JP3873262B2 - Remote head system - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビカメラ等のリモコン雲台システムに係り、特に、テレビカメラを搭載した複数台のリモコン雲台を集中管理して一つの被写体を多角的に追尾撮影するリモコン雲台システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
リモコン雲台（Pan/Tilt Head ）は、テレビカメラ等を搭載して遠隔操作によりカメラのパン・チルト動作やフォーカス、ズーム調整等を行うものである。例えば、野球中継やレース中継などでは、多角的な撮影を行うために、複数台のリモコン雲台が数カ所に設置され、各リモコン雲台は、それぞれのオペレーション・ユニット（操作装置）によって個別に操作できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特定の（同一の）被写体を多方向から追尾撮影する場合には、各リモコン雲台を個別に操作して被写体の動きを追跡しなければならず、一人の操作者（オペレータ）ではこのような追尾撮影の操作は極めて困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一人の操作者で複数台のリモコン雲台を同時に操作でき、同一の被写体を多方向から追尾撮影することができるリモコン雲台システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前は目的を達成するために、カメラが搭載され、該カメラをパン及びチルト動作させる駆動手段を有した複数台のリモコン雲台と、前記複数台のリモコン雲台のうちから特定の一台のリモコン雲台を任意に選択する選択手段と、前記選択手段で選択した特定の一台のリモコン雲台の動作を直接的に操作する操作装置と、前記特定の一台のリモコン雲台のパン方位及びチルト角度と、前記特定の一台のリモコン雲台に搭載されたカメラの撮影距離とを含む撮影情報を取得する撮影情報取得手段と、前記複数台のリモコン雲台の間で他の全てのリモコン雲台と相互に撮影し、かかる撮影で得られた撮影情報に基づいて各リモコン雲台の配置関係を示す設置位置情報を自動的に取得する初期設定手段と、前記初期設定手段によって取得された設置位置情報を記憶する記憶手段と、前記撮影情報取得手段により取得した撮影情報及び前記記憶手段に記憶した設置位置情報に基づいて、前記特定の一台のリモコン雲台で撮影している被写体を他のリモコン雲台で撮影するために必要な該他のリモコン雲台のパン方位及びチルト角度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果に基づいて前記他のリモコン雲台を制御し、前記他のリモコン雲台で前記被写体を撮影するように前記他のリモコン雲台を動作させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００５】
本発明によれば、複数台のリモコン雲台の配置関係を把握して、これを設置位置情報として記憶手段に記憶している。そして、特定の一台のリモコン雲台を操作装置で直接的に操作し、該リモコン雲台のカメラで被写体を撮影すると、この操作に係るリモコン雲台の撮影情報と前記設置位置情報とに基づいて、他のリモコン雲台で前記被写体を捕らえるために必要な撮影情報を算出することができる。かかる算出結果に基づいて他のリモコン雲台を動作させることで、他のリモコン雲台も同じ被写体を追尾撮影することができる。
【０００６】
また、本発明においては、複数台のリモコン雲台のうちから操作装置で操作可能な特定の一台のリモコン雲台を任意に選択する選択手段を有するとともに、設置されたリモコン雲台によって相互に他のリモコン雲台を撮影し、かかる相互撮影で得られた撮影情報に基づいてリモコン雲台の配置関係を示す情報（設置位置情報）を自動的に取得する初期設定手段を有し、各リモコン雲台の配置関係を自動的に得ることができる。
【０００７】
上記発明を具体化する上では、前記記憶手段、演算手段、及び制御手段をコンピュータユニットとして一体的に構成し、このコンピュータユニットを各リモコン雲台と通信可能に接続することが可能である。そして、このコンピュータユニットに、前記初期設定手段の作業工程を実行するための初期設定プログラムを組み込み、該初期設定プログラムの起動によって、リモコン雲台同士の相互撮影を行い、設置位置情報を自動取得することが一層効果的である。
【０００８】
また、本発明は前記目的を達成するために、第１のカメラが搭載され、該第１のカメラをパン及びチルト動作可能な雲台装置と、第２のカメラが搭載され、該第２のカメラをパン及びチルト動作させる駆動手段を有したリモコン雲台と、前記雲台装置のパン方位及びチルト角度と、前記第１のカメラの撮影距離とを含む撮影情報を取得する撮影情報取得手段と、前記雲台装置及び前記リモコン雲台の間で互いに他方を撮影し、かかる撮影で得られた撮影情報に基づいて前記雲台装置及び前記リモコン雲台の配置関係を示す設置位置情報を自動的に取得する初期設定手段と、前記初期設定手段によって取得された設置位置情報を記憶する記憶手段と、前記撮影情報取得手段により取得した撮影情報及び前記記憶手段に記憶した設置位置情報に基づいて、前記雲台装置で撮影している被写体を前記リモコン雲台で撮影するために必要な前記リモコン雲台のパン方位及びチルト角度を算出する演算手段と、前記演算手段の算出結果に基づいて、前記第２のカメラで前記被写体を撮影するように前記リモコン雲台の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明は、操作者の直接操作に係る雲台をリモコン雲台に限定することなく、カメラマンが手動操作する雲台装置をも包含する内容のものである。