JP4834645B2 - Robot camera parameter calculation device, subject information calculation device, robot camera parameter calculation program, and subject information calculation program - Google Patents
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Description
本発明は、ロボットカメラの制御の技術に係り、特に、ロボットカメラによって撮影する際のカメラパラメータを算出するためのロボットカメラパラメータ算出装置、被写体情報算出装置、ロボットカメラパラメータ算出プログラム及び被写体情報算出プログラムに関する。 The present invention relates to a technology for controlling a robot camera, and in particular, a robot camera parameter calculation device, a subject information calculation device, a robot camera parameter calculation program, and a subject information calculation program for calculating camera parameters when photographing with a robot camera. About.
従来、ロボットカメラを用いた撮影において、カメラの向きを示す角度及びレンズの位置を検出するエンコーダの値を内部メモリに予め記憶しておき、ユーザの指令により同じ角度及び位置を再現して撮影する(以下、メモリショットと言う)手法が用いられている(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。
例えば、ビルの屋上や、空港に設置されているロボットカメラのように、カメラの位置が固定されて決まった向きにカメラを向ければよい場合には有用に機能していた。しかし、移動しながら撮影するロボットカメラにおいて、カメラの角度及び位置を再現する際に、想定していた位置からカメラの位置が少しでもずれると、想定していた映像と違う映像となってしまっていた。そして、カメラがこの位置にある場合に同様の構図のショットを撮影しようとすると、記録していたカメラの角度や位置の情報を再度記録しなおす必要があった。 For example, this function is useful when the camera position is fixed and the camera should be pointed in a fixed direction, such as a robot camera installed on the roof of a building or an airport. However, in a robot camera that shoots while moving, when recreating the camera angle and position, if the camera position slightly deviates from the expected position, the image will be different from the expected image. It was. When the camera is in this position and an attempt is made to take a shot with the same composition, it is necessary to re-record the recorded information on the angle and position of the camera.
また、移動しながらのショットでは、移動途中の構図が設定されていないため、カメラのヘッドと移動台車との制御が協調していないと、撮影したい被写体が映像から外れる場合があった。そのため、カメラの正確な位置が分かっている場合には、それに応じてカメラの向きも自動調節を行い、記録された構図となるような撮影手法が望まれていた。 In addition, in the shot while moving, since the composition during the movement is not set, if the control of the camera head and the moving carriage are not coordinated, the subject to be photographed may be out of the image. For this reason, when the exact position of the camera is known, there has been a demand for a photographing technique that automatically adjusts the direction of the camera in accordance therewith to obtain a recorded composition.
本発明は、前記従来技術の問題を解決するために成されたもので、カメラの位置に応じて、撮影したい構図で被写体を撮影するためのカメラパラメータを算出するためのロボットカメラパラメータ算出装置、被写体情報算出装置、ロボットカメラパラメータ算出プログラム及び被写体情報算出プログラムを提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above-described problems of the prior art, and according to the position of the camera, a robot camera parameter calculation device for calculating camera parameters for shooting a subject with a composition to be shot, An object is to provide a subject information calculation device, a robot camera parameter calculation program, and a subject information calculation program.
前記課題を解決するため、請求項1に記載のロボットカメラパラメータ算出装置は、ロボットカメラによる撮影における撮影方向の情報、フォーカス値及びズーム値を算出するロボットカメラパラメータ算出装置であって、カメラ位置入力手段と、被写体情報記憶手段と、被写体距離算出手段と、撮影方向算出手段と、フォーカス値算出手段と、ズーム値算出手段とを備える構成とした。
In order to solve the above-described problem, the robot camera parameter calculation device according to
かかる構成によれば、ロボットカメラパラメータ算出装置は、カメラ位置入力手段によって、ロボットカメラの3次元の位置の情報を入力し、また、被写体情報記憶手段に、被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを記憶する。 According to such a configuration, the robot camera parameter calculation device inputs the information on the three-dimensional position of the robot camera by the camera position input unit, and the information on the three-dimensional position of the subject in the subject information storage unit, Information for specifying the size of the shooting area of the shooting shot for shooting the subject is stored.
更に、ロボットカメラパラメータ算出装置は、被写体距離算出手段によって、カメラ位置入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、被写体情報記憶手段に記憶された被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体までの距離を算出し、撮影方向算出手段によって、カメラ位置入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、被写体情報記憶手段に記憶された被写体の3次元の位置の情報と、被写体距離算出手段で算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体への方向を撮影方向として当該撮影方向を示す情報を算出する。また、ロボットカメラパラメータ算出装置は、フォーカス値算出手段によって、被写体距離算出手段で算出された距離に基づいて当該被写体にピントの合うフォーカス値を算出し、ズーム値算出手段によって、被写体距離算出手段で算出された距離と被写体情報記憶手段に記憶された撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて被写体の位置においてこの大きさの撮影領域を撮影するためのロボットカメラのズーム値を算出する。 Further, the robot camera parameter calculation device uses the subject distance calculation unit to input the three-dimensional position information of the robot camera input from the camera position input unit and the information about the three-dimensional position of the subject stored in the subject information storage unit. Based on the above, the distance from the robot camera to the subject is calculated, and the three-dimensional position information of the robot camera input from the camera position input unit and the subject information storage unit are stored by the shooting direction calculation unit. Based on the information on the three-dimensional position of the subject and the distance calculated by the subject distance calculation means, information indicating the photographing direction is calculated with the direction from the robot camera to the subject as the photographing direction. The robot camera parameter calculation device calculates a focus value focused on the subject based on the distance calculated by the subject distance calculation unit by the focus value calculation unit, and the subject distance calculation unit by the zoom value calculation unit. Based on the calculated distance and information for specifying the size of the shooting area stored in the subject information storage means, the zoom value of the robot camera for shooting the shooting area of this size at the position of the subject is calculated.
これによって、ロボットカメラパラメータ算出装置は、被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とから、入力された撮影位置においてロボットカメラがこの撮影領域を撮影するための撮影方向、フォーカス値及びズーム値を算出することができる。 As a result, the robot camera parameter calculation device allows the robot camera to detect the three-dimensional position of the subject and the information that specifies the size of the shooting area of the shot to be shot of the subject at the input shooting position. The shooting direction, focus value, and zoom value for shooting the shooting area can be calculated.
また、請求項2に記載の被写体情報算出装置は、請求項1に記載のロボットカメラパラメータ算出装置において用いられる被写体の3次元の位置の情報とこの被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを算出する被写体情報算出装置であって、被写体撮影カメラ情報入力手段と、距離算出手段と、撮影領域算出手段と、被写体位置算出手段とを備える構成とした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the subject information calculation apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the information about the three-dimensional position of the subject used in the robot camera parameter calculation apparatus and the size of the photographing region for photographing the subject Is a subject information calculation device that calculates information for identifying a subject, and includes a subject shooting camera information input unit, a distance calculation unit, a shooting region calculation unit, and a subject position calculation unit.
