(57)【要約】【課題】  所定の撮影画面内で被写体の変化が検出されたときに、変化があった部分の詳細な情報を取得する。【解決手段】  監視装置１００は、所定範囲の被写体の画像を連続的に撮影する撮影部１０２と、画像の変化を検出する変化検出部１０６と、変化検出部１０６が画像の変化を検出した場合に、画像の中から変化があった領域を選択する領域選択部１０８と、撮影部１０２を制御して領域選択部１０８が選択した領域の撮影状態を調整する制御部１１０と、を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定範囲の被写体の画像を連続的に撮影する撮影手段と、
画像の変化を検出する検出手段と、
検出手段が画像の変化を検出した場合に、画像の中から変化があった領域を選択する選択手段と、
撮影手段を制御して選択手段が選択した領域の撮影状態を調整する制御手段と、
を含むことを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置において、
制御手段は、領域の情報量が大きくなるように撮影手段を制御することを特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の監視装置において、
検出手段は、所定の時間間隔で撮影された画像間の差分に基づいて、変化を検出することを特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の監視装置において、
制御手段は、選択手段が選択した領域の大きさに応じて、撮影手段を制御する制御量を異ならせることを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の監視装置において、
制御手段に制御された状態で撮影手段が撮影した画像を記録する記録手段をさらに含むことを特徴とする監視装置。
【請求項６】
所定範囲の被写体を、撮影手段を用いて連続的に撮影して監視用画像を取得するステップと、
監視用画像の変化を検出するステップと、
監視用画像の変化を検出するステップにおいて、監視用画像の変化が検出された場合に、監視用画像の中から変化があった領域を選択するステップと、
撮影手段を制御して、領域を選択するステップにおいて選択された領域の撮影状態を調整するステップと、
撮影状態を調整するステップにおいて制御された撮影手段を用いて撮影した第二の画像の変化を検出するステップと、
第二の画像の変化を検出するステップにおいて、第二の画像の変化が検出されなくなった場合に、撮影手段を、監視用画像を取得するステップにおける状態に戻すステップと、
を含むことを特徴とする監視装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラで被写体を撮影し、被写体の変化を検出する監視装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラ等で所定の撮影画面内で被写体を撮影し、被写体の変化が検出されたときに、たとえば異常の通知や画像の記録等を行う監視装置がある。
【０００３】
また、特許文献１には、撮影画面内において、被写体に焦点を合わせ続けながらそれを追尾可能とした自動追尾装置を備えたカメラが記載されている。
【特許文献１】特開平７−２８８７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のように、被写体の変化が検出されたときに画像の記録を行う監視装置においては、変化があった対象物がカメラから遠い位置にある場合、その対象物の情報を詳細に記録することができなかった。
【０００５】
本発明はこうした点に鑑みてなされたもので、その目的は、所定の撮影画面内で被写体の変化が検出されたときに、変化があった部分の詳細な情報を取得する技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、所定範囲の被写体の画像を連続的に撮影する撮影手段と、画像の変化を検出する検出手段と、検出手段が画像の変化を検出した場合に、画像の中から変化があった領域を選択する選択手段と、撮影手段を制御して選択手段が選択した領域の撮影状態を調整する制御手段と、を含むことを特徴とする監視装置が提供される。
【０００７】
本発明の監視装置において、制御手段は、領域の情報量が大きくなるように撮影手段を制御することができる。
【０００８】
制御手段は、たとえば選択手段が選択した領域が拡大して撮影されるように、撮影手段を制御することができる。また、制御手段は、選択手段が選択した領域の色合いや明るさが最適となるように撮影手段を制御することができる。
【０００９】
なお、本発明の監視装置は、制御手段に制御された状態で撮影手段が撮影した画像を記録する記録手段をさらに含むことができる。また、制御手段に制御された状態で撮影手段が撮影した画像がモニタに表示されるようにしてもよい。
【００１０】
これにより、変化があった領域の情報を詳細に取得することができる。
【００１１】
本発明の監視装置において、検出手段は、所定の時間間隔で撮影された画像間の差分に基づいて、変化を検出することができる。
【００１２】
ここで、差分は、位相限定相関法や、正規化相関法等を用いた画像間の相関度に基づき算出することができる。検出手段は、画像間の差分が所定値以上の場合に、画像の変化を検出することができる。
