JPH0918766A - カメラ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雲台およびズームレンズの機構を容易に操作
して撮影する。 【構成】 コンピュータの表示装置２７にカメラ２ｇに
より撮影している画像およびカメラのズーム、パン、チ
ルトの設定を示す画像を表示するウインドウを有し、こ
の画像表示面に対してカメラへのズーム、パン、チルト
の移動設定の入力をポインテイングデバイス２８により
行い、ＣＰＵ２１は入力された設定入力情報に基づきカ
メラ２ｇのズームレンズ２ｆおよび雲台２ｃを各々駆動
する制御信号を出力してズームレンズ２ｆおよび雲台２
ｃを各々駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パン、チルト操作が可
能な雲台およびズームレンズを備えたカメラにより撮像
する撮像システムに接続され前記雲台の駆動およびズー
ムレンズのズームの移動の操作を実施するカメラ制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラのズームや、雲台によるパ
ン，チルトを操作しようとする場合ズームの焦点距離，
カメラが向く方向などを数値として計算し、その値をカ
メラ側に転送するという方法があった。またコンピュー
タ上でグラフィックユーザインターフェイス（以下、Ｇ
ＵＩと称す）を用いて操作を行う場合でもズームアップ
／ダウンや上下／左右方向の移動を指示するために用意
されたボタンを押す操作によるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の方
法では、実際の動作量を数値として認識しなければなら
ず、実際の画像を参照しながらズームや撮影を行うべき
方向を決定する事が出来ないため、実際の動作を感覚的
に指定する事が困難であり、さらに連続した制御を行う
場合に、入力値の設定が非常に分かり難いものになり、
使用者の作業量が増加し、熟練を要することになってし
まう。

【０００４】またＧＵＩなどによって数値を意識しない
で操作出来る場合にもボタンをどの程度押すとどの様な
画面になるかを感覚的につかむ事が困難であった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めに成されたもので、撮影するときのズーム、およびパ
ン・チルトの操作を表示画面を視ながら容易に行うこと
ができるカメラ制御装置の提供を目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
カメラ制御装置は、ズームレンズを備え雲台に搭載され
たカメラと、ズーム駆動制御部と、雲台駆動制御部とを
備えた撮像システムに接続され、前記カメラのズーム、
パン、チルトを制御するカメラ制御装置であって、前記
カメラにより撮影している画像および前記カメラのズー
ム、パン、チルトの設定を示す画像を表示する画像表示
手段と、該画像表示手段の表示面に対して前記カメラへ
のズーム、パン、チルトの移動設定の入力が行える設定
入力手段と、該設定入力手段により設定されたズーム、
パン、チルト情報を記憶する記憶手段と、前記設定入力
手段により入力された設定入力情報に基づきカメラのズ
ームレンズおよび雲台を各々駆動する制御信号を前記撮
像システムに出力する制御手段とを備えたことを特徴と
する構成によって、前記の目的を達成しようとするもの
である。

【０００７】更に上記構成において、前記記憶手段に記
憶したズーム、パン、チルト情報を所定の時期に前記撮
像システムに出力することを特徴とする構成によって、
或は前記設定入力手段は、前記表示手段上に表示される
画像の任意の部位の輪郭を指示し、この輪郭を制御する
ことにより、前記移動設定の入力を可能とすることを特
徴とする構成によっても、前記の目的を達成しようとす
るものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、カメラのズーム，パン，チ
ルトに関する動作を決定する際にカメラと接続された制
御手段、例えばワークステーション／パーソナルコンピ
ュータなどのコンピュータ上で、カメラによって撮影さ
れた画像を表示するため表示装置にウインドウを用意
し、そのウインドウに表示された画像の中からオペレー
タが注目したい対象物（以下、オブジェクトという）、
例えば人間や背景の山などを指定する手段を設け、指定
したオブジェクトが次に撮影したい画像の中で占める位
置及び大きさを決定する事によって次に撮影する時のズ
ーム値，パン，チルトの値を指定出来る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明に係る実施
例について説明する。

