JP2023019727A - Imaging control system and operation method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影制御システム及びその動作方法に関する。 The present invention relates to an imaging control system and its operating method.
近年、複数のカメラを異なる位置に設置して多視点で同期撮影し、当該撮影により得られた複数視点画像を用いて、カメラ設置位置の画像だけでなく、任意の視点からの仮想視点画像を生成する技術が注目されている。上記の技術によれば、例えばサッカーやバスケットボールのハイライトシーンを、従来では実現不可能な試合中のフィールド上から視聴するなど、様々な位置や角度から視聴することができるため、従来の映像と比較し、ユーザは高い臨場感を得ることができる。 In recent years, multiple cameras have been installed at different positions to take synchronous multi-view images. The technology to generate it is attracting attention. According to the above technology, for example, the highlight scenes of soccer or basketball can be viewed from various positions and angles, such as viewing from the field during a game, which is not possible with the conventional technology. By comparison, the user can obtain a high sense of realism.
複数視点画像に基づく仮想視点画像の生成及び閲覧では、複数のカメラが撮影した画像をサーバなどの画像処理装置に集約する。そして、当該画像処理装置にて、前景背景分離、三次元形状の推定、三次元形状データ生成、レンダリングなどの処理を施し、ユーザ端末に映像を転送することで実現できる。 In generating and browsing virtual viewpoint images based on multi-viewpoint images, images captured by a plurality of cameras are aggregated in an image processing device such as a server. Then, the image processing apparatus performs processes such as foreground/background separation, 3D shape estimation, 3D shape data generation, and rendering, and transfers the video to the user terminal.
一方、スポーツ中継などでは、臨場感のある映像を撮影するために、機動性のある様々なカメラを用いて撮影が行われている。例えば、クレーンカメラや、スパイダーカム(登録商標)と呼ばれるカメラなどがあり、これらのカメラの操作には高い技術を必要とする。 On the other hand, sports broadcasts and the like are shot using various mobile cameras in order to capture realistic images. For example, there are crane cameras and cameras called spider cams (registered trademark), and these cameras require high skill to operate.
これに対して、特許文献1は、これらのカメラに関して、ターゲットとなる被写体を自動追尾して、撮影をアシストする技術を開示している。 On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 discloses a technique for automatically tracking a target subject and assisting in photographing with respect to these cameras.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、被写体がカメラの画角内から消失してしまう場合や、被写体がカメラによって追尾可能な範囲を超えてしまう場合に、追尾を継続することが難しい。 However, with the technique described in Patent Document 1, it is difficult to continue tracking when the subject disappears from within the angle of view of the camera or when the subject exceeds the range that can be tracked by the camera.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、被写体を継続して追尾するための技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for continuously tracking a subject.
上記の目的を達成する本発明に係る撮影制御システムは、
複数の撮影装置により撮影された複数の撮影画像から被写体の3次元形状を推定して前記被写体のモデル情報を生成する形状推定手段と、
前記複数の撮影画像と前記モデル情報とに基づいて仮想視点画像を生成する仮想視点画像生成手段と、
前記モデル情報に基づいて、前記複数の撮影装置とは異なる少なくとも1つの撮影手段の位置姿勢を変化させるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
A photographing control system according to the present invention for achieving the above object includes:
a shape estimating means for estimating a three-dimensional shape of a subject from a plurality of captured images captured by a plurality of imaging devices and generating model information of the subject;
virtual viewpoint image generation means for generating a virtual viewpoint image based on the plurality of captured images and the model information;
control means for controlling to change the position and orientation of at least one photographing means different from the plurality of photographing devices based on the model information;
characterized by comprising
本発明によれば、被写体を継続して追尾することができる。 According to the present invention, the subject can be continuously tracked.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(実施形態1)
本実施形態では、仮想視点画像を生成するために用いられる被写体のモデル情報を用いて、実空間上を物理的に移動しながら撮影を行う撮影装置を制御することで、被写体を見失わずに撮影を続ける例を説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the model information of the subject used to generate the virtual viewpoint image is used to control the imaging device that performs imaging while physically moving in the real space. will be explained.
<ハードウェア構成>
図1は、一実施形態に係る撮影制御システム100のハードウェア構成の一例を示す図である。
<Hardware configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of an
撮影制御システム100は、CPU(Central Processing Unit)101、主記憶装置102、補助記憶装置103、外部I/F104、GPU(Graphics Processing Unit)105を含む。そして、それらが内部バス108を介して相互に通信可能に接続されている。
The
CPU101は、1以上の中央演算装置であり、各種演算や判断、画像処理、データの入出力など撮影制御システム100の全体を制御する。
A
主記憶装置102は、CPU101のワークエリアやデータの一時的な記憶領域として機能する記憶装置である。主記憶装置102はDynamic Random Access Memory(DRAM)やStatic Random Access Memory(SRAM)などの記憶媒体を用いて実装される。
The
補助記憶装置103は、各種プログラム、各種設定情報、各種画像データ、カメラパラメータ、3次元形状データ、2次元マップなどの情報を記憶する記憶装置である。補助記憶装置103は、各種のRead Only Memory(ROM)やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、テープメディアなどの記憶媒体を用いて実装される。それらは大容量化や高速化のために複数を組み合わせてもよく、RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)など論理的に1つにまとめられていてもよい。
The
