(57)【要約】【課題】狭帯域な通信ネットワーク環境において広域に渡って分散配置される複数のカメラの伝送機能を活用できる画像伝送システムを提供する。【解決手段】通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラ１０１〜１０ｎを含む画像伝送システムであって、カメラ１０１は、画像を撮影する撮影部１１と、撮影された画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する画像処理部１２と、画像処理部１２の第１の判断結果を他のカメラに送信する送信部１３と、他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信部１４と、第１の判断結果と第２の判断結果とを比較した上で、画像を外部に送信するか否かを判定する送信判定部１５と、送信判定部１５が送信すると判定した場合に、画像を外部に送信する画像送信部１６とを含む。【選択図】図６
2015201706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムであって、
前記カメラは、
画像を撮影する撮影部と、
撮影された前記画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する画像処理部と、
前記画像処理部の第１の判断結果を他のカメラに送信する送信部と、
他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信部と、
前記第１の判断結果と前記第２の判断結果とを比較した上で、前記画像を外部に送信するか否かを判定する送信判定部と、
前記送信判定部が送信すると判定した場合に、前記画像を外部に送信する画像送信部とを含む
ことを特徴とする画像伝送システム。
【請求項２】
送信判定部は、所定の条件が満たされたときに画像送信部に通信網の帯域幅を割り当て、
前記画像送信部は、前記通信網の帯域幅が割り当てられた場合に画像を外部に送信する
請求項１記載の画像伝送システム。
【請求項３】
画像処理部は、目標物に対する認識情報を判断結果に含み、
送信判定部は、前記認識情報から認識確度を算出し、算出した各カメラの認識確度を比較した上で画像を外部に送信するか否かを判定する
請求項２記載の画像伝送システム。
【請求項４】
送信判定部は、目標物を認識したカメラの優先度、および認識された目標物の種別に基づいて、認識確度を算出する
請求項３記載の画像伝送システム。
【請求項５】
所定の条件は、自身のカメラの認識確度が他のカメラの認識確度に比べて高いことである
請求項３または請求項４記載の画像伝送システム。
【請求項６】
カメラから送信された画像を受信するノード装置を含む
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の画像伝送システム。
【請求項７】
通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムの前記カメラにおいて実行される画像伝送方法であって、
画像を撮影し、
撮影された前記画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断し、
前記目標物が撮影されているか否かの第１の判断結果を他のカメラに送信し、
他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信し、
前記第１の判断結果と前記第２の判断結果とを比較した上で、前記画像を外部に送信するか否かを判定し、
前記画像を外部に送信すると判定した場合に、前記画像を外部に送信する
ことを特徴とする画像伝送方法。
【請求項８】
所定の条件が満たされたときに自身に画像送信用の通信網の帯域幅を割り当て、
前記通信網の帯域幅を割り当てた場合に画像を外部に送信する
請求項７記載の画像伝送方法。
【請求項９】
通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムの前記カメラにおいて実行される画像伝送プログラムであって、
前記カメラに、
画像を撮影する撮影処理、
撮影された前記画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する判断処理、
前記目標物が撮影されているか否かの第１の判断結果を他のカメラに送信する送信処理、
他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信処理、
前記第１の判断結果と前記第２の判断結果とを比較した上で、前記画像を外部に送信するか否かを判定する判定処理、および
前記画像を外部に送信すると判定した場合に、前記画像を外部に送信する画像送信処理
を実行させるための画像伝送プログラム。
【請求項１０】
カメラに、
所定の条件が満たされたときに自身に画像送信用の通信網の帯域幅を割り当てる割り当て処理、および
前記通信網の帯域幅を割り当てた場合に画像を外部に送信する画像送信処理を実行させる
