撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラム
【課題】撮影方向の設定を短時間に行うことができるようにする。
【解決手段】キャプチャされた画像データの輝度値を評価する処理を実行し、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央ではない場合は、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する処理を実行し、画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するまで、撮像処理、輝度値の評価、及び撮影方向の変更を繰り返す。
【解決手段】キャプチャされた画像データの輝度値を評価する処理を実行し、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央ではない場合は、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する処理を実行し、画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するまで、撮像処理、輝度値の評価、及び撮影方向の変更を繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、パン、チルト、ローテーション等の撮影方向変更機能を備えた撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラでは、ユーザーの指示に基づいてカメラの撮影方向を自由に設定可能なパン、チルト、ローテーション駆動機構を備えているタイプがある。このユーザーの指示は、ネットワークを経由してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからの操作により行われ、リモートでカメラの撮影方向や画角の設定が可能となっている。
【０００３】
このように、撮影方向や画角を遠隔地からのリモート操作により行う場合には、ユーザーは専用ビューワーを用いてモニター上の撮影画像の表示を見ながらパン、チルト、ローテーションの移動操作を行う。このため、直感的に移動方向を把握できない場合がある。例えば、カメラが壁に設置されている場合などは、チルト角度によってはパン操作で画像が回転してしまったり、パン角度によってはチルト操作で画像が垂直方向や水平方向に移動してしまったりする。
【０００４】
この問題を解決するために、近年では撮影方向を設定するために構図パターンを複数記憶しておき、カメラで撮影された画像を解析して、ユーザーが指示した構図パターンの位置に自動的に方向制御を行うような技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、レーザー光源のポインタが形成する干渉模様を検出して、検出方向に撮影方向を向ける技術も開示されている（例えば特許文献２参照）。さらに、音声集音用のマイクロホンで検出された音圧を用いて音源の方向を検出し、その方向にカメラを向かせる技術も開示されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４４８００号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１２９０号公報
【特許文献３】特開平８−２２３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１〜３に開示された従来技術では、あらかじめ目的とする被写体が撮影画角内に入っている場合に所望の構図にするために微調整を行うことができる。ところが、所望の構図が撮影画角内に入っていない場合は、パン、チルト動作で被写体を探す必要があるため、撮影可能な領域の全空間をスキャンするため時間が多くかかってしまう。
【０００７】
さらに、初めてカメラの電源を投入する場合には、まずパン、チルト、ローテーションの初期化動作として原点位置の検出動作を行う必要があるため、さらにその時間も必要になってしまう。
【０００８】
本発明は前述の問題点に鑑み、撮影方向の設定を短時間に行うことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影方向の設定を短時間に行うことができ、例えばネットワークカメラの設置、設定作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態におけるネットワークカメラの全体構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態におけるネットワークカメラシステムの接続形態の一例を示す図である。
【図３】実施形態におけるネットワークカメラの詳細な外観構成例を示す図である。
【図４】実施形態に係るネットワークカメラの設置態様の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【図７】第２の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【図９】第３の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第５の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態におけるネットワークカメラシステムの接続形態の一例を示す図である。
図２において、ネットワークカメラ２０１〜２０４がそれぞれ、ＬＡＮ回線２０５を通じてインターネット網２０６へ接続されている。ネットワークカメラ２０１〜２０４でそれぞれ生成された映像データはＬＡＮ回線２０５を経由してインターネット網２０６から後述のクライアントへ配信される。
【００１４】
また、クライアントである映像ビューワー装置２０７、２０８が、別のＬＡＮ回線２１０に接続されている。この映像ビューワー装置２０７、２０８は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で動作するアプリケーションや家庭用デジタルＴＶ、移動体端末などを含んでいる。映像ビューワー装置２０７、２０８では、ネットワークカメラ２０１〜２０４から配信された映像データをリアルタイムに再生して表示する機能を有している。さらに、撮影条件の設定やパン・チルト・ズーム操作などのカメラ制御を行うためのＵＩ（ユーザーインターフェース）を有している。
【００１５】
さらに、ＬＡＮ回線２１０には録画サーバー装置２０９が接続されており、ネットワークカメラ２０１〜２０４から配信された映像データを内蔵のハードディスクに常時記録している。録画サーバー装置２０９はサーバーＰＣで動作する専用録画アプリケーションで構成されるものや専用ハードウェアとなっているものがある。録画サーバー装置２０９で録画されているデータをネットワークに配信し、前述の映像ビューワー装置２０７、２０８がこのデータを再生して映像を表示することも可能である。
【００１６】
このネットワークカメラシステムにおいて、ユーザーの指示によってカメラの撮影方向を制御する場合、通常はクライアントである映像ビューワー装置２０７、２０８での操作により行われる。具体的には、操作コマンドが映像ビューワー装置２０７、２０８からＬＡＮ回線２１０、インターネット網２０６、ＬＡＮ回線２０５を経由してネットワークカメラ２０１〜２０４へ送られる。そして、この操作コマンドに従ってネットワークカメラ２０１〜２０４がパン、チルト、ローテーションの動作を実行する。
