(57)【要約】【課題】  従来技術により、オペレータが操作する場合は、拡大映像のみがモニタに表示されるので、撮影対象が撮影範囲のどこにあるのか相対的な移動しか判別できなかった。従って、一度でポイントするのは不可能であり、装置とオペレータの間に通信回線を介すと遅れが生じ、滑らかな撮影ができなかった。一方、動き検出などによる自動追尾撮影は移動体に合わせて滑らかな撮影はできるが、本当に見たいものを撮影しているのか分からず、人間の指示が必要な場合もある。見たいものと違うものを検出した場合には、人間が指示することができる手段を兼ね備え、何らかの直接的手段が必要となる。【解決手段】  全体映像中で着目部分をポインティング・デバイスで指定して、カーソル表示して位置関係を明確にし、直接的に着目部分の拡大映像を表示させるようにする。全体映像と拡大映像を２台のカメラで見る場合には、オペレータが見る画面は回転カメラの映像と全体映像を合成表示できるようにする。【選択図】  図１
2005244562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
全体映像上で着目部分を指定する手段と、
前記全体映像上で着目部分の位置を表示する手段と、
前記着目部分の拡大映像を取得する手段と、
前記全体映像と拡大映像を合成表示する手段と、
によって構成し、
リアルタイムな全体映像上で着目した位置を指定し、
その拡大映像をモニタに表示させるようにしたことを特徴とするカメラの遠隔制御方法及び装置。
【請求項２】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
着目部分の拡大映像を取得する手段と、
前記拡大映像上で着目部分を指定する手段と、
その位置を全体映像上に対応させる手段と、
前記全体映像と拡大映像を合成表示させる手段と、
によって構成し、
リアルタイムな拡大映像上で着目した位置を指定し、
その位置を全体映像上に表示させるようにしたことを特徴とするカメラの遠隔制御方法及び装置。
【請求項３】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
着目部分の拡大映像を取得する手段と、
前記全体映像または拡大映像上で、拡大映像に表示する範囲を指定する手段と、
指定した表示範囲に応じ拡大率を変更する手段と、
前記全体映像と拡大映像を合成表示する手段と、
によって構成し、
着目点の拡大率を画面上で指定できるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラの遠隔制御方法及び装置。
【請求項４】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
前記全体映像をメモリする手段と、
メモリした前記全体映像上で、着目部分を指定する手段と、
前記着目部分の拡大映像を取得する手段と、
前記全体映像と拡大映像を合成表示する手段と、
によって構成し、
事前に撮影した全体映像を用いて着目位置の指定、または確認ができるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラの遠隔制御方法及び装置。
【請求項５】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
着目部分を指定し、拡大映像を取得する手段と、
現在の着目位置に対し、相対的な移動を指定する手段とを備え、
位置の微調整ができるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカメラの遠隔制御方法及び装置。
【請求項６】
撮影しようとする範囲の全体映像撮影手段と、
着目すべき変化があった位置の情報を取得する手段と、
その位置を全体映像上に表示する手段と、
その位置の拡大映像を取得する手段と、
前記全体映像と拡大映像を合成表示する手段と、
によって構成し、
着目すべき変化に対して、前記全体映像上に位置情報を表示し、拡大映像を得て、モニタに連続的に表示させて追尾させるようにしたことを特徴とするカメラの遠隔制御方法及び装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
回転カメラの遠隔制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転カメラを制御するには、オペレータがリモコン等で相対的に操作するか、プリセット機能により予め設定されたパン・チルト・ズームの条件にしたがって操作されていた。
動き検出や外部センサにより撮影対象を自動検出し、連続的に追尾する撮影装置もある。
【特許文献１】特開２００４−０１５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術による方法でオペレータが操作する場合、拡大映像のみがモニタに出力されるので、撮影対象が撮影範囲のどこにあるのか（いるのか）が分からず、相対的な移動しか判別できなかった。
