(57)【要約】本発明は、通信による遅延に起因する画角のずれの補正を可能とする撮像システム、画角調整方法、及び画角調整プログラムを提供することを目的とする。本発明の実施態様では、移動体（１２）に搭載されるパンチルトカメラ（１４）の撮像部（２２）の撮像データを送信し、撮像画像を表示画面（２００）に表示させる撮像システム（１０）において、画角調整指示として指定座標、移動先座標を指定する座標指定部（４６）、指定座標、移動先座標を用いてパンチルト動作パラメータを算出する画角調整期間演算部（５０）、撮像データから撮像部の移動状態を算出する移動状態算出部（５２）、及び撮像部の移動状態に基づきパンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正部（５４）を備えている。
2017056943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と、
前記移動体に搭載される撮像部と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信部と、
前記撮像データ送信部から送信された撮像データを受信する撮像データ受信部と、
前記撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作部と、
前記撮像部と通信接続される撮像操作部であり、前記撮像部を操作する撮像制御信号を前記撮像部へ送信する撮像操作部と、
前記撮像データ受信部によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示部と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記表示部の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定部と、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、前記パンチルト動作部に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算部と、
前記指定座標の指定から、前記撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出部と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出部と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記移動状態算出部によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出部によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算部によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正部と、
前記パンチルト動作部へ前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令部であり、前記パンチルト動作パラメータ補正部によって補正された前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を前記パンチルト動作部へ送出するパンチルト動作指令部と、
を備えた撮像システム。
【請求項２】
前記画角調整演算部は、前記指定座標、及び前記移動先座標から、前記パンチルト動作パラメータとして、第一移動ベクトルを算出し、
前記移動状態算出部は、前記画角調整期間における前記撮像部の移動パラメータとして補正ベクトルを算出し、
前記パンチルト動作パラメータ補正部は、前記補正ベクトルを用いて、前記第一移動ベクトルが表すパンチルト動作パラメータを補正する請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記移動状態算出部は、前記補正ベクトルとして、前記画角調整期間の前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の前記撮像部の速度を表す速度ベクトル、及び前記画角調整期間の前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の前記撮像部の加速度を表す加速度ベクトルを算出する請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記移動状態算出部は、第一タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第一撮像データ、及び前記第一タイミングの前の第二タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第二撮像データから、前記第二タイミングと第一タイミングとの間の第一期間における前記撮像部の移動距離、及び移動方向を表す前記第一移動ベクトルを取得し、
前記第一移動ベクトルの大きさを前記第一期間で除算した大きさを有し、前記第一移動ベクトルが表す方向と平行の方向を有する速度ベクトルである第一速度ベクトルを算出する請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記移動状態算出部は、前記第一移動ベクトルを取得する際に特徴点検出を用いる請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記移動状態算出部は、前記第二撮像データ、及び前記第二タイミングの前の第三タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第三撮像データから、前記第三タイミングと前記第二タイミングとの間の期間の第二期間における前記撮像部の移動距離、及び移動方向を表す第二移動ベクトルを取得し、
前記第二移動ベクトルの大きさを前記第二期間で除算した大きさを有し、前記第二移動ベクトルが表す方向と平行方向の方向を有する速度ベクトルである第二速度ベクトルを算出し、
前記第一速度ベクトルから前記第二速度ベクトルを減算して求められた差分ベクトルの大きさを前記第一期間で除算した大きさを有し、前記差分ベクトルと平行の方向を有する加速度ベクトルを算出する請求項４又は５に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記移動状態算出部は、前記撮像部の撮像により取得された最新の撮像データを前記第一撮像データとする請求項４から６のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記画角調整演算部は、前記パンチルト動作パラメータとして、予め設定されたパンチルト動作開始からパンチルト動作完了までの期間であるパンチルト動作期間、前記指定座標、及び前記移動先座標から、前記パンチルト動作部の動作速度を算出する請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記撮像部に具備されるレンズの画角情報を取得する画角情報取得部を備え、
前記画角調整演算部は、前記パンチルト動作部の最大動作速度、及び前記撮像部に具備されるレンズの画角を用いて前記パンチルト動作期間を算出する請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記画角情報取得部によって取得された前記撮像部の画角情報を用いて、二次元座標により表された前記指定座標、及び前記移動先座標に対して極座標変換処理を施して三次元座標に変換する座標変換処理部を備え、
前記移動状態算出部は、前記座標変換処理部によって変換された三次元座標における前記指定座標と前記移動先座標との変位角度を前記パンチルト動作部の動作パラメータとして算出する請求項９に記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記撮像部の撮像により取得された撮像データの通信期間である撮像データ通信期間を取得する撮像データ通信期間取得部と、
前記パンチルト動作指令部から送出された動作指令の通信期間である動作指令通信期間を取得する動作指令通信期間取得部と、
前記パンチルト動作部の動作指令取得から前記パンチルト動作部の動作完了までのパンチルト動作期間を取得するパンチルト動作期間取得部と、
を備え、
前記画角調整期間算出部は、撮像データ通信期間取得部によって取得された撮像データ通信期間、前記動作指令通信期間取得部によって取得された動作指令通信期間、及び前記パンチルト動作期間取得部によって取得されたパンチルト動作期間を合算して、前記画角調整期間を算出する請求項１から１０のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１２】
前記撮像部へ撮像データの送信リクエストが送信されたタイミングから、前記撮像部から送信された撮像データが受信されたタイミングまでの期間を測定する通信期間測定部を備え、
前記撮像データ通信期間取得部は、前記通信期間測定部によって測定された期間を前記撮像データ通信期間として取得する請求項１１に記載の撮像システム。
【請求項１３】
前記撮像データ通信期間取得部は、通信期間測定部による複数回の測定結果の平均を前記撮像データ通信期間として取得する請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記移動体を遠隔操作する移動体遠隔操作部であり、前記撮像操作部とは独立の移動体遠隔操作部を備える請求項１から１３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記画角調整演算部は、前記移動先座標を前記表示画面の中央位置の座標とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１６】
移動体に搭載される撮像部であり、パン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作が可能な撮像部の画角調整方法であって、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信工程と、
前記撮像データ送信工程により送信された撮像データを受信する撮像データ受信工程と、
前記撮像部を操作する撮像制御信号を前記撮像部へ通信により送信する撮像操作工程と、
前記撮像データ受信工程によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示工程と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定工程と、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、パンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算工程と、
