(57)【要約】カメラシステムとかかるシステムの操作方法。カメラシステムは、広角度の視野を有する静止カメラと、実質的な全解像度で画像を提供するための比較的狭い角度の視野を有する遠隔制御カメラと、及びプロセッサを含む。かかるプロセッサは静止カメラの広角度の視野をモニターし、広角度の視野内の選択された所望の被写体に関する情報を受け取り、静止カメラの広角度の視野に基づいて選択された所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を生成し、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を重ね合わせる、視野を提供するための遠隔制御カメラを制御し、遠隔制御カメラの解像度と一致して、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を処理する。
2004519139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広角度の視野を有する静止カメラと、
実質的な全解像度で画像を提供するための比較的狭い角度の視野を有する遠隔制御カメラと、及び
前記静止カメラの前記広角度の視野をモニターし、前記広角度の視野内の所望の被写体の選択を可能にして、前記静止カメラの前記広角度の視野に基づいた前記所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を生成し、前記所望の被写体の前記電子パン−チルト−ズームの視野を重ね合わせる、視野を提供するための前記遠隔制御カメラを制御し、前記遠隔制御カメラの解像度と一致して、前記所望の被写体の前記電子パン−チルト−ズームの視野を処理する、プロセッサと
よりなるカメラシステム。
【請求項２】
前記静止カメラは、電子パン−チルト−ズームカメラを含むことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記遠隔制御カメラは、機械パン−チルト−ズームカメラを含むことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、コンピュータを含むことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記所望の被写体の実質的な全解像度を表示するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記静止カメラ及び前記遠隔制御カメラの特異的な操作上の特徴を確定する、キャリブレーションデータを受信するための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項７】
広角度の視野を提供する静止カメラと、及び実質的な全解像度の画像を提供するための比較的狭い角度の視野を有する遠隔制御カメラとを有するカメラシステムを提供するためのステップと、
前記静止カメラの前記広角度の視野をモニターするステップと、
前記広角度の視野内の所望の被写体を選択するステップと、
前記静止カメラの前記広角度の視野に基づく前記所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を生成するステップと、
前記所望の被写体の前記電子パン−チルト−ズームの視野を重ね合わせる、視野を提供するための前記遠隔制御カメラを制御するステップと、並びに
前記遠隔制御カメラの解像度と一致して、前記所望の被写体の前記電子パン−チルト−ズームの視野を処理するステップと、
を含むカメラシステムの操作方法。
【請求項８】
前記静止カメラ及び前記遠隔制御カメラの特異的な操作上の特徴を確定する、キャリブレーションデータを提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記処理ステップは、前記所望の被写体の前記処理された視野を表示するためのステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択ステップは、前記広角度の視野内の前記所望の被写体を確定するピクセルデータを生成するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般的にカメラシステム及びかかるカメラシステムの操作方法に関する。
【０００２】
従来技術
従来の機械パン／チルト／ズーム（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐａｎ／ｔｉｌｔ／ｚｏｏｍ）カメラシステムにおいて、興味のある新しい領域が識別される場合、興味のある新しい領域をフレームするために、コンピューターは、かかる領域を見るために手動のカメラを移動させて、カメラのズーム機能を制御する。一方で、従来の電子パン−チルト−ズーム（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ−ｐａｎ−ｔｉｌｔ−ｚｏｏｍ）（“ＥＰＴＺ”）カメラは静止しているままであるが、しかし興味のある領域は全体の画像から選別され、表示窓に適合するためにスケールが調整される。さらに、興味のある小さな領域を比較的より大きな表示に対してスケールを拡大することを試みる場合、ＥＰＴＺカメラの画像の解像度は著しく減少される。ＭＰＴＺカメラは、興味のある所望の領域の十分な解像度の視野を提供することができるが、ＭＰＴＺカメラは直ちに次のショットに移ることができない。
