デジタル監視システム
【課題】パン、チルト、ズーム機能を持つネットワークカメラを用いた監視システムで、ネットワーク経由の伝送遅延に影響されずにカメラ制御の操作性を向上させる。
【解決手段】ネットワークカメラ１〜４が撮像時点のパン、チルト、ズーム情報を画像と共にネットワーク３４を介して監視コントローラ１０に伝送し、監視コントローラは、ネットワークカメラの最大撮像範囲内に、受信したパン、チルト、ズーム情報により位置修正して、受信した画像を縮小して表示させる。ユーザが表示画面上の領域を指示することで、領域の座標と大きさに応じてネットワークカメラのパン、チルト、ズームの制御を行う。
【解決手段】ネットワークカメラ１〜４が撮像時点のパン、チルト、ズーム情報を画像と共にネットワーク３４を介して監視コントローラ１０に伝送し、監視コントローラは、ネットワークカメラの最大撮像範囲内に、受信したパン、チルト、ズーム情報により位置修正して、受信した画像を縮小して表示させる。ユーザが表示画面上の領域を指示することで、領域の座標と大きさに応じてネットワークカメラのパン、チルト、ズームの制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク経由で接続された監視カメラと監視コントローラからなるデジタル監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な監視対象領域を監視カメラで撮影し、それぞれのカメラからの映像を警備室などで集中的に監視や記録を行うシステムでは、同軸ケーブルなどを伝送路としたアナログ映像監視システムが使われてきた。近年、それに代わりデジタル映像を扱うデジタル映像監視システムが普及してきている。デジタル映像監視システムは、カメラで撮影した映像をイーサネット（登録商標）などのネットワーク経由で伝送するものである。
【０００３】
図１２に従来のデジタル映像監視システムの構成図を示す。図１２において、各機器はハブ２１によりネットワーク接続されており、ネットワークカメラ５〜８は撮影した画像をＪＰＥＧ圧縮した後、監視コントローラ１１に伝送する。監視コントローラ１１は画像データを受信してディスプレイに表示する。また、監視コントローラ１１はマウスなどのポインティングデバイス（不図示）で制御したいネットワークカメラ５〜８を選び、パン、チルト、ズームなどのボタン操作などを行い、ネットワーク３４経由でネットワークカメラ５〜８に対してパン、チルト、ズームなどのコマンドを送り制御を行う。
【０００４】
通常の監視システムでは、カメラの制御を行うときには、ユーザがカメラの画像を見ながら操作を行う。しかし、遠隔地にあるカメラをネットワーク経由で操作する場合には、操作を行ってから実際にカメラにその操作が反映された後の画像が表示されるまでにタイムラグが生じる。例えば、カメラをパンさせている途中で何らかの目標物が画面の中心になったときにパン動作を停止させても、その後で送られてくる画像では目標物は中心よりも行き過ぎたところに映っていることになる。そこで、下記の特許文献１に記載のように、パンチルトカメラの画像を表示させた表示画面上の範囲を指定することでカメラのパン、チルト制御を行う方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３６８１０号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方法によれば、画像上の目標物を含んだ範囲を指定することで正確に目標物を中心とした画角になるようにパン、チルトの制御を行うことができる。しかし、ズームには対応できないという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明はネットワーク伝送による遅延に影響されずに、所望のカメラ操作を容易に行える監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では監視コントローラが、ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１のモードと、ネットワークカメラの最大撮像範囲とパン、チルト、ズーム情報に対応して、受信した画像を縮小して表示する第２の表示モードで画像を表示する画像表示手段と、ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、前記領域指示手段が指示した領域に応じてネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段を備えるようにしている。
【０００８】
すなわち本発明によれば、パン、チルト、及びズーム機能を備え、監視地点の撮像画像を伝送するネットワークカメラと、前記ネットワークカメラからの画像を受信して表示手段に表示するとともに前記ネットワークカメラの制御を行う監視コントローラとからなるデジタル監視システムであって、
前記ネットワークカメラが撮像時点のパン、チルト、及びズーム情報を画像と共に伝送する手段を有し、
前記監視コントローラが、前記ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１の表示モードと、受信した画像を必要に応じて縮小し、前記ネットワークカメラのパン、チルト、及びズーム操作による最大撮像範囲内で、前記パン、チルト、及びズーム情報に対応した位置に表示する第２の表示モードとで前記表示手段に画像を表示するよう制御する画像表示制御手段と、
ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、
前記領域指示手段が受け付けた領域を示す信号に応じて、前記ネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段とを、
有するデジタル監視システムが提供される。
【０００９】
また、前記画像表示制御手段は、前記第２の表示モード用の画像バッファを有し、前記ネットワークカメラから過去に受信した画像と、前記ネットワークカメラがパン及び／又はチルト操作された後に、新たに受信した画像を前記画像バッファを用いて２次元平面上で合成した画像を前記第２の表示モードで表示するよう構成されていることは本発明の第１の好ましい態様である。
【００１０】
また、前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を前記第２の表示モードで表示する際に、過去の画像である周囲の画像と区別するために、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されていることは本発明の第２の好ましい態様である。
【００１１】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段が指示した領域が前記第２の表示モードで表示されている画像中の任意の点であった場合には、その点を中心として、ズーム倍率を変更しないで前記ネットワークカメラの制御を行うよう構成されていることは本発明の第３の好ましい態様である。
【００１２】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段で指示された領域が想定最小領域よりも小さい場合には、指示された領域と同じ中心を持つ想定最小領域が指示されたものとしてネットワークカメラの制御を行うことは本発明の第４の好ましい態様である。
【００１３】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段で指示された領域が想定最大領域よりも大きい場合には、指示された領域と同じ中心を持つ想定最大領域が指示されたものとしてネットワークカメラの制御を行うことは本発明の第５の好ましい態様である。
【００１４】
また、前記画像表示制御手段は、一つの表示画面において第１の表示モードと第２の表示モードを切り替えて表示できることは本発明の第６の好ましい態様である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、監視コントローラがネットワークカメラから画像データとパン、チルト、ズーム情報を受信して、画像表示手段が最大撮像範囲を示す表示領域内に受信した画像の対応する位置と大きさで画像を表示させる。これにより最大撮像範囲のうちのどのあたりの方向の画像をカメラが撮像しているのかがすぐに確認できる。ネットワークカメラの撮像位置を変えたい場合には、領域指示手段によりその表示領域内の領域が指示されると、指示された領域の位置と大きさによりカメラ制御手段が対応するパン、チルト、ズーム情報を計算し、ネットワークカメラの制御を行う。これにより、所望の画角の画像を正確に得ることが可能になる。また、ネットワーク経由の伝送による遅延に影響されずにカメラの操作性を向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の第１の好ましい態様によれば、画像像表示制御手段が受信した画像を全て画像バッファに上書き合成していき、表示領域には最新の画像だけでなく、パン及び／又はチルト操作前の過去に撮影した画像も表示されるようにする。そのため、過去に監視していた方向の画像を再び監視したい場合などに過去の画像を見ながら領域を指示することができ、所望の方向と画角の指示が容易に行えるようになる。