【００１７】
図１は、本実施形態におけるネットワークカメラ２０１の全体構成例を示すブロック図である。なお、ネットワークカメラ２０２〜２０４も同様の構成となっている。
図１において、レンズ１０１から取り込まれた光学映像（被写体像）は、ＣＣＤ１０２でＲＧＢデジタルデータに変換された後、信号処理部１０３へ送られる。信号処理部１０３では、ＲＧＢデジタルデータをＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットの画像データに変換する処理、要求された送信映像の画像サイズへの変換処理、各種フィルター処理などを行う。処理された画像データは画像解析部１０４とともに符号化部１０５へも送られる。
【００１８】
符号化部１０５は、画像データをＭＰＥＧ４フォーマット、またはＪＰＥＧフォーマットへ符号化圧縮する処理を実行し、ＭＰＥＧ４の動画ストリームデータまたはＪＰＥＧ静止画データを生成する。通信処理部１０６は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰあるいはＲＴＰなどのネットワークプロトコルに従って、インターネット網２０６へデータを配信する。
【００１９】
一方、画像解析部１０４は輝度検出手段として機能し、生成された画像データの輝度を解析して画像中で最も明るい領域を検出する処理を行う。なお、信号処理部１０３、画像解析部１０４、符号化部１０５、及び通信処理部１０６の各処理ブロックは後述のＣＰＵ１１１と接続されている。
【００２０】
カメラ制御部１０７は、モーター駆動部１０８及びレンズ駆動部１１０と接続されている。カメラ制御部１０７は、後述のＣＰＵ１１１からの指示に従ってカメラのパン、チルト、ローテーション動作のための制御信号や、ズームやＡＦ（オートフォーカス）動作のための制御信号を出力する。
【００２１】
モーター駆動部１０８は撮影方向制御手段としてモーター駆動回路などを備えており、カメラ制御部１０７からの制御信号に従ってパン、チルト、ローテーションモーター１０９を駆動し、モーターの回転によってカメラの撮影方向を変えることが可能となる。また、レンズ駆動部１１０はズーム制御手段として機能し、ズーム、ＡＦなどの各制御を行うためのモーターとモーター駆動回路とを備えており、カメラ制御部１０７からの制御信号に従って制御される。
【００２２】
ＣＰＵ（中央演算処理装置）は、後述のＲＯＭ１１２に格納されている制御プログラムコードを実行することにより、装置全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１１にはＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１１２、及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１３が接続されている。また、ＣＰＵ１１１は、信号処理部１０３、画像解析部１０４、符号化部１０５、及び通信処理部１０６とも接続されており、各モジュールに対して動作の開始・停止、動作条件の設定、動作結果の取得などを命令することにより各モジュールの制御を行う。ＣＰＵ１１１の動作については、後述のフローチャートにより詳細に説明する。
【００２３】
ＲＯＭ１１２には、ＣＰＵ１１１がアプリケーション処理など本装置の制御を行うためのプログラムコードやデータが格納されている。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１２のプログラムを実行する際に、データの書き込み、読み出しを行うメモリである。このＲＡＭ１１３には、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行するために使用するワークエリア、一時退避エリアなどが備えられている。
【００２４】
図３は、図２に示したネットワークカメラ２０１の詳細な外観構成例を示す図である。
図３において、カメラベース部３０３上に備えられたレンズ部３０１は、パン、チルト、ローテーション機構を備えている。ドーム部３０２は、レンズ部３０１を保護するための透明のドームカバーである。
【００２５】
矢印３０４〜３０６は、パン、チルト、ローテーションのそれぞれの動作軌跡を示している。矢印３０４はパンの動作方向を示しており、カメラベース部３０３の上部が回転することによりレンズ部３０１そのものが回転する機構となっている。矢印３０５はチルト動作方向を示しており、レンズ部３０１の両端で支持する部分に回転機構３０７が備わっており、水平方向から垂直方向へのレンズ部３０１の移動が可能となる。また、矢印３０６はローテーション動作方向を示しており、レンズ内部の回転機構により画像の回転が可能となる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るネットワークカメラの運用形態について図５を参照しながら説明する。
図５において、ネットワークカメラ２０１が、設置場所である部屋の天井部に取り付けられており、部屋には光源５０１となる電球が設置されている。ネットワークカメラ２０１を撮影方向自動設定モードとして動作させると、図３で説明したパン、チルト機構を使用して、ネットワークカメラ２０１が光源方向５０２へ自動的に向くようになる。
【００２７】
図４は、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図４の説明では、図５に示す状況で撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００２８】
図４において、撮影方向自動設定モードの動作を開始すると、まず、Ｓ４０１において、１枚分の画像の撮影を実行する。この画像撮影処理では、前述したように、レンズ１０１、及びＣＣＤ１０２から取り込まれたキャプチャ映像を信号処理部１０３、符号化部１０５によってＪＰＥＧ画像データに変換する。
【００２９】
次に、Ｓ４０２において、キャプチャされた画像データの輝度値を評価する。これは、画像解析部１０４において実行される処理であり、信号処理部１０３で変換されたＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットの画像データの各画素の輝度値（Ｙ）を読み取る。そして、最も高い輝度値を持つ画素の位置情報をＣＰＵ１１１へ出力する。
【００３０】
次に、Ｓ４０３において、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央となっている場合は、そのまま処理を終了する。
【００３１】
一方、Ｓ４０３のチェックの結果、画面の中央ではない場合は、Ｓ４０４において、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する。これは、図３で説明したパン、チルト機構を用いて行われる。撮影方向の変更が終了したら、再びＳ４０１の撮像処理へ戻り、撮像処理、輝度値の評価、及び撮影方向の変更を繰り返す。
【００３２】
図６は、図４で示した撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
図６（ａ）において、画像６０１は、撮影方向を制御する前に最初に撮影された画像を示している。この画像において最も明るい領域は「×」マーク６０２で表されており、右下方向に位置している。
