(57)【要約】【課題】有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができる撮影システムを提供すること。【解決手段】所定の空間１における所定の範囲を撮影する他のカメラ２０と、他のカメラ２０から他のカメラ２０の位置姿勢を通知される移動カメラ３０とによって構成され、他のカメラ２０は所定の空間１内を移動可能であって、移動カメラ３０は他のカメラ２０から通知された位置姿勢により、所定の空間１内における自らの位置姿勢を同定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通知された他のカメラの情報により、自らの位置姿勢を同定する移動カメラ。
【請求項２】
所定の範囲を撮影する他のカメラから通知された該カメラの情報により、移動する空間内における自らの位置姿勢を同定する移動カメラ。
【請求項３】
通知された他のカメラの情報により、自らの位置姿勢を同定し前記他のカメラの死角を撮影する移動カメラ。
【請求項４】
通知された他のカメラの情報により、自らの位置姿勢を同定して撮影する撮影方法。
【請求項５】
所定の空間における所定の範囲を撮影する他のカメラと、前記他のカメラから前記他のカメラの位置姿勢を通知される移動カメラによって構成され、
前記他のカメラは前記所定の空間内を移動可能であって、前記移動カメラは前記他のカメラから通知された位置姿勢により、前記所定の空間内における自らの位置姿勢を同定する撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影システムに関し、詳しくは、固定された固定カメラと移動可能な移動カメラとで所定の空間を監視する撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、従来の移動カメラを利用した撮影システム９０は、所定の空間９において所定の範囲を撮影する複数の固定カメラ９１と、移動を行う走行部を有して周囲の状況を撮影する移動カメラ９２とを備えている。このように構成された撮影システム９０において、固定カメラ９１の死角となる範囲が移動カメラ９２によって撮影され、侵入者が検知された場合には移動カメラ９２によって威嚇音が発せられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
前述したような撮影システム９０における移動カメラ９２の位置姿勢を同定する場合に、移動カメラ９２は、空間９内に設置されたランドマーク９３を撮影し、撮影されたランドマークの像のパターンに基づいて、撮影されたランドマークが設置された位置を基準とする移動カメラ９２の位置姿勢を検出し、空間９における移動カメラ９２の位置姿勢を同定するようになっている。空間９内に設置されたランドマークは、例えば、図６に示すような壁などに描かれたＴ字型のランドマーク９３のようにそれぞれ固有の特徴を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７１８６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、このような従来の撮影システムでは、ランドマークは、例えば壁に描かれるように、空間リソースに設置されるが、ランドマークを移動カメラから常時撮影可能な状態に保持しなくてはならないため、ランドマークが設置された空間リソースを他の用途に用いることができないばかりか、ランドマークが景観の統一を損なわせるという問題があった。すなわち、有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができる撮影システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の移動カメラは、通知された他のカメラの情報により、自らの位置姿勢を同定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができるという効果を有する撮影システムを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態の撮影システムの構成図
