(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム機能および旋回機能を有する旋回カメラと、上記旋回カメラが撮像したカメラ画像を共有して利用し、互いに異なる画像利用機能を実行する２以上の画像利用部とを備えた自動計測カメラシステムにおいて、
各上記画像利用部へ上記カメラ画像を分配する画像分配部と、
上記画像利用機能間の優先順位および上記画像利用機能の動作を規定した動作ルールを保持するとともに、各上記画像利用部における上記画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各上記画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスを上記動作ルールの適用によってシステム動作として決定するシステム動作決定部と、
上記旋回カメラ、各上記画像利用部および上記画像分配部を制御するための制御情報を保持するとともに、上記システム動作決定部で決定された上記システム動作に基づき、上記旋回カメラ、各上記画像利用部および上記画像分配部を制御情報の適用によって制御するシステム制御部とを備えることを特徴とする自動計測カメラシステム。
【請求項２】
システム動作決定部は、
旋回カメラのカメラ画像を利用しない外部センサの動作状態、その出力結果または非センサ情報を機能変数情報に含めて条件入力とすることを特徴とする請求項１記載の自動計測カメラシステム。
【請求項３】
画像利用部は、
システム制御部によって制御されない場合には、上記画像利用部に係るシステム動作または上記画像利用部の出力自身の有効性が判定されるとともに、
上記動作状態または上記出力が無効と判定されると上記動作状態または上記出力をシステム動作決定部へ入力しないフィルタをその出力に備えることを特徴とする請求項１記載の自動計測カメラシステム。
【請求項４】
画像分配部は、
実行中のシステム動作における画像利用機能停止の画像利用部に対して、カメラ画像の入力を停止、または上記画像利用部が誤動作しないようにする偽の入力画像を保存または生成して上記画像利用部へ入力することを特徴とする請求項１記載の自動計測カメラシステム。
【請求項５】
システム動作決定部は、
動作ルールを設定修正・変更するための設定修正インタフェースを備えることを特徴とする請求項１記載の自動計測カメラシステム。
【請求項６】
システム制御部は、
制御情報を設定修正・変更するための設定インタフェースを備えることを特徴とする請求項１記載の自動計測カメラシステム。
【請求項７】
ズーム機能および旋回機能を有する旋回カメラが撮像したカメラ画像を共有して利用し、互いに異なる２以上の画像利用機能を実行する自動計測方法において、
各上記画像利用機能へ上記カメラ画像を分配する画像分配ステップと、
上記画像利用機能間の優先順位および上記画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各上記画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各上記画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定ステップと、
上記旋回カメラ、各上記画像利用機能および上記画像分配ステップにおける上記カメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、上記システム動作決定ステップで決定された上記システム動作に基づき、上記旋回カメラ、各上記画像利用機能および上記画像分配ステップにおける上記カメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御ステップとを備えることを特徴とする自動計測方法。
【請求項８】
ズーム機能および旋回機能を有する旋回カメラが撮像したカメラ画像を共有して利用し、互いに異なる２以上の画像利用機能をコンピュータ読み取らせて実行させる自動計測プログラムにおいて、
各上記画像利用機能へ上記カメラ画像を分配する画像分配手順と、
上記画像利用機能間の優先順位および上記画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各上記画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各上記画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定手順と、
上記旋回カメラ、各上記画像利用機能および上記画像分配手順における上記カメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、上記システム動作決定手順で決定された上記システム動作に基づき、上記旋回カメラ、各上記画像利用機能および上記画像分配手順における上記カメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御手順とを備えることを特徴とする自動計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、１つの旋回カメラを共有して利用し、互いに異なる２以上の画像利用機能を実現する自動計測カメラシステム、自動計測方法および自動計測プログラムに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラ画像を用いた画像計測装置には、様々な対象物を計測するものが数多く存在する。例えば特許公報第２７５７６２９号のように、道路上の車両を検出するものや照明の明るさを計測するもの、文献（電学論１２０−Ｄ，Ｎｏ．８／９，２０００）のように、降雪検知や路面凍結などを計測するものなどが挙げられる。
