JPH06181539A

JPH06181539A - 画像合成装置

Info

Publication number: JPH06181539A
Application number: JP4321963A
Authority: JP
Inventors: Masao Hiramoto; 政夫平本; Naomi Hattori; 尚美服部
Original assignee: M F JOHO SYST KK
Current assignee: M F JOHO SYST KK
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1994-06-28
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2661657B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】監視機能を損なわずにプライバシー保護をな
し得る監視映像を合成できる画像合成装置を提供する。【構成】撮像する特定視野領域を垂直方向及び水平方
向範囲として記憶する第１の記憶手段と、撮像視野を垂
直方向及び水平方向に分割処理する手段と、垂直及び水
平方向に複数に分割された各撮像視野が、記憶した特定
視野領域の垂直及び水平方向範囲と重合するか否かをそ
れぞれ判定する第１及び第２の判定手段と、第１の判定
手段の判定結果を記憶する第２の記憶手段と、第１及び
第２の判定手段の判定結果に従い、撮像視野における特
定視野領域の重合状態を決定する手段と、その決定され
た重合状態を記憶する第３の記憶手段と、その記憶内容
に従い、撮像視野内における特定視野領域の重合する部
分が所定の画像で表示されるように、非重合部分には撮
像した画像がそのまま表示されるように制御する画像表
示制御手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置の方位及び視
野角を元に、特定の視野角に該当する映像のみを他映像
でマスク処理する機能を有する画像合成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、防災上、或いは災害発生時の緊急
活動を支援するためにカメラを用いた監視システムの活
用が注目されている。ここで、災害現場をカメラで監視
する場合には、通常、高倍率で高解像の映像が要求され
るが、特に市街地を監視する場合には、その範囲によっ
ては相当高性能な監視装置を用いることも必要となる。
例えば、消防署において使用されるカメラを使用した
「火の見櫓のシステム」では、倍率が５０倍以上の高性
能ＴＶカメラレンズと、水平８００画素のＣＣＤを用い
た撮像装置等を使用することによって極めて鮮明で高倍
率な映像を得ることができるようになっている。

【０００３】ところが、そのような高性能な監視装置を
用いて市街地を監視する場合には、居住区を常に高倍率
で監視することになるため、プライバシー保護の面で問
題が生じる。そこで、従来は、緊急時以外の通常の監視
時においては、居住区が映し出されないようにカメラ回
転に機械的な制限機能を設けていた。例えば、居住区ア
ングルに対しては、水平旋回するカメラのレンズ位置を
上方向に転向させ、映像を回避するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような映像回避方法をとる場合には、通常のカメラ旋回
監視時に、居住区を避けるような矩形的なカメラ動作と
なってしまい、居住区のプライバシー保護をなし得る反
面、スムーズな映像の流れが得られないという監視上の
問題があった。即ち、得られる監視映像は、途切れ途切
れとなって大変見づらいものとなるし、また、仮に映像
回避した居住区に異常事態が発生した場合には、全くそ
の発見ができないという重大な問題を引き起こしてしま
う。

【０００５】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、監視機能を損なわずにプライバシー保護をな
し得る監視映像を合成することが可能な画像合成装置を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる画像合成装置は、撮像する特定視野
領域を垂直方向及び水平方向範囲として記憶する第１の
記憶手段と、撮像視野を垂直方向及び水平方向に複数に
分割する分割処理手段と、垂直方向に複数に分割された
各撮像視野が、記憶した前記特定視野領域の垂直方向範
囲と重合するか否かを判定する第１の判定手段と、前記
第１の判定手段の判定結果を記憶する第２の記憶手段
と、水平方向に複数に分割された各撮像視野が、記憶し
た前記特定視野領域の水平方向範囲と重合するか否かを
判定する第２の判定手段と、前記第１及び第２の判定手
段の判定結果に従い、撮像視野における前記特定視野領
域の重合状態を決定する重合状態決定手段と、前記重合
状態決定手段が決定した重合状態を記憶する第３の記憶
手段と、前記第３の記憶手段が記憶した内容に従い、撮
像視野内における前記特定視野領域の重合する部分に対
しては所定の画像が表示されるように、重合しない部分
に対しては撮像した画像がそのまま表示されるように制
御する画像表示制御手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、第１の記憶手段により、撮
像すべき特定視野領域が垂直方向及び水平方向の範囲と
して記憶される。また、分割処理手段により、撮像視野
が垂直方向及び水平方向に複数に分割されて処理され
る。