外部I/F104は、カメラやPC、サーバなど外部の機器との通信に利用される通信インターフェースである。あるいは、ジョイスティックやキーボード、マウスなどのユーザによる各種操作を受け付ける外部機器との接続インターフェースである。あるいは、外部ストレージを接続してファイル入出力を行うための汎用的な入出力インターフェースである。外部I/F104は、InfiniBandやEthernet、USBなどの物理的なケーブルの接続端子を持つインターフェース、または無線LANやBluetooth(登録商標)などの無線を用いたインターフェースなどで実装される。USBは、Universal Serial Busの略である。
The external I/
GPU105は、画像処理演算を高速に実行するための演算装置であり、テレビなどの外部映像表示装置に対して映像信号を出力する機能を有する。また、仮想視点からの映像をレンダリングする処理の他、仮想視点画像に必要な形状データや色情報を生成する機能を実行する機能も有する。GPU105は映像信号の出力は、DVIやHDMI(登録商標)、Display Port、SDIなどの映像端子として実装される。なお、GPU105は主記憶装置102とは異なる主記憶装置を別途含んでいてもよい。また、上記に示した以外のCPU101で行われる各種演算の一部または全部をGPU105が行ってもよい。また、GPU105は映像信号の出力機能を有さず、外部I/F104が映像出力機能または映像出力に必要なデータ出力機能をさらに有し、GPU105は画像処理や仮想視点画像に必要な形状データや色情報などの演算のみを行う構成としてもよい。
The
撮影装置106は、レンズなどの光学系とCMOSセンサなどの光学センサなどによって構成されるカメラなどを少なくとも2台以上の複数台有し、撮影された画像を信号に変換する。
The photographing
機械装置107は、モータなどの駆動力によって、機械的に形状を変化させることのできる装置である。機械装置107には撮影装置106の一部または全部が設置され、カメラによる撮影の位置や姿勢を機械的に変更することができる。
The
内部バス108は、PCIExpressなどの汎用的なバスによって構成され、ハードウェアブロックの各部との双方向通信を行うことができる。
The
撮影制御システム100は、CPU101が補助記憶装置103に記憶された1以上のプログラムを読み出して処理を実行することで、後述するフローチャートにおける画像処理が実現される。
In the
なお、図1に示す構成は、撮影制御システム100を構成する一例である。例えば、図1に示す機能を別のハードウェアで実現してもよく、例えば補助記憶装置103が撮影制御システム100の外部に外部I/F104によって接続されていてもよい。また、主記憶装置102および補助記憶装置103を一つのハードウェアで実現してもよい。また、GPU105の代わりにFPGAやDSP、画像処理LISなど、実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で別のハードウェアを用いてもよい。FPGAは、Field-Programmable Gate Arrayの略である。DSPは、Digital Signal Processorの略である。また、内部バス108は、ハードウェアブロックの各部が双方向に通信を行うことのできるものであればどのようなものを用いてもよく、USBなどの他、求められる性能が発揮されるような標準化されていない専用設計の通信バスを用いてもよい。また、撮影制御システム100は1台の装置とは限らない。同様の構成を持つ装置を複数用意してもよく、また実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で、個々の構成が異なっていてもよい。
Note that the configuration shown in FIG. 1 is an example of configuring the
<機能構成>
図2は、本実施形態に係る撮影制御システム100の機能ブロックの一例である。
<Functional configuration>
FIG. 2 is an example of functional blocks of the
仮想視点画像生成用カメラ部201は、物理的に離れた場所に設置された(例えば、スタジアムを取り囲むように設置された)、少なくとも2台以上の複数台のカメラによって構成され、人物などを多方面から撮影する。ここで使用されるカメラは同期され、同一タイムコードの撮影タイミングが高精度に制御され、同時に撮影することができる。
The virtual viewpoint image
形状推定処理部202は、仮想視点画像生成用カメラ部201によって撮影された画像を前景と背景とに分離し、仮想視点画像の生成に必要な形状推定処理をリアルタイムに行う。形状推定処理とは、各カメラの位置や姿勢などの情報を含むカメラパラメータを用いて、仮想視点画像を生成するためのモデル情報を生成して取得する処理であり、モデル情報は、被写体の3次元形状データやそれらの色情報、世界座標の情報等を含みうる。
A shape
被写体抽出部203は、形状推定処理部202によって推定された形状の中から、指定された3次元形状データを抽出する。例えば、生成される仮想視点画像のデータがサッカーなどのスポーツを対象とする場合、ボールなどの大きさや形状に特徴のあるものを特定の被写体として抽出する。あるいは、個々のモデルデータのバウンディングボックスや顔の情報やユニホームの背番号などを含む服装などから特定の人物モデルを抽出する。あるいは、被写体の識別を行うためのマーカを付けるなどによってクレーンカメラなどを抽出する。すなわち、被写体抽出部203は、推定された3次元形状を、独立した個々の被写体として抽出する処理を行う。
The
ユーザ操作部204は、外部I/F104などで構成され、ユーザインターフェースを通じてユーザからの入力を受け付ける。
A
機動カメラ部205は、クレーンやワイヤなどの機械的な構造によって設置され、モータなどの駆動力を制御信号によって制御し、機械的にカメラの位置や姿勢を変更することのできる機構を有するカメラである。機動カメラ部205は、後述するカメラ機構制御部206の指示によってカメラの位置や姿勢を物理的に変化させることができる。
The
カメラ機構制御部206は、ユーザ操作部204の操作に応じたユーザからの入力に従って、制御信号を機動カメラ部205に送信し、機動カメラ部205を動かして位置や姿勢を物理的に変更させる制御を行う。この時、カメラ機構制御部206は、物理的な上下左右や前後、回転などの情報による制御の他、世界座標を用いた指定や、カメラパラメータを用いた制御を行うことができる。また、カメラ機構制御部206は、後述するカメラパラメータ演算部207に対して、現在のカメラパラメータを送信することもできる。
The camera
カメラパラメータ演算部207は、機動カメラ部205のカメラパラメータを算出する。被写体抽出部203によって抽出された被写体から、ユーザ操作部204によって指定された被写体を追尾するようにカメラパラメータを算出する。また、ユーザ操作部204によってユーザに操作された際にユーザ操作の結果をカメラパラメータとして出力することもできる。この時、例えば、求めたカメラパラメータが被写体抽出部203によって抽出された他の被写体と予め決められた距離以上離れておらず衝突する恐れがあると判定される場合には、前述のカメラパラメータの算出をやり直す。
A camera
カメラ可動範囲取得部208は、カメラ機構制御部206によって制御される機動カメラ部205の動作可能範囲についての情報を、カメラパラメータ演算部207に提供する。動作可能範囲とは、カメラの可動範囲を示しており、カメラ機構制御部206を用いて対象となる被写体を機動カメラ部205が実際に画像として捉えることができる範囲である。
The camera movable
これにより、カメラパラメータ演算部207は、カメラ機構制御部206により機動カメラ部205を物理的に動かせる範囲内であって、機動カメラ部205によるカメラのズームまたはピント調整によって焦点を合わせることのできる範囲内でカメラパラメータを算出することができる。
As a result, the camera
仮想視点画像生成部209は、形状推定処理部202の仮想視点画像データを用いて仮想視点画像を生成する。また、仮想視点画像生成部209は、仮想視点画像における仮想視点のユーザ操作をユーザ操作部204から受信する。
A virtual viewpoint
本実施形態に係る撮影制御システム100は、仮想視点画像の撮影と同時に、物理的なカメラ、すなわちスタジアム等の撮影施設に固定設置されたカメラや、撮影施設内の空間を移動しながら撮影を行うワイヤカメラや、クレーンカメラなどを用いて撮影を行っているような場合に適用される。例えば、サッカーなどのスポーツ中継や、コンサートなどのイベント撮影などが考えられる。このような撮影では、選手やパフォーマンスを行っている人物を物理的なカメラを用いて撮影を行うと同時に、自由視点映像によって物理的なカメラでは撮影することが困難な映像、例えば試合中の選手の真横のような、臨場感のある撮影を行うことができる。このような撮影において、カメラの操作はカメラマンによる操作の他、ボールや選手などを自動的に追尾する操作による撮影も行われており、以降、実施形態ではサッカーの試合の撮影を例に挙げて説明する。なお、これに限定されず、他のスポーツやコンサートなどのイベント撮影など、実施形態の趣旨を逸脱しない範囲でどのような撮影であってもよい。
The
また、このような撮影において物理的なカメラの位置や座標を取得する方法には様々なものがある。機械的に正確に制御することによって、基準となる位置からの差分値で座標を求めてもよいし、特別なマーカなどを用いてセンサで情報を読み取ってもよい。あるいは、自由視点映像によってカメラの物理的な形状を取得し、そこから座標情報を取得してもよく、どのような方法を用いてもよい。 In addition, there are various methods for obtaining the position and coordinates of the physical camera in such photographing. By performing accurate mechanical control, the coordinates may be obtained from the difference value from the reference position, or the information may be read by a sensor using a special marker or the like. Alternatively, the physical shape of the camera may be obtained from the free-viewpoint video, and the coordinate information may be obtained therefrom, or any method may be used.