【０００３】
これらの多くは固定されたカメラによって撮像された特定の場所の画像を用いるので、例えば車両の検出および路面凍結の計測などのように、計測対象が同じ場所にある場合に限って、複数の画像計測装置が同じ固定カメラの画像を共用して計測を行うことができる。
【０００４】
一方、旋回カメラを用いた自動計測カメラシステムとしては、例えば図８に示す特開平１０−１３８２１号公報のような人物などの監視追跡装置が知られている。
【０００５】
この図８の監視追跡装置では、まず異常判別部９０６において、予め保存された人物などの計測対象が存在しない状態における背景画像と、旋回カメラ９０１から逐次入力される参照画像との相関演算により、人物が侵入したという異常状態を判別する。異常状態が判別されると、エッジ外接座標算出部９１２が作動して背景画像と参照画像とから人物の位置を求める。そして人物の位置が求められると、追跡差分演算部９１５が作動し、旋回カメラ９０１に制御指令を出力して制御しながら、人物を追跡するという一連の動作を行う。
【０００６】
上記の例のように、旋回カメラを使った従来の自動計測カメラシステムでは、システムの目的が１つに決まっているので、当然ながら、システムに含まれる各画像計測部（画像利用部）は互いに協調してその目的を達成できるものだけが組み合わされており、各画像計測部が互いの機能を阻害して動作不能に陥るような問題はなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動計測カメラシステムは以上のように構成されているので、固定カメラを用いて互いに異なる複数の画像利用機能を実現しようとすると、多数の固定カメラが必要になってしまい、コストがかさむという課題があった。
【０００８】
また、従来の自動計測カメラシステムは、１つの旋回カメラを共有して互いに異なる複数の画像利用機能を実現しようとすると、画像利用機能の誤動作や、画像利用機能間で競合が発生して計測不可能に陥ってしまうという課題があった。
【０００９】
上記のように、従来では、１つのシステムで多くの計測目的に対応できるようにするためには、計測対象が同じ場所にない限り多数の固定カメラが必要になり、コストがかさむという問題があった。
【００１０】
そこで本願発明者は、１つの旋回カメラで任意の場所を任意のズームで撮像できることに注目して、例えば人物監視や車両計測、崖の法面監視、雪など気象状況の計測など、異なる様々な計測対象を計測する複数の画像計測装置を寄せ集めて旋回カメラと接続し、共通の旋回カメラからの画像を利用した多目的の自動計測カメラシステムを構成すれば良いことを見出した。しかしながら、従来の旋回カメラ利用の自動計測カメラシステムでは、単一の目的を達成するために設計されたシステムしか示されておらず、上記のように互いに無関連な複数の計測目的を達成するのに適した仕組みが必要であった。
【００１１】
以下に１つの旋回カメラを利用する場合の課題を具体的に示す。
まず、上記のような複数の計測対象は通常異なった場所にあるため、各計測対象を計測するためには、旋回カメラによって各計測対象の計測に適した場所を交替して撮像しなければならない。しかしながら通常、画像計測装置は計測に無関係な画像の入力を前提に設計されてはいないため、単に撮像された画像を全ての画像計測装置へ常時分配して入力するだけでは、誤った計測結果を出力したり、装置によっては誤動作を引き起こしてしまう。
【００１２】
したがって、各画像計測装置が正常に動作するためには、各画像計測装置の適宜オン／オフや画像処理パラメータの再設定などの制御を行ったり、旋回カメラの撮像場所を適宜変更して画像の分配先を選択制御したり、画像計測装置からの無効な出力をカットする手段がさらに必要であった。
【００１３】
次に、上記のような手段によって誤動作や無効な出力が避けられたとしても、各画像計測装置が自分自身の計測のために、他の画像計測装置の動作状態を無視して旋回カメラの撮像場所を勝手に移動してしまうことを許すと、例えば路面が撮像されているときに車両用の画像計測装置がある車両を検出して追跡しているとき、その追跡が完了する直前に崖監視用の画像計測装置が旋回カメラを崖の場所へ向けてしまったために車両の計測が無駄になってしまうといった、計測処理の無駄が生じ、場合によっては、多数の画像計測装置が頻繁に旋回カメラの制御権を奪い合う結果となってしまい、計測が全く行えなくなる。
【００１４】
したがって、各画像計測装置の制御には、動作状態に応じて装置間の優先順位を定め、計測に無駄が生じないように制御するための仕組みが必要であった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、１つの旋回カメラを共有して利用し、互いに異なる２以上の画像利用機能の誤動作を招くことなく、協調または交互に動作させることが可能な自動計測カメラシステム、自動計測方法および自動計測プログラムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、各画像利用部へカメラ画像を分配する画像分配部と、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールを保持するとともに、各画像利用部における画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスを動作ルールの適用によってシステム動作として決定するシステム動作決定部と、旋回カメラ、各画像利用部および画像分配部を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定部で決