JP2016100636A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザが所望とする領域の画像が表示できるように、ユーザの操作を補助する。【解決手段】 撮像方向を変更する変更手段と、クライアント装置から第一の座標値と第二の座標値とを含むコマンドを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信されたコマンドに基づいて、前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つを制御する制御手段と、前記制御手段によって制御される撮像範囲の境界に関心領域が存在する場合、前記関心領域を撮像範囲に含むように前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つの制御を調整する調整手段とを有することを特徴とする撮像装置を提供する。【選択図】 図７

Description

本発明は、撮像装置のパン／チルト／ズームの制御に関するものである。

従来、ネットワークを介してユーザの指示により監視カメラに対して撮像方向や、望遠／広角等ズームを制御して撮像画角を変更するシステムがある。また、デジタルカメラや携帯端末に搭載されるモニタに表示された画像上でズーム倍率の変更の指示を行うことが提案されている。

例えば、特許文献１では、携帯端末上にユーザが指定した領域を画面上に表示し、この領域の画像が画面全体に拡大して表示されるようにズーム制御する技術が開示されている。

特開２００４−１５７８６９号公報

しかしながら、従来の撮像装置、例えばカメラ機能を有する携帯端末などにおいては、画面が小さいため、ユーザが所望とする領域を指定できない場合があり得る。また、画面が大きくてもユーザが慌てているケースなども同様の自体が起こり得る。

上記課題に鑑み、本発明は、ユーザが所望とする領域の画像が表示できるように、ユーザの操作を補助することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願の撮像装置は、撮像装置の撮像方向を変更する変更手段と、クライアント装置から第一の座標値と第二の座標値とを含むコマンドを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信されたコマンドに基づいて、前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つを制御する制御手段と、前記制御手段によって制御される撮像範囲の境界に関心領域が存在する場合、前記関心領域を撮像範囲に含むように前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つの制御を調整する調整手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが本来所望とする領域の画像が適切に得られる。

本実施形態の撮像システムの構成を示す図 本実施形態の撮像装置１００のハードウェア構成を示すブロック図 本実施形態の動作の一例を示すコマンドシークエンス図 本実施形態に用いるＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンド／レスポンスの構造を示す図 本実施形態で用いる座標系の例を示す図 本実施形態での指定座標と撮像画角とを説明するための図 本実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャート図 クライアント装置２００のハードウェア構成を示す図である。

（実施形態１）
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る撮像システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態に係る撮像システムでは、撮像装置１００がネットワーク３００を介して外部装置であるクライアント装置２００に接続される。

撮像装置１００は、撮像画像を、ネットワーク３００を介してクライアント装置２００に配信する。なお、本実施形態における撮像装置１００は、動画像を撮像する監視カメラであり、撮像装置１００とクライアント装置２００の間の通信は、たとえば、ＯＮＶＩＦで規定される通信を実行する。また、本実施形態における撮像装置１００は、例えば壁面や天井に設置されてもよい。

クライアント装置２００は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータあるいはモバイル端末などの情報処理装置により構成される。クライアント装置２００は、表示部２１０を有し、この表示部２１０の画面上で撮像装置１００のパン，チルト，ズームなどの制御の指示を行う。

クライアント装置２００は、撮像装置１００に対してコマンドを送信する。たとえば、クライアント装置２００は、ＯＮＶＩＦ（Ｏｐｅｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｆｏｒｕｍ）に規定されたフォーマットで撮像装置１００の撮像方向又はズーム倍率を変更するためのコマンド（リクエスト）を送信する。また、撮像装置１００は、クライアント装置２００から受信した撮像方向（パン、チルト）を変更するためのコマンドに応じて撮像方向を変更する。また、撮像装置１００は、クライアント装置２００から受信したズーム倍率を変更するためのコマンドに応じてズーム倍率を変更する。

ネットワーク３００は、所定の通信規格を満足する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。本実施形態においては、撮像装置１００とクライアント装置２００との間の通信を行うことができるものであればその通信規格、規模、構成を問わない。例えば、ネットワーク３００は、インターネットや有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のいずれにより構成されてもよい。

図１（ｂ）は、本実施形態の撮像装置１００の駆動機構の一例を示す図である。パン駆動機構１１１は、撮像装置１００の向きをパン方向（撮像装置１００の接地面に対して水平方向）に変更する。また、チルト駆動機構１１２は、撮像装置１００をチルト方向（撮像装置の接地面に対して垂直方向）に変更する。さらに、ズーム駆動機構１１３は、撮像装置１００のズーム倍率を変更する。すなわち、これら、パン駆動機構１１１、チルト駆動機構１１２、ズーム機構１１３は、それぞれ撮像装置１００のパン、チルト、ズームを変更するための機構である。これにより、撮像装置１００の撮像画角が変更可能となる。なお、本実施形態において、パン駆動機構１１１、チルト駆動機構１１２及びズーム駆動機構１１３のそれぞれは、ステッピングモータ及びギヤ等から構成されているものとする。

