JP4182569B2 - COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD, CONTROLLED PHOTOGRAPHING DEVICE, AND TERMINAL DEVICE - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠隔のビデオカメラにより撮影された映像とマイクロフォンにより集音された音声とを通信を介して他地点に転送する通信システムおよび方法、被制御撮影装置並びに端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、遠隔操作が可能なカメラ装置が知られている。このカメラ装置は、チルト/パン機能およびズーム機能を有し、チルト角(垂直方向)/パン角(水平方向)およびズームが遠隔からの制御信号に応じて自在に制御され、任意の方向にカメラが向けられると共に、所定の拡大率にて得られた所望の映像を遠隔地に転送することが可能とされている。また、コミュニケーションを目的とし、遠隔地に音声や映像を伝送することが可能な各種装置およびシステムが提案されている。さらに、近年、通信方式のディジタル化に伴い、電話装置においても各種サービスを受けることができ、然も、画像等が送れる高機能な電話装置が実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の遠隔操作可能なカメラ装置においては、制御信号により所定の方向にカメラを向けるのに時間遅れが発生すると共に、カメラ制御の高速化を図っても構造的な限界があり、また、機構部を作動させるための電力が必要とされるばかりか、保守等の人手と手間が必要とされる問題点があった。さらに、従来のカメラ装置においては、制御系統が1系統とされているため、一度に1箇所からの映像しか入手することができず、複数箇所の映像を同時に入手するためには、複数セットのカメラ装置を設置すると共に、制御に関しても複数系統を用意する必要があり、制御系が複雑となるばかりか、大規模なシステムとなってしまう問題点があった。また、複数系統の音声を一度に再生することに関しては従来の装置においても可能とされているが、円滑に意思の疎通を図るためには、複数の入力音声に対して選択あるいは音量制御して再生することが望ましく、選択あるいは音量制御することが可能とされた通信システムが要望されている。
【0004】
従って、この発明の目的は、機構部等の制御を伴うことなく、電子的に同時に多方向の映像と音声を複数の遠隔地からの要求に応じて転送することが可能とされ、音声に関しても円滑にコミュニケーションを図ることが可能とされた通信システムおよび方法、被制御撮影装置並びに端末装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の問題を解決するために、第1の発明は、撮像手段を有する被制御撮影装置と、被制御撮影装置と伝送路を介して接続される端末装置とからなる通信システムにおいて、端末装置は、撮像手段に対して遠隔から画像内の所定領域の位置を指定する位置指定手段と、撮像手段に対して遠隔から画像内の所定領域の画角を指定する画角指定手段とを備え、被制御撮影装置は、広角レンズを有する撮像手段と、撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声入力手段と、撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶する記憶手段と、位置指定手段および画角指定手段の少なくとも一方により指定される画像内の所定領域に従って複数の音声入力手段を切り換えるか、または、複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御手段と、位置指定手段によって画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、画角指定手段によって画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪み補正手段と、歪み補正手段より出力された画像情報、および音声制御手段により制御された音声情報を遠隔の端末装置に対して転送する転送手段とを備えることを特徴とする通信システムである。
【0006】
なお、上述の端末装置には、音声入力手段および音声出力手段が備えられており、また、被制御撮影装置にも、撮像手段により撮像される範囲の略々全てを拡声範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声出力手段が備えられている。端末装置の音声出力手段は、被制御撮影装置の音声入力手段から入力された音声に対応する音声情報を出力し、被制御撮影装置の音声出力手段は、端末装置の音声入力手段からされた音声に対応する音声情報を出力するように構成されている。上述の音声制御手段は、端末装置により指定される画像内の所定領域に応じて複数の音声出力手段を切り換えるようになされている。
【0007】
第2の発明は、広角レンズを有する撮像手段と、撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声入力手段と、撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶する記憶手段と、遠隔の端末装置により指定される画像内の所定領域に応じて複数の音声入力手段を切り換えるか、または、複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御手段と、端末装置から画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、端末装置から画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪み補正手段と、歪み補正手段より出力された画像情報、および音声制御手段により制御された音声情報を端末装置へ転送する転送手段とを備えることを特徴とする被制御撮影装置である。
【0008】
第3の発明は、広角レンズを有する撮像手段により撮像することによって画像情報を収集するステップと、複数の指向性を有する複数の音声入力手段によって、撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲として、音声情報を収集するステップと、撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶するステップと、遠隔の端末装置により指定される画像内の所定領域に従って複数の音声入力手段を切り換えるか、または、複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御のステップと、端末装置によって画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、端末装置によって画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪みを補正するステップと、歪みを補正するステップにおいて補正された画像情報、および音声制御のステップにおいて制御された音声情報を遠隔の端末装置に対して転送するステップとからなることを特徴とする通信方法である。
【0009】
