(57)【要約】  ３次元ＣＧモデルから生成されたＣＧ映像が表示される表示部と、ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付ける入力部と、入力に基づいて動かされた後のＣＧ映像を表示部に表示する３次元ＣＧ画像生成部と、動かされた後のＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる監視カメラを特定する最適カメラ算出部と、特定された監視カメラを制御する制御部と、を有し、表示部には、制御された監視カメラからのリアル映像が表示される。
2015001635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元ＣＧモデルから生成されたＣＧ映像が表示される表示部と、
前記ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付ける入力部と、
前記入力に基づいて動かされた後の前記ＣＧ映像を前記表示部に表示する３次元ＣＧ画像生成部と、
動かされた後の前記ＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる監視カメラを特定する最適カメラ算出部と、
前記特定された前記監視カメラを制御する制御部と、
を有し、
前記表示部には、制御された前記監視カメラで撮影されたリアル映像が表示される、遠隔モニタリングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の遠隔モニタリングシステムにおいて、
前記入力部は、注目点を設定する入力を受け付け、
前記最適カメラ算出部は、前記仮想カメラの位置と設定された前記注目点とを用いて複数台の前記監視カメラから前記ＣＧ映像に類似した前記リアル映像を撮像できる前記監視カメラを特定する、遠隔モニタリングシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の遠隔モニタリングシステムにおいて、
前記入力部は、１台の前記監視カメラを指定する入力を受け付け、
前記制御部は、前記指定された前記監視カメラを制御することで、前記ＣＧ映像に類似した前記リアル映像を撮像させる、遠隔モニタリングシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の遠隔モニタリングシステムにおいて、
ユーザの入力に基づいて動かされた後の前記ＣＧ映像を、前記監視カメラで撮像可能な監視カメラパラメータを用いて調整する、遠隔モニタリングシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の遠隔モニタリングシステムにおいて、
前記表示部には、前記ＣＧ映像が前記リアル映像に対して重畳表示される、遠隔モニタリングシステム。
【請求項６】
３次元ＣＧモデルから生成されたＣＧ映像を表示するＣＧ映像表示ステップと、
前記ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付ける入力ステップと、
ユーザから受け付けた前記入力に基づいて前記ＣＧ映像を動かす移動ステップと、
動かされた後の前記ＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる前記監視カメラを特定し、特定された前記監視カメラを制御する制御ステップと、
制御された前記監視カメラで撮影された前記リアル映像を表示するリアル映像表示ステップと、
を有する、モニタリング方法。
【請求項７】
請求項６に記載のモニタリング方法において、
前記入力ステップは、注目点を設定する入力を受け付け、
前記制御ステップは、前記仮想カメラの位置と前記注目点の情報とを用いて複数台の前記監視カメラから前記ＣＧ映像に類似した前記リアル映像を撮像できる前記監視カメラを特定し、特定された前記監視カメラを制御する、モニタリング方法。
【請求項８】
請求項６に記載のモニタリング方法において、
1台の前記監視カメラを指定する指定ステップをさらに有し、
前記制御ステップは、指定された前記監視カメラを制御することで、前記仮想カメラの前記ＣＧ映像に類似した前記リアル映像を撮像する、モニタリング方法。
【請求項９】
請求項６に記載のモニタリング方法において、
前記移動ステップは、ユーザ入力が完了した後に前記監視カメラで撮像可能なカメラパラメータを用いて動かされた後の前記ＣＧ映像を調整する、モニタリング方法。
【請求項１０】
請求項６に記載のモニタリング方法において、
ＣＧ映像表示ステップは、前記ＣＧ映像を前記リアル映像に対して重畳表示する、
モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔モニタリングシステムおよびモニタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
防犯システムや、防災システム、現場監督システム、医療など広範囲の分野において、遠距離／近距離を問わず現場と異なる場所で状況を観察するための遠隔モニタリングシステムが用いられている。遠隔モニタリングシステムでは、多数の監視カメラを、ネットワークを介して制御し、送信されてきた画像を選択的にユーザに表示することで、効率よく観察を行うことが可能である。多くの場合、監視カメラはパン角度、チルト角度、ズーム倍率を制御可能であり、ユーザは所望の映像を取得できる。このとき、ユーザは監視カメラの画像を見ながら、パン角度、チルト角度、ズーム倍率を直接操作する方法が用いられる場合が多く、このような監視カメラの直接操作では、監視カメラの動作の遅延やネットワークの遅延のために、映像に遅れが生じてしまい、観察したい箇所に監視カメラを向けることが難しいという問題があった。【０００３】
さらに、以上のような遠隔モニタリングシステムには、ユーザがどこを見ているのかがわかりにくいという問題がある。これは、監視カメラの台数が増加し、さらに監視カメラのパン角度、チルト角度、ズーム倍率をユーザが制御可能な場合に顕著である。２次元図面上に監視カメラの位置や方向を表示する方法もあるが、実際の現場は３次元空間であり、２次元で表現するには無理があり、観察者が熟練者でなければ、現場のどこからどこまでを観察しているかを想像することが難しい。【０００４】
遠隔モニタリングのための監視カメラの制御方法としては特許文献１があり、特許文献１には、センサなどの感知装置を用いた方法が記載されている。この方法は、３次元仮想空間を利用したものであり、あらかじめ現場の３次元仮想空間モデルを用意し、３次元仮想空間上に、感知装置の位置、監視カメラの位置と視線、画角領域をリアルタイムで３次元的に表示することで、現在撮像している領域がどこに位置するかを示すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５９１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている技術では、３次元仮想空間を用いて、現在撮像している領域がどこに位置するかを示せるものの、監視カメラ自体を対話的に制御することはできない。【０００７】
本発明の目的は、ＣＧ映像を用いることで、見たい画像を撮像できる監視カメラの選択を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。【０００９】
本発明の一実施の形態は、３次元ＣＧモデルから生成されたＣＧ映像が表示される表示部を有する。また、前記ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付ける入力部を有する。また、前記入力に基づいて動かされた後の前記ＣＧ映像を前記表示部に表示する３次元ＣＧ画像生成部を有する。また、動かされた後の前記ＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる監視カメラを特定する最適カメラ算出部を有する。また、前記特定された前記監視カメラを制御する制御部を有する。また、前記表示部には、制御された前記監視カメラからのリアル映像が表示される。【００１０】
また、他の実施の形態では、監視カメラの位置および方向を含んだ現実世界を、予め前記３次元ＣＧモデルとして準備し、前記３次元ＣＧモデルから生成されたＣＧ映像を表示するＣＧ映像表示ステップを有する。また、前記ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付ける入力ステップを有する。また、ユーザから受け付けた前記入力に基づいて前記ＣＧ映像を動かす移動ステップを有する。また、動かされた後の前記ＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる前記監視カメラを特定し、特定された前記監視カメラを制御する制御ステップを有する。また、制御された前記監視カメラからの前記リアル映像を表示するリアル映像表示ステップを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。【００１２】