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用部および画像分配部を制御情報の適用によって制御するシステム制御部とを備えるようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、システム動作決定部は、旋回カメラのカメラ画像を利用しない外部センサの動作状態、その出力結果または非センサ情報を機能変数情報に含めて条件入力とするようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、画像利用部は、システム制御部によって制御されない場合には、システム動作または画像利用部の出力自身の有効性が判定されるとともに、動作状態または出力が無効と判定されると動作状態または出力をシステム動作決定部へ入力しないフィルタをその出力に備えるようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、画像分配部は、実行中のシステム動作における画像利用機能停止の画像利用部に対して、カメラ画像の入力を停止、または画像利用部が誤動作しないようにする偽の入力画像を保存または生成して画像利用部へ入力するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、システム動作決定部は、動作ルールを設定修正・変更するための設定修正インタフェースを備えるようにしたものである。
【００２１】
この発明に係る自動計測カメラシステムは、システム制御部は、制御情報を設定修正・変更するための設定インタフェースを備えるようにしたものである。
【００２２】
この発明に係る自動計測方法は、各画像利用機能へカメラ画像を分配する画像分配ステップと、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定ステップと、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配ステップにおけるカメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定ステップで決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配ステップにおけるカメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御ステップとを備えるようにしたものである。
【００２３】
この発明に係る自動計測プログラムは、各画像利用機能へカメラ画像を分配する画像分配手順と、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定手順と、
旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配手順におけるカメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定手順で決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配手順におけるカメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御手順とを備えるようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
以下に道路の監視計測を例にして、この実施の形態１を説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による自動計測カメラシステムの構成の一例を示す図である。
図１において、１はズーム機能や旋回雲台（旋回機能）を制御する外部インタフェースを持った旋回カメラであり、旋回カメラ１のカメラ画像は画像分配部２を通して各画像利用部２０〜２５へ適宜分配される。２０は車両を計測する第１の交通流センサ（車両計測部、画像利用部）、２１は降雪センサ（降雪検知部、画像利用部）、２２は雨量センサ（雨量計測部、画像利用部）、２３は崖崩れもしくは雪崩を検知する崖崩れ・雪崩センサ（崖崩れ検知・雪崩検知部、画像利用部）であり、ここではいずれも旋回カメラ１が静止した状態で入力されたカメラ画像を利用して計測を行う機器とする。
【００２５】
また図１において、２４は交通流の様子もしくは監視員が旋回カメラ操作中の様子を記録するための録画部（画像利用部）である。２５はモニタ２５０と手動コントローラ２５２と、モニタ２５０を見ながら手動コントローラ２５２で旋回カメラ１を制御する監視員２５１とを表す手動監視部（画像利用部）であるが、説明上、動作状態（使用状態）は手動コントローラ（操作器）２５２から読み出せるが制御は不可能な機器として振る舞う画像利用部とみなす。
【００２６】
さらに図１において、３０〜３２は旋回カメラ１を利用しない機器の例で、３０は気温計、３１は第１の交通流センサ２０が計測範囲としている道路領域より進行方向上流側の道路領域を常時撮像している固定カメラ３１０の画像を用いて車両を計測する第２の交通流センサ（台数計測・事故検知部）、３２は例えば時刻や季節などの時間的情報を入力するための時計・カレンダーである。そして４は各画像利用部２０〜２５から動作状態や計測出力を条件入力として受け取り、次に動作させる画像利用部とその動作を決定するシステム動作決定部、５は実際に各機器に応じた制御を行うシステム制御部である。
【００２７】
