JP2009141629A - カメラ制御システム及びカメラ制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影条件を手動で調整した後に視野角及び画角を変更する場合に、操作の煩雑さを招くことなく適切な撮影条件を設定できるようにする。
【解決手段】カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角を制御する撮影視野角・画角制御部と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件を手動又は自動で調整する撮影条件調整部と、撮影条件が手動で調整された場合に、その後の撮影視野角・画角制御部による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える切換え部と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば監視用途に好適な撮影視野角及び画角が可変であるカメラシステムにおける撮影条件を制御する技術に関するものである。

撮影視野角及び画角を可変としたカメラは、１台のカメラで広範囲の撮影視野角（カメラの向き）及び画角を得ることができるため、近年特に監視用途での需要が増加している。

上記のようなカメラは撮影視野角及び画角が広範囲であるため、フォーカス、絞り、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正等の撮影条件値がすべての視野角及び画角に対して一様にはなり得ない。そのため、撮影条件値を自動で調整及び決定する撮影視野角・画角可変カメラが広く普及している。

しかしながら自動調整によって決定された撮影条件値が常に最適値であるとは限らない。例えば、自動調整によってフォーカスが合った被写体とは異なる被写体に注目している場合である。このため撮影条件値の手動調整機能も有し、必要に応じて自動調整から手動調整に切換えられるカメラも登場している。さらに撮影視野角及び画角毎に手動調整した撮影条件値を保存し、その視野角及び画角にカメラが移動した際に条件値を再利用することも特許文献１及び特許文献２において開示されている。
特許第３７８００４５号公報 特開２０００−５０２３８号公報 特許第３５８０３４２号公報

手動調整によって決定した撮影条件値はその撮影視野角及び画角には好適であるが、その他の視野角及び画角には必ずしも好適とは限らない。したがって撮影条件値の手動調整を行った視野角及び画角から異なる視野角及び画角へ移動する際には撮影条件値の再調整が必要であり、手動による調整、もしくは自動調整への切換え操作が発生する。視野角・画角の移動が頻繁な場合、操作が多発することになり、煩雑である。

また視野角及び画角の移動の際に移動後の視野角及び画角だけではなく、移動経路上の視野角及び画角についても適切な撮影条件であることが求められることも多い。移動経路上でフォーカスの自動調整区間と手動調整区間を設定し、切換えるパンチルトカメラ装置が特許文献３に開示されている。しかしながらこのパンチルトカメラ装置ではそれぞれの区間が事前に設定されているので、被写体が変わったり、周囲の明るさ等の環境条件が変わったりした場合には区間設定が適切でなくなり、その都度設定操作が必要となる。

また自動調整区間内であっても視野角及び画角の手動調整を行いたい場合もあり、その場合も同様にその視野角及び画角からの移動の際の経路上において適切な撮影条件が求められる。しかしながら、その視野角・画角での手動調整操作を行った上に移動経路上の設定操作を行うのは煩雑である。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮影条件を手動で調整した後に視野角及び画角を変更する場合に、操作の煩雑さを招くことなく適切な撮影条件を設定できるようにすることである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるカメラ制御システムは、カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角を制御する撮影視野角・画角制御手段と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件を手動又は自動で調整する撮影条件調整手段と、前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に前記撮影条件調整手段を切換える切換え手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わるカメラ制御システムは、カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角を制御する撮影視野角・画角制御手段と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件を手動又は自動で調整する撮影条件調整手段と、前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える目標となる第１の撮影視野角・画角を算出する算出手段と、前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の移動が前記算出手段で算出された前記第１の撮影視野角・画角に到達したことを検知する検知手段と、前記検知手段により撮影視野角・画角の移動が前記第１の撮影視野角・画角に到達したことが検知された場合に、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に前記撮影条件調整手段を切換える切換え手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わるカメラ制御方法は、カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角の制御と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件の手動又は自動での調整とを行うカメラ制御方法であって、前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える切換え工程を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わるカメラ制御方法は、カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角の制御と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件の手動又は自動での調整とを行うカメラ制御方法であって、前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える目標となる撮影視野角・画角を算出する算出工程と、前記撮影視野角・画角の移動が前記算出工程で算出された前記目標となる撮影視野角・画角に到達したことを検知する検知工程と、前記検知工程において撮影視野角・画角の移動が前記目標となる撮影視野角・画角に到達したことが検知された場合に、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える切換え工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影条件を手動で調整した後に視野角及び画角を変更する場合に、操作の煩雑さを招くことなく適切な撮影条件を設定することが可能となる。

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。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わるカメラ制御システムの構成を示す図である。

第１の実施形態のカメラ制御システムは、カメラ１００と制御卓１１０が通信路１２０を介して接続されて構成されている。

カメラ１００は撮影視野角（カメラのパン・チルト方向の向き）及び画角、ならびに撮影条件を制御可能なカメラである。なお、それらの制御項目の変更にあたって、その変更に要する時間もしくは変更の際の速度を制御する時間・速度制御手段を備えていてもよい。

