JP2022051312A - 撮影制御装置、撮影制御方法、及びプログラム - Google Patents

撮影制御装置、撮影制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】画角内の対象被写体と画角外の対象被写体とを含む画角を取得可能とする。【解決手段】撮影制御装置は、撮影装置が撮影した画像から画角に収める対象被写体を検出している場合、撮影装置の画角を、該対象被写体を収める画角に設定する検出判断手段（１０４）と、画角設定された撮影装置の画像から第１の対象被写体と第２の対象被写体を検出する第１，第２の検出手段（１０７、１０６）と、第１，第２の対象被写体を撮影装置が撮影したときのＰＴＺ値を基に、第１，第２の対象被写体の画角内座標をＰＴ座標値に変換する座標変換手段（１０８）と、ＰＴ座標値を保存する座標保存手段（１１０）と、ＰＴ座標値を基に第１と第２の対象被写体を収める画角を取得する画角取得手段（１１１）と、その画角を基に撮影装置の画角を調整する画角操作手段（１１２）とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像を撮影する装置の制御技術に関する。
近年、講師が授業をするシーンを自動撮影するような撮影装置のニーズが高まっている。講義シーンを自動撮影して表示する場合、通常時には対象被写体である講師のアップ画像を表示し、講師が黒板等を指し示した時には講師とその指し示された指示領域の両対象被写体を含む画像を表示するような制御が行われる。特許文献１には、予め決められた広角の基準画角で教壇等を撮影し、その基準画角の画角内の座標から講師の重心座標と指示領域の重心座標とを求め、それら重心座標を基に講師と指示領域の両対象被写体を含む画角を計算する技術が開示されている。また特許文献１には、それら両対象被写体を含む画角の画像を、基準画角の撮影画像からデジタルＰＴＺ処理により切り出す技術が開示されている。さらに特許文献１には、基準画角用のカメラと追尾用のカメラを用意し、両対象被写体を含む画角に応じて、追尾用カメラの画角をＰＴＺ制御する技術が開示されている。なお、ＰＴＺとは、パン（Ｐ）・チルト（Ｔ）・ズーム（Ｚ）を略した用語である。
特開２００７－１５８６８０号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予め決められた基準画角内の画像しか取得することができない。例えば、講師等によって基準画角よりも外側のホワイトボードが指し示された場合、当該ホワイトボードに対応した基準画角内の座標がないため、講師とホワイトボードとを含む画角を計算することができない。すなわち特許文献１の技術では、予め決められた画角内の対象被写体と、そのとき画角外になっている別の対象被写体とを含む画角を計算することができないため、それら両対象被写体を含む画像を取得できない。
そこで本発明は、画角内の対象被写体とそのとき画角外になっていた対象被写体とを含む画角を取得可能として、それら対象被写体を含む画像を得られるようにすることを目的とする。
本発明の撮影制御装置は、撮影装置が撮影した画像から、画角に収める対象被写体を検出しているか判断し、前記画角に収める対象被写体を検出している場合、前記撮影装置の画角を、前記対象被写体を収める画角に設定する検出判断手段と、前記検出判断手段にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第１の対象被写体を検出する第１の検出手段と、前記検出判断手段にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第２の対象被写体を検出する第２の検出手段と、前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体を、前記撮影装置が撮影したときのパン値とチルト値とズーム値とを基に、当該第１の対象被写体および前記第２の対象被写体の画角内座標をパン座標値とチルト座標値とに変換する座標変換手段と、前記パン座標値およびチルト座標値を保存する座標保存手段と、前記保存されたパン座標値およびチルト座標値を基に、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体とを収める画角を取得する画角取得手段と、前記画角取得手段が前記取得した画角を基に、前記撮影装置の画角を調整する画角操作手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、画角内の対象被写体とそのとき画角外になっていた対象被写体とを含む画角を取得可能として、それら対象被写体を含む画像を得られるようになる。
第１実施形態に係る自動撮影システムのブロック構成図である。 画角に収める対象被写体を示した図である。 画角内座標をＰＴ座標値に変換する処理の説明図である。 現在の画角を説明する図である。 第１実施形態に係る画角制御の説明図である。 第１実施形態に係る画角調整処理のフローチャートである。 第２実施形態に係る自動撮影システムのブロック構成図である。 物体内の板書領域を抽出する処理の説明図である。 第２実施形態に係る画角制御の説明図である。 第２実施形態に係る画角調整処理のフローチャートである。 第３実施形態に係る自動撮影システムのブロック構成図である。 第３実施形態に係る画角制御の説明図である。 第３実施形態に係る画角調整処理のフローチャートである。 第４実施形態に係る自動撮影システムのブロック構成図である。 一定期間内の人体の移動履歴を表した図である。 物体のＰＴ座標値と人体のＰＴ座標値を表した図である。 第４実施形態に係る画角制御の説明図である。 一定期間内の人体の移動履歴の他の例を表した図である。 人体の移動履歴に基づく画角制御の説明図である。 第４実施形態に係る画角調整処理のフローチャートである。 第５実施形態に係る自動撮影システムのブロック構成図である。 人体と物体のＰ座標を基に画角を算出する例の説明図である。 人体と物体のＴ座標を基に画角を算出する例の説明図である。 第５実施形態に係る画角調整処理のフローチャートである。 画角調整装置のハードウェア構成例を示した図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において示す構成は一例であり、本発明は図示された構成に限定されるものではない。また以下の実施形態において、同一の構成や処理については同じ符号を付して説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る撮影制御装置の構成例について、図１を参照して説明する。図１は本実施形態に係る撮影制御装置である画角調整装置１０２を含んだ自動撮影システム１００の機能構成を示すブロック図である。
本実施形態の自動撮影システム１００は、画像取得装置１０１と、画角調整装置１０２と、モニタ装置１１４とを有して構成されている。なお、画角調整装置１０２とモニタ装置１１４は、ビデオインターフェースを介して接続されている。
画像取得装置１０１は、被写体およびその周囲を撮影して撮影画像を生成するカメラ等の撮影装置を有して構成されている。撮影装置は、ズーム光学系を有し、ズーム値が制御されることでズーム倍率を調整可能な構成を有している。また、撮像装置は、雲台を含み、その雲台に対するパン値が制御されることでパン方向の調整が可能となされ、同様にチルト値が制御されることでチルト方向の調整が可能となされている。したがって、撮影装置は、パン値、チルト値、ズーム値が制御されることにより画角調整が可能な構成となされている。画像取得装置１０１は、撮影装置が撮影した画像情報を、画角調整装置１０２へ出力する。
画角調整装置１０２は、画像取得装置１０１の撮影装置の画角を調整する撮影制御装置の機能を有する。本実施形態において、画角調整装置１０２は、画像取得装置１０１の撮影装置（以下、カメラとする）にて撮影された画像から、第１の対象被写体である例えば人体と、第２の対象被写体である物体とを検出する。例えば、講師が授業を行っているシーンを自動撮影する用途の場合、第１の対象被写体である人体は例えば授業を行っている講師とし、第２の対象被写体である物体は講義に用いられている黒板やホワイトボード等とすることができる。画角調整装置１０２は、人物を画角内に収めたときのその人体の画角内座標値と、物体を画角内に収めたときのその物体の画角内座標値とを、それぞれＰＴ座標値（パン座標値・チルト座標値）に変換して保存しておく。その後、画角調整装置１０２は、人体が画角内でそのときの物体が画角外になっている場合でも、保存したＰＴ座標値を用いて画角計算を行い、それら人体および物体が収まるような画角を取得し、その画角になるようにカメラの画角を調整する。そして、画角調整装置１０２による画角調整後の撮影画像は、モニタ装置１１４に出力されて表示される。
画角調整装置１０２は、画像取得装置１０１から画像情報が入力されると、対象被写体として画角に収める物体を検出したかどうかを判定する。画角調整装置１０２は、対象被写体の物体を検出していない場合にはプリセット機能を用いてカメラの画角を調整して、その対象被写体の物体を撮影した画像を用いて物体検出を行う。画角調整装置１０２は、対象被写体の物体を検出した場合、そのときの物体の画角内座標を、カメラのＰＴＺ（パン・チルト・ズーム）値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。また、画角調整装置１０２は、カメラの撮影画像内から対象被写体としての人体を検出し、前述した対象被写体の物体の場合と同様に、その人体の画角内座標をカメラのＰＴＺ値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。画角調整装置１０２は、このようにして得られて保存された人体と物体のＰＴ座標値を基に、カメラの撮影時に画角内の人体とそのとき画角外となっている物体とを収める画角を計算し、その計算した画角に応じた画角調整を行う。その後、画角調整装置１０２は、画角調整した後に得られた画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。
画角調整装置１０２は画像入力部１０３、検出判断部１０４、画角保存部１０５、物体検出部１０６、人体検出部１０７、座標変換部１０８、位置保存部１０９、座標保存部１１０、画角計算部１１１、画角操作部１１２、および画像出力部１１３を有する。
画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報が入力され、その入力された画像情報を検出判断部１０４へ出力する。
検出判断部１０４は、カメラの現在の画角において、当該画角に収める対象被写体となる物体が検出されているかどうかを判断する。検出判断部１０４は、カメラの現在の画角において対象被写体の物体が検出されていない場合、画像入力部１０３から入力された画像情報を、物体検出部１０６へ出力する。一方、検出判断部１０４は、カメラの現在の画角において対象被写体の物体が検出されている場合、画角保存部１０５に対し、まだ使用していないプリセット画角があるかどうかを問い合わせる。
画角保存部１０５は、ユーザ操作等によって入力された複数のプリセット画角の情報と、各プリセット画角が使用済みかどうかの情報とを保存しており、検出判断部１０４からの取得要求に応じてそれら情報を出力する。
プリセット画角について図２を用いて説明する。図２は、対象被写体となされる人体Ｐ１と、画角に収める別の対象被写体としての物体Ｐ２，Ｐ３とを示した図である。図２の図中一点鎖線で示す範囲はプリセット画角を表しており、画角Ｄ２は対象被写体の物体Ｐ２を収めたプリセット画角を、画角Ｄ３は対象被写体の物体Ｐ３を収めたプリセット画角を表しているとする。このようにプリセット画角は複数あり、それら複数のプリセット画角は複数の異なるプリセット位置とそれら各位置におけるカメラの撮影範囲とからなる。
