JP4380252B2

JP4380252B2 - 撮像装置および撮像方法

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Description

本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。より詳しくは、本発明は、センサを撮像装置に関連付けた設定に基づいて、撮像装置から取得し、記録媒体に送信または記憶する画像情報のフレームレートを変更する撮像装置および撮像方法に関する。

映像キャプチャーカードおよび映像キャプチャーカードを使用したデジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）には、映像入力で対応可能な最高フレームレートに関して固有の制約がある。上記最高フレームレートは、カードで同時に処理できる（例えば、符号化あるいは送信可能な）フレーム数を示す。例えば、毎秒１２０フレームが対応可能で８個のカメラ入力を有するビデオキャプチャーカードまたはＤＶＲが挙げられる。上記カードまたはＤＶＲは、理論的にカメラ入力毎に毎秒１５フレームが対応可能ということになる。

従来のシステムでは、単一のカメラで使用されるフレームレートは、システム設定または立上げ時に予め設定され、決定されている。例えば、ユーザは各カメラのフレームレートを指定するか、録画が必要である、及び／または必要でない時の時間間隔を指定できる。また、他の既存のシステムでは、カメラからの映像データになんらかの動きが検出された場合に、そのカメラにより高いフレームレートを与えるインテリジェント機能を有する。さらに、とらえた場面の特定エリアに対して動作に関する感度を構成するかあるいは設定する方法もある。

従来の技術としては、例えば、特許文献１の、ビデオカメラを興味の対象とする場面に向けて、場面を連続的に観察し、あらかじめ設定されたフレームレートで場面の映像録画を作成する「デジタルビデオ録画システム」、特許文献２の「異なるフレームレートの撮像装置を有する高画質テレビ用テレビカメラおよび録画システム」、特許文献３の「異なるフレームレートの画像を有する高画質テレビ用テレビカメラおよび録画システム」、及び特許文献４の、画質制御のためにビデオ映像のビットレートを変更する「ビデオビットレート制御方法」などが挙げられる。
米国特許第６，３１７，１５２米国特許第４，６５２，９０９米国特許第４，６５２，９０９米国特許第５，６１７，１５０

ところで、システム上の各カメラのフレームレートを指定または、録画時間間隔を指定する従来の技術では、特にモニタリングまたは監視システムにおいてのアラーム順序（連続して２以上のアラームが起動）を考えた場合の結果は最適とはいえなく、不適切な性能が得られてきた。さらに、記憶容量、ディスク領域や他の媒体の制限、そして通信経路の帯域幅の制約を考慮した場合、一部かまたはすべてのカメラでの連続録画をあらかじめ設定された、指定フレームレートにより、実行することは不可能であり、実用的でない。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、所定の条件を満たすと検出信号を出力する複数の検出器と、設定されたフレームレートで画像データを取得する１以上のカメラと、複数の検出器と、各検出器が動作すると起動するカメラと、該カメラに設定するフレームレートとの関係がそれぞれ定義されているカメラ検出器マトリクスが予め記憶されている記憶媒体と、検出信号を受信して、複数の検出器の中から検出信号を出力している出力検出器を特定する第１の受信手段と、第１の受信手段で特定された出力検出器をキーに検出器マトリクスを検索し、キーに対応するカメラおよびキーに対応するカメラに設定するフレームレートを検出器マトリクスから抽出し、抽出した当該フレームレートに対して、時間経過に伴うフレームレートの変化を示す予め定められたフレームレート関数を適応してフレームレートを算出する算出手段と、算出手段で抽出した、キーに対応するカメラに、算出手段で算出したフレームレートを設定する設定手段と、キーに対応するカメラから設定されたフレームレートで撮影された画像データを受信する第２の受信手段とを備え、キーに対応するカメラが複数であり、キーに対応するカメラに設定される各フレームレートの合計が当該撮像装置の対応できる最高のフレームレートを超えている場合、キーに対応するカメラにおいて最後に起動したカメラ以外のカメラに設定されるフレームレートだけを減少させるものである。
つまり、該当するカメラに設定される各フレームレートの合計が当該撮像装置の対応できる最高のフレームレートを超えている場合、時間的に最後に起動されたカメラ以外のカメラが取得する画像データのフレームレートだけを検出器カメラマトリクスにより設定された値より減少させる。そのため、最後に起動されたカメラが取得する画像データのフレームレートは検出器カメラマトリクスにより設定された値のままに保つことができる。

最適な監視システムとは、関連するカメラから画像情報を、例えば、毎秒３０フレームで、可能なかぎり高品質の映像データを録画、処理、通信する能力を備えていなければならない。ところが、実際のシステムでは、技術的制約および予算的な制限により、一定の時間または長期的に録画または転送される画像情報の量は限られている。例えば、典型的にビデオデータによって代表される、一定の時間に録画または符号化可能な画像のデータ量は、キャプチャーカードが対応できる最大のフレームレートにより制限される。長時間録画できる画像情報の量も、ディスクの空領域など、記憶容量の制約によって制限される。

