(57)【要約】死角なく、撮影対象をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置を提供する。  複数のカメラ端末を備え、複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラ（２０１）と、カメラ（２０１）を制御することにより、仮想撮影領域の位置を調整する調整部Ｂ（２０４）とを備え、調整部Ｂ（２０４）は、自カメラ端末の仮想撮影領域と他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置およびアスペクト比を調整するとともに、当該カメラ端末の仮想撮影領域内にＮ個の他カメラ端末の仮想撮影領域Ａが内包されている場合、当該カメラ端末の仮想撮影領域をＮ＋１に分割する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、
前記複数のカメラ端末は、それぞれ、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整装置。
【請求項２】
前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項３】
前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項４】
前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項５】
前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項４記載の撮影領域調整装置。
【請求項６】
前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項７】
前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項８】
前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれている
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項９】
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影する複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整方法であって、
前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、各カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップと、
前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割ステップとを含み、
前記調整ステップでは、前記領域分割ステップによって割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整方法。
【請求項１０】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末であって、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記調整手段は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とするカメラ端末。
【請求項１１】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末による撮影領域調整方法であって、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するステップと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信ステップと、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信ステップで受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップとを含み、
前記調整ステップでは、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整方法。
【請求項１２】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
請求項１１記載の撮影領域調整方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
複数のセンサ端末を備える検出領域調整装置であって、
前記複数のセンサ端末は、それぞれ、
一定時間内に一定領域内で検出領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な検出領域である仮想検出領域を検出するセンサと、
前記仮想検出領域を示す仮想検出領域情報を送受信する通信手段と、
自センサ端末の仮想検出領域と前記通信手段によって受信される仮想検出領域情報が示す他センサ端末の仮想検出領域とに基づき、前記複数のセンサ端末の仮想検出領域を和した領域が所定の検出対象領域をくまなく覆うように、自センサ端末の仮想検出領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記検出領域調整装置は、さらに、前記複数のセンサ端末のうちのＮ（≧２）個のセンサ端末の仮想検出領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のセンサ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
前記調整手段は、前記領域分割手段によって自センサ端末に割り当てられた領域を新たな仮想検出領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする検出領域調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数のカメラを用いて実空間の画像情報を取得する装置に関し、特にカメラの撮影領域を調整する自動調整装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、主に監視用途に利用される複数のカメラを用いた装置に対する研究開発が盛んに行われている。同装置はその利用目的のために、監視を行う対象領域である撮影対象領域に対し、撮影対象領域内を死角なく常時監視し、同領域内の検出対象を検出するという第１の要求と、撮影対象領域内に存在する検出対象の詳細な情報を取得するという第２の要求の２つの要求を達成する必要がある。【０００３】  従来の複数のカメラを用いた装置では、各カメラの撮影領域を自動調整することにより、この２つの要求を達成させている。そのような代表的な従来の複数のカメラを用いた装置としては、特許文献１および特許文献２に示すものがある。【０００４】  まず、特許文献１に示す従来の装置について説明する。図１は上記特許文献１に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図１において、検出カメラ装置１００１０では、カメラ１００１１および反射鏡１００１２により、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影し、移動物体抽出部１００１３が撮影した同画像より検出対象を抽出し、位置情報抽出部１００１４が同検出対象の位置情報を抽出するため、検出カメラ装置１００１０は、広い撮影領域にわたって検出対象の位置情報を取得する。判定カメラ装置１００２０では、カメラ制御部１００２２が検出対象の位置情報をもとにカメラ１００２１の旋回角および俯角およびズーム比率を制御し、判定カメラ装置１００２０は検出対象の拡大画像を撮影するため、判定カメラ装置１００２０は、検出対象の詳細な情報を取得する。【０００５】  図２は検出カメラ装置１００１０および判定カメラ装置１００２０の撮影領域を示す図である。同図において、黒丸は検出カメラ装置１０１１０の設置位置を示し、同検出カメラ装置１０１１０は固定されたカメラである。円または六角形は各検出カメラ装置１０１１０の撮影領域を示す。同図に示すように、各検出カメラ装置１０１１０を人為的に規則正しく設置すれば、監視する対象領域である撮影対象領域内を死角なく常時検出することが可能になる。【０００６】  つぎに、特許文献２に示す従来の装置について説明する。図３は上記特許文献２に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図３において、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影する目的を負う移動物体検出用カメラ１０２１１は、姿勢制御手段１０２１２により自身の撮影領域を変更し、検出対象の拡大画像を撮影する目的を負う監視用カメラ１０２２１は、姿勢制御手段１０２２２により自身の撮影領域を変更する。各カメラの撮影領域は画像処理装置１０２４０において、移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像から抽出した検出対象の位置および各カメラの撮影領域から、カメラ画角記憶手段１０２３１およびカメラ画角記憶手段１０２３２に予め記憶させた情報をもとに決定する。【０００７】  更に、各カメラの撮影領域決定方法を説明する。図４および図５および図６は各カメラの撮影領域決定方法の説明に用いる図であり、数個のブロック画像に分割した移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像である。まず、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は以下のように決定される。図４の斜線で示すブロックに検出対象が存在する場合には、それぞれのブロック位置が図４に示すブロック位置と対応している図５の各ブロックに記載した矢印の方向が示す方向に移動物体検出用カメラ１０２１１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３１に予め設定されている。次に、監視用カメラ１０２２１の撮影領域は以下のように決定される。図６に示すブロック位置に検出対象が存在する場合には、破線で示した撮影領域になるよう監視用カメラ１０２２１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した監視用カメラ１０２２１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３２に予め設定されている。【０００８】  上記従来の複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。まず、特許文献１に示す従来の装置では検出カメラ装置１００１０が、特許文献２に示す従来の装置では移動物体検出用カメラ１０２１１が、広い撮影領域にわたって検出対象を検出する役割を負い、特許文献１に示す従来の装置では判定カメラ装置１００２０が、特許文献２に示す従来の装置では監視用カメラ１０２２１が、検出対象の拡大画像のような、検出対象の詳細な情報を取得する役割を負う、というように、各カメラはそれぞれの固定した予め決められた役割を分担し、一方の役割を負うカメラが上記第１の要求を達成し、もう一方の役割を負うカメラが上記第２の要求を達成している（従来技術の第１の特徴）。【０００９】  また、特許文献２に示す従来の装置では、例えば、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は、図４の左上ブロックに検出対象があるという状況変化に対し、図５の左上ブロックに示すような左上方向に移動した検出領域に変更するというように、予め人間が想定し作成した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。【００１０】  また、特許文献１に示す従来の装置は、図２に示すように、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより、上記第１の要求を達成している（従来技術の第３の特徴）。【００１１】  以上、複数のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整について説明したが、ここで、１のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整についても説明する。１のカメラを用い、同カメラの撮影領域を自動調整するものとして、特許文献３に示すものがある。特許文献３では、カメラの撮影領域を自動調整する手法として、「オートスキャン」および「オートパン」と呼ばれる２つの手法を開示している。【００１２】  まず、「オートスキャン」手法について説明する。図８は「オートスキャン」手法の説明に用いる図であり、「オートスキャン」手法は、同図に示す第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの複数の撮影領域を、順次、カメラ１０７０１が自動的に撮影していく手法である。記録手段１０７０３には、第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報が予め記録されてお��、姿勢制御手段１０７０２が記録部１０７０３に記録された同情報にもとづいてカメラ１０７０１の姿勢を制御し、カメラ１０７０１の撮影領域を第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの各撮影領域に順次変更させることにより、同手法は実現されている。【００１３】  つぎに、「オートパン」手法について説明する。図９は「オートパン」手法の説明に用いる図であり、「オートパン」手法は、同図に示す第１パン角度１０８１１から第２パン角度１０８１２の間を、カメラ１０８０１が自動的に左右パン動作を繰り返すことにより、同カメラ１０８０１の撮影領域を自動調整する手法である。図９に示していないが、第１パン角度１０８１１および第２パン角度１０８１２に設けられた機械式スイッチにより、各パン角度にカメラ１０８０１が向いたことを判定し、姿勢制御手段１０８０２がカメラ１０８０１の姿勢を制御することにより、同手法は実現されている。【００１４】  上記従来の単体のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。特許文献３に示す従来の装置では、例えば、カメラ１０７０１の撮影領域は、記録手段１０７０３に記録された第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報をもとに変更されるように、複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整とほぼ同様に、状況変化内容と１対１に対応したものではないが、予め人間が想定し作成した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとにカメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。
【特許文献１】特許第３０４３９２５号公報（図１、図６）
【特許文献２】特許第３１８０７３０号公報（図１、図７〜図９）
【特許文献３】特開平１−２８８６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  しかしながら、このような従来の装置では、まず、予め人間が想定し設定した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整しているために（上記従来技術の第２の特徴）、カメラ毎に、状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報を人間が逐一想定し作成する必要がある。【００１６】  同情報は、撮影対象領域の位置や広さ、人間が想定した状況変化内容、各カメラを設置する位置や台数などに依存しており、これらに変更などがあった場合には、その度に同情報を人間が逐一作成し直す必要がある。この作業は、カメラ台数が増えれば増えるほど煩雑であり、それに対するコストや負荷は膨大なものとなる。ビル内のカメラを用いた監視システムなどでは、１０数台のカメラを用いることはごく一般的である。【００１７】  また、従来の装置では、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより上記第１の要求は達成されているが（上記従来技術の第３の特徴）、カメラが１つでも故障した場合には、もはや上記第１の要求を達成することはできない。【００１８】  仮に、図７に示すように、検出カメラ装置１００１０の数を増やすことにより、うち１つが故障した場合でも死角なく検出対象領域を覆うことはできるが、非効率と言わざるを得ない。【００１９】  そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、人間が予め状況変化を予測してテーブルを作成しておく必要がなく、かつ、カメラが故障した場合であっても、死角なく、撮影対象とする領域をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置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】
【００２０】  上記目的を達成するために、本発明に係る撮影領域調整装置は、複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、前記複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。これによって、複数のカメラ端末の協調動作により、複数の仮想撮影領域によって撮影対象領域が死角なく覆われる。そして、実際の撮影領域によって撮影対象領域を覆う方法に比べ、仮想撮影領域が使用されるので、１台のカメラ端末が撮影する担当領域を任意に設定することができ、様々な大きさや形状の撮影対象領域に対応した撮影領域調整装置が実現される。【００２１】  なお、請求の範囲における「仮想撮影領域」は、例えば、実施の形態における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に相当し、１台のカメラ端末が一定時間ＴＣＹＣＬＥをかけてパンやチルト等のスキャン動作をしながら連続撮影することによって得られる撮影領域の和である。同様に、「仮想検出領域」は、例えば、実施の形態における周期ＴＣＹＣＬＥ検出領域に相当し、１台のセンサ端末が一定時間ＴＣＹＣＬＥをかけて検出方向の姿勢を変化させるスキャン動作をしながら連続検出することによって得られる検出領域（検出空間）の和である。【００２２】  ここで、前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う構成としてもよい。このとき、前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったり、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったりするのが好ましい。これによって、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域が効率良く死角なく覆われる。つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域がくまなく覆われているが、最適な覆い方とはいえない、局所的な最適解（仮想撮影領域が包含関係にある場合や、他の仮想撮影領域に比べて極めて大きな撮影時間を要する仮想撮影領域が存在する場合など）に陥っている場合に、その解から脱出して大局的な最適解が求められ得る。【００２３】  このとき、前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当て���を行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行うように構成してもよい。これによって、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなり、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。【００２４】  また、前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返してもよい。さらに、前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれてもよい。【００２５】  なお、本発明は、各カメラ端末に調整手段を設けた分散制御型の構成だけでなく、全てのカメラ端末の検出領域を調整する共通の調整手段を設けた集中制御型の構成で実現したり、撮影領域調整方法、および、その方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。また、複数のカメラ端末からなる撮影領域調整装置（あるいは、システム）として実現したり、個々のカメラ端末単体としても実現できる。さらに、本発明は、カメラによる撮影可能な領域である撮影領域に代えて、微動センサ等の物理量の検出が可能なセンサの検出領域を調整する装置として実現することもできる。なお、本発明に係るプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２６】  本発明の撮影領域調整装置よれば、各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が自動調整されるので、従来のようにカメラ毎に状況変化に対応した周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域情報を人間が逐一想定して作成しておく必要がなく、かつ、カメラが幾つか故障した場合においても、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆うことができる。【００２７】  よって、本発明により、任意の空間が死角なく撮影されることが保証され、特に、学校やビル等における不審者の監視用システム等としてその実用的価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、第１の従来技術における構成ブロック図である。
【図２】図２は、第１の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。
【図３】図３は、第２の従来技術における構成ブロック図である。
【図４】図４は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図５】図５は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図６】図６は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図７】図７は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図８】図８は、第３の従来技術における動作説明図である。
【図９】図９は、第３の従来技術における動作説明図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るカメラの撮影領域を説明する図である。
【図１１】図１１は、カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。
【図１２】図１２は、カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。
【図１３】図１３は、カメラの撮影領域の位置を説明する図である。
【図１４】図１４は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法を説明する図である。
【図１５】図１５は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法を説明する図である。
【図１６】図１６は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、撮影領域の形状を説明する図である。
【図２０】図２０は、撮影領域の形状を説明する図である。
【図２１】図２１は、領域判定方法を説明する図である。
【図２２】図２２は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。
【図２３】図２３は、当該撮影領域に対する隣接する撮影領域を判定する方法を説明する図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態１における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態１におけるカメラ端末の構成ブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態１における操作端末の構成ブロック図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態１における調整部Ａが行う処理を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態２におけるカメラ端末の構成ブロック図である。
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態２における撮影領域の分割パターンを説明する図である。
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態３における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。
【図３９】図３９は、本発明をマイクに適用した例を説明する図である。
【図４０】図４０は、移動カメラから構成される監視システムの構成を示すブロック図である。
【図４１】図４１は、監視システムにおける移動カメラの動作の様子を示す図である。
【図４２】図４２は、監視領域内に設置されたレールの軌道上を移動カメラが移動する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】  １０１Ａ〜Ｃ  カメラ端末Ａ〜Ｃ
１０２  操作端末
１０３  ネットワーク
２０１  カメラ
２０２  調整部Ａ
２０３  通信部
２０４  調整部Ｂ
２１１  レンズ
２１２  撮像面
２１３  画像処理部
２１４  姿勢制御部
２１５  周期撮影制御部
３０１  入力部
３０２  記憶部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】  以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。【００３１】  まず、具体的な実施の形態を説明する前に、いくつかの用語及び基本事項を説明する。【００３２】  （カメラの撮影領域）
まず、カメラの撮影領域について説明する。ここで説明するカメラとは、スチル写真の撮影などに用いられる、ある一瞬の静止画像を撮影するカメラではなく、例えば１秒間に３０枚連続撮影するなど、時間的に連続した動画像を撮影するカメラを示す。【００３３】  図１０はカメラの撮影領域を説明する図である。図１０（ａ）及び（ｂ）において、５００１はカメラ、５００２はカメラ５００１が時刻Ｔ＝０，２，４，‥，２Ｎに撮影する領域である第１の撮影領域、５００３はカメラ５００１が時刻Ｔ＝１，３，５，‥，２Ｎ＋１に撮影する領域である第２の撮影領域である（Ｎは自然数）。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すカメラ５００１の各時刻Ｔにおける撮影領域位置を示したグラフである。【００３４】  一般的に、「カメラの撮影領域」と単に表現した場合、ある時刻瞬間にカメラが撮影している領域ととらえることが通常である。カメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更していないのであれば、このとらえ方は特に問題はない。しかしカメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更しているのであれば、「カメラの撮影領域」は、以下に示すように、それぞれ区別してとらえることが必要である。【００３５】  ＜時刻Ｔ撮影領域＞
これは、時刻Ｔの瞬間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同撮影領域を時刻Ｔ撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）におけて、第１撮影領域５００２は時刻０撮影領域、第２撮影領域５００３は時刻１撮影領域である。【００３６】  ＜期間ＴＡ〜ＴＢ撮影領域または期間Ｔ撮影領域、および、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域＞
これらは、「仮想撮影領域」の一例であり、時刻ＴＡから時刻ＴＢの期間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同領域を期間ＴＡ〜ＴＢ撮影領域と表記する。または、時刻ＴＡから時刻ＴＢの期間Ｔにカメラが撮影した領域として、期間Ｔ撮影領域と表記する。更に、特に、同撮影領域内の各領域の撮影に周期性がある場合、同周期性をもつ時間ＴＣＹＣＬＥに撮影した領域といい、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）において、第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３を和した領域は、期間０〜１撮影領域または期間２撮影領域である。また、図１０（ｃ）に示すように、同撮影領域内の第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３の撮影には周期性があり、その周期は２であるので、同撮影領域は周期２撮影領域でもある。【００３７】  （カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさ）
つぎに、カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさについて説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。図１１（ａ）において、５２０１はカメラ、カメラ５２０１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２０１の画角も可変である。５２０２はカメラ５２０１が時刻Ｔに撮影する領域である時刻Ｔ撮影領域、５２０３はカメラ５２０１が周期ＴＣＹＣＬＥに撮影する領域である周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域、５２０４はカメラ５２０１の水平方向の画角である水平画角ΘａＨ、Ｃ２０５はカメラ５２０１の垂直方向の画角である垂直画角ΘａＶ、５２０６は時刻Ｔ撮影領域５２０２の移動経路である。カメラ５２０１は、時間経過とともに、パンおよびチルト動作により自身の姿勢を変更させ、時刻Ｔ撮影領域５２０２の位置を時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０６に示す経路で移動することにより、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３を撮影している。このため、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３の大きさは、カメラ５２０１の姿勢を変更するパンおよびチルト動作の速度、時刻Ｔ撮影領域５２０２の大きさを決定するカメラ５２０１の水平画角ΘａＨ５２０４および垂直画角ΘａＶ５２０５、周期ＴＣＹＣＬＥの時間的長さに依存することは明白であり、カメラ５２０１のパンおよびチルト速度が早いほど、また、カメラ５２０１の画角が大きいほど、また、周期ＴＣＹＣＬＥの時間的長さが長いほど、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３の大きさは大きくなる。【００３８】  （周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト）
つぎに、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルトについて説明する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すカメラ５２０１と周期ＴＣＹＣＬＥにおいて等価な周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１を示す図である。図１１（ｂ）において、時刻Ｔ撮影領域５２０２、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３および時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０５は図１１（ａ）と同様である。５２１１は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３を撮影するカメラ、カメラ５２１１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２１１の画角も可変である。ただし、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１は、カメラ５２０１と姿勢は異なるが、空間上同じ位置に存在する。５２１２は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の水平方向の画角である水平画角ΘｂＨ、５２１３は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の垂直方向の画角であるである垂直画角ΘｂＶである。図１１（ａ）におけるカメラ５２０１は、周期ＴＣＹＣＬＥにおいて周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３を撮影する。このため、周期ＴＣＹＣＬＥにおいては、カメラ５２０１は、同周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３を撮影する図１１（ｂ）に示す周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１とみなせる。また、この周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１において、水平方向の画角は水平画角ΘｂＨ５２１２、垂直方向の画角は垂直画角ΘｂＶ５２１２とみなせる。【００３９】  カメラ５２０１などのような一般的なカメラにおいては、画角はＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存しているために水平画角ΘａＨ５２０４および垂直画角ΘａＶ５２０５は独立した制御ができない。しかし、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１においては、カメラ５２０１のパンおよびチルト動作により周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３が決定しているため、一般的なカメラのようにＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存せず、水平画角ΘｂＨ５２１２および垂直画角ΘｂＶ５２１２は独立に制御することが可能である。【００４０】  図１２（ａ）及び（ｂ）は、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の画角、パンまたはチルト角を示す図である。図１２（ａ）において、カメラ５２０１および周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２２１はカメラ５２０１の水平方向の最大画角である最大水平画角ΘａＨ＿ＭＡＸ、５２２２は最大画角ΘａＨ＿ＭＡＸ／２、５２２３はカメラ５２０１のパンの最大変位角である最大パン角ΘａＰ＿ＭＡＸであり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大パン角ΘａＰ＿ＭＡＸ５２２３までパン動作する。５２２４は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の水平方向の最大画角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラ最大水平画角ΘｂＨ＿ＭＡＸ、５２２５は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の水平方向の画角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ、５２２６は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ／２、５２２７は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１のパン角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角ΘｂＰである。【００４１】  図１２（ｂ）において、カメラ５２０１および周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２３１はカメラ５２０１の垂直方向の最大画角である最大垂直画角ΘａＶ＿ＭＡＸ、５２３２は最大画角ΘａＶ＿ＭＡＸ／２、５２３３はカメラ５２０１のチルトの最大変位角である最大チルト角ΘａＴ＿ＭＡＸであり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大チルト角ΘａＴ＿ＭＡＸ５２３３までチルト動作する。５２３４は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の垂直方向の最大画角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラ最大垂直画角ΘｂＶ＿ＭＡＸ、５２３５は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の垂直方向の画角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶ、５２３６は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶ／２、５２３７は周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１のチルト角である周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角ΘｂＴである。【００４２】  図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の最大水平画角ΘｂＨ＿ＭＡＸ５２２４および最大垂直画角ΘｂＶ＿ＭＡＸ５２３４は（式１）で示され、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の水平方向の最小水平画角ΘｂＨ＿ＭＩＮは、カメラ５２０１の水平方向の最小水平画角ΘａＨ＿ＭＩＮに等しく、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の垂直方向の最小垂直画角ΘｂＶ＿ＭＩＮは、カメラ５２０１の垂直方向の最小垂直画角ΘａＶ＿ＭＩＮに等しい。ただし、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１がパン角ΘｂＰ５２２７またはチルト角ΘｂＰ５２３７だけパンまたはチルトしている場合、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２２１の最大垂直画角ΘｂＨ＿ＭＡＸ５２２４および最大垂直画角ΘｂＶ＿ＭＡＸ５２３４は、（式２）に示す制限をうける。このため、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の水平画角ΘｂＨ５２２５および水平画角ΘｂＶ５２３５は、（式３）に示す範囲の可変値である。また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１の最大パン角ΘｂＰ＿ＭＡＸおよび最大パン角ΘｂＴ＿ＭＡＸはそれぞれ、カメラ５２０１の最大パン角ΘａＰ＿ＭＡＸ５２２３および最大パン角ΘａＴ＿ＭＡＸ５２３３と等しい。このため、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ５２１１のパン角ΘｂＰ５２２７およびチルト角ΘｂＴ５２３７は、（式４）に示す範囲の可変値である。【００４３】
【数１】
2007013231.tif 000002
【００４４】
【数２】
2007013231.tif 000003
【００４５】
【数３】
2007013231.tif 000004
【００４６】
【数４】
2007013231.tif 000005
【００４７】  （カメラの撮影領域位置および視点）
