JP2000270254A - リモコン雲台システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リモコン雲台に搭載されたカメラの撮影方向及
び撮影画角をコントローラで操作できる範囲を適切に制
限し、撮影するのが好ましくない非撮影物体を撮影して
しまう不具合を確実に防止し、また、非撮影物体を簡単
な指定操作によって自動で認識できるようにしてカメラ
の撮影方向及び撮影画角の操作を制限する範囲を容易に
設定できるリモコン雲台システムを提供する。 【解決手段】テレビカメラを搭載したリモコン雲台１０
がビル４０に設置されている場合に、まず、そのカメラ
でビル４０の輪郭を撮影して画像処理装置３０によりそ
の輪郭を検出する。ここで、撮影画像内のビル４０の輪
郭の指定はユーザが行うが、ビル４０の輪郭の一点のみ
を指定すればそれに連続する輪郭の検出は画像処理によ
り自動で行われる。このようして検出したビル４０の輪
郭位置に基づいて、カメラの撮影方向及び撮影画角を操
作できる範囲を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリモコン雲台システ
ムに係り、特に雲台に搭載したカメラの撮影方向及び撮
影画角をコントローラにより制御するリモコン雲台シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】リモコン雲台システムは、テレビカメラ
（以下、単にカメラという）を搭載したリモコン雲台に
雲台コントローラからコントロール信号を送信し、リモ
コン雲台にカメラのパン・チルト動作を行わせて、カメ
ラの撮影方向を制御すると共に、カメラ（レンズ）にズ
ーミング等の動作を行わせてカメラの撮影画角等を制御
するようにしたものである。

【０００３】このようなリモコン雲台システムは、例え
ば、カメラをビルの屋上等の屋外に設置して、屋外の様
子を固定位置から撮影したい場合等に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラを搭
載したリモコン雲台をビルの屋上に設置した場合、地上
のものを撮影するときにリモコン雲台をチルティングさ
せてカメラの撮影方向を下方向に向けると、ビルの屋上
の一部（例えばコーナ部）が撮影画像に大きく映り込み
見苦しい映像が放映又は録画されてしまうという場合が
あった。当然、このような事態は、リモコン雲台をビル
に設置する場合に限らず、リモコン雲台を設置した場所
によって撮影するのが好ましくない物が存在する場合に
は同様に起こり得る。また、カメラのズーム位置（撮影
画角）をテレ側からワイド側に切り替えたときにも同様
である。しかしながら、リモコン雲台を雲台コントロー
ラで遠隔操作する場合には、カメラで撮影している画像
を見ながらでしかカメラの撮影方向等を操作することが
できないため、そのような物を撮影してしまった後に回
避操作を行うことが多く、操作者がカメラを操作する際
に注意するだけでは、このような事態を事前に回避する
ことはできなかった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、リモコン雲台に搭載されたカメラの撮影方向及
び撮影画角を操作できる範囲を適切に制限し、撮影する
のが好ましくない非撮影物体を撮影してしまう不具合を
確実に防止し、また、非撮影物体を簡単な指定操作によ
って自動で認識できるようにしてカメラの撮影方向及び
撮影画角の操作を制限する範囲を容易に設定できるリモ
コン雲台システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、雲台に搭載されたカメラ
の撮影方向及び撮影画角をコントローラにより操作する
リモコン雲台システムにおいて、前記カメラで撮影され
た画像を画像処理することにより、撮影が禁止される非
撮影物体の輪郭の位置を検出する輪郭検出手段と、前記
輪郭検出手段によって検出した前記非撮影物体の輪郭の
位置に基づいて前記カメラの撮影方向及び撮影画角の範
囲を制限する制限手段と、を備えたことを特徴としてい
る。

