JP2023030445A - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ショット機能において違和感を生じる映像が得られることを低減することを目的とする。【解決手段】 到達目標とする前記撮像手段の撮像範囲である目標撮像範囲の情報と、現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までに到達するまでの時間である移動時間の情報とを取得し、現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路を決定し、決定された経路に従って、撮像手段のパン値及びチルト値の少なくともいずれか一方を制御することで撮像範囲を制御する。チルト値が所定の値を超えない第１経路で前記移動時間において前記撮像手段の撮像範囲を制御可能かを判定し、第１経路で前記移動時間において制御可能と判定された場合、第１経路を現在の撮像範囲から目標撮像範囲までの経路として決定する。【選択図】 図７

Description

本発明は、撮像装置の制御方法に関する。

監視システムや映像配信システムでは、ネットワークや専用線を介して遠隔操作により制御可能なカメラヘッド部を回転させるパンチルト（以下、ＰＴとも記す）機構部を備えた撮像装置がある。このような撮像装置では、撮像方向を撮像装置の設置面に対する水平方向に回転駆動させるパン機構部と、撮像方向を当該設置面に対する垂直方向に回転駆動させるチルト機構部を備える。また、光学ズームが可能なパンチルトズーム（以下、ＰＴＺとも記す）撮像装置は、撮像範囲を自在に変更可能であり、動きのある被写体を追従しながら撮像することが可能である。

またこのような撮像範囲を制御可能な撮像装置を用いて、現在のＰＴＺ位置により定まる撮像範囲から予め定められた到達目標とするＰＴＺ位置により定まる撮像範囲に、指定した移動時間で移動させるショット機能と呼ばれる機能がある。特許文献１では、ＰＴＺ位置を現在位置から予め定められた目的位置へ、移動時間を指定して移動させるショット機能において、ＰＴＺ各機構の駆動開始と停止のタイミングを揃える技術が開示されている。

また、チルト機構の駆動範囲がより広いタイプの撮像装置の場合、チルト機構が鉛直面を超えて駆動すると映像が上限反転して見えてしまうことがある。そこで、鉛直面を超えるチルト機構の駆動をする場合、撮影した映像を１８０°回転させて出力するオートフリップ機能を持つ撮像装置がある。特許文献２では、チルト角度が所定角度以上の場合に映像を上下左右に反転させる方法が開示されている。

特開２００４－３２５７１０号公報 特開２００６－８６７１３号公報

特許文献１のようにショット機能において到達目標とする撮像範囲まで最短経路を通るよう撮像範囲を制御するとチルト機構が鉛直面を超えてしまうようなことがある。このとき特許文献２のようにオートフリップ機能が適用されるケースが想定されるが、この場合、撮像方向の移動中に突然映像が１８０°回転することになるため、違和感を生じさせる映像になる。

そこで本発明では、ショット機能において違和感を生じる映像が得られることを低減することを目的としている。

上記課題を解決するために、例えば本発明に係る制御装置は以下の構成を備える。すなわち、到達目標とする前記撮像手段の撮像範囲である目標撮像範囲の情報と、前記撮像手段の現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までに到達するまでの時間である移動時間の情報とを取得する取得手段と、前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された経路に従って、前記撮像手段のパン値及びチルト値の少なくともいずれか一方を制御することで前記撮像手段の撮像範囲を制御する制御手段とを有し、前記決定手段は、前記チルト値が所定の値を超えない第１経路で前記移動時間において前記撮像手段の撮像範囲を制御可能かを判定し、前記第１経路で前記移動時間において制御可能と判定された場合、前記第１経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として決定する。

本発明によれば、ショット機能において違和感を生じる映像が得られることを低減することができる。

システム構成の一例を示す図である。 撮像装置の外観図の一例を示す図である。 撮像装置の機能ブロックを示す図である。 オートフリップ機能の処理の流れを示すフローチャートである。 経路を決定する処理を説明するための図である。 経路を決定する処理を説明するための図である。 経路を決定する処理の流れを示すフローチャートである。 最短の移動時間を算出する処理を説明するための図である。 駆動速度を設定する処理の流れを示すフローチャートである。 駆動速度を設定する処理を説明するための図である。 ショット機能におけるＵＩ画面の一例を示す図である。 オートフリップ機能におけるＵＩ画面の一例を示す図である。 各装置のハードウェア構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、図示された構成に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本実施形態におけるシステム構成を示す図である。本実施形態におけるシステムは、撮像装置１００、情報処理装置２００、ディスプレイ４００、およびネットワーク３００を有している。

撮像装置１００および情報処理装置２００は、ネットワーク３００を介して相互に接続されている。ネッワーク３００は、例えばＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）等の通信規格に準拠する複数のルータ、スイッチ、ケーブル等から実現される。

なお、ネットワーク３００は、インターネットや有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌａｎ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等により実現されてもよい。

撮像装置１００は、画像を撮像する装置であり、撮像範囲を制御可能な撮像手段として機能する。撮像装置１００は、撮像した画像の画像データと、画像を撮像した撮像日時の情報と、撮像装置１００を識別する識別情報と、撮像装置１１０の撮像範囲の情報とを、ネットワーク３００を介し、情報処理装置２００等の外部装置へ送信する。情報処理装置２００は、例えば、後述する処理の機能を実現するためのプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ等のクライアント装置である。なお、本実施形態に係るシステムにおいて、撮像装置１００は１つとするが、複数であってもよい。すなわち、複数の撮像装置１００が、ネットワーク３００を介して、情報処理装置２００と接続されてもよい。この場合、情報処理装置２００は、例えば、送信された画像と関連付けられた識別情報を用いて、送信された当該画像は、複数の撮像装置１００のうちどの撮像装置１００により撮像されたかを判断する。

