JP3397544B2

JP3397544B2 - カメラ制御装置、表示装置及び表示方法

Info

Publication number: JP3397544B2
Application number: JP27444195A
Authority: JP
Inventors: 宏一良田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-23
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 2003-04-14
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH09116806A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ制御装置、
表示装置及び表示方法に関し、より具体的には、撮影方
位（パン／チルト）及び倍率（ズーム）を制御するカメ
ラ制御装置、表示装置及び表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ・カメラのパン／チルト及びズー
ムを遠隔操作する手段としては従来、２軸の回転に対応
する操作レバー、ジョイスティック、プッシュボタンス
イッチ、又はこれらを模したディスプレイ上のボタンな
どがある。これらにおいては、レバーの角度に回転角又
は角速度を対応させたり、またはボタンを押している
間、上下左右などの対応方向への回転を行なわせるよう
にしている。同様に、ズーム制御についても、ワイド
（広角）側又はテレ（望遠）側への移動を指示するボタ
ンなどが使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなカメラ操
作手段又は制御装置では、例えば、パン／チルトの場
合、操作に応じてカメラがパン／チルトするので、モニ
タ画面を見ながらの操作には適しているが、現在のカメ
ラ位置に関わり無く目標位置に操作又は制御したい場合
には、不向きである。

【０００４】これに対して、パン／チルトのそれぞれの
角度を直接的に数値として入力し、その位置への移動を
制御装置に任せる方法も考えられるが、この場合、パン
／チルトの移動可能範囲のどの領域が撮影視野内に入る
のかを操作者が感覚的につかめないという欠点がある。

【０００５】本発明は、このような不都合を解消したカ
メラ制御装置、表示装置及び表示方法を提示することを
目的とする。

【０００６】即ち、本発明は、現在のカメラ状態に関わ
りなく目標状態に簡潔かつ迅速に制御できるカメラ制御
装置、並びに、そのための表示装置及び表示方法を提示
することを目的とする。

【０００７】本発明はまた、目標状態への制御に際し
て、得られる撮影視野がどのようになるかを操作者に明
確に提示できるカメラ制御装置、表示装置及び表示方法
を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、パン及びチ
ルトの限界並びにズームのワイド端により規定される潜
在的な最大撮影視野を示す第１の枠、当該第１の枠内に
あって現在のパン、チルト及びズーム条件に相当する位
置及び大きさの現在の撮影視野を示す第２の枠、並び
に、当該第１の枠内にあって現在のズーム条件において
パン及びチルトの限界により規定される潜在的な撮影視
野を示す第３の枠を表示する。これら３つの枠の相対的
関係により、現在どの範囲を撮影しているのか、また、
同様に操作可能かが一目瞭然となる。

【０００９】好ましくは、所定時に、上記カメラをパン
及びチルト限界内で移動しながら最大撮影視野内の画像
を取り込み、上記第１の枠内に表示する手段を具備す
る。例えば、カメラ制御の開始時、オペレータの特定の
指示の入力のあった時、及び／又はカメラ操作入力を確
定した時である。これにより、カメラ操作によりどの範
囲を撮影することになるのかを、予め予測できる。

【００１０】第２の枠を表示画面上で操作することに対
応して、カメラを制御するようにした。これにより、操
作可能範囲が明瞭であるだけでなく、目標状態も予め予
測できるようになり、カメラ操作が容易になる。

【００１１】また、第３の枠の操作に応じてカメラを制
御するようにした。これにより、現在のズーム条件にお
いてパン及びチルトの限界により規定される潜在的な撮
影視野を、潜在的な最大撮影視野内で所望の範囲になる
ように直感的な操作で変更できるようになり、これも、
操作性の向上に寄与する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。図１において、１０はパン／チルト及び
ズーム可能なビデオ・カメラ、２０は、ビデオ・カメラ
１０を制御する本発明の一実施例であるカメラ制御装置
である。２２は、ビデオ・カメラ１０の潜在的な最大撮
影範囲並びにパン／チルト及びズームの現在値又は制御
値における撮影範囲を表示する表示装置、２４は目的と
する撮影方位を指示する撮影方位指示手段、２６は目的
とする撮影方位でのズーム値を指示するズーム指示手
段、２８は新たな撮影範囲の入力の確定を指示する確定
指示手段、２９は潜在的な最大撮影範囲の取り込み画像
の更新を指示する更新指示手段、３０はビデオ・カメラ
１０とのインタフェース、３２は、カメラ制御装置２０
の全体を制御するＣＰＵ、３４はＣＰＵの制御プログラ
ム、制御変数、並びに、パン、チルト及びズームの現在
値及び限界値などを記憶する記憶装置である。