【図２】本発明の実施の形態の撮影システムの構成のブロック図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態の撮影システムに係る外装の縁辺に帯状の標章が設けられた固定カメラの概観図  （ｂ）本発明の実施の形態の撮影システムに係る外装の縁辺に帯状の標章が設けられたカメラハウジングの概観図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態の撮影システムに係る外装の端部に球形状の標章が設けられた固定カメラの概観図  （ｂ）本発明の実施の形態の撮影システムに係る外装の端部に球形状の標章が設けられたカメラハウジングの概観図
【図５】本発明の実施の形態の撮影システムに係る移動カメラの位置姿勢を同定する処理の流れを示すフローチャート
【図６】従来の撮影システムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態の撮影システム１０は、空間１における所定の場所にそれぞれ固定され、所定の範囲をそれぞれ撮影する複数の固定カメラ２０と、空間１内を移動し、固定カメラ２０の死角を撮影する移動カメラ３０と、固定カメラ２０および移動カメラ３０と無線または有線で通信を行い、撮影された映像を管理するシステムセンター装置４０とを備えている。
【００１２】
なお、本実施の形態の撮影システム１０において、固定カメラ２０が複数で構成されているが、固定カメラ２０は１つでもよい。
【００１３】
固定カメラ２０には、外装に複数の標章２０ａが設けられている。ここで、標章２０ａは、図３に示すような帯状のものでもよく、帯状の標章２０ａは、例えば固定カメラの外装の縁辺に設けられる。また、標章２０ａは、図４に示すような球形状のものでもよく、球形状の標章２０ａは、例えば固定カメラの外装の端部に設けられる。また、固定カメラ２０は、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように筐体を露出したものでもよいし、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように筐体がカメラハウジング内に収納されたものでもよい。固定カメラ２０が筐体をカメラハウジング内に収納したものである場合には、標章２０ａは、カメラハウジングの外装に設けられるものとする。
【００１４】
なお、標章２０ａは、所定の波長で発光するようになっていてもよい。また、標章２０ａには、光を反射する反射材が塗装されていてもよい。また、標章２０ａは、着色されていてもよい。
【００１５】
また、標章２０ａは、空間１内に設置された固定カメラ２０ごとに特徴を有するようになっているものとする。標章２０ａが着色されているものである場合には、着色の色が固定カメラ２０ごとに変更されるのでもよい。標章２０ａが発光するものである場合には、発光パタンや発光周波数が固定カメラ２０ごとに変更されるのでもよいし、発光波長が固定カメラ２０ごとに変更されるのでもよい。また、標章２０ａが図３に示すような帯状のものである場合には、固定カメラ２０ごとにパターンの異なるバーコード状の標章２０ａが固定カメラ２０に設置されるのでもよい。
【００１６】
また、図２に示すように、固定カメラ２０は、所定の範囲を撮影する撮影手段２１と、撮影して得られた映像データを符号化する符号化手段２２とを備えている。なお、固定カメラ２０は、自姿勢を変更して撮影する範囲を変更する機能を有してもよく、この場合には、固定カメラ２０をパンおよびチルトさせて固定カメラ２０の姿勢を変更する姿勢変更手段２３を備えている。なお、符号化手段２２は、符号化した映像データをシステムセンター装置４０に出力するようになっている。また、姿勢変更手段２３は、システムセンター装置４０の制御に応じて固定カメラ２０の姿勢を変更するようになっている。また、姿勢変更手段２３は、所定の場所に固定されたレールに沿って固定カメラ２０の位置を変更できるようにしてもよい。
【００１７】
移動カメラ３０は、図２に示すように、固定カメラ２０の死角および複数の標章２０ａを撮影する撮影手段３１と、撮影手段３１によって標章２０ａが撮影されたか否かを検出して標章２０ａの画像を抽出する標章抽出手段３２と、撮影手段３１によって撮影された標章２０ａが複数の固定カメラ２０のうちの何れの固定カメラ２０のものかを判別する固定カメラ判別を行う固定カメラ判別手段３３とを備えている。なお、撮影システム１０が固定カメラ２０を１つだけ備えている場合には、移動カメラ３０は、固定カメラ判別手段３３を備えていなくてもよい。
【００１８】