【００１０】（第１の実施例）図２は本発明を実施する
ために必要なハードウェア構成を示すブロック図であ
る。

【００１１】カメラ２ｇは、ズームレンズ２ｆ及びズー
ムレンズを制御するための駆動部２ｈを備え、さらに、
雲台２ｃ及び雲台制御部２ｅによってカメラの上下／左
右方向を変更することが出来る。

【００１２】このカメラを制御するための回路にはイン
ターフェイス２５と２ｄを通して、映像信号用のケーブ
ル２ａ及びカメラ制御用のケーブル２ｂにて接続されて
いる。

【００１３】カメラ制御用の回路内には、制御用の計算
を行うための中央演算装置（以下、ＣＰＵと称す）２１
及び、メモリ２２，記憶装置２３がシステムバス２６に
より接続されている。また、操作のためのインターフェ
イスをとるためにＩ／Ｏコントローラ２４を通して表示
装置（ディスプレイ）２７，ポインティングデバイス
（以下、マウスと称す）２８，キーボード２９と接続さ
れている。

【００１４】まず、本システムの起動時にカメラ２ｇの
ズーム及びパン，チルトの可動範囲の設定を行う。ズー
ムに関しては焦点距離が最大及び最小になるまで可動す
る指示をだす。指示はインターフェイス２５と制御用ケ
ーブル２ｂによりカメラ２ｇへ送出される。ズーム制御
駆動部２ｈにはその時の焦点距離を測定する機構（非図
示）を持ち、最大，最小時の値をインターフェイス２
ｄ，２５を通してＣＰＵ２１に送出する。ＣＰＵ２１は
受け取った値をズーム可動範囲の最大，最小としてメモ
リ２２に記憶する。

【００１５】パン，チルトの設定についても同様に、雲
台２ｃをコントロールするための指示を雲台制御部２ｅ
に送出し、雲台２ｃを上下，左右の最大可動範囲まで駆
動し、雲台駆動部の現在位置を測定する機構（非図示）
がパン，チルトの現在位置をＣＰＵ２１にフィードバッ
クし、ＣＰＵ２１が可動範囲をメモリ２２に記憶する。

【００１６】これらの値は記憶装置２３内に保持する事
が可能である。記憶装置２３内に可動範囲が保持されて
いる場合は、特にオペレータによって指示がなされない
場合システム起動時に保持された値を読みだす事によっ
て再び可動範囲の設定を行う手間を省く事が出来る。

【００１７】図１は本発明の実施例においてコンピュー
タの表示装置２７に設けたウインドウを用いてズーム，
パン，チルトを指定するための方法を示した説明図であ
る。まずカメラによって撮影された画像がコンピュータ
内に取り込まれウインドウ１１に表示される。その時の
ズーム，パン，チルトの値もコンピュータ内に取り込ま
れ、メモリ２２に保持される。オペレータはこの状態で
自分が注目したいオブジェクトの指定を行う。

【００１８】この時の指定方法を図３に示す。３１は図
１にも示されるウインドウ１１の一部である。オペレー
タが注目するオブジェクトが図中の斜線部３２であると
すると、マウスで指示される位置を示すポインタ（以
下、単にポインタと称す）３３により、輪郭線３４を書
くことによってオブジェクトの指定がなされる。この時
オペレータによって指定された輪郭線３４はベクトルデ
ータとしてメモリ２２に保持される。

【００１９】ウインドウ１１で図３の処理によってオブ
ジェクトが指定された後、ポインタ１５によってオブジ
ェクトの輪郭部１６が拡大され、そのオブジェクトに着
目したズームインを指定する事を示している。オペレー
タはオブジェクトを示す輪郭線にポインタを移動しマウ
スのボタンを押下しながら輪郭線が大きくなる方向にポ
インタを動かすことで拡大が指定される。その際輪郭線
は元の形と相似形を保ちながら拡大されて表示される。
輪郭線を所望の大きさまで拡大した後、マウスのボタン
を離すとＣＰＵ２１は現在の輪郭線の大きさ及び位置と
メモリ２２上に保存されている元の輪郭線のデータの比
較値と、同じくメモリ２２上に保存されている現在のカ
メラのズーム，パン，チルトの値から必要な変化量の値
を計算し、カメラに必要な制御データを送出し、カメラ
から新たな画像を受け取る。ここで新しい輪郭線のデー
タとカメラのズーム，パン，チルトの値がメモリ２２上
に保存されていた値に上書きされて保存される。カメラ
から新しい画像を受け取った後に表示される画像が図１
に示す１２である。ここでは輪郭線はそのまま表示さ
れ、ウインドウ１１で指定した輪郭線と着目したオブジ
ェクトの大きさは同じになる。

