(57)【要約】【課題】  多数のカメラを設置すること無く、かつ、死角を生じることがない、操作性に優れたカメラシステムを提供する。【解決手段】  被写体１０３との距離である被写体距離を検出する被写体距離検出手段を備えたカメラ１０１と、カメラの撮影方向を変更可能な撮影方向変更手段と、カメラを移動させる移動手段と、移動手段により移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、被写体距離と移動距離により、カメラと被写体との角度を算出し、前記角度を元に撮影方向変更手段によりカメラの撮影方向を変更する制御手段とを有する。【選択図】  図１
2013106175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体との距離である被写体距離を検出する被写体距離検出手段を備えたカメラと、
前記カメラの撮影方向を変更可能な撮影方向変更手段と、
前記カメラを移動させる移動手段と、
前記移動手段により移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、
前記被写体距離と前記移動距離により、前記カメラと前記被写体との角度を算出し、前記角度を元に前記撮影方向変更手段により前記カメラの撮影方向を変更する制御手段とを有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記被写体距離検出手段は、前記カメラのフォーカスレンズ合焦位置から前記被写体距離を検出することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記カメラは、撮影画角を変更可能な撮影画角変更手段を備え、
前記制御手段は、前記被写体距離と前記移動距離に応じて前記撮影画角変更手段に前記撮影画角の変更を行わせることで、被写体像の大きさを一定に保つことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記カメラは、被写体像の動きベクトルにより被写体像の水平方向および垂直方向の移動量を算出し、
前記制御手段は、前記水平方向の移動量に応じたパンニング角度の加減算による前記撮影方向の補正を行い、前記垂直方向の移動量に応じたチルティングによる前記撮影方向の補正を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【請求項５】
人の存在を感知する感知手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記感知手段により人の存在を感知したときには、前記移動手段による前記カメラの移動を開始させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視などのために人などの物体の撮影や詳細情報を得るカメラ移動型のカメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以前より、店舗や駐車場内における窃盗行為や違法行為を監視するため、或いは、外部からの第三者の進入等を監視するために、店舗や駐車場の種々の箇所、或いは、特定の建造物を取り囲むフェンス上の種々の箇所に、監視カメラ装置が配置されている。たとえば、店舗、地下駐車場、屋内駐車場など屋内の監視カメラ装置は、天井に打ち込まれたシャフトに回動可能に取り付けられ、また、屋外駐車場やフェンスなど、屋外の監視カメラ装置は、地盤から鉛直方向にのびるシャフトに回動可能に取り付けられている。これら監視カメラ装置には、モータが取り付けられ、シャフトを回転軸として所定の角度範囲で回動することができ、これにより、上記角度範囲の状況を順次撮影することができるようになっている。また、ズーム機能を搭載して、遠方のものにも対応できるようにし、監視範囲を網羅する方法が取られていた。
【０００３】
しかしながら、従来の監視カメラ装置は、カメラの向きを変更することはできても、カメラ自体を移動させることはできなかったため、多くの死角が生じるという問題点があった。たとえば、店舗内の天井から店内を俯瞰するように配置された監視カメラ装置であっても、店舗内の棚により多くの死角が生じるため、棚のかげで行われる行為を撮影することはできない。同様に、駐車場の天井或いは駐車場のコーナー上部から、駐車場内を俯瞰するように配置された監視カメラ装置であっても、駐車中の車の存在により多くの死角が生じる。さらに、屋内駐車場では、数多くの柱が設けられており、この柱の存在により、より多くの死角が生じるという問題点があった。したがって、従来の監視カメラ装置を利用した監視システムにおいては、店舗内或いは駐車場内の種々の場所に、多数（たとえば、１０数個）の監視カメラ装置を配置し、上記多数のカメラ装置全体として、死角が生じることを防止している。
【０００４】