図２は各画像利用部２０〜２５の計測に対応して旋回カメラ１が撮像する領域１２０〜１２３と、固定カメラ３１０が撮像する領域３１１とを示す図である。説明のため、第１，第２の交通流センサ２０，３１は、例えば特許公報第２７５７６２９号のように、固定的に撮像された特定の道路領域１２０において、車両の速度や停止などをほぼ常時計測するような装置、降雪センサ２１は、例えば文献（電学論１２０−Ｄ，Ｎｏ．８／９，２０００）の方法で、任意の静止した撮像領域もしくは黒色のターゲット板を背景とする領域１２１を撮像し、雪の粒を検知するような装置とする。
【００２８】
また、雨量センサ２２は、可動の雨量升が日本庭園の獅子脅しの要領で往復動作し、その動作回数から雨量を計る気象観測用の器械を用い、その器械を撮像して（領域１２２）画像処理で往復動作を計数する簡易的な装置である。この雨量センサ２２は、外部の制御インタフェースを持たないため、無効な計測出力をカットするためのフィルタ２２０を後段に備えている。
【００２９】
このフィルタ２２０は、実行中のシステム動作もしくは雨量センサ２２出力自身の内容に基づいて、システム動作決定部４へ条件入力される雨量センサ２２の動作状態もしくは出力の有効性を判定し（この有効性の判定はシステム動作決定部４やシステム制御部５が行っても良い）、動作状態もしくは出力が無効と判定された場合には動作状態もしくは出力をシステム動作決定部４へ入力させないものである。フィルタ２２０を雨量センサ２２の出力に備えることで、実行状態や動作モードを外部から変更する手段のない雨量センサ２２などの画像利用部による無効な情報によって、システム全体が誤動作することを防止できるようになる。
【００３０】
さらに、崖崩れ・雪崩センサ２３は、領域１２３にて例えば予め保存した法面や路面の画像パターンと入力のカメラ画像とを比較し、パターンや色の差が大きなときに崖崩れや雪崩を判定するような装置とし、色などの画像パラメータの変更で崖崩れか雪崩の検知モードを切り替えるものとする。
【００３１】
なお、第１の交通流センサ２０，降雪センサ２１，崖崩れ・雪崩センサ２３の各画像利用部は、外部から動作のオンオフや動作モードの変更、パラメータの変更を行うインタフェースを備えるものとする。
【００３２】
また、録画部２４では、降雪センサ２１，雨量センサ２２，崖崩れ・雪崩センサ２３の計測中、監視員にとって無意味な道路以外の場所や計測対象を録画しないことが望まれているものとする。その他、画像利用部としては、従来の技術に示した監視追跡装置のように旋回カメラ１を動かしながら計測を行うような装置であっても良いが、ここでは説明しない。
【００３３】
次にシステム動作決定部４の動作例を示す。
図３はシステム動作決定部４のメモリ４０に保持された動作ルールの一部を示す図、図４はシステム動作決定部４の動作例を示すフローチャートである（図４中の符号は図１の構成要素を指している）。
【００３４】
まずステップＳＴ１で、画像計測結果や計測モード、画像計測が動作中か否かなどの動作状態を含む機能変数情報を画像利用部２０〜２５より読み出す。次に、ステップＳＴ２でＮを１にリセットし、ステップＳＴ３で図３に例示するＮ番目の動作ルールに機能変数情報を代入してＮ＝１から順に評価し、各画像利用部２０〜２５の次の動作を仮決定する。ステップＳＴ４では、仮決定した動作がそれまでに決定された動作と矛盾しないかを調べ、矛盾する場合には以前の決定を採用する。
【００３５】
つまりこの場合、動作ルールの優先度は番号が若い方が高い。続いてステップＳＴ５で評価終了をチェックし、未終了であればステップＳＴ６において次のルール＃（Ｎ＋１）に移り、終了であればステップＳＴ７にて、決定された各画像利用部２０〜２５の動作の実行をシステム制御部５に指示する。なお指示がない限り各画像利用部２０〜２５は独自に動作し、ルールにより動作が許可されていない場合は適宜割込み要求を出すものとする。以上の処理を連続に、または機能変数情報が変化したときに実行する。
【００３６】
上記で画像利用部２０〜２５の動作が決定される過程を、図３の動作ルールを例に説明する。図中の記号で、＆は論理積、｜は論理和の概念を表す。説明における画像利用部２０〜２５の前提としては以下の（１）〜（４）のようになる。
【００３７】
（１）  手動コントローラ２５２は旋回カメラ１と直結されており、監視員２５１の操作が他の画像利用部２０〜２４に対して絶対的優先権を持っている。
【００３８】
（２）  第１の交通流センサ２０の車両計測には、可能な限り（少なくとも時間Ｔ１時間以上は連続で）常時計測させる。それ以外の画像利用部２１〜２３の画像計測は常時行う必要がなく短時間で計測を終えるので、必要時または一定時間おきにだけ割込み処理要求を出す。
【００３９】
（３）  降雪センサ２１は２つの検知モードを持ち、まず初期検知モードで任意の撮像位置にて粗い降雪検知を行う。そして降雪らしき現象を検知したときには高精度モードに移り、領域１２１にある黒塗りのターゲット板を背景に用いてさらに確実な降雪検知を行う。また、初期検知モードはいつでも実行できるので、他の計測による割込み中断があってもかまわない。
【００４０】
（４）  崖崩れ・雪崩センサ２３は、画像計測のパラメータの変更で崖崩れモード・雪崩モードを切り替えられる。
【００４１】
続いて動作ルールの順に沿って説明する。
まず、最初に評価されるルール＃１により、手動監視部２５（実際には手動コントローラ２５２）が操作中の状態であれば、録画を除き画像計測が停止される。つまり、監視員が旋回カメラ１の操作を始めると、画像利用部２０，２１，２３は画像計測の途中であっても画像計測が停止され、画像利用部２２はフィルタ２２０により（誤動作中の）その出力値が破棄される。
【００４２】
次のルール＃２では、交通流の上流側を計測している第２の交通流センサ３１によって上流側に車両が来ていないことがわかっているか、もしくは第１の交通流センサ２０が十分長く車両計測を行っていれば、降雪センサ２１，雨量センサ２２，崖崩れ・雪崩センサ２３に優先権を譲り、割込みを許可する。ただしルール＃１により、監視員がカメラ操作中であれば割込みは許可されない。