【００１４】図２は、表示装置２２の表示例である。本
実施例のカメラ制御装置２０は、例えば、テレビ会議シ
ステム用通信端末となるワークステーションの一部とし
て構成され、そのワークステーションのモニタ画面の１
つのウインドウが、表示装置２２として機能する。

【００１５】図２において、破線で示す矩形枠４０は、
パン／チルトの限界における撮影光軸の位置を示す。そ
の外側の矩形枠４２は、潜在的な最大撮影範囲（又は視
野）であり、パン／チルトの限界でズームをワイド端に
したときの、撮影範囲の最外端を結んだものになってい
る。なお、図２では、一例として、上下２０度、左右５
０度のパン／チルトが可能であるものとしている。太実
線の矩形枠４４は、パン、チルト及びズームの特定値
（現在値又は制御値）における撮影視野を示す。パン角
５０度、チルト角−２０度のときの、最大広角での撮影
範囲を矩形枠４６で図示し、最大望遠での撮影範囲を矩
形枠４８で図示した。

【００１６】また、矩形枠４３は、現在のズーム条件に
おいてパン及びチルトの限界により規定される潜在的な
撮影視野を示す。即ち、矩形枠４３はズーム倍率（画
角）に応じて変化する。矩形枠４２の内側で、且つ矩形
枠４３の外側にある部分は、現在のズーム倍率では撮影
できない部分である。実際の画面上では、この部分を、
他の部分と区別してユーザに分かりやすいように、特別
の色（例えば、灰色）及び／又は特別のパターンでペイ
ントして表示する。

【００１７】図３乃至図６を参照して、本実施例の動作
を説明する。図３は、本実施例のメインルーチンであ
る。指示手段２４の処理（Ｓ１）、指示手段２６の処理
（Ｓ２）、及び指示手段２８の処理（Ｓ３）を順次、コ
ールする。指示手段２８の処理（Ｓ３）の後、パン、チ
ルト及びズームの目標値が確定していたら（Ｓ４）、新
たな撮影範囲の指定が終了するので、その指定値に応じ
たパン角、チルト角及びズーム値に、カメラ１０を制御
する（Ｓ５）。確定していない場合（Ｓ４）、Ｓ１、Ｓ
２及びＳ３を繰り返す。

【００１８】図４は、Ｓ１の詳細なフローチャートを示
す。本実施例では、例えば、指示手段２４としてマウス
などのポインティング・デバイスを用い、図２に示す矩
形枠４４を移動するように操作（ボタンを押しながらド
ラッグ）することで、矩形枠４４の新たな位置を指定す
る。いうまでもないが、矩形枠４４は、その中心が矩形
枠４０の外側にまで移動することはできない。

【００１９】具体的に説明すると、まず、指示手段２４
の入力があるかどうかを確認する（Ｓ１１）。ここで入
力とは、矩形枠４４上でマウスボタンが押されながら、
マウスが移動することを意味する。マウスボタンが押さ
れていなければ図４の処理は終了し、図３に示すメイン
・ルーチンのＳ２に移る。マウスの移動があったら（Ｓ
１１）、パン／チルトの限界を示す矩形枠４０を超えて
いないかどうかを判断し（Ｓ１２）、超えていれば、そ
のままＳ１１に戻り、超えていなければ、記憶装置３４
に記憶されるパン／チルト角の値を、矩形枠４４の新た
な位置に対応する値に更新するとともに、表示装置２２
の画面で、新たな位置に矩形枠４４の再表示する（Ｓ１
３）。

