JPH10270179A - Coordinate identification device - Google Patents

Coordinate identification device

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JPH10270179A
JPH10270179A JP9072526A JP7252697A JPH10270179A JP H10270179 A JPH10270179 A JP H10270179A JP 9072526 A JP9072526 A JP 9072526A JP 7252697 A JP7252697 A JP 7252697A JP H10270179 A JPH10270179 A JP H10270179A
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JP
Japan
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axis
imaging
imaging device
coordinate
irradiation target
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JP9072526A
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Japanese (ja)
Inventor
Juichi Kawashima
寿一 川島
Minoru Yoshida
稔 吉田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の良くない機材でも正確に目標位置座標
を特定可能にする。 【解決手段】 画像認識を用いて撮像装置により照射目
標を捕捉しながら追尾照明を行う自動追尾照明装置など
に用いる座標特定装置において、照射目標を捕捉する撮
像装置2,3と、各撮像装置の撮像軸2a,3a上に照
射目標Mを捕捉するように各撮像装置の撮像軸方向を制
御するとともに該撮像軸方向の角度情報を取得可能な回
転台駆動装置4,5と、各回転台駆動装置の位置座標を
記憶する記憶部6と、各回転台駆動装置から得られる各
撮像装置の撮像軸方向の角度情報と記憶部に記憶されて
いる各回転台駆動装置の位置座標とを用いて、各撮像装
置の撮像軸を表わす直線を特定する直線演算処理装置7
と、直線演算処理装置で特定される各直線間で最短距離
となる線分上の一点に照射目標座標を近似する座標演算
処理装置8とを設けた。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To enable accurate identification of target position coordinates even with equipment with low accuracy. In a coordinate specifying device used for an automatic tracking illumination device that performs tracking illumination while capturing an irradiation target by an imaging device using image recognition, an imaging device for capturing an illumination target, and an imaging device for each imaging device. Turntable driving devices 4 and 5, which control the direction of the image pickup axis of each image pickup apparatus so as to capture the irradiation target M on the image pickup axes 2a and 3a and can acquire angle information in the image pickup axis direction; The storage unit 6 that stores the position coordinates of the device, the angle information in the imaging axis direction of each imaging device obtained from each turntable drive device, and the position coordinates of each turntable drive device stored in the storage unit are used. Linear processing unit 7 for specifying a straight line representing the imaging axis of each imaging device
And a coordinate processing unit 8 that approximates the irradiation target coordinates to one point on a line segment that is the shortest distance between the straight lines specified by the straight line processing unit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、宴会場やホールや
舞台などにおいて、画像認識を用いて演出者などを自動
的に追尾照明する自動追尾照明装置などの、自動制御に
用いる座標特定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate specifying device used for automatic control, such as an automatic tracking lighting device for automatically illuminating a director or the like using image recognition in a banquet hall, a hall, a stage, or the like. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、画像認識を用いて演出者など
を自動追尾照明する自動追尾照明装置では、照射目標の
位置を3次元空間座標で特定できる座標特定装置を利用
している。座標特定装置は、照射目標を捉えるための、
2台のテレビカメラなどの撮像装置と、2台の回転台駆
動装置と、演算装置とを含んで構成する。撮像装置は回
転台駆動装置に取着している。回転台駆動装置は、常に
撮像装置の画角中心(撮像軸上)に照射目標を捉えるよ
う撮像装置の方向を制御するとともに、現在の撮像装置
の撮像方向つまり撮像軸のパン角およびチルト角を取得
して出力する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic tracking illuminator that automatically illuminates a director or the like using image recognition uses a coordinate specifying device that can specify the position of an irradiation target in three-dimensional space coordinates. The coordinate identification device is used to capture the irradiation target.
It is configured to include an imaging device such as two television cameras, two turntable driving devices, and an arithmetic device. The imaging device is attached to the turntable drive. The turntable driving device controls the direction of the imaging device so as to always capture the irradiation target at the center of the angle of view (on the imaging axis) of the imaging device, and sets the current imaging direction of the imaging device, that is, the pan angle and the tilt angle of the imaging axis. Get and output.

【0003】演算装置は、各回転台駆動装置の出力する
パン角およびチルト角と、施工時に予め記憶部に入力す
る各撮像装置の取り付け位置座標とから、各撮像装置の
撮像軸を表わす直線を特定した上で、直線の交点座標を
演算して照射目標の位置座標を求めている。
[0003] The arithmetic unit calculates a straight line representing the imaging axis of each imaging device from the pan angle and the tilt angle output from each turntable driving device and the mounting position coordinates of each imaging device which are input to the storage unit in advance during construction. After the identification, the coordinates of the intersection of the straight lines are calculated to obtain the position coordinates of the irradiation target.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
座標特定装置にあっては、2本の直線が交わることが必
要であることから、 動作分解能の高い回転台駆動装置で
なければならずコストが嵩むとともに、回転台駆動装置
の正確な取付位置座標が必要になることから施工に手間
がかかる。また、コスト削減のために、汎用の機材を用
いて撮像装置や回転台駆動装置を構成すると、撮像装置
の撮像軸と回転台駆動装置のチルト軸との間にずれが生
じ、撮像軸を表わす直線の特定精度が悪くなる、という
問題点があった。
However, in the conventional coordinate specifying device, it is necessary to intersect two straight lines. In addition to being bulky, accurate mounting position coordinates of the turntable driving device are required, so that it takes time and effort to perform the construction. In addition, when an imaging device or a turntable driving device is configured using general-purpose equipment for cost reduction, a shift occurs between an imaging axis of the imaging device and a tilt axis of the turntable driving device, and the imaging axis represents the imaging axis. There is a problem that the accuracy of specifying a straight line is deteriorated.

