた差分を越えない組み合わせを構成する前記設置候補領域を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、前記処理済監視対象について算出した前記設置候補領域のうち、前記未処理監視対象について算出した前記設置候補領域以外の処理済領域を、識別可能に表示した画像を前記設置候補画像として生成する請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記画像生成部は、前記有効候補領域以外の前記設置候補領域を、前記コスト上限を超える前記コストを要する設置不可能領域と、当該設置不可能領域以外の不足候補領域と、をさらに識別可能に表す前記設置候補画像を生成する請求項１〜３の何れか一項に記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記画像生成部は、複数の前記監視対象について各々算出した前記設置候補領域が重複する領域をさらに識別可能に表す前記設置候補画像を生成することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像生成装置。
【請求項６】
コンピュータに、
一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び前記監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶装置から読み出す情報読み出しステップと、
前記監視対象情報と前記構造物情報とに基づいて、前記監視対象を撮影可能に前記構造物へカメラを設置する設置候補領域を、前記監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出ステップと、
前記設置候補領域ごとに前記カメラを設置するコストを取得するコスト取得ステップと、
全ての前記監視対象を撮影可能な前記設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる前記設置候補領域の前記コストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する前記設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出ステップと、
前記有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成ステップと、
を実行させることを特徴とする画像生成プログラム。
【請求項７】
コンピュータに、
一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び前記監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶装置から読み出す情報読み出しステップと、
前記監視対象情報と前記構造物情報とに基づいて、前記監視対象を撮影可能に前記構造物へカメラを設置する設置候補領域を、前記監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出ステップと、
前記設置候補領域ごとに前記カメラを設置するコストを取得するコスト取得ステップと、
全ての前記監視対象を撮影可能な前記設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる前記設置候補領域の前記コストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する前記設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出ステップと、
前記有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成ステップと、
を実行させることを特徴とする画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成装置、画像生成プログラム及び画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラを設置する際には、所望の監視目的を達成するための監視カメラの配置条件（設置位置・姿勢・画角）を事前に計画（プランニング）する。例えば、監視目的を達成するために監視空間を死角なく撮影する必要があれば、死角が生じないよう監視カメラの配置条件を決める。配置条件は一般に多岐におよぶため、人手で行うプランニングでは、多大な労力を要し、またプランニング実施者の主観や経験に依存してしまう。
【０００３】
そこで本出願人は、配置条件に基づいてカメラが撮影可能な空間範囲を求めて監視空間内の死角が少なくなるほど高くなる評価値を求め、配置条件を変更しつつ最も高い評価値となる配置条件を探索することにより、プランニング実施者の経験に依存することなく死角の少ない配置条件を容易に求める技術を提案した（下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１２８９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明により求めた配置条件では、実際にはコスト的に設置困難なことがあった。特に、カメラの設置コストの上限（コスト上限）が予め定められている場合に、コスト上限を超えないカメラの設置位置が何処であるかを容易に判断できなかった。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、所定のコスト上限を超えずにカメラを設置できる設置候補領域を把握し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態による画像生成装置は、一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶する記憶部と、監視対象情報と構造物情報とに基づいて、監視対象を撮影可能に構造物へカメラを設置する設置候補領域を、監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出部と、設置候補領域ごとにカメラを設置するコストを取得するコスト取得部と、全ての監視対象を撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出部と、有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成部と、を備える。
【０００７】
画像生成装置は、複数の監視対象の各々に対して、有効候補領域においてカメラを設置する設置位置の選択入力を受け付ける選択受付部を備えてもよい。領域検出部は、有効候補領域として、設置位置が未選択の監視対象である未処理監視対象の全てを撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が、設置位置が選択済の処理済監視対象に対してカメラが設置される設置候補領域のコストの合計をコスト上限から減じた差分を越えない組み合わせを構成する設置候補領域を検出してもよい。
【０００８】
画像生成部は、処理済監視対象について算出した設置候補領域のうち、未処理監視対象について算出した設置候補領域以外の処理済領域を、識別可能に表示した画像を設置候補画像として生成してもよい。
画像生成部は、有効候補領域以外の設置候補領域を、コスト上限を超えるコストを要する設置不可能領域と、当該設置不可能領域以外の不足候補領域と、をさらに識別可能に表す設置候補画像を生成してもよい。
画像生成部は、複数の監視対象について各々算出した設置候補領域が重複する領域をさらに識別可能に表す設置候補画像を生成してもよい。
【０００９】
本発明の他の形態による画像生成プログラムは、コンピュータに、一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶装置から読み出す情報読み出しステップと、監視対象情報と構造物情報とに基づいて、監視対象を撮影可能に構造物へカメラを設置する設置候補領域を、監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出ステップと、設置候補領域ごとにカメラを設置するコストを取得するコスト取得ステップと、全ての監視対象を撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出ステップと、有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成ステップと、を実行させる。
【００１０】
本発明の更なる他の形態による画像生成方法は、コンピュータに、一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報、及び監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報を記憶装置から読み出す情報読み出しステップと、監視対象情報と構造物情報とに基づいて、監視対象を撮影可能に構造物へカメラを設置する設置候補領域を、監視対象毎に１個以上算出する設置候補領域算出ステップと、設置候補領域ごとにカメラを設置するコストを取得するコスト取得ステップと、全ての監視対象を撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域を、有効候補領域として検出する領域検出ステップと、有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像を生成する画像生成ステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所定のコスト上限を超えずにカメラを設置できる設置候補領域を把握し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の画像生成装置の一例の概略構成図である。