【００１３】
本発明の監視装置において、制御手段は、選択手段が選択した領域の大きさに応じて、撮影手段を制御する制御量を異ならせることができる。
【００１４】
たとえば、制御手段が、選択手段により選択された領域が拡大して撮影されるように、撮影手段を制御する場合、選択された領域がもとの画像と同じ大きさとなるように拡大することができる。これにより、変化があった領域の情報を詳細に取得することができる。
【００１５】
本発明によれば、所定範囲の被写体を、撮影手段を用いて連続的に撮影して監視用画像を取得するステップと、監視用画像の変化を検出するステップと、監視用画像の変化を検出するステップにおいて、監視用画像の変化が検出された場合に、監視用画像の中から変化があった領域を選択するステップと、撮影手段を制御して、領域を選択するステップにおいて選択された領域の撮影状態を調整するステップと、撮影状態を調整するステップにおいて制御された撮影手段を用いて撮影した第二の画像の変化を検出するステップと、第二の画像の変化を検出するステップにおいて、第二の画像の変化が検出されなくなった場合に、撮影手段を、監視用画像を取得するステップにおける状態に戻すステップと、を含むことを特徴とする監視装置の制御方法が提供される。
【００１６】
このようにすれば、選択された領域で変化がある間は、その領域の詳細な情報を取得することができるとともに、その後は、再び所定範囲の被写体の監視を続けることができる。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、所定の撮影画面内で被写体の変化が検出されたときに、変化があった部分の詳細な情報を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の監視装置は、たとえばホームセキュリティにおける不法侵入者の監視や、ペット等の監視、火山の状態等の定点観測に適用することができるが、これに限定されず、撮影対象の被写体の変化を監視する種々の目的で用いることができる。
【００２０】
図１は、本実施の形態における監視装置の構成を示すブロック図である。
監視装置１００は、撮影部１０２と、画像書込部１０４と、変化検出部１０６と、領域選択部１０８と、制御部１１０と、画像記録部１１２と、画像一時記憶部１１４と、画像記憶部１１６とを有する。
【００２１】
ここで、監視装置１００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インターフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
【００２２】
撮影部１０２は、レンズ等の光学系、ＣＣＤ等の撮像素子、およびアナログ／デジタル変換器等により構成される。撮影部１０２は、所定範囲の被写体を連続的に撮影する。撮影部１０２は、被写体を動画像として取得してもよく、所定の時間間隔で静止画像を連続的に取得してもいずれでもよい。画像書込部１０４は、撮影部１０２が撮影した画像を画像一時記憶部１１４に記憶する。
【００２３】
変化検出部１０６は、画像一時記憶部１１４に記憶された画像を解析し、所定の時間間隔で撮影された画像間の差分に基づき、撮影部１０２により撮影された被写体の変化を検出する。ここで、差分は、位相限定相関法や、正規化相関法等を用いた画像間の相関度に基づき算出することができる。画像間の差分が所定値以上の場合に、被写体に変化があったことを検出する。
【００２４】
変化検出部１０６が変化を検出すると、領域選択部１０８は、撮影部１０２が撮影した画像の中から、変化のあった領域を選択する。ここで、たとえばあらかじめ撮影範囲の画像をマトリクス状にいくつかのエリアに分割しておくことができ、領域選択部１０８は、これらのエリアの中から変化のあったものを領域として選択することができる。複数のエリアにわたって変化があった場合、領域選択部１０８は、複数のエリアを変化のあった領域として選択することができる。また、他の例において、領域選択部１０８は、変化検出部１０６が変化を検出した対象物の移動量に応じて、変化のあった領域を選択することができる。
【００２５】
制御部１１０は、撮影部１０２を調整して領域選択部１０８が選択した領域の撮影状態を調整する。制御部１１０は、たとえば、領域選択部１０８が選択した領域が拡大して撮影されるように撮影部１０２を制御することができる。
【００２６】
撮影部１０２が光学ズームを搭載している場合、制御部１１０は、光学ズームを制御することができる。撮影部１０２は、領域選択部１０８が選択した領域を光学ズームで拡大して撮影することができる。これにより、変化があった領域の情報を詳細に取得することができる。
【００２７】
また、画像書込部１０４は、制御部１１０による制御が行われた後に撮影部１０２が撮影する画像についても、画像一時記憶部１１４に一時的に記憶させることができ、変化検出部１０６は、この間も撮影された被写体の変化の有無を検出する。拡大された画像中の被写体の変化がなくなった場合は、制御部１１０は、再び撮影部１０２を制御して所定範囲の被写体が撮影されるようにすることができる。
【００２８】
