(57)【要約】【課題】  全方位映像、および、全方位映像より詳細な映像を得る。【解決手段】  ハイブリッドカメラシステムは、ハイブリッドカメラとハイブリッドカメラを制御するＰＣとを備える。ハイブリッドカメラは、全方位カメラ部と、ＰＴＺカメラ部とを備える。全方位カメラ部は、全方位の画像を同時に撮像した全方位映像を撮影する。ＰＴＺカメラ部は、全方位カメラ部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム映像を撮影する。ＰＣは、表示部と、制御部とを含む。表示部は、全方位カメラ部によって撮影された全方位映像を表示する。制御部は、ＰＴＺカメラ部を制御して、全方位カメラ部によって撮影された全方位映像の範囲内の所定範囲のズーム映像を撮影させる（Ｓ１３１〜１３６）。表示部は、ＰＴＺカメラ部によって撮影されたズーム映像を表示する。【選択図】        図８
2006128932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方位の画像を同時に撮像する全方位画像撮像部と、
前記全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像するズーム画像撮像部と、
前記全方位画像撮像部と前記ズーム画像撮像部とを制御する撮像制御部とを備え、
前記撮像制御部は、
前記ズーム画像撮像部を制御して、前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させる制御手段と、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、および、前記ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を出力する出力手段とを含む、撮像装置。
【請求項２】
撮像装置と、前記撮像装置を制御する撮像制御装置とを備え、
前記撮像装置は、
全方位の画像を同時に撮像する全方位画像撮像部と、
前記全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像するズーム画像撮像部とを備え、
前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示する全方位画像表示手段と、
前記ズーム画像撮像部を制御して、前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させる制御手段と、
前記ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示するズーム画像表示手段とを含む、撮像システム。
【請求項３】
前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像をパノラマ画像に変換するパノラマ変換手段と、
前記パノラマ変換手段によって変換されたパノラマ画像を表示するパノラマ画像表示手段とを含む、請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、または、前記パノラマ変換手段によって変換されたパノラマ画像の範囲内の指定点を特定する情報の入力を受付ける指定受付手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記指定受付手段によって受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム画像を撮像させる、請求項２、または、請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記撮像制御装置は、
前記所定範囲のズーム倍率を特定する情報の入力を受付けるズーム受付手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記指定受付手段によって受付けられた指定点を含む前記ズーム受付手段によって受付けられた倍率の所定範囲のズーム画像を撮像させる、請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、または、前記パノラマ変換手段によって変換されたパノラマ画像の範囲内の指定範囲の入力を受付ける指定受付手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記指定受付手段によって受付けられた指定範囲のズーム画像を撮像させる、請求項２、または、請求項３に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記ズーム画像撮像部は、光学ズームが可能である、請求項１に記載の撮像装置、または、請求項２から請求項６までのいずれかに記載の撮像システム。
【請求項８】
前記撮像制御部、または、前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化位置を検出する変化位置検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記変化位置検出手段によって検出された変化位置を含む所定範囲のズーム画像を撮像させる、請求項１、もしくは、請求項７に記載の撮像装置、または、請求項２から請求項７までのいずれかに記載の撮像システム。
【請求項９】
前記撮像制御部、または、前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化範囲を検出する変化範囲検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記変化範囲検出手段によって検出された変化範囲のズーム画像を撮像させる、請求項１、請求項７、もしくは、請求項８に記載の撮像装置、または、請求項２から請求項８までのいずれかに記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記撮像制御部、または、前記撮像制御装置は、
前記ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を記録するズーム画像記録手段をさらに含む、請求項１、請求項７、請求項８、もしくは、請求項９に記載の撮像装置、または、請求項２から請求項９までのいずれかに記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記撮像制御部、または、前記撮像制御装置は、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を記録する全方位画像記録手段をさらに含む、請求項１、請求項７、請求項８、請求項９、もしくは、請求項１０に記載の撮像装置、または、請求項２から請求項１０までのいずれかに記載の撮像システム。
【請求項１２】
全方位の画像を同時に撮像する全方位画像撮像部と、前記全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像するズーム画像撮像部とを備えた撮像装置を、前記撮像装置を制御する撮像制御装置によって制御する撮像装置制御方法であって、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示するステップと、
前記ズーム画像撮像部を制御して、前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させるステップと、
前記ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示するステップとを含む、撮像装置制御方法。
【請求項１３】
全方位の画像を同時に撮像する全方位画像撮像部と、前記全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像するズーム画像撮像部とを備えた撮像装置を制御する撮像制御装置によって実行される撮像装置制御プログラムであって、
前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示するステップと、
前記ズーム画像撮像部を制御して、前記全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させるステップと、
前記ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示するステップとを実行させる、撮像装置制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像システム、撮像装置制御方法、および、撮像装置制御プログラムに関し、特に、全方位を同時に監視するのに適した撮像装置、撮像システム、撮像装置制御方法、および、撮像装置制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
不審者の侵入など移動物を監視する従来の監視システムでは、監視領域の死角をなくすため、複数のカメラを用いて、広範囲の画像を撮影している。このように、監視領域の死角をなくすためには、複数のカメラを用いなければならず、その設置作業も大変なものである。