【図２】監視空間と構造物の例の説明図である。
【図３】画像生成装置により生成される設置候補画像の一例を示す図である。
【図４】構造物情報の一例の説明図である。
【図５】構造物にカメラを設置した場合のコスト分布の一例の説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は構造物にカメラを設置する設置候補領域の算出方法の一例の説明図である。
【図７】コスト別の設置候補領域の生成方法の一例の説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はコスト別の設置候補領域の生成方法の一例の説明図である。
【図９】（ａ）は設置候補画像の初期状態の一例を示す図であり、（ｂ）はカメラの設置位置を選択した際に画像生成装置により再生成される設置候補画像の一例を示す図である。
【図１０】組み合わせ選択部の動作の第１例の説明図である。
【図１１】組み合わせ選択部の動作の第１例の説明図である。
【図１２】組み合わせ選択部の動作の第１例の説明図である。
【図１３】組み合わせ選択部の動作の第１例の説明図である。
【図１４】組み合わせ選択部の動作の第１例の説明図である。
【図１５】組み合わせ選択部の動作の第２例の説明図である。
【図１６】組み合わせ選択部の動作の第２例の説明図である。
【図１７】組み合わせ選択部の動作の第２例の説明図である。
【図１８】組み合わせ選択部の動作の第２例の説明図である。
【図１９】複数の監視対象に対応する設置候補領域の重複領域が存在する場合の動作例の説明図である。
【図２０】複数の監視対象に対応する設置候補領域の重複領域の表示態様の一例の説明図である。
【図２１】本発明の実施形態の画像生成方法の全体処理の一例のフローチャートである。
【図２２】カメラ配置処理の一例のフローチャートである。
【図２３】有効候補領域決定処理の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
図１を参照する。実施形態の画像生成装置１０は、例えばコンピュータにより構成され、記憶部１１と、制御部１２とを備える。
記憶部１１は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶部１１は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
【００１５】
制御部１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等のプロセッサと、その周辺回路によって構成される。
以下に説明する制御部１２の機能は、例えば、記憶部１１に格納されたコンピュータプログラムである画像生成プログラム２０を、制御部１２が備えるプロセッサが実行することによって実現される。
【００１６】
なお、入力装置１３は、画像生成装置１０の動作を制御するために、カメラプランニングの実施者や、監視従事者、管理者など（以下、「プランニング実施者等」と表記する）が操作するマウスやキーボードなどである。入力装置１３は画像生成装置１０に接続され、入力装置１３から各種情報が画像生成装置１０に入力される。
【００１７】
画像生成装置１０は、所定の監視空間内の監視対象を撮影するためにカメラの設置位置を計画するカメラプランニングに用いられ、監視対象の周囲の構造物へカメラを設置する設置候補領域を表す設置候補画像を生成する。
出力装置１４は、画像生成装置１０が生成した設置候補画像を出力するディスプレイ、プロジェクタ、プリンタなどである。
【００１８】
図２を参照する。いま、屋内の監視空間３０内に、監視用のカメラを設置するプランニングを想定する。監視空間は屋外であってもよい。
監視空間３０は、比較的低い低天井部３１ａ、比較的高い高天井部３１ｂ、床３２、壁３３、３４及び３５と、不図示の壁３６によって囲まれている。これら低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂ、床３２、並びに壁３３〜３６は監視空間３０に存在する構造物の一例である。
【００１９】
さらに、監視空間３０内には、監視対象４０ａ〜４０ｃの周囲に柱３７及び３８と、カメラの映像伝送線及び電源線を接続することができる集線装置３９ａ、３９ｂ及び３９ｃが存在している。集線装置３９ａ、３９ｂ及び３９ｃは、例えばコントローラ（制御装置）やレコーダ（記録装置）、電源装置等であってよい。これら、柱３７及び３８並びに集線装置３９ａ〜３９ｃは、監視空間３０内の構造物の一例である。
また、監視空間３０には、監視対象４０ａ〜４０ｃが存在している。監視対象は複数に限らず１個であってもよい。
【００２０】
画像生成装置１０は、監視対象４０ａ〜４０ｃの位置等を表す監視対象情報２２と、監視対象４０ａ〜４０ｃの周囲の構造物３１ａ、３１ｂ、３２〜３８、３９ａ〜３９ｃの位置と形状を表す構造物情報２１を、記憶部１１から読み出す。
画像生成装置１０は、監視対象情報２２と構造物情報２１に基づいて、監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるカメラを、構造物３１ａ、３１ｂ、３２〜３８、３９ａ〜３９ｃのいずれかに設置する設置候補領域を、各監視対象につき１個以上算出する。
【００２１】
以下の説明において、監視対象を撮影できるカメラを設置する設置候補領域を「監視対象に対応する設置候補領域」と表現することがある。
画像生成装置１０は、これらの設置候補領域を表す設置候補画像を生成して出力装置１４から出力する。
【００２２】
図３は、設置候補画像１００の一例を示す。図３に例示する設置候補画像１００は、低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂの監視空間３０側に向いた表面にカメラを設置する場合の設置候補領域を表す。
以下、低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂにカメラを設置する場合の設置候補画像１００の例について説明するが、画像生成装置１０は、床３２や壁３３〜３６の監視空間３０側に向いた表面や、柱３７及び３８の表面にカメラを設置する場合の設置候補領域を表す設置候補画像を生成してもよい。
【００２３】
薄い斜線ハッチングを施した領域４１ａ及び４１ｉ、並びに砂目ハッチングを施した領域４１ｂ及び４１ｊは、監視対象４０ａに対応する４個の設置候補領域である。
薄い斜線ハッチングを施した領域４１ｃ及び４１ｉ、並びに砂目ハッチングを施した領域４１ｄ及び４１ｊは、監視対象４０ｂに対応する４個の設置候補領域である。
【００２４】
薄い斜線ハッチングを施した領域４１ｅ、砂目ハッチングを施した領域４１ｆ、濃い縦線ハッチングを施した領域４１ｇ、及び薄い縦線ハッチングを施した領域４１ｈは、監視対象４０ｃに対応する４個の設置候補領域である。
なお、低天井部３１ａに対応する領域と高天井部３１ｂに対応する領域は、これらが区別できるように色分けされていてもよい。図３の設置候補画像１００の例では、高天井部３１ｂに対応する領域に網掛けハッチングが施されている。
【００２５】
領域４１ｂ、４１ｄ及び４１ｆにおけるカメラの設置コストは、領域４１ａ、４１ｃ、４１ｅにおける設置コストよりも低い。これは、領域４１ａ、４１ｃ、４１ｅよりも領域４１ｂ、４１ｄ及び４１ｆの方が集線装置３９ａや３９ｂに近く、配線コストが少ないためである。
領域４１ｈにおける設置コストは、領域４１ｇにおける設置コストよりも低い。これは、領域４１ｇよりも領域４１ｈの方が集線装置３９ｃに近く、配線コストが低くなるためである。
【００２６】
領域４１ｇにおける設置コストは領域４１ｅにおける設置コストよりも高く、領域４１ｈにおける設置コストは領域４１ｆにおける設置コストよりも高い。これは、高天井部３１ｂにカメラを設置する施工コストが、低天井部３１ａにカメラを設置する施工コストよりも高くなるためである。このように、本実施形態におけるコストとはカメラを設置した場合の配線コストや施工コストなどから求まる設置コストであり、コスト分布とは監視空間３０に存在する構造物の表面において算出したコストの分布である。
また、監視対象４０ａの設置候補領域と監視対象４０ｂの設置候補領域との重複領域４１ｉ及び４１ｊでは、複数の監視対象４０ａ及び４０ｂを同時に撮影するようにカメラを設置できる。この場合には、カメラ１台当たりの設置コストを複数の監視対象４０ａ及び４０ｂで折半して監視対象１個あたりの設置コストを求め、重複領域４１ｉ及び４１ｊにおける設置コストとしてよい。
【００２７】
例えば、重複領域４１ｉの設置コストを領域４１ａや４１ｃの設置コストの半分としてもよく、重複領域４１ｊの設置コストを領域４１ｂや４１ｄの設置コストの半分としてもよい。
このように設置候補画像１００は、監視対象４０ａ〜４０ｃにそれぞれ対応する設置候補領域をコスト別の領域にそれぞれ分割して表示する。設置候補画像１００は、コスト別の設置候補領域を色分け表示してもよい。例えば図３の設置候補画像１００の例ではコスト毎にハッチングを分けている。
