(57)【要約】【課題】  カメラマンの動作を模倣した動きをロボットカメラに行わせる制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置を提供する。【解決手段】  ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、ネットワーク受信手段１１によって、カメラマン５によるカメラ２及びカメラ雲台３を操作したカメラデータを受信し、カメラ移動情報生成手段１２によって、パン、チルト等の操作軸に対して、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成し、操作軸情報生成手段１３によって、操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を正規化した正規化切換点情報と、切換点で区分された操作方向の動きを正規化した２つの正規化関数とを、ロボットカメラを制御する制御情報として生成することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズを操作した操作情報に基づいて、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置であって、
前記操作情報を取得する操作情報取得手段と、
この操作情報取得手段によって取得された操作情報を解析し、前記カメラ雲台及び前記カメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸に対して、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成するカメラ移動情報生成手段と、
このカメラ移動情報生成手段によって生成されたカメラ移動情報に基づいて、前記操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を前記移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、前記切換点で区分された操作方向の動きを正規化した２つの正規化関数とを生成する操作軸情報生成手段と、
この操作軸情報生成手段によって生成された前記正規化切換点情報と前記２つの正規化関数とを、前記制御情報として、前記操作軸に対応付けて保存する制御情報保存手段と、
を備えていることを特徴とするロボットカメラ制御情報生成装置。
【請求項２】
前記操作軸情報生成手段は、前記操作軸毎に、最大移動速度を前記切換点として、前記カメラ移動情報を増加関数と減少関数とに区分して曲線近似した増加関数近似式と減少関数近似式とを生成し、その各近似式から、前記２つの正規化関数として第１正規化関数と第２正規化関数とを生成する関数生成手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のロボットカメラ制御情報生成装置。
【請求項３】
前記関数生成手段は、前記操作軸毎にそれぞれ、前記増加関数近似式及び前記減少関数近似式を６次の多項式として前記第１正規化関数及び前記第２正規化関数を生成することを特徴とする請求項２に記載のロボットカメラ制御情報生成装置。
【請求項４】
カメラマンのカメラ動作を行う際のカメラ雲台及びカメラレンズを操作する操作情報をパラメータ化した制御情報に基づいて、ロボットカメラを制御するロボットカメラ制御装置であって、
前記カメラ雲台及び前記カメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、前記切換点で区分された操作方向の動きを正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数とを、前記制御情報として予め保存した制御情報保存手段と、
前記ロボットカメラを操作するためのコマンドを入力するコマンド入力手段と、
このコマンド入力手段で入力されたコマンドの内容を解析するコマンド解析手段と、
前記制御情報保存手段に保存されている制御情報と、前記コマンド解析手段で解析されたコマンドの内容とに基づいて、前記ロボットカメラを駆動するための時間毎の操作量である駆動情報を生成する駆動情報生成手段と、
この駆動情報生成手段で生成された駆動情報を前記ロボットカメラへ出力する駆動情報出力手段と、
を備えていることを特徴とするロボットカメラ制御装置。
【請求項５】
前記駆動情報生成手段は、
前記コマンドで指示される移動時間と、前記正規化切換点情報と、前記第１正規化関数及び前記第２正規化関数とに基づいて、前記カメラ雲台及び前記カメラレンズの操作軸毎の正規化移動量を算出する移動量算出手段と、
この移動量算出手段によって算出された正規化移動量と、前記コマンドで指示される移動量とに基づいて、前記正規化移動量と前記移動量との比率である補正係数を算出する補正係数算出手段と、
この補正係数算出手段によって算出された補正係数に基づいて、前記第１正規化関数及び前記第２正規化関数を補正することで、前記時間毎の操作量である駆動情報を算出する駆動情報算出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載のロボットカメラ制御装置。
【請求項６】
ロボットカメラの現在位置及び現在の移動速度を示すカメラ動き情報を入力するカメラ動き情報入力手段と、
このカメラ動き情報入力手段で入力されたカメラ動き情報の内容を解析するカメラ動き情報解析手段と、
前記コマンド入力手段に、前記ロボットカメラの移動速度を変更するための速度変更コマンドが入力されたときに、前記制御情報保存手段に保存されている制御情報と、前記コマンド解析手段で解析されたコマンドの内容と、前記カメラ動き情報解析手段で解析されたカメラ動き情報の内容とに基づいて、前記ロボットカメラの移動速度を変更するための駆動情報を生成する速度変更用駆動情報生成手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のロボットカメラ制御装置。
【請求項７】
前記速度変更用駆動情報生成手段は、
前記カメラ動き情報が示す現在位置及び現在の移動速度と、前記コマンドで指示される目標位置、目標速度及び移動時間と、前記正規化切換点情報と、前記第１正規化関数及び前記第２正規化関数とに基づいて、前記ロボットカメラの最大移動速度を算出する最大速度算出手段と、
この最大速度算出手段によって算出された最大移動速度と前記現在の移動速度とに基づいて前記第１正規化関数を補正することにより、前記最大移動速度となる前の駆動情報を算出する第１駆動情報算出手段と、
前記最大速度算出手段によって算出された最大移動速度と前記目標速度とに基づいて前記第２正規化関数を補正することにより、前記最大移動速度となった後の駆動情報を算出する第２駆動情報算出手段と、
前記第１駆動情報算出手段及び第２駆動情報算出手段で算出された駆動情報を合成する駆動情報合成手段と、
を備えていることを特徴とする請求項６に記載のロボットカメラ制御装置。
【請求項８】
前記ロボットカメラを手動制御する操作機から、前記ロボットカメラの動きを指示するための操作機動き情報を入力する操作機動き情報入力手段と、
前記コマンド入力手段に、手動制御から自動制御に切り換える切換コマンドが入力されたときに、前記ロボットカメラへの指令を、前記操作動き情報入力手段からの入力に基づいた指令から、予め定められた目標位置、目標速度及び移動時間を条件として前記速度変更用駆動情報生成手段で算出された駆動情報に基づいた指令へと切り換える自動／手動切換手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のロボットカメラ制御装置。
【請求項９】
前記正規化切換点情報を変更する切換点変更手段をさらに備え、
前記駆動情報生成手段が、前記切換点変更手段で変更された正規化切換点情報に基づいて、前記駆動情報を変化させることを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか一項に記載のロボットカメラ制御装置。
【請求項１０】
カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズを操作した操作情報に基づいて、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するために、コンピュータを、
前記操作情報を取得する操作情報取得手段、
この操作情報取得手段によって取得された操作情報を解析し、前記カメラ雲台及び前記カメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸に対して、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成するカメラ移動情報生成手段、
このカメラ移動情報生成手段によって生成されたカメラ移動情報に基づいて、前記操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を前記移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、前記切換点で区分された操作方向の動きを正規化した２つの正規化関数とを生成する操作軸情報生成手段、
この操作軸情報生成手段によって生成された前記正規化切換点情報と前記２つの正規化関数とを、前記制御情報として、前記操作軸に対応付けてデータベースに保存する制御情報保存手段、
として機能させることを特徴とするロボットカメラ制御情報生成プログラム。
【請求項１１】
カメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、前記切換点で区分された操作方向の動きを正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数とを、制御情報として予め保存したデータベースに基づいて、ロボットカメラを制御するために、コンピュータを、
前記ロボットカメラを操作するための、前記カメラ雲台及び前記カメラレンズの操作方向に対する移動時間及び移動量をコマンドとして入力するコマンド入力手段、
前記データベースに保存されている制御情報である正規化切換点情報、第１正規化関数及び第２正規化関数と、前記コマンド入力手段で入力された前記移動時間及び前記移動量とに基づいて、前記操作方向に対する時間毎の操作量である駆動情報を生成する駆動情報生成手段、
この駆動情報生成手段で生成された駆動情報を前記ロボットカメラへ出力する駆動情報出力手段、
として機能させることを特徴とするロボットカメラ制御プログラム。
【請求項１２】
前記コンピュータを、さらに、
前記ロボットカメラの現在位置及び現在の移動速度を示すカメラ動き情報を入力するカメラ動き情報入力手段、
このカメラ動き情報入力手段で入力されたカメラ動き情報の内容を解析するカメラ動き情報解析手段、
前記データベースに保存されている制御情報と、前記コマンド解析手段で解析されたコマンドの内容と、前記カメラ動き情報解析手段で解析されたカメラ動き情報の内容とに基づいて、前記ロボットカメラの移動速度を変更するための駆動情報を生成する速度変更用駆動情報生成手段、
として機能させることを特徴とする請求項１１に記載のロボットカメラ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラマンの動作を模倣した動きをロボットカメラに行わせるための制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置及びそのプログラム、並びに、その制御情報を用いてロボットカメラの動きを制御するロボットカメラ制御装置及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠隔操作によってロボットカメラのカメラ雲台及びカメラレンズを動作させる場合、カメラが予め決められた２点間Ａ、Ｂを移動するとき、ＡからＢまで正の等加速度で移動し、ＢからＡまで負の等加速度で移動するような、時間軸に対するカメラの移動速度の変化が三角波形となるような三角波制御を行ったり、ＡＢ間を正の等加速度と一定速度と負の等加速度とによってカメラを移動するような、時間軸に対するカメラの移動速度の変化が台形波形となるような台形波制御を行ったりする等、決められた制御波形を用いてモータを制御しながらロボットカメラを駆動している。
