(57)【要約】【課題】  複数台あるテレビカメラのうち、撮影者１人が１台のテレビカメラを利用し、撮影することによって、設定した複数のテレビカメラが連動して撮影するので撮影者を減らすことができる。また、複数のテレビカメラが連動して撮影するので被写体を多方向から撮影することが可能で、その上、各テレビカメラにズームの設定が可能なので、あらゆる角度から臨場感あふれる映像撮影がすることが可能となる。【解決手段】  被写体を撮影するための固定された撮像装置とその撮像装置で構成される撮像システム。撮像装置は、上下左右、ズーム、アンズーム機能を持ち、また他の撮像装置と連動するために有線、無線の通信手段を持つ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影するための固定された撮像装置において、移動する被写体を撮影するために、上下左右方向に可動する可動手段と可動部を操作するスイッチである入力手段と設定した座標を記憶する座標記憶手段と入力手段からの情報と座標記憶手段からの情報により、可動手段を制御する制御手段と入力手段からの情報を他の撮像装置に通知する通信手段と他の撮像装置から、通知された可動情報を受信する通信手段と受信した可動情報に従い撮像装置を可動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
可動手段は、上下左右方向に移動するばかりでなく、ズーム、アンズームの可動も行える可動手段を持つ請求項1の撮像装置。
【請求項３】
有線である通信手段を持つことの請求項1、2、の撮像装置。
【請求項４】
無線である通信手段を持つことの請求項1、2、の撮像装置。
【請求項５】
上記請求項の撮像装置で構成される撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影する撮像装置に関する。特に、同一の被写体を複数台の撮像装置により撮影することを目的とする撮像装置及び撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つの被写体を複数の撮像装置により撮影することは、例えば、サッカー中継における注目選手を複数台のカメラで多面的に撮影したり、放送したりすることにより、視聴者の満足度を高めていた。また、撮影画像を後日編集し注目選手中心のビデオを作成、販売するようなことが行われている。このような、複数台の撮像装置を用い、同一の被写体を多面的に撮影する際には、1台の撮像装置に1人操作者を配置し、撮像することにより行っていた。
【０００３】
また、同一被写体を複数台の撮像装置で撮影すると言う目的を達成するためには、操作者が一人で複数の地点に設置されている複数台の撮像装置を操作する場合も考えられる。このケースでは、撮像装置が複数の地点に設置されているため、遠隔の操作を可能とし、撮像装置を操作することになる。そして、この場合は、同一時刻においては、操作者が一人のため、複数ある撮像装置の内の1台だけを操作することにより、撮像を行っていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−３１７３７７号公報
【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、従来のような1台の撮像装置に一人の操作者による撮影方法では、複数の撮像装置が多方向から一つの被写体を撮影する場合、撮像装置1台に対して操作者が一人必要となり、結果的に、複数の操作者が必要であるという課題が存在する。
【０００５】
また、複数の撮像装置を一人の操作者が遠隔操作をする場合は、同一時刻に、操作している撮像装置は、1台にならざるを得ず、複数台の撮像装置があるにも関わらず同一時刻には、1台しか被写体の撮像を行うこととなる。その結果、複数台の撮像装置を必要としながら被写体の多面的な撮影は、行うことができないという課題が存在した。
【０００６】
すなわち本発明の目的は、複数の地点に設置されている複数台ある撮像装置を同一の被写体に対して、同一の時刻に、一人の操作者により、撮像を可能とする撮像装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
被写体を撮影するための固定された撮像装置において、移動する被写体を撮影するために、上下左右方向に可動する可動手段と可動部を操作するスイッチである入力手段と設定した座標を記憶する座標記憶手段と入力手段からの情報と座標記憶手段からの情報により、可動手段を制御する制御手段と入力手段からの情報を他の撮像装置に通知する通信手段と他の撮像装置から、通知された可動情報を受信する通信手段と受信した可動情報と撮像装置を可動させることにより上記課題を解決できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳細に述べたように、本発明の撮像装置及び撮像システムによれば、撮影者1人が1台のテレビカメラを利用し、撮影することによって、設定した複数のテレビカメラが連動して撮影するので撮影者を減らすことができる。
