JP2003348384A - モーション・コントロール・カメラ - Google Patents
モーション・コントロール・カメラInfo
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- JP2003348384A JP2003348384A JP2002149422A JP2002149422A JP2003348384A JP 2003348384 A JP2003348384 A JP 2003348384A JP 2002149422 A JP2002149422 A JP 2002149422A JP 2002149422 A JP2002149422 A JP 2002149422A JP 2003348384 A JP2003348384 A JP 2003348384A
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Abstract
撮影することができるモーション・コントロール・カメ
ラを提供すること。 【解決手段】 ロボットカメラ110を用いて得られた
リハーサル映像とリハーサル撮影時のカメラパラメータ
に関する情報とに基づいて、リハーサル撮影を再現する
ためのモーション・コントロール・カメラにおいて、映
像中の被写体の位置情報を生成する画像処理手段12
1、140と、リハーサル撮影時のカメラパラメータに
関する情報と被写体の位置情報とを同期させて保持する
手段130、150と、本番撮影時に画像処理手段によ
って生成される本番撮影時とリハーサル時の被写体の位
置情報とを対応させ、本番撮影時とリハーサル撮影時の
映像における被写体の位置とが一致する方向にリハーサ
ル撮影時のカメラパラメータに関する情報を補正してロ
ボットカメラに送信する手段122とを備えた構成を有
するものである。
Description
制御技術または撮像カメラによって得られた画像の画像
処理技術に関し、特に、放送局の番組制作や映画制作に
おいて、リハーサルで人が操作したカメラの動きを、収
録時にカメラの動きだけでなく、映像内の出演者の位置
を再現しながら撮影するモーション・コントロール・カ
メラに関する。
ン、チルト等のカメラパラメータを正確に再現できるモ
ーション・コントロール・カメラが使用されるようにな
ってきた。モーション・コントロール・カメラは、複数
の映像素材を合成して1の映像とする多重合成や、コン
ピュータグラフィックスに連動して撮像して得られた映
像とコンピュータグラフィックスとの映像合成等に利用
されている。
サルを行い、被写体である出演者の映像と合成されるべ
きコンピュータグラフィックスとの位置関係等を決定
し、実際の撮影で得られた被写体の映像と、予め位置関
係等を決定しておいたコンピュータグラフィックス等と
を合成することが行われていた。
・カメラは、予めリハーサル等で決められたカメラワー
クで被写体を撮影できるようにコンピュータ制御され、
正確なカメラワークの再現が図られ、映像合成の正確性
を向上するように構成されていた。そして、リハーサル
のときに人が操作したカメラの動きを収録時には人の手
を介さずに再現することができ、カメラの動きを収録時
に忠実に再現することができる。
モーション・コントロール・カメラでは、リハーサル時
のカメラの動きを収録時に忠実に再現することができた
としても、被者体である出演者がリハーサルとまったく
同じ動きをすることは不可能であるため、必要な被写体
が撮影画面の中の適切な位置に映らないことがあり、意
図しない映像になってしまうことが起こってしまうとい
う問題があった。
されたものであり、その目的は、本番の撮影時に被写体
がリハーサル時と同じ動きをしなくとも、被写体が画面
内の適切な位置に映るように撮影することができるモー
ション・コントロール・カメラを提供することにある。
求項1に係る発明は、カメラ撮影の条件であるカメラパ
ラメータに関する情報に基づいて被写体を撮影するロボ
ットカメラと通信し、前記ロボットカメラを用いて予め
行われた撮影であるリハーサル撮影において得られたリ
ハーサル映像と前記リハーサル撮影時の前記カメラパラ
メータに関する情報とに基づいて、前記リハーサル撮影
を再現するためのモーション・コントロール・カメラに
おいて、映像中の前記被写体の位置に関する情報を生成
する画像処理手段と、前記リハーサル撮影時の前記カメ
ラパラメータに関する情報と前記リハーサル撮影時の被
写体の位置に関する情報とを同期させて保持する手段
と、前記リハーサル撮影を再現する撮影である本番撮影
の時に前記画像処理手段によって生成される前記本番撮
影時の被写体の位置に関する情報と前記リハーサル時の