かかる構成によれば、被写体情報算出装置は、被写体撮影カメラ情報入力手段によって、被写体をこの撮影領域で撮影するロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報とフォーカス値とズーム値とを入力し、距離算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたフォーカス値に基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出する。また、被写体情報算出装置は、撮影領域算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたズーム値と、距離算出手段で算出された距離とに基づいて、撮影領域の大きさを特定する情報を算出し、被写体位置算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報と、距離算出手段で算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラの3次元の位置からこの撮影方向にこの距離だけ離れた位置を、被写体の3次元の位置として、当該位置の情報を算出する。 According to such a configuration, the subject information calculation device uses the subject photographing camera information input means to obtain the information on the three-dimensional position, the photographing direction information, the focus value, and the zoom value of the robot camera that photographs the subject in this photographing region. The distance is calculated, and the distance between the robot camera and the subject is calculated based on the focus value input from the subject photographing camera information input unit. Further, the subject information calculation device is information for specifying the size of the shooting area based on the zoom value input from the shooting target camera information input means by the shooting area calculation means and the distance calculated by the distance calculation means. And the subject position calculation means based on the information of the three-dimensional position of the robot camera input from the subject shooting camera information input means, the information of the shooting direction, and the distance calculated by the distance calculation means. Information on the position is calculated with a position that is separated from the three-dimensional position of the robot camera in this shooting direction by this distance as the three-dimensional position of the subject.
これによって、被写体情報算出装置は、ロボットカメラによって被写体を所望の大きさで撮影した撮影領域を特定するための情報となる被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを算出することができる。 As a result, the subject information calculation apparatus captures information on the three-dimensional position of the subject, which is information for specifying a photographing area in which the subject is photographed with a desired size by the robot camera, and photographing of a photographing shot for photographing the subject. Information specifying the size of the area can be calculated.
更に、請求項3に記載のロボットカメラパラメータ算出プログラムは、ロボットカメラによる撮影における撮影方向の情報、フォーカス値及びズーム値を算出するためにコンピュータを、カメラ位置入力手段、カメラ条件算出手段、被写体距離算出手段、撮影方向算出手段、フォーカス値算出手段、ズーム値算出手段として機能させることとした。 Furthermore, the robot camera parameter calculation program according to claim 3, wherein the computer calculates a shooting direction information, a focus value, and a zoom value in shooting by the robot camera, a camera position input unit, a camera condition calculation unit, a subject distance The calculation unit, the shooting direction calculation unit, the focus value calculation unit, and the zoom value calculation unit function.
かかる構成によれば、ロボットカメラパラメータ算出プログラムは、カメラ位置入力手段によって、ロボットカメラの3次元の位置の情報を入力する。また、ロボットカメラパラメータ算出プログラムは、被写体距離算出手段によって、カメラ位置入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、記憶装置に記憶された被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体までの距離を算出し、撮影方向算出手段によって、カメラ位置入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、記憶装置に記憶された被写体の3次元の位置の情報と、被写体距離算出手段で算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体への方向を撮影方向として当該撮影方向を示す情報を算出する。 According to this configuration, the robot camera parameter calculation program inputs information on the three-dimensional position of the robot camera by the camera position input unit. In addition, the robot camera parameter calculation program uses the subject distance calculation unit to convert the information about the three-dimensional position of the robot camera input from the camera position input unit and the information about the three-dimensional position of the subject stored in the storage device. Based on this, the distance from the robot camera to the subject is calculated, and the three-dimensional position information of the robot camera input from the camera position input means by the shooting direction calculation means and the three of the subjects stored in the storage device are calculated. Based on the information on the position of the dimension and the distance calculated by the subject distance calculating means, information indicating the photographing direction is calculated with the direction from the robot camera to the subject as the photographing direction.
また、ロボットカメラパラメータ算出プログラムは、フォーカス値算出手段によって、被写体距離算出手段で算出された距離に基づいて当該被写体にピントの合うフォーカス値を算出し、ズーム値算出手段によって、被写体距離算出手段で算出された距離と記憶装置に記憶された被写体を撮影する撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて被写体の位置においてこの大きさの撮影領域を撮影するためのロボットカメラのズーム値を算出する。 The robot camera parameter calculation program calculates a focus value focused on the subject based on the distance calculated by the subject distance calculation unit by the focus value calculation unit, and the subject distance calculation unit by the zoom value calculation unit. Based on the calculated distance and information for identifying the size of the shooting area for shooting the subject stored in the storage device, the zoom value of the robot camera for shooting the shooting area of this size at the position of the subject is calculated. To do.
これによって、ロボットカメラパラメータ算出プログラムは、被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とから、入力された撮影位置においてロボットカメラがこの撮影領域を撮影するための撮影方向、フォーカス値及びズーム値を算出することができる。 As a result, the robot camera parameter calculation program causes the robot camera to detect the three-dimensional position of the subject and the information specifying the size of the photographing area of the photographing shot for photographing the subject. The shooting direction, focus value, and zoom value for shooting the shooting area can be calculated.
また、請求項4に記載の被写体情報算出プログラムは、請求項1に記載のロボットカメラパラメータ算出装置において用いられる被写体の3次元の位置の情報とこの被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを算出するためにコンピュータを、被写体撮影カメラ情報入力手段、距離算出手段、撮影領域算出手段、被写体位置算出手段として機能させることとした。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a subject information calculation program that includes information on a three-dimensional position of a subject used in the robot camera parameter calculation device according to the first aspect and a size of a photographing region for photographing a subject. The computer is caused to function as subject shooting camera information input means, distance calculation means, shooting area calculation means, and subject position calculation means.
かかる構成によれば、被写体情報算出プログラムは、被写体撮影カメラ情報入力手段によって、被写体をこの撮影領域で撮影するロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報とフォーカス値とズーム値とを入力し、距離算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたフォーカス値に基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出する。また、被写体情報算出プログラムは、撮影領域算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたズーム値と、距離算出手段で算出された距離とに基づいて、撮影領域の大きさを特定する情報を算出し、被写体位置算出手段によって、被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報と、距離算出手段で算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラの3次元の位置からこの撮影方向にこの距離だけ離れた位置を、被写体の3次元の位置として、当該位置の情報を算出する。 According to such a configuration, the subject information calculation program obtains the three-dimensional position information, the photographing direction information, the focus value, and the zoom value of the robot camera that photographs the subject in the photographing region by the subject photographing camera information input unit. The distance is calculated, and the distance between the robot camera and the subject is calculated based on the focus value input from the subject photographing camera information input unit. The subject information calculation program is information for specifying the size of the shooting area based on the zoom value input from the shooting target camera information input means by the shooting area calculation means and the distance calculated by the distance calculation means. And the subject position calculation means based on the information of the three-dimensional position of the robot camera input from the subject shooting camera information input means, the information of the shooting direction, and the distance calculated by the distance calculation means. Information on the position is calculated with a position that is separated from the three-dimensional position of the robot camera in this shooting direction by this distance as the three-dimensional position of the subject.
これによって、被写体情報算出プログラムは、ロボットカメラによって被写体を所望の大きさで撮影した撮影領域を特定するための情報となる被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを算出することができる。 As a result, the subject information calculation program captures information about the three-dimensional position of the subject, which is information for specifying a photographing region in which the subject is photographed with a desired size by the robot camera, and photographing of a photographing shot for photographing the subject. Information specifying the size of the area can be calculated.
本発明に係るロボットカメラパラメータ算出装置、被写体情報算出装置、ロボットカメラパラメータ算出プログラム及び被写体情報算出プログラムでは、以下のような優れた効果を奏する。 The robot camera parameter calculation device, the subject information calculation device, the robot camera parameter calculation program, and the subject information calculation program according to the present invention have the following excellent effects.
