(57)【要約】【課題】目標を良好に視認できるカメラ、監視システムを提供する。【解決手段】中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有するレンズ２０１と、レンズ２０１により結像された被写体光像を光電変換する撮像素子２０２と、複数の回転軸を中心としてレンズ２０１を回転駆動する駆動部２０８と、所定の撮像対象領域をレンズ２０１及び撮像素子２０２を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記対象物の光像を中心領域により撮像素子２０２に投影すべく、レンズ２０１を回転駆動しつつ撮像素子２０２に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモード切替えを行うモード切替制御部２０７３と、元画像から一部の画素を抽出し、この画素を用いて、レンズ２０１を用いて撮影したことで生じる歪みを補正し、元画像に対し画素数を縮小した再配置画像を生成する画像再配置処理部２０７１とを備えた。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系と、
前記光学系により結像された被写体の光像を光電変換する撮像部と、
前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、
前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部と、
所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替えを行うモード切替制御部と、
前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成する画像生成部と
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記画像生成部は、さらに、前記待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記待機モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像に基づき前記所定の対象物を検出する対象物検出部を備え、前記モード切替制御部は、前記待機モードにおいて前記所定の対象物が検出されると前記注視モードに切り替え、前記注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記注視画像を記憶する記憶部を備え、前記注視画像を前記記憶部に記憶させる際、前記注視画像を示す情報をこの注視画像に添付する情報添付部を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のカメラ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラと、画像を表示する画像表示部を備えたコントローラとが、それぞれ備えられた通信部により通信ネットワークを介して互いに通信可能に構成されてなり、前記カメラからコントローラに前記注視画像が送信されると、この注視画像を前記コントローラの画像表示部に表示することを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象領域に侵入した物体を発見し追尾するカメラ及び監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、視野の一部分に対して他の部分が負の歪曲を持つ光学系を備え、通常は目標の探知を行う一方、視野内に、目標が現れたときには、その目標を視野の中心で捉えるように構成した電子光学装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、中心窩ミラーを用いて被写体を撮像する撮像装置において、原画像（中心窩ミラーの反射光をセンサにより受光して出力された画像）に対し、画素の位置を変換し、原画像の歪みを補正したパノラマ画像を生成する撮像装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、魚眼レンズを用いて被写体を撮像し、その画像の一部を抽出した画像を生成する撮像装置が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２３２２０８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４１５６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術においては、目標を当該電子光学装置の視野中心で捉えられたとしても、ディスプレイに表示される画像は、上記視野の一部分で撮影された部位に対して上記他の部分で撮影された部位は比較的大きく歪んでいるため、人間の視覚にとって違和感があり、ディスプレイでの目標の視認性が良好とはいえなかった。
【０００７】
また、特許文献２の技術にあっては、中心窩ミラーを用いて被写体を撮像するため、該中心窩ミラーの中心部位で比較的高い解像度を有する画像（以下、高解像画像という）が生成されるが、この高解像画像を基準としてその周辺の画像の歪みを補正したパノラマ画像を生成するものであるため、パノラマ画像全体に対する高解像画像の面積比率は比較的小さい。したがって、このパノラマ画像を例えばディスプレイに表示した際には、特定の対象が高解像画像として撮像されたとしても、対象を詳細に観察することは困難である。
【０００８】
また、魚眼レンズを用いて撮像を行う上記の撮像装置にあっては、得られる合成画像は全領域に亘って解像度がそれほど高いものではないから、特定の対象を詳細に観察することは困難であった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特定の対象を良好に視認できるカメラ、監視システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系と、前記光学系により結像された被写体の光像を光電変換する撮像部と、前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部と、所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替えを行うモード切替制御部と、前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成する画像生成部とを備えることを特徴とするカメラである。
【００１１】
この発明によれば、光学系は、中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有するため、この光学系により結像された光像は、中心領域により投影された被写体の光像が、周辺領域により投影された被写体の光像に比して拡大されたものとなる。
【００１２】
したがって、撮像部の出力信号に係る画像は、周辺側に位置する被写体に比して中心側に位置する被写体が大きく写り、周辺側と中心側とで比較的大きな歪みのある画像となる。
【００１３】
一方、当該カメラにおいては、待機モードと注視モードとが備えられ、モード切替制御部により、これらのモードの間でモードの切り替えが行われる。
【００１４】
待機モードでは、所定の撮像対象領域が前記光学系及び撮像部を用いて撮像されつつ所定の対象物の出現が待機され、注視モードでは、光学系の中心領域により、出現した前記所定の対象物の光像を撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ、撮像部により撮像動作が行われる。
【００１５】
そして、画像生成部により、注視モードにおいて撮像部により出力された画像信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像が生成される。
【００１６】
このように、注視モードにおいて、周辺領域に比して被写体の光像を大きく投影する中心領域により所定の対象物の光像を撮像部に投影すべく、光学系の光軸を移動させるようにしたから、その対象物の光像を中心領域により撮像部に投影できた場合には、所定の対象物が相対的に大きく写った画像が得られる。
【００１７】
また、この画像から、前記所定の対象物の画像を抽出してなる注視画像を生成するようにしたから、所定の対象物が大きく写った歪みの少ない注視画像が得られる。
【００１８】
これにより、この注視画像を例えば所定の表示装置に表示させた場合には、該表示装置の表示画面に所定の対象物が大きく表示されるから、所定の対象物の視認性を従来に比して向上することができる。
【００１９】
さらに、通常のレンズ（結像される光像の高さＹ、焦点距離ｆ、画角θの関係が、Ｙ＝ｆ・ｔａｎθで表されるレンズ）で、上記中心領域と同等のズーム倍率を得ようとする場合、ズーム機構等が必要となるが、本発明では、上記のような光学系を用いたことにより、ズーム機構等が不要となる。したがって、本発明のカメラは、通常のレンズを使用する場合に比して、耐久性やサイズの点で有利となる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、前記画像生成部は、さらに、前記待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成することを特徴とするものである。
【００２１】
この発明によれば、待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成するようにしたので、その広角画像を所定の表示装置に表示させた場合には、待機モードにおいて、この表示装置を用いた監視対象領域の監視を行うことができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のカメラにおいて、前記待機モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像に基づき前記所定の対象物を検出する対象物検出部を備え、前記モード切替制御部は、前記待機モードにおいて前記所定の対象物が検出されると前記注視モードに切り替え、前記注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によれば、待機モードにおいて所定の対象物が検出されると注視モードに切り替え、注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えるようにしたから、所定の対象物が出現するまでの待機モードにおいては、監視対象領域を広く監視することができ、所定の対象物が出現すると、注視モードにおいて、その所定の対象物の特徴を詳細に監視することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のカメラにおいて、前記注視画像を記憶する記憶部を備え、前記注視画像を前記記憶部に記憶させる際、前記注視画像を示す情報をこの注視画像に添付する情報添付部を備えることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明によれば、注視画像を記憶部に記憶させる際、当該注視画像を示す情報をこの注視画像に添付するようにしたから、記憶部に記憶される複数の注視画像の中から所望の注視画像を容易に検索することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラと、画像を表示する画像表示部を備えたコントローラとが、それぞれ備えられた通信部により通信ネットワークを介して互いに通信可能に構成されてなり、前記カメラからコントローラに前記注視画像が送信されると、この注視画像を前記コントローラの画像表示部に表示することを特徴とする監視システムである。