【0005】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、精度がそれ
ほど良くない汎用の機材を用いて撮像装置や回転台駆動
装置を構成しても、また施工にそれほど神経を使わなく
ても、正確に照射目標位置を特定できる安価で実用的な
座標特定装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to form an image pickup apparatus and a turntable driving apparatus using general-purpose equipment of which accuracy is not so good. Another object of the present invention is to provide an inexpensive and practical coordinate specifying device that can accurately specify an irradiation target position without using much nerves for construction.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項1記載の発明にあっては、画像認
識を用いて撮像装置により照射目標を捕捉しながら追尾
照明を行う自動追尾照明装置などに用いる座標特定装置
において、照射目標を捕捉する第1の撮像装置と、第1
の撮像装置が取着されて、第1の撮像装置の撮像軸上の
第1の軸点位置座標で直交する第1のパン軸と第1のチ
ルト軸とを有し、第1のパン軸と第1のチルト軸とをそ
れぞれ回動軸にして第1の撮像装置を回動駆動し、第1
の撮像装置の撮像軸上に照射目標を捕捉するように第1
の撮像装置の撮像軸方向を制御するとともに該撮像軸方
向の角度情報を取得可能な第1の回転台駆動装置と、照
射目標を捕捉する第2の撮像装置と、第2の撮像装置が
取着されて、第2の撮像装置の撮像軸上の第2の軸点位
置座標で直交する第2のパン軸と第2のチルト軸とを有
し、第2のパン軸と第2のチルト軸とをそれぞれ回動軸
にして第2の撮像装置を回動駆動し、常に第2の撮像装
置の撮像軸上に照射目標を捕捉するように第2の撮像装
置の撮像軸方向を制御するとともに該撮像軸方向の角度
情報を取得可能な第2の回転台駆動装置と、第1の軸点
位置座標と第2の軸点位置座標とをそれぞれ記憶する記
憶部と、各回転台駆動装置からそれぞれ得られる各撮像
装置の撮像軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されてい
る各軸点位置座標とを用いて、各撮像装置の撮像軸を表
わす直線を特定する直線演算処理装置と、直線演算処理
装置で特定される各直線間で最短距離となる線分上の一
点に照射目標座標を近似する座標演算処理装置とを設け
たことを特徴とする。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a tracking illumination is performed while capturing an irradiation target by an image pickup device using image recognition. In a coordinate specifying device used for an automatic tracking illumination device or the like, a first imaging device for capturing an irradiation target,
Has a first pan axis and a first tilt axis orthogonal to each other at first axis point position coordinates on the imaging axis of the first imaging apparatus, and the first pan axis The first imaging device is rotationally driven with the rotation axis of the first tilt axis and the first tilt axis, respectively.
To capture the irradiation target on the imaging axis of the imaging device
A first turntable driving device capable of controlling an imaging axis direction of an imaging device and acquiring angle information of the imaging axis direction, a second imaging device for capturing an irradiation target, and a second imaging device. A second pan axis and a second tilt axis that are orthogonal to each other at a second axis point position coordinate on the imaging axis of the second imaging apparatus, and the second pan axis and the second tilt The second imaging device is rotationally driven with the respective axes as the rotation axes, and the direction of the imaging axis of the second imaging device is controlled so that the irradiation target is always captured on the imaging axis of the second imaging device. A second turntable driving device capable of acquiring angle information in the imaging axis direction, a storage unit for storing first axis point position coordinates and a second axis point position coordinate, respectively, Angle information of each imaging device in the direction of the imaging axis obtained from, and the coordinates of each axis point position stored in the storage unit A linear calculation processing device that specifies a straight line representing the imaging axis of each imaging device, and the irradiation target coordinates are approximated to one point on a line segment that is the shortest distance between the straight lines specified by the linear calculation processing device And a coordinate calculation processing device.

【0007】請求項2記載の発明にあっては、画像認識
を用いて撮像装置により照射目標を捕捉しながら追尾照
明を行う自動追尾照明装置などに用いる座標特定装置に
おいて、照射目標を捕捉する第1の撮像装置と、第1の
撮像装置が取着されて、第1の撮像装置の撮像軸に交わ
る第1のパン軸と、第1のパン軸に直交して且つ第1の
撮像装置の撮像軸に対して第1のずれ距離を持つ第1の
チルト軸とをそれぞれ回動軸にして第1の撮像装置を回
動駆動し、第1の撮像装置の撮像軸上に照射目標を捕捉
するように第1の撮像装置の撮像軸方向を制御するとと
もに、該撮像軸方向の角度情報を取得可能な第1の回転
台駆動装置と、照射目標を捕捉する第2の撮像装置と、
第2の撮像装置が取着されて、第2の撮像装置の撮像軸
に交わる第2のパン軸と、第2のパン軸に直交して且つ
第2の撮像装置の撮像軸に対して第2のずれ距離を持つ
第2のチルト軸とをそれぞれ回動軸にして第2の撮像装
置を回動駆動し、第2の撮像装置の撮像軸上に照射目標
を捕捉するように第2の撮像装置の撮像軸方向を制御す
るとともに、該撮像軸方向の角度情報を取得可能な第2
の回転台駆動装置と、第1のパン軸と第1のチルト軸と
の直交する第1の軸点位置座標と、第2のパン軸と第2
のチルト軸との直交する第2の軸点位置座標と、第1の
ずれ距離と、第2のずれ距離とを記憶する記憶部と、第
1の回転台駆動装置から得られる第1の撮像装置の撮像
軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されている第1の軸
点位置座標と第1のずれ距離とに基づいて、第1の撮像
装置の撮像軸の通る位置座標を求める第1の座標補正部
と、第2の回転台駆動装置から得られる第2の撮像装置
の撮像軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されている第
2の軸点位置座標と第2のずれ距離とに基づいて、第2
の撮像装置の撮像軸の通る位置座標を求める第2の座標
補正部と、各回転台駆動装置からそれぞれ得られる各撮
像装置の撮像軸方向の角度情報と、各座標補正部の求め
る各位置座標とを用いて、各撮像装置の撮像軸を表わす
直線を特定する直線演算処理装置と、直線演算処理装置
で特定された各直線間で最短距離となる線分上の一点に
照射目標座標を近似する座標演算処理装置とを設けたこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a coordinate specifying device used in an automatic tracking illumination device for performing tracking illumination while capturing an irradiation target by an image pickup device using image recognition. The first imaging device and the first imaging device are attached, and a first pan axis that intersects the imaging axis of the first imaging device, and a first pan axis that is orthogonal to the first pan axis and that is The first imaging device is rotationally driven with the first tilt axis having the first shift distance with respect to the imaging axis as the rotation axis, and the irradiation target is captured on the imaging axis of the first imaging device. A first turntable drive device capable of controlling the imaging axis direction of the first imaging device so as to obtain angle information of the imaging axis direction, a second imaging device capturing an irradiation target,
A second imaging device is mounted, and a second pan axis that intersects the imaging axis of the second imaging device and a second pan axis that is orthogonal to the second pan axis and that is perpendicular to the imaging axis of the second imaging device. The second imaging device is rotationally driven with the second tilt axis having a displacement distance of 2 as the rotation axis, and the second imaging device is rotated to capture the irradiation target on the imaging axis of the second imaging device. A second control unit that controls the imaging axis direction of the imaging device and that can acquire angle information of the imaging axis direction.
, A first pan point orthogonal to the first pan axis and the first tilt axis, and a second pan axis and a second pan axis.
A storage unit for storing a second axis point position coordinate orthogonal to the tilt axis of the first, a first shift distance, and a second shift distance, and a first imaging obtained from the first turntable driving device Based on the angle information of the imaging axis direction of the apparatus, the first axis point position coordinates stored in the storage unit, and the first shift distance, the position coordinates through which the imaging axis of the first imaging apparatus passes are determined. 1 coordinate correction unit, angle information in the imaging axis direction of the second imaging device obtained from the second turntable driving device, and second axis point position coordinates stored in the storage unit and a second shift. Based on the distance and the second
A second coordinate correction unit for obtaining position coordinates passing through the imaging axis of the imaging device, angle information in the imaging axis direction of each imaging device obtained from each turntable driving device, and each position coordinate obtained by each coordinate correction unit And a straight line processing device that specifies a straight line representing the imaging axis of each imaging device, and the irradiation target coordinates are approximated to a point on a line segment that is the shortest distance between the straight lines specified by the straight line processing device. And a coordinate calculation processing device.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る座標特定装置
の第1の実施の形態を図1〜図5に基づいて、第2の実
施の形態を図6〜図8に基づいて、それぞれ詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of a coordinate specifying device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, and a second embodiment will be described with reference to FIGS. This will be described in detail.

【0009】[第1の実施の形態]この第1の実施の形
態の座標特定装置は請求項1記載の座標特定装置に対応
している。図1は座標特定装置の概要を説明するブロッ
ク図、図2は2台の撮像装置と照射目標との関係を説明
する上側から見た平面図、図3は2台の撮像装置と照射
目標との関係を説明する側面図、図4は撮像軸を表わす
直線が交差しない場合の処理を示す説明図、図5は座標
特定装置の処理を説明するフローチャートである。
[First Embodiment] The coordinate specifying apparatus according to the first embodiment corresponds to the coordinate specifying apparatus according to the first aspect. FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a coordinate identifying device, FIG. 2 is a plan view illustrating the relationship between two imaging devices and an irradiation target, and FIG. 3 is a top view illustrating two imaging devices and an irradiation target. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a process in the case where straight lines representing the imaging axes do not intersect, and FIG. 5 is a flowchart for explaining a process of the coordinate identifying device.

