設定装置
【課題】ユーザが指定した指定領域とセンサが実際に監視対象とする検出処理対象領域とを同時に画像表示し、ユーザに両領域の差異を認識させ、その差異に応じてユーザに警告を呈示することを可能とした監視システムを提供する。
【解決手段】 監視装置１０の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェース３０と、画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、複数の画像指定点に対応する点で特定される指定領域を算出する検出範囲算出部３２とを備え、監視装置１０の実際の検出処理範囲となる検出処理対象領域と指定領域との差異を表示することによって上記課題を解決できる。
【解決手段】 監視装置１０の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェース３０と、画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、複数の画像指定点に対応する点で特定される指定領域を算出する検出範囲算出部３２とを備え、監視装置１０の実際の検出処理範囲となる検出処理対象領域と指定領域との差異を表示することによって上記課題を解決できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示する監視システムの設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、警備システムや自動車の通行監視システムなどにおいて、マイクロ波レーダ・超音波レーダなどを利用した監視システムが提案されている。例えば、マイクロ波レーダでは、マイクロ波を監視空間に放射して、監視空間に存在する物体によって反射されたマイクロ波を受信して、監視空間に存在する監視対象を検出する。このとき、監視空間から得られた信号が監視対象に特有の性質を有する場合に、監視対象が監視空間内に存在するものとして処理を行う。例えば、監視対象が「人」である場合には、監視空間で検出された物体の位置，物体の形状の縦横比，物体の移動速度等が「人らしさ」を表す所定の条件を満たす場合に侵入者があったものとして警報を発する。
【０００３】
マイクロ波レーダのように検出波の反射波の性質を利用して物体の位置や速度等を検出する監視装置は、監視空間の画像を撮像して画像処理によって物体を検出する画像センサよりも天候や照明の影響を受け難いという利点を有する。このように反射波を検出に利用する監視装置には、物体までの距離又はセンサと物体とのなす角度のいずれか一方のみが取得可能な１次元センサ、物体までの距離及びセンサと物体とのなす水平角度又は垂直角度とが取得可能な２次元センサ、物体までの距離並びにセンサと物体とのなす水平角度及び垂直角度とが取得可能な３次元センサが存在する。
【０００４】
マイクロ波・超音波・赤外線などの視認できない検出波を使用する監視装置では、設定されている監視領域を確認することが困難である。また、監視することが可能な監視空間のうち一部を実際の監視領域として設定する場合にも人間の感覚に近いインターフェースを用いて設定することが困難であった。
【０００５】
そこで、従来、特許文献１の２次元マイクロ波レーダでは、監視空間の画像を見ながら監視領域を設定する旨の提案がされている。つまり、監視装置から物体までの距離と水平方向とを取得する２次元マイクロ波レーダにおいて、監視空間の画像を得る撮像装置（カメラ等）を併設し、画像上において監視したい領域を入力デバイスから指定し、監視領域を設定する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５５２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
３次元センサを用いれば物体の位置をより高い精度で検出することができるが、簡易かつ安価なシステムを構成するためには２次元センサや１次元センサを用いることが好ましい。しかしながら、２次元センサや１次元センサを用いた場合、物体の３次元的な位置を検出することができないため、監視空間を撮像した画像上で指定された指定領域とセンサで実際の検出処理対象領域とに差を生ずる場合がある。
【０００８】
例えば、物体までの距離と物体との水平角度のみを検出できる２次元センサでは、監視装置と物体とがなす垂直角度は検出することができない。そのため、図１４に示すように、検出波の送信方向の垂直角度ρを固定して水平角度（紙面と垂直な方向）のみに走査した場合、検出波の垂直方向への指向性の広がり角φだけ物体の検出位置に不確定さを有する。したがって、垂直角度の不確定さよりも狭い垂直角度を有する指定領域を監視領域に設定した場合、実際には垂直方向への不確定さ分だけ設定される監視領域が広がってしまうおそれがある。このような場合、監視が不要な空間においても監視対象が検出されてしまう誤報を招くおそれがある。一方、垂直角度の不確定さよりも狭い垂直角度を有する指定領域を検出対象を検出しない領域に設定した場合、実際には垂直方向への不確定さ分だけ設定される非監視領域が広がってしまうおそれがある。このような場合、監視が必要な空間においても被検出物体が検出されず失報を招くおそれがある。特に、セキュリティシステムにおいては失報は許されない。
【０００９】
また、特許文献１の技術は、あくまでも監視空間内の床面上の点を指定することができるだけであるので、高さのある空間を検出処理対象領域として設定することはできなかった。
【００１０】
そこで、監視システムの実現にあたり、監視空間を撮像した画像を用いて指定された指定領域を、監視装置の実際の検出処理対象領域に確実に含めることが望まれている。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示し、その差異をユーザに認識させることができる監視システムに好適な設定装置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】
【００１２】
本発明は、監視装置の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェースと、前記画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、前記複数の画像指定点に対応する点で特定される指定領域を算出する検出範囲算出部と、を備え、前記監視装置の実際の検出処理範囲となる検出処理対象領域と前記指定領域との差異を表示することを特徴とする設定装置である。
【００１３】
ここで、前記検出処理対象領域が前記指定領域を超える場合に警告を発することが好適である。
【００１４】
なお、画像指定点とは、監視空間を撮像した画像上においてユーザによって指定される点のことを意味する。画像指定点は、画像における縦軸及び横軸に投影された２次元座標によって表される。また、指定領域とは、監視対象の検出処理において参照される空間であって、ユーザによって指定された画像上の画像指定点から算出される領域を意味する。例えば、指定領域は、物体を検出する対象とする監視領域又は物体を検出する対象としない非監視領域として設定することができる。また、実際の検出処理対象領域とは、指定領域に基づいて監視装置のセンシング範囲の不確定さを考慮に入れて定められる領域であって、監視装置が実際に監視対象を検出する処理の対象となる領域を意味する。指定領域及び検出処理対象領域を特定する点は、実空間における３次元座標系における各座標軸に投影された３次元座標によって表される。例えば、マイクロ波等の検出波を用いた監視装置では、監視装置からの距離、監視装置となす水平角度、垂直角度の３次元座標によって表すことが好適である。
【００１５】
前記検出範囲算出部は、前記複数の画像指定点に含まれる第１の画像指定点の２次元座標に基づいて、前記指定領域の基準点を実空間の基準面（例えば、床面）に投影した点（以下、接地点という）の３次元座標を算出することを特徴とする。具体的には、前記画像を撮像した撮像部の設置状態に関する情報（カメラが設置された高さ、カメラの床面に対する俯角等）を用いて、前記複数の画像指定点のうち第１の画像指定点に対応する前記接地点を求める。さらに、前記複数の画像指定点のうち前記第１の画像指定点以外の画像指定点に基づいて、前記指定領域自体を特定する点を求める。このとき、前記接地点の鉛直線上に前記指定領域の基準点が位置するものとして前記指定領域を特定する点を算出する。
【００１６】
すなわち、前記撮像画像上で指定された１つの画像指定点の２次元座標から前記監視装置の監視空間に存在する基準面上の接地点の位置（３次元座標）をまず画定し、その接地点の位置の鉛直線上に前記指定領域の基準点が存在するものとして前記複数の画像指定点のうち残りの画像指定点の２次元座標に基づいて物体の検出処理の対象となる前記指定領域を画定する。また、前記監視装置によって監視が可能な監視空間（走査範囲）の中心軸と、前記画像を取得するための撮像部の光軸と、を略一致させることが好ましい。換言すると、前記画像は、その中心位置が前記監視装置の監視空間の中心軸と略一致していることが好ましい。すなわち、前記監視装置の監視装置の走査範囲の中心軸に光軸を略合わせて設置された撮像部を用いて前記画像を取得することが好適である。これは、前記画像指定点の２次元座標から前記指定領域を画定する処理の前提になるからである。
【００１７】
本発明によれば、指定領域を監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより誤報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。また、指定領域を非監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより失報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記撮像画像をユーザに呈示する表示部を備え、前記表示部は、前記指定領域に対応する領域を示す画像と前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像とを重ね合わせて表示することが好適である。さらに、これらの画像と前記撮像画像とを重ね合わせて表示することも好適である。
【００１９】
前記撮像画像上における複数の画像指定点の指定に基づいて実空間における前記指定領域を算出すると、前記指定領域に基づいて前記検出処理対象領域が決定される。前記検出処理対象領域が前記指定領域を超えている場合には、前記検出処理対象領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域を求め、前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像を前記表示部に表示させる。具体的には、前記検出処理対象領域を特定する点の３次元座標を前記撮像画像の画像上の点の２次元座標に逆変換する。すなわち、前記検出処理対象領域を特定する点に対応する前記撮像画像の画像上の点を求めて、前記検出処理対象領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域を画定する。なお、前記指定領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域は、前記撮像画像上において指定された前記複数の画像指定点により画定される。
【００２０】
このように、前記指定領域に対応する領域と前記検出処理対象領域に対応する領域とを重ね合わせてユーザに呈示することによって、ユーザは前記指定領域と前記検出処理対象領域との差を視覚的に捉えることができる。したがって、ユーザは指定領域を再設定する必要があるか否か、誤報や失報の可能性などの判断を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、監視空間内の任意の範囲を指定領域として容易に設定することができる。また、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示することができる。したがって、ユーザは誤報や失報の可能性を容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態における監視システム１００は、図１に示すように、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４を含んで構成される。監視システム１００は、監視装置１０によって監視することが可能な監視空間を撮影した画像上の点を画像指定点としてユーザに指定させ、画像指定点から指定領域を算出し、指定領域を監視領域又は非監視領域として監視対象の存在を監視する。監視システム１００の各部の機能はプログラムを実行可能なコンピュータを用いて制御される。
【００２３】
例えば、撮像部１２及び設定装置１４は、監視装置１０とは別個の装置として構成され、監視装置１０に指定領域を設定する際に監視装置１０に接続されて用いられる。もちろん、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４のいずれか２つ以上を適宜組み合わせて１つの装置としてシステム構成してもよい。
【００２４】
監視装置１０は、検出波送受信部２０、物体検出処理部２２、記憶部２４及び出力部２６を備えて構成される。監視装置１０は、設定装置１４と情報伝達可能に接続可能であり、設定装置１４から入力される指定領域の情報を受けて、指定領域を参照しつつ監視対象を検出する処理を行う。
【００２５】
検出波送受信部２０は、物体の位置を２次元的又は１次元的に検出するためのマイクロ波を送信及び受信する。本実施の形態では、２次元のマイクロ波レーダを例に説明を行うが、例えば、超音波を送受信する超音波レーダやレーザーを送受信するレーザーセンサとすることもできる。
【００２６】
物体の位置検出を可能とする検出方式として２周波ＣＷモノパルス方式を用いる。２周波ＣＷモノパルス方式では、複数のアンテナを配置して、互いに異なる周波数のマイクロ波を送信し、物体によって反射された反射波に含まれるドップラー成分と各アンテナ間の強度，位相差を利用して、監視可能空間に存在する物体までの距離や物体に対する角度（水平角度及び垂直角度）等の位置情報、物体の移動速度等の情報を得ることができる。
【００２７】
例えば、アンテナを水平方向に２つ配置して、異なる周波数の検出波を時分割して送受信させることによって、監視可能空間に存在する物体までの距離及びセンサと物体とがなす水平角度を得る２次元センサを構成することができる。
【００２８】
なお、検出波送受信部２０の構成は上記に限定されるものではない。例えば、検出波送受信部２０は、監視可能空間を自動的に走査して検出波を送信する機械的構成を有する指向性アンテナを含む構成としてもよい。
【００２９】
