(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラで撮影した映像中の特定の監視エリアの状況を連続的に自動監視する映像監視システムにおいて、
前記監視カメラの映像を入力する映像入力部と、前記映像入力部からの映像を画像処理して監視対象の水平面上の３点のマーカを検出する画像処理部と、前記３点のマーカが水平面上で等間隔に設置されていることを利用してカメラパラメータ計算を行うカメラパラメータ計算部と、前記計算されたカメラパラメータを使用して３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた範囲を監視エリアとして設定する監視エリア設定部とを備えたことを特徴とする映像監視システム。
【請求項２】
前記画像処理部は、
入力画像の各画素ごとにＲＧＢの３成分に分離し、ＲＧＢの各輝度が一定範囲内の画素を抽出してラベリング処理を行い、一定の面積を持つ範囲をマーカとして検出し、検出したマーカの画像中の重心位置を計算してマーカの位置として検出する手段、
あらかじめマーカの形状モデルを登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、同一形状のパターンをマーカとして検出し、マッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置として検出する手段、
あらかじめマーカの形状モデルと色情報を登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、あわせて色抽出処理を行い、同一形状で同一色の部分をマーカとして検出し、マーカの中心位置をマーカの位置として検出する手段、
監視カメラの映像中のエッジ抽出を行い、エッジ点列の直線成分を抽出し、一定の幅で一定の長さの平行線を道路上の白線として検出し、検出した白線の端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する手段、
監視カメラの映像を入力して縦方向のエッジ抽出とこれに基づく特徴抽出を行い、縦方向の線分を抽出したあとに線分の下側端点を検出しこれをマーカとして検出し、線分の下端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する手段、
のいずれか１つの手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の映像監視システム。
【請求項３】
前記監視エリア設定部は、
前記３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定する手段、
３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定する手段、
のいずれか１つの手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の映像監視システム。
【請求項４】
前記監視エリアは、入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する監視映像表示手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の映像監視システム。
【請求項５】
前記監視映像表示手段は、表示する監視エリアまたは平行な直線をオペレータの操作指示に基づき保持する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の映像監視システム。
【請求項６】
前記監視映像表示手段は、監視カメラの映像を表示したモニタ上でオペレータにより指定された３点を使用してカメラパラメータ計算を行い、３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリア、または３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を設定またはモニタ表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の映像監視システム。
【請求項７】
前記監視エリア設定部は、前記監視カメラの仰角を入力設定、またはセンサで計測、もしくは固定とし、これをもとに前記３点のマーカを結ぶ直線と、これに水平面上で平行で指定された間隔の一本または複数の直線を計算して監視エリアとして設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の映像監視システム。
【請求項８】
監視カメラで撮影した映像中の特定の監視エリアの状況を連続的に自動監視する映像監視方法において、
前記監視カメラの映像を入力し、この映像を画像処理して監視対象の水平面上の３点のマーカを検出し、前記３点のマーカが水平面上で等間隔に設置されていることを利用してカメラパラメータ計算を行い、このカメラパラメータを使用して３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた範囲を監視エリアとして設定することを特徴とする映像監視方法。
【請求項９】
前記３点のマーカは、
入力画像の各画素ごとにＲＧＢの３成分に分離し、ＲＧＢの各輝度が一定範囲内の画素を抽出してラベリング処理を行い、一定の面積を持つ範囲をマーカとして検出し、検出したマーカの画像中の重心位置を計算してマーカの位置として検出する方法、
あらかじめマーカの形状モデルを登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、同一形状のパターンをマーカとして検出し、マッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置として検出する方法、
あらかじめマーカの形状モデルと色情報を登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、あわせて色抽出処理を行い、同一形状で同一色の部分をマーカとして検出し、マーカの中心位置をマーカの位置として検出する方法、
監視カメラの映像中のエッジ抽出を行い、エッジ点列の直線成分を抽出し、一定の幅で一定の長さの平行線を道路上の白線として検出し、検出した白線の端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する方法、
監視カメラの映像を入力して縦方向のエッジ抽出とこれに基づく特徴抽出を行い、縦方向の線分を抽出したあとに線分の下側端点を検出しこれをマーカとして検出し、線分の下端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する方法、
のいずれか１つの方法で検出することを特徴とする請求項８に記載の映像監視方法。
【請求項１０】
前記監視エリアは、
前記３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定する方法、
３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定する方法、