【0010】図1に示すように、座標特定装置1は、第
1の撮像装置に相当するテレビカメラ2と、第2の撮像
装置に相当するテレビカメラ3と、第1の回転台駆動装
置4と、第2の回転台駆動装置5と、記憶部6と、直線
演算処理装置7と、座標演算処理装置8とを備える。 ま
た、図1において、Aはスポットライト灯体部、Bは照
明回転台駆動装置、Mは演出者などの照射目標をそれぞ
れ示している。
As shown in FIG. 1, a coordinate specifying device 1 includes a television camera 2 corresponding to a first imaging device, a television camera 3 corresponding to a second imaging device, and a first turntable driving device 4. , A second turntable driving device 5, a storage unit 6, a linear calculation processing device 7, and a coordinate calculation processing device 8. In FIG. 1, A indicates a spotlight lamp unit, B indicates an illumination turntable driving device, and M indicates an irradiation target such as a director.

【0011】テレビカメラ2は回転台駆動装置4に取着
する。テレビカメラ2は、撮像軸2aを画角中心に撮像
し、撮像した映像を映像信号にして出力する。回転台駆
動装置4は、テレビカメラ2の出力する映像信号に画像
処理を施すなどの公知技術を用いて、動き回る照射目標
Mを認識し、常に照射目標Mが画角中心(撮像軸上)に
位置するようにテレビカメラ2を回動制御する。そし
て、回転台駆動装置4は、撮像装置2の画角中心(撮像
軸2a上)に照射目標Mが位置した場合の、撮像軸2a
のパン角θ1 とチルト角φ1 とを、直線演算処理装置7
へ出力する。
The television camera 2 is attached to the turntable driving device 4. The television camera 2 captures an image of the imaging axis 2a at the center of the angle of view, and outputs the captured video as a video signal. The turntable driving device 4 recognizes the moving irradiation target M by using a known technique such as performing image processing on a video signal output from the television camera 2 and always keeps the irradiation target M at the center of the angle of view (on the imaging axis). The rotation of the television camera 2 is controlled so as to be positioned. Then, the turntable driving device 4 moves the imaging axis 2a when the irradiation target M is located at the center of the angle of view of the imaging apparatus 2 (on the imaging axis 2a).
Of the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 of the
Output to

【0012】テレビカメラ3は回転台駆動装置5に取着
する。テレビカメラ3は、撮像軸3aを画角中心にして
撮像し、撮像した映像を映像信号にして出力する。回転
台駆動装置5は、テレビカメラ3の出力する映像信号に
画像処理を施すなどの公知技術を用いて、動き回る照射
目標Mを認識し、常に照射目標Mが画角中心(撮像軸
上)に位置するようにテレビカメラ3を回動制御する。
そして、回転台駆動装置5は、撮像装置3の画角中心
(撮像軸3a上)に照射目標Mが位置した場合の撮像軸
3aのパン角θ2 とチルト角φ2 とを、直線演算処理装
置7へ出力する。
The television camera 3 is attached to the turntable driving device 5. The television camera 3 captures an image with the imaging axis 3a at the center of the angle of view, and outputs the captured video as a video signal. The turntable driving device 5 recognizes the moving irradiation target M by using a known technique such as performing image processing on a video signal output from the television camera 3 and always moves the irradiation target M to the center of the angle of view (on the imaging axis). The television camera 3 is controlled to rotate so as to be positioned.
Then, the turntable driving device 5 performs a linear calculation process on the pan angle θ 2 and the tilt angle φ 2 of the imaging axis 3a when the irradiation target M is positioned at the center of the angle of view (on the imaging axis 3a) of the imaging apparatus 3. Output to the device 7.

【0013】記憶部6は、第1の軸点位置座標P1 (x
1,1,1 )と第2の軸点位置座標P2 (x2,
2,2 )とを記憶している。第1の軸点位置座標P
1 (x1,1, 1 )と第2の軸点位置座標P2 (x2,
2,2 )とはそれぞれ施工時の調整時に入力するもので
ある。
The storage unit 6 stores a first axis point position coordinate P1(X
1,y1,z1) And the second axis point position coordinate PTwo(X2,y
2,zTwo). First axis point position coordinates P
1(X1,y1,z 1) And the second axis point position coordinate PTwo(X2,y
2,zTwo) Means to enter each time of adjustment at the time of construction
is there.

【0014】第1の軸点位置座標P1 (x1,1,1
は、回転台駆動装置4のパン軸Pp1とチルト軸Pt1との
直交する位置座標である。テレビカメラ2は、テレビカ
メラ2の撮像軸2aが常に第1の軸点位置座標P1 (x
1,1,1 )を通るように、回転台駆動装置4に取着し
ている。また、第2の軸点位置座標P2 (x2,
2, 2 )は、回転台駆動装置5のパン軸Pp2とチルト軸
t2との直交する位置座標である。テレビカメラ3は、
テレビカメラ3の撮像軸3aが常に第2の軸点位置座標
2 (x2,2,2 )を通るように、回転台駆動装置5
に取着している。
First axis point position coordinates P1(X1,y1,z1)
Is the pan axis P of the turntable drive 4.p1And tilt axis Pt1With
These are orthogonal position coordinates. TV camera 2 is a TV camera
The imaging axis 2a of the camera 2 is always the first axis point position coordinate P1(X
1,y1,z1), Attached to the turntable drive 4
ing. Also, the second axis point position coordinates PTwo(X2,y
2,z Two) Indicates the pan axis P of the turntable driving device 5.p2And tilt axis
Pt2Are orthogonal position coordinates. TV camera 3
The imaging axis 3a of the television camera 3 is always the second axis point position coordinate
PTwo(X2,y2,zTwo) So that the turntable driving device 5
It is attached to.

【0015】直線演算処理装置7は、回転台駆動装置4
の出力するパン角θ1 およびチルト角φ1 と、記憶部6
の記憶する第1の軸点位置座標P1 (x1,1,1 )と
に基づいて、テレビカメラ2の撮像軸2aを表わす直線
を特定するとともに、回転台駆動装置5の出力するパン
角θ2 およびチルト角φ2 と、記憶部6の記憶する第2
の軸点位置座標P2 (x2,2,2 )とに基づいて、テ
レビカメラ3の撮像軸3aを表わす直線を特定する。
The linear operation processing device 7 includes the turntable driving device 4
Output from the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 and the storage unit 6
Based on the first axis point location coordinates P 1 storing (x 1, y 1, z 1) of, as well as identifying straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2, and outputs the turntable drive device 5 The pan angle θ 2 and the tilt angle φ 2, and the second
Based on the axial point position coordinate P 2 (x 2, y 2 , z 2), specifying the straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3.

