CN101930235B - 可动机械部控制装置、可动机械部控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可动机械部控制装置、可动机械部控制方法及控制程序。该可动机械部控制装置包括驱动控制单元和角度位置范围设定单元。驱动控制单元对可动机械部进行控制,以便可动机械部进行一单元摇拍操作,该单元摇拍操作在摇拍方向的预定角度位置范围内进行,可动机械部具有运动结构,使摄像部的摄像方向在摇拍方向改变,预定角度位置范围基于预先设定的摇拍方向的可移动角度范围设定。角度位置范围设定单元设定所述角度位置范围,从而,在第一角度位置范围内已经进行了单元摇拍操作后,在与第一角度位置范围不同的第二角度位置范围内进行单元摇拍操作。
Description
技术领域
本发明涉及驱动和控制诸如摇拍头(pan head)的可动机械部的可动机械部控制装置,在该可动机械部上设置用于例如目标搜索的摄像装置;并涉及控制可动机械部的方法。本发明还涉及可动机械部控制装置所执行的程序。
背景技术
日本未审查专利申请公开No.2001-268425讨论了作为自动跟随机构的遥控摇拍头系统的结构,该遥控摇拍头系统容纳电视摄象机。即,该文献讨论了一种系统构造或装置,它可以通过摄像装置部和摇拍头的结合自动进行目标搜索操作。
发明内容
所希望的是,所形成的摄像装置或摄像系统能够改变摄像部的摄像方向,在该摄像装置或摄像系统进行自动目标检测或搜索时,能够尽可能有效地进行搜索操作。
根据本发明的实施例,所提供的可动机械部控制装置包括驱动控制装置和角度位置范围设定装置。驱动控制装置用于进行控制,以便可动机械部进行一单元摇拍操作(unit pan operation),该单元摇拍操作在摇拍方向的预定角度位置范围内进行,可动机械部具有一结构,该结构运动以便摄像部的摄像方向在摇拍方向改变,预定角度位置范围基于预先设定的摇拍方向的可移动角度范围设定。角度位置范围设定装置设定所述角度位置范围,以便在第一角度位置范围内已经进行了该单元摇拍操作后,在与第一角度位置范围不同的第二角度位置范围内进行单元摇拍操作。
在上述结构中,例如,在目标搜索中,基于事先设定的可移动角度范围设定在摇拍方向的预定角度位置范围,在该预定角度位置范围内进行的单元 摇拍操作可以进行多次。这样,例如,与根据进行摇拍运动的运动图案在一定的摇拍方向搜索整个范围的情况相比,能够进行更加精确的搜索操作。
从而,本发明的实施例使其能够比以前更加有效地搜索目标。
附图说明
图1A和1B分别为数字照相机的简单外部主视图和简单外部后视图,该数字照相机是本发明实施例的摄像系统的摄像装置;
图2是实施例的摄像系统的摇拍头的示范性外部透视图;
图3是一示例的主视图,在该示例中,数字照相机被安装至实施例的摄像系统中的摇拍头;
图4是示例以及在摇拍方向的示范性运动的平面图,在该示例中,数字照相机被安装至实施例的摄像系统中的摇拍头;
图5是示例的侧视图,在该示例中,数字照相机被安装至实施例的摄像系统中的摇拍头示例;
图6是示例以及在倾斜方向的示范性运动的侧视图,在该示例中,数字照相机被安装至摇拍头;
图7是数字照相机的示范性构造的方框图;
图8是摇拍头的示范性结构的方框图;
图9是实施例的摄像系统的内部系统示范性构造的方框图;
图10图解作为可考虑的目标搜索运动在摇拍头方向的运动;
图11图解作为可考虑的目标搜索运动的二维搜索图案;
图12示出实施例的第一示范性二维搜索图案;
图13示出实施例的第二示范性二维搜索图案;
图14图解一操作,其中,作为实施例的目标搜索操作,其有效搜索范围不受限制;
图15图解一操作,其中,作为实施例的目标搜索操作,其有效搜索范围被限制为180度;
图16图解一操作,其中,作为实施例的目标搜索操作,其有效搜索范围被限制为90度;
图17是流程图,示出第一示范性算法,该算法用于包括实施例的目标搜索操作的自动摄像记录;
图18A和18B是流程图,示出第一示范性算法中参数设定操作和搜索角度范围设定控制操作的示范性处理程序;
图19是流程图,示出一示范性处理程序,作为第一示范性算法中参数设定操作的修改例;
图20示出了范围对应于有效搜索范围的参数表的示范性内容,该有效搜索范围对应于第一示范性算法;
图21示出了范围对应于有效搜索范围的参数表的示范性内容,该有效搜索范围对应于第一示范性算法的修改例;
图22A至22C图解第二示范性局部搜索范围设定操作中的示范性基本操作;
图23A至23C图解第二示范性局部搜索范围设定操作中的另一个示范性基本操作;
图24A和24B图解在第二示范性局部搜索范围设定操作中,有效搜索范围被限制时的示范性操作;以及
图25A和25B图解图解在第二示范性局部搜索范围设定操作中,有效搜索范围被限制时的示范性操作。
具体实施方式
下面,根据下面的项目以下述顺序描述实施本发明的实施例:
<1.摄像系统的构造>
[1-1.总体构造]
[1-2.数字照相机]
[1-3.摇拍头]
[1-4.摄像系统的示范性功能结构]
<2.第一示范性目标搜索运动>
<3.第二示范性目标搜索运动:实施例中的二维搜索图案>
[3-1.第一示例]
[3-2.第二示例]
<4.第三示范性目标搜索运动:实施例中的第一示范性局部搜索范围设定操作>