【００２７】
この発明によれば、カメラにおいて生成された注視画像は、該カメラの通信部によりコントローラに送信される。一方、コントローラにおいては、カメラから注視画像が送信されると、該注視画像が通信部により受信され、画像表示部にその注視画像が表示される。
【００２８】
これにより、コントローラの画像表示部において、注視画像を良好に視認することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態の監視システムの構成図である。
【００３１】
図１に示すように、監視システム１は、所定の監視対象領域を撮影する監視カメラ２と、パーソナルコンピュータや携帯電話などのコントローラ３とが通信ネットワークを介して接続されてなる。
【００３２】
監視システム１においては、監視カメラ２により上記監視対象領域が撮影されると、その画像のデータが監視カメラ２から通信ネットワークを介してコントローラ３に送信される一方、コントローラ３において、監視カメラ２に対する何らかの要求が入力されると、その要求を示す情報（以下、要求情報という）が、コントローラ３から通信ネットワークを介して監視カメラ２に送信され、監視カメラ２は、その要求情報に基づき動作する。
【００３３】
なお、この要求として、例えば、監視カメラ２との通信のコネクションを確立する要求や、監視カメラ２から送信される画像データの切換えの要求等がある。
【００３４】
これにより、コントローラ３の表示部３２（図１４参照）において、監視カメラ２により撮影された画像を視認することができるとともに、監視カメラ２の動作を遠隔で操作することができる。
【００３５】
監視カメラ２とコントローラ３とを通信可能に接続する通信ネットワークは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線通信規格により構築され、または電波や赤外線などの伝送媒体を利用した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の規格により構築されたＬＡＮ等からなる。
【００３６】
図２は、監視システム１において使用される監視カメラ２の構成図である。
【００３７】
図２に示すように、監視カメラ２は、カメラ２１、Ｕ字型に屈曲した枠体２２、カメラ２１の光軸（監視方向）Ｌを上下方向（以下、チルト方向という）に移動させるギヤードモータ２３及びカメラ２１の光軸Ｌを左右方向（以下、パン方向という）に移動させるギヤードモータ２４を備えて構成されている。
【００３８】
カメラ２１は、左右の側面に突設されたチルト方向の回転軸２５をＵ字型枠体２２の側面２２Ａ，２２Ａ’に穿設された孔２２Ｂに貫通させてＵ字型枠体２２に取り付けられ、側面２２Ａを貫通して突出された回転軸２５の先端にはギヤードモータ２３の出力軸が取り付けられている。Ｕ字型枠体２２の下面中央には、パン方向の回転軸２６が下方向に突設され、この回転軸２６の先端に上記ギヤードモータ２４の出力軸が取り付けられている。
【００３９】
ギヤードモータ２３は枠体２２に固定され、該枠体２２と一体的にパン方向に回動可能に構成され、ギヤードモータ２４は図略のカメラ本体に固定されている。
【００４０】
上記の構成において、ギヤードモータ２４を回転駆動すると、Ｕ字型枠体２２が回転軸２６の周りに回転し、これによりカメラ２１の光軸Ｌがパン方向に移動し、ギヤードモータ２３を回転駆動すると、カメラ２１が回転軸２５の周りに回転し、これによりカメラ２１の光軸Ｌがチルト方向に移動する。
【００４１】
なお、以下の説明において、カメラ２１の光軸Ｌがパン方向に移動する監視カメラ２の動作をパン動作、チルト方向に移動する監視カメラ２の動作をチルト動作という。
【００４２】
監視カメラ２には、監視対象領域を撮影するための光学系として、以下に説明する特性を備えたレンズ２０１（図５参照）が採用されている。
【００４３】
図３（ａ）は、レンズ２０１の歪曲収差・画角特性を示すグラフであり、横軸は百分率で示す歪曲収差Ｘであり、縦軸は度（°）単位で示す画角θである。図３（ｂ）は、画角・像高特性を示すグラフであり、横軸は画角θであり、縦軸は像高Ｙである。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、レンズ２０１は、画角θが小さい領域では、歪曲収差Ｘが所定値Ｘｉであり、画角θがその領域を超えると急激に大きくなるという特性を有する。
【００４５】
ここで、歪曲収差Ｘにおける所定値Ｘｉは、レンズ２０１の中心領域を透過した被写体の光像による画像を人間が見た場合において相似形の歪みのない自然な画像に見える値であり、例えばＸｉ＝約３％（このとき、θｉは約８°）である。勿論、所定値Ｘｉを３％以下の値、例えば約２％や約１％に設定したとしても、人間の見た目では相似形の歪みのない自然な画像に見える。
【００４６】
なお、図３（ａ）は、約５０度の半画角で約−７０％の歪曲収差を有するレンズ２０１の特性を示している。
【００４７】
この特性により、図３（ｂ）に示すように、レンズ２０１に結像される光像の高さ（以下、像高という）Ｙは、画角θが小さい領域（図３（ｂ）に示す点線より左側の領域）では、画角θに対して像高Ｙは、略線形であって、画角θの単位変化に対する変化量は大きい。
【００４８】
一方、画角θが大きい領域（図３（ｂ）に示す点線より右側の領域）では、画角θに対して像高Ｙは、非線形であって、画角θの単位変化に対する変化量は、画角θの増大に伴って徐々に小さくなり、像高Ｙは、略一定値となる。
【００４９】
換言すれば、画角θが小さい領域では解像度が高く、画角θが大きい領域では解像度が低くなる。
【００５０】
そして、レンズ２０１の曲率半径等を適切に設定することで、レンズ２０１は、大きな像高Ｙが得られるレンズ２０１の中心領域（「画角θが小さい領域」に相当）と同等のズーム倍率を、このレンズ２０１の代わりに通常のレンズを用いて得る場合に比して、広い視野を有するとともに、この広い視野を有するレンズ２０１の周辺領域（「画角θが大きい領域」に相当）と同等の視野を、このレンズ２０１の代わりに通常のレンズを用いて得る場合に比して、レンズ２０１の中心領域で被写体の光像を大きく投影する。
【００５１】
この意味で、以下の説明においては、レンズ２０１の中心領域を望遠領域、周辺領域を広角領域というものとする。
【００５２】
本実施形態では、レンズ２０１として、望遠領域が３５ｍｍカメラに換算して焦点距離ｆが８０ｍｍ、広角領域が３５ｍｍカメラに換算して焦点距離ｆが１６ｍｍに相当する中心窩レンズと呼ばれるレンズが採用されているが、これに限定されるものではない。
【００５３】
中心窩レンズは、視野における中心領域（望遠領域に相当）で画像を拡大し、その周辺領域（広角領域に相当）で画像を圧縮する機能を有するレンズであり、広い視野、望遠領域での高解像度及び望遠領域でひずみの目立たない自然な画像が得られる等の特徴を有する。
【００５４】
なお、上記にいう通常のレンズとは、像高Ｙ、焦点距離ｆ、画角θの関係が、Ｙ＝ｆ・ｔａｎθで表されるレンズのことをいう。
【００５５】
以上のような特性を有するレンズ２０１を用いて撮影を行うことにより、撮影画像は、例えば図４に示すように、レンズ２０１の広角領域に対応する部分が、広い領域の被写体が圧縮されたものとなる一方、レンズ２０１の望遠領域に対応する部分が、中心部分に位置する被写体がその周辺部分に位置する被写体に比して拡大されたものとなる。
【００５６】
したがって、監視カメラ２は、撮影領域のうち中心部分を高い解像度で撮影しつつ、広い領域を撮影することができるものである。なお、この撮影画像のうち、望遠領域によって大きく拡大された部分の画像を望遠画像というものとする。
【００５７】
本実施形態における監視カメラ２は、このレンズ２０１の特性を利用した２つの動作モードを備えている。
【００５８】
すなわち、上述したように、レンズ２０１は、広い視野を有していることから、この広い視野を利用して、該視野内における動体の有無を監視する待機モードと、レンズ２０１の望遠領域により被写体の光像が大きく投影され、その結果、解像度の高い画像が得られることから、待機モード中に動体を検出すると、この動体をできるだけレンズ２０１の望遠領域で捉えて高い解像度で撮影すべく、カメラのパン動作及びチルト動作を行いつつ、該動体を追尾する注視モードとを有している。
【００５９】
図５は、監視カメラ２の構成を示すブロック図である。
【００６０】
監視カメラ２は、レンズ２０１、撮像素子２０２、信号処理部２０３、Ａ／Ｄ変換部２０４、画像処理部２０５、画像メモリ２０６、制御部２０７、駆動部２０８、画像記憶部２０９及び通信Ｉ／Ｆ部２１０を備えて構成されている。
【００６１】
レンズ２０１は、上述した中心窩レンズに相当するものである。
【００６２】
撮像素子２０２は、例えばフォトダイオード等の複数の光電変換素子がマトリックス状に２次元配列され、各光電変換素子の受光面に、それぞれＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色フィルタが１：２：１の比率で配設されてなるＣＣＤカラーエリアセンサである。撮像素子２０２は、レンズ２０１により結像された被写体の光像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色成分のアナログの電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として出力する。なお、撮像素子２０２は、モノクロの撮像素子でもよい。
【００６３】
撮像素子２０２は、図略のタイミングジェネレータ等により、撮像素子２０２の露出動作の開始及び終了や、撮像素子２０２における各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）等の撮像動作が制御される。
【００６４】
信号処理部２０３は、撮像素子２０２から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理部２０３は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路により画像信号のレベル調整を行う。