のいずれか１つの方法で設定することを特徴とする請求項８または９に記載の映像監視方法。
【請求項１１】
前記監視エリアの画像表示は、入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１に記載の映像監視方法。
【請求項１２】
前記監視エリアの画像表示は、表示する監視エリアまたは平行な直線をオペレータの操作指示に基づき保持することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１に記載の映像監視方法。
【請求項１３】
前記監視エリアの画像表示は、監視カメラの映像を表示したモニタ上でオペレータにより指定された３点を使用してカメラパラメータ計算を行い、３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリア、または３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を設定またはモニタ表示することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１に記載の映像監視方法。
【請求項１４】
前記監視エリアは、前記監視カメラの仰角を入力設定し、またはセンサで計測し、もしくは固定とし、これらをもとに前記３点のマーカを結ぶ直線と、これに水平面上で平行で指定された間隔の一本または複数の直線を計算して監視エリアとして設定することを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１に記載の映像監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視カメラの映像をもとに遠隔地にてカメラ設置場所の状況監視を行う映像監視システムに関するもので、特にカメラの映像を画像処理することにより映像中の特定のエリアの状況を連続的に自動監視する画像処理方式において、映像中の監視エリアを自動的に設定する監視カメラの監視エリア設定装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
監視対象場所に監視カメラを設置し、遠隔地の監視室において監視対象場所の状況監視を行う映像監視システムが多く運用されている。例えば、鉄道駅構内の通路や広場での人の流れの監視、プラットホームでの乗降客と進入する電車との接触等の監視、デパートやコンビニの店内での客の挙動の監視、美術館や博物館の展示室の展示品の監視、建物や施設の出入り口の人の出入り状況の監視、あるいは生産現場における産業用ロボットの動作範囲内への作業員の立ち入り監視など、室内はもとより、浄水場や変電所における運転状況や侵入者監視、ダムサイトや農業用水路の取水口近辺へのボートや倒木などの接近の監視、工事現場における作業状況や危険区域内への侵入者の監視、高速道路を中心とした道路における車両走行状況の監視など、屋外にも監視カメラが多く設置されている。
【０００３】
これらの監視カメラの利用方法は主として２つの方法がある。ひとつは、監視員による目視での監視で、監視室のモニタに映る監視カメラの映像を監視員が目視にて観察するものである。もう一つの利用方法は、監視カメラの映像を常時または間欠的にＶＴＲに保存しておき何らかの異常が発生したときに再生し異常の原因を調査分析するのに使用する方法である。また、これらの２つの方法を同時に実施する例もある。つまり、監視カメラの映像をＶＴＲに保存しながらモニタでの監視も行うものである。
【０００４】
ところで、目視による監視が行われている施設において、監視カメラが多数設置されており監視室に設置されたモニタが多い場合に、監視員の疲労軽減と見落としの予防のために、画像処理による自動監視が行われている。これは、監視カメラの映像を画像処理装置に入力し、背景差分法、時間差分法、領域差分法などの画像処理手法を用いて映像中の異常状況を検出し監視員に警告するものである。
【０００５】
背景差分法は、正常なときの監視場所の映像を保存しておき監視カメラの映像がこれと異なる場合に異常と判断する方法で、ドアや門の前に障害物や侵入者がいることの検出に使用される。
【０００６】
時間差分法は、時間的に連続する２枚の画像の異なる部分を検出しこの部分に移動する物体があると判断する方法で、夜間のビル内の通路の侵入者や爆発などの異常検出に使用される。
【０００７】
領域差分法は、入力画像のエッジ検出を行い、本来検出されるべきでない場所にエッジ成分が抽出された場合にこれを異常と判断するもので、道路上の障害物の検出などに使用される。
【０００８】
これらの方法は独立に使用されることもあるが、これ以外の方法を含む複数の手法を組み合わせて使用することもある。
【０００９】
また、一般に上述の画像処理は入力画像の全範囲に対して行うことは少なく、異常が発生する可能性のあるエリアを設定して、そのエリアのみに対して画像処理を行い異常状況を監視することが行われている。図１５は、通用門の映像と監視エリアの例を示し、図１６には道路の映像と追い越し車線の監視エリアの例を示す。
【００１０】
このような監視エリアを設定する理由は、監視カメラの映像中の監視対象は一般に限定されており異常が発生する場所が決まっているので、特定の監視エリア以外の異常状況をノイズとして排除できることと、画像処理の対象範囲を小さくすることで画像処理装置による画像処理の時間が短縮できることである。
【００１１】
この監視エリアの設定は、カメラが固定で監視場所が決まっている場合は手動で設定が実施される。すなわち、オペレータが監視カメラの映像を見て監視エリアをマウス操作やキー操作により設定する。画像処理装置はオペレータにより設定された監視エリアのみを対象に画像処理を行い、異常検出を行うものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の映像監視システムにおける監視エリアの設定には以下に示す問題点が存在する。
【００１３】
第一に、監視カメラを移動させる監視を行う場合、監視カメラに映る場所が時々刻々変化するので、監視エリアが設定できない。監視カメラが固定、すなわち監視カメラの設置位置が固定でカメラの向きも固定でレンズも焦点距離が固定のレンズを使用する場合は、監視カメラの映像に映る場所と範囲は同一であり、従って映像中の監視エリアも一旦設定すればこれを利用できる。しかしながら、近年の監視カメラは設置位置こそ固定だが、電動雲台のパン・チルト機構によりカメラ本体の旋回と上下振り動作が可能で、さらに電動ズームレンズを使用して望遠から広角まで映像の範囲を変化させることができるものが使用されている。この場合、カメラの移動によって監視カメラの映像が大きく変化するため手動により設定した監視エリアが保持できない。
【００１４】
なお、電動雲台の旋回角度や仰角の動作と電動ズームレンズの焦点距離をセンシングして画像処理装置にフィードバックすれば、下記の文献１で開示されるように、監視カメラの向きの変化に対応した監視エリアの再計算は可能であるが、センサの設置もセンサ信号の伝送もコストがかかるもので一般には行われていない。
【００１５】
