(57)【要約】映像内の動きを直接検出して集中監視カメラのパン／ティルト／ズームを制御することができ、広域監視映像と集中監視映像を共に遠隔地のコントロール装置へ伝送できる監視カメラ装置と、これを使用して具現される遠隔監視システムを提供する。監視カメラ装置は、遠隔コントロール装置４０で表示する監視映像を獲得し、上記遠隔コントロール装置４０の助けが無くても集中監視撮像ユニット２０を制御するものであって、広角撮像部１１０と、制御及び信号処理部１２０と、信号送信部１６０、１６２とを備える。上記広角撮像部１１０は、監視対象地域に対する広角映像を獲得する。上記制御及び信号処理部１２０は、広角映像から移動物の位置を検出し、移動物の位置情報に相応した制御信号を発生して移動物を撮影するよう集中監視撮像ユニット２０を制御し、上記集中監視撮像ユニットによって獲得した集中監視映像を受け入れる。上記信号送信部１６０、１６２は上記集中監視映像を含んだ上記監視映像を上記遠隔コントロール装置４０へ送信する。
2012520650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔コントロール装置で表示する監視映像を獲得し、前記遠隔コントロール装置の助けがなくても集中監視撮像ユニットを制御する監視カメラ装置において、
監視対象地域に対する広角映像を獲得するための広角撮像部と、前記広角映像から移動物の位置を検出し、前記移動物の位置情報に相応した制御信号を発生して前記移動物を撮影するよう前記集中監視撮像ユニットを制御し、前記集中監視撮像ユニットによって獲得される集中監視映像を受け入れ、前記集中監視映像を含んだ前記監視映像を前記遠隔コントロール装置へ送信する制御及び信号処理部と、
を備え、
前記制御及び信号処理部が前記広角撮像部と同一の地理的サイトに設置される監視カメラ装置。
【請求項２】
前記制御及び信号処理部が前記広角映像が分割された複数の映像セクターのうち前記移動物と関連したいずれかひとつの映像セクターの位置情報に応じて前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記制御及び信号処理部が前記移動物の前記位置情報に応じて所定のプリセットコードを前記制御信号として前記集中監視撮像ユニットへ出力して、前記集中監視撮像ユニットが前記プリセットコードに応じて撮影方向を調整するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記制御及び信号処理部が前記移動物の前記位置情報に応じて前記集中監視撮像ユニットに対するパンニング及びティルティング制御値を前記制御信号として前記集中監視撮像ユニットへ出力することを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項５】
前記制御及び信号処理部が以前撮像した広角映像と現在の広角映像を前記複数の映像セクター単位でそれぞれ比較し、各映像セクターにおいて画素値変化量係数値が所定の基準値以上であると、前記映像セクターが前記移動物と関連したものと決定することを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項６】
前記制御及び信号処理部が相互隣接した二つ以上の映像セクターにおいて、前記画素値変化量係数値が前記基準値以上の場合、前記画素値変化量係数値が最大値を有する映像セクターが前記移動物と関連したものと決定することを特徴とする請求項５に記載の監視カメラ装置。
【請求項７】
前記制御及び信号処理部が以前撮像した広角映像と現在の広角映像を比較して前記移動物を検出し、前記移動物の特定の座標値が前記複数の映像セクターのうちどの映像セクターに属するかを判断して前記関連した映像セクターを決定することを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項８】
前記制御及び信号処理部が前記広角映像から前記移動物を検出し、前記広角映像内での前記移動物の中心点の位置を極座標の形で決定し、前記極座標値に応じて前記制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項９】
前記制御及び信号処理部が前記移動物のサイズ決定し、前記サイズに相応したズーム倍率制御値を前記制御信号に含ませることを特徴とする請求項８に記載の監視カメラ装置。
【請求項１０】
前記広角映像からパノラマ映像を構成するパノラマ映像構成部と、前記パノラマ映像と前記集中監視撮像ユニットから受信する前記集中監視映像を結合する映像組合部と、をさらに備え、前記信号送信部が前記結合された映像を前記監視映像として前記遠隔コントロール装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項１１】
前記映像組合部が前記パノラマ映像と前記集中監視映像を前記遠隔コントロール装置の表示部に表示できる一つの出力映像にフォーマットすることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１２】
前記信号送信部が前記出力映像に対するデジタル映像信号をアナログ出力映像信号に変換する信号変換部と、前記アナログ出力映像信号を前記遠隔コントロール装置へ送信するための映像出力端子と、前記遠隔コントロール装置から装置制御信号を受信するためのシリアル通信部と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１３】
前記映像組合部が前記パノラマ映像信号と前記集中監視映像信号を多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）し、常に信号送信部が多重化映像信号を前記遠隔コントロール装置へ送信することを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１４】
前記信号送信部が前記出力映像をネットワークを通して前記遠隔コントロール装置へ送信するためのネットワークアダプタを備えることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１５】
前記広角映像、前記集中監視映像、前記パノラマ映像、及びこれらの組合せのうちいずれかひとつを格納するための格納部をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１６】
前記集中監視撮像ユニットが前記監視カメラ装置の外部にある独立した装置であり、前記監視カメラ装置が前記集中監視撮像ユニットから前記集中監視映像を受け入れるための映像入力端子と、前記制御信号を前記集中監視撮像ユニットへ伝送するためのシリアル通信部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項１７】
前記シリアル通信部が前記制御及び信号処理部が前記遠隔コントロール装置から装置制御信号を受信するのに使われることができることを特徴とする請求項１６に記載の監視カメラ装置。
【請求項１８】
前記制御及び信号処理部は、前記遠隔コントロール装置から前記集中監視撮像ユニットに対するパン／ティルト制御信号が受信する場合、前記移動物の位置情報に相応した制御信号より優先して前記集中監視撮像ユニットへ送信することを特徴とする請求項１６に記載の監視カメラ装置。
【請求項１９】
前記映像入力端子を通して前記集中監視撮像ユニットからアナログ集中監視映像を受け入れ、デジタル集中監視映像を発生する信号変換部をさらに備え、前記映像組合部がデジタルパノラマ映像と前記デジタル集中監視映像を結合することを特徴とする請求項１６に記載の監視カメラ装置。
【請求項２０】
前記監視カメラ装置に対して前記集中監視撮像ユニットが複数接続されることを特徴とする請求項１６に記載の監視カメラ装置。
【請求項２１】
前記制御及び信号処理部が前記集中監視撮像ユニットへ伝送する前記制御信号が受信ユニット識別情報を含むことを特徴とする請求項２０に記載の監視カメラ装置。
【請求項２２】
前記広角撮像部の広角レンズの光軸が前記集中監視撮像ユニットのパンニングの中心軸と一致するよう設けられることを特徴とする請求項１６に記載の監視カメラ装置。
【請求項２３】
前記集中監視撮像ユニットが前記監視カメラ装置に含まれることを特徴とする請求項１０に記載の監視カメラ装置。
【請求項２４】
前記監視カメラ装置の外周面において、前記広角撮像部が互いに対称するよう複数設置されていることを特徴とする請求項２３に記載の監視カメラ装置。
【請求項２５】
前記制御及び信号処理部が前記複数の広角撮像部によって獲得した複数の広角映像それぞれに対して移動物を検出することを特徴とする請求項２４に記載の監視カメラ装置。
【請求項２６】
パノラマ映像構成部が前記複数の広角映像それぞれから所定の領域を抽出し、抽出した領域を結合して前記パノラマ映像を構成することを特徴とする請求項２４に記載の監視カメラ装置。
【請求項２７】
監視対象地域を選択的に集中撮影するためのものであって、パン／ティルト／ズーム駆動が可能な少なくともひとつのスレーブカメラと、
前記監視対象地域に対する広角映像を獲得するための広角撮像部と、前記広角映像から移動物の位置を検出し、前記移動物の位置に応じて前記スレーブカメラを駆動して前記移動物を撮影するよう制御し、前記スレーブカメラから集中監視映像を獲得して、前記広角映像と前記集中監視映像を基に出力映像を構成し、前記広角撮像部と同一の地理的サイトに設置される制御及び信号処理部を備えるマスターカメラと、
前記出力映像をモニターに表示し、前記マスターカメラを遠隔制御する遠隔コントロール装置と、
を備える遠隔監視システム。
【請求項２８】
前記マスターカメラが、前記広角映像が分割された複数の映像セクターのうち前記移動物と関連したいずれかひとつの映像セクターの位置情報による制御信号を供給して前記スレーブカメラを制御することを特徴とする請求項２７に記載の遠隔監視システム。
【請求項２９】
前記マスターカメラが、前記広角映像からパノラマ映像を構成するパノラマ映像構成部と、前記パノラマ映像と前記集中監視撮像ユニットから受信した前記集中監視映像を結合する映像組合部と、前記結合された映像を前記出力映像として前記遠隔コントロール装置へ送信する信号送信部と、を備えることを特徴とする請求項２７に記載の遠隔監視システム。
【請求項３０】
同一の地理的サイトに設置される広角撮像部と制御及び信号処理部を備え、遠隔コントロール装置で表示する監視映像を獲得し前記遠隔コントロール装置の助けが無くても集中監視撮像ユニットを制御する監視カメラ装置において、
前記広角撮像部によって監視対象地域に対する広角映像を獲得する段階と、
前記制御及び信号処理部により前記広角映像から移動物の位置を検出し、前記移動物の位置情報に相応した制御信号を前記集中監視撮像ユニットに提供して、前記移動物を撮影するよう制御する段階と、
前記制御及び信号処理部が前記集中監視撮像ユニットによって獲得される前記監視映像を受け入れる段階と、
前記制御及び信号処理部が前記集中監視映像を含んだ前記監視映像を前記遠隔コントロール装置へ送信する段階と、
を備える監視映像獲得方法。
【請求項３１】
前記集中監視撮像ユニットが前記監視カメラ装置の外部にある独立した装置であることを特徴とする請求項３０に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３２】
前記集中監視撮像ユニットが前記カメラ装置の内部に含まれたものであることを特徴とする請求項３０に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３３】
前記動き検出段階が前記広角映像を複数の映像セクターに分割する段階と、以前 撮像した広角映像と現在の広角映像を前記複数の映像セクター単位でそれぞれ比較する段階と、各映像セクターで画素値変化量が第１基準値より大きい画素数を計数する段階と、前記係数値が第２基準値以上である映像セクターの位置情報を前記移動物の位置情報と決定する段階と、を備えることを特徴とする請求項３０に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３４】
前記決定段階において相互隣接した二つ以上の映像セクターで前記係数値が前記第２基準値以上の場合、前記画素値変化量係数値が最大値を有する映像セクターの位置情報を前記移動物の位置情報と決定することを特徴とする請求項３３に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３５】
前記動き検出段階が前記広角映像を複数の映像セクターに分割する段階と、以前 撮像した広角映像と現在の広角映像を前記複数の映像セクター単位でそれぞれ比較して前記移動物を検出する段階と、前記移動物の特定の座標値が属する映像セクターの位置情報を前記移動物の位置情報と決定する段階と、を備えることを特徴とする請求項３０に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３６】
前記動き検出段階が前記広角映像内で前記移動物を検出する段階と、前記移動物の中心点の位置を極座標の形で決定する段階と、前記極座標値に応じて前記集中監視撮像ユニットに対するパン／ティルト制御値を決定して前記制御信号として発生する段階と、を備えることを特徴とする請求項３０に記載の監視映像獲得方法。
【請求項３７】
前記移動物のサイズを決定する段階と、前記サイズに相応したズーム倍率制御値を前記制御信号としてさらに発生させる段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の監視映像獲得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ装置に関するもので、より詳しくは、閉回路テレビ（ＣＣＴＶ）方式の監視システムに使用するためのカメラ装置に関する。さらに、本発明はこのようなカメラ装置を採用した監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＣＴＶ監視システムは、監視対象地域を撮影するためのカメラと、上記カメラによって撮影された映像をモニターに表示して格納装置に格納する遠隔監視ユニットとを含む。カメラは、遠隔監視ユニットによってその動作が制御され、獲得した映像を、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、またはＳＥＣＡＭ規格に適した複合映像信号の形態で同軸ケーブルを通して遠隔監視ユニットへ伝送したり、コンポーネント映像信号または圧縮した映像信号で伝送することとなる。
【０００３】
様々な種類の監視カメラが使用されてはいるが、本出願が行われている時点で最も広く使われているカメラの一つは、焦点距離が一定に固定されている固定式カメラである。ところが、固定式カメラは視野角が狭く撮影可能範囲が運用者が最初に設定した監視方向により極めて狭い地域に限られるという問題がある。
【０００４】