【０００７】本発明によれば、非撮影物体の輪郭の位置
を予め検出し、その輪郭の位置に基づいてコントローラ
で変更できるカメラの撮影方向及び撮影画角の範囲を制
限するようにしたため、操作者が非撮影物体を意識しな
くても非撮影物体を撮影する不具合を確実に回避するこ
とができる。また、請求項２に記載の発明は、前記輪郭
検出手段は、前記カメラで前記非撮影物体の輪郭の一部
が撮影された画像上において、該非撮影物体の輪郭を検
出するための検出開始点を指定する指定手段と、前記カ
メラの撮影方向及び撮影画角を連続的に変化させると共
に、前記指定手段によって指定された前記検出開始点に
連続する輪郭の位置を画像処理によって検出する画像処
理手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】本発明によれば、前記非撮影物体の輪郭の
一点を画像上で指定すれば、自動で非撮影物体の輪郭を
画像処理して検出できるようにしたため、カメラの撮影
方向及び撮影画角を制限する範囲を容易に設定できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るリモコン雲台システムの好ましい実施の形態につい
て詳説する。図１は、本発明に係るリモコン雲台システ
ムの概略図である。同図において、符号１０はリモコン
雲台であり、符号２０は雲台コントローラであり、符号
３０は画像処理装置（パソコン等）である。雲台コント
ローラ２０及び画像処理装置３０は通信回線（電話回線
等）３７を介してリモコン雲台１０に接続され、雲台コ
ントローラ２０と画像処理装置３０は例えばシリアル通
信ケーブル３８を介して接続される。尚、本実施の形態
において、リモコン雲台１０はビル４０の屋上に設置さ
れているものとする。

【００１０】リモコン雲台１０は、ハウジング１２とハ
ウジング１２を支持する雲台本体１４とから構成され、
ハウジング１２の内部には図示しないテレビカメラ（以
下、カメラという）が収容されている。尚、ハウジング
１２の前面には内部に収容されたカメラが外部の映像を
撮影するための保護ガラス（前面ガラス）１８が設けら
れている。

【００１１】前記ハウジング１２は、雲台本体１４から
延設されたチルト軸に片持ち支持され、このチルト軸は
雲台本体１４に内蔵されたチルトモータによって回転駆
動されるようになっている。従って、チルトモータが回
動することにより、カメラの撮影方向が上下方向に移動
される。また、雲台本体１４は図示しない据付台上に固
定されたパン軸１６によって支持され、このパン軸１６
は雲台本体１４に内蔵されたパンモータによって回転駆
動されるようになっている。従って、パンモータが回転
することにより、カメラの撮影方向が左右方向に移動さ
れる。

【００１２】前記雲台コントローラ２０は、上記リモコ
ン雲台１０及びカメラを遠隔操作するもので、この雲台
コントローラ２０には周知のようにリモコン雲台１０の
パン角度、チルト角度を指令するためのジョイスティッ
ク２２、カメラのフォーカス位置を指令するためのフォ
ーカスダイヤル２４、ズーム位置を指令するためのズー
ムダイヤル２６、その他各種操作を行うためのボタン群
２８が配設されている。また、詳細は後述するがボタン
群２８の中には、制限データ作成ボタン２８Ａ、制限モ
ードボタン２８Ｂが設けられている。これらの制限デー
タ作成ボタン２８Ａ、制限モードボタン２８Ｂは、例え
ばビル４０の一部等の撮影したくない非撮影物体がカメ
ラの撮影画像の中に大きく映り込まないようにカメラの
撮影方向及び撮影画角を制限する場合に使用される。

【００１３】前記画像処理装置３０は、上記雲台コント
ローラ２０の制限データ作成ボタンがオンされたときに
上記カメラから映像信号を取得し、映像信号から非撮影
物体の輪郭の位置を画像処理により検出して自動で制限
データを作成する装置であり、モニタ３２、キーボード
３４、マウス３６を備えたパソコン等によって構成され
る。

