撮像装置及び撮像方法
【課題】設置済みの撮像装置の画像から、新しい撮像装置の画角範囲全域をカバーできるようにする。
【解決手段】被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行う。
【解決手段】被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像方法に関し、特に、撮像装置の画角の変換を行うために用いて好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットなどIP(Internet Protocol)ネットワークを利用した配信システムが増加してきており、スキー場や動物園の状況を配信するインターネットサイトや、店舗・ビル監視などにも採用されている。さらに、ネットワークカメラの高解像度化や多様化が進み、すでに購入したユーザが買い替えを行うことが考えられる。
【０００３】
しかし、画角の異なる新しいネットワークカメラ（以降、カメラとする）に買い替える場合、今までの撮像画像がどのように変わるか直感的にわからなかった。よって、新しいカメラへスムーズに移行していくために、事前に新しいカメラに置き換えた際にどのような画像が撮像されるのか知りたいという要望があった。これを解決するためには、設置してあるカメラの撮影画像から新しいカメラの撮影画像へ画角を変換する処理が必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１では魚眼カメラのような超広角から、所望の画角への画角変換法が開示されている。特許文献１では高速の電子回路を用いて数学的に補正することによって、変換を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、ユーザもしくは定められた命令によって変換後の画角の指定を行っていた。よって、設置してある新しいカメラの画角を指定することはできなかった。一方、所望の画角の最大値は、設置してあるカメラで撮像した画角であり、それ以上大きな画角への変換、つまり画像の切り抜きしか行えなかった。
【０００７】
しかしながら、カメラの置き換えを考えると、新しいカメラの画角が必要であるとともに、設置してあるカメラの画角より、新しいカメラの画角が大きくなる場合の考慮が必要である。
本発明は前述の問題点に鑑み、設置済みの撮像装置の画像から、新しい撮像装置の画角範囲全域をカバーできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設置済みの撮像装置が撮影する画像を必要に応じて、新しい撮像装置が撮影できる画角全域をカバーした画像を提供し、画像の変化程度を直感的に分かりやすい形で提供できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】カメラサーバのソフトウェア構成を示す図である。
【図２】監視システムのシステム構成を示す図である。
【図３】カメラサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
【図５】画角変換のプログラムの手順を説明するフローチャートである。
【図６】画角変換プログラムの詳細を説明するフローチャートである。
【図７】画角処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】画角制御を考慮した画角変換の例を示す図である。
【図９】画角制御を伴う画角処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】画角制御に制限がある画角変換の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、カメラサーバのソフトウェア構成図であり、図２は監視システムのシステム構成を示す図である。
【００１２】
カメラサーバ２００ならびにクライアント２２０がネットワーク２３０を介して相互に接続される。
カメラサーバ２００は撮影画角可変、もしくは撮影画角が固定されているカメラを備え、撮影した画像データはネットワーク２３０を介し、配信される。クライアント２２０はカメラサーバ２００にアクセスし、画像を取得する。それぞれの詳細については後述する。なお、説明の簡略化のためにカメラサーバは１台としているが、２台以上であっても構わない。
【００１３】
また、クライアント２２０以外にもカメラサーバ２００にアクセスして画像の受信や蓄積を行う他のクライアントがあっても構わない。また、クライアント２２０以外にも機種名や画角を蓄積するデータサーバがあっても構わない。
【００１４】
ネットワーク２３０はEthernet(登録商標) 等の通信規格を満足する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。本実施形態においては各サーバ・クライアント間の通信が支障なく行えるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。故にインターネットからLAN (Local Area Network)にまで適用可能である。
【００１５】
図３は、カメラサーバ２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
ＣＰＵ３００、１次記憶装置３４０、２次記憶装置３５０、画像キャプチャI/F ３２０、カメラ制御I/F ３６０、ネットワークI/F ３７０が内部バス３１０を介して相互に接続されている。ここで、１次記憶装置３４０はＲＡＭに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データがロードされる。また、ＯＳや各種プログラムの作業領域としても使用される。
【００１６】
２次記憶装置３５０はＦＤＤやＨＤＤ、フラッシュメモリ、CD-ROMドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。
カメラサーバ２００の１次記憶装置３４０及び２次記憶装置３５０に置かれる各種プログラム等の詳細については後述する。
【００１７】
画像キャプチャI/F ３２０には、被写体を撮像して撮像画像を生成するカメラ３３０が接続される。カメラ３３０は撮像した画像データを所定のフォーマットに変換・圧縮して変換画像を生成する画角変換処理を行い、変換画像を１次記憶装置３４０に転送する。カメラ制御I/F ３６０にはカメラ３３０が接続され、必要に応じてカメラ３３０の撮像画角を制御する画角制御を行い、設定されている画角の取得を行う。画角制御とはカメラ３３０の機械的な制御を伴う光学画角制御でもよいし、機械的な制御を伴わない画像処理による電子的な電子倍率変換制御でも構わない。また、画角とは垂直画角と水平画角でもよいし、対角画角でも構わない。ネットワークI/F３７０は前述のネットワーク２３０と接続するためのI/Fであり、Ethernet等の通信媒体を介してクライアント２２０等との通信を担う。
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第１の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、カメラ３３０に画角制御を行うことができない固定カメラを用い、新しく設定したいカメラに画角可変機を用いた場合について説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、カメラサーバ２００のソフトウェア構成を示す図である。