この発明では、広角レンズを有する撮像手段と、広角レンズの視野角全体を集音範囲とする各々異なる指向性を有する音声入力手段と、複数の音声入力手段を切り換えるか、または、複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御手段と、画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪み補正手段と、転送手段とを有する被制御撮影装置が設けられる。端末装置に設けられる要求手段において、画像領域を指定する操作ボタンと、画面の拡大/縮小率を指定する操作ボタンとの操作状態に応じて形成された操作情報と、その要求手段の周辺の音声情報とが制御手段に供給される。このように指定された所定領域の画像情報が記憶手段から読み出され、この画像情報に対して光学歪みを補正する処理がなされると共に、拡大もしくは縮小処理がなされて所定領域の画像情報とされる。得られた画像情報と、その領域の音声情報とが選択されて端末装置側に送信される。このことで、撮像手段が一つしか設置されていないにもかかわらず、複数の端末装置に対して並列処理がなされていずれの端末装置においても撮像手段の設置地点のそれぞれ別個の所定領域の画像情報と音声情報とが入手できる。また、端末装置側に表示させたい所望の領域のみを、その位置および画角に基づいて歪み補正するため、実時間で所望の領域に対応する画像情報を被制御撮影装置から端末装置に転送することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態の構成を示す。また、図2は、この発明の一実施形態における遠隔操作端末の外観を示す。なお、図1および図2において対応する箇所に関しては、同一の参照符号が付されている。
【0011】
図1に示すようにこの発明による通信システムの被制御撮影部が撮影部1、バッファメモリ2、光学歪み補正部3、制御ユニット4、伝送路5および遠隔操作端末群6により構成される。撮影部1は、広角レンズ11を前面に有したカメラ12と、マイクロフォン群13と、アンプ群14,17と、A/D変換器群15と、D/A変換器群16と、スピーカ群18と、図示せずも各部を収納する筐体等とにより構成されている。
【0012】
例えば、撮影部1の筐体には、アンプ群14,17と、A/D変換器群15と、D/A変換器群16等とが収納される。また、筐体の上部には、広角レンズ11を前面に有したカメラ12が取り付けられ、さらに、筐体の外周面には、マイクロフォン群13と、スピーカ群18とが広角レンズ11の視野角に応じて放射状に取り付けられて一体化されている。つまり、各々異なる指向性を有するマイクロフォン群13でカメラ12の広角レンズ11の視野角全体から集音できるように構成されると共に、各々異なる指向性を有するスピーカ群18でカメラ12の広角レンズ11の視野角全体に音声を発するように構成されている。
【0013】
広角レンズ11を前面に有したカメラ12は、設置位置での略々180°にわたる映像を常に撮影し、ディジタル画像信号を形成する。カメラ12において形成されたディジタル画像信号がバッファメモリ2に供給され、例えば、所定時間間隔で更新されながら一時的に蓄積される。
【0014】
バッファメモリ2には、後述するように制御ユニット4において形成された制御情報が供給される。バッファメモリ2は、この制御情報に応じて所定領域の画像を切り出す。バッファメモリ2において切り出された所定領域の画像情報が光学歪み補正部3に供給される。
【0015】
光学歪み補正部3にも、後述するように制御ユニット4において形成された制御情報が供給される。光学歪み補正部3は、この制御情報に応じて所定領域の画像に対して光学歪みの補正処理と拡大/縮小処理を行う。つまり、制御ユニット4からの制御情報により指示される画像の切り出し位置と切り出し寸法から歪みの補正方法が決定され、この補正方法に則って補正処理と拡大/縮小処理がなされる。従って、画像の拡大/縮小処理によってあたかもズームイン/アウトがなされたような画像が形成されると共に、補正する画像のオフセット値を変えることによってあたかもパン/チルトされたような画像が形成され、擬似的に所望の画像が再現される。光学歪み補正回路3において形成された所望の画像情報が制御ユニット4に供給される。
【0016】
また、カメラ12の広角レンズ11の視野角全体を集音範囲とする各々異なる指向性を有するマイクロフォン群13は、例えば、m個のマイクロフォン131,132,・・・13mにより構成されている。マイクロフォン131,132,・・・13mで集音されたmチャンネルの入力音声信号は、マイクロフォン131,132,・・・13mに対応して設けられたアンプ141,142,・・・14mを介されることで増幅され、この増幅出力がA/D変換器151,152,・・・15mのそれぞれに供給される。
【0017】
A/D変換器151,152,・・・15mのそれぞれにおいて、ディジタル・アナログ変換がなされることでディジタルの音声信号が形成され、mチャンネルのディジタル音声信号が制御ユニット4に供給される。
【0018】
さらに、カメラ12の広角レンズ11の視野角全体に音声を発する各々異なる指向性を有するスピーカ群18は、例えば、m個のスピーカ181,182,・・・18mにより構成されており、このスピーカ群18に対応してアンプ171,172,・・・17mおよびD/A変換器161,162,・・・16mが設けられている。後述するようにこれらmチャンネルの音声再生系の中で所定のチャンネルにのみ制御ユニット4からのディジタル音声信号が供給され、所定範囲に再生音声が出力される。
【0019】
一方、遠隔操作端末群6は、同一構成の例えばn個の遠隔操作端末61,62,・・・6nにより構成されている。遠隔操作端末61,62,・・・6nのそれぞれには、図2に示すように正面の上側略々中央には、例えば液晶表示板等からなる表示部71が設けられおり、正面の下側には、画像領域を指定する4個の操作ボタン76,77,78,79と、画面の拡大/縮小率を指定する操作ボタン74,75とが配設されている。具体的には、操作ボタン76が画像領域を上方向に移動させるUボタンであり、操作ボタン77が画像領域を下方向に移動させるDボタンであり、操作ボタン78が画像領域を左方向に移動させるLボタンであり、操作ボタン79が画像領域を右方向に移動させるRボタンである。また、操作ボタン74がズームアウトして画像を縮小するTボタンであり、操作ボタン75がズームインして画像を拡大するWボタンである。こられの操作ボタン74,75,76,77,78,79が利用者により任意に操作されることにより撮影部1の設置地点における所望の画像が指定される。
【0020】
また、遠隔操作端末61,62,・・・6nの上側縁部には、図2に示すようにマイクロフォン72およびスピーカ73が配設されている。図示せずも遠隔操作端末61,62,・・・6nのそれぞれは、その内部に音声処理部、映像処理部および伝送処理部等を有している。なお、音声処理部は、アンプ、A/D変換器およびD/A変換器等により構成されており、音声信号の入出力処理を行う。また、映像処理部は、D/A変換器および信号処理回路等により構成されており、制御ユニット4からの映像情報から表示信号を形成して表示部71に供給し、所定の領域の画像を画面上に表示する。さらに、伝送処理部は、ネットワークインターフェース回路、伝送符号/復号器等により構成されており、マイクロフォン72を介して得られる音声信号と、画像領域を指定する4個の操作ボタン76,77,78,79と、画面の拡大/縮小率を指定する操作ボタン74,75との操作状態を検出して形成された操作情報とを伝送媒体等に応じた伝送形態となるように変換し、得られた情報を伝送路上に送出すると共に、その逆に供給される制御ユニット4からの所定の伝送形態の情報から元の情報を復元し、各部に供給する。
【0021】
上述した遠隔操作端末61,62,・・・6nのそれぞれが例えばネットワーク/電話回線等の伝送路51,52,・・・5nと接続され、n地点の遠隔地と被制御撮影装置の制御ユニット4との間において互いに情報の交換が可能な状態とされる。具体的には、遠隔操作端末61,62,・・・6nのそれぞれにおいて、画像領域を指定する4個の操作ボタン76,77,78,79と、画面の拡大/縮小率を指定する操作ボタン74,75との操作状態に応じて形成された操作情報と、その遠隔操作端末61,62,・・・6nの周辺の音声情報とが制御ユニット4に供給される。一方、制御ユニット4からは、利用者によって指定された撮影部1の設置箇所における所定領域の画像情報と、その領域の音声情報とが遠隔操作端末61,62,・・・6nのそれぞれに供給される。つまり、撮影部1が一つしか設置されていないにも係わらず、n個の遠隔操作端末61,62,・・・6nに対して並列処理がなされ、いずれの端末においても撮影部1の設置地点のそれぞれ別個の所定領域の画像情報と音声情報とが入手される。