【００２８】
設置候補画像１００を見ることにより、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを網羅する設置候補領域の組み合わせ、すなわち全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるようにカメラを設置する設置候補領域の組み合わせを選択できる。
例えば、領域４１ｂと領域４１ｃと領域４１ｆにそれぞれカメラを設置すれば、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを網羅できる。また、領域４１ｉと領域４１ｅにそれぞれカメラを設置しても全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを網羅できる。
【００２９】
しかしながら、設置コストが高い設置候補領域の組み合わせを選択すると、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるカメラの設置コストの合計、すなわちカメラプランニングの総コストが、予め定められているコスト上限を超過することがある。
そこで、設置候補画像１００は、全ての監視対象を撮影するのに要する設置コストの合計が所定のコスト上限を超えないようにカメラを設置できる設置候補領域を示す。
【００３０】
言い換えれば、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域の各々にカメラを設置した場合の設置コストの合計が、所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域を示す。このように、全ての監視対象を撮影するのに要する設置コストの合計が所定のコスト上限を超えないようにカメラを設置できる設置候補領域を「有効候補領域」と表記することがある。
【００３１】
例えば、領域４１ａ、４１ｃ、４１ｅのコストが「２」であり、領域４１ｂ、４１ｄ及び４１ｆのコストが「１」であり、領域４１ｈのコストが「４」であり、領域４１ｇのコストが「５」であり、領域４１ｉのコストが「１」であり、領域４１ｊのコストが「０．５」である場合を想定する。
【００３２】
ここでコスト上限が「４」である場合、領域４１ｇの設置コスト「５」はコスト上限「４」よりも大きい。このため、領域４１ｇにカメラを設置すると直ちにコスト上限「４」を超過する。
そこで設置候補画像１００は、領域４１ｇが、カメラの設置ができない「設置不可能領域」であることを識別可能に表示する。例えば、設置候補画像１００は、領域の表示色、模様や記号等によって設置不可能領域であることを表してもよい。図３の設置候補画像１００の例では、濃い縦線ハッチングが設置不可能領域であることを表す。このように、設置不可能領域は、当該設置不可能領域を選択してカメラを設置した場合、直ちにコスト上限を超えるコストを要する設置候補領域である。
【００３３】
また、領域４１ｈの設置コスト「４」はコスト上限と等しいため、領域４１ｈをカメラの設置位置として選択すると、残りの監視対象４０ａ及び４０ｂのためのカメラの設置位置の選択を全て完了する前に総設置コストがコスト上限を超過する。
そこで設置候補画像１００は、領域４１ｈが、このようなコスト超過を招く不足候補領域であることを識別可能に表示する。例えば、設置候補画像１００は、領域の表示色、模様や記号等によって「不足候補領域」であることを表してもよい。図３の設置候補画像１００の例では、薄い縦線ハッチングが不足候補領域であることを表す。このように、不足候補領域は、当該不足候補領域を選択した場合、残りの監視対象のためのカメラの設置位置（設置候補領域）の選択を全て完了する前に総設置コストがコスト上限を超過する設置候補領域をいう。
【００３４】
その他の設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊについては、どれをカメラの設置位置として選択しても、その後の設置候補領域の選択次第によって、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるカメラの設置位置をコスト上限の超過なしに選択できる。
例えば、監視対象４０ａを撮影するカメラの設置位置としてコスト「２」の領域４１ａを選択しても、監視対象４０ｂ及び監視対象４０ｃを撮影するカメラの設置候補領域としてコスト「１」の領域４１ｄ及び４１ｆをそれぞれ選択すればよい。
【００３５】
すなわち、設置候補画像１００は、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈを識別可能に表示することにより、それ以外の設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊの各々を、コスト上限を超えずに全ての監視対象４０ａ〜４０ｃをできるようにカメラを設置できる設置候補領域の組み合わせを構成する有効候補領域として表している。
これにより、プランニング実施者等は、所定のコスト上限を超えずにカメラを設置できる設置候補領域を把握し易くなる。
【００３６】
以下、画像生成装置１０の詳細を説明する。図１を参照する。記憶部１１には、上述の画像生成プログラム２０のほか、構造物情報２１及び監視対象情報２２が格納される。
構造物情報２１は、監視空間３０を囲む又は監視空間３０内に存在する現実世界の構造物の位置及び形状を表す３次元の幾何形状データ（すなわち３次元モデル）である。
構造物は、例えば建造物や、地面、障害物（什器，樹木等）等の物体である。図２の監視空間３０の例では、構造物情報２１は、低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂ、床３２、壁３３〜３６（ただし手前の壁３６は図示していない）、柱３７及び３８、並びに集線装置３９ａ〜３９ｃの位置と形状を表す。
【００３７】
構造物情報２１は、このような構造物の構造を表すデータを含んでもよい。構造物の構造は、例えば構造物の種別、材質、厚さ、強度を含んでよい。したがって、構造物情報２１は、構造物の種別、材質、厚さ、強度などを表す属性データを含んでよい。
属性データは「天井」、「壁」、「扉」、「柱」などの種別を表す種別データを含んでよい。また属性データは、構造物が「集線装置」として機能するか否かの情報や配線を接続するポートの位置に関する情報、すなわち、構造物に設置される配線に係る情報を含んでもよい。
【００３８】
また、属性データは「石膏ボード」、「鉄骨」などの材質を表す材質データを含んでもよい。構造物情報２１は、カメラの取付可否を示す属性データを含んでもよい。
このような構造物情報２１は、プランニング実施者等により入力装置１３から予め設定登録されて記憶部１１に記憶される。
図４は、図２の監視空間３０における構造物、すなわち低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂ、壁３３〜３６、柱３７及び３８、並びに集線装置３９ａ〜３９ｃの構造物情報２１を示す概略図である。
【００３９】
監視対象情報２２は、監視空間３０内に配置された監視したい物体である監視対象４０ａ〜４０ｃに関する監視対象条件データや監視対象４０ａ〜４０ｃの材質等の属性データを含む。
監視対象条件データは、例えば、監視対象４０ａ〜４０ｃを監視空間３０内に配置する位置、監視対象４０ａ〜４０ｃの３次元形状、監視対象４０ａ〜４０ｃの向き、監視対象４０ａ〜４０ｃの監視方向、監視対象４０ａ〜４０ｃの監視に要する画像の必要解像度のデータを含んでよい。
【００４０】
なお、監視対象情報２２は、監視したい位置である監視点の座標情報であってもよい。
監視対象情報２２は、制御部１２により監視対象４０ａ〜４０ｃの監視対象条件データや属性データが設定されると、記憶部１１に記憶される。
【００４１】
制御部１２は、記憶部１１に記憶された構造物情報２１及び監視対象情報２２を読み出す。また、制御部１２は、記憶部１１に記憶された画像生成プログラム２０を読み出して実行し、コスト分布算出部２３（コスト取得部）、監視対象設定部２４、設置候補領域算出部２５、画像生成部２６、組み合わせ選択部２７（領域検出部）と、選択受付部２８として機能する。
コスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて、監視空間３０に存在する構造物の表面のうち、カメラを設置できる表面を特定する。
【００４２】
例えば、コスト分布算出部２３は、構造物情報２１に含まれるカメラの取付可否を示す属性データに基づいて、カメラを設置できる表面を特定してよい。
または、カメラを設置できる構造物の種別をカメラの種別毎に予め設定しておき、構造物情報２１に含まれる構造物の種別データに基づいてカメラを設置できる表面を特定してもよい。
【００４３】
次に、コスト分布算出部２３は、カメラを設置できる表面を所定の大きさの単位領域に分割する。
そして、コスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて、単位領域毎にカメラの設置コストを算出する。例えば、コスト分布算出部２３は、単位領域にカメラを設置する際の施工コストを設置コストとして算出してよい。
【００４４】
例えばコスト分布算出部２３は、構造物情報２１に含まれる材質、厚さ、形状、強度の属性データに基づいて施工コストを算出してよい。例えば、材質、厚さ、形状、強度などの属性にそれぞれ適した工法、工具、取付金具を、パラメータとして属性データに関連付けて予め記憶部１１に記憶する。また、工法、工具、取付金具のそれぞれを使用する際の費用を予め記憶部１１に記憶する。