１次記憶装置３４０上には、ＯＳ１００、撮像処理プログラム１１０、画角取得プログラム１２０、画角変換プログラム１３０、配信処理プログラム１４０、及び一時記憶部１５０がロードされる。
【００２０】
ＯＳ１００は、カメラサーバ全体を制御する基本プログラムである。撮像処理プログラム１１０は、カメラ３３０で生成された画像フレームを画像キャプチャI/F ３２０を経由して取得し符号化して、一時記憶部１５０に保存する。
【００２１】
画角取得プログラム１２０はカメラ３３０の設定されている画角をカメラ制御I/F３６０を経由して取得し、一時記憶部１５０に保存する。また、画角取得プログラム１２０は配信処理プログラム１４０から設定したい撮像装置の画角を取得し、一時記憶部１５０へ保存する。配信処理プログラム１４０から画角を取得できなかった場合は、２次記憶装置３５０に保存されているデフォルトの画角、または現在の画角を保存しても構わない。
【００２２】
画角変換プログラム１３０は一時記憶部１５０に保存されている現在の画角を利用する。そして、一時記憶部１５０に保存されている設定する画角が、現在の画角よりも小さい場合は、画像フレームを拡大・切り出しを行い、設定する画角が大きい場合は縮小・枠付加を行って、変換した画像フレームを一時記憶部１５０へ保存する。
【００２３】
配信処理プログラム１４０は、各種クライアントからのリクエストに応じ、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１２０に送信したり、新しいカメラサーバやデータサーバから、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１２０に送信したりする。また、一時記憶部１５０に保存されている画像フレームや設定したい撮像装置の画角を、ネットワークI/F３７０を制御し、ネットワーク２３０を介して各種クライアントへ送り届ける。各プログラム同士の連携は、必要に応じてＯＳ１００が提供する機能を用いることとする。
【００２４】
図４は、カメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
図４において、矢印４００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわちズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は画角固定のカメラであり、画像４１０で表わされる画角で固定されている。一方設置したいカメラの画角は画角の可動範囲４２０を有している。図４では、設置したいカメラの可動範囲４２０の内、画像４１０の画角と一致する画角は４５０である。
【００２５】
設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画像４１０の画角で表わされる画角より小さい領域４３０に指定されている場合、画角差を算出し、算出した画角差に応じて画像を拡大制御し、配信する画像サイズに合わせて切抜を行う。拡大・切抜を行った画像の例が４６０である。設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画像４１０の画角で表わされる画角より大きい領域４４０に指定されている場合、画角差に応じて画像を縮小制御し、配信する画像サイズになるよう枠の付加を行う。縮小・枠付加を行った画像の例が４７０である。画像４１０を縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００２６】
図５は、画角変換のプログラム１３０の手順を説明するフローチャートである。
本フローチャートでは、設置されている固定カメラを撮像装置１、新しく置き換えようとしている画角可変のカメラを撮像装置２とする。
【００２７】
Ｓ５００にて画角変換プログラム１３０が起動されると、一時記憶部１５０に保存されているカメラ３３０の現在の画角、画角１（変換前の第１の画角）を取得する第１の画角取得処理を行う（Ｓ５０１）。
次に、一時記憶部１５０に保存されているカメラ３３０（撮像装置１）の画角範囲（画角範囲１）を取得する（Ｓ５０２）。
【００２８】
本実施形態ではカメラ３３０は画角固定なため、画角範囲１は０である。次いで、一時記憶部１５０に保存されている設置したいカメラの画角範囲（画角範囲２）を取得する（Ｓ５０３）。本実施形態では、設置したい画角は可変なため、画角範囲２は最大値（最大画角）と最小値（最小画角）を有する。
【００２９】
Ｓ５０４にて終了シグナルを受信しているか確認し、受信した場合、画角変換プログラム１３０は終了する。終了シグナルが未受信であれば、設置したいカメラの画角、画角２の指定があるか否かの判定を行う（Ｓ５０５）。画角２の指定がある場合、Ｓ５０６にて一時記憶部１５０から指定された画角２（変換後の第２の画角）を取得する第２の画角取得処理を行い、Ｓ５０８に進む。指定がない場合、Ｓ５０７においてデフォルト値として画角１を画角２として保存する。次いで、メインルーチンＳ５０８で画角変換処理を行う。Ｓ５０８のメインルーチンに関しては後述する。メインルーチンが終了したら再度Ｓ５０４の終了判定を行う。
【００３０】
図６は、Ｓ５０８の画角変換プログラム１３０のメインルーチンの詳細を説明するフローチャートである。
Ｓ６００にてメインルーチンが始まると、Ｓ５０１で取得した画角１とＳ５０６もしくはＳ５０７で取得した画角２の比率計算を行う（Ｓ６０１）。たとえば、画角２が画角１の半分であったら、画角差、変換比率は１/２倍である。
【００３１】
一方、画角２が画角１の３倍であったら、画角差、変換比率は３倍である。Ｓ６０１での計算結果を基にＳ６０２で画像処理による画角変換処理を行う。Ｓ６０２の画像処理による画角変換処理については後述する。Ｓ６０２で画角変換処理が終了したら、設置したい画角２を一時記憶部１５０へ保存し、変換した画像も一時記憶部１５０へ保存する。
【００３２】
図７は、Ｓ６０２の画像処理のみの画角変換処理の詳細を示すフローチャートである。
第１の実施形態ではカメラ３３０が画角固定であり画角の制御ができないため、画角の変換を画像処理のみで行う。
【００３３】
Ｓ７００にて画像処理が始まると、まず一時記憶部１５０から画像を取得する（Ｓ７０１）。次いで、画角の判定処理を行う（Ｓ７０２）。画角２が画角１より大きな場合、すなわち設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より大きい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画像フレームに対し縮小処理（Ｓ７０３）と、外枠を付加する外枠付加処理（Ｓ７０４）を行う。
【００３４】
Ｓ７０２の判定において画角２が画角１より小さな場合、すなわち、設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より小さい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画像フレームに対し拡大処理（Ｓ７０５）と枠の切抜処理（Ｓ７０６）を行う。画角２と画角１が等しい場合はＳ７０５、Ｓ７０６の処理になるが、拡大と切抜処理は伴わない。
