JP7059937B2 - 可動型撮像装置の制御装置、可動型撮像装置の制御方法及びプログラム - Google Patents
可動型撮像装置の制御装置、可動型撮像装置の制御方法及びプログラム Download PDFInfo
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Description
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
1.背景
2.システムの構成例
3.システムで行われる処理
4.初期設定について
5.リハーサル撮像について
6.本撮像について
7.被写体が2つ以上に分かれて移動する場合
一般的に、自由視点映像を撮像する際には、固定型の撮像機器、集音機器を用い、会場へ常時設置して被写体を撮像することが行われる。一方、固定型の機器の場合、被写体が移動する場合などはズームアウトして撮影する必要があり、高精細な自由視点画像を生成することが困難となる。本実施形態では、撮像、集音の機能を、可動性を有する複数の可搬型撮像機器(ドローンなど)に搭載して配置することで、撮像機器を常時設置することが困難な場所においてもユーザーが手軽に自由視点映像を撮像することを可能にする。さらに、刻々と変化する被写体の位置、撮像アングルなどの要求に応じて、自由視点映像の品質改善を図るべく、複数の可搬型撮像機器が連携してその配置や数を動的に変更することを可能とする。
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係るシステム1000の概略構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るシステム1000は、可搬型撮像機器(可動型撮像装置)100と親機200を有して構成される。本実施形態に係るシステム1000では、可搬型撮像機器100で移動する被写体300を継続追跡する。このため、ケーブルの距離制約がある有線ネットワークではなく、無線ネットワークで撮像機器グループを構成することが望ましい。
図4は、本実施形態に係るシステムで行われる全体的な処理を示すフローチャートである。図4に基づいて、本システムが提供する機能を、初期設定から最終的に自由視点映像生成に至るまでの操作シーケンスとして時系列に説明する。先ず、ステップS10では、親機200により初期設定を行う。具体的には、ステップS10では、複数の可搬型撮像機器100から構成されるネットワークグループの初期設定、時刻同期、被写体撮像モードの設定を行う。また、ユーザー操作により、同じグループに所属する複数の可搬型撮像機器100を選択し、ネットワークグループを形成する。更に、環境認識を行い、同じグループに所属する複数の可搬型撮像機器100のそれぞれについて、カメラの性能、撮像精度、位置情報等を親機200が取得する。
以下では、図4の各処理について詳細に説明する。先ず、ステップS10で行われる初期設定について説明する。初期設定では、可搬型撮像機器100のネットワーク初期設定ならびに時刻同期、被写体撮像モードの設定を行う。可搬型撮像機器100の初期設定、グルーピングは、ユーザーとのインタラクションによって実現される。先ず、ユーザーは、親機200および可搬型撮像機器100の電源を入れる。可搬型撮像機器100は、電源が投入されると、自由視点映像の撮像機能をサポートしていることを周囲に通知する動作を行う。具体的な方法としては、親機200に接続する前に、IEEE
802.11 Management Frameを使って、可搬型撮像機器100が対応しているサービス情報や接続プロトコル(Wi-Fi Direct/IEEE 802.11sメッシュをサポート)をやり取りするといった方法を用いる。
DirectまたはMeshで確立しても良い。
OwnerとするWi-Fi Directグループやメッシュネットワークを再度自動形成する。
802.11mc Fine Timing Measurementなどの技術を用いることで、より精度の高い撮像機器間のクロック同期を行うことができる。
次に、図4のステップS12で行われるリハーサル撮像について説明する。リハーサル撮像では、位置情報とユーザーが設定した被写体撮像モードをもとに可搬型撮像機器100を仮配置し、仮撮像(リハーサル撮像)を行う。ステップS10で撮影に使用する複数の可搬型撮像機器100が接続され、被写体撮像モードの設定ができたら、可搬型撮像機器100を仮に配置したうえで、試し撮影と画角の確認を行う。先ず、最適な配置を行う上では、それぞれの可搬型撮像機器100の位置推定を行う。更に、それぞれの可搬型撮像機器100のカメラ性能(諸元)や絶対位置、相対位置、カメラの向きなどの情報を、無線通信媒体を介して取得し、撮像配置のための判断材料(撮像情報)として用いる。各可搬型撮像機器100の位置を特定するために画像情報を用いても良い。具体的には、各可搬型撮像機器100で3次元環境マップを作り、自己位置推定ならびに他の可搬型撮像機器100との相対位置を把握し、撮像情報として用いる。3次元環境マップとは、カメラ画像から生成される、障害物の位置、情報等の幾何学的特徴により構成される環境地図である。この環境地図を用いて、可搬型撮像機器100の自己位置推定を行うことができる。
IEEE 802.11vまたは802.11azによる測位、Bluetooth Low Energy Direction Finding測位のような屋内測位技術を用いてもよい。
