摄像系统、视角调整方法以及视角调整程序技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种能够对由通信所致的延迟引起的视角偏差进行校正的摄像系统、视角调整方法以及视角调整程序。本发明专利技术的实施方式中，在发送搭载于移动体(12)的云台摄像机(14)的摄像部(22)的摄像数据并且将摄像图像显示在显示画面(200)的摄像系统(10)中，具备：坐标指定部(46)，指定指定坐标、移动目的地坐标作为视角调整命令；视角调整期间运算部(50)，使用指定坐标、移动目的地坐标，计算横摇/俯仰动作参数；移动状态计算部(52)，根据摄像数据，计算摄像部的移动状态；以及横摇/俯仰动作参数校正部(54)，根据摄像部的移动状态，对横摇/俯仰动作参数进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像系统、视角调整方法以及视角调整程序
本专利技术涉及一种摄像系统、视角调整方法以及视角调整程序，尤其涉及一种可进行远程操作的云台摄像机的视角调整技术。
技术介绍
已经提出了在通过通信与带有显示功能的远程操作终端连接的摄像系统中使用了远程操作终端的简单的视角调整。此处所说的横摇/俯仰表示摄像机的平移动作和摄像机的倾斜动作。平移动作有时被称为横摇动作。并且，倾斜动作有时被称为俯仰动作。专利文献1中记载有对搭载于可进行远程操作的移动体的摄像机的摄像方向进行控制的摄像系统。专利文献1中记载的摄像系统中，使用用显示在显示部的光标表示的命令向量来使摄像方向移动。另外，本说明书中的摄像系统的用语相当于专利文献1中的摄像机控制系统。专利文献2中记载有一边移动一边对物体进行拍摄的移动型摄像装置。专利文献2中记载的摄像装置中，在使摄像装置整体沿着物体进行移动时，根据摄像装置的移动来增加摄像装置的行进方向与摄像机的光轴所成的角度，并使摄像机的光轴通过物体上的同一点。专利文献3中记载有可进行远程操作的监控用摄像机。专利文献3中记载的监控用摄像机预先停在预设位置来进行拍摄。专利文献4中记载有如下摄像装置：将云台摄像机的摄像图像显示在画面的操作区域上，并指定操作区域上的任意位置，由此控制云台摄像机而使所指定的被摄体朝向操作区域的中央位置。专利文献5中记载有如下摄像系统：用两根手指命令要带到平板电脑终端上的视场中央位置的对象，并进行横摇/俯仰来使对象移动到视场中央位置。另外，本说明书中的摄像系统的用语相当于专利文献5中的摄像机系统。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-16956号公报专利文献2：日本特开2009-65605号公报专利文献3：日本特开2000-261792号公报专利文献4：日本特开平10-257375号公报专利文献5：日本特开2014-99719号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题一直以来，通过通信与带有显示功能的远程操作终端连接的摄像系统的操作方法基本为固定摄像机的操作，而近年来出现了在移动体上搭载有云台摄像机的事例。在移动体上搭载有云台摄像机的摄像系统中，假定在移动体进行移动时，独立于移动体的移动控制而控制云台摄像机的横摇/俯仰动作。但是，如果通过通信来控制横摇/俯仰动作，则会在横摇/俯仰动作的指令定时与实际的横摇/俯仰动作的动作定时之间产生取决于通信的延迟。当在存在取决于通信的延迟的状态下在移动体进行移动时实施了视角调整的情况下，进行操作的定时与操作所反映的定时不同，因此很难在期间通过移动体的移动来调整为所期望的视角。专利文献1中记载的摄像系统中，若在移动体进行移动时输入命令向量，则会导致命令向量的起点坐标产生偏差，其结果，很难准确地调整移动后的摄像方向。专利文献2中记载的移动型摄像装置需要获取移动体的移动速度的单元。