(57)【要約】【課題】ズーム比を変更しても撮像範囲が一定速度で移動する撮像システムを提供する。【解決手段】監視カメラ１は、旋回機構を備え、制御ケーブル３介して操作端末５と接続される。操作端末５には、ジョイスティック６から旋回速度を指定する操作量が入力される。制御装置５は、監視カメラ１の焦点距離をもとに、監視カメラ１の撮像対象に対する撮像範囲を求め、求められた撮像範囲とジョイスティック６から入力された操作量とに基づいて、撮像範囲を予め定めた速度範囲で移動させるための旋回速度を算出する。そして、操作端末５は、算出された旋回速度を指示する制御信号を制御ケーブル３介して監視カメラ１に送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回機構を備えた撮像装置と、
前記撮像装置と伝送路を介して接続される制御装置と
を具備し、
前記制御装置は、
前記撮像装置の旋回速度を指定する操作量の入力を受け付ける手段と、
前記撮像装置の焦点距離を表す情報を得る手段と、
前記取得された焦点距離を表す情報をもとに前記撮像装置の撮像対象に対する撮像範囲を求め、求められた撮像範囲と前記入力された操作量とに基づいて、前記撮像範囲を予め定めた速度範囲で移動させるための旋回速度を算出する手段と、
前記算出された旋回速度を指示する制御信号を前記伝送路を介して前記撮像装置に送信する手段と
を備えることを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、監視カメラシステムに係わり、遠隔制御が可能な可動式カメラを用いて撮像を行う撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラにより所望の撮像対象を撮像し、撮像画像をモニタ上に表示して監視する監視カメラシステムが広く普及している。このような監視カメラシステムにおいて、遠隔から制御信号を送信することにより監視カメラのズーム比や旋回（パン・チルト）を制御する機能を有するものも存在する。
【０００３】
なお、撮像エリアを複数の監視カメラで分割して撮影して監視する場合に、ジョイスティックによる簡単な操作により、分割画面上においてブロック単位でスクロール表示して監視ポイントを視覚的に容易に選択できるようにする手法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６２１３３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなシステムでは、遠隔制御によって監視カメラを旋回することができるが、ズーム比が異なる場合には、同じ旋回速度で監視カメラを旋回させても、撮像対象に対する監視カメラの撮像範囲の移動速度が異なってしまう。つまり、ズーム比が大きい場合には画面の移動速度が遅くなり、ズーム比が小さい場合には画面の移動速度が速くなるといった問題が生じる。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ズーム比を変更しても撮像範囲が一定速度で移動する撮像システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明に係る撮像システムは、旋回機構を備えた撮像装置と、前記撮像装置と伝送路を介して接続される制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記撮像装置の旋回速度を指定する操作量の入力を受け付ける手段と、前記撮像装置の焦点距離を表す情報を得る手段と、前記取得された焦点距離を表す情報をもとに前記撮像装置の撮像対象に対する撮像範囲を求め、求められた撮像範囲と前記入力された操作量とに基づいて、前記撮像範囲を予め定めた速度範囲で移動させるための旋回速度を算出する手段と、前記算出された旋回速度を指示する制御信号を前記伝送路を介して前記撮像装置に送信する手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成による撮像システムでは、制御装置は旋回速度を指定する操作量の入力を受け付け、この操作量と撮像装置の焦点距離から求められた撮像範囲とをもとに旋回速度を調節する。このように構成することで、ズーム比が異なっても一定速度で撮像範囲が移動するようになるため、撮像操作を簡便にすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
したがってこの発明によれば、ズーム比を変更しても撮像範囲が一定速度で移動する撮像システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、この発明に係る監視カメラシステムの一実施形態を示す概略構成図である。  