請求項1又は請求項3に記載の発明によれば、撮影領域を特定するための情報として、被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを記憶しておくことで、ロボットカメラの位置に応じて、当該撮影領域を撮影するためのカメラパラメータを算出することができる。そのため、ロボットカメラの移動中でも、また、想定されていた位置と異なる位置にロボットカメラが移動した場合でも、その位置に応じて、想定されていたショットの構図を変えることなく撮影するためのカメラパラメータを算出することができる。 According to the first or third aspect of the invention, as information for specifying the shooting region, information on the three-dimensional position of the subject and the size of the shooting region of the shooting shot for shooting the subject are specified. By storing the information to be performed, it is possible to calculate camera parameters for photographing the photographing region according to the position of the robot camera. Therefore, even when the robot camera is moving, or even when the robot camera is moved to a position different from the assumed position, camera parameters for shooting without changing the assumed shot composition according to the position. Can be calculated.
請求項2又は請求項4に記載の発明によれば、想定された撮影領域を特定するための情報となる被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを算出することができる。 According to the second or fourth aspect of the invention, information on the three-dimensional position of the subject, which is information for specifying the assumed photographing region, and the size of the photographing region of the photographing shot for photographing the subject. It is possible to calculate information for specifying the length.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、ここでは、本発明におけるロボットカメラパラメータ算出装置及び被写体情報算出装置を備えるロボットカメラ制御システムについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a robot camera control system including a robot camera parameter calculation device and a subject information calculation device according to the present invention will be described.
[ロボットカメラ制御システムの構成]
まず、図1を参照して、ロボットカメラ制御システムAの構成について説明する。図1は、本発明の被写体情報算出装置及びロボットカメラパラメータ算出装置を備えるロボットカメラ制御システムの構成を示したブロック図である。
[Robot Camera Control System Configuration]
First, the configuration of the robot camera control system A will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a robot camera control system including a subject information calculation apparatus and a robot camera parameter calculation apparatus according to the present invention.
ロボットカメラ制御システムAは、ロボットカメラ(図示せず)のメモリショットを記録して、当該メモリショットを再現するための制御を行うものである。このロボットカメラ制御システムAは、メモリショット記録時において、被写体を所望の撮影領域で予め撮影したロボットカメラからの3次元の位置(撮影位置)の情報と、カメラパラメータ(パン角、チルト角、ズーム値及びフォーカス値)の情報とを入力して、被写体の3次元の位置の情報と撮影領域の大きさを特定する情報とを算出する。そして、ロボットカメラ制御システムAは、メモリショット再現時において、移動して撮影するロボットカメラの3次元の位置の情報に基づいて、メモリショット記録時と同じ被写体を同じ大きさの撮影領域で撮影するためのカメラパラメータを算出する。ロボットカメラ制御システムAは、被写体情報算出装置1と、ロボットカメラパラメータ算出装置5とを備える。
The robot camera control system A records a memory shot of a robot camera (not shown) and performs control for reproducing the memory shot. The robot camera control system A is configured to record information about a three-dimensional position (shooting position) from a robot camera that has previously shot a subject in a desired shooting area and camera parameters (pan angle, tilt angle, zoom) when recording a memory shot. Information on the three-dimensional position of the subject and information for specifying the size of the imaging region are calculated. Then, the robot camera control system A shoots the same subject in a shooting area of the same size as that at the time of memory shot recording based on the information on the three-dimensional position of the robot camera that moves and shoots at the time of memory shot reproduction. Camera parameters are calculated. The robot camera control system A includes a subject
被写体情報算出装置1は、被写体を所望の撮影領域で予め撮影したロボットカメラからの3次元の位置の情報と、カメラパラメータの情報とを入力して、被写体の3次元の位置の情報と撮影領域の大きさを特定する情報とを算出するものである。ここで算出された被写体の3次元の位置の情報と撮影領域の大きさを特定する情報とは、当該所望の撮影領域のメモリショットを再現するための情報として、ロボットカメラパラメータ算出装置5に出力される。被写体情報算出装置1は、ロボットカメラデータ収集部11と、カメラ被写体間距離算出部12と、撮影領域高さ算出部13と、画面中心位置座標算出部14とを備える。
The subject
ロボットカメラデータ収集部(被写体撮影カメラ情報入力手段)11は、被写体を所望の撮影領域で撮影したロボットカメラからの3次元の位置(撮影位置)の情報と、カメラパラメータ(パン角、チルト角、ズーム値及びフォーカス値)の情報とを入力するものである。ここで入力されたフォーカス値の情報はカメラ被写体間距離算出部12に、ズーム値の情報は撮影領域高さ算出部13に、パン角、チルト角及び撮影位置の情報は画面中心位置座標算出部14に出力される。
The robot camera data collection unit (subject shooting camera information input means) 11 includes information on the three-dimensional position (shooting position) from the robot camera that shot the subject in a desired shooting area, and camera parameters (pan angle, tilt angle, Zoom value and focus value) information. The focus value information input here is in the camera subject
カメラ被写体間距離算出部(距離算出手段)12は、ロボットカメラデータ収集部11から入力されたフォーカス値の情報に基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出するものである。ここで算出された距離の情報は、撮影領域高さ算出部13と、画面中心位置座標算出部14とに出力される。
The camera subject distance calculation unit (distance calculation means) 12 calculates the distance between the robot camera and the subject based on the focus value information input from the robot camera
ここで、図2を参照(適宜図1参照)して、カメラ被写体間距離算出部12がロボットカメラと被写体との距離を算出する方法について説明する。図2は、ロボットカメラのフォーカス値、及び、カメラと被写体との距離の関係を示す表である。
Here, referring to FIG. 2 (refer to FIG. 1 as appropriate), a method in which the camera subject
カメラ被写体間距離算出部12は、ロボットカメラデータ収集部11からフォーカス値の情報が入力されると、図示しない記憶手段に記憶されたロボットカメラのフォーカス値、及び、カメラと被写体との距離の関係を示す表(図2参照)を参照して、当該フォーカス値に対応するカメラと被写体との距離を読み出す。ここで、例えば、カメラ被写体間距離算出部12にロボットカメラデータ収集部11からフォーカス値として「10%」という情報が入力されると、カメラ被写体間距離算出部12は、図2の表において、フォーカス値「10%」に対応するカメラと被写体との距離として「7012mm」の情報を取得する。なお、カメラ被写体間距離算出部12は、入力されたフォーカス値と一致する値が図2の表のフォーカス値の欄にない場合、その前後のフォーカス値に対応するカメラと被写体との距離の値から補間して、入力されたフォーカス値に対応するカメラと被写体との距離を算出することとしてもよい。
When the focus value information is input from the robot camera
図1に戻って説明を続ける。撮影領域高さ算出部(撮影領域算出手段)13は、ロボットカメラデータ収集部11から入力されたズーム値の情報と、カメラ被写体間距離算出部12から入力されたカメラと被写体との距離の情報とに基づいて、ロボットカメラによって撮影された撮影領域の大きさを特定する情報を算出するものである。ここで算出された撮影領域の大きさを特定する情報は、ロボットカメラパラメータ算出装置5のショットメモリ記憶部52に記憶される。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The imaging area height calculation unit (imaging area calculation means) 13 is information on the zoom value input from the robot camera
ここで、図3及び図4を参照(適宜図1参照)して、撮影領域高さ算出部13が撮影領域の大きさを特定する情報を算出する方法について説明する。なお、ここでは、撮影領域高さ算出部13は、撮影領域Rの大きさを特定する情報として、撮影領域Rの高さHを算出することとしたが、例えば、撮影領域Rの幅を求めることとしてもよいし、対角線の長さを求めることとしてもよい。図3は、撮影領域の例を模式的に示す模式図である。図4は、撮影領域高さ算出部が撮影領域の大きさを特定する情報を算出する方法を説明するための説明図、(a)は、鉛直方向上(Z軸方向)から見たカメラと撮影領域との配置を模式的に示した模式図、(b)は、水平方向(Y軸方向)から見たカメラと撮影領域との配置を模式的に示した模式図である。 Here, with reference to FIG. 3 and FIG. 4 (refer to FIG. 1 as appropriate), a method of calculating information for specifying the size of the shooting area by the shooting area height calculation unit 13 will be described. Here, the shooting area height calculation unit 13 calculates the height H of the shooting area R as information for specifying the size of the shooting area R. For example, the width of the shooting area R is obtained. Alternatively, the length of the diagonal line may be obtained. FIG. 3 is a schematic diagram schematically illustrating an example of an imaging region. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method by which the photographing area height calculation unit calculates information for specifying the size of the photographing area. FIG. 4A shows a camera viewed from above in the vertical direction (Z-axis direction). FIG. 5B is a schematic diagram schematically showing the arrangement of the camera and the shooting area viewed from the horizontal direction (Y-axis direction).