ディスプレイ４００は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等により構成されており、撮像装置１００が撮像した画像などを表示する。ディスプレイ４００は、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の通信規格に準拠したディスプレイケーブルを介して情報処理装置２００と接続されている。なお、ディスプレイ４００および情報処理装置２００は、単一の筐体に設けられてもよい。

次に、図２および図３を参照して、本実施形態に係る撮像装置１００について説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置１００の外観図の一例である。また図３は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能ブロックの一例である。なお、図３に示す撮像装置１００の機能ブロックのうち、画像処理部１１２、システム制御部１１３、パンチルトズーム制御部１１４、記憶部１１５、通信部１１６等の各機能は、次のようにして実現されるものとする。すなわち、図１０を参照して後述する撮像装置１００のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３２０に格納されたコンピュータプログラムを撮像装置１００のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３００が実行することで実現される。

レンズ１０１の光軸の向く方向が撮像装置１００の撮像方向であり、レンズ１０１を通過した光束は、撮像装置１００の撮像部１１１の撮像素子に結像する。また、レンズ駆動部１０２は、レンズ１０１を駆動させる駆動系により構成され、レンズ１０１の焦点距離を変更する。レンズ駆動部１０２は、パンチルトズーム制御部１１４により制御される。

パン駆動部１０３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、撮像装置１００の撮像方向をパン方向１０５に回転駆動させるための回転駆動を行う制御をするように駆動する。また、パン駆動部１０３は、パンチルトズーム制御部１１４により制御される。

チルト駆動部１０４は、チルト動作を行うメカ駆動及び駆動源のモータにより構成され、撮像装置１００の撮像方向をチルト方向１０６に回転駆動させるための回転駆動を行う制御するように駆動する。チルト駆動部１０４は、パンチルトズーム制御部１１４により制御される。

撮像部１１１は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）センサやＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の撮像素子（不図示）により構成される。そして、撮像部１１１は、レンズ１０１を通って結像された被写体像を光電変換して電気信号を生成する。画像処理部１１２は、撮像部１１１において光電変換された電気信号をデジタル信号へ変換する処理や、圧縮符号化処理などの画像処理を行い、画像データを生成する。

パンチルトズーム制御部１１４は、システム制御部１１３から伝達された指示に基づいて、パン駆動部１０３、チルト駆動部１０４及びレンズ駆動部１０２の制御を行うことで、撮像装置１００のパン、チルト、およびズームを制御する。

記憶部１１５は、例えば、撮像範囲を示す情報を記憶（保持）する。また記憶部１１５は、後述するショット位置の情報を記憶する。通信部１１６は、図１３を参照して後述するＩ／Ｆ１３４０を介して、情報処理装置２００との通信を行う。例えば、通信部１１６は、撮像装置１００が撮像した画像の画像データを、ネットワーク３００を介して情報処理装置２００に送信する。また、通信部１１６は、撮像装置１００の現在の撮像範囲を示す情報として、現在のＰＴＺ位置の情報を送信する。また、通信部１１６は、情報処理装置２００から送信された撮像装置１００を制御するためのコマンドである制御コマンドを受信し、システム制御部１１３へ伝達する。

システム制御部１１３は、図１３を参照して後述するＣＰＵ１３００が実行する処理に従って、撮像装置１００の全体を制御し、例えば、次のような処理を行う。すなわち、システム制御部１１３は、情報処理装置２００から送信された撮像装置１００を制御する制御コマンドを解析し、当該制御コマンドに応じた処理を行う。また、システム制御部１１３は、パンチルトズーム制御部１１４に対してパンチルトズーム動作の指示を行う。また、システム制御部１１３は、画像処理部１１２で生成された画像データを情報処理装置２００に送信する際に、当該画像データを撮像した撮像時刻の情報も画像データに付与する。

なお、本実施形態における撮像範囲は、撮像装置１００のパン値、チルト値およびズーム値（言い換えればＰＴＺ位置）により定まる。なお、パン値は、図２に示すようにパン駆動部１０３の２つの駆動端の中点を０°としたときの、撮像装置１００のパン方向１０５における撮像方向（光軸）の角度である。図２に示すように本実施形態におけるパン値は、－１８０°～＋１８０°の範囲の値をとりえる。また、チルト値は、撮像装置１００の設置面と並行な方向に撮像装置１００の撮像方向を向けた場合を０°としたときの、撮像装置１００のチルト方向１０６における撮像方向（光軸）の角度である。図２に示すように本実施形態におけるチルト値は、－４０°～＋２２０°の範囲の値をとりえる。なお、撮像装置１００により画像が撮像されるときの撮像装置１００のズーム値は、レンズ１０１の焦点距離から算出する。

ここで図４を参照して、撮像装置１０１のオートフリップ機能について説明する。本実施形態における撮像装置１００は、撮像装置１００の設置面に鉛直な方向（図２に示す＋９０°）を超えるように撮像方向を制御することが可能である。なお以下の説明において、当該鉛直な方向を撮像装置１００の撮像方向が向く場合の所定のチルト値を鉛直チルト値（図２に示す＋９０°）とする。撮像装置１００が、鉛直チルト値を超えてチルト駆動すると撮像される映像が上下逆さに見えてしまう。そのような状態になることを防ぐため、オートフリップ機能を実行することで、撮像装置１００のチルト値が鉛直チルト値を越えて以降、撮像装置１００は、撮影した映像を１８０°回転させて出力する。なお本実施形態では、鉛直チルト値として＋９０°として＋９０°を超えたことに応じてオートフリップ機能が実行されるものとするが、他の所定の値を鉛直チルト値としてもよい。図４の処理を実行することで、本実施形態における撮像装置１００は、鉛直チルト値を超えたことに伴いオートフリップ機能が行われる。