文献１：「除、辻著、三次元ビジョン、共立出版、１９９８」には、カメラ座標系と三次元空間座標系の変換行列に１１のパラメータがあり、カメラに映る４点のカメラ座標（ｕ，ｖ）と三次元空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）またはカメラパラメータ（カメラ設置位置、カメラ旋回角度、カメラ仰角、レンズ焦点距離など）が既知であれば計算（キャリブレーション）することが可能である。
【００１６】
第二に、オペレータが監視カメラの映像中にマウス操作などで監視エリアを設定するので、現場の位置や距離との対応が不明である。例えば、ダムサイトの取水口から１０ｍ以内を危険区域として設定したいとき、監視カメラの映像ではどこが１０ｍなのかがオペレータにはわからないため、正確に１０ｍ以内の監視エリアを設定できない。
【００１７】
第三に、複数の監視カメラを使用した遠隔自動監視を行う場合、個々の監視カメラ毎に監視場所と監視エリアが異なるので、個々の監視カメラに対してそれぞれ個別に監視エリアを設定する必要がある。また、カメラやレンズを交換した後には、厳密には監視カメラに映る場所が変わるので、監視カメラの映像の確認と監視エリアの再設定が必要である。大きな施設の多数の出入り口の監視を行う場合や長大トンネルの多数の監視カメラの設定を行う作業は煩雑である。
【００１８】
本発明の目的は、監視カメラの監視エリア設定における上記の課題を解決した映像監視システムおよび映像監視方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
（装置の発明）
監視カメラで撮影した映像中の特定の監視エリアの状況を連続的に自動監視する映像監視システムにおいて、
前記監視カメラの映像を入力する映像入力部と、前記映像入力部からの映像を画像処理して監視対象の水平面上の３点のマーカを検出する画像処理部と、前記３点のマーカが水平面上で等間隔に設置されていることを利用してカメラパラメータ計算を行うカメラパラメータ計算部と、前記計算されたカメラパラメータを使用して３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた範囲を監視エリアとして設定する監視エリア設定部とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、前記画像処理部は、入力画像の各画素ごとにＲＧＢの３成分に分離し、ＲＧＢの各輝度が一定範囲内の画素を抽出してラベリング処理を行い、一定の面積を持つ範囲をマーカとして検出し、検出したマーカの画像中の重心位置を計算してマーカの位置として検出する手段、あらかじめマーカの形状モデルを登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、同一形状のパターンをマーカとして検出し、マッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置として検出する手段、あらかじめマーカの形状モデルと色情報を登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、あわせて色抽出処理を行い、同一形状で同一色の部分をマーカとして検出し、マーカの中心位置をマーカの位置として検出する手段、監視カメラの映像中のエッジ抽出を行い、エッジ点列の直線成分を抽出し、一定の幅で一定の長さの平行線を道路上の白線として検出し、検出した白線の端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する手段、監視カメラの映像を入力して縦方向のエッジ抽出とこれに基づく特徴抽出を行い、縦方向の線分を抽出したあとに線分の下側端点を検出しこれをマーカとして検出し、線分の下端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する手段のいずれか１つの手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記監視エリア設定部は、前記３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定する手段、３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定する手段のいずれか１つの手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、前記監視エリアは、入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する監視映像表示手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記監視映像表示手段は、表示する監視エリアまたは平行な直線をオペレータの操作指示に基づき保持する手段を備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、前記監視映像表示手段は、監視カメラの映像を表示したモニタ上でオペレータにより指定された３点を使用してカメラパラメータ計算を行い、３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリア、または３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を設定またはモニタ表示する手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、前記監視エリア設定部は、前記監視カメラの仰角を入力設定、またはセンサで計測、もしくは固定とし、これをもとに前記３点のマーカを結ぶ直線と、これに水平面上で平行で指定された間隔の一本または複数の直線を計算して監視エリアとして設定することを特徴とする。
【００２６】
（方法の発明）
監視カメラで撮影した映像中の特定の監視エリアの状況を連続的に自動監視する映像監視方法において、
前記監視カメラの映像を入力し、この映像を画像処理して監視対象の水平面上の３点のマーカを検出し、前記３点のマーカが水平面上で等間隔に設置されていることを利用してカメラパラメータ計算を行い、このカメラパラメータを使用して３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた範囲を監視エリアとして設定することを特徴とする。
【００２７】
また、前記３点のマーカは、入力画像の各画素ごとにＲＧＢの３成分に分離し、ＲＧＢの各輝度が一定範囲内の画素を抽出してラベリング処理を行い、一定の面積を持つ範囲をマーカとして検出し、検出したマーカの画像中の重心位置を計算してマーカの位置として検出する方法、あらかじめマーカの形状モデルを登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、同一形状のパターンをマーカとして検出し、マッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置として検出する方法、あらかじめマーカの形状モデルと色情報を登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、あわせて色抽出処理を行い、同一形状で同一色の部分をマーカとして検出し、マーカの中心位置をマーカの位置として検出する方法、監視カメラの映像中のエッジ抽出を行い、エッジ点列の直線成分を抽出し、一定の幅で一定の長さの平行線を道路上の白線として検出し、検出した白線の端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する方法、監視カメラの映像を入力して縦方向のエッジ抽出とこれに基づく特徴抽出を行い、縦方向の線分を抽出したあとに線分の下側端点を検出しこれをマーカとして検出し、線分の下端点の画像中の位置をマーカの位置として検出する方法のいずれか１つの方法で検出することを特徴とする。