請求項９記載の画像伝送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラセンサが撮影した画像を、通信ネットワークを利用して伝送する画像伝送システム、画像伝送方法および画像伝送プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラを用いて目標物を撮影し、通信ネットワークを利用して目標物の撮影画像を遠隔地へ伝送することが広く行われている。管理者は、伝送された画像に基づいて、遠隔地の状況を即時に把握できる。上記の技術が活用されたセキュリティ監視システムやテレビ会議システムなどが実用化されている。
【０００３】
通常、利用可能な通信ネットワーク帯域には制限がある。画像伝送は、通信ネットワークの帯域制限に対応するように実施されることが求められる。画像伝送の場合、送信側で画像の圧縮率、解像度、フレームレートなどを変更するエンコード処理を施すことが広く行われている。受信側ではエンコード処理に対応したデコード処理を送信された画像に施すことが行われている。すなわち、受信側で画像データが復元および表示される。
【０００４】
特許文献１には、送信する映像にどのような目標物が映っているかを画像認識処理により検知し、通信ネットワークの状態に合わせて、映像における重要な情報を優先して送信するシステムが記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載されているシステムは、カメラで撮影した映像における目標物の動きを検出し、目標物の動きが大きい動的な映像の場合には、フレームレートを処理の対象として優先するエンコード処理を施すことを特徴とする。また、検出した目標物の動きが小さい静的な映像の場合には、解像度を処理の対象として優先するエンコード処理を施すことを特徴とする。
【０００６】
また、特許文献２には、複数のカメラからの画像を遠隔地に伝送するシステムであって、カメラと遠隔地におけるサーバとの間が狭帯域な通信ネットワークで通信可能に接続されている場合でも、複数の画像を効率的にサーバに送信するシステムが提案されている。
【０００７】
特許文献２に記載されているシステムは、複数のカメラからの画像を送信側で集約して目標物の状態を検知し、合成処理により画像をエンコードすることによって、送信データ量を所定の量にすることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−０８０５１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２２７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されたシステムや特許文献２に記載されたシステムは、カメラに映る目標物の存在を画像認識処理により検知し、画像に施すエンコード処理を調整することによって、狭帯域な通信ネットワークにも対応できる有効な手法を採用している。
【００１０】
しかし、複数のカメラが広域に渡って分散配置される場合、カメラと遠隔地との間だけでなく、カメラとカメラとの間も、使用される通信ネットワークが全て無線通信ネットワークになる場合が多い。
【００１１】
上記のように、全て無線通信ネットワークを用いることを前提とする狭帯域な通信ネットワーク環境において、複数のカメラ同士を通信可能に接続しても、使用できる帯域幅が狭いため、各カメラの伝送機能を十分に活用できないという課題がある。特許文献１に記載されたシステムや特許文献２に記載されたシステムは、この課題を解決することが困難である。
【００１２】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みてなされた発明であり、狭帯域な通信ネットワーク環境において広域に渡って分散配置される複数のカメラの伝送機能を活用できる画像伝送システム、画像伝送方法および画像伝送プログラ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】
【００１３】
本発明による画像伝送システムは、通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムであって、カメラは、画像を撮影する撮影部と、撮影された画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する画像処理部と、画像処理部の第１の判断結果を他のカメラに送信する送信部と、他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信部と、第１の判断結果と第２の判断結果とを比較した上で、画像を外部に送信するか否かを判定する送信判定部と、送信判定部が送信すると判定した場合に、画像を外部に送信する画像送信部とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明による画像伝送方法は、通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムのカメラにおいて実行される画像伝送方法であって、画像を撮影し、撮影された画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断し、目標物が撮影されているか否かの第１の判断結果を他のカメラに送信し、他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信し、第１の判断結果と第２の判断結果とを比較した上で、画像を外部に送信するか否かを判定し、画像を外部に送信すると判定した場合に、画像を外部に送信することを特徴とする。