従って、一度でポイントするのは不可能であり、また、装置とオペレータの間に通信回線を介すと、遅れが生じ、滑らかな撮影ができなかった。
一方、動き検出などによる自動追尾撮影は移動体に合わせて滑らかな撮影はできるが、本当に見たいものを撮影しているかどうかは分からず、人間の指示が必要な場合もある。
見たいものと違うものを検出した場合、人間が指示することができる手段を兼ね備えたい。この場合、従来のリモコンによる相対指示では間に合わず、何らかの直接的手段が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
全体映像中で着目部分をポインティング・デバイスで指定してカーソル表示して位置関係を明確にし、直接的に着目部分の拡大映像を表示させるようにする。
全体映像と拡大映像を２台のモニタで見るのは見落しや操作ミスを引き起こす危険性があるので、オペレータが見る画面には回転カメラの映像と全体映像を合成表示できるようにする。
中継や録画用の映像は、回転カメラの映像のみが出力できる。但し、セキュリティ用途では、全体を含めた映像を記録した方が全体との位置関係が明確になるので有利である。
【発明の効果】
【０００５】
オペレータがモニタを見ながら回転カメラを操作する場合、拡大映像と全体映像を１つの画面上に表示することができるので、全体映像を見て撮影範囲中の絶対位置を確認しながら着目部分にカメラを向けられる。
従って、より正確に着目部分をポイントできる。
【０００６】
装置とオペレータとの間に通信回線を介しても、ポインティング・デバイスによって画面上で直接的に指定できるので遅れを最小限にでき、機会を逃さずに着目部分の拡大映像を撮影できる。
【０００７】
動き検出による自動追尾撮影で、映したいところと違う所を検出した場合、オペレータによるボタン操作、あるいは、ポインティング・デバイスの直接的な指定によって、直ぐに的確な着目部分を撮影することができる。
【０００８】
事前に回転カメラをパンして映像をつなぎ合わせ、それを全体画像マップとして用いることで、回転カメラのみでも監視範囲の位置を確認しながら回転カメラを操作できる。
【０００９】
拡大映像をクリックして回転カメラを制御することにより、パン・チルトの細かい操作ができ、また、回転カメラのみによる装置でも表示されている範囲に限るが、リアルタイムの映像を見ながら見たい所を指定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、固定カメラと回転カメラを組み合わせた装置である。
【実施例１】
【００１１】
図１は、広角の固定カメラ２の映像を全体映像として画面下部に表示し、回転カメラ１による拡大映像を前記画面上部に表示し（制御、監視用モニタ３０）、手動で全体画像を見ながら回転カメラ１を制御できる装置である。
【００１２】
まず、固定カメラ２から得られる映像を切り出しブロック７に入力し、撮影領域の上下の映像を切り落として真ん中のみをパノラマ状に切り出す。この映像にカーソルをオーバレイし、拡大映像の中央位置を示すカーソルが表示された映像を出力する。
【００１３】
回転カメラ１のパン・チルトを制御する手段には、
（１）装置やリモコンによるボタン操作をする場合と、
（２）伝送装置またはネットワークを介したリモートＰＣにおいてオペレータが全体映像上でカーソル指定する場合と、
（３）拡大映像上でカーソル指定する場合と、
（４）撮影範囲内に設置されたセンサによる場合と、
（５）固定カメラ２の映像から動きを検出する場合と、
があり、
回転カメラ１のズームを制御する手段には、
（６）装置やリモコンによるボタン操作と、
（７）伝送装置またはネットワークを介したリモートＰＣにおいて、オペレータが映像上で拡大映像に表示する範囲を四角形のカーソルで指示する場合と、
がある。
【００１４】
リモコンや装置のボタンでパン・チルトの操作をする場合、ボタン操作３６の１プッシュにつき、信号は定数テーブル１２で１ポイント分の座標に変換されて加算器１６に入り、カーソルレジスタ１９から直前の座標に加えられることで、指定されたポイントの位置情報（座標）を得る。この座標は、カーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、前者では全体映像上のカーソルを移動させて表示し、後者では角度に変換され、コマンド変換ブロック５で回転カメラ１を制御するコマンドになり、回転カメラ１に渡されてカメラをパン・チルトさせる。
こうして得られた映像を操作者は確認し、移したいポイントにパン・チルトされるまで、ボタン操作３６を繰り返す。