【００２８】
また、前記監視エリアは、前記３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定する方法、３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定する方法のいずれか１つの方法で設定することを特徴とする。
【００２９】
また、前記監視エリアの画像表示は、入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示することを特徴とする。
【００３０】
また、前記監視エリアの画像表示は、表示する監視エリアまたは平行な直線をオペレータの操作指示に基づき保持することを特徴とする。
【００３１】
また、前記監視エリアの画像表示は、監視カメラの映像を表示したモニタ上でオペレータにより指定された３点を使用してカメラパラメータ計算を行い、３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリア、または３点を結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を設定またはモニタ表示することを特徴とする。
【００３２】
また、前記監視エリアは、前記監視カメラの仰角を入力設定し、またはセンサで計測し、もしくは固定とし、これらをもとに前記３点のマーカを結ぶ直線と、これに水平面上で平行で指定された間隔の一本または複数の直線を計算して監視エリアとして設定することを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（１）基本的な方式
本発明に係る監視カメラと監視エリアは、以下の条件を満たすものとする。ただしこれらの条件は特別なものではなく一般的な電動雲台ズームレンズ付監視カメラがこれにあたる。
【００３４】
（ａ）監視カメラは水平面に対して水平に設置される。
【００３５】
（ｂ）監視カメラの雲台が旋回動作する。ただし、旋回動作は水平面内で行われる。
【００３６】
（ｃ）監視カメラの雲台が上下振り動作する。ただし、上下振り動作は鉛直面内で行われる。
【００３７】
（ｄ）監視カメラは電動ズームレンズの動作によりレンズ焦点距離が変化する。
【００３８】
（ｅ）監視カメラの旋回角度、仰角、レンズ焦点距離は検出できない。
【００３９】
（ｆ）監視カメラで自動監視する監視エリアは実世界では水平面上に存在する。
【００４０】
さらに、監視エリアの自動設定のために、監視カメラの映像に映る範囲内で監視エリアと同一の水平面上に等間隔に直線的に３点以上のマーカを設定するものとし、監視エリアはこのマーカがのる直線と平行な範囲とする。ここで使用するマーカは、特別に着色したペイントでも良いし、特別に設置した円盤やパイロンでも良いし、他の目的のために設置されている工事現場や道路脇の杭やポストマークでも良いし、道路の車線マークや建造物の柱や土台石でも良い。
【００４１】
次に、監視エリア設定装置は、図１に示すように、映像入力部１と画像処理部２と、カメラパラメータ計算部３と、監視エリア設定部４とで構成する。雲台・ズーム機構５を持つ監視カメラ６の監視映像は、映像入力部１に入力し、画像処理部２の画像処理により３点のマーカを検出し、カメラパラメータ計算部３において３点が水平面上で等間隔に設置されていることを利用したカメラパラメータ計算を行い、監視エリア設定部４でこのパラメータを使用して３点のマーカを結ぶ直線と、これと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリアを設定する。図示を省略する遠隔監視システムは、設定された監視エリアに対して画像処理を行い異常の検出などを行うものである。
【００４２】
カメラパラメータの計算手順の例を説明する。図２に示すような監視カメラの映像中の位置（ｕ，ｖ）と実世界の空間位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を決定するカメラパラメータは、カメラの設置位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、カメラ姿勢（θ、φ、ψ）に関する６つの外部パラメータと、カメラ自体のレンズ焦点距離ｆと、画像中心（ｕ０，ｖ０）と、カメラの撮像素子（ＣＣＤ）単位長比と軸の交差角度の５つの内部パラメータの合計１１のパラメータが存在する（文献１参照）。
【００４３】
これらのうち、通常の工業用監視カメラではＣＣＤ素子単位長比が１：１、軸の交差角度が９０度に調整されている。また、監視カメラが水平に設置されているのでψ＝０とすることができ、マーカと監視エリアが同一の水平面上にあり，雲台の動作が水平面に水平または鉛直であれば水平面上の平行線の計算に関してφは無関係であるのでφ＝０と置くことができる。さらに、カメラ座標系の原点をカメラのレンズ中心においてｕ０＝ｖ０＝０とし、空間座標系の原点も同じくカメラのレンズ中心において、Ｘ＝Ｙ＝Ｚ＝０とすれば、図３に示すように、残るパラメータはレンズ焦点距離とＣＣＤサイズの比を表すαとカメラの仰角θの２つになる。
【００４４】
ある計測点をＭ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、計測点ＭのＣＣＤ上の画像点をｍ（ｕ，ｖ）とすると、Ｍとｍの関係は、
【００４５】
【数１】
0003785880.tif 000002
【００４６】
で表現される。
【００４７】
ここで、ｍ＊はｍの拡張ベクトル、Ｍ＊はＭの拡張ベクトル、ｓはスカラ、Ｐは、
【００４８】
【数２】
0003785880.tif 000003
【００４９】
で表される変換行列である。ここで、Ａはカメラ内部パラメータで、
【００５０】
【数３】
0003785880.tif 000004
【００５１】
Ｒはθのみのカメラの回転行列で、
【００５２】
【数４】
0003785880.tif 000005
【００５３】
であるから、（１）式は、
【００５４】
【数５】
0003785880.tif 000006
【００５５】
となり、これを展開すると、
【００５６】
【数６】
0003785880.tif 000007
【００５７】
となる。Ｘは監視対象の水平面からのカメラ高さで一定であるからｍとＭは一対一に対応し、
【００５８】
【数７】
0003785880.tif 000008
【００５９】
