旋回カメラ制御システム及び旋回カメラ制御方法
【課題】旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる旋回カメラ制御システムを提供する。
【解決手段】制御装置９０の表示手段９１は、旋回カメラ装置８０が撮影した映像を表示する画面を有する。移動位置検知手段９２は、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置を検知する。絶対位置送信手段９３は、絶対位置を旋回カメラ装置８０に送信する。旋回カメラ装置８０の撮影方向検出手段８１は、撮影している撮影方向を検出する。移動量算出手段９２は、制御装置９０から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段９１の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する。駆動手段８３は、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる。
【解決手段】制御装置９０の表示手段９１は、旋回カメラ装置８０が撮影した映像を表示する画面を有する。移動位置検知手段９２は、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置を検知する。絶対位置送信手段９３は、絶対位置を旋回カメラ装置８０に送信する。旋回カメラ装置８０の撮影方向検出手段８１は、撮影している撮影方向を検出する。移動量算出手段９２は、制御装置９０から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段９１の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する。駆動手段８３は、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムなどに用いられる旋回カメラ装置を制御する旋回カメラ制御システム、旋回カメラ制御方法、及び、これらに適用される旋回カメラ装置、カメラ旋回方法及びカメラ旋回プログラム関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回カメラ装置に対して、モニタ画角内の重点的に見たい被写体を画面中心に移動させる操作が行われることがある。旋回カメラを上下方向もしくは斜め方向に旋回する操作、及び、その操作の微調整を手動で行う場合、複数回の操作が必要になる。そこで、このような煩雑さを回避するための方法が各種知られている。
【０００３】
パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す。）を使用した一般的な旋回カメラ制御システムでは、パーソナルコンピュータモニタ（以下、パソコンモニタと記す。）画面上に映し出された被写体を画面中心に移動させる場合、まず、パソコン側にて、旋回カメラ装置から取得した現在位置座標データをもとに画角を計算する。さらに、パソコン側にて、被写体を画面中心に移動させるために必要なモータの移動量を算出し、その移動量と制御命令とをパソコン側から旋回カメラ装置に送信する。
【０００４】
また、特許文献１には、カメラ操作の煩雑さを解消するカメラ制御装置が記載されている。特許文献１に記載されたカメラ制御装置では、使用者がモニタに表示される撮影画面内で中心にしたい位置を指定すると、コンピュータ側のＣＰＵが指定位置と中心位置との差を算出し、算出結果及び移動命令をカメラの制御回路に転送する、カメラの制御回路は、これらの情報を受信して実際の移動量を算出し、カメラの撮影光軸を指定の方向に向ける。
【０００５】
特許文献２には、被写体をモニタ画面の中央位置に表示する監視カメラシステムが記載されている。特許文献２に記載された監視カメラシステムは、少なくとも二台の監視カメラの向きを連動させて制御することで、動きの速い被写体や広範囲を移動する被写体をモニタ画面の中央位置に表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４３１９５３号公報（段落０００８−００１１，００１３−００１７、図１）
【特許文献２】特開２００８−８５６０７号公報（段落００１０−００１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な旋回カメラ制御システムでは、まず、ユーザがパソコンモニタ画面上の見たい監視ポイントをマウスでクリックすると、パソコン側から旋回カメラ装置へ、水平座標位置、垂直座標位置及びズームレンズのズーム位置の問い合わせが行われる。問い合わせが行われると、旋回カメラ装置は、問い合わせ結果をパソコン側に送信する。パソコン側では、問い合わせ結果を受信すると、パソコンモニタ画面の座標位置とズームレンズ及び撮像素子の光学寸法をもとに画角計算を行う。さらに、パソコン側では、被写体を画面中心に移動させるために必要なモータの移動量を算出し、その移動量（座標データ）と制御命令とをパソコン側から旋回カメラ装置に再送信する。
【０００８】
図６は、一般的な旋回カメラ制御システムの動作を示すフローチャートである。まず、旋回カメラ装置は、旋回カメラを制御するコマンドをパソコンから受信したか否かを判断する（ステップＦ２）。パソコンからコマンドを受信していないと判断した場合（ステップＦ２におけるＮｏ）、旋回カメラ装置は、処理を終了する。
【０００９】
一方、パソコンからコマンドを受信したと判断した場合、（ステップＦ２におけるＹｅｓ）、旋回カメラ装置は、現在の水平位置を検出し（ステップＦ３）、さらに、現在の垂直位置を検出する（ステップＦ４）。また、旋回カメラ装置は、レンズのズーム位置を検出する（ステップＦ５）。
【００１０】
旋回カメラ装置は、検出した水平位置、垂直位置及びレンズのズーム位置などの座標データをパソコンへ返信する（ステップＦ６）。パソコンでは、送信される映像が撮像素子の光学データに変換され（ステップＦ７）、画角計算が行われる（ステップＦ８）。そして、パソコンでは、画角計算結果に基づいて、モータの相対的な必要移動量が算出される（ステップＦ９）。そして、算出された結果は、旋回カメラ装置へ送信される（ステップＦ１０）。最後に、旋回カメラ装置は、受信した必要移動量に応じてモータ制御する（ステップＦ１１）ことで、旋回カメラ装置を旋回させる。
【００１１】
このように、一般的な旋回カメラ制御システムでは、パソコンと旋回カメラ装置間の通信授受回数が多くなってしまい、旋回開始までのレスポンスが悪くなってしまうという課題があった。
【００１２】
このような課題を解決するため、特許文献１に記載されたカメラ制御装置では、コンピュータ側で計算した画面上の指定位置と中心位置との距離をカメラ側に送信し、それ以外の計算をカメラ側で行うことで、カメラが旋回開始を行うまでのレスポンスを短くしている。
【００１３】
しかし、特許文献１に記載されたカメラ制御装置を利用する場合、カメラとコンピュータそれぞれにカメラの旋回動作を制御する機能を実装しなければならないという課題がある。具体的には、コンピュータ側には、算出した距離に応じた旋回指示命令を行う機能を実装する必要があり、カメラ側には、旋回指示命令に応じてカメラを旋回させる機能を実装する必要がある。そのため、特許文献１に記載されたカメラ制御装置を用いた場合、旋回カメラを制御するシステムの構築が複雑化してしまうという課題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる旋回カメラ制御システム、旋回カメラ制御方法、及び、これらに適用される旋回カメラ装置、カメラ旋回方法及びカメラ旋回プログラム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】
【００１５】
本発明による旋回カメラ制御システムは、撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、
制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置を検知する移動位置検知手段と、絶対位置を旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段とを備え、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明による旋回カメラ装置は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明による旋回カメラ制御方法は、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段においてその画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置を検知し、制御装置が、絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出し、旋回カメラ装置が、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によるカメラ旋回方法は、撮影している撮影方向を検出し、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させることを特徴とする。