この問題の解決のため、多数のカメラを設置することなく、かつ、死角を生じさせることなく、所定の領域を監視するため、監視すべき領域に配置されたレール軌道を走行する監視カメラ装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、少ないカメラ台数で広範囲に渡る監視を行い、かつ詳細な映像を得るため、レール上を移動する撮影装置と、該撮影装置の動作制御を行うと共に、カメラにより撮影した映像を監視する監視装置と、両装置を接続する信号ケーブルを有するシステムが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２では、所定の領域を監視するため、監視すべき領域に配置されたレール軌道を走行する監視カメラ装置は、ケーシングと、ケーシングに取り付けられたカメラユニットと、ケーシングが着脱自在に取り付けられるフレームとを備えている。さらに、フレームに取り付けられた、レールの上面に接触する駆動輪を回転させる搬送機構と、フレームに取り付けられた、レールの両側部を保持するガイド車輪と、ケーシングにおいて、カメラユニットの視野の側に配置されたディスプレイユニットとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７４４１号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、レール軌道を備えたカメラシステムにより、設置台数の削減、死角の排除が可能となるが、レール軌道の移動による操作軸が増えるため、操作が煩雑になるといった問題がある。
【０００９】
図８に示すカメラシステムの設置イメージ図を用いて説明を行う。例えば、レール軌道８０２上のＡの位置にあるカメラ８０１が、被写体８０３，８０４を異なる角度から監視するためには、レール軌道８０２をＢの位置に移動した後、パン・チルトによりＣの向きに変更しなければならないといった操作の煩雑さがある。
【００１０】
（発明の目的）
本発明の目的は、多数のカメラを設置すること無く、かつ、死角を生じることがない、操作性に優れたカメラシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のカメラシステムは、被写体との距離である被写体距離を検出する被写体距離検出手段を備えたカメラと、前記カメラの撮影方向を変更可能な撮影方向変更手段と、前記カメラを移動させる移動手段と、前記移動手段により移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記被写体距離と前記移動距離により、前記カメラと前記被写体との角度を算出し、前記角度を元に前記撮影方向変更手段により前記カメラの撮影方向を変更する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多数のカメラを設置すること無く、かつ、死角を生じることがない、操作性に優れたカメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１を説明するカメラシステムのイメージ図である。
【図２】実施例１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施例２を説明するカメラシステムのイメージ図である。
【図４】実施例２の動作を説明するフローチャートである。
【図５】リアフォーカス式ズームレンズにおけるズームレンズ位置とフォーカスレンズ合焦位置の関係を示す特性図である。
【図６】実施例３を説明するカメラシステムのイメージ図である。
【図７】実施例３の動作を説明するフローチャートである。
【図８】従来技術におけるレール軌道を有するカメラシステムのイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし３に記載される通りである。
【実施例１】
【００１５】
以下、図１を参照して、本発明の実施例１によるカメラシステムの監視形態について説明する。
【００１６】
図１において、１０１は、撮影画像がパン、チルト方向に回動可能になるように構成され、かつ、ズーム機能を有するカメラである。次に、１０２はカメラ１０１が移動を行うレール軌道、１０３は被写体である。カメラ１０１は、不図示の架台に支持され、架台は、カメラ１０１の撮影方向を変更可能な撮影方向変更手段と、カメラ１０１をレール軌跡１０２の上で移動させるモータなどの移動手段とを有する。また、不図示の制御端末は、撮影方向変更手段や移動手段を制御するＣＰＵなどの制御手段を有する。
【００１７】
カメラ１０１が、レール軌道１０２上のＣの位置からＤの位置に移動する際に、被写体１０３との被写体距離Ｌに応じて撮影方向の変更を行うことで、被写体１０３を見失うことなく、異なる角度から被写体の監視が可能となる。
【００１８】
なお、本実施例１のカメラは、不図示の制御端末をユーザが操作して、移動指示するようにしている。
【００１９】
次に、被写体１０３を中心とした監視の移動モードについて、レール軌道１０２の移動距離（ｄ−ｅ）に応じた撮影方向変更手段について説明を行う。
【００２０】
最初、カメラ１０１はＣの位置にある。