【0022】
上述したように情報交換処理を行う制御ユニット4は、例えば、映像処理部41、音声処理部42および伝送処理部43等により構成されている。映像処理部41は、遠隔操作端末群6からの各々の要求に対応して制御情報を形成し、この制御情報をバッファメモリ2および光学歪み補正部3のそれぞれに供給することで、所望の画像情報を複数入手し、この画像情報を伝送処理部43に供給する。つまり、映像処理部41において遠隔操作端末群6からの操作情報に応じ、画像の切り出し位置と切り出し寸法を指示する制御情報が形成される。この映像処理部41において形成された制御情報がバッファメモリ2および光学歪み補正部3のそれぞれに供給されることで、光学歪み補正回路3において擬似的に所望の画像が再現され、この所望の画像情報が制御ユニット4に供給される。
【0023】
また、音声処理部42は、遠隔操作群6からの操作情報に応じて遠隔操作端末群6からのそれぞれの音声情報を再生するスピーカをスピーカ群18の中から決定し、その選択されたスピーカに対して音声情報を出力すると共に、mチャンネルのディジタル音声信号の中から遠隔操作群6からの操作情報に応じた所定の音声信号を選択して、この選択したディジタル音声信号を伝送処理部43に供給する。従って、音声処理部42において撮影部1の設置箇所の音声情報と、遠隔操作端末群6の複数の設置箇所からの音声情報の交換がなされる。なお、音声処理部42から出力されたディジタル音声信号は、D/A変換器群16、アンプ群17およびスピーカ群18の経路を介されることで音声として再生される。
【0024】
伝送処理部43は、ネットワークインターフェース回路、伝送符号/復号器等により構成されており、音声処理部42からの音声情報と、映像処理部41からの画像情報とを伝送媒体等に応じた伝送形態となるように変換し、得られた情報を要求先である遠隔操作端末群6のいずれかに転送するように伝送路上に送出する。また、その逆に供給される遠隔操作端末群6からの所定の伝送形態とされた情報から元の操作情報と音声情報とを復元し、操作情報を映像処理部41および音声処理42に供給すると共に、音声情報を音声処理部42に供給する。
【0025】
上述したようになされる遠隔操作に応じた処理について更に詳細に説明する。図3にこの発明の一実施形態における遠隔操作に応じた処理手順を概略化して示す。一例として遠隔操作端末61を用いてカメラ12を右にパンする場合を例に挙げ、その処理について説明する。なお、画像の切り出し位置および切り出し寸法に応じた光学歪みの値は、初期値が設定されているものとする。
【0026】
遠隔操作端末61は、単位時間毎に操作情報を制御ユニット4に送出する。先ず、Rボタン79が押された場合(ステップS1)には、例えば、遠隔操作端末61において「100000」といった6ビットの操作情報が形成され、この操作情報が制御ユニット4に供給される。
【0027】
制御ユニット4の映像処理部41において、端末側からの操作情報から操作者の押したボタンの検出がなされ、それに応じた処理がなされる。この場合においては、Rボタン79が押されているため、先ず、ステップS11において現在のカメラ12の水平位置が読み出される。
【0028】
そして、ステップS21において、画像の切り出し位置を更新する必要があるかどうかが判定される。画像の切り出し位置を更新する必要がある場合には、ステップS31に移行し、既に切り出し位置が限度一杯の右の端にあり画像の切り出し位置を更新する必要がない場合には、ステップS34に移行する。
【0029】
ステップS21において、画像の切り出し位置を更新する必要があると判定された場合には、ステップS31において、画像の切り出し位置が右に移動され、更新処理がなされる。画像の切り出し位置の更新が完了すると、ステップS33において、光学歪みの補正方法が決定される。つまり、カメラのレンズ固有の光学歪みは、画角中の位置によって一義的に決定されるため、この場合においては、前回操作により設定されている切り出し寸法と新たな画像の切り出し位置に基づいて所望の切り出し画像を形成するための歪み補正係数が決定される。ステップS33の処理が完了すると、ステップS34に移行する。
【0030】
一方、ステップS35において、カメラ12において形成されたディジタル画像信号がバッファメモリ2に供給され、例えば、所定時間間隔で更新されながら一時的に蓄積されている。従って、ステップS35における初期段階の画像の更新処理が完了する度にステップS34に移行し、所望の画像を形成するための歪み補正係数に基づいた補正処理が光学歪み補正部3においてなされる。補正後の画像情報が新たな切り出し画像情報として取り出され、この画像情報が制御部4の伝送処理部43を介して端末側に転送される。なお、操作がなされなかった場合(ステップS7)には、そのままステップS34に移行し、前回と同様に所望の画像を形成するための歪み補正係数に基づいた補正処理が光学歪み補正部3においてなされ、以下、同様とされる。
【0031】
画像情報を受け取った遠隔操作端末61において、表示部71の表示画面の更新がなされる(ステップS36)。このように遠隔操作端末61を操作することで利用者は、撮影部1の設置箇所の所望の領域の画像をその表示画面に表示することができ、この状態で以て一連の処理が完了する。
【0032】
なお、Lボタン78が押された場合(ステップS2)に関しても上述したRボタン78が押された場合と同様の処理がなされ、左方向の画像情報が新たな切り出し画像情報として取り出される。
【0033】
また、Uボタン76およびDボタン77押された場合(ステップS3およびステップS4)には、先ず、ステップS12において現在のカメラ12の垂直位置が読み出される。そして、ステップS22において、画像の切り出し位置を更新する必要があるかどうかが判定される。画像の切り出し位置を更新する必要がある場合には、ステップS31に移行し、画像の切り出し位置を更新する必要がない場合には、ステップS34に移行し、上述したRボタン78が押された場合と同様の処理がなされる。
【0034】
さらに、Tボタン74およびWボタン75押された場合(ステップS5およびステップS6)には、先ず、ステップS13において現在のカメラ12の画角が読み出される。そして、ステップS23において、画像の切り出し寸法を更新する必要があるかどうかが判定される。画像の切り出し寸法を更新する必要がある場合には、ステップS32に移行し、画像の切り出し寸法を更新する必要がない場合には、ステップS34に移行して上述したRボタン78が押された場合と同様の処理がなされる。
【0035】
ステップS23において、画像の切り出し寸法を更新する必要があると判定された場合には、ステップS32において、画像の切り出し寸法が拡大もしくは縮小され、更新処理がなされる。画像の切り出し寸法の更新が完了すると、ステップS33において、光学歪みの補正方法が決定される。つまり、カメラのレンズ固有の光学歪みは、画角中の位置によって一義的に決定されるため、この場合においては、前回操作により設定されている切り出し位置と新たな画像の切り出し寸法に基づいて所望の切り出し画像を形成するための歪み補正係数が決定される。ステップS33の処理が完了すると、ステップS34に移行し、上述したRボタン78が押された場合と同様の処理がなされる。
【0036】
上述した一実施形態における制御ユニット4の動作について更に詳細に説明する。図4Aにこの発明の一実施形態における撮影部1の一例としての構成とその設置状況を示す。なお、図4Aに示す例の場合には、5個のマイクロフォン131〜135とスピーカ181〜185とがそれぞれに組み合わされて撮影部1の筐体に等間隔に配設されている。
【0037】