この場合、検出波送受信部２０は、アンテナの走査角度（水平角度又は垂直角度）を検出する回転エンコーダ又はポテンシオメータ等の角度検出手段を備えてもよい。検出された走査角度を物体検出処理部２２へ出力することによって、監視可能空間に存在する物体までの距離及びセンサと物体とがなす水平角度又は垂直角度を得る２次元センサを構成することができる。
【００３０】
物体検出処理部２２は、検出波送受信部２０から出力された信号を受けて、記憶部２４に登録された指定領域に対する監視対象の検出処理を行う。また、検出処理の結果に応じて、出力部２６に対して警告出力制御信号等の制御信号を出力する。物体検出処理部２２における処理の詳細については後述する。
【００３１】
記憶部２４は、半導体メモリを含んで構成される。記憶部２４は、設定装置１４の検出範囲算出部３２において算出された指定領域及び指定領域毎に設定された属性（後述）を指定領域に対応付けて格納及び保持する。記憶部２４に登録された指定領域の情報は、物体検出処理部２２における監視対象の検出処理において参照される。また、検出波送受信部２０を用いて監視することが可能な監視空間（視野範囲）を特定する情報を格納及び保持する。検出波送受信部２０の視野範囲は、検出波送受信部２０の特性や設置位置等によって決定されるので、検出波送受信部２０を設置した際に記憶部２４に登録される。なお、半導体メモリの代わりにハードディスク装置、光ディスク装置等の記憶手段を用いてもよい。
【００３２】
出力部２６は、監視装置１０を外部のネットワークに接続するインターフェースを含んで構成される。出力部２６は、物体検出処理部２２における物体の検出結果に応じて外部に接続された装置に対して信号を出力する。例えば、記憶部２４に記憶された指定領域内に監視対象が検出された場合、物体検出処理部２２から出力される制御信号を受けて、インターネットを介して外部の監視室に設置されたコンピュータに警報信号を出力する。
【００３３】
撮像部１２は、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラを含んで構成される。撮像部１２を用いて検出波送受信部２０の監視空間（視野範囲）の全体又は一部を撮像する。撮像部１２で取得される画像は、静止画、動画を問わず、両方を取得してもよい。理想的には、撮像部１２により得られる画像の画角が検出波送受信部２０の視野範囲よりも広いことが好適である。なお、ＣＣＤ撮像素子の代わりにＣＭＯＳ撮像素子等の光電変換素子を用いることもできる。
【００３４】
また、撮像部１２の光軸（カメラから画像の中心となる場所まで伸びる軸）と、検出波送受信部２０の監視可能範囲（走査範囲）の中心軸とはおおよそ一致していることが好ましい。図２に示すように、撮像部１２と検出波送受信部２０とを「はめあい」となる構造とすることによって、撮像部１２の光軸と検出波送受信部２０の中心軸とを略一致させて設置する。
【００３５】
設定装置１４は、入出力インターフェース３０、検出範囲算出部３２、記憶部３４、入力部３６及び表示部３８を含んで構成される。設定装置１４は、撮像部１２において撮像された監視空間の画像を受信し、その画像をユーザに呈示したうえで画像上の画像指定点の入力をユーザから受ける。そして、画像指定点に基づいて監視空間における指定領域を算出し、指定領域及びその属性を監視装置１０に登録する。
【００３６】
入出力インターフェース３０は、監視装置１０及び撮像部１２に接続可能なインターフェースを備える。入出力インターフェース３０は、撮像部１２で撮像された画像信号を受けて、画像信号に対してアナログ／デジタル変換等の処理を施すと共に、表示部３８で表示可能な形式（例えば、ｊｐｅｇ形式の画像）に変換して出力する。また、入力部３６から画像指定点の情報を受けて検出範囲算出部３２へ出力する。また、物体検出処理部２２又は検出範囲算出部３２の処理結果に応じて、撮像された画像や警告を示す情報等を表示部３８に表示させる。
【００３７】
検出範囲算出部３２は、ユーザにより指定された画像指定点を取得して、画像指定点に基づいて監視空間内における指定領域を求める。例えば、画像指定点で特定される画像上の領域を監視装置１０からの距離及び角度（水平角度範囲と垂直角度範囲）で表される極座標上の指定領域に変換する。逆に、監視装置１０の実際の検出処理対象領域を画像上の領域に変換する。検出範囲算出部３２における処理の詳細については後述する。
【００３８】
また、記憶部３４に検出波送受信部２０の監視空間（視野範囲）を示す情報を予め記憶させておくことによって、指定領域が監視空間に含まれているか否かを事前に判定することもできる。指定領域が監視空間を超えている場合には、表示部３８に警告を呈示する。また、監視空間を超えている指定領域を表示部３８に撮像画像上に重ね合わせて表示させてもよい。
【００３９】
記憶部３４は、半導体メモリを含んで構成される。記憶部３４は、入出力インターフェース３０を介して撮像部１２から受信された画像情報を格納及び保持する。なお、記憶部３４は、ハードディスク装置、光ディスク装置等の記憶手段を含んで構成してもよい。
【００４０】
入力部３６は、マウス及びキーボードを含んで構成される。入力部３６は、表示部３８に表示された撮像画像を確認しつつ、ユーザが画像上の点を画像指定点として指定するために用いられる。また、指定領域の属性を入力するために用いられる。なお、入力部３６は、タッチペン等のポインティングデバイス、キーボード以外の文字入力デバイスにより構成してもよい。
【００４１】
表示部３８は、液晶ディスプレイ等の画像表示手段を含んで構成される。表示部３８は、入出力インターフェース３０から画像信号を受けて、ユーザが視覚的に確認可能な形態で画像を表示する。また、物体検出処理部２２での監視対象の検出結果に応じて入出力インターフェース３０を介して物体検出処理部２２からの制御信号を受けて、記憶部３４に撮像画像や警告を示す情報等を表示する。
【００４２】
次に、本実施の形態における監視システム１００を用いて画像指定点の指定及び指定領域の算出を行う処理について説明する。ここでの処理は、図３に示すフローチャートに沿って実行される。
【００４３】
ステップＳ１０では、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４のセッティングが行われる。監視しようとする空間にマイクロ波の送受信方向が向けられて検出波送受信部２０が設置される。さらに、撮像部１２の光軸（カメラから画像の中心となる場所まで伸びる軸）と、検出波送受信部２０の監視可能範囲（走査範囲）の中心軸とが略一致するように撮像部１２が設置される。このとき、図２に示したように、撮像部１２と検出波送受信部２０とを「はめあい」の構造とすることによって、互いの相対的位置を規定しつつ撮像部１２と検出波送受信部２０とを容易に設置することができる。
【００４４】
本実施の形態では、図４及び図５に示すように、基準面となる床面から高さｈ、及び、検出波送受信部２０の中心軸及び撮像部の光軸が基準面（床面）に向けて俯角ρをもって検出波送受信部２０及び撮像部１２が設置される。
【００４５】
また、監視装置１０の物体検出処理部２２と設定装置１４の入出力インターフェース３０とが情報伝達可能に接続される。さらに、設定装置１４の検出範囲算出部３２と監視装置１０の記憶部２４とが情報伝達可能に接続される。
【００４６】
ステップＳ１２では、撮像部１２を用いて撮像が行われる。ステップＳ１０において設置された撮像部１２により監視装置１０の監視可能な空間を含む画像が撮像され、その画像が入出力インターフェース３０を介して検出範囲算出部３２及び記憶部３４へ送信される。例えば、家屋への侵入者を監視しようとする場合、家屋を取り囲む壁の上方の空間を検出処理で参照される指定領域とすることが好ましい。また、美術館において、前方を行き交う人を監視対象から排除しつつ、高い台座に載せられた彫刻や壁に掛けられている絵画の盗難を検出しようとする場合、監視対象となる彫刻又は絵画が置かれる空間を検出処理で参照される指定領域とすることが好ましい。
【００４７】
また、後述するステップＳ１４において、基準面（例えば、床面等）を示す画像上の画像指定点を指定する際にユーザに対して画像上の目印となるように、検出処理で参照される指定領域の基準点から基準面（床面）に対して垂線を下ろして基準面（床面）と垂線との交点である接地点にマーカーを配置して撮像を行うことが好適である。マーカーは、接地点の位置が画像上で特定できるものであればよく、例えば、床面自体の模様や撮像空間に置かれた設置物の相対的な位置関係から特定が可能であれば特別にマーカーを配置する必要はない。
【００４８】
入出力インターフェース３０では、受信された画像信号に対してアナログ／デジタル変換及びフォーマット変換等の処理を施したうえで検出範囲算出部３２及び記憶部３４へ画像信号を送信する。
【００４９】
記憶部３４は、取得された画像信号を格納及び保持する。このとき、設定装置１４にシステム時計を搭載させておき、撮像部１２により画像が撮像された時刻に対応付けて画像信号を格納及び保持させる。
【００５０】
ステップＳ１４では、画像上の画像指定点の指定が受け付けられる。ユーザは、入力部３６を用いて、指定領域自体を示す複数の画像指定点、及び、基準面（床面等）と指定領域との相対的な位置関係を示す画像指定点を表示部３８に表示された撮像画像上において指定する。具体的には、指定領域自体の基準点、幅、奥行き、高さにそれぞれ相当する４つの画像指定点、及び、指定領域の基準点と基準面上の接地点との距離を示す１つの画像指定点、の少なくとも５つの画像指定点を指定する。この指定処理は、図６に示すサブルーチンに沿って実行される。
【００５１】
ステップＳ１４−１では、表示部３８の画面上にステップＳ１２で取得された画像が表示される。撮像時刻を参照して記憶部３４に保存されている画像の中から最新の画像が読み出され、ユーザが視認できるような態様で表示部３８にその画像を表示させる。さらに、表示された画像上において接地点となる画像指定点の指定を促すメッセージを表示部３８に表示させる。
【００５２】
ステップＳ１４−２では、ステップＳ１４−１で表示されたメッセージに促されたユーザは、表示部３８に表示された画像を確認しつつ、ポインティングデバイス等の入力部３６を用いて接地点を示す画像上の点を入力する。これによって、図７（ａ）に示すように、接地点に対応する画面上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）が取得される。接地点は、画像上において第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）で特定される。第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）が取得されるとステップＳ１４−３に処理を移行させる。
【００５３】
このとき、ステップＳ１２において、基準面（床面）上の接地点にマーカーを配置して画像を撮像していれば、ユーザは接地点に対応する画面上の画像指定点を容易に指定することができる。
【００５４】
ステップＳ１４−３では、検出処理で参照される指定領域自体を特定する画像上の画像指定点を入力するようにユーザに促すメッセージを表示部３８に表示させる。このとき、図７（ａ）に示すように、表示部３８の画面上にステップＳ１２で取得された画像とステップＳ１４−２で取得された第１の画像指定点を示す画像とを重ね合わせて表示させる。これによって、ユーザは既に指定された画像指定点と次に指定する画像指定点との相対的な位置関係を確認しつつ、画像指定点の指定を容易に行うことができる。
【００５５】
ステップＳ１４−４では、指定領域自体を示す画像指定点が指定される。ステップＳ１４−３で表示されたメッセージに促されたユーザは、表示部３８に表示された画像を確認しつつ、入力部３６を用いて指定領域自体を示す画像上の領域を特定する画像指定点を入力する。指定領域自体を示す画像上の画像指定点が指定されるとステップＳ１４−５に処理を移行させる。
【００５６】
具体的には、第１に、図７（ｂ）に示すように、指定領域の基準点を示す画像指定点及び指定領域の幅を示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の基準点を示す画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）及び指定領域の幅を示す画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）が取得される。なお、指定領域を基準面上、すなわち、基準面に接するように指定したい場合は（ａ，ｊ）と（ａ，ｂ）は一致する。第２に、図７（ｃ）に示すように、検出処理で参照される指定領域の奥行きを示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の奥行きを示す画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）が取得される。第３に、図７（ｄ）に示すように、検出処理で参照される指定領域の高さを示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の高さを示す画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）が取得される。すなわち、検出処理で参照される指定領域自体は画像上の４つの画像指定点で特定され、各画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）が取得される。また、指定領域と基準面との距離は２つの画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ），（ａ，ｂ）で特定される。
【００５７】
なお、ここで示した手順は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ１４−２における接地点の指定処理とステップＳ１４−４における指定領域自体の指定処理とを入れ替えてもよい。この場合、指定領域自体を特定する画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）が取得された時点において、２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）に基づいて接地点となり得る空間を求め、その空間に相当する画像上の領域を演算により求めて表示部３８の画面上に画像と共に呈示させることが好適である。これにより、ユーザは接地点を示す画像指定点を容易に指定することができる。
【００５８】