また、移動カメラ３０は、撮影手段３１によって撮影された複数の標章２０ａの画像パターンに基づいて、固定カメラ２０に対する移動カメラ３０の相対的な位置姿勢を検出する相対位置姿勢検出手段３４と、固定カメラ判別手段３３によって判別された固定カメラの空間１内における位置姿勢および相対位置姿勢検出手段３４によって検出された位置姿勢に基づいて、移動カメラ３０の空間１内における位置姿勢を同定する位置姿勢同定手段３５とを備えている。
【００１９】
また、移動カメラ３０は、位置姿勢同定手段３５によって同定された位置姿勢を表す情報を記憶する位置姿勢記憶手段３６と、位置姿勢同定手段３５によって同定された位置姿勢に基づいて移動カメラ３０の移動計画を設定する移動計画設定手段３７と、撮影手段３１によって撮影されて得られた映像データを符号化する符号化手段３８と、システムセンター装置４０との間で無線通信を行う通信手段３９とを備えている。また、移動カメラ３０は、移動するための移動手段を当然に備えているものとする。
【００２０】
撮影手段３１は、撮影した映像を表す移動監視映像データを生成し、生成した移動監視映像データを標章抽出手段３２および符号化手段３８に出力するようになっている。
【００２１】
標章抽出手段３２には、撮影手段３１によって生成された移動監視映像データが入力されるようになっており、標章抽出手段３２は、撮影手段３１によって標章２０ａが撮影されたことを検出した場合には、入力された移動監視映像データの中から標章の画像を表す標章画像データを抽出するようになっている。
【００２２】
固定カメラ判別手段３３は、固定カメラ判別の結果を表す固定カメラ判別情報を生成し、生成した固定カメラ判別情報を位置姿勢同定手段３５に出力するようになっている。なお、固定カメラ判別情報は、例えば、固定カメラの識別番号によって構成されるようになっており、固定カメラを識別可能な情報であればその形態を限定されない。
【００２３】
なお、固定カメラ判別手段３３は、各固定カメラ２０に設けられた標章２０ａの特徴を表す情報を予め記憶し、記憶された標章２０ａの特徴を表す情報に基づいて上述した固定カメラ判別を行うようになっている。なお、固定カメラ判別手段３３は、標章２０ａの特徴を表す情報を予め記憶していなくてもよく、固定カメラ判別を行うときに、各固定カメラ２０に設けられた標章２０ａの特徴を表す情報を通信手段３９を介してシステムセンター装置４０に問い合わせ、システムセンター装置４０によって通知される情報に基づいて上述した固定カメラ判別を行うようになっていてもよい。
【００２４】
相対位置姿勢検出手段３４は、検出された移動カメラ３０の固定カメラ２０に対する相対的な位置姿勢を表す相対位置姿勢情報を生成し、生成した相対位置姿勢情報を位置姿勢同定手段３５に出力するようになっている。なお、移動カメラ３０の相対的な位置姿勢とは、固定カメラ２０が設置された位置および固定カメラ２０の姿勢を零点としたときの、移動カメラ３０の位置姿勢のことをいう。
【００２５】
なお、相対位置姿勢検出手段３４は、例えば標章２０ａが図３に示すような帯状のものであれば、移動カメラ３０から見た場合の標章２０ａの長さ、平行する各標章２０ａ間の距離、各標章２０ａの傾きなどに基づいて固定カメラ２０に対する移動カメラ３０の相対的な位置姿勢を計算することによって、固定カメラ２０に対する移動カメラ３０の相対的な位置姿勢を検出するようになっている。
【００２６】
位置姿勢同定手段３５には、固定カメラ判別手段３３によって生成された固定カメラ判別情報が入力され、相対位置姿勢検出手段３４によって生成された相対位置姿勢情報が入力されるようになっている。位置姿勢同定手段３５は、各固定カメラ２０の位置姿勢を表す固定カメラ位置姿勢情報を予め記憶するようになっている。なお、固定カメラ２０が自姿勢を変更する機能を有する場合には、位置姿勢同定手段３５は、固定カメラ位置姿勢情報を予め記憶していなくてもよく、固定カメラ位置姿勢情報を通信手段３９を介してシステムセンター装置４０に問い合わせ、システムセンター装置４０によって通知された固定カメラ位置姿勢情報を記憶するようになっていてもよい。また、時刻に応じて固定カメラ２０の自姿勢や位置を変更する場合には、固定カメラ位置姿勢情報は、時刻に対応した各固定カメラ２０の位置姿勢を表し、時刻に基づいて各固定カメラ２０の位置姿勢を算出できる関数やスケジュールを表すようにしてもよい。
【００２７】
