(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリアにおけるカメラの配置及び当該カメラの撮影範囲をシミュレーションするためのカメラ設置シミュレータプログラムであって、
前記カメラ設置シミュレータプログラムを実行するコンピュータは、
前記所定エリアの上面図データに基づいて当該所定エリアの一部又は全部を表す上面図画像を表示装置に表示させる処理と、
前記上面図画像の所望の範囲に、区画体を表す区画体表示子を重ねて配置して表示させる処理と、
前記上面図画像上に、前記カメラを表すカメラ表示子を重ねて配置して表示させる処理と、
前記上面図画像と当該上面図画像に対応する物体の実寸との変換係数、前記上面図画像上のカメラ表示子の配置位置、前記カメラの高さ、水平及び垂直設置角度並びに画角、前記区画体表示子の配置位置、前記区画体の高さをそれぞれ任意に設定する処理と、
これらの設定情報と前記上面図データとに基づいて、前記上面図画像上に前記カメラの撮影範囲に対応する視野表示子を表示させる処理とを、
行い、
前記撮影範囲に前記区画体の一部又は全部が含まれる場合、前記視野表示子を表示させる処理は、前記撮影範囲における前記区画体により生じる死角範囲と、前記死角範囲以外の部分とを異ならせて前記視野表示子を表示する
カメラ設置シミュレータプログラム。
【請求項２】
前記視野表示子を表示させる処理は、さらに、前記カメラの高さと水平及び垂直設置角度並びに画角とにより生じる死角範囲と、前記死角範囲以外の部分とを、異ならせて、前記視野表示子を表示する請求項１記載のカメラ設置シミュレータプログラム。
【請求項３】
前記コンピュータは、さらに、
前記上面図画像に加えて、立面図画像を表示する処理と、任意に設定したカメラの高さに応じて、カメラ表示子を前記立面図画像に重ねて表示する処理とを、行い、
前記視野表示子を表示させる処理は、さらに、前記設定情報に基づいて、前記立面図画像上に前記カメラの撮影範囲に対応する視野表示子を表示させるとともに、前記カメラの高さと水平及び垂直設置角度並びに画角とにより生じる死角範囲と、前記死角範囲外の部分とを、異ならせて、前記視野表示子を表示する
請求項１記載のカメラ設置シミュレータ。
【請求項４】
前記コンピュータは、さらに、
前記上面図画像と当該上面図画像に対応する物体の実寸との変換係数の設定は、前記上面図画像上に表示したスケール表示子と、前記上面図画像に対応する物体の任意の部分とを重ね、当該スケール表示子がどのくらいの長さを認識するかを設定することで行う
請求項１記載のカメラ設置シミュレータ。
【請求項５】
前記コンピュータは、さらに、
前記上面図画像及び立面図画画像の近傍に、複数のカメラをリスト形式で表示する処理を行い、
前記リスト内のカメラを前記上面図画像にドラッグアンドドロップする操作に応答して、前記上面図画像上に前記カメラを表すカメラ表示子を重ねて配置して表示させる処理と、任意に設定したカメラの高さに応じてカメラ表示子を前記立面画像に重ねて表示する処理とを、行う
請求項３記載のカメラ設置シミュレータプログラム。
【請求項６】
カメラ設置シミュレータプログラムを実行するコンピュータは、前記撮影範囲に前記区画体の一部又は全部が含まれる場合、前記設定情報と前記上面図データとに基づいて、当該区画体を含んだ前記カメラの仮想撮影映像である三次元グラフィックスを生成し、これを前記表示装置に表示させる処理を行う請求項１乃至５いずれかに記載のカメラ設置シミュレータプログラム。
【請求項７】
前記カメラ設置シミュレータプログラムを実行するコンピュータは、
前記上面図画像上に、撮影対象を表す撮影対象表示子を重ねて配置して表示させる処理と、
前記区画体の光透過率を設定する処理と、
前記撮影範囲に前記撮影対象と前記区画体の一部又は全部が含まれ、且つ、前記三次元グラフィックスにおいて、前記撮影対象の前方に前記区画体が重なる表示になる場合、前記設定された光透過率に応じて前記区画体を通して前記撮影対象が見えるように三次元グラフィックスを生成して表示させる処理とを行う請求項６に記載のカメラ設置シミュレータプログラム。
【請求項８】
前記区画体による死角範囲は、前記エリアにおける前記カメラの位置から前記区画体の上端を通り、前記エリアにおける前記上面図画像に対応する面に接して形成された線分と、前記区画体の前記上面図画像に対応する面と前記区画体の下端との接触による線分とを繋ぐ領域によって規定されている請求項１乃至５いずれかに記載のカメラ設置シミュレータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエリアにカメラを設置した場合、どのように撮影されるか撮影範囲をシミュレーションするプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のシミュレーションに関連する技術として、特許文献１に開示されているものがある。この技術は、表示画面にモニタリング対象場所のレイアウト図と、カメラの設置位置と、このカメラによって得られる映像が、レイアウト図の上でどの範囲であるかを示す映像枠の中心位置と、この映像枠の大きさとがデータとして与えられており、表示画面上にレイアウト図を表示し、このレイアウト図上にカメラの位置と、映像枠とが表示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４８４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術は、実際に設置された後のカメラに対して、レイアウト図上のどの範囲が撮影されるかを表す映像枠を表示することによって、カメラが撮影している範囲のレイアウト図面内における位置関係を大まかに示すものである。この技術はカメラを設置した後の運用を効率的にすることを目的としたものであり、どのような映り方をするのかを事前に知ることには利用できない。
【０００５】
すなわち、従来、カメラを設置する事前には、カメラがどのような映り方をするのか知ることができなかった。特に、建物の内部にカメラを設置したような場合には、建物内に壁やパーティションのような遮蔽物が配置されていることが多いので、これらの存在によってどの範囲が撮影されない死角範囲となるかを事前に知ることができなかった。このため、設置時にカメラの位置や角度、画角を試行錯誤的に変えるしかなく、最悪の場合、設置位置によっては所望の撮影をすることができないことが判明する場合もあった。また、監視カメラ等の場合では設置位置が高所である場合も多いため、この作業には大変な困難を伴う場合もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、カメラを実際に設置する前に、カメラを設置したらどの範囲が撮影可能な範囲であるかを二次元画像上に表示し、さらに遮蔽物によって死角となるエリアを上記撮影可能な範囲から除外して表示するシミュレーションプログラム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】