【００６５】
Ａ／Ｄ変換部２０４は、信号処理部２０３により出力されたアナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を、複数のビットからなるデジタルの画像信号（以下、デジタル信号という）にそれぞれ変換するものである。
【００６６】
画像処理部２０５は、Ａ／Ｄ変換部２０４によりＡ／Ｄ変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各デジタル信号に、黒レベルを基準の黒レベルに補正する黒レベル補正、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のデジタル信号のレベル変換を行うホワイトバランス、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のデジタル信号のγ特性を補正するγ補正を行うものである。
【００６７】
以下、画像処理部２０５による処理が施された信号を元画像データ、元画像データを構成する各画素の画素データを元画素データ、元画像データに係る画像を元画像という。なお、本実施形態においては、各色の元画像データは、１２８０（個）×１０２４（個）の画素の画素データをそれぞれ有してなる。
【００６８】
画像メモリ２０６は、画像処理部２０５から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し制御部２０７により後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。
【００６９】
ここで、元画像データの画像メモリ２０６への記録方法について説明する。
【００７０】
図６に示すように、画像メモリ２０６の記録領域のうち、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の元画像データの各記録領域を仮想的に２次元座標系でそれぞれ表し、この２次元座標系の格子点上に、各画素データを配置するものとする。なお、図６は、１の色についての２次元座標系のみ示している。
【００７１】
このとき、図６に示すように、各色の元画素データは、各色について、上側の行から下側の行に向かう方向（矢印Ａ方向）であって、各行において、左側から右側に向かう方向（矢印Ｂ方向）に順に画像メモリ２０６に記録される。
【００７２】
すなわち、Ｒ（赤）の元画素データについて、座標（０，０）に配置される画素の画素データが記録されるアドレスをａｄｄｒＲ０と表すとともに、各色の元画像において、座標（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜１２７９，ｖ＝０〜１０２３）に配置される画素の画素データの値をＲ（ｕ，ｖ），Ｇ（ｕ，ｖ），Ｂ（ｕ，ｖ）と表すものとする。
【００７３】
このとき、図６、図７に示すように、画像メモリ２０６の記録領域のアドレスａｄｄｒ（Ｒ０＋１）にＲ（１，０），ａｄｄｒ（Ｒ０＋２）にＲ（２，０），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋１２８０）にＲ（０，１），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋１３１０７１９）にＲ（１２７９，１０２３）というように、Ｒ（赤）の元画素データが順に記録される。
【００７４】
これを一般的に表すと、各色の元画像がそれぞれＸ方向にＭ個、Ｙ方向にＮ個の画素を有しているものとすると、Ｒ（赤）の元画像データにおいて、座標（ｕ，ｖ）に配置される画素の画素データは、画像メモリ２０６の記録領域のアドレスａｄｄｒ（Ｒ０＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録される。
【００７５】
また、Ｇ（緑）の元画像データについて、座標（０，０）に配置される画素の画素データが記録されるアドレスをａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ）と表すものとすると、Ｒ（赤）の場合と同様に、図６、図７に示すように、画像メモリ２０６の記録領域のａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋１）にＧ（１，０），ａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋２）にＧ（２，０），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋１２８０）にＧ（０，１），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋１３１０７１９）にＧ（１２７９，１０２３）、・・・というように、Ｇ（緑）の画素データが順に記録される。
【００７６】
これを一般的に表すと、Ｇ（緑）の元画像データにおいて、座標（ｕ，ｖ）に配置される画素の画素データは、ａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録される。なお、「ｏｆｆｓｅｔ」は、Ｒ（赤）の元画像の画素数、またはそれ以上の整数を示すもので、Ｒ（赤）の元画像データが記録される記録領域の後ろに、Ｇ（緑）の元画像データが記録されることを意味する。
【００７７】
同様に、Ｂ（青）の元画像データについて、座標（０，０）に配置される画素の画素データが記録されるアドレスをａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ）と表すものとすると、Ｒ（赤）の場合と同様に、図６、図７に示すように、画像メモリ２０６の記録領域のａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋１）にＢ（１，０），ａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋２）にＢ（２，０），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋１２８０）にＢ（０，１），…，ａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋１３１０７１９）にＢ（１２７９，１０２３）、・・・というように、Ｂ（青）の画素データが順に記録される。
【００７８】
これを一般的に表すと、Ｂ（青）の元画像データにおいて、座標（ｕ，ｖ）に配置される画素の画素データは、ａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録される。
【００７９】
駆動部２０８は、ギヤードモータ２３，２４を含んでなり、制御部２０７からの指令により、監視カメラ２１の光軸Ｌをパン方向及びチルト方向に駆動するものである。
【００８０】
画像記憶部２０９は、ハードディスクなどからなり、制御部２０７の後述する記録画像生成部２０７７により生成された画像ファイルを保存するものである。
【００８１】
通信Ｉ／Ｆ部２１０は、無線ＬＡＮの規格、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの規格やＥｔｈｅｒｎｅｔの規格等に準拠したインターフェースであり、コントローラ３への画像データの送信や、該コントローラ３からの要求情報の受信等を行うものである。
【００８２】
制御部２０７は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭからなる記憶部（後述する記憶部２０７８）が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、上述したカメラ２１及びカメラ本体内の各部材の駆動を有機的に制御して、監視カメラ２の撮影動作を統括的に制御するものである。
【００８３】
制御部２０７は、機能的に、画像再配置処理部２０７１、動体検出部２０７２、モード切替制御部２０７３、電源制御部２０７４、撮像制御部２０７５、駆動制御部２０７６、記録画像生成部２０７７、通信制御部２０７８及び記憶部２０７９を備える。
【００８４】
ここで、上述したように、元画像は全体的に歪みが生じているため、この元画像のデータをコントローラ３にそのまま送信するように構成すると、コントローラ３の表示部３２には、歪みの生じた画像が表示されるため、画像の良好な視認性（肉眼で画像を見たときの自然な見た目）が得られない。
【００８５】
また、元画像データは比較的情報量が多いため、監視カメラ２とコントローラ３との間で行われる画像データの通信に時間を要し、コントローラ３の表示部３２における画像の表示処理を、例えば１／３０（秒）毎に行われる撮像素子２０２の撮像動作に同期させることができない虞がある。
【００８６】
このような不具合を解消するため、画像再配置処理部２０７１は、レンズ２０１を用いて撮影したことで生じた歪みが補正され、且つ、元画像に対し画素数が縮小された再配置画像を生成する処理（以下、再配置処理という）を行うものである。なお、本実施形態においては、再配置画像の画素数を６４０（個）×４８０（個）とする。
【００８７】
画像再配置処理部２０７１は、記憶部２０７９に予め記憶されている後述の複数の変換テーブルＴの中から、監視カメラ２の動作モード（待機モード及び注視モード）等に応じた適切な変換テーブルＴを選択した上で、この変換テーブルＴを用いて、元画像の一部の画素を抽出し、この抽出した画素で１の画像（再配置画像）を生成すべくその抽出画素を配置して、この再配置画像の画像データを、画像メモリ２０６における元画像の画像データと異なる記憶領域に記録する。
【００８８】
この再配置処理において、元画像から抽出する対象の画素は、待機モードにおいては、レンズ２０１の広角領域の一部又は全部と望遠領域により捉えられてなる画像の画素であり、注視モードにおいては（後述する図１０（ｂ）に示す画像を生成する場合においては）、望遠領域により捉えられてなる画像の画素である。
【００８９】
ここで、再配置処理を説明するにあたり、図６の場合と同様、図８に示すように、画像メモリ２０６の記録領域のうち、再配置画像におけるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画像データの各記録領域を仮想的に２次元座標系でそれぞれ表し、この２次元座標系の格子点上に、抽出した画素を配置して再配置画像を生成するものとする。
【００９０】
なお、再配置処理を行うために設定した２次元座標系と、元画像を記録するために設定した上記の２次元座標系とを区別するため、再配置処理を行うために設定した２次元座標系を再配置座標系という。また、図８は、１の色についての２次元座標系のみ示している。
【００９１】
図９は、Ｒ（赤）の画像についての変換テーブルＴを示したものである。
【００９２】