コスト分布算出部２３は、属性データに関連付けられている工法、工具、取付金具の使用費用を積算する換算規則によって、施工コストを算出してよい。
【００４５】
この施工コストには、各単位領域にカメラを設置するのに要する必要機材の使用コストを含んでよい。必要機材の一例は、高所にカメラを設置するための高所作業車である。コスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて床面から各単位領域までの高さを判定し、必要機材の使用コストを算出してよい。
例えば、高所作業車を必要とする高さと利用する際の費用をパラメータとして予め記憶部１１に記憶してよい。コスト分布算出部２３は、単位領域の床面（地面）からの高さに応じて、高所作業車の利用費用を追加するか否かを求める換算規則によって施工コストを算出してよい。
【００４６】
すなわち、設置コストは、必ずしも構造物の構造に基づいて算出されるコストでなくてもよい。例えば、監視空間３０内の照明や光源の情報等に基づいて算出してもよい。
またコスト分布算出部２３は、単位領域に設置したカメラの映像伝送線や電源線の配線コストを設置コストとして算出してもよい。コスト分布算出部２３は、施工コストと配線コストの合計を設置コストとして算出してもよい。
例えば、単位長さ当たりの配線コストをパラメータとして予め記憶部１１に記憶してよい。
【００４７】
コスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて集線装置３９ａ〜３９ｃの位置を特定し、所与の経路決定方法を用いて、各単位領域から集線装置３９ａ〜３９ｃまでの配線経路を決定する。コスト分布算出部２３は、配線経路長と単位長さ当たりの配線コストを乗算する換算規則によって配線コストを算出してよい。
図５は、低天井部３１ａ及び高天井部３１ｂの監視空間３０側に向いた表面にカメラを設置する場合のコスト分布の一例を表す。
【００４８】
砂目ハッチングを施した領域４５及び薄い斜線ハッチングを施した領域４６は、低天井部３１ａにカメラを設置した場合の設置コストを示す。濃い斜線ハッチングを施した領域４７及び格子状ハッチングを施した領域４８は、高天井部３１ｂにカメラを設置した場合の設置コストを示す。
領域４５におけるコストは領域４６におけるコストよりも低い。領域４７におけるコストは領域４８におけるコストよりも低い。また、領域４６におけるコストは領域４７のコストよりも低い。理由は、図３の設置候補画像１００と同様である。
【００４９】
監視対象設定部２４は、監視対象４０ａ〜４０ｃを設定する。具体的には、監視空間３０内に監視対象４０ａ〜４０ｃを配置する監視対象条件データや監視対象の材質等の属性データを設定する。
例えば、監視対象設定部２４は、プランニング実施者等が入力装置１３を用いて入力したデータに基づいて、監視対象４０ａ〜４０ｃの監視対象条件データと属性データを設定し、監視対象情報２２として記憶部１１に記憶する。監視対象設定部２４は、単一の監視対象を設定してもよい。
【００５０】
監視対象４０ａ〜４０ｃが設定された場合、コスト分布算出部２３は、監視対象４０ａ〜４０ｃの監視対象条件データに応じて、各単位領域における設置コストを補正してもよい。
例えば、各単位領域の位置から監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影するために必要なカメラの性能に応じて、設置コストを補正してよい。例えば当該単位領域の位置から監視対象４０ａ〜４０ｃまでの距離が長く撮影画素数の多いカメラでなければ、監視対象条件データで指定されている必要解像度を満足できない場合には、設置コストが高くなる。このため、コスト分布算出部２３は、増加したカメラ費用だけ設置コストを補正してよい。すなわちコスト分布算出部２３は、各単位領域と監視対象４０ａ〜４０ｃとの距離に応じて設置コストを補正してよい。言い換えればコスト分布算出部２３は、監視対象４０ａ〜４０ｃとの位置関係に基づいて設置コストを補正してよい。なお、本実施形態では、コスト分布算出部２３は各単位領域の設置コストを算出しているが、これに限らず、予め記憶部１１に各単位領域の設置コストを記憶しておき、当該記憶した設置コストを適宜読み出して取得してもよい。
【００５１】
次に設置候補領域算出部２５は、監視対象情報２２と構造物情報２１に基づいて、監視対象４０ａ〜４０ｃのそれぞれについて、監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるカメラを構造物に設置する設置候補領域を算出する。すなわち設置候補領域算出部２５は、各監視対象４０ａ〜４０ｃにそれぞれ対応する設置候補領域を算出する。
例えば、設置候補領域算出部２５は、各単位領域に光源を配置したと仮定して光線が他の構造物に遮られずに監視対象４０ａ〜４０ｃまで到達するか否かを判定する。
設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａ〜４０ｃまで到達した光線を発した光源を配置した単位領域の集合を設置候補領域として算出する。
【００５２】
その際に設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａ〜４０ｃの監視対象条件データで指定されている必要解像度に応じて、監視対象４０ａ〜４０ｃからカメラまでの許容最大距離を決定してもよい。設置候補領域算出部２５は、許容最大距離よりも離れた領域を設置候補領域から除外してよい。
また、設置候補領域算出部２５は、監視対象情報２２の監視対象条件データで指定されている監視対象４０ａ〜４０ｃの監視方向に応じて設置候補領域を算出してもよい。
【００５３】
図６の（ａ）を参照する。図面を分かり易くするために柱３７及び３８並びに集線装置３９ａ〜３９ｃ、監視対象４０ｂ、４０ｃの記載を省略している。
例えば、設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａの表面の監視点を一端として監視方向に伸びる基準直線５１ａと許容角度θ（０°≦θ＜９０°）をなす半直線の軌跡によって形成される錐状空間５３ａを算出する。監視方向は監視対象物の外側に向かう方向であり、また、錘状空間５３ａは基準直線を含む空間となる。許容角度θは、監視対象を撮影する方向の許容範囲を示す。
【００５４】
そして設置候補領域算出部２５は、錐状空間５３ａのうち、構造物が占有する空間と重複していない部分空間を監視対象４０ａの撮影可能空間として算出する。ただし、錐状空間５３ａをスポットライト光源によって生成された空間とみなして、構造物の陰になる空間は撮影可能空間から除外する。すなわち、監視点から見て構造物の死角になる空間を撮影可能空間から除外する。
設置候補領域算出部２５は、構造物の表面のうち撮影可能空間と接する領域を、設置候補領域として算出する。図６の（ａ）の例では、低天井部３１ａのうち撮影可能空間と接する領域５４ａを設置候補領域として算出する。
【００５５】
さらに設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａの監視対象条件データで指定されている必要解像度に応じて、監視対象４０ａからカメラまでの許容最大距離を決定してもよい。
図６の（ｂ）を参照する。設置候補領域算出部２５は、許容最大距離よりも離れた領域５５ａを除外した領域５６ａを設置候補領域として算出する。
【００５６】
図１を参照する。設置候補領域算出部２５は、設置コストを算出した単位領域のうち設置候補領域と重複している単位領域を残し、その他の単位領域を除外する。すなわち、設置候補領域算出部２５は、設置候補領域と重複していない単位領域を除外する。
図７を参照する。参照符号５６ａ、５６ｂ及び５６ｃは、監視対象４０ａ、４０ｂ及び４０ｃにそれぞれ対応する設置候補領域を示す。
図示のとおり、設置候補領域５６ａ、５６ｂ及び５６ｃと重複する単位領域のコストのみが表示され、設置候補領域５６ａ、５６ｂ及び５６ｃと重複していない単位領域が除外されている。
【００５７】
設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａ〜４０ｃにそれぞれ対応する設置候補領域５６ａ〜５６ｃ毎に単位領域を結合して、コスト別の設置候補領域を監視対象４０ａ〜４０ｃ毎に形成する。具体的には、設置候補領域５６ａ〜５６ｃに各々含まれる単位領域について、コストが等しいものを列挙して領域を結合する。
【００５８】
ただし、設置候補領域５６ａ及び５６ｂが重複する領域に同時に複数の監視対象４０ａ及び４０ｂを撮影できるようにカメラを設置した場合には、カメラ１台あたりの設置コストを複数の監視対象４０ａ及び４０ｂで折半できる。
このため、設置候補領域算出部２５は、設置候補領域が重複する領域に含まれる単位領域を、設置候補領域が重複する領域に含まれない単位領域と区別して結合する。
【００５９】
図８の（ａ）及び図８の（ｂ）を参照する。例えば、砂目ハッチングを施した領域のコストが「１」であり、薄い斜線ハッチングを施した領域のコストが「２」であり、濃い斜線ハッチングを施した領域のコストが「３」であり、格子状ハッチングを施した領域のコストが「４」であると想定する。