本発明によれば、第１のカメラで被写体を撮影する操作を行うと、第２のカメラもこれに追従して同じ被写体を追尾撮影することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るリモコン雲台システムの好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るリモコン雲台システムの構成例を示すブロック図である。同図に示したリモコン雲台システムは、複数台のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn （ｎは２以上の自然数）と、これらを集中管理するコンピュータユニット２０と、該コンピュータユニット２０と接続されたオペレーションユニット（操作装置）３０と、から構成される。
【００１１】
各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn にはそれぞれ図示せぬテレビカメラが搭載されており、各テレビカメラで撮影された映像はそれぞれモニタ（不図示）を介して観察できるようになっている。
複数のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn のうち、特定の一台（例えば、符号ＰＴ1 で示した第１号機）がオペレーションユニット３０によって直接的に遠隔操作可能なもの（以下、マスター雲台という。）として設定され、他のリモコン雲台ＰＴ2 、…、ＰＴn は、マスター雲台ＰＴ1 の動作に従属してコンピュータユニット２０によって動作が制御される。これら他のリモコン雲台ＰＴ2 、…、ＰＴn を以下、スレーブ雲台と呼ぶことにする。
【００１２】
尚、複数のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn のうち、何れのリモコン雲台をマスター雲台に設定するかは、選択手段（例えば、コンピュータユニット２０上の操作）によって自由に設定することがき、また、その設定を随時変更できるようになっている。
コンピュータユニット２０は、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn と通信可能に接続されており、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn と対して動作を指令する制御信号を出力するとともに、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…、ＰＴn のパン方位、チルト角度、及び撮影距離等の撮影情報を把握できるようになっている。尚、撮影距離は、リモコン雲台に搭載されているテレビレンズの撮影距離情報に基づいて検出される。
【００１３】
オペレーションユニット３０の構成については図示されていないが、このオペレーションユニット３０は、マスター雲台ＰＴ1 のパン・チルト動作を指示するジョイスティック、フォーカスコントロールツマミ、及びズームコントロールレバー等の操作部を有し、これら操作部の操作に応じた操作信号がコンピュータユニット２０を介してマスター雲台ＰＴ1 に導かれるようになっている。
【００１４】
従って、操作者（オペレータ）は、マスター雲台ＰＴ1 のカメラで撮影された映像をモニタによって確認しながら、オペレーションユニット３０のジョイスティック、フォーカスコントロールツマミ、及びズームコントロールレバー等を操作して所望の被写体を撮影できる。
次に、マスター雲台の操作に従属して動作するスレーブ雲台の制御原理について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、リモコン雲台が２台設置される場合を例に説明するが、リモコン雲台の設置台数は２台以上何台でもよい。
【００１５】
図２に示したように２台のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 を任意の位置に設置した場合、先ず、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 に搭載したカメラで他のリモコン雲台を撮影し、その撮影により得られた撮影情報（パン方位、チルト角度、及び撮影距離）をコンピュータユニット２０に集約して、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 の配置関係を把握する。
【００１６】
即ち、リモコン雲台ＰＴ1 によってリモコン雲台ＰＴ2 を撮影し、テレビレンズの撮影距離情報に基づいてリモコン雲台ＰＴ1 からリモコン雲台ＰＴ2 までの距離Ｌ0 を得る。また、この時のリモコン雲台ＰＴ1 の方向（正面を基準としたパンニング角度）θ1 及び傾き（水平を基準としたチルト角度）θ1 ′の情報を取得する。
【００１７】
同様に、リモコン雲台ＰＴ2 によってリモコン雲台ＰＴ1 を撮影して、リモコン雲台ＰＴ2 からリモコン雲台ＰＴ1 を見たときのリモコン雲台ＰＴ2 の方向（正面を基準としたパンニング角度）θ2 及び傾き（水平を基準としたチルト角度）θ2 ′の情報を取得する。