【００１７】
本発明の第２の好ましい態様によれば、前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を他の画像と識別するため、前記第２の表示モードで表示する際に、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されている。これにより過去の画像と最新の受信した画像がはっきりと区別でき、領域の指示がやりやすくなる。
【００１８】
本発明の第３の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が面積を持ったある範囲ではなく点であった場合には、カメラ制御手段はその点を中心とした領域が指示されたと認識し、領域の大きさはそのときの最新受信画像と同じ大きさであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ズーム倍率を変更する必要の無い場合には面積を持った領域ではなく点を指示すればよいため、カメラの所望の方向の指示が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図２は、本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態の全体構成を示す模式図である。このデジタル監視システムは、画像を撮像して映像データを送信するパン、チルト、ズーム機能付きのネットワークカメラ１〜４と、ネットワークカメラ１〜４を制御する監視コントローラ１０と、ネットワークカメラ１〜４と監視コントローラ１０とを接続するハブ２０とを有する。なお、ネットワークカメラ１〜４と監視コントローラ１０はハブ２０を介してイーサネット(登録商標)などのネットワーク３４で接続されている。
【００２０】
図２において、ネットワークカメラ１〜４は監視対象エリアの画像を撮影してＪＰＥＧ圧縮画像に変換し、撮影した時点のパン、チルト、ズーム情報(以降ＰＴＺ情報とする)をＪＰＥＧのコメントヘッダ部分に埋め込んで、監視コントローラ１０に送信する。監視コントローラ１０はＪＰＥＧデータを受信して画像表示部の表示画面に表示する。以下の説明では、複数のカメラが順次選択されて複数の画像を同時に表示する場合を除き、カメラ１〜４のうち、カメラ１が選択されているものとして説明する。
【００２１】
図３に、図１の第１の実施の形態における表示画面３０Ａを示す。図３において左上のウィンドウ３０Ａ−１には選択されたネットワークカメラ１から受信された画像がそのまま表示されている。この表示を第１の表示モードと言う。下のウィンドウ３０Ａ−２にはネットワークカメラ１の最大撮像範囲が示され、その中に受信された画像が表示されている（符号４０の部分）。この表示を第２の表示モードと言う。ネットワークカメラ１〜４にはパン機能、チルト機能、ズーム機能が設けられていて、各ネットワークカメラ１〜４は、撮像画像と共に、撮像時のＰＴＺ（パン、チルト、ズーム）情報を伝送する。なお、パン、チルト、ズームの動作には、それぞれ動作範囲に制限がある。以下、「ネットワークカメラ」を単に「カメラ」ともいう。今受信しているカメラ１〜４に以下のような制限があったとする。
パン：マイナス150度〜プラス150度
チルト：0度〜マイナス90度
ズーム：水平画角3度〜50度
【００２２】
水平方向については、パンは最大150度、そのときに最大となる画角は50度なので最大撮像範囲の限界は150+50/2でプラス方向は175度、同様にマイナス方向も175度となる。
カメラ１の撮影した画像はＶＧＡサイズ（640×480ピクセル）とすると、水平画角と垂直画角の比は4：3となる。したがって、ズームの垂直画角は約2.3度〜38度となる。チルトの動作範囲は0度〜マイナス90度であるので、プラス方向は0+38で38度、マイナス方向は-90-38でマイナス128度となる。したがって、最大撮像範囲は、水平方向がプラスマイナス175度、垂直方向がマイナス128度から38度となる。
【００２３】
受信した画像のＪＰＥＧのコメントヘッダにはＰＴＺ情報が記録されており、
パン：−100°
チルト：−10°
ズーム(水平方向)：40°
であるとすると、この画像を下のウィンドウに表示する場合には、図３のように水平方向-100度、垂直方向-10度を中心とし、水平方向は40度の長さになるように画像を縮小して表示する。
【００２４】
図４にカメラ１を制御する場合の表示画面を示す。
図４において、現在の画像よりも、もう少し右下を広い範囲で見たい場合、最大撮像範囲の示されているウィンドウ３０Ａ―２の中で所望の領域３０Ｒを指示する。ここでは監視コントローラ１０の領域指示部２２にはマウス３２が接続されており、マウス３２によりユーザが図４のように領域３０Ｒを指定する。そのときの領域３０Ｒは
中心：水平方向マイナス60度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向48度、垂直方向30度
であったとすると、まず水平方向と垂直方向の長さを比較する。
【００２５】
カメラ１から送られてくる実際の画像の水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域３０Ｒを不足無く含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では水平方向48度、垂直方向36度の領域が該当することから水平方向の画角は48度となる。したがって
パン：−60°
チルト：−30°
ズーム(水平方向)：48°
となるように、カメラ１の制御を行えばよいことになる。こうすることにより、カメラ１の操作と実際に表示される画像との間にタイムラグがあったとしても、カメラ１の制御を容易に行うことができる。なお、ここではカメラ１のＰＴＺ情報が角度の単位で記録されていたが、動作範囲のステップ数などを単位としてもよい。その場合には角度に換算してから計算を行う。
【００２６】
もし、指示された領域３０Ｒが
中心：水平方向マイナス160度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向20度、垂直方向10度
であった場合には、領域３０Ｒの中心がパンの限界であるマイナス150を超えているため、水平方向マイナス150度で垂直方向マイナス30度の中心を持ち指示された領域３０Ｒを不足無く含む領域を考える。この場合は水平方向の長さを40度とすればよいことがわかる。
【００２７】
したがって
パン：−150°
チルト：−30°
ズーム(水平方向)：40°
となるように、カメラ１の制御を行えばよい。
【００２８】
図１は、図２の監視コントローラ１０の構成を示すブロック図であり、図１の構成の監視コントローラ１０を用いる例を本発明の第１の実施の形態として以下説明する。図１において、画像受信部１２はネットワーク３４経由でカメラ１からＪＰＥＧ画像を受信して、画像信号処理部１４に渡す。画像信号処理部１４は受け取ったＪＰＥＧ画像を、第１の表示モードでそのまま表示させる画像信号を生成する第１ウィンドウ表示制御部１６に送るとともに、ＪＰＥＧ画像のヘッダから、その画像のＰＴＺ情報を取得する。画像信号処理部１４は、あらかじめカメラ１〜４のスペック情報が記録されているカメラ情報記録部２８からカメラ１のＰＴＺの動作範囲、すなわちＰＴＺそれぞれの最大可動範囲などに関する情報を取得して、受け取ったＪＰＥＧ画像と共に第２ウィンドウ表示制御部１８へ送る。第２ウィンドウ表示制御部１８は、カメラ１のＰＴＺの動作範囲などに関する情報を用いてカメラ１の最大撮像範囲を求めておき、取得した画像のＰＴＺ情報から最大撮像範囲内のどの領域にその画像を表示するかを決定し、第２の表示モードの最大撮像範囲を示す枠、すなわち第２のウィンドウ３０Ａ―２の中に最大撮像範囲の画像を表示する信号を生成する。このとき、受信画像は必要に応じて縮小される。
【００２９】