【０００３】
また、複数のロボットカメラが相互に撮影情報を交換して協調動作を行うことにより、その場の状況に応じた撮影を自動的に行うことができる技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術によれば、緊急時などに制作スタッフがロボットカメラをリモートコントロールで動作させれば、複数のロボットカメラが協調動作を行いながら撮影を行うので、制作スタッフの意図通りに撮影を行うことができるものである。
【特許文献１】特開２００２−１８５８３７号公報（段落番号００１１〜００３１、図１〜図８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、三角波制御や台形波制御などのような一定速度又は一定加速度でカメラ雲台及びカメラレンズを制御しながらロボットカメラを駆動した場合は、撮影された映像が機械的な動きとなり、微妙な抑揚やリズム感などが表現されない映像となってしまう。そして、撮影された映像に微妙な抑揚やリズム感を表現させるためには、ロボットカメラをあたかも人間が動かしているかのように制御する必要がある。そのためには、人間の動きを予め分析して、その動きをロボットカメラに取り入れて行わせる必要がある。しかし、現在のロボットカメラでは、様々な動きのカメラワークを容易に生成できる技術は確立されていないため、撮影された映像に抑揚やリズム感を表現させることは不可能である。
【０００５】
また、前記した特許文献１の技術においても、複数のロボットカメラを協調動作させて撮影を行うため、カメラマンの意図通りの撮影はできるものの、ロボットカメラ自体の動きは機械的なものであるので、依然として撮影された映像は抑揚やリズム感のないものである。
【０００６】
本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、カメラマンの動作を模倣した動きをロボットカメラに行わせる制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置及びそのプログラム、並びに、その生成された制御情報によってロボットカメラを制御するロボットカメラ制御装置及びその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】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載のロボットカメラ制御情報生成装置は、カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズを操作した操作情報に基づいて、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置であって、操作情報取得手段と、カメラ移動情報生成手段と、操作軸情報生成手段と、制御情報保存手段と、を備える構成とした。
【０００８】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御情報生成装置は、操作情報取得手段によって、カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作情報（カメラデータ）を取得する。そして、カメラ移動情報生成手段によって、その操作情報を解析し、カメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成する。
【０００９】
この操作軸は、例えば、カメラを横方向に動かすパンを操作するパン軸、カメラを上下方向に動かすチルトを操作するチルト軸、被写体を拡大・縮小するようにカメラレンズを動かすズームを操作するズーム軸、被写体にカメラレンズの焦点合わせを行うフォーカスを操作するフォーカス軸、カメラを被写体に近づけたり遠ざけたりするドリーを操作するドリー軸、カメラの上下移動を行うハイトを操作するハイト軸等を指す。
【００１０】
そして、ロボットカメラ制御情報生成装置は、操作軸情報生成手段によって、カメラ移動情報生成手段で生成された操作軸毎のカメラ移動情報から、操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、切換点で区分された操作方向の動きを正規化した２つの正規化関数とを生成する。これによって、カメラマンが操作したカメラの動きを、正規化したデータで表現することができる。そして、正規化関数の係数と、正規化切換点情報とを、ロボットカメラを制御するためのカメラマン固有の制御情報として、制御情報保存手段に保存しておく。
【００１１】
また、請求項２に記載のロボットカメラ制御情報生成装置は、請求項１に記載のロボットカメラ制御情報生成装置において、前記操作軸情報生成手段が、前記操作軸毎に、最大移動速度を前記切換点として、前記カメラ移動情報を増加関数と減少関数とに区分して曲線近似した増加関数近似式と減少関数近似式とを生成し、その各近似式から、前記２つの正規化関数として第１正規化関数と第２正規化関数とを生成する関数生成手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御情報生成装置は、関数生成手段によって、操作軸毎に、最大移動速度を切換点として、カメラ移動情報を増加関数近似式と減少関数近似式とに近似する。例えば、曲線によって近似することで、カメラ移動情報を２つの関数に近似する。さらに、関数生成手段は、増加関数近似式と減少関数近似式とを正規化する。このように関数を正規化することで、複数のカメラマンによる複数のカメラ操作を、共通の指標でデータベース化することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載のロボットカメラ制御情報生成装置は、請求項２に記載のロボットカメラ制御情報生成装置において、前記関数生成手段が、前記操作軸毎にそれぞれ、前記増加関数近似式及び前記減少関数近似式を６次の多項式として前記第１正規化関数及び前記第２正規化関数を生成することを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御情報生成装置は、関数生成手段によって、カメラマンによるカメラ動作を増加関数近似式と減少関数近似式とに近似する際に、６次の多項式で近似させる。これによって、個々のカメラマンによるカメラ操作の特性を個別化することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載のロボットカメラ制御装置は、カメラマンのカメラ動作を行う際のカメラ雲台及びカメラレンズを操作する操作情報をパラメータ化した制御情報に基づいて、ロボットカメラを制御するロボットカメラ制御装置であって、制御情報保存手段と、コマンド入力手段と、コマンド解析手段と、駆動情報生成手段と、駆動情報出力手段と、を備える構成とした。
【００１６】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、予め制御情報保存手段に、カメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、切換点で区分された操作方向の動きを正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数とを、制御情報として保存しておく。これによって、個々のカメラマンのカメラ操作を、共有の指標でデータベース化できる。
【００１７】
そして、ロボットカメラ制御装置は、コマンド入力手段によって、ロボットカメラを操作するためのコマンドを受信し、コマンド解析手段によって、コマンドを解析する。このコマンドは、例えば、各操作軸に対する移動量や、移動を完了するまでの時間（移動時間）を指定するものである。
【００１８】
そして、ロボットカメラ制御装置は、駆動情報生成手段によって、制御情報保存手段に保存されている制御情報である正規化切換点情報、第１正規化関数及び第２正規化関数と、コマンドとして入力される移動量及び移動時間とに基づいて、操作方向に対する時間毎の操作量である駆動情報を生成する。そして、駆動情報出力手段によって、駆動情報をロボットカメラに出力する。これによって、カメラマンのカメラ操作が、ロボットカメラで再現されることになる。
【００１９】
さらに、請求項５に記載のロボットカメラ制御装置は、請求項４に記載のロボットカメラ制御装置において、前記駆動情報生成手段が、移動量算出手段と、補正係数算出手段と、駆動情報算出手段と、を備える構成とした。
【００２０】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、移動量算出手段によって、コマンドで指示される移動時間と、正規化切換点情報と、第１正規化関数及び第２正規化関数とに基づいて、カメラ雲台及びカメラレンズの操作軸毎の正規化移動量を算出する。そして、補正係数算出手段によって、正規化移動量と移動量との比率である補正係数を算出する。なお、制御情報保存手段には、正規化された情報が保存されているので、コマンドで指定された移動量と、正規化関数から求めた移動量（正規化移動量）との比率を容易に求めることができる。そして、ここで算出された比率（補正係数）を用いて、駆動情報算出手段が、第１正規化関数及び第２正規化関数を補正することで、時間毎の実際にロボットカメラを操作するための操作量である駆動情報を算出することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載のロボットカメラ制御装置は、請求項４又は５に記載のロボットカメラ制御装置において、カメラ動き情報入力手段と、カメラ動き情報解析手段と、速度変更用駆動情報生成手段と、をさらに備える構成とした。
【００２２】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、カメラ動き情報入力手段によって、ロボットカメラのカメラ動き情報を受信し、カメラ動き情報解析手段によって、このカメラ動き情報の内容を解析する。このカメラ動き情報は、各操作軸における現在位置及び現在の移動速度を示すものである。
【００２３】
そして、ロボットカメラ制御装置は、コマンド入力手段に、ロボットカメラの移動速度を変更するための速度変更コマンドが入力されたときに、速度変更用駆動情報生成手段によって、予め制御情報保存手段に保存されている制御情報である正規化切換点情報、第１正規化関数及び第２正規化関数と、コマンドとして入力される移動量及び移動時間と、カメラ動き情報として入力される各操作軸における現在位置及び現在の移動速度とに基づいて、ロボットカメラの移動速度を変更するための駆動情報を生成する。そして、駆動情報出力手段によって、この駆動情報をロボットカメラに出力する。これによって、移動中のロボットカメラの移動速度がカメラマンのカメラ操作のごとく自然に変更されることとなる。
【００２４】
さらに、請求項７に記載のロボットカメラ制御装置は、請求項６に記載のロボットカメラ制御装置において、前記速度変更用駆動情報生成手段が、最大速度算出手段と、第１駆動情報算出手段と、第２駆動情報算出手段と、駆動情報合成手段と、を備える構成とした。
【００２５】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、最大速度算出手段によって、カメラ動き情報が示す現在位置及び現在の移動速度と、コマンドで指示される目標位置、目標速度及び移動時間と、正規化切換点情報と、第１正規化関数及び第２正規化関数とに基づいて、切換点におけるロボットカメラの最大移動速度を算出する。そして、第１駆動情報算出手段によって、最大移動速度と現在の移動速度とに基づいて第１正規化関数を補正することにより、切換点の手前、すなわち最大移動速度となる前の駆動情報を算出する。また、第２駆動情報算出手段によって、最大移動速度と目標速度とに基づいて第２正規化関数を補正することにより、切換点の後、すなわち最大移動速度となった後の駆動情報を算出する。そして、個々で算出された最大移動速度の前後の駆動情報を、駆動情報合成手段が、合成することによって、速度変更コマンドが実行されたときの駆動情報を算出することができる。