図３は、ＰＣと装置とのやりとりを示す説明図である。ＰＣ５６を操作するとそのオペレーションとパラメータがコマンド変換され、装置６０へコマンド伝送され（５７）て、コマンドは解析されて制御レジスタを更新し（５９）、更新された映像５８がＰＣ５６へ伝送される。
この詳細は、〔００１５〕〜〔００１６〕、および〔００２０〕に記載の通りである。
【００１５】
伝送装置またはネットワークを介した制御（監視）用ＰＣ２２の映像でパン・チルト操作する場合、まず、ディスプレイの全体映像上において見たいポイントをポインティング・デバイスで直接指定（クリック）する。
すると、ＰＣ側で全体映像をクリックしたこと（オペレーション）とクリックした全体映像上での座標（パラメータ）がコマンド変換されて装置に伝送（ネットワーク経由）される。
装置側では、先ほどのコマンドを解析して、全体映像がクリックされたと判断すると、座標をカーソルレジスタ１９に入力する。
以降、座標はカーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、前述した〔００１４〕と同様の経路をたどった後、ネットワーク経由で表示された映像を操作者が確認する。
この詳細は、図４に示す通りである。
【００１６】
伝送装置またはネットワークを介した制御（監視）用ＰＣ２２の拡大映像上でパン・チルト操作する場合、まず、ディスプレイの拡大映像中で見たい所の中心点をポインティング・デバイスにより直接指定（クリック）する。
すると、ＰＣ側で拡大映像をクリックしたこと（オペレーション）と、拡大映像上での座標（パラメータ）がコマンド変換されて装置に伝送される。
装置側では、先ほどのコマンドを解析して、拡大映像がクリックされたと判断すると、座標を拡大率除算ブロック１３に入力して、拡大率レジスタ２９から入力された拡大率で除算する。
これで、全体映像と同じ縮尺の移動分の座標が算出される。
次に、加算器１６でカーソルレジスタ１９からフィードバックされた現在の座標に加算され、回転カメラ１が向けられるべき座標がカーソルレジスタ１９に入力される。
以降、座標はカーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、〔００１４〕と同様の経路をたどった後、ネットワーク経由で表示された映像を操作者が確認する。
この詳細説明は、図５に示す通りである。
【００１７】
センサ入力３９でパン・チルト操作する場合、センサ対応テーブル１４には事前にセンサに対応する座標を書き込んでおき、センサ入力信号が前記テーブル１４に入力されると反応したポイントの位置情報（座標）を得て、座標はカーソルレジスタ１９に入力される。
以降、座標はカーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、〔００１４〕と同様な経路をたどった後、モニタに出力されて確認される。
【００１８】
移動体検出技術を使ってパン・チルト操作する場合、固定カメラ２の映像から移動体を検出し（動き検出ブロック８）、移動体の存在する位置情報（座標）を得る。
座標はカーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、〔００１４〕と同様の経路をたどった後、モニタに出力されて確認される。移動体を見失った場合は、予め設定しておいたホームポジション（動き検出ブロック８中にホームポジション・レジスタを設置）に戻る。
【００１９】
ズーム操作について、本発明ではリモコンや装置のボタンで操作をする場合と、ＰＣのディスプレイ上で操作する場合とを考える。
リモコンや装置のボタンで操作４１する場合、ボタンの１プッシュにつき信号は拡大率増減レジスタ２４で１ポイント分の拡大率に変換されて加算器２７に入り、拡大率レジスタ２９からフィードバックされた直前の拡大率に加えられ、拡大率レジスタ２９に入力される。
その後、拡大率レジスタ２９から出力された拡大率は回転カメラ１のコマンド変換ブロック５に渡り、回転カメラ１のズームコマンドに変換されて回転カメラ１が操作される。
この結果を操作者がモニタで確認し、良いと思う所まで繰り返しボタンを押す。
【００２０】
ズーム操作をＰＣ上で行う場合、伝送装置またはネットワークを介した制御（監視）用ＰＣ２２において、全体映像上で拡大映像に表示したい範囲を図６に示すように、クリック・アンド・ドラッグで直接指定して四角カーソルを表示させる。
ＰＣ側では指定範囲の開始点のＸ座標Ｘｓと終点のＸ座標Ｘｅと、オペレーションをコマンド変換して装置へ（オペレーションとパラメータを）伝送する。
装置側では、先ほどのコマンドを解析し、ズーム操作がされたと判断すると、この２つのＸ座標を拡大率計算ブロック２５に入力し、拡大率レジスタ２９からフィードバックされた現在の拡大率とモニタの横幅（例えば、６４０ドッドの場合）から次の計算式による拡大率（指定範囲を表示させる拡大率）を得る。
拡大率＝（直前の拡大率）×（６４０÷（Ｘｅ−Ｘｓ））