【００１４】図２は、上記リモコン雲台システムの構成
を示したブロック図である。同図に示すように上記雲台
コントローラ２０にはＣＰＵ５０が搭載され、上記ジョ
イスティック２２、フォーカスダイヤル２４、ズームダ
イヤル２６、ボタン群２８（図１参照）等からなる操作
部５２の操作はこのＣＰＵ５０によって検出される。Ｃ
ＰＵ５０は、操作部５２の操作に応じた各種指令信号を
通信回線を介してリモコン雲台１０に送信する。例え
ば、ジョイスティック２２が左右方向に操作された場合
には、そのジョイスティック２２の傾斜角度に対応する
速度でパン位置を逐次更新し、そのパン位置への移動を
指令するパン指令信号をリモコン雲台１０に送信する。
同様にジョイスティック２２が上下方向に操作された場
合には、そのジョイスティック２２の傾斜角度に対応す
る速度でチルト位置を逐次更新し、そのチルト位置への
移動を指令するチルト指令信号をリモコン雲台１０に送
信する。また、ズームダイヤル２６が操作された場合に
はそのダイヤル位置に対応するズーム位置への移動を指
令するズーム指令信号をリモコン雲台１０に送信する。

【００１５】また、ＣＰＵ５０は、操作部５２の所定の
制限モードボタン２８Ｂがオンされると、メモリ５４に
記録された制限データに基づいて、操作部５２のジョイ
スティック２２、ズームダイヤル２６によって操作でき
るカメラ６２のパン位置、チルト位置、ズーム位置の範
囲、即ち、カメラの撮影方向及び撮影画角を制限する。

【００１６】制限データは、ビル４０の屋上のような撮
影したくない非撮影物体が撮影画像に大きく映り込まな
いように雲台コントローラ２０の操作部５２（ジョイス
ティック２２及びズームダイヤル２６）によって操作で
きる撮影範囲（カメラのパン位置、チルト位置、及びズ
ーム位置の可動範囲）を予め制限するためのもので、こ
の制限データは、雲台コントローラ２０の制限データ作
成ボタン２８Ａをオンにすることにより、後述のように
画像処理装置３０を用いて簡単に作成できるようになっ
ている。尚、制限データの作成手順についての詳細は後
述する。

【００１７】上記リモコン雲台１０には、上記雲台コン
トローラ２０のＣＰＵ５０と通信回線を介して信号のや
り取りを行うＣＰＵ６０が搭載されている。このＣＰＵ
６０は、雲台コントローラ２０のＣＰＵ５０からの各種
指令信号を受信すると、その指令信号の指令内容に応じ
てパンモータ６４、チルトモータ６６及びカメラ６２を
制御する。例えば、パン指令信号を受信した場合には、
パンモータ６４を駆動し、指令されたパン位置にカメラ
６２の撮影方向を移動させ、チルト指令信号を受信した
場合には、チルトモータ６６を駆動し、指令されたチル
ト位置にカメラ６２の撮影方向を移動させる。また、ズ
ーム指令信号を受信した場合には、カメラ６２に制御信
号を入力し、指令されたズーム位置にズームレンズをさ
せる。

【００１８】上記画像処理装置３０には、上記雲台コン
トローラ２０のＣＰＵ５０とシリアル通信ケーブルを介
して信号のやり取りを行うＣＰＵ７０が搭載される。こ
のＣＰＵ７０は、上記雲台コントローラ２０のＣＰＵ５
０から制限データの作成モードが指令されると、画像処
理部７２の画像処理によって撮影したくない非撮影物体
（撮影が禁止される非撮影物体）の輪郭をカメラ６２か
ら出力される映像信号から抽出し、その輪郭位置を検出
する。撮影が禁止される非撮影物体の指定は、モニタ３
２に表示されたカメラ６２の撮影画像を見ながらユーザ
が操作部７４のキーボード３４、マウス３６等を使用し
て所要の非撮影物体の輪郭の一部をモニタ３２上でポイ
ント指定することによって行われ、画像処理部７２がユ
ーザによってポイント指定された位置の輪郭画像に対し
て連続して存在する撮影画像内の輪郭画像全体を画像処
理によって抽出することで、撮影画像内における非撮影
物体の輪郭全体の位置が検出される。