【０００８】次に、分割処理手段によって垂直方向に分
割された各撮像視野と、分割記憶された特定視野領域の
垂直方向範囲とが重合するか否かが、第１の判定手段に
より判定される。また、この判定結果は、第２の記憶手
段により記憶される。続いて、分割処理手段によって水
平方向に分割された各撮像視野と、分割記憶された特定
視野領域の水平方向範囲とが重合するか否かが、第２の
判定手段によって判定される。そこで、第１及び第２の
判定手段の判定結果に従い、撮像視野における特定視野
領域の重合状態が重合状態決定手段により決定される。
また、決定された重合状態については、第３の記憶手段
により記憶される。

【０００９】更に、記憶した重合状態に従い、重合する
部分については所定の画像が表示されるように、また重
合しない部分については、撮像した画像がそのまま表示
されるように、画像表示制御手段によって制御される。
以上の結果、撮像視野に特定視野領域が重合した場合に
は、その重合部分に対して所定の画像が表示されるた
め、表示画像としては、撮像画像と所定の画像とが合成
されたものとなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら具体的に説明する。図１は本発明にかかる画
像合成装置の構成を示すブロックである。この画像合成
装置は、カメラ１と、カメラ１を支持し回転させる回転
台装置２と、カメラ１の方位と視野角を検知する状態検
出器３と、８行１２列配列のメモリー４と、状態検出器
３からの検出信号を受けてメモリー４にデータを書き込
み、また書き込んだデータを読み出すメモリーコントロ
ーラ５と、カメラ１からの映像信号と同期のとれた映像
信号を出力する映像出力装置６と、メモリー４からの出
力データを受け、カメラ１からの映像信号と映像出力装
置６からの映像信号とを切り換える映像切換器７とから
構成されている。

【００１１】例えば、この画像合成装置を消防署で使用
する場合には、上記カメラ１は火の見櫓の目として高所
に取付けられ、回転台装置２によって水平旋回され、周
辺の状況をチルト角、ズーム率固定でもって旋回監視す
る。このカメラ監視を行うにあたっては、居住区等の特
定視野領域を、水平方向と垂直方向の２方向の範囲とし
てメモリーコントローラ５に予め登録して、プライバシ
ー保護のためのデータとして利用されるようになってい
る。そして、映像出力装置６から出力される映像信号に
より、カメラ１が映し出した居住区部分の映像に対し
て、プライバシー保護データに従ったマスクキング処理
が行われるようになっている。

【００１２】図２〜図４は、図１に示す画像合成装置の
動作処理を示すフローチャートである。図２に示すよう
に、先ず第１過程として、カメラ１の旋回監視を行う前
に、居住区等のプライバシー保護に係わる特定視野範囲
をＫ組のプライバシー保護データとして、その水平範囲
(Dhs(k)〜Dhe(k)) 、垂直範囲 (Dvs(k)〜Dve(k)) とい
う形でメモリーコントローラ５に入力する（Ｓ１）。こ
こで、Dhs(k)、Dhe(k)、Dvs(k)、Dve(k)は、Ｋ組のプラ
イバシー保護データの内のｋ番目に当たるプライバシー
保護データを示している。即ち、Dhs(k)はカメラ１の水
平方向における撮像開始角度を、Dhe(k)はカメラ１の水
平方向における撮像終了角度を、Dvs(k)はカメラ１の垂
直方向における撮像開始角度を、Dve(k)はカメラ１の垂
直方向における撮像終了角度を示している。なお、角度
については、この明細書中において、全てカメラ１のレ
ンズ面からの立体角として表現している。

【００１３】続いて、メモリーコントローラ５では、入
力されたＫ組のプライバシー保護データを元に、次の４
つの計算式〔数１〕により、ｋ番目のプライバシー保護
範囲の水平方向中心値 DH(k)と、垂直方向中心値 DV(k)
と、水平方向範囲幅の１／２の値 WH(k)と、垂直方向範
囲幅の１／２の値 WV(k)（但し、ｋは１以上Ｋ以下の自
然数とする）を計算し、保存する（Ｓ２）。

【００１４】

【数１】

【００１５】第２過程では、メモリーコントローラ５
で、カメラ１の垂直視野角範囲を Tvs〜Tve （但し、０
＜Tvs ＜Tve ）として８分割し、８分割した各々の範囲
における垂直方向中心値V(i)と垂直方向範囲幅の１／２
の値VW(i) （但しｉは１以上８以下の自然数とする）を
次の関係式〔数２〕を用いて求める（Ｓ３）。

