JP2011109462A - 映像送信装置、撮影装置および遠隔作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ネットワークの通信状態に応じて映像の通信量を変更することができる映像送信装置、前記映像を撮影する撮影手段を頭部に装着可能な構成で備え、前記映像送信装置を備える頭部装着式の撮影装置およびこの撮影装置を用いた遠隔作業支援システムを提供する。
【解決手段】本発明の撮影装置１は、被写体を撮影する撮影ユニット２０と、ネットワークを介した通信を行うネットワークＩＦ部６８と、ネットワークの通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングし、このトリミングされた被写体の映像をネットワークＩＦ部６８に送信させる送信画像制御部６３とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮影手段によって撮影された被写体の映像を送信手段によって送信する映像送信装置に関する。そして、本発明は、前記撮影手段を頭部に装着可能な構成で備え、前記映像送信装置を備える頭部装着式の撮影装置およびこの撮影装置を用いた遠隔作業支援システムに関する。

従来、観察者の頭部や顔面に着脱自在に装着され、小型のＣＲＴや液晶表示素子等の映像表示手段から得られる映像（画像）を接眼光学系によって観察者の視野内に表示させることで、前記映像を観察者に観察可能に構成したいわゆるＨＭＤ（Head Mount Display）が知られている。このようなＨＭＤの適用例の一つとして、外部の指示者から適宜な指示を受信してＨＭＤに表示することでＨＭＤの装着者が指示者から遠隔に指示を受ける遠隔作業支援システムがある。このような遠隔作業支援システムに適用されるＨＭＤには、例えば、特許文献１に開示されているように、指示者から的確な指示を受けるために、ＨＭＤにカメラ等の撮影手段や通信を行う通信手段をさらに設け、この撮影手段によって撮影された被写体の映像を送信手段によって送信するものも知られている。

この送信手段による被写体の映像の送信では、その被写体の映像を送るために必要な通信量が映像（画像）であるが故に比較的多くなることから、ネットワークの通信状態によっては、装着者および指示者がストレスを感じない程度にスムーズに送信することができないことが起こり得る。

この画像を送信する技術に関し、例えば特許文献２および特許文献３がある。この特許文献２には、ビデオ装置によって撮影された被写体のビデオ・イメージの中からコンピュータによって注目領域を特定し、この特定した注目領域だけをＭＰＥＧ−４圧縮してセルラ電話に配信する技術が開示されている。このような技術によって特許文献２には、セルラ電話のように帯域が限られた通信手段であっても、動きの激しいスポーツやニュースのダイジェストといったコンテンツを、画像的に見劣りさせずに配信することができる、と記載されている。

また特許文献３には、被写体を撮影レンズにより投影し撮像素子により電気信号に変換して生成された画像を有線通信や無線通信等の通信手段を介してＰＣ等の情報処理装置へ送信する撮像装置（カメラ）が開示されており、この画像を情報処理装置へ送信する際に、前記撮像装置は、前記画像を注目ウィンドウと注目ウィンドウ以外のウィンドウとに分割し、ウィンドウごとに異なる圧縮率で圧縮処理しかつ異なるフレームレートで送信するものである。これによって特許文献３には、撮影状態に合わせて撮像画像データの圧縮率を変更することと転送するフレームレートを変更することによって、通信の限られた伝送容量を有効的に使用することができ、撮像画像の動きを滑らかに表現しつつユーザが必要とする被写体周辺の画像は高精度で表現することができる、と記載されている。

特開２００８−１２３２５７号公報 特開２００２−２８１５０６号公報 特開２００６−０３３１６０号公報

ところで、上述の特許文献２に開示の技術や特許文献３に開示の技術によって、通信量を元の通信量よりも低減することができるが、ネットワークの通信状態は、考慮されておらず、ネットワークの通信状態によっては通信量の低減が充分ではない場合も起こり得る。このため、画質が劣化したり表示に滑らかさを欠いてしまったりし得る。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、ネットワークの通信状態に応じて映像の通信量を変更することができる映像送信装置を提供することである。そして、本発明は、前記映像を撮影する撮影手段を頭部に装着可能な構成で備え、前記映像送信装置を備える頭部装着式の撮影装置およびこの撮影装置を用いた遠隔作業支援システムを提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる映像送信装置は、被写体を撮影する撮影部と、通信網を介した通信を行う通信部と、前記通信網の通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングし、このトリミングされた被写体の映像を前記通信部に送信させる送信画像制御部とを備えることを特徴とする。

このような構成の映像送信装置では、撮影部によって撮影された被写体の映像を通信部で送信する際に、通信網の通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像がトリミングされ、すなわち、被写体のキャプチャー画像のうちの一部の画像領域が切り出され、このトリミングされた被写体の映像（一部の画像領域）が送信される。したがって、このような構成の映像送信装置は、通信網（ネットワーク）の通信状態に応じて被写体の映像の通信量を変更することができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記送信画像制御部は、予め用意された所定の画像をダミー画像として前記通信網に送信することによって前記通信網の通信レートを前記通信網の通信状態として検出する通信状態検出部を備えることである。

この構成によれば、ダミー画像であるが実際の画像データを収容した通信信号が送信され、送信の際における実際の通信網の通信状態に、より適切に対応した通信可能な画像サイズを求めることができ、通信網（ネットワーク）の通信状態に応じて被写体の映像の通信量を適応的に変更することができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記送信画像制御部は、前記通信状態検出部で検出された前記通信網の通信レートから予め設定された所定のマージンを差し引いた通信レート以下の所定の通信レートで、前記通信可能な画像サイズを求めるサイズ決定部を備えることである。もちろん、前記所定の通信レートには、前記通信状態検出部で検出された前記通信網の通信レートから前記予め設定された所定のマージンを差し引いた通信レート自体も含まれる。

この構成によれば、所定のマージンを考慮した通信レート以下の所定の通信レートで、通信可能な画像サイズが求められる。このため、このような構成の映像送信装置は、トリミングされた被写体の映像を送信している間に、通信網の通信状態が変化した場合でも、その所定のマージンの範囲で、例えば通信エラーや画像劣化等の障害が発生することなく、トリミングされた被写体の映像を送信することができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記サイズ決定部は、前記所定の通信レートでの最大の画像サイズを前記通信可能な画像サイズとして求めることである。

この構成によれば、前記所定の通信レートでの最大の画像サイズでトリミングされた被写体の映像が送信される。このため、このような構成の映像送信装置は、通信網の通信状態において最大の解像度で映像を送信することができる。

また、他の一態様では、これら上述の映像送信装置において、好ましくは、前記送信画像制御部は、前記通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングするトリミング制御部をさらに備えることである。

この構成によれば、トリミング制御部をさらに備えた映像送信装置が提供される。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記トリミングするトリミング領域の位置を受け付けるトリミング領域位置受付部をさらに備え、前記トリミング制御部は、前記トリミング領域位置受付部で受け付けたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像をトリミングすることである。

この構成によれば、トリミング領域の位置がトリミング領域位置受付部で受け付けられる。したがって、このような構成の映像送信装置は、ユーザが所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記トリミング領域位置受付部は、前記被写体の映像上で前記トリミング領域の位置を変更する指示を受け付けるスイッチ部である。

このような構成の映像送信装置は、スイッチ部のスイッチ操作によって、映像送信装置のユーザが所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記通信部は、前記トリミング領域位置受付部と兼用され、前記トリミング制御部は、前記トリミング領域の位置を指定するトリミング領域位置情報を収容する通信信号を前記通信部で受信した場合に、前記通信信号に収容されたトリミング領域位置情報によって指定されたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像をトリミングすることである。

この構成によれば、外部から通信網を介して通信信号によってトリミング領域の位置を指定することができる。このため、このような構成の映像送信装置は、外部の者が所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記トリミング領域位置受付部は、前記被写体の映像から予め設定された所定のマーカを検出し、この検出したマーカに基づいて前記トリミング領域の位置を求めることである。

このような構成の映像送信装置は、被写体の映像から所定のマーカを検出することで、自動的に、トリミング領域の位置を決定することができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記所定のマーカは、予め設定された所定の形状のマーク部材である。

この構成によれば、ユーザがマーク部材を配置することで、自動的に、ユーザが所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記マーク部材は、作業マットまたは作業マット上に形成されたマークである。