【００３３】
次に、最も明るい領域が画面の中央に来るようにカメラの方向制御が行われ、図６（ｂ）に示す画像６０３が得られる。「×」マーク６０５は、図６（ａ）に示した画像６０１における最も明るい領域を表している。また、点線６０４は、方向制御を行う前に撮影された位置を示しており、画像６０１の位置を表している。一方、図６（ｂ）に示す画像６０３において最も明るい領域は「△」マーク６０６で表されている。
【００３４】
図６（ｂ）に示す画像６０３では、「△」マーク６０６に示す最も明るい領域がまだ画面の中央にないので、さらにカメラの方向制御を行う。その結果、図６（ｃ）に示す画像６０７が得られる。「×」マーク６０９は、図６（ａ）に示した画像６０１における最も明るい領域を表している。また、点線６０８は、方向制御を行う直前に撮影された位置を示しており、画像６０３の位置を表している。また、「△」マーク６１０は、画像６０３における最も明るい領域を示しており、この領域が画面の中央に位置しているので、撮影方向が確定する。
【００３５】
以上のように本実施形態によれば、リモートによる撮影方向の設定が短時間に簡単にできるため、ネットワークカメラの設置、設定作業時間を短縮することが可能となる。特に、複数台数のネットワークカメラの撮影方向を同時に設定する場合には、手動で設定するのに比べて大幅に時間を短縮することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、撮影方向を最も明るい方向へ向かせる場合に、パン、チルト制御を用いて撮影方向を制御する方法について説明した。これに対して本実施形態では、パン、チルト制御に加えて、さらにズーム制御を用いてカメラの撮影方向をより高精度に設定する方法について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００３７】
図７は、本実施形態において、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図７のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図７の説明では、図５に示す状況で撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００３８】
まず、撮影方向自動設定モードの動作を開始すると、Ｓ７０１において、カメラ制御部１０７によりレンズ駆動部１１０を駆動させ、ズームを最も広角位置に設定する制御を行う。明るい領域を探索する範囲を広くした方が、位置調整の回数を削減でき、より早く目的の領域に撮影方向を向けることができるため、本実施形態ではこのような処理を設けている。
【００３９】
次に、図７のＳ４０１〜Ｓ４０４における１枚撮像処理、輝度値の評価、判断処理、及び最も明るい領域への撮影方向移動処理については、それぞれ図４のＳ４０１〜Ｓ４０４と同一の処理であるため、説明は省略する。
【００４０】
Ｓ４０４で撮影方向の移動処理の処理が終了すると、Ｓ７０２において、現在のズーム設定が最大、つまり最も望遠側に位置しているかどうかをチェックする。このチェックの結果、最も望遠側に位置している場合は、Ｓ４０１の１枚撮像処理へ戻る。一方、Ｓ７０２のチェックの結果、さらに望遠側へズーム制御が可能なズーム位置である場合は、Ｓ７０３において、画面中の最も明るい領域が画角から外れない範囲で、望遠方向へズーム制御を行う。その後、Ｓ４０１の１枚撮像処理へ戻る。
【００４１】
図８は、図７で示した撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）と同一であり、図７のＳ４０１〜Ｓ４０４までの処理の遷移を示す画面例を表している。Ｓ４０４で撮影方向の変更が終了し、図８（ｂ）に示す画像６０３の状態において、ズーム設定が最も望遠側ではなくさらにズームアップ制御が可能な状態である場合は、ズーム制御を実行する。
【００４２】
図８（ｃ）には、Ｓ７０３によりズーム制御を行った後の画面例を示している。画像８０１において、「×」マーク８０２は画面の中央を示しており、「△」マーク８０３が示す最も明るい領域が画像８０１の角近辺の端部に位置するまでズームアップされている。
【００４３】
図８（ｄ）には、図８（ｃ）に示す画像８０１の撮影方向及びズーム位置において最も明るい領域を画面中央に移動するように撮影方向を制御した後の画面例を示している。図８（ｄ）に示す画像８０４において、「×」マーク８０５は画像８０１での画面の中央を示しており、「△」マーク８０６は画像８０４における最も明るい領域を示しており、この領域が画面の中央に位置しているので、撮影方向が確定する。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、最大ズームにより最も明るい領域を探索することができるため、より高精度に撮影方向を制御することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、光源５０１を点灯した状態で撮影し、その撮影画像を用いて輝度値を評価する例について説明した。一方、本来検出されるべき光源とは異なる領域に別の光源がある場合など、誤って撮影方向を検出してしまう可能性がある。そこで本実施形態では、環境光の影響を排除するために光源の点灯、消灯を検出または制御する例について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
図９に、本実施形態において、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図９の説明では、図５に示す状況で光源５０１となる電球がネットワークカメラ２０１に接続されており、撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００４７】
図９において、まず、Ｓ９０１において、光源の消灯処理を実行する。この消灯処理では、光源の消灯を、ネットワーク上から制御してもよく、ネットワークカメラ２０１が直接その制御を行ってもよい。
【００４８】
次に、Ｓ９０２において、光源の消灯状態で１枚分の画像の撮影を実行する。この画像の撮影は図４のＳ４０１と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。さらに、Ｓ９０３において、撮影された画像を参照画像（第１の画像データ）として不図示のメモリに保存する。次に、Ｓ９０４において、Ｓ９０１と同様の方法で光源の点灯処理を実行する。そして、Ｓ９０５において、Ｓ９０２と同様に１枚分の画像の撮影を実行し、点灯時の撮影画像（第２の画像データ）を得る。
【００４９】
次に、Ｓ９０６において、Ｓ９０３でメモリに保存した参照画像（消灯時の撮影画像）と、Ｓ９０５で撮影した点灯時の撮影画像との差分を計算し、計算された差分データを評価画像としてメモリに保存する。つまり、消灯時の撮影画像をノイズ分とすることにより、環境光の影響を排除した画像を生成する。
【００５０】
次に、Ｓ９０７において、保存した評価画像に対して、輝度値を評価する。輝度値の評価方法は図４のＳ４０２で説明した方法と同様である。そして、Ｓ９０８において、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央となっている場合はそのまま処理を終了する。
【００５１】
