(57)【要約】【課題】  焦電センサ（人感センサ）正面方向に移動する物体の検知精度を高めることで、動体の動作や設置条件によらず接近する動体を精度よく検知することが可能な手段を提供すること。【解決手段】  撮像方向とは異なる方向の動体を検知可能な１以上の動体検知手段と、動体検知手段の検知方向を水平方向に移動可能に制御する雲台制御手段とを有し、動体検知手段の検知方向が予測される物体の移動方向と一致する場合は、検知方向を所定角度分ずらすことで、焦電センサ（動体検知手段）による検知が苦手な方向と検知方向をずらして、動体検知の精度を高めることを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像方向とは異なる方向の動体を検知可能な１以上の動体検知手段と、
前記動体検知手段の検知方向を水平方向に移動可能に制御する雲台制御手段とを有し、
前記雲台制御手段は、前記動体検知手段の検知方向が所定の方向である場合は、前記検知方向を予め設定された角度分ずらすことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記動体検知手段は、複数の焦電素子群からなる複数の検知範囲を有するものであり、
前記雲台制御手段は、前記複数の検知範囲の内、水平方向で中央に位置する検知範囲が前記所定の方向にある場合に前記検知方向をずらすことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記雲台制御手段は、前記複数の検知範囲間の不感帯が、前記所定の方向にある場合に前記検知方向をずらすことを特徴とする請求項１又は２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記所定の方向を設定する設定手段をさらに有し、
前記設定手段は、予測される動体の移動方向に基づいて前記所定の方向を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記予測される動体の移動方向は、ユーザ操作による指示に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記雲台制御手段は、前記撮像手段を前記動体検知手段と一体として前記撮像方向を移動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項７】
前記雲台制御手段は、前記動体検知手段が動体を検知した場合に、前記検知方向に対応づけられた位置へ前記撮像方向を移動させることを特徴とする請求項６に記載の監視システム。
【請求項８】
前記雲台制御手段は、前記動体検知手段の検知に基づいて撮像方向を移動させたときは、前記撮像方向の移動後、所定時間を経過したときに前記検知方向をずらすことを特徴とする請求項７に記載の監視システム。
【請求項９】
前記雲台制御手段は、前記動体検知手段の検知に基づいて撮像方向を移動させたときは、前記撮像方向の移動後、前記検知した動体が撮像されなくなったときに、前記検知方向をずらすことを特徴とする請求項７又は８に記載の監視システム。
【請求項１０】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像方向とは異なる方向の動体を検知可能な１以上の動体検知手段と、を有する監視システムの制御方法であって、
前記動体検知手段の検知方向を移動する工程と、
前記動体検知手段の検知方向が所定の方向である場合は、前記検知方向を予め設定された角度分ずらす工程と、
を有することを特徴とする監視システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムおよびその制御方法に関し、特に焦電センサ（人感センサ）を具備した撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焦電素子からなる焦電センサは動体を検出するセンサとして、照明や機器の電源の投入切断に広く用いられている。監視カメラなどの撮像装置との組み合わせにおいて、動体出現時のみ録画させる用途がある。さらに、撮像装置の撮影範囲外をセンサの検知範囲とすることにより、撮像画像およびセンサ検知により監視を行う場合もある。
【０００３】
広い範囲を撮影する監視カメラとして、魚眼レンズを具備したものや複数のレンズを具備したものがあるが高価である。焦電センサは撮像レンズや撮像素子に比べて安価であるので、常時多方向から動体が出現し、それを撮影するのでなければ焦電センサでカメラの撮影範囲外を補完する方が合理的である。さらに焦電センサをカメラ筺体に具備すれば、センサの取り付け工事や配線が不要となり、より安価な構成を実現できる。
【０００４】
