(57)【要約】【課題】撮像範囲の設定を容易に行うことができるようにする。【解決手段】撮像部２０１は、被写体の撮像を行う。撮像範囲可変部２０９は、撮像部２０１の撮像範囲の変更を行う。テンプレート画像生成部２０５は、予め撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像からテンプレート画像を生成する。画像判別部２０７は、外部機器からの入力画像と整合するテンプレート画像の判別を行う。撮像範囲設定部２０８は、撮像範囲可変部２０９を制御して、撮像部２０１の撮像範囲を画像判別部２０７で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定する。外部機器例えば通信端末から所望の撮像範囲の撮像画像を撮像装置２０に供給することで、撮像部２０１の撮像範囲を所望の撮像範囲に設定できる。【選択図】        図２
2010273246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮像を行う撮像部と、
前記撮像部の撮像範囲を変更する撮像範囲可変部と、
予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するテンプレート画像生成部と、
外部機器から供給された範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別を行う画像判別部と、
前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定する撮像範囲設定部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記テンプレート画像生成部は、前記外部機器に対する前記撮像部の位置の相違に応じて前記撮像画像の幾何変換を行い、前記テンプレート画像を生成する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像判別部は、前記範囲設定画像と整合するテンプレート画像が複数であるとき、前記複数のテンプレート画像を前記外部機器に出力する
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像判別部は、出力した前記テンプレート画像の選択通知が前記外部機器から供給されたとき、該選択通知で示されたテンプレート画像を前記判別されたテンプレート画像とする
請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像判別部は、前記範囲設定画像と整合するテンプレート画像を判別できないとき、前記テンプレート画像から前記範囲設定画像と整合度合いの高いテンプレート画像を選択して前記外部機器に出力する
請求項３記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像範囲設定部で前記撮像部の撮像範囲の設定が行われたことに応じて、前記撮像部で撮像を行い、得られた撮像画像を前記外部機器に出力する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像範囲設定部は、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に仮設定して、該仮設定が行われたことに応じて前記撮像画像を前記外部機器に出力し、前記外部機器からの設定確定通知によって前記判別されたテンプレート画像の撮像範囲を前記撮像部の撮像範囲に設定する
請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像部で、被写体の撮像を行うステップと、
撮像範囲可変部で、前記撮像部の撮像範囲を変更するステップと、
テンプレート画像生成部で、予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するステップ、
画像判別部で、外部機器からの入力画像と整合するテンプレート画像の判別を行うステップと、
撮像範囲設定部で、前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定するステップと
を有する撮像方法。
【請求項９】
撮像装置と通信端末を用いて構成される撮像システムであって、
前記撮像装置は、
被写体の撮像を行う撮像部と、
前記撮像部の撮像範囲を変更する撮像範囲可変部と、
予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するテンプレート画像生成部と、
前記通信端末と通信を行う通信部と、
前記通信端末からの範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別を行う画像判別部と、
前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定する撮像範囲設定部と
を備え、
前記通信端末は、
被写体の撮像を行う撮像部と、
前記撮像装置と通信を行う通信と、
操作部と、
前記操作部におけるユーザー操作に応じて前記撮像部で撮像を行って、得られた撮像画像を前記範囲設定画像として前記撮像装置に送信する制御部と
