カメラ設置支援方法、画像認識方法
【課題】作業員が少ない操作量によって監視カメラを適切な角度で設置することを課題とする。
【解決手段】本発明は、カメラ設置支援方法であって、カメラパラメータ生成装置１のカメラモデル構築部５は、寸法の異なる監視エリア間で、監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、カメラの目標設置角度を選定し、カメラパラメータ生成装置１のカメラ設置角度調整部７は、監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が目標設置角度でカメラが設置されるときにカメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、目標設置角度でカメラが設置されるように、目印が撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、画像上目標位置とを一致させるようにして、カメラの設置角度の調整をガイダンスすることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、カメラ設置支援方法であって、カメラパラメータ生成装置１のカメラモデル構築部５は、寸法の異なる監視エリア間で、監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、カメラの目標設置角度を選定し、カメラパラメータ生成装置１のカメラ設置角度調整部７は、監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が目標設置角度でカメラが設置されるときにカメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、目標設置角度でカメラが設置されるように、目印が撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、画像上目標位置とを一致させるようにして、カメラの設置角度の調整をガイダンスすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ設置支援方法、画像認識方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラによる撮影画像を監視する監視員の負荷の軽減のために、撮影画像中の人物の挙動や人数を計測する監視システムが普及しつつある。異常な挙動を画像認識することによって、事故の発生や事故に至るような人物の危険な挙動を検知することが監視システムの代表的な機能の一つである。また、撮影画像中における人物の存在や人数を画像認識することで、監視範囲内の人の流れを把握することも、監視システムの代表的な機能の一つである。
【０００３】
例えば、非特許文献１では、高次局所自己相関という画像上の局所的な見え方と動きの特徴量を利用して、撮影画像中の人物の異常挙動を検知する技術が開示されている。また、非特許文献２は、人物の形状を楕円モデルで近似し、撮影画像と楕円モデルを照合することによって、人物を抽出する技術が開示されている。
【０００４】
非特許文献２では、人物と前記楕円モデルの照合において、事前に監視カメラの設置位置や設置角度といった幾何パラメータおよび監視カメラの焦点距離やレンズの歪係数といった光学パラメータを合わせたカメラパラメータを用意しておき、撮影画像上の場所ごとにカメラパラメータに応じて楕円モデルの傾きや大きさを最適化することで画像認識の精度を高めている。
【０００５】
エレベータ内においても、悪意を持った乗客がカゴ内の設備を破損したり、他の乗客に危害を加えたりするような異常挙動の検知のために、前述した監視システムが求められている。また、カゴ内に人物が閉じ込められる事故の検知や、過剰な数の乗客の搭乗を検知するためにも、前述した監視システムが求められている。
【０００６】
エレベータ内の監視カメラの設置に関わる技術として、特許文献１では、監視カメラの設置角度を調整する駆動装置を設けた監視カメラを対象として、監視カメラ内の画像からカゴ内の床の角を画像認識により検知し、床の角を画像の中央に位置させることで監視カメラの設置角度を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４６２５３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】南里卓也、大津展之、“複数人動画像からの異常動作検出”、コンピュータビジョンとイメージメディア” 、Ｐ．４３−５０、２００５年１０月
【非特許文献２】辻俊明、田代浩紀、阿部茂、“エレベータ乗場画像の移動体上端に着目した待客数計測方式” 、電気学会論文誌D、Ｐ.３３４−３４０、２０１０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エレベータ内に取り付ける監視カメラはカゴ内を一望できるように、カゴ内の天井近くの高いところに取り付けられることが一般的である。ここで、監視カメラの設置角度がカゴごとにまちまちであると、カゴ内に居る人物の位置が同一であっても、画像中における人物の角度や大きさがカゴごとに異なってしまうために、カゴ内の人物を捉える画像認識の精度が低下してしまう。例えば、非特許文献１の異常挙動を検知する技術では、人物の局所的な見え方が変化してしまうために、異常挙動の検知の精度が低下する。
【００１０】
また、監視カメラのカメラパラメータを用いる画像認識では、実際の空間中との誤差がなるべく小さいカメラパラメータを使うことが画像認識の精度のために望ましい。例えば、非特許文献２の人物を抽出する技術では、カメラパラメータの精度が高いほど、画像中の場所ごとの楕円モデルの傾きや大きさが、画像中の人物に近くなる。
【００１１】
また、特許文献１の技術では、監視カメラを設置するエレベータのカゴの寸法が全て均一である場合には、どのカゴでも均一な角度でカメラを設置することが可能である。しかし、実際のエレベータには、貨物用や乗員用といった用途、想定する乗客の数、エレベータを設置する建物の条件等によって、多様な寸法のカゴが存在する。仮に、監視カメラの高さをすべてのカゴで同一に取り付けるという条件で、多様な床面積のカゴに特許文献１の技術で監視カメラを取り付けると、床面積が小さなカゴではカメラの俯角は大きくなり（垂直に近づき）、床面積が大きなカゴではカメラの俯角は小さくなる（水平に近づく）。よって、特許文献１の技術では、カゴの寸法に応じて、監視カメラの設置角度がばらつくという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１の技術では、多様な寸法のカゴにおいてカメラパラメータを取得しようとすると、カゴの寸法や監視カメラの設置位置を計測尺で計測することや、監視カメラの光学パラメータを直接計測して求めることや、光学パラメータを記録したデータベースから選択することが必要となり、カメラパラメータの取得に多くの作業量を要するという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、作業員が少ない操作量によって監視カメラを適切な角度で設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明のカメラ設置支援方法は、監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアを撮影するカメラのカメラパラメータを生成するカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法であって、前記カメラパラメータ生成装置のカメラモデル構築部は、与えられた条件を満たしつつ、寸法の異なる前記監視エリア間で、前記監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、前記カメラの目標設置角度を選定し、前記カメラパラメータ生成装置のカメラ設置角度調整部は、前記監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が前記目標設置角度で前記カメラが設置されるときに前記カメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるように、前記目印が前記撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、前記画像上目標位置とを一致させるようにして、前記カメラの設置角度の調整をガイダンスすることを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中で適宜説明する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、作業員が少ない操作量によって監視カメラを適切な角度で設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置、カメラおよびエレベータを示す図である。
【図２】第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における型式選択部の画面の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における型式選択部の画面の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係るカメラパラメータとその状態の一例を示す図である。
【図７】エレベータのカゴの奥行きが異なる場合に撮影画像における人物の傾き等が異なってくることを説明するための図であり、（ａ）は、（ｂ）のエレベータよりも奥行きが長いエレベータ内を模式的に示した図である。（ｂ）は、（ａ）のエレベータよりも奥行きが短いエレベータ内を模式的に示した図である。
【図８】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置角度調整部の画面の一例を示す図である。
【図９】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置角度調整部の画面の一例を示す図であり、画像上目標位置に幅を持たせた場合の一例を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における目標設置角度調整部の画面の一例を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図１は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置（カメラ設置支援装置）１、監視カメラ５２およびエレベータを示す図である。
まず、概略を説明する。図１に示すように、エレベータのカゴ５１に監視カメラ（以下、適宜「カメラ」という。）５２が設置されている。符号５３は、エレベータのドアである。カメラパラメータ生成装置１は、携帯端末であり、作業員は、これを用いて、カメラ５２の設置角度を調整する。なお、カメラパラメータ生成装置１は、ノート型のＰＣ（Personal Computer）、タブレット型のＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、または、携帯電話等で実現できる。
【００１８】
カゴ５１には、カゴ５１に固定されたＸＹＺ座標系が定義されている。
カメラ５２には、角度Ｔと角度Ｐの２つの角度調整の機構が備え付けられている。このような機構は、ジンバル機構と呼ばれ、装置構成が簡単で廉価であり、カメラの角度調整の機構として広く普及している。なお、角度Ｔと角度Ｐは、カメラ５２がＸ軸方向を見るときに、それぞれ０°である。このとき、角度Ｐの回転軸はＺ軸、角度Ｔの回転軸はＹ軸である。点Ｃは、カメラ５２の設置位置である。
【００１９】
符号５０は、カメラ５２の設置角度の調整において用いる目印である。目印５０は、例えば、カゴ５１の床の角の１つである。目印５０は、カメラ５２の視野内に入る条件を満たせば任意である。
【００２０】
［カメラパラメータ生成装置１の構成］
次に、カメラパラメータ生成装置１の構成について図２を参照して説明する。
図２は、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、カメラパラメータ生成装置１は、型式選択部２と、カゴ寸法ＤＢ３と、カメラ設定ＤＢ４と、カメラモデル構築部５と、画像取得部６と、カメラ設置角度調整部７と、パラメータ記憶部３０と、を備える。
【００２１】
型式選択部２は、カゴ５１およびカメラ５２の型式の作業員による選択結果を読込むものであり、そのためのユーザインタフェースを提供する。詳細は、後記する項目（型式選択部２の説明）において説明する。
カゴ寸法ＤＢ３は、予め設定されたカゴ５１の寸法を型式ごとに格納するデータベースである。カゴ寸法ＤＢ３中のデータは、カゴ５１のカタログから作成できる。
カメラ設定ＤＢ４は、予め設定されたカメラ５２のカメラパラメータに関する情報を型式ごとに格納するデータベースである。カメラパラメータとは、光学パラメータ、設置位置および設置角度である。光学パラメータのデータは、カメラ５２のカタログから作成できる。設置位置のデータは、カメラ５２の設置基準から作成できる。
【００２２】
カメラモデル構築部５は、型式選択部２から入力されるカゴ５１およびカメラ５２の型式に応じて、最適なカメラモデルを構築し、カメラ５２を設置するための目標設置角度を選定するものである。目標設置角度とは、種々の条件を満たしている設置角度であり、作業員がカメラ５２をカゴ５１に設置する際、この設置角度で設置すべきものである。目標設置角度を選定する方法については、後記する。
画像取得部６は、カメラ５２の撮影画像を取得するものである。カメラパラメータ生成装置１とカメラ５２の間には、図示しない有線あるいは無線の伝送路があり、カメラパラメータ生成装置１は、カメラ５２の撮影画像を取得することができる。
カメラ設置角度調整部７は、作業員がカメラ５２を適切な角度で設置するように、カメラ５２の設置角度の調整をガイダンスするユーザインタフェースを提供するものである。詳細は、後記する。