図4Aにおいて81で示されるのが撮影部1が設置された被制御撮影装置側の利用者である。例えば、利用者81が地点a近傍に位置し、その領域の画像が遠隔操作端末群6で指定された場合には、図中矢印91で示すように広角レンズ11を介して得られる領域の画像が補正処理され、遠隔操作端末群6の要求先に転送される。この時、マイクロフォン132およびスピーカ182が制御ユニット4により選択される。従って、マイクロフォン132を介して取り込まれた音声情報も画像情報と合わせて遠隔操作端末群6の要求先に転送されると共に、遠隔操作端末群6からの音声情報がスピーカ182から再生される。このことにより撮影部1の設置地点と、遠隔操作端末群6の前の複数の利用者との間において円滑にコミニュケーションが図られる。
【0038】
なお、地点b近傍の領域の画像が遠隔操作端末群6で指定された場合には、図中矢印92で示すように広角レンズ11を介して得られる領域の画像が補正処理され、遠隔操作端末群6の要求先に転送される。この時においては、マイクロフォン134およびスピーカ184が制御ユニット4により選択される。
【0039】
また、図4Bにこの発明の一実施形態における撮影部1の他の例としての構成とその設置状況を示す。なお、図4Bに示す例の場合には、スピーカ181〜185のみが撮影部1の筐体に等間隔に配設されている。
【0040】
図4Bにおいて81で示されるのが撮影部1の設置側の利用者であり、また、図4において82で示されるのが別体に設けられた操作ユニットである。操作ユニット82には、マイクロフォンが配設されると共に、スピーカの選択用のスイッチが配設されている。例えば、利用者81が地点a近傍に位置し、その領域の画像が遠隔操作端末群6で指定された場合には、図中矢印91で示すように広角レンズ11を介して得られる領域の画像が補正処理され、遠隔操作端末群6の要求先に転送される。この時、上述した例の場合においては、自動的に制御ユニット4によりマイクロフォン131〜135およびスピーカ181〜185のいずれかが選択される。この例の場合においては、利用者81が手動にてマイクロフォンおよびスピーカの選択を行う。従って、操作ユニット82の指定したマイクロフォンを介して取り込まれた音声情報が画像情報と合わせて遠隔操作端末群6に転送されると共に、遠隔操作端末群6からの音声情報が利用者81により選択された所定のスピーカから再生される。このことにより撮影部1の設置地点の利用者81と、遠隔操作端末群6の前の複数の利用者の中の特定の利用者との間において円滑にコミニュケーションが図られる。
【0041】
以下、この発明の一実施形態の実際の利用方法について簡単に説明する。上述したように遠隔操作端末群6の前の複数の利用者は、お互いを意識することなく撮影部1の設置箇所のカメラ12による所望の領域の画像をみることができ、また、撮影部1の設置箇所の利用者とお互いのマイクロフォンとスピーカを介して会話することが可能とされているため、例えば、この発明の一実施形態を通信販売に応用すれば遠隔地の利用者は、カメラを操作して商品を自由に見ることができると共に、必要に応じて店員などに話かけて商品の案内を容易に受けることができ、効率化および簡素化が図られる。
【0042】
また、音声切り換えスイッチを設ける図4Bに示す場合においては、撮影部1の設置地点の利用者は、必要に応じて音声の接続に制限を加えることかでき、遠隔操作端末群6側の複数の利用者の中で特定の利用者以外が会話に参加できないようにできる。従って、この発明の一実施形態を通信販売に応用すれば、撮影部1の設置箇所の利用者は、必要に応じてカメラ12の前で商品を手に取りながら効率良く、詳しく説明することが可能となる。
【0043】
なお、上述した一実施形態の説明においては、音声情報に関して異なる地点の情報を交換することが可能とされているが、遠隔操作端末群6側においても、撮影部1、バッファメモリ2、光学歪み補正部3および制御ユニット4を設けて双方向に映像情報に関しても交換するようにして双方向通信システムを構成するようにしても良い。
【0044】
また、上述した一実施形態の説明においては、マイクロフォン群13およびスピーカ群18の中で所定のものを選択して用いる場合について説明したが、ゲインコントロール手段と加算手段等を用いて指定される所定領域に応じて音声の強調もしくは抑制処理を行うようにしても良い。
【0045】
さらに、上述した図4Aの例の説明においては、マイクロフォン群13およびスピーカ群18を撮影部1の筐体に取り付ける場合について説明したが、図4Bに示すようにマイクロフォンを他の場所に設置しても良く、また、スピーカに関しても分散配置しても良い。
【0046】
【発明の効果】
この発明に依れば、機構部等の制御を伴うことなく、電子的に同時に多方向の映像と音声を複数の遠隔地からの要求に応じて転送することが可能とされ、音声に関しても円滑にコミュニケーションを図ることが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の全体の構成を示すブロック図である。
【図2】この発明の一実施形態における遠隔操作端末装置の外観と情報交換の様子を示す略線図である。
【図3】この発明の一実施形態の動作説明に用いる略線図である。
【図4】この発明の一実施形態における音声処理の一例および他の例の説明に用いる略線図である。
【符号の説明】
1・・・撮影部、2・・・バッファメモリ、3・・・光学歪み補正部、4・・・制御ユニット、11・・・広角レンズ、12・・・カメラ、51,52,5n・・・伝送路、61,62,6n・・・遠隔操作端末、131,132,13n・・・マイクロフォン、181,182,18n・・・スピーカ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system and method, a controlled photographing apparatus, and a terminal apparatus that transfer video captured by a remote video camera and sound collected by a microphone to another point via communication.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, camera devices that can be remotely operated are known. This camera device has a tilt / pan function and a zoom function, and the tilt angle (vertical direction) / pan angle (horizontal direction) and zoom are freely controlled according to a remote control signal, and the camera device can be operated in any direction. In addition, a desired image obtained at a predetermined magnification can be transferred to a remote place. For communication purposes, various devices and systems capable of transmitting voice and video to remote locations have been proposed. Further, in recent years, along with the digitization of communication systems, various services can be received in the telephone device, and yet a high-functional telephone device that can send images and the like has been put into practical use.