また、位置姿勢同定手段３５は、固定カメラ判別情報に基づいて、固定カメラ判別手段３３によって判別された固定カメラ２０の位置姿勢を表す情報を記憶された情報の中から読み出すようになっている。なお、各固定カメラ２０の位置姿勢とは、空間１の特定点を零点としたときの固定カメラ２０の位置姿勢のことをいい、空間１の特定点とは、撮影システム１０において予め設定された点のことをいう。また、位置姿勢同定手段３５は、読み出された固定カメラ２０の位置姿勢を表す情報と入力された相対位置姿勢情報とに基づき、移動カメラ３０の位置姿勢を固定カメラ２０を零点とする位置姿勢から空間１の特定点を零点とする位置姿勢に変換することによって、前述したように移動カメラ３０の空間１内における位置姿勢を同定するようになっている。
【００２８】
また、位置姿勢同定手段３５は、移動カメラ３０の空間１内における位置姿勢を表す移動カメラ位置姿勢情報を生成し、生成した移動カメラ位置姿勢情報を位置姿勢記憶手段３６および移動計画設定手段３７に出力するようになっている。
【００２９】
位置姿勢記憶手段３６には、位置姿勢同定手段３５によって出力された移動カメラ位置姿勢情報が入力されるようになっており、位置姿勢記憶手段３６は、入力された移動カメラ位置姿勢情報を記憶するようになっている。なお、位置姿勢記憶手段３６は、移動カメラ３０の移動および移動カメラ３０の撮影方向の変更に応じて、移動カメラ位置姿勢情報を更新するようにもなっている。
【００３０】
移動計画設定手段３７には、位置姿勢同定手段３５によって出力された移動カメラ位置姿勢情報が入力されるようになっている。移動計画設定手段３７は、入力された移動カメラ位置姿勢情報によって表される移動カメラ３０の位置から予め設定されている移動目標位置まで移動するための移動計画を設定するようになっている。なお、移動計画設定手段３７は、設定された移動計画を表す情報を図示しない移動手段に出力し、移動手段は、移動計画設定手段３７によって設定された移動計画に基づいて移動カメラ３０を移動するようになっている。
【００３１】
ここで、移動計画設定手段３７は、通信手段３９を介してシステムセンター装置４０に移動カメラ３０の移動目標位置を問い合わせ、システムセンター装置４０によって通知される移動目標位置に基づいて移動計画を設定するようになっていてもよい。
【００３２】
符号化手段３８は、撮影手段３１によって生成された移動監視映像データを符号化し、符号化した移動監視映像データを通信手段３９を介してシステムセンター装置４０に送信するようになっている。
【００３３】
システムセンター装置４０は、移動カメラ３０との間で無線通信を行う通信手段４１と、固定カメラ２０および移動カメラ３０によって出力された映像データを復号化し、所定の映像処理を施す映像処理手段４２とを少なくとも備えている。なお、固定カメラ２０が自姿勢を変更する機能を有する場合には、各固定カメラ２０の姿勢を制御する姿勢制御手段４３と、固定カメラ２０の位置姿勢を管理する位置姿勢管理手段４４とを備えているものとする。なお、位置姿勢管理手段４４は、各固定カメラの姿勢の変更に応じて各固定カメラ２０の位置姿勢を表す固定カメラ位置姿勢情報を生成し、移動カメラ３０からの問い合わせに応じて通信手段４１を介して固定カメラ位置姿勢情報を移動カメラ３０に通知するようになっている。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態の撮影システムに係る移動カメラの位置姿勢を同定する動作の流れについて、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、移動カメラ３０において、空間１内が撮影手段３１によって撮影され、移動監視映像データが撮影手段３１によって生成される（ステップＳ１）。そして、移動監視映像データによって表される映像の中に標章２０ａが映されているか否かが標章抽出手段３２によって検出され、映像の中に標章２０ａが映されていると検出された場合に（ステップＳ２）、移動監視映像データの中から標章２０ａの画像を表す標章画像データが標章抽出手段３２によって抽出される（ステップＳ３）。
【００３６】
次に、固定カメラ判別が固定カメラ判別手段３３によって行われる（ステップＳ４）。また、固定カメラ２０に対する移動カメラ３０の相対的な位置姿勢が相対位置姿勢検出手段３４によって検出される（ステップＳ５）。次いで、固定カメラ判別手段３３によって判別された固定カメラ２０に係る位置姿勢と固定カメラ２０に対する移動カメラ３０の相対的な位置姿勢とに基づいて、空間１における移動カメラ３０の位置姿勢が位置姿勢同定手段３５によって同定される（ステップＳ６）。また、空間１における移動カメラ３０の位置姿勢を表す移動カメラ位置姿勢情報が位置姿勢同定手段３５によって生成され、移動カメラ位置姿勢情報が位置姿勢記憶手段３６に記憶される（ステップＳ７）。