【００２６】
また、請求項８に記載のロボットカメラ制御装置は、請求項６又は請求項７に記載のロボットカメラ制御装置において、操作機動き情報入力手段と、自動／手動切換手段と、をさらに備える構成とした。
【００２７】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、操作機動き情報入力手段によって、ロボットカメラを手動制御する操作機から、ロボットカメラの動きを指示するための操作機動き情報を受信する。一方、コマンド入力手段によって、ロボットカメラを操作するためのコマンドも受信し、コマンド解析手段によって、コマンドを解析する。そして、コマンド入力手段に、手動制御から自動制御に切り換える切換コマンドが入力されたときに、自動／手動切換手段によって、操作機動き情報に基づく手動制御から、速度変更コマンドに基づいた自動制御に切り換える。すなわち、ロボットカメラへの指令が、操作動き情報入力手段からの入力に基づいた指令から、予め定められた目標位置、目標速度及び移動時間を条件として速度変更用駆動情報生成手段で算出された駆動情報に基づいた指令へと切り換えられる。
【００２８】
また、請求項９に記載のロボットカメラ制御装置は、請求項４乃至請求項８のいずれか一項に記載のロボットカメラ制御装置において、前記正規化切換点情報を変更する切換点変更手段をさらに備え、前記駆動情報生成手段が、前記切換点変更手段で変更された正規化切換点情報に基づいて、前記駆動情報を変化させることを特徴とする。
【００２９】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御装置は、切換点変更手段によって、第１正規化関数と、第２正規化関数との切換点である正規化切換点情報を変更できるため、例えば、前半はズーム軸を低速で駆動し、後半で高速に駆動する等のカメラ操作を行うことができる。このときでも、第１正規化関数と、第２正規化関数とでカメラ操作が特定されているため、カメラマンの固有の基本的なカメラ操作の特性は維持されることになる。
【００３０】
さらに、請求項１０に記載のロボットカメラ制御情報生成プログラムは、カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズを操作した操作情報に基づいて、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するために、コンピュータを、操作情報取得手段、カメラ移動情報生成手段、操作軸情報生成手段、制御情報保存手段として機能させることを特徴とする。
【００３１】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御情報生成プログラムは、操作情報取得手段によって、カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作情報（カメラデータ）を取得する。そして、カメラ移動情報生成手段によって、その操作情報を解析し、カメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成する。
【００３２】
そして、ロボットカメラ制御情報生成プログラムは、操作軸情報生成手段によって、カメラ移動情報生成手段で生成した操作軸毎のカメラ移動情報から、操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、切換点で区分された操作方向の動きを正規化した２つの正規化関数とを生成する。これによって、カメラマンが操作したカメラの動きを、正規化したデータで表現することができる。そして、制御情報保存手段によって、正規化関数の係数と正規化切換点情報とを、ロボットカメラを制御するためのカメラマン固有の制御情報として、操作軸に対応付けてデータベースに保存しておく。
【００３３】
また、請求項１１に記載のロボットカメラ制御プログラムは、カメラ雲台及びカメラレンズが操作された操作方向の軸である操作軸毎に、操作方向の動きを区分する切換点を移動時間内で正規化した正規化切換点情報と、前記切換点で区分された操作方向の動きを正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数とを、制御情報として予め保存したデータベースに基づいて、前記ロボットカメラを制御するために、コンピュータを、コマンド入力手段、駆動情報生成手段、駆動情報出力手段として機能させることを特徴とする。
【００３４】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御プログラムは、コマンド入力手段によって、ロボットカメラを操作するためのコマンドを受信する。このコマンドは、例えば、各操作軸に対する移動量や、移動を完了するまでの時間（移動時間）を指定するものである。
【００３５】
そして、ロボットカメラ制御プログラムは、駆動情報生成手段によって、データベースに保存されている制御情報である正規化切換点情報、第１正規化関数及び第２正規化関数と、コマンドとして入力される移動量及び移動時間とに基づいて、操作方向に対する時間毎の操作量である駆動情報を生成する。そして、駆動情報出力手段によって、駆動情報をロボットカメラに出力する。これによって、カメラマンのカメラ操作が、ロボットカメラで再現されることになる。
【００３６】
さらに、請求項１２に記載のロボットカメラ制御プログラムは、請求項１１に記載のロボットカメラ制御プログラムにおいて、前記コンピュータを、さらに、カメラ動き情報入力手段、カメラ動き情報解析手段、速度変更用駆動情報生成手段、として機能させることを特徴とする。
【００３７】
かかる構成によれば、ロボットカメラ制御プログラムは、カメラ動き情報入力手段によって、ロボットカメラの現在位置及び現在の移動速度を示すカメラ動き情報を受信し、カメラ動き情報解析手段によって、カメラ動き情報の内容を解析する。そして、ロボットカメラ制御プログラムは、速度変更用駆動情報生成手段によって、データベースに保存されている制御情報である正規化切換点情報、第１正規化関数及び第２正規化関数と、コマンドとして入力される移動量及び移動時間と、カメラ動き情報として入力される各操作軸における現在位置及び現在の移動速度とに基づいて、ロボットカメラの移動速度を変更するための駆動情報を生成する。そして、駆動情報出力手段によって、この駆動情報をロボットカメラに出力する。これによって、移動中のロボットカメラの移動速度がカメラマンのカメラ操作のごとく自然に変更されることとなる。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１又は請求項１０に記載の発明によれば、カメラマンのカメラ雲台及びカメラレンズを操作する操作軸毎の情報を、移動時間及び移動量について、２つの正規化関数と１つの変数（正規化切換点情報）とからなる制御情報として保存しておくことができる。これによって、カメラマンによるカメラ雲台及びカメラレンズの操作をパラメータ化することができ、そのパラメータによって、カメラマンの操作をロボットカメラで再現させることが可能になる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、増加関数近似式を正規化した第１正規化関数、減少関数近似式を正規化した第２正規化関数、及び変数（正規化切換点情報）を、ロボットカメラを制御するための制御情報として生成することができる。これによって、従来のような三角波制御や台形波制御によらず、滑らかな曲線による制御波形を生成することができ、ロボットカメラを制御するときに、カメラマンの操作を模倣した滑らかな動作を再現することができる。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、カメラマンのカメラ操作によって生成した増加関数及び減少関数を６次の多項式で近似させるため、個々のカメラマンによるカメラ操作の特性を個別化することができる。
【００４１】
請求項４又は請求項１１に記載の発明によれば、カメラマンの操作情報を、操作軸毎に正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数、並びに両正規化関数の切換点となる変数（正規化切換点情報）を用いてロボットカメラを制御しているため、従来のような三角波制御や台形波制御によらず、滑らかな曲線による制御波形を生成することができ、ロボットカメラで、カメラマンの操作を模倣した滑らかな動作を再現することができる。
【００４２】
請求項５に記載の発明によれば、操作軸毎に正規化した第１正規化関数及び第２正規化関数と、正規化切換点情報とから、ロボットカメラを制御するための各操作軸における実際の操作量を容易に算出することができる。
【００４３】
請求項６又は請求項１２に記載の発明によれば、ロボットカメラのカメラ動き情報とコマンドで指示される内容とに基づいて、制御情報である第１正規化関数及び第２正規化関数を補正して駆動情報を生成することができる。これによって、移動中のロボットカメラの移動速度をカメラマンのカメラ操作のごとく自然に変更させることができる。
【００４４】
請求項７に記載の発明によれば、ロボットカメラの現在位置及び現在の移動速度と、コマンドで指示される目標位置、目標速度及び移動時間とから、駆動情報を容易に生成することができる。
【００４５】
請求項８に記載の発明によれば、ロボットカメラへの指令を手動制御から自動制御に切り換えることにより、あらかじめ決められた位置に確実にロボットカメラを移動させることができるので、映像制作者の演出意図に沿った撮影を実現できる。
【００４６】
請求項９に記載の発明によれば、映像制作者の演出意図よって増加関数と減少関数との切換点を任意に変更することができるので、演出意図に沿った様々なバリエーションで被写体を撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明は、カメラ雲台及びカメラレンズを操作する操作情報に基づいて、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置と、このロボットカメラ制御情報生成装置によって生成された制御情報を用いてロボットカメラの制御を行うロボットカメラ制御装置とからなっている。そこで、以下ではロボットカメラ制御情報生成装置とロボットカメラ制御装置とに分けて説明を行う。
【００４８】
＜ロボットカメラ制御情報生成装置の構成＞
まず、ロボットカメラを制御するための制御情報を生成するロボットカメラ制御情報生成装置について説明を行う。図１は、ロボットカメラ制御情報生成装置の構成図である。
図１に示すように、ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、カメラマン５がカメラ２を操作する際に、カメラ雲台３及びカメラ２のカメラレンズを操作した操作情報に基づいて、ロボットカメラ（図５参照）を制御するための制御情報を生成するものである。ここで、操作情報とは、カメラを横方向に動かすパン、カメラを上下方向に動かすチルト、被写体を拡大・縮小するようにカメラレンズを動かすズーム、被写体にカメラレンズの焦点合わせを行うフォーカス、カメラを被写体に近づけたり遠ざけたりするドリー、カメラの上下移動を行うハイト等のカメラデータを指す。なお、このロボットカメラ制御情報生成装置１０では、操作軸としてパン軸、チルト軸、ズーム軸及びフォーカス軸を代表して説明を行う。
【００４９】
図１において、ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、カメラ２及びカメラ雲台３と、このカメラ２及びカメラ雲台３を操作するときの操作軸に対する値を検出するエンコーダ４とを備えるカメラ操作装置１からのカメラデータを、通信線（ネットワーク）Ｗを介して取得する構成となっている。このロボットカメラ制御情報生成装置１０は、ネットワーク受信手段１１、カメラ移動情報生成手段１２、操作軸情報生成手段１３及びデータベース１４を備えている。
