JP2020182124A - Imaging apparatus, control method, computer program, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置、制御方法、コンピュータプログラム、および、記憶媒体に関する。 The present invention relates to imaging devices, control methods, computer programs, and storage media.
監視カメラを高所に設置し、カメラの光軸を斜め下側に向け、道路を通行する人を監視したり、車やそのナンバープレートを撮影したりすることがある。この場合、カメラの光軸が斜め下向きとなるため、撮像を行う際のピントが合う合焦面は光軸に垂直な面であり、実際に撮像を行う対象となる被写体面とは合致しない。そのため、ピントが合う奥行き範囲は画面の一部(被写界深度内)のみとなり、その他の領域はピントがぼけた状態となる。 A surveillance camera may be installed at a high place and the optical axis of the camera may be directed diagonally downward to monitor people passing by on the road or to photograph a car or its license plate. In this case, since the optical axis of the camera is obliquely downward, the focal plane that is in focus when performing imaging is the plane perpendicular to the optical axis and does not match the subject plane to be actually imaged. Therefore, the focus range is only a part of the screen (within the depth of field), and the other areas are out of focus.
この問題に対し、光学系の絞りを絞ることにより被写界深度を深くし、ピントぼけを防ぐ方法がある。しかしながら、低照度下で撮影を行う監視カメラでは、絞りを開放近くまで開いての撮影も多い。この結果、被写界深度は浅くなってしまい、画面全体の奥行き内でピントが合わず、ピントがぼけた状態で撮影が行われてしまう。 To solve this problem, there is a method of increasing the depth of field by reducing the aperture of the optical system to prevent out-of-focus. However, in surveillance cameras that shoot under low illuminance, there are many cases where the aperture is opened close to the maximum aperture. As a result, the depth of field becomes shallow, and the subject is out of focus within the depth of the entire screen, and shooting is performed in a defocused state.
上記の課題に対し、撮像素子またはレンズを傾けることにより、撮像素子とレンズとの相対的な角度を変更して被写界深度範囲を広げる方法がある。以後、レンズまたは撮像素子を相対的に傾けることを、「あおる」と称する。監視カメラにこの技術を適用することで、絞りが開放状態でも、被写界深度が深くして撮影することが可能となり、1台で遠距離まで監視することが可能となる。ステッピングモーターの駆動によって例えば撮像素子の傾きを制御する構造の場合、1パルスあたりの傾斜角度がステッピングモーターの駆動と歯車のギヤ比で決まる。そのため、撮像素子のレンズに対する相対的な傾斜角度(以後、あおり角度と称する)をパルス数で指定することで、撮像素子を所望の角度に傾けるように制御することができる。 To solve the above problem, there is a method of expanding the depth of field range by changing the relative angle between the image sensor and the lens by tilting the image sensor or the lens. Hereinafter, tilting the lens or the image sensor relatively is referred to as "aoi". By applying this technology to a surveillance camera, it is possible to shoot with a deep depth of field even when the aperture is open, and it is possible to monitor a long distance with one camera. For example, in the case of a structure in which the tilt of the image sensor is controlled by driving the stepping motor, the tilt angle per pulse is determined by the drive of the stepping motor and the gear ratio of the gears. Therefore, by specifying the tilt angle of the image sensor relative to the lens (hereinafter referred to as the tilt angle) by the number of pulses, it is possible to control the image sensor to be tilted to a desired angle.
例えば、特許文献1では、撮像部に有する複数の焦点検出領域で焦点ズレ量を検出し、検出した焦点ズレ量に基づいて、撮像素子を最適なあおり角度に調節することで、被写界深度範囲を広げる技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, the depth of field is detected by detecting the amount of defocus in a plurality of focus detection regions included in the image pickup unit and adjusting the image sensor to the optimum tilt angle based on the detected amount of defocus. Techniques for expanding the scope are disclosed.
また、特許文献2では、撮影時に生じたあおり角度を検出し、あおり角度に基づいて画像処理を行うことで、撮影した画像全域にピントの合った画像を得る技術が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a technique for obtaining an image in focus over the entire captured image by detecting the tilt angle generated at the time of shooting and performing image processing based on the tilt angle.
あおり角度を調整したあとに、パン、チルト、ズーム方向に撮像方向を移動させると、ピント面がずれるため映像全体がぼけてしまう。とくに、チルト方向やズーム方向に移動すると、ピント面が大きくずれる。このように、ピント面がずれた場合、映像を確認しながら再度あおり角度を調整する必要があるが、いずれの方向にあおればピント面が合うのかが不明であるため、あおる方向を決めることが難しい場合がある。特許文献1および2では、このような問題に対して言及されておらず、あおり角度の調整に余計な時間を要してしまう恐れがある。 If you move the imaging direction in the pan, tilt, and zoom directions after adjusting the tilt angle, the focus plane will shift and the entire image will be blurred. In particular, when moving in the tilt direction or zoom direction, the focus surface shifts significantly. In this way, if the focus surface shifts, it is necessary to adjust the tilt angle again while checking the image, but since it is unclear in which direction the focus surface will be in focus, it is necessary to determine the tilt direction. It can be difficult. Patent Documents 1 and 2 do not mention such a problem, and there is a possibility that it takes an extra time to adjust the tilt angle.