で表される。いま、カメラ映像中にある３点ｍ１（ｕ１，ｖ１）、ｍ２（ｕ２，ｖ２）、ｍ３（ｕ３，ｖ３）が水平面上のＭ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｍ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、Ｍ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）に対応し、これらが等間隔で直線上にあるとすれば、
【００６０】
【数８】
0003785880.tif 000009
【００６１】
であるから、（９）式を利用して、
【００６２】
【数９】
0003785880.tif 000010
【００６３】
であり、これを解くと、
【００６４】
【数１０】
0003785880.tif 000011
【００６５】
のカメラパラメータが求められる。
【００６６】
次に、平行線で囲まれた監視エリアの計算の例を示す。Ｍ１−Ｍ２に監視対象の水平面上で平行な直線Ｍａ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）一Ｍｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を考える。２直線が平行になる条件は、
【００６７】
【数１１】
0003785880.tif 000012
【００６８】
であるが、いまＭａとＭ１，ＭｂとＭ２のＺ軸方向の座標を同一とすると、
【００６９】
【数１２】
0003785880.tif 000013
【００７０】
であるから（１４）式の分母が同じになるので、
【００７１】
【数１３】
0003785880.tif 000014
【００７２】
となり、（１０）式を代入すれば、
【００７３】
【数１４】
0003785880.tif 000015
【００７４】
が成立する。これをｖｂについて解くと、
【００７５】
【数１５】
0003785880.tif 000016
【００７６】
となる。これは、ｍａが指定されればｍｂが決定し、画像上でｍａとｍｂを結ぶことで水平面上で平行な直線を画像に設定することが出来ることを意味し、さらにこの設定のためには３点が水平面上で等間隔で直線上にあることから、求めたαｔａｎθで計算できることを示す。つまり、上記の（１８）式により、水平面上で等間隔で直線上にある３点の画像中の座標をもとにして水平面上でこの３点がのる直線と平行な直線（図４）およびこれらにより囲まれた監視エリアを画像中に設定することが可能である。
【００７７】
以上のことから、監視対象の水平面上に等間隔で設置されたマーカを画像中に検出し、これらの画像中の座標から水平面上でマーカが構成する直線と平行な直線を画像中に描画するものであり、その特徴は、３点のマーカが画像中にあればこれと水平面上で平行な直線を決定することが可能で、これらに囲まれた監視エリアを計算により決定できることである。この監視エリア設定を逐次行うことにより、監視カメラの雲台とズームレンズを操作し、時々刻々と映像が変化しても、３点のマーカが映像に映っていればこれをもとに監視エリアの更新がなされ、連続的な自動監視が可能となる。
【００７８】
（２）検知すべきマーカとその検出方法
本発明に係る装置は、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリアを設定するもので、遠隔監視システムがこの監視エリアに対して画像処理を行い異常の検出などを行うものである。以下、検知すべきマーカの例とその検出方式について説明する。
【００７９】
（ａ）マーカとして、特定の色のペンキを監視対象の水平面上にペイントする。例えば、変電所において、大型変圧器の周辺部のコンクリートまたは砂利敷きの地面に赤色のペンキで直径１０ｃｍ程度の大きさで円形のマーカをペイントする。マーカは例えば１ｍ間隔で等間隔に直線上にペイントする。
【００８０】
このような特定の色のマーカを検出するには色抽出で行う。すなわち、図５に示すような色付きのマーカを含む映像を監視カメラで撮影したとき、入力画像の各画素ごとにＲＧＢの３成分に分離し、ＲＧＢの各輝度が一定範囲内の画素を抽出してラベリング処理を行い、一定の面積を持つ領域をマーカとして検出する。さらに、検出したマーカの画像中の重心位置を計算してマーカの位置としてカメラパラメータ計算に使用するものとする。
【００８１】
このとき、３つ以上の領域が抽出された場合は、任意の３点の組を選んで直線性を評価して最も直線性の高い組を計算に使用するマーカとして選択する、あるいは画像の下部（カメラに近い）から順に３点を選択するなどの後処理が必要である。
【００８２】
本実施形態の特徴は、安価に容易にマーカを設置することが可能な点で、背景と区別しやすい色のペンキを選択することによりマーカ検出の信頼性も確保される利点がある。
【００８３】
（ｂ）特定の形状の箱、棒、円盤、板等を監視対象の水平面上に設置する。例えば、図６に示すように、災害現場において危険区域の境界線上に三重丸の円盤を設置する、または特定の形状の棒や箱や板を設置する。マーカは例えば２ｍ間隔で等間隔に直線上に設置する。
【００８４】
このように特定の形状のマーカを検出するには形状抽出を使用する。すなわち、あらかじめマーカの形状モデルを登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、同一形状のパターンをマーカとして検出するものである。
【００８５】
この場合はマッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置としてカメラパラメータ計算に使用するものとする。このとき、３つ以上のマーカが抽出された場合は、任意の３点の組を選んで直線性を評価して最も直線性の高い組を計算に使用するマーカとして選択する、あるいは画像の下部（カメラに近い）から順に３点を選択するなどの後処理が必要である。
【００８６】
本実施形態の特徴は、安価に容易にマーカを設置することが可能な点で、背景と区別しやすい形状マーカを選択することによりマーカ検出の信頼性も確保される利点がある。また、ペンキと異なり災害が復旧した後はマーカを排除すれば良く、復旧が容易である利点がある。
【００８７】
（ｃ）特定の色と形状の標識を監視対象の水平面上に設置する。例えば、図７及び図８に示すように、工事現場において作業区域の境界線上に赤色のパイロンや黄色と黒の縞模様の棒を設置する。マーカは例えば３ｍ間隔で等間隔に直線上に設置する。
【００８８】
このように特定の形状と色をしたのマーカを検出するには形状抽出と色抽出の両方による。すなわち、あらかじめマーカの形状モデルと色情報を登録しておき、監視カメラの映像を入力して映像中にその形状のパターンを検索し、あわせて色抽出処理を行い、同一形状で同一色の部分をマーカとして検出するものである。
【００８９】
この場合はマッチングのとれた形状モデルの中心位置をマーカの位置としてカメラパラメータ計算に使用するものとする。このとき、３つ以上のマーカが抽出された場合は、任意の３点の組を選んで直線性を評価して最も直線性の高い組を計算に使用するマーカとして選択する、あるいは画像の下部（カメラに近い）から順に３点を選択するなどの後処理が必要である。
【００９０】