【００１５】
本発明による画像伝送プログラムは、通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラを含む画像伝送システムのカメラにおいて実行される画像伝送プログラムであって、カメラに、画像を撮影する撮影処理、撮影された画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する判断処理、目標物が撮影されているか否かの第１の判断結果を他のカメラに送信する送信処理、他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信処理、第１の判断結果と第２の判断結果とを比較した上で、画像を外部に送信するか否かを判定する判定処理、および画像を外部に送信すると判定した場合に、画像を外部に送信する画像送信処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、狭帯域な通信ネットワーク環境において広域に渡って分散配置される複数のカメラの伝送機能を活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による画像伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の画像伝送システム１００の具体例を示す説明図である。
【図３】カメラ１０１の構成例を示すブロック図である。
【図４】画像伝送システム１００の動作を示すフローチャートである。
【図５】送信判定部１１０の送信判定の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明による画像伝送システムの概要を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明による画像伝送システムの構成例を示すブロック図である。図１に示す画像伝送システム１００は、カメラ群１０と、通信ネットワーク２０と、ノード装置３０とを含む。
【００１９】
カメラ群１０には、複数のカメラが含まれる。本実施形態において、カメラ群１０には、カメラ１０１、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１の４台のカメラが含まれる。なお、カメラ群１０に含まれるカメラの台数は、４台に限られない。カメラ群１０に含まれるカメラの台数は、４台以上でも、４台以下でもよい。
【００２０】
カメラ１０１は、予め設定された対象物を撮影する。カメラ１０１は、センサ部１０２と、処理部１０３とを有する。なお、カメラ１０１と同様に、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１も、センサ部と処理部とを各々有する。
【００２１】
センサ部１０２は、画像を撮影する機能を有する。センサ部１０２は、撮影した画像を処理部１０３に出力する。なお、センサ部２０２〜４０２が有する機能は、センサ部１０２が有する機能と同様である。
【００２２】
処理部１０３は、センサ部１０２によって撮影された画像を画像認識する機能、およびエンコードする機能を有する。処理部１０３は、画像認識処理による認識結果やエンコードした画像を、通信ネットワーク２０を介して他のカメラやノード装置３０に送信する。なお、処理部２０３〜４０３が有する機能は、処理部１０３が有する機能と同様である。
【００２３】
通信ネットワーク２０は、カメラが撮影した画像を伝送するために使用される狭帯域な通信ネットワークである。本実施形態において、通信ネットワーク２０は、中央基地局を必要としない自律分散型（アドホック）の無線通信ネットワークであるとする。
【００２４】
通信ネットワーク２０を介して、各カメラは互いに通信可能に接続している。各カメラは、自カメラからのデータの送信および受信に加えて、他のカメラからのデータの中継も行う。なお、図１に示す自律分散型無線通信ネットワークには、ノード装置３０のデータ受信部３１も加入している。すなわち、データ受信部３１は、各カメラからデータを受信できる。
【００２５】
ノード装置３０は、カメラからの画像を把握し、表示する機能を有する。ノード装置３０は、データ受信部３１と、デコード部３２と、画像表示部３３とを有する。
【００２６】
データ受信部３１は、通信ネットワーク２０を介して、カメラ１０１、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１から送信されたエンコード済みの画像データを受信する機能を有する。データ受信部３１は、受信した画像データをデコード部３２に出力する。