なお、本実施形態では画角変換処理では縮小・枠付加、拡大・切抜について説明したが、設置したい撮像装置の画素数が大きくなる場合、拡大・枠付加、縮小・切抜に変えても構わない。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第２の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、カメラ３３０に画角が可変なズームカメラを用い、新しく設定したいカメラにも画角可変なズームカメラを用いた場合について説明する。
【００３６】
図１（ｂ）は、画角が可変なカメラサーバ２００のソフトウェア構成図である。
１次記憶装置３４０上には、ＯＳ１６０、撮像処理プログラム１６１、画角取得プログラム１６２、画角変換プログラム１６３、配信処理プログラム１６４、画角制御プログラム１６５、及び一時記憶部１６６がロードされる。
【００３７】
ＯＳ１６０は、カメラサーバ全体を制御する基本プログラムである。
撮像処理プログラム１６１はカメラ３３０で生成された画像フレームを画像キャプチャI/F ３２０を経由して取得し符号化して、一時記憶部１６６に保存する。
【００３８】
画角取得プログラム１６２は、カメラ３３０の設定されている画角をカメラ制御I/F３６０を経由して取得し、一時記憶部１６６に保存する。また、画角取得プログラム１６２は配信処理プログラム１６４から設定したい撮像装置の画角を取得し、一時記憶部１６６へ保存する。配信処理プログラム１６４から画角を取得できなかった場合は、２次記憶装置３５０に保存されているデフォルトの画角、または現在の画角を保存しても構わない。
【００３９】
画角変換プログラム１６３は、一時記憶部１６６に保存されている画角を利用し、設定したい画角がカメラ３３０の画角範囲に含まれる場合は画角制御プログラム１６５を制御する。画角制御プログラム１６５の制御では、現在の画角よりも設定したい画角が小さい場合は、画角を小さくするズームイン制御を行い、設定したい画角が大きい場合は、画角を大きくするズームアウト制御を行う。
【００４０】
設定したい画角がカメラ３３０の画角範囲に含まれない場合は画角制御プログラム１６５の制御に加えて、画像処理による画角変換を行う。画像処理の場合は、一時記憶部１６６に保存されている現在の画角を利用する。そして、一時記憶部１６６に保存されている設定する画角が、現在の画角よりも小さい場合は、画像フレームを拡大・切り出しを行い、設定する画角が大きい場合は縮小・枠付加を行って、変換した画像フレームを一時記憶部１６６へ保存する。
【００４１】
なお、機械制御が伴う光学画角制御が設置時に限定されているカメラの場合は、初回の画角制御時のみ画角制御プログラム１６５の画角制御を行っても構わない。なお、初回の画角制御では画角の制御幅が最小になるように制御しても構わない。
【００４２】
画角制御プログラム１６５は、画角変換プログラム１６３によって制御された命令に基づきズームイン制御とズームアウト制御を行う。
配信処理プログラム１６４は、各種クライアントからのリクエストに応じ、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１６２に送信したり、新しいカメラサーバやデータサーバから、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１６２に送信したりする。また、一時記憶部１６６に保存されている画像フレームや設定したい撮像装置の画角を、ネットワークI/F３７０を制御し、ネットワーク３８０及び前述のネットワーク２３０に各種クライアントへ送り届ける。各プログラム同士の連携は、必要に応じてＯＳ１６０が提供する機能を用いることとする。
【００４３】
図８は、画角が可変なカメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
矢印８００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわち、ズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は画角可変のカメラであり、８１０で示される画角範囲の間で画角の設定変更が可能となっており、カメラ３３０は画像８３０で表わされる画角で設定されている。
【００４４】
一方、設定したいカメラの画角は可動範囲８６０を有している。設定したいカメラの画角範囲の内、画像８３０の画角と一致する画角は８８０である。本実施形態では、設定したいカメラの画角が、カメラ３３０の画角可動範囲８２０内である場合は、画角変換プログラム１６３は画角制御プログラム１６５の制御を行う。
【００４５】
たとえば、設定したいカメラの画像８７０の画角はカメラ３３０の画角可動範囲８１０の範囲内であるため、画角制御プログラム１６５の制御で実現する。設定したいカメラの画角が、カメラ３３０の画角可動範囲８２０外である場合は、画角変換プログラム１６３は、カメラ３３０の画角可動範囲８１０の上限値８９２と下限値８９１まで画角の制御命令を画角制御プログラム１６５へ送信する。範囲外の部分に関しては、第１の実施形態と同様に画像処理を行うことによって画角の変換を実現する。
【００４６】
たとえば、設定したいカメラの画像８９０の画角の場合、カメラ３３０の画角可動範囲８２０の上限値８９２を上回っている。このため、画角変換プログラム１６３は画角制御プログラム１６５に対して、画角を上限値８９２に制御する命令を送信し、さらに画像処理により縮小と枠の付加を行う。画像８３０を縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００４７】
画角変換のプログラム１６３のフローチャートは図５と同じであるため省略する。画角変換プログラム１６３のメインルーチンＳ５０８のフローチャートの詳細は、同じであるＳ６０１までは省略する。
Ｓ６０１での計算結果を基にＳ６０２で画角制御と画像処理による画角変換処理を行う。画角制御と画像処理による画角変換については後述する。Ｓ６０２の画角変換処理が終了したら、設置したい画角２を一時記憶部１６６へ保存し、変換した画像も一時記憶部１６６へ保存する。
【００４８】
図９は、Ｓ６０２の画角制御を伴う画角変換処理の詳細を示すフローチャートである。
本実施形態ではカメラ３３０が画角可変であるため、画角変換を画角制御と画像処理により実現する。
Ｓ９００にて画像処理が始まると、まず画角の判定処理を行う（Ｓ９０１）。
画角２が画角１より大きな場合、すなわち設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より大きい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画角制御プログラム１６５を画角が拡大するように、つまりズームアウト制御する（Ｓ９０２）。
【００４９】
画角２が画角１より小さな場合、すなわち、設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より小さな場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画角制御プログラム１６５を画角が縮小するように、つまりズームイン制御する（Ｓ９０３）。画角２と画角１が等しい場合はＳ９０３の処理になるが、画角制御は伴わない。
【００５０】
設置したいカメラの画角がカメラ３３０の可動域の上限もしくは下限を超える場合は、上限値もしくは下限値まで制御を行う。設定したいカメラの画角可動域が現在のカメラ３３０の画角可動範囲に含まれる場合は、設定したいカメラの限界値で制御を止めても構わない。