本発明の好適な実施形態による撮像装置および撮像方法は、上記の問題を緩和することを目的とし、検出器またはセンサが検出した警報状態に対応して、どのカメラにより高いフレームレートを割り当てるべきかの選択を行うことが提案されている。すなわち、本発明の好適な実施形態により、どのカメラの画像情報をシステム内でどのフレームレートで、どの時に、どれくらいの時間において、録画するかの選択を可能にする装置、システムおよび方法が提案されている。適切な入力があった場合、本発明による撮像装置は、カメラの必要なフレームレート（例えば、最低速度）を算出する。

さらには、十分な容量を備えても、警備システムのような監視システムは、一定の状況に対応した、最も関連した画像情報をカメラでとらえるべきである。本発明の好適な実施形態による上述の撮像装置および撮像方法では、そのユーザが特定監視状況の、品質がより高い画像情報を取得できることを目的とする。これは、警報発生現場の関連する映像とらえるに当たってもっとも重要な位置に設置されたカメラに、高いフレームレートを割り当てることで実現される。

また、本発明の好適な実施形態による上述の撮像装置および撮像方法では、システムの設置者またはユーザが、動的に、柔軟に警備システムを設定して立上げるようになっており、そのため、環境の特定要件または制限を考慮に入れることが可能である。その結果、使用可能な範囲での撮像、またはデータ処理資源を最適な状態で使用することができる。

例えば、起動された検出器またはセンサによるフレームレートの選択的な割り当てを実施後、警報発生の原因または事件に関してより詳しい情報が得られ、他の撮像装置による無関係な画像に関しては、画像をまったくとらえないか、減少させたフレームレートで画像をとらえることにとどめることができる。

本発明の好適な実施形態に従った画像フレームレートの上記選択的な割り当てにより、関連する事件に対してのみ、（比較的高いフレームレートで得た画像の結果）より高画質の画像（ビデオ）データを取得することができる。

システムの資源使用を最適化すれば、同一プロセスの実行に必要な記憶容量および通信経路の帯域幅を減少させることができる。

さらに、上記撮像装置（カメラ）のフレームレートを高く割り当てて警報発生以前のデータを録画するようにシステムを設定すれば、警報前のより信頼度の高い映像／画像情報の取得が可能となる。
さらに、第２の受信手段の能力を超えてしまった場合でも、時間的に最後に起動されたカメラ以外のカメラが取得する画像データのフレームレートだけを検出器カメラマトリクスにより設定された値より減少させることにより、最後に起動されたカメラが取得する画像データのフレームレートは検出器カメラマトリクスにより設定された値を保つことができる。

以下に、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、Ｎ台の検出器Ｄ_１からＤ_Ｎから発信される入力を待ち受ける複数のＭ台のカメラＣ_１からＣ_Ｍを有するシステムにおいて、カメラなどの撮像装置に対するフレームレートの割り当て表を示す。例えば、上記検出器を警備目的で住宅に設置できる。システムは、また、中央演算処理部（ＣＰＵ）、記憶媒体および読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）を含む場合もある。これらの機能部または装置間の相互接続あるいは相互通信については、下記に詳細に説明する。

記憶媒体は、システム設定に関するデータ、撮像装置（カメラなど）がとらえた画像に関連する画像情報、検出器からの信号関連データなどに関連するデータを記憶する目的を有する。さらに、記憶媒体は、システムの検出器と撮像装置間の論理関連付けに関係するデータを含むこともある。システムの検出器と撮像装置間の上記関連付けとして記憶媒体に記憶されたデータの一例を挙げて、図１に示すフレームレートのフレームレート値を有する検出器・カメラのマトリックス（行列）がある。さらに、フレームレート算出用のアルゴリズムおよび設定プログラムの記憶も可能である。上記設定プログラムは、記憶媒体に常駐するか、必要に応じて、外付け記憶媒体からＣＰＵにダウンロードされる。

さらに、ユーザがシステム設定を希望する、異なった場面または条件に、異なった設定が必要とされると、記憶媒体には、１個以上の検出器・カメラのマトリックスが記憶されることもある。上記場面には、住宅が留守の時の監視、夜間監視、子供またはペットだけが在宅時の監視、ユーザの在宅時など、住宅監視システム運用の異なるモードが含まれる。

上述のように、本発明の好適な実施形態例によるシステムのマトリックスは、ＮｘＭの行列であり、ここでＭは、Ｎ検出器Ｄ_１からＤ_Ｎに関連するカメラＣ_１からＣ_Ｍの数である。マトリックスの各要素Ｅに対し、ｅ_ｎｍは、システムが警報として検出する信号が検出器Ｄ_ｎより発信された時に、カメラＣ_ｍに割り当てられたフレームレートの算出に使用するフレーム数を示す。

記憶媒体は、さらに、時間によるフレームレート変化に関連したフレームレート関数を有してもよい。これらのフレームレート関数は、各カメラに対するフレームレートがどのように時間経過に伴って変化するかを示す。フレームレート関数の例を図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す。