【０００７】
本発明の一態様のカメラ設置シミュレータプログラムは、所定エリアにおけるカメラの配置及び当該カメラの撮影範囲をシミュレーションするためのカメラ設置シミュレータプログラムである。前記カメラ設置シミュレータプログラムを実行するコンピュータは、  前記所定エリアの上面図データに基づいて当該所定エリアの一部又は全部を表す上面図画像を表示装置に表示させる処理を行う。前記上面図画像の所望の範囲に、区画体を表す区画体表示子を重ねて配置して表示させる処理も行う。区画体としては、例えば建物内の壁、パーティッションまたは建物と屋外とを仕切る外壁のような空間を仕切るものである。１つの区画体表示子を表示するだけでなく、複数の区画体表示子を連続して、または離して表示することもできる。前記上面図画像上に、前記カメラを表すカメラ表示子を重ねて配置して表示させる処理も、コンピュータが行う。前記上面図画像と当該上面図画像に対応する物体の実寸との変換係数、前記上面図画像上のカメラ表示子の配置位置、前記カメラの高さ、水平及び垂直設置角度並びに画角、前記区画体表示子の配置位置、前記区画体の高さをそれぞれ任意に設定する処理も、コンピュータが行う。これらの設定情報と前記上面図データとに基づいて、コンピュータが、前記上面図画像上に前記カメラの撮影範囲に対応する視野表示子を表示させる処理を行う。前記撮影範囲に前記区画体の一部又は全部が含まれる場合、前記視野表示子を表示させる処理は、前記撮影範囲における前記区画体により生じる死角範囲と、前記死角範囲以外の部分とを異ならせて前記視野表示子を表示する。死角範囲と、死角範囲以外の部分とを異ならせて表示する手法としては、例えば、死角範囲を水平視野表示子から除く場合や、水平視野表示子内に死角範囲を表す死角範囲表示子を表示するものがある。
【０００８】
前記視野表示子を表示させる処理は、さらに、前記カメラの高さと水平及び垂直設置角度並びに画角とにより生じる死角範囲と、前記死角範囲以外の部分とを、異ならせて、前記詩や表示子を表示するものとすることもできる。あるいは、前記コンピュータは、さらに、前記上面図画像に加えて、立面図画像を表示する処理と、任意に設定したカメラの高さに応じて、カメラ表示子を前記立面図画像に重ねて表示する処理とを、行うものとできる。この場合、前記視野表示子を表示させる処理は、さらに、前記設定情報に基づいて、前記立面図画像上に前記カメラの撮影範囲に対応する視野表示子を表示させるとともに、前記カメラの高さと水平及び垂直設置角度並びに画角とにより生じる死角範囲と、前記死角範囲外の部分とを、異ならせて、前記視野表示子を表示する。
【０００９】
前記コンピュータは、さらに、前記上面図画像と当該上面図画像に対応する物体の実寸との変換係数の設定は、前記上面図画像上に表示したスケール表示子と、前記上面図画像に対応する物体の任意の部分とを重ね、当該スケール表示子がどのくらいの長さを認識するかを設定することで行うものとすることができる。あるいは、前記コンピュータは、さらに、前記上面図画像及び立面図画画像の近傍に、複数のカメラをリスト形式で表示する処理を行うものとすることができる。この場合、前記リスト内のカメラを前記上面図画像にドラッグアンドドロップする操作に応答して、前記上面図画像上に前記カメラを表すカメラ表示子を重ねて配置して表示させる処理と、前記コンピュータは、任意に設定したカメラの高さに応じてカメラ表示子を前記立面画像に重ねて表示する処理も、行う。
【００１０】
なお、前記区画体による死角範囲は、前記エリアにおける前記カメラの位置から前記区画体の上端を通り、前記エリアにおける前記上面図画像に対応する面に接して形成された線分と、前記区画体の前記上面図画像に対応する面と前記区画体の下端との接触による線分とを繋ぐ領域によって規定されているものとすることができる。この領域は、全体が撮影範囲に入る場合もあるし、一部だけが撮影範囲に入る場合もある。
【００１１】
前記カメラ設置シミュレータプログラムを実行するコンピュータは、前記撮影範囲に前記区画体の一部又は全部が含まれる場合、前記設定情報と前記上面図データとに基づいて、当該区画体を含んだ前記カメラの仮想撮影映像である三次元グラフィックスを生成し、これを前記表示装置に表示させる処理を行うこともできる。
【００１２】
このように構成すると、上面図上で区画体によって死角となる範囲を確認することができる上に、仮想撮影映像によっても、どの範囲が区画体によって死角となるかを、よりリアルに知ることができる。
【００１３】
これに加えて、前記上面図画像上に、撮影対象を表す撮影対象表示子を重ねて配置して表示させる処理と、前記区画体の光透過率を設定する処理とを行うことができる。この場合、前記撮影範囲に前記撮影対象と前記区画体の一部又は全部が含まれ、且つ、前記三次元グラフィックスにおいて、前記撮影対象の前方に前記区画体が重なる表示になると、前記設定された光透過率に応じて前記区画体を通して前記撮影対象が見えるように三次元グラフィックスを生成して表示させる処理を行うこともできる。
【００１４】
このように構成すると、上面図上において区画体による死角範囲を知ることができる上に、区画体が光透過性の材質のものである場合、その区画体の光透過率に応じた光透過性を持つ区画体を透して、どのように撮影対象が見えるかもシミュレーションすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、カメラを実際に設置する前に、カメラを設置したらどのような範囲をどのような状態で撮影することができるかを、特に、壁やパーティッションのようなものが配置されている場合には、どの範囲がカメラによって撮影されない死角範囲となるかをも含めて、前記上面図画像上でユーザーが容易に知ることができる。また、上記仮想撮影映像でも、どの範囲がカメラによって撮影されない死角範囲となるかをユーザーが容易に知ることも可能である。しかも、比較的入手の容易な二次元データさえあれば、後は区画体については、その配置位置や高さを設定するという比較的簡単な作業を行うだけで、どの範囲がカメラによって撮影されない死角範囲となるかをユーザーが容易に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の１実施形態のカメラ設置シミュレーション用プログラムは、コンピュータ、例えばパーソナルコンピュータで実行されるもので、パーソナルコンピュータの表示手段、例えば液晶表示装置の画面に、図１に示すような画像を表示する。なお、パーソナルコンピュータは、図示していないが、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのメモリ、ハードディスク、指示手段としてのキーボード、ポインティング手段としてのマウスやタブレット等を備えている。このプログラムは、記録媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭ等に記憶され、この記録媒体からメモリまたはハードディスクに転送される。また、サーバからネットワークを経由してダウンロードすることも可能である。