図２は、本実施形態に係る撮像装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２において、ＣＰＵ１４６は、撮像装置１００を統括制御する中央演算処理回路である。ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１４８は、ＣＰＵ１４６を動作させるためのソフトウェアプログラムを格納する。ＲＡＭ１４９は、各種情報を一時的に保持するメモリである。

パン駆動回路１１１、チルト駆動回路１１２、およびズーム駆動回路１１３は、クライアント装置２００から受信されたコマンドをＣＰＵ１４６が解釈することによって生成された制御信号に基づいて駆動する。

前玉レンズ１２２、バリエータレンズ１２４は撮像光学系を構成する。ＣＰＵ１４６からの駆動信号に基づき、バリエータレンズ１２４が光軸方向に移動する。すなわちバリエータレンズ１２４の移動に伴い、撮像光学系の焦点距離が変化することにより、ズーム倍率が変化する。

撮像素子１２６は、ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。画像信号処理回路１２８は、撮像素子１２６から出力された画像信号（ＲＧＢ）を輝度色差信号などの画像信号に変換する。符号化回路１３０は、Ｈ．２６４あるいはＨ．２６５などの規格に基づいて変換された画像信号を符号化する。バッファ１３２は、符号化された画像信号をネットワーク上に送信するために一時的に記憶する。通信回路（以下、Ｉ／Ｆと称する場合がある）１３４および通信端子１３６は符号化された画像信号をネットワーク上のクライアント装置２００に出力する。動き検出回路１３８は、画像信号処理回路１２８から出力された画像信号を既存の技術を用いて解析することにより、画像内の物体の動きを検出する。

物体位置判定回路１４０は、動きが検出された領域を物体として判定するか、あるいは動きが検出された領域のうち、顔認識された部分あるいは人体が検出された部分の領域を物体として判定し、その画像内の位置を特定する。本実施の形態ではこの判定された物体を検知物体として説明する。また、検知物体の領域を関心領域としてもよいが、以下では検知物体の外接矩形を関心領域として説明する。

本実施形態では、ユーザによるパン／チルト／ズームの操作を修正することにより、物体位置が撮像画角内に収まるようにパン／チルト／ズーム制御が実行される。すなわち、クライアント装置２００からの制御信号に基づいてパン／チルト／ズームが制御されたとき、物体が撮像画角端付近に存在するおそれがある場合には、ＣＰＵ１４６は、当該の物体が画角内に入るようにパン／チルト／ズーム動作を微調整する。

図８は、クライアント装置２００のハードウェア構成を示す図である。ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２およびＲＯＭ２０３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてクライアント装置２００全体の制御を行う。

ＲＡＭ２０２は、ＲＯＭ２０３からロードされたコンピュータプログラムやデータ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０７を介して外部から取得したデータなどを一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを有する。即ち、ＲＡＭ２０２は、例えば、画像メモリとして割り当てたり、その他の各種のエリアを適宜提供したりすることができる。

ＲＯＭ２０３には、クライアント装置２００の設定データや、コンピュータであるクライアント装置が実行可能なソフトウェアプログラムなどが格納されている。操作部２０４は、キーボードやマウスなどにより構成されており、クライアント装置２００のユーザの操作により、各種の指示をＣＰＵ２０１に対して入力することができる。表示部２０５は、ＬＣＤなどのスクリーンを有し、撮像装置１００からの画像およびＣＰＵ２０１による処理結果を表示する。

２次記憶装置２０６は、ハードディスクドライブ装置に代表される、大容量情報記憶装置である。外部記憶装置２０６には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、図２に示した各部の機能をＣＰＵ２０１に実現させるためのコンピュータプログラムが保存されている。更には、外部記憶装置２０６には、撮像装置１００からの画像が保存される。

２次記憶装置２０６に保存されているコンピュータが実行可能なソフトウェアプログラムやデータは、ＣＰＵ２０１による制御に従って適宜、ＲＡＭ２０２にロードされ、ＣＰＵ２０１による処理対象となる。Ｉ／Ｆ２０７は、ＬＡＮやインターネット等のネットワーク、投影装置や表示装置などの他の機器を接続するためのものであり、クライアント装置２００は、このＩ／Ｆ２０７を介して様々な情報を取得したり、送出したりすることができる。