【０００３】
したがって、本発明の目的は、ＥＰＴＺカメラによって提供される視野とＭＰＴＺカメラによって提供される視野との間での瞬間的な切り換えを提供する、カメラシステムを提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的と利点は、本発明の下記の詳細な記載によって当業者に明白となるだろう。
【０００５】
発明の概要
一つの態様において、本発明は、広角度の視野を有する静止カメラと、実質的な全解像度で画像を提供するための比較的狭い角度の視野を有する遠隔制御カメラと、及びプロセッサを含むカメラシステムを導く。かかるプロセッサは静止カメラの広角度の視野をモニターし、広角度の視野内の選択された所望の被写体に関する情報を受け取り、静止カメラの広角度の視野に基づいて選択された所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を生成し、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を重ね合わせる、視野を提供するための遠隔制御カメラを制御し、遠隔制御カメラの解像度と一致して、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を処理する。
【０００６】
代替となる実施態様において、本発明のカメラシステムは、所望の被写体を確定するデータの生成をもたらさない。代わって、広角度の視野における所望の被写体の視野が、ユーザは手動で所望の被写体を選択する、ユーザインターフェイスによって合成される。
【０００７】
他の態様において、本発明はカメラシステムの操作方法を導き、かかる方法は、広角度の視野を提供する静止カメラと、及び実質的な全解像度で画像を提供するための比較的狭い角度の視野を有する遠隔制御カメラセットとを有するカメラシステムを提供するためのステップと、静止カメラの広角度の視野をモニターするステップと、広角度の視野内の所望の被写体を選択するステップと、静止カメラの広角度の視野に基づく所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を生成するステップと、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を重ね合わせる、視野を提供するための遠隔制御カメラを制御するステップと、並びに遠隔制御カメラの解像度と一致して、所望の被写体の電子パン−チルト−ズームの視野を処理するステップとを含む。
【０００８】
本発明の特徴は新規であり、本発明の構成要素の特徴は、特に請求項に記載される。本発明の構成と操作方法は、添付の図面と共に説明される詳細な記載を参照することで理解される。
【０００９】
本発明の詳細な記載
図１を参照するに、本発明のカメラシステム１０は、一般的に、静止カメラ１２と、遠隔制御カメラ１４と、プログラム可能なプロセッサ１６を含む。一つの実施態様において、静止カメラ１２は、電子パン−チルト−ズーム（“ＥＰＴＺ”）カメラを含む。一つの実施態様において、カメラ１４は、機械パン−チルト−ズーム（“ＭＰＴＺ”）カメラを含む。カメラ１２と１４は、プロセッサ１６によって制御される。特に、プロセッサ１６は、他のカメラ機能と同様に、電子的にパン、チルト、ズーム及びフォーカスをカメラ１２に行なわせる、指令を発する。遠隔制御カメラ１４は、パン、チルト、ズーム及びフォーカスに作用する、モーター（示されていない）を含む。かかるモーターは、プロセッサ１６によって出力された制御信号によって制御される。一つの実施態様において、プロセッサ１６はコンピュータを含む。かかるコンピュータは、米国特許第５，４３４，６１７号に記載されており、かかる開示はここに参照として組み入れられている。静止カメラ１２は、広角度の視野１８を提供するために形成される。遠隔制御カメラ１４は、比較的狭い角度の視野２０を提供するために形成される。カメラ１４の形態は、所望の被写体か、又は関心のある領域の比較的高解像度及び全解像度を可能にする。
【００１０】
