JP4566166B2

JP4566166B2 - 撮影装置

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Publication number: JP4566166B2
Application number: JP2006181200A
Authority: JP
Inventors: 敬輔渡邉; 達史大山; 桂史加藤; 邦之谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: US7843499B2; JP2007267347A; US20070200933A1

Description

本発明は、撮影装置に関するものであり、特に広角な画像を撮影する第１のカメラと、狭い範囲の画像を撮影する第２のカメラとを備えた撮影装置に関する。

ＴＶ会議や監視カメラなどでは、ユーザがネットワークを介してカメラを遠隔から制御し、撮影された映像を受信して表示できるようになっている。

例えば、特許文献１には、広角な画像を撮像するための第１のカメラと、パンやチルトの制御が可能な第２のカメラとが設けられた撮影装置を有し、この撮影装置とネットワーク接続され、第１及び第２のカメラからの各映像を表示する装置とを備えたカメラ制御システムが開示されている。このシステムでは、ユーザは第１のカメラからの映像と第２のカメラの映像とを比較しながら、第２のカメラを遠隔制御することができ、詳細画像の表示をその周辺の状況変化等に応じて瞬時に変えることができる。
特開２０００−３４１５７４号公報

しかしながら、従来は、第１のカメラ及び第２のカメラを別途独立に制御してその位置及び向きを調整していたため、例えば、第１のカメラで撮影した画像の中から特定の物体を検出しても、その特定の物体に第２のカメラを合わせるためには、第２のカメラを改めて制御する必要があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つのカメラで検出した物体を、別のカメラで容易に撮影することが可能な撮影装置を提供することである。

本発明のある態様は撮影装置に関する。この装置は、画像を撮影する第１のカメラと、前記第１のカメラよりも狭い範囲の画像を撮影する第２のカメラと、前記第１のカメラと前記第２のカメラが接続され、前記第１のカメラと前記第２のカメラとが所定の距離を保ちながら前記第１のカメラと前記第２のカメラを回転移動させる回転部と、を備え、前記第１のカメラと前記第２のカメラとを結んだ直線上に、前記回転部の回転軸があることを特徴とする。

この態様によれば、第１のカメラと第２のカメラが所定の距離を保ちながら回転移動するとともに、第１のカメラと前記第２のカメラとを直線で結んだ直線上に前記回転部の回転軸があるため、第１のカメラで撮影した第１のカメラがある物体と回転軸を結んだ延長線上に回転移動したとき、第２のカメラもその延長線上に回転移動する。したがって、第１のカメラで検出した物体に第２のカメラの方向を簡単にあわせることができるので、１つのカメラで検出した物体を別のカメラで容易に撮影することが可能である。

なお、回転部の回転軸は、第１のカメラと第２のカメラとを結んだ直線上であれば、第１のカメラと第２のカメラとの間に存在してもよいし、第１のカメラと第２のカメラの間以外に存在してもよい。

本発明の別の態様も撮影装置に関する。この装置は、画像を撮影する第１のカメラと、前記第１のカメラよりも狭い範囲の画像を撮影する第２のカメラと、前記第１のカメラが接続され、前記第１のカメラを回転移動させる回転部と、を備え、前記第２のカメラは前記回転部の回転軸上に配置されるとともに、前記回転部の回転に合せて前記第２のカメラの撮影方向が回転するように前記回転部に接続されることを特徴とする。

この態様によれば、第２のカメラの撮影方向が回転部の回転にあわせて回転移動するので、第１のカメラで撮影したある物体の位置情報をもとに回転部を回転させてやれば、第２のカメラの撮影方向を容易に特定の物体に合せることができる。したがって、１つのカメラで検出したある物体を別のカメラで容易に撮影することが可能である。また、第２のカメラが回転軸上に配置されていることにより、第２のカメラが回転軸の周辺を回転移動させる場合と比較して、第２のカメラのパン動作に必要な空間を小さくすることができ、撮影装置を小型化することができる。

この態様において、前記第２のカメラはチルト動作を行い、前記第１のカメラは前記第２のカメラのチルト方向から外れた場所に備えられてもよい。これにより、第１のカメラと第２のカメラを接近して配置しても、第２のカメラがチルト動作する場合に、第１のカメラが障害となってチルト動作範囲が限定されたり、第２のカメラに第１のカメラが映りこむことを防ぐことができるので、第２のカメラのチルト動作範囲を大きくすることができる。したがって、第１のカメラを第２のカメラのパン動作に要する空間内に配置することも可能であり、この場合、撮影装置の大きさは第２のカメラのチルト及びパン動作に要する空間の大きさのみで決まるので、撮影装置の小型化を図ることができる。