つぎに、カメラの撮影領域の位置および視点を算出する方法について説明する。図１３はカメラの撮影領域の位置を説明する図である。図１３において、５３０１は像を結像させるためのレンズ、５３０２はレンズ５３０１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、５３０３はレンズ５３０１および撮像面５３０２から構成されるカメラである。５３１１はＸＣ軸、５３１２はＹＣ軸、５３１３はＺＣ軸であり、これらの各軸はお互い直交し、レンズ５３０１を原点としたカメラ座標軸系を構成し、特にＺＣ軸５３１３はカメラ５３０３の視線（撮影方向）と一致する。５３１４はカメラ５３０３のＹＣ軸５３１２回りの回転角であるパン角ΘＰ、５３１５はカメラ５３０３のＸＣ軸５３１１回りの回転角であるチルト角ΘＴ、５３１６はカメラ５３０３のＺＣ軸５３１３回りの回転角であるロール角ΘＲである。カメラ５３０３は自身の姿勢をこれらの回転角だけ回転させる。５３１７はレンズ５３０１から撮像面５３０２までの距離である焦点距離ｆ、５３１８は撮像面５３０２の水平方向のサイズである撮像面水平サイズＷ、５３１９は撮像面５３０２の垂直方向のサイズである撮像面垂直サイズＨである。５３２１はＸＷ軸、５３２２はＹＷ軸、５３２３はＺＷ軸であり、これらの各軸はお互い直交し、世界座標軸系を構成する。５３２４はカメラ５３０３のＸＷ軸５３２１方向の変位である変位ΔＸＴＷ、５３２５はカメラ５３０３のＹＷ軸５３２２方向の変位である変位ΔＹＴＷ、５３２６はカメラ５３０３のＺＷ軸５３２３方向の変位である変位ΔＺＴＷである。カメラ５３０３は世界座標軸系において、（ＸＴＷ，ＹＴＷ，ＺＴＷ）で示される位置に存在し、同位置を基点として（ΔＸＴＷ，ΔＹＴＷ，ΔＺＴＷ）だけ移動する。５３２７は５３０３カメラの水平方向の画角である水平画角ΘＨ、５３２８は５３０３カメラの垂直方向の画角である垂直画角ΘＶである。５３３１はＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面、５３３２はカメラ５３０３が撮影している実空間面５３３１上の撮影領域、５３３３は、ＺＣ軸５３１３と撮影領域５３３２が存在する実空間面５３３１の交点である視点であり、ＺＣ軸５３１３が示すカメラ５３０３の視線の実空間面５３３１上の位置を示す。【００４８】  ＸＣ軸５３２１およびＹＣ軸５３２２およびＺＣ軸５３２３で構成されるカメラ座標軸系上のある点（ＸＰＣ，ＹＰＣ，ＺＰＣ）は、（式５）に示す式により、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２およびＺＷ軸５３２３で構成される世界座標軸上の点（ＸＰＣ，ＹＰＣ，ＺＰＷ）に変換できる。同式において、Ｍ００からＭ２２を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３の姿勢基準点（カメラ５３０３の姿勢の回転角度（ΘＰ，ΘＴ，ΘＲ）＝（０，０，０））の行列値、Ｒ００からＲ２２を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわす行列値、（ＸＴＷ，ＹＴＷ，ＺＴＷ）はカメラ５３０３の位置基準点（カメラ５３０３の位置の変位（ΔＸＴＷ，ΔＹＴＷ，ΔＺＴＷ）＝（０，０，０））の位置、（ΔＸＴＷ，ΔＹＴＷ，ΔＺＴＷ）はカメラ５３０３の位置基準点からの位置変位をあらわす。【００４９】
【数５】
2007013231.tif 000006
【００５０】  Ｍ００からＭ２２を要素とする３×３行列値や（ＸＴＷ，ＹＴＷ，ＺＴＷ）は、カメラ５３０３を姿勢基準点および位置基準点に合わせる、または、現在のカメラ５３０３の姿勢および位置をそれぞれ姿勢基準点および位置基準点とし、公知のキャリブレーション方法（Ｒ．Ｔｓａｉ．Ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｃａｍｅｒａ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ  ３Ｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ｏｆｆ−ｔｈｅ−Ｓｈｅｌｆ  ＴＶ  Ｃａｍｅｒａｓ  ａｎｄ  Ｌｅｎｓｅｓ．ＩＥＥＥ  ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．ＲＡ−３，Ｎｏ．４，ｐｐ．３２３−３４４，１９８７）などを用いることにより算出可能であり、本発明の撮影領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。【００５１】  カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわすＲ００からＲ２２を要素とする３×３行列値は、（式６）に示すように、カメラ５３０３の姿勢である回転角度（ΘＰ，ΘＴ，ΘＲ）より算出可能である。カメラ５３０３の姿勢である回転角度（ΘＰ，ΘＴ，ΘＲ）、および、カメラ５３０３の位置基準点からの位置変位である（ΔＸＴＷ，ΔＹＴＷ，ΔＺＴＷ）は、同カメラ５３０３の位置をステッピングモーターなどで変化させる仕組みであれば、同ステッピングモーターよりその変位を読み取れる。【００５２】
【数６】
2007013231.tif 000007
【００５３】  撮像面５３０２上の各点（ＸＰＣ，ＹＰＣ，ｆ）は、（式７）により、ＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面５３３１上に投影できる。撮像面４隅の各点（−Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（−Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）をＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の撮影領域５３３２の４隅の位置である。また、ＺＣ軸５３１３は撮像面５３０２上の点（０，０，ｆ）をとおり、同点（０，０，ｆ）をＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の視点５３３３である。このため、（式８）〜（式１２）により、ＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置（点（ＸＰＷ０，ＹＰＷ０，ＺＰＷ０）〜点（ＸＰＷ３，ＹＰＷ３，ＰＷ３））および視点５３３３（点（ＸＰＷ４，ＹＰＷ４，ＺＰＷ４））が算出可能である。【００５４】
【数７】
2007013231.tif 000008
【００５５】
【数８】
2007013231.tif 000009
【００５６】
【数９】
2007013231.tif 000010
【００５７】
【数１０】
2007013231.tif 000011
【００５８】
【数１１】
2007013231.tif 000012
【００５９】
【数１２】
2007013231.tif 000013
【００６０】  また、水平画角ΘＨ５３２７および垂直画角ΘＶ５３２８は、焦点距離ｆ５３１７および撮像面水平サイズＷ５３１８および撮像面垂直サイズＨ５３１９と（式１３）に示すような関係にある。このため、（式１４）〜（式１７）を用いても、ＺＷ＝ＺＣＯＮＳＴである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置が算出可能である。【００６１】
【数１３】
2007013231.tif 000014
【００６２】
【数１４】
2007013231.tif 000015
【００６３】
【数１５】
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【００６４】
【数１６】
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【００６５】
【数１７】
2007013231.tif 000018
【００６６】  なお、上記カメラの撮影領域の位置を算出する方法は、時刻Ｔ撮影領域の位置および視点の算出のみならず、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置および視点の算出に適用できる。周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置および視点の算出をするのであれば、（式６）および（式１３）〜（式１７）における、パン角ΘＰ５３１４、チルト角ΘＴ５３１５、ロール角ΘＲ５３１６、水平画角ΘＨ５３２７および垂直画角ΘＶ５３２８はそれぞれ、図１２（ａ）及び（ｄ）に示す、パン角ΘｂＰ５２２７、チルト角ΘｂＴ５２２８、ロール角ΘｂＲ、水平画角ΘｂＨ５２２５および垂直画角ΘｂＶ５２３５とすればよい（ロール角ΘｂＲは図１２（ａ）及び（ｄ）に示していないが、カメラ５２０１のロール角ΘａＲと同値である）。カメラ５３０３の姿勢基準点の行列値であるＭ００からＭ２２を要素とする３×３行列値、カメラ５３０３の位置基準点の位置（ＸＴＷ，ＹＴＷ，ＺＴＷ）、および、同位置基準点からの位置変位（ΔＸＴＷ，ΔＹＴＷ，ΔＺＴＷ）は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影する周期ＴＣＹＣＬＥカメラの位置および姿勢基準点は時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラと同じとしたので、時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラのそれを用いればよい。【００６７】  （周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法）
つぎに、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法について説明する。図１４及び図１５は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法を説明する図である。図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５において、５４０１は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域、５４０２は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１の水平方向のサイズＬｂＨ、５４０３は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１の垂直方向のサイズＬｂＶ、５４０４は現時刻の時刻ＴＮＯＷにおける撮影領域である現時刻ＴＮＯＷ撮影領域、５４０５は現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の水平方向のサイズＬａＨ、５４０６は現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の垂直方向のサイズＬａＶ、５４０７は現時刻の時刻ＴＮＯＷの次の撮影時刻ＴＮＥＸＴにおける撮影領域である現時刻ＴＮＥＸＴ撮影領域、５４０８は現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４から次時刻ＴＮＥＸＴ撮影領域５４０７までの移動距離Ｌ、５４０９は時刻Ｔ撮影領域の移動経路、５４２１から５４２３はそれぞれ水平方向の位置である位置Ｈ１から位置Ｈ３、５４３１から５４３４はそれぞれ垂直方向の位置である位置Ｖ１から位置Ｖ４である。【００６８】  また、図１６、図１７及び図１８は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すフローチャートはそれぞれ、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させるサブルーチンを示すフローチャートであり、まず、図１６（ａ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。まず同サブルーチンは、ステップ５５０１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は、（式１８）に示す式によって算出される。同式において、ＶＰ＿ＣＯＮＳＴは、あらかじめ定めたパン速度であり、ＴＳは、あらかじめ定めたカメラの撮影間隔である。つぎに、ステップ５５０２において、現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の左端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離ＬＨを算出する。つぎに、ステップ５５０３において、ステップ５５０２で算出した水平余剰距離ＬＨがステップ５５０１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５０４に進み、パン速度ＶＰを（式１９）に示す値とし、同パン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを左パン動作させ（パン速度が正の値の場合を右パン動作、負の値の場合を左パン動作としている）、ステップ５５０３に戻る。また、水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度ＶＰを（式２０）に示す値とし、同パン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを左パン動作させる。この結果、ステップ５５０４により、カメラは水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式１９）に示すパン速度ＶＰで左パン動作し続け、さらに、ステップ５５０５により、（式２０）に示すパン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを左パン動作させるために、水平余剰距離ＬＨだけ左パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。【００６９】
【数１８】
2007013231.tif 000019
【００７０】
【数１９】
2007013231.tif 000020
【００７１】
【数２０】
2007013231.tif 000021
【００７２】  つぎに、図１６（ｂ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５１１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式１８）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５１２において、現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の右端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離ＬＨを算出する。つぎに、ステップ５５１３において、ステップ５５１２で算出した水平余剰距離ＬＨがステップ５５１１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５１４に進み、パン速度ＶＰを（式２１）に示す値とし、同パン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを右パン動作させ、ステップ５５１３に戻る。また、水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度ＶＰを（式２２）に示す値とし、同パン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを右パン動作させる。この結果、ステップ５５１４により、カメラは水平余剰距離ＬＨが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２１）に示すパン速度ＶＰで右パン動作し続け、さらに、ステップ５５１５により、（式２２）に示すパン速度ＶＰで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを右パン動作させるために、水平余剰距離ＬＨだけ右パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。【００７３】
【数２１】
2007013231.tif 000022
【００７４】
【数２２】
2007013231.tif 000023
【００７５】  つぎに、図１７（ａ）に示す垂直上方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５２１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５２２において、現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の上端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離ＬＶを算出する。つぎに、ステップ５５２３において、ステップ５５２２で算出した垂直余剰距離ＬＶがステップ５５２１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５２４に進み、チルト速度ＶＴを（式２４）に示す値とし、同チルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを上パン動作させ（チルト速度が正の値の場合を上チルト動作、負の値の場合を下チルト動作としている）、ステップ５５２３に戻る。また、垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度ＶＴを（式２５）に示す値とし、同チルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを上チルト動作させる。この結果、ステップ５５２４により、カメラは垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２４）に示すチルト速度ＶＴで上チルト動作し続け、さらに、ステップ５５２５により、（式２５）に示すチルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを上チルト動作させるために、垂直余剰距離ＬＶだけ上チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。【００７６】
【数２３】
2007013231.tif 000024
【００７７】
【数２４】
2007013231.tif 000025
【００７８】
【数２５】
2007013231.tif 000026
【００７９】  最後に、図１７（ｂ）に示す垂直下方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５３１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５３２において、現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４の下端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離ＬＶを算出する。つぎに、ステップ５５３３において、ステップ５５３２で算出した垂直余剰距離ＬＶがステップ５５３１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５３４に進み、チルト速度ＶＴを（式２６）に示す値とし、同チルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを下パン動作させ、ステップ５５３３に戻る。また、垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度ＶＴを（式２７）に示す値とし、同チルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを下チルト動作させる。この結果、ステップ５５３４により、カメラは垂直余剰距離ＬＶが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２６）に示すチルト速度ＶＴで下チルト動作し続け、さらに、ステップ５５３５により、（式２７）に示すチルト速度ＶＴで撮影期間ＴＳ期間だけカメラを下チルト動作させるために、垂直余剰距離ＬＶだけ下チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。【００８０】
【数２６】
2007013231.tif 000027
【００８１】
【数２７】
2007013231.tif 000028
【００８２】  以上のように、図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンのフローに従えば、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させることが可能となる。なお、あらかじめ定めるパン速度ＶＰ＿ＣＯＮＳＴおよびチルト速度ＶＴ＿ＣＯＮＳＴおよび撮影間隔ＴＳは、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａＨ５４０５および時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６に対し、（式２８）に示す関係にあるものとする。【００８３】
【数２８】
2007013231.tif 000029
【００８４】  図１８に示すフローチャートは、上記図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンを用いて時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内を撮影するメインルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ５５４１において、図１４（ａ）の現時刻ＴＮＯＷ撮影領域５４０４のように、カメラの時刻Ｔ撮影範囲を周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１の右下位置に移動させる。つぎにステップ５５４２およびステップ５５４３において、水平終端位置を位置Ｈ１５４２１として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ１５４２１までカメラを右パン動作させる。つぎにステップ５５４４およびステップ５５４５において、垂直終端位置を位置Ｖ１５４３１として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ１５４３１までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５４６およびステップ５５４７において、水平終端位置を位置Ｈ２５４２２として、図１６（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ２５４２２までカメラを左パン動作させる。つぎにステップ５５４８およびステップ５５４９において、垂直終端位置を位置Ｖ２５４３２として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ２５４３２までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５５０およびステップ５５５１において、水平終端位置を位置Ｈ３５４２３として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ３５４２３までカメラを右パン動作させ、ステップ５４１に戻る。このフローによれば、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内を撮影することができる。【００８５】  なお、図１８には、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内を撮影するフローを示したが、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ｂ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、または、時刻Ｔ撮影領域を図１５の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内を撮影する場合には、水平および垂直終端位置の設定および図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンの呼び出し順番を入れ変えることで撮影可能であることは自明であるので、説明を省略する。【００８６】  また、水平終端位置に設定する位置Ｈ１５４２１から位置Ｈ３５４２３、および、垂直終端位置に設定する位置Ｖ１５４３１から位置Ｖ４５４３４はそれぞれ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域水平サイズＬｂＨ５４０２、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域垂直サイズＬｂＶ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａＨ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の関係より算出可能である。たとえば、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域垂直サイズＬｂＶ５４０３が時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の２．８倍である場合、図１４（ａ）の位置Ｖ１５４３１は撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の２倍の大きさ、図１４（ａ）の位置Ｖ２５４３２は撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の２．８倍の大きさとすればよく、図１４（ａ）の位置Ｖ２５４３２は撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の３倍の大きさであってもよい。図１４（ａ）の位置Ｖ２５４３２を撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の３倍の大きさとした場合、時刻Ｔ撮影領域は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１をはみ出すことになるが、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内はすべて撮影されるので、特に問題はない。【００８７】  また、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域水平サイズＬｂＨ５４０２、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域垂直サイズＬｂＶ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａＨ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘＰ、チルト角ΘＴ、ロール角ΘＲ、水平画角ΘＨおよび垂直画角ΘＶなどから算出した周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域および時刻Ｔ撮影領域の４隅の位置をもとに算出することが可能である。【００８８】  また、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５に、３例の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を示したが、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９はこれのみ限るものではない。できることなら一筆書きで、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５４０１内をまんべんなく撮影する経路ならよい。【００８９】  また、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域水平サイズＬｂＨ５４０２、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域垂直サイズＬｂＶ５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａＨ５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａＶ５４０６の大きさにより、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５などに示す時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を選択してもよい。【００９０】  また、以上の説明は全て、時刻Ｔ撮影領域よりも周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が大きい場合を想定して説明している。図１１（ａ）〜（ｂ）によれば、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａＨ≧周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ、時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａＶ≧周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶと、水平垂直方向共、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５２０３の画角が時刻Ｔ撮影領域５３０２の画角以下など、時刻Ｔ撮影領域よりも周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が等しいまたは小さい場合は、時刻Ｔ撮影領域をもって周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域全域を一度に撮影できる。この場合、以上説明した手法により時刻Ｔ撮影領域の位置を逐次移動して撮影せず、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域全域を撮影するように時刻Ｔ撮影領域の位置（パン／チルト／ロール角）および大きさ（ズーム比）を調整してやればよい。この場合、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の周期は０であり、常時周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域全域を撮影されている。なお、時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさは、時刻Ｔ撮影領域をもって周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域全域を撮影でき、かつ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影していない時刻Ｔ撮影領域内の領域が最も少ない時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさに調整されるべきである。【００９１】  （撮影領域の形状）
つぎに、時刻Ｔ撮影領域および周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の形状について説明する。図１９は、時刻Ｔ撮影領域の形状を説明する図である。図１９において、５３０１はレンズ、５３０２は撮像面、５３０３はカメラ、５３１３はＺＣ軸、５３２１はＸＷ軸、５３２２はＹＷ軸、５３２３はＺＷ軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６０１は時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６１０から５６１３はそれぞれ、ＸＷ軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｘ１から位置Ｘ４、５６２０から５６２３はそれぞれ、ＹＷ軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｙ１から位置Ｙ４である。【００９２】  本実施の形態では、説明を簡単にするために、時刻Ｔ撮影領域および周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域はＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形としている。しかし図１９に示すように、カメラ５３０３の時刻Ｔ撮影領域５３３２は、カメラ５３０３の撮影方向を示すＺＣ軸５３１３とＺＷ軸５３２３が平行でない場合、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となる。このような場合、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１に示すような、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形を時刻Ｔ撮影領域とする。時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置は、図１９に示すように、ＸＷ軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｘ１５６２０から位置Ｘ４５６２３、ＹＷ軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｙ１５６３０から位置Ｙ４５６３３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ１５６２０から位置Ｘ４５６２３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ１５６３０から位置Ｙ４５６３３の内の２番目および３番目に大きな位置が、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置である。なお、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１は、上記のような求め方の四角形でなくても、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ１５６２０から位置Ｘ４５６２３、および、位置Ｙ１５６３０から位置Ｙ４５６３３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘＰ、チルト角ΘＴ、ロール角ΘＲ、水平画角ΘＨおよび垂直画角ΘＶなどから算出することが可能である。【００９３】  図２０は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の形状を説明する図である。図２０において、５３２１はＸＷ軸、５３２２はＹＷ軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６３０は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域、５６３１は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６４０から５６４３はそれぞれ、ＸＷ軸５３２１における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｘ５から位置Ｘ８、５６５０から５６５３はそれぞれ、ＹＷ軸５３２２における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０の４隅���位置である、位置Ｙ５から位置Ｙ８である。図２０に示すように、時刻Ｔ撮影領域５３３２と同様に、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０も、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となることがある。このような場合、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域内接四角形５６３１に示すような、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形を周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。【００９４】  周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置は、図２０に示すように、ＸＷ軸５３２１における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｘ５５６４０から位置Ｘ８５６４３、ＹＷ軸５３２２における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｙ５５６５０から位置Ｙ８５６５３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ５５６４０から位置Ｘ８５６４３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ５５６５０から位置Ｙ８５６５３の内の２番目および３番目に大きな位置が、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置である。なお、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域内接四角形５６３１は、上記のような求め方の四角形でなくても、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５６３０に内接し、ＸＷ軸５３２１およびＹＷ軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ５５６４０から位置Ｘ８５６４３、および、置Ｙ５５６５０から位置Ｙ８５６５３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘＰ、チルト角ΘＴ、ロール角ΘＲ、水平画角ΘＨおよび垂直画角ΘＶなどから算出することが可能である。【００９５】  （隣接する撮影領域）
つぎに、隣接する撮影領域について説明する。隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことである。当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求めるため手順を以下に説明する。【００９６】  まず、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する。この判定のために、図２１に示す判定方法を利用する。図２１は領域判定方法を説明する図である。図２１において、５７０１は座標（ＸＡ，ＹＡ）に存在する点Ａ、５７０２は座標（ＸＢ，ＹＢ）に存在する点Ｂ、５７０３は点Ａ５７０１および点Ｂ５７０２を通る直線ＡＢ、５７０４は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ａ、５７０５は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ｂである。図２１において、座標（ＸＺ，ＹＺ）に存在するある点Ｚが領域Ａ５７０４に存在するのであれば、（式２９）が成り立つ。また、点Ｚが領域Ｂ５７０５存在するのであれば、（式３０）が成り立つ（なお、点Ｚが直線ＡＢ５７０３上に存在する場合は領域Ｂ５７０５存在するとしている）。両式を評価すれば点Ｚが領域Ａ５７０４または領域Ｂ５７０５のどちらに存在するか判定できる。【００９７】  そこで上記方法を利用し、他撮影領域の重心点（撮影領域の各頂点位置の平均値）を上記点Ｚとし、当該撮影領域に対しどの方向にあるかを判定する。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。図２２において、５８０１は周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域であり、当該撮影領域に該当する。５８０２は座標（ＸＡ，ＹＡ）に存在する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の１つ目の頂点Ａ、５８０３は座標（ＸＢ，ＹＢ）に存在する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の２つ目の頂点Ｂ、５８０４は座標（ＸＣ，ＹＣ）に存在する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の３つ目の頂点Ｃ、５８０５は座標（ＸＤ，ＹＤ）に存在する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の４つ目の頂点Ｄ、５８０６は当該撮影領域に該当する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の上方向の領域Ａ、５８０７は当該撮影領域に該当する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の右方向の領域Ｂ、５８０８は当該撮影領域に該当する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の下方向の領域Ｃ、５８０９は当該撮影領域に該当する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の左方向の領域Ｄである。【００９８】
【数２９】
2007013231.tif 000030
【００９９】
【数３０】
2007013231.tif 000031
【０１００】  図２１に示す判定方法を用いれば、図２２（ａ）において、（式２９）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ａ５８０６に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の上方向に存在すると判定する。また、（式２９）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｂ５８０７に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の右方向に存在すると判定する。また、（式３０）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｃ５８０８に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の下方向に存在すると判定する。最後に、（式３０）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｄ５８０９に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の左方向に存在すると判定する。【０１０１】
【数３１】
2007013231.tif 000032
【０１０２】
