JP3542587B2

JP3542587B2 - カメラ制御装置

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Publication number: JP3542587B2
Application number: JP2002254285A
Authority: JP
Inventors: 富茂田口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2003134382A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はビデオカメラ等のカメラ制御装置に関し、特に、ＴＶ会議システムやＴＶ電話（ビデオフォン）などに使用されるカメラの動作を制御するカメラ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速演算可能なマイクロプロセッサの開発に伴い、マルチメディア情報に対応したパーソナルコンピュータ（パソコン）やワークステーションなどが販売されている。すなわち、フルカラーの動画像信号や音声信号等をＣＤ−ＲＯＭから読み出してこれらを関連付けて再生する装置や、ビデオカメラからの動画像信号及び音声信号をデジタル化して取り込み圧縮処理を施した後通信回線を介して相手先に送る電子メール装置、或いは打ち合わせ等の会議を主目的としたテレビ電話やテレビ会議等の機能がパソコンやワークステーション上で実現されてきている。
【０００３】
また、上述のパソコンやワークステーションを利用したテレビ電話やテレビ会議においては、ビデオカメラ等の画像入力カメラとしてはモニタに載置して使用したりモニタ近傍に配置して使用されることから小型化が要求され、またカメラの方向を遠隔制御する雲台をパソコンやワークステーションのモニタに載置して使用することは大きさやコスト或いは取り付けの点等で煩わしく、従来においては小型のヘッド分離型固定ＣＣＤ画像入力カメラをモニタ上やモニタ近傍に配置して使用している。
【０００４】
さらに、最近ではカメラヘッド部をパソコンやワークステーションからの命令に従って簡単な操作で制御できるものが開発されてきており、カメラヘッド部のセンサの大きさや駆動機能さらには駆動範囲の異なる自然画像入力カメラの開発がなされてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、固定画像入力カメラが使用されているため、該画像入力カメラの方向を人手を介して変更する必要がある。すなわち、パソコンやワークステーションから前記画像入力カメラの方向を制御できないため、所望の画像をモニタに映し出すのに手間がかかり、操作性が悪いという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、遠隔制御により所望の映像を簡単且つ迅速にモニタ上に表示することが可能なカメラ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るカメラ制御装置は、カメラによって撮像される第１の画像と共に、前記第１の画像より広角側で予め前記カメラによって撮像された第２の画像を同一モニタ上に表示する表示手段と、前記第２の画像の表示領域内で指定された所定の画素位置に基づいて、前記カメラの方向を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
上記構成によれば、カメラの映像信号が静止画像として記憶され、表示手段に前記静止画像が表示され、この時の位置情報（カメラの水平方向位置、垂直方向位置、ズーム位置等）が記憶される。そして、前記静止画像の所定画素位置を指示することにより前記所定画素位置における画像を動画像表示領域の中央位置に表示することができる。
【０００９】
また、所定の通信回線網を介して自局側及び相手局側の静止画像及び動画像を表示することもできる。
【００１０】
また、静止画像の記憶は静止画像トリガキーに呼応してなされる。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。
【００１２】
図１は本発明に係るカメラ制御装置の一実施例を示すブロック図であって、該制御装置１は、制御プログラム等が格納されるＲＯＭ及び制御動作時に各種のデータが一時的に格納されるＲＡＭを備えた記憶部２と、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ３と、フレキシブルディスク４を制御するＦＤコントローラ５と、ハードディスク６を制御するＨＤコントローラ７とがアドレス／データバス８（以下、単に「バス」という）を介して中央演算処理部（ＣＰＵ）９に接続されている。また、ＣＰＵ９は前記バス８を介してビデオ信号表示画像合成回路１０（以下、「画像合成回路」という）に接続され、該画像合成回路１０には表示装置としてのモニタ１１及び画像入力カメラとしてのビデオカメラ１３が接続されている。すなわち、画像合成回路１０はビデオカメラ１３からのビデオ信号に基づき所定の表示処理を行い、そのビデオ信号をモニタ１１に出力する。さらに、ＣＰＵ９は前記バス８を介してインターフェースコントローラ１２に接続され、該インタフェースコントローラ１２は複数のビデオカメラ１３に接続されている。そして、これらビデオカメラ１３と前記インターフェースコントローラ１２とは双方向に制御コマンドの送受信が可能とされている。すなわち、インターフェースコントローラ１２からはビデオカメラの機能情報等の送信を要求する送信要求信号が発せられる一方、ビデオカメラ１３は前記送信要求信号に呼応してインターフェースコントローラ１２に機能情報等の制御コマンドを送信すると共に上述したように前記画像合成回路１０に所定のビデオ信号を供給する。また、ＣＰＵ９には位置記憶部１４及びマウスコントローラ１６が前記バス８を介して接続されている。位置記憶部１４はモニタ１１に表示される画像に対応するビデオカメラ１３の位置情報を記憶し、また、マウスコントローラ１６にはマウス１５（ポインティング手段）が接続され、該マウス１５の動作を制御する。