【００１９】
本発明によるカメラ旋回プログラムは、コンピュータに、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出処理、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出処理、および、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による旋回カメラ制御システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】被写体を移動させる処理の例を示す説明図である。
【図３】旋回カメラ装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を示すブロック図である。
【図５】本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を示すブロック図である。
【図６】一般的な旋回カメラ制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明による旋回カメラ制御システムの一実施形態を示すブロック図である。本発明における旋回カメラ制御システムは、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す。）１３と、旋回カメラ装置２０とを備えている。
【００２４】
パソコン１３は、旋回カメラ装置２０の撮影方向を旋回させる制御を行う。パソコン１３には、パソコンモニタ１２と、マウス１４とが接続されている。パソコンモニタ１２は、旋回カメラ装置２０が撮影した映像を受信して、その映像を画面１５上に表示する。マウス１４は、表示された被写体を移動させる位置を指定するための装置である。例えば、マウス１４は、パソコンモニタ１２における画面１５上の絶対位置を指定するために用いられる。以下、パソコンモニタ１２の画面１５上の絶対位置を、パソコンモニタ１２上の絶対位置と記すこともある。マウス１４により指定された絶対位置の情報は、旋回カメラ装置２０に送信される。
【００２５】
なお、以下の説明では、画面１５上の絶対位置を指定する装置としてマウスを用いる場合について説明する。ただし、画面１５上の絶対位置を指定する装置は、マウスに限定されず、画面１５上の位置を指定できる他のポインティングデバイスであってもよい。
【００２６】
例えば、パソコン１３が備える制御部（図示せず）が、画面１５の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面１５上の絶対位置を検知する。映像上の位置は、例えば、マウス１４を用いてユーザにより指定される。そして、制御部（図示せず）は、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する。なお、パソコンモニタ１２上の絶対位置は、画面１５の範囲に応じて予め設定される。
【００２７】
以下の説明では、パソコン１３が備える制御部（図示せず）が、マウス１４によって指定された絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する場合について説明する。なお、パソコン１３は、指定された表示映像の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信出来ればよい。すなわち、パソコン１３は、旋回カメラ装置２０から送信された映像を表示するパソコンモニタ１２などの表示装置と、ユーザがマウス１４などを用いて指定する被写体の絶対位置を検知する手段と、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する手段を備えていればよい。したがって、例えば、パソコン１３がタッチパネル機能を備えている場合、パソコン１３が備える制御部（図示せず）は、そのタッチパネル機能により検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信してもよい。
【００２８】
なお、上記制御部（図示せず）は、プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、プログラムは、パソコン１３の記憶部（図示せず）に記憶され、ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、制御部（図示せず）として動作する。
【００２９】
旋回カメラ装置２０は、ズームレンズ１と、テレビジョンカメラ２と、ＣＰＵ３と、水平モータドライバ４と、水平モータ５と、水平ギア６と、水平位置検出エンコーダ７と、垂直モータドライバ８と、垂直モータ９と、垂直ギア１０と、垂直位置検出エンコーダ１１とを備えている。
【００３０】
ズームレンズ１は、撮影に用いられるレンズである。テレビジョンカメラ２は、ズームレンズ１を介して被写体を撮影し、映像情報をパソコン１３に転送する。ＣＰＵ３は、旋回カメラ装置２０における各制御を司る制御装置である。具体的には、ＣＰＵ３は、テレビジョンカメラ２が送信した映像を表示した画面１５上の絶対位置をパソコン１３から受信すると、その絶対位置と画面１５上の中心位置との距離を算出することにより、旋回カメラ装置２０を旋回させる変化量を決定する。
【００３１】
距離を算出する方法として、例えば、旋回カメラ装置２０の記憶部（図示せず）に、テレビジョンカメラ２が送信する映像の範囲と、その範囲に対応するパソコンモニタ１２上の絶対位置とを対応付けて記憶しておき、ＣＰＵ３は、その対応付けに応じてカメラを旋回させる変化量を決定してもよい。このようにすることで、ＣＰＵ３は、パソコン１３から絶対位置を受信するだけで、旋回カメラ装置２０を移動させる変化量を計算することができる。なお、変化量の算出方法は広く知られているため、詳細な説明は省略する。
【００３２】
水平モータドライバ４は、水平旋回駆動用のドライバであり、ＣＰＵ３の指示に応じて水平モータ５及び水平ギア６を算出された変化量に基づいて駆動させる。水平位置検出エンコーダ７は、旋回カメラ装置２０の水平方向の位置を検出する。また、垂直モータドライバ８は、垂直旋回駆動用のドライバであり、ＣＰＵ３の指示に応じて垂直モータ９及び垂直ギア１０を算出された変化量に基づいて駆動させる。垂直位置検出エンコーダ１１は、旋回カメラ装置２０の垂直方向の位置を検出する。このように、旋回カメラ装置２０は、自身が撮影する方向を水平位置検出エンコーダ７や垂直位置検出エンコーダ１１により撮影する方向を検出する。
【００３３】
なお、ＣＰＵ３は、例えば、旋回カメラ装置２０の記憶部（図示せず）に記憶されたプログラム（旋回制御プログラム）を読み込み、そのプログラムに従って動作する。
【００３４】
図２は、パソコンモニタ１２上に表示された被写体を移動させる処理の例を示す説明図である。図２に示す例では、パソコンモニタ１２上の画面１５が横３２×縦２４の小エリアに分割されていることを示す。以下の説明では、画面１５上の絶対位置を、画面１５を分割した小エリアの絶対座標で表わす場合について説明する。なお、画面１５上の絶対位置は、画面を分割した小エリアを示す絶対座標に限定されない。
【００３５】
例えば、ユーザが、画面１５上の位置Ａに表示された被写体１６をマウス１４でクリックすると、パソコン１３が備える制御部（図示せず）は、位置Ａに該当する絶対座標（縦３，横３）をパソコン１３から旋回カメラ装置２０（より詳しくは、ＣＰＵ３）に送信する。
【００３６】
なお、旋回カメラ装置２０が絶対座標を受信すると、ＣＰＵ３は、水平モータ５及び垂直モータ９の位置を、水平位置検出エンコーダ７及び垂直位置検出エンコーダ１１に検知させる。また、ＣＰＵ３は、検知させた水平位置及び垂直位置に加え、ズームレンズ１のズーム位置および撮像素子の光学寸法をもとに画角計算を行い、マウスクリックされた絶対座標（縦３，横３）を画面中心の絶対座標（縦１２，横１６）へ移動させるのに必要な旋回量を瞬時に計算する。そして、ＣＰＵ３は、水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８へ計算した旋回量を送信する。水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８は、受信した旋回量に基づいて、水平モータ５及び垂直モータ９を駆動させることにより、被写体１６を画面中心に移動させる。このようにして、ＣＰＵ３は、絶対位置及び撮影方向に基づいて変化量を算出する。
【００３７】