一方、Ｓ９０８のチェックの結果、画面の中央でない場合は、Ｓ９０９において、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する。この処理は図４のＳ４０４の処理と同様である。撮影方向の変更が終了したら、再びＳ９０１の撮像処理へ戻り、撮像処理、輝度値の評価、撮影方向の変更を繰り返す。
【００５２】
図９の説明では、光源の消灯処理（Ｓ９０１）及び光源の点灯処理（Ｓ９０４）が、ネットワークカメラ２０１の制御により行われる例について説明した。一方、例えば他の装置が消灯及び点灯の制御を行い、ネットワークカメラ２０１にその状態を通知するような形態でもよい。また、ネットワークカメラ２０１がその状態を検出することにより、光源の状態を予測する方法を用いてもよい。状態の検出方法としては、例えば、ネットワークカメラ装置に輝度センサーを設置してその明るさの変化を検出する方法や、撮影画像を用いてその平均輝度の変化を検出する方法が考えられる。
【００５３】
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、単一の光源を用いて撮影画像の輝度値を評価することにより、光源が位置する方向を探索する例について説明した。これに対して本実施形態では、特定の色の光源を用い、その色成分を検出することにより撮影方向の制御を行うような実施形態について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００５４】
第１の実施形態では、光源の位置を検出するために撮影画像の輝度値を評価した。つまり、画像解析部１０４において、信号処理部１０３で変換されたＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットのデジタルデータの各画素の輝度値（Ｙ）を読み取る。これにより、最も高い輝度値を持つ画素の位置情報を求めるような処理を実行している。
【００５５】
これに対して本実施形態では、輝度値（Ｙ）に加えて色成分であるＣｂ、Ｃｒデータを評価することにより、特定の色の光源を検出するような制御を行う。これにより環境光の影響を受けにくくなり、より確実に光源の位置へ撮影方向を向けることが可能となる。
【００５６】
（第５の実施形態）
本実施形態では、異なる色の光源を２つ使用して撮影範囲を指定することにより、撮影方向に加えてズーム値を含めた画角を設定する例について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００５７】
図１０は、本実施形態における撮影画像の画面例を示す図である。
図１０（ａ）において、画像１００１は、光源の位置へ撮影方向を向け、異なる色の２つの光源が広角の画角中に含まれている状態の画像である。また、「×」マーク１００２は、赤色の第１の光源（第１の色成分）の中心位置を表し、「△」マーク１００３は、青色である第２の光源（第２の色成分）の中心位置を表している。目的とする撮影方向が、赤の光源を画角の左上の位置、青の光源を右下の位置と規定してある場合には、点線枠１００４で囲まれた領域が設定したい画角となる。
【００５８】
図１０（ｂ）に示す画像１００５は、画角設定が終了した状態の画像である。この画像への移行は、まず、画像１００１の状態から、点線枠１００４に示す画角の矩形領域が画面の中心に位置するように方向制御を行う。すなわち、第１の光源と第２の光源との中間位置が画面の中心になるように方向制御を行う。そして、それぞれの光源が画角の端面の位置、すなわち、第１の光源及び第２の光源がそれぞれ画像の左上の頂点１００６、右下の頂点１００７に来るようにズーム制御を行うことにより撮影方向が確定する。
【００５９】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１ レンズ
１０２ ＣＣＤ
１０４ 画像解析部
１０７ カメラ制御部
１０８ モーター駆動部
１０９ パン・チルト・ローテーションモーター
１１０ レンズ駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、パン、チルト、ローテーション等の撮影方向変更機能を備えた撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラでは、ユーザーの指示に基づいてカメラの撮影方向を自由に設定可能なパン、チルト、ローテーション駆動機構を備えているタイプがある。このユーザーの指示は、ネットワークを経由してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからの操作により行われ、リモートでカメラの撮影方向や画角の設定が可能となっている。
【０００３】
このように、撮影方向や画角を遠隔地からのリモート操作により行う場合には、ユーザーは専用ビューワーを用いてモニター上の撮影画像の表示を見ながらパン、チルト、ローテーションの移動操作を行う。このため、直感的に移動方向を把握できない場合がある。例えば、カメラが壁に設置されている場合などは、チルト角度によってはパン操作で画像が回転してしまったり、パン角度によってはチルト操作で画像が垂直方向や水平方向に移動してしまったりする。
【０００４】
この問題を解決するために、近年では撮影方向を設定するために構図パターンを複数記憶しておき、カメラで撮影された画像を解析して、ユーザーが指示した構図パターンの位置に自動的に方向制御を行うような技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、レーザー光源のポインタが形成する干渉模様を検出して、検出方向に撮影方向を向ける技術も開示されている（例えば特許文献２参照）。さらに、音声集音用のマイクロホンで検出された音圧を用いて音源の方向を検出し、その方向にカメラを向かせる技術も開示されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４４８００号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１２９０号公報
【特許文献３】特開平８−２２３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１〜３に開示された従来技術では、あらかじめ目的とする被写体が撮影画角内に入っている場合に所望の構図にするために微調整を行うことができる。ところが、所望の構図が撮影画角内に入っていない場合は、パン、チルト動作で被写体を探す必要があるため、撮影可能な領域の全空間をスキャンするため時間が多くかかってしまう。
【０００７】
さらに、初めてカメラの電源を投入する場合には、まずパン、チルト、ローテーションの初期化動作として原点位置の検出動作を行う必要があるため、さらにその時間も必要になってしまう。
【０００８】
本発明は前述の問題点に鑑み、撮影方向の設定を短時間に行うことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影方向の設定を短時間に行うことができ、例えばネットワークカメラの設置、設定作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態におけるネットワークカメラの全体構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態におけるネットワークカメラシステムの接続形態の一例を示す図である。