水平回転（すなわち、パンニング）及び垂直回転（すなわち、ティルティング）とズームイン／ズームアウトが可能なパンティルトズーム（Ｐａｎ−Ｔｉｌｔ−Ｚｏｏｍ、以下'ＰＴＺ'と称す）カメラも広く使われている。ＰＴＺカメラは、水平回転と垂直回転及びズームイン／ズームアウトが遠隔制御できるため、遠隔監視ユニットの指示に従って監視領域を変更したり特定の対象のみ追跡しながら集中監視したりすることもできる。しかし、ＰＴＺカメラもまたレンズの画角に制限があるため、現在カメラの眺めている方向によって空間的に変わることはあるものの、撮影が不可能な死角領域が存在する。特に、レンズをズームインしパンニング及びティルティングメカニズムを駆動して特定の対象を追跡する場合には、被追跡客体の周りを除いた他の地域に対しては監視が不可能となり死角領域はさらに広くなる。
【０００５】
監視範囲を広めるための方案として、例えば、魚眼レンズのような広角レンズを採用したパノラマカメラ（広角カメラまたは全方向カメラと称されることもある）を使用する方案も提示されてことがある。大韓民国特許第６６３４８３号（発明の名称：全方向カメラを用いた無人監視方法及び装置）と大韓民国公開特許第２００９−１５３１１号（発明の名称：映像監視システム）がその例である。ところが、魚眼レンズカメラは、撮影する映像が円形であって全体的に歪曲が激しいだけでなく、特に映像の縁では物の識別が困難である。さらに、曲線の（ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ）ある映像の属性により、移動物の追跡監視はさらに難しい。従って、魚眼レンズカメラは全体的な情況を調べるには有用であるものの、移動物の集中監視には適していない。  
【０００６】
これによって、最近は広域監視カメラと集中監視カメラを結合した監視システムが拡散する傾向にある。例えば、大韓民国公開特許第２００５−０１０３５９７号（発明の名称：実時間パノラマビデオ映像を用いた監視システム及びそのシステムの制御方法）には、複数のコンポーネントカメラにより獲得したパノラマ映像から映像の特定の部分を選び、その選んだ部分をＰＴＺカメラ３が撮影するよう制御するシステムが記載されている。このようなシステムによると、パノラマカメラによって全方向監視ができ、動きが感知するとＰＴＺカメラによって移動物を追跡監視することが可能となる。
【０００７】
パノラマカメラとＰＴＺカメラを結合した既存の監視システムにおいて、ＰＴＺカメラの制御は、専ら遠隔監視ユニットから運用者の入力装置の操作によって、またはコンピュータプログラムの実行を通して行われる。ＰＴＺカメラの制御が運用者によって手動で行われる場合には、十分な人手が連続して投入される必要があるという短所がある。一方、ＰＴＺカメラの制御が動き検出ソフトウェア及び／またはハードウェアによって行われる場合には、遠隔監視ユニットでのデータ処理の負担が大きくなる。特に、複数のカメラを備えるシステムであるほど遠隔監視ユニットにおけるコンピューティングの負担がさらに加重する。
【０００８】
さらに、アナログ方式の映像伝送の場合、それぞれのカメラによって獲得した映像信号は、個別の線路を通して遠隔監視ユニットへ伝送されるため、線路設置費用及びメンテナンス費用がカメラ数に応じて増加するという問題がある。このような場合、線路の帯域幅が十分に広い条件下でも、複数のカメラからの映像信号をカメラ台数より少ない数の線路を通して伝送するため、線路が終結する場所に別途のマルチプレクサ装備を設置し、遠隔監視ユニットにジマルチプレクサを備えなければならず、これによってシステムが複雑になる。このようなシステムが複雑になることを防ぐため、複数のカメラからの映像信号をイメージミキサーを通して一つの映像で伝送することもできるが、複数のカメラの映像を一つの画面に組み合せるため、それぞれのカメラの映像が縮小して映像の品質が劣り、使用者が必要とする映像のみを選んで全体画面などに拡大したときに選ばれた映像以外の映像は監視できなくなる。
【０００９】
さらに、ネットワーク方式の映像伝送の場合、それぞれの映像がネットワークデータに変換されて遠隔監視ユニットへ伝送されるため、カメラ数が増えるほど通信帯域幅とこれら映像を処理するためのコンピューティングの負担が増加するようになる。
【００１０】
一方、例えばＰＴＺカメラのみを備えた監視システムを上記のようにパノラマカメラとＰＴＺカメラを結合した監視システムに切り替えようとしたときには、既存装置の活用が容易ではないことがある。すなわち、システムの切り替え前後のカメラの仕様、例えば、既存のシステム構成がアナログ方式だったのに対して切り替え後にはネットワーク方式に変わることのように、構成が相違して相互運用可能性が低い場合には、ＰＴＺカメラを活用することができず新しく与えれられたカメラに合わせて取り替えなければならないことがある。さらに、既に記述したＰＴＺカメラの制御またはネットワーク方式の映像伝送におけるコンピューティングの負担は、遠隔監視ユニットを構成する制御装置、例えばＰＣ自体の取替えまで必要とすることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためのもので、映像内の動きを直接検出して集中監視カメラのパン／ティルト／ズームを自主的に制御することができ、広域監視映像と集中監視映像を共に遠隔地のコントロール装置へ伝送できる監視カメラ装置を提供することをその技術的課題とする。
【００１２】
また、本発明は、このようなカメラ装置を使用して構成されシステム構成が簡単な遠隔監視システムを提供することを他の技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記技術的課題を達成すべく、本発明の監視カメラ装置は、遠隔コントロール装置で表示する監視映像を獲得して上記遠隔コントロール装置の機能の助けがなくても集中監視撮像ユニットを制御するものであって、広角撮像部と、制御及び信号処理部と、信号送信部とを備える。上記広角撮像部は、監視対象地域に対する広角映像を獲得する。上記制御及び信号処理部は、広角映像から移動物の位置を検出し、移動物の位置情報に相応した制御信号を発生して移動物を撮影するよう集中監視撮像ユニットを制御し、上記集中監視撮像ユニットによって獲得した集中監視映像を受け入れる。上記信号送信部は、上記集中監視映像を含んだ上記監視映像を上記遠隔コントロール装置へ送信する。
【００１４】
好ましい実施例において、制御及び信号処理部は、広角映像が分割された複数の映像セクターのうち上記移動物と関連したいずれかひとつの映像セクターの位置情報に応じて上記制御信号を出力する。
【００１５】
一実施例において、上記制御及び信号処理部は、移動物の位置情報に応じて所定のプリセットコードを上記制御信号として集中監視撮像ユニットへ出力して、集中監視撮像ユニットが上記プリセットコードに応じて撮影方向を調整するようになる。しかし、変形実施例では、上記制御及び信号処理部が移動物の位置情報に応じて集中監視撮像ユニットに対するパンニング及びティルティング制御値を上記制御信号として集中監視撮像ユニットへ出力することができる。
【００１６】
好ましい実施例において、制御及び信号処理部は以前撮像した広角映像と現在の広角映像を複数の映像セクター単位でそれぞれ比較し、各映像セクターにおいて 画素値変化量係数値が所定の基準値以上であると、上記映像セクターが移動物と関連しているものと決定する。この際、相互隣接した二つ以上の映像セクターにおいて上記画素値変化量係数値が上記基準値以上の場合には、画素値変化量係数値が最大値である映像セクターが上記移動物と関連したものと決定することができる。
【００１７】
しかし、変形実施例では、制御及び信号処理部が以前撮像した広角映像と現在の広角映像を比較して移動物を検出し、移動物の特定の座標値が複数の映像セクターのうちどの映像セクターに属するかを判断して上記関連した映像セクターを決定することができる。さらに他の変形実施例では、制御及び信号処理部が広角映像から移動物を検出し、広角映像内での移動物の中心点の位置を極座標の形で決定し、極座標値に応じて制御信号を出力する。この際、移動物のサイズを決定して、上記サイズに応じたズーム倍率の制御値を制御信号に含ませることもできる。
【００１８】
好ましい実施例において、監視カメラ装置は、広角映像からパノラマ映像を構成するパノラマ映像構成部と、上記パノラマ映像と上記集中監視映像を結合する映像組合部とをさらに備える。このような場合、上記信号送信部は、上記結合された映像を上記監視映像として遠隔コントロール装置へ送信するようになる。
【００１９】
好ましい実施例において、上記映像組合部は、上記パノラマ映像と上記集中監視映像を一つの出力映像にフォーマットして、信号送信部を通して伝送する。しかし、上記映像組合部が上記パノラマ映像信号と上記集中監視映像信号を単純に多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）して信号送信部を通して伝送することもできる。
【００２０】
上記信号送信部は、同軸ケーブルまたは、例えばＬＡＮやインターネットなどを通して出力映像を遠隔コントロール装置へ伝送することが好ましい。
【００２１】
監視カメラ装置は、上記広角映像、上記集中監視映像、上記パノラマ映像、またはこれらの組合せを格納するための格納部をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
上記集中監視撮像ユニットは、上記監視カメラ装置の外部にある独立した装置であることができる。このような場合、上記監視カメラ装置は、集中監視撮像ユニットから集中監視映像を受け入れるための映像入力端子と、制御信号を集中監視撮像ユニットへ伝送するためのシリアル通信部とをさらに備えることが好ましい。上記シリアル通信部は、制御及び信号処理部が遠隔コントロール装置から装置制御信号を受信するにも使われることができる。
【００２３】
上記制御及び信号処理部は、遠隔コントロール装置から集中監視撮像ユニットに対するパン／ティルト制御信号が受信された場合、移動物の位置情報に相応した上記制御信号より優先して集中監視撮像ユニットへ送信するようにする。
【００２４】
集中監視撮像ユニットが外部の独立した装置の場合、監視カメラ装置は、上記映像入力端子を通して集中監視撮像ユニットからアナログ集中監視映像を受け入れ、デジタル集中監視映像を発生する信号変換部をさらに備えることが好ましく、これによって映像組合部は、デジタルパノラマ映像と上記デジタル集中監視映像を結合することが可能となる。
【００２５】
一つの広域監視カメラ装置に対して集中監視撮像ユニットが複数接続することもできる。このような場合、制御及び信号処理部は、集中監視撮像ユニットへ伝送する上記制御信号には受信ユニット識別情報を含むことが好ましい。
【００２６】
集中監視撮像ユニットが外部の独立した装置の場合には、広角撮像部の広角レンズの光軸が集中監視撮像ユニットのパンニング中心軸と一致するようカメラ装置を設けることが好ましい。
【００２７】
一方、上記集中監視撮像ユニットは、上記監視カメラ装置に含まれた内部要素であることもできる。このような場合、広角撮像部は、監視カメラ装置の外周面において相互対称するよう複数設けられることが好ましい。制御及び信号処理部は、上記複数の広角撮像部によって獲得した複数の広角映像それぞれに対して動きを検出することが好ましい。そして、パノラマ映像構成部は、複数の広角映像それぞれから所定の領域を抽出し、抽出した領域を結合してパノラマ映像を構成することができる。
【００２８】
他の一方で、上記他の技術的課題を達成すべく、本発明の遠隔監視システムは、少なくともひとつのスレーブカメラと、マスターカメラと、遠隔コントロール装置とを備える。上記スレーブカメラは、監視対象地域を選択的に集中撮影するためのもので、パン／ティルト／ズーム駆動が可能である。上記マスターカメラは、監視対象地域に対する広角映像を獲得し、広角映像から移動物の位置を検出し、上記移動物の位置に応じてスレーブカメラを駆動して上記移動物を撮影するよう制御し、スレーブカメラから集中監視映像を獲得して、上記広角映像と上記集中監視映像を基に出力映像を構成して遠隔コントロール装置へ伝送する。上記遠隔コントロール装置は、出力映像をモニターに表示し、マスターカメラを遠隔制御する。
【００２９】
好ましい実施例において、上記マスターカメラは、広角映像が分割された複数の映像セクターのうち上記移動物と関連したいずれかひとつの映像セクターの位置情報による制御信号を供給して上記スレーブカメラを制御する。
【００３０】
上記マスターカメラは、上記広角映像からパノラマ映像を構成するパノラマ映像構成部と、上記パノラマ映像と上記集中監視撮像ユニットから受信した上記集中監視映像を結合する映像組合部と、上記結合した映像を上記出力映像として上記遠隔コントロール装置へ送信する信号送信部とを備えることが好ましい。
【００３１】
より一般的な側面において、本発明は、広角撮像部を備え遠隔コントロール装置で表示する監視映像を獲得し、上記遠隔コントロール装置の助けがなくても集中監視撮像ユニットを制御する監視カメラ装置において監視映像を獲得する方法を提供する。
【００３２】
監視カメラ装置は、まず上記広角撮像部によって監視対象地域に対する広角映像を獲得する。そして、広角映像から移動物の位置を検出し、移動物の位置情報に相応した制御信号を発生する。監視カメラ装置は、上記制御信号を上記集中監視撮像ユニットに提供して、上記移動物を撮影するよう制御し、上記集中監視撮像ユニットによって獲得した集中監視映像を受け入れる。また、監視カメラ装置は、上記集中監視映像を含んだ上記監視映像を上記遠隔コントロール装置へ送信する。
【００３３】
一実施例において、上記集中監視撮像ユニットは、上記監視カメラ装置の外部にある独立した装置である。しかし、変形実施例では、上記集中監視撮像ユニットが上記カメラ装置の内部に含まれる。
【００３４】
一実施例において動きを検出するにおいては、まず広角映像を複数の映像セクターに分割する。そして以前撮像した広角映像と現在の広角映像を上記複数の映像セクター単位でそれぞれ比較する。各映像セクターにおいて画素値変化量が第１基準値より大きい画素数を計数し、係数値が第２基準値以上である映像セクターの位置情報を移動物の位置情報として決定するようになる。この際、相互隣接した二つ以上の映像セクターにおいて上記係数値が上記第２基準値以上の場合には、画素値変化量係数値が最大値を有する映像セクターの位置情報を移動物の位置情報として決定することができる。
【００３５】
他の実施例において、動きを検出するにおいては、以前撮像した広角映像と現在の広角映像を複数の映像セクター単位でそれぞれ比較して上記移動物を検出した後、移動物の特定の座標値が属する映像セクターの位置情報を上記移動物の位置情報と決定する。
【００３６】
他の実施例において、動きを検出するにおいては、広角映像内で上記移動物を検出した後、移動物の中心点の位置を極座標の形に決定し、極座標値に応じて集中監視撮像ユニットに対するパン／ティルト制御値を決定して制御信号として発生するようになる。この際、移動物のサイズを決定して、上記サイズに応じたズーム倍率制御値を上記制御信号としてさらに発生させることもできる。