本実施形態の特徴は、安価に容易にマーカを設置することが可能な点で、背景と区別しやすい形状と色のマーカを選択することにより、マーカ検出の信頼性も確保される利点がある。また、ペンキと異なり災害が復旧した後はマーカを排除すれば良く、復旧が容易である利点がある。さらに、通常の工事現場で使用されるパイロンや棒を使用することが可能で、準備のための費用が不要で作業員の注意も喚起されるなどの利点がある。
【００９１】
（ｄ）道路の監視エリアの設定には車線を使用する。例えば、高速道路では一定距離ごとに断続的に車線を区分する白線が道路上に描かれている。
【００９２】
このような道路上の白線検出には多くの提案がある。例えば、図９に示すように、監視カメラの映像中のエッジ抽出を行い、エッジ点列の直線成分を抽出し、一定の幅で一定の長さの平行線を白線として検出する。
【００９３】
この道路の白線をマーカとして使用する場合は検出した白線の端点の画像中の位置をマーカの位置としてカメラパラメータ計算に使用するものとする。このとき、３つ以上のマーカ（白線）が抽出された場合は、任意の３点の組を選んで直線性を評価して最も直線性の高い組を計算に使用するマーカとして選択する、あるいは画像の下部（カメラに近い）から順に３点を選択するなどの後処理が必要である。
【００９４】
本実施形態の特徴は、既に道路上に描かれている白線をマーカとして利用することが可能な点で、監視エリア設定のための特別なマーカの設置が不要な点がメリットである、なお道路の監視については、本装置を使用することで、特定の車線や路側帯の監視を行うなどが可能になる利点がある。
【００９５】
（ｅ）ダムサイト取水口の周辺部の監視エリアの設定にはダム壁面の縦方向の突起物をマーカとして使用する。ダムの貯水部では水位の変動があり特定のマーカを設置することが難しいが、図１０に示すように、ダム壁面には鉛直方向に伸びるの突起がありこの突起と水面の交点をマーカとして使用する。
【００９６】
このように縦方向の突起と水面の交点の検出には特徴抽出を使用する。すなわち、監視カメラの映像を入力して縦方向のエッジ抽出とこれに基づく特徴抽出を行い、縦方向の線分を抽出したあとに線分の下側端点を検出しこれをマーカとして検出するものである。
【００９７】
この場合は線分の下端点の画像中の位置をマーカの位置としてカメラパラメータ計算に使用するものとする。このとき、３つ以上のマーカが抽出された場合は、任意の３点の組を選んで直線性を評価して最も直線性の高い組を計算に使用するマーカとして選択する、あるいは画像の下部（カメラに近い）から順に３点を選択するなどの後処理が必要である。
【００９８】
本実施形態の特徴は、ダムの側壁の特徴を利用することが可能な点で、監視エリア設定のための特別なマーカの設置が不要な点がメリットである。
【００９９】
（３）監視エリアの設定（その２）
図１１に示すように、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリアを設定する監視カメラの監視エリア設定方式において、設定した監視エリアを入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する。
【０１００】
本実施形態の特徴は、本装置が計算して設定した監視エリアをオペレータが確認できる点である。これにより、画像処理装置による自動監視と平行してオペレータによる目視による監視が可能になる利点がある。
【０１０１】
（４）監視エリアの設定（その３）
図１２に示すように、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定し、監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する。
【０１０２】
本実施形態の特徴は、監視エリアを領域でなく直線で表現することである。これにより、道路の特定車線の走行状況の監視、ダムサイトの上面の縁部分の監視、工事現場の側溝の境界部分の監視などに適用可能である。また、この直線をオペレータが確認できるので、画像処理装置による自動監視と平行してオペレータによる目視による監視が可能になる利点がある。
【０１０３】
（５）監視エリアの設定（その４）
図１３に示すように、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定し、監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する。
【０１０４】
いま、カメラ映像中にある３点ｍ１（ｕ１，ｖ１）、ｍ２（ｕ２，ｖ２）、ｍ３（ｕ３，ｖ３）が水平面上のＭ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｍ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、Ｍ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）に対応し、これらが等間隔で直線上にあるときに、画像中の点ｍｐ（ｕｐ，ｖｐ）が水平面上の点Ｍｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）に対応し、Ｍｐを通り水平面上でＭ１−Ｍ２に平行な直線上にある別の点Ｍｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）の画像中の点をｍｑ（ｕｑ，ｖｑ）とすると、Ｍ１−Ｍ２とＭｐ−Ｍｑが平行なので、
【０１０５】
【数１６】
0003785880.tif 000017
【０１０６】
である。ここで、Ｍ１とＭｑのＺが等しいとすると、
【０１０７】
【数１７】
0003785880.tif 000018
【０１０８】
なので、（１９）式にこれを代入し、さらに（９）（１０）式を代入して整理すると、
【０１０９】
【数１８】
0003785880.tif 000019
【０１１０】
さらに整理して（１７）式をｖｑについて解くと、
【０１１１】
【数１９】
0003785880.tif 000020
【０１１２】
となる。（２２）式は、画像中にｍｐ（ｕｐ，ｖｐ）が指定されたときにｕｐ，ｖｐからｍｑ（ｕ１，ｖｐ）を計算する式であり、画像中でｍｐとｍｑを結べばこの直線は水平面上でＭ１−Ｍ２に平行なＭｐ−Ｍｑとなる。
【０１１３】
本実施形態の特徴は、監視エリアの設定を平行線の間隔を設定することで行う替わりに、監視カメラの映像中の点をマウスで指定することで行うことである。これにより、実際の監視エリアの間隔が不明な場合にも監視カメラの映像で指定する点を通る平行線として監視エリアを設定することが可能である。
【０１１４】
（６）監視エリアの設定（その５）
水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線またはこれらにより囲まれるエリアを監視エリアとして設定し、監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示する監視カメラの監視エリア設定方式において、表示する監視エリアまたは平行な直線をオペレータの操作指示に基づき保持する。
【０１１５】