この構成によれば、ユーザが作業マットを使うだけで、トリミング領域の位置を指定でき、自動的に、そのトリミング領域の位置で被写体の映像をトリミングすることができる。

また、他の一態様では、上述の映像送信装置において、好ましくは、前記所定のマーカは、手を撮影した手画像領域である。

この構成によれば、ユーザが手を用いて、トリミング領域の位置を指定でき、自動的に、そのトリミング領域の位置で被写体の映像をトリミングすることができる。

また、本発明の他の一態様にかかる撮影装置は、被写体を撮影する撮影部を備え、前記撮影部で撮影した被写体の映像を通信網を介して送信する映像送信部と、前記撮影部を頭部に装着するための装着部とを備える撮影装置であって、前記映像送信部は、これら上述のいずれかの映像送信装置であることを特徴とする。

このような構成の撮影装置は、これら上述のいずれかの映像送信装置を備えるので、通信網の通信状態に応じて映像の通信量を変更することができる。

また、本発明の他の一態様にかかる遠隔作業支援システムは、撮影装置と、通信網を介して前記撮影装置と通信可能に接続される遠隔作業支援装置とを備える遠隔作業支援システムであって、前記撮影装置は、上述の撮影装置であり、前記遠隔作業支援装置は、前記通信網を介して受信され、前記撮影装置の撮影部によって撮影された被写体の映像を表示する表示部と、指示者の指示を受け付けて該指示を前記通信網を介して前記撮影装置へ送信する指示受付部とを備えることを特徴とする。

このような構成の遠隔作業支援システムは、撮影装置を備えるので、通信網の通信状態に応じて映像の通信量を変更することができる。

本発明にかかる映像送信装置、撮影装置および遠隔作業支援システムは、通信網の通信状態に応じて映像の通信量を変更することができる。

実施形態にかかる遠隔作業支援システムの構成を示す図である。 実施形態にかかる撮影装置の構成を示す外観斜視図である。 実施形態にかかる撮影装置における表示ユニットの側断面図である。 実施形態にかかる撮影装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態にかかる撮影装置における制御ユニットの正面外観を示す図である。 本実施形態の遠隔作業支援システムにおける撮影装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態にかかる他の第１態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。 実施形態にかかる他の第２態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。 実施形態にかかる他の第３態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。

図１は、実施形態にかかる遠隔作業支援システムの構成を示す図である。図２は、実施形態にかかる撮影装置の構成を示す外観斜視図である。図３は、実施形態にかかる撮影装置における表示ユニットの側断面図である。図４は、実施形態にかかる撮影装置の電気的な構成を示すブロック図である。図５は、実施形態にかかる撮影装置における制御ユニットの正面外観を示す図である。

実施形態にかかる遠隔作業支援システムは、作業者における所定の方向の被写体を撮影し、この撮影した被写体の映像を前記作業者とは離れた別の場所に居る指示者が観察することができるように表示し、この被写体の映像を参照した前記指示者の指示を前記作業者に提供するシステムである。このような遠隔作業支援システムＳは、例えば、図１ないし図５に示すように、作業者Ｗに使用され、作業者Ｗにおける所定の方向、例えば作業者Ｗの視線方向の例えば作業対象物等の被写体を撮影し、この撮影した被写体の映像を送信する撮影装置１と、ネットワーク（通信網）ＮＴを介してこの撮影装置１によって撮影された被写体の映像を受信し、指示者Ａが見ることができるようにこの受信した被写体の映像を表示し、この被写体の映像を参照した指示者Ａの指示を受け付け、この受け付けた指示者Ａの指示を撮影装置１から出力させるべく、この受け付けた指示者Ａの指示をネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信する遠隔支援装置５とを備えて構成されている。

遠隔支援装置５は、撮影装置１から離れた場所に設けられ、撮影装置１と互いにデータを交換することができるように、ネットワークＮＴを介して通信可能に撮影装置１と接続され、例えば、図１に示すように、メインサーバコンピュータ装置（以下、「メインサーバＰＣ」と略記する。）６と、支援記録サーバコンピュータ装置（以下、「支援記録サーバＰＣ」と略記する。）７と、コンテンツサーバコンピュータ装置（以下、「コンテンツサーバＰＣ」と略記する。）８とを備えて構成される。

ネットワークＮＴは、例えば、電話網、ディジタル通信網および無線通信網等の通信網であり、所定の通信プロトコルを用いてデータが伝送される。本実施形態では、ネットワークＮＴは、例えば公衆電話網（固定電話網）、ＩＳＤＮ等のディジタル通信網および移動体電話網（携帯電話網）等の公衆ネットワークＮＴａと、例えばイーサネット（登録商標）等のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ；プライベートネットワーク）ＮＴｂとを備えて構成される。公衆ネットワークＮＴａは、例えば、通信プロトコルにＦＴＰ（File Transfer Protocol）やＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等のインターネットプロトコルが用いられてインターネットを構成し、プライベートネットワークＮＴｂは、例えば、前記インターネットプロトコルが用いられてイントラネットを構成する。撮影装置１は、公衆ネットワークＮＴａと通信可能に接続され、遠隔支援装置５のメインサーバＰＣ６、支援記録サーバＰＣ７およびコンテンツサーバＰＣ７の各サーバＰＣは、互いにデータを交換することができるように、プライベートネットワークＮＴｂと通信可能に接続され、そして、公衆ネットワークＮＴａとプライベートネットワークＮＴｂとは、通信可能に接続されている。

メインサーバＰＣ６は、ネットワークＮＴを介して撮影装置１から受信した被写体の映像を表示するとともに、この被写体の映像を参照した指示者Ａの指示を受け付け、この受け付けた指示者Ａの指示をネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信するサーバコンピュータであり、例えば、メインサーバＰＣ６の全体制御を司るコンピュータ１６１と、指示者Ａの指示を受け付け、入力するための例えばキーボード１６２ａやマウス１６２ｂ等の入力装置１６２と、例えば映像を表示するディスプレイ１６３ａ等の出力装置１６３とを備えて構成される。

なお、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

このコンピュータ１６１は、ネットワークＮＴ（プライベートネットワークＮＴｂ）と通信可能に接続するための、撮影装置１における後述のネットワークインタフェース部６８と同様の通信インタフェース回路（ネットワークカード）を備えており、撮影装置１からネットワークＮＴを介して受信した被写体の映像をディスプレイ１６３ａに表示するとともに、キーボード１６２ａやマウス１６２ｂから受け付けた（入力された）指示者Ａの指示をネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信する制御を行う。この指示者Ａの指示は、撮影装置１にネットワークＮＴを介して受信され、撮影装置１における後述の表示ユニット４０に表示される。

支援記録サーバＰＣ７は、撮影装置１と遠隔支援装置５との間でやり取りされた支援データを記憶して記録し、クライアント装置の要求に従ってこの要求に対応する支援データをクライアント装置に提供するサーバコンピュータである。支援記憶サーバＰＣ７は、コンピュータ１６１の制御に従って、あるいは、プライベートネットワークＮＴｂを伝送する通信信号を監視（モニタ）することによって独自に、撮影映像装置１による被写体の映像を日付や時刻等の日時情報と対応付けて支援データとして記録するとともに遠隔支援装置５による作業者Ａの指示を日付や時刻等の日時情報と対応付けて支援データとして記録する。このように支援記録サーバＰＣ７は、遠隔作業支援システムＳの履歴として支援データを保存し、記録する。

そして、本実施形態の遠隔作業支援システムＳは、映像だけでなく、例えば音声等の音も撮影装置１と遠隔支援装置５との間で互いに交換することができるように構成されており、撮影装置１には、後述するように、音入出力ユニット５０としてイヤホン５１Ｌ、Ｒとマイクロホン５２とを備えており、メインサーバＰＣ６には、入力装置１６２としてマイクロホン１６２ｃをさらに備え、出力装置１６３としてスピーカ１６３ｂをさらに備えている。そして、コンピュータ１６１は、撮影装置１からネットワークＮＴを介して受信した音声等の音（マイクロホン５２で集音した音）をスピーカ１６３ｂから出力するとともに、マイクロホン１６２ｃから受け付けた（入力された）指示者Ａの指示（音声指示）をネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信する制御を行う。この指示者Ａの音声指示は、撮影装置１にネットワークＮＴを介して受信され、撮影装置１における前記イヤホン５１Ｌ、５１Ｒから出力される。また、支援記録サーバＰＣ７は、コンピュータ１６１の制御に従って、あるいは、独自に、撮影装置１による前記音を日時情報と対応付けて支援データとして記録するとともに遠隔支援装置５による作業者Ａの音声指示を日時情報と対応付けて支援データとして記録する。

