JP6510652B2 - 撮像システム及び撮像制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る撮像システム10の一例を示す外観斜視図である。同図に示すように、撮像システム10は、タブレット型携帯端末の形態を有する端末装置11と、パン・チルト遠隔カメラの形態を有し、端末装置11から通信接続可能なカメラ装置20とを備える。
撮像システム10の有する機能の1つであるタッチセンタリング機能の概要について説明する。タッチセンタリング機能とは、ユーザが操作パネル14を操作することで、タッチパネル15の任意の位置に表示されている被写体をタッチパネル15の中心位置に表示させる(センタリング)機能である。
ここで、撮像部30のパン・チルト動作の回転行列について考える。図4(a)に示すように、カメラ装置20の初期位置として、撮像素子31の撮像面31aをY軸に垂直に配置(光軸LをY軸と同軸に配置)したと仮定する。この場合、初期の撮像面の単位法線ベクトルは、下記式1のように表すことができる。
図5のフローチャートを用いてタッチセンタリング機能の詳細な処理(撮像制御方法の一例)について説明する。
φ=2ψx・X1/W …(式5)
θ=2ψz・Z1/H …(式6)
と表すことができる。このφとθを式4に代入することで、パン・チルト回転行列Ckを求める。
Δφk=Δφk−Δφk−1 …(式7)
Δθk=Δθk−Δθk−1 …(式8)
と表すことができる。
Txmin=Δφk/ωxmax …(式9)
Tzmin=Δθk/ωzmax …(式10)
と表すことができる。
ωz=ωzmax・Tzmin/Txmin …(式11)
により算出し(ステップS36)、回転速度算出処理を終了する。これにより、チルト動作の所要時間Tzは、
Tz=Δθk/ωz=Δφk/ωxmax=Txmin …(式12)
となり、パン動作の所要時間とチルト動作の所要時間とが同じ時間になる。したがって、座標(X1,Z1)の被写体が直線A上を移動して原点(0,0)にセンタリングされる。
ωx=ωxmax・Txmin/Tzmin …(式13)
により算出する(ステップS38)。これにより、パン動作の所要時間Txは、
Tx=Δφk/ωx=Δθk/ωzmax=Tzmin …(式14)
となり、パン動作の所要時間とチルト動作の所要時間とが同じ時間になる。したがって、座標(X1,Z1)の被写体が直線A上を移動して原点(0,0)にセンタリングされる。
図14は、タッチセンタリング機能の変形例の処理を示すフローチャートである。なお、図5と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Claims (15)
- 被写体を撮像して被写体画像データを取得するカメラと、
前記カメラをパン方向及び前記パン方向と直交するチルト方向に回転させるパンチルト手段と、
前記取得した被写体画像データを表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面の任意の位置の指定点を指定するユーザの入力を受け付ける入力手段と、
前記指定点の位置情報を取得する指定位置取得手段と、
前記カメラの光軸を現在の位置から前記指定点に対応する指定被写体の位置まで直線的に移動させることで、前記表示画面に表示された前記指定被写体を前記表示画面の現在の位置から前記表示画面の中心まで直線的に移動させるパンチルト制御手段と、
前記表示画面に表示する被写体画像データを前記カメラの光軸回りに回転させる画像処理手段であって、前記光軸の移動中及び移動後における天地方向を移動前における天地方向と一致させる画像処理手段と、
を備えた撮像システム。 - 前記画像処理手段は、前記光軸の移動前の前記指定被写体を含む切り出し画像をテンプレートとするテンプレートマッチングに基づいて前記被写体画像データの回転方向及び回転量を算出する請求項1に記載の撮像システム。
- 被写体を撮像して被写体画像データを取得するカメラと、
前記カメラをパン方向及び前記パン方向と直交するチルト方向に回転させるパンチルト手段と、
前記取得した被写体画像データを表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面の任意の位置の指定点を指定するユーザの入力を受け付ける入力手段と、