制御卓１１０は利用者によるカメラ１００の撮影視野角及び画角、ならびに撮影条件操作指示を入力として受け取り、カメラ１００の撮影視野角及び画角、ならびに撮影条件変更命令に変換した上で通信路１２０を介してカメラ１００に送信する。カメラ１００の前述した時間・速度制御手段に呼応して、変更に要する時間もしくは変更の際の速度を入力・変換・送信する入力・変換・送信手段を備えていてもよい。

ここでカメラ１００と制御卓１１０は別個の装置として構成されていてもよいし、一体の装置として構成されていてもよい。通信路１２０はカメラ１００と制御卓１１０の構成に合わせて媒体やプロトコルが選択される。カメラ１００と制御卓１１０が別個の装置であるならばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＲＳ２３２ＣやＵＳＢ等のシリアル回線、一体の装置であるならば内部バス等が利用できる。本実施形態では、カメラ１００と制御卓１１０間で必要とされる通信が支障なく行えるものであれば、通信路１２０の媒体やプロトコルは、特別のものである必要はない。

またカメラ１００と制御卓１１０が別個の装置として構成される場合は、１つの制御卓１１０が複数のカメラ１００を切換えながら制御するように構成してもよい。

また通信路１２０を介してカメラ１００で撮影した画像を受信及び表示するのみの表示装置が別途存在してもよい。

以下では説明を簡単にするためにカメラ１００と制御卓１１０が別個の装置として構成され、１つの制御卓１１０で１つのカメラ１００を制御するものとして説明する。

図２はカメラ１００の詳細構成を示すブロック図である。

ＣＰＵ２７０、１次記憶部２８０、２次記憶部２９０、画像処理インタフェース２２０、画角・撮影条件制御インタフェース２３０、撮影視野角制御インタフェース２４０、通信インタフェース２５０がバス２６０を介して接続されている。

また、撮像部２００が、画像処理インタフェース２２０、画角・撮影条件制御インタフェース２３０とそれぞれ接続され、撮像部２００を搭載した雲台２１０が撮影視野角制御インタフェース２４０と接続されている。

ここで撮像部２００はフォーカス、絞り、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正等の撮影条件（撮影条件調整）と画角（ズーム倍率）を制御可能であり、画角・撮影条件制御インタフェース２３０を介して制御される。撮影条件と画角の変更の際の所要時間もしくは速度を制御する時間・速度制御手段を備えていてもよい。また、現在のフォーカス、絞り、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正等の撮影条件と画角（ズーム倍率）の各値を取得可能である。

撮像部２００で撮影された画像は、画像処理インタフェース２２０でＡ／Ｄ変換、圧縮処理等が施され、通信インタフェース２５０から通信路１２０を介して制御卓１１０に送られる。雲台２１０は撮影視野角（パン角・チルト角）を制御可能であり、撮影視野角制御インタフェース２４０を介して制御される。視野角の変更の際の所要時間もしくは速度を制御する時間・速度制御手段を備えていてもよい。また、現在の撮影視野角（パン角・チルト角）の値を取得可能である。

ＣＰＵ ２７０は１次記憶部２８０にロードされた各種プログラムを実行し、カメラ１００全体を制御する。

１次記憶部２８０はＲＡＭに代表される書き込み可能な高速の記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データがロードされ、またＯＳや各種プログラムの作業領域としても使用される。

２次記憶部２９０はＦＤＤやＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、ＯＳや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される。また、その他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。カメラ１００の１次記憶部２８０及び２次記憶部２９０に置かれ、ＣＰＵ２７０で処理される各種プログラム等の詳細については後述する。

図３は制御卓１１０の詳細構成を示すブロック図である。

ＣＰＵ３７０、１次記憶部３８０、２次記憶部３９０、出力インタフェース３２０、入力インタフェース３３０、通信インタフェース３５０がバス３６０を介して接続されている。

また出力部３００が出力インタフェース３２０と接続され、入力部３１０が入力インタフェース３３０と接続されている。

ここで出力部３００はＣＲＴ、ＬＣＤ等の画像表示装置や、ＬＥＤアレイ等の文字列・数値表示装置、ＬＥＤ等の状態表示装置等からなり、出力インタフェース３２０を介してＣＰＵ３７０によって制御される。そして、カメラ１００で撮影された画像やカメラ１００の各状態を表示する。入力部３１０はキーボード、マウス、ジョイスティック等からなり、利用者の制御指示を入力インタフェース３３０を介してＣＰＵ３７０に送り、制御卓１１０さらにはカメラ１００を制御する。

ＣＰＵ ３７０は１次記憶部３８０にロードされた各種プログラムを実行し、制御卓１１０全体を制御する。

１次記憶部３８０はＲＡＭに代表される書き込み可能な高速の記憶装置からなり、ＯＳや各種プログラム及び各種データがロードされ、またＯＳや各種プログラムの作業領域としても使用される。

２次記憶部３９０はＦＤＤやＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等に代表される不揮発性を持った記憶装置からなり、ＯＳや各種プログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される。またその他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。制御卓１１０の１次記憶部３８０及び２次記憶部３９０に置かれ、ＣＰＵ ３７０で処理される各種プログラム等の詳細については後述する。