前記指定座標の指定から、前記撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出工程と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出工程と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記移動状態算出工程によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出工程によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算工程によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正工程と、
前記パンチルト動作パラメータ補正工程によって補正された前記パンチルト動作パラメータによって、前記撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作させるパンチルト動作指令工程と、
を含む画角調整方法。
【請求項１７】
コンピュータを、
移動体に搭載される撮像手段、
前記撮像手段の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信手段、
前記撮像データ送信手段から送信された撮像データを受信する撮像データ受信手段、
前記撮像手段をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作手段、
前記撮像手段と通信接続される撮像操作手段であり、前記撮像手段を操作する撮像制御信号を前記撮像手段へ送信する撮像操作手段、
前記撮像データ受信手段によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示手段、
前記撮像手段の画角を調整する際に、前記表示手段の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定手段、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、前記パンチルト動作手段に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算手段、
前記指定座標の指定から、前記撮像手段の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出手段、
前記撮像手段の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像手段が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出手段、
前記撮像手段の画角を調整する際に、前記移動状態算出手段によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出手段によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算手段によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正手段、及び
前記パンチルト動作手段へ前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令手段であり、前記パンチルト動作パラメータ補正手段によって補正された前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を前記パンチルト動作手段へ送出するパンチルト動作指令手段として機能させる画角調整プログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の画角調整プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な非一時的有形媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、画角調整方法、及び画角調整プログラムに係り、特に遠隔操作されるパンチルトカメラの画角調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示機能付き遠隔操作端末と通信により接続された撮像システムにおいて、遠隔操作端末を使った簡便な画角調整が提案されている。ここでいうパンチルトはカメラのパンニング動作、及びカメラのチルティング動作を表している。パンニング動作はパン動作と呼ばれることがある。また、チルティング動作はチルト動作と呼ばれることがある。【０００３】
特許文献１には遠隔操作される移動体に搭載されたカメラの撮像方向を制御する撮像システムが記載されている。特許文献１に記載の撮像システムは、表示部に表示されたカーソルを用いて表した指示ベクトルを用いて、撮像方向を移動させている。なお、本明細書における撮像システムの用語は、特許文献１におけるカメラ制御システムに相当する。【０００４】
特許文献２には移動しながら物体を撮像する移動型撮像装置が記載されている。特許文献２に記載の撮像装置は、撮像装置全体を物体に沿って移動させる際に、撮像装置の移動に従って、撮像装置の進行方向とカメラの光軸とのなす角度を増加させて、物体上の同一の点にカメラの光軸を通過させている。【０００５】
特許文献３には遠隔操作される監視用カメラが記載されている。特許文献３に記載の監視用カメラは、予めプリセットされた位置に停止させて撮像を行っている。【０００６】
特許文献４にはパンチルトカメラの撮像画像を画面の操作領域上に表示させ、操作領域上の任意の位置を指定することによって、パンチルトカメラを制御して、指定された被写体を操作領域の中央位置に向かわせる撮像装置が記載されている。【０００７】
特許文献５にはタブレット端末上で視野の中央位置に持ってくる対象を二本の指で指示し、パンチルトを行って対象を視野の中央位置に移動させる撮像システムが記載されている。なお、本明細書における撮像システムの用語は、特許文献５におけるカメラシステムに相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１６９５６号公報
【特許文献２】特開２００９−６５６０５号公報
【特許文献３】特開２０００−２６１７９２号公報
【特許文献４】特開平１０−２５７３７５号公報
【特許文献５】特開２０１４−９９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、表示機能付き遠隔操作端末と通信により接続された撮像システムの操作方法は、固定カメラの操作が基本であったが、近年、移動体にパンチルトカメラが搭載される事例が見られるようになった。【００１０】
移動体にパンチルトカメラが搭載された撮像システムは、移動体の移動中に移動体の移動制御とは独立して、パンチルトカメラのパンチルト動作が制御されることが想定される。【００１１】
しかしながら、通信によりパンチルト動作を制御すると、パンチルト動作の指令タイミングと、実際のパンチルト動作の動作タイミングとの間で、通信に依存する遅延が発生する。通信に依存する遅延がある状態で移動体の移動中に画角調整を実施した場合、操作したタイミングと、操作が反映されるタイミングが異なるので、その間の移動体の移動によって所望の画角に調整することが困難になる。【００１２】
特許文献１に記載の撮像システムは、移動体の移動中に指示ベクトルが入力されると、指示ベクトルの始点座標がずれてしまい、結果として移動後の撮像方向を正確に調整することが困難である。【００１３】
特許文献２に記載の移動型撮像装置は、移動体の移動速度を取得する手段が必要である。また、特許文献２に記載の移動型撮像装置は、カメラの露光時間内のカメラと被写体との相対移動によって発生するモーションブラーの発生を課題としており、カメラの露光時間を超える長期間の移動体の移動に対応することは困難である。【００１４】
特許文献３に記載の監視カメラは、パンチルト動作機能を有していないので、異なるプリセット位置間の移動中にパンチルト操作が行われることがなく、移動中にパンチルト操作を行った際の通信による遅延に起因する画角調整のずれという課題が発生しない。【００１５】
特許文献４に記載のパンチルトカメラ、及び特許文献５に記載のカメラは、被写体と相対移動するものではなく、被写体との相対移動中にパンチルト操作が行われることがないので、移動中にパンチルト操作を行った際の通信による遅延に起因する画角のずれという課題が発生しない。【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、通信による遅延に起因する画角のずれの補正を可能とする撮像システム、画角調整方法、及び画角調整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】
【００１７】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。【００１８】
第１態様に係る撮像システムは、移動体と、移動体に搭載される撮像部と、撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信部と、撮像データ送信部から送信された撮像データを受信する撮像データ受信部と、撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作部と、撮像部と通信接続される撮像操作部であり、撮像部を操作する撮像制御信号を撮像部へ送信する撮像操作部と、撮像データ受信部によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示部と、撮像部の画角を調整する際に、表示部の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定部と、指定座標、及び移動先座標を用いて、パンチルト動作部に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算部と、指定座標の指定から、撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出部と、撮像部の撮像により得られた撮像データから、画角調整期間に移動体の移動によって撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出部と、撮像部の画角を調整する際に、移動状態算出部によって算出された移動パラメータ、及び画角調整期間算出部によって算出された画角調整期間から、画角調整演算部によって算出されたパンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正部と、パンチルト動作部へパンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令部であり、パンチルト動作パラメータ補正部によって補正されたパンチルト動作パラメータに対応する信号をパンチルト動作部へ送出するパンチルト動作指令部と、を備えた撮像システムである。【００１９】
第１態様によれば、撮像部の撮像により得られた撮像データから撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出し、パンチルト動作部によって撮像部の画角を調整する際のパンチルト動作部の動作パラメータが補正されるので、様々な撮像部の移動状態に対応でき、撮像部の移動中にパンチルト動作部へ動作指令が送信された場合に、通信による遅延に起因する画角調整のずれの補正がされたパンチルト動作が可能である。【００２０】