を備える撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置と撮像方法および撮像システムに関する。詳しくは、外部機器で得られた撮像画像を利用して撮像範囲の設定を容易に行えるようにする。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視システム等では、パン・チルト機構やズーム機構によって撮像範囲が変更可能とされている撮像装置、いわゆるＰＴＺカメラを用いてモニタリングが行われている。このような撮像装置を用いてモニタリングを行う場合、所望の撮像範囲の画像を得られるように、撮像装置に対して撮像方向やズーム倍率の設定が予め行われる。また、特許文献１では、撮像方向やズーム倍率に対応したプリセット情報を記憶しておき、このプリセット情報を用いることで、撮像方向やズーム倍率の設定を速やかに行うことが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２００７−２１４８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プリセット情報が記憶されていれば、このプリセット情報を利用して撮像方向やズーム倍率の設定を速やかに行うことができる。しかし、プリセット情報が記憶されていないときや、新たなプリセット情報を生成するときには、所望の撮像範囲の画像を得られるように撮像方向やズーム倍率を設定する必要がある。
【０００５】
ここで、所望の撮像範囲の画像を得られるように撮像方向やズーム倍率を設定する場合、例えば撮像装置に対応した専用のアプリケーションソフトが用いられる。専用のアプリケーションソフトウェアを用いる場合、このアプリケーションソフトウェアが起動されたコンピュータ装置は、撮像装置と通信を行い、撮像装置の撮像画像を画面上に表示する。また、コンピュータ装置は、画面上にパン・チルト操作やズーム操作を行うための操作ボタン等の表示を行い、ボタン操作に応じた制御信号を生成して撮像装置に送信する。撮像装置は、コンピュータ装置からの制御信号に応じて撮像方向やズーム倍率を変化させる。このため、ユーザーは、コンピュータ装置でアプリケーションソフトウェアを起動させる操作や、撮像範囲が所望の範囲となるように、撮像方向やズーム倍率を調整する操作が必要となる。したがって、所望の撮像範囲の画像を得られるように撮像方向やズーム倍率を設定することが簡単にできない。
【０００６】
そこで、この発明では、撮像範囲の設定を容易に行うことができる撮像装置と撮像方法および撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の側面は、被写体の撮像を行う撮像部と、前記撮像部の撮像範囲を変更する撮像範囲可変部と、予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するテンプレート画像生成部と、外部機器から供給された範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別を行う画像判別部と、前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定する撮像範囲設定部とを備える撮像装置にある。
【０００８】
この発明においては、予め撮像部の撮像範囲を撮像範囲可変部によって順次変更して撮像を行い全撮像範囲の撮像画像が生成される。テンプレート画像生成部では、外部機器に対する撮像部の位置の相違に応じて各撮像画像の幾何変換が行われてテンプレート画像が生成される。外部機器から範囲設定画像が供給されたとき、画像判別部では、範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別が行われて、この判別結果に基づき、撮像範囲設定部では、撮像部の撮像範囲が画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定される。ここで、範囲設定画像と整合するテンプレート画像が複数であるとき複数のテンプレート画像を外部機器に出力して、その後外部機器から供給された選択通知で示されたテンプレート画像が、範囲設定画像と整合するテンプレート画像とされる。また、範囲設定画像と整合するテンプレート画像を判別できないとき、範囲設定画像と整合度合いの高いテンプレート画像を外部機器に出力して、その後外部機器から選択通知で示されたテンプレート画像が、範囲設定画像と整合するテンプレート画像とされる。
【０００９】
この発明の第２の側面は、撮像部で、被写体の撮像を行うステップと、撮像範囲可変部で、前記撮像部の撮像範囲を変更するステップと、テンプレート画像生成部で、予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するステップ、画像判別部で、外部機器からの入力画像と整合するテンプレート画像の判別を行うステップと、撮像範囲設定部で、前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定するステップとを有する撮像方法にある。
【００１０】
この発明の第３の側面は、撮像装置と通信端末を用いて構成される撮像システムであって、前記撮像装置は、被写体の撮像を行う撮像部と、前記撮像部の撮像範囲を変更する撮像範囲可変部と、予め前記撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像を生成するテンプレート画像生成部と、前記通信端末と通信を行う通信部と、前記通信端末からの範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別を行う画像判別部と、前記撮像範囲可変部を制御して、前記撮像部の撮像範囲を前記画像判別部で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に設定する撮像範囲設定部とを備え、前記通信端末は、被写体の撮像を行う撮像部と、前記撮像装置と通信を行う通信と、操作部と、前記操作部におけるユーザー操作に応じて前記撮像部で撮像を行って、得られた撮像画像を前記範囲設定画像として前記撮像装置に送信する制御部とを備える撮像システムにある。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、予め撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像が生成される。また、外部機器から供給された範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別が行われて、判別されたテンプレート画像の撮像範囲が撮像部の撮像範囲に設定される。このため、外部機器で所望の撮像範囲の撮像画像を生成して、この撮像画像を範囲設定画像として撮像装置に送信するだけで、撮像装置の撮像範囲が範囲設定画像と等しくなるように設定される。したがって、専用のアプリケーションソフトウェアを起動させて、撮像範囲が所望の範囲となるように撮像方向やズーム倍率を調整する操作を行う必要がなく、撮像範囲の設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】撮像システムを示す図である。