撮影領域高さ算出部13は、ロボットカメラデータ収集部11から入力されたズーム値の情報に基づいてレンズの垂直画角θFOVを算出する。そして、撮影領域高さ算出部13は、垂直画角θFOVとカメラと被写体との距離Lとに基づいて、以下の式(1)によって、撮影領域の高さHを算出する。
H=2L・tan(θFOV/2) …(1)
The imaging region height calculation unit 13 calculates the vertical field angle θ FOV of the lens based on the zoom value information input from the robot camera
H = 2L · tan (θ FOV / 2) (1)
図1に戻って説明を続ける。画面中心位置座標算出部(被写体位置算出手段)14は、ロボットカメラデータ収集部11から入力されたパン角、チルト角及び撮影位置の情報と、カメラ被写体間距離算出部12から入力されたカメラと被写体との距離の情報とに基づいて、ロボットカメラによって撮影された被写体の3次元の位置を示す情報を算出するものである。ここで算出された被写体の位置を示す情報は、ロボットカメラパラメータ算出装置5のショットメモリ記憶部52に記憶される。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The screen center position coordinate calculation unit (subject position calculation means) 14 includes information on the pan angle, tilt angle, and shooting position input from the robot camera
ここで、図3及び図4を参照(適宜図1参照)して、画面中心位置座標算出部14が被写体の3次元の位置を示す情報を算出する方法について説明する。なお、ここでは、画面中心位置座標算出部14は、被写体の位置を示す情報として、撮影領域Rの中心の3次元座標(X,Y,Z)を算出することとしたが、例えば、撮影領域Rの特定の角の3次元座標を求めることとしてもよい。
Here, with reference to FIGS. 3 and 4 (refer to FIG. 1 as appropriate), a method in which the screen center position coordinate
なお、ここで、画面中心位置座標算出部14は、ロボットカメラデータ収集部11から入力されたパン角θpと、チルト角θtと、撮影位置(Xc,Yc,Zc)とに基づいて、以下の式(2)によって、撮影領域Rの中心の3次元座標(X,Y,Z)を算出する。
X=Xc+L・sinθp
Y=Yc+L・cosθp …(2)
Z=Zc+L・sinθt
Here, the screen center position coordinate
X = X c + L · sin θ p
Y = Y c + L · cos θ p (2)
Z = Z c + L · sin θ t
図1に戻って説明を続ける。ロボットカメラパラメータ算出装置5は、被写体の3次元の位置の情報と、撮影領域の大きさを特定する情報と、メモリショットを再現するロボットカメラの3次元の位置の情報とに基づいて、被写体をこの大きさの撮影領域で撮影するためのカメラパラメータを算出するものである。ここでは、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、被写体情報算出装置1によって算出された被写体の3次元の位置の情報と、撮影領域の大きさを特定する情報とを、被写体情報算出装置1において情報が入力されたロボットカメラのメモリショットを再現するための情報として記憶しておくこととした。ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラデータ収集部51と、ショットメモリ記憶部52と、ロボットカメラ駆動データ算出部53と、モータ制御部54とを備える。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The robot camera
ロボットカメラデータ収集部(カメラ位置入力手段)51は、被写体情報算出装置1によって取得されたメモリショットを再現するロボットカメラの3次元の位置(撮影位置)の情報を入力するものである。ここで入力された撮影位置の情報はロボットカメラ駆動データ算出部53に出力される。
The robot camera data collection unit (camera position input means) 51 inputs information on the three-dimensional position (shooting position) of the robot camera that reproduces the memory shot acquired by the subject
ショットメモリ記憶部(被写体情報記憶手段、記憶装置)52は、被写体情報算出装置1によって算出されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報と、撮影領域の大きさを特定する情報とを記憶するもので、ハードディスク等の一般的な記憶手段である。ここに記憶された情報は、ロボットカメラ駆動データ算出部53によって参照されて用いられる。
The shot memory storage unit (subject information storage means, storage device) 52 is information for specifying the three-dimensional position of the subject at the time of recording the memory shot calculated by the subject
ロボットカメラ駆動データ算出部53は、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報と、撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラのカメラパラメータ(パン角、チルト角、ズーム値及びフォーカス値)を算出するものである。ロボットカメラ駆動データ算出部53は、距離算出部53aと、撮影方向算出部53bと、フォーカス算出部53cと、ズーム算出部53dとを備える。
The robot camera drive
距離算出部(被写体距離算出手段)53aは、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出するものである。ここで算出された距離の情報は、撮影方向算出部53bと、フォーカス算出部53cと、ズーム算出部53dとに出力される。
The distance calculation unit (subject distance calculation means) 53a includes information on the photographing position input from the robot camera
ここで、距離算出部53aに、ロボットカメラデータ収集部51から撮影位置(Xc’,Yc’,Zc’)が入力されると、距離算出部53aは、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における撮影領域の中心の3次元座標(X,Y,Z)に基づいて、以下の式(3)によって、ロボットカメラと被写体との距離L’を算出する。
L’=√{(X−Xc’)2+(Y−Yc’)2+(Z−Zc’)2} …(3)
Here, when the photographing position (X c ′, Y c ′, Z c ′) is input from the robot camera
L ′ = √ {(X−X c ′) 2 + (Y−Y c ′) 2 + (Z−Z c ′) 2 } (3)
撮影方向算出部(撮影方向算出手段)53bは、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報と、距離算出部53aから入力されたロボットカメラから被写体までの距離の情報とに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラの撮影方向を示す情報(ここでは、パン角、チルト角)を算出するものである。ここで算出された撮影方向を示す情報は、モータ制御部54に出力される。
The shooting direction calculation unit (shooting direction calculation unit) 53b is a three-dimensional position of the subject at the time of recording the shooting position information input from the robot camera
ここで、撮影方向算出部53bは、撮影位置(Xc’,Yc’,Zc’)と、撮影領域の中心の3次元座標(X,Y,Z)と、ロボットカメラと被写体との距離L’とに基づいて、以下の式(4)に基づいて、パン角θp’とチルト角θt’とを算出する。
θp’=sin−1{(Y−Yc’)/L’}
θt’=cos−1{(Z−Zc’)/L’} …(4)
Here, the shooting
θ p ′ = sin −1 {(Y−Y c ′) / L ′}
θ t ′ = cos −1 {(Z−Z c ′) / L ′} (4)
フォーカス算出部(フォーカス値算出手段)53cは、距離算出部53aから入力されたロボットカメラから被写体までの距離の情報に基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラのフォーカス値を算出するものである。ここで算出されたフォーカス値の情