本発明の一実施の形態によれば、見たい画像を撮像できるカメラの選択が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムの構成例の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、仮想カメラパラメータの構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、監視カメラ設置データ記憶部が記憶する監視カメラ設置データの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、全体処理の概要を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、表示部に表示される映像の例を示す図であり、（ａ）はリアル映像の例、（ｂ）はリアル映像に対してＣＧ映像が重畳表示された例、（ｃ）はリアル映像に対して動かされた後のＣＧ映像が重畳表示された例、（ｄ）は特定された監視カメラによるリアル映像に対して動かされた後のＣＧ映像が重畳表示された例、（ｅ）は特定された監視カメラによるリアル映像に対する動かされた後のＣＧ映像の重畳表示が外された例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、最適カメラ算出処理の概要を示す。
【図７】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、注目点を設定する方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、注目点を設定する他の方法を説明する図であり、（ａ）はＣＧ映像、（ｂ）は俯瞰ＣＧ映像の例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、最適カメラ算出処理における監視カメラを特定する処理を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における遠隔モニタリングシステムにおいて、全体処理の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムは、監視カメラから撮像されたリアル映像を表示し、表示されたリアル映像と同一の映像を表現したＣＧ映像をリアル映像に対して重畳表示する。そして、ＣＧ映像に対するユーザの入力を受け付け、ＣＧ映像を動かし、動かされた後のＣＧ映像に類似した画像を撮像できる監視カメラを特定し、特定された監視カメラからの映像を表示する。これによって、見たい画像を撮像するように監視カメラを対話的に制御できるようになる。
【００１６】
[実施の形態１]
本発明の実施の形態１を、図１〜図９を用いて説明する。
【００１７】
＜システム構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムの構成例の概要を示す図である。図１において、遠隔モニタリングシステムは、遠隔モニタリングシステム制御部１００と、遠隔モニタリングシステム制御部１００と接続される複数の監視カメラ２０１〜２０４と、これら監視カメラ２０１〜２０４を制御する制御部２０５（例えば、監視カメラ２０１〜２０４の方向を制御する機構）と、入力部３０１と、表示部４０１とを有する。
【００１８】
また、遠隔モニタリングシステム制御部１００のコンピュータは、所定のハードウェアおよびソフトウェアにより実装される。例えば、遠隔モニタリングシステム制御部１００は、プロセッサやメモリなどを有し、プロセッサによるメモリ上のプログラムを実行する。
【００１９】
遠隔モニタリングシステム制御部１００は、３次元ＣＧ画像生成部１０１と、最適カメラ算出部１０２と、カメラ制御部１０３と、画像入力部１０４と、仮想カメラ対話型設定部１０５と、対象ＣＧモデル記憶部１０６と、監視カメラ設置データ記憶部１０７とを有する。
【００２０】
対象ＣＧモデル記憶部１０６は、現実世界を表現する３次元仮想空間である３次元ＣＧモデルを記憶する。
【００２１】
３次元ＣＧ画像生成部１０１は、対象ＣＧモデル記憶部１０６から３次元ＣＧモデルを取得する。また、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、対象３次元ＣＧモデルを撮像する仮想カメラのパラメータである仮想カメラパラメータ（後述、図２）を仮想カメラ対話型設定部１０５から受信する。そして、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、取得した３次元ＣＧモデルと受信した仮想カメラパラメータとに基づき、ＣＧ映像を生成し、生成したＣＧ映像を表示部４０１に表示する。
【００２２】