【００２３】
パラメータ記憶部３０には、カメラパラメータ３４、設置要件パラメータ３５および代表的パラメータ３６が格納されている。
カメラパラメータ３４については、後記する項目（カメラパラメータ３４の説明）において説明する。
設置要件パラメータ３５は、後記する条件（１）を満たすようなパラメータの範囲を定めるものである。なお、この設置要件パラメータ３５は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも格納されている必要はない。
代表的パラメータ３６は、後記する条件（２）を満たすようなパラメータの値を定めるものである。なお、この代表的パラメータ３６は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも格納されている必要はない。
また、カメラパラメータ生成装置１には、図示しない表示画面および入力装置が備えられている。入力装置は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の作業員からの入力を受け付ける装置で構成される。
画像認識装置６０は、カメラ５２で撮影された撮影画像中における人物の存在や、人数、人の流れを画像認識することで把握するものである。カメラパラメータ生成装置１は、この画像認識装置６０における画像認識の精度を高めることを目的の一つとしている。
【００２４】
（型式選択部２の説明）
図３は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１における型式選択部２の画面の一例２０ａを示す図である。
符号１１１は、カゴ５１の型式を選択するプルダウンメニューである。作業員がカメラパラメータ生成装置１を操作してプルダウンメニュー１１１を選択すると、プルダウンメニュー１１１は、カゴ５１の型式の一覧表示１１２を出力する。作業員は、この一覧表示１１２の中から、現地のカゴ５１に対応した型式を選択する。
【００２５】
同様に、符号１１３は、カメラ５２の型式を選択するプルダウンメニューである。作業員がカメラパラメータ生成装置１を操作してプルダウンメニュー１１３を選択すると、プルダウンメニュー１１３は、カメラ５２の型式の一覧表示１１４を出力する。作業員は、この一覧表示１１４の中から、現地のカメラ５２に対応した型式を選択する。
【００２６】
カゴ５１の型式は、カゴ５１の高さ、間口および奥行きを一意に定める。なお、カゴ５１の高さ、間口および奥行きとは、それぞれ図１におけるカゴ５１のＺ軸方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の寸法である。
カメラ５２の型式は、カメラ５２の型式を一意に定める。この一意に定められたカメラ５２の型式は、カメラ５２の光学パラメータを一意に定める。光学パラメータとは、焦点距離、レンズ歪係数である。また、カメラ５２の型式は、カゴ５１中におけるカメラ５２の設置位置を一意に定める。カメラ５２の型式とカメラ５２の設置位置の対応付けは、カメラ５２の設置基準を設けておくことで容易に実現できる。
【００２７】
また、図４は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１における型式選択部２の画面の一例２０ｂを示す図である。
図４に示すように、カゴ５１に対してカメラ５２の設置位置が１カ所あるいは少数カ所に限られ、かつ、カゴ５１に取り付けるカメラ５２の型式が１つあるいは少数に限られる場合、カゴ５１の型式のカメラ５２の型式を組にしてもよい。
カゴ５１に対してカメラ５２の設置位置が１カ所あるいは少数カ所に限られる場合とは、例えば、事前に、カメラ５２の設置位置にカメラ５２の治具を固定するための取り付け用の穴をカゴ５１の筐体に加工しておく場合や、カメラ５２に接続する電源や映像の配線を通すための穴をカゴ５１に加工しておく場合等である。
カゴ５１に取り付けるカメラ５２の型式が１つあるいは少数に限られる場合とは、例えば、カゴ５１の型式の所定範囲のグループに対して、適用するカメラ５２の型式および設置位置を共通化しておく場合等である。
【００２８】
また、カゴ５１の型式に対してカメラ５２の型式が一意に定まる場合、カゴ５１の型式で、カゴ５１の型式とカメラ５２の型式の組を代表してもよい。
なお、図３および図４において、プルダウンメニューは、ユーザインタフェースの一例であって、他の形態をとることができる。例えば、テキストボックスやチェックボックス、コンボボックスによって、プルダウンメニューを代替することができる。
【００２９】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図５〜図８（構成は適宜図２）を参照して説明する。
図５は、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、作業員によるものは、破線で示している。
図５のフローチャートに示すように、ステップＳ１１において、作業員は、カゴ５１およびカメラ５２の型式を選択する。
ステップＳ１２において、型式選択部２は、作業員の選択結果であるカゴ５１およびカメラ５２の型式を読込む。
ステップＳ１３において、カメラモデル構築部５は、カゴ５１の型式に応じた寸法のデータを読込む。
ステップＳ１４において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の型式に応じたカメラパラメータ３４のデータを読込む。
【００３０】
ステップＳ１５において、カメラモデル構築部５は、読込んだデータを利用してカメラパラメータ３４のうち設置角度以外のものを確定する。
ここで、このステップＳ１５について詳細に説明する。
まず、カメラパラメータ３４について説明する。
【００３１】
（カメラパラメータ３４の説明）
図６は、実施形態に係るカメラパラメータ３４とその状態の一例を示す図である。
図６に示すように、カメラパラメータ３４は、光学パラメータであるレンズ歪係数ｋおよび焦点距離ｆと、設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃと、設置角度Ｐ，Ｔ，Ｒとを備えている。
設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃは、図１に示した点Ｃの座標である。設置角度Ｐ，Ｔは、前記した角度Ｐ，Ｔである。設置角度Ｒは、図１に図示しないカメラ５２の光軸回りの回転角である。
【００３２】
カメラパラメータ３４は、カメラ５２の撮影画像に射影変換のモデルと放射歪曲のモデルを適用するときのカメラパラメータである。射影変換のモデルと放射歪曲のモデルについては、後記する。
カメラパラメータ３４のうち、ステップＳ１５の時点では、設置角度Ｐ，Ｔ以外は、確定されている。レンズ歪係数ｋおよび焦点距離ｆの光学パラメータは、カメラ５２が固定焦点であれば、カメラ５２の型式から一意に決まる。カメラ５２がズーム機構を有して焦点距離ｆが可変の場合には、カメラ５２のズームを事前に所定値に固定しておくことで、固定焦点として扱うことができる。
【００３３】
また、設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃの幾何パラメータは、カメラ５２の型式から一意に決まる。設置角度Ｒは、カメラ５２が角度Ｒの角度調整機構を有さないため、カメラ５２がカゴ５１に固定されたときに定まる。よって、どの現場のカゴ５１においても角度Ｒを０°あるいは所定の角度で取り付けることで、角度Ｒを固定値として扱える。
角度Ｒを０°あるいは所定の角度で取り付けることは、例えば、カゴ５１に対してカメラ５２の筐体が常に所定の角度になる冶具で取り付けることで実現できる。なお、カメラ５２に角度Ｒの調整機構が有る場合には、事前に角度Ｒを所定の角度に固定しておくことで、角度Ｒを固定値として扱える。
【００３４】
以上により、ステップＳ１５において、カメラパラメータ３４のうち設置角度Ｐ，Ｔ以外のものが確定することがわかる。
【００３５】
ステップＳ１６において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の目標設置角度を選定する。
ここで、このステップＳ１６について詳細に説明する。
目標設置角度を（Ｐｔ，Ｔｔ）とする。この目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）は、次の条件（１）および条件（２）を満たす範囲で選定される。
【００３６】
（条件（１）の説明）
条件（１）は、監視システムの運用者が決めるカメラ５２の設置要件であり、カメラ５２は、予めこの設置要件を満たすように取り付けられている。本実施形態では、カメラ５２の手前からドア１５３ａ付近までの人物の全身が確実に視野内に入るように、カゴ５１内の所定の対象物が撮影画像中に収まることを設置要件としている。例えば図７（ａ）に示すように、ドア１５３ａを人物の身長の目安として、ドア１５３ａの上端が撮影画像１５１ａの中に収まることを設置要件としている。また、エレベータの階数を示すインジケータ１５４ａが撮影画像１５１ａの中にさらに収まることを設置要件としてもよい。図７（ａ）において、カメラ５２は、設置要件を満たすように、ドア１５３ａの上端が撮影画像１５１ａの上端から少し下に来るように設置角度が調整されている。なお、設置要件に応じたカメラパラメータの範囲は、カゴ５１およびカメラ５２の型式が決まれば、定まる。
【００３７】
（条件（２）の説明）
カメラ５２が撮影した画像は、画像認識装置６０（図２参照）で処理されることになるが、課題のところでも述べたように、カメラ５２の設置角度がカゴ５１ごとにまちまちであると、カゴ５１内に居る人物の位置が同一であっても、撮影画像中における人物の角度や大きさがカゴ５１ごとに異なってしまうために、カゴ５１内の人物を捉える画像認識の精度が低下してしまう。すなわち、画像認識装置６０が持つモデルと、撮影画像中の人物の形状が乖離すると、画像認識の精度が低下してしまう。
【００３８】
そこで、画像認識装置６０が持つモデルにおける人物の見え方と撮影画像中の人物の見え方の差異ができるだけ小さくなるように、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を定めることを条件（２）とする。
【００３９】
まず、カゴ５１ごとに人物の見え方の差異が発生することを、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）は、代表的な型式のカゴ５１ｉ（図示せず）における代表的な型式のカメラ５２ｉ（図示せず）の撮影画像１５１ａを示している。代表的な型式とは、例えば、最も出荷台数が多い型式や、寸法が平均的な型式を選択すればよいが、この例に限られない。撮影画像１５１ａにおいて、符号１５３ａは前記のとおりドアであり、符号１５４ａは、エレベータの階数を示すインジケータである。また、符号１６１ａは、足元の空間座標がＰ１の人物、符号１６２ａは、足元の空間座標がＰ２の人物を示している。
【００４０】
図７（ｂ）は、カゴ５１ｉの寸法と比べて、間口と高さは同じであるが、奥行きが短いカゴ５１におけるカメラ５２の撮影画像１５１ｂを示している。撮影画像１５１ｂにおいて、符号１５３ｂはドア、符号１５４ｂは、エレベータのインジケータである。符号１６１ｂは、人物１６１ａと足元の空間座標が同一のＰ１である人物、符号１６２ｂは、人物１６２ａと足元の空間座標が同一のＰ２である人物を示している。
また、ドア１５３ａとドア１５３ｂの空間中における高さは同一である。カメラ５２は、設置要件を満たすように、ドア１５３ｂの上端が、撮影画像１５１ｂの上端と近くなる角度で設置されている。
【００４１】
このとき、図７（ｂ）におけるカメラ５２の俯角Ｔｂは、図７（ｂ）のカゴ５１のほうが図７（ａ）のカゴ５１ｉよりも奥行きが短いことにより、図７（ａ）におけるカメラ５２ｉの俯角Ｔｉよりも、大きくなる（下向きに近づく）。カメラ５２をこの角度Ｔｂで設置すると、設置要件は満たされるが、俯角Ｔｉと俯角Ｔｂの違いによって、足元の空間座標が同一の人物１６１ａと人物１６１ｂ、および、人物１６２ａと１６２ｂの角度や長さといった見え方の差異が発生する。
【００４２】
そこで、カメラモデル構築部５は、カゴ５１の型式およびカメラ５２の型式に対して、設置要件を満たしつつ、代表的な型式のカゴ５１ｉ内の人物１６１ａ、１６２ａ等の人物の見え方の差異が最小となるように、カメラ５２の目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を計算する。
見え方の差異の基準は、カメラ５２の撮影画像１５１ｂを入力とした画像認識のアルゴリズムによって、任意に定めてよい。例えば、画像認識装置６０において、カメラ５２の撮影画像１５１ｂを入力として異常挙動の検知を行う場合、画像認識装置６０が持つモデルに対応する撮影画像１５１ａと入力した撮影画像１５１ｂにおける人物の角度のばらつきが影響するため、撮影画像１５１ａと撮影画像１５１ｂにおける人物の角度差を見え方の差異の基準に設定するとよい。また、複数の位置の人物に対しては、差異の平均や最大値のような統計量をもって評価値を出力すればよい。
【００４３】
図７（ａ）の代表的な設置角度を（Ｐｉ，Ｔｉ）とすると、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）は、設置要件を満たす範囲内で、ＰｔをＰｉに、また、ＴｔをＴｉに、できるだけ近づけるようにして選定する。なお、代表的パラメータ３６（図２参照）とは、（Ｐｉ，Ｔｉ）のことである。
【００４４】
カメラモデル構築部５における見え方の差異の計算は、標準的な体型の人物の立体計測データ、あるいは標準的な体型の人物を近似した楕円体等の形状モデル、およびカメラパラメータ３４を用いて、コンピュータグラフィクスにより実現できる。標準的な体型の人物の立体計測データは、レーザ距離計測計のようなセンサを使用することで実現できる。