【０００３】
また、複数のカメラからの複数の画像を監視する必要があるため、監視に負担が掛かり、１つの画像を監視しているときに他の画像で異常があった場合、その異常を見逃してしまうといった問題があった。
【０００４】
そこで、旋回式カメラを用いた監視システムが開発されている。この監視システムでは、カメラを所定の角度の範囲内で旋回させることにより、全方位の画像を撮像し、死角をなくしている。
【０００５】
特許文献１には、全方位視覚センサを用いた車両周辺監視装置が開示されている。この車両周辺監視装置によれば、車両の対角線上の両端に配置された２つの全方位視覚センサが同時に使用されることにより、車両の周囲３６０度を同時に監視することができ、車両の死角がなくなる。このため、運転者は安全に運転を行なうことができる。
【０００６】
特許文献２には、全方位視覚センサが開示されている。この全方位視覚センサは、２葉双曲面のうちの一方の双曲面状の形状を有する反射ミラーである双曲面ミラー、および、他方の双曲面の焦点にレンズが配置されたカメラを備え、双曲面ミラーで反射した周辺の画像がカメラで撮影される。この全方位視覚センサによれば、全方位を同時に視覚的に検出することができる。
【特許文献１】特開２００２−３６９５４号公報
【特許文献２】特許第２９３９０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、旋回式カメラで全方位の画像を取込むためには、カメラが一周する時間が必要とされる。このため、同時刻に全方位の画像を取込むことはできず、ある特定の時刻で見た場合には、必ず死角部分ができてしまう。
【０００８】
また、旋回式カメラを旋回させるための機構が必要となるため、故障しやすいという問題もある。
【０００９】
一方、全方位視覚センサでは、所定の範囲をカバーする双曲面ミラーを選択することによって、同時刻に所定の範囲の全方位の画像を取込むことができる。しかし、カメラのレンズの中心を双曲面ミラーの対の双曲面の焦点に固定する必要があるため、カメラの焦点を動かすことができない。このため、光学的に、より詳細な画像を得ることができないといった問題があった。
【００１０】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、全方位同時画像、および、全方位同時画像より詳細な画像を得ることが可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置制御方法、および、撮像装置制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、この発明のある局面に従えば、撮像装置は、全方位画像撮像部と、ズーム画像撮像部と、撮像制御部とを備える。全方位画像撮像部は、全方位の画像を同時に撮像する。ズーム画像撮像部は、全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像する。撮像制御部は、全方位画像撮像部とズーム画像撮像部とを制御する。
【００１２】
撮像制御部は、制御部と出力部とを含む。制御部は、ズーム画像撮像部を制御して、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させる。出力部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、および、ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を出力する。
【００１３】
この発明に従えば、撮像装置によって、全方位の画像が同時に撮像され、撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像が撮像され、撮像された全方位の画像、および、ズーム画像が出力される。このため、撮像装置によって、全方位の画像が同時に撮像された全方位同時画像、および、全方位同時画像のうちの所定範囲をズームした詳細な画像を得ることができる。その結果、全方位同時画像、および、全方位同時画像より詳細な画像を得ることが可能な撮像装置を提供することができる。
【００１４】
この発明の他の局面に従えば、撮像システムは、撮像装置と、撮像装置を制御する撮像制御装置とを備える。撮像装置は、全方位画像撮像部と、ズーム画像撮像部とを備える。全方位画像撮像部は、全方位の画像を同時に撮像する。ズーム画像撮像部は、全方位画像撮像部に固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像する。
【００１５】
撮像制御装置は、全方位画像表示部と、制御部と、ズーム画像表示部とを含む。全方位画像表示部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示する。制御部は、ズーム画像撮像部を制御して、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させる。ズーム画像表示部は、ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示する。
【００１６】
この発明に従えば、撮像システムによって、全方位の画像が同時に撮像され、撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像が撮像され、撮像された全方位の画像、および、ズーム画像が表示される。このため、撮像システムによって、全方位の画像が同時に撮像された全方位同時画像、および、全方位同時画像のうちの所定範囲をズームした詳細な画像を得ることができる。その結果、全方位同時画像、および、全方位同時画像より詳細な画像を得ることが可能な撮像システムを提供することができる。
【００１７】
好ましくは、撮像制御装置は、パノラマ変換部と、パノラマ画像表示部とを含む。パノラマ変換部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像をパノラマ画像に変換する。パノラマ画像表示部は、パノラマ変換部によって変換されたパノラマ画像を表示する。
【００１８】
この発明に従えば、撮像システムによって、撮像された全方位の画像がパノラマ画像に変換され、変換されたパノラマ画像が表示される。このため、全方位の画像を分かり易く表示することができる。
【００１９】
好ましくは、撮像制御装置は、指定受付部をさらに含む。指定受付部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、または、パノラマ変換部によって変換されたパノラマ画像の範囲内の指定点を特定する情報の入力を受付ける。制御部は、指定受付部によって受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム画像を撮像させる。
【００２０】
この発明に従えば、撮像システムによって、撮像された全方位の画像、または、変換されたパノラマ画像の範囲内の指定点を特定する情報の入力が受付けられ、受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム画像が撮像される。このため、所望の点を含む所定範囲のズーム画像を得ることができる。
【００２１】
さらに好ましくは、撮像制御装置は、ズーム受付部をさらに含む。ズーム受付部は、所定範囲のズーム倍率を特定する情報の入力を受付ける。制御部は、指定受付部によって受付けられた指定点を含むズーム受付部によって受付けられた倍率の所定範囲のズーム画像を撮像させる。
【００２２】
この発明に従えば、撮像システムによって、所定範囲のズーム倍率を特定する情報の入力が受付けられ、受付けられた指定点を含む受付けられた倍率の所定範囲のズーム画像が撮像される。このため、所望の点を含む所望の倍率のズーム画像を得ることができる。
【００２３】
好ましくは、撮像制御装置は、指定受付部をさらに含む。指定受付部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像、または、パノラマ変換部によって変換されたパノラマ画像の範囲内の指定範囲の入力を受付ける。制御部は、指定受付部によって受付けられた指定範囲のズーム画像を撮像させる。
【００２４】
この発明に従えば、撮像システムによって、撮像された全方位の画像、または、変換されたパノラマ画像の範囲内の指定範囲の入力が受付けられ、受付けられた指定範囲のズーム画像が撮像される。このため、所望の範囲のズーム画像を得ることができる。
【００２５】
好ましくは、ズーム画像撮像部は、光学ズームが可能である。
【００２６】
この発明に従えば、撮像装置、または、撮像システムによって、光学的により詳細な画像を得ることができる。
【００２７】
好ましくは、撮像制御部、または、撮像制御装置は、変化位置検出部をさらに含む。変化位置検出部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化位置を検出する。制御部は、変化位置検出部によって検出された変化位置を含む所定範囲のズーム画像を撮像させる。