入力部３０１から受け付けた入力は、仮想カメラ対話型設定部１０５によって解釈され、仮想カメラ対話型設定部１０５によって、仮想パラメータが変更される。そして、仮想カメラ対話型設定部１０５によって、変更後の仮想カメラパラメータが３次元ＣＧ画像生成部１０１に送信される。その後、３次元ＣＧ画像生成部１０１は取得した３次元ＣＧモデルと受信した変更後の仮想カメラパラメータとに基づき、ＣＧ映像を生成し、生成したＣＧ映像を表示部４０１に表示する。これによって、入力部３０１が受け付けた入力に基づいて、３次元ＣＧモデルと変更前の仮想カメラパラメータとに基づいて表示されるＣＧ映像から、３次元ＣＧモデルと変更後の仮想カメラパラメータとに基づいて表示されるＣＧ映像へとＣＧ映像が対話的に動かされる。
【００２３】
なお、入力部３０１としては、ジョイスティック、キーボード、マウスなどの入力装置が該当する。また、上述した仮想カメラパラメータの設定には、公知の様々な手法を用いることが可能である。例えば、物体を仮想的に回転させるアークボールやトラックボールにより仮想カメラパラメータを変更し、変更後の仮想カメラパラメータに基づいてＣＧ映像を動かすことで、対話的に仮想カメラを制御するようにしても良い。また、ウォークスルーやフライスル―を用いて仮想カメラの位置や方向を変更するようにしても良い。さらに、仮想カメラの位置、後述する注目点の位置、仮想カメラのアップベクトルなどを対話的に変更するようにしても良い。
【００２４】
監視カメラ２０１〜２０４は、現実世界を撮像した映像であるリアル映像を撮像し、撮像したリアル映像をリアルタイムで画像入力部１０４へ送信する。
【００２５】
ここで、仮想カメラの仮想カメラパラメータは任意のカメラ位置、カメラ方向、カメラ画角を設定可能であるのに対し、現実の空間に設置される監視カメラ２０１〜２０４は、設定できるカメラ位置、カメラ方向、カメラ画角に制限がある。よって、最適カメラ算出部１０２は、仮想カメラから撮像される動かされた後のＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像可能な監視カメラ２０１〜２０４を、仮想カメラパラメータと監視カメラ設置データ（後述、図３）とに基づき特定する。その後、最適カメラ算出部１０２は、特定した監視カメラ２０１〜２０４について仮想カメラから撮像されるＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像するのに最適なパン角度とチルト角度とズーム倍率とを最適カメラパラメータとして算出する。
【００２６】
カメラ制御部１０３は、監視カメラ２０１〜２０４の制御部２０５に最適カメラパラメータを用いてパン角度とチルト角度とズーム倍率とを設定する。制御部２０５は、設定された値に基づき、監視カメラ２０１〜２０４を制御する。その後、監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像は、画像入力部１０４を介して、表示部４０１に表示される。
【００２７】
なお、対象ＣＧモデル記憶部１０６に記憶される３次元ＣＧモデルは、監視や観察の対象となる現実世界を表現する３次元ＣＧモデルであり、監視カメラ２０１〜２０４の位置および方向の情報を含む。また、３次元ＣＧモデルは、３次元ＣＧソフトウェアを用いて対話的に制作することも可能である。また、ＣＡＤ情報（例えば、ＤＸＦファイル）が得られる場合には、３次元ＣＧモデルをＣＡＤ情報から生成するようにしても良い。また、３次元ＣＧモデルを、レーザレンジファインダなどによって３次元計測するようにしても良い。さらに、３次元ＣＧモデルを、複数の写真から再構成するようにしても良い。
【００２８】
＜仮想カメラパラメータ＞
図２は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、仮想カメラパラメータの構成例を示す図である。
【００２９】
図２において、仮想カメラパラメータは、[仮想カメラ位置]，[仮想カメラ方向]，[仮想カメラ画角]などのデータ項目を有する。
【００３０】
[仮想カメラ位置]は、仮想カメラの位置を特定するための座標を示し、ｘ座標とｙ座標とｚ座標とからなる。
【００３１】
[仮想カメラ方向]は、各軸に対する回転成分であるパン角度およびチルト角度を０としたときの仮想カメラの方向を示し、チルト角度θｘと、パン角度θｙと、ロール角度θｚとからなる。
【００３２】
[カメラ画角]は、カメラの画角θａを示す。
【００３３】
＜監視カメラ設置データ＞
図３は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、監視カメラ設置データ記憶部１０７が記憶する監視カメラ設置データの構成例を示す図である。