【００２７】
デコード部３２は、データ受信部３１から入力したエンコード済みの画像データをデコードする機能を有する。デコード部３２は、デコードした画像を画像表示部３３に出力する。
【００２８】
画像表示部３３は、デコード部３２から入力した、デコードされた画像を表示する機能を有する。
【００２９】
図２は、本実施形態の画像伝送システム１００の具体例を示す説明図である。図２には、目標物４０と、覆域５１〜５４と、道路６０とが、カメラ群１０の内部に示されている。
【００３０】
目標物４０は、カメラ群１０に含まれるカメラが撮影対象とする物である。目標物４０は、例えば、車両である。
【００３１】
覆域５１〜５４は、カメラ１０１、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１のそれぞれの覆域である。すなわち、覆域５１〜５４は、各カメラが向いている方向や見ている範囲を示すカバーエリアである。図２には、道路６０を連続的にカバーするように各カメラの覆域が設定されている様子が示されている。
【００３２】
図２には、カメラ１０１、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１が、目標物４０の出現が予想される道路６０に沿うように、広域に渡って分散配置されている様子が示されている。カメラ間のデータ伝送は、狭帯域な通信ネットワーク２０を介して行われる。
【００３３】
なお、カメラ群１０に含まれるカメラは、図２に示す配置方法以外の方法で配置されてもよい。また、カメラ群１０に含まれるカメラは、道路以外の、鉄道路線や水路などに沿って配置されてもよい。
【００３４】
図２には、画像表示部３３がデコードされた画像をパーソナルコンピュータのディスプレイに表示する様子が示されている。なお、画像表示部３３は、図２に示す表示方法以外の方法で画像を表示してもよい。
【００３５】
図３は、カメラ１０１の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、カメラ１０１は、センサ部１０２と、処理部１０３とを有する。
【００３６】
センサ部１０２は、例えば、光学センサ、赤外センサ等の画像センサモジュールを用いて、画像を撮影する。画像センサモジュールを用いて画像を撮影する場合、撮影された画像は、画素（ピクセル）毎の信号情報として捉えられる。捉えられた信号情報は、処理部１０３の画像受信部１０４に出力される。
【００３７】
処理部１０３は、画像受信部１０４と、画像認識部１０５と、認識辞書記憶部１０６と、認識情報記憶部１０７と、認識情報送信部１０８と、認識情報受信部１０９と、送信判定部１１０と、エンコード部１１１と、データ送信部１１２とを有する。なお、処理部２０３、処理部３０３、処理部４０３も、図３に示す処理部１０３と同様に構成されている。
【００３８】
画像受信部１０４は、例えば、センサ部１０２が出力した画像の信号情報を入力する。画像受信部１０４は、入力した画像を画像認識部１０５およびエンコード部１１１に出力する。
【００３９】
画像認識部１０５は、画像認識処理により、画像受信部１０４から入力した画像中に目標物が撮影されているか否かを認識する。画像認識部１０５は、画像認識処理において、事前に用意された認識辞書記憶部１０６に記憶されている認識辞書を使用する。
【００４０】
本実施形態において、認識辞書には、目標物である車両の種別を判定するために用いられる、各種別の車両の特徴量が登録される。なお、認識辞書には、車両以外の特徴量が登録されてもよい。
【００４１】
車両の種別には、タイヤを備えた装輪車両、無限軌道を備えた装軌車両等がある。装輪車両のより細かな種別には、乗用車、バス、トラック等がある。装軌車両のより細かな種別には、工事車両、軍用車両等がある。
【００４２】
本実施形態では、輪郭成分ベクトルが特徴量として認識辞書に登録される場合を例にする。なお、認識辞書に登録される特徴量は、輪郭成分ベクトルに限られない。
【００４３】
輪郭成分ベクトルが特徴量として登録される場合、事前に目標物を撮影した画像から、上記の各々の種別の車両の輪郭が抽出される。そして、抽出された輪郭を元に生成された輪郭成分ベクトルが、特徴量として認識辞書記憶部１０６に記憶されている認識辞書に登録される。
【００４４】
本実施形態では、画像認識部１０５は、画像受信部１０４から入力した画像から、目標物の輪郭を抽出する。次いで、画像認識部１０５は、抽出した目標物の輪郭と、認識辞書に登録された各種別の車両の特徴量とを比較する。画像認識部１０５は、比較した際に抽出した輪郭と最も特徴量が一致する車両の種別を、認識結果として得る。
【００４５】
認識辞書記憶部１０６には、上記のように、目標物である車両の種別を判定するために用いられる各種別の車両の特徴量等が登録された認識辞書が記憶される。
【００４６】
認識情報記憶部１０７には、画像認識部１０５から出力された認識結果が記憶される。認識情報記憶部１０７には、例えば、画像の特徴と最も特徴量が一致した車両の種別と、両者を比較した際の一致度が格納される。
