複数のPTZカメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム

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(1)論文複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム ※ 大野純佳†. 石川智也†∗. 山澤一誠†. 横矢直和†. Video Presentation System Satisfying Multiple Users’ Requests Using Multiple PTZ Cameras for Child-Care Facility※ Sumika OHNO† , Tomoya ISHIKAWA†∗ , Kazumasa YAMAZAWA† , and Naokazu YOKOYA†. あらまし自宅などから保育施設にいる子供の様子を見ることができるライブカメラシステムではユーザの要求に応じた映像を提供し，複数人の同時アクセスにも対応する必要がある．既存システムではカメラを操作して見たい方向を見ることができるが，複数人が同時にアクセスしている場合には操作権を待つ必要があった．本研究では，複数人が同時にアクセスした場合でも，各ユーザの要求に合った映像を提示することが可能なシステムの実現を目標とする．そのために，複数台の PTZ カメラを用い，そのカメラ台数よりも多いアクセスがあった場合にもユーザの要求を満たすようにカメラを自動制御する手法を提案する．本研究では事前に行ったアンケートの結果をもとにユーザの要求とその要求の満足度を表す評価関数を定義し，その満足度が最大となるカメラをユーザに割り当て，各カメラは複数のユーザの満足度の総和を最大とするようにカメラパラメータを最適化することでカメラを制御する．キーワード. 複数 PTZ カメラ，複数ユーザ，ユーザの要求，カメラの自動制御，保育施設. 1. まえがき. では，ユーザは自由にカメラを操作して自分の見たい. 保育施設におけるライブカメラサービスは，保育施. のユーザが同時にアクセスしている場合には，操作権. 設に預けている子供の様子を見ることができ，人気の. の取得を待つ必要があり，操作権のないユーザにとっ. サービスとなっている [1]∼[3]．このようなライブカ. ては自分の子供が映らないといった無意味な映像が提. メラサービスではユーザごとに『どの子供を見る』等. 示される可能性がある．. 方向を高い解像度で見ることができる．しかし，複数. の異なる要求があり，その要求に応じた映像を提供す. 一方，全方位カメラを使用したライブカメラサービ. る必要がある．更に複数のユーザが使用するサービス. ス [3] も運用されている．全方位画像からユーザの見. であるため，複数ユーザが同時にサービスを使用する. たい方向の画像を切り出して透視投影変換することに. 可能性があり，限られたカメラ台数で複数人の同時ア. より映像を提供する．そのため，複数のユーザが同時. クセスにも対応する必要がある．. にアクセスしていても，各ユーザはそれぞれの見たい. 保育施設での子供の様子をインターネットを通して. 方向を同時に見ることができる．しかし，現在のネッ. パソコンや携帯電話から見ることのできる既存のライ. トワーク速度とカメラの分解能の問題から子供の表情. ブカメラサービスとしては，PTZ カメラを使用した. まで見たいという要求にはこたえられない．. システムが一般的である [1], [2]．このようなシステム. 保育施設におけるライブカメラサービス以外にも，監視目的や会議・講義の遠隔配信，テレビ番組の作成. †. ∗ ※. 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科，生駒市. など，人の動きに合わせて自動で撮影して映像を提示. Graduate School of Information Science, Nara Institute of. しようという研究が盛んに行われている [4]∼[8]．し. Science and Technology, Ikoma-shi, 630–0192 Japan. かし，これらの手法は主に同時に一つの映像を作成す. 現在，産業技術総合研究所本論文はシステム開発論文である．. 282. 電子情報通信学会論文誌. ることを目的としており，保育園におけるライブカメ c （社）電子情報通信学会 2010 D Vol. J93–D No. 3 pp. 282–291 .

