JP2021185451A - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ジョイスティックは、コンピュータのカーソルの操作やゲームのキャラクターの移動の操作等、カメラのPT操作以外にも使用される。ジョイスティックの傾きと操作対象の動作速度とのマッピングには、直線的なマッピングや曲線的なマッピングなどの選択肢がある。特許文献1には、ジョイスティックによるコンピュータのカーソル操作におけるマッピングとして、動作速度の一番遅い速度域と一番速い速度域との傾きが緩やかになるようにシグモイド関数を用いたマッピング方法が開示されている。
そこで、本発明は、ユーザごとの入力装置の操作の特徴を考慮して、適切に入力装置の操作量と操作対象の動作速度とのマッピングを行うことを課題としている。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
ネットワーク300は、例えば、Ethernet(登録商標)の通信規格に準拠する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から構成される。なお、ネットワーク300は、撮像装置100と制御装置200との間で通信可能な構成であれば、その通信規格、規模および構成は問わない。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)、若しくはこれらの複合により実現してもよい。
カメラ100は、クライアントからのリクエストに応じて、撮像した画像データ等を、ネットワーク300を介してクライアント装置に送信することができる。また、カメラ100は、予め接続されたクライアント装置に対して能動的に画像データ等を送信してもよい。ここで、上記クライアント装置は、制御装置200であってもよい。
制御装置200は、カメラ100のPTZ制御を行うことができる。なお、制御装置200は、PTZ制御のみではなく、フォーカスやホワイトバランス等、カメラ100の設定や制御を司るカメラ制御装置であってよい。
カメラ100は、CPU101、一次記憶装置102、二次記憶装置103、画像入力I/F104、撮像部105、PTZ駆動部106およびネットワークI/F107を備える。CPU101、一次記憶装置102、二次記憶装置103、画像入力I/F104、撮像部105、PTZ駆動部106およびネットワークI/F107は、内部バス108に接続されている。
一次記憶装置102は、例えば、RAMに代表される書き込み可能な高速の記憶装置である。この一次記憶装置102は、例えば、OS(オペレーティングシステム)や各種のプログラムおよび各種のデータ等がロードされ、また、CPU101がOSや各種のプログラム等を実行する際の作業領域としても使用される。
カメラ100の機能や処理は、CPU101が一次記憶装置102に格納されているプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することで実現することができる。
二次記憶装置103は、例えば、HDD、フラッシュメモリ、SDカード等に代表される不揮発性の記憶装置であり、着脱可能な構成であってもよい。この二次記憶装置103は、OSや各種のプログラムおよび各種のデータ等の永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種のデータ等の記憶領域としても使用される。
撮像部105は、撮像光学系を構成するレンズ部や撮像素子を備える。撮像素子は、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどを備え、その受光面上に形成された像を電気信号に変換する。
PTZ駆動部106は、モータ等を制御してカメラ100のPTZを制御する。
ネットワークI/F107は、ネットワーク300と接続するためのインタフェースである。制御装置200からのネットワーク通信は、ネットワークI/F107を通じて各種プログラムへと伝達される。
クライアント装置200は、CPU201、一次記憶装置202、二次記憶装置203、ユーザ入出力I/F204、入力装置205、表示装置206およびネットワークI/F207を備える。CPU201、一次記憶装置202、二次記憶装置203、ユーザ入出力I/F204、入力装置205、表示装置206およびネットワークI/F207は、内部バス208に接続されている。
ユーザ入出力I/F204は、制御装置200がユーザからの操作を受け付けたり、ユーザに対して映像等を提示したりするためのインタフェースである。このユーザ入出力I/F204を介して、ユーザによるタッチ操作やマウス操作、音声入力、撮像画像を用いた処理などが各種プログラムへと伝達される。
なお、入力装置205は、例えば、キーボードやマウス等のポインティングデバイスを含む、ユーザが操作可能なI/O機器を備えていてもよい。
なお、後述する制御装置200の機能や処理は、CPU201が一次記憶装置202に格納されているプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することにより実現されるものである。