【発明の効果】
【００３７】
このように、本発明は３６０°反射鏡または魚眼レンズを用いて獲得した広角映像から全方位的に動きを検出し、動き検出を基に任意の位置に配置されたＰＴＺカメラを制御して移動物を追跡し、広角映像とＰＴＺカメラの集中監視映像がモニターに表示されるようにする。これによってＰＴＺカメラの短所である死角領域発生の問題と全方位カメラの短所である遠距離物体の監視の際の画質低下の問題を相互補完することが可能となる。
【００３８】
特に、本発明によると、ＰＴＺカメラの制御が広角カメラによって行われるため複数のカメラを運用する時に分析用映像データが遠隔監視／コントロール装置に集中するときよりデータ処理の負担が大きく軽減するという効果がある。
【００３９】
マスターカメラで直接スレーブカメラのパン／ティルト／ズームを制御しながらアナログまたはデジタル信号にして集中管理映像信号を受け入れ、パノラマ映像と集中管理映像が結合した出力映像をアナログまたはデジタル信号として選択的に遠隔監視／コントロール装置へ伝送することができるため、既存のアナログ監視システムをアップグレードしようとするとき、既存のシステムをそのまま活用することができ、アップグレード費用が最少化できる。
【００４０】
また、マスターカメラでスレーブカメラの映像だけでなく自分の映像まで監視センターとは別個に格納できるため、監視センターに異常が発生した際にも監視が中断することなく録画が可能である。
【００４１】
遠隔監視／コントロール装置のタスクがカメラ装置に分散するため、遠隔監視／コントロール装置のデータ処理の負担が著しく減少し、小数の人手でも遠隔監視／コントロール装置を運用することができる。また、スレーブカメラの映像信号もマスターカメラを通して遠隔監視／コントロール装置へ伝送されるため、システム構成が簡単になるだけでなく、線路設置費用とメンテナンス費用が低減するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
以下、添付の図面を参照に本発明の好ましい実施例を説明する。便宜上、図面上の同一或いは対応する部材に対しては同一の参照番号を使用する。
【００４３】
【図１】図１は本発明による映像監視システムの一実施例のブロック図である。
【図２】図２は図１に図示されたマスターカメラの一実施例の詳細ブロック図である。
【図３】図３は図１に図示されたスレーブカメラの一実施例の詳細ブロック図である。
【図４】図４は広角映像を直四角形のパノラマ映像に変換する方法の一例を示した図面である。
【図５】図５は出力映像の構成例を示した図面である。
【図６】図６は図１に図示されたマスターカメラの動作過程を示したフロー図である。
【図７】図７は動き検出及びスレーブモーター制御のために広角映像を複数のセクターに区分した状態を例示した図面である。
【図８】図８は移動物検出過程の一実施例を示した系統図である。
【図９】図９は移動物検出過程の他の実施例を示した系統図である。
【図１０】図１０は移動物検出過程のさらに他の実施例を示した系統図である。
【図１１】図１１は広角レンズが正射影屈折特性を有する場合においてティルティング角度値を決定する方法を説明するための図面である。
【図１２】図１２は広角レンズが等距離射影屈折特性を有する場合においてティルティング 角度値を決定する方法を説明するための図面である。
【図１３】図１３はパノラマ映像部分に移動物ポインターが与えられた出力映像の一例を示した図面である。
【図１４】図１４は各移動物に対する移動履歴情報を格納するためのトラッキングテーブルの一例を示した図面である。
【図１５】図１５は広角映像から新しい移動物が検出されたときスレーブカメラを制御する過程を説明するための図面である。
【図１６】図１６は広角映像に更なる移動物が検出されたときスレーブカメラを制御する過程を説明するための図面である。
【図１７】図１７は複数の移動物が同一映像セクター内に位置したときにスレーブカメラを制御する過程を説明するための図面である。
【図１８】図１８は同一映像セクター内にあった移動物が再び分離されたときスレーブカメラを制御する過程を説明するための図面である。
【図１９】図１９はパノラマ映像内に複数の移動物が存在するとき移動物に対して異なる種類のポインターが与えられた出力映像の一例を示した図面である。
【図２０】図２０は図２に図示されたマスターカメラの変形実施例のブロック図である。
【図２１】図２１は図２に図示されたマスターカメラの他の変形実施例のブロック図である。
【図２２】図２２は図２に図示されたマスターカメラのさらに他の変形実施例のブロック図である。
【図２３】図２３はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２４】図２４はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２５】図２５はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２６】図２６はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２７】図２７はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２８】図２８はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図２９】図２９はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図３０】図３０はマスターカメラ及びスレーブカメラの設置例を示した図面である。
【図３１】図３１は本発明による映像監視システムの他の実施例のブロック図である。
【図３２】図３２は図３１に図示されたカメラ装置の一実施例の詳細ブロック図である。
【図３３】図３３は図３２に図示されたパノラマ映像構成部によるパノラマ映像構成方法を説明するための図面である。
【図３４】図３４は図３２のカメラ装置の一実施例の斜視図である。
【図３５】図３５は図３１に図示されたカメラ装置の他の実施例の詳細ブロック図である。
【図３６】図３６は図３５に図示されたパノラマ映像構成部によるパノラマ映像構成方法を説明するための図面である。
【図３７】図３７は図３５のカメラ装置の一実施例の側面図である。
【図３８】図３８は図３５のカメラ装置の他の実施例の底面斜視図である。
【図３９】図３９は図３５のカメラ装置のさらに他の実施例の底面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明による映像監視システムの一実施例を示す。本実施例による映像監視システムは、マスターカメラ１０と、スレーブカメラ２０と、遠隔監視／コントロール装置４０とを備える。
【００４５】
マスターカメラ１０は、本発明による知能型監視カメラ装置において、監視領域を全方位から撮影し、撮像した全方位映像から移動物を検出し、移動物検出の際に移動物が検出された領域を集中撮影するようスレーブカメラ２０を制御する。また、マスターカメラ１０は、スレーブカメラ２０によって獲得した集中監視映像と全方位映像を組合して出力映像を生成し、これをアナログ映像信号またはデジタル映像信号として遠隔監視／コントロール装置４０へ提供する。
【００４６】
スレーブカメラ２０は、マスターカメラ１０からシリアル通信によって制御信号が供給され、マスターカメラ１０の制御下で集中監視映像を獲得してマスターカメラ１０へ出力する。一方、好ましい実施例において、スレーブカメラ２０がマスターカメラ１０に供給する集中監視映像信号は、ＮＴＳＣ規格に適した複合映像信号である。しかし、集中監視映像信号がこれに限られるのではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、または他の規格に適した信号であることもでき、デジタル信号であることもできる。
【００４７】
一方、スレーブカメラ２０は、水平回転及び垂直回転とズームイン／ズームアウトが可能な一つ以上のパンティルトズーム（Ｐａｎ−Ｔｉｌｔ−Ｚｏｏｍ、以下'ＰＴＺ'と称す）カメラであることが好ましい。しかし、変形実施例では、スレーブカメラ２０が複数の固定式カメラの組合せであることもできる。このような場合においても、各固定式カメラはズームイン／ズームアウトが可能であることが好ましい。
【００４８】
遠隔監視／コントロール装置４０は、マスターカメラ１０と離隔された遠隔地に設けられ、データ処理部４２、モニター４４、及び入力部４６を備える。データ処理部４２は、マスターカメラ１０から出力映像を受け入れモニター４４に表示されるようにする。また、データ処理部４２は、入力部４６を通して入力される使用者の入力に応じてマスターカメラ１０を制御したり、マスターカメラ１０を経由してスレーブカメラ２０を制御することができる。データ処理部４２は、通常のＰＣによって具現することができ、表出映像の処理のためにマトリクス、画面分割器、映像分配増幅器などをさらに備えることができる。入力部４６は、キーボード、マウス、ジョイスティック入力装置のいずれかひとつまたはこれらの結合であることができる。
【００４９】
図１には簡単明瞭な図示のため遠隔監視／コントロール装置４０に一台のマスターカメラ１０が接続し、このマスターカメラ１０に一台のスレーブカメラ２０が接続されたものと表示されているが、映像監視システムはこれより多い数のカメラ１０、２０が含まれることができる。すなわち、遠隔監視／コントロール装置４０には複数のマスターカメラ１０が接続されることができ、各マスターカメラ１０には複数のスレーブカメラ２０が接続されることもできる。
【００５０】
図２は、図１に図示されたマスターカメラ１０の一実施例を詳細に示し、図３は、スレーブカメラ２０の一実施例を詳細に示す。
【００５１】
図２を参照すると、マスターカメラ１０は広角撮像部１１０と制御／信号処理回路１２０を備える。また、マスターカメラ１０は、スレーブカメラ２０から映像信号を受け入れるための映像信号入力端子１５０と、スレーブカメラ２０に制御信号を供給するための第１シリアルポート１５２と、遠隔監視／コントロール装置４０からカメラ制御信号を受け入れるための第２シリアルポート１６０と、遠隔監視／コントロール装置４０に映像信号を供給するための映像信号出力端子１６２を備える。
【００５２】
広角撮像部１１０において、広角レンズ１１２は、１８０度魚眼レンズ、３６０度反射鏡、またはレンズやミラーなどの組合せで構成される光学的構造体であって、監視対象地域内で全方位的に（ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ）入射する光を集光してイメージセンサー１１４に結像するようにする。イメージセンサー１１４は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）または電荷結合素子（ＣＣＤ）とアナログ−デジタル変換器を含み、広角レンズ１１２によって集光した光を電気信号に変換しデジタル化し、デジタル広角映像信号を出力する。広角撮像部１１０によって獲得した広角映像は円形または環形からなっている。
【００５３】
制御／信号処理回路１２０において、移動検出部１２２は、広角撮像部１１０からの広角映像信号を受け入れ、広角映像をフレーム単位で比較しながら映像内に移動物が存在するかを決定する。ここで、比較されるフレームは繋がっているフレームであることもでき、複数のフレーム周期だけ時間的に分離されたフレームであることもできる。具体的な動き検出のアルゴリズムは後述する。
【００５４】
パノラマ映像構成部１２４は、広角撮像部１１０からの広角映像を直四角形のパノラマ映像に変換する。図４は、広角映像を直四角形のパノラマ映像に変換する方法の一例を示す。図示された例において、パノラマ映像構成部１２４は、円形または環形の広角映像２００を上側と下側の２つの領域に区分し、各領域を開いて空いている画素を補間によって満たすことによって直四角形の映像に変換する。この際、補間による演算の負担を減少するため、円形の広角映像から情報量の少ない中心部は変換に使用しないこともできる。
【００５５】
以下の説明において、広角映像２００の下側領域が直四角形に変換された映像２１２を'前方パノラマ映像'と称し、広角映像２００の上側領域が直四角形に変換された映像２１４を'後方パノラマ映像'と称することとする。そして、前方パノラマ映像２１２と後方パノラマ映像２１４を左右に繋げた映像２１０を'パノラマ映像'と称する。図面において、点Ｐ１〜Ｐ４は広角映像２００と前方パノラマ映像２１２及び後方パノラマ映像２１４の対応点を示すため表示したものである。前方パノラマ映像２１２及び後方パノラマ映像２１４の幅はスレーブカメラ２０からの集中監視映像の幅と同一であることができる。しかし、変形された例では、パノラマ映像２１０の幅が集中監視映像の幅と同一であることもできる。
【００５６】
再び図２を参照すると、第１信号変換部１２６は、映像信号入力端子１５０を通して受信する集中監視映像信号をデジタル映像信号に変換する。すなわち、第１信号変換部１２６は、複合映像信号の形態の集中監視映像信号を広角映像信号と同様にデジタルＹＣｂＣｒまたはＲＧＢコンポーネント映像信号に変換する。
【００５７】
映像格納部１２８はハードディスクまたは半導体記憶装置（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）のような格納媒体を備え、デジタル集中監視映像信号と広角映像信号を格納する。映像格納部１２８は、オリジナルの映像信号の代わりに圧縮した映像信号を格納することもできる。このような実施例において、格納部１２８はオリジナルの映像信号を圧縮したり、圧縮した映像信号を復元するための圧縮／圧縮解除部をさらに備えるが、このような圧縮／圧縮解除部は、制御部１３０を具現するためのマイクロプロセッサー上で実行されるコンピュータプログラムによって具現されることができる。
【００５８】
制御部１３０は、マスターカメラ１０の全般的な動作を制御すると共に、スレーブカメラ２０のパン−ティルト−ズーム動作を制御する。制御部１３０の基本的な制御動作はコンピュータプログラムによって行われるが、遠隔監視／コントロール装置４０から受信するカメラ制御信号に応答して行われることもできる。特に、制御部１３０はカメラの制御信号に応じて映像組合部１３４を制御して出力映像の構成を可変させることができる。また、制御部１３０はカメラ制御信号が指示することに従って映像格納部１２８に格納された映像信号が読み出されて遠隔監視／コントロール装置４０へ提供されるようにする。一方、カメラ制御信号にスレーブカメラ２０に対する制御信号が含まれている場合、この制御信号をスレーブカメラ２０へ中継伝送する。
【００５９】