<処理>
図3は、本実施形態に係る撮影制御システム100において、機動カメラ部205が被写体を追尾する際の処理の手順を示すフローチャートである。
<Processing>
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of processing when the
ステップS301において、形状推定処理部202は、仮想視点画像生成用カメラ部201により撮影された画像データを用いて形状推定処理を実行し、仮想視点画像の生成に必要なデータを生成する。仮想視点画像の生成に必要なデータを生成方法としては、どのような方法を用いてもよく、例えば視体積交差法(VisualHull)を用いることができる
ステップS302において、被写体抽出部203は、ステップS301で生成した3次元形状データとそれらの色情報やバウンディングボックスなどの情報を用いて、被写体の抽出処理を行う。ここでは、例えばサッカーの試合を撮影しており、サッカーボールや個々の選手、審判などの他、フィールド付近やフィールド上空に設置されたクレーンカメラや、ワイヤカメラ、ドローンカメラ等の物理的に撮影位置を変更することのできるカメラが、形状推定処理部202により形状推定されている。形状推定された結果に基づいて、被写体抽出部203によって独立した個別の被写体として抽出処理が行われる。
In step S301, the shape
ステップS303において、ユーザ操作部204は、ステップS302で抽出された独立した被写体の中から任意の被写体についての指定を受け付ける。例えば、ここではサッカーボールの指定を受け付ける。本実施形態ではユーザによってサッカーボールが指定を受け付けたものとして説明を行うが、これに限定されない。ステップS302で独立した被写体として抽出されていれば、どのような被写体の指定を受け付けてもよい。選手や審判などの人物や、クレーンカメラやワイヤカメラ、ドローンカメラなど、形状推定され、独立した被写体として抽出された、種々の被写体の指定を受け付けることができる。また、既にユーザから被写体の指定を受け付けている場合は、再度ユーザによって別の被写体の指定を受け付けない限り、以前にユーザによって指定された同一の被写体が指定されるものとしてもよい。
In step S303, the
ここで、図4は、本実施形態に係る被写体を指定する様子を模式的に表した模式図である。グラフィックス表示400は、ユーザの表示装置(不図示)上に表示されている、被写体指定画面を表している。画面上には、形状推定処理部202によって生成された仮想視点画像が全体を俯瞰できるように表示され、仮想視点画像には選手やボールなどの被写体が表示されている。
Here, FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing how a subject is specified according to the present embodiment. Graphics display 400 represents a subject designation screen displayed on a user's display device (not shown). The virtual viewpoint image generated by the shape
さらに、これらの被写体に対してバウンディングボックスが表示されており、ユーザはこれらの中から、例えば選手401やボール402を、ユーザ操作部204であるマウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスによって指定する。ここでは、ユーザによってボール402が選択されたものとする。なお、被写体の選択方法はこの方法に限らない。例えば、それぞれのバウンディングボックスに番号等を合わせて表示し、キー入力によってそれらの数字を指定することにより選択してもよい。
Further, bounding boxes are displayed for these subjects, and the user designates, for example, a
ステップS304において、カメラパラメータ演算部207は、ステップS303で指定された被写体の世界座標に対して、カメラ可動範囲取得部208で取得された可動範囲内で被写体をカメラ内に収めることのできるカメラパラメータを演算により求める。そして、求めたカメラパラメータをカメラ機構制御部206に送る。
In step S<b>304 , the camera
ここで、図5(a)乃至図5(c)は、本実施形態に係るワイヤカメラ502で被写体を追尾する様子を模式的に示した模式図である。ワイヤ501は、カメラ機構制御部206の指示によって制御され、機動カメラ部205であるワイヤカメラ502の物理的な移動や回転などの操作を行う。ワイヤカメラ502は、スタジアムの四隅などと接続したワイヤによってフィールド上を3次元的に自在に操縦することができる。
Here, FIGS. 5A to 5C are schematic diagrams schematically showing how a subject is tracked by the
図5(a)は、選手401がボール402を蹴って、矢印503の軌跡を描いた後、移動後のボール位置504に移動する様子を示している。この時、ワイヤカメラ502で撮影されている画像を表したのが、図5(b)である。この例では、追尾対象となっているボール402を、画面中央部の一定範囲内に収まるように追尾を行うものであるとする。選手401によって蹴られたボール402が、矢印503の軌跡に沿って急速に移動し、画角外に追尾対象であるボール402が移動してしまっている。この時、ワイヤカメラ502単独では、ボールの位置がわからずに追尾を継続することができない。しかしながら、被写体抽出部203の情報によって、移動後のボール位置504にあるボールを抽出することができる。そのため、カメラパラメータ演算部207はボールの移動に応じて、図5(c)に示すカメラ位置505をボール追尾のためのワイヤカメラ502の移動先の位置として算出する。そして、この時のカメラパラメータを求め、求めたカメラパラメータをカメラ機構制御部206に送ることで、画角外に移動してしまった被写体を追尾することができる。
FIG. 5(a) shows how a
この例では、ワイヤカメラ502の位置を移動させてワイヤカメラ502の移動先の位置を求めたが、これに限らず、どのような方法を用いてもよい。例えばワイヤカメラ502はその位置から動かずに、パンやチルトなどの回転の動きによって移動後のボール位置504を撮影できるように回転の動き量を算出し、回転の制御を行ってもよい。また、パンやチルトなどによってボールの追尾を行わせ、ユーザ操作部204を介したユーザ操作によって、ワイヤ501を操作してワイヤカメラ502の位置を動かす操作や、ズームなどの操作を別途行ってもよい。また、パンやチルトなどの操作をユーザが行い、ワイヤ操作によるワイヤカメラ502の位置を動かす操作のみをカメラパラメータ演算部207によって求められるカメラパラメータに基づいてカメラ機構制御部206が制御してもよい。
In this example, the position of the
ステップS305において、カメラパラメータ演算部207は、ステップS301で形状推定処理部202により生成されたモデル情報の動きの量から被写体の動作を予測する(被写体の予測される動作情報を算出、取得する)。そして、ステップS304で求めたカメラパラメータに基づいて、追尾対象であるボールの他、選手などの追尾対象以外の被写体を含めた被写体と機動カメラ部205とが衝突する恐れがあるか否かを判定する。被写体と衝突の恐れがあると判定される場合、ステップS304に戻ってカメラパラメータを求め直す。一方、被写体と衝突の恐れがないと判定される場合、ステップS306へ進む。
In step S305, the camera
ここで、図6(a)及び図6(b)は、本実施形態に係るカメラパラメータの演算によって衝突が予測される場合におけるカメラパラメータ演算部207がカメラパラメータを求める様子を示した図である。
Here, FIGS. 6A and 6B are diagrams showing how the camera