このシステムは、複数の監視カメラ１と、映像ケーブル２と、制御ケーブル３と、カメラ制御装置４と、操作端末５と、ジョイスティック６とを備える。各監視カメラ１とカメラ制御装置４との間は映像ケーブル２及び制御ケーブル３により接続されている。
【００１１】
監視カメラ１は、可動式のネットワーク型カメラであり、ジョイスティック６により入力される操作をもとに操作端末５から送られてくる制御情報にしたがって、パン、チルト、ズーム等の動作を行う。カメラ制御装置４は、操作端末５から入力される制御情報を指定された監視カメラ１に伝送したり、操作端末５による指示に基づいて監視カメラ１から取得する撮像映像を切り替える。操作端末５は、ＬＣＤ等のディスプレイを備えたパーソナルコンピュータであり、監視カメラ１により撮像された映像が表示される。また、操作端末５には、ＵＳＢなどの高速伝送線によりジョイスティック６が接続される。
【００１２】
図２にジョイスティック６の段階的な可動範囲を示す。２１は通常状態（基準位置）のジョイスティックの位置、２２は３０°傾けたときのジョイスティックの位置、２３は６０°傾けたときのジョイスティック６の位置である。ジョイスティック６によるカメラ旋回操作時、ジョイスティック６の基準位置から傾きを角度で検出して、傾きが０°から１５°なら低速、１５°から３０°なら中速、３０°から６０°なら高速旋回するように、操作端末５は制御情報を操作対象の監視カメラ１に送信する。
【００１３】
ここで、監視カメラ１の旋回速度の制御について説明する。操作端末５はジョイスティック６の角度を常時読み込んでいる。操作端末５は、カメラの旋回方向、カメラの旋回速度をカメラ制御装置４に制御ケーブル３を介して通知する。カメラ制御装置４は、操作端末５から通知された制御情報に基づき可動カメラに対して例えば、ＲＳ４８５方式でカメラコマンドを送信する。
【００１４】
図３に、カメラコマンドの電文フォーマットの一例を示す。ＷＯＲＤは全て１バイトであり、電文長は全１１バイトである。ＷＯＲＤ１はＳＴＸ（Start Of Text）、ＷＯＲＤ２は送信元アドレス、ＷＯＲＤ３は宛先アドレス、ＷＯＲＤ４はコマンド１、ＷＯＲＤ５はコマンド２、ＷＯＲＤ６はデータ１、ＷＯＲＤ７はデータ２、ＷＯＲＤ８はデータ３、ＷＯＲＤ９はデータ４、ＷＯＲＤ１０はＥＴＸ（End Of Text）、ＷＯＲＤ１１はチェックサムである。
【００１５】
例えば、カメラ旋回制御コマンドは以下の通りである。ＷＯＲＤ４〜ＷＯＲＤ９を下記のように用いる。  
コマンド１：８０Ｈ（カメラ旋回コマンドを表す）  
コマンド２：上→０８Ｈ、下→１０Ｈ、左→０４Ｈ、右→０２Ｈ  
データ１  ：パン移動速度→０１Ｈ〜ＦＦＨ  
データ２  ：チルト移動速度→０１Ｈ〜ＦＦＨ  
データ３  ：フォーカス移動速度→１０Ｈ〜８０Ｈ  
データ４  ：ズーム移動速度→０１Ｈ〜０８Ｈ
そこで、ジョイスティック６の傾きが０から１５°の場合は、低速旋回（パン移動速度：４０Ｈ、チルト移動速度：４０Ｈ）とする。ジョイスティック６の傾きが１５°から３０°の場合は、中速旋回（パン移動速度：８０Ｈ、チルト移動速度：８０Ｈ）とする。ジョイスティック６の傾きが３０°から６０°の場合、高速旋回（パン移動速度：Ｃ０Ｈ、チルト移動速度：Ｃ０Ｈ）とする。
【００１６】
図４は、監視カメラ１の画角イメージを示す図である。図４において、４２は監視カメラ１と被写体との間の距離、４３は水平撮像範囲、４４は垂直撮像範囲、４５はチルト速度、４６はパン速度、４７は電動レンズが広角の状態の画角、４８は中間の状態の画角、４９は電動レンズが望遠の状態の画角を示す。ここで、例えば、４７〜４９については、監視カメラ１から被写体までの距離が異なるが、レンズの焦点距離を調整して（広角→中間→望遠）、表示範囲を同じにしたものとする。
【００１７】
このとき、モニタ画面中の被写体（例えば人物）の大きさは４７、４８、４９いずれも同じ大きさであるが、焦点距離が異なるため、同じ旋回速度で監視カメラ１を旋回させると、４７の場合は画面の移動速度が遅くなり、４９の場合は画面の移動速度が速くなるといった問題が生じる。そこで、本発明では、画面旋回移動の標準速度を監視カメラ１の被写体追尾速度（被写体の想定される移動速度）と視認性から最も適した値に設定して、焦点距離に依存せず、画面の旋回速度が一定となるよう自動制御する。カメラ制御装置４は現在の画角から、一定の標準速度になるようカメラ旋回速度を自動調整する。以下、その手法について説明する。
【００１８】
図５に、監視カメラ１の撮像素子（ＣＣＤ）と画角のイメージを示す。５１は監視カメラ１の撮像素子（ＣＣＤ）、５２はレンズの焦点距離、５３は被写体である。カメラ制御装置４は監視カメラ１からリモートで現在の焦点距離を読み出すことができる。以下のように、焦点距離から現在の画角（水平画角：θＨ、垂直画角：θＶ）を算出するものとする。
