JP2007214839A - パンチルト機能付カメラ制御装置及びカメラ制御システム - Google Patents

パンチルト機能付カメラ制御装置及びカメラ制御システム Download PDF

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Abstract

【課題】プリセットにより的確に被写体を撮影することができるようにする。
【解決手段】プリセット情報とともにプリセット値を設定した時点での画像を保存しておき、この画像を使用してカメラ設置時やネットワーク接続時にプリセット位置の補正を行う。また、補正後は補正用の画像情報を更新する。
【選択図】図1

Description

本発明はパンチルト機能付カメラ制御装置、カメラ制御システム、パンチルト機能付カメラ制御方法及びコンピュータプログラムに関し、特にカメラの撮影位置を記憶するプリセット値の補正に用いて好適な技術に関する。
近年、ネットワークを介して遠隔のカメラの撮像方向など、カメラに関するパラメータを制御するカメラ制御システム(webViewと称する)を開発されている。webViewに於いては、カメラの向きやズーム倍率に対応したプリセットの機能が実装されて、あらかじめプリセット値を設定しておくことにより、瞬時にその撮影対象物を撮影することができる。
近年監視用のネットワークカメラのみならず、家庭でも簡易に監視を行うカメラとして、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラをパンチルト機能付のクレードルに乗せ、ネットワークカメラとして使用するといった使用方法も提案されてきている。これらパンチルト機能を持ったカメラでは、希望する被写体を撮影するために、パンチルトの位置やズームレンズの位置をプリセット情報として記憶しておくことが一般的である。
しかしながら、従来のネットワークカメラではいったん設置されると、基本的にカメラが設置場所から動かされることはほとんど無かった。これ対して、カメラ部がパンチルト機能付クレードルから取り外し可能とすると、頻繁にカメラ部の取り付け、取り外しが行われる。このため、ほぼ同じ場所においてあっても微妙にクレードルの位置がずれてしまう。そして、設定しておいたプリセット位置が、特にズームが望遠側の場合にずれてしまい、プリセットで設定していた被写体が撮影されないという問題があった。
本発明は前述の問題点に鑑み、プリセットにより的確に被写体を撮影することができるようにすることを目的としている。
本発明は前述した目的を達成するために、光学像を電気信号に変換し、映像信号を出力するカメラ手段と、前記カメラ手段の撮影方向を制御するためのカメラ駆動手段と、一時的にデータを記録するための記憶手段と、データを蓄積するための蓄積手段と、前記記憶手段に記憶された2つの画像のずれ量を検出するずれ検知手段と、制御信号を受信したり画像信号を送信したりするための通信手段とを有し、前記蓄積手段は、前記カメラ駆動手段の情報と前記カメラ手段の情報とを一組としたプリセットデータの複数組と、前記プリセットデータを補正するための前記カメラ手段からの画像データとを蓄積し、前記ずれ検知手段は、前記カメラ手段からの画像と前記蓄積手段に蓄積された画像とのずれ量を求め、前記ずれ検知手段で求められたずれ量で前記プリセットデータを補正することを特徴とするパンチルト機能付カメラ制御装置等、を提供する。
本発明によれば、カメラ駆動手段の情報とカメラ手段の情報を一組としたプリセットデータの複数組と、このプリセットデータを補正するためのカメラ手段からの画像データを蓄積し、カメラ手段からの画像と蓄積手段に蓄積された画像のずれ量をずれ検知手段で求め、このずれ量でプリセットデータを補正することにより、プリセットにより的確に被写体を撮影することが可能となる。
また、カメラ手段が装着された時にカメラ手段からの画像と蓄積手段に蓄積された画像のずれ量をずれ検知手段で求め、このずれ量でプリセットデータを補正することにより、的確なタイミングでプリセットデータを補正することができる。
さらに、パンチルト機能付カメラ制御部と通信端末部が通信開始時に、通信端末部から蓄積部のプリセットデータを補正するための画像データをパンチルト機能付カメラ制御部に送り、ずれ検知手段で受信した画像とカメラ手段からの画像のずれ量を求め、このずれ量をプリセットデータの補正値として通信端末部へ送信しプリセットデータを補正することにより、複数の端末ごとにプリセット値を設定していても、パンチルト機能付カメラ制御部の状態にかかわらず常に的確に被写体を撮影することが可能となる。
(第1の実施形態)
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態のパンチルト機能付クレードルの機能構成例を示すブロック図である。
101はパンチルト機能付クレードル本体であり、102はパンチルト機能付クレードル本体101に設置する光学ズーム機能を持つデジタルスチルカメラである。