【００２８】
この発明に従えば、撮像装置、または、撮像システムによって、撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化位置が検出され、検出された変化位置を含む所定範囲のズーム画像が撮像される。このため、変化が生じた位置を含む詳細な画像を得ることができる。
【００２９】
好ましくは、撮像制御部、または、撮像制御装置は、変化範囲検出部をさらに含む。変化範囲検出部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化範囲を検出する。制御部は、変化範囲検出部によって検出された変化範囲のズーム画像を撮像させる。
【００３０】
この発明に従えば、撮像装置、または、撮像システムによって、撮像された全方位の画像に変化が生じたときに、変化が生じた変化範囲が検出され、検出された変化範囲のズーム画像が撮像される。このため、変化が生じた変化範囲の詳細な画像を得ることができる。
【００３１】
好ましくは、撮像制御部、または、撮像制御装置は、ズーム画像記録部をさらに含む。ズーム画像記録部は、ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を記録する。
【００３２】
この発明に従えば、撮像装置、または、撮像システムによって、撮像されたズーム画像が記録される。このため、撮像された詳細な画像を記録することができる。
【００３３】
好ましくは、撮像制御部、または、撮像制御装置は、全方位画像記録部をさらに含む。全方位画像記録部は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を記録する。
【００３４】
この発明に従えば、撮像装置、または、撮像システムによって、撮像された全方位の画像が記録される。このため、全方位の画像を後で確認することができる。
【００３５】
この発明のさらに他の局面に従えば、撮像装置制御方法は、撮像装置を、撮像装置を制御する撮像制御装置によって制御する方法である。撮像装置は、全方位画像撮像部と、ズーム画像撮像部とを備える。全方位画像撮像部は、全方位の画像を同時に撮像する。ズーム画像撮像部は、全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像する。
【００３６】
撮像装置制御方法は、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示するステップと、ズーム画像撮像部を制御して、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させるステップと、ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示するステップとを含む。
【００３７】
この発明に従えば、全方位同時画像、および、全方位同時画像より詳細な画像を得ることが可能な撮像装置制御方法を提供することができる。
【００３８】
この発明のさらに他の局面に従えば、撮像装置制御プログラムは、撮像装置を制御する撮像制御装置によって実行される。撮像装置は、全方位画像撮像部と、ズーム画像撮像部とを備える。全方位画像撮像部は、全方位の画像を同時に撮像する。ズーム画像撮像部は、全方位画像撮像部と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム画像を撮像する。
【００３９】
撮像装置制御プログラムは、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像を表示するステップと、ズーム画像撮像部を制御して、全方位画像撮像部によって撮像された全方位の画像の範囲内の所定範囲のズーム画像を撮像させるステップと、ズーム画像撮像部によって撮像されたズーム画像を表示するステップとを実行させる。
【００４０】
この発明に従えば、全方位同時画像、および、全方位同時画像より詳細な画像を得ることが可能な撮像装置制御プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００４２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラシステム１の構成の概略を示す図である。
【００４３】
図１を参照して、ハイブリッドカメラシステム１は、ハイブリッドカメラ１００と、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という）７００とから構成される。ハイブリッドカメラ１００は、ルータ６００を介して、ＰＣ７００と接続される。
【００４４】
ここでは、ハイブリッドカメラ１００とルータ６００との接続、および、ＰＣ７００とルータ６００との接続には、イーサケーブルを用いる。しかし、これに限定されず、ハイブリッドカメラ１００とＰＣ７００との接続には、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394）など他の伝送媒体を用いるようにしてもよい。
【００４５】
さらに、ＰＣ９００が、インターネット８００を介して、ルータ６００に接続される。なお、ここでは、ルータ６００が、インターネット８００に接続されているが、ＰＣ９００を用いないときには、ルータ６００が、インターネット８００に接続されていなくてもよい。
【００４６】
ＰＣ７００、および、ＰＣ９００は、それぞれ、ハイブリッドカメラ１００の制御に関する指示をユーザから受付ける。ＰＣ７００、および、ＰＣ９００は、それぞれ、ハイブリッドカメラ１００を制御する。ＰＣ７００、および、ＰＣ９００は、それぞれ、ハイブリッドカメラ１００から受けた画像を表示する。ＰＣ７００、および、ＰＣ９００は、必要に応じて、ハイブリッドカメラ１００から受けた画像を記録する。
【００４７】
図２は、本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラ１００の外観を示す外観図である。
【００４８】
図２を参照して、ハイブリッドカメラ１００は、全方位カメラ部２００と、パンチルトズームカメラ部（以下、「ＰＴＺカメラ部」という）３００とから構成される。
【００４９】
全方位カメラ部２００は、本体部２０１と、双曲面ミラー６４と、透明カバー２０３と、カメラ部２０４とを備える。
【００５０】
本体部２０１および透明カバー２０３は固定的に接続される。双曲面ミラー６４は、透明カバー２０３の内部に取付けられる。カメラ部２０４は、本体部２０１の内部に取付けられる。
【００５１】
ＰＴＺカメラ部３００は、本体部３０１と、パン部３０２と、チルト部３０３と、カメラ部３０４とを備える。カメラ部３０４は、光学的なズーム動作が可能である。
【００５２】
パン部３０２は、本体部３０１に対して、パン動作が可能なように接続される。チルト部３０３は、パン部３０２に対して、チルト動作が可能なように接続される。また、カメラ部３０４は、チルト部３０３に固定的に取付けられる。これによって、カメラ部３０４は、本体部３０１に対して、パンおよびチルト動作が可能となる。
【００５３】
全方位カメラ部２００の本体部２０１、および、ＰＴＺカメラ部３００の本体部３０１は、固定的に連結される。このため、全方位カメラ部２００に固定された座標系、および、ＰＴＺカメラ部３００に固定された座標系は、一定の位置関係となる。
【００５４】
全方位カメラ部２００、および、ＰＴＺカメラ部３００の機能については、後述する図３で説明する。また、全方位カメラ部２００の双曲面ミラー６４と、全方位カメラ部２００のカメラ部２０４と、ＰＴＺカメラ部３００のカメラ部３０４との位置関係については、後述する図４から図７までの図で説明する。
【００５５】
図３は、本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラシステム１の機能を示す機能ブロック図である。
【００５６】
図３を参照して、ハイブリッドカメラ１００は、全方位カメラ部２００と、ＰＴＺカメラ部３００とを含む。
【００５７】
全方位カメラ部２００のカメラ部２０４は、全方位カメラ制御部２１０と、全方位映像データ送信部２４１と、全方位制御データ受信部２４２と、全方位撮影部２５０と、全方位映像符号化部２６０とを含む。
【００５８】
ＰＴＺカメラ部３００は、ＰＴＺカメラ制御部３１０と、ズーム映像データ送信部３４３と、ＰＴＺカメラ制御データ受信部３４４と、ズーム撮影部３５０と、ズーム映像符号化部３６０と、パン駆動部３７１と、チルト駆動部３７２と、ズーム駆動部３７３とを含む。
【００５９】
ＰＣ７００は、制御部７１０と、入力部７２０と、表示部７３０と、全方位映像データ受信部７４１と、全方位制御データ送信部７４２と、ズーム映像データ受信部７４３と、ＰＴＺ制御データ送信部７４４と、外部記憶装置７８０とを含む。
【００６０】
制御部７１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１１と、メモリ７１２とを含む。
【００６１】
