(57)【要約】【課題】無限回転機能とオートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラにおいて、可視範囲制限使用時に可視範囲制限領域外を撮影しないようにすることを可能とする監視カメラを提供すること。【解決手段】  無限回転機能と、オートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラであって、チルト角制限手段と、フリップ解除手段と、レンズ姿勢判定手段と、論理座標と絶対座標の座標変換手段をもち、可視範囲制限設定開始時に、レンズ姿勢判定手段によりレンズ姿勢が逆姿勢であると判定された場合には、フリップ解除手段によりフリップを解除し、レンズ姿勢を正姿勢とすることで、可視範囲制限設定時には常にレンズが正姿勢となるように制御し、カメラ起動時のレンズ姿勢により撮影範囲にズレを発生させないようにするとともに、可視範囲制限領域外を撮影することが無いようにすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無限回転機能と、オートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラであって、
チルト角制限手段と、フリップ解除手段と、レンズ姿勢判定手段と、レンズ姿勢制御手段と、論理座標と絶対座標の座標変換手段をもち、
可視範囲制限設定開始時に、レンズ姿勢判定手段によりレンズ姿勢が逆姿勢であると判定された場合には、フリップ解除手段によりフリップを解除し、レンズ姿勢制御手段によりレンズ姿勢を正姿勢とすることで、可視範囲制限設定時には常にレンズが正姿勢となるように制御し、カメラ起動時のレンズ姿勢により撮影範囲にズレを発生させないようにするとともに、可視範囲制限領域外を撮影することが無いようにすることを特徴とする監視カメラ。
【請求項２】
２種類以上の設置状態を設定する設定手段と、設定された設置状態に応じて論理座標と絶対座標の変換方法を変更することができる座標変換手段をもち、設置状態に応じて座標変換方法を変更することが可能な請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項３】
無限回転機能と、オートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラの制御方法であって、
チルト角制限手段と、フリップ解除手段と、レンズ姿勢判定手段と、レンズ姿勢制御手段と、論理座標と絶対座標の座標変換手段をもち、
可視範囲制限設定開始時に、レンズ姿勢判定手段によりレンズ姿勢が逆姿勢であると判定された場合には、フリップ解除手段によりフリップを解除し、レンズ姿勢を正姿勢とすることで、可視範囲制限設定時には常にレンズが正姿勢となるように制御し、カメラ起動時のレンズ姿勢により撮影範囲にズレを発生させないようにするとともに、可視範囲制限領域外を撮影することが無いようにすることを特徴とする監視カメラの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無限回転機構とオートフリップ機能をもつ監視カメラ装置に関し、特に可視範囲領域を設定した場合の撮影領域のズレによる可視範囲領域外の撮影を行わないようにする制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無限回転機構と、オートフリップ機能をもつ監視カメラではパン、チルトをそれぞれ１８０°移動すると、同じ位置の画像を取得する事ができるが、回転中心のずれなどの理由により、撮影される映像にずれが発生していた。そのため、可視範囲設定を行った場合にフリップの状態により可視範囲にズレが生じるという問題があった。
【０００３】
以下、従来の無限回転機構とオートフリップ機能をもつ監視カメラの動作と問題点について説明する。はじめにフリップ前のレンズ向きを正姿勢、フリップ後のレンズ向きを逆姿勢とする。オートフリップ機能が有効であった場合、チルト角が１００度を越えた位置で映像フリップ動作が行われ、チルト角１３５度の位置で停止した場合には、オートフリップ機能によりチルト角は４５度となる。
【０００４】
はじめに、図２を用いて、オートフリップ動作を説明する。２０１はレンズ姿勢が正姿勢の論理座標パン０度、チルト４５度（２２１）の状態を表し、２１１は撮影映像を表している。ここでチルトを９０度動作させると、チルトが５５度移動してチルト角が１００度を超えた地点（２０２）で映像フリップ動作が行われ、撮影映像が（２１２）から（２１３）へ変化する。さらにチルトが３５度移動した地点でチルト動作が停止する（２０３）。この時に座標変換が行われることで、論理座標パン１８０度、チルト４５度（２２３）となる。この時のレンズ姿勢は逆姿勢となっている。
【０００５】