【００５０】
ネットワーク受信手段（操作情報取得手段）１１は、カメラマン５によってカメラ雲台３及びカメラ２のカメラレンズが操作されたときの操作情報（カメラデータ）を、通信線Ｗを介してエンコーダ４から取得するものである。ここで取得した操作情報は、カメラ移動情報生成手段１２に出力される。なお、この通信線Ｗは、有線であっても、無線であっても構わない。
【００５１】
カメラ移動情報生成手段１２は、ネットワーク受信手段１１で取得した操作情報を解析し、カメラ雲台３及びカメラ２のレンズ（カメラレンズ）が操作された操作方向の軸である操作軸に対して、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成するものである。このカメラ移動情報生成手段１２は、例えば、単位時間あたりの移動量を計測することで、移動時間における各操作軸での移動速度を算出し、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成する。ここで生成した操作軸毎のカメラ移動情報は、操作軸情報生成手段１３に出力される。
【００５２】
ここで、図２を参照して、カメラ移動情報生成手段１２で生成されるカメラ移動情報について説明する。図２は、カメラ移動情報の内容を説明するための説明図であって、カメラ移動情報（移動波形）をパン、チルト、ズーム及びフォーカスの操作軸毎にグラフ化したものである。横軸は時間（移動時間）ｔを示し、縦軸は移動速度ｖを示している。
【００５３】
図２に示したように、カメラマンがカメラ動作を行う場合、一般に、カメラ移動情報は、動作を開始した時間（０）から、動作を停止した時間（ｔ１）までの間で、移動速度ｖが最大（ｖ０）となる時間（ｔ０）を境（切換点）とし、ｔ０までは徐々に移動速度を速め、ｔ０以降では徐々に移動速度を遅くするように動作する情報となる。なお、ここでは、カメラ移動情報のデータを具体的に説明するために、グラフ化しているが、実際には移動時間と移動速度とのデータが存在するだけでよく、グラフ化を行う必要はない。
図１に戻って説明を続ける。
【００５４】
操作軸情報生成手段１３は、カメラ移動情報生成手段１２で生成された操作軸毎のカメラ移動情報に基づいて、それぞれの操作軸毎に、カメラ雲台３及びカメラ２のカメラレンズの操作による動きを示す情報として、２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報とを生成するものである。この操作軸情報生成手段１３は、パン軸情報生成部１３ａ、チルト軸情報生成部１３ｂ、ズーム軸情報生成部１３ｃ及びフォーカス軸情報生成部１３ｄ、並びに、関数生成部１３ｚを備えている。
【００５５】
この操作軸情報生成手段１３は、パン軸情報生成部１３ａ、チルト軸情報生成部１３ｂ、ズーム軸情報生成部１３ｃ及びフォーカス軸情報生成部１３ｄが、それぞれの操作軸毎に、関数生成部１３ｚを介して、カメラ移動情報における最大の移動速度ｖ０（図２参照）となる時間で区分し、曲線近似した増加関数近似式と減少関数近似式とを正規化した２つの正規化関数と、増加関数から減少関数へ切り換わる時間軸上の切換点の値を移動時間で正規化した正規化切換点情報を生成する。
【００５６】
パン軸情報生成部１３ａは、カメラ移動情報生成手段１２で生成されたパン軸のカメラ移動情報に基づいて、パン軸上の動きを示す２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報を生成するものである。
【００５７】
同様に、チルト軸情報生成部１３ｂは、チルト軸のカメラ移動情報に基づいて、チルト軸上の動きを示す２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報を生成するものである。また、ズーム軸情報生成部１３ｃは、ズーム軸のカメラ移動情報に基づいて、ズーム軸上の動きを示す２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報を生成するものである。さらに、フォーカス軸情報生成部１３ｄは、フォーカス軸のカメラ移動情報に基づいて、フォーカス軸上の動きを示す２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報とを生成するものである。
【００５８】
ここで生成された操作軸毎の２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報は、ロボットカメラを制御するための制御情報として、データベース１４に保存される。
なお、ここでは、パン軸情報生成部１３ａ、チルト軸情報生成部１３ｂ、ズーム軸情報生成部１３ｃ及びフォーカス軸情報生成部１３ｄは、２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報を、共通の関数生成部１３ｚで生成する。
【００５９】
関数生成部（関数生成手段）１３ｚは、パン、チルト、ズーム、フォーカス等の各操作軸におけるカメラ移動情報から、操作軸毎に２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報を生成するものである。
ここで、図３を参照（適宜図１参照）して、関数生成部１３ｚにおける正規化関数と正規化切換点情報とを生成する手法について説明する。図３（ａ）は、カメラ移動情報生成手段１２で生成された操作軸毎のカメラ移動情報を、増加関数近似式と減少関数近似式とに近似する概念を示した概念図である。なお、図３（ａ）は、カメラ移動情報を曲線で近似する概念を示したもので、横軸は移動時間ｔ、縦軸は移動速度ｖとしてカメラ移動情報（移動波形）をグラフ化したものである。また、図３（ｂ）は、正規化の概念を説明するための概念図である。
【００６０】
図３（ａ）に示すように、関数生成部１３ｚは、カメラ移動情報（図中、「カメラマンによる移動波形」：点線で表示）を、移動速度ｖが最大（ｖ０）となる時間（ｔ０）を境として曲線近似（図中、「移動波形の近似曲線」：実線で表示）を行うことで、増加関数近似式と減少関数近似式との２つの関数を生成する。この曲線近似は、一般的な手法によって行うことが可能である。例えば、ベジェ曲線、スプライン曲線等の多次曲線によって近似を行う。なお、ここでは、カメラマン５の特性をより個別化するため６次の多項式によって近似を行うこととする。
【００６１】
そして、図３（ｂ）に示すように、増加関数近似式と減少関数近似式との２つの関数をそれぞれ正規化する。すなわち、移動速度ｖが単調増加する部分と単調減少する部分とに分離（区分）し、移動速度ｖが単調増加する部分について、時間ｔ＝０のとき移動速度ｖ＝０、時間ｔ＝１のとき移動速度ｖ＝１となるように増加関数近似式を正規化する。また、移動速度ｖが単調減少する部分について、時間ｔ＝０のとき移動速度ｖ＝１、時間ｔ＝１のとき移動速度ｖ＝０となるように減少関数近似式を正規化する。
これによって、カメラ移動情報を（１）式及び（２）式に示した、ａ0からａ6とｂ0からｂ6とを係数とした２つの正規化関数（第１正規化関数ｆ（ｔ）及び第２正規化関数ｇ（ｔ））が生成されることになる。
【００６２】
ｆ（ｔ）＝ａ6ｔ6＋ａ5ｔ5＋ａ4ｔ4＋ａ3ｔ3＋ａ2ｔ2＋ａlｔ＋ａ0    …（１）
【００６３】
ｇ（ｔ）＝ｂ6ｔ6＋ｂ5ｔ5＋ｂ4ｔ4＋ｂ3ｔ3＋ｂ2ｔ2＋ｂlｔ＋ｂ0    …（２）
【００６４】
さらに、関数生成部１３ｚは、図３（ａ）における移動速度ｖが最大（ｖ０）となる時間（ｔ０）を、切換点として、０〜１の範囲で正規化しておく。すなわち、正規化された切換点である正規化切換点情報αは（３）式によって求められる。
【００６５】
α＝ｔ０／ｔ１    …（３）
【００６６】
これによって、カメラマン５が行った操作において、１つの操作軸の動作は、（１）式に示した６次の多項式のａ0からａ6までの７個の係数と、（２）式に示した６次の多項式のｂ0からｂ6までの７個の係数と、（３）式によって正規化された正規化切換点情報αとを含めた１５個のデータで特定されることになる。
【００６７】
すなわち、カメラマン５が行った操作は、例えば、操作軸がパン、チルト、ズーム、フォーカスの４軸の場合は、合計６０（１５×４）個のデータで特定されることになる。
なお、ここでは、個々のカメラマンにおけるカメラ操作の特性を個別化して近似するために６次の多項式で近似したが、各カメラマンの動作を平均的に近似するのでよければ低次の多項式で近似しても構わない。
図１に戻って説明を続ける。
【００６８】
データベース（制御情報保存手段）１４は、操作軸情報生成手段１３によって生成された操作軸毎の２つの正規化関数と１つの正規化切換点情報とを、カメラマン５の固有の操作を示す制御情報として保存するものである。このデータベース１４には、パン軸情報生成部１３ａ、チルト軸情報生成部１３ｂ、ズーム軸情報生成部１３ｃ及びフォーカス軸情報生成部１３ｄで、関数生成部１３ｚを用いて生成された操作軸毎における２つの正規化関数である第１正規化関数及び第２正規化関数と、両正規化関数の切換点となる正規化切換点情報とを、複数のカメラマン毎に保存する。
【００６９】
以上、本発明に係るロボットカメラ制御情報生成装置１０の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ここでは、パン軸、チルト軸、ズーム軸及びフォーカス軸の４軸のカメラ移動情報に基づいて、制御情報を生成することとしたが、カメラ２を被写体に近づけたり遠ざけたりするドリー、及びカメラ２の上下移動を行うハイトの操作情報から、ドリー軸及びハイト軸の制御情報を生成することとしてもよい。
なお、ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（ロボットカメラ制御情報生成プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００７０】
＜ロボットカメラ制御情報生成装置の動作＞
次に、図４を参照（適宜図１参照）して、ロボットカメラ制御情報生成装置１０の動作について説明する。図４は、ロボットカメラ制御情報生成装置１０の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、ネットワーク受信手段１１によって、カメラ操作装置１のエンコーダ４から、カメラマン５が行ったカメラ雲台３及びカメラ２のレンズ（カメラレンズ）を操作したときの操作情報（カメラデータ）を取得する（ステップＳ１）。
【００７２】
そして、カメラ移動情報生成手段１２によって、ネットワーク受信手段１１で取得した操作情報を解析し、カメラ雲台３及びカメラ２のレンズ（カメラレンズ）が操作された操作方向の軸である操作軸に対して、移動時間と移動速度とを対応付けたカメラ移動情報を生成する（ステップＳ２）。すなわち、単位時間毎の各操作軸の移動速度を算出してカメラ移動情報とする。
【００７３】
そして、操作軸情報生成手段１３の各生成部（パン軸情報生成部１３ａ、チルト軸情報生成部１３ｂ、ズーム軸情報生成部１３ｃ及びフォーカス軸情報生成部１３ｄ）が、関数生成部１３ｚによって、カメラ移動情報から操作軸毎に最大の移動速度となる時間（切換点）を探索する（ステップＳ３）。そして、カメラ移動情報を、切換点で分離して曲線近似することで増加関数近似式と減少関数近似式とを生成する（ステップＳ４）。
【００７４】
さらに、関数生成部１３ｚは、ステップＳ４で生成した増加関数近似式と減少関数近似式とをそれぞれ正規化して、第１正規化関数と第２正規化関数とを生成するとともに、ステップＳ３で区分した切換点の値を正規化して、正規化切換点情報を生成する（ステップＳ５）。この正規化切換点情報は、最大の移動速度に到達した時間を、全移動時間で除算することで得られる（前記（３）式参照）。
【００７５】
そして、操作軸情報生成手段１３は、操作軸毎の第１正規化関数と第２正規化関数との係数と、正規化切換点情報とをロボットカメラの制御情報として、データベース１４に保存する（ステップＳ６）。
【００７６】