以下に、図３を用いて、クライアント装置２００と撮像装置１００との間において、パン／チルト／ズームを変更する典型的なＢｏｘＺｏｏｍコマンドシーケンスを説明する。ここで、トランザクションとは、クライアント装置２００から撮像装置１００へ送信されるコマンドと、それに対して撮像装置１００からクライアント装置２００へ返送するレスポンスのペアのことを指している。

トランザクション１２０１は、ＧｅｔＳｅｒｖｉｃｅＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓコマンドのトランザクションである。ＧｅｔＳｅｒｖｉｃｅＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓコマンドは、撮像装置１００がサポートする機能を示す機能情報を返送するように指示するコマンドである。この機能情報は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの情報を含む。クライアント装置２００は第１の座標および第２の座標のデータを含むＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドを生成する。この第１の座標および第２の座標は、それぞれ、クライアント装置２００の表示部２０５の画面上で矩形枠を指定する際の開始点（例えば、Ｘ１座標）、終了点（例えば、Ｘ２座標）である。撮像装置１００は、受信したＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドに含まれる第１および第２の座標に基づいて撮像装置１００が制御されるべき撮像方向およびズーム倍率の変更値を算出し、算出した変更値に基づいて撮像装置１００を駆動する。具体的には、第１および第２の座標の中点つまり表示部２０５に表示される画像上で指定した矩形の中心座標から表示部２０５に表示される画像の中心までの距離を算出する。そして、変更前のズーム倍率および算出された距離に基づいて撮像方向の変更量を決定する。さらに、表示される画像のサイズとユーザによって指定された矩形枠のサイズとの比率に基づいて変更すべきズーム倍率を決定する。

トランザクション１２０２は、ＧｅｔＣｏｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ コマンドのトランザクションである。ＧｅｔＣｏｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓコマンドを撮像装置に送信することにより、クライアント装置２００は、撮像装置１００のＰＴＺ（パン、チルト、ズーム）設定の情報を取得する。具体的には、受信したＧｅｔＣｏｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓコマンドに対して、撮像装置１００は、撮像装置１００に設定されている全てのＰＴＺ設定のリストをクライアント装置２００に返す。このＰＴＺ設定のリストには、複数のＰＴＺ設定を含むことができるとともに、各ＰＴＺ設定を識別するためのｔｏｋｅｎ情報が含まれる。このｔｏｋｅｎ情報を、本実施形態では、ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＴｏｋｅｎと称する。

トランザクション１２０３は、ＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓ コマンドのトランザクションである。クライアント装置２００は、ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＴｏｋｅｎを含ませて、ＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓコマンドを撮像装置１００に送信する。撮像装置１００は、ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＴｏｋｅｎ指定された設定における可能なオプション情報をＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓレスポンスに格納してクライアント装置２００に送信する。例えば、本実施形態では、上記 ＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓ レスポンスは、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドに設定可能なＰｒｏｆｉｌｅＴｏｋｅｎのリストを含む。クライアント装置２００は、ＰｒｏｆｉｌｅＴｏｋｅｎのリストから、所望のＰｒｏｆｉｌｅＴｏｋｅｎを選択して、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドを発行する。

トランザクション１２０４は、上述したＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドのトランザクションである。このコマンドにより、クライアント装置２００は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍリクエスト情報、ＰｒｏｆｉｌｅＴｏｋｅｎ情報、第１座標および第２座標を有するＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドを撮像装置１００に送信する。ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドを受信した撮像装置１００は、ＰｒｏｆｉｌｅＴｏｋｅｎ、第１座標、および、第２座標をＲＡＭ１４９に記憶するとともに、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスをクライアント装置２００に送信する。

また、撮像装置１００は、上述したように、第１座標、及び、第２座標に基づき、撮像装置１００が撮像している画像の撮像画角を変更する。すなわち、撮像装置１００は、第１座標、及び、第２座標に基づき、パン／チルト／ズーム機構の駆動を行う。

また、本実施形態の撮像装置は、パン、チルト、及び、ズーム機構の駆動を行う際に、物体が画角端付近に存在しているおそれがある場合には、当該の物体が画角内に入るようにパン／チルト／ズーム動作を調整する。

図４（ａ）は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドのデータ構造、図４（ｂ）は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスのデータ構造の一例を示す図である。

図４（ａ）において、宛先アドレス３００１はＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの送信先である撮像装置１００のアドレス情報が格納される。送信元アドレス３００３は、送信元であるクライアント装置２００のアドレス情報が格納される。フィールド３００５は、リクエスト種別として、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍリクエストであることを示す情報が格納される。フィールド３００７はプロファイルトークンフィールドを示す。フィールド３００９は開始点座標フィールドであり、フィールド３０１５は終了点座標フィールドである。開始点座標フィールド３００９、および、終了点座標フィールド３０１５は、それぞれ、Ｘ座標フィールドとＹ座標フィールドを含む。フィールド３０１１は開始点のＸ座標フィールド、フィールド３０１３は開始点のＹ座標フィールドである。また、フィールド３０１７は終了点のＸ座標フィールド、フィールド３０１９は終了点のＹ座標フィールドである。

