(57)【要約】【課題】旋回カメラで、可視範囲制限が設定されている状態でも、可視範囲外を通らずに、最短距離で制御を行うことができる撮像装置を提供すること。【解決手段】ネットワークを介し、クライアントと通信する通信部と、被写体を撮像する撮像部、３６０度旋回する雲台、および前記撮像部と雲台を制御するカメラ制御部と、を有する撮像装置であって、前記撮像装置は撮像可能範囲を制限する可視範囲制限機能を有し、前記通信部はクライアントから入力された目標位置から、可視範囲制限機能が有効である場合は、目標位置を指定し、そうでない場合は目標位置と現在位置から移動量と方向を指定してカメラ制御部を制御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】
ネットワークを介し、クライアントと通信する通信部と、
被写体を撮像する撮像部、３６０度旋回する雲台、および前記撮像部と雲台を制御するカメラ制御部と、を有する撮像装置であって、
前記撮像装置は撮像可能範囲を制限する可視範囲制限機能を有し、
前記通信部はクライアントから入力された目標位置から、可視範囲制限機能が有効である場合は、目標位置を指定し、そうでない場合は目標位置と現在位置から移動量と方向を指定してカメラ制御部を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、
撮像部を制御する撮像制御部と、
前記雲台を制御する雲台制御部と、を有し、
前記カメラ制御部は、前記撮像制御部と雲台制御部を制御し、
前記目標位置を指定する方法として、最短距離で目標位置に到達する絶対値制御を有し、
前記目標位置と現在位置から移動量と方向を指定してする方法として、目標位置を絶対値で指定して、相対制御を行う、絶対値指定の相対制御を有し、
前記通信部は、絶対値制御を受信した場合で、可視範囲制限機能が設定されていない場合は、カメラ制御部へ絶対値制御を行い、そうでない場合は絶対値指定の相対制御を行い、
通信部から、絶対値制御を受けたカメラ制御部は、絶対値制御を雲台制御部へ送信し、
絶対値指定の相対制御を受けた場合は、絶対値から相対値に変換した後に、相対制御を雲台制御部へ送信することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
絶対値から相対値への変換方法として、絶対値から現在値を引くことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記絶対値指定の相対制御を行う場合は、動作停止制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の雲台制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラのパン方向において、回転可能な角度の制限がない３６０°制御可能な旋回カメラがあり、その制御手段が特許文献１に開示されている。この発明によれば旋回カメラでは制御方向に制限がないため、最短距離を移動するとされている。さらに所定の領域を見せたくない場合には、所定の範囲を禁止領域として制限する可視範囲制限機能を有する場合がある。加えて近年では、禁止範囲を回避する動作を行う発明が特許文献２において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４３４９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転可能な角度の制限がない旋回カメラで、禁止領域を回避するように制御を行う場合、最短距離を移動しないといった問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、旋回カメラで、可視範囲制限が設定されている状態でも、可視範囲外を通らずに、最短距離で制御を行うことができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、
ネットワークを介し、クライアントと通信する通信部と、
被写体を撮像する撮像部と、
３６０度旋回する雲台と、
前記撮像部と雲台を制御するカメラ制御部と、を有する撮像装置であって、
前記撮像装置は撮像可能範囲を制限する可視範囲制限機能を有し、
前記通信部はクライアントから入力された目標位置から、可視範囲制限機能が有効である場合は、目標位置を指定し、そうでない場合は目標位置と現在位置から移動量と方向を指定してカメラ制御部を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮像装置によれば、旋回カメラで、可視範囲制限が設定されている状態でも、可視範囲外を通らずに、最短距離で制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施例の監視カメラのブロック図
【図２】本実施例の監視カメラの構成を含むネットワーク構成図
【図３】可視範囲制限の説明図
【図４】パン方向の説明図
【図５】本実施例のフローチャート
【図６】本実施例の監視カメラのハードウェア構成図
【図７】本実施例のクライアントのブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１乃至図７を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。