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional camera device that can be remotely operated, a time delay occurs when the camera is directed in a predetermined direction by a control signal, and there is a structural limit even if the camera control speed is increased. There is a problem that not only electric power for operating the mechanism is required, but also manpower and labor for maintenance and the like are required. Furthermore, in the conventional camera device, since the control system is one system, it is possible to obtain only images from one place at a time. Along with the installation of the camera device, it is necessary to prepare a plurality of systems for control, which not only complicates the control system but also causes a large-scale system. In addition, although it is possible in the conventional apparatus to reproduce a plurality of voices at once, in order to communicate smoothly, a plurality of input voices can be selected or volume controlled. There is a need for a communication system that is desirable to reproduce and that allows selection or volume control.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to enable electronic and simultaneous transmission of multi-directional video and audio in response to requests from a plurality of remote locations without involving control of a mechanism unit or the like. It is an object of the present invention to provide a communication system and method, a controlled photographing device, and a terminal device that can smoothly communicate.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems,FirstThe invention of 1In a communication system comprising a controlled imaging device having an imaging means and a terminal device connected to the controlled imaging device via a transmission line, the terminal device remotely locates a predetermined region in the image with respect to the imaging means A position designation means for designating the image, and an angle of view designation means for remotely designating an angle of view of a predetermined area in the image with respect to the imaging means.An imaging unit having a wide-angle lens, a plurality of voice input units having a plurality of directivities, and an image captured by the imaging unit so that substantially all of the range captured by the imaging unit is a sound collection range.While being updated at predetermined time intervals temporarilyStorage means for storing;Designated by at least one of position designation means and angle of view designation meansBe doneIn the imageA plurality of voice input means according to a predetermined area, or a voice control means for adjusting the volume level of each of the plurality of voice input means;When the position of the predetermined area in the image is specified by the position specifying means, the image is cut out based on the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set and the position of the predetermined area that has been newly set When the image information in which the distortion of the image in the predetermined area is corrected is output and the angle of view of the predetermined area in the image is specified by the angle of view specifying means, the position of the predetermined area in the image that has already been set and a new And a distortion correction unit that outputs image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined region based on the angle of view of the predetermined region set toA communication system comprising: transfer means for transferring image information and sound information controlled by the sound control means to a remote terminal device.