并且，专利文献2中记载的移动型摄像装置的课题在于在摄像机的曝光时间内通过摄像机与被摄体的相对移动产生的移动模糊的产生，很难应对超过摄像机的曝光时间的移动体长时间的移动。专利文献3中记载的监控摄像机不具有横摇/俯仰动作功能，因此在不同的预设位置之间进行移动时不进行横摇/俯仰操作，不会产生在移动时进行了横摇/俯仰操作的情况下由通信所致的延迟引起的视角调整的偏差这一课题。专利文献4中记载的云台摄像机和专利文献5中记载的摄像机不与被摄体进行相对移动，并且不会在与被摄体的相对移动中进行横摇/俯仰操作，因此不会产生在移动时进行了横摇/俯仰操作的情况下由通信所致的延迟引起的视角偏差这一课题。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够对由通信所致的延迟引起的视角偏差进行校正的摄像系统、视角调整方法以及视角调整程序。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，提供如下专利技术方式。第1方式所涉及的摄像系统为如下摄像系统，其具备：移动体；摄像部，搭载于所述移动体；摄像数据发送部，发送通过摄像部的拍摄而得到的摄像数据；摄像数据接收部，接收从摄像数据发送部发送的摄像数据；横摇/俯仰动作部，使摄像部进行横摇动作和俯仰动作中的至少任一种动作；摄像操作部，与摄像部通信连接，并且向摄像部发送对摄像部进行操作的摄像控制信号；显示部，将通过摄像数据接收部接收到的摄像数据所表示的摄像图像显示在显示画面；坐标指定部，在调整摄像部的视角时，指定显示在显示部的显示画面的图像中的、移动对象的坐标即指定坐标和移动对象的移动目的地的坐标即移动目的地坐标；视角调整运算部，使用指定坐标和所述移动目的地坐标，计算适用于横摇/俯仰动作部的横摇/俯仰动作参数；视角调整期间计算部，计算从指定坐标的指定开始到进行摄像部的视角调整为止的期间即视角调整期间；移动状态计算部，根据通过摄像部的拍摄而得到的摄像数据，计算移动参数，所述移动参数表示在视角调整期间通过移动体的移动而摄像部进行移动时的移动方向和移动距离；横摇/俯仰动作参数校正部，在调整摄像部的视角时，根据通过移动状态计算部计算出的移动参数和通过视角调整期间计算部计算出的视角调整期间，对通过视角调整运算部计算出的横摇/俯仰动作参数进行校正；以及横摇/俯仰动作指令部，通过通信向横摇/俯仰动作部发送与横摇/俯仰动作参数对应的信号，并且向横摇/俯仰动作部发送通过横摇/俯仰动作参数校正部校正的与横摇/俯仰动作参数对应的信号。根据第1方式，根据通过摄像部的拍摄而得到的摄像数据，计算表示摄像部进行移动时的移动方向和移动距离的移动参数，并且对通过横摇/俯仰动作部调整摄像部的视角时的横摇/俯仰动作部的动作参数进行校正，因此能够应对各种摄像部的移动状态，并且当在摄像部进行移动时向横摇/俯仰动作部发送动作指令的情况下，能够进行对由通信所致的延迟引起的视角调整的偏差进行了校正的横摇/俯仰动作。根据第1方式的摄像系统，第2方式能够设为如下构成：视角调整运算部根据指定坐标和移动目的地坐标计算第一移动向量作为横摇/俯仰动作参数，移动状态计算部计算校正向量作为视角调整期间的摄像部的移动参数，横摇/俯仰动作参数校正部使用校正向量对第一移动向量所表示的横摇/俯仰动作参数进行校正。根据第2方式，能够使用显示部的显示画面的坐标来掌握摄像部的移动状态。根据第2方式的摄像系统，第3方式能够设为如下构成：移动状态计算部计算速度向量和加速度向量作为校正向量，所述速度向量表示在视角调整期间通过移动体的移动而摄像部进行移动时的摄像部的速度，所述加速度向量表示在视角调整期间通过移动体的移动而摄像部进行移动时的摄像部的加速度。根据第3方式，通过使用了显示部的显示画面中的坐标的向量运算，能够掌握摄像部的移动状态。