図5(a)~図5(c)と同様に、ワイヤカメラ502を移動後のボール位置504に追従させて、カメラ位置505へ移動させようとする際、選手601がワイヤカメラ502の移動線上に、選手602がカメラ位置505上にいる。そのため、ワイヤカメラ502をカメラ位置505に移動させると、選手601および選手602と衝突する可能性がある。よって、カメラパラメータ演算部207は、カメラ位置505以外の位置に移動するように再度カメラパラメータを求め直し、例えば図6(b)に示すようなカメラ位置603を求める。この時、例えばカメラ位置505は、追尾対象を一定の距離で追尾するようにカメラパラメータを求めたものとしてもよい。そして、カメラ位置603は、距離が離れた分ズームを行うことで、カメラ位置505と同程度の大きさでボールが見えるようにカメラパラメータを求めたものとしてもよい。このようにして、カメラパラメータを求める際の各パラメータに優先順位を設け、優先順位に従ってカメラパラメータを求めてもよい。
As in FIGS. 5A to 5C, when the
ステップS306において、カメラ機構制御部206は、ステップS304でカメラパラメータ演算部207から受信したカメラパラメータに基づいて、機動カメラ部205を動かす(位置姿勢を変化させる)ことにより、被写体を追尾する制御を行う。
In step S306, the camera
ステップS307において、ユーザ操作部204は、処理を終了するか否かを判定する。ユーザから処理の終了指示がない場合は、ステップS701に戻る。
In step S307, the
以上説明したように、本実施形態によれば、仮想視点画像生成用のデータ(被写体のモデル情報)を用いることで、被写体を見失うことなく被写体を追尾し続けることができる。また、被写体との衝突を回避することができる。 As described above, according to the present embodiment, by using the data for generating the virtual viewpoint image (the model information of the subject), the subject can be continuously tracked without losing sight of the subject. Also, collision with the subject can be avoided.
なお、本実施形態では追尾対象となる被写体が画面外(画角外)に移動した場合について説明を行ったが、これに限らない。例えば、ステップS304でカメラパラメータを求める際、ボールがカメラの前にいる多くの選手によって隠れてしまい、オクルージョンが発生する場合がある。そのような場合、ボールの位置情報から、オクルージョンが発生しない位置を計算によって求めることで、追尾対象である被写体が隠れないようにしてもよい。 In this embodiment, the case where the subject to be tracked has moved outside the screen (outside the angle of view) has been described, but the present invention is not limited to this. For example, when the camera parameters are determined in step S304, the ball may be hidden by many players in front of the camera, causing occlusion. In such a case, a position where occlusion does not occur may be calculated from the position information of the ball so that the subject to be tracked is not hidden.
その場合、カメラ機構制御部206は、形状推定処理部202により生成されたモデル情報に基づいて、機動カメラ部205の撮影画像において追尾対象の被写体が他の被写体に隠れないように機構を制御する。
In this case, the camera
(実施形態2)
本実施形態では、仮想視点画像生成用のデータを用いることで、カメラが被写体を捉えることができるようになる前から被写体を撮影するための準備を行うことで、被写体の撮影が可能になった場合に即座に撮影を行う例を説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, by using the data for generating the virtual viewpoint image, the subject can be photographed by preparing for photographing the subject before the camera can capture the subject. An example will be described in which shooting is immediately performed when a situation arises.
<構成>
本実施形態に係る撮影制御システムのハードウェア構成は、図1に示したハードウェア構成と同一であるため、説明を省略する。
<Configuration>
Since the hardware configuration of the imaging control system according to this embodiment is the same as the hardware configuration shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted.
図7は、本実施形態に係る撮影制御システム700の機能ブロックの一例を示す。なお、図7に示される仮想視点画像生成用カメラ部201~仮想視点画像生成部209は、図2の構成要素と同一である。
FIG. 7 shows an example of functional blocks of an
被写体撮影可能範囲取得部701は、機動カメラ部205がカメラ機構制御部206によって制御される動作可能範囲の情報を、カメラパラメータ演算部207に提供する。
The subject photographable
<処理>
ここで、図8は、本実施形態に係る撮影制御システム700において、機動カメラ部205が被写体を追尾する際の処理の手順を示すフローチャートである。なお、図8中のステップS301乃至ステップS307は図3の対応するステップと同様であるため、説明を省略する。
<Processing>
Here, FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of processing when the
ステップS801において、カメラパラメータ演算部207は、被写体撮影可能範囲取得部701から機動カメラ部205の動作可能範囲の情報を取得し、ステップS303で指定された被写体が機動カメラ部205の動作可能範囲内にあるか否かを判定する。動作可能範囲内にない場合は、ステップS802へ進む。一方、動作可能範囲内にある場合は、ステップS304へ進む。
In step S801, the camera
ステップS802において、カメラパラメータ演算部207は、追尾対象の被写体の位置情報を取得し、機動カメラ部205の動作可能範囲内で、最も追尾対象の被写体に近い位置となるカメラパラメータを求める。
In step S<b>802 , the camera
ここで、図9(a)及び図9(b)は、本実施形態に係るクレーンカメラがボールを追尾する様子を示した模式図である。 Here, FIGS. 9A and 9B are schematic diagrams showing how the crane camera according to the present embodiment tracks the ball.
