JP4540214B2

JP4540214B2 - 遠隔制御監視装置及び遠隔制御監視方法

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Publication number: JP4540214B2
Application number: JP2000331940A
Authority: JP
Inventors: 進角田; 直道西本
Original assignee: 進角田; 直道西本
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002142144A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔制御監視装置及び遠隔制御監視方法に係わり、特に、インターネットのパケット伝送系でデータ伝送を行う場合、伝送系路に遅延が存在するクローズドサーキットテレビジョン（ＣＣＴＶ）システムの監視カメラ制御、カメラ位置のクローズドループ制御を行なう遠隔制御監視装置及び遠隔制御監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の被遠隔制御装置として、撮像手段（以下カメラと記す）を駆動手段（以下雲台と記す）に配設して、カメラ近傍に設けたカメラのズーム及び雲台の回転を撮像制御手段（以下カメラ制御器：ＣＣＡと記す）を介して行ない、カメラで撮像した被写体像を有線や無線等の伝送系路を介して遠隔制御装置側に設けた表示手段及びコンピュータに伝送し、操作手段を操作して、カメラのズームや雲台の回転や上下動駆動動作を行なっていた。
【０００３】
最近、凶悪な刑事事件が頻発し、監視用途において、監視モニタ室からの簡単な操作により、高速かつ正確に監視カメラの遠隔操作ができる装置が待ち望まれている。従来はオペレータがモニタ画像を見ながら、操作手段としてジョイスティックのようなコントローラを操作して、カメラの向きやズーム倍率を変えたり、一定速でカメラを巡回させたり、カメラ側のプリセット機能を利用し初期設定時に設定されたポイント間を動かして監視することで対応していた。
【０００４】
又、例えば、パチンコ店をオーナが自宅で電話線などの一般回線を利用し、遠隔監視をしている場合、表示手段としての監視モニタ上には、数人の客が映っているが、その中の１人が不審な行動をとりだした場合、そこに素早くカメラをズームする必要があるが、オーナは、カメラをズームしたい画面中央に移動し、ズーム操作をする上で操作の時間的な遅延を監視モニタで確認しつつ動かす為、どうしても、ゆっくりとしか動かせず、不審者の行動を瞬間に確認できないなどが問題となっていた。
【０００５】
昨今、インターネット等の環境の整備が急速に進み発達してきた。これに伴い監視用途にも遠隔制御監視が多用されている。例えば、望楼などの監視用途を例に取ると、監視用カメラをパンニングと呼ばれる横方向に、一定速度で水平移動し、それを消防署の署員が目視での監視をしている。そして、一度異常を発見した場合には、速やかにその画像を手動操作に切り換え、拡大ズームやフォーカスを整えるなどの処理はオープンサーボによる遠隔操作で行なっている。この動作を可能な限り、敏速に行ない、火災であるのか、焚き火であるのかなど、どの様な状況であるのかを確認する作業が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な遠隔制御監視装置での制御をインターネット等の伝送遅延の大きなシステムで行なう場合、その制御が著しく困難になることがありどうしても遅れが生じる。同軸ケーブル等でのアナログ伝送では伝送の遅れはスイッチャや、フレームシンクロナイザ等の遅れで、１フィールドないし２フィールドであり、制御も可能であった。しかし、デジタル系のパケット伝送では、遅れ量が数フレームないし数十フレームと伝送系の状態でまちまちである。さらに、監視用途の場合は、回線の転送レートが低いなどの理由により、駒落としを頻繁に行なうため、遅延ばかりか手動制御しようとするオペレータにとっては、画像が駒落としで表示され、実際の操作が表示に反映されない時間も存在する。このため必要な画角を得るための、パンニング操作や、ズーム、フォーカス等でタイミングが合わず、また乱れてしまい、ピントを合わせることが難しくなる。また、繊細な画像を得るためには時間がかかり、監視用途としては必要なときに必要な画像を得ることができなくなっていた。
【０００７】
即ち、オペレータが監視モニタ上で異常を察知して、そこにカメラを動かし、瞬間にズーミングしたい時、監視カメラとカメラ操作をする監視モニタ室が離れた場所に存在し、オペレータがカメラ操作をした情報が監視カメラの動きに反映するまでに時間遅延が生じて、オペレータの操作通りにカメラが追従せず、異常のあるところにカメラを合わせられなかった。
【０００８】
またオペレータも操作に熟練を要し、システムが変わると操作の時間遅延が変わり、なれるまでに時間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたもので発明が解決しようとする課題はカメラの遠隔操作において、大きな遅延量が存在するインターネット等を使った遠隔制御においても、カメラ雲台の制御系路をカメラ画像の画像マッチングを用いたクローズドループで構成し、デジタル的にサーボを加えることや、画像の付加情報と画像上の指示位置の情報を用いた雲台制御を行なうことにより、迅速かつ的確なカメラ制御を行なう遠隔制御監視装置及び遠隔制御監視方法を提供するものである。
【００１０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の遠隔制御監視装置は、一個または複数の撮像手段と該撮像手段を駆動する一個または複数の駆動手段からなる被遠隔制御装置からの画像信号と該画像信号に付加された付加情報を不特定な遅延特性を有する伝送系路を介して遠隔制御装置側に送出し、該被遠隔制御装置側の撮像手段及び駆動手段を遠隔制御する遠隔制御監視装置である。
この遠隔制御装置側には、撮像手段からの画像信号と該画像信号に付加された時間情報、駆動手段（雲台）の状態情報、撮像手段（カメラ）の状態情報を含む付加情報を受信する受信手段と、この受信した画像信号を付加情報と分離して表示する表示手段と、撮像手段から送信され、画像信号と分離された付加情報を記録する付加情報記憶手段と、表示手段の画面上に表示された画像の一部を指示するための指示枠を作成する操作手段と、を備えている。また、操作手段によって作成した指示枠を表示手段に表示するとともに、指示枠が表示された位置に、被遠隔制御装置に設けられている撮像手段の被写体の位置を移動させるように制御するマイクロコンピュータと、を具備している。
【００１１】
そして、操作手段で設定した表示手段の指定枠内に、撮像手段の被写体の位置がくるように、付加情報記憶手段から読み出した付加情報を基に、伝送系路を介して駆動手段により撮像手段の位置を制御する制御データを算出するとともに、この算出されたデータを、被遠隔制御装置側に設けられ、撮像手段を駆動する駆動手段を制御する撮像制御手段に伝送する。