図２（Ａ）は、設定時間中一定に留まる値に設定された、カメラに対するフレームレート関数の一例である。

図２（Ｂ）は、フレームレートに与えられた初期値が時間経過とともに一次的に減少してゼロに到達する、フレームレート関数の一例である。

図２（Ｃ）は、フレームレートが比較的高い値に設定され、その値に一定期間留まる例である。その後、フレームレートは減少するが、対応するカメラは、別の期間中、より低いフレームレートで画像情報（映像）をとらえ、送信する。

システムの設置者が選択、またはユーザが選択する時間経過フレームレート機能の種類は、利用可能な記憶容量、通信チャンネルの帯域幅、特定の検出器信号と関連する特定のカメラからの画像情報との関連性などといった、考慮すべきパラメータによって決まる。選択すべき関数は、また、実際のハードウェア設備（利用可能な資源のように）、モニタリングあるいは監視の対象物の構成など、あるいはユーザおよび／または設置者の好みや要求などによって決定される。したがって、本発明の好適な実施形態により採用されたフレームレート関数は、本明細書に記載または言及された関数の例に限定すべきでなく、他の多くの形態も適用できる。

本発明の好適な実施形態では、システム構築者には多数のあらかじめ設定されたフレームレート関数が用意されている。これらの関数は、必要に応じて、パラメータで表わすことができる。例えば、システムにおける各検出器のフレームレート関数設定が可能である。あるいは、個々のカメラにフレームレートを設定するか、個々のカメラ・検出器の組合せに対してフレームレート関数を設定することもできる。

これらの関数にはアナログの性質を有しているものもあるが、キャプチャーカードは、カメラの設定に対する全整数フレームレートのみを受入れる場合がある。そのような場合、システムは、関数から返ってきたアナログ値をキャプチャーカードが受入れる値に変換する必要がある。アナログ値変換手順は、既存の、従来技術に存在するものであるため、ここではその説明を省略する。

カメラのフレームレート算出アルゴリズムは、（１）警報が検出器で起動された後、（２）あらかじめ設定された時間の経過後、例えば、秒毎に、フレームレートが再算出される。警報後は、フレームレートは、検出器・カメラのマトリックスの値に基づいて再算出される。２本の警報が並行して発生しても、それらは順次処理される。あらかじめ設定された時間の経過後、フレームレートは、特定のフレームレート関数を反映するべく、再算出される。

［本発明の実施形態による実施例］
図３は、本発明の好適な実施形態による撮像システムの構成の一例を示す略図です。

図３の例では、検出器群１２６、カメラ群１１０に代表される撮像装置セット、キャプチャーカード１１４、検出器用インタフェース１２２、ＣＰＵ１１８、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１４２、記憶媒体１３０およびネットワークインタフェース１３４よりなるシステムを示す。ネットワークインタフェースは、私設あるいは公衆を問わず、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、インターネットなどを通じて、例えば、モニタリングセンター１３８とシステムとが通信するといった通信ネットワーク１３６によって接続されている。

ＣＰＵは、ＡＰＩ（アプリケーション・プログラミング・インタフェース）を通じてキャプチャーカード１１４と通信できる。それに対して、ＣＰＵ１１８は、符号化された画像情報（例えば、映像、動画データ）をキャプチャーカード１１４から受信する。ＣＰＵは、また、検出器用インタフェース１２２を通じて検出器１２６から信号を受信する。検出器用インタフェース１２２は、無線レシーバ、パラレル・ポートかその他の検出器信号を入力として受入れるインタフェースである。

ＣＰＵ１１８は、ネットワークインタフェース１３４および通信ネットワーク１３６を通じて制御コマンドと画像情報をモニタリングセンター１３８へ送信する。モニタリングセンター１３８は、また、通信ネットワーク１３６を通じ、ネットワークインタフェース１３４経由でコマンドをＣＰＵ１１８へ送信し、その結果、モニタリングセンターの業務オペレータがシステム設定とカメラのフレームレートを遠隔で変更できる。さらに、モニタリングセンターには、複数のユーザに関連するデータが記憶された（図示しない）サーバを含み、すなわち、図３に示された複数のシステムに関連するデータが、上記サーバに記憶されてもよい。

図４は、本発明の好適な実施形態による記憶媒体１３０の例である。記憶媒体１３０には、フレームレート算出アルゴリズム２１０、設定プログラム２１２、画像または映像データ２１４そしてシステムの設定パラメータがある。設定パラメータは検出器・カメラのマトリクスとフレームレート関数表を含む。このようなモードは、上述のように、昼間、夜間居住者不在中、子供、ペットおよび／または老人および／または障害者が在宅などの、ユーザ設定による、場面に応じた設定パラメータを含む。

さらに、記憶媒体に格納された情報は、ディスク媒体１５０のような分離型記録媒体あるいはＩＣあるいは図３の半導体記憶装置１６０から転送された情報の場合がある。ディスク媒体は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの種類の媒体を含む。また、本発明には、半導体メモリの種類に関して制約がなく、各標準や規格に準拠するカードまたは記憶装置が含まれている。

本発明のシステム接続用の（図示しない）適切なインタフェースを有して、上記媒体は、フレームレート算出アルゴリズム２１０、設定プログラム２１２などの上記システムに要するデータを最低一つ有する。