【００３４】
監視カメラ設置データ記憶部１０７が記憶する監視カメラ設置データは、[監視カメラＩＤ]，[監視カメラ位置]，[監視カメラ設置方向]，[パン角度，チルト角度，ズーム倍率]，[カメラ定格値]などのデータ項目を有する。
【００３５】
[監視カメラ位置]は、監視カメラ２０１〜２０４の位置を特定するための座標を示し、ｘ座標とｙ座標とｚ座標とからなる。
【００３６】
[監視カメラ設置方向]は、各軸に対する回転成分であるパン角度およびチルト角度を０としたときの監視カメラ２０１〜２０４の方向を示し、チルト角度θｘと、パン角度θｙと、ロール角度θｚとからなる。
【００３７】
[パン角度θp]は監視カメラのパン角度，[チルト角度θt]は監視カメラのチルト角度を示す。
【００３８】
[ズーム倍率fz]は、ズーム倍率の値を示す。
【００３９】
[カメラ定格値]は、ズーム倍率が１のときのカメラの画角、制御可能なチルト角度θｔ、パン角度θｐと、ズーム倍率の範囲を示す。
【００４０】
実際の監視カメラの方向は、上記の[監視カメラ設置方向]に対して、[パン角度θp]と[チルト角度θt]を合成した方向となる。
【００４１】
＜全体処理＞
図４は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、全体処理の概要を示す図である。
【００４２】
まず、Ｓ４０１にて、監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像が、図５（ａ）に示すように表示部４０１に表示される。
【００４３】
次に、Ｓ４０２にて、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、監視カメラ２０１〜２０４の監視カメラ設置データと同値の仮想カメラパラメータと、３次元ＣＧモデルとに基づいて、ＣＧ映像を生成し、生成したＣＧ映像をリアル映像に対して、図５（ｂ）に示すように重畳して表示する。
【００４４】
ここで、図５（ｂ）に示すＣＧ映像はワイヤーフレームで表現されている。なお、ＣＧ映像を立体面で表現するようにしても良い。また、ＣＧ映像をリアル映像に対して重畳して表示することに替えて、マルチウィンドウを用いてＣＧ映像とリアル映像とを別ウィンドウに表示するようにしても良い。さらに、表示部４０１にＣＧ映像だけを表示させるようにしても良い。この場合、ＣＧ映像は動かされた後に非表示にされ、その後、制御された監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像が表示部４０１に表示される。
【００４５】
次に、Ｓ４０３にて、入力部３０１が、表示部４０１に表示されたＣＧ映像に対する入力を受け付ける。
【００４６】
次に、Ｓ４０４にて、仮想カメラ対話型設定部１０５は、Ｓ４０３にて受け付けた入力に基づいて仮想カメラパラメータを変更する。その後、仮想カメラ対話型設定部１０５は、変更した仮想カメラパラメータを３次元ＣＧ画像生成部１０１に送信する。
【００４７】
次に、Ｓ４０５にて、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、Ｓ４０４にて変更された後の仮想カメラパラメータと３次元ＣＧモデルとに基づいて、ＣＧ映像を生成し、表示部４０１に、図５（ｂ）の状態から動かされたＣＧ映像がリアル映像に対して、図５（ｃ）に示すように重畳表示する。図５（ｃ）の例では、仮想カメラパラメータのうち、パン角度θｙが変更されることで仮想カメラは左の方向にパンされている。その場合、ＣＧ映像は、仮想カメラがパンされたのとは逆方向である右の方向に動かされる。
【００４８】
次に、Ｓ４０６にて、最適カメラ特定処理（後述、図６）が行われ、仮想カメラから撮像される動かされた後のＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像可能な監視カメラ２０１〜〜２０４が特定され、特定された監視カメラ２０１〜２０４について、仮想カメラから撮像されるＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像するための、最適カメラパラメータが算出される。
【００４９】
次に、Ｓ４０７にて、カメラ制御部１０３は、最適カメラ算出部１０２により特定された監視カメラ２０１〜２０４の制御部２０５に最適カメラパラメータを設定する。制御部２０５は、設定された最適カメラパラメータに基づき、監視カメラ２０１〜２０４のパン角度θpとチルト角度θtとズーム倍率fzとを制御する。その後、制御部２０５により制御された監視カメラ２０１〜２０４は、リアル映像を撮像する。表示部４０１には、制御された監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像が表示されるとともに、動かされた後のＣＧ映像がこのリアル映像に対して、図５（ｄ）に示すように重畳表示される。