【０００９】
また、複数のテレビカメラが連動して撮影するので被写体を多方向から撮影することが可能で、その上、各テレビカメラにズームの設定が可能なので、あらゆる角度から撮影ができ、臨場感あふれる映像が楽しめる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記課題を解決するために、まず、被写体を撮影したい複数の地点を定め、その地点に撮像装置を固定、設置する。そして、キャリブレーションのために、全ての撮像装置を同一の地点(座標)を撮影するようセットする。全てのセットが完了した時点で、キャリブレーションのための操作を行う。キャリブレーションは、可動部を操作するスイッチにより行いレンズの位置をセットする。これ以降は、無人の撮像装置においては、通信から、送られてくるコマンドにより操作が、行われる。キャリブレーションも、コマンドにより行うことも可能である。
【００１１】
図1は、本発明である撮像装置のブロック図であり、102は、レンズを上下左右に動かす可動手段である。103の入力手段は、操作者による上下左右方向の指示を101の制御装置に伝え、そして105の座標記憶手段は、キャリブレーションにより撮影場所を2次元の座標で記憶し、101の制御装置に伝える。制御装置が102の可動手段を制御し、レンズを上下左右に可動することになる。101の制御手段は上下左右指示を有効にするか、無効にするかの設定を行うスイッチの状態も検知する。104の通信手段は、ネットワークで接続された他の撮像装置からのコマンドを受付け101の制御装置に転送する。また103の入力手段で指示された方向を106のキーの状態を検出しキー状態が「有効」であれば、101の制御装置は、103の入力手段から知らされた指示方向を104の通信手段をもちいネットワークで繋がった他の撮像装置に転送する。
【００１２】
図2は、図1の101である制御装置のフローチャートで、まずステップ201でキャリブレーションスイッチがオンであるか否かを判断する。そして、キャリブレーションスイッチがオンであると判断された場合は、ステップ202へ進む。ステップ202ではキャリブレーションコマンドを可動装置に転送する。そして、ステップ204でキー状態が有効か否かを判断し、有効であると判断された場合は、ステップ205へ進み、通信手段にキャリブレーションコマンドを転送し、終了する。キー状態が有効でないと判断した場合は終了する。
【００１３】
また、キャリブレーションスイッチがオンでないと判断された場合は、ステップ203へ進み、入力手段から伝わった上下左右の指示と座標記憶手段からの撮影場所の座標情報により可動手段を制御する。そして、ステップ204でキー状態が有効か否かを判断し、有効である場合は、ステップ205へ進み、通信手段に上下左右の指示を転送し、終了する。キー状態が有効でないと判断した場合は終了する。
【００１４】
図3は、図1の102の可動装置のフローチャートで、まずステップ301でキャリブレーションであるか否かを判断する。そして、キャリブレーションであると判断された場合は、ステップ302へ進み、キャリブレーションを行い、終了する。
【００１５】
キャリブレーションでないと判断された場合は、ステップ303へ進み、上方向であるかどうかを判断する。そして、上方向であると判断された場合は、ステップ304へ進み、上方向へ可動させ、終了する。
【００１６】
上方向でないと判断された場合は、ステップ305へ進み、下方向であるかどうかを判断する。そして、下方向であると判断された場合は、ステップ306へ進み、下方向へ可動させ、終了する。
【００１７】
下方向でないと判断された場合は、ステップ307へ進み、左方向であるかどうかを判断する。そして、左方向であると判断された場合は、ステップ308へ進み、左方向へ可動させ、終了する。
【００１８】
左方向でないと判断された場合は、ステップ309へ進み、右方向であるかどうかを判断する。そして、右方向であると判断された場合は、ステップ310へ進み、右方向へ可動させ、終了する。
【００１９】
右方向でないと判断された場合は、ステップ311へ進み、ズームであるかどうかを判断する。そして、ズームであると判断された場合は、ステップ312へ進み、ズームをし、終了する。
【００２０】
ズームでないと判断された場合は、ステップ313へ進み、アンズームであるかどうかを判断する。そして、アンズームであると判断された場合は、ステップ314へ進み、アンズームをし、終了する。
【００２１】
アンズームでないと判断された場合は終了する。
【００２２】
図4は、図1の103の入力手段のフローチャートで、まずステップ401で上方向であるか否か判断する。そして、上方向であると判断された場合は、ステップ402へ進み、制御手段に上方向を指示し、終了する。
【００２３】
上方向でないと判断された場合は、ステップ403へ進み、下方向であるかどうかを判断する。そして、下方向であると判断された場合は、ステップ404へ進み、制御手段に下方向を指示し、終了する。
【００２４】