【００１９】雲台コントローラ２０のＣＰＵ５０は、制
限データ作成ボタン２８Ａがオンされると、制限データ
の作成モードに入り、上述のように画像処理装置３０に
その作成モードの指令を送信すると共に、自動制御によ
ってカメラ６２のパン位置、チルト位置、及び、ズーム
位置を可動範囲内で少しずつ変化させて、各撮影方向及
び撮影画角において撮影される撮影画像内での非撮影物
体の輪郭位置を上記画像処理装置３０から取得する。
尚、このようにカメラ６２の各撮影方向及び撮影画角に
おいて非撮影物体の輪郭位置を検出する画像処理装置３
０の処理は、既に他の撮影方向及び撮影画角において検
出した輪郭位置を参照して自動で行うことができるた
め、上述のようにユーザが非撮影物体の輪郭をポイント
指定する操作は、初期画面において一回行うだけでよ
い。

【００２０】続いて、雲台コントローラ２０のＣＰＵ５
０は、画像処理装置３０から取得した非撮影物体の輪郭
位置に基づいて非撮影物体がカメラ６２で撮影される画
像内に映り込むことを許容できるパン位置、チルト位
置、及びズーム位置の臨界値を求め、そのデータを制限
データとしてメモリ５４に記録する。非撮影物体がカメ
ラ６２で撮影される画像内に映り込むことを許容できる
範囲は、例えば、モニタ３２上で所望の大きさの枠を指
定して任意に設定できるようにしてもよいし、また、固
定でもよい。さらに、非撮影物体が撮影画像にわずかで
も映ることを許容しないようにしてもよい。

【００２１】上記メモリ５４に記録される制限データは
図で表すと図３のようになる。同図は、直交する３軸を
それぞれパン位置、チルト位置、ズーム位置とし、非撮
影物体が撮影画像内に映り込むことを許容できるパン位
置、チルト位置、及びズーム位置の臨界値、即ち、制限
データを面（臨界面Ｓ）で表したものである。同図に示
すように制限データを表す臨界面Ｓは、パン位置、チル
ト位置、及びズーム位置の全可動範囲を表した矩形状の
空間Ｖを上下に２分する。上側の空間Ｖ１内では雲台コ
ントローラ２０のジョイスティック２２及びズームダイ
ヤル２６の操作によりカメラ６２のパン位置、チルト位
置、ズーム位置を自由に変更することができるが、その
操作が下側の空間Ｖ２に及ぼうとすると、雲台コントロ
ーラ２０のＣＰＵ５０がその操作に基づくリモコン雲台
１０への指令信号を制限し、カメラ６２のパン位置、チ
ルト位置、ズーム位置が下側の空間Ｖ２の点に位置する
のを防止する。但し、図３で示した臨界面Ｓの形状は一
例であり、実際には非撮影物体の輪郭の形状に応じて異
なり、また、臨界面Ｓで分割された空間Ｖのどの部分で
操作が許容されるかも非撮影物体の位置、形状等によっ
て異なる。したがって、非撮影物体として指定できる対
象を例えばビル４０の屋上等に限定する場合には、ある
程度臨界面Ｓの形状が予測できるため、操作が許容され
る空間を予め決めておくことができるが、非撮影物体を
特に限定せず任意の物体に設定できるようにした場合に
は、臨界面Ｓで分割された空間Ｖのどの部分で操作が許
容されるかを設定する手段を設けるようにしてもよい。

【００２２】次に、上記制限データの作成手順について
撮影が禁止される非撮影物体をリモコン雲台１０が設置
されるビル４０に設定する場合を例に具体的に説明す
る。まず、制限データを作成しようとする場合、ユーザ
は、通常のモード（制限モードボタン２８Ｂがオフのと
きのモード）で雲台コントローラ２０のジョイスティッ
ク２２やズームダイヤル２６を操作して図４に示すよう
にビル４０の輪郭が撮影範囲内に含むようにカメラ６２
の撮影方向及び撮影画角を調整する。そして、雲台コン
トローラ２０の制限データ作成ボタン２８Ａをオンにす
る。これにより、図５（Ａ）に示すように画像処理装置
３０のモニタ３２にカメラ６２で撮影されている撮影画
像と共に、この撮影画像に重ねて非撮影物体の輪郭をポ
イント指定するための指定枠Ｗが表示される。