また、これらの態様において、前記第１のカメラは、前記回転部の回転角度に応じて自転するようにしてもよい。これにより、回転部によって第１のカメラが回転移動した場合であっても、第１のカメラで撮影された映像は常に同じ向きに固定することができる。

本発明の別の態様も撮影装置に関する。この装置は、画像を撮影する第１のカメラと、前記第１のカメラよりも狭い範囲の画像を撮影する第２のカメラと、前記第２のカメラが接続され、前記第２のカメラを回転移動させる回転部と、を備え、前記第１のカメラは、前記回転部の回転軸上に配置されていることを特徴とする。

この態様によれば、第１のカメラは常に固定されており、第２のカメラは第１のカメラが配置された箇所を回転軸として回転移動するので、第１のカメラである物体を捕らえた時に、第１のカメラとその物体との角度分だけ第２のカメラを回転移動させれば、その物体に第２のカメラの方向を簡単に合わせることができる。したがって、１つのカメラで検出した物体を、別のカメラで容易に撮影することができる。

これらの態様において、回転部を回転させることにより、前記第２のカメラのパン動作を行ってもよい。これにより、第２のカメラにパン動作を行うための可動軸を備える必要がなく、装置を簡単に構成できるとともに、装置の小型化を実現することができる。

また、これらの態様において、前記第２のカメラの位置に、この第２のカメラをチルト動作させるための１軸可動機構が備えられてもよい。これにより、第２のカメラの位置にパン及びチルト動作を行うために２軸可動機構を備える場合と比較して、チルト動作範囲を大きくすることができる。

また、これらの態様において、前記第２のカメラを前記回転部によって回転移動させて異なる位置から特定の物体を少なくとも２回撮影し、撮影毎の前記第２のカメラと特定の物体との間の角度と、回転直径に基づいて、特定の物体までの距離を算出する測定部を更に備えてもよい。

これにより、第２のカメラを移動させて、それぞれの地点における第２のカメラと特定の物体との間の角度を算出すれば、容易に特定の物体までの距離を測定することが可能となる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、１つのカメラで検出した物体を、別のカメラで容易に撮影することが可能な撮影装置を得ることができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮影装置１００のシステム構成を示した図である。この撮影装置１００は、広角カメラ１０、狭角カメラ１２、回転部１４、第１映像処理部１６、第２映像処理部１８、表示部２０、ディスプレイ２２、物体検知部２４、制御部２６、及び入力Ｉ／Ｆ部２８を備えている。

なお、図１ではディスプレイ２２が撮影装置１００に備えられた構成を示しているが、ディスプレイ２２は撮影装置１００とは別に設けられてもよい。例えば、ディスプレイ２２は撮影装置１００とケーブルを介して接続されてもよいし、有線若しくは無線によるネットワークを介して接続されるよう構成してもよい。

広角カメラ１０は、魚眼レンズを備えたカメラで、広範囲な全体映像を撮影する。広角カメラ１０は、魚眼レンズに代えて、広角レンズや双曲面ミラー、方物面ミラー、円錐ミラーなどの非球面ミラーを備え、広範囲な全体映像を撮影するよう構成してもよい。

狭角カメラ１２は、広角カメラ１０で撮影された全体映像の一部分を詳細に撮影するためのもので、望遠レンズなどの狭角レンズを備えている。回転部１４は、広角カメラ１０と狭角カメラ１４を支持し、後述の制御部２６によって、それぞれのカメラが所定の距離を保ちながら回転するように制御される。

図２（ａ）は、撮影装置１００において、広角カメラ１０及び狭角カメラ１２を回転部１４に取り付けた状態を示した斜視図であり、図２（ｂ）はそれを上面から見た図である。回転部１４の回転軸Ｏにはギアが備えられており、回転部１４は、広角カメラ１０及び狭角カメラ１２と共に、この回転軸Ｏを中心として回転動作する。