上記シリアル通信部１３２は、制御部１３０が第１シリアルポート１５２を通してスレーブカメラ２０と通信できるようにし、第２シリアルポート１６０を通して遠隔監視／コントロール装置４０と通信できるようにする。すなわち、制御部１３０は、シリアル通信部１３２を通してＰＴＺ制御信号を含んだ制御信号をスレーブカメラ２０へ送信して、スレーブカメラ２０から状態情報を受け入れることができる。また、制御部１３０は、シリアル通信部１３２を通して遠隔監視／コントロール装置４０からカメラ制御信号を受け入れ、マスターカメラ１０及び／またはスレーブカメラ２０の状態情報を遠隔監視／コントロール装置４０へ送信することができる。シリアル通信部１３２とスレーブカメラ２０または遠隔監視／コントロール装置４０との接続は、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２またはＲＳ４８５標準に従って行われることができる。
【００６０】
映像組合部１３４は、広角映像２００、前方パノラマ映像２１２、後方パノラマ映像２１４、パノラマ映像２１０、及び集中監視映像のいずれかひとつ以上を選んで出力映像を構成する。
【００６１】
図５は、出力映像の構成例を示す。基本的な出力画面において、画面の下段にはパノラマ映像２１０が配置され、画面の上側及び中央領域にはスレーブカメラ２０によって獲得した集中監視映像２２０が配置される（図５の左上の部分）。出力映像が遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送されモニター４４に表示された状態で、運用者は入力部４６を操作して出力映像の構成を変更することができる。例えば、運用者が出力映像から集中監視映像２２０部分を選択すると、遠隔監視／コントロール装置４０は出力映像の構成の変更を要求する制御信号を送信するようになり、シリアル通信部１３２を通して制御信号を受信した制御部１３０は、映像組合部１３４に集中監視映像２２０のみ出力映像に含まれるようにする（図５の右上の部分）。
【００６２】
同様に、運用者が出力映像からパノラマ映像２１０の部分を選択すると、映像組合部１３４は前方パノラマ映像２１２及び後方パノラマ映像２１４のみを結合して出力映像を構成する（図５の右下の部分）。このような状態で運用者が出力映像から任意の点を選択すると、映像組合部１３４は広角映像２００のみを出力映像に配置する（図５の左下の部分）。最後に、運用者は特定のキー（例えば、ＥＳＣキー）を押して基本的な出力画面に戻ることができる。一方、移動物の検出イベントの発生に応じて出力映像が特定のシーケンスに従って自動的に切換えることも可能である。
【００６３】
また図２を参照すると、第２信号変換部１３６は、映像組合部１３４によって構成された出力映像に対する複合映像信号を発生して、映像信号出力端子１６２を通して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する。これによって、遠隔監視／コントロール装置４０のモニター４４には映像組合部１３４によって構成された出力映像が表示されることができる。
【００６４】
図２に図示されたマスターカメラ１０において、広角撮像部１１０を除いたコンポーネントは全てハードウェア的に構成されることもできるが、その一部はソフトウェアによって構成されることもできる。また、広角撮像部１１０を含んだ全てのコンポーネントが一つのハウジング内に格納されることもできるが、本発明はこれに限定されず、コンポーネントが二つ以上のハウジング内に分割して設けられることもできる。このような場合でも、複数のハウジングに設けられるコンポーネントが別途の遠距離通信標準ないし通信プロトコールの助けが無くても信号送受信ができるほどハウジングが近い距離、または同一の地理的サイトに備えられることが好ましい。
【００６５】
図３を参照すると、スレーブカメラ２０は、フォーカシングレンズ１７０及びイメージセンサー１７２と、信号変換部１７６、パンニングモーター１８０、パンニングモータードライバー１８２、ティルティングモーター１８４、ティルティングモータードライバー１８６、ズームモーター１８８、ズームモータードライバー１９０、制御部１９２、及びシリアル通信部１９４を備える。また、スレーブカメラ２０は、獲得した集中監視映像をマスターカメラ１０へ送信するための映像信号出力端子１９６と、マスターカメラ１０から制御信号を受け入れカメラ状態情報を送信するためのシリアルポート１９８とを備える。
【００６６】
フォーカシングレンズ１７０は全方から入射する光を集光する。イメージセンサー１７２はＣＭＯＳまたはＣＣＤとアナログ−デジタル変換器を含み、フォーカシングレンズ１７０によって集光した光を電気信号に変換しデジタル化して、デジタル集中監視映像信号を出力する。信号変換部１７６は、デジタル集中監視映像信号から集中監視映像に対する複合映像信号を生成し、映像信号出力端子１９６を通して出力する。
【００６７】
パンニングモータードライバー１８２は、制御部１９２の制御下でパンニングモーター１８０を駆動して、フォーカシングレンズ１７０及びイメージセンサー１７２を含んだカメラ構造体を水平方向に回転させる。ティルティングモータードライバー１８６は、制御部１９２の制御下でティルティングモータードライバー１８６を駆動して、フォーカシングレンズ１７０及びイメージセンサー１７２を含んだカメラ構造体を上下方向に回転させる。ズームモータードライバー１９０は、制御部１９２の制御下でズームモーター１８８を駆動することにより、フォーカシングレンズ１７０の焦点距離を可変させズームイン／ズームアウト機能を具現できるようにする。
【００６８】
一方、制御部１９２は、シリアル通信部１９４を通してマスターカメラ１０から受信した制御信号に応じてパンニングモータードライバー１８２と、ティルティングモータードライバー１８６と、ズームモータードライバー１９０とを駆動する。マスターカメラ１０からの制御信号が移動物検出を基盤に生成されたものである場合、スレーブカメラ２０は移動物に対する追跡監視映像を獲得することができる。一方、制御信号がマスターカメラ１０によって中継伝送された場合、制御部１９２は遠隔監視／コントロール装置４０からのカメラ制御信号にモーター１８２、１８６、１９０を駆動することにより、運用者が関心を持つ地域を撮影するようになる。各モーター１８２、１８６、１９０はステッピングモーターによって具現されることが好ましい。一方、制御部１９２は、周期的または非周期的に各モーター１８２、１８６、１９０の位置を初期の位置にリセットすることにより、各モーター１８２、１８６、１９０の方向が正確に登録されるようにすることが好ましい。
【００６９】
マスターカメラ１０がスレーブカメラ２０に提供するパンニング／ティルティング制御信号は、具体的なパンニング及びティルティング角度を示す値になることができる。しかし、変形実施例では、ＰＴＺ制御信号が予め設定されたコード（Ｐｒｅｓｅｔ  Ｃｏｄｅ）の形で提供されることもできる。このような実施例において、スレーブカメラ２０の不揮発性メモリ（未図示）には各プリセットコードとパンニング及びティルティング値の対応関係を示すプリセットコードルックアップテーブル（ＬＵＴ）が格納されているため、制御部１９２がこのＬＵＴを参照にパンニングモータードライバー１８２とティルティングモータードライバー１８６を駆動することが好ましい。プリセットコードＬＵＴの構成と活用については後にまた説明する。
【００７０】
図６は、図１に図示されたマスターカメラ１０の動作過程を示す。まず、マスターカメラ１０は、撮像部１１０を通して広角映像を獲得する（第３００段階）。移動検出部１２２は、広角映像をフレーム単位で比較しながら移動物が存在するかを判断し、移動物の存在領域を検出する（第３０２段階）。
【００７１】
第３０２段階で移動物が存在するものと判断された場合、検出した移動物の存在領域に応じてスレーブカメラ２０のパンニング及びティルティングを制御してスレーブカメラ２０が移動物を追跡できるようする（第３０４段階）。
【００７２】
第３０６段階において、マスターカメラ１０は、映像信号入力端子１５０を通してスレーブカメラ２０から集中監視映像信号を受け入れ、第１信号変換部１２６は、受信した信号からデジタル集中監視映像信号を復元する。第３００段階ないし第３０６段階は繰り返して行われ、これによって移動物の継続的な追跡が行われる。この際、移動検出部１２２はデジタル集中監視映像信号を使用して移動物の正確な位置を再計算し、再計算の結果を基にスレーブカメラ２０を精密に制御することもできる（第３０８段階）。
【００７３】
一方、映像組合部１３４は、パノラマ映像２１０と集中監視映像信号を結合して出力映像を構成し（第３１０段階）、第２信号変換部１３６は、出力映像に対して複合映像信号を生成して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する（第３１２段階）。遠隔監視／コントロール装置４０で運用者が入力部４６を操作して制御命令を印加する場合、映像組合部１３４によって選ばれる映像が変わることもできるということは上に説明したとおりである。
【００７４】
図７ないし図１９を参照に、図６の動き検出過程（第３０２段階）及びスレーブカメラ２０制御過程（第３０４段階）をより詳しく説明する。
【００７５】
好ましい実施例において、移動検出部１２２は、広角映像２００を複数のセクターないしブロックに仮想区分し、各セクター単位で画素値の変化量を計数することにより移動物が存在するか否かを判断する。図７は、広角映像２００を複数のセクターに区分した状態を例示したのもである。図示された実施例において、広角映像２００は同じサイズの直四角形のセクター２０２に区分されている。しかし、変形実施例では、各セクターのサイズ及び／または形態が映像内での位置に応じて差等化して区分されることもできる。例えば、広角映像２００の中心点に近いセクターに比べて中心点から遠いセクターのサイズがより小さいようセクターが区分されることができる。また、各セクターが円弧状になるよう区分されることもできる。
【００７６】
図８は、移動物検出過程の一実施例を示した系統図である。本実施例によると、マスターカメラ１０の不揮発性メモリ（未図示）には、各セクターに対して予め与えられたセクターコードと、スレーブカメラ２０のパンニング及びティルティング値の対応関係を示した制御値ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が格納されている。制御値ＬＵＴ３２０は、各映像セクターに対してセクターコードとパンニング及びティルティング値を格納する。一方、マスターカメラ１０に複数のスレーブカメラ２０が連動する場合に備えて、該当映像セクターに該当する監視対象地域に対する集中監視を担当するスレーブカメラＩＤがさらに格納されることができる。一方、動作過程において、マスターカメラ１０の、例えばＳＲＡＭやＤＲＡＭなどのような揮発性メモリには、各映像セクターに対して移動検出部１２２が計算する移動係数値を格納するための移動物テーブル３２２が格納、保持される。
【００７７】
撮像部１１０によって広角映像２００を獲得すると、移動検出部１２２は広角映像２００をフレーム単位で比較する。ここで、比較されるフレームは連続しているフレームであることもでき、複数のフレームの周期だけ時間的に分離されたフレームであることもできる。具体的に、移動検出部１２２は、各映像セクターに対して現在のフレームと以前のフレームの画素値ないし輝度値を画素単位で比較し、映像セクター内で画素値の差が第１基準値より大きい画素の数を計数する。そして、係数値が第２基準値より大きい場合、該当映像セクターに移動物が存在するものと判断し、制御部１３０に動き検出信号を出力する。ここで、過ちを最小化するよう一定の回数以上係数値が第２基準値より大きい場合のみ移動物が存在するものと判断することもできる。図示された例では、二番目の映像セクター（セクターコード＝"０１"）において係数値が第２基準値の４０より大きい６７の係数値が計数されたのを例示した。
【００７８】
制御部１３０は、動き検出信号を受信すると、まず移動物テーブル３２２を参照に移動物が存在する映像セクターを確認する。そして、制御部１３０は、移動物が存在するセクターに対して予め定められたパンニング及びティルティング値を制御値ＬＵＴ３２０から読み出されてシリアル通信部１３２を通してスレーブカメラ２０へ伝送することにより、スレーブカメラ２０が該当映像セクターに該当する監視対象領域を集中監視するようにする。２つ以上の映像セクターから動きが検出された場合には、移動検出部１２２は移動係数値に従って優先順位を与え、制御部１３０はスレーブカメラ２０に優先順位が最も高い映像セクターに対して集中監視するようにする。一方、遠隔監視／コントロール装置４０からの制御信号に従って優先順位に関係無く特定の移動物に対する集中監視が行われることもある。
【００７９】
図８の実施例において、制御値ＬＵＴ３２０に格納されるパンニング及びティルティング値は、各スレーブカメラ２０に対して実験的に決定されて格納されることができる。例えば、スレーブカメラ２０を順次に駆動しながら広角映像２００の各セクターの大体中心点に相当する地点に対するパンニング及びティルティング値を決定することができる。この際、設置者が番号や他の標識などを有した識別板を監視対象領域内に置いた状態で、各地点に対するスレーブカメラ２０のパンニング及びティルティング値を決定することもできる。さらに、広角映像２００または監視対象領域内でいくつかの地点に対してのみパンニング及びティルティング値を実験的に決定し、他の位置に対するパンニング及びティルティング値は比例配分法（Ｌａｗ  ｏｆ  Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｐａｒｔ）に従って補間することもできる。一方、制御値ＬＵＴ３２０にパンニング及びティルティング値の他にズーム倍率値も共に格納して、スレーブカメラ２０の制御時にズーム倍率値も共に提供することもできる。他の一方で、制御値ＬＵＴ３２０に格納されてスレーブカメラ２０に提供されるパンニング、ティルティング、及びズーム倍率値は、スレーブカメラ２０を中心にする球座標系での絶対値で表示されることもでき、特定の位置を基準にした相対値であることもできる。このような場合、具体的なパンニング、ティルティング、及びズーム倍率値は角度や焦点距離の代わりにモーター分解能を単位に定めることもできる。
【００８０】
このように、図８の実施例によると、動き検出に応じて制御部１３０がパンニング及びティルティング値を 'ＧＯＴＯ'命令のように提供することにより、スレーブカメラ２０の集中監視方向を決定することができる。そして、制御部１３０は遠隔監視／コントロール装置４０からの制御信号に応じてこのような制御値をスレーブカメラ２０に提供することもできる。
【００８１】
図９は、移動物検出過程の他の実施例を示した系統図である。本実施例によると、マスターカメラ１０の不揮発性メモリ（未図示）に格納されるカメラＬＵＴ３２０ａには、スレーブカメラ２０を駆動するための具体的なパラメータ値が格納されず、パラメータ値を略称するプリセットコードのみ格納される。そして、各プリセットコードに対する具体的なパンニング及びティルティング値は、スレーブカメラ２０内に保持される制御値ＬＵＴ３２０ｂに格納されている。上記プリセットコード値はセクターコード値と同一に定められることもできる。