【００１３】
画像合成回路１０は、具体的には図２に示すように、スーパーインポーズコントローラ１７がデータ信号線Ｌ０、制御信号線Ｌ１及び位置情報線Ｌ２を介してバス８に接続され、該スーパインポーズコントローラ１７により画像合成動作が実行される。また、データ信号線Ｌ０にはバッファ１８が介装され、位置情報線Ｌ２には、画面上のポインティング位置を認識するポインティング位置認識回路１９が介装されている。
【００１４】
また、データ信号線Ｌ０と制御信号線Ｌ１には、マウスカーソルを発生するマウスカーソル発生回路２０と、バス８との間でのインターフェース動作を行うバスインタフェース２１とが接続されている。さらに、マウスカーソル発生回路２０及びバスインタフェース２１は、ＶＧＡ表示信号を出力するＶＧＡ表示信号発生回路２２に接続され、さらにＶＧＡ表示信号発生回路２２は、表示タイミングを設定する表示タイミング発生回路２３と、ＤＲＡＭ２４（ダイナミックＲＡＭ）と、前記ポインティング位置認識回路１９と、前記スーパーインポーズコントローラ１７とに夫々接続されている。
【００１５】
一方、ビデオカメラ１３からのビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器２５には、ビデオ信号の解読を行うデジタルビデオデコーダ２６が接続され、またデジタルビデオデコーダ２６には、鏡像変換を行う鏡像変換回路２７が接続されている。該鏡像変換回路２７は、ビデオ信号の左右を反転させて鏡に映っているようにモニタ１１に画像を表示させるためのものであって、ラインメモリ等を使用して入力された順にしたがって１ライン分書き込み、次ラインで１ライン前に書き込んだ情報を逆方向に読み出す。そして、読み出されたアドレスに対して現在の入力信号を書き込むことにより、全ライン鏡像反転が可能とされている。
【００１６】
しかして、前記鏡像変換回路２７にはスーパーインポーズコントローラ１７が接続されると共に、スーパーインポーズコントローラ１７は信号の論理処理を行うＴＴＬスイッチ回路２８が直接又はＶＲＡＭ２９（ビデオＲＡＭ）を介して接続され、さらに、ＴＴＬスイッチ回路２８にはＤ／Ａ変換器３０が接続されている。
【００１７】
また、Ａ／Ｄ変換器２５、デジタルビデオデコーダ２６、鏡像変換回路２７及びスーパーインポーズコントローラ１７にはＰＬＬ（Phase-locked loop）回路３１が接続され、さらにＶＧＡ表示信号発生回路２２はカラーパレット３２を介してＴＴＬスイッチ回路２８には介装されている。
【００１８】
上記画像合成回路１０においては、ビデオカメラ１３から入力されたビデオ信号（アナログ信号）がＡ／Ｄ変換器２５を介してデジタル信号に変換され、デジタルビデオデコーダ２６により解読されてＲＧＢ信号が生成される。そしてＲＧＢ信号に変換されたビデオ信号は、鏡像変換回路２７に入力されて鏡像変換された後、スーパーインポーズコントローラ１７に入力される。次いで、ビデオ信号は、ＶＲＡＭ２９に一旦格納された後ＶＧＡ表示信号発生回路２２に同期して読み出され、ＴＴＬスイッチ回路２８によりＶＧＡ信号と合成され、Ｄ／Ａ変換器３０によってアナログ信号に変換されてビデオ信号としてモニタ１１に出力される。すなわち、ＶＲＡＭ２９は入力されるビデオ信号を常時記憶しながら、かかる記憶とは非同期にＶＧＡ表示信号発生回路２２に同期して読み出される。
【００１９】
図３はビデオカメラ１３の駆動系及び回路系を示す概念図であって、該ビデオカメラ１３は固定部３３と可動部３４とを有し、固定部３３に対して可動部３４がパン（水平面）・チルト（垂直面）方向に移動可能に取り付けられている。
【００２０】
具体的には、固定部３３には、ビデオカメラ１３をパン・チルト方向に回転させる駆動系３５と、該駆動系３５を制御する制御回路３６と、ビテオ信号を出力する映像回路３７とが内蔵されている。
【００２１】
前記駆動系３５は、パン軸３８を介して可動部３４をパン方向（矢印Ａで示す）に回転させるパン歯車３９と、該パン歯車３９に駆動力を伝達するパン制御モータ４０と、チルト軸（不図示）を介して可動部３４をチルト方向（矢印Ｂで示す）に回転させるチルト歯車４１と、該チルト歯車４１に駆動力を伝達するチルト制御モータ４２とを主要部として構成されている。
【００２２】
また、前記制御回路３６は、制御装置１とインターフェース動作を行う外部インターフェース回路４３と、演算処理部４４と、該演算処理部４４の演算結果に応じてパン制御モータ４０及び／又はチルト制御モータ４２に制御信号を供給する入出力（Ｉ／Ｏ）ポート４５とを備えている。
【００２３】
さらに、前記映像回路３７は、可動部３４からの出力信号に対する輝度信号Ｙ及び色信号Ｃへの分離等を行うプロセス回路４６と、所定のビデオ信号を出力するビデオエンコーダ回路４７とを備えている。
【００２４】
一方、可動部３４は、レンズ４８と、ズームレンズ４９と、該ズームレンズ４９を制御するズーム制御回路５０と、アイリス（絞り）５１と、該アイリス５１を制御するアイリス制御回路５２と、被写体の光学像を電気信号に変換するＣＣＤ５３と、該ＣＣＤ５３で変換された電気信号を読み出して前記プロセス回路４６に送信するＣＣＤ読出回路５４とを備えている。
【００２５】
上記ビデオカメラにおいては、ズーム制御回路５０によりズーム位置が設定され、アイリス制御回路５２で絞りが設定される。そして、被写体の光学像は、レンズ４８及びズームレンズ４９を介してＣＣＤ５３に結像され、該ＣＣＤ５３で光電変換されてビデオ信号となる。そして、該ビデオ信号は、プロセス回路４６及びビデオエンコーダ回路４７を介してビデオ端子ｔ１から出力される。また、制御信号は、制御端子ｔ２から外部インターフェース回路４３、演算処理部４４、Ｉ／Ｏポート４５を経てパン制御モータ４０及び／又はチルト制御モータ４２に入力され、パン方向とチルト方向の回転制御が行われる。