[4-1.不限制旋转角时]
[4-2.限制旋转角时:有效旋转角=180度]
[4-3.限制旋转角时:有效旋转角=90度]
<5.根据实施例的算法>
[5-1.基本示例]
[5-1-1.参数设定的修改例]
<6.第四示范性目标搜索运动:第二示范性局部搜索范围设定操作>
在下面的描述中,将采用术语“画面帧(picture frame)”、“视场角”、“摄像视角”和“图像定位(framing)”。
术语“画面帧”是指与一个例如可以看见嵌入其中的图像的屏幕相对应的区域范围。通常,画面帧具有外框的形状,为垂直长矩形形状或水平长矩形形状。
术语“视场角”也称为“变焦角”(“zoom angle”),以角度表示画面帧中所嵌入的图像的范围,该画面帧由摄像装置的光学系统中的变焦镜头的位置判定。通常,视场角由摄像光学系统的焦距和图像表面(摄像传感器或胶片)的尺寸决定。然而,在这里,视场角是指可以根据焦距而改变的要素。视场角度值在下文可以由焦距表示(例如,35mm的换算值)。
摄像视角由倾斜(垂直)方向的角(仰角、俯角)和摇拍(水平)方向的旋转角以及一定范围的视场角判定,在该范围内,在画面帧中嵌入由设置在一定位置上的摄像装置取景所获得的图像。
术语“图像定位”是指一种设置状态,该设置状态基于,例如,由摄像视角决定的画面帧中的目标的尺寸的设定(setting)。
在实施例中,在基于本申请的发明的结构的示例中,该结构被应用于包括数字照相机和安装该数字照相机的摇拍头的摄像系统。
<1.摄像系统的构造>
[1-1.总体构造]
根据本实施例的摄像系统包括数字照相机1和设置数字照相机1的摇拍头10。
首先,图1A和1B中示出了数字照相机1的示范性外观。图1A和1B分别为数字照相机1的正视图和后视图。
首先,如图1A所示,所图解的数字照相机1包括主体2前侧的镜头部21a。镜头部21a暴露在主体2的外侧,作为进行摄像操作的光学系统。
释放按钮31a设置在主体2的顶表面。在摄像模式中,镜头部21a所摄取的图像(摄像图像)被生成为图像信号。如果,在摄像模式中,操作该释放按钮31a,则进行该操作时,所获得的摄像图像被记录在存储介质上,作为静态图像数据。即,拍摄了照片。
如图1B所示,数字照相机1在其后表面上具有显示屏幕部33a。
在摄像模式中,显示屏幕部33a显示由镜头部21a在此时摄取的,被称为例如透像(through image)的图像。在再现模式中,显示屏幕部33a再现并显示记录在存储介质上的图像数据。此外,显示屏幕部33a根据使用者在数字照相机1上进行的操作而显示图形用户界面(GUI)的操作图像。
本实施例的数字照相机1是触摸屏与显示屏幕部33a的结合。当使用者用他/她的手指触摸显示屏幕部33a时,允许其进行适当的操作。
本实施例的摄像系统(摄像装置)是这样的摄像系统,包括:摄像装置部,用作数字照相机1;以及可动机械部,用作下述的摇拍头10。然而,即使使用者仅使用数字照相机1,也可以象使用普通的数字照相机一样拍照。
图2是摇拍头10的外部透视图。图3至6的都是本实施例的摄像系统的外部视图,其中数字照相机1被恰当地设置在摇拍头10上。图3是其主视图;图4是其平面图;图5是其侧视图;而图6是示出倾斜机构的可运动范围的侧视图。
如图2、3、4和5所示,摇拍头10的通常结构是:主体部11被安装在接地台部15上,并且照相机底座部12被安装至主体部11。
当试图将数字照相机1设置在摇拍头10上时,数字照相机1的底部表面设置在照相机底座部12的顶部表面上。
如图2所示,这里,凸起13和连接器14设置在照相机底座部12的顶部表面上。
尽管未示出,数字照相机1的主体2的下表面具有与凸起13啮合的孔。当数字照相机1被恰当地设置在照相机底座部12上时,孔和凸起13彼此啮合。在这种状态下,如果进行摇拍头10的普通摇拍/倾斜,可防止数字照相机1移位或从摇拍头10脱离。
连接器也设置在数字照相机1的下表面的预定位置。当数字照相机1如上所述被恰当地设置在照相机底座部12上时,数字照相机1的连接器和摇拍头10的连接器14彼此连接,从而其间至少可以通讯。
例如,连接器14和凸起13实际上可以在照相机底座部12上运动。这里,通过使用例如形状对应于数字照相机1的底表面形状的适配器,在能与摇拍头10进行通讯的状态下,可以将不同类型的数字照相机设置在照相机底座部12上。
数字照相机1和照相机底座部12之间的通讯可以通过无线电进行。
数字照相机1被设置在摇拍头10上时,可以采用从摇拍头10对数字照相机1充电的结构。另外,可以设置这样的结构,其中(例如,在数字照相机1上再现信号的)图像信号也向摇拍头10传输,并且通过例如电缆或者无线电通讯输出至外部监测装置。即,摇拍头10不仅可以用来改变数字照相机1的摄像视角,也可用作托架。
摄像视角由倾斜(垂直)方向的角(仰角、俯角)和摇拍(水平)方向的旋转角以及一定范围内的视场角判定,在该范围内,在画面帧中嵌入由设置在一定位置上的摄像装置拍摄所获得的图像。
接下来,描述由摇拍头10引起的数字照相机1在摇拍方向和倾斜方向的基本运动。
首先,摇拍方向的基本运动如下。
