(57)【要約】【課題】モーター及びスクリューの駆動方式を用いて高精密高速にパンとチルトが可能となり、レールに沿って移動しながら高さの調節が可能となる新たな形態のカメラのパン−チルト装置を実現することによって、近距離から遠距離まで様々な位置で、ゆっくりまたは速く動く監視対象に対して円滑に追跡するなど機能性を確保でき、構造が簡単で、価格が安くて、経済的に優れた高速高分解のパン−チルト装置を提供する。【解決手段】本発明による高速高分解のパン−チルト装置は、カメラのパン−チルト装置の高速、高精密化、及び高さを調節可能にするためにスクリューとモーター、ベアリングを用いてカメラマウント装置を高速、高精密にパン−チルトすると共に柱面に沿って垂直に上下位置を移動可能にすることを特徴とする。【選択図】図１
2016539385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラの左右回転のためのパンモーター（１０）及びパンスクリュー（１１）を含むパン部（１２）と、
カメラの上下回転のためのチルトモーター（１３）及びチルトスクリュー（１４）を含み、パン部全体を上下に移動させるチルト部（１５）と、
カメラを支持するための手段として先端部はサポーター（１６）によってベアリング構造で固定支持されると共に後端部はパンスクリュー（１１）にあるナット（１７）にベアリング構造で位置移動可能に連結され、パン及びチルトする際、角度及び長さが変えられるサポートバー（１８）と、
前記サポートバー（１８）の先端部に装着され、サポートバー（１８）の角度変化時にパン及びチルトが可能となるカメラ（１９）と、
前記パン部（１２）及びチルト部（１５）を支持するためのベースフレーム（２０）と、
を含んで構成されることを特徴とする、
高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項２】
前記カメラ（１９）の高さを調節可能にするための手段として壁面やポストに垂直設置されるレール（２１）と、前記ベースフレーム（２０）に設置され、レール（２１）に沿って転がるメインホイール（２２）と、ホイール駆動用モーター（２３）と、で構成され、カメラ（１９）を含むベースフレーム（２０）全体を垂直に移動させる垂直移動装置（２４）をさらに含むことを特徴とする、
請求項１に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項３】
前記垂直移動装置（２４）は、メインホイール（２２）の向い側に配置され、レール（２１）に沿って転がって垂直移動を補助するサブホイール（２５）を含むことを特徴とする、
請求項２に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項４】
前記チルト部（１５）は、水平状態で上方向の角度内でチルトが可能となるタイプまたは水平状態で上下方向の角度内でチルトが可能となるタイプからなることを特徴とする、
請求項１または２に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項５】
前記サポートバー（１８）は、ベアリング（１８ａ）により長手方向に収納及び引き出しが行われて長さが変えられるようにするロッド（１８ｂ）とハウジング（１８ｃ）の組合せからなることを特徴とする、
請求項１または２に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項６】
前記チルト部（１５）は、チルトスクリュー（１４）の両側に並んでいるように配置されると共にパン部の両側を貫通支持してパン部の上下移動を案内するシャフトサポーター（２６）を含むことを特徴とする、
請求項１または２に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【請求項７】
前記パン部（１２）とチルト部（１５）、そしてサポートバー（１８）及びカメラ（１９）を収容するためのベースフレーム（２０）の前面をカバーするハウジング（２７）をさらに含むことを特徴とする、
請求項１または２に記載の高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの姿勢制御装置の高速、高精密な制御に関するもので、より詳細には、カメラのパン−チルト装置の高速、高精密化、及び高さを調節可能にするためにスクリューとモーター、ベアリングを用いてカメラマウント装置を高速、高精密にパン−チルトすると共に柱面に沿って垂直に上下位置を移動可能にした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラを用いた多様な形態の監視システムが産業分野に広く活用されている。このようなカメラ監視システムは保安用及び取締用にも積極的に活用されている。