なお制御卓１１０は上述の構成を満たす汎用のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）とその周辺機器を用いて構成してもよい。その場合はＰＣ上で後述するプログラムが実行されることで制御卓１１０としての機能が提供される。

図４はカメラ１００の１次記憶部２８０上に置かれる各種プログラムやデータを模式的に表した図である。各種プログラム等の１次記憶部２８０上の位置（番地）や大きさはＯＳ４００が管理するものであり、図４の構成に限定されるものではない。

ここで１次記憶部２８０上にはＯＳ４００、画像送信プログラム４１０、画角・撮影条件制御プログラム４２０、雲台制御プログラム４３０がロードされる。

ＯＳ４００はカメラ１００全体を制御する基本プログラムである。画像送信プログラム４１０は後述する制御卓１１０上の画像表示プログラム５１０と通信路１２０を介して通信を行う。そして、画像表示プログラム５１０からの画像送信要求を受けて画像処理インタフェース２２０を制御し、撮像部２００が撮影した画像を所望のフォーマット・サイズ等に変換した上で画像表示プログラム５１０に送信する。

画角・撮影条件制御プログラム４２０ならびに雲台制御プログラム４３０は後述する制御卓１１０上のカメラ制御プログラム５２０からのカメラ制御要求を受けて画角・撮影条件制御インタフェース２３０、撮影視野角制御インタフェース２４０を制御する。そして、撮像部２００ならびに雲台２１０を所望の視野角及び画角や撮影条件に制御する。さらに、前述した時間・速度制御手段を有する場合には各値の変更の際の速度もしくは所要時間を制御する。また、カメラ制御プログラム５２０からのカメラ状態取得要求を受けて撮像部２００ならびに雲台２１０の視野角及び画角、撮影条件の各値を取得し、カメラ制御プログラム５２０に送信する。

図５は制御卓１１０の１次記憶部３８０上に置かれる各種プログラムやデータを模式的に表した図である。各種プログラム等の１次記憶部３８０上の位置（番地）や大きさはＯＳ５００が管理するものであり、図５の構成に限定されるものではない。

ここで１次記憶部３８０上にはＯＳ５００、画像表示プログラム５１０、カメラ制御プログラム５２０がロードされる。

ＯＳ５００は制御卓１１０全体を制御する基本プログラムである。画像表示プログラム５１０は前述のカメラ１００上の画像送信プログラム４１０と通信路１２０を介して通信を行い、画像送信プログラム４１０に対して画像送信要求を送る。そして、画像データを応答として受け取り、出力インタフェース３２０を制御して出力部３００上に画像を表示する。

カメラ制御プログラム５２０は利用者のカメラ操作指示を入力として受け取り、通信路１２０を介してカメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０、雲台制御プログラム４３０に送信し、カメラ１００の撮影視野角及び画角、撮影条件の制御を行う。さらに前述した時間・速度制御手段を有する場合には各値の変更の際の速度もしくは所要時間の操作指示を受け取り、送信する。特に撮影条件の手動による設定処理と、その後の視野角及び画角の変更処理は本実施形態の根幹をなすものであるので、図６を参照して詳細に動作を説明する。

図６はカメラ制御プログラム５２０の動作の流れを示したフローチャートである。

カメラ制御プログラム５２０は起動されると利用者からの操作指示入力待ちの状態となる（ステップＳ６００）。操作指示入力があり、その入力が視野角及び画角の制御指示（変更指示）ではなかった場合は（ステップＳ６１０）、ステップＳ６３０へ進み、撮影条件の自動調整と手動調整のどちらへの切換え命令であるかを判断する。ここで撮影条件の自動調整への切換え命令であった場合はステップＳ６７０へ進む。そして、カメラ制御プログラム５２０の第１の内部変数（図示せず）に自動調整状態であることを記録するとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信した後、ステップＳ６００に戻り、再び入力待ちの状態に戻る。

ステップＳ６３０で手動調整への切換え命令であった場合はステップＳ６５０へ進み、前述の第１の内部変数に手動調整状態であることを記録するとともに、画角・撮影条件制御プログラム４２０に手動調整切換え命令を送信する。続いて利用者からの撮影条件の指示入力を受け取り、画角・撮影条件制御プログラム４２０に送信する（ステップＳ６８０）ことを利用者が撮影条件の値を確定するまで繰り返す（ステップＳ６９０）。撮影条件が確定したならばステップＳ６００に戻る。

ステップＳ６１０で入力が視野角・画角制御指示であった場合はステップＳ６２０に進み、前述の第１の内部変数に保持されている状態が自動調整であるか手動調整であるかを調べる。ここで自動調整であった場合はステップＳ６８５に進み、そのまま視野角・画角制御命令を画角・撮影条件制御プログラム４２０ならびに雲台制御プログラム４３０に送信し、ステップＳ６００に戻って再び入力待ちの状態に戻る。

ステップＳ６２０で、前述の第１の内部変数に保持されている状態が手動調整であった場合は、第２の内部変数（図示せず）に予め設定された自動調整への強制切換えの有無の選択設定を読み取る（ステップＳ６４０）。そして、強制切換えが選択されていなければステップＳ６８５へ進み視野角・画角制御命令を送信する。強制切換えが選択されていた場合はステップＳ６６０へ進み、第１の内部変数に自動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信した後、ステップＳ６８５に進み視野角・画角制御命令を送信する。