摇拍头10被设置在例如地板表面上时,接地台部15的底表面接地。在此情况下,如图4所示,主体部11可以围绕作为旋转中心的旋转轴11a顺时针方向或逆时针方向旋转。这样,设置在摇拍头10上的数字照相机1的摄像视角沿着左右方向(水平方向)改变。即,应用了摇拍运动。
另外,在此情况下,摇拍头10的摇拍机构的结构允许其自由旋转,对顺时针方向和逆时针方向360度以上的角度都没有限制。
此外,在摇拍头的摇拍机构中,决定了摇拍方向的基准位置。
这里,如图4所示,在摇拍基准位置为0度(360度)的情况下,主体部11沿着摇拍方向的旋转位置,即摇拍位置,被表示为0度至360度。
接下来,摇拍头10在倾斜方向的基本运动如下。
倾斜方向的运动这样获得:围绕作为旋转中心的旋转轴12a在仰角方向和俯角方向转动照相机底座部12,如图5和6所示。
这里,图5示出了照相机底座部12在倾斜基准位置Y0(0度)上的状态。在此情况下,与镜头部21a(光学系统部)的摄像光轴一致的摄像方向F1和使接地台部15接地的接地表面部GR彼此平行。
这里,如图6所示,首先,在仰角方向,照相机底座部12可以围绕作为旋转中心的旋转轴12a在从倾斜基准位置Y0(0度)到+f度的预定最大旋转角的范围内运动。甚至在俯角方向,照相机底座部12也可以围绕作为旋转中心的旋转轴12a在从倾斜基准位置Y0(0度)到-g度的预定最大旋转角的范围内运动。从而,以倾斜基准位置Y0(0度)作为基准点,在从+f度的最大旋转角到-g度的最大旋转角的范围内使照相机底座部12运动,设置在摇拍头10(照相机底座部12)上的数字照相机1的摄像视角沿着上下方向(垂直方向)改变。即进行倾斜运动。
图2至6所示的摇拍头10的外部结构仅为示例。只要设置在摇拍头10上的数字照相机1可以在摇拍方向和倾斜方向运动,也可以采用其它物理结构或构造。
[1-2.数字照相机]
图7的方框图示出了数字照相机1实际上的示范性内部结构。
在图7中,首先,光学系统部21包括例如光圈和预订数量的摄像镜头组(例如,包括变焦镜头和聚焦镜头)。入射在光学系统部21上的光被聚焦在摄像传感器22的受光表面上作为摄像光。
光学系统部21还包括驱动机构部,用于驱动例如变焦镜头、聚焦镜头和光圈。该驱动机构部的操作由所谓的照相机控制操作控制,该照相机控制操作例如为自动曝光控制操作、自动聚焦控制操作和变焦(视场角)控制操作,它们由控制部27执行。
摄像传感器22进行所谓的光电转换,将光学系统部21获得的摄像光转换成电信号。因此,摄像传感器22在光电转换元件的受光表面从光学系统部21接收摄像光,并且在预定的时间依次输出根据接收光强度累积的信号电荷。这样,输出了对应于摄像光的电信号(摄像信号)。尽管用作摄像传感器22的光电转换元件(摄像元件)没有特别限定,实际上可以采用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或者电荷耦合装置(CCD)。如果采用CMOS传感器,作为对应于摄像传感器22的装置(部件),也可以包括对应于A/D转换器23(下面描述)的模拟-数字转换器。
从摄像传感器22输出的摄像信号输入至A/D转换器23,转换成数字信号,并且输入至信号处理部24。
信号处理部24提取从A/D转换器23输出的数字摄像信号,以,例如, 对应于一个静态图像(帧图像)的单元为单位。通过对由信号处理部24提取的一个静态图像单元的摄像信号进行预定的信号处理操作,信号处理部24生成摄像图像数据(摄像静态图像数据),这是对应于一个静态图像的图像信号数据。
如果由如上所述的信号处理部24生成的摄像图像数据在存储卡40(这是存储介质(存储介质装置))上记录为图像信息,例如,则对应于一个静态图像的摄像图像数据从信号处理部24输出至编码/解码部25。
编码/解码部25用预定的静态图像压缩编码方法对从信号处理部24输出的一个静态图像单元的摄像图像数据进行压缩编码操作。这里,例如,根据控制部27的控制操作,添加数据头(header)等,以便编码/解码部25将摄像图像数据转换成被压缩为预定形式的图像数据。以这样方式生成的图像数据被传输至介质控制器26。根据控制部27的控制操作,介质控制器26使传输的图像数据被写入并记录在存储卡40上。这里的存储卡40是存储介质,具有例如与预定标准一致的卡的外形,并且在内部包括固定半导体存储元件,如闪存。记录了图像数据的存储介质可以是前述存储卡之外的其它类型的存储介质。
形成本实施例的信号处理部24的目的是:使用上述获得的摄像图像数据,并且按着下述的目标检测操作执行图像处理操作。
数字照相机1使用信号处理部24获得的摄像图像数据通过显示部33执行图像显示操作,以便能显示所谓的透像(through image)(这是当前摄取的图像)。例如,信号处理部24提取如前所述从A/D转换器23输出的摄像信号,并且生成对应于一个静态图像的摄像图像数据。通过持续这样的操作,依次生成各项摄像图像数据,每个摄像图像数据对应于运动图像中的一帧图像。根据控制部27的控制操作,以此方式依次生成的各项摄像图像数据被传输至显示驱动器32。以此进行一帧透像的显示。
基于如上所述从信号处理部24输入的摄像图像数据,显示驱动器32生成用于驱动显示部33的驱动信号,并且将驱动信号输出至显示部33。这样,显示部33根据静态图像单元的各项摄像图像数据依次显示图像。如果使用者观看图像的连续显示,则此时摄取的图像动态地显示在显示部33上。即,显示多帧透像。