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、撮像方向の変更後におけるあおり角度の調整時間を短縮することができる撮像装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging device capable of shortening the adjustment time of the tilt angle after changing the imaging direction. ..
上述した課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、撮像光学系と撮像素子との相対的な角度であるあおり角を制御するあおり角制御手段と、撮像光学系を、パン駆動、チルト駆動およびズーム駆動する駆動手段と、駆動手段によって、撮像光学系が駆動された場合に、あおり角をあらかじめ定められた所定の角度に設定する初期化処理の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the image pickup apparatus according to the present invention pan-drives the tilt angle control means for controlling the tilt angle, which is the relative angle between the image pickup optical system and the image pickup element, and the image pickup optical system. It includes a driving means for tilt driving and zoom driving, and a control means for controlling an initialization process for setting a tilt angle to a predetermined predetermined angle when the imaging optical system is driven by the driving means. It is characterized by that.
本発明によれば、撮像方向の変更後におけるあおり角度の調整時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the adjustment time of the tilt angle after changing the imaging direction.
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on examples.
<実施例1>
最初に図1を参照して、本発明の実施例のネットワーク構成について説明する。
<Example 1>
First, the network configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の実施例1の監視カメラを含むシステム構成図である。1000は監視カメラ、1100は監視カメラ1000の制御装置、1200はネットワークである。監視カメラ1000と制御装置1100は、ネットワーク1200を介して相互に通信可能な状態に接続されている。制御装置1100は、監視カメラ1000に対して、各種コマンドを送信する。監視カメラ1000は、それらのコマンドに対するレスポンスを制御装置1100に送信する。
FIG. 1 is a system configuration diagram including a surveillance camera according to a first embodiment of the present invention. 1000 is a surveillance camera, 1100 is a control device for the
図2は、本実施1に係る監視カメラと制御装置の機能ブロック図及び、システム構成図である。図2において、1000は監視カメラ、1100は制御装置、1200はネットワークである。監視カメラ1000は、パン駆動、チルト駆動およびズーム駆動可能な撮像装置である。1001は撮像部、1002は画像処理部、1003はコンピュータとして機能するCPUを内蔵したシステム制御部である。1004は記録部、1005はレンズ駆動部、1006は撮像画角制御部である。また、1007はフォーカス制御部、1008は撮像素子駆動部、1009は撮像素子制御部、1010はパン駆動部、1013はチルト駆動部、1011はパン・チルト制御部、1012は通信部である。監視カメラ1000と制御装置1100はネットワーク1200を介して相互に通信可能な状態に接続されている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the surveillance camera and the control device according to the first embodiment, and a system configuration diagram. In FIG. 2, 1000 is a surveillance camera, 1100 is a control device, and 1200 is a network. The
図2を参照して、最初に監視カメラ1000の各部構成と機能について説明する。撮像部1001は、レンズ(撮像光学系)及び撮像素子から構成され、被写体の撮像及び電気信号への変換を行う。
First, the configuration and functions of each part of the