【００１７】
液晶表示装置の画面には、ベースとなる窓２が表示されている。この窓２の左上部に、矩形の上面図窓４が表示されている。この上面図窓４内には、所定エリア、例えばカメラを設置しようとする領域、例えばビルの内外を表す上面図６が表示されている。この上面図６を表示するための画像データは二次元画像データであり、図示していないが、ベース窓２に表示されているファイル読み込み用のタブをマウス等によって選択することによって、読み込まれたものである。読み込む画像データは、種々の画像形式に対応しており、例えば当該ビルの管理者から受領したビル内のフロアの上面図或いは建築図面の画像データを取り込んだり、紙に印刷された上面図をスキャナで読み取って画像データとして取り込んだりすることができる。画像データとしては、例えばビットマップ形式やＪＰＥＧ形式の画像データを用いることができる。上面図窓４は、上面図６の一部のみを表示しており、上面図窓４に、上面図６の他の部分を表示する場合には、上面図窓４の下部にあるスライダ４ａを操作するか、上面図窓４上でポインタをドラッグ操作する。また、図示していない倍率変更用の窓に所望の倍率を設定することによって、その倍率に応じて上面図の一部が表示され、倍率を１にすると、上面図６の全体が上面図窓４に表示される。
【００１８】
上面図窓４の斜め下方には、カメラ選択窓８が表示されている。カメラ選択窓８には、複数のカメラ、例えばビデオカメラの型番と、そのカメラの使用場所（例えば屋内用、屋外用）と、最小画角と、最大画角とが、リスト形式で表示されている。カメラの型番と使用場所とからカメラの種類を特定することができる。
【００１９】
これらリストの内容を判断して、所望のカメラに対応する例えば型番をマウス等で選択し、上面図６上にドラッグアンドドロップすると、カメラを表すシンボルであるカメラ表示子、例えばカメラ上面図表示子１０が上面図６上に、これに重ねて表示される。同時に、上面図窓４の下方に配置されている立面図窓１２内の立面図１４内にも、カメラを表すシンボルである別のカメラ表示子、例えばカメラ立面図表示子１６が表示される。
【００２０】
この表示と同時に、カメラ上面図表示子１０から伸びる水平視野表示子１８が上面図６上に表示され、カメラ立面図表示子１６から伸びる垂直視野表示子２０が立面図１４上に表示される。水平視野表示子１８は、カメラが撮影可能な撮影範囲を水平面に投影した水平視野を表したもので、垂直視野表示子２０は、カメラが撮影可能な撮影範囲を、その光軸が通る垂直面に投影した垂直視野を表したものである。
【００２１】
上面図窓４内には、例えば実線で、スケール表示子、例えばスケーラ２２が表示されている。このスケーラ２２は、ユーザーのマウス操作により、移動伸縮自在であり、ユーザーは事前に上面図窓４内に表示されている既知の長さの部分、例えば建物の長さ等と、スケーラ２２とを重ねる操作を行って、このスケーラ２２を何メートルとして認識するかを設定することができる。即ち、上記既知の長さが例えば１０ｍであれば、画面上でその既知の長さ部分と重ね合わせたスケーラ２２を１０ｍと設定することで、上面図画像と実寸との変換係数であるスケールが設定される。一方、立面図１４上に描いた基準面、例えば地面を表す地面表示子２４の上方に破線で描いた高さスケール表示子２６の地面表示子２４からの高さを何メートルとして認識するかを、事前にユーザーがマウス等を操作することによって設定することもできる。また、立面図１４ではカメラ立面表示子１６から地面表示子２４に垂直に表示されたカメラ位置表示子３０と、このカメラ位置表示子３０からの距離を表す目盛表示子３２、３２・・・が表示されている。
【００２２】
水平視野表示子１８及び垂直視野表示子２０は、カメラ上面表示子１０が上面図６に配置されたとき、予め定めた高さ、予め定めた俯角及び予め定めた方向にカメラが配置され、カメラは最大画角の状態にあると設定されて、表示されている。
【００２３】
水平視野表示子１８は、後述するように台形状に表示され、この台形の内側にある領域が実際に撮影可能な範囲を表している。垂直視野表示子２０は、立面図１４に符号３４で示す光軸表示子を通り地面に垂直な面に投影したカメラの撮影範囲を示しており、地面表示子２４に近い近表示子２０ａと、地面表示子２４から遠い遠表示子２０ｂとを有している。この近表示子２０ａと遠表示子２０ｂと地面表示子２４とで囲われた範囲が実際に撮影可能な範囲を表している。
【００２４】
ここで、三次元空間内におけるカメラの撮影範囲を考える。上面図は二次元データである。二次元データは、三次元空間上では平面と考えることができる。この考えを利用して二次元データである上面図が高さ零の平面となるようなＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗの直交する三軸で張られる三次元空間を図２に示すように構成する。更に、この三次元空間を図１に示す上面図の左下端点が三次元空間の原点０、上面図の右方向が＋Ｘｗ、上面図の上方向が＋Ｙｗ、上面図の奥から手前（上面図の紙面の裏面から表面）に向かう方向が＋Ｚｗとなるように構成する。なお、上面図において右方向が＋ｕ、上面図の上方向が＋ｖとする。また、三次元空間の縮尺は、上面図と同じであるとする。
【００２５】
図２に示すように三次元空間におけるカメラの撮影範囲４６は、カメラがＸｗ−Ｙｗ平面側を向いているＣＣＤカメラの場合、Ｘｗ−Ｙｗ平面に底面を有する四角錘となる。これは、カメラのレンズがカバーするエリアは、円錐形であるが、その円錐形の中をＣＣＤが四角形に切り取った形になるからである。このシミュレータでは、上面図に表示する水平視野は、図２の撮影範囲４６をＸｗ−Ｙｗ平面に投影した形になるため、四角錘の地面に接している台形形の底面を描画したものと、上記台形形とカメラを結ぶ線分を描画したものが水平視野表示子１８になる。
【００２６】
また、垂直視野は、図３に示すように、図２に示す三次元空間においてカメラ光軸４８を含み、かつＸｗ−Ｙｗ平面に垂直な平面Ｓを考え、この平面Ｓに撮影範囲４６を投影したものとなる。即ち、撮影範囲４６におけるカメラに近い側面５０と面Ｓとが交わって近表示子２０ａに相当する線分５２が形成され、撮影範囲４６のカメラから遠い側面５４が面Ｓと交わって遠表示子２０ｂに相当する線分５６が形成され、これら線分５２、５６と地面とからなる三角形状が垂直視野表示子２０に相当する。