なお、カメラモデル構築部５は、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）の選定を現地ごとに行うほか、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を予めカゴ５１の型式ならびにカメラ５２の型式ごとに事前に計算しておき、ステップＳ１１における型式の選択結果に応じて事前に計算した目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を読み込んでもよい。このとき、設置要件パラメータ３５および代表的パラメータ３６は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも必要ではない。
【００４５】
以上により、ステップＳ１６において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を選定する。
【００４６】
図５に戻り説明を続ける。
ステップＳ１７において、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置を算出する。
ここで、このステップＳ１７について詳細に説明する。
【００４７】
画像上目標位置とは、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）でカメラ５２が設置されるときに、カゴ５１に固定された座標系において位置が予め設定された目印５０（図１参照）がカメラ５２の撮影画像中に表示される位置のことである。画像上目標位置を（ｕｍ，ｖｍ）とする。
図８は、カメラパラメータ生成装置１におけるカメラ設置角度調整部７の画面の一例を示す図である。
符号７０は、カメラ設置角度調整部７におけるガイダンス画面である。符号１５０は、空間中の目印５０が撮影画像１５１中に表示されたものである画像上目印である。符号２５０は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を示す重畳描画である。符号１２０は、カメラ設置角度調整部７における角度調整の完了を受け付けるボタンである。重畳描画２５０は、縦線と横線の交点をもって画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を示している。
【００４８】
（画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）算出方法）
カメラ設置角度調整部７は、ステップＳ１５で確定した設置角度以外のカメラパラメータと、ステップＳ１６で選定した目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）とから、後記する射影変換のモデルと放射歪曲のモデルを適用して、目印５０の空間座標Ｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）（図１参照）を画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）に変換する。目印５０の空間座標Ｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）は、ステップＳ１３で読み込んだカゴ５１の間口と奥行きで定まる。その後、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）の位置に重畳描画２５０を描画する。
【００４９】
《射影変換のモデル》
射影変換とは、レンズ歪みが無い場合において、撮影画像座標（ｕ，ｖ）と空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との間に、次の（１）式を関係付けるモデルである。
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、［ｕ，ｖ，１］Ｔは画像座標（ｕ，ｖ）の同次ベクトル、［Ｘ，Ｙ，Ｚ，１］Ｔは空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の同次ベクトル、変数hはスケールパラメータ、行列Ａはカメラ５２の内部行列、Ｒｍはカメラ５２の回転行列、ベクトルｔはカメラ５２の設置位置（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）である。（１）式の行列Ａは、カメラ５２の光学パラメータの焦点距離ｆに対して、次の（２）式で一意に定まる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
また、行列Ｒｍは、カメラ５２の設置角度（Ｐ，Ｔ，Ｒ）に対して、次の（３）式で一意に定まる。
【００５４】
【数３】
【００５５】
（１）式の右辺を空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、カメラ５２の設置角度（Ｐ，Ｔ，Ｒ）、カメラ５２の設置位置（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、焦点距離ｆの関数で表すと、次の（４）式の関係がある。
【００５６】
【数４】
【００５７】
また、（４）式の3行目の等号からｈの値は定まる。また、ｈの値を定めた時の（４）式の１行目と２行目の比較から、画像座標（ｕ，ｖ）は、次の（５）式で計算できる。
【００５８】
【数５】
【００５９】
《放射歪曲のモデル》
放射歪曲とは、レンズ歪みが無いときの画像座標（ｕ，ｖ）と、レンズ歪みが有るときの画像座標（ｕ’，ｖ’）の間を、次の（６）式で対応付けるモデルである。ここで、ｋはレンズ歪係数である。実際のカメラ５２の撮影画像はレンズ歪みが有るため、空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対して、（５）式で求めた（ｕ，ｖ）を、（６）式で変換した（ｕ’，ｖ’）が画像座標となる。なお、レンズ歪みが有るときの画像座標（ｕ’，ｖ’）が与えられたとき、（６）式の逆問題を解くことでレンズ歪みが無いときの画像座標（ｕ，ｖ）は一意に得られる。この逆問題を解くことは、一般的な非線形の連立方程式の解法を適用することで実現できる。
【００６０】
【数６】
【００６１】
なお、以上の説明では、レンズ歪モデルに（６）式による放射歪曲を適用した場合を述べたが、あくまで一例であり他のレンズ歪モデルを当てはめてもよい。他のレンズ歪モデルを当てはめたときには、当てはめたレンズ歪モデルに応じて、カメラパラメータ３４および（６）式を更新すればよい。また、カメラ内部行列も（２）式はあくまで一例であり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）の歪み等の項を加えてもよい。カメラ内部行列を（２）式から変更した場合には、変更後のカメラ内部行列に応じて、カメラパラメータ３４を更新すればよい。ただし、上記のようにレンズ歪モデルおよびカメラ内部行列を変えたときであっても、ステップＳ１４でカメラ５２の型式に応じたデータが読み込めることは自明である。
【００６２】
以上により、ステップＳ１７において、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置を算出する。
【００６３】
図５に戻り説明を続ける。
ステップＳ１８において、作業員は、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を合わせる。すなわち、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を、カメラを動かして調整する。
【００６４】
なお、複数の作業員が居る場合には、カメラ５２の設置角度の調整と、ガイダンス画面７０を目視することを、複数の作業員で分担してもよい。作業員は、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致したと判断すると、ボタン１２０を押してカメラ５２の設置角度の調整を完了する。これにより、条件（１）および条件（２）を満たす設置角度Ｐ，Ｔでカメラ５２が設置されたことになる。
以上により、カメラ設置支援方法を終了する。
【００６５】
なお、カメラ設置角度調整部７は、重畳描画２５０を十字線で示したが、他の描画で代替してもよい。例えば、円や四角形や三画形の図形は、重畳描画２５０を代替することができる。
【００６６】
また、図９に示すように、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）として所定幅の許容誤差を設け、重畳描画２５０の代わりに、重畳描画２５１，２５２で示される目標領域（斜線部）としてもよい。目標領域は、左右２本の縦線と上下２本の横線で囲まれる領域である。あるいは、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）の許容誤差は、縦方向あるいは横方向のどちらかのみに設けてもよく、縦方向あるいは横方向のみ許容誤差を設けた場合には、目標領域は線分となる。画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）に許容誤差を設けた場合、カメラ５２の設置角度は多少ずれていても許容されるので、作業員が設置角度の調整をする作業の難易度を下げることができる。
【００６７】
また、カメラモデル構築部５は、見え方の差異を最小にする以外に、見え方の差異が許容誤差に収まる範囲内で、画像上目印１５０ができるだけ撮影画像１５１の中央に来るように、カメラ５２の設置角度を定めてもよい。この場合、異なる寸法のカゴ５１の撮影画像１５１間において、画像上目印１５０の位置が互いに近くなり、ガイダンス画面７０の見た目に統一感が出るという利点がある。
【００６８】
なお、カメラモデル構築部５は、目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）が選定されたカメラパラメータ３４を出力するようにしてもよい。このカメラパラメータ３４の出力先は、カメラパラメータ生成装置１内あるいはカメラパラメータ生成装置１外の計算機内で稼働する画像認識手段である。あるいは、このカメラパラメータ３４の出力先は、画像認識手段が読込むデータファイルである。このカメラパラメータ３４は、画像認識アルゴリズムで参照され、画像認識の精度の向上に寄与する。例えば、非特許文献２の人物の抽出の技術では、画像中の場所ごとの楕円モデルの傾きや大きさが、撮影画像１５１中の人物に近くなり認識精度が向上する。
【００６９】
さらに、このカメラパラメータ３４をファイルで出力する場合、このカメラパラメータ３４の内容を直接出力する以外に、カゴ５１およびカメラ５２の型式ごとにインデックスを付与した目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）を画像認識手段の側に予め持っておき、カメラモデル構築部５は、インデックス情報のみを出力する形態でもよい。
【００７０】
本実施形態により、型式選択部２におけるカゴ５１およびカメラ５２の型式の選択と、カメラ設置角度調整部７のガイダンス画面７０に沿ったカメラ５２の設置角度の調整という簡単な操作によって、寸法が異なるカゴ５１においても、作業員は、画像認識に適した角度でカメラ５２を設置することができる。例えば、非特許文献１の異常挙動の検知の技術では、異なる寸法のカゴ５１間において、人物の局所的な見え方が互いに近くなり、認識精度の低下を抑止できる。
【００７１】
なお、カメラパラメータ生成装置１は、図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、カメラパラメータ生成装置１は、コンピュータを、前記した各機能部として機能させるカメラパラメータ生成プログラムによって動作する。また、前記した各機能部は、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェア回路で実現してもよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。
［カメラパラメータ生成装置１Ａの構成］
図１０に示すように、カメラパラメータ生成装置１Ａは、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１の構成に加え、目標設置角度調整部８と、カメラモデル更新部９と、をさらに備える。なお、第１実施形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して、重複した説明は省略する。
【００７３】
目標設置角度調整部８は、カメラ設置角度調整部７が作業員によるカメラ５２の設置角度の調整をガイダンスした後に、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）との微妙なずれを、重畳描画２５０を調整することによって一致させ、あるいは、ずれを小さくするように、ガイダンスするものである。
カメラモデル更新部９は、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）から、対応する設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を算出し、カメラパラメータ３４を更新するものである。
【００７４】
図１１は、カメラパラメータ生成装置１Ａにおける目標設置角度調整部８の画面の一例を示す図である。
符号８０は、目標設置角度調整部８におけるガイダンス画面である。符号１２１は、方向ボタンである。重畳描画２５０が示す画像上座標（十字の位置）は、画像上目印１５０から少しずれている。方向ボタン１２１は、重畳描画２５０が示す画像上座標を調整するユーザインタフェースであり、作業員が方向ボタン１２１の上下あるいは左右を入力することで、重畳描画２５０が示す画像上座標は、上下あるいは左右に変化する。
【００７５】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図１２（構成は適宜図１０）を参照して説明する。