【００８２】
撮像部１１０によって広角映像２００を獲得すると、移動検出部１２２は各映像セクターに対して広角映像２００をフレーム単位で比較して移動係数値を計算する。移動検出部１２２は、係数値が第２基準値より大きい場合、該当映像セクターに移動物が存在するものと判断し、制御部１３０に動き検出信号を出力する。
【００８３】
動き検出信号を受信すると、制御部１３０は、まず移動物テーブル３２２を参照に移動物が存在する映像セクターを確認する。そして、制御部１３０は移動物が存在するセクターにプリセットコード値をカメラＬＵＴ３２０ａから読み出されてシリアル通信部１３２を通してスレーブカメラ２０へ伝送する。スレーブカメラ２０はその内蔵メモリに格納された制御値ＬＵＴ３２０ｂからプリセットコード値に相応したパンニング及びティルティング値を読み出し、読み出された値でパンニングモーター１８０及びティルティングモーター１８４を駆動することにより、該当映像セクターに該当する監視対象領域を集中監視するようになる。
【００８４】
このように図９の実施例によると、動き検出の時に制御部１３０がＰＴＺ制御パラメータを略称するプリセットコード値のみをスレーブカメラ２０へ送信し、スレーブカメラ２０がプリセットコード値を解釈してパンニングモーター１８０及びティルティングモーター１８４を駆動するため、マスターカメラ１０の立場では制御プロセスが簡単となり、マスターカメラ１０とスレーブカメラ２０との間のデータの送受信が円滑になるという長所がある。図９の実施例における他の特徴は図８の実施例と類似であるため、これに関する詳しい説明は省略する。
【００８５】
このように、図８または図９に図示された実施例によると、パノラマ映像２１０生成以前のオリジナル映像の広角映像２００から直接動きを検出するため動き検出の速度が速いという長所がある。さらに、広角映像２００をセクター単位で区分して画素値のみで移動物が存在するか否かを判断するため、広角映像２００を開くのに必要な複雑な座標値変換などのような計算が不要であり、動き検出速度の面でさらに利点がある。そして映像セクター単位で一律にスレーブカメラ２０を制御するため初期の追跡に必要な時間も短縮できる。
【００８６】
一方、好ましい実施例では、スレーブカメラ２０によって獲得した集中監視映像２２０を使用して、例えばブロック整合アルゴリズムによって移動物の検出を検証することにより、過ちを防いで追跡性能をさらに高めることができる。さらに、移動検出部１２２は、集中監視映像２２０を使用して移動物を検出する過程で各移動物の輪郭を検出し、移動物のサイズ情報を制御部１３０に提供することができる。このような場合、制御部１３０は移動物のサイズ情報を基に集中監視映像２２０に対するズーム倍率値を決定し、スレーブカメラ２０を制御することもできる。
【００８７】
しかし、本発明は必ずしも映像セクターを単位で動き検出やスレーブカメラ２０の制御を行うものに限られるのではない。すなわち、移動検出部１２２は広角映像２００の全体を使用して移動物を検出することができ、移動物の位置を画素単位で決定した後に移動物の座標に応じてスレーブカメラ２０を制御することもできる。図１０はこのような変形実施例を示す。
【００８８】
図１０の実施例において、撮像部１１０によって広角映像２００が獲得すると、移動検出部１２２は広角映像２００をフレーム単位で比較して移動物を検出する。一実施例において、動き検出は、既に説明したように各画素に対して移動係数値を計算し、係数値が基準値より大きい画素を隣接した画素同士でグループ化することによって行われることができる。移動検出部１２２は、各移動物を構成する画素の座標に対して平均値または中間値を計算することにより、客体の中心点座標を２次元の極座標（ｒ、θ）の形に決定する。ここで、ｒは客体中心点の映像中心点からの距離を示し、θは一定の基準線からの方位角を示す。さらに、移動検出部１２２は各移動物の上下及び左右方向のサイズを決定する。移動検出部１２２は各移動物に対してＩＤ与え、中心点座標（ｒ、θ）と、サイズに関するデータを移動物テーブル３２２ａに格納する。
【００８９】
制御部１３０は、各移動物に対して、中心点座標（ｒ、θ）からスレーブカメラ２０のパンニング及びティルティング値を決定する。制御部１３０は、各移動物に対して、映像のサイズと距離座標ｒ値を用いてズーム倍率値を決定する。制御部１３０は、決定されたパンニング及びティルティング値とズーム倍率値をシリアル通信部１３２を通してスレーブカメラ２０へ伝送することにより、スレーブカメラ２０が該当映像セクターに該当する監視対象領域を集中監視するようにする。２つ以上の映像セクターから動きが検出した場合には、移動検出部１２２は移動係数値に応じて優先順位を与え、制御部１３０はスレーブカメラ２０に優先順位が最も高い映像セクターに対して集中監視するようにする。一方、遠隔監視／コントロール装置４０からの制御信号に従って優先順位に関係無く特定の移動物に対する集中監視が行われることもある。
【００９０】
図１０の実施例において、スレーブカメラ２０の基準点とほぼ同じ場合に、客体の中心点座標（ｒ、θ）からパンニング及びティルティング値を決定する方法は次のとおりである。
【００９１】
まず、パンニング角度の測定基準が広角映像２００内での方位角座標（θ）の測定基準と同一であるとすると、パンニング角度は客体中心点の方位角座標（θ）値と同じく決定される。パンニング角度の測定基準面が広角映像２００内での方位角座標測定基準面と相違する場合にも、パンニング角度値は中心点座標（ｒ、θ）の方位角座標（θ）値から１次式によって容易に決定されることができる。
【００９２】
一方、ティルティング角度値は、客体中心点の距離座標（ｒ）値から求めることができる。一般に、魚眼レンズの屈折特性や３６０°反射鏡の反射特性は、入射光が特定の数学モデルで表示できるプロファイル特性を有する。例えば、図１１のように魚眼レンズ１１２が正射影屈折特性を有する場合には、入射光の結像点の映像中心からの距離は次の数式１によって表示される。
【００９３】
【数１】
2012520650.tif 000003
【００９４】
ここで、xは入射角の大きさ、fは焦点距離であって、広角映像内では映像の半径を示し、ｙは結像点の映像中心点からの距離を示す。
【００９５】
従って、半径がＲの映像において、映像中心からの距離がｒの客体中心点に対して入射角xは、次の数式２によって求めることができる。
【００９６】
【数２】
2012520650.tif 000004
【００９７】
ティルティング角度の特定の基準面を水平面としたとき、スレーブカメラ２０を駆動するティルティング角度値は大きさが（９０°−ｘ）であり、符号は負の値を有し、次の数式３のように表される。
【００９８】
【数３】
2012520650.tif 000005
【００９９】
一方、魚眼レンズ１１２が図１２のように等距離射影屈折特性を有する場合には、入射光の結像点の映像中心からの距離は次の数式４によって表示される。
【０１００】
【数４】
2012520650.tif 000006
【０１０１】
従って、半径がＲの映像において、映像中心からの距離がｒの客体中心点に対して入射角ｘは次の数式５によって求めることができる。
【０１０２】
【数５】
2012520650.tif 000007
【０１０３】
ティルティング角度の測定基準面を水平面としたとき、スレーブカメラ２０を駆動するティルティング角度値はその大きさが（９０°−ｘ）であり、符号は負の値を有して、次の数式６のように表される。
【０１０４】
【数６】
2012520650.tif 000008
【０１０５】
広角レンズないし魚眼レンズ１１２が他の屈折特性を有する場合にも、ティルティング角度値は上記と類似に決定されることができる。
【０１０６】
上記のようなパンニング及びティルティング値の決定方法は、スレーブカメラ２０の設置基準の位置が広角レンズ１１２の中心点とほぼ同じ場合に適用できるもので、スレーブカメラ２０とマスターカメラ１０が隣接して設置された場合に有用に活用できる。一方、スレーブカメラ２０がマスターカメラ１０から離隔して設置された場合には、図８の実施例と同様に、広角映像２００または監視対象領域内でいくつかの地点に対してパンニング及びティルティング値を実験的に決定してメモリに格納しておき、他の位置に対するパンニング及びティルティング値は格納された値を参照に比例配分法（Ｌａｗ  ｏｆ  Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｐａｒｔ）に従って補間して使用することができる。このような実施例に対しては本発明が属する技術分野の当業者が本明細書を基に容易に具現できるため、これに関する具体的な説明は省略する。
【０１０７】
図８ないし図１０の実施例において、広角映像２００内で移動物を検出し、これを活用してスレーブカメラ２０をＰＴＺ動作を制御する場合には、図５に例示された出力映像内でパノラマ映像２１０部分には、スレーブカメラ２０が追跡中の移動物の位置を示すポインターがさらに表されることが好ましい。図１３は、このような出力映像の一例を示す。制御部１３０は動きが検出された映像セクターのうち、相互隣接したセクターに対して大体の中間点を算出することによって移動物の位置を決定する。制御部１３０はこの位置情報をパノラマ映像構成部１２４または映像組合部１３４に提供して、パノラマ映像構成部１２４または映像組合部１３４がパノラマ映像２１０内に、例えば赤色の四角形のポインター２１１を与えるようにすることができる。ポインター２１１のサイズは移動物のサイズに関係無く一定であることが好ましい。このようなポインター２１１は、運用者がパノラマ映像２１０と集中監視映像２２０を比較しながら現在状況をより正確に認識するのに役立つ。
【０１０８】
図１４ないし図１９を参照に、移動物の発生と消滅による追跡監視動作の変化を説明する。上記に述べたように、マスターカメラ１０は、新たな移動物が検出する度に移動物に対する情報を移動物テーブル３２２または３２２ａに格納し、ＰＴＺ制御値を決定してスレーブカメラ２０へ送信する。ここで、各移動物に対しては固有の客体ＩＤと共に追跡優先順位が与えられる。追跡優先順位は、異なる移動物の発生と消滅、そして移動物の移動によって変わる。一実施例において、移動物が広角映像２００の中心に近いほど客体に高い優先順位が与えられる。また、広角映像２００内での移動物の移動速度が速いほど高い優先順位が与えられることもできる。ここで、広角映像２００の非線形性により、客体と映像２００の中心との距離と客体の移動速度は一般に高い相関関係を示すが、両方が一致しない場合には、両基準のうちいずれかひとつに高い加重値を与えて優先順位を決定することができる。一方、変形実施例では新規検出客体に対して高い優先順位を与えることもできる。
【０１０９】
移動物に対する優先順位は、遠隔監視／コントロール装置４０の運用者によって変わることもできる。特に、運用者が選ぶトラッキング対象客体に対しては最優先順位が与えられることができる。すなわち、運用者が入力部４６を通していずれかひとつの移動物を選択すると、選択された客体の情報を含む制御信号がマスターカメラ１０へ送信され、制御部１３０は該当客体に対して最優先順位を与えてスレーブカメラ２０が追跡するようにする。
【０１１０】
マスターカメラ１０の制御部１３０は、上記移動物テーブル３２２または３２２ａの他に、トラッキングテーブル３３０を揮発性メモリに生成して維持しながら、現在活性化している各移動物に対する移動履歴情報を格納する。図１４はトラッキングテーブル３３０の一例を示す。図示された例において、トラッキングテーブル３３０は、各移動物が現在まで移動してきた映像セクターの番号を順次に格納する。変形実施例では、スレーブカメラ２０駆動のためのプリセットコード値または客体中心点の座標値の変動履歴が映像セクター番号の代わりに格納されることもできる。
【０１１１】
図１５を参照すると、移動検出部１２２は、新たな移動物（図面上の 'Ａ'）が感知すると、移動物テーブル３２２または３２２ａとトラッキングテーブル３３０に客体情報と映像セクター情報を格納する。この際、隣接した複数のセクターから動きが検出する場合には、移動係数値が最も大きい区域に移動物が存在するものと判断する。制御部１３０は、移動物が存在する映像セクターに、マッピングされたパラメータに応じてスレーブカメラ２０へＰＴＺ制御信号を送信し、シリアル通信部１３２を通して遠隔監視／コントロール装置４０へ警報信号を送信する。
【０１１２】
時間が経つにつれ移動物が移動して映像セクターに対する移動係数値が変わると、移動検出部１２２は移動係数値が最も大きいセクターに客体が移動したものと判断し、新しい映像セクターに対する情報を移動物テーブル３２２または３２２ａとトラッキングテーブル３３０に格納する。そして、制御部１３０は更新した映像セクター情報に相応したパラメータに従ってスレーブカメラ２０にＰＴＺ制御信号を送信する。一方、移動物が広角映像２００の境を外れたり映像から消えて動きが完全に無くなると、客体に対する情報を移動物テーブル３２２または３２２ａとトラッキングテーブル３３０から削除する。
【０１１３】
図１６を参照すると、既存の移動物（図面上の 'Ａ'）に隣接しない映像セクターに他の移動物（図面上の 'Ｂ'）が検出すると、移動検出部１２２は新しい移動物（'Ｂ'）に対する客体情報と映像セクター情報を移動物テーブル３２２または３２２ａとトラッキングテーブル３３０に格納する。この際、制御部１３０は、シリアル通信部１３２を通して遠隔監視／コントロール装置４０に新たな移動物の登場を知らせる警報信号を送信することができる。一方、制御部１３０は、二つの移動物（'Ａ'、'Ｂ'）に対して上記に説明した基準に従って優先順位を決定する。制御部１３０は、優先順位の高い客体が存在する映像セクターにマッピングされたパラメータに応じてスレーブカメラ２０にＰＴＺ制御信号を送信して、スレーブカメラ２０が優先順位の高い移動物に対する集中監視映像を獲得するようにする。
【０１１４】
図１７を参照すると、複数の移動物（'Ａ'、'Ｂ'）が同一の映像セクター内に位置することができる。このような場合、移動検出部１２２は両移動物（'Ａ'、'Ｂ'）に対して共通の映像セクター情報を移動物テーブル３２２または３２２ａとトラッキングテーブル３３０に格納する。そして、制御部１３０は、上記共通の映像セクターにマッピングされたパラメータに応じてスレーブカメラ２０へＰＴＺ制御信号を送信して、スレーブカメラ２０が両客体 （'Ａ'、'Ｂ'）をいずれも含む集中監視映像を獲得するようにする。
【０１１５】
図１８のように、両移動物（'Ａ'、'Ｂ'）が両方とも或いはいずれか一つが移動して相互異なる映像セクターに位置すると、制御部１３０は両移動物（'Ａ'、'Ｂ'）に対して上記に説明した基準に従って再び優先順位を決定する。制御部１３０は、優先順位の高い客体が存在する映像セクターにマッピングされたパラメータに応じてスレーブカメラ２０にＰＴＺ制御信号を送信して、スレーブカメラ２０が優先順位の高い移動物に対する集中監視映像を獲得するようにする。