次に、図３を用いて、さらにパンを１８０度移動した場合の動作を説明する。前述の通り、２０１はレンズ姿勢が正姿勢の論理座標パン０度、チルト４５度（２２１）の状態を表し、２１１は撮影映像を表している。論理座標パン０度、チルト４５度（２２１）の状態から、チルトを９０度移動すると論理座標パン１８０度、チルト４５度（２２３）の位置で停止する（２０３）。
【０００６】
次にパンを１８０度移動すると、論理位置パン０度、チルト４５度（３２３）の位置で停止し、２０１での撮影映像２１１と同じ論理座標の撮影映像（３１３）が得られる。このように論理座標（３２３）は、移動開始前の論理座標（３２１）と同じ位置を示している。すなわち、パン方向に無限回転を行うことが可能な監視カメラでは、同じ座標を与えた場合でもレンズの向きが正姿勢の場合と逆姿勢の場合の２通りの場合があることとなる。
【０００７】
しかしながら、この時の撮影映像２１１と３１３は、同じ論理座標であるが正姿勢と逆姿勢と姿勢が異なっており、回転中心のずれなど構造上の問題から撮影される映像に範囲にズレが発生している。
【０００８】
従来の無限回転を行う事が可能な監視カメラでは可動範囲制限の機能があったが、可動範囲制限機能ではズーム倍率により撮影範囲が異なるためにフリップ動作による画角ズレは大きな問題となる事はなかった。
【０００９】
しかしながら、可視範囲制限機能ではズーム位置により可動範囲を変更して撮影範囲を一定に制限する機能を提供するため、フリップによる撮影範囲のズレが問題となってくる。また、従来より可視範囲制限機能を有効にした場合には、動作範囲を０〜９０度に制限する、チルト角制限を行っている。これは、無限旋回を行う事が可能な監視カメラでは、図５に示す通り、例えばパン方向に１２０度〜−１２０度の撮影可能を設けた場合の撮影可能領域をは（５０１）の通りとなる。（５１１）は論理座標パン０度、チルト４５度のカメラの姿勢を表すものである。
【００１０】
この状態から、チルトを９０度動作させると、カメラは（５１２）の姿勢となり、撮影領域は（５０２）で示した領域となる。この様に、チルト９０度を超える動作させると、パン方向に制限を行った場合であっても撮影可能領域の外を撮影する事が可能となってしまう。したがって、明示的にフリップ動作を無効とする事をしない場合であっても、フリップ動作に必要な１００度を超える事がなく、フリップ動作が行われないために、可視範囲設定を行った姿勢のままの動作する事になる。
【００１１】
可視範囲領域設定開始時のチルト位置が逆姿勢であった場合、逆姿勢の状態で可視範囲領域が設定されることとり、正姿勢に戻る事が無く、可視範囲領域設定開始時のチルト位置が正姿勢であった場合には、正姿勢の状態で可視範囲領域が設定され、逆姿勢となることはないこととなる。そのため、可視範囲制限を設定した監視カメラでは、カメラ起動時のレンズ姿勢により正姿勢で動作する場合と、逆姿勢で動作する場合があることになり、其々の姿勢により撮影範囲にズレが発生する事となっていた。
【００１２】
従来はこのような問題を解決するために、特許文献１ではズレを補正を行う処理が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第５１７９８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、補正のためのデータを作成する必要があるために生産工程での調整が必要となる。また、調整を行った場合であっても、ズレを補正する事は出来ず、特にズーム倍率の高い監視カメラではより大きなズレが発生し、可視範囲外を撮影してしまうなどの問題となることがある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、無限回転機能とオートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラにおいて、可視範囲制限使用時に可視範囲制限領域外を撮影しないようにすることを可能とする監視カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明は、
無限回転機能とオートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラにおいて、
チルト角制限手段と、フリップ解除機能と、レンズ姿勢判定手段と、レンズ姿勢反転機能と、論理座標と絶対座標の変換機能をもち、
可視範囲制限設定開始時に、フリップ解除機能によりオートフリップ機能を無効化し、レンズ姿勢判定手段によりレンズ姿勢が逆姿勢であると判定された場合にはレンズ姿勢反転機能によりレンズ姿勢を正姿勢にするための動作を行うことで、可視範囲制限設定時には常にレンズが正姿勢となるように制御することで、カメラ起動時のレンズ姿勢により撮影範囲にズレを発生させないようにし、可視範囲制限領域外を撮影する事が無いようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無限回転機能とオートフリップ機能と、可視範囲制限機能をもつ監視カメラにおいて、可視範囲制限使用時に可視範囲制限領域外を撮影しないようにすることを可能とする監視カメラの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかわるシステムの構成を示す図