次に、動作について説明する。図３は、旋回カメラ装置２０の動作の例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、旋回カメラ装置２０のＣＰＵ３は、パソコン１３から画面１５上の絶対位置（例えば、図２における被写体１６の絶対位置座標Ａ）を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。例えば、ＣＰＵ３は、パソコン１３から指定された絶対位置を含む移動指示コマンドを受信したか否かを判断する。パソコン１３からのコマンド（絶対位置）を受信していないと判断した場合（ステップＳ２におけるＮｏ）、ＣＰＵ３は、処理を終了する。
【００３９】
一方、パソコン１３からのコマンド（絶対位置）を受信したと判断した場合、（ステップＳ２におけるＹｅｓ）、ＣＰＵ３は、水平位置検出エンコーダ７に現在の水平位置を検出させ（ステップＳ３）、垂直位置検出エンコーダ１１に現在の垂直位置を検出させる（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ３は、レンズのズーム位置を検出する（ステップＳ５）。
【００４０】
ＣＰＵ３は、テレビジョンカメラ２が撮影したデータを撮像素子の光学データに変換する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ３は、水平位置、垂直位置及びレンズのズーム位置に基づいて画角計算を行う（ステップＳ７）。
【００４１】
ＣＰＵ３は、受信した絶対位置及び画角計算結果に基づいて、水平モータ５及び垂直モータ９の相対的な必要移動量（変化量）を算出する（ステップＳ８）。そして、ＣＰＵ３は、算出した変化量に基づいて、水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８に対し、垂直モータ９及び垂直ギア１０を駆動させて、水平モータ５及び垂直モータ９を画面中心（例えば、図２における絶対位置座標Ｂ）へと移動させる旋回制御をおこなう。
【００４２】
このように、ＣＰＵ３がパソコン１３から送信された絶対座標に基づいて必要移動量（変化量）を算出するため、パソコン１３側では、画面の中央に遷移させる絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信すればよい。例えば、旋回カメラ装置２０を制御するアプリケーションソフトをパソコン１３側に実装する場合、そのアプリケーションソフトは、マウスクリックされた位置の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する機能を備えていればよい。すなわち、パソコン側で画角計算などを行う必要がないため、システムを簡素化できる。
【００４３】
また、図５に示す一般的な旋回カメラ制御システムでは、パソコンと旋回カメラ装置との間の通信回数は、３回（図５におけるステップＦ２の前、ステップＦ５とステップＦ６の間、及び、ステップＦ１０とステップＦ１１の間の計３回）必要だった。一方、本実施形態によれば、パソコン１３と旋回カメラ装置２０との間で必要な通信回数は、１回（ステップＳ２の前）である。このように、一般的な旋回カメラ制御システムと比べて、本実施形態では、モータが旋回開始するまでの時間を短縮することでレスポンスを向上させている。
【００４４】
なお、本実施形態では、パソコン１３がマウス１４でクリックされた被写体の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信し、ＣＰＵ３が被写体を画面中心に移動させる方法について説明した。ただし、ＣＰＵ３が被写体を移動させる位置は、画面中心に限定されない。
【００４５】
例えば、ユーザがマウス１４を絶対座標Ａから画面の任意の絶対座標Ｃまでドラッグさせた場合に、パソコン１３の制御部（図示せず）が、移動開始位置として絶対座標Ａ、移動終了位置として絶対座標Ｃ（すなわち、移動開始位置と移動終了位置の２点）を旋回カメラ装置２０に送信してもよい。この場合、ＣＰＵ３は、絶対座標Ａと絶対座標Ｃとの距離を算出することにより、旋回カメラ装置２０を旋回させる変化量を決定してもよい。変化量の算出方法は、中心位置までの変化量を算出する方法と同様である。このようにすることで、パソコン１３は、任意の位置に旋回カメラ装置２０の撮影位置を旋回させる制御を行うことができる。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、パソコン１３の制御部（図示せず）が、旋回カメラ装置２０が撮影した映像を表示する画面１５を有するパソコンモニタ１２において、その画面１５の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面１５上の絶対位置を検知する。そして、パソコン１３の制御部（図示せず）が、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する。
【００４７】
一方、水平位置検出エンコーダ７や垂直位置検出エンコーダ１１は、旋回カメラ装置２０が撮影している撮影方向を検出する。そして、ＣＰＵ３は、パソコン１３から受信した絶対位置、および、撮影方向に基づいて、画面１５上で指定された位置の映像をパソコンモニタ１２（画面１５）の中心にまで移動させるために必要な旋回量を算出する。
【００４８】
このような構成をとるため、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる
【００４９】
具体的には、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。第１の効果は、パソコンのアプリケーションソフトを含め、構築するシステムを簡素化できるということである。一般的な旋回制御システムでは、パソコン側で変化量を算出し、カメラ側で制御に関する計算処理を行うため、システムが複雑であった。しかし、本実施形態では、計算処理を行う機能を集約させることで、システム構築を簡易化している。
【００５０】
第２の効果は、旋回カメラ装置の旋回レスポンスが早くなるということである。一般的な旋回制御システムでは、旋回カメラ装置から各種位置データをパソコン側へ取り込んで画角計算したのち、再度旋回カメラ装置へ必要な移動量の命令を送るという手順を踏んでいた。そのため、どうしても旋回開始するまでの時間が長くなりレスポンスが悪くなっていた。しかし、本実施形態では、旋回カメラ側に計算作業などを受け持たせることにより、通信授受回数を少なくすることで、旋回レスポンスを早くしている。
【００５１】
第３の効果は、通信制御ラインの負荷を軽減できるため、旋回カメラ装置とシステムとの間の命令の送信や、旋回処理の実行指示が行いやすくなるということである。上述の通り、一般的な旋回制御システムでは、１回の操作につき通信の授受回数が多くなるため、通信制御ラインの負荷が高かった。しかし、本実施形態によれば、１回の操作につき通信の授受回数は１回で済むため、通信制御ラインの負荷を軽減できる。すなわち、旋回カメラ装置とシステムとの間の命令の送信や実行指示が行いやすくなる。
【００５２】
次に、本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を説明する。図４は、本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を示すブロック図である。本発明による旋回カメラ制御システムは、撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置８０と、旋回カメラ装置８０の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置９０とを備えている。
【００５３】
制御装置９０は、旋回カメラ装置８０が撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段９１（例えば、パソコンモニタ１２）と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）を検知する移動位置検知手段９２（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））と、絶対位置を旋回カメラ装置８０に送信する絶対位置送信手段９３（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））とを備えている。
【００５４】
旋回カメラ装置８０は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段８１（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、制御装置９０から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段９１の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段９２（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段８３（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えている。
【００５５】