【0016】ここで、パン角θとチルト角φとのそれぞ
れはy座標軸方向を基準にするとともに、パン角θにあ
っては図2に示すように平面視した場合の右周りを正、
チルト角φにあっては図3に示すように側面視した場合
の下向きを正にすると、テレビカメラ2の撮像軸2aを
表わす直線の方向余弦(i1,1,1 )およびテレビカ
メラ3の撮像軸3aを表わす直線の方向余弦(i2,2,
2 )は、数1にてそれぞれ与えられる。但し、数1に
おいて、添え字のnは各テレビカメラ2,3に対応す
る。
Here, each of the pan angle θ and the tilt angle φ is based on the direction of the y-coordinate axis, and as for the pan angle θ, the right rotation in a plan view as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, when the downward angle when viewed from the side at the tilt angle φ is positive, the direction cosine (i 1, j 1, k 1 ) of the straight line representing the imaging axis 2 a of the television camera 2 and the television camera 3, the direction cosine of a straight line representing the imaging axis 3a (i 2, j 2,
k 2 ) is given by Equation 1, respectively. However, in Equation 1, the subscript n corresponds to each of the television cameras 2 and 3.

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【0018】そこで、 直線演算処理装置7は、数1にて
与えられる方向余弦と、記憶部6の記憶する第1の軸点
位置座標P1 (x1,1,1 )とから、テレビカメラ2
の撮像軸2aを表わす直線を数2として特定する。但
し、tは直線を表わす媒介変数である。
[0018] Therefore, the linear processing unit 7, since the direction cosine given by equation 1, the first axis point location coordinates P 1 storing in the storage unit 6 (x 1, y 1, z 1), TV camera 2
Is specified as Equation 2. Here, t is a parameter representing a straight line.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】また、直線演算処理装置7は、数1にて与
えられる方向余弦と、記憶部6の記憶する第2の軸点位
置座標P2 (x2,2,2 )とから、テレビカメラ3の
撮像軸3aを表わす直線を数3として特定する。但し、
rは直線を表わす媒介変数である。
Further, the linear processing unit 7, since the direction cosine given by Equation 1, and the second axis point coordinates P 2 for storing in the storage unit 6 (x 2, y 2, z 2), A straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3 is specified as Expression 3. However,
r is a parameter representing a straight line.

【0021】[0021]

【数3】 (Equation 3)

【0022】次に、図4を用いて、座標演算処理装置8
の処理を説明する。座標演算処理装置8は、テレビカメ
ラ2の撮像軸2aを表わす直線の式である数2と、テレ
ビカメラ3の撮像軸3aを表わす直線の式である数3と
に基づいて、それぞれの直線が最短になる各直線上の位
置座標Pa (xa,a,a )と位置座標Pb (xb, b,
b )とを演算する。
Next, referring to FIG.
Will be described. The coordinate calculation processing device 8 is a television camera.
Equation 2, which is a straight line expression representing the imaging axis 2a of the camera 2,
Equation 3, which is a straight line expression representing the imaging axis 3a of the bi-camera 3,
Position on each straight line where each straight line is the shortest based on
Position coordinates Pa(Xa,ya,za) And position coordinates Pb(Xb,y b,
zb).

【0023】ところで、テレビカメラ2の撮像軸2aを
表わす直線は、位置座標Pa (xa,a,a )を通るこ
とから、数4が成立する。
By the way, since the straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2 passes through the position coordinates P a (x a, ya a, z a ) , the equation 4 is established.

【0024】[0024]

【数4】 (Equation 4)

【0025】また、テレビカメラ3の撮像軸3aを表わ
す直線は、位置座標Pb (xb,b,b )を通ることか
ら、数5が成立する。
Further, since the straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3 passes through the position coordinates P b (x b, y b, z b ) , Equation 5 is established.

【0026】[0026]

【数5】 (Equation 5)

【0027】更に、位置座標Pa (xa,a,a )と位
置座標Pb (xb,b,b )とを結ぶ直線は、テレビカ
メラ2の撮像軸2aを表わす直線とテレビカメラ3の撮
像軸3aを表わす直線とに直交することから、数6が成
立する。
Furthermore, the straight line connecting the position coordinates P a (x a, y a , z a) and the position coordinate P b (x b, y b , z b) and the straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2 Is orthogonal to the straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3, so that Equation 6 holds.

【0028】[0028]

【数6】 (Equation 6)

【0029】そこで数4と数5との関係を数6へ代入
して整理すると数7が成立して、媒介変数t1,1 は数
8として解くことができる。
Therefore , when the relationship between Equations 4 and 5 is substituted into Equation 6 and rearranged, Equation 7 holds, and the parameters t 1 and r 1 can be solved as Equation 8.

【0030】[0030]

【数7】 (Equation 7)

【0031】[0031]

【数8】 (Equation 8)

【0032】つまり、数8に示すように、媒介変数t1,
1 のそれぞれは、全て既知のものとして与えられ、位
置座標Pa (xa,a,a )と位置座標Pb (xb,b,
b)とは既知のものとして特定できる。
That is, as shown in Expression 8, the parameter t 1,
Each of r 1 is given as a known one, and the position coordinates P a (x a, ya , z a ) and the position coordinates P b (x b, y b,
z b ) can be specified as known.

【0033】従って、座標演算処理装置8は、位置座標
a (xa,a,a )と位置座標P b (xb,b,b
とを結ぶ線分を特定することができ、通常は位置座標P
a (xa,a,a )と位置座標Pb (xb,b,b )と
を結ぶ線分の中点を演算して、この中点を照射目標Mの
位置座標として推定する。そして、座標演算処理装置8
は、演算して求めた照射目標Mの位置座標を照明回転台
駆動装置Bに出力する。すると、照明回転台駆動装置B
は、スポットライト灯体部Aを回動して、照射方向を照
射目標Mの方へ向ける。
Therefore, the coordinate calculation processing device 8 calculates the position coordinates
Pa(Xa,ya,za) And position coordinates P b(Xb,yb,zb)
Can be specified, and usually the position coordinates P
a(Xa,ya,za) And position coordinates Pb(Xb,yb,zb)When
Is calculated and the midpoint of the irradiation target M is calculated.
Estimate as position coordinates. Then, the coordinate calculation processing device 8
Calculates the position coordinates of the irradiation target M calculated and calculated
Output to the driving device B. Then, the lighting turntable driving device B
Rotates the spotlight lamp unit A to illuminate the irradiation direction.
Point toward shooting target M.

【0034】以上の座標特定装置1の動作を、図5のフ
ローチャートを用いて説明すると次のようになる。すな
わち、回転台駆動装置4,5は、テレビカメラ2,3の
各撮像軸2a,3aが照射目標Mに向くように、テレビ
カメラ2,3を回動する(ステップ100,101)。
その後、回転台駆動装置4,5は、テレビカメラ2,3
の各撮像軸2a,3aが照射目標Mに向いたときの、テ
レビカメラ2の撮像軸2aのパン角θ1 およびチルト角
φ1 と、テレビカメラ3の撮像軸3aのパン角θ2 およ
びチルト角φ2 とを、直線演算処理装置7へ出力する
(ステップ102,103)。
The operation of the coordinate identifying apparatus 1 will be described below with reference to the flowchart of FIG. That is, the turntable driving devices 4 and 5 rotate the television cameras 2 and 3 so that the imaging axes 2a and 3a of the television cameras 2 and 3 face the irradiation target M (steps 100 and 101).
Thereafter, the turntable driving devices 4 and 5 are connected to the television cameras 2 and 3
When the imaging axes 2a and 3a of the television camera 2 face the irradiation target M, the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 of the imaging axis 2a of the television camera 2 and the pan angle θ 2 and the tilt angle of the imaging axis 3a of the television camera 3 The angle φ 2 is output to the straight line processing unit 7 (steps 102 and 103).