第１ウィンドウ表示制御部１６と第２ウィンドウ表示制御部１８でそれぞれ生成された画像信号は、画像合成部１９に送られ、合成されて１つのラスタを構成する画像信号とされ、合成画像信号が画像表示部３０へ送られる。これにより、図３に示されるように画像表示部３０の表示画面３０Ａに合成されたラスタが表示される。図３の例では、表示画面３０Ａの左上方のウィンドウ３０Ａ−１に第１ウィンドウ表示制御部１６で生成された最新の画像が表示され、表示画面３０Ａの下方のウィンドウ３０Ａ−２に第２ウィンドウ表示制御部１８で生成された最大撮像範囲の画像が表示される。カメラ情報記録部２８はカメラ１〜４のスペックやＩＰアドレスなどの情報をカメラデータファイルから取得しており、カメラデータファイルはカメラ１〜４に関する情報をテキストデータとして記録したもので、通常のエディタなどを用いて作成したものである。なお、上記構成中、画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部１８、画像合成部１９は、画像表示制御部１３を構成しているが、この画像表示制御部１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｖ−ＲＡＭなどのメモリ類、インタフェイスなどにより構成することができる。
【００３０】
カメラ１の制御を行う場合には、領域指示部２２がマウス３２などのポインティングデバイスから指定された領域の座標の情報を入手して、カメラ制御部２４に渡す。カメラ制御部２４は受け取った座標情報を最大撮像範囲内の座標に換算してＰＴＺ情報を求めるとともにカメラ情報記録部２８からカメラ１のＩＰアドレスを取得する。そして求めたＰＴＺ情報とＩＰアドレスをコマンド送信部２６に渡し、コマンド送信部２６はＰＴＺ情報からカメラ１の理解するコマンドを作成し、ネットワーク３４経由でＨＴＴＰを使いカメラ１に送信する。
【００３１】
コマンドは例えば次のようなものである。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0&zoom=48.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°、ズーム48°とした場合である。
なお、コマンド送信部２６はＨＴＴＰでコマンドを送っているが、カメラ側が対応していればＵＤＰなど他のプロトコルを使うことも可能である。
【００３２】
図５は、本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラ１０Ａの構成を示すブロック図である。図５において、図１と同一あるいは対応する要素は、同一符号で示されている。画像信号処理部１４は、あらかじめカメラ情報記録部２８からカメラ１のＰＴＺの動作範囲などに関する情報を取得して、画像信号受信部で受信した画像及びそのＰＴＺ情報と共に第２ウィンドウ表示制御部１８に送る。第２ウィンドウ表示制御部１８は、カメラ１の最大撮像範囲を求めておき、取得したＰＴＺ情報から最大撮像範囲内のどの領域に受信した現在の画像を表示するかを決定し、画像バッファ１７に最大撮像範囲を示す枠を描画するとともに画像の描画を行うための画像データを保存する。画像の描画は過去に描画した画像があれば上書きする形で行う。パンやチルト操作によりカメラ１の撮像方向が変えられた場合には、過去に描画された部分はそのまま残るようになる。画像バッファ１７に描画した後、第２ウィンドウ表示制御部１８は画像バッファ１７のデータを画像合成部１９に転送し、第１ウィンドウ表示制御部１６からの現在画像と合成し、合成信号が画像表示部３０に送られ、合成画像が表示される。表示させた直後、第２ウィンドウ表示制御部１８は、図２に示すように最新の画像を描画した領域の境界を示す枠部４０を所定の線４２で描画する。なお、上記構成中、画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部１８、画像バッファ１７、画像合成部１９は、画像表示制御部１３Ａを構成しているが、この画像表示制御部１３Ａは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｖ−ＲＡＭなどのメモリ類、インタフェイスなどにより構成することができる。
【００３３】
図６は、上記枠部４０を所定の線４２で描画した状態を示す表示画面の図である。図６において左上に最新の画像が表示されており、下のウィンドウ３０Ａ―２にはカメラ１の最大撮像範囲の画像が表示されている。これまでに受信した過去の画像も表示されているが、一度も撮像されていない部分は白い背景のままとなっている。このようにすることにより、過去の画像を確認しながら次に撮像する領域を指示できるため、カメラ１の制御がより正確に操作できるようになる。また、最新の画像の部分は黒い枠部４０などにより囲むことにより、過去の画像である周囲の画像と識別し易すく表示されて、位置関係がとてもわかりやすくなっている。なお、ここでは黒い枠部４０で表示しているが、暗い画像の場合には赤い線の枠部にするなど他の色の枠部にしてもよい。
【００３４】
次に、図７の表示画面を用いて上記第２の実施の形態における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図７において、マウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２のある一点４４が指示されたとする。前述のようにマウス３２により所定の面積を有する領域が指示された場合には、領域の中心の位置と大きさからＰＴＺ情報を導き出したが、面積のない点４４が指示された場合には、その点４４を領域の中心とし、ズーム倍率は変更しないようにカメラ１の制御を行う。
【００３５】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°とした場合である。
こうすることで、ズームを変更する必要の無い場合には操作が非常に簡単に行えるようになる。
【００３６】
次に、図８の表示画面において上記第２の実施の形態における好ましい態様の監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図８においてマウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２にある小さい領域４６が指示されたとする。そのときの領域４６が
中心：水平方向マイナス60度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向2度、垂直方向1度
であったとすると、通常と同じくまず水平方向と垂直方向の長さを比較すると、水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域４６を含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では、水平方向2度、垂直方向1.5度の領域が該当することから水平方向の画角は2度となる。しかし、このカメラ１の動作ズーム範囲が水平画角3度〜50度である場合には、想定最小領域は水平方向3度となり、2度に制御することは不可能である。そこで想定最小領域の3度とみなしてカメラ１の制御を行う。
【００３７】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0&zoom=3.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°、ズーム3°とした場合である。
こうすることで、カメラ１の性能を超える指示を受けた場合でも、最大限指示に沿った制御を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、図９の表示画面を用いて第２の実施の形態における好ましい態様における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図９においてマウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２にある大きな領域４８が指示されたとする。そのときの領域４８が
中心：水平方向マイナス15度 垂直方向マイナス70度
長さ：水平方向70度、垂直方向55度
であったとすると、通常と同じくまず水平方向と垂直方向の長さを比較すると、水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域４８を含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では、水平方向73.3度、垂直方向55度の領域が該当することから水平方向の画角は73.3度となる。しかしこのカメラ１の動作ズーム範囲が水平画角3度〜50度であるので想定最大領域は水平方向50度となり、73.3度に制御することは不可能である。そこで想定最大領域の50度とみなしてカメラ１の制御を行う。
