JPWO2017056943A1 - 撮像システム、画角調整方法、及び画角調整プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
<全体構成>
図1は撮像システムの全体構成図である。同図に示す撮像システム10は、移動体12、パンチルトカメラ14、撮像操作部16、及び移動体操作部18を備えている。パンチルトカメラ14は移動体12に搭載されている。
図2は撮像システムのブロック図である。図2中、図1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。図3以降についても、既出の構成と同一の構成には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
図3はパンチルトカメラのブロック図である。図3に示すように、パンチルトカメラ14は、撮像部22を備えている。撮像部22は撮像制御部60によって撮像が制御される。撮像制御部60はカメラ通信部62を介して取得した撮像制御信号に基づいて、撮像制御信号が表す指令を撮像部22へ送出する。
図4は撮像部のブロック図である。図4に示すように、撮像部22は光学系71を備えている。光学系71は、レンズ、及び絞りを備えている。複数の種類のレンズを具備するレンズ群を備えてもよい。
図5は移動体のブロック図である。図5に示す移動体12は移動体駆動部90を備えている。移動体駆動部90は、駆動源であるモータ、及びモータに連結される駆動機構が含まれる。
<概要>
次に、図1等に示したパンチルトカメラ14の画角調整について説明する。図2に示した撮像操作部16の撮像端末通信部40によって受信されたパンチルトカメラ14の撮像画像は、表示部20の表示画面に表示される。表示部20の表示画面は図8(A)等に符号200を付して図示する。
図7は従来技術に係る画角調整方法の説明図である。図7(A)は座標入力前の表示状態を示す模式図である。図7(B)は座標入力後の表示状態を示す模式図である。
図8は本実施形態に係る画角調整方法の説明図である。図8(A)は座標指定前の表示状態を示す模式図である。図8(B)は座標指定後の表示状態を示す模式図である。
次に、遅延期間について詳細に説明する。図9は遅延期間の説明図である。図9に示すように、撮像操作部16からパンチルトカメラ14へ撮像制御信号が送信されると、パンチルトカメラ14の撮像が開始される。パンチルトカメラ14の撮像が行われている期間は、図1に示した移動体12は移動しているものとする。
次に、図9に示した撮像データ送信期間t1、及びパンチルト動作パラメータ送信期間t3について詳細に説明する。以下の説明では、撮像データ送信期間t1、及びパンチルト動作パラメータ送信期間t3を総称して通信期間と呼ぶこととする。撮像データ送信期間t1は撮像データ通信期間に相当する。
次に、図2に示した移動状態算出部52における移動状態算出について詳細に説明する。図11は移動状態算出の説明図である。
先に説明したように、画角調整演算により求められた二次元直交座標系のパンチルト動作パラメータは、三次元座標系に変換することで、実際のパンチルト動作におけるパン角度、及びチルト角度が求められる。三次元座標は、極座標、特に球座標を適用するとよい。パン角度、及びチルト角度は変位角度に相当する。
図12は画角調整方法の制御の流れを示したフローチャートである。撮像制御信号送信工程S100において、撮像操作部16からパンチルトカメラ14へ撮像制御信号が送信される。撮像制御信号送信工程S100は撮像操作工程に相当する。
図1に示した撮像システム10の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムをCD−ROMや磁気ディスクその他のコンピュータ可読媒体に記録し、情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。
上記の如く構成された撮像システム、画角調整方法、及び画角調整プログラムによれば、パンチルトカメラの移動中に画角調整が実行された場合に、パンチルトカメラの移動状態が把握され、画角調整に適用されるパンチルト動作パラメータが補正され、画角調整による表示画像の位置ずれは発生しない。パンチルトカメラの移動状態は、パンチルトカメラの撮像によって取得された撮像データから把握されるので、パンチルトカメラの移動状態を検出する手段を別途備える必要がない。
Claims (18)
- 移動体と、
前記移動体に搭載される撮像部と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信部と、
前記撮像データ送信部から送信された撮像データを受信する撮像データ受信部と、
前記撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作部と、
前記撮像部と通信接続される撮像操作部であり、前記撮像部を操作する撮像制御信号を前記撮像部へ送信する撮像操作部と、
前記撮像データ受信部によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示部と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記表示部の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定部と、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、前記パンチルト動作部に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算部と、