例えば、ステップＳ３で、増加関数近似式及び減少関数近似式を６次の多項式で曲線近似した場合、第１正規化関数及び第２正規化関数は、操作軸毎にそれぞれ７個の係数を持つことになる。これによって、カメラマン５が行った操作は、操作軸毎に第１正規化関数及び第２正規化関数の１４個の係数と１つの正規化切換点情報との、計１５個の変数によって特定することができる。なお、データベース１４に保存された制御情報は、後記するロボットカメラ制御装置によって、ロボットカメラの動作を制御する際のパラメータとして用いられる。
【００７７】
以上の動作によって、ロボットカメラ制御情報生成装置１０は、カメラマンが行うカメラ操作をパラメータ化することができる。これによって、カメラマンが行うカメラ操作をロボットカメラによって再現することが可能になる。
【００７８】
［第１の実施形態］
次に、ロボットカメラ制御情報生成装置１０（図１参照）で生成された、カメラマンのカメラ操作をパラメータ化した制御情報に基づいて、ロボットカメラを動作させるロボットカメラ制御装置について第１の実施形態を図５乃至図７を参照して説明する。
【００７９】
＜ロボットカメラ制御装置の構成＞
図５は、第１の実施形態のロボットカメラ制御装置の構成図である。図５に示すように、ロボットカメラ制御装置２０は、指令装置６から送信されるコマンド（動作指令）に基づいて、ロボットカメラ３０の動作を制御するものである。なお、指令装置６は、一般的なパーソナルコンピュータで、ネットワークを介して、コマンドを送信するものとする。ここでは、ロボットカメラ制御装置２０は、ネットワーク送受信手段２１、コマンド解析手段２２、コマンド実行手段２３、データベース２４及び指令電圧値生成手段２５を備えている。
【００８０】
なお、データベース（制御情報保存手段）２４には、図１で説明したロボットカメラ制御情報生成装置１０のデータベース１４に保存されている制御情報と同一の内容が保存されているものとする。これは、データベース１４の内容を、記録媒体を介してデータベース２４に移動してもよいし、ネットワーク等の通信回線を介して転送してもよい。
【００８１】
ネットワーク送受信手段２１は、指令装置６からロボットカメラ３０を操作するためのコマンドを受信したり、ロボットカメラ３０の動作（駆動）に必要な駆動情報をロボットカメラ３０へ送信したりするものである。ここでは、ネットワーク送受信手段２１は、コマンド入力部２１ａと駆動情報出力部２１ｂとを備えている。
【００８２】
コマンド入力部２１ａは、指令装置６からロボットカメラ３０を操作するためのコマンドを入力して、コマンド解析手段２２に出力するものである。なお、指令装置６から送信されるコマンドは、「移動コマンド」、「人物切換コマンド」、「切換点変更コマンド」
等である。
【００８３】
この「移動コマンド」は、ロボットカメラ３０の移動動作を指示するコマンドであって、例えば、「ｍｏｖｅ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」という文字列の形式で表現される。“ｍｏｖｅ”はこのコマンドが「移動コマンド」であることを示し、以下に続くパラメータで“Ａ”はパン軸の移動量、“Ｂ”はチルト軸の移動量、“Ｃ”はフォーカス軸の移動量、“Ｄ”はズーム軸の移動量、“Ｅ”は移動を完了する時間（移動時間）をそれぞれ示している。例えば、「移動コマンド」である「ｍｏｖｅ，４５，３５，２０，３０，４」は、移動時間４秒の間で、パン軸を４５度の位置に移動し、チルト軸を３５度の位置に移動し、フォーカスをエンコーダ値で２０の位置に移動し、ズームをエンコーダ値で３０の位置に移動する動作を実行する旨の指令を示す。
【００８４】
なお、この「移動コマンド」に、さらに、どのロボットカメラ３０（３０1〜３０n）を動作させるかを示すパラメータを付加することで、ロボットカメラ３０（３０1〜３０n）を個別に操作することとしてもよい。
【００８５】
また、「人物切換コマンド」は、どのカメラマンから生成した制御情報に基づいて、ロボットカメラ３０を動作させるかを指示するコマンドであって、例えば、「ｃｈａｎｇｅ，Ｆ」という文字列の形式で表現される。“ｃｈａｎｇｅ”はこのコマンドが「人物切換コマンド」であることを示し、以下に続くパラメータで“Ｆ”はどのカメラマンの固有データである制御情報を用いるかを指定するものである。例えば、「人物切替コマンド」である「ｃｈａｎｇｅ，２」は、ロボットカメラ３０を制御する制御情報を、データベース２４内に保存されている制御情報から、識別番号Ｎｏ．２のカメラマンの制御情報に変更する旨の指令を示す。
【００８６】
さらに、「切換点変更コマンド」は、ロボットカメラ３０の移動動作における加速動作と減速動作の切換点を指示するコマンドであって、例えば、文字列の「ｓｕｍｍｉｔ，Ｇ，Ｈ」という形式で表現される。“ｓｕｍｍｉｔ”は、このコマンドが「切換点変更コマンド」であることを示し、以下に続くパラメータで“Ｇ”はどの操作軸の切換点（正規化切換点情報）を変更するのかを示し、“Ｈ”は切換点（正規化切換点情報）の値を指定するものである。ここで、“Ｇ”が“１”の場合はパン軸を、“２”の場合はチルト軸を、“３”の場合はフォーカス軸を、“４”の場合はズーム軸をそれぞれ示すものとする。例えば、「切換点変更コマンド」である「ｓｕｍｍｉｔ，１，０．８９」は、パン軸の切換点を“０．８９”に変更する旨の指令を示す。
【００８７】
駆動情報出力部（駆動情報出力手段）２１ｂは、指令電圧値生成手段２５から、ロボットカメラ３０のモータを制御するための時間毎の電圧値を取得して、ロボットカメラ３０へ出力するものである。
【００８８】
コマンド解析手段２２は、ネットワーク送受信手段２１のコマンド入力部２１ａで受信したコマンドの内容を解析するものである。ここで解析した結果、コマンドが「移動コマンド」である場合は、そのコマンドに付加されているパラメータをコマンド実行手段２３の移動コマンド実行部２３ａに出力する。また、コマンドが「人物切換コマンド」である場合は、そのコマンドに付加されているパラメータを人物切換コマンド実行部２３ｂに出力する。また、コマンドが「切換点変更コマンド」である場合は、そのコマンドに付加されているパラメータを切換点変更コマンド実行部２３ｃに出力する。
【００８９】
コマンド実行手段２３は、コマンド解析手段２２で解析されたコマンドの内容を実行するものである。ここでは、コマンド実行手段２３は、移動コマンド実行部２３ａ、人物切換コマンド実行部２３ｂ及び切換点変更コマンド実行部２３ｃを備えている。
【００９０】
移動コマンド実行部（駆動情報生成手段）２３ａは、コマンド解析手段２２から通知される「移動コマンド」を実行するものである。具体的には、この移動コマンド実行部２３ａは、ロボットカメラ３０を駆動するための時間毎の駆動情報を生成するものである。この移動コマンド実行部２３ａは、移動量算出部２３１、補正係数算出部２３２及び駆動情報算出部２３３を備えている。
【００９１】
移動量算出部（移動量算出手段）２３１は、コマンド（例えば、前記した移動コマンド）で指示される移動時間と、データベース２４に保存されている制御情報（正規化関数及び正規化切換点情報）とに基づいて、カメラ雲台及びカメラレンズの操作軸毎の移動時間を１として正規化したときの移動量である正規化移動量を算出するものである。ここで算出された正規化移動量は、補正係数算出部２３２に出力される。
【００９２】
補正係数算出部（補正係数算出手段）２３２は、コマンド（移動コマンド）で指示される移動量と、移動量算出部２３１で算出された正規化移動量とに基づいて、移動量と正規化移動量との比率である補正係数を算出するものである。この補正係数は、正規化関数で表現されている移動時間と移動速度との関係を、実時間上の関係に補正するための係数である。ここで算出された補正係数は、駆動情報算出部２３３に出力される。
【００９３】
駆動情報算出部（駆動情報算出手段）２３３は、補正係数算出部２３２で算出された補正係数に基づいて、データベース２４に保存されている制御情報（第１正規化関数及び第２正規化関数）を補正することで、ロボットカメラ３０に対する時間毎の駆動情報を算出するものである。ここで算出された時間毎の駆動情報は、指令電圧値生成手段２５へ出力される。
【００９４】
ここで、移動コマンド実行部２３ａが行う時間毎の駆動情報を算出する方法について詳細に説明する。ここでは、パン軸を一例として、パン軸において、時間ｔ１秒間で角度Ｐ１から角度Ｐ２まで、ロボットカメラ３０を移動させることとする。すなわち、「移動コマンド」として、「ｍｏｖｅ，Ｐ２−Ｐ１，０，０，０，ｔ１」が入力されたものとする。また、ここでは、１秒間にロボットカメラ３０のモータを制御する回数をＣｒとすると、ｔ１秒間には（ｔ１×Ｃｒ）回の制御を行う必要がある。
【００９５】
また、データベース２４には、前記した（１）乃至（３）式で示した第１正規化関数ｆ（ｔ）及び第２正規化関数ｇ（ｔ）と、正規化切換点情報αとが保存されているものとする。前記（３）式によって、実際の移動時の切換点ｔ０（０＜ｔ０＜ｔ１）は、ｔ０＝α×ｔ１となる。ここで、第１正規化関数ｆ（ｔ）及び第２正規化関数ｇ（ｔ）をグラフ化した場合、関数の面積が移動角度（移動量）を表すことになる。そこで、移動量算出部２３１は、以下の（４）式によって、パンの移動角度（移動量）Ｓを算出する。
【００９６】
【数１】
2005110227.tif 000003
【００９７】
ただし、Ｓ：移動角度、Ｃｒ：単位時間あたりのモータの制御回数、ｔ１：移動時間、ｔ０：実際の移動時の切換点、ｎ：数列の添え字とする。
ここで、（４）式の前項が、単調増加関数の領域における面積を表し、（４）式の後項が、単調減少関数の領域における面積を表している。
なお、ここで求めた移動角度（移動量）Ｓは、正規化関数から求めたもの（正規化移動量）である。そこで、補正係数算出部２３２が、コマンドで指示された移動量と正規化移動量との比率である補正係数Ｋを以下の（５）式によって算出する。
【００９８】
【数２】
2005110227.tif 000004
【００９９】
そして、駆動情報算出部２３３が、この補正係数Ｋによって補正を行った時間毎の駆動情報を算出する。すなわち、時間ｔにおけるロボットカメラ３０への駆動情報Ｑ（ｔ）を、以下の（６）式及び（７）式によって算出する。
【０１００】
【数３】
2005110227.tif 000005
【０１０１】
ここで、１秒間にロボットカメラ３０のモータを制御する回数はＣｒであるので、移動コマンド実行部２３ａは、指定された移動時間であるｔ１秒間に（Ｃｒ×ｔ１）回（Ｑ（１），Ｑ（２），Ｑ（３）…Ｑ（Ｃｒ×ｔ１））の駆動情報を生成し、指令電圧値生成手段２５へ出力することになる。
【０１０２】
人物切換コマンド実行部２３ｂは、コマンド解析手段２２から通知される「人物切替コマンド」を実行するものである。具体的には、人物切換コマンド実行部２３ｂは、データベース２４内に保存されている制御情報から、「人物切替コマンド」で指定されるカメラマンを特定する識別情報を図示していないメモリ等に記憶しておくものである。このメモリ等に記憶された識別情報は、移動コマンド実行部２３ａによって参照され、移動コマンド実行部２３ａが、その識別情報に該当するカメラマンの制御情報を、データベース２４から参照する。
【０１０３】
これによって、複数のカメラマンのカメラ動作によって生成された制御情報から、特定のカメラマンを指定し、そのカメラマンのカメラ動作を模倣した動きを、ロボットカメラ３０に行わせることができる。
【０１０４】
切換点変更コマンド実行部２３ｃは、コマンド解析手段２２から通知される「切換点変更コマンド」を実行するものである。具体的には、切換点変更コマンド実行部２３ｃは、「切換点変更コマンド」で指定される操作軸毎の切換点の位置（正規化切換点情報）を図示していないメモリ等に記憶しておくものである。このメモリ等に記憶された操作軸毎の正規化切換点情報は、移動コマンド実行部２３ａによって参照され、移動コマンド実行部２３ａが、この正規化切換点情報を用いて、駆動情報を生成する。
【０１０５】