【００３９】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-15.0&tilt=-70.0&zoom=50.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-15°、チルト：-70°、ズーム50°とした場合である。
こうすることで、カメラ１の性能を超える指示を受けた場合でも最大限指示に沿った制御を行うことが可能となる。
【００４０】
次に、図１０及び図１１の表示画面を用いて第２の実施の形態における他の好ましい態様における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図１０では４つのカメラ１〜４からの画像を同時に表示している。マウス３２で左上のウィンドウ３０Ａ―１を選択し、右クリックを行うと、ポップアップメニューが表示され、全体表示という項目５０を選択すると、それまで表示されていた図１０の通常表示から図１１のように左上のウィンドウのみ最大撮像範囲を表示する全体画像の表示形式に切り替わる。全体画像を表示させてカメラ１〜４の制御を行った後、右クリックを行うと同様にポップアップメニューが表示され、通常表示という項目（図示省略）を選択すると図１０のような通常表示に切り替わるようになっている。こうすることで、複数のカメラ１〜４からの画像を同時に監視していて、表示画面に新たに全体画像を表示させるスペースが無い場合でも、他のカメラからの画像監視を中断することなく、カメラ１〜４の制御を行えるようになる。なお、ここではマウス３２の右クリックによるポップアップメニューで表示の切り替えを行ったが、ツールバーでの選択や通常のメニュー操作などで行ってもよい。
【００４１】
本発明の第４の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が、ネットワークカメラのズーム範囲によって決まる想定最小領域よりも小さかった場合には、カメラ制御手段は指示された領域と同じ中心を持ち、大きさは想定最小領域と同じであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ネットワークカメラの性能を超える指示の場合にも、最大限指示に従った制御が可能となる。
【００４２】
本発明の第５の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が、ネットワークカメラのズーム範囲によって決まる想定最大領域よりも大きかった場合には、カメラ制御手段は指示された領域と同じ中心を持ち、大きさは想定最大領域と同じであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ネットワークカメラの性能を超える指示の場合にも、最大限指示に従った制御が可能となる。
【００４３】
本発明の第６の好ましい態様によれば、一つの表示画面に第１の表示モードと第２の表示モードを切り替えて表示する。これにより、複数のネットワークカメラの画像を同時に表示させて監視しているために画面内の表示領域に余裕が無い場合でも、第１の表示モードで表示させている特定のネットワークカメラの画像表示画面を第２の表示モードに切り替えてカメラ制御を行ない、制御終了後に第１の表示モードに切り替えることで、他のカメラの画像表示を中断することなくカメラ制御を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のデジタル監視システムは、上記構成を有しているので、屋外や室内の監視システムを始め、パン、チルト、ズーム機能を有するネットワークカメラを用いたテレビ会議システムなど、撮像装置と表示装置をネットワークで接続する画像撮像表示システムに広く適用可能である。したがって、本願請求項に記載のデジタル監視システムは、防犯目的などの監視自体を目的とするもののみならず、所望の範囲の画像を撮像して送信する撮像・表示ネットワークシステム全般を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態の全体の構成を示す模式図である。
【図３】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図４】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図５】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図７】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図８】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図９】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１０】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１１】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１２】従来のデジタル映像監視システムの構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１〜８ ネットワークカメラ
１０、１０Ａ、１１ 監視コントローラ
１２ 画像受信部
１３ 画像表示制御部（画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部、画像合成部１９からなり、画像表示制御手段を構成する）
１３Ａ 画像表示制御部（画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部、画像バッファ１７、画像合成部１９からなり、画像表示制御手段を構成する）
１４ 画像信号処理部
１６ 第１ウィンドウ表示制御部
１７ 画像バッファ
１８ 第２ウィンドウ表示制御部
１９ 画像合成部
２０、２１ ハブ
２２ 領域指示部（マウス３２と共に領域指示手段を構成する）
２４ カメラ制御部（カメラ制御手段）
２６ コマンド送信部
２８ カメラ情報記録部
３０ 画像表示部
３０Ａ 表示画面
３０Ａ−１、３０Ａ−２ ウィンドウ
３０Ｒ、４６、４８ 領域
３２ マウス
３４ ネットワーク
４０ 枠部
４２ 線
４４ 点
５０ 項目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク経由で接続された監視カメラと監視コントローラからなるデジタル監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な監視対象領域を監視カメラで撮影し、それぞれのカメラからの映像を警備室などで集中的に監視や記録を行うシステムでは、同軸ケーブルなどを伝送路としたアナログ映像監視システムが使われてきた。近年、それに代わりデジタル映像を扱うデジタル映像監視システムが普及してきている。デジタル映像監視システムは、カメラで撮影した映像をイーサネット（登録商標）などのネットワーク経由で伝送するものである。
【０００３】
図１２に従来のデジタル映像監視システムの構成図を示す。図１２において、各機器はハブ２１によりネットワーク接続されており、ネットワークカメラ５〜８は撮影した画像をＪＰＥＧ圧縮した後、監視コントローラ１１に伝送する。監視コントローラ１１は画像データを受信してディスプレイに表示する。また、監視コントローラ１１はマウスなどのポインティングデバイス（不図示）で制御したいネットワークカメラ５〜８を選び、パン、チルト、ズームなどのボタン操作などを行い、ネットワーク３４経由でネットワークカメラ５〜８に対してパン、チルト、ズームなどのコマンドを送り制御を行う。
【０００４】