設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ａに対応する設置候補領域５６ａに含まれる単位領域のうち、コスト「１」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｂを形成する。コスト「２」の単位領域を結合して設置候補領域４１ａを形成する。
設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ｂに対応する設置候補領域５６ｂに含まれる単位領域のうち、コスト「１」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｄを形成する。コスト「２」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｃを形成する。
【００６０】
設置候補領域算出部２５は、設置候補領域５６ａ及び５６ｂが重複する領域に含まれるコスト「１」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｊを形成する。設置候補領域５６ａ及び５６ｂが重複する領域に含まれるコスト「２」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｉを形成する。これらの設置候補領域４１ｉ及び４１ｊではカメラ１台あたりの設置コストを監視対象４０ａ及び４０ｂで折半できるため、監視対象１個あたりのコストがそれぞれ半額の「０．５」及び「１」となる。
設置候補領域算出部２５は、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域５６ｃに含まれる単位領域のうち、コスト「１」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｆを形成する。コスト「２」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｅを形成する。コスト「４」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｈを形成する。コスト「５」の単位領域を結合して設置候補領域４１ｇを形成する。
【００６１】
図１を参照する。画像生成部２６は、設置候補領域４１ａ〜４１ｊを表した設置候補画像１００を生成して出力装置１４から出力する。設置候補画像１００の一例を図９の（ａ）に示す。
この時点では、まだコスト上限が設置候補画像１００に反映されていない。したがって、設置候補画像１００には、図３に示すような濃い縦線ハッチングが施された「設置不可能領域」や薄い縦線ハッチングが施された「不足候補領域」がない。
【００６２】
このため、全ての設置候補領域４１ａ〜４１ｊが、各々の設置コストに応じた形態で表示される。例えば、設置候補画像１００は、設置候補領域４１ａ〜４１ｊの表示色や模様、記号等によって設置コストを表してよい。図９の（ａ）の設置候補画像１００の例ではコスト毎にハッチングを分けている。
なお、監視対象４０ａ及び４０ｂにそれぞれ対応する設置候補領域が重複する領域４１ｉ及び４１ｊは、画像生成部２６は、カメラ１台あたりの設置コストを複数の監視対象４０ａ及び４０ｂで折半したコスト「１」及び「０．５」ではなく、カメラ１台あたりの設置コスト「２」及び「１」を表してよい。
【００６３】
図１を参照する。組み合わせ選択部２７は、コスト上限を設定する。例えば組み合わせ選択部２７は、入力装置１３を用いるプランニング実施者等の入力に応じてコスト上限を設定してよい。
組み合わせ選択部２７は、コスト上限に応じて、図３の設置候補画像１００のように領域４１ｇを設置不可能領域に指定し、領域４１ｈを不足候補領域に指定する。
【００６４】
このように、組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈ以外の設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊを、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるようにカメラを設置した場合の設置コストの合計が所定のコスト上限を超えない設置候補領域の組み合わせを構成する有効候補領域として検出する。
【００６５】
画像生成部２６は、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈが識別可能に表示された設置候補画像１００を生成して出力装置１４から出力する。
設置候補画像１００には、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈ以外の領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊが、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるようにカメラを設置した場合の設置コストの合計が所定のコスト上限を超えない設置候補領域の組み合わせを構成する有効候補領域として、識別可能に表わされている。
【００６６】
なお、上記の説明では、設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊにおける設置コストを表示色や模様、ハッチング、記号によって表す例を説明した。これに代えて、各領域にコストを表す数字を表示してもよい。また、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈには、コストを表す数字に加えて、コスト上限の超過分（例えば▲５万円）を表示してもよい。
【００６７】
図１を参照する。選択受付部２８は、複数の監視対象４０ａ〜４０ｃの各々に対して、これらを撮影するカメラの設置位置の選択入力を受け付ける。プランニング実施者等は、入力装置１３を用いてカメラの設置位置を選択する。
図３を参照する。具体的には、設置不可能領域４１ｇ及び不足候補領域４１ｈ以外の設置候補領域４１ａ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊの各領域内で、監視対象４０ａ〜４０ｃの何れかを撮影できる方向となるように、カメラの設置位置及び向きを設定する。
【００６８】
例えば、プランニング実施者等は、カメラの設置位置と向きの両方を指定してもよい。
また例えば、プランニング実施者等は、カメラの設置位置のみを指定してもよい。この場合、例えば組み合わせ選択部２７は、カメラが位置する設置候補領域に対応する監視対象の方向を向くようにカメラの向きを自動的に算出してよい。
【００６９】
また例えば、プランニング実施者等は、カメラを設置する設置候補領域のみを指定してもよい。この場合、例えば組み合わせ選択部２７は、指定された設置候補領域内のカメラの設置位置と向きとを自動的に算出してよい。例えば、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域の中心や重心をカメラの設置位置として指定してよい。
また、組み合わせ選択部２７は、例えば最適計算方法などを用いて、カメラの設置位置と向きとを自動的に算出してよい。この場合、選択受付部２８を省略してもよい。
【００７０】
図９の（ｂ）を参照する。いま、監視対象４０ａを撮影するカメラ６２ａの設置位置が、設置候補領域４１ａ内に選択された場合を想定する。
カメラの設置位置を選択すると、消費できる残りコストが変化する。このため組み合わせ選択部２７は、選択した設置候補領域４１ａのコスト「２」に応じて設置不可能領域及び不足候補領域を特定し直す。
以下、監視対象を撮影するカメラの設置位置が選択済みの監視対象を「処理済監視対象」と表記し、監視対象を撮影するカメラの設置位置が未選択の監視対象を「未処理監視対象」と表記することがある。また、設置位置が選択済みのカメラを「選択済カメラ」と表記することがある。
【００７１】
本例では、コスト「３」の領域４１ｈにカメラを設置すると総設置コストは「５」となり直ちにコスト上限「４」を超過する。このため組み合わせ選択部２７は、領域４１ｈを設置不可能領域に指定する。
また、コスト「２」の領域４１ｃに監視対象４０ｂを撮影するカメラを設置すると総設置コストは「４」となり、監視対象４０ｃを撮影するカメラを設置する前に総設置コストがコスト上限「４」を超過する。監視対象４０ａを撮影するカメラ６２ａに加えて、監視対象４０ｂを撮影するカメラを領域４１ｉに別個に設置した場合も同様である。
【００７２】
コスト「２」の領域４１ｅに監視対象４０ｃを撮影するカメラを設置した場合にも総設置コストは「４」となり、監視対象４０ｂを撮影するカメラを設置する前に総設置コストがコスト上限「４」を超過する。
すなわち、領域４１ｃ、４１ｉ、４１ｅのいずれかをカメラの設置位置として選択すると、残りの未処理監視対象のためのカメラの設置位置の選択を全て完了する前に、総設置コストがコスト上限を超過する。
このため組み合わせ選択部２７は、領域４１ｃ、４１ｉ、４１ｅを不足候補領域に指定する。
【００７３】
また、処理済監視対象４０ａに対応する設置候補領域５６ａ（すなわち、領域４１ａ、４１ｂ、４１ｉ及び４１ｊの合計）のうち、未処理監視対象４０ｂに対応する設置候補領域５６ｂ（すなわち、領域４１ｃ、４１ｄ、４１ｉ及び４１ｊの合計）以外の領域４１ａ、４１ｂを、「処理済領域」として指定する。
【００７４】