【００２６】
図４は、制御装置１に対し制御対象となる各種ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅが接続された状態を示したものであり、センササイズや動作機能の異なる各種ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅが切換スイッチ５５を介して制御装置１に接続されている。すなわち、切換スイッチ５５には端子５６ａ〜５６ｅが設けられ、制御装置１からの切換信号５７によって端子５６ａ〜５６ｅのいずれかが選択される。そして、選択された端子に接続されているビデオカメラ１３ａ〜１３ｅのいずれかと制御装置１とが、信号線５７′によって互いに信号の授受を行うように構成されている。
【００２７】
具体的には、端子５６ａには１インチＣＣＤセンサを撮像部５８ａとするパン・チルト機能を備えたビデオカメラ１３ａが接続され、端子５６ｂには２／３インチＣＣＤセンサを撮像部５８ｂとするパン・チルト機能を有するビデオカメラ１３ｂが接続されている。また、端子５６ｃには１／２インチＣＣＤセンサを備えた撮像部５８ｃとするパン機能のみを備えたビデオカメラ１３ａが接続され、端子５６ｄには１／３インチＣＣＤセンサを撮像部５８ｄとするヘッド分離固定カメラ１３ｄが接続され、さらに端子５６ｅには１インチＣＣＤセンサを撮像部５８ｅとするハイビジョン用ビデオカメラ１３ｅが接続されている。尚、端子５６ａ〜５６ｅに接続されるビデオカメラ１３は上述のものに限定されるものではなく任意のセンササイズを有するビデオカメラ１３が接続可能とされていることはいうまでもない。
【００２８】
図５はビデオカメラ１３ａで被写人物Ａ，Ｂ，Ｃの３人を撮影し、モニタ１１の表示画面５９に映し出した様子を示している。表示画面５９の上下左右にはアイリス制御カーソル６０、パン制御カーソル６１、ズーム制御カーソル６２及びチルト制御カーソル６３が夫々設けられている。また、アイリス制御カーソル６０の指定によりアイリス制御回路５２を駆動させて表示画面５９上の明るさを制御し、アイリス自動設定とされたときはビデオカメラ１３からのステータス情報に含まれるアイリスデータを受信してアイリス制御カーソル６０を制御する。また、ズーム制御カーソル６２の指定によりズーム制御回路５０を介してズームレンズ４９を移動させる。そして、操作者Ｍは、モニタ１１を目視しながらマウス１５を操作して被写人物の表示画面５９への制御を行うことができる。尚、１５ａはマウスカーソルであって、マウス１５を操作することによりマウスカーソル発生回路２０を介して発生する。
【００２９】
この図５においては、現時点で被写人物Ｂが表示画面５９の中央位置に来るようにビデオカメラ１３ａが操作されているが、本実施例では被写人物Ａが中央位置（表示画面５９上、被写人物Ｂに相当する位置）に来るようにビデオカメラ１３ａを遠隔制御することができる。
【００３０】
以下、その手法について図６及び図７を参照しながら説明する。
【００３１】
図６（ａ）はモニタ１１の表示画面５９に映し出される被写人物を示し、被写人物Ａと被写人物Ｂの表示画面５９上での距離がＩとされ、表示画面５９の水平方向距離がＬとされている。図６（ｂ）は撮影室の平面図であって、被写人物Ａを表示画面５９の中央位置に映し出すために必要なビデオカメラ１３ａの移動角がθとされている。また、図７はレンズ４８の焦点距離ｆとＣＣＤ５３が撮影可能な画角Ｗとの関係を模式的に示した図であって、同図においてＣＣＤ５３の水平有効距離をＸとすると、ＣＣＤ５３上での被写人物Ａと被写人物Ｂとの距離θ、ビデオカメラ１３ａの移動角θ、画角Ｗは夫々数式（１）〜（３）の如く示される。
【００３２】
【数１】
φ＝Ｘ・１／Ｌ・・・（１）
θ＝ｔａｎθ^-1φ ・・・（２）
Ｗ＝２ｔａｎ^-1（Ｘ／２ｆ）・・・（３）
上記数式（１）から判るように、ＣＣＤ５３の水平有効距離Ｘはパン方向の移動角θを算出するのに必要となり、同様にしてＣＣＤ５３の垂直有効距離Ｙはチルト方向の移動角を算出するのに必要となる。
【００３３】
したがって、ＣＣＤ５３の大きさが異なる複数のビデオカメラ１３ａ〜１３ｅを順次切り換えて前記いずれかのビデオカメラ１３を目標被写体方向に向ける操作をする場合、各々ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅに使用されるＣＣＤ５３の水平有効距離Ｘ及び垂直有効距離Ｙを把握することにより、制御対象装置であるビデオカメラ１３ａ〜１３ｅに適した移動角θに設定されるように制御装置１からパン制御モータ４０又は／及びチルト制御モータ４２に駆動指令を発することができ、したがって操作者Ｍはビデオカメラ１３ａ〜１３ｅの種類を気にすることなく操作を簡便に行うことができる。
【００３４】
尚、表示画面５９上での距離Ｉと表示画面５９の水平方向距離Ｌは、スーパーインポーズ回路１７及びポインティング位置認識回路１９からＶＧＡ表示信号発生回路２２の表示記憶量に対応付けてバス８を介して読み出され（図２参照）、制御装置１のＣＰＵ９により数式（２）の演算に使用される。
【００３５】
図８は制御装置１がビデオカメラ１３に発する制御コマンド体系を示したテーブルであって、該テーブルは制御対象装置（各種ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅ）及び動作命令種類（フォーカ設定、アイリス設定、ズーム設定、回転方向設定等）に関するアドレスを有し、該制御コマンドはインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３に送信される。尚、パン・チルトに関する制御コマンドは、この図８に示した動作命令から明らかなように、Ｕｘ（Ｘ＝０〜６）を利用して制御される。