Ｓ４０１にて、ショット機能を実行する制御コマンドを撮像装置１００が取得したことに伴い、パンチルトズーム制御部１１４は、パン値、チルト値およびズーム値の少なくともいずれかを制御することで撮像範囲の制御を開始する。なお以下の説明では、到達目標とする撮像範囲である目標撮像範囲の情報（目標撮像範囲におけるＰＴＺ位置の情報）に撮像範囲を制御させる制御コマンドが情報処理装置２００から撮像装置１００に送信された場合を想定する。ここで、Ｓ４０１にて、撮像装置１００は、目標撮像範囲の情報を含む当該制御コマンドの取得し、パンチルトズーム制御部１１４は、当該目標撮像範囲に到達するよう撮像範囲を制御する処理を開始する。

Ｓ４０２にて、システム制御部１１３は、撮像装置１００の現在の撮像範囲の情報（言い換えれば現在のＰＴＺ位置の情報）を取得する。

Ｓ４０３にて、システム制御部１１３は、ショット機能のスタート時のチルト値に対し現在の取得したチルト値が鉛直チルト値（本実施形態では９０°）を超えたかを判定する。たとえば、ショット機能のスタート時のチルト値が０°であり、現在の取得したチルト値が９５°であれば、鉛直チルト値を超えていると判定する。超えていると判定された場合（Ｓ４０３にてＹｅｓ）、Ｓ４０４へ遷移し、超えていないと判定された場合（Ｓ４０３にてＮｏ）、Ｓ４０６へ遷移する。

Ｓ４０４にて、システム制御部１１３は、オートフリップ機能が有効か無効かを判定する。オートフリップ機能が有効か無効かの設定は、予め情報処理装置２００における後述のＵＩを介して設定することができ、当該設定の情報（有効か無効かを示す情報）は撮像装置１００の記憶部１１５に記憶されている。オートフリップ機能が有効であると判定された場合（Ｓ４０４にてＹｅｓ）、Ｓ４０５へ遷移し、オートフリップ機能が無効であると判定された場合（Ｓ４０４にてＮｏ）Ｓ４０６へ遷移する。

Ｓ４０５で、システム制御部１１３は、撮像した映像を１８０°回転させて外部に出力するようにする。これにより、チルト値が９０°を越えても映像が逆さに見えることを防ぐことができる。

Ｓ４０６にて、システム制御部１１３は、現在の撮像範囲が目標撮像範囲に到達したかを判定し、到達したと判定した場合（Ｓ４０６にてＹｅｓ）、Ｓ４０７へ遷移し、到達していないと判定した場合（Ｓ４０６にてＮｏ）、Ｓ４０２に遷移する。Ｓ４０７にて、パンチルトズーム制御部１１４は、撮像範囲の制御を終了する。以上説明したように、本実施形態における撮像装置１００は、チルト値が鉛直チルト値を超えたのち、撮像した映像を１８０°回転させて出力するようにすることで、表示される映像が逆さに見えてしまうことを防ぐことができる。具体的には、図２に示す例では、撮像装置１００は、当初チルト値が－４０°から＋９０°の範囲で制御している場合は撮像した映像を回転させずそのまま出力する。一方、撮像装置１００は、目標撮像範囲まで到達させる過程でチルト値が鉛直チルト値＋９０°を超えて以降（つまり＋９０°から＋２２０°で制御している間）、撮像した映像を１８０°回転させて情報処理装置２００に出力する。このようにすることで、情報処理装置２００において表示される映像は逆さに見えてしまうことを防げる。

ここで、図５、図６を参照して、本実施形態における撮像装置１０１のショット機能について説明する。図５は撮像装置１００によって映像の撮像を行う場面の一例である。図５（ａ）では、左上にいる１人の人物を撮像しており、図５（ｂ）では向って右下にいる２人の人物を撮影している。この時、図５（ａ）の画角は、パン値－３０°、チルト値４０°、ズーム値２０°とする。なお以降の説明において、このパン値、チルト値、およびズーム位置（ＰＴＺ位置）を以降は（－３０，４０，２０）と表すこととする。また、このＰＴＺ位置は「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１」という識別情報が付与され、ショット機能の目標撮像範囲の候補となるショット位置の情報として撮像装置１０１に記憶されている。図５（ｂ）の場合の撮像装置１００の撮像範囲におけるＰＴＺ位置は（１４０、５０、３０）とし、このＰＴＺ位置は、ショット機能の目標撮像範囲の候補となるショット位置の情報として「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２」という識別情報が付与され撮像装置１００に記憶されている。この時、図５（ａ）の撮像装置１００の状態（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１の撮像範囲の状態）において、情報処理装置２００により表示されるＵＩ画面を介し、次のようなユーザ操作を情報処理装置２００は受け付ける。すなわち、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２に対応する目標撮像範囲までの移動時間（又はショット時間）を指定し、現在の撮像範囲からＰｏｓｉｔｉｏｎ２に対応する目標撮像範囲までのショット機能の実行するユーザ操作を受け付ける。このとき、情報処理装置２００は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２と指定された移動時間とを含むショット機能を実行させる制御コマンドを撮像装置１００に送信し、撮像装置１００は、当該制御コマンドの取得に応じて次のような処理を実行する。すなわち、撮像装置１００は、当該制御コマンドに含まれるＰｏｓｉｔｉｏｎ２の識別情報から、記憶部１１５に記憶されたＰｏｓｉｔｉｏｎ２に紐づくＰＴＺ位置を読み出し、当該ＰＴＺ位置まで指定された移動時間で撮像範囲を制御するための経路を決定する。そして、撮像装置１００は、指定した移動時間において決定した経路で撮像範囲を制御するためのパン駆動部１０３、チルト駆動部１０４およびレンズ駆動部１０２の各々の駆動速度を算出し、算出した駆動速度に従って各駆動部を制御する。なお指定された移動時間で撮像範囲を目標撮像範囲まで制御させるショット機能として、本実施形態では、次のような処理が実行される。すなわち、パン駆動部１０３、チルト駆動部１０４およびレンズ駆動部１０２を同時に駆動開始して目標撮像範囲にて各駆動部における駆動を同時に停止させるようにする。