第２態様は、第１態様の撮像システムにおいて、画角調整演算部は、指定座標、及び移動先座標から、パンチルト動作パラメータとして、第一移動ベクトルを算出し、移動状態算出部は、画角調整期間における撮像部の移動パラメータとして補正ベクトルを算出し、パンチルト動作パラメータ補正部は、補正ベクトルを用いて、第一移動ベクトルが表すパンチルト動作パラメータを補正する構成とすることができる。【００２１】
第２態様によれば、表示部の表示画面の座標を用いて撮像部の移動状態を把握することが可能となる。【００２２】
第３態様は、第２態様の撮像システムにおいて、移動状態算出部は、補正ベクトルとして、画角調整期間の移動体の移動によって撮像部が移動する際の撮像部の速度を表す速度ベクトル、及び画角調整期間の移動体の移動によって撮像部が移動する際の撮像部の加速度を表す加速度ベクトルを算出する構成とすることができる。【００２３】
第３態様によれば、表示部の表示画面における座標を用いたベクトル演算によって、撮像部の移動状態を把握することが可能である。【００２４】
第３態様において、速度ベクトル、及び加速度ベクトルは、表示画面における各軸の成分として算出することができる。表示画面にＸ軸、及びＺ軸からなる直交座標系が設定される場合、速度ベクトル、及び加速度ベクトルは、それぞれのＸ成分、及びＺ成分を算出しうる。【００２５】
第４態様は、第３態様の撮像システムにおいて、移動状態算出部は、第一タイミングにおいて撮像部の撮像により取得された第一撮像データ、及び第一タイミングの前の第二タイミングにおいて撮像部の撮像により取得された第二撮像データから、第二タイミングと第一タイミングとの間の第一期間における撮像部の移動距離、及び移動方向を表す第一移動ベクトルを取得し、第一移動ベクトルの大きさを第一期間で除算した大きさを有し、第一移動ベクトルが表す方向と平行の方向を有する速度ベクトルである第一速度ベクトルを算出する構成とすることができる。【００２６】
第４態様によれば、時系列順に取得された二つの撮像データから、撮像部の速度ベクトルを算出することが可能である。【００２７】
第５態様は、第４態様の撮像システムにおいて、移動状態算出部は、第一移動ベクトルを取得する際に特徴点検出を用いる構成とすることができる。【００２８】
第５態様によれば、特徴点検出を用いて、時系列順に取得された二つの撮像データから、撮像部の速度ベクトルを算出することが可能である。【００２９】
第５態様における特徴点検出の一例として、テンプレートマッチングが挙げられる。【００３０】
第６態様は、第４態様又は第５態様の撮像システムにおいて、移動状態算出部は、第二撮像データ、及び第二タイミングの前の第三タイミングにおいて撮像部の撮像により取得された第三撮像データから、第三タイミングと第二タイミングとの間の期間の第二期間における撮像部の移動距離、及び移動方向を表す第二移動ベクトルを取得し、第二移動ベクトルの大きさを第二期間で除算した大きさを有し、第二移動ベクトルが表す方向と平行方向の方向を有する速度ベクトルである第二速度ベクトルを算出し、第一速度ベクトルから第二速度ベクトルを減算して求められた差分ベクトルの大きさを第一期間で除算した大きさを有し、差分ベクトルと平行の方向を有する加速度ベクトルを算出する構成とすることができる。【００３１】
第６態様によれば、時系列順に取得された三つの撮像データから、加速度ベクトルを算出することが可能となる。【００３２】
第７態様は、第４態様から第６態様のいずれか一態様の撮像システムにおいて、移動状態算出部は、撮像部の撮像により取得された最新の撮像データを第一撮像データとする構成とすることができる。【００３３】
第７態様によれば、最新の撮像データを用いて、撮像部の移動ベクトル、速度ベクトル、及び加速度ベクトルを算出することが可能となる。【００３４】
第３態様から第７態様において、先入れ先出し処理を適用して、時系列順の撮像データを取得し、記憶する態様を適用することができる。【００３５】
第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか一態様の撮像システムにおいて、画角調整演算部は、パンチルト動作パラメータとして、予め設定されたパンチルト動作開始からパンチルト動作完了までの期間であるパンチルト動作期間、指定座標、及び移動先座標から、パンチルト動作部の動作速度を算出する構成とすることができる。【００３６】
第８態様によれば、パンチルト動作期間、指定座標、及び移動先座標から、パンチルト動作部の動作速度を算出することが可能となる。【００３７】
第９態様は、第８態様の撮像システムにおいて、撮像部に具備されるレンズの画角情報を取得する画角情報取得部を備え、画角調整演算部は、パンチルト動作部の最大動作速度、及び撮像部に具備されるレンズの画角を用いてパンチルト動作期間を算出する構成とすることができる。【００３８】
第９態様によれば、レンズの画角、及びパンチルト動作部の最大速度からパンチルト動作期間を算出することが可能となる。【００３９】
第１０態様は、第９態様の撮像システムにおいて、画角情報取得部によって取得された撮像部の画角情報を用いて、二次元座標により表された指定座標、及び移動先座標に対して極座標変換処理を施して三次元座標に変換する座標変換処理部を備え、移動状態算出部は、座標変換処理部によって変換された三次元座標における指定座標と移動先座標との変位角度をパンチルト動作部の動作パラメータとして算出する構成とすることができる。【００４０】
第１０態様によれば、二次元座標系から三次元座標系への変換を行うことで、二次元座標系で表された表示画面上の移動ベクトル、速度ベクトル、及び加速度ベクトルを、三次元座標系で表されるパンチルト動作への変換が可能となる。【００４１】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか一態様の撮像システムにおいて、撮像部の撮像により取得された撮像データの通信期間である撮像データ通信期間を取得する撮像データ通信期間取得部と、パンチルト動作指令部から送出された動作指令の通信期間である動作指令通信期間を取得する動作指令通信期間取得部と、パンチルト動作部の動作指令取得からパンチルト動作部の動作完了までのパンチルト動作期間を取得するパンチルト動作期間取得部と、を備え、画角調整期間算出部は、撮像データ通信期間取得部によって取得された撮像データ通信期間、動作指令通信期間取得部によって取得された動作指令通信期間、及びパンチルト動作期間取得部によって取得されたパンチルト動作期間を合算して、画角調整期間を算出する構成とすることができる。【００４２】
第１１態様によれば、撮像データの通信期間、動作指令の通信期間、パンチルト動作期間を合算された画角調整期間の算出が可能となる。【００４３】
第１２態様は、第１１態様の撮像システムにおいて、撮像部へ撮像データの送信リクエストが送信されたタイミングから、撮像部から送信された撮像データが受信されたタイミングまでの期間を測定する通信期間測定部を備え、撮像データ通信期間取得部は、通信期間測定部によって測定された期間を撮像データ通信期間として取得する構成とすることができる。【００４４】
第１２態様によれば、撮像データ通信期間を測定により取得することができる。【００４５】
第１３態様は、第１２態様の撮像システムにおいて、撮像データ通信期間取得部は、通信期間測定部による複数回の測定結果の平均を撮像データ通信期間として取得する構成とすることができる。【００４６】
第１３態様によれば、撮像データ通信期間の測定において測定ばらつきが存在しても、測定ばらつきの影響が低減化された信頼性の高い撮像データ通信期間を取得することが可能となる。【００４７】
第１４態様は、第１態様から第１３態様のいずれか一態様の撮像システムにおいて、移動体を遠隔操作する移動体遠隔操作部であり、撮像操作部とは独立の移動体遠隔操作部を備える構成とすることができる。【００４８】
第１４態様によれば、移動体の制御パラメータ、移動体の制御に用いられる検出結果、測定結果を用いずに、撮像データから撮像部の移動状態を把握することができる。【００４９】
第１５態様は、第１態様から第１４態様のいずれか一態様の撮像システムにおいて、画角調整演算部は、移動先座標を表示画面の中央位置の座標とする構成とすることができる。【００５０】
第１５態様によれば、移動体の移動に伴い移動する撮像部の撮像において、指定された被写体を表示画面の中央位置に表示させることが可能となる。【００５１】
第１６態様に係る画角調整方法は、移動体に搭載される撮像部であり、パン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作が可能な撮像部の画角調整方法であって、撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信工程と、撮像データ送信工程により送信された撮像データを受信する撮像データ受信工程と、撮像部を操作する撮像制御信号を撮像部へ通信により送信する撮像操作工程と、撮像データ受信工程によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示工程と、撮像部の画角を調整する際に、表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定工程と、指定座標、及び移動先座標を用いて、パンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算工程と、指定座標の指定から、撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出工程と、撮像部の撮像により得られた撮像データから、画角調整期間に移動体の移動によって撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出工程と、撮像部の画角を調整する際に、移動状態算出工程によって算出された移動パラメータ、及び画角調整期間算出工程によって算出された画角調整期間から、画角調整演算工程によって算出されたパンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正工程と、パンチルト動作パラメータ補正工程によって補正されたパンチルト動作パラメータによって、撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作させるパンチルト動作指令工程と、を含む画角調整方法である。【００５２】
第１６態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５３】
第１６態様において、第２態様から第１５態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、撮像システムにおいて特定される処理や機能を担う手段は、これに対応する処理や機能を担う画角調整方法の構成要素として把握することができる。【００５４】