【００２０】図５は、Ｓ２の詳細なフローチャートを示
す。本実施例では、例えばズーム指示手段２６として、
特定のキー入力（例えばズームのアップ／ダウンに割り
当てられたキー）又はグラフィカル・ユーザ・インター
フェース上の同様なボタンを用いる。更には、ズーム指
示手段２６としてマウスなどのポインティング・デバイ
スを用い、作図ソフトウエアなどに見られるように、枠
４３及び枠４４に特定の制御点を設け、その制御点を移
動することで、ズーミングを指定してもよい。作図ソフ
トウエアに見られるような、枠４４を移動、拡大縮小す
る操作により、パン、チルト及びズームを一体に指定で
きる。

【００２１】指示手段２６の入力があるかどうかを確認
する（Ｓ２１）。入力が無ければ、図５の処理は終了
し、図３に示すメイン・ルーチンのＳ３に移る。入力が
あったら（Ｓ２１）、ズーミングの限界を超えていない
かどうかを判断し（Ｓ２２）、超えていれば、そのまま
Ｓ２１に戻り、超えていなければ、記憶装置３４に記憶
されるズーム値を、指示手段２６の入力に応じた新たな
値に更新するとともに、表示装置２２の画面で、新たな
ズーム値に応じた大きさで矩形枠４４を再表示する（Ｓ
２３）。矩形枠４４の中心位置は移動しない。

【００２２】同様に、新たなズーム値に応じた大きさで
矩形枠４３を再表示する（Ｓ２４）。但し、矩形枠４３
の中心位置は移動しない。矩形枠４４の表示サイズを
（Ｗｘ，Ｗｙ）、矩形枠４０の表示サイズを（Ｍｘ，Ｍ
ｙ）、矩形枠４３の表示サイズを（Ｖｘ，Ｖｙ）とする
と、Ｖｘ＝Ｍｘ＋ＷｘＶｙ＝Ｍｙ＋Ｗｙとなる。

【００２３】図６は、Ｓ３の詳細なフローチャートを示
す。本実施例では、例えば、指示手段２８として特定の
キー入力（例えば、ＥＮＴＥＲキー）又はグラフィカル
・ユーザ・インターフェース上の同様なボタンを用いる
ものとする。入力があるかどうかを確認し（Ｓ３１）、
なければそのまま終了し、あれば、記憶装置３４に記憶
される矩形枠４４のパン／チルト・パラメータの値とズ
ーミング・パラメータの値を他の処理のために出力して
終了する（Ｓ３２）。

【００２４】本実施例では、メイン・ルーチンはポーリ
ング方式で次々に指示手段２４，２６，２８の入力をチ
ェックするように説明したが、これらの指示手段２４，
２６，２８の処理は割り込み処理であったり、グラフィ
カル・ユーザ・インターフェースから起動される手続き
としてインプリメントしても構わない。

【００２５】上記実施例では、矩形枠４４の新たな指定
の確定に応じて、カメラ１０を制御するようにしている
が（図３のＳ５）、パン／チルト又はズームの何らかの
変更の操作があれば、即座に、カメラ１０をその制御値
に制御するようにしてもよい。動作モードとして、両制
御方式を選択可能としてもよいことはもちろんである。

【００２６】このようなパン、チルト及びズームの操作
例を簡単に説明する。現在の撮影視野を規定する矩形枠
４４（図２）に対して、図９に異なるハッチングで区別
して図示したように、３つの領域５０，５２，５４、即
ち、矩形枠４４の４隅に重なる領域５０、４辺上に沿っ
て延びる長方形の領域５２、並びに領域５０，５２より
内側の領域５４に区分し、パン、チルト及びズームのた
めの操作領域とする。