こうして、２台のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 の配置関係が明確となり、そのデータ（設置位置情報）がコンピュータユニット２０内のメモリに記録保存される。尚、リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 の配置関係を把握する作業（セットアップ作業）は、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 を個別に操作して行ってもよいが、コンピュータユニット２０に格納されたプログラム（初期設定プログラム）を起動してリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 の相互撮影の実行から配置関係データの算出まで一連の作業を自動的に行うことが望ましい。
【００１８】
続いて、２台のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 の配置関係が明確にされた状態の下でマスター雲台を選択すると共に、オペレーションユニット３０を操作してマスター雲台（この場合、リモコン雲台ＰＴ1 ）を作動させる。
図３に示したようにマスター雲台ＰＴ1 が被写体４０を撮影した場合、テレビレンズの撮影距離情報に基づいてマスター雲台ＰＴ1 から被写体４０までの距離Ｌ1 が得られるとともに、マスター雲台ＰＴ1 のパンニング動作から被写体４０を撮影している時のマスター雲台ＰＴ1 の方向ψ1 も求めることができる（図３（ａ）参照）。
【００１９】
従って、次式（１）によって他方のリモコン雲台（スレーブ雲台）ＰＴ2 の撮影距離Ｌ2 を算出することができる。
【００２０】
【数１】
Ｌ2 ＝（Ｌ0 2 ＋Ｌ1 2 −２Ｌ0 Ｌ1 cos ψ1 ）1/2 …（１）
こうして得られたＬ2 の値を用いて、スレーブ雲台ＰＴ2 で被写体４０を捕らえる時のパン方位ψ2 を次式（２）によって算出することができる。
【００２１】
［数２］ψ２＝cos−１｛（Ｌ０ ２＋Ｌ２ ２−Ｌ１ ２）／（２Ｌ０Ｌ２）｝ …（２）
一方、チルト動作については、両リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 間の高位差ｄは図２（ｂ）より次式（３）
【００２２】
【数３】
ｄ＝Ｌ0 sin θ1 ′ …（３）
で予め求められる。そして、マスター雲台ＰＴ1 のチルティング動作から被写体４０を撮影している時のマスター雲台ＰＴ1 の傾きψ1 ′が得られる。従って、被写体４０とスレーブ雲台ＰＴ2 との高位差Ｌ2 ″を次式（４）
【００２３】
【数４】
Ｌ2 ″＝Ｌ1 sin ψ1 ′−ｄ …（４）
で導き出せる。
これにより、スレーブ雲台ＰＴ2 で被写体４０を捕らえるときのチルト角度ψ2 ′は、次式（５）
【００２４】
【数５】
ψ2 ′＝sin -1（Ｌ2 ″／Ｌ2 ） …（５）
で求められる。
このような演算処理をコンピュータユニット２０において実行してスレーブ雲台ＰＴ2 の方向ψ2 、傾きψ2 ′及び撮影距離Ｌ2 を求め、その演算結果に基づいてスレーブ雲台ＰＴ2 を動作させる。これにより、マスター雲台ＰＴ1 で被写体４０を撮影する操作を行うと、自動的にスレーブ雲台ＰＴ2 も被写体４０を捕らえるように作動させることができる。
【００２５】
尚、マスター雲台ＰＴ1 に搭載したテレビカメラのズーム情報に基づいて、スレーブ雲台ＰＴ2 のカメラのズーミングをも制御し、マスター雲台ＰＴ1 の撮影倍率に合致させるようにスレーブ雲台ＰＴ2 のカメラのズーミングを自動制御することも可能である。
また、リモコン雲台の設置台数が３台以上に増えた場合も上述と同様の原理に基づいてスレーブ雲台を従属動作させることができる。
【００２６】
次に、上記の如く構成されたリモコン雲台システムの作用を説明する。
例えば、図４に示したように３台のリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 を任意の位置に設置した場合には、先ず、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 に搭載したカメラで他のリモコン雲台を撮影し、その撮影により得られた撮影情報（パン方位、チルト角度、及び撮影距離）をコンピュータユニット２０に集約して、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 の配置関係を把握する。
【００２７】
即ち、先ず、リモコン雲台ＰＴ1 によってリモコン雲台ＰＴ2 を撮影し、リモコン雲台ＰＴ1 からリモコン雲台ＰＴ2 までの距離を求めるとともに、リモコン雲台ＰＴ1 の方向（正面を基準としたパンニング角度）及び傾き（水平を基準としたチルト角度）の情報を取得する。
続いて、リモコン雲台ＰＴ2 によってリモコン雲台ＰＴ3 を撮影して、リモコン雲台ＰＴ2 からリモコン雲台ＰＴ3 までの距離、方向及び傾きの情報を取得する。更に、リモコン雲台ＰＴ3 によってリモコン雲台ＰＴ1 を撮影して、リモコン雲台ＰＴ3 からリモコン雲台ＰＴ1 までの距離、方向、傾きの情報を取得する。
【００２８】
こうして、各リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 の相互撮影によって得られた撮影情報に基づいて、それぞれの配置関係が計算される。かかる配置関係の把握作業（セットアップ作業）はコンピュータユニット２０のＲＯＭに格納されたプログラム（初期設定プログラム）に従って実行され、リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 の相互撮影から配置関係を示すデータの算出まで一連の作業が自動的に行われる。
【００２９】
次に、操作手順について述べる。
オペレーションユニット３０を操作してマスター雲台たるリモコン雲台ＰＴ1 で被写体４０を撮影すると（図４（ｂ）中▲１▼で示す撮影）、その時点でのリモコン雲台ＰＴ1 の撮影情報（傾き、方向及び撮影距離）、及びメモリに記憶されたリモコン雲台の配置関係を示す情報に基づいて、リモコン雲台ＰＴ2 、ＰＴ3 が被写体４０を撮影するための撮影情報（図４（ｂ）中▲２▼、▲３▼で示す撮影の情報）がコンピュータユニット２０によって導き出される。