第１７態様に係る画角調整プログラムは、コンピュータを、移動体に搭載される撮像手段、撮像手段の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信手段、撮像データ送信手段から送信された撮像データを受信する撮像データ受信手段、撮像手段をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作手段、撮像手段と通信接続される撮像操作手段であり、撮像手段を操作する撮像制御信号を撮像手段へ送信する撮像操作手段、撮像データ受信手段によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示手段、撮像手段の画角を調整する際に、表示手段の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定手段、指定座標、及び移動先座標を用いて、パンチルト動作手段に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算手段、指定座標の指定から、撮像手段の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出手段、撮像手段の撮像により得られた撮像データから、画角調整期間に移動体の移動によって撮像手段が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出手段、撮像手段の画角を調整する際に、移動状態算出手段によって算出された移動パラメータ、及び画角調整期間算出手段によって算出された画角調整期間から、画角調整演算手段によって算出されたパンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正手段、及びパンチルト動作手段へパンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令手段であり、パンチルト動作パラメータ補正手段によって補正されたパンチルト動作パラメータに対応する信号をパンチルト動作手段へ送出するパンチルト動作指令手段として機能させる表示制御プログラムである。なお上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な非一時的有形媒体も本発明の態様に含まれる。【００５５】
第１７態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５６】
第１７態様において、第２態様から第１５態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、撮像システムにおいて特定される処理や機能を担う手段は、これに対応する処理や機能を担う画角調整プログラムの構成要素として把握することができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、撮像部の撮像により得られた撮像データから撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出し、パンチルト動作部によって撮像部の画角を調整する際のパンチルト動作部の動作パラメータが補正されるので、様々な撮像部の移動状態に対応でき、撮像部の移動中にパンチルト動作部へ動作指令が送信された場合に、通信による遅延に起因する画角調整のずれの補正がされたパンチルト動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は撮像システムの全体構成図である。
【図２】図２は撮像システムのブロック図である。
【図３】図３はパンチルトカメラのブロック図である。
【図４】図４は撮像部のブロック図である。
【図５】図５は移動体のブロック図である。
【図６】図６は移動体操作端末のブロック図である。
【図７】図７は従来技術に係る画角調整方法の説明図である。図７（Ａ）は座標入力前の表示状態を示す模式図である。図７（Ｂ）は座標入力後の表示状態を示す模式図である。
【図８】図８は本実施形態に係る画角調整方法の説明図である。図８（Ａ）は座標指定前の表示状態を示す模式図である。図８（Ｂ）は座標指定後の表示状態を示す模式図である。
【図９】図９は遅延期間の説明図である。
【図１０】図１０は通信期間測定の説明図である。
【図１１】図１１は移動状態算出の説明図である。
【図１２】図１２は画角調整方法の制御の流れを示したフローチャートである。
【図１３】図１３は図１２に示したパンチルト動作パラメータ算出工程の手順の流れ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】
【００５９】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００６０】
［撮像システムの説明］
＜全体構成＞
図１は撮像システムの全体構成図である。同図に示す撮像システム１０は、移動体１２、パンチルトカメラ１４、撮像操作部１６、及び移動体操作部１８を備えている。パンチルトカメラ１４は移動体１２に搭載されている。
【００６１】
パンチルトカメラ１４は移動体１２の移動に伴い、移動体１２と一緒に移動する。以下の説明において、パンチルトカメラ１４に関する説明の中で、移動体１２の移動と、パンチルトカメラ１４の移動と、は相互に読み替えが可能である。
【００６２】
図１に示した移動体１２とパンチルトカメラ１４とは、異なる操作手段によって制御される。移動体１２は移動体操作部１８からの制御信号を受信し、制御信号に基づいて移動する。また、移動体１２は移動体のステータス情報を移動体操作部１８へ送信する。
【００６３】
移動体操作部１８は移動体を遠隔操作する移動体遠隔操作部であり、撮像操作部とは独立の移動体遠隔操作部の一態様である。
【００６４】
パンチルトカメラ１４は撮像操作部１６から送信された撮像制御信号によって撮像が制御される。また、パンチルトカメラ１４の撮像により取得された撮像データは撮像操作部１６へ送信される。撮像操作部１６の表示部２０には、パンチルトカメラ１４の撮像によるライブビュー画像が表示される。以下、表示部２０に表示されるライブビュー画像を単に画像と記載することがある。
【００６５】
パンチルトカメラ１４と通信接続される撮像操作部１６は撮像操作手段に相当する。表示部２０は表示手段に相当する。
【００６６】
パンチルトカメラ１４は撮像部２２、及びパンチルト動作部２４を備えている。撮像部２２はパンチルト動作部２４に取り付けられる。撮像操作部１６から送信されたパンチルト動作パラメータによってパンチルト動作部２４を動作させると、パンチルト動作部２４の動作に応じて撮像部２２の画角が調整される。以下の説明において、パンチルトカメラ１４に関する説明の中で、パンチルトカメラ１４の移動と、撮像部２２の移動と、は相互に読み替えが可能である。
【００６７】
撮像部２２は撮像手段に相当する。パンチルト動作部２４はパンチルト動作手段に相当する。
【００６８】
表示部２０はタッチパネルが適用される。詳細は後述するが、操作者が表示部２０の表示画面をタッチすることで、表示部２０の表示画面における任意の座標の指定が可能である。なお、表示部２０の表示画面は図８（Ａ）等に符号２００を付して図示する。
【００６９】
撮像システム１０は、パンチルトカメラ１４と撮像操作部１６との間で、無線通信が可能に構成されている。また、移動体１２と移動体操作部１８との間でも無線通信が可能に構成されている。なお、パンチルトカメラ１４と撮像操作部１６との間の通信形態は無線に限定されない。有線通信を適用してもよい。移動体１２と移動体操作部１８との間の通信も同様である。
【００７０】
例えば、ＩＥＥＥが定めるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ規格等に従った無線ＬＡＮに基づく通信方式や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格等に従った近距離無線に基づく通信方式を用いることができる。
【００７１】
ＩＥＥＥは、The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.の省略語である。ＬＡＮは、Local Area Networkの省略語である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標である。
【００７２】
図１に示した移動体１２は走行部２６を備えている。走行部２６は図示しないモータによって動作する。移動体操作部１８から移動体１２へ送信される走行制御信号に基づく図示しないモータの動作制御によって、移動体１２の走行開始、走行停止、走行速度、又は走行方向が制御される。
【００７３】
本実施形態では、操作部材として、操作ボタン２８、レバー３０、及びクロスキー３２を備えた移動体操作部１８を例示したが、他の種類の操作部材を備えてもよい。
【００７４】
本実施形態では、撮像操作部１６としてスマートフォン型携帯端末を例示した。図１に示したスマートフォン型携帯端末の撮像操作部１６は、操作ボタン３４、マイクロホン３６、及びスピーカー３８を備えている。撮像操作部１６として、タブレット型端末機器を適用してもよいし、パーソナルコンピュータなどの固定型端末機器を適用してもよい。
【００７５】
＜撮像操作部の説明＞
図２は撮像システムのブロック図である。図２中、図１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。図３以降についても、既出の構成と同一の構成には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【００７６】
図２に示した撮像操作部１６は、撮像端末通信部４０を備えている。撮像端末通信部４０は、パンチルトカメラ１４から送信される撮像データを受信する。また、撮像端末通信部４０は、パンチルトカメラ１４へ撮像制御信号を送信する。撮像制御信号は、撮像開始指令、撮像停止指令、又はズーム等のパンチルトカメラ１４の調整指令等のパンチルトカメラ１４における撮像制御に関する指令が含まれる。
【００７７】
ここでいう撮像データは、撮像によって得られた画像データを意味する。撮像データは単に画像データ呼ばれることがある。本明細書では撮像により得られた画像データを撮像データと記載することにする。
【００７８】
撮像端末通信部４０は撮像データ受信部、及び撮像データ受信手段の構成要素である。
【００７９】
撮像操作部１６は、操作部材４２を備えている。操作部材４２は、表示部２０の表示画面に表示される操作ボタンが含まれる。なお、表示部２０の表示画面に表示される操作ボタンの図示を省略する。
【００８０】
撮像操作部１６は、音声信号変換部４４を備えている。音声信号変換部４４はマイクロホン３６から取得された音声信号を電気信号に変換する。また、スピーカー３８から出力される音声に対応する電気信号を音声信号に変換する。
【００８１】
撮像操作部１６は、座標指定部４６を備えている。座標指定部４６は表示部２０の表示画面の任意の座標を指定する。例えば、表示部２０の表示画面の任意の位置がタッチされると、タッチされた位置が検出され、表示部２０の表示画面の座標に変換される。
【００８２】
座標指定部４６は座標指定手段に相当する。
【００８３】
撮像操作部１６は、画角情報取得部４７を備えている。画角情報取得部４７は、図１に示した撮像部２２に具備されるレンズの画角情報を取得する。図２に示した画角情報取得部４７は、図１に示した撮像部２２の画角情報が記憶される画角情報記憶部でもよい。
【００８４】
撮像操作部１６は、画角調整演算部４８を備えている。画角調整演算部４８は、座標指定部４６によって指定された第一座標、及び第二座標を用いて、パンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算が実行される。パンチルト動作パラメータは、パン動作パラメータ、及びチルト動作パラメータが含まれる。
【００８５】
画角調整演算部４８は画角調整演算手段に相当する。
【００８６】
撮像操作部１６は、座標変換処理部４９を備えている。座標変換処理部４９は二次元直交座標系のパンチルト動作パラメータを三次元座標系に変換する座標変換処理を実行する。座標変換処理の詳細は後述する。
【００８７】
撮像操作部１６は、画角調整期間算出部５０を備えている。画角調整期間算出部５０は画角調整期間を算出する。画角調整期間算出部５０によって算出された画角調整期間は、画角調整演算部４８によって算出されたパンチルト動作パラメータの補正に用いられる。画角調整期間の詳細は後述する。
【００８８】
画角調整期間算出部５０は画角調整期間算出手段に相当する。
【００８９】
図２に示した撮像操作部１６は、移動状態算出部５２を備えている。移動状態算出部５２は画角調整期間算出部５０によって算出された画角調整期間中に、移動体１２の移動によってパンチルトカメラ１４が移動する際のパンチルトカメラ１４の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する。
【００９０】
移動状態算出部５２によって算出されたパンチルトカメラ１４の移動パラメータは、画角調整演算部４８によって算出されたパンチルト動作パラメータの補正に用いられる。パンチルトカメラ１４の移動パラメータの詳細は後述する。
【００９１】
移動状態算出部５２は移動状態算出手段に相当する。
【００９２】
図２に示した撮像操作部１６は、パンチルト動作パラメータ補正部５４を備えている。パンチルト動作パラメータ補正部５４は、画角調整期間算出部５０によって算出された画角調整期間、及び移動状態算出部５２によって算出されたパンチルトカメラ１４の移動パラメータを用いて、パンチルト動作パラメータを補正する。パンチルト動作パラメータの補正の詳細は後述する。
【００９３】
パンチルト動作パラメータ補正部５４はパンチルト動作パラメータ補正手段に相当する。
【００９４】
図２に示した撮像操作部１６は、パンチルト動作指令部５６を備えている。パンチルト動作指令部５６は、画角調整演算部４８によって算出され、かつ、パンチルト動作パラメータ補正部５４によって補正されたパンチルト動作パラメータをパンチルト動作部２４へ送出する。
【００９５】
図２に示した撮像操作部１６は、通信期間測定部５８を備えている。通信期間測定部５８はパンチルトカメラ１４と撮像操作部１６との間の通信期間を測定する。通信期間測定部５８の構成例として、タイマー、カウンター、及びメモリを備える態様が挙げられる。
【００９６】
通信期間測定は、タイマーを用いて送信開始から送信終了までの期間、又は送信開始から送信失敗による送信中止までの期間を測定し、カウンターを用いて送信失敗によるリトライ回数を測定して、送信開始から送信終了までの期間と、リトライ回数にタイムアウト期間を乗算した期間を加算した値を一回の通信期間測定の測定データとされる。通信期間測定の詳細は後述する。
【００９７】
図２に示した撮像操作部１６は、通信期間記憶部５９を備えている。通信期間記憶部５９は通信期間測定部５８によって測定された通信期間測定データが記憶される。
【００９８】
通信期間測定部５８は撮像データ通信期間取得部の一態様である。通信期間測定部５８は動作指令通信期間取得部の一態様である。撮像データの通信期間取得の一態様として、通信期間記憶部５９からの通信期間測定データの読み出しが挙げられる。動作指令通信期間取得の一例として、通信期間記憶部５９からの通信期間測定データの読み出しが挙げられる。
【００９９】
図２に示した撮像端末通信部４０は、画角調整演算部４８によって算出され、かつ、パンチルト動作パラメータ補正部５４によって補正されたパンチルト動作パラメータを無線信号に変換したパンチルト駆動制御信号をパンチルト動作部２４へ送信する。パンチルト動作部２４はパンチルト駆動制御信号を受信して、パンチルト駆動制御信号に基づいてパンチルト動作を実行する。
【０１００】
パンチルト動作指令部５６はパンチルト動作指令手段に相当する。
【０１０１】
＜パンチルトカメラの説明＞
図３はパンチルトカメラのブロック図である。図３に示すように、パンチルトカメラ１４は、撮像部２２を備えている。撮像部２２は撮像制御部６０によって撮像が制御される。撮像制御部６０はカメラ通信部６２を介して取得した撮像制御信号に基づいて、撮像制御信号が表す指令を撮像部２２へ送出する。
【０１０２】
カメラ通信部６２は撮像データ送信部、及び撮像データ送信手段の構成要素である。
【０１０３】
また、撮像部２２の撮像によって得られた撮像データは、撮像制御部６０介してカメラ通信部６２へ送出される。カメラ通信部６２は撮像データを無線通信信号に変換して、図２に示した撮像操作部１６へ送信する。
【０１０４】
パンチルトカメラ１４は、パン駆動部６４を備えている。パン駆動部６４は駆動源であるモータ、モータに連結されるパン駆動機構が含まれる。パン駆動部６４はパン駆動制御部６６によって駆動が制御される。パン駆動制御部６６は、パン駆動部６４の駆動源であるモータの動作を制御するモータドライバーが含まれる。
【０１０５】
パンチルトカメラ１４は、チルト駆動部６８を備えている。チルト駆動部６８は駆動源であるモータ、モータに連結されるチルト駆動機構が含まれる。チルト駆動部６８はチルト駆動制御部７０によって駆動が制御される。チルト駆動制御部７０は、チルト駆動部６８の駆動源であるモータの動作を制御するモータドライバーが含まれる。
【０１０６】
図１に示したパンチルト動作部２４は、パン駆動部６４、及びチルト駆動部６８を備えている。本実施形態におけるパンチルト動作は、パン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方が含まれる。
【０１０７】
また、先に説明したパンチルト動作パラメータは、パン動作の動作パラメータ、及びチルト動作の動作パラメータの少なくともいずれか一方が含まれる。
【０１０８】
カメラ通信部６２を介してパン動作パラメータが取得されると、撮像制御部６０は、パン動作パラメータに基づく指令をパン駆動制御部６６へ送出する。パン駆動制御部６６は指令に基づきパン駆動部６４を動作させる。
【０１０９】
同様に、カメラ通信部６２を介してチルト動作パラメータが取得されると、撮像制御部６０は、チルト動作パラメータに基づく指令をチルト駆動制御部７０へ送出する。チルト駆動制御部７０は指令に基づきチルト駆動部６８を動作させる。
【０１１０】
＜撮像部の説明＞
図４は撮像部のブロック図である。図４に示すように、撮像部２２は光学系７１を備えている。光学系７１は、レンズ、及び絞りを備えている。複数の種類のレンズを具備するレンズ群を備えてもよい。
【０１１１】
撮像部２２は撮像素子７２を備えている。撮像素子７２は光学系を介して入射された被写体の光学像を電気信号に変換する。撮像素子７２は固体撮像素子が適用される。固体撮像素子の一例としてＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサが挙げられる。
【０１１２】
ＣＣＤはCharge Coupled Deviceの省略語である。ＣＭＯＳはComplementary Metal- Oxide Semiconductorの省略語である。
【０１１３】
撮像部２２はアナログ信号処理部７４を備えている。アナログ信号処理部７４は、撮像素子７２によって変換されたアナログ形式の電気信号である撮像信号に対して自動利得調整等のアナログ信号処理を施す。ここでいう撮像信号は撮像データに相当する。
【０１１４】
撮像部２２はＡＤ変換部７６を備えている。ＡＤ変換部７６はアナログ信号処理部７４による信号処理が施されたアナログ形式の撮像信号を、デジタル形式の撮像信号に変換する。ＡＤのＡはanalogを表す。ＡＤのＤはdigitalを表す。
【０１１５】
撮像部２２はデジタル信号処理部８０を備えている。デジタル信号処理部８０は、ＡＤ変換部７６によってデジタル形式の撮像信号に変換される。
【０１１６】
撮像部２２はメモリ８２を備えている。メモリ８２は、デジタル信号処理部８０によって変換されたデジタル形式の撮像信号に対応する撮像データが記憶される。メモリ８２に記憶された撮像データは、データバス８４、撮像制御部６０、及び図３に示したカメラ通信部６２を介して、図１に示した撮像操作部１６へ送信される。
【０１１７】
撮像部２２は光学系駆動部８６を備えている。光学系駆動部８６は撮像制御部６０から送出される指令に基づき光学系７１の動作を制御する。光学系７１の動作の一例として、ズーム調整、又は絞り調整が挙げられる。
【０１１８】
撮像部２２は撮像素子駆動部８８を備えている。撮像素子駆動部８８は撮像制御部６０から送出される指令に基づき、撮像素子７２の露光期間、電荷の読み出しタイミング等の撮像素子７２の動作を制御する。
【０１１９】
なお、図４に示した撮像部２２の構成は一例であり、ライブビュー画像の撮像、動画撮影、又は静止画の連続撮影が可能な撮像装置を撮像部２２に適用することができる。図４に示した撮像制御部６０は、図３に示した撮像制御部６０のうち、少なくとも撮像部２２の動作を制御する機能を有する部分が含まれていればよい。
【０１２０】
＜移動体、及び移動体操作部の説明＞
図５は移動体のブロック図である。図５に示す移動体１２は移動体駆動部９０を備えている。移動体駆動部９０は、駆動源であるモータ、及びモータに連結される駆動機構が含まれる。
【０１２１】
移動体１２は移動体駆動制御部９２を備えている。移動体駆動部９０は移動体駆動制御部９２によって駆動が制御される。移動体駆動制御部９２は移動体駆動部９０の駆動源であるモータの動作を制御するモータドライバーが含まれる。
【０１２２】
移動体１２はセンサ９４を備えている。センサ９４は移動体１２の位置を検出する位置検出センサや、移動体１２の進行方向における障害物の有無を検出する障害物検出センサなどの各種センサが含まれる。
【０１２３】
センサ９４から得られた検出信号は移動体駆動制御部９２へ送られる。移動体駆動制御部９２は検出信号が表す情報を取得し、移動体駆動部９０の動作制御へフィードバックする。
【０１２４】
移動体１２は移動体通信部９６を備えている。移動体通信部９６は図１に示した移動体操作部１８から送信された移動体制御信号を受信する。図５に示した移動体通信部９６は受信した移動体制御信号を移動体駆動制御部９２へ送出する。移動体駆動制御部９２は移動体制御信号に基づいて移動体１２の動作指令を移動体駆動部９０へ送出する。
【０１２５】
また、移動体通信部９６はセンサ９４から得られた検出信号が表す情報を図１に示した移動体操作部１８へ送信する。
【０１２６】
図６は移動体操作端末のブロック図である。図６に示した移動体操作部１８は移動体操作制御部１００を備えている。移動体操作部１８は操作部１０２を備えている。操作部１０２は操作者が操作する操作部材であり、図１に示した操作ボタン２８、レバー３０、及びクロスキー３２等が含まれる。操作部１０２の操作によって入力された情報は、移動体操作制御部１００へ送出される。
【０１２７】
移動体操作部１８は表示部材１０４を備えている。表示部材１０４は電源オンを表す電源ランプや、通信の状態を表す通信状態表示ランプなどが含まれる。なお、図１では表示部材１０４の図示を省略した。
【０１２８】
図６に示した移動体操作部１８は移動体操作通信部１０６を備えている。移動体操作通信部１０６は、移動体１２の制御信号を移動体１２へ送信し、かつ、移動体１２のステータス情報を受信する。
【０１２９】
なお、図２から図６を用いて説明した移動体１２、パンチルトカメラ１４、撮像操作部１６、及び移動体操作部１８は一例であり、構成要素の追加、変更、又は削除が可能である。
【０１３０】
図２から図６に示した各部は、適宜、統合、又は分離が可能である。例えば、各種演算を実行する演算部を統合する態様、各種情報、又は各種データが記憶される記憶部を統合する態様が可能である。
【０１３１】
また、図２から図６に一つの演算部として図示された演算部を二以上のプロセッサーを用いて実現する態様や、一つの記憶部として図示された記憶部を二以上のメモリを用いて実現する態様も可能である。
【０１３２】
［画角調整の説明］
＜概要＞
次に、図１等に示したパンチルトカメラ１４の画角調整について説明する。図２に示した撮像操作部１６の撮像端末通信部４０によって受信されたパンチルトカメラ１４の撮像画像は、表示部２０の表示画面に表示される。表示部２０の表示画面は図８（Ａ）等に符号２００を付して図示する。
【０１３３】
表示部２０の表示画面に表示された撮像画像の任意の領域を指定し、かつ、指定した任意の領域の移動先を指定すると、パンチルトカメラ１４の画角が自動的に調整され、表示部２０の表示画面の上で、指定した任意の領域が指定された移動先に移動する。
【０１３４】
本実施形態では、表示部２０の表示画面の任意の位置をタッチすることで、表示部２０の表示画面の任意の位置に対応する、表示部２０の表示画面の座標が座標指定部４６によって指定される。
【０１３５】
移動対象の座標である指定座標と、移動対象の移動先の座標である移動先座標が指定されると、指定座標、及び移動先座標の情報に基づいて、図１に示したパンチルト動作部２４を動作させ、すなわち、パンチルトカメラ１４の光軸を移動させ、パンチルトカメラ１４の画角が調整される。
【０１３６】
ここでいう指定座標は先に説明した第一座標に相当する。また、移動先座標は先に説明した第二座標に相当する。すなわち、表示部２０の表示画面にパンチルトカメラ１４の撮像画像が表示されている状態で、表示部２０の表示画面における任意の二つの領域を指定すると、先に指定した領域を後に指定した領域の位置へ移動させる、パンチルトカメラ１４の画角調整が実行される。
【０１３７】
＜画角調整の課題の説明＞
図７は従来技術に係る画角調整方法の説明図である。図７（Ａ）は座標入力前の表示状態を示す模式図である。図７（Ｂ）は座標入力後の表示状態を示す模式図である。
【０１３８】
図７（Ａ）、及び図７（Ｂ）に示した表示画面２００において、横軸をＸ軸とする。縦軸をＺ軸とする。表示画面２００の中央位置２０１の座標を（０，０）とする。表示画面２００の右上隅の座標を（ＸＭＡＸ，ＺＭＡＸ）とする。表示画面２００の左上隅の座標を（−ＸＭＡＸ，ＺＭＡＸ）とする。表示画面２００の左下隅の座標を（−ＸＭＡＸ，−ＺＭＡＸ）とする。表示画面２００の右下隅の座標を（ＸＭＡＸ，−ＺＭＡＸ）とする。表示画面２００の任意の座標を（Ｘ，Ｚ）とする。
【０１３９】
図７（Ａ）の表示画面２００に表示された撮像画像において、被写体２０２の中央位置２０４を表示画面２００の中央位置２０１に移動させる際の画角調整が行われる場合を考える。指定座標として被写体２０２の中央位置２０４の座標（Ｘ１，Ｚ１）を指定する。移動先座標に表示画面２００の中央位置２０１の座標（０，０）を指定する。
【０１４０】
指定座標が（Ｘ１，Ｚ１）に指定され、移動先座標が（０，０）に指定されると、表示画面２００において、被写体２０２の中央位置２０４を始点とし、表示画面２００の中央位置２０１を終点とする第一移動ベクトル２０６が決められる。第一移動ベクトルは、図２の画角調整演算部４８において算出されるパンチルト動作パラメータの一態様である。
【０１４１】
図１に示した移動体１２が停止している場合は、図７（Ａ）に示した第一移動ベクトル２０６から算出されたパンチルト動作パラメータを用いて、パンチルトカメラ１４の画角調整を行えばよい。
【０１４２】
一方、先に説明したように、パンチルトカメラ１４は移動体１２の移動により移動する。図７（Ａ）に示した第二移動ベクトル２０８は、移動体１２の移動に伴うパンチルトカメラ１４の移動を表す移動ベクトルである。
【０１４３】
移動体１２の移動中に画角調整が実行されると、画角調整実行後に表示画面２００に表示される画像は図７（Ｂ）に示すように、所望の移動先である表示画面２００の中央位置２０１からずれた位置に表示される。
【０１４４】
すなわち、表示画面２００において、画角調整がされた後の被写体２０２Ａの中央位置２０４Ａは、第一移動ベクトル２０６と第二移動ベクトル２０８とのベクトル加算演算により求められた第三移動ベクトル２１０の終点である、座標（Ｘ２，Ｚ２）の位置へ移動してしまう。
【０１４５】
したがって、移動体１２の移動中に画角調整を実行する際は、以下に説明する遅延期間を考慮する必要がある。以下の、本実施形態に係る画角調整方法について、詳細に説明する。
【０１４６】
＜画角調整方法の詳細な説明＞
図８は本実施形態に係る画角調整方法の説明図である。図８（Ａ）は座標指定前の表示状態を示す模式図である。図８（Ｂ）は座標指定後の表示状態を示す模式図である。
【０１４７】
本実施形態に係る画角調整方法は、まず、図８（Ａ）に示すように、移動体１２の移動に伴うパンチルトカメラ１４の移動ベクトルである第二移動ベクトル２０８をキャンセルする補正ベクトル２２０が算出される。次に、補正ベクトル２２０と、第一移動ベクトル２０６から、補正後の撮像部の光軸の移動ベクトルである第四移動ベクトル２２２が算出される。なお、図８（Ａ）では撮像部の図示を省略する。撮像部は、図１等に符号２２を付して図示されている。図８（Ｂ）についても同様である。
【０１４８】
図８（Ａ）に示した第二移動ベクトル２０８は、図２に示した移動状態算出部５２によって算出されたパンチルトカメラ１４の移動パラメータに相当する。図８（Ａ）に示した補正ベクトル２２０は、図２に示したパンチルト動作パラメータ補正部５４におけるパンチルト部の動作パラメータの補正に用いられる。
【０１４９】
補正ベクトル２２０は、第二移動ベクトル２０８と大きさが同一であり、方向が反対方向のベクトルである。換言すると、補正ベクトル２２０は、第二移動ベクトル２０８を１８０度回転させたベクトルである。
【０１５０】
図８（Ａ）において、第二移動ベクトル２０８の終点の座標を（Ｘ２２，Ｚ２２）とすると、補正ベクトルの終点のＸ座標はＸ２２＋２×（Ｘ１−Ｘ２２）と表される。また、補正ベクトルの終点Ｚ座標はＺ２２＋２×（Ｚ１−Ｚ２２）と表される。
【０１５１】
図８（Ａ）に示した補正後の撮像部２２の光軸の移動ベクトルである第四移動ベクトル２２２が算出されると、第四移動ベクトル２２２に基づいて、図２に示したパンチルト動作指令部５６において、パンチルト動作パラメータに対応する動作指令が生成される。
【０１５２】
第四移動ベクトル２２２に対応するパンチルト動作パラメータを用いて、パンチルトカメラ１４の画角調整がされると、図８（Ｂ）に符号２０２Ｂを付して示した被写体は、表示画面２００の中央位置２０１に移動する。
【０１５３】
図２に示したパンチルト動作指令部５６は、図８（Ｂ）に示した第四移動ベクトル２２２に対応するパンチルト動作パラメータを、撮像端末通信部４０を介して図１に示したパンチルト動作部２４へ送信する。
【０１５４】
図２に示した画角調整期間算出部５０は、パンチルト動作パラメータとして、図１に示したパンチルト動作部２４の動作速度を算出する。パンチルト動作部２４の動作速度は、図９に示したパンチルト動作期間ｔ４、及び指定座標、移動先座標から決められる。
【０１５５】
また、図２に示した画角調整期間算出部５０は、画角情報取得部４７によって取得された撮像部２２に具備されるレンズの画角情報、及びパンチルト動作部２４の最大動作速度を用いて図９に示したパンチルト動作期間ｔ４を算出する。パンチルト動作部２４の最大動作速度をＶφ、レンズの画角をＦＯＶとすると、パンチルト動作期間ｔ４は、ｔ４＝ＦＯＶ／Ｖφと表される。
【０１５６】
パンチルト動作部２４の最大動作速度Ｖφの単位は度毎秒である。レンズの画角ＦＯＶの単位は度である。
【０１５７】
これらの情報は、画角調整期間算出部５０によって算出されるパンチルト動作パラメータに含まれる。
【０１５８】
画角調整期間算出部５０はパンチルト動作期間取得部の一態様である。パンチルト動作期間取得の一例として、パンチルト動作期間ｔ４の算出が挙げられる。
【０１５９】
＜遅延期間の説明＞
次に、遅延期間について詳細に説明する。図９は遅延期間の説明図である。図９に示すように、撮像操作部１６からパンチルトカメラ１４へ撮像制御信号が送信されると、パンチルトカメラ１４の撮像が開始される。パンチルトカメラ１４の撮像が行われている期間は、図１に示した移動体１２は移動しているものとする。
【０１６０】
パンチルトカメラ１４は撮像画像を表す撮像データを、予め決められたタイミングにおいて撮像操作部１６へ送信する。パンチルトカメラ１４から撮像操作部１６への撮像データの送信期間はｔ１である。
【０１６１】
次に、撮像操作部１６において、指定座標、及び移動先座標が指定される。また、図２に示した画角調整演算部４８によりパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算が実行され、画角調整期間算出部５０により画角調整期間が算出され、移動状態算出部５２によりパンチルトカメラ１４の移動パラメータが算出され、パンチルト動作パラメータ補正部５４によりパンチルト動作パラメータが補正される。図９に示すように、指定座標、及び移動先座標の指定から画角調整演算の終了までの期間はｔ２である。ここでいう画角調整演算の終了とは、パンチルト動作パラメータ補正部５４により、補正後のパンチルト動作パラメータが算出されることを意味する。
【０１６２】
パンチルト動作パラメータが算出されると、パンチルト動作パラメータが通信形式の信号に変換され、パンチルトカメラ１４へ送信される。図９に示すように、パンチルト動作パラメータ送信期間はｔ３である。
【０１６３】
パンチルトカメラ１４がパンチルト動作パラメータを受信すると、図１に示したパンチルト動作部２４を動作させて、パンチルトカメラ１４をパンチルト動作させる。図９に示すように、パンチルト動作指令取得からパンチルト動作が完了するまでのパンチルト動作期間はｔ４である。