図６は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１からＰｏｓｉｔｉｏｎ２までショットの駆動を行う際の経路について図示したものである。第１経路では、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１からＰｏｓｉｔｉｏｎ２までパン値の駆動範囲がより大きい経路であり、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１（－３０，４０，２０）から（１４０，５０，３０）までの移動であるため、移動距離は（１７０，１０，１０）となる。一方で、第２経路では、鉛チルト値を超えてチルト駆動する経路である。この経路での移動先は（－４０，１３０，３０）となり、厳密にはＰｏｓｉｔｉｏｎ２のＰＴＺ位置とは異なるが、撮像装置１００が撮影している方向は同じであるため、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２の代替として使用できる。区別のため、以降経路２の移動先をＰｏｓｉｔｉｏｎ２’と呼ぶ。第２経路の場合、移動距離は（－１０，９０，１０）となり、第１経路よりも短い距離での移動が可能である。なお、第１経路はＰｏｓｉｔｉｏｎ２まで駆動させる過程で鉛直チルト値（＋９０°）を超えないが、第２経路ではＰｏｓｉｔｉｏｎ２’まで駆動させる過程で鉛直チルト値を超えるためオートフリップ機能の実行が必要である。上述のように、ショット機能の実行中にオートフリップ機能が実行された場合、移動中の映像が途中で１８０°回転するため、移動中の映像としては違和感のある映像になる可能性がある。したがって、ショット機能の実行時にはオートフリップの発生は可能な限り回避することが望ましい。そこで本実施形態における撮像装置１００は、ユーザに指定された移動時間で、現在の撮像範囲から目標撮像範囲まで到達させるショット機能を実行する場合において、次のような処理を実行する。すなわち、撮像装置１００は、ショット機能においてユーザに指定された移動時間で、チルト値が鉛直チルト値を超えない第１経路で撮像範囲を制御可能かを判定し、制御可能であると判定された場合、決定した第１経路に従ってショット機能を実行する。

次に図７および図８を参照して、本実施形態においてオートフリップ機能の実行を可能な限り避けるようショット機能を実行するための方法について説明する。なお、図７に示すフローの処理は撮像装置１００により実行される。また図７に示すフローの処理は、例えば撮像装置１００のＲＯＭ１３２０に格納されたコンピュータプログラムを撮像装置１００のＣＰＵ１３００が実行して実現される図３に示す機能ブロックにより実行される。

まずＳ７０１にて、制御部１１３は、情報処理装置２００から送信されたショット機能を実行するための制御コマンドを取得する。なお当該制御コマンドには、目標撮像範囲の情報とショット機能を実行するうえでの移動時間Ｔｓの情報とを含む。例えば目標撮像範囲の情報として、ｐｏｓｉｔｉｏｎ２のＰＴＺ位置である（１４０、５０、３０）の情報が含まれ、移動時間Ｔｓの情報として、５（ｓ）の情報が含まれる。

次にＳ７０２にて、システム制御部１１３は、現在の撮像範囲からＳ７０１で取得した制御コマンドに基づく目標撮像範囲までの、鉛直チルト値を超えない第１経路を決定する。図５および図６の例において、現在の撮像範囲がＰｏｓｉｔｉｏｎ１であり目標撮像範囲がＰｏｓｉｔｉｏｎ２である場合を想定する。Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１に対応するＰＴＺ位置（－３０，４０，２０）からＰｏｓｉｔｉｏｎ２に対応するＰＴＺ位置（１４０，５０，３０）まで、パン値／チルト値／ズーム値の各々を最短で逐次的に変更する経路を第１経路として決定する。

次にＳ７０３にて、システム制御部１１３は、現在の撮像範囲からＳ７０１で取得した制御コマンドに基づく目標撮像範囲までの、鉛直チルト値を超える第２経路を決定する。図５および図６の例において、現在の撮像範囲Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１に対応するＰＴＺ位置（－３０，４０，２０）から目標撮像範囲Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２’（－４０，１３０，３０）まで、パン値／チルト値／ズーム値の各々を最短で逐次的に変更する経路を第２経路として決定する。この場合、チルト値は＋４０°から＋１３０°まで変更するため、鉛直チルト値＋９０°を超えることとなり、第２経路では、オートフリップ機能の実行が必要になる。

次に、Ｓ７０４にて、システム制御部１１３は、Ｓ７０２およびＳ７０３にて決定した第１経路および第２経路の各々について、最短の移動時間を算出する。なお第１経路について算出される最短の移動時間をＴａとし、第２経路について算出される最短の移動経路をＴｂとする。ここでの最短の移動時間の算出方法については、図８を参照して後述する。