画像処理部1002は、撮像部1001において撮像、光電変換された信号に対して所定の画像処理、圧縮符号化処理等を行い、映像データを生成する。
The
システム制御部1003は、制御装置1100より送信されたカメラ制御コマンドを解析し、コマンドに応じた処理を行う。主には、制御装置1100からライブ映像の要求コマンドを受信し、画像処理部1002で生成された映像データを、通信部1012を介して制御装置1100に配信する。加えて、制御装置1100から監視カメラ1000のズームの設定値、フォーカスの設定値、あおり角度の設定値、および、パン・チルトの設定値等の要求コマンドを受信する。
The
そして、画像処理部1002、撮像画角制御部1006、フォーカス制御部1007、撮像素子制御部1009、および、パン・チルト制御部1011等から前記設定値を読み取り、通信部1012を介して制御装置1100に配信する。また、制御装置1100からズーム、フォーカス、あおり角度、および、パン・チルトの設定コマンド等を受信する。そして、受信した際には、画像処理部1002、撮像画角制御部1006、フォーカス制御部1007、撮像素子制御部1009、および、パン・チルト制御部1011等に対し、それらの設定値に基づいた制御を行う。即ち、レンズ駆動部1005、撮像素子駆動部1008、パン駆動部1010、チルト駆動部1013等のそれらの設定値に基づいた制御を命令する。これにより、制御装置1100で設定したズーム、フォーカス、あおり角度、および、パン・チルト等に関する設定値が監視カメラ1000に反映される。
Then, the set value is read from the
記録部1004は、内部ストレージ、および、外部ストレージに対しての映像記録および各種データの記録を行う。
The
撮像画角制御部1006は、システム制御部1003から伝達されたズームの設定値に基づいて、レンズ駆動部1005に対し、ズームレンズ位置(ズーム倍率)の変更を命令する。
The imaging angle of
フォーカス制御部1007は、システム制御部1003から伝達されたフォーカスの設定値に基づいて、レンズ駆動部1005に対し、フォーカスレンズ位置の変更(フォーカス調整)を命令する。
The
撮像素子制御部1009は、システム制御部1003から伝達されたあおり角度の設定値に基づいて、撮像素子駆動部1008に対し、撮像素子あおり角度の変更を命令する。
The image
パン・チルト制御部1011は、システム制御部1003から伝達されたパン・チルトの設定値に基づいて、パン駆動部1010およびチルト駆動部1013に対し、パン・チルトの変更を命令する。
The pan /
通信部1012は、ネットワーク1200を介して映像データを制御装置1100に配信する。また、通信部1012は制御装置1100から送信される各種コマンドを受信し、システム制御部1003へ伝達する。制御装置1100から送信されるコマンドには、主にライブ映像の要求コマンド、監視カメラ1000のズーム、フォーカス、あおり角度、およびパン・チルトに関する設定値の要求コマンド、および設定コマンドが含まれる。
The
レンズ駆動部1005は、フォーカスレンズ及びズームレンズの駆動系及びその駆動源のモータにより構成され、撮像画角制御部1006およびフォーカス制御部1007により制御される。
The
パン駆動部1010は、パン動作を行うメカ駆動系及び駆動源のモータにより構成され、その動作はパン・チルト制御部1011により制御される。チルト駆動部1013は、チルト動作を行うメカ駆動系及び駆動源のモータにより構成され、その動作はパン・チルト制御部1011により制御される。
The
続いて、制御装置1100の各部構成と機能について説明する。制御装置1100は、典型的にはパーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータが用いられるが、スマートフォンやタブレット端末等が用いられても良い。
Subsequently, the configuration and function of each part of the
通信部1101は、制御装置1100から発行された各種コマンドを送信したり、監視カメラ1000から配信された映像信号や各種データを受信したりする。前記各種コマンドは、ライブ映像の要求コマンド、監視カメラのズーム、フォーカス、あおり角度、パン・チルトの設定値等の要求コマンド、監視カメラのズーム、フォーカス、あおり角度、および、パン・チルト等の設定コマンドを含む。前記各種データには、主に監視カメラ1000のズームを含む撮像画角に関する情報、フォーカスに関する情報、あおりに関する情報、パン・チルトに関する情報、映像データなどが含まれる。
The
表示部1102は、液晶表示装置などが使用され、監視カメラから取得した画像の表示や、カメラ制御を行うためのGUIを表示する。
The
システム制御部1103は、ユーザーのGUI操作に応じてカメラ制御コマンドを生成し、通信部1101を介して監視カメラ1000へ送信する。また、システム制御部1103は、監視カメラ1000から通信部1101を介して受信した映像データ、および、ズームを含む撮像画角、フォーカス、あおり角度、パン・チルトの設定値を表すデータを表示部1102に表示する。
The
入力部1104は、キーボード、マウス、タッチパネルなどのポインティングデバイスなどが使用され、制御装置1100のユーザーは、入力部1104を介してGUIを操作する。
A pointing device such as a keyboard, mouse, or touch panel is used as the
