JP4777486B2 - カメラ制御システムおよびその方法およびその動作処理プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、遠隔地を監視する監視カメラ等に用いて好適なカメラ制御システムに関するものである。

近年、遠隔地に設置されたカメラのパン，チルト，ズームをネットワークを介して監視側の端末から制御可能なシステムが普及されつつあり、監視能力が向上している。このような監視システムにおいては、監視端末側のモニタ上に、例えば、図９に示すようなカメラ制御ウインドウを表示する構成が存在する。このカメラ制御ウインドウは、遠隔地のカメラから出力される映像表示領域、およびその映像表示領域の下方に配置されるカメラ制御ボタンによって構成されるシステムがある。そして、ユーザはこの各カメラ制御ボタンをマウスなどのポインティングデバイスなどによってクリックすることにより、遠隔地のカメラがパン，チルト，ズームが制御される。

本願発明の目的は、上述のようなカメラの制御に関する操作性をさらに向上したユーザインタフェースを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明のカメラ制御システムは、例えば、以下の構成を有する。すなわち、カメラの撮像方向およびズーム倍率を制御可能とするカメラ制御システムにおいて、前記カメラが撮像可能な領域を示す撮像可能領域を表示させる表示制御手段と、前記表示制御手段によって表示される前記撮像可能領域上で指定された２点の位置に応じて前記カメラの撮像方向およびズーム倍率の制御を指示する指示手段とを有し、前記指示手段は、該指定された２点を通る矩形であって、所定の縦横比の矩形の対角線の長さが所定値未満の場合、該指定された２点の位置に基いて前記カメラの撮像方向が変更され、ズーム倍率が変更されないように指示することを特徴とするカメラ制御システム。

本発明によれば、カメラの制御に関する操作性をさらに向上したユーザインタフェースを提供できる。

本実施の形態のカメラ制御システムのブロック図。 映像表示ウインドウの一例を示す図。 カメラ操作ウインドウの一例を示す図。 本実施の形態の端末装置の動作処理フローチャート。 スコープ３０１の移動例を示す図。 スコープ３０１の移動処理を説明するための図。 本実施の形態の端末装置の動作処理フローチャート。 スコープ３０１の移動例を示す図。 従来のカメラ操作ウインドウの一例を示す図。

以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態のカメラ制御システムの概略構成ブロック図である。

端末装置１００は、パーソナルコンピュータなどからなり、詳細には以下の構成を有する。

ＣＰＵ１０１は、端末装置１００全体を統括制御する。主記憶部１０２はＲＡＭによって構成され、外部記憶装置１０３はフロッピーディスクまたはＣＤ−ＲＯＭなどの取り外し可能な記憶媒体からなり、また、二次記憶装置１０４はハードディスクなどによって構成される。マウス１０５はポインティングデバイスとして機能する。１０６はキーボードである。Ｉ／Ｆ１０７は、遠隔地のカメラ制御装置１１０に対して制御信号を送信し、カメラ１１１によって撮像された画像信号およびカメラ制御情報をカメラ制御装置１１０から受信する。モニタ１０９は、カメラ１１１によって撮像された画像を表示するための画像表示ウインドウおよびカメラ操作を行うためのカメラ操作ウインドウを表示する。また、システムバス１１２は、上述した端末装置１００内の各構成を相互に接続する。

一方、端末装置１００に対してインターネットなどのネットワークを介して接続されるカメラ制御装置１１０は、カメラ１１１から出力されたアナログビデオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機能と、映像情報を圧縮する映像圧縮機能を具備する。また、カメラ制御装置１１０は、端末装置１００から出力されたカメラ制御信号に基づいてカメラ１１１を制御する。カメラ１１１は、雲台を有しており、カメラ制御装置からの制御信号に基づいて、撮像方向が変更可能なほか、ズーム倍率、フォーカスなども変更することができる。

図２は、モニタ１０９上に表示される画像表示ウインドウを示している。この画像表示ウインドウには、カメラ１１１によって撮像された画像を表示する画像表示部２０１、カメラ１１１のパン方向の操作を行うためのスクロールバー２０２ａ、カメラ１１１のチルト方向の操作を行うためのスクロールバー２０２ｂ、カメラ１１１のズーム倍率を制御するためのスクロールバー２０２ｃなどによって構成される。
図３（ａ），（ｂ）は、共にモニタ１０９上に表示されるカメラ操作ウインドウを示している。