【００５１】
画角制御後、カメラ３３０の画角１を更新する（Ｓ９０４）。画角の更新後も画角２と画角１が異なる場合は第１の実施形態の画像処理を用いる（Ｓ９０５）ことで、画角変換処理を実現する。なお、画像処理による画角変換処理は第１の実施形態ですでに説明済みのため、今回の説明では省略する。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第３の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態ではカメラ３３０に画角が可変なズームカメラを用いるが、機械的なハードウェアの制限などにより、光学画角制御に制限がある設置時ズームカメラを用いる。また、新しく設定したいカメラには画角可変なズームカメラを用いた場合について説明する。
ソフトウェア構成図は、図１（ｂ）と同じであるため、省略する。
【００５３】
図１０は、画角制御に制限があるカメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
図１０において、矢印１０００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわちズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は１０１０で示される画角範囲で画角の設定変更が可能となっており、画像１０３０で表わされる画角で設定されている。一方、設定したいカメラは画角可動範囲１０５０を有している。
【００５４】
本実施形態では、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０において、画像１０３０の画角と一致する画角は存在しない。よって、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０において、現在の画像１０３０の画角に最も近い画角１０７０まで光学画角制御によって現在の画角を制御する。画角１０７０に相当する、カメラ３３０の制御後の画像が１０２０で表わされている。光学画角制御を行うのは、カメラ３３０の現在の画角が設定したいカメラの画角範囲外である場合であり一度のみである。
【００５５】
画像１０３０の画角から画像１０２０の画角まで光学画角制御を行った後の、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０における画角変換１０４０は画像処理で行う。画像１０６０は画像１０２０から拡大処理と切抜処理を施し、画角変換を行った例である。画角が大きくなる場合で、画像処理を施した場合、縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００５６】
本実施形態では機械への負荷が少なくなる制御方式、つまり、制御範囲が最も小さくなる制御方式について説明したが、設定したいカメラの画角がカメラ３３０の画角範囲内であれば、設定したいカメラの画角まで制御しても構わない。また、設定したいカメラの画角がカメラ３３０の画角範囲外であっても、カメラ３３０の画角範囲の限界値まで制御しても構わない。
【００５７】
画角変換のプログラムのフローチャートは図５、図６と同じであるため省略する。また、画角変換処理（図６のＳ６０２）は図７と図９と同じであるため省略する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５８】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００５９】
１００ ＯＳ、１１０ 撮像処理プログラム、１２０ 画角取得プログラム、１３０ 画角変換プログラム、１４０ 配信処理プログラム、１５０ 一時記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像方法に関し、特に、撮像装置の画角の変換を行うために用いて好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットなどIP(Internet Protocol)ネットワークを利用した配信システムが増加してきており、スキー場や動物園の状況を配信するインターネットサイトや、店舗・ビル監視などにも採用されている。さらに、ネットワークカメラの高解像度化や多様化が進み、すでに購入したユーザが買い替えを行うことが考えられる。
【０００３】
しかし、画角の異なる新しいネットワークカメラ（以降、カメラとする）に買い替える場合、今までの撮像画像がどのように変わるか直感的にわからなかった。よって、新しいカメラへスムーズに移行していくために、事前に新しいカメラに置き換えた際にどのような画像が撮像されるのか知りたいという要望があった。これを解決するためには、設置してあるカメラの撮影画像から新しいカメラの撮影画像へ画角を変換する処理が必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１では魚眼カメラのような超広角から、所望の画角への画角変換法が開示されている。特許文献１では高速の電子回路を用いて数学的に補正することによって、変換を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、ユーザもしくは定められた命令によって変換後の画角の指定を行っていた。よって、設置してある新しいカメラの画角を指定することはできなかった。一方、所望の画角の最大値は、設置してあるカメラで撮像した画角であり、それ以上大きな画角への変換、つまり画像の切り抜きしか行えなかった。
【０００７】
しかしながら、カメラの置き換えを考えると、新しいカメラの画角が必要であるとともに、設置してあるカメラの画角より、新しいカメラの画角が大きくなる場合の考慮が必要である。
本発明は前述の問題点に鑑み、設置済みの撮像装置の画像から、新しい撮像装置の画角範囲全域をカバーできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設置済みの撮像装置が撮影する画像を必要に応じて、新しい撮像装置が撮影できる画角全域をカバーした画像を提供し、画像の変化程度を直感的に分かりやすい形で提供できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】カメラサーバのソフトウェア構成を示す図である。
【図２】監視システムのシステム構成を示す図である。
【図３】カメラサーバのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
【図５】画角変換のプログラムの手順を説明するフローチャートである。
【図６】画角変換プログラムの詳細を説明するフローチャートである。
【図７】画角処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】画角制御を考慮した画角変換の例を示す図である。
【図９】画角制御を伴う画角処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】画角制御に制限がある画角変換の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、カメラサーバのソフトウェア構成図であり、図２は監視システムのシステム構成を示す図である。