ここで、図６を参照して、この切換点変更コマンド実行部２３ｃによって、正規化切換点情報を変更することで、ロボットカメラ３０の動作がどのように変更されるかを具体的に説明する。一連のカメラ動作の中で、パン、チルト、ズーム及びフォーカスを同じ切換点（正規化切換点情報）として同時に制御することもできるが、ここでは、ズーム軸のみの変更を行うこととする。図６は、ズーム軸の切換点（正規化切換点情報）を変更した場合に撮影される映像の変化を模式的に表したものである。図６（ａ）は、切換点（正規化切換点情報ｔ０）を“０．５”としたときのズーム軸に対する時間（移動時間）ｔと移動速度ｖとの関係をグラフ化したものである。図６（ｂ）は、図６（ａ）で制御されたロボットカメラ３０で撮影された映像を示したものである。図６（ｃ）は、切換点（正規化切換点情報ｔ０）を“０．８”としたときのズーム軸に対する時間（移動時間）ｔと移動速度ｖとの関係をグラフ化したものである。図６（ｄ）は、図６（ｃ）で制御されたロボットカメラで撮影された映像を示したものである。
【０１０６】
図６（ａ）のように、ズームの正規化切換点情報ｔ０を“０．５”にした場合、つまり、単調増加関数の時間と単調減少関数の時間を同じにした場合は、図６（ｂ）に示すように、Ｍ１〜Ｍ４の映像は同じ割合でズームしている。
また、図６（ｃ）のように、ズームの正規化切換点情報ｔ０を“０．５”より大きくし、“０．８”とした場合、つまり、単調増加関数の時間を長くして単調減少関数の時間を短くした場合は、図６（ｄ）に示すように、Ｍ１１〜１３の映像はゆっくりとズームし、Ｍ１４の映像において急激にズームしている。
このように、切換点（正規化切換点情報）を変更することで、カメラマン固有の移動動作（移動波形）を保ちながら、映像制作者の演出意図を加味した映像を撮影することができる。
図５に戻って説明を続ける。
【０１０７】
指令電圧値生成手段２５は、移動コマンド実行部２３ａの駆動情報算出部２３３で算出された時間毎の駆動情報から、ロボットカメラ３０を制御するためのモータの電圧値を生成するものである。ここで生成されたモータの電圧値は、ネットワーク送受信手段２１の駆動情報出力部２１ｂに出力される。なお、ロボットカメラ３０が、前記した（６）式又は（７）式の駆動情報Ｑ（ｔ）によって駆動することが可能であれば、駆動情報Ｑ（ｔ）をそのまま駆動情報出力部２１ｂに出力こととしてもよい。
【０１０８】
以上、本発明に係るロボットカメラ制御装置２０の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ここでは、ネットワークを介して、指令装置６からコマンドを受信することとしたが、キーボード等の入力手段を介して、直接コマンド解析手段２２にコマンドを入力することとしてもよい。
【０１０９】
なお、ロボットカメラ制御装置２０は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（ロボットカメラ制御プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【０１１０】
＜ロボットカメラ制御装置の動作＞
次に、図７を参照（適宜図５参照）して、ロボットカメラ制御装置２０の動作について説明する。図７は、ロボットカメラ制御装置２０の動作を示すフローチャートである。
【０１１１】
まず、ロボットカメラ制御装置２０は、ネットワーク送受信手段２１のコマンド入力部２１ａによって、指令装置６からコマンドを入力し（ステップＳ１１）、コマンド解析手段２２によって、コマンドの内容を解析し（ステップＳ１２）、入力されたコマンドの種別を判定する（ステップＳ１３）。
ここで、コマンド解析手段２２が、コマンドの先頭の文字列を“ｍｏｖｅ”であると判定した場合（ｍｏｖｅコマンド）は、コマンドを「移動コマンド」であると認識し、パラメータを移動コマンド実行部２３ａに出力する。
【０１１２】
そして、ロボットカメラ制御装置２０は、移動コマンド実行部２３ａで、データベース２４から制御情報（正規化関数及び正規化切換点情報）を読み出して（ステップＳ１４）、移動量算出部２３１によって、前記（４）式に示した正規化移動量（移動角度）Ｓを算出する（ステップＳ１５）。また、補正係数算出部２３２によって、「移動コマンド」で指示された移動量と、ステップＳ１５で算出した正規化移動量との比率である補正係数Ｋを前記（５）式により算出する（ステップＳ１６）。さらに、駆動情報算出部２３３によって、単位時間毎に前記した（６）式又は（７）式により、ロボットカメラへの駆動情報Ｑ（ｔ）を算出する（ステップＳ１７）。
【０１１３】
そして、ロボットカメラ制御装置２０は、指令電圧値生成手段２５によって、ステップＳ１７で算出した駆動情報Ｑ（ｔ）から、ロボットカメラ３０を制御するためのモータの電圧値を生成し、ネットワーク送受信手段２１の駆動情報出力部２１ｂを介して、ロボットカメラ３０に出力する（ステップＳ１８）。
また、ステップＳ１３で、コマンド解析手段２２が、コマンドの先頭の文字列を“ｃｈａｎｇｅ”であると判定した場合（ｃｈａｎｇｅコマンド）は、コマンドを「人物切換コマンド」であると認識し、パラメータを人物切換コマンド実行部２３ｂに出力する。
【０１１４】
そして、ロボットカメラ制御装置２０は、人物切換コマンド実行部２３ｂによって、データベース２４内に保存されている制御情報から、「人物切替コマンド」で指定されるカメラマンを特定する識別情報をメモリ等に記憶することで、参照する制御情報を変更する（ステップＳ１９）。なお、このメモリ等に記憶された識別情報は、ステップＳ１４で参照され、その識別情報に対応した制御情報が読み出されることになる。
【０１１５】
また、ステップＳ１３で、コマンド解析手段２２が、コマンドの先頭の文字列を“ｓｕｍｍｉｔ”であると判定した場合（ｓｕｍｍｉｔコマンド）は、コマンドを「切換点変更コマンド」であると認識し、パラメータを切換点変更コマンド実行部２３ｃに出力する。
そして、ロボットカメラ制御装置２０は、切換点変更コマンド実行部２３ｃによって、「切換点変更コマンド」で指定される操作軸毎の切換点の位置（正規化切換点情報）をメモリ等に記憶することで、切換点の位置を変更する（ステップＳ２０）。なお、メモリ等に記憶された切換点の位置は、ステップＳ１４で参照され、その切換点の位置に基づいて、正規化移動量（移動角度）Ｓ等が算出されることになる。
【０１１６】
［第２の実施形態］
＜ロボットカメラ制御装置の構成＞
図８は、第２の実施形態のロボットカメラ制御装置の構成図である。図８に示すように、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、ロボットカメラ３０から出力されるカメラ動き情報と、指令装置６から送信されるコマンドとに基づいて、ロボットカメラ３０の動作を制御するものである。
なお、指令装置６から送信されるコマンドとしては、前記「移動コマンド」、「人物切換コマンド」、「切換点変更コマンド」の他に、カメラ動き情報と連係して実行されるコマンドとして「速度変更コマンド」が用意されている。
【０１１７】
この「速度変更コマンド」は、ロボットカメラ３０の移動速度の変更を指示するコマンドであって、例えば、「ｖｃｈａｎｇｅ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ」という文字列の形式で表現される。“ｖｃｈａｎｇｅ”はこのコマンドが「速度変更コマンド」であることを示し、以下に続くパラメータで“Ｉ”はどの操作軸の移動速度を変更するのかを示し、“Ｊ”は目標位置、“Ｋ”は最終速度（目標速度）、“Ｌ”は移動を完了する時間（移動時間）をそれぞれ示している。ここで、“Ｉ”が“１”の場合はパン軸を、“２”の場合はチルト軸を、“３”の場合はフォーカス軸を、“４”の場合はズーム軸をそれぞれ示すものとする。例えば、「速度変更コマンド」である「ｖｃｈａｎｇｅ，１，４５，０，２」は、移動時間２秒の間で、パン軸の移動速度を現在の移動速度（以下、現速度という）から、０（４５度の位置での停止状態）に変化させる動作を実行する旨の指令を示す。
【０１１８】
ここでは、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、カメラ動き情報入力部２１ｃと、カメラ動き情報解析手段２６と、速度変更コマンド実行部２３ｄと、を備える点を除いて、図５に示すロボットカメラ制御装置２０と同一の構成である。したがって、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１９】
カメラ動き情報入力部２１ｃは、ネットワーク送受信手段２１に備えられており、ロボットカメラ３０（３０1〜３０n）からカメラ動き情報を入力し、カメラ動き情報解析手段２２に出力するものである。なお、カメラ動き情報は、現在位置及び現速度（初期速度ｖS）から構成されている。
【０１２０】
カメラ動き情報解析手段２６は、ネットワーク送受信手段２１のカメラ動き情報入力部２１ｃで受信したカメラ動き情報の内容を解析するものである。ここで解析したロボットカメラ３０の現在位置及び現速度は速度変更コマンド実行部２３ｄに出力される。
速度変更コマンド実行部２３ｄは、コマンド実行手段２３に備えられており、カメラ動き情報解析手段２６が解析した現在位置及び現速度と、コマンド解析手段２２が解析した最終速度及び移動時間とに基づいて、ロボットカメラ３０を駆動するための駆動情報を生成し、指令電圧値生成手段２５に出力するものである。
【０１２１】
速度変更コマンド実行部２３ｄは、最大速度算出部２３５と、第１駆動情報算出部２３６と、第２駆動情報算出部２３７と、駆動情報合成部２３８とを備えている。
最大速度算出部２３５は、ロボットカメラの現在位置及び現速度と、速度変更コマンドで指示される最終速度及び移動時間と、データベース２４に保存されている制御情報（正規化関数及び正規化切換点情報）とに基づいて、ロボットカメラ３０の移動速度が変更された後の最大速度（最大移動速度）を算出するものである。ここで算出された最大移動速度は、第１駆動情報算出部２３６及び第２駆動情報算出部２３７に出力される。
【０１２２】
第１駆動情報算出部２３６は、最大速度算出部２３５で算出された最大移動速度に基づいて、第１正規化関数を補正することにより、ロボットカメラ３０の移動速度が最大速度Ｖの状態になる前の駆動情報（第１駆動情報）を算出するものである。ここで算出された第１駆動情報は、駆動情報合成部２３８へ出力される。
第２駆動情報算出部２３７は、最大速度算出部２３５で算出された最大移動速度に基づいて、第２正規化関数を補正することにより、ロボットカメラ３０の移動速度が最大移動速度Ｖの状態から最終速度になるまでの間の駆動情報（第２駆動情報）を算出するものである。ここで算出された第２駆動情報は、駆動情報合成部２３８へ出力される。
駆動情報合成部２３８は、第１駆動情報と第２駆動情報とを合成して駆動情報を生成するものである。ここで算出された駆動情報は、指令電圧値生成手段２５へ出力される。
【０１２３】
ここで、速度変更コマンド実行部２３ｄが行う時間毎の駆動情報を算出する方法について図９を参照して詳細に説明する。図９は、駆動情報を算出する方法を説明するためのグラフである。
データベース２４には、前記した（１）乃至（３）式で示した第１正規化関数ｆ（ｔ）及び第２正規化関数ｇ（ｔ）と、正規化切換点情報αとが保存されているものとする。
ここで、第１正規化関数ｆ（ｔ）及び第２正規化関数ｇ（ｔ）に基づいて単調増加関数及び単調減少関数を図９に示すようにグラフ化する。この場合、切換点の前（０＜ｔ＜αＴのとき）の関数の面積が、現速度から最大移動速度に達するまでの移動量Ｓup（＝Ｓ１＋Ｓ２）を表すことになる。
【０１２４】
【数４】
2005110227.tif 000006
【０１２５】
ただし、ｖS：現速度、ｖE：最終速度、Ｃｒ：単位時間あたりのモータの制御回数、Ｔ：移動時間、ｎ：数列の添え字とする。ここで、（８）式の第１項は、一定の速度（現速度ｖS）で移動する場合の移動量Ｓ１を示し、第２項は、加速部分の移動量Ｓ２を示している。そして、移動量Ｓ１と移動量Ｓ２との和が、単調増加関数の領域における面積を表している。なお、移動量Ｓupは、正規化関数から求めたもの（正規化移動量）である。
同様に、図９に示すグラフにおいて、切換点の後（αＴ＜ｔ＜Ｔのとき）の関数の面積が、現速度から最大移動速度に達するまでの移動量Ｓdown（＝Ｓ３＋Ｓ４）を表すことになる。