逆に、記憶媒体からのデータは、カメラ１１０のうち１台からとらえた映像データ２１４といったデータであり、ディスク媒体１５０および／または記憶装置１６０に転送される。また、システムの設定パラメータは、例えば、バックアップ用分離型媒体に格納されている。

カメラ検出器マトリックスの例、すなわち、カメラ１１０と検出器１２６との連関は図５に示され、そこには操作モード１からＰにより複数の表が設定されている。各マトリックスにはＤ_１からＤ_Ｎ検出器がＣ_１からＣ_Ｍと関連しており、そしてそれらの関係がある、すなわち、検出器Ｄ_ｎ（「ｎ」は１からｎまでの正整数）起動時にフレームレートｅ_ｎｍはカメラＣ_ｍ（「ｍ」は１からＭまでの正整数）に割り当てられる。図５のマトリックスには明示されていないが、各フレームレートｅ_ｎｍは、起動された操作モード１〜Ｐにより異なることが望ましい。

さて、図６は、本発明の好適な実施形態による画像キャプチャ装置および／または、システムで実施されたプロセスと算出に相当する機能ブロック間の関係を略図で示している。本発明による装置および／またはシステム用設定情報７５０は、それぞれのフレームレート値を伴う検出器カメラマトリックス７６０および、上記関数としてフレームレート関数を可能にする情報を有するフレームレート関数表７７０などを含む。フレームレート算出アルゴリズム７８０は、上記条件下における、すなわち、あらかじめ設定された期間の経過後などの検出器の起動時にフレームレート算出の設定情報７５０を使用する。算出されたフレームレートは、その後、例えば図３に示す本発明による、システムの一部分であるキャプチャーカード１１４へ送信される。

本発明によるシステムの設定情報を設定あるいは変更するか、またはシステム操作のシミュレーションを実行するために、ユーザインタフェースは、本発明の好適な実施形態によるシステムおよび／または装置に設置される。図６の例では、ユーザインタフェース７１０は、設定情報設定および変更の方法７２０に関連し、ユーザインタフェース７３０は、シミュレーションツール７４０と関連している。上記インタフェースは、本発明の好適な実施形態によるシステムおよび／または装置のユーザあるいは設置者に、システムの設定か設定変更および実際の操作をするために、設定起動前にシステム操作のシミュレーションを実行するデータ入力の方法を提供する。

本発明の好適な実施形態によるユーザインタフェースの例を図１５および図１６に示す。図１５は、システム設定値のインタフェースの略図であり、システム設置情報（図６の７２０）の設定および変更を説明し、図１６は、入力と設置結果をシミュレーションするシミュレーションツール（図６の７４０）の略図である。図１５および図１６に示された上記インタフェースは、図３のモニタリングセンターにあるディスプレイ端末の表示装置、または本発明の撮像システムが設置されているユーザの住居かローカルにある端末で表示される。表示装置の例として、本発明によるシステムに関係する設定、画像情報および他の情報が、パーソナル・コンピュータに設置されているキーボード、テン・キー、マイクによる音声入力、他のパーソナル・コンピュータからのデータ転送などの既存の入力手段を通じて、システムに入力されるパーソナル・コンピュータのスクリーン表示装置がある。情報は、コンピュータ内にあるハードディスク設備など、または光、光磁気ディスクなど、ＩＣメモリ、半導体メモリなどの分離型録画または記憶媒体として提供される記憶手段に格納してもよい。

図１５に例示された表示画面では、本発明による画像システムには、４台のカメラ１からカメラ４と関連する４個の検出器１から検出器４を含まれる。図では、もし検出器２が警報を検出すると、その間他のカメラは毎秒０フレ−ムに設定され、カメラ３には毎秒（最低）１０フレームが割り当てられる。すなわち、検出器２が警報を検出すると、カメラ３からの画像をキャプチャすることが優先し、他のカメラからの画像は関係がない。また、設定によれば、もし検出器３が起動された場合、カメラ２には毎秒５フレームが割り当てられ、カメラ３には毎秒１５フレームが割り当てられ，カメラ４には毎秒５フレームが割り当てられる。上記設定値を保存するには、検出器・カメラマトリックスの右側に示されるオプションの「保存」を押すなり、選択すればよい。同様に、設定のリセットをするには、図にある「リセット」を選択すればよい。

さらに、各検出器には、図１５の表示画面の下半分に相当するフレームレ−ト関数指定エリアがある。例えば、検出器３には、例えば、図２（Ｃ）に示す、フレームレート関数に相当する関数「タイプＣ」が設定されている。

図２（Ｃ）のフレームレート関数は、第１期間中固定値に留まり、それからより低い値になり、第２期間中固定値に留まる。一定関数の上記第１および第２期間は、図１５に示すシステムに入力されるパラメータに相当する。検出器２に対する値２０を有するパラメータ１は、例えば、フレームレートの第１のより高い値は２０秒の固定値となり、そして、パラメータ２で示すように、例えば、第２のより低い値、例えば、第１フレームレートの半分は、１００秒間固定値に留まる。