数字照相机1可以再现记录在存储卡40上的任何一项图像数据,并且 将图像显示在显示部33上。
因此,控制部27指定图像数据,并且指令介质控制器26从存储卡40读出该数据。响应该指令,介质控制器26访问其上记录着指定图像数据的存储卡40上的地址,读出数据,并且将读出的数据传输至编码/解码部25。
根据例如控制部27的控制操作,编码/解码部25从介质控制器26传输的摄像图像数据中取出呈现为压缩的静态图像数据的主体数据,以获得对应于一个静态图像的摄像数据。然后,该摄像图像数据被传输至显示驱动器32。这样,显示部33再现并显示记录在存储卡40上的摄像图像数据的图像。
除了例如透像和图像数据的再现图像外,显示部33还可以显示用户界面图像(操作图像)。在此情况下,根据例如此时的操作状态,控制部27生成用作用户界面数据的显示图像数据,并且将该显示图像数据输出至显示驱动器32。这使显示部33显示用户界面图像。例如,与在特定的菜单屏幕上一样,在显示部33的显示屏上显示用户界面图像时,可以使其独立于摄像图像数据的再现图像和监视器图像。此外,显示用户界面图像时,可以使其与监视器图像或者摄像图像数据的再现图像的一部分重叠或结合。
控制部27实际上包括例如中央处理单元(CPU),并且与例如ROM 28和RAM 29一起构成微型计算机。除了例如作为控制部27的CPU进行的程序外,ROM 28存储例如与数字照相机1操作相关的各项设定信息。RAM 29是CPU的主要存储装置。
在此情况下闪存30被设置为固定存储区域,用于存储例如根据例如使用者操作或操作历史而改变(重写)的各项设定信息。例如,如果ROM 28采用诸如闪存的固定存储器,则ROM 28的一部分存储区域可用来取代闪存30。
操作部31被示出为设置在数字照相机1中的各种操作元件以及(根据这些操作元件的操作)生成操作信息信号并将其输出至CPU的操作信息信号输出构件。控制部27根据从操作部31输入的操作信息信号执行预定的处理操作。这样,根据使用者的操作执行数字照相机1的操作。
通讯部34可与摇拍头一起使用,它是根据预定的通讯方法在摇拍头10和数字照相机1之间进行通讯的构件。例如,当数字照相机1被安装至摇拍头10时,通讯部34包括例如物理层结构和用于实现对应于该物理层结构上的预定层的通讯的结构。设置该物理层结构以使其能够在数字照相机1和摇 拍头10上的通讯部之间通过导线或无线电交换通讯信号。与图2相对应,作为该物理层结构,包括连接至连接器14的连接器部分。
[1-3.摇拍头]
图8的方框图示出了摇拍头10的示范性内部结构。
如上所述,摇拍头10包括摇拍/倾斜机构。作为与其相对应的构件,包括摇拍机构部53、摇拍电动机54、倾斜机构部56和倾斜电动机57。
摇拍机构部53包括使被安装至摇拍头10的数字照相机1在图4所示摇拍方向(水平方向或左右方向)运动的机构。通过在向前方向和相反方向旋转摇拍电动机54而使得该机构运动。类似地,倾斜机构部56包括使被安装至摇拍头10的数字照相机1在图6所示的倾斜方向(垂直方向或上下方向)运动的机构。通过在向前方向和相反方向旋转倾斜电动机57使得该机构运动。
控制部51包括微型计算机,它通过将例如CPU、ROM和RAM彼此装配而形成;并且控制摇拍机构部53和倾斜机构部56的运动。例如,当控制部51控制摇拍机构部53的运动时,控制部51将指定摇拍机构部53运动方向及其运动速度的信号输出至摇拍驱动部55。摇拍驱动部55生成对应于输入信号的电动机驱动信号,并且将所生成的电动机驱动信号输出至摇拍电动机54。例如,如果电动机是步进电动机,则电动机驱动信号是对应于PWM控制的脉冲信号。
电动机驱动信号使摇拍电动机54例如在预定的旋转方向且以预定的旋转速度旋转。结果,摇拍机构部53也被驱动,在与摇拍电动机54相对应的运动方向以与摇拍电动机54相对应预定速度运动。
类似地,在控制倾斜机构部56的运动时,控制部51将指定倾斜机构部56的运动方向和运动速度的信号输出至倾斜驱动部58。倾斜驱动部58生成对应于输入信号的电动机驱动信号,并且将生成的电动机驱动信号输出至倾斜电动机57。电动机驱动信号使倾斜电动机57例如在预定的旋转方向以预定的旋转速度旋转。结果,倾斜机构部56也被驱动,在与摇拍电动机57相对应的运动方向以与摇拍电动机57相对应预定速度运动。
摇拍机构部53包括旋转编码器(旋转检测器)53a。根据摇拍机构部53的旋转,旋转编码器53a将表示摇拍机构部53旋转角量的检测信号输出至控制部51。类似地,倾斜机构部56包括旋转编码器56a。根据倾斜机构部 56的旋转,旋转编码器56a将表示倾斜机构部56旋转角量的信号也输出至控制部51。
通讯部52是在其自身和通讯部34之间根据预定的通讯方法进行通讯的构件,通讯部34可与摇拍头一起使用且设置在安装至摇拍头10的数字照相机1中。类似地,通讯部52包括物理层结构和用于实现对应于该物理层结构上的预定层的通讯的结构。设置该物理层结构使其能够与数字照相机1的通讯部34通过导线或无线电交换通讯信号。在图2中,作为该物理层结构,包括照相机底座部12的连接器14。