現在、特定の場所を撮影して訪問者や侵入者を監視するという大部分の保安用監視カメラは特定の距離と画角範囲内の監視領域全体を撮影する広域監視カメラである。
【０００３】
このような広域監視カメラは固定型カメラであり、所定の広い領域を監視するため、解像度の限界を持ち、それによって、広域監視カメラによって撮影された映像からは監視領域内にいるヒトの顔を正確に識別できない場合が大部分である。
したがって、近来カメラが動的にヒトを追跡するシステムを開発している。
通常、広い範囲の広域監視で遠距離のヒト、自動車、物体などの動的追跡監視をするためにはパン（Ｐａｎ）、チルト（Ｔｉｌｔ）、ズーム（Ｚｏｏｍ）機能が必須である。
ここで、パン−チルト機能はパン−チルト装置が担当し、ズーム機能はカメラまたはカメラに装着された別途のズームレンズが担当する。
【０００４】
このように広い範囲の広域監視をするためのカメラは、特許文献１、特許文献２などに多様な形態のものが挙げられている。
一般に広域監視において、監視対象は近距離から遠距離まで様々な位置で、ゆっくりまたは速く動いているので、円滑な追跡をするためにパン−チルト装置の角度変化の程度と速度は高精密、高速が要求される。
【０００５】
例えば、カメラから近距離で動く物体を追跡するためのパン−チルトの速度は高速が要求され、遠距離でゆっくり動く物体を追跡するためにはパン−チルト角度の高精密性が要求される。
しかし、現在、大部分のパン−チルト装置は、ヒトが走る速度（１０ｍ／ｓ）と遠距離（１００Ｍ）で１Ｍを動かした時の精密度を満足しておらず、たとえ優れた機能を備えているとしても非常に高価となるため、軍用や特殊な目的しか用いられていない。
一方、他の必要な機能は高さの調節機能であるが、現在の監視カメラは特定の高さに固定されて設置されるため、帽子をかぶったヒトや傘などで顔を隠した場合、監視空間内にあるヒトの顔データの獲得が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許１０−２０１０−０１０９１２５号
【特許文献２】韓国公開特許１０−２０１３−０００２３６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような点を考慮して案出されたもので、モーター及びスクリューの駆動方式を用いて高精密高速にパンとチルトが可能となり、レールに沿って移動しながら高さの調節が可能となる新たな形態のカメラのパン−チルト装置を実現することによって、近距離から遠距離まで様々な位置で、ゆっくりまたは速く動く監視対象に対して円滑に追跡するなど機能性を確保でき、構造が簡単で、価格が安くて、経済的に優れた高速高分解のパン−チルト装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置は次のような特徴がある。
高速高分解のパン−チルト装置は、カメラの左右回転のためのパンモーター及びパンスクリューを含むパン部と、カメラの上下回転のためのチルトモーター及びチルトスクリューを含み、パン部全体を上下に移動させるチルト部と、カメラを支持するための手段として先端部はサポーターによってベアリング構造で固定支持されると共に後端部はパンスクリューにあるナットにベアリング構造で位置移動可能に連結され、パン及びチルトする際、角度及び長さが変えられるサポートバーと、サポートバーの先端部に装着され、サポートバーの角度変化時にパン及びチルトが可能となるカメラと、パン部及びチルト部を支持するためのベースフレームと、を含む構造である。
【０００９】
ここで、高速高分解のパン−チルト装置は、カメラの高さを調節可能にするための手段としてカメラを含むベースフレーム全体を垂直に移動させる垂直移動装置をさらに含み、このような垂直移動装置は、壁面やポストに垂直設置されるレールと、ベースフレームに設置され、レールに沿って転がるメインホイールと、ホイール駆動用モーターと、で構成されることができる。
【００１０】
この際、垂直移動装置は、メインホイールの向い側に配置され、レールに沿って転がって垂直移動を補助するサブホイールをさらに含むことができる。
【００１１】
そして、チルト部は、水平状態で上方向の角度内でチルトが可能となるタイプまたは水平状態で上下方向の角度内でチルトが可能となるタイプなどに形成されることができる。