次に、Ｓ７０５にて、システム制御部１１３は、第１経路について算出した最短の移動時間Ｔａと情報処理装置２００から送信された制御コマンドに含まれる移動時間Ｔｓとの比較を行う。ＴａがＴｓ以下であれば（Ｓ７０５にてＹｅｓ）、Ｓ７０６に遷移する。そしてＳ７０６にて、システム制御部１１３は、第１経路をショット機能の経路として決定し、ショット機能の移動時間をＴｓに設定する。一方、ＴａがＴｓより大きければ（Ｓ７０５にてＮｏ）、Ｓ７０７に遷移する。

Ｓ７０７にて、システム制御部１１３は、第２経路について算出した最短の移動時間Ｔｂと情報処理装置２００から送信された制御コマンドに含まれる移動時間Ｔｓとの比較を行う。ＴｂがＴｓ以下であれば（Ｓ７０７にてＹｅｓ）、Ｓ７０８に遷移する。そして、Ｓ７０８にて、システム制御部１１３は、第２経路をショット機能の経路として決定し、ショット機能の移動時間をＴｓに設定する。一方、ＴｂがＴｓよりも大きい場合（Ｓ７０７にてＮｏ）、Ｓ７０９に遷移する。

Ｓ７０９にて、システム制御部１１３は、第１経路についての最短の移動時間Ｔａと第２経路についての最短の時間時間Ｔｂとの比較を行う。ＴａがＴｂ以下であれば（Ｓ７０９にてＹｅｓ）、Ｓ７１０に遷移する。そしてＳ７１０にて、システム制御部１１３は、第１経路をショット機能の経路として決定し、ショット機能における移動時間をＴａに設定する。一方、ＴａがＴｂより大きい場合（Ｓ７０９にてＮｏ）、Ｓ７１１に遷移して、Ｓ７１１にて、システム制御部１１３は、第２経路をショット機能の経路として決定し、ショット機能における移動時間をＴｂに設定する。Ｓ７０９の分岐では、第１経路および第２経路のいずれも指定された移動時間Ｔｓに間に合わない場合、より所要時間が短い方をショット機能における経路として採用することを目的としているが、これに限らない。すなわち、Ｓ７０９の分岐を設けず、Ｓ７０７にてＮｏとなった場合、システム制御部１１３は、一律で、第１経路をショット機能における経路として決定し、ショット機能における移動時間をＴａに決定するようにしてもよい。

次に、Ｓ７１２にて、システム制御部１１３は、ショット機能における決定した経路および設定した移動時間に従って、パン値／チルト値／ズーム値を制御するうえでの駆動速度を算出する。なお駆動速度を算出する算出処理については図９を参照して後述する。

次に、Ｓ７１３にて、システム制御部１１３は、ショット機能における決定した経路をＳ７１２にて算出した駆動速度に従って、撮像範囲を制御する処理を実行する。なおＳ７１３での処理として、図４を参照して説明した処理が実行される。

ここで、図８を参照して、図７に示すＳ７０４における最短の移動時間ＴａおよびＴｂの算出方法について説明する。図８は、撮像装置１００のＰＴＺの加減速制御を表すグラフであり、横軸は経過時間Ｔ、縦軸は駆動速度Ｖを表す。

まず、図８（ａ）を参照して駆動速度が最高駆動速度Ｖｍａｘに達する場合について考える。この時、駆動時間は加速時間Ｔａ１、等速時間Ｔｃ１、減速時間Ｔｄ１に分けることができる。すなわち、総駆動時間をＴ１とおくと、Ｔ１は
Ｔ_１＝Ｔ_ａ１＋Ｔ_ｃ１＋Ｔ_ｄ１ （１）
で表される。加速時間Ｔａ１においては、一定の基準加速度ａで加速しており、減速時間Ｔｄ１では、一定の基準減速度ｄで減速している。等速時間Ｔｃ１においては、速度Ｖ１で等速駆動しているが、ここではＶ１は撮像装置１０１における最高駆動速度Ｖｍａｘである。この時、総駆動時間Ｔ１での総移動距離をＬ１とすると、Ｌ１は以下のようにあらわされる。

ここで、加速時間Ｔａ１、減速時間Ｔｄ１では等加速度駆動であるため、

となり、式（２）に式（３）を代入すると、

が得られる。これをＴｃ１について解くと、Ｔｃ１は以下のように表される。

式（３）、式（５）を式（１）に代入すると、総駆動時間Ｔ１は以下のように求められることがわかる。

ショット機能の場合、総移動距離Ｌ１がショット経路における移動距離に相当するため、この時のＴ１が最短のショット時間になる。ただし、これは駆動速度がＶｍａｘまで加速しきれる場合の計算方法であり、移動距離が短い場合駆動速度がＶｍａｘまで加速しきることができない場合がある。その場合の最短駆動時間の計算方法については別に考える必要がある。