被写体の位置に関する情報とを対応させ、前記本番撮影
時の映像における被写体の位置と前記リハーサル撮影時
の映像における被写体の位置とが一致する方向に前記リ
ハーサル撮影時のカメラパラメータに関する情報を補正
して前記ロボットカメラに送信する手段とを備えた構成
を有している。
ル・カメラは、リハーサル時および本番撮影時に撮影し
た映像等から被写体の位置等のずれに関する情報を検出
し、カメラパラメータを補正するため、本番の撮影時に
被写体がリハーサル時と同じ動きをしなくとも、被写体
が画面内の適切な位置に映るように撮影することができ
るモーション・コントロール・カメラを実現することが
できる。
おいて、前記カメラパラメータは、前記ロボットカメラ
の位置、パン、チルト、ズーム、またはフォーカスのう
ちの少なくとも1つ以上を含む構成を有している。
ル・カメラは、リハーサル時および本番撮影時に撮影し
た映像等から被写体の位置等のずれに関する情報を検出
し、カメラパラメータを補正するため、本番の撮影時に
被写体がリハーサル時と同じ動きをしなくとも、被写体
が画面内の適切な位置に映るように撮影することができ
るモーション・コントロール・カメラを実現することが
できる。
おいて、前記リハーサル撮影時のカメラパラメータに関
する情報の補正は、前記本番撮影時の映像における被写
体の位置と前記リハーサル撮影時の映像における被写体
の位置の差異に基づいて、パン角度またはチルト角度を
修正することによって行う構成を有している。
ル・カメラは、リハーサル時および本番撮影時に撮影し
た映像等から被写体の位置等のずれに関する情報を検出
し、パン角度またはチルト角度を補正するため、本番の
撮影時に被写体がリハーサル時と同じ動きをしなくと
も、被写体が画面内の適切な位置に映るように撮影する
ことができるモーション・コントロール・カメラを実現
することができる。
おいて、前記画像処理手段は、映像中の前記被写体の位
置に関する情報に加え、前記映像中の被写体の顔の向き
に関する情報をも生成する構成を有している。
撮影時に撮影した映像等から被写体の位置や顔の向き等
のずれに関する情報を検出し、カメラパラメータを補正
するため、本番の撮影時に被写体がリハーサル時と同じ
動きをしなくとも、被写体が画面内の適切な位置に映る
ように撮影することができるモーション・コントロール
・カメラを実現することができる。
おいて前記リハーサル撮影時のカメラパラメータに関す
る情報の補正は、前記本番撮影時の映像における被写体
の顔の向きと前記リハーサル撮影時の映像における被写
体の顔の向きの差異に基づいて行う構成を有している。
撮影時に撮影した映像等から被写体の位置や顔の向き等
のずれに関する情報を検出し、カメラパラメータを補正
するため、本番の撮影時に被写体がリハーサル時と同じ
動きをしなくとも、被写体が画面内の適切な位置に映る
ように撮影することができるモーション・コントロール
・カメラを実現することができる。
施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係るモーション・コントロール・カメラのブロック
構成を示す図である。モーション・コントロール・カメ
ラ100は、カメラ雲台110、コントローラ120、
タイムコード発生手段130、被写体位置検出手段14
0、データセンタ150、およびコンピュータ160に
よって構成される。ここで、カメラ雲台110には、被
写体を撮像するためのカメラが含まれるものとする。
制御信号に基づいて、カメラ撮影の条件である、パン、
チルト、ズーム、フォーカス、ドリー、ハイト等のカメ
ラパラメータを設定し、または、変化させ、カメラ雲台
110が有するカメラを用いて被写体を含む映像を撮像
して映像信号を生成し、生成した映像信号をコントロー
ラ120に出力する手段である。ここで、ドリーとは、
カメラ雲台の床面内における移動量をいい、ハイトと
は、カメラ雲台の高さ方向の移動量をいう。
号を入力する手段としては、例えば、後述する操作機2
00等や、コントローラ120がある。さらに、カメラ
雲台110は、例えば、特願2000−383993号
に開示されるロボットカメラとしての機能を有し、人手
を介すことなく撮影を行うことができる手段である。
ラ雲台110を動作させるための制御信号を生成してカ
メラ雲台110に出力する手段である。操作機200に
ついての詳細は、公知であり、その説明を省略する。カ
メラマンは、例えば、本番の撮影に先立って、操作機2
00を操作してカメラ雲台110を制御し、コンピュー
タグラフィックス、実写素材等の映像素材等との合成を
考慮したカメラワークのリハーサルを行う。