以下、図3、図4を参照して、本発明の実施例1による、あおり角度を初期化するフローについて説明する。図3は、監視カメラ1000を左側面から見たときの撮像素子の上下あおりを示す模式図である。2000〜2003は異なるあおり角度を指定したときの各あおり角度における撮像素子の傾きを示している。なお、ここでは、一例として、撮像素子のあおりの回転軸を撮像素子の長辺方向中心線とし、長辺方向中心線を軸に撮像素子を回転させる上下あおりとしている。しかし、撮像素子の短辺方向中心線を軸に撮像素子を回転させる左右あおりなど様々な回転軸であっても良く、これに限られるものではない。
Hereinafter, the flow for initializing the tilt angle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic view showing the vertical tilt of the image sensor when the
傾き2000は、あおり角度が0度のときの初期傾き(初期位置)であり、カメラのレンズ面に平行である。例えば、撮像素子が傾き2002の状態で、チルト方向に監視カメラ1000の向きが移動した場合、ピント面を被写体に合わせるためには、再度あおり角度を調整する必要がある。このとき、あおり角度を調整する方向は、傾き2002から傾き2001の方向(ここでは負方向という)と、傾き2002から傾き2003の方向(ここでは正方向という)の2通りがある。
The
しかし、パン駆動、チルト駆動、または、ズーム駆動によって、監視カメラ1000の撮像方向が変わると、ピント面を合わせるべき被写体も変化する。このため、監視カメラ1000によって取得された映像を確認するだけでは、どちらの方向に撮像素子を傾けてあおり角度を調整するべきか決めることは困難である。ピント面が被写体と合う方向とは反対の方向に撮像素子を傾けてしまうと、ピント面をあわせるまでに余計な時間がかかってしまう。本実施例では、パン駆動、チルト駆動およびズーム駆動によってレンズが駆動されることにより、監視カメラ1000の撮像方向が変更されたときに、撮像素子の傾きを初期位置にまで駆動する初期化処理を行う。
However, when the imaging direction of the
図4は、実施例1に係る初期化処理のフローチャートである。このフローチャートで示す各動作(ステップ)は、システム制御部1003よって実行されうる。S3001において、システム制御部1003は、監視カメラ1000の撮像方向が少なくともパン方向、チルト方向およびズーム方向のいずれかに移動されるか否かを判定する。具体的には、システム制御部1003は、通信部1012から伝達された要求コマンドやシステム内部で発生したパン、チルト、ズーム制御などに基づいて、判定を行う。言い換えると、少なくともパン駆動、チルト駆動およびズーム駆動のいずれかが行われるか否かを判定する。
FIG. 4 is a flowchart of the initialization process according to the first embodiment. Each operation (step) shown in this flowchart can be executed by the
監視カメラ1000の撮像方向が、少なくともパン方向、チルト方向およびズーム方向のいずれかの方向に移動する場合、システム制御部1003は、パン・チルト制御部1011および撮像画角制御部1006に対してパン、チルト、ズームの制御を命令する。また、この命令とともに、さらに撮像素子制御部1009に対して、あおり角度の初期化処理を行う制御を命令する(S3002)。
When the imaging direction of the
ここでいう初期化処理とは、あおり角をあらかじめ定められた所定の角度に設定することであり、本実施例では、撮像素子の傾きを初期位置にまで駆動することである。具体的には、例えば、図3における傾き2000を初期位置とする場合、撮像素子の傾きを傾き2000まで駆動する。これにより、例えば、撮像素子が傾き2002の状態で、撮像方向の変更が行われた場合に、負方向と、正方向の2つの方向からどちらかを選んだ結果、ピント面が被写体に合う方向とは逆の方向に撮像素子の傾きを変更してしまうことを低減することができる。また、このようにすることで、撮像素子を傾き2000から傾き2003への一方向、すなわち正方向にのみ駆動すればよいことになる。なお、ここでは撮像素子の初期位置の傾きをレンズ面に平行な傾きとしたが、必ずしもこの傾きである必要はない。
The initialization process referred to here is to set the tilt angle to a predetermined predetermined angle, and in this embodiment, it is to drive the tilt of the image sensor to the initial position. Specifically, for example, when the
以上、説明したように、実施例1では、撮像方向が変更された場合に、あおり角度の初期化処理を行うことで、一定方向にあおり角度を調整することで、ピント面を合わせることが可能となり、あおり角度の調整時間を短縮することが可能となる。 As described above, in the first embodiment, when the imaging direction is changed, the focus surface can be adjusted by adjusting the tilt angle in a fixed direction by performing the tilt angle initialization process. Therefore, it is possible to shorten the adjustment time of the tilt angle.