ここで、リアフォーカスのズームシステムでは、図５に示すように、ピントが合った状態であれば、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズの位置により、被写体までの距離Ｌが算出できる。例えば、ピントが合った状態であり、ズームレンズ、フォーカスレンズが図５のＰ点にあれば、このとき、１０ｍの軌跡上にあるため、被写体までの距離は１０ｍと分かる。この被写体距離を検出する被写体距離検出手段は、カメラ１０１に内蔵されるカメラＣＰＵ（不図示）によって構成される。
【００２１】
また、カメラ１０１自身のパンニング回転角により、初期角度αが求められる。
これにより、被写体とのパンニング回転角０°での距離ｌが、
ｌ＝Ｌｓｉｎα
で求められる。
【００２２】
次に、カメラ１０１がＤの位置に移動した場合、被写体とのパンニング回転角０°の位置からの相対的レール移動距離ｄが分れば、
ｔａｎβ＝ｌ／ｄ
で、必要な被写体を中心に捉えたまま移動するためのパンニング角度βが逐次求められる。なお、移動距離（ｄ−ｅ）を検出する移動距離検出手段は、制御端末に内蔵されるＣＰＵによって構成される。
【００２３】
また、オートフォーカス情報から被写体距離が変化した（被写体が動いている）場合は、被写体距離情報Ｌを更新することで、動体に対しても適応させている。
【００２４】
図２は本実施例１の動作フローチャートであり、以下に、この動作フローチャートに従って動作の説明を行う。
（ステップ２０１）開始
（ステップ２０２）カメラ１０１が被写体１０３を中心とした移動モードである場合にはステップ２０３へ移行し、通常モードである場合にはステップ２１２へ移行する。なお、通常モードと被写体中心移動モードは、カメラ１０１を制御する不図示の制御端末により設定される。
（ステップ２０３）ズームレンズ位置（ズーム倍率）及びフォーカスレンズ合焦位置から被写体距離Ｌを算出する。ステップ２０４へ移行する。
（ステップ２０４）被写体１０３とカメラ１０１との初期角度αを読み出す。ステップ２０５へ移行する。
（ステップ２０５）被写体１０３とのパンニング回転角０°での被写体最短距離ｌを算出する。ステップ２０６へ移行する。
（ステップ２０６）レール軌道１０２を移動することの指示中である場合にはステップ２０７へ移行し、レール移動指示中で無い場合にはステップ２１４へ移行する。なお、本実施例１のカメラ１０１は、不図示の制御端末をユーザが操作して、移動指示するようにしている。
（ステップ２０７）レール軌道１０２上を移動させる。ステップ２０８へ移行する。
（ステップ２０８）被写体１０３とのパンニング回転角０°の位置からのレール移動量ｄを算出する。ステップ２０９へ移行する。
（ステップ２０９）レール移動量ｄからパンニング角度βを算出する。ステップ２１０へ移行する。
（ステップ２１０）パンニング角度をβに変更。ステップ２１１へ移行する。
（ステップ２１１）前回の被写体距離Ｌの増減に応じた、変倍動作を行う。この処理により、被写体像の大きさを一定に保つことが可能となる。この動作は、カメラ１０１のズームレンズやカメラＣＰＵが行う。つまり、撮影画角を変更可能な撮影画角変更手段は、ズームレンズやカメラＣＰＵによって構成される。ステップ２１４へ移行する。
（ステップ２１２）レール移動指示中である場合にはステップ２１３へ移行し、指示中でない場合には終了する。
（ステップ２１３）レール軌道１０２上を移動させる。ステップ２１４へ移行する。
（ステップ２１４）終了。
【００２５】
説明してきたように、レール軌道１０２を移動する際に、被写体中心移動モードと通常モードを用意し、適宜切り替えて使用することで、死角を生じることがない、操作性に優れた監視カメラシステムを構築することが可能となる。
【００２６】
また、被写体を検出して自動的にカメラの死角が出来ないよう最適な位置にカメラを移動するようにしてもよい。自動的に監視を行う際には、動体が存在しない場合には通常モードで監視を行い、動体を検知した場合には被写体中心移動モードに移行するといった動作も考えられる。
【００２７】
レール軌道のシステム構成についても、比較的短いレール軌道であれば、ベルト式とし、モータとエンコーダとで簡易に構成が可能である。
【実施例２】
【００２８】
以下、図３を参照して、本発明の実施例２によるカメラシステムの監視形態について説明する。
図３において、３０１は、撮影画像がパン、チルト方向に回動可能になるように構成され、かつ、ズーム機能を有するカメラである。次に、３０２はカメラ３０１が移動を行うレール軌道、３０３、３０４は被写体である。
【００２９】
被写体３０３が３０５の位置に移動した場合、被写体３０３の移動に応じて、被写体３０３の動きベクトルを検出し、画面上の移動量とズーム倍率、被写体距離から、被写体の水平移動量、垂直移動量の算出を行う。次に、垂直方向の移動量をキャンセルするようにチルト軸を駆動し、補正を行う。また、水平方向の移動については、レール軌道３０２上の移動時に加減算を行うことで補正を行う。例えば、被写体３０３が３０５の位置に移動した場合でも、カメラをＥ位置に移動及び回動させることで、被写体を中心となるようにできる。これにより、移動している被写体３０３に対しても、被写体３０３が中心となるように対応ができ、移動被写体を捉え続けることが可能となる。