【００３０】
具体的には、リモコン雲台ＰＴ1 とリモコン雲台ＰＴ2 との距離、リモコン雲台ＰＴ1 から被写体４０までの距離、及びリモコン雲台ＰＴ1 から見た被写体４０とリモコン雲台ＰＴ2 との間の角度の３つの情報に基づいて、図２、図３で説明した原理によって３次元的に計算することでリモコン雲台ＰＴ2 の撮影情報を得ることができる。リモコン雲台ＰＴ3 についても同様である。
【００３１】
従って、１台のオペレーションユニット３０でリモコン雲台ＰＴ1 を直接的に操作するだけで、他のリモコン雲台ＰＴ2 、ＰＴ3 、…の動作条件をリアルタイムで計算して自動的に制御することができる。これにより、動く被写体を多方向から追尾撮影することが可能となる。
このようなリモコン雲台システムは、多方向から同一被写体を撮影する必要がある場合に特に有効であり、一人の操作者で複数台のリモコン雲台を運行できるという利点がある。
【００３２】
かかるシステムは、野球中継やレース中継などのスポーツ中継、一人のアナウンサー等を追尾するようなニュース中継、或いは、被疑者を多方向から追跡撮影する防犯監視システムなど様々な用途に適用することができる。
図５には本発明の他の応用例が示されている。同図に示したようにコンピュータユニット２０に複数台のオペレーションユニット３０、３２、…を接続し、各オペレーションユニット３０、３２、…で運行制御可能なリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…ＰＴn を任意に選択できる構成にしてもよい。
【００３３】
例えば、第１のオペレーションユニット３０では、リモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴ3 を指定して、そのうちのリモコン雲台ＰＴ1 をマスター雲台として直接的に操作するように設定し、他のリモコン雲台ＰＴ2 、ＰＴ3 を上述のような従属制御を行う。
他方、第２のオペレーションユニット３２ではリモコン雲台ＰＴ4 を指定してこれを１対１で直接的に操作するように設定することが可能である。
【００３４】
尚、第２のオペレーションユニット３２で複数台のリモコン雲台ＰＴ4 、ＰＴ5 …を指定して、その内の１台をマスター雲台とし、他をスレーブ雲台とする上述のような制御を行うことも可能である。
上記実施の形態では、複数台設置されたリモコン雲台ＰＴ1 、ＰＴ2 、…のうちの一つをマスター雲台として設定する場合を説明したが、操作者の直接操作に係る雲台をリモコン雲台ではなく、カメラマンが手動操作する雲台装置で構成する態様も可能である。この場合、雲台装置にパン方位やチルト角度を検出する検出手段を設け、雲台装置のパン方位及びチルト角度の情報をコンピュータユニット側に通知することによって、他のリモコン雲台を従属制御することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るリモコン雲台システムによれば、複数台のリモコン雲台の配置関係を予め把握するとともに、直接的な操作に係る特定のリモコン雲台の撮影情報と前記配置関係（設置位置情報）とに基づいて他のリモコン雲台の撮影情報を算出し、この算出結果に従って他のリモコン雲台を制御するようにしたので、一台のリモコン雲台の操作によって他のリモコン雲台もこれに追従して同じ被写体を多角的に追尾撮影することができる。
【００３６】
また、本発明に係るリモコン雲台システムによれば、第１のカメラを搭載した雲台装置と、第２のカメラを搭載したリモコン雲台との配置関係を予め把握するとともに、直接的な操作に係る第１のカメラの撮影情報と前記配置関係（設置位置情報）とに基づいて、リモコン雲台の撮影情報を算出し、この算出結果に従ってリモコン雲台を制御するようにしたので、一台の雲台装置の操作によって他方のリモコン雲台もこれに追従して同じ被写体を多角的に追尾撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリモコン雲台システムの構成例を示すブロック図
【図２】リモコン雲台システムの制御原理を説明する為に用いた図であり、（ａ）は２台のリモコン雲台の平面配置図、（ｂ）はその側面配置図
【図３】リモコン雲台システムの制御原理を説明する為に用いた図であり、（ａ）は２台のリモコン雲台の平面配置図、（ｂ）はその側面配置図
【図４】３台のリモコン雲台から成るシステムの作用を説明する為に用いた図であり、（ａ）は初期設定の様子を示す平面配置図、（ｂ）は被写体撮影の様子を示す平面配置図
【図５】本発明の他の実施の形態を示すブロック図
【符号の説明】
ＰＴ1 、ＰＴ2 、ＰＴn …リモコン雲台
２０…コンピュータユニット（記憶手段、演算手段、制御手段）
３０…オペレーションユニット（操作装置）
４０…被写体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a remote control pan head system such as a TV camera, and more particularly to a remote control pan head system that centrally manages a plurality of remote control pan heads equipped with a TV camera and multilaterally tracks and shoots one subject.