下方向でないと判断された場合は、ステップ405へ進み、左方向であるかどうかを判断する。そして、左方向であると判断された場合は、ステップ406へ進み、制御手段に左方向を指示し、終了する。
【００２５】
左方向でないと判断された場合は、ステップ407へ進み、右方向であるかどうかを判断する。そして、右方向であると判断された場合は、ステップ408へ進み、制御手段に右方向を指示し、終了する。
【００２６】
右方向でないと判断された場合は、ステップ409へ進み、ズームであるかどうかを判断する。そして、ズームであると判断された場合は、ステップ410へ進み、制御手段にズームを指示し、終了する。
【００２７】
ズームでないと判断された場合は、ステップ411へ進み、アンズームであるかどうかを判断する。そして、アンズームであると判断された場合は、ステップ412へ進み、制御手段にアンズームを指示し、終了する。
【００２８】
アンズームでないと判断された場合は終了する。
【００２９】
図5は、図1の104の通信手段のフローチャートで、まずステップ501で制御手段からコマンドが送られているか否かを判断する。そして、送られていると判断された場合は、ステップ502へ進み、コマンドを他の装置に送信し、終了する。
【００３０】
送られていないと判断された場合は、ステップ503へ進み、他の装置からコマンドが送られているかどうかを判断する。そして、送られていると判断された場合は、ステップ504へ進み、コマンドを制御手段に送信し、終了する。
【００３１】
送られていないと判断された場合は終了する。
【００３２】
図６は、図1の105の座標記憶手段のフローチャートである。まず、601ではキャリブレーションによって得られた撮影場所の2次元座標情報を記憶する。そしてステップ602において、その得られた2次元座標情報を101の制御手段に転送し、終了する。
【００３３】
図7は、他の撮像装置から転送されて来るコマンドの例である。コマンドには、上下左右方向を示すコマンドやキャリブレーションを行うコマンドがある。
【００３４】
まず、701はコマンドを転送した撮像装置のＩＤ番号で、702は上下左右を示す2次元の座標である。703はズーム値を表し、＋の値ならばズーム、−の値ならばアンズームを示す。704は、キャリブレーションするかどうかを示すフラグである。1の場合はキャリブレーションを実行し、0の場合はキャリブレーションを実行しない。
【００３５】
図8は、キャリブレーションコマンドを受け取った際の制御装置のフローチャートである。ステップ801では、前もってセットした任意の2点に対して、撮像装置の画面の中心に1点ずつ焦点をあわせ、その2点を通る直線をＸ軸とする。そして、ステップ802では、その2点の中点から原点を求める。ステップ803では、撮像装置の向きをＸ軸と垂直になるとうに向ける。ステップ804では、Ｘ軸と撮像装置を垂直にした向きから原点まで動作させ、その時の角度をαとする。ステップ805では、Ｘ軸に垂直で、原点を通る直線をＹ軸とし、Ｙ軸に対して撮像装置の向きを垂直になるように向ける。ステップ806では、Ｙ軸と撮像装置を垂直にした向きから原点まで動作させ、その時の角度をβ度とする。ステップ807では、キャリブレーションで得られた2次元座標情報を105の座標記憶手段に転送する。
【００３６】
又第9-1図は、本発明の撮像装置を用いた本発明である撮像システムの概要図である。
【００３７】
以下、本発明の撮像システムについて説明する。
【００３８】
図9-1の撮像システムの概略図において、撮像装置は901、902、903である。このように複数台ある撮像装置が連動して同じ場所を撮影するためには、全ての撮像装置が同じ2次元の座標を持つ必要がある。座標を持つための設定は、まず初めに各撮像装置に任意の2点を与える。任意の2点を与えることにより、各撮像装置が同じ座標を持つことができ、同じ被写体を撮影することができるようになる。図9-1では、任意の2点は904、906であり、そして、この任意の2点に対して図8のフローチャートの手順を各撮像装置が実行する。与えられた2点は904である（X1，0）、906である（−X1，0）とし、X1の値は1と設定する。この2点の各々に対して、撮像装置は焦点をあわせる。
【００３９】
以下、焦点のあわせる方法について説明する。
【００４０】
図9-2は、X軸方向に焦点をあわせた時の例である。図9-2において任意の2点は909と911であり、これらの2点の中点が910の原点である。まず初めに、909の点に焦点をあわせ、次に911の点に焦点をあわせる。そして、その2点の通る直線と撮像装置の向きを垂直にした時の点が912である。このときの撮像装置の向きから原点である910の点まで撮像装置を動作させた角度が913のα度となる。また、点909、点911まで動作させたときの角度は、それぞれ914のα1、915のα2となる。撮像装置から点912までの距離をmとし、点912から原点までの距離をｎとすると以下の式が成り立つ。
【００４１】
tanα = n / m = A               … （１）
tanα1  = (n + 1) / m= B          … （２）