このような撮像装置に関して、例えば特許文献１には、赤外センサを用いて撮影範囲外に出た動体を検知し、雲台を制御して追尾撮影する技術が開示されている。また、特許文献２には、検知幅の異なる複数のセンサで全周を検出範囲としていずれの方向から出現した動体も撮影する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２３３３０７
【特許文献２】特開２００６−２０９３６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焦電センサは、光軸方向（正面方向）にまっすぐ移動する物体は、検知しにくいという課題がある。そのため、実際の監視現場では動体が検知範囲内を想定通りに通過しない場合には、検知が遅れたり、又は検知できない場合が発生する。例えば通路の中央を動体が接近してくる場合、通路の壁際を接近する場合、梁等の構造物や既設配管等の制約でセンサを通路中央に設置できない場合などである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では動体の移動方向に応じた検知方法についての開示がない。また、特許文献２においても、センサの光軸方向に移動する物体の検知については特に言及していない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、焦電センサ（人感センサ）の検知方向を制御することで動体の検知精度を高め、物体の動作や設置条件によらず接近する動体を精度よく検知することが可能な手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像方向とは異なる方向の動体を検知可能な１以上の動体検知手段と、前記動体検知手段の検知方向を水平方向に移動可能に制御する雲台制御手段とを有し、前記雲台制御手段は、前記動体検知手段の検知方向が所定の方向である場合は、前記検知方向を予め設定された角度分ずらすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、焦電センサ（人感センサ）の検知方向を制御することで動体の検知精度を高め、物体の動作や設置条件によらず接近する動体を精度よく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る監視システムの構成例を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る焦電センサの焦電素子の配置を示す模式図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る焦電センサの水平方向における検知範囲を示す模式図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の撮影範囲と焦電センサの検知範囲の初期状態の例を示す模式図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置雲台部の撮像方向を変更した後の撮影範囲と焦電センサの検知範囲の状態の例を示す模式図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の偏倚角を加えて雲台部を制御した状態の例を示す模式図
【図７】本発明の第１の実施形態に関わる制御部の動作の流れを示すフローチャート
【図８】本発明の第２の実施形態に関わる、偏倚角設定を支援する画像の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に関わる監視システムの構成例を示す図であり、図１（ａ）が正面図、図１（ｂ）が右側面図である。
【００１３】
図１において、基部１１０は、後述の雲台部１２０を保持し、内蔵する図示しないモーター等の駆動機構によって雲台部１２０を水平方向（パン方向）に回転駆動する。雲台部１２０の回転範囲は３６０°であることが望ましいが、その限りではない。
【００１４】
基部１１０はさらに図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置等からなる制御部を内蔵し、前記駆動機構を含む撮像装置１００全体の制御を司る。
【００１５】
基部１１０はさらに図示しない電源入力、制御入力、画像出力、情報出力等の入出力端子を有し、外部との情報入出力を行う。
【００１６】
雲台１２０は後述の撮像部１３０ならびに１以上の焦電センサ１５０（人感センサ）を一体として保持する。ここで１以上の焦電センサ１５０は、撮像装置１００の監視方向として予め設定された２以上の水平方向の内、撮像部１３０の撮像方向とは異なる方向を検知方向とするように保持する。例えば、通路の長手方向の中央部で両方向から接近する被写体を監視するカメラであれば撮像部１３０の撮像方向に対して１８０°後方を検知方向とする焦電センサ１５０を１個設ける。例えば、直交する通路の交差点にカメラを設置して４方向を監視するのであれば撮像部１３０の撮像方向に対してそれぞれ９０°、１８０°、２７０°方向に向けた焦電センサ１５０を３個設ける。もちろん監視方向に応じて焦電センサ１５０の方向はこの限りではない。