【００１２】
カメラサーバ２００ならびにクライアント２２０がネットワーク２３０を介して相互に接続される。
カメラサーバ２００は撮影画角可変、もしくは撮影画角が固定されているカメラを備え、撮影した画像データはネットワーク２３０を介し、配信される。クライアント２２０はカメラサーバ２００にアクセスし、画像を取得する。それぞれの詳細については後述する。なお、説明の簡略化のためにカメラサーバは１台としているが、２台以上であっても構わない。
【００１３】
また、クライアント２２０以外にもカメラサーバ２００にアクセスして画像の受信や蓄積を行う他のクライアントがあっても構わない。また、クライアント２２０以外にも機種名や画角を蓄積するデータサーバがあっても構わない。
【００１４】
ネットワーク２３０はEthernet(登録商標) 等の通信規格を満足する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。本実施形態においては各サーバ・クライアント間の通信が支障なく行えるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。故にインターネットからLAN (Local Area Network)にまで適用可能である。
【００１５】
図３は、カメラサーバ２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
ＣＰＵ３００、１次記憶装置３４０、２次記憶装置３５０、画像キャプチャI/F ３２０、カメラ制御I/F ３６０、ネットワークI/F ３７０が内部バス３１０を介して相互に接続されている。ここで、１次記憶装置３４０はＲＡＭに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データがロードされる。また、ＯＳや各種プログラムの作業領域としても使用される。
【００１６】
２次記憶装置３５０はＦＤＤやＨＤＤ、フラッシュメモリ、CD-ROMドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。
カメラサーバ２００の１次記憶装置３４０及び２次記憶装置３５０に置かれる各種プログラム等の詳細については後述する。
【００１７】
画像キャプチャI/F ３２０には、被写体を撮像して撮像画像を生成するカメラ３３０が接続される。カメラ３３０は撮像した画像データを所定のフォーマットに変換・圧縮して変換画像を生成する画角変換処理を行い、変換画像を１次記憶装置３４０に転送する。カメラ制御I/F ３６０にはカメラ３３０が接続され、必要に応じてカメラ３３０の撮像画角を制御する画角制御を行い、設定されている画角の取得を行う。画角制御とはカメラ３３０の機械的な制御を伴う光学画角制御でもよいし、機械的な制御を伴わない画像処理による電子的な電子倍率変換制御でも構わない。また、画角とは垂直画角と水平画角でもよいし、対角画角でも構わない。ネットワークI/F３７０は前述のネットワーク２３０と接続するためのI/Fであり、Ethernet等の通信媒体を介してクライアント２２０等との通信を担う。
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第１の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、カメラ３３０に画角制御を行うことができない固定カメラを用い、新しく設定したいカメラに画角可変機を用いた場合について説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、カメラサーバ２００のソフトウェア構成を示す図である。
１次記憶装置３４０上には、ＯＳ１００、撮像処理プログラム１１０、画角取得プログラム１２０、画角変換プログラム１３０、配信処理プログラム１４０、及び一時記憶部１５０がロードされる。
【００２０】
ＯＳ１００は、カメラサーバ全体を制御する基本プログラムである。撮像処理プログラム１１０は、カメラ３３０で生成された画像フレームを画像キャプチャI/F ３２０を経由して取得し符号化して、一時記憶部１５０に保存する。
【００２１】
画角取得プログラム１２０はカメラ３３０の設定されている画角をカメラ制御I/F３６０を経由して取得し、一時記憶部１５０に保存する。また、画角取得プログラム１２０は配信処理プログラム１４０から設定したい撮像装置の画角を取得し、一時記憶部１５０へ保存する。配信処理プログラム１４０から画角を取得できなかった場合は、２次記憶装置３５０に保存されているデフォルトの画角、または現在の画角を保存しても構わない。
【００２２】
画角変換プログラム１３０は一時記憶部１５０に保存されている現在の画角を利用する。そして、一時記憶部１５０に保存されている設定する画角が、現在の画角よりも小さい場合は、画像フレームを拡大・切り出しを行い、設定する画角が大きい場合は縮小・枠付加を行って、変換した画像フレームを一時記憶部１５０へ保存する。
【００２３】
配信処理プログラム１４０は、各種クライアントからのリクエストに応じ、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１２０に送信したり、新しいカメラサーバやデータサーバから、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１２０に送信したりする。また、一時記憶部１５０に保存されている画像フレームや設定したい撮像装置の画角を、ネットワークI/F３７０を制御し、ネットワーク２３０を介して各種クライアントへ送り届ける。各プログラム同士の連携は、必要に応じてＯＳ１００が提供する機能を用いることとする。
【００２４】
図４は、カメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
図４において、矢印４００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわちズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は画角固定のカメラであり、画像４１０で表わされる画角で固定されている。一方設置したいカメラの画角は画角の可動範囲４２０を有している。図４では、設置したいカメラの可動範囲４２０の内、画像４１０の画角と一致する画角は４５０である。
【００２５】
設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画像４１０の画角で表わされる画角より小さい領域４３０に指定されている場合、画角差を算出し、算出した画角差に応じて画像を拡大制御し、配信する画像サイズに合わせて切抜を行う。拡大・切抜を行った画像の例が４６０である。設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画像４１０の画角で表わされる画角より大きい領域４４０に指定されている場合、画角差に応じて画像を縮小制御し、配信する画像サイズになるよう枠の付加を行う。縮小・枠付加を行った画像の例が４７０である。画像４１０を縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００２６】
図５は、画角変換のプログラム１３０の手順を説明するフローチャートである。
