JPH04286475A - ビデオカメラ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、監視用、観察用或いは
観覧用として被写体を撮影する際の映像装置に用いられ
るビデオカメラの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体、情景等をビデオカメラによって撮
影し、その画像をモニタ（テレビ）に写し出して、その
画面を所望の位置や大きさに調整する操作、すなわちズ
ーム（拡大或いは縮小）、フォーカス（焦点）、アイリ
ス（露出）、パン・チルト（移動）等の必要とする画面
を得るための操作は、手動による以外に、電動によって
も行なわれ、この場合は電気的操作によって駆動装置を
介しカメラを作動させている。

【０００３】従来のこの種電動式操作を図５を参照して
説明する。図５に於いて、１　はカメラであり、駆動装
置を内蔵する本体１ａ、同駆動装置によって作動するレ
ンズ１ｂ等により構成されている。３　は別途の駆動装
置を内蔵し前記カメラ１　を搭載する旋回台である。ま
た、４　はカメラ１　と配線接続され、カメラ１　でと
らえた映像を写し出すモニタ（テレビ）である。５　は
カメラ１　及び旋回台３　と配線接続され、それらに対
して画面の調整に必要な指示を電気的（開閉）信号によ
って送るカメラ操作器であり、ズーム操作釦５ａ、フォ
ーカス操作釦５ｂ、アイリス操作釦５ｃ、パン・チルト
操作釦５ｄ等が取付けられている。なお、これらの操作
のうち、フォーカスとアイリスは従来技術で自動化する
ことは可能であるが、ズームとパン・チルトは自動化が
困難である。

【０００４】上記図５の構成により、レンズ１ｂを通し
てとらえた被写体からの映像は、カメラ１　の本体１ａ
内で電気信号に変換され、モニタ４　に送られた後、再
び変換されて同モニタ４　にて画像として写し出される
。撮影者はモニタ４　の画像を見ながらカメラ操作器５
　のズーム操作釦５ａ、フォーカス操作釦５ｂ、アイリ
ス操作釦５ｃ、パン・チルト操作釦５ｄ等を操作しなが
ら所望の画面が得られるよう調整する。カメラ操作器５
　からの指示によってカメラ１　及び旋回台３　はそれ
ぞれが内蔵する駆動装置によって作動し、新たな画面と
してモニタ４　に写し出す。撮影者はその画面を見なが
ら再び画面の変更等、状況に応じて所望の操作を繰り返
す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来の電動式操作手段に於いては、次のような問題点を
有する。

【０００６】（１）必要な画面を得るために操作してい
る間、刻々と変化していく画像に対して、絶えず確認、
判断、及びその判断に基づく微妙な調整が必要である。 又、そのため撮影者は操作中、常に緊張状態にあるため
、状況によっては早期の要員交替を必要とする。

【０００７】（２）カメラ及び旋回台を作動させるに際
し、各操作を即座に組合わせて目的の画面とすることが
困難であり、速やか且つ円滑な画像処理をするためには
高度の熟練を要した。さらに画像の位置や縮倍率などを
予め正確に設定しておくことができず、あくまで撮影者
の直感に頼らざるを得なかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の問題点を
取り除くためになされたもので、次の如く構成する。す
なわち、ビデオカメラに内蔵するセンサによって、受光
量、及びビデオカメラと被写体間の距離を測定し、ビデ
オカメラと配線接続するモニタ画面に被写体からの画像
を写し出すとともに、前記ビデオカメラおよびモニタと
配線接続するコンピュータを通じてモニタ画面に前記測
定した受光量および距離を表示させ、前記コンピュータ
の入力装置であるキーボードによる入力、もしくはマウ
スの移動によって入力し、コンピュータにより指示信号
を発してテレビカメラの絞りおよび焦点を調整するとと
もに、前記入力装置を介してモニタ画面のカーソルを移
動させ、画面内に枠を指定したうえ、任意の拡大、縮小
率もしくは移動距離を指定して入力し、画像の大きさ、
位置を変更することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】前記構成をもとにその作用を説明する。

