(57)【要約】【課題】  幅広い監視対象領域の全てを漏れなく監視することのできる簡易な構成の監視システムを提供する。【解決手段】  魚眼レンズ(２)を備えて監視対象領域の全体を一括して等角度撮像する全方位カメラ(１)と、全方位カメラから求められる監視対象領域の全方位画像を時間経過に伴って順次記録する録画装置(３)と、録画装置に記録された全方位画像の記録時刻を指定すると共に上記全方位画像中の注目すべき監視領域を選択的に指定する指定手段(６)と、前記全方位画像中の上記指定された時刻および監視領域の画像を前記録画装置から読み出して平面視展開して画像表示する画像変換手段(７,８)とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚眼レンズを備えて監視対象領域の全体を一括して等角度撮像する全方位カメラと、
この全方位カメラから求められる上記監視対象領域の全方位画像を時間経過に伴って順次記録する録画装置と、
この録画装置に記録された全方位画像の記録時刻を指定すると共に、上記全方位画像中の注目すべき監視領域を選択的に指定する指定手段と、
前記全方位画像中の上記指定された時刻および監視領域の画像を前記録画装置から読み出して平面視展開して画像表示する画像変換手段と
を具備したことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記指定手段は、前記全方位カメラの設置位置からの前記注目すべき監視領域を視野する方位を指定すると共に、前記録画装置から読み出すべき画像の記録時刻または記録時間帯を指定するものである請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記指定手段が指定する方位は、予め設定された基準方位からの前記注目すべき監視領域の方位角と、前記全方位カメラの光学系中心軸からの前記注目すべき監視領域の俯角として与えられるものである請求項２に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚眼レンズを用いて撮像した監視対象領域の全方位画像を有効に活用した監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
魚眼レンズを用いて等角度撮像される全方位画像は、その画像中における注目点の方位（予め設定された基準方位からの方位角θとその光学系中心軸からの俯角φ）を正確に示すものであるが、その反面、全方位からの情報が等距離射影されたものであるので平面画像的には円弧状に湾曲した歪んだものとなることが否めない。そこで前記全方位画像中における着目領域の画像を、その方位（方位角θ，俯角φ）に応じて平面視展開して自然性の高い平面画像を得ることが提唱されている（例えば特許文献１,２を参照）。
【０００３】
そしてこのような平面視展開技術を利用することで、魚眼レンズを備えた監視カメラを天井等に固定的に設置した状態で監視対象領域中の所望領域の監視画像を得、これをモニタする画像監視システムが提唱されている。即ち、パン・チルト機能を備えた雲台を用いて監視カメラの視野方向を遠隔的に変更制御することなく、任意の向きでの監視画像を得ることが提唱されている。
【特許文献１】特許第３０１２１４２号公報
【特許文献２】特許第３０５１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前述した全方位画像に対する平面視展開技術を用いたとしても、全監視対象領域中における特定の領域の監視画像が得られるに過ぎず、実質的には雲台を用いて監視カメラをパン・チルトして得られる監視画像と何ら変わることがない。むしろ全方位画像中の一部分だけを平面視展開して監視画像を得ているので、上記監視カメラをパン・チルトして得られる監視画像に比較して画像品質が悪くなると言う問題がある。従って魚眼レンズを備えた監視カメラを用いる利点は、例えば該監視カメラを天井等に埋め込んで固定的に設置し得るので、専ら、外観上の見栄えが良く、また雲台等の機械的可動部分を必要としないので動作信頼性に優れる等の点に限られる。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、魚眼レンズを備えた監視カメラを用いて得られる全方位画像が有する利点を活かして、幅広い監視対象領域の全てを漏れなく監視することができ、しかも任意の注目点の監視画像を適格に得ることのできる簡易な構成の監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明に係る監視システムは、魚眼レンズを備えて監視対象領域の全体を一括して等角度撮像する全方位カメラを備えたものであって、特に