【図３】実施形態におけるネットワークカメラの詳細な外観構成例を示す図である。
【図４】実施形態に係るネットワークカメラの設置態様の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【図７】第２の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【図９】第３の実施形態において、ネットワークカメラによる撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第５の実施形態において、撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態におけるネットワークカメラシステムの接続形態の一例を示す図である。
図２において、ネットワークカメラ２０１〜２０４がそれぞれ、ＬＡＮ回線２０５を通じてインターネット網２０６へ接続されている。ネットワークカメラ２０１〜２０４でそれぞれ生成された映像データはＬＡＮ回線２０５を経由してインターネット網２０６から後述のクライアントへ配信される。
【００１４】
また、クライアントである映像ビューワー装置２０７、２０８が、別のＬＡＮ回線２１０に接続されている。この映像ビューワー装置２０７、２０８は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で動作するアプリケーションや家庭用デジタルＴＶ、移動体端末などを含んでいる。映像ビューワー装置２０７、２０８では、ネットワークカメラ２０１〜２０４から配信された映像データをリアルタイムに再生して表示する機能を有している。さらに、撮影条件の設定やパン・チルト・ズーム操作などのカメラ制御を行うためのＵＩ（ユーザーインターフェース）を有している。
【００１５】
さらに、ＬＡＮ回線２１０には録画サーバー装置２０９が接続されており、ネットワークカメラ２０１〜２０４から配信された映像データを内蔵のハードディスクに常時記録している。録画サーバー装置２０９はサーバーＰＣで動作する専用録画アプリケーションで構成されるものや専用ハードウェアとなっているものがある。録画サーバー装置２０９で録画されているデータをネットワークに配信し、前述の映像ビューワー装置２０７、２０８がこのデータを再生して映像を表示することも可能である。
【００１６】
このネットワークカメラシステムにおいて、ユーザーの指示によってカメラの撮影方向を制御する場合、通常はクライアントである映像ビューワー装置２０７、２０８での操作により行われる。具体的には、操作コマンドが映像ビューワー装置２０７、２０８からＬＡＮ回線２１０、インターネット網２０６、ＬＡＮ回線２０５を経由してネットワークカメラ２０１〜２０４へ送られる。そして、この操作コマンドに従ってネットワークカメラ２０１〜２０４がパン、チルト、ローテーションの動作を実行する。
【００１７】
図１は、本実施形態におけるネットワークカメラ２０１の全体構成例を示すブロック図である。なお、ネットワークカメラ２０２〜２０４も同様の構成となっている。
図１において、レンズ１０１から取り込まれた光学映像（被写体像）は、ＣＣＤ１０２でＲＧＢデジタルデータに変換された後、信号処理部１０３へ送られる。信号処理部１０３では、ＲＧＢデジタルデータをＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットの画像データに変換する処理、要求された送信映像の画像サイズへの変換処理、各種フィルター処理などを行う。処理された画像データは画像解析部１０４とともに符号化部１０５へも送られる。
【００１８】
符号化部１０５は、画像データをＭＰＥＧ４フォーマット、またはＪＰＥＧフォーマットへ符号化圧縮する処理を実行し、ＭＰＥＧ４の動画ストリームデータまたはＪＰＥＧ静止画データを生成する。通信処理部１０６は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰあるいはＲＴＰなどのネットワークプロトコルに従って、インターネット網２０６へデータを配信する。
【００１９】
一方、画像解析部１０４は輝度検出手段として機能し、生成された画像データの輝度を解析して画像中で最も明るい領域を検出する処理を行う。なお、信号処理部１０３、画像解析部１０４、符号化部１０５、及び通信処理部１０６の各処理ブロックは後述のＣＰＵ１１１と接続されている。
【００２０】
カメラ制御部１０７は、モーター駆動部１０８及びレンズ駆動部１１０と接続されている。カメラ制御部１０７は、後述のＣＰＵ１１１からの指示に従ってカメラのパン、チルト、ローテーション動作のための制御信号や、ズームやＡＦ（オートフォーカス）動作のための制御信号を出力する。
【００２１】
モーター駆動部１０８は撮影方向制御手段としてモーター駆動回路などを備えており、カメラ制御部１０７からの制御信号に従ってパン、チルト、ローテーションモーター１０９を駆動し、モーターの回転によってカメラの撮影方向を変えることが可能となる。また、レンズ駆動部１１０はズーム制御手段として機能し、ズーム、ＡＦなどの各制御を行うためのモーターとモーター駆動回路とを備えており、カメラ制御部１０７からの制御信号に従って制御される。
【００２２】
ＣＰＵ（中央演算処理装置）は、後述のＲＯＭ１１２に格納されている制御プログラムコードを実行することにより、装置全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１１にはＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１１２、及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１３が接続されている。また、ＣＰＵ１１１は、信号処理部１０３、画像解析部１０４、符号化部１０５、及び通信処理部１０６とも接続されており、各モジュールに対して動作の開始・停止、動作条件の設定、動作結果の取得などを命令することにより各モジュールの制御を行う。ＣＰＵ１１１の動作については、後述のフローチャートにより詳細に説明する。
【００２３】
ＲＯＭ１１２には、ＣＰＵ１１１がアプリケーション処理など本装置の制御を行うためのプログラムコードやデータが格納されている。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１２のプログラムを実行する際に、データの書き込み、読み出しを行うメモリである。このＲＡＭ１１３には、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行するために使用するワークエリア、一時退避エリアなどが備えられている。
【００２４】
図３は、図２に示したネットワークカメラ２０１の詳細な外観構成例を示す図である。
図３において、カメラベース部３０３上に備えられたレンズ部３０１は、パン、チルト、ローテーション機構を備えている。ドーム部３０２は、レンズ部３０１を保護するための透明のドームカバーである。
【００２５】