【００１１】
本実施例における、撮像装置であるところの監視カメラ１０００と、外部機器であるところのクライアント装置２０００及び２１００、とで構成される撮像システムを説明しているのが図２である。ここで、監視カメラ１０００とクライアント装置２０００、２１００は、ＬＡＮ等で構成されたＩＰネットワーク網１５００を介し、相互に通信可能な状態に接続されている。
【００１２】
図２におけるクライアント装置２０００及び２１００は、監視カメラ１０００に対し、後述するパン・チルトを制御するコマンドや、動画や音声などのストリーミングの開始を指示するためのコマンドを送信する。一方、監視カメラ１０００は、これらのコマンドに対するレスポンスをクライアント装置に送信し、クライアント装置に対して動画や音声などのストリーミングを開始する。
【００１３】
図６は監視カメラ１０００のハードウェア構成図である。ＣＰＵ１６００、１次記憶装置１６０６、２次記憶装置１６０７、画像キャプチャＩ／Ｆ  １６０２、カメラ制御Ｉ／Ｆ  １６０４、雲台１６０８、カメラ１６０３、ネットワークＩ／Ｆ１６０９が内部バス１６０１を介して相互に接続されている。ここで１次記憶装置１６０６はＲＡＭに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データがロードされ、またＯＳや各種プログラムの作業領域としても使用される。
【００１４】
２次記憶装置１６０７はＦＤＤやＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。監視カメラの１次記憶装置１６０６及び２次記憶装置１６０７に置かれる各種プログラム等の詳細については後述する。
【００１５】
画像キャプチャＩ／Ｆ１６０２にはカメラ１６０３が接続され、カメラ１６０３が撮影した画像データを所定のフォーマットに変換・圧縮して１次記憶装置１６０６に転送する。カメラ制御Ｉ／Ｆ１６０４にはカメラ１６０３が接続され、必要に応じてカメラ１６０３の画角、露出、シャッタースピード、フォーカス、ホワイトバランスなどのカメラ設定を制御し、その状態を返す。
【００１６】
加えて、カメラ制御Ｉ／Ｆ１６０４は監視カメラ１０００の雲台１６０８をパン方向・チルト方向それぞれに対して制御を行う。さらに可視範囲制限が設定されている場合、可視範囲内に収まるようにパン・チルトの制御位置の調整を行う。ネットワークＩ／Ｆ１６０９は監視カメラ１０００へ画像の要求をするクライアント等の外部機器接続するＩ／Ｆであり、無線ＬＡＮ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信媒体を介す。本発明においては各サーバ・クライアント間の通信が支障なく行えるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。故にインターネットからＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）にまで適用可能である。
【００１７】
図１は本実施例における監視カメラ１０００の構成を示すブロック図である。図１において、１００２は撮像部、１００３は撮像制御部、１００４は圧縮符号化部、１００５は通信部、１００７は雲台制御部、１００６はカメラ制御部、１００９は記憶部である。
【００１８】
撮像部１００２は、結像され被写体の像を撮像して映像信号を出力する。撮像部１００２で撮像された映像信号は撮像制御部１００３に入力される。撮像制御部１００３は、カメラの現像処理などの画像処理を行い圧縮符号化部１００４へ入力する。圧縮符号化部１００４では、ＪＰＥＧやＨ．２６４に代表される圧縮符号化方式で圧縮を行い、記憶部１００９に保存される。クライアント装置２０００から画像取得要求をされた場合、通信部１００５が要求を受け付け、記憶部１００９へ保存されている画像を、クライアント装置２０００へ配信を行う。
【００１９】
図１において通信部１００５はクライアント装置２０００からの撮像制御コマンドや雲台制御コマンド、可視範囲を制限する可視範囲制限設定コマンドを受信する。各コマンドを受けた通信部１００５は、撮像制御コマンドや雲台制御コマンドといったカメラ制御コマンドを、必要があれば変換を行った後に、カメラ制御部１００６へ入力する。カメラ制御部１００６はカメラを制御するコマンドを一括して扱い、撮像制御部と雲台制御部へ振り分け制御を行う。
【００２０】
撮像制御コマンドはカメラ制御部１００６から撮像制御部１００３を介し、撮像部１００２を制御する。雲台制御コマンドはカメラ制御部１００６から雲台制御部１００７へ入力される。可視範囲設定コマンドは通信部に保存され、可視範囲制限が設定されている場合は、撮像制御コマンドおよび雲台制御コマンドを可視範囲内に制限した後に、カメラ制御部１００６へ入力する。カメラ制御コマンドによって現在位置が変化した場合、撮像制御部１００３および雲台制御部１００７は、そのステータス変化を、カメラ制御部１００６、通信部１００５を介しクライアント装置２０００へ通知する。
【００２１】
本実施例では、カメラを制御するために、カメラ制御部と撮像制御部、雲台制御部がいる場合を例にしたが、１つや、２つでもよく、その分割方法には依存しない。