検出判断部１０４は、画角保存部１０５に保存されている情報のなかに、まだ使用していないプリセット画角がない場合には、画像入力部１０３から入力された画像情報を、人体検出部１０７へ出力する。一方、検出判断部１０４は、画角保存部１０５に保存されている情報のなかに、まだ使用していないプリセット画角がある場合には、そのプリセット画角の情報を後述する画角操作部１１２へ出力する。つまり、検出判断部１０４は、プリセット画角の情報を画角操作部１１２へ出力することで、カメラの画角をプリセット画角に設定する。
物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報から、画像中の物体を検出する物体検出処理を行う。物体検出処理には、Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇ（深層学習）をベースとした高精度でかつ高速な技術を用いることができる。Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇをベースとした物体検出処理としては、例えば、Ｆａｓｔｅｒ Ｒ－ＣＮＮ、ＹＯＬＯ、ＳＳＤ、Ｍａｓｋｅｄ Ｒ－ＣＮＮなどが挙げられる。物体検出部１０６は、それら物体検出処理技術のうち何れかを用いるものとするが、これらに限定されるものではない。Ｆａｓｔｅｒ Ｒ－ＣＮＮ、ＹＯＬＯ、ＳＳＤ、Ｍａｓｋｅｄ Ｒ－ＣＮＮは公知の技術であるため、その詳細な説明は省略する。そして、物体検出部１０６は、画像中から物体を検出できた場合、その検出した物体の画角内座標値と画像情報とを、座標変換部１０８へ出力する。
人体検出部１０７は、検出判断部１０４から入力された画像情報から、画像中の人体を検出する人体検出処理を行う。人体の検出処理は、テンプレートマッチング法や意味的領域分割法等、人体が検出できるものであればどのような方法を用いてもよいものとする。テンプレートマッチング法や意味的領域分割法は公知の技術であるため、その詳細な説明は省略する。人体検出部１０７は、画像中から人体を検出できた場合、その検出した人体の画角内座標値と画像情報とを、座標変換部１０８へ出力する。本実施形態において、人体検出部１０７は、画像中から検出した人体を包含する矩形（検出矩形とする）の四つの頂点の座標値を、当該検出した人物の座標値として出力するものとする。
座標変換部１０８には、物体検出部１０６から物体の座標値および画像情報が入力され、人体検出部１０７から人体の座標値および画像情報が入力される。
また、位置保存部１０９は、カメラの現在のＰＴＺ値を保存しており、そのＰＴＺ値の情報を、座標変換部１０８へ出力する。
座標変換部１０８は、物体の座標値および画像情報と、人体の座標値および画像情報と、カメラの現在のＰＴＺ値の情報とを基に、物体および人体の画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、物体および人体のＰＴ座標値と画像情報とを、座標保存部１１０へ出力する。
座標変換部１０８が物体および人体の画角内座標をＰＴ座標値に変換するＰＴ座標変換処理の様子を、図３を用いて説明する。図３において、画像Ｄ２１は、人体検出部１０７にて検出された人体の座標を画角内座標で表した画像である。また、画像Ｄ２２は、画像Ｄ２１において人体を表す画角内座標を、ＰＴ座標値で表した場合の画像である。すなわち画像Ｄ２１内の人体Ｐ２１と画像Ｄ２２内の人体Ｐ２２とは、同時刻における同一人物である。画像Ｄ２１内で人体Ｐ２１を囲った一点鎖線で示す矩形は、人体検出部１０７が検出した人体を示す検出矩形を表している。画像Ｄ２１において、人体Ｐ２１の検出矩形の画角内座標は、左上頂点、右上頂点、左下頂点、右下頂点の順に、（ｘ1，ｙ1）、（ｘ2，ｙ2）、（ｘ3，ｙ3）、（ｘ4，ｙ4）の四つの座標で表されるとする。また、当該人体が検出された画像を撮影したときのカメラのパン値をθ、チルト値をΦ、ズーム値をωで表すと、ＰＴＺ値は（θ，Φ，ω）で表されるとする。座標変換部１０８は、この画角内座標値とカメラのＰＴＺ値とを用いて、人体および物体の画角内座標をＰＴ座標値に変換する。
画角内座標をＰＴ座標値に変換する変換処理は、平面座標から球面座標への変換、カメラの光軸に直交する任意の平面に投影した座標の算出、投影平面の座標をパン角およびチルト角の回転角に変換する技術等を用いて実現することができる。これらの技術は公知の技術であるため、その詳細な説明は省略する。またこれら技術を用いた変換処理は一例であり、画角内座標をＰＴ座標値に変換できる方法であればどのような方法が用いられてもよい。人物Ｐ２１の画角内座標を例にすると、変換後のＰＴ座標値は、画像Ｄ２２内の人物Ｐ２２の矩形の左上、右上、左下、右下の各頂点の順に、（θ1，Φ1）、（θ2，Φ2）、（θ3，Φ3）、（θ4，Φ4）の四つの座標で表される。なお、画像Ｄ２２内の座標（θ，Φ）は、画角中心Ｐ２３のＰＴ座標値を表している。
座標保存部１１０は、座標変換部１０８から入力された人体および物体のＰＴ座標値と画像情報とを保存し、画角計算部１１１へ出力する。
画角計算部１１１は、座標保存部１１０から読み出された人体および物体のＰＴ座標値と画像情報とを基に、カメラの現在の画角内の人体と画角外の物体とを収めることを可能にするカメラの画角を算出する。本実施形態の場合、画角計算部１１１は、現在の画角内の人体と画角外の物体とを収めることを可能にするカメラの画角を決めるためのＰＴＺ値を算出する。
画角計算部１１１が、カメラ現在の画角内の人体と画角外の物体とを収めるカメラの画角を決めるためのＰＴＺ値を計算する様子を、図４と図５を用いて説明する。
図４において、画角Ｄ３１は、カメラの現在の画角を表している。人体Ｐ３１は図２で例示した人体Ｐ１に対応し、また、物体Ｐ３２は図２の物体Ｐ２に、物体Ｐ３３は図２の物体Ｐ３に対応しているとする。人体Ｐ３１の矩形のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に、（θ1，Φ1）、（θ2，Φ2）、（θ3，Φ3）、（θ4，Φ4）の四つの座標値により表されるとする。また矩形の物体Ｐ３３のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に、（θ5，Φ5）、（θ6，Φ6）、（θ7，Φ7）、（θ8，Φ8）の四つの座標値により表されるとする。同じく矩形の物体Ｐ３２のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に、（θ9，Φ9）、（θ10，Φ10）、（θ11，Φ11）、（θ12，Φ12）の四つの座標値により表されるとする。図４に示したカメラの現在の画角Ｄ３１は人体Ｐ３１と物体Ｐ３３とを収めるような画角になっており、物体Ｐ３２はカメラの現在の画角外になっているとする。ただし、物体Ｐ３２のＰＴ座標値は、プリセット画角を用いた際のＰＴ座標変換処理で取得されて座標保存部１１０に保存されているため、画角計算部１１１は、当該座標保存部１１０から物体Ｐ３２のＰＴ座標値を取得可能である。
図５は、画角計算部１１１が、それらＰＴ座標値を基に、人体Ｐ３１と物体Ｐ３２を収める画角を計算する様子を説明する図である。
まず画角計算部１１１における画角の決め方について説明する。画角は中心点と水平画角値および垂直画角値が決まれば一意に決定される。また、水平画角値および垂直画角値はカメラの焦点距離によって変わり、本実施形態のようにズーム光学系を有するカメラの焦点距離はズーム倍率によって決まる。また一般的に、画像のアスペクト比に従って画像サイズが決まるため、水平画角値および垂直画角値はどちらか一方が定まれば他方も定まる。これらのことから、本実施形態において、画角計算部１１１は、画角を、中心点とズーム倍率に対応した水平画角値とを計算することで求めることにする。
図５において、人体Ｐ４１は図４の人体Ｐ３１に対応し、同様に、物体Ｐ４２は図４の物体Ｐ３２に、物体Ｐ４３は図４の物体Ｐ３３に対応しているとする。このため、図５の人体Ｐ４１、物体Ｐ４２、物体Ｐ４３のそれぞれのＰＴ座標値は、図４の人体Ｐ３１、物体Ｐ３２、物体Ｐ３３における各ＰＴ座標値と同一であるとする。また人体Ｐ４１と物体Ｐ４２とを収める画角の中心をＰ４４とし、そのＰＴ座標値を（θ'，Φ'）とし、水平画角値をＰ４５とし、その値をω'とする。これら中心Ｐ４４のＰＴ座標値（θ'，Φ'）と、水平画角値ω'は、以下のようにして計算することができる。
水平画角値ω'は、式（１）のように、人体Ｐ４１と物体Ｐ４２とのＰ座標値（パン座標値）の差分値として算出することができる。
ω'＝max(θ1,θ2,θ9,θ10)－min(θ1,θ2,θ9,θ10) 式（１）
なお式（１）において、ｍａｘ（）はカッコ内の最大値を取得することを表し、ｍｉｎ（）はカッコ内の最小値を取得することを表すとする。
また、画角の中心Ｐ４４のＰ座標値θ'は、式（２）のように、人体Ｐ４１と物体Ｐ４２のＰ座標値の平均値として算出することができる。
θ'＝(max(θ1,θ2,θ9,θ10)＋min(θ1,θ2,θ9,θ10))／２ 式（２）
また、画角の中心Ｐ４４のＴ座標値（チルト座標値）は、式（３）のように、人体Ｐ４１と物体Ｐ４２のＴ座標値の平均値として算出することができる。
Φ'＝（max(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10)＋min(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10))／２ 式（３）
画角計算部１１１は、前述のようにして画角Ｄ４１を計算し、その画角と画像情報とを画角操作部１１２へ出力する。本実施形態の場合、画角計算部１１１は、前述したような計算による画角取得処理の他にも、例えば予め複数の画角が用意されたテーブルの中から選択するような画角取得処理を行ってもよい。
画角操作部１１２は、画角計算部１１１から入力された画角と画像情報、または検出判断部１０４から入力されたプリセット画角と画像情報を用いて、カメラの画角を操作、つまりカメラの画角調整制御を行う。その後、画角操作部１１２からは、画角調整後の画像情報が、画像出力部１１３に出力される。
画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４は、画像出力部１１３から入力された画像情報に基づく映像をモニタ表示する。
図６は、第１実施形態の自動撮影システム１００に係る処理のうち、特に画角調整装置１０２における画角調整処理の流れを示したフローチャートである。なお、これ以降の各フローチャートの説明において、符号に付されたアルファベットのＳは処理ステップを意味するものとする。自動撮影システム１００は、ユーザ操作によって起動の指示が入力されると自動撮影のための処理を開始する。
まずＳ１において、画角調整装置１０２の画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報を取得する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ２に進む。
Ｓ２において、検出判断部１０４は、画像入力部１０３から入力された画像情報を用いて、カメラの画角に収める対象物体を検出しているかどうか、つまり画像内に対象物体があるかどうかを判定する。Ｓ２において検出判断部１０４が判定する対象物体は、人体または物体の対象被写体である。検出判断部１０４は、Ｓ２の判定結果が真（Ｓ２でＹＥＳ）の場合、つまり画角に収める対象物体を検出している場合、Ｓ４へ処理を進める。一方、Ｓ２の判定結果が偽（Ｓ２でＮＯ）の場合、つまり画角に収める対象物体を検出していない場合、検出判断部１０４は画像情報を物体検出部１０６へ出力し、画角調整装置１０２の処理はＳ３へ進む。