第3方式中，速度向量和加速度向量能够作为显示画面中的各轴的成分来计算。当在显示画面上设定由X轴和Z轴形成的直角坐标系时，对于速度向量和加速度向量，可计算各自的X成分和Z成分。根据第3方式的摄像系统，第4方式能够设为如下构成：移动状态计算部根据在第一定时中通过摄像部的拍摄而获取的第一摄像数据和在第一定时之前的第二定时中通过摄像部的拍摄而获取的第二摄像数据，获取第一移动向量，所述第一移动向量表示第二定时与第一定时之间的第一期间的摄像部的移动距离和移动方向，计算第一速度向量，所述第一速度向量是具有将第一移动向量的大小除以第一期间而得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像系统，其具备：移动体；摄像部，搭载于所述移动体；摄像数据发送部，发送通过所述摄像部的拍摄而得到的摄像数据；摄像数据接收部，接收从所述摄像数据发送部发送的摄像数据；横摇/俯仰动作部，使所述摄像部进行横摇动作和俯仰动作中的至少任一种动作；摄像操作部，与所述摄像部通信连接，并且向所述摄像部发送对所述摄像部进行操作的摄像控制信号；显示部，将通过所述摄像数据接收部接收到的摄像数据所表示的摄像图像显示在显示画面；坐标指定部，在调整所述摄像部的视角时，指定显示在所述显示部的显示画面的图像中的、移动对象的坐标即指定坐标和所述移动对象的移动目的地的坐标即移动目的地坐标；视角调整运算部，使用所述指定坐标和所述移动目的地坐标，计算适用于所述横摇/俯仰动作部的横摇/俯仰动作参数；视角调整期间计算部，计算从所述指定坐标的指定开始到进行所述摄像部的视角调整为止的期间即视角调整期间；移动状态计算部，根据通过所述摄像部的拍摄而得到的摄像数据，计算移动参数，所述移动参数表示在所述视角调整期间通过所述移动体的移动而所述摄像部进行移动时的移动方向和移动距离；横摇/俯仰动作参数校正部，在调整所述摄像部的视角时，根据通过所述移动状态计算部计算出的所述移动参数和通过所述视角调整期间计算部计算出的所述视角调整期间，对通过所述视角调整运算部计算出的所述横摇/俯仰动作参数进行校正；以及横摇/俯仰动作指令部，通过通信向所述横摇/俯仰动作部发送与所述横摇/俯仰动作参数对应的信号，并且向所述横摇/俯仰动作部发送与通过所述横摇/俯仰动作参数校正部校正后的所述横摇/俯仰动作参数对应的信号。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 JP 2015-1934841.一种摄像系统，其具备：移动体；摄像部，搭载于所述移动体；摄像数据发送部，发送通过所述摄像部的拍摄而得到的摄像数据；摄像数据接收部，接收从所述摄像数据发送部发送的摄像数据；横摇/俯仰动作部，使所述摄像部进行横摇动作和俯仰动作中的至少任一种动作；摄像操作部，与所述摄像部通信连接，并且向所述摄像部发送对所述摄像部进行操作的摄像控制信号；显示部，将通过所述摄像数据接收部接收到的摄像数据所表示的摄像图像显示在显示画面；坐标指定部，在调整所述摄像部的视角时，指定显示在所述显示部的显示画面的图像中的、移动对象的坐标即指定坐标和所述移动对象的移动目的地的坐标即移动目的地坐标；视角调整运算部，使用所述指定坐标和所述移动目的地坐标，计算适用于所述横摇/俯仰动作部的横摇/俯仰动作参数；视角调整期间计算部，计算从所述指定坐标的指定开始到进行所述摄像部的视角调整为止的期间即视角调整期间；移动状态计算部，根据通过所述摄像部的拍摄而得到的摄像数据，计算移动参数，所述移动参数表示在所述视角调整期间通过所述移动体的移动而所述摄像部进行移动时的移动方向和移动距离；横摇/俯仰动作参数校正部，在调整所述摄像部的视角时，根据通过所述移动状态计算部计算出的所述移动参数和通过所述视角调整期间计算部计算出的所述视角调整期间，对通过所述视角调整运算部计算出的所述横摇/俯仰动作参数进行校正；以及横摇/俯仰动作指令部，通过通信向所述横摇/俯仰动作部发送与所述横摇/俯仰动作参数对应的信号，并且向所述横摇/俯仰动作部发送与通过所述横摇/俯仰动作参数校正部校正后的所述横摇/俯仰动作参数对应的信号。