からの制御信号に応じてカメラ雲台110自身の位置
(例えば、ドリー、ハイト等)を変更し、カメラ雲台1
10が有するカメラの撮影条件(例えば、パン、チル
ト、ズーム、またはフォーカス等)を変化させ、所定時
間間隔でこれらのカメラパラメータに関する情報を含む
信号をコントローラ120に出力する。図4に、リハー
サル時の取得データの流れを示す。
0経由で入力される後述の制御信号(リハーサル撮影時
に得られた情報を含む信号)に応じて、パン、チルト、
ズーム、フォーカス、ドリー、ハイト等のカメラパラメ
ータを設定し、カメラ雲台110が有するカメラを用い
て被写体を撮像する。なお、カメラ雲台110の詳細に
ついては、特願2001−46158号に開示される記
載を参照されたい。
手段121、および雲台制御手段122を含む構成を有
する。画像処理手段121は、リハーサル時には、カメ
ラ雲台110によって出力された映像信号を入力とし、
映像信号に基づいて得られる映像における被写体に関す
る所定の情報である被写体詳細情報を抽出するための画
像処理を行い、抽出した被写体詳細情報をデータセンタ
150および雲台制御手段122に出力する。ここで、
被写体詳細情報とは、映像内における被写体の位置や顔
の向き等に関する情報である。図5に、本番撮影時の取
得データの流れを示す。
像処理としては、例えば、荒木 祐一,島田 伸敬,白
井 良明著、「背景と顔の方向に依存しない顔の検出と
顔方向の推定」、電子情報通信学会パターン認識メディ
ア理解研究会、2002/01/17−18、PRMU
2001−217、87−94頁、に開示されたものが
ある。この画像処理についての一例の概略は、以下のと
おりである。
のである。ステップS101で、色情報に基づいて、処
理対象の映像中の肌色領域および髪色領域を抽出する。
ステップS102で、髪色領域の下側に肌色領域がある
領域を抽出する。ステップS103で、上記の髪色領域
および肌色領域が所定の条件を満たすか否かによって、
この領域が顔の条件を満たす領域か否かを判断する。
出する。ステップS105で、顔の領域中の暗い部分を
目の領域として抽出する。ステップS106で、目の領
域と顔の輪郭等の情報に基づいて顔の向きに関する情報
を生成する。以上の処理において、ステップS104で
の処理が終了したときは、人の顔の位置に関する情報を
得ることができる。また、ステップS106での処理が
終了したときは、顔の向きに関する情報を得ることがで
きる。
21は、カメラ雲台110によって出力される映像信号
と、データセンタ150によって出力される被写体詳細
情報および後述する被写体位置情報とを入力とし、リハ
ーサル時の撮影で得られた被写体の映像内における位置
と本番の撮影で得られた被写体の映像内の位置とを比較
し、撮影の違いによる被写体の位置のずれを検出し、各
撮影時の被写体位置情報、被写体詳細情報、または上記
の被写体の位置のずれに関する情報である被写体位置ず
れ情報を雲台制御手段122に出力するための手段であ
る。
は、カメラ雲台110によって出力されたカメラパラメ
ータに関する情報を含む信号と、画像処理手段121に
よって出力された被写体詳細情報を含む信号とを入力と
し、入力されたこれらの信号に基づいてカメラパラメー
タに関する情報を被写体詳細情報に関連づけ、関連づけ
られて得られたカメラパラメータに関する情報である同
期カメラワーク情報を含む信号を生成し、生成した同期
カメラワーク情報をデータセンタ150に出力する手段
である。
22は、データセンタ150によって出力された同期カ
メラワーク情報を含む信号と画像処理手段121によっ
て出力される信号とを入力とし、入力されたこれらの信
号に基づいてカメラ雲台110を制御するための信号を
生成し、生成した制御信号をカメラ雲台110に出力す
る。この制御信号には、リハーサル撮影時のカメラパラ
メータの情報を後述する方法で補正し、本番撮影時の映
像中の被写体の位置等がリハーサル撮影時の映像中の被
写体の位置等と一致するように補正されたカメラパラメ
ータに関する情報が含まれる。
像処理等によって得られる情報のタイミング調整に用い
るタイムコードを発生し、データセンタ150に出力す
る手段である。ここで、タイムコードとは、ビデオなど
でフレームの正確な時間合わせを行うために用いられる
時刻に関する情報をいう。例えば、時間、分、秒に関す
る情報が記載され、同一の秒で指定されるフレーム中の
何番目のフレームかという情報等が入っている。
サ、赤外線センサ等を用いて被写体の居る位置を検出
し、検出した被写体の位置に関する情報(以下、被写体
位置情報という。)を含む信号をデータセンタ150に
出力する手段である。