【数３２】
2007013231.tif 000033
【０１０３】  つぎに、方向毎に最も距離が近い他撮影領域を同方向に対する隣接撮影領域とする。上記手順で判定し存在するある方向の他撮影領域が１つであれば、それを同方向に対する隣接撮影領域とし、複数であれば、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離が最も小さい他撮影領域を隣接撮影領域とする。【０１０４】  以上で、当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求める手順の説明を終える。以上の手順では、判定に用いる点Ｚを他撮影領域の重心点として説明したが、点Ｚは他撮影領域の視点であってもよい。同様に、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離は、他撮影領域の視点から当該撮影領域の視点までの距離であってもよい。【０１０５】  また、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように領域を上下左右に分け、それぞれの隣接撮影領域を求める手順を示したが、図２２（ｂ）に示すように、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１の各頂点を通る直線（図２２においは破線で図示）により領域を上下左右、左上、右上、右下、左下に分けても、それぞれの隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。さらに、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１を平面としたが、図２２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域５８０１を立体としても、同様に、隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。【０１０６】  なお、上記手順では、隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことであると説明したが、これらは、当該撮影領域の各辺の部分領域毎に行うべきである。そして、辺の各部分領域で選択された隣接する他撮影領域の内、最も距離の遠い他撮影領域を最終的な隣接する撮影領域とすべきである。このことを図２３に示す周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の上辺と右辺の例をもって以下に説明する。周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の上辺（上方向）において、上記手順によれば、部分領域Ｕ１では周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域５９０２が、部分領域Ｕ２では周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域５９０２が（周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域５９０２は周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域５９０３より距離が近い）、部分領域Ｕ３では周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域５９０３が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｕ１〜Ｕ３において最も距離の遠い他撮影領域は周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域５９０３であるので、最終的な隣接する撮影領域として周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域５９０３を選択する。これは、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の上辺と周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域５９０３の下辺が重複するように調整されれば、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の上辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。また、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の右辺（右方向）においては、上記手順によれば、部分領域Ｒ１では周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域５９０４が、部分領域Ｒ２では撮影対象外領域１２２が（後述する実施の形態１において詳しく説明するが、本発明においては、隣接する撮影領域がない場合には撮影対象外領域を選択する）、部分領域Ｒ３では周期ＴＥＣＹ���ＬＥ撮影領域５９０５が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｒ１〜Ｒ３において最も距離の遠い他撮影領域は撮影対象外領域１２２であるので、最終的な隣接する撮影領域として撮影対象外領域１２２を選択する。これは、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の右辺と撮影対象領域境界５９１０が重複するように調整されれば、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域５９０１の右辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。【０１０７】  以上、カメラの撮影領域、検出対象と周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の関係、カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさ、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト、カメラの撮影領域位置、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法、撮影領域の形状、隣接する撮影領域、領域分割について説明した。これを前提とし、以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。【０１０８】  （実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置が自動調整される撮影領域調整装置に関し、図２４から図２９を用いて説明する。【０１０９】  まず、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。この撮影領域調整装置は、カメラ端末Ａ１０１Ａ〜カメラ端末Ｃ１０１Ｃ、操作端末１０２、及び、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃおよび操作端末１０２間の通信時に利用されるネットワーク１０３から構成される。なお、図２４において、領域や同領域の位置を表現するために、お互い直交するＸＷ軸１１０、ＹＷ軸１１１、およびＺＷ軸１１２を定める。１１３は各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが存在する実空間上の面、例えば各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが天井から下向きに設定させている場合は、床などの面であり、本実施の形態においては、ＺＷ軸１１２＝０の面とし、各種領域および同領域の位置はこの面を用いて表現する。実空間面１１３上において、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａはカメラ端末Ａ１０１Ａが周期ＴＡＣＹＣＬＥに周期的に撮影する領域、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂはカメラ端末Ｂ１０１Ｂが周期ＴＢＣＹＣＬＥに周期的に撮影する領域、周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃはカメラ端末Ｃ１０１Ｃが周期ＴＣＣＹＣＬＥに周期的に撮影する領域、撮影対象領域１２１は本発明における撮影を対象とする領域、撮影対象外領域１２２は撮影対象領域１２１以外の領域である。【０１１０】  図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示した本実施の形態における撮影領域調整装置の実空間面１１３上における、各撮影領域位置を詳細に示す図である。図２４（ｂ）において、ＸＷ軸１１０、ＹＷ軸１１１、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａ、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂ、周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃ、撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２は、図２４（ａ）と同様である。【０１１１】  １３０ＡＬ、１３０ＡＲ、１３０ＡＵおよび１３０ＡＢはそれぞれ、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａの左端ＸＡＬ、右端ＸＡＲ、上端ＹＡＵおよび下端ＹＡＢ位置である。つまり、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａは、ＸＡＬ１３０ＡＬ、ＸＡＲ１３０ＡＲ、ＹＡＵ１３０ＡＵおよびＹＡＢ１３０ＡＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａの位置を表現する。１３０ＢＬ、１３０ＢＲ、１３０ＢＵおよび１３０ＢＢはそれぞれ、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂの左端ＸＢＬ、右端ＸＢＲ、上端ＹＢＵおよび下端ＹＢＢ位置である。つまり、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａは、ＸＢＬ１３０ＢＬ、ＸＢＲ１３０ＢＲ、ＹＢＵ１３０ＢＵおよびＹＢＢ１３０ＢＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂの位置を表現する。１３０ＣＬ、１３０ＣＲ、１３０ＣＵおよび１３０ＣＢはそれぞれ、周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃの左端ＸＣＬ、右端ＸＣＲ、上端ＹＣＵおよび下端ＹＣＢ位置である。つまり、周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａは、ＸＣＬ１３０ＣＬ、ＸＣＲ１３０ＣＲ、ＹＣＵ１３０ＣＵおよびＹＣＢ１３０ＣＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃの位置を表現する。１３１ＴＬ、１３１ＴＲ、１３１ＴＵおよび１３１ＴＢはそれぞれ、撮影対象領域１２１の左端ＸＴＬ、右端ＸＴＲ、上端ＹＴＵおよび下端ＹＴＢ位置である。つまり、撮影対象領域１２１は、ＸＴＬ１３１ＴＬ、ＸＴＲ１３１ＴＲ、ＹＴＵ１３１ＴＵおよびＹＴＢ１３１ＴＢに囲まれた領域であり、撮影対象外領域１２２は、ＸＴＬ１３１ＴＬ、ＸＴＲ１３１ＴＲ、ＹＴＵ１３１ＴＵおよびＹＴＢ１３１ＴＢに囲まれた領域以外の領域であり、これらを用いて撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２の位置を表現する。【０１１２】  また、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂが重複する、ＸＢＬ１３０ＢＬ、ＸＡＲ１３０ＡＲ、ＹＢＵ１３０ＢＵおよびＹＡＢ１３０ＡＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ａ１０１Ａおよびカメラ端末Ｂ１０１Ｂがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＡＢとする。同領域のＸＷ軸１１０方向の大きさはＸＡＲ−ＸＢＬである。周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃが重複する、ＸＣＬ１３０ＣＬ、ＸＢＲ１３０ＢＲ、ＹＣＵ１３０ＣＵおよびＹＢＢ１３０ＢＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＢＣとする。同領域のＸＷ軸１１０方向の大きさはＸＢＲ−ＸＣＬである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸＡＬ１３０ＡＬ、ＸＴＬ１３１ＴＬ、ＹＡＵ１３０ＡＵおよびＹＡＲ１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＬとする。同領域のＸＷ軸１１０方向の大きさはＸＴＬ−ＸＡＬである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸＴＲ１３１ＴＲ、ＸＣＲ１３０ＣＲ、ＹＣＵ１３０ＣＵおよびＹＣＢ１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＲとする。同領域のＸＷ軸１１０方向の大きさはＸＣＲ−ＸＴＲである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸＡＬ１３０ＡＬ、ＸＡＲ１３０ＡＲ、ＹＡＵ１３０ＡＵおよびＹＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＵとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＹＴＵ−ＹＡＵである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸＡＬ１３０ＡＬ、ＸＡＲ１３０ＡＲ、ＹＴＢ１３１ＴＢおよびＹＡＢ１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＢとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＹＡＢ−ＹＴＢである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、ＸＢＬ１３０ＢＬ、ＸＢＲ１３０ＢＲ、ＹＢＵ１３０ＢＵおよびＹＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＵとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＹＴＵ−ＹＢＵである。撮影対象���領域１２２と周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、ＸＢＬ１３０ＢＬ、ＸＢＲ１３０ＢＲ、ＹＴＢ１３１ＴＢおよびＹＢＢ１３０ＢＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＢとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＹＢＢ−ＹＴＢである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸＣＬ１３０ＣＬ、ＸＣＲ１３０ＣＲ、ＹＣＵ１３０ＣＵおよびＹＴＵ１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＵとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＹＴＵ−ＹＣＵである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸＣＬ１３０ＣＬ、ＸＣＲ１３０ＣＲ、ＹＴＢ１３１ＴＢおよびＹＣＢ１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＢとする。同領域のＹＷ軸１１１方向の大きさはＸＣＢ−ＸＴＢである。【０１１３】  図２５は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図である。カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃは、カメラ２０１、カメラ２０１の撮影領域位置を調整する処理部である調整部Ａ２０２、ネットワーク１０３を介してカメラ２０１の撮影領域位置を通信する通信部２０３を備える。レンズ２１１は、像を結像させるレンズであり、撮像面２１２はレンズ２１１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、画像処理部２１３は撮像面２１２で撮影した画像を処理する処理部、姿勢制御部２１４はレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、および、レンズ２１１と撮像面２１２の間隔を制御する処理部、周期撮影制御部２１５は姿勢制御部２１４に周期的な姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１が周期ＴＣＹＣＬＥに周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するように制御する処理部である。カメラ２０１はこれらレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部、２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。なお、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢の制御とは、一般的にパンやチルトと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２は連動して、ある点または軸を中心に回転される。また、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔の制御とは、一般的にズームと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔が増減することにより、カメラ２０１の画角が調整される。【０１１４】  より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。【０１１５】  通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。【０１１６】  調整部Ａ２０２は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する処理部である。【０１１７】  図２６は、図２４（ａ）における操作端末１０２の構成ブロック図である。操作端末１０２は、撮影対象領域１２１の位置であるＸＴＬ１３１ＴＬ、ＸＴＲ１３１ＴＲ、ＹＴＵ１３１ＴＵおよびＹＴＢ１３１ＴＢを入力する入力部３０１、入力部３０１から入力した撮影対象領域１２１の位置を記憶する記憶部３０２、図２４における通信部２０３と同様の通信部であって、ネットワーク１０３を介して記憶部３０２に記録された撮影対象領域１２１の位置を通信する通信部２０３を備える。なお、予め記憶部３０２に撮影対象領域１２１の位置が記録されているのであれば、入力部３０１は必要としない。【０１１８】  つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成要素であるカメラ２０１は、図２５に示す内部構成をもつ。カメラ２０１では、レンズ２１１により結像した像を撮像面２１２で画像信号に変換し、画像処理部２１３において一般的な画像処理技術や画像認識技術などにより、同画像信号から検出対象の検出や情報抽出が行う。このようにカメラ２０１は実空間に対しレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢およびそれぞれの間隔により決定する自身の時刻Ｔ撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行う。なお、上記した一般的な画像処理技術や画像認識技術としては広く知られている背景差分法や動差分法などが挙げられる。また、後述するが、カメラ２０１は周期撮影制御部２１５により、周期ＴＣＹＣＬＥに周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影する。このため、カメラ２０１は実空間に対し周期撮影制御部２１５により決定する自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行うことになる。検出した検出対象の情報は通信部２０３に送られる。【０１１９】  更に、カメラ２０１では、姿勢制御部２１４が、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、または、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔を制御することにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を、周期撮影制御部２１５が指示する姿勢制御信号により時刻Ｔ撮影領域の位置に移動させる。また、姿勢制御部２１４は、時刻Ｔのレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報を取得するとともに、それを周期撮影制御部２１５に送る。このように、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置は周期撮影制御部２１５により制御されると共に、時刻Ｔにおけるカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報は周期撮影制御部２１５に送られる。なお、時刻Ｔにおけるレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。また、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢および間隔は、例えばステッピングモーターなどを用いれば変化させることが可能であり、また、その時刻Ｔにおける姿勢および間隔も読み取り可能である。【０１２０】  周期撮影制御部２１５は、前記、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法に説明した方法にもとづき、姿勢制御部２１４から送られる時刻Ｔ撮影領域の位置情報、および、調整部Ａ２０２から指示される周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角ΘｂＰおよび周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角ΘｂＴおよび周期Ｔ��ＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨおよび周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶをもとに、姿勢制御部２１４にパン速度ＶＰおよびチルト速度ＶＴなどの姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を制御し、カメラ２０１を、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影する周期ＴＣＹＣＬＥカメラとして動作させる。なお、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法に説明したように、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するには、調整部Ａ２０２から指示される周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角ΘｂＰおよび周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角ΘｂＴおよび周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨおよび周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶのほかに、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するには、時刻Ｔ撮影領域位置の算出に必要な時刻Ｔカメラ水平画角ΘａＨおよび時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａＶ、パン速度ＶＰ＿ＣＯＮＳＴ、チルト速度ＶＴ＿ＣＯＮＳＴ、撮影間隔ＴＳが必要である。本実施の形態では、これら値はあらかじめ決定された固定値とし、たとえば、これらの値は記憶手段などに記録されているものとして、それらの値は周期撮影制御部２１５に送られているものとする。なお、これらの値は、操作端末１０２から指示されてもよい。また、周期撮影制御部２１５は、カメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報を調整部Ａ２０２に送る。なお、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。【０１２１】  調整部Ａ２０２は、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ａ２０２に送信する。また、調整部Ａ２０２は、他カメラ端末の調整部Ａ２０２から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報を受信する。更に、操作端末１０２の通信部２０３は撮影対象領域１２１の位置情報を、ネットワーク１０３を介して、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの調整部Ａ２０２に周期的に送信する。【０１２２】  このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ａ２０２は、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得することになり、本実施の形態においては、各調整部Ａ２０２は、カメラ端末１０１Ａの周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａの位置であるＸＡＬ１３０ＡＬ、ＸＡＲ１３０ＡＲ、ＹＡＵ１３０ＡＵおよびＹＡＢ１３０ＡＢ、カメラ端末１０１Ｂの周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂの位置であるＸＢＬ１３０ＢＬ、ＸＢＲ１３０ＢＲ、ＹＢＵ１３０ＢＵおよびＹＢＢ１３０ＢＢ、カメラ端末１０１Ｃの周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃの位置であるＸＣＬ１３０ＣＬ、ＸＣＲ１３０ＣＲ、ＹＣＵ１３０ＣＵおよびＹＣＢ１３０ＣＢ、撮影対象領域１２１の位置であるＸＴＬ１３１ＴＬ、ＸＴＲ１３１ＴＲ、ＹＴＵ１３１ＴＵおよびＹＴＢ１３１ＴＢを通信部２０３およびネットワーク１０３を介して周期的に取得する。【０１２３】  更に、調整部Ａ２０２は取得した上記周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報および撮���対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、図２７に示す以下のステップの処理を行う。【０１２４】  まずステップ４０１において、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置を示す情報より、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択する。自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の選択方法は隣接する撮影領域において説明した。もし、隣接する撮影領域において説明した選択方法において、隣接する撮影領域が存在しない場合は、隣接する撮影対象領域を撮影対象外領域１２２とする。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣および上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣として周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａ、上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣として周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂ、上隣および下隣および右隣として撮影対象外領域１２２が選択される。【０１２５】  つぎにステップ４０２において、ステップ４０１で選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出する。この算出方法は、図２４（ｂ）に示すとおり、選択した撮影領域位置および自カメラ端末の撮影領域位置の大小関係により簡単に算出可能である。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＬの大きさを示す量ＸＴＬ−ＸＡＬ、右隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量ＸＡＲ−ＸＢＬ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＵの大きさを示す量ＹＴＵ−ＹＡＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＢの大きさを示す量ＹＡＢ−ＹＴＢ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量ＸＡＲ−ＸＢＬ、右隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量ＸＢＲ−ＸＣＬ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＵの大きさを示す量ＹＴＵ−ＹＢＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＢの大きさを示す量ＹＢＢ−ＹＴＢ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量ＸＢＲ−ＸＣＬ、右隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量ＸＣＲ−ＸＴＲ、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量ＹＴＵ−ＹＣＵ、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＢの大きさを示す量ＹＣＢ−ＹＴＢが算出される。【０１２６】  つぎにステップ４０３において、ステップ４０２で算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量ＣＯＶＥＲＬＡＰに近づくように自カメラ端末の撮影領域位置を調整する。この調整方法を以下に説明する。まず、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差を示す量として関数ＦＡ（）を定める。本実施の形態では、（式３３）〜（式３５）に示すものを同関数と���る。【０１２７】
【数３３】
2007013231.tif 000034
【０１２８】
【数３４】
2007013231.tif 000035
【０１２９】
【数３５】
2007013231.tif 000036
【０１３０】  （式３３）〜（式３５）はそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに対するものであり、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃとの差の２乗値を、それぞれの差を示す量としている。つぎに、（式３６）〜（式３８）に示すように一般に知られている最急降下法の式を用いて、自カメラ端末の次回の撮影領域位置を算出する。【０１３１】
【数３６】
2007013231.tif 000037
【０１３２】
【数３７】
2007013231.tif 000038
【０１３３】
【数３８】
2007013231.tif 000039
【０１３４】  （式３６）〜（式３８）において、Ｘ’ＡＬ、Ｘ’ＡＲ、Ｙ’ＡＵ、Ｙ’ＡＢ、Ｘ’ＢＬ、Ｘ’ＢＲ、Ｙ’ＢＵ、Ｙ’ＢＢ、Ｘ’ＣＬ、Ｘ’ＣＲ、Ｙ’ＣＵ、Ｙ’ＣＢはそれぞれ、次回の各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を示し、αは定数である。【０１３５】  最後に同周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置にそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置を調整する。なお、上記手法では、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａの位置であるＸＡＬ１３０ＡＬおよびＸＡＲ１３０ＡＲおよびＸＡＵ１３０ＡＵおよびＸＡＢ１３０ＡＢがそれぞれ独立に調整可能である必要がある。カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃついても同様である。独立に調整することができない場合には、それぞれ独立に調整できない項目の関数ＦＡ（）を線形に加算した関数を定義し、同関数に対し最急降下法を用いればよい。たとえば、本実施の形態におけるカメラ２０１では、関数Ｇ（）を（式３９）〜（式４１）に示すものとし、（式４２）〜（式４４）に示す最急降下法の式を用いれば上記調整と同様な調整が行えることができる。上記式において、ΘｂＰＡおよびΘｂＴＡ，ΘｂＰＢおよびΘｂＴＢ、ΘｂＰＣおよびΘｂＴＣはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角および周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角、ΘｂＨＡおよびΘｂＶＡ，ΘｂＨＢおよびΘｂＶＢ、ΘｂＨＣおよびΘｂＶＣはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角および周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角である。【０１３６】
【数３９】
2007013231.tif 000040
【０１３７】
【数４０】
2007013231.tif 000041
【０１３８】
【数４１】
2007013231.tif 000042
【０１３９】
【数４２】
2007013231.tif 000043
【０１４０】
【数４３】
2007013231.tif 000044
【０１４１】
【数４４】
2007013231.tif 000045
【０１４２】  調整部Ａ２０２はステップ４０１、ステップ４０２、ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ａ２０２では、絶えずステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返しながら、上記式により算出した周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角Θｂ’ＰＡ（またはΘｂ’ＰＢまたはΘｂ’ＰＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角Θｂ’ＴＡ（またはΘｂ’ＴＢまたはΘｂ’ＴＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角Θｂ’ＨＡ（またはΘｂ’ＨＢまたはΘｂ’ＨＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角Θｂ’ＶＡ（またはΘｂ’ＶＢまたはΘｂ’ＶＣ）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を調整する。【０１４３】  本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりであり、ステップ４０３において重複領域の大きさを示す量を０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰに近づくよう最急降下法の式を用いて自カメラ端末の次回の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置を算出し、同次回の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置にカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置を調整するため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｃおよび撮影対象外領域１２２はお互い、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰの大きさで重複することになる。図２４に示すように、撮影対象外領域１２２を含め、各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域がそれぞれ０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰの大きさで重複すれば、撮影対象領域１２１は各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の和した領域に包括されるので、本発明の撮影領域調整装置は、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができる。【０１４４】  また、調整部Ａ２０２が、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ている。この繰り返し行われる処理のステップ４０２およびステップ４０３の処理は、ステップ４０１において選択した自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域および撮影対象外領域１２２に対して行われる。【０１４５】  このため、各時刻において自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置または撮影対象外領域１２２の位置（撮影対象領域１２１の位置でもある）に変化が生じたとしても、その変化に対応して、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ることができる。上記周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域または撮影対象領域１２１の位置に変化が生ずる場合としては、
（１）カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が意図的に変更される、
（２）カメラ端末が新設される、
（３）各カメラ端末のうち幾つかのカメラ端末が取り除かれる、または故障する、
（４）操作端末から送信する撮影対象領域の位置が変更される、