(2) 論文／複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム. ラサービスのように，各ユーザが見たい対象が異なり，またカメラ台数よりユーザの人数が多い場合は適用で. 表 1 サービス利用時間に関するアンケート結果 Table 1 Questionnaire result about active time of the service.. きない．本研究は，保育施設におけるライブカメラサービスにおいて，複数台の PTZ カメラを使用し，そのカメラ台数よりも多いユーザのアクセスがあった場合でも，最大多数の最大幸福の原理に基づき，複数ユーザそれぞれの要求に応じた映像を提示するシステムの実現を目標とする．そのため，本研究ではユーザに提示され. 表 2 ある時間帯にある人数がアクセスする確率 (%) Table 2 Probability that a user access for time periods. (%). る映像に対して，ユーザの満足度（＝幸福度）を表す評価関数を定義し，従来の操作権をだれかがもつシステムのように誰かが優先的に満足するのはなく，すべてのユーザを平等に扱い，すべてのユーザのこの評価関数の総和を最大にする（＝最大多数の最大幸福）ことを目指すアルゴリズムによりカメラ制御を行う．また評価関数は，ユーザがどのような映像を見たいと. 表 3 サービス使用中の各シーンを見る時間の割合 Table 3 Time rate for watching each presenting scene.. 思っているのかをアンケートにより調査し，この結果から定義する．複数ユーザの同時にアクセスについては，複数ユーザの満足度を高くするカメラの割当と制御を行い，カメラ台数よりも多いユーザの要求に応じた映像提示を実現する．. 2. 複数の PTZ カメラを用いた複数ユーザの要求に応じた映像提示. とする．また，ライブカメラサービスを使用しているとして，異なる人数を含めた画像を見てもらい，サービスにアクセス中，各画像のような映し方の映像をどのくらいの時間見ると思うかを質問した．そしてアクセス時間. 2. 1 アンケートによる事前調査. に占めるそれぞれのシーンを見る時間の割合を表 3 に. ユーザはライブカメラサービスでどのような映像を. 示す．. 見たいと思っているのかをアンケートにより調査した．. 自分の子供が映っていないシーンについては全体の. アンケートは，現在または近い過去に幼稚園や保育園. 1 割程度と低く，当然のことながら自分の子供を映す. など保育施設を利用した経験のある，約 3 歳∼12 歳. 必要があることが分かった．また，何人を含めて映す. の子供をもつ保護者 92 名に対して行った．まず，同. かについては答えにばらつきが見られ，「自分の子供. 時に何人がアクセスするかを考察するために，サービ. の様子を詳細に見たい」と「自分の子供を含む周囲の. スを利用するとしたときの，利用頻度，利用時間，利. 状況を見たい」という要求があることが分かった．高. 用時間帯を調査した．その結果を表 1 に示す．1 回の. 速度ネットワークと高精細全方位カメラなどにより双. アクセス時間の平均が 13.3 分と，文部科学省の定め. 方の要求を同時に満たすことができるならば部屋全体. る幼稚園における一クラスの定員制限 35 名から，ポ. を撮影すればよいが，そうでない場合はそのときの子. ワソン分布を利用して，アクセスする時間帯が 1 時間. 供の状況等からユーザにより見たい人数は異なると考. から 5 時間の場合に，何人が同時にアクセスする可能. えられる．以上の考察から，本研究ではユーザの要求. 性があるかを算出した結果を表 2 に示す．アンケート. を「見たい子供＝各ユーザの子供」と「見たい人数」. の結果，サービスの利用時間帯が開園時間から 14 時. の 2 点とした．. であり，保育施設に子供を預けに行く時間が主に 8 時. 2. 2 評価関数の定義. から 9 時であることから，ユーザがアクセスする時間. 評価関数はユーザの要求に合わせて，ユーザの「見. 帯を 5 時間で考えると，6 人以上が同時にアクセスす. たい子供」と「見たい人数」を映すことで評価値が高. る確率が 1%を下回って低いことから，本研究では 5. くなるように設定する．そこで，あるカメラ i につい. 人の同時アクセスに対応できるシステムの実現を目標. てあるユーザ u の満足度を表す評価関数 Sui は，カメ 283.