【００２７】
側面５０とカメラとの間が撮影不能な死角範囲となり、これをＸｗ−Ｙｗ平面に投影したものを上面図６に表すと、カメラ上面表示子１０側にある水平視野表示子１８の短い縁とカメラ上面表示子１０との間の破線で示した部分である。また、死角範囲を上記平面Ｓに投影したものを立面図１４に表すと、近表示子２０ａとカメラ位置表示子３０との間のハッチングを付した部分である。
【００２８】
カメラ上面表示子１０は、これをマウス等でクリックして任意の方向にドラッグすることによって、カメラの位置を変更することができ、それに伴いカメラ上面表示子１０及び水平視野表示子１８の位置を自動的に再計算し、再表示させることができる。また、水平視野表示子１８をクリックして回転させることによって、カメラの水平設置角を変更することができ、それに伴いカメラ上面表示子１０及び水平視野表示子１８の方向も自動的に再計算し、再表示させることができる。
【００２９】
カメラ立面表示子１６は、これをマウス等でクリックして上下方向にドラッグすることにより、カメラの高さ位置を変更することができ、それに伴い水平視野表示子１８、カメラ立面表示子１６及びの垂直視野表示子２０の表示位置を自動的に再計算し、再表示させることができる。また、垂直視野表示子２０をマウス等でクリックした状態で回転させることによってカメラの垂直設置角を変更することができ、水平視野表示子１８の表示範囲及び垂直視野表示子２０の方向も自動的に再計算し、再表示させることができる。
【００３０】
上記の説明では、カメラの水平及び垂直画角は最大の場合を前提として説明したが、水平視野表示子１８または垂直視野表示子２０の縁をマウス等でクリックして、内側に向かって移動させることによってカメラの水平及び垂直画角を最小画角とした状態まで連続的に変更することができ、逆に水平及び垂直画角を最小とした状態から水平視野表示子１８または垂直視野表示子２０の縁をマウス等でクリックして、外側に向かって移動させることによって、カメラの水平及び垂直画角を最大画角とした状態まで連続的に変更することができる。このとき、変更したカメラの画角に伴い、水平視野表示子１８及び垂直視野表示子２０の表示範囲が自動的に再計算され、再表示される。
【００３１】
図１に示すように、カメラ選択窓８の下方には、撮影対象アイコン、例えば人物アイコン３６と車アイコン３８とが表示されている。人物アイコン３６または車アイコン３８をクリックして、上面図６にドラッグアンドドロップすると、撮影対象表示子、例えば人物上面表示子４０または車上面表示子４２が表示される。これら人物上面表示子４０または車上面表示子４２の配置位置及び方向は、ドラッグすることによって変更可能である。これらの配置位置が水平視野表示子１８内であると、立面図１４内に人物立面表示子４４または車立面表示子（図示せず）が表示される。また、ユーザーは、人物上面表示子４０または車上面表示子４２で人物上面表示子４０が表す人物の身長及び車上面表示子４２が表す車の長さを入力することができる。人物上面表示子４０が表す人物の幅及び奥行寸法は、入力された身長に比例して設定される。同様に、車上面表示子４２が表す車の幅及び高さ寸法も車の長さに比例して予め設定される。従って、上述したように身長、車の長さを設定することによって、人物及び車の三次元データが全て揃う。
【００３２】
上面部表示窓４の上部には、壁入力タブ４５が表示されている。この壁入力タブ４５をマウス等でクリックし、上面図６上の所望の領域、例えば本来、壁のような区画体が配置されている領域の両端を示す２つの位置をクリックすることによって、上面図６に一点鎖線で示すように区画体表示子、例えば壁表示ライン４７を表示する。この壁表示ライン４７は、何カ所でも表示することができる。このクリックによって、壁表示ライン４７の両端の位置が取得される。また、壁表示ライン４７が表示されるのに伴い、デフォルトでこの壁表示ライン４７が表す壁の高さ情報が設定される。この高さ情報は、例えば壁表示ライン４７でマウスを右クリックすることによって表示されるメニューから高さ設定部をマウスで選択し、これに所望の高さ情報を入力することによって、ユーザーの所望の高さに設定することができる。従って、上述したように壁の高さを設定することによって、区画体の三次元データが全て揃う。なお、壁表示ライン７４の配置位置は、変更可能である。また、右クリックで表示される光透過率設定部をマウスで選択し、これに所望の光透過率を設定することができる。これは、例えば壁が透明なガラスや半透明なガラスによって構成されている場合に対応するためのものである。
【００３３】
このように壁表示ライン４７が表示され、この壁表示ライン４７が水平視野表示子１８内にある場合、カメラ上面表示子１０及びカメラ立面表示子１６によって表される位置に設置したカメラによって撮影したなら、この壁表示ライン４７が表す壁によって遮られて撮影されない水平視野表示子１８内の範囲、即ち死角となる範囲を表す壁死角範囲４７ａの部分を除いて水平視野表示子１８が表示される。これによって、壁がある場合に、どこが壁による死角となるか、ユーザーは即座に判る。
【００３４】
カメラ選択窓８の上部の３Ｄ映像表示窓４３に、水平視野表示子１８及び垂直視野表示子２０によって確定された撮影範囲に相当する３Ｄ映像、即ちカメラ上面表示子１０及びカメラ立面表示子１６によって表される位置に設置したカメラによって撮影したなら得られる仮想映像を表す仮想３Ｄ映像が表示される。この仮想３Ｄ映像は、上述したカメラ上面表示子１０の配置位置及び方向と、カメラ立面表示子１６の配置位置から決定されたカメラの三次元座標の位置から、地面を見た状態を、上面図を座標変換することによって得た画像を、上記水平視野表示子１８及び垂直視野表示子２０によって規定された範囲として表示したものである。この場合、人物上面表示子４０、車上面表示子４２及び壁表示ライン４７にそれぞれ対応する人物、車及び壁が、撮影範囲に入っている場合には、これらも表示される。
【００３５】
但し、人物上面表示子４０、車上面表示子４２及び壁表示ライン４７にそれぞれ対応する人物、車及び壁に対しては上述したように三次元データが揃っているので、人物上面表示子４０、車上面表示子４２、壁表示ライン４７が水平視野表示子１８内に全部または一部入っている場合、これらに対応する像が３Ｄ映像表示部４３に三次元表示される。しかも、たとえば人物上面表示子４０、車上面表示子４２の全部あるいは一部が、壁表示ライン４７を挟んでカメラ上面表示子１０と反対側に位置する場合、即ち、人物上面表示子４０、車上面表示子４２によって表される人物や車の全部あるいは一部が、壁表示ライン４７によって表されている壁によって遮られている場合には、その遮られた状態で３Ｄ映像が表示される。