図１２は、第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ａにおけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、作業員によるものは、点線で示している。また、ステップＳ１１からステップＳ１８までは、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ところで、ステップＳ１８では、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０（図８参照）を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を、カメラを動かして調整した。
しかし、人間がカメラ５２の本体を手動で調整するため、微妙にずれてしまうことがある。
そこで、図１２のフローチャートに示すように、ステップＳ１９ａにおいて、作業員は、重畳描画２５０を移動させて、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印に合わせる。
【００７６】
すなわち、図１１に示すように、作業員は、ガイダンス画面８０において、重畳描画２５０が示す画像上座標が画像上目印１５０と一致するように方向ボタン１２１を操作して画面上で調整する。作業員は、重畳描画２５０が示す画像上座標が画像上目印１５０と一致したと判断すると、完了ボタン１２２を押す。目標設置角度調整部８は、作業員が完了ボタン１２２を押すと、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）を保持する。
【００７７】
ステップＳ２０において、カメラモデル更新部９は、カメラパラメータ３４を更新する。ここで、ステップＳ２０を詳細に説明する。
カメラモデル更新部９は、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に応じたカメラ５２の設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算する。
まず、レンズ歪みを無視すると、（５）式において、Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ，Ｒ，ｆは既知であるため、（５）式は未知数が２つで拘束条件が２つとなり、画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に対して設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）は一意に定まる。（５）式において、与えられた画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に対して設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算することは、一般的な非線形連立方程式の解法によって容易に実現できる。カメラモデル更新部９は、計算した設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）で、カメラモデル構築部５のカメラ５２のカメラパラメータ３４を更新する。
レンズ歪みを無視できない場合には、（６）式の逆問題を解いて、実際の撮影画像上のレンズ歪みがある画像上座標（ｕｎ’，ｖｎ’）から、レンズ歪みが無い画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）を求めれば、上記と同じ手順で設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算できる。
【００７８】
なお、カメラモデル更新部９は、更新したカメラパラメータ３４を出力するようにしてもよい。カメラモデル更新部９が出力する更新したカメラパラメータ３４の出力先および出力内容は、第１実施形態におけるカメラパラメータ３４と同一である。
【００７９】
本実施形態により、作業員が設置したカメラ５２の設置角度に多少のずれがあっても、重畳描画２５０が示す画像上座標を作業員が方向ボタン１２１を用いて画面上で調整することによって、カメラ５２のカメラパラメータ３４を正確に求めることができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図１３および図１４を参照して説明する。
［カメラパラメータ生成装置１Ｂの構成］
図１３に示すように、カメラパラメータ生成装置１Ｂは、第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ａの構成のうち、目標設置角度調整部８の代わりに、目印認識部１０を備える。なお、第２実施形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して、重複した説明は省略する。
概略を説明すると、カメラパラメータ生成装置１Ｂは、第２実施形態の目標設置角度調整部８において重畳描画２５０が示す画像上座標を作業員が手動により画面上で調整していたことを、自動的に行おうとするものである。
【００８１】
目印認識部１０は、画像上目印１５０の画像上座標を画像認識により抽出し、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印１５０の画像上座標に合わせて設定するものである。画像上目印１５０の画像上座標を抽出する画像認識は、例えばカゴ５１の壁と壁、壁と床の境界線をハフ変換等により抽出し、その交点を求める手法で実現できるが、これに限るものではない。
【００８２】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図１４（構成は適宜図１３）を参照して説明する。
図１４は、第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ｂにおけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１からステップＳ１８まで、ステップＳ２０は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ステップＳ１８では、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０（図８参照）を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を調整した。
【００８３】
図１４のフローチャートに示すように、ステップＳ１９ｂにおいて、目印認識部１０は、画像上目印１５０の画像上座標を画像認識により抽出し、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印１５０の画像上座標に、自動的に合わせて設定する。
【００８４】
これにより、自動的に調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）が求まり、対応する設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）が求まる。その後は、第２実施形態と同様である。
本実施形態により、目標設置角度調整部８で重畳描画２５０が示す画像上座標を調整する作業が不要であるため、作業員の作業を削減することができる。
【００８５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができる。
【００８６】
目印５０は、床の角としたが、目印５０は床の角以外に、カゴ５１に固定された座標系において位置が特定可能な目印に置き換えることができる。例えば、エレベータのインジケータやドアの角を目印５０とすることができる。
【００８７】
また、目印５０の数を１つとしたが、２つ以上の複数にしてもよい。空間中の目印５０を複数にすると、撮影画像１５１中における画像上目印１５０も複数となり、ガイダンス画面７０，８０の重畳描画２５０も画像上目印１５０の数だけ描画する。また、ガイダンス画面８０では、方向ボタン１２１も重畳描画２５０と同数だけ増やす。もしくは、ガイダンス画面８０では、方向ボタン１２１で調整する画像上目印１５０の数を選択するメニューを備えるようにしてもよい。
【００８８】
目印５０を２つ以上の複数にした場合、各点について（５）式が成立することと、（５）式が２つの拘束式を持つことより、拘束式が４つ以上成立する。ここで、カメラ設置角度調整部７における未知数は、設置角度Pと設置角度Tの２つであるため、最小２乗の解法を用いて、設置角度Pと設置角度Tの精度を高めてもよい。また、拘束式の数が３つを超えることにより、カメラ設置角度調整部７で調整するカメラメータ、あるいはカメラモデル更新部９で更新するカメラパラメータに、設置角度Ｒを加えて未知数の数を３つにしてもよい。すなわち、目印が２つあると、光軸方向も調整できるようになり、設置角度Ｐと設置角度Ｔに加えて、設置角度Ｒについても目標設定できる。
また、設置角度Ｒ以外にも、未知数の数が拘束式を超過しない条件で、焦点距離ｆ等の１つ以上のパラメータをカメラモデル更新部９で更新するカメラパラメータとしてもよい。すなわち、焦点距離ｆを未知数とすれば、カメラ５２のズームも目標設定できる。
【００８９】
また、カメラ設置支援方法は、エレベータ内のカメラの設置に限定することなく、監視エリアの寸法を型式で管理すること、ならびにカメラの装置と設置位置を型式で管理することの条件を満たすシステムに広く適用できる。例えば、コンビニエンスストアの店舗において、テナントの寸法とカメラの装置と設置位置を型式で管理しておき、レジやドアを目印とすれば、本発明を適用できる。
【００９０】
本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【００９１】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ カメラパラメータ生成装置
１Ａ カメラパラメータ生成装置
１Ｂ カメラパラメータ生成装置
２ 型式選択部
３ カゴ寸法ＤＢ
４ カメラ設定ＤＢ
５ カメラモデル構築部
６ 画像取得部
７ カメラ設置角度調整部
８ 目標設置角度調整部
９ カメラモデル更新部
１０ 目印認識部
３０ パラメータ記憶部
３４ カメラパラメータ
３５ 設置要件パラメータ
３６ 代表的パラメータ
５０ 目印
５１ カゴ（監視エリア）
５１ｉ 代表的な型式のカゴ
５２ カメラ
５２ｉ 代表的な型式のカメラ
５３ ドア
６０ 画像認識装置
７０ ガイダンス画面
８０ ガイダンス画面
１５０ 画像上目印
１５１ 撮影画像
１５１ａ 撮影画像
１５１ｂ 撮影画像
２５０ 重畳描画
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ設置支援方法、画像認識方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラによる撮影画像を監視する監視員の負荷の軽減のために、撮影画像中の人物の挙動や人数を計測する監視システムが普及しつつある。異常な挙動を画像認識することによって、事故の発生や事故に至るような人物の危険な挙動を検知することが監視システムの代表的な機能の一つである。また、撮影画像中における人物の存在や人数を画像認識することで、監視範囲内の人の流れを把握することも、監視システムの代表的な機能の一つである。
【０００３】
例えば、非特許文献１では、高次局所自己相関という画像上の局所的な見え方と動きの特徴量を利用して、撮影画像中の人物の異常挙動を検知する技術が開示されている。また、非特許文献２は、人物の形状を楕円モデルで近似し、撮影画像と楕円モデルを照合することによって、人物を抽出する技術が開示されている。
【０００４】
非特許文献２では、人物と前記楕円モデルの照合において、事前に監視カメラの設置位置や設置角度といった幾何パラメータおよび監視カメラの焦点距離やレンズの歪係数といった光学パラメータを合わせたカメラパラメータを用意しておき、撮影画像上の場所ごとにカメラパラメータに応じて楕円モデルの傾きや大きさを最適化することで画像認識の精度を高めている。
【０００５】
エレベータ内においても、悪意を持った乗客がカゴ内の設備を破損したり、他の乗客に危害を加えたりするような異常挙動の検知のために、前述した監視システムが求められている。また、カゴ内に人物が閉じ込められる事故の検知や、過剰な数の乗客の搭乗を検知するためにも、前述した監視システムが求められている。
【０００６】
エレベータ内の監視カメラの設置に関わる技術として、特許文献１では、監視カメラの設置角度を調整する駆動装置を設けた監視カメラを対象として、監視カメラ内の画像からカゴ内の床の角を画像認識により検知し、床の角を画像の中央に位置させることで監視カメラの設置角度を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４６２５３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】南里卓也、大津展之、“複数人動画像からの異常動作検出”、コンピュータビジョンとイメージメディア” 、Ｐ．４３−５０、２００５年１０月
【非特許文献２】辻俊明、田代浩紀、阿部茂、“エレベータ乗場画像の移動体上端に着目した待客数計測方式” 、電気学会論文誌D、Ｐ.３３４−３４０、２０１０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エレベータ内に取り付ける監視カメラはカゴ内を一望できるように、カゴ内の天井近くの高いところに取り付けられることが一般的である。ここで、監視カメラの設置角度がカゴごとにまちまちであると、カゴ内に居る人物の位置が同一であっても、画像中における人物の角度や大きさがカゴごとに異なってしまうために、カゴ内の人物を捉える画像認識の精度が低下してしまう。例えば、非特許文献１の異常挙動を検知する技術では、人物の局所的な見え方が変化してしまうために、異常挙動の検知の精度が低下する。
【００１０】
また、監視カメラのカメラパラメータを用いる画像認識では、実際の空間中との誤差がなるべく小さいカメラパラメータを使うことが画像認識の精度のために望ましい。例えば、非特許文献２の人物を抽出する技術では、カメラパラメータの精度が高いほど、画像中の場所ごとの楕円モデルの傾きや大きさが、画像中の人物に近くなる。