前記指定点の位置情報を取得する指定位置取得手段と、
前記カメラの光軸を現在の位置から前記指定点に対応する指定被写体の位置まで直線的に移動させることで、前記表示画面に表示された前記指定被写体を前記表示画面の現在の位置から前記表示画面の中心まで直線的に移動させるパンチルト制御手段と、
前記表示画面に表示する被写体画像データを前記カメラの光軸回りに回転させる画像処理手段であって、前記光軸の移動後における天地方向を移動前における天地方向と一致させる画像処理手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、前記光軸の移動前の前記指定被写体を含む切り出し画像をテンプレートとするテンプレートマッチングに基づいて前記被写体画像データの回転方向及び回転量を算出する撮像システム。 - 前記取得した被写体画像データの中から人物の顔の領域を検出する顔検出手段を備え、
前記画像処理手段は、前記指定被写体が人物の顔の領域である場合に、前記顔の向きを正立させる請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像システム。 - 前記パンチルト制御手段は、前記カメラの前記パン方向の回転量及び前記チルト方向の回転量が最小となる回転方向で前記カメラの光軸を移動させる請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像システム。
- 前記カメラの現在位置に対する初期位置からの第1のパン方向回転角度及び第1のチルト方向回転角度を取得し、前記初期位置の撮像面の初期位置単位法線ベクトルからの第1のパンチルト回転行列を算出する手段と、
前記初期位置単位法線ベクトルを前記第1のパンチルト回転行列で回転させた場合の撮像面の現在位置単位法線ベクトルを算出する手段と、
前記指定点に対する前記現在位置単位法線ベクトルからの第2のパンチルト回転行列を算出する手段と、
前記現在位置単位法線ベクトルを前記第2のパンチルト回転行列で回転させた場合の移動先目標ベクトルを算出する手段と、
前記移動先目標ベクトルを用いて前記初期位置単位法線ベクトルからの第2のパン方向回転角度及び第2のチルト方向回転角度を算出する手段と、
前記第2のパン方向回転角度と前記第1のパン方向回転角度との差分から移動先パン方向回転角度を算出する手段と、
前記第2のチルト方向回転角度と前記第1のチルト方向回転角度との差分から移動先チルト方向回転角度を算出する手段と、
を備え、
前記パンチルト制御手段は、前記移動先パン方向回転角度及び前記移動先チルト方向回転角度に基づいて前記パンチルト手段を制御する請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像システム。 - 被写体を撮像して被写体画像データを取得するカメラと、
前記カメラをパン方向及び前記パン方向と直交するチルト方向に回転させるパンチルト手段と、
前記取得した被写体画像データを表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面の任意の位置の指定点を指定するユーザの入力を受け付ける入力手段と、
前記指定点の位置情報を取得する指定位置取得手段と、
前記カメラの光軸を現在の位置から前記指定点に対応する指定被写体の位置まで直線的に移動させることで、前記表示画面に表示された前記指定被写体を前記表示画面の現在の位置から前記表示画面の中心まで直線的に移動させるパンチルト制御手段と、
前記表示画面に表示する被写体画像データを前記カメラの光軸回りに回転させる画像処理手段であって、前記光軸の移動後における天地方向を移動前における天地方向と一致させる画像処理手段と、
前記カメラの現在位置に対する初期位置からの第1のパン方向回転角度及び第1のチルト方向回転角度を取得し、前記初期位置の撮像面の初期位置単位法線ベクトルからの第1のパンチルト回転行列を算出する手段と、
前記初期位置単位法線ベクトルを前記第1のパンチルト回転行列で回転させた場合の撮像面の現在位置単位法線ベクトルを算出する手段と、
前記指定点に対する前記現在位置単位法線ベクトルからの第2のパンチルト回転行列を算出する手段と、
前記現在位置単位法線ベクトルを前記第2のパンチルト回転行列で回転させた場合の移動先目標ベクトルを算出する手段と、