<実施例2>
実施例1では、監視カメラ1000の撮像方向をパン、チルト、ズーム方向に移動した場合、常に撮像素子のあおり角度を初期化した。しかし、撮像方向の変更量が小さい場合にも初期化処理を行ってしまうと、撮像方向の変更前とほぼ同じあおり角度に再度調整するという不要な作業が生じてしまう場合がある。また、例えば、監視カメラ1000が天井に設置されている場合、パン方向の移動はピント面への影響が少ないため、目的とする被写体が変わらなければ、被写体と、レンズとの位置関係がほとんど変わらないため、あおり調整を再度行う必要性が少ない。そこで本実施例では、パン駆動部1010またはチルト駆動部1013による監視カメラ1000の撮像方向の駆動方向、または駆動方向および駆動量に基づき、あおり角度の初期化を行うか否かを判定する。具体的には、例えば、監視カメラ1000が天井に設置されている場合において、パン駆動が行われ、パン方向への撮像方向の変更量(駆動量)が一定以下の場合に、あおり角度の初期化処理を行わないようにすることで、不要なあおり角度の調整を削減する。
<Example 2>
In the first embodiment, when the imaging direction of the
以下、図5、図6を参照して、本発明の実施例2による、あおり角度の初期化処理のフローについて説明する。図5は、初期化処理のための駆動方向の種類と閾値を示した第1の表の一例を示す図である。第1の表5000は、駆動方向の種類5001と駆動方向に対する閾値5002を示している。ここでは、駆動方向の種類としてパン方向(5003)と、それに対する閾値として「撮像方向変更前に表示していた画角の1/2」(5004)を示している。ここで、閾値5004にある「撮像方向変更前に表示していた画角」とは、前回のあおり調整をしたときに撮像素子に写っていた範囲を角度で表したものである。言い換えると、撮像方向を変更するための駆動前に撮像素子に写っていた範囲を角度で表したものである。第1の表5000の情報、すなわち駆動方向の種類と閾値は、記録部1004を通じてあらかじめストレージに保持しておく。
Hereinafter, the flow of the tilt angle initialization process according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a diagram showing an example of the first table showing the types of drive directions and the threshold values for the initialization process. The first table 5000 shows the
次に、図6を用いてあおり角度を初期化するフローについて説明する。図6は、実施例2に係るあおり角度を初期化処理のフローチャートである。このフローチャートで示す各動作(ステップ)は、システム制御部1003よって実行されうる。
Next, a flow for initializing the tilt angle will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of the tilt angle initialization process according to the second embodiment. Each operation (step) shown in this flowchart can be executed by the
S4001において、システム制御部1003は、監視カメラ1000の撮像方向が少なくともパン方向、チルト方向およびズーム方向のいずれかに移動されるか否かを判定する。具体的には、システム制御部1003は、通信部1012から伝達された要求コマンドやシステム内部で発生したパン、チルト、ズーム制御などに基づいて、判定を行う。言い換えると、監視カメラ1000において、少なくともパン駆動、チルト駆動およびズーム駆動のいずれかが行われるか否かを判定する。
In S4001, the
次に、システム制御部1003は、記録部1004を通して、ストレージに保存されている第1の表5000の駆動方向の種類5001を確認する。ここでは、パン方向(5003)のみが設定されていることから、レンズの駆動方向がパン方向のみであるかどうかを判定する(S4002)。駆動する方向の中にパン以外の方向が含まれる場合(S4002、NO)、システム制御部1003は、パン・チルト制御部1011および撮像画角制御部1006に対してパン駆動、チルト駆動、ズーム駆動の制御を命令する。また、この命令とともに、撮像素子制御部1009に対してあおり角度の初期化処理を行う制御を命令する(S4005)。
Next, the
一方、S4002において、駆動する方向がパン方向のみであった場合(YES)、システム制御部1003は、記録部1004を通して、ストレージに保存されている第1の表5000の閾値5004を確認する。閾値5004の内容から、システム制御部1003は、パン方向への駆動量が、閾値以下であるか否かを判定する(S4003)。具体的に撮像方向の変更前に表示していた画角が20度で、撮像方向の変更前のパン角度が60度である場合を例にして説明する。この場合、閾値5004は、20度の1/2となるため、10度となる。よって、システム制御部1003は、パン方向への駆動量が10度以下、であるか否かを判定する。すなわち、システム制御部1003は、撮像方向の変更後のパン角度が、撮像方向の変更前のパン角度60度から±10度の位置である50度から70度の間であるかどうかを判定する。
On the other hand, in S4002, when the driving direction is only the pan direction (YES), the
なお、撮像方向を変更するための駆動前における画角(第1画角)と、撮像方向を変更するための駆動後における画角(第2画角)と、が重複する範囲が、第2の画角において1/2以上であるか否かを判定することで、同様の判定をすることもできる。撮影方向の変更がパン方向への駆動のみであって、駆動量が撮像方向の変更前に表示していた画角の1/2以下であれば、第1画角と第2画角とが重複する範囲は、第2の画角において1/2以上となるためである。 The range in which the angle of view before driving (first angle of view) for changing the imaging direction and the angle of view after driving (second angle of view) for changing the imaging direction overlap is the second. The same determination can be made by determining whether or not the angle of view of is 1/2 or more. If the change in the shooting direction is only driving in the pan direction and the driving amount is 1/2 or less of the angle of view displayed before the change in the imaging direction, the first angle of view and the second angle of view are This is because the overlapping range is 1/2 or more at the second angle of view.