このようなチルト部は、チルトスクリューの両側に並んでいるように配置されると共にパン部の両側を貫通支持してパン部の上下移動を案内するシャフトサポーターを含むことができる。
【００１２】
また、サポートバーは、ベアリングを媒介として長手方向に収納及び引き出しが行われて長さが変えられるようにするロッドとハウジングの組合せからなる。
そして、高速高分解のパン−チルト装置は、パン部とチルト部、そしてサポートバー及びカメラを内側に収容するためのベースフレームの前面をカバーする透明素材のハウジングをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による高さが変えられる高速高分解のパン−チルト装置は次のような特長がある。
第１に、高精密高速のパン−チルト機能により、追跡監視カメラがターゲットを追跡及び拡大撮影することで、高解像度の身元確認用映像を獲得することができる。
【００１４】
第２に、高さを変えて撮影できるため、一般の設置角度ではキャッチできなかった問題を解決するなど、顔を認識するための正面の顔のイメージを獲得することができる。
【００１５】
第３に、ねじ山の幅と傾斜などのスクリューの条件とモーターの回転速度などを適切に制御することで、パン−チルトの精密度及びパン−チルトの速度を確保でき、それによって近距離から遠距離まで様々な位置で、ゆっくりまたは速く動く監視対象を円滑に追跡することができる。
【００１６】
第４に、モーター及びスクリュー方式を用いた上下及び左右の回転駆動が可能であり、ホイールとレールを用いた高さの駆動を実現することで、全体的に単純な構造が得られ、かつ低コストで製作できるなど、メンテナンス及び経済的な側面に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置でカメラのサポーターとサポーターバーの結合構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置の作動状態を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置の作動状態を示す平面図である。
【図７】本発明の他の実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す正面図である。
【図８】本発明の他の実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す側面図である。
【図１０ａ】本発明による高速高分解のパン−チルト装置でカメラの映像情報を用いて顔検出結果を示す写真である。
【図１０ｂ】本発明による高速高分解のパン−チルト装置でカメラの映像情報を用いて顔検出結果を示す写真である。
【図１１】本発明による高速高分解のパン−チルト装置でパン動作時の水平的なカメラ動作を説明する概略図である。
【図１２】本発明による高速高分解のパン−チルト装置でチルト動作時の垂直的なカメラ動作を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１から図３は、本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置を示す正面図、平面図及び側面図である。
図１から図３に示すように、パン−チルト装置は、高精密高速にパンとチルトが可能となり、レールに沿って移動しながら上下の高さが調節可能な構造であるが、カメラ１９の左右回転の角度を調節するためのパン部１２、カメラ１９の上下回転の角度を調節するためのチルト部１５、カメラ１９の高さを調節するための垂直移動装置２４などを含む。
パン部１２は、カメラ１９の角度を左右に調節する手段であって、パンモーター１０とパンスクリュー１１などを含む構造である。
【００１９】
例えば、長手方向の両端の壁体を有する長い四角板状のパンベース２８が設けられ、パンベース２８の一壁体にはパンモーター１０が設置され、パンモーター１０の軸とパンベース２８の他の壁体との間にはパンスクリュー１１がベアリングなどによって支持されるが、両端が支持される構造でパンベース２８と並んでいるように設置される。
【００２０】
このようなパンモーター１０とパンスクリュー１１などを含むパンベース２８は、後述するベースフレーム２０の前面に左右水平の姿勢で並んでいるように配置され、後述するチルトスクリュー１４とシャフトサポーター２６によって支持される構造である。
【００２１】