本フローチャートでは、設置されている固定カメラを撮像装置１、新しく置き換えようとしている画角可変のカメラを撮像装置２とする。
【００２７】
Ｓ５００にて画角変換プログラム１３０が起動されると、一時記憶部１５０に保存されているカメラ３３０の現在の画角、画角１（変換前の第１の画角）を取得する第１の画角取得処理を行う（Ｓ５０１）。
次に、一時記憶部１５０に保存されているカメラ３３０（撮像装置１）の画角範囲（画角範囲１）を取得する（Ｓ５０２）。
【００２８】
本実施形態ではカメラ３３０は画角固定なため、画角範囲１は０である。次いで、一時記憶部１５０に保存されている設置したいカメラの画角範囲（画角範囲２）を取得する（Ｓ５０３）。本実施形態では、設置したい画角は可変なため、画角範囲２は最大値（最大画角）と最小値（最小画角）を有する。
【００２９】
Ｓ５０４にて終了シグナルを受信しているか確認し、受信した場合、画角変換プログラム１３０は終了する。終了シグナルが未受信であれば、設置したいカメラの画角、画角２の指定があるか否かの判定を行う（Ｓ５０５）。画角２の指定がある場合、Ｓ５０６にて一時記憶部１５０から指定された画角２（変換後の第２の画角）を取得する第２の画角取得処理を行い、Ｓ５０８に進む。指定がない場合、Ｓ５０７においてデフォルト値として画角１を画角２として保存する。次いで、メインルーチンＳ５０８で画角変換処理を行う。Ｓ５０８のメインルーチンに関しては後述する。メインルーチンが終了したら再度Ｓ５０４の終了判定を行う。
【００３０】
図６は、Ｓ５０８の画角変換プログラム１３０のメインルーチンの詳細を説明するフローチャートである。
Ｓ６００にてメインルーチンが始まると、Ｓ５０１で取得した画角１とＳ５０６もしくはＳ５０７で取得した画角２の比率計算を行う（Ｓ６０１）。たとえば、画角２が画角１の半分であったら、画角差、変換比率は１/２倍である。
【００３１】
一方、画角２が画角１の３倍であったら、画角差、変換比率は３倍である。Ｓ６０１での計算結果を基にＳ６０２で画像処理による画角変換処理を行う。Ｓ６０２の画像処理による画角変換処理については後述する。Ｓ６０２で画角変換処理が終了したら、設置したい画角２を一時記憶部１５０へ保存し、変換した画像も一時記憶部１５０へ保存する。
【００３２】
図７は、Ｓ６０２の画像処理のみの画角変換処理の詳細を示すフローチャートである。
第１の実施形態ではカメラ３３０が画角固定であり画角の制御ができないため、画角の変換を画像処理のみで行う。
【００３３】
Ｓ７００にて画像処理が始まると、まず一時記憶部１５０から画像を取得する（Ｓ７０１）。次いで、画角の判定処理を行う（Ｓ７０２）。画角２が画角１より大きな場合、すなわち設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より大きい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画像フレームに対し縮小処理（Ｓ７０３）と、外枠を付加する外枠付加処理（Ｓ７０４）を行う。
【００３４】
Ｓ７０２の判定において画角２が画角１より小さな場合、すなわち、設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より小さい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画像フレームに対し拡大処理（Ｓ７０５）と枠の切抜処理（Ｓ７０６）を行う。画角２と画角１が等しい場合はＳ７０５、Ｓ７０６の処理になるが、拡大と切抜処理は伴わない。
なお、本実施形態では画角変換処理では縮小・枠付加、拡大・切抜について説明したが、設置したい撮像装置の画素数が大きくなる場合、拡大・枠付加、縮小・切抜に変えても構わない。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第２の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、カメラ３３０に画角が可変なズームカメラを用い、新しく設定したいカメラにも画角可変なズームカメラを用いた場合について説明する。
【００３６】
図１（ｂ）は、画角が可変なカメラサーバ２００のソフトウェア構成図である。
１次記憶装置３４０上には、ＯＳ１６０、撮像処理プログラム１６１、画角取得プログラム１６２、画角変換プログラム１６３、配信処理プログラム１６４、画角制御プログラム１６５、及び一時記憶部１６６がロードされる。
【００３７】
ＯＳ１６０は、カメラサーバ全体を制御する基本プログラムである。
撮像処理プログラム１６１はカメラ３３０で生成された画像フレームを画像キャプチャI/F ３２０を経由して取得し符号化して、一時記憶部１６６に保存する。
【００３８】
画角取得プログラム１６２は、カメラ３３０の設定されている画角をカメラ制御I/F３６０を経由して取得し、一時記憶部１６６に保存する。また、画角取得プログラム１６２は配信処理プログラム１６４から設定したい撮像装置の画角を取得し、一時記憶部１６６へ保存する。配信処理プログラム１６４から画角を取得できなかった場合は、２次記憶装置３５０に保存されているデフォルトの画角、または現在の画角を保存しても構わない。
【００３９】
画角変換プログラム１６３は、一時記憶部１６６に保存されている画角を利用し、設定したい画角がカメラ３３０の画角範囲に含まれる場合は画角制御プログラム１６５を制御する。画角制御プログラム１６５の制御では、現在の画角よりも設定したい画角が小さい場合は、画角を小さくするズームイン制御を行い、設定したい画角が大きい場合は、画角を大きくするズームアウト制御を行う。
【００４０】
設定したい画角がカメラ３３０の画角範囲に含まれない場合は画角制御プログラム１６５の制御に加えて、画像処理による画角変換を行う。画像処理の場合は、一時記憶部１６６に保存されている現在の画角を利用する。そして、一時記憶部１６６に保存されている設定する画角が、現在の画角よりも小さい場合は、画像フレームを拡大・切り出しを行い、設定する画角が大きい場合は縮小・枠付加を行って、変換した画像フレームを一時記憶部１６６へ保存する。
【００４１】
なお、機械制御が伴う光学画角制御が設置時に限定されているカメラの場合は、初回の画角制御時のみ画角制御プログラム１６５の画角制御を行っても構わない。なお、初回の画角制御では画角の制御幅が最小になるように制御しても構わない。
【００４２】
画角制御プログラム１６５は、画角変換プログラム１６３によって制御された命令に基づきズームイン制御とズームアウト制御を行う。
配信処理プログラム１６４は、各種クライアントからのリクエストに応じ、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１６２に送信したり、新しいカメラサーバやデータサーバから、設定したい撮像装置の画角を画角取得プログラム１６２に送信したりする。また、一時記憶部１６６に保存されている画像フレームや設定したい撮像装置の画角を、ネットワークI/F３７０を制御し、ネットワーク３８０及び前述のネットワーク２３０に各種クライアントへ送り届ける。各プログラム同士の連携は、必要に応じてＯＳ１６０が提供する機能を用いることとする。
【００４３】
図８は、画角が可変なカメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