通常の監視システムでは、カメラの制御を行うときには、ユーザがカメラの画像を見ながら操作を行う。しかし、遠隔地にあるカメラをネットワーク経由で操作する場合には、操作を行ってから実際にカメラにその操作が反映された後の画像が表示されるまでにタイムラグが生じる。例えば、カメラをパンさせている途中で何らかの目標物が画面の中心になったときにパン動作を停止させても、その後で送られてくる画像では目標物は中心よりも行き過ぎたところに映っていることになる。そこで、下記の特許文献１に記載のように、パンチルトカメラの画像を表示させた表示画面上の範囲を指定することでカメラのパン、チルト制御を行う方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３６８１０号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方法によれば、画像上の目標物を含んだ範囲を指定することで正確に目標物を中心とした画角になるようにパン、チルトの制御を行うことができる。しかし、ズームには対応できないという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明はネットワーク伝送による遅延に影響されずに、所望のカメラ操作を容易に行える監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では監視コントローラが、ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１のモードと、ネットワークカメラの最大撮像範囲とパン、チルト、ズーム情報に対応して、受信した画像を縮小して表示する第２の表示モードで画像を表示する画像表示手段と、ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、前記領域指示手段が指示した領域に応じてネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段を備えるようにしている。
【０００８】
すなわち本発明によれば、パン、チルト、及びズーム機能を備え、監視地点の撮像画像を伝送するネットワークカメラと、前記ネットワークカメラからの画像を受信して表示手段に表示するとともに前記ネットワークカメラの制御を行う監視コントローラとからなるデジタル監視システムであって、
前記ネットワークカメラが撮像時点のパン、チルト、及びズーム情報を画像と共に伝送する手段を有し、
前記監視コントローラが、前記ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１の表示モードと、受信した画像を必要に応じて縮小し、前記ネットワークカメラのパン、チルト、及びズーム操作による最大撮像範囲内で、前記パン、チルト、及びズーム情報に対応した位置に表示する第２の表示モードとで前記表示手段に画像を表示するよう制御する画像表示制御手段と、
ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、
前記領域指示手段が受け付けた領域を示す信号に応じて、前記ネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段とを、
有するデジタル監視システムが提供される。
【０００９】
また、前記画像表示制御手段は、前記第２の表示モード用の画像バッファを有し、前記ネットワークカメラから過去に受信した画像と、前記ネットワークカメラがパン及び／又はチルト操作された後に、新たに受信した画像を前記画像バッファを用いて２次元平面上で合成した画像を前記第２の表示モードで表示するよう構成されていることは本発明の第１の好ましい態様である。
【００１０】
また、前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を前記第２の表示モードで表示する際に、過去の画像である周囲の画像と区別するために、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されていることは本発明の第２の好ましい態様である。
【００１１】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段が指示した領域が前記第２の表示モードで表示されている画像中の任意の点であった場合には、その点を中心として、ズーム倍率を変更しないで前記ネットワークカメラの制御を行うよう構成されていることは本発明の第３の好ましい態様である。
【００１２】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段で指示された領域が想定最小領域よりも小さい場合には、指示された領域と同じ中心を持つ想定最小領域が指示されたものとしてネットワークカメラの制御を行うことは本発明の第４の好ましい態様である。
【００１３】
また、前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段で指示された領域が想定最大領域よりも大きい場合には、指示された領域と同じ中心を持つ想定最大領域が指示されたものとしてネットワークカメラの制御を行うことは本発明の第５の好ましい態様である。
【００１４】
また、前記画像表示制御手段は、一つの表示画面において第１の表示モードと第２の表示モードを切り替えて表示できることは本発明の第６の好ましい態様である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、監視コントローラがネットワークカメラから画像データとパン、チルト、ズーム情報を受信して、画像表示手段が最大撮像範囲を示す表示領域内に受信した画像の対応する位置と大きさで画像を表示させる。これにより最大撮像範囲のうちのどのあたりの方向の画像をカメラが撮像しているのかがすぐに確認できる。ネットワークカメラの撮像位置を変えたい場合には、領域指示手段によりその表示領域内の領域が指示されると、指示された領域の位置と大きさによりカメラ制御手段が対応するパン、チルト、ズーム情報を計算し、ネットワークカメラの制御を行う。これにより、所望の画角の画像を正確に得ることが可能になる。また、ネットワーク経由の伝送による遅延に影響されずにカメラの操作性を向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の第１の好ましい態様によれば、画像像表示制御手段が受信した画像を全て画像バッファに上書き合成していき、表示領域には最新の画像だけでなく、パン及び／又はチルト操作前の過去に撮影した画像も表示されるようにする。そのため、過去に監視していた方向の画像を再び監視したい場合などに過去の画像を見ながら領域を指示することができ、所望の方向と画角の指示が容易に行えるようになる。
【００１７】
本発明の第２の好ましい態様によれば、前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を他の画像と識別するため、前記第２の表示モードで表示する際に、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されている。これにより過去の画像と最新の受信した画像がはっきりと区別でき、領域の指示がやりやすくなる。
【００１８】
本発明の第３の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が面積を持ったある範囲ではなく点であった場合には、カメラ制御手段はその点を中心とした領域が指示されたと認識し、領域の大きさはそのときの最新受信画像と同じ大きさであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ズーム倍率を変更する必要の無い場合には面積を持った領域ではなく点を指示すればよいため、カメラの所望の方向の指示が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図２は、本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態の全体構成を示す模式図である。このデジタル監視システムは、画像を撮像して映像データを送信するパン、チルト、ズーム機能付きのネットワークカメラ１〜４と、ネットワークカメラ１〜４を制御する監視コントローラ１０と、ネットワークカメラ１〜４と監視コントローラ１０とを接続するハブ２０とを有する。なお、ネットワークカメラ１〜４と監視コントローラ１０はハブ２０を介してイーサネット(登録商標)などのネットワーク３４で接続されている。
【００２０】
図２において、ネットワークカメラ１〜４は監視対象エリアの画像を撮影してＪＰＥＧ圧縮画像に変換し、撮影した時点のパン、チルト、ズーム情報(以降ＰＴＺ情報とする)をＪＰＥＧのコメントヘッダ部分に埋め込んで、監視コントローラ１０に送信する。監視コントローラ１０はＪＰＥＧデータを受信して画像表示部の表示画面に表示する。以下の説明では、複数のカメラが順次選択されて複数の画像を同時に表示する場合を除き、カメラ１〜４のうち、カメラ１が選択されているものとして説明する。
【００２１】