また、被遠隔制御装置側では、撮像手段と、駆動手段と、撮像制御手段とがクローズドループで構成されており、撮像制御手段は、遠隔制御装置側の操作手段で指示された指示枠の情報を基に、指示枠内の画像が表示手段の画面の中心に来るように前記撮像手段及び前記駆動手段を制御するようにする。
【００１２】
また、被遠隔制御装置側の撮像制御手段は、遠隔制御装置側の前記操作手段によって指示された前記指示枠内の画像情報の周波数特性の高域エネルギー成分を最大にするように撮像手段のレンズ制御を行なうことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の遠隔制御監視方法は、被遠隔制御装置側に設けた撮像手段で撮像した画像信号を不特定の遅延特性を有する伝送系路を介して遠隔制御装置側に設けた表示手段に表示させ、前記遠隔制御装置側から前記被遠隔制御装置側の前記撮像手段を駆動する駆動手段を制御する遠隔制御監視方法であり、以下のステップを含んでいる。
（ａ）被遠隔制御装置から送信された、撮像手段で撮像された画像信号及び該画像信号に付加された、時間情報、駆動手段の状態情報及び撮像手段の状態情報を含む付加情報を受信するステップ、
（ｂ）遠隔制御装置側で受信された画像信号と付加情報を分離するステップ、
（ｃ）遠隔制御装置側に設けられた表示手段に被遠隔制御装置側から送られた画像信号を表示するとともに、遠隔制御装置側の操作手段により表示画面上で指定された指示枠を合成して表示するステップ、
（ｄ）遠隔制御装置側で受信された付加情報を付加情報記憶手段に記憶するステップ、
（ｅ）表示手段に表示された画像信号の識別情報に対応した、時間情報、駆動手段（雲台）の状態情報及び撮像手段（カメラ）の状態情報を付加情報記憶手段から読み出すステップ、
（ｆ）読み出した付加情報に基づいて、操作手段により指示された指示枠内の画像が、表示手段に表示される画面上の中央にくるように、伝送系路を介して駆動手段により撮像手段の位置を制御する制御データを算出するステップ、
（ｇ）算出した制御データを被遠隔制御装置に送信するステップ。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態例を図１乃至図１１について説明する。図１は本発明の遠隔制御監視装置の全体的システムを示すブロック図、図２は図１の被遠隔制御装置側のブロック図、図３は図２に用いる画像圧縮制御部のブロック図、図４は図１の遠隔制御装置側のデコーダ側のブロック図、図５は図４で示す遠隔制御装置側のデコーダの動作説明用のフローチャート、図６は遠隔制御装置側のモニタ用の表示装置の動作説明用の画面図、図７はカメラで撮像した被写体が動いた時の遅れを説明するグラフ、図８は被遠隔制御装置側から遠隔制御装置側に送出されるデータフォーマット説明図、図９は画面内の指示枠指定によるカメラ位置制御の説明図、図１０は遠隔制御装置側の画面内の指示枠指定による被遠隔制御装置側カメラのクロストークサーボを説明するためのフローチャート、図１１はパン或はチルトの指示枠指定の撮像画面と表示装置上の画面との関係を説明する比較用画面図である。
【００２４】
図１の遠隔制御監視装置１３は被遠隔制御装置１０側の少なくとも１台以上のＣＣＤ（固体撮像素子）カメラ１ａ〜１ｎ及びこれらカメラ１ａ〜１ｎを駆動する雲台２ａ〜２ｎ並びにエンコーダとして機能する撮像制御手段であるカメラ制御器（ＣＣＡ）３ａ〜３ｎと、インターネット等の伝送系路１２と、被遠隔制御装置１０側のカメラ１ａ〜１ｎや雲台２ａ〜２ｎを遠隔制御する遠隔制御装置１１から構成される。
【００２５】
伝送系路１２は例えばインターネットであれば被遠隔制御装置１０側の中継装置としてのハブ（Ｈｕｂ）４ａや同じ通信規約を持つＬＡＮ（Local Area Network）同志を接続するルータ（Router）５ａを介して遠隔制御装置１１側に接続したルータ５ｂ及びハブ４ｂを経て遠隔制御装置１１のデコーダ８及び監視モニタとなる表示装置６に接続される。
【００２６】
デコーダ８内には中央情報処理装置としてマイクロコンピュータ（ＣＰＵ₁）８ａを有し、操作手段としてマウスやジョイスティック７によって表示装置の画面に映出した画像の所定指定領域を指示する指示枠１４位置を制御している。
【００２７】
上述の様な遠隔制御監視装置１３に於いて、遠隔操作を行なう場合、伝送系路１２中でデータの遅延が生じる。同軸ケーブル等でのアナログ伝送では、伝送遅延は同軸ケーブルの長さ、スイッチャや、フレームシンクロナイザ等の信号処理の遅れであるが、この場合、制御を正確に行なうためには、クローズドサーボが最適である。一方、デジタル伝送では前記の如き遅延に加え伝送系路での抜き取り時間（伝送系路からのパケットデータを元データへ再構成する時間）や波形補正、更に大きい遅延要素として、パケットの空き状況、伝送時のサーバによるデコードやエンコード、伝送サーボを通過する系統ごとの回線数などによる遅れが不規則に生ずる。これらは、不特定で予測しがたい。そのため雲台２ａ〜２ｎやカメラ１ａ〜１ｎのズームの状態などによって、カメラ１ａ〜１ｎに対するサーボを常に安定となる様に制御し、高速かつ安定に目的の画像を出力できるようにする必要がある。
【００２８】
図１の本発明の構成ではカメラ１ａ〜１ｎからの画像信号は、エンコーダであるカメラ制御器３ａ〜３ｎに入り、圧縮されてインターネット等の伝送系路１２上の最適なデータフォーマットに変換され、伝送系路１２上に送出される。その圧縮データは、ハブ４ａ，４ｂ、ルータ５ａ，５ｂ等を介してデコーダ８により伸張され、再び画像信号となり表示装置６に表示される。一方、カメラ１ａ〜１ｎ側の制御に関する、雲台２ａ〜２ｎの上下、左右動作（パン、チルト）、カメラ１ａ〜１ｎのフォーカス、ズーム等は、表示装置６と共に設置されたジョイスティック７などにより制御される。
【００２９】
遠隔制御装置１１側のジョイスティック７の操作で得られる制御信号は、デコーダ８により伝送系路１２上の最適なフォーマットに変換され、ハブ４ｂ，４ａ、ルータ５ｂ，５ａ等を介してＣＣＡ３ａ〜３ｎに到達し、カメラ制御信号に変換される。カメラ制御信号がフォーカスやズームに関するものであれば、カメラ１ａ〜１ｎの前部のレンズ部の制御を行なう。また、カメラ１ａ〜１ｎの上下（垂直）、左右（水平）の動作に関するものであれば、カメラ下部に設けられた雲台２ａ〜２ｎを制御する。
【００３０】
しかし、カメラ１ａ〜１ｎとジョイスティック７の間には、エンコーダ３ａ〜３ｎ、デコーダ８、ルータ５ａ，５ｂ、ハブ４ａ，４ｂ等による信号の遅延があり、さらにインターネット等の伝送系路１２による伝送遅延が存在する。このため、正確な遅延時間が解らないばかりか、制御不能に陥る危険性がある。さらに、監視用途の場合は、回線の転送レートが低いなどの理由により、駒落としを頻繁に行なうため、遅延のみならず画像が駒落としで表示され、実際の操作が表示に反映されない時間も存在する。最悪の場合には手動操作と位相が１８０度逆となるハンチング状態となり、制御ができないばかりか、機器の損傷につながる危険性もある。
【００３１】