同様に、図１５の他の検出器は、例えば、図２（Ａ）に示すフレームレート関数、すなわち、固定値に相当する関数タイプＡを示す。図のパラメータ１を通じて指定されたように、上記固定値は２０秒間続く。また、上述と類似した方法で、関数タイプとパラメータは、図１５で示すように、「リセット」機能の選択でリセットするか、「保存」機能の選択で保存するかのどちらかである。

ここで、図６のシミュレーションツール７４０に対する入力インタフェースの一例は図１６に示されている。例えば、図１５の設定画面を通じて、システムの設定後、入力条件下の操作シミュレーションは、時間経過によるフレームレート割り当て変更に応じて行われる。

図１６に例示する具体例は、図１５の設定値によるものであり、２１秒後のシステムのシミュレーション結果を示す。すなわち、図１５にあるように全検出器に対して２０秒と時間パラメータを設定したので、検出器１における警報は、カメラ１，カメラ２，カメラ３およびカメラ４それぞれに対して１５，１５，０および０のフレームレートを与える。それから、２０秒後、すなわち、先行警報から１０秒後に、もう一つの警報が検出器２で起動され、そのため、第２１秒目で、カメラ１，カメラ２，カメラ３およびカメラ４それぞれのフレームレートは、毎秒０，１０，１０および１０フレームに変更される。

図１６に示すシミュレーションインタフェースは、また、警報順序の変更および／または削除を可能にする。さらに、矢印のカーソルは、時間の軸を超えてナビゲーションできるので、特定時間における各カメラのフレームレートが示される。さらに、各カメラのフレームレートのグラフによる表示が図１６の下半分に示されている。

ここで、図６に示すフレームレート算出アルゴリズム７８０に、例えば、適用する本発明の好適な実施形態例として、それぞれのフレームレート算出方法を、図７を参照して以下説明する。

ステップ４１０では、警報がシステム内の検出器で検出したかどうかを確認する。警報があれば、プロセスはステップ４１４に進み、そうでなければ、プロセスはステップ４１２に進む。ステップ４１４では、カメラのフレームレートは、各カメラの現行フレームレート値およびマトリックスに記憶された設定に基づいて算出されている。それから、ステップ４１８では、新規算出フレームレートが現行設定と異なるかどうか検証し、そうであれば、ステップ４２０へ進む。ステップ４２０では、変更フレームレートは、記憶能力の制限、送信速度、帯域など、およびスイッチングなどによる制約といったシステムの能力にしたがい、調整される。キャプチャーカードには、割り当てるべき実際のフレームレートが通知される。

例えば、フレームレート算出アルゴリズムが、ステップ４１４の第１カメラと第２カメラに対して１５フレームと算出しても、実際のキャプチャーカードが、例えば、スイッチングのため毎秒１５〜１３フレームのみ対応可能な場合、ステップ４２０で、フレームレート算出アルゴリズム（１５−１５）で算出した値が、実際のハードウェア設備が事実対応可能なフレームレート値に相当する１５−１３に変更される。

ここで、システムが検出器からの警報信号を検出しない場合の手順を説明する。その場合、時間単位、すなわち、あらかじめ設定された期間が経過したかどうかを検証する。もしそうであれば、上述のように設定したフレームレート関数に基づいて、フレームレートを算出する。もしそうでなければ、プロセスは最初に戻り、再び警報信号があったか調べる。

上述の好適な実施形態例では、図６に示すフレームレート算出アルゴリズム７８０により、フレームレートの算出を行い、上記フレームレート算出アルゴリズム７８０は図３に示すＣＰＵ１１８に、例えば、ダウンロードされるが、中央サーバなどを備え、撮像システム、例えば、本発明の警戒システムが設置されているロケーションに関して、遠隔に位置する図３のモニタリングセンター３１８においてフレームレートの算出を行うことも可能である
本発明の好適な実施形態に基づく実施例について、詳細説明を以下に行う。

［第１の実施例］
好適な実施形態の第１実施例においては、図８に示ように住宅に設置された警備目的の監視システムとして説明をする。住宅は、検出器で検出された警報信号発生時に画像をキャプチャする撮像装置として、図では円形で表示される検出器１１１２、１１１４、１１１６、１１１８など、そして図では小さい長方形で表示されるカメラ１１０２、１１０４、１１０６、１１０８を有する住宅機構１００を含む。検出器には、検出しようとする出来事に応じて住宅に設置される任意の種類の検出器も含まれる。例えば、動き検出器はドアに設置、煙検出器またはセンサは台所に設置、振動検出器は、窓などにおける普通以上の振動または動き検出のため、窓に設置される。

本実施例では、図３に示すキャプチャーカード１１４が、全カメラに対し毎秒３０フレームまで対応可能であり、警備システムが、例えば、不在の住宅モードの場合には、１つのマトリックスのみが準備されていることを前提としている。４つのカメラＣ１（１１０２），Ｃ２（１１０４），Ｃ３（１１０６）およびＣ４（１１０８）からなる上記システムのシステム構成は、図９で説明されている。