【図２】撮像装置の機能ブロック図である。
【図３】通信端末の機能ブロック図である。
【図４】撮像装置における撮像範囲設定動作を示すフローチャートである。
【図５】通信端末における撮像範囲の設定指示動作を示すフローチャートである。
【図６】撮像装置と撮像装置で監視が行われる監視対象物および通信端末の配置状態を例示した図である。
【図７】撮像装置の動作を説明するための図である。
【図８】撮像装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態について説明する。この発明では、予め撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像が生成される。また、外部機器から供給された範囲設定画像と整合するテンプレート画像の撮像範囲が撮像装置の撮像範囲とされて、外部機器からの範囲設定画像によって撮像装置の撮像範囲の設定が行われる。なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像システムの構成
２．撮像装置の構成
３．通信端末の構成
４．撮像システムの動作
【００１４】
＜１．撮像システムの構成＞
図１は、撮像システムの構成を示している。撮像システム１０では、撮像装置２０と携帯型の通信端末３０が設けられており、撮像装置２０と通信端末３０はネットワーク４０を介して通信可能とされている。
【００１５】
撮像装置２０は、撮像範囲が変更可能とされている。例えば撮像装置２０には、パン・チルト機構やズーム機構が設けられており、パン・チルト動作やズーム動作によって撮像範囲を変更できるように構成されている。撮像装置２０は、通信端末３０から供給された範囲設定画像が示す撮像範囲と撮像装置２０の撮像範囲が一致するように撮像方向やズーム倍率の設定を行う。また、撮像装置２０は、テンプレート画像を通信端末３０に送信する処理を行う。また、撮像装置２０は、テンプレート画像の送信に対して通信端末３０から選択通知が応答されたとき、選択通知で示されたテンプレート画像と撮像装置２０の撮像範囲が一致するように撮像方向やズーム倍率を設定する処理を行う。また、撮像装置２０は、撮像範囲の仮設定を行って仮設定した撮像範囲の撮像画像を通信端末３０に送信する処理を行う。さらに、撮像装置２０は、撮像画像の送信に対して通信端末３０から設定確定通知が応答されたとき、仮設定されている撮像範囲を撮像装置２０の撮像範囲とする処理等を行う。
【００１６】
通信端末３０は、撮像機能や画像の送受信機能が設けられている。通信端末３０は、ユーザー操作に応じて撮像を行う。また、ユーザー操作に応じて撮像画像を範囲設定画像として撮像装置２０に送信する。また、通信端末３０は、撮像装置２０からテンプレート画像が供給されたとき、供給されたテンプレート画像の表示を行う。さらに、通信端末３０は、供給されたテンプレート画像から画像を選択するユーザー操作が行われたとき、選択したテンプレート画像を識別可能とする選択通知を生成して、撮像装置２０に送信する。さらに、通信端末３０は、撮像装置２０から撮像画像が供給されたとき、供給された撮像画像の表示を行う。さらに、通信端末３０は、表示された撮像画像の撮像範囲で撮像装置２０の撮像範囲を確定するユーザー操作が行われたとき、設定確定通知を生成して、撮像装置２０に送信する。
【００１７】
ネットワーク４０は、インターネットや公衆通信網等の既存のネットワークである。ネットワーク４０は、例えば通信端末３０が携帯電話等のモバイル機器であるとき、無線信号を用いて通信端末３０との通信経路を確立する。
【００１８】
＜２．撮像装置の構成＞
図２は、撮像装置の機能ブロック図を示している。撮像装置２０は、撮像部２０１、信号処理部２０２、エンコーダ２０３、通信部２０４、テンプレート画像生成部２０５、デコーダ２０６、画像判別部２０７、撮像範囲設定部２０８、撮像範囲可変部２０９、制御部２１０を有している。
【００１９】
撮像部２０１は、フォーカスレンズやズームレンズ等を用いて構成された光学ブロック、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子、前処理回路、光学ブロックや撮像素子を駆動するためのドライバ、タイミング生成回路、Ａ／Ｄ変換回路等を有している。撮像素子は、光学ブロックを介して入射された光を電気信号に変換する。前処理回路は、電気信号のサンプルホールドやＡＧＣ（Auto Gain Control）処理、ノイズ除去処理等を行う。Ａ／Ｄ変換回路は、前処理回路から出力されたアナログの画像信号をディジタルの画像信号に変換して出力する。タイミング生成回路は、撮像素子から電気信号を読み出すために用いられるタイミング信号の生成を行う。
【００２０】
信号処理部２０２は、撮像部２０１から出力された画像信号に対して白レベル調整や黒レベル調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等のカメラ信号処理を行う。信号処理部２０２はカメラ信号処理後の画像信号を、エンコーダ２０３とテンプレート画像生成部２０５に出力する。