[0006]
Note that the terminal device described above is provided with a voice input unit and a voice output unit, and the controlled imaging device also has a loudspeaker range so that substantially all of the range imaged by the imaging unit is used. A plurality of sound output means having a plurality of directivities are provided. The voice output unit of the terminal device outputs voice information corresponding to the voice input from the voice input unit of the controlled photographing device, and the voice output unit of the controlled photographing device outputs the voice information from the voice input unit of the terminal device. Is configured to output audio information corresponding to. The voice control means described above is configured to switch a plurality of voice output means in accordance with a predetermined area in the image designated by the terminal device.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an imaging unit having a wide-angle lens, a plurality of voice input units having a plurality of directivities, and an imaging unit so that substantially all of the range imaged by the imaging unit is a sound collection range. A storage unit that temporarily stores an image to be captured while being updated at predetermined time intervals, and a plurality of audio input units are switched according to a predetermined area in an image designated by a remote terminal device, or When the position of the predetermined area in the image is designated from the terminal device and the sound control means for adjusting the volume level of each of the sound input means, the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set is newly Based on the set position of the predetermined area, image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined area is output, and when the angle of view of the predetermined area in the image is designated from the terminal device, Set Based on the position of the predetermined area in the image and the newly set angle of view of the predetermined area, distortion correction means for outputting image information obtained by correcting the distortion of the image of the cut out predetermined area, and output from the distortion correction means And a transfer means for transferring the audio information controlled by the audio control means to the terminal device.
[0008]
ThirdThe invention collects substantially all of the range imaged by the imaging means by the step of collecting image information by imaging with an imaging means having a wide-angle lens and a plurality of sound input means having a plurality of directivities. As a range, a step of collecting audio information and an image captured by the imaging meansWhile being updated at predetermined time intervals temporarilyMemorizing step;Specified by remote terminal deviceBe doneIn the imageA step of voice control for switching a plurality of voice input means according to a predetermined region or adjusting a volume level of each of the plurality of voice input means;When the position of the predetermined area in the image is specified by the terminal device, the predetermined area cut out based on the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set and the position of the predetermined area that has been newly set When image information in which the distortion of the image in the area is corrected is output and the angle of view of the predetermined area in the image is specified by the terminal device, the position of the predetermined area in the image that has already been set is newly set. Based on the angle of view of the predetermined area, the distortion is corrected in the step of correcting the distortion for outputting the image information obtained by correcting the distortion of the image of the cut out predetermined area, and the step of correcting the distortion.Image information and voice controlStepsInLeaveRemote terminal device for controlled voice informationInTo transfer toAndA communication method characterized by comprisingIs.
[0009]
In this invention, imaging means having a wide-angle lens, audio input means having different directivities with the entire viewing angle of the wide-angle lens as the sound collection range,A plurality of sound input means, or a sound control means for adjusting the volume level of each of the plurality of sound input means, a distortion correction means for outputting image information obtained by correcting image distortion,A controlled imaging device having a transfer means is provided. In the request means provided in the terminal device, operation information formed according to the operation state of the operation button for designating the image area and the operation button for designating the enlargement / reduction ratio of the screen, and the sound around the request means Information is supplied to the control means. The image information of the predetermined area designated in this way is read from the storage means, the optical distortion is corrected for this image information, and the enlargement or reduction process is performed to obtain the image information of the predetermined area. The The obtained image information and the sound information of the area are selected and transmitted to the terminal device side. In this way, even though only one image pickup means is installed, parallel processing is performed on a plurality of terminal devices, and images of separate predetermined areas at the installation points of the image pickup means in any of the terminal devices. Information and voice information are available.In addition, in order to correct distortion of only a desired region to be displayed on the terminal device side based on the position and the angle of view, image information corresponding to the desired region is transferred from the controlled photographing device to the terminal device in real time. It becomes possible.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the appearance of the remote control terminal according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1 and FIG. 2, the same reference numerals are assigned to corresponding portions.