入力部７２０は、キーボードやマウスなどの入力装置で構成される。入力部７２０は、ユーザからのハイブリッドカメラ１００を制御するための指示を受付ける。そして、入力部７２０は、受付けられた指示を示す指示信号を制御部７１０に送る。
【００６２】
制御部７１０は、入力部７２０から受けた指示信号に基づいて、全方位カメラ部２００を制御するための全方位制御データ、および、ＰＴＺカメラ部３００を制御するためのＰＴＺ制御データを生成し、それぞれ、全方位制御データ送信部７４２、および、ＰＴＺ制御データ送信部７４４に送る。
【００６３】
全方位制御データ送信部７４２は、制御部７１０から受けた全方位制御データをハイブリッドカメラ１００に送信する。ＰＴＺ制御データ送信部７４４は、制御部７１０から受けたＰＴＺ制御データをハイブリッドカメラ１００に送信する。
【００６４】
ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００において、全方位制御データ受信部２４２は、ＰＣ７００から全方位制御データを受信する。そして、全方位制御データ受信部２４２は、受信した全方位制御データを全方位カメラ制御部２１０に送る。
【００６５】
全方位カメラ制御部２１０は、ＣＰＵおよびメモリで構成される。全方位カメラ制御部２１０は、全方位制御データ受信部２４２から受けた全方位制御データに基づいて、全方位撮影部２５０、全方位映像符号化部２６０、および、全方位映像データ送信部２４１を制御する。
【００６６】
全方位撮影部２５０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）およびその周辺回路で構成される。全方位撮影部２５０は、全方位カメラ制御部２１０によって制御されて、全方位映像を撮影する。そして、全方位撮影部２５０は、撮影した全方位映像をアナログの全方位映像信号に変換して、全方位映像符号化部２６０に送る。
【００６７】
全方位映像符号化部２６０は、入力された映像信号を圧縮画像形式または圧縮動画像形式のデジタルデータに符号化する。全方位映像符号化部２６０は、全方位カメラ制御部２１０によって制御されて、全方位撮影部２５０から受けた全方位映像信号をデジタルの全方位映像データに符号化して、全方位映像データ送信部２４１に送る。
【００６８】
全方位映像データ送信部２４１は、全方位カメラ制御部２１０によって制御されて、全方位映像符号化部２６０から受けた全方位映像データをＰＣ７００に送信する。
【００６９】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００において、ＰＴＺ制御データ受信部３４４は、ＰＣ７００からＰＴＺ制御データを受信する。そして、ＰＴＺ制御データ受信部３４４は、受信したＰＴＺ制御データをＰＴＺカメラ制御部３１０に送る。
【００７０】
ＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＣＰＵおよびメモリで構成される。ＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４から受けたＰＴＺ制御データに基づいて、ズーム撮影部３５０、ズーム映像符号化部３６０、ズーム映像データ送信部３４３、パン駆動部３７１、チルト駆動部３７２、および、ズーム駆動部３７３を制御する。
【００７１】
パン駆動部３７１は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、本体部３０１に対してパン部３０２をパン動作させる。チルト駆動部３７２は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、パン部３０２に対してチルト部３０３をチルト動作させる。
【００７２】
ズーム駆動部３７３は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、カメラ部３０４をズーム動作させる。
【００７３】
ズーム撮影部３５０は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、ズーム映像を撮影する。そして、ズーム撮影部３５０は、撮影したズーム映像をアナログのズーム映像信号に変換して、ズーム映像符号化部３６０に送る。
【００７４】
ズーム映像符号化部３６０は、入力された映像信号を圧縮画像形式または圧縮動画像形式のデジタルデータに符号化する。ズーム映像符号化部３６０は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、ズーム撮影部３５０から受けたズーム映像信号をデジタルのズーム映像データに符号化して、ズーム映像データ送信部３４３に送る。
【００７５】
ズーム映像データ送信部３４３は、ＰＴＺカメラ制御部３１０によって制御されて、ズーム映像符号化部３６０から受けたズーム映像データをＰＣ７００に送信する。
【００７６】
ＰＣ７００において、全方位映像データ受信部７４１は、ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００からの全方位映像データを受信する。そして、全方位映像データ受信部７４１は、制御部７１０によって制御されて、受信した全方位映像データを表示部７３０または外部記憶装置７８０に送る。
【００７７】
ズーム映像データ受信部７４３は、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００からのズーム映像データを受信する。そして、ズーム映像データ受信部７４３は、制御部７１０によって制御されて、受信したズーム映像データを表示部７３０または外部記憶装置７８０に送る。
【００７８】
表示部７３０は、画像出力回路およびディスプレイから構成される。表示部７３０は、制御部７１０によって制御されて、全方位映像データ受信部７４１から受けた全方位映像データを映像に変換してディスプレイに表示する。また、表示部７３０は、制御部７１０によって制御されて、ズーム映像データ受信部７４３から受けたズーム映像データを映像に変換してディスプレイに表示する。
【００７９】
外部記憶装置７８０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気ディスクドライブや、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disk ReWritable）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk Recordable）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disk-RW）、ＤＶＤ＋ＲＷ（Digital Versatile Disk ReWritable）などの書込み可能な光ディスクを読書きする光ディスクドライブや、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などの光磁気ディスクを読書きするＭＯドライブ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどのメモリカードを読書きするメモリカードスロットなどの記録媒体を読書き可能な装置である。
【００８０】
外部記憶装置７８０は、制御部７１０によって制御されて、全方位映像データ受信部７４１またはズーム映像データ受信部７４３からそれぞれ受けた全方位映像データまたはズーム映像データを記録媒体に記録する。
【００８１】
また、外部記憶装置７８０は、制御部７１０によって制御されて、記録媒体から全方位映像データまたはズーム映像データを読出して、表示部７３０に送る。表示部７３０は、制御部７１０によって制御されて、外部記憶装置７８０から受けた全方位映像データまたはズーム映像データを映像に変換してディスプレイに表示する。
【００８２】
図４は、２葉双曲面を説明するための図である。
【００８３】
図４を参照して、全方位カメラ部２００の双曲面ミラー６４は、２葉双曲面のうちＺ＞０の領域にある双曲面をミラーとして用いたものである。２葉双曲面とは双曲線を実軸（Ｚ軸）周りに回転することで得られる曲面である。２葉双曲面は、（０，０，＋ｃ）と（０，０，−ｃ）との２つの焦点を持つ。ただし、定数ａ，ｂ，ｃの関係は次式（１）で表わされる。
【００８４】
【数１】
2006128932.tif 000003
【００８５】
ここで、図４に示すように、Ｚ軸を鉛直軸とする３次元座標系Ｏ−ＸＹＺを考える。このとき、２葉双曲面は次式（２）で表わされる。
【００８６】
【数２】
2006128932.tif 000004
【００８７】
なお、定数ａおよびｂは、双曲線の形状を定義する定数である。
【００８８】
図５は、全方位カメラ部２００の構成を示す図である。
【００８９】