(1)被写体とカメラの間に障害物がある場合、上下左右へのシフト、もしくは被写体への接近などで回避を提案
(2)被写体のオクルージョンの発生が最小になるように、オクルージョン発生予想付近に傾斜配分で配置する提案
(3)被写体の内でも重要なROIの画質が保たれるように配置し、重要でないROIのオクルージョンや画質低下は許容するように提案
(4)オクルージョン、品質ともに全域で保たれるようにカメラの追加を提案
(5)どうしても解決できない場合は、ROIの範囲の修正をユーザーに依頼
次に、図4のステップS14で行われる本撮像について説明する。本撮像では、仮生成した自由視点映像から撮像機器配置の微調整を行い、本撮像を行う。これまでの処理により現配置で生成される自由視点映像の品質を確認し、可搬型撮像機器100のカメラの配置や画角に問題がある場合、改善プランをユーザーに提示する。自律動作が可能なドローンなどは指定された位置に対して自ら移動させる。仮生成された自由視点映像をもとにオクルージョンが起きにくい位置に配置させたり、デプスセンシングの精度が低い場所にカメラを多く配置させたりするなど、配置の微調整を行う。
複数の可搬型撮像機器100で被写体群を追跡し撮像している場合において、被写体が二つ以上に分かれて移動する場合は、それぞれの被写体を追跡するようにカメラを配分し、複数のグループに分かれて撮像する。また、被写体が一つに集結した場合には複数のグループをマージして撮像する。
図18は、仮撮像の自由視点映像を用いた仮想カメラパス設定、検証の処理フローを示すフローチャートである。先ず、ステップS20では、可搬型撮像機器100を仮配置する。仮配置は、ユーザーがユーザインタフェース部202を操作して指定した被写体撮像モードに応じて行われる。次のステップS22では、リハーサル撮像(仮撮像)を行う。次のステップS24では、仮配置した状態で各可搬型撮像機器100が撮像した画像を合成し、自由視点映像(仮自由視点映像)を生成する。次のステップS26では、仮自由視点映像の品質判定を行う。品質判定の際には、3次元モデルが適宜用いられる。品質判定の結果、仮配置した可搬型撮像機器100の位置のフィードバック補正が行われる。次のステップS28では、仮自由視点映像と実カメラで仮想カメラパスを設定し、検証を行う。検証結果に基づいて可搬型撮像機器100の位置がフィードバック補正され、可搬型撮像機器100が自由視点映像を生成するために最適な位置に配置される。次のステップS30では、可搬型撮像機器100が自由視点映像を生成するために最適な位置に配置された状態で、各可搬型撮像機器100が本撮影を行う。次のステップS32では、本撮影により得られた画像情報に基づいて、画像を合成して自由視点映像を生成する。ステップS32では、ステップS28の検証結果に基づいて、仮想カメラパス情報の反映が行われる。
(1) 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得する撮像情報取得部と、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報を算出する配置情報算出部と、
を備える、可動型撮像装置の制御装置。
(2) 複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して前記自由視点映像を生成する自由視点映像生成部と、
前記自由視点映像の品質を判定する品質判定部と、を備え、
前記配置情報算出部は、前記自由視点映像の品質に基づいて、前記配置情報を算出する、前記(1)に記載の可動型撮像装置の制御装置。
(3) 前記配置情報算出部は、複数の前記可動型撮像装置が仮配置された状態で生成された前記自由視点映像の品質に基づいて、前記配置情報を算出する、前記(2)に記載の可動型撮像装置の制御装置。
(4) 複数の前記可動型撮像装置を前記配置情報に基づいて配置させるため、前記配置情報を複数の前記可動型撮像装置へ送信する通信部を備える、前記(1)~(3)のいずれかに記載の可動型撮像装置の制御装置。
(5) 複数の前記可動型撮像装置を前記配置情報に基づいて配置させるため、前記配置情報をユーザーに提示する提示部を備える、前記(1)~(4)のいずれかに記載の可動型撮像装置の制御装置。
(6) 複数の前記可動型撮像装置を仮配置するための仮配置情報を前記可動型撮像装置へ送信する通信部を備える、前記(3)に記載の可動型撮像装置の制御装置。
(7) 前記仮配置情報は、被写体の撮影条件と対応付けて予め準備され、
ユーザーの操作入力に応じて、前記撮影条件に対応する前記仮配置情報を選択する仮配置情報選択部を備える、前記(6)に記載の可動型撮像装置の制御装置。
(8) 前記撮像情報は、複数の前記可動型撮像装置の位置、複数の前記可動型撮像装置が有するカメラの諸元、前記カメラの向き、の少なくとも1つを含む、前記(1)~(7)のいずれかに記載の可動型撮像装置の制御装置。
(9) 前記撮像情報は、複数の前記可動型撮像装置が撮像した撮像画像から生成される3次元環境マップを含む、前記(1)~(8)のいずれかに記載の可動型撮像装置の制御装置。
(10) 前記配置情報は、1の被写体が複数に分離した場合に、複数の前記可動型撮像装置を複数の被写体に対応するように分離して配置するための情報を含む、前記(1)~(9)のいずれかに記載の可動型撮像装置の制御装置。