以上で第１の実施形態におけるカメラ制御プログラム５２０の動作の説明を終える。

この第１の実施形態においては、第２の内部変数に自動調整への強制切換えが設定されている場合には、次のようになる。即ち、撮影条件を手動調整した直後の撮影視野角及び画角の変更操作が契機となって、カメラ１００に対する撮影視野角及び画角の変更要求の前に撮影条件の自動調整への切換え要求が行われる。利用者は自動調整への切換え操作を意識する必要なく、撮影条件を手動調整した視野角及び画角から、目的とする視野角及び画角への変更操作を行うことができる。かつ自動調整により視野角及び画角の移動中においても適切な撮影条件による画像が得られるようになる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態の効果に加えて、直前に行った撮影条件の手動調整の各値が視野角及び画角の移動開始後もしばらくの間持続するようにすることで、視野角及び画角の移動中に、より適切な撮影条件の画像を得られるようにするものである。

本実施形態におけるカメラ制御システムの構成は第１の実施形態の構成とほぼ同じであり、制御卓１１０上で実行されるカメラ制御プログラム５２０が本実施形態に固有のカメラ制御プログラム５２０’に置き換わるのみである。よってここではカメラ制御プログラム５２０’の説明のみを行い、第１の実施形態と同一である部分の説明は省略する。

図７はカメラ制御プログラム５２０’の動作の流れを示したフローチャートである。

カメラ制御プログラム５２０’は起動されると利用者からの操作指示入力待ちの状態となる（ステップＳ７００）。操作指示入力があり、その入力が視野角・画角制御指示ではなかった場合は（ステップＳ７０５）、ステップＳ７１５へ進み、撮影条件の自動調整と手動調整のどちらへの切換え命令であるかを判断する。ここで自動調整への切換え命令であった場合はステップＳ７６５へ進み、カメラ制御プログラム５２０’の第１の内部変数（図示せず）に自動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信した後、ステップＳ７００に戻り、再び入力待ちの状態となる。

ステップＳ７１５で手動調整への切換え命令であった場合は、ステップＳ７２５へ進み、前述の第１の内部変数に手動調整状態であることを記録するとともに、画角・撮影条件制御プログラム４２０に手動調整切換え命令を送信する。続いて利用者からの撮影条件の指示入力を受け取り、画角・撮影条件制御プログラム４２０に送信する（ステップＳ７４０）ことを利用者が撮影条件の値を確定するまで繰り返す（ステップＳ７５０）。撮影条件が確定したらステップＳ７００に戻る。

ステップＳ７０５で入力が視野角・画角制御指示であった場合は、ステップＳ７１０に進み、前述の第１の内部変数に保持されている状態が自動調整であるか手動調整であるかを調べる。ここで自動調整であった場合はステップＳ７３０に進み、そのまま視野角・画角制御命令を画角・撮影条件制御プログラム４２０ならびに雲台制御プログラム４３０に送信し、ステップＳ７００に戻って再び入力待ちの状態に戻る。

ステップＳ７１０で手動調整であった場合はステップＳ７２０に進み、自動調整切換え命令を送信する目標となる撮影視野角・画角を算出する。具体的には後述する。続いてステップＳ７３５で視野角・画角制御命令を画角・撮影条件制御プログラム４２０ならびに雲台制御プログラム４３０に送信する。その後、ステップＳ７２０での算出結果が「自動調整切換えを行わない」であった場合は（ステップＳ７４５）、ステップＳ７００に戻って再び入力待ちの状態に戻る。

ステップＳ７４５の算出結果が「自動調整切換えを行う視野角・画角」であった場合はステップＳ７５５に進む。そして、画角・撮影条件制御プログラム４２０ならびに雲台制御プログラム４３０に現在の視野角・画角の値を問い合わせ、ステップＳ７４５で算出された視野角及び画角に到達したかどうかを調べる（検知する）（ステップＳ７６０）。これをその視野角及び画角に到達するまで繰り返し、到達したならばステップＳ７６５へ進み、カメラ制御プログラム５２０’の第１の内部変数に自動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信した後、ステップＳ７００に戻り、再び入力待ちの状態に戻る。

カメラ制御プログラム５２０’の全体の動作の流れは以上である。

続いて、ステップＳ７２０で行われる自動調整切換え命令を送信する撮影視野角及び画角を算出する方法について具体的に説明する。この算出は第２の実施形態の根幹をなすものであり、撮影視野角及び画角の移動条件から動的に算出する。

図８は算出の詳細な動作の流れを示したフローチャートである。

まず移動先の視野角及び画角の値を取得し（ステップＳ８００）、現在の移動元の各値（角度、距離）とから各値（角度、距離）の移動量を算出する（ステップＳ８１０）。移動にあたっての速度もしくは所要時間を設定する速度・時間制御手段を有する場合は、その設定値も取得する。