ステップＳ１４−５では、指定領域の属性の入力を促すメッセージを表示部３８に表示させ、指定領域に対する属性の情報をユーザから取得する。指定領域の属性とは、監視対象の検出処理を行う際に各指定領域をどのように扱うかを示すパラメータを意味する。例えば、検出処理で参照される指定領域の各々を、監視対象が指定領域に含まれたら直ちに警報を出力する重点監視範囲（第１範囲），監視対象が指定領域に所定時間以上含まれたら警報を出力する一般監視範囲（第２範囲），後述の重点非監視範囲の近傍である一般非監視範囲（第３範囲），監視対象が指定領域に含まれても警報を出力しない重点非監視範囲（第４範囲）の４段階に分類し、入力部３６を用いてユーザに各空間の属性を入力させる。各空間に対する画像上の２次元座標情報及び属性は関連付けられて記憶部３４に格納及び保持される。
【００５９】
なお、本実施の形態では、総ての指定領域についてユーザから属性情報を取得するものとしたが、これに限定されるものではなく、少なくとも１つの属性を自動的に決定してもよい。例えば、設定装置１４の記憶部３４に指定領域の位置，形状，大きさ、又は、それらの組み合わせに対応付けて属性の決定条件を登録しておき、ユーザから指定された指定領域が満たす条件に応じて各指定領域に対する属性を自動的に決定することができる。
【００６０】
例えば、重点監視範囲（第１範囲）とする指定領域についてのみ画像指定点をユーザに指定させ、ステップＳ１６において重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ１より近接する空間を一般監視範囲（第２範囲）となる指定領域とし、重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ１以上離れて距離Ｒ２より近接している空間を一般非監視範囲（第３範囲）となる指定領域とし、重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ２以上離れた空間を重点非監視範囲（第４範囲）となる指定領域とすることができる。
【００６１】
また、属性は４つに限定されるものではない。また、各空間を複数の異なる種類の属性の組み合わせで分類してもよい。これによって、監視対象の検出処理を属性又はそれらの組み合わせに応じた処理とすることができる。
【００６２】
ステップＳ１４−６では、総ての指定領域についてユーザから画像指定点の入力が終了したか否かが判断される。表示部３８の画面上に、さらに指定領域の指定を行うか否かをユーザに伺うメッセージを表示させる。ユーザは、入力部３６を用いて、総ての指定領域について指定が終了したか否かを入力する。総ての指定領域について指定が終了している場合にはメインルーチンのステップＳ１６へ処理を移行させ、総ての空間について指定が終了していない場合にはステップＳ１４−１へ処理を戻す。
【００６３】
ステップＳ１６では、画像上で指定された画像指定点の２次元座標に基づいて指定領域を特定する実空間における点の３次元座標が求められる。各指定点の実空間での座標を直交座標形式で表したものを（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。実空間での直交座標とは、図８及び図９に示すように、レンズ中心Ｌ0を通る垂線をｚ軸とし、床面上に、ｘ軸とｙ軸を仮想的に床面に定義した座標系の座標である。
【００６４】
まず、接地点を示す第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）に基づいて基準面上（床面上）の接地点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）が算出される。画像中央を原点とすると、図４及び図５に示すように、接地点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）は第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）を用いて数式（１）及び（２）によって求められる。
【数１】
【００６５】
指定領域の基準点は接地点から鉛直上に位置する。したがって、図８に示すように、第２の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）に対応する第２の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は数式（１）〜（３）によって求められる。
【数２】
【００６６】
ここで、指定領域の幅を示す第３の画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）と指定領域の奥行きを示す第４の画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）に対応する第３の点の３次元座標（ｒ，Ｙ，Ｚ）及び第４の点の３次元座標（ｔx，ｔy，Ｚ）は、第２の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と同じ高さに位置する。したがって、図８及び図９に示すように、第３の画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）に対応する第３の点の３次元座標（ｒ，Ｙ，Ｚ）及び第４の画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）に対応する第４の点の３次元座標（ｔx，ｔy，Ｚ）は数式（４）〜（６）によって求められる。
【数３】
【００６７】
また、指定領域の高さを示す第５の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）に対応する第５の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，ｓ）は、第１の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）及び第２の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と鉛直方向に一直線上にある。したがって、第５の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）に対応する第５の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，ｓ）は数式（７）によって求められる。
【数４】
【００６８】
ここで、ｈは実空間における基準面（床面）に対する撮像部１２の設置位置の高さ、ρは実空間における撮像部１２の基準面（床面）に対する俯角、及び、ｆは画像上の中心点Ｓ0から撮像部１２のレンズ中心Ｌ0までの距離である。なお、撮像画像は任意の縮尺率又は倍率で縮小又は拡大することができる。したがって、撮像画像を縮小又は拡大した場合、縮小又は拡大された画像が撮像部１２によって実空間におけるスクリーン５０に撮像されたものとしたときのスクリーン５０上の中心点Ｓ0と撮像部１２のレンズ中心Ｌ0までの見かけ上の距離がｆとなる。
【００６９】
以上のように、指定領域の幅ｘ，奥行きｙ，高さｚはそれぞれ数式（８）〜（１０）を用いて算出することができる。
【数５】
【００７０】
なお、数式（４）をみると、点の実空間上の高さＺが既知であれば、画像上の点の座標（この場合は、（ｃ，ｂ））から実空間上のｘ座標を算出できるということがわかる。したがって、Ｚは既に数式（３）で算出しているので、点（ａ，ｂ）について、実空間上のｘ座標Ｘは、数式（１）を用いずに
【数６】
と書き直すこともできる。この数式を用いて数式（８）を導いている。
【００７１】
また、検出波送受信部２０からの距離，水平角度，垂直角度のように極座標によって監視対象の位置を検出する監視装置を用いる場合、検出波送受信部２０からの距離Ｒ、水平角度θ及び垂直角φで指定領域を表すことが好ましい。この場合、数式（１１）〜（１３）を用いて直交座標系で表された指定領域の座標を極座標系で表された指定領域の座標に変換することができる。
【数７】
【００７２】
ステップＳ１８では、算出された指定領域が監視装置１０で監視可能な範囲に含まれているか否かが判定される。検出範囲算出部３２は、監視装置１０の記憶部２４に格納されている検出波送受信部２０の視野範囲の情報を読み出し、ステップＳ１６での算出処理により得られた指定領域が視野範囲（監視可能な空間範囲）に含まれているか否かを判定する。総ての指定領域が監視装置１０の視野範囲に含まれていればステップＳ２０へ処理を移行させる。一方、少なくとも１つの指定領域が監視装置１０の視野範囲に含まれていなければステップＳ１２に処理を戻す。この場合、表示部３８に警告を呈示させたり、監視可能な空間を超えて指定されている指定領域を表示部３８に表示されている画像上に重ね合わせて表示させたりすることも好適である。
【００７３】
ステップＳ２０では、監視装置１０における実際の検出処理対象領域に基づいて指定領域の妥当性が評価される。ここで、検出処理対象領域は、指定領域を含む領域であって、監視装置１０の検出範囲の不確定さを考慮して広がった領域を意味する。
【００７４】
例えば、対象物までの距離と対象物との水平角度のみを検出でき２次元センサを用いた場合、図１４に示したように、監視装置１０は垂直角度の検出に不確定さを有する。このとき、検出処理対象領域６０の距離範囲Ｒｒは、図１０に示すように、算出された指定領域６２のうち検出波送受信部２０から最も近い点Ａから最も遠い点Ｂまでの範囲となる。また、検出処理対象領域６０の水平角度θｒ（図１０の紙面に対して直交する方向への角度）は指定領域６２の水平角度θに一致する。一方、検出処理対象領域６０の垂直角度φｒは、指定領域６２の垂直角度φに一致せず、図１０に示すように、監視装置１０の検出波の垂直方向への指向性に相当する広がりを有する。
【００７５】
検出範囲算出部３２において、距離範囲Ｒｒ，水平角度θｒ，垂直角度φｒによって特定される検出処理対象領域が指定領域を含んでいるか否かが判定される。検出処理対象領域が指定領域を含んでいる場合には処理をステップＳ２４に移行させ、含んでいない場合には処理をステップＳ２２に移行させる。
【００７６】
なお、検出処理対象領域と指定領域との位置を調べ、指定領域が検出処理対象領域に完全に含まれているか否かを判定することも好適である。この場合、指定領域の一部でも検出処理対象領域に含まれない場合には処理をステップＳ２２に移行させ、完全に含んでいる場合には処理をステップＳ２４に移行させる。
【００７７】
ステップＳ２２では、ユーザに対して警告を示す情報を表示部３８に表示させる。検出範囲算出部３２は、表示部３８に対して警告信号を出力し、表示部３８に警告情報を表示させる。例えば、指定領域が不適切であり、検出漏れ（失報）の可能性がある旨、又は、指定領域を再度設定するべきである旨を示すメッセージをユーザに呈示する。
【００７８】
また、図１１に示すように、指定領域に対応する領域を示す画像７２と監視装置の検出処理対象領域に対応する領域を示す画像７４とを重ね合わせて表示部３８に表示させることも好適である。このとき、これらの画像を撮像画像７０に重ね合わせて表示させることがより好ましい。
【００７９】
まず、検出処理対象領域を特定する距離範囲Ｒｒ，水平角度θｒ，垂直角度φｒから検出処理対象領域の各頂点の３次元座標を求める。次に、各頂点の３次元座標を撮像画像の画像上の２次元座標に逆変換する。実空間において高さＺに存在する点について、撮像画像上の２次元座標（ｉ，ｊ）から実空間の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）への変換式は数式（１４），（１５）で表される。したがって、実空間の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から撮像画像上の２次元座標（ｉ，ｊ）への逆変換は数式（１６），（１７）を用いて行うことができる。算出された撮像画像上における各頂点を結んだ画像が撮像画像上における検出処理対象領域に対応する領域を示す。一方、指定領域に対応する撮像画像の画像上の領域は、ユーザによって指定された撮像画像上の画像指定点により画定される。
【数８】
【００８０】
ステップＳ２４では、指定領域を再指定するか否かが判断される。ユーザは、ステップＳ２２において表示された警告情報を確認し、入力部３６を用いて指定領域を再指定するか否かを入力する。検出範囲算出部３２は、ユーザからの入力を受けて、指定領域を再指定する場合には処理をステップＳ１２に戻し、再指定しない場合には処理をステップＳ２６に移行させる。指定空間を複数指定したい場合も同様にステップＳ１２に戻す。
【００８１】
ステップＳ２６では、監視装置１０の記憶部２４に指定領域が格納及び保持される。設定装置１４の検出範囲算出部３２から監視装置１０の記憶部２４に対して各指定領域を特定するための３次元座標と属性とが送信され、記憶部２４に３次元座標と属性とが指定領域毎に対応付けられて記憶される。
【００８２】
また、本実施の形態では監視装置１０が距離と水平角度のみを検出可能な２次元センサを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、ユーザによって指定された指定領域とセンサによって実際に検出対象とされる検出処理対象領域との相違に基づいて処理を行うものであればよい。従って、距離、水平角度及び垂直角度のいずれか１つのみを特定可能な１次元センサを備える監視装置１０においても検出の不確定さに基づいて検出処理対象領域を定めることによって同様に処理を行うことができる。
【００８３】
本実施の形態における監視装置１０による監視対象の検出処理について説明する。以下では、監視対象を「人」とした場合を例にとって説明する。例えば、監視装置１０を家の軒下に向けて設置して、壁を乗り越えてくる侵入者を検出する場合に相当する。また、各指定領域は重点監視範囲（第１範囲），一般監視範囲（第２範囲），一般非監視範囲（第３範囲），重点非監視範囲（第４範囲）のいずれか１つの属性に指定されているものとする。監視対象の検出処理は、図１２に示すフローチャートに沿って実行される。
【００８４】
ステップＳ３０では、検出波送受信部２０の受信信号から監視可能空間に存在する物体の位置情報を取得する。本実施の形態では、物体検出処理部２２は、検出波送受信部２０の受信信号を受けて、２周波ＣＷモノパルス方式により受信信号に含まれるドップラー成分とアンテナ間の強度差，位相差に基づいて監視空間に存在する物体までの距離や物体に対する角度（水平角度又は垂直角度）等の位置情報、物体の大きさ，形状，移動速度等の特徴量を得る。
【００８５】
ステップＳ３２では、検出された物体が人であるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、ステップＳ３０において検出された物体の各々について抽出された特徴量（大きさ、形状、移動速度等）が「人らしさ」を表しているか否かを調査する。検出物体が監視対象であるか否かの判定処理には既存の技術を適用することができる。検出波送受信部２０の監視空間内で検出された物体のうち少なくとも１つが人であると判定された場合にはステップＳ３４に処理を移行させ、そうでない場合にはステップＳ３０に処理を戻す。