【００２７】パン及びチルトのためには、領域５４を用
いる。マウス・カーソルを領域５４内に持ち込むと、マ
ウス・カーソルはパン・チルト操作になることを示す形
状（図９では、広げた手の形状）になる。この状態でマ
ウス・ボタンを押しながらマウスをドラッグすると、こ
れに応じて、ＣＰＵ３２が、対応する移動方向及び移動
量だけ移動した位置に矩形枠４４を更新すると共に、相
当角度だけカメラ１０をパン・チルトさせる。図９に
は、マウス・カーソルを左上方向に移動した例を示し
た。周知の通り、マウス・ボタンを解放することでドラ
ッグ操作が終了し、パン・チルト操作も終了する。カメ
ラ制御装置２０の処理能力が高ければ、ドラッグ操作に
追随してカメラ１０を回転制御させることができるが、
処理能力が低い場合には、ドラッグ操作中は、カメラ１
０を制御せずに矩形枠４４のみを更新し、ドラッグ操作
の終了を待って、カメラ１０を回転制御することにな
る。

【００２８】ズームのためには、領域５０及び領域５２
を用いる。マウス・カーソルを領域５０又は領域５２に
持ち込むと、マウス・カーソルはズーム操作になること
を示す形状（図９では、矩形枠４４の拡大縮小を示唆す
る双方向の矢印形状）になる。この状態でマウス・ボタ
ンを押しながらマウスをドラッグすると、これに応じ
て、ＣＰＵ３２が、縦横比を維持しつつ、外側又は内側
への移動量に応じた大きさに矩形枠４４を更新すると共
に、相当するズーム値にカメラ１０を制御する。マウス
・ボタンを解放することでドラッグ操作が終了し、ズー
ム操作も終了する。矩形枠４４のサイズを変更する場合
にどこを固定するかは、ユーザが任意に設定できるのが
好ましい。例えば、マウス・カーソルを置いた辺又はコ
ーナーと対向する辺又はコーナーを固定する方法、及び
矩形枠４４の中心を固定する方法等がある。ズーム操作
の場合にも、ドラッグ操作に追随してカメラ１０をズー
ム制御するかどうかは、カメラ制御装置２０の処理能力
に依存する。

【００２９】矩形枠４３のの操作により新たなズーム値
を指定する方法を説明する。現在のズーム条件において
パン及びチルトの限界により規定される潜在的な撮影視
野を示す矩形枠４３（図２）に対して、図９１０異なる
ハッチングで区別して図示したように、３つの領域６
０，６２，６４、即ち、矩形枠４３の４隅に重なる領域
６０、４辺上に沿って延びる長方形の領域６２、並びに
領域６０，６２より内側の領域６４に区分し、領域６０
及び領域６２をズームのための操作領域とする。領域６
４では矩形枠４３を操作できない。領域６０又は領域６
２における矩形枠４３の操作動作は、領域５０又は領域
５２における矩形枠４４の操作動作と同じである。

【００３０】図７は、図３に示すメイン・ルーチンの変
更例を示す。ここでは、潜在的な最大撮影視野を示す矩
形枠４２内に、その最大撮影視野に応じた撮影画像を表
示するようにした。即ち、先ず、ズームをワイド端にし
て、一方の限界から他方の限界までパン及びチルトしな
がら、最大撮影視野内を順次取り込み、メモリ（例え
ば、記憶装置３４）に記憶して、矩形枠４２にぴったり
おさまるように表示する（Ｓ４１）。これにより、矩形
枠４２内のどの箇所にどのような物体又は人物が位置す
るかが一目で分かるようになる。

【００３１】図３と同様に、指示手段２４の処理（Ｓ４
２）及び指示手段２６の処理（Ｓ４３）をコールする。
指示手段２９で最大視野画像の更新要求があると（Ｓ４
４）、矩形枠４２内に表示される画像を更新する（Ｓ４
５）。即ち、ズームをワイド端にして、一方の限界から
他方の限界までパン及びチルトしながら、最大撮影視野
内を順次取り込み、メモリ（例えば、記憶装置３４）に
記憶して、矩形枠４２にぴったりおさまるように表示す
る。

【００３２】指示手段２８の処理をコールし（Ｓ４
６）、カメラ操作の入力が確定していれば（Ｓ４７）、
矩形枠４４の新たな位置に相当する制御値にカメラ１０
のパン、チルト及びズームを制御する（Ｓ４８）。