本発明では、カメラ１ａ〜１ｎ及び雲台２ａ〜２ｎをどの様に位置制御すべきかの指示を表示装置６に表示した指示枠１４により教示し、その情報をＣＣＡ３ａ〜３ｎに制御データとして送り、ＣＣＡ３ａ〜３ｎは、受け付けた制御データと現在の状態を演算し、最適な制御を行なう様にし好ましくは、被遠隔制御装置１０側でクローズドループサーボによるカメラ位置制御を行なう様にしたものである。
【００３２】
本発明の遠隔制御監視装置１３の被遠隔制御装置１０側に設けたカメラ１ａ〜１ｎの画角や位置を制御する場合の構成を図２を用いて説明する。
【００３３】
図２に於いて、カメラ及びレンズ制御部１５内には図１に示す少なくとも１台以上のＣＣＤ等のカメラ１ａ〜１ｎを有し、カメラ１ａ〜１ｎのレンズ系フォーカス及びズームを制御するフォーカス制御部１５ａ及びズーム数値制御部１５ｂが設けられている。
【００３４】
カメラ１ａ〜１ｎが載置される図１の雲台２ａ〜２ｎは雲台制御部１６内に配設されている。雲台２ａ〜２ｎはＸ軸方向に回転駆動するＸ軸テーブル１６ｊ上に設けたＸ軸駆動用モータ１６ｇを介してＸ軸１６ｈに嵌着したギヤを回動させＸ軸１６ｈ上のＹ軸テーブル１６ｋをＸ軸方向に回転させる。Ｘ軸１６ｈに嵌着したギヤの近傍にはＸ軸の水平方向回転位置を検出するセンサ１６ｌが設けられ、センサ１６ｌの検出出力は水平方向回転位置検出部１６ｂを介して水平方向位置サーボ制御部１６ｆに供給され、位置サーボ制御部１６ｆの出力はモータ制御部１６ｅを介してＸ軸駆動用モータ１６ｇに供給されている。
【００３５】
又、Ｙ軸テーブル１６ｋ上にはカメラ１ａ〜１ｎを上下（垂直）方向のＹ軸方向に制御する上下可動板１６ｍが設けられる。
【００３６】
Ｙ軸テーブル１６ｋ上には上下可動板１６ｍを駆動するＹ軸駆動用モータ１６ｎとＹ軸の垂直方向回転位置を検出するセンサ１６ｐが設けられ、Ｙ軸駆動用モータ１６ｎはギヤを介して上下可動板１６ｍを垂直方向に揺動させる。センサ１６ｐで垂直方向の回転位置が検出されて、垂直方向回転位置検出部１６ａを介して位置サーボ制御部１６ｃで垂直方向回転位置の検出が成されて、モータ制御部１６ｄを介してＹ軸駆動用モータ１６ｎを回動させている。
【００３７】
図１のＣＣＡ３ａ〜３ｎは図２の様に伝送系路１２を形成するインターネットからのデータを授受するネットワーク制御部１８が設けられ、ネットワーク制御部１８の出力はカメラ及びレンズ制御部１５のカメラ１ａ〜１ｎのレンズのフォーカス及びズームを制御するためのデータ制御部２０と、雲台２ａ〜２ｎをＸ軸及びＹ軸方向に回転駆動させるためのＹ軸データ制御部２１及びＸ軸データ制御部２２に供給される。
【００３８】
Ｙ軸データ制御部２１とＸ軸データ制御部２２の出力は位置データ変換部２３及び２５で位置データに変換され、雲台制御部１６内の位置サーボ制御部１６ｃ及び１６ｆに供給されて雲台２ａ〜２ｎのモータ制御部１６ｄ及び１６ｅを介してＹ軸及びＸ軸駆動用モータ１６ｎ及び１６ｇを駆動させる。
【００３９】
データ制御部２０の出力はデジタル−アナログ・コンバータ（以下Ｄ／Ａと記す）２６とスイッチ１７の固定接点ｃ及び可動接片ａを介してカメラ及びレンズ制御部１５のフォーカス制御部１５ａに供給されて、カメラ１ａ〜１ｎのカメラ画角全体のフォーカス制御を行なう。
【００４０】
又、データ制御部２０の出力はズーム数値制御部１５ｂにも供給されてカメラ１ａ〜１ｎのズームを制御する。
【００４１】
更に、データ制御部２０の出力は映像制御部１７にも供給される。この映像制御部１７は映像信号用の高域通過濾波器（以下ＨＰＦと記す）１７ｂと最大レベル検出回路１７ｃと最大値サーボ回路１７ｄ及び前記したスイッチ１７ａで構成されている。
【００４２】
この映像制御部１７では後述する指示情報の周波数特性の高域エネルギー成分を最大にする様にカメラ１ａ〜１ｎのズーム制御を行なうため、まず映像信号用ＨＰＦ１７ｂにカメラ１ａ〜１ｎからの撮像信号が供給される。この映像信号用のＨＰＦ１７ｂの出力は、最大レベル検出回路１７ｃで指定画枠内の最大値レベルが検出されて最大値サーボ回路１７ｄと、スイッチ１７ａの固定接点ｂ及び可動接片ａを経由してフォーカス制御部１５ａに送られ、ここで指定画枠内のフォーカス制御が行なわれる。なお、映像信号ＨＰＦ１７ｂ、最大レベル検出回路１７ｃ、最大サーボ回路１７ｄは、データ制御部２０の制御出力により制御される。
【００４３】
カメラ１ａ〜１ｎからの撮像信号はＣＣＡ３ａ〜３ｎ内の後述する画像圧縮制御部１９に供給される。画像データ圧縮制御部１９からの画像データはネットワーク制御部１８及び伝送系路１２を構成するインターネットを介して遠隔制御装置１１側の表示装置６に伝送される。
【００４４】
画像データ圧縮制御部１９からはカメラ及びレンズ制御部１５内のズーム数値制御部１５ｂを制御する制御データＣＬ₄が与えられると共にＣＣＡ３ａ〜３ｎ内に設けられた雲台状態記憶部２４の書き込み、読み出し制御ＣＬ₃が成される。雲台状態記憶部２４には雲台制御部１６内の垂直方向回転位置検出部１６ａ及び水平方向回転位置検出部１６ｂから雲台２ａ〜２ｎの回転位置信号ＣＬ₅及びＣＬ₆が供給されて記憶され、この記憶データＣＬ₅＋ＣＬ₆はネットワーク制御部１８に供給される。
【００４５】
画像データ圧縮制御部１９は更に、位置データ変換部２３及び２５を制御している。
【００４６】
次に画像データ圧縮制御部１９を図３を用いて詳記する。
【００４７】
図３に於いて、ビデオスイッチャ／信号処理部３０の入力は入力端子Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃‥‥Ｔ_nの少なくとも１つ以上の例えばｎ系列で構成され、１個以上の、例えば、撮像手段である図１及び図２に示すビデオ用カメラ１ａ〜１ｎからビデオ入力３１ａ〜３１ｎである複合映像信号が入力される。
【００４８】
上述の複数のビデオカメラは異なる被写体像を撮像する場合と、複数のビデオカメラが同一被写体像を撮像する場合があり、ビデオカメラからの撮像出力は動画像或は静止画像等の複合映像信号（以下映像信号と記す）として出力される。ビデオスイッチャ／信号処理部（以下信号処理部と記す）３０は、ビデオスイッチャ、ノイズリダクション回路、Ｙ／Ｃ分離回路（輝度信号及び色信号分離回路）、ＮＴＳＣ（国際テレビジョン委員会）、ＰＡＬ（欧州ＴＶ放送方式）、ＳＥＣＡＭ（ＳｅｑｕｅｎｎｔｉａｌＣｏｕｌｅｕｒａＭｅｍｏｒｉｅｃｏｌｏｒｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）方式等のカラーデコーダを有する。信号処理部３０のカラーデコーダからの出力はアナログ−デジタル変換器（以下Ａ／Ｄと記す）３２に出力される。
【００４９】
Ａ／Ｄ３２は実際には３つのＡ／Ｄで構成されている。ビデオスイッチャではカメラ１ａ〜１ｎの撮像出力であるビデオ入力の１つが選択されて３つのＡ／Ｄに送られる。
【００５０】
映像信号のビデオ入力３１ａがビデオスイッチャで選択された場合はＹ／Ｃ分離回路によりＹ信号（輝度信号）とＣ信号（色信号）に分離され、Ｃ信号はカラーデコーダにより色差信号のＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号にデコードされ、Ｙ信号及びＲ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号は夫々３つのＡ／Ｄに供給され、入力信号に同期したサンプリングクロックによりデジタルデータに変換される。