図９に示すように、変換テーブルＴは、再配置座標系の各座標（Ｉ，Ｊ）（Ｉ＝０〜６３９，Ｊ＝０〜４７９）に、画像メモリ２０６に記録された元画素データのうち、どのアドレスの画素データに係る画素を配置するかを示したものである。
【００９３】
図９に示す変換テーブルＴにおいて、ａｄｄｒＲ（ｉ，ｊ）は、Ｒ（赤）の再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）に配置するＲ（赤）の元画素データが記録されているアドレスを示す。例えば、Ｒ（赤）の再配置座標系における座標（０，０）には、Ｒ（赤）の元画素データに係る画素のうち、画像メモリ２０６の記録領域におけるａｄｄｒＲ（０，０）に記録された画素データに係る画素を配置することを示している。
【００９４】
ここで、元画像がＸ方向にＭ個、Ｙ方向にＮ個の画素を有しているものとすると、例えばＲ（赤）の元画像データにおいて、座標（ｕ，ｖ）に位置する画素の画素データは、ａｄｄｒ（Ｒ０＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録される旨を上述したが、元画像に対して設定された２次元座標系における座標（ｕ，ｖ）に位置する画素が、再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）に配置されるものとすると、ａｄｄｒＲ（ｉ，ｊ）は、ａｄｄｒ（Ｒ０＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に対応する。
【００９５】
また、これと同様に、ａｄｄｒＧ（ｉ，ｊ）が、Ｇ（緑）の再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）に配置するＧ（緑）の元画素データが記録されているアドレスを示すものとすると、Ｇ（緑）の再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）には、Ｇ（緑）の元画素データに係る画素のうち、画像メモリ２０６の記録領域におけるａｄｄｒＧ（ｉ，ｊ）、すなわちａｄｄｒ（Ｒ０＋ｏｆｆｓｅｔ＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録された画素データに係る画素を配置する。
【００９６】
また、これと同様に、ａｄｄｒＢ（ｉ，ｊ）が、Ｂ（青）の再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）に配置するＢ（青）の元画素データが記録されているアドレスを示すものとすると、Ｂ（青）の再配置座標系における座標（ｉ，ｊ）には、Ｂ（青）の元画素データに係る画素のうち、画像メモリ２０６の記録領域におけるａｄｄｒＢ（ｉ，ｊ）、すなわちａｄｄｒ（Ｒ０＋２×ｏｆｆｓｅｔ＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録された画素データに係る画素を配置する。
【００９７】
このように、本実施形態における変換テーブルＴは、各色について、元画像における１２８０（個）×１０２４（個）の画素のうち一部の画素を抽出して、再配置座標系の６４０（個）×４８０（個）の格子点に配置する方法を定めたものである。
【００９８】
したがって、変換テーブルＴに記録するアドレスを適宜設定することにより、図４に示す元画像から、例えば図１０（ａ）に示すように、元画像に生じた歪みを補正し、且つ、元画像に対して画素数を縮小した再配置画像が生成される。
【００９９】
本実施形態では、上述したように、複数の異なる変換テーブルが予め設定されており、画像再配置処理部２０７１は、監視カメラ２の動作モード（待機モード又は注視モード）やコントローラ３からの指示等に応じた変換テーブルＴを選択して再配置処理を行う。
【０１００】
例えば、画像再配置処理部２０７１は、待機モードにおいては、広い領域が写った再配置画像を生成する変換テーブルＴ１を選択し、この変換テーブルＴ１を用いて、例えば図１０（ａ）に示すように、元画像全体から、比較的広い領域が写った再配置画像を生成する。以下、この再配置画像を広角画像という。
【０１０１】
一方、画像再配置処理部２０７１は、注視モードにおいては、元画像のうち中心部分の画像（レンズ２０１の望遠領域で捉えられてなる画像）を抽出するとともに、動体が大きく写った再配置画像を生成する変換テーブルＴ２を選択し、この変換テーブルＴ２を用いて、図１０（ｂ）に示すように、抽出した画素データから、待機モードにおいて生成される再配置画像に比して動体が拡大された再配置画像を生成する。以下、この再配置画像を注視画像という。
【０１０２】
これにより、各動作モードにおいて生成された再配置画像をコントローラ３に送信したときに、該コントローラ３の操作者は、その表示部３２において、待機モードでは広い領域を監視することができる一方、注視モードでは、動体の特徴を正確に把握することができる。
【０１０３】
さらに、注視モードにおいては、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、２種類の画像を有してなる一の画像を生成するための変換テーブルＴ３，Ｔ４が備えられている。
【０１０４】
画像再配置処理部２０７１は、後述するように、コントローラ３から変換テーブルＴ３が指定されると、この変換テーブルＴ３を用いて、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ａ），（ｂ）に示す各再配置画像をそれぞれ縮小した画像を、所定の間隔を介して上下に配置してなる一の再配置画像を生成する。
【０１０５】
また、監視カメラ２において、動体をレンズ２０１の望遠領域で捉えられないと判断された場合には、画像再配置処理部２０７１は、変換テーブルＴ４を選択し、図１０（ｄ）に示すように、図１０（ｃ）の上側の画像に比し動体が含まれる領域まで写し出す領域を広げた上で縮小した画像と、図１０（ａ）に示す再配置画像の一部の画像とを、所定の間隔を介して上下に配置してなる一の再配置画像を生成する。
【０１０６】
これにより、図１０（ａ）に示す広角画像や図１０（ｂ）に示す注視画像は、コントローラ３の表示部３２（図１４参照）において択一的に表示されるため、両画像を視認する際には、操作部３１による表示切替え操作が要求されるが、図１０（ｃ），（ｄ）に示すような２種類の画像を同時に表示することにより、コントローラ３の使用者に、操作部３１による広角画像と注視画像との表示切替え操作の負担を与えることなく、より確実な監視を行うことができる。
【０１０７】
なお、図１０（ｃ），（ｄ）に示す「ＳＥ」，「Ｅ」，「ＮＥ」は、監視カメラ２の方向を示すものである。
【０１０８】
動体検出部２０７２は、元画像に基づいて、以下に説明する時間差分処理を用いて動体を検出するものである。
【０１０９】
時間差分処理は、比較的短い所定の時間を隔てて撮影された複数の画像の差分を算出して、変化のあった領域（変化領域という）を検出する処理である。
【０１１０】
図１１に示すように、動体検出部２０７２は、現在の画像５１０と、現在の画像５１０よりも過去に撮影された画像５１１と、画像５１１よりもさらに過去に撮影された画像５１２の３つの画像を用いて変化領域の抽出を行う。
【０１１１】
画像５１０には、移動する物体（動体）が表された領域５１３が含まれる。ただし、画像５１０からは、動体が表された領域５１３を抽出することができない。
【０１１２】
画像５１１には、動体が表された領域５１４が含まれる。領域５１３及び領域５１４には、同一の物体が表されているが、撮影された時点が異なるため、画像５１０，５１１中での位置が異なる。画像５１０と画像５１１との差分をとることにより、差分画像５２０が求められる。差分画像５２０には、領域５１３と領域５１４とが含まれる。差分画像５２０中の領域５１３は、動体が表された領域であり、画像５１０が撮影された時点における位置に存在する。差分画像５２０中の領域５１４は、移動する物体が表された領域であり、画像５１１が撮影された時点における位置に存在する。画像５１０と画像５１２との差分画像５２１が求められる。差分画像５２１には、領域５１３と領域５１５とが含まれる。差分画像５２１中の領域５１３は、動体が表された領域であり、画像５１０が撮影された時点における位置に存在する。差分画像５２１中の領域５１５は、動体が表された領域であり、画像５１２が撮影された時点における位置に存在する。
【０１１３】
次に、差分画像５２０と差分画像５２１との論理積をとると、画像５３０が求められる。これにより、画像５３０には、画像５１０が撮影された時点における動体が表された領域５１３のみが含まれる。
【０１１４】
モード切替制御部２０７３は、監視カメラ２を予め定められた姿勢（初期姿勢という）に固定し、監視対象領域全体を撮影する待機モードと、監視カメラ２を該動体に追尾させる注視モードとの間でモードの切替えを行うものである。
【０１１５】
モード切替制御部２０７３は、待機モード中に動体が検出されると、その動体の特徴を詳細に監視するため、注視モードに切り替える一方、この注視モードにおいて、監視対象領域を広く監視すべき以下の注視モード終了条件を満たすと、待機モードに切り替える。
【０１１６】
本実施形態においては、注視モードから待機モードにモードを切り替える注視モード終了条件として、▲１▼動体が視野範囲外に移動した、▲２▼動体が視野範囲内で停止し、所定時間が経過した、▲３▼注視モードに切り替わってから所定時間が経過した、の３つの条件が備えられており、これらの条件のうちいずれかの条件を満たすと、注視モードから待機モードに切り替えられる。
【０１１７】
動体が視野範囲外に移動したという条件（条件▲１▼）を、注視モードから待機モードにモードを切り替える注視モード終了条件としているのは、動体が監視対象領域から退去したと考えられるからである。
【０１１８】
動体が視野範囲内で停止し、所定時間が経過したという条件（条件▲２▼）を注視モード終了条件としているのは、動体であった注視対象物の動きが所定時間停止している場合には、注視対象物の動きが比較的長い時間停止するものと考えられ、そのような注視対象物を視野が狭い注視モードで執拗に注視すると、他の動体を見逃す虞があるからである。
【０１１９】
注視モードに切り替わってから所定時間が経過したという条件（条件▲３▼）を注視モード終了条件としているのは、条件▲２▼の場合と同様、視野が狭い注視モードで一つの注視対象物を執拗に注視すると、他の動体を見逃す虞があるとともに、画像記憶部２０９の記録容量を有効に使用するためである。
【０１２０】
なお、モード切替制御部２０７３は、コントローラ３から、通信のコネクションを確立する要求が行われると、コネクションの確立後、コントローラ３からの各種の要求、例えば監視カメラ２の姿勢を変更する要求等を受け付けるリモコンモードに設定し、このリモコンモードにおいて、コントローラ３から所定時間何の要求もなされないときには、リモコンモードが解除される。
【０１２１】