そして、本実施形態における遠隔作業支援システムＳでは、指示者Ａの指示には、作業者Ｗが遠隔支援装置５へ直接入力した例えばテキストデータや音声指示等のデータだけでなく、例えば作業対象物を表す参照映像や、作業手順を示す作業マニュアルや、製品の取り扱い方を示す取り扱い説明書等の、作業者Ｗが作業を行う際にその作業の支援となる映像や音声等の支援コンテンツ（支援情報）も含まれる。コンテンツサーバＰＣ８は、この支援コンテンツを格納し、クライアント装置の要求に従ってこの要求に対応する支援コンテンツをクライアント装置に提供するサーバコンピュータである。メインサーバＰＣ６のコンピュータ１６１は、キーボード１６２ａやマウス１６２ｂから指示者Ａの支援コンテンツを選択する指示（コンテンツ選択指示）を受け付け、このコンテンツ選択指示に対応する支援コンテンツをネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信するようにコンテンツサーバＰＣ８を制御する。コンテンツサーバＰＣ８は、コンピュータ１６１の制御に従って、コンテンツ選択指示に対応する支援コンテンツをネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信し、撮影装置１に支援コンテンツを提供する。

このような遠隔支援装置５と組み合わせて好適に使用される撮影装置１は、作業者Ｗの頭部に装着され、作業者Ｗ（装着者）の視線方向に略沿った被写体を撮影し、この撮影した被写体の映像をネットワークＮＴを介して遠隔支援装置５へ送信する頭部装着式の撮影装置（カメラ）であり、例えば、図２ないし図５に示すように、装着ユニット１０と、撮影ユニット２０と、表示ユニット４０と、音入出力ユニット５０と、制御ユニット６０とを備えて構成される。

装着ユニット１０は、作業者Ｗの頭部に装着するための装置であり、本実施形態では、視力矯正用のメガネを模した構造で構成されている。すなわち、本実施形態の装着ユニット１０は、左右一対のテンプル１１Ｌ、１１Ｒと、ブリッジ１２と、左右一対の鼻パッド１３Ｌ、１３Ｒと、左右一対の透明部材１４Ｌ、１４Ｒとを備えて構成されている。

テンプル１１Ｌ、１１Ｒは、例えば弾性素材等から構成される長尺棒状の部材であり、その一方端部には装着者（ここでは作業者Ｗ）の耳に掛けられる耳掛け部分を有し、その他方端部には回動部１１Ｌａ、１１Ｒａを介して透明部材１４Ｌ、１４Ｒに固定されて保持する保持部分を有しており、作業者Ｗの耳や側頭部に掛け止められ、作業者Ｗの頭部への保持および装着位置を調整するためのものである。テンプル１１Ｌ、１１Ｒと透明部材１４Ｌ、１４Ｒとの固定には、例えば接着剤による接着やねじによるねじ留め等の固定手段が用いられる。また、撮影装置１は、回動部１１Ｌａ、１１Ｒａによる回動により、テンプル１１Ｌ、１１Ｒを互いに回転方向の異なる矢印Ｐ、Ｑ方向へ回動させて、テンプル１１Ｌ、１１Ｒを透明部材１４Ｌ、１４Ｒに沿わせることによって、不使用時にコンパクトに折り畳めるようになっている。

ブリッジ１２は、左右一対の透明部材１４Ｌ、１４Ｒを互いに連結するための短尺棒状の部材であり、テンプル１１Ｌ、１１Ｒの固定手段と同様の手段によって、その両端で透明部材１４Ｌ、１４Ｒに固定される。左右一対の透明部材１４Ｌ、１４Ｒは、このブリッジ１２によって一定の間隔を空けた相対位置関係で保持される。

鼻パッド１３Ｌ、１３Ｒは、装着ユニット１０の装着者（ここでは作業者Ｗ）に対する顔面への保持を行うための部材であり、各脚部を介してブリッジ１２に接続されている。

透明部材１４Ｌ、１４Ｒは、例えばポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等の樹脂やガラス等の可視光線に対し透明な素材等から構成され、視力矯正用のメガネレンズの外形形状のような、角を丸く縁取りした長方形状の板状部材である。もちろん、透明部材１４Ｌ、１４Ｒは、撮影装置１の本来の機能の観点において視力矯正用の調整度数を備える必要はないが、視力矯正用の調整度数を備えていても良い。透明部材１４Ｌ、１４Ｒの一方には、本実施形態では、右眼に対応する透明部材１４Ｒに表示ユニット４０の接眼光学系４１を嵌め込むための略Ｕ字形状の切り欠き部１４Ｒｓが形成されている。

これらテンプル１１Ｌ、１１Ｒ、ブリッジ１２および鼻パッド１３Ｌ、１３Ｒによっていわゆるメガネフレームが構成され、このメガネフレームが装着者に対し掛け止められ、透明部材１４Ｌ、１４Ｒが装着者の眼に対し所定の状態（所定の距離、所定の位置）で装着される。

なお、本実施形態では、装着ユニット１０は、テンプル１１Ｌ、１１Ｒおよびブリッジ１２によって透明部材１４Ｌ、１４Ｒを固定、保持するように構成されたが、左右一対のリムを備え、この各リムを介して透明部材１４Ｌ、１４Ｒを固定、保持するように構成されてもよい。この各リムは、例えば内溝を持った環状または半環状の部材であり、この環または半環に透明部材１４Ｌ、１４Ｒの外周部分を嵌め込むことによって透明部材１４Ｌ、１４Ｒを固定、保持するものである。

撮影ユニット２０は、例えば作業物体や装着者（ここでは作業者Ｗ）の周囲の外界情景等の被写体を撮影する装置であり、装着者（作業者Ｗ）に装着され前記装着者が前方略水平方向を見た場合に、その光軸が装着者の視線方向に略一致するように、装着ユニット１０に対し固定的に保持される。これによって撮影ユニット２０は、装着者の前方視野内を撮影することが可能となる。本実施形態では、撮影ユニット２０は、表示ユニット本体４５の一方端部に外付けされており、表示ユニット本体４５が接眼光学系４１を介して装着ユニット１０の透明部材１４Ｒに固定的に取り付けられることによって、装着ユニット１０に対し固定的に保持される。このように撮影ユニット２０は、本実施形態では、装着者（ここでは作業者Ｗ）の視野内撮影カメラとして機能し、また装着ユニット１０に保持されるので、撮影装置１がコンパクトに構成され、また作業者Ｗは、ハンズフリーとなって、両手を使った作業が可能となる。なお、撮影ユニット２０を装着ユニット１０に前記光軸と前記視線方向に略一致するように固定的に保持する機構は、撮影ユニット２０が脱着可能な構造であってもよい。このように構成することによって撮影ユニット２０を適宜に変えることができる。

撮影ユニット２０は、例えば、図４に示すように、撮影光学系２１と、撮像素子２２と、アナログフロントエンド２３と、映像制御部２４とを備えて構成される。

撮影光学系２１は、被写体の光学像（光像）を撮像素子２２の受光面に結像するための光学系である。撮影光学系２１は、単焦点光学系であってもよく、またズーミングすべくズーム機能を備えた変倍光学系であってもよい。また撮影光学系２１は、オートフォーカス（ＡＦ）機能を備えて構成されてよい。

撮像素子２２は、この撮影光学系２１によって受光面上に形成された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換してアナログフロントエンド２３へ出力する装置である。撮像素子２２には、例えば、ＣＣＤ型カラーイメージセンサやＣＭＯＳ型カラーイメージセンサ等が用いられる。本実施形態では、ＣＭＯＳ型カラーイメージセンサが用いられ、このＣＭＯＳ型カラーイメージセンサは、例えば、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各光に対応した各色透過フィルタをピクセル単位（画素単位）で市松模様に配置されたカラーエリア撮影センサであって、撮影光学系２１により結像された被写体光像を、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各成分の画像信号（各画素単位で受光された画素信号の信号列から成る信号）に光電変換するものである。

アナログフロントエンド２３は、所定の基準クロックに基づいて撮像素子２２の駆動を制御し、撮像素子２２で得られた画像信号に周知のアナログ信号処理を施した後にディジタル映像信号に変換し、映像制御部２４へ出力する回路である。

映像制御部２４は、アナログフロントエンド２３から入力された映像信号に、例えば黒レベル補正処理、画素補間処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ（γ）補正処理、シェーディング補正処理等の、周知の画像処理を施す回路である。映像制御部２４は、アナログフロントエンド２３から入力された映像信号を、ＣＭＯＳ型カラーイメージセンサにおける画像信号の読み出しクロックに同期して、制御ユニット６０内の画像メモリ６１に書き込む。すなわち、映像信号は、アナログフロントエンド２３から一旦画像メモリ６１に書き込まれ、所定の各画像処理が施される際に、画像メモリ６１から映像制御部２４に読み込まれ、各画像処理が施される。そして、これら各画像処理の施された映像信号は、再度、画像メモリ６１に書き込まれ、記憶（格納）される。