【００３６】
図９はビデオカメラ１３のステータスフォーマットを示したテーブルであって、状態コードには動作終了を示すＭ０又は動作中を示すＭ１のいずれかが格納される。そして、ビデオカメラ１３からのステータス情報はカメラ装置番号、情報種類コード（ＣＡ）、状態コードの順にビデオカメラ１３の外部インターフェース４３から制御装置１のインターフェースコントローラ１２に順次送信される。
【００３７】
図１０はビデオカメラ１３の機能フォーマットを示したテーブルであって、ビデオカメラ１３からの機能はカメラ装置番号、情報種類コード（ＣＡ）、センササイズ、水平可動範囲角、垂直可動範囲角、ビデオ信号形態の順にビデオカメラ１３の外部インターフェース４３から制御装置１のインターフェースコントローラ１２に順次送信され、ビデオカメラ１３の移動角θが上記数式（１）〜（３）に基づいて算出される。
【００３８】
次に、本制御装置の制御手順を図１１〜図１３のフローチャートに基づいて詳説する。
【００３９】
図１１において、まず、ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅ及び制御装置１の電源を入れ、制御ソフトを起動させる（ステップＳ１）。次いで切換スイッチ５５のカウンタｍを１に設定し、入力されるビデオカメラの選択番号ｎを１に設定する（ステップＳ２）。ここで、切換スイッチ５５のカウンタｍが「１」に設定されたときは端子５６ａが映像及び動作制御線となり、切換スイッチ５５のカウンタｍが「２」に設定されたときは端子５６ｂが映像及び動作制御線となり、切換スイッチ５５のカウンタｍが「３」に設定されたときは端子５６ｃが映像及び動作制御線となり、以下同様に対応する。また、ビデオカメラの選択番号ｎが「１」に設定されているときはビデオカメラ１３ａが制御対象装置となり、ビデオカメラの選択番号ｎが「２」に設定されているときはビデオカメラ１３ｂが制御対象装置となり、ビデオカメラの選択番号ｎが「３」に設定されているときはビデオカメラ１３ｃが制御対象装置となり、以下同様に対応する。
【００４０】
しかして、ステップＳ３では切換スイッチ５５をビデオカメラｎの映像及び動作制御線ｍに接続する。
【００４１】
次いで、ビデオカメラ１３の外部インターフェース回路４３（図３）を介して初期化コマンド（ＩＯ）を与え、ビデオカメラの方向をパン角＝０、チルト角＝０に設定する（ステップＳ４）。尚、パン・チルト角が０の位置及びパン最大移動位置、チルト最大移動位置には、リーフスイッチ（図不示）がそれぞれ取り付けられ、パン制御モータ４０及びチルト制御モータ４２を駆動し、それらのリーフスイッチがオンになった時点で演算処理部４４は絶対位置を認識する。そして、この認識位置からパン制御モータ４０及びチルト制御モータ４２を駆動し、初期位置に可動部３４を設定する。
【００４２】
次に、制御装置１は外部インターフェース回路４３を介してステータス信号返送要求コマンド（Ｓ０）をビデオカメラ１３に与え（ステップＳ５）、次いでステップＳ６で初期化が終了したか否かを判断する。そして、初期化が終了していない場合は、動作継続中のステータスＭ１を制御装置１に送り、制御装置１は待機状態となる。初期化が終了した場合は、動作終了ステータスＭ０を制御装置１に返送してステップＳ７に進む。このとき制御装置１はビデオカメラ１３ａのカメラビューアイコンをモニタ１１に表示させ、ビデオカメラ１３ａが動作可能であることを知らせる。
【００４３】
ステップＳ７ではカメラ機能要求コマンド（Ｓ１）をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに与え、次いでカメラ機能情報が制御装置１に送られたかを判断し、未だ送られていない場合は送られてくるまでの所定時間待機する（ステップＳ８）。この待機時間はタイマによりカウントされ、該タイマのカウンタ中に前述した機能情報（図１０参照）が送られてきた場合は、図１２のステップＳ９に進み、機能情報を制御装置１内の記憶部２に記憶させ、さらにビデオカメラ１３ａの機能に対応するビューアイコンをモニタ１１に表示する。
【００４４】
次に、ステップＳ１０に進み、切換スイッチ５５のカウンタｍ及びビデオカメラの選択番号ｎを「１」だけインクリメントし、切換スイッチ５５を切り換えてすべてのビデオカメラ１３の機能の読み込みが終了したかを判断する（ステップＳ１１）。
【００４５】
機能の読み込みが終了していない場合はステップＳ３に戻ってステップＳ３〜Ｓ１０の処理を繰り返す一方、機能の読み込みがすべて終了した場合、マウス１５によりビデオカメラ１３ａのビューアイコンがダブルクリックされたか否かを判断する（ステップＳ１２）。ダブルクリックされていない場合はステップＳ１５（図１３）に進む一方、ダブルクリックされた場合はバス８を介して表示画面５９への映像表示指令をスーパーインポーズコントローラ１７に送り（ステップＳ１３）、表示画面５９に映像を表示する（ステップＳ１４）。
【００４６】
これら機能情報の読み出しは、他のビデオカメラ１３ｂ〜１３ｅに関しても同様に行うことができる。尚、ステップＳ８において、ステータス情報および機能情報の受信タイマがタイムアウトした場合はそのビデオカメラには可動部がないと判断する。すなわち、タイムアウトしたビデオカメラにはパン・チルト機構が存在しないこととなる。
【００４７】
次に、ステップＳ１５ではパン制御カーソル６１が指定されたか否かを判断し、パン制御カーソル６１が指定されなかった場合はステップＳ１７に進む一方、パン制御カーソル６１が指定された場合はパン制御カーソル６１の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのパン方向の移動角θを計算し、Ｕ５＋拡張子を使って絶対移動角度をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに与えて角度を変更し（ステップＳ１６）、ステップＳ２３に進む。