図９によれば、検出器Ｄ１（１１１２）で警報が発生すれば、カメラＣ１（１１０２）は最低毎秒１５フレームにセットされ、カメラＣ２（１１０４）は最低毎秒５フレームにセットされる。一方で、検出器１１１４で警報が発生すれば、カメラＣ１は最低毎秒５フレームにセットされ、カメラＣ２は最低毎秒１５フレームにセットされ、カメラＣ３は最低毎秒５フレームにセットされる。

さらに、この本発明の好適な実施形態の第１例では、フレームレート関数は各検出器に対して同一のものを前提としている。上記フレームレート関数の形状は、図１０の場合が可能である。

図８に略図されている住宅の玄関のドア１１０１を誰かが通過すると仮定すれば、例えば、玄関ドアの近辺、住宅の外側に設置された動き検出器１１１２で、警報が発生される。システムは、誰かがドア前面の検出器で警報が発生したとき、ドア背後のカメラ１１０２からの画像が録画されるように構成されている。これにより、「警報前」映像および警報を発生させた事情に対し、より関連性の高い情報を得ることが可能となる。本実施例では、システム設定は、図９に示されるマトリックスの第１行目を設定して行われる。具体的に、検出器１１２が警報を検出した時、カメラ１１０４のフレームレートは、図９に示すように、毎秒５フレームに設定されている。

［第２の実施例］
本発明の好適な実施形態の第２例について、下記のとおり説明する。図１１は、４台のカメラ、すなわち、複数の検出器Ｄ１、Ｄ２・・・などと関連するカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４を有する監視システムのフレームレート・マトリックスを示す。図のマトリックスは、検出器Ｄ０およびＤ１が検出の警報に割り当てられたフレームレートのみを表示するために、簡略化されている。また、システムは、図３が示すものと類似の構成であるため、システムはキャプチャーカード１１４を有し、このキャプチャーカードは、例えば、毎秒３０フレームを対応できる能力を有する。

マトリックスの値は、最低フレームレートを示す、すなわち、特定検出器で警報が発生後、カメラのフレームレートは、最低マトリックスで指定のフレームレートに設定されなければならない。先行警報直後、他の検出器で警報が発生した場合、システムの全体的なフレームレート制約のため、フレームレート要求をすべて満足することはできないばあいがある。図１１の検出器・カメラのマトリックスを考慮に入れて、検出器Ｄ１における警報は、カメラＣ１およびＣ２におけるフレームレートを毎秒１５フレームに設定する。検出器Ｄ１における警報に続いて、検出器Ｄ２において警報があれば、キャプチャーカードが、上述のように、毎秒３０フレームしかサポートしないため、カメラＣ１およびＣ２のフレームレートを減少させる必要がある。その場合、カメラＣ１およびＣ２におけるフレームレートの設定要求が、毎秒１５フレームである検出器Ｄ０の警報に続いて、カメラＣ３におけるフレームレートの設定要求が毎秒１０フレームである検出器Ｄ２の警報は、結果として、カメラＣ１およびＣ２は、共同で最高毎秒２０フレームを共有し、それぞれが、例えば毎秒１０フレームを有することになる。

下記の説明により、場面が明確される。図１１により、検出器Ｄ１で警報が検出された場合、図１２は各カメラに割り当てられたフレームレートの略図である。図１１により、検出器Ｄ２で警報が検出された場合、図１３は各カメラに割り当てられたフレームレートの略図である。図１４は、検出器Ｄ１およびＤ２のそれぞれに連続的に警報があった場合を示す。

より具体的には、検出器Ｄ１において警報が、図１２に示す時間ラインで第１０秒目に発生する。その結果、図１１のマトリックスによれば、カメラＣ１およびＣ２のフレームレ−トは毎秒１５フレームに設定されている。カメラのフレームレート関数が全カメラに対して同一の関数であることを考慮に入れて、すなわち、２０秒間一定に留まり、その後０に達するフレームレートであり、カメラＣ１０およびＣ２のフレームレ−トは毎秒１５フレームに２０秒間留まる。図１２の例では、検出器Ｄ１における警報後、２０秒間他の警報が発生しない。

図１３は、第２０秒目で検出器Ｄ２において警報が発生する場合である。したがって、図１０のフレームレート関数と図１１のカメラ検出器フレームレートにより、カメラＣ３のフレームレートは、警報後２０秒間毎秒最低１０フレームに設定されている。そのうえ、その後の２０秒間他の警報が発生しない。

図１４は、１０秒目に検出器Ｄ１により警報が検出され、それから１２秒目に検出器Ｄ２により警報が検出され、すなわち、Ｄ１における警報後１０秒である。この場合、フレームレートは、最初、カメラＣ１およびＣ２に対して毎秒１５フレームに設定され、合計毎秒３０フレームとなり、これは、本発明の好適な実施形態の本実施例にとって、システムが対応できる最高フレームレートのはずである。その結果、Ｄ１における警報後、１０秒で検出器Ｄ２において警報が発生した時点で、システムは、最低毎１０フレームをカメラＣ３に優先的に割り当てることとなる。システムは毎秒３０フレームしかサポートしないので、検出器Ｄ２における警報後、カメラＣ１およびＣ２に対して毎秒１５フレームを維持することはもはや不可能である。結果は、カメラＣ１およびＣ２のフレームレートを、カメラＣ３に毎秒１０フレームレート割り当て後、減少させる。