【００８６】
ステップＳ３４では、監視対象に対して警報を出力するか否かを判断するための評価値Ｖを設定する。物体検出処理部２２は、検出された物体と指定領域の属性との関係に基づいて評価値Ｖを設定する。このステップＳ３４での処理は、図１３のフローチャートに示すように、サブルーチン化されている。
【００８７】
ステップＳ３４−１では、人と判定された監視対象の位置が重点非監視範囲以外であるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、人と判定された監視対象の位置が重点監視範囲又は一般監視範囲又は一般非監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−２に処理を移行させ、そうでない場合にはメインルーチンのステップＳ３０に処理を戻す。
【００８８】
ステップＳ３４−２では、タイマーが起動中か否かが判定される。物体検出処理部２２は、タイマーが起動中である場合にはステップＳ３４−４に処理を移行させ、タイマーが起動中でない場合にはステップＳ３４−３においてタイマーを起動させた後にステップＳ３４−４に処理を移行させる。なお、タイマーは物体検出処理部２２に予め内蔵しておくことが好ましい。また、タイマーは起動から所定時間だけ経過すると自動的にリセットされる。
【００８９】
ステップＳ３４−４では、人と判定された監視対象の位置が重点監視範囲に存在するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、人と判定された監視対象が重点監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−５に処理を移行させて評価値Ｖを閾値Ｖth以上の値に設定し、処理をメインルーチンに戻す。一方、監視対象が重点監視範囲に存在しない場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−６に処理を移行させる。
【００９０】
ステップＳ３４−６では、監視対象の位置が一般監視範囲に存在するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、監視対象が一般監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−７に処理を移行させて評価値Ｖに値αを加算し、さらに処理をステップＳ３４−１０に移行させる。値αは、閾値Ｖthよりも小さい値とする。一方、監視対象が一般監視範囲に存在しない場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−８に処理を移行させる。
【００９１】
ステップＳ３４−８では評価値Ｖに値βを加算し、処理をステップＳ３４−９に移行させる。ただし、値β＜値αとすることが好適である。
【００９２】
ステップＳ３４−９では、監視対象の位置が一般非監視範囲に所定時間Ｔthよりも長く留まっているか否かが判定される。監視対象の滞在時間はステップＳ３４でセットしたタイマーによって知ることができる。監視対象の位置が一般非監視範囲に所定時間Ｔthよりも長く留まっている場合、監視対象は人ではない物体、例えば植栽の揺れを検出している可能性が高いので、その物体は監視対象から外してもよい物体であると考えられる。したがって、物体検出処理部２２は、ステップＳ３４−１１に処理を移行させて評価値Ｖから値δを減算し、処理をメインルーチンに戻す。値δは、閾値Ｖthよりも小さな値とするのが好適である。一方、監視対象の位置が一般非監視範囲に留まっている時間が所定時間Ｔth以下である場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−１０に処理を移行させる。
【００９３】
ステップＳ３４−１０では、監視対象の位置が重点監視範囲に接近しつつあるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、監視対象の実空間内における移動速度に基づいて、監視対象の位置が重点監視範囲に接近しているか否かを判断する。監視対象の位置が重点監視範囲に接近しつつある場合、物体検出処理部２２は、ステップＳ３４−１２に処理を移行させて評価値Ｖに値εを加算し、処理をメインルーチンに戻す。値εは、閾値Ｖthよりも小さな値とするのが好適である。一方、監視対象の位置が重点監視範囲に接近していない場合、物体検出処理部２２は処理をメインルーチンに戻す。
【００９４】
このようにして、監視対象に対する評価値Ｖが設定される。この評価値Ｖによって警報を発報すべきか否かを判定することができる。また、指定領域を複数の属性に分類することによって、各指定領域の属性に応じて評価に重み付けをすることができる。また、各指定領域の属性に関連付けて監視対象の滞留時間や監視対象の移動方向、移動速度に応じた評価を行うことができる。
【００９５】
なお、監視空間に人と判定された監視対象が複数存在する場合、それぞれについて個別の評価値Ｖを設定することが好適である。この場合、以下の処理において、監視対象毎の評価値Ｖに基づいて警報を発報するか否かを判定する。また、監視空間に人と判定された監視対象が複数存在する場合、総ての監視対象に対して１つの評価値Ｖallを設定してもよい。この場合、例えば、総ての監視対象に対する評価値Ｖの和を全体の評価値Ｖallとする。以下の処理では、評価値Ｖallに基づいて警報を発報するか否かを判定する。
【００９６】
ステップＳ３６では、監視対象に対して警報を出力するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、評価値Ｖが所定の閾値Ｖth以上であればステップＳ３８に処理を移行させて警報を出力させる。一方、評価値Ｖが閾値Ｖthより小さければステップＳ４０に処理を移行させる。
【００９７】
ステップＳ３８では、警報が出力される。物体検出処理部２２は、出力部２６に対して警報出力制御信号を出力する。出力部２６は、警報出力制御信号を受けると、例えば、インターネット等の通信網を介して外部の監視室に設置されたコンピュータに警報信号を出力する。
【００９８】
ステップＳ４０では、タイマーが所定の経過時間Ｔup以上となっているか否かが判定される。タイマーが所定の経過時間Ｔup以上となっている場合、物体検出処理部２２は、ステップＳ４２においてタイマー及び評価値Ｖをリセットした後にステップＳ３０に処理を戻す。これによって、一方、タイマーが所定の経過時間Ｔupまで達していない場合、物体検出処理部２２は、そのままステップＳ３０に処理を戻す。
【００９９】
以上のように、本実施の形態によれば、監視可能空間を撮像した画像を用いて検出処理において参照される指定空間を設定し、指定空間に基づいて検出対象物に対する監視を行うことができる。特に、画像上において複数の画像指定点の２次元座標を指定するだけで実空間における指定空間を設定でき、ユーザの負担を大きく軽減することができる。また、指定空間と実際に監視される空間との差に基づいてユーザに対して警告を発することができる。これによって、指定領域を監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより誤報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。また、指定領域を非監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより失報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。
【０１００】
なお、本発明の監視対象は侵入者等の人に限定されるものではなく、例えば、高い台座に載せられた彫刻の存在、美術館の壁に掛けられている絵画の存在等を検出する用途にも用いることができる。この場合には、監視領域に監視対象が存在しなくなった場合に警報を出力する。
【０１０１】
また、本実施の形態では、指定領域が直方体の空間である例を説明したが、これに限定されるものではない。指定領域の基準点と接地点とが鉛直線上にあれば本発明の技術的思想を適用することができる。すなわち、指定領域の基準点に対応する画像上の画像指定点と接地点に対応する画像上の画像指定点とが画面上で指定されれば、監視空間における指定領域の底面と基準面との高さの差を算出することができる。また、指定領域の底面を特定する点と指定領域の上面を特定する点とが鉛直線上にあれば指定領域全体を特定することができる。すなわち、指定領域の底面を特定する点に対応する画像上の画像指定点と指定領域の上面を特定する点に対応する画像上の画像指定点とが画面上で指定されれば、監視空間における指定領域の底面と上面との高さの差を算出することができる。
【０１０２】
例えば、画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）をそれぞれ頂点とする三角錐の空間を指定領域として処理することができる。
【０１０３】
また、指定領域の底面の高さを特定する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）と指定領域の上面の高さを特定する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）が決定されれば、指定領域の底面又は上面を既定の形状であるとして処理することができる。例えば、直方体の指定領域の幅又は奥行きを既定値であるとして処理することができる。
【０１０４】
具体例としては、監視対象が絵画や旗等の奥行きが小さい物体であり、ある程度の検出誤差が許容できる場合、指定領域を接地点、基準点、幅、高さの４つの画像指定点で特定してもよい。この場合、指定領域を特定するための奥行きは予め定められた値とする。
【０１０５】
また、さらに複雑な形状の指定領域を指定することもできる。接地点に対応する画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）と指定領域の底面の高さを特定する点に対応する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）とを指定した後、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する総ての画像指定点を指定する。次に、指定領域の上面の高さを特定する点に対応する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）を指定した後、指定領域の上面の形状を特定する点に対応する総ての画像指定点を指定する。さらに、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点との対応を指定する。例えば、指定領域の底面の形状を特定する点に対応するある画像指定点をポインティングデバイス等を用いてクリックすると、その画像指定点とそれに対応し得る指定領域の上面の形状を特定する画像指定点を結ぶ線分の総てを表示部３８に表示させる。複数の線分が表示された場合、ユーザは、ポインティングデバイス等を用いていずれか１つの線分をクリックすると指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点とが対応付けられる。これらの対応に基づいて、指定領域の底面と上面とが基準面に平行な面内にあるものとして指定領域を特定する点の３次元座標を算出することができる。
【０１０６】
さらに、既に指定された指定領域の上面を新たな指定領域の底面とみなして、さらに新たな指定領域の上面を特定する画像指定点を指定させることによって複雑な任意の形状の指定領域を指定することもできる。
【０１０７】
なお、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点との対応付けが不正確であり、指定領域が多面体を構成しない場合には表示部３８に警告を表示させることも好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態における監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における監視装置と撮像装置の設置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における指定領域の設定方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における接地点の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態における接地点の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態における指定領域の指定方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における指定領域の指定方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態における指定領域の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態における指定領域の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態における指定領域及び検出処理対象領域の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態における指定領域に対応する領域及び検出処理対象領域に対応する領域を表示した画面の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態における物体の検出方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態における属性に基づいた物体の検出方法を示すフローチャートである。
【図１４】従来の２次元センサにおける垂直角度の検出の不確定さを説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 監視装置、１２ 撮像部、１４ 設定装置、２０ 検出波送受信部、２２ 出力部、２２ 物体検出処理部、２４ 記憶部、２６ 出力部、３０ 入出力インターフェース、３２ 検出範囲算出部、３４ 記憶部、３６ 入力部、３８ 表示部、５０ スクリーン、６０ 検出処理対象領域、６２ 指定領域、７０ 撮像画像、７２ 指定領域に対応する領域、７４ 検出処理対象領域に対応する領域、１００ 監視システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示する監視システムの設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、警備システムや自動車の通行監視システムなどにおいて、マイクロ波レーダ・超音波レーダなどを利用した監視システムが提案されている。例えば、マイクロ波レーダでは、マイクロ波を監視空間に放射して、監視空間に存在する物体によって反射されたマイクロ波を受信して、監視空間に存在する監視対象を検出する。このとき、監視空間から得られた信号が監視対象に特有の性質を有する場合に、監視対象が監視空間内に存在するものとして処理を行う。例えば、監視対象が「人」である場合には、監視空間で検出された物体の位置，物体の形状の縦横比，物体の移動速度等が「人らしさ」を表す所定の条件を満たす場合に侵入者があったものとして警報を発する。