【００２３】ユーザは、このモニタ３２に表示された画
像上で、画像処理装置３０のマウス３６等を使用して指
定枠Ｗをビル４０の輪郭上の所望位置に移動させ、クリ
ックボタン等によって指定枠Ｗの位置を決定する。これ
により、画像処理装置３０の画像処理部７２は、指定枠
Ｗによって指定された位置の画像から指定枠Ｗ内のビル
４０の輪郭画像を検出し、その輪郭画像を基にその輪郭
画像に連続する撮影画像内の輪郭全体の画像を図５
（Ｂ）のように検出する。そして、検出した輪郭の位置
（モニタ６２上での座標）を求め、その輪郭位置を雲台
コントローラ２０に送信する。

【００２４】雲台コントローラ２０のＣＰＵ５０は、上
述のように画像処理装置３０に制限データの作成モード
を指令し、画像処理装置３０からビル４０の輪郭位置に
関する最初のデータを取得すると、続いて、カメラのパ
ン位置、チルト位置、ズーム位置を変化させ、図３に示
したような制限データを作成する。ここで、カメラのパ
ン位置、チルト位置、ズーム位置を変化させる方法はい
くつか考えられる。一つの方法として、例えば、カメラ
のパン位置、チルト位置、ズーム位置を所定の順序で変
化させ、図３の全可動範囲を示す空間Ｖ内の点全て（所
定間隔おき）にカメラのパン位置、チルト位置、ズーム
位置を順次設定する。そして、各点でビル４０の輪郭位
置を上記画像処理装置３０から取得し、その輪郭位置が
撮影画像の許容範囲内にあるか否かを判定する。撮影画
像の許容範囲は、例えば、図６に示すように撮影画像の
フレームＦ内に設定される所定の大きさの許容枠Ｆ′よ
りも外側の範囲を示し、この範囲のみに非撮影物体の輪
郭が存在する場合には、カメラのパン位置、チルト位
置、ズーム位置を設定することが許容されるという範囲
を示す。尚、この許容枠Ｆ′の大きさはユーザが任意に
変更できるようにしてもよいし、固定であってもよい。

【００２５】このようにして各カメラのパン位置、チル
ト位置、ズーム位置で上記画像処理装置３０から取得し
たビル４０の輪郭位置が撮影画像の許容範囲内にあるか
否かを判定すると、雲台コントローラ２０のＣＰＵ５０
は、その結果から許容範囲内にある点とない点との臨界
点を抽出して図３に示したような臨界面Ｓを形成する制
限データを作成する。尚、上述の処理によって得られる
臨界点は離散的であるため、補間処理等によって各臨界
点の間のデータを補うようにしてもよい。

【００２６】また、カメラのパン位置、チルト位置、ズ
ーム位置を変化させて、制限データを作成する他の方法
として、臨界点の位置を追いながら制限データを作成す
る方法もある。この場合、まず、上述と同様にユーザが
ビル４０の輪郭をポイント指定すると、続いてそのとき
のパン位置とチルト位置を固定してズーム位置をワイド
側又はテレ側に少しずつ変化させて、各ズーム位置で画
像処理装置３０からビル４０の輪郭位置を取得する。そ
して、その輪郭位置が撮影画像内の許容範囲内にあるか
否かを判定して臨界点を検出する。このようにして輪郭
点を検出すると、次にチルト位置を少し（例えば５°程
度）変化させ、パン位置とチルト位置を固定してズーム
位置をワイド側又はテレ側に少しずつ変化させて上述と
同様に臨界点を検出する。この手順を繰り返し、あるパ
ン位置について全ての臨界点の検出が終了したら、次に
パン位置を少し（例えば５°程度）変化させ、上述の手
順を同様に繰り返す。これにより図３に示したような制
限データを作成することができる。尚、上述したように
ユーザによるビル４０の輪郭のポイント指定は、始めに
１回指定すれば、各臨界点を求めるために必要なビル４
０の輪郭位置の検出は自動で行われる。