【００４３】
なお、説明の順序が前後するが、画像利用部２１〜２３の処理や手動監視部２５の操作が終了したときには、終わりの方のルール＃ｘによって第１の交通流センサ２０の車両計測が再開される。
【００４４】
続いてルール＃３では、降雪センサ２１の初期検知モード以外の計測実行中または降雪センサ２１の高精度モードであれば、他の割込み要求を遅延する。例えば特許公報第２７５７６２９号を用いた第１の交通流センサ２０では、１台分の計測終了までに数秒から十数秒かかるので、その間の割込みは好ましくない。
【００４５】
またその他の計測でも、降雪センサ２１の初期検知モードを除いて割込みは好ましくない。そこで本ルールによって、ある計測対象の計測途中で、他の計測の割込みにより中断されることがないようにし、計測結果が無駄にならないようにする。
【００４６】
以降のルールでは、例えばルール＃４で、降雨量や降雨の継続時間より崖崩れを予測して崖崩れ・雪崩センサ２３を起動したり、雨量センサ２２の出力を止めたりする。またルール＃５では、上流側の交通流センサ３１の情報を使って、下流側の交通流センサ２０に計測開始のヒントを与えている。さらにルール＃６，＃７では、時計・カレンダー３２の季節の情報や気温計３０の温度の情報から、崖崩れ・雪崩センサ２３の計測モードを崖崩れから雪崩れに切り替えたりする。これらのルールは、センサ相互の情報や外部センサの情報を使って相乗効果を引き出す例である。なおシステムの動作を完全に記述するには、さらに多数の動作ルールが必要であるが、上記では説明が容易な範囲に留めてある。
【００４７】
次にシステム制御部５の動作を説明する。
図５はシステム制御部５のメモリ５０に保持された制御情報の一部を示す図である。システム動作決定部４より指示された各画像利用部２０〜２５の動作と具体的な制御方法の一例を示している。制御情報は他に、機器の制御に必要な制御パラメータや画像計測用のパラメータなども含む。
【００４８】
図中の動作指示と制御方法の関係について説明する。前提として、交通流センサはリセット信号とパラメータ再設定のためのインタフェースを持つとする。
例えば第１の交通流センサ２０の計測を開始するという指示が与えられた場合には、まず道路領域１２０を撮像するように旋回カメラ１を制御し、旋回方向とズーム値とが定まったところで画像分配部２から第１の交通流センサ２０へカメラ画像を供給し、第１の交通流センサ２０にリセット信号を発行して計測の再開を伝える。画像計測用のパラメータを設定し直す必要があれば、メモリ５０から正しいパラメータを読み出し、リセット時に転送する。
【００４９】
交通流センサ２０への指示が計測停止の場合には、例えば道路領域１２０に車両が入っていないときのカメラ画像のコピー（偽の入力画像）を背景画像として画像分配部２に予め保存（または生成）しておき、画像分配部２から交通流センサ２０へその背景画像を代わりに供給するよう制御することで、交通流センサ２０が誤動作せずに計測値を出力しないようにすることができる。このカメラ画像のコピーは、該当する画像利用部が入力異常を示す状態を出力するようなものも含めて、画像利用部が誤動作しないようにするものであれば良い。なお、計測停止の場合、画像分配部２が画像利用部へのカメラ画像の入力を停止しても良い。
【００５０】
また、例えば降雪センサ２１に初期検知モードへの移行が指示された場合は、各撮像領域１２０，１２２，１２３に対応して決められた適切な計測パラメータから、その時点での撮像領域に対応するものを降雪センサ２１に転送し、リセット信号を発行する。または高精度モードへの移行が指示された場合には、旋回カメラ１を領域１２１に向け、高精度計測用のパラメータを転送する。また、検知停止指示の場合には、画像入力をカットするとともに、降雪センサ２１に出力停止指令を与える（降雪センサ２１が出力停止用のインタフェースを持つと仮定）。その他の動作指示に対してもそれぞれ制御方法が定められているが、説明は省略する。
【００５１】
以上の例のように、各画像利用部２０〜２５の仕様に応じて、適切な制御情報を準備する必要があるが、例えば制御情報が不適切であったり、本システムに新たな画像利用部が加えられた際に備え、制御情報の設定変更用の設定インタフェース（設定Ｉ／Ｆ）５１を設けて設定修正・変更ができるようにしておくことが望ましい。
【００５２】
なお、上記例では各画像利用部が独立した装置として説明したが、そのうちのいくつかが、１つの機器やコンピュータに内蔵された複数の計測機能やプログラムやプログラムのサブルーチンであっても構わない。
【００５３】
以上のように、各画像利用部２０〜２５の優先順位を明確に定めて適切な動作ルールを選定すれば、競合状態の解消が可能になって協調動作できるようになり、さらには複数の画像計測機能の相乗効果を引き出すことができるようになる。
【００５４】
なお、システムの設計段階で最適な動作ルールを用意できるとは限らないし、例えば機能拡張のために新たな画像利用部が加えられ、システム構成がかわる可能性もあるので、動作ルールの設定修正用の設定修正インタフェース（設定修正Ｉ／Ｆ）４１を設け、設定修正・変更ができるようにしておくことが望ましい。ただし、動作ルールは画像利用部の仕様に適合していなければならないので、変更時には注意が必要である。
【００５５】
また、各画像利用部の優先順位を規定するルールとして、説明の容易なｉｆ−ｔｈｅｎ型のルールを用いて説明したが、ルールの表現方法はこれに限られるものではなく、システムの全体動作をより正確に表すことのできる、状態遷移図、オートマトンなど他の表現方法を用いる方が良いこともある。また人口知能の分野ではルールを自動生成したり学習機能を有するものなど、高性能な手法が提案されているので、性能向上のために、そのような高性能の方法を用いても良い。