図８（ｂ）はショット駆動において駆動速度が最大速度Ｖｍａｘまで加速しきれない場合の加減速処理を表したグラフである。

この時の総駆動時間をＴ２と置くと、Ｔ２は以下のように表せる。
Ｔ_２＝Ｔ_ａ２＋Ｔ_ｄ２ （７）

ただし、Ｔａ２は加速時間、Ｔｄ２は減速時間である。ここで最高到達速度をＶ２と置くと、

となる。ここで、総移動距離をＬ２とすると、Ｌ２は以下のように表せる。

これをＶ２について解くと、Ｖ２、Ｌ２、ａ、ｄは全て正であるため、

式（８）、式（１０）を式（７）に代入すると、駆動時間Ｔ２は以下のように求められる。

式（６）と式（１１）のどちらで最短駆動時間を求めるかは、最高駆動速度Ｖｍａｘまで加速しきれるかどうかで決まる。移動距離をＬと置くと、最高駆動速度Ｖｍａｘまで加速しきれることは、式（１０）を利用して、以下の不等式が成り立つことと等価であるといえる。

まとめると、あるショット経路における最短駆動時間をＴｍｉｎとすると、Ｔｍｉｎはショットにおける移動距離Ｌ、基準加速度ａ、基準減速度ｄ、最高駆動速度Ｖｍａｘを用いて以下の式で求めることができる。

以上の計算をパン、チルト、ズームのそれぞれに対して適用し、それぞれの最短駆動時間の中で最大のものを最短のショット時間とすることができる。

続いて図９および図１０を参照して、図７に示すＳ７１２における駆動速度を算出する処理について説明する。図９に示すフローの処理は、駆動速度を算出する処理であり、図１０に示すグラフは、ショット機能におけるＰＴＺの加減速制御を表すグラフである。なお図９に示すフローの処理は撮像装置１００により実行される。また図９に示すフローの処理は、例えば撮像装置１００のＲＯＭ１３２０に格納されたコンピュータプログラムを撮像装置１００のＣＰＵ１３００が実行して実現される図３に示す機能ブロックにより実行される。

図９に示すフローでは、ステップＳ９０１からステップＳ９０６までをループＬ０９１として、パン、チルト、およびズームのそれぞれに対してＳ９０１からＳ９０６の処理が実行される。

Ｓ９０１にて、システム制御部１１３は、ショット機能における移動距離およびＳ７０５～Ｓ７１１の処理にて設定した移動時間から移動速度を算出する。ここでの算出方法について図１０に示すグラフを参照して説明する。図１０に示すグラフにおいて、横軸は経過時間Ｔ、縦軸は駆動速度Ｖを表す。

総駆動時間Ｔ３は、加速時間Ｔａ３、等速時間Ｔｃ３、減速時間Ｔｄ３に分けられる。加速時間Ｔａ３では、基準加速度ａで加速しており、等速時間Ｔｃ３では速度Ｖ３で等速駆動している。減速時間Ｔｄ３では基準減速度ｄで減速している。したがって、総駆動時間Ｔ３は
Ｔ_３＝Ｔ_ａ３＋Ｔ_ｃ３＋Ｔ_ｄ３ （１４）
と表せる。また、移動距離をＬ３とすると、

となる。加速時間Ｔａ３、および減速時間Ｔｄ３はいずれも等加速度駆動であるため、

となり、式（１５）に代入すると、

となる。また、式（１４）より、

であるため、式（１７）に代入して整理すると以下のＶ３についての二次方程式が得られる。

これを解くと、以下の解が得られる。

ただし、Ｔｃ３は正であるため、式（１８）より、有効な解は

である。また、Ｖ３が実数解を持つためには以下の不等式が成り立つ必要がある。

これは式（１３）より、決定した移動時間Ｔ３が移動距離Ｌ３における最短駆動時間Ｔｍｉｎ以上であれば成立する。式（２２）が成立しない場合は、最大駆動速度Ｖｍａｘを駆動速度とする。

Ｓ９０２にて、システム制御部１１３は、Ｓ９０１で求めた駆動速度が最高値を超えているかどうかを判定する。超えている場合（Ｓ９０２にてＹｅｓ）、Ｓ９０３にて、システム制御部１１３は、ショット機能における駆動速度を最高値に設定する。超えていない場合（Ｓ９０２にてＮｏ）、システム制御部１１３は、Ｓ９０４に遷移する。Ｓ９０４にて、システム制御部１１３は、Ｓ９０１で求めた駆動速度が最低値を下回っているかを判定する。下回っている場合（Ｓ９０４にてＹｅｓ）、Ｓ９０５にて、システム制御部１１３は、駆動速度を最低値に設定する。一方、最低値以上であった場合（Ｓ９０４にてＮｏ）、Ｓ９０６にて、システム制御部１１３は、Ｓ９０１にて算出した速度を駆動速度として設定する。以上Ｓ９０１～９０６の処理をパン、チルト、およびズームについて行うことで、各駆動部の駆動速度を設定することができる。

続いて図１１および図１２を参照して、本実施形態におけるショット機能及びオートフリップ機能を制御するためのＵＩ画面について説明する。図１１はオートフリップ機能有効時のショット機能ＵＩ画面、図１２はオートフリップ機能の有効および無効を切り替えるためのＵＩ画面、図１１（ｂ）はオートフリップ機能無効時のショット機能ＵＩ画面である。これらのＵＩ画面の各々は、情報処理装置２００によってディスプレイ４００に表示されるものとする。また、これらのＵＩ画面を介して行われたユーザ操作による制御指示は、情報処理装置２００からネットワーク３００を介して撮像装置１００へ制御コマンドとして送信される。そして撮像装置１００は、通信部１１６にて当該制御コマンドを受信し、受信した制御コマンドに従って各種制御を実行する。