[0002]
[Prior art]
A remote head (Pan / Tilt Head) is equipped with a TV camera or the like, and performs pan / tilt operation, focus, zoom adjustment, etc. of the camera by remote control. For example, in baseball broadcasts, race relays, etc., multiple remote control heads are installed at several locations to perform multi-faceted shooting, and each remote control head is operated individually by its respective operation unit (operation device). It can be done.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when tracking a specific (identical) subject from multiple directions, each remote control platform must be individually operated to track the movement of the subject. Such tracking shooting operation is extremely difficult.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a remote control pan head system that allows a single operator to simultaneously operate a plurality of remote control pan heads and that can track and photograph the same subject from multiple directions. The purpose is to do.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the present invention has previously been provided with a camera, a plurality of remote control pan heads having driving means for panning and tilting the camera, and a specific one of the plurality of remote control pan heads. Selection means for arbitrarily selecting one remote control head, an operating device for directly operating the operation of one specific remote control head selected by the selection means, and the one specific remote control head A shooting information acquisition means for acquiring shooting information including a pan azimuth and a tilt angle of the camera and a shooting distance of a camera mounted on the one remote control pan head, and other between the plurality of remote control pan heads. An initial setting unit that mutually captures all the remote control camera heads and automatically obtains installation position information that indicates an arrangement relationship of each remote control camera head based on shooting information obtained by such shooting, and the initial setting unit Is obtained by Based on the storage means for storing the installation position information, the shooting information acquired by the shooting information acquisition means, and the installation position information stored in the storage means, the subject photographed by the specific remote control pan head Calculation means for calculating the pan azimuth and tilt angle of the other remote control platform necessary for photographing with the other remote control platform, and controlling the other remote control platform based on the calculation result of the calculation unit, Control means for operating the other remote control platform so as to photograph the subject with the other remote control platform.
[0005]
According to the present invention, the arrangement relationship of a plurality of remote control pan / tilt heads is grasped and stored in the storage means as installation position information. Then, when a specific one remote control pan head is directly operated by the operation device and a subject is photographed by the camera of the remote control pan head, based on the shooting information of the remote control pan head and the installation position information related to this operation Thus, it is possible to calculate photographing information necessary for capturing the subject with another remote control platform. By operating the other remote control platform based on the calculation result, the other remote control platform can also track and photograph the same subject.
[0006]
In the present invention, which has a selection means for arbitrarily selecting a particular single remote control camera platform that can be operated by the operating device from among a plurality of remote control camera platform, another by the installed remote-controlled platform Each remote controller has an initial setting means for photographing other remote control heads and automatically acquiring information (installation position information) indicating the arrangement relationship of the remote control heads based on the shooting information obtained by such mutual shooting. The positional relationship of the pan head can be obtained automatically.
[0007]
In embodying the above invention, the storage means, the calculation means, and the control means can be integrally configured as a computer unit, and the computer unit can be communicably connected to each remote control platform. Then, an initial setting program for executing the work process of the initial setting means is incorporated in the computer unit, and the remote control camera platform is mutually photographed by starting the initial setting program to automatically acquire the installation position information. Is even more effective.
[0008]
In order to achieve the above object, the present invention is equipped with a first camera, a pan head device capable of panning and tilting the first camera, and a second camera. A remote control pan head having driving means for panning and tilting the camera, photographing information acquisition means for acquiring photographing information including a panning direction and a tilt angle of the panhead device, and a photographing distance of the first camera; The other position is photographed between the pan head device and the remote control pan head, and the installation position information indicating the arrangement relationship between the pan head device and the remote control pan head is automatically obtained based on the photographing information obtained by the photographing. and initial setting means for acquiring a, based on the initial memory means for storing the installation position information acquired by the setting means, the installation position information stored in the imaging information and the storage means is acquired by the photographic information obtaining means And calculating means for calculating a pan azimuth and a tilt angle of the remote control head necessary for shooting the subject imaged by the pan head apparatus with the remote control head, and based on a calculation result of the calculation means. And control means for controlling the operation of the remote control pan head so as to photograph the subject with the second camera.