【００５０】
最後に、Ｓ４０８にて、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、ＣＧ画像を表示する処理を終了し、リアル映像に対するＣＧ映像の重畳表示が、図５（ｅ）に示すように外される。
【００５１】
なお、生成されるＣＧ映像と一致するリアル映像を、実際の監視カメラ２０１〜２０４では、撮像できない場合が多い。このような場合には、ユーザの入力に基づいて動かされた後のＣＧ映像の仮想カメラパラメータとして、制御された後の監視カメラ２０１〜２０４の監視カメラパラメータを適用するようにしても良い。より詳細には、仮想カメラ対話型設定部１０５は、ユーザから受け付けた入力が終了（例えば、マウスのドラッグが終了）し、ＣＧ映像を動かす処理が終了した時点で、仮想カメラパラメータとして最適カメラパラメータを適用する。その後、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、新たな仮想カメラパラメータと３次元ＣＧモデルとに基づいて、ＣＧ映像を生成し、生成したＣＧ映像を表示部４０１に表示する。この場合、アニメーション機能によって、仮想カメラパラメータを徐々に最適カメラパラメータに修正し、修正する度にＣＧ映像が表示されるようにしても良い。
【００５２】
＜最適カメラ算出処理＞
図６は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、最適カメラ算出処理の概要を示す。最適カメラ算出処理では、Ｓ６０１にてユーザが確認したい点の位置（以下、注目点という）が設定され、Ｓ６０２〜Ｓ６０５にて、監視カメラ２０１〜２０４が特定され、Ｓ６０６にて、最適カメラパラメータが算出される。
【００５３】
まず、Ｓ６０１にて、動かされた後のＣＧ映像において、注目点を設定する。以下、図７と、図８とを用いて、注目点７００を設定する方法について説明する。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、ユーザが注目点を設定する方法を説明する図である。
【００５５】
図７の例では、動かされた後のＣＧ画像の中心点が注目点７００として設定される。ここで、ＣＧ画像は２次元画像であるためｘ座標とｙ座標は取得できるものの、奥行き方向の座標（ｚ座標）については情報が欠落している。そこで、図７の例では、ＣＧ画像に表示されている物体（この物体は、例えば机や椅子など）の最表面の奥行き方向の座標を、注目点７００の奥行き方向の座標として用いる。また、ＣＧ画像を表示するための３次元ＣＧモデルを用いることで、ＣＧ画像の中心の奥行き方向の座標を得ることも可能である。このとき、ＣＧ画像の中心に物体が存在しない場合には、エラー表示をするとともに、ユーザから注目点７００を設定するための入力を受け付けるようにしても良い。
【００５６】
図８は、本発明の実施の形態１における遠隔モニタリングシステムにおいて、注目点７００を設定する他の方法を説明する図である。図８（ａ）はＣＧ映像を、図８（ｂ）は俯瞰ＣＧ映像の例を示す図である。表示部４０１は、マルチウィンドウを用いて、ＣＧ映像と、俯瞰ＣＧ映像とを別ウィンドウで表示する。そして、ユーザは、俯瞰ＣＧ映像を確認しながら、入力部１０４を介して注目点７００および仮想カメラ位置８００を設定する入力ができる。入力部１０４が、ユーザから仮想カメラ位置８００または注目点７００の位置を設定する入力を受け付けると、設定された内容に応じて、ＣＧ画像はリアルタイムに動かされる。
【００５７】
なお、注目点７００を設定する方法については、上述した方法以外にも公知の技術を適宜適用することができる。
【００５８】
次に、Ｓ６０２にて、最適カメラ算出部１０２は、[監視カメラ位置]を監視カメラ設置データ記憶部１０７から取得する。
【００５９】
次に、Ｓ６０３にて、最適カメラ算出部１０２は、仮想カメラパラメータの[仮想カメラ位置]を仮想カメラ対話型設定部１０５から取得する。
【００６０】
以下、図９を用いて、Ｓ６０４の処理を説明する。図９では、対象の３次元ＣＧモデル９０１に対して注目点７００が設定されている。
【００６１】
Ｓ６０４にて、最適カメラ算出部１０２は、監視カメラ２０１〜２０４ごとの[監視カメラ位置]と注目点７００を結んだ直線９０２〜９０５と、[仮想カメラ位置]と注目点７００を結んだ直線９０６とが成す角度θｃ１〜θｃ４を監視カメラ２０１〜２０４ごとに算出する。