【００１７】
また撮像部１３０ならびに焦電センサ１５０の垂直方向の取り付け方向に関しては俯角を与えられることが望ましく、撮像装置１００の設置高さや検知させたい距離等に応じて俯角をそれぞれ独立に移動可能な機構を雲台１２０に有することがさらに望ましい。特に撮像部１３０の俯角を動体の位置に応じて変更制御できるように、モーター等からなる駆動機構を雲台１２０内部に備えてもよい。
【００１８】
撮像部１３０はレンズ１４０を装着し、図示しない内蔵する撮像素子によって、監視範囲の被写体を撮像することで撮像画像を取得する。レンズ１４０は焦点距離を制御する機構を有するとなおよい。
【００１９】
焦電センサ１５０は複数の焦電素子群と、前記焦電素子群に集光させるための、例えばマルチレンズからなる光学系と、前記焦電素子群の出力信号を増幅し、センサとしての検知有無の出力結果に変換する回路を備える。
【００２０】
図２は焦電センサ１５０の複数の焦電素子群の配置の模式図である。焦電素子２１０と２２０は電気極性が差動構成となるように基板２００上に配置され、１つの動体センサとして機能する焦電素子群２３０となる。ここでは２個の焦電素子を平行に配置した差動構成としたが、４個の焦電素子を正方配置した差動構成でもよい。
【００２１】
焦電素子群２３０は水平および垂直方向に複数、例えば図２においては３行×３列の９個配置され、例えばそれぞれの検知結果の論理和を焦電センサ１５０の出力とする。もちろん焦電素子群２３０の数や配置はこの限りではない。
【００２２】
図３は焦電センサ１５０の各焦電素子群２３０の水平方向における検知範囲を模式的に示した図である。扇形３００は焦電センサ１５０の光学系によって形成される焦電素子群２３０の検知範囲を示す。複数の焦電素子群２３０の検知範囲３００は各々異なる方向になるように形成され、焦電センサ１５０として広い範囲を検知可能としている。
【００２３】
点線３１０は複数の焦電素子群２３０の検知範囲からなる焦電センサ１５０としての検知範囲の中心線を示したものである。ここでは説明を簡単にするために、図２に示した各列の焦電素子群２３０は配置された行位置によらず同じ水平方向を検知範囲とするものとするが、もちろんこの限りではない。
【００２４】
図４は本発明の実施形態に係る撮像装置１００の撮影範囲４００と焦電センサ１５０の検知範囲の初期状態の例を示す模式図である。ここで通路は図面の左右方向に延びるものとし、通路上方から俯瞰した図である。点線４１０は通路の進行方向の中心線である。説明を簡単にするために撮像装置１００は通路中心線上の天井に取り付けられたものとするが、この限りではない。
【００２５】
ここで、通路の両方向から接近する動体を監視する撮像装置として、例えば、撮像装置１００を中心として中心線４１０上の２方向（図４の左右方向）を撮影するように設定した場合を説明する。以下、図４の撮影範囲４００の向きである右方向の中心線４１０方向を第一の方向、第一の方向に対して１８０°後方の中心線４１０方向（図面の左方向）を第二の方向として説明する。これらの撮影方向は撮像装置１００の撮影プリセット位置として、図示しない制御部（ＣＰＵ）の記憶装置に記憶する。三方向以上を監視する場合も同様に撮影プリセット位置として記憶する。なお、ここで第一、第二の方向と焦電センサ１５０の検知範囲の中心線３１０がなす角度は平行である。
【００２６】
以下、図７を参照しながら、撮像装置１００の制御部の制御の流れについて説明する。
【００２７】
まずステップｓ７００で、制御部はカメラ１００が起動されると、各部の初期化を行った後、図示しない記憶装置から撮影プリセット位置情報を読み出す。読み出した撮影プリセット情報と、撮像装置１００の撮像部１３０と焦電センサ１５０保持位置関係から、各焦電センサ１５０に対応する検知時に制御する撮影位置を算出する。
【００２８】
例えば、図４の左右方向のような通路の２方向監視の場合であれば、第一プリセット位置を撮像方向とする時は焦電センサ１５０の検知方向が第二プリセット位置の方向となるので、焦電センサ１５０検知時の制御方向を第二プリセット位置とする。同様に第二プリセット位置を撮像方向とする時は、第一プリセット位置を制御方向とする。３方向以上の監視の場合は焦電センサ１５０の個数が２個以上となるが、同様に撮影プリセット位置毎に各焦電センサ１５０に対応する検知後に雲台を制御する撮影位置を算出する。
【００２９】
ステップｓ７０５で、雲台部を第一の方向に制御して撮影を開始する。
【００３０】
続いてステップｓ７１０では、１以上の焦電センサ１５０の検知状態を監視する。