表示ユニット４０は、所定の画像（映像）を表示する装置であり、遠隔支援装置５からネットワークＮＴを介して送信されてきた指示者Ａの指示を表示するものである。前記指示者Ａの指示には、上述したように、指示者Ａが遠隔支援装置５へ直接入力した例えばテキストデータ等のデータだけでなく、作業者Ｗが作業を行う際にその作業の支援となる映像や音声等のコンテンツサーバＰＣ８による支援コンテンツも含まれる。そして、本実施形態では、表示ユニット４０は、撮影ユニット２０の電子ファインダの機能を兼ねており、撮影ユニット２０によって撮影された映像も表示することができるようにされている。撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像が別体の表示装置に表示される場合には、作業者Ｗは、撮影ユニット２０によって撮影されている領域（被写体）を見るために前記表示装置の方に向かなければならないが、これによって撮影ユニット２０の撮影者である作業者Ｗは、撮影ユニット２０によって撮影されている領域（被写体）を見るために、その頭部の方向を変える必要がなく、視線をそらせる必要もなく、作業者Ｗ自信が撮影ユニット２０によって撮影している領域（被写体）を正確に認識することができる。

表示ユニット４０は、装着ユニット１０に取り付けられることなく別体で構成されてもよいが、作業者Ｗの視界内に指示者Ａの指示を表示し、作業者Ｗが指示者Ａの指示を参照しながら作業を行うことができるように、本実施形態では、装着ユニット１０に、しかも一方の透明部材１４Ｒに取り付けられている。このような表示ユニット４０は、例えば、図２ないし図４に示すように、接眼光学系４１と、映像生成部４２と、照明光学系４３と、光源部４４と、これら映像生成部４２、照明光学系４３および光源部４４を収容するとともに接眼光学系４１に取り付けられる筐体である表示ユニット本体４５とを備えて構成される。表示ユニット本体４５には、上述したように、その一方端に撮影ユニット２０が外付けされており、そして、底面から外部に接眼光学系４１が延びている。さらに、表示ユニット本体４５の他方端から、ケーブル４６が延び、撮影ユニット２０、表示ユニット４０および音入出力ユニット５０と制御ユニット６０とは、相互にデータを交換することができるようにこのケーブル４６によって電気的に接続されている。

光源部４４は、所定波長の光を発光する装置であり、例えば、所定波長色を含む白色発光ダイオード（以下、「白色ＬＥＤ」と略記する）から成る点光源である。

照明光学系４３は、光源部４４の発光光が入射され、この入射された発光光から映像生成部４２を照明する照明光を生成する装置であり、例えば、本実施形態では、方向により拡散度が異なり、前記入射された発光光を一方向に拡散する一方向拡散板４３ａと、一方向拡散板４３ａで拡散された光を集光する集光レンズ４３ｂとを備えて構成される。より具体的には、例えば、本実施形態では、一方向拡散板４３ａは、光源部４４から入射された発光光を図３の紙面に垂直な方向に約４０度で拡散するとともに図３の紙面に平行な方向に約０．２度で拡散する。

映像生成部４２は、照明光学系４３の照明光が入射され、各画素において、この照明光をＲＧＢごとにＶＲＡＭ６４の映像信号に応じて強度変調することによって映像を生成する装置であり、例えば、透過型ＬＣＤ装置（透過型液晶表示装置）を備えて構成される。

接眼光学系４１は、映像生成部４２で生成された映像を装着者（作業者Ｗ）の眼に導くための装置であり、例えば、光学プリズム４１ａと、反射部４１ｂとを備えて構成される。

光学プリズム４１ａは、例えばガラスや透明樹脂等の可視光に対して透明な材料より成る部材であって、互いに対向する一対の主面が略平行となるように形成された平行平板である。光学プリズム４１ａの上端部（上面部）は、上面が映像生成部４２で生成された映像光の入射面であり、映像光の大部分を内部に採光することができるように、肉厚部４１１が形成されている。この肉厚部４１１は、上方に向かってより肉厚となるように前面側（接眼面と反対側）が突き出るくさび形状に形成される。そして、光学プリズム４１ａの下端部（底面部）は、斜めにカットされた傾斜部４１２が形成されており、この傾斜部４１２に反射部４１ｂが設けられている。光学プリズム４１ａは、その上端部から入射された映像光をその内部で複数回の反射を行わせ、前記映像光を反射部４１ｂへ導光する。より具体的には、光学プリズム４１ａは、その上端部から入射された映像光を前記一対の主面で交互に全反射を繰り返し、前記映像光を反射部４１ｂへ導光する。

反射部４１ｂは、光学プリズム４１ａによって導光された映像光を、光学プリズム４１ａの傾斜部４１２と協働して光学プリズム４１ａの外部の後面側（接眼面側）へ反射する光学素子であり、例えば、ハーフミラー、多層膜およびホログラム光学素子等である。本実施形態では、反射部４１ｂは、ホログラムを生成するホログラム光学素子（ＨＯＥ）であり、例えば、波長選択性および角度選択性がともに比較的高いことから、感光材料の厚さにより位相差で情報を記録する体積位相型の反射型ホログラム光学素子である。体積位相型のホログラム光学素子は、本実施形態では、被写体の映像光を拡大反射する、光学的に軸非対称ないわゆる自由曲面で構成されて正の光学的パワーを有する。このように本実施形態では、反射型ホログラム光学素子が、正の光学的パワーを持つ反射面を有して被写体の映像光を拡大反射し、接眼光学系を兼ねるので、表示ユニット４０を小型化することができる。そして、反射部４１ｂの反射面は、軸非対象であるので、所定の収差を補正するように反射型ホログラム光学素子を構成することができ、作業者Ｗ（装着者、観察者）は、収差補正された被写体の映像を観察することが可能となる。このように反射部４１ｂの反射面は、所定の収差を補正することができるように適宜に設計される。

この反射型ホログラム光学素子は、所定波長の映像光を回折反射するように構成されており、前記光源部４４は、この反射型ホログラム光学素子の回折波長に応じた所定波長の光を発光するように構成される。より具体的には、本実施形態では、反射型ホログラム光学素子は、ＲＧＢ（赤緑青）に対応した各波長４６５ｎｍ±１０ｎｍ、５２０ｎｍ±１０ｎｍおよび６３５ｎｍ±１０ｎｍの映像光を回折するように製作され、これに応じて、光源部４４は、中心波長４６５ｎｍ、５２０ｎｍおよび６３５ｎｍのＲＧＢ一体型の白色ＬＥＤを備えて構成される。この反射型ホログラム光学素子の感光材料として、例えば、フォトポリマ、銀塩材料、重クロム酸ゼラチン等を挙げることができ、特に、ドライプロセスで製造することができることから、フォトポリマが好ましい。

そして、前記透明部材１４Ｒの切り欠き部１４Ｒｓは、光学プリズム４１ａが隙間無く嵌め込まれるように、光学プリズム４１ａの形状に対応した形状とされており、透明部材１４Ｒの切り欠き部１４Ｒｓに接眼光学系４１が嵌め込まれた場合に、透明部材１４Ｒと接眼光学系４１とは１枚の板状に一体化され、傾斜部４１２に設けられた反射部４１ｂは、光学プリズム４１ａと透明部材１４Ｒとに挟まれて埋設する。このように透明部材１４Ｒと光学プリズム４１ａとは、反射部４１ｂを２つの透明材料に埋設した接合光学プリズムを構成している。このため、反射部４１ｂが外気に触れることが無く、反射部４１ｂがホログラム光学素子である場合に、ホログラムを安定にその性能を保つことが可能となる。

光学プリズム４１ａによって導光された映像光は、反射部４１ｂで反射し、より具体的には、本実施形態では、反射型ホログラム光学素子によって回折され、虚像として光学瞳Ｅに導かれる。装着者（作業者Ｗ）は、この光学瞳Ｅの映像光をその瞳に入射することで、映像を見ることができる。このように表示ユニット４０では、ＶＲＡＭ６４の映像信号による映像が映像生成部４２の透過型ＬＣＤ装置に表示され、この映像生成部４２の透過型ＬＣＤ装置によって得られた映像が、接眼光学系４１によって装着者（作業者Ｗ）の眼球に直接投影され、あたかも該映像が空中に拡大投影されているかのような虚像の観察が可能になっている。