【００４８】
同様に、ステップＳ１７ではチルト制御カーソル６３が指定されたか否かを判断し、チルト制御カーソル６３が指定されなかった場合はステップＳ１９に進む一方、チルト制御カーソル６３が指定された場合は、チルト制御カーソル６３の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのチルト方向の移動角θを計算し、Ｕ６＋拡張子を使って絶対移動角度をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに与えて角度を変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ２３に進む。
【００４９】
同様に、ステップＳ１９ではアイリス制御カーソル６０が指定されたか否かを判断し、アイリス制御カーソル６０が指定されなかった場合はステップＳ２１に進む一方、アイリス制御カーソル６０が指定された場合は、アイリス制御カーソル６０の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのアイリス量を計算し、Ｅ５＋拡張子を使って絶対アイリス値をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに与え（ステップＳ２０）、ステップＳ２３に進む。すなわち、アイリス開放時を最左にし、絞り切った位置を最右にし、その中間は比例配分でカーソル位置に対応させる。
【００５０】
同様に、ステップＳ２１ではズーム制御カーソル６２が指定されたか否かを判断し、ズーム制御カーソル６２が指定されなかった場合はステップＳ１２に戻る一方、ズーム制御カーソル６２が指定された場合は、ズーム制御カーソル６２の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのズーム量を計算し、Ｚ５＋拡張子を使って絶対ズーム値をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに与え（ステップＳ２２）、ステップＳ２３に進む。すなわち、ズーム制御カーソル６２もアイリス制御カーソル６０の制御と同様、最大位置と最小位置を比例配分し、カーソル位置に対応させる。
【００５１】
次いで、ステップＳ２３では上記のカメラ動作制御コマンドの実行状態を確認するためステータス信号返送要求コマンド（Ｓ０）をインターフェースコントローラ１２からビデオカメラ１３ａに送り（ステップＳ２３）、コマンド実行完了のステータスが返送されたか否かを判断する（ステップＳ２４）。すなわち、コマンド実行完了のステータスが返送されるのを待機し、コマンド実行が完了したときは再びステップＳ１１に戻り、処理を続行する。そして、切換スイッチ５５を切替ることによって、上述の動作がその他のビデオカメラ１３ｂ〜１３ｅについても同様に行われる。
【００５２】
このように、ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅの電源投入後、ビデオカメラ１３ａ`１３ｅの有するＣＣＤ５３の大きさやパン・チルト可動範囲等の機能情報が制御装置に送られ、かかる機能情報に応じて複数のビデカカメラ１３ａ〜１３ｅの動作を制御することができるので、ビデオカメラ１３の機能に応じたマン・マシーンインターフェースを構築することができる。すなわち、ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅによって上記機能情報が異なっている場合に、操作者Ｍ側で夫々のビデオカメラ１３ａ〜１３ｅに応じたデバイスドライバソフトに切り換えて制御する必要がなくなり、使い勝手を改善することができる。そして、これによりオペレータの負担が低減され、モニタ１１の表示画面５９を目視しながら簡単な操作で各種のビデオカメラの撮影動作の制御を適確且つ効率的に行うことが可能になる。
【００５３】
図１４は本発明に係る制御装置の第２の実施例としての画像合成回路１０を示したブロック図であって、ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅから出力される映像信号を静止画像として記憶する静止画像記憶部６４が設けられている。すなわち、静止画像記憶部６４は、Ａ／Ｄ変換器２５、デジタルビデオデコーダ２６、ＰＬＬ回路３１、鏡像変換回路２７、スーパーインポーズコントローラ１７及びＴＴＬスイッチ回路２８の夫々と接続され、ビデオカメラ１３ａ〜１３ｅから出力されるビデオ信号が入力されると共に、ビデオカメラ１３からの制御信号がインターフェースコントローラ１２からバス８、スーパーインポーズコントローラ１７を経て供給される。すなわち、静止画像記憶部６４には、図１５に示すように、パン角度（＋α）、チルト角度（０）、ズーム画角（Ｗ１）等の順にこれらの位置情報がビデオカメラ１３から順次送信され、該静止画像記憶部６４に記憶される。
【００５４】
また、本第２の実施例においては、図１６に示すように、モニタ１１にはビデオカメラの撮影画像（動画像）を表示する表示画面５９（動画像表示領域）の他、静止画像トリガキー６５と静止画像表示部６６（静止画像表示領域）が設けられており、該静止画像表示部６６には前記静止画像トリガキー６５を操作して読み出された静止画像が表示される。
【００５５】
図１７は、静止画像トリガキー６５の操作によって静止画像表示部６６に表示される画像とその時の被写人物の位置関係を示した図であって、図１７（ａ）はその静止画像を示し、図１７（ｂ）は撮影室の平面図である。
【００５６】