また、撮影部１０２がデジタルズームを搭載している場合、制御部１１０は、デジタルズームを制御することができる。撮影部１０２は、領域選択部１０８が選択した領域をデジタルズームで拡大して撮影することができる。また、このとき、制御部１１０は、領域選択部１０８が選択した領域の色合いや明るさが最適となるように、撮影部１０２を制御する。これにより、デジタルズームで拡大された領域の情報を詳細に取得することができる。
【００２９】
このように、制御部１１０が撮影部１０２のデジタルズームを制御する場合は、撮影部１０２により、選択された領域の画像を撮影しつつ、もとの所定範囲の被写体の様子も同時に撮影することができる。この場合、選択された領域の撮影状態が最適となるように調整されているので、その他の領域の撮影状態が必ずしもよいとは限らないが、所定範囲の被写体を同時に撮影することで、監視を引き続き行うことができる。
【００３０】
画像記録部１１２は、制御部１１０により制御が行われた後に撮影部１０２が撮影した画像（たとえば拡大された画像）を画像記憶部１１６に記録する。このとき、画像記録部１１２は、画像を、その画像が撮影された時間に対応づけて画像記憶部１１６に記録することができる。これにより、後で画像記憶部１１６に記録された画像を見る人が、被写体に変化があった時間を把握することができる。
【００３１】
図２は、撮影部１０２が撮影する画像を模式的に示した図である。
図２（ａ）は、ある時間ｔ１に撮影された第一の画像２００、図２（ｂ）は、時間ｔ１から所定時間経過した時間ｔ２に撮影された第二の画像２０２を示す。これらの第一の画像２００および第二の画像２０２は、画像一時記憶部１１４に一時的に記憶される。変化検出部１０６は、これらの画像間の差分を取り、変化を検出する。領域選択部１０８は、第一の画像２００と第二の画像２０２との間で、変化のあった領域２０４を選択する。制御部１１０は、領域２０４の撮影状態が最適となるように撮影部１０２を制御する。ここでは、領域２０４を拡大するようズーム処理を行う。その結果、図２（ｃ）に示すように、領域２０４の拡大画像２０６が撮影される。画像記録部１１２は、拡大画像２０６を画像記憶部１１６に記録する。
【００３２】
図３は、本実施の形態における監視装置１００の処理手順を示すフローチャートである。
まず、監視装置１００は、監視を行う（Ｓ１００）。具体的には、撮影部１０２で所定範囲の被写体を連続的に撮影する。撮影部１０２が撮影した画像は一時的に画像一時記憶部１１４に記憶される。変化検出部１０６は、画像一時記憶部１１４に記憶された所定の時間間隔で取得された画像間の差分を算出し、被写体の変化の有無を検出する（Ｓ１０２）。被写体に変化があるまで監視を続ける。変化検出部１０６が、変化を検出すると（Ｓ１０２のＹＥＳ）、領域選択部１０８は、変化があった領域を選択する（Ｓ１０４）。
【００３３】
制御部１１０は、撮影部１０２を制御して領域選択部１０８が選択した領域の撮影状態を調整する（Ｓ１０６）。ここで、調整とは、たとえば領域選択部１０８が選択した領域をズームアップしたり、その領域の色合いや明るさが最適となるようにすることである。画像記録部１１２は、このように調整された条件で撮影部１０２が撮影した画像を画像記憶部１１６に記録する（Ｓ１０８）。
【００３４】
画像記録部１１２が画像を画像記憶部１１６に記録している間にも画像書込部１０４は撮影部１０２が撮影した画像を画像一時記憶部１１４に記憶させ、変化検出部１０６は画像中の変化の有無を検出する。画像中の変化がなくなったか否かを判断し（Ｓ１１０）、画像中の変化がなくなるまで画像の記録を続ける（Ｓ１１０のＮＯ）。ステップＳ１１０で画像中の変化がなくなった場合、監視を終了するか否かを判断し（Ｓ１１２）、監視を終了しない場合（Ｓ１１２のＮＯ）、撮影条件を元に戻し（Ｓ１１４）、ステップＳ１００に戻り、監視を続ける。ステップＳ１１２において、監視を終了する場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）、この処理を終了する。
【００３５】
以上のように、本実施の形態における監視装置１００によれば、撮影部１０２で撮影した画像範囲内の被写体に変化があった場合に、変化があった領域を選択し、その領域の撮影状態が最適となるような条件で被写体を撮影して記録する。これにより、変化があった箇所の情報を詳細に取得することができる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３７】
たとえば、複数の領域に同時に変化があった場合、各領域について、撮影条件を調整して、たとえば時分割で各領域を撮影するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態における監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】撮影部が撮影する画像を模式的に示した図である。
【図３】本発明の実施の形態における監視装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１００  監視装置
１０２  撮影部
１０４  画像書込部
１０６  変化検出部
１０８  領域選択部
１１０  制御部
１１２  画像記録部
１１４  画像一時記憶部
１１６  画像記憶部
【図１】
2005347925.tif 000003
【図２】
2005347925.tif 000004
【図３】
2005347925.tif 000005