一方、図４（ｂ）において、フィールド３０２１は宛先アドレス、フィールド３０２３は送信元アドレス、フィールド３０２５はＳｅｒｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンス・フィールドである。このＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスでは、フィールド３０２５は、レスポンスの種別として、このレスポンスがＳｅｒｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスであることを示す情報が格納される。また、宛先アドレス３０２１にはＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスの送信先であるクライアント装置２００のアドレス情報が格納され、送信元アドレス３０２３には送信元である撮像装置１００のアドレス情報が格納される。

本実施形態では、図４（ａ）で示される開始点のＸ座標フィールド３０１１の値が終了点のＸ座標フィールド３０１７の値よりも小さい場合、撮像装置１００の撮像光学系の焦点距離を長くする（すなわちズーム倍率の値を大きくする）ように調整される。また、例えば、開始点のＸ座標値３０１１が、終了点のＸ座標値３０１７よりも大きい場合に、本実施形態に係る撮像装置の撮像光学系の焦点距離を短くする（すなわちズーム倍率の値を小さくする）ように調整される。さらに、例えば、開始点のＸ座標値３０１１が、終了点のＸ座標値３０１７と同じ値であれば、ズーム倍率の制御を行わずに、当該Ｘ座標値に表示される画像部分が画像の中心に位置するように撮像装置１００のパン及びチルトが制御される。

撮像装置１００は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドに格納された情報に基づいて、パン／チルト／ズームの動作を開始する。上述したように、開始点のＸ座標フィールド３０１１の値が、終了点のＸ座標フィールド３０１７の値よりも小さい場合には、所謂ズームイン動作（望遠方向のズーム動作）を行う。この際のズーム動作は、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールドで指定される矩形の範囲をズームイン動作後の撮像範囲とするようにパン／チルト／ズームが制御される。また、物体位置判定回路１４０によって撮像範囲の境界付近（撮像画角上の端位置付近）に物体が検出されている場合には、検出物体が撮像範囲内に位置するようにパン／チルト／ズームの動作が調整される。

また、上述したように開始点のＸ座標フィールド３０１１の値が、終了点のＸ座標フィールド３０１７の値よりも大きい場合には、ズームアウト動作（広角方向のズーム動作）が行われる。この際、本実施形態の撮像装置１００は、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５で定義される矩形の範囲がズームアウト動作前の撮像画角（撮像範囲）に対応するようにパン／チルト／ズームが制御される。また、物体位置判定回路１４０が、撮像範囲の境界付近（撮像画角上の端位置付近）に物体を検出した場合には、検出物体が撮像範囲内に位置するようにパン／チルト／ズームが微調整される。このズームアウトの動作は、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５とのどちらか一方、または両方に、現在の撮影範囲の範囲外であることを示す座標値を格納することで行うことができる。

上述したように、本実施形態では、ズームアウト動作後の撮像範囲は、他の指定方法で決めてもよい。例えば、ズームアウト前の撮像画角内における二点の座標を開始点座標フィールド３００９、及び、終了点座標フィールド３０１５に指定する方法でズームアウトを動作させてもよい。この場合、ズーム倍率は、例えば、撮像範囲の横方向長さ（Ｘ方向長さ）に対する、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５で指定される矩形のＸ方向長さの比を用いる。また、ズーム倍率を、撮像範囲の縦方向長さ（Ｙ方向長さ）に対する、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５で指定される矩形のＹ方向長さの比を用いて指定してもよい。さらに、ズーム倍率を、撮像範囲の対角方向長さと、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５で指定される矩形の対角方向長さの比で指定してもよい。

次に図５を用いて、本実施形態で用いる座標系の構成を説明する。図５において、座標系の範囲３５０２は、撮像装置１００の現在の撮像範囲（撮像画角）に対応している。具体的には、クライアント装置２００の表示部２０５における表示画面上に表示される撮像画像の範囲に座標系の範囲３５０２が表示される。撮像範囲３５０２は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの座標系の範囲（−１．０≦Ｘ≦１．０，−１．０≦Ｙ≦１．０）に対応している。この座標系は、例えば、正規化座標系と呼称される。この正規化座標系では、撮像装置１００のパン／チルト／ズーム値に依存せず、Ｘ座標値およびＹ座標値が−１から＋１になるように構成される。