【０１１６】
図１５ないし図１８のように、広角映像２００内に複数の移動物が存在する場合には、出力映像に含まれたパノラマ映像２１０にも複数の移動物が表示される。そして、集中監視映像２２０には一部の移動物が表示される。このような場合、パノラマ映像構成部１２４または映像組合部１３４は、集中監視映像が獲得している最優先順位の移動物に対しては、他の移動物と形の異なるポインター２１１で表示することができる。図１９はこのような出力映像の一例を示す。例えば、最優先順位の移動物に対してはパノラマ映像２１０内に赤色のポインター２１１ａが表されることができ、他の移動物に対しては緑色のポインター２１１ｂが表示されることができる。このように色で区別する他にも、最優先順位の移動物に対してはポインター２１１ａが点滅することもでき、ポインター２１１ａの輪郭を異なるようにして差別化することもできる。一方、このように複数の移動物が存在する場合には、画面の一側に客体ＩＤ（ＭＤＥ＿００３、ＭＤＥ＿００８、ＭＤＥ＿ｘｘｘ）を並べることにより、運用者が客体をさらに正確に見分けるようにすることが好ましい。
【０１１７】
図２０は、図２に図示されたマスターカメラの変形実施例を示す。本実施例によるマスターカメラ１０ａには複数のスレーブカメラがつながっていることができ、これによってマスターカメラ１０ａは、複数のスレーブカメラを制御し、これらそれぞれから集中監視映像信号を受け入れることができる。
【０１１８】
本実施例によると、マスターカメラ１０ａは、複数の映像信号入力端子１５０ａ、１５０ｂを備える。映像信号入力端子１５０ａには同軸ケーブルを通して第１スレーブカメラ２０ａが連結され、映像信号入力端子１５０ｂには同軸ケーブルを通して第２スレーブカメラ２０ｂが連結される。マスターカメラ１０ａの第１シリアルポート１５２にはスレーブカメラ２０ａ、２０ｂのシリアル通信部が共通して連結されている。マスターカメラ１０ａのシリアル通信部１３２は、制御信号を送信するとき時分割多重化によって送信したり、またはスレーブカメラのＩＤまたはアドレスを明示して送信することにより、各スレーブカメラ２０ａ、２０ｂに制御信号を選択的へ送信することができる。
【０１１９】
第１信号変換部１２６は、映像信号入力端子１５０ａを通して受信する第１スレーブカメラ２０ａからの第１集中監視映像信号をデジタル映像信号に変換する。また、第１信号変換部１２６は、映像信号入力端子１５０ｂを通して受信される第２スレーブカメラ２０ｂからの第２集中監視映像信号をデジタル映像信号に変換する。映像格納部１２８は、デジタル集中監視映像信号と広角映像信号を格納する。
【０１２０】
マスターカメラ１０ａは、広角映像２００内にある移動物を検出し、検出された移動物の位置に応じてスレーブカメラ２０ａ、２０ｂのいずれか一つが移動物が存在する監視対象領域を集中監視するよう制御する。上記のように、スレーブカメラ２０ａ、２０ｂのいずれか一つを容易に選択できるよう制御部１３０によって保たれる制御値ＬＵＴ３２０またはカメラＬＵＴ３２０ａには動きが検出され得る各広角映像セクターに対して適したカメラＩＤがマッピングされている。
【０１２１】
映像組合部１３４は、制御部１３０の制御下で、広角映像２００、パノラマ映像２１０、前方パノラマ映像２１２、後方パノラマ映像２１４、第１及び第２集中監視映像のうち一つ以上を選択して出力映像を構成する。出力映像に集中監視映像が含まれる場合には、第１及び第２集中監視映像のうち制御部１３０がパンニング及びティルティング制御を行っているスレーブカメラからの映像のみ含まれることが好ましい。
【０１２２】
図２１は、図２に図示されたマスターカメラの他の変形実施例を示す。図２に図示されたマスターカメラ１０は、シリアル通信部１３２を通したシリアル通信によって遠隔監視／コントロール装置４０からカメラ制御信号を受け入れ、マスターカメラ１０及び／またはスレーブカメラ２０の状態情報を遠隔監視／コントロール装置４０へ送信し、映像組合部１３４によって構成された出力映像を複合映像信号の形態で同軸ケーブルを通して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する反面、本実施例によるマスターカメラ１０ｂは、ネットワークプロトコールで遠隔監視／コントロール装置４０との通信を行う。
【０１２３】
マスターカメラ１０ｂは、例えばイーサネット(登録商標)インターフェースカードのようなネットワークアダプタ１３８を備え、上記ネットワークアダプタ１３８はＬＡＮケーブルを通して遠隔監視／コントロール装置４０に接続される。ネットワークアダプタ１３８は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコールに応じて遠隔監視／コントロール装置４０からカメラ制御信号を受け入れ、マスターカメラ１０ｂ及び／またはスレーブカメラ２０の状態情報を遠隔監視／コントロール装置４０へ送信することができる。また、ネットワークアダプタ１３８は、映像組合部１３４によって構成された出力映像をデジタル信号の形態で遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する。
【０１２４】
本実施例によると、マスターカメラ１０ｂが遠隔監視／コントロール装置４０から遠距離に設置されている場合にも、遠隔監視／コントロール装置４０がインターネットのようなネットワークを通してマスターカメラ１０ｂを容易に制御することができ、マスターカメラ１０ｂ及びスレーブカメラ２０からの映像信号を受信して監視対象地域を容易に監視することができる。また、遠隔監視／コントロール装置４０に複数のマスターカメラ１０ｂが接続することができ、これに必要な配線を最少化することができる。
【０１２５】
一方、スレーブカメラ２０がマスターカメラ１０ｂに集中監視映像をデジタル信号の形で提供することもできる。このような場合には、図２１において第１信号変換部１２６が省略でき、マスターカメラ１０ｂがフルデジタル方式で動作することが可能となる。
【０１２６】
図２２は、図２に図示されたマスターカメラのさらに他の変形実施例を示す。本実施例において、映像組合部１３４は、アナログ信号状態で映像を組合せて出力映像を生成する。
【０１２７】
広角撮像部１１０は、デジタル広角映像信号と共にアナログ広角映像信号を出力する。イメージセンサー１１２がデジタル広角映像信号のみ出力できる場合には、広角撮像部１１０または制御／信号処理回路１２０にＡ／Ｄ変換器をさらに備えることができる。
【０１２８】
第１信号変換部１２６は、映像信号入力端子１５０を通して受信する集中監視映像信号をデジタル映像信号に変換する。映像格納部１２８は、デジタル集中監視映像信号と広角映像信号を格納する。第２信号変換部１４０は、パノラマ映像構成部１２４からのデジタルパノラマ映像信号をアナログ信号に変換する。
【０１２９】
映像組合部１３４は、広角映像２００、パノラマ映像２１０、前方パノラマ映像２１２、後方パノラマ映像２１４、及び集中監視映像のうち一つ以上を選択し、アナログ信号の状態で映像を組合せることによって出力映像を構成する。映像組合部１３４は、出力映像を複合映像信号の形態で映像信号出力端子１６２を通して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する。
【０１３０】
上述のように、図２に図示されたカメラ装置とその変形実施例は、集中監視カメラ２０の出力信号フォーマットや遠隔監視／コントロール装置４０の映像信号入力の要求に応じて多様な方式で映像信号を処理することができ、シリアル通信またはネットワーク通信を通して遠隔監視／コントロール装置４０に連動できるため、既存の装備を取替えることなく多様な監視システムに非常に容易に採択できる。マスターカメラ１０によって完全にフォーマットされた形で出力映像が遠隔監視／コントロール装置４０に提供できるため、遠隔監視／コントロール装置４０での高速信号処理のためのコンピューティングの負担が軽減し、伝送チャネルの帯域幅による制限が大きく減り、複数の集中監視カメラ２０を遠隔監視／コントロール装置４０に連動させるのに必要な配線量を最少化することができる。
【０１３１】
図２３は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０の設置例を示す。本例において、支柱４００の上側外周面には"Ｕ"字状のサポート部材４０２が取り付けられている。"Ｕ"字状のサポート部材４０２は、第１横バー４０４と、第１横バー４０４の外側端部から上方に折り曲げられて繋がっている垂直バー４０６と、垂直バー４０６の上端から内側に折り曲げられて繋がっている第２横バー４０８とを備える。第１横バー４０４は、支柱４００の上側外周面に溶接するか、Ｕバンドブラケットを使用して支柱４００外周面に取り付けられることができる。
【０１３２】
ＰＴＺカメラのスレーブカメラ２０は、支柱４００の上端に設けられる。全方位カメラのマスターカメラ１０は、"Ｕ"字状のサポート部材４０２の第２横バー４０８の内側端部の底面に設けられる。この際、マスターカメラ１０がスレーブカメラ２０の直上方に設置してマスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニング中心軸が一致することが好ましい。
【０１３３】
このような実施例によると、マスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニング中心軸が一致するため、動き検出及び追跡監視の過程で広角映像２００内での移動物の中心点の方位角座標（θ）値を直ちにＰＴＺカメラのパンニング角度値と決定してスレーブカメラ２０を制御することができる。
【０１３４】
"Ｕ"字状のサポート部材４０２の垂直バー４０６の長さを調整することにより、マスターカメラ１０の設置高さを調節することができるため、動き検出及び追跡地域の範囲を使用者の必要に応じて調節できるという利点がある。
【０１３５】
"Ｕ"字状のサポート部材４０２とスレーブカメラ２０によってマスターカメラ１０に監視死角領域が発生するが、図２３の設置例は、一部死角領域が許される監視箇所や背後面が遮蔽された監視箇所、回転角が制限されたパンニング／ティルティング駆動部が適用されたカメラが使用される応用分野などで有用に活用できる。
【０１３６】
図２４は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０の異なる設置例を示す。本例において、支柱４１０の上側外周面には"Ｌ"字状のサポート部材４１２が取り付けられている。"Ｌ"字状のサポート部材４１２は、横バーと、横バーの外側端部から下方に折り曲げられて繋がっている垂直バーとを備える。横バー４１４は支柱４１０の上側外周面に溶接するか、Ｕバンドブラケットを使用して支柱４１０の外周面に取り付けることができる。
【０１３７】
マスターカメラ１０は"Ｌ"字状のサポート部材４１２の垂直バーの下端に設けられ、スレーブカメラ２０は支柱４００の上端に設けられる。
【０１３８】
本実施例によると、マスターカメラ１０の撮像部１１０に、魚眼レンズ使用の時より歪曲の少ない映像が獲得できる３６０°反射鏡を適用することが容易である。また、マスターカメラ１０の設置高さを調節して監視対象地域の範囲を使用者の必要に応じて調節できるという利点がある。
【０１３９】
"Ｌ"字状のサポート部材４１２とマスターカメラ１０によってスレーブカメラ２０に監視死角領域が発生し、マスターカメラ１０にも"Ｌ"字状のサポート部材４１２による監視死角領域が発生はするものの、一部死角領域が許される監視箇所、背後面が遮蔽された監視箇所、マスターカメラ１０の位置が低くても運営に差し支えない監視箇所などで有用に活用することができる。
【０１４０】
図２５は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。支柱４２０の上側外周面には横バー４２２が取り付けられている。マスターカメラ１０は、横バー４２２の外側端部の下側にブラケット（未図示）を使用して設けられ、スレーブカメラ２０は、マスターカメラ１０の直上方にあるよう横バー４２２の外側端部の上部にブラケット（未図示）を使用して設けられる。支柱４２０から横バー４２２が設けられる高さは、監視対象地域の範囲を考えて使用者が任意で選択することができる。
【０１４１】
マスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニング中心軸が一致するため、動き検出及び追跡監視の過程で広角映像２００内での移動物の中心点の方位角座標（θ）値を直ちにＰＴＺカメラのパンニング角度値と決定してスレーブカメラ２０を制御することができる。このような設置例は各カメラの死角領域が最少化できるという利点がある。
【０１４２】
図２６は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。支柱４３０の上側には、透明な強化ガラスまたは強化樹脂などの材質の壁面からなるカメラ設置室４３２が備えられている。マスターカメラ１０は、カメラ設置室４３２の天井に下方を向くよう設けられる。スレーブカメラ２０は、マスターカメラ１０の直上方にあるよう支柱４３０の上端部に設けられる。支柱４３０の高さとカメラ設置室４３２の位置は、監視対象地域の範囲と死角領域の範囲を考えて選択することができる。
【０１４３】
本例においても、マスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニングの中心軸が一致するため、動き検出及び追跡監視の過程で広角映像２００内での移動物の中心点の方位角座標（θ）値を直ちにＰＴＺカメラのパンニング角度値と決定してスレーブカメラ２０を制御することができる。
【０１４４】
本設置例によると、カメラ設置室４３２の下方の支柱部位によるマスターカメラ１０に監視死角領域、カメラ設置室４３２の外壁の光透過率による画質低下現象の発生可能性、スレーブカメラ２０の重さ制限などの更なる考慮要素が存在することがある。しかし、本設置例は、会議テーブルでのテレビ会議中継用や設置位置が低くても良い監視箇所、遠距離動き感知及び追跡必要局所などで有用に活用することができる。
【０１４５】
図２７は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。支柱４４０の上側外周面には"Ｌ"字状の第１サポート部材４４２が取り付けられ、第１サポート部材４４２の取り付け部の下側に支柱４４０の外周面には第２サポート部材４４４が取り付けられている。第１及び第２サポート部材４４２、４４４は支柱４４０の外周面に溶接するか、Ｕバンドブラケットを使用して取り付けることができる。
【０１４６】
スレーブカメラ２０は第１サポート部材４４２の垂直バーの下端に設けられ、マスターカメラ１０は第２サポート部材４４４の垂直バーの下端に設けられる。マスターカメラ１０の高さは、監視対象地域の範囲と死角領域の範囲を考えて選択することができる。
【０１４７】