[0009]
The present invention includes a pan head device that is manually operated by a cameraman without limiting the pan head that is directly operated by the operator to a remote control pan head. According to the present invention, when an operation of photographing a subject with the first camera is performed, the second camera can also follow and shoot the same subject.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a remote control pan head system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a remote control pan head system according to the present invention. The remote control head system shown in FIG. 1 includes a plurality of remote control heads PT1, PT2,..., PTn (n is a natural number of 2 or more), a
[0011]
Each remote control pan head PT1, PT2,..., PTn is equipped with a television camera (not shown), and images taken by each television camera can be observed through a monitor (not shown). .
.., PTn of a plurality of remote control heads PT1, PT2,..., PTn can be directly remotely operated by the operation unit 30 (for example, the first machine indicated by reference numeral PT1) (hereinafter referred to as master pan head) The other remote control pan heads PT2,..., PTn are controlled by the
[0012]
Of the plurality of remote control heads PT1, PT2,..., PTn, which one of the remote control heads is set as the master head is freely set by selection means (for example, operation on the computer unit 20). Postcards and settings can be changed at any time.
The
[0013]
Although the configuration of the
[0014]
Accordingly, the operator (operator) operates the joystick, the focus control knob, the zoom control lever, etc. of the
Next, the control principle of the slave head that operates depending on the operation of the master head will be described. In the following description, for convenience of explanation, a case where two remote control heads are installed will be described as an example. However, the number of remote control heads may be two or more.
[0015]
As shown in FIG. 2, when two remote control heads PT1 and PT2 are installed at arbitrary positions, first, the other remote control camera heads are photographed with the cameras mounted on the respective remote control camera heads PT1 and PT2. The shooting information (pan azimuth, tilt angle, and shooting distance) obtained by the above is collected in the
[0016]
That is, the remote control pan head PT1 is photographed by the remote control pan head PT1, and the distance L 0 from the remote control pan head PT1 to the remote control pan head PT2 is obtained based on the photographing distance information of the TV lens. In addition, information on the direction (panning angle with respect to the front) θ 1 and tilt (tilt angle with respect to the horizontal) θ 1 ′ of the remote control pan head PT1 at this time is acquired.
[0017]
Similarly, when the remote control head PT1 is photographed by the remote control head PT2, and the remote control head PT1 is viewed from the remote control head PT2, the direction (panning angle with respect to the front) θ 2 and the tilt of the remote control head PT2 (Tilt angle with respect to horizontal) Information of θ 2 ′ is acquired.
Thus, the arrangement relationship between the two remote control pans PT1, PT2 is clarified, and the data (installation position information) is recorded and stored in the memory in the
[0018]
Subsequently, the master pan head is selected under the condition where the arrangement relationship between the two remote pan heads PT1 and PT2 is clarified, and the master pan head (in this case, the remote pan head PT1 is operated by operating the operation unit 30). ).
As shown in FIG. 3, when the master head PT1 images the subject 40, the distance L1 from the master head PT1 to the subject 40 is obtained based on the shooting distance information of the TV lens, and the panning of the master head PT1 is performed. From the operation, the direction ψ 1 of the master pan head PT1 when the subject 40 is photographed can also be obtained (see FIG. 3A).
[0019]
Therefore, the photographing distance L 2 of the other remote control pan head (slave pan head) PT2 can be calculated by the following equation (1).
[0020]
[Expression 1]
L 2 = (L 0 2 + L 1 2 −2L 0 L 1 cos ψ 1 ) 1/2 (1)
Using the value of L 2 obtained in this way, the pan direction ψ 2 when the subject 40 is captured by the slave head PT2 can be calculated by the following equation (2).
[0021]
[Expression 2] ψ 2 = cos −1 {(L 0 2 + L 2 2 −L 1 2 ) / (2L 0 L 2 )} (2)
On the other hand, for the tilt operation, the high level difference d between the remote control pan heads PT1 and PT2 is expressed by the following equation (3) from FIG.
[0022]
[Equation 3]
d = L 0 sin θ 1 ′ (3)
In advance. Then, the tilt ψ 1 ′ of the master head PT1 when the subject 40 is photographed is obtained from the tilting operation of the master head PT1. Accordingly, the high level difference L 2 ″ between the subject 40 and the slave head PT 2 is expressed by the following equation (4).
[0023]
[Expression 4]
L 2 ″ = L 1 sin ψ 1 ′ -d (4)
Can be derived.
Accordingly, the tilt angle ψ 2 ′ when the subject 40 is captured by the slave head PT 2 is expressed by the following equation (5).