が挙げられる。これら変化により、各カメラ端末が送信する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置や操作端末が送信する撮影対象領域位置が変化する、または、送信されない、新たな周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置が送信されたとしても、本発明の撮影領域調整装置は、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置または撮影対象領域位置の変化に応じ、各カメラ端末を用いて撮影対象領域を死角なく撮影することができる。【０１４６】  なお、本実施の形態では、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差を示す関数ＦＡ（）を、（式３３）〜（式３５）に示すように、重複領域の大きさを示す量と一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差の２乗値としたが、図２８に示すように、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差の４乗値、６乗値、１０乗値などのような差の偶数乗値や、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差の絶対値としても、これら関数ＦＡ（）はＸＡＬ−ＸＴＬがＣＯＶＥＲＬＡＰの時において最小値をもつために、ステップ４０３で行う最急降下法の効果により重複領域の大きさを示す量が一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰに近づくので、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１４７】  また、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰとの差を示す関数ＦＡ（）が図２９で示すような、ＸＡＬ−ＸＴＬがＣＯＶＥＲＬＡＰの時において最小値ではなく極小値もつ関数ＦＡ（）であったとしても、ＸＡＬ−ＸＴＬの変化が可能な範囲においてＸＡＬ−ＸＴＬがＣＯＶＥＲＬＡＰの時に最小値となる関数ＦＡ（）であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１４８】  また、本実施の形態では、図２５に示すように、調整部Ａ２０２が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ａ２０２が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ａ２０２が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域位置を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１４９】  また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１５０】  また、本実施の形態では、左右上下隣の重複領域の大きさを共通の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰに調整したが、左右上下隣別々の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰに調整しても、さらに言えば、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃ別々の一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰに調整したとしても、各一定量ＣＯＶＥＲＬＡＰが０以上であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１５１】  （実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置が自動調整され、さらに、各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域を効率良く撮影する撮影領域調整装置に関し、図３０から図３７を用いて説明する。つまり、本実施の形態では、撮影領域調整装置を構成する複数のカメラ端末のそれぞれが、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整機能と、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割機能とを備えることを特徴とする撮影領域調整装置について説明する。【０１５２】  本実施の形態ではアスペクト比と呼ばれるものを説明に用いる。そこでまず始めに、このアスペクト比について説明する。本実施の形態における撮影領域のアスペクト比とは、時刻Ｔ撮影領域または周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の縦横比であり、これは一般的に言われるアスペクト比と同じである。そして、図１１（ａ）および図１１（ｂ）によれば、このアスペクト比はカメラの水平画角と垂直画角の比としても表現できる。そこで、本実施の形態１では、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域のアスペクト比を周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ／周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶ、時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔカメラ水平画角ΘａＨ／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａＶと表現する。【０１５３】  つぎに、各カメラ端末のカメラの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域が効率良く撮影できることについて、図３０および図３１を用い、いくつかの例を挙げて説明する。【０１５４】  図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１および周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２１０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２１０３により撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、この状態で、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末が実施の形態１で説明した動作により自身が撮影する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を調整する例を示している。【０１５５】  図３０（ａ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上方向に隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１を、下方向に隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２１０２を選択する。そして、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、同図の矢印が示すように、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４の上辺が周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１の下辺方向に、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４の下辺が周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１の上辺方向��と、隣接するとして選択された周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と重複するように周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４の位置を調整する。その結果、図３０（ａ）に示す例では、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４が消滅してしまう結果となる。【０１５６】  また、図３０（ｂ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上および右方向に隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として撮影対象外領域１２２、下方向に隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２１０２、左方向に隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２１０３と、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１を撮影するカメラ端末が選択する隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と全く同じくものを選択する。そして、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、この隣接するとして選択された周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と重複するように、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４の位置を調整する。この結果、図３０（ｂ）に示す例では、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４は周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１と全く同じ位置に調整され、同じ周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域全域を重複して撮影してしまう結果となる。【０１５７】  そこで、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１内に周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４が内包されている場合、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２１０１または周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４とすることにより、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような結果となることを防ぐことができる。これにより、周期ＴＤＣＹＣＬＥ撮影領域２１０４も含めた各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域をもって撮影対象領域１２１をくまなく撮影することができ、その結果、各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の大きさが小さく、つまり、各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影周期が短くなり、短時間で撮影対象領域１２１を撮影することができる。より短時間で撮影対象領域を撮影できることは監視用途などに用いられる本発明の撮影領域調整装置において理想的であり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる言える。【０１５８】  また、図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂにより撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、このうち周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａを時刻Ｔ撮影領域２００１で撮影する例を示している。そして、図３１（ａ）に示す例においては図３１（ｂ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａＨ／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａＶ≒周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ／周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶ、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域アスペクト比である例を、また、図３１（ｂ）に示す例においては図３１（ａ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａＨ／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａＶ≠周期ＴＣＹ��ＬＥカメラ水平画角ΘｂＨ／周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角ΘｂＶ、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≠周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域アスペクト比である例を示している。【０１５９】  図３１（ａ）に示す例においては、前記周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａ全域を撮影することになる。このため、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａの撮影周期は０となり周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａは常時撮影されることになる。【０１６０】  また、図３１（ａ）に示す例においては、前記周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａ全域を撮影することはできない。このため、ある撮影周期をもって周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０を撮影することになる。しかも、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域ではない周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂまでも撮影することになる。【０１６１】  これら図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例によれば、図３１（ａ）に示す例のような、時刻Ｔ撮影領域とそれが撮影する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の関係が時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域アスペクト比である方が、撮影効率が良いと言える。しかしながら、実施の形態１に説明した動作により、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が調整された場合、各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と既に重複し、それにより、各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域により撮影対象領域１２１を既にくまなく撮影してしまっていることから、図２４に示す調整部Ａ２０２が行う（式４２）〜（式４４）に示す式よる周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置の調整作用は働かなくなる。このため、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が一度調整された場合、それから、調整部Ａ２０２の動作により、図３１（ａ）に示すような位置に各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が調整されることはない。【０１６２】  そこで、図３１（ｂ）に示す例において、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂを内包する領域を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂとする。さらに、同分割および分割した領域への周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域１２０Ｂの割り当ては、各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域において時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域アスペクト比の関係になるものを選択する。これにより、図３１（ｂ）に示す例ような位置に各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が一度調整された場合においても、図３１（ａ）に示すような位置に各周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が調整されることになり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影することができる。【０１６３】  つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図３２は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃに相当する本実施の形態におけるカメラ２０１の構成ブロック図である。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃはそれぞれ、少なくとも、カメラ２０１、調整部Ｂ２０４、通信部２０３から構成されている。カメラ２０１はレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。図３２において、カメラ２０１、通信部２０３、レンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５は、図２４に示す実施の形態１における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図と同様である。構成要素における実施の形態１と本実施の形態の差異は、実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが本実施の形態では調整部Ｂ２０４に変更されている点である。【０１６４】  より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。【０１６５】  通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。【０１６６】  調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する。本実施の形態では、この調整部Ｂ２０４はさらに、複数のカメラ端末Ａ〜ＣのうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを、それらＮ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う。【０１６７】  つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。本実施の形態は実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが調整部Ｂ２０４に変更されただけであるので、この調整部Ｂ２０４の動作のみ以下に説明する。【０１６８】  調整部Ｂ２０４は調整部Ａ２０２と同様に、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に送信する。また、調整部Ｂ２０４はこれもは調整部Ａ２０２と同様に、他カメラ端末の調整部Ｂ２０４から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報を受信する。このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ｂ２０４は実施の形態１と同様、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得する。【０１６９】  更に、調整部Ｂ２０４は取得した上記周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、実施の形態１と同様に図３３に示すステップの処理を行う。【０１７０】  ステップ４０４を除くステップ４０１���ステップ４０３の処理は実施の形態１（図２７のステップ４０１〜ステップ４０３）と同様である。自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択し、そして、選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出し、そして、算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量ＣＯＶＥＲＬＡＰに近づくように自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する。そして、調整部Ｂ２０４はステップ４０１〜ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ｂ２０４では、絶えずステップ４０１〜ステップ４０３の処理を繰り返しながら、（式４２）〜（式４４）により算出した周期ＴＣＹＣＬＥカメラパン角Θｂ’ＰＡ（またはΘｂ’ＰＢまたはΘｂ’ＰＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラチルト角Θｂ’ＴＡ（またはΘｂ’ＴＢまたはΘｂ’ＴＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ水平画角Θｂ’ＨＡ（またはΘｂ’ＨＢまたはΘｂ’ＨＣ）、および、周期ＴＣＹＣＬＥカメラ垂直画角Θｂ’ＶＡ（またはΘｂ’ＶＢまたはΘｂ’ＶＣ）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を調整する。このため、本実施の形態の撮影領域調整装置も実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができることは自明である。【０１７１】  また、ステップ４０４では、より詳しくは、調整部Ｂ２０４により、図３４に示すステップの処理により、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に対する再割り当てが行われる。この図３４に示すステップ（つまり、図３３のステップ４０４の詳細なステップ）の処理を以下に説明する。【０１７２】  まず、ステップ４１１において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包するかどうかを判定する。【０１７３】  そして、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包しているのであれば、ステップ４１２において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域およびＮ個の内包する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を調整すること）が開始される。【０１７４】  図３５（ａ）および図３５（ｂ）にステップ４��２の動作例を示す。図３５（ａ）に示す例において、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２６０１を自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とすると、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域は、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２６０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２６０３と、２つの他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する。ステップ４１２の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３５（ａ）に示す例のものを図３５（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３５（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２６０３を２＋１分割し、図３５（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２６０３、または、内包する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２６０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２６０３とする。【０１７５】  また、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包していないのであれば、ステップ４１３において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域、および、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置を調整すること）が開始される。【０１７６】  図３６（ａ）および図３６（ｂ）にステップ４１３の動作例を示す。図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２７０１を自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とし、周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２７０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２７０３を自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。ステップ４１３の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３６（ａ）に示す例のものを図３６（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３６（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域および自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する２個のカメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する領域である、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２７０１および周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２７０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２７０３を囲う領域を２＋１分割し、図３６（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＡＣＹＣＬＥ���影領域２６０３、および、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域である周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２６０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２６０３とする。【０１７７】  なお、図３７（ａ）に２分割パターン、図３７（ｂ）に３分割パターン、図３７（ｃ）に４分割パターンの例を示すが、ステップ４１２およびステップ４１３で行われる分割は、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す例のような、予め用意した分割パターンにより分割すればよい。具体的には、調整部Ｂ２０４は、図３７（ａ）〜（ｃ）に示されるような複数のｎ分割パターンを特定する情報を予め格納した記憶部を有し、領域分割をするときには、記憶部に格納された複数の分割パターンの中から、分割数ｎに対応する分割パターンを選択し、その分割パターンの情報を参照することで、領域分割を行う。【０１７８】  また、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域において、最も周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。つまり、調整部Ｂ２０４は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、現実に撮影される領域のうち周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を除く部分が小さくなるように、領域分割と割り当てとを行う。【０１７９】  これら選択または割り当ての評価については、これら評価に必要な調整部Ｂ２０４が各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得していることから、ステップ４０４を処理する調整部Ｂ２０４において十分実現可能であることは自明である。たとえば、「周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を撮影するのに要する時間」については、周期ＴＣＹＣＬＥで評価し、「現実に撮影される領域のうち周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を除く部分」については、周期ＴＣＹＣＬＥにおいて時刻Ｔ撮影領域の移動によって覆われる全体の領域（輪郭領域）から、割り当てられている周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を差し引いた面積で評価できる。【０１８０】  また、ステップ４１２およびステップ４１３において分割した領域を他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域として割り付けた場合、自カメラ端末の調整部Ｂ２０４からネットワーク１０３を介して、同他カメラ端末に分割した領域を自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする事を他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に通知する。そして、図３３および図３４に示すフローチャートには図示されていないが、割り込みやポーリングなどにより調整部Ｂ２０４は同通知を受け、同通知された分割した領域を自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。なお、以上の他カメラ端末に対する通知は、ハンドシェーク通信などの要求および��の応答（許可／拒否）を確認する通知であることが望まれる。これは、一度に同じカメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し複数の上記通知があった場合には、いずれか１つの通知に対する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の変更しかできないため、また、カメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し通知したが、既に他の通知により周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域が変更されていることがあるためである。【０１８１】  また、複数のカメラ端末が同時に領域分割を行うことによる不具合（競合）を回避（調停）する方法としては、各カメラ端末に対して予め優先順位を与えておく方法でもよい。このときには、領域分割の対象となるＮ＋１個のカメラ端末の中で最も優先順位の高いカメラ端末だけが領域分割を行い、他のカメラ端末に分割後の領域を通知することになる。【０１８２】  本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりである。以上によれば、ステップ４１２では、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域またはＮ個の内包する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。また、ステップ４１３では、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域、または、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域とする。そして、これら分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域において、最も周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。このため、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、本発明の撮影領域調整装置は実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができと共に、さらに、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる。【０１８３】  つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域をくまなく、かつ、効率よく覆うために、各カメラ端末に仮想撮影領域をいかに割り当てればよいかという問題の最適解を探索する処理において、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなる。よって、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。【０１８４】  なお、ステップ４１３における処理では、自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する領域を分割するとした。しかし、特に他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域は自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域と限定する必要はない。隣接しない他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を合わせて用いても良い。ただし、自カメラ端末および他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域によりこれら周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を内包する１つの分割可能な領域を形成できることが必要とされる。例えば図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２７０１および周期ＴＢＣＹＣＬＥ撮影領域２７０２および周期ＴＣＣＹＣＬＥ撮影領域２７０３および周期ＴＡＣＹＣＬＥ撮影領域２７０１に隣接していない周期ＴＧＣＹＣＬＥ撮影領域２７０７を内包する領域を分割して、分割した領域をこれらに割り当ても良い。このような場合においても、本発明の撮影領域調整装置は同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１８５】  また、ステップ４１３の処理はある決まった時にのみ行ってもよい。例えば、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、ステップ４１３の処理が必要となるのは、撮影対象領域１２１がくまなく撮影された時、各カメラ端末において言えば、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の各辺全てが隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域または撮影対象外領域と重複した時である。このため、以上のような時にのみステップ４１３の処理を行うしても、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１８６】  また、分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の選択は、全ての選択または割り当てを評価して決定しなくとも良い。例えば、予め限定した選択または割り当てのみを評価して決定したとしても、限定した選択または割り当ての中で同選択および割り当てが、各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域において、最も周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１８７】  また、ステップ４０３で行われる処理において、（式４５）に示す関数を定義し、（式３９）〜（式４４）に示す実施の形態１で用いた式を（式４６）〜（式４９）に示す式とすれば、各カメラ端末は、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を隣接する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域または撮影対象外領域と重複するように調整すると共に、自身の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比に近づくように調整する。【０１８８】
【数４５】
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【０１８９】
【数４６】
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【０１９０】
【数４７】
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【０１９１】
【数４８】
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【０１９２】
【数４９】