【００２２】
図７はクライアント２０００のソフトウェア構成図である。入力部２００４、表示部２００３、通信部２００６、復号部２００５、及び記憶部２００２を１次記憶装置へロードする。入力部２００４は、ユーザーによる入力機器（例えばマウスやキーボード）の操作を受け付けるためのプログラムである。ユーザーによる入力機器の操作に応じて、画像データのリクエストや、パン・チルト角度・ズームの制御コマンド、可視範囲設定コマンドを受け付け、通信部２００６に入力を渡すプログラムである。
【００２３】
通信部２００６は、入力部２００４から入力された各種命コマンドを監視カメラ１０００へ送信制御するとともに、監視カメラ１０００から画像データや、現在のパン・チルト角度・ズーム値に関する位置情報などを受信するためのプログラムである。通信部２００６により受信された画像データは記憶部２００２に記憶される。復号部２００５は記憶部２００２に記憶された圧縮された画像データを復号し、再び記憶部２００２へ保存を行う。
【００２４】
表示部２００３は、記憶部２００２に記憶された画像データに応じた画像などをディスプレイに表示するプログラムである。各プログラムは、ＯＳの機能により連携する。なお、本形態の入力部２００４は、入力機器の操作を受け付けることに限らず、ネットワークを経由したクライアントの操作や、クライアントの自動実行プログラムなどの入力を受け付けるようにすることも可能である。
【００２５】
図３は可視範囲制限の説明図である。まず雲台の制御を行う座標系について３３００を用いて説明を行う。雲台を制御する座標系は角度で表わされる。ある地点の座標を［Ｐａｎ，Ｔｉｌｔ］と表すこととする。例えば原点の３３０１はＰａｎ＝０°、Ｔｉｌｔ＝０°であり［０，０］となる。
【００２６】
監視カメラでは、自身のボディーによって撮像範囲けられてしまうため、上下どちらかの半球しか使えない。よって上側の半球を使うか、下側の半球を使うかといった設置条件を設定できるようになっている。この設置条件によって、パン方向は左右のプラスとマイナスが逆転し、チルト方向は制御できる上限値と下限値が変更される。３３００は倒立＝下側の半球を使う時の図である。
【００２７】
パン方向に関しては、右がプラス方向、左がマイナス方向である。範囲としては、パンの下限値が−１８０°上限値が１７９．９９°。チルト方向に関しては下限値が−１８０、最大値が０である。これらを考慮すると、３３０２が［−９０，０］、３３０３が［＋９０、０］、３３０４が［０、＋９０］、３３０５が［０、−９０］である。３３０６はパンで制御する場合と、チルトで制御する場合の２通りの制御方法が存在する。そのため、座標系も複数ある。
【００２８】
パン方向で制御する場合は［−１８０，０］である。チルト方向で制御する場合は［０、−１８０］とも表させる。正立すなわち、カメラの上側の半球を使う場合についても説明すると、右方向がマイナス、左方向がプラスとなる。チルトの上限値は１８０°、下限値は０°となる。
【００２９】
ここで、監視カメラ１０００中のパン方向の雲台制御コマンドについて説明を行う。まず通信部１００５が受け付ける雲台制御コマンドについて説明する。通信部１００５は、前記座標系の目標位置を絶対値で指定する絶対値指定コマンドを有する。絶対値指定コマンドを受け付けた通信部１００５はカメラ制御部１００６へコマンドを送信する。
【００３０】
次にカメラ制御部１００６もつパン方向の制御コマンドについて説明する。カメラ制御部１００６は通信部からコマンドを受け付け、雲台制御部１００７にコマンドを送信する。カメラ制御部１００６は目標位置を絶対値で指定する絶対値指定制御コマンドを有する。このコマンドは目標位置まで最短距離を移動する。加えて、目標位置を、現在値からの相対値で指定する相対値指定制御コマンドも有する。
【００３１】
目標位置を相対値で制御するため、パン移動中に相対値指定制御コマンドを制御すると、通信部１００５のコマンド発行時の現在位置と、カメラ制御部１００６が受け付けた現在位置が異なるため、停止した状態で制御する必要がある。もしパン移動中である場合は、パン停止コマンドで制御を行った後に相対値指定制御コマンドを行う必要がある。
【００３２】
最後に目標位置を絶対値で指定するが、カメラ制御部１００６の中で現在値からの相対値に変換して制御を行う、絶対値指定の相対制御コマンドも有する。この制御コマンドがパン移動中に発行された場合は、カメラ制御部１００６がパン停止コマンドを発行した後に、相対値制御を行う。
【００３３】
最後に雲台制御部１００７が持つパン方向の制御コマンドについて説明する。雲台制御部１００７は目標位置を絶対値で指定する絶対位置制御コマンドと、相対値で指定する相対位置制御コマンドを有する。絶対位置制御コマンドは目標位置までの最短距離を移動し、相対位置制御コマンドは現在値から相対値だけ移動する。
【００３４】
図３の３０００は可視範囲制限を設定した図である。破線の３００１が可視範囲であり、破線の内側でのみ制御可能である。破線の外側にはみ出されて制御された場合、破線に丸められて制御される。３０００では点３００２から点３００３へ軌跡３００４で制御する例である。３００４は球の手前を通って制御されている。
【００３５】