図9(a)に示すように、クレーン901は、カメラ機構制御部206の指示によって制御され、機動カメラ部205であるクレーンカメラ902の物理的な移動や回転などの操作を行う。
As shown in FIG. 9A, a
動作可能範囲903は、クレーン901の制御によりクレーンカメラ902によって撮影可能なエリアを示している。クレーンカメラ902は、動作可能範囲903の内部の被写体を追尾することが可能であり、動作可能範囲903の外部においては被写体を追尾することができない。ここでは、クレーンカメラ902はボール402を追尾するように設定されているものとする。
A
ボール402は、機動カメラ部205の動作可能範囲903のエリア内にあり、機動カメラ部205によって追尾されている状態である。
The
この状態から、選手401がボール402を蹴ったことで、動作可能範囲903の外側であるボール位置904に移動したとする。ボール位置904は、動作可能範囲903の外側であるため、クレーンカメラ902によって追尾することができなくなってしまう。この時、カメラパラメータ演算部207は、動作可能範囲903のエリア内において、ボール位置904に対して最も近い位置と考えられる画角905のカメラパラメータを求めて、クレーンカメラ902を画角905に向けさせる。この動作は、動作可能範囲903の外側でボール位置904の位置が移動する度に、ボールの位置に合わせてカメラパラメータの再計算を行うことで適宜画角905の画角を修正してもよい。
Assume that the
例えば、図9(b)に示すように、追尾対象となっているボール402が、ボール位置904から、ボール位置904'を経てボール位置904''で動作可能範囲903の内部へと位置を変えていく。これに応じて、クレーンカメラ902は、カメラパラメータ演算部207によって、画角905から画角905'を経て画角905''へと、ボール402の位置に応じて画角を変えていく。これにより、ボール402が動作可能範囲903の内部に入ったボール位置904''で、画角905''によって即座にボールをとらえることが可能になる。
For example, as shown in FIG. 9B, the
以上説明したように、本実施形態によれば、仮想視点画像生成用のデータを用いることで、クレーンカメラなどのカメラが被写体を捉えることができるようになる前から、被写体を撮影するための準備を行う。そのため、被写体を捉えることができるようになった場合に即座に撮影することができる。 As described above, according to the present embodiment, by using data for generating a virtual viewpoint image, preparations for photographing a subject can be made before a camera such as a crane camera can capture the subject. I do. Therefore, when the subject can be captured, the subject can be photographed immediately.
なお、本実施形態では、動作可能範囲903は連続する1つの領域のみを有していたが、これに限定されない。複眼カメラなどの複数のカメラを有する機動カメラの場合などでは、複数の動作可能範囲を有していてもよく、物理的にレンズが変更されるような機構を有する場合や、天候やその他の制約等カメラの状態に応じて複数の動作可能範囲が切り替わってもよい。
It should be noted that although the
(実施形態3)
本実施形態では、追尾対象の位置に応じて撮影するカメラを適切にスイッチングすることで適切なカメラを使って被写体を追尾する例を説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, an example will be described in which an appropriate camera is used to track a subject by appropriately switching the camera for shooting according to the position of the tracking target.
<構成>
本実施形態に係る撮影制御システムのハードウェア構成は、図1に示したハードウェア構成と同一であるため、説明を省略する。
<Configuration>
Since the hardware configuration of the imaging control system according to this embodiment is the same as the hardware configuration shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted.
図10は、本実施形態に係る撮影制御システム1000の機能ブロックの一例を示す。なお、図10に示される仮想視点画像生成用カメラ部201~仮想視点画像生成部209は、図2の構成要素と同様である。ただし、図10の例では、機動カメラ部205に代えて、機動カメラ部205'を備えており、機動カメラ部205'は、少なくとも2つ以上の複数台の機動カメラ部205で構成される。また、カメラ機構制御部206に代えて、カメラ機構制御部206'を備えており、カメラ機構制御部206'は、少なくとも2つ以上の複数台のカメラ機構制御部206で構成される。被写体撮影可能範囲取得部701は図7の構成要素と同様である。
FIG. 10 shows an example of functional blocks of an
スイッチング部1001は、カメラパラメータ演算部207によって追尾対象の被写体が機動カメラ部205'の各々の撮影可能範囲内にあるか否かを判定する。そして、撮影可能な機動カメラ部205にスイッチングするように、外部I/F104を介した通信によって外部の映像スイッチング装置に対して指示を出す。
The
なお、本実施形態では、外部のスイッチング装置に対して通信による指示を出すことでスイッチングを実現するものであるとするが、これに限定されず、撮影制御システム1000の内部に別途スイッチング装置を有してもよい。あるいは、CPU101またはGPU105などの演算装置によって、新たに装置を追加することなくソフトウェアによって処理されてもよい。
Note that in the present embodiment, switching is realized by issuing a communication instruction to an external switching device, but the present invention is not limited to this. You may Alternatively, it may be processed by software by an arithmetic device such as the
<処理>
ここで、図11は、本実施形態に係る撮影制御システム1000において、機動カメラ部205'を用いて被写体を複数のカメラで追尾している場合に、適当なカメラへとスイッチングしながら追尾を行う際の処理の手順を示すフローチャートである。なお、図11中のステップS301乃至ステップS307は図3の対応するステップと同様であり、ステップS801及びステップS802は図8の対応するステップと同様であるため、説明を省略する。
<Processing>
Here, in FIG. 11, in the
ステップS1101において、カメラパラメータ演算部207は、機動カメラ部205'の追尾動作処理が、機動カメラ部205'のすべてについて終了したか否かを判定する。すべての追尾動作処理が終わっていれば、ステップS1102へ進む。一方、すべての追尾動作処理が終わっていなければ、ステップS801に戻る。
In step S1101, the camera
ステップS1102において、カメラパラメータ演算部207は、被写体撮影可能範囲取得部701によって取得された情報に基づいて、追尾している被写体が現在選択している機動カメラ部205で撮影可能な範囲内であるか否かを判定する。追尾中の被写体が現在選択している機動カメラ部205の撮影可能範囲内にある場合は、ステップS307へ進む。一方、追尾中の被写体が現在選択している機動カメラ部205の撮影可能範囲外にある場合は、ステップS1103へ進む。
In step S<b>1102 , the camera
ステップS1103において、カメラパラメータ演算部207は、撮影可能範囲に追尾している被写体が映っている機動カメラ205を、によって求める。そして、スイッチング部1001は、追尾している被写体が撮影可能範囲に映っている機動カメラ205に切り替える。
In step S1103, the camera
ここで、図12は、本実施形態に係るサッカーの試合の様子を表した模式図である。図12を用いてカメラの切り替わりを説明する。 Here, FIG. 12 is a schematic diagram showing a state of a soccer match according to this embodiment. Switching of cameras will be described with reference to FIG.