図３に、図１の第１の実施の形態における表示画面３０Ａを示す。図３において左上のウィンドウ３０Ａ−１には選択されたネットワークカメラ１から受信された画像がそのまま表示されている。この表示を第１の表示モードと言う。下のウィンドウ３０Ａ−２にはネットワークカメラ１の最大撮像範囲が示され、その中に受信された画像が表示されている（符号４０の部分）。この表示を第２の表示モードと言う。ネットワークカメラ１〜４にはパン機能、チルト機能、ズーム機能が設けられていて、各ネットワークカメラ１〜４は、撮像画像と共に、撮像時のＰＴＺ（パン、チルト、ズーム）情報を伝送する。なお、パン、チルト、ズームの動作には、それぞれ動作範囲に制限がある。以下、「ネットワークカメラ」を単に「カメラ」ともいう。今受信しているカメラ１〜４に以下のような制限があったとする。
パン：マイナス150度〜プラス150度
チルト：0度〜マイナス90度
ズーム：水平画角3度〜50度
【００２２】
水平方向については、パンは最大150度、そのときに最大となる画角は50度なので最大撮像範囲の限界は150+50/2でプラス方向は175度、同様にマイナス方向も175度となる。
カメラ１の撮影した画像はＶＧＡサイズ（640×480ピクセル）とすると、水平画角と垂直画角の比は4：3となる。したがって、ズームの垂直画角は約2.3度〜38度となる。チルトの動作範囲は0度〜マイナス90度であるので、プラス方向は0+38で38度、マイナス方向は-90-38でマイナス128度となる。したがって、最大撮像範囲は、水平方向がプラスマイナス175度、垂直方向がマイナス128度から38度となる。
【００２３】
受信した画像のＪＰＥＧのコメントヘッダにはＰＴＺ情報が記録されており、
パン：−100°
チルト：−10°
ズーム(水平方向)：40°
であるとすると、この画像を下のウィンドウに表示する場合には、図３のように水平方向-100度、垂直方向-10度を中心とし、水平方向は40度の長さになるように画像を縮小して表示する。
【００２４】
図４にカメラ１を制御する場合の表示画面を示す。
図４において、現在の画像よりも、もう少し右下を広い範囲で見たい場合、最大撮像範囲の示されているウィンドウ３０Ａ―２の中で所望の領域３０Ｒを指示する。ここでは監視コントローラ１０の領域指示部２２にはマウス３２が接続されており、マウス３２によりユーザが図４のように領域３０Ｒを指定する。そのときの領域３０Ｒは
中心：水平方向マイナス60度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向48度、垂直方向30度
であったとすると、まず水平方向と垂直方向の長さを比較する。
【００２５】
カメラ１から送られてくる実際の画像の水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域３０Ｒを不足無く含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では水平方向48度、垂直方向36度の領域が該当することから水平方向の画角は48度となる。したがって
パン：−60°
チルト：−30°
ズーム(水平方向)：48°
となるように、カメラ１の制御を行えばよいことになる。こうすることにより、カメラ１の操作と実際に表示される画像との間にタイムラグがあったとしても、カメラ１の制御を容易に行うことができる。なお、ここではカメラ１のＰＴＺ情報が角度の単位で記録されていたが、動作範囲のステップ数などを単位としてもよい。その場合には角度に換算してから計算を行う。
【００２６】
もし、指示された領域３０Ｒが
中心：水平方向マイナス160度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向20度、垂直方向10度
であった場合には、領域３０Ｒの中心がパンの限界であるマイナス150を超えているため、水平方向マイナス150度で垂直方向マイナス30度の中心を持ち指示された領域３０Ｒを不足無く含む領域を考える。この場合は水平方向の長さを40度とすればよいことがわかる。
【００２７】
したがって
パン：−150°
チルト：−30°
ズーム(水平方向)：40°
となるように、カメラ１の制御を行えばよい。
【００２８】
図１は、図２の監視コントローラ１０の構成を示すブロック図であり、図１の構成の監視コントローラ１０を用いる例を本発明の第１の実施の形態として以下説明する。図１において、画像受信部１２はネットワーク３４経由でカメラ１からＪＰＥＧ画像を受信して、画像信号処理部１４に渡す。画像信号処理部１４は受け取ったＪＰＥＧ画像を、第１の表示モードでそのまま表示させる画像信号を生成する第１ウィンドウ表示制御部１６に送るとともに、ＪＰＥＧ画像のヘッダから、その画像のＰＴＺ情報を取得する。画像信号処理部１４は、あらかじめカメラ１〜４のスペック情報が記録されているカメラ情報記録部２８からカメラ１のＰＴＺの動作範囲、すなわちＰＴＺそれぞれの最大可動範囲などに関する情報を取得して、受け取ったＪＰＥＧ画像と共に第２ウィンドウ表示制御部１８へ送る。第２ウィンドウ表示制御部１８は、カメラ１のＰＴＺの動作範囲などに関する情報を用いてカメラ１の最大撮像範囲を求めておき、取得した画像のＰＴＺ情報から最大撮像範囲内のどの領域にその画像を表示するかを決定し、第２の表示モードの最大撮像範囲を示す枠、すなわち第２のウィンドウ３０Ａ―２の中に最大撮像範囲の画像を表示する信号を生成する。このとき、受信画像は必要に応じて縮小される。
【００２９】
第１ウィンドウ表示制御部１６と第２ウィンドウ表示制御部１８でそれぞれ生成された画像信号は、画像合成部１９に送られ、合成されて１つのラスタを構成する画像信号とされ、合成画像信号が画像表示部３０へ送られる。これにより、図３に示されるように画像表示部３０の表示画面３０Ａに合成されたラスタが表示される。図３の例では、表示画面３０Ａの左上方のウィンドウ３０Ａ−１に第１ウィンドウ表示制御部１６で生成された最新の画像が表示され、表示画面３０Ａの下方のウィンドウ３０Ａ−２に第２ウィンドウ表示制御部１８で生成された最大撮像範囲の画像が表示される。カメラ情報記録部２８はカメラ１〜４のスペックやＩＰアドレスなどの情報をカメラデータファイルから取得しており、カメラデータファイルはカメラ１〜４に関する情報をテキストデータとして記録したもので、通常のエディタなどを用いて作成したものである。なお、上記構成中、画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部１８、画像合成部１９は、画像表示制御部１３を構成しているが、この画像表示制御部１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｖ−ＲＡＭなどのメモリ類、インタフェイスなどにより構成することができる。
【００３０】
カメラ１の制御を行う場合には、領域指示部２２がマウス３２などのポインティングデバイスから指定された領域の座標の情報を入手して、カメラ制御部２４に渡す。カメラ制御部２４は受け取った座標情報を最大撮像範囲内の座標に換算してＰＴＺ情報を求めるとともにカメラ情報記録部２８からカメラ１のＩＰアドレスを取得する。そして求めたＰＴＺ情報とＩＰアドレスをコマンド送信部２６に渡し、コマンド送信部２６はＰＴＺ情報からカメラ１の理解するコマンドを作成し、ネットワーク３４経由でＨＴＴＰを使いカメラ１に送信する。
【００３１】
コマンドは例えば次のようなものである。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0&zoom=48.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°、ズーム48°とした場合である。
なお、コマンド送信部２６はＨＴＴＰでコマンドを送っているが、カメラ側が対応していればＵＤＰなど他のプロトコルを使うことも可能である。
【００３２】