【００２１】
エンコーダ２０３は、信号処理部２０２から出力された画像信号に対して、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式等の所定フォーマットで圧縮符号化処理を行う。エンコーダ２０３は、圧縮符号化処理して得られた符号化信号を通信部２０４に出力する。
【００２２】
通信部２０４は、エンコーダ２０３から供給された符号化信号を、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）またはＨＴＴＰ（HypertextTransfer Protocol）等のプロトコルにより、ネットワーク４０を介して、通信端末３０に送信する。また、通信部２０４は、外部機器から供給された制御信号を制御部２１０に出力する。さらに、通信部２０４は、外部機器から供給された符号化信号をデコーダ２０６に出力する。
【００２３】
テンプレート画像生成部２０５は、撮像部２０１の撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像に対して、外部機器に対する撮像部２０１の位置の相違に応じた幾何変換を行いテンプレート画像を生成する。テンプレート画像生成部２０５は、例えばアフィン変換を行い、各撮像画像を通信端末３０の位置から撮像した場合と同等なテンプレート画像に変換する。ここで、テンプレート画像生成部２０５は、例えば通信端末３０を使用するユーザーの身長や所望の被写体までの距離を区分けしてアフィン変換をそれぞれ行い、複数のテンプレート画像を生成する。また、テンプレート画像生成部２０５は、生成したテンプレート画像を保存する。
【００２４】
デコーダ２０６は、通信部２０４から出力された符号化信号の伸張復号化処理を行う。例えばデコーダ２０６は、通信端末３０から範囲設定画像の画像信号を圧縮符号化処理した符号化信号が供給されたとき、この符号化信号の伸張復号化処理を行う。デコーダ２０６は、伸張復号化処理を行うことにより得られた範囲設定画像の画像信号を、画像判別部２０７に出力する。
【００２５】
画像判別部２０７は、テンプレート画像生成部２０５に保存されているテンプレート画像と範囲設定画像を比較して、保存されているテンプレート画像から範囲設定画像と整合するテンプレート画像を判別する。さらに、画像判別部２０７は、判別結果を撮像範囲設定部２０８に出力する。
【００２６】
撮像範囲設定部２０８は、テンプレート画像の判別結果を用いて、撮像範囲の設定を行う。撮像範囲設定部２０８は、範囲設定画像と整合すると判別されたテンプレート画像が、いずれの撮像範囲であるか判別して、この判別した撮像範囲を撮像部２０１の撮像範囲に設定する。例えば、撮像範囲を順次変更して撮像を行うとき、撮像方向の位置（パン方向やチルト方向の位置）およびズーム倍率を示す設定情報を生成しておき、この設定情報を撮像画像に関係付ける。また、撮像画像の幾何変換を行ったとき、撮像画像に関係付けられている設定情報を、幾何変換後のテンプレート画像に関係付けておく。このようにすれば、範囲設定画像と整合するテンプレート画像の範囲設定情報に基づいて、撮像範囲を設定できる。撮像範囲設定部２０８は、撮像部２０１の撮像範囲が設定した撮像範囲となるように駆動信号を生成して、生成した駆動信号を撮像範囲可変部２０９に出力する。
【００２７】
撮像範囲可変部２０９は、パン・チルト機構や撮像部２０１のズームレンズを駆動する駆動部で構成されている。撮像範囲可変部２０９は、撮像範囲設定部２０８からの制御信号に基づきパン・チルト機構やズームレンズを駆動して、撮像部２０１の撮像範囲を範囲設定画像の撮像範囲と等しくする。
【００２８】
制御部２１０は、撮像装置２０の各部の動作を制御する。この制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＲＯＭ(Read Only Memory)と、ＲＡＭ(Random Access Memory)を備えている。この場合、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを必要に応じて読み出して実行することで各部の動作を制御して、撮像範囲の設定や撮像画像の生成およびテンプレート画像の生成等の制御を行う。また、制御部２１０は、通信端末３０との通信等も行う。ＲＯＭには、上述のように、ＣＰＵにおいて実行されるプログラムや各種の処理において必要となるデータ等が予め記憶されている。ＲＡＭは、主に処理の途中結果などを一時記憶したりするいわゆる作業領域として用いられるものである。また、ＲＡＭは、各種の設定パラメータ等の情報を記憶する。
【００２９】
＜３．通信端末の構成＞
次に、通信端末３０の構成について説明する。図３は、通信端末３０の機能ブロック図を示している。通信端末３０は、送受信アンテナ３０１、無線通信部３０２、撮像部３０３、画像記憶部３０４、操作部３０５、音声入出力部３０６、エンコーダ３０７、デコーダ３０８、表示部３０９、制御部３１０を有している。
【００３０】
送受信アンテナ３０１は、無線通信部３０２と接続されている。送受信アンテナ３０１は、無線通信部３０２から供給された送信信号を無線信号として送信する。また、送受信アンテナ３０１は、無線信号を受信して得られた受信信号を無線通信部３０２に供給する。
【００３１】
無線通信部３０２は、送信する符号化信号や音声信号等に対して変調処理やフォーマット化等行い所定の通信方式の送信信号に変換する。無線通信部３０２は、受信信号の復調処理等を行うことにより得られた音声信号を、音声入出力部３０６に出力する。また、無線通信部３０２は、受信信号の復調処理等を行うことにより得られた画像信号を画像記憶部３０４に出力する。
【００３２】