また、図２に示したように、広角カメラ１０と狭角カメラ１２とを直線で結んだ場合、その直線が回転部１４の回転軸Ｏを通るように広角カメラ１０、狭角カメラ１２、及び回転部１４が取り付けてある。すなわち、広角カメラ１０と狭角カメラ１４は、回転軸Ｏを挟んで常に反対側に位置するように配置してある。

また、広角カメラ１０にもギアが備えられており、広角カメラ１０は回転軸Ｏを中心として回転するのに合わせて自転する。具体的には、広角カメラ１０が回転軸Ｏを中心としてある方向Ａに角度θだけ回転移動した場合、広角カメラ１０が、ある方向Ａとは逆の方向に角度θだけ自転するよう、ギアを動作させる。これにより、図２（ｂ）で示した広角カメラ１０上の点Ｔは撮影装置１００に対して常に同じ向きに位置する。すなわち、広角カメラ１０が回転軸Ｏの周りを回転しても、撮影した画像が回転しないようになっている。一方、狭角カメラ１２には、２軸可動機構が備えられており、パン及びチルト動作ができるよう、狭角カメラ１２が上下左右に動く構成となっている。

図１に戻り、第１映像処理部１６は、広角カメラ１０から出力された映像信号に対し、Ａ／Ｄ変換、色変換、色補正といった種々の映像処理を行う。また、第２映像処理部１８は、狭角カメラ１０から出力された映像信号に対し、Ａ／Ｄ変換、色変換、色補正といった種々の映像処理を行う。

表示部２０は、第１映像処理部１６から出力された映像信号と、第２映像処理部１８から出力された映像信号を合成し、またはどちらか一方の映像信号を選択して、ディスプレイ２２に表示するための映像信号を生成する。ディスプレイ２２は、表示部２０で生成された映像信号に基づいて、映像を表示する。

物体検知部２４は、第１映像処理部１６から出力された映像信号に基づいて、広角カメラ１０において撮影された全体映像の中から特定の物体を検知する。この特定の物体は、例えば、人や車、もしくは車のナンバープレート等が挙げられるが、これに限るものではない。

物体検知部２４には、予め検知したい特定の物体の特徴量が保存されており、第１映像処理部１６から出力された映像信号を解析し、解析された結果と特徴量を比較して、その比較結果が所定閾値以下である場合に広角カメラ１０で撮影した全体映像の中に特定の物体が存在することを検知する。

また、物体検知部２４は、広角カメラ１０で撮影された全体映像の中で動く物体を特定の物体として検出してもよい。この場合、物体検知部２４は、過去に第１映像処理部１６から出力された映像信号と、第１映像処理部１６から出力された最新の映像信号との差分をとり、ある領域において差分量が所定の閾値以上であった場合、この領域に特定の物体が存在すると判断する。

物体検知部２４は、全体映像に特定の物体が存在すると検知した場合、その映像の中における特定の物体の位置情報を出力する。

制御部２６は、物体検知部２４において、広角カメラ１０で撮影された全体映像の中に特定の物体が検知されると、物体検知部２４から出力された特定の物体の位置情報を基に、後述の方法によって、広角カメラ１０から物体への角度と、狭角カメラ１２から物体への角度が一致するように、回転部１４を回転させる。同時に、制御部２６は、回転部１４の回転角度に合わせて、広角カメラ１０が自転するよう制御する。

入力Ｉ／Ｆ部２８は、狭角カメラ１２のパン及びチルト動作について、ユーザからの指示を受け付ける。そして、入力Ｉ／Ｆ部２８によって受け付けられた指示は、制御部２６に渡され、制御部２６は狭角カメラ１２のパン及びチルト動作を制御する。これによって、ユーザはディスプレイ２２に表示された、広角カメラ１０によって撮影された映像と狭角カメラ１２によって撮影された映像を見ながら、入力Ｉ／Ｆ部２６に狭角カメラ１２のパン及びチルト動作を指示し、詳細に見たい領域に狭角カメラ１２を合わせることができるようになっている。

斯かる構成に基づき、撮影装置１００の動作について説明する。広角カメラ１０で撮影された全体映像は、第１映像処理部１６で各種映像処理がなされた後、表示部２０を介してディスプレイ２２に表示される。また、第１映像処理部１６から出力された映像信号は、物体検知部２４にも入力される。