は、コントローラ120によって出力された同期カメラ
ワーク情報を含む信号および被写体詳細情報を含む信
号、タイムコード発生手段130によって出力されたタ
イムコード、被写体位置検出手段140によって出力さ
れた被写体位置情報を含む信号、およびコンテンツ再生
手段160によって出力された後述の開始終了信号を入
力とし、同一のタイムコードで特定される信号を関連づ
けて保持する手段である。具体的には、タイムコードに
よって指定される時刻およびフレームに係わる、同期カ
メラワーク情報、被写体詳細情報、および被写体位置情
報等を統一して保持する。
50は、撮影時に関連づけて保持したデータと、タイム
コード発生手段130によって出力されたタイムコー
ド、被写体位置検出手段140によって出力された現被
写体位置情報を含む信号、およびコンテンツ再生手段1
60によって出力された後述の開始終了信号を入力と
し、上記の撮影時の関連づけたデータと、現被写体位置
情報を含む信号とを現タイムコードに基づいてコントロ
ーラ120に出力する手段である。
0およびデータセンタ150に撮影の開始の指示、およ
び終了の指示等の制御信号を生成し、出力する手段であ
る。なお、コンピュータ160は、カメラ雲台110に
よって撮影された映像信号をコントローラ120経由で
受信して保持するのでも良い。
ョンコントロール方法における処理の流れを示すフロー
チャートである。ステップS201で、操作機200を
操作することによってカメラ雲台110を制御するため
の制御信号が生成され、その制御信号に応じてカメラ雲
台110はカメラパラメータを設定し、設定されたカメ
ラパラメータで、カメラ雲台110が有するカメラは被
写体を撮影する。図3に示すように、カメラ雲台110
は、被写体310を撮影し、リハーサル時の映像311
を生成する。図3において、被写体310は、リハーサ
ル時の被写体を示す。
は同期カメラワーク情報および被写体詳細情報を生成
し、タイムコード発生手段130はタイムコードを生成
し、被写体位置検出手段140は被写体位置情報を生成
し、データセンタ150は、同期カメラワーク情報およ
び被写体詳細情報と、タイムコードと、被写体位置情報
とを受信して、タイムコードに基づいて同期カメラワー
ク情報および被写体詳細情報と被写体位置情報とを同期
させて保持する。ステップS202における、同期カメ
ラワーク情報と被写体詳細情とを含む信号の流れを図4
に示す。
およびデータセンタ150は、コンピュータ160によ
って出力された制御信号が撮影の終了を示す信号か否か
を判断し、終了を示し信号であると判断した場合、処理
はステップS204に進み、終了を示す信号でないと判
断した場合、処理はステップS201に戻り、上記の処
理を繰り返す。言うまでもなく、ステップS203で終
了するか否かを判断する対象の撮影は、リハーサル時の
撮影を指す。
およびデータセンタ150は、コンピュータ160によ
って出力された制御信号が撮影の開始を示す信号か否か
を判断し、開始を示し信号であると判断した場合、処理
はステップS205に進み、開始を示す信号でないと判
断した場合、処理はステップS204に戻り、撮影開始
を示す信号があるまでこの処理を繰り返し待機する。
理は、本番の撮影時におけるものである。ステップS2
05で、データセンタ150は、ステップS202で同
期させて保持した情報をコントローラ120およびコン
トローラ120経由でカメラ雲台110に出力する。言
い換えれば、リハーサル時に取得したカメラワークの情
報および被写体の位置に関する情報等をコントローラ1
20出力するものである。ステップS205における、
同期カメラワーク情報と被写体詳細情とを含む信号の流
れを図5に示す。
は、ステップS205でコントローラ120経由で入力
された情報に基づいてカメラ雲台110のカメラパラメ
ータを設定し、カメラ雲台110が有するカメラで撮影
を開始する。図3に示すように、本番の撮影開始時に
は、カメラ雲台110は、リハーサル時の被写体310
とは異なる位置の被写体320を撮影し、本番撮影時の
映像321を生成する。
の画像処理手段121は、撮影映像中の被写体の位置、
顔の向き等に関する情報を検出する。ステップS208
で、雲台制御手段122は、ステップS207で検出し
た映像中の被写体の位置や顔の向きと、リハーサル時に
取得した対応する映像における被写体の位置や顔の向き
とを比較して被写体の位置や顔の向きのずれを検出し、
検出したずれに応じて設定するカメラパラメータを補正
する。
像中における被写体の位置のずれの補正を行う方法につ
いての説明図である。図6(a)において、画面内の水