[0024]
[Equation 5]
ψ 2 ′ = sin −1 (L 2 ″ / L 2 ) (5)
Is required.
Such calculation processing is executed in the
[0025]
Based on the zoom information of the TV camera mounted on the master head PT1, the zooming of the camera of the slave head PT2 is also controlled, and the camera of the slave head PT2 is adjusted so as to match the shooting magnification of the master head PT1. It is also possible to automatically control zooming.
Also, when the number of remote control heads installed is increased to 3 or more, the slave heads can be operated in a subordinate manner based on the same principle as described above.
[0026]
Next, the operation of the remote control pan head system configured as described above will be described.
For example, as shown in FIG. 4, when three remote control heads PT1, PT2, and PT3 are installed at arbitrary positions, first, the remote control camera heads PT1, PT2, and PT3 are used with other remote controls. The pan head is photographed, and photographing information (pan direction, tilt angle, and photographing distance) obtained by the photographing is collected in the
[0027]
That is, first, the remote control head PT2 is photographed by the remote control head PT1, and the distance from the remote control head PT1 to the remote control head PT2 is determined, and the direction (panning angle with respect to the front) and the inclination of the remote control head PT1. Information on (tilt angle with respect to horizontal) is acquired.
Subsequently, the remote control head PT3 is photographed by the remote control head PT2, and information on the distance, direction and inclination from the remote control head PT2 to the remote control head PT3 is acquired. Further, the remote control head PT1 is photographed by the remote control head PT3, and information on the distance, direction and inclination from the remote control head PT3 to the remote control head PT1 is acquired.
[0028]
In this way, the respective arrangement relations are calculated based on the photographing information obtained by mutual photographing of the respective remote control pan heads PT1, PT2, and PT3. Such an arrangement relationship grasping operation (setup operation) is executed according to a program (initial setting program) stored in the ROM of the
[0029]
Next, the operation procedure will be described.
When the
[0030]
Specifically, the distance between the remote control platform PT1 and the remote control platform PT2, the distance from the remote control platform PT1 to the subject 40, and the angle between the subject 40 and the remote control platform PT2 viewed from the remote control platform PT1. Based on the three pieces of information, the photographing information of the remote control pan head PT2 can be obtained by calculating three-dimensionally according to the principle described with reference to FIGS. The same applies to the remote control head PT3.
[0031]
Therefore, the operating conditions of the other remote control pans PT2, PT3,... Can be calculated and controlled automatically in real time simply by directly operating the remote control pan PT1 with one
Such a remote control pan head system is particularly effective when it is necessary to photograph the same subject from multiple directions, and has an advantage that a single operator can operate a plurality of remote control pan heads.
[0032]
Such a system can be applied to various uses such as a sports broadcast such as a baseball broadcast or a race broadcast, a news broadcast that tracks an announcer, or a crime prevention surveillance system that tracks a suspect from multiple directions. .
FIG. 5 shows another application example of the present invention. As shown in the figure, a plurality of
[0033]
For example, in the
On the other hand, in the second operation unit 32, it is possible to designate the remote control pan head PT4 and set it so as to directly operate it on a one-to-one basis.
[0034]
The second operation unit 32 designates a plurality of remote control pans PT4, PT5..., And performs the above-described control with one of them as a master pan head and the other as a slave pan head. Is also possible.
In the above embodiment, a case has been described in which one of a plurality of remote control heads PT1, PT2,... Is set as a master head. Instead, a mode in which a camera head is manually operated by the cameraman is also possible. In this case, the pan head device is provided with detection means for detecting the pan azimuth and tilt angle, and information on the pan azimuth and tilt angle of the pan head device is notified to the computer unit side, so that the other remote control pan heads are dependently controlled. It becomes possible.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the remote control pan / tilt head system according to the present invention, the positional relationship between a plurality of remote control pan / tilt heads is grasped in advance, and the shooting information of the specific remote control pan / tilt head related to direct operation and the positional relationship The shooting information of the other remote control platform is calculated based on the (installation position information), and the other remote control platform is controlled according to the calculation result, so that another remote control can be operated by operating one remote control platform. The pan / tilt head can also follow and shoot the same subject from multiple angles.
[0036]
Further, according to the remote control pan / tilt head system according to the present invention, the positional relationship between the pan / tilt head device equipped with the first camera and the remote control pan / tilt head equipped with the second camera is grasped in advance, and direct operation is performed. Since the shooting information of the remote control platform is calculated based on the shooting information of the first camera related to the above and the arrangement relationship (installation position information), the remote control platform is controlled according to the calculation result. By operating the pan head device, the other remote control pan head can also follow this and can shoot the same subject in a multifaceted manner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a remote control pan head system according to the present invention. FIG. 2 is a diagram used for explaining a control principle of a remote control pan head system. FIG. 3B is a diagram used for explaining the control principle of the remote control pan head system, and FIG. 3A is a plan layout view of two remote control pan heads. FIGS. 4A and 4B are side arrangement views. FIGS. 4A and 4B are views used for explaining the operation of a system including three remote control pan heads, and FIG. FIG. 5B is a plan view showing the state of subject shooting. FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
PT1, PT2, PTn ...