本実施形態の特徴は、監視カメラの雲台を操作して３点のマーカが映る雲台位置を決定したあとに、カメラを移動させないことを前提条件として、一度計算した監視エリアを保持するものである。これにより、監視エリアの設定後に何らかの理由でマーカが隠れたり移動しても同一の監視エリアを使用することが可能になる。現場の状況の変化や人の移動などによりマーカが隠れたり移動したりする可能性のある、建物の出入り口や工事現場の監視のときに効果がある。
【０１１６】
（７）監視エリアの設定（その６）
図１４に示すように、監視カメラの映像を表示したモニタ上にオペレータがマウス操作で３点をマーカ位置を指定し、この３点のマーカを使用してカメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な直線に囲まれた監視エリア、または３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を設定またはモニタ表示する。
【０１１７】
本実施形態の特徴は、３点のマーカを画像処理により検出する替わりに、監視カメラの映像中の３点をオペレータがマウスで指定することである。マウスで指定するマーカの位置はタイルの目地や橋の欄干など、一定間隔であることが保証されているものであることが条件である。これにより、画像処理により検出すべきマーカがない場合、マーカが検出しにくい場合、専用のマーカを設置できない場合にも監視エリアを設定することが可能となる。
【０１１８】
（８）カメラ仰角を使用した監視エリアの設定（その１）
カメラ仰角θが既知であれば水平面上に等間隔に設置されたマーカの間隔ｄの一定倍の距離比ｄを間隔とする平行線を決定することができる。そこで、監視エリアの設定方式として、監視カメラの仰角θを何らかの方法で監視エリア設定部に入力する手段を備え、仰角θを使用して、監視対象の水平面上であらかじめ設定された間隔の平行線またはこれらの囲まれた領域を監視エリアとして設定する。
【０１１９】
いま、カメラ映像中にある２点ｍ１（ｕ１，ｖ１）、ｍ２（ｕ２，ｖ２）が水平面上のＭ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｍ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に対応し、Ｍ１とＭ２の距離がｄであるとき、水平面上でＭ１を通り直線Ｍ１−Ｍ２と垂直な直線上にあり、Ｍ１からの距離がｋｄ（ｋは一定値）である点をＭｒ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、Ｍｒの画像中の点をｍｒ（ｕｒ，ｖｒ）とすると、
【０１２０】
【数２０】
0003785880.tif 000021
【０１２１】
である。これらに（９）（１０）式を代入して整理すると、
【０１２２】
【数２１】
0003785880.tif 000022
【０１２３】
さらに整理して（１７）式をｖｑについて解くと、
【０１２４】
【数２２】
0003785880.tif 000023
【０１２５】
ここで
【０１２６】
【数２３】
0003785880.tif 000024
【０１２７】
である。（２７）、（２８）式により画像中の点ｍｐ（ｕｐ，ｖｐ）が決定し、（２２）式を使用して、水平面上でＭ１−Ｍ２に平行で距離がｋｄである直線を画像中に描画することができる。つまり、カメラ仰角θが既知であれば、監視対象水平面上でＭ１−Ｍ２に平行で距離がｋｄで奉る直線を画像中に描画することができる。
【０１２８】
本実施形態の特徴は、カメラ仰角を何らかの手段で知ることにより監視エリアの平行線の間隔を実際の距離、またはマーカの間隔との比ｋで設定できることである。つまり、監視エリアの設定が、実平面上の間隔を指定することで行われることであり、これにより、マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。
【０１２９】
オペレータによる監視エリアの設定が実平面上の間隔を指定することで行われるので、複数のカメラに対して同一の間隔で監視エリアを設定する場合はパラメータの設定を一括して行うことが可能であり、カメラ毎に個別に設定する必要がないため作業が簡便である。また、カメラやレンズを交換したあとの調整が不要である。
【０１３０】
（９）カメラ仰角を使用した監視エリアの設定（その２）
前記の（８）の方式において、カメラ仰角θの設定は、監視カメラの雲台の上下振り機構にカメラ仰角θを計測するセンサを設置し、カメラ仰角の計測値を監視エリア設定部に入力し、監視エリア入力部でカメラ仰角のデータをθとして使用し、監視対象の水平面上であらかじめ設定された間隔の平行線またはこれらの囲まれた領域を監視エリアとする。
【０１３１】
本実施形態の特徴は、カメラ仰角をセンサにより取得することにより監視エリアの平行線の間隔を実際の距離、またはマーカの間隔との比ｋで設定できることで監視エリアの設定を平行線の間隔を設定することで行う替わりに、監視カメラの映像中の点をマウスで指定することで行うことである。これにより、マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。さらに、カメラ仰角の計測と使用が自動的に行われるので、連続的な自動監視が可能となる。
【０１３２】
（１０）カメラ仰角を固定した監視エリアの設定（その３）
前記の（２７）（２８）式と（２２）式を使用すれば、カメラ仰角すなわちｓｉｎθが一定であれば他のパラメータが変化しても水平面上で間隔がｋｄである平行線の画像中の２点を計算することができる。つまり、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと間隔がｋｄで平行な直線に囲まれた監視エリアを設定することができる。
【０１３３】
そこで、θを固定したままで監視エリアを設定する。つまり、前記の（１）において、カメラ仰角を動作させず、パン動作およびズーム動作を行う監視カメラにおいて、水平面上に等間隔で直線上に設置された３点のマーカを画像処理により検出し、カメラパラメータ計算を行い、３点のマーカを結ぶ直線とこれと指定された間隔で平行な直線に囲まれた監視エリアを設定する。
【０１３４】
本実施形態の特徴は、カメラ仰角を固定する替わりに、監視エリアの設定を実際の寸法で指定できる点である。これにより、マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。さらに、カメラ仰角の設定や計測が不要である利点がある。
【０１３５】
【発明の効果】
（１）従来は監視エリアの設定はオペレータが映像中の位置を指定して行っており、現場における監視エリアの絶対値を設定できなかったが、本発明によれば、マーカの間隔をもとにカメラパラメータを計算するので平行線で構成する監視エリアの幅を現場における絶対値で設定可能である。例えば、ホームの縁から５０ｃｍ以内の範囲を監視エリアとして設定可能である。
【０１３６】
（２）従来は監視エリアの設定はオペレータが映像中の位置を指定して行っており、監視カメラが複数設置されているときは個々の監視カメラ毎に個別に監視エリアを設定する必要があったが、本発明によれば、複数のカメラで同一の間隔の監視エリアを設定する場合はパラメータの設定を一括して行うことが可能である。これにより監視エリア設定の煩雑さが解消される。例えば、ホームに沿って設置された複数の監視カメラの監視エリアをホームの縁から５０ｃｍ以内の範囲とする場合は、監視エリアを一括して設定可能である。