電源制御部２０７４は、監視カメラ２に備えられる図略の電源スイッチの操作を受けて、監視カメラ２の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するとともに、省エネルギーを図るため、待機モードにおいて、ギヤードモータ２３，２４等の駆動部２０８や通信Ｉ／Ｆ部２１０等への予備電源の供給を制限するものである。
【０１２２】
撮像制御部２０７５は、待機モードにおいては、撮像素子２０２に例えば１／３０（秒）毎に撮像を行わせる一方、注視モードにおいては、その時間間隔より短い時間間隔で撮像素子２０２に撮像を行わせるものである。
【０１２３】
注視モードにおける撮像素子２０２の撮像動作の時間間隔を待機モードより短くするのは、動体の動きをきめ細かく監視するためであり、待機モードにおける撮像素子２０２の撮像動作の時間間隔を比較的長くすることで、広角画像より重要度の高い注視画像を画像記憶部２０９に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制することができる。
【０１２４】
駆動制御部２０７６は、駆動部２０８におけるギヤードモータ２３，２４の回転駆動を制御するものである。駆動制御部２０７６は、待機モードにおいては、駆動部２０８のギヤードモータ２３，２４による回転駆動を停止させ、監視カメラ２を初期姿勢に固定する一方、注視モードにおいては、監視カメラ２に動体を追尾させるべく、ギヤードモータ２３，２４を回転駆動させる。
【０１２５】
記録画像生成部２０７７は、再配置画像の画素データにＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式による所定の圧縮処理を施して圧縮画像データを生成し、この圧縮画像データに、撮影画像に関する情報（メタデータや圧縮率等の情報）を付加した画像ファイルを画像記憶部２０９に記録するものである。
【０１２６】
本実施形態においては、監視カメラ２の動作モード（待機モード及び注視モード）に応じた２種類の圧縮率を有しており、注視モードでは、動体の詳細な特徴に関する情報が得られるように、比較的小さい圧縮率で圧縮する。
【０１２７】
一方、待機モードでは、動体を検出できる程度であれば画像にそれほど高い解像度は要求されず、また、広角画像より重要度の高い注視画像を画像記憶部２０９に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制するため、注視モードにおける圧縮率より大きい圧縮率で圧縮する。
【０１２８】
なお、メタデータは、一般的に、数多くのデータの中から目的のデータ（本実施形態では、監視カメラ２により撮影された画像のデータ）を探し出すための、該データを示す情報を記述したデータをいい、このデータを画像データに付加することで、画像記憶部２０９に記憶されている複数の画像の中から所望の画像を検索することが容易に行える。
【０１２９】
通信制御部２０７８は、コントローラ３との通信コネクションの確立処理及び切断処理を行うとともに、画像メモリ２０６から通信Ｉ／Ｆ部２１０への画像データ等の転送を制御するものである。
【０１３０】
記憶部２０７９は、上述したように、再配置画像処理部２０７１により再配置画像を生成するための複数の変換テーブルＴを有している。変換テーブルＴは、元画像に生じている歪みの補正や画素数及び撮影領域の大きさの変更を行うために、元画像から抽出した画素の画素データをどのように配置するかを予め定めたものである。
【０１３１】
以下、変換テーブルＴの生成方法について説明する。
【０１３２】
図１２（ａ）に示すように、元画像の画素数をＭ（個）×Ｎ（個）、図１２（ｂ）に示すように、再配置画像の画素数をＫ（個）×Ｌ（個）として、再配置画像における任意の画素（以下、注目画素Ｂという、座標Ｂ（ｉ，ｊ））に対応する元画像の画素Ｑの座標（ｕ，ｖ）を求める。
【０１３３】
まず、図１２（ｂ）に示すように、再配置画像において、該画像の中心Ａ（Ｋ／２，Ｌ／２）から注目画素Ｂまでの距離ｄ（ｄｘ：ｘ成分、ｄｙ：ｙ成分）は、
ｄｘ＝（Ｋ／２−ｉ）          …（１）
ｄｙ＝（Ｌ／２−ｊ）          …（２）
ｄ＝√（ｄｘ２＋ｄｙ２）        …（３）
により、
ｄ＝√｛（Ｋ／２−ｉ）２＋（Ｌ／２−ｊ）２｝      …（４）
となる。
【０１３４】
また、像高Ｙ、焦点距離ｆ、画角θの関係が、Ｙ＝ｆ・ｔａｎθで表される通常のレンズを用いて、図１２（ｂ）に示す再配置画像を撮影したと仮定した場合に、該再配置画像における座標（ｉ，ｊ）に位置する画素の画素データに変換された光の入射角φは、元画像における座標（ｕ，ｖ）に位置する画素の画素データに変換された光の入射角と同じである。
【０１３５】
したがって、再配置画像の水平方向の画角をα（ｒａｄ）とすると、再配置画像における座標（ｉ，ｊ）に位置する画素の画素データに変換された光の入射角φは、図１３（ａ）〜（ｃ）から判るように、
ｆ＝（Ｋ／２）／ｔａｎ（α／２）      …（５）
ｔａｎφ＝ｄ／ｆ      …（６）
が成り立ち、
φ＝ｔａｎ−１｛ｄ／（Ｋ／２）／ｔａｎ（α／２）｝      …（７）
となる。
【０１３６】
そして、元画像において、その中心Ｐ（Ｍ／２，Ｎ／２）から座標Ｑ（ｕ，ｖ）までの距離（像高）をｈとすると、距離ｈは、式（７）で求めた入射角φをパラメータとする関数
ｈ＝ｆ（φ）      …（７）
として表される。この関数は、レンズ２０１の曲率半径などに応じて定まるものである。
【０１３７】
一方、図１２（ａ），（ｂ）から判るように、
ｈ：ｄ＝（ｕ−Ｍ／２）：ｄｘ      …（８）
ｈ：ｄ＝（ｖ−Ｎ／２）：ｄｙ      …（９）
が成り立ち、式（８），（９）から
ｕ＝Ｍ／２＋ｈ×（ｄｘ／ｄ）      …（１０）
ｖ＝Ｎ／２＋ｈ×（ｄｙ／ｄ）      …（１１）
となる。
【０１３８】
したがって、式（７），（１０），（１１）とから、座標（ｉ，ｊ）に位置する画素データに対応する、元画像における画素データの座標（ｕ，ｖ）を求めることができる。
【０１３９】
このようにして求められた元画像における座標（ｕ，ｖ）に位置する画素の画素データは、画像メモリ２０６のアドレスａｄｄｒ（Ｒ０＋Ｍ×ｖ＋ｕ）に記録されており、画像再配置処理部２０７１により変換テーブルＴ（図９参照）を用いて再配置画像を生成する際、変換テーブルＴに記録されているアドレスａｄｄｒ（ｉ，ｊ）に、このアドレスａｄｄｒ（Ｒ０＋Ｍ×ｖ＋ｕ）の画素データが配置される。
【０１４０】
一方、コントローラ３は、図１４に示すように、操作部３１と、表示部３２と、制御部３３と、通信Ｉ／Ｆ部３４とを備える。
【０１４１】
操作部３１は、パン動作及びチルト動作、あるいは画像データの記録や送信等、監視カメラ２に対する各種の指示を行うためのコマンド（以下、指示コマンドという）を入力するためのものであり、コントローラ３がパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）の場合には、キーボードやマウスに相当し、携帯電話の場合には、プッシュボタンに相当する。
【０１４２】
表示部３２は、監視カメラ２から通信ネットワークを介して送信された画像データに係る画像等を表示するものであり、コントローラ３がＰＣの場合には、モニタに相当し、携帯電話の場合には、例えば液晶表示部に対応する。
【０１４３】
制御部３３は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭ１２１や一時的にデータを記憶するＲＡＭ１２２が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、操作部３２、表示部３２及び通信Ｉ／Ｆ部３４を有機的に制御して、コントローラ３の動作を統括制御するものである。
【０１４４】
また、制御部３３は、操作部３１により監視カメラ２に対する所定の指示が入力されると、その指示に対応する指示コマンドを生成し、該指示コマンドを通信Ｉ／Ｆ部３４に送出するコマンド生成部３３１を有する。
【０１４５】
指示コマンドには、監視カメラ２との通信のコネクションを確立すべく、通信処理を要求するコマンド、監視カメラ２のパン動作及びチルト動作を指示するコマンド、監視カメラ２の画像記憶部２０９に記録された画像のデータの送信を要求するコマンド、例えば図１０（ｂ）に示す画像と図１０（ｃ）に示す画像との間で、表示部３２の表示画像を切り替えるべく、送信する画像データの切り替えを要求するコマンド、監視カメラ２との通信のコネクションを切断すべく通信処理を要求するコマンド等が含まれる。
【０１４６】
通信Ｉ／Ｆ部３４は、無線ＬＡＮの規格、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの規格やＥｔｈｅｒｎｅｔの規格等に準拠したインターフェースであり、監視カメラ２からの画像データの受信や、監視カメラ２への指示コマンドの送信等を行う。
【０１４７】
次に、本実施形態に係る監視カメラ２による監視処理について説明する。なお、以下の説明においては、説明の簡単化のため、監視カメラ１に対するコントローラ３からの遠隔操作は、待機モードにおいてのみ受け付けられるものとする。
【０１４８】
図１５は、待機モードにおける一連の監視処理を示すフローチャートであり、図１６は、監視対象の部屋のコーナに監視カメラ２を設置した場合の該監視カメラ２の動作を説明するための図である。
【０１４９】
図１５に示すように、待機モードにおいては、まず、駆動制御部２０７６によりギヤードモータ２３，２４が制御され、図１６（ａ）に示すように、監視カメラ２が監視対象領域全体を監視領域とする初期姿勢にセットされる（ステップ♯１）。
【０１５０】
その後、省エネルギーを図るべく、電源制御部２０７４により、節電モードに設定され、ギヤードモータ２３，２４等への給電が制限される（ステップ♯２）とともに、撮像素子２０２の撮像動作により撮影された画像の画像データが画像記憶部２０９に記録されつつ、動体検出部２０７２により、動体の検出動作が開始される（ステップ♯３）。
【０１５１】
また、変換テーブルＴ１を用いて、例えば図１０（ａ）に示すように、広い領域が写った再配置画像が生成され（ステップ♯４）、画像記憶部２０９に記録される（ステップ♯５）。
【０１５２】
そして、動体が検出されない間（ステップ♯６でＮＯ）に、通信Ｉ／Ｆ部２１０によりコントローラ３から通信の接続要求に係る情報が受信される（ステップ♯７でＹＥＳ）と、通信制御部２０７８により、コントローラ３との通信コネクションの確立処理が行われる（ステップ♯８）。
【０１５３】
ここでは、通信制御部２０７８により、コントローラ３から通信の接続要求に係る情報を受信した旨を示す受理情報が生成され、通信Ｉ／Ｆ部２１０により、その受理情報がコントローラ３に送信されることで、コントローラ３との通信コネクションが確立される。
【０１５４】
コントローラ３との間で通信のコネクションが確立されると、電源制御部２０７４により節電モードが解除された（ステップ♯９）後、コントローラ３からの要求を受け付けるリモコンモードとなる。
【０１５５】