物体検知部２４は、第１映像処理部１６から出力された映像信号を解析し、予め設定された特定の物体の特徴量と比較して、広角カメラ１０で撮影された全体映像に特定の物体が存在するか否かを判定する。もしくは、物体検知部２４は、過去に第１映像処理部１６から出力された映像信号と、第１映像処理部１６から出力された最新の映像信号との差分をとることにより、この領域に特定の物体が存在するか否かを判定する。

物体検知部２４は、全体映像に特定の物体が存在すると判定した場合、全体映像における特定の物体の位置情報を求め、その結果を制御部２６に出力する。制御部２６は、物体検知部２４から広角カメラ１０で撮影された全体映像に特定の物体が存在する旨の判定結果を受け取ると、広角カメラ１０から物体への角度と、狭角カメラ１２から物体への角度が一致するように、回転部１４を制御して回転動作させる。

図３は、制御部２６における回転部１４の制御方法を説明した図である。制御部２６は、物体検知部２４から出力された特定の物体の位置情報に基づいて、広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出し、回転部１４の回転角度βと比較する。角度αと角度βが異なっている場合、図３（ａ）のように広角カメラ１０から特定の物体との角度と、狭角カメラ１２から特定の物体への角度が一致していない状態となっているため、制御部２６は回転部１４を回転動作させる。

制御部２６は、回転部１４を回転させながら、逐次、広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出し、この角度αと回転部１４の回転角度βとが一致するまで回転部１４を回転させる。そして広角カメラ１０から特定の物体への角度α回転部１４の回転角度βが一致した段階で回転部１４の回転動作を停止させる。図３（ｂ）のように、回転部１４に備えられた広角カメラ１０だけでなく狭角カメラ１２も同時に回転移動するため、広角カメラ１０から特定の物体への角度αと回転部１４の回転角度βとが一致した段階で、広角カメラ１０から物体への角度と、狭角カメラ１２から物体への角度が一致する。

次に、広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度が一致すると、狭角カメラ１２で撮影された映像が、第２映像処理部１８で各種映像処理がなされた後、表示部２０を介してディスプレイ２２に広角カメラ１０で撮影された全体映像と併せて表示される。ユーザは、広角カメラ１０で撮影された全体映像と、狭角カメラ１２で撮影された映像を見ながら、入力Ｉ／Ｆ部２６に狭角カメラ１２のパン及びチルト動作を指示し、詳細に見たい領域に狭角カメラ１２を合わせる。

また、広角カメラ１０で撮影された全体映像に移った特定の物体が移動した場合、物体検知部２４の判定結果に基づいて、制御部２６は回転部１４を制御して、広角カメラ１０から物体への角度と、狭角カメラ１２から物体への角度が一致するまで再び回転動作させる。

以上、本発明の実施の形態１に係る撮影装置１００によれば、回転部１４に広角カメラ１０と狭角カメラ１２が取り付けられ、回転部１４は、広角カメラ１０と狭角カメラ１２とが常に所定の距離を保ちつつ、広角カメラ１０及び狭角カメラ１２が回転軸Ｏを中心として回転するように回転動作する。これにより、広角カメラ１０で撮影した全体映像における特定の物体の位置情報をもとに、回転部１４を回転させてやれば、広角カメラ１０が特定の物体と回転軸Ｏを結んだ延長線上に回転移動したとき、狭角カメラ１２もその延長線上に回転移動させることができる。したがって、特定の物体が移動した場合であっても、広角カメラ１０と狭角カメラ１２を別々に制御させることなく、容易に狭角カメラ１２で物体を追尾することが可能である。

また、広角カメラ１０は、回転部１４の回転角度に応じて自転するため、広角カメラ１０で撮影された映像は、回転部１４が回転した場合であっても、常に同じ向きに固定される。したがって、第１映像処理部１０で、撮影画像の回転処理が不要となり、映像処理にかかる処理量を削減することができる。

（実施の形態２）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る撮影装置２００の斜視図、及び図４（ｂ）は撮影装置２００を上面から見た図である。本発明の実施の形態２に係る撮影装置２００のシステム構成は、実施の形態１における撮影装置１００と同じである。