可視範囲制限について説明する。可視範囲制限は見える範囲を制限する機能である。雲台の現在値と、現在の画角から設定された限界が超えていないかの計算を行う。そのため雲台の動く範囲を制限する可動範囲制限と比較して、可動範囲の限界に到達してしまった場合でも、望遠側にズームすると、現在のズーム位置における、雲台が制御可能な座標の再計算が行われるため、さらに限界まで雲台を制御できる。設定方法の一例としては原点［０，０］を基準として、上端・下端・左端・右端・望遠・広角を設定できる。この設定間には以下３つの依存関係が存在する。上端＞下端、左端＜右端、望遠＜＝広角。
【００３６】
図３の３２００は可視範囲を球の裏側まで広げて設定した例である。破線の３２０１が可視範囲である。３２００では点３１０２から点３１０３へ、最短距離を移動し、裏側を回る軌跡３２０４で制御しているが、可視範囲３２０５をはみ出してしまっている。３２００のような可視範囲制限が設定されている場合は図３の３１００のように制御することで可視範囲外を通らずに目標位置へ制御できる。３１００は点３１０２から点３１０３へ制御するために、手前を通った軌跡３１０４で制御を行っている。
【００３７】
最短距離の移動と、可視範囲内の制御の両立を実現する、本実施例のフローチャートが図５である。Ｓ５０００絶対指定コマンドは通信部１００５で、クライアントからリクエストされたときに起動される。Ｓ５００１で可視範囲がされているかどうかの判定を行う。可視範囲制限がない場合Ｓ５００３において、カメラ制御部１００６に対して絶対値指定制御コマンドを発行する。可視範囲制限されている場合、Ｓ５００２において、カメラ制御部１００６に対して絶対値指定の相対制御コマンドを発行する。
【００３８】
Ｓ５２００絶対値指定制御コマンドはカメラ制御部１００６で、通信部からコマンドを発行されたときに起動される。カメラ制御部１００６は、Ｓ５２０１において、雲台制御部１００７に対して絶対位置制御コマンドを発行する。絶対制御コマンドを受け付けた雲台制御部１００７は最短距離を移動するように制御を行う。
【００３９】
Ｓ５１００絶対値指定の相対制御コマンドはカメラ制御部で、通信部からコマンドを発行されたときに起動する。Ｓ５１０１では雲台移動中であると相対位置にズレが発生するため動作停止制御を行う。次いでＳ５１０２で相対位置の計算を行う。算出方法は通信部１００５から指定された絶対値から現在値を引くことである。Ｓ５１０３では算出した相対位置を元に、雲台制御部１００７へ相対位置制御コマンドを発行している。
【００４０】
図４はパン方向を１次元に表した図である。４０００がパンの可動範囲である。４００８を原点０として、左側可動限界４００３が−１８０°、右側可動限界４００２が１７９．９９°である。左側可動限界４００３と右側可動限界４００２があるが、プロトコルとして表現するために設けたものであり、左側可動限界４００３と右側可動限界４００２は０．０１°のみ、ずれたほぼ同じ点である。よって絶対位置指定制御コマンドの場合で、最短距離が可動限界を超えて４００９を通った方が近い場合は、４００９を通って制御される。
【００４１】
４００１はパンの可視範囲を表している。可視範囲の左端が４００５で、右端が４００４である。矢印４００６は右方向でありプラス方向を表している。矢印４００７は左方向でありマイナス方向を表している。相対位置指定制御コマンドの場合、プラスの値が指定されると、現在位置を基準として、右方向へ制御される。反対にマイナスの値が指定されると、左方向へ制御される。
【００４２】
このように指定された値の符号で左右どちらに制御するかの決定を行っている。例えば、現在値が１０°の場合に、相対値指定制御コマンドで−１８０°が指定された場合について考える。相対位置から目標位置となる絶対値の計算は、現在値１０°を基準にするため、相対値−１８０°―（現在値１０°）＝−１９０°となる。
【００４３】
相対値指定制御コマンドの場合、現在値を基準として左右方向へ制御するため、必ず４０００の直線上を移動する。４００９を通ることはない。この特徴を利用し、絶対値指定の相対制御コマンドでは、カメラ制御部１００６で絶対値を相対値に変換して制御し、可視範囲４００６の直線上を移動するようにしている。この絶対値指定の相対制御コマンドと絶対値指定制御コマンドを、通信部１００５がＳ５００１で可視範囲制限があるかないかの判断に従って切り換えるため、最短距離の移動と可視範囲内の制御の両立を実現している。
【００４４】
本実施例ではカメラ制御部１００６が絶対値指定の相対制御コマンドを持つとしたが、雲台制御部がもっても構わない。この場合、絶対値から相対値への変換処理は雲台制御部１００７が行う。
【００４５】
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、雲台の制御方法における絶対値から相対値への変換などの要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００２  撮像部、１００３  撮像制御部、１００４  圧縮符号化部、
１００５  通信部、１００６  カメラ制御部、１００７  雲台制御部、１００９  記憶部
【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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