そして、パンスクリュー１１にはナット１７が設置されるが、この際、ナット１７はパンスクリュー１１側にねじ結合またはボールスクリュー結合されているため、パンスクリューの回転時にスクリュ軸に沿って左右に移動することができる。
【００２２】
ここで、ナット１７には、後述するサポートバー１８の後端部が連結され、それによって、ナットの移動時にサポートバー１８の後端部も共に位置が左右に変われるようになる。
チルト部１５は、カメラ１９の角度を上下調節する手段であって、チルトモーター１３とチルトスクリュー１４などを含む構造である。
【００２３】
例えば、四角の壁体２９を持ち、おおよそ四角板状のベースフレーム２０が設けられるが、ベースフレーム２０の前面にはプレートの左右幅の中央位置に、上下垂直に並んでいるようにチルトスクリュー１４が配置され、チルトスクリュー１４の一端部にチルトモーター１３の軸が連結される。
【００２４】
この際、チルトモーター１３は、ベースフレーム２０の壁体２９に支持される構造であり、チルトスクリュー１４はチルトモーター１３の軸と壁体２９との間に両端支持されて回転可能な構造となる。
【００２５】
特に、チルトスクリュー１４は、水平姿勢を取っているパンベース２８の左右長さの中間を垂直に貫通するが、この際、パンベース２８側にスクリューが転動可能となる構造に結合され、それによって、チルトモーター１３の作動によるチルトスクリュー１４の回転時にスクリューの転動によってパンベース２８がスクリュー軸に沿って上下に移動するようになる。
【００２６】
このようにパンベース２８が上下移動することで、パンベース側のナット１７により連結されているサポートバー１８の後端部の位置も上下に変われるようになる。
また、パン部１２の上下移動時、すなわちパンベース２８の上下移動時に案内するための手段として２つのシャフトサポーター２６を備えるが、この際、各シャフトサポーター２６は、チルトスクリュー１４の両側に並んでいるように垂直配置されると共にパン部の両側を貫通支持して、すなわちパンベース２８の両端部を貫通支持してパンベース２８の上下移動を案内するようになる。
ここで、シャフトサポーター２６は、ベースフレーム２０の壁体２９に両端固定される構造に設置されることができる。
【００２７】
このようなチルト部１５は、用途に合わせて使えるようにするために多様なタイプを用意することができるが、例えば、後述するサポートバー１８の水平状態で上方向の角度内でチルトが可能なようにするタイプ、すなわちサポートバー１８の水平状態を基準としてナット１７を上方向にだけ動くタイプにしてもよい（図１から図３）。
【００２８】
他のタイプとしては、サポートバー１８の水平状態で上下方向の角度内でチルトが可能なようにするタイプ、すなわちサポートバー１８の水平状態を基準としてナット１７は上方向と下方向に動くタイプにしてもよい（図７から図９）。
【００２９】
実質的には左右角度（水平方向角度）及び上下角度（垂直方向角度）が変わってカメラ１９をパン及びチルトする手段としてサポートバー１８が設けられる。
サポートバー１８は、カメラ１９を支持すると共にパン部１２及びチルト部１５によって姿勢（角度）を変えてカメラ１９の左右方向及び上下方向の角度を調節する役割をする。
【００３０】
そのために、サポートバー１８の先端部は垂直姿勢で立設されるサポーター１６の上にベアリング構造で固定支持され、後端部はパン部１２のパンスクリュー１１に沿って移動するナット１７側にベアリング構造で支持される。
ここで、ベアリング構造は、互いに結束されて任意の方向に自由に回動できる球形のボール３０と球形のボール溝３１の組合せ構造を適用することができる。
【００３１】
具体的には、ベースフレーム２０の前面をカバーしているハウジング２７の内面に支持され、垂直姿勢で設置されているサポーター１６の上端部にはボール３０を有するブラケット３２ａが設置され、パン部１２のパンスクリュー１１にスクリュー転動可能となる構造で結合されるナット１７の前面にもボール３０を有するブラケット３２ｂが設置される。
そして、サポートバー１８の先端部の底面と後端部にはそれぞれボール溝３１が形成され、このように形成されるボール溝３１により各ブラケット３２ａ，３２ｂのボール３０が挟まって結合されることで、サポートバー１８は両端回動可能な構造でサポーター１６側とナット１７側に支持されるようになり、この際、ボール３０とボール溝３１との間の結束構造により姿勢変換時の各支持点での円滑な流動状態を確保することができる。
【００３２】