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【０１９３】  このため、以上の変更により、本発明の撮影領域調整装置は、カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の再割り当てにより撮影対象領域１２１の撮影効率を良くすると共に、更に、撮影対象領域１２１の撮影効率が良くなるように各カメラ端末の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域を調整することができる。【０１９４】  また、本実施の形態では、図３２に示すように、調整部Ｂ２０４が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ｂ２０４が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ｂ２０４が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域の位置およびアスペクト比を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１９５】  また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１９６】  （実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態２に記した本発明の撮影領域調整装置に関して、更にいくつかの点を補足する。【０１９７】  上記実施の形態１〜２に記した本発明の撮影領域調整装置においては、図２４に示すように、実空間面１１３をＺＷ＝０としていた。しかし、図３８に示すように（図３８の構成要素は図２４と同じである）、実空間面１１３をＺＷ＝Ｃとした場合であっても、上記実施の形態１〜２に記した同様の効果を得られることはいうまでもない。更に、各カメラ端末が撮影する周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域は、ＺＷ軸１１２の０方向近くなるほど、その周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域は広がる。このため、図３８の撮影対象立体領域２１３のように、撮影対象領域が立体であっても、死角なく撮影することが可能である。【０１９８】  また、上記実施の形態１〜２では、カメラ２０１を、一般的なカメラとして取り扱っているが、同カメラ２０１は可視光または赤外や紫外などの非可視光を検知するカメラであっても、同様の効果を得られることは言うまでもなく、更に、微動センサ、圧力センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイク）など、撮影領域（あるいは、検出領域）をもち、かつ、撮影領域位置（あるいは、検出領域位置）が可変な一般的にセンサであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。更に、一般的なカメラとこれらセンサの組み合わせであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。【０１９９】  たとえば、図３９（ａ）に示されるような指向特性をもったマイクについて、図３９（ｂ）に示されるように、一定以上の感度で音を検知できる方向（領域）をセンス領域（検出領域）と定義できるので、上記実施の形態におけるカメラのパンおよびチルトと同様にマイクの姿勢を制御して一定周期でスキャンさせることで、図３９（ｃ）に示されるように、カメラ端末における周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に対応する周期ＴＣＹＣＬＥ検出領域（つまり、「仮想検出領域」）を定義することができる。つまり、本発明は、カメラだけでなく、上記の各種センサにも適用することができる。なお、図３９（ｂ）および図３９（ｃ）に示されるように、時刻Ｔ撮影領域に対応するセンス領域（検出領域）、および、周期ＴＣＹＣＬＥ撮影領域に対応する周期ＴＣＹＣＬＥ検出領域が円などの矩形でない場合、円の短径と長径の比率（真円は１）や図形のＸＷ軸やＹＷ軸方向の大きさの比率をアスペクト比とすればよい。【０２００】  また、上記実施の形態では、カメラは固定カメラであったが、移動カメラであってもよい。図４０は、本発明に係る撮影領域調整装置を移動カメラから構成される監視システムに適用した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された複数の移動カメラ１１０１等から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１１０１がパンおよびチルトだけでなく、自律協調的に移動する点に特徴を有する。移動カメラ１１０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置である。移動部１１０２は、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる機構部等である。通���ネットワーク１１０３は、複数の移動カメラ１１０１を結ぶ伝送路である。通信部１１０４は、移動カメラ１１０１が通信ネットワーク１１０３を介して他の移動カメラと情報のやりとりを行うための通信インターフェースである。隣接撮影領域特定部１１０５は、通信部１１０４に通知された他の移動カメラからの情報に対して、撮影領域が隣り合う移動カメラを推定する処理部である。撮影素子１１０６は、監視領域内の映像を取り込むＣＣＤカメラ等である。撮影領域推定部１１０７は、撮影素子１１０６の特性と、移動部１１０２の位置から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する処理部である。監視範囲記憶部１１０８は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域の範囲を記憶しているメモリ等である。撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１１０１の撮影領域と互いに隣り合う撮影領域の重なり領域、または監視領域の境界との距離を評価する処理部である。撮影位置変更部１１１０は、移動部１１０２を制御し、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる制御部である。監視領域１１１１は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域である。撮影領域１１１２は、移動カメラ１１０１によって撮影されている領域である。このような監視システムによれば、移動カメラ１１０１は、自身の撮影位置と撮影素子１１０６の特性により推定される撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラと通知し合い、隣り合う撮影領域との重なり領域の大きさと、監視領域の境界との距離が所定の状態に近づくように周囲の移動カメラと協調しながらパン、チルトおよび撮影位置を変更することにより、複数の移動カメラ１１０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に移動することができる。【０２０１】  図４１は、その監視システムにおける移動カメラ１１０１の動作の様子を示す。本図では、説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１１０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合が示されている。上図に示されるように、移動カメラ１１０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラは互いの撮影領域の重なり領域の幅Ｃまたは監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、下図に示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで端末同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。さらに、例えば高い天井などのように設置作業が難しい場所において、一ヶ所にまとめて移動カメラ１１０１を設置しても、移動カメラの方が複数の移動カメラによる同時撮影において死角が少なくなる位置に自動的に移動するため、移動カメラの設置位置の決定や設置作業といった負担を減らすことが可能となる。この実現方法の一例としては、図４２に示すように、監視領域内にレールを設置し、そのレールの軌道上を移動カメラが移動するようにシステムを構成すればよい。【０２０２】  また、上記実施の形態では、撮影領域調整装置は、各カメラ端末に調整部が設けられた分散制御型の構成を備えたが、本発明は、このような分散制御型に限定されるものではなく、全てのカメラ端末の検出領域を統合して調整する共通の１個の調整部を設けた集中制御型の構成で実現してもよい。たとえば、複数のカメラ端末と、それらカメラ端末と通信ネットワークで接続された１台の調整装置とを備える撮影領域調整装置であって、複数のカメラ端末が、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信部と、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整部とを備え、上記調整装置が、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割部を備え、各カメラ端末の調整部が、調整装置によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う構成であってもよい。つまり、領域分割の処理が、各カメラ端末に備えられるのではなく、通信ネットワークを介して接続された１台の装置内に置かれてもよい。【０２０３】  また、本発明は、上記各実施の形態および変形例に限られず、それら実施の形態および変形例の各構成要素を任意に組み合わせて実現される撮影領域調整装置も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】  本発明にかかる撮影領域調整装置は、カメラ等の撮像装置の撮影領域を調整する装置として、例えば、複数のカメラからなる監視装置や撮影システム等として、特に、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆う必要がある撮影システム等として、有用である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月5日(2006.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、
前記複数のカメラ端末は、それぞれ、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整装置。
【請求項２】
前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項３】
前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項４】
前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項５】
前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行う
ことを特徴とする請求項４記載の撮影領域調整装置。
【請求項６】
前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行う
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項７】
前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項８】
前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれている
ことを特徴とする請求項１記載の撮影領域調整装置。
【請求項９】
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影する複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整方法であって、
前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、各カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップと、
前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割ステップとを含み、
前記調整ステップでは、前記領域分割ステップによって割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整方法。
【請求項１０】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末であって、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記調整手段は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とするカメラ端末。
【請求項１１】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末による撮影領域調整方法であって、
一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するステップと、
前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信ステップと、
自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信ステップで受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整ステップとを含み、
前記調整ステップでは、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする撮影領域調整方法。
【請求項１２】
複数のカメラ端末を用いて撮影領域を調整する撮影領域調整装置を構成する１台のカメラ端末のためのプログラムであって、
請求項１１記載の撮影領域調整方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
複数のセンサ端末を備える検出領域調整装置であって、
前記複数のセンサ端末は、それぞれ、
一定時間内に一定領域内で検出領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な検出領域である仮想検出領域を検出するセンサと、
前記仮想検出領域を示す仮想検出領域情報を送受信する通信手段と、
自センサ端末の仮想検出領域と前記通信手段によって受信される仮想検出領域情報が示す他センサ端末の仮想検出領域とに基づき、前記複数のセンサ端末の仮想検出領域を和した領域が所定の検出対象領域をくまなく覆うように、自センサ端末の仮想検出領域の位置を調整する調整手段とを備え、
前記検出領域調整装置は、さらに、前記複数のセンサ端末のうちのＮ（≧２）個のセンサ端末の仮想検出領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のセンサ端末に割り当てる領域分割手段を備え、
前記調整手段は、前記領域分割手段によって自センサ端末に割り当てられた領域を新たな仮想検出領域として、前記調整を行う
ことを特徴とする検出領域調整装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラを用いて実空間の画像情報を取得する装置に関し、特にカメラの撮影領域を調整する自動調整装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、主に監視用途に利用される複数のカメラを用いた装置に対する研究開発が盛んに行われている。同装置はその利用目的のために、監視を行う対象領域である撮影対象領域に対し、撮影対象領域内を死角なく常時監視し、同領域内の検出対象を検出するという第１の要求と、撮影対象領域内に存在する検出対象の詳細な情報を取得するという第２の要求の２つの要求を達成する必要がある。
【０００３】
従来の複数のカメラを用いた装置では、各カメラの撮影領域を自動調整することにより、この２つの要求を達成させている。そのような代表的な従来の複数のカメラを用いた装置としては、特許文献１および特許文献２に示すものがある。
【０００４】
まず、特許文献１に示す従来の装置について説明する。図１は上記特許文献１に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図１において、検出カメラ装置１００１０では、カメラ１００１１および反射鏡１００１２により、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影し、移動物体抽出部１００１３が撮影した同画像より検出対象を抽出し、位置情報抽出部１００１４が同検出対象の位置情報を抽出するため、検出カメラ装置１００１０は、広い撮影領域にわたって検出対象の位置情報を取得する。判定カメラ装置１００２０では、カメラ制御部１００２２が検出対象の位置情報をもとにカメラ１００２１の旋回角および俯角およびズーム比率を制御し、判定カメラ装置１００２０は検出対象の拡大画像を撮影するため、判定カメラ装置１００２０は、検出対象の詳細な情報を取得する。
【０００５】
図２は検出カメラ装置１００１０および判定カメラ装置１００２０の撮影領域を示す図である。同図において、黒丸は検出カメラ装置１０１１０の設置位置を示し、同検出カメラ装置１０１１０は固定されたカメラである。円または六角形は各検出カメラ装置１０１１０の撮影領域を示す。同図に示すように、各検出カメラ装置１０１１０を人為的に規則正しく設置すれば、監視する対象領域である撮影対象領域内を死角なく常時検出することが可能になる。
【０００６】
つぎに、特許文献２に示す従来の装置について説明する。図３は上記特許文献２に記載されたカメラの撮影領域を自動調整する装置を示すものである。図３において、広い撮影領域にわたって検出対象を撮影する目的を負う移動物体検出用カメラ１０２１１は、姿勢制御手段１０２１２により自身の撮影領域を変更し、検出対象の拡大画像を撮影する目的を負う監視用カメラ１０２２１は、姿勢制御手段１０２２２により自身の撮影領域を変更する。各カメラの撮影領域は画像処理装置１０２４０において、移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像から抽出した検出対象の位置および各カメラの撮影領域から、カメラ画角記憶手段１０２３１およびカメラ画角記憶手段１０２３２に予め記憶させた情報をもとに決定する。
【０００７】
更に、各カメラの撮影領域決定方法を説明する。図４および図５および図６は各カメラの撮影領域決定方法の説明に用いる図であり、数個のブロック画像に分割した移動物体検出用カメラ１０２１１が撮影した画像である。まず、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は以下のように決定される。図４の斜線で示すブロックに検出対象が存在する場合には、それぞれのブロック位置が図４に示すブロック位置と対応している図５の各ブロックに記載した矢印の方向が示す方向に移動物体検出用カメラ１０２１１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３１に予め設定されている。次に、監視用カメラ１０２２１の撮影領域は以下のように決定される。図６に示すブロック位置に検出対象が存在する場合には、破線で示した撮影領域になるよう監視用カメラ１０２２１の姿勢を変化させ、同カメラの撮影領域を変更する。各ブロック位置に対応した監視用カメラ１０２２１の撮影領域は予め人間が決定しており、同情報はカメラ画角記憶手段１０２３２に予め設定されている。
【０００８】
上記従来の複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。まず、特許文献１に示す従来の装置では検出カメラ装置１００１０が、特許文献２に示す従来の装置では移動物体検出用カメラ１０２１１が、広い撮影領域にわたって検出対象を検出する役割を負い、特許文献１に示す従来の装置では判定カメラ装置１００２０が、特許文献２に示す従来の装置では監視用カメラ１０２２１が、検出対象の拡大画像のような、検出対象の詳細な情報を取得する役割を負う、というように、各カメラはそれぞれの固定した予め決められた役割を分担し、一方の役割を負うカメラが上記第１の要求を達成し、もう一方の役割を負うカメラが上記第２の要求を達成している（従来技術の第１の特徴）。
【０００９】
また、特許文献２に示す従来の装置では、例えば、移動物体検出用カメラ１０２１１の撮影領域は、図４の左上ブロックに検出対象があるという状況変化に対し、図５の左上ブロックに示すような左上方向に移動した検出領域に変更するというように、予め人間が想定し作成した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。
【００１０】
また、特許文献１に示す従来の装置は、図２に示すように、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより、上記第１の要求を達成している（従来技術の第３の特徴）。
【００１１】
以上、複数のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整について説明したが、ここで、１のカメラを用いた従来の装置の撮影領域の自動調整についても説明する。１のカメラを用い、同カメラの撮影領域を自動調整するものとして、特許文献３に示すものがある。特許文献３では、カメラの撮影領域を自動調整する手法として、「オートスキャン」および「オートパン」と呼ばれる２つの手法を開示している。
【００１２】
まず、「オートスキャン」手法について説明する。図８は「オートスキャン」手法の説明に用いる図であり、「オートスキャン」手法は、同図に示す第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの複数の撮影領域を、順次、カメラ１０７０１が自動的に撮影していく手法である。記録手段１０７０３には、第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報が予め記録されており、姿勢制御手段１０７０２が記録部１０７０３に記録された同情報にもとづいてカメラ１０７０１の姿勢を制御し、カメラ１０７０１の撮影領域を第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの各撮影領域に順次変更させることにより、同手法は実現されている。
【００１３】
つぎに、「オートパン」手法について説明する。図９は「オートパン」手法の説明に用いる図であり、「オートパン」手法は、同図に示す第１パン角度１０８１１から第２パン角度１０８１２の間を、カメラ１０８０１が自動的に左右パン動作を繰り返すことにより、同カメラ１０８０１の撮影領域を自動調整する手法である。図９に示していないが、第１パン角度１０８１１および第２パン角度１０８１２に設けられた機械式スイッチにより、各パン角度にカメラ１０８０１が向いたことを判定し、姿勢制御手段１０８０２がカメラ１０８０１の姿勢を制御することにより、同手法は実現されている。
【００１４】
上記従来の単体のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整の特徴についてここにまとめる。特許文献３に示す従来の装置では、例えば、カメラ１０７０１の撮影領域は、記録手段１０７０３に記録された第１撮影領域１０７１１から第Ｎ撮影領域１０７１Ｎの撮影領域情報をもとに変更されるように、複数のカメラを用いた装置の撮影領域自動調整とほぼ同様に、状況変化内容と１対１に対応したものではないが、予め人間が想定し作成した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとにカメラの撮影領域を決定し調整する（従来技術の第２の特徴）。
【特許文献１】特許第３０４３９２５号公報（図１、図６）
【特許文献２】特許第３１８０７３０号公報（図１、図７〜図９）
【特許文献３】特開平１−２８８６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来の装置では、まず、予め人間が想定し設定した状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報をもとに各カメラの撮影領域を決定し調整しているために（上記従来技術の第２の特徴）、カメラ毎に、状況変化内容と１対１に対応した撮影領域が記載されたテーブル形式の情報を人間が逐一想定し作成する必要がある。
【００１６】
同情報は、撮影対象領域の位置や広さ、人間が想定した状況変化内容、各カメラを設置する位置や台数などに依存しており、これらに変更などがあった場合には、その度に同情報を人間が逐一作成し直す必要がある。この作業は、カメラ台数が増えれば増えるほど煩雑であり、それに対するコストや負荷は膨大なものとなる。ビル内のカメラを用いた監視システムなどでは、１０数台のカメラを用いることはごく一般的である。
【００１７】
また、従来の装置では、予め人間が規則的な位置に固定カメラを設置することにより上記第１の要求は達成されているが（上記従来技術の第３の特徴）、カメラが１つでも故障した場合には、もはや上記第１の要求を達成することはできない。
【００１８】
仮に、図７に示すように、検出カメラ装置１００１０の数を増やすことにより、うち１つが故障した場合でも死角なく検出対象領域を覆うことはできるが、非効率と言わざるを得ない。
【００１９】
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、人間が予め状況変化を予測してテーブルを作成しておく必要がなく、かつ、カメラが故障した場合であっても、死角なく、撮影対象とする領域をくまなく撮影することが可能な撮影領域調整装置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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮影領域調整装置は、複数のカメラ端末を備える撮影領域調整装置であって、前記複数のカメラ端末は、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、前記仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信手段と、自カメラ端末の仮想撮影領域と前記通信手段によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、前記複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。これによって、複数のカメラ端末の協調動作により、複数の仮想撮影領域によって撮影対象領域が死角なく覆われる。そして、実際の撮影領域によって撮影対象領域を覆う方法に比べ、仮想撮影領域が使用されるので、１台のカメラ端末が撮影する担当領域を任意に設定することができ、様々な大きさや形状の撮影対象領域に対応した撮影領域調整装置が実現される。
【００２１】
なお、請求の範囲における「仮想撮影領域」は、例えば、実施の形態における周期ＴCYCLE撮影領域に相当し、１台のカメラ端末が一定時間ＴCYCLEをかけてパンやチルト等のスキャン動作をしながら連続撮影することによって得られる撮影領域の和である。同様に、「仮想検出領域」は、例えば、実施の形態における周期ＴCYCLE検出領域に相当し、１台のセンサ端末が一定時間ＴCYCLEをかけて検出方向の姿勢を変化させるスキャン動作をしながら連続検出することによって得られる検出領域（検出空間）の和である。
【００２２】
ここで、前記撮影領域調整装置は、さらに、前記複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを前記Ｎ個のカメラ端末に割り当てる領域分割手段を備え、前記調整手段は、前記領域分割手段によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、前記調整を行う構成としてもよい。このとき、前記領域分割手段は、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が包含関係にある場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったり、前記Ｎ個のカメラ端末の仮想撮影領域が隣接している場合に、前記分割と前記割り当てとを行ったりするのが好ましい。これによって、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域が効率良く死角なく覆われる。つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域がくまなく覆われているが、最適な覆い方とはいえない、局所的な最適解（仮想撮影領域が包含関係にある場合や、他の仮想撮影領域に比べて極めて大きな撮影時間を要する仮想撮影領域が存在する場合など）に陥っている場合に、その解から脱出して大局的な最適解が求められ得る。
【００２３】
このとき、前記領域分割手段は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、前記カメラが仮想撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、前記カメラによって現実に撮影される領域のうち仮想撮影領域を除く部分が小さくなるように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、前記カメラ端末の仮想撮影領域のアスペクト比が前記カメラの撮影領域のアスペクト比に近づくように、前記分割と前記割り当てとを行うのが好ましい。具体的には、前記領域分割手段は、予め定められた複数の分割パターンの中から１つの分割パターン選択することによって、前記分割を行うように構成してもよい。これによって、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなり、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。
【００２４】
また、前記カメラは、一定周期で、前記仮想撮影領域内で撮影領域の位置を変化させることを繰り返してもよい。さらに、前記領域分割手段は、前記複数のカメラ端末の少なくとも１個のカメラ端末内に置かれてもよい。
【００２５】
なお、本発明は、各カメラ端末に調整手段を設けた分散制御型の構成だけでなく、全てのカメラ端末の検出領域を調整する共通の調整手段を設けた集中制御型の構成で実現したり、撮影領域調整方法、および、その方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。また、複数のカメラ端末からなる撮影領域調整装置（あるいは、システム）として実現したり、個々のカメラ端末単体としても実現できる。さらに、本発明は、カメラによる撮影可能な領域である撮影領域に代えて、微動センサ等の物理量の検出が可能なセンサの検出領域を調整する装置として実現することもできる。なお、本発明に係るプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の撮影領域調整装置よれば、各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域が自動調整されるので、従来のようにカメラ毎に状況変化に対応した周期ＴCYCLE撮影領域情報を人間が逐一想定して作成しておく必要がなく、かつ、カメラが幾つか故障した場合においても、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆うことができる。
【００２７】
よって、本発明により、任意の空間が死角なく撮影されることが保証され、特に、学校やビル等における不審者の監視用システム等としてその実用的価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
まず、具体的な実施の形態を説明する前に、いくつかの用語及び基本事項を説明する。
【００３０】
（カメラの撮影領域）
まず、カメラの撮影領域について説明する。ここで説明するカメラとは、スチル写真の撮影などに用いられる、ある一瞬の静止画像を撮影するカメラではなく、例えば１秒間に３０枚連続撮影するなど、時間的に連続した動画像を撮影するカメラを示す。
【００３１】
図１０はカメラの撮影領域を説明する図である。図１０（ａ）及び（ｂ）において、５００１はカメラ、５００２はカメラ５００１が時刻Ｔ＝０，２，４，・・，２Ｎに撮影する領域である第１の撮影領域、５００３はカメラ５００１が時刻Ｔ＝１，３，５，・・，２Ｎ＋１に撮影する領域である第２の撮影領域である（Ｎは自然数）。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すカメラ５００１の各時刻Ｔにおける撮影領域位置を示したグラフである。
【００３２】
一般的に、「カメラの撮影領域」と単に表現した場合、ある時刻瞬間にカメラが撮影している領域ととらえることが通常である。カメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更していないのであれば、このとらえ方は特に問題はない。しかしカメラが各瞬間に同カメラの姿勢を変更しているのであれば、「カメラの撮影領域」は、以下に示すように、それぞれ区別してとらえることが必要である。
【００３３】
＜時刻Ｔ撮影領域＞
これは、時刻Ｔの瞬間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同撮影領域を時刻Ｔ撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）におけて、第１撮影領域５００２は時刻０撮影領域、第２撮影領域５００３は時刻１撮影領域である。
【００３４】
＜期間ＴA〜ＴB撮影領域または期間Ｔ撮影領域、および、周期ＴCYCLE撮影領域＞
これらは、「仮想撮影領域」の一例であり、時刻ＴAから時刻ＴBの期間にカメラが撮影した領域を意味する。本明細書では、同領域を期間ＴA〜ＴB撮影領域と表記する。または、時刻ＴAから時刻ＴBの期間Ｔにカメラが撮影した領域として、期間Ｔ撮影領域と表記する。更に、特に、同撮影領域内の各領域の撮影に周期性がある場合、同周期性をもつ時間ＴCYCLEに撮影した領域といい、周期ＴCYCLE撮影領域と表記する。図１０（ａ）及び（ｂ）において、第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３を和した領域は、期間０〜１撮影領域または期間２撮影領域である。また、図１０（ｃ）に示すように、同撮影領域内の第１撮影領域５００２および第２撮影領域５００３の撮影には周期性があり、その周期は２であるので、同撮影領域は周期２撮影領域でもある。
【００３５】
（カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさ）
つぎに、カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさについて説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。図１１（ａ）において、５２０１はカメラ、カメラ５２０１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２０１の画角も可変である。５２０２はカメラ５２０１が時刻Ｔに撮影する領域である時刻Ｔ撮影領域、５２０３はカメラ５２０１が周期ＴCYCLEに撮影する領域である周期ＴCYCLE撮影領域、５２０４はカメラ５２０１の水平方向の画角である水平画角ΘａH、Ｃ２０５はカメラ５２０１の垂直方向の画角である垂直画角ΘａV、５２０６は時刻Ｔ撮影領域５２０２の移動経路である。カメラ５２０１は、時間経過とともに、パンおよびチルト動作により自身の姿勢を変更させ、時刻Ｔ撮影領域５２０２の位置を時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０６に示す経路で移動することにより、周期ＴCYCLE撮影領域５２０３を撮影している。このため、周期ＴCYCLE撮影領域５２０３の大きさは、カメラ５２０１の姿勢を変更するパンおよびチルト動作の速度、時刻Ｔ撮影領域５２０２の大きさを決定するカメラ５２０１の水平画角ΘａH５２０４および垂直画角ΘａV５２０５、周期ＴCYCLEの時間的長さに依存することは明白であり、カメラ５２０１のパンおよびチルト速度が早いほど、また、カメラ５２０１の画角が大きいほど、また、周期ＴCYCLEの時間的長さが長いほど、周期ＴCYCLE撮影領域５２０３の大きさは大きくなる。
【００３６】
（周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト）
つぎに、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルトについて説明する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すカメラ５２０１と周期ＴCYCLEにおいて等価な周期ＴCYCLEカメラ５２１１を示す図である。図１１（ｂ）において、時刻Ｔ撮影領域５２０２、周期ＴCYCLE撮影領域５２０３および時刻Ｔ撮影領域移動経路５２０５は図１１（ａ）と同様である。５２１１は周期ＴCYCLE撮影領域５２０３を撮影するカメラ、カメラ５２１１の姿勢はパンおよびチルト動作により可変であり、また、カメラ５２１１の画角も可変である。ただし、周期ＴCYCLEカメラ５２１１は、カメラ５２０１と姿勢は異なるが、空間上同じ位置に存在する。５２１２は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の水平方向の画角である水平画角ΘｂH、５２１３は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の垂直方向の画角であるである垂直画角ΘｂVである。図１１（ａ）におけるカメラ５２０１は、周期ＴCYCLEにおいて周期ＴCYCLE撮影領域５２０３を撮影する。このため、周期ＴCYCLEにおいては、カメラ５２０１は、同周期ＴCYCLE撮影領域５２０３を撮影する図１１（ｂ）に示す周期ＴCYCLEカメラ５２１１とみなせる。また、この周期ＴCYCLEカメラ５２１１において、水平方向の画角は水平画角ΘｂH５２１２、垂直方向の画角は垂直画角ΘｂV５２１２とみなせる。
【００３７】
カメラ５２０１などのような一般的なカメラにおいては、画角はＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存しているために水平画角ΘａH５２０４および垂直画角ΘａV５２０５は独立した制御ができない。しかし、周期ＴCYCLEカメラ５２１１においては、カメラ５２０１のパンおよびチルト動作により周期ＴCYCLE撮影領域５２０３が決定しているため、一般的なカメラのようにＣＣＤなどの撮像面のアスペクト比に依存せず、水平画角ΘｂH５２１２および垂直画角ΘｂV５２１２は独立に制御することが可能である。
【００３８】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴCYCLEカメラ５２１１の画角、パンまたはチルト角を示す図である。図１２（ａ）において、カメラ５２０１および周期ＴCYCLEカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴCYCLEカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期ＴCYCLEカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２２１はカメラ５２０１の水平方向の最大画角である最大水平画角ΘａH_MAX、５２２２は最大画角ΘａH_MAX／２、５２２３はカメラ５２０１のパンの最大変位角である最大パン角ΘａP_MAXであり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大パン角ΘａP_MAX５２２３までパン動作する。５２２４は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の水平方向の最大画角である周期ＴCYCLEカメラ最大水平画角ΘｂH_MAX、５２２５は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の水平方向の画角である周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH、５２２６は周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH／２、５２２７は周期ＴCYCLEカメラ５２１１のパン角である周期ＴCYCLEカメラパン角ΘｂPである。
【００３９】
図１２（ｂ）において、カメラ５２０１および周期ＴCYCLEカメラ５２１１はそれぞれ、図１１（ａ）におけるカメラ５２０１および図１１（ｂ）における周期ＴCYCLEカメラ５２１１と同じものである。ただし、カメラ５２０１および周期ＴCYCLEカメラ５２１１は空間上同じ位置に存在するが、図１２（ａ）では見易くするために、意図的にこれらカメラを並べて記載している。５２２０は補助線、５２３１はカメラ５２０１の垂直方向の最大画角である最大垂直画角ΘａV_MAX、５２３２は最大画角ΘａV_MAX／２、５２３３はカメラ５２０１のチルトの最大変位角である最大チルト角ΘａT_MAXであり、カメラ５２０１は補助線５２２０を中心に、それぞれ上下に最大チルト角ΘａT_MAX５２３３までチルト動作する。５２３４は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の垂直方向の最大画角である周期ＴCYCLEカメラ最大垂直画角ΘｂV_MAX、５２３５は周期ＴCYCLEカメラ５２１１の垂直方向の画角である周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂV、５２３６は周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂV／２、５２３７は周期ＴCYCLEカメラ５２１１のチルト角である周期ＴCYCLEカメラチルト角ΘｂTである。
【００４０】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期ＴCYCLEカメラ５２１１の最大水平画角ΘｂH_MAX５２２４および最大垂直画角ΘｂV_MAX５２３４は（式１）で示され、周期ＴCYCLEカメラ５２１１の水平方向の最小水平画角ΘｂH_MINは、カメラ５２０１の水平方向の最小水平画角ΘａH_MINに等しく、周期ＴCYCLEカメラ５２１１の垂直方向の最小垂直画角ΘｂV_MINは、カメラ５２０１の垂直方向の最小垂直画角ΘａV_MINに等しい。ただし、周期ＴCYCLEカメラ５２１１がパン角ΘｂP５２２７またはチルト角ΘｂP５２３７だけパンまたはチルトしている場合、周期ＴCYCLEカメラ５２２１の最大垂直画角ΘｂH_MAX５２２４および最大垂直画角ΘｂV_MAX５２３４は、（式２）に示す制限をうける。このため、周期ＴCYCLEカメラ５２１１の水平画角ΘｂH５２２５および水平画角ΘｂV５２３５は、（式３）に示す範囲の可変値である。また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、周期ＴCYCLEカメラ５２１１の最大パン角ΘｂP_MAXおよび最大パン角ΘｂT_MAXはそれぞれ、カメラ５２０１の最大パン角ΘａP_MAX５２２３および最大パン角ΘａT_MAX５２３３と等しい。このため、周期ＴCYCLEカメラ５２１１のパン角ΘｂP５２２７およびチルト角ΘｂT５２３７は、（式４）に示す範囲の可変値である。
【００４１】
【数１】
2007013231.tif 000093
【００４２】
【数２】
2007013231.tif 000094
【００４３】
【数３】
2007013231.tif 000095
【００４４】
【数４】
2007013231.tif 000096
【００４５】
（カメラの撮影領域位置および視点）
つぎに、カメラの撮影領域の位置および視点を算出する方法について説明する。図１３はカメラの撮影領域の位置を説明する図である。図１３において、５３０１は像を結像させるためのレンズ、５３０２はレンズ５３０１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、５３０３はレンズ５３０１および撮像面５３０２から構成されるカメラである。５３１１はＸC軸、５３１２はＹC軸、５３１３はＺC軸であり、これらの各軸はお互い直交し、レンズ５３０１を原点としたカメラ座標軸系を構成し、特にＺC軸５３１３はカメラ５３０３の視線（撮影方向）と一致する。５３１４はカメラ５３０３のＹC軸５３１２回りの回転角であるパン角ΘP、５３１５はカメラ５３０３のＸC軸５３１１回りの回転角であるチルト角ΘT、５３１６はカメラ５３０３のＺC軸５３１３回りの回転角であるロール角ΘRである。カメラ５３０３は自身の姿勢をこれらの回転角だけ回転させる。５３１７はレンズ５３０１から撮像面５３０２までの距離である焦点距離ｆ、５３１８は撮像面５３０２の水平方向のサイズである撮像面水平サイズＷ、５３１９は撮像面５３０２の垂直方向のサイズである撮像面垂直サイズＨである。５３２１はＸW軸、５３２２はＹW軸、５３２３はＺW軸であり、これらの各軸はお互い直交し、世界座標軸系を構成する。５３２４はカメラ５３０３のＸW軸５３２１方向の変位である変位ΔＸTW、５３２５はカメラ５３０３のＹW軸５３２２方向の変位である変位ΔＹTW、５３２６はカメラ５３０３のＺW軸５３２３方向の変位である変位ΔＺTWである。カメラ５３０３は世界座標軸系において、（ＸTW，ＹTW，ＺTW）で示される位置に存在し、同位置を基点として（ΔＸTW，ΔＹTW，ΔＺTW）だけ移動する。５３２７は５３０３カメラの水平方向の画角である水平画角ΘH、５３２８は５３０３カメラの垂直方向の画角である垂直画角ΘVである。５３３１はＺW＝ＺCONSTである実空間面、５３３２はカメラ５３０３が撮影している実空間面５３３１上の撮影領域、５３３３は、ＺC軸５３１３と撮影領域５３３２が存在する実空間面５３３１の交点である視点であり、ＺC軸５３１３が示すカメラ５３０３の視線の実空間面５３３１上の位置を示す。
【００４６】
ＸC軸５３２１およびＹC軸５３２２およびＺC軸５３２３で構成されるカメラ座標軸系上のある点（ＸPC，ＹPC，ＺPC）は、（式５）に示す式により、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２およびＺW軸５３２３で構成される世界座標軸上の点（ＸPC，ＹPC，ＺPW）に変換できる。同式において、Ｍ00からＭ22を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３の姿勢基準点（カメラ５３０３の姿勢の回転角度（ΘP，ΘT，ΘR）＝（０，０，０））の行列値、Ｒ00からＲ22を要素とする３×３行列値は、カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわす行列値、（ＸTW，ＹTW，ＺTW）はカメラ５３０３の位置基準点（カメラ５３０３の位置の変位（ΔＸTW，ΔＹTW，ΔＺTW）＝（０，０，０））の位置、（ΔＸTW，ΔＹTW，ΔＺTW）はカメラ５３０３の位置基準点からの位置変位をあらわす。