図５を参照して、全方位カメラ部２００は、鉛直下向きに設置されたＺ＞０の領域にある双曲面ミラー６４と、その下に鉛直上向きに設置されたカメラ部２０４とを含む。このとき、双曲面ミラー６４の焦点ＯM、および、カメラ部２０４のレンズ中心ＯCは、それぞれ２葉双曲面の２つの焦点（０，０，＋ｃ）、および、（０，０，−ｃ）に位置するように双曲面ミラー６４、および、カメラ部２０４が配置される。全方位映像面ｘｙは、ＸＹ平面に平行で、かつ、カメラ部２０４のレンズ中心ＯCからカメラ部２０４の焦点距離ｆだけ離れた平面とする。双曲面ミラー６４の反射面、双曲面ミラー６４の焦点ＯM、および、カメラ部２０４のレンズ中心ＯCは、次式（３）で表わされる。
【００９０】
【数３】
2006128932.tif 000005
【００９１】
図６は、空間中の任意の点と全方位映像上での写像点との関係を説明するための第１の図である。
【００９２】
図６を参照して、空間中の任意の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対する全方位映像上での写像点をｐ（ｘ，ｙ）としたとき、点Ｐの方位角θは次式（４）で表わされる。なお、０≦θ＜３６０である。
【００９３】
【数４】
2006128932.tif 000006
【００９４】
すなわちＹ／Ｘで定められる点Ｐの方位角θは、ｙ／ｘで定められる写像点ｐの方位角θを算出することにより得られる。このように３６０度パノラマ状の領域内にある対象物体の方位角θが、その物体の全方位映像面上の写像の方位として直接現れる。
【００９５】
図７は、空間中の任意の点と全方位映像上での写像点との関係を説明するための第２の図である。
【００９６】
図７を参照して、点ＰとＺ軸とを含む鉛直断面を想定すると、点Ｐと写像点ｐとの間には、次式（５）の関係が成立つ。
【００９７】
【数５】
2006128932.tif 000007
【００９８】
すなわち双曲面ミラー６４の焦点ＯMからの点Ｐの方位角θおよび俯角αは、カメラのレンズ中心ＯCを双曲面の焦点位置に設けることで、写像点ｐ（ｘ，ｙ）より、一意に求められる。このとき、双曲面ミラー６４の焦点ＯMは固定されているため、入力画像を、双曲面ミラー６４の焦点ＯMにレンズ中心が位置するカメラによる通常の画像、または、双曲面ミラー６４の焦点ＯMにレンズ中心が位置するカメラを鉛直軸周りに回転して得られる全方位画像に変換できる。
【００９９】
図８は、この発明の第１実施形態に従う監視処理の流れを示すフローチャートである。
【０１００】
図８を参照して、この監視処理は、ＰＣ７００の制御部７１０によって実行される処理である。まず、制御部７１０は、開始処理を実行する（ステップＳ１１０）。
【０１０１】
図９は、この発明の第１実施形態に従う開始処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０２】
図９を参照して、まず、制御部７１０は、全方位制御データ送信部７４２を制御して、全方位映像の撮影の開始を指示するための全方位撮影開始信号を、ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００に送信する（ステップＳ１１１）。
【０１０３】
ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００の全方位カメラ制御部２１０は、全方位制御データ受信部２４２から全方位撮影開始信号を受けて、全方位撮影部２５０、全方位映像符号化部２６０、および、全方位映像データ送信部２４１を制御して、全方位映像の撮影を開始する。
【０１０４】
次に、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、ズーム映像の撮影の開始を指示するためのズーム撮影開始信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１１２）。
【０１０５】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からズーム撮影開始信号を受けて、ズーム撮影部３５０、ズーム映像符号化部３６０、ズーム映像データ送信部３４３、パン駆動部３７１、チルト駆動部３７２、および、ズーム駆動部３７３を制御して、ズーム映像の撮影を開始する。
【０１０６】
そして、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、全方位ウィンドウをディスプレイの画面内に表示させる（ステップＳ１１３）。また、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、ズームウィンドウをディスプレイの画面内に表示させる（ステップＳ１１４）。
【０１０７】
図１０は、この発明の第１実施形態に従う全方位ウィンドウ７３１およびズームウィンドウ７３２の表示例を示す表示画面図である。
【０１０８】
図１０を参照して、全方位ウィンドウ７３１には、ドーナツ状に全方位の映像を表示する全方位映像、および、全方位映像の右側および下側に、各種操作ボタンやパラメータボックスが表示される。ズームウィンドウ７３２には、ズーム映像が表示される。
【０１０９】
図９に戻って、制御部７１０は、全方位映像データ受信部７４１および表示部７３０を制御して、全方位映像の表示を開始させる（ステップＳ１１５）。また、制御部７１０は、ズーム映像データ受信部７４３および表示部７３０を制御して、ズーム映像の表示を開始させる（ステップＳ１１６）。そして、制御部７１０は、この開始処理を終了して、実行する処理を呼出元の処理に戻す。
【０１１０】
図８に戻って、制御部７１０は、外部記憶装置７８０を制御して、全方位映像データ受信部７４１から受けている全方位映像データの記録媒体への記録を開始する（ステップＳ１１１）。また、制御部７１０は、外部記憶装置７８０を制御して、ズーム映像データ受信部７４３から受けているズーム映像データの記録媒体への記録を開始する（ステップＳ１１２）。
【０１１１】
次に、制御部７１０は、入力部７２０から全方位映像の中心座標を設定する入力を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１２１）。中心座標の入力を受付けたと判断した場合（ステップＳ１２１においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、受付けられた中心座標をメモリ７１２に記憶させる。
【０１１２】
この中心座標は、全方位映像面ｘｙの原点となる。ここでは、全方位映像面ｘｙと前述したＺ軸との交点に全方位映像面ｘｙの原点が設定されることとする。なお、全方位映像の中心点を算出して、その中心点が自動的に中心座標として設定されるようにしてもよい。
【０１１３】
ステップＳ１２２の後、または、中心座標の入力を受付けていないと判断した場合（ステップＳ１２１においてＮＯの場合）、制御部７１０は、入力部７２０からＰＴＺカメラ部３００の原点座標を設定する入力を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１２３）。
【０１１４】
原点座標の入力を受付けたと判断した場合（ステップＳ１２３においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、受付けられた原点座標をメモリ７１２に記憶させる（ステップＳ１２４）。この原点座標は、ＰＴＺカメラ部３００のパンおよびチルト動作の原点となる。
【０１１５】
ユーザは、ズーム映像および全方位映像を比較して、原点座標が設定されていない状態で表示されているズーム映像の中心の点Ｐ0（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）が、全方位映像のどの点に対応するのかを判断する。そして、ユーザは、全方位映像上の対応する点ｐ0（ｘ0，ｙ0）を原点座標として設定する。
【０１１６】
図６を再び参照して、空間中の任意の点Ｐ0（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）に対する全方位映像上での写像点がｐ0（ｘ0，ｙ0）となるので、点Ｐ0の方位角θ0は、式（４）のθ，Ｘ，Ｙ，ｘ，ｙを、それぞれ、θ0，Ｘ0，Ｙ0，ｘ0，ｙ0に置換えた式で表わすことができる。なお、０≦θ0＜３６０である。
【０１１７】
このθ0がＰＴＺカメラ部３００の方位角の原点となるので、任意の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の方向角θを、ＰＴＺカメラ部３００の原点を基準としたＰＴＺカメラ部３００の方位角θPに変換すると、次式（６）で表わすことができる。なお、０≦θP＜３６０である。
【０１１８】
【数６】
2006128932.tif 000008
【０１１９】
図７を再び参照して、Ｏzは、ＰＴＺカメラ部３００のカメラ部３０４のパンおよびチルト動作の中心点とする。点Ｐ0とＺ軸とを含む鉛直断面を想定すると、点Ｐ0と写像点ｐ0との関係は、式（５）のＸ，Ｙ，Ｚ，α，γ，ｘ，ｙを、それぞれ、Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0，α0，γ0，ｘ0，ｙ0に置換えた式で表わすことができる。
【０１２０】
また、このときの点Ｏzを基準としたＰＴＺカメラ部３００のカメラ部３０４の俯角をβ0とし、Ｐ0を含む中心軸Ｚの基準円筒面の半径をｄとすると、α0とβ0との関係は、次式（７）で表わすことができる。