撮像部３０３は、レンズ、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子、前処理回路、撮像素子を駆動するためのドライバ、タイミング生成回路、Ａ／Ｄ変換回路等を有している。撮像素子は、光学ブロックを介して入射された光を電気信号に変換する。前処理回路は、電気信号のサンプルホールドやＡＧＣ（Auto Gain Control）処理、ノイズ除去処理等を行う。Ａ／Ｄ変換回路は、前処理回路から出力されたアナログの画像信号をディジタルの画像信号に変換して出力する。タイミング生成回路は、撮像素子から電気信号を読み出すために用いられるタイミング信号の生成を行う。撮像部３０３で生成された画像信号は、制御部３１０を通じて画像記憶部３０４に記憶される。
【００３３】
操作部３０５は、操作キーやタッチパネル等で構成されている。操作部３０５は、ユーザー操作に応じて操作信号の生成を行い、生成した操作信号を制御部３１０に出力する。
【００３４】
音声入出力部３０６は、マイクやスピーカ、増幅回路等で構成されている。音声入出力部３０６は、マイクで生成された音声信号の増幅や、Ａ／Ｄ変換処理を行い、生成したディジタルの音声信号を、無線通信部３０２に出力する。また、音声入出力部３０６は、無線通信部３０２からディジタルの音声信号が供給されたとき、Ｄ／Ａ変換処理や音声信号の増幅を行いスピーカに出力する。
【００３５】
エンコーダ３０７は、撮像部３０３で撮像した撮像画像の送信を行うとき、所定フォーマットで圧縮符号化処理を行う。エンコーダ３０７は、圧縮符号化処理を行うことにより得られた符号化信号を、無線通信部３０２に出力する。
【００３６】
デコーダ３０８は、無線通信部３０２から出力された符号化信号の伸張復号化処理を行う。例えばデコーダ３０８は、撮像装置２０からテンプレート画像や撮像画像の画像信号を圧縮伸張処理した符号化信号が供給されたとき、この符号化信号の伸張復号化処理を行う。デコーダ３０８は、伸張復号化処理を行うことにより得られた画像信号を、表示部３０９に出力する。
【００３７】
表示部３０９は、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子等を用いて構成されている。表示部３０９は、画像記憶部３０４に記憶されている画像の表示、撮像装置から供給されたテンプレート画像や撮像画像の表示、通信端末３０に関する種々のメニュー表示等を行う。
【００３８】
制御部３１０は、通信端末３０の各部の動作を制御する。この制御部３１０は、例えば、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを必要に応じて読み出して実行することで、操作部３０５からの操作信号に基づいて各部の動作を制御して、範囲設定画像の生成や画像の送受信等を行う。ＲＯＭには、上述のように、ＣＰＵにおいて実行されるプログラムや各種の処理において必要となるデータ等が予め記憶されている。ＲＡＭは、主に処理の途中結果などを一時記憶したりするいわゆる作業領域として用いられるものである。また、ＲＡＭは、各種の設定パラメータ等の情報を記憶する。
【００３９】
＜４．撮像システムの動作＞
次に撮像システムの動作について説明する。図４は、撮像装置における撮像範囲設定動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図４のステップＳＴ１で撮像装置２０は、全範囲を撮像する。撮像装置２０の制御部２１０は、撮像部２０１と撮像範囲可変部２０９を制御して、撮像範囲を順次変更して撮像を行う。また、撮像範囲を順次変更して撮像を行うことで、撮像部２０１で撮像可能な全範囲が複数の撮像画像のいずれかに含まれるようにしてステップＳＴ２に進む。すなわち、ステップＳＴ１で生成される各撮像画像は撮像範囲が異なる画像とされており、撮像可能な範囲内に位置する被写体は、いずれかの撮像画像に含まれるように撮像を行う。
【００４１】
ステップＳＴ２で撮像装置２０は、テンプレート画像の生成を行う。撮像装置２０のテンプレート画像生成部２０５は、撮像範囲の異なる各撮像画像に対して、撮像部２０１と外部機器である通信端末３０との相違に応じて撮像画像の幾何変換を行う。例えば通信端末３０を使用するユーザーの身長の違いや所望の被写体までの距離の違い等に応じたアフィン変換を行い、テンプレート画像を生成する。また、テンプレート画像生成部２０５は、生成したテンプレート画像を保存してステップＳＴ３に進む。さらに、テンプレート画像の生成では、生成したテンプレート画像がいずれの撮像範囲の画像であるかを識別可能とするための、テンプレート画像に対して、撮像方向やズーム倍率を示す設定情報を関係付けておく。
【００４２】
ステップＳＴ３で撮像装置２０は、範囲設定画像を受信したか否か判別する。制御部２１０は、範囲設定画像を受信していないときステップＳＴ３に戻り、範囲設定画像を受信したときステップＳＴ４に進む。
【００４３】
ステップＳＴ４で撮像装置２０は、範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別を行う。画像判別部２０７は、範囲設定画像とテンプレート画像生成部２０５に保持されている各テンプレート画像を比較して、整合度合いが閾値よりも高いテンプレート画像を判別してステップＳＴ５に進む。
【００４４】
ステップＳＴ５で撮像装置２０は、画像判別部２０７で判別された整合度合いの高いテンプレート画像が１つであるときステップＳＴ８に進む。また、整合度合いの高いテンプレート画像が複数であるとき、および整合度合いが閾値よりも高いテンプレート画像が無いときステップＳＴ６に進む。
【００４５】