矢印３０４〜３０６は、パン、チルト、ローテーションのそれぞれの動作軌跡を示している。矢印３０４はパンの動作方向を示しており、カメラベース部３０３の上部が回転することによりレンズ部３０１そのものが回転する機構となっている。矢印３０５はチルト動作方向を示しており、レンズ部３０１の両端で支持する部分に回転機構３０７が備わっており、水平方向から垂直方向へのレンズ部３０１の移動が可能となる。また、矢印３０６はローテーション動作方向を示しており、レンズ内部の回転機構により画像の回転が可能となる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るネットワークカメラの運用形態について図５を参照しながら説明する。
図５において、ネットワークカメラ２０１が、設置場所である部屋の天井部に取り付けられており、部屋には光源５０１となる電球が設置されている。ネットワークカメラ２０１を撮影方向自動設定モードとして動作させると、図３で説明したパン、チルト機構を使用して、ネットワークカメラ２０１が光源方向５０２へ自動的に向くようになる。
【００２７】
図４は、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図４の説明では、図５に示す状況で撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００２８】
図４において、撮影方向自動設定モードの動作を開始すると、まず、Ｓ４０１において、１枚分の画像の撮影を実行する。この画像撮影処理では、前述したように、レンズ１０１、及びＣＣＤ１０２から取り込まれたキャプチャ映像を信号処理部１０３、符号化部１０５によってＪＰＥＧ画像データに変換する。
【００２９】
次に、Ｓ４０２において、キャプチャされた画像データの輝度値を評価する。これは、画像解析部１０４において実行される処理であり、信号処理部１０３で変換されたＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットの画像データの各画素の輝度値（Ｙ）を読み取る。そして、最も高い輝度値を持つ画素の位置情報をＣＰＵ１１１へ出力する。
【００３０】
次に、Ｓ４０３において、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央となっている場合は、そのまま処理を終了する。
【００３１】
一方、Ｓ４０３のチェックの結果、画面の中央ではない場合は、Ｓ４０４において、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する。これは、図３で説明したパン、チルト機構を用いて行われる。撮影方向の変更が終了したら、再びＳ４０１の撮像処理へ戻り、撮像処理、輝度値の評価、及び撮影方向の変更を繰り返す。
【００３２】
図６は、図４で示した撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
図６（ａ）において、画像６０１は、撮影方向を制御する前に最初に撮影された画像を示している。この画像において最も明るい領域は「×」マーク６０２で表されており、右下方向に位置している。
【００３３】
次に、最も明るい領域が画面の中央に来るようにカメラの方向制御が行われ、図６（ｂ）に示す画像６０３が得られる。「×」マーク６０５は、図６（ａ）に示した画像６０１における最も明るい領域を表している。また、点線６０４は、方向制御を行う前に撮影された位置を示しており、画像６０１の位置を表している。一方、図６（ｂ）に示す画像６０３において最も明るい領域は「△」マーク６０６で表されている。
【００３４】
図６（ｂ）に示す画像６０３では、「△」マーク６０６に示す最も明るい領域がまだ画面の中央にないので、さらにカメラの方向制御を行う。その結果、図６（ｃ）に示す画像６０７が得られる。「×」マーク６０９は、図６（ａ）に示した画像６０１における最も明るい領域を表している。また、点線６０８は、方向制御を行う直前に撮影された位置を示しており、画像６０３の位置を表している。また、「△」マーク６１０は、画像６０３における最も明るい領域を示しており、この領域が画面の中央に位置しているので、撮影方向が確定する。
【００３５】
以上のように本実施形態によれば、リモートによる撮影方向の設定が短時間に簡単にできるため、ネットワークカメラの設置、設定作業時間を短縮することが可能となる。特に、複数台数のネットワークカメラの撮影方向を同時に設定する場合には、手動で設定するのに比べて大幅に時間を短縮することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、撮影方向を最も明るい方向へ向かせる場合に、パン、チルト制御を用いて撮影方向を制御する方法について説明した。これに対して本実施形態では、パン、チルト制御に加えて、さらにズーム制御を用いてカメラの撮影方向をより高精度に設定する方法について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００３７】
図７は、本実施形態において、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図７のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図７の説明では、図５に示す状況で撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００３８】
まず、撮影方向自動設定モードの動作を開始すると、Ｓ７０１において、カメラ制御部１０７によりレンズ駆動部１１０を駆動させ、ズームを最も広角位置に設定する制御を行う。明るい領域を探索する範囲を広くした方が、位置調整の回数を削減でき、より早く目的の領域に撮影方向を向けることができるため、本実施形態ではこのような処理を設けている。
【００３９】
次に、図７のＳ４０１〜Ｓ４０４における１枚撮像処理、輝度値の評価、判断処理、及び最も明るい領域への撮影方向移動処理については、それぞれ図４のＳ４０１〜Ｓ４０４と同一の処理であるため、説明は省略する。
【００４０】
Ｓ４０４で撮影方向の移動処理の処理が終了すると、Ｓ７０２において、現在のズーム設定が最大、つまり最も望遠側に位置しているかどうかをチェックする。このチェックの結果、最も望遠側に位置している場合は、Ｓ４０１の１枚撮像処理へ戻る。一方、Ｓ７０２のチェックの結果、さらに望遠側へズーム制御が可能なズーム位置である場合は、Ｓ７０３において、画面中の最も明るい領域が画角から外れない範囲で、望遠方向へズーム制御を行う。その後、Ｓ４０１の１枚撮像処理へ戻る。
【００４１】
図８は、図７で示した撮影方向自動設定モードの処理によって、撮影方向の制御が順次行われる過程での撮影画像の例を示す図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）と同一であり、図７のＳ４０１〜Ｓ４０４までの処理の遷移を示す画面例を表している。Ｓ４０４で撮影方向の変更が終了し、図８（ｂ）に示す画像６０３の状態において、ズーム設定が最も望遠側ではなくさらにズームアップ制御が可能な状態である場合は、ズーム制御を実行する。
【００４２】
図８（ｃ）には、Ｓ７０３によりズーム制御を行った後の画面例を示している。画像８０１において、「×」マーク８０２は画面の中央を示しており、「△」マーク８０３が示す最も明るい領域が画像８０１の角近辺の端部に位置するまでズームアップされている。
【００４３】