報は、モータ制御部54に出力される。
The focus calculation unit (focus value calculation means) 53c calculates the focus value of the robot camera that reproduces the memory shot, based on the distance information from the robot camera to the subject input from the distance calculation unit 53a. Information on the focus value calculated here is output to the
ここで、フォーカス算出部53cは、距離算出部53aから入力されたロボットカメラと被写体との距離L’に基づいて、図示しない記憶手段に記憶されたロボットカメラのフォーカス値、及び、カメラと被写体との距離の関係を示す表(図2参照)を参照して、当該カメラと被写体との距離L’に対応するフォーカス値を読み出す。このとき、フォーカス算出部53cは、入力されたロボットカメラと被写体との距離L’と一致する値が図2の表のロボットカメラと被写体との距離の欄にない場合、その前後の値に対応するフォーカス値から補間して、入力されたロボットカメラと被写体との距離L’に対応するフォーカス値を算出する。ここで、例えば、ロボットカメラと被写体との距離L’が「7934mm」であった場合、フォーカス算出部53cは、図2の表のロボットカメラと被写体との距離の欄において、その前後の値「7786mm」、「8753mm」に対応するフォーカス値「9%」、「8%」に基づいて、ロボットカメラと被写体との距離「7934mm」に対応するフォーカス値として「8.84%」[8+(7934−8753)/(7786−8753)]の情報を取得する。
Here, the
ズーム算出部(ズーム値算出手段)53dは、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における撮影領域の大きさを特定する情報と、距離算出部53aから入力されたロボットカメラから被写体までの距離の情報とに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラのズーム値を算出するものである。ここで算出されたズーム値の情報は、モータ制御部54に出力される。
The zoom calculation unit (zoom value calculation means) 53d includes information for specifying the size of the shooting area stored in the memory shot stored in the shot
そして、ズーム算出部53dは、ショットメモリ記憶部52から撮影領域の高さHを読み出し、この高さHとロボットカメラと被写体との距離L’とから、以下の式(5)に基づいて、レンズの垂直画角θFOV’を算出する。更に、ロボットカメラ駆動データ算出部53は、レンズの垂直画角θFOV’から、当該ロボットカメラのズーム値を算出することができる。
θFOV’=2・tan−1{(H/2)/L’} …(5)
Then, the
θ FOV '= 2 · tan −1 {(H / 2) / L ′} (5)
モータ制御部54は、ロボットカメラ駆動データ算出部53によって算出されたカメラパラメータに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラの撮影方向及び画角を制御するものである。このモータ制御部54は、ロボットカメラの撮影方向、ズーム及びフォーカスを調整するモータ(図示せず)に対して、ロボットカメラ駆動データ算出部53によって算出されたカメラパラメータによって示される撮影方向、ズーム及びフォーカスで撮影させる制御を行う。
The
なお、被写体情報算出装置1及びロボットカメラパラメータ算出装置5は、コンピュータにおいて各手段を各機能プログラムとして実現することも可能であり、各機能プログラムを結合して、被写体情報算出プログラム及びロボットカメラパラメータ算出プログラムとして動作させることも可能である。
The subject
[ロボットカメラ制御システムの動作]
次に、図5及び図6を参照(適宜図1参照)して、本発明における被写体情報算出装置1及びロボットカメラパラメータ算出装置5を備えるロボットカメラ制御システムAの動作について説明する。図5は、本発明における被写体情報算出装置の被写体情報算出動作を示したフローチャートである。図6は、本発明におけるロボットカメラパラメータ算出装置のロボットカメラパラメータ算出動作を示したフローチャートである。
[Robot Camera Control System Operation]
Next, operations of the robot camera control system A including the subject
(被写体情報算出動作)
まず、図5を参照(適宜図1参照)して、被写体情報算出装置1が、ロボットカメラパラメータ算出装置5で用いられる、メモリショット記録時における被写体の3次元の位置の情報と撮影領域の大きさを特定する情報とを算出する被写体情報算出動作について説明する。
(Subject information calculation operation)
First, referring to FIG. 5 (refer to FIG. 1 as appropriate), the subject
被写体情報算出装置1は、ロボットカメラデータ収集部11によって、メモリショットの記録時において、被写体を所望の撮影領域で撮影したロボットカメラから撮影位置の情報と、カメラパラメータの情報とを入力する(ステップS11)。続いて、被写体情報算出装置1は、カメラ被写体間距離算出部12によって、ステップS11において入力されたフォーカス値の情報に基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出する(ステップS12)。
The subject
そして、被写体情報算出装置1は、撮影領域高さ算出部13によって、ステップS11において入力されたズーム値の情報と、ステップS12において算出されたカメラと被写体との距離の情報とに基づいて、ロボットカメラによって撮影された撮影領域の大きさを特定する情報を算出するとともに、画面中心位置座標算出部14によって、ステップS11において入力されたパン角、チルト角及び撮影位置の情報と、ステップS12において算出されたカメラと被写体との距離の情報とに基づいて、ロボットカメラによって撮影された被写体の3次元の位置を示す情報を算出して、ロボットカメラパラメータ算出装置5のショットメモリ記憶部52に記憶して(ステップS13)、動作を終了する。
Then, the subject
(ロボットカメラパラメータ算出動作)
更に、図6を参照して、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、図5に示す被写体情報算出動作によって生成されたメモリショットの情報を用いて、当該メモリショットを再現するためのカメラパラメータを算出するロボットカメラパラメータ算出動作について説明する。
(Robot camera parameter calculation operation)
Further, referring to FIG. 6, robot camera
ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラデータ収集部51によって、メモリショットを再現するロボットカメラの撮影位置の情報を入力する(ステップS51)。
The robot camera
続いて、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラ駆動データ算出部53によって、ステップS51において入力された撮影位置の情報と、被写体情報算出動作によって算出されてショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報と、撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラのカメラパラメータを算出する(ステップS52)。
Subsequently, in the robot camera
ここで、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラ駆動データ算出部53の距離算出部53aによって、ステップS51において入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、ロボットカメラと被写体との距離を算出する。そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラ駆動データ算出部53の撮影方向算出部53bによって、この距離の情報と、ステップS51において入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶された被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、撮影方向を示す情報を算出するとともに、フォーカス算出部53cによって、ロボットカメラから被写体までの距離の情報に基づいてフォーカス値を算出し、更に、ズーム算出部53dによって、ショットメモリ記憶部52に記憶されたメモリショットの記録時における撮影領域の大きさを特定する情報と、ロボットカメラから被写体までの距離の情報とに基づいて、ズーム値を算出する。
Here, the robot camera
そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、モータ制御部54によって、ステップS52において算出されたカメラパラメータに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラの撮影方向及び画角を制御して(ステップS53)、動作を終了する。
Then, the robot camera
以上の動作によって、ロボットカメラ制御システムAは、被写体情報算出装置1によって、撮影領域R(図3参照)の中心の3次元座標と、撮影領域Rの高さHとを算出し、ロボットカメラパラメータ算出装置5のショットメモリ記憶部52に記憶する。そして、ロボットカメラ制御システムAは、ロボットカメラパラメータ算出装置5によって、ショットメモリ記憶部52に記憶された撮影領域Rの中心の3次元座標と、撮影領域Rの高さHとから特定される撮影領域Rを撮影するように、撮影位置に合わせてロボットカメラCの撮影方向及び画角を制御することができる。
With the above operation, the robot camera control system A calculates the three-dimensional coordinates of the center of the imaging region R (see FIG. 3) and the height H of the imaging region R by the subject
このように、ロボットカメラ制御システムAは、被写体情報算出装置1によって、メモリショット記録時において、ロボットカメラCの撮影位置とカメラパラメータとを記録するのではなく、画面の構図となる撮影領域Rを特定するための情報である被写体の3次元位置の情報と、撮影領域Rの大きさを特定する情報とを記録する。そして、ロボットカメラ制御システムAは、ロボットカメラパラメータ算出装置5によって、撮影領域Rを撮影するようにロボットカメラCを制御することで、ロボットカメラCにメモリショット記録時の画面の構図を再現して撮影させることができる。
In this way, the robot camera control system A does not record the shooting position and camera parameters of the robot camera C by the subject
そのため、ロボットカメラCの位置がメモリショット記録時とまったく同じ撮影位置の場合には、ロボットカメラパラメータ算出装置5はロボットカメラCに、記録時とまったく同じメモリショットを再現させることができる。また、ロボットカメラCの撮影位置がメモリショット記録時から変化した場合にも、ロボットカメラパラメータ算出装置5はロボットカメラCに、記録された撮影領域Rの中心位置と高さHとを保って撮影領域Rを撮影させることができる。そのため、予め想定されていた撮影位置からロボットカメラCの位置がずれた場合においても、新たなメモリショットを記録しなおす必要がなく、ロボットカメラパラメータ算出装置5はロボットカメラCに同じ構図の映像を撮影させることができる。
For this reason, when the position of the robot camera C is exactly the same shooting position as that at the time of memory shot recording, the robot camera
例えば、図7に示すように、ロボットカメラCが右から左に移動した場合には、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラCに、移動途中においても撮影方向を常に撮影領域Rの中心に向けて、撮影領域Rの高さが常に変化しないような画角で撮影させることができる。そして、図7に示すように、男性の出演者(被写体)のバストショットを撮影領域Rとした場合には、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、ロボットカメラCにこのバストショットを保持したドリーショットを撮影させることができる。図7は、ロボットカメラによって出演者のバストショットのドリーショットを撮影する例を模式的に示した模式図である。
For example, as shown in FIG. 7, when the robot camera C moves from right to left, the robot camera
そして、例えば、図8(a)に示すような撮影領域Rとし、ロボットカメラCが右上から左下に移動した場合には、ロボットカメラパラメータ算出装置5によって、ロボットカメラCは、図8(b)に示すような右斜め上から撮影領域Rを撮影したショットSAから、その移動途中に撮影領域Rを撮影したショットSB、左下から撮影領域Rを撮影したショットSCを順に撮影する。図8は、ロボットカメラによって2人の出演者のショットを撮影する例を模式的に示した模式図、(a)は、撮影領域とロボットカメラの配置とを模式的に示した模式図、(b)は、ロボットカメラによって撮影されたショットの例を模式的に示した模式図である。
For example, when the imaging region R is as shown in FIG. 8A, and the robot camera C moves from the upper right to the lower left, the robot camera C is calculated by the robot camera
このように、図8(a)に示すように2人の人物を含む領域を撮影領域Rとすることで、被写体情報算出装置1は、メモリショット記録時に当該撮影領域Rを撮影したロボットカメラCの撮影位置とカメラパラメータとに基づいて、この撮影領域Rの中心である2人の中間の位置と、この2人を含む撮影領域Rの高さとを算出する。そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、メモリショットの再現時に常にこの中心位置に撮影方向を向け、記録時と同じ高さに撮影領域Rの高さを保持したショットSA〜SCをロボットカメラCに撮影させるため、ロボットカメラCの移動途中でも2人の人物が画角から外れることや、2人の中点の位置が撮影された画面上で左右にぶれることなく、ショットSAからショットSCまでスムーズに変化する映像を撮影させることができる。
In this way, as shown in FIG. 8A, by setting the area including two persons as the imaging area R, the subject
更に、例えば、図9(a)に示すように出演者を含む撮影領域Rを設定し、出演者の遠くから近く(図9(b)参照)へあるいは近くから遠くへロボットカメラCを移動させることで、人物を撮影された画面内で一定の大きさに保ったまま近づいたり遠ざかったりする撮影(ドリーイン、ズームバック)を行うことができる。このドリーインやズームバックは、人物の心情を表す映像効果としてドラマなどで使用される撮影手法であるが、これをマニュアルで行おうとすると、カメラマンにとって多くの制御を同時に行わなければならない複雑なカメラ操作である。図9は、ロボットカメラによってドリーインのショットを撮影する例を模式的に示した模式図、(a)は、出演者の手前7mの位置から撮影するときの撮影領域とロボットカメラの配置と撮影されたショットとを模式的に示した模式図、(b)は、出演者の手前1mの位置から撮影するときの撮影領域とロボットカメラの配置と撮影されたショットとを模式的に示した模式図である。 Further, for example, as shown in FIG. 9A, a shooting region R including a performer is set, and the robot camera C is moved from near to far (see FIG. 9B) of the performer or from near to far. Thus, it is possible to perform shooting (dolly-in, zoom-back) in which a person is approached or moved away while maintaining a certain size within the screen on which the image was captured. This dolly-in and zoom-back is a shooting technique used in dramas as a video effect that represents the emotions of a person, but if you try to do this manually, a complicated camera operation that requires a lot of control for the cameraman at the same time It is. FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing an example in which a dolly-in shot is taken by a robot camera. FIG. 9A is an image of the shooting area and the arrangement of the robot camera when shooting from a position 7 m before the performer. (B) is a schematic diagram schematically showing the shooting area, the arrangement of the robot camera, and the shot shot when shooting from a position 1 m before the performer. It is.