図５は、本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラ１０Ａの構成を示すブロック図である。図５において、図１と同一あるいは対応する要素は、同一符号で示されている。画像信号処理部１４は、あらかじめカメラ情報記録部２８からカメラ１のＰＴＺの動作範囲などに関する情報を取得して、画像信号受信部で受信した画像及びそのＰＴＺ情報と共に第２ウィンドウ表示制御部１８に送る。第２ウィンドウ表示制御部１８は、カメラ１の最大撮像範囲を求めておき、取得したＰＴＺ情報から最大撮像範囲内のどの領域に受信した現在の画像を表示するかを決定し、画像バッファ１７に最大撮像範囲を示す枠を描画するとともに画像の描画を行うための画像データを保存する。画像の描画は過去に描画した画像があれば上書きする形で行う。パンやチルト操作によりカメラ１の撮像方向が変えられた場合には、過去に描画された部分はそのまま残るようになる。画像バッファ１７に描画した後、第２ウィンドウ表示制御部１８は画像バッファ１７のデータを画像合成部１９に転送し、第１ウィンドウ表示制御部１６からの現在画像と合成し、合成信号が画像表示部３０に送られ、合成画像が表示される。表示させた直後、第２ウィンドウ表示制御部１８は、図２に示すように最新の画像を描画した領域の境界を示す枠部４０を所定の線４２で描画する。なお、上記構成中、画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部１８、画像バッファ１７、画像合成部１９は、画像表示制御部１３Ａを構成しているが、この画像表示制御部１３Ａは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｖ−ＲＡＭなどのメモリ類、インタフェイスなどにより構成することができる。
【００３３】
図６は、上記枠部４０を所定の線４２で描画した状態を示す表示画面の図である。図６において左上に最新の画像が表示されており、下のウィンドウ３０Ａ―２にはカメラ１の最大撮像範囲の画像が表示されている。これまでに受信した過去の画像も表示されているが、一度も撮像されていない部分は白い背景のままとなっている。このようにすることにより、過去の画像を確認しながら次に撮像する領域を指示できるため、カメラ１の制御がより正確に操作できるようになる。また、最新の画像の部分は黒い枠部４０などにより囲むことにより、過去の画像である周囲の画像と識別し易すく表示されて、位置関係がとてもわかりやすくなっている。なお、ここでは黒い枠部４０で表示しているが、暗い画像の場合には赤い線の枠部にするなど他の色の枠部にしてもよい。
【００３４】
次に、図７の表示画面を用いて上記第２の実施の形態における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図７において、マウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２のある一点４４が指示されたとする。前述のようにマウス３２により所定の面積を有する領域が指示された場合には、領域の中心の位置と大きさからＰＴＺ情報を導き出したが、面積のない点４４が指示された場合には、その点４４を領域の中心とし、ズーム倍率は変更しないようにカメラ１の制御を行う。
【００３５】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°とした場合である。
こうすることで、ズームを変更する必要の無い場合には操作が非常に簡単に行えるようになる。
【００３６】
次に、図８の表示画面において上記第２の実施の形態における好ましい態様の監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図８においてマウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２にある小さい領域４６が指示されたとする。そのときの領域４６が
中心：水平方向マイナス60度 垂直方向マイナス30度
長さ：水平方向2度、垂直方向1度
であったとすると、通常と同じくまず水平方向と垂直方向の長さを比較すると、水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域４６を含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では、水平方向2度、垂直方向1.5度の領域が該当することから水平方向の画角は2度となる。しかし、このカメラ１の動作ズーム範囲が水平画角3度〜50度である場合には、想定最小領域は水平方向3度となり、2度に制御することは不可能である。そこで想定最小領域の3度とみなしてカメラ１の制御を行う。
【００３７】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-60.0&tilt=-30.0&zoom=3.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-60°、チルト：-30°、ズーム3°とした場合である。
こうすることで、カメラ１の性能を超える指示を受けた場合でも、最大限指示に沿った制御を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、図９の表示画面を用いて第２の実施の形態における好ましい態様における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図９においてマウス３２により下のウィンドウ３０Ａ―２にある大きな領域４８が指示されたとする。そのときの領域４８が
中心：水平方向マイナス15度 垂直方向マイナス70度
長さ：水平方向70度、垂直方向55度
であったとすると、通常と同じくまず水平方向と垂直方向の長さを比較すると、水平方向と垂直方向の画角の比は4：3になるので、指定された領域４８を含み水平方向と垂直方向の長さが4：3になる最小の領域を考える。この場合では、水平方向73.3度、垂直方向55度の領域が該当することから水平方向の画角は73.3度となる。しかしこのカメラ１の動作ズーム範囲が水平画角3度〜50度であるので想定最大領域は水平方向50度となり、73.3度に制御することは不可能である。そこで想定最大領域の50度とみなしてカメラ１の制御を行う。
【００３９】
その場合のコマンドは次のようなものになる。
http://192.168.0.10/ＰＴＺ.cgi?pan=-15.0&tilt=-70.0&zoom=50.0
これはカメラ１のＩＰアドレスが192.168.0.10で、パン：-15°、チルト：-70°、ズーム50°とした場合である。
こうすることで、カメラ１の性能を超える指示を受けた場合でも最大限指示に沿った制御を行うことが可能となる。
【００４０】
次に、図１０及び図１１の表示画面を用いて第２の実施の形態における他の好ましい態様における監視コントローラ１０Ａの動作を説明する。図１０では４つのカメラ１〜４からの画像を同時に表示している。マウス３２で左上のウィンドウ３０Ａ―１を選択し、右クリックを行うと、ポップアップメニューが表示され、全体表示という項目５０を選択すると、それまで表示されていた図１０の通常表示から図１１のように左上のウィンドウのみ最大撮像範囲を表示する全体画像の表示形式に切り替わる。全体画像を表示させてカメラ１〜４の制御を行った後、右クリックを行うと同様にポップアップメニューが表示され、通常表示という項目（図示省略）を選択すると図１０のような通常表示に切り替わるようになっている。こうすることで、複数のカメラ１〜４からの画像を同時に監視していて、表示画面に新たに全体画像を表示させるスペースが無い場合でも、他のカメラからの画像監視を中断することなく、カメラ１〜４の制御を行えるようになる。なお、ここではマウス３２の右クリックによるポップアップメニューで表示の切り替えを行ったが、ツールバーでの選択や通常のメニュー操作などで行ってもよい。
【００４１】
本発明の第４の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が、ネットワークカメラのズーム範囲によって決まる想定最小領域よりも小さかった場合には、カメラ制御手段は指示された領域と同じ中心を持ち、大きさは想定最小領域と同じであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ネットワークカメラの性能を超える指示の場合にも、最大限指示に従った制御が可能となる。
【００４２】
本発明の第５の好ましい態様によれば、領域指示手段によって指示された領域が、ネットワークカメラのズーム範囲によって決まる想定最大領域よりも大きかった場合には、カメラ制御手段は指示された領域と同じ中心を持ち、大きさは想定最大領域と同じであるとしてカメラ制御を行う。これにより、ネットワークカメラの性能を超える指示の場合にも、最大限指示に従った制御が可能となる。
【００４３】