103はデジタルスチルカメラ102と通信を行い、コマンドによるカメラのズーム・フォーカス・シャッタースピード等の制御や画像データを送受信するためのカメラI/Fである。104は設置したデジタルスチルカメラ102の撮影方向を変えるためのカメラ駆動部であり、105はクレードル全体の制御を行うシステムコントローラである。
106は各種データ等を一時的に記憶するためのメモリ部であり、107は画像やデータを蓄積しておくための蓄積部である。108はデジタルスチルカメラ102からカメラI/Fを介して入力された符号化画像や蓄積部に蓄積された符号化画像を復号化しメモリ部106に書き込むための画像復号化部である。
109は画像復号化部108でメモリ部106に復号化されたカメラの画像および蓄積画像を比較し、画像のずれ量を検知するためのずれ検知部である。110はネットワークを介してカメラの制御やカメラ画像の表示を行うビューワ端末と通信し、制御コマンドや画像データを送受信するための無線通信I/Fである。
図2は、本実施形態におけるネットワークを介して監視を行うシステムの全体構成を示す図である。
パンチルト機能付クレードル101、及びデジタルスチルカメラ102がアクセスポイント201を介してビューワ端末202と通信を行い、ビューワ端末202の制御に従いパンチルト機能付クレードル101、及びデジタルスチルカメラ102が動作する。
以下に各端末の関係を説明する。ビューワ端末202には、カメラの画像とカメラを制御するための制御部があり、カメラ制御部が操作されるとその操作に対応したカメラ制御コマンドがアクセスポイント201を介してパンチルト機能付クレードル101に送られる。パンチルト機能付クレードル101では、受信したコマンドがパンチルト機能付クレードル101に対するコマンドである場合、パンチルト機能付クレードル101内で処理を行う。また、デジタルスチルカメラ102の制御に関するコマンドのときは、デジタルスチルカメラの制御コマンドに変換してデジタルスチルカメラ102をカメラI/F103を介して制御する。
次に、図3のフローチャートを参照しながら、プリセットデータの設定方法を説明する。
プリセットの設定が開始されると、ビューワ端末202からパンチルトの制御コマンドやカメラのズーム制御コマンドを無線通信I/Fを介してシステムコントローラ105が受信する。そして、このコマンドの指示に従い、カメラ駆動部104を制御してカメラの向きを変更し、カメラI/Fを介してズームコマンドをデジタルスチルカメラ102に対して発行し、ズームレンズの制御を行う(ステップS301)。
次に、カメラの撮影方向、およびズーム倍率の設定が完了し、ビューワ端末202からのプリセットデータ設定コマンドを受信する。そして、現在のカメラ駆動部101の位置情報と、デジタルスチルカメラ102のズームレンズの位置情報をプリセット番号との組で蓄積部108に保存する(ステップS302)。
次に、プリセットの設定が終了したか否かを判断する(ステップS303)。この判断の結果、プリセットの設定が終了していない場合はステップS301へ戻り、プリセットの設定が終了した場合は次のステップへ進む。
プリセットの設定が終了すると、パンチルトを正面(以下ホームポジション)へ向けるようカメラ駆動部104を制御する(ステップS304)。そして、カメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対してズームレンズを広角側に移動するコマンドを送信する(ステップS305)。
カメラ駆動部104、及びデジタルスチルカメラ102のズームレンズの移動が完了すると、カメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対して撮影コマンドを送信する。そして、デジタルスチルカメラ102で撮影された静止画がカメラI/F103を介して蓄積部107に先ほど設定したプリセットデータが関連付けられて保存される(ステップS306)。
次に、カメラレンズを望遠側に移動するようカメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102にコマンドを送信する(ステップS307)。次に、カメラレンズの移動が完了すると、再びカメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対して撮影コマンドを送信する。そして、デジタルスチルカメラ102で撮影された静止画がカメラI/F103を介して蓄積部107に先ほど設定したプリセットデータが関連付けられて保存する(ステップS308)。
以上説明したように、プリセットの設定が完了すると、複数のプリセット情報(パンチルト位置とズーム位置の情報)と、プリセットを設定した時点での画像が2種類関連付けられて蓄積部107に保存されることになる。