特に、サポートバー１８は、ベアリング１８ａを媒介とするロッド１８ｂとハウジング１８ｃの組合せ構造からなり、このようなロッド１８ｂとハウジング１８ｃは、サポートバー１８の後端部の左右位置及び上下高さの変化時にこれに対応してバーの長手方向に収納及び引き出しが行われ、結局、サポートバー１８の全長が可変されるようになる。
【００３３】
ここで、サポートバー１８は、収納及び引き出し構造により長さを可変させる方式以外にもスロット構造を用いてサポートバー１８の後端部の左右位置及び上下高さの変化に対応できる方式にしてもよい。
【００３４】
例えば、図４に示すように、単一のバーの形態を有するサポートバー１８の先端部の底面には、バーの長手方向に長く延長形成されるスロット３３が形成され、このようなスロット３３内にサポーター１６のブラケット３２ａにあるボール３０がスライド可能な構造で挟まれるようになる。
【００３５】
それによって、サポートバー１８の後端部の動きによる角度変化時にボール３０がスロット３３に沿って相対的に移動可能になることで、サポートバー１８の後端部の左右位置及び上下高さの変化に対応することができる。
【００３６】
実質的にターゲットを追跡するカメラ１９は、サポートバー１８の先端部の上面に設置されるが、この際、カメラ１９を固定するためにサポートバー１８に締結構造で装着されるカメラマウント３９が用いられる。
【００３７】
それによって、カメラ１９は、サポートバー１８の後端部の位置変化によるサポートバー１８の姿勢変化によってパン及びチルトしてターゲットを追跡できるようになる。
また、ベースフレーム２０の前面部には透明材質の半球形態からなるハウジング２７が結合され、このようにハウジング２７が結合されることで、ベースフレーム２０内のパン部１２の構成品、チルト部１５の構成品、カメラ１９などが外部から保護される。
【００３８】
そして、ベースフレーム２０には、電源供給や各種制御のための手段としてＰＴＵコントロールボード３４ａ，３４ｂ、パワーコネクター３５、ＰＴＵコネクター３６などが設けられる。
【００３９】
パワーコネクターは電源供給及び分配の役割を行い、ＰＴＵコントロールボードはパン−チルト装置をコントロールできるコントロールボードであり、ＰＴＵコネクターは外部でパン−チルト装置を制御するために連結されきるコネクターを意味する。
特に、本発明では、高さを変更しながらターゲットを追跡撮影できるようにする手段としてレール２１、メインホイール２２、ホイール駆動用モーター２３などを含む垂直移動装置２４を提供する。
そのために、建物の壁面やポストなどに垂直のレール２１が設置され、このように設置されるレール２１に沿って動きながらカメラ１９の高さが調節されるようになる。
【００４０】
レール２１の前面にはレール板３７が形成されており、この際、レール板３７の前後両面に、ベースフレーム２０のメインホイール２２とサブホイール２５が移動するようになることで、カメラ１９などを含むベースフレーム２０全体が垂直方向に移動できるようになる。
【００４１】
例えば、ベースフレーム２０の下部には一対のメインホイール２２が配置され、このように配置される両側のメインホイール２２はホイール駆動用モーター２３の軸と転動軸３８によって支持される構造であり、この際、メインホイール２２はレール２１にあるレール板３７の前面を移動するようになる。
【００４２】
ここで、メインホイールとレール板にはピニオンとラック構造を適用してもよい。
それによって、ホイール駆動用モーター２３の作動時、両側のメインホイール２２が回転してレール板３７に沿って転がるようになるため、カメラ１９などが属しているベースフレーム２０がレールの長手方向に沿って垂直に移動できるようになり、結局、カメラ１９の高さが調節されることができる。
【００４３】
そして、ベースフレーム２０の垂直移動時、これを案内する手段として多数のサブホイール２５が設けられるが、この際、各サブホイール２５はレール板３７を隔ててメインホイール２２の向い側に配置され、レール２１のレール板３７の後面を移動するようになる。
このようなサブホイール２５は、メインホイール側に配置される両側の２つと、ベースフレーム２０の上端側でレール板３７の前後面に配置される両側の２対で構成される。
【００４４】
具体的には、上方の２対のサブホイール２５の組合せと下方の２対のメインホイール２２及びサブホイール２５の組合せは、レール板３７を隔ててその前後面に配置されると共にレール板の前後面に密着配置されてパン−チルト装置の移動を案内すると共にパン−チルト装置をレール側に支持する役割をする。
【００４５】