(3) 電子情報通信学会論文誌 2010/3 Vol. J93–D No. 3. ラ i のパン角 θi ，チルト角 φi ，ズーム値 Zi ，ユーザ u. ので，他の人物によってオクルージョンとなったとき. の見たい人物の環境中での三次元位置 Pu を用いて次. に値が低くなる．ここでの人物の幅は，人物の向きに. のように定義する．なお本研究では，保育室は長方形. 関係なく一定値を設定し，人物同士が重なる幅は人物. で，各カメラは部屋の隅に設置していることを想定す. の位置から求める．. る．また，保育室内にいる子供の位置は既知とする．. Sui (θi , φi , Zi , Pu ) = (W1 × Gui +W2 ×Fui )×Tui. 2 見たい人数に対する評価式 (1) 中の見たい人数に対する関数 Fui は以下のように定義する．. . (1) Gui はカメラ i の画像にユーザ u の見たい人物が映っているかを評価する関数であり，Fui はカメラ i の画. Z. − ln Zui i. 2. Fui (θi , φi , Zi , Pu ) = e. (3). Zui はユーザ u のカメラ i における理想のズーム値で. 像にユーザ u の見たい人数が映っているかを評価する. あり，ユーザ u の希望人数が画像内に納まるように画. 関数である．また，W1 ，W2 は各項への重みである．. 角を決定したときの焦点距離である．この画角はユー. そして，Tui はカメラが切り換わったときの見難さを. ザ u の見たい人物のいる方向を理想の方向とし，見た. 軽減することを目的とし，「イマジナリーライン」（後. い人物の周りにいる人物のうち近い順に希望人数に含. 3 ）を考慮した撮影技法を適用して見やすい映像と述. めて，この希望人数が画像内に入るように決定する．. するための係数である．以下に，評価関数 Sui につい. Zui と現在のカメラのズーム値 Zi が等しくなるとき，. て詳述する．. Fui は最大値となる． 3 イマジナリーラインによる評価. 1 見たい人物に対する評価ユーザの見たい人物がユーザに提供される画像に. 見やすい映像とするための係数 Tui は「イマジナ. よく映っているかを評価するために，見たい人物が画. リーライン」を考慮した撮影技法を適用したカメラ間. 像中心に近く，またカメラに近く，他の人物とのオク. の遷移係数である．「イマジナリーライン」とは主要な. ルージョンが少ないことを評価する．これらを考慮し. 二人の人物を結んだ線のことである（図 1）．図 1 中. て式 (1) 中の見たい人物に対する関数 Gui は次のよう. のカメラ 1 からカメラ A への切り換えのように，この. に定義する．. ラインを超えた位置のカメラに切り換えると，人の位. . Gui (θi , φi , Zi , Pu ) = k1 ×. +k2 × 1.0−. dis ui diag. . . (w/2) − d2ui (w/2)2. +k3 × 1.0−. 2. . olui wid ui. . 2 (2). 置関係や動きの方向が逆になり，見ている人に映っている人物の位置関係を分からなくさせてしまう．そのため，イマジナリーラインを超えた撮影はなるべくしない方がよいという撮影技法がよく知られている [9]．そこで，あるカメラの映像を見ているユーザの，次に. k1 ，k2 ，k3 は各項への重みである．第 1 項の dui は画. 切り換わるカメラへの遷移係数を評価関数に影響させ. 像座標上において画像中心からユーザ u の見たい人物. ることで，ユーザの映像の見づらさを軽減する．本研. までの距離，w は画像の幅である．これは人物の三次元位置をカメラ i の画像上に投影して計算する．第 1. 究では，ユーザ u が指定した見たい人物と，その人物. 項はユーザ u が見たい人物の画像内での位置を評価しており，ユーザ u の見たい人物が画像中心に近いほど値が高くなるように設定した．第 2 項の dis ui はカメラ i とユーザ u の見たい人物とのユークリッド距離，. diag は部屋の対角線の長さである．第 2 項はカメラ i とユーザ u の見たい人物との距離を評価し，この距離が近い方が値が高くなる．第 3 項の olui はカメラ i の画像上でユーザ u の見たい人物と他人の重なる幅，. wid ui はカメラ i の画像上に投影したユーザ u の見たい人物の幅である．第 3 項はユーザ u の指定する見たい人物がオクルージョンとなっているかを考慮したも 284. 図 1 イマジナリーライン Fig. 1 Imaginary line..