このとき、被写体情報算出装置1は、メモリショット記録時に被写体を含む撮影領域Rの中心位置と高さとを算出する。そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、メモリショットの再現時に常にこの中心位置に撮影方向を向け、記録時と同じ高さに撮影領域Rの高さを保持してロボットカメラCに撮影させるため、撮影された画面内において被写体の大きさを一定に保つように、出演者とロボットカメラCとの距離に応じて、撮影方向やズーム量やフォーカス量を調整することができる。例えば、図9(a)に示すように、出演者のバストショットを撮影領域Rとし、出演者の手前7mの位置から、図9(b)に示すように、出演者の手前1mの位置までロボットカメラを近づけてドリーインを撮影すると、出演者の手前7mから撮影したショットSD(図9(a)参照)と、出演者の手前1mから撮影したショットSE(図9(b)参照)とで、画面上で背景の見え方の大きさは変化するものの出演者は一定の大きさを保持して撮影することができる。
At this time, the subject
以上、ロボットカメラ制御システムAの構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ここでは、被写体情報算出装置1によって算出された撮影領域の大きさを特定する情報と、被写体の3次元の位置を示す情報とに基づいて、ロボットカメラパラメータ算出装置5がロボットカメラに対して、当該撮影領域を撮影する制御を行うこととしたが、被写体情報算出装置1によって算出された撮影領域の大きさを特定する情報と、被写体の3次元の位置を示す情報とに基づいて、ロボットカメラパラメータ算出装置5がロボットカメラに対して、当該撮影領域から求められる異なる撮影領域を撮影する制御を行うこととしてもよい。つまり、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、メモリショット記録時の撮影領域をそのまま再現するのではなく、当該撮影領域から特定される異なる撮影領域を撮影する制御を行うこととしてもよい。
The configuration of the robot camera control system A has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, here, the robot camera
ここで、図10を参照(適宜図1参照)して、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、出演者のバストショットから出演者の全身のショットを撮影する制御を行う例について説明する。ここでは、被写体情報算出装置1によって算出された出演者のバストショットの撮影領域R1の高さHと、当該撮影領域R1の中心Oの位置とに基づいて、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、当該出演者の全身のショットの撮影領域R2を設定して、ロボットカメラに当該撮影領域R2を撮影させる制御を行うこととする。図10は、出演者のバストショットの撮影領域と、当該出演者の全身のショットの撮影領域とを模式的に示した模式図である。
Here, with reference to FIG. 10 (refer to FIG. 1 as appropriate), an example will be described in which the robot camera
このとき、ショットメモリ記憶部52には、被写体情報算出装置1によって算出された撮影領域R1の高さHと中心Oの位置とが記憶されるとともに、バストショットの撮影領域R1の高さHに対する全身の撮影領域R2の高さの比率Rvと、撮影領域R2の高さに対する撮影領域R2の上から撮影領域R1の中心までの距離の割合ROとが予め記憶されていることとする。ここで、中心Oの位置と比率Rvと割合ROとが被写体の3次元位置の情報となり、高さHと比率Rvとが撮影領域R2の大きさを特定する情報となる。そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、距離算出部53aによって、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶された撮影領域R1の高さHと中心Oの位置とに基づいて、メモリショットを再現するロボットカメラの撮影領域R2の高さRv・Hと、高さRv・Hに対して中心Oの位置が上から割合ROの位置となる撮影領域R2の中心位置とを求め、この撮影領域R2の中心位置とロボットカメラとの間の距離を算出する。
At this time, the shot in the
また、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、撮影方向算出部53bによって、この距離の情報と、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶された中心Oの位置と比率Rvと割合ROとから求められた撮影領域R2の中心位置の情報とに基づいて、パン角及びチルト角を算出し、フォーカス算出部53cによって、ロボットカメラから撮影領域R2の中心までの距離の情報に基づいてフォーカス値を算出し、更に、ズーム算出部53dによって、ショットメモリ記憶部52に記憶された高さHと比率Rvとから求められた撮影領域R2の高さRv・Hと、ロボットカメラから撮影領域R2の中心までの距離の情報とに基づいて、ズーム値を算出する。
Also, the robot camera
続いて、図11を参照(適宜図1参照)して、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、2人の出演者の各々のバストショットから、2人の出演者のツーショットを撮影する制御を行う例について説明する。ここでは、被写体情報算出装置1によって算出された出演者のバストショットの撮影領域R1’、R2’の中心O1、O2の位置に基づいて、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、ツーショットの撮影領域R3’を設定して、ロボットカメラに当該撮影領域R3’を撮影させる制御を行うこととする。図11は、2人の出演者の各々のバストショットの撮影領域と、この2人の出演者のツーショットの撮影領域とを模式的に示した模式図である。
Next, referring to FIG. 11 (see FIG. 1 as appropriate), an example in which the robot camera
このとき、ショットメモリ記憶部52には、被写体情報算出装置1によって算出された撮影領域R1’、R2’の中心O1、O2の位置が記憶されるとともに、撮影領域R3’の幅に対する撮影領域R1’、R2’の中心O1、O2の距離の割合RHと、撮影領域R3’の高さに対する撮影領域R3’の上から中心O1、O2の中点O3までの距離の割合ROとが予め記憶されていることとする。ここで、中心O1、O2の位置と、割合RHと、割合ROとが被写体の3次元位置の情報となり、中心O1、O2の位置と割合RHとが撮影領域R3’の大きさを特定する情報となる。そして、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、距離算出部53aによって、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶された中心O1、O2の位置と割合RHとに基づいて、中心O1、O2の距離を割合RHで除算して撮影領域R3’の幅を算出するとともに、この幅から求められる撮影領域R3’に高さに対する中心O1、O2の中点O3の位置が上から割合ROの位置となる撮影領域R3’の中心位置とを求め、この撮影領域R3’の中心位置とロボットカメラとの間の距離を算出する。
At this time, the shot
また、ロボットカメラパラメータ算出装置5は、撮影方向算出部53bによって、この距離の情報と、ロボットカメラデータ収集部51から入力された撮影位置の情報と、ショットメモリ記憶部52に記憶された中心O1、O2の位置と、割合RHと、割合ROとから求められた撮影領域R3’の中心位置の情報とに基づいて、パン角及びチルト角を算出し、フォーカス算出部53cによって、ロボットカメラから撮影領域R3’の中心までの距離の情報に基づいてフォーカス値を算出し、更に、ズーム算出部53dによって、ショットメモリ記憶部52に記憶された中心O1、O2の位置と割合RHとから求められた撮影領域R3’の高さと、ロボットカメラから撮影領域R3’の中心までの距離の情報とに基づいて、ズーム値を算出する。
Also, the robot camera
このように、ロボットカメラパラメータ算出装置5が、メモリショット記録時の撮影領域から特定される異なる撮影領域を撮影する制御を行うことで、メモリショットの記録時に撮影されたショット以外の新しいメモリショットを、実際に撮影してメモリショットを記録することなく生成してロボットカメラに撮影させることができる。
In this way, the robot camera
1 被写体情報算出装置
11 ロボットカメラデータ収集部(被写体撮影カメラ情報入力手段)
12 カメラ被写体間距離算出部(距離算出手段)
13 撮影領域高さ算出部(撮影領域算出手段)
14 画面中心位置座標算出部(被写体位置算出手段)
5 ロボットカメラパラメータ算出装置
51 ロボットカメラデータ収集部(カメラ位置入力手段)
52 ショットメモリ記憶部(被写体情報記憶手段、記憶装置)
53 ロボットカメラ駆動データ算出部
53a 距離算出部(被写体距離算出手段)
53b 撮影方向算出部(撮影方向算出手段)
53c フォーカス算出部(フォーカス値算出手段)
53d ズーム算出部(ズーム値算出手段)
54 モータ制御部
DESCRIPTION OF
12 Camera subject distance calculation unit (distance calculation means)
13 Imaging area height calculation unit (imaging area calculation means)
14 Screen center position coordinate calculation unit (subject position calculation means)
5 Robot Camera
52 Shot memory storage (subject information storage means, storage device)
53 Robot Camera Drive Data Calculation Unit 53a Distance Calculation Unit (Subject Distance Calculation Unit)
53b Shooting direction calculation unit (shooting direction calculation means)
53c Focus calculation unit (focus value calculation means)
53d Zoom calculation unit (zoom value calculation means)
54 Motor controller
Claims (4)
前記ロボットカメラの3次元の位置の情報を入力するカメラ位置入力手段と、
被写体の3次元の位置の情報と、この被写体を撮影する撮影ショットの撮影領域の大きさを特定する情報とを記憶する被写体情報記憶手段と、
前記カメラ位置入力手段によって入力された前記ロボットカメラの3次元の位置の情報と、前記被写体情報記憶手段に記憶された被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体までの距離を算出する被写体距離算出手段と、
前記カメラ位置入力手段によって入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、前記被写体情報記憶手段に記憶された被写体の3次元の位置の情報と、前記被写体距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体への方向を撮影方向として当該撮影方向を示す情報を算出する撮影方向算出手段と、
前記被写体距離算出手段によって算出された距離に基づいて当該被写体にピントの合うフォーカス値を算出するフォーカス値算出手段と、
前記被写体距離算出手段によって算出された距離と前記被写体情報記憶手段に記憶された撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて前記被写体の位置において前記大きさの撮影領域を撮影するための前記ロボットカメラのズーム値を算出するズーム値算出手段と、
を備えることを特徴とするロボットカメラパラメータ算出装置。 A robot camera parameter calculation device that calculates information on a shooting direction in a shooting by a robot camera, a focus value, and a zoom value,
Camera position input means for inputting information on the three-dimensional position of the robot camera;
Subject information storage means for storing information on the three-dimensional position of the subject and information for specifying the size of the shooting area of the shooting shot for shooting the subject;
From the robot camera to the subject based on the information on the three-dimensional position of the robot camera input by the camera position input means and the information on the three-dimensional position of the subject stored in the subject information storage means. Subject distance calculating means for calculating the distance of
Information on the three-dimensional position of the robot camera input by the camera position input means, information on the three-dimensional position of the subject stored in the subject information storage means, and the distance calculated by the subject distance calculation means A shooting direction calculation means for calculating information indicating the shooting direction based on the direction from the robot camera to the subject as a shooting direction;