Ｓ３に進むと、物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報を用いて、例えば第２の対象被写体である物体の検出処理を行い、検出した物体の座標と画像情報を座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ７へ進む。
Ｓ４に進んだ場合、検出判断部１０４は、画角保存部１０５から取得したプリセット画角を使用したかどうかの情報を用いて、他に検出対象となる第２の対象被写体の物体が存在しないかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ４の判定結果が真（Ｓ４でＹＥＳ）の場合、つまり他に検出対象となる物体が存在しない場合、画像情報を人体検出部１０７へ出力する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ６へ進む。一方、検出判断部１０４は、Ｓ４の判定結果が偽（Ｓ４でＮＯ）の場合、つまり他に検出対象となる物体が存在する場合、Ｓ５へ処理を進める。
Ｓ４からＳ５に進むと、検出判断部１０４は、画角保存部１０５からプリセット画角の情報を取得する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ１０へ進む。
Ｓ５からＳ１０に進んだ場合、Ｓ１０において、画角操作部１１２は、プリセット画角の情報を基に、そのプリセット画角内に物体が収まるように画角操作を行う。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ１１へ進む。
Ｓ１１において、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４には、画像情報に基づく映像が表示される。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ１２へ進む。
Ｓ１２に進むと、画角調整装置１０２は、ユーザ操作による不図示の自動撮影システムオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）スイッチが操作されて自動撮影処理の停止操作が行われたかどうかを判別する。画角調整装置１０２は、Ｓ１２の判定結果が偽（Ｓ１２でＮＯ）の場合、つまりオフのスイッチ操作がなされていないと判定した場合にはＳ１へ戻る。一方、Ｓ１２の判定結果が真（Ｓ１２でＹＥＳ）の場合、つまりオフのスイッチ操作がなされたと判定した場合、画角調整装置１０２は、図６のフローチャートの処理を終了する。
前述したようにＳ４からＳ５へ進み、さらにＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２の処理を経てＳ１に戻り、さらにＳ２からＳ３へ進んだ場合、物体検出部１０６は、プリセット画角で取得された画像情報を用いて物体検出処理を行うことになる。そして、物体検出部１０６は、プリセット画角内で検出された物体の座標と画像情報を座標変換部１０８へ出力する。
また、Ｓ４からＳ６に進んだ場合、人体検出部１０７は、検出判断部１０４から取得した画像情報を用いて人体の検出処理を行い、検出した人体の座標と画像情報とを座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ７へ進む。
Ｓ３からＳ７に進んだ場合、Ｓ７において、座標変換部１０８は、物体検出部１０６から得た物体の座標と画像情報、および位置保存部１０９から得たカメラの現在のＰＴＺ値を基に、当該物体の画角内座標をＰＴ座標値に変換する。また、Ｓ６からＳ７に進んだ場合、Ｓ７において、座標変換部１０８は、人体検出部１０７から得た人体の座標と画像情報、および位置保存部１０９から得たカメラの現在のＰＴＺ値を基に、当該人体の画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、それら変換したＰＴ座標値を、座標保存部１１０へ出力する。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ８へ進む。
Ｓ８において、座標保存部１１０は、座標変換部１０８から取得したＰＴ座標値を保存する。すなわち座標保存部１１０には、人体および物体のＰＴ座標値が保存される。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ９へ進む。
Ｓ９において、画角計算部１１１は、座標保存部１１０から取得した人体および物体のＰＴ座標値から、画角内の人体とそのとき画角外となっている物体とが収まる画角を計算する。すなわち画角計算部１１１では、画角内の人体と、後段の画角操作部１１２で画角操作が行われる前には画角外であった物体とが、収まる画角を計算する。そして、画角計算部１１１は、その計算した画角の情報を画角操作部１１２へ出力する。その後、画角調整装置１０２の処理はＳ１０へ進む。
Ｓ１０において、画角操作部１１２は、画角計算部１１１から取得した画角の情報に基づく画角操作を行う。すなわち画角操作部１１２では、人体と物体が収まるような画角操作が行われる。そして、画角調整装置１０２の処理はＳ１１へ進む。
Ｓ１１に進むと、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力し、これにより、モニタ装置１１４には画像情報に基づく映像が表示される。その後、Ｓ１２に進むと、画角調整装置１０２は、自動撮影システムＯｎ／Ｏｆｆスイッチの操作により停止操作が行われたかどうかを判別する。そして、画角調整装置１０２は、Ｓ１２の判定結果が偽（Ｓ１２でＮＯ）の場合にはＳ１へ戻り、Ｓ１２の判定結果が真（Ｓ１２でＹＥＳ）の場合には図６のフローチャートの処理を終了する。
第１実施形態の画角調整装置１０２は、プリセット画角等を用いて予め物体検出したときの画角内座標をＰＴ座標値に変換して保存しておき、そのＰＴ座標値を用いて画角内の人体とそのとき画角外であった物体とを収める画角を計算する。すなわち本実施形態においては、カメラの現在の画角に収めたい物体がその画角外に存在する場合、画角内の人体と画角外の物体を収める画角を計算して画角調整を行うことで、それら人体と物体を含む画像を取得することが可能となる。これにより、本実施形態によれば、例えば講師が授業をするシーンを自動撮影するような自動撮影システムにおいて、講師と物体とを収めて撮影し続けることが可能となる。
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態に係る撮影制御装置の構成例について、図７を参照して説明する。図７は本実施形態に係る撮影制御装置である画角調整装置２０２を含んだ自動撮影システム２００の機能構成を示すブロック図である。第２実施形態の自動撮影システム２００は、画像取得装置１０１、画角調整装置２０２、およびモニタ装置１１４を有している。画角調整装置２０２とモニタ装置１１４は、ビデオインターフェースを介して接続されている。なお、第２実施形態においても、講師が授業を行っているシーンを自動撮影する用途を例に挙げるとする。
第２実施形態の画角調整装置２０２は、撮影された画像から、人体と物体と当該物体上の注目領域とを検出して、それらの画角内座標値をＰＴ座標値で保存し、そのＰＴ座標値を用いて画角計算する際に注目領域が画角端になるようにする。すなわち第２実施形態の画角調整装置２０２は、人体と物体とを収める画角を取得する際に、人体が画角の端から余裕を持つ位置になるような画角を計算する。第２実施形態では、注目領域として板書領域を用いる例を挙げる。板書領域とは、例えば講義に用いられている黒板やホワイトボード等において、講義内容が書かれた領域であるとする。
第２実施形態の画角調整装置２０２は、画像取得装置１０１から画像情報が入力されると、対象被写体として画角に収める物体を検出したかを判定し、検出していなければプリセット機能を用いて画角を調整して撮影した画像から物体検出を行う。また、画角調整装置２０２は、そのときの物体の画角内座標をカメラのＰＴＺ値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。その後、画角調整装置２０２は、画像内の人体または板書領域を検出し、物体の場合と同様に画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、画角調整装置２０２は、人体と物体と板書領域のＰＴ座標値を基に、板書領域を画角端にして人体が画角の端まで余裕を持った画角に調整することで、人体と物体を画角に収める。その後、画角調整装置２０２は、画角調整した画像情報をモニタ装置１１４へ出力して、その画像情報に基づく映像を表示させる。
画角調整装置２０２において、画像入力部１０３、検出判断部１０４、画角保存部１０５、物体検出部１０６、人体検出部１０７、座標変換部１０８、位置保存部１０９、画角操作部１１２、および画像出力部１１３は第１実施形態と同様である。第２実施形態の画角調整装置２０２の場合、座標保存部２１０と画角計算部２１１における処理と、領域抽出部２１５を有していることが、第１実施形態とは異なる。以下、第１実施形態とは異なる処理および構成について説明する。
領域抽出部２１５は、人体検出部１０７から入力された人体の座標値と画像情報、または物体検出部１０６から入力された物体の座標値と画像情報を用いて、板書領域の抽出を行う。板書領域の抽出方法は、動画の時間軸上で異なる時間のフレーム画像の輝度情報の差分を基に板書領域を抽出する方法や、文字認識結果や図形認識結果を基に板書領域を抽出するなどの公知の手法を用いればよく、その詳細な説明は省略する。そして、領域抽出部２１５は、画角内座標によって表される板書領域の座標値と人体の座標値と物体の座標値を、画像情報と共に座標変換部１０８へ出力する。
座標変換部１０８は、板書領域と人体と物体のそれぞれの画角内座標を、第１実施形態で説明したのと同様の処理によってＰＴ座標値に変換する。
座標保存部２１０は、座標変換部１０８から入力された、人体のＰＴ座標値、物体のＰＴ座標値、板書領域のＰＴ座標値、および画像情報を保存する。そして、座標保存部２１０は、それらＰＴ座標値および画像情報を画角計算部２１１へ出力する。
画角計算部２１１は、座標保存部２１０から入力された人体のＰＴ座標値、物体のＰＴ座標値、板書領域のＰＴ座標値、および画像情報を基に、人体と物体を収めつつ、板書領域が画角端となり、人体が画角の端から余裕を持った画角を計算する。
図８は、座標保存部２１０から入力されたＰＴ座標値を示した図である。人体Ｐ５１は図２に示した人体Ｐ１に対応し、物体Ｐ５２とＰ５３は図２の物体Ｐ２とＰ３に対応しているとする。また図８の物体Ｐ５２において点線で囲われた矩形領域は当該物体Ｐ５２について抽出された板書領域Ｐ５４であり、物体Ｐ５３において点線で囲われた矩形領域は物体Ｐ５３について抽出された板書領域Ｐ５５であるとする。また図８において、人体Ｐ５１を示す矩形のＰＴ座標値は、前述の図４や図５の各ＰＴ座標と同様、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ1，Φ1）、（θ2，Φ2）、（θ3，Φ3）、（θ4，Φ4）であるとする。また物体Ｐ５３のＰＴ座標は、前述同様、左上、右上、左下、右下の各頂点順に（θ5，Φ5）、（θ6，Φ6）、（θ7，Φ7）、（θ8，Φ8）、物体Ｐ５２のＰＴ座標は（θ9，Φ9），（θ10，Φ10），（θ11，Φ11），（θ12，Φ12）とする。板書領域Ｐ５４のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ13，Φ13），（θ14，Φ14），（θ15，Φ15），（θ16，Φ16）であるとする。また板書領域Ｐ５５のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ17，Φ17），（θ18，Φ18），（θ19，Φ19），（θ20，Φ20）であるとする。