本例においても、マスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニング中心軸が一致するため、動き検出及び追跡監視の過程で広角映像２００内での移動物の中心点の方位角座標（θ）値を直ちにＰＴＺカメラのパンニング角度値と決定してスレーブカメラ２０を制御することができる。また、マスターカメラ１０の撮像部１１０に魚眼レンズ使用の時より歪曲の少ない映像が獲得できる３６０°反射鏡を適用することが容易であるという利点がある。
【０１４８】
このような設置例は、一部の死角領域が許される監視箇所、背後面が遮蔽された監視箇所、マスターカメラ１０の位置が低くても運営に差し支えない監視箇所などに適している。
【０１４９】
図２８は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。支柱４５０の上側外周面には"Ｌ"字状の第１サポート部材４５２が取り付けられ、第１サポート部材４５２の取り付け部の下側の支柱４５０の外周面には第２サポート部材４５４が取り付けられている。第１及び第２サポート部材４５２、４５４は支柱４５０の外周面に溶接するか、Ｕバンドブラケットを使用して取り付けることができる。
【０１５０】
マスターカメラ１０は第１サポート部材４５２の垂直バーの下端に設けられ、スレーブカメラ２０は第２サポート部材４５４の垂直バーの下端に設けられる。マスターカメラ１０の高さは、監視対象地域の範囲と死角領域の範囲を考えて選択することができる。
【０１５１】
本例においても、マスターカメラ１０の光軸とスレーブカメラ２０のパンニング中心軸が一致するため、動き検出及び追跡監視の過程で広角映像２００内での移動物の中心点の方位角座標（θ）値を直ちにＰＴＺカメラのパンニング角度値と決定してスレーブカメラ２０を制御することができる。
【０１５２】
このような設置例は、一部の死角領域が許される監視箇所、背後面が遮蔽された監視箇所、回転角が制限されたパンニング／ティルティング駆動部が適用されたカメラが使用される応用分野などで有用に活用できる。
【０１５３】
図２９は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。支柱４６０の上側外周面には横バー４６２が取り付けられている。マスターカメラ１０は横バー４６２の一地点の底面に設けられる。マスターカメラ１０が設置された地点から内側方向または外側方向に、横バー４６２の底面には一つ以上のスレーブカメラ２０ａ、２０ｂが設けられる。監視対象地域の状況に合わせてスレーブカメラ２０ａ、２０ｂはいずれか一つのみ設けられることもでき、いずれも設けられることもできる。
【０１５４】
このようにマスターカメラ１０とスレーブカメラ２０ａ、２０ｂが平行に設けられる場合、カメラ同士の干渉による監視死角領域が発生し得るが、横バー４６２が十分に高い場合、このような干渉は無視できる。従って、本設置例は高所監視箇所において特に有用に活用することができる。
【０１５５】
図３０は、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０のさらに他の設置例を示す。本設置例は室内監視箇所に適したものであって、マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０は建物の室内の天井４７０に並んで設けられる。マスターカメラ１０及びスレーブカメラ２０の相互の干渉による監視死角領域が発生し得るが、カメラ１０、２０より低い領域に対する監視が注目的の室内でこのような干渉は無視できる。
【０１５６】
図３１は、本発明による映像監視システムの他の実施例を示す。本実施例による映像監視システムは、多機能カメラ装置５００と遠隔監視／コントロール装置４０を備える。
【０１５７】
カメラ装置５００は、全方位カメラとＰＴＺカメラを一体化したもので、広角撮像部５１０、ＰＴＺ撮像部５２０、及び制御／駆動部５３０を含む。広角撮像部５１０は監視領域を全方位で撮影し、制御／駆動部５３０は全方位映像から移動物を検出し、移動物検出のときに移動物が検出された領域を集中して撮影するようＰＴＺ撮像部５２０を制御する。また、制御／駆動部５３０は、ＰＴＺ撮像部５２０によって獲得した集中監視映像と全方位映像を組合せて出力映像を生成し、これをアナログ映像信号またはデジタル映像信号として遠隔監視／コントロール装置４０へ提供する。
【０１５８】
遠隔監視／コントロール装置４０は、カメラ装置５００と離隔した遠隔地に設置され、データ処理部４２、モニター４４、及び入力部４６を備える。データ処理部４２はカメラ装置５００から出力映像を受け入れモニター４４に表されるようにする。また、データ処理部４２は、入力部４６を通して入力される使用者の入力に従ってカメラ装置５００を制御する。データ処理部４２は通常のＰＣによって具現でき、表出映像の処理のためマトリクス、画面分割器、映像分配増幅器などをさらに備えることができる。入力部４６はキーボード、マウス、ジョイスティックの入力装置のうちいずれか一つまたはこれらの結合となることができる。
【０１５９】
図３１には簡単明瞭な図示のため遠隔監視／コントロール装置４０に一台のカメラ装置５００のみ接続されたものと表されているが、複数のカメラ装置５００が遠隔監視／コントロール装置４０に接続することもできる。
【０１６０】
図３２は、カメラ装置５００の一実施例の詳細ブロック図である。広角撮像部５１０は、電気／光学的に魚眼レンズ５１２と第１イメージセンサー５１４を備える。魚眼レンズ５１２は、視野角が全方位的に（ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ）１５０度以上であり、視野角内の空間から入射する光を集光して第１イメージセンサー５１４に結像するようにする。第１イメージセンサー５１４は、ＣＭＯＤまたはＣＣＤ素子とＡ／Ｄ変換器を含み、魚眼レンズ５１２によって集光した光を電気的な映像信号に変換してデジタル化し、デジタル広角映像信号を出力する。魚眼レンズ５１２を通して獲得した広角映像は円形になっている。
【０１６１】
ＰＴＺ撮像部５２０は、フォーカシングレンズ５２２と第２イメージセンサー５２４を備える。フォーカシングレンズ５２２は全方から入射する光を集光し、第２イメージセンサー５２４はフォーカシングレンズ５２２によって集光した光を電気的な映像信号に変換しデジタル化して、デジタル集中監視映像信号を出力する。
【０１６２】
制御／駆動部において、移動検出部１２２は、広角撮像部５１０からの広角映像信号を受け入れ、広角映像をフレーム単位で比較しながら映像内に移動物が存在するかを決定する。ここで、比較されるフレームは繋がっているフレームであることもでき、複数のフレーム周期だけ時間的に分離されたフレームであることもできる。
【０１６３】
パノラマ映像構成部１２４は、広角撮像部５１０からの広角映像を直四角形のパノラマ映像に変換する。図３３は、パノラマ映像構成部１２４によるパノラマ映像構成方法を示す。上記のように、魚眼レンズ５１２を備える広角撮像部５１０によって撮影された広角映像６００は円形になっている。一実施例において、パノラマ映像構成部１２４は、円形の広角映像６００のうち長方形の一部のみ選択し、選択した映像領域６１０に対する映像信号をパノラマ映像信号として出力する。パノラマ映像６１０として取られる領域は固定されていることもでき、動き検出に応じて可変することもできる。また、遠隔監視／コントロール装置４０で運用者が入力部４６を通して対角線の位置にある二つの点（Ｐ１及びＰ４、またはＰ２及びＰ３）を指定して領域を選択することもできる。この場合、領域選択部１０２は制御部１３０を通して二つの点（Ｐ１及びＰ４、またはＰ２及びＰ３）の座標を示す領域設定信号を受け入れ、これに応答して広角映像６００からパノラマ映像６１０を抽出するようになる。
【０１６４】
また図３２を参照すると、映像格納部１２８は、ハードディスクまたは半導体記憶装置（ＳＳＤ）のような格納媒体を備え、デジタル集中監視映像信号と広角映像信号を格納する。映像格納部１２８は、オリジナルの映像信号の代わりに圧縮した映像信号を格納することもできる。このような実施例において、映像格納部１２８は、オリジナルの映像信号を圧縮したり圧縮した映像信号を復元するための圧縮／圧縮解除部をさらに備えるが、このような圧縮／圧縮解除部は、制御部１３０を具現するためのマイクロプロセッサー上で行われるコンピュータプログラムによって具現できる。
【０１６５】
制御部１３０は、カメラ装置５００の全般的な動作を制御する。特に、制御部１３０は、移動検出部１２２によって検出された移動物に応じてＰＴＺ撮像部５２０に対するパン−ティルト−ズーム動作を制御する。また、制御部１３０は、カメラ制御信号に応じて映像組合部１３４を制御して出力映像の構成を可変させることができる。さらに、制御部１３０は、カメラ制御信号が指示することに従って映像格納部１２８に格納された映像信号が読み出されて遠隔監視／コントロール装置４０に提供するようにする。制御部１３０の基本的な制御動作はコンピュータプログラムによって行われるが、遠隔監視／コントロール装置４０から受信するカメラ制御信号に応答して行われることもある。
【０１６６】
上記シリアル通信部１３２は、制御部１３０がシリアルポート１６０を通して遠隔監視／コントロール装置４０と通信できるようにする。すなわち、制御部１３０は、シリアル通信部１３２を通して遠隔監視／コントロール装置４０からカメラ制御信号を受け入れ、カメラ装置５００の状態情報を遠隔監視／コントロール装置４０へ送信することができる。シリアル通信部１３２と遠隔監視／コントロール装置４０との接続は、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２またはＲＳ４８５の標準に従って行われることができる。
【０１６７】
映像組合部１３４は、広角映像６００、パノラマ映像６１０、集中監視映像のうち一つ以上を選択して出力映像を構成する。本実施例において出力映像は、図５に図示されたものと類似であるため、これに関する具体的な説明は省略する。信号変換部１３６は映像組合部１３４によって構成された出力映像に対する複合映像信号を発生して、映像信号出力端子１６２を通して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する。これによって、遠隔監視／コントロール装置４０のモニター４４には映像組合部１３４によって構成された出力映像が表されることができる。
【０１６８】
一方、パンニングモータードライバー１８２は、制御部１３０の制御下でパンニングモーター１８０を駆動して、フォーカシングレンズ５２２及びイメージセンサー５２４を含んだＰＴＺ撮像部５２０を機構的に水平方向に回転させる。ティルティングモータードライバー１８６は、制御部１３０の制御下でティルティングモーター１８４を駆動して、ＰＴＺ撮像部５２０を上下方向に回転させる。ズームモータードライバー１９０は制御部１３０の制御下でズームモーター１８８を駆動することにより、フォーカシングレンズ５２２の焦点距離を可変させ、ズームイン／ズームアウト機能を具現できるようにする。モータードライバー１８２、１８６、１９０が移動物検出の結果を基に駆動される場合、ＰＴＺ撮像部５２０は移動物に対する追跡監視映像を獲得することが可能となる。
【０１６９】
図３４は、図３２のカメラ装置５００の一実施例の斜視図である。好ましい実施例によるカメラ装置５００は、金属または合成樹脂の材質からなり、大体鐘状になっているハウジング５４０と、上記ハウジング５４０の底面にはＰＴＺ撮像部５２０を収納し保護するためのドーム５４４を備える。ハウジング５４０の外周面の下側には支持突出部５４２を介して広角撮像部５１０の魚眼レンズ５１２が外部へ露出して設置されている。ハウジング５４０の上部面にはカメラ装置５００を壁面に取り付けるためのブラケット５５０が備えられることができる。
【０１７０】
支持突出部５４２は、魚眼レンズ５１２の光軸がカメラ装置５００の外側の下方を向くようハウジング５４０の外周面の下側に設けられる。支持突出部５４２は、広角撮像部５１０の撮影方向を決定し、広角撮像部５１０を構造的に支持して、広角撮像部５１０がカメラ装置５００の直ぐ下の地点を含んだ周辺映像を撮像できるようにする。
【０１７１】
ブラケット５５０は、金属材質からなり、上下方向に繋がってその下段がハウジング５４０の上部面に結合できる垂直部と、上記垂直部の上段から後方に折り曲げられて水平方向に繋がっている垂直部と、上記垂直部の後段に備えられている付着板とで構成される。付着板には複数の溝が形成され、ボルト５５２によって支柱や壁面に取り付けることが可能となっている。
【０１７２】
図３２及び図３４に図示されたカメラ装置５００の異なる特徴は、図２に図示されたマスターカメラ１０の特徴と類似するため、これに関する詳しい説明は省略する。
【０１７３】
図３５は図３１に図示されたカメラ装置５００の他の実施例を示す。本実施例によると、カメラ装置５００は２つの広角撮像部５１０ａ、５１０ｂを備える。後術するように、上記広角撮像部５１０ａ、５１０ｂは水平的に対称するように配置され互いに反対方向を向いており、それぞれ全方位的映像を獲得する。各広角撮像部５１０ａ、５１０ｂの構成は、図３２に図示された広角撮像部５１０と類似である。一方、図３５のＰＴＺ撮像部５２０は、図３２に図示されたものと構成と機能が同一である。
【０１７４】
移動検出部１２２は、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂからの広角映像信号を受け入れ、各広角映像に対して別途に映像内に移動物が存在するかを決定する。
【０１７５】
パノラマ映像構成部１２４は、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂからの広角映像を直四角形のパノラマ映像に変換する。図３６を参照すると、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂによってそれぞれ撮影された広角映像６００ａ、６００ｂは円形になっている。パノラマ映像構成部１２４は円形の広角映像６００ａ、６００ｂのうちそれぞれ長方形の一部６１２ａ、６１２ｂのみを選択し、これを連結して結合する。
【０１７６】
本実施例に関連して、以下の説明では広角映像６００ａから直四角形の形態で抽出した映像６１２ａを'前方パノラマ映像'と称し、広角映像６００ｂから直四角形の形態で抽出した映像６１２ｂを'後方パノラマ映像'と称する。そして、前方パノラマ映像６１２ａと後方パノラマ映像６１２ｂを左右に連結させた映像６１０を'パノラマ映像'と称する。図面において、点Ｐ１〜Ｐ８は、広角映像６００ａ、６００ｂと前方パノラマ映像６１２ａ及び後方パノラマ映像６１２ｂの対応点を示すため表示したものである。前方パノラマ映像６１２ａ及び後方パノラマ映像６１２ｂの幅は、ＰＴＺ撮像部５２０からの集中監視映像の幅と同一であることができる。しかし、変形された例では、パノラマ映像６１０の幅が集中監視映像の幅と同一であることもできる。
【０１７７】