【００１０】ビデオカメラ、旋回台、モニタ、コンピュ
ータの全てに電源を入れた状態で、カメラが被写体を撮
影すると、カメラ内の映像が電気信号に変換され、モニ
タに送られて画像として写し出される。このとき、カメ
ラに内蔵されたセンサによって、光量、及び被写体との
距離を測定して、自動にて、或いはモニタ画面を見なが
ら手動にて画像調整を行なう。さらにその画像の状態に
変更を要する場合は、コンピュータの入力装置であるキ
ーボード若しくはマウスを撮影者が操作し、その指示を
受けてコンピュータが演算した後、アイリス、フォーカ
スの他、ズーム、パン・チルトの信号を各駆動装置に伝
達し、カメラおよび旋回台を制御する。

【００１１】

【実施例】図１乃至図３は本発明の実施例を示す図であ
り、以下この各図を参照して実施例を説明する。図１は
本発明の実施例に係るビデオカメラ制御装置の構成を示
す図である。

【００１２】図１に於いて、１　はカメラ（１ａは本体
、１ｂはレンズ）、３　は旋回台、４　はモニタ４　で
あり、それぞれ従来技術の項で述べた図４の構成要素と
同じものである。２　は光量の測定、及びカメラ１　と
被写体間の距離を測定する公知のセンサであり、自動操
作時には、アイリス（絞り）、及びフォーカス（ピント
合わせ）の機構が自動的に作動し、鮮明な画像を作り出
す。６　は上記カメラ１　、旋回台３　、及びモニタ４
　と配線接続されたコンピュータであり、センサ３　か
らの情報と入力装置（キーボード７　、マウス８　）か
らの指示によって、カメラ１　の受光量、焦点、距離、
倍率、方向等を演算し、カメラコントローラ（図示省略
）を介してカメラ１、及び旋回台３　に指示を与える。

【００１３】図３に於いてその手順を述べる。前述した
装置の全てに電源を入れ（電源をオンし）、カメラ１　
を被写体に向けると、カメラ１　に撮影された映像が電
気信号に変換され、同時にカメラ１　に内蔵されたセン
サ３　が光量を測定するとともに被写体間の距離を測定
する。カメラ１　を自動操作の状態に設定している場合
は、その状況に応じて、アイリス、フォーカス等の機構
が自動的に働くが、手動操作の状態にしている場合はモ
ニタ画面を見ながら手動操作も可能である。なお、この
点については市販のカメラも同様である。

【００１４】そしてカメラ１　にて得られた電気信号は
モニタ４　に送られて画像として写し出されるとともに
コンピュータ６　を通じて前記受光量および被写体まで
の距離を表示する。

【００１５】撮影者はその画像を見ながら画像の状態に
変更を要する場合はコンピュータ６への入力装置、すな
わちキーボード７　もしくはマウス８を操作して指示を
与える。撮影者が与えた指示は入力装置（キーボード７
　、マウス８　）を介してコンピュータ６　に入力され
、演算された後、アイリス、フォーカスの他、ズーム（
連続的拡大、縮小）、パン（水平移動）、チルト（垂直
移動）の各指示信号となって各駆動装置に伝達される。 このうち、アイリス、フォーカス、ズームはカメラ１　
に内蔵する駆動装置を経てカメラ１　を、又、パン、チ
ルトは旋回台３　に内蔵する駆動装置を経て旋回台３　
をそれぞれ制御する。この際、入力装置であるキーボー
ド７　、マウス８　のいずれでもメニューの選択が可能
であるが、キーボード７　では、例えば拡大、縮小倍率
、或いは旋回角度等を極めて具体的な数字をもって指定
できるため、観察や検証に応用することができ、またマ
ウス８　を平面上で移動するのみで、モニタ４　の画面
を見ながら簡便に、拡大、縮小、或いは旋回などを行な
い得るため、迅速な操作を必要とする場合や操作に不馴
れな場合の撮影に最適であり、当然ながらその両者を使
って良好な画像処理を行なうことも可能である。なお、
モニタ４　はカメラ１　からの映像を写し出すとともに
、コンピュータ６　からの情報を写し出すこともできる
。図２は本発明の実施例に係るビデオカメラ制御装置の
カメラコントロールシステムの構成を示すブロック図で
ある。