矩形範囲３５０３は、クライアント装置２００において表示された画像上に指定された矩形範囲に対応しており、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５によって定義される。座標３５０４はＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの開始点（Ｘ１，Ｙ１）、座標３５０５はＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの終了点（Ｘ２，Ｙ２）を示している。また、座標３５０６は指定された矩形範囲の中心点（Ｘ３，Ｙ３）を示している。図５に示す例では、開始点のＸ座標値Ｘ１が、終了点のＸ座標値Ｘ２よりも小さいので、ズームイン動作（望遠動作）がなされ、撮像光学系の焦点距離は長くなるように（ズーム倍率が高くなるように）調整される。また、図５に示す例とは反対に、開始点のＸ座標値Ｘ１が、終了点のＸ座標値Ｘ２よりも大きい場合には、ズームアウト動作（広角側の動作）がなされ、撮像光学系の焦点距離は短くなるように（ズーム倍率が小さくなるように）調整される。また矩形の中心点を示す座標３５０６に対応する画像部分がズーム動作後の中心になるようにパン及びチルトが制御される。

ズームアウトの際、クライアント装置２００は、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５とのどちらか一方、または両方に、現在の撮影範囲の範囲外の座標値を格納することになる。例えば、クライアント装置２００は、開始点Ｘ座標フィールド３０１１、開始点Ｙ座標フィールド３０１３のどちらか一方、または、両方に、＋１よりも大きい値を格納することになる。あるいは、終了点Ｘ座標フィールド３０１７、終了点Ｙ座標フィールド３０１９のどちらか一方、または、両方に、−１よりも小さい値を格納することになる。すなわち、本実施形態では、ズームアウトの際、開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５とで指定される矩形範囲３５０３が、現在の撮影枠３５０２より大きい範囲を指定することにより、ズームアウトの比率を指定することができる。具体的には、指定された矩形範囲３５０３をズーム動作前の撮影範囲に対応する座標範囲とする（すなわち、−１．０≦Ｘ≦１．０、−１．０≦Ｙ≦１．０）。この矩形範囲３５０３の位置に対して相対する撮影範囲３５０２を示す座標値を開始点Ｘ座標フィールド３０１１、開始点Ｙ座標フィールド３０１３に格納することになる。

本実施の形態では、図５に示すような矩形範囲の境界３５０３の付近に物体が存在した場合、物体位置判定回路１４０はＣＰＵ１４６に対して、パン／チルト／ズーム動作の微調整を行わせるための信号を出力する。ＣＰＵ１４６は、微調整信号の指示に基づいて、パン／チルト／ズーム動作を調整し、検出された物体がパン／チルト／ズーム動作後の撮像範囲内に入るように制御させる。

図６は、クライアント装置２００において表示部２０５の表示画面の一例を示す図である。撮像範囲４００１は、撮像装置１００の撮像範囲（撮像画角）を示しており、この範囲内に現在の撮像画像が表示される。撮像範囲４００１は、図５の撮像範囲３５０２に対応している。矩形範囲４００３は、操作部２０４を用いてユーザが表示部の画面上で指定された２点（開始点４００４、終了点４００５）によって定義される。この矩形範囲を定義する開始点と終了点とがＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドの開始点座標フィールド３００９と終了点座標フィールド３０１５に格納される情報に対応する。なお、中心点４００６は、指定された矩形範囲４００３の中心座標である。物体４００８は、動き検出回路１４０において検出された物体であり、矩形４００９は検出物体４００８の外接矩形であり、関心領域である。また、図６（ｂ）の中心点４０１１はパン／チルト／ズームの微調整後の画角中心点を示す。

図６（ａ）は、矩形範囲４００３の指定に基づいてパン／チルト／ズームが制御される前の撮像画像を示している。図６（ａ）において、開始点座標４００４のＸ座標値が、終了点座標４００５のＸ座標値よりも小さいので、ズームイン動作（望遠側の動作）が行われる。本実施形態では、指定された矩形範囲４００３の中心点４００６が、パン／チルト／ズーム動作後の撮像画角中心４０１１となるように、ＣＰＵ１４６は、パン／チルト／ズーム動作を調整するようになっている。

ところが、このズームイン動作をする際、図６（ａ）においては、検出物体４００８が指定された矩形範囲の境界付近に位置している。このままでは検出物体の一部が画角から外れてしまうため、物体位置判定回路１４０はＣＰＵ１４６に対して、微調整信号を出力する。微調整信号を受信したＣＰＵ１４６は、物体位置判定回路１４０が併せて出力する検出物体４００８に対する外接矩形４００９の情報に基づき、撮像装置１００のパン／チルト／ズーム動作のうち少なくとも１つを調整して外接矩形４００９が撮像画角内に入るように動作させる。