【００３３】矩形枠４２内に表示される最大撮影視野の
画像は、複数の取込み画像を接合したものになるので、
接合部で歪が目立つが、本実施例の操作上の利点を損な
うものではない。また、更新要求（Ｓ４４）は、そのた
めの専用の指示手段２９の操作に限定されない。例え
ば、複数の特定操作を更新要求としてもよいことは明ら
かである。

【００３４】更に、矩形枠４４内に、現在の撮影画像を
はめ込んで表示してもよい。図８は、そのように図７を
変更したフローチャートを示す。即ち、カメラ制御（Ｓ
４８）の後、カメラ１０の撮影画像を取り込み、この撮
影画像、即ち、現在の撮影画像で、先にＳ４１又はＳ４
５で取り込み記憶装置３４に格納した最大視野範囲の画
像の、矩形枠４４に相当する部分を更新し、その後、矩
形枠４２内で最大視野範囲の画像の表示を更新する（Ｓ
４９）。

【００３５】このようにすることで、最大視野範囲内の
どの画像部分が現実に撮影されているのかを確認でき、
パン、チルト又はズームをどの程度調整すればよいかが
容易に判断できる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、パン、チルト又はズームが制御可
能な範囲でどのような状態にあるのかが一目瞭然にな
り、また、現在の状態に関わり無く、任意の制御値に即
座に制御できる。

【００３７】更には、最大撮影視野範囲の画像を取り込
み、その最大撮影視野範囲を示す枠内に表示すること
で、カメラ操作に際して、撮影可能な範囲にどのような
被写体があるかが一目瞭然になり、どのようにカメラを
操作すればよいかが分かりやすくなり、操作性が格段に
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本実施例の表示装置２２の表示例である。

【図３】本実施例のメイン・ルーチンのフローチャー
トである。

【図４】図３のＳ１の詳細なフローチャートである。

【図５】図３のＳ２の詳細なフローチャートである。

【図６】図３のＳ３の詳細なフローチャートである。

【図７】メイン・ルーチンの変更例である。

【図８】メイン・ルーチンの別の変更例である。

【図９】矩形枠４４に重ねてパン、チルト及びズーム
の操作のＧＵＩを設定した構成の説明図である。

【図１０】矩形枠４３に重ねてズーム操作のＧＵＩを
設定した構成の説明図である。

【符号の説明】

１０：ビデオ・カメラ２０：カメラ制御装置２２：表示装置２４：撮影方位指示手段２６：ズーム指示手段２８：確定指示手段２９：更新指示手段３０：インタフェース３２：ＣＰＵ３４：記憶装置４０：パン／チルトの限界における撮影光軸を示す矩形
枠４２：潜在的な最大撮影範囲（又は視野）を示す矩形枠４４：現在又は制御目標の撮影視野を示す矩形枠４６：パン角５０度、チルト角−２０度、最大広角での
撮影範囲を示す矩形枠４８：最大望遠での撮影範囲を示す矩形枠５０，５２：ズーム操作のための領域５４：パン及びチルト操作のための領域６０，６２：ズーム操作のための領域６４：操作不可の領域