そのような構成により、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【００５６】
次に、本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を説明する。図５は、本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を示すブロック図である。本発明による旋回カメラ装置は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段７１（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）を備えた制御装置（例えば、パソコン１３）から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段７２（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段７３（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えている。
【００５７】
そのような構成によっても、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【００５８】
なお、少なくとも以下に示すような旋回カメラ制御システム及び旋回カメラ装置も、上記に示すいずれかの実施形態に開示されている。
【００５９】
（１）撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）を検知する移動位置検知手段（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））と、絶対位置を旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））とを備え、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えた旋回カメラ制御システム。
【００６０】
（２）制御装置の移動位置検知手段が、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定されたその表示手段の画面における２つの絶対位置（例えば、マウス１４がドラッグした開始位置と終了位置）を検知し、制御装置の絶対位置送信手段が、２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、旋回カメラ装置の変化量算出手段が、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、移動開始位置の映像を移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する旋回カメラ制御システム。
【００６１】
（３）撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）を備えた制御装置（例えば、パソコン１３）から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）とを備えた旋回カメラ装置。
【００６２】
（４）変化量算出手段が、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、移動開始位置の映像を移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する旋回カメラ装置。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、監視システムなどに用いられる旋回カメラ装置を制御する旋回カメラ制御システムに好適に適用される。また、例えば、モニタ画角範囲内の移動レスポンス向上させる旋回カメラ装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１ ズームレンズ
２ テレビジョンカメラ
３ ＣＰＵ
４ 水平モータドライバ
５ 水平モータ
６ 水平ギア
７ 水平位置検出エンコーダ
８ 垂直モータドライバ
９ 垂直モータ
１０ 垂直ギア
１１ 垂直位置検出エンコーダ
１２ パソコンモニタ
１３ パソコン
１４ マウス
１５ 画面
１６ 被写体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムなどに用いられる旋回カメラ装置を制御する旋回カメラ制御システム、旋回カメラ制御方法、及び、これらに適用される旋回カメラ装置、カメラ旋回方法及びカメラ旋回プログラム関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回カメラ装置に対して、モニタ画角内の重点的に見たい被写体を画面中心に移動させる操作が行われることがある。旋回カメラを上下方向もしくは斜め方向に旋回する操作、及び、その操作の微調整を手動で行う場合、複数回の操作が必要になる。そこで、このような煩雑さを回避するための方法が各種知られている。
【０００３】
パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す。）を使用した一般的な旋回カメラ制御システムでは、パーソナルコンピュータモニタ（以下、パソコンモニタと記す。）画面上に映し出された被写体を画面中心に移動させる場合、まず、パソコン側にて、旋回カメラ装置から取得した現在位置座標データをもとに画角を計算する。さらに、パソコン側にて、被写体を画面中心に移動させるために必要なモータの移動量を算出し、その移動量と制御命令とをパソコン側から旋回カメラ装置に送信する。
【０００４】
また、特許文献１には、カメラ操作の煩雑さを解消するカメラ制御装置が記載されている。特許文献１に記載されたカメラ制御装置では、使用者がモニタに表示される撮影画面内で中心にしたい位置を指定すると、コンピュータ側のＣＰＵが指定位置と中心位置との差を算出し、算出結果及び移動命令をカメラの制御回路に転送する、カメラの制御回路は、これらの情報を受信して実際の移動量を算出し、カメラの撮影光軸を指定の方向に向ける。
【０００５】
特許文献２には、被写体をモニタ画面の中央位置に表示する監視カメラシステムが記載されている。特許文献２に記載された監視カメラシステムは、少なくとも二台の監視カメラの向きを連動させて制御することで、動きの速い被写体や広範囲を移動する被写体をモニタ画面の中央位置に表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４３１９５３号公報（段落０００８−００１１，００１３−００１７、図１）
【特許文献２】特開２００８−８５６０７号公報（段落００１０−００１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な旋回カメラ制御システムでは、まず、ユーザがパソコンモニタ画面上の見たい監視ポイントをマウスでクリックすると、パソコン側から旋回カメラ装置へ、水平座標位置、垂直座標位置及びズームレンズのズーム位置の問い合わせが行われる。問い合わせが行われると、旋回カメラ装置は、問い合わせ結果をパソコン側に送信する。パソコン側では、問い合わせ結果を受信すると、パソコンモニタ画面の座標位置とズームレンズ及び撮像素子の光学寸法をもとに画角計算を行う。さらに、パソコン側では、被写体を画面中心に移動させるために必要なモータの移動量を算出し、その移動量（座標データ）と制御命令とをパソコン側から旋回カメラ装置に再送信する。
【０００８】
図６は、一般的な旋回カメラ制御システムの動作を示すフローチャートである。まず、旋回カメラ装置は、旋回カメラを制御するコマンドをパソコンから受信したか否かを判断する（ステップＦ２）。パソコンからコマンドを受信していないと判断した場合（ステップＦ２におけるＮｏ）、旋回カメラ装置は、処理を終了する。
【０００９】
一方、パソコンからコマンドを受信したと判断した場合、（ステップＦ２におけるＹｅｓ）、旋回カメラ装置は、現在の水平位置を検出し（ステップＦ３）、さらに、現在の垂直位置を検出する（ステップＦ４）。また、旋回カメラ装置は、レンズのズーム位置を検出する（ステップＦ５）。
【００１０】
旋回カメラ装置は、検出した水平位置、垂直位置及びレンズのズーム位置などの座標データをパソコンへ返信する（ステップＦ６）。パソコンでは、送信される映像が撮像素子の光学データに変換され（ステップＦ７）、画角計算が行われる（ステップＦ８）。そして、パソコンでは、画角計算結果に基づいて、モータの相対的な必要移動量が算出される（ステップＦ９）。そして、算出された結果は、旋回カメラ装置へ送信される（ステップＦ１０）。最後に、旋回カメラ装置は、受信した必要移動量に応じてモータ制御する（ステップＦ１１）ことで、旋回カメラ装置を旋回させる。
【００１１】
このように、一般的な旋回カメラ制御システムでは、パソコンと旋回カメラ装置間の通信授受回数が多くなってしまい、旋回開始までのレスポンスが悪くなってしまうという課題があった。
【００１２】