【００３６】
但し、壁表示ライン４７の光透過率が０に設定されている場合には、図４（ａ）に示されているように完全に隠されて表示されるが、図４（ｂ）に示すように光透過率が１の場合には、完全に隠されていない状態で人物上面表示子４０、車上面表示子４２に対応する仮想３Ｄ映像が表示され、光透過率が０から１の間にある場合には、図４（ｃ）に示すように、その透過率に応じた状態で人物上面表示子４０、車上面表示子４２に対応する仮想３D映像が表示される。この３Ｄ映像表示部４６に表示されている映像は、カメラから見た大きさに対応したものとして表示される。
【００３７】
従って、例えばカメラを監視用に使用しようとする場合、監視したい場所に人物上面表示子４０や車上面表示子４２を配置し、また、実際に壁が配置されている位置に壁表示ライン４７を表示させ、壁の高さ及び光透過率を設定し、カメラ上面表示子１０及び水平視野表示子１８を操作することによってカメラの配置位置や方向を変更し、かつカメラ立面表示子１６及び垂直視野表示子２０を操作することによってカメラの高さや垂直設置角を調整することによって、人物や車をどのように撮影することができるかを、３Ｄ映像表示窓４３の仮想３Ｄ映像から認識できる。特に、壁がある場合、その壁も実際の高さに相当するものとして表示され、壁によって人物や車の全部または一部が隠されている場合には、その隠された状態で表示されるし、壁が透明または半透明な場合には、壁に隠れている人物や車の全部または一部が、壁を通してどのように見えるかも表示される。また、人物上面表示子４０や車上面表示子４２をドラッグすることによって、移動する人物や車がどのように表示されるかを３Ｄ映像表示窓４３の仮想３Ｄ映像から認識できる。このように比較的容易に入手することができるビル等の上面図を基礎としながら、撮影対象物の周囲に例えば壁やパーティションのような区画体等が存在する場合には、撮影対象物全体、或いは一部が、区画体によって遮られた状態をシミュレーション表示することができる。
【００３８】
また、カメラの配置位置や方向を変更し、あるいはカメラの高さや垂直設置角を調整すると、この調整に応じて上面図６における壁死角範囲４７ａを考慮して水平視野表示子１８が変化する。従って壁死角範囲４７ａを小さくするには、どのような位置に、どのような高さでカメラを配置し、どのような方向にカメラを向けると、壁死角範囲４７ａを小さくすることができるかを、カメラ上面表示子１０の配置位置や方向、カメラ立面表示子１６の高さや垂直設置角を変更することによって、水平視野表示子１８を見ながら容易に知ることができる。
【００３９】
上記の説明は、カメラ上面表示子１０を１つだけ表示する場合のものであるが、複数のカメラ上面表示子１０を同時に上面図６上に表示し、同時に複数のカメラの水平視野表示子１８を上面図６上に表示することもできる。複数のカメラ上面図表示子１０のうち１つがマウス等で選択されたとき、立面図１４には、上面図でマウス等でクリックされている水平視野表示子１８に対応する垂直視野表示子２０のみが表示される。あるいは、複数の立面図１４を用意し、カメラごとに異なる立面図にカメラ率面表示子１６及び垂直視野表示子２０を表示してもよい。
【００４０】
以下、壁表示ライン４７が配置されていない状態における仮想３Ｄ映像の生成アルゴリズム及び水平視野表示子１８及び垂直視野表示子２０の表示アルゴリズムをまず説明する。次に、この水平視野表示子１８内に壁表示ライン４７が含まれる場合に、壁表示ライン４７に対応する壁による死角範囲の表示アルゴリズムについて説明する。
【００４１】
まず仮想３Ｄ映像の生成アルゴリズムの表示について説明する。上面図は二次元データであるが、三次元空間上では平面と考えることができる。この考えを利用して図５に示すように上面図が三次元空間上における高さ零の平面となるようなＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗの直交する三軸で張られる三次元空間を構成する。更に、図１（ａ）に示す上面図の左下端点が三次元空間の原点０、上面図の右方向が＋Ｘｗ、上面図の上方向が＋Ｙｗ、上面図の奥から手前（図１（ａ）の紙面の裏面から表面）に向かう方向が＋Ｚｗとなるように、三次元空間を構成する。また、三次元空間の縮尺は、上面図と同じであるように構成する。
【００４２】
ここで、上述したような上面図、立面図上でのユーザーの操作によってカメラの設置情報が下記のように与えられているとする。
【００４３】
カメラの情報                値
カメラの上面図上の座標    （ｕｃ、ｖｃ）      上面図上で設定
カメラの高さ              ｈ（ｍｍ）          立面図上で設定
カメラの水平設置角        θ（ｒａｄ）        上面図上で設定
カメラの垂直設置角        ρ（ｒａｄ）        立面図上で設定
上面図と実寸の変換係数    ｋ（ｐｉｘ／ｍｍ）  スケーラにより設定
カメラの水平画角          θｈ（ｒａｄ）      上面図上で設定
カメラの垂直画角          θｖ（ｒａｄ）      立面図上で設定
【００４４】
３Ｄ映像作成プログラムにおいて、例えば三次元グラフィックス作成のためのライブラリとしてＯｐｅｎＧＬを使用したものでは、カメラの三次元配置位置と注視点０Ｏ（上述した光軸４８の先端が撮影しようとする対象物と交差する点）、画角を設定すれば、カメラから見た三次元空間内の画を描画することができる。上記の条件において三次元空間におけるカメラの位置（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）のうち、ｘｃ、ｙｃは、上面図６上のカメラの座標ｕｃ、ｖｃから
ｘｃ＝ｕｃ、ｙｃ＝ｖｃ
と求められる。ｚｃについては、立面図１４上で設定した高さｈ（ｍｍ）を用いる。しかし、上述したように三次元空間の縮尺は上面図と同じであるように構成しているので、ｚｃはピクセル単位で求めなければならない。このため、上面図上で設定したスケーラ２２を用いる。上面図上で設定したスケーラ２２により求めた変換係数ｋ（ｐｉｘ／ｍｍ）を用いて、ｚｃは、
ｚｃ＝ｈ＊ｋ
と求められる。これにより、図５に示すように、三次元空間上において、上面図との位置関係を保持したカメラ位置が算出することができる。ここでは三次元空間の縮尺はピクセル単位に設定したが、スケーラ２２の設定を用いることによって、ミリ単位に設定することも可能である。
【００４５】
三次元空間内のカメラの注視点Ｏは、上記のカメラ位置ｘｃ、ｙｃ、ｚｃと水平設置角θ、垂直設置角ρを用いて計算する。ここで、注視点ＯはＸｗ−Ｙｗ平面上にあるとすると、点（ｘｃ、ｙｃ、０）から注視点Ｏまでの距離ｒは、