(4) 論文／複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム. 図 2. イマジナリーラインによるカメラ間の遷移係数の決定 Fig. 2 Determination of the coefficient by imaginary line. Fig. 3. 図 3 カメラ割当・制御の処理の流れ Flowchart of camera assignment and control.. に最も近い人物を結ぶ直線をユーザ u にとってのイマ. の割当はソフトウェアにより即座に実行できるのに対. ジナリーラインと考え，カメラ間の遷移係数はこのイ. して，カメラの制御はハードウェアの制限やあまり速. マジナリーラインを超えるか超えないかで決定する．. く動かすと画面が見づらくなるなどの理由により時間. 遷移係数の決定の例を，環境を上から見た図 2 に示. がかかるためである．そのため，まずはその時点での. 4 の映像を提示していたす．図 2 は，ユーザにカメラ. カメラパラメータの状態でユーザの満足度が最大とな. とき，指定人物と最も近い人物 a とを結ぶ線をイマジ. るようにし，その後ユーザの満足度が更に高くなるよ. ナリーラインとして遷移係数を決定する様子を表す．. うにカメラを機械的に制御した方がよい．. 1 と 4 はイマジナリーラインを超えない位置にカメラ 3 はイマあるので，遷移係数は高く設定する．カメラ. 各ユーザへのカメラの割当は，2. 2 で定義した評価. ジナリーラインを超えているので遷移係数は低く設定. 関数により，現在のカメラパラメータの状態でユーザ. 3. 2 各ユーザへのカメラの割当. 2 はイマジナリーラインを超えて対角のカし，カメラ. ごとに各カメラの満足度を求め，満足度が最大となる. メラなので，人物の位置や方向は真逆になるため，ほ. カメラをユーザに割り当てる．初期状態においてカメ. とんど切り換わらないよう低く設定する．また，対角. 1 の満足度が最大であるとき，このユーザにはカメラ. にあってもイマジナリーラインを超えないカメラは，. 1 を割り当てる．そして指定人物の移動などによりラ. 1 ， 4 と同様に高い値を設定する．遷移係数は，カメラ. 2 の満足度が最大各カメラの満足度が変化し，カメラ. ユーザに新たに割り当てる場合はどのカメラも 1.0 で. 1 の満となったとき，先に割り当てられていたカメラ. あり，図中の数値は出力される画像を見ながら主観に. 足度との差を比較し，しきい値以上であればカメラの. 基づいて経験的に決定した．. 割当を変更する．しきい値を用いることにより，カメ. 3. 評価関数に基づくカメラの割当と制御 3. 1 概. 要. ラの切り換わりが細かくなって見づらい映像となることを抑える．. 3. 3 評価値の最大化によるカメラ制御. 図 3 に提案手法におけるカメラ制御の処理の流れを. カメラをすべてのユーザに割り当てた後，カメラご. 示す．本手法ではユーザにより人物指定と希望人数の. とにそのカメラを割り当てられているユーザの評価関. 指定が行われ，室内に存在する全人物の環境中の三次. 数により算出される満足度の総和を最大とするように. 元位置は何らかの方法で取得できるものとする．現在. カメラパラメータ（パン・チルト・ズーム値）を決定. のカメラの状態から，ユーザごとに全カメラ画像の満. する．カメラパラメータは 2. 2 で示した評価関数を. 足度を評価関数により算出し，満足度の高いカメラを. パン・チルト・ズームの各パラメータで偏微分した式. 各ユーザに割り当てる．全ユーザへのカメラ割当後，. を用いて，最大こう配法により最適解を探索すること. カメラごとにユーザの満足度を最大とするようにカメ. で決定する．この際，最大こう配法の初期値として直. ラパラメータを最適化してカメラ制御を行う．この処. 前のカメラのパン・チルト・ズーム値を利用する．こ. 理を繰り返し，ユーザには割り当てられているカメラ. れにより求まったパン・チルト・ズームの最適解をカ. の映像を提示する．このときカメラの割当とカメラパ. メラの制御パラメータとし，カメラ制御を行う．また，. ラメータの最適化を同時に行わなかったのは，カメラ. どのユーザにも割り当てられなかったカメラは，その 285.