【０１２１】
【数７】
2006128932.tif 000009
【０１２２】
このように、Ｐ0が基準円筒面上にあると考えることによって、ｄが一定値となるので、式（５）でα0を算出して、式（７）にα0を代入して、β0を算出することができる。
【０１２３】
なお、ｃ＋ｅ＜＜ｄの場合、つまり、基準円筒面の半径のオーダに対して、双曲面ミラー６４の焦点ＯMとＰＴＺカメラ部３００のＯzとの距離のオーダが無視できる程小さい場合は、β0＝α0と考えることもできる。
【０１２４】
このβ0がＰＴＺカメラ部３００の俯角の原点となるので、任意の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の俯角βを、ＰＴＺカメラ部３００の原点を基準としたＰＴＺカメラ部３００の俯角βPに変換すると、次式（８）で表わすことができる。なお、任意の点Ｐは基準円筒面上にあるものとする。また、βは、式（７）のα0をαで置換えた式で表わすことができる。
【０１２５】
【数８】
2006128932.tif 000010
【０１２６】
図８に戻って、ステップＳ１２４の後、または、原点座標の入力を受付けていないと判断した場合（ステップＳ１２３においてＮＯの場合）、制御部７１０は、中心座標および原点座標がメモリに記憶されているか否かを判断する（ステップＳ１２５）。
【０１２７】
中心座標および原点座標が記憶されていない場合（ステップＳ１２５においてＮＯの場合）、制御部７１０は、処理をステップＳ１２１に戻す。
【０１２８】
一方、中心座標および原点座標が記憶されている場合（ステップＳ１２５においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、入力部７２０から全方位映像上の点がマウスでクリックされたことを示す信号の入力を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１３１）。
【０１２９】
全方位映像上の点がクリックされた場合（ステップＳ１３１においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、クリックされた点ｐの座標（ｘ，ｙ）を検出し、式（４）からθを算出し、式（６）からθPを算出する。また、制御部７１０は、式（５）からαを算出し、式（７）からβを算出し、式（８）からβPを算出する。そして、制御部７１０は、算出されたθP，βPから、現在制御されているθP，βPを差引くことによって、ＰＴＺカメラ部３００のパン制御量およびチルト制御量を算出する（ステップＳ１３２）。
【０１３０】
次に、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、算出されたパン制御量およびチルト制御量をそれぞれ示すパン制御信号およびチルト制御信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１３３）。
【０１３１】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からパン制御信号およびチルト制御信号を受ける。そして、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、パン制御信号に従って、パン駆動部３７１を制御して、パン部３０２をパン動作させる。また、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、チルト制御信号に従って、チルト駆動部３７２を制御して、チルト部３０３をチルト動作させる。
【０１３２】
ステップＳ１３３の後、または、全方位映像上の点がクリックされなかった場合（ステップＳ１３１においてＮＯの場合）、制御部７１０は、入力部７２０からマウスのホイールが操作されたことを示す信号の入力を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１３４）。
【０１３３】
ホイールが操作された場合（ステップＳ１３４においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、ホイールの操作量を検出し、操作量に応じたズーム制御量を算出する（ステップＳ１３５）。
【０１３４】
次に、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、算出されたズーム制御量を示すズーム制御信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１３６）。
【０１３５】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からズーム制御信号を受ける。そして、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、ズーム制御信号に従って、ズーム駆動部３７３を制御して、カメラ部３０４をズーム動作させる。
【０１３６】
ステップＳ１３６の後、または、ホイールが操作されなかった場合（ステップＳ１３４においてＮＯの場合）、制御部７１０は、入力部７２０から監視処理の終了操作を示す信号を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１８１）。
【０１３７】
終了操作がなかった場合（ステップＳ１８１においてＮＯの場合）、制御部７１０は、処理をステップＳ１１１に戻す。一方、終了操作があった場合（ステップＳ１８１においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、外部記憶装置７８０を制御して、全方位映像データ受信部７４１から受けている全方位映像データの記録媒体への記録を終了する（ステップＳ１８２）。また、制御部７１０は、外部記憶装置７８０を制御して、ズーム映像データ受信部７４３から受けているズーム画像データの記録媒体への記録を終了する（ステップＳ１８３）。次に、制御部７１０は、終了処理を実行する（ステップＳ１９０）。
【０１３８】
図１１は、この発明の第１実施形態に従う終了処理の流れを示すフローチャートである。
【０１３９】
図１１を参照して、まず、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、全方位映像の表示を停止させる（ステップＳ１９１）。また、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、ズーム映像の表示を停止させる（ステップＳ１９２）。
【０１４０】
次に、制御部７１０は、全方位制御データ送信部７４２を制御して、全方位映像の撮影の停止を指示するための全方位撮影停止信号を、ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００に送信する（ステップＳ１９３）。
【０１４１】
ハイブリッドカメラ１００の全方位カメラ部２００の全方位カメラ制御部２１０は、全方位制御データ受信部２４２から全方位撮影停止信号を受けて、全方位撮影部２５０、全方位映像符号化部２６０、および、全方位映像データ送信部２４１を制御して、全方位映像の撮影を停止する。
【０１４２】
また、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、ズーム映像の撮影の停止を指示するためのズーム撮影停止信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１９４）。
【０１４３】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からズーム撮影停止信号を受けて、ズーム撮影部３５０、ズーム映像符号化部３６０、ズーム映像データ送信部３４３、パン駆動部３７１、チルト駆動部３７２、および、ズーム駆動部３７３を制御して、ズーム映像の撮影を停止する。
【０１４４】
そして、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、全方位ウィンドウをクローズする（ステップＳ１９５）。また、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、ズームウィンドウをクローズする（ステップＳ１９６）。その後、制御部７１０は、この終了処理を終了して、実行する処理を呼出元の処理に戻す。
【０１４５】
図８に戻って、制御部７１０は、監視処理を終了する。
【０１４６】
以上説明したように、第１実施形態におけるハイブリッドカメラシステム１は、図１で説明したように、ハイブリッドカメラ１００とハイブリッドカメラ１００を制御するＰＣ７００とを備える。
【０１４７】
図２で説明したように、ハイブリッドカメラ１００は、全方位カメラ部２００と、ＰＴＺカメラ部３００とを備える。図３で説明したように、全方位カメラ部２００は、全方位の画像を同時に撮像した全方位映像を撮影する。図２および図３で説明したように、ＰＴＺカメラ部３００は、全方位カメラ部２００と固定的に連結され、パン、チルト、および、ズームが可能であって、ズーム映像を撮影する。