【００３１】
いずれかの焦電センサ１５０が検知状態に変化したならば、ステップｓ７２０へ進み、ステップｓ７００で算出した撮影位置へ雲台部を制御する。
【００３２】
通路の２方向監視の場合のこの時点での状態を図５に示す。これにより第二の方向より接近する動体を撮像装置１００で撮影することができる。また第一の方向が焦電センサ１５０の新たな検知方向となる。
【００３３】
その後、ステップｓ７４０へ進み、予め設定された偏倚角を撮影方向に付加するように、偏倚角の角度分雲台部を制御する。この状態を図６に示す。
【００３４】
図６は、本発明の実施形態に係る撮像装置の偏倚角の角度分を加えて雲台部を制御した状態の例を示す模式図である。ここで焦電センサ１５０の検知範囲の中心線３１０と通路の中心線４１０がなす角度６００が偏倚角である。ここで偏倚角は、動体が接近する際の通路幅方向の平均位置や、カメラ設置位置によって変動する焦電センサ１５０の検知精度が最も高くなる角度として設定される。
【００３５】
例えば図５の状態で、焦電センサ１５０の中央の検知範囲３００の中心線と通路の中心線４１０は並行で、その距離も近いことから通路の中心線上を接近する動体は中央の検知範囲３００の中だけをほぼ通過することになるので検知しにくい。そこで中央の検知範囲３００が通路中心線４１０に重ならない角度が偏倚角となる。また複数の検知範囲３００の各検知範囲間には不感帯が存在するため、偏倚角は不感帯が通路中心線４１０に重ならない角度であるとよい。なお偏倚角は検知方向によって位置条件等が異なるので、検知方向毎に異なる数値であってよい。
【００３６】
偏倚角が付加された後、制御はステップｓ７１０に戻り、新たな移動方向に対して焦電センサ１５０の検知状態監視が開始され、以降この動作を繰り返す。
【００３７】
以上で撮像装置１００の制御部の制御動作の説明を終えるが、偏倚角は撮影方向を記憶した撮影プリセット位置情報に、露出値等の当該プリセット位置に適用される撮影条件の１つとして記憶するようにしてもよい。
【００３８】
なお、プリセット情報には、撮影方向を記憶している例を説明したが、プリセット情報として予測される動線を記憶しておく構成としても良い。予測される動線は、ユーザ操作による指示に基づいて決定する構成としても良いし、画像検知結果の統計から決定してもよい。この場合、焦電センサの検知方向が動線方向と一致した場合に、雲台を偏倚角の角度分駆動させる。また、この際の一致の条件は、完全に一致する場合だけでなく、ある程度幅を持たせても良い。また、偏倚角の角度分移動させるのではなく、ある角度範囲に焦電センサの検知範囲が含まれる場合には予め設定した移動方向に検知方向を移動させる構成でもよい。
【００３９】
以上、焦電センサの検知に応じて撮影方向を変更する際に、焦電センサの検知方向を通路の中央に対して偏倚角を持たせるように制御する例を説明したが、焦電センサの検知に関わらず、起動時も同様に偏倚角を持たせる方向に雲台を制御した方が好ましい。また、焦電センサの検知結果によらず、ユーザ操作により撮像方向が変化した場合に、同様に偏倚角を持たせる方向に雲台を制御してもよい。
【００４０】
また、本実施形態で説明した制御は、例えば焦電センサ（人感センサ）を併用した追尾モードをＯＮにした場合のみに実行する構成としてもよい。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、焦電センサ（人感センサ）の検知方向に偏倚角を持たせることにより、移動体の動き方向と焦電センサ光軸方向をずらし、精度の高い動体検知が可能である。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に図６を用いて、本発明の第２の実施形態である、焦電センサ（人感センサ）の検知方向に偏倚角を持たせることによる画角変化を低減させる例について詳細に説明する。なお、前述した実施形態と同一の処理を行う部分は同一の記号で示し、説明を省略する。
【００４３】
焦電センサ（人感センサ）の検知方向に偏倚角を持たせることにより、撮影方向にも偏倚角が加わるため撮影画角が変化する。例えば図６においては、通路の中心線４１０に対して右側の撮影範囲が狭くなる。レンズ１４０が焦点距離制御機構を備えているならば、ステップｓ７４０で撮影方向に偏倚角を付加した際に焦点距離を短く制御し、偏倚角付加前の撮影範囲を確保するようにしてもよい。この焦点距離位置も撮影プリセット位置情報の撮影条件として記憶してもよい。なお、この場合は撮影プリセット位置情報に撮像方向だけでなく、偏倚角付加前の撮影範囲となる焦点距離位置情報を持たせる。
【００４４】