このような課題を解決するため、特許文献１に記載されたカメラ制御装置では、コンピュータ側で計算した画面上の指定位置と中心位置との距離をカメラ側に送信し、それ以外の計算をカメラ側で行うことで、カメラが旋回開始を行うまでのレスポンスを短くしている。
【００１３】
しかし、特許文献１に記載されたカメラ制御装置を利用する場合、カメラとコンピュータそれぞれにカメラの旋回動作を制御する機能を実装しなければならないという課題がある。具体的には、コンピュータ側には、算出した距離に応じた旋回指示命令を行う機能を実装する必要があり、カメラ側には、旋回指示命令に応じてカメラを旋回させる機能を実装する必要がある。そのため、特許文献１に記載されたカメラ制御装置を用いた場合、旋回カメラを制御するシステムの構築が複雑化してしまうという課題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる旋回カメラ制御システム、旋回カメラ制御方法、及び、これらに適用される旋回カメラ装置、カメラ旋回方法及びカメラ旋回プログラム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】
【００１５】
本発明による旋回カメラ制御システムは、撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、
制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置を検知する移動位置検知手段と、絶対位置を旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段とを備え、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明による旋回カメラ装置は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明による旋回カメラ制御方法は、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段においてその画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置を検知し、制御装置が、絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出し、旋回カメラ装置が、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によるカメラ旋回方法は、撮影している撮影方向を検出し、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させることを特徴とする。
【００１９】
本発明によるカメラ旋回プログラムは、コンピュータに、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出処理、撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出処理、および、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による旋回カメラ制御システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】被写体を移動させる処理の例を示す説明図である。
【図３】旋回カメラ装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を示すブロック図である。
【図５】本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を示すブロック図である。
【図６】一般的な旋回カメラ制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明による旋回カメラ制御システムの一実施形態を示すブロック図である。本発明における旋回カメラ制御システムは、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す。）１３と、旋回カメラ装置２０とを備えている。
【００２４】
パソコン１３は、旋回カメラ装置２０の撮影方向を旋回させる制御を行う。パソコン１３には、パソコンモニタ１２と、マウス１４とが接続されている。パソコンモニタ１２は、旋回カメラ装置２０が撮影した映像を受信して、その映像を画面１５上に表示する。マウス１４は、表示された被写体を移動させる位置を指定するための装置である。例えば、マウス１４は、パソコンモニタ１２における画面１５上の絶対位置を指定するために用いられる。以下、パソコンモニタ１２の画面１５上の絶対位置を、パソコンモニタ１２上の絶対位置と記すこともある。マウス１４により指定された絶対位置の情報は、旋回カメラ装置２０に送信される。
【００２５】
なお、以下の説明では、画面１５上の絶対位置を指定する装置としてマウスを用いる場合について説明する。ただし、画面１５上の絶対位置を指定する装置は、マウスに限定されず、画面１５上の位置を指定できる他のポインティングデバイスであってもよい。
【００２６】
例えば、パソコン１３が備える制御部（図示せず）が、画面１５の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面１５上の絶対位置を検知する。映像上の位置は、例えば、マウス１４を用いてユーザにより指定される。そして、制御部（図示せず）は、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する。なお、パソコンモニタ１２上の絶対位置は、画面１５の範囲に応じて予め設定される。
【００２７】
以下の説明では、パソコン１３が備える制御部（図示せず）が、マウス１４によって指定された絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する場合について説明する。なお、パソコン１３は、指定された表示映像の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信出来ればよい。すなわち、パソコン１３は、旋回カメラ装置２０から送信された映像を表示するパソコンモニタ１２などの表示装置と、ユーザがマウス１４などを用いて指定する被写体の絶対位置を検知する手段と、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する手段を備えていればよい。したがって、例えば、パソコン１３がタッチパネル機能を備えている場合、パソコン１３が備える制御部（図示せず）は、そのタッチパネル機能により検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信してもよい。
【００２８】
なお、上記制御部（図示せず）は、プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、プログラムは、パソコン１３の記憶部（図示せず）に記憶され、ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、制御部（図示せず）として動作する。
【００２９】
旋回カメラ装置２０は、ズームレンズ１と、テレビジョンカメラ２と、ＣＰＵ３と、水平モータドライバ４と、水平モータ５と、水平ギア６と、水平位置検出エンコーダ７と、垂直モータドライバ８と、垂直モータ９と、垂直ギア１０と、垂直位置検出エンコーダ１１とを備えている。
【００３０】
ズームレンズ１は、撮影に用いられるレンズである。テレビジョンカメラ２は、ズームレンズ１を介して被写体を撮影し、映像情報をパソコン１３に転送する。ＣＰＵ３は、旋回カメラ装置２０における各制御を司る制御装置である。具体的には、ＣＰＵ３は、テレビジョンカメラ２が送信した映像を表示した画面１５上の絶対位置をパソコン１３から受信すると、その絶対位置と画面１５上の中心位置との距離を算出することにより、旋回カメラ装置２０を旋回させる変化量を決定する。
【００３１】
距離を算出する方法として、例えば、旋回カメラ装置２０の記憶部（図示せず）に、テレビジョンカメラ２が送信する映像の範囲と、その範囲に対応するパソコンモニタ１２上の絶対位置とを対応付けて記憶しておき、ＣＰＵ３は、その対応付けに応じてカメラを旋回させる変化量を決定してもよい。このようにすることで、ＣＰＵ３は、パソコン１３から絶対位置を受信するだけで、旋回カメラ装置２０を移動させる変化量を計算することができる。なお、変化量の算出方法は広く知られているため、詳細な説明は省略する。
【００３２】
水平モータドライバ４は、水平旋回駆動用のドライバであり、ＣＰＵ３の指示に応じて水平モータ５及び水平ギア６を算出された変化量に基づいて駆動させる。水平位置検出エンコーダ７は、旋回カメラ装置２０の水平方向の位置を検出する。また、垂直モータドライバ８は、垂直旋回駆動用のドライバであり、ＣＰＵ３の指示に応じて垂直モータ９及び垂直ギア１０を算出された変化量に基づいて駆動させる。垂直位置検出エンコーダ１１は、旋回カメラ装置２０の垂直方向の位置を検出する。このように、旋回カメラ装置２０は、自身が撮影する方向を水平位置検出エンコーダ７や垂直位置検出エンコーダ１１により撮影する方向を検出する。