撮像方向の変更前における撮像方向からの移動量がこの画角以下、すなわち駆動量が閾値以下である場合(S4003、YES)、システム制御部1003は、あおり角度の初期化処理を行わないと判定する。また、システム制御部1003は、あおり角度を変更する制御を行わず、パン・チルト制御部1011に対してパンの制御を命令する(S4004)。一方、S4003において、撮像方向の変更前における撮像方向からの移動量がこの画角よりも大きい場合、システム制御部1003は、パン・チルト制御部1011に対してパンの制御を命令する。そしてこの命令とともに、撮像素子制御部1009に対してあおり角度を初期化する制御を命令する(S4005)。
When the amount of movement from the imaging direction before the change of the imaging direction is equal to or less than this angle of view, that is, the driving amount is equal to or less than the threshold value (S4003, YES), the
以上、説明したように、実施例2では、撮像方向を変更するための駆動方向の種類とその方向に対する閾値を設定することで、不要なあおり角度の初期化処理とあおり角調整の実施を低減することができる。本実施例では、閾値を「撮像方向変更前に表示していた画角の1/2」としているため、撮像方向の変更前に表示していた被写体の半分以上が置き換わるようなパン方向の移動を行った場合に、初期化処理を行って再度あおり角度を調整することになる。 As described above, in the second embodiment, by setting the type of driving direction for changing the imaging direction and the threshold value for that direction, unnecessary tilt angle initialization processing and tilt angle adjustment are reduced. can do. In this embodiment, since the threshold value is set to "1/2 of the angle of view displayed before the change of the imaging direction", the movement in the pan direction is such that more than half of the subject displayed before the change of the imaging direction is replaced. When the above is performed, the initialization process is performed and the tilt angle is adjusted again.
なお、駆動方向の種類としてはパン方向以外にも、チルト方向やズーム方向があってもよく、閾値も種々の値があってもよい。本実施例では、監視カメラ1000が天井に設置されることを想定し、地面に対して平行な方向であって、被写体とレンズとの位置関係の変化が少ないパン方向への駆動を駆動方向の種類5001とした。よって監視カメラ1000の設置環境に合わせて、駆動方向の種類5001を設定することが好ましい。駆動方向の種類5001としては、例えば、「パン角度60度のである場合のチルト方向」のようにさらに詳細な方向を設定しておいても良い。このようにすることで、様々な環境、例えば天井以外に取り付ける場合等でも対応することが可能となる。
In addition to the pan direction, the drive direction may include a tilt direction and a zoom direction, and the threshold value may have various values. In this embodiment, assuming that the
<実施例3>
実施例2では、駆動方向の種類とその方向に対する閾値を設定することで、不要なあおり角度の調整の実施を低減した。ところで、監視カメラ1000のチルト方向の向きが、パン方向に対して垂直軸の方向付近である場合、パン方向に移動しても表示映像が回転するだけで、レンズと被写体との位置関係はほとんど変わらない。そのため、パン駆動させた場合に、必ずしもあおり角度の初期化処理を行う必要はないといえる。そこで本実施例では、監視カメラ1000の撮像方向が所定の範囲から外れる場合にのみ、あおり角度の初期化処理を行う。
<Example 3>
In the second embodiment, by setting the type of driving direction and the threshold value for that direction, the implementation of unnecessary adjustment of the tilt angle is reduced. By the way, when the direction of the tilt direction of the
以下、図7、図8、図9を参照して、本発明の実施例3による、あおり角度を初期化するフローについて説明する。図7は、初期化処理のための撮像方向の種類と閾値を示した第2の表の一例を示す図である。第2の表7000は、撮像方向の種類7001と撮像方向に対する閾値7002を示している。ここでは、撮像方向の種類としてチルト方向(7003)と、それに対する閾値(7004)として「撮像方向の変更前の画角の1/4以上が第1の領域と第2の領域にそれぞれ含まれる」を示している。この閾値の詳細については後述する。第2の表7000の情報は、記録部1004を通してストレージにあらかじめ保持しておく。
Hereinafter, the flow for initializing the tilt angle according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7, 8 and 9. FIG. 7 is a diagram showing an example of a second table showing the types of imaging directions and the threshold values for the initialization process. Table 7000 of the second table shows the
図8は、実施例3に係る初期化処理のフローチャートである。このフローチャートで示す各動作(ステップ)は、システム制御部1003よって実行されうる。S6001において、システム制御部1003は、監視カメラ1000の撮像方向がパン方向もしくはチルト方向もしくはズーム方向に移動するかどうかを判定する。具体的には、システム制御部1003は、通信部1012から伝達された要求コマンドやシステム内部で発生したパン、チルト、ズーム制御に基づき、判定を行う。
FIG. 8 is a flowchart of the initialization process according to the third embodiment. Each operation (step) shown in this flowchart can be executed by the