（１）、（２）の式からn = A / (B - A)、m = A / A (B - A) となる。
【００４２】
以上のことから、tanθ1 = (n + x) / m  (ただし、θ1は、撮像装置の向きを点912から動作させた角度、n = A / (B - A)、m = A / A (B - A)、xはＸ軸座標の値) が成り立つ。
【００４３】
図9-3は、Y軸方向に焦点をあわせた時の例である。図9-3において任意の2点は917と919であり、これらの2点の中点が918の原点である。まず初めに、917の点に焦点をあわせ、次に919の点に焦点をあわせる。そして、その2点の通る直線と撮像装置の向きを垂直にした時の点が920である。このときの撮像装置の向きから原点である918の点まで撮像装置を動作させた角度が921のβ度となる。また、点917、点919まで動作させたときの角度は、それぞれ922のβ1、923のβ2となる。撮像装置から点920までの距離をqとし、点920から原点までの距離をrとすると以下の式が成り立つ。
【００４４】
tanβ= r / q = C                 … （３）
tanβ1  = (r + 1) / q= D           … （４）
（３）、（４）の式からr = C / (D - C)、q = C / C (D - C) となる。
【００４５】
以上のことから、tanθ2 = (r + y) / q  (ただし、θ2は、撮像装置の向きを点920から動作させた角度、r = C / (D - C)、q = C / C (D - C)、yはＹ軸座標の値) が成り立つ。
【００４６】
またズーム設定は、与えられた2点904、906が撮像装置の画面の枠内におさまるようにし、この設定を全ての撮像装置にする。ズームの値は、初期値が0となる。以上が、1台の撮像装置を一人が操作することにより、他の複数台ある撮像装置が同じ被写体を連動して撮影するための撮像システムの初期設定となる。
【００４７】
図10は、図9-1の901の撮像装置を操作者が操作し、その他の902、903の撮像装置が901の動作に連動するための撮像システムの例である。
【００４８】
1001は、各撮像装置が同じ座標を持つための初期設定である。1002は、901の撮像装置の動作に他の撮像装置が連動して動作するための設定であり、この設定をすることにより、901から他の撮像装置に対して図7のコマンドデータが転送される。この設定は、キー状態（図1の106）を有効にすることにより、実現する。
【００４９】
1003は、902、903が他の撮像装置にコマンドデータを転送しないための設定である。この設定は、キー状態（図1の106）を無効にすることにより、実現する。
【００５０】
1004では、901の撮像装置を操作する場合は、他の撮像装置に上下左右、ズーム、キャリブレーションを表す図7のコマンドデータを転送する。操作しない場合は、終了する。
【００５１】
1005は、902、903が901から転送されてきたコマンドデータの指示により、実際に901と連動して動作する。901の撮像装置が907のポイント（k , l）を撮影した場合を例にあげて説明する。
【００５２】
902の撮像装置からＸ軸に垂直な点Oxまでの距離がm、点Oxから原点までの距離をnとわかっているので、 (n + k) / m = tanθ1となり、撮像装置はＸ軸方向に対して点Oxからθ1動作させる。撮像装置からＹ軸に垂直な点Oyまでの距離がp、点Oyからｔ原点までの距離をrとわかっているので、(r + l) / q = tanθ2となり、撮像装置はＸ軸方向に対して点Oyからθ2動作させる。903の撮像装置も同じように動作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明である撮像装置のブロック図である。
【図２】図1の101である制御装置のフローチャートである。
【図３】図1の102の可動装置のフローチャートである。
【図４】図1の103の入力手段のフローチャートである。
【図５】図1の104の通信手段のフローチャートである。
【図６】図1の105の座標記憶手段のフローチャートである。
【図７】他の撮像装置から転送されて来るコマンドの例である。
【図８】キャリブレーションコマンドを受け取った際の制御装置のフローチャートである。
【図９−１】撮像システムの概略図である。
【図９−２】X軸方向に焦点をあわせた時の例である。
【図９−３】Y軸方向に焦点をあわせた時の例である。
【図１０】図9-1の901の撮像装置を操作者が操作し、その他の902、903の撮像装置が901の動作に連動するための撮像システムの例である。
【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９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図１０】
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