【００６２】
なお、監視カメラ２０１〜２０４ごとに、監視カメラ２０１〜２０４が注目点７００の方向を向いた場合の各監視カメラの方向と、仮想カメラパラメータの[仮想カメラ方向]とに基づき、角度θｃ１〜θｃ４を算出するようにしても良い。
【００６３】
また、監視カメラ２０１〜２０４が注目点７００の方向を向けない場合は、できるだけ近い方向を向いた場合の監視カメラの方向と、仮想カメラパラメータの[仮想カメラ方向]とに基づき、角度θｃ１〜θｃ４を算出するようにしても良い。
【００６４】
また、各監視カメラ２０１〜２０４が撮像する範囲に注目点７００が含まれない場合には、最適カメラ算出部１０２は、注目点７００を撮像可能な監視カメラ２０１〜２０４が一つもないと判定し、その後、表示部４０１に、エラー表示をするようにしても良い。この場合、注目点７００を撮像可能な監視カメラ２０１〜２０４が存在するか否かは、最適カメラ算出部１０２により、各監視カメラ２０１〜２０４が撮像可能な範囲に注目点７００が含まれるか否かが判定され、含まれない場合には、撮像可能な監視カメラ２０１〜２０４が一つもないと判定される。
【００６５】
次に、Ｓ６０５にて、最適カメラ算出部１０２は、Ｓ６０４にて算出した角度θｃ１〜θｃ４が最少である監視カメラ２０１〜２０４を、ＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像可能な監視カメラ２０１〜２０４として特定する。
【００６６】
また、最適カメラ算出部１０２は、仮想カメラが撮像するＣＧ画像と監視カメラ２０１〜２０４が撮像するリアル映像との類似度に基づいて、監視カメラ２０１〜２０４を特定するようにしても良い。
【００６７】
次に、Ｓ６０６にて、最適カメラ算出部１０２は、最適カメラパラメータを算出する。より詳細には、最適カメラ算出部１０２は、特定した監視カメラ２０１〜２０４が注目点７００の方向を向いた場合のパン角度θpとチルト角度θｔを最適カメラパラメータとして算出する。また、この算出したパン角度θpとチルト角度θｔにて注目点７００の方向を向いた場合の注目点７００付近の３次元ＣＧモデル９０１の大きさが、仮想カメラにおける３次元ＣＧモデル９０１の大きさと等しくなるズーム倍率fzを最適カメラパラメータとして算出する。
【００６８】
ここで、Ｓ４０２がＣＧ映像表示ステップに相当し、Ｓ４０３、Ｓ６０１が入力ステップに相当し、Ｓ４０５が移動ステップに相当し、Ｓ４０７、Ｓ６０２〜Ｓ６０６が制御ステップに相当し、Ｓ４０７がリアル映像表示ステップに相当する。
【００６９】
＜実施の形態１の効果＞
以上説明した実施の形態１における遠隔モニタリングシステムによれば、動かされた後のＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる監視カメラ２０１〜２０４を特定することで、見たい画像を撮像できる監視カメラ２０１〜２０４の選択が容易にできるようになる。
【００７０】
また、仮想カメラの位置と設定された注目点７００とを用いて複数台の監視カメラ２０１〜２０４からＣＧ映像に類似したリアル映像を撮像できる監視カメラ２０１〜２０４を特定することで、注目点７００を撮像できる監視カメラ２０１〜２０４の選択が容易にできるようになる。
【００７１】
また、ユーザの入力に基づいて動かされた後のＣＧ映像を、監視カメラ２０１〜２０４で撮像可能な監視カメラパラメータを用いて調整することで、生成されるＣＧ映像と一致するリアル映像を実際の監視カメラ２０１〜２０４では、撮像できないような場合であっても、ＣＧ映像をリアル映像に一致させることができるようになる。
【００７２】
さらに、表示部４０１が、ＣＧ映像をリアル映像に対して重畳表示することで、ユーザは、リアル映像との対応関係を把握しながらＣＧ映像を移動させることができるようになる。
【００７３】
[実施の形態２]
実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、複数台ある監視カメラ２０１〜２０４の中からいずれかの監視カメラ２０１〜２０４を選択する入力をユーザから受け付けることで、リアル映像を撮像する監視カメラ２０１〜２０４を特定する点である。
【００７４】
以下、本発明の実施の形態２を、図１０を用いて説明する。
【００７５】
図１０は、本発明の実施の形態２における遠隔モニタリングシステムにおいて、仮想カメラが１台の場合の、最適カメラパラメータ算出処理の概要を示す。
【００７６】
まず、Ｓ１００１にて、入力部３０１は、監視カメラ２０１〜２０４を識別するための監視カメラＩＤの入力を受け付ける。