ここで図１１を参照して、ショット機能のＵＩ画面について説明する。情報処理装置２００は、図１１（ａ）に示すＵＩ画面１１００をディスプレイ４００に表示し、ユーザはＵＩ画面１１００に対しマウスカーソル１１１１を用いて各種操作を実行する。そして情報処理装置２００は、ユーザ操作に応じて撮像装置１００を制御するための制御コマンドを生成し、撮像装置１００に送信することができる。ＵＩ画面１１００における映像ウィンドウ１１０１では、撮像装置１００が撮像してライブ配信している映像が表示され、ユーザーは撮像装置１００の撮像範囲をリアルタイムに確認することができる。ショット位置リスト１１０２は、撮像装置１００に登録されている目標撮像範囲の各々を識別する識別情報（例えばＰｏｓｉｔｉｏｎ１、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２など）を一覧表示している。そして、ユーザーはショット位置リスト１１０２から所望のショット位置を選択することで、当該ショット位置をショット機能を実行するうえで到達目標とする目標撮像範囲として指定することができる。追加ボタン１１０３は、ショット位置を新規追加するためのボタンである。ショット位置リスト１１０２からＰＴＺ位置が未登録の識別情報（例えばＰｏｓｉｔｉｏｎ３）を選択して追加ボタン１１０３をユーザが押下すると現在の撮像装置１００の撮像範囲を新たなショット位置として登録することができる。削除ボタン１１０４はショット位置を削除するためのボタンである。ショット位置リスト１１０２から任意の識別情報をユーザは選択して削除ボタン１１０４を押下するとそのショット位置情報を削除することができる。ショット位置情報フォーム１１０５はショット位置情報の表示、および設定を行うためのフォームである。ショット位置リスト１１０２からショット位置を選択すると該当するショット位置を示すパン値、チルト値、ズーム値などの情報、および移動時間を指定するための設定フォームが表示される。スライダーバー１１０６はショット機能の移動時間を指定するためのものであり、ユーザーはこのスライダーバーを操作することによって移動時間を指定できる。また、時間調整ボタン１１０７を使用して細かい移動時間の調整を行うこともできる。推奨移動時間１１０８はスライダーバー１１０６上に、撮像装置１００がオートフリップ機能を発生させることなくショット機能を実現できる推奨移動時間を視覚的に表示するための線である。推奨移動時間は、図８を参照して説明したアルゴリズムによって計算できる。この例では、推奨ショット時間が３．７秒であるとする。実行ボタン１１０９を押下すると、現在選択されているショット位置に対し、スライダーバー１１０６で指定されている移動時間でショット機能を開始する。警告メッセージ１１１０は、スライダーバー１１０６で、推奨移動時間よりも短い移動時間が指定されているときに表示される警告メッセージである。現在指定されている移動時間でショット機能を行った場合、オートフリップによって移動中に映像が反転する可能性があることを示しており、スライダーバー１１０６で推奨ショット時間以上の時間を指定している場合は表示されない。この例では、推奨ショット時間が３．７秒であり、ショット時間は３．０秒に指定されているため、警告メッセージ１１１０が表示されている。

次に図１１（ｂ）を参照して、ショット機能ＵＩ画面の変形例について説明する。ここでは図１１（ａ）に示すＵＩ画面１１００と同様の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。図１１（ａ）のＵＩ画面１１００の違いとしては、時間スライダーバー１１０６によって指定できるショット時間の範囲である。図１１（ａ）では、推奨ショット時間（この例では３．７秒）が推奨移動時間１１０８によって示されており、スライダーバー１１０６で推奨移動時間未満の時間を指定することはできていた。しかし、図１１（ｂ）では、３．７秒が推奨移動時間でなく選択可能な最短のショット機能における移動時間となっており、これ未満の時間を指定することはできないようになっている。図１１（ｂ）に示すＵＩ画面は、例えばオートフリップ機能が無効に設定されているような場合において、表示されるようにしてもよく、これにより、オートフリップ機能の実行が必要な経路を採用することができないようにすることができる。

図１２に示すＵＩ画面１２００は、オートフリップの有効、無効を切り替えるための設定画面であり、情報処理装置２００によりディスプレイ４００に表示される。図１１に示すＵＩ画面１１００と同様にマウスポインタ１１１１でユーザ操作が行われる。図１２に示すＵＩ画面１２００は、オートフリップの有効／無効を切り替えるためのプルダウン１２０１および適用ボタン１２０２からなる。情報処理装置２００は、ＵＩ画面１２００をディスプレイ４００に表示し、ユーザは、マウスカーソル１１１１を介して、プルダウン１２０１からオートフリップの有効または無効を選択する。適用ボタン１２０２はオートフリップの有効／無効の設定を適用するためのボタンである。ユーザは、プルダウン１２０１から所望のオートフリップ設定を選択し、適用ボタン１２０１を押下することで、オートフリップの有効／無効の設定を撮像装置１００に送信することができる。撮像装置１００は、送信されたオートフリップの有効／無効の設定に従って、例えば図４に示すＳ４０４の判定処理が実行される。

以上説明したように本実施形態における撮像装置１００によれば、現在の撮像範囲から到達目標とする撮像範囲までの経路として、チルト値が所定値（鉛直チルト値）を超えない第１経路を決定する。そして、撮像装置１００は、ユーザに指定された移動時間において、当該第１経路で撮像範囲を制御可能かどうか判定する。そして、指定された移動時間において第１経路で撮像範囲を制御可能と判定した場合、撮像装置１００は、当該移動時間において当該第１経路で撮像範囲を制御する。鉛直チルト値を超えるかどうかを考慮せず単純に最短経路を一律で選択してショット機能を実行してしまうような制御に対し、本実施形態の制御を実行することで、オートフリップ機能の必要がない第１経路が選択されやすくなる。これより、本実施形態によれば、ショット機能において撮像範囲の制御の途中でオートフリップ機能により映像が１８０°回転するような違和感を生じる映像が得られることを低減することができる。