【図２】本発明の第一の実施例におけるオートフリップ動作を表す図
【図３】本発明の第一の実施例におけるオートフリップ後の論理座標を表す図
【図４】本発明の第一の実施例における論理座標と絶対座標を表す図
【図５】本発明の第一の実施例におけるオートフリップ時の可視範囲制限外撮影を表す図
【図６】本発明の第一の実施例における可視範囲設定の処理の流れを表す図
【図７】本発明の第一の実施例における可視範囲設定時のフリップ解除を表す図
【図８】本発明の第一の実施例におけるパン方向の可視範囲領域移動を表す図
【図９】本発明の第一の実施例におけるズームの可視範囲領域移動を表す図
【図１０】本発明の第二の実施例における論理座標と絶対座標を表す図
【図１１】本発明の第二の実施例における可視範囲設定時のフリップ解除を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１、図４、図６、図７、図８、図９を参照して、本発明の第１の実施例による、監視カメラへの可視範囲領域設定手順を説明する。図１は本発明の実施形態にかかわる監視カメラの構成を示すものである。
【００２１】
はじめに、ユーザーがカメラの雲台操作を行う場合の手順を説明する。本実施例における監視カメラ（１００）は、撮像素子（１０１）で得られた信号を映像生成部（１０２）により得られた映像を符号化装置（１０５）により、符号化する。符号化された映像は、プロトコル処理部（１０９）を介してネットワーク（１２０）に送信され、クライアント装置（１３０）の通信装置（１３３）により受信された後、復号化装置（１３１）により復号化され、表示装置（１３２）上に表示される。
【００２２】
ユーザーは、入力装置（１３４）を使用して監視カメラの操作および設定を行う事が可能であり、カメラの雲台操作を行う場合には、レンズ姿勢を意識することなく、座標が一意に決定される「論理座標」を使用して目的の画角の映像を得る事が出来る。
【００２３】
監視カメラ（１００）は、ユーザーの雲台操作要求を受け取ると、雲台制御部（１０８）を介して、それぞれパン駆動装置（１１１）、チルト駆動装置（１１２）の制御を行い撮影方向を決定する。ユーザーからの操作要求がズームなどの制御要求であった場合には、レンズ制御部（１０６）を介してレンズ鏡筒（１１０）の制御を行う。
本実施例では、チルト１００度の位置でフリップ動作を行うため、ユーザー操作によりチルト１００度を超える位置への移動を指定された場合には、チルト停止後に座標変換が行われ、チルトの停止位置は常に０〜１００度の間の値となる。内部の制御では、レンズの姿勢により座標が異なる「絶対座標」を使用する。
【００２４】
図４はユーザー操作で使用される「論理座標」と実際の制御で使用される「絶対座標」の関係を表すものである。２０１はレンズ姿勢が正姿勢の論理座標パン０度、チルト４５度（２２１）の状態を表し、２１１は撮影映像を表している。
【００２５】
レンズ姿勢が正姿勢の時の論理座標パン０度、チルト４５度（２２１）の状態での絶対座標は、パン０度、チルト４５度（４３１）となっている。この状態から、チルトを９０度移動すると論理座標パン１８０度、チルト４５度（２２３）の位置で停止し（２０３）、この時の絶対座標はパン０度、チルト１３５度となっている（４３２）。
【００２６】
次にパンを１８０度移動すると、論理位置パン０度、チルト４５度（３２３）の位置で停止する。この時の論理座標（３２３）は、移動開始前の論理座標（２２１）と同じパン０度、チルト４５度を表しているが、絶対座標（４３３）はパン１８０度、チルト１３５度となる。この時、論理座標はパン０度、チルト４５度と正姿勢（２０１）と逆姿勢（３０３）で同じ座標を示しているが、絶対座標を確認すると、正姿勢の絶対座標（４３１）はパン０度、チルト４５度に対し、逆姿勢（３０３）の絶対座標（４３３）は、パン１８０度、チルト１３５度と異なる座標となる。そのため、カメラの姿勢が正姿勢であるか、逆姿勢であるかを判定する事が出来る。
【００２７】
次に、図６を使用して本発明における可視範囲設定を行う場合の処理の流れを説明する。本実施例の可視範囲制限設定では、チルト方向の制限は行わず、パン方向に１２０度〜−１２０度の可視範囲制限を行うものとする。
【００２８】
可視範囲設定を開始すると（６０１）、はじめに現在位置の絶対座標を取得する（６０２）。ここでチルトの絶対座標からカメラの姿勢が正姿勢か逆姿勢かの判定を行う（６０３）。チルト絶対座標が９０度を超えている場合、逆姿勢となっていると判断して、チルト絶対座標が９０度となるよう制御を行い（６０４）、さらに画像の反転（６０５）と、論理座標の変換（６０６）を行う。チルト絶対座標が９０度以内であった場合にはチルト制御、映像反転、論理座標の変換を行わずに次の処理へ移行する。
【００２９】