本発明の第６の好ましい態様によれば、一つの表示画面に第１の表示モードと第２の表示モードを切り替えて表示する。これにより、複数のネットワークカメラの画像を同時に表示させて監視しているために画面内の表示領域に余裕が無い場合でも、第１の表示モードで表示させている特定のネットワークカメラの画像表示画面を第２の表示モードに切り替えてカメラ制御を行ない、制御終了後に第１の表示モードに切り替えることで、他のカメラの画像表示を中断することなくカメラ制御を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のデジタル監視システムは、上記構成を有しているので、屋外や室内の監視システムを始め、パン、チルト、ズーム機能を有するネットワークカメラを用いたテレビ会議システムなど、撮像装置と表示装置をネットワークで接続する画像撮像表示システムに広く適用可能である。したがって、本願請求項に記載のデジタル監視システムは、防犯目的などの監視自体を目的とするもののみならず、所望の範囲の画像を撮像して送信する撮像・表示ネットワークシステム全般を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態の全体の構成を示す模式図である。
【図３】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図４】本発明のデジタル監視システムの第１の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図５】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面を示す図である。
【図７】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図８】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図９】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１０】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１１】本発明のデジタル監視システムの第２の実施の形態における監視コントローラの表示画面の他の例を示す図である。
【図１２】従来のデジタル映像監視システムの構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１〜８ ネットワークカメラ
１０、１０Ａ、１１ 監視コントローラ
１２ 画像受信部
１３ 画像表示制御部（画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部、画像合成部１９からなり、画像表示制御手段を構成する）
１３Ａ 画像表示制御部（画像信号処理部１４、第１ウィンドウ表示制御部１６、第２ウィンドウ表示制御部、画像バッファ１７、画像合成部１９からなり、画像表示制御手段を構成する）
１４ 画像信号処理部
１６ 第１ウィンドウ表示制御部
１７ 画像バッファ
１８ 第２ウィンドウ表示制御部
１９ 画像合成部
２０、２１ ハブ
２２ 領域指示部（マウス３２と共に領域指示手段を構成する）
２４ カメラ制御部（カメラ制御手段）
２６ コマンド送信部
２８ カメラ情報記録部
３０ 画像表示部
３０Ａ 表示画面
３０Ａ−１、３０Ａ−２ ウィンドウ
３０Ｒ、４６、４８ 領域
３２ マウス
３４ ネットワーク
４０ 枠部
４２ 線
４４ 点
５０ 項目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パン、チルト、及びズーム機能を備え、監視地点の撮像画像を伝送するネットワークカメラと、前記ネットワークカメラからの画像を受信して表示手段に表示するとともに前記ネットワークカメラの制御を行う監視コントローラとからなるデジタル監視システムであって、
前記ネットワークカメラが撮像時点のパン、チルト、及びズーム情報を画像と共に伝送する手段を有し、
前記監視コントローラが、前記ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１の表示モードと、受信した画像を必要に応じて縮小し、前記ネットワークカメラのパン、チルト、及びズーム操作による最大撮像範囲内で、前記パン、チルト、及びズーム情報に対応した位置に表示する第２の表示モードとで前記表示手段に画像を表示するよう制御する画像表示制御手段と、
ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、
前記領域指示手段が受け付けた領域を示す信号に応じて、前記ネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段とを、
有するデジタル監視システム。
【請求項２】
前記画像表示制御手段は、前記第２の表示モード用の画像バッファを有し、前記ネットワークカメラから過去に受信した画像と、前記ネットワークカメラがパン及び／又はチルト操作された後に、新たに受信した画像を前記画像バッファを用いて２次元平面上で合成した画像を前記第２の表示モードで表示するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタル監視システム。
【請求項３】
前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を前記第２の表示モードで表示する際に、過去の画像である周囲の画像と区別するために、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のデジタル監視システム。
【請求項４】
前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段が指示した領域が前記第２の表示モードで表示されている画像中の任意の点であった場合には、その点を中心として、ズーム倍率を変更しないで前記ネットワークカメラの制御を行うよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタル監視システム。
【請求項１】
パン、チルト、及びズーム機能を備え、監視地点の撮像画像を伝送するネットワークカメラと、前記ネットワークカメラからの画像を受信して表示手段に表示するとともに前記ネットワークカメラの制御を行う監視コントローラとからなるデジタル監視システムであって、
前記ネットワークカメラが撮像時点のパン、チルト、及びズーム情報を画像と共に伝送する手段を有し、
前記監視コントローラが、前記ネットワークカメラから受信した画像を表示領域の大きさにあわせて表示する第１の表示モードと、受信した画像を必要に応じて縮小し、前記ネットワークカメラのパン、チルト、及びズーム操作による最大撮像範囲内で、前記パン、チルト、及びズーム情報に対応した位置に表示する第２の表示モードとで前記表示手段に画像を表示するよう制御する画像表示制御手段と、
ユーザにより指示されて前記画像表示制御手段により前記表示手段に表示された画像上の領域を示す信号を受け付ける領域指示手段と、
前記領域指示手段が受け付けた領域を示す信号に応じて、前記ネットワークカメラの制御を行うカメラ制御手段とを、
有するデジタル監視システム。
【請求項２】
前記画像表示制御手段は、前記第２の表示モード用の画像バッファを有し、前記ネットワークカメラから過去に受信した画像と、前記ネットワークカメラがパン及び／又はチルト操作された後に、新たに受信した画像を前記画像バッファを用いて２次元平面上で合成した画像を前記第２の表示モードで表示するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタル監視システム。
【請求項３】
前記画像表示制御手段は、新たに受信した画像を前記第２の表示モードで表示する際に、過去の画像である周囲の画像と区別するために、前記新たに受信した画像の縁に枠部を設けて表示するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のデジタル監視システム。
【請求項４】
前記カメラ制御手段は、前記領域指示手段が指示した領域が前記第２の表示モードで表示されている画像中の任意の点であった場合には、その点を中心として、ズーム倍率を変更しないで前記ネットワークカメラの制御を行うよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタル監視システム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２５２３３１（Ｐ２００８−２５２３３１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８９０８５（Ｐ２００７−８９０８５）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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