ｒ＝ｚｃ／ｔａｎρ
で求められる。注視点Ｏの座標（ｘｏ、ｙｏ、０）のうち、ｘｏ、ｙｏは、
ｘｏ＝ｘｃ＋ｒ・ｃｏｓθ
ｙｏ＝ｙｃ＋ｒ・ｓｉｎθ
で求められる。
【００４６】
更に、カメラの水平画角θｈ、垂直画角θｖも設定されている。ところで、通常カメラの水平画角と垂直画角は、一方を決定することで他方も従属的に決定される関係にある。よって、上記カメラの水平画角および垂直画角のうち、いずれかを設定するだけでよい。
従って、これらの三次元空間上で算出されたカメラ位置、注視点、画角を用いることによってユーザーが指定した設置条件を正確に反映したカメラのシミュレーション画像を生成することができる。
【００４７】
ここで、上面図６上の壁表示ライン４７を用いて、ユーザーが壁を設定したとする。壁は、三次元空間内では平面と考えることができるので、壁の四隅の三次元座標を与えることで、三次元空間内に壁を表示することができる。ここで、壁表示ライン４７の上面図６上の両端の座標が(ｕｗ１、ｖｗ１)、（ｕｗ２、ｖｗ２）と与えられたとすると、この壁は地面に接していると仮定することで、壁の接地面における三次元空間座標（ｘｗ１、ｙｗ１、０）、（ｘｗ２、ｙｗ２、０）は、
（ｘｗ１、ｙｗ１、０）＝（ｕｗ１、ｖｗ１、０）
（ｘｗ２、ｙｗ２、０）＝（ｕｗ２、ｖｗ２、０）
と算出することができる。
更に、壁は地面から垂直に立っていると仮定することができる。三次元空間内における壁の高さをｚｗとすると、壁を構成する残り二点の三次元空間座標は、図１４に示すように、（ｘｗ１、ｙｗ１、ｚｗ）、（ｘｗ２、ｙｗ２、ｚｗ）となる。このｚｗを算出するため、ユーザーが設定した壁の高さｈｗ（ｍｍ）を用いる。しかし、上述したように三次元空間の縮尺は上面図と同じであるように構成しているので、ｚｗはピクセル単位で求めなければならない。このため、上面図上で設定したスケーラ２２を用いる。上面図上で設定したスケーラ２２により求めた変換係数ｋ（ｐｉｘ／ｍｍ）を用いて、ｚｗは、
ｚｗ＝ｈｗ＊ｋ
と求められる。これによって、壁を構成する四隅の三次元空間座標が求まるので、上述したカメラシミュレーション画像内に壁の３Ｄモデルを表示することが可能となる。
【００４８】
次に、垂直視野表示子２０の表示について説明する。また、図６に示すように、上述した面Ｓにおいて、線分５２及びＸｗ−Ｙｗ平面の交点Ａとカメラ位置からＸｗ−Ｙｗ平面に下ろした垂線６０及びＸｗ−Ｙｗ平面との交点Ｐとの間の距離ｒｇ１、線分５６及び地面の交点Ｂと交点Ｐとの間の距離ｒｇ２、線分５２、５６の長さｒｓ１、ｒｓ２が判明すれば、線分５２、５６に相当する近表示子２０ａ、遠表示子２０ｂは立面図において表示可能になる。垂直画角θｖは、光軸４８によって二等分されているので、角ＣＡＰはρ＋θｖ／２であり、角ＣＢＰはρ−θｖ／２である。従って、ｒｇ１、ｒｇ２は、式（１）、式（２）で表され、ｒｓ１、ｒｓ２は式（３）、（４）で表される。
【００４９】
ｒｇ１＝ｚｃ／（ｔａｎ（ρ＋（θｖ／２））・・・（１）
ｒｇ２＝ｚｃ／（ｔａｎ（ρ−（θｖ／２））・・・（２）
ｒｓ１＝ｚｃ／（ｓｉｎ（ρ＋（θｖ／２））・・・（３）
ｒｓ２＝ｚｃ／（ｓｉｎ（ρ−（θｖ／２））・・・（４）
【００５０】
従って、立面図１４において、カメラ位置表示子３０から地面表示子２４に沿ってｒｇ１、ｒｇ２の位置に、カメラ位置表示子３０上の地面からｚｃの高さに相当する位置から長さｒｓ１、ｒｓ２に相当する長さの直線を描くことによって近表示子２０ａ、遠表示子２０ｂをそれぞれ表示することができる。カメラの設置高さｚｃ、垂直設置角ρ、画角のいずれかが変更されるごとに、式（１）、式（２）に基づいてｒｇ１、ｒｇ２を演算して、近表示子２０ａ、遠表示子２０ｂをそれぞれ表示する。
【００５１】
しかし、垂直設置角や画角の変更によっては、遠表示子２０ｂが図７に示すように、水平よりも上に来ることがある。即ちθｖ／２＞ρのときがある。このとき、ｒｇ２を演算することはできない。その場合、カメラ位置表示子３０から予め定めた一定距離ｒｇｅにおいて立てた垂線及び線分５６の交点Ｄと前記垂線及び高さ基準線５８の交点Ｅとの距離ｒｚ２が判明すれば、線分５６を表示することができる。角ＤＣＥはθｖ／２−ρであるので、ｒｚ２は式３で表される。
【００５２】
ｒｚ２＝ｒｇｅ・ｔａｎ（θｖ−ρ）・・・（５）
【００５３】
従って、立面図１４においてカメラ位置表示子３０からｒｇｅに相当する位置の垂線上にあるｚｃ＋ｒｚ２に相当する位置にカメラ位置表示子３０上のｚｃに相当する位置から直線を描くことによって遠表示子２０ｂを表示することができる。
【００５４】
次に、水平視野表示子１８の表示について説明する。上述した交点Ａは図３では、カメラ視野４６のＸｗ−Ｙｗ平面に投影された台形状底面のカメラ側にある上辺の両端Ａｒ、Ａｌの中点である。同様に交点Ｂは、カメラ視野４６のＸｗ−Ｙｗ平面に投影された台形状底面のカメラから遠い側にある下辺の両端Ｂｒ、Ｂｌの中点である。水平視野表示子１８を描くためには、Ａｒ、Ａｌ、Ｂｒ、Ｂｌの座標を算出する必要があり、そのためには交点Ａから上辺の一方の端までの距離ｒｗ１、交点Ｂから下辺の一方の端までの距離ｒｗ２、上述したｒｇ１、ｒｇ２が必要である。ｒｇ１、ｒｇ２は、式（１）、（２）によって算出されている。
【００５５】
次にｒｗ１、ｒｗ２を算出するが、そのためには、角ＡｒＣＡと角ＢｒＣＢとが必要である。図８は、カメラのレンズ主点ＯとＣＣＤとの関係を表した図で、ｆは焦点距離、ＷはＣＣＤの横サイズ、θｈは水平画角である。水平画角θｈは、ＣＣＤの中心を通る水平方向の線分Ｗの両端と主点Ｏがなす角度である。図９（ａ）のＣＣＤ上端においてＣＣＤの横サイズは、変化せずにＷと一定であるがレンズ主点ＯからＣＣＤの上端の中点までの距離ｆｔは焦点距離ｆよりも長くなり、このときの水平視野角θｈｔは水平画角θｈよりも小さい。図９（ｂ）においても同様で、ＣＣＤ下端においてＣＣＤの横サイズは、変化せずにＷであるがレンズ主点ＯからＣＣＤの下端の中点までの距離ｆｂは焦点距離ｆよりも長くなり、下端における水平視野角θｈｂは水平画角θｈよりも小さくなる。これらの視野角θｈｔ、θｈｂは、ｆｔ、ｆｂが求まれば算出することができる。
【００５６】
そこで、図１０に示すように垂直方向の断面を考える。このとき、光軸４８はＣＣＤの中央を貫いているとすると、ｆは式６から求められる。
【００５７】
ｆ＝ｆｔ・ｃｏｓ（θｖ／２）・・・（６）
【００５８】
次に、図８と図９（ａ）から式７、式８の関係が求められる。
【００５９】
Ｗ／ｆ＝２ｔａｎ（θｈ／２）・・・（７）
Ｗ／ｆｔ＝２ｔａｎ（θｈｔ／２）・・・（８）
【００６０】
ここで式（７）に式（６）を代入すると、（９）の関係が得られる。
【００６１】