ステップＳＴ６で撮像装置２０は、テンプレート画像の提示処理を行う。制御部２１０は、整合度合いの高いテンプレート画像が複数であるとき、この複数のテンプレート画像をテンプレート生成部２０５からエンコーダ２０３に供給して符号化信号を生成する。制御部２１０は、整合度合いの高いテンプレート画像が判別されていないとき、整合度合いの高い順に１つまたは複数のテンプレート画像を選択する。また、制御部２１０は、選択したテンプレート画像をテンプレート生成部２０５からエンコーダ２０３に供給して符号化信号を生成する。さらに、制御部２１０は、エンコーダ２０３で生成されたテンプレート画像の符号化信号を通信部２０４から通信端末３０に送信させる。
【００４６】
ステップＳＴ７で撮像装置２０は、選択通知が供給されたか否かを判別する。ここで、通信端末３０から選択通知が供給されていないときはステップＳＴ３に戻り、画像通知を受信したときは、選択通知で示されたテンプレート画像を判別されたテンプレート画像としてステップＳＴ８に進む。
【００４７】
ステップＳＴ８で撮像装置２０は、撮像範囲の仮設定を行う。撮像範囲設定部２０８は、ステップＳＴ４，５で判別された整合度合いの高い１つのテンプレート画像、またはステップＳＴ７で通信端末３０からの選択通知によって示されたテンプレート画像に関係付けられている設定情報を利用して、撮像部２０１の撮像範囲が、整合度合いの高い１つのテンプレート画像または選択通知で示されたテンプレート画像の撮像範囲と等しくなるように撮像範囲の仮設定を行いステップＳＴ９に進む。
【００４８】
ステップＳＴ９で撮像装置２０は、撮像範囲切換処理を行う。撮像範囲可変部２０９は撮像範囲設定部２０８の制御により、例えばパン・チルト機構やズームレンズの駆動を行い、撮像部２０１の撮像範囲を、撮像範囲設定部２０８で仮設定された撮像範囲に切り換えてステップＳＴ１０に進む。
【００４９】
ステップＳＴ１０で撮像装置２０は、撮像画像の送信処理を行い、撮像部２０１の撮像範囲の設定が行われたことに応じて、撮像部２０１で撮像を行い、得られた撮像画像を通信端末３０に出力する。制御部２１０は、撮像部２０１を制御して、ステップＳＴ８およびステップＳＴ９の処理によって仮設定された撮像範囲の撮像画像を生成する。さらに、制御部２１０は、撮像画像の画像信号の圧縮符号化処理をエンコーダ２０３で行わせて、符号化信号を通信部２０４から通信端末３０に送信させる。
【００５０】
ステップＳＴ１１で撮像装置２０は、設定確定通知が供給されたか否かを判別する。制御部２１０は、設定確定通知が通信端末３０から供給されたとき、ステップＳＴ１２に進む。また、再度設定を行う旨の通知や新たな範囲設定画像が通信端末３０から供給されたときステップＳＴ３に戻る。
【００５１】
ステップＳＴ１２で撮像装置２０は、設定確定処理を行う。撮像装置２０の撮像範囲設定部２０８は、ステップＳＴ８で仮設定した撮像範囲を撮像装置２０の撮像範囲に設定して撮像範囲設定動作を終了する。
【００５２】
図５は通信端末における撮像範囲の設定指示動作を示すフローチャートである。図５のステップＳＴ２１で通信端末３０は、範囲設定画像の生成を行う。ユーザーは、撮像装置２０で撮像したい範囲を撮像部３０３の撮像範囲に設定して撮像操作を行う。この撮像操作に応じて制御部３１０は、撮像部３０３を制御して撮像画像の生成を行い、生成した撮像画像を画像記憶部３０４に記憶してステップＳＴ２２に進む。
【００５３】
ステップＳＴ２２で通信端末３０は、範囲設定画像の送信を行う。ユーザーは、撮像装置２０を送信先として、画像記憶部３０４に記憶されている撮像画像を範囲設定画像として送信する操作を行う。この送信操作に応じて制御部３１０は、範囲設定画像をエンコーダ３０７で圧縮符号化処理して、得られた符号化信号を無線通信部３０２から撮像装置２０に送信してステップＳＴ２３に進む。
【００５４】
ステップＳＴ２３で通信端末３０は、画像表示を行う。制御部３１０は、撮像装置２０から供給された符号化信号の伸張復号化処理をデコーダ３０８で行わせる。また、伸張復号化処理を行って得られた画像信号を表示部３０９に供給して、撮像装置２０から供給されたテンプレート画像や撮像画像の表示を行う。また、制御部３１０は、供給された画像がテンプレート画像であるとき、撮像範囲の設定に用いるテンプレート画像をユーザーによって選択させる選択操作表示を行う。さらに、制御部３１０は、供給された画像が撮像画像であるとき、撮像範囲を撮像画像が示す範囲に確定するか否かのユーザー操作を行わせる設定確定操作表示を行う。
【００５５】
なお、撮像装置２０から供給された画像がテンプレート画像であるか撮像画像であるかの判別は、撮像装置２０からテンプレート画像や撮像画像を送信するとき、いずれの画像であるかを識別可能とする情報を付加して送信すればよい。また、撮像装置２０からテンプレート画像や撮像画像を送信するとき、選択操作表示や設定確定操作表示の画像を付加して送信するようにしてもよい。
【００５６】
ステップＳＴ２４で通信端末３０は、画像の選択操作が行われたか否かを判別する。制御部３１０は、ユーザーが画像の選択操作を行ったときステップＳＴ２５に進み、ユーザーが画像の選択操作を行っていないときステップＳＴ２６に進む。
【００５７】
ステップＳＴ２５で通信端末は、選択通知処理を行う。制御部３１０は、ユーザーが選択した画像を示す選択通知を、無線通信部３０２から撮像装置２０に送信してステップＳＴ２６に進む。
【００５８】
ステップＳＴ２６で通信端末３０は、設定確認操作が行われたか否かを判別する。制御部３１０は、ユーザーが設定確定操作を行ったときステップＳＴ２７に進み、ユーザーが設定確定操作を行っていないときステップＳＴ２８に進む。
【００５９】
ステップＳＴ２７で通信端末は、設定確定通知処理を行う。制御部３１０は、設定確定通知を無線通信部３０２から撮像装置２０に送信してステップＳＴ２８に進む。
【００６０】
ステップＳＴ２８で通信端末３０は、設定終了であるか否かを判別する。制御部３１０は、確定通知処理を行ったとき、またはユーザーが撮像範囲の設定の終了操作を行ったとき撮像範囲設定指示動作を終了する。また、制御部３１０は、確定通知処理が行われていないとき、またはユーザーが撮像範囲の設定の終了操作を行っていないときステップＳＴ２９に進む。