図６（ｂ）は、パン／チルト／ズーム微調整後の撮像画像を示す図である。パン／チルト／ズーム動作前に、指定された矩形範囲の境界付近に位置していた物体４００８に対して、関心領域である検知物体４００８の外接矩形４００９が撮像画角内に入るように、パン／チルト／ズームが微調整されている。

図７は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドをクライアント装置２００から受信した場合における撮像装置１００の動作処理フローチャートである。

図７において、ステップＳ５０００で本実施形態の動作が開始される。ステップＳ５００５では、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドのＩ／Ｆ１３４の受信処理が行われる。そしてステップＳ５０１０において、ＣＰＵ１４６により、受信したＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドに格納されたパラメータが解析される。解析されるパラメータは、例えば、図４で示されたプロファイルトークンフィールド３００７、開始点座標フィールド３００９、及び、終了点座標フィールド３０１５である。ステップＳ５０１５において、ＣＰＵ１４６は、Ｉ／Ｆ１３４を介してＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドに対するレスポンスを送信する。

ステップＳ５０１８において、ＣＰＵ１４６は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドのパラメータ解析結果を評価する。パラメータが正常である場合、ステップＳ５０２０に進む。また、パラメータが異常である場合には、実行不能としてステップＳ５４００に進み処理が終了する。パラメータ異常の例としては、プロファイルトークンフィールド３００７の値が、撮像装置１００に設定されていない値の場合などである。また、他のパラメータ異常の例としては、開始点座標フィールド３００９、または、終了点座標フィールド３０１５の少なくともどちらか一方の座標値が、撮像装置１００がサポートしていない座標の範囲であった場合などである。パラメータが正常である場合、ステップＳ５０１５で送信するＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスは成功（ＳＣＣＥＳＳ）レスポンスであり、パラメータが異常の場合は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍレスポンスは失敗（ＦＡＩＬ）レスポンスが送信されることになる。

パラメータが正常である場合、次のステップＳ５０２０に進み、ＣＰＵ１４６により、開始点のＸ座標値Ｘ１と終了点のＸ座標値Ｘ２とが比較される。ステップＳ５０２０でＸ１値がＸ２値よりも小さい場合、ステップＳ５１００に進み、ズームイン動作するための処理が行われる。

ステップＳ５１００において、ＣＰＵ１４６により、指定された開始点座標と終了点座標とによって定まる矩形範囲のサイズと撮像範囲のサイズに基づいて、ズーム倍率が仮決定される。

次のステップＳ５１０５において、ＣＰＵ１４６により、指定された矩形範囲４００３の境界付近に検出物体４００８が存在するかどうかが判定される。関心領域である外接矩形４００９を定義する４つの座標のうちいずれかの座標が矩形範囲４００３の内部に存在し、その他の座標が外部に存在するときに境界付近に検出物体が存在すると判別してもよい。また、検出物体の外接矩形の中心と矩形範囲４００３の境界との距離が所定範囲内に存在する場合に境界付近に検出物体が存在すると判別してもよい。

境界付近に物体が無い場合、ステップＳ５１２０に進む。また、指定された矩形範囲の境界付近に検出物体が存在した場合、ステップＳ５１１０に進み、ＣＰＵ１４６により、仮決定されたズーム倍率が制御されるべき値として決定される。

ステップＳ５１１０において、ＣＰＵ１４６により、ズーム倍率が微調整される。具体的には、検出物体の外接矩形４００９を定義する４つの座標の全てが含まれるように矩形範囲４００３のサイズを変更する。そして、この変更されたサイズに対応するズーム倍率が最終的なものとして決定される。

ステップＳ５１２０では、ＣＰＵ１４６により、ズーム倍率が決定される。ここで、ステップＳ５１２０で決定されるズーム倍率は、ステップＳ５１１０において微調整されたズーム倍率に決定される。また、ステップＳ５１０５で境界付近に物体が無いと判断された場合には、決定されるズーム倍率は上述のとおり仮決定のズーム倍率と同じになる。

次のステップＳ５１２５では、ＣＰＵ１４６によってパン量、及び、チルト量が算出される。パン／チルト量は、上述したとおり、図６における矩形範囲４００３の中心点座標４００６と撮像範囲４００１の中心との距離に基づき決定される。ステップＳ５１３０において、決定されたパン／チルト量、及び、ズーム倍率に基づいて、パン／チルト／ズームが駆動され、次のステップＳ５４００で本実施形態の処理が終了する。

一方、ステップＳ５０２０において、開始点のＸ座標値Ｘ１が終了点のＸ座標値Ｘ２値よりも大きい場合、ステップＳ５２００に進み、上述した方法に基づいてズームアウト動作（広角側の動作）が行われる。