これら取得及び算出した値を用いて、切換え命令を送出する視野角及び画角を算出する（ステップＳ８２０）。例えば、以下の算出式を用いて算出する。

切換え比率＝定数×速度÷移動量
ここで切換え比率は０％を移動元、１００％を移動先として、移動量にその比率を乗じた移動量を移動した視野角及び画角を算出値とする。例えば、パン角９０度から０度への移動の際、切換え比率が３０％と算出された場合は移動量−９０度に３０％を乗じた−２７度移動したパン角、すなわちパン角６３度をパン角における切換え算出値とする。同様にチルト角、ズーム位置についても算出する。

図９は、上記の算出式を模式的にグラフ化した図である。

図９からも明らかなように、上記の算出式からは１００％を越える値が算出される場合がある。上記の定義により、これは移動先よりも遠方で切換えるということであり、移動の途中に切換え位置がない、即ち切換えないという算出結果となる。

したがってステップＳ８２０に続くステップＳ８３０では算出結果が１００％を超えるかどうか判断し、越えていなかった場合は算出値をそのまま算出結果とする（ステップＳ８４０）。また、越えていた場合は「切換えを行わない」を算出結果とする（ステップＳ８５０）。

図９からも明らかなように、切換えを行わない算出結果は移動量が少ない場合に生じる。移動量が少ない場合は移動所要時間も比例して短く、撮影条件を移動途中で自動調整に切換えたとしてもその効果が得られる移動量（角度、距離）や時間が少ないので撮影画像を見る利用者に認識困難である。また移動速度が速い場合により多く生じる。高速の場合、画面が流れる状態となり、同様に利用者に認識困難である。

この実施形態により、直前に行った撮影条件の手動調整の各値が視野角及び画角の移動開始後もしばらくの間持続した後に自動調整に切換えられるようになり、視野角及び画角の移動中に、より適切な撮影条件の画像を得られるようになる。かつ、利用者に撮影画像が認識困難である場合は自動調整切換えを行わないため、カメラ制御システムの負荷が低減する。

なお、上記の算出式では移動速度を用いたが、移動所要時間が与えられている場合は、算出式が、速度＝移動量÷所要時間の関係から、切換え比率＝定数÷所要時間と変形されるだけで同様に算出可能である。いずれの場合も定数値はカメラ制御システムの利用環境、利用者の好み等に合わせて任意の正の値を選択可能である。

また移動元において撮影条件の手動調整が行われた際の、手動調整前の自動調整された各値からの変更量を保持する記憶手段を追加し、その記憶した変更量を算出の際にさらに用いるようにしてもよい。一般に、移動元での変更量が多い場合は移動元の近傍の視野角及び画角においても撮影条件の自動調整値と適切な手動調整値の差が大きいと考えられる。この場合、移動元の近傍で自動調整に切換えると撮影画像が急激に変化し、かつ適切な撮影条件になっていない可能性が高くなる。よって変更量に比例して移動元のより遠方で切換わるように算出に用いるとよい。

またカメラが屋外に設置されている場合等、時刻や季節によって適切な撮影条件が変わる場合も多い。例えば、昼夜でシャッター速度を変更する場合であるが、その撮影条件が適した視野角及び画角の範囲も昼夜で変わることも考えられる。現在日時及び時刻を取得する手段を追加し、表などから補正値を導出し、算出結果を補正するようにすればよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態におけるカメラ制御システムで視野角及び画角の移動指示形態が異なる際のものである。本実施形態のカメラ制御システムの構成は第２の実施形態の構成とほぼ同じであり、制御卓１１０上で実行されるカメラ制御プログラム５２０’が本実施形態に固有のカメラ制御プログラム５２０”に置き換わるのみである。よってここではカメラ制御プログラム５２０”の相違部分の説明のみを行い、第２の実施形態と同一である部分の説明は省略する。

視野角・画角の移動指示形態としては、移動先の視野角・画角を指定する（移動先が既知）のではなく、移動方向と開始・停止命令という形態（移動先が未知）もある。例えば、停止命令までパン角をプラス方向に移動等、である。この場合、移動量（移動距離）が確定していないので第２の実施形態での算出式を用いることができない。そのため、比率ではなく、移動停止命令を発するまでの視野角及び画角の移動量を算出する必要がある。例えば、以下の算出式を用いて算出する。

切換えまでのパン角移動量＝定数１×速度^定数２
チルト角、ズーム量についても同様である。

または移動を開始してから停止命令を発するまでの時間（経過時間）を算出して切換えてもよい。この場合はカメラ制御プログラム５２０”内にタイマ（図示せず）を設ける。例えば、以下の算出式を用いて算出する。

切換えまでの時間＝定数３×速度^定数４
移動量と時間の両者を併用してもよい。この場合におけるカメラ制御プログラム５２０”の動作を図１０を用いて説明する。

図１０は、カメラ制御プログラム５２０”のカメラ制御プログラム５２０’との相違部分のみの動作の流れを示したフローチャートである。相違部分はステップＳ７１０で現在手動設定であった場合以降である。