【００２７】このようにして制限データを作成すると、
制限データは雲台コントローラ２０のメモリ５４に記録
される。この後、雲台コントローラ２０の制限モードボ
タン２８Ｂをオンにすると、雲台コントローラ２０のジ
ョイスティック２２やズームダイヤル２６で操作できる
カメラのパン位置、チルト位置、ズーム位置は、制限デ
ータに基づいて制限される。例えば、図４に示した撮影
画像と同じパン位置、ズーム位置において、雲台コント
ローラ２０のジョイスティック２２を操作してチルト位
置を変化させ、カメラの撮影方向を上から下に変化させ
ていくと、図７に示すようにビル４０がわずかに撮影画
像内に映される程度のところでチルト位置のそれ以上変
化が制限される。これにより、撮影したくないビル４０
が撮影画像に大きく映し込まれる不具合は確実に防止さ
れる。

【００２８】以上、上記実施の形態では、画像処理装置
３０としてパソコン等を用いるようにしたが、これに限
らず、雲台コントローラ２０の機能としてこの画像処理
装置３０の機能を組み込んでもよい。また、上記実施の
形態では、図３に示したように制限データとして、カメ
ラのパン位置、チルト位置、ズーム位置を制限する臨界
点を具体的数値として作成するようにしたが、これに限
らず、非撮影物体の輪郭の位置自体のデータを作成し、
カメラのパン位置、チルト位置、ズーム位置の制限は、
そのデータを使用した演算で行うようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るリモコ
ン雲台システムによれば、非撮影物体の輪郭の位置を予
め検出し、その輪郭の位置に基づいてコントローラで変
更できるカメラの撮影方向及び撮影画角の範囲を制限す
るようにしたため、操作者が非撮影物体を意識しなくて
も非撮影物体を撮影する不具合を確実に回避することが
できる。

【００３０】また、非撮影物体の輪郭の一点を画像上で
指定すれば、自動で非撮影物体の輪郭を画像処理により
検出できるようにしたため、カメラの撮影方向及び撮影
画角を制限する範囲を容易に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るリモコン雲台システムの
概略図である。

【図２】図２は、上記リモコン雲台システムの構成を示
したブロック図である。

【図３】図３は、制限データの説明に使用した図であ
る。

【図４】図４は、制限データの作成手順の説明に使用し
た図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、制限データの作成手順
の説明に使用した図である。

【図６】図６は、制限データの作成手順の説明に使用し
た図である。

【図７】図７は、制限モードにおける動作の説明に使用
した図である。

【符号の説明】

１０…リモコン雲台、２０…雲台コントローラ、２２…
ジョイスティック、２６…ズームダイヤル、２８Ａ…制
限データ作成ボタン、２８Ｂ…制限モードボタン、３０
…画像処理装置、３２…モニタ、５０、６０、７０…Ｃ
ＰＵ、５４…メモリ、６２…テレビカメラ（カメラ）、
７２…画像処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雲台に搭載されたカメラの撮影方向及び
   撮影画角をコントローラにより操作するリモコン雲台シ
   ステムにおいて、 前記カメラで撮影された画像を画像処理することによ
   り、撮影が禁止される非撮影物体の輪郭の位置を検出す
   る輪郭検出手段と、 前記輪郭検出手段によって検出した前記非撮影物体の輪
   郭の位置に基づいて前記カメラの撮影方向及び撮影画角
   の範囲を制限する制限手段と、 を備えたことを特徴とするリモコン雲台システム。
2. 【請求項２】 前記輪郭検出手段は、 前記カメラで前記非撮影物体の輪郭の一部が撮影された
   画像上において、該非撮影物体の輪郭を検出するための
   検出開始点を指定する指定手段と、 前記カメラの撮影方向及び撮影画角を連続的に変化させ
   ると共に、前記指定手段によって指定された前記検出開
   始点に連続する輪郭の位置を画像処理によって検出する
   画像処理手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１のリモコン雲台シス
   テム。