【００１６】図２に於いて、コンピュータ６　は、初期
立上がり時、カメラ１　、及び旋回台３を予め記憶され
たプログラムに従い、初期位置に移動させる。又、コン
ピュータ６　は、フィードバック信号により、カメラ１
　、及び旋回台３　の各モータが初期位置に移動したこ
とを確認する。

【００１７】コンピュータ６　の演算制御装置６１は、
各モータ１１〜１３，３１，３２の現在位置をメモリに
記憶する。 又、マウス８　の現在位置も初期値（例；左上隅）に改
めメモリに記憶する。

【００１８】センサ２　は、定期的に被写体に向けて信
号を発信するとともに、その発信した時刻を記憶し、又
、被写体からの反射信号を受信して、その受信した時刻
をメモリに記憶する。更に、この記憶した発信時刻と受
信時刻の差を算出して、その算出した時間情報をコンピ
ュータ６　の演算制御装置６１に送出する。

【００１９】演算制御装置６１は予め記憶されたプログ
ラムに従う演算処理により、センサ２より受けた時間情
報から距離を算出し、その距離データをフォーカス処理
部６３に送出する。

【００２０】フォーカス処理部６３は、演算制御装置６
１より受けた距離データをモータ駆動用の制御信号に変
換して同制御信号に従いフォーカス駆動モータ１２を駆
動制御し、カメラ１　のレンズ１ｂを、適正な画像が得
られる位置に移動する。

【００２１】又、センサ２　は、被写体の明るさを受光
する機能を具備し、被写体からの照明又は自然光による
反射光を受光して、その受光量に従う光量データ（例；
２５６段階）を生成し、演算制御装置６１に送出する。

【００２２】演算制御装置６１は、センサ２　から受け
た光量データと、予め記憶された設定光量データとを比
較して明るさの調整データを生成し、アイリス処理部６
４に送出する。

【００２３】アイリス処理部６４は、演算制御装置６１
より受けた調整データをモータ駆動用の制御信号に変換
して同制御信号に従いアイリス駆動モータ１３を駆動制
御し、レンズ１ｂの絞りを調整する。

【００２４】又、マウス８　には、カーソルをオン／オ
フするスイッチ、及びカーソル位置をセット／リセット
するスイッチを有するとともに、底面にマウス本体の移
動量及び移動方向を検知する検知機構を有し、これらの
各操作データを演算制御装置６１に送出する。具体的に
は次のようなマウスの操作を行なう。各部の初期設定完
了後、カメラ１　のレンズ１ｂによってとらえられた被
写体の映像はカメラ１　の撮像部において画像信号に変
換され、モニタ４　に送出される。

【００２５】モニタ４　は、カメラ１　の撮像部より受
けた画像信号に従う画像イメージを表示する。又、演算
制御装置６１より受けたカーソル信号に従うカーソル（
カーソルパターン）を上記画像イメージと合成して表示
する。

【００２６】この際、モニタ４　に表示されているカー
ソルは、演算制御装置６１がマウス８　の位置情報を２
次元データ（ｘ，ｙ）に変換し、初期値からの座標位置
との相関関係を計算して、その対応位置データを算出し
、カーソル信号としてモニタ４　に送出することにより
表示される。操作者はモニタ４　上に表示されている画
像中より拡大あるいは縮小したい範囲の左上隅にマウス
８　を介してカーソルを移動させる。位置が確定し、カ
ーソルリセットスイッチを押下すると、マウス８　はカ
ーソルリセット信号を演算制御装置６１に送出する。