ここに、Ｘｓは指定範囲開始点のＸ座標、Ｘｅは指定範囲終点のＸ座標である。
結果は拡大率レジスタ２９に入力される。
その後、拡大率レジスタ２９から出力された拡大率は、回転カメラ１のコマンド変換ブロック５に渡り、回転カメラ１のズームコマンドに変換されて回転カメラ１が操作される。
操作者はネットワーク経由で表示された映像を見て確認する。
但し、記述した方法は水平成分で計算した場合で、垂直成分で考える場合はＹ座標を用い、計算式は
拡大率＝（直前の拡大率）×（４８０÷（Ｙｅ−Ｙｓ））
ここに、４８０はモニタの縦幅、Ｙｓは指定範囲開始点のＹ座標、Ｙｅは指定範囲終点のＹ座標である。
【００２１】
〔００１４〕〜〔００２０〕のレジスタには、それぞれに対応するフラグが設けられており、ボタン操作や、ＰＣ等によるポインティング・デバイス入力や、センサ入力や動き検出がなされた場合は、それぞれ対応するフラグが活性化（立つ）する。
【００２２】
前記各フラグの状態の情報は、プライオリティエンコーダ２６に入力され、フラグが活性化しているもののうち１つを選択し、選択されたフラグの情報をセレクタに入力して、そのフラグに対応したレジスタに記憶されている位置情報を回転カメラ１の制御信号として取得する。
この実施例の優先順位は、
（１）装置やリモコンによるボタン操作、
（２）ＰＣのポインティング・デバイスによる操作（全体映像指定）、
（３）ＰＣのポインティング・デバイスによる操作（拡大映像指定）、
（４）センサ入力、
（５）動き検出、
ズーム操作では（１）装置やリモコンによるボタン操作
（２）ポインティング・デバイスによる映像上の範囲指定である。
【００２３】
前記回転カメラ１の制御信号は、回転カメラ１に入力され、着目部分の拡大映像データが出力される。
また、この映像は、中継用モニタ４に使用される。
【００２４】
〔００１２〕と〔００２３〕の映像データは、それぞれ映像合成ブロック１０に入力され、Ｄ／Ａ変換１１を通して制御（監視）用モニタ３０と制御（監視）用ＰＣ２２に出力される。
なお、映像合成ブロック１０は表示アドレスカウンタ２１からのアドレスデータを合成制御ブロック２０によって変換した合成制御信号によって制御される。
【実施例２】
【００２５】
図２は、回転カメラ１を９０度ずつ４回事前にパンさせて撮影した映像を記憶し、それら４枚を張り合わせて撮影範囲全体をカバーする事前全体映像を取得し、その映像をマップとして制御（監視）用モニタ３０または制御（監視）用ＰＣ２２の画像の下部に構成し、オペレータによりマップ上のカーソルを移動させて、回転カメラ１を制御し、拡大映像を得ることができる装置である。
【００２６】
まず、更新ボタン３４を押すことにより監視映像の全体映像を取得する。更新ボタン３４を押すと、連結制御ブロック３５からセレクタに信号が渡り、回転カメラ１の映像は縮小ブロック３１に入力されて１／４の大きさの映像になる。
同時に、連結制御ブロック３５のセンサ対応テーブル１４に信号が渡り、予め設定した角度で（例えば、画角が９０度なら４回で３６０度）回転カメラ１がパンするように回転カメラ制御信号を出力する。
次に、連結制御ブロック３５は回転カメラ１のパンが止まった時に、縮小画像がメモリに書き込まれるような書き込みアドレスを発行し、４つの縮小画像がパノラマ状になるような読み込みアドレスを発行する。
上述のタイミングで読み出された画像（マップ）は、カーソルオーバーレイ・ブロック９に入力され、合成映像が合成表示される。
同時に、装置の電源を切っても残っているように不揮発性メモリ３３に記憶される。
【００２７】
回転カメラ１をパン・チルト制御する手段には、
（１）装置やリモコンによるボタン操作３６する場合と、
（２）伝送装置またはネットワークを介したリモートＰＣにおいてオペレータが全体映像上でカーソル指定する場合と、
（３）拡大映像上でカーソル指定する場合と、
（４）撮影領域内に設置されたセンサ３９による場合と、
（５）回転カメラ１の映像から動き検出ブロック８で検出する場合と、
がある。
また、ズーム制御する手段には、
（６）装置やリモコンによるボタン操作４１する場合と、
（７）伝送装置またはネットワークを介したリモートＰＣにおいてオペレータが映像上で拡大映像に表示する範囲を指定する場合と、
がある。
【００２８】
リモコンや装置でパン・チルトの操作をする場合は、〔００１４〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００２９】
伝送装置またはネットワークを介した制御（監視）用ＰＣ２２の全体映像上でパン・チルト操作する場合は、〔００１５〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００３０】
伝送装置またはネットワークを介した制御（監視）用ＰＣ２２の拡大映像上でパン・チルト操作する場合は、〔００１６〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００３１】