前記移動先目標ベクトルを用いて前記初期位置単位法線ベクトルからの第2のパン方向回転角度及び第2のチルト方向回転角度を算出する手段と、
前記第2のパン方向回転角度と前記第1のパン方向回転角度との差分から移動先パン方向回転角度を算出する手段と、
前記第2のチルト方向回転角度と前記第1のチルト方向回転角度との差分から移動先チルト方向回転角度を算出する手段と、
を備え、
前記パンチルト制御手段は、前記移動先パン方向回転角度及び前記移動先チルト方向回転角度に基づいて前記パンチルト手段を制御する撮像システム。 - 前記パンチルト制御手段は、前記パンチルト手段による前記カメラのパン方向の回転速度及びチルト方向の回転速度の比率を前記移動先パン方向回転角度及び前記移動先チルト方向回転角度の比率と等しくする請求項6又は7に記載の撮像システム。
- 前記入力手段は、タッチ操作によって前記指定点をユーザが指定可能なタッチパネルを備えた請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像システム。
- 遠隔カメラ及び携帯端末を備え、
前記表示手段及び前記入力手段が前記携帯端末に備えられ、
前記カメラ、前記パンチルト手段、前記パンチルト制御手段、及び画像処理手段が前記遠隔カメラに備えられ、
前記遠隔カメラ及び前記携帯端末がそれぞれ通信を行う通信手段を備えた請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像システム。 - 被写体を撮像して被写体画像データを取得するカメラをパン方向及び前記パン方向と直交するチルト方向に回転させるパンチルト工程と、
前記取得した被写体画像データを表示画面に表示する表示工程と、
前記表示画面の任意の位置の指定点を指定するユーザの入力を受け付ける入力工程と、
前記指定点の位置情報を取得する指定位置取得工程と、
前記カメラの光軸を現在の位置から前記指定点に対応する指定被写体の位置まで直線的に移動させることで、前記表示画面に表示された前記指定被写体を前記表示画面の現在の位置から前記表示画面の中心まで直線的に移動させるパンチルト制御工程と、
前記表示画面に表示する被写体画像データを前記カメラの光軸回りに回転させる画像処理工程であって、前記光軸の移動中及び移動後における天地方向を移動前における天地方向と一致させる画像処理工程と、
を備えた撮像制御方法。 - 前記画像処理工程において、前記光軸の移動前の前記指定被写体を含む切り出し画像をテンプレートとするテンプレートマッチングに基づいて前記被写体画像データの回転方向及び回転量を算出する請求項11に記載の撮像制御方法。
- 被写体を撮像して被写体画像データを取得するカメラをパン方向及び前記パン方向と直交するチルト方向に回転させるパンチルト工程と、
前記取得した被写体画像データを表示画面に表示する表示工程と、
前記表示画面の任意の位置の指定点を指定するユーザの入力を受け付ける入力工程と、
前記指定点の位置情報を取得する指定位置取得工程と、
前記カメラの光軸を現在の位置から前記指定点に対応する指定被写体の位置まで直線的に移動させることで、前記表示画面に表示された前記指定被写体を前記表示画面の現在の位置から前記表示画面の中心まで直線的に移動させるパンチルト制御工程と、
前記表示画面に表示する被写体画像データを前記カメラの光軸回りに回転させる画像処理工程であって、前記光軸の移動後における天地方向を移動前における天地方向と一致させる画像処理手段と、
を備え、
前記画像処理工程において、前記光軸の移動前の前記指定被写体を含む切り出し画像をテンプレートとするテンプレートマッチングに基づいて前記被写体画像データの回転方向及び回転量を算出する撮像制御方法。 - 前記取得した被写体画像データの中から人物の顔の領域を検出する顔検出工程を備え、
前記画像処理工程において、前記指定被写体が人物の顔の領域である場合に、前記顔の向きを正立させる請求項11から13のいずれか1項に記載の撮像制御方法。 - 前記パンチルト制御工程において、前記カメラの前記パン方向の回転量及び前記チルト方向の回転量が最小となる回転方向で前記カメラの光軸を移動させる請求項11から14のいずれか1項に記載の撮像制御方法。
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