[1-4.摄像系统的示范性功能结构]
接下来,就本实施例的摄像系统的摇拍头10和数字照相机1,图9的方框图示出了通过硬件和软件(程序)实现的功能结构(系统构造)。
在图9中,数字照相机1包括摄像记录模块61、图像定位判定模块62、摇拍/倾斜/变焦控制模块63和通讯控制处理模块64。
摄像记录模块61是这样的构件,它获得通过摄像操作而获得的图像,作为图像信号数据(摄像图像数据),并且执行在存储介质上存储摄像图像数据的控制操作。该构件包括例如用于摄像操作的光学系统、摄像元件(摄像传感器)、用从摄像元件输出的信号生成摄像图像数据的信号处理电路以及用于将摄像数据写入且将其记录(存储)在存储介质上的记录控制/处理系统。
在此情况下对记录模块61中的摄像图像数据的记录(摄像记录)是根据图像定位判定模块62的指令和控制操作而执行。
图像定位判定模块62提取从摄像记录模块61输出的摄像图像数据,以输入其中。基于摄像图像数据,图像定位判定模块62首先检测出目标,并且最终执行用于判定图像定位的操作。然后,还执行图像定位匹配控制操作,用于获得一摄像图像数据,该摄像图像数据代表由已判定的图像定位获得的图像内容。
这里,由图像定位判定模块62进行的目标检测操作(包括初始面部帧(face frame)的设定)可以由图7中的信号处理部24执行。信号处理部24的目标检测操作可以作为数字信号处理器(DSP)的图像信号处理操作来执行。即,它可以由程序或提供给DSP的指令进行。
由图像定位判定模块62执行面部帧的纠正、图像定位的判定以及图像 定位匹配的控制,这些操作可以这样来执行:用作控制部27的CPU根据程序执行。
摇拍/倾斜/变焦控制模块63进行摇拍/倾斜/变焦控制操作,以根据图像定位判定模块62的指令获得和已判定的最优图像定位相对应的摄像视角和图像定位。即,为了控制图像定位匹配,例如,根据已判定的最优图像定位获得的摄像视角和图像定位被指定给摇拍/倾斜/变焦控制模块63。为了将数字照相机1指向获得指定的图像定位和摄像视角的摄像方向,摇拍/倾斜/变焦控制模块63决定摇拍头10的摇拍/倾斜机构的运动量,并且生成摇拍/倾斜控制信号,该信号指定与已判定的运动量相对应的运动。
在摄像记录模块61中包括变焦机构,控制该变焦机构,以便例如提供用于获得已判定的适当视场角的变焦位置,并且将变焦机构设定在该变焦位置。
通讯控制处理模块64这一构件在其自身和摇拍头10的通讯控制处理模块71之间根据预定的通讯协议进行通讯。通过通讯控制处理模块64的通讯,由摇拍/倾斜/变焦控制模块63生成的摇拍/倾斜控制信号被传输至摇拍头10的通讯控制处理模块71。
例如,如图9所示,摇拍头10包括通讯控制处理模块71和摇拍/倾斜控制处理模块72。
通讯控制处理模块71这一构件在其自身和数字照相机1的通讯控制处理模块64之间进行通讯。当通讯控制处理模块71接收摇拍/倾斜控制信号时,它将摇拍/倾斜控制信号输出至摇拍/倾斜控制处理模块72。
在由例如摇拍头10的微型计算机(这里未示出)执行的控制操作中,摇拍/倾斜控制处理模块72执行摇拍/倾斜控制操作。
根据输入的摇拍/倾斜控制信号,摇拍/倾斜控制处理模块72控制摇拍驱动机构部和倾斜驱动机构(二者都没有示出)。这样,进行摇拍和倾斜,以获得对应于最优图像定位的水平视角和垂直视角。
图像定位判定模块62在此执行如下所述的目标检测操作。摇拍/倾斜/变焦控制模块63可以进行摇拍/倾斜/变焦控制操作,以根据指令搜索目标。
<2.第一示范性目标搜索运动>
如上所述,本实施例的摄像系统包括数字照相机1和摇拍头10,通过摇拍/倾斜/变焦运动自动搜索目标,并且例如检测诸如人类的四周目标。如果 检测出目标,则对检测出的目标自动进行图像定位设定操作,以进行摄像记录操作。
在这样的自动摄像记录操作中,在进行目标搜索操作时,应当考虑要进行什么样的搜索运动,即,要提供什么样的由摇拍/倾斜引起的摄像方向(摄像光轴)的运动图案。
图10和11都示出了进行目标搜索操作时可以考虑的运动的示例。
摇拍方向的运动如图10所示。如第一搜索旋转方向RT1所示,摇拍头10在顺时针方向旋转360度。接下来,如第二搜索旋转方向RT2所示,摇拍头10在逆时针方向旋转360度。在该示例中,摇拍方向的运动是第一搜索旋转方向RT1上的运动和第二搜索旋转方向RT2上的运动的结合。
这里,通过结合在倾斜方向的运动,目标搜索根据二维搜索图案进行,在二维搜索图案中,摇拍头10以图11所示的顺序按着白色箭头Sc1至Sc9的指示运动。
首先,这里,目标搜索在这样的状态下开始:摇拍头10位于对应于一定的摇拍/倾斜位置的开始点St。然后,如箭头Sc1所示,摇拍头10从开始点St运动到360度(0度)的摇拍位置/+f度的倾斜位置,以便进行摇拍/倾斜。该360度(0度)的摇拍位置/+f度的倾斜位置变为目标搜索操作的原点(搜索原点P)。由图4和6可理解,在360度(0度)的摇拍位置/+f度的倾斜位置,摄像方向F1在摇拍方向指向摇拍基准位置,并且在倾斜方向定向为向上+f度的仰角。
接下来,摇拍头10如箭头Sc2所示运动。即,保持+f度的倾斜位置,例如通过在第二搜索旋转方向RT2运动,摇拍头10运动到0度的摇拍位置。即,摇拍头10在逆时针方向旋转360度,并且返回到相同的360度(0度)的摇拍位置。