図９は、第２実施形態の画角計算部２１１が、それらのＰＴ座標値を基に人体Ｐ５１と板書領域Ｐ５４を収める画角を計算する様子を表した図である。図９において、人体Ｐ６１は図８に示した人体Ｐ５１と対応し、物体Ｐ６２と板書領域Ｐ６３は図８の物体Ｐ５２と板書領域Ｐ５４に対応している。また、中心Ｐ６４は、第１実施形態で説明した方法と同様にして計算した画角の中心Ｐ４４に対応しており、そのＰＴ座標値は（θ'，Φ'）であるとする。同様に、水平画角値Ｐ６６は、第１実施形態で説明した方法と同様に計算した水平画角値Ｐ４５に対応しており、その水平画角値はω'であるとする。そして、画角Ｄ６１は、前述の図５に示した画角Ｄ４１に対応しているとする。
ここで、画角Ｄ６１の場合、人体Ｐ６１が画角の端に位置しているため、移動等によって人体Ｐ６１が画角外に出てしまい、見失ってしまう可能性が高い。
そのため、第２実施形態の場合、画角計算部２１１は、人体Ｐ６１がある程度動いたとしても見失い難く、且つ、物体Ｐ６２の板書領域Ｐ６３が収まるような画角を計算する。
第２実施形態の場合、板書領域Ｐ６３が収まり且つ画角の端に対して人体Ｐ６１が収まる余裕を持たせるために、第１実施形態で説明した計算で得られた画角Ｄ６１を、板書領域Ｐ６３が画角端となるようにスライドした画角Ｄ６２を計算する。図９に示した画角Ｄ６２は、スライドした後の画角である。その画角Ｄ６２の中心Ｐ６５のＰＴ座標値を（θ''，Φ''）とし、水平画角値Ｐ６７をω''とすると、式（４）で表すことができる。そして画角計算部２１１は、その算出した画角Ｄ６２と画像情報を画角操作部１１２へ出力する。
θ''＝θ'＋（θ13－θ9），
Φ''＝Φ'， 式（４）
ω''＝ω'
図１０は、第２実施形態に係る自動撮影システム２００における処理のうち、特に画角調整装置２０２における画角調整処理の流れを示したフローチャートである。自動撮影システム２００は、ユーザ操作によって起動されると自動撮影のための処理を開始する。
まずＳ１０１において、画角調整装置２０２の画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報を取得する。
次にＳ１０２において、検出判断部１０４は、画像入力部１０３から入力された画像情報を用いて画角に収める対象物体を検出しているかどうかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ１０２の判定結果が真（Ｓ１０２でＹＥＳ）の場合、Ｓ１０４へ処理を進める。一方、Ｓ１０２の判定結果が偽（Ｓ１０２でＮＯ）の場合、検出判断部１０４は、画像情報を物体検出部１０６へ出力し、画角調整装置２０２の処理はＳ１０３へ進む。
Ｓ１０３に進むと、物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報を用いて物体検出処理を行い、検出した物体の座標と画像情報を、領域抽出部２１５へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１０７へ進む。
Ｓ１０４に進んだ場合、検出判断部１０４は、画角保存部１０５から取得したプリセット画角を使用したかどうかの情報を用いて、他に検出対象となる物体が存在しないかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ１０４の判定結果が真（Ｓ１０４でＹＥＳ）の場合、画像情報を人体検出部１０７へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１０６へ進む。一方、検出判断部１０４は、Ｓ１０４の判定結果が偽（Ｓ１０４でＮＯ）の場合、Ｓ１０５へ処理を進める。
Ｓ１０５に進むと、検出判断部１０４は、画角保存部１０５からプリセット画角の情報を取得する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１１１へ進む。Ｓ１０５からＳ１１１以降に進んだ場合の処理は、前述した図６のＳ５からＳ１０以降に進んだ場合と同様である。
またＳ１０６に進んだ場合、人体検出部１０７は、検出判断部１０４から取得した画像情報を用いて人体を検出し、その検出した人体の座標と画像情報とを領域抽出部２１５へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１０７へ進む。
Ｓ１０７において、領域抽出部２１５は、物体検出部１０６から入力された物体の座標と画像情報を用いて、板書領域を抽出する。そして、領域抽出部２１５は、抽出した板書領域の座標と画像情報、人体検出部１０７から入力された人体の座標と画像情報、物体検出部１０６から入力された物体の座標と画像情報を、座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１０８へ進む。
Ｓ１０８において、座標変換部１０８は、領域抽出部２１５から得た板書領域の座標と画像情報、人体の座標と画像情報、物体の座標と画像情報、および位置保存部１０９から得たカメラの現在のＰＴＺ値を基に、画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、その変換したＰＴ座標値を、座標保存部２１０へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１０９へ進む。
Ｓ１０９において、座標保存部２１０は、座標変換部１０８から取得したＰＴ座標値を保存する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１１０へ進む。
Ｓ１１０において、画角計算部２１１は、座標保存部２１０から取得した板書領域、人体および物体のＰＴ座標値から、人体と物体が収まり且つ、板書領域が画角端で人体が画角端から余裕を持った画角を計算する。さらに画角計算部２１１は、その計算した画角の情報を画角操作部１１２へ出力する。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１１１へ進む。
Ｓ１１１において、画角操作部１１２は、画角計算部２１１から取得した画角の情報を基に、人体と物体が収まり且つ板書領域が画角端で人体が画角端から余裕を持つ画角となるように画角調整を行う。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１１２へ進む。
Ｓ１１２において、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４には、画像情報に基づく映像が表示される。そして、画角調整装置２０２の処理はＳ１１３へ進む。
Ｓ１１３に進むと、画角調整装置２０２は、ユーザ操作による自動撮影システムＯｎ／Ｏｆｆスイッチが操作されて自動撮影処理の停止操作が行われたかどうかを判別する。画角調整装置２０２は、Ｓ１１３の判定結果が偽（Ｓ１１３でＮＯ）の場合、Ｓ１０１へ戻る。一方、Ｓ１１３の判定結果が真（Ｓ１１３でＹＥＳ）の場合、画角調整装置２０２は、図１０のフローチャートの処理を終了する。
第２実施形態の画角調整装置２０２は、予め物体検出したときの画角内座標をＰＴ座標値に変換して保存し、そのＰＴ座標値を基に画角計算し、注目領域が画角端で且つ人体が画角端から余裕を持った画角に制御する。すなわち本実施形態によれば、カメラの現在の画角に収めたい物体がその画角外に存在する場合、それら画角内の人体と画角外の物体を画角に収めつつ板書領域が画像端で人体が画角端から余裕を持った画角で撮影し続けることが可能となる。
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態に係る撮影制御装置の構成例について、図１１を参照して説明する。図１１は本実施形態に係る撮影制御装置である画角調整装置３０２を含んだ自動撮影システム３００の機能構成を示すブロック図である。第３実施形態の自動撮影システム３００は、画像取得装置１０１、画角調整装置３０２、およびモニタ装置１１４を有している。画角調整装置３０２とモニタ装置１１４は、ビデオインターフェースを介して接続されている。なお、第３実施形態においても、講師が授業を行っているシーンを自動撮影する用途を例に挙げる。
第３実施形態の画角調整装置３０２は、撮影された画像から人体と物体を検出し、それらの画角内座標値をＰＴ座標値で保存し、そのＰＴ座標値を用いて画角計算する際に、人体が、画角端から人体の横幅分の余裕を持った画角になるようにする。すなわち第３実施形態の画角調整装置３０２は、人体と物体とを画角に収めるときに、人体が画角端から余裕を持つような画角調整を行う。
第３実施形態の画角調整装置３０２は、画像取得装置１０１から画像情報が入力されると、対象被写体として画角に収める物体を検出したかを判定し、検出していなければプリセット機能を用いて画角を調整して撮影した画像から物体検出を行う。また、画角調整装置３０２は、そのときの画角内座標をカメラのＰＴＺ値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。その後、画角調整装置３０２は、画像内の人体を検出し、物体の場合と同様に画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、画角調整装置３０２は、人体と物体のＰＴ座標値を基に、人体が画角端から人体の横幅分だけ余裕を持った画角を計算して画角調整を行うことで、人体と物体を画角に収める。その後、画角調整装置３０２は、画角調整した後の画像情報をモニタ装置１１４へ出力してその画像情報に応じた映像を表示させる。
画角調整装置３０２において、画像入力部１０３、検出判断部１０４、画角保存部１０５、物体検出部１０６、人体検出部１０７、座標変換部１０８、位置保存部１０９、座標保存部１１０、画角操作部１１２、および画像出力部１１３は、前述同様である。第３実施形態の画角調整装置３０２の場合、画角計算部３１１における処理が、第１実施形態とは異なる。以下、第１実施形態とは異なる処理および構成について説明する。
画角計算部３１１は、座標保存部１１０から取得した人体および物体のＰＴ座標値と画像情報を用いて、画角内の人体と画角外であった物体とを収めつつ、人体が画角端から人体の横幅分余裕を持った画角を計算する。
図１２は、第３実施形態の画角計算部３１１が、それらのＰＴ座標値を基に画角を計算する様子を表した図である。図１２において、人体Ｐ７１は例えば図５に示した人体Ｐ３１と対応し、物体Ｐ７２は図５の物体Ｐ４２に対応している。また図１２において、人体Ｐ７１を示す矩形のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に、前述同様の（θ1，Φ1）、（θ2，Φ2）、（θ3，Φ3）、（θ4，Φ4）であるとする。また物体Ｐ７２のＰＴ座標は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ9，Φ9），（θ10，Φ10），（θ11，Φ11），（θ12，Φ12）であるとする。画角Ｄ７１は、人体Ｐ７１と物体Ｐ７２を収めつつ、人体Ｐ７１が画角端から人体の横幅分（距離Ｐ７５）だけ余裕を持った画角を表している。また画角Ｄ７１における中心Ｐ７３のＰＴ座標値を（θ'''，Φ'''）とし、水平画角値Ｐ７４をω'''とする。そして、人体Ｐ７１を表す検出矩形と画角端までの距離Ｐ７５をθdとすると、式（５）で表せる。
θd＝θ2－θ1 式（５）
また画角の中心Ｐ７３のＰ座標値θ'''は、人体Ｐ７１のＰ座標値に人体の横幅分の距離Ｐ７５を加算したＰ座標値と物体Ｐ７２のＰ座標値との平均値として、式（６）により算出することができる。
θ'''＝（max（θ1,θ2,θ9,θ10）＋θd＋min(θ1,θ2,θ9,θ10))／２ 式（６）