【００１１】
また、特許文献１の技術では、監視カメラを設置するエレベータのカゴの寸法が全て均一である場合には、どのカゴでも均一な角度でカメラを設置することが可能である。しかし、実際のエレベータには、貨物用や乗員用といった用途、想定する乗客の数、エレベータを設置する建物の条件等によって、多様な寸法のカゴが存在する。仮に、監視カメラの高さをすべてのカゴで同一に取り付けるという条件で、多様な床面積のカゴに特許文献１の技術で監視カメラを取り付けると、床面積が小さなカゴではカメラの俯角は大きくなり（垂直に近づき）、床面積が大きなカゴではカメラの俯角は小さくなる（水平に近づく）。よって、特許文献１の技術では、カゴの寸法に応じて、監視カメラの設置角度がばらつくという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１の技術では、多様な寸法のカゴにおいてカメラパラメータを取得しようとすると、カゴの寸法や監視カメラの設置位置を計測尺で計測することや、監視カメラの光学パラメータを直接計測して求めることや、光学パラメータを記録したデータベースから選択することが必要となり、カメラパラメータの取得に多くの作業量を要するという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、作業員が少ない操作量によって監視カメラを適切な角度で設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明のカメラ設置支援方法は、監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアを撮影するカメラのカメラパラメータを生成するカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法であって、前記カメラパラメータ生成装置のカメラモデル構築部は、与えられた条件を満たしつつ、寸法の異なる前記監視エリア間で、前記監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、前記カメラの目標設置角度を選定し、前記カメラパラメータ生成装置のカメラ設置角度調整部は、前記監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が前記目標設置角度で前記カメラが設置されるときに前記カメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるように、前記目印が前記撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、前記画像上目標位置とを一致させるようにして、前記カメラの設置角度の調整をガイダンスすることを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中で適宜説明する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、作業員が少ない操作量によって監視カメラを適切な角度で設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置、カメラおよびエレベータを示す図である。
【図２】第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における型式選択部の画面の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における型式選択部の画面の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係るカメラパラメータとその状態の一例を示す図である。
【図７】エレベータのカゴの奥行きが異なる場合に撮影画像における人物の傾き等が異なってくることを説明するための図であり、（ａ）は、（ｂ）のエレベータよりも奥行きが長いエレベータ内を模式的に示した図である。（ｂ）は、（ａ）のエレベータよりも奥行きが短いエレベータ内を模式的に示した図である。
【図８】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置角度調整部の画面の一例を示す図である。
【図９】実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置角度調整部の画面の一例を示す図であり、画像上目標位置に幅を持たせた場合の一例を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置における目標設置角度調整部の画面の一例を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図１は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置（カメラ設置支援装置）１、監視カメラ５２およびエレベータを示す図である。
まず、概略を説明する。図１に示すように、エレベータのカゴ５１に監視カメラ（以下、適宜「カメラ」という。）５２が設置されている。符号５３は、エレベータのドアである。カメラパラメータ生成装置１は、携帯端末であり、作業員は、これを用いて、カメラ５２の設置角度を調整する。なお、カメラパラメータ生成装置１は、ノート型のＰＣ（Personal Computer）、タブレット型のＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、または、携帯電話等で実現できる。
【００１８】
カゴ５１には、カゴ５１に固定されたＸＹＺ座標系が定義されている。
カメラ５２には、角度Ｔと角度Ｐの２つの角度調整の機構が備え付けられている。このような機構は、ジンバル機構と呼ばれ、装置構成が簡単で廉価であり、カメラの角度調整の機構として広く普及している。なお、角度Ｔと角度Ｐは、カメラ５２がＸ軸方向を見るときに、それぞれ０°である。このとき、角度Ｐの回転軸はＺ軸、角度Ｔの回転軸はＹ軸である。点Ｃは、カメラ５２の設置位置である。
【００１９】
符号５０は、カメラ５２の設置角度の調整において用いる目印である。目印５０は、例えば、カゴ５１の床の角の１つである。目印５０は、カメラ５２の視野内に入る条件を満たせば任意である。
【００２０】
［カメラパラメータ生成装置１の構成］
次に、カメラパラメータ生成装置１の構成について図２を参照して説明する。
図２は、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、カメラパラメータ生成装置１は、型式選択部２と、カゴ寸法ＤＢ３と、カメラ設定ＤＢ４と、カメラモデル構築部５と、画像取得部６と、カメラ設置角度調整部７と、パラメータ記憶部３０と、を備える。
【００２１】
型式選択部２は、カゴ５１およびカメラ５２の型式の作業員による選択結果を読込むものであり、そのためのユーザインタフェースを提供する。詳細は、後記する項目（型式選択部２の説明）において説明する。
カゴ寸法ＤＢ３は、予め設定されたカゴ５１の寸法を型式ごとに格納するデータベースである。カゴ寸法ＤＢ３中のデータは、カゴ５１のカタログから作成できる。
カメラ設定ＤＢ４は、予め設定されたカメラ５２のカメラパラメータに関する情報を型式ごとに格納するデータベースである。カメラパラメータとは、光学パラメータ、設置位置および設置角度である。光学パラメータのデータは、カメラ５２のカタログから作成できる。設置位置のデータは、カメラ５２の設置基準から作成できる。
【００２２】
カメラモデル構築部５は、型式選択部２から入力されるカゴ５１およびカメラ５２の型式に応じて、最適なカメラモデルを構築し、カメラ５２を設置するための目標設置角度を選定するものである。目標設置角度とは、種々の条件を満たしている設置角度であり、作業員がカメラ５２をカゴ５１に設置する際、この設置角度で設置すべきものである。目標設置角度を選定する方法については、後記する。
画像取得部６は、カメラ５２の撮影画像を取得するものである。カメラパラメータ生成装置１とカメラ５２の間には、図示しない有線あるいは無線の伝送路があり、カメラパラメータ生成装置１は、カメラ５２の撮影画像を取得することができる。
カメラ設置角度調整部７は、作業員がカメラ５２を適切な角度で設置するように、カメラ５２の設置角度の調整をガイダンスするユーザインタフェースを提供するものである。詳細は、後記する。
【００２３】
パラメータ記憶部３０には、カメラパラメータ３４、設置要件パラメータ３５および代表的パラメータ３６が格納されている。
カメラパラメータ３４については、後記する項目（カメラパラメータ３４の説明）において説明する。
設置要件パラメータ３５は、後記する条件（１）を満たすようなパラメータの範囲を定めるものである。なお、この設置要件パラメータ３５は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも格納されている必要はない。
代表的パラメータ３６は、後記する条件（２）を満たすようなパラメータの値を定めるものである。なお、この代表的パラメータ３６は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも格納されている必要はない。
また、カメラパラメータ生成装置１には、図示しない表示画面および入力装置が備えられている。入力装置は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の作業員からの入力を受け付ける装置で構成される。
画像認識装置６０は、カメラ５２で撮影された撮影画像中における人物の存在や、人数、人の流れを画像認識することで把握するものである。カメラパラメータ生成装置１は、この画像認識装置６０における画像認識の精度を高めることを目的の一つとしている。
【００２４】
（型式選択部２の説明）
図３は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１における型式選択部２の画面の一例２０ａを示す図である。
符号１１１は、カゴ５１の型式を選択するプルダウンメニューである。作業員がカメラパラメータ生成装置１を操作してプルダウンメニュー１１１を選択すると、プルダウンメニュー１１１は、カゴ５１の型式の一覧表示１１２を出力する。作業員は、この一覧表示１１２の中から、現地のカゴ５１に対応した型式を選択する。
【００２５】
同様に、符号１１３は、カメラ５２の型式を選択するプルダウンメニューである。作業員がカメラパラメータ生成装置１を操作してプルダウンメニュー１１３を選択すると、プルダウンメニュー１１３は、カメラ５２の型式の一覧表示１１４を出力する。作業員は、この一覧表示１１４の中から、現地のカメラ５２に対応した型式を選択する。
【００２６】
カゴ５１の型式は、カゴ５１の高さ、間口および奥行きを一意に定める。なお、カゴ５１の高さ、間口および奥行きとは、それぞれ図１におけるカゴ５１のＺ軸方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の寸法である。
カメラ５２の型式は、カメラ５２の型式を一意に定める。この一意に定められたカメラ５２の型式は、カメラ５２の光学パラメータを一意に定める。光学パラメータとは、焦点距離、レンズ歪係数である。また、カメラ５２の型式は、カゴ５１中におけるカメラ５２の設置位置を一意に定める。カメラ５２の型式とカメラ５２の設置位置の対応付けは、カメラ５２の設置基準を設けておくことで容易に実現できる。
【００２７】
また、図４は、実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１における型式選択部２の画面の一例２０ｂを示す図である。
図４に示すように、カゴ５１に対してカメラ５２の設置位置が１カ所あるいは少数カ所に限られ、かつ、カゴ５１に取り付けるカメラ５２の型式が１つあるいは少数に限られる場合、カゴ５１の型式のカメラ５２の型式を組にしてもよい。
カゴ５１に対してカメラ５２の設置位置が１カ所あるいは少数カ所に限られる場合とは、例えば、事前に、カメラ５２の設置位置にカメラ５２の治具を固定するための取り付け用の穴をカゴ５１の筐体に加工しておく場合や、カメラ５２に接続する電源や映像の配線を通すための穴をカゴ５１に加工しておく場合等である。
カゴ５１に取り付けるカメラ５２の型式が１つあるいは少数に限られる場合とは、例えば、カゴ５１の型式の所定範囲のグループに対して、適用するカメラ５２の型式および設置位置を共通化しておく場合等である。
【００２８】
また、カゴ５１の型式に対してカメラ５２の型式が一意に定まる場合、カゴ５１の型式で、カゴ５１の型式とカメラ５２の型式の組を代表してもよい。
なお、図３および図４において、プルダウンメニューは、ユーザインタフェースの一例であって、他の形態をとることができる。例えば、テキストボックスやチェックボックス、コンボボックスによって、プルダウンメニューを代替することができる。
【００２９】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図５〜図８（構成は適宜図２）を参照して説明する。
図５は、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１におけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、作業員によるものは、破線で示している。
図５のフローチャートに示すように、ステップＳ１１において、作業員は、カゴ５１およびカメラ５２の型式を選択する。
ステップＳ１２において、型式選択部２は、作業員の選択結果であるカゴ５１およびカメラ５２の型式を読込む。
ステップＳ１３において、カメラモデル構築部５は、カゴ５１の型式に応じた寸法のデータを読込む。
ステップＳ１４において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の型式に応じたカメラパラメータ３４のデータを読込む。