【００６１】
ステップＳＴ２９で通信端末３０は、再設定操作が行われたか否か判別する。制御部３１０は、ユーザーが撮像範囲の再設定操作を行ったときステップＳＴ２１に戻り、再設定操作が行われていないときステップＳＴ２４に戻る。
【００６２】
次に、撮像範囲設定動作、例えば撮像装置２０で監視を行う場合の撮像範囲設定動作について説明する。図６は、撮像装置２０と撮像装置２０で監視が行われる監視対象物ＯＢ、および通信端末３０の配置を例示している。撮像装置２０は、例えば天井に取り付けられている。また、図７と図８は、撮像装置２０の動作を示している。
【００６３】
撮像装置２０は、設置後に電源が投入されたときあるいは撮像範囲設定モードとされたとき、図７に示すように、撮像装置２０で撮像可能な全範囲を対象として、撮像範囲を順次変更して撮像を行う。例えば、ズームレンズをワイド端に設定したのち（ズーム倍率を最低としたのち）、パン動作やチルト動作を行い、順次撮像方向を変えて撮像範囲が異なる撮像画像を生成する。なお、撮像装置２０のテンプレート画像生成部２０５で多くのテンプレート画像を保存できるときは、ズームレンズをテレ側に移動して撮像を行い、ズーム倍率を高くしたときのテンプレート画像も保存してもよい。
【００６４】
また、通信端末３０で監視対象物ＯＢを撮像した場合、撮像装置２０と通信端末３０は撮像位置が異なることから、監視対象物ＯＢの画像は、幾何学的歪みが異なる画像となる。したがって、撮像装置２０のテンプレート画像生成部２０５は、通信端末３０に対する撮像部２０１の位置の相違に応じて撮像画像の幾何変換を行い、テンプレート画像を生成する。ここで、通信端末３０で得られる撮像画像の幾何学的歪みは、通信端末３０を使用するユーザーによって異なる。例えば、身長の高い人が通信端末３０を用いた場合と、身長の低い人が通信端末３０を用いた場合では、撮像画像の幾何学的歪みが異なる。また、通信端末３０で得られる撮像画像の幾何学的歪みは、監視対象物ＯＢまでの距離の違いによって異なる。
【００６５】
図８は、ユーザーの身長差と監視対象物ＯＢまでの距離に応じて、幾何学的歪みがどのように変化するか例示した図である。例えば、ユーザーの身長が低く、立方体状の監視対象物ＯＢを正面から撮像した場合、撮像画像における監視対象物ＯＢは正方形状となる。また、ユーザーの身長が高く、立方体状の監視対象物ＯＢを正面上方から撮像した場合、撮像画像における監視対象物ＯＢは、上辺よりも下辺が短い台形状となる。さらに、監視対象物ＯＢまでの距離が短い場合には、監視対象物ＯＢまでの距離が長い場合よりも、撮像画像における監視対象物ＯＢのサイズが大きくなる。
【００６６】
したがって、撮像装置２０のテンプレート画像生成部２０５は、通信端末３０と撮像部２０１との位置の相違を想定して幾何変換を行う。このように、位置の相違を想定して幾何変換を行い、位置の相違に対応したテンプレート画像を予め複数生成して保存しておく。例えば、テンプレート画像生成部２０５は、幾何変換を行って図７に示すように高さ方向や監視対象物ＯＢまでの距離の違い等に対応したテンプレート画像を予め複数生成して保存する。このように、位置の相違に対応したテンプレート画像を予め複数生成して保存しておけば、通信端末３０からの範囲設定画像と整合度合いの高いテンプレート画像が、テンプレート画像生成部２０５に保存されているようになる。
【００６７】
ここで、通信端末３０の撮像位置の制限を行えば、生成するテンプレート画像を少なくできる。例えば、監視対象物ＯＢからみて、撮像装置２０と通信端末３０は水平方向の位置が一致しており、垂直方向の位置および監視対象物ＯＢまでの距離のみが異なるようにする。すなわち、監視対象物ＯＢと撮像装置２０を含む垂直面を設定して、この垂直面内に通信端末３０が位置するようにする。このようにすれば、幾何変換では垂直方向の位置の相違と距離の相違のみを考慮すればよく、水平方向の位置の違いによる幾何学的歪みを考慮する必要がない。したがって、撮像位置の制限を行わない場合に比べて、生成するテンプレート画像を少なくできる。さらに、テンプレート画像が少ないことから、範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別も容易となる。
【００６８】
その後、ユーザーが通信端末３０で監視対象物ＯＢの撮像を行い、撮像画像を範囲設定画像として通信端端末３０から撮像装置２０に送信する。撮像装置２０の画像判別部２０７は、テンプレート画像と通信端末３０からの範囲設定画像の比較を行い、範囲設定画像と整合するテンプレート画像を判別する。例えば、画像判別部２０７は、範囲設定画像とテンプレート画像から特徴の抽出を行い、抽出した特徴を利用して範囲設定画像とテンプレート画像の整合度合いを算出する。
【００６９】
画像の特徴は、例えば画像の濃淡から算出される勾配の強さ等を用いる。整合度合いの算出は、例えば特開２００５−１３４９４９号公報で開示されているように行えばよい。すなわち、正規化した相互相関（長尾真、「ディジタル画像処理」ｐｐ３０６−３１０、近代科学社、１９９５年）、範囲設定画像とテンプレート画像との特徴の特徴空間における距離値や、該特徴空間における少数の特徴ベクトルで近似された部分空間への投影距離（田村秀行、「コンピュータ画像処理」ｐｐ２８２−２８６、オーム社出版局、２００２）等を用いる。このようにして、範囲設定画像とテンプレート画像との整合度合いを算出して、整合度合いが閾値を超えるテンプレート画像を判別する。
【００７０】
ここで、判別されたテンプレート画像が１つであるときは、判別されたテンプレート画像に関係付けられている設定情報を利用して、撮像部２０１の撮像範囲の切り換えを行う。さらに、切り換え終了後に撮像を行い、撮像画像を通信端末３０に送信する。したがって、ユーザーは、通信端末３０に表示された撮像画像を参照することで、範囲設定画像に対応した撮像範囲の設定が行われたか確認できる。ユーザーは、撮像装置２０の撮像範囲が所望の範囲とされたとき設定確定操作を行い、設定確定通知を撮像装置２０に送信することで、撮像装置２０の撮像範囲設定動作を終了させる。