また画角の中心Ｐ７３のＴ座標値Φ'''は、人体Ｐ７１のＴ座標値と物体Ｐ７２のＴ座標値との平均値として、式（７）により算出することができる。
Φ'''＝(max(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10)＋min(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10))／２ 式（７）
さらに水平画角値ω'''は、人体Ｐ７１と物体Ｐ７２のＰ座標値の差分値と、人体の横幅分の距離Ｐ７５との加算値として、式（８）により算出することができる。
ω'''＝max(θ1,θ2,θ9,θ10)－min(θ1,θ2,θ9,θ10)＋θd 式（８）
そして画角計算部３１１は、それら算出した画角と画像情報を画角操作部１１２へ出力する。
図１３は、第３実施形態に係る自動撮影システム３００における処理のうち、特に画角調整装置３０２における画角調整処理の流れを示したフローチャートである。自動撮影システム３００は、ユーザ操作によって起動されると自動撮影のための処理を開始する。
まずＳ２０１において、画角調整装置３０２の画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報を取得する。
次にＳ２０２において、検出判断部１０４は、画像入力部１０３から入力された画像情報を用いて画角に収める対象被写体の物体が検出されたかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ２０２の判定結果が真（Ｓ２０２でＹＥＳ）の場合にはＳ２０４へ処理を進め、一方、Ｓ２０２の判定結果が偽（Ｓ２０２でＮＯ）の場合には画像情報を物体検出部１０６へ出力する。そして、画角調整装置３０２の処理はＳ２０３へ進む。
Ｓ２０３に進むと、物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報を用いて物体検出処理を行い、検出した物体の座標と画像情報を、座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置３０２の処理はＳ２０７へ進む。
Ｓ２０４に進んだ場合、検出判断部１０４は、画角保存部１０５から取得したプリセット画角を使用したかどうかの情報を用いて、他に検出対象となる物体が存在しないかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ２０４の判定結果が真（Ｓ２０４でＹＥＳ）の場合、画像情報を人体検出部１０７へ出力し、その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２０６へ進む。一方、検出判断部１０４は、Ｓ２０４の判定結果が偽（Ｓ２０４でＮＯ）の場合、Ｓ２０５へ処理を進める。
Ｓ２０５に進むと、検出判断部１０４は画角保存部１０５からプリセット画角の情報を取得し、その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２１０へ進む。Ｓ２０５からＳ２１０以降に進んだ場合の処理は、前述した図６のＳ５からＳ１０以降に進んだ場合と同様である。
またＳ２０６に進んだ場合、人体検出部１０７は、検出判断部１０４から取得した画像情報を用いて人体を検出し、検出した人体の座標と画像情報とを座標変換部１０８へ出力する。その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２０７へ進む。
Ｓ２０７に進むと、座標変換部１０８は、人体の座標と画像情報、または物体の座標と画像情報、およびカメラの現在のＰＴＺ値を基に、画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、その変換したＰＴ座標値を、座標保存部１１０へ出力する。その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２０８へ進む。
Ｓ２０８において、座標保存部１１０は、座標変換部１０８から取得したＰＴ座標値を保存し、その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２０９へ進む。
Ｓ２０９において、画角計算部３１１は、座標保存部１１０から取得した人体および物体のＰＴ座標値から、物体が画角端で、人体が画角端から人体の横幅分余裕を持った画角を計算する。さらに画角計算部３１１は、その計算した画角の情報を画角操作部１１２へ出力する。その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２１０へ進む。
Ｓ２１０において、画角操作部１１２は、画角計算部３１１から取得した画角の情報を基に、人体と物体が収まり且つ、物体が画角端で人体が画角端から人体の横幅分余裕を持った画角に応じた画角操作を行う。その後、画角調整装置３０２の処理はＳ２１１へ進む。
Ｓ２１１において、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４には、画像情報に基づく映像が表示される。
次にＳ２１２に進むと、画角調整装置３０２は、自動撮影システムＯｎ／Ｏｆｆスイッチが操作されて自動撮影処理の停止操作が行われたかどうかを判別し、Ｓ２１２の判定結果が偽（Ｓ２１２でＮＯ）の場合、Ｓ２０１へ戻る。一方、Ｓ２１２の判定結果が真（Ｓ２１２でＹＥＳ）の場合、画角調整装置３０２は、図１３のフローチャートの処理を終了する。
第３実施形態の画角調整装置３０２は、予め物体検出したときの画角内座標をＰＴ座標値に変換して保存し、人体と物体のＰＴ座標値に加え、人体の横幅をも用いて画角計算する。これにより本実施形態によれば、人体と物体を画角内に収めつつ人体が画角端から余裕を持った画角で撮影し続けることが可能となる。
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態に係る撮影制御装置の構成例について、図１４を参照して説明する。図１４は本実施形態に係る撮影制御装置である画角調整装置４０２を含んだ自動撮影システム４００の機能構成を示すブロック図である。第４実施形態の自動撮影システム４００は、画像取得装置１０１、画角調整装置４０２、およびモニタ装置１１４を有している。画角調整装置４０２とモニタ装置１１４は、ビデオインターフェースを介して接続されている。なお、第４実施形態においても、講師が授業を行っているシーンを自動撮影する用途を例に挙げる。
第４実施形態の画角調整装置４０２は、撮影された画像から人体と物体を検出し、それらの画角内座標値をＰＴ座標値で保存し、一定期間内の人体の移動履歴と物体のＰＴ座標値とを用いて画角計算する。すなわち本実施形態の画角調整装置４０２は、画角内の人体と画角外であった物体を収める画角を取得するときに、人体の移動履歴を考慮した画角計算を行う。
第４実施形態の画角調整装置４０２は、画像取得装置１０１から画像情報が入力されると、対象被写体として画角に収める物体を検出したかを判定し、検出していなければプリセット機能を用いて画角を調整して撮影した画像から物体検出を行う。また、画角調整装置４０２は、そのときの画角内座標をカメラのＰＴＺ値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。その後、画角調整装置４０２は、画像内の人体を検出し、物体と同様に画角内座標をＰＴ座標値に変換する。またこのとき、画角調整装置４０２は、一定期間内で一定時間ごとに得られた人体のＰＴ座標値を移動の履歴情報として保存する。そして、画角調整装置４０２は、一定期間内で一定時間ごとに得られた人体の移動履歴、および物体のＰＴ座標値から、人体と物体を収める画角を計算して画像調整を行う。その後、画角調整装置４０２は、画角調整した後の画像情報をモニタ装置１１４へ出力してその画像情報に基づく映像を表示させる。
画角調整装置４０２の画像入力部１０３、検出判断部１０４、画角保存部１０５、物体検出部１０６、人体検出部１０７、座標変換部１０８、位置保存部１０９、画角操作部１１２、および画像出力部１１３は、前述同様である。第４実施形態の画角調整装置４０２の場合、座標保存部４１０と画角計算部４１１における処理と、操作判断部４１６を有していることが、第１実施形態とは異なる。以下、第１実施形態とは異なる処理および構成について説明する。
座標保存部４１０は、座標変換部１０８から入力された人体および物体のＰＴ座標値を保存する。第４実施形態の座標保存部４１０は、人体のＰＴ座標値を履歴情報として保存し、後述する操作判断部４１６から指定された期間の人体の履歴情報と物体のＰＴ座標値とを出力する。
操作判断部４１６は、タイマー処理によって一定期間経過したかどうかを判定する。操作判断部４１６は、一定期間経過した場合、座標保存部４１０から物体のＰＴ座標値と画像情報とその一定期間内の人体の履歴情報とを取得し、それらを画角計算部４１１へ出力する。なお、操作判断部４１６は、一定期間経過していない場合には、座標保存部４１０から取得した画像情報を画像出力部１１３へ出力する。
画角計算部４１１は、座標保存部４１０から入力された人体の履歴情報および物体のＰＴ座標値と画像情報とを用いて、一定期間の人体の移動履歴を考慮して人体と物体を収める画角を計算する。
図１５～図１９は、第４実施形態の画角計算部４１１が、それら人体の履歴情報および物体のＰＴ座標値と画像情報を基に画角を計算する様子を説明するための図である。本実施形態では、一定期間をｔnとしているが、どんな値にしてもよいものとする。
図１５において、範囲Ｄ８１は、対象被写体となる人体と各物体を包含する範囲を表している。人体Ｐ８１，Ｐ８２，Ｐ８３は、それぞれ時刻ｔ1，ｔ2，ｔnの時の人体を表している。つまり人体は移動しており、時刻ｔ1の時には人体Ｐ８１の位置に存在し、時刻ｔ2の時には人体Ｐ８２の位置に存在し、時刻ｔnの時には人体Ｐ８３の位置に存在していたとする。物体Ｐ８４，Ｐ８５は、前述の図２に示した物体Ｐ２，Ｐ３に対応している。
図１６は、図１５に示した時刻ごとの人体（人体に対応した矩形）のＰＴ座標値と、物体（図１６ではｏｂｊ１，ｏｂｊ２とする）のＰＴ座標値とを表した図である。なお、図１６では、人体と物体のＰＴ座標値として、矩形の左上の座標（θ，Φ）と、幅（θd）と、高さ（Φd）を示している。
図１７は、時刻ｔ1からｔnまでの期間内の人体の移動履歴を基にした画角計算の説明図である。
以下、画角計算部４１１における画角の計算方法について説明する。
時刻ｔ1からｔnまでの期間内に人体が移動していた位置は今後も当該人体が移動する可能性のある位置であるため、画角計算部４１１は、当該期間内の人体の移動履歴における位置全てと物体（この例では物体Ｐ９４とする）とを収めるような画角を計算する。
図１７において、画角の中心Ｐ９６のＰＴ座標値は（θ4'，Φ4'）、水平画角値Ｐ９７はω4'とする。画角の中心Ｐ９６のＰ座標値θ4'は人体の移動履歴と物体Ｐ９４のＰ座標値とから、式（９）により算出することができる。
θ4'＝(max(θ1＋θd1，θ2＋θd2，…，θn＋θdn，θo1＋θdo1)＋min(θ1，θ2，…，θn，θo1))／２ 式（９）
また、画角の中心Ｐ９６のＴ座標値Φ4'は、人体の移動履歴と物体Ｐ９４のＴ座標値とから、式（１０）により算出することができる。
Φ4'＝(min(Φ1，Φ2，…，Φn，Φo1)＋max(Φ1＋Φd1，Φ2＋Φd2，…，Φn＋Φdn，Φo1＋Φdo1))／２ 式（１０）
水平画角値ω4'は、人体の移動履歴と物体Ｐ９４のＰ座標値との差分値として、式（１１）により算出することができる。
ω4'＝max(θ1＋θd1，θ2＋θd2，…，θn＋θdn，θo1＋θdo1)－min(θ1，θ2，…，θn，θo1） 式（１１）
画角計算部４１１は、前述のような計算を行うことで、人物が移動する可能性のある各位置と、物体Ｐ９４とを収めることができる図１７の画角Ｄ９１を得る。