図12において、クレーン1201aは、カメラ機構制御部の指示によって制御される。クレーンカメラ1202aは、撮影可能範囲1203aを撮影可能範囲として設定される機動カメラである。同様に、クレーン1201bは、カメラ機構制御部の指示によって制御される。クレーンカメラ1202bは、撮影可能範囲1203bを撮影可能範囲として設定された機動カメラである。クレーン1201cは、カメラ機構制御部の指示によって制御される。クレーンカメラ1202cは、撮影可能範囲1203cを撮影可能範囲として設定された機動カメラである。
In FIG. 12, a
このような機動カメラ群を用いて追尾対象であるボールを撮影する際に、ボールの位置が位置1204a、位置1204b、位置1204cへと移動した場合の動作について説明する。
A description will be given of the operation when the ball, which is the tracking target, is photographed using such a mobile camera group and the ball moves to
ボールが位置1204aにある時、カメラパラメータ演算部207は、撮影可能範囲1203a内にボールがあることから、クレーンカメラ1202aへスイッチングするようにスイッチング部1001に対して指示を出す。クレーンカメラ1202aは、カメラパラメータ演算部207によって、ステップS301乃至S306の処理によって、追尾対象となっているボールを追いかけるようにクレーンカメラ1202aを制御する。この時、クレーンカメラ1202b及びクレーンカメラ1202cは、ステップS802の処理によって、各撮影可能範囲の中でボールに最も近くなるようにそれぞれ制御される。
When the ball is at the
次に、ボールが位置1204bに移動すると、カメラパラメータ演算部207は、ボールの位置が撮影可能範囲1203aの外に移動し、撮影可能範囲1203b内にボールが存在する。従って、クレーンカメラ1202bへスイッチするようにスイッチング部1001に指示を出す。この時、クレーンカメラ1202bは、ステップS802の処理によって、ボールに最も近くなるように制御されているため、撮影可能範囲1203bの境界部1205をボールが超えた直後から追尾を開始することができる。よって、クレーンカメラ1202aからクレーンカメラ1202bにスイッチされた際に、ボールを追尾した状態でスイッチすることができる。また、クレーンカメラ1202aは、ボールを追尾できなくなった後、ステップS802の処理によって撮影可能範囲1203a内でボールに対して最も近くなるように制御される。
Next, when the ball moves to position 1204b, the camera
その後、同様に、ボールが位置1204cに移動すると、クレーンカメラ1202bからクレーンカメラ1202cにスイッチするようにスイッチング部1001に対して指示を出す。
After that, similarly, when the ball moves to position 1204c, an instruction is issued to
なお、撮影可能範囲が重複する領域においては前述のように現在使用中のカメラを用いてもよし、撮影可能範囲が重複する領域にボールが移動した場合に、現在使用中のカメラではなく、撮影可能範囲が重複する移動先の領域のカメラに切り替えてもよい。また、2台の映像をトランジションによって切り替えてもよい。 In addition, in the area where the shooting range overlaps, the currently used camera may be used as described above. You may switch to the camera of the area|region of a move-destination with which possible range overlaps. Also, the two images may be switched by a transition.
以上説明したように、本実施形態によれば、追尾対象の位置(例えばボール位置)に応じて、カメラを適切にスイッチングする(切替える)ことで、適切なカメラを使って被写体を追尾することができる。 As described above, according to the present embodiment, the camera can be appropriately switched (switched) according to the position of the tracking target (for example, the position of the ball), thereby tracking the subject using an appropriate camera. can.
(実施形態4)
本実施形態では、追尾対象となっている被写体を撮影できないカメラへのスイッチングを抑制することで、被写体が映っていない映像が表示されることを抑制する例を説明する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, an example will be described in which switching to a camera that cannot capture a subject to be tracked is suppressed, thereby suppressing display of an image in which the subject is not captured.
<構成>
本実施形態に係る撮影制御システムのハードウェア構成は、図1に示したハードウェア構成と同一であるため、説明を省略する。また、本実施形態に係る撮影制御システムの機能ブロックの構成は、図10に示した構成と同一であるため、説明を省略する。
<Configuration>
Since the hardware configuration of the imaging control system according to this embodiment is the same as the hardware configuration shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted. Also, since the configuration of the functional blocks of the imaging control system according to this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 10, description thereof will be omitted.
<処理>
図13は、本実施形態に係る処理の手順を示すフローチャートである。本フローは、ユーザ操作に基づく又は外部機器からの信号の受信に基づく、機動カメラ部205'に対するスイッチング処理を表している。なお、図13中のステップS301乃至ステップS307、ステップS801及びステップS802の各処理は、図3及び図8で説明した対応する各処理と同様である。
<Processing>
FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of processing according to this embodiment. This flow represents switching processing for the mobile camera unit 205' based on user operation or based on reception of a signal from an external device. 13 are the same as the corresponding processes described with reference to FIGS. 3 and 8. In FIG.
ステップS1301において、ユーザ操作部204は、ユーザ操作に基づいて、スイッチング指示の入力を受け付ける。あるいは、外部機器からのスイッチング信号の受信に基づいてスイッチング指示を受信してもよい。
In step S1301, the
本実施形態では、ステップS1301の後のステップS801における判定処理を行い、被写体が動作可能範囲内にあるか否かの判定結果に応じて、Yesの場合はステップS1302へ、Noの場合はステップS1303へと、処理が分岐する。 In the present embodiment, determination processing in step S801 after step S1301 is performed, and depending on the determination result as to whether or not the subject is within the operable range, the process proceeds to step S1302 if Yes, and to step S1303 if No. , the process branches.
ステップS1302において、カメラパラメータ演算部207は、追尾対象となっている被写体が動作可能範囲内にあるので、スイッチング指示を受け付け、スイッチング部1001に対して映像の切り替えを指示する。
In step S1302, the camera
ステップS1303において、カメラパラメータ演算部207は、追尾対象となっている被写体が動作可能範囲外にあるため、スイッチング指示を受け付けない。この時、ユーザに対して、スイッチング指示を受け付けない旨を示すグラフィックス表示やテキストメッセージなどを、表示装置上に表示させてもよい。
In step S1303, the camera
このように、ユーザ操作部204により機動カメラ部の切り替え指示が入力された場合、追尾対象の被写体が切り替え先の機動カメラ部の可動範囲内にあるか否かに応じて、機動カメラ部の切り替え可否を制御する。
In this manner, when an instruction to switch the mobile camera unit is input through the
ここで、図14は、本実施形態に係るサッカーの試合の様子を模式的に表した模式図である。図14を参照して、カメラがスイッチングする際の挙動について説明する。 Here, FIG. 14 is a schematic diagram schematically showing a state of a soccer match according to this embodiment. The behavior when the camera switches will be described with reference to FIG.