【０１２６】
【数５】
2005110227.tif 000007
【０１２７】
ただし、ｖS：現速度、ｖE：最終速度、Ｃｒ：単位時間あたりのモータの制御回数、Ｔ：移動時間、ｎ：数列の添え字とする。ここで、（９）式の第１項は、一定の速度（最終速度ｖE）で移動する場合の移動量Ｓ３を示し、第２項は、減速部分の移動量Ｓ４を示している。そして、移動量Ｓ３と移動量Ｓ４との和が、単調減少関数の領域における面積を表している。なお、移動量Ｓdownは、正規化関数から求めたもの（正規化移動量）である。
【０１２８】
これら移動量Ｓup（＝Ｓ１＋Ｓ２）と移動量Ｓdown（＝Ｓ３＋Ｓ４）との和が、現在位置から目標位置までの移動量ｍに等しいことを利用して、切換点での速度（最大移動速度Ｖ）を算出することができる。そこで、最大速度算出部２３５は、以下の（１０）式によって、最大移動速度Ｖを算出する。
【０１２９】
【数６】
2005110227.tif 000008
【０１３０】
そして、第１駆動情報算出部２３６が、この最大移動速度Ｖを用いて、０＜ｔ＜αＴのときの駆動情報（第１駆動情報）を算出する。また、第２駆動情報算出部２３７が、この最大移動速度Ｖを用いて、αＴ＜ｔ＜Ｔのときの駆動情報（第２駆動情報）を算出する。これら第１駆動情報と第２駆動情報とを、駆動情報合成手段２３８によって合成して駆動情報Ｑ′（ｔ）が算出される。すなわち、時間ｔにおけるロボットカメラ３０への駆動情報Ｑ′（ｔ）を、以下の（１１）式及び（１２）式によって算出する。これにより、駆動情報Ｑ′（ｔ）の合成された波形Ｗが求められる。
【０１３１】
【数７】
2005110227.tif 000009
【０１３２】
ここで、１秒間にロボットカメラ３０のモータを制御する回数はＣｒであるので、速度変更コマンド実行部２３ｄは、指定された移動時間であるＴ秒間に（Ｃｒ×Ｔ）回（Ｑ（１），Ｑ（２），Ｑ（３）…Ｑ（Ｃｒ×Ｔ））の駆動情報を生成し、指令電圧値生成手段２５へ出力することになる。
【０１３３】
＜ロボットカメラ制御装置の動作＞
次に、図１０を参照（適宜図８参照）して、ロボットカメラ制御装置２０Ａの動作について説明する。図１０は、速度変更コマンドの実行時におけるロボットカメラ制御装置２０Ａの動作を示すフローチャートである。
【０１３４】
ロボットカメラ制御装置２０Ａは、ネットワーク送受信手段２１のコマンド入力部２１ａによって、指令装置６からコマンドを入力され、コマンド解析手段２２によって、入力されたコマンドの種別が判定されるまでは、第１の実施形態と同様に動作する。そして、コマンド解析手段２２がコマンドを「速度変更コマンド」であると認識した場合、速度変更コマンドのパラメータを速度変更コマンド実行部２３ｄに出力する。以下、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、図１０に示すフローチャートに従って動作する。
【０１３５】
ロボットカメラ制御装置２０Ａは、速度変更コマンド実行部２３ｄによって、速度変更コマンドのパラメータとして、目標位置での最終速度ｖE、移動時間Ｔを取得する（ステップＳ２１）。
一方、現在のロボットカメラの状態（カメラ動き情報）が、カメラ動き情報入力部２１ｃからカメラ動き情報解析手段２６に出力されている。カメラ動き情報解析手段２６は、カメラ動き情報を解析して、現速度ｖS及び現在位置を認識し、速度変更コマンド実行部２３ｄに出力する。これにより、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、速度変更コマンド実行部２３ｄによって、現速度ｖS、移動量ｍ（現在位置と目標位置との差分）を取得する（ステップＳ２２）。
【０１３６】
ロボットカメラ制御装置２０Ａは、速度変更コマンド実行部２３ｄによって、データベース２４から制御情報（正規化関数及び正規化切換点情報）を読み出して、速度変更処理を実行するための基本波形のパラメータ（ｆ（ｔ）、ｇ（ｔ）、α）を取得する（ステップＳ２３）。そして、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、最大速度算出部２３５によって、前記（１０）式に示した、切換点での最大移動速度Ｖを算出する（ステップＳ２４）。
【０１３７】
また、第１駆動情報算出部２３６によって、ステップＳ２４で算出した最大移動速度Ｖに基づいて、切換点より前の駆動情報（第１駆動情報）を算出する（ステップＳ２５）。ここで、この第１駆動情報の波形を求めるために、現速度ｖSと最大移動速度Ｖとの差（Ｖ−ｖS）に基づいて第１正規化関数ｆ（ｔ）を変形し、現速度ｖSで移動する等速部分の駆動波形を重畳する。
同様に、第２駆動情報算出部２３７によって、ステップＳ２４で算出した最大移動速度Ｖに基づいて、切換点より後の駆動情報（第２駆動情報）を算出する（ステップＳ２６）。ここで、この第２駆動情報の波形を求めるために、最終速度ｖEと最大移動速度Ｖとの差（Ｖ−ｖE）に基づいて第２正規化関数ｇ（ｔ）を変形し、最終速度ｖEで移動する等速部分の駆動波形を重畳する。なお、ステップＳ２５とステップＳ２６とは、その順番を入れ替えて実行してもよく、並行して実行してもよい。
【０１３８】
ロボットカメラ制御装置２０Ａは、駆動情報合成部２３８によって、ステップＳ２５とステップＳ２６でそれぞれ算出された第１駆動情報及び第２駆動情報を合成して、単位時間毎に、前記した（１１）式又は（１２）式により、ロボットカメラ３０への駆動情報Ｑ′（ｔ）を算出する（ステップＳ２７）。
そして、ロボットカメラ制御装置２０Ａは、指令電圧値生成手段２５によって、ステップＳ２７で算出した駆動情報Ｑ′（ｔ）から、ロボットカメラ３０を制御するためのモータの電圧値を生成し、生成した電圧値をネットワーク送受信手段２１の駆動情報出力部２１ｂを介して、ロボットカメラ３０に出力する（ステップＳ２８）。これによって、移動中のロボットカメラ３０は、移動速度を変更することができ、カメラマンの動きを模倣した違和感のないカメラ映像が生成される。
【０１３９】
［第３の実施形態］
＜ロボットカメラ制御装置の構成＞
図１１は、第３の実施形態のロボットカメラ制御装置の構成図である。図１１に示すように、ロボットカメラ制御装置２０Ｂには、ロボットカメラ３０を遠隔操作するために操作機４０が接続されている。ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、指令装置６から送信されるコマンドによる自動制御のほかに、操作機４０からの指示に基づく手動制御が可能に構成されている。
なお、指令装置６から送信されるコマンドとしては、前記「移動コマンド」、「人物切換コマンド」、「切換点変更コマンド」、「速度変更コマンド」の他に、「自動／手動切換コマンド（切換コマンド）」が用意されている。
【０１４０】
この「自動／手動切換コマンド」は、ロボットカメラ３０への指令を、操作機４０による指令（手動制御）から、速度変更コマンド実行部２３ｄにより自動的に実行される指令（速度変更コマンド）へと切り換えるコマンドである。この場合、速度変更コマンドの内容として、目標位置、最終速度（目標速度）および移動時間がデータベース２４に保存されている。すなわち、速度変更コマンドの内容は、例えば、パン軸の角度が４５度での最終速度が「０（停止）」、移動時間５秒のように、一定の値に固定されている。
【０１４１】
ここでは、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、操作機動き情報入力部２１ｄと、自動／手動切換コマンド実行部２３ｅとを備える点を除いて、図８に示すロボットカメラ制御装置２０Ａと同一の構成である。したがって、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１４２】
操作機動き情報入力部２１ｄは、ネットワーク送受信手段２１に備えられており、操作機４０から操作機動き情報を入力し、指令電圧値生成手段２５に出力するものである。なお、操作機動き情報（手動データ）は、カメラマン５により指定されたロボットカメラ３０の各軸の動き情報である。
【０１４３】
自動／手動切換コマンド実行部２３ｅは、コマンド実行手段２３に備えられており、コマンド解析手段２２から通知される「自動／手動切換コマンド」を実行するものである。具体的には、この自動／手動切換コマンド実行部２３ｅは、例えばデータベース２４に予め記憶された最終速度および移動時間を読み出して、速度変更コマンド実行部２３ｄに出力すると共に、指令電圧値生成手段２５への入力信号を切り換えるための制御信号を指令電圧値生成手段２５に出力するものである。
【０１４４】
この自動／手動切換コマンド実行部２３ｅが、例えば、Ｌレベルの制御信号を指令電圧値生成手段２５に出力しているときに、操作機動き情報入力部２１ｄからの信号が指令電圧値生成手段２５に入力される。そして、例えばＨレベルの制御信号を指令電圧値生成手段２５に出力しているときに、コマンド実行手段２３（速度変更コマンド実行部２３ｄ）からの信号が指令電圧値生成手段２５に入力される。
【０１４５】
＜ロボットカメラ制御装置の動作＞
次に、図１２を参照（適宜図１１参照）して、ロボットカメラ制御装置２０Ｂの動作について説明する。図１２は、自動／手動切換コマンドの実行時におけるロボットカメラ制御装置２０Ｂの動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、ネットワーク送受信手段２１のコマンド入力部２１ａによって、指令装置６からコマンドを入力され、コマンド解析手段２２によって、入力されたコマンドの種別が判定されるまでは、第１の実施形態と同様に動作する。そして、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、コマンド解析手段２２がコマンドを「自動／手動切換コマンド」であると認識した場合に、図１２に示すフローチャートに従って動作する。
【０１４７】
ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、操作機動き情報入力部２１ｄによって、操作機４０から操作機動き情報（手動データ）が入力されているかどうかを判定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、手動データが入力されている場合には、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、ステップ３５に進み、手動データに基づく指令電圧値を生成し、ロボットカメラ３０に出力する。これにより、ロボットカメラ３０を操作機４０により遠隔操作することができる。
【０１４８】
また、ステップＳ３１において、手動データが入力されていない場合には、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、自動／手動切換コマンド実行部２３ｅによって、ロボットカメラ３０を手動制御から自動制御に切り換える（ステップＳ３２）。すなわち、自動／手動切換コマンド実行部２３ｅは、Ｈレベルの制御信号を指令電圧値生成手段２５に出力する。これにより、指令電圧値生成手段２５に、コマンド実行手段２３からの信号が入力されることとなる。
【０１４９】
一方、現在のロボットカメラの状態（カメラ動き情報）が、カメラ動き情報入力部２１ｃからカメラ動き情報解析手段２６に出力されている。カメラ動き情報解析手段２６は、カメラ動き情報を解析して、現速度ｖS及び現在位置を認識し、速度変更コマンド実行部２３ｄに出力する。これにより、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、速度変更コマンド実行部２３ｄによって、現速度ｖS、移動量ｍ（現在位置と目標位置との差分）を取得する（ステップＳ３３）。続いて、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、図１０のステップＳ２３〜ステップＳ２７に示す速度変更用駆動情報の算出処理を実行する（ステップＳ３４）。
【０１５０】
ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、ステップＳ３４で算出された駆動情報Ｑ′（ｔ）に基づいて、指令電圧値を生成し、ロボットカメラ３０に出力する（ステップＳ３５）。これにより、ロボットカメラ３０をロボットカメラ制御装置２０Ｂにより自動制御される。したがって、ロボットカメラ３０は、手動データの入力がなくなってから例えば５秒の移動時間でパン軸が４５度の位置で停止することとなる。
以上説明したように、ロボットカメラ制御装置２０Ｂは、操作機４０から入力する操作機動き情報に基づく指令を、速度変更コマンド実行部２３ｄに実行される速度変更コマンド（自動制御）に切り換えてロボットカメラ３０に出力することができる。
【０１５１】
この実施形態によれば、あるシーンを撮影する際、例えば、最終撮影映像を、次に切り換わるＶＴＲの始めのフレームと全く同一の映像に合わせる必要がある場合などに好適である。この場合、シーンの最後の映像を撮影するために、最終映像に近づいた時点で、自動／手動切換コマンドを実行することにより、あらかじめ決められた位置に確実にロボットカメラ３０を移動させ、停止させることができる。
【０１５２】
＜第４の実施形態＞
指令装置６から送信されるコマンドが速度変更コマンドである場合に、データベース２４に記憶された制御情報として、第１正規化関数、第２正規化関数及び正規化切換点情報の他に、所定の減速関数を用いるロボットカメラ制御装置を第４の実施形態として説明する。この場合のロボットカメラ制御装置は、速度変更コマンド実行部２３ｄに図示しない第３駆動情報算出部と、目標位置判定部とを備えている点を除いて、図８又は図１１に示す構成と同一である。
この第３駆動情報算出部は、カメラ動き情報及び入力コマンドに基づく移動距離と、データベース２４に記憶された減速関数及び第２正規化関数とに基づいて、駆動情報を生成し、指令電圧値生成手段２５に出力するものである。
【０１５３】
目標位置判定部は、速度変更コマンドの内容と、カメラ動き情報の内容とに基づいて、目標位置が現在位置から順方向かつ当初目標位置より遠い場合、目標位置が現在位置から順方向かつ当初目標位置より近い場合、及び、目標位置が現在位置から逆方向にある場合のいずれであるかを判別し、判別結果に応じて速度変更コマンド実行部２３ｄの各算出部２３５〜２３８又は前記第３駆動情報算出部に指示を与えるものである。
目標位置判定部は、目標位置が現在位置から順方向かつ当初目標位置より遠い場合、各算出部２３５〜２３８に、通常の動作を行うように指示を与える。これにより、速度変更コマンド実行部２３ｄは、前記第２の実施形態と同様に動作する。
また、目標位置判定部は、目標位置が現在位置から順方向かつ当初目標位置より近い場合、この場合の駆動情報を生成するように第３駆動情報算出部に指示を与える。
また、目標位置判定部は、目標位置が現在位置から逆方向にある場合、速度変更コマンドに指示された移動時間の所定の割合の時間（例えば全移動時間の３０％）の間、この場合の駆動情報を生成するように第３駆動情報算出部に指示を与え、残りの時間（例えば全移動時間の７０％）の間、この場合の駆動情報を生成するように各算出部２３５〜２３８に指示を与える。
【０１５４】
ここで、第３駆動情報算出部が行う駆動情報を算出する方法について説明する。
データベース２４には、第１正規化関数、第２正規化関数、正規化切換点情報、及び次式で示される減速関数Ｄ（ｋ）が保存されているものとする。
【０１５５】
Ｄ（ｘ）＝ｋ2×ｈ（ｘ）    …（１３）
【０１５６】
ここで、ｈ（ｘ）は、ｈ（０）＝０、ｈ（１）＝０、０＜ｘ＜１のときに０＜ｈ（ｘ）＜１となる関数であり、例えば、次式（１４）で示されるものである。
【０１５７】
ｈ（ｘ）＝｛１−ｃｏｓ（２π×ｘ）｝／２    …（１４）
【０１５８】
そこで、第３駆動情報算出部は、以下の（１５）式によって、駆動情報Ｑ″（ｔ）を算出する。
【０１５９】
Ｑ″（ｔ）＝ｖS×ｇ（ｔ／Ｔ）−Ｄ（ｔ／Ｔ）    （０＜ｔ＜Ｔ）…（１５）
ただし、ｖS：現速度、Ｔ：移動時間とする。
【０１６０】
なお、（１３）式に示される減速関数Ｄ（ｘ）に含まれる定数ｋは、ロボットカメラ３０の移動距離Ｌ（現在位置と目標位置との差分）を条件として、次式で示される方程式を解くことにより求められる。
【０１６１】
【数８】
2005110227.tif 000010
【０１６２】
次に、第４の実施形態に係るロボット制御装置の動作を図１３を参照して説明する。図１３は、ロボットカメラの速度変化を説明するための説明図であり、（ａ）は目標地点が順方向のときを示し、（ｂ）は目標地点が逆方向のときを示している。ここでは、図１３に示すように、ロボットカメラ３０が例えばｔ＝ｔAのときにＡ点にあり、ｔ＝ｔBのときにＢ点へ到達するように移動している途中のｔ＝ｔXのときに（Ｘ点にあるとき）、Ｃ点へ到達するように速度変更コマンドが実行された場合を考えている。なお、ロボットカメラ制御装置は、ｔ＝ｔXの時点で速度変更コマンドが実行されるまで、ロボットカメラ３０がＢ点へ到達するまでの軌道（時間と移動すべき角度）を各操作軸ごとに計算しながら、ロボットカメラ３０を駆動している。
【０１６３】
（ａ）目標地点が順方向のときには、さらに、（１）変更された目標地点のＣ点が当初の目標地点のＢ点より遠い場合と、（２）変更された目標地点のＣ点が当初の目標地点のＢ点より近い場合とに場合分けできる。このうち、（１）変更された目標地点のＣ点が当初の目標地点のＢ点より遠い場合には、第４の実施形態のロボットカメラ制御装置は、第３駆動情報算出部を動作させることなく、前記第２及び第３の実施形態と同様にして、カメラ動き情報によるＸ点での移動速度（現速度）と、カメラ動き情報及びコマンドによるＣ点までの移動距離ｍを入力として、前記（１１）式及び（１２）式により駆動情報（駆動波形）を生成する。その結果、ロボットカメラ３０は、図１３の（ａ）に一点鎖線で示すような軌道変化を経てｔ＝ｔCのときにＣ点に到達する。
【０１６４】
一方、（２）変更された目標地点のＣ点が当初の目標地点のＢ点より近い場合には、ロボットカメラ３０をもはや加速する必要はないので、データベース２４に格納された制御情報のうち、第１正規化関数ｆ（ｔ）を必要とせずに、第２正規化関数ｇ（ｔ）のみを変形して利用するだけでよい。さらに、この場合、急激に減速しなくてはならないので、減速関数Ｄ（ｋ）を利用する必要がある。そこで、第４の実施形態のロボットカメラ制御装置は、第３駆動情報算出部によって、前記（１５）式に基づいて駆動情報Ｑ″（ｔ）を生成し、指令電圧値生成手段２５に出力する。その結果、ロボットカメラ３０は、図１３の（ａ）に実線で示すような軌道変化を経てｔ＝ｔC′のときにＣ点に到達する。
【０１６５】
（ｂ）目標地点が逆方向のときには、移動時間の初めのＰ％（例えば３０％）でロボットカメラ３０の移動速度が０になり、かつ、移動時間の（１００−Ｐ）％でロボットカメラ３０が反対方向に移動するような駆動波形を生成する。図１３の（ｂ）に示す駆動波形を生成した場合には、移動時間の初めのＰ％については、第３駆動情報算出部を動作させて前記（１５）式に基づいた駆動情報Ｑ″（ｔ）を生成し、残りの（１００−Ｐ）％の移動時間については、前記第２の実施形態と同様にして駆動情報Ｑ′（ｔ）を生成することにより、ロボットカメラ３０は、図１３の（ｂ）に示すように、ｔ＝ｔCのときにＣ点に到達することができる。
【０１６６】
この実施形態によれば、ロボットカメラ３０の移動速度を変更する際、人のカメラ操作を模したカメラ制御波形を変形して使用することにより、正方向や逆方向への速度変更において、カメラ映像にショックを生じたり、見た目に違和感を生じることなく、容易にロボットカメラ３０の駆動制御を行うことができる。
なお、図１３に示すように、当初の目標地点に向かって減速されている最中に目標地点が変更されたときを説明したが、当初の目標地点に向かって加速している最中に目標地点が変更されたときにも同様に場合分けをすることもできる。ただし、ここでは、速度変更時においても、ロボットカメラ３０がカメラマンの動きのように自然な動きとなるような場合を想定しているので前記のごとく説明した。
【０１６７】
以上説明したように、本発明によるロボットカメラ制御情報生成装置１０及びロボットカメラ制御装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）によれば、ロボットカメラで被写体を撮影する際、ロボットの機械的な動きによる不自然な動作ではなく、カメラマンの動きを模倣した制御を行うことができるので、より自然の動作に近い動きの映像を撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明に係るロボットカメラ制御情報生成装置の構成図である。
【図２】本発明に係るロボットカメラ制御情報生成装置のカメラ移動情報生成部で生成されるカメラ移動情報の内容を説明するための説明図である。
【図３】図２に示すカメラ移動情報から、正規化関数と正規化切換点情報とを生成する手法を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係るロボットカメラ制御情報生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係るロボットカメラ制御装置の構成図である。
【図６】ズーム軸の切換点を変更した場合に撮影される映像の変化を模式的に表した図である。
【図７】第１の実施形態に係るロボットカメラ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係るロボットカメラ制御装置の構成図である。
【図９】駆動情報を算出する方法を説明するためのグラフである。
【図１０】速度変更コマンド実行時におけるロボットカメラ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係るロボットカメラ制御装置の構成図である。
【図１２】自動／手動切換コマンド実行時におけるロボットカメラ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】ロボットカメラの速度変化を説明するための説明図であり、（ａ）は目標地点が順方向のときを示し、（ｂ）は目標地点が逆方向のときを示している。
【符号の説明】
【０１６９】
１０    ロボットカメラ制御情報生成装置
１１    ネットワーク受信手段（操作情報取得手段）
１２    カメラ移動情報生成手段
１３    操作軸情報生成手段
１３ａ  パン軸情報生成部
１３ｂ  チルト軸情報生成部
１３ｃ  ズーム軸情報生成部
１３ｄ  フォーカス軸情報生成部
１３ｚ  関数生成部（関数生成手段）
１４    データベース（制御情報保存手段）
２０、２０Ａ、２０Ｂ    ロボットカメラ制御装置
２１    ネットワーク送受信手段
２１ａ  コマンド入力部（コマンド入力手段）
２１ｂ  駆動情報出力部（駆動情報出力手段）
２１ｃ  カメラ動き情報入力部
２１ｄ  操作機動き情報入力部
２２    コマンド解析手段
２３    コマンド実行手段
２３ａ  移動コマンド実行部（駆動情報生成手段）
２３１  移動量算出部（移動量算出手段）
２３２  補正係数算出部（補正係数算出手段）
２３３  駆動情報算出部（駆動情報算出手段）
２３５  最大速度算出部（最大速度算出手段）
２３６  第１駆動情報算出部（第１駆動情報算出手段）
２３７  第２駆動情報算出部（第２駆動情報算出手段）
２３８  駆動情報合成部（駆動情報合成手段）
２３ｂ  人物切換コマンド実行部
２３ｃ  切換点変更コマンド実行部（切換点変更手段）
２３ｄ  速度変更コマンド実行部（速度変更用駆動情報生成手段）
２３ｅ  自動／手動切換コマンド実行手段
２４    データベース（制御情報保存手段）
２５    指令電圧値生成手段
２６    カメラ動き情報解析手段
３０    ロボットカメラ
４０    操作機
【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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