Ｗ／ｆｔ＝２ｔａｎ（θｈ／２）ｃｏｓ（θｖ／２）・・・（９）
【００６２】
式（９）に式（８）を代入すると、式（１０）の関係が得られる。
【００６３】
ｔａｎ（θｈｔ／２）＝ｔａｎ（θｈ／２）ｃｏｓ（θｖ／２）・・・（１０）
【００６４】
式（１０）から式（１１）が得られる。
【００６５】
θｈｔ＝２ｔａｎ−１｛ｔａｎ（θｈ／２）ｃｏｓ（θｖ／２）｝・・・（１１）
【００６６】
ここで、ｆｔ＝ｆｂであるので、θｈｔ＝θｈｂである。図３において求めたいｒｗ１、ｒｗ２は式（１０）を用いて式（１２）、式（１３）のように算出できる。
【００６７】
ｒｗ１＝ｒｓ１・ｔａｎ（θｈｂ／２）＝ｒｓ１・ｔａｎ（θｈ／２）ｃｏｓ（θｖ／２）・・・（１２）
ｒｗ２＝ｒｓ２・ｔａｎ（θｈｔ／２）＝ｒｓ２・ｔａｎ（θｈ／２）ｃｏｓ（θｖ／２）・・・（１３）
【００６８】
このようにしてｒｇ１、ｒｇ２、ｒｗ１、ｒｗ２が算出されたので、点Ａｒ、Ａｌ、Ｂｒ、Ｂｌの座標を算出することができる。
【００６９】
上記の説明は、図１１に示すように、カメラ上面表示子１０が上面図６において水平設置角が０［ｒａｄ］を向いているときのものである。ここで、水平設置角はＸｗ−Ｙｗ平面上の角度となり、ＸｗからＹｗ軸方向への回転が正であるとする。このとき、カメラ位置の上面図６上の点をＣｍとすると、水平視野表示子１８の境界点となる点Ａｍｒ、Ａｍｌ、Ｂｍｒ、Ｂｍｌの座標は、以下の式（１４）乃至式（１７）のように求められる。
【００７０】
Ａｍｌ＝Ｃｍ＋ｋ・（ｒｇ１，−ｒｗ１）・・・（１４）
Ａｍｒ＝Ｃｍ＋ｋ・（ｒｇ１，ｒｗ１）・・・・（１５）
Ｂｍｌ＝Ｃｍ＋ｋ・（ｒｇ２，−ｒｗ２）・・・（１６）
Ｂｍｒ＝Ｃｍ＋ｋ・（ｒｇ２，ｒｗ２）・・・・（１７）
ここで、点Ａｍｌ、Ａｍｒ、Ｂｍｒ、Ｂｍｌ、Ｃｍは二次元座標であり、式（１４）乃至式（１７）においてはベクトル表現であるものとする。ｋは上述したように上面図と実寸との変換係数で、スカラー量である。
【００７１】
式（１４）乃至（１７）は、カメラの水平設置角が０［ｒａｄ］の場合である。図１２に示すようにカメラの水平設置角が上述したようにθ［ｒａｄ］の場合には、式（１８）で示す回転行列Ｒを考える。
【００７２】
Ｒ＝｜ｃｏｓθ  −ｓｉｎθ｜
｜ｓｉｎθ    ｃｏｓθ｜  ・・・（１８）
【００７３】
式（１４）乃至（１７）の第２項に対して式（１８）で表す水平設置角θの二次元回転行列を掛けることで、点Ａｍｌ、Ａｍｒ、Ｂｍｌ、Ｂｍｒの座標は、式（１９）乃至（２２）のように求められる。
【００７４】
Ａｍｌ＝Ｃｍ＋ｋ・Ｒ（ｒｇ１，−ｒｗ１）・・・（１９）
Ａｍｒ＝Ｃｍ＋ｋ・Ｒ（ｒｇ１，ｒｗ１）・・・・（２０）
Ｂｍｌ＝Ｃｍ＋ｋ・Ｒ（ｒｇ２，−ｒｗ２）・・・（２１）
Ｂｍｒ＝Ｃｍ＋ｋ・Ｒ（ｒｇ２，ｒｗ２）・・・・（２２）
【００７５】
この座標を用いることによって上面図６上に水平カメラ視野表示子１８を描画することができ、上面図６上でカメラ上面表示子１０の水平設置角θが変更されるごとに、そのときのθを用いて式（１９）乃至（２２）を用いてＡｍｌ、Ａｍｒ、Ｂｍｌ、Ｂｍｒの新たな座標を算出し、水平視野表示子１８を再描画する。
【００７６】
カメラの垂直設置角ρが小さい場合、ｒｇ２が大きな値になって上面図６内に水平視野表示子１８を全て描画できないことがある。また、垂直設置角が小さくなくても水平視野表示子１８の奥行きを制限したいこともある。これらの場合、図１３のように視野の奥行きを予め定めたｒｄに制限して描画することができる。この場合、ｒｇ２の代わりにｒｄを用いると、線分ＣＢｔの長さｒｓｔは、式（２３）で定まる。
【００７７】
ｒｓｔ＝ｒｄ／（ｃｏｓ（ρ−（θｖ／２）））・・・（２３）
【００７８】
ここで、式（１３）において、ｒｓ２＝ｒｄとした上で、式（２３）を代入すると式（２４）でｒｗ２が求まる。
【００７９】
ｒｗ２＝ｒｄ・ｔａｎ（θｈ／２）・ｃｏｓ（θｖ／２）／（ｃｏｓ（ρ−（θｖ／２）））・・・（２４）
【００８０】
これを用い、後は上述したのと同様に計算を行えば、奥行きを制限した状態で上面図６上に水平視野表示子１８を描画することができる。
【００８１】
次に、上記の三次元空間における撮影範囲４６内に図１４に示すように壁表示ライン４７の長さとその高さ情報とによって想定される１枚の矩形の壁７０が立っている場合の死角範囲４７ａの確定について説明する。図１４では、カメラの光軸方向をＸｗ−Ｙｗ平面上に射影した半直線ＢＬとすると、半直線ＢＬはＸｗ軸の方向を向いている（図５における水平設置角θが０［ｒａｄ］）と仮定する。このとき、この壁７０のＸｗ−Ｙｗ平面の２つの頂点をＷｂ１、Ｗｂ２、壁７０の先端側の２つの頂点をＷｔ１、Ｗｔ２とする。これら頂点の座標は、壁表示ライン４７の上面図６上への配置と壁高さ情報とによって、Ｗｂ１が（ｘｗ１、ｙｗ１、０）、Ｗｂ２が（ｘｗ２、ｙｗ２、０）、Ｗｔ１１が（ｘｗ１、ｙｗ１、ｚｗ）、ｗｔ２が（ｘｗ２、ｙｗ２、ｚｗ）であると算出されている。壁７０を設定したことにより、カメラ座標ＣからＷｔ１１を通りＸｗ−Ｙｗ平面と交差する点Ｗｇ１と、同じくカメラ座標ＣからＷｔ２を通りＸｗ−Ｙｗ平面と交差する点Ｗｇ２とが定まり、Ｗｔ１、Ｗｔ２、Ｗｂ１、Ｗｂ２、Ｗｇ１、Ｗｇ２で囲われる斜線を施した範囲が壁によって遮られた死角範囲となる。Ｗｂ１、Ｗｂ２は上述したように算出されているので、Ｗｇ１、Ｗｇ２を算出することができれば、この死角範囲を確定することができる。また、上面図６上においてＷｂ１、Ｗｂ２、Ｗｇ１、Ｗｇ２に対応する点で囲われた領域を水平視野表示子４７から除いて描画すると、壁死角範囲４７ａを表現した水平視野を表示できる。
【００８２】
そこでまず、図１５に示すようにカメラ位置Ｃから地面に下ろした点Ｐと、壁の頂点Ｗｂ１との距離ｒを算出する。距離ｒは、図１４から明らかなように式（２５）によって表される。
【００８３】
ｒ＝｛（ｘｗ１−ｘｃ）２＋（ｙｗ１−ｙｃ）２｝１／２・・・（２５）
【００８４】
次に、図１５に示すように頂点Ｗｔ１からカメラ位置Ｃと点Ｐを結ぶ線分６０に対して伸ばした垂線と線分６０の交点をＰ’とすると、三角形ＣＰ’Ｗｔ１と三角形ＣＰＷｇ１とは相似形であるので、式（２６）の関係が成立する。
【００８５】
ｒ：ｒｄ１＝ｚｃ−ｚｗ：ｚｃ・・・（２６）
【００８６】
式（２６）を変形すると、ｒｄ１は、式（２７）で表される。
【００８７】
ｒｄ１＝ｚｃ・ｒ／（ｚｃ−ｚｗ）・・・（２７）
【００８８】
ところで、図１４に示す線分Ｗｇ１Ｐが半直線ＢＬとなす角度をθ１とすると、θ１は式（２８）で表される。
【００８９】
θ１＝ｔａｎ−１｛（ｙｗ１−ｙｃ）／（ｘｗ１−ｘｃ）｝・・・（２８）
【００９０】
従って、ｒｄ１とθ１とを使用すると、Ｗｇ１の座標のうちｘｇ１、ｙｇ１は、式（２９）、（３０）で表される。
【００９１】