【００３３】
なお、ＣＰＵ３は、例えば、旋回カメラ装置２０の記憶部（図示せず）に記憶されたプログラム（旋回制御プログラム）を読み込み、そのプログラムに従って動作する。
【００３４】
図２は、パソコンモニタ１２上に表示された被写体を移動させる処理の例を示す説明図である。図２に示す例では、パソコンモニタ１２上の画面１５が横３２×縦２４の小エリアに分割されていることを示す。以下の説明では、画面１５上の絶対位置を、画面１５を分割した小エリアの絶対座標で表わす場合について説明する。なお、画面１５上の絶対位置は、画面を分割した小エリアを示す絶対座標に限定されない。
【００３５】
例えば、ユーザが、画面１５上の位置Ａに表示された被写体１６をマウス１４でクリックすると、パソコン１３が備える制御部（図示せず）は、位置Ａに該当する絶対座標（縦３，横３）をパソコン１３から旋回カメラ装置２０（より詳しくは、ＣＰＵ３）に送信する。
【００３６】
なお、旋回カメラ装置２０が絶対座標を受信すると、ＣＰＵ３は、水平モータ５及び垂直モータ９の位置を、水平位置検出エンコーダ７及び垂直位置検出エンコーダ１１に検知させる。また、ＣＰＵ３は、検知させた水平位置及び垂直位置に加え、ズームレンズ１のズーム位置および撮像素子の光学寸法をもとに画角計算を行い、マウスクリックされた絶対座標（縦３，横３）を画面中心の絶対座標（縦１２，横１６）へ移動させるのに必要な旋回量を瞬時に計算する。そして、ＣＰＵ３は、水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８へ計算した旋回量を送信する。水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８は、受信した旋回量に基づいて、水平モータ５及び垂直モータ９を駆動させることにより、被写体１６を画面中心に移動させる。このようにして、ＣＰＵ３は、絶対位置及び撮影方向に基づいて変化量を算出する。
【００３７】
次に、動作について説明する。図３は、旋回カメラ装置２０の動作の例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、旋回カメラ装置２０のＣＰＵ３は、パソコン１３から画面１５上の絶対位置（例えば、図２における被写体１６の絶対位置座標Ａ）を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。例えば、ＣＰＵ３は、パソコン１３から指定された絶対位置を含む移動指示コマンドを受信したか否かを判断する。パソコン１３からのコマンド（絶対位置）を受信していないと判断した場合（ステップＳ２におけるＮｏ）、ＣＰＵ３は、処理を終了する。
【００３９】
一方、パソコン１３からのコマンド（絶対位置）を受信したと判断した場合、（ステップＳ２におけるＹｅｓ）、ＣＰＵ３は、水平位置検出エンコーダ７に現在の水平位置を検出させ（ステップＳ３）、垂直位置検出エンコーダ１１に現在の垂直位置を検出させる（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ３は、レンズのズーム位置を検出する（ステップＳ５）。
【００４０】
ＣＰＵ３は、テレビジョンカメラ２が撮影したデータを撮像素子の光学データに変換する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ３は、水平位置、垂直位置及びレンズのズーム位置に基づいて画角計算を行う（ステップＳ７）。
【００４１】
ＣＰＵ３は、受信した絶対位置及び画角計算結果に基づいて、水平モータ５及び垂直モータ９の相対的な必要移動量（変化量）を算出する（ステップＳ８）。そして、ＣＰＵ３は、算出した変化量に基づいて、水平モータドライバ４及び垂直モータドライバ８に対し、垂直モータ９及び垂直ギア１０を駆動させて、水平モータ５及び垂直モータ９を画面中心（例えば、図２における絶対位置座標Ｂ）へと移動させる旋回制御をおこなう。
【００４２】
このように、ＣＰＵ３がパソコン１３から送信された絶対座標に基づいて必要移動量（変化量）を算出するため、パソコン１３側では、画面の中央に遷移させる絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信すればよい。例えば、旋回カメラ装置２０を制御するアプリケーションソフトをパソコン１３側に実装する場合、そのアプリケーションソフトは、マウスクリックされた位置の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する機能を備えていればよい。すなわち、パソコン側で画角計算などを行う必要がないため、システムを簡素化できる。
【００４３】
また、図５に示す一般的な旋回カメラ制御システムでは、パソコンと旋回カメラ装置との間の通信回数は、３回（図５におけるステップＦ２の前、ステップＦ５とステップＦ６の間、及び、ステップＦ１０とステップＦ１１の間の計３回）必要だった。一方、本実施形態によれば、パソコン１３と旋回カメラ装置２０との間で必要な通信回数は、１回（ステップＳ２の前）である。このように、一般的な旋回カメラ制御システムと比べて、本実施形態では、モータが旋回開始するまでの時間を短縮することでレスポンスを向上させている。
【００４４】
なお、本実施形態では、パソコン１３がマウス１４でクリックされた被写体の絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信し、ＣＰＵ３が被写体を画面中心に移動させる方法について説明した。ただし、ＣＰＵ３が被写体を移動させる位置は、画面中心に限定されない。
【００４５】
例えば、ユーザがマウス１４を絶対座標Ａから画面の任意の絶対座標Ｃまでドラッグさせた場合に、パソコン１３の制御部（図示せず）が、移動開始位置として絶対座標Ａ、移動終了位置として絶対座標Ｃ（すなわち、移動開始位置と移動終了位置の２点）を旋回カメラ装置２０に送信してもよい。この場合、ＣＰＵ３は、絶対座標Ａと絶対座標Ｃとの距離を算出することにより、旋回カメラ装置２０を旋回させる変化量を決定してもよい。変化量の算出方法は、中心位置までの変化量を算出する方法と同様である。このようにすることで、パソコン１３は、任意の位置に旋回カメラ装置２０の撮影位置を旋回させる制御を行うことができる。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、パソコン１３の制御部（図示せず）が、旋回カメラ装置２０が撮影した映像を表示する画面１５を有するパソコンモニタ１２において、その画面１５の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面１５上の絶対位置を検知する。そして、パソコン１３の制御部（図示せず）が、検知した絶対位置を旋回カメラ装置２０に送信する。
【００４７】
一方、水平位置検出エンコーダ７や垂直位置検出エンコーダ１１は、旋回カメラ装置２０が撮影している撮影方向を検出する。そして、ＣＰＵ３は、パソコン１３から受信した絶対位置、および、撮影方向に基づいて、画面１５上で指定された位置の映像をパソコンモニタ１２（画面１５）の中心にまで移動させるために必要な旋回量を算出する。
【００４８】
このような構成をとるため、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる
【００４９】
具体的には、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。第１の効果は、パソコンのアプリケーションソフトを含め、構築するシステムを簡素化できるということである。一般的な旋回制御システムでは、パソコン側で変化量を算出し、カメラ側で制御に関する計算処理を行うため、システムが複雑であった。しかし、本実施形態では、計算処理を行う機能を集約させることで、システム構築を簡易化している。
【００５０】
第２の効果は、旋回カメラ装置の旋回レスポンスが早くなるということである。一般的な旋回制御システムでは、旋回カメラ装置から各種位置データをパソコン側へ取り込んで画角計算したのち、再度旋回カメラ装置へ必要な移動量の命令を送るという手順を踏んでいた。そのため、どうしても旋回開始するまでの時間が長くなりレスポンスが悪くなっていた。しかし、本実施形態では、旋回カメラ側に計算作業などを受け持たせることにより、通信授受回数を少なくすることで、旋回レスポンスを早くしている。
【００５１】
第３の効果は、通信制御ラインの負荷を軽減できるため、旋回カメラ装置とシステムとの間の命令の送信や、旋回処理の実行指示が行いやすくなるということである。上述の通り、一般的な旋回制御システムでは、１回の操作につき通信の授受回数が多くなるため、通信制御ラインの負荷が高かった。しかし、本実施形態によれば、１回の操作につき通信の授受回数は１回で済むため、通信制御ラインの負荷を軽減できる。すなわち、旋回カメラ装置とシステムとの間の命令の送信や実行指示が行いやすくなる。