すなわち、ビデオカメラ１３ａの電源がオンされ、初期化された後ビデオカメラ１３ａの方向はイニシャライズ位置Ｉに設定される。そして、マウス１５を操作してパン制御カーソル６１をドラッグし、（＋α）だけパン方向に回転した位置で静止画像トリガキー６５がクリックされた時、静止画像記憶部６４には図１７（ａ）に示す画像が記憶される。すなわち、静止画像記憶部６４には、上述したように、パン角度（＋α）、チルト角度（０）、ズーム画角（Ｗ１）等の順にこれらの位置情報が記憶される。次に、パン制御カーソル６１及びズーム制御カーソル６２を移動させてビデオカメラ１３ａを被写人物Ｂの方向に向けるために、図１８（ｂ）に示すように、ビデオカメラ１３ａをパン方向に（η−α）だけ回転させると、ズーム画角は画角Ｗ１から画角Ｗ２に変化し、この変化量が記憶部２に記憶される。
【００５７】
このカメラ位置からズーム画角Ｗ２を維持したまま、被写人物Ａをズームアップする場合、中央位置を被写人物Ｂに合わせていた従来と同様、マウス１５を制御してパン制御カーソル６０等を移動させることも可能であるが、ビデオカメラの方向を変える毎にカーソルを移動させていたのではＴＶ会議等の話者が次々変わるようなときは操作が煩雑で操作者に負担がかかる。そこで、本実施例では、図１８（ａ）に示すように、被写人物Ａをズームアップし且つマウスカーソル１５ａを図２に示した位置に維持した状態でマウス１５をクリックし、静止被写人物Ａに方向制御している。同様に、図１９（ａ）（ｂ）に示すように、現在位置から−（η＋β）だけパン方向に回転させることにより被写人物Ｃにビデオカャ奄P３ａを方向制御することができる。同様にチルト方向に移動量があった場合も静止画像表示部６６の上方又は下方を指示することで目的位置に制御することができる。
【００５８】
次に、図２０〜図２３は本第２の実施例の制御手順を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、ビデオカメラ１３ａ及び制御装置１の電源を入れる（ステップＳ３１，Ｓ３２）。次に、制御装置１は、上記第１の実施例と同様、外部インターフェース回路４３（図３）を介してビデオカメラ１３ａに初期化コマンド（ＩＯ）を与え、ビデオカメラ１３ａの方向を初期位置（パン角＝０、チルト角＝０）に設定する（ステップＳ３３）。次に、制御装置１は外部インターフェース回路４３を介してステータス信号返送要求コマンド（Ｓ０）をビデオカメラ１３ａに与え（ステップＳ３４）、初期化が終了したか否かを判断する（ステップＳ３５）。そして、初期化が終了していない場合はステップＳ３４に戻って初期化が終了するのを待機する一方、初期化が終了した場合は初期化終了ステータスを返送し、制御装置１にビデオカメラ１３ａが動作可能であることを知らせる。そして、ＣＰＵ９はバス８を介してスーパーインポーズコントローラ１７に撮影画像の表示画面５９への表示指令を送り（ステップＳ３６）、ビデオカメラ１３ａによる撮像画像が表示画面５９に表示される（ステップＳ３７）。
【００６０】
次に、図２１のステップＳ３８に進み、ビデオカメラ１３ａのパン制御モータ４０とチルト制御モータ４２、ズーム制御回路５０を制御して被写人物Ａ，Ｂ，Ｃの３者共カメラ画面に入るまでパン制御カーソル６１、チルト制御カーソル６３、ズーム制御カーソル６２によりズームレンズ４９を移動させる（ステップＳ３８）。次いで、マウス１５が静止画像トリガキー６５をクリックしたかを判断する（ステップＳ３９）。そして、マウス１５が静止画像トリガキー６５をクリックしていない場合はステップＳ４２（図２２）に進む一方、クリックした場合は被写人物Ａ，Ｂ，Ｃが表示画面５９に写し出され、静止画像記憶部６４にそのときのビデオカメラ１３ａからの映像信号を記憶させ、また記憶された静止画像を読み出して静止画像として静止画像表示部６６に表示するようにスーパーインポーズコントローラ１７に指令を出す（ステップＳ４０）。次にステップＳ４１に進み、静止画像記憶部６４にこの時のパン／チルト／ズーム位置を記憶させる。
【００６１】
次に、ステップＳ４２ではパン制御カーソル６１が指定されたか否かを判断し、パン制御カーソル６１が指定されなかった場合はステップＳ４４に進む一方、パン制御カーソル６１が指定された場合は、パン制御カーソル６１の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのパン方向の移動角θを計算し、Ｕ５＋拡張子を使って絶対移動角度をビデオカメラ１３ａに与え、角度を変更し（ステップＳ４３）、ステップＳ４８に進む。
【００６２】
同様に、ステップＳ４４ではチルト制御カーソル６３が指定されたか否かを判断し、チルト制御カーソル６３が指定されなかった場合はステップＳ４６に進む一方、チルト制御カーソル６３が指定された場合は、チルト制御カーソル６３の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのチルト方向の移動角θを計算し、Ｕ６＋拡張子を使って絶対移動角度をビデオカメラ１３ａに与え、角度を変更し（ステップＳ４５）、ステップＳ４８に進む。
【００６３】
同様に、ステップＳ４６ではズーム制御カーソル６２が指定されたか否かを判断し、ズーム制御カーソル６２が指定されなかった場合はステップＳ５０に進む一方、ズーム制御カーソル６２が指定された場合は、ズーム制御カーソル６２の絶対位置に合わせてビデオカメラ１３ａのズーム量を計算し、Ｚ５＋拡張子を使って絶対ズーム値をビデオカメラ１３ａに与え（ステップＳ４７）、ステップＳ４８に進む。すなわち、ズーム制御カーソル６２は最大位置と最小位置を比例配分し、カーソル位置に対応させる。
【００６４】