[0011]
As shown in FIG. 1, the controlled photographing unit of the communication system according to the present invention comprises a photographing unit 1, a
[0012]
For example,
[0013]
The
[0014]
As will be described later, control information formed in the
[0015]
The control information formed in the
[0016]
In addition, the
[0017]
In each of the A /
[0018]
Furthermore, the
[0019]
On the other hand, the remote operation terminal group 6 is composed of, for example, n
[0020]
Further, as shown in FIG. 2, a
[0021]
Each of the above-described
[0022]
As described above, the
[0023]
In addition, the
[0024]
The
[0025]
The process according to the remote operation performed as described above will be described in more detail. FIG. 3 schematically shows a processing procedure according to a remote operation in one embodiment of the present invention. As an example, a case where the
[0026]
The
[0027]
In the
[0028]
In step S21, it is determined whether or not it is necessary to update the cutout position of the image. If it is necessary to update the cutout position of the image, the process proceeds to step S31. If the cutout position is already at the right end of the limit and it is not necessary to update the cutout position of the image, the process proceeds to step S34. To do.
[0029]
If it is determined in step S21 that the image cutout position needs to be updated, the image cutout position is moved to the right in step S31, and an update process is performed. When the update of the image cut-out position is completed, an optical distortion correction method is determined in step S33. In other words, the optical distortion specific to the lens of the camera is uniquely determined by the position in the angle of view. In this case, the desired optical distortion is determined based on the cut-out dimension set by the previous operation and the cut-out position of the new image. The distortion correction coefficient for forming the cutout image is determined. When the process of step S33 is completed, the process proceeds to step S34.
[0030]
On the other hand, in step S35, the digital image signal formed in the
[0031]
In the
[0032]
Note that, when the
[0033]
If the
[0034]
Further, when the
[0035]
If it is determined in step S23 that the image cutout size needs to be updated, the image cutout size is enlarged or reduced in step S32, and an update process is performed. When the update of the image cut-out dimension is completed, an optical distortion correction method is determined in step S33. In other words, the optical distortion inherent in the camera lens is uniquely determined by the position in the angle of view. In this case, the desired optical distortion is determined based on the cutout position set by the previous operation and the cutout dimension of the new image. The distortion correction coefficient for forming the cutout image is determined. When the process of step S33 is completed, the process proceeds to step S34, and the same process as when the
[0036]
The operation of the
[0037]
In FIG. 4A,
[0038]
When the image of the area near the point b is designated by the remote operation terminal group 6, the image of the area obtained through the wide-
[0039]
FIG. 4B shows another example of the configuration of the photographing unit 1 and its installation state in one embodiment of the present invention. In the case of the example shown in FIG. 4B, only the
[0040]
In FIG. 4B, a
[0041]
Hereinafter, an actual utilization method of an embodiment of the present invention will be briefly described. As described above, a plurality of users in front of the remote operation terminal group 6 can view an image of a desired area by the
[0042]
In the case shown in FIG. 4B in which a voice changeover switch is provided, the user at the installation location of the photographing unit 1 can limit the voice connection as necessary, and a plurality of remote operation terminal group 6 side multiple users can be connected. It is possible to prevent a user other than a specific user from participating in the conversation. Therefore, if one embodiment of the present invention is applied to mail order sales, the user at the location where the photographing unit 1 is installed can efficiently explain in detail while picking up a product in front of the
[0043]
In the description of the embodiment described above, it is possible to exchange information on different points with respect to audio information. However, on the remote operation terminal group 6 side, the photographing unit 1, the
[0044]
In the description of the above-described embodiment, the case where a predetermined one of the
[0045]
Furthermore, in the description of the example of FIG. 4A described above, the case where the
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to electronically transfer multi-directional video and audio in response to requests from a plurality of remote locations without involving control of a mechanism unit or the like. It is possible to communicate with each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an external appearance and information exchange state of the remote control terminal device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram used for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining an example of audio processing and another example in the embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image pick-up part, 2 ... Buffer memory, 3 ... Optical distortion correction part, 4 ... Control unit, 11 ... Wide angle lens, 12 ... Camera, 51, 52, 5n ...・ Transmission path, 61, 62, 6n ... Remote operation terminal, 131, 132, 13n ... Microphone, 181, 182, 18n ... Speaker
Claims (5)
上記端末装置は、
上記撮像手段に対して遠隔から上記画像内の上記所定領域の位置を指定する位置指定手段と、
上記撮像手段に対して遠隔から上記画像内の上記所定領域の画角を指定する画角指定手段と
を備え、
上記被制御撮影装置は、
広角レンズを有する撮像手段と、
上記撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声入力手段と、
上記撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶する記憶手段と、
上記位置指定手段および画角指定手段の少なくとも一方により指定される上記画像内の所定領域に従って上記複数の音声入力手段を切り換えるか、または、上記複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御手段と、
上記位置指定手段によって上記画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の上記所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、上記画角指定手段によって上記画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪み補正手段と、
上記歪み補正手段より出力された画像情報、および上記音声制御手段により制御された音声情報を遠隔の端末装置に対して転送する転送手段と
を備える
ことを特徴とする通信システム。 In a communication system comprising a controlled imaging device having an imaging means and a terminal device connected to the controlled imaging device via a transmission path,
The terminal device is
Position designation means for remotely designating the position of the predetermined area in the image with respect to the imaging means;
An angle-of-view designation means for remotely designating the angle of view of the predetermined area in the image with respect to the imaging means
With
The controlled imaging device is
An imaging means having a wide-angle lens;
A plurality of sound input means having a plurality of directivities so that substantially all of the range imaged by the imaging means is a sound collection range;
Storage means for temporarily storing images captured by the imaging means while being updated at predetermined time intervals ;
A sound for switching the plurality of sound input means according to a predetermined area in the image designated by at least one of the position designating means and the angle of view designating means , or adjusting the volume level of each of the plurality of sound input means Control means;
When the position of the predetermined area in the image is specified by the position specifying means, based on the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set and the position of the newly set predetermined area When the image information obtained by correcting the distortion of the image of the cut out predetermined area is output and the angle of view of the predetermined area in the image is specified by the angle of view specifying means, Distortion correction means for outputting image information obtained by correcting distortion of the image of the predetermined area that is cut out based on the position of the predetermined area and the angle of view of the newly set predetermined area;
A communication system comprising: transfer means for transferring image information output from the distortion correction means and voice information controlled by the voice control means to a remote terminal device.