次に、デジタルスチルカメラ102がパンチルト機能付クレードル101にセットされた時の動作を説明する。デジタルスチルカメラ102がパンチルト機能付クレードル101にセットされたことをシステムコントローラ105がカメラI/F103を介して検知すると、パンチルト機能付クレードルの設置場所がずれていないかどうかの検知を行う。この検知の手順を図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。
デジタルスチルカメラ102がカメラI/F103に接続されたことを検知したシステムコントローラ105は、ホームポジションを向くようカメラ駆動部104を制御する(ステップS401)。次に、カメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対してズームレンズを広角側に移動するコマンドを送信する(ステップS402)。
カメラ駆動部104、及びデジタルスチルカメラ102のズームレンズの移動が完了すると、カメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対して撮影コマンドを送信する。そして、デジタルスチルカメラ102で撮影された静止画がカメラI/F103を介してメモリ部106に記録される(ステップS403)。
システムコントローラ105は、メモリ部106に取り込んだホームポジション画像と、蓄積部107に保存してあるプリセットを設定したときの保存した広角側ホームポジション画像とを比較する。そして、2つの画像のずれ量を検出し、ずれ量が所定値以上であるか否かを判断する(ステップS404)。この判断の結果、ずれ量が所定値以上の場合にはパンチルト機能付クレードル101が元あった場所から移動されたと判断し、ずれ量が所定値以内であれば同じ場所にあると判断する。
ステップS404の判断の結果、移動されている(ずれ量が所定値以上)と判断した場合は、プリセットデータを無効とする(ステップS405)。また、ステップS404の判断の結果、同じ場所にある(ずれ量が所定値以内)と判断した場合は、検出されたずれ量を補正する分だけパンチルトを動かす。そして、プリセット値設定時のホームポジションの画像の中心とデジタルスチルカメラ102で現在撮影している画像の中心を合わせる(ステップS406)。
次に、デジタルスチルカメラ102に対してレンズを望遠側に移動するコマンドを送信する(ステップS407)。レンズの移動が完了すると再び、カメラI/F103を介してデジタルスチルカメラ102に対して撮影コマンドを送信する。そして、デジタルスチルカメラ102で撮影された静止画がカメラI/F103を介してメモリ部106に記録される(ステップS408)。
システムコントローラ105は、メモリ部106に取り込んだ画像と、蓄積部107に保存してあるプリセットを設定した時に保存した望遠側ホームポジション画像とを比較し、さらに精度の良いずれ量を検出する(ステップS409)。そして、この検出結果から、蓄積部107に保存してあるプリセット値を補正する(ステップS410)。
このずれ量の検出方法について図6を参照しながら説明する。メモリ部106に復号された蓄積画像(図6(a))とカメラ画像(図6(b))とを所定値の範囲内で左右に1画素ずつシフトしていき、2つの画像の差がもっとも小さい位置を求め、このときの画像のシフト量からパン方向の角度のずれ量を算出する。図6(c)は、カメラ画像のシフト画像を示している。
プリセット値の補正の一例として、図5を参照しながら説明する。
図5(A)は、保存されていたプリセット値の一覧を示しており、補正データとしてパン方向に−3、チルト方向に0という補正値が検出された場合、図5(B)に示すように、それぞれのプリセットデータが補正値により補正されることになる。ここでプリセット3のパン方向の補正値は、設定範囲を超えるため、撮影が不可能であるためプリセット値を無効に設定している。
補正が完了した時点で、ホームポジションを向くようカメラ駆動部104を制御する(ステップS410)。そして、現在の望遠側ホームポジション画像を取り込み、蓄積部107に保存してあったホームポジション画像を、メモリ部106に記録した広角側ホームポジション画像と、望遠側ホームポジション画像に置き換える(ステップS411)。
以上の処理により、ずれ量を補正したプリセット値と、それに対応した広角側と望遠側の2種類のホームポジション画像が蓄積部107に保存される。これ以降、デジタルスチルカメラ102がパンチルト機能付クレードルからの脱着を検出するたびに同様の動作が繰り返される。これにより、常に補正されたプリセット値と、本体の移動を補正するための広角側と望遠側のホームポジション画像が蓄積部107に保存されていることになる。
本実施形態では、パンチルト機能付クレードル内にプリセット値とそれを補正するための画像を蓄積する例を説明したが、複数のビューワ端末からカメラを制御する場合、ビューワ端末ごとにプリセットを保存できたほうが便利な場合もある。このような場合には、プリセット値とそれを補正するための画像をビューワ端末側で保存しておき、ビューワ端末ごとにパンチルト機能付クレードルとの通信開始時にプリセット値の補正を行う事により、常に有効なプリセットの画像を得ることができる。