これにより組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域４１ｇ及び４１ｈ、不足候補領域４１ｃ、４１ｅ及び４１ｉ、並びに処理済領域４１ａ及び４１ｂ以外の、領域４１ｄ及び４１ｆの組合せと、領域４１ｊ及び４１ｆの組み合わせを、それぞれ未処理監視対象４０ｂ及び４０ｃを撮影するカメラの設置候補領域の組み合わせとし、これらの組合せを構成する有効候補領域４１ｄ、４１ｆ及び４１ｊを検出する。
未処理監視対象４０ｂを撮影するカメラを設置候補領域４１ｄ及び４１ｊのいずれかに設置し、及び未処理監視対象４０ｃを撮影するカメラを設置候補領域４１ｆに設置した場合のコストの合計は「２」である。したがって、選択済カメラ６２のコストを加えてもコスト上限「４」を超過しない。
【００７５】
このように組み合わせ選択部２７は、有効候補領域として、未処理監視対象４０ｂ、４０ｃの全てを撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が、処理済監視対象４０ａに対してカメラが設置される設置候補領域のコストの合計をコスト上限から減じた差分を越えない組み合わせを構成する設置候補領域４１ｄ、４１ｆ及び４１ｊを検出する。
【００７６】
画像生成部２６は、設置不可能領域４１ｇ及び４１ｈ、不足候補領域４１ｃ、４１ｅ及び４１ｉ、並びに処理済領域４１ａ及び４１ｂが識別可能に表示された設置候補画像１００を再生成して出力装置１４から出力する。
このようにしてプランニング実施者等は、所定のコスト上限を超えずに全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを網羅するようにカメラを設置できる設置候補領域を把握し易くなる。
【００７７】
次に、監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影するカメラの設置位置を順次指定していく際の組み合わせ選択部２７の動作の一例について、より詳しく説明する。
まず図１０〜図１４を参照して、監視対象４０ａ〜４０ｃに対応する設置候補領域に重複領域がない場合について説明する。
設置候補領域４１ａ及び４１ｂは、監視対象４０ａに対応する設置候補領域である。
【００７８】
参照符号４１ａ及び４１ｂに添えられた括弧書きの数値「２」及び「１」は、それぞれ設置候補領域４１ａ及び４１ｂにおけるカメラの設置コストを表している。
同様にコスト「２」の領域４１ｃ及びコスト「１」の領域４１ｄは、監視対象４０ｂに対応する設置候補領域である。
コスト「２」の領域４１ｅ、コスト「１」の領域４１ｆ、コスト「３」の領域４１ｈ、及びコスト「４」の領域４１ｇは、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域である。
【００７９】
図１０を参照する。最初に、組み合わせ選択部２７は、監視対象設定部２４により設定された監視対象４０ａ〜４０ｃと、設置候補領域算出部２５により算出された設置候補領域４１ａ〜４１ｈを取得する。
組み合わせ選択部２７は、取得した監視対象４０ａ〜４０ｃを、未処理監視対象として未処理対象テーブル６０の「未処理監視対象」列に監視対象を入力する。未処理対象テーブル６０は、例えば記憶部１１に格納されてよい。
【００８０】
また、組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａが入力された行の「未選択設置候補領域」列に、監視対象４０ａに対応する設置候補領域４１ａ及び４１ｂを入力する。監視対象４０ｂが入力された行の「未選択設置候補領域」列に、監視対象４０ｂに対応する設置候補領域４１ｃ及び４１ｄを入力する。監視対象４０ｃが入力された行の「未選択設置候補領域」列に、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域４１ｅ〜４１ｈを入力する。
【００８１】
また、組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａが入力された行の「最小コスト」列に、監視対象４０ａを撮影するカメラの最小コストを入力する。最小コストは、監視対象４０ａに対応する設置候補領域４１ａ及び４１ｂにおける設置コストの最小値「１」により定まる。
同様に、組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ｂが入力された行の「最小コスト」列に最小コスト「１」を入力する。監視対象４０ｃが入力された行の「最小コスト」列に最小コスト「１」を入力する。
【００８２】
また、組み合わせ選択部２７は、処理済監視対象と、処理済監視対象を撮影するカメラの設置コストを記録する処理済対象テーブル６１を初期化する。処理済対象テーブル６１は、例えば記憶部１１に格納されてよい。
さらに組み合わせ選択部２７は、選択済コストと必須コストを算出する。選択済コストは、選択済カメラの設置コストの合計である。図１０の状態では未だ選択済カメラが存在しないため選択済コストは「０」である。
【００８３】
必須コストは、未処理監視対象を撮影するカメラの最小コストの合計である。図１０の状態では未処理監視対象は監視対象４０ａ〜４０ｃであり、これらの監視対象を撮影するカメラの最小コストはそれぞれ「１」であるため必須コストは「３」となる。
選択済コストと必須コストの合計は、未処理監視対象のいずれかを撮影するカメラの設置位置を選択する各時点における、監視対象４０ａ〜４０ｃを全て撮影するカメラの設置コストの合計（カメラプランニングの総コスト）が取り得る最小値を示す。
【００８４】
図１１を参照する。コスト上限「４」が設定された場合を想定する。組み合わせ選択部２７は、選択済コスト「０」と必須コスト「３」の合計をコスト上限から差し引いた差であるコスト余裕「１」を算出する。
組み合わせ選択部２７は、コスト上限を超えずに未処理監視対象４０ａ〜４０ｃを全て撮影できるようにカメラを設置できる設置候補領域の組み合わせを構成する有効候補領域を検出する。
【００８５】
具体的には、組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域と不足候補領域を決定する。組み合わせ選択部２７は、ある設置候補領域の設置コストが、コスト上限から選択済コストを差し引いた差を超える場合、当該設置候補領域が設置不可能領域であると決定して、有効候補領域から除外する。
すなわち、設置不可能領域は、選択済カメラの設置コストの合計をコスト上限から減じた差よりも大きなコストを有する設置候補領域である。
図１１の状態では、コスト上限から選択済コストを差し引いた差「４」を超えるコストの設置不可能領域は存在しない。
【００８６】
また、組み合わせ選択部２７は、ある監視対象に対応する設置候補領域が設置不可能領域でなく、その設置コストが、この監視対象を撮影するカメラの最小コストとコスト余裕の合計を超える場合に、当該設置候補領域が不足候補領域であると決定して、有効候補領域から除外する。
例えば、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域４１ｇ及び４１ｈのコストはそれぞれ「４」及び「３」であり、最小コスト「１」とコスト余裕「１」の合計「２」を超えている。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｇ及び４１ｈを不足候補領域であると決定する。
未処理対象テーブル６０において不足候補領域は囲み線で示す。
【００８７】
図１２を参照する。いま、監視対象４０ａを撮影するカメラ６２ａの設置位置が、コスト「１」の設置候補領域４１ｂ内に選択された場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａに対応する設置候補領域４１ａ及び４１ｂを処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。未処理対象テーブル６０において除外した設置候補領域は二重の取り消し線で示す。
また、処理済監視対象４０ａを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｂの設置コスト「１」を同じ行の「設置コスト」列に入力する。
【００８８】
これにより選択済コストは「１」となり、必須コストは「２」となる。この結果、設置候補領域４１ｇのコスト「４」が、コスト上限「４」から選択済コスト「１」を差し引いた差「３」を超えることになる。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｇが設置不可能領域であると決定する。
未処理対象テーブル６０において設置不可能領域は一重の取り消し線で示す。
【００８９】
図１３を参照する。いま、監視対象４０ｂを撮影するカメラ６２ｂの設置位置が、コスト「２」の設置候補領域４１ｃ内に選択された場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ｂに対応する設置候補領域４１ｃ及び４１ｄを処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。
また、処理済監視対象４０ｂを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｃの設置コスト「２」を同じ行の「設置コスト」列に入力する。
【００９０】
これにより選択済コストは「３」となり、必須コストは「１」となり、コスト余裕は「０」となる。この結果、設置候補領域４１ｅのコスト「２」及び設置候補領域４１ｈのコスト「３」が、コスト上限「４」から選択済コスト「３」を差し引いた差「１」を超えることになる。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｅ及び４１ｈが設置不可能領域であると決定する。