リモコンモードにおいては、監視カメラ２は、例えばパン動作及びチルト動作や画像データの送信等、コントローラ３から要求が行われる（ステップ♯１０でＹＥＳ）と、この要求に応じた動作が行われる（ステップ♯１１）。
【０１５６】
すなわち、通信Ｉ／Ｆ部２１０により、パンチルトコマンドが受信されると、駆動制御部２０７６によりこのコマンドにしたがってパン動作及びチルト動作が制御され、記録画像送信コマンドが受信されると、通信制御部２０７８及び通信Ｉ／Ｆ部２１０によりこのコマンドにしたがって画像記憶部２０９に記録された画像データの送信が行われる。
【０１５７】
また、画像切換えコマンドが受信されると、画像再配置処理部２０７１によりこのコマンドにしたがって変換テーブルＴの切換えが行われ、接続終了コマンドが送信されると、通信制御部２０７８によりこのコマンドにしたがってコントローラ３との通信の接続が切断される。なお、本実施形態では、上述したように、注視モードにおいて、再配置画像を生成する際に用いる変換テーブルが切替可能となっているので、ここで切替られた変換テーブルとは、注視モードで再配置画像を生成するための変換テーブルを指す。
【０１５８】
一方、リモコンモードとなってから所定時間が経過してもコントローラ３から何の要求もなされないとき（ステップ♯１０でＮＯ、♯１２でＹＥＳ）には、ステップ♯２の処理に戻る。
【０１５９】
また、動体が検出されない間（ステップ♯６でＮＯ）に、通信Ｉ／Ｆ部２１０によりコントローラ３から通信の接続要求に係る情報が受信されない場合（ステップ♯７でＮＯ）には、ステップ♯６に戻る。
【０１６０】
ステップ♯６において、動体検出部２０７２により動体が検出される（ステップ♯６でＹＥＳ）と、電源制御部２０７４により節電モードが解除された（ステップ♯１３）後、モード切替制御部２０７３により監視カメラ２の動作モードが注視モードに切り替えられる（ステップ♯１４）。
【０１６１】
図１７は、注視モードにおける一連の監視処理を示すフローチャートである。
【０１６２】
注視モードにおいては、まず、撮像素子２０２の撮像動作により撮影された画像の画像データを画像記憶部２０９に記録しつつ、動体検出部２０７２による動体の検出動作が開始される（ステップ♯２０）。
【０１６３】
そして、動体検出部２０７２により動体が検出される（ステップ♯２１でＹＥＳ）と、駆動制御部２０７６によるギヤードモータ２３，２４の動作制御、すなわち監視カメラ２のパン動作及びチルト動作が開始される（ステップ♯２２）。
【０１６４】
例えば、図１６（ｂ）の矢印Ｐに示すように移動する動体が出現すると、図１６（ａ）に示す初期姿勢から監視カメラ２を矢印Ｑの方向に駆動する。
【０１６５】
そして、監視カメラ２のパン動作及びチルト動作を行って、望遠領域で動体を捉えることができた場合（ステップ♯２３でＹＥＳ）には、変換テーブルＴ２又はＴ３を用いて、例えば図１０（ｂ）や図１０（ｃ）に示すように、動体が比較的大きく写った再配置画像が生成される（ステップ♯２４）。
【０１６６】
一方、監視カメラ２のパン動作及びチルト動作が動体の移動に追従できず、望遠領域で動体を捉えることができない場合（ステップ♯２３でＮＯ）には、図１０（ｄ）に示すように、変換テーブルＴ４を用いて、図１０（ｂ），（ｃ）の画像に比し、この動体が含まれる領域まで写し出す領域を広げた再配置画像が生成される（ステップ♯２５）。
【０１６７】
そして、記録画像生成部２０７７によりステップ♯２４または♯２５で生成された再配置画像のデータが画像記憶部２０９に記録されるとともに、通信制御部２０７８により、その画像データが通信Ｉ／Ｆ部２１０を介してコントローラ３に送信される（ステップ♯２６）。
【０１６８】
その後、モード切替制御部２０７３により、例えば動体の位置が注視対象領域外となったり、監視カメラ２が注視モードに切り換わってから所定時間が経過したりするなどの注視モード終了条件を満たすか否かが判定され（ステップ♯２７）、注視モード終了条件を満たさない間（ステップ♯２７でＮＯ）は、ステップ♯２０〜ステップ♯２６までの処理が繰り返し行われる。
【０１６９】
一方、注視モード終了条件を満たす（ステップ♯２７でＹＥＳ）と、駆動制御部２０７６及び駆動部２０８により、監視カメラ２が初期姿勢にリセットされた（ステップ♯２８）後、モード切替制御部２０７３により、待機モードに切り換えられる（ステップ♯２９）。
【０１７０】
このように、注視モードにおいて、望遠領域により動体の光像を撮像素子２０２に投影すべく、レンズ２０１を回転駆動するようにするとともに、元画像のうち、望遠領域により捉えられたことにより高い解像度を有する画像の画素を使用（抽出）して、再配置処理を行うようにしたので、動体が比較的大きく写った歪みの無い、もしくは歪みの少ない高解像度を有する注視画像が得られ、その結果、コントローラ３の表示部３２に、良好な視認性を有する画像を表示することができる。
【０１７１】
また、待機モードにおいても、元画像のうち、周辺領域の一部又は全部と望遠領域とにより捉えられてなる画像の画素を使用（抽出）して、再配置処理を行うようにしたので、注視画像に比して広い領域が写った歪みの無い、もしくは歪みの少ない再配置画像が得られ、その結果、待機モードにおいても、コントローラ３において監視対象領域の監視を行うことができる。
【０１７２】
また、再配置処理を行う際に用いる変換パターンを複数備えたので、画素数や画像の表示領域の大きさ、あるいは動体の大きさ等が異なる種々の注視画像や広角画像を得ることができる。
【０１７３】
また、注視モードにおいて、監視カメラ２のパン動作及びチルト動作が動体に追随できず、動体の光像がレンズ２０１の広角領域により撮像素子２０２に投影されるときには、元画像から、その動体が含まれる領域まで写し出す領域を広げた画像を生成するようにしたので、監視カメラ２のパン動作及びチルト動作が動体に追随できない場合であっても、コントローラ３の表示部２において、その動体の特徴を監視することができる。
【０１７４】
また、待機モードにおいて動体が検出されると注視モードに切り替え、注視モードにおいて上記注視モード終了条件を満たすと待機モードに切り替えるようにしたから、動体が出現するまでの待機モードにおいては、監視対象領域を広く監視することができ、動体が出現すると、注視モードにおいて、その動体を詳細に監視することができる。
【０１７５】
また、注視画像を画像記憶部２０９に記憶させる際、前記注視画像であることを示すメタデータをその注視画像に添付するようにしたから、画像記憶部２０９に記憶される複数の注視画像の中から所望の注視画像を容易に検索することができる。
【０１７６】
また、注視モードにおいて、待機モードの場合に比して短い時間間隔で撮像素子２０２に撮像動作を行わせるようにしたので、注視モードにおいて動体に関する詳細な情報をより多く得ることができるとともに、広角画像より重要度の高い注視画像を画像記憶部２０９に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制することができる。
【０１７７】
また、注視画像を広角画像に比して低い圧縮率で圧縮するようにしたので、注視モードにおいて動体に関する情報を待機モードの場合に比してより詳細に得ることができるとともに、広角画像より重要度の高い注視画像を画像記憶部２０９に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制することができる。
【０１７８】
また、コントローラ３に、変換テーブルの切替えを指示する指示コマンドを生成するコマンド生成部３３１を備え、コントローラ３及び監視カメラ２の通信Ｉ／Ｆ部２１０，３４により、コントローラ３から監視カメラ２に指示コマンドが送信されると、監視カメラ２において、変換テーブルが切替えられるようにしたので、変換テーブル、延いては表示画像の切替えをコントローラ３から遠隔的に行うことができる。
【０１７９】
また、注視画像や広角画像を生成する際に、単に、元画像の一部の画素を配置し直す（再配置する）だけであるから、制御部２０７の構成を複雑化を回避することができる。
【０１８０】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、次の変形形態（１）〜（１２）が採用可能である。
（１）動体を検出するための処理として、上記の時間差分処理に限らず、撮影する背景領域を予め特定しておき、その背景領域を予め撮影した背景画像と、現在の背景領域を撮影した処理画像との差分から背景画像には存在しなかった領域を変化領域として検出する背景画像差分処理を用いてもよい。
【０１８１】
図１８は、背景画像差分処理において用いられる背景画像を説明するための図である。図１８（ａ）は、背景領域と存在許容範囲とを示す図であり、図１８（ｂ）は、背景領域とカメラの撮影可能範囲との関係を示す図である。
【０１８２】
図１８（ａ）に示すように、背景領域６０１は、カメラ２１で一度に撮影可能な範囲を示す。背景領域６０１には、存在許容領域６０２を含む。存在許容領域６０２は、背景領域６０１に対して予め定められた領域である。
【０１８３】
図１８（ｂ）に示すように、カメラの撮影可能範囲６００に複数の背景領域が隣接する背景領域との間で互いに重畳するように配置される。また、背景領域に含まれる存在許容領域は、隣接する背景領域の存在許容領域と重畳することなく、接している。例えば、背景領域６０１Ａと背景領域６０１Ｂとは、ハッチングで示される部分で重なっているが、存在許容領域６０１Ｂと６０２Ｂとは重なることなくそれぞれの辺が接している。
【０１８４】
このように背景領域と存在許容領域とを配置することで、カメラの撮影可能範囲内にある物体は、撮影可能範囲における周辺の一部の領域を除いて、いずれかの存在許容領域に存在することになる。したがって、変化領域が存在する存在許容領域を含む背景領域にカメラの撮影範囲を切り替えるようにすれば、変化領域が移動する方向や、移動する速度を何ら考慮することなく、また、変化領域が移動する位置を予測することなく、変化領域を追尾することができる。
【０１８５】
また、カメラの撮影可能範囲を複数に分割して、複数の背景領域の重複を少なくして配置したので、背景領域を撮影して得られる背景画像を記録しておく容量を少なくすることができる。
【０１８６】
（２）動体を検出するための処理として、上記の時間差分処理に限らず、色検出処理は、特定の色、例えば人の肌の色を画像中から検出し、予め定められた特定の色を画像中から抽出する色検出処理を用いてもよい。
【０１８７】
（３）上記実施形態においては、再配置画像を監視カメラ２に内蔵された画像記憶部２０９に記録するように構成したが、これに限らず、例えば、画像データ等のデータの保管や提供など、コントローラ３を含む所定のクライアント装置からの要求に応じた処理を行うコンピュータ（サーバ）が、該監視カメラ２と通信ネットワークを介して接続されている場合には、そのコンピュータに画像データを記録するようにしてもよい。
【０１８８】