【０００３】
マイクロ波レーダのように検出波の反射波の性質を利用して物体の位置や速度等を検出する監視装置は、監視空間の画像を撮像して画像処理によって物体を検出する画像センサよりも天候や照明の影響を受け難いという利点を有する。このように反射波を検出に利用する監視装置には、物体までの距離又はセンサと物体とのなす角度のいずれか一方のみが取得可能な１次元センサ、物体までの距離及びセンサと物体とのなす水平角度又は垂直角度とが取得可能な２次元センサ、物体までの距離並びにセンサと物体とのなす水平角度及び垂直角度とが取得可能な３次元センサが存在する。
【０００４】
マイクロ波・超音波・赤外線などの視認できない検出波を使用する監視装置では、設定されている監視領域を確認することが困難である。また、監視することが可能な監視空間のうち一部を実際の監視領域として設定する場合にも人間の感覚に近いインターフェースを用いて設定することが困難であった。
【０００５】
そこで、従来、特許文献１の２次元マイクロ波レーダでは、監視空間の画像を見ながら監視領域を設定する旨の提案がされている。つまり、監視装置から物体までの距離と水平方向とを取得する２次元マイクロ波レーダにおいて、監視空間の画像を得る撮像装置（カメラ等）を併設し、画像上において監視したい領域を入力デバイスから指定し、監視領域を設定する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５５２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
３次元センサを用いれば物体の位置をより高い精度で検出することができるが、簡易かつ安価なシステムを構成するためには２次元センサや１次元センサを用いることが好ましい。しかしながら、２次元センサや１次元センサを用いた場合、物体の３次元的な位置を検出することができないため、監視空間を撮像した画像上で指定された指定領域とセンサで実際の検出処理対象領域とに差を生ずる場合がある。
【０００８】
例えば、物体までの距離と物体との水平角度のみを検出できる２次元センサでは、監視装置と物体とがなす垂直角度は検出することができない。そのため、図１４に示すように、検出波の送信方向の垂直角度ρを固定して水平角度（紙面と垂直な方向）のみに走査した場合、検出波の垂直方向への指向性の広がり角φだけ物体の検出位置に不確定さを有する。したがって、垂直角度の不確定さよりも狭い垂直角度を有する指定領域を監視領域に設定した場合、実際には垂直方向への不確定さ分だけ設定される監視領域が広がってしまうおそれがある。このような場合、監視が不要な空間においても監視対象が検出されてしまう誤報を招くおそれがある。一方、垂直角度の不確定さよりも狭い垂直角度を有する指定領域を検出対象を検出しない領域に設定した場合、実際には垂直方向への不確定さ分だけ設定される非監視領域が広がってしまうおそれがある。このような場合、監視が必要な空間においても被検出物体が検出されず失報を招くおそれがある。特に、セキュリティシステムにおいては失報は許されない。
【０００９】
また、特許文献１の技術は、あくまでも監視空間内の床面上の点を指定することができるだけであるので、高さのある空間を検出処理対象領域として設定することはできなかった。
【００１０】
そこで、監視システムの実現にあたり、監視空間を撮像した画像を用いて指定された指定領域を、監視装置の実際の検出処理対象領域に確実に含めることが望まれている。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示し、その差異をユーザに認識させることができる監視システムに好適な設定装置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】
【００１２】
本発明は、監視装置の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェースと、前記画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、前記複数の画像指定点に対応する点で特定される指定領域を算出する検出範囲算出部と、を備え、前記監視装置の実際の検出処理範囲となる検出処理対象領域と前記指定領域との差異を表示することを特徴とする設定装置である。
【００１３】
ここで、前記検出処理対象領域が前記指定領域を超える場合に警告を発することが好適である。
【００１４】
なお、画像指定点とは、監視空間を撮像した画像上においてユーザによって指定される点のことを意味する。画像指定点は、画像における縦軸及び横軸に投影された２次元座標によって表される。また、指定領域とは、監視対象の検出処理において参照される空間であって、ユーザによって指定された画像上の画像指定点から算出される領域を意味する。例えば、指定領域は、物体を検出する対象とする監視領域又は物体を検出する対象としない非監視領域として設定することができる。また、実際の検出処理対象領域とは、指定領域に基づいて監視装置のセンシング範囲の不確定さを考慮に入れて定められる領域であって、監視装置が実際に監視対象を検出する処理の対象となる領域を意味する。指定領域及び検出処理対象領域を特定する点は、実空間における３次元座標系における各座標軸に投影された３次元座標によって表される。例えば、マイクロ波等の検出波を用いた監視装置では、監視装置からの距離、監視装置となす水平角度、垂直角度の３次元座標によって表すことが好適である。
【００１５】
前記検出範囲算出部は、前記複数の画像指定点に含まれる第１の画像指定点の２次元座標に基づいて、前記指定領域の基準点を実空間の基準面（例えば、床面）に投影した点（以下、接地点という）の３次元座標を算出することを特徴とする。具体的には、前記画像を撮像した撮像部の設置状態に関する情報（カメラが設置された高さ、カメラの床面に対する俯角等）を用いて、前記複数の画像指定点のうち第１の画像指定点に対応する前記接地点を求める。さらに、前記複数の画像指定点のうち前記第１の画像指定点以外の画像指定点に基づいて、前記指定領域自体を特定する点を求める。このとき、前記接地点の鉛直線上に前記指定領域の基準点が位置するものとして前記指定領域を特定する点を算出する。
【００１６】
すなわち、前記撮像画像上で指定された１つの画像指定点の２次元座標から前記監視装置の監視空間に存在する基準面上の接地点の位置（３次元座標）をまず画定し、その接地点の位置の鉛直線上に前記指定領域の基準点が存在するものとして前記複数の画像指定点のうち残りの画像指定点の２次元座標に基づいて物体の検出処理の対象となる前記指定領域を画定する。また、前記監視装置によって監視が可能な監視空間（走査範囲）の中心軸と、前記画像を取得するための撮像部の光軸と、を略一致させることが好ましい。換言すると、前記画像は、その中心位置が前記監視装置の監視空間の中心軸と略一致していることが好ましい。すなわち、前記監視装置の監視装置の走査範囲の中心軸に光軸を略合わせて設置された撮像部を用いて前記画像を取得することが好適である。これは、前記画像指定点の２次元座標から前記指定領域を画定する処理の前提になるからである。
【００１７】
本発明によれば、指定領域を監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより誤報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。また、指定領域を非監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより失報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記撮像画像をユーザに呈示する表示部を備え、前記表示部は、前記指定領域に対応する領域を示す画像と前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像とを重ね合わせて表示することが好適である。さらに、これらの画像と前記撮像画像とを重ね合わせて表示することも好適である。
【００１９】
前記撮像画像上における複数の画像指定点の指定に基づいて実空間における前記指定領域を算出すると、前記指定領域に基づいて前記検出処理対象領域が決定される。前記検出処理対象領域が前記指定領域を超えている場合には、前記検出処理対象領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域を求め、前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像を前記表示部に表示させる。具体的には、前記検出処理対象領域を特定する点の３次元座標を前記撮像画像の画像上の点の２次元座標に逆変換する。すなわち、前記検出処理対象領域を特定する点に対応する前記撮像画像の画像上の点を求めて、前記検出処理対象領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域を画定する。なお、前記指定領域に対応する前記撮像画像の画像上の領域は、前記撮像画像上において指定された前記複数の画像指定点により画定される。
【００２０】
このように、前記指定領域に対応する領域と前記検出処理対象領域に対応する領域とを重ね合わせてユーザに呈示することによって、ユーザは前記指定領域と前記検出処理対象領域との差を視覚的に捉えることができる。したがって、ユーザは指定領域を再設定する必要があるか否か、誤報や失報の可能性などの判断を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、監視空間内の任意の範囲を指定領域として容易に設定することができる。また、ユーザによって指定された指定領域と実際の検出処理対象領域との差異を示す情報をユーザに呈示することができる。したがって、ユーザは誤報や失報の可能性を容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態における監視システム１００は、図１に示すように、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４を含んで構成される。監視システム１００は、監視装置１０によって監視することが可能な監視空間を撮影した画像上の点を画像指定点としてユーザに指定させ、画像指定点から指定領域を算出し、指定領域を監視領域又は非監視領域として監視対象の存在を監視する。監視システム１００の各部の機能はプログラムを実行可能なコンピュータを用いて制御される。
【００２３】
例えば、撮像部１２及び設定装置１４は、監視装置１０とは別個の装置として構成され、監視装置１０に指定領域を設定する際に監視装置１０に接続されて用いられる。もちろん、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４のいずれか２つ以上を適宜組み合わせて１つの装置としてシステム構成してもよい。
【００２４】
監視装置１０は、検出波送受信部２０、物体検出処理部２２、記憶部２４及び出力部２６を備えて構成される。監視装置１０は、設定装置１４と情報伝達可能に接続可能であり、設定装置１４から入力される指定領域の情報を受けて、指定領域を参照しつつ監視対象を検出する処理を行う。
【００２５】
検出波送受信部２０は、物体の位置を２次元的又は１次元的に検出するためのマイクロ波を送信及び受信する。本実施の形態では、２次元のマイクロ波レーダを例に説明を行うが、例えば、超音波を送受信する超音波レーダやレーザーを送受信するレーザーセンサとすることもできる。
【００２６】
物体の位置検出を可能とする検出方式として２周波ＣＷモノパルス方式を用いる。２周波ＣＷモノパルス方式では、複数のアンテナを配置して、互いに異なる周波数のマイクロ波を送信し、物体によって反射された反射波に含まれるドップラー成分と各アンテナ間の強度，位相差を利用して、監視可能空間に存在する物体までの距離や物体に対する角度（水平角度及び垂直角度）等の位置情報、物体の移動速度等の情報を得ることができる。
【００２７】
例えば、アンテナを水平方向に２つ配置して、異なる周波数の検出波を時分割して送受信させることによって、監視可能空間に存在する物体までの距離及びセンサと物体とがなす水平角度を得る２次元センサを構成することができる。
【００２８】
なお、検出波送受信部２０の構成は上記に限定されるものではない。例えば、検出波送受信部２０は、監視可能空間を自動的に走査して検出波を送信する機械的構成を有する指向性アンテナを含む構成としてもよい。
【００２９】
この場合、検出波送受信部２０は、アンテナの走査角度（水平角度又は垂直角度）を検出する回転エンコーダ又はポテンシオメータ等の角度検出手段を備えてもよい。検出された走査角度を物体検出処理部２２へ出力することによって、監視可能空間に存在する物体までの距離及びセンサと物体とがなす水平角度又は垂直角度を得る２次元センサを構成することができる。
【００３０】
物体検出処理部２２は、検出波送受信部２０から出力された信号を受けて、記憶部２４に登録された指定領域に対する監視対象の検出処理を行う。また、検出処理の結果に応じて、出力部２６に対して警告出力制御信号等の制御信号を出力する。物体検出処理部２２における処理の詳細については後述する。
【００３１】
記憶部２４は、半導体メモリを含んで構成される。記憶部２４は、設定装置１４の検出範囲算出部３２において算出された指定領域及び指定領域毎に設定された属性（後述）を指定領域に対応付けて格納及び保持する。記憶部２４に登録された指定領域の情報は、物体検出処理部２２における監視対象の検出処理において参照される。また、検出波送受信部２０を用いて監視することが可能な監視空間（視野範囲）を特定する情報を格納及び保持する。検出波送受信部２０の視野範囲は、検出波送受信部２０の特性や設置位置等によって決定されるので、検出波送受信部２０を設置した際に記憶部２４に登録される。なお、半導体メモリの代わりにハードディスク装置、光ディスク装置等の記憶手段を用いてもよい。
【００３２】