センサ入力でパン・チルト操作する場合は、〔００１７〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００３２】
移動体検出技術を使ってパン・チルト操作する場合は、回転カメラ１の映像から移動体を検出し（動き検出ブロック８）、移動体の存在する相対的な位置情報（拡大映像中の座標）を得る。
相対的な座標は、加算器１６でカーソルレジスタ１９からの直前の座標と加算された全体映像上の座標となって、カーソルレジスタ１９に入力される。
その後、座標はカーソルオーバーレイ・ブロック９と角度計算ブロック６に入力され、〔００１４〕と同様な経路をたどった後、モニタに出力されて確認される。
移動体を見失った場合は、動き検出ブロック８に予め設定（ホームポジション・レジスタ）しておいたホームポジションに戻る。
【００３３】
リモコンや装置のボタンでズームの操作をする場合、〔００１９〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００３４】
ズーム操作をＰＣ上で行う場合、〔００２０〕で示した方法と同様の手段で操作される。
【００３５】
〔００２８〕〜〔００３４〕のレジスタには、それぞれに対応するフラグが設けられており、ボタン操作や、ＰＣ等によるポインティング・デバイス入力や、センサ入力や、動きが検出された場合は、それぞれ対応するフラグが活性化（立つ）する。
【００３６】
前記各フラグの状態の情報は、プライオリティエンコーダ２６に入力され、〔００２２〕と同様に動作して回転カメラ制御信号を得る。
【００３７】
前記回転カメラ１の制御信号は回転カメラ１に入力され、着目部分の拡大映像データが出力される。
また、この映像は中継用モニタ４に使用される。
【００３８】
〔００２６〕と〔００３７〕の映像データは、それぞれ映像合成ブロック１０に入力され、Ｄ／Ａ変換１１を介して制御（監視）用モニタ３０と制御（監視）用ＰＣ２２に出力される。
なお、映像合成ブロック１０は表示アドレスカウンタ２１からのアドレスデータを合成制御ブロック２０によって変換した合成制御信号によって制御される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】固定カメラと回転カメラを組み合わせた装置。
【図２】回転カメラのみによる装置。
【図３】ＰＣと装置とのやりとりを示す説明図。
【図４】実施例１の〔００１５〕の説明図。
【図５】実施例１の〔００１６〕の説明図。
【図６】実施例１の〔００２０〕の説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１    回転カメラ
２    固定カメラ
３，１１    Ｄ／Ａ変換
４    中継用モニタ
５    回転カメラ制御コマンド変換ブロック
６    角度計算ブロック
７    切り出しブロック
８    動き検出ブロック
９    カーソルオーバーレイ・ブロック
１０  映像合成ブロック
１２  定数テーブル
１３  拡大率除算ブロック
１４  センサ対応テーブル
１５，１８，２８  セレクタ
１６，２７        加算器
１９  カーソルレジスタ
２０  合成制御ブロック
２１  表示アドレスカウンタ
２２  制御（監視）用ＰＣ
２３  マウス
２４  拡大率増減レジスタ
２５  拡大率計算ブロック
２６  プライオリティエンコーダ
２９  拡大率レジスタ
３０  制御（監視）用モニタ
３１  縮小ブロック
３２  メモリ
３３  不揮発性メモリ
３４  更新ボタン
３５  連結制御ブロック
３６  ボタン操作
３７  ＰＣパン・チルト・コマンド（シリアル）
３８  ＰＣパン・チルト・コマンド（シリアル）
４０  映像出力切り替えブロック
４１  ボタン操作・ズーム間接的操作
４２  ＰＣズームコマンド（シリアル）直接的操作
４３  プライオリティエンコーダ２６への各種入力信号
５１１，５１２，５１３  回転カメラによる拡大映像
５２１，５２２，５２３  固定カメラによる全体映像
５３１，５３２，５３３  変化した拡大映像
５４１，５４２，５４３  変化した全体映像
５５    操作→コマンド変換
５６    ＰＣ
５７，５７１，５７２，５７３  コマンド転送
５８    更新された映像
５９，５９１，５９２，５９３  コマンド解析→制御レジスタの更新
６０    装置
６１２，６２３    計算式
【図１】
2005244562.tif 000003
【図２】
2005244562.tif 000004
【図３】
2005244562.tif 000005
【図４】
2005244562.tif 000006
【図５】
2005244562.tif 000007
【図６】
2005244562.tif 000008