図８（ｄ）には、図８（ｃ）に示す画像８０１の撮影方向及びズーム位置において最も明るい領域を画面中央に移動するように撮影方向を制御した後の画面例を示している。図８（ｄ）に示す画像８０４において、「×」マーク８０５は画像８０１での画面の中央を示しており、「△」マーク８０６は画像８０４における最も明るい領域を示しており、この領域が画面の中央に位置しているので、撮影方向が確定する。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、最大ズームにより最も明るい領域を探索することができるため、より高精度に撮影方向を制御することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、光源５０１を点灯した状態で撮影し、その撮影画像を用いて輝度値を評価する例について説明した。一方、本来検出されるべき光源とは異なる領域に別の光源がある場合など、誤って撮影方向を検出してしまう可能性がある。そこで本実施形態では、環境光の影響を排除するために光源の点灯、消灯を検出または制御する例について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
図９に、本実施形態において、ネットワークカメラ２０１による撮影方向自動設定モードでの動作手順の一例を示すフローチャートである。以下、ＣＰＵ１１１が実行する制御について、図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。また、図９の説明では、図５に示す状況で光源５０１となる電球がネットワークカメラ２０１に接続されており、撮影方向自動設定モードが動作した場合の処理について説明する。
【００４７】
図９において、まず、Ｓ９０１において、光源の消灯処理を実行する。この消灯処理では、光源の消灯を、ネットワーク上から制御してもよく、ネットワークカメラ２０１が直接その制御を行ってもよい。
【００４８】
次に、Ｓ９０２において、光源の消灯状態で１枚分の画像の撮影を実行する。この画像の撮影は図４のＳ４０１と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。さらに、Ｓ９０３において、撮影された画像を参照画像（第１の画像データ）として不図示のメモリに保存する。次に、Ｓ９０４において、Ｓ９０１と同様の方法で光源の点灯処理を実行する。そして、Ｓ９０５において、Ｓ９０２と同様に１枚分の画像の撮影を実行し、点灯時の撮影画像（第２の画像データ）を得る。
【００４９】
次に、Ｓ９０６において、Ｓ９０３でメモリに保存した参照画像（消灯時の撮影画像）と、Ｓ９０５で撮影した点灯時の撮影画像との差分を計算し、計算された差分データを評価画像としてメモリに保存する。つまり、消灯時の撮影画像をノイズ分とすることにより、環境光の影響を排除した画像を生成する。
【００５０】
次に、Ｓ９０７において、保存した評価画像に対して、輝度値を評価する。輝度値の評価方法は図４のＳ４０２で説明した方法と同様である。そして、Ｓ９０８において、最も輝度値が高い画素位置、つまり画像中の最も明るい領域が画面の中央に位置するかどうかをチェックする。このチェックの結果、画面の中央となっている場合はそのまま処理を終了する。
【００５１】
一方、Ｓ９０８のチェックの結果、画面の中央でない場合は、Ｓ９０９において、撮影された画像内で最も明るい領域（輝度値が高い画素位置）が画面の中央位置に来るようにカメラの撮影方向を変更する。この処理は図４のＳ４０４の処理と同様である。撮影方向の変更が終了したら、再びＳ９０１の撮像処理へ戻り、撮像処理、輝度値の評価、撮影方向の変更を繰り返す。
【００５２】
図９の説明では、光源の消灯処理（Ｓ９０１）及び光源の点灯処理（Ｓ９０４）が、ネットワークカメラ２０１の制御により行われる例について説明した。一方、例えば他の装置が消灯及び点灯の制御を行い、ネットワークカメラ２０１にその状態を通知するような形態でもよい。また、ネットワークカメラ２０１がその状態を検出することにより、光源の状態を予測する方法を用いてもよい。状態の検出方法としては、例えば、ネットワークカメラ装置に輝度センサーを設置してその明るさの変化を検出する方法や、撮影画像を用いてその平均輝度の変化を検出する方法が考えられる。
【００５３】
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、単一の光源を用いて撮影画像の輝度値を評価することにより、光源が位置する方向を探索する例について説明した。これに対して本実施形態では、特定の色の光源を用い、その色成分を検出することにより撮影方向の制御を行うような実施形態について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００５４】
第１の実施形態では、光源の位置を検出するために撮影画像の輝度値を評価した。つまり、画像解析部１０４において、信号処理部１０３で変換されたＹＣｂＣｒ４：２：０フォーマットまたはＹＣｂＣｒ４：２：２フォーマットのデジタルデータの各画素の輝度値（Ｙ）を読み取る。これにより、最も高い輝度値を持つ画素の位置情報を求めるような処理を実行している。
【００５５】
これに対して本実施形態では、輝度値（Ｙ）に加えて色成分であるＣｂ、Ｃｒデータを評価することにより、特定の色の光源を検出するような制御を行う。これにより環境光の影響を受けにくくなり、より確実に光源の位置へ撮影方向を向けることが可能となる。
【００５６】
（第５の実施形態）
本実施形態では、異なる色の光源を２つ使用して撮影範囲を指定することにより、撮影方向に加えてズーム値を含めた画角を設定する例について説明する。なお、ネットワークカメラの構成及びネットワークカメラシステムの構成については第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００５７】
図１０は、本実施形態における撮影画像の画面例を示す図である。
図１０（ａ）において、画像１００１は、光源の位置へ撮影方向を向け、異なる色の２つの光源が広角の画角中に含まれている状態の画像である。また、「×」マーク１００２は、赤色の第１の光源（第１の色成分）の中心位置を表し、「△」マーク１００３は、青色である第２の光源（第２の色成分）の中心位置を表している。目的とする撮影方向が、赤の光源を画角の左上の位置、青の光源を右下の位置と規定してある場合には、点線枠１００４で囲まれた領域が設定したい画角となる。
【００５８】
図１０（ｂ）に示す画像１００５は、画角設定が終了した状態の画像である。この画像への移行は、まず、画像１００１の状態から、点線枠１００４に示す画角の矩形領域が画面の中心に位置するように方向制御を行う。すなわち、第１の光源と第２の光源との中間位置が画面の中心になるように方向制御を行う。そして、それぞれの光源が画角の端面の位置、すなわち、第１の光源及び第２の光源がそれぞれ画像の左上の頂点１００６、右下の頂点１００７に来るようにズーム制御を行うことにより撮影方向が確定する。
【００５９】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１ レンズ
１０２ ＣＣＤ
１０４ 画像解析部
１０７ カメラ制御部
１０８ モーター駆動部
１０９ パン・チルト・ローテーションモーター
１１０ レンズ駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により画像の中心位置に最も輝度の高い領域が検出された場合に、前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を終了することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮影方向制御手段は、パン及びチルトの動作方向を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御手段をさらに備え、