接下来,如箭头Sc3所示,在0度(360度)的摇拍位置,进行倾斜,使摇拍头10从+f度的倾斜位置运动到0度的倾斜位置。这样,摄像方向F1在摇拍基准位置变成水平。
接下来,对于0度倾斜位置的摇拍头10,在第一搜索方向RT1上进行360度的摇拍,如箭头Sc4所示。
接下来,如箭头Sc5所示,进行倾斜,使摇拍头10从0度倾斜位置运动到-g度倾斜位置。
接下来,如箭头Sc6所示,对于在-g度倾斜位置的摇拍头10,在第二搜索旋转方向进行360度的摇拍。
接下来,如箭头Sc7所示,对于在0度(360度)的摇拍位置的摇拍头10,进行倾斜,使摇拍头10从-g度的倾斜位置运动到0度的倾斜位置。
接下来,如箭头Sc8所示,保持0度的倾斜位置,进行摇拍头10在第一搜索旋转方向RT1旋转360度的摇拍。
接下来,如箭头Sc9所示,保持360度(0度)的摇拍位置,进行倾斜,使摇拍头10从0度的倾斜位置运动到+f度的倾斜位置。
当根据箭头Sc9的倾斜结束时,摇拍头10已经根据扫描图案完整地运动一次。从图11可以理解,当摇拍头10已经根据箭头Sc2至Sc9完整地运动一次时,搜索已经在上侧(+f度的倾斜位置)、中心(0度的倾斜位置)和下侧(-g度的倾斜位置)以及在摇拍方向的前侧(摇拍基准位置)的垂直方向(+f度至-g度)覆盖360度。
随后,类似地,对应于箭头Sc2至Sc9的摇拍和倾斜运动依次进行和重复。如果在该过程中检测出目标,则数字照相机1配合控制操作进行图像定位,并且进行摄像记录操作。如果,例如摄取并记录了检测出的目标以采用适当的图像定位提供必要数量的照片,则摇拍头10返回到360度(0度)的摇拍位置/+f度的倾斜位置,这是搜索原点P,以便根据包括由箭头Sc2至Sc9指示运动的图案重复目标搜索操作。
<3.第二示范性目标搜索运动:实施例中的二维搜索图案>
[3-1.第一示例]
在本示例中,改善图10和11图解的搜索图案,以提出可以用于进行更加高效目标搜索的搜索图案。参考图12图解其第一示例。
首先,在本示例的搜索图案中,设定水平搜索角α。如下所图解,水平搜索角α可以根据例如摇拍方向的运动图案改变。大部分基本水平搜索角α为360度。
在图12所示的搜索图案中,水平搜索角α的中心位置处理为水平中心位置H。该水平中心位置H为0度,摇拍方向的可运动范围表示为+α/2度至0度至-α/2度。
图12所示的搜索图案如下。在这里的搜索图案的详细描述中,水平搜索角α被设定为360度。
这里,当摇拍头10处在对应于开始点St的一定摇拍位置和一定倾斜位置时,开始对目标的搜索。然后,如白色箭头Sc1所示,摇拍头10仅在倾斜方向从开始点St到+f度的倾斜位置运动,而保持摇拍位置。位于与开始位置St相对应的摇拍位置的+f度倾斜位置为在此情况下的搜索原点P。
在图11中,绝对位置,即360度(0度)的摇拍位置/+f度的倾斜位置定义为搜索开始点P。相反,在图12中,位于与开始位置St相对应的摇拍位置的+f度倾斜位置为搜索原点P。即,本实施例中搜索开始点上的摇拍位置根据开始点St的位置而改变。
在图12中,当摇拍头10到达搜索原点P时,如白色箭头Sc2所示,进行摇拍头10从水平中心位置H(0度)运动到-α/2度的摇拍,而保持+f度的倾斜位置。接下来,如白色箭头Sc3所示,进行摇拍头10从-α/2度的摇拍位置运动到+α/2度的摇拍位置(这是另一个极限)的摇拍,而保持+f度的倾斜位置。接下来,进行摇拍头10从+α/2度的摇拍位置运动到水平中心位置H(0度)的摇拍,而保持+f度的倾斜位置。
当水平搜索角α为360度时,如箭头Sc2至Sc4所示的运动为,例如,在数字照相机1固定在+f度的倾斜位置时,首先,摇拍头10从水平中心位置逆时针方向(第二搜索旋转方向RT2上)旋转,接着,顺时针旋转360度(第一搜索旋转方向RT1上),接着,逆时针方向旋转180度,返回到水平中心位置H。
这里,通过箭头Sc3所示的运动,在进行摇拍方向的搜索操作而固定一个规定的倾斜位置时,摇拍头10在顺时针方向(第一搜索旋转方向RT1)上单向运动360度。通过箭头Sc2和Sc4所示的运动,摇拍头10类似地在逆时针方向(第二旋转方向RT2)上单向运动360度。因此,通过箭头Sc2、Sc3和Sc4所示的运动,摇拍头10在摇拍方向以规定的旋转角度范围完整地运动一次。例如,尽管搜索可以通过单向运动进行,但是,在图12所示的示例中,可以通过双向运动进行搜索,以更加精确地检测目标。
通过箭头Sc2至Sc4所示的运动,首先,完成摇拍方向的搜索,而摇拍头10设在+f度的倾斜位置,摄像方向F1向上定向。
接下来,如箭头Sc5所示,进行摇拍头10从+f度的倾斜位置运动到0度的倾斜位置的倾斜,而保持水平中心位置H(0度)。这使摄像方向F1指向垂直方向的中心(水平)。
这里,如箭头Sc6、Sc7和Sc8所示,与由箭头Sc2、Sc3和Sc4所示的运动进行的摇拍相类似,进行摇拍头10的摇拍。这样,完成通过双向运动在摇拍方向的搜索,而摄像方向F1指向垂直方向的中心(水平)。
接下来,如箭头Sc9所示,完成摇拍头10从0度的倾斜位置运动到-g度的倾斜位置的摇拍,而保持水平中心位置H(0度)。这使摄像方向F1指向下方。