本実施の形態２における撮影装置２００では、広角カメラ１０が回転軸Ｏに固定されて設置されている。したがって、制御部２６が広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度をあわせるために回転部１４を回転動作させている間、広角カメラは回転軸Ｏに固定されているため、広角カメラ１０から特定の物体への角度は変化しない。これにより、制御部２６では、実施の形態１における撮影装置１００のように、回転部１４を回転動作させながら、逐次、広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出する必要はなく、一度だけ広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出し、回転部１４を角度αだけ回転させれば、広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度をあわせることができる。

また、広角カメラ１０が回転部１４の回転軸Ｏに固定されているため、狭角カメラ１２のパン動作を、回転部１４を回転させることによって容易に行うことができる。すなわち、実施の形態１における撮影装置１００では、回転部１４を回転させると、広角カメラ１０も同時に回転移動してしまうため、回転部１４を回転させて狭角カメラ１２のパン動作を行った場合、広角カメラ１０で撮影した全体映像の画角が若干ずれてしまうといった問題が発生し、これを補正するための映像処理が必要となる。これに対し、本実施の形態２における撮影装置２００は、広角カメラ１０が回転部１４の回転軸Ｏに固定されているため、回転部１４を回転させても、広角カメラ１０は固定されているので、回転部１４を回転させることにより、狭角カメラ１２のパン動作を実施しても、広角カメラ１０の撮影に何ら影響を及ぼさない。したがって、狭角カメラ１２のパン動作を回転部１４を回転させることにより実現させれば、狭角カメラ１２にはチルト動作に必要な１軸可動機構を備えていればよく、２軸可動機構が不要となるため、より簡単に撮影装置を構成することが可能となる。また、チルト動作の範囲を大きくすることも可能となる。

以上、本実施の形態２に係る撮影装置２００によれば、実施の形態１で得られる効果に加えて、広角カメラ１０が回転軸Ｏに固定されて設置されていることにより、回転部１４が回転動作しても広角カメラ１０から特定の物体への角度は一定であるため、より容易に広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度を合わせることが可能となる。また、回転部１４の回転動作によって狭角カメラ１２のパン動作を実現することができるので、より簡単に撮影装置を構成することができるとともに、装置の小型化を実現することが可能となる。

（実施の形態３）
図５は、本実施の形態３に係る撮影装置３００のシステム構成図である。本実施の形態３の撮影装置３００の構成は、測定部３０が備えられている点で、実施の形態１の撮影装置１００の構成と相違する。その他の構成については、実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。

測定部３０は、第２映像処理部１８及び制御部２６と接続されており、撮影装置３００から、物体検知部２４で検知された特定の物体までの距離を、狭角カメラ１２で撮影した映像を用いて測定する。

以下、撮影装置３００の動作について説明する。図６は、撮影装置３００における測定方法を説明するための図である。撮影装置３００は、物体検知部２４で特定の物体を検知すると、広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度を合わせるために、制御部２６によって回転部１４が回転する。

広角カメラ１０から特定の物体への角度と狭角カメラ１２から特定の物体への角度が合い、狭角カメラ１２が図６に示した位置Ａで停止すると、狭角カメラ１２は特定の物体を撮影し、この映像が、第２映像処理部１８で各種映像処理された後、表示部２０を介してディスプレイ２２に表示される。同時に、第２映像処理部１８から出力された映像信号は、測定部３０にも送られる。そして、測定部３０は第２映像処理部１８からの映像信号を基に、図６に示した位置Ａに存在する狭角カメラ１２ａが特定の物体を撮影する角度を算出する。

次に、制御部２６は回転部１４を１８０度回転させ、図６に示した位置Ａに対して回転軸Ｏを挟んで点対称の位置Ｂに、狭角カメラ１２を移動させる。狭角カメラ１２は位置Ｂで特定の物体を撮影し、この映像が、第２映像処理部１８で各種映像処理された後、表示部２０を介してディスプレイ２２に表示されると同時に、第２映像処理部１８から出力された映像信号は、測定部３０にも送られる。

測定部３０は、制御部１４からの信号によって狭角カメラ１２が位置Ｂに移動したことを認識し、第２映像処理部１８からの映像信号を基に、位置Ｂに存在する狭角カメラ１２ｂが特定の物体を撮影する角度を算出する。

測定部３０は、位置Ａにおける特定の物体の撮影角度、位置Ｂにおける特定の物体の撮影角度と、回転移動の直径から、撮影装置３００から特定の物体までの距離を算出する。そして、その結果を外部に出力し、様々な装置を制御する。