前記指定座標の指定から、前記撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出部と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出部と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記移動状態算出部によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出部によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算部によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正部と、
前記パンチルト動作部へ前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令部であり、前記パンチルト動作パラメータ補正部によって補正された前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を前記パンチルト動作部へ送出するパンチルト動作指令部と、
を備えた撮像システム。 - 前記画角調整演算部は、前記指定座標、及び前記移動先座標から、前記パンチルト動作パラメータとして、第一移動ベクトルを算出し、
前記移動状態算出部は、前記画角調整期間における前記撮像部の移動パラメータとして補正ベクトルを算出し、
前記パンチルト動作パラメータ補正部は、前記補正ベクトルを用いて、前記第一移動ベクトルが表すパンチルト動作パラメータを補正する請求項1に記載の撮像システム。 - 前記移動状態算出部は、前記補正ベクトルとして、前記画角調整期間の前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の前記撮像部の速度を表す速度ベクトル、及び前記画角調整期間の前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の前記撮像部の加速度を表す加速度ベクトルを算出する請求項2に記載の撮像システム。
- 前記移動状態算出部は、第一タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第一撮像データ、及び前記第一タイミングの前の第二タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第二撮像データから、前記第二タイミングと第一タイミングとの間の第一期間における前記撮像部の移動距離、及び移動方向を表す前記第一移動ベクトルを取得し、
前記第一移動ベクトルの大きさを前記第一期間で除算した大きさを有し、前記第一移動ベクトルが表す方向と平行の方向を有する速度ベクトルである第一速度ベクトルを算出する請求項3に記載の撮像システム。 - 前記移動状態算出部は、前記第一移動ベクトルを取得する際に特徴点検出を用いる請求項4に記載の撮像システム。
- 前記移動状態算出部は、前記第二撮像データ、及び前記第二タイミングの前の第三タイミングにおいて前記撮像部の撮像により取得された第三撮像データから、前記第三タイミングと前記第二タイミングとの間の期間の第二期間における前記撮像部の移動距離、及び移動方向を表す第二移動ベクトルを取得し、
前記第二移動ベクトルの大きさを前記第二期間で除算した大きさを有し、前記第二移動ベクトルが表す方向と平行方向の方向を有する速度ベクトルである第二速度ベクトルを算出し、
前記第一速度ベクトルから前記第二速度ベクトルを減算して求められた差分ベクトルの大きさを前記第一期間で除算した大きさを有し、前記差分ベクトルと平行の方向を有する加速度ベクトルを算出する請求項4又は5に記載の撮像システム。 - 前記移動状態算出部は、前記撮像部の撮像により取得された最新の撮像データを前記第一撮像データとする請求項4から6のいずれか一項に記載の撮像システム。
- 前記画角調整演算部は、前記パンチルト動作パラメータとして、予め設定されたパンチルト動作開始からパンチルト動作完了までの期間であるパンチルト動作期間、前記指定座標、及び前記移動先座標から、前記パンチルト動作部の動作速度を算出する請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像システム。
- 前記撮像部に具備されるレンズの画角情報を取得する画角情報取得部を備え、
前記画角調整演算部は、前記パンチルト動作部の最大動作速度、及び前記撮像部に具備されるレンズの画角を用いて前記パンチルト動作期間を算出する請求項8に記載の撮像システム。 - 前記画角情報取得部によって取得された前記撮像部の画角情報を用いて、二次元座標により表された前記指定座標、及び前記移動先座標に対して極座標変換処理を施して三次元座標に変換する座標変換処理部を備え、
前記移動状態算出部は、前記座標変換処理部によって変換された三次元座標における前記指定座標と前記移動先座標との変位角度を前記パンチルト動作部の動作パラメータとして算出する請求項9に記載の撮像システム。 - 前記撮像部の撮像により取得された撮像データの通信期間である撮像データ通信期間を取得する撮像データ通信期間取得部と、
前記パンチルト動作指令部から送出された動作指令の通信期間である動作指令通信期間を取得する動作指令通信期間取得部と、
前記パンチルト動作部の動作指令取得から前記パンチルト動作部の動作完了までのパンチルト動作期間を取得するパンチルト動作期間取得部と、
を備え、