領域３００は、パン，チルト，ズーム駆動することによってカメラ１１１が撮像可能な領域を示している。領域（以下、スコープと称す）３０１は、カメラ１１１の現在の撮像範囲を示している。スコープ３０１の縦方向は垂直方向のカメラ１１１の画角範囲を示し、横方向は水平方向の画角範囲を示している。また、スコープ３０１の中央はカメラ１１１の現在の撮像光軸の方向を示している。なお、スコープの縦横の比率はカメラ１１１から受信される規格に依存するが、本実施の形態では４：３とする。領域３０２は、カメラの撮像光軸（撮像画像の中心）が変更可能な範囲を示している。カーソル３０３は、マウス操作によって移動することができ、スコープ３０１の位置および大きさを変更することができる。

図３（ａ）における領域３００は、その領域内に特に何も表示していないが、図３（ｂ）に示すように、領域３００内にカメラ１１１によって撮像された画像を用いてパノラマ画像を表示させてより操作性を向上させることもできる。

図３（ａ），（ｂ）に示すカメラ操作ウインドウを用いてもカメラ１１１に対する操作を実行することができる。この場合、マウス１０５などを用いて、領域３００内におけるスコープ３０１の位置を変更させることによってカメラ１１１の撮像方向を操作することができ、スコープ３０１の大きさを変更させることによってカメラ１１１のズーム倍率を操作することができる。

操作者は、このように必要に応じてカメラ操作ウインドウを開いてカメラ１１１の操作を実行することができるが、この場合、画像表示ウインドウおよびカメラ操作ウインドウがモニタ１０９の画面上に同時に表示されることになる。

図４は、ＣＰＵ１０１によりカメラ１１１に対する制御コマンドを生成するためのフローチャートである。また、図５（ａ）〜（ｃ）は、カメラ１１１の操作を実行するためのスコープ３０１の位置および大きさを変更する場合のカメラ操作ウインドウ上の表示を示したものである。

はじめに、Ｓ１０１において、ユーザによりマウスダウン操作が実行されたかどうか判断し、マウスダウン操作が実行されたと判断した場合、マウスダウン操作が実行されたときの領域３００上の位置を第１の位置として指定する（図５（ａ））。

ここで、領域３００の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とし、第１の位置の座標を（ｘ１，ｙ１）とし、Ｓ１０２において、マウスドラッグ中のカーソル３０３が示す座標を（ｘ，ｙ）とし、点線で示す矩形を表示する（図５（ｂ））。そして、｜ｘ−ｘ１｜／｜ｙ−ｙ１｜≧４／３かどうかを判定する。｜ｘ−ｘ１｜／｜ｙｙ１｜≧４／３の場合、Ｓ１０３に進み、また、｜ｘ−ｘ１｜／｜ｙ−ｙ１｜≧４／３でない場合、Ｓ１０４に進む。

Ｓ１０３において、図６（ａ）に示すように、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ，ｙ１−３／４（ｘ−ｘ１））とを結ぶ線分を対角線（あるいは、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ，ｙ１＋３／４（ｘ−ｘ１））とを結ぶ線分を対角線）として矩形を点線で表示する。

Ｓ１０４において、図６（ｂ）に示すように、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ１＋４／３（ｙ−ｙ１），ｙ）とを結ぶ線分を対角線（あるいは、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ１−４／３（ｙ−ｙ１），ｙ）とを結ぶ線分を対角線）として矩形を点線で表示する。

Ｓ１０３，Ｓ１０４において示される点線の矩形は、そのときにマウスアップした場合にスコープ１０３の位置および大きさが変更される予定の領域を示すものである。このように、カメラ１１１が撮像する縦横比３：４の範囲にスコープ３０１の形をカーソル３０３のドラッグ位置を正確に合わせなくてもよいので、操作が容易である。

Ｓ１０５に進み、マウスのドラッグが解除され、マウスアップ操作が行われたかどうか判断する。マウスアップ操作が行われたことが判断された場合、Ｓ１０３，Ｓ１０４において点線で表示される矩形を実線で表示し、その矩形をスコープ３０１とする。そしてこのスコープ３０１の対角線の端点に位置する第１の位置（ｘ１，ｙ１）とその反対側に位置する端点を第２の位置（ｘ２，ｙ２）とする。