(5) 電子情報通信学会論文誌 2010/3 Vol. J93–D No. 3. カメラに最も近い人物を指定するユーザにとっての理. 音声は，マイクを PTZ カメラにつながる一台の PC. 想のカメラパラメータを適用して，だれかに割り当て. に接続して，Windows Media エンコーダを利用して. られるのを待つ．. 遠隔地へ配信した．. 4. 複数の PTZ カメラによるライブ映像配信システム. 4. 2 機器構成プロトタイプシステムにおける機器構成について述べる．図 4 中の各 PC の仕様を表 4 に示す．すべての. 4. 1 システムの概要. PC は Gigabit Ethernet に接続した．魚眼カメラには. 本研究では，保育室にいる子供の位置情報から，ユー. POINT GREY RESERCH 社製カメラの Flea（解像. ザの要求に応じたカメラ映像を提示するシステムの実. 度：1024 × 768 pixels）に魚眼レンズを取り付けたも. 現を目的とする．このような目的を実現するためには，. のを使用し，PTZ カメラは SONY 社製の EVI-D30. （ 1 ）部屋にいる子供の位置情報の取得. を使用した．. （ 2 ）ユーザの要求の入力. 4. 3 観測人物の位置推定. （ 3 ） (1)，(2) の情報からの各カメラの制御パラ. プロトタイプシステムでは，2. で何らかの方法で既. メータの決定とカメラ制御（ 4 ）カメラ画像の配信と受信. 知としていた室内にいる人物の位置推定を PTZ カメラとは別に魚眼カメラを使用して行う．カメラ画像上. の処理を行う必要がある．本研究では，実用に近いシ. での人物の追跡は CamShift アルゴリズム [10] を利用. ステムを目指し，図 4 に示す構成のプロトタイプシス. する．. テムを構築した．本システムでは，室内の子供の位置. 本システムでは，観測人物に色の異なる衣類を身に. 情報を魚眼カメラの画像より取得した．そして，ユー. つけてもらい，画像上で追跡する領域として，基準フ. ザの入力した要求と合わせて，サーバにおいて 2. で提. レームにおいて観測人物の衣類の領域を指定する．こ. 案した手法を適用し，ユーザにカメラを割り当てて各. の手法により得られた画像上での人物の追跡結果の. カメラの制御パラメータを決定した．その決定したカ. 座標から，カメラ中心とカメラ画像上の座標を通る世. メラの制御データを PTZ カメラにつながる各 PC に. 界座標系における空間直線を求め，その直線が床か. 送信し，制御データに従ってカメラを制御した．PTZ. ら 70 cm の位置に交差する点を子供の位置として計算. カメラにつながる各 PC は，そのカメラ画像を配信. する．. した．ユーザ側 PC では，割り当てられたカメラ番号. プロトタイプシステムでは上記のような簡易な人物. の情報から，そのカメラの画像を受信した．各 PC 間. 推定手法を使用したが，実用のシステムでは他のコン. のデータの送受信はネットワークを介して行った．各. ピュータビジョン研究や RFID タグなどを応用して人. カメラの制御パラメータと，ユーザとカメラの対応を. 物の位置を推定する必要がある．. 決定するサーバの役割は，プロトタイプシステムでは. PTZ カメラにつながる一台の PC で行った．保育室の. 4. 4 ユーザの要求入力インタフェースユーザが PC を使い慣れているとは限らないため，ユーザの使用するシステムのインタフェースは，操作が簡単であることが必要である．そのため，できる限り簡単に要求を入力できるインタフェースとした．ユーザの要求は，事前に行ったアンケートの結果か. Table 4. 図 4 プロトタイプシステムの構成 Fig. 4 Configuration of prototype system.. 286. 表 4 PC の詳細 Specifications of PCs..

(6) 論文／複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム. ら決定した，「見たい子供」と「見たい人数」である．アンケート結果（表 3）より，自分の子供が映っていな. 5. ライブ映像配信システムの被験者実験. いシーンは低い値であったので，ユーザの「見たい子. プロトタイプシステムを用いて実際の親子 5 組によ. 供」は自分の子供であるとした．本システムではユー. る評価実験を行った．保育施設を模擬するには子供を. ザがシステムにアクセスしたときに自動的にユーザと. 最高 35 人で実験すべきだが，システムの検証には同. 子供の対応がとれるものとする．そして，「見たい人. 時にアクセスするユーザが 5 人であればよい．実際に. 数」の入力はスライドバーを操作するだけの簡単な入. 子供が最高の 35 人になった場合でもユーザの「見た. 力とした．