平方向のずれをdpとし、画面内の垂直方向のずれをd
tとすると、パン角度の補正量θp、チルト角度の補正
量θtは、以下の式のように表される。 θp=dp・Ap/(水平方向の最大画面サイズ) θt=dt・At/(垂直方向の最大画面サイズ) ここで、Apは撮影している水平画角、Atは撮影して
いる垂直画角である。
の補正量θtだけカメラパラメータを補正することによ
って、図3に符号330を用いて示すように、リハーサ
ル時と本番の撮影時の映像中における被写体の位置のず
れの修正が施されることになる。ステップS209で、
コントローラ120およびデータセンタ150は、コン
ピュータ160によって出力された制御信号が撮影の終
了を示す信号か否かを判断し、終了を示し信号であると
判断した場合、処理は終了し、終了を示す信号でないと
判断した場合、処理はステップS20に戻り、上記の処
理を繰り返し撮影を行う。
に係るモーション・コントロール・カメラは、リハーサ
ル時および本番撮影時に撮影した映像等から被写体の位
置や顔の向き等のずれに関する情報を検出し、カメラパ
ラメータを補正するため、リハーサル時と同様の映像が
本番撮影時に得ることができ、正確な画像合成を実現す
ることができる。これによって、音楽等のテレビ番組に
おいても出演者に無理を強いることなく、期待した演出
の番組を収録することができる。
撮影時に被写体がリハーサル時と同じ動きをしなくと
も、被写体が画面内の適切な位置に映るように撮影する
ことができるモーション・コントロール・カメラを実現
することができる。
ロール・カメラのブロック構成の一例を示す図である。
ール方法における処理の流れを示すフローチャートであ
る。
を概念的に示す説明図である。
ロール・カメラにおけるリハーサル時の取得データの流
れを示す説明図である。
ロール・カメラにおける本番撮影時の取得データの流れ
を示す説明図である。
の撮影時の映像中における被写体の位置のずれの補正を
行う方法についての説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】カメラ撮影の条件であるカメラパラメータ
に関する情報に基づいて被写体を撮影するロボットカメ
ラと通信し、前記ロボットカメラを用いて予め行われた
撮影であるリハーサル撮影において得られたリハーサル
映像と前記リハーサル撮影時の前記カメラパラメータに
関する情報とに基づいて、前記リハーサル撮影を再現す
るためのモーション・コントロール・カメラにおいて、
映像中の前記被写体の位置に関する情報を生成する画像
処理手段と、前記リハーサル撮影時の前記カメラパラメ
ータに関する情報と前記リハーサル撮影時の被写体の位
置に関する情報とを同期させて保持する手段と、前記リ
ハーサル撮影を再現する撮影である本番撮影の時に前記
画像処理手段によって生成される前記本番撮影時の被写
体の位置に関する情報と前記リハーサル時の被写体の位
置に関する情報とを対応させ、前記本番撮影時の映像に
おける被写体の位置と前記リハーサル撮影時の映像にお
ける被写体の位置とが一致する方向に前記リハーサル撮
影時のカメラパラメータに関する情報を補正して前記ロ
ボットカメラに送信する手段とを備えたことを特徴とす
るモーション・コントロール・カメラ。 - 【請求項2】前記カメラパラメータは、前記ロボットカ
メラの位置、パン、チルト、ズーム、またはフォーカス
のうちの少なくとも1つ以上を含むことを特徴とする請
求項1記載のモーション・コントロール・カメラ。 - 【請求項3】前記リハーサル撮影時のカメラパラメータ
に関する情報の補正は、前記本番撮影時の映像における
被写体の位置と前記リハーサル撮影時の映像における被
写体の位置の差異に基づいて、パン角度またはチルト角
度を修正することによって行うことを特徴とする請求項
1記載のモーション・コントロール・カメラ。 - 【請求項4】前記画像処理手段は、映像中の前記被写体
の位置に関する情報に加え、前記映像中の被写体の顔の
向きに関する情報をも生成することを特徴とする請求項
1に記載のモーション・コントロール・カメラ。 - 【請求項5】前記リハーサル撮影時のカメラパラメータ
に関する情報の補正は、前記本番撮影時の映像における
被写体の顔の向きと前記リハーサル撮影時の映像におけ
る被写体の顔の向きの差異に基づいて行うことを特徴と
する請求項4記載のモーション・コントロール・カメ
ラ。
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JP3957168B2 (ja) | 2007-08-15 |
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