【００７１】
また、判別されたテンプレート画像が複数であるとき、または整合度合いが閾値を超えているテンプレート画像が無いとき、ユーザーによってテンプレート画像の選択を行わせる。すなわち、判別されたテンプレート画像が複数であるときは、複数のテンプレート画像を撮像装置２０から通信端末３０に送信して、通信端末３０の画面上に、整合度合いが閾値を超えている複数のテンプレート画像を撮像範囲の候補として表示させる。また、整合度合いが閾値を超えているテンプレート画像が無いときは、整合度合いの高い順から１あるいは複数のテンプレート画像を選択する。さらに、選択したテンプレート画像を撮像装置２０から通信端末３０に送信して、通信端末３０の画面上に、整合度合いの高い順から１あるいは複数のテンプレート画像を撮像範囲の候補として表示させる。このようにして、撮像装置２０は、撮像範囲の候補を通信端末３０で表示させることにより、撮像範囲の候補から所望の撮像範囲に対応したテンプレート画像をユーザーが選択できるようにする。
【００７２】
ユーザーは、通信端末３０に表示されたテンプレート画像を参照して、所望の撮像範囲と最も近似した範囲の撮像画像を示しているテンプレート画像を選択する。通信端末３０は、画像の選択操作が行われたとき選択通知処理を行い、ユーザーが選択した画像を示す選択通知を撮像装置２０に送信する。
【００７３】
撮像装置２０は、選択通知が通信端末３０から供給されたとき、選択通知で示されたテンプレート画像に関係付けられている設定情報を利用して、撮像部２０１の撮像範囲の切り換えを行う。さらに、切り換え終了後に撮像を行い、撮像画像を通信端末３０に送信する。このように切り換え終了後の撮像画像を通信端末３０に送信すれば、ユーザーは、通信端末３０に表示された撮像画像を参照することで、選択したテンプレート画像に対応した撮像範囲への変更が正しく行われたか否かを画像によって確認できる。ユーザーは、撮像装置２０の撮像範囲が所望の範囲とされたとき設定確定操作を行い、設定確定通知を撮像装置２０に送信することで、撮像装置２０の撮像範囲設定動作を終了させる。
【００７４】
このように、ユーザーは通信端末３０で所望の撮像範囲を示す撮像画像を生成して範囲設定画像として撮像装置２０に送信するだけで、撮像装置２０の撮像範囲を設定することが可能となる。したがって、撮像装置の管理者が専用のアプリケーションソフト等を用いて撮像装置の設定を行わなくとも、警備員や店員等が通信端末３０で例えば監視対象物を撮像して撮像装置２０に送信するだけで、この監視対象物が撮像されるように撮像範囲を設定できる。また、通信端末３０として携帯電話等の通信端末３０を用いれば、通信ケーブルを用いることなく、簡単に撮像装置２０の撮像範囲を設定できる。
【００７５】
さらに、撮像装置２０は撮像範囲設定部２０８で撮像部２０１の撮像範囲の設定が行われたことに応じて撮像部２０１で撮像を行い、得られた撮像画像を通信端末３０に送信する。したがって、撮像装置２０の撮像範囲が所望の範囲に設定されたか通信端末３０で確認できる。
【００７６】
また、撮像範囲を画像判別部２０７で判別されたテンプレート画像の撮像範囲に仮設定して、通信端末３０から設定確定通知が供給されたとき撮像範囲を確定する。このようにすれば、撮像装置２０の撮像範囲が過って設定されてしまうことを確実に防止できる。
【００７７】
また、撮像装置２０では、撮像範囲を複数設定して、順次撮像範囲を切り換えて撮像を行うことで、いわゆるツアー機能を行うようにしてもよい。この場合、例えば通信端末３０から切り換え順に範囲設定画像を撮像装置２０に送信する。撮像装置２０は、順次供給された範囲設定画像に応じて撮像範囲の設定を行う。このようにすれば、撮像装置２０でツアー機能を行う場合でも、撮像範囲の設定を簡単かつ容易で速やかに行うことができる。
【００７８】
なお、本発明は、上述した発明の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この発明の実施の形態は、例示という形態で本発明を開示しており、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
この発明の撮像装置と撮像方法および撮像システムでは、予め撮像範囲を順次変更して撮像を行うことにより得られた各撮像画像から、テンプレート画像が生成される。また、外部機器から供給された範囲設定画像と整合するテンプレート画像の判別が行われて、判別されたテンプレート画像の撮像範囲が撮像部の撮像範囲に設定される。このため、専用のアプリケーションソフト等を用いることなく、撮像装置の撮像範囲を所望の範囲に設定できる。したがって、ユーザーから離れた位置に設置される撮像装置、例えば監視カメラ等に好適できる。
【符号の説明】
【００８０】
１０・・・撮像システム、２０・・・撮像装置、３０・・・通信端末、４０・・・ネットワーク、２０１・・・撮像部、２０２・・・信号処理部、２０３・・・エンコーダ、２０４・・・通信部、２０５・・・テンプレート画像生成部、２０６・・・デコーダ、２０７・・・画像判別部、２０８・・・撮像範囲設定部、２０９・・・撮像範囲可変部、２１０・・・制御部、３０１・・・送受信アンテナ、３０２・・・無線通信部、３０３・・・撮像部、３０４・・・画像記憶部、３０５・・・操作部、３０６・・・音声入出力部、３０７・・・エンコーダ、３０８・・・デコーダ、３０９・・・表示部、３１０・・・制御部
【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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