<ａ>  上記全方位カメラから求められる監視対象領域の全方位画像を時間経過に伴って順次記録する録画装置と、
<ｂ>  この録画装置に記録された全方位画像の記録時刻を指定すると共に、上記全方位画像中の注目すべき監視領域を選択的に指定する指定手段と、
<ｃ>  前記全方位画像中の上記指定された時刻および監視領域の画像を前記録画装置から読み出して平面視展開して画像表示する画像変換手段と
を備えたことを特徴としている。
【０００７】
即ち、本発明に係る監視システムは、魚眼レンズを介して得られる全方位画像をそのまま録画装置に記録しておき、その記録画像に対してその記録時刻と注目すべき監視領域とを指定することで前記全方位画像から指定された方位の平面視展開した監視画像を得るようにしたものであり、これによって時間的に遡って、換言すれば過去に遡って監視領域に対するパン・チルト効果を得るようにし、監視対象領域の全体に対する監視の漏れを防ぎながら任意の注目点の監視画像を適格に得るようにしたことを特徴としている。
【０００８】
好ましくは請求項２に記載するように前記指定手段は、前記全方位カメラの設置位置からの前記注目すべき監視領域を視野する方位を指定すると共に、前記録画装置から読み出すべき画像の記録時刻または記録時間帯を指定するように構成される。また前記指定手段が指定する方位については請求項３に記載するように、予め設定された基準方位からの前記注目すべき監視領域の方位角と、前記全方位カメラの光学系中心軸からの前記注目すべき監視領域の俯角として与えるようにすれば良い。
【発明の効果】
【０００９】
上述した構成の監視システムによれば、雲台を用いて監視カメラをパン・チルト制御してその視野方位の監視画像を得たり、或いは魚眼レンズを介して得られる全方位画像中から特定の方位の平面視展開した監視画像を得るものとは異なり、魚眼レンズを介して得られる全方位画像をそのまま記録しておき、その後、必要に応じてその記録時間と方位とを指定して前記全方位画像から指定された方位の平面視展開された監視画像を得ることができるので、監視対象領域の全体に対する監視の漏れを確実に防ぐことができる。
【００１０】
即ち、録画装置に順次記録された全方位画像に対してその記録時刻と着目すべき領域の方位とを指定することで、過去に遡って画像による監視部位（監視画像の視野方位）を任意にパン・チルトすることができる。従って全監視対象領域中の注目すべき監視部位（方位）を予め特定しておくことなく、上記監視対象領域の全体を漏れなく効果的に監視することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る監視システムについて説明する。
図１はこの監視システムの要部概略構成図であり、１は魚眼レンズ２を備えた監視カメラである。この監視カメラ１はその撮像素子として、例えばＣＣＤを備えたものであり、また前記魚眼レンズ２は略１８０°の視野角（画角）を備えたものからなる。この監視カメラ１は、例えば店舗や倉庫等における天井面等に固定的に設置されてその室内（店舗内や倉庫内）を監視対象領域とし、前記魚眼レンズ２を介して得られる上記監視対象領域の全方位画像を所定の周期で撮像入力するものとなっている。
【００１２】
ちなみに視野角が１８０°の魚眼レンズ２は、概念的には図２に示すようにそのレンズ面がなす半球面２ａ上に全方位に亘って等角度に写り込む撮像対象領域Ａの像を、該半球面２ａの中心点を通る平面２ｂ上に、即ち、撮像カメラ１の撮像面上に投影する機能を有する。従って魚眼レンズ２を介して得られる全方位画像は、上記撮像対象領域Ａの像を等角度撮影し、そのレンズ面（半球面）２ａからの距離が離れるに従って像の大きさが縮小する、例えば図３に示すように円弧状に歪みを生じた画像となる。尚、図２,３において示す斜線領域Ｂは、撮像対象領域Ａにおける矩形状の物体と、全方位画像中における上記物体の像を示している。
【００１３】
そして上記監視カメラ１にて撮像された監視対象領域の全方位画像Ａは、その情報記録媒体である動画像メモリ３に順次リアルタイムに記録されると共に、適宜、モニタディスプレイ４上に画像表示されるようになっている。尚、動画像メモリ３への前記全方位画像の記録は、例えば時計回路５により計時されている時刻情報をその撮像時刻として付与して行われる。
【００１４】
一方、この監視システムは、前記動画像メモリ３に記録された全方位画像の一部を、指示部６からの指示に基づいて選択的に切り出して読み出す画像切出し部７と、この画像切出し部７にて選択的に切り出された前記全方位画像を前記指示部６からの指示情報に基づいて平面視展開する画像展開部８とを備えている。前記指示部６は、前記動画像メモリ３に記録された全方位画像に対して、過去に遡って確認（モニタ）したい時点を特定する記録時刻、または記録時間帯を指定すると共に、前記監視対象領域Ａ中の何処の領域（位置）を注目したいかを特定する、前記監視カメラ１の設置場所からの上記注目点（位置）Ｔの向きを指定するものである。