ステップＳ７１０で手動設定であった場合はステップＳ１０００に進み、上記の算出式により移動停止命令を発するまでの視野角・画角移動量および時間を算出する。続いて上記のタイマをリセットした後スタートし（ステップＳ１０１０）、視野角・画角移動開始命令をカメラ１００に送出する（ステップＳ１０２０）。ステップＳ１０３０では現在の視野角・画角の値を取得する。

ステップＳ１０４０で視野角・画角のすべてが移動限界に達したか、あるいは利用者から移動停止指示があった場合はステップＳ１０９０に進み、視野角・画角移動停止命令をカメラ１００に送出した後ステップＳ７００に戻る。移動限界ではなく、停止指示もなかった場合はステップＳ１０５０に進み、ステップＳ１０３０で取得した視野角及び画角の値がステップＳ１０００で算出した移動量に達しているかどうかを判断する。達していなかった場合はステップＳ１０６０に進み、タイマの値がステップＳ１０００で算出した時間に達しているかどうかを判断し、達していなければステップＳ１０３０に戻る。

ステップＳ１０５０もしくはステップＳ１０６０で算出値に達していた場合はステップＳ１０７０に進み、カメラ制御プログラム５２０”の第１の内部変数に自動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信する。現在の視野角及び画角の値を取得する（ステップＳ１０７５）ことを視野角及び画角のすべてが移動限界に達するか、あるいは利用者から移動停止指示があるまで繰り返す（ステップＳ１０８０）。そして、繰り返しを抜けたならばステップＳ１０９０に進み、視野角・画角移動停止命令をカメラ１００に送出した後ステップＳ７００に戻る。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は第２の実施形態における移動先の視野角及び画角において、撮影条件の各値がプリセット等として予め手動設定によって定められている場合に、自動調整に切換えられた撮影条件を移動先到達前に再度手動設定に戻すものである。これにより、移動元からの移動開始時と同様に移動先での移動終了時もより適切な撮影条件の画像が得られるようになる。

本実施形態のカメラ制御システムの構成も第２の実施形態の構成とほぼ同じであり、制御卓１１０上で実行されるカメラ制御プログラム５２０’が本実施形態に固有のカメラ制御プログラム５２０'''に置き換わるのみである。よってここではカメラ制御プログラム５２０'''の相違部分の説明のみを行い、第２の実施形態と同一である部分の説明は省略する。

図１１は、カメラ制御プログラム５２０'''のカメラ制御プログラム５２０’との相違部分のみの動作の流れを示したフローチャートである。相違部分はステップＳ７１０で現在手動設定であった場合以降である。

ステップＳ７１０で手動設定であった場合はステップＳ１１００に進み、ステップＳ７２０の場合と同様に自動調整切換え命令を送信する撮影視野角及び画角（第１の撮影視野角・画角）を算出する。続いてステップＳ１１０５で手動調整切換え命令を送信する撮影視野角及び画角（第２の撮影視野角・画角）を算出する。自動調整切換えへの算出と同様に移動量、移動速度、移動所要時間を用いて、例えば、以下の算出式を用いて算出する。

切換え比率＝定数×速度÷移動量
ただし、ここで切換え比率は０％が移動先、１００％が移動元として、移動量にその比率を乗じた移動量を移動した視野角及び画角を手動調整切換えへの算出値とする。また定数値は自動切換え算出式のものと同一であっても、異なるものであってもよい。後者の場合は自動切換えへの算出結果と手動切換えへの算出結果が相互に依存しない、独立した値が得られるようになる。また上記の算出式からは１００％を越える値が算出される場合がある。前述した定義により、これは移動元よりも手前で切換えるということであり、移動の途中ではなく、移動元で移動を開始する前に切換えるという算出結果となる。

しかしながら移動開始前に手動調整切換えといった算出結果は、自動調整への切換え算出結果と矛盾する場合がある。即ち、手動調整への切換えの方が自動調整への切換えに先行してしまう場合である。切換え位置の逆転にまでは至らなくても至近距離での連続切換えが発生してしまう場合もある。そこでステップＳ１１１０では双方の算出結果の調整を行う。

例えば、自動調整への切換え算出結果と手動調整への切換え算出結果が逆転してしまっている場合は両者の算出結果を入換えたり、移動量を３等分して移動元に近い方から自動調整への切換え算出結果、手動調整への切換え算出結果としたりする。移動量が少なかったり、移動速度が速かったりする場合は利用者に認識困難であるので移動先の手動調整値への切換えを優先して自動調整への切換えを省略したり、移動元の手動調整値の持続区間も省略、即ち、移動元で移動を開始する前に移動先の手動調整値に切換えるようにしたりしてもよい。

ステップＳ１１１５では算出・調整結果を判断し、自動調整への切換えを実施する場合はステップＳ１１２５に進み、撮影視野角・画角制御命令をカメラ１００に送信する。ステップＳ１１４０ではカメラ１００に現在の視野角・画角を問い合わせ、ステップＳ１１５０で自動調整への切換え視野角及び画角に到達したかどうかを調べる。これをその視野角及び画角に到達するまで繰り返し、到達したならばステップＳ１１５５へ進み、カメラ制御プログラム５２０'''の第１の内部変数（図示せず）に自動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に自動調整切換え命令を送信する。