2.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，所述视角调整运算部根据所述指定坐标和所述移动目的地坐标计算第一移动向量作为所述横摇/俯仰动作参数，所述移动状态计算部计算校正向量作为所述视角调整期间的所述摄像部的移动参数，所述横摇/俯仰动作参数校正部使用所述校正向量对所述第一移动向量所表示的横摇/俯仰动作参数进行校正。3.根据权利要求2所述的摄像系统，其中，所述移动状态计算部计算速度向量和加速度向量作为所述校正向量，所述速度向量表示在所述视角调整期间通过所述移动体的移动而所述摄像部进行移动时的所述摄像部的速度，所述加速度向量表示在所述视角调整期间通过所述移动体的移动而所述摄像部进行移动时的所述摄像部的加速度。4.根据权利要求3所述的摄像系统，其中，所述移动状态计算部根据在第一定时中通过所述摄像部的拍摄而获取的第一摄像数据和在所述第一定时之前的第二定时中通过所述摄像部的拍摄而获取的第二摄像数据，获取所述第一移动向量，所述第一移动向量表示所述第二定时与第一定时之间的第一期间的所述摄像部的移动距离和移动方向，计算第一速度向量，所述第一速度向量是具有将所述第一移动向量的大小除以所述第一期间而得的大小，并且具有与所述第一移动向量所表示的方向平行的方向的速度向量。5.根据权利要求4所述的摄像系统，其中，所述移动状态计算部在获取所述第一移动向量时使用特征点检测。6.根据权利要求4或5所述的摄像系统，其中，所述移动状态计算部根据所述第二摄像数据和在所述第二定时之前的第三定时中通过所述摄像部的拍摄而获取的第三摄像数据，获取第二移动向量，所述第二移动向量表示在所述第三定时与所述第二定时之间的期间的第二期间的所述摄像部的移动距离和移动方向，计算第二速度向量，所述第二速度向量是具有将所述第二移动向量的大小除以所述第二期间而得的大小，并且具有与所述第二移动向量所表示的方向平行方向的方向的速度向量，计算加速度向量，所述加速度向量具有将从所述第一速度向量减去所述第二速度向量而求出的差分向量的大小除以所述第一期间而得的大小，并且具有与所述差分向量平行的方向。7.根据权利要求4至6中任一项所述的摄像系统，其中，所述移动状态计算部将通过所述摄像部的拍摄而获取的最新的摄像数据设为所述第一摄像数据。8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像系统，其中，所述视角调整运算部根据从预先设定的横摇/俯仰动作开始到完成横摇/俯仰动作为止的期间即横摇/俯仰动作期间、所述指定坐标以及所述移动目的地坐标，计算所述横摇/俯仰动作部的动作速度，以作为所述横摇/俯仰动作参数。9.根据权利要求8所述的摄像系统，其具备视角信息获取部，所述视角信息获取部获取所述摄像部中具备的透镜的视角信息，所述视角调整运算部使用所述横摇/俯仰动作部的最大动作速度和所述摄像部中具备的透镜的视角，计算所述横摇/俯仰动作期间。10.根据权利要求9所述的摄像系统，其具备坐标转换处理部，所述坐标转换处理部使用通过所述视角信息获取部获取的所述摄像部的视角信息，对由二维坐标表示的所述指定坐标和所述移动目的地坐标实施极坐标转换处理而转换成三维坐标，所述移动状态计算部计算通过所述坐标转换处理部转换的三维坐标中的所述指定坐标与所述移动目的地坐标的位移角度作...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岛宗之，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP