(57)【要約】【課題】カメラや雲台の制御にずれが生じることを防ぐとともに、制御に遅延が生じることを抑制可能な信号出力装置およびプログラムを提供すること。【解決手段】パン・チルト駆動する第１のカメラシステムから出力される第１の映像信号を取得する取得手段と、パン・チルト駆動する第２のカメラシステムから出力される第２の映像信号が第１の映像信号に対して所定の位相差を有するように、第１の映像信号の垂直同期タイミングから第１の所定時間だけ遅延させたタイミングで、第２のカメラシステムに対して第２の映像信号が同期する映像同期信号を出力する第１の出力手段と、第１の映像信号の垂直同期タイミングから第２の所定時間だけ遅延させたタイミングで、第１のカメラシステムに対して第１のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号を出力する第２の出力手段と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パン・チルト駆動する第１のカメラシステムから出力される第１の映像信号を取得する取得手段と、
パン・チルト駆動する第２のカメラシステムから出力される第２の映像信号が前記第１の映像信号に対して所定の位相差を有するように、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第１の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第２のカメラシステムに対して前記第２の映像信号が同期する映像同期信号を出力する第１の出力手段と、
前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第２の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第１のカメラシステムに対して前記第１のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号を出力する第２の出力手段と、を有することを特徴とする信号出力装置。
【請求項２】
前記第１の所定時間は、前記第２のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号のデータ長より長く、前記第２の映像信号の垂直ブランキング期間より小さいことを特徴とする請求項１に記載の信号出力装置。
【請求項３】
前記第２の所定時間だけ遅らせたタイミングは、前記第１の映像信号の垂直ブランキング期間に含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の信号出力装置。
【請求項４】
前記所定の位相差を前記第１のカメラシステムに対する制御信号として出力する操作手段を更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の信号出力装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の信号出力装置を有することを特徴とするカメラ雲台。
【請求項６】
それぞれが撮像装置をパン・チルト駆動するカメラ雲台を備える複数のカメラシステムを有し、複数のカメラ雲台を同期させるカメラ雲台連動システムであって、
請求項１から４のいずれか１項に記載の信号出力装置を有することを特徴とするカメラ雲台連動システム。
【請求項７】
コンピュータに、
パン・チルト駆動する第１のカメラシステムから出力される第１の映像信号を取得するステップと、
パン・チルト駆動する第２のカメラシステムから出力される第２の映像信号が前記第１の映像信号に対して所定の位相差を有するように、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第１の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第２のカメラシステムに対して前記第２の映像信号が同期する映像同期信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第２の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第１のカメラシステムに対して前記第１のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号を出力するステップと、を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラ雲台を連動させて、一被写体にフォーカスした映像を作成するシステムにおいて使用される信号出力装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一被写体を複数のカメラを用いて異なる視点で撮影することにより取得された複数の映像信号を合成し、立体的な映像を取得する方法は、様々な分野で表現の多様化に貢献している。特許文献１では、スポーツ中継などで挿入される効果映像として使用される立体的な映像を生成するために、マスターカメラに複数のスレーブカメラを連動させるシステムを開示している。また、特許文献２では、運転支援システムに利用するために、同期制御された垂直同期信号のタイミングで各カメラモジュールが撮像した画像を合成して車両の周囲を俯瞰する一枚の合成画像を生成するシステムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１４５９３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６５６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２のように、異なる場所に設置された複数の撮像装置を使用する場合、合成したときに違和感がないように、周囲の明るさや光源位置に応じて撮像装置ごとに絞り機構による入射光量調整や映像信号振幅のゲイン調整を行う必要がある。また、撮像装置を搭載したパン・チルト制御可能なカメラ雲台を使用する場合、被写体を追って方向調整する必要がある。カメラ制御やパン・チルト制御は、各映像フレームの途中で輝度レベルが変化しないように、また、パン・チルトの移動が他のカメラとずれないように、合成対象映像フレームの開始前に同期して行うことが望ましい。具体的には、垂直ブランキング期間で、制御コマンドを送ることが好ましい。
【０００５】
特許文献１のように、スポーツ中継などで挿入される効果映像を作成する場合、スタジアムなど広い範囲に複数のカメラ雲台を配置することが想定される。この場合、位相調整した映像同期信号とカメラ制御やパン・チルト制御などの制御信号を各カメラ雲台に出力することは効率的ではない。また、配線長による遅延時間調整がカメラ雲台ごとに必要になり、システム構築の負荷が増大するため、一般的に複数のカメラ雲台は数珠繋ぎで接続される。このような構成では、１つの同期信号によって、映像信号の周波数同期は確立されるが、外部から個々の位相調整をすることができない。また、カメラおよびパン・チルト駆動は、時分割で制御されるため、どの映像フレームに対して制御が適用されるのか管理することが難しくなり、制御に遅延やずれを生ずる原因となってしまう。
【０００６】
本発明は、カメラや雲台の制御にずれが生じることを防ぐとともに、制御に遅延が生じることを抑制可能な信号出力装置および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】
【０００７】
本発明の一側面としての信号出力装置は、パン・チルト駆動する第１のカメラシステムから出力される第１の映像信号を取得する取得手段と、パン・チルト駆動する第２のカメラシステムから出力される第２の映像信号が前記第１の映像信号に対して所定の位相差を有するように、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第１の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第２のカメラシステムに対して前記第２の映像信号が同期する映像同期信号を出力する第１の出力手段と、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第２の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第１のカメラシステムに対して前記第１のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号を出力する第２の出力手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の側面としてのプログラムは、コンピュータに、パン・チルト駆動する第１のカメラシステムから出力される第１の映像信号を取得するステップと、パン・チルト駆動する第２のカメラシステムから出力される第２の映像信号が前記第１の映像信号に対して所定の位相差を有するように、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第１の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第２のカメラシステムに対して前記第２の映像信号が同期する映像同期信号を出力するステップと、前記第１の映像信号の垂直同期タイミングから第２の所定時間だけ遅延させたタイミングで、前記第１のカメラシステムに対して前記第１のカメラシステムをパン・チルト駆動させるための制御信号を出力するステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カメラや雲台の制御にずれが生じることを防ぐとともに、制御に遅延が生じることを抑制可能な信号出力装置およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来のカメラ雲台連動システムの構成図である。
【図２】実施例１のカメラ雲台連動システムの構成図である。
【図３】実施例１の信号出力装置の構成図である。
【図４】実施例１の垂直ブランキング期間と制御信号との関係図である。
【図５】実施例１の制御信号の説明図である。
【図６】実施例２の制御信号の説明図である。
【図７】実施例２の信号出力装置の構成図である。
【図８】実施例３のカメラシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、従来のカメラ雲台連動システムの構成を示している。カメラ雲台連動システムは、中央の被写体１００を数珠繋ぎで接続されているカメラシステム１−６により異なる角度で撮影し、各カメラシステムの映像信号から合成映像を作成する。各カメラシステムは、カメラと、カメラをパン・チルト駆動させるカメラ雲台とを有する。
【００１３】
映像合成処理部（不図示）から出力される映像基準となる同期信号ＳＹＮＣは、各カメラシステムの同期信号入力部１２、２２、３２、４２、５２、６２に入力される。
【００１４】
映像合成処理部を介してコントローラ（操作手段）から出力されたカメラ制御とパン・チルト制御を含む制御信号ＣＯＮＴは、各カメラシステムの制御信号入力部１４、２４、３４、４４、５４、６４に入力される。
【００１５】
各カメラシステムは、ゲンロック回路を備え、入力された同期信号に同期した映像信号を位相調整部７０に出力する。位相調整部７０は、映像信号Ｖ１−Ｖ６に対応する位相調整のためのメモリ７１−７６を備えている。位相調整部７０は、各カメラシステムの垂直同期タイミングで各メモリに映像信号を書き込み、遅延が大きい映像信号に合わせて各メモリから映像信号を読み出すことで、位相が揃った映像信号を映像合成処理部に出力することができる。
【００１６】
カメラ雲台の制御を行わない場合、図１の構成で問題ないが、カメラ雲台の制御を行う場合、カメラ雲台の制御信号は時分割で出力され、カメラシステムはどの信号がそれぞれのカメラ雲台への信号であるかを認識して、パン・チルト制御を行う必要がある。制御信号と映像信号の同期を意識しなければ、適用したい映像フレームに時間的にカメラ制御が合わないため、一部に輝度が異なる映像が出現したり、パン・チルト制御が部分的に遅延を生じたりする可能性がある。
【００１７】
そこで、本発明の信号出力装置は、カメラ雲台の制御信号が映像信号の垂直ブランキング期間に含まれるように映像同期信号を生成するとともに、カメラ雲台の制御信号の出力タイミングの調整を行う。
【００１８】
図２は、本実施例の信号出力装置を有するカメラ雲台連動システムの構成を示している。本実施例では、カメラシステム１、２の間に設けられている信号出力装置１５を例として信号出力装置の機能について説明する。図３は、信号出力装置１５の構成図である。
【００１９】
信号出力装置１５は、シリアル／パラレル変換部（取得手段）１５０、クロック再生部１５１、同期検出部１５２、同期生成部（第１の出力手段）１５３、ＩＤ検出部１５４、および遅延回路（第２の出力手段）１５５を有する。
【００２０】
シリアル／パラレル変換部１５０は、シリアルデジタルデータである映像信号（第１の映像信号）Ｖ１をカメラシステム１から取得する。シリアル／パラレル変換部１５０は、カメラシステム１から取得した映像信号Ｖ１に対して画素データ単位でパラレル変換処理を行う。クロック再生部１５１は、パラレル変換処理後の映像信号からクロックを再生する。同期検出部１５２は、映像信号Ｖ１の垂直同期タイミングを検出する。同期生成部１５３は、カメラシステム２に対して、カメラシステム２から出力される映像信号（第２の映像信号）Ｖ２が同期する映像同期信号Ｓ２を、カメラシステム２の映像信号入力部２２に出力する。映像同期信号Ｓ２は、映像信号Ｖ２が映像信号Ｖ１に対して所定の位相差を有するように、映像信号Ｖ１の垂直同期タイミングから所定時間（第１の所定時間）だけ遅延させたタイミングで出力される。所定時間だけ遅延させたタイミングとは、映像信号Ｖ２の有効画素データを受信する前に、カメラシステム２に対する制御信号に含まれるカメラ設定指令やパン・チルト指令を受信完了するタイミングのことである。本実施例では、所定時間として映像信号Ｖ２の垂直ブランキング時間が設定されている。
【００２１】
図４は、垂直ブランキング期間と制御信号との関係を示している。垂直ブランキング期間は、１１２５／５９．９４ｉのフォーマット、１０８０有効ラインを例とすれば、１１２３ラインの完了後から２１ラインの先頭までである。映像同期信号は、垂直ブランキング期間を認識できれば、アナログ信号であっても、デジタル信号であってもよい。
【００２２】
図５は、本実施例の制御信号を示している。制御信号は、カメラシステムごとに識別子ＩＤを付して、カメラ制御コマンドＣＡＭと雲台制御コマンドＰＡＮ・ＴＩＬＴが連なり、時分割で連続して出力される。
【００２３】