また、透明部材１４Ｒは、光学プリズム４１ａの傾斜部４１２での屈折をキャンセル（相殺）するので、装着者（作業者Ｗ）は、外界光を略歪むことなく見ることができる。また、体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、上述のように、特定入射角の特定波長の光のみを回折するので、外界光にはほとんど影響せず、外界光は、透明部材１４Ｒ、反射部４１ｂの反射型ホログラム光学素子および光学プリズム４１ａを透過し、装着者（作業者Ｗ）は、略通常通り、外界を見ることができる。このように体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、特定波長域の反射光とそれ以外の波長域の透過光とを合成するコンバイナ光学素子として機能している。このような構成によって表示ユニット４０における外界光の可視光透過率を約８５％以上に確保することが可能となり、外界光の透過率が高く、装着者（作業者Ｗ）がシースルーで外界を良好に見ることができ、装着者（作業者Ｗ）の作業性を向上することが可能となる。そして、本実施形態では、接眼光学系４１は、右眼に対応する透明部材１４Ｒに配設され、表示ユニット４０に表示される映像を右眼で観察することができると同時に外界を右眼でも観察することができる（もちろん、左眼は、外界を観察することができる）。

また、接眼光学系４１は、本実施形態では、映像光を光学プリズム４１ａの内部で反射するとともに反射部４１ｂの体積位相型の反射型ホログラム光学素子によって光学瞳Ｅに導くように構成されているので、透明部材１４Ｒの厚みは、通常のメガネレンズと略同程度の厚み（例えば３ｍｍ程度）とすることができ、小型で軽量となる。そして、前記反射は、本実施形態では、全反射であるので、装着者（作業者Ｗ）は、透明部材１４Ｒの一対の両主面を通して外界光の透過率を略落とすことなく、外界を見ることができる。

音入出力ユニット５０は、音を入出力するための回路であり、音を出力する左右一対のイヤホン５１Ｌ、５１Ｒと、音を集音するマイクロホン５２とを備えて構成される。マイクロホン５２は、装着ユニット１０を作業者Ｗが装着した場合に、作業者Ｗの音声を集音すべく、装着ユニット１０のテンプル１１Ｌから延びる略Ｌ字状のアーム５３の先端に取り付けられている。この音入力ユニット５０のマイクロホン５２によって作業者Ｗの音声が集音され、この音声の音声データが撮影装置１からネットワークＮＴを介して遠隔支援装置５へ送信され、遠隔支援装置５のメインサーバＰＣ６におけるスピーカ１６３ｂからこの音声データの音声が出力される。一方、この遠隔支援装置５のメインサーバＰＣ６におけるマイクロホン１６２ｃによって指示者Ａの音声が集音され、この音声の音声データが遠隔支援装置５からネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信され、撮影装置１のイヤホン５１Ｌ、５１Ｒからこの音声データの音声が出力される。あるいは、コンテンツサーバＰＣ８から音声の支援コンテンツがネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信され、撮影装置１のイヤホン５１Ｌ、５１Ｒからこの音声の支援コンテンツが出力される。なお、撮影装置１のイヤホン５１Ｌ、５１Ｒは、一方のみであっても良い。これによって本実施形態の遠隔作業支援システムＳは、音声指示を作業者Ｗに与えることができ、また、例えば音声等の音も撮影装置１と遠隔支援装置５との間で互いに交換することができ、作業者Ｗと指示者Ａとは、音声によってコミュニケーションを図ることができる。

制御ユニット６０は、撮影装置１の全体制御を司る回路である。制御ユニット６０は、撮影ユニット２０および表示ユニット４０のように装着ユニット１０に取り付けられても良いが、撮影装置１における作業者Ｗの頭部に装着される部分の重量を軽減するために、本実施形態では、装着ユニット１０に取り付けられることなく装着ユニット１０とは別体に設けられており、上述したように、ケーブル４６によって撮影ユニット２０、表示ユニット４０および音入出力ユニット５０と電気的に接続されている。制御ユニット６０は、例えば、図１、図２、図４および図５に示すように、画像メモリ６１と、制御部６２と、ＶＲＡＭ６４と、音入力処理部６５と、音出力処理部６６と、スイッチ部８０と、モニタ部６７と、ネットワークＩＦ部６８とを備えて構成され、これら画像メモリ６１、制御部６２、ＶＲＡＭ６４、音入力処理部６５、音出力処理部６６、スイッチ部８０、モニタ部６７およびネットワークＩＦ部６８は、略直方体形状の筐体６９に収容されている。なお、スイッチ部８０（８１〜８３）は、その操作部分が筐体６９の外部に臨むように筐体６９内に配設され、モニタ部６７は、その表示画面が筐体６９の外部に臨むように筐体６９内に配設され、ネットワークＩＦ部６８は、そのコネクタ部分が筐体６９の外部に臨むように筐体６９内に配設される。

画像メモリ６１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子およびその周辺回路を備えて構成され、上述したように、撮影ユニット２０における映像制御部２４の作業領域として用いられる。

ＶＲＡＭ６４は、ＲＡＭおよびその周辺回路を備えて構成される、いわゆるビデオラム（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）であり、表示ユニット４０における映像生成部４２の画素数に対応した映像信号の記憶容量を少なくとも有し、映像生成部４２で再生表示される映像を構成する映像信号をバッファするためのバッファメモリである。

音入力処理部６５は、音入出力ユニット５０におけるマイクロホン５２から入力されてきた音信号に対し、例えば、増幅やノイズカット等の所定の信号処理を行って制御部６２へ出力する回路である。

音出力処理部６６は、制御部６２から入力されてきた音信号に対し、例えば、増幅やノイズカット等の所定の信号処理を行って音入出力ユニット５０におけるイヤホン５１Ｌ、５１Ｒへ出力する回路である。

スイッチ部６７は、電源スイッチ（電源ＳＷ）８１と、トリミング領域調整スイッチ部（トリミング領域調整ＳＷ）８２と、トリミング領域設定スイッチ部（トリミング領域設定ＳＷ）８３とを備えて構成されている。

電源ＳＷ８１は、撮影装置１を稼動するために、撮影装置１を起動するスイッチ回路である。電源ＳＷ８１は、例えば、プッシュスイッチ等であり、図２に示すように、その操作釦が筐体６９の外部に臨むように、筐体６９の側面に配設され、その操作釦のスイッチ操作によるオン信号およびオフ信号は、制御部６２へ出力される。

トリミング領域調整ＳＷ８２は、撮影ユニット２０によって撮影（キャプチャー）された被写体の映像（被写体のキャプチャー画像）からその一部の領域を切り出す場合に、その切り出す領域（トリミング領域）の位置を調整するための操作入力を受け付け、入力するスイッチ回路である。トリミング領域調整ＳＷ８２は、本実施形態では、例えば、トリミング領域の位置を４方向のそれぞれにずらして調整するために、各方向を指示する操作入力を受け付け、入力するための例えば十字キーのような複数のスイッチ回路を備えている。例えば、図５に示すように、トリミング領域調整ＳＷ８２は、図５の紙面上方向にトリミング領域の位置を移動させる操作入力を受け付け、入力するための上方向調整スイッチ（上方向調整ＳＷ）８２ａと、図５の紙面下方向にトリミング領域の位置を移動させる操作入力を受け付け、入力するための下方向調整スイッチ（下方向調整ＳＷ）８２ｂと、図５の紙面左方向にトリミング領域の位置を移動させる操作入力を受け付け、入力するための左方向調整スイッチ８２ｃ（左方向調整ＳＷ）と、図５の紙面右方向にトリミング領域の位置を移動させる操作入力を受け付け、入力するための右方向調整スイッチ（右方向調整ＳＷ）８２ｄとを備えている。これら上方向調整ＳＷ８２ａ、下方向調整ＳＷ８２ｂ、左方向調整ＳＷ８２ｃおよび右方向調整ＳＷ８２ｄは、それぞれ、例えば、プッシュスイッチ等であり、図５に示すように、その操作釦が筐体６９の外部に臨むように、筐体６９の主面下段の紙面左側に配設され、その操作釦のスイッチ操作によるオン信号は、制御部６２へ出力される。

トリミング領域設定ＳＷ８３は、撮影ユニット２０によって撮影（キャプチャー）された被写体の映像（被写体のキャプチャー画像）からその一部の領域を切り出す場合に、その切り出す領域（トリミング領域）の位置を設定するための操作入力を受け付け、入力するスイッチ回路である。トリミング領域設定ＳＷ８３は、本実施形態では、例えば、図５に示すように、撮影装置１の動作モードを、通常の動作である通常モードから、トリミング領域の位置を調整し設定するためのトリミング領域調整設定モードに切り替えるためのＡＤＪＵＳＴスイッチ（ＡＤＪＵＳＴＳＷ）８３ａと、トリミング領域の位置を制御部６２に記憶し、トリミング領域の位置を設定するためのＳＥＴスイッチ（ＳＥＴＳＷ）８３ｂと、トリミング領域調整設定モードを終了し、撮影装置１の動作モードを通常モードへ復帰させるＣＬＥＡＲスイッチ（ＣＬＥＡＲＳＷ）８３ｃとを備えている。これらＡＤＪＵＳＴＳＷ８３ａ、ＳＥＴＳＷ８３ｂおよびＣＬＥＡＲＳＷ８３ｃは、それぞれ、例えば、プッシュスイッチ等であり、図５に示すように、その操作釦が筐体６９の外部に臨むように、筐体６９の主面下段の紙面右側に配設され、その操作釦のスイッチ操作によるオン信号は、制御部６２へ出力される。