（４）上記実施形態においては、再配置処理により、１２８０（個）×１０２４（個）の画素を有する元画像から、６４０（個）×４８０（個）の画素数を有する画像を生成したが、これに限らず、例えば３２０（個）×２４０（個）の画素数を有する画像を生成するようにしてもよい。
【０１８９】
（５）監視システム１において、監視カメラ２を複数備える場合には、各監視カメラ２に固有のＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を付与しておくとともに、コントローラ３にも通信対象となる監視カメラ２のＩＤを登録しておき、コントローラ３からいずれかの監視カメラ２を遠隔操作する際には、コントローラ３の操作部３１により監視カメラ２のＩＤを指定し、その監視カメラ２とコントローラ３との間で通信のコネクションを確立した上で、画像データを含む各種の情報の授受を行うように構成すればよい。
【０１９０】
（６）コントローラ３に例えば発光装置や発音装置等の報知装置が備えられている場合には、この報知装置によって動体を検出した旨を該コントローラ３の使用者に報知するようにしてもよい。
【０１９１】
（７）上記実施形態では、待機モードでも、画像データを画像記憶部２０９に記録するようにしたが、これに限らず、待機モードにおいて撮影した画像の画像データについては、必ずしも画像記憶部２０９に記録する必要はない。
【０１９２】
（８）図５に示すように、例えば窓ガラスが破壊されたことを検出するセンサなどの外部センサ４０を監視カメラ２と通信可能に配設し、監視カメラ２は、この外部センサ４０から上記検出信号を受けて、監視動作を開始するようにしてもよい。
【０１９３】
この場合、監視カメラ２に、信号入出力部５０を備え、この信号入出力部５０により、外部センサ４０からの検出信号を入力したり、外部センサ４の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための切替制御信号を出力したりするとよい。なお、外部センサ４０以外に他の外部機器が監視カメラ２と通信可能に接続されている場合には、その外部機器との間でも上記切替制御信号を始めとする各種信号の送受を行うようにするとよい。
【０１９４】
（９）監視カメラ２が、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ、あるいはＤＶＤ−Ｒなどの外部の記録媒体との間でデータの読み書きを行う図略の装置を備えている場合には、この装置を用いて、監視カメラ２を、画像再配置処理部２０７１、動体検出部２０７２、モード切替制御部２０７３、電源制御部２０７４、撮像制御部２０７５、駆動制御部２０７６、記録画像生成部２０７７、通信制御部２０７９及び通信制御部２０７８として機能させるためのプログラムを記録した記録媒体から該プログラムをインストールするようにし、監視カメラ２はこのプログラムをインストールすることで、機能的に画像再配置処理部２０７１等を備えるように構成してもよい。
【０１９５】
（１０）上記実施形態では、元画像に基づいて、動体を検出する処理を行うようにしたが、これに限らず、注視モードにおいても、図１０（ａ）に示すような広角画像を生成し、この広角画像に基づいて動体を検出するようにしてもよい。
【０１９６】
（１１）上記実施形態においては、カメラ２１の光軸Ｌをパン方向及びチルト方向に駆動するようにしたが、これに限らず、交差する複数の軸に沿ってカメラ２１を移動することにより、カメラ２１の光軸Ｌを平行移動するようにしてもよい。
【０１９７】
（１２）注視画像に対しデジタルズームを行って、注視画像をさらに拡大した画像を生成し、この画像をコントローラ３の表示部３２に表示するようにしてもよい。
【０１９８】
この場合、デジタルズームを行った画像は、若干、表示画像の解像度は低下するものの、注視画像が高解像度を有しているため、比較的大きなズーム倍率でデジタルズームを行っても高い解像度を有する画像を得ることができる。
【０１９９】
以上、説明した監視カメラは、以下の付記１〜１６に示す発明を主に含む。
［付記１］  中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系と、前記光学系により結像された被写体の光像を光電変換する撮像部と、前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部と、所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替えを行うモード切替制御部と、前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成する画像生成部とを備えることを特徴とするカメラである。
【０２００】
この発明によれば、注視モードにおいて、周辺領域に比して被写体の光像を大きく投影する中心領域により所定の対象物の光像を撮像部に投影すべく、光学系の光軸を移動させるようにしたから、その対象物の光像を中心領域により撮像部に投影できた場合には、所定の対象物が相対的に大きく写った画像を得ることができ、この画像から、前記所定の対象物の画像を抽出してなる注視画像を生成するようにしたから、所定の対象物が大きく写った歪みの少ない注視画像を得ることができる。
【０２０１】
これにより、この注視画像を例えば所定の表示装置に表示させた場合には、該表示装置の表示画面に所定の対象物が大きく表示されるから、所定の対象物の視認性を従来に比して向上することができる。
【０２０２】
［付記２］  前記画像生成部は、さらに、前記待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成することを特徴とする付記１に記載のカメラ。
【０２０３】
この発明によれば、待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成するようにしたので、その広角画像を所定の表示装置に表示させた場合には、待機モードにおいて、この表示装置を用いた監視対象領域の監視を行うことができる。
【０２０４】
［付記３］  前記画像生成部は、さらに、前記抽出画像と前記広角画像とを１の画像に合成した合成画像を生成することを特徴とする付記２に記載のカメラ。
【０２０５】
この発明によれば、前記抽出画像と前記広角画像とを１の画像に合成した合成画像を生成するようにしたので、所定の対象を詳細に観察しながらその対象の周囲の様子を観察することができる。
【０２０６】
［付記４］  前記撮像部の出力信号に係る画像から一部の画素を抽出し、この抽出した画素から該画素の位置を変換して前記注視画像、広角画像及び合成画像のうち少なくとも１の画像を生成するための複数の画素位置変換パターンを記憶する記憶部を備え、前記画像処理部は、前記記憶部に記憶された複数の画素位置変換パターンの中から一の画素位置変換パターンを選択し、その選択した画素位置変換パターンを用いて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記注視画像、広角画像及び合成画像のうち少なくとも１の画像を生成することを特徴とする付記３に記載のカメラ。
【０２０７】
この発明によれば、画像生成部は、前記撮像部の出力信号に係る画像から一部の画素を抽出し、この抽出した画素から該画素の位置を変換して前記注視画像、広角画像及び合成画像のうち少なくとも１の画像を生成するとともに、前記記憶部に記憶された複数の画素位置変換パターンの中から一の画素位置変換パターンを選択し、その選択した画素位置変換パターンを用いて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記注視画像、広角画像及び合成画像のうち少なくとも１の画像を生成するようにしたので、注視画像、広角画像及び合成画像について、例えば画素数や写し出す領域が異なる種々の画像を得ることができる。
【０２０８】
［付記５］  前記待機モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像に基づき前記所定の対象物を検出する対象物検出部を備え、前記モード切替制御部は、前記待機モードにおいて前記所定の対象物が検出されると前記注視モードに切り替え、前記注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラ。
【０２０９】
この発明によれば、待機モードにおいて所定の対象物が検出されると注視モードに切り替え、注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えるようにしたから、所定の対象物が出現するまでの待機モードにおいては、監視対象領域を広く監視することができ、所定の対象物が出現すると、注視モードにおいて、その所定の対象物の特徴を詳細に監視することができる。
【０２１０】
［付記６］  前記モード切替制御部は、前記注視モードが所定時間継続すると、前記注視モードから待機モードに切り替えることを特徴とする付記１ないし５のいずれかに記載のカメラ。
【０２１１】
この発明によれば、注視モードが所定時間継続すると、前記注視モードから待機モードに切り替えるようにしたので、待機モードに比して視野が狭い注視モードで一つの注視対象物を執拗に注視したときに他の対象物を見逃すのを回避することができる。
【０２１２】
［付記７］  前記所定の対象物は、動体であり、前記モード切替制御部は、前記対象物検出部により前記動体が検出されなくなってから所定時間経過すると、前記注視モードから待機モードに切り替えることを特徴とする付記５または６に記載のカメラ。
【０２１３】
この発明によれば、対象物検出部を、動体を検出するものとし、この対象物検出部により動体が検出されなくなってから所定時間経過すると、前記注視モードから待機モードに切り替えるようにしたので、動体が検出されなくなっても、待機モードに比して視野が狭い注視モードの設定を継続することで他の対象物を見逃すのを回避することができる。
【０２１４】
［付記８］  前記注視画像を記憶する記憶部を備え、前記注視画像を前記記憶部に記憶させる際、前記注視画像を示す情報をこの注視画像に添付する情報添付部を備えることを特徴とする付記１ないし７のいずれかに記載のカメラ。
【０２１５】
この発明によれば、注視画像を記憶部に記憶させる際、当該注視画像を示す情報をこの注視画像に添付するようにしたから、記憶部に記憶される複数の注視画像の中から所望の注視画像を容易に検索することができる。
【０２１６】
［付記９］  前記注視モードにおいて、前記待機モードの場合に比して短い時間間隔で前記撮像部に撮像動作を行わせる撮像制御部を備えることを特徴とする付記１ないし８のいずれかに記載のカメラ。
【０２１７】
この発明によれば、注視モードにおいて、待機モードの場合に比して短い時間間隔で前記撮像部に撮像動作を行わせるようにしたので、注視モードにおいて所定の対象物に関する詳細な情報をより多く得ることができる。また、待機モードにおいて広角画像を生成し、該広角画像も前記記憶部に記録するように構成した場合に、広角画像より重要度の高い注視画像を記憶部に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制することができる。