それによって、四角配置形態を形成する上方の２対のサブホイールの組合せと下方の２対のサブホイール及びメインホイールの組合せによって、ベースフレームの上下方向の垂直移動が安定的に行われることになる。
【００４６】
この際、パン−チルト装置がレールに沿って垂直に移動する場合に用いられるモータは、パン−チルト装置の荷重が耐えられ、停止信号時の持続的な停止トルクを用いて滑ることがない。
ここで、ホイール駆動用モーター２３の軸の一側やメインホイール２２の一側には垂直移動時の位置を確認するためにエンコーダ（図示せず）が装着されてもよい。
例えば、エンコーダは、モーターの前端に一体型で設置されたり、ホイール軸に設置されたりして移動距離を測定する役割をする。
【００４７】
このように構成される高速高分解のパン−チルト装置の使用状態は次の通りである。
図５と図６は、本発明の一実施例による高速高分解のパン−チルト装置の作動状態を示す側面図と平面図である。
図５と図６に示すように、常時作動中のパン−チルト装置１００の監視領域内に訪問者や侵入者などのターゲット２００が進入するようになると、パン−チルト装置１００のパン部１２、チルト部１５、及び垂直移動装置２４の連係的な作動によってカメラ１９がターゲット２００を追跡して映像を撮影する。
【００４８】
ここで、移動するターゲットが発見されると、これを自動で捕らえて追跡する方法は当該技術分野で通常的に知られている方法であれば、特に制限することなく採択することができる。
例えば、韓国公開特許１０−２０１２−００１６４７９号に開示している追跡カメラ作動方式を応用したパン部、チルト部、及び垂直移動装置の連係的な作動により、カメラでターゲットを追跡して映像を撮影することができる。
【００４９】
ターゲット２００が監視領域内で歩いていく場合、パン部１２の作動によってカメラ１９の角度が左右に変わると共にチルト部１５の作動によってカメラ１９の角度が上下に変わり、またこれと同時に垂直移動装置２４の作動によってカメラ１９の高さが上下に移動してターゲット２００を追跡して撮影することになる。
【００５０】
具体的には、パン部１２のパンモーター及びパンスクリューの駆動により、サポートバー１８は先端部を固定点として後端部が左右に移動するため、カメラ１９がパン作動するようになり、それと同時にチルト部１５のチルトモーター及びチルトスクリューの駆動により、サポートバー１８は先端部を固定点として後端部が上下に移動するため、カメラ１９がチルト作動をするようになり、これと同時に垂直移動装置２４のモーターとホイールの駆動により、ベースフレーム全体が上下に動くようになるため、カメラ１９の高さが調節されることができる。
このようなパン部１２、チルト部１５、及び垂直移動装置２４の作動が連係的に行われてカメラ１９がターゲット２００を追跡して映像を撮影することができる。
【００５１】
この際、ターゲット２００がゆっくりまたは速く動く場合、ターゲット２００が帽子などをかぶった場合、ターゲット２００が近距離や遠距離にある場合も精密／高速制御が可能となるモーター及びスクリュー方式の制御により、カメラの動き（角度変化）の速度を高速に、かつ精密にパン−チルト角度を制御できるため、ターゲットに対する精密な映像情報を獲得できるようになり、帽子をかぶったヒトや傘などで顔を隠した場合も監視空間内のヒトの顔データを容易に獲得することができる。
【００５２】
例えば、図１０ａ及び図１０ｂに示すように、隠れた状態の認識、すなわち帽子、傘などで顔が隠れた場合を判別するプロセスは次の通りである。
顔領域を検出するためには映像のエッジ情報を用いて形態を探すアルゴリズムや、顔の皮膚色の情報を用いたアルゴリズムを利用する。
【００５３】
これを用いて顔を検出することは次の通りである。
顔領域を検出した後、顔の角度、隠れなどを認識するために、目と唇の情報を抽出する。
ここで、目と唇の点を連結すると、三角形が形成されるが、これらの情報から顔の角度が分かるようになるため、必要する場合（頭を下げたり、帽子を着用したりするなど）は、本発明の装置が下方に移動するようになる。
【００５４】
また、動いているヒトがいるが、顔を検出できない場合（傘の着用など）も本発明の装置が下方に移動するようになる。
【００５５】
そして、図１１に示すように、パンはカメラマウントヘッドを左右に動いて両側の状況や場面を見ることができるようにする水平的なカメラの動作をいう。
速く移動する物体を逃がすことなく、追跡しなければならないため、保安監視カメラの位置制御技術において重要な要素である。
【００５６】
図１１は、ヒトがＡからＣに移動する間のカメラの最大パン速度を示している。