なお本例では、手動監視部２５の制御出力が直接カメラ１に入力される構成としたが、他の画像利用部と同じく一度システム動作決定部４を介した構成とすれば、状況に応じて他の画像利用部にカメラ制御の優先権をゆずるように設定することができる。また、直接カメラ１を制御しようとする画像利用部は手動監視部２５に限らず他の機器であっても良いが、本システムで完全に競合解消するためには競合するものが２つ以上あってはならない。
【００５６】
以上のように、この実施の形態１によれば、ズーム機能および旋回機能を有する旋回カメラ１と、旋回カメラ１が撮像したカメラ画像を共有して利用し、互いに異なる画像利用機能を実行する画像利用部２０〜２５と、画像利用部２０〜２５へカメラ画像を分配する画像分配部２と、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールをメモリ４０に保持するとともに、画像利用部２０〜２５における画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスを動作ルールの適用によって決定するシステム動作決定部４と、旋回カメラ１，画像利用部２０〜２５および画像分配部２を制御するための制御情報をメモリ５０に保持するとともに、システム動作決定部４で決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ１，画像利用部２０〜２５および画像分配部２を制御情報の適用によって制御するシステム制御部５とを備えるようにしたので、最適なカメラ撮像位置の異なる複数の画像利用機能において、同一の旋回カメラ１のカメラ画像を利用しようとすることから生じる競合状態を調停し、各画像利用機能が誤動作することなく協調または交互に動作させることができ、１つの旋回カメラを多目的に使うことが可能になるという効果が得られる。
【００５７】
また、この実施の形態１によれば、システム動作決定部４は、旋回カメラ１のカメラ画像を利用しない外部センサである第２の交通流センサ３１の動作状態、その出力結果または気温計３０の気温、時計・カレンダー３２などの時刻・日付・季節などの非センサ情報を機能変数情報に含めて条件入力とするようにしたので、システム外の機器や情報にも依存するシステム動作が可能になるという効果が得られる。
【００５８】
さらに、この実施の形態１によれば、システム制御部５によって制御されない雨量センサ２２などの画像利用部は、システム動作またはその出力自身の内容に基づいて、動作状態または出力の有効性が判定されるとともに、動作状態または出力が無効と判定されると動作状態または出力をシステム動作決定部４へ入力しないフィルタ２２０を出力後段に備えるようにしたので、実行状態や動作モードを外部から変更する手段のない雨量センサ２２による無効な情報によって、システムの誤動作を防止できるという効果が得られる。
【００５９】
さらに、この実施の形態１によれば、画像分配部２は、実行中のシステム動作における画像利用機能停止の画像利用部に対して、カメラ画像の入力を停止、または画像利用部が誤動作しないようにする偽の入力画像を保存または生成して画像利用部へ入力するようにしたので、画像利用部にとって無関係なカメラ画像を旋回カメラが撮像しているときに、その無効なカメラ画像を画像利用部へ入力しないようにすることができ、画像利用部の誤動作や無効な出力を防ぐことができるという効果が得られる。
【００６０】
さらに、この実施の形態１によれば、システム動作決定部４は、動作ルールを設定修正・変更するための設定修正Ｉ／Ｆを備えるようにしたので、システムの設計段階で決められた動作ルールをより最適なものに変更でき、新たな画像利用部の追加に対応できるという効果が得られる。
【００６１】
さらに、この実施の形態１によれば、システム制御部５は、制御情報を設定修正・変更するための設定Ｉ／Ｆ５１を備えるようにしたので、制御情報が不適切な場合や、新たな画像利用部が本システムに加えられた場合にも対応できるという効果が得られる。
【００６２】
実施の形態２．
次に実施の形態２について説明する。
実施の形態１のように動作ルールを明示的に記述する方法では、多くの動作ルールが組み合わさったときに、システム全体が適切に動作するように考えながら記述する必要があり、熟練を要する。そこでこの実施の形態２では、システム動作決定部に人工ニューラルネット回路（ＮＮ）を用い、教示処理によって入力（機能変数情報）と出力（あるべきシステム動作）との関係を学習させることによって、動作ルールの設定には入出力の関係だけを知っていれば行えるようにする。
【００６３】
この場合、動作ルールは可読な状態で明示的に保持されるのではなく、学習を通じて内部パラメータであるニューロン間の接続重み係数という形で、重み係数を保存しているプログラムメモリ内に分散して保持されることになる。ＮＮを用いると、例えば１つの画像利用部の追加によって全ての動作ルールの整合性をチェックする必要のあった実施の形態１と比較して、システム構成の変化や運用方法の変更時にも、変化した部分の入出力パターンを変えて再学習させれば良いので、多数のルール間で整合性チェックをしなくてすみ、設定作業が楽になるという利点もある。
【００６４】
図６はこの発明の実施の形態２による自動計測カメラシステムの構成の一例を示す図である。図１と共通する符号は相当する構成要素である。