【００５１】
このサンプリングクロックは後述する同期信号発生ゲンロック回路及びシステムクロック発生回路５４から供給される。
【００５２】
Ａ／Ｄ（図３ではＡ／Ｄ３２のみ）からのＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号は１画像分のデータを格納可能な例えばフレーム或はフィールドメモリ３３に供給される。
【００５３】
メモリ３３は図１に示す様にカメラ１ａ〜１ｎの数のメモリ３３（Ａ〜ｎ）を用意する。他にメモリとしては図示しないがカメラ１ａ〜１ｎの数より１つだけ多い１画像データ分、例えば、１フレーム分のメモリを有し、Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号、Ｒ−Ｙ信号を夫々信号処理回路で処理してこれらメモリに格納している。
【００５４】
上述の構成の図示しないメモリに於いて、同一のビデオカメラ１ａからの撮像信号の１フレーム前の画像データが格納されたメモリの読出し出力と、ビデオカメラ１ａからの現フレームの画像データが格納されたメモリの読出し出力が比較器３４で比較される。
【００５５】
カメラ１ａ以外の他カメラ１ｂ〜１ｎに対応する２つのメモリに格納した夫々の１フレーム前の１画像分の画像データと現フレームの画像データも比較器３４で比較する。これら比較は例えば８×８又は１６×１６マトリックス画像毎に比較される。
【００５６】
比較器３４はシステム制御用のマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記す）３５のバス３５ａ，３５ｂに接続されて、比較制御が行なわれる。
【００５７】
又、比較器３４の比較データはＪＰＥＧまたはウェーブレットエンコーダ３６で高能率符号化の圧縮がなされる。
【００５８】
ＣＰＵ３５のバス３５ａには通常のシステム用のＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３８や作業エリア用のＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３９やＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）コントローラ４０と時間情報を発生する時間生成タイムコード部４３が接続されている。
【００５９】
上述のメモリ３３、比較器３４、ＪＰＥＧまたはウェーブレットエンコーダ３６、或は後述するＪＰＥＧまたはウェーブレットデコーダ３７はＣＰＵ３５の性能向上とバス幅の拡張、周辺回路の取込み等によってＣＰＵ３５内で処理することが可能であるが、他の演算処理や、記録時に同時に他の画像を再生するなどの場合には、ＪＰＥＧまたはウェーブレット・エンコーダ３６、ＪＰＥＧまたはウェーブレット・デコーダ３７をバス３５ａ上に接続しても良い。さらに１画像分の例えばフレームメモリは、ＤＭＡコントローラ４０によって高速にデータ転送が出来る様になったためＤＲＡＭ３９によって構成してもよい。この場合には、バス３５ｂによって直接Ａ／Ｄ変換部３２と接続させる事が出来る。
【００６０】
ＪＰＥＧまたはウェーブレットエンコーダ３６で圧縮された画像データは、ＣＰＵ３５の制御によりバス３５ａに転送され、次いで、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１を介して記録媒体４２に記録される。記録媒体４２としては非接触のヘッドにより記録・再生可能な磁気ディスク装置（ＨＤＤ）や光磁気ディスク装置などを用いる。また、圧縮された記録すべき画像データを一時格納するメモリは記録媒体４２またはＤＲＡＭ３９を併用してもよい。バス３５ａにはまた、外部制御Ｉ／Ｆ４４が接続され、この外部制御Ｉ／Ｆ４４に操作部（パネル）４５ａ、表示部４５ｂ等が接続される。
【００６１】
外部制御Ｉ／Ｆ４４には、入出力端子Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，‥‥Ｔｎに複数の入出力端子４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，‥‥４６ｎに図２の画像データ圧縮制御部１９からの各種制御信号ＣＬ₁，ＣＬ₂，ＣＬ₃，ＣＬ₄，ＣＬ₅＋ＣＬ₆が入出力される。また、Ｉ／Ｆ４１は外部データインタフェース端子Ｔ_IF1を介して外部データインタフェース４７に接続され、ＬＡＮ、Ｉ／Ｆ等で構成したネットワーク制御部１８（図２参照）は外部ＬＡＮインタフェース端子Ｔ_IF2を介して外部ＬＡＮインタフェース４９に接続されていて、インターネット等の伝送系路１２に出力され、遠隔制御装置１１と遠隔制御信号の授受がなされる。
【００６２】
次に記録媒体４２に記録された画像データを読み出して再生する再生系路について説明する。記録媒体４２の保存エリアに蓄積された画像データは、ＣＰＵ３５によって管理されており、各カメラの入力チャンネルに対応した圧縮データが読み出される。記録媒体４２から読み出された圧縮画像データは、Ｉ／Ｆ４１を介して、バス３５ａを通り、ＪＰＥＧまたはウェーブレット・デコーダ３７に転送される。基本的には、指定されたチャンネルのテクスチャー画像が伸張され、その上にオブジェクトの画像が伸張されて、はめ込まれていくことにより、伸張画像が再生される。チャンネルの指定は、操作部４５ａの手動により、ＣＰＵ３５に指示が送られる。
【００６３】
ＪＰＥＧまたはウェーブレットデコーダ３７でデコードされ、メモリ３３に一時格納された拡張画像データは、記録／再生切換用スイッチ５０の可動接片ａを記録側固定端子ｂ側から再生側固定端子ｃ側に切換えることで、再生されたデジタル−データ（Ｙ，Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙ）は、Ｄ／Ａ５１に転送される。
【００６４】
Ｄ／Ａ５１によりアナログ信号に変換され、ビデオ信号処理／出力部５２及び、バス３５ａに接続された同期信号発生ゲンロック回路およびシステムクロック発生器５４によりＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ信号等に変換され、外部に対するビデオ出力として、Ｙ／Ｃ信号をミックスした複合映像信号５６ａ，５６ｂが出力端子Ｔ_O1，Ｔ_O2を介して出力される。また、このビデオ出力信号に同期した外部同期信号用のブラックバースト（Ｃ．ＳＹＮＣ）出力５７がビデオ同期出力制御部５５からブラックバースト出力端子Ｔ_f1を介して出力される。
【００６５】
なお、図３の再生系路中のＤ／Ａ５１は、Ｙ信号用、Ｒ−Ｙ信号用、Ｂ−Ｙ信号用と３個のＤ／Ａを有するが詳細は省略している。
【００６６】