【0035】直線演算処理装置7は、回転台駆動装置4
の出力するテレビカメラ2の撮像軸2aのパン角θ1
よびチルト角φ1 と、回転台駆動装置5の出力するテレ
ビカメラ3の撮像軸3aのパン角θ2 およびチルト角φ
2 とから、撮像軸2a,3aの各方向余弦を演算する
(ステップ104,105)とともに、記憶部6から読
み出した第1の軸点位置座標P1 (x1,1,1 )と第
2の軸点位置座標P2 (x2,2,2 )とに基づいて、
テレビカメラ2の撮像軸2aを表わす直線とテレビカメ
ラ3の撮像軸3aを表わす直線とをそれぞれ特定する
(ステップ106,107)。
The linear operation processing device 7 includes the turntable driving device 4
And the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 of the imaging axis 2 a of the television camera 2 output from the camera, and the pan angle θ 2 and the tilt angle φ of the imaging axis 3 a of the television camera 3 output from the turntable driving device 5.
From 2 which includes an imaging axis 2a, calculates the respective direction cosine of 3a (step 104, 105), a first axis point read from the storage unit 6 position coordinate P 1 (x 1, y 1, z 1) based on the second axis point position coordinate P 2 (x 2, y 2 , z 2),
A straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2 and a straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3 are specified (steps 106 and 107).

【0036】座標演算処理装置8は、直線演算処理装置
7が特定した、テレビカメラ2の撮像軸2aを表わす直
線の式である数2と、テレビカメラ3の撮像軸3aを表
わす直線の式である数3とに基づいて、それぞれの直線
が最短になる各直線上の位置座標Pa (xa,a,a
と位置座標Pb (xb,b,b )とを演算で求め(ステ
ップ108)た上で、最短距離の線分上の1点を照射目
標Mの位置として近似する(ステップ109)。
The coordinate arithmetic processing unit 8 is expressed by Equation 2 which is a straight line equation representing the imaging axis 2a of the television camera 2 and a straight line equation representing the imaging axis 3a of the television camera 3 specified by the straight line arithmetic processing unit 7. Based on Equation 3, position coordinates P a (x a, ya , z a ) on each straight line where each straight line becomes the shortest
And the position coordinates P b (x b, y b, z b ) are calculated (step 108), and then one point on the shortest distance line segment is approximated as the position of the irradiation target M (step 109). .

【0037】[第2の実施の形態]この第2の実施の形
態の座標特定装置は請求項2記載の座標特定装置に対応
している。図6は座標特定装置の概要を説明するブロッ
ク図、図7は2台の撮像装置と照射目標との関係を説明
する側面図、図8は座標特定装置の処理を説明するフロ
ーチャートである。なお、図6および図7において、第
1の実施の形態の座標特定装置と同等の箇所には同じ符
号を付して詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment] The coordinate specifying apparatus according to the second embodiment corresponds to the coordinate specifying apparatus according to the second aspect. FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of the coordinate specifying device, FIG. 7 is a side view illustrating a relationship between two imaging devices and irradiation targets, and FIG. 8 is a flowchart illustrating processing of the coordinate specifying device. In FIGS. 6 and 7, the same reference numerals are given to the same portions as those of the coordinate specifying device according to the first embodiment, and the detailed description is omitted.

【0038】この座標特定装置が前述の第1の実施の形
態の座標特定装置と異なり特徴となるのは、テレビカメ
ラ2,3および回転台駆動装置4,5として、座標特定
装置専用のものではなく汎用のものを用いるがために、
テレビカメラ2の撮像軸2aは回転台駆動装置4のパン
軸Pp1に交わり、テレビカメラ3の撮像軸3aは回転台
駆動装置5のパン軸Pp2に交わるものの、回転台駆動装
置4,5のチルト軸P t1,Pt2との間にずれ距離S1
2 が生じるので、ずれ距離S1 ,S2 に伴なう補正を
行うための第1の座標補正部71と第2の座標補正部7
2とを設ける構成である。
This coordinate specifying device is the same as the first embodiment.
Unlike the coordinate identification device of the state, the feature is that the TV camera
Coordinates are specified as the drive units 2 and 3 and the turntable drive units 4 and 5.
In order to use general-purpose ones instead of dedicated ones,
The imaging axis 2a of the television camera 2 is a pan of the turntable driving device 4.
Axis Pp1, The imaging axis 3a of the TV camera 3 is a turntable
Pan axis P of drive device 5p2, But the turntable drive
4 and 5 tilt axes P t1, Pt2Distance S between1,
STwoOccurs, the shift distance S1, STwoCorrection accompanying
Coordinate correction unit 71 and second coordinate correction unit 7 for performing
2 is provided.

【0039】図6に示す座標特定装置1にあっては、直
線演算処理装置7の内部に、第1の座標補正部71と第
2の座標補正部72とを設けている。
In the coordinate specifying device 1 shown in FIG. 6, a first coordinate correction unit 71 and a second coordinate correction unit 72 are provided inside the straight line processing unit 7.

【0040】直線演算処理装置7は、回転台駆動装置4
の出力するパン角θ1 およびチルト角φ1 と、記憶部6
の記憶するずれ距離S1 および第1の軸点位置座標P1
(x 1,1,1 )とに基づいて、テレビカメラ2の撮像
軸2aを表わす直線を特定するとともに、回転台駆動装
置5の出力するパン角θ2 およびチルト角φ2 と、記憶
部6の記憶するずれ距離S2 および第2の軸点位置座標
2 (x2,2,2 )とに基づいて、テレビカメラ3の
撮像軸3aを表わす直線を特定する。
The linear operation processing device 7 includes the turntable driving device 4
Output pan angle θ1And tilt angle φ1And the storage unit 6
Distance S stored in1And the first axis point position coordinate P1
(X 1,y1,z1), The imaging of the television camera 2 based on
A straight line representing the axis 2a is specified, and
Output pan angle θTwoAnd tilt angle φTwoAnd memory
Offset distance S stored by the unit 6TwoAnd second axis point position coordinates
PTwo(X2,y2,zTwo), Based on the TV camera 3
A straight line representing the imaging axis 3a is specified.

【0041】ここで、第1の実施の形態の場合と同様、
パン角θとチルト角φとのそれぞれはy座標軸方向を基
準にするとともに、パン角θにあっては図2に示すよう
に平面視した場合の右周りを正、チルト角φにあっては
図3に示すように側面視した場合の下向きを正にする
と、テレビカメラ2の撮像軸2aを表わす直線の方向余
弦(i1,1,1 )およびテレビカメラ3の撮像軸3a
を表わす直線の方向余弦(i2,2,2 )は、第1の実
施の形態の場合と同様、数1にてそれぞれ与えられる。
但し、数1において、添え字のnは各テレビカメラ2,
3に対応する。
Here, as in the case of the first embodiment,
Each of the pan angle θ and the tilt angle φ is based on the direction of the y-coordinate axis, and as for the pan angle θ, the clockwise direction when viewed in plan as shown in FIG. when exactly the downward when seen from the side, as shown in FIG. 3, the television straight direction cosines representing the imaging axis 2a of the camera 2 (i 1, j 1, k 1) and the imaging axis 3a of the television camera 3
Straight direction cosine (i 2, j 2, k 2) representing a, as in the first embodiment are given respectively by equation (1).
However, in the expression 1, the subscript n is used for each TV camera 2,
Corresponds to 3.