図６において、４２はＮＮを用いたシステム動作決定部、４３は学習処理のための設定教示インタフェース、４４は学習処理時に機器が実際に動作してしまわないようにするためのスイッチ、４５は実際の機能変数情報の代わりに学習用に生成した偽の機能変数情報のパターン４６を学習処理時に入力するための切替えスイッチである。
【００６５】
ここでは学習終了後の動作は実施の形態１と同じであるので省略し、教示処理の説明のみ行う。またこの場合では、ＮＮの学習方法の中から比較的簡単なバックプロパゲーション法（ＢＰ法）を例にして説明するが、他の学習方法でも構わない。
【００６６】
図７は教示処理の動作を説明するためのフローチャートである。なお以下の教示処理中は、スイッチ４４によってシステムとＮＮのシステム動作決定部４２とを切り離すとともに、切替えスイッチ４５によって実際の機能変数情報の代わりに、学習用の偽の機能変数情報４６をＮＮのシステム動作決定部４２に入力するものとする。
【００６７】
まずステップＳＴ１１では、偽の機能変数情報のパターン４６の例、例えば手動監視部２５が動作中（操作中）かつ画像利用部２０〜２３のいずれかが動作中かつ録画部２４が動作中、などを生成しＮＮのシステム動作決定部４２へ入力する。そしてステップＳＴ１２で入力に対するシステム動作をＮＮに仮決定させて出力させ、ステップＳＴ１３にてその決定が所望の正しい動作（例えば動作中の画像利用部２０〜２３に動作（計測）停止の制御指示が出力される）であるかどうかを判断し、正しくなければＢＰ法により、前記の正しい動作のパターンをＮＮのシステム動作決定部４２に教示入力（ステップＳＴ１４）してＮＮのシステム動作決定部４２内部の接続重み係数を修正する（ステップＳＴ１５）。正しい動作のパターンが学習されて出力されるまでこの動作を繰り返す。
【００６８】
続いて、前記とは別の機能変数情報のパターンを次々に用いて、上記のフローチャートを実行する（ステップＳＴ１６，ステップＳＴ１７）。さらに、学習済みの機能変数情報のパターンもあわせて何度か繰り返し用い、上記のフローチャートを繰り返し実行すると、最終的にすべてのパターンに対して正しい動作のパターンが出力されるようになるので、そこで教示処理を終了する。
【００６９】
なお、上記の教示処理における学習用の機能変数情報のパターンは、繰り返し処理毎に手入力する必要はなく、まとめて多数生成しておき自動でＮＮのシステム動作決定部４２に与えれば良い。
【００７０】
最後に、ＮＮのシステム動作決定部４２の学習が終わるとスイッチ４４および切替えスイッチ４５を元に戻し、実際にシステムを制御させる。なおシステム運用上差し支えなければ、スイッチ４４をオフにせず、動作しているシステムの実際の機能変数情報を入力として、設定教示Ｉ／Ｆ４３から所望のシステム動作のパターンを与えて教示処理を行うことにより、オンラインでシステム動作を変えていくことも可能である。
また言うまでもなく、同一構成のシステムが既に他にあるために、学習済みの接続重み係数情報がわかっている場合には、設定教示Ｉ／Ｆ４３は不要である。以上の実施の形態１，２では、システム動作決定部の出力したシステム動作をシステム制御部で制御情報の組合せに変換してから画像利用部の制御に用いるという構成で説明したが、たとえば雨量計測部２２のように、システム動作に対応する制御情報が単純である場合には、制御情報そのものの数値等を「システム動作」とすることにより、独立のシステム制御部を介さずに直接画像利用部の制御に用いることができる形で出力することができる。このようにした場合は、システム制御部を分割し、システム動作と制御情報の関係を規定する機能の一部をシステム動作決定部に移して組みこんだ構成と考えられる。
なお、すべてのシステム動作を個々の制御情報のレベルにまで細分化して再定義すれば、システム制御部を完全にシステム動作決定部の側に組みこむことも可能だが、雨量計測部２２の例のように単純な画像利用部を少数用いる場合以外では、設定すべきシステム動作のパターンが膨大になってしまうので、望ましくない。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、各画像利用部へカメラ画像を分配する画像分配部と、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールを保持するとともに、各画像利用部における画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスを動作ルールの適用によってシステム動作として決定するシステム動作決定部と、旋回カメラ、各画像利用部および画像分配部を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定部で決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用部および画像分配部を制御情報の適用によって制御するシステム制御部とを備えるようにしたので、最適なカメラ撮像位置の異なる複数の画像利用機能において、同一の旋回カメラの画像を利用しようとすることから生じる競合状態を調停し、各画像利用機能が誤動作することなく協調または交互に動作させることができ、１つの旋回カメラを多目的に使うことが可能になるという効果が得られる。
【００７２】
この発明によれば、システム動作決定部は、旋回カメラのカメラ画像を利用しない外部センサの動作状態、その出力結果または非センサ情報を機能変数情報に含めて条件入力とするようにしたので、システム外の機器や情報にも依存するシステム動作が可能になるという効果が得られる。
【００７３】
この発明によれば、画像利用部は、システム制御部によって制御されない場合には、システム動作または画像利用部の出力自身の有効性が判定されるとともに、動作状態または出力が無効と判定されると動作状態または出力をシステム動作決定部へ入力しないフィルタをその出力に備えるようにしたので、実行状態や動作モードを外部から変更する手段のない画像利用部による無効な情報によって、システムの誤動作を防止できるという効果が得られる。