ＩＤ検出部１５４は、カメラシステム１への制御信号を受信した場合、受信した制御信号を遅延回路１５５に出力する。また、ＩＤ検出部１５４は、カメラシステム２への制御信号を受信した場合、受信した信号を制御信号Ｃ２としてカメラシステム２の制御信号入力部２４に出力する。遅延回路１５５は、ＩＤ検出部１５４によりカメラ雲台への指令が認識された場合、同期検出部１５２で検出した垂直ブランキング期間に合わせて遅延させた制御信号Ｃ１を、制御信号入力部１４に出力する。これにより、カメラシステム１は、垂直ブランキング期間で、カメラ設定指令やパン・チルト指令を受信完了するとともに、受信した処理を実行処理することが可能になる。
【００２４】
本実施例のカメラ雲台連動システムは、信号出力装置１５、２５、３５、４５、５５、６５を有することで、図４に示すタイミングでカメラ雲台を制御し、映像を出力することができる。
【実施例２】
【００２５】
映像同期信号Ｓ２は、実施例１では映像信号Ｖ１の垂直同期タイミングから垂直ブランキング期間だけ遅延させたタイミングで出力されるが、本実施例では制御信号のデータ長に応じて出力されてもよい。データ長が短い場合、映像同期信号Ｓ２の遅延時間を少なくでき、よりリアルタイムに近い合成映像を作成できる。
【００２６】
また、データ量と通信速度があらかじめ設定されている場合、必要な遅延時間を算出可能であるため、図６に示されるように、制御信号ＣＯＮＴに遅延時間指定データＤＬＹを含めてもよい。図７は、本実施例の信号出力装置１５の構成図である。ＩＤ検出部１５７は、遅延時間指定データＤＬＹを復号し、復号した遅延時間を同期生成部１５８に出力する。同期生成部１５８は、カメラシステム２に対して、映像信号Ｖ１の垂直同期タイミングから取得した遅延時間だけ遅延させたタイミングで、映像同期信号Ｓ２を映像信号入力部２２に出力する。
【００２７】
以上説明したように、映像合成部からの遅延制御が可能になれば、垂直ブランキング期間に拘らず、制御信号のデータ長や通信速度、周辺機器やカメラシステムの台数などに応じて柔軟なシステム構築が可能になる。
【実施例３】
【００２８】
図８は、実施例１および実施例２で説明した信号出力装置の機能を備えたカメラシステムの構成図である。カメラシステムに信号出力装置の機能を取り込むことで、クロック再生回路やパラレル変換回路が不要になるのでシステム全体の小型化が可能となり、システム構築が容易になる。
【００２９】
撮像装置１１０は、同期検出部１２２およびパラレル／シリアル変換部１２９に対して、映像信号Ｐ−ＶｄａｔａおよびクロックＣＬＫを出力する。同期検出部１２２は、映像信号Ｐ−Ｖｄａｔａの垂直同期タイミングを検出する。シリアル変換部１２９は、映像信号Ｖ１を出力する。
【００３０】
同期生成部１２８は、他のカメラシステムに対して、他のカメラシステムから出力される映像信号Ｖ２が同期する映像同期信号Ｓ２を、他のカメラシステムの映像信号入力部に出力する。映像同期信号Ｓ２は、映像信号Ｖ２が映像信号Ｖ１に対して所定の位相差を有するように、映像信号Ｖ１の垂直同期タイミングから所定時間だけ遅延させたタイミングで出力される。所定時間だけ遅延させたタイミングとは、映像信号Ｖ２の有効画素データを受信する前に、他のカメラシステムに対する制御信号に含まれるカメラ設定指令やパン・チルト指令を受信完了するタイミングのことである。本実施例では、所定時間として映像信号Ｖ２の垂直ブランキング時間が設定されている。
【００３１】
ＩＤ検出部１２７は、制御信号を受信した場合、受信した制御信号を遅延回路１２５に出力する。また、ＩＤ検出部１２７は、他のカメラシステムへの制御信号を受信した場合、受信した信号を制御信号Ｃ２として他のカメラシステムの制御信号入力部に出力する。遅延回路１２５は、ＩＤ検出部１２７によりカメラ雲台への指令が認識された場合、同期検出部１２２で検出した垂直ブランキング期間に合わせて遅延させた制御信号Ｃ１を、カメラ制御およびパン・チルト制御を司る集中制御回路（ＣＰＵ）１１１に出力する。これにより、カメラシステムは、垂直ブランキング期間で、カメラ設定指令やパン・チルト指令を受信完了するとともに、受信した処理を実行処理することが可能になる。
【００３２】
なお、本実施例では、信号出力装置の機能をカメラシステムに取り込んでいるが、雲台に取り込んでもよいし、撮像装置に取り込んでもよい。
【００３３】
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。
［その他の実施例]
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｖ１    第１の映像信号
Ｖ２    第２の映像信号
１      カメラシステム（第１のカメラシステム）
２      カメラシステム（第２のカメラシステム）
１５    信号出力装置
１５０  シリアル／パラレル変換部（取得手段）
１５３  同期生成部（第１の出力手段）
１５５  遅延回路（第２の出力手段）
【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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