また、本実施形態では、ホームポジションの広角側と望遠側の画像からパンチルト機能付クレードル本体のずれ量を求めたが、次のようにすることも可能である。望遠側の画像でずれ量を微調整する代わりに、各プリセット位置の画像を保存しておき、各プリセット位置で保存してある画像とカメラからの画像のずれ量をずれ検知手段で検知し、撮影方向の微調整を行ってもよい。
(本発明に係る他の実施形態)
前述した本発明の実施形態におけるパンチルト機能付カメラ制御装置を構成する各手段、並びにパンチルト機能付カメラ制御方法の各工程は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(実施形態では図3、4に示すフローチャートに対応したプログラム)を、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM、DVD−R)などもある。
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。
また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記録媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
さらに、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
本発明の実施形態におけるパンチルト機能付クレードルの機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるパンチルト機能付クレードル・AP・ビューワ端末の接続を示す図である。 本発明の実施形態におけるプリセット位置の設定手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるプリセット位置の補正手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における保存しているプリセットデータの一例を示す図である。 本発明の実施形態におけるずれ量の検出方法の一例を示す図である。
符号の説明
101 パンチルト機能付クレードル
102 デジタルスチルカメラ
103 カメラI/F
104 カメラ駆動部
105 システムコントローラ
106 メモリ部
107 蓄積部
108 画像復号化部
109 ずれ検知部
110 無線通信I/F
201 アクセスポイント
202 ビューワ端末

Claims (17)

  1. 光学像を電気信号に変換し、映像信号を出力するカメラ手段と、
    前記カメラ手段の撮影方向を制御するためのカメラ駆動手段と、
    一時的にデータを記録するための記憶手段と、
    データを蓄積するための蓄積手段と、
    前記記憶手段に記憶された2つの画像のずれ量を検出するずれ検知手段と、
    制御信号を受信したり画像信号を送信したりするための通信手段とを有し、
    前記蓄積手段は、前記カメラ駆動手段の情報と前記カメラ手段の情報とを一組としたプリセットデータの複数組と、前記プリセットデータを補正するための前記カメラ手段からの画像データとを蓄積し、
    前記ずれ検知手段は、前記カメラ手段からの画像と前記蓄積手段に蓄積された画像とのずれ量を求め、
    前記ずれ検知手段で求められたずれ量で前記プリセットデータを補正することを特徴とするパンチルト機能付カメラ制御装置。
  2. 前記プリセットデータを補正するための画像は、前記カメラ駆動手段を正面に向けたときの画像であることを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  3. 前記プリセットデータを補正するための画像は、方向を合わせるための前記カメラ駆動手段を正面に向け、前記カメラ手段のズームレンズを広角側に移動したときの画像と、ズームレンズを望遠側に移動したときの画像とであることを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  4. 前記プリセットデータを補正するための画像は、方向を合わせるための前記カメラ駆動手段を正面に向け、前記カメラ手段のズームレンズを広角側に移動したときの画像と、各プリセット位置での画像とであることを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  5. 前記プリセットデータを補正するための画像は、前記プリセットデータを設定する時に保存されることを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  6. 前記プリセットデータを補正する時に、前記プリセットデータを補正するための画像を更新することを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  7. 前記ずれ検知手段によりずれを補正できないと判断した場合には、プリセットデータを無効とすることを特徴とする請求項1に記載のパンチルト機能付カメラ制御装置。