【００１６】

【数２】

【００１７】また別途、〔数２〕の計算に必要となる V
_o (i)を次式〔数３〕を用いて求めておく。

【００１８】

【数３】

【００１９】ここで V_o (i)は、カメラ１の視野角範囲
Tvs〜Tve を８分割したｉ番目の値を、またarctanは逆
正接を示している。次に、第３過程では、上記〔数１〕
及び〔数２〕で求めたDV(k) 、WV(k) 、V(i)、VW(i) の
各値から、次式〔数４〕が成立するか否かを判定する
（Ｓ４）。

【００２０】

【数４】

【００２１】即ち、この式は、カメラ１の垂直方向視野
角範囲を８分割した各範囲が、先に保存した垂直方向に
ついてのプライバシー保護範囲と部分的に重合するか否
かを判定するものである。そこで、上式〔数４〕が成立
する場合（Ｓ４においてＹｅｓの場合）には１、〔数
４〕が成立しない場合（Ｓ４においてＮｏの場合）には
０とする要素を有する８行Ｋ列の行列Ｒ（ｉ，ｋ）を作
成し（Ｓ５及びＳ６）、メモリーコントローラ５に保存
しておく。その結果、Ｋ個の垂直方向に関するマスクデ
ータができたことになる。

【００２２】第４過程からは実際のカメラ旋回中の方位
データをリアルタイムに処理し、プライバシー保護範囲
に該当する映像のみに他映像をマスキング処理する過程
に入る。即ち、図３に示すようにメモリーコントローラ
５では、カメラ１の水平視野角範囲を Hvs〜Hve （但
し、０＜Hvs ＜Hve ）として１２分割し、１２分割した
各々の範囲における水平方向中心値H(i)と水平方向範囲
幅の１／２の値HW(i) （但し、ｉは１以上１２以下の自
然数とする）とを求める次式〔数５〕を準備しておく
（Ｓ７）。

【００２３】

【数５】

【００２４】また別途、〔数５〕の計算に必要となる H
_o(i) を次式〔数６〕を用いて求めておく。

【００２５】

【数６】

【００２６】ここで H_o(i) は、カメラ１の水平視野角
範囲 Hvs〜Hve を１２分割したｉ番目の値を、またarct
anは逆正接を示している。また、上記〔数６〕の式を用
いて、〔数５〕のH(i)とHW(i) を求めることになるが、
実際には、カメラ１はズーム率を固定しており、リアル
タイムでその視野中心の方位データ（即ち、 H_o(7)の
値となる）のみを状態検出器３で検出するのでH(i)は H
_o(7) の一次関数となり、HW(i) は明らかに固定値とな
る。

【００２７】第５過程では、メモリーコントローラ５
は、カメラ１の水平旋回動作に伴い、状態検出器３から
カメラ視野中心の方位データ H_o(7) をリアルタイムに
逐次受信し、上記〔数５〕により、カメラ水平方向視野
中心値H(i)を算出する（Ｓ８）。続いて、メモリーコン
トローラ５では、カメラ水平方向範囲幅の１／２の値で
あるHW(i) が既知であることから、前記H(i)及びHW(i)
におけるｉを１から１２まで、前記DH(k) 及びWH(k) に
おけるｋを１からＫまで高速で変化させ次式〔数７〕の
判定を行う（Ｓ９〜Ｓ１７）。

【００２８】

【数７】

【００２９】即ち、この式は、カメラ１の水平方向視野
角範囲を１２分割した各範囲が、先に保存した水平方向
についてのプライバシー保護範囲と部分的に重合するか
否かを判定するものである。そこで上式〔数７〕が成立
する場合（Ｓ１０においてＹｅｓの場合）には、先に保
存した行列Ｒ（ｉ，ｋ）のｋ列データを８行１２列メモ
リー４のｉ列に加算書込みを行い（Ｓ１１）、〔数７〕
が成立しない場合（Ｓ１０においてＮｏの場合）には、
メモリー４のｉ列に０を書き込む（Ｓ１２）。この結
果、先に保存したＫ個の垂直方向に関するマスクデータ
が、リアルタイムで得られる水平方向に関するマスクデ
ータに従ってメモリー４に書き込まれることとなり、カ
メラ１の視野に対するマスクデータが逐次作成される。