ｘｇ１＝ｘｃ＋ｒｄ１・ｃｏｓ（θ１）・・・（２９）
ｙｇ１＝ｙｃ＋ｒｄ１・ｓｉｎ（θ１）・・・（３０）
【００９２】
上記の例は、壁の高さｚｗがカメラの高さｚｃよりも短い場合であるが、ｚｗがｚｃよりも長い場合もある。この場合には、ｒｄ１は式（２７）で演算せずに、充分に大きな値を代入して、式（２９）、（３０）によってｘｇ１、ｙｇ１を算出する。
【００９３】
線分ｗｇ２Ｐが半直線ＢＬとなす角度をθ２とすると、Ｗｇ２の座標のうちｘｇ２、ｙｇ２は、上述したのと同様にして式（３１）、（３２）で表される。
【００９４】
ｘｇ２＝ｘｃ＋ｒｄ２・ｃｏｓ（θ２）・・・（３１）
ｙｇ２＝ｙｃ＋ｒｄ２・ｓｉｎ（θ２）・・・（３２）
【００９５】
但し、ＰＷｇ２間の距離ｒｄ２は式（３３）で表され（ｚｗがｚｃよりも短い場合、長い場合には上述したように充分に大きな値を使用する）、θ２は式（３４）で表される。
【００９６】
ｒｄ２＝｛ｚｃ／（ｚｃ−ｚｗ）｝｛（ｘｗ２−ｘｃ）２＋（ｙｗ２−ｙｃ）２｝１／２・・・（３３）
θ２＝ｔａｎ−１｛（ｙｗ２−ｙｃ）／（ｘｗ２−ｘｃ）｝・・・（３４）
【００９７】
このようにして、頂点Ｗｇ１、Ｗｇ２が求まり、これらと既知のＷｂ１、Ｗｂ２、Ｗｔ１、Ｗｔ２で囲われた範囲が死角範囲である。上述したように、三次元空間を図１に示す上面図の左下端点が三次元空間の原点０、上面図の右方向が＋Ｘｗ、上面図の上方向が＋Ｙｗ、上面図の奥から手前に向かう方向が＋Ｚｗ、縮尺は上面図と同じピクセル単位となるように構成してあるので、上面図６上でＷｂ１、Ｗｂ２、Ｗｇ１、Ｗｇ２に対応する領域は、上述のようにして求まった座標をそのまま用いて定めることができ、この領域が壁死角範囲４７ａとなる。
【００９８】
上述のようにして求まった壁死角範囲は、カメラの水平設置角が０［ｒａｄ］の場合を仮定して計算した。ここで、カメラの水平設置角がθ［ｒａｄ］の場合を考える。この場合においても、Ｗｂ１、Ｗｂ２の座標はユーザーによって与えられるので既知であるが、Ｗｇ１及びＷｇ２の座標は、式（１８）で表される回転行列Ｒを用いて、式（３５）及び式（３６）で表される。
【００９９】
Ｗｇ１＝（ｘｃ，ｙｃ）＋Ｒ（ｒｄ１・ｃｏｓ（θ１），ｒｄ１・ｓｉｎ（θ１））・・・（３５）
Ｗｇ２＝（ｘｃ，ｙｃ）＋Ｒ（ｒｄ２・ｃｏｓ（θ２），ｒｄ２・ｓｉｎ（θ２））・・・（３６）
【０１００】
このようにして、カメラの水平設置角がどのような条件であっても、上面図上における壁死角範囲４７ａを算出し、その領域を水平視野表示子１８から除いて表示することが可能となる。
【０１０１】
上記の説明は、壁７０による死角範囲が撮影範囲内に全て入る場合についてのものであるが、図１６（ａ）乃至（ｅ）に示すようなカメラと壁とが様々な位置関係にあっても、同様な手法で死角範囲を求めて、上面図６上に死角範囲を表示することができる。なお、図１６（ａ）は壁が高く死角範囲を上方に突き抜ける場合で、同図（ｂ）は壁が一方の側に長く死角範囲の一方の側方を突き抜けている場合で、同図（ｃ）は壁が両側に長く死角範囲の両側に突き抜けている場合で、同図（ｄ）は壁が高く死角範囲の上方に突き抜け、かつ壁が両側に長く死角範囲の両側に突き抜けている場合で、同図（ｅ）は壁がカメラに対して斜めに位置する場合である。
【０１０２】
また、上記の説明は、壁が１つだけの場合であるが、図１７に示すように複数の壁が存在する場合でも、それぞれの壁に対して死角範囲を上記の説明と同様にして求め、全ての壁を考慮した視界を上面図６に表示することができる。さらに、壁が連続的につながっている場合でも、複数枚の壁が存在する場合と同様にして死角範囲を求めることができる。
【０１０３】
上記の実施形態では、壁表示ラインによって壁を表現したが、壁に限ったものではなく、例えばパーティション等も適切な高さ情報を入力することによってシミュレートすることができる。更に、柱等の厚みがある物体であっても、四方を壁に見立ててシミュレートすることで、死角となる領域を算出し、表示することができる。また、上記の実施形態では、３Ｄ映像表示部４３に仮想３D映像を表示したが、場合によっては３Ｄ映像表示部４３を除去することもできる。
【０１０４】
上記の実施形態では、撮影範囲から、重なった壁死角範囲４７ａを除いて水平視野表示子１８を生成し表示したが、壁死角範囲が他の水平視野表示子の部分と区別できるように壁死角範囲の周囲を表示線で囲ったり、その範囲を点滅させたり、色調を変えたり、或いは斜線表示する等の強調表示をしたりした壁死角範囲表示子によって表示することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の１実施形態のカメラ設置シミュレータ用プログラムに基づいてコンピュータが表示している画像を示す図である。
【図２】図１のプログラムによってシミュレーションしようとするカメラの視界を示す図である。
【図３】図２のカメラ視界と平面Ｓとの関係を示す図である。
【図４】図１の画像における３Ｄ画像を示す図である。
【図５】図３の三次元空間におけるカメラの設置位置及び注視点の算出法の説明図である。
【図６】垂直設置角が大きい場合の垂直画角の範囲の表示の説明図である。
【図７】垂直設置角が小さい場合の垂直画角の表示の説明図である。
【図８】水平画角とレンズ主点、ＣＣＤの関係を示す図である。
【図９】ＣＣＤの上端及び下端における水平視野角の説明図である。
【図１０】ＣＣＤの中央、上端及び下端における焦点距離の関係を示す図である。
【図１１】上面図上における水平設置角が０［ｒａｄ］の場合の水平視野表示子の表示状態を示す図である。
【図１２】上面図上における水平設置角がθ［ｒａｄ］の場合の水平視野表示子の表示状態を示す図である。
【図１３】視野の奥行きを制限した場合のカメラ視界の説明図である。
【図１４】壁によって視野が遮蔽される状態のカメラ視界の説明図である。
【図１５】壁によって視野が遮蔽される状態の説明図である。
【図１６】異なる壁を配置した状態における視野が遮蔽される状態の説明図である。
【図１７】複数の壁によって視野が遮蔽される状態のカメラ死角の説明図である。
【符号の説明】
【０１０６】
４  上面図表示窓
６  上面図
１０  カメラ上面表示子
１２  立面図表示窓
１４  立面図
１６  カメラ立面表示子
１８  水平視野表示子
２０  垂直視野表示子
４７  壁表示ライン（区画体表示子）
４７ａ  壁死角範囲（死角範囲）
【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】
0004975673.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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