さらに、本発明の好適な実施形態によるシステムに対するシミュレーションツールを提供することが可能である。システムの設定とパラメータが実際のシステムであるように入力され、それから検出器からの信号が、例えば、システム設置者により手動で入力されるデータとして、シミュレーションされる。システムの入力をシミュレーションすることにより、システムの動作の検証が可能になる、すなわち、各カメラからの画像が検出器の起動の結果として、システムが予想通りに作動するかを検証し、もしそうでなかったら、出力が満足できるものになるまで、再調整ができる。

以上、本発明の好適な実施形態について、ある程度詳細に説明したが、他の変更、変形、組合せおよび部分組合せなども可能である。したがって、本発明の範囲から逸脱することなく、以上詳述したものに限定されることなく、他のいかなる実施例も可能とする。

例えば、上記の記述において、システムが撮像装置（カメラ）のフレームレートを制御する構成を一部説明したが、フレームレートがキャプチャーカードに対して調節されるシステムも可能である。すなわち、カメラは、当初設定のフレームレートと同じレートを維持するが、システム内における画像処理、送信方法については変更が行われる。システムが記憶容量、帯域幅と処理能力、システムの処理速度などの面で制約を受けるため、フレームレートの調整は、制約がある装置、部位あるいはステップの直前に実施できる。

さらに、本発明の好適な実施形態の例の説明は、検出器について行われたが、検出器の代わりにセンサも利用可能であり、その結果、ＯＮ／ＯＦＦ（１／０）信号を送るスイッチング装置が、システムに入力を実施する装置として十分である。

さらには、モニタリング事業者により通常運営される図３のモニタリングセンター１３８は、単一の装置またはシステムとして説明を行ってきたが、ユーザの地理的分布、データの量、時間、ユーザの分類、警報発生事件の種類（侵入，事故、通話、訪問等）などの基準により、２本またはそれ以上の同じような警備サーバに分離した構成の提供も可能である。

また、システム設定、機器構成のインタフェース、シミュレーションツール、モニタリングセンターの端末などの表示装置およびレイアウトは、上記に提出したものとは異なるレイアウトと形式が可能である。

さらに、ブロック図で説明の分離した機能的部位は、実際同じ物理的ユニットか装置として実現されてもよい。逆に、上述の機能で同じ機能ブロックにあると説明されたものは、違うブロックに分離されるか、他のブロックに統合される場合も可能である。

また、データを通信ネットワーク１３４を通じて送信する、モニタリングセンター１３８と本発明のシステム間にあるネットワークインタフェースおよびデータインタフェースは、本発明の好適な実施形態用に詳述した以外の目的、および、機能との組合せで使用された既存のモデム、ルータ、通信ハブまたはサーバ・ユニットなどを、無線、有線を問わず、利用するコンバータを含めてもよい。

本システムの説明は、強盗、窃盗、ガス漏れ、火災、煙などの警備モニターおよび警報といった侵入者、私的財産の侵害に対する家庭監視または住宅警備に関する適用に集中したが、本発明の実施形態を、老人または肉体的におよび／または心理学的に挑戦的な人々、幼児、小児、またはペットが在宅している家庭の中における動きなどのモニタリング活動に適用できる。その結果、活動が、例えば、絶えず監視されるか、電子用品を不注意に起動させたり、落下物、割れた物体、事前設定のレベルを超える音声のレベル（叫び声など）などといった、指定物が触れられたか起動するなどすれば、警報が始動するように適用できる。

特に、老人または障害者の場合、本発明の適用は、単なる家庭警備の目的以外に、社会福祉的目的の観点から有意義であろう。例えば、湯沸しポットに従来設置されているスイッチが、家庭内の電化製品の始動を検出するセンサとして使用できる。湯沸しポットの始動と次の始動との時間的な期間が、事前設定期間（例えば、６時間）を超えた場合、建物の中で通常の生活活動が停止されたことを示唆するため、これを警報信号として異常を示すように利用できる。同様に、水道、電気の使用といった家庭内の生活活動に必須と推定される資源の使用を検出するために、本発明の好的な実施形態によるセンサは、監視目的の専用装置に限らず、他の目的のためにすでにあるスイッチ、センサ、機器または装置を含むことも可能である。