ステップＳ５２００では、ＣＰＵ１４６により、矩形範囲４００３の中心点座標４００６と座標系の中心点との差異に基づいてパン量、チルト量が算出される。さらに、ステップＳ５２０５において、指定された開始点座標と終了点座標とから、ズーム倍率が仮決定され、次のステップＳ５２０５で、算出されたパン量、チルト量、及び、仮決定されたズーム倍率に基づいて、パン／チルト／ズームのうち少なくとも１つの駆動が実行される。

ステップＳ５２１０において、パン／チルト／ズーム動作後の撮像画角境界付近に、物体が検出されるか否かが判定される。具体的には検出物体の外接矩形が撮像範囲（撮像画角）の境界に接しているかどうか判断する。つまり、図５に示す座標系で検出物体の外接矩形がＸ＝±１、あるいはｙ＝±１に接しているかどうか判断する。

画角境界付近に物体が検出されていない場合、ステップＳ５４００に進み、処理が終了する。また、画角境界付近に物体が検出された場合には、ステップＳ５２１５に進み、ズーム倍率の再設定がなされる。

ステップＳ５２２０では、再設定されたズーム倍率の値にズームが再び制御される。次のステップＳ５２２５では、ズームが制御された後に撮像範囲内に検出物体が収まったかどうかＣＰＵ１４６により判定される。ステップＳ５２２５で、物体が画角内に入っていない場合、すなわち検出物体の外接矩形（関心領域）が撮像範囲の境界と接している場合、ステップＳ５２１５のズーム倍率の再設定とステップＳ５２２０のズーム再駆動が実行される。

ステップＳ５２１５、ステップＳ５２２０、及び、ステップＳ５２２５のループにより、本実施形態では、ズームアウト動作時に画角境界付近に位置する物体を画角内に入るように微調整できる。ステップＳ５２２５で、物体が画角内に入ったと判断されると、ステップＳ５４００で本実施形態の処理が終了する。

ステップＳ５０２０において、開始点のＸ座標値Ｘ１と終了点のＸ座標値Ｘ２とが同じ値の場合（あるいはＸ１とＸ２との差が所定値以下の場合）、ステップＳ５３００に進み、ＣＰＵ１４６により所謂センタリング動作が行われる。ステップＳ５３００では、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドで指定されたＸ座標が、パン／チルト動作後（撮影方向の変更後）の撮像範囲（撮像画角）の中心点となるように、ＣＰＵ１４６によりパン量が算出される。またチルト量に関しては、開始点のＹ座標値Ｙ１と終了点のＹ座標値Ｙ２との中点が撮像画角の中心点となるように（あるいは中心点付近となるように）チルト量がＣＰＵ１４６により算出される。

ステップＳ５３０５において、パン／チルトが駆動されると、ステップＳ５２１０に進み、パン／チルト動作後の画角境界付近に物体が検出されるか否かが判定される。ステップＳ５２１０で、物体が検出された場合には、続くステップＳ５２１５、ステップＳ５２２０、ステップＳ５２２５で、上述したように検出物体が画角内に入るようにズームが再駆動される。一方、ステップＳ５２１０において、パン／チルト動作後の画角境界付近に物体が検出されなかった場合には、ステップＳ５４００に進み処理が終了する。

なお、上述した図７のフローチャートの処理では、検出物体を撮影範囲に含めるためにズーム倍率を制御していたが、撮像方向を変更する処理によっても可能である。例えば、ズームインの動作において、ステップＳ５１１０では、ズーム倍率値の計算に代えて、検出物体の外接矩形４００９のＸ方向およびＹ方向の長さがそれぞれ矩形範囲４００３のＸ方向およびＹ方向の長さより小さいとＣＰＵ１４６によって判定されたとする。この場合、撮像方向を変更（パン／チルト）するだけで検出物体を撮像範囲に含ませることができる。このとき、矩形範囲４００３に対して検出物体４００９の外接矩形のはみ出し部分の長さをＸ座標方向およびＹ座標方向に関して求め、その長さに基づいて撮像方向の変更量を決定すればよい。また、例えば、ズームアウトの動作において、ステップＳ５２１５では、ＣＰＵ１４６により、ズーム倍率値の設定に代えて、検出物体の外接矩形と撮像範囲の境界とが接している部分の方向に撮像方向を所定量変更させてもよい。そして、外接矩形が撮像範囲内に含められ、撮像範囲の境界と接しなくなったときに処理を終了してもよい。

また、本実施形態では、物体検出のルールを設定可能かどうかの能力情報を撮像装置１００に予めクライアント装置２００から問い合わせて、その結果に基づいて動作を制御するように構成してもよい。この場合、本実施形態では、上記物体検出のルールに合致した被写体が境界付近に検出された場合、パン／チルト／ズーム動作が微調整される。また、予めユーザが関心領域を設定しておきその関心領域の位置情報を撮像装置１００に格納しておき、この設定された関心領域が境界付近に検出された場合に、当該設定領域を画角内に入るように制御する構成でもよい。