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パン、チルト及びズームを外部制御自在
なカメラを制御するカメラ制御装置であって、パン及びチルトの限界並びにズームのワイド端により規
定される潜在的な最大撮影視野を示す第１の枠、当該第
１の枠内にあって現在のパン、チルト及びズーム条件に
相当する位置及び大きさの現在の撮影視野を示す第２の
枠、並びに、当該第１の枠内にあって現在のズーム条件
においてパン及びチルトの限界により規定される潜在的
な撮影視野を示す第３の枠を表示する表示手段と、所定の操作に応じて当該カメラを制御する制御手段とを
具備することを特徴とするカメラ制御装置。
【請求項２】更に、上記表示手段により表示される上
記第２の枠を操作する第２枠操作手段を具備し、当該制
御手段は、当該第２枠操作手段による第２の枠の位置に
応じて上記カメラを制御する請求項１に記載のカメラ制
御装置。
【請求項３】上記第２枠操作手段が、上記表示手段に
より表示される第２の枠の内部及び／又はその近傍に設
定されるカメラ操作領域を操作するマウスなどのポイン
ティング・デバイスからなる請求項２に記載のカメラ制
御装置。
【請求項４】上記制御手段は、上記カメラ操作領域の
内部から開始する上記第２枠操作手段の所定のドラッグ
操作に応じて、上記表示手段に当該第２の枠の表示位置
を更新させると共に、上記カメラを制御する請求項２又
は３に記載のカメラ制御装置。
【請求項５】上記制御手段は、上記カメラ操作領域の
内部から開始する上記第２枠操作手段の所定のドラッグ
操作に応じて、上記表示手段に当該第２の枠の表示サイ
ズを更新させると共に、上記カメラを制御する請求項２
乃至４の何れか１項に記載のカメラ制御装置。
【請求項６】更に、上記第３の枠を操作する第３枠操
作手段を具備し、上記制御手段は、当該第３操作手段に
よる当該第３の枠に応じて上記カメラを制御する請求項
１乃至５の何れか１項に記載のカメラ制御装置。
【請求項７】更に、所定時に、上記カメラをパン及び
チルト限界内で移動しながら最大撮影視野内の画像を取
り込み、上記第１の枠内に表示する手段を具備する請求
項１乃至６の何れか１項に記載のカメラ制御装置。
【請求項８】上記所定時は、カメラ制御の開始時であ
る請求項７に記載のカメラ制御装置。
【請求項９】上記所定時は、オペレータの特定の指示
の入力のあった時である請求項７又は８に記載のカメラ
制御装置。
【請求項１０】上記所定時は、カメラ操作入力を確定
した時である請求項７乃至９の何れか１項に記載のカメ
ラ制御装置。
【請求項１１】撮影方位及びズームを制御可能なカメ
ラの撮影範囲を表示するための表示装置であって、現在
のズーム条件において撮影方位の制御の限界により規定
される潜在的な撮影範囲を示す第１の枠と、前記第１の
枠内にあって前記カメラの現在の撮影方位及びズーム条
件に対応する位置及び大きさで前記カメラの現在の撮影
範囲を示す第２の枠とをモニタ画面に表示するための表
示手段を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】前記表示手段は、撮影方位の制御の限
界及び現在のズームのワイド端により規定される潜在的
な最大撮影範囲を示す第３の枠を表示することを特徴と
する請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】前記表示手段は、前記第３の枠内に前
記第１，第２の枠を表示することを特徴とする請求項１
１に記載の表示装置
【請求項１４】所定の操作に応じて前記カメラを制御
する制御手段とを有することを特徴とする請求項１１に
記載の表示装置。
【請求項１５】前記所定の操作は、前記第２の枠の移
動操作であることを特徴とする請求項１４に記載の表示
装置。
【請求項１６】前記所定の操作は、前記第２の枠の大
きさの変更操作であることを特徴とする請求項１４に記
載の表示装置。
【請求項１７】撮影方位及びズームを制御可能なカメ
ラの撮影範囲を表示するための表示方法であって、現在
のズーム条件において撮影方位の制御の限界により規定
される潜在的な撮影範囲を示す第１の枠と、前記第１の
枠内にあって前記カメラの現在の撮影方位及びズーム条
件に対応する位置及び大きさで前記カメラの現在の撮影
範囲を示す第２の枠とをモニタ画面に表示することを特
徴とする表示方法。
【請求項１８】さらに、撮影方位の制御の限界及び現
在のズームのワイド端により規定される潜在的な最大撮
影範囲を示す第３の枠を表示することを特徴とする請求
項１７に記載の表示方法。
【請求項１９】さらに、前記第３の枠内に前記第１，
第２の枠を表示することを特徴とする請求項１７に記載
の表示方法。
【請求項２０】さらに、前記第２の枠の移動操作に応
じて前記カメラを制御することを特徴とする請求項１７
に記載の表示方法。
【請求項２１】さらに、前記第２の枠の移動操作に応
じて前記カメラを制御することを特徴とする請求項１７
に記載の表示方法。