【００３０】次に、図４に示すように、メモリー４に書
き込まれたマスクデータについては、カメラ１の水平旋
回に対応して、常時、メモリー４からのデータ読み出し
が行われる（Ｓ１８）。更に、メモリー４からの読み出
しデータを出力信号として、出力信号が０ならばカメラ
１からの映像信号をそのまま出力し（Ｓ２０）、出力信
号が１ならば映像出力装置６からの外部映像信号を出力
する（Ｓ２１）。ここで、これらの映像信号の切り換え
については、映像切換器７によって行われる。なお、Ｓ
２０及びＳ２１の処理の後は、Ｓ８の処理に戻ることに
なる。

【００３１】このように、プライバシー保護に係る特定
視野範囲が、旋回するカメラ１の水平視野角範囲に入る
と、予め作成しておいたプライバシー保護情報であるマ
スクデータがカメラ１の水平旋回動作のタイミングでも
って逐次メモリ４に書き込まれ、更にこのデータがメモ
リ４から逐次読み出される。そして、読み出されたデー
タに従い、映像画面の垂直方向の１／８画面及び水平方
向の１／１２画面を最小単位として、映像出力装置６か
ら出力された他映像により、マスキングされた画像が合
成される。

【００３２】本実施例の画像合成装置によれば、カメラ
１を水平旋回中にカメラ１の水平方向視野中心データ H
_o(i) のみをリアルタイムに取り込み、上記〔数７〕に
示す単純な判定式を利用してメモリー４に８ビットのデ
ータを書き込むだけで、映像画面の垂直方向の画角幅の
１／８、水平方向の画角幅の１／１２を最小単位とし
て、プライバシー保護として登録された視野範囲のみを
外部映像（例えばモザイク映像）でマスキングした画像
をカメラ水平旋回動作中に合成することができるように
なる。そして、本実施例における画像合成処理は高速処
理が可能であって、カメラ１の旋回速度を大きくした場
合でもマスキングの追従性には全く影響を及ぼすもので
はない。

【００３３】なお、本実施例では、カメラの水平旋回動
作に対してのマスキング処理について説明したが、垂直
方向にカメラを回転動作させる場合のマスキング処理に
ついても、同様な処理を行うことが可能である。また、
カメラの垂直方向の回転動作に対応できるし、垂直回転
動作と水平回転動作を組み合わせて監視を行う場合につ
いても、同様にしてプライバシー情報は保護される。更
に、マスキングの最小単位を映像画面の垂直方向の画角
幅の１／８、水平方向の画角幅の１／１２として説明し
たが、勿論これに限定されるものではなく、更に細か
く、或いは逆に大きくすることもまた可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明にかかる画像合成装置を撮像監視
装置に利用する場合には、プライバシー保護等にかかる
特定視野領域については撮像画像と所定の画像とが合成
されて表示されるため、プライバシー保護機能を十分に
満足する。また、監視画像は途切れることがなく、スム
ースに流れるようになり、大変見易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像合成装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示す画像合成装置の動作処理を示すフロ
ーチャートである。

【図３】図２に示すフローチャートの続きである。

【図４】図３に示すフローチャートの続きである。

【符号の説明】

１カメラ２回転台装置３状態検出器４メモリー５メモリーコントローラ６映像出力装置７映像切換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像する特定視野領域を垂直方向及び水
平方向範囲として記憶する第１の記憶手段と、撮像視野を垂直方向及び水平方向に複数に分割する分割
処理手段と、垂直方向に複数に分割された各撮像視野が、記憶した前
記特定視野領域の垂直方向範囲と重合するか否かを判定
する第１の判定手段と、前記第１の判定手段の判定結果を記憶する第２の記憶手
段と、水平方向に複数に分割された各撮像視野が、記憶した前
記特定視野領域の水平方向範囲と重合するか否かを判定
する第２の判定手段と、前記第１及び第２の判定手段の判定結果に従い、撮像視
野における前記特定視野領域の重合状態を決定する重合
状態決定手段と、前記重合状態決定手段が決定した重合状態を記憶する第
３の記憶手段と、前記第３の記憶手段が記憶した内容に従い、撮像視野内
における前記特定視野領域の重合する部分に対しては所
定の画像が表示されるように、重合しない部分に対して
は撮像した画像がそのまま表示されるように制御する画
像表示制御手段とを備えたことを特徴とする画像合成装
置。