図１８と図１９は、次の一定期間（時刻ｔn+1からｔ2n）における画角計算の様子を示した図である。
図１８において、画角Ｄ１０１は、図１７に示した画角Ｄ９１と同じ大きさの画角である。物体Ｐ１０３，Ｐ１０４は、図１５の物体Ｐ８４，Ｐ８５と同一である。人体Ｐ１０１，Ｐ１０２は、それぞれ時刻ｔn+1，ｔ2nのときの人体を表している。
図１９は、図１８に例示した人体の移動履歴の情報を基に画角を計算した様子を示した図である。図１９の人物Ｐ１１１，Ｐ１１２と物体Ｐ１１３，Ｐ１１４は、図１８に示した人物Ｐ１０１，Ｐ１０２と物体Ｐ１０３，Ｐ１０４と同一である。
図１９において、画角の中心Ｐ１１５のＰＴ座標値は（θ5'，Φ5'）、水平画角値Ｐ１１６はω5'とする。中心Ｐ１１５のＰ座標値θ5'は人体の移動履歴と物体Ｐ１１３のＰ座標値とから、式（１２）により算出することができる。
θ5'＝(max(θn+1＋θd(n+1)，θn+2＋θd(n+2)，…，θ2n＋θd2n，θo1＋θdo1)＋min(θn+1，θn+2，…，θ2n，θo1))／２ 式（１２）
画角の中心Ｐ１１５のＴ座標値Φ5'は、人体の移動履歴と物体Ｐ１１３のＴ座標値から、式（１３）により算出することができる。
Φ5'＝(min(Φn+1，Φn+2，…，Φ2n，Φo1)＋max(Φn+1＋Φd(n+1)，Φn+2＋Φd(n+2)，…，Φ2n＋Φd2n，Φo1＋Φdo1))／２ 式（１３）
水平画角値ω5'は、人体の移動履歴と物体Ｐ１１３のＰ座標値の差分値として、式（１４）により算出することができる。
ω5'＝max(θn+1＋θd(n+1)，θn+2＋θd(n+2)，…，θ2n＋θd2n，θo1＋θdo1)－min(θn+1，θn+2，…，θ2n，θo1) 式（１４）
画角計算部４１１は、前述のような計算を行うことで、人物が移動する可能性のある各位置と、物体Ｐ１１３とを収めることができる図１９の画角Ｄ１１１を得る。
そして画角計算部４１１は、このようにして一定期間ごとに人体の移動履歴に合わせた画角を計算し、その計算した画角の情報と画像情報とを、画角操作部１１２へ出力する。
図２０は、第４実施形態に係る自動撮影システム４００における処理のうち、特に画角調整装置４０２における画角調整処理の流れを示したフローチャートである。自動撮影システム４００は、ユーザ操作によって起動されると自動撮影のための処理を開始する。
まずＳ３０１において、画角調整装置４０２の画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報を取得する。
次にＳ３０２において、検出判断部１０４は、画像入力部１０３から入力された画像情報を用いて画角に収める対象被写体の物体が検出されたかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ３０２の判定結果が真（Ｓ３０２でＹＥＳ）の場合、Ｓ３０４へ処理を進め、一方、Ｓ３０２の判定結果が偽（Ｓ３０２でＮＯ）の場合、画像情報を物体検出部１０６へ出力する。その後、画角調整装置４０２の処理はＳ３０３へ進む。
Ｓ３０３に進むと、物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報を用いて物体検出処理を行い、検出した物体の座標と画像情報を、座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３０７へ進む。
Ｓ３０４に進んだ場合、検出判断部１０４は、画角保存部１０５から取得したプリセット画角を使用したかどうかの情報を用いて、他に検出対象となる物体が存在しないかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ３０４の判定結果が真（Ｓ３０４でＹＥＳ）の場合、画像情報を人体検出部１０７へ出力し、その後、画角調整装置４０２の処理はＳ３０６へ進む。一方、検出判断部１０４は、Ｓ３０４の判定結果が偽（Ｓ３０４でＮＯ）の場合、Ｓ３０５へ処理を進める。
Ｓ３０５に進むと、検出判断部１０４は画角保存部１０５からプリセット画角の情報を取得し、その後、画角調整装置４０２の処理はＳ３１１へ進む。Ｓ３０５からＳ３１１以降に進んだ場合の処理は、前述した図６のＳ５からＳ１０以降に進んだ場合と同様である。
またＳ３０６に進んだ場合、人体検出部１０７は、検出判断部１０４から取得した画像情報を用いて人体を検出し、検出した人体の座標と画像情報とを座標変換部１０８へ出力する。その後、画角調整装置４０２の処理はＳ３０７へ進む。
Ｓ３０７に進むと、座標変換部１０８は、人体の座標と画像情報、または物体の座標と画像情報、およびカメラの現在のＰＴＺ値を基に、画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、その変換したＰＴ座標値を、座標保存部４１０へ出力する。その後、画角調整装置４０２の処理はＳ３０８へ進む。
Ｓ３０８において、座標保存部４１０は、座標変換部１０８から取得したＰＴ座標値を保存する。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３０９へ進む。
Ｓ３０９において、操作判断部４１６は、タイマー処理によって一定期間経過したかどうかを判定する。操作判断部４１６は、Ｓ３０９の判断結果が真（Ｓ３０９でＹＥＳ）の場合、座標保存部４１０から一定期間内の人体の移動履歴の情報と物体のＰＴ座標値と画像情報とを取得し、画角計算部４１１へ出力する。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３１０へ進む。一方、操作判断部４１６は、Ｓ３０９の判断結果が偽（Ｓ３０９でＮＯ）の場合、座標保存部４１０から画像情報を取得し、画像出力部１１３へ出力する。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３１２へ進む。
Ｓ３１０に進むと、画角計算部４１１は、座標保存部４１０から取得した物体のＰＴ座標値と画像情報と一定期間内の人体の移動履歴情報とを基に、画角を計算する。すなわち画角計算部４１１は、一定期間内の人体の移動履歴を考慮して、人体と物体とが収まるような画角を計算する。さらに画角計算部４１１は、その計算した画角の情報を画角操作部１１２へ出力する。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３１１へ進む。
Ｓ３１１において、画角操作部１１２は、画角計算部４１１から取得した画角の情報を基に、一定期間内の人体の移動履歴を考慮した人体と物体とが収まる画角操作を行う。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３１２へ進む。
Ｓ３１２において、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４には、画像情報に基づく映像が表示される。そして、画角調整装置４０２の処理はＳ３１３へ進む。
Ｓ３１３に進むと、画角調整装置４０２は、自動撮影システムＯｎ／Ｏｆｆスイッチが操作されて自動撮影処理の停止操作が行われたかを判別し、Ｓ３１３の判定結果が偽（Ｓ３１３でＮＯ）の場合にはＳ３０１へ戻る。一方、Ｓ３１３の判定結果が真（Ｓ３１３でＹＥＳ）の場合、画角調整装置４０２は、図２０のフローチャートの処理を終了する。
第４実施形態の画角調整装置４０２は、予め物体検出したときの画角内座標をＰＴ座標値に変換して保存し、さらに人体のＰＴ座標値については移動履歴情報としても保存する。そして画角調整装置４０２は、一定期間ごとの人体の移動履歴情報と、物体のＰＴ座標値とに基づいて、移動する可能性のある人体と、物体とを収める画角に調整する。これにより、本実施形態によれば、直近の人体が移動した領域を画角に収め続けることが可能となる。
＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態に係る撮影制御装置の構成例について、図２１を参照して説明する。図２１は本実施形態に係る撮影制御装置である画角調整装置５０２を含んだ自動撮影システム５００の機能構成を示すブロック図である。第５実施形態の自動撮影システム５００は、画像取得装置１０１、画角調整装置５０２、およびモニタ装置１１４を有している。画角調整装置５０２とモニタ装置１１４は、ビデオインターフェースを介して接続されている。なお、第５実施形態においても、講師が授業を行っているシーンを自動撮影する用途を例に挙げる。
第５実施形態の画角調整装置５０２は、撮影された画像から人体と物体を検出し、それらの画角内座標値をＰＴ座標値で保存し、そのＰＴ座標値とを用いて画角計算する際に、画像のアスペクト比を考慮した画角を求める。すなわち本実施形態の画角調整装置５０２は、画角内の人体と画角外であった物体とを収める画角を計算する際に、画像のアスペクト比を考慮して人体および物体がはみ出さないような画角を計算する。
第５実施形態の画角調整装置５０２は、画像取得装置１０１から画像情報が入力されると、画角に収める物体を検出したかを判定し、検出していなければプリセット機能を用いて画角を調整して撮影した画像から物体検出を行う。また、画角調整装置５０２は、そのときの画角内座標をカメラのＰＴＺ値を用いてＰＴ座標値に変換して保存する。その後、画角調整装置５０２は、画像内の人体を検出し、物体と同様に画角内座標をＰＴ座標値に変換する。第５実施形態の画角調整装置５０２は、画角を計算する際に、人体および物体のＰ座標値から計算した水平画角値と、アスペクト比から算出した垂直画角値とを基に、人体または物体が画角からはみ出るかどうかを判定する。画角調整装置５０２は、画角からはみ出るようであれば、人体および物体のＴ座標値から垂直画角値を計算し、それとアスペクト比とから水平画角値を計算する。そして、画角調整装置５０２は、計算した画角に調整することによって、人体と物体を収める画角を計算して画角調整を行う。その後、画角調整装置５０２は、画角調整した後の画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。
画角調整装置５０２の画像入力部１０３、検出判断部１０４、画角保存部１０５、物体検出部１０６、人体検出部１０７、座標変換部１０８、位置保存部１０９、座標保存部１１０、画角操作部１１２、および画像出力部１１３は、前述同様である。第５実施形態の画角調整装置５０２の場合、画角計算部５１１における処理と、アスペクト比保存部５１７を有していることが、第１実施形態とは異なる。以下、第１実施形態とは異なる処理および構成について説明する。
画角計算部５１１は、座標保存部１１０から入力された人体および物体のＰＴ座標値と画像情報とアスペクト比保存部５１７から入力された画像アスペクト比とを用いて、人体および物体がはみ出ないような画角を計算する。
アスペクト比保存部５１７は、画像アスペクト比を保存しており、そのアスペクト比の情報を画角計算部５１１へ出力する。
図２２、図２３は、第５実施形態の画角計算部５１１が、人体および物体のＰＴ座標値と画像情報と画像アスペクト比とを基に画角を計算する様子を説明するための図である。
図２２は、人体Ｐ１２１と物体Ｐ１２２と現在の画角Ｄ１２１とを示している。図２２の例の場合、人体Ｐ１２１を示す矩形のＰＴ座標値は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ1，Φ1）、（θ2，Φ2）、（θ3，Φ3）、（θ4，Φ4）であるとする。また物体Ｐ１２２のＰＴ座標は、左上、右上、左下、右下の各頂点の順に（θ9，Φ9），（θ10，Φ10），（θ11，Φ11），（θ12，Φ12）であるとする。また図２２において、人体Ｐ１２１の端および物体Ｐ１２２の端が画角の端になるような画角Ｄ１２１における中心Ｐ１２３のＰＴ座標値は（θ5'，Φ5'）であり、水平画角値Ｐ１２４はωh 5'とする。ここで、画角の中心Ｐ１２３のＰ座標値θ5'は、人体Ｐ１２１と物体Ｐ１２２のＰ座標値の平均値として、式（１５）により算出することができる。
