JP4593172B2 - カメラ制御装置 - Google Patents
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Description
この発明の一実施例では、図2に示されるように教室の机についた学生達の顔53を包含する曲面55を表す近似式を予め求めて疑似被写面メモリ30に記憶しておく。図2では、疑似被写面55は、平面として表現されているが、教壇を円形状に囲んで階段状に机が配置された教室では、疑似被写面は、カーブを描いた曲面となる。このような疑似被写面は、1枚または複数枚の2次までの解析曲面(平面、球面、円柱面、円錐面など)の部分面をつなぎ合わせて合成することができる。
モニタ25には方向指示装置27が接続されている。方向指示装置27は、典型的にはマウスであり、操作者がモニタ画面上でカメラを向けたい位置をクリックすると、その位置の表す方向にカメラを向けるための演算が開始される。次にこの演算の詳細を説明する。
ここで、
ka = -(Amax − Amin)/f max
Amax : 最大画角
Amin : 最小画角
f max : 最小画角時のズーム量(fの最大値)
tan(Ap) = dw/R (3)
(2)からRの式を求め、これを(3)に代入すると、
tan(Ap) = (2dw/W)*tan(a/2) (4)
したがって、
Ap = tan-1((2dw/W)*tan(a/2))
= tan-1(tan(a/2)*2dw/W) (5)
tan(At) = dh/R (7)
a*H/W は、画面の横方向の画角aから導出される画面の縦方向画角である。式6からRの式を作り、(7)に代入すると、
tan(At) = (2dh/H)*tan((a*H/W)/2) (8)
したがって、
At = tan-1((2dh/H)*tan((a*H/W)/2))
= tan-1(tan(a*H/(2*W))*2dh/H) (9)
ただし,k 1 ,k 2 ,k 3 ,k 4 ,k 5 ,k 6 ,k 7 ,k 8 ,k 9 ,k 10 は定数である。
y = k y *t + yc
z = k z *t + zc
ズーム計算部35は、交点計算部31からカメラの方向と疑似被写面との交点の座標を受け取り、カメラからこの交点までの距離rを3次元座標から算出する。この距離rを用いて、所定の撮影レンジを維持するためのズーム量fを、次の式で算出する。
ズーム量fは、距離rに比例する。k f は、その比例係数であり、f 0 は、定数である。k f およびf 0 は、後述する図3のAに示されるようなユーザインタフェースを利用し、次の手順で推定する。
f 2 = k f *r2 + f 0
図3のAは、モニタ25の画面を示し、遠隔の教室の画像が画像画面40に表示される。ユーザは、矢印41をマウスで動かすことができ、ある位置でマウスをクリックすると、その位置が画面40の中心になるようにカメラをパンおよびチルトさせるためのアングル値が上述のようにして計算される。この実施例では、モニタ画面25に「個人」ボタン、「小グループ」ボタンおよび「最大範囲」ボタンの3つのボタン43が設けられている。代替実施例では、これらのボタンに代えて、キーボードのファンクションキーに同様の機能を割り当てて使用する。こうすることにより相対的に画像画面40を大きくすることができる。
20 カメラ制御装置
27 方向指示装置
29 アングル値計算部
31 交点計算部
Claims (4)
- カメラによって撮像する対象となる複数の被写体を包含する被写面を表す疑似被写面の座標データを保存するメモリと、
前記カメラによって撮像される画像を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示される画像の上で、前記カメラの向くべき方向を指示する指示装置と、
前記指示装置によって指示された方向に前記カメラから延びる直線が前記メモリに保存された前記疑似被写面と交わる交点の座標を求め、前記カメラと該交点との間の距離を計算する距離計算手段と、
前記距離計算手段で計算された前記距離に基づいて所定の撮像レンジを得るよう前記カメラのズーム量を計算するズーム計算手段と、
を備えるカメラ制御装置。 - 前記疑似被写面を表す3次元座標における前記カメラの位置、該カメラの最小画角および最大画角を含む情報を記憶するカメラ情報登録メモリと、
前記カメラから送信される状態データおよび前記カメラ情報登録メモリに記憶されている前記情報に基づき、前記方向指示装置からの入力に応じて、前記カメラをパンまたはチルトさせるアングル値を計算するアングル値計算手段と、
を備える請求項1に記載のカメラ制御装置。 - 前記アングル値計算手段は、前記カメラから送信される現在のアングル値を前記指示装置が示した方向にカメラを向けるときのアングル値に変えるためのアングル値変化量を計算する手段を備え、該計算する手段は、
現在のズーム量から、画像画面の幅に対応する画角を計算し、
パン角度の変化量を、画像画面の幅、該画像画面の中心から前記指示装置が示した画像画面上の点までの横方向の距離、および前記計算された前記画像画面の幅に対応する画角に基づいて算出するよう構成された、請求項2に記載のカメラ制御装置。 - 前記アングル値計算手段は、前記カメラから送信される現在のアングル値を前記指示装置が示した方向にカメラを向けるときのアングル値に変えるためのアングル値変化量を計算する手段を備え、該計算する手段は、
現在のズーム量から、画像画面の高さに対応する画角を計算し、
チルト角度の変化量を、画像画面の高さ、該画像画面の中心から前記指示装置が示した画像画面上の点までの縦方向の距離、および前記計算された前記画像画面の高さに対応する画角に基づいて算出するよう構成された、請求項3に記載のカメラ制御装置。
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