クレーンカメラ1402は、クレーン1401によって3次元的に位置や向きが変化する。クレーンカメラ1402は、撮影可能範囲1403の範囲内を撮影できるカメラであり、クレーンカメラ1402はサッカーボールを追尾するように設定されているものとする。
The position and orientation of the
サッカーボールが位置1404aの位置にある時に、ユーザの操作によってクレーンカメラ1402へのスイッチング指示を受けた場合、サッカーボールは撮影可能範囲内にあるため、スイッチング処理を受け付ける。そして、クレーンカメラ1402の映像へのスイッチング処理を行う。
If an instruction to switch to the
一方、サッカーボールが位置1404bにある時に、ユーザの操作によってクレーンカメラ1402へのスイッチング指示を受けた場合、サッカーボールは撮影可能範囲の外側にあるため、クレーンカメラ1402で撮影することができない状態である。この場合、スイッチング処理を受け付けない。なお、本実施形態では、スイッチング処理を受け付けないとしているが、これに限らない。スイッチング処理は受け付けるが、被写体の追尾ができない旨をユーザに対して通知するような表示を行ってもよい。あるいは、それらのユーザへの通知を行ったうえで、仮想視点画像生成部209によって仮想視点画像を生成して出力してもよい。その際、スイッチングできなかったため、仮想視点画像生成部209によって生成された仮想視点画像に切り替えた旨を示す情報をユーザに対して表示してもよい。
On the other hand, when the soccer ball is at the
あるいは、ユーザによって指定された機動カメラ部205'の撮影可能範囲外であるが、他の機動カメラ部205'の撮影可能範囲内である場合に、それらの追尾対象となる被写体が撮影可能範囲内にある機動カメラ部205'へスイッチングしてもよい。 Alternatively, if it is outside the photographable range of the mobile camera unit 205' specified by the user but is within the photographable range of another mobile camera unit 205', the subject to be tracked is within the photographable range. may be switched to the mobile camera unit 205' located at .
また、本実施形態では、機動カメラ部205'が1台(クレーンカメラ1402)の場合について示しているが、これに限らない。機動カメラ部205'が複数台存在する場合であっても、ユーザによってスイッチング指示されたカメラ1台に対して処理を実施することができる。 Also, in the present embodiment, the case where there is one mobile camera unit 205' (the crane camera 1402) is shown, but the present invention is not limited to this. Even if there are a plurality of mobile camera units 205', processing can be performed for one camera for which a switching instruction is given by the user.
以上説明したように、本実施形態によれば、追尾対象となっている被写体を撮影できないカメラへのスイッチングを抑制し、追尾対象となっている被写体が映っていない映像が表示されることを抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, switching to a camera that cannot capture the subject to be tracked is suppressed, and display of an image that does not capture the subject to be tracked is suppressed. can do.
(実施形態5)
本実施形態では、被写体の追尾を行っている際、特にカメラに映っていない被写体との衝突を回避する例を説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, an example of avoiding collision with a subject that is not captured by the camera when tracking the subject will be described.
<構成>
本実施形態に係る撮影制御システムのハードウェア構成は、図1に示したハードウェア構成と同一であるため、説明を省略する。また、本実施形態に係る撮影制御システムの機能ブロックの構成は、図10に示した構成と同一であるため、説明を省略する。
<Configuration>
Since the hardware configuration of the imaging control system according to this embodiment is the same as the hardware configuration shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted. Also, since the configuration of the functional blocks of the imaging control system according to this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 10, the description thereof will be omitted.
<処理>
図15は、本実施形態に係る処理の手順を示すフローチャートである。なお、ステップS301乃至ステップS307、ステップS801及びステップS802、ステップS1101乃至ステップS1103の各処理は、図3、図8及び図11の対応する各処理と同様である。
<Processing>
FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of processing according to this embodiment. Note that each process of steps S301 to S307, steps S801 and S802, and steps S1101 to S1103 is the same as the corresponding processes in FIGS.
本実施形態では、ステップS305における被写体との衝突判定処理の結果、Yesである場合、ステップS1501へ進み、Noである場合、ステップS306へ進む。 In this embodiment, if the result of the collision determination process with the subject in step S305 is Yes, the process proceeds to step S1501, and if No, the process proceeds to step S306.
ステップS1501において、カメラパラメータ演算部207は、ステップS305で被写体との衝突が予測されたため、衝突を回避するような機動カメラ部のカメラパラメータを求める。すなわち、機動カメラ部を退避するためのカメラパラメータを求める。
In step S1501, the camera
ステップS1502において、スイッチング部1001は、ステップS1501で回避処理を行った機動カメラ部(例えばクレーンカメラ)から、別の機動カメラ部(例えばワイヤカメラ)へのスイッチング処理を行う。
In step S1502, the
ここで、図16は、本実施形態に係るサッカーの試合の場面の一部を示した模式図である。図16は、選手1601がボールを蹴って、選手1602の頭上を越え、軌跡1603を通って飛んでいく様子を表している。
Here, FIG. 16 is a schematic diagram showing part of a scene of a soccer match according to this embodiment. FIG. 16 shows how a
クレーンカメラ1604は、ゴールキーパー1605を追尾するように予めユーザによって設定されたカメラである。
A
ワイヤカメラ1606は、クレーンカメラ1604と同様に、予めユーザによってゴールキーパー1605を追尾するように設定され、撮影を行っているカメラである。
The
ボールは軌跡1603を描いて、クレーンカメラ1604に接近しており、カメラパラメータ演算部207が、ステップS305の処理によって衝突が予測されると判定し、ステップS1501によって衝突を回避するカメラパラメータが求められる。例えば、クレーンカメラ1604がゴールキーパー1605の追尾を中断し、位置1607にクレーンカメラ1604を退避させるためのカメラパラメータが求められる。クレーンカメラ1604は退避するため、ステップS1502の処理においてスイッチング部1001によって映像がワイヤカメラ1606の映像に切り替えられる。そして、ワイヤカメラ1606によってゴールキーパー1605を撮影した映像を継続して出力することができる。
The ball draws a
以上説明したように、本実施形態によれば、被写体の追尾を行っている際、ある機動カメラ部(図16の例ではクレーンカメラ1604)の映像に映っていない被写体と当該機動カメラ部との衝突を回避することができる。さらに、回避によって所望の映像が撮影できなくなることを抑止することができる。
As described above, according to the present embodiment, when tracking a subject, a subject that is not captured in the image of a certain mobile camera section (the
なお、本実施形態では、回避と同時に他の機動カメラ部への切り替えを行っているが、これに限らない。例えば、クレーンカメラ1604が回避している間に、追尾対象となっているゴールキーパー1605をパンやチルトなどの操作によってクレーンカメラ1604で追尾可能である場合は追尾を続けてもよい。そして、追尾できなくなった場合に、他の機動カメラ部へスイッチングするように制御してもよい。
In this embodiment, switching to another mobile camera unit is performed at the same time as avoidance, but the present invention is not limited to this. For example, while the
また、ステップS1502のスイッチング処理によって切り替えられたワイヤカメラ1606がゴールキーパー1605ではなくボールを追尾していた場合であってもスイッチングしてもよい。また、クレーンカメラ1604は、スイッチングと同時に、新たにゴールキーパー1605を追尾するように制御を変更してもよい。
Also, even if the
また、位置1607に退避したクレーンカメラ1604がボールの回避を終え、再度ゴールキーパー1605の追尾を開始し、ゴールキーパー1605の撮影が可能となった際には、ワイヤカメラ1606からクレーンカメラ1604に映像をスイッチングするように制御してもよい。
In addition, when the
また、被写体との衝突回避を行う際に切り替える映像は、特定の機動カメラ部の画像ではなく、仮想カメラの仮想視点画像であってもよい。また、この時の仮想視点画像のカメラパラメータは、クレーンカメラ1604の回避前のカメラパラメータを基準として衝突が予測されない場合に取りうるカメラパラメータとして映像生成を継続してもよい。そして、クレーンカメラ1604が衝突回避処理を終え、再度ゴールキーパー1605の追尾を開始した後に、クレーンカメラ1604の映像に切り替えるように制御してもよい。また、この時の仮想カメラからクレーンカメラ1604への映像切り替えは、クレーンカメラ1604のカメラパラメータと仮想カメラのカメラパラメータとが一致する場合に行ってもよい。
Also, the video to be switched when collision avoidance with a subject is performed may be a virtual viewpoint image of a virtual camera instead of an image of a specific mobile camera unit. In addition, the camera parameters of the virtual viewpoint image at this time may continue video generation as camera parameters that can be taken when a collision is not predicted based on the camera parameters of the
また、仮想カメラの仮想視点画像に切り替える場合は、すべての機動カメラ部について被写体との衝突が予測された場合であってもよい。また、仮想カメラの仮想視点画像に切り替える場合は、追尾対象の被写体が撮影画像に映っている機動カメラ部が他に存在しない場合であってもよい。 Further, when switching to the virtual viewpoint image of the virtual camera, it may be the case that the collision with the subject is predicted for all the mobile camera units. Also, when switching to the virtual viewpoint image of the virtual camera, it may be the case that there is no other mobile camera unit in which the subject to be tracked is captured in the captured image.