なお、ステップｓ７２０での撮影方向の移動後、一定期間の経過後に偏倚角の角度分の移動を実行する構成としてもよい。一定期間は、例えば所定時間でも良いし、撮像装置１００に図示しない撮影画像解析部を追加し、フレーム間差分等の公知の方法によって撮影画像中の動体の有無を検出し、動体検出がされている期間としても良い。一定期間中は撮影プリセット位置で撮影を行い、その後、所定期間経過後、もしくは動体が画像内に存在しなくなったときにステップｓ７４０に進むようにしてもよい。これにより、焦電センサ１５０で検出した動体を撮影方向制御で画角正面に捉えた後、動体が撮像装置１００の真下付近までさらに接近して画面下側で撮影範囲から外れた後に偏倚角が付加されるようになる。そのため、動体を撮影画面にある間は正面で捉え続けられるようになる。また撮像装置１００の真下を通過した動体が撮像装置１００から遠ざかる方向に焦電センサ１５０の検知範囲を通過して検知される場合があるので、動体が焦電センサ１５０の検出範囲外に出ると想定される時間を待機する所定時間としてもよい。
【００４５】
また偏倚角は焦電センサ１５０の各焦電素子群２３０の配置や、光学系による検知範囲３００の配置から決まるが、これを利用者が焦電センサ１５０の検知状況を見ながら変更できるようにしてもよい。例えば、焦電センサ１５０の検知状態を撮像装置１００の状態出力として外部出力に加えることにより、接続する機器で検知状態を記録分析できるようになる。また例えば、撮像装置１００に画像処理部を追加して焦電センサ１５０の各焦電素子群２３０の撮影範囲を撮像画像に重畳して描画した画像を出力するようにしてもよい。
【００４６】
図８は、撮像装置１００からある距離の、通路床面に対しての垂直面上に各焦電素子群２３０の検知範囲を投影した模式図である。ここで点線８００はある撮影方向の水平画角の中心線であり、ここでは通路の中心線４１０に直交する。楕円８１０は１つの焦電素子群２３０の検知範囲の投影であり、投影面の撮像装置１００からの距離、焦電素子群２３０の配置、焦電センサ１５０の光学系、撮像装置１００の設置高さ、撮像部１３０の俯角から重畳位置が算出される。これにより利用者は動体８２０と各焦電素子群の検知範囲８１０の重なり具合を視覚的に確認できるようになり、適切な偏倚角の設定が容易になる。
【００４７】
また焦電センサ１５０自体に偏倚角を持たせて雲台部１２０に保持させるようにしてもよい。例えば通路の２方向監視の場合、焦電センサ１５０の検知範囲の中心軸３１０が通路の中心線４１０と偏倚角をなすように保持する。この場合も焦電センサ１５０設置偏倚角が全ての場合で好適とは限らないので、本発明を適用し、雲台制御によって調整を可能とする。焦電センサ１５０の設置偏倚角の分、雲台制御の偏倚角を減ずることができるので、撮影画角の変化が少なくなる利点がある。
【００４８】
以上の説明したように本実施形態によれば、焦電センサの検知精度をあげるために偏倚角を持たせるよう雲台を制御した場合にも、本来撮影したい方向との撮影画角のずれを低減することが可能である。
【００４９】
以上が本発明の好ましい実施形態の説明であるが、本発明は、本発明の技術思想の範囲内において、上記実施形態に限定されるものではなく、対象となる回路形態により適時変更されて適応するべきものである。例えば、上述した実施形態で、撮像装置として説明したカメラは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに適用することができる。
【００５０】
また、本発明は、例えばシステム、装置、方法、コンピュータプログラムもしくは記録媒体などとしての実施形態も可能であり、具体的には、１つの装置で実現しても、複数の装置からなるシステムに適用してもよい。本実施形態に係る撮像装置を構成する各手段および撮像装置の制御方法の各ステップは、コンピュータのメモリなどに記憶されたプログラムが動作することによっても実現できる。このコンピュータプログラムおよびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【００５１】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  撮像装置
１２０  雲台
１５０  焦電センサ
２３０  焦電素子群
３００  焦電素子群の検知範囲
３１０  焦電センサの検知範囲の中心軸
４００  撮像装置の撮影範囲
６００  偏倚角
【図１】
2018074284.tif 000003
【図２】
2018074284.tif 000004
【図３】
2018074284.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018074284.tif 000007
【図６】
2018074284.tif 000008
【図７】
2018074284.tif 000009
【図８】
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