ステップＳ１１６０ではカメラ１００に現在の視野角・画角を問い合わせ、ステップＳ１１６５で手動調整への切換え視野角・画角に到達したかどうかを調べる。これをその視野角及び画角に到達するまで繰り返し、到達したならばステップＳ１１７０へ進み、カメラ制御プログラム５２０'''の第１の内部変数に手動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に手動調整切換え命令と移動先で予め設定されている各撮影条件の値を送信する。以上の動作が終了したらステップＳ７００に戻る。

ステップＳ１１１５で自動調整への切換えを実施しない場合はステップＳ１１２０に進み、さらに移動元の時点で手動調整への切換えを実施するかどうかを調べる。移動元で実施しない場合はステップＳ１１３５で撮影視野角・画角制御命令をカメラ１００に送信した後、ステップＳ１１６０へ進む。移動元で実施する場合は先にステップＳ１１３０でカメラ制御プログラム５２０'''の第１の内部変数に手動調整状態であることを記録する。それとともに、カメラ１００上の画角・撮影条件制御プログラム４２０に手動調整切換え命令と移動先で予め設定されている各撮影条件の値を送信した後、ステップＳ１１４５で撮影視野角・画角制御命令をカメラ１００に送信した後、ステップＳ７００に戻る。

以上でカメラ制御プログラム５２０'''の動作の説明を終えるが、さらに移動先において撮影条件の手動調整が行われた際の、手動調整前の自動調整された各値からの変更量を保持する記憶手段を追加し、その記憶した変更量を算出の際に用いるようにしてもよい。また移動元と移動先の手動調整による撮影条件の各値の差を算出や調整の際に用いるようにしてもよい。一般に、両者の差が大きい場合は各値を切換えた際の撮影画像の変化が急激となる。よって中間に必ず自動調整による区間を挟むようにするとよい。また第２の実施形態の場合と同様に時刻情報を算出値や調整値の補正に用いてもよい。

また同一移動元から移動先への視野角及び画角移動が頻繁に行われる場合は、自動調整ならびに手動調整への切換え算出結果を保存するようにしてもよい。これには移動元と移動先の視野角及び画角の値をキーとして、自動調整ならびに手動調整への切換え算出結果を表形式やデータベースで保存する。算出を行う際には移動元と移動先の視野角・画角に合致する保存データの有無をまず調べ、合致するデータが存在する場合には保存データを算出結果として用いる。

またカメラ制御システムが視野角及び画角に加えて撮影条件の手動による設定値をプリセットとして設定・保存する手段を有している場合は、プリセット間の移動に関して自動調整ならびに手動調整への切換え視野角及び画角を事前に算出し、プリセットデータの一部として保存するようにしてもよい。すべてのプリセット間の組み合わせに対して、双方向の算出を行っておいてもよいし、特定のプリセット間移動順路がある場合は順路に沿って片方向の算出のみ行っておいてもよい。視野角及び画角の移動先がプリセットで指示された場合は、移動元である現在視野角及び画角もプリセットされたものであるかどうかを調べ、プリセットであれば上記の事前算出・保存したデータを自動調整ならびに手動調整への切り替えの算出結果として用いる。

上記の実施形態を構成する各プログラムは取り外し可能な記憶媒体やネットワーク等を経由して外部の記憶媒体から１次もしくは２次記憶部に供給することも可能である。この場合は取り外し可能な記憶媒体や外部の記憶媒体も本発明を構成する。またプログラムによる処理を同等の機能を有するハードウエア装置に置換えても本発明は成立する。

（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、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コードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カ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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。

本発明の第１の実施形態に係わるカメラ制御システムの構成を示す図である。 カメラ１００の詳細構成を示すブロック図である。 制御卓１１０の詳細構成を示すブロック図である。 カメラ１００の１次記憶部上のプログラム及びデータの構成図である。 制御卓１１０の１次記憶部上のプログラム及びデータの構成図である。 カメラ制御プログラム５２０の動作の流れを示すフローチャートである。 カメラ制御プログラム５２０’の動作の流れを示すフローチャートである。 自動調整への切換え算出部分の詳細な動作の流れを示すフローチャートである。 自動調整への切換え算出式の模式的なグラフを示す図である。 カメラ制御プログラム５２０”の独自部分の動作の流れを示すフローチャートである。 カメラ制御プログラム５２０'''の独自部分の動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ カメラ
１１０ 制御卓
１２０ 通信路
２００ 撮像部
２１０ 雲台
２２０ 画像処理インタフェース
２３０ 画角・撮影条件制御インタフェース
２４０ 撮影視野角制御インタフェース
３００ 出力部
３１０ 入力部
３２０ 出力インタフェース
３３０ 入力インタフェース
４００ ＯＳ
４１０ 画像送信プログラム
４２０ 画角・撮影条件制御プログラム
４３０ 雲台制御プログラム
５００ ＯＳ
５１０ 画像表示プログラム
５２０ カメラ制御プログラム

Claims (19)

1. カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角を制御する撮影視野角・画角制御手段と、
   フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件を手動又は自動で調整する撮影条件調整手段と、
   前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に前記撮影条件調整手段を切換える切換え手段と、
   を備えることを特徴とするカメラ制御システム。
2. 前記切換え手段を動作させるか否かを予め設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカメラ制御システム。
3. カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角を制御する撮影視野角・画角制御手段と、
   フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件を手動又は自動で調整する撮影条件調整手段と、
   前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える目標となる第１の撮影視野角・画角を算出する算出手段と、
   前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の移動が前記算出手段で算出された前記第１の撮影視野角・画角に到達したことを検知する検知手段と、
   前記検知手段により撮影視野角・画角の移動が前記第１の撮影視野角・画角に到達したことが検知された場合に、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に前記撮影条件調整手段を切換える切換え手段と、
   を備えることを特徴とするカメラ制御システム。
4. 前記算出手段は撮影視野角・画角の移動先が既知である場合は移動先への距離、所要時間、移動速度に基づいて、前記第１の撮影視野角・画角を算出することを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御システム。
5. 前記算出手段は撮影視野角・画角の移動先が未知である場合は移動元からの移動距離、経過時間、移動速度に基づいて、前記第１の撮影視野角・画角を算出することを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御システム。
6. 移動元の撮影視野角・画角において撮影条件が手動で設定される際に、その前に自動で設定されていた撮影条件の各値からの変更量を保持する保持手段を更に備え、前記算出手段は、前記変更量を前記目標となる撮影視野角・画角の算出にさらに用いることを特徴とする請求項４又は５に記載のカメラ制御システム。
7. 前記算出手段は、時刻情報を更に用いて前記第１の撮影視野角・画角を算出することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のカメラ制御システム。
8. 前記算出手段の算出結果には、切換えを実施しないことが含まれることを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御システム。
9. 前記算出手段は、前記撮影視野角・画角が前記撮影視野角・画角の移動先に到達する前に前記撮影条件制御手段を前記撮影条件の調整を手動で行う状態に切換える目標となる第２の撮影視野角・画角をさらに算出し、前記検知手段は、前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の移動が前記算出手段で算出された前記第２の撮影視野角・画角に到達したことを検知し、前記切換え手段は、前記検知手段により撮影視野角・画角の移動が前記第２の撮影視野角・画角に到達したことが検知された場合に、前記撮影条件の調整を手動で行う状態に前記撮影条件調整手段を切換えることを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御システム。
10. 前記算出手段は、前記撮影視野角・画角の移動先への距離、所要時間、移動速度に基づいて前記第２の撮影視野角・画角を算出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。
11. 移動先の撮影視野角・画角において撮影条件が手動で設定される際に、その前に自動で設定されていた撮影条件の各値からの変更量を保持する保持手段を更に備え、前記算出手段は、前記変更量を前記第２の撮影視野角・画角の算出に用いることを特徴とする請求項１０に記載のカメラ制御システム。
12. 前記算出手段は、前記撮影視野角・画角の移動元の撮影条件の値と移動先の撮影条件の値の差をさらに前記第２の撮影視野角・画角の算出に用いることを特徴とする請求項１１に記載のカメラ制御システム。
13. 前記算出手段は、時刻情報をさらに用いて、前記切換え目標の撮影視野角・画角を算出することを特徴とする請求項１２に記載のカメラ制御システム。
14. 前記算出手段の前記第２の撮影視野角・画角の算出結果は、前記第１の撮影視野角・画角の算出結果に依存しない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. 前記第２の撮影視野角・画角の算出結果と前記第１の撮影視野角・画角の算出結果とを比べ、切換え位置の逆転あるいは至近距離での連続切換えが発生しないように調整を行う調整手段をさらに備え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. 前記第２の撮影視野角・画角の算出結果と前記第１の撮影視野角・画角の算出結果とを、移動元と移動先の撮影視野角・画角と組み合わせて保存する保存手段をさらに備え、前記算出手段は算出を行う前に前記保存手段に保存されている移動元と移動先の撮影視野角・画角の情報に合致する保存データの有無を調べ、合致したデータが存在する場合は算出を行わずに保存データを算出結果として用い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。
17. カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角の制御と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件の手動又は自動での調整とを行うカメラ制御方法であって、
    前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角制御手段による撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える切換え工程を備えることを特徴とするカメラ制御方法。
18. カメラのパン、チルト、ズームの少なくとも１つを含む撮影視野角・画角の制御と、フォーカス、絞り値、シャッター速度、ホワイトバランス、シェード補正の少なくとも１つを含む撮影条件の手動又は自動での調整とを行うカメラ制御方法であって、
    前記撮影条件が手動で調整された場合に、その後の前記撮影視野角・画角の変更指示を契機として、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える目標となる撮影視野角・画角を算出する算出工程と、
    前記撮影視野角・画角の移動が前記算出工程で算出された前記目標となる撮影視野角・画角に到達したことを検知する検知工程と、
    前記検知工程において撮影視野角・画角の移動が前記目標となる撮影視野角・画角に到達したことが検知された場合に、前記撮影条件の調整を自動で行う状態に切換える切換え工程と、
    を備えることを特徴とするカメラ制御方法。
19. 請求項１７又は１８に記載のカメラ制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images