【００２０】さらに図１の１３ではチルト，パン及びズ
ームアウトを指定する。上記の方法ではマウスのボタン
を押してポインタ移動させる動作を拡大に当てているが
縮小に関しても同様の動作で指定出来る。しかし、移動
に関しては別の指定方法を割り当てる必要がある。

【００２１】例えばマウスボタンを押しながら、かつキ
ーボードのシフトキーを同時に押しながらポインタを移
動させることをオブジェクトの移動に割り当てるとする
と、まず図１に示す１２の状態で輪郭線を上記の方法で
縮小し、１７と同じ大きさになったところでシフトキー
を押すと移動モードに移り、ポインタを移動するとオブ
ジェクトを示す輪郭線の表示が移動される事になる。後
に図中の１７の位置になったところでマウスボタンを離
すと同様にカメラが制御され新たに送られて来る画像が
１４の様になる。

【００２２】以上の操作によってオペレータは画像を確
認しながら次の画像をマウスを用いて指定する事が出
来、特に終了の指定をしない限りこの操作は繰り返され
る。以上説明のオペレータによる処理の流れを図４に示
す。

【００２３】ここで図１に示す１１，１３での処理の
間、どちらの場合も拡大量，縮小量及び移動量と、メモ
リ上に保存されているズーム，パン，チルトの可動範囲
との比較がなされ、変化した量が、可動範囲を越える場
合にはそれ以上に輪郭線を変更する事はできない。

【００２４】つぎに図５，図６を参照して上記の拡大，
縮小，移動処理を実現するためのシステムの処理につい
て説明する。

【００２５】システムが起動されると、システムの可動
範囲を設定する必要がある場合以外はオペレータによっ
てなんらかの動作が指定されるまでなんの処理にも分岐
せず、ループを形成する。オペレータがマウスボタンを
押しながらマウスを移動し、オブジェクトの輪郭線を拡
大，縮小，移動した場合は図５に示す処理に分岐する。

【００２６】まずステップＳ５１でポインタの位置を検
出し、Ｓ５２でその座標及びメモリに保存されている変
更前の輪郭線のデータを比較し、拡大，縮小であれば拡
大／縮小率、移動であれば移動量を算出する。つぎにＳ
５３でこの変化量とメモリに保存されているシステムの
可動範囲との比較がなされ、可動範囲を越えている場合
には何もしないでこの処理が終了される。可動範囲内で
ある場合にはＳ５４に進み、前に表示されている輪郭線
を消去し、新しい輪郭線を描画する。この処理にはオペ
レータによってマウスボタンが離されるまで、マウスの
移動が検知される度に実施される。

【００２７】マウスのボタンが離された場合には、図６
に示す処理に分岐し、ステップＳ６１で、その時のポイ
ンタ位置から実際にカメラを制御するのに必要なズー
ム，パン，チルトの値を計算し、制御用のデータに変換
する。Ｓ６２でそのデータをカメラに送出し、Ｓ６３で
カメラから画像データ及びその時のズーム，パン，チル
ト値を受信する。Ｓ６４では画像を画面に表示し、マウ
スボタンが離された時の輪郭線をその画像に重ねて表示
する。その後、Ｓ６５でこれらのデータはメモリ上に保
存され、この処理は終了する。以上の処理はオペレータ
によって終了が指示されるまで繰り返し実行される。

【００２８】（第２の実施例）上記第１の実施例では、
オブジェクトの輪郭線を変更した後、マウスのボタンを
離すことでカメラに制御命令が送出されるようになって
いたが、第２の実施例は図５に示す処理のステップＳ５
４の処理の後に、図６に示す処理をそのまま続けて、マ
ウスを移動する度に実際に撮影する画像を連続的に変化
させる事が可能である。