ユーザインタフェースを図 5 に示す．図 5. い人数」が変化するのみで，同時にアクセスするユー. 中の右側にあるスライドバーにより「見たい人数」を. ザはほとんどの場合 5 人以下のため，人物の位置推定. 入力し，上に上げることで希望人数が一人に近づき，. ができれば提案する手法は適用可能である．本実験は，. 自分の子供を大きく映してほしいという要求の入力と. ユーザに提示される映像の満足度，システムの有用性. なる．周りの子供を含めて映したいときには，バーを. を被験者により主観的に評価してもらうことを目的と. 下げることで希望人数を増やすことができる．. する．そして，実験結果と幼稚園児をもつ実際の母親. またシステムでは，同じカメラを割り当てられるすべてのユーザの満足度を最大とするようにカメラ制御を行うため，ユーザが希望人数の変更を行っても，希望どおりの制御が行われるとは限らない．そのため，. による主観評価の結果から考察を行い，本システムの有効性を検証する．. 5. 1 実験環境と条件保育施設を模擬した実験環境は図 6 に示すような，. 図 5 に示すように，カメラが映そうとしている人数を. 10 m × 4.5 m の部屋で，PTZ カメラは部屋の四隅に. 表示することで，ユーザのストレスを軽減する工夫を. 配置した．また式 (1)，(2) における各項の重み係数は. している．また，割り当てられているカメラ映像の解. シミュレーション実験と同様である．また式 (1)，(2). 像度は 640 × 480 pixels で提示される．. における各項の重み係数はカメラ台数に関係なく，経. 4. 5 ユーザの要求に応じた映像の配信と受信. 験的に W1 ，W2 は 0.6，0.4，Tui は 2. 2 で説明した. ユーザ側では，割り当てられているカメラの映像の. ように子供の位置に関係して値が変化する係数となっ. みを提示する．これはすべての PTZ カメラから映像. ており，図 2 に示す数値を利用した．k1 ，k2 ，k3 は. をリアルタイムに配信し，ユーザ側の PC で割り当て. 0.7，0.15，0.15 とした．室内にいる子供の位置推定に. られるカメラの映像を取得することで実現した．この. 用いる魚眼カメラは，部屋の一隅に約 2.7 m の高さで. 際，各 PTZ カメラから得られた動画像をマルチキャ. 設置した．子供は幼稚園の年中・年長に通う 5 人であ. ストプロトコルを用いて伝送することにより，カメラ. り，身長は 110 cm 前後であった．5 人のユーザの子供. 台数以上の複数のユーザが配信される動画像を受信し. を表 5 に示す．実験中，子供達には位置推定のため，. ても，ネットワークの負荷は増えることはないように. 表 5 に示す色の異なる服を着てもらい，1 人の大人が. した．. 付き添っている状態で，室内で自由に遊んでもらった．各子供の母親には，別室においてそれぞれの PC から本システムを使用して，子供のいる部屋の様子を見て. 図 5 要求を入力するためのユーザインタフェース Fig. 5 User interface for user requirement.. Fig. 6. 図6 実験環境 Experimental environment.. 287.

(7) 電子情報通信学会論文誌 2010/3 Vol. J93–D No. 3. もらった．子供の服の色と母親の利用する PC が対応. •. するようにシステムの設定はあらかじめ行っている．. •. 希望人数の入力は，子供の人数のみで入力してもらい，. •. 1 4 使用） 1 回目カメラ 2 台（図 6 のカメラ 1 2 4 使用） 2 回目カメラ 3 台（図 6 のカメラ 3 回目カメラ 4 台（図 6 のカメラ 1 ∼ 4 使用）. 付き添っている大人は人数に含めないよう説明した．. 各実験後には提示された映像の評価アンケートを行い，. 実験はカメラ台数による影響を比較するために次のよ. 最後に，システムの評価アンケートを行った．. うに 3 パターン行い，一回の実験時間は 15 分とした．. 5. 2 実験結果各ユーザに提示された映像から，目標としたカメラ. 表 5 各ユーザの子供 Table 5 Children of the users.. 制御ができていたかを検証する．カメラ割当の変化が分かるように，カメラ 4 台の実験中，ある時間において各ユーザに提示された画像を図 7 に示す．これは約. 30 秒間の各ユーザに提示される映像から，6 フレームを抜き出した画像である．画像中には説明のために，各ユーザの子供を矢印で示し，画像左下にはユーザの. (a) User A. (b) User B. (c) User C. 図 7 各ユーザへの提示画像 Fig. 7 Presented image for each user.. 288. (d) User D. (e) User E.