【0042】そこで、 直線演算処理装置7は、先ず、第
1の座標補正部71にて、回転台駆動装置4の出力する
チルト角φ1 と、記憶部6の記憶するずれ距離S1 およ
び第1の軸点位置座標P1 (x1,1,1 )とから、テ
レビカメラ2の撮像軸2aと回転台駆動装置4のパン軸
p1との交わる位置座標P10(x1,1,10)を数9を
以って演算するとともに、第2の座標補正部72にて、
回転台駆動装置5の出力するチルト角φ2 と、記憶部6
の記憶するずれ距離S2 および第2の軸点位置座標P2
(x2,2,2 )とから、テレビカメラ3の撮像軸3a
と回転台駆動装置5のパン軸Pp2との交わる位置座標P
20(x2,2,20)を数9を以って演算する。
Therefore, the straight-line arithmetic processing unit 7 firstly causes the first coordinate correction unit 71 to output the tilt angle φ 1 output from the turntable drive unit 4, the shift distance S 1 stored in the storage unit 6, from the first axis point location coordinates P 1 (x 1, y 1 , z 1), the position coordinate P 10 (x 1 intersects with the pan axis P p1 of the turntable drive device 4 and the imaging axis 2a of the television camera 2, y 1, z 10 ) is calculated using Equation 9, and the second coordinate correction unit 72 calculates
The tilt angle φ 2 output from the turntable driving device 5 and the storage unit 6
Distance S 2 and second axis point position coordinate P 2 stored in
Since (x 2, y 2, z 2) and an imaging axis 3a of the television camera 3
Coordinates P where the axis intersects the pan axis P p2 of the turntable driving device 5
20 The number 9 (x 2, y 2, z 20) calculates I following.

【0043】[0043]

【数9】 (Equation 9)

【0044】次に、直線演算処理装置7は、数1にて与
えられる方向余弦と、第1の座標補正部71にて演算し
た位置座標P10(x1,1,10)とから、テレビカメラ
2の撮像軸2aを表わす直線を数10として特定する。
但し、tは直線を表わす媒介変数である。
Next, the straight-line processing unit 7 calculates the direction cosine given by the equation 1 and the position coordinates P 10 (x 1, y 1, z 10 ) calculated by the first coordinate correcting unit 71. , A straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2 is specified as Expression 10.
Here, t is a parameter representing a straight line.

【0045】[0045]

【数10】 (Equation 10)

【0046】また、直線演算処理装置7は、数1にて与
えられる方向余弦と、第2の座標補正部72にて演算し
た位置座標P20(x2,2,20)とから、テレビカメラ
3の撮像軸3aを表わす直線を数11として特定する。
但し、rは直線を表わす媒介変数である。
[0046] Also, the linear processing unit 7, the direction cosine given by equation 1, since the calculated position coordinates P 20 (x 2, y 2 , z 20) in the second coordinate correcting unit 72, A straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3 is specified as Expression 11.
Here, r is a parameter representing a straight line.

【0047】[0047]

【数11】 [Equation 11]

【0048】次に、座標演算処理装置8は、テレビカメ
ラ2の撮像軸2aを表わす直線の式である数10と、テ
レビカメラ3の撮像軸3aを表わす直線の式である数1
1とに基づいて、それぞれの直線が最短になる各直線上
の位置座標Pa (xa,a, a )と位置座標Pb (xb,
b,b )とを演算することにより、既知のものとして
特定できる。なお、演算手法は前述した第1の実施の形
態の場合と全く同様であるので詳細な数式の説明は省略
する。
Next, the coordinate operation processing device 8
Equation 10 which is a straight line expression representing the imaging axis 2a of the camera 2,
Equation 1 which is an equation of a straight line representing the imaging axis 3a of the Levi camera 3
On each straight line where each straight line becomes the shortest based on 1
Position coordinates Pa(Xa,ya,z a) And position coordinates Pb(Xb,
yb,zb) To calculate
Can be identified. The calculation method is the same as in the first embodiment described above.
Is exactly the same as in the case of
I do.

【0049】従って、座標演算処理装置8は、位置座標
a (xa,a,a )と位置座標P b (xb,b,b
とを結ぶ線分を特定することができ、通常は位置座標P
a (xa,a,a )と位置座標Pb (xb,b,b )と
を結ぶ線分の中点を演算して、この中点を照射目標Mの
位置座標として推定する。そして、座標演算処理装置8
は、演算して求めた照射目標Mの位置座標を照明回転台
駆動装置Bに出力する。すると、照明回転台駆動装置B
は、スポットライト灯体部Aを回動して、照射方向を照
射目標Mの方へ向ける。
Therefore, the coordinate calculation processing device 8 calculates the position coordinates
Pa(Xa,ya,za) And position coordinates P b(Xb,yb,zb)
Can be specified, and usually the position coordinates P
a(Xa,ya,za) And position coordinates Pb(Xb,yb,zb)When
Is calculated and the midpoint of the irradiation target M is calculated.
Estimate as position coordinates. Then, the coordinate calculation processing device 8
Calculates the position coordinates of the irradiation target M calculated and calculated
Output to the driving device B. Then, the lighting turntable driving device B
Rotates the spotlight lamp unit A to illuminate the irradiation direction.
Point toward shooting target M.

【0050】以上の座標特定装置1の動作を、図8のフ
ローチャートを用いて説明すると次のようになる。すな
わち、回転台駆動装置4,5は、テレビカメラ2,3の
各撮像軸2a,3aが照射目標Mに向くように、テレビ
カメラ2,3を回動する(ステップ200,201)。
その後、回転台駆動装置4,5は、テレビカメラ2,3
の各撮像軸2a,3aが照射目標Mに向いたときの、テ
レビカメラ2の撮像軸2aのパン角θ1 およびチルト角
φ1 と、テレビカメラ3の撮像軸3aのパン角θ2 およ
びチルト角φ2 とを、直線演算処理装置7へ出力する
(ステップ202,203)。
The operation of the coordinate identifying apparatus 1 will be described below with reference to the flowchart of FIG. That is, the turntable driving devices 4 and 5 rotate the television cameras 2 and 3 so that the imaging axes 2a and 3a of the television cameras 2 and 3 face the irradiation target M (steps 200 and 201).
Thereafter, the turntable driving devices 4 and 5 are connected to the television cameras 2 and 3
When the imaging axes 2a and 3a of the television camera 2 face the irradiation target M, the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 of the imaging axis 2a of the television camera 2 and the pan angle θ 2 and the tilt angle of the imaging axis 3a of the television camera 3 The angle φ 2 is output to the straight line processing device 7 (steps 202 and 203).

【0051】直線演算処理装置7は、先ず、第1の座標
補正部71にて、回転台駆動装置4の出力するチルト角
φ1 と、記憶部6の記憶するずれ距離S1 および第1の
軸点位置座標P1 (x1,1,1 )とから、テレビカメ
ラ2の撮像軸2aが回転台駆動装置4のパン軸Pp1に交
わる位置座標P10(x1,1,10)を演算する(ステッ
プ204)とともに、第2の座標補正部72にて、回転
台駆動装置5の出力するチルト角φ2 と、記憶部6の記
憶するずれ距離S2 および第2の軸点位置座標P2 (x
2,2,2 )とから、テレビカメラ3の撮像軸3aが回
転台駆動装置5のパン軸Pp2に交わるP20(x2,2,
20)を演算する(ステップ205)。
First, the straight-line processing unit 7 uses the first coordinate correction unit 71 to set the tilt angle φ 1 output from the turntable drive unit 4, the shift distance S 1 stored in the storage unit 6, and the first From the axis point position coordinates P 1 (x 1, y 1, z 1 ), position coordinates P 10 (x 1, y 1, x) at which the imaging axis 2a of the television camera 2 intersects the pan axis P p1 of the turntable drive 4 z 10 ) is calculated (step 204), and the tilt angle φ 2 output by the turntable driving device 5, the displacement distance S 2 stored in the storage unit 6, and the second Axis point position coordinates P 2 (x
2, y 2, z 2 ), P 20 (x 2, y 2, z) at which the imaging axis 3a of the television camera 3 intersects the pan axis P p2 of the turntable driving device 5
20 ) is calculated (step 205).