矢印８００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわち、ズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は画角可変のカメラであり、８１０で示される画角範囲の間で画角の設定変更が可能となっており、カメラ３３０は画像８３０で表わされる画角で設定されている。
【００４４】
一方、設定したいカメラの画角は可動範囲８６０を有している。設定したいカメラの画角範囲の内、画像８３０の画角と一致する画角は８８０である。本実施形態では、設定したいカメラの画角が、カメラ３３０の画角可動範囲８２０内である場合は、画角変換プログラム１６３は画角制御プログラム１６５の制御を行う。
【００４５】
たとえば、設定したいカメラの画像８７０の画角はカメラ３３０の画角可動範囲８１０の範囲内であるため、画角制御プログラム１６５の制御で実現する。設定したいカメラの画角が、カメラ３３０の画角可動範囲８２０外である場合は、画角変換プログラム１６３は、カメラ３３０の画角可動範囲８１０の上限値８９２と下限値８９１まで画角の制御命令を画角制御プログラム１６５へ送信する。範囲外の部分に関しては、第１の実施形態と同様に画像処理を行うことによって画角の変換を実現する。
【００４６】
たとえば、設定したいカメラの画像８９０の画角の場合、カメラ３３０の画角可動範囲８２０の上限値８９２を上回っている。このため、画角変換プログラム１６３は画角制御プログラム１６５に対して、画角を上限値８９２に制御する命令を送信し、さらに画像処理により縮小と枠の付加を行う。画像８３０を縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００４７】
画角変換のプログラム１６３のフローチャートは図５と同じであるため省略する。画角変換プログラム１６３のメインルーチンＳ５０８のフローチャートの詳細は、同じであるＳ６０１までは省略する。
Ｓ６０１での計算結果を基にＳ６０２で画角制御と画像処理による画角変換処理を行う。画角制御と画像処理による画角変換については後述する。Ｓ６０２の画角変換処理が終了したら、設置したい画角２を一時記憶部１６６へ保存し、変換した画像も一時記憶部１６６へ保存する。
【００４８】
図９は、Ｓ６０２の画角制御を伴う画角変換処理の詳細を示すフローチャートである。
本実施形態ではカメラ３３０が画角可変であるため、画角変換を画角制御と画像処理により実現する。
Ｓ９００にて画像処理が始まると、まず画角の判定処理を行う（Ｓ９０１）。
画角２が画角１より大きな場合、すなわち設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より大きい場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画角制御プログラム１６５を画角が拡大するように、つまりズームアウト制御する（Ｓ９０２）。
【００４９】
画角２が画角１より小さな場合、すなわち、設置したいカメラの画角がカメラ３３０の画角より小さな場合、Ｓ６０１で求めた比率を元に画角制御プログラム１６５を画角が縮小するように、つまりズームイン制御する（Ｓ９０３）。画角２と画角１が等しい場合はＳ９０３の処理になるが、画角制御は伴わない。
【００５０】
設置したいカメラの画角がカメラ３３０の可動域の上限もしくは下限を超える場合は、上限値もしくは下限値まで制御を行う。設定したいカメラの画角可動域が現在のカメラ３３０の画角可動範囲に含まれる場合は、設定したいカメラの限界値で制御を止めても構わない。
【００５１】
画角制御後、カメラ３３０の画角１を更新する（Ｓ９０４）。画角の更新後も画角２と画角１が異なる場合は第１の実施形態の画像処理を用いる（Ｓ９０５）ことで、画角変換処理を実現する。なお、画像処理による画角変換処理は第１の実施形態ですでに説明済みのため、今回の説明では省略する。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、本発明の実施に良好な画角変換システムの第３の構成と動作について、図面を参照しながら説明する。本実施形態ではカメラ３３０に画角が可変なズームカメラを用いるが、機械的なハードウェアの制限などにより、光学画角制御に制限がある設置時ズームカメラを用いる。また、新しく設定したいカメラには画角可変なズームカメラを用いた場合について説明する。
ソフトウェア構成図は、図１（ｂ）と同じであるため、省略する。
【００５３】
図１０は、画角制御に制限があるカメラサーバ２００において画角変換を行う場合のクライアント側でのＧＵＩの例を示す図である。
図１０において、矢印１０００は画角の大きさを示しており、上方向に向かうにつれ、画角が小さくなる、すなわちズームインされた状態を表す。また、下方向に向かうと画角が大きくなる、すなわちズームアウトされた状態を表す。カメラ３３０は１０１０で示される画角範囲で画角の設定変更が可能となっており、画像１０３０で表わされる画角で設定されている。一方、設定したいカメラは画角可動範囲１０５０を有している。
【００５４】
本実施形態では、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０において、画像１０３０の画角と一致する画角は存在しない。よって、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０において、現在の画像１０３０の画角に最も近い画角１０７０まで光学画角制御によって現在の画角を制御する。画角１０７０に相当する、カメラ３３０の制御後の画像が１０２０で表わされている。光学画角制御を行うのは、カメラ３３０の現在の画角が設定したいカメラの画角範囲外である場合であり一度のみである。
【００５５】
画像１０３０の画角から画像１０２０の画角まで光学画角制御を行った後の、設定したいカメラの画角可動範囲１０５０における画角変換１０４０は画像処理で行う。画像１０６０は画像１０２０から拡大処理と切抜処理を施し、画角変換を行った例である。画角が大きくなる場合で、画像処理を施した場合、縮小した画像と枠の部分の間は塗りつぶしてもよいし、別の画像を重畳してもよい。
【００５６】
本実施形態では機械への負荷が少なくなる制御方式、つまり、制御範囲が最も小さくなる制御方式について説明したが、設定したいカメラの画角がカメラ３３０の画角範囲内であれば、設定したいカメラの画角まで制御しても構わない。また、設定したいカメラの画角がカメラ３３０の画角範囲外であっても、カメラ３３０の画角範囲の限界値まで制御しても構わない。
【００５７】
画角変換のプログラムのフローチャートは図５、図６と同じであるため省略する。また、画角変換処理（図６のＳ６０２）は図７と図９と同じであるため省略する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５８】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００５９】
１００ ＯＳ、１１０ 撮像処理プログラム、１２０ 画角取得プログラム、１３０ 画角変換プログラム、１４０ 配信処理プログラム、１５０ 一時記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、