【０１６４】
図１に示した移動体１２の移動中に画角調整を行う際の遅延期間をＴとすると、遅延期間ＴはＴ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４と表される。なお、撮像データ送信期間ｔ１、画角調整演算期間ｔ２、パンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３、パンチルト動作期間ｔ４、及び遅延期間Ｔの単位は秒である。
【０１６５】
撮像データ送信期間ｔ１、及びパンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３は、通信環境によって、比較的大きなばらつきが発生する。したがって、撮像データ送信期間ｔ１、及びパンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３は、パンチルトカメラ１４と撮像操作部１６との間で通信が実行されるごとに測定される。
【０１６６】
また、パンチルト動作期間ｔ４は固定値である。一方、画角調整演算期間ｔ２は他の期間と比較して非常に短期間であり、ばらつきは無視できる。
【０１６７】
このようにして算出された遅延期間Ｔは、図２に示したパンチルト動作パラメータ補正部５４において、パンチルト動作パラメータの補正処理に適用される。
【０１６８】
＜通信期間測定の説明＞
次に、図９に示した撮像データ送信期間ｔ１、及びパンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３について詳細に説明する。以下の説明では、撮像データ送信期間ｔ１、及びパンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３を総称して通信期間と呼ぶこととする。撮像データ送信期間ｔ１は撮像データ通信期間に相当する。
【０１６９】
図１０は通信期間測定の説明図である。図１０には、通信期間測定の手順として、図９に示した撮像データ送信期間ｔ１の測定手順を示す。撮像データ送信期間ｔ１の測定は、図２に示した通信期間測定部５８により実行される。撮像データ送信期間ｔ１の測定データは、図２に示した通信期間記憶部５９に記憶される。
【０１７０】
図１０に示すように、まず、データ送信リクエストが撮像操作部１６からパンチルトカメラ１４へ送信される。次に、パンチルトカメラ１４は撮像データ送信リクエストを受信すると、撮像データを送信する。
【０１７１】
予め決められた期間内に撮像データの送信が終了されない場合はタイムアウトとされ、撮像データの送信は中断される。撮像データの送信が中断され、撮像データの送信に失敗すると、撮像データの再送信である送信リトライが実行される。送信リトライは予め回数が設定されている。
【０１７２】
一方、予め決められた期間内に撮像データの送信が終了すると、撮像操作部１６により撮像データが受信される。
【０１７３】
送信リトライ回数が多くなると、撮像データ送信期間ｔ１は長くなる。つまり、パンチルトカメラ１４の送信状態、撮像操作部１６の受信状態等によって送信リトライ回数が変動する。
【０１７４】
したがって、各回の通信期間測定の測定データはばらつきが生じるため、複数回の測定結果である、数十回の測定データを平均するなどの統計的処理を行い、信頼性の高い優位な通信期間測定の測定データを取得することが好ましい。
【０１７５】
図９に示したパンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３は、撮像データ送信期間ｔ１と同様の手順によって測定が可能である。パンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３の測定は、図２に示した通信期間測定部５８により実行される。パンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３の測定データは、図２に示した通信期間記憶部５９に記憶される。
【０１７６】
このようにして測定され、記憶された通信期間は、図２に示した移動状態算出部５２におけるパンチルトカメラ１４の移動パラメータに適用される。
【０１７７】
＜移動状態算出の説明＞
次に、図２に示した移動状態算出部５２における移動状態算出について詳細に説明する。図１１は移動状態算出の説明図である。
【０１７８】
図１等に示した移動体１２の移動中の画角調整では、移動体１２の移動状態を把握する必要がある。本実施形態に係る撮像システム、及び画角調整方法では、パンチルトカメラ１４の撮像データから移動体１２の移動状態を把握している。
【０１７９】
移動体に、速度センサ、加速度センサを備える態様も考えられるが、図８（Ａ）等に示した表示画面２００における速度、及び加速度の算出には、パンチルトカメラ１４と被写体との距離を別途取得する必要があるため、煩雑である。
【０１８０】
本実施形態では、図８（Ａ）に示した表示画面２００の上で被写体２０２の移動状態を表す第二移動ベクトル２０８を算出する。そして、表示画面２００の上で第二移動ベクトル２０８から図８（Ｂ）に示した補正ベクトル２２０を算出する。
【０１８１】
さらに、表示画面２００の上で、所望の被写体２０２の移動を表す第一移動ベクトル２０６を補正して、表示画面２００の上で、所望の被写体２０２の移動を実現する第四移動ベクトル２２２を算出している。
【０１８２】
そして、表示画面２００の上の第四移動ベクトル２２２を、二次元直交座標系から三次元座標系へ変換することで、第四移動ベクトル２２２のＸ成分がパン動作の角度に変換され、第四移動ベクトル２２２のＺ成分がチルト動作の角度に変換される。
【０１８３】
以下に、表示画面２００の上の二次元直交座標系における演算について詳細に説明する。
【０１８４】
移動体１２の移動を等加速度直線運動と仮定する。等加速度運動をする物体の移動距離ｓを表す式は、ｓ＝ｖ０＋ａｔ／２である。ここで、ｖ０は初速である。ａは加速度である。ｔは期間である。つまり、表示画面２００の上において、画角調整指示がされたタイミングの被写体２０２の速度、加速度が求められれば、期間ｔ後の位置が把握できる。
【０１８５】
本実施形態に係る撮像システム１０では、撮像操作部１６が受信した撮像画像を、ＦＩＦＯでｎ枚バッファしておく。ｎは２以上の整数である。なお、ＦＩＦＯは先入れ先出し法を表すFirst In First Outの省略語である。
【０１８６】
画角調整指示として、指定座標、及び移動先座標が指定されると、移動先座標が指定されたタイミングにおける最新の画像から、指定座標を中心としたｍ画素×ｍ画素のテンプレートを切り出す。
【０１８７】
なお、ｍは１以上の整数でよいが、ｍは二以上の整数が好ましい。ここでいう、移動先座標が指定されたタイミングにおける最新の画像とは、移動先座標が指定されたタイミングに表示画面２００に表示されている画像である。
【０１８８】
図１１の右端に図示した表示画面２００は、ＦＩＦＯでバッファされたｎ枚目の画像である、最新の画像が表示されている。図１１の右端に図示した表示画面２００の表示画像は、第一タイミングにおいて取得された第一撮像データに相当する。
【０１８９】
表示画面２００に表示された画像からｍ画素×ｍ画素のテンプレート２３０が切り出されている。被写体２０２の中央位置２０４の座標を（Ｘｎ，Ｚｎ）とする。テンプレート２３０を用いて、テンプレートマッチングによる移動量算出を行う。また、画像取得期間間隔が別途取得され、速度ベクトル、加速度ベクトルが求められる。テンプレートマッチングは特徴点検出の一態様である。
【０１９０】
図１１の中央に図示された表示画面２００は、ＦＩＦＯでバッファされたｎ−１枚目の画像が表示されている。図１１の中央に図示された表示画面２００の表示画像は、第二タイミングにおいて取得された第二撮像データに相当する。
【０１９１】
図１１の中央に図示された表示画面２００における被写体２０２の中央位置２０４の座標を（Ｘｎ−１，Ｚｎ−１）とする。ｎ枚目の画像とｎ−１枚目の画像との画像取得期間間隔はＴｎである。ｎ枚目の画像とｎ−１枚目の画像との画像取得期間間隔Ｔｎは第一期間に相当する。
【０１９２】
図１１の左端に図示された表示画面２００は、ＦＩＦＯでバッファされたｎ−２枚目の画像が表示されている。図１１の左端に図示された表示画面２００の表示画像は、第三タイミングにおいて取得された第三撮像データに相当する。
【０１９３】
図１１の左端に図示された表示画面２００における被写体２０２の中央位置２０４の座標を（Ｘｎ−２，Ｚｎ−２）とする。ｎ−１枚目の画像とｎ−２枚目の画像との画像取得期間間隔はＴｎ−１である。ｎ−１枚目の画像とｎ−２枚目の画像との画像取得期間間隔Ｔｎ−１は第二期間に相当する。
【０１９４】
画像取得期間間隔Ｔｎにおける、表示画面２００の表示画像の移動ベクトルＤｎのＸ成分をＤｎＸすると、ＤｎＸ＝Ｘｎ−Ｘｎ−１と表される。同様に、画像取得期間間隔Ｔｎにおける、表示画面２００の表示画像の移動ベクトルＤｎのＺ方向成分をＤｎＺとすると、ＤｎＺ＝Ｚｎ−Ｚｎ−１と表される。
【０１９５】
画像取得期間間隔Ｔｎにおける表示画面２００の表示画像の移動ベクトルＤｎは、図８（Ａ）等に示した第一移動ベクトル２０６に相当する。
【０１９６】
ｎ枚目の画像における速度ベクトルＶｎのＸ成分をＶｎＸとすると、ＶｎＸ＝｜ＤｎＸ｜／Ｔｎ＝｛（Ｘｎ−Ｘｎ−１）２｝１／２／Ｔｎと表される。同様に、ｎ枚目の画像における速度ベクトルＶｎのＺ成分をＶｎＺとすると、ＶＺｎ＝｜ＤｎＺ｜／Ｔｎ＝｛（Ｚｎ−Ｚｎ−１）２｝１／２／Ｔｎと表される。
【０１９７】
速度ベクトルＶｎは第一移動ベクトルの大きさを第一期間で除算した大きさを有し、第一移動ベクトルが表す方向と平行の方向を有する第一速度ベクトルに相当する。
【０１９８】
ｎ枚目の画像における加速度ベクトルＡｎのＸ成分をＡｎＸとするとＡｎＸ＝｛（ＶｎＸ−Ｖｎ−１Ｘ）２｝１／２／Ｔｎ−１と表される。Ｖｎ−１Ｘは、ｎ−１枚目の画像における速度ベクトルＶｎ−１のＸ成分であり、Ｖｎ−１Ｘ＝｜Ｄｎ−１Ｘ｜／Ｔｎ−１＝｛（Ｘｎ−１−Ｘｎ−２）２｝１／２／Ｔｎと表される。
【０１９９】
ｎ枚目の画像における加速度ベクトルのＺ成分をＡｎＺとするとＡｎＺ＝｛（ＶｎＺ−Ｖｎ−１Ｚ）２｝１／２／Ｔｎ−１と表される。Ｖｎ−１Ｚは、ｎ−１枚目の画像における速度ベクトルＶｎ−１のＺ成分であり、Ｖｎ−１Ｚ＝｜Ｄｎ−１Ｚ｜／Ｔｎ−１＝｛（Ｚｎ−１−Ｚｎ−２）２｝１／２／Ｔｎと表される。
【０２００】
Ｘ成分Ｘｎ−１−Ｘｎ−２を有し、Ｚ成分Ｚｎ−１−Ｚｎ−２を有するベクトルは第二移動ベクトルに相当する。
【０２０１】
Ｖｎ−１Ｘ、及びＶｎ−１Ｚは、第二移動ベクトルの大きさを第二期間で除算した大きさを有し、第二移動ベクトルが表す方向と平行の方向を有する第二速度ベクトルに相当する。｛（ＶｎＸ−Ｖｎ−１Ｘ）２｝１／２、及び｛（ＶｎＺ−Ｖｎ−１Ｚ）２｝１／２は第一速度ベクトルから第二速度ベクトルを減算して求められた差分ベクトルに相当する。
【０２０２】
加速度ベクトルＡｎは、差分ベクトルの大きさを第一期間で除算した大きさを有し、差分ベクトルと平行の方向を有する加速度ベクトルに相当する。
【０２０３】