【００７４】
この発明によれば、画像分配部は、実行中のシステム動作における画像利用機能停止の画像利用部に対して、カメラ画像の入力を停止、または画像利用部が誤動作しないようにする偽の入力画像を保存または生成して画像利用部へ入力するようにしたので、画像利用部にとって無関係なカメラ画像を旋回カメラが撮像しているときに、その無効なカメラ画像を画像利用部へ入力しないようにすることができ、画像利用部の誤動作や無効な出力を防ぐことができるという効果が得られる。
【００７５】
この発明によれば、システム動作決定部は、動作ルールを設定修正・変更するための設定修正インタフェースを備えるようにしたので、システムの設計段階で決められた動作ルールをより最適なものに変更でき、新たな画像利用部の追加に対応できるという効果が得られる。
【００７６】
この発明によれば、システム制御部は、制御情報を設定修正・変更するための設定インタフェースを備えるようにしたので、制御情報が不適切な場合や、新たな画像利用部が本システムに加えられた場合にも対応できるという効果が得られる。
【００７７】
この発明によれば、各画像利用機能へカメラ画像を分配する画像分配ステップと、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定ステップと、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配ステップにおけるカメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定ステップで決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配ステップにおけるカメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御ステップとを備えるようにしたので、最適なカメラ撮像位置の異なる複数の画像利用機能において、同一の旋回カメラの画像を利用しようとすることから生じる競合状態を調停し、各画像利用機能が誤動作することなく協調または交互に動作させることができ、１つの旋回カメラを多目的に使うことが可能になるという効果が得られる。
【００７８】
この発明によれば、各画像利用機能へカメラ画像を分配する画像分配手順と、画像利用機能間の優先順位および画像利用機能の動作を規定した動作ルールの適用によって、各画像利用機能の動作状態または出力結果を含む機能変数情報を条件入力として、各画像利用機能の次動作状態または動作状態のシーケンスをシステム動作として決定するシステム動作決定手順と、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配手順におけるカメラ画像の分配を制御するための制御情報を保持するとともに、システム動作決定手順で決定されたシステム動作に基づき、旋回カメラ、各画像利用機能および画像分配手順におけるカメラ画像の分配を制御情報の適用によって制御するシステム制御手順とを備えるようにしたので、最適なカメラ撮像位置の異なる複数の画像利用機能において、同一の旋回カメラの画像を利用しようとすることから生じる競合状態を調停し、各画像利用機能が誤動作することなく協調または交互に動作させることができ、１つの旋回カメラを多目的に使うことが可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による自動計測カメラシステムの構成の一例を示す図である。
【図２】  各画像利用部の計測に対応して旋回カメラが撮像する領域と固定カメラが撮像する領域とを示す図である。
【図３】  システム動作決定部のメモリに保持された動作ルールの一部を示す図である。
【図４】  システム動作決定部の動作例を示すフローチャートである。
【図５】  システム制御部のメモリに保持された制御情報の一部を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２による自動計測カメラシステムの構成の一例を示す図である。
【図７】  教示処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】  従来の自動計測カメラシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１  旋回カメラ、２  画像分配部、４  システム動作決定部、５  システム制御部、２０  第１の交通流センサ（車両計測部、画像利用部）、２１  降雪センサ（降雪検知部、画像利用部）、２２  雨量センサ（雨量計測部、画像利用部）、２３  崖崩れ・雪崩センサ（崖崩れ検知・雪崩検知部、画像利用部）、２４  録画部（画像利用部）、２５  手動監視部（画像利用部）、３０  気温計、３１第２の交通流センサ（台数計測・事故検知部）、３２  時計・カレンダー、４０  メモリ（動作ルール）４１  設定修正インタフェース、４２  システム動作決定部、４３  設定教示インタフェース、４４  スイッチ、４５  切替えスイッチ、５０  メモリ（制御情報）、５１  設定インタフェース、１２０〜１２３，３１１  領域、２２０  フィルタ、２５０  モニタ、２５１  監視員、２５２  手動コントローラ、３１０  固定カメラ。
【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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