Ｓ１０６において、スコープ３０１の中心が領域３０２内に存在するかどうか判断する。中心が領域３０２内に存在していない場合、すなわち、スコープ１０３の位置がカメラ１１１の撮像範囲を超えている場合、（１）に進む。

図７は、サブルーチン（１）のフローチャートである。また、図８（ａ）〜（ｃ）は、カメラ操作パネルの表示例を示している。

まず、Ｓ２０１において、スコープ３０１の中心が領域３０２内に存在するかどうか判断する。中心が領域３０２内に存在していないと判断されると（図８（ａ））、スコープ３０１の中心から最も近い領域３０２内の位置にスコープ３０１の中心を移動させる（図８（ｂ））。

さらに、Ｓ２０２において、Ｓ２０１の処理で移動する直前のスコープ３０１の領域全体が移動後のスコープ３０１の領域内に存在するかどうか判断する。一方、移動する直前のスコープ３０１の中心が移動後のスコープ３０１の領域内に存在しないと判断された場合、Ｓ２０３に進み、スコープ３０１の拡大を行いＳ２０２に戻る。

そして、移動する直前のスコープ３０１の中心が移動後のスコープ３０１の領域内に存在すると判断された場合、Ｓ１１４に進む。

ここで、再びＳ１０６の処理に戻るが、スコープ３０１の中心が領域３０２内に存在する場合、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７において、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ１未満の場合、Ｓ１０８に進み、マウスダウンとマウスアップの位置がほぼ同一の場所であると判断する。すなわち、単なるマウスのクリック動作であると判断し、その場合は、スコープの大きさは変更せず、対角線の中点がスコープ３０１の中心となるように移動させる（つまり、カメラ１１１の撮影方向のみが変更され、カメラのズーム倍率は保持される）。そして、Ｓ１１４に進む。

また、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ１以上の場合、Ｓ１０９に進む。そして、Ｓ１０９において、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ１≦ｌ＜ｌ２（ｌ２は、カメラ１１１が最大望遠のときのスコープ３０１の対角線の長さ）の場合、Ｓ１１０に進む。

Ｓ１１０において、対角線の中点がスコープ３０１の中心となるように移動させ、さらに、対角線の長さがｌ２となるようにスコープ３０１の大きさを拡大させる（つまり、カメラ１１１の撮影方向が変更され、ズーム倍率が最大望遠となるように変更される）。そして、Ｓ１１４に進む。

また、Ｓ１０９において、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ１≦ｌ＜ｌ２ではない場合、Ｓ１１１に進む。

Ｓ１１１において、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ３（ｌ２は、カメラ１１１が最大広角のときのスコープ３０１の対角線の長さ）以上の場合、Ｓ１１２に進む。

Ｓ１１２において、対角線の中点がスコープ３０１の中心となるように移動させ、さらに、対角線の長さがｌ３となるようにスコープ３０１の大きさを縮小させる（つまり、カメラ１１１の撮影方向が変更され、ズーム倍率が最大広角となるように変更される）。そして、Ｓ１１４に進む。

また、Ｓ１０９において、スコープ３０１の対角線の長さｌがｌ３以下の場合、すなわち、ｌ２≦ｌ≦ｌ３の場合、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１３において、Ｓ１０５において実線で表示された矩形をそのままスコープ３０１の領域とする。そして、Ｓ１１４に進む。

Ｓ１１４において、変更されたスコープ３０１の位置および大きさに基いて、カメラ１１１に対するパン，チルト，ズームの制御コマンドを生成（すなわち、第１，第２の位置の中点の位置に対応してカメラ１１１の光軸を制御し、第１，第２の位置の距離に比例して、第１，第２の位置がカメラの撮像範囲の対角点となるようにズーム倍率を制御する。）し、カメラ制御装置１１０に出力する。

以上説明したように、操作者によって指定された第１の位置と第２の位置がカメラ１１１の制御に不向きな場合であっても、カメラ１１１が制御可能な範囲で操作者が希望するスコープ３０１の位置および大きさなるべく近くなるように自動的にスコープを変更しているので、操作性が非常に向上する。