【００３０】
ステップＳ１５において、カメラモデル構築部５は、読込んだデータを利用してカメラパラメータ３４のうち設置角度以外のものを確定する。
ここで、このステップＳ１５について詳細に説明する。
まず、カメラパラメータ３４について説明する。
【００３１】
（カメラパラメータ３４の説明）
図６は、実施形態に係るカメラパラメータ３４とその状態の一例を示す図である。
図６に示すように、カメラパラメータ３４は、光学パラメータであるレンズ歪係数ｋおよび焦点距離ｆと、設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃと、設置角度Ｐ，Ｔ，Ｒとを備えている。
設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃは、図１に示した点Ｃの座標である。設置角度Ｐ，Ｔは、前記した角度Ｐ，Ｔである。設置角度Ｒは、図１に図示しないカメラ５２の光軸回りの回転角である。
【００３２】
カメラパラメータ３４は、カメラ５２の撮影画像に射影変換のモデルと放射歪曲のモデルを適用するときのカメラパラメータである。射影変換のモデルと放射歪曲のモデルについては、後記する。
カメラパラメータ３４のうち、ステップＳ１５の時点では、設置角度Ｐ，Ｔ以外は、確定されている。レンズ歪係数ｋおよび焦点距離ｆの光学パラメータは、カメラ５２が固定焦点であれば、カメラ５２の型式から一意に決まる。カメラ５２がズーム機構を有して焦点距離ｆが可変の場合には、カメラ５２のズームを事前に所定値に固定しておくことで、固定焦点として扱うことができる。
【００３３】
また、設置位置Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃの幾何パラメータは、カメラ５２の型式から一意に決まる。設置角度Ｒは、カメラ５２が角度Ｒの角度調整機構を有さないため、カメラ５２がカゴ５１に固定されたときに定まる。よって、どの現場のカゴ５１においても角度Ｒを０°あるいは所定の角度で取り付けることで、角度Ｒを固定値として扱える。
角度Ｒを０°あるいは所定の角度で取り付けることは、例えば、カゴ５１に対してカメラ５２の筐体が常に所定の角度になる冶具で取り付けることで実現できる。なお、カメラ５２に角度Ｒの調整機構が有る場合には、事前に角度Ｒを所定の角度に固定しておくことで、角度Ｒを固定値として扱える。
【００３４】
以上により、ステップＳ１５において、カメラパラメータ３４のうち設置角度Ｐ，Ｔ以外のものが確定することがわかる。
【００３５】
ステップＳ１６において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の目標設置角度を選定する。
ここで、このステップＳ１６について詳細に説明する。
目標設置角度を（Ｐｔ，Ｔｔ）とする。この目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）は、次の条件（１）および条件（２）を満たす範囲で選定される。
【００３６】
（条件（１）の説明）
条件（１）は、監視システムの運用者が決めるカメラ５２の設置要件であり、カメラ５２は、予めこの設置要件を満たすように取り付けられている。本実施形態では、カメラ５２の手前からドア１５３ａ付近までの人物の全身が確実に視野内に入るように、カゴ５１内の所定の対象物が撮影画像中に収まることを設置要件としている。例えば図７（ａ）に示すように、ドア１５３ａを人物の身長の目安として、ドア１５３ａの上端が撮影画像１５１ａの中に収まることを設置要件としている。また、エレベータの階数を示すインジケータ１５４ａが撮影画像１５１ａの中にさらに収まることを設置要件としてもよい。図７（ａ）において、カメラ５２は、設置要件を満たすように、ドア１５３ａの上端が撮影画像１５１ａの上端から少し下に来るように設置角度が調整されている。なお、設置要件に応じたカメラパラメータの範囲は、カゴ５１およびカメラ５２の型式が決まれば、定まる。
【００３７】
（条件（２）の説明）
カメラ５２が撮影した画像は、画像認識装置６０（図２参照）で処理されることになるが、課題のところでも述べたように、カメラ５２の設置角度がカゴ５１ごとにまちまちであると、カゴ５１内に居る人物の位置が同一であっても、撮影画像中における人物の角度や大きさがカゴ５１ごとに異なってしまうために、カゴ５１内の人物を捉える画像認識の精度が低下してしまう。すなわち、画像認識装置６０が持つモデルと、撮影画像中の人物の形状が乖離すると、画像認識の精度が低下してしまう。
【００３８】
そこで、画像認識装置６０が持つモデルにおける人物の見え方と撮影画像中の人物の見え方の差異ができるだけ小さくなるように、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を定めることを条件（２）とする。
【００３９】
まず、カゴ５１ごとに人物の見え方の差異が発生することを、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）は、代表的な型式のカゴ５１ｉ（図示せず）における代表的な型式のカメラ５２ｉ（図示せず）の撮影画像１５１ａを示している。代表的な型式とは、例えば、最も出荷台数が多い型式や、寸法が平均的な型式を選択すればよいが、この例に限られない。撮影画像１５１ａにおいて、符号１５３ａは前記のとおりドアであり、符号１５４ａは、エレベータの階数を示すインジケータである。また、符号１６１ａは、足元の空間座標がＰ１の人物、符号１６２ａは、足元の空間座標がＰ２の人物を示している。
【００４０】
図７（ｂ）は、カゴ５１ｉの寸法と比べて、間口と高さは同じであるが、奥行きが短いカゴ５１におけるカメラ５２の撮影画像１５１ｂを示している。撮影画像１５１ｂにおいて、符号１５３ｂはドア、符号１５４ｂは、エレベータのインジケータである。符号１６１ｂは、人物１６１ａと足元の空間座標が同一のＰ１である人物、符号１６２ｂは、人物１６２ａと足元の空間座標が同一のＰ２である人物を示している。
また、ドア１５３ａとドア１５３ｂの空間中における高さは同一である。カメラ５２は、設置要件を満たすように、ドア１５３ｂの上端が、撮影画像１５１ｂの上端と近くなる角度で設置されている。
【００４１】
このとき、図７（ｂ）におけるカメラ５２の俯角Ｔｂは、図７（ｂ）のカゴ５１のほうが図７（ａ）のカゴ５１ｉよりも奥行きが短いことにより、図７（ａ）におけるカメラ５２ｉの俯角Ｔｉよりも、大きくなる（下向きに近づく）。カメラ５２をこの角度Ｔｂで設置すると、設置要件は満たされるが、俯角Ｔｉと俯角Ｔｂの違いによって、足元の空間座標が同一の人物１６１ａと人物１６１ｂ、および、人物１６２ａと１６２ｂの角度や長さといった見え方の差異が発生する。
【００４２】
そこで、カメラモデル構築部５は、カゴ５１の型式およびカメラ５２の型式に対して、設置要件を満たしつつ、代表的な型式のカゴ５１ｉ内の人物１６１ａ、１６２ａ等の人物の見え方の差異が最小となるように、カメラ５２の目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を計算する。
見え方の差異の基準は、カメラ５２の撮影画像１５１ｂを入力とした画像認識のアルゴリズムによって、任意に定めてよい。例えば、画像認識装置６０において、カメラ５２の撮影画像１５１ｂを入力として異常挙動の検知を行う場合、画像認識装置６０が持つモデルに対応する撮影画像１５１ａと入力した撮影画像１５１ｂにおける人物の角度のばらつきが影響するため、撮影画像１５１ａと撮影画像１５１ｂにおける人物の角度差を見え方の差異の基準に設定するとよい。また、複数の位置の人物に対しては、差異の平均や最大値のような統計量をもって評価値を出力すればよい。
【００４３】
図７（ａ）の代表的な設置角度を（Ｐｉ，Ｔｉ）とすると、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）は、設置要件を満たす範囲内で、ＰｔをＰｉに、また、ＴｔをＴｉに、できるだけ近づけるようにして選定する。なお、代表的パラメータ３６（図２参照）とは、（Ｐｉ，Ｔｉ）のことである。
【００４４】
カメラモデル構築部５における見え方の差異の計算は、標準的な体型の人物の立体計測データ、あるいは標準的な体型の人物を近似した楕円体等の形状モデル、およびカメラパラメータ３４を用いて、コンピュータグラフィクスにより実現できる。標準的な体型の人物の立体計測データは、レーザ距離計測計のようなセンサを使用することで実現できる。
なお、カメラモデル構築部５は、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）の選定を現地ごとに行うほか、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を予めカゴ５１の型式ならびにカメラ５２の型式ごとに事前に計算しておき、ステップＳ１１における型式の選択結果に応じて事前に計算した目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を読み込んでもよい。このとき、設置要件パラメータ３５および代表的パラメータ３６は、カメラパラメータ生成装置１に必ずしも必要ではない。
【００４５】
以上により、ステップＳ１６において、カメラモデル構築部５は、カメラ５２の目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）を選定する。
【００４６】
図５に戻り説明を続ける。
ステップＳ１７において、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置を算出する。
ここで、このステップＳ１７について詳細に説明する。
【００４７】
画像上目標位置とは、目標設置角度（Ｐｔ，Ｔｔ）でカメラ５２が設置されるときに、カゴ５１に固定された座標系において位置が予め設定された目印５０（図１参照）がカメラ５２の撮影画像中に表示される位置のことである。画像上目標位置を（ｕｍ，ｖｍ）とする。
図８は、カメラパラメータ生成装置１におけるカメラ設置角度調整部７の画面の一例を示す図である。
符号７０は、カメラ設置角度調整部７におけるガイダンス画面である。符号１５０は、空間中の目印５０が撮影画像１５１中に表示されたものである画像上目印である。符号２５０は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を示す重畳描画である。符号１２０は、カメラ設置角度調整部７における角度調整の完了を受け付けるボタンである。重畳描画２５０は、縦線と横線の交点をもって画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を示している。
【００４８】
（画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）算出方法）
カメラ設置角度調整部７は、ステップＳ１５で確定した設置角度以外のカメラパラメータと、ステップＳ１６で選定した目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）とから、後記する射影変換のモデルと放射歪曲のモデルを適用して、目印５０の空間座標Ｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）（図１参照）を画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）に変換する。目印５０の空間座標Ｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）は、ステップＳ１３で読み込んだカゴ５１の間口と奥行きで定まる。その後、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）の位置に重畳描画２５０を描画する。
【００４９】
《射影変換のモデル》
射影変換とは、レンズ歪みが無い場合において、撮影画像座標（ｕ，ｖ）と空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との間に、次の（１）式を関係付けるモデルである。
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、［ｕ，ｖ，１］Ｔは画像座標（ｕ，ｖ）の同次ベクトル、［Ｘ，Ｙ，Ｚ，１］Ｔは空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の同次ベクトル、変数hはスケールパラメータ、行列Ａはカメラ５２の内部行列、Ｒｍはカメラ５２の回転行列、ベクトルｔはカメラ５２の設置位置（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）である。（１）式の行列Ａは、カメラ５２の光学パラメータの焦点距離ｆに対して、次の（２）式で一意に定まる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
また、行列Ｒｍは、カメラ５２の設置角度（Ｐ，Ｔ，Ｒ）に対して、次の（３）式で一意に定まる。
【００５４】
【数３】
【００５５】
（１）式の右辺を空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、カメラ５２の設置角度（Ｐ，Ｔ，Ｒ）、カメラ５２の設置位置（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、焦点距離ｆの関数で表すと、次の（４）式の関係がある。
【００５６】
【数４】
【００５７】
また、（４）式の3行目の等号からｈの値は定まる。また、ｈの値を定めた時の（４）式の１行目と２行目の比較から、画像座標（ｕ，ｖ）は、次の（５）式で計算できる。
【００５８】
【数５】
【００５９】
《放射歪曲のモデル》