モニタ部６７は、制御部６２の制御に従って、所定の画像（映像）を表示する装置であり、撮影ユニット２０によって撮影された映像およびトリミング領域を表示するものである。トリミング領域は、例えば、図５に示すように、キャプチャー画像からトリミングされる領域部分（送信画像エリア）を示す枠線ＦＬによって表され、前記枠線ＦＬは、キャプチャー画像に重畳されてモニタ部６７に表示される。モニタ部６７は、例えば、ＬＣＤ装置や有機ＥＬ表示装置等であり、図５に示すように、その表示画面が筐体６９の外部に臨むように、筐体６９の主面上段に配設される。

ネットワークＩＦ部６８は、ネットワークＮＴを介して撮影装置１と遠隔支援装置５との間で通信を行うための通信インタフェース回路であり、制御部６２から入力されてきたデータをネットワークＮＴの通信プロトコルに対応した通信信号に収容し、この収容した通信信号をネットワークＮＴへ送信するとともに、ネットワークＮＴから撮影装置１宛ての通信信号を受信し、この受信した通信信号に収容されているデータを取り出して制御部６２で処理可能な形式に変換し、この変換したデータを制御部６２へ出力するものである。

制御部６２は、撮影装置１の各部を当該機能に応じて制御する回路であり、例えば、撮影装置１の各部を当該機能に応じて制御するための制御プログラム等の各種の所定のプログラムや例えばダミー画像のデータやスイッチ部８０によって設定されたトリミング領域の位置のデータ等の前記所定のプログラムの実行に必要なデータ等の各種の所定のデータ等を記憶する、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Read Only Memory）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、前記所定のプログラムを読み出して実行することによって所定の演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる前記ＣＰＵのワーキングメモリとなるＲＡＭ、および、これらの周辺回路を備えたマイクロコンピュータ等によって構成される。制御部６２は、機能的に、送信画像制御部６３を備えている。

送信画像制御部６３は、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像のうち、遠隔支援装置５へ送信すべき映像を制御するものであって、本実施形態では、ネットワークＮＴの通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングし、このトリミングされた被写体の映像をネットワークＩＦ部６８に送信させるものであり、例えば、機能的に、通信状態検出部６３１と、サイズ決定部６３２と、トリミング制御部６３３とを備えて構成される。

通信状態検出部６３１は、ネットワークＮＴの通信状態を検出するものであり、例えば、本実施形態では、予め用意された所定の画像をダミー画像としてネットワークＮＴに送信することによってこのネットワークＮＴの通信レートをこのネットワークＮＴの通信状態として検出するものである。ダミー画像は、データ容量が予め既知であれば、任意の画像でよく、例えば、本実施形態では、ダミー画像として、ＸＧＡ（１０２４×７６８）サイズのサンプル画像（カラーバー等のテスト画像）が利用される。そして、通信状態検出部６３１は、このダミー画像を収容した通信信号が撮影装置１からネットワークＮＴを介して遠隔支援装置５へ伝送されるまでの送信時間に基づいて通信レート（通信速度）を求める。この送信時間は、例えば、撮影装置１が前記ダミー画像を収容した通信信号を送信した時刻（送信時刻）を記憶しておき、前記通信信号に対する遠隔支援装置５による受信応答（いわゆるＡｃｋ通信信号）に、遠隔支援装置５で前記通信信号を受信した時刻（遠隔支援装置５での受信時刻）を遠隔支援装置５によって収容させることによって、前記遠隔支援装置５での受信時刻と前記送信時刻との差として計測することができる。また例えば、前記送信時間は、撮影装置１が前記ダミー画像を収容した通信信号を送信した時刻（送信時刻）を記憶しておき、前記通信信号に対する遠隔支援装置５による受信応答（いわゆるＡｃｋ通信信号）を撮影装置１で受信した時刻（撮影装置１での受信時刻）を計時することによって、前記撮影装置１での受信時刻と前記送信時刻との差の半分として計測することができる。このようにネットワークＮＴの通信状態の検出に当たって、本実施形態では、ダミー画像であるが実際の画像データを収容した通信信号が送信され、送信の際における実際のネットワークＮＴの通信状態に、より適切に対応した通信可能な画像サイズを求めることができ、ネットワークＮＴの通信状態に応じて被写体の映像の通信量を適応的に変更することができる。

サイズ決定部６３２は、通信状態検出部６３１で検出されたネットワークＮＴの通信レートから予め設定された所定のマージンを差し引いた通信レート以下の所定の通信レートで、通信可能な画像サイズを求めるものである。

例えば、サイズ決定部６３２は、（通信レート）＝（ダミー画像の画素数）／（送信時間＋α）の式によって通信レートを求める。ただし、前記αは、通信余裕であり、前記所定のマージンに相当するものである。そして、サイズ決定部６３２は、（通信可能な画像サイズ）＝（決定された通信レート）×（１／送信すべき映像のフレームレート）の式によって前記通信可能な画像サイズを求める。このようにサイズ決定部６３２は、決定された通信レートと、送信すべき映像のフレームレートとに基づいて、前記通信可能な画像サイズを決定する。このように本実施形態では、所定のマージンを考慮した通信レート以下の所定の通信レートで、通信可能な画像サイズが求められるので、撮影装置１は、トリミングされた被写体の映像を送信している間に、ネットワークＮＴの通信状態が変化した場合でも、その所定のマージンの範囲で、例えば通信エラーや画像劣化等の障害が発生することなく、トリミングされた被写体の映像を送信することができる。また、本実施形態では、このようにサイズ決定部６３２は、前記決定された所定の通信レートでの最大の画像サイズを前記通信可能な画像サイズとして求め、そして、この前記所定の通信レートでの最大の画像サイズでトリミングされた被写体の映像が送信される。このため、撮影装置１は、ネットワークＮＴの通信状態において最大の解像度で映像を送信することができる。

トリミング制御部６３３は、通信状態検出部６３１で検出されたネットワークＮＴの通信状態において通信可能な画像サイズとしてサイズ決定部６３２で決定された画像サイズで、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像をトリミングするものである。より具体的には、トリミング制御部６３３は、前記トリミングするトリミング領域の位置を受け付けるトリミング領域位置受付部で受け付けたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像をトリミングする。このトリミング領域位置受付部は、本実施形態では、上述した、前記被写体の映像上で前記トリミング領域の位置を変更する指示を受け付けるスイッチ部８０が対応する。このような構成の撮影装置１は、後述するように撮影装置１のユーザがスイッチ部８０を後述するようにスイッチ操作することによって、撮影装置１のユーザが所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

次に、本実施形態の動作について説明する。図６は、本実施形態の遠隔作業支援システムにおける撮影装置の動作を示すフローチャートである。

本実施形態の遠隔作業支援システムＳにおける撮影装置１は、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像を遠隔支援装置５へ送信する制御に関し、図６に示すように動作している。すなわち、図６において、ステップＳ１１では、制御部６２の送信画像制御部６３における通信状態検出部６３１によって、ネットワークＮＴの通信状態が検出される。

続いて、ステップＳ１２では、制御部６２の送信画像制御部６３におけるサイズ決定部６３２によって、通信状態検出部６３１によって検出されたネットワークＮＴの通信状態に基づいて所定のマージンを考慮することによって、通信可能な所定の通信レート（通信速度）が求められ、決定される。本実施形態では、サイズ決定部６３２は、通信状態検出部６３１で検出されたネットワークＮＴの通信レートから所定のマージンを差し引いた通信レート以下の所定の通信レートを、より具体的には、上述した、（通信レート）＝（ダミー画像の画素数）／（送信時間＋α）の式によって通信レートを求め、この求めた通信レートを前記通信可能な所定の通信レート（通信速度）として決定する。

続いて、ステップＳ１３では、サイズ決定部６３２は、通信可能な画像サイズを求め、決定する。より具体的には、サイズ決定部６３２は、上述した、（通信可能な画像サイズ）＝（決定された通信レート）×（１／送信すべき映像のフレームレート）の式によって前記通信可能な画像サイズを求め、決定する。