次に、同期信号発生ゲンロック回路及びシステムクロック発生回路５４には信号処理部３０からスイッチ５３を介して同期信号発生ゲンロック回路およびシステムクロック発生回路５４内の同期分離回路に供給され、同期分離回路から垂直同期信号がフェーズコンパレータに、また、カウンタのカウント値がフェーズコンパレータに供給されて垂直同期信号と比較される。このフェーズコンパレータの比較出力に同期する様に電圧制御発振器（ＶＣＯ）が発振し、カウンタにより１／Ｎ倍（Ｎは整数）に分周されて、垂直同期信号に同期したカウント出力がカウンタから出力される。つまり、例えば、ＮＴＳＣで２７ＭＨｚの場合は１／４５００００にし、スケアピクセルの場合は１／４０９０９０にしてカウンタから出力されて比較用のフェーズコンパレータにフィードバックされる。従って、カウンタを可変することで任意の周波数が得られる切換器はサンプリングクロックが１又は１／２で使用される。データローダはＣＰＵ３５より分周比を得て、カウンタにロードすることでＡ／Ｄ３２へのクロックを可変している。
【００６７】
次に上述の本発明の遠隔制御監視装置１３の図１に示す遠隔制御装置１１側のブロック図を図４を用いて説明する。
【００６８】
図４で伝送系路１２のインターネットを介して授受されるデータは、ネットワーク制御部８ｇに於いて、圧縮画像データと付加情報としての時間情報、雲台状態情報、カメラ状態情報に分割され、画像データは、デコーダ８を構成する画像データ伸張部８ｅで伸張し、且つ、デコードして指示枠合成部８ｆに供給されて表示装置６に表示される。時間情報等の付加情報は付加情報記憶部８ｄに格納され、制御データ算出部８ｃに供給される。
【００６９】
ジョイスティック７では表示装置６上の所定の指定範囲としての指示枠１４を指示すると、ジョイスティックインタフェース８ｂを介して指示位置制御部８ａを構成するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ₁）が制御データ演算部８ｃと指示枠合成部８ｆをコントロールする様に構成されている。
【００７０】
上述構成の本発明の一形態例の遠隔制御監視装置１３の動作を以下説明する。
【００７１】
図１に於いて、複数のカメラ１ａ〜１ｎの所定の１つの例えばカメラ１ａからの撮像出力は、ＣＣＡ３ａのエンコーダで伝送系路１２をスムーズに流れる様に圧縮され、インターネット上のプロトコルに従い、最適なデータとして伝送される。ＬＡＮ等のインターネットでは、ハブ４ａ，４ｂ、ルータ５ａ，５ｂ等を経由し、圧縮された画像信号として遠隔制御装置１１側のデコーダ８に到達する。表示装置６は、ジョイスティック７による指示枠１４の表示と共にデコーダ８により伸張された画像信号の表示を行なう。
【００７２】
今、カメラ１ａ〜１ｎの内の１つのカメラ１ａの画角及び位置を制御する場合の動作を図２によって説明する。
【００７３】
図２でカメラ及びレンズ制御部１５は、カメラ１ａのレンズのズーム及びフォーカスを制御する機能を有し、カメラ１ａのズームに於ては、遠隔制御装置１１側の倍率に関するデータは、予め設定されて表示装置６上の初期設定メニューにより指示され、カメラ１ａのズームレンズモータには、タコジェネレータを有し、ズーム用レンズが何倍の位置にあるかを常に認識している。この倍率データは、データ制御部２０を介してズーム数値制御部１５ｂに供給されて、所定ズーム位置に制御が行なわれる。
【００７４】
カメラ１ａでフォーカス制御を行なう場合は、フォーカスをとるべき位置、即ち、図６に示す遠隔制御装置１１側の表示装置６の画面６０の画像６１の指示枠１４で指定された所定位置の高域エネルギーを最大にとる様に、映像制御部１７内の映像信号用ＨＰＦ１７ｂでカメラ１ａの撮像出力の高域成分を抽出し、最大レベル検出回路１７ｃで高域の最大エネルギー成分を検出して、最大値サーボ回路１７ｄ及びスイッチ１７ａの接片ａを固定接点ｂ側に倒して、フォーカス制御部１５ａを介してカメラ１ａのフォーカス制御を行なう。
【００７５】
この高域の最大エネルギーを抽出する場合、データ制御部２０からは遠隔制御装置１１側で指示した図６に示す指示枠１４の領域以外の部分の画像６１は、マスキングする様に画面６０の水平及び垂直方向の制御を映像信号用ＨＰＦ１７ｂ、最大レベル検出回路１７ｃ、最大値サーボ回路１７ｄについて行なっている。従って、この時フォーカス制御部１５ａ側にスイッチ１７ａで切換えられる系路は、クローズドループ制御となる。
【００７６】
カメラ１ａからの撮像出力は、複合映像信号として図３で詳記した画像データ圧縮制御部１９に供給され、メモリ３３等に格納された画像データは、ＪＰＥＧ又はウェーブレットエンコーダ３６等で圧縮されてＨＤ等の記録媒体４２に記録される。
【００７７】
次に雲台制御部１６の制御について説明する。雲台２ａ〜２ｎ中の例えば１つの雲台２ａ上に載置されたカメラ１ａは、Ｘ軸方向駆動モータ１６ｇ及びＹ軸方向駆動モータ１６ｎの軸に嵌着したウォームギヤを介して所定速度に減速し、Ｙ軸テーブル１６ｎと上下可動板１６ｍを水平及び垂直方向のＸ軸及びＹ軸方向に回動及び揺動させる様に制御が成されてカメラ１ａ〜１ｎのパン及びチルト操作が行なわれる。
【００７８】
上述のＸ軸及びＹ軸方向の制御を行なうためＸ及びＹ軸テーブル１６ｊ及び１６ｋには、夫々位置センサとしてタコジェネレータ１６ｌ及び１６ｐからの基準位置データに対する現在位置データの差が、水平及び垂直の位置サーボ制御部１６ｆ及び１６ｃへ入力されるので、位置データ変換部２５及び２３を可変制御することでモータ制御部１６ｅ及び１６ｄを介してモータ１６ｇ及び１６ｎの追位置サーボが行なわれる。
【００７９】
タコジェネレータを構成する位置センサ１６ｌ及び１６ｐの基準位置は予め定められた、例えば、Ｘ軸方向の水平基準位置は真北、Ｙ軸方向の垂直基準位置は水準器の零度等にとる様に成され、初期メニューで定められていて、これら水平基準位置及び垂直基準位置からの角度がＣＣＡ３ａ〜３ｎ内の雲台状態記憶部２４によってカウントされ、ネットワーク制御部１８を介してインターネット１２にタイムスタンプ等を付加して送出されている。
【００８０】
又、カメラ及びレンズ制御部１５のカメラ１ａで撮像された撮像出力は、画像データ圧縮制御部１９に供給される。画像データ圧縮制御部１９は、図３に示す様に記録系路ではビデオスイッチャ／信号処理部３０のスイッチャで所定のカメラ１ａが選択され、ノイズリダクション、Ｙ／Ｃ分離、カラーデコーディングが行なわれた後に、Ａ／Ｄ変換部３２でデジタルデータに変換した画像信号はメモリ３３に記憶された後に比較器３４で例えば、１フレーム或は１フィールド前の画像信号と現在のフレーム或はフィールドの画像信号の比較が成されて画像信号の動き等が検出され、ＪＰＥＧまたはウェーブレットエンコーダ３６を介して高能率符号圧縮が行なわれて、動き変化のあった画像信号や撮像画像信号がＣＰＵ３５のバス３５ａを介しＨＤＤの記録媒体４２に記録する様に成されている。又、これら撮像画像信号や動き変化のあった画像信号は、ＬＡＮＩ／Ｆ等のネットワーク制御部１８を介してインターネット１２上に所定フォーマットで送出される。
【００８１】
一方再生系路では、記録媒体４２に記録した各種画像信号は、ＪＰＥＧまたはウェーブレットデコーダ３７で伸張され、一時記憶用のメモリ３３に格納された後にＤ／Ａ５１でアナログ信号に変換された後にビデオ信号処理／出力部５２を介して出力端子Ｔ_O1，Ｔ_O2に複合映像信号のビデオ出力５６ａ，５６ｂとして出力される。又、画像データ圧縮制御部１９からの制御信号ＣＬ₁，ＣＬ₂，ＣＬ₃，ＣＬ₄，ＣＬ₅＋ＣＬ₆は図３の外部制御Ｉ／Ｆ４４の端子Ｔａ乃至Ｔｎから出力される。