【００３０】
図４は本実施例２の動作フローチャートであり、以下に、この動作フローチャートに従って動作の説明を行う。
（ステップ４０１）開始
（ステップ４０２）被写体を中心とした移動モードである場合にはステップ４０３へ移行し、通常モードである場合にはステップ４１４へ移行する。
（ステップ４０３）ズームレンズ位置（ズーム倍率）及びフォーカスレンズ合焦位置から被写体距離Ｌを算出する。ステップ４０４へ移行する。
（ステップ４０４）被写体３０３、３０４とカメラ３０１との初期角度αを読み出す。ステップ４０５へ移行する。
（ステップ４０５）被写体３０３、３０４とのパンニング回転角０°の位置での被写体最短距離ｌを算出する。ステップ４０６へ移行する。
（ステップ４０６）レール軌道３０２を移動することの指示中である場合にはステップ４０７へ移行し、レール移動指示中で無い場合にはステップ４１６へ移行する。
（ステップ４０７）被写体３０３の動きベクトルを検出し、ズーム倍率、被写体距離から、被写体３０３の水平移動量を算出し、レール移動時にパンニング角度βの加減算による補正量の算出を行う。また、垂直方向の移動量を算出し、チルティングによる補正量の算出を行う。ステップ４０８へ移行する。
（ステップ４０８）被写体３０３の動き量に応じた垂直方向の補正をチルティングにより行う。ステップ４０９へ移行する。
（ステップ４０９）レール軌道３０２を移動。ステップ４１０へ移行する。
（ステップ４１０）被写体３０３とのパンニング回転角０°の位置からのレール移動量ｄを算出する。ステップ４１１へ移行する。
（ステップ４１１）パンニング角度βを算出する。ステップ４１２へ移行する。
（ステップ４１２）パンニング角度をβに変更。ステップ４１３へ移行する。
（ステップ４１３）前回の被写体距離Ｌの増減により、ズーミングを行う。この処理により、被写体像の大きさを一定に保つことが可能となる。
（ステップ４１４）レール移動指示中である場合にはステップ４１５へ移行し、指示中でない場合には終了する。
（ステップ４１５）レール軌道３０２を移動し、ステップ４１６へ移行する。
（ステップ４１６）終了。
【実施例３】
【００３１】
以下、図６を参照して、本発明の実施例３によるカメラシステムの監視形態について説明する。
【００３２】
図６において、６０１は、撮影画像がパン、チルト方向に回動可能になるように構成され、かつ、ズーム機能を有するカメラである。次に、６０２はカメラ６０１が移動を行うレール軌道、６０８、６０９は被写体である。
【００３３】
本実施例３では、レール軌道６０２上の見通しの良い箇所に人感センサ６０３，６０４，６０５（赤外線センサ、超音波センサ、等）を設置し、死角を補完している。
【００３４】
これら人感センサ６０３，６０４，６０５の検出結果に応じてカメラ６０１を移動させることで、効率的な監視が可能となる。
【００３５】
人感センサ６０３，６０４，６０５に反応が無い場合には、カメラ６０１をＨの位置に移動し、エントランス（入り口）６０６、レジカウンタ６０７のモニタリングに使用する等、兼用が可能となる。
【００３６】
本実施例３では、レール軌道６０２にカーブが存在するため、カーブに応じたカメラ姿勢を補正する必要がある。
【００３７】
ここで、カメラ６０１がＦの位置で被写体６０８，６０９をモニタしている場合には、Ｇの位置に移動すれば正面からのモニタリングが可能となる。
【００３８】
図７は本実施例３の動作フローチャートであり、以下に、この動作フローチャートに従って動作の説明を行う。
（ステップ７０１）開始
（ステップ７０２）人感センサ６０３，６０４，６０５が反応した場合にはステップ７０３に移行し、反応していない場合にはステップ７０５に移行する。
（ステップ７０３）カメラ６０１を反応した人感センサの位置に移動する。ステップ７０４に移行する。
（ステップ７０４）対象被写体の監視を行う。ステップ７０７へ移行する。
（ステップ７０５）カメラ６０１をＨの位置に移動する。ステップ７０６へ移行する。
（ステップ７０６）入り口６０６の監視を行う。ステップ７０７へ移行する。
（ステップ７０７）終了。
【００３９】
また、実施例３では人の存在を検知する感知手段として人感センサが用いられているが、人感センサの代わりに、小型の監視カメラを設置することも考えられる。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施例１ないし３について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１  カメラ
１０２  レール軌道
１０３  被写体
Ｌ  被写体距離
【図１】
2013106175.tif 000003
【図２】
2013106175.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013106175.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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