続いて、ステップＳ１４では、制御部６２の送信画像制御部６３におけるトリミング制御部６３３によって、トリミング領域の位置を調整するか否かが判断される。この判断の結果、トリミング領域の位置を調整する場合（Ｙ）には、ステップＳ１５が実行され、トリミング領域の位置を調整しない場合（Ｎ）には、ステップＳ１５およびステップＳ１６がスキップされ、ステップＳ１７が実行される。より具体的には、トリミング制御部６３３は、スイッチ部８０のＡＤＪＵＳＴＳＷ８３ａがスイッチ操作されたか否かが判断され、このＡＤＪＵＳＴＳＷ８３ａがスイッチ操作された場合には、トリミング領域の位置を調整する場合であると判断され、動作モードが通常モードからトリミング領域調整設定モードへ移行される。

ステップＳ１５では、トリミング制御部６３３によって、スイッチ部８０のトリミング領域調整ＳＷ８２におけるそのスイッチ操作に応じてトリミング領域の位置が変更されて調整され、スイッチ部８０のＳＥＴＳＷ８３ｂにおけるそのスイッチ操作に応じてトリミング領域の位置が決定され、制御部６２にこの決定されたトリミング領域の位置が記憶され、設定される。

例えば、ＡＤＪＵＳＴＳＷ８３ａがスイッチ操作されると、動作モードが通常モードからトリミング領域調整設定モードへ移行され、モニタ部６７には、制御部６３によって、例えば、図５に示すように、トリミング領域を示す枠線ＦＬが表示される。撮影装置１のユーザは、例えば、このモニタ部６７に表示された枠線ＦＬを図５の紙面上方向に移動させる場合には、上方向調整ＳＷ８２ａをスイッチ操作する。この上方向調整ＳＷ８２ａのスイッチ操作を受け付けると、トリミング制御部６３３は、ユーザによって上方向調整ＳＷ８２ａがスイッチ操作されている間だけ枠線ＦＬを上方向に移動させる。また例えば、撮影装置１のユーザは、例えば、このモニタ部６７に表示された枠線ＦＬを図５の紙面左方向に移動させる場合には、左方向調整ＳＷ８２ｃをスイッチ操作する。この左方向調整ＳＷ８２ｃのスイッチ操作を受け付けると、トリミング制御部６３３は、ユーザによって左方向調整ＳＷ８２ｃがスイッチ操作されている間だけ枠線ＦＬを左方向に移動させる。トリミング領域の位置が下方向や右方向に調整される場合も同様である。

そして、ユーザは、トリミング領域の位置を調整すると、この調整した位置で撮影装置１にトリミング領域の位置を設定すべく、ＳＥＴＳＷ８３ｂをスイッチ操作する。このＳＥＴＳＷ８３ｂがスイッチ操作されると、トリミング制御部６３３によって、モニタ部６７に表示されている枠線ＦＬでトリミング領域の位置が決定され、この決定されたトリミング領域の位置が制御部６２のＥＥＰＲＯＭ等のメモリ素子に格納され、設定される。次回のトリミング領域の調整および設定では、この制御部６２に記憶されているトリミング領域の位置で枠線ＦＬがモニタ部６７に表示される。

続いて、ステップＳ１６では、トリミング制御部６３３によって、トリミング領域の位置の調整を終了するか否かが判断される。この判断の結果、トリミング領域の位置の調整を終了する場合（Ｙ）には、ステップＳ１７が実行され、トリミング領域の位置の調整を終了しない場合（Ｎ）には、処理がステップＳ１５に戻される。より具体的には、トリミング制御部６３３は、スイッチ部８０のＣＬＥＡＲＳＷ８３ｃがスイッチ操作されたか否かが判断され、このＣＬＥＡＲＳＷ８３ｃがスイッチ操作された場合には、トリミング領域の位置の調整を終了する場合であると判断され、動作モードがトリミング領域調整設定モードから通常モードへ復帰される。

そして、ステップＳ１７では、トリミング制御部６３３によって前記設定されたトリミング領域の位置で、かつ、サイズ決定部６３２によって決定された前記画像サイズで、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像（キャプチャー画像）がトリミングされ、このトリミングされた被写体の映像がネットワークＩＦ部６８によってネットワークＮＴを介して遠隔支援装置５へ送信される。

遠隔支援装置５では、このトリミングされた被写体の映像を収容した通信信号が受信されると、このトリミングされた被写体の映像がディスプレイ１６３ａに表示される。

このように動作するので、本実施形態にかかる遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１では、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像をネットワークＩＦ部６８で送信する際に、ネットワークＮＴの通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像がトリミングされ、すなわち、被写体のキャプチャー画像のうちの一部の画像領域が切り出され、このトリミングされた被写体の映像（一部の画像領域）が送信される。したがって、このような構成の遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１は、ネットワークＮＴの通信状態に応じて被写体の映像の通信量を変更することができる。このため、遠隔作業支援システムＳの遠隔支援装置５では、ネットワークの通信状態にかかわらずフレームレートを維持した滑らかな被写体の動画映像がそのディスプレイ１６３ａに表示される。

なお、上述の実施形態では、トリミング領域の位置は、撮影装置１のユーザ（本実施形態では作業者Ｗ）が、撮影装置１に備えられたモニタ部６７を参照しながら、撮影装置１に備えられたトリミング領域調整ＳＷ８２およびトリミング領域設定ＳＷ８３をスイッチ操作することよって調整および設定されたが、撮影装置１のモニタ部６７、トリミング領域調整ＳＷ８２およびトリミング領域設定ＳＷ８３に相当する入力操作部を遠隔支援装置５にさらに設け、遠隔支援装置５のユーザ（本実施形態では指示者Ａ）によってトリミング領域の位置を調整および設定するように、遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１が構成されてもよい。

例えば、メインサーバＰＣ６に、撮影装置１のモニタ部６７、トリミング領域調整ＳＷ８２およびトリミング領域設定ＳＷ８３に相当する各部がさらに設けられる。例えば、メインサーバＰＣ６のディスプレイ１６３ａが撮影装置１のモニタ部６７として機能し、メインサーバＰＣ６のキーボード１６２ａのカーソルキーがトリミング領域調整ＳＷ８２として機能し、メインサーバＰＣ６のキーボード１６２ａのファンクションキーがトリミング領域設定ＳＷ８３として機能するように、メインサーバＰＣ６が構成される。

そして、トリミング領域の位置の調整および設定では、上述したステップＳ１１ないしステップＳ１３の各動作によって決定された通信可能な画像サイズが撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像とともに、撮影装置１から遠隔支援装置５へ送信され、メインサーバＰＣ６のディスプレイ１６３ａには、枠線ＦＬを重畳した被写体の映像が表示される。そして、上述したステップＳ１４ないしステップＳ１６で説明したスイッチ操作と同様の操作によって、遠隔支援装置５のユーザ（本実施形態では指示者Ａ）が、このディスプレイ１６３ａの表示を参照しながら、キーボード１６２ａをスイッチ操作することよってトリミング領域の位置を調整および設定する。この調整および設定されたトリミング領域の位置は、このトリミング領域の位置を指定するトリミング領域位置情報として、コンピュータ１６１によって、通信信号に収容される。そして、この通信信号がコンピュータ１６１によってネットワークＮＴを介して撮影装置１へ送信される。撮影装置１では、このトリミング領域位置情報を収容するこの通信信号をネットワークＩＦ部６８で受信すると、被写体の映像を撮影装置１から遠隔支援装置５へ送信する場合に、トリミング制御部６３３によって、この通信信号に収容されたトリミング領域位置情報によって指定されたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像がトリミングされる。この他の形態では、ネットワークＩＦ部６８は、前記トリミング領域位置受付部として機能し、このトリミング領域位置受付部と兼用される。

このような構成の遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１では、外部からネットワークＮＴを介して通信信号によってトリミング領域の位置を指定することができる。このため、このような構成の遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１は、例えば指示者Ａ等の外部の者が所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また、上述の実施形態において、遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１は、撮影ユニット２０によって被写体の映像から予め設定された所定のマーカＭＫを検出し、この検出したマーカＭＫに基づいてトリミング領域の位置を求めるように、構成されてもよい。このような構成では、所定のマーカＭＫが予め用意され、撮影装置１のユーザ（ここでは作業者Ｗ）は、トリミング領域として設定したい領域を表すように、前記所定のマーカＭＫを被写体として配置する。そして、撮影装置１の制御部６２には、この所定のマーカＭＫの形状が画像パターンとして予め記憶され、トリミング制御部６３３は、トリミング領域の位置を調整および設定する場合に、撮影ユニット２０によって撮影された被写体の映像から、公知の常套手段によるパターン認識によって、前記所定のマーカＭＫの画像パターンを検出し、この検出した前記所定のマーカＭＫの位置に基づいてトリミング領域の位置を求め、この求めたトリミング領域の位置で枠線ＦＬをモニタ部６７に表示し、そして、この求めたトリミング領域の位置を制御部６２のＥＥＰＲＯＭ等のメモリ素子に格納し、設定する。