这里,如箭头Sc10、Sc11和Sc12所示,与箭头Sc2、Sc3和Sc4所示的运动进行的摇拍类似,进行摇拍头10摇拍。这样,完成通过双向运动在摇拍方向的搜索,而摄像方向F1指向下方。
根据至此所给出的描述,在图12所示的搜索中,首先,在目标搜索开始获得的摇拍位置被设定为在搜索原点P的摇拍位置。
这例如提供了以下优点。这里,设置了数字照相机1的摇拍头10的摇拍位置不是摇拍基准位置。而且,在此情形,摇拍头10被重新设置以开始目标搜索。在此情况下,使用者具有重新设置摇拍头10的倾向,这使得数字照相机1的摄像方向F1也大致上面对使用者,即使使用者没有意识到。考虑到这种情况,如同本实施例,如果将摇拍头10在目标搜索开始时的摇拍位置设定为搜索原点P的摇拍位置,则首先,使用者(很可能已经重新设置摇拍头10)可马上经受搜索操作。相反,在图11所示的情况中,如果在将摇拍头10返回至被设定为绝对位置的搜索原点P之后开始目标搜索,则对于已经重新设置摇拍头10的使用者,很可能需要很长时间才经受目标搜索。
由上面所述可见,很可能成为照片主体的人靠近水平中心位置H,至少在摇拍方向与搜索原点P位于一致。因此,在图12所示的搜索图案中,在进行摇拍以在垂直方向改变摄像方向F1时,在水平中心位置H上进行。
本发明申请考虑和调查了几种情形,并且确认,当摄像方向向上定向时,成为照片主体的人的脸在画面帧内存在且被检测出的可能性很高。通常的趋势是,当使用者企图将其上设置有数字照相机1的摇拍头10设置为自动照片记录操作时,设置摇拍头10的位置通常类似于被成为照片目标的人所围绕的工作台。成为照片目标的人主要为站立,例如,更普遍采用高度为从胸部到腰部的基座。即,成为照片目标人的脸倾向于位于比数字照相机1高的位置。
因此,在图12所示的搜索图案中,在摇拍方向的搜索操作中,例如,首先,在摄像方向向上定向的情况下,进行摇拍方向的搜索操作(Sc2、Sc3、Sc4),然后,依次在中心(水平方向)(Sc6、Sc7、Sc8)以及在下侧(Sc10、Sc11、Sc12)上进行相同的搜索操作。即,在相应的倾斜位置被固定的情况下在摇拍方向进行各搜索操作,同时改变倾斜位置,以使摄像方向F1从向上定向的状态逐渐改变到向下定向的状态。
在此情况下,提供图12所示的搜索图案,以尽可能快地有效检测目标。
这里,倾斜位置固定在三个角度,即+f度、0度和-g度。然而,这仅是一个示例。如果固定在两个或多个角度,则在+f度至-g度的范围内,倾斜位置可以被设定在任意数量的角度。不必要将多个倾斜位置设置为等角度分隔。例如,分隔角可以改变以便摄像方向F1向上定向的倾斜位置之间的分隔角小于摄像方向F1向下定向的倾斜位置之间的分隔角。
[3-2.第二示例]
图13示出了本实施例的第二示范性二维搜索图案,这是基于图12所示二维搜索图案的简化图案。
即使在图13中,当根据目标搜索图案的运动开始时,如箭头Sc1所示,进行摇拍头10在水平中心位置H运动到+f度的倾斜位置的倾斜,而对应于开始位置St的摇拍位置被设定在水平中心位置H。这使摄像方向F1向上定向。
接下来,如箭头Sc2所示,进行摇拍头10运动180度到-α/2度的摇拍位置的摇拍,而保持+f度的倾斜位置。接下来,如箭头Sc3所示,进行摇拍头10从-α/2度的摇拍位置旋转360度到+α/2度的摇拍位置的摇拍。这样,在摄像方向F1向上定向时完成了左右方向的搜索。箭头Sc2和Sc3所示的运动不构成完全的双向运动。在第一示例中,在各固定倾斜位置摇拍方向的运动构成双向运动。然而,在第二示例中,为了简单,如果进行了至少在顺时针方向或逆时针方向的单向搜索操作,则看作完成了在一个固定倾斜位置在摇拍方向的搜索操作。
接下来,如箭头Sc4所示,完成摇拍头10从+f度的倾斜位置运动到零度倾斜位置的倾斜,保持+α/2度的摇拍位置。这样,摄像方向F1从向上定向状态改变为朝着中心定向的状态。接下来,如箭头Sc5所示,完成摇拍头10从+α/2度的摇拍位置运动360度到-α/2度的摇拍位置的摇拍,倾斜位置 为0度。这样,完成了在摄像方向F1指向垂直方向的中心时在摇拍方向的搜索操作。
接下来,如箭头Sc6所示,在-α/2度的摇拍位置,进行摇拍头10从0度的倾斜位置运动到-g度的倾斜位置的倾斜,以便向下定向摄像方向F1。接下来,如箭头Sc7所示,完成摇拍头10从-α/2度的摇拍位置转动360度到+α/2度的摇拍位置的摇拍,而保持-g度的倾斜位置。这样,完成了在摄像方向F1向下定向是在摇拍方向的单向搜索操作。
接下来,如箭头Sc8所示,在+α/2度的摇拍位置,进行摇拍头10从-g度的倾斜位置运动到0度的倾斜位置的倾斜。此外,如箭头Sc9所示,在0度的倾斜位置,再一次进行摇拍头10从+α/2度的摇拍位置旋转360度到-α/2度的摇拍位置的摇拍。
接下来,如箭头Sc10所示,在-α/2的摇拍位置,进行摇拍头10从0度的倾斜位置运动到+f度的倾斜位置的倾斜。此外,如箭头Sc11所示,在+f度的倾斜位置,进行摇拍头10从-α/2度的摇拍位置运动到水平中心位置H(0度)的摇拍。这样,摇拍头10已经完整地根据搜索图案运动一次,并且摇拍/倾斜位置返回到搜索原点P。