出力部２６は、監視装置１０を外部のネットワークに接続するインターフェースを含んで構成される。出力部２６は、物体検出処理部２２における物体の検出結果に応じて外部に接続された装置に対して信号を出力する。例えば、記憶部２４に記憶された指定領域内に監視対象が検出された場合、物体検出処理部２２から出力される制御信号を受けて、インターネットを介して外部の監視室に設置されたコンピュータに警報信号を出力する。
【００３３】
撮像部１２は、ＣＣＤ撮像素子を備えたカメラを含んで構成される。撮像部１２を用いて検出波送受信部２０の監視空間（視野範囲）の全体又は一部を撮像する。撮像部１２で取得される画像は、静止画、動画を問わず、両方を取得してもよい。理想的には、撮像部１２により得られる画像の画角が検出波送受信部２０の視野範囲よりも広いことが好適である。なお、ＣＣＤ撮像素子の代わりにＣＭＯＳ撮像素子等の光電変換素子を用いることもできる。
【００３４】
また、撮像部１２の光軸（カメラから画像の中心となる場所まで伸びる軸）と、検出波送受信部２０の監視可能範囲（走査範囲）の中心軸とはおおよそ一致していることが好ましい。図２に示すように、撮像部１２と検出波送受信部２０とを「はめあい」となる構造とすることによって、撮像部１２の光軸と検出波送受信部２０の中心軸とを略一致させて設置する。
【００３５】
設定装置１４は、入出力インターフェース３０、検出範囲算出部３２、記憶部３４、入力部３６及び表示部３８を含んで構成される。設定装置１４は、撮像部１２において撮像された監視空間の画像を受信し、その画像をユーザに呈示したうえで画像上の画像指定点の入力をユーザから受ける。そして、画像指定点に基づいて監視空間における指定領域を算出し、指定領域及びその属性を監視装置１０に登録する。
【００３６】
入出力インターフェース３０は、監視装置１０及び撮像部１２に接続可能なインターフェースを備える。入出力インターフェース３０は、撮像部１２で撮像された画像信号を受けて、画像信号に対してアナログ／デジタル変換等の処理を施すと共に、表示部３８で表示可能な形式（例えば、ｊｐｅｇ形式の画像）に変換して出力する。また、入力部３６から画像指定点の情報を受けて検出範囲算出部３２へ出力する。また、物体検出処理部２２又は検出範囲算出部３２の処理結果に応じて、撮像された画像や警告を示す情報等を表示部３８に表示させる。
【００３７】
検出範囲算出部３２は、ユーザにより指定された画像指定点を取得して、画像指定点に基づいて監視空間内における指定領域を求める。例えば、画像指定点で特定される画像上の領域を監視装置１０からの距離及び角度（水平角度範囲と垂直角度範囲）で表される極座標上の指定領域に変換する。逆に、監視装置１０の実際の検出処理対象領域を画像上の領域に変換する。検出範囲算出部３２における処理の詳細については後述する。
【００３８】
また、記憶部３４に検出波送受信部２０の監視空間（視野範囲）を示す情報を予め記憶させておくことによって、指定領域が監視空間に含まれているか否かを事前に判定することもできる。指定領域が監視空間を超えている場合には、表示部３８に警告を呈示する。また、監視空間を超えている指定領域を表示部３８に撮像画像上に重ね合わせて表示させてもよい。
【００３９】
記憶部３４は、半導体メモリを含んで構成される。記憶部３４は、入出力インターフェース３０を介して撮像部１２から受信された画像情報を格納及び保持する。なお、記憶部３４は、ハードディスク装置、光ディスク装置等の記憶手段を含んで構成してもよい。
【００４０】
入力部３６は、マウス及びキーボードを含んで構成される。入力部３６は、表示部３８に表示された撮像画像を確認しつつ、ユーザが画像上の点を画像指定点として指定するために用いられる。また、指定領域の属性を入力するために用いられる。なお、入力部３６は、タッチペン等のポインティングデバイス、キーボード以外の文字入力デバイスにより構成してもよい。
【００４１】
表示部３８は、液晶ディスプレイ等の画像表示手段を含んで構成される。表示部３８は、入出力インターフェース３０から画像信号を受けて、ユーザが視覚的に確認可能な形態で画像を表示する。また、物体検出処理部２２での監視対象の検出結果に応じて入出力インターフェース３０を介して物体検出処理部２２からの制御信号を受けて、記憶部３４に撮像画像や警告を示す情報等を表示する。
【００４２】
次に、本実施の形態における監視システム１００を用いて画像指定点の指定及び指定領域の算出を行う処理について説明する。ここでの処理は、図３に示すフローチャートに沿って実行される。
【００４３】
ステップＳ１０では、監視装置１０、撮像部１２及び設定装置１４のセッティングが行われる。監視しようとする空間にマイクロ波の送受信方向が向けられて検出波送受信部２０が設置される。さらに、撮像部１２の光軸（カメラから画像の中心となる場所まで伸びる軸）と、検出波送受信部２０の監視可能範囲（走査範囲）の中心軸とが略一致するように撮像部１２が設置される。このとき、図２に示したように、撮像部１２と検出波送受信部２０とを「はめあい」の構造とすることによって、互いの相対的位置を規定しつつ撮像部１２と検出波送受信部２０とを容易に設置することができる。
【００４４】
本実施の形態では、図４及び図５に示すように、基準面となる床面から高さｈ、及び、検出波送受信部２０の中心軸及び撮像部の光軸が基準面（床面）に向けて俯角ρをもって検出波送受信部２０及び撮像部１２が設置される。
【００４５】
また、監視装置１０の物体検出処理部２２と設定装置１４の入出力インターフェース３０とが情報伝達可能に接続される。さらに、設定装置１４の検出範囲算出部３２と監視装置１０の記憶部２４とが情報伝達可能に接続される。
【００４６】
ステップＳ１２では、撮像部１２を用いて撮像が行われる。ステップＳ１０において設置された撮像部１２により監視装置１０の監視可能な空間を含む画像が撮像され、その画像が入出力インターフェース３０を介して検出範囲算出部３２及び記憶部３４へ送信される。例えば、家屋への侵入者を監視しようとする場合、家屋を取り囲む壁の上方の空間を検出処理で参照される指定領域とすることが好ましい。また、美術館において、前方を行き交う人を監視対象から排除しつつ、高い台座に載せられた彫刻や壁に掛けられている絵画の盗難を検出しようとする場合、監視対象となる彫刻又は絵画が置かれる空間を検出処理で参照される指定領域とすることが好ましい。
【００４７】
また、後述するステップＳ１４において、基準面（例えば、床面等）を示す画像上の画像指定点を指定する際にユーザに対して画像上の目印となるように、検出処理で参照される指定領域の基準点から基準面（床面）に対して垂線を下ろして基準面（床面）と垂線との交点である接地点にマーカーを配置して撮像を行うことが好適である。マーカーは、接地点の位置が画像上で特定できるものであればよく、例えば、床面自体の模様や撮像空間に置かれた設置物の相対的な位置関係から特定が可能であれば特別にマーカーを配置する必要はない。
【００４８】
入出力インターフェース３０では、受信された画像信号に対してアナログ／デジタル変換及びフォーマット変換等の処理を施したうえで検出範囲算出部３２及び記憶部３４へ画像信号を送信する。
【００４９】
記憶部３４は、取得された画像信号を格納及び保持する。このとき、設定装置１４にシステム時計を搭載させておき、撮像部１２により画像が撮像された時刻に対応付けて画像信号を格納及び保持させる。
【００５０】
ステップＳ１４では、画像上の画像指定点の指定が受け付けられる。ユーザは、入力部３６を用いて、指定領域自体を示す複数の画像指定点、及び、基準面（床面等）と指定領域との相対的な位置関係を示す画像指定点を表示部３８に表示された撮像画像上において指定する。具体的には、指定領域自体の基準点、幅、奥行き、高さにそれぞれ相当する４つの画像指定点、及び、指定領域の基準点と基準面上の接地点との距離を示す１つの画像指定点、の少なくとも５つの画像指定点を指定する。この指定処理は、図６に示すサブルーチンに沿って実行される。
【００５１】
ステップＳ１４−１では、表示部３８の画面上にステップＳ１２で取得された画像が表示される。撮像時刻を参照して記憶部３４に保存されている画像の中から最新の画像が読み出され、ユーザが視認できるような態様で表示部３８にその画像を表示させる。さらに、表示された画像上において接地点となる画像指定点の指定を促すメッセージを表示部３８に表示させる。
【００５２】
ステップＳ１４−２では、ステップＳ１４−１で表示されたメッセージに促されたユーザは、表示部３８に表示された画像を確認しつつ、ポインティングデバイス等の入力部３６を用いて接地点を示す画像上の点を入力する。これによって、図７（ａ）に示すように、接地点に対応する画面上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）が取得される。接地点は、画像上において第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）で特定される。第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）が取得されるとステップＳ１４−３に処理を移行させる。
【００５３】
このとき、ステップＳ１２において、基準面（床面）上の接地点にマーカーを配置して画像を撮像していれば、ユーザは接地点に対応する画面上の画像指定点を容易に指定することができる。
【００５４】
ステップＳ１４−３では、検出処理で参照される指定領域自体を特定する画像上の画像指定点を入力するようにユーザに促すメッセージを表示部３８に表示させる。このとき、図７（ａ）に示すように、表示部３８の画面上にステップＳ１２で取得された画像とステップＳ１４−２で取得された第１の画像指定点を示す画像とを重ね合わせて表示させる。これによって、ユーザは既に指定された画像指定点と次に指定する画像指定点との相対的な位置関係を確認しつつ、画像指定点の指定を容易に行うことができる。
【００５５】
ステップＳ１４−４では、指定領域自体を示す画像指定点が指定される。ステップＳ１４−３で表示されたメッセージに促されたユーザは、表示部３８に表示された画像を確認しつつ、入力部３６を用いて指定領域自体を示す画像上の領域を特定する画像指定点を入力する。指定領域自体を示す画像上の画像指定点が指定されるとステップＳ１４−５に処理を移行させる。
【００５６】
具体的には、第１に、図７（ｂ）に示すように、指定領域の基準点を示す画像指定点及び指定領域の幅を示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の基準点を示す画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）及び指定領域の幅を示す画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）が取得される。なお、指定領域を基準面上、すなわち、基準面に接するように指定したい場合は（ａ，ｊ）と（ａ，ｂ）は一致する。第２に、図７（ｃ）に示すように、検出処理で参照される指定領域の奥行きを示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の奥行きを示す画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）が取得される。第３に、図７（ｄ）に示すように、検出処理で参照される指定領域の高さを示す画像指定点が指定される。これによって、指定領域の高さを示す画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）が取得される。すなわち、検出処理で参照される指定領域自体は画像上の４つの画像指定点で特定され、各画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）が取得される。また、指定領域と基準面との距離は２つの画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ），（ａ，ｂ）で特定される。
【００５７】
なお、ここで示した手順は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ１４−２における接地点の指定処理とステップＳ１４−４における指定領域自体の指定処理とを入れ替えてもよい。この場合、指定領域自体を特定する画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）が取得された時点において、２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）に基づいて接地点となり得る空間を求め、その空間に相当する画像上の領域を演算により求めて表示部３８の画面上に画像と共に呈示させることが好適である。これにより、ユーザは接地点を示す画像指定点を容易に指定することができる。
【００５８】
ステップＳ１４−５では、指定領域の属性の入力を促すメッセージを表示部３８に表示させ、指定領域に対する属性の情報をユーザから取得する。指定領域の属性とは、監視対象の検出処理を行う際に各指定領域をどのように扱うかを示すパラメータを意味する。例えば、検出処理で参照される指定領域の各々を、監視対象が指定領域に含まれたら直ちに警報を出力する重点監視範囲（第１範囲），監視対象が指定領域に所定時間以上含まれたら警報を出力する一般監視範囲（第２範囲），後述の重点非監視範囲の近傍である一般非監視範囲（第３範囲），監視対象が指定領域に含まれても警報を出力しない重点非監視範囲（第４範囲）の４段階に分類し、入力部３６を用いてユーザに各空間の属性を入力させる。各空間に対する画像上の２次元座標情報及び属性は関連付けられて記憶部３４に格納及び保持される。
【００５９】
なお、本実施の形態では、総ての指定領域についてユーザから属性情報を取得するものとしたが、これに限定されるものではなく、少なくとも１つの属性を自動的に決定してもよい。例えば、設定装置１４の記憶部３４に指定領域の位置，形状，大きさ、又は、それらの組み合わせに対応付けて属性の決定条件を登録しておき、ユーザから指定された指定領域が満たす条件に応じて各指定領域に対する属性を自動的に決定することができる。
【００６０】
例えば、重点監視範囲（第１範囲）とする指定領域についてのみ画像指定点をユーザに指定させ、ステップＳ１６において重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ１より近接する空間を一般監視範囲（第２範囲）となる指定領域とし、重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ１以上離れて距離Ｒ２より近接している空間を一般非監視範囲（第３範囲）となる指定領域とし、重点監視範囲（第１範囲）となる指定領域から所定の距離Ｒ２以上離れた空間を重点非監視範囲（第４範囲）となる指定領域とすることができる。
【００６１】
また、属性は４つに限定されるものではない。また、各空間を複数の異なる種類の属性の組み合わせで分類してもよい。これによって、監視対象の検出処理を属性又はそれらの組み合わせに応じた処理とすることができる。