  8. 光学像を電気信号に変換し、映像信号を出力する着脱可能なカメラ手段と、
    前記カメラ手段の撮影方向を制御するためのカメラ駆動手段と、
    一時的にデータを記録するための記憶手段と、
    データを蓄積するための蓄積手段と、
    前記記憶手段に記憶された2つの画像のずれ量を検出するずれ検知手段と、
    制御信号を受信したり画像信号を送信したりするための通信手段とを備え、
    前記蓄積手段は、前記カメラ駆動手段の情報と前記カメラ手段の情報とを一組としたプリセットデータの複数組と、前記プリセットデータを補正するための前記カメラ手段からの画像データとを蓄積し、
    前記ずれ検知手段は、前記カメラ手段が装着された時に前記カメラ手段からの画像と蓄前記積手段に蓄積された画像とのずれ量を求め、
    前記ずれ検知手段で求められたずれ量で前記プリセットデータを補正することを特徴とするパンチルト機能付カメラ制御装置。
  9. 光学像を電気信号に変換し、映像信号を出力するカメラ手段と、前記カメラ手段の撮影方向を制御するためのカメラ駆動手段と、一時的にデータを記録するための記憶手段と、前記記憶手段に記憶された2つの画像のずれ量を検出するずれ検知手段と、制御信号を受信したり画像信号を送信したりするための通信手段とからなるパンチルト機能付カメラ制御部と、
    通信回線を介して前記パンチルト機能付カメラ制御部を制御する制御手段と、
    データを蓄積する蓄積手段と、
    制御信号を送信したり画像信号を受信したりするための信号通信手段と、
    前記カメラ駆動手段の情報と前記カメラ手段の情報を一組としたプリセットデータの複数組と、前記プリセットデータを補正するための前記カメラ手段からの画像データとを蓄積部に蓄積する通信端末部と、
    前記パンチルト機能付カメラ制御部と前記通信端末部とが通信開始時に、前記通信端末部から前記蓄積部のプリセットデータを補正するための画像データを前記パンチルト機能付カメラ制御部に送り、前記ずれ検知手段で受信した画像と前記カメラ手段からの画像とのずれ量を求め、前記ずれ量を前記プリセットデータの補正値として前期通信端末部へ送信し、前記プリセットデータを補正する補正手段とを有することを特徴とするカメラ制御システム。
  10. 前記プリセットデータを補正するための画像は、前記カメラ駆動手段を正面に向けたときの画像であることを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  11. 前記プリセットデータを補正するための画像は、方向を合わせるための前記カメラ駆動手段を正面に向け、前記カメラ手段のズームレンズを広角側に移動したときの画像と、ズームレンズを望遠側に移動したときの画像とであることを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  12. 前記プリセットデータを補正するための画像は、方向を合わせるための前記カメラ駆動手段を正面に向け、カメラ手段のズームレンズを広角側に移動したときの画像と、各プリセット位置での画像とであることを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  13. 前記プリセットデータを補正するための画像は、前記プリセットデータを設定する時に保存されることを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  14. 前記プリセットデータを補正する時に、前記プリセットデータを補正するための画像を更新することを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  15. 前記ずれ検知手段によりずれを補正できないと判断した場合には、前記プリセットデータを無効とすることを特徴とする請求項9に記載のカメラ制御システム。
  16. 光学像を電気信号に変換して映像信号を出力するカメラ工程と、
    前記カメラ工程による撮影方向を制御するカメラ駆動工程と、
    データを蓄積する蓄積工程と、
    前記映像信号と蓄積された画像とのずれ量を検出するずれ検知工程と、
    前記ずれ量でプリセットデータを補正する補正工程とを有することを特徴とするパンチルト機能付カメラ制御方法。
  17. 前記請求項16記載の方法の各工程をコンピュータにて実施させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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