次に、システム制御部1003は、記録部1004を通して、ストレージに保存されている第1の表5000の駆動方向の種類5001を確認する。ここでは、パン方向(5003)のみが設定されていることから、レンズの駆動方向がパン方向のみであるかどうかを判定する(S6002)。駆動する方向の中にパン以外の方向が含まれる場合(NO)、システム制御部1003は、パン・チルト制御部1011および撮像画角制御部1006に対してパン、チルト、ズームの制御を命令する。そしてこの命令とともに、撮像素子制御部1009に対してあおり角度の初期化処理を行う制御を命令する(S6006)。
Next, the
S6002において、移動する方向がパン方向のみであった場合(YES)、システム制御部1003は、記録部1004を通して、ストレージに保存されている第2の表7000の撮像方向の種類7001を確認する。ここでは、チルト方向(7003)であることから、現在のチルト位置が閾値7004で示した範囲に含まれるかどうかを判定する(S6003)。
In S6002, when the moving direction is only the pan direction (YES), the
ここで、パン方向およびチルト方向の座標系と、閾値7004の詳細について説明する。図9は、パン方向およびチルト方向の座標系と、第2の表7000における閾値7004の一例を示す図である。まず、パン方向の座標系を表した図9(A)、およびチルト方向の座標系を表した図9(B)について説明する。図9(A)は、中心に監視カメラ1000を配置したパン方向の座標系の一例を表している。面8100は、チルト角度が+90度におけるパン方向の移動面を表している(チルトの座標系については後述する)。このパン方向の座標系においては、0度(座標8101)から向かって左側、つまり、紙面における奥側がプラス方向であり、座標8102が+90度、0度の反対側の座標8103が+180度である。0度(座標8101)から向かって右側、つまり紙面における手前側がマイナス方向であり、座標8104が−90度、反対側の座標8105が−180度である。
Here, the coordinate system in the pan direction and the tilt direction and the details of the
図9(B)は、中心に監視カメラ1000を配置したチルト方向の座標系の一例を表している。面8200は、パン角度が+90度または−90度におけるチルト方向の移動面を表している。このチルト方向の座標系においては、0度(座標8201)から紙面において上側がプラス方向であり、座標8202および座標8204がそれぞれ+90度、最上部の座標8203が+180度である。ただし、実際に監視カメラ1000を使用する場合、0度から+90度の範囲と+90度から+180度の範囲のうちから、一つを選択して使用することになる。例えば、天井などに設置する場合は、0度から90度の範囲を使用し、地面などに設置する場合は+90度から+180度の範囲を使用することになる。ここで、座標8201と座標8203とを結ぶ線8003を境界線として、座標8204を含む領域を第1の領域8205とし、第1の領域8205の反対側であって、座標8202を含む領域第2の領域8206とする。
FIG. 9B shows an example of a coordinate system in the tilt direction in which the
図9(C)は、第2の表7000における閾値7004の範囲となる撮像方向の一例を表した模式図である。線8003は、チルト0度またはチルト+180度の方向を表している。チルト0度は、監視カメラ1000が真下を向いた状態である。チルト+180度は、監視カメラ1000が真上を向いた状態である。線8001から線8002の範囲が、監視カメラ1000が映している画角を表している。監視カメラ1000が映している画角8005をθとしている。点線8004は、画角8005の1/2の角度となる位置を表す。
FIG. 9C is a schematic view showing an example of the imaging direction within the range of the
ここでは、画角8005は、チルト0度(またはチルト180度)を含み、第1の領域8205と第2の領域8206の両方に含まれている。画角8005のうち、角度8006は、第1の領域8205に含まれ、θ/4となっている。つまり、図9(C)に示す撮像方向において、画角8005は、画角8005の1/4が第1の領域8205に含まれている。また、画角8005のうち、角度8007は、第2の領域8206に含まれ、θ3/4となっている。つまり、図9(C)に示す撮像方向において、画角8005は、画角8005の3/4が第2の領域8206に含まれている。このため、現在表示している画角8005は、画角8005の1/4以上が第1の領域8205と第2の領域8206にそれぞれ含まれるため、閾値7004の範囲に含まれるといえる。監視カメラ1000のチルト位置がこの閾値を満たしている場合、パン方向に移動しても、表示映像の半分以上は変わらない。
Here, the angle of
図8に戻り、S6003において、現在のチルト位置が閾値7004で示した範囲に含まれる場合(YES)、システム制御部1003は、あおり角度を変更する制御を行わず、パン・チルト制御部1011に対してパンの制御を命令する(S6005)。一方、S6003において、現在のチルト位置が閾値7004で示した範囲に含まれない場合(NO)、システム制御部1003は、記録部1004を通して、ストレージに保存されている第1の表5000の閾値5004を確認する。閾値5004の内容から、システム制御部1003は、撮像方向の変更前からの撮像方向の変更量が閾値以下、すなわち、パン方向への駆動量が、閾値以下であるか否かを判定する。ここで、閾値5004は、実施例2と同様であるため、パン方向への駆動量が撮像方向変更前に表示していた画角の1/2以下かどうかを判定する(S6004)。駆動量が閾値以下である場合、システム制御部1003は、あおり角度を変更する制御を行わず、パン・チルト制御部1011に対してパンの制御を命令する(S6005)。S6004において、駆動量が閾値よりも大きい場合、システム制御部1003は、パン・チルト制御部1011に対してパンの制御を命令するとともに、撮像素子制御部1009に対してあおり角度の初期化処理を行う制御を命令する(S6006)。
Returning to FIG. 8, in S6003, when the current tilt position is included in the range indicated by the threshold value 7004 (YES), the
以上、説明したように、実施例3では、撮像方向が、表示映像が一定以上変化しない方向である場合に、あおり角度の初期化処理を行わないようにすることで、不要なあおり角度の調整の実施を低減することができる。本実施例では、閾値を「現在表示している画角の1/4以上が第1の領域と第2の領域にそれぞれ含まれる」としているため、パン方向に移動しても半分以上の被写体が変わらない場合を条件としている。ただし、閾値としては種々の値があってもよい。 