前記輝度検出手段は、前記ズーム制御手段により前記撮像手段が広角位置に設定された後に生成された画像データを解析することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ズーム制御手段は、前記輝度検出手段により検出された最も輝度の高い領域が、画像の端部に来るまでズームを望遠方向に制御し、
前記撮影方向制御手段は、前記ズーム制御手段により望遠方向にズームが制御された状態で前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
光源が点灯しているか否かの情報を取得する取得手段をさらに備え、
前記撮像手段は、前記取得手段により取得された情報に応じて、前記光源が消灯している状態で撮像して第１の画像データを生成するとともに、前記光源が点灯している状態で撮像して第２の画像データを生成し、
前記輝度検出手段は、前記第１の画像データと前記第２の画像データとの差分データを用いて最も輝度の高い領域を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記輝度検出手段は、特定の色成分が最も高い領域を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御手段と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御手段は、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出工程とを備え、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出工程とを備え、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御工程においては、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出工程とをコンピュータに実行させ、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出工程とをコンピュータに実行させ、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御工程においては、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とするプログラム。
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により画像の中心位置に最も輝度の高い領域が検出された場合に、前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を終了することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮影方向制御手段は、パン及びチルトの動作方向を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御手段をさらに備え、
前記輝度検出手段は、前記ズーム制御手段により前記撮像手段が広角位置に設定された後に生成された画像データを解析することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ズーム制御手段は、前記輝度検出手段により検出された最も輝度の高い領域が、画像の端部に来るまでズームを望遠方向に制御し、
前記撮影方向制御手段は、前記ズーム制御手段により望遠方向にズームが制御された状態で前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
光源が点灯しているか否かの情報を取得する取得手段をさらに備え、
前記撮像手段は、前記取得手段により取得された情報に応じて、前記光源が消灯している状態で撮像して第１の画像データを生成するとともに、前記光源が点灯している状態で撮像して第２の画像データを生成し、
前記輝度検出手段は、前記第１の画像データと前記第２の画像データとの差分データを用いて最も輝度の高い領域を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記輝度検出手段は、特定の色成分が最も高い領域を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御手段と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御手段と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出手段とを備え、
前記撮影方向制御手段は、前記輝度検出手段により検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御手段は、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出工程とを備え、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出工程とを備え、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御工程においては、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で最も輝度の高い領域を検出する輝度検出工程とをコンピュータに実行させ、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された領域が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段を備えた撮像装置を制御するためのプログラムであって、
前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行う撮影方向制御工程と、
前記撮像手段のズームを変更するズーム制御工程と、
前記撮像手段により生成された画像データを解析して前記画像データに係る画像の中で第１の色成分及び前記第１の色成分とは異なる第２の色成分に関して最も輝度が高い領域を検出する輝度検出工程とをコンピュータに実行させ、
前記撮影方向制御工程においては、前記輝度検出工程において検出された前記第１の色成分の最も輝度の高い領域と前記第２の色成分の最も輝度の高い領域との中間の位置が画像の中心位置に来るように前記撮像手段の撮影方向を変更する制御を行い、
前記ズーム制御工程においては、前記第１の色成分及び第２の色成分の最も輝度の高い領域のそれぞれを頂点とする矩形領域が画角となるように、ズームを望遠方向に制御することを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９０１９６（Ｐ２０１３−９０１９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９８５３（Ｐ２０１１−２２９８５３）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]