【0052】その後、直線演算処理装置7は、回転台駆
動装置4の出力するテレビカメラ2の撮像軸2aのパン
角θ1 およびチルト角φ1 と、回転台駆動装置5の出力
するテレビカメラ3の撮像軸3aのパン角θ2 およびチ
ルト角φ2 とから、撮像軸2a,3aの各方向余弦を演
算する(ステップ206,207)。そして、直線演算
処理装置7は、この演算した各方向余弦と座標補正部7
1,72で演算した位置座標P10(x1,1,10),P
20(x2,2,20)とに基づいて、テレビカメラ2の撮
像軸2aを表わす直線とテレビカメラ3の撮像軸3aを
表わす直線とをそれぞれ特定する(ステップ208,2
09)。
Thereafter, the linear arithmetic processing unit 7 outputs the pan angle θ 1 and the tilt angle φ 1 of the imaging axis 2 a of the television camera 2 output from the turntable driving device 4 and the television camera 3 output from the turntable driving device 5. The cosine of each direction of the imaging axes 2a and 3a is calculated from the pan angle θ 2 and the tilt angle φ 2 of the imaging axis 3a (steps 206 and 207). Then, the straight line arithmetic processing unit 7 calculates the calculated cosine of each direction and the coordinate correction unit 7.
Position coordinates P 10 (x 1, y 1, z 10 ), P calculated at 1, 72
20 based on the (x 2, y 2, z 20) and, respectively to identify a straight line representing the imaging axis 3a of the linear and the television camera 3 which represents the imaging axis 2a of the television camera 2 (step 208,2
09).

【0053】座標演算処理装置8は、直線演算処理装置
7が特定した、テレビカメラ2の撮像軸2aを表わす直
線の式である数10と、テレビカメラ3の撮像軸3aを
表わす直線の式である数11とに基づいて、それぞれの
直線が最短になる各直線上の位置座標Pa (xa,a,
a )と位置座標Pb (xb,b,b )とを演算で求め
(ステップ210)た上で、最短距離の線分上の1点を
照射目標Mの位置として近似する(ステップ211)。
The coordinate arithmetic processing unit 8 is expressed by the equation (10), which is a straight line representing the imaging axis 2a of the television camera 2, specified by the straight line arithmetic processing unit 7, and the equation of a straight line representing the imaging axis 3a of the television camera 3. Based on Equation 11, the position coordinates P a (x a, ya a, z) on each straight line where each straight line becomes the shortest
a ) and the position coordinates P b (x b, y b, z b ) are calculated (step 210), and one point on the shortest distance line segment is approximated as the position of the irradiation target M (step 210). 211).

【0054】[0054]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、撮像軸を
表わす2本の直線が厳密に交点を持たない場合でも近似
解として照射目標の位置座標を特定することができるの
で、撮像方向の精度がそれほど良くない撮像装置や回転
台駆動装置を用いても、また、施工にそれほど神経を使
わなくても、正確に照射目標位置を特定できる、安価で
実用的な、優れる座標特定装置を提供できるという効果
を奏する
According to the first aspect of the present invention, the position coordinates of the irradiation target can be specified as an approximate solution even when two straight lines representing the imaging axis do not have strict intersections. An inexpensive, practical, and excellent coordinate specifying device that can accurately specify the irradiation target position without using an imaging device or turntable driving device with a not so good accuracy, and without using much nerves for construction. It has the effect that it can be provided .

【0055】請求項2記載の発明によれば、撮像装置と
回転台駆動装置とは特別なものではなく、汎用のものを
用いても、照射目標位置を特定できるようになるので、
更に安価で実用的な、優れる座標特定装置を提供できる
という効果を奏する
According to the second aspect of the present invention, the imaging device and the turntable driving device are not special, and even if a general-purpose device is used, the irradiation target position can be specified.
Further, there is an effect that an inexpensive, practical, and excellent coordinate specifying device can be provided .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の実施の形態の座標特定装置
の概要を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a coordinate specifying device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記座標特定装置の2台の撮像装置と照射目標
との関係を説明する上側からみた平面図である。
FIG. 2 is a plan view illustrating a relationship between two imaging devices of the coordinate identification device and an irradiation target as viewed from above.

【図3】上記座標特定装置の2台の撮像装置と照射目標
との関係を説明する側面図である。
FIG. 3 is a side view illustrating a relationship between two imaging devices of the coordinate identification device and an irradiation target.

【図4】上記座標特定装置の撮像軸を表わす直線が交差
しない場合の処理を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing processing when a straight line representing an imaging axis of the coordinate identifying device does not intersect.

【図5】上記座標特定装置の処理を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of the coordinate specifying device.

【図6】本発明に係る第2の実施の形態の座標特定装置
の概要を説明するブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of a coordinate specifying device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】上記座標特定装置の2台の撮像装置と照射目標
との関係を説明する側面図である。
FIG. 7 is a side view illustrating a relationship between two imaging devices of the coordinate identification device and an irradiation target.