また、本実施形態の撮像装置１００に対しては、ＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓ コマンドを用いて、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドを実行可能かどうかの能力情報を問い合わせることが可能である。その際、撮像装置１００は、ＳｅｔＢｏｘＺｏｏｍコマンドが実行可能であることを示す情報をレスポンスに含ませて送信する。これにより、クライアント装置２００が、撮像装置１００に対して以前に接続を行ったことのない場合であっても、ＧｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓ コマンドに対するレスポンスに基づいて上記動作を行わせることが可能である。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。例えば、画像信号処理回路１２８、符号化回路１３０、動き検出回路１３８、および物体位置検出回路１４０の機能がプログラムとして撮像装置１００に供給されてもよい。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 撮像装置
２００ クライアント装置
３００ ネットワーク
１３４ 通信回路
１４０ 物体位置判定回路
１４２ パン駆動回路
１４３ チルト駆動回路
１４４ ズーム駆動回路
１４６ 中央演算処理回路

Claims (10)

1. 撮像光学系を含む撮像手段と、
   前記撮像光学系の撮像方向を変更する撮像方向の変更手段と、
   第一の座標値、及び、第二の座標値を含むとともに、前記撮像方向の変更手段の撮像方向を指示するための第一コマンドを受信する受信手段と、
   前記撮像手段が撮像する範囲における関心領域を設定する設定手段と、
   を具備し、
   前記撮像方向の変更手段は、
   前記受信手段が受信する第一コマンド、及び、前記設定手段の出力に基づき前記撮像光学系の撮像方向を変更する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像光学系は焦点距離を変更する焦点距離の変更手段と、をさらに具備し、
   前記焦点距離の変更手段は、
   前記第一コマンドの前記第一の座標値の少なくとも一部が前記第二の座標値の少なくとも一部よりも大きい場合に焦点距離を長く変更し、
   前記第一コマンドの前記第一の座標値の少なくとも一部が前記第二の座標値の少なくとも一部よりも小さい場合に焦点距離を短く変更し、
   前記撮像方向の変更手段は、
   前記第一コマンドに含まれる前記第一の座標値と前記第二の座標値との差が所定の値よりも小さい場合に当該座標値が撮像範囲の中心点付近となるように撮像方向を変更し、
   前記撮像方向の変更手段は、
   前記設定手段の出力する関心領域が撮像範囲内に位置するように前記撮像光学系の撮像方向を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記焦点距離の変更手段は、
   前記第一コマンドに基づき前記撮像光学系の焦点距離を短く変更する場合に、
   前記設定手段の出力する関心領域が撮像範囲内に位置するように前記撮像光学系の焦点距離を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記設定手段は、撮像画像から動き物体を検出する動き検出手段を含み、
   前記設定手段の出力は前記動き検出手段が出力する動き物体の位置であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の撮像装置。
5. 前記設定手段は、画像上の顔または人体のうち少なくともいずれか一方を検出する検出手段を有し、
   前記設定手段は前記検出手段が出力する顔または人体のうち少なくともいずれか一方の位置であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の撮像装置。
6. 前記設定手段は、ユーザの指示により前記関心領域の位置を設定することを特徴とする請求項１ないし３に記載の撮像装置。
7. 前記受信手段は、前記第一のコマンドが実行可能であるか否かを問い合わせるための第二のコマンドを受信するとともに、前記第二コマンドに前記第一コマンドが実行可能であることを示す情報を含ませて送信するための送信手段を具備することを特徴とする請求項１ないし６に記載の撮像装置。
8. 撮像装置の撮像方向を変更する変更手段と、
   クライアント装置から第一の座標値と第二の座標値とを含むコマンドを受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信されたコマンドに基づいて、前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つを制御する制御手段と、
   前記制御手段によって制御される撮像範囲の境界に関心領域が存在する場合、前記関心領域を撮像範囲に含むように前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つの制御を調整する調整手段とを有することを特徴とする撮像装置。
9. 撮像装置の撮像方向を変更する変更ステップと、
   クライアント装置から第一の座標値と第二の座標値とを含むコマンドを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップにおいて受信されたコマンドに基づいて、前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つを制御する制御ステップと、
   前記制御ステップにおいて制御される撮像範囲の境界に関心領域が存在する場合、前記関心領域を撮像範囲に含むように前記撮像装置のパン、チルト、およびズームのうち少なくとも１つの制御を調整する調整ステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
10. 請求項９に記載の撮像装置の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。
    

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