【００４７】
一致度は、例えば、範囲０．０〜１．０の実数で示される。この時、認識辞書に登録された特徴量である輪郭成分ベクトルと、画像受信部１０４から入力した画像から抽出された輪郭が完全に一致する場合、一致度の数値は１．０になる。また、両者が全く一致しない場合、一致度の数値は０．０になる。
【００４８】
なお、画像中に認識される目標物は１個に限られない。目標物が複数個認識された場合、認識された目標物それぞれに対する認識結果が個別の認識情報として認識情報記憶部１０７に格納される。
【００４９】
また、認識情報記憶部１０７には、他のカメラから送信された認識情報も格納される。自カメラの認識情報と他のカメラの認識情報は、カメラ毎に付与された一意のＩＤ番号と併せて格納されることで区別される。
【００５０】
認識情報送信部１０８は、画像認識部１０５から入力した認識情報を、通信ネットワーク２０を介して、全ての他のカメラへ送信する。
【００５１】
認識情報受信部１０９は、通信ネットワーク２０を介して、全ての他のカメラから送信された認識情報を受信する。認識情報受信部１０９は、受信した認識情報を、認識情報記憶部１０７に格納する。
【００５２】
送信判定部１１０は、認識情報記憶部１０７に格納された自カメラの認識情報および他のカメラの認識情報に基づいて、各認識情報の認識確度を求める。送信判定部１１０は、求めた認識確度に基づいて、自カメラの画像の送信可否を判定する。
【００５３】
以降、カメラ毎に付与されたＩＤ番号をｉ、ｉ番目のカメラで認識した目標物をｊ、認識情報をＰｉｊとして表現する。例えば、ＩＤ番号がＭのカメラが、Ｎ個の目標物を認識したとき、カメラの各認識情報はＰＭ１、ＰＭ２、・・・、ＰＭＮになる。
【００５４】
本実施形態において、ｉ番目のカメラにおける認識確度Ｒｉを、ｉ番目のカメラで認識した全目標物に関する、認識情報の重み付き総和とする。具体的には、Ｒｉは、
【００５５】
【数１】
2015201706.tif 000003
【００５６】
に従って計算すると得られる。ここで、Ｗｉはカメラ毎の重み、Ｔｙｐｅ（ｋ）は種別ｋの重みを表す。
【００５７】
Ｗｉに関して、例えば、図１〜図２に示すように、カメラ群１０に４台のカメラが存在する場合を考える。カメラの運用上、ＩＤ番号が１および２のカメラを重要視し、その他のカメラをＩＤ番号が１および２のカメラほど重要視しない場合、Ｗ１＝１．５、Ｗ２＝１．５、Ｗ３＝０．５、Ｗ４＝０．５の様に、変化をつけてカメラ毎の重みが設定される。変化をつけてカメラ毎の重みが設定されることによって、カメラ間の優先順位が認識確度Ｒｉに対応付けられる。
【００５８】
Ｔｙｐｅ（ｋ）に関して、例えば、３つの種別の車両（ｋ＝１：乗用車、ｋ＝２：バス、ｋ＝３：トラック）を対象にする場合を考える。カメラの運用上、トラックの発見を重要視し、トラック以外の種別の車両の発見をトラックの発見ほど重要視しない場合、Ｔｙｐｅ（１）＝０．５、Ｔｙｐｅ（２）＝０．５、Ｔｙｐｅ（３）＝１．５の様に、変化をつけて種別毎の重みが設定される。変化をつけて種別毎の重みが設定されることによって、各種別の重要度が認識確度Ｒｉに対応付けられる。
【００５９】
なお、ＷｉおよびＴｙｐｅ（ｋ）は、全てのカメラが共通して保持する同一内容のパラメータである。ＷｉおよびＴｙｐｅ（ｋ）は、例えば、カメラ設置時にカメラの内部に設定される。また、ノード装置３０が通信ネットワーク２０を介して、ＷｉおよびＴｙｐｅ（ｋ）を各カメラに配布してもよい。
【００６０】
上記のように、カメラ毎の認識確度Ｒｉを算出した後、送信判定部１１０は、認識確度の高いカメラ順に、通信ネットワークの帯域幅を調整する。送信判定部１１０は、帯域幅を調整した結果を帯域幅割当テーブルに書き込む。帯域幅割当テーブルは、処理部１０３の内部記憶部に記憶されている。
【００６１】
調整の結果、自カメラに帯域幅を割り当てた場合、送信判定部１１０は、自カメラの画像を送信可と判定する。自カメラに帯域幅を割り当てなかった場合、送信判定部１１０は、自カメラの画像を送信不可と判定する。
【００６２】
エンコード部１１１は、送信判定部１１０の判定結果に基づいて自カメラの画像を送信可能な場合、画像のエンコード処理を行う。エンコード処理により、データ量のより少ない圧縮符号化されたデータが生成される。エンコード部１１１は、生成したデータをデータ送信部１１２に出力する。
【００６３】
データ送信部１１２は、エンコード部１１１から入力したデータを、通信ネットワーク２０を介してノード装置３０に送信する。
【００６４】
ノード装置３０のデータ受信部３１は、通信ネットワーク２０を介して、データ送信部１１２から送信されたデータを受信する。データ受信部３１は、受信したデータをデコード部３２に出力する。また、データ受信部３１は、カメラ１０１以外のカメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１から送信されたデータも受信し、受信したデータをデコード部３２に出力する。
【００６５】