なお、本実施例では狭角カメラ１２と特定の物体への角度を２地点で算出する例を示したが、これに限らず、２地点以上でその角度を算出するようにしてもよい。

図７は、この撮影装置３００を天井に設置し、撮影装置３００を用いて人体の姿勢を判別して、物体検知の結果と併せて、照明装置のＯＮ／ＯＦＦを制御する一例を示した図である。図７（ａ）は、人が立っている場合及び寝ている場合における測定部の結果を示している。人が立っている場合、測定部３０は撮影装置３００から特定の物体（人体）までの距離が短く算出される。一方、人が寝ている場合、測定部３０は撮影装置３００から特定の物体（人体）までの距離が長く算出される。測定部３０は、撮影装置３００から特定の物体（人体）までの距離が所定のしきい値以下であれば人は立っていると判断し、所定のしきい値より大きければ人は寝ていると判断して、照明装置に結果を出力する。

図７（ｂ）は、測定部３０の結果と物体検知部２４の結果を基に、照明装置をＯＮ／ＯＦＦする判断基準の一例を示している。物体検知部２４の結果、物体が検知されていない間は、測定部３０の結果によらず、照明装置をＯＦＦする。一方、物体検知部２４によって特定の物体が止まっている、もしくは動いていると検知された場合、測定部３０の結果、人が立っていると判断されたときは、照明装置をＯＮする。また、測定部３０の結果、人が寝ていると判断されたときは、照明装置をＯＦＦする。

以上、本発明の実施の形態３における撮影装置３００によれば、狭角カメラ１２を用い、回転部１４によって狭角カメラ１２を回転移動させて少なくとも２地点から特定の物体を撮影し、それぞれの地点における撮影角度と回転移動の直径に基づいて、容易に撮影装置３００から特定の物体までの測定を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態３における撮影装置３００は、実施の形態１の撮影装置１００に測定部３０を加えた例を示したが、実施の形態２の撮影装置２００に測定部３０を加えても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図８（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る撮影装置４００の斜視図、及び図８（ｂ）は撮影装置４００を上面から見た図である。撮影装置４００のシステム構成は図１に示した実施の形態１に係る撮影装置１００のシステム構成と同じであるが、広角カメラ１０と狭角カメラ１２の配置が異なっている。以下、実施の形態１との相違点について説明する。

撮影装置４００の狭角カメラ１２は、回転部１４の回転軸Ｏ上に配置され、回転部１４の回転とあわせて狭角カメラ１２の撮影方向が回転するよう回転部１４に固定されている。

また、狭角カメラ１２には１軸回転機構４０が設けられており、１軸回転機構４０の軸は回転部１４に固定された支柱４２にとり付けられている。そして、１軸回転機構４０を回転させることにより狭角カメラ１２のチルト動作を行う。狭角カメラ１２のパン動作は、回転部１４を回転させることにより行う。

広角カメラ１０は、図８（ｂ）に示した狭角カメラ１２のチルト方向と重ならないように回転部１４に固定されており、回転部１４の回転と合せて回転する。また、広角カメラ１０は実施の形態１と同様に、回転軸Ｏを中心として回転するのに合わせて自転する。

図９は、図１に示した制御部２６における回転部１４の制御方法を説明した図である。制御部２６は、図１に示した物体検知部２４から出力された特定の物体の位置情報に基づいて、広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出し、回転部１４の回転角度βと比較する。角度αと角度βが異なっている場合、図９（ａ）のように広角カメラ１０から特定の物体との角度と、狭角カメラ１２から特定の物体への角度が一致していない状態となっているため、制御部２６は回転部１４を回転動作させる。

制御部２６は、回転部１４を回転させながら、逐次、広角カメラ１０から特定の物体への角度αを算出し、この角度αと回転部１４の回転角度βとが一致するまで回転部１４を回転させる。そして広角カメラ１０から特定の物体への角度α回転部１４の回転角度βが一致した段階で回転部１４の回転動作を停止させる。図９（ｂ）のように、回転部１４に備えられた広角カメラ１０だけでなく狭角カメラ１２の撮影方向も回転移動するため、広角カメラ１０から特定の物体への角度αと回転部１４の回転角度βとが一致した段階で、広角カメラ１０から物体への角度と、狭角カメラ１２から物体への角度が一致する。