【００４７】
【数５】
2007013231.tif 000097
【００４８】
Ｍ00からＭ22を要素とする３×３行列値や（ＸTW，ＹTW，ＺTW）は、カメラ５３０３を姿勢基準点および位置基準点に合わせる、または、現在のカメラ５３０３の姿勢および位置をそれぞれ姿勢基準点および位置基準点とし、公知のキャリブレーション方法（Ｒ．Ｔｓａｉ．  Ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｃａｍｅｒａ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ  ３Ｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ｏｆｆ−ｔｈｅ−Ｓｈｅｌｆ  ＴＶ  Ｃａｍｅｒａｓ  ａｎｄ  Ｌｅｎｓｅｓ．  ＩＥＥＥ  ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．ＲＡ−３，Ｎｏ．４，ｐｐ．３２３−３４４，１９８７）などを用いることにより算出可能であり、本発明の撮影領域調整装置の動作開始前に事前に算出しておく。
【００４９】
カメラ５３０３の姿勢基準点からの姿勢変位をあらわすＲ00からＲ22を要素とする３×３行列値は、（式６）に示すように、カメラ５３０３の姿勢である回転角度（ΘP，ΘT，ΘR）より算出可能である。カメラ５３０３の姿勢である回転角度（ΘP，ΘT，ΘR）、および、カメラ５３０３の位置基準点からの位置変位である（ΔＸTW，ΔＹTW，ΔＺTW）は、同カメラ５３０３の位置をステッピングモーターなどで変化させる仕組みであれば、同ステッピングモーターよりその変位を読み取れる。
【００５０】
【数６】
2007013231.tif 000098
【００５１】
撮像面５３０２上の各点（ＸPC，ＹPC，ｆ）は、（式７）により、ＺW＝ＺCONSTである実空間面５３３１上に投影できる。撮像面４隅の各点（−Ｗ／２，−Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２  ，−Ｈ／２，ｆ）、（−Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）、（Ｗ／２，Ｈ／２，ｆ）をＺW＝ＺCONSTである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の撮影領域５３３２の４隅の位置である。また、ＺC軸５３１３は撮像面５３０２上の点（０，０，ｆ）をとおり、同点（０，０，ｆ）をＺW＝ＺCONSTである実空間面５３３１上に投影した位置は、カメラ５３０３の視点５３３３である。このため、（式８）〜（式１２）により、ＺW＝ＺCONSTである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置（点（ＸPW0，ＹPW0，ＺPW0）〜点（ＸPW3，ＹPW3，ＺPW3））および視点５３３３（点（ＸPW4，ＹPW4，ＺPW4））が算出可能である。
【００５２】
【数７】
2007013231.tif 000099
【００５３】
【数８】
2007013231.tif 000100
【００５４】
【数９】
2007013231.tif 000101
【００５５】
【数１０】
2007013231.tif 000102
【００５６】
【数１１】
2007013231.tif 000103
【００５７】
【数１２】
2007013231.tif 000104
【００５８】
また、水平画角ΘH５３２７および垂直画角ΘV５３２８は、焦点距離ｆ５３１７および撮像面水平サイズＷ５３１８および撮像面垂直サイズＨ５３１９と（式１３）に示すような関係にある。このため、（式１４）〜（式１７）を用いても、ＺW＝ＺCONSTである実空間面５３３１上のカメラ５３０３の撮影領域５３３２位置が算出可能である。
【００５９】
【数１３】
2007013231.tif 000105
【００６０】
【数１４】
2007013231.tif 000106
【００６１】
【数１５】
2007013231.tif 000107
【００６２】
【数１６】
2007013231.tif 000108
【００６３】
【数１７】
2007013231.tif 000109
【００６４】
なお、上記カメラの撮影領域の位置を算出する方法は、時刻Ｔ撮影領域の位置および視点の算出のみならず、周期ＴCYCLE撮影領域の位置および視点の算出に適用できる。周期ＴCYCLE撮影領域の位置および視点の算出をするのであれば、（式６）および（式１３）〜（式１７）における、パン角ΘP５３１４、チルト角ΘT５３１５、ロール角ΘR５３１６、水平画角ΘH５３２７および垂直画角ΘV５３２８はそれぞれ、図１２（ａ）及び（ｄ）に示す、パン角ΘｂP５２２７、チルト角ΘｂT５２２８、ロール角ΘｂR、水平画角ΘｂH５２２５および垂直画角ΘｂV５２３５とすればよい（ロール角ΘｂRは図１２（ａ）及び（ｄ）に示していないが、カメラ５２０１のロール角ΘａRと同値である）。カメラ５３０３の姿勢基準点の行列値であるＭ00からＭ22を要素とする３×３行列値、カメラ５３０３の位置基準点の位置（ＸTW，ＹTW，ＺTW）、および、同位置基準点からの位置変位（ΔＸTW，ΔＹTW，ΔＺTW）は、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影する周期ＴCYCLEカメラの位置および姿勢基準点は時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラと同じとしたので、時刻Ｔ撮影領域を撮影するカメラのそれを用いればよい。
【００６５】
（周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法）
つぎに、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法について説明する。図１４及び図１５は周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５において、５４０１は周期ＴCYCLE撮影領域、５４０２は周期ＴCYCLE撮影領域５４０１の水平方向のサイズＬｂH、５４０３は周期ＴCYCLE撮影領域５４０１の垂直方向のサイズＬｂV、５４０４は現時刻の時刻ＴNOWにおける撮影領域である現時刻ＴNOW撮影領域、５４０５は現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の水平方向のサイズＬａH、５４０６は現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の垂直方向のサイズＬａV、５４０７は現時刻の時刻ＴNOWの次の撮影時刻ＴNEXTにおける撮影領域である現時刻ＴNEXT撮影領域、５４０８は現時刻ＴNOW撮影領域５４０４から次時刻ＴNEXT撮影領域５４０７までの移動距離Ｌ、５４０９は時刻Ｔ撮影領域の移動経路、５４２１から５４２３はそれぞれ水平方向の位置である位置Ｈ1から位置Ｈ3、５４３１から５４３４はそれぞれ垂直方向の位置である位置Ｖ1から位置Ｖ4である。
【００６６】
また、図１６、図１７及び図１８は周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すフローチャートはそれぞれ、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させるサブルーチンを示すフローチャートであり、まず、図１６（ａ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。まず同サブルーチンは、ステップ５５０１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は、（式１８）に示す式によって算出される。同式において、ＶP_CONSTは、あらかじめ定めたパン速度であり、ＴSは、あらかじめ定めたカメラの撮影間隔である。つぎに、ステップ５５０２において、現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の左端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離ＬHを算出する。つぎに、ステップ５５０３において、ステップ５５０２で算出した水平余剰距離ＬHがステップ５５０１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５０４に進み、パン速度ＶPを（式１９）に示す値とし、同パン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを左パン動作させ（パン速度が正の値の場合を右パン動作、負の値の場合を左パン動作としている）、ステップ５５０３に戻る。また、水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度ＶPを（式２０）に示す値とし、同パン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを左パン動作させる。この結果、ステップ５５０４により、カメラは水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式１９）に示すパン速度ＶPで左パン動作し続け、さらに、ステップ５５０５により、（式２０）に示すパン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを左パン動作させるために、水平余剰距離ＬHだけ左パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。
【００６７】
【数１８】
2007013231.tif 000110
【００６８】
【数１９】
2007013231.tif 000111
【００６９】
【数２０】
2007013231.tif 000112
【００７０】
つぎに、図１６（ｂ）に示す水平左方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５１１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式１８）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５１２において、現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の右端位置から水平端位置までの距離である水平余剰距離ＬHを算出する。つぎに、ステップ５５１３において、ステップ５５１２で算出した水平余剰距離ＬHがステップ５５１１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５１４に進み、パン速度ＶPを（式２１）に示す値とし、同パン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを右パン動作させ、ステップ５５１３に戻る。また、水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、パン速度ＶPを（式２２）に示す値とし、同パン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを右パン動作させる。この結果、ステップ５５１４により、カメラは水平余剰距離ＬHが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２１）に示すパン速度ＶPで右パン動作し続け、さらに、ステップ５５１５により、（式２２）に示すパン速度ＶPで撮影期間ＴS期間だけカメラを右パン動作させるために、水平余剰距離ＬHだけ右パンし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は水平端位置に達する。
【００７１】
【数２１】
2007013231.tif 000113
【００７２】
【数２２】
2007013231.tif 000114
【００７３】
つぎに、図１７（ａ）に示す垂直上方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５２１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５２２において、現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の上端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離ＬVを算出する。つぎに、ステップ５５２３において、ステップ５５２２で算出した垂直余剰距離ＬVがステップ５５２１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５２４に進み、チルト速度ＶTを（式２４）に示す値とし、同チルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを上パン動作させ（チルト速度が正の値の場合を上チルト動作、負の値の場合を下チルト動作としている）、ステップ５５２３に戻る。また、垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度ＶTを（式２５）に示す値とし、同チルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを上チルト動作させる。この結果、ステップ５５２４により、カメラは垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２４）に示すチルト速度ＶTで上チルト動作し続け、さらに、ステップ５５２５により、（式２５）に示すチルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを上チルト動作させるために、垂直余剰距離ＬVだけ上チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。
【００７４】
【数２３】
2007013231.tif 000115
【００７５】
【数２４】
2007013231.tif 000116
【００７６】
【数２５】
2007013231.tif 000117
【００７７】
最後に、図１７（ｂ）に示す垂直下方向へ移動させるサブルーチンを以下に説明する。同サブルーチンの動作は図１６（ａ）に示す水平右方向へ移動させるサブルーチンとほぼ同等である。まず同サブルーチンは、ステップ５５３１において、図１４及び図１５における移動距離Ｌ５４０８を算出する。移動距離Ｌ５４０８は（式２３）に示す式によって算出される。つぎに、ステップ５５３２において、現時刻ＴNOW撮影領域５４０４の下端位置から垂直端位置までの距離である垂直余剰距離ＬVを算出する。つぎに、ステップ５５３３において、ステップ５５３２で算出した垂直余剰距離ＬVがステップ５５３１で算出した移動距離Ｌ５４０８以下であるかどうかを判断する。そして、垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下でない場合、ステップ５５３４に進み、チルト速度ＶTを（式２６）に示す値とし、同チルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを下パン動作させ、ステップ５５３３に戻る。また、垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下である場合、チルト速度ＶTを（式２７）に示す値とし、同チルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを下チルト動作させる。この結果、ステップ５５３４により、カメラは垂直余剰距離ＬVが移動距離Ｌ５４０８以下になるまで（式２６）に示すチルト速度ＶTで下チルト動作し続け、さらに、ステップ５５３５により、（式２７）に示すチルト速度ＶTで撮影期間ＴS期間だけカメラを下チルト動作させるために、垂直余剰距離ＬVだけ下チルトし、カメラの時刻Ｔ撮影領域は垂直端位置に達する。
【００７８】
【数２６】
2007013231.tif 000118
【００７９】
【数２７】
2007013231.tif 000119
【００８０】
以上のように、図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンのフローに従えば、時刻Ｔ撮影領域を左右上下に水平および垂直終端位置まで移動させることが可能となる。なお、あらかじめ定めるパン速度ＶP_CONSＴおよびチルト速度ＶT_CONSTおよび撮影間隔ＴSは、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａH５４０５および時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａV５４０６に対し、（式２８）に示す関係にあるものとする。
【００８１】
【数２８】
2007013231.tif 000120
【００８２】
図１８に示すフローチャートは、上記図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンを用いて時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内を撮影するメインルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップ５５４１において、図１４（ａ）の現時刻ＴNOW撮影領域５４０４のように、カメラの時刻Ｔ撮影範囲を周期ＴCYCLE撮影領域５４０１の右下位置に移動させる。つぎにステップ５５４２およびステップ５５４３において、水平終端位置を位置Ｈ1５４２１として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ1５４２１までカメラを右パン動作させる。つぎにステップ５５４４およびステップ５５４５において、垂直終端位置を位置Ｖ1５４３１として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ1５４３１までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５４６およびステップ５５４７において、水平終端位置を位置Ｈ2５４２２として、図１６（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ2５４２２までカメラを左パン動作させる。つぎにステップ５５４８およびステップ５５４９において、垂直終端位置を位置Ｖ2５４３２として、図１７（ａ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｖ2５４３２までカメラを上チルト動作させる。つぎにステップ５５５０およびステップ５５５１において、水平終端位置を位置Ｈ3５４２３として、図１６（ｂ）に示すサブルーチンを用いて位置Ｈ3５４２３までカメラを右パン動作させ、ステップ５４１に戻る。このフローによれば、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内を撮影することができる。
【００８３】
なお、図１８には、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ａ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内を撮影するフローを示したが、時刻Ｔ撮影領域を図１４（ｂ）の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ、または、時刻Ｔ撮影領域を図１５の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９に沿って移動させ周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内を撮影する場合には、水平および垂直終端位置の設定および図１６（ａ）、（ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）に示すサブルーチンの呼び出し順番を入れ変えることで撮影可能であることは自明であるので、説明を省略する。
【００８４】
また、水平終端位置に設定する位置Ｈ1５４２１から位置Ｈ3５４２３、および、垂直終端位置に設定する位置Ｖ1５４３１から位置Ｖ4５４３４はそれぞれ、周期ＴCYCLE撮影領域水平サイズＬｂH５４０２、周期ＴCYCLE撮影領域垂直サイズＬｂV５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａH５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の関係より算出可能である。たとえば、周期ＴCYCLE撮影領域垂直サイズＬｂV５４０３が時刻Ｔ  撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の２．８倍である場合、図１４（ａ）の位置Ｖ1５４３１は撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の２倍の大きさ、図１４（ａ）の位置Ｖ2５４３２は撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の２．８倍の大きさとすればよく、図１４（ａ）の位置Ｖ2５４３２は撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の３倍の大きさであってもよい。図１４（ａ）の位置Ｖ2５４３２を撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の３倍の大きさとした場合、時刻Ｔ撮影領域は周期ＴCYCLE撮影領域５４０１をはみ出すことになるが、周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内はすべて撮影されるので、特に問題はない。
【００８５】
また、周期ＴCYCLE撮影領域水平サイズＬｂH５４０２、周期ＴCYCLE撮影領域垂直サイズＬｂV５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａH５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａV５４０６は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘP、チルト角ΘT、ロール角ΘR、水平画角ΘHおよび垂直画角ΘVなどから算出した周期ＴCYCLE撮影領域および時刻Ｔ撮影領域の４隅の位置をもとに算出することが可能である。
【００８６】
また、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５に、３例の時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を示したが、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９はこれのみ限るものではない。できることなら一筆書きで、周期ＴCYCLE撮影領域５４０１内をまんべんなく撮影する経路ならよい。
【００８７】
また、時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９は、周期ＴCYCLE撮影領域水平サイズＬｂH５４０２、周期ＴCYCLE撮影領域垂直サイズＬｂV５４０３、時刻Ｔ撮影領域水平サイズＬａH５４０５、時刻Ｔ撮影領域垂直サイズＬａV５４０６の大きさにより、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１５などに示す時刻Ｔ撮影領域移動経路５４０９を選択してもよい。
【００８８】
また、以上の説明は全て、時刻Ｔ撮影領域よりも周期ＴCYCLE撮影領域が大きい場合を想定して説明している。図１１（ａ）〜（ｂ）によれば、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａH≧周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH、時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａV≧周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂVと、水平垂直方向共、周期ＴCYCLE撮影領域５２０３の画角が時刻Ｔ撮影領域５３０２の画角以下など、時刻Ｔ撮影領域よりも周期ＴCYCLE撮影領域が等しいまたは小さい場合は、時刻Ｔ撮影領域をもって周期ＴCYCLE撮影領域全域を一度に撮影できる。この場合、以上説明した手法により時刻Ｔ撮影領域の位置を逐次移動して撮影せず、周期ＴCYCLE撮影領域全域を撮影するように時刻Ｔ撮影領域の位置（パン／チルト／ロール角）および大きさ（ズーム比）を調整してやればよい。この場合、周期ＴCYCLE撮影領域の周期は０であり、常時周期ＴCYCLE撮影領域全域を撮影されている。なお、時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさは、時刻Ｔ撮影領域をもって周期ＴCYCLE撮影領域全域を撮影でき、かつ、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影していない時刻Ｔ撮影領域内の領域が最も少ない時刻Ｔ撮影領域の位置および大きさに調整されるべきである。
【００８９】
（撮影領域の形状）
つぎに、時刻Ｔ撮影領域および周期ＴCYCLE撮影領域の形状について説明する。図１９は、時刻Ｔ撮影領域の形状を説明する図である。図１９において、５３０１はレンズ、５３０２は撮像面、５３０３はカメラ、５３１３はＺC軸、５３２１はＸW軸、５３２２はＹW軸、５３２３はＺW軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６０１は時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６１０から５６１３はそれぞれ、ＸW軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｘ1から位置Ｘ4、５６２０から５６２３はそれぞれ、ＹW軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である、位置Ｙ1から位置Ｙ4である。
【００９０】
本実施の形態では、説明を簡単にするために、時刻Ｔ撮影領域および周期ＴCYCLE撮影領域はＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形としている。しかし図１９に示すように、カメラ５３０３の時刻Ｔ撮影領域５３３２は、カメラ５３０３の撮影方向を示すＺC軸５３１３とＺW軸５３２３が平行でない場合、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となる。このような場合、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１に示すような、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形を時刻Ｔ撮影領域とする。時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置は、図１９に示すように、ＸW軸５３２１における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｘ1５６２０から位置Ｘ4５６２３、ＹW軸５３２２における時刻Ｔ撮影領域５３３２の４隅の位置である位置Ｙ1５６３０から位置Ｙ4５６３３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ1５６２０から位置Ｘ4５６２３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ1５６３０から位置Ｙ4５６３３の内の２番目および３番目に大きな位置が、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１の４隅の位置である。なお、時刻Ｔ撮影領域内接四角形５６０１は、上記のような求め方の四角形でなくても、時刻Ｔ撮影領域５３３２に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ1５６２０から位置Ｘ4５６２３、および、位置Ｙ1５６３０から位置Ｙ4５６３３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘP、チルト角ΘT、ロール角ΘR、水平画角ΘHおよび垂直画角ΘVなどから算出することが可能である。
【００９１】
図２０は、周期ＴCYCLE撮影領域の形状を説明する図である。図２０において、５３２１はＸW軸、５３２２はＹW軸、５３３２は時刻Ｔ撮影領域であり、これらは図１３と同様である。５６３０は周期ＴCYCLE撮影領域、５６３１は周期ＴCYCLE撮影領域５６３０に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形、５６４０から５６４３はそれぞれ、ＸW軸５３２１における周期ＴCYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｘ5から位置Ｘ8、５６５０から５６５３はそれぞれ、ＹW軸５３２２における周期ＴCYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である、位置Ｙ5から位置Ｙ8である。図２０に示すように、時刻Ｔ撮影領域５３３２と同様に、周期ＴCYCLE撮影領域５６３０も、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行でない辺からなる矩形の領域となることがある。このような場合、周期ＴCYCLE撮影領域内接四角形５６３１に示すような、周期ＴCYCLE撮影領域５６３０に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形を周期ＴCYCLE撮影領域とする。
【００９２】
周期ＴCYCLE撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置は、図２０に示すように、ＸW軸５３２１における周期ＴCYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｘ5５６４０から位置Ｘ8５６４３、ＹW軸５３２２における周期ＴCYCLE撮影領域５６３０の４隅の位置である位置Ｙ5５６５０から位置Ｙ8５６５３それぞれの大小関係によって求めることができる。位置Ｘ5５６４０から位置Ｘ8５６４３の内の２番目および３番目に大きな位置、位置Ｙ5５６５０から位置Ｙ8５６５３の内の２番目および３番目に大きな位置が、周期ＴCYCLE撮影領域内接四角形５６３１の４隅の位置である。なお、周期ＴCYCLE撮影領域内接四角形５６３１は、上記のような求め方の四角形でなくても、周期ＴCYCLE撮影領域５６３０に内接し、ＸW軸５３２１およびＹW軸５３２２に平行な辺からなる四角形であればよい。また、位置Ｘ5５６４０から位置Ｘ8５６４３、および、置Ｙ5５６５０から位置Ｙ8５６５３は、前記したカメラの撮影領域位置の算出方法を用い、パン角ΘP、チルト角ΘT、ロール角ΘR、水平画角ΘHおよび垂直画角ΘVなどから算出することが可能である。
【００９３】
（隣接する撮影領域）
つぎに、隣接する撮影領域について説明する。隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことである。当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求めるため手順を以下に説明する。
【００９４】
まず、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する。この判定のために、図２１に示す判定方法を利用する。図２１は領域判定方法を説明する図である。図２１において、５７０１は座標（ＸA，ＹA）に存在する点Ａ、５７０２は座標（ＸB，ＹB）に存在する点Ｂ、５７０３は点Ａ５７０１および点Ｂ５７０２を通る直線ＡＢ、５７０４は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ａ、５７０５は直線ＡＢ５７０３により分割される図面右上の領域Ｂである。図２１において、座標（ＸZ，ＹZ）に存在するある点Ｚが領域Ａ５７０４に存在するのであれば、（式２９）が成り立つ。また、点Ｚが領域Ｂ５７０５存在するのであれば、（式３０）が成り立つ（なお、点Ｚが直線ＡＢ５７０３上に存在する場合は領域Ｂ５７０５存在するとしている）。両式を評価すれば点Ｚが領域Ａ５７０４または領域Ｂ５７０５のどちらに存在するか判定できる。
【００９５】
そこで上記方法を利用し、他撮影領域の重心点（撮影領域の各頂点位置の平均値）を上記点Ｚとし、当該撮影領域に対しどの方向にあるかを判定する。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。図２２において、５８０１は周期ＴCYCLE撮影領域であり、当該撮影領域に該当する。５８０２は座標（ＸA，ＹA）に存在する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の１つ目の頂点Ａ、５８０３は座標（ＸB，ＹB）に存在する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の２つ目の頂点Ｂ、５８０４は座標（ＸC，ＹC）に存在する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の３つ目の頂点Ｃ、５８０５は座標（ＸD，ＹD）に存在する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の４つ目の頂点Ｄ、５８０６は当該撮影領域に該当する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の上方向の領域Ａ、５８０７は当該撮影領域に該当する周期ＴCYCLＥ撮影領域５８０１の右方向の領域Ｂ、５８０８は当該撮影領域に該当する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の下方向の領域Ｃ、５８０９は当該撮影領域に該当する周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の左方向の領域Ｄである。
【００９６】
【数２９】
2007013231.tif 000121
【００９７】
【数３０】
2007013231.tif 000122
【００９８】
図２１に示す判定方法を用いれば、図２２（ａ）において、（式２９）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ａ５８０６に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の上方向に存在すると判定する。また、（式２９）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｂ５８０７に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の右方向に存在すると判定する。また、（式３０）および（式３２）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｃ５８０８に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の下方向に存在すると判定する。最後に、（式３０）および（式３１）が成り立てば、他撮影領域の重心点である点Ｚは領域Ｄ５８０９に存在し、同他撮影領域は当該撮影領域の左方向に存在すると判定する。
【００９９】
【数３１】
2007013231.tif 000123
【０１００】
【数３２】
2007013231.tif 000124
【０１０１】
つぎに、方向毎に最も距離が近い他撮影領域を同方向に対する隣接撮影領域とする。上記手順で判定し存在するある方向の他撮影領域が１つであれば、それを同方向に対する隣接撮影領域とし、複数であれば、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離が最も小さい他撮影領域を隣接撮影領域とする。
【０１０２】
以上で、当該撮影領域に対し隣接する撮影領域を求める手順の説明を終える。以上の手順では、判定に用いる点Ｚを他撮影領域の重心点として説明したが、点Ｚは他撮影領域の視点であってもよい。同様に、他撮影領域の重心点から当該撮影領域の重心点までの距離は、他撮影領域の視点から当該撮影領域の視点までの距離であってもよい。
【０１０３】
また、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように領域を上下左右に分け、それぞれの隣接撮影領域を求める手順を示したが、図２２（ｂ）に示すように、周期ＴCYCLE撮影領域５８０１の各頂点を通る直線（図２２においは破線で図示）により領域を上下左右、左上、右上、右下、左下に分けても、それぞれの隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。さらに、上記手順の説明は、図２２（ａ）に示すように周期ＴCYCLE撮影領域５８０１を平面としたが、図２２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、周期ＴCYCLE撮影領域５８０１を立体としても、同様に、隣接撮影領域を求めることは可能であることは言うまでもない。
【０１０４】
なお、上記手順では、隣接する撮影領域とは、当該撮影領域に対し上下左右などの各方向に最も近い他撮影領域のことであると説明したが、これらは、当該撮影領域の各辺の部分領域毎に行うべきである。そして、辺の各部分領域で選択された隣接する他撮影領域の内、最も距離の遠い他撮影領域を最終的な隣接する撮影領域とすべきである。このことを図２３に示す周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の上辺と右辺の例をもって以下に説明する。周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の上辺（上方向）において、上記手順によれば、部分領域Ｕ１では周期ＴＢCYCLE撮影領域５９０２が、部分領域Ｕ２では周期ＴＢCYCLE撮影領域５９０２が（周期ＴＢCYCLE撮影領域５９０２は周期ＴＣCYCLE撮影領域５９０３より距離が近い）、部分領域Ｕ３では周期ＴＣCYCLE撮影領域５９０３が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｕ１〜Ｕ３において最も距離の遠い他撮影領域は周期ＴＣCYCLE撮影領域５９０３であるので、最終的な隣接する撮影領域として周期ＴＣCYCLE撮影領域５９０３を選択する。これは、周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の上辺と周期ＴＣCYCLE撮影領域５９０３の下辺が重複するように調整されれば、周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の上辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。また、周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の右辺（右方向）においては、上記手順によれば、部分領域Ｒ１では周期ＴＤCYCLE撮影領域５９０４が、部分領域Ｒ２では撮影対象外領域１２２が（後述する実施の形態１において詳しく説明するが、本発明においては、隣接する撮影領域がない場合には撮影対象外領域を選択する）、部分領域Ｒ３では周期ＴＥCYCLE撮影領域５９０５が隣接する撮影領域と判定される。ここで、各部分領域Ｒ１〜Ｒ３において最も距離の遠い他撮影領域は撮影対象外領域１２２であるので、最終的な隣接する撮影領域として撮影対象外領域１２２を選択する。これは、周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の右辺と撮影対象領域境界５９１０が重複するように調整されれば、周期ＴＡCYCLE撮影領域５９０１の右辺に対しては死角なく撮影対象領域１２１を撮影できるためである。
【０１０５】
以上、カメラの撮影領域、検出対象と周期ＴCYCLE撮影領域の関係、カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさ、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するカメラの画角およびパンおよびチルト、カメラの撮影領域位置、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法、撮影領域の形状、隣接する撮影領域、領域分割について説明した。これを前提とし、以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１０６】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域の位置が自動調整される撮影領域調整装置に関し、図２４から図２９を用いて説明する。
【０１０７】
まず、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。この撮影領域調整装置は、カメラ端末Ａ１０１Ａ〜カメラ端末Ｃ１０１Ｃ、操作端末１０２、及び、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃおよび操作端末１０２間の通信時に利用されるネットワーク１０３から構成される。なお、図２４において、領域や同領域の位置を表現するために、お互い直交するＸW軸１１０、ＹW軸１１１、およびＺW軸１１２を定める。１１３は各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが存在する実空間上の面、例えば各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃが天井から下向きに設定させている場合は、床などの面であり、本実施の形態においては、ＺW軸１１２＝０の面とし、各種領域および同領域の位置はこの面を用いて表現する。実空間面１１３上において、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａはカメラ端末Ａ１０１Ａが周期ＴＡCYCLEに周期的に撮影する領域、周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂはカメラ端末Ｂ１０１Ｂが周期ＴＢCYCLEに周期的に撮影する領域、周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃはカメラ端末Ｃ１０１Ｃが周期ＴＣCYCLEに周期的に撮影する領域、撮影対象領域１２１は本発明における撮影を対象とする領域、撮影対象外領域１２２は撮影対象領域１２１以外の領域である。