(11) 前記配置情報は、複数の前記被写体が1つに集結した場合に、複数の前記可動型撮像装置を集結した前記被写体の周りに配置するための情報を含む、前記(10)に記載の可動型撮像装置の制御装置。
(12) 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得することと、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報を算出することと、
を備える、可動型撮像装置の制御方法。
(13) 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得する手段、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報を算出する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
200 親機
208 無線通信部
212 自由視点映像生成部
222 撮像情報取得部
224 配置情報算出部
226 仮配置情報選択部
228 品質判定部
Claims (12)
- 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得する撮像情報取得部と、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報を算出する配置情報算出部と、
を備え、
前記配置情報は、1の被写体が複数に分離した場合に、複数の前記可動型撮像装置を複数の被写体に対応するように分離して配置するための情報を含む、
可動型撮像装置の制御装置。 - 複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して前記自由視点映像を生成する自由視点映像生成部と、
前記自由視点映像の品質を判定する品質判定部と、を備え、
前記配置情報算出部は、前記自由視点映像の品質に基づいて、前記配置情報を算出する、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 前記配置情報算出部は、複数の前記可動型撮像装置が仮配置された状態で生成された前記自由視点映像の品質に基づいて、前記配置情報を算出する、
請求項2に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 複数の前記可動型撮像装置を前記配置情報に基づいて配置させるため、前記配置情報を複数の前記可動型撮像装置へ送信する通信部を備える、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 複数の前記可動型撮像装置を前記配置情報に基づいて配置させるため、前記配置情報をユーザーに提示する提示部を備える、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 複数の前記可動型撮像装置を仮配置するための仮配置情報を前記可動型撮像装置へ送信する通信部を備える、
請求項3に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 前記仮配置情報は、被写体の撮影条件と対応付けて予め準備され、
ユーザーの操作入力に応じて、前記撮影条件に対応する前記仮配置情報を選択する仮配置情報選択部を備える、
請求項6に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 前記撮像情報は、複数の前記可動型撮像装置の位置、複数の前記可動型撮像装置が有するカメラの諸元、前記カメラの向き、の少なくとも1つを含む、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 前記撮像情報は、複数の前記可動型撮像装置が撮像した撮像画像から生成される3次元環境マップを含む、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 前記配置情報は、複数の前記被写体が1つに集結した場合に、複数の前記可動型撮像装置を集結した前記被写体の周りに配置するための情報を含む、
請求項1に記載の可動型撮像装置の制御装置。 - 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得することと、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報を算出することと、
を備え、
前記配置情報は、1の被写体が複数に分離した場合に、複数の前記可動型撮像装置を複数の被写体に対応するように分離して配置するための情報を含む、
可動型撮像装置の制御方法。 - 撮像機能を有する複数の可動型撮像装置から撮像に関する撮像情報を取得する手段、
前記撮像情報に基づいて、複数の前記可動型撮像装置が撮像した画像を合成して自由視点映像を生成するために、複数の前記可動型撮像装置を配置するための配置情報であって、1の被写体が複数に分離した場合に、複数の前記可動型撮像装置を複数の被写体に対応するように分離して配置するための情報を含む前記配置情報を算出する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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