その他の撮影装置４００の動作は実施の形態１に係る撮影装置１００の動作と同じであるため、説明を省略する。ただし、撮影装置４００のパン動作は回転部１４を回転させることによって実行される。

以上、本発明の実施の形態４に係る撮影装置４００によれば、回転部１４に広角カメラ１０と狭角カメラ１２が取り付けられ、狭角カメラ１２は、回転部１４の回転軸Ｏ上に配置されるとともに、回転部１４の回転に合せて狭角カメラ１２の撮影方向が回転するよう回転部Ｏに固定されている。これにより、以下のような作用効果を享受できる。

（１）広角カメラ１０で撮影した全体映像における特定の物体の位置情報をもとに、回転部１４を回転させてやれば、狭角カメラ１２の撮影方向を容易に特定の物体に合せることができる。したがって、特定の物体が移動した場合であっても、広角カメラ１０と狭角カメラ１２を別々に制御させることなく、容易に狭角カメラ１２で物体を追尾することが可能である。

（２）チルト動作を行う狭角カメラ１２が回転軸Ｏ上に配置されているので、狭角カメラ１２が回転軸Ｏの周辺を回転移動する場合と比較して、狭角カメラ１２のパン動作に必要な空間を小さくすることができ、撮影装置４００を小型化することができる。

（３）回転部１４を回転させることによって狭角カメラ１２のパン動作を行うことにより、狭角カメラ１２にはチルト動作に必要な１軸可動機構を備えていればよく、２軸可動機構が不要となるため、より簡単に撮影装置を構成することが可能となる。

（４）広角カメラ１０が、狭角カメラ１２のチルト方向から外れる位置に回転部１４に取り付けられているため、広角カメラ１０と狭角カメラ１２を接近して配置しても、狭角カメラ１２のチルト動作範囲を大きくすることができる。したがって、広角カメラ１０を狭角カメラ１２のパン動作に要する空間内に配置することも可能であり、この場合、撮影装置４００の大きさは狭角カメラ１２のチルト及びパン動作に要する空間の大きさのみで決まるので、撮影装置４００の小型化を図ることができる。

（５）広角カメラ１０は、回転部１４の回転角度に応じて自転するため、広角カメラ１０で撮影された映像は、回転部１４が回転した場合であっても、常に同じ向きに固定される。したがって、第１映像処理部１０で、撮影画像の回転処理が不要となり、映像処理にかかる処理量を削減することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

また、本実施の形態では、広角カメラ１０で撮影された全体映像の中から特定の物体を検知し、狭角カメラ１２ではその特定の物体を追尾して撮影する例を示したが、これとは別に、狭角カメラ１２を周期的に移動させ、撮影方向を変えて複数の場所を撮影するようにしてもよく、特定の物体を追尾する場合と、周期的に複数の場所を撮影する場合を切り替えるようにしてもよい。これにより、一ヶ所や一物体だけを撮像する場合に比べ、空間的な取りこぼしが少ない撮影を行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、広角カメラ１０で撮影された全体映像をディスプレイ２２に表示させるようにしたが、特定の物体を撮影した狭角カメラ１２の映像のみをディスプレイ２２に表示させるようにしてもよく、ユーザは狭角カメラ１２で撮像した映像だけでパン・チルト動作を指示するようにシステムを構成してもよい。この場合、広角カメラ１０を特定の物体を検出するためのセンサーとして利用してもよい。また、広角カメラ１０で撮影した全体映像をディスプレイ２２に表示するか否かをユーザによって切り替え可能にしてもよい。

また、本実施の形態１では、狭角カメラ１２がパン・チルト動作するように、２軸可動機構を備える例を示したが、制御部２６により回転部１４を精度良く制御することができれば、左右方向において狭角カメラ１２を特定の物体にほぼ合わせることができる。したがって、このような場合、狭角カメラ１２に上下方向に動く１軸可動機構を備え、チルト動作のみ行えるようにすれば、より簡単な構成で撮影装置１００を構成することができる。また、狭角カメラ１２のチルト動作の範囲を大きくとることも可能となる。

また、本実施の形態１では、広角カメラ１０と狭角カメラ１２は、回転軸Ｏを挟んで常に反対側に位置するように配置した例を示したが、これに限らず、回転部１４の回転軸Ｏは、広角カメラ１０と狭角カメラ１２とを結んだ直線上であれば、広角カメラ１０と狭角カメラ１２の間以外に存在してもよい。