次いで、ステップＳ４８では上記した制御コマンドの実行状態を確認するためステータス信号返送要求コマンド（Ｓ０）をビデオカメラ１３ａに送り（ステップＳ４８）、コマンド実行完了のステータスが返送されたか否かを判断する（ステップＳ４９）。すなわち、コマンド実行完了のステータスが返送されるのを待機し、コマンド実行が完了したときはステップＳ５０（図２３）に進み、静止画像表示部６６内でのマウスクリックがなされたかを判断し（ステップＳ５０）、クリックされていない場合はステップＳ３９に戻る一方、クリックされた場合は、静止画像記憶部６４から静止画像位置情報を読み出し（ステップＳ５１）、次いで、ポインティング位置認識回路１９により前記静止画像の中心位置からの指示位置の差を計算する（ステップＳ５２）。
【００６５】
次いで、現在のカメラ位置から目標位置までの角度差を計算し（ステップＳ５３）、パン制御モータ４０及びチルト制御モータ４２を駆動して目標位置に移動させる（ステップＳ５４）。そして、ステータス信号返送要求コマンドＳ０をビデオカメラ１３ａに送り（ステップＳ５５）、コマンド実行が終了したか否かを判断する（ステップＳ５６）。そして、コマンド実行が完了していないときはコマンド実行完了を待ち、コマンド実行が完了するとステップＳ３９に戻って上述の処理を繰り返す。
【００６６】
このように、第２の実施例によると、モニタ１１にビデオカメラ１３ａの撮影画像（動画像）と静止画像とを、同時にウィンドウ状に表示し、静止画像の所望画素位置をマウス１５で指定することにより、前記所望画素位置が動画像の中央に位置するように、ビデオカメラ１３ａの撮影動作が制御される。また、モニタ１１の表示画面５９に表示されるパン制御カーソル６１、チルト制御カーソル６３、ズーム制御カーソル６２をマウス１５で指定して制御することにより、ビデオ画像の表示が制御される。このために、簡単な操作でオペレータの負担を軽減することができ、ビデオカメラの撮影動作の制御をモニタ１１の表示画像を見ながら自然な感覚で適確且つ効率的に行うことが可能になる。すなわち、ズーム位置を広角側で撮影してその画像を静止画像とし、モニタ１１で表示された画面内のマウス操作のみでカメラの方向制御を簡単に行うことができる。
【００６７】
上述のように、本第２の実施例においては、雲台等の回転機構部を有するカャ奄フ制御において、ズーム位置を広角（ワイド）側で撮影しその画像を静止画像としてモニタに表示された画面内のポインティング操作だけで所望の被写人物にカメラの方向制御を簡単に行うことができる。
【００６８】
次に、本発明の第３の実施例を図２４及び図２５を参照して説明する。
【００６９】
図２４は本発明の第３の実施例としてのビデオカメラの制御装置を示したブロック構成図であって、本第３の実施例では、自己側端末と相手側端末とがＩＳＤＮ回線やＬＡＮ回線等の通信回線網Ｎで互いに接続されている。すなわち、本第３の実施例においては、通信回線網Ｎと制御装置１のバス８がネットワーク接続インターフェース６７を介して接続されている。また、本第３の実施例においては、バス８とネットワーク接続インターフェース６７との間に動画像コーデック６８が接続されると共に、該動画像コーデック６８は切換スイッチ６９を介して画像合成回路１０に接続されている。そして、通信回線網Ｎを介して相手局ビデオカメラから送信されてきた制御コマンドはバス８に供給される一方、相手局ビデオカメラから送信されてきた動画像データは動画像コーデック６８で伸長され、切換スイッチ６９を介して画像合成回路１０に送信され、そのビデオ信号がモニタ１１に出力される。また、自局側ビデオカメラ１３から出力される動画像情報は動画像コーディク６８で圧縮され、通信回線網Ｎを介して相手局ビデオカメラに送信される。このように通信回線網上における情報を圧縮・伸張して情報量を減らした形で相互通信を行うことも可能である。
【００７０】
図２５は本第３の実施例の操作状況と表示状況を示している。
【００７１】
すなわち、本第３の実施例においては、モニタ１１には静止画像表示部６６、静止画像トリガキー６５、自局側動画像表示部７０及び他局側動画像表示部７１が設けられており、自局側の制御装置１に接続されたマウス１５を操作することにより、モニタ１１上で自局側動画像７０及び／又は相手局動画像７１の表示を制御することができる。又、動画像コーデック６８は、制御装置１に対して着脱自在とされ、制御装置１の裏面側に設けられた端子（不図示）に装着可能とされている。
【００７２】
このように第３の実施例によると、自己側端末と相手側端末とが通信回線網Ｎを介して互いに接続され、各端末にはモニタ１１を備えた制御装置１が設けられ、少なくとも一方の端末において、マウス１５で制御装置１を制御することにより、モニタ１１の画面に自局側及び／又は相手局側のビデオカメラからの動画像と静止画像とを同時にウィンドウ状に表示することができる。そして、この状態でマウス１５操作により静止画像表示部６６の所望画素位置をマウスカーソル１５ａで指定することにより、指定位置が画面の中央に位置するようにビデオカャ奄P３の撮影動作を制御することができる。このように本第３の実施例においても簡単な操作でオペレータの負担を減することができ、ビデオカメラの撮影動作の制御を、モニタ１１の表示画像を見ながら自然な感覚で、適確且つ効率的に行うことが可能になる。
【００７３】
尚、本発明は上記実施例に限定されることはなく要旨を変更しない限りにおいて変更可能なことはいうまでもない。上記実施例で画像の位置認識をマウスを使用して行っているが、デジタイザと入力ペンを組み合わせて行ってもよいことはいうまでもない。また、上記実施例では目標対象物までの移動角度の演算には、制御装置１のＣＰＵ９で演算しているが専用回路により高速演算回路を行うように構成してもよい。また、複数の画像入力カメラを同一の制御装置１でコントロールする場合や、多地点でのネットワークを介したＴＶ会議の場合などには、複数の静止画像記憶部を設けて複数の静止画像を記憶させ、それぞれに対応するカメラ位置を記憶させることも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、カメラから出力される広角側映像信号を静止画像として記憶し、該記憶された静止画像をポインティング操作だけでカメラの方向制御がなされるので、被写体の位置登録作業を要することなく自然な感覚でカメラの方向を変更することができ、操作上の煩わしさが軽減され、マン・マシーンインターフェースの改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラ制御装置の一実施例（第１の実施例）の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の画像合成回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のビデオカメラの概略構成を示す模式図である。