【００３７】
以上説明したように、本発明の実施の形態の撮影システムは、固定カメラの外装に設けられた標章をランドマークとして利用することによって、移動カメラの位置姿勢が同定される。このため、空間リソースに視覚的なランドマークを設置する必要がなく、有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができる。
【００３８】
また、各固定カメラに設けられた標章は固定カメラごとに異なる特徴を有しているため、移動カメラは標章を撮影するだけで複数の固定カメラのうち何れの固定カメラの標章を撮影しているかを即時に判別することができる。
【００３９】
また、固定カメラの位置姿勢がシステムセンター装置によって管理されているため、固定カメラの位置姿勢が動的に変更されている場合、または、固定カメラの位置姿勢が初期状態から変化した場合であっても、システムセンター装置から移動カメラに正確な固定カメラの位置姿勢を通知することができ、移動カメラは空間内における自らの正確な位置姿勢を同定することができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態の撮影システムにおいては、各固定カメラに設けられた標章は固定カメラごとに異なる特徴を有しているため、固定カメラ判別手段は、標章の特徴に基づいて固定カメラ判別を行っていたが、固定カメラ判別手段は、標章が撮影される直前の移動カメラの空間内における位置姿勢に基づいて、撮影された標章が複数の固定カメラのうちの何れの固定カメラのものかを推定することによって、上述した固定カメラ判別を行うようになっていてもよい。なお、標章が撮影される直前の移動カメラの空間内における位置姿勢は、移動計画設定手段において移動カメラの移動および撮影方向の変更ごとに更新される移動カメラ位置姿勢情報によって与えられるようになっているものとする。この構成により、固定カメラごとに標章の特徴を変えなくてもよいため、固定カメラおよびシステム全体のコストを抑えることができる。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態の撮影システムにおいて、移動カメラが固定カメラの位置姿勢を表す情報を必要とする場合には、固定カメラの位置姿勢を表す情報が移動カメラによってシステムセンター装置に問い合わされた後にシステムセンター装置から移動カメラに通知されるようになっていたが、標章が発光するようになっている場合には、標章の発光パタンを介して固定カメラの位置姿勢を移動カメラに認識させるようになっていてもよいものとする。この構成により、移動カメラは固定カメラの位置姿勢を表す情報を必要とする場合であっても、逐一システムセンター装置に問い合わせを行わずに、標章を撮影するだけで固定カメラの位置姿勢を知ることができる。
【００４２】
また、標章抽出手段、固定カメラ判別手段、相対位置姿勢検出手段、位置姿勢同定手段、位置姿勢記憶手段および移動計画設定手段は、本発明の実施の形態の撮影システムにおいては移動カメラに備えられていたが、システムセンター装置に備えられるようになっていてもよいものとする。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる撮影システムは、有限の空間リソースを損なわずに視覚的なランドマークに基づいた移動カメラの位置姿勢の同定を行うことができるという効果を有し、固定された固定カメラと移動可能な移動カメラとで所定の空間を監視する撮影システム等として有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１、９  空間
１０、９０  撮影システム
２０、９１  固定カメラ
２０ａ  標章
２１、３１  撮影手段
２２、３８  符号化手段
２３  姿勢変更手段
３０、９２  移動カメラ
３２  標章抽出手段
３３  固定カメラ判別手段
３４  相対位置姿勢検出手段
３５  位置姿勢同定手段
３６  位置姿勢記憶手段
３７  移動計画設定手段
３９、４１  通信手段
４０  システムセンター装置
４２  映像処理手段
４３  姿勢制御手段
４４  位置姿勢管理手段
９３  ランドマーク
【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】
2010119117.tif 000007
【図６】
2010119117.tif 000008