【図8】上記座標特定装置の処理を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of the coordinate specifying device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 座標特定装置 2 第1の撮像装置 2a 第1の撮像装置の撮像軸 3 第2の撮像装置 3a 第2の撮像装置の撮像軸 4 第1の回転台駆動装置 5 第2の回転台駆動装置 6 記憶部 7 直線演算処理装置 8 座標演算処理装置 M 照射目標 P1 第1の軸点位置座標 P2 第2の軸点位置座標 Pp1 第1のパン軸 Pp2 第2のパン軸 Pt1 第1のチルト軸 Pt2 第2のチルト軸 S1 第1のずれ距離 S2 第2のずれ距離REFERENCE SIGNS LIST 1 coordinate specifying device 2 first imaging device 2a imaging axis of first imaging device 3 second imaging device 3a imaging axis of second imaging device 4 first turntable drive device 5 second turntable drive device 6 Storage unit 7 Linear calculation processing device 8 Coordinate calculation processing device M Irradiation target P 1 First axis point position coordinate P 2 Second axis point position coordinate P p1 First pan axis P p2 Second pan axis P t1 First tilt axis Pt2 Second tilt axis S1 First shift distance S2 Second shift distance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像認識を用いて撮像装置により照射目
標を捕捉しながら追尾照明を行う自動追尾照明装置など
に用いる座標特定装置において、 照射目標を捕捉する第1の撮像装置と、 第1の撮像装置が取着されて、第1の撮像装置の撮像軸
上の第1の軸点位置座標で直交する第1のパン軸と第1
のチルト軸とを有し、第1のパン軸と第1のチルト軸と
をそれぞれ回動軸にして第1の撮像装置を回動駆動し、
第1の撮像装置の撮像軸上に照射目標を捕捉するように
第1の撮像装置の撮像軸方向を制御するとともに該撮像
軸方向の角度情報を取得可能な第1の回転台駆動装置
と、 照射目標を捕捉する第2の撮像装置と、 第2の撮像装置が取着されて、第2の撮像装置の撮像軸
上の第2の軸点位置座標で直交する第2のパン軸と第2
のチルト軸とを有し、第2のパン軸と第2のチルト軸と
をそれぞれ回動軸にして第2の撮像装置を回動駆動し、
常に第2の撮像装置の撮像軸上に照射目標を捕捉するよ
うに第2の撮像装置の撮像軸方向を制御するとともに該
撮像軸方向の角度情報を取得可能な第2の回転台駆動装
置と、 第1の軸点位置座標と第2の軸点位置座標とをそれぞれ
記憶する記憶部と、 各回転台駆動装置からそれぞれ得られる各撮像装置の撮
像軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されている各軸点
位置座標とを用いて、各撮像装置の撮像軸を表わす直線
を特定する直線演算処理装置と、 直線演算処理装置で特定される各直線間で最短距離とな
る線分上の一点に照射目標座標を近似する座標演算処理
装置とを設けたことを特徴とする座標特定装置。
1. A coordinate specifying device used for an automatic tracking illumination device or the like that performs tracking illumination while capturing an irradiation target by an imaging device using image recognition, wherein: a first imaging device that captures an illumination target; An image pickup device is attached, and a first pan axis orthogonal to a first axis point position coordinate on an image pickup axis of the first image pickup device and a first pan axis.
And the first imaging device is rotationally driven with the first pan axis and the first tilt axis as rotating axes, respectively.
A first turntable driving device capable of controlling an imaging axis direction of the first imaging device so as to capture an irradiation target on an imaging axis of the first imaging device and acquiring angle information of the imaging axis direction; A second imaging device for capturing an irradiation target, a second imaging device attached, and a second pan axis orthogonal to a second axis point position coordinate on an imaging axis of the second imaging device. 2
And the second imaging device is rotationally driven with the second pan axis and the second tilt axis as the rotation axes, respectively.
A second turntable driving device capable of controlling an imaging axis direction of the second imaging device so as to always capture an irradiation target on an imaging axis of the second imaging device and acquiring angle information of the imaging axis direction; A storage unit that stores the first axis point position coordinates and the second axis point position coordinates, angle information in the imaging axis direction of each imaging device obtained from each turntable drive device, and storage in the storage unit. A straight line processing unit that specifies a straight line representing the imaging axis of each imaging device using the coordinate values of each axis point that has been set, and a line segment that is the shortest distance between the straight lines specified by the straight line processing unit A coordinate calculation device for approximating the irradiation target coordinates at one point.
【請求項2】 画像認識を用いて撮像装置により照射目
標を捕捉しながら追尾照明を行う自動追尾照明装置など
に用いる座標特定装置において、 照射目標を捕捉する第1の撮像装置と、 第1の撮像装置が取着されて、第1の撮像装置の撮像軸
に交わる第1のパン軸と、第1のパン軸に直交して且つ
第1の撮像装置の撮像軸に対して第1のずれ距離を持つ
第1のチルト軸とをそれぞれ回動軸にして第1の撮像装
置を回動駆動し、第1の撮像装置の撮像軸上に照射目標
を捕捉するように第1の撮像装置の撮像軸方向を制御す
るとともに、該撮像軸方向の角度情報を取得可能な第1
の回転台駆動装置と、 照射目標を捕捉する第2の撮像装置と、 第2の撮像装置が取着されて、第2の撮像装置の撮像軸
に交わる第2のパン軸と、第2のパン軸に直交して且つ
第2の撮像装置の撮像軸に対して第2のずれ距離を持つ
第2のチルト軸とをそれぞれ回動軸にして第2の撮像装
置を回動駆動し、第2の撮像装置の撮像軸上に照射目標
を捕捉するように第2の撮像装置の撮像軸方向を制御す
るとともに、該撮像軸方向の角度情報を取得可能な第2
の回転台駆動装置と、 第1のパン軸と第1のチルト軸との直交する第1の軸点
位置座標と、第2のパン軸と第2のチルト軸との直交す
る第2の軸点位置座標と、第1のずれ距離と、第2のず
れ距離とを記憶する記憶部と、 第1の回転台駆動装置から得られる第1の撮像装置の撮
像軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されている第1の
軸点位置座標と第1のずれ距離とに基づいて、第1の撮
像装置の撮像軸の通る位置座標を求める第1の座標補正
部と、 第2の回転台駆動装置から得られる第2の撮像装置の撮
像軸方向の角度情報と、記憶部に記憶されている第2の
軸点位置座標と第2のずれ距離とに基づいて、第2の撮
像装置の撮像軸の通る位置座標を求める第2の座標補正
部と、 各回転台駆動装置からそれぞれ得られる各撮像装置の撮
像軸方向の角度情報と、各座標補正部の求める各位置座
標とを用いて、各撮像装置の撮像軸を表わす直線を特定
する直線演算処理装置と、 直線演算処理装置で特定された各直線間で最短距離とな
る線分上の一点に照射目標座標を近似する座標演算処理
装置とを設けたことを特徴とする座標特定装置。
2. A coordinate specifying device used in an automatic tracking illumination device or the like that performs tracking illumination while capturing an irradiation target by an imaging device using image recognition, wherein: a first imaging device that captures an irradiation target; A first pan axis intersecting the imaging axis of the first imaging apparatus with the imaging apparatus attached thereto, and a first shift perpendicular to the first pan axis and with respect to the imaging axis of the first imaging apparatus. The first imaging device is rotationally driven with the first tilt axis having a distance and the first tilt axis as the respective rotation axes, and the first imaging device is rotated so as to capture the irradiation target on the imaging axis of the first imaging device. A first type capable of controlling the imaging axis direction and acquiring angle information of the imaging axis direction.
A turntable driving device, a second imaging device for capturing an irradiation target, a second pan axis which is attached to the second imaging device and intersects the imaging axis of the second imaging device, The second imaging device is rotationally driven with a second tilt axis that is orthogonal to the pan axis and has a second shift distance with respect to the imaging axis of the second imaging device as a rotation axis, and the second imaging device is rotated. A second imaging device that controls the imaging axis direction of the second imaging device so as to capture the irradiation target on the imaging axis of the second imaging device, and obtains angle information in the imaging axis direction.
A rotary table driving device, a first axis point position coordinate orthogonal to the first pan axis and the first tilt axis, and a second axis orthogonal to the second pan axis and the second tilt axis A storage unit that stores the point position coordinates, the first shift distance, and the second shift distance; and angular information of the first imaging device in the imaging axis direction obtained from the first turntable driving device; A first coordinate correction unit for obtaining position coordinates through which the imaging axis of the first imaging device passes based on the first axis point position coordinates and the first shift distance stored in the unit, and a second rotation A second imaging device based on angle information in the imaging axis direction of the second imaging device obtained from the table drive device, and second axis point position coordinates and a second shift distance stored in the storage unit; A second coordinate correction unit for obtaining position coordinates through which the imaging axis passes, and an imaging axis of each imaging device obtained from each of the turntable driving devices. A straight line processing unit that specifies a straight line representing the imaging axis of each imaging device using the angle information of the direction and each position coordinate obtained by each coordinate correction unit, and between each straight line specified by the straight line processing unit. A coordinate calculation device for approximating an irradiation target coordinate to one point on a line segment having the shortest distance.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110326364A (en) * 2017-02-27 2019-10-11 扎克特拉克有限责任公司 Method for calibrating rotatable and pivotable technology stage setting

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CN110326364A (en) * 2017-02-27 2019-10-11 扎克特拉克有限责任公司 Method for calibrating rotatable and pivotable technology stage setting

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