図１と図２を参照するに、プロセッサ１６は、静止カメラ１２の広角度の視野１８をモニターする。プロセッサ１６は、広角度の視野１８内である、被写体の全体領域２１を含むフレームを確定する、ピクセルデータを生成する。さらにプロセッサ１６は、被写体の領域２１の一部と広角度の視野１８内である、所望の被写体（又は関心のある領域）２２の位置を確定する、データを生成する。本発明の一つの実施態様において、所望の被写体又は関心のある領域２２を確定するピクセルデータは、プロセッサ１６に入力される。次いで、プロセッサ１６は、表示装置２４にＥＰＴＺ視野を出力する。次いで、プロセッサ１６は、提供された視野２０が、所望の被写体２２を含む、広角度の視野１８の部分を重ね合わせる（図２を参照）ような手法で生成されたピクセルデータと一致して遠隔制御カメラ１４を制御する。特に、所望の被写体２２が視野２０内であるようにカメラ１４の視野２０が広角度の視野１８の少なくとも一部分を重ね合わせるような手法でカメラ１４を移動するために、プロセッサ１６はカメラ１４のモーター（示されていない）を制御する。次いで、プロセッサ１６は、所望の被写体２２を確定する、視野２０に基づき、ピクセルデータを生成する。カメラ１４は縮小能力を有するために、所望の被写体２２の結果となる視野である、所望の被写体の比較的高解像度の視野は、比較的高解像度であるか、又は全解像度で表示装置２４に表示される。一旦、所望の被写体２２が表示装置２４に表示されると、カメラ１２は、新しい被写体の領域（示されていない）の広角度の視野を提供するために制御される。
【００１１】
代替となる実施態様において、カメラシステム１０は、所望の被写体を確定するデータの生成をもたらさない。代わって、広角度の視野内の被写体の視野は、ユーザが手動で所望の被写体を選択するユーザインターフェイスによって合成される。
【００１２】
好ましい実施態様において、プロセッサ１６は、コンピュータビジョンシステムで一般的に使用される、周知のオプティカルフロー技術（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｌｏｗ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を認識するソフトウェアでプログラムされる。かかるオプティカルフロー技術は、カメラシステム１０が静止カメラ１２と機械カメラ１４からの視野を整列させることを可能にする。好ましい実施態様において、プロセッサ１６は、静止カメラ１２と遠隔制御カメラ１４の特異的な操作上の特徴を確定する、キャリブレーションデータを受信するための手段を含む。
【００１３】
本発明の方法の各ステップは、図面１及び２に関連して下記の記載で説明される。
【００１４】
本発明の方法の第一ステップにおいて、プロセッサ１６は広角度の視野１８をモニターし、広角度の視野１８を生成し、及び視野１８を確定する。
【００１５】
次ぎに、広角度の視野１８内の所望の被写体（又は関心の領域）２２は、プロセッサ１６によって全解像度で見るために選択される。視野１８の画像は、比較的低解像度で所望の被写体の視野１９を提供するために周知のＥＰＴＺ技術を用いて処理される。次いで、視野１９は表示装置２４に転送される。
【００１６】
次いで、カメラ１２によって出力されたピクセルデータは、プロセッサ１６に入力される。応答として、視野２０が所望の被写体２２を含む視野１９と重ね合うようにプロセッサ１６はカメラ１４に指令を発する。
【００１７】
次ぎのステップにおいて、プロセッサ１６は視野２０に基づくピクセルデータを処理し、所望の被写体２２の全解像度の視野を提供する。
【００１８】
次ぎに、所望の被写体２２の全解像度の視野は、表示装置２４を介してビューアーに対して表示される。所望の被写体２２が表示装置２４に表示された後、カメラ１２は新たな被写体の領域（示されていない）の広角度の視野を提供するために制御され、それ以前のステップは繰り返される。代替として、所望の被写体２２が表示２４に表示された後、新たな所望の被写体（示されていない）は被写体の全体の領域２１から選択でき、それまでのステップが繰り返される。
【００１９】
カメラシステム１０の際立った利点は、ショット間での瞬時の切り換えを提供することであり、つまり、所望の被写体の全解像度の視野に対する広角度の視野間で瞬時の切り換えを提供することである。カメラシステム１０は、市販の入手可能な構成部品を備えて実行できる。さらに、カメラシステム１０は、リーズナブルなコストで実行できる。
【００２０】
本発明の原理、好ましい実施態様、及び操作モードが説明された。しかしながら、限定的というよりも実例と見なされ、開示された特定の形式に限定されるように、発明がここに保護されるように意図されると解釈されるべきではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、本発明の修正は当業者によってなされるであろう。したがって、前述の詳細な記載は、当然のこととして、典型的であると考えられるべきであり、請求項で述べられるような発明の範囲及び趣旨に制限されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のカメラシステムの操作を例証するブロック図である。
【図２】
本発明のカメラシステムの操作を例証するブロック図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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