ジョイスティック205は、傾斜回動可能な操作部として、ユーザが把持して操作するスティック部205aを備える。ユーザは、スティック部205aをニュートラルの位置から傾かせることでジョイスティック205を操作することができる。ジョイスティック205の操作量を示す値として、左右方向に対する傾斜量と、上下方向に対する傾斜量との2種類の値を取得することが可能である。図4に示すジョイスティック205では、左右方向にX軸、上下方向にY軸を取り、X軸の右方向が+側で左方向が−側、Y軸の上方向(奥方向)が+側で下方向(手前方向)が−側としている。
Y軸は、スティック部205aの上下方向に関する傾きの軸であり、スティック部205aが上下方向に傾いた場合、その傾き度合いをY軸の座標形式で表すことができる。以下、本実施形態ではこの値をyとする。yの値は、スティック部205aが上側に傾いているときは正となり、下側に傾いているときは負となる。
ジョイスティック205がニュートラルの位置のときは、(x,y)=(0,0)となる。また、スティック部205aを倒し切ったときの絶対値は上下左右で同じである。
そのため、ジョイスティック205の傾斜量とカメラ100の動作速度とのマッピングでは、よりユーザの使用頻度の高い動作速度域の傾きを緩やかにして、使用頻度の低い動作速度域の傾きを急にすれば、高頻度で使用する速度域の速度調節がしやすくなる。
なお、本実施形態では、制御装置200が、ジョイスティック205の操作量とカメラ100の動作速度とを対応付けるテーブルを作成する情報処理装置として動作する場合について説明する。しかしながら、カメラ100や、カメラ100と通信可能に接続された一般のPCや他の機器等が上記の情報処理装置として動作してもよい。
一次記憶装置202には、OS211、通信制御プログラム212、表示プログラム213、PT速度決定プログラム214、マッピングプログラム215がロードされる。
二次記憶装置203には、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222、パン速度データ223、チルト速度データ224が保存される。
なお、本実施形態においては、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222、パン速度データ223、チルト速度データ224を二次記憶装置203へ保存する場合について説明するが、一時的な情報として一次記憶装置202へ保存してもよい。
通信制御プログラム212は、ネットワークI/F207からネットワーク300を通じて、カメラ100との通信を制御するためのプログラムである。通信の内容の一例としては、カメラ100の撮像部105が撮像した画像に対する取得リクエストの送信や、カメラ100のPTZ駆動部106に対するPTZの制御リクエストの送信を行うことが挙げられる。なお、カメラ100へ送信するリクエストは、例えばhttp(ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル)など、一般的な通信プロトコルを使用してもよい。
マッピングプログラム215は、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222を作成するためのプログラムである。本実施形態では、マッピングプログラム215は、デフォルトのテーブルをキャリブレーションして、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222を更新するプログラムである。
Y軸用テーブル222は、ジョイスティック205のY軸の傾斜量とカメラ100のチルト速度とを対応付けたテーブルである。Y軸用テーブル222は、デフォルトでは、ジョイスティック205の傾きの大きさに対するカメラ100のチルト速度の関係を直線的にマッピングしたテーブルとなっている。
制御装置200は、CPU201がPT速度決定プログラム214を読み出して実行することにより、図6に示す処理を実現することができる。
PT速度決定プログラム214は、ジョイスティック205が傾倒操作されたときに、その傾斜量に対応するカメラ100のPT速度をテーブルでルックアップし、PT速度を決定するプログラムである。このプログラムを一定間隔でループさせて、ジョイスティック205の値をポーリングすることにより、ジョイスティック205の傾きに応じた、カメラ100のPT操作が可能になる。以下、各ステップについて説明する。以降、アルファベットSはフローチャートにおけるステップを意味するものとする。
S2では、制御装置200は、S1において取得されたxの値が0であるか否かを判定する。つまり、制御装置200は、ジョイスティック205に、左右方向への傾きがあるか否かを判定する。そして、xが0であると判定された場合はS3に移行し、xが0でないと判定された場合はS4に移行する。
S3では、制御装置200は、ジョイスティック205には左右方向への傾きが無いと判定して、カメラ100のパン操作をストップさせることを決定し、S8に移行する。
S5では、制御装置200は、ジョイスティック205が右に傾けられていると判定して、カメラ100のパン操作の方向を右で決定し、S7に移行する。一方、S6では、制御装置200は、ジョイスティック205が左に傾けられていると判定して、カメラ100のパン操作の方向を左で決定し、S7に移行する。