【０１３７】
（３）従来はパンチ・チルト・ズーム操作を行う監視カメラについては画像処理による自動監視ができなかった。理由は監視カメラの映像範囲が変化することにより監視エリアが変わるのでこれを設定することができなかったからであるが、本発明によれば水平面上に直線的に等間隔で設置されたマーカを検出してこれを基準とした平行直線を計算することにより監視エリアの計算が可能であるので、パン・チルト・ズーム動作を行う監視カメラを使用した画像処理による自動監視が可能である。
【０１３８】
（４）本発明では、特定の色を抽出することでマーカの検出を行うことにより、ペンキを使用することができるため、安価に容易に監視カメラの監視エリアの設定が可能である。背景と区別しやすい色を選択することで信頼性の高いマーカ検出が可能となる。
【０１３９】
（５）本発明では、特定の形状を抽出することでマーカの検出を行うことにより、安価に容易に監視カメラの監視エリアの設定が可能である。上記の特定の色を使用する場合と異なり復旧が容易である利点がある。
【０１４０】
（６）本発明では、特定の色と形状を抽出することでマーカの検出を行うことにより、安価に容易に監視カメラの監視エリアの設定が可能である。通常の工事現場で使用されるパイロンや棒を使用することが可能なので、準備の費用が不用で現場でも注意を促すことができる、
（７）本発明では、道路の監視において白線を抽出することでマーカの検出を行うことにより、監視エリアの設定のための特別なマーカの設置が不要である。
【０１４１】
（８）本発明では、ダム壁面の縦方向の突起と貯水部の水面との交点を抽出することでマーカの検出を行うことにより、監視エリアの設定のための特別なマーカの設置が不要である。
【０１４２】
（９）本発明では、計算して設定した映像監視エリアを入力した監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示することにより監視エリアをオペレータが確認できる利点がある。これにより、画像処理装置による自動監視と平行してオペレータによる目視による監視が可能になる。
【０１４３】
（１０）本発明では、３点のマーカを結ぶ直線とこれと一定間隔で平行な一本または複数の直線を監視エリアとして設定し、監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示し、監視エリアを領域でなく直線で表現するので、道路の特定車線の走行状況の監視、ダムサイトの上面の縁部分の監視、工事現場の側溝の境界部分の監視などに適用可能である。また、この直線をオペレータが確認できるので、画像処理装置による自動監視と平行してオペレータによる目視による監視が可能である。
【０１４４】
（１１）本発明では、３点のマーカを結ぶ直線とこれと平行でモニタ上にマウスで指定された点を通る一本または複数の直線を監視エリアとして設定し、監視カメラの映像と共にモニタにオーバレイ表示することにより、実際の監視エリアの間隔が不明な場合にも監視カメラの映像で指定する点を通る平行線として監視エリアを設定することが可能である。
【０１４５】
（１２）本発明では、監視カメラの雲台を操作して３点のマーカが映る雲台位置を決定したあとに、一度計算した監視エリアを保持することにより、監視エリアの設定後に何らかの理由でマーカが隠れたり移動しても同一の監視エリアを使用することが可能になる。現場の状況の変化や人の移動などによりマーカが隠れたり移動したりする可能性のある、建物の出入り口や工事現場の監視のときに効果がある。
【０１４６】
（１３）本発明では、３点のマーカを画像処理により検出する替わりに、監視カメラの映像中の３点をオペレータがマウスで指定することにより、画像処理により検出すべきマーカがない場合、マーカが検出しにくい場合、専用のマーカを設置できない場合にも監視エリアを設定することが可能となる。
【０１４７】
（１４）本発明では、カメラ仰角を何らかの手段で入力することにより、マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。オペレータによる監視エリアの設定が実平面上の間隔を指定することで行われるので、複数のカメラに対して同一の間隔で監視エリアを設定する場合はパラメータの設定を一括して行うことが可能であり、カメラごとに個別に設定する必要がないため作業が簡便である。また、カメラやレンズを交換したあとの調整が不要である。
【０１４８】
（１５）本発明では、カメラ仰角をセンサにより取得することにより、マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。さらに、カメラ仰角の計測と使用が自動的に行われるので、連続的な自動監視が可能となる。
【０１４９】
（１６）本発明では、カメラ仰角を固定とすることにより、監視エリアの設定を実際の寸法で指定できる。マーカの間隔が正確であればこの間隔を基準とした正確な監視エリアを実際の寸法で設定可能である。さらに、カメラ仰角の設定や計測が不要である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す監視エリア設定装置の構成図。
【図２】空間座標系とカメラ座標系の関係図。
【図３】監視カメラのカメラパラメータの説明図。
【図４】３点のマーカ映像と平行線の表示例。
【図５】色抽出によるマーカ検出の例。
【図６】形状抽出によるマーカ検出の例。
【図７】パイロンをマーカに使用した例。
【図８】棒をマーカに使用した例。
【図９】道路の映像における白線の例。
【図１０】ダムサイトにおける突起部の例。
【図１１】設定された領域の監視エリア表示例。
【図１２】設定された平行線の監視エリア表示例。
【図１３】平行線の位置をモニタ上でマウスで設定した例。
【図１４】マーカの位置をモニタ上でマウスで設定した例。
【図１５】通用門の映像と監視エリアの例。
【図１６】道路の映像と追い越し車線の監視エリアの例。
【符号の説明】
１…映像入力部
２…画像処理部
３…カメラパラメータ
４…監視エリア設定部
５…雲台・ズーム機構
６…監視カメラ
【図１】
0003785880.tif 000025
【図２】
0003785880.tif 000026
【図３】
0003785880.tif 000027
【図４】
0003785880.tif 000028
【図５】
0003785880.tif 000029
【図６】
0003785880.tif 000030
【図７】
0003785880.tif 000031
【図８】
0003785880.tif 000032
【図９】
0003785880.tif 000033
【図１０】
0003785880.tif 000034
【図１１】
0003785880.tif 000035
【図１２】
0003785880.tif 000036
【図１３】
0003785880.tif 000037
【図１４】
0003785880.tif 000038
【図１５】
0003785880.tif 000039
【図１６】
0003785880.tif 000040