【００８２】
次に図１の遠隔制御装置１１側の動作を図４乃至図８を用いて説明する。図４の遠隔制御装置１１側のネットワーク制御部８ｇには、図８に示すデータフォーマットの付加情報６７及び圧縮画像データ６６であるパケットデータが受信される。
【００８３】
付加情報６７は年、月、日、時、分、秒、フレーム等の時間情報６３と、Ｘ軸方向の角度及びＹ軸方向の角度等の雲台情報６４及び倍率、画像、フォーカス等のカメラ状態情報６５が、圧縮画像データ６６のヘッダ側に付加されて、被遠隔制御装置１０側の雲台状態記憶部２４に記憶されて、ネットワーク制御部１８を経てインターネット１２を介して送出されている。
【００８４】
被遠隔制御装置１０からネットワーク制御部８ｇに送出された付加情報６７と圧縮画像データ６６は、図５のフローチャートに示す第１ステップＳＴ₁で遠隔制御装置１１側のネットワーク制御部８ｇに供給され付加情報６７及び圧縮画像データ６６を含むパケットデータを受信する。
【００８５】
第２ステップＳＴ₂では、このパケットデータを付加情報６７と圧縮画像データ６６に分割し、図４に示す様に付加情報記憶部８ｄと画像データ伸張部８ｅに分離して供給する。
【００８６】
付加情報６７は、パケットデータの識別情報からアクセス可能なようにデータベース化され、付加情報記憶部８ｄには図８の時間情報６３と、雲台情報６４と、カメラ状態情報６５が記憶される。
【００８７】
一方圧縮画像データ６６は、図４に示す画像データ伸張部８ｅに供給され、第３ステップＳＴ₃に示す様に画像データ伸張処理が行なわれ、所定の複合映像信号にデコードされ、図示しないがＤ／Ａ変換器を介してアナログ信号と成されモニタ用ＣＲＴ等の表示装置６の画面上に画像を表示する。
【００８８】
上述の処理と並列的に操作手段を構成するジョイスティック７が図４のジョイスティックインタフェース８ｂを介してマイクロコンピュータ（ＣＰＵ₁）で構成された指示位置制御部８ａに供給され、この指示位置制御部８ａで図５の第７ステップＳＴ₇で示す様に指示位置である指示枠１４の位置が検出される。
【００８９】
この指示枠１４のジョイスティック７による指示方法を図６及び図７で考察してみる。
【００９０】
図６の遠隔制御装置１１側では、表示装置６で表示される画像６１の中心部分は、大きな山のほぼ中心部６２である。この時の画像６１の左下の被写体（指示枠１４部分）に画像６１の中心を動かす場合の軌跡を、横軸に移動距離、縦軸に移動時間をとった図７のグラフではグラフ中の軌跡Ａは、本来動くべきカメラ１ａの軌跡である。しかし、実際の伝送系路１２では多くの不定な伝送遅延があり、ジョイスティック７などで、例えば、ズームをしながらパンニング動作を行なうと、その軌跡は、軌跡Ｂの様になり移動量の微分値が大きいほど変動も大きくなる。このため、実際に動かしたジョイスティック７の軌跡通りにカメラ１ａが追従することができない。本来の動きは、遅延はあるものの、相似形で動く軌跡Ｃが理想であることが解る。
【００９１】
上述の第７ステップＳＴ₇で指示枠１４の位置検出時のその位置に対応した画面上の座標が図４に示す指示枠合成部８ｆに供給されると該指示枠合成部８ｆからの座標情報を基に指示枠１４が第４ステップＳＴ₄の様に作成され、デコーダ８でデコードされた複合映像信号が表示装置６の画面６０上に表示（第６ステップＳＴ₆）される。
【００９２】
次の第８ステップＳＴ₈で指示位置決定が成されないＮＯであれば第７ステップＳＴ₇の頭に戻されるが、指示位置決定されたＹＥＳでは次の第９ステップＳＴ₉で制御データ算出が行なわれる。
【００９３】
即ち、制御データは、図４に示す制御データ算出部８ｃで行なわれる。この制御データ算出部８ｃには、付加情報記憶部８ｄとＣＰＵ₁（指示位置制御部）８ａからの情報が与えられ、遠隔制御装置１１側のネットワーク制御部８ｇに制御データ算出部８ｃの出力が供給され、インターネット１２を介して被遠隔制御装置１０側に送信される。
【００９４】
制御データ算出部８ｃは、図５のフローチャートで破線で示す様に、現在表示装置６上でデコードされている複合映像信号に対応する表示画像の識別情報を画像データ伸張部８ｆ（第３ステップＳＴ₃）から得てこの識別情報に対応した、時間情報６３や雲台状態情報６４、カメラ状態情報６５を付加情報記憶部８ｄ（第５ステップＳＴ₅）から読み出す。制御データ算出部８ｃでは、読み出した情報をもとに、表示映像中の指示枠１４位置座標と識別情報をパケット化し、インターネット１２（第１０ステップＳＴ₁₀）を経由して被遠隔制御装置１０側のカメラ制御器１８に送信することで、被遠隔制御装置１０側のＣＣＡ３ａでは、目的とする映像を撮影した時点での雲台２ａやカメラ１ａの状態を再現でき、また、その状態に対する画面上での指示枠１４位置を正確に再現することができ、指示枠１４に対するカメラ姿勢の制御を正確に行なうことができる。
【００９５】
上述の動作では、常に現在の雲台２ａ〜２ｎの状態および画角が分かっているので、雲台２ａ〜２ｎは、上下のＹ軸方向と左右のＸ軸方向の基準位置に対する夫々の角度を正確に把握し、雲台状態記憶部２４に時間情報と共に記憶し、画像を撮影している。このため、画面上の中心部６２の座標は正確に把握することができ、ネットワーク制御部８ｇを通し表示装置６側へこれらの座標および画角情報を伝送することで、表示装置６上で実際に表示される画像に対する雲台２ａ〜２ｎやカメラ１ａ〜１ｎの状態を把握する事が可能となるが、表示装置６側の絶対位置が不明の場合は、雲台状態記憶部２４に時間情報６３と雲台の状態情報６４とをテーブルとして記憶し、遠隔制御装置１１側の表示装置６へは、画像の圧縮データとその時間情報６３のみを伝送し、表示装置６側から指示枠１４を指定した画像の時間情報６３と指示枠１４の画面上の位置情報のみを返送し、ＣＣＡ３ａ〜３ｎにて、返送された時間情報６３からその画像撮影時の雲台状態情報６４を雲台状態記憶部２４のテーブルより読み出し、その雲台状態情報６４と指示枠１４位置情報から目的とする雲台２ａ〜２ｎの制御をする事も可能である。
【００９６】
次に表示装置６側から送られた指示枠１４の情報に対し、例えば、カメラ１ａを指示枠１４方向に正確かつ高速に移動制御する方法について、図９（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。表示装置６は、指示枠１４により指定された画面６０上の位置データを図４のネットワーク制御部８ｇを通し、インターネット１２に送信する。ＣＣＡ３ａは、図２のネットワーク制御部１８から位置データを受ける。カメラ１ａが静止している様な監視状態では、指示枠１４の位置データは現在表示中の画像データ上の位置と一致する。
【００９７】
この画像データを用いて、目的の指示枠１４の位置へカメラ１ａを動かす場合、画像データ圧縮制御部１９に入力される画像データの中心に対する、指示枠１４データの中心位置は、カメラの画角やズーム倍率の情報により、おおよその方向と距離が分かる。このときの指示枠位置の画像データを図３のメモリ３３のメモリ部Ａに格納すると同時に、方向と距離の情報から、指示枠１４の中心に画像データが来るよう雲台２ａを動かし、目的の位置に動き終わった時点の全画面の画像データを図３のメモリ３３のメモリ部Ｂに格納する。