(8) 論文／複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム. 入力した希望人数を，右下にはユーザに割り当てられたカメラ番号を表示してある．この結果から以下のと. 表 6 システムが算出した各ユーザの満足度の平均 Table 6 Averages of satisfaction rates estimated by the system.. おり，各ユーザの希望に応じたカメラの割当及び制御がされていることが確認できる．［ユーザ A への提示画像］はじめはユーザ D と同じカメラが，22 秒からはユーザ E と同じカメラが割り当てられている．ユーザ A は希望人数を変化させず，システムはほぼ希望人数通りの画像を提示している．. Table 7. 表 7 提示映像に対する評価結果 Evaluated result about presented images.. ［ユーザ B への提示画像］ユーザ B は希望人数を頻繁に変更している．22 秒では希望人数を 1 人に変更し，17 秒のときよりズームインされている．しかし，同じカメラを割り当てられている他のユーザの子供からユーザ B の子供が離れていくため，これ以上はズームインされず，26 秒では割り当てられるカメラが変更されている．［ユーザ C への提示画像］ユーザ C は希望人数を変化させず，同じカメラが 30 秒間割り当てられている．同じカメラを 13 秒まではユーザ E が，26 秒ではユーザ B が割り当てられているが，ほぼユーザ C の希望. 表 8 システムの評価結果（評価点） Table 8 Evaluated result about the system (by points).. 人数通りの画像が提示されている．［ユーザ D への提示画像］同じカメラが 30 秒間割り当てられている．ユーザ D は希望人数が少ないが，はじめはユーザ A と同じカメラが割り当てられているため，あまりズームインされていない．22 秒においてユーザ A に他のカメラが割り当てられたため，ユーザ. D の子供を中心にとらえることができている．［ユーザ E への提示画像］ユーザ E の子供が，はじめはユーザ C の子供と，17 秒から 22 秒ではユーザ B. んで遊んでいたために，床から 70 cm の位置を子供の. の子供と，22 秒と 26 秒ではユーザ A の子供と近くに. 位置とする位置推定誤差が大きくなったことが原因と. いたために，希望人数が少ないが他のユーザと同じカ. 考えられる．子供の動きが少ないためシステムは満足. メラが割り当てられている．. 度が高い結果を示したが，アンケートのその他の意見. 5. 3 被験者による主観評価. にあるとおり「1 回目の実験で，人物群が中心にいな. システムが算出した各ユーザの満足度の実験時間中. かったのが気になった」ということから主観評価は低. の平均の結果と，被験者実験におけるアンケート結果. くなったと考えられる．. を表 6∼表 9 に示す．アンケート項目はすべて 1∼5. (ii) システムの評価. の 5 段階で自由筆記による理由もつけて評価してもら. システムの評価としては，表 8 から平均 3 ポイン. い，3 を普通として，数値が低いほど悪い評価，数値. ト以上の評価であり，特に操作方法や画質，映像の見. が高いほど良い評価とした．. やすさについては高い評価が得られた．しかし，同じ. (i) 提示画像に対するユーザの満足度. カメラを割り当てられる全ユーザの満足度を高くする. 表 7 から，カメラの台数が増えればユーザの満足. ようにカメラ制御が行われるため，希望人数の入力を. 度が向上していることが分かる．しかし，表 6 では. しても大きく反映されないこともあり，このときにス. システムが算出した各ユーザの満足度の平均はカメラ. トレスを感じることが質問 2，6 におけるコメントか. の台数が 2 台のときが高かった．結果を解析したとこ. ら読み取れる．このストレスを軽減する機能としてカ. ろ，カメラ 2 台の実験において子供たちが床に座り込. メラが映そうとしている人数を表示したが，この効果 289.