【００６２】
ステップＳ１４−６では、総ての指定領域についてユーザから画像指定点の入力が終了したか否かが判断される。表示部３８の画面上に、さらに指定領域の指定を行うか否かをユーザに伺うメッセージを表示させる。ユーザは、入力部３６を用いて、総ての指定領域について指定が終了したか否かを入力する。総ての指定領域について指定が終了している場合にはメインルーチンのステップＳ１６へ処理を移行させ、総ての空間について指定が終了していない場合にはステップＳ１４−１へ処理を戻す。
【００６３】
ステップＳ１６では、画像上で指定された画像指定点の２次元座標に基づいて指定領域を特定する実空間における点の３次元座標が求められる。各指定点の実空間での座標を直交座標形式で表したものを（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。実空間での直交座標とは、図８及び図９に示すように、レンズ中心Ｌ0を通る垂線をｚ軸とし、床面上に、ｘ軸とｙ軸を仮想的に床面に定義した座標系の座標である。
【００６４】
まず、接地点を示す第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）に基づいて基準面上（床面上）の接地点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）が算出される。画像中央を原点とすると、図４及び図５に示すように、接地点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）は第１の画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）を用いて数式（１）及び（２）によって求められる。
【数１】
【００６５】
指定領域の基準点は接地点から鉛直上に位置する。したがって、図８に示すように、第２の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）に対応する第２の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は数式（１）〜（３）によって求められる。
【数２】
【００６６】
ここで、指定領域の幅を示す第３の画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）と指定領域の奥行きを示す第４の画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）に対応する第３の点の３次元座標（ｒ，Ｙ，Ｚ）及び第４の点の３次元座標（ｔx，ｔy，Ｚ）は、第２の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と同じ高さに位置する。したがって、図８及び図９に示すように、第３の画像指定点の２次元座標（ｃ，ｂ）に対応する第３の点の３次元座標（ｒ，Ｙ，Ｚ）及び第４の画像指定点の２次元座標（ｅ，ｇ）に対応する第４の点の３次元座標（ｔx，ｔy，Ｚ）は数式（４）〜（６）によって求められる。
【数３】
【００６７】
また、指定領域の高さを示す第５の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）に対応する第５の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，ｓ）は、第１の３次元座標（Ｘ，Ｙ，０）及び第２の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と鉛直方向に一直線上にある。したがって、第５の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）に対応する第５の点の３次元座標（Ｘ，Ｙ，ｓ）は数式（７）によって求められる。
【数４】
【００６８】
ここで、ｈは実空間における基準面（床面）に対する撮像部１２の設置位置の高さ、ρは実空間における撮像部１２の基準面（床面）に対する俯角、及び、ｆは画像上の中心点Ｓ0から撮像部１２のレンズ中心Ｌ0までの距離である。なお、撮像画像は任意の縮尺率又は倍率で縮小又は拡大することができる。したがって、撮像画像を縮小又は拡大した場合、縮小又は拡大された画像が撮像部１２によって実空間におけるスクリーン５０に撮像されたものとしたときのスクリーン５０上の中心点Ｓ0と撮像部１２のレンズ中心Ｌ0までの見かけ上の距離がｆとなる。
【００６９】
以上のように、指定領域の幅ｘ，奥行きｙ，高さｚはそれぞれ数式（８）〜（１０）を用いて算出することができる。
【数５】
【００７０】
なお、数式（４）をみると、点の実空間上の高さＺが既知であれば、画像上の点の座標（この場合は、（ｃ，ｂ））から実空間上のｘ座標を算出できるということがわかる。したがって、Ｚは既に数式（３）で算出しているので、点（ａ，ｂ）について、実空間上のｘ座標Ｘは、数式（１）を用いずに
【数６】
と書き直すこともできる。この数式を用いて数式（８）を導いている。
【００７１】
また、検出波送受信部２０からの距離，水平角度，垂直角度のように極座標によって監視対象の位置を検出する監視装置を用いる場合、検出波送受信部２０からの距離Ｒ、水平角度θ及び垂直角φで指定領域を表すことが好ましい。この場合、数式（１１）〜（１３）を用いて直交座標系で表された指定領域の座標を極座標系で表された指定領域の座標に変換することができる。
【数７】
【００７２】
ステップＳ１８では、算出された指定領域が監視装置１０で監視可能な範囲に含まれているか否かが判定される。検出範囲算出部３２は、監視装置１０の記憶部２４に格納されている検出波送受信部２０の視野範囲の情報を読み出し、ステップＳ１６での算出処理により得られた指定領域が視野範囲（監視可能な空間範囲）に含まれているか否かを判定する。総ての指定領域が監視装置１０の視野範囲に含まれていればステップＳ２０へ処理を移行させる。一方、少なくとも１つの指定領域が監視装置１０の視野範囲に含まれていなければステップＳ１２に処理を戻す。この場合、表示部３８に警告を呈示させたり、監視可能な空間を超えて指定されている指定領域を表示部３８に表示されている画像上に重ね合わせて表示させたりすることも好適である。
【００７３】
ステップＳ２０では、監視装置１０における実際の検出処理対象領域に基づいて指定領域の妥当性が評価される。ここで、検出処理対象領域は、指定領域を含む領域であって、監視装置１０の検出範囲の不確定さを考慮して広がった領域を意味する。
【００７４】
例えば、対象物までの距離と対象物との水平角度のみを検出でき２次元センサを用いた場合、図１４に示したように、監視装置１０は垂直角度の検出に不確定さを有する。このとき、検出処理対象領域６０の距離範囲Ｒｒは、図１０に示すように、算出された指定領域６２のうち検出波送受信部２０から最も近い点Ａから最も遠い点Ｂまでの範囲となる。また、検出処理対象領域６０の水平角度θｒ（図１０の紙面に対して直交する方向への角度）は指定領域６２の水平角度θに一致する。一方、検出処理対象領域６０の垂直角度φｒは、指定領域６２の垂直角度φに一致せず、図１０に示すように、監視装置１０の検出波の垂直方向への指向性に相当する広がりを有する。
【００７５】
検出範囲算出部３２において、距離範囲Ｒｒ，水平角度θｒ，垂直角度φｒによって特定される検出処理対象領域が指定領域を含んでいるか否かが判定される。検出処理対象領域が指定領域を含んでいる場合には処理をステップＳ２４に移行させ、含んでいない場合には処理をステップＳ２２に移行させる。
【００７６】
なお、検出処理対象領域と指定領域との位置を調べ、指定領域が検出処理対象領域に完全に含まれているか否かを判定することも好適である。この場合、指定領域の一部でも検出処理対象領域に含まれない場合には処理をステップＳ２２に移行させ、完全に含んでいる場合には処理をステップＳ２４に移行させる。
【００７７】
ステップＳ２２では、ユーザに対して警告を示す情報を表示部３８に表示させる。検出範囲算出部３２は、表示部３８に対して警告信号を出力し、表示部３８に警告情報を表示させる。例えば、指定領域が不適切であり、検出漏れ（失報）の可能性がある旨、又は、指定領域を再度設定するべきである旨を示すメッセージをユーザに呈示する。
【００７８】
また、図１１に示すように、指定領域に対応する領域を示す画像７２と監視装置の検出処理対象領域に対応する領域を示す画像７４とを重ね合わせて表示部３８に表示させることも好適である。このとき、これらの画像を撮像画像７０に重ね合わせて表示させることがより好ましい。
【００７９】
まず、検出処理対象領域を特定する距離範囲Ｒｒ，水平角度θｒ，垂直角度φｒから検出処理対象領域の各頂点の３次元座標を求める。次に、各頂点の３次元座標を撮像画像の画像上の２次元座標に逆変換する。実空間において高さＺに存在する点について、撮像画像上の２次元座標（ｉ，ｊ）から実空間の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）への変換式は数式（１４），（１５）で表される。したがって、実空間の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から撮像画像上の２次元座標（ｉ，ｊ）への逆変換は数式（１６），（１７）を用いて行うことができる。算出された撮像画像上における各頂点を結んだ画像が撮像画像上における検出処理対象領域に対応する領域を示す。一方、指定領域に対応する撮像画像の画像上の領域は、ユーザによって指定された撮像画像上の画像指定点により画定される。
【数８】
【００８０】
ステップＳ２４では、指定領域を再指定するか否かが判断される。ユーザは、ステップＳ２２において表示された警告情報を確認し、入力部３６を用いて指定領域を再指定するか否かを入力する。検出範囲算出部３２は、ユーザからの入力を受けて、指定領域を再指定する場合には処理をステップＳ１２に戻し、再指定しない場合には処理をステップＳ２６に移行させる。指定空間を複数指定したい場合も同様にステップＳ１２に戻す。
【００８１】
ステップＳ２６では、監視装置１０の記憶部２４に指定領域が格納及び保持される。設定装置１４の検出範囲算出部３２から監視装置１０の記憶部２４に対して各指定領域を特定するための３次元座標と属性とが送信され、記憶部２４に３次元座標と属性とが指定領域毎に対応付けられて記憶される。
【００８２】
また、本実施の形態では監視装置１０が距離と水平角度のみを検出可能な２次元センサを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、ユーザによって指定された指定領域とセンサによって実際に検出対象とされる検出処理対象領域との相違に基づいて処理を行うものであればよい。従って、距離、水平角度及び垂直角度のいずれか１つのみを特定可能な１次元センサを備える監視装置１０においても検出の不確定さに基づいて検出処理対象領域を定めることによって同様に処理を行うことができる。
【００８３】
本実施の形態における監視装置１０による監視対象の検出処理について説明する。以下では、監視対象を「人」とした場合を例にとって説明する。例えば、監視装置１０を家の軒下に向けて設置して、壁を乗り越えてくる侵入者を検出する場合に相当する。また、各指定領域は重点監視範囲（第１範囲），一般監視範囲（第２範囲），一般非監視範囲（第３範囲），重点非監視範囲（第４範囲）のいずれか１つの属性に指定されているものとする。監視対象の検出処理は、図１２に示すフローチャートに沿って実行される。
【００８４】
ステップＳ３０では、検出波送受信部２０の受信信号から監視可能空間に存在する物体の位置情報を取得する。本実施の形態では、物体検出処理部２２は、検出波送受信部２０の受信信号を受けて、２周波ＣＷモノパルス方式により受信信号に含まれるドップラー成分とアンテナ間の強度差，位相差に基づいて監視空間に存在する物体までの距離や物体に対する角度（水平角度又は垂直角度）等の位置情報、物体の大きさ，形状，移動速度等の特徴量を得る。
【００８５】
ステップＳ３２では、検出された物体が人であるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、ステップＳ３０において検出された物体の各々について抽出された特徴量（大きさ、形状、移動速度等）が「人らしさ」を表しているか否かを調査する。検出物体が監視対象であるか否かの判定処理には既存の技術を適用することができる。検出波送受信部２０の監視空間内で検出された物体のうち少なくとも１つが人であると判定された場合にはステップＳ３４に処理を移行させ、そうでない場合にはステップＳ３０に処理を戻す。
【００８６】
ステップＳ３４では、監視対象に対して警報を出力するか否かを判断するための評価値Ｖを設定する。物体検出処理部２２は、検出された物体と指定領域の属性との関係に基づいて評価値Ｖを設定する。このステップＳ３４での処理は、図１３のフローチャートに示すように、サブルーチン化されている。
【００８７】
ステップＳ３４−１では、人と判定された監視対象の位置が重点非監視範囲以外であるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、人と判定された監視対象の位置が重点監視範囲又は一般監視範囲又は一般非監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−２に処理を移行させ、そうでない場合にはメインルーチンのステップＳ３０に処理を戻す。
【００８８】
ステップＳ３４−２では、タイマーが起動中か否かが判定される。物体検出処理部２２は、タイマーが起動中である場合にはステップＳ３４−４に処理を移行させ、タイマーが起動中でない場合にはステップＳ３４−３においてタイマーを起動させた後にステップＳ３４−４に処理を移行させる。なお、タイマーは物体検出処理部２２に予め内蔵しておくことが好ましい。また、タイマーは起動から所定時間だけ経過すると自動的にリセットされる。
【００８９】
ステップＳ３４−４では、人と判定された監視対象の位置が重点監視範囲に存在するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、人と判定された監視対象が重点監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−５に処理を移行させて評価値Ｖを閾値Ｖth以上の値に設定し、処理をメインルーチンに戻す。一方、監視対象が重点監視範囲に存在しない場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−６に処理を移行させる。
【００９０】