【０１４８】
図３で説明したように、ＰＣ７００は、表示部７３０と、制御部７１０とを含む。図３および図９のステップＳ１１５で説明したように、表示部７３０は、全方位カメラ部２００によって撮影された全方位映像を表示する。図３および図８のステップＳ１３１からステップＳ１３６までで説明したように、制御部７１０は、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、全方位カメラ部２００によって撮影された全方位映像の範囲内の所定範囲のズーム映像を撮影させる。図３および図９のステップＳ１１６で説明したように、表示部７３０は、ＰＴＺカメラ部３００によって撮影されたズーム映像を表示する。
【０１４９】
これによって、全方位映像が同時に撮影され、撮影された全方位映像の範囲内の所定範囲のズーム映像が撮影され、撮影された全方位映像、および、ズーム映像が表示される。このため、ハイブリッドカメラシステム１によって、全方位映像、および、全方位映像のうちの所定範囲をズームした詳細な画像を得ることができる。その結果、全方位映像、および、全方位映像より詳細な画像を得ることができる。
【０１５０】
また、図３で説明したように、ＰＣ７００は、入力部７２０をさらに含む。図３および図８のステップＳ１３１で説明したように、入力部７２０は、全方位カメラ２００によって撮影された全方位映像の範囲内の指定点を特定する情報の入力を受付ける。図３および図８のステップＳ１３２からステップＳ１３６までで説明したように、制御部７１０は、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、入力部７２０によって受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム映像を撮影させる。
【０１５１】
これによって、撮影された全方位映像の範囲内の指定点を特定する情報の入力が受付けられ、受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム映像が撮影される。このため、所望の点を含む所定範囲のズーム映像を得ることができる。
【０１５２】
また、図３および図８のステップＳ１３４で説明したように、入力部７２０は、所定範囲のズーム倍率を特定する情報の入力を受付ける。図３および図８のステップＳ１３２、ステップＳ１３３、ステップＳ１３５、ステップＳ１３６で説明したように、制御部７１０は、入力部７２０によって受付けられた指定点を含む受付けられた倍率の所定範囲のズーム映像を撮影させる。
【０１５３】
これによって、所定範囲のズーム倍率を特定する情報の入力が受付けられ、受付けられた指定点を含む受付けられた倍率の所定範囲のズーム映像が撮影される。このため、所望の点を含む所望の倍率のズーム映像を得ることができる。
【０１５４】
また、ＰＴＺカメラ部３００は、光学ズームが可能なカメラ部３０４を備える。これによって、光学的により詳細な画像を得ることができる。
【０１５５】
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態において図８で説明した処理が異なる。このため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は繰返さない。
【０１５６】
図１２は、この発明の第２実施形態に従う自動監視処理の流れを示すフローチャートである。
【０１５７】
図１２を参照して、ステップＳ１１０からステップＳ１２５までの処理は、図８で説明したステップＳ１１０からステップＳ１２５までの処理と同様であるので、説明は繰返さない。
【０１５８】
中心座標および原点座標が記憶されている場合（ステップＳ１２５においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、時系列的に前の全方位映像と後の全方位映像とを比較することによって、全方位映像内の移動体を検出する（ステップＳ１２６）。
【０１５９】
次に、制御部７１０は、移動体が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１４１）。移動体が検出されたと判断された場合（ステップＳ１４１においてＹＥＳの場合）、制御部７１０は、移動体の位置（ｘ，ｙ）を算出する（ステップＳ１４２）。そして、式（４）からθを算出し、式（６）からθPを算出する。また、制御部７１０は、式（５）からαを算出し、式（７）からβを算出し、式（８）からβPを算出する。そして、制御部７１０は、算出されたθP，βPから、現在制御されているθP，βPを差引くことによって、ＰＴＺカメラ部３００のパン制御量およびチルト制御量を算出する（ステップＳ１４３）。
【０１６０】
次に、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、算出されたパン制御量およびチルト制御量をそれぞれ示すパン制御信号およびチルト制御信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１４４）。
【０１６１】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からパン制御信号およびチルト制御信号を受ける。そして、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、パン制御信号に従って、パン駆動部３７１を制御して、パン部３０２をパン動作させる。また、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、チルト制御信号に従って、チルト駆動部３７２を制御して、チルト部３０３をチルト動作させる。
【０１６２】
次いで、制御部７１０は、前述した時系列的に前の全方位映像と後の全方位映像とを比較することによって、移動体のサイズを算出する（ステップＳ１４５）。そして、制御部７１０は、算出された移動体のサイズからズーム制御量を算出する（ステップＳ１４６）。たとえば、制御部７１０は、移動体がズーム映像内の所定の割合を占めるようなズーム倍率に応じたズーム制御量を算出する。
【０１６３】
次に、制御部７１０は、ＰＴＺ制御データ送信部７４４を制御して、算出されたズーム制御量を示すズーム制御信号を、ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００に送信する（ステップＳ１４７）。
【０１６４】
ハイブリッドカメラ１００のＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０は、ＰＴＺ制御データ受信部３４４からズーム制御信号を受ける。そして、ＰＴＺカメラ制御部３１０は、ズーム制御信号に従って、ズーム制御部３７３を制御して、カメラ部３０４をズーム動作させる。
【０１６５】
そして、制御部７１０は、ズーム映像データ受信部７４３から受けたズーム映像に含まれる移動体の映像を外部記憶装置７８０に記憶させる（ステップＳ１４８）。ここで、ズーム映像をそのまま記憶してもよいが、移動体の映像だけ抽出して記憶した方が記憶容量を削減できる。また、移動体が全方位映像のどの位置にあったかを記録するために、全方位映像を外部記憶装置７８０に記憶させるようにしてもよい。
【０１６６】
ステップＳ１４８の後、または、移動体が検出されなかった場合（ステップＳ１４１においてＮＯの場合）、制御部７１０は、ステップＳ１８１を実行する。ステップＳ１８１、および、ステップＳ１９０については、図８で説明したので、説明は繰返さない。
【０１６７】
以上説明したように、第２実施形態におけるハイブリッドカメラシステム１において、制御部７１０は、図１２のステップＳ１２６、ステップＳ１４１、および、ステップＳ１４２で説明したように、全方位カメラ部２００によって撮影された全方位映像に移動体が検出されたときに、移動体の位置を検出する。そして、図１２のステップＳ１４３およびステップＳ１４４で説明したように、制御部７１０は、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、検出した移動体の位置を含む所定範囲のズーム映像を撮影させる。
【０１６８】
これによって、撮影された全方位映像に移動体が検出されたときに、移動体の位置が検出され、検出された移動体の位置を含む所定範囲のズーム映像が撮影される。このため、移動体の位置を含む詳細な画像を得ることができる。
【０１６９】
また、図１２のステップＳ１２６、ステップＳ１４１、および、ステップＳ１４５で説明したように、制御部７１０は、撮影された全方位映像に移動体が検出されたときに、移動体の範囲を検出する。そして、図１２のステップＳ１４６およびステップＳ１４７で説明したように、制御部７１０は、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、検出した移動体の範囲のズーム映像を撮影させる。
【０１７０】