【００２９】その際、システム起動の際の可動範囲設定
時の処理にズーム，パン，チルトの変化する時の最大速
度の測定を追加し、カメラに制御コードを送る間隔をそ
の範囲内で収める事によって、実行する事が不可能な制
御コードを送る事を避ける事が出来る。変化の最大速度
は位置を時間で微分する事によって求める事が可能であ
る。

【００３０】（第３の実施例）第３の実施例では、カメ
ラの変化量と画像との関係をより正確に保つために、カ
メラから画像を受信する都度ズーム，パン，チルトの値
を同時に受信し、保存している。

【００３１】これは図６に示す処理のステップＳ６１の
処理で計算した計算値と元の値から計算してその値を現
在のカメラの状態を示す値として用いる事によって代用
する事が可能である。

【００３２】（第４の実施例）第４の実施例では、カメ
ラに送出した全てのデータの内容と、タイミングをメモ
リ２２、もしくは記憶装置２３に保存して置き、そのデ
ータをカメラ側に送信する手段（非図示）を用いて、設
定時とは別の時にあらかじめセットしておいたカメラズ
ーム操作を実行させる事が出来る。

【００３３】

【発明の効果】上記説明のように本発明によれば、カメ
ラの制御を数値としてではなく実際の画像を確認しなが
らマウス等により指定する事が出来るため、感覚的にカ
メラのズーム，雲台の制御を容易に行う事が可能であ
る。

【００３４】また、ディスプレイ画面のウインドウ上で
制御可能な量の最大値，最小値を越えて操作する事が出
来ないのでカメラ側でエラーを起こすような制御を行う
事を未然に防ぐ事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によりズーム，パン，チルト
の指定を行うウインドウ例の説明図である。

【図２】 実施例のハードウェア構成を示すブロック図
である。

【図３】 実施例によりオブジェクトを指定する方法の
説明図である。

【図４】 実施例をオペレータが利用するときの処理の
流れを示すフローチャートである。

【図５】 実施例による処理のフローチャートである。

【図６】 実施例による処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４ 入力ウインドウ及び表示され
る画像 １５ ポインティングデバイスの位置を示すポインタ １６，１７ オペレータによって指示されたオブジェク
トの輪郭線 ２１ ＣＰＵ ２２ メモリ ２３ 記憶装置 ２４ 表示装置，入力デバイスとのＩ／Ｏ ２５ カメラとのインターフェイス ２６ システムバス ２７ 表示装置 ２８ ポインティングデバイス ２９ キーボード ２ａ 映像用ケーブル ２ｂ 制御信号用ケーブル ２ｃ 雲台 ２ｄ インターフェイス ２ｅ 雲台制御部 ２ｆ ズームレンズ ２ｇ カメラ ２ｈ ズーム駆動回路 ３１ 入力ウインドウの一部 ３２ 操作を行うために注目したい被写体 ３３ ポインタ ３４ オペレータによって入力される輪郭線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/222 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者 小川 康行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中村 卓 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズームレンズを備え雲台に搭載されたカ
   メラと、ズーム駆動制御部と、雲台駆動制御部とを備え
   た撮像システムに接続され、前記カメラのズーム、パ
   ン、チルトを制御するカメラ制御装置であって、 前記カメラにより撮影している画像および前記カメラの
   ズーム、パン、チルトの設定を示す画像を表示する画像
   表示手段と、 該画像表示手段の表示面に対して前記カメラへのズー
   ム、パン、チルトの移動設定の入力が行える設定入力手
   段と、 該設定入力手段により設定されたズーム、パン、チルト
   情報を記憶する記憶手段と、 前記設定入力手段により入力された設定入力情報に基づ
   きカメラのズームレンズおよび雲台を各々駆動する制御
   信号を前記撮像システムに出力する制御手段と、を備え
   たことを特徴とするカメラ制御装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段に記憶したズーム、パン、
   チルト情報を所定の時期に前記撮像システムに出力する
   ことを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。
3. 【請求項３】 前記設定入力手段は、前記表示手段上に
   表示される画像の任意の部位の輪郭を指示し、この輪郭
   を制御することにより、前記移動設定の入力を可能とす
   ることを特徴とする請求項１記載のカメラ制御装置。