【００１５】
特にこの監視の向き（監視方位）の指定は、例えば図４(ａ)に示すように全方位画像中の注目点Ｔの座標［ｘ,ｙ］を指定することによって行われる。そしてこの指定座標［ｘ,ｙ］に従って図４(ｂ)に示すように、例えば前述した半球面２ａ上における注目点Ｔの予め設定された基準方位Ｘからの方位角θと、前記魚眼レンズ２の座標［ｘo,ｙo］で示される光学系中心Ｏからの前記注目点Ｔを視野する向きの俯角φとをそれぞれ計算することによって上記注目点Ｔの方位が求められる。
【００１６】
前述した画像切出し部７は、前記動画像メモリ３に記録された全方位画像中から、上記の如く指定された記録時刻／記録時間帯の全方位画像を特定し、更にその全方位画像中から前記指定座標［ｘ,ｙ］を中心とする所定の大きさの部分画像を選択的に切り出し、その画像データを前記動画像メモリ３から読み出している。そして前記画像展開部８においては、前述した如く求められた方位の情報（方位角θと俯角φ）に従い、例えば前述した特許文献１,２等に紹介される手法を用いて前記動画像メモリ３から読み出した画像データを平面視展開することで、前記監視カメラ１（魚眼レンズ２）の設置位置からの距離の違いに起因する画像の歪みを除去した監視画像を得ている。そしてこの平面視展開した監視画像を前述したモニタディスプレイ４に表示することで画像監視（モニタ）に供するものとなっている。
【００１７】
かくして上述した如く構成された監視システムによれば、魚眼レンズ２を介して撮像された監視対象領域Ａの全方位画像がそのまま動画像メモリ３に記録されているので、杣記録時間／記録時間帯を指定し、監視対象領域Ａ中の注目点Ｔを指定するだけで時間を遡って前記監視対象領域Ａ中の注目すべき領域の監視画像を得ることができる。換言すれば過去に遡って監視対象画像を得る為の、所謂パン・チルト制御を任意の角度で実行することが可能となる。しかも全方位画像中の全ての領域に対して注目点Ｔを設定し、その注目点Ｔでの監視画像を適宜得ることができるので、監視対象領域Ａの全体を漏れなく監視することが可能となる。特に監視対象領域Ａ中の特定の領域を、例えば重要な監視対象等として予め指定しておく必要がないので、画像監視における融通性に富んだ幅広い対応が可能となる等の効果が奏せられる。
【００１８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば動画像メモリ３としては、ＶＴＲを用いても良いことは言うまでもなく、ＤＶＤやハードディスク装置、更には半導体メモリ等を適宜採用可能である。また全方位画像に対する注目点Ｔの指定については、監視対象領域Ａにおける位置座標等をキーボード等から直接入力するようにしても良いが、モニタディスプレイ３に表示した全方位画像に対してマウスやタブレット、更にはジョイスティック等のポインティングデバイスを用いて対話的に指定するようにしても良い。
【００１９】
また平面視展開して表示する監視画像については、その画像領域の大きさや表示画像自体の大きさを適宜可変可能にしても良いことは勿論のことである。ちなみに画像領域の大きさを変える場合には、注目点Ｔを中心として切り出す画像領域の範囲を可変するようにすれば十分である。更には全方位画像を平面視展開するに際し、画像が粗くなる部分については適宜画像補間（画素補間）処理を施し、監視対象領域Ａ中の何処の位置を指定した場合であっても、ほぼ一定の画質の監視画像を得るようにしておくことが好ましい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る監視システムの要部概略構成図。
【図２】魚眼レンズを介する全方位画像の撮像概念を示す図。
【図３】全方位画像における画像の円弧状の歪みの例を示す図。
【図４】全方位画像に対して指定された注目点Ｔと監視カメラからの上記注目点の方位の関係を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１  監視カメラ
２  魚眼レンズ
３  動画像メモリ
４  モニタディスプレイ
５  時計回路
６  指示部
７  画像切出し部
８  画像展開部（平面視展開）
【図１】
2005286820.tif 000003
【図２】
2005286820.tif 000004
【図３】
2005286820.tif 000005
【図４】
2005286820.tif 000006