【００７７】
次に、Ｓ１００２にて、最適カメラ算出部１０２は、Ｓ１００１にて入力を受け付けた監視カメラＩＤに基づいてリアル映像を撮像する監視カメラ２０１〜２０４を特定する。
【００７８】
次に、Ｓ１００３にて、Ｓ１００２にて特定された監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像が表示部４０１に表示される。
【００７９】
次に、Ｓ１００４にて、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、監視カメラ２０１〜２０４の監視カメラ設置データと同値の仮想カメラパラメータと、３次元ＣＧモデルとに基づいて、ＣＧ映像を生成し、生成したＣＧ映像をリアル映像に対して重畳して表示する。
【００８０】
次に、Ｓ１００５にて、入力部３０１が、表示部４０１に表示されたＣＧ映像に対する入力を受け付ける。
【００８１】
次に、Ｓ１００６にて、仮想カメラ対話型設定部１０５は、Ｓ４０３にて受け付けた入力に基づいて仮想カメラパラメータの[仮想カメラ方向]を変更する。なお、実施の形態２では、仮想カメラパラメータのうち、[仮想カメラ位置]は、Ｓ１００２にて特定された監視カメラ２０１〜２０４の[監視カメラ位置]と同一の位置に固定される。その後、仮想カメラ対話型設定部１０５は、変更した仮想カメラパラメータを３次元ＣＧ画像生成部１０１に送信する。
【００８２】
次に、Ｓ１００７にて、３次元ＣＧ画像生成部１０１は、Ｓ１００６にて変更された後の仮想カメラパラメータと３次元ＣＧモデルとに基づいて、ＣＧ映像を生成し、表示部４０１は、動かされた後のＣＧ映像をリアル映像に対して重畳表示する。
【００８３】
次に、Ｓ１００８にて、最適カメラ算出部１０２は、仮想カメラから撮像されるＣＧ映像と類似するリアル映像を撮像するための最適カメラパラメータとして、Ｓ１００６にて変更された後の仮想カメラパラメータ（つまり、[仮想カメラ方向]）を適用する。そして、最適カメラ算出部１０２は、最適カメラパラメータをカメラ制御部１０３へ送信する。
【００８４】
最後に、Ｓ１００９にて、カメラ制御部１０３は、監視カメラ２０１〜２０４の制御部２０５に、最適カメラパラメータを用いてパン角度θpとチルト角度θtとズーム倍率fzとを設定する。制御部２０５は、設定された値に基づき、監視カメラ２０１〜２０４を制御する。そして、制御部２０５により制御された監視カメラ２０１〜２０４は、リアル映像を撮像し、表示部４０１は、制御された監視カメラ２０１〜２０４により撮像されたリアル映像を表示するとともに、動かされた後のＣＧ映像をこのリアル映像に重畳表示する。
【００８５】
なお、上述したように監視カメラ２０１〜２０４の監視カメラＩＤを入力部３０１が受け付ける場合であっても、仮想カメラの仮想カメラ位置８００が固定されないユーザインタフェースも考えられる。この場合、注目点７００を設定する入力を受け付け、設定された注目点７００を用いることで、特定された、監視カメラ２０１〜２０４の最適カメラパラメータを設定するようにしても良い。
【００８６】
ここで、Ｓ１００１が指定ステップに相当し、Ｓ１００８、Ｓ１００９が制御ステップに相当する。
【００８７】
＜実施２の形態の効果＞
以上説明した実施の形態２における遠隔モニタリングシステムによれば、指定された監視カメラ２０１〜２０４を制御することで、ＣＧ映像に類似するリアル映像を撮像することで、実施の形態１の効果に加えて、注目点７００を指定しなくても、リアル映像の表示をＣＧ映像に追従させることができるようになる。
【００８８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８９】
１００  遠隔モニタリングシステム制御部
１０１  ３次元ＣＧ画像生成部
１０２  最適カメラ算出部
１０３  カメラ制御部
１０４  画像入力部
１０５  仮想カメラ対話型設定部
１０６  対象ＣＧモデル記憶部
１０７  監視カメラ設置データ記憶部
２０１，２０２，２０３，２０４  監視カメラ
２０５  制御部
３０１  入力部
４０１  表示部
７００  注目点
８００  仮想カメラ位置
９０１  ３次元ＣＧモデル
９０２，９０３，９０４，９０５，９０６  直線。
【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６】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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