【００５２】
次に、本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を説明する。図４は、本発明による旋回カメラ制御システムの最小構成の例を示すブロック図である。本発明による旋回カメラ制御システムは、撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置８０と、旋回カメラ装置８０の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置９０とを備えている。
【００５３】
制御装置９０は、旋回カメラ装置８０が撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段９１（例えば、パソコンモニタ１２）と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）を検知する移動位置検知手段９２（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））と、絶対位置を旋回カメラ装置８０に送信する絶対位置送信手段９３（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））とを備えている。
【００５４】
旋回カメラ装置８０は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段８１（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、制御装置９０から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段９１の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段９２（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段８３（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えている。
【００５５】
そのような構成により、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【００５６】
次に、本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を説明する。図５は、本発明による旋回カメラ装置の最小構成の例を示すブロック図である。本発明による旋回カメラ装置は、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段７１（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）を備えた制御装置（例えば、パソコン１３）から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段７２（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段７３（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えている。
【００５７】
そのような構成によっても、旋回カメラ装置を利用する場合に、その旋回カメラ装置を制御するシステムを容易に構築できる。
【００５８】
なお、少なくとも以下に示すような旋回カメラ制御システム及び旋回カメラ装置も、上記に示すいずれかの実施形態に開示されている。
【００５９】
（１）撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、制御装置が、旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）と、画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）を検知する移動位置検知手段（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））と、絶対位置を旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段（例えば、パソコン１３の制御部（図示せず））とを備え、旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、制御装置から受信した絶対位置及び撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を表示手段の画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）を備えた旋回カメラ制御システム。
【００６０】
（２）制御装置の移動位置検知手段が、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定されたその表示手段の画面における２つの絶対位置（例えば、マウス１４がドラッグした開始位置と終了位置）を検知し、制御装置の絶対位置送信手段が、２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、旋回カメラ装置の変化量算出手段が、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、移動開始位置の映像を移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する旋回カメラ制御システム。
【００６１】
（３）撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段（例えば、水平位置検出エンコーダ７、垂直位置検出エンコーダ１１）と、撮影した映像を表示する画面（例えば、画面１５）を有する表示手段（例えば、パソコンモニタ１２）を備えた制御装置（例えば、パソコン１３）から受信した、その表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定されたその画面上の絶対位置（例えば、絶対座標）、及び、撮影方向に基づいて、画面上で指定された位置の映像を画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量（例えば、旋回量）を算出する変化量算出手段（例えば、ＣＰＵ３）と、算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段（例えば、水平モータドライバ４、水平モータ５、水平ギア６、垂直モータドライバ８、垂直モータ９及び垂直ギア１０）とを備えた旋回カメラ装置。
【００６２】
（４）変化量算出手段が、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、移動開始位置の映像を移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する旋回カメラ装置。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、監視システムなどに用いられる旋回カメラ装置を制御する旋回カメラ制御システムに好適に適用される。また、例えば、モニタ画角範囲内の移動レスポンス向上させる旋回カメラ装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１ ズームレンズ
２ テレビジョンカメラ
３ ＣＰＵ
４ 水平モータドライバ
５ 水平モータ
６ 水平ギア
７ 水平位置検出エンコーダ
８ 垂直モータドライバ
９ 垂直モータ
１０ 垂直ギア
１１ 垂直位置検出エンコーダ
１２ パソコンモニタ
１３ パソコン
１４ マウス
１５ 画面
１６ 被写体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、
前記旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段と、
前記画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された前記画面上の絶対位置を検知する移動位置検知手段と、
前記絶対位置を前記旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段とを備え、
前記旋回カメラ装置は、
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、
前記制御装置から受信した絶対位置及び前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記表示手段の前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えた
ことを特徴とする旋回カメラ制御システム。
【請求項２】
制御装置の移動位置検知手段は、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された当該表示手段の画面における２つの絶対位置を検知し、