上記被制御撮影装置が、上記撮像手段により撮像される範囲の略々全てを拡声範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声出力手段を備え、The controlled photographing apparatus includes a plurality of sound output means having a plurality of directivities so that substantially all of the range imaged by the imaging means is a loudness range.
上記端末装置の上記音声出力手段が、上記被制御撮影装置の上記音声入力手段から入力された音声に対応する音声情報を出力し、The voice output means of the terminal device outputs voice information corresponding to the voice input from the voice input means of the controlled imaging device;
上記被制御撮影装置の上記音声出力手段が、上記端末装置の上記音声入力手段から入力された音声に対応する音声情報を出力するThe sound output means of the controlled photographing apparatus outputs sound information corresponding to the sound input from the sound input means of the terminal device.
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。The communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。The communication system according to claim 2.
上記撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲とするように、複数の指向性を有する複数の音声入力手段と、
上記撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶する記憶手段と、
遠隔の端末装置により指定される上記画像内の所定領域に応じて上記複数の音声入力手段を切り換えるか、または、上記複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御手段と、
上記端末装置によって上記画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の上記所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、上記端末装置によって上記画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪み補正手段と、
上記歪み補正手段より出力された画像情報、および上記音声制御手段により制御された音声情報を上記端末装置へ転送する転送手段と
を備える
ことを特徴とする被制御撮影装置。An imaging means having a wide-angle lens;
A plurality of sound input means having a plurality of directivities so that substantially all of the range imaged by the imaging means is a sound collection range;
Storage means for temporarily storing images captured by the imaging means while being updated at predetermined time intervals ;
Or switching the plurality of audio input means in response to a predetermined region within the image specified by the remote terminal device, or a sound control means for adjusting the volume level of each of said plurality of audio input means,
When the position of the predetermined area in the image is designated by the terminal device, based on the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set and the position of the predetermined area that has been newly set, When image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined area is output and the angle of view of the predetermined area in the image is designated by the terminal device, the predetermined area in the image that has already been set A distortion correction unit that outputs image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined area based on the position of the image and the angle of view of the newly set predetermined area;
The controlled imaging apparatus characterized by <br/> to Ru and a transfer means for transferring the image information output from the distortion correcting unit, and the voice information controlled by the voice control means to said terminal apparatus.
複数の指向性を有する複数の音声入力手段によって、上記撮像手段により撮像される範囲の略々全てを集音範囲として、音声情報を収集するステップと、
上記撮像手段により撮像される画像を所定時間間隔で更新されながら一時的に記憶するステップと、
遠隔の端末装置により指定される上記画像内の所定領域に従って上記複数の音声入力手段を切り換えるか、または、上記複数の音声入力手段の各々の音量レベルを調整する音声制御のステップと、
上記端末装置によって上記画像内の所定領域の位置が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の上記所定領域の画角と新たに設定された所定領域の位置とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力し、上記端末装置によって上記画像内の所定領域の画角が指定された場合には、既に設定されている上記画像内の所定領域の位置と新たに設定された所定領域の画角とに基づいて、切り出された所定領域の画像の歪みを補正した画像情報を出力する歪みを補正するステップと、
上記歪みを補正するステップにおいて補正された上記画像情報、および上記音声制御のステップにおいて制御された音声情報を遠隔の端末装置に対して転送するステップと
からなる
ことを特徴とする通信方法。Collecting image information by imaging with imaging means having a wide angle lens;
A step of collecting sound information using a plurality of sound input means having a plurality of directivities as a sound collection range for substantially all of the range imaged by the image pickup means;
Temporarily storing images captured by the imaging means while being updated at predetermined time intervals ;
A step of voice control for switching the plurality of voice input means in accordance with a predetermined area in the image specified by a remote terminal device or adjusting a volume level of each of the plurality of voice input means;
When the position of the predetermined area in the image is designated by the terminal device, based on the angle of view of the predetermined area in the image that has already been set and the position of the predetermined area that has been newly set, When image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined area is output and the angle of view of the predetermined area in the image is designated by the terminal device, the predetermined area in the image that has already been set Correcting distortion for outputting image information obtained by correcting distortion of the image of the cut out predetermined area based on the position of the image and the angle of view of the newly set predetermined area;
And forwarding for corrected the image information in the step of correcting the distortion, and the audio information Oite control to step of the voice control in a remote terminal unit
Communication wherein the or Ranaru.
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