S7では、制御装置200は、X軸用テーブル221をルックアップし、ジョイスティック205の値xに対応するパン速度を決定し、S8に移行する。
S9では、制御装置200は、ジョイスティック205には上下方向への傾きが無いと判定して、カメラ100のチルト操作をストップさせることを決定し、S14に移行する。
S11では、制御装置200は、ジョイスティック205が上に傾けられていると判定して、カメラ100のチルト操作の方向を上で決定し、S13に移行する。一方、S12では、制御装置200は、ジョイスティック205が下に傾けられていると判定して、カメラ100のチルト操作の方向を下で決定し、S13に移行する。
S13では、制御装置200は、Y軸用テーブル222をルックアップし、ジョイスティック205の値yに対応するチルト速度を決定し、S14に移行する。
S14では、制御装置200は、ここまでのフローで決定されたPT速度とPT方向とをもとにカメラ100にPTコマンドを送信し、図6の処理を終了する。
制御装置200は、CPU201がマッピングプログラム215を読み出して実行することにより、図7に示す処理を実現することができる。
マッピングプログラム215は、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222のマッピングをキャリブレーションするためのプログラムである。なお、本実施形態において、マッピングプログラム215は、ボタン操作などのユーザ操作をトリガーに起動してもよいし、制御装置200の起動時等に自動的に起動されてもよい。以下、各ステップについて説明する。
次に、S24では、制御装置200は、S23において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、X軸用テーブル221を更新する。マッピングのイメージ図については図9の説明で後述する。
次に、S26では、制御装置200は、S24と同様の方法で、S25において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、Y軸用テーブル222を更新し、図7の処理を終了する。なお、本実施形態では、X軸用テーブル221を更新してから、Y軸用テーブル222を更新しているが、逆の順番でも構わない。
図8は、パン速度データ223をヒストグラムにしたグラフの一例を示すイメージ図である。縦軸は頻度、横軸はパン速度を表している。この図8において、vmaxは、カメラ100のパン速度の最大値である。ここでは、パン速度の一定の範囲を一つのブロックとして、ブロックごとに頻度を求める方法について説明する。
このようにして、図7のS23、S25では、制御装置200は、速度データのヒストグラムと閾値とを比較することで、ユーザの使用頻度の高い動作速度域を算出することができる。
この図9において、Vmaxは、カメラ100の旋回速度の最大値である。つまり、最大値Vmaxは、X軸用テーブル221のマッピングの場合はパン速度の最大値vmaxであり、Y軸用テーブル222のマッピングの場合はチルト速度の最大値である。また、図9において、Fmaxは、ジョイスティック205の傾きの最大値である。つまり、最大値Fmaxは、X軸用テーブル221のマッピングの場合はジョイスティック205のX軸方向の傾きの最大値であり、Y軸用テーブル222のマッピングの場合はジョイスティック205のY軸方向の傾きの最大値である。
ここで、点403は、曲線402上においてカメラ速度がV1となる点であり、曲線402の接線404の傾きが直線401の傾きと一致する点である。つまり、曲線402は、点403よりも低い部分では傾きが緩やかであり、点403よりも高い部分では傾きが急であるという特徴を有する。
このようにして、図7のS24、S26では、制御装置200は、撮像中のPT操作で使う頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、X軸用テーブル221、Y軸用テーブル222を更新する。
このように、制御装置200は、ユーザごとのジョイスティック205の操作の特徴を考慮して、ジョイスティック205の傾斜量とカメラ100のPT速度とのマッピングを行うことができる。したがって、ユーザによるジョイスティック205の操作性を向上させることができる。
具体的には、制御装置200は、ユーザが操作条件に従って本番と同等にジョイスティック205を操作した際のジョイスティック205の傾斜量に対応するカメラ100の動作速度情報(PT速度情報)を取得する。そのため、制御装置200は、取得されたPT速度情報をもとに、ユーザが撮像中にメインで使う速度域を容易に把握することができる。
例えば、使用頻度の高い速度域が低速域と高速域との両方に存在する場合は、シグモイド関数のような曲線でマッピングを行うことで低速域と高速域との傾きを緩やかにすることができる。また、他の例として、中速域が使用頻度の高い速度域である場合は、タンジェント曲線のような曲線でマッピングを行うことで中速域の傾きを緩やかにすることができる。
次に、本発明における第二の実施形態について説明する。
上述した第一の実施形態では、PT速度のテーブルとして、上下方向と左右方向の2種類のテーブルを用いる場合について説明した。この第二の実施形態では、PT速度のテーブルとして、上下左右それぞれの方向のテーブルを用いる場合について説明する。