【図４】図１のビデオカメラの複数が制御装置に接続された状態を示す概念図である。
【図５】図１のビデオカメラで被写体を撮影しモニタに映し出した状態を示す概念図である。
【図６】表示画面の動画像と被写体との位置関係を示す図であり、（ａ）はモニタの表示画面に映し出される被写人物を示し、（ｂ）は撮影室の平面図を示す。
【図７】レンズの焦点距離とＣＣＤの撮影できる画角との関係を示す模式図である。
【図８】制御装置からビデオカメラに発する制御コマンドを示したテーブル図である。
【図９】ビデオカメラのステータスフォーマットを示すテーブル図である。
【図１０】ビデオカメラの機能情報フォーマットを示すテーブル図である。
【図１１】本発明の第１の実施例の制御手順を示すフローチャート（１／３）である。
【図１２】本発明の第１の実施例の制御手順を示すフローチャート（２／３）である。
【図１３】本発明の第１の実施例の制御手順を示すフローチャート（３／３）である。
【図１４】本発明に係るカメラ制御装置の第２の実施例としての画像合成回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４の画像合成回路の制止画像記憶部に記憶されるデータ例を示したテーブル図である。
【図１６】静止画像と動画像が表示画面に表示されている状態を示す概念図である。
【図１７】静止画像領域における表示とその時の被写体の位置関係を示す図であり、（ａ）はその静止画像を示し、（ｂ）は撮影室の平面図を示す。
【図１８】動画像領域における表示とその時のビデオカメラの方向を示す図であり、（ａ）は被写人物Ａをズームアップした場合を示し、（ｂ）は撮影室の平面図を示す。
【図１９】ビデオカメラの方向制御が終了したときの様子を示す図であり、（ａ）は動画像領域における表示を示し、（ｂ）はビデオカメラの方向を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施例の制御手順を示すフローチャート（１／４）である。
【図２１】本発明の第２の実施例の制御手順を示すフローチャート（２／４）である。
【図２２】本発明の第２の実施例の制御手順を示すフローチャート（３／４）である。
【図２３】本発明の第２の実施例の制御手順を示すフローチャート（４／４）である。
【図２４】本発明に係るカメラ制御装置の第３の実施例の全体構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第３の実施例における静止画像と動画像が表示画面に表示されている状態を示す概念図である。
【符号の説明】
２記憶部
９ＣＰＵ（制御手段、映像制御手段）
１０画像入力信号表示画像合成回路
１１モニタ（表示手段）
１２インターフェースコントローラ（機能情報受信手段、送信要求発信手段）
１３ビデオカメラ（画像入力カメラ）
１４位置記憶部（位置情報記憶手段）
１５マウス（ポインティング手段）
１９ポインティング位置認識回路（認識手段）
３５駆動系（回転機構部）
５０ズーム制御機構（ズーム制御回路）
５３ＣＣＤ（撮像素子）
５９表示画面（動画像表示領域）
６４静止画像記憶部（位置情報記憶手段）
６５静止画像トリガキー
６６静止画像表示部（静止画像表示領域）

Claims

カメラによって撮像される第１の画像と共に、前記第１の画像より広角側で予め前記カメラによって撮像された第２の画像を同一モニタ上に表示する表示手段と、前記第２の画像の表示領域内で指定された所定の画素位置に基づいて、前記カメラの方向を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするカメラ制御装置。
前記第２の画像を撮像したときの前記カメラの制御情報を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記第２の画像の表示領域内の指定された画素位置及び前記記憶手段によって記憶された前記カメラの制御情報に基づいて、前記指定された前記第２の画像の画素位置が前記第１の画像の領域の中央位置に映し出されるように制御することを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
前記カメラの制御情報は、前記カメラの水平方向、垂直方向、及びズームのうちの少なくとも１つ以上の位置情報であることを特徴とする請求項２記載のカメラ制御装置。
所定の通信回線網を介して相手側カメラに接続され、前記制御手段は前記通信回線網を介して前記相手側カメラに制御指令を発する制御指令発信手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のカメラ制御装置。
自己側カメラから出力される映像信号を圧縮データとして前記所定の通信回線網に送出すると共に、前記相手側カメラから圧縮データが入力されたときは該圧縮データを伸長する動画像処理手段を備えていることを特徴とする請求項４記載のカメラ制御装置。
前記第２の画像を撮像するトリガキーが前記表示手段に設けられると共に、前記トリガキーの作動に呼応して前記第２の画像を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のカメラ制御装置。