【０２１８】
［付記１０］  前記注視画像を前記広角画像に比して低い圧縮率で圧縮する画像圧縮部を備えることを特徴とする付記２ないし９のいずれかに記載のカメラ。
【０２１９】
この発明によれば、注視画像を前記広角画像に比して低い圧縮率で圧縮するようにしたので、注視モードにおいて所定の対象物に関する情報を待機モードの場合に比してより詳細に得ることができる。また、待機モードにおいて生成した広角画像も前記記憶部に記録するように構成した場合に、広角画像より重要度の高い注視画像を記憶部に記憶させることができなくなるのを防止又は抑制することができる。
【０２２０】
［付記１１］  他の通信機器と通信を行うための通信部と、前記注視画像を前記通信部に通信を行わせる通信制御部とを備えることを特徴とする付記１ないし１０のいずれかに記載のカメラ。
【０２２１】
この発明によれば、他の通信機器と通信を行うための通信部と、前記注視画像を前記通信部に通信を行わせる通信制御部とを備えたので、生成された注視画像を前記他の通信機器に送信することができる。
【０２２２】
［付記１２］  付記１ないし１１のいずれかに記載のカメラと、画像を表示する画像表示部を備えたコントローラとが、それぞれ備えられた通信部により通信ネットワークを介して互いに通信可能に構成されてなり、前記カメラからコントローラに前記注視画像が送信されると、この注視画像を前記コントローラの画像表示部に表示することを特徴とする監視システム。
【０２２３】
この発明によれば、カメラにおいて生成された注視画像は、該カメラの通信部によりコントローラに送信される。一方、コントローラにおいては、カメラから注視画像が送信されると、該注視画像が通信部により受信され、画像表示部にその注視画像が表示される。
【０２２４】
これにより、コントローラの画像表示部において、注視画像を良好に視認することができる。
【０２２５】
［付記１３］  前記コントローラは、画素位置変換パターンの切替えを指示する指示コマンドを生成するコマンド生成部を有し、前記通信部により前記コントローラから前記カメラに前記指示コマンドが送信されると、前記画像生成部は、画素位置変換パターンを切替えて画像を生成することを特徴とする付記１２に記載の監視システム。
【０２２６】
この発明によれば、コントローラに、画素位置変換パターンの切替えを指示する指示コマンドを生成するコマンド生成部を備え、前記通信部により前記コントローラから前記カメラに前記指示コマンドが送信されると、カメラにおいて、画素位置変換パターンを切替えて画像が生成されるようにしたので、画素位置変換パターンの切替えをコントローラから遠隔的に行うことができる。
【０２２７】
［付記１４］  中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系により結像された被写体の光像を撮像部により光電変換し、
所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部とにより前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替え、
前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成することを特徴とする監視画像生成方法。
【０２２８】
［付記１５］  中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系と、前記光学系により結像された被写体の光像を光電変換する撮像部と、前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部とを備えるカメラに、
所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替えを行うモード切替制御部と、
前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成する画像生成部としての機能を搭載するためのプログラム。
【０２２９】
［付記１６］  中心領域に対してその周辺領域が大きな歪曲収差を有する光学系と、前記光学系により結像された被写体の光像を光電変換する撮像部と、前記光学系の光軸を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記光学系の光軸の移動を制御する駆動制御部とを備えるカメラに、
所定の撮像対象領域を前記光学系及び撮像部を用いて撮像しつつ所定の対象物の出現を待機する待機モードと、出現した前記所定の対象物の光像を前記中心領域により前記撮像部に投影すべく、前記光学系の光軸を移動させつつ前記撮像部に撮像動作を行わせる注視モードとの間でモードの切り替えを行うモード切替制御部と、
前記注視モードにおいて、前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記中心領域により前記撮像部に投影されてなる画像のみを抽出してなる注視画像を生成する画像生成部としての機能を搭載するためのプログラムが記録された、前記カメラにより読取可能な記録媒体。
【０２３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、注視モードにおいて、周辺領域に比して被写体の光像を大きく投影する中心領域により所定の対象物の光像を撮像部に投影すべく、光学系の光軸を移動させて、その対象物の光像を中心領域により撮像部に投影するようにし、これにより所定の対象物が相対的に大きく写った画像から、前記所定の対象物の画像を抽出してなる注視画像を生成するようにしたから、所定の対象物が大きく写った歪みの少ない注視画像を得ることができる。
【０２３１】
その結果、この注視画像を例えば所定の表示装置に表示させたときに、該表示装置の表示画面に所定の対象物が大きく表示され、所定の対象物の視認性を従来に比して向上することができる。
【０２３２】
また、通常のレンズ（結像される光像の高さＹ、焦点距離ｆ、画角θの関係が、Ｙ＝ｆ・ｔａｎθで表されるレンズ）で、上記中心領域と同等のズーム倍率を得ようとする場合、ズーム機構等が必要となるが、本発明では、上記のような光学系を用いたことにより、ズーム機構等が不要となる。したがって、通常のレンズを使用する場合に比して、耐久性やサイズの点で有利なカメラを構成することができる。
【０２３３】
請求項２に記載の発明によれば、待機モードにおいて前記撮像部の出力信号に係る画像から、前記周辺領域の一部又は全部と中心領域とにより前記撮像部に投影されてなる画像を抽出してなる広角画像を生成するようにしたので、その広角画像を所定の表示装置に表示させた場合には、待機モードにおいて、この表示装置を用いた監視対象領域の監視を行うことができる。
【０２３４】
請求項３に記載の発明によれば、待機モードにおいて所定の対象物が検出されると注視モードに切り替え、注視モードにおいて所定の終了条件を満たすと待機モードに切り替えるようにしたから、所定の対象物が出現するまでの待機モードにおいては、監視対象領域を広く監視することができ、所定の対象物が出現すると、注視モードにおいて、その所定の対象物の特徴を詳細に監視することができる。
【０２３５】
請求項４に記載の発明によれば、注視画像を記憶部に記憶させる際、当該注視画像を示す情報をこの注視画像に添付するようにしたから、記憶部に記憶される複数の注視画像の中から所望の注視画像を容易に検索することができる。
【０２３６】
請求項５に記載の発明によれば、カメラにおいて生成された注視画像は、該カメラの通信部によりコントローラに送信され、コントローラにおいては、カメラから注視画像が送信されると、該注視画像が通信部により受信され、画像表示部にその注視画像が表示されるようにしたので、コントローラの画像表示部において、注視画像を良好に視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る監視システムの構成図である。
【図２】監視システムにおいて使用される監視カメラの構成図である。
【図３】監視カメラに採用されるレンズの特性を示す図である。
【図４】監視カメラで撮影を行って得られた画像の一例を示す図である。
【図５】監視カメラの制御ブロック図である。
【図６】元画像データを画像メモリ記録する方法を説明するための図である。
【図７】画像メモリ２０６の記録領域のアドレスとこのアドレスに記録される元画素データとを説明するための図である。
【図８】画像メモリ２０６の記録領域のアドレスとこのアドレスに記録される再配置画像の画像データとを説明するための図である。
【図９】Ｒ（赤）の画像についての変換テーブルＴを示したものである。
【図１０】再配置画像の一例を示す図である。
【図１１】動体検出部による動体検出動作の説明図である。
【図１２】変換テーブルの生成方法の説明図である。
【図１３】同じく変換テーブルの生成方法の説明図である。
【図１４】コントローラの制御ブロック図である。
【図１５】待機モードにおける一連の監視処理を示すフローチャートである。
【図１６】監視対象の部屋のコーナに監視カメラを設置した場合の該監視カメラの動作を説明するための図である。
【図１７】注視モードにおける一連の監視処理を示すフローチャートである。
【図１８】背景画像差分処理において用いられる背景画像を説明するための図である。
【符号の説明】
１    監視システム
２    監視カメラ
３    コントローラ
３１  操作部
３２  表示部
３３  制御部
３３１  コマンド生成部
２０１  レンズ
２０２  撮像素子
２０５  画像処理部
２０６  画像メモリ
２０７  制御部
２０７１  画像再配置処理部
２０７２  動体検出部
２０７３  モード切替制御部
２０７４  電源制御部
２０７５  撮像制御部
２０７６  駆動制御部
２０７７  記録画像生成部
２０７８  通信制御部
２０７９  記憶部
２０８  駆動部
２０９  画像記憶部
２１０  通信Ｉ／Ｆ部
Ｔ１〜Ｔ４  変換テーブル
【図１】
2004282162.tif 000003
【図２】
2004282162.tif 000004
【図３】
2004282162.tif 000005
【図４】
2004282162.tif 000006
【図５】
2004282162.tif 000007
【図６】
2004282162.tif 000008
【図７】
2004282162.tif 000009
【図８】
2004282162.tif 000010
【図９】
2004282162.tif 000011
【図１０】
2004282162.tif 000012
【図１１】
2004282162.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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