30. Operation unit (operation device)
40 ... Subject
Claims (4)
前記複数台のリモコン雲台のうちから特定の一台のリモコン雲台を任意に選択する選択手段と、
前記選択手段で選択した特定の一台のリモコン雲台の動作を直接的に操作する操作装置と、
前記特定の一台のリモコン雲台のパン方位及びチルト角度と、前記特定の一台のリモコン雲台に搭載されたカメラの撮影距離とを含む撮影情報を取得する撮影情報取得手段と、
前記複数台のリモコン雲台の間で他の全てのリモコン雲台と相互に撮影し、かかる撮影で得られた撮影情報に基づいて各リモコン雲台の配置関係を示す設置位置情報を自動的に取得する初期設定手段と、
前記初期設定手段によって取得された設置位置情報を記憶する記憶手段と、
前記撮影情報取得手段により取得した撮影情報及び前記記憶手段に記憶した設置位置情報に基づいて、前記特定の一台のリモコン雲台で撮影している被写体を他のリモコン雲台で撮影するために必要な該他のリモコン雲台のパン方位及びチルト角度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果に基づいて前記他のリモコン雲台を制御し、前記他のリモコン雲台で前記被写体を撮影するように前記他のリモコン雲台を動作させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするリモコン雲台システム。A plurality of remote control pan heads equipped with a camera and having driving means for panning and tilting the camera;
Selection means for arbitrarily selecting one specific remote control pan from among the plurality of remote control pans,
An operating device for directly operating the operation of a specific remote control head selected by the selecting means;
Shooting information acquisition means for acquiring shooting information including a panning direction and a tilt angle of the specific remote control pan head and a shooting distance of a camera mounted on the specific remote control pan head;
The aforementioned plurality of imaging all other remote control pan head and forth between the remote control camera platform, an installation position information showing the placement of the remote control camera platform on the basis of the obtained imaging information in accordance shooting automatically Initial setting means to obtain;
Storage means for storing installation position information acquired by the initial setting means;
Based on the shooting information acquired by the shooting information acquisition unit and the installation position information stored in the storage unit, to shoot a subject being shot with the one specific remote control pan head with another remote control pan head Calculation means for calculating the pan direction and tilt angle of the other remote control head required,
Control means for controlling the other remote control head based on the calculation result of the calculation means, and operating the other remote control head so as to photograph the subject with the other remote control head;
Remote control pan head system characterized by comprising
第２のカメラが搭載され、該第２のカメラをパン及びチルト動作させる駆動手段を有したリモコン雲台と、
前記雲台装置のパン方位及びチルト角度と、前記第１のカメラの撮影距離とを含む撮影情報を取得する撮影情報取得手段と、
前記雲台装置及び前記リモコン雲台の間で互いに他方を撮影し、かかる撮影で得られた撮影情報に基づいて前記雲台装置及び前記リモコン雲台の配置関係を示す設置位置情報を自動的に取得する初期設定手段と、
前記初期設定手段によって取得された設置位置情報を記憶する記憶手段と、
前記撮影情報取得手段により取得した撮影情報及び前記記憶手段に記憶した設置位置情報に基づいて、前記雲台装置で撮影している被写体を前記リモコン雲台で撮影するために必要な前記リモコン雲台のパン方位及びチルト角度を算出する演算手段と、
前記演算手段の算出結果に基づいて、前記第２のカメラで前記被写体を撮影するように前記リモコン雲台の動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするリモコン雲台システム。A pan head device mounted with a first camera and capable of panning and tilting the first camera;
A remote control pan head mounted with a second camera and having driving means for panning and tilting the second camera;
Shooting information acquisition means for acquiring shooting information including the pan azimuth and tilt angle of the camera platform and the shooting distance of the first camera;
The other position is photographed between the pan head device and the remote control pan head, and installation position information indicating the positional relationship between the pan head device and the remote control pan head is automatically obtained based on the photographing information obtained by the photographing. Initial setting means to obtain;
Storage means for storing installation position information acquired by the initial setting means ;
The remote control pan head required for photographing the subject photographed by the pan head device with the remote pan head based on the photographing information acquired by the photographing information acquisition unit and the installation position information stored in the storage unit Computing means for calculating the pan azimuth and tilt angle of
Control means for controlling the operation of the remote control platform so as to photograph the subject with the second camera based on the calculation result of the computing means;
Remote control pan head system characterized by comprising
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