二次記憶装置203には、右用テーブル231、左用テーブル232、上用テーブル233、下用テーブル234、右速度データ235、左速度データ236、上速度データ237、下速度データ238が保存される。
ジョイスティック205の傾斜の方向ごとにテーブルを作成することで、例えば、右方向へのパン操作と左方向へのパン操作とで使用頻度の高い速度域に違いがある場合でも、それぞれに適したマッピングを行うことが可能となる。なお、各種テーブル231〜234は、デフォルトでは、ジョイスティック205の傾斜量に対するカメラ100のPT速度の関係を直線的にマッピングしたテーブルとなっている。
各種速度データ235〜238は、マッピングプログラム215を実行した際に取得されるデータであり、ユーザに撮像本番と同等にジョイスティック205を操作させた際のPT速度情報である。本実施形態では、上下左右別々に速度データを保持する。
制御装置200は、S4においてxの値が正であると判定するとS5aに移行する。S5aでは、制御装置200は、ジョイスティック205が右に傾いていると判定し、カメラ100のパン操作の方向を右で決定する。そして、制御装置200は、右用テーブル231をルックアップし、ジョイスティック205の値xに対応するパン速度を決定してS8に移行する。
このように、本実施形態では、上下左右それぞれの方向でテーブルを持っているので、ジョイスティック205の傾斜方向に応じて、該当するテーブルをルックアップし、PT速度を決定する。
制御装置200は、CPU201がマッピングプログラム215を読み出して実行することにより、図12に示す処理を実現することができる。
マッピングプログラム215は、右用テーブル231、左用テーブル232、上用テーブル233、下用テーブル234のマッピングをキャリブレーションするためのプログラムである。なお、本実施形態において、マッピングプログラム215は、ボタン操作などのユーザ操作をトリガーに起動してもよいし、制御装置200の起動時等に自動的に起動されてもよい。以下、各ステップについて説明する。
S32では、制御装置200は、図7のS22と同様に、S31の指示を受けてユーザが操作しているジョイスティック205の値(x,y)に対応するPT速度情報を取得する。そして、制御装置200は、取得されたデータのうち、右方向へのパン操作のデータを右速度データ235として保存し、左方向へのパン操作のデータを左速度データ236として保存する。また、制御装置200は、取得されたデータのうち、上方向へのチルト操作のデータを上速度データ237として保存し、下方向へのチルト操作のデータを下速度データ238として保存する。
次に、S34では、制御装置200は、S33において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、右用テーブル231を更新する。マッピングのイメージ図については、上述した第一の実施形態と同様である。
次に、S36では、制御装置200は、S34と同様に、S35において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、左用テーブル232を更新する。
次に、S38では、制御装置200は、S37において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、上用テーブル233を更新する。
次に、S40では、制御装置200は、S39において算出された使用頻度の高い速度域が緩やかになるマッピングを施して、下用テーブル234を更新する。
なお、本実施形態では、右用テーブル231、左用テーブル232、上用テーブル233、下用テーブル234の順に更新しているが、更新の順番は上記に限定されない。
上記各実施形態においては、ユーザに本番と同等にカメラワークを行ってもらうことで取得したPT速度情報を、ジョイスティックに対するユーザの操作の特徴を示すデータとして取得し、ジョイスティック205のマッピングを行う場合について説明した。しかしながら、キャリブレーション方法は上記に限定されない。例えば、カメラと被写体との距離やズーム位置などから、その画角で使用するのに最適なPT動作速度域を算出し、算出された速度域をユーザが使用すべき速度域として、当該速度域においてPT速度変化が緩やかになるマッピングを施すようにしてもよい。
なお、ユーザにジョイスティック205を複数回(例えば3回)周回してもらい、上下左右でそれぞれ傾斜量の平均値をとってジョイスティック205の倒し具合の差を評価してもよい。また、ジョイスティック205を周回させるのではなく、「ジョイスティックを上下左右に同じ倒し具合で倒してください」という指示を出す方法でもよい。また、ユーザが右利きであるか左利きであるかによって、ジョイスティック205に対する力加減のしやすさが左右方向で変わるため、ユーザの利き手を示すデータをジョイスティック205に対するユーザの操作の特徴を示すデータとして取得してもよい。
なお、ユーザに提示する映像は、実際にカメラを旋回させて撮像した映像でなくてもよい。つまり、予め該当速度で動く映像を準備しておき、その映像をユーザに提示するようにしてもよい。