デコード部３２は、データ受信部３１から入力したデータを伸張復号化し、元の画像に復元する。なお、複数のカメラからデータを受信したデータ受信部３１から複数のデータを入力した場合、デコード部３２は、各々のデータを並列にデコードする。デコード部３２は、復元した画像を、画像表示部３３に出力する。
【００６６】
画像表示部３３は、デコード部３２が復元した画像を、ディスプレイ等の表示装置に表示する。
【００６７】
なお、本実施形態における画像伝送システム１００において、カメラ１０１〜４０１およびノード装置３０は、例えば、プログラムに従って処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって実現される。また、カメラ１０１〜４０１およびノード装置３０は、ハードウェアによって実現されてもよい。
【００６８】
また、センサ部１０２、画像受信部１０４、画像認識部１０５、認識情報送信部１０８、認識情報受信部１０９、送信判定部１１０、エンコード部１１１、データ送信部１１２、データ受信部３１、デコード部３２および画像表示部３３は、例えば、プログラム制御に従って処理を実行するＣＰＵによって実現される。
【００６９】
また、認識辞書記憶部１０６および認識情報記憶部１０７は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）で実現される。
【００７０】
以下、本実施形態の画像伝送システム１００の動作を図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４は、画像伝送システム１００の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
画像受信部１０４は、センサ部１０２から撮影された画像を入力する（ステップＳ１１）。画像受信部１０４は、入力した画像を画像認識部１０５に出力する。
【００７２】
画像認識部１０５は、画像受信部１０４から入力した画像に対して、画像認識処理を行い、認識情報を出力する。認識情報には、認識された目標物毎に、カメラのＩＤ番号、最も一致した特徴量の車両の種別、最も一致した特徴量の車両の種別と目標物との一致度が含まれる（ステップＳ１２）。
【００７３】
次いで、認識情報送信部１０８は、画像認識部１０５から入力した認識情報を、通信ネットワーク２０を介して、全ての他のカメラへ送信する（ステップＳ１３）。
【００７４】
ステップＳ１３の処理の実施と共に、画像認識部１０５は、出力した認識情報を内部記憶部である認識情報記憶部１０７に格納する（ステップＳ１４）。
【００７５】
また、認識情報受信部１０９は、全ての他のカメラから送信された認識情報を受信する（ステップＳ１５）。認識情報受信部１０９は、受信した認識情報を内部記憶部である認識情報記憶部１０７に格納する（ステップＳ１４）。
【００７６】
次いで、送信判定部１１０は、認識情報記憶部１０７に格納された各認識情報の認識確度を求め、自カメラの画像の送信可否を判定する（ステップＳ１６）。
【００７７】
ステップＳ１６における送信判定部１１０の送信判定の動作を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５は、送信判定部１１０の送信判定の動作を示すフローチャートである。
【００７８】
送信判定（図４に示すステップＳ１６）において、送信判定部１１０は、内部記憶部である認識情報記憶部１０７から、自カメラの認識情報と全ての他のカメラの認識情報を取得する（ステップＳ１６１）。
【００７９】
次いで、送信判定部１１０は、例えば式（１）を用いて、全てのカメラの認識確度を求める（ステップＳ１６２）。
【００８０】
次いで、送信判定部１１０は、認識確度の高いカメラから順に、通信ネットワークの帯域幅を割り当てる。
【００８１】
例えば、図１〜図２に示すようにカメラ群１０に４台のカメラが存在し、各々の認識確度Ｒｉがそれぞれ、Ｒ１０１＝２．５（カメラ１０１）、Ｒ２０１＝１．２（カメラ２０１）、Ｒ３０１＝０．５（カメラ３０１）、Ｒ４０１＝０．２５（カメラ４０１）と算出された場合を考える。
【００８２】
この時、使用可能な通信ネットワーク帯域幅は３００ｋｂｐｓであると仮定する。また、送信される画像は固定ビットレートにより圧縮され、カメラ１台当たりの画像データを送信するために必要な帯域幅は１００ｋｂｐｓで固定されていると仮定する。
【００８３】
送信判定部１１０は、４台のカメラの中で、通信ネットワークの帯域幅が未割当であり、かつ、認識確度が最も高いカメラを確認する（ステップＳ１６３）。初期状態では４台のカメラ全てに帯域幅が未割当であるため、送信判定部１１０は、認識確度が最も高い（Ｒ１０１＝２．５）カメラ１０１を選択する（ステップＳ１６３のＹｅｓ）。
【００８４】
次いで、送信判定部１１０は、カメラ１０１のデータをノード装置３０へ送信するために必要な帯域幅を、通信ネットワーク帯域幅の残存量から割り当て可能か否か判定する（ステップＳ１６４）。初期状態では通信ネットワーク帯域幅の残存量は３００ｋｂｐｓであるため、送信判定部１１０は、カメラ１０１のデータを送信するために必要な帯域幅１００ｋｂｐｓを割り当てることができると判断する。