【００９１】
図１４を参照する。いま、監視対象４０ｃを撮影するカメラ６２ｃの設置位置が、コスト「１」の設置候補領域４１ｆ内に選択された場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｆを処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。また、処理済監視対象４０ｃを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｆの設置コスト「１」を同じ行の「設置コスト」列に入力する。
これにより、未処理監視対象がなくなり、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃをそれぞれ撮影するカメラ６２ａ〜６ｃの設置位置の決定が完了する。
【００９２】
なお、図１１においてコスト上限「２」が設定された場合を想定する。この場合には、選択済コスト「０」と必須コスト「３」の合計をコスト上限「２」から差し引いた差であるコスト余裕は「−１」となり、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるようにカメラを設置するのに必要なコストが不足していることを表す。したがって、コスト余裕が負値となる場合は、全ての設置候補領域４１ａ〜４１ｈは設置不可能領域または不足候補領域であると決定される。例えば設置候補領域４１ｇ及び４１ｈのコストは、コスト上限「２」から選択済みコスト「０」を差し引いた差「２」を越えるため、設置候補領域４１ｇ及び４１ｈは設置不可能領域であると決定される。また、設置候補領域４１ａ〜４１ｆのコストは、それぞれ対応する監視対象４０ａ〜４０ｃの最小コスト「１」とコスト余裕「−１」の合計「０」を超えるため、設置候補領域４１ａ〜４１ｆは不足候補領域であると決定される。
【００９３】
次に図１５〜図１８を参照して、監視対象４０ａ〜４０ｃに対応する設置候補領域に重複領域４１ｉ及び４１ｊがある場合について説明する。
コスト「２」の領域４１ａ及びコスト「１」の領域４１ｂは、監視対象４０ａに対応する設置候補領域である。
コスト「２」の領域４１ｃ及びコスト「１」の領域４１ｄは、監視対象４０ｂに対応する算出された設置候補領域である。
【００９４】
コスト「２」の領域４１ｅ、コスト「１」の領域４１ｆ、コスト「４」の領域４１ｇ、及びコスト「３」の領域４１ｈは、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域である。
監視対象４０ａ及び４０ｂにそれぞれ対応する設置候補領域が重複する領域４１ｉ及び４１ｊに、監視対象４０ａ及び４０ｂを同時に撮影できるようにカメラを設置すると、カメラ１台あたりの設置コストを監視対象４０ａ及び４０ｂで折半できる。
このため、領域４１ｉのコストはカメラ１台あたりの設置コスト「２」の半分の「１」に設定し、領域４１ｊのコストはカメラ１台あたりの設置コスト「１」の半分の「０．５」に設定する。
【００９５】
組み合わせ選択部２７は、未処理監視対象４０ａ〜４０ｃと、未処理監視対象４０ａ〜４０ｃにそれぞれに対応する設置候補領域４１ａ〜４１ｊと、最小コストを未処理対象テーブル６０に入力する。また、組み合わせ選択部２７は、処理済対象テーブル６１を初期化する。
組み合わせ選択部２７は、選択済コスト「０」と必須コスト「２」＝（０．５＋０．５＋１）を算出する。
【００９６】
図１６を参照する。コスト上限「３」が設定された場合を想定する。組み合わせ選択部２７は、選択済コスト「０」と必須コスト「２」の合計をコスト上限から差し引いた差であるコスト余裕「１」を算出する。
組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域を決定する。コスト上限「３」から選択済コスト「０」を差し引いた差は「３」であり、設置候補領域４１ｇのコスト「４」よりも小さい。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｇが設置不可能領域であると決定する。
【００９７】
組み合わせ選択部２７は、不足候補領域を決定する。監視対象４０ａ及び４０ｂに対応する設置候補領域４１ａ及び４１ｃのコストは「２」であり、最小コスト「０．５」とコスト余裕「１」の合計「１．５」を超えている。また、監視対象４０ｃに対応する設置候補領域４１ｈのコストは「３」であり、最小コスト「１」とコスト余裕「１」の合計「２」を超えている。
【００９８】
したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ａ、４１ｃ及び４１ｈが不足候補領域であると決定する。
組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域４１ｇ並びに不足候補領域４１ａ、４１ｃ及び４１ｈ以外の設置候補能領域４１ｂ、４１ｄ〜４１ｆ、４１ｉ及び４１ｊを有効候補領域として決定する。
【００９９】
図１７を参照する。いま、監視対象４０ａ及び４０ｂを同時に撮影するカメラ６２ａの設置位置が、コスト「１」の設置候補領域４１ｉ内に選択された場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａ及び４０ｂに対応する設置候補領域４１ｂ、４１ｄ、４１ｉ及び４１ｊを処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。
また、処理済監視対象４０ａ及び４０ｂを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｉの設置コスト「１」を同じ行の「設置コスト」列に入力する。
【０１００】
これにより選択済コストは「２」となり、必須コストは「１」となり、コスト余裕は「０」となる。この結果、設置候補領域４１ｅのコスト「２」及び設置候補領域４１ｈのコスト「３」が、コスト上限「３」から選択済コスト「２」を差し引いた差「１」を超えることになる。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｅ及び４１ｈが設置不可能領域であると決定する。
【０１０１】
図１８を参照する。いま、監視対象４０ｃを撮影するカメラ６２ｂの設置位置が、コスト「１」の設置候補領域４１ｆ内に選択された場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｆを処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。また、処理済監視対象４０ｃを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｆの設置コスト「１」を同じ行の「設置コスト」列に入力する。
これにより、未処理監視対象がなくなり、全ての監視対象４０ａ〜４０ｃをそれぞれ撮影するカメラ６２ａ〜６ｃの設置位置の決定が完了する。
【０１０２】
なお、上記の説明では、監視対象４０ａ及び４０ｂにそれぞれ対応する設置候補領域が重複する領域４１ｉに、監視対象４０ａ及び４０ｂを同時に撮影できるようにカメラ６２ａを設置した。これに代えて、監視対象４０ａ又は４０ｂの一方のみを撮影するようにカメラ６２ａを設置してもよい。
選択受付部２８は、カメラの設置位置の選択入力を受け付ける際に、監視対象４０ａ及び４０ｂの両方を撮影するか、監視対象４０ａ又は４０ｂの一方のみを撮影するのかを、プランニング実施者等に選択させてもよい。
【０１０３】
図１９を参照する。監視対象４０ａのみを撮影するカメラ６２ａを、設置候補領域４１ｉ内に設置した場合を想定する。
組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａに対応する設置候補領域４１ｂ処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。ただし、組み合わせ選択部２７は、監視対象４０ａに対応する設置候補領域４１ｉ及び４１ｊは処理済領域として指定しない。設置候補領域４１ｉ及び４１ｊは、未処理監視対象４０ｂに対応する未処理監視対象でもあるからである。
また、処理済監視対象４０ａを、処理済対象テーブル６１の「処理済監視対象」列に入力し、設置候補領域４１ｉにカメラを設置するコストを同じ行の「設置コスト」列に入力する。
【０１０４】
その際に、カメラ６２ａの設置コストは監視対象４０ａと監視対象４０ｂで折半できないので、監視対象４０ａを撮影するカメラ６２ａの１台分のコストを入力する。これにより選択済コストは「２」となり、必須コストは「１．５」となり、コスト余裕は「−０．５」となる。
この結果、設置候補領域４１ｃ、４１ｅ及び４１ｉのコスト「２」及び設置候補領域４１ｈのコスト「３」が、コスト上限「３」から選択済コスト「２」を差し引いた差「１」を超えることになる。したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｃ、４１ｅ、４１ｈ、及び４１ｉが設置不可能領域であると決定する。
【０１０５】
また、設置候補領域４１ｄ、４１ｆ、４１ｊのコストは、いずれも最小コスト「１」とコスト余裕「−０．５」の合計「０．５」を超えている。
したがって、組み合わせ選択部２７は、設置候補領域４１ｄ、４１ｆ及び４１ｊが不足候補領域であると決定する。