θ5'＝(max(θ1,θ2,θ9,θ10)＋min(θ1,θ2,θ9,θ10))／２ 式（１５）
また画角の中心Ｐ１２３のＴ座標値Φ5'は、人体Ｐ１２１のＴ座標値と物体Ｐ１２２のＴ座標値の平均値として、式（１６）により算出することができる。
Φ5'＝(max(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10)＋min(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10))／２ 式（１６）
また水平画角値ωh 5'は、人体Ｐ１２１と物体Ｐ１２２のＰ座標値の差分値として、式（１７）により算出することができる。
ωh 5'＝max(θ1,θ2,θ9,θ10)－min(θ1,θ2,θ9,θ10) 式（１７）
また垂直画角値Ｐ１２５の値をωv 5'とすると、当該垂直画角値ωv 5'は、水平画角値ωh 5'と画像アスペクト比とから式（１８）により算出することができる。ここでは、画像アスペクト比を４：３（画角縦幅:画角横幅）とするが、この比率に限定するものではなく、１６：９でもどんな比率でもよいものとする。
ωv 5'＝２tan-1((3/4)tan((1/2)ωh 5')) 式（１８）
前述した中心Ｐ１２３のＰＴ座標値（θ5'，Φ5'）と水平画角値ωh 5'と垂直画角値ωv 5'とよって決めた画角が図２２の画角Ｄ１２１となる。
ここで、第５実施形態において、画角計算部５１１は、画角の縦幅が垂直画角値のωv 5'であるときに、人体または物体が画角からはみ出ないかを、以下の式（１９）によって判定する。
(Φ5'－(1/2)ωv 5')＞min(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10)
又は、
(Φ5'＋(1/2)ωv 5')＜max(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10) 式（１９）
そして、これを満たすときは人体または物体が画角外にはみ出ているので、画角計算部５１１は、垂直画角値を基準として画像アスペクト比から水平画角値を算出する。
図２３は、画角計算部５１１が、垂直画角値を基準として画像アスペクト比から水平画角値を計算する様子を説明するための図である。
図２３において、人体Ｐ１３１は図２２の人体Ｐ１２１と同一であり、物体Ｐ１３２は図２２の物体Ｐ１２２と同一である。また、中心Ｐ１３３は図２２の中心Ｐ１２３と同一である。すなわち、中心Ｐ１３３のＰＴ座標値を（θ6'，Φ6'）とすると、式（２０）に示すように図２２の中心Ｐ１２３のＰＴ座標値（θ5'，Φ5'）と同じ値である。
θ6'＝θ5'
Φ6'＝Φ5' 式（２０）
また垂直画角値Ｐ１３５の値をωv 6'とすると、当該垂直画角値ωv 6'は、人体Ｐ１３１と物体Ｐ１３２のＴ座標値の差分値として、式（２１）により算出できる。
ωv 6'＝max(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10)－min(Φ1,Φ2,Φ9,Φ10) 式（２１）
また水平画角値Ｐ１３４の値をωh 6'とすると、当該水平画角値ωh 6'は、垂直画角値ωv 6'と画像アスペクト比から、式（２２）により算出できる。
ωh 6'＝２tan-1((3/4)tan((1/2)ωv 6')) 式（２２）
画角計算部５１１は、前述のようにして、図２３に示すように人体と物体がはみ出さない画角を計算し、その画角の情報を、画角操作部１１２へ出力する。
図２４は、第５実施形態に係る自動撮影システム５００における処理のうち、特に画角調整装置５０２における画角調整処理の流れを示したフローチャートである。自動撮影システム５００は、ユーザ操作によって起動されると自動撮影のための処理を開始する。
まずＳ４０１において、画角調整装置５０２の画像入力部１０３は、画像取得装置１０１から画像情報を取得する。
次にＳ４０２において、検出判断部１０４は、画像入力部１０３から入力された画像情報を用いて画角に収める対象被写体の物体が検出されたかを判定する。検出判断部１０４は、Ｓ４０２の判定結果が真（Ｓ４０２でＹＥＳ）の場合、Ｓ４０４へ処理を進め、一方、Ｓ４０２の判定結果が偽（Ｓ４０２でＮＯ）の場合、画像情報を物体検出部１０６へ出力する。その後、画角調整装置５０２の処理はＳ４０３へ進む。
Ｓ４０３に進むと、物体検出部１０６は、検出判断部１０４から入力された画像情報を用いて物体検出処理を行い、検出した物体の座標と画像情報を、座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４０７へ進む。
Ｓ４０４に進むと、検出判断部１０４は、画角保存部１０５から取得したプリセット画角を使用したかどうかの情報を用いて、他に検出対象となる物体が存在しないかを判定する。検出判断部１０４はＳ４０４の判定結果が真（Ｓ４０４でＹＥＳ）の場合、画像情報を人体検出部１０７へ出力し、その後、画角調整装置５０２の処理はＳ４０６へ進む。一方、検出判断部１０４は、Ｓ４０４の判定結果が偽（Ｓ４０４でＮＯ）の場合、Ｓ４０５へ処理を進める。
Ｓ４０５に進むと、検出判断部１０４は画角保存部１０５からプリセット画角の情報を取得し、その後、画角調整装置５０２の処理はＳ４１４へ進む。Ｓ４０５からＳ４１４に進んだ場合、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。
またＳ４０６に進んだ場合、人体検出部１０７は、検出判断部１０４から取得した画像情報を用いて人体を検出し、検出した人体の座標と画像情報とを座標変換部１０８へ出力する。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４０７へ進む。
Ｓ４０７において、座標変換部１０８は、人体の座標と画像情報、または物体の座標と画像情報、およびカメラの現在のＰＴＺ値を基に、画角内座標をＰＴ座標値に変換する。そして、座標変換部１０８は、その変換したＰＴ座標値を、座標保存部４１０へ出力する。その後、画角調整装置５０２の処理はＳ４０８へ進む。
Ｓ４０８に進むと、座標保存部１１０は、座標変換部１０８から取得したＰＴ座標値を保存する。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４０９へ進む。
Ｓ４０９に進むと、アスペクト比保存部５１７は、カメラから画像のアスペクト比を取得して保存する。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４１０へ進む。
Ｓ４１０に進むと、画角計算部５１１は、座標保存部１１０から取得した人体および物体のＰＴ座標値の最大値と最小値とから、Ｐ座標値とＴ座標値の差分値と中心点を算出し、その中心点を画角の中心とする。
次にＳ４１１に進むと、画角計算部５１１は、Ｐ座標値の差分値を水平画角値とし、またアスペクト比保存部５１７から画像アスペクト比の情報を取得する。そして、画角計算部５１１は、水平画角値と画像アスペクト比とから垂直画角値を算出した場合に、人体または物体が画角外にはみ出るかどうかを判定する。画角計算部５１１は、Ｓ４１１の判定結果が真（Ｓ４１１でＹＥＳ）の場合にはＳ４１３へ進み、一方、判定結果が偽（Ｓ４１１でＮＯ）の場合にはＳ４１２へ進む。
Ｓ４１２に進むと、画角計算部５１１は、Ｔ座標値の差分値を垂直画角値とし、その垂直画角値と画像アスペクト比とから水平画角値を算出する。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４１３へ進む。
Ｓ４１３において、画角操作部１１２は、画角計算部５１１から取得した画角を用い、画像アスペクト比を考慮して人体と物体とが収まるように画角操作を行う。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４１４へ進む。
Ｓ４１４に進むと、画像出力部１１３は、画角操作部１１２から入力された画像情報をモニタ装置１１４へ出力する。これにより、モニタ装置１１４には、画像情報に基づく映像が表示される。そして、画角調整装置５０２の処理はＳ４１５へ進む。
Ｓ４１５に進むと、画角調整装置５０２は、自動撮影システムＯｎ／Ｏｆｆスイッチが操作されて自動撮影処理の停止操作が行われたかどうかを判別し、Ｓ４１５の判定結果が偽（Ｓ４１５でＮＯ）の場合、Ｓ４０１へ戻る。一方、Ｓ４１５の判定結果が真（Ｓ４１５でＹＥＳ）の場合、画角調整装置５０２は、図２４のフローチャートの処理を終了する。
第５実施形態の画角調整装置５０２は、ＰＴ座標値から画角を算出する際に、水平画角値を人体および物体のＰ座標値から算出し、垂直画角値を水平画角値と画像アスペクト比から算出し、人体および物体が画角からはみ出るかどうかを判定する。そして画角調整装置５０２は、人体および物体が画角はみ出る場合には、垂直画角値を人体および物体のＴ座標値から算出し、水平画角値を垂直画角値と画像アスペクト比から算出した画角に調整する。これにより、本実施形態によれば、人体および物体を画角に収め続けることが可能となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの各実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
例えば、第１実施形態において、画角計算部１１１は、画角計算の際に人体と物体のＴ座標値から垂直画角値を算出し、垂直画角値と画像アスペクト比から水平画角値を算出してもよい。また、画像取得装置と画角調整装置は、両方を一つの装置内に含んだ構成や、別々の装置に含んだ構成のどちらをとってもよいものとする。さらに、画角調整装置は、アプリケーションソフトウェアで実現されてもよい。
図２５は、前述第１から第５実施形態で説明した画角調整装置がアプリケーションソフトウェアで実現される場合の情報処理装置６００のハードウェア構成の一例を示した図である。なお、図２５には、情報処理装置６００（画像調整装置）に接続された画像取得装置１０１とモニタ装置１１４も示されている。
情報処理装置６００は、ＣＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３、ストレージ６０４、および通信Ｉ／Ｆ６０５を備える。これらの各構成は、内部バス６０６に接続されており、相互に通信可能となされている。また通信Ｉ／Ｆ６０５には、外部装置として画像取得装置１０１とモニタ装置１１４が接続されているとする。
ＣＰＵ６０１は、情報処理装置６００における動作を統括的に制御する中央演算装置である。ＲＯＭ６０２は、ＣＰＵ６０１が処理を実行するために必要なプログラムや各種初期設定データなどを記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する揮発性メモリであり、プログラムや画像データなどが一時的に格納される。ＣＰＵ６０１は、処理の実行に際してＲＯＭ６０２から必要なプログラム等をＲＡＭ６０３にロードし、当該プログラム等を実行することで各種の機能動作を実現する。
ストレージ６０４は、ＲＡＭ６０３と比較して大容量な記録デバイスであり、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）である。ストレージ６０４は、ＣＰＵ６０１により実行されるＯＳ（基本ソフトウェア）や、前述の各実施形態で説明した画角調整装置の処理に係る情報処理プログラム（アプリケーションプログラム）、その他各種のデータ等が格納されている。また、ストレージ６０４は、ネットワークを介して取得された画像データ等も記録可能である。