また、本実施の形態３では、測定部３０を用いて、撮影装置３００と特定の物体との距離を測定するよう構成したが、この測定部３０の結果を物体検知部２２に送り、物体検知部２２は、測定部３０の結果に基づいて、物体の移動量を予測するようにしてもよい。例えば、物体までの距離が短い場合、物体の移動量は大きくなる場合があり、物体までの距離が遠い場合は、物体の移動量は小さくなると予想される。したがって、物体検知部２２は、測定部３０の結果に基づいて、物体の移動量を予測することにより、精度よく物体の追尾を行うことができる。

また、本実施の形態３において、狭角カメラ１２を回転移動させて異なる位置から特定の物体を複数回撮影することにより、物体までの距離を測定したが、広角カメラ１０を回転移動させて異なる位置から特定の物体を複数回撮影することにより、物体までの距離を測定しても、同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態４の撮影装置４００に実施の形態３の測定部３０を加えてもよい。この場合、狭角カメラ１２にかわって広角カメラ１０を回転移動させることにより物体までの距離を測定する。

また、本実施の形態１又は４において、広角カメラ１０が回転部１４の回転角度に応じて自転させることにより、回転部１４が回転した場合にも常に同じ向きの映像を広角カメラ１０で撮影することが可能としているが、広角カメラ１０で撮像された画像を、回転部１４の回転角度に応じて第１映像処理部１６で映像処理することにより、常に同じ向きの映像を得るようにしてもよい。この場合、広角カメラ１０に自転用のギアが不要となり、撮影装置の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態４における撮像装置であり、かつ、回転部１４の回転角度に応じて第１映像処理部１６で映像処理することにより常に同じ向きの映像を得る撮影装置において、広角カメラ１０の水平方向の画角と垂直方向の画角が異なっている場合、画角の小さい方向に狭角カメラ１２を配置してもよい。これにより、広角カメラ１０と狭角カメラ１２とを近づけても、広角カメラ１０に狭角カメラ１２が映りこむことがなく、撮影装置をより小型にすることができる。

実施の形態１に係る撮影装置１００のシステム構成図である。実施の形態１に係る撮影装置１００の斜視図及び上面図である。図１の制御部２６における回転部１４の制御方法を説明した図である。実施の形態２に係る撮影装置２００の斜視図及び上面図である。実施の形態３に係る撮影装置３００のシステム構成図である。図３の撮影装置３００における測定方法を説明した図である。図３の撮影装置３００を用いた照明装置の制御方法を説明した図である。実施の形態４に係る撮影装置４００の斜視図及び上面図である。実施の形態４に係る撮影装置４００の制御部２６における回転部１４の制御方法を説明した図である。

符号の説明

１０広角カメラ
１２狭角カメラ
１４回転部
２４物体検知部
２６制御部
３０測定部
１００、２００、３００、４００撮影装置

Claims

画像を撮影する第１のカメラと、
前記第１のカメラよりも狭い範囲の画像を撮影する第２のカメラと、
前記第１のカメラと前記第２のカメラが接続され、前記第１のカメラと前記第２のカメラとが所定の距離を保ちながら前記第１のカメラと前記第２のカメラを回転移動させる回転部と、を備え、
前記第１のカメラの撮像方向は、前記回転部が前記第１のカメラおよび前記第２のカメラを回転移動させている間、同じ向きに固定されることを特徴とする撮影装置。
前記第２のカメラは前記回転部の回転軸上に配置されるとともに、前記回転部の回転に合せて前記第２のカメラの撮影方向が回転するように前記回転部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
前記第２のカメラはチルト動作を行い、前記第１のカメラは、前記第２のカメラのチルト方向から外れた場所に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
前記第１のカメラは、前記回転部の回転角度に応じて自転することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置。
前記第２のカメラの位置に、この第２のカメラをチルト動作させるための１軸可動機構が備えられていることを特長とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮影装置。
前記第２のカメラを前記回転部によって回転移動させて異なる位置から特定の物体を少なくとも２回撮影し、撮影毎の前記第２のカメラと特定の物体との間の角度と、回転直径に基づいて、特定の物体までの距離を算出する測定部を更に備える請求項１に記載の撮影装置。