ステップＳ３４−６では、監視対象の位置が一般監視範囲に存在するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、監視対象が一般監視範囲に存在する場合にはステップＳ３４−７に処理を移行させて評価値Ｖに値αを加算し、さらに処理をステップＳ３４−１０に移行させる。値αは、閾値Ｖthよりも小さい値とする。一方、監視対象が一般監視範囲に存在しない場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−８に処理を移行させる。
【００９１】
ステップＳ３４−８では評価値Ｖに値βを加算し、処理をステップＳ３４−９に移行させる。ただし、値β＜値αとすることが好適である。
【００９２】
ステップＳ３４−９では、監視対象の位置が一般非監視範囲に所定時間Ｔthよりも長く留まっているか否かが判定される。監視対象の滞在時間はステップＳ３４でセットしたタイマーによって知ることができる。監視対象の位置が一般非監視範囲に所定時間Ｔthよりも長く留まっている場合、監視対象は人ではない物体、例えば植栽の揺れを検出している可能性が高いので、その物体は監視対象から外してもよい物体であると考えられる。したがって、物体検出処理部２２は、ステップＳ３４−１１に処理を移行させて評価値Ｖから値δを減算し、処理をメインルーチンに戻す。値δは、閾値Ｖthよりも小さな値とするのが好適である。一方、監視対象の位置が一般非監視範囲に留まっている時間が所定時間Ｔth以下である場合、物体検出処理部２２はステップＳ３４−１０に処理を移行させる。
【００９３】
ステップＳ３４−１０では、監視対象の位置が重点監視範囲に接近しつつあるか否かが判定される。物体検出処理部２２は、監視対象の実空間内における移動速度に基づいて、監視対象の位置が重点監視範囲に接近しているか否かを判断する。監視対象の位置が重点監視範囲に接近しつつある場合、物体検出処理部２２は、ステップＳ３４−１２に処理を移行させて評価値Ｖに値εを加算し、処理をメインルーチンに戻す。値εは、閾値Ｖthよりも小さな値とするのが好適である。一方、監視対象の位置が重点監視範囲に接近していない場合、物体検出処理部２２は処理をメインルーチンに戻す。
【００９４】
このようにして、監視対象に対する評価値Ｖが設定される。この評価値Ｖによって警報を発報すべきか否かを判定することができる。また、指定領域を複数の属性に分類することによって、各指定領域の属性に応じて評価に重み付けをすることができる。また、各指定領域の属性に関連付けて監視対象の滞留時間や監視対象の移動方向、移動速度に応じた評価を行うことができる。
【００９５】
なお、監視空間に人と判定された監視対象が複数存在する場合、それぞれについて個別の評価値Ｖを設定することが好適である。この場合、以下の処理において、監視対象毎の評価値Ｖに基づいて警報を発報するか否かを判定する。また、監視空間に人と判定された監視対象が複数存在する場合、総ての監視対象に対して１つの評価値Ｖallを設定してもよい。この場合、例えば、総ての監視対象に対する評価値Ｖの和を全体の評価値Ｖallとする。以下の処理では、評価値Ｖallに基づいて警報を発報するか否かを判定する。
【００９６】
ステップＳ３６では、監視対象に対して警報を出力するか否かが判定される。物体検出処理部２２は、評価値Ｖが所定の閾値Ｖth以上であればステップＳ３８に処理を移行させて警報を出力させる。一方、評価値Ｖが閾値Ｖthより小さければステップＳ４０に処理を移行させる。
【００９７】
ステップＳ３８では、警報が出力される。物体検出処理部２２は、出力部２６に対して警報出力制御信号を出力する。出力部２６は、警報出力制御信号を受けると、例えば、インターネット等の通信網を介して外部の監視室に設置されたコンピュータに警報信号を出力する。
【００９８】
ステップＳ４０では、タイマーが所定の経過時間Ｔup以上となっているか否かが判定される。タイマーが所定の経過時間Ｔup以上となっている場合、物体検出処理部２２は、ステップＳ４２においてタイマー及び評価値Ｖをリセットした後にステップＳ３０に処理を戻す。これによって、一方、タイマーが所定の経過時間Ｔupまで達していない場合、物体検出処理部２２は、そのままステップＳ３０に処理を戻す。
【００９９】
以上のように、本実施の形態によれば、監視可能空間を撮像した画像を用いて検出処理において参照される指定空間を設定し、指定空間に基づいて検出対象物に対する監視を行うことができる。特に、画像上において複数の画像指定点の２次元座標を指定するだけで実空間における指定空間を設定でき、ユーザの負担を大きく軽減することができる。また、指定空間と実際に監視される空間との差に基づいてユーザに対して警告を発することができる。これによって、指定領域を監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより誤報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。また、指定領域を非監視領域に設定した場合に、監視装置のセンシング範囲の不確かさにより失報が発生する可能性をユーザに認識させることができる。
【０１００】
なお、本発明の監視対象は侵入者等の人に限定されるものではなく、例えば、高い台座に載せられた彫刻の存在、美術館の壁に掛けられている絵画の存在等を検出する用途にも用いることができる。この場合には、監視領域に監視対象が存在しなくなった場合に警報を出力する。
【０１０１】
また、本実施の形態では、指定領域が直方体の空間である例を説明したが、これに限定されるものではない。指定領域の基準点と接地点とが鉛直線上にあれば本発明の技術的思想を適用することができる。すなわち、指定領域の基準点に対応する画像上の画像指定点と接地点に対応する画像上の画像指定点とが画面上で指定されれば、監視空間における指定領域の底面と基準面との高さの差を算出することができる。また、指定領域の底面を特定する点と指定領域の上面を特定する点とが鉛直線上にあれば指定領域全体を特定することができる。すなわち、指定領域の底面を特定する点に対応する画像上の画像指定点と指定領域の上面を特定する点に対応する画像上の画像指定点とが画面上で指定されれば、監視空間における指定領域の底面と上面との高さの差を算出することができる。
【０１０２】
例えば、画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ），（ｃ，ｂ），（ｅ，ｇ），（ａ，ｄ）をそれぞれ頂点とする三角錐の空間を指定領域として処理することができる。
【０１０３】
また、指定領域の底面の高さを特定する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）と指定領域の上面の高さを特定する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）が決定されれば、指定領域の底面又は上面を既定の形状であるとして処理することができる。例えば、直方体の指定領域の幅又は奥行きを既定値であるとして処理することができる。
【０１０４】
具体例としては、監視対象が絵画や旗等の奥行きが小さい物体であり、ある程度の検出誤差が許容できる場合、指定領域を接地点、基準点、幅、高さの４つの画像指定点で特定してもよい。この場合、指定領域を特定するための奥行きは予め定められた値とする。
【０１０５】
また、さらに複雑な形状の指定領域を指定することもできる。接地点に対応する画像指定点の２次元座標（ａ，ｊ）と指定領域の底面の高さを特定する点に対応する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｂ）とを指定した後、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する総ての画像指定点を指定する。次に、指定領域の上面の高さを特定する点に対応する画像上の画像指定点の２次元座標（ａ，ｄ）を指定した後、指定領域の上面の形状を特定する点に対応する総ての画像指定点を指定する。さらに、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点との対応を指定する。例えば、指定領域の底面の形状を特定する点に対応するある画像指定点をポインティングデバイス等を用いてクリックすると、その画像指定点とそれに対応し得る指定領域の上面の形状を特定する画像指定点を結ぶ線分の総てを表示部３８に表示させる。複数の線分が表示された場合、ユーザは、ポインティングデバイス等を用いていずれか１つの線分をクリックすると指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点とが対応付けられる。これらの対応に基づいて、指定領域の底面と上面とが基準面に平行な面内にあるものとして指定領域を特定する点の３次元座標を算出することができる。
【０１０６】
さらに、既に指定された指定領域の上面を新たな指定領域の底面とみなして、さらに新たな指定領域の上面を特定する画像指定点を指定させることによって複雑な任意の形状の指定領域を指定することもできる。
【０１０７】
なお、指定領域の底面の形状を特定する点に対応する画像指定点と指定領域の上面の形状を特定する点に対応する画像指定点との対応付けが不正確であり、指定領域が多面体を構成しない場合には表示部３８に警告を表示させることも好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態における監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における監視装置と撮像装置の設置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における指定領域の設定方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における接地点の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態における接地点の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態における指定領域の指定方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における指定領域の指定方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態における指定領域の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態における指定領域の３次元座標と画像指定点の２次元座標との関係を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態における指定領域及び検出処理対象領域の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態における指定領域に対応する領域及び検出処理対象領域に対応する領域を表示した画面の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態における物体の検出方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態における属性に基づいた物体の検出方法を示すフローチャートである。
【図１４】従来の２次元センサにおける垂直角度の検出の不確定さを説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 監視装置、１２ 撮像部、１４ 設定装置、２０ 検出波送受信部、２２ 出力部、２２ 物体検出処理部、２４ 記憶部、２６ 出力部、３０ 入出力インターフェース、３２ 検出範囲算出部、３４ 記憶部、３６ 入力部、３８ 表示部、５０ スクリーン、６０ 検出処理対象領域、６２ 指定領域、７０ 撮像画像、７２ 指定領域に対応する領域、７４ 検出処理対象領域に対応する領域、１００ 監視システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元的又は２次元的な位置を測定する監視装置の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェースと、
前記画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、前記画像指定点の前記画像上における２次元座標から、前記監視装置が物体の検出処理で参照する指定領域を特定する３次元座標を算出し、
前記監視装置が前記検出処理の対象とする検出処理対象領域を特定する３次元座標を前記画像上における２次元座標に変換する検出範囲算出部と、
前記画像をユーザに呈示する表示部と、
を備え、
前記表示部は、前記指定領域に対応する領域を示す画像と前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像とを重ね合わせて表示することを特徴とする設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の設定装置において、
前記検出処理対象領域と前記指定領域との差異がある場合に警告を発することを特徴とする設定装置。
【請求項１】
１次元的又は２次元的な位置を測定する監視装置の監視空間の全部又は一部を撮像した画像を取得する入力インターフェースと、
前記画像上における複数の画像指定点の指定を受けて、前記画像指定点の前記画像上における２次元座標から、前記監視装置が物体の検出処理で参照する指定領域を特定する３次元座標を算出し、
前記監視装置が前記検出処理の対象とする検出処理対象領域を特定する３次元座標を前記画像上における２次元座標に変換する検出範囲算出部と、
前記画像をユーザに呈示する表示部と、
を備え、
前記表示部は、前記指定領域に対応する領域を示す画像と前記検出処理対象領域に対応する領域を示す画像とを重ね合わせて表示することを特徴とする設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の設定装置において、
前記検出処理対象領域と前記指定領域との差異がある場合に警告を発することを特徴とする設定装置。
【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２００７−１３７０９（Ｐ２００７−１３７０９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９２９２４（Ｐ２００５−１９２９２４）
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００１０８０８５）セコム株式会社 (596)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００１０８０８５）セコム株式会社 (596)
【Ｆターム（参考）】
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