制御装置の絶対位置送信手段は、前記２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、
旋回カメラ装置の変化量算出手段は、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項１に記載の旋回カメラ制御システム。
【請求項３】
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えた
ことを特徴とする旋回カメラ装置。
【請求項４】
変化量算出手段は、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項３に記載の旋回カメラ装置。
【請求項５】
旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置が、前記旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段において当該画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置を検知し、
前記制御装置が、前記絶対位置を前記旋回カメラ装置に送信し、
前記旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出し、
前記旋回カメラ装置が、前記制御装置から受信した絶対位置及び前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる
ことを特徴とする旋回カメラ制御方法。
【請求項６】
制御装置が、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された当該表示手段の画面における２つの絶対位置を検知し、
制御装置が、前記２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、
旋回カメラ装置が、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項５に記載の旋回カメラ制御方法。
【請求項７】
撮影している撮影方向を検出し、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる
ことを特徴とするカメラ旋回方法。
【請求項８】
映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項７に記載のカメラ旋回方法。
【請求項９】
コンピュータに、
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出処理、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出処理、および、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動処理
を実行させるためのカメラ旋回プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
変化量算出処理で、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出させる
請求項９に記載のカメラ旋回プログラム。
【請求項１】
撮影方向を旋回させて映像を撮影する旋回カメラ装置と、
前記旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段と、
前記画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された前記画面上の絶対位置を検知する移動位置検知手段と、
前記絶対位置を前記旋回カメラ装置に送信する絶対位置送信手段とを備え、
前記旋回カメラ装置は、
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、
前記制御装置から受信した絶対位置及び前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記表示手段の前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えた
ことを特徴とする旋回カメラ制御システム。
【請求項２】
制御装置の移動位置検知手段は、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された当該表示手段の画面における２つの絶対位置を検知し、
制御装置の絶対位置送信手段は、前記２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、
旋回カメラ装置の変化量算出手段は、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項１に記載の旋回カメラ制御システム。
【請求項３】
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出手段と、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出手段と、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動手段とを備えた
ことを特徴とする旋回カメラ装置。
【請求項４】
変化量算出手段は、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び撮影方向検出手段が検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項３に記載の旋回カメラ装置。
【請求項５】
旋回カメラ装置の撮影方向を旋回させる制御を行う制御装置が、前記旋回カメラ装置が撮影した映像を表示する画面を有する表示手段において当該画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置を検知し、
前記制御装置が、前記絶対位置を前記旋回カメラ装置に送信し、
前記旋回カメラ装置が、撮影している撮影方向を検出し、
前記旋回カメラ装置が、前記制御装置から受信した絶対位置及び前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる
ことを特徴とする旋回カメラ制御方法。
【請求項６】
制御装置が、表示手段に表示された映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された当該表示手段の画面における２つの絶対位置を検知し、
制御装置が、前記２つの絶対位置を旋回カメラ装置に送信し、
旋回カメラ装置が、制御装置から受信した２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項５に記載の旋回カメラ制御方法。
【請求項７】
撮影している撮影方向を検出し、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出し、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる
ことを特徴とするカメラ旋回方法。
【請求項８】
映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する
請求項７に記載のカメラ旋回方法。
【請求項９】
コンピュータに、
撮影している撮影方向を検出する撮影方向検出処理、
撮影した映像を表示する画面を有する表示手段を備えた制御装置から受信した、当該表示手段の画面の中心に移動させる映像上の位置として指定された当該画面上の絶対位置、及び、前記撮影方向に基づいて、前記画面上で指定された位置の映像を前記画面の中心にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出する変化量算出処理、および、
算出した変化量に基づいて撮影方向を旋回させる駆動処理
を実行させるためのカメラ旋回プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
変化量算出処理で、映像上の移動開始位置及び移動終了位置として指定された表示手段の画面における２つの絶対位置、及び検出した撮影方向に基づいて、前記移動開始位置の映像を前記移動終了位置にまで移動させるための撮影方向の変化量を算出させる
請求項９に記載のカメラ旋回プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６０２００（Ｐ２０１１−１６０２００Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３２０（Ｐ２０１０−２０３２０）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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