【０１０６】
なお、画像生成部２６は、複数の監視対象にそれぞれ対応する設置候補領域が重複する領域が、識別可能となるように設置候補画像１００を生成してよい。例えば、画像生成部２６は、複数の監視対象を同時に撮影できるようにカメラを設置した際のコストと、いずれかの監視対象のみを撮影するようにカメラを設置した際のコストの両方が識別できるように、設置候補画像１００を生成してもよい。
【０１０７】
図２０を参照する。例えば、画像生成部２６は、監視対象４０ａ及び４０ｂにそれぞれ対応する設置候補領域が重複する領域４１ｉを、監視対象４０ａ及び４０ｂの両方を同時に撮影できるようにカメラを設置した際の監視対象１個当たりのコスト「１」を表す色と、いずれか一方のみ撮影できるようにカメラを設置した際の監視対象１個当たりのコスト「２」を表す色のストライプで表す。これに代えて、一方の色を背景色として、他方の色の模様で表示してもよい。
【０１０８】
（動作）
図２１を参照して、実施形態の画像生成方法の一例を説明する。ステップＳ１では、カメラ設置位置を設計するのに先だって、監視空間３０に存在する構造物の構造物情報２１を取得または生成して、画像生成装置１０の記憶部１１に設定登録する。制御部１２は、記憶部１１に記憶された構造物情報２１を読み出す。
【０１０９】
ステップＳ２においてコスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて、監視空間３０側に向いた構造物の表面のうち、カメラを設置できる表面を特定する。コスト分布算出部２３は、カメラを設置できる表面を所定の大きさの単位領域に分割する。
ステップＳ３においてコスト分布算出部２３は、構造物情報２１に基づいて、単位領域毎にカメラの設置コストを算出する。
【０１１０】
ステップＳ４において監視対象設定部２４は、監視対象の監視対象条件データや材質等の属性データを含んだ監視対象情報２２を設定する。
ステップＳ５において設置候補領域算出部２５は、監視対象情報２２と構造物情報２１に基づいて、監視対象４０ａ〜４０ｃを撮影できるカメラを構造物に設置する設置候補領域を算出する。
ステップＳ６においてコスト分布算出部２３は、監視対象の監視対象条件データに応じて各単位領域における設置コストを補正する。
【０１１１】
ステップＳ７において設置候補領域算出部２５は、監視対象の各々に対応する設置候補領域にそれぞれ含まれる単位領域を結合して、コスト別の設置候補領域を監視対象毎に形成する。
ステップＳ８において画像生成部２６は、コスト上限が設定される前の初期状態の設置候補画像１００を生成し（図９の（ａ）を参照）、出力装置１４に出力する。
ステップＳ９において組み合わせ選択部２７は、コスト上限を設定する。
【０１１２】
ステップＳ１０において、ステップＳ９で設定されたコスト上限に応じて、設置候補領域内にカメラの設置位置を選択するカメラ配置処理を実行する。カメラ配置処理の一例のフローチャートを図２２に示す。
ステップＳ２０において組み合わせ選択部２７は、監視対象設定部２４により設定された監視対象と、設置候補領域算出部２５により算出された設置候補領域を取得する。
【０１１３】
ステップＳ２１において組み合わせ選択部２７は、コスト上限と、処理済監視対象に基づいて、有効候補領域を決定する有効候補領域決定処理を実行する。有効候補領域決定処理の一例のフローチャートを図２３に示す。
ステップＳ３０において組み合わせ選択部２７は、処理済監視対象に対応する設置候補領域を処理済領域として指定し、有効候補領域から除外する。
【０１１４】
ステップＳ３１において組み合わせ選択部２７は、選択済カメラのコストの合計を選択済コストとして算出する。
ステップＳ３２において組み合わせ選択部２７は、未処理監視対象を撮影するカメラの最小コストの合計を、必須コストとして算出する。
ステップＳ３３において組み合わせ選択部２７は、選択済コストと必須コストの合計をコスト上限から差し引いた差を、コスト余裕として算出する。
【０１１５】
ステップＳ３４において組み合わせ選択部２７は、コスト上限から選択済コストを差し引いた差を超えるコストを有する設置候補領域を設置不可能領域として特定する。
また、組み合わせ選択部２７は、ある監視対象に対応する設置候補領域の設置コストが、この監視対象を撮影するカメラの最小コストとコスト余裕の合計を超える場合に、当該設置候補領域を不足候補領域として特定する。
ステップＳ３５において組み合わせ選択部２７は、設置不可能領域と不足候補領域とを有効候補領域から除外することにより、最終的な有効候補領域を決定する。
以上のステップＳ３０〜Ｓ３５の処理により、組み合わせ選択部２７は、有効候補領域が決定され、有効候補領域決定処理は終了する。
【０１１６】
図２２を参照する。ステップＳ２２において画像生成部２６は、組み合わせ選択部２７が決定した有効候補領域、処理済領域、設置不可能領域及び不足候補領域に基づいて、設置候補画像１００を生成し（図３を参照）、出力装置１４に出力する。
ステップＳ２３において組み合わせ選択部２７は、未処理監視対象が存在するか否かを判断する。未処理監視対象が存在する場合（ステップＳ２３：Ｙ）に処理はステップＳ２４に進む。
【０１１７】
ステップＳ２４において組み合わせ選択部２７は、有効候補領域が存在するか否かを判断する。有効候補領域が存在する場合（ステップＳ２４：Ｙ）に処理はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において選択受付部２８は、カメラの設置位置の選択入力を受け付ける。その後に処理はステップＳ２１へ戻る。
一方で、ステップＳ２３において未処理監視対象が存在しない場合（ステップＳ２３：Ｎ）と、ステップＳ２４において有効候補領域が存在しない場合（ステップＳ２４：Ｎ）には、カメラ配置処理が終了する。
【０１１８】
（実施形態の効果）
（１）記憶部１１は、一又は複数の監視対象の位置を含む監視対象情報２２、及び監視対象の周囲の構造物の位置と形状を表す構造物情報２１を記憶する。設置候補領域算出部２５は、監視対象情報２２と構造物情報２１とに基づいて、監視対象を撮影可能に構造物へカメラを設置する設置候補領域を、監視対象毎に１個以上算出する。コスト分布算出部２３は、設置候補領域ごとにカメラを設置するコストを取得する。組み合わせ選択部２７は、全ての監視対象を撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が所定のコスト上限を超えない組み合わせを構成する設置候補領域を、有効候補領域として検出する。画像生成部２６は、有効候補領域を識別可能に表す設置候補画像１００を生成する。
これによりプランニング実施者等は、コスト上限を超えずにカメラを設置できる設置候補領域を把握し易くなる。
【０１１９】
（２）選択受付部２８は、複数の監視対象の各々に対して、有効候補領域においてカメラを設置する設置位置の選択入力を受け付ける。組み合わせ選択部２７は、有効候補領域として、設置位置が未選択の監視対象である未処理監視対象の全てを撮影可能な設置候補領域の組み合わせであって、当該組み合わせに含まれる設置候補領域のコストの合計が、設置位置が選択済の処理済監視対象に対してカメラが設置される設置候補領域のコストの合計をコスト上限から減じた差分を越えない組み合わせを構成する設置候補領域を検出する。
これによりプランニング実施者等は、複数の監視対象の各々を撮影するカメラの設置位置の順次選択しながら、コスト上限を超えないようにカメラの設置位置を選択できる。
【０１２０】
（３）画像生成部２６は、処理済監視対象について算出した設置候補領域のうち、未処理監視対象について算出した設置候補領域以外の処理済領域を、識別可能に表示した画像を設置候補画像１００として生成する。
これによりプランニング実施者等は、カメラの設置位置が未選択の監視対象に対応する設置候補領域を容易に識別できる。
【０１２１】
（４）画像生成部２６は、有効候補領域以外の設置候補領域を、コスト上限を超える設置コストを要する設置不可能領域と、当該設置不可能領域以外の不足候補領域と、を識別可能に表す画像を設置候補画像１００として生成する。
これによりプランニング実施者等は、カメラを設置すると直ちにコスト上限を超過する設置不可能領域と、直ちに上限コストを超過しないが全ての監視対象のためのカメラの設置位置を選択する前にコスト上限の超過を招く不足候補領域とを容易に識別できる。
【０１２２】
（５）画像生成部２６は、複数の監視対象について各々算出した設置候補領域が重複する領域を識別可能に表す画像を、設置候補画像１００として生成する。
これによりプランニング実施者等は、単一のカメラで同時に複数の監視対象を撮影できる設置候補領域を識別できる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…画像生成装置、１１…記憶部、１２…制御部、１３…入力装置、１４…出力装置、２０…画像生成プログラム、２１…構造物情報、２２…監視対象情報、２３…コスト分布算出部、２４…監視対象設定部、２５…設置候補領域算出部、２６…画像生成部、２７…選択部、２８…選択受付部、３０…監視空間、３１ａ…低天井部、３１ｂ…高天井部、３２…床、３３〜３６…壁、３７、３８…柱、３９ａ〜３９ｃ…集線装置、１００…設置候補画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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