【００９８】
上述のメモリ３３のメモリ部Ａ及びメモリ部Ｂに格納した画像データを用いてパターンマッチングによる雲台２ａのクローズドループ制御動作を図１０のフローチャートによって説明する。
【００９９】
上述の指示枠１４位置から算出した前記した方向と距離による移動では、カメラ１ａのレンズの歪みなどにより、正確にカメラ１ａを目的の指示枠１４の中心に向けることができない。この位置を微調整するため、図１０の第１ステップＳ₁でメモリ部Ｂに指示枠１４の中心が画面６０の中心部６２に来る様にした全画面の画像データの中心に指示枠１４と同一サイズの範囲Ｃを図９（Ｂ）の様に想定し、メモリ部Ａの画像データに対し、メモリ部Ｂの比較範囲Ｃを比較器３４で比較する。その比較結果が等しければサーボ終了に至るが比較結果が異なる場合は第３ステップＳ₃に進む。
【０１００】
第３ステップＳ₃では図９（Ｂ）に示す範囲Ｃを上下（ｙ）左右（ｘ）に夫々±Ｎ画素の範囲で画素単位で画素ずらしを行ないながら図９（Ａ）に示す指示枠１４内のメモリ部Ａとの比較が行なわれる。
【０１０１】
第４ステップＳ₄では同一となるｘ、ｙ画素があるか否かをＣＰＵ３５が判断し、同一のＸ、Ｙ画素が無ければサーボ終了に至るが同一となるｘ、ｙ画素が有れば第５ステップＳ₅に進んで、ずれ量である左右ｘ、上下ｙとカメラ１ａのズーム倍率を基に雲台２ａの移動量Ｘ、Ｙを画像データ圧縮制御部１９内のＣＰＵ３５が演算し、図２のラインＣＬ₁及びＣＬ₂を介して、位置データ変換部２５及び２３へ移動量Ｘ、Ｙをセッティングする。
【０１０２】
次の第７ステップＳ₇では雲台２ａの位置サーボが行なわれて、雲台動作が完了したか否かを判断し、雲台２ａの動作完了に合せて、メモリ３３のメモリ部Ｂに新たな画像データを取り込み、メモリ部Ａとの比較処理（第２ステップＳ₂）を繰り返すことで、画像データのパターンマッチングによる、カメラ１ａ、雲台２ａ、カメラ制御部３ａのクローズドサーボを実現し、正確で高速なカメラ位置制御が行なわれる。
【０１０３】
このとき、範囲Ｃ内に人などの移動物体があるような場合、雲台動作中に移動物体が動いてしまい、範囲Ｃ内の画像データが変化してしまうことが想定される。これは、指示枠１４で指定された範囲Ｃよりも大きめの範囲（画角から想定される最大の移動物体を含む範囲）をメモリ部Ａに格納し、メモリ部Ｂとの比較時に、範囲Ｃの周囲の画像に対しても評価し、範囲Ｃ内の画像の一部が動いても、その周囲の一致を確認することで解決できる。
【０１０４】
一方、カメラ１ａがパン或はチルトをしながらの監視をしている場合は、インターネットや画像のデジタル処理による遅延により、表示装置６での表示画像に対する指示枠１４の指示情報がＣＣＡ３ａに戻るまでに、パン或はチルトによる移動のため、メモリ部Ｂに取り込まれた画像中にメモリ部Ａと同一の画像データが存在しなかったり、範囲Ｃの検索範囲±Ｎ画素を越えてしまったりする場合があり、カメラ１ａの位置制御ができない状態になる。これを解決するため、前記の画像データに対する時間情報６３や雲台状態情報６４の付加情報６７を用いた制御が必要となる。付加情報６７を用いることで、表示装置６上で指示枠１４を指示した画像データに対する雲台の状態を再現でき、この状態から、前記と同様の処理により指示枠１４の中心部６２を画面６０の中心に正確かつ高速に移動することが可能と成る。
【０１０５】
上述のパン或はチルト中の具体的動作を図１１（Ａ）乃至図１１（Ｈ）で説明する。被遠隔制御装置１０側のカメラ１ａからの撮像信号は図２の画像データ圧縮制御部１９で圧縮されるが、この画像データＡに対し、同時刻に遠隔制御装置１１側の表示装置６に表示されている画像を画像データＢとし、画像データＡの所定時間経過毎に画面上の画像６１ａ乃至６１ｄを図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示し、同様の画像データＢの画像データＡと同時刻の画面上の画像６１ｅ乃至６１ｈを図１１（Ｅ）〜（Ｈ）に示す。
【０１０６】
遠隔制御装置１１側の表示装置６の画像データＢと被遠隔制御装置１０側のカメラ１ａの撮像出力である画像データＡには前記した様に当然遅延がある。従って、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｆ）で示された時刻Ｔ₂に表示装置６に表示中の画像データＢは画像データＡ側では図１１（Ａ）に示す、時刻Ｔ₁で撮像された画像である。
【０１０７】
上述の図１１（Ｆ）に示された画像６１ｆに対し、ジョイスティック７を介して表示装置６の画面の画像６１ｆに指示枠１４を指定すると、遠隔制御装置側のマイクロコンピュータ（図４では指示位置制御部８ａ）は指示枠１４の位置データと、この画像６１ｆの付加情報６７を被遠隔制御装置１０側のＣＣＡ３ａに送信する。
【０１０８】
この状態ではカメラ１ａのＣＣＡ３ａ側での画像をデータＡの画像６１ｃは図１１（Ｃ）に示す時刻Ｔ₃の位置にある。
【０１０９】
この図１１（Ｃ）で受信した指示枠１４の付加情報６７から図１１（Ａ）に示す時刻Ｔ₁に於ける画像６１ａとなる雲台２ａの状態を再現させ、指示枠の中心が画面の中心となる様、制御することにより時刻Ｔ₄には、図１１（Ｄ）に示す様に画像６１ｄとなる。
【０１１０】
この図１１（Ｄ）で得た画像６１ｄを遠隔制御装置１１側の表示装置６に映し出させれば所定時間遅延した時刻Ｔ₅に於いて図１１（Ｊ）に示す様に画像データＢは表示装置の画面の中心位置に正確に映し出すことが出来るのでパン或はチルト時の移動による表示の遅延を解消することが出来る。勿論、画像データのパターンマッチングを用いたクローズドサーボが行なわなくとも、雲台２ａを正確に制御が可能なシステムでは、付加情報のみによる制御で遅延による問題が解決できる。
【０１１１】
尚、上述の遠隔制御装置１１側に設けたＣＰＵ₁８ａには、通常のワーク用のＲＡＭ，ＲＯＭを有する。カメラ側から送出されて来る画像データは、位置情報を含み、圧縮されて送出されて来るため、伸張時には、ブロックアドレスを基にその画像の復元をメモリ上で行なう。画像データは、もともと転送する前には８×８ないし１６×１６ピクセルのブロックデータとして存在し、表示装置６の画面上には、メモリ上に認識されている画像がそのまま表示される。例えば、水平方向６４０ピクセルでは８ピクセルごとに８０ブロック、垂直方向２４０ピクセルでは８ピクセルごとに３０ブロックごとにアドレスを持つことになる。このアドレスとタイムスタンプによりどの画像データであるかが分かる様に成されている。又、アドレスとセンサ１６ｌ，１６ｐの水平、垂直夫々の位置情報は比例関係にある。依って、ＣＰＵ₁８ａの表示装置６の画面上にある指示枠１４はジョイスティック７などのポーインティングデバイスによって指示される大きさや、位置を表示画面上でのどの部分にあるかを、上記メモリ上で参照すれば、指示枠１４と指示しようとする画像データの位置関係がデータとして、確認することができ、動かしたい水平、および垂直位置をタイムスタンプ情報と共に数値情報として雲台２ａなどの被遠隔制御装置側へ送ることが出来る。