【００８５】
ステップＳ１６４で必要な帯域幅を割り当て可能と判断した場合（ステップＳ１６４のＹｅｓ）、送信判定部１１０は、送信するデータを供給したカメラのＩＤ番号と、帯域幅の割り当て量（１００ｋｂｐｓ）とを、帯域幅割当テーブルに書き込む（ステップＳ１６５）。また、送信判定部１１０は、通信ネットワーク帯域幅の残存量を、１００ｋｂｐｓ減じて２００ｋｂｐｓに変更する。
【００８６】
以降、ステップＳ１６３の処理に戻り、送信判定部１１０は、ステップＳ１６５までの処理を繰り返し行う。その結果、認識確度Ｒ１０１が２．５であるカメラ１０１に加えて、認識確度Ｒ２０１が１．２であるカメラ２０１、および認識確度Ｒ３０１が０．５であるカメラ３０１が認識確度の最も高いカメラとして順次選択される。選択された各々のカメラには帯域幅が割り当てられる。
【００８７】
また、別のケースとして、図１〜図２に示すようにカメラ群１０に４台のカメラが存在し、各々の認識確度Ｒｉがそれぞれ、Ｒ１０１＝２．０（カメラ１０１）、Ｒ２０１＝１．０（カメラ２０１）、Ｒ３０１＝１．０（カメラ３０１）、Ｒ４０１＝１．０（カメラ４０１）と算出されたケースを考える。
【００８８】
ステップＳ１６３〜Ｓ１６５の処理により、最初に認識確度の最も高い（Ｒ１０１＝２．０）カメラ１０１に対して帯域幅が割り当てられる。送信判定部１１０は、カメラ１０１の次に認識確度の高いカメラに対して帯域幅を割り当てようとする。しかし、カメラ２０１、カメラ３０１、カメラ４０１の認識確度は全て値が同一である（Ｒ２０１＝Ｒ３０１＝Ｒ４０１＝１．０）。
【００８９】
上記の場合、送信判定部１１０は、例えば、カメラ毎の重みＷｉの値が最も大きいカメラを次に帯域幅を割り当てるカメラとして選択する。カメラ毎の重みＷｉの値も同一の場合、送信判定部１１０は、例えば、カメラのＩＤ番号が最も小さいカメラを次に帯域幅を割り当てるカメラとして選択する。なお、送信判定部１１０は、選択の基準にカメラ毎の重みＷｉの値を使用せず、カメラのＩＤ番号のみを使用してもよい。
【００９０】
なお、送信判定部１１０は、上記以外の別の基準を用いてもよい。送信判定部１１０は、例えば、配置されたカメラの地理的な関係性を基準に用いてもよい。
【００９１】
地理的な関係性を基準に用いる場合、送信判定部１１０は、例えば、既に帯域幅を割り当てたカメラに位置が近いカメラを選択して帯域幅を割り当てる。カメラの地理的な関係性を用いた割り当て方は、認識確度の高いカメラの覆域、すなわち重要な目標物の存在が強く疑われるエリアの近傍を重点的に監視する運用等に有効である。
【００９２】
次いで、帯域幅が未割当のカメラが無い場合（ステップＳ１６３のＮｏ）、または通信ネットワーク帯域幅の残存量が無くなった場合（ステップＳ１６４のＮｏ）、送信判定部１１０は、帯域幅割当テーブルを参照し、自カメラに対して帯域幅を割り当てたか否かを確認する（ステップＳ１６６）。
【００９３】
自カメラに帯域幅を割り当てた場合、送信判定部１１０は、自カメラの画像を送信可と判定する。自カメラに帯域幅を割り当てなかった場合、送信判定部１１０は、自カメラの画像を送信不可と判定する。
【００９４】
送信判定部１１０は、ステップＳ１６における送信判定処理を、予め定められた所定時間毎に繰り返し実施し、判定結果を定期的に見直す。所定時間は、例えば１０秒である。
【００９５】
本実施形態において、各カメラの認識確度は他のカメラと共有されているため、４台のカメラが独立して帯域幅の割り当て計算を実行しても、各カメラで得られる結果は同一になることが想定される。すなわち、各カメラの帯域幅割当テーブルには、同一内容が保持される。
【００９６】
画像伝送システム１００のステップＳ１６以降の動作を、再び図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９７】
ステップＳ１６における判定結果により自カメラに帯域幅が割り当てられた場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、エンコード部１１１は、ステップＳ１１において入力した画像に対してエンコード処理を行う（ステップＳ１８）。エンコード処理が実施されることで、圧縮符号化されたデータが生成される。
【００９８】
ステップＳ１６における判定結果により自カメラに帯域幅が割り当てられなかった場合（ステップＳ１７のＮｏ）、処理部１０３は、ステップＳ１１において入力した画像を破棄する（ステップＳ２０）。
【００９９】
次いで、データ送信部１１２は、ステップＳ１８において生成されたデータを、通信ネットワーク２０を介してノード装置３０に送信する（ステップＳ１９）。
【０１００】
次いで、データ受信部３１は、帯域幅が割り当てられた全カメラから、破棄されずに送信されたデータを受信する（ステップＳ３１）。
【０１０１】
次いで、デコード部３２は、データ受信部３１で受信された圧縮符号化されたデータを伸張復号化し、元の画像に復元する（ステップＳ３２）。
【０１０２】