A focus value calculating means for calculating a focus value focused on the subject based on the distance calculated by the subject distance calculating means;
The photographing for photographing the photographing area of the size at the position of the subject based on the distance calculated by the subject distance calculating means and the information specifying the size of the photographing area stored in the subject information storage means. Zoom value calculation means for calculating the zoom value of the robot camera;
A robot camera parameter calculation device comprising:
前記被写体を前記撮影領域で撮影するロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報とフォーカス値とズーム値とを入力する被写体撮影カメラ情報入力手段と、
この被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたフォーカス値に基づいて、前記ロボットカメラと前記被写体との距離を算出する距離算出手段と、
前記被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたズーム値と、前記距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、前記撮影領域の大きさを特定する情報を算出する撮影領域算出手段と、
前記被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報と、前記距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラの前記3次元の位置から前記撮影方向に前記距離だけ離れた位置を、前記被写体の3次元の位置として、当該位置の情報を算出する被写体位置算出手段と、
を備えることを特徴とする被写体情報算出装置。 A subject information calculation device for calculating information on a three-dimensional position of a subject used in the robot camera parameter calculation device according to claim 1 and information for specifying a size of a photographing region of a photographing shot for photographing the subject. And
Subject photographing camera information input means for inputting information on a three-dimensional position, information on a photographing direction, a focus value, and a zoom value of a robot camera that photographs the subject in the photographing region;
Distance calculating means for calculating the distance between the robot camera and the subject based on the focus value input from the subject photographing camera information input means;
A shooting area calculation means for calculating information for specifying the size of the shooting area based on the zoom value input from the subject shooting camera information input means and the distance calculated by the distance calculation means;
The three-dimensional position of the robot camera based on the three-dimensional position information and photographing direction information of the robot camera input from the subject photographing camera information input means and the distance calculated by the distance calculating means. Subject position calculating means for calculating information on the position as a three-dimensional position of the subject at a position that is separated from the shooting direction by the distance;
A subject information calculation apparatus comprising:
前記ロボットカメラの3次元の位置の情報を入力するカメラ位置入力手段、
前記カメラ位置入力手段によって入力された前記ロボットカメラの3次元の位置の情報と、記憶装置に記憶された被写体の3次元の位置の情報とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体までの距離を算出する被写体距離算出手段、
前記カメラ位置入力手段によって入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と、前記記憶装置に記憶された被写体の3次元の位置の情報と、前記被写体距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラから当該被写体への方向を撮影方向として当該撮影方向を示す情報を算出する撮影方向算出手段、
前記被写体距離算出手段によって算出された距離に基づいて当該被写体にピントの合うフォーカス値を算出するフォーカス値算出手段、
前記被写体距離算出手段によって算出された距離と前記記憶装置に記憶された前記被写体を撮影する撮影領域の大きさを特定する情報とに基づいて前記被写体の位置において前記大きさの撮影領域を撮影するための前記ロボットカメラのズーム値を算出するズーム値算出手段、
として機能させることを特徴とするロボットカメラパラメータ算出プログラム。 In order to calculate the shooting direction information, focus value and zoom value in shooting by the robot camera,
Camera position input means for inputting information on the three-dimensional position of the robot camera;
Based on the information on the three-dimensional position of the robot camera input by the camera position input means and the information on the three-dimensional position of the subject stored in the storage device, the distance from the robot camera to the subject is determined. Subject distance calculation means for calculating,
Based on the three-dimensional position information of the robot camera input by the camera position input means, the three-dimensional position information of the subject stored in the storage device, and the distance calculated by the subject distance calculation means. Shooting direction calculation means for calculating information indicating the shooting direction with the direction from the robot camera to the subject as the shooting direction;
A focus value calculating means for calculating a focus value focused on the subject based on the distance calculated by the subject distance calculating means;
Based on the distance calculated by the subject distance calculation means and information specifying the size of the shooting area for shooting the subject stored in the storage device, the shooting area of the size is shot at the position of the subject. Zoom value calculating means for calculating a zoom value of the robot camera for
A robot camera parameter calculation program characterized by functioning as
前記被写体を前記撮影領域で撮影するロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報とフォーカス値とズーム値とを入力する被写体撮影カメラ情報入力手段、
この被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたフォーカス値に基づいて、前記ロボットカメラと前記被写体との距離を算出する距離算出手段、
前記被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたズーム値と、前記距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、前記撮影領域の大きさを特定する情報を算出する撮影領域算出手段、
前記被写体撮影カメラ情報入力手段から入力されたロボットカメラの3次元の位置の情報と撮影方向の情報と、前記距離算出手段によって算出された距離とに基づいて、当該ロボットカメラの前記3次元の位置から前記撮影方向に前記距離だけ離れた位置を、前記被写体の3次元の位置として、当該位置の情報を算出する被写体位置算出手段、
として機能させることを特徴とする被写体情報算出プログラム。 A computer for calculating information on a three-dimensional position of a subject used in the robot camera parameter calculation apparatus according to claim 1 and information for specifying a size of a photographing region of a photographing shot for photographing the subject,
Subject photographing camera information input means for inputting information on a three-dimensional position, information on a photographing direction, a focus value, and a zoom value of a robot camera that photographs the subject in the photographing region;
Distance calculating means for calculating the distance between the robot camera and the subject based on the focus value input from the subject photographing camera information input means;
A shooting area calculation means for calculating information for specifying the size of the shooting area based on the zoom value input from the subject shooting camera information input means and the distance calculated by the distance calculation means;
The three-dimensional position of the robot camera based on the three-dimensional position information and photographing direction information of the robot camera input from the subject photographing camera information input means and the distance calculated by the distance calculating means. An object position calculating means for calculating information on the position as a three-dimensional position of the object at a position separated from the shooting direction by the distance.
A program for calculating subject information.
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