As described above, in the third embodiment, when the image pickup direction is a direction in which the displayed image does not change more than a certain amount, the tilt angle is adjusted unnecessarily by not performing the tilt angle initialization process. Implementation can be reduced. In this embodiment, since the threshold value is "1/4 or more of the currently displayed angle of view is included in the first region and the second region, respectively", more than half of the subjects are moved in the pan direction. The condition is that does not change. However, the threshold value may have various values.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形、および変更が可能である。上述の実施例では、撮像素子をレンズに対して傾けることであおり角度を変更したが、レンズを撮像素子に傾けてあおり角度を変更しても良いし、撮像素子とレンズの両方を傾けることであおり角を変更しても良い。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof. In the above embodiment, the tilt angle is changed by tilting the image sensor with respect to the lens, but the tilt angle may be changed by tilting the lens toward the image sensor, or by tilting both the image sensor and the lens. You may change the tilt angle.
上述の実施例における制御の一部または全部を制御装置1100のシステム制御部1103によって実現することも可能である。さらに、上述の実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して撮像装置や撮像制御装置に供給するようにしてもよい。そしてその撮像装置や撮像制御装置におけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
It is also possible to realize a part or all of the control in the above-described embodiment by the
1000 監視カメラ
1001 撮像部
1003 システム制御部
1005 レンズ駆動部
1006 撮像画角制御部
1007 フォーカス制御部
1008 撮像素子駆動部
1009 撮像素子制御部
1010 パン駆動部
1011 パン・チルト制御部
1013 チルト駆動部
1100 制御装置
1101 通信部
1000
Claims (9)
前記撮像光学系を、パン駆動、チルト駆動およびズーム駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって、前記撮像光学系が駆動された場合に、前記あおり角をあらかじめ定められた所定の角度に設定する初期化処理の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 A tilt angle control means for controlling the tilt angle, which is a relative angle between the image pickup optical system and the image sensor, and
A driving means for pan-driving, tilt-driving, and zoom-driving the imaging optical system,
An image pickup apparatus comprising: a control means for controlling an initialization process for setting the tilt angle to a predetermined predetermined angle when the image pickup optical system is driven by the drive means. ..
前記制御手段は、前記駆動手段による前記撮像光学系の駆動方向が前記記憶手段に記憶された所定の方向であって、前記駆動量が前記記憶手段に記憶された閾値以下である場合に、前記初期化処理を行わないと判定することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 Equipped with storage means
The control means said when the driving direction of the imaging optical system by the driving means is a predetermined direction stored in the storage means and the driving amount is equal to or less than the threshold value stored in the storage means. The imaging apparatus according to claim 3, wherein it is determined that the initialization process is not performed.
前記撮像光学系と撮像素子との相対的な角度であるあおり角を制御するあおり角制御工程と、
前記撮像光学系を、少なくとも前記パン駆動、前記チルト駆動または前記ズーム駆動させる駆動工程と、
前記駆動工程において、前記撮像光学系が駆動された場合に、前記あおり角をあらかじめ定められた所定の角度に設定する初期化処理を行う制御工程と、を有することを特徴とする制御方法。 It is a control method for controlling an imaging device capable of pan-driving, tilt-driving, and zoom-driving the imaging optical system.
A tilt angle control step for controlling the tilt angle, which is a relative angle between the image pickup optical system and the image sensor, and
A driving step of driving the imaging optical system at least in the pan drive, the tilt drive, or the zoom drive.
The control method is characterized by comprising a control step of performing an initialization process for setting the tilt angle to a predetermined predetermined angle when the imaging optical system is driven in the drive step.
A computer-readable storage medium that stores the computer program according to claim 8.
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