また図３５を参照すると、映像格納部１２８はデジタル集中監視映像信号と広角映像信号を格納する。映像格納部１２８は、オリジナルの映像信号の代わりに圧縮した映像信号を格納することもできる。このような実施例において、映像格納部１２８は、オリジナルの映像信号を圧縮したり圧縮した映像信号を復元するための圧縮／圧縮解除部をさらに備えるが、このような圧縮／圧縮解除部は、制御部１３０を具現するためのマイクロプロセッサー上で行われるコンピュータプログラムによって具現されることができる。
【０１７８】
制御部１３０は、カメラ装置５００の全般的な動作を制御する。特に、制御部１３０は、移動検出部１２２によって検出された移動物に応じてＰＴＺ撮像部５２０に対するパン−ティルト−ズーム動作を制御する。また、制御部１３０は、カメラ制御信号に応じて映像組合部１３４を制御して出力映像の構成を可変させることができる。さらに、制御部１３０は、カメラ制御信号が指示することに従って映像格納部１２８に格納された映像信号が読み出されて遠隔監視／コントロール装置４０へ提供するようにする。制御部１３０の基本的な制御動作はコンピュータプログラムによって行われるが、遠隔監視／コントロール装置４０から受信するカメラ制御信号に応答して行われることもある。
【０１７９】
映像組合部１３４は、広角映像６００ａ、６００ｂ、前方パノラマ映像６１２ａ、後方パノラマ映像６１２ｂ、パノラマ映像６１０、及び集中監視映像のうち一つ以上を選択して出力映像を構成する。信号変換部１３６は、映像組合部１３４によって構成された出力映像に対する複合映像信号を発生して、映像信号出力端子１６２を通して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送する。これによって、遠隔監視／コントロール装置４０のモニター４４には映像組合部１３４によって構成された出力映像が表されることができる。
【０１８０】
図３７は、図３５のカメラ装置５００の一実施例の側面図である。本実施例によるカメラ装置５００は、金属または合成樹脂の材質からなり、大体鐘のような形を有するハウジング５４０と、上記ハウジング５４０の底面にはＰＴＺ撮像部５２０を収納して保護するためのドーム５４４を備える。ハウジング５４０の外周面の下側には二つの支持突出部５４２ａ、５４２ｂが水平的に対称するよう備えられている。支持突出部５４２ａには第１広角撮像部５１０ａの魚眼レンズ５１２ａが外部に露出して設置されており、支持突出部５４２ｂには第２広角撮像部５１０ｂの魚眼レンズ５１２ｂが外部に露出して設置されている。ハウジング５４０の上部面にはカメラ装置５００を壁面に取り付けるためのブラケット５５４が備えられることができる。
【０１８１】
支持突出部５４２ａ、５４２ｂは、魚眼レンズ５１２ａ、５１２ｂの光軸がカメラ装置５００の外側の下方を向くようハウジング５４０の外周面の下側に設けられる。支持突出部５４２ａ、５４２ｂは、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂの撮影方向を決定し、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂを構造的に支持して、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂがカメラ装置５００の直ぐ下の地点を含んだ周辺映像を撮像できるようにする。
【０１８２】
図３８は、図３５のカメラ装置５００の他の実施例を示す。本実施例によるカメラ装置５００は、上部フレーム５５０と、水平回転フレーム５６０と、ＰＴＺカメラユニット５７０とを備える。
【０１８３】
上部フレーム５５０は、大体球形または多角形の断面の柱状になっており、その外周面の下側には二つの支持突出部５５２ａ、５５２ｂが水平的に対称するよう備えられている。上部フレーム５５０の側面の上段には貫通孔が形成された複数の支持／締結突起５５４ａ〜５５４ｃが形成されており、上部フレーム５５０が上方の設置面に安定して支持されるようにすると共に、ボルトによって設置面に固定させることを可能にする。
【０１８４】
支持突出部５５２ａには第１広角撮像部５１０ａの魚眼レンズ５１２ａが外部に露出して設置されており、支持突出部５５２ｂには第２広角撮像部５１０ｂの魚眼レンズ５１２ｂが外部に露出して設置されている。支持突出部５５２ａ、５５２ｂにおいて魚眼レンズ５１２ａ、５１２ｂが設置された面は、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂがＰＴＺカメラユニット５７０によって遮られない範囲内でカメラ装置５００の下方まで撮影できるよう傾斜している。
【０１８５】
水平回転フレーム５６０は、上部フレーム５５０の底面で上記上部フレーム５５０に対してパンニング、すなわち、水平回転できるよう設けられる。上部フレーム５５０が上部フレーム５５０の底面で水平回転できるよう、上部フレーム５５０または上部フレーム５５０内にはパンニングモーターが設けられ、パンニングモーターにはパンニングシャフト（未図示）が動力的に接続され、上部フレーム５５０と上部フレーム５５０はパンニングシャフトを介して接続される。
【０１８６】
ＰＴＺカメラユニット５７０は、水平回転フレーム５６０の下方でティルティング、すなわち垂直回転できるよう設けられる。本実施例において、水平回転フレーム５６０内にはティルティングモーターが設けられ、ティルティングモーターには水平回転フレーム５６０を横方向に横切って繋がっているティルティングシャフト（未図示）が接続される。ティルティングシャフトの両端部にはブラケット５６２が回動することが可能であるよう接続され、ＰＴＺカメラユニット５７０はブラケット５６２の下部に固定して設けられる。パンニングモーターとパンニングシャフトの具体的な構成及び接続関係と、ティルティングモーター及びティルティングシャフトの具体的な構成及び接続関係は、本発明が属する技術分野の当業者には周知のもので、当業者が様々な方式でこれを容易に具現できるため、これに関する詳しい説明は省略する。
【０１８７】
ＰＴＺカメラユニット５７０の正面には、光を透過しながらレンズを保護することができるよう透明窓５７２が備えられている。一方、水平回転フレーム５６０の両側には夜間に前方に照明を照射することができるようＬＥＤライト５６２ａ、５６２ｂが設置されている。
【０１８８】
図３９は、図３５のカメラ装置５００のさらに他の実施例を示す。本実施例によるカメラ装置５００は、上部フレーム５５０と、水平回転フレーム５６０と、ＰＴＺカメラユニット５８０と、ＬＥＤライト５９０とを備える。
【０１８９】
上部フレーム５５０は、大体円形または多角形の断面の柱状になっており、その外周面の下側には二つの支持突出部５５２ａ、５５２ｂが水平的に対称して備えられている。上部フレーム５５０の側面の上段には貫通孔が形成された複数の支持／締結突起５５４ａ〜５５４ｃが形成されており、上部フレーム５５０が上方の設置面に安定して支持されるようにすると共に、ボルトによって設置面に固定できるようにする。
【０１９０】
支持突出部５５２ａには第１広角撮像部５１０ａの魚眼レンズ５１２ａが外部に露出して設置されて、支持突出部５５２ｂには第２広角撮像部５１０ｂの魚眼レンズ５１２ｂが外部に露出して設置されている。支持突出部５５２ａ、５５２ｂにおいて魚眼レンズ５１２ａ、５１２ｂが設けられた面は、広角撮像部５１０ａ、５１０ｂがＰＴＺカメラユニット５８０によって遮られない範囲内でカメラ装置５００の下方まで撮影できるように傾斜している。
【０１９１】
水平回転フレーム５６０は、上部フレーム５５０の底面で上記上部フレーム５５０に対してパンニング、すなわち、水平回転できるよう設けられる。上部フレーム５５０が上部フレーム５５０の底面で水平回転できるよう、上部フレーム５５０または上部フレーム５５０内にはパンニングモーターが設けられ、パンニングモーターにはパンニングシャフト（未図示）が動力的に接続され、上部フレーム５５０と上部フレーム５５０はパンニングシャフトを介して接続される。
【０１９２】
ＰＴＺカメラユニット５８０は、水平回転フレーム５６０の側方向においてティルティングできるよう設けられる。本実施例において、水平回転フレーム５６０内にはティルティングモーターが設けられ、ティルティングモーターには水平回転フレーム５６０を横方向に横切って繋がっているティルティングシャフト（未図示）が接続される。ティルティングシャフトの一端部にはＰＴＺカメラユニット５８０が設けられ、他端部にはＬＥＤライト５９０が設けられる。これによって、ティルティングモーター及びティルティングシャフトが回転する場合、ＰＴＺカメラユニット５８０とＬＥＤライト５９０がこれに相応して垂直回転するようになる。さらに、ＰＴＺカメラユニット５８０とＬＥＤライト５９０がある程度左右のバランスをとっているため荷重のアンバランスによる装置の破損を防ぐことができる。一方、ＰＴＺカメラユニット５８０の正面には光を透過しながらレンズを保護することができるよう透明窓５８２が備えられている。
【０１９３】
図３５ないし図３９に図示されたカメラ装置５００の他の特徴は、図３２に図示された装置の特徴と類似するためこれに関する詳しい説明は省略する。
【０１９４】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はその技術的思想や必須的な特徴を変更することなく、様々な方式で変形することができ他の具体的な形態で実施することができる。
【０１９５】
例えば、以上では映像組合部１３４が広角映像２００、前方パノラマ映像２１２、後方パノラマ映像２１４、パノラマ映像２１０、及び集中監視映像信号２２０のうち一つ以上を組合せて出力映像を構成するものと説明したが、カメラ装置がこれら映像信号を組合せる代わりにマルチプレクサによって単純に多重化して遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送して、遠隔監視／コントロール装置４０が出力映像を構成するようすることもできる。
【０１９６】
一つのマスターカメラ１０に複数の集中監視カメラが接続できる場合には、集中監視カメラの全部または一部がＰＴＺカメラではなく固定式カメラであることもできる。このような場合、マスターカメラ１０は、複数の集中監視カメラのうち移動物が存在する領域を撮影するカメラからの映像のみを選択して集中監視映像として使用することもできる。このような実施例においても、各集中監視カメラはズーム機能を備えることが好ましい。
【０１９７】
以上の説明ではマスターカメラ１０が広角映像から移動物を検出し、検出した移動物の位置に応じてスレーブカメラ２０を制御したが、変形実施例では移動物検出が遠隔監視／コントロール装置４０によって行われることもある。このような実施例において、マスターカメラ１０は遠隔監視／コントロール装置４０から移動物の位置情報またはＰＴＺ制御情報を受け入れ、これによってスレーブカメラ２０を制御することができる。（Ｃｌａｉｍできない場合削除）
【０１９８】
一方、映像格納部１２８は、原本の広角映像の代わりにパノラマ映像を格納することもできる。
【０１９９】
他の一方で、以上ではマスターカメラ１０またはカメラ装置５００が集中監視映像または集中監視映像が含まれた出力映像を遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送するものと記述した。しかし、変形実施例では、マスターカメラ１０またはカメラ装置５００が集中監視カメラに対する制御機能を行いながら集中監視映像は集中監視カメラが直接遠隔監視／コントロール装置４０へ伝送するようにすることもできる。
【０２００】
以上では様々な実施例を例示したが、本質的に不可能なものではない限り各例示的実施例において説明した特徴は他の実施例にも適用できる。また、各例示的実施例において説明した特徴が一つの実施例で結合されることもできる。例えば、以上ではマスターカメラ１０またはカメラ装置５００がシリアル通信またはＴＣＰ／ＩＰの基盤ネットワークを通して遠隔監視／コントロール装置４０へ出力映像を伝送する実施例について説明したが、本発明の他の実施例ではマスターカメラ１０またはカメラ装置５００がシリアル通信及びＴＣＰ／ＩＰ基盤ネットワークを通してマスターカメラ１０と通信する機能を全て備えることもできる。一方、マスターカメラ１０またはカメラ装置５００がアナログ映像信号ではなくデジタル映像データの形で遠隔監視／コントロール装置４０に出力映像信号を伝送することもできる。他の一方で、マスターカメラ１０はスレーブカメラ２０からアナログ信号ではなくデジタル信号の形態で集中監視映像を受信することもできる。
【０２０１】
従って、以上で述べた実施例は全ての面での例示であり、これにより限定されるものではない。本発明の範囲は上記の詳細な説明よりは添付の特許請求範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価の概念から導かれる全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明は、全方位監視と集中監視を必要とする全ての応用分野において利用できる。特に、複数のカメラが必要な応用分野において遠隔監視／コントロール装置の負担を減らしながら効率的に監視対象地域を監視することができる。
【図１】
2012520650.tif 000009
【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】
2012520650.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2012520650.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2012520650.tif 000029
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2012520650.tif 000033
【図２６】
2012520650.tif 000034
【図２７】
2012520650.tif 000035
【図２８】
2012520650.tif 000036
【図２９】
2012520650.tif 000037
【図３０】
2012520650.tif 000038
【図３１】
2012520650.tif 000039
【図３２】
2012520650.tif 000040
【図３３】
2012520650.tif 000041
【図３４】
2012520650.tif 000042
【図３５】
2012520650.tif 000043
【図３６】
2012520650.tif 000044
【図３７】
2012520650.tif 000045
【図３８】
2012520650.tif 000046
【図３９】
2012520650.tif 000047
【国際調査報告】
2012520650.tif 000048
2012520650.tif 000049
2012520650.tif 000050
2012520650.tif 000051