また、図３で説明したように、ＰＣ７００は、外部記憶装置７８０をさらに含む。図１２のステップＳ１４８で説明したように、制御部７１０は、外部記憶装置７８０を制御して、検出された移動体の位置を含む所定範囲のズーム映像を記録させる。
【０１７１】
これによって、撮影された移動体を含むズーム映像が記録される。このため、撮影された移動体のより詳細な映像を記録することができる。
【０１７２】
以下、以上説明した実施形態の変形例について説明する。
【０１７３】
前述した第１実施形態においては、制御部７１０は、表示部７３０を制御して、全方位映像を表示するようにした。しかし、これに限定されず、制御部７１０が、全方位映像を、周囲３６０°の画像を平面に展開した映像であるパノラマ映像に変換して、表示部７３０を制御して、全方位映像に加えて、パノラマ映像を表示させるようにしてもよい。
【０１７４】
なお、パノラマ映像は、全方位映像上の各点（ｘ，ｙ）を、式（４）および式（５）によって（θ，Ｚ）に変換して、θを横軸、Ｚを縦軸とすることによって得ることができる。なお、Ｘ2＋Ｙ2＝ｄ2（ｄ：定数）とする。
【０１７５】
これによって、ハイブリッドカメラシステム１によって、撮影された全方位映像がパノラマ映像に変換され、変換されたパノラマ映像が表示される。このため、周囲３６０°の映像を分かり易く表示することができる。
【０１７６】
さらに、入力部７２０が、変換されたパノラマ映像の範囲内の指定点を特定する情報の入力を受付け、制御部７１０が、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム映像を撮像させるようにしてもよい。
【０１７７】
これによって、ハイブリッドカメラシステム１によって、変換されたパノラマ映像の範囲内の指定点を特定する情報の入力が受付けられ、受付けられた指定点を含む所定範囲のズーム映像が撮影される。このため、所望の点を含む所定範囲のズーム映像を得ることができる。
【０１７８】
また、入力部７２０が、変換されたパノラマ画像の範囲内の指定範囲の入力を受付け、制御部７１０が、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、受付けられた指定範囲のズーム映像を撮影させるようにしてもよい。
【０１７９】
これによって、ハイブリッドカメラシステム１によって、変換されたパノラマ画像の範囲内の指定範囲の入力が受付けられ、受付けられた指定範囲のズーム映像が撮影される。このため、所望の範囲のズーム映像を得ることができる。
【０１８０】
また、前述した第１実施形態においては、図８のステップＳ１３１で、全方位映像の範囲内の指定点の入力を受付けたか否かを判断するようにした。しかし、これに限定されず、入力部７２０が、全方位映像の範囲内の指定範囲の入力を受付けて、制御部７１０が、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、受付けられた指定範囲のズーム映像を撮影させるようにしてもよい。
【０１８１】
これによって、ハイブリッドカメラシステム１によって、撮影された全方位映像の範囲内の指定範囲の入力が受付けられ、受付けられた指定範囲のズーム映像が撮影される。このため、所望の範囲のズーム映像を得ることができる。
【０１８２】
また、前述した第１実施形態および第２実施形態においては、ハイブリッドカメラシステム１として、ハイブリッドカメラ１００と制御用のＰＣ７００とを分離した構成とした。しかし、これに限定されず、ハイブリッドカメラ１００に制御用のＰＣ７００の機能を内蔵したものであってもよい。
【０１８３】
つまり、ハイブリッドカメラ１００は、全方位カメラ部２００と、ＰＴＺカメラ部３００と、カメラ制御部とを備え、カメラ制御部は、制御部と出力部とを含み、制御部は、ＰＴＺカメラ部３００を制御して、全方位カメラ部２００によって撮影された全方位映像の範囲内の所定範囲のズーム映像を撮影させ、出力部は、全方位カメラ部２００によって撮影された全方位映像、および、ＰＴＺカメラ部３００によって撮影されたズーム映像を出力するようにしてもよい。
【０１８４】
これによって、ハイブリッドカメラ１００によって、全方位映像が同時に撮影され、撮影された全方位映像の範囲内の所定範囲のズーム映像が撮影され、撮影された全方位映像、および、ズーム映像が出力される。このため、ハイブリッドカメラ１００によって、全方位映像、および、全方位映像のうちの所定範囲をズームした詳細な映像を得ることができる。その結果、全方位映像、および、全方位映像より詳細な映像を得ることができる。
【０１８５】
また、前述した第１実施形態および第２実施形態においては、全方位カメラ部２００の全方位カメラ制御部２１０と、ＰＴＺカメラ部３００のＰＴＺカメラ制御部３１０とを分離した構成とした。しかし、これに限定されず、全方位カメラ制御部２１０とＰＴＺカメラ制御部３１０とを一体に構成してもよい。
【０１８６】
また、前述した第１実施形態および第２実施形態においては、ＰＣ７００がハイブリッドカメラ１００を制御するようにしたが、ＰＣ９００がハイブリッドカメラ１００を制御するようにしてもよい。ＰＣ９００は、インターネット８００を介して、ハイブリッドカメラ１００と接続されるので、ＰＣ９００は遠隔地からハイブリッドカメラ１００を制御することができる。
【０１８７】
また、前述した第１実施形態および第２実施形態においては、ハイブリッドカメラシステム１の機能について説明した。しかし、ハイブリッドカメラ１００を制御するＰＣ７００が、図８、図９、図１１、および、図１２の処理を実行する制御方法、または、ハイブリッドカメラ１００を制御するＰＣ７００によって図８、図９、図１１、および、図１２の処理を実行する制御プログラムとして、発明を捉えることができる。
【０１８８】
また、前述した第１実施形態および第２実施形態においては、ハイブリッドカメラシステム１について説明したが、ハイブリッドカメラ１００を監視に用いた監視装置、または、ハイブリッドシステム１を監視に用いた監視システムに、本発明を適用することができる。
【０１８９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラシステムの構成の概略を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラの外観を示す外観図である。
【図３】本発明の第１実施形態に従うハイブリッドカメラシステムの機能を示す機能ブロック図である。
【図４】２葉双曲面を説明するための図である。
【図５】全方位カメラ部の構成を示す図である。
【図６】空間中の任意の点と全方位映像上での写像点との関係を説明するための第１の図である。
【図７】空間中の任意の点と全方位映像上での写像点との関係を説明するための第２の図である。
【図８】この発明の第１実施形態に従う監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】この発明の第１実施形態に従う開始処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の第１実施形態に従う全方位ウィンドウおよびズームウィンドウの表示例を示す表示画面図である。
【図１１】この発明の第１実施形態に従う終了処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】この発明の第２実施形態に従う自動監視処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９１】
１  ハイブリッドカメラシステム、６４  双曲面ミラー、１００  ハイブリッドカメラ、２００  全方位カメラ部、２０１  本体部、２０３  透明カバー、２０４  カメラ部、２１０  全方位カメラ制御部、２４１  全方位映像データ送信部、２４２  全方位制御データ受信部、２５０  全方位撮影部、２６０  全方位映像符号化部、３００  ＰＴＺカメラ部、３０１  本体部、３０２  パン部、３０３  チルト部、３０４  カメラ部、３１０  ＰＴＺカメラ制御部、３４３  ズーム映像データ送信部、３４４  ＰＴＺ制御データ受信部、３５０  ズーム撮影部、３６０  ズーム映像符号化部、３７１  パン駆動部、３７２  チルト駆動部、３７３  ズーム駆動部、６００  ルータ、７００，９００  ＰＣ、７１０  制御部、７２０  入力部、７３０  表示部、７３１  全方位ウィンドウ、７３２  ズームウィンドウ、７４１  全方位映像データ受信部、７４２  全方位制御データ送信部、７４３  ズーム映像データ受信部、７４４  ＰＴＺ制御データ送信部、７８０  外部記憶装置、８００  インターネット。
【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１１】
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【図１２】
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【図１０】
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