【０１０８】
図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示した本実施の形態における撮影領域調整装置の実空間面１１３上における、各撮影領域位置を詳細に示す図である。図２４（ｂ）において、ＸW軸１１０、ＹW軸１１１、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａ、周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂ、周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃ、撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２は、図２４（ａ）と同様である。
【０１０９】
１３０ＡＬ、１３０ＡＲ、１３０ＡＵおよび１３０ＡＢはそれぞれ、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａの左端ＸAL、右端ＸAR、上端ＹAUおよび下端ＹAB位置である。つまり、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａは、ＸAL１３０ＡＬ、ＸAR１３０ＡＲ、ＹAU１３０ＡＵおよびＹAB１３０ＡＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａの位置を表現する。１３０ＢＬ、１３０ＢＲ、１３０ＢＵおよび１３０ＢＢはそれぞれ、周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂの左端ＸBL、右端ＸBR、上端ＹBUおよび下端ＹBB位置である。つまり、周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ａは、ＸBL１３０ＢＬ、ＸBR１３０ＢＲ、ＹBU１３０ＢＵおよびＹBB１３０ＢＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂの位置を表現する。１３０ＣＬ、１３０ＣＲ、１３０ＣＵおよび１３０ＣＢはそれぞれ、周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃの左端ＸCL、右端ＸCR、上端ＹCUおよび下端ＹCB位置である。つまり、周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ａは、ＸCL１３０ＣＬ、ＸCR１３０ＣＲ、ＹCU１３０ＣＵおよびＹCB１３０ＣＢに囲まれた領域であり、これらを用いて周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃの位置を表現する。１３１ＴＬ、１３１ＴＲ、１３１ＴＵおよび１３１ＴＢはそれぞれ、撮影対象領域１２１の左端ＸTL、右端ＸTR、上端ＹTUおよび下端ＹTB位置である。つまり、撮影対象領域１２１は、ＸTL１３１ＴＬ、ＸTR１３１ＴＲ、ＹTU１３１ＴＵおよびＹTB１３１ＴＢに囲まれた領域であり、撮影対象外領域１２２は、ＸTL１３１ＴＬ、ＸTR１３１ＴＲ、ＹTU１３１ＴＵおよびＹTB１３１ＴＢに囲まれた領域以外の領域であり、これらを用いて撮影対象領域１２１および撮影対象外領域１２２の位置を表現する。
【０１１０】
また、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する、ＸBL１３０ＢＬ、ＸAR１３０ＡＲ、ＹBU１３０ＢＵおよびＹAB１３０ＡＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ａ１０１Ａおよびカメラ端末Ｂ１０１Ｂがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＡＢとする。同領域のＸW軸１１０方向の大きさはＸAR−ＸBLである。周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する、ＸCL１３０ＣＬ、ＸBR１３０ＢＲ、ＹCU１３０ＣＵおよびＹBB１３０ＢＢに囲まれる領域は、カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃがそれぞれ重複して撮影する領域であり、同領域を撮影重複領域ＢＣとする。同領域のＸW軸１１０方向の大きさはＸBR−ＸCLである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸAL１３０ＡＬ、ＸTL１３１ＴＬ、ＹAU１３０ＡＵおよびＹAB１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＬとする。同領域のＸW軸１１０方向の大きさはＸTL−ＸALである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸTR１３１ＴＲ、ＸCR１３０ＣＲ、ＹCU１３０ＣＵおよびＹCB１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＲとする。同領域のＸW軸１１０方向の大きさはＸCR−ＸTRである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸAL１３０ＡＬ、ＸAR１３０ＡＲ、ＹAU１３０ＡＵおよびＹTU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＵとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＹTU−ＹAUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａが重複する領域において、ＸAL１３０ＡＬ、ＸAR１３０ＡＲ、ＹTB１３１ＴＢおよびＹAB１３０ＡＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＡＢとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＹAB−ＹTBである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、ＸBL１３０ＢＬ、ＸBR１３０ＢＲ、ＹBU１３０ＢＵおよびＹTU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＵとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＹTU−ＹBUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂが重複する領域において、ＸBL１３０ＢＬ、ＸBR１３０ＢＲ、ＹTB１３１ＴＢおよびＹBB１３０ＢＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＢＢとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＹBB−ＹTBである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸCL１３０ＣＬ、ＸCR１３０ＣＲ、ＹCU１３０ＣＵおよびＹTU１３１ＴＵに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＵとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＹTU−ＹCUである。撮影対象外領域１２２と周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃが重複する領域において、ＸCL１３０ＣＬ、ＸCR１３０ＣＲ、ＹTB１３１ＴＢおよびＹCB１３０ＣＢに囲まれる領域を、撮影対象外重複領域ＣＢとする。同領域のＹW軸１１１方向の大きさはＸCB−ＸTBである。
【０１１１】
図２５は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図である。カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃは、カメラ２０１、カメラ２０１の撮影領域位置を調整する処理部である調整部Ａ２０２、ネットワーク１０３を介してカメラ２０１の撮影領域位置を通信する通信部２０３を備える。レンズ２１１は、像を結像させるレンズであり、撮像面２１２はレンズ２１１で結像した像を撮影するＣＣＤなどの撮像面、画像処理部２１３は撮像面２１２で撮影した画像を処理する処理部、姿勢制御部２１４はレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、および、レンズ２１１と撮像面２１２の間隔を制御する処理部、周期撮影制御部２１５は姿勢制御部２１４に周期的な姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１が周期ＴCYCLEに周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するように制御する処理部である。カメラ２０１はこれらレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部、２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。なお、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢の制御とは、一般的にパンやチルトと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２は連動して、ある点または軸を中心に回転される。また、姿勢制御部２１４が行う、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔の制御とは、一般的にズームと呼ばれる制御であり、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔が増減することにより、カメラ２０１の画角が調整される。
【０１１２】
より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。
【０１１３】
通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。
【０１１４】
調整部Ａ２０２は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する処理部である。
【０１１５】
図２６は、図２４（ａ）における操作端末１０２の構成ブロック図である。操作端末１０２は、撮影対象領域１２１の位置であるＸTL１３１ＴＬ、ＸTR１３１ＴＲ、ＹTU１３１ＴＵおよびＹTB１３１ＴＢを入力する入力部３０１、入力部３０１から入力した撮影対象領域１２１の位置を記憶する記憶部３０２、図２４における通信部２０３と同様の通信部であって、ネットワーク１０３を介して記憶部３０２に記録された撮影対象領域１２１の位置を通信する通信部２０３を備える。なお、予め記憶部３０２に撮影対象領域１２１の位置が記録されているのであれば、入力部３０１は必要としない。
【０１１６】
つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成要素であるカメラ２０１は、図２５に示す内部構成をもつ。カメラ２０１では、レンズ２１１により結像した像を撮像面２１２で画像信号に変換し、画像処理部２１３において一般的な画像処理技術や画像認識技術などにより、同画像信号から検出対象の検出や情報抽出が行う。このようにカメラ２０１は実空間に対しレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢およびそれぞれの間隔により決定する自身の時刻Ｔ撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行う。なお、上記した一般的な画像処理技術や画像認識技術としては広く知られている背景差分法や動差分法などが挙げられる。また、後述するが、カメラ２０１は周期撮影制御部２１５により、周期ＴCYCLEに周期ＴCYCLE撮影領域を撮影する。このため、カメラ２０１は実空間に対し周期撮影制御部２１５により決定する自身の周期ＴCYCLE撮影領域を検出領域とした、検出対象の検出や情報抽出などの検出動作を行うことになる。検出した検出対象の情報は通信部２０３に送られる。
【０１１７】
更に、カメラ２０１では、姿勢制御部２１４が、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢、または、レンズ２１１および撮像面２１２の間隔を制御することにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を、周期撮影制御部２１５が指示する姿勢制御信号により時刻Ｔ撮影領域の位置に移動させる。また、姿勢制御部２１４は、時刻Ｔのレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報を取得するとともに、それを周期撮影制御部２１５に送る。このように、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置は周期撮影制御部２１５により制御されると共に、時刻Ｔにおけるカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置情報は周期撮影制御部２１５に送られる。なお、時刻Ｔにおけるレンズ２１１および撮像面２１２の姿勢または間隔から決定するカメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。また、レンズ２１１および撮像面２１２の姿勢および間隔は、例えばステッピングモーターなどを用いれば変化させることが可能であり、また、その時刻Ｔにおける姿勢および間隔も読み取り可能である。
【０１１８】
周期撮影制御部２１５は、前記、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法に説明した方法にもとづき、姿勢制御部２１４から送られる時刻Ｔ撮影領域の位置情報、および、調整部Ａ２０２から指示される周期ＴCYCLEカメラパン角ΘｂPおよび周期ＴCYCLEカメラチルト角ΘｂTおよび周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂHおよび周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂVをもとに、姿勢制御部２１４にパン速度ＶPおよびチルト速度ＶTなどの姿勢制御信号を送ることにより、カメラ２０１の時刻Ｔ撮影領域の位置を制御し、カメラ２０１を、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影する周期ＴCYCLEカメラとして動作させる。なお、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法に説明したように、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するには、調整部Ａ２０２から指示される周期ＴCYCLEカメラパン角ΘｂPおよび周期ＴCYCLEカメラチルト角ΘｂTおよび周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂHおよび周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂVのほかに、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するには、時刻Ｔ撮影領域位置の算出に必要な時刻Ｔカメラ水平画角ΘａHおよび時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａV、パン速度ＶP_CONST、チルト速度ＶT_CONST、撮影間隔ＴSが必要である。本実施の形態では、これら値はあらかじめ決定された固定値とし、たとえば、これらの値は記憶手段などに記録されているものとして、それらの値は周期撮影制御部２１５に送られているものとする。なお、これらの値は、操作端末１０２から指示されてもよい。また、周期撮影制御部２１５は、カメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報を調整部Ａ２０２に送る。なお、周期ＴCYCLE撮影領域の位置を算出する方法については、前記、カメラの撮影領域位置において説明した。
【０１１９】
調整部Ａ２０２は、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ａ２０２に送信する。また、調整部Ａ２０２は、他カメラ端末の調整部Ａ２０２から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報を受信する。更に、操作端末１０２の通信部２０３は撮影対象領域１２１の位置情報を、ネットワーク１０３を介して、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの調整部Ａ２０２に周期的に送信する。
【０１２０】
このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ａ２０２は、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得することになり、本実施の形態においては、各調整部Ａ２０２は、カメラ端末１０１Ａの周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａの位置であるＸAL１３０ＡＬ、ＸAR１３０ＡＲ、ＹAU１３０ＡＵおよびＹAB１３０ＡＢ、カメラ端末１０１Ｂの周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂの位置であるＸBL１３０ＢＬ、ＸBR１３０ＢＲ、ＹBU１３０ＢＵおよびＹBB１３０ＢＢ、カメラ端末１０１Ｃの周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃの位置であるＸCL１３０ＣＬ、ＸCR１３０ＣＲ、ＹCU１３０ＣＵおよびＹCB１３０ＣＢ、撮影対象領域１２１の位置であるＸTL１３１ＴＬ、ＸTR１３１ＴＲ、ＹTU１３１ＴＵおよびＹTB１３１ＴＢを通信部２０３およびネットワーク１０３を介して周期的に取得する。
【０１２１】
更に、調整部Ａ２０２は取得した上記周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、図２７に示す以下のステップの処理を行う。
【０１２２】
まずステップ４０１において、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域位置を示す情報より、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択する。自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の選択方法は隣接する撮影領域において説明した。もし、隣接する撮影領域において説明した選択方法において、隣接する撮影領域が存在しない場合は、隣接する撮影対象領域を撮影対象外領域１２２とする。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣および上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂ、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣として周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａ、上隣および下隣として撮影対象外領域１２２、右隣として周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃ、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣として周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂ、上隣および下隣および右隣として撮影対象外領域１２２が選択される。
【０１２３】
つぎにステップ４０２において、ステップ４０１で選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出する。この算出方法は、図２４（ｂ）に示すとおり、選択した撮影領域位置および自カメラ端末の撮影領域位置の大小関係により簡単に算出可能である。このため、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、左隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＬの大きさを示す量ＸTL−ＸAL、右隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量ＸAR−ＸBL、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＵの大きさを示す量ＹTU−ＹAU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＡＢの大きさを示す量ＹAB−ＹTB、カメラ端末Ｂ１０１Ｂにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＡＢの大きさを示す量ＸAR−ＸBL、右隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量ＸBR−ＸCL、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＵの大きさを示す量ＹTU−ＹBU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＢＢの大きさを示す量ＹBB−ＹTB、カメラ端末Ｃ１０１Ｃにおいては、左隣の重複領域である撮影重複領域ＢＣの大きさを示す量ＸBR−ＸCL、右隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量ＸCR−ＸTR、上隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＲの大きさを示す量ＹTU−ＹCU、下隣の重複領域である撮影対象外重複領域ＣＢの大きさを示す量ＹCB−ＹTBが算出される。
【０１２４】
つぎにステップ４０３において、ステップ４０２で算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量ＣOVERLAPに近づくように自カメラ端末の撮影領域位置を調整する。この調整方法を以下に説明する。まず、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣOVERLAPとの差を示す量として関数ＦＡ（）を定める。本実施の形態では、（式３３）〜（式３５）に示すものを同関数とする。
【０１２５】
【数３３】
2007013231.tif 000125
【０１２６】
【数３４】
2007013231.tif 000126
【０１２７】
【数３５】
2007013231.tif 000127
【０１２８】
（式３３）〜（式３５）はそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに対するものであり、重複領域の大きさを示す量と一定量Ｃとの差の２乗値を、それぞれの差を示す量としている。つぎに、（式３６）〜（式３８）に示すように一般に知られている最急降下法の式を用いて、自カメラ端末の次回の撮影領域位置を算出する。
【０１２９】
【数３６】
2007013231.tif 000128
【０１３０】
【数３７】
2007013231.tif 000129
【０１３１】
【数３８】
2007013231.tif 000130
【０１３２】
（式３６）〜（式３８）において、Ｘ’AL、Ｘ’AR、Ｙ’AU、Ｙ’AB、Ｘ’BL、Ｘ’BR、Ｙ’BU、Ｙ’BB、Ｘ’CL、Ｘ’CR、Ｙ’CU、Ｙ’CBはそれぞれ、次回の各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の位置を示し、αは定数である。
【０１３３】
最後に同周期ＴCYCLE撮影領域位置にそれぞれ、カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴCYCLE撮影領域位置を調整する。なお、上記手法では、カメラ端末Ａ１０１Ａにおいては、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａの位置であるＸAL１３０ＡＬおよびＸAR１３０ＡＲおよびＸAU１３０ＡＵおよびＸAB１３０ＡＢがそれぞれ独立に調整可能である必要がある。カメラ端末Ｂ１０１Ｂおよびカメラ端末Ｃ１０１Ｃついても同様である。独立に調整することができない場合には、それぞれ独立に調整できない項目の関数ＦＡ（）を線形に加算した関数を定義し、同関数に対し最急降下法を用いればよい。たとえば、本実施の形態におけるカメラ２０１では、関数Ｇ（）を（式３９）〜（式４１）に示すものとし、（式４２）〜（式４４）に示す最急降下法の式を用いれば上記調整と同様な調整が行えることができる。上記式において、ΘｂPAおよびΘｂTA，ΘｂPBおよびΘｂTB、ΘｂPCおよびΘｂTCはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴCYCLEカメラパン角および周期ＴCYCLEカメラチルト角、ΘｂHAおよびΘｂVA，ΘｂHBおよびΘｂVB、ΘｂHCおよびΘｂVCはそれぞれ、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃの周期ＴCYCLEカメラ水平画角および周期ＴCYCLEカメラ垂直画角である。
【０１３４】
【数３９】
2007013231.tif 000131
【０１３５】
【数４０】
2007013231.tif 000132
【０１３６】
【数４１】
2007013231.tif 000133
【０１３７】
【数４２】
2007013231.tif 000134
【０１３８】
【数４３】
2007013231.tif 000135
【０１３９】
【数４４】
2007013231.tif 000136
【０１４０】
調整部Ａ２０２はステップ４０１、ステップ４０２、ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ａ２０２では、絶えずステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返しながら、上記式により算出した周期ＴCYCLEカメラパン角Θｂ’PA（またはΘｂ’PBまたはΘｂ’PC）、および、周期ＴCYCLEカメラチルト角Θｂ’TA（またはΘｂ’TBまたはΘｂ’TC）、および、周期ＴCYCLEカメラ水平画角Θｂ’HA（またはΘｂ’HBまたはΘｂ’HC）、および、周期ＴCYCLEカメラ垂直画角Θｂ’VA（またはΘｂ’VBまたはΘｂ’VC）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置を調整する。
【０１４１】
本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりであり、ステップ４０３において重複領域の大きさを示す量を０以上の一定量ＣOVERLAPに近づくよう最急降下法の式を用いて自カメラ端末の次回の周期ＴCYCLE撮影領域位置を算出し、同次回の周期ＴCYCLE撮影領域位置にカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域位置を調整するため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂおよび周期ＴＣCYCLE撮影領域１２０Ｃおよび撮影対象外領域１２２はお互い、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、０以上の一定量ＣOVERLAPの大きさで重複することになる。図２４に示すように、撮影対象外領域１２２を含め、各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域がそれぞれ０以上の一定量ＣOVERLAPの大きさで重複すれば、撮影対象領域１２１は各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の和した領域に包括されるので、本発明の撮影領域調整装置は、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができる。
【０１４２】
また、調整部Ａ２０２が、ステップ４０１からステップ４０３の処理を繰り返すことにより、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ている。この繰り返し行われる処理のステップ４０２およびステップ４０３の処理は、ステップ４０１において選択した自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラの周期ＴCYCLE撮影領域および撮影対象外領域１２２に対して行われる。
【０１４３】
このため、各時刻において自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の位置または撮影対象外領域１２２の位置（撮影対象領域１２１の位置でもある）に変化が生じたとしても、その変化に対応して、撮影対象領域１２１を死角なく撮影するという効果を得ることができる。上記周期ＴCYCLE撮影領域または撮影対象領域１２１の位置に変化が生ずる場合としては、
（１）カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域が意図的に変更される、
（２）カメラ端末が新設される、
（３）各カメラ端末のうち幾つかのカメラ端末が取り除かれる、または故障する、
（４）操作端末から送信する撮影対象領域の位置が変更される、
が挙げられる。これら変化により、各カメラ端末が送信する周期ＴCYCLE撮影領域位置や操作端末が送信する撮影対象領域位置が変化する、または、送信されない、新たな周期ＴCYCLE撮影領域位置が送信されたとしても、本発明の撮影領域調整装置は、周期ＴCYCLE撮影領域位置または撮影対象領域位置の変化に応じ、各カメラ端末を用いて撮影対象領域を死角なく撮影することができる。
【０１４４】
なお、本実施の形態では、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣOVERLAPとの差を示す関数ＦＡ（）を、（式３３）〜（式３５）に示すように、重複領域の大きさを示す量と一定量ＣOVERLAPとの差の２乗値としたが、図２８に示すように、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量ＣOVERLAPとの差の４乗値、６乗値、１０乗値などのような差の偶数乗値や、関数ＦＡ（）を重複領域の大きさを示す量と一定量ＣOVERLAPとの差の絶対値としても、これら関数ＦＡ（）はＸAL−ＸTLがＣOVERLAPの時において最小値をもつために、ステップ４０３で行う最急降下法の効果により重複領域の大きさを示す量が一定量ＣOVERLAPに近づくので、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１４５】
また、重複領域の大きさを示す量と０以上の一定量ＣOVERLAPとの差を示す関数ＦＡ（）が図２９で示すような、ＸAL−ＸTLがＣOVERLAPの時において最小値ではなく極小値もつ関数ＦＡ（）であったとしても、ＸAL−ＸTLの変化が可能な範囲においてＸAL−ＸTLがＣOVERLAPの時に最小値となる関数ＦＡ（）であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１４６】
また、本実施の形態では、図２５に示すように、調整部Ａ２０２が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ａ２０２が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ａ２０２が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域位置を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１４７】
また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１４８】
また、本実施の形態では、左右上下隣の重複領域の大きさを共通の一定量ＣOVERLAPに調整したが、左右上下隣別々の一定量ＣOVERLAPに調整しても、さらに言えば、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃ別々の一定量ＣOVERLAPに調整したとしても、各一定量ＣOVERLAPが０以上であれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１４９】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域の位置が自動調整され、さらに、各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域を効率良く撮影する撮影領域調整装置に関し、図３０から図３７を用いて説明する。つまり、本実施の形態では、撮影領域調整装置を構成する複数のカメラ端末のそれぞれが、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整機能と、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割機能とを備えることを特徴とする撮影領域調整装置について説明する。
【０１５０】
本実施の形態ではアスペクト比と呼ばれるものを説明に用いる。そこでまず始めに、このアスペクト比について説明する。本実施の形態における撮影領域のアスペクト比とは、時刻Ｔ撮影領域または周期ＴCYCLE撮影領域の縦横比であり、これは一般的に言われるアスペクト比と同じである。そして、図１１（ａ）および図１１（ｂ）によれば、このアスペクト比はカメラの水平画角と垂直画角の比としても表現できる。そこで、本実施の形態１では、周期ＴCYCLE撮影領域のアスペクト比を周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH／周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂV、時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔカメラ水平画角ΘａH／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａVと表現する。
【０１５１】
つぎに、各カメラ端末のカメラの周期ＴCYCLE撮影領域を再割り当てすることにより、所定の撮影対象領域が効率良く撮影できることについて、図３０および図３１を用い、いくつかの例を挙げて説明する。
【０１５２】
図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１および周期ＴＢCYCLE撮影領域２１０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２１０３により撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、この状態で、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末が実施の形態１で説明した動作により自身が撮影する周期ＴCYCLE撮影領域の位置を調整する例を示している。
【０１５３】
図３０（ａ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上方向に隣接する周期ＴCYCLE撮影領域として周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１を、下方向に隣接する周期ＴCYCLE撮影領域として周期ＴＢCYCLE撮影領域２１０２を選択する。そして、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、同図の矢印が示すように、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４の上辺が周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１の下辺方向に、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４の下辺が周期ＴＢCYCLE撮影領域２１０１の上辺方向にと、隣接するとして選択された周期ＴCYCLE撮影領域と重複するように周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４の位置を調整する。その結果、図３０（ａ）に示す例では、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４が消滅してしまう結果となる。
【０１５４】
また、図３０（ｂ）に示す例においては、前記隣接する撮影領域おいて説明した隣接する撮影領域の選択方法によれば、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、上および右方向に隣接する周期ＴCYCLE撮影領域として撮影対象外領域１２２、下方向に隣接する周期ＴCYCLE撮影領域として周期ＴＢCYCLE撮影領域２１０２、左方向に隣接する周期ＴCYCLE撮影領域として周期ＴＣCYCLE撮影領域２１０３と、周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１を撮影するカメラ端末が選択する隣接する周期ＴCYCLE撮影領域と全く同じくものを選択する。そして、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４を撮影するカメラ端末は、この隣接するとして選択された周期ＴCYCLE撮影領域と重複するように、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４の位置を調整する。この結果、図３０（ｂ）に示す例では、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４は周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１と全く同じ位置に調整され、同じ周期ＴCYCLE撮影領域全域を重複して撮影してしまう結果となる。
【０１５５】
そこで、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１内に周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４が内包されている場合、周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡCYCLE撮影領域２１０１または周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４とすることにより、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すような結果となることを防ぐことができる。これにより、周期ＴＤCYCLE撮影領域２１０４も含めた各周期ＴCYCLE撮影領域をもって撮影対象領域１２１をくまなく撮影することができ、その結果、各周期ＴCYCLE撮影領域の大きさが小さく、つまり、各周期ＴCYCLE撮影領域の撮影周期が短くなり、短時間で撮影対象領域１２１を撮影することができる。より短時間で撮影対象領域を撮影できることは監視用途などに用いられる本発明の撮影領域調整装置において理想的であり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる言える。
【０１５６】
また、図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例は、各カメラ端末が撮影する周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂにより撮影対象領域１２１は既にくまなく撮影されている状態となっており、このうち周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａを時刻Ｔ撮影領域２００１で撮影する例を示している。そして、図３１（ａ）に示す例においては図３１（ｂ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａH／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａV≒周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH／周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂV、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴCYCLE撮影領域アスペクト比である例を、また、図３１（ｂ）に示す例においては図３１（ａ）に示す例に対し、時刻Ｔカメラ水平画角ΘａH／時刻Ｔカメラ垂直画角ΘａV≠周期ＴCYCLEカメラ水平画角ΘｂH／周期ＴCYCLEカメラ垂直画角ΘｂV、つまり、時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≠周期ＴCYCLE撮影領域アスペクト比である例を示している。
【０１５７】