【００１９】
監視カメラ１から読み出した焦点距離をｆ［ｍｍ］する。また、監視カメラ１は、例えば、１／２インチＣＣＤ（縦４．８ｍｍ、横６．５ｍｍ）を採用しているものとする。この場合、以下の方法で画角θＨ、θＶを求める。  
ｔａｎ（θＨ／２）＝６．５／（２×ｆ）  
θＨ＝２ｔａｎ−１（３．２５／ｆ）  
ｔａｎ（θＶ／２）＝４．８／（２×ｆ）  
θＶ＝２ｔａｎ−１（２．４／ｆ）
次に、旋回速度の決定方法について説明する。画面移動の標準速度について以下のように定める。カメラ旋回速度（０．３°〜１５°／秒）、カメラ旋回範囲（水平：３．１°〜４３．４８°、垂直：２．４〜３２．９２°）から中間画角（水平：２３．２９°、垂直：１７．６６°）でのカメラ旋回速度７．６５°／秒を標準速度とする。
カメラから被写体間距離が１Ｍの場合、中間画角での水平撮像範囲は、０．４１Ｍ、垂直撮像範囲は、０．３１Ｍである。標準速度：ＶＳＴ（＝７．６５／秒）、水平画角：θＨ、垂直画角：θＶ、カメラ〜被写体間距離：１、水平撮像範囲：ＬＨ、垂直撮像範囲：ＬＶ、カメラ旋回速度：ＶＨ（水平）、ＶＶ（垂直）とすると、次式で表される。
【００２０】
ＬＨ＝ｔａｎ（θＨ／２）×２
ＬＶ＝ｔａｎ（θＶ／２）×２
ＶＨ＝ＬＨ／０．４１×ＶＳＴ
＝ＶＳＴ／０．４１×２ｔａｎ（θＨ／２）
＝３７．１２ｔａｎ（θＨ／２）
ＶＶ＝ＬＶ／０．３１×ＶＳＴ
＝ＶＳＴ／０．３１×２ｔａｎ（θＶ／２）
＝４９．３５ｔａｎ（θＶ／２）
θＨ、θＶは上記より焦点距離で算出されるので、上記式により水平・垂直旋回速度が決定する。電文フォーマットより旋回速度は、水平、垂直ともに０１Ｈ〜ＦＦＨの範囲で設定可能である。カメラ旋回速度は０．３°〜１５°／秒の範囲で設定可能なため、水平速度設定値をＸＨ（＝０〜２５５）、垂直速度設定値をＸＶ（＝０〜２５５）とすると、
（１５−０．３）／２５５＝０．０５７６４°／秒の間隔で設定できるので設定値は以下の式で定まる。
【００２１】
０．３００＋０．０５７６４×（ＸＨ−１）＝ＶＨ 
ＸＨ＝１＋（ＶＨ−０．３００）／０．０５７６４  
０．３００＋０．０５７６４×（ＸＶ−１）＝ＶＶ 
ＸＶ＝１＋（ＶＶ−０．３００）／０．０５７６４  
上記で定めたＸＨ、ＸＶを１６進数に変換した値を上記電文フォーマットのデータ１、データ２に代入することで旋回速度の制御を行うことができる。
【００２２】
以上述べたように、上記実施形態では、監視カメラ１は、旋回機構を備え、制御ケーブル３介して操作端末５と接続される。操作端末５には、ジョイスティック６から旋回速度を指定する操作量が入力される。制御装置５は、監視カメラ１の焦点距離をもとに、監視カメラ１の撮像対象に対する撮像範囲を求め、求められた撮像範囲とジョイスティック６から入力された操作量とに基づいて、撮像範囲を予め定めた速度範囲で移動させるための旋回速度を算出する。そして、操作端末５は、算出された旋回速度を指示する制御信号を制御ケーブル３介して監視カメラ１に送信するようにしている。  
したがって、上記実施形態によれば、ズーム比が異なっても、監視カメラの撮像範囲がジョイスティックの傾きに応じた一定の標準速度で移動する撮像システムを提供することができる。
【００２３】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではない。この発明は、焦点距離にかかわらず画面に映る撮像対象の移動速度を一定にするためのものであるが、標準速度ＶＳＴの値を変えることで、移動速度を速くしたり、遅くしたりすることができる。標準速度の変更は操作端末５から行うものとする。また、上記実施形態では、ジョイスティック６を用いて撮像装置の制御を行うように構成したが、その他にも操作端末５に設けられているマウスやキーボード等の入力装置を用いるようにしてもよい。
【００２４】
要するに、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係る監視カメラシステムの一実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示すジョイスティックの可動範囲を示す図。
【図３】カメラコマンドの電文フォーマットの一例を示す図。
【図４】カメラの画角イメージを示す図。
【図５】カメラの撮像素子と画角との関係を示す図。
【符号の説明】
【００２６】
１…可動式監視カメラ、２…映像ケーブル、３…制御ケーブル、４…カメラ制御装置、５…操作端末、６…ジョイスティック。
【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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