このようにして、ｎ枚目の画像における速度ベクトルＶｎ、及び加速度ベクトルＡｎが求められると、図９に示した遅延期間Ｔにおける、表示画面２００の表示画像の移動量を表す補正ベクトルが算出される。補正ベクトルのＸ成分は、Ｘｎ＋ＡｎＸ×Ｔ１／２／２と表される。同様に、補正ベクトルのＺ成分は、Ｚｎ＋ＡｎＺ×Ｔ１／２／２と表される。ここでいう補正ベクトルは図８（Ａ）等に示した補正ベクトル２２０である。
【０２０４】
本実施形態では、時系列の進行順に取得された三枚の画像を用いて、最後に取得された最新の画像の移動ベクトル、速度ベクトル、及び加速度ベクトルを算出する態様を例示した。複数枚の画像について移動ベクトル、速度ベクトル、及び加速度ベクトルを算出し、移動ベクトル、速度ベクトル、及び加速度ベクトルのそれぞれの平均を適用してもよい。
【０２０５】
このようにして、移動体１２、及び撮像部２２の移動状態に相当する被写体の移動状態を、表示部２０の表示画面２００の上で、パンチルトカメラ１４の撮像データを用いたベクトル演算により把握することができるので、移動体１２に速度センサ、加速度センサ、測距センサ等の検出手段を備えることなく、移動体１２の移動状態を把握することができる。
【０２０６】
また、ベクトル演算は、二次元直交座標系において実行されるので、演算処理の負荷の軽減化、演算に用いられるメモリの記憶容量の削減に寄与する。
【０２０７】
＜二次元座標系から三次元座標系への変換の説明＞
先に説明したように、画角調整演算により求められた二次元直交座標系のパンチルト動作パラメータは、三次元座標系に変換することで、実際のパンチルト動作におけるパン角度、及びチルト角度が求められる。三次元座標は、極座標、特に球座標を適用するとよい。パン角度、及びチルト角度は変位角度に相当する。
【０２０８】
二次元直交座標系から三次元座標系への変換は、公知の手法を適用することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。二次元直交座標系から極座標への変換処理は極座標変換処理に相当する。二次元直交座標系から球座標への変換処理は球座標変換処理に相当する。極座標変換処理は三次元座標変換処理の一態様である。座標変換処理は三次元座標変換処理の他の一態様である。
【０２０９】
［画角調整方法のフローチャートの説明］
図１２は画角調整方法の制御の流れを示したフローチャートである。撮像制御信号送信工程Ｓ１００において、撮像操作部１６からパンチルトカメラ１４へ撮像制御信号が送信される。撮像制御信号送信工程Ｓ１００は撮像操作工程に相当する。
【０２１０】
撮像制御信号受信工程Ｓ１０１において、パンチルトカメラ１４が撮像制御信号を受信すると、撮像工程Ｓ１０２において、図１に示した撮像部２２を用いて撮像が実行される。図１２の撮像工程Ｓ１０２において取得された撮像データは、撮像データ送信工程Ｓ１０４において、パンチルトカメラ１４から撮像操作部１６へ送信される。
【０２１１】
撮像工程Ｓ１０２による撮像、及び撮像データ送信工程Ｓ１０４による撮像データの送信は、撮像停止の指示がされるまで繰り返し実行される。
【０２１２】
撮像データ受信工程Ｓ１０６において、撮像操作部１６が撮像データを受信すると、表示工程Ｓ１０８において、受信した撮像データが表す画像を図１に示した表示部２０の表示画面に表示させる。
【０２１３】
図１２の画角調整指示工程Ｓ１１０において、画角調整指示がされると、パンチルト動作パラメータ算出工程Ｓ１１２において、パンチルト動作パラメータが算出される。画角調整指示工程Ｓ１１０における画角調整指示は、図８（Ａ）に示した指定座標の指定、及び移動先座標の指定である。
【０２１４】
画角調整指示工程Ｓ１１０は座標指定工程の一態様である。
【０２１５】
パンチルト動作パラメータ算出工程Ｓ１１２において算出されたパンチルト動作パラメータは、パンチルト動作パラメータ送信工程Ｓ１１４において、撮像操作部１６からパンチルトカメラ１４へ送信される。撮像操作部１６におけるパンチルト動作パラメータ算出工程Ｓ１１２の詳細は後述する。
【０２１６】
パンチルト動作パラメータ受信工程Ｓ１１６において、撮像操作部１６から送信されたパンチルト動作パラメータをパンチルトカメラ１４が受信すると、パンチルト動作工程Ｓ１１８において、受信されたパンチルト動作パラメータに基づき、図１に示したパンチルト動作部２４を動作させて、撮像部２２の画角調整がされる。
【０２１７】
パンチルト動作パラメータ送信工程Ｓ１１４、パンチルト動作パラメータ受信工程Ｓ１１６、及びパンチルト動作工程Ｓ１１８はパンチルト動作指令工程の構成要素である。
【０２１８】
以降、図１に示した表示部２０に画像が表示されている際に、画角調整指示工程Ｓ１１０において、画角調整指示がされると、パンチルト動作パラメータ算出工程Ｓ１１２からパンチルト動作工程Ｓ１１８までの各工程が実行される。
【０２１９】
次に、図１２に示したパンチルト動作パラメータ算出工程について詳細に説明する。図１３は図１２に示したパンチルト動作パラメータ算出工程の手順の流れを示すフローチャートである。
【０２２０】
図１２の画角調整指示工程Ｓ１１０において指定座標が指定されると、図１３の指定座標取得工程Ｓ２００において、指定された指定座標が取得される。また、図１２の画角調整指示工程Ｓ１１０において移動先座標が指定されると、図１３の移動先座標取得工程Ｓ２０２において、指定された移動先座標が取得される。
【０２２１】
第一移動ベクトル算出工程Ｓ２０４では、図８（Ａ）に示した第一移動ベクトル２０６が算出される。すなわち、指定座標と移動先座標との相対移動を表す移動ベクトルである第一移動ベクトルが算出される。
【０２２２】
第一移動ベクトル算出工程Ｓ２０４は画角調整演算工程の一態様である。
【０２２３】
画角調整期間算出工程Ｓ２０６では、図９に示した遅延期間Ｔ、すなわち、画角調整指示から画角調整完了までの期間が算出される。具体的には、図９に示した撮像データ送信期間ｔ１、画角調整演算期間ｔ２、パンチルト動作パラメータ送信期間ｔ３、及びパンチルト動作期間ｔ４が読み出され、これらが合算され遅延期間Ｔである画角調整期間が算出される。
【０２２４】
図１３の移動状態算出工程Ｓ２０８は、画角調整期間算出工程Ｓ２０６において算出された画角調整期間の、図１に示した移動体１２の移動を表す移動ベクトルである、図８（Ａ）に示した第二移動ベクトル２０８が算出される。
【０２２５】
図１３のパンチルト動作パラメータ補正工程Ｓ２１０では、移動状態算出工程Ｓ２０８において求められた、図８（Ａ）に示した第二移動ベクトル２０８と、図１３の第一移動ベクトル算出工程Ｓ２０４において算出された、図８（Ａ）に示した第一移動ベクトル２０６、又は補正ベクトル２２０と、を用いて、第四移動ベクトル２２２が算出される。
【０２２６】
さらに、図８（Ａ）に示した表示画面２００におけるパンチルト動作の動作パラメータが算出される。
【０２２７】
図８（Ａ）に示した表示画面２００におけるパンチルト動作の動作パラメータは、二次元直交座標系を三次元極座標系への座標系変換処理が施される。座標系変換処理によって、表示画面２００におけるＸ方向の移動がパン方向の変位角度に変換される。また、座標系変換処理によって、表示画面２００におけるＺ方向の移動がチルト方向の変位角度に変換される。
【０２２８】
このようにして算出されたパンチルト動作の動作パラメータは、図１２のパンチルト動作パラメータ送信工程Ｓ１１４において、撮像操作部１６からパンチルトカメラ１４へ送信される。
【０２２９】
本実施形態では、二次元直交座標系から三次元極座標系への座標系変換処理が、撮像操作部１６によるパンチルト動作パラメータ算出工程Ｓ１１２において実行される態様を例示したが、パンチルトカメラ１４において二次元直交座標系から三次元極座標系への座標系変換処理を行う態様も可能である。
【０２３０】
パンチルト動作パラメータとして、図７に図示した、パンチルト動作開始からパンチルト動作完了までのパンチルト動作期間ｔ４、図１に示したパンチルト動作部２４の動作速度が求められる。
【０２３１】
図４に示した光学系７１に含まれるレンズの画角、及びパンチルト動作の最大速度から、パンチルト動作期間ｔ４が求められる。
【０２３２】
パンチルト動作パラメータは、図１に示したパンチルト動作部２４に具備されるモータの回転速度、及び回転数が求められるものであればよい。なお、ここでいう回転数はパンチルト動作期間にモータが回転する数である。
【０２３３】
＜画角調整プログラムの説明＞
図１に示した撮像システム１０の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他のコンピュータ可読媒体に記録し、情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。
【０２３４】
ＣＤ−ＲＯＭはCompact Disc Read-only Memoryの省略語である。コンピュータ可読媒体とは有体物たる非一時的な情報記憶媒体を表している。
【０２３５】
このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
【０２３６】
また、上述の実施形態で説明した撮像システム、又は全部をアプリケーションサーバやクラウドコンピューティングによって実現し、ネットワークを通じて処理機能を提供するサービスを行うことも可能である。
【０２３７】
［作用効果の説明］
上記の如く構成された撮像システム、画角調整方法、及び画角調整プログラムによれば、パンチルトカメラの移動中に画角調整が実行された場合に、パンチルトカメラの移動状態が把握され、画角調整に適用されるパンチルト動作パラメータが補正され、画角調整による表示画像の位置ずれは発生しない。パンチルトカメラの移動状態は、パンチルトカメラの撮像によって取得された撮像データから把握されるので、パンチルトカメラの移動状態を検出する手段を別途備える必要がない。
【０２３８】
また、パンチルトカメラの移動状態は、表示画面の上における二次元直交座標系のベクトル演算が適用されるので、複雑な演算処理を実行する必要はなく、演算負荷の軽減化が見込まれる。
【０２３９】
本実施形態では、走行型の移動体を例示したが、飛行型の移動体、船舶型の移動体、又はこれらの複合型の移動体を用いることも可能である。
【０２４０】
本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０２４１】
１０…撮像システム、１２…移動体、１４…パンチルトカメラ、１６…撮像操作部、２０…表示部、２２…撮像部、２４…パンチルト部、４０…通信端末通信部、４２…撮像操作部、４６…座標指定部、４８…画角調整演算部、５０…画角調整期間演算部、５２…移動状態算出部、５４…パンチルト動作パラメータ補正部、５６…パンチルト動作指令部、５８…通信期間測定部、６０…撮像制御部、６２…カメラ通信部、６４…パン駆動部、６６…パン駆動制御部、６８…チルト駆動部、７０…チルト駆動制御部、２００…表示画面、２０２…被写体、２０６…第一移動ベクトル、２０８…第二移動ベクトル、２１０…第三移動ベクトル、２２０…補正ベクトル、２２２…第四移動ベクトル、２３０…テンプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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