(9) 電子情報通信学会論文誌 2010/3 Vol. J93–D No. 3 表 9 システムの評価結果（コメント） Table 9 Evaluated result about the system (by comments).. 今後の課題として，子供の位置検出の改良，ユーザインタフェースの改良などが挙げられる．被験者のアンケート結果では，子供の指定を変更できる機能を必要とする意見もあった．これについては，全方位カメラ [11] を保育室に設置し，ユーザは見たい方向を見ながら，画像上で見たい子供をマウスクリックにより指定できる機能を導入することが考えられる．保育施設におけるイベント時などアクセス数がかなり多い場合でも，この全方位カメラの設置により，解像度は低いが全方位画像から作成した画像を利用し，10 人以上のアクセスにも対応することが可能になると考えられる．文 [1] [2]. 献. 株式会社インターネットオープンカレッジ，“キッズカメラ.NET， ” http://www.kidscamera.net/index.html イルガラージュ株式会社，“ライブキッズ， ”. [3]. http://livekids.jp/ 株式会社 NTT ネオメイトみやこ，“みーんな元気だよ， ” http://www.ntt-neo.com/news/2002/020726.html. [4]. F.Z. Qureshi and D. Terzopoulos, “Surveillance camera scheduling: A virtual vision approach,” Proc. ACM International Workshop on Video Surveillance and Sensor Networks, pp.131–140, 2005.. [5]. ing by dense communication among active vision. は質問 2 の結果よりある程度の効果があることが分. agents,” Proc. International Conference on Intelli-. かった．しかし，「思い通りの操作ができていないと同じ」「ストレスを感じる」というコメントもあることから，この効果は個人の性格などにより変わると考えられる．また，ライブカメラサービスの必要性につ. gent Agent Technology, pp.664–671, 2005. [6]. 加藤大一郎，津田貴生，井上誠喜，“知的ロボットカメラ， ” NHK 技研 R & D，no.64, pp.10–17, 2000.. [7]. Y. Rui, A. Gupta, J. Grudin, and L. He, “Automating lecture capture and broadcast: Technology and. いては，サービスがあると子供の様子が気になって仕. videography,” J. Multimedia Systems, vol.10, pp.3–. 事ができない等の意見から，平均 2.8 ポイントという評価であった．しかし，システムの有効性については. [8]. 平均 3.8 ポイントの高評価となり，自分の子供を中心にカメラ制御が行われることの重要性がコメントからも分かる．. PTZ カメラを制御してカメラ台数よりも多いユーザが同時にアクセスしたときでも，各ユーザの要求に応じた映像を提示する手法を提案した．そして，複数のユーザが同時に保育室の様子を見ることが可能なプロトタイプシステムを実現した．保育施設を模擬した環境での本システムを用いた被験者実験により，ユーザの数よりカメラの台数が少ない場合でも，すべてのユーザを平等に満足させるようにシステムが動作することを確認した． 290. 15, 2004. 宮崎英明，亀田能成，美濃導彦，“複数のカメラを用いた複数ユーザに対する講義の実時間映像化法， ” 信学論（D-II）， vol.J82-D-II, no.10, pp.1598–1605, Oct. 1999.. 純丘曜彰，エンターテイメント映画の文法―ヒットを約束する脚本からカメラワークまで，フィルムアート社，2005. [10] G.R. Bradski, “Conputer vision face tracking for use [9]. 6. むすび保育施設におけるライブカメラサービスで，複数の. N. Ukita, “Real-time cooperative multi-target track-. in a perceptual user interface,” Proc. Intel Technol[11]. ogy Journal, Q2, 1998. 山澤一誠，八木康史，谷内田正彦，“移動ロボットのナビゲー. ションのための全方位視覚センサ HyperOmniVision の ” 信学論（D-II），vol.J79-D-II, no.5, pp.698–707, 提案， May 1996. （平成 21 年 6 月 5 日受付，10 月 14 日再受付）.

(10) 論文／複数の PTZ カメラを用いた保育施設のための複数ユーザの要求に応じた映像配信・提示システム. 大野. 純佳. 2005 和歌山大・システム工・デザイン情報卒．2007 奈良先端科学技術大学院大学. 情報科学研究科博士前期課程了．2009 奈良テレビ放送（株）退職．. 石川. 智也（正員）. 2003 岡山理科大・工・情報工卒．2008 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科博士後期課程了．現在，産業技術総合研. 究所特別研究員．複合現実感の研究に従事．博士（工学）．. 山澤. 一誠（正員）. 1992 阪大・基礎工・情報卒．1996 同大大. 学院博士後期課程中退．同年奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科助手．2002 同大助教授，現在に至る．コンピュータビジョン，複合現実の研究に従事．1997 本会論文賞受賞．2002 本会学術奨励賞受賞．博士（工学）．. 横矢. 直和（正員）. 1974 阪大・基礎工・情報工卒．1979 同大大学院博士後期課程了．同年電子技術総合研究所入所．以来，画像処理ソフトウェ. ア，画像データベース，コンピュータビジョンの研究に従事．1986∼1987 マッギル大・知能機械研究センター客員教授．1992 奈良先端科学技術大学院大学・教授．1990，2007 情報処理学会論文賞受賞．工博．. 291.

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