放射歪曲とは、レンズ歪みが無いときの画像座標（ｕ，ｖ）と、レンズ歪みが有るときの画像座標（ｕ’，ｖ’）の間を、次の（６）式で対応付けるモデルである。ここで、ｋはレンズ歪係数である。実際のカメラ５２の撮影画像はレンズ歪みが有るため、空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対して、（５）式で求めた（ｕ，ｖ）を、（６）式で変換した（ｕ’，ｖ’）が画像座標となる。なお、レンズ歪みが有るときの画像座標（ｕ’，ｖ’）が与えられたとき、（６）式の逆問題を解くことでレンズ歪みが無いときの画像座標（ｕ，ｖ）は一意に得られる。この逆問題を解くことは、一般的な非線形の連立方程式の解法を適用することで実現できる。
【００６０】
【数６】
【００６１】
なお、以上の説明では、レンズ歪モデルに（６）式による放射歪曲を適用した場合を述べたが、あくまで一例であり他のレンズ歪モデルを当てはめてもよい。他のレンズ歪モデルを当てはめたときには、当てはめたレンズ歪モデルに応じて、カメラパラメータ３４および（６）式を更新すればよい。また、カメラ内部行列も（２）式はあくまで一例であり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）の歪み等の項を加えてもよい。カメラ内部行列を（２）式から変更した場合には、変更後のカメラ内部行列に応じて、カメラパラメータ３４を更新すればよい。ただし、上記のようにレンズ歪モデルおよびカメラ内部行列を変えたときであっても、ステップＳ１４でカメラ５２の型式に応じたデータが読み込めることは自明である。
【００６２】
以上により、ステップＳ１７において、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置を算出する。
【００６３】
図５に戻り説明を続ける。
ステップＳ１８において、作業員は、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）を合わせる。すなわち、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を、カメラを動かして調整する。
【００６４】
なお、複数の作業員が居る場合には、カメラ５２の設置角度の調整と、ガイダンス画面７０を目視することを、複数の作業員で分担してもよい。作業員は、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致したと判断すると、ボタン１２０を押してカメラ５２の設置角度の調整を完了する。これにより、条件（１）および条件（２）を満たす設置角度Ｐ，Ｔでカメラ５２が設置されたことになる。
以上により、カメラ設置支援方法を終了する。
【００６５】
なお、カメラ設置角度調整部７は、重畳描画２５０を十字線で示したが、他の描画で代替してもよい。例えば、円や四角形や三画形の図形は、重畳描画２５０を代替することができる。
【００６６】
また、図９に示すように、カメラ設置角度調整部７は、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）として所定幅の許容誤差を設け、重畳描画２５０の代わりに、重畳描画２５１，２５２で示される目標領域（斜線部）としてもよい。目標領域は、左右２本の縦線と上下２本の横線で囲まれる領域である。あるいは、画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）の許容誤差は、縦方向あるいは横方向のどちらかのみに設けてもよく、縦方向あるいは横方向のみ許容誤差を設けた場合には、目標領域は線分となる。画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）に許容誤差を設けた場合、カメラ５２の設置角度は多少ずれていても許容されるので、作業員が設置角度の調整をする作業の難易度を下げることができる。
【００６７】
また、カメラモデル構築部５は、見え方の差異を最小にする以外に、見え方の差異が許容誤差に収まる範囲内で、画像上目印１５０ができるだけ撮影画像１５１の中央に来るように、カメラ５２の設置角度を定めてもよい。この場合、異なる寸法のカゴ５１の撮影画像１５１間において、画像上目印１５０の位置が互いに近くなり、ガイダンス画面７０の見た目に統一感が出るという利点がある。
【００６８】
なお、カメラモデル構築部５は、目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）が選定されたカメラパラメータ３４を出力するようにしてもよい。このカメラパラメータ３４の出力先は、カメラパラメータ生成装置１内あるいはカメラパラメータ生成装置１外の計算機内で稼働する画像認識手段である。あるいは、このカメラパラメータ３４の出力先は、画像認識手段が読込むデータファイルである。このカメラパラメータ３４は、画像認識アルゴリズムで参照され、画像認識の精度の向上に寄与する。例えば、非特許文献２の人物の抽出の技術では、画像中の場所ごとの楕円モデルの傾きや大きさが、撮影画像１５１中の人物に近くなり認識精度が向上する。
【００６９】
さらに、このカメラパラメータ３４をファイルで出力する場合、このカメラパラメータ３４の内容を直接出力する以外に、カゴ５１およびカメラ５２の型式ごとにインデックスを付与した目標設置角度(Ｐｔ，Ｔｔ）を画像認識手段の側に予め持っておき、カメラモデル構築部５は、インデックス情報のみを出力する形態でもよい。
【００７０】
本実施形態により、型式選択部２におけるカゴ５１およびカメラ５２の型式の選択と、カメラ設置角度調整部７のガイダンス画面７０に沿ったカメラ５２の設置角度の調整という簡単な操作によって、寸法が異なるカゴ５１においても、作業員は、画像認識に適した角度でカメラ５２を設置することができる。例えば、非特許文献１の異常挙動の検知の技術では、異なる寸法のカゴ５１間において、人物の局所的な見え方が互いに近くなり、認識精度の低下を抑止できる。
【００７１】
なお、カメラパラメータ生成装置１は、図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを搭載した一般的なコンピュータで実現することができる。このとき、カメラパラメータ生成装置１は、コンピュータを、前記した各機能部として機能させるカメラパラメータ生成プログラムによって動作する。また、前記した各機能部は、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェア回路で実現してもよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１０〜図１２を参照して説明する。
［カメラパラメータ生成装置１Ａの構成］
図１０に示すように、カメラパラメータ生成装置１Ａは、第１実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１の構成に加え、目標設置角度調整部８と、カメラモデル更新部９と、をさらに備える。なお、第１実施形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して、重複した説明は省略する。
【００７３】
目標設置角度調整部８は、カメラ設置角度調整部７が作業員によるカメラ５２の設置角度の調整をガイダンスした後に、画像上目印１５０と画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）との微妙なずれを、重畳描画２５０を調整することによって一致させ、あるいは、ずれを小さくするように、ガイダンスするものである。
カメラモデル更新部９は、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）から、対応する設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を算出し、カメラパラメータ３４を更新するものである。
【００７４】
図１１は、カメラパラメータ生成装置１Ａにおける目標設置角度調整部８の画面の一例を示す図である。
符号８０は、目標設置角度調整部８におけるガイダンス画面である。符号１２１は、方向ボタンである。重畳描画２５０が示す画像上座標（十字の位置）は、画像上目印１５０から少しずれている。方向ボタン１２１は、重畳描画２５０が示す画像上座標を調整するユーザインタフェースであり、作業員が方向ボタン１２１の上下あるいは左右を入力することで、重畳描画２５０が示す画像上座標は、上下あるいは左右に変化する。
【００７５】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図１２（構成は適宜図１０）を参照して説明する。
図１２は、第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ａにおけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、作業員によるものは、点線で示している。また、ステップＳ１１からステップＳ１８までは、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ところで、ステップＳ１８では、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０（図８参照）を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を、カメラを動かして調整した。
しかし、人間がカメラ５２の本体を手動で調整するため、微妙にずれてしまうことがある。
そこで、図１２のフローチャートに示すように、ステップＳ１９ａにおいて、作業員は、重畳描画２５０を移動させて、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印に合わせる。
【００７６】
すなわち、図１１に示すように、作業員は、ガイダンス画面８０において、重畳描画２５０が示す画像上座標が画像上目印１５０と一致するように方向ボタン１２１を操作して画面上で調整する。作業員は、重畳描画２５０が示す画像上座標が画像上目印１５０と一致したと判断すると、完了ボタン１２２を押す。目標設置角度調整部８は、作業員が完了ボタン１２２を押すと、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）を保持する。
【００７７】
ステップＳ２０において、カメラモデル更新部９は、カメラパラメータ３４を更新する。ここで、ステップＳ２０を詳細に説明する。
カメラモデル更新部９は、調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に応じたカメラ５２の設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算する。
まず、レンズ歪みを無視すると、（５）式において、Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ，Ｒ，ｆは既知であるため、（５）式は未知数が２つで拘束条件が２つとなり、画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に対して設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）は一意に定まる。（５）式において、与えられた画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）に対して設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算することは、一般的な非線形連立方程式の解法によって容易に実現できる。カメラモデル更新部９は、計算した設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）で、カメラモデル構築部５のカメラ５２のカメラパラメータ３４を更新する。
レンズ歪みを無視できない場合には、（６）式の逆問題を解いて、実際の撮影画像上のレンズ歪みがある画像上座標（ｕｎ’，ｖｎ’）から、レンズ歪みが無い画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）を求めれば、上記と同じ手順で設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）を計算できる。
【００７８】
なお、カメラモデル更新部９は、更新したカメラパラメータ３４を出力するようにしてもよい。カメラモデル更新部９が出力する更新したカメラパラメータ３４の出力先および出力内容は、第１実施形態におけるカメラパラメータ３４と同一である。
【００７９】
本実施形態により、作業員が設置したカメラ５２の設置角度に多少のずれがあっても、重畳描画２５０が示す画像上座標を作業員が方向ボタン１２１を用いて画面上で調整することによって、カメラ５２のカメラパラメータ３４を正確に求めることができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図１３および図１４を参照して説明する。
［カメラパラメータ生成装置１Ｂの構成］
図１３に示すように、カメラパラメータ生成装置１Ｂは、第２実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ａの構成のうち、目標設置角度調整部８の代わりに、目印認識部１０を備える。なお、第２実施形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して、重複した説明は省略する。
概略を説明すると、カメラパラメータ生成装置１Ｂは、第２実施形態の目標設置角度調整部８において重畳描画２５０が示す画像上座標を作業員が手動により画面上で調整していたことを、自動的に行おうとするものである。
【００８１】
目印認識部１０は、画像上目印１５０の画像上座標を画像認識により抽出し、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印１５０の画像上座標に合わせて設定するものである。画像上目印１５０の画像上座標を抽出する画像認識は、例えばカゴ５１の壁と壁、壁と床の境界線をハフ変換等により抽出し、その交点を求める手法で実現できるが、これに限るものではない。
【００８２】