次に、パン方向を可視範囲領域内に収めるため現在のズーム位置を取得する（６０７）。ズーム位置を取得すると得られたズーム位置からパンの左端の撮影領域を算出する（６０８）。本実施例ではパン左端の撮影可能領域を−１２０度と設定する。そのため現在のズーム位置から得られる画角が６０度であった場合には、撮影可能なパン座標は−９０度となり、現在のズーム位置から得られる画角が４０度であった場合には、撮影可能なパン座標は−１００度となる。
【００３０】
ここで、絶対座標取得処理（６０２）で得られたパンの絶対位置が撮影可能領域内であるかの判定を行う（６０９）。パンの絶対座標が撮影可能領域内であった場合には、次の処理へと移行する。パンの絶対座標が撮影可能領域外であった場合、パンの絶対座標が可能領域内になるようパンの制御を行う（６１０）。
【００３１】
次にズーム位置を取得すると得られたズーム位置からパンの右端の撮影領域を算出する（６１１）。本実施例ではパン右端の撮影可能領域を１２０度と設定する。そのため現在のズーム位置から得られる画角が６０度であった場合には、撮影可能なパン座標は９０度となり、現在のズーム位置から得られる画角が４０度であった場合には、撮影可能なパン座標は１００度となる。
【００３２】
ここで、絶対座標取得処理（６０２）で得られたパンの絶対位置が撮影可能領域内であるかの判定を行う（６１２）。パンの絶対座標が撮影可能領域内であった場合には、次の処理へと移行する。パンの絶対座標が撮影可能領域外であった場合、パンの絶対座標が可能領域内になるようパンの制御を行い（６１３）、可視範囲設定処理を終了する（６１４）
図７、図８を使用して、前述の処理の流れの動作を説明する。（７０１）は逆姿勢となっている場合の論理座標パン０度、チルト４５度の状態を表す（７１１）。この時の絶対座標はパン１８０度、チルト１３５度となっている（７２１）。チルト絶対座標が９０度を超えているため、チルトを論理座標パン０度、チルト９０度（７１２）となるように制御を行う。この時の絶対座標はパン１８０度、チルト９０度となる（７２１）。
【００３３】
次に映像反転を行い、論理座標を正姿勢の場合の論理座標へ変換する。カメラが正姿勢の状態で、かつチルト座標がフリップ動作を行う各度未満、本実施例では１００度未満の場合には、論理座標と絶対座標は一致する。そのため変換後の論理座標はパン１８０度、チルト９０度となる。
【００３４】
次にパン方向の撮影可能領域を確認する。（８０１）に示す通り、現在のパンの撮影範囲が、撮影可能領域の左端を越えている場合、撮影領域が撮影可能領域内に収まるようにするため、（８０２）に示す位置にパンの制御を行う。左端が撮影可能領域内であった場合には、同様の手順で右端の撮影領域の確認を行う。
【００３５】
また、図９に示すように、撮影領域が設定された撮影可能領域の左右両端を超えてしまうような場合がある（９０１）。このような場合には、ズーム制御を行う事で示す通りに撮影可能領域内に収まる（９０２）ように制御する事もできる。
【００３６】
（実施例２）
図１０、図１１を使用して、本発明における第二の実施例を説明する。カメラを天井からの吊下げ設置された場合、あらかじめ設置形態を設定する事により絶対座標が変更される。
【００３７】
吊下げ設置した場合の設置状態は（１００１）の通りとなる。この時の論理座標（１０１１）と絶対座標（１０２１）は、ともにパン０度、チルト０度となっている。しかしながら、吊下げ設置する事でレンズの姿勢は逆姿勢となるため、パン１８０度、チルト−１８０度移動した設置状態（１００２）が吊下げ設置での正姿勢となる。この時の論理座標（１０１２）は、パン０度、チルト０度であり、絶対座標（１０２２）は、パン１８０度、チルト−１８０度であり、可視範囲設定を行った時の正姿勢でのチルト動作角の絶対座標は−１８０度から−９０度までの値となる。
【００３８】
（１１０１）は逆姿勢となっている場合の論理座標パン１８０度、チルト−４５度の状態を表す（１１１１）。この時の絶対座標はパン０度、チルト−４５度となっている（１１２１）。可視範囲設定を行う場合、チルト絶対座標が−１８０度から−９０度の範囲にないため、チルトを論理座標パン０度、チルト−９０度の姿勢（１１０２）となるように制御を行う。動作後の論理座標（１１１２）はパン１８０度、チルト−９０度なり、動作停止後に映像にフリップとともに、座標変換処理が行われ、停止後の論理座標（１１１３）は、パン０度、チルト−９０度となる。停止後の絶対座標（１１２２）はパン０度、チルト−９０度となる。
【符号の説明】
【００３９】
１０１  撮像素子、１０２  映像生成部、１０５  符号化装置、１０６  レンズ制御部、
１０７  カメラ設定部、１０８  雲台制御装置、１０９  プロトコル処理部、
１１０  レンズ鏡筒、１１１  パン駆動装置、１１２  チルト駆動装置
【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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