【００２７】演算制御装置６１はマウス８　より受けた
カーソルリセット信号を現在のカーソル位置データに変
換し、その位置を方形の左上部頂点データとしてメモリ
に記憶するとともに、モニタ４　に左上部頂点の画像信
号として送出する。モニタ４　は入力された画像信号を
方形左上部頂点としてカメラ１　からの画像と合成し表
示する。

【００２８】更に操作者は同範囲の方形右下部頂点へマ
ウス８　を移動させると、マウス底面の検知機構は、移
動量及び移動方向の情報を時々刻々と演算制御装置６１
へ送出する。

【００２９】演算制御装置６１は、予め記憶されている
プログラムに従い、方形左上部頂点より方形右下部頂点
を対角線とする方形輪郭線画像信号を生成し、モニタ４
　に送出する。モニタ４　は演算制御装置６１より入力
した方形輪郭線画像信号をカメラ１　で撮影した画像と
合成し表示する。

【００３０】更に操作者が同範囲の方形右下部頂点にマ
ウス８　を移動完了して、マウス８　のカーソル位置セ
ット／リセットスイッチを押下すると、その信号が演算
制御装置６１に送出される。

【００３１】演算制御装置６１はマウス８　より入力し
た上記スイッチ信号により、上記方形右下部頂点位置の
情報をメモリに記憶し、上記方形輪郭線画像信号を停止
して、方形左上部頂点より方形右下部頂点を対角線とす
る現画方形面積として、その面積及び中心位置を算出す
る。

【００３２】更に操作者が現画方形範囲をモニタ４　の
いずれの位置にどのような大きさで表示したかを決定す
るために、次の操作を行なう。即ち、マウス８　にてモ
ニタ４　上の表示したい位置にカーソルを移動させる。 この際、演算制御装置６１は、上記同様に、マウス８　
からの移動量及び移動方向の情報を入力し、カーソル画
像信号を生成して現画方形輪郭線画像信号とともにモニ
タ４　に送出する。これにより、モニタ４　は、カーソ
ル画像信号及び現画方形輪郭線画像信号に従うカーソル
及び方形輪郭線画像を表示する。

【００３３】その後、操作者が、移動表示したい位置の
方形左上部頂点にカーソルを移動させ、カーソル位置セ
ット／リセットスイッチを押下すると、その信号が演算
制御装置６１に送出される。

【００３４】演算制御装置６１はマウス８　より入力し
た上記スイッチ信号により、上記方形左上部頂点位置の
情報を移動先方形の左上部頂点データとしてメモリに記
憶するとともに、そのデータをモニタ４　に送出する。 モニタ４　は、演算制御装置６１より入力した情報（左
上部頂点データ）に従う方形輪郭線画像をカメラ１　で
撮影した画像と合成し表示する。

【００３５】更に操作者が、指定したい範囲の方形右下
部頂点にカーソルを移動させ、カーソル位置セット／リ
セットスイッチを押下すると、その信号が演算制御装置
６１に送出される。

【００３６】演算制御装置６１は上記マウス８　より入
力した方形右下部頂点位置の情報をメモリに記憶すると
ともに、方形輪郭線画像信号の生成を停止し、方形左上
部頂点から方形右下部頂点を対角線とする、拡縮画方形
面積として、その面積及び中心位置を算出する。更に、
演算制御装置６１は予め記憶されたプログラムに従い次
の処理を実行する。

【００３７】演算制御装置６１は、先ず、現画方形面の
中心位置より、拡縮画方形面の中心位置までの移動量を
座標成分（ｘ，ｙ）で算出し、更に、ｘ方向成分から、
旋回台３　のパン駆動モータ制御データを生成して、同
データをパン処理部６５に送出するとともに、ｙ方向成
分から、チルト駆動モータ制御データを生成して、同デ
ータをチルト処理部６６に送出する。