さらに、上記各実施形態においては、操作対象の動作がカメラ100のPT動作であり、操作対象の動作を制御する入力装置205がジョイスティックである場合について説明した。しかしながら、操作対象の動作はカメラのPT動作に限定されず、例えば、カーソルの移動やキャラクターの移動であってもよい。また、入力装置205はジョイスティックに限定されず、操作対象の動作速度を制御するために操作量が調整可能な入力装置であればよい。
ジョイスティックを用いてカーソルを操作するシステムの場合、例えば、ユーザに、ジョイスティックによってカーソルを操作してモニタ上で所定の速度で移動する目標を追いかけてもらい、各速度域における追従性を評価するようにしてもよい。この場合、追いかけるのが苦手な速度域において、ジョイスティックの操作量の変化に対するカーソルの動作速度の変化が緩やかになるマッピングを行うことができる。
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。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。
Claims (12)
- 操作量が調整可能な入力装置に対するユーザの操作の特徴を示すデータを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたデータに基づいて、前記入力装置の操作量と操作対象の動作速度とを対応付けたテーブルを作成する作成手段と、
前記作成手段により作成された前記テーブルを参照し、前記ユーザによる前記入力装置の操作量に基づいて、当該操作量に対応する前記操作対象の動作速度を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記操作対象の動作速度は、撮像装置のパン方向およびチルト方向の少なくとも一方の旋回速度であることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記入力装置の操作量は、ジョイスティックの傾斜量であることを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記作成手段は、
前記ジョイスティックの傾斜の方向ごとに前記テーブルを作成することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記ユーザに対して前記入力装置の操作条件を指示する指示手段をさらに備え、
前記取得手段は、
前記操作条件に従って前記ユーザが前記入力装置を操作した際の当該入力装置の操作量に関する情報を、前記入力装置に対するユーザの操作の特徴を示すデータとして取得することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記指示手段は、前記ユーザに本番と同等に前記入力装置を操作させることを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記取得手段は、前記操作条件に従って前記ユーザが前記入力装置を操作した際の当該入力装置の操作量に対応する前記操作対象の動作速度情報を、前記入力装置に対するユーザの操作の特徴を示すデータとして取得し、
前記作成手段は、
前記取得手段により取得された動作速度情報に基づいて、前記ユーザの使用頻度が所定の閾値よりも高い第一の動作速度域を算出し、
前記第一の動作速度域における前記操作量の変化に対する前記動作速度の変化の大きさが、前記第一の動作速度域よりも使用頻度が低い第二の動作速度域における前記操作量の変化に対する前記動作速度の変化の大きさよりも小さくなるように前記テーブルを作成することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記入力装置は、傾斜回動可能な操作部を有し、
前記指示手段は、前記ユーザに前記操作部を一定の傾きのまま周回させることを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記指示手段は、前記ユーザに前記操作対象が所定の動作速度で動作した場合の映像を提示し、前記所定の動作速度の感覚に一致するように前記入力装置を操作させることを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記決定手段にて決定された動作速度で前記操作対象を動作させる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 操作量が調整可能な入力装置に対するユーザの操作の特徴を示すデータを取得するステップと、
取得された前記データに基づいて、前記入力装置の操作量と操作対象の動作速度とを対応付けたテーブルを作成するステップと、
作成された前記テーブルを参照し、前記ユーザによる前記入力装置の操作量に基づいて、当該操作量に対応する前記操作対象の動作速度を決定するステップと、を含むことを特徴とする情報処理方法。 - コンピュータを、請求項1から10のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (2)
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