撮像画角を制御する画角制御手段と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御手段で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御手段で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記第１の画角は、前記撮像装置の設定されている画角と、前記撮像装置の最小画角と前記撮像装置の最大画角とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の画角は、前記第１の画角と、配信したい画角と、前記配信したい画角の最小画角と前記配信したい画角の最大画角とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の画角の取得方法は、撮像装置から取得する手段と、前記配信手段を介して取得する手段とを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画角制御手段は、撮像手段の制御を伴う光学画角制御と、電子的な電子倍率変換制御とを含むことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学画角制御は、光学画角制御に制限がある場合を含むことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とを実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行することを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
撮像画角を制御する画角制御工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とを実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とをコンピュータに実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行させるようコンピュータを制御することを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
撮像画角を制御する画角制御工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とをコンピュータに実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行させるようコンピュータを制御することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得手段と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得手段と、
撮像画角を制御する画角制御手段と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換手段と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信手段とを備え、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御手段で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を行い、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御手段で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記第１の画角は、前記撮像装置の設定されている画角と、前記撮像装置の最小画角と前記撮像装置の最大画角とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の画角は、前記第１の画角と、配信したい画角と、前記配信したい画角の最小画角と前記配信したい画角の最大画角とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の画角の取得方法は、撮像装置から取得する手段と、前記配信手段を介して取得する手段とを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画角制御手段は、撮像手段の制御を伴う光学画角制御と、電子的な電子倍率変換制御とを含むことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学画角制御は、光学画角制御に制限がある場合を含むことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とを実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行することを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
撮像画角を制御する画角制御工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とを実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行し、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とをコンピュータに実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行させるようコンピュータを制御することを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像工程と、
変換前の第１の画角を取得する第１の画角取得工程と、
変換後の第２の画角を取得する第２の画角取得工程と、
撮像画角を制御する画角制御工程と、
前記第１の画角と前記第２の画角から画角差を算出し、前記撮像画像の画角変換を行って変換画像を生成する画角変換工程と、
前記第２の画角と前記変換画像とを配信する配信工程とをコンピュータに実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で縮小制御を行い、前記縮小制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より大きい場合、前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に縮小処理と外枠付加処理を実行させ、
前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合、前記第２の画角に合わせて、前記画角制御工程で拡大制御を行い、前記拡大制御を行った後も前記第２の画角が前記第１の画角より小さい場合は前記第２の画角に合わせて、前記撮像画像に拡大処理と切抜処理を実行させるようコンピュータを制御することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８１０８６（Ｐ２０１３−８１０８６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０２２４（Ｐ２０１１−２２０２２４）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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