ＡからＢに行く区間とＢからＣに行く区間のパン速度は同じであるため、本発明ではＡからＢの区間だけを対象にした。
【００５７】
対象とカメラとの距離ｄが２ｍから１０ｍに変わる間のヒトの最大移動速度を１１ｍ／ｓに仮定した場合、各距離ごとの時間による角度の変化を計算して図１１の表のように最大パン速度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐａｎｎｉｎｇ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を求めた。
【００５８】
対象とカメラの距離ｄが２ｍから１０ｍに変わるほどますます最大パン速度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐａｎｎｉｎｇ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が減ることが分かる。
また、ヒトとカメラの最短距離となる点Ｂで最も速いパン速度（Ｐａｎｎｉｎｇ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）の３１４．８（ｄｅｇ／ｓ）が得られる。
【００５９】
図１２に示すように、チルトはカメラマウントヘッドを上下に動いて上下の状況を見せる垂直的なカメラの動作をいう。
図１２は対象とカメラとの距離が２ｍから１０ｍに変わる間のカメラの最大チルト速度を示している。
【００６０】
対象とカメラとの高さｈが２ｍから１０ｍに変わる間のヒトの最大移動速度を１１ｍ／ｓに仮定して各距離ごとの時間による角度の変化を計算して図１２の表のように最大チルト速度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｉｌｔｉｎｇ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を求めた。
【００６１】
高さｈが高まるほど、最初のカメラのチルト速度は大きいが、Ｂに移動するほどますます小さくなる傾向を見せた。
ヒトがＡからＢに移動する間の最大チルト速度（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｉｌｔｉｎｇ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）は最短距離の点Ｂで３１４．８ｄｅｇ／ｓであった。
【００６２】
上述したように、ヒトを追跡する場合、パン−チルト必要速度を算定した。
このように速く動くヒトを追跡するためには、パン−チルトの速度が重要で、それと共に遠距離でヒトを追跡する場合はパン−チルトの分解能が重要であるが、例えば、１００Ｍ離れたところにヒトがゆっくり動いている時、持続的に追跡するためにはパン−チルトが非常に細かい角度に動かなければならない。すなわち、パン−チルトの最小回転ピッチをとても小さくしなければならない。
【００６３】
このように、本発明ではパン−チルト装置の角度変化の程度と速度を高精密及び高速に制御すると共に上下の高さの調節が可能となるパン−チルト装置を実現することで、高解像度の身元確認用映像を獲得でき、顔を認識するための正面の顔イメージを獲得できるなどカメラを用いた追跡監視システムの効率性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  パンモーター
１１  パンスクリュー
１２  パン部
１３  チルトモーター
１４  チルトスクリュー
１５  チルト部
１６  サポーター
１７  ナット
１８  サポートバー
１８ａ  ベアリング
１８ｂ  ロッド
１８ｃ  ハウジング
１９  カメラ
２０  ベースフレーム
２１  レール
２２  メインホイール
２３  ホイール駆動用モーター
２４  垂直移動装置
２５  サブホイール
２６  シャフトサポーター
２７  ハウジング
２８  パンベース
２９  壁体
３０  ボール
３１  ボール溝
３２ａ、３２ｂ  ブラケット
３３  スロット
３４ａ、３４ｂ  ＰＴＵコントロールボード
３５  パワーコネクター
３６  ＰＴＵコネクター
３７  レール板
３８  転動軸
３９  カメラマウント
【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１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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