本発明の好適な実施形態によるＮ検出器Ｄ_１からＤ_Ｎより発信する入力で決まる複数のＭカメラＣ_１からＣ_Ｎを有するシステムにおいて、カメラのフレームレートの割当を示す表である。図２（Ａ）：本発明の好適な実施形態によるカメラのフレームレート関数を示す、あらかじめ設定された時間中一定に留まる値に設定したカメラのフレームレート関数の例を示す。図２（Ｂ）：時間経過と共にフレームレートが一次的にゼロまで減少する初期値を与えられたフレームレート関数を示す。図２（Ｃ）：フレームレートが比較的高い値に設定され、その値に一定の期間留まる例を示すが、その後、フレームレートは減少するものの、相当するカメラは、次の期間より低いフレームレートでいぜんとして映像データを送る。本発明の好適な実施形態による撮像システム構成例の略図を示す。本発明の好適な実施形態による記憶媒体１３０の例を示す。本発明の好適な実施形態による複数のカメラ検出器マトリックス（カメラと検出器の関連）を示す。本発明の好適な実施形態による、画像キャプチャ装置および／またはシステムにより実施されたプロセスと算出に相当する機能ブロック間の関係を表わす略図である。本発明の好適な実施形態によるフレームレ−ト算出プロセスのフローチャートである。住宅に設置された警備目的の監視システムとして説明された、本発明の好適な実施形態の第１例の略図である。本発明の好適な実施形態の第１例によるカメラ・検出器マトリックスを示す。本発明の好適な実施形態の第１例に使用されたフレームレート関数を示す。本発明の好適な実施形態の第２例によるカメラ検出器マトリックスを示す。図１１による検出器Ｄ１で警報が検出された場合、各カメラに割り当てられたフレームレートの略図である。図１１による検出器Ｄ２で警報が検出された場合、各カメラに割り当てられたフレームレートの略図である。図１１による検出器Ｄ１とＤ２でそれぞれ連続警報がある場合を示す。システム構成のインタフェースの略図、すなわち、本発明の好適な実施形態によるシステムの設置情報の設定と変更を示す。本発明の好適な実施形態によるシステムの入力と設定結果をシミュレーションするシミュレーションツールの略図を示す。

符号の説明

１１０：カメラ、１１４：キャプチャーカード、１２６：検出器、１２２：検出器用インタフェース、１１８：ＣＰＵ、１４２：ＲＡＭ、１３０：記憶媒体、１３４：ネットワークインタフェース

Claims

所定の条件を満たすと検出信号を出力する複数の検出器と、
設定されたフレームレートで画像データを取得する１以上のカメラと、
前記複数の検出器と、各検出器が動作すると起動するカメラと、該カメラに設定するフレームレートとの関係がそれぞれ定義されているカメラ検出器マトリクスが予め記憶されている記憶媒体と、
前記検出信号を受信して、前記複数の検出器の中から前記検出信号を出力している出力検出器を特定する第１の受信手段と、
前記第１の受信手段で特定された前記出力検出器をキーに前記検出器マトリクスを検索し、前記キーに対応するカメラおよび前記キーに対応するカメラに設定するフレームレートを前記検出器マトリクスから抽出し、抽出した当該フレームレートに対して、時間経過に伴うフレームレートの変化を示す予め定められたフレームレート関数を適応してフレームレートを算出する算出手段と、
前記算出手段で抽出した、前記キーに対応するカメラに、前記算出手段で算出したフレームレートを設定する設定手段と、
前記キーに対応するカメラから設定されたフレームレートで撮影された画像データを受信する第２の受信手段と
を備え、
前記キーに対応するカメラが複数であり、前記キーに対応するカメラに設定される各フレームレートの合計が当該撮像装置の対応できる最高のフレームレートを超えている場合、前記キーに対応するカメラにおいて最後に起動したカメラ以外のカメラに設定されるフレームレートだけを減少させる
撮像装置。
前記算出手段は、前記設定手段により前記最後に起動したカメラ以外のカメラに設定されるフレームレートの合計が、前記第二の受信手段で受信できる最大のフレームレートから前記最後に起動したカメラに設定されるフレームレートを引いた値の範囲内になるように、前記最後に起動したカメラ以外のカメラに設定されるフレームレートを減少させる新規のフレームレートを算出する
請求項１に記載の撮像装置。
前記フレームレート関数は、フレームレートを時間とともに所定の割合で線形に減少させる関数である
請求項１あるいは２に記載の撮像装置。
所定の条件を満たすと検出信号を出力する複数の検出器から該検出信号を受信して、前記複数の検出器の中から前記検出信号を出力している出力検出器を特定する第１の受信ステップと、
前記複数の検出器と、各検出器が動作すると起動する、設定されたフレームレートで画像データを取得する１以上のカメラと、該カメラに設定するフレームレートとの関係がそれぞれ定義されている、記録媒体に予め記憶されたカメラ検出器マトリクスを前記第１の受信ステップで特定された前記出力検出器をキーに検索し、前記キーに対応するカメラおよび前記キーに対応するカメラに設定するフレームレートを前記検出器マトリクスから抽出し、抽出した当該フレームレートに対して、時間経過に伴うフレームレートの変化を示す予め定められたフレームレート関数を適応してフレームレートを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出した抽出した、前記キーに対応するカメラに、前記算出ステップで算出したフレームレートを設定する設定ステップと、
前記キーに対応するカメラからの画像データを受信する第２の受信ステップと
を備え、
前記キーに対応するカメラが複数であり、前記キーに対応するカメラに設定される各フレームレートの合計が当該撮像装置の対応できる最高のフレームレートを超えている場合、前記キーに対応するカメラにおいて最後に起動したカメラ以外のカメラに設定されるフレームレートだけを減少させる
撮像方法。