［カメラ設置支援方法］
次に、カメラ設置支援方法について図１４（構成は適宜図１３）を参照して説明する。
図１４は、第３実施形態に係るカメラパラメータ生成装置１Ｂにおけるカメラ設置支援方法の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１からステップＳ１８まで、ステップＳ２０は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ステップＳ１８では、作業員は、カメラ５２の設置角度の調整において、ガイダンス画面７０（図８参照）を見ながら、画像上目印１５０と重畳描画２５０が示す画像上目標位置（ｕｍ，ｖｍ）とが一致するように、カメラ５２の設置角度を調整した。
【００８３】
図１４のフローチャートに示すように、ステップＳ１９ｂにおいて、目印認識部１０は、画像上目印１５０の画像上座標を画像認識により抽出し、重畳描画２５０が示す画像上座標を画像上目印１５０の画像上座標に、自動的に合わせて設定する。
【００８４】
これにより、自動的に調整後の重畳描画２５０が示す画像上座標（ｕｎ，ｖｎ）が求まり、対応する設置角度（Ｐｎ，Ｔｎ）が求まる。その後は、第２実施形態と同様である。
本実施形態により、目標設置角度調整部８で重畳描画２５０が示す画像上座標を調整する作業が不要であるため、作業員の作業を削減することができる。
【００８５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができる。
【００８６】
目印５０は、床の角としたが、目印５０は床の角以外に、カゴ５１に固定された座標系において位置が特定可能な目印に置き換えることができる。例えば、エレベータのインジケータやドアの角を目印５０とすることができる。
【００８７】
また、目印５０の数を１つとしたが、２つ以上の複数にしてもよい。空間中の目印５０を複数にすると、撮影画像１５１中における画像上目印１５０も複数となり、ガイダンス画面７０，８０の重畳描画２５０も画像上目印１５０の数だけ描画する。また、ガイダンス画面８０では、方向ボタン１２１も重畳描画２５０と同数だけ増やす。もしくは、ガイダンス画面８０では、方向ボタン１２１で調整する画像上目印１５０の数を選択するメニューを備えるようにしてもよい。
【００８８】
目印５０を２つ以上の複数にした場合、各点について（５）式が成立することと、（５）式が２つの拘束式を持つことより、拘束式が４つ以上成立する。ここで、カメラ設置角度調整部７における未知数は、設置角度Pと設置角度Tの２つであるため、最小２乗の解法を用いて、設置角度Pと設置角度Tの精度を高めてもよい。また、拘束式の数が３つを超えることにより、カメラ設置角度調整部７で調整するカメラメータ、あるいはカメラモデル更新部９で更新するカメラパラメータに、設置角度Ｒを加えて未知数の数を３つにしてもよい。すなわち、目印が２つあると、光軸方向も調整できるようになり、設置角度Ｐと設置角度Ｔに加えて、設置角度Ｒについても目標設定できる。
また、設置角度Ｒ以外にも、未知数の数が拘束式を超過しない条件で、焦点距離ｆ等の１つ以上のパラメータをカメラモデル更新部９で更新するカメラパラメータとしてもよい。すなわち、焦点距離ｆを未知数とすれば、カメラ５２のズームも目標設定できる。
【００８９】
また、カメラ設置支援方法は、エレベータ内のカメラの設置に限定することなく、監視エリアの寸法を型式で管理すること、ならびにカメラの装置と設置位置を型式で管理することの条件を満たすシステムに広く適用できる。例えば、コンビニエンスストアの店舗において、テナントの寸法とカメラの装置と設置位置を型式で管理しておき、レジやドアを目印とすれば、本発明を適用できる。
【００９０】
本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【００９１】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ カメラパラメータ生成装置
１Ａ カメラパラメータ生成装置
１Ｂ カメラパラメータ生成装置
２ 型式選択部
３ カゴ寸法ＤＢ
４ カメラ設定ＤＢ
５ カメラモデル構築部
６ 画像取得部
７ カメラ設置角度調整部
８ 目標設置角度調整部
９ カメラモデル更新部
１０ 目印認識部
３０ パラメータ記憶部
３４ カメラパラメータ
３５ 設置要件パラメータ
３６ 代表的パラメータ
５０ 目印
５１ カゴ（監視エリア）
５１ｉ 代表的な型式のカゴ
５２ カメラ
５２ｉ 代表的な型式のカメラ
５３ ドア
６０ 画像認識装置
７０ ガイダンス画面
８０ ガイダンス画面
１５０ 画像上目印
１５１ 撮影画像
１５１ａ 撮影画像
１５１ｂ 撮影画像
２５０ 重畳描画
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアに設置するカメラのカメラパラメータを生成するカメラ設置支援装置におけるカメラ設置支援方法であって、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル構築部は、
与えられた条件を満たしつつ、寸法の異なる前記監視エリア間で、前記監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、前記カメラの目標設置角度を選定し、
前記カメラ設置支援装置のカメラ設置角度調整部は、
前記監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるときに、前記カメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるように、前記目印が前記撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、前記画像上目標位置とを一致させるようにして、前記カメラの設置角度の調整をガイダンスする
ことを特徴とするカメラ設置支援方法。
【請求項２】
前記カメラ設置支援装置の型式選択部は、前記カメラおよび前記監視エリアの型式を読込み、
前記カメラモデル構築部は、前記目標設置角度の選定において、前記カメラの型式を用いて前記カメラパラメータのうち設置角度以外のものを確定し、
前記カメラ設置角度調整部は、前記画像上目標位置の算出において、前記監視エリアの型式を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項３】
前記カメラモデル構築部は、代表的な型式の前記監視エリアにおける代表的な型式の前記カメラの代表的なパラメータである代表的パラメータに近い前記目標設置角度を選定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項４】
前記与えられた条件は、前記監視エリア内の所定の対象物が前記カメラの撮影画像中に収まることを条件に含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項５】
前記与えられた条件は、前記カメラの撮影画像を画像認識する画像認識装置において前記画像認識装置が持つモデルにおける人物の見え方と前記カメラの撮影画像中の人物の見え方の差異ができるだけ小さくなることを条件に含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項６】
前記カメラ設置支援装置の目標設置角度調整部は、前記撮影画像中において、前記画像上目標位置を前記画像上目印に一致させるように前記画像上目標位置を動かせるようにして、前記目標設置角度の調整をガイダンスし、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル更新部は、調整後の前記画像上目標位置から調整後の前記カメラの設置角度を算出し、前記カメラパラメータの設置角度を調整後の前記カメラの設置角度に更新する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項７】
前記カメラ設置支援装置の目印認識部は、
前記画像上目印を画像認識により検知し、前記撮影画像中において、前記画像上目標位置を前記画像上目印の位置に合わせて設定し、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル更新部は、前記画像上目印の位置に合わせて設定した後の前記画像上目標位置から調整後の前記カメラの設置角度を算出し、前記カメラパラメータの設置角度を調整後の前記カメラの設置角度に更新する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項８】
前記監視エリアはエレベータのカゴ内であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項９】
監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアに設置するカメラの撮影画像を認識して処理する画像認識装置の画像認識方法であって、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法により生成されたカメラパラメータを用いて画像認識を行うことを特徴とする画像認識方法。
【請求項１】
監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアに設置するカメラのカメラパラメータを生成するカメラ設置支援装置におけるカメラ設置支援方法であって、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル構築部は、
与えられた条件を満たしつつ、寸法の異なる前記監視エリア間で、前記監視エリア内の被写体の見え方の差異が小さくなるように、前記カメラの目標設置角度を選定し、
前記カメラ設置支援装置のカメラ設置角度調整部は、
前記監視エリアに固定された座標系において位置が予め設定された目印が、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるときに、前記カメラの撮影画像中に表示される位置である画像上目標位置を算出し、前記目標設置角度で前記カメラが設置されるように、前記目印が前記撮影画像中に表示されたものである画像上目印と、前記画像上目標位置とを一致させるようにして、前記カメラの設置角度の調整をガイダンスする
ことを特徴とするカメラ設置支援方法。
【請求項２】
前記カメラ設置支援装置の型式選択部は、前記カメラおよび前記監視エリアの型式を読込み、
前記カメラモデル構築部は、前記目標設置角度の選定において、前記カメラの型式を用いて前記カメラパラメータのうち設置角度以外のものを確定し、
前記カメラ設置角度調整部は、前記画像上目標位置の算出において、前記監視エリアの型式を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項３】
前記カメラモデル構築部は、代表的な型式の前記監視エリアにおける代表的な型式の前記カメラの代表的なパラメータである代表的パラメータに近い前記目標設置角度を選定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項４】
前記与えられた条件は、前記監視エリア内の所定の対象物が前記カメラの撮影画像中に収まることを条件に含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項５】
前記与えられた条件は、前記カメラの撮影画像を画像認識する画像認識装置において前記画像認識装置が持つモデルにおける人物の見え方と前記カメラの撮影画像中の人物の見え方の差異ができるだけ小さくなることを条件に含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項６】
前記カメラ設置支援装置の目標設置角度調整部は、前記撮影画像中において、前記画像上目標位置を前記画像上目印に一致させるように前記画像上目標位置を動かせるようにして、前記目標設置角度の調整をガイダンスし、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル更新部は、調整後の前記画像上目標位置から調整後の前記カメラの設置角度を算出し、前記カメラパラメータの設置角度を調整後の前記カメラの設置角度に更新する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項７】
前記カメラ設置支援装置の目印認識部は、
前記画像上目印を画像認識により検知し、前記撮影画像中において、前記画像上目標位置を前記画像上目印の位置に合わせて設定し、
前記カメラ設置支援装置のカメラモデル更新部は、前記画像上目印の位置に合わせて設定した後の前記画像上目標位置から調整後の前記カメラの設置角度を算出し、前記カメラパラメータの設置角度を調整後の前記カメラの設置角度に更新する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項８】
前記監視エリアはエレベータのカゴ内であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法。
【請求項９】
監視エリアを監視する監視システムにおいて、前記監視エリアに設置するカメラの撮影画像を認識して処理する画像認識装置の画像認識方法であって、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のカメラ設置支援方法により生成されたカメラパラメータを用いて画像認識を行うことを特徴とする画像認識方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２０５２２９（Ｐ２０１２−２０５２２９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７０２４１（Ｐ２０１１−７０２４１）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
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