ＣＰＵ６０１は、電源ＯＮ等の起動時、ＲＯＭ６０２に格納されている起動用プログラムを実行する。この起動用プログラムは、ストレージ６０４に格納されているＯＳを読み出し、ＲＡＭ６０３に展開するためのものである。ＣＰＵ６０１は、ＯＳの起動後、ユーザから実行開始指示が入力されると、ストレージ６０４から前述した各実施形態の何れかに係る情報処理プログラムを読みだしてＲＡＭ６０３に展開する。これにより、ＣＰＵ６０１は、前述した各本実施形態に係る情報処理、つまり画角調整処理を実行可能な状態となる。また、ＣＰＵ６０１は、各実施形態に係る情報処理プログラムの動作に用いられる各種データについてもＲＡＭ６０３上に格納して読み書きを行う。
通信Ｉ／Ｆ６０５は、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）のインターフェースであり、ネットワークを介して、ネットワークカメラや他のコンピュータ等との通信を行う。なお、本実施形態に係る処理にて扱う画像、当該処理を実行するための情報処理プログラム、および当該処理にて用いる各種データは、ネットワークを介して取得されてもよい。
また、情報処理装置６００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やタブレットＰＣなどのように、１つの装置により構成することができる。ただし、実施形態の構成は、それぞれ別個もしくは幾つかが組み合わされたハードウェアによって構成されていてもよい。つまり、情報処理装置６００は、複数の装置により構成されていてもよい。
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一つ以上のプロセッサ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。
上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
１００：自動撮影システム、１０１：画像取得装置、１０２：画角調整装置、１０３：画像入力部、１０４：検出判断部、１０５：画角保存部、１０６：物体検出部、１０７：人体検出部、１０８：座標変換部、１０９：位置保存部、１１０：座標保存部、１１１：画角計算部、１１２：画角操作部、１１３：画像出力部、１１４：モニタ装置

Claims (20)

  1. 撮影装置が撮影した画像から、画角に収める対象被写体を検出しているか判断し、前記画角に収める対象被写体を検出している場合、前記撮影装置の画角を、前記対象被写体を収める画角に設定する検出判断手段と、
    前記検出判断手段にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第１の対象被写体を検出する第１の検出手段と、
    前記検出判断手段にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第２の対象被写体を検出する第２の検出手段と、
    前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体を、前記撮影装置が撮影したときのパン値とチルト値とズーム値とを基に、当該第１の対象被写体および前記第２の対象被写体の画角内座標をパン座標値とチルト座標値とに変換する座標変換手段と、
    前記パン座標値およびチルト座標値を保存する座標保存手段と、
    前記保存されたパン座標値およびチルト座標値を基に、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体とを収める画角を取得する画角取得手段と、
    前記画角取得手段が前記取得した画角を基に、前記撮影装置の画角を調整する画角操作手段と、
    を有することを特徴とする撮影制御装置。
  2. 前記検出判断手段は、前記撮影装置の現在の画角で検出している前記対象被写体の他に対象被写体が存在する場合、前記他の対象被写体を収めるプリセット画角を設定し、
    前記画角操作手段は、前記撮影装置の画角を前記プリセット画角に調整することを特徴とする請求項１に記載の撮影制御装置。
  3. 前記検出判断手段が前記撮影装置の現在の画角で検出している前記対象被写体の他に対象被写体が存在しないと判断した場合、前記第１の検出手段は、前記撮影装置が撮影した画像から前記第１の対象被写体を検出する処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮影制御装置。
  4. 前記検出判断手段が前記撮影装置の現在の画角で前記対象被写体を検出していないと判断した場合、前記第２の検出手段は、前記撮影装置が撮影した画像から前記第２の対象被写体を検出する処理を行うことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮影制御装置。
  5. 前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体を収める画角の中心となるパン座標値およびチルト座標値と、ズーム倍率とを算出して、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体とを収める画角を取得することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  6. 前記撮影装置が撮影した画像から注目領域を抽出する領域抽出手段を有し、
    前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体と前記注目領域とを収める画角を取得することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  7. 前記領域抽出手段は、前記第２の注目領域から前記注目領域を抽出することを特徴とする請求項６に記載の撮影制御装置。
  8. 前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体が画角端にならず、かつ前記注目領域が画角端になる前記画角を取得することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の撮影制御装置。
  9. 前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体とを収めるように取得した画角を、前記注目領域が画像端になるようにスライドさせて、前記第１の対象被写体が画角端にならずかつ前記注目領域が画角端になる前記画角を取得することを特徴とする請求項８に記載の撮影制御装置。
  10. 前記領域抽出手段は、前記撮影装置が撮影した画像内の輝度情報を基に前記注目領域を抽出することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  11. 前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体から画角端までが、当該第１の対象被写体の幅分の余裕を有する前記画角を取得することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  12. 前記画角取得手段は、一定期間内における前記第１の対象被写体の移動履歴を基に、前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体を収める前記画角を取得することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  13. 前記第１の対象被写体の移動履歴は、一定期間内で一定時間ごとに得られた前記第１の対象被写体のパン座標値およびチルト座標値からなり、
    前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体の移動履歴と、前記第２の対象被写体のパン座標値およびチルト座標値とに基づいて、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体を収める前記画角を取得することを特徴とする請求項１２に記載の撮影制御装置。
  14. 前記一定期間が経過したかどうかによって画角の調整を行うかを判断する操作判断手段を有し、
    前記画角取得手段は、前記操作判断手段にて前記一定期間が経過したと判断された場合に、前記一定期間内の前記第１の対象被写体の移動履歴を用いて前記画角を取得する処理を行うことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の撮影制御装置。
  15. 前記画角取得手段は、アスペクト比をも用いて、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体を収める前記画角を取得することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮影制御装置。
  16. 前記画角取得手段は、前記アスペクト比を基に、前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体が現在の画角からはみ出すかどうかを判定し、前記はみ出すと判定した場合に前記はみ出さない画角を取得することを特徴とする請求項１５に記載の撮影制御装置。
  17. 前記画角取得手段は、前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体のパン座標値の差分値を水平画角値として算出したズーム倍率を基に、前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体が前記画角からはみ出すかどうかを判定することを特徴とする請求項１６に記載の撮影制御装置。
  18. 前記画角取得手段は、前記はみ出すと判定した場合には前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体のチルト座標値の差分値を垂直画角値として算出したズーム倍率に応じた前記画角を取得すことを特徴とする請求項１７に記載の撮影制御装置。
  19. 撮影装置を制御する撮影制御装置が実行する撮影制御方法であって、
    撮影装置が撮影した画像から、画角に収める対象被写体を検出しているか判断し、前記画角に収める対象被写体を検出している場合、前記撮影装置の画角を、前記対象被写体を収める画角に設定する検出判断工程と、
    前記検出判断工程にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第１の対象被写体を検出する第１の検出工程と、
    前記検出判断工程にて前記画角が設定された前記撮影装置が撮影した画像から第２の対象被写体を検出する第２の検出工程と、
    前記第１の対象被写体および前記第２の対象被写体を、前記撮影装置が撮影したときのパン値とチルト値とズーム値とを基に、当該第１の対象被写体および前記第２の対象被写体の画角内座標をパン座標値とチルト座標値とに変換する座標変換工程と、
    前記パン座標値およびチルト座標値を保存する座標保存工程と、
    前記保存されたパン座標値およびチルト座標値を基に、前記第１の対象被写体と前記第２の対象被写体とを収める画角を取得する画角取得工程と、
    前記画角取得工程にて前記取得した画角を基に、前記撮影装置の画角を調整する画角操作工程と、
    を有することを特徴とする撮影制御方法。
  20. コンピュータを、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の撮影制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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