図３１（ａ）に示す例においては、前記周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａ全域を撮影することになる。このため、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａの撮影周期は０となり周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａは常時撮影されることになる。
【０１５８】
また、図３１（ａ）に示す例においては、前記周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法おいて説明した撮影方法によれば、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａ全域を撮影することはできない。このため、ある撮影周期をもって周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０を撮影することになる。しかも、カメラ端末Ａ１０１Ａの時刻Ｔ撮影領域は、自身の周期ＴCYCLE撮影領域ではない周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂまでも撮影することになる。
【０１５９】
これら図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す例によれば、図３１（ａ）に示す例のような、時刻Ｔ撮影領域とそれが撮影する周期ＴCYCLE撮影領域の関係が時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴCYCLE撮影領域アスペクト比である方が、撮影効率が良いと言える。しかしながら、実施の形態１に説明した動作により、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期ＴCYCLE撮影領域が調整された場合、各周期ＴCYCLE撮影領域が隣接する周期ＴCYCLE撮影領域と既に重複し、それにより、各周期ＴCYCLE撮影領域により撮影対象領域１２１を既にくまなく撮影してしまっていることから、図２４に示す調整部Ａ２０２が行う（式４２）〜（式４４）に示す式よる周期ＴCYCLE撮影領域の位置の調整作用は働かなくなる。このため、図３１（ｂ）に示す例のような位置に各周期ＴCYCLE撮影領域が一度調整された場合、それから、調整部Ａ２０２の動作により、図３１（ａ）に示すような位置に各周期ＴCYCLE撮影領域が調整されることはない。
【０１６０】
そこで、図３１（ｂ）に示す例において、周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａおよび周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂを内包する領域を２分割し、分割したそれぞれの領域を周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂとする。さらに、同分割および分割した領域への周期ＴＡCYCLE撮影領域１２０Ａまたは周期ＴＢCYCLE撮影領域１２０Ｂの割り当ては、各周期ＴCYCLE撮影領域において時刻Ｔ撮影領域アスペクト比≒周期ＴCYCLE撮影領域アスペクト比の関係になるものを選択する。これにより、図３１（ｂ）に示す例ような位置に各周期ＴCYCLE撮影領域が一度調整された場合においても、図３１（ａ）に示すような位置に各周期ＴCYCLE撮影領域が調整されることになり、撮影対象領域１２１を効率良く撮影することができる。
【０１６１】
つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の構成要素について説明する。図３２は、図２４（ａ）における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃに相当する本実施の形態におけるカメラ２０１の構成ブロック図である。各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃはそれぞれ、少なくとも、カメラ２０１、調整部Ｂ２０４、通信部２０３から構成されている。カメラ２０１はレンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５から構成されている。図３２において、カメラ２０１、通信部２０３、レンズ２１１、撮像面２１２、画像処理部２１３、姿勢制御部２１４、周期撮影制御部２１５は、図２４に示す実施の形態１における各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの構成ブロック図と同様である。構成要素における実施の形態１と本実施の形態の差異は、実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが本実施の形態では調整部Ｂ２０４に変更されている点である。
【０１６２】
より詳しくは、カメラ２０１は、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラである。
【０１６３】
通信部２０３は、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信インターフェースである。
【０１６４】
調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部２０３によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する。本実施の形態では、この調整部Ｂ２０４はさらに、複数のカメラ端末Ａ〜ＣのうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれを、それらＮ個のカメラ端末に割り当てるとともに、自カメラ端末に割り当てた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う。
【０１６５】
つぎに、本実施の形態における撮影領域調整装置の動作を説明する。本実施の形態は実施の形態１では調整部Ａ２０２であったものが調整部Ｂ２０４に変更されただけであるので、この調整部Ｂ２０４の動作のみ以下に説明する。
【０１６６】
調整部Ｂ２０４は調整部Ａ２０２と同様に、周期撮影制御部２１５から送られたカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報を通信部２０３およびネットワーク１０３を介して、周期的に他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に送信する。また、調整部Ｂ２０４はこれもは調整部Ａ２０２と同様に、他カメラ端末の調整部Ｂ２０４から周期的に送信される他カメラ端末におけるカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報を受信する。このため、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃにおいて、調整部Ｂ２０４は実施の形態１と同様、自カメラ端末および他カメラ端末のカメラ２０１における周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得する。
【０１６７】
更に、調整部Ｂ２０４は取得した上記周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報（撮影対象外領域１２２の位置情報でもある）をもとに、実施の形態１と同様に図３３に示すステップの処理を行う。
【０１６８】
ステップ４０４を除くステップ４０１〜ステップ４０３の処理は実施の形態１（図２７のステップ４０１〜ステップ４０３）と同様である。自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域または撮影対象外領域１２２を選択し、そして、選択した撮影領域と自カメラ端末の撮影領域が重複した領域である重複領域の大きさを示す量を算出し、そして、算出した重複領域の大きさを示す量を、一定の量ＣOVERLAPに近づくように自カメラ端末の撮影領域の位置を調整する。そして、調整部Ｂ２０４はステップ４０１〜ステップ４０３の処理を順次行い、ステップ４０３の処理終了後にステップ４０１の処理に戻る。そして、調整部Ｂ２０４では、絶えずステップ４０１〜ステップ４０３の処理を繰り返しながら、（式４２）〜（式４４）により算出した周期ＴCYCLEカメラパン角Θｂ’PA（またはΘｂ’PBまたはΘｂ’PC）、および、周期ＴCYCLEカメラチルト角Θｂ’TA（またはΘｂ’TBまたはΘｂ’TC）、および、周期ＴCYCLEカメラ水平画角Θｂ’HA（またはΘｂ’HBまたはΘｂ’HC）、および、周期ＴCYCLEカメラ垂直画角Θｂ’VA（またはΘｂ’VBまたはΘｂ’VC）の更新値を周期撮影制御部２１５に送り、カメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置を調整する。このため、本実施の形態の撮影領域調整装置も実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができることは自明である。
【０１６９】
また、ステップ４０４では、より詳しくは、調整部Ｂ２０４により、図３４に示すステップの処理により、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に対する再割り当てが行われる。この図３４に示すステップ（つまり、図３３のステップ４０４の詳細なステップ）の処理を以下に説明する。
【０１７０】
まず、ステップ４１１において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包するかどうかを判定する。
【０１７１】
そして、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包しているのであれば、ステップ４１２において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域およびＮ個の内包する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期ＴCYCLE撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期ＴCYCLE撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の位置を調整すること）が開始される。
【０１７２】
図３５（ａ）および図３５（ｂ）にステップ４１２の動作例を示す。図３５（ａ）に示す例において、周期ＴＡCYCLE撮影領域２６０１を自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とすると、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域は、周期ＴＢCYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２６０３と、２つの他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する。ステップ４１２の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３５（ａ）に示す例のものを図３５（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３５（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域２６０３を２＋１分割し、図３５（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域２６０３、または、内包する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＢCYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２６０３とする。
【０１７３】
また、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域が他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包していないのであれば、ステップ４１３において、調整部Ｂ２０４は、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域、および、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とする。つまり、調整部Ｂ２０４は、分割後の領域を自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域として設定するとともに、分割後の領域を特定する情報を、通信部２０３を介して、上記Ｎ個の他カメラ端末に通知する。その結果、自カメラ端末及びＮ個のカメラ端末の調整部Ｂ２０４において、いま再割当された周期ＴCYCLE撮影領域を出発点とする再調整（複数のカメラ端末Ａ〜Ｃの周期ＴCYCLE撮影領域を和した領域が撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の位置を調整すること）が開始される。
【０１７４】
図３６（ａ）および図３６（ｂ）にステップ４１３の動作例を示す。図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡCYCLE撮影領域２７０１を自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とし、周期ＴＢCYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２７０３を自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とする。ステップ４１３の処理では、調整部Ｂ２０４は、図３６（ａ）に示す例のものを図３６（ｂ）に示す例のようにする。つまり、図３６（ａ）に示す例における自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域および自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する２個のカメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する領域である、周期ＴＡCYCLE撮影領域２７０１および周期ＴＢCYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２７０３を囲う領域を２＋１分割し、図３６（ｂ）に示す例のように、同分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＡCYCLE撮影領域２６０３、および、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する２個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域である周期ＴＢCYCLE撮影領域２６０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２６０３とする。
【０１７５】
なお、図３７（ａ）に２分割パターン、図３７（ｂ）に３分割パターン、図３７（ｃ）に４分割パターンの例を示すが、ステップ４１２およびステップ４１３で行われる分割は、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す例のような、予め用意した分割パターンにより分割すればよい。具体的には、調整部Ｂ２０４は、図３７（ａ）〜（ｃ）に示されるような複数のｎ分割パターンを特定する情報を予め格納した記憶部を有し、領域分割をするときには、記憶部に格納された複数の分割パターンの中から、分割数ｎに対応する分割パターンを選択し、その分割パターンの情報を参照することで、領域分割を行う。
【０１７６】
また、図３７（ａ）〜図３７（ｃ）に示す分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴCYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域において、最も周期ＴCYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。つまり、調整部Ｂ２０４は、割り当ての対象となる少なくとも１個のカメラ端末について、周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するのに要する時間が小さくなる、又は、現実に撮影される領域のうち周期ＴCYCLE撮影領域を除く部分が小さくなるように、領域分割と割り当てとを行う。
【０１７７】
これら選択または割り当ての評価については、これら評価に必要な調整部Ｂ２０４が各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃの周期ＴCYCLE撮影領域の位置情報および撮影対象領域１２１の位置情報を周期的に取得していることから、ステップ４０４を処理する調整部Ｂ２０４において十分実現可能であることは自明である。たとえば、「周期ＴCYCLE撮影領域を撮影するのに要する時間」については、周期ＴCYCLEで評価し、「現実に撮影される領域のうち周期ＴCYCLE撮影領域を除く部分」については、周期ＴCYCLEにおいて時刻Ｔ撮影領域の移動によって覆われる全体の領域（輪郭領域）から、割り当てられている周期ＴCYCLE撮影領域を差し引いた面積で評価できる。
【０１７８】
また、ステップ４１２およびステップ４１３において分割した領域を他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域として割り付けた場合、自カメラ端末の調整部Ｂ２０４からネットワーク１０３を介して、同他カメラ端末に分割した領域を自身の周期ＴCYCLE撮影領域とする事を他カメラ端末の調整部Ｂ２０４に通知する。そして、図３３および図３４に示すフローチャートには図示されていないが、割り込みやポーリングなどにより調整部Ｂ２０４は同通知を受け、同通知された分割した領域を自身の周期ＴCYCLE撮影領域とする。なお、以上の他カメラ端末に対する通知は、ハンドシェーク通信などの要求およびその応答（許可／拒否）を確認する通知であることが望まれる。これは、一度に同じカメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し複数の上記通知があった場合には、いずれか１つの通知に対する周期ＴCYCLE撮影領域の変更しかできないため、また、カメラ端末の調整部Ｂ２０４に対し通知したが、既に他の通知により周期ＴCYCLE撮影領域が変更されていることがあるためである。
【０１７９】
また、複数のカメラ端末が同時に領域分割を行うことによる不具合（競合）を回避（調停）する方法としては、各カメラ端末に対して予め優先順位を与えておく方法でもよい。このときには、領域分割の対象となるＮ＋１個のカメラ端末の中で最も優先順位の高いカメラ端末だけが領域分割を行い、他のカメラ端末に分割後の領域を通知することになる。
【０１８０】
本実施の形態における撮影領域調整装置の動作は以上のとおりである。以上によれば、ステップ４１２では、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域がＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域またはＮ個の内包する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とする。また、ステップ４１３では、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する領域をＮ＋１個に分割し、分割した領域をそれぞれ、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域、または、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域とする。そして、これら分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴCYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の選択は、各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域において、最も周期ＴCYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てとする。このため、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、本発明の撮影領域調整装置は実施の形態１の撮影領域調整装置と同様に、各カメラ端末１０１Ａ〜１０１Ｃを用いて撮影対象領域１２１を死角なく撮影することができと共に、さらに、撮影対象領域１２１を効率良く撮影できる。
【０１８１】
つまり、複数のカメラ端末の仮想撮影領域によって撮影対象領域をくまなく、かつ、効率よく覆うために、各カメラ端末に仮想撮影領域をいかに割り当てればよいかという問題の最適解を探索する処理において、局所的な最適解から脱出して大局的な最適解が探索される可能性が高くなる。よって、同一領域に対して複数のカメラ端末が重複して撮影したり、仮想撮影領域を撮影するのに大きな時間を要したりする等の不具合が解消される。
【０１８２】
なお、ステップ４１３における処理では、自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域と自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を内包する領域を分割するとした。しかし、特に他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域は自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接する他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域と限定する必要はない。隣接しない他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を合わせて用いても良い。ただし、自カメラ端末および他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域によりこれら周期ＴCYCLE撮影領域を内包する１つの分割可能な領域を形成できることが必要とされる。例えば図３６（ａ）に示す例において、周期ＴＡCYCLE撮影領域２７０１および周期ＴＢCYCLE撮影領域２７０２および周期ＴＣCYCLE撮影領域２７０３および周期ＴＡCYCLE撮影領域２７０１に隣接していない周期ＴＧCYCLE撮影領域２７０７を内包する領域を分割して、分割した領域をこれらに割り当ても良い。このような場合においても、本発明の撮影領域調整装置は同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１８３】
また、ステップ４１３の処理はある決まった時にのみ行ってもよい。例えば、図３０および図３１の例をもって説明したことによれば、ステップ４１３の処理が必要となるのは、撮影対象領域１２１がくまなく撮影された時、各カメラ端末において言えば、自身の周期ＴCYCLE撮影領域の各辺全てが隣接する周期ＴCYCLE撮影領域または撮影対象外領域と重複した時である。このため、以上のような時にのみステップ４１３の処理を行うしても、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１８４】
また、分割の分割パターンの選択、および、分割した領域への周期ＴCYCLE撮影領域の割り当て、および、ステップ４１３における自カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域に隣接するＮ個の他カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の選択は、全ての選択または割り当てを評価して決定しなくとも良い。例えば、予め限定した選択または割り当てのみを評価して決定したとしても、限定した選択または割り当ての中で同選択および割り当てが、各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域において、最も周期ＴCYCLE撮影領域の撮影周期が短くなる、または、最も各カメラ端末においてカメラ端末の撮影領域が仮想撮影領域以外の領域を撮影することが少なくなるような選択または割り当てであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１８５】
また、ステップ４０３で行われる処理において、（式４５）に示す関数を定義し、（式３９）〜（式４４）に示す実施の形態１で用いた式を（式４６）〜（式４９）に示す式とすれば、各カメラ端末は、自身の周期ＴCYCLE撮影領域を隣接する周期ＴCYCLE撮影領域または撮影対象外領域と重複するように調整すると共に、自身の周期ＴCYCLE撮影領域のアスペクト比を時刻Ｔ撮影領域のアスペクト比に近づくように調整する。
【０１８６】
【数４５】
2007013231.tif 000137
【０１８７】
【数４６】
2007013231.tif 000138
【０１８８】
【数４７】
2007013231.tif 000139
【０１８９】
【数４８】
2007013231.tif 000140
【０１９０】
【数４９】
2007013231.tif 000141
【０１９１】
このため、以上の変更により、本発明の撮影領域調整装置は、カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域の再割り当てにより撮影対象領域１２１の撮影効率を良くすると共に、更に、撮影対象領域１２１の撮影効率が良くなるように各カメラ端末の周期ＴCYCLE撮影領域を調整することができる。
【０１９２】
また、本実施の形態では、図３２に示すように、調整部Ｂ２０４が各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃに分散して存在しているが、調整部Ｂ２０４が１つしか存在せず、一つしか存在しない調整部Ｂ２０４が、各カメラ端末Ａ１０１Ａからカメラ端末Ｃ１０１Ｃのカメラ２０１の周期ＴCYCLE撮影領域の位置およびアスペクト比を全て調整するのであれば、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１９３】
また、本実施の形態では、ネットワーク１０３を、一般的な通信時に利用されるネットワーク回線として取り扱っているが、同ネットワーク１０３は有線または無線のネットワークであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１９４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態２に記した本発明の撮影領域調整装置に関して、更にいくつかの点を補足する。
【０１９５】
上記実施の形態１〜２に記した本発明の撮影領域調整装置においては、図２４に示すように、実空間面１１３をＺW＝０としていた。しかし、図３８に示すように（図３８の構成要素は図２４と同じである）、実空間面１１３をＺW＝Ｃ  とした場合であっても、上記実施の形態１〜２に記した同様の効果を得られることはいうまでもない。更に、各カメラ端末が撮影する周期ＴCYCLE撮影領域は、ＺW軸１１２の０方向近くなるほど、その周期ＴCYCLE撮影領域は広がる。このため、図３８の撮影対象立体領域２１３のように、撮影対象領域が立体であっても、死角なく撮影することが可能である。
【０１９６】
また、上記実施の形態１〜２では、カメラ２０１を、一般的なカメラとして取り扱っているが、同カメラ２０１は可視光または赤外や紫外などの非可視光を検知するカメラであっても、同様の効果を得られることは言うまでもなく、更に、微動センサ、圧力センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイク）など、撮影領域（あるいは、検出領域）をもち、かつ、撮影領域位置（あるいは、検出領域位置）が可変な一般的にセンサであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。更に、一般的なカメラとこれらセンサの組み合わせであっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【０１９７】
たとえば、図３９（ａ）に示されるような指向特性をもったマイクについて、図３９（ｂ）に示されるように、一定以上の感度で音を検知できる方向（領域）をセンス領域（検出領域）と定義できるので、上記実施の形態におけるカメラのパンおよびチルトと同様にマイクの姿勢を制御して一定周期でスキャンさせることで、図３９（ｃ）に示されるように、カメラ端末における周期ＴCYCLE撮影領域に対応する周期ＴCYCLE検出領域（つまり、「仮想検出領域」）を定義することができる。つまり、本発明は、カメラだけでなく、上記の各種センサにも適用することができる。なお、図３９（ｂ）および図３９（ｃ）に示されるように、時刻Ｔ撮影領域に対応するセンス領域（検出領域）、および、周期ＴCYCLE撮影領域に対応する周期ＴCYCLE検出領域が円などの矩形でない場合、円の短径と長径の比率（真円は１）や図形のＸW軸やＹW軸方向の大きさの比率をアスペクト比とすればよい。
【０１９８】
また、上記実施の形態では、カメラは固定カメラであったが、移動カメラであってもよい。図４０は、本発明に係る撮影領域調整装置を移動カメラから構成される監視システムに適用した場合の監視システムの構成を示すブロック図である。この監視システムは、通信ネットワーク１１０３で接続された複数の移動カメラ１１０１等から構成され、監視領域１１１１をくまなく監視できるように、それら複数の移動カメラ１１０１がパンおよびチルトだけでなく、自律協調的に移動する点に特徴を有する。移動カメラ１１０１は、移動部１１０２に支持されて移動するカメラ装置である。移動部１１０２は、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる機構部等である。通信ネットワーク１１０３は、複数の移動カメラ１１０１を結ぶ伝送路である。通信部１１０４は、移動カメラ１１０１が通信ネットワーク１１０３を介して他の移動カメラと情報のやりとりを行うための通信インターフェースである。隣接撮影領域特定部１１０５は、通信部１１０４に通知された他の移動カメラからの情報に対して、撮影領域が隣り合う移動カメラを推定する処理部である。撮影素子１１０６は、監視領域内の映像を取り込むＣＣＤカメラ等である。撮影領域推定部１１０７は、撮影素子１１０６の特性と、移動部１１０２の位置から移動カメラ１１０１の撮影領域を推定する処理部である。監視範囲記憶部１１０８は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域の範囲を記憶しているメモリ等である。撮影位置評価部１１０９は、移動カメラ１１０１の撮影領域と互いに隣り合う撮影領域の重なり領域、または監視領域の境界との距離を評価する処理部である。撮影位置変更部１１１０は、移動部１１０２を制御し、移動カメラ１１０１の撮影位置を変更させる制御部である。監視領域１１１１は、移動カメラ１１０１が監視すべき領域である。撮影領域１１１２は、移動カメラ１１０１によって撮影されている領域である。このような監視システムによれば、移動カメラ１１０１は、自身の撮影位置と撮影素子１１０６の特性により推定される撮影領域に関する情報を周囲の移動カメラと通知し合い、隣り合う撮影領域との重なり領域の大きさと、監視領域の境界との距離が所定の状態に近づくように周囲の移動カメラと協調しながらパン、チルトおよび撮影位置を変更することにより、複数の移動カメラ１１０１による同時撮影において監視領域内の死角が少なくなる撮影位置に移動することができる。
【０１９９】
図４１は、その監視システムにおける移動カメラ１１０１の動作の様子を示す。本図では、説明を簡単にするために横方向（１次元）に移動できる移動カメラ１１０１を高さが一定な部屋の天井に設置し、床面を監視させる場合が示されている。上図に示されるように、移動カメラ１１０１を天井の適当な位置に設置しても、移動カメラは互いの撮影領域の重なり領域の幅Ｃまたは監視領域の境界との距離Ｄが所定の値に近づくように撮影位置を変更することにより、下図に示されるように、監視領域全体を複数の移動カメラで端末同時に撮影できる位置に自動的に移動することが可能となる。さらに、例えば高い天井などのように設置作業が難しい場所において、一ヶ所にまとめて移動カメラ１１０１を設置しても、移動カメラの方が複数の移動カメラによる同時撮影において死角が少なくなる位置に自動的に移動するため、移動カメラの設置位置の決定や設置作業といった負担を減らすことが可能となる。この実現方法の一例としては、図４２に示すように、監視領域内にレールを設置し、そのレールの軌道上を移動カメラが移動するようにシステムを構成すればよい。
【０２００】
また、上記実施の形態では、撮影領域調整装置は、各カメラ端末に調整部が設けられた分散制御型の構成を備えたが、本発明は、このような分散制御型に限定されるものではなく、全てのカメラ端末の検出領域を統合して調整する共通の1個の調整部を設けた集中制御型の構成で実現してもよい。たとえば、複数のカメラ端末と、それらカメラ端末と通信ネットワークで接続された１台の調整装置とを備える撮影領域調整装置であって、複数のカメラ端末が、それぞれ、一定時間内に一定領域内で撮影領域の位置を変化させることによって得られる仮想的な撮影領域である仮想撮影領域を撮影するカメラと、仮想撮影領域を示す仮想撮影領域情報を送受信する通信部と、自カメラ端末の仮想撮影領域と通信部によって受信される仮想撮影領域情報が示す他カメラ端末の仮想撮影領域とに基づき、複数のカメラ端末の仮想撮影領域を和した領域が所定の撮影対象領域をくまなく覆うように、自カメラ端末の仮想撮影領域の位置を調整する調整部とを備え、上記調整装置が、複数のカメラ端末のうちのＮ（≧２）個のカメラ端末の仮想撮影領域を内包する領域をＮ個に分割し、分割したＮ個の領域それぞれをＮ個のカメラ端末に割り当てる領域分割部を備え、各カメラ端末の調整部が、調整装置によって自カメラ端末に割り当てられた領域を新たな仮想撮影領域として、上記調整を行う構成であってもよい。つまり、領域分割の処理が、各カメラ端末に備えられるのではなく、通信ネットワークを介して接続された１台の装置内に置かれてもよい。
【０２０１】
また、本発明は、上記各実施の形態および変形例に限られず、それら実施の形態および変形例の各構成要素を任意に組み合わせて実現される撮影領域調整装置も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明にかかる撮影領域調整装置は、カメラ等の撮像装置の撮影領域を調整する装置として、例えば、複数のカメラからなる監視装置や撮影システム等として、特に、死角なく所定の撮影対象領域を効率的に覆う必要がある撮影システム等として、有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】図１は、第１の従来技術における構成ブロック図である。
【図２】図２は、第１の従来技術におけるカメラ視野範囲を示す説明図である。
【図３】図３は、第２の従来技術における構成ブロック図である。
【図４】図４は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図５】図５は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図６】図６は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図７】図７は、第２の従来技術における動作説明図である。
【図８】図８は、第３の従来技術における動作説明図である。
【図９】図９は、第３の従来技術における動作説明図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るカメラの撮影領域を説明する図である。
【図１１】図１１は、カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。
【図１２】図１２は、カメラの周期ＴCYCLE撮影領域の大きさと各種パラメータの関係を説明する図である。
【図１３】図１３は、カメラの撮影領域の位置を説明する図である。
【図１４】図１４は、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。
【図１５】図１５は、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法を説明する図である。
【図１６】図１６は、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、周期ＴCYCLE撮影領域の撮影方法の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、撮影領域の形状を説明する図である。
【図２０】図２０は、撮影領域の形状を説明する図である。
【図２１】図２１は、領域判定方法を説明する図である。
【図２２】図２２は、当該撮影領域に対し他撮影領域がどの方向に存在するかを判定する方法を説明する図である。
【図２３】図２３は、当該撮影領域に対する隣接する撮影領域を判定する方法を説明する図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態１における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態１におけるカメラ端末の構成ブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態１における操作端末の構成ブロック図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態１における調整部Ａが行う処理を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態１における関数ＦＡ（）を示す説明図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施の形態２における撮影効率を説明する図である。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態２におけるカメラ端末の構成ブロック図である。
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態２における調整部Ｂが行う処理を示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態２における撮影領域の再割り当てを説明する図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態２における撮影領域の分割パターンを説明する図である。
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態３における撮影領域調整装置の構成ブロック図である。
【図３９】図３９は、本発明をマイクに適用した例を説明する図である。
【図４０】図４０は、移動カメラから構成される監視システムの構成を示すブロック図である。
【図４１】図４１は、監視システムにおける移動カメラの動作の様子を示す図である。
【図４２】図４２は、監視領域内に設置されたレールの軌道上を移動カメラが移動する様子を示す図である。
【符号の説明】
【０２０４】
１０１Ａ〜Ｃ    カメラ端末Ａ〜Ｃ
１０２    操作端末
１０３    ネットワーク
２０１    カメラ
２０２    調整部Ａ
２０３    通信部
２０４    調整部Ｂ
２１１    レンズ
２１２    撮像面
２１３    画像処理部
２１４    姿勢制御部
２１５    周期撮影制御部
３０１    入力部
３０２    記憶部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007013231.tif 000142
【図２】
2007013231.tif 000143
【図３】
2007013231.tif 000144
【図４】
2007013231.tif 000145
【図５】
2007013231.tif 000146
【図６】
2007013231.tif 000147
【図７】
2007013231.tif 000148
【図８】
2007013231.tif 000149
【図９】
2007013231.tif 000150
【図１０】
2007013231.tif 000151
【図１１】
2007013231.tif 000152
【図１２】
2007013231.tif 000153
【図１３】
2007013231.tif 000154
【図１４】
2007013231.tif 000155
【図１５】
2007013231.tif 000156
【図１６】
2007013231.tif 000157
【図１７】
2007013231.tif 000158
【図１８】
2007013231.tif 000159
【図１９】
2007013231.tif 000160
【図２０】
2007013231.tif 000161
【図２１】
2007013231.tif 000162
【図２２】
2007013231.tif 000163
【図２３】
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【図２４】
2007013231.tif 000165
【図２５】
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【図２６】
2007013231.tif 000167
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2007013231.tif 000170
【図３０】
2007013231.tif 000171
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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