（その他の実施形態）
次に図１３を参照して、上述の実施形態の各機能を実現するための撮像装置１００のハードウェア構成を説明する。なお、以降の説明において撮像装置１００のハードウェア構成について説明するが、情報処理装置２００も同様のハードウェア構成によって実現されるものとする。

本実施形態における撮像装置１００は、ＣＰＵ１３００、ＲＡＭ１３１０、ＲＯＭ１３２０、ＨＤＤ１３３０、および、Ｉ／Ｆ１３４０を有している。

ＣＰＵ１３００は撮像装置１００を統括制御する中央処理装置である。ＲＡＭ１３１０は、ＣＰＵ１３００が実行するコンピュータプログラムを一時的に記憶する。また、ＲＡＭ１３１０は、ＣＰＵ１３００が処理を実行する際に用いるワークエリアを提供する。また、ＲＡＭ１３１０は、例えば、フレームメモリとして機能したり、バッファメモリとして機能したりする。

ＲＯＭ１３２０は、ＣＰＵ１３００が制御装置１１０を制御するためのプログラムなどを記憶する。ＨＤＤ１３３０は、画像データ等を記録する記憶装置である。

Ｉ／Ｆ１３１０は、ネットワーク３００を介して、ＴＣＰ／ＩＰやＨＴＴＰなどに従って、外部装置との通信を行う。

なお、上述した各実施形態の説明では、ＣＰＵ１３００が処理を実行する例について説明するが、ＣＰＵ１３００の処理のうち少なくとも一部を専用のハードウェアによって行うようにしてもよい。例えば、ディスプレイ４００にＧＵＩ（ＧＲＡＰＨＩＣＡＬ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ）や画像データを表示する処理は、ＧＰＵ（ＧＲＡＰＨＩＣＳ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）で実行してもよい。また、ＲＯＭ１３２０からプログラムコードを読み出してＲＡＭ１３１０に展開する処理は、転送装置として機能するＤＭＡ（ＤＩＲＥＣＴ ＭＥＭＯＲＹ ＡＣＣＥＳＳ）によって実行してもよい。

なお、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１つ以上のプロセッサが読出して実行する処理でも実現可能である。プログラムは、ネットワーク又は記憶媒体を介して、プロセッサを有するシステム又は装置に供給するようにしてもよい。また、本発明は、上述の実施形態の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。また、撮像装置１００の各部は、図１３に示すハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現することもできる。

なお、上述した実施形態に係る撮像装置１００の１以上の機能を他の装置が有していてもよい。例えば、上述した実施形態に係る撮像装置１００の１以上の機能を情報処理装置２００が有していてもよい。

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は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は限定的に解釈されるものではない。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しない範囲において、様々な形で実施することができる。例えば、各実施形態を組み合わせたものも本明細書の開示内容に含まれる。

１００ 撮像装置
２００ 情報処理装置
３００ ネットワーク
４００ ディスプレイ
１１３ システム制御部
１１４ パンチルトズーム制御部

Claims (8)

1. 到達目標とする前記撮像手段の撮像範囲である目標撮像範囲の情報と、前記撮像手段の現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までに到達するまでの時間である移動時間の情報とを取得する取得手段と、
   前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された経路に従って、前記撮像手段のパン値及びチルト値の少なくともいずれか一方を制御することで前記撮像手段の撮像範囲を制御する制御手段とを有し、
   前記決定手段は、前記チルト値が所定の値を超えない第１経路で前記移動時間において前記撮像手段の撮像範囲を制御可能かを判定し、前記第１経路で前記移動時間において制御可能と判定された場合、前記第１経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として決定することを特徴とする制御装置。
2. 前記決定手段により、前記第１経路で前記移動時間において前記撮像範囲が制御可能と判定され、前記第１経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として決定された場合、前記制御手段は、前記移動時間において前記第１経路で前記撮像範囲を前記目標撮像範囲まで制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記決定手段は、前記第１経路で前記移動時間において前記撮像範囲を制御可能ではないと判定した場合、前記チルト値が前記所定の値を超える第２経路で前記移動時間において前記撮像範囲を制御可能かを判定し、前記第２経路で前記移動時間において制御可能と判定された場合、前記第２経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記第２経路で前記移動時間において制御可能ではないと判定された場合、前記決定手段は、前記第１経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として経路として決定し、
   前記制御手段は、前記移動時間を超えてしまう場合であっても、前記第１経路で前記撮像範囲を前記目標撮像範囲まで制御することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記目標撮像範囲および前記移動時間は、表示手段に表示されたＵＩを介してユーザにより指定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記撮像手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 到達目標とする前記撮像手段の撮像範囲である目標撮像範囲の情報と、前記撮像手段の現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までに到達するまでの時間である移動時間の情報とを取得する取得工程と、
   前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路を決定する決定工程と、
   前記決定工程において決定された経路に従って、前記撮像手段のパン値及びチルト値の少なくともいずれか一方を制御することで前記撮像手段の撮像範囲を制御する制御工程とを有し、
   前記決定工程において、前記チルト値が所定の値を超えない第１経路で前記移動時間において前記撮像手段の撮像範囲を制御可能かを判定し、前記第１経路で前記移動時間において制御可能と判定された場合、前記第１経路を前記現在の撮像範囲から前記目標撮像範囲までの経路として決定することを特徴とする制御方法。
8. コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置の有する各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

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