次いで、画像表示部３３は、デコード部３２で復元された画像を、ディスプレイ等の表示装置に表示する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の後、画像伝送システム１００は、処理を終了する。
【０１０３】
本実施形態の画像伝送システム１００のカメラ群１０に含まれる各カメラは、カメラに映る目標物の存在を画像認識処理により検知および認識し、認識結果である認識情報のみをカメラ間で送受信し共有することによって、ノード装置３０に伝送すべき認識確度の高い画像を、ノード装置３０の制御なしに自律的に伝送できる。カメラ間で共有される認識情報は、画像に比べるとデータ量が極めて小さいため、狭帯域な通信ネットワーク環境においても通信負荷を与えない。
【０１０４】
本実施形態の画像伝送システム１００を使用した場合、画像の取得から、認識、送信の判断までを単独のカメラが実施するため、ユーザは、カメラの台数が増減する場合でも、その都度特別な操作や設定変更を行うことなく、カメラの台数の増減に対応できる。
【０１０５】
次に、本発明の概要を説明する。図６は、本発明による画像伝送システムの概要を示すブロック図である。本発明による画像伝送システム１は、通信網を介して互いに通信可能に接続された複数のカメラ１０１〜１０ｎ（例えば、カメラ１０１〜４０１）を含む画像伝送システムである。
【０１０６】
カメラ１０１は、画像を撮影する撮影部１１（例えば、センサ部１０２）と、撮影された画像内に、目標物が撮影されているか否かを判断する画像処理部１２（例えば、画像認識部１０５）と、画像処理部１２の第１の判断結果を他のカメラに送信する送信部１３（例えば、認識情報送信部１０８）と、他のカメラが撮影した画像に目標物が撮影されているか否かを判断した他のカメラの第２の判断結果を受信する受信部１４（例えば、認識情報受信部１０９）と、第１の判断結果と第２の判断結果とを比較した上で、画像を外部に送信するか否かを判定する送信判定部１５（例えば、送信判定部１１０）と、送信判定部１５が送信すると判定した場合に、画像を外部に送信する画像送信部１６（例えば、データ送信部１１２）とを含む。
【０１０７】
そのような構成により、画像伝送システムは、狭帯域な通信ネットワーク環境において広域に渡って分散配置される複数のカメラの伝送機能を活用できる。
【０１０８】
また、送信判定部１５は、所定の条件が満たされたときに画像送信部１６に通信網の帯域幅を割り当て、画像送信部１６は、通信網の帯域幅が割り当てられた場合に画像を外部に送信してもよい。
【０１０９】
そのような構成により、画像伝送システムは、狭帯域な通信ネットワーク環境における通信ネットワーク帯域幅を有効に活用できる。
【０１１０】
また、画像処理部１２は、目標物に対する認識情報を判断結果に含み、送信判定部１５は、認識情報から認識確度を算出し、算出した各カメラの認識確度を比較した上で画像を外部に送信するか否かを判定してもよい。
【０１１１】
そのような構成により、画像伝送システムは、認識情報の認識確度を用いて伝送する画像を選択できる。
【０１１２】
また、送信判定部１５は、目標物を認識したカメラ１０１〜１０ｎの優先度、および認識された目標物の種別に基づいて、認識確度を算出してもよい。
【０１１３】
そのような構成により、画像伝送システムは、カメラの優先度、および認識された目標物の種別に基づいて、伝送する画像を選択できる。
【０１１４】
また、所定の条件は、自身のカメラ１０１の認識確度が他のカメラの認識確度に比べて高いことでもよい。
【０１１５】
そのような構成により、画像伝送システムは、優先度の高い画像を確実に伝送できる。
【０１１６】
また、画像伝送システム１は、カメラ１０１〜１０ｎから送信された画像を受信するノード装置（例えば、ノード装置３０）を含んでもよい。
【０１１７】
そのような構成により、画像伝送システムは、カメラから圧縮された状態で伝送された画像データを、ノード装置に復号および表示させることができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  カメラ群
１１  撮影部
１２  画像処理部
１３  送信部
１４  受信部
１５  送信判定部
１６  画像送信部
２０  通信ネットワーク
３０  ノード装置
３１  データ受信部
３２  デコード部
３３  画像表示部
４０  目標物
５１〜５４  覆域
６０  道路
１、１００  画像伝送システム
１０１〜１０ｎ、１０１、２０１、３０１、４０１  カメラ
１０２、２０２、３０２、４０２  センサ部
１０３、２０３、３０３、４０３  処理部
１０４  画像受信部
１０５  画像認識部
１０６  認識辞書記憶部
１０７  認識情報記憶部
１０８  認識情報送信部
１０９  認識情報受信部
１１０  送信判定部
１１１  エンコード部
１１２  データ送信部
【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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