[各実施形態の変形例]
なお、上術の各実施形態では、サッカーの試合を例に説明を行っているが、これに限定されない。サッカー以外のスポーツやコンサートステージ、演劇や講演等、どのような対象を撮影するものであってもよい。
[Modified example of each embodiment]
In each of the above-described embodiments, a soccer match is described as an example, but the present invention is not limited to this. Any object such as sports other than soccer, a concert stage, a play, a lecture, or the like may be photographed.
また、上述の各実施形態では、動作可能範囲は、カメラ機構制御部206を用いて対象となる被写体を機動カメラ部205が実際に画像として捉えることのできる範囲であるものとして説明を行ったが、これに限定されない。動作可能範囲は、対象となる被写体を機動カメラ部205で撮影した際に、一定の条件を満たすことのできる範囲としてもよい。一定の条件とは、例えば、機動カメラ部205によって撮影される映像の画素の中心からmピクセル以内など、対象となる被写体が映像の基準となる範囲内に捉えることができる場合を示してもよい。あるいは、対象となる被写体が、実物の大きさに対して、1m辺りnピクセル以上の解像度で撮影可能な範囲など、解像度によって閾値を定めてもよい。また、解像度の基準は、被写体の形状を直接用いるだけではなく、オブジェトのバウンディングボックスを基準としてもよい。また、動作可能範囲は、ユーザによって指定された座標範囲であってもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the operable range is a range in which the
(その他の実施形態)
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。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by processing to It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.
100:撮影制御システム、201:仮想視点画像生成用カメラ部、202:形状推定処理部、203:被写体抽出部、204:ユーザ操作部、205:機動カメラ部、206:カメラ機構制御部、207:カメラパラメータ演算部、208:カメラ可動範囲取得部、209:仮想視点画像生成部 100: shooting control system, 201: virtual viewpoint image generation camera unit, 202: shape estimation processing unit, 203: subject extraction unit, 204: user operation unit, 205: mobile camera unit, 206: camera mechanism control unit, 207: Camera parameter calculation unit, 208: camera movable range acquisition unit, 209: virtual viewpoint image generation unit
Claims (13)
前記複数の撮影画像と前記モデル情報とに基づいて仮想視点画像を生成する仮想視点画像生成手段と、
前記モデル情報に基づいて、前記複数の撮影装置とは異なる少なくとも1つの撮影手段の位置姿勢を変化させるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮影制御システム。 a shape estimating means for estimating a three-dimensional shape of a subject from a plurality of captured images captured by a plurality of imaging devices and generating model information of the subject;
virtual viewpoint image generation means for generating a virtual viewpoint image based on the plurality of captured images and the model information;
control means for controlling to change the position and orientation of at least one photographing means different from the plurality of photographing devices based on the model information;
A shooting control system comprising:
前記制御手段は、前記ユーザ操作により指定された被写体を追尾するように前記撮影手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮影制御システム。 further comprising user operation means for accepting designation of a subject based on a user operation from among the subjects whose three-dimensional shape has been estimated,
2. The photographing control system according to claim 1, wherein said control means controls said photographing means so as to track a subject designated by said user's operation.
前記判定手段により前記第1の撮影手段の撮影画像に追尾対象の被写体が映っていないと判定された場合、追尾対象の被写体が映っている第2の撮影手段に切り替える切替手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮影制御システム。 Determination means for determining whether or not a subject to be tracked is shown in an image captured by the first imaging means;
a switching means for switching to a second photographing means in which the subject to be tracked is shown when the judging means judges that the subject to be tracked is not shown in the photographed image of the first photographing means;
6. The imaging control system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記制御手段は、前記衝突が予測される場合、前記衝突を回避するように前記第1の撮影手段を退避することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮影制御システム。 further comprising: first photographing means for photographing a subject to be tracked based on the model information; and prediction means for predicting a collision with at least one of the subject to be tracked and another subject;
6. The photographing control system according to claim 1, wherein when the collision is predicted, the control means retracts the first photographing means so as to avoid the collision. .
複数の撮影装置により撮影された複数の撮影画像から被写体の3次元形状を推定して前記被写体のモデル情報を生成する形状推定工程と、
前記複数の撮影画像と前記モデル情報とに基づいて仮想視点画像を生成する仮想視点画像生成工程と、
前記モデル情報に基づいて、前記複数の撮影装置とは異なる少なくとも1つの撮影手段の位置姿勢を変化させるように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする撮影制御システムの動作方法。 A method of operating a capture control system, comprising:
a shape estimation step of estimating a three-dimensional shape of a subject from a plurality of captured images captured by a plurality of imaging devices and generating model information of the subject;
a virtual viewpoint image generating step of generating a virtual viewpoint image based on the plurality of captured images and the model information;
a control step of controlling to change the position and orientation of at least one photographing device different from the plurality of photographing devices based on the model information;
A method of operating a photographing control system, comprising:
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