【００３８】パン処理部６５は、演算制御装置６１から
入力されたパン駆動モータ制御データをモータ駆動用の
制御信号に変換して同制御信号に従いパン駆動モータ３
１を駆動制御し、チルト処理部６６は、チルト駆動モー
タ制御データをモータ駆動用の制御信号に変換して同制
御信号に従いチルト駆動モータ３２を駆動制御する。更
に、演算制御装置６１は、上記現画方形面積と拡縮画方
形面積との面積比率を算出し、ズーム処理部６２に縮倍
データとして送信する。ズーム処理部６２は、演算制御
装置６１から入力された縮倍データをモータ駆動用の制
御信号に変換して同制御信号に従いズーム駆動モータ６
２を駆動制御する。

【００３９】以上の操作並びに処理手段により、マウス
８　を用いてモニタ４　上に表示されている画像の任意
の部分について、カメラ１　の方向、ズーム等を任意に
制御できる。次に図３及び図４をもとにマウス８　を用
いた画像処理の一例を説明する。

【００４０】モニタ４　に画像（図中○と□で示す）が
映っている場合、マウス８　を水平方向に移動させ、カ
ーソル（←）をモニタ画面における指定範囲の左上（ａ
点）に移動させた後、マウス８　の釦を押す（クリック
ＯＮ）。

【００４１】そして上記同様にカーソルを移動させカー
ソルを前記ａ点の右下方向（ｂ点）へ移動させることに
よって指定範囲（破線で囲われた枠が表示される）を決
めた後、マウス８　釦を押す。

【００４２】次に新たに描く画像の左上（Ａ点）にカー
ソルを移動させてからマウス８　の釦を押した後、この
Ａ点の右下方向（Ｂ点）へカーソルを移動させてから前
記同様に新たな画像の指定範囲（破線で囲われた新たな
枠が表示される）を決めてマウス８　の釦を押す。そう
することによってａ点とｂ点を対角線とする方形の画面
は、相似しＡ点とＢ点とを対角線とする方形の新たな画
面に切換る。

【００４３】

【発明の効果】以上の構成によって本発明は以下の効果
を奏功する。

【００４４】（１）カメラ等の知識および熟練された撮
影技術は特に必要でなく、簡単な操作によって速やかに
目的とする画面が得られる。このため撮影者が長時間緊
張状態で作業することなく、またそのため要員交替も特
に必要としない。

【００４５】（２）カメラおよび旋回台を作動させるに
際して、ズーム、フォーカス、アイリス、パン・チルト
等の複数の操作を自在に組合わせることができ、画像の
調節や修正を必要とすることなく、人手による操作では
得られない正確かつ迫力ある画面が得られる。特にモニ
タ画面での画像の位置や縮倍率名等を予め数値を用いて
正確に設定しておくことができ、様々な学術調査に活用
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るビデオカメラ制御装
置の全体構成図。

【図２】本発明の第１実施例に係るビデオカメラ制御装
置の概念図。

【図３】本発明の第１実施例に係る画像処理の工程図。

【図４】本発明の第１実施例に係る画像処理の作用説明
図。

【図５】従来のビデオカメラ制御機構を示す構成図。

【符号の説明】

１　…ビデオカメラ、１ａ…本体、１ｂ…レンズ、２　
…センサ、３　…旋回台、４　…モニタ、４ａ…画像、
５　…カメラ操作器、６　…コンピュータ、７　…入力
装置（キーボード）、８　…入力装置（マウス）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　受光量及び被写体との間の距離を測定
   するセンサを内蔵したビデオカメラと、同ビデオカメラ
   で撮影した画像を写し出すモニタと、同モニタに前記測
   定した受光量および距離を表示させる表示制御手段と、
   前記ビデオカメラの絞り及び焦点を調整する駆動制御手
   段と、前記モニタの画面上カーソルを移動制御して画面
   内に枠を指定する入力手段と、前記枠内画像の任意の拡
   大、縮小率を指定する入力手段と、前記入力手段の指定
   に従い前記枠内画像の大きさ、位置を変更する画像処理
   手段とを具備してなることを特徴とするビデオカメラ制
   御装置。