前記画角調整期間算出部は、撮像データ通信期間取得部によって取得された撮像データ通信期間、前記動作指令通信期間取得部によって取得された動作指令通信期間、及び前記パンチルト動作期間取得部によって取得されたパンチルト動作期間を合算して、前記画角調整期間を算出する請求項1から10のいずれか一項に記載の撮像システム。 - 前記撮像部へ撮像データの送信リクエストが送信されたタイミングから、前記撮像部から送信された撮像データが受信されたタイミングまでの期間を測定する通信期間測定部を備え、
前記撮像データ通信期間取得部は、前記通信期間測定部によって測定された期間を前記撮像データ通信期間として取得する請求項11に記載の撮像システム。 - 前記撮像データ通信期間取得部は、通信期間測定部による複数回の測定結果の平均を前記撮像データ通信期間として取得する請求項12に記載の撮像システム。
- 前記移動体を遠隔操作する移動体遠隔操作部であり、前記撮像操作部とは独立の移動体遠隔操作部を備える請求項1から13のいずれか一項に記載の撮像システム。
- 前記画角調整演算部は、前記移動先座標を前記表示画面の中央位置の座標とする請求項1から14のいずれか一項に記載の撮像システム。
- 移動体に搭載される撮像部であり、パン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作が可能な撮像部の画角調整方法であって、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信工程と、
前記撮像データ送信工程により送信された撮像データを受信する撮像データ受信工程と、
前記撮像部を操作する撮像制御信号を前記撮像部へ通信により送信する撮像操作工程と、
前記撮像データ受信工程によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示工程と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定工程と、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、パンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算工程と、
前記指定座標の指定から、前記撮像部の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出工程と、
前記撮像部の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像部が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出工程と、
前記撮像部の画角を調整する際に、前記移動状態算出工程によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出工程によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算工程によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正工程と、
前記パンチルト動作パラメータ補正工程によって補正された前記パンチルト動作パラメータによって、前記撮像部をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作させるパンチルト動作指令工程と、
を含む画角調整方法。 - コンピュータを、
移動体に搭載される撮像手段、
前記撮像手段の撮像により得られた撮像データを送信する撮像データ送信手段、
前記撮像データ送信手段から送信された撮像データを受信する撮像データ受信手段、
前記撮像手段をパン動作、及びチルト動作の少なくともいずれか一方の動作をさせるパンチルト動作手段、
前記撮像手段と通信接続される撮像操作手段であり、前記撮像手段を操作する撮像制御信号を前記撮像手段へ送信する撮像操作手段、
前記撮像データ受信手段によって受信された撮像データが表す撮像画像を表示画面に表示させる表示手段、
前記撮像手段の画角を調整する際に、前記表示手段の表示画面に表示されている画像における、移動対象の座標である指定座標、及び前記移動対象の移動先の座標である移動先座標を指定する座標指定手段、
前記指定座標、及び前記移動先座標を用いて、前記パンチルト動作手段に適用されるパンチルト動作パラメータを算出する画角調整演算手段、
前記指定座標の指定から、前記撮像手段の画角調整がされるまでの期間である画角調整期間を算出する画角調整期間算出手段、
前記撮像手段の撮像により得られた撮像データから、前記画角調整期間に前記移動体の移動によって前記撮像手段が移動する際の移動方向、及び移動距離を表す移動パラメータを算出する移動状態算出手段、
前記撮像手段の画角を調整する際に、前記移動状態算出手段によって算出された前記移動パラメータ、及び前記画角調整期間算出手段によって算出された前記画角調整期間から、前記画角調整演算手段によって算出された前記パンチルト動作パラメータを補正するパンチルト動作パラメータ補正手段、及び
前記パンチルト動作手段へ前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を通信により送出するパンチルト動作指令手段であり、前記パンチルト動作パラメータ補正手段によって補正された前記パンチルト動作パラメータに対応する信号を前記パンチルト動作手段へ送出するパンチルト動作指令手段として機能させる画角調整プログラム。 - 請求項17に記載の画角調整プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な非一時的有形媒体。
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