なお、上述した実施の形態の他に、Ｓ１０３あるいはＳ１０４で示したようなマウス１０５のドラッグ操作中に表示されるスコープ３０１の候補として点線で表示される矩形の大きさをカメラ１１１のズーム倍率の制御範囲に対応するように制限することで操作者に実際の撮像可能な範囲を視覚的に図示してもよい。この場合、点線で表示される矩形の対角線の長さｌは、ｌ２≦ｌ≦ｌ３に制限され、かつその対角線は、第１の位置（ｘ１，ｙ１）を端点の１つとする。

なお、上述した実施の形態においては第１の位置（ｘ１，ｙ１）を指定した後、カーソル３０３を領域３００上を自由に移動できる構成としたが、他の実施の形態では、第１の位置（ｘ１，ｙ１）を指定した後、カメラ１１１の撮像範囲の縦横比に対応するようにカーソル３０３の移動領域を制限させてもよい。すなわち、カメラ１１１の撮像範囲の縦横比を３：４とすると、カーソル３０３は、ｙ−ｙ１＝±３／４（ｘ−ｘ１）上を移動することになる。このようにすればスコープ３０１の大きさの変更が容易となる。

本発明は、一例として、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによって達成できる。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤＲ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示にもとづき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになるが、簡単に説明すると、本発明のカメラ制御システムに不可欠なモジュールを、記憶媒体に格納することになる。

１００ 端末装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ 主記憶
１０３ 外部記憶
１０４ 二次記憶
１０５ マウス
１０６ キーボード
１０７ Ｉ／Ｆ
１０８ ビデオボード
１０９ モニタ
１１０ カメラ制御装置
１１１ カメラ
３００ 撮像可能領域
３０１ スコープ

Claims (6)

1. カメラの撮像方向およびズーム倍率を制御可能とするカメラ制御システムにおいて、
   前記カメラが撮像可能な領域を示す撮像可能領域を表示させる表示制御手段と、
   前記表示制御手段によって表示される前記撮像可能領域上で指定された２点の位置に応じて前記カメラの撮像方向およびズーム倍率の制御を指示する指示手段とを有し、
   前記指示手段は、該指定された２点を通る矩形であって、所定の縦横比の矩形の対角線の長さが所定値未満の場合、該指定された２点の位置に基いて前記カメラの撮像方向が変更され、ズーム倍率が変更されないように指示することを特徴とするカメラ制御システム。
2. 前記指示手段は、前記指定された２点を通る矩形であって、前記所定の縦横比の矩形の中点の位置が前記カメラの光軸となるように前記カメラの撮像方向の制御を指示することを特徴とする請求項１に記載のカメラ制御システム。
3. カメラの撮像方向およびズーム倍率を制御可能とするカメラ制御方法において、
   前記カメラが撮像可能な領域を示す撮像可能領域を表示させる表示制御工程と、
   前記表示制御工程によって表示される前記撮像可能領域上で指定された２点の位置に応じて前記カメラの撮像方向およびズーム倍率の制御を指示する指示工程とを有し、
   前記指示工程は、該指定された２点を通る矩形であって、所定の縦横比の矩形の対角線の長さが所定値未満の場合、該指定された２点の位置に基いて前記カメラの撮像方向が変更され、ズーム倍率が変更されないように指示することを特徴とするカメラ制御方法。
4. 前記指示工程は、前記指定された２点を通る矩形であって、前記所定の縦横比の矩形の中点の位置が前記カメラの光軸となるように前記カメラの撮像方向の制御を指示することを特徴とする請求項３に記載のカメラ制御方法。
5. カメラの撮像方向およびズーム倍率を制御可能とするコンピュータに、
   前記カメラが撮像可能な領域を示す撮像可能領域を表示させる表示制御手順と、
   前記表示制御手順によって表示される前記撮像可能領域上で指定された２点の位置に応じて前記カメラの撮像方向およびズーム倍率の制御を指示する指示手順とを実行させ、
   前記指示手順は、該指定された２点を通る矩形であって、前記所定の縦横比の矩形の対角線の長さが所定値未満の場合、該指定された２点の位置に基いて前記カメラの撮像方向が変更され、ズーム倍率が変更されないように制御を指示することを特徴とするプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
6. 前記指示手順は、前記指定された２点の中点を通る矩形であって、前記所定の縦横比の矩形の位置が前記カメラの光軸となるように前記カメラの撮像方向の制御を指示することを特徴とする請求項５に記載の記憶媒体。

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