【０１１２】
更に、表示装置６上の指示枠１４の指定により、例えば、指示枠１４で指定した範囲が画角となるような、雲台２ａの移動と、カメラ１ａのレンズのズーム処理の両方が必要な場合、雲台２ａの制御は、カメラ１ａと雲台２ａ、ＣＣＡ３ａを用いた上述の画像データのパターンマッチングを用いたクローズドサーボにより、高速で画面中心への移動が可能となる。これにより、指示枠１４の中心点と画面６０の中心点６２が一致するので、指示枠１４の大きさと現在のズーム倍率情報から目的とするズーム倍率を計算し、図２のズーム数値制御部１５ｂを設定することにより、目的の画像を表示できる。
勿論、ズームの制御に前記の画像データのパターンマッチングを用いたクローズドループサーボを行なうことも可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、被遠隔制御装置側のカメラ及び雲台の制御をクローズドループサーボと画像パターンマッチング演算とを合せて行なったため、正確な信号制御を可能としている。また、監視カメラと監視モニタがインターネットのような、不確定な伝送遅延量を持ったネットワークで接続されたシステムであっても、監視モニタ側から、視覚的な１回の操作により、迅速かつ的確に監視カメラの位置制御を行なうことができ、オペレータの負担を軽減できる。
さらに、スイッチャ機能を加えることで、１台のカメラ制御器により、複数のカメラおよび雲台のフォーカス、ズーム、位置を制御することが可能となり、監視モニタ側からの全てのカメラおよび雲台制御が可能となる。また、カメラ制御器で画像データのパターンマッチングによるクローズドサーボを行なわせることで、個々のカメラや雲台を簡素な構成にでき、システム全体としてのコストを削減でき、メンテナンス性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠隔制御監視装置及び遠隔制御監視方法の全体的な一形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の遠隔制御監視装置の被遠隔装置側の一形態例を示すブロック図である。
【図３】本発明の被遠隔制御装置側の画像データ圧縮制御部のブロック図である。
【図４】本発明の遠隔制御監視装置の遠隔制御装置側の一形態例を示すブロック図である。
【図５】図４の動作説明用のフローチャートである。
【図６】遠隔制御装置側の表示装置上に映し出される画面上の画像説明図である。
【図７】被写体が動いた時の遅れの軌跡のずれを示すグラフである。
【図８】カメラ制御部から表示装置に伝送されるデータフォーマットを示す図である。
【図９】指示枠による指定でのカメラ位置制御を説明する説明図である。
【図１０】カメラのクローズドサーボ制御を説明するフローチャートである。
【図１１】パン或はチルト時の指示枠による指定でカメラ位置制御を行なうための画面説明図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｎ‥‥撮像手段（カメラ）、２ａ〜２ｎ‥‥駆動手段（雲台）、３ａ〜３ｎ‥‥撮像制御手段（カメラ制御部：ＣＣＡ）、４ａ，４ｂ‥‥ハブ、５ａ，５ｂ‥‥ルータ、６‥‥表示装置、８‥‥デコーダ、８ａ‥‥マイクロコンピュータ（ＣＰＵ₁）、１０‥‥被遠隔制御装置、１１‥‥遠隔制御装置、１２‥‥伝送系路（インターネット）、１３‥‥遠隔制御監視装置、１４‥‥指示枠

Claims

一個または複数の撮像手段と該撮像手段を駆動する一個または複数の駆動手段からなる被遠隔制御装置からの画像信号と該画像信号に付加された付加情報を不特定な遅延特性を有する伝送系路を介して遠隔制御装置側に送出し、該被遠隔制御装置側の前記撮像手段及び前記駆動手段を遠隔制御する遠隔制御監視装置であって、
前記遠隔制御装置側には、
前記撮像手段からの画像信号と該画像信号に付加された時間情報、前記駆動手段の状態情報及び前記撮像手段の状態情報を含む付加情報を受信する受信手段と、
前記受信した画像信号を前記付加情報と分離して表示する表示手段と、
前記撮像手段から送信され、画像信号と分離された前記付加情報を記録する付加情報記憶手段と、
前記表示手段の画面上に表示された画像の一部を指示するための指示枠を作成する操作手段と、
前記操作手段によって作成した前記指示枠を前記表示手段に表示するとともに、前記指示枠が表示された位置に、前記被遠隔制御装置に設けられている前記撮像手段の被写体の位置を移動させるように制御するマイクロコンピュータと、を具備し、
前記操作手段で設定した前記表示手段の指定枠内に、前記撮像手段の被写体の位置がくるように、前記付加情報記憶手段から読み出した付加情報を基に、前記伝送系路を介して前記駆動手段により前記撮像手段の位置を制御する制御データを算出するとともに、
前記算出されたデータを、前記被遠隔制御装置側に設けられ、前記撮像手段を駆動する前記駆動手段を制御する撮像制御手段に伝送し、
前記被遠隔制御装置側では、
前記撮像手段と、前記駆動手段と、前記撮像制御手段とがクローズドループで構成されており、
前記撮像制御手段は、前記遠隔制御装置側の前記操作手段で指示された前記指示枠の情報を基に、前記指示枠内の画像が前記表示手段の画面の中心に来るように前記撮像手段及び前記駆動手段を制御することを特徴とする遠隔制御監視装置。
前記被遠隔制御装置側の前記撮像制御手段は、前記遠隔制御装置側の前記操作手段によって指示された前記指示枠内の画像信号の周波数特性の高域エネルギー成分を最大にする様に前記撮像手段のレンズ制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御監視装置。
被遠隔制御装置側に設けた撮像手段で撮像した画像信号を不特定の遅延特性を有する伝送系路を介して遠隔制御装置側に設けた表示手段に表示させ、前記遠隔制御装置側から前記被遠隔制御装置側の前記撮像手段を駆動する駆動手段を制御する遠隔制御監視方法であって、
前記被遠隔制御装置から送信された、前記撮像手段で撮像された画像信号及び該画像信号に付加された、時間情報、前記駆動手段の状態情報及び前記撮像手段の状態情報を含む付加情報を受信するステップと、
前記遠隔制御装置側で受信された画像信号と付加情報を分離するステップと、
前記遠隔制御装置側に設けられた表示手段に前記被遠隔制御装置側から送られた画像信号を表示するとともに、前記遠隔制御装置側の操作手段により前記表示画面上で指定された指示枠を合成して表示するステップと、
前記遠隔制御装置側で受信された付加情報を付加情報記憶手段に記憶するステップと、
前記表示手段に表示された画像信号の識別情報に対応した、前記時間情報、前記駆動手段の状態情報及び前記撮像手段の状態情報を前記付加情報記憶手段から読み出すステップと、
前記読み出した付加情報に基づいて、前記操作手段により指示された指示枠内の画像が、前記表示手段に表示される画面上の中央にくるように、前記伝送系路を介して前記駆動手段により撮像手段の位置を制御する制御データを算出するステップと、
前記算出した制御データを被遠隔制御装置に送信するステップと、
含むことを特徴とする遠隔制御監視方法。