なお、この検出した前記所定のマーカＭＫの画像パターンの位置に基づいて求められたトリミング領域が前記通信可能な画像サイズよりも大きい場合には、前記検出した前記所定のマーカＭＫの画像パターンの位置に基づいて求められたトリミング領域内に、前記通信可能な画像サイズに合ったトリミング領域が設定される。例えば、前記検出した前記所定のマーカＭＫの画像パターンの位置に基づいて求められたトリミング領域における中心位置と、前記通信可能な画像サイズに合ったトリミング領域の中心位置とが一致するように、前記通信可能な画像サイズに合ったトリミング領域が設定される。また例えば、前記検出した前記所定のマーカＭＫの画像パターンの位置に基づいて求められたトリミング領域における一の角と、前記通信可能な画像サイズに合ったトリミング領域における一の角とが一致するように、前記通信可能な画像サイズに合ったトリミング領域が設定される。

このように構成することによって、遠隔作業支援システムＳおよび撮影装置１は、被写体の映像から所定のマーカを検出することで、自動的に、トリミング領域の位置を決定することができる。このため、撮影装置１のユーザ（ここでは作業者Ｗ）における頭部が揺動して撮影ユニット２０によって撮影されている被写体の領域に変動があっても、前記所定のマーカが撮影されていれば、所望のトリミング領域の映像、例えば作業対象物を撮した映像を、遠隔支援装置５へ送信し続けることができる。

図７は、実施形態にかかる他の第１態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。図８は、実施形態にかかる他の第２態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。図９は、実施形態にかかる他の第３態様の撮影装置におけるトリミング領域の位置の調整および設定を説明するための図である。図７ないし図９には、主に、制御ユニット６０におけるモニタ部６７の表示画面が示されている。

前記所定のマーカＭＫは、予め既知であれば任意のもの（形状や色）であってよく、例えば、作業の邪魔にならないシールや、自動認識の容易な蛍光シール等であってよい。

また例えば、前記所定のマーカＭＫは、図７に示す円柱形状等の予め設定された所定の形状のマーク部材ＭＫａであってよい。このマーク部材ＭＫａは、例えば、図７に示すように、トリミング領域として設定したい領域の四隅に配置されてもよく、また例えば、マーク部材ＭＫａは、トリミング領域として設定したい領域における所定の位置に配置されてもよい。トリミング領域の位置は、前記所定の位置を基準とした所定の矩形として設定される。前記所定の位置の基準は、矩形の一の角や、対角線の交点等に設定される。このような構成では、ユーザがマーク部材ＭＫａを配置することで、自動的に、ユーザが所望するトリミング領域の位置で、被写体の映像をトリミングすることができる。

また例えば、前記所定のマーカＭＫは、図８に示すように、ユーザが作業を行うための作業マットＭＫｂであってよい。あるいは、前記所定のマーカＭＫは、作業マット上に形成されたマークであってよい（不図示）。このような構成では、ユーザが作業マットを使うだけで、トリミング領域の位置を指定でき、自動的に、そのトリミング領域の位置で被写体の映像をトリミングすることができる。

なお、このように作業マットＭＫｂをマーカＭＫとして使用する場合に、トリミング領域の位置は、作業マットＭＫｂが物体（例えば作業対象物）によって隠されている位置を検出し、この隠された位置がトリミング領域の中央位置となるように、決定されてもよい。

また例えば、前記所定のマーカＭＫは、手を撮影した手画像領域ＭＫｃであってよい。このような場合では、トリミング制御部６３３は、例えば、公知の常套手段である肌色検知によって手画像領域ＭＫｃを検出するように構成される。このように手画像領域ＭＫｃをマーカＭＫとして使用する場合に、トリミング領域の位置は、各手に対応する各手画像領域ＭＫｃの中心位置がトリミング領域の中央位置となるように、決定される。このような構成では、ユーザが手を用いて、トリミング領域の位置を指定でき、自動的に、そのトリミング領域の位置で被写体の映像をトリミングすることができる。このため、両手を使って作業する場合に、作業対象物が動いたとしても、作業対象物を扱う両手によってトリミング領域の位置が決定されるから、作業対象物を撮した映像を、遠隔支援装置５へ送信し続けることができる。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Ｓ 遠隔作業支援システム
１ 撮影装置
５ 遠隔支援装置
６ メインサーバコンピュータ装置
７ 支援記録サーバコンピュータ装置
８ コンテンツサーバコンピュータ装置
１０ 装着ユニット
２０ 撮影ユニット
４０ 表示ユニット
４１ 接眼光学系
４１ａ 光学プリズム
４１ｂ 反射部
５０ 音入出力ユニット
６０ 制御ユニット
６３ 送信画像制御部
６７ モニタ部
６８ ネットワークインタフェース部
６３１ 通信状態検出部
６３２ サイズ決定部
６３３ トリミング制御部
８２ トリミング領域調整スイッチ部
８３ トリミング領域設定スイッチ部

Claims (14)

1. 被写体を撮影する撮影部と、
   通信網を介した通信を行う通信部と、
   前記通信網の通信状態に応じた通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングし、このトリミングされた被写体の映像を前記通信部に送信させる送信画像制御部とを備えること
   を特徴とする映像送信装置。
2. 前記送信画像制御部は、予め用意された所定の画像をダミー画像として前記通信網に送信することによって前記通信網の通信レートを前記通信網の通信状態として検出する通信状態検出部を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の映像送信装置。
3. 前記送信画像制御部は、前記通信状態検出部で検出された前記通信網の通信レートから予め設定された所定のマージンを差し引いた通信レート以下の所定の通信レートで、前記通信可能な画像サイズを求めるサイズ決定部を備えること
   を特徴とする請求項２に記載の映像送信装置。
4. 前記サイズ決定部は、前記所定の通信レートでの最大の画像サイズを前記通信可能な画像サイズとして求めること
   を特徴とする請求項３に記載の映像送信装置。
5. 前記送信画像制御部は、前記通信可能な画像サイズで前記被写体の映像をトリミングするトリミング制御部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の映像送信装置。
6. 前記トリミングするトリミング領域の位置を受け付けるトリミング領域位置受付部をさらに備え、
   前記トリミング制御部は、前記トリミング領域位置受付部で受け付けたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像をトリミングすること
   を特徴とする請求項５に記載の映像送信装置。
7. 前記トリミング領域位置受付部は、前記被写体の映像上で前記トリミング領域の位置を変更する指示を受け付けるスイッチ部であること
   を特徴とする請求項６に記載の映像送信装置。
8. 前記通信部は、前記トリミング領域位置受付部と兼用され、
   前記トリミング制御部は、前記トリミング領域の位置を指定するトリミング領域位置情報を収容する通信信号を前記通信部で受信した場合に、前記通信信号に収容されたトリミング領域位置情報によって指定されたトリミング領域の位置で、前記被写体の映像をトリミングすること
   を特徴とする請求項６に記載の映像送信装置。
9. 前記トリミング領域位置受付部は、前記被写体の映像から予め設定された所定のマーカを検出し、この検出したマーカに基づいて前記トリミング領域の位置を求めること
   を特徴とする請求項６に記載の映像送信装置。
10. 前記所定のマーカは、予め設定された所定の形状のマーク部材であること
    を特徴とする請求項９に記載の映像送信装置。
11. 前記マーク部材は、作業マットまたは作業マット上に形成されたマークであること
    を特徴とする請求項１０に記載の映像送信装置。
12. 前記所定のマーカは、手を撮影した手画像領域であること
    を特徴とする請求項９に記載の映像送信装置。
13. 被写体を撮影する撮影部を備え、前記撮影部で撮影した被写体の映像を通信網を介して送信する映像送信部と、
    前記撮影部を頭部に装着するための装着部とを備える撮影装置であって、
    前記映像送信部は、請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の映像送信装置であること
    を特徴とする撮影装置。
14. 撮影装置と、通信網を介して前記撮影装置と通信可能に接続される遠隔作業支援装置とを備える遠隔作業支援システムであって、
    前記撮影装置は、請求項１３に記載の撮影装置であり、
    前記遠隔作業支援装置は、前記通信網を介して受信され、前記撮影装置の撮影部によって撮影された被写体の映像を表示する表示部と、指示者の指示を受け付けて該指示を前記通信網を介して前記撮影装置へ送信する指示受付部とを備えること
    を特徴とする遠隔作業支援システム。

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