比较图13与图12,在摇拍头10已经完整地运动一次后,根据二维搜索图案的摇拍/倾斜的运动量在图13中低于图12中。这样,能够减少摇拍头10根据图13中的搜索图案完整地运动一次所需的时间。从而,能够例如在较短的时间内搜索目标。
然而,在图13所示的示例中,为了简化搜索图案,摄像方向F1在垂直方向的定向不是在水平中心位置H而是在±α/2度的摇拍位置改变。然而,在实施例中,考虑到目标存在的可能性,垂直方向的摄像方向F1被看得比水平方向的摄像方向F1更加重要。因此,甚至在图12中,与在图13中一样,依次在上侧、中心和下侧上进行左右方向的搜索操作。这样,在第二示例中,减少了摇拍头10根据搜索图案完整地运动一次所需的时间,并且搜索性能满足实际应用。
在本实施例的第一和第二示例中,+α/2度和-α/2度与在摇拍方向的运动的实际方向的对应关系可以调换。即,在先前图12的描述中,朝向图面左面且例如由箭头Sc2表示的摇拍运动方向为逆时针方向,而朝向图面右侧且例如由箭头Sc3表示的摇拍运动方向为顺时针方向。相反,例如由箭头Sc2 所示的摇拍运动方向可以是顺时针方向,而例如由箭头Sc3所示的摇拍运动方向可以是逆时针方向。
<4.第三示范性目标搜索运动:实施例中的第一示范性局部搜索范围设定操作>
[4-1.不限制旋转角时]
在至此给出的描述中,在实施例中摇拍头10根据图12或图13的搜索图案完整地运动一次时,摇拍方向的最大运动范围,即水平搜索角α为360度。
在本实施例中,为了更加有效地进行目标搜索,例如,已经提出了这样的结构,其中水平搜索角α被划分成小于360度的预定角,并且对水平搜索角α的每个划分角(部分角度值)例如根据图12或图13所示的搜索图案进行搜索。
在划分水平搜索角α的目标搜索中,例如,也可以采用图11所示的搜索图案。然而,在采用根据图12和13所示实施例的搜索图案时,目标搜索操作可以更加有效地实现。在下面的描述中,为方便起见,假设对水平搜索角α的每个划分角应用图12所示的实际搜索图案。
首先,作为目标搜索操作划分水平搜索角α的最基本示例,将参考图14描述的搜索操作示例,其中摇拍头10在摇拍方向的旋转角不受限制。
在图14中,360度的摇拍角被划分成四个局部搜索范围(摇拍方向可移动的角度范围)即第一局部搜索范围DV1至第四局部搜索范围DV4。这里,四个局部搜索范围是等角的。即,各局部搜索范围的遥拍方向的角度范围为90度。另外,第一局部搜索范围DV1至第四局部搜索范围DV4在摇拍方向的角度范围对应于水平搜索角α。
如上所述,在根据实施例的图12和13所示搜索图案中,水平中心位置H根据目标搜索操作开始时的摇拍位置决定。因此,可以在0度至360度的摇拍角度范围内,在任何摇拍位置,为90度的各间隔设定第一局部搜索范围DV1至第四局部搜索范围DV4的各水平中心位置H。然而,在图14中,为了简化附图和描述,水平局部搜索范围DV1的水平中心位置H示出为与摇拍基准位置一致。
如图14所示,在规定了第一局部搜索范围DV1至第四局部搜索范围DV4的情况下,目标搜索操作的运动如下。
首先,在第一局部搜索范围DV1的摇拍角度范围内,使摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案完整地运动一次。此时,图12中的水平中心位置H对应于0度摇拍位置。图12中的+α/2度对应于45度摇拍位置,并且图12中的-α/2度对应于315度摇拍位置。即,在此情况下的第一局部搜索范围DV1被设定为从315度摇拍位置到(0度)到45度的角度位置范围。
使摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案在第一局部搜索范围DV1内完整地运动一次,随后,让摇拍头10在摇拍方向运动,以使摄像方向F1处于90度的摇拍位置。90度的摇拍位置被设定为如图所示,对应于第二局部搜索范围DV2的摇拍角度范围内的水平中心位置H。这里,使摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案在第二局部搜索范围DV2内完整地运动一次。
随后,类似地,摇拍头10运动到180度的摇拍位置,这是第三局部搜索范围DV3中的水平中心位置H,以根据图12所示的二维搜索图案在第三局部搜索范围DV3内完整地运动一次。然后,摇拍头10运动到270度的摇拍位置,这是第四局部搜索范围DV4内的水平中心位置H,以便根据图12所示的二维搜索图案在第四局部搜索范围DV4内完整地运动一次。
这样,摇拍头10根据二维搜索图案依次在第一局部搜索范围DV1、第二局部搜索范围DV2、第三局部搜索范围DV3和第四局部搜索范围DV4中完整地运动一次,以便可搜索的所有搜索范围的目标搜索操作被完整地进行一次。随后,重复该搜索操作,其中摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案依次在第一局部搜索范围DV1、第二局部搜索范围DV2、第三局部搜索范围DV3和第四局部搜索范围DV4中完整地运动一次。
如果,在前述搜索操作的基础上,在例如包括第一局部搜索范围DV1的摇拍/倾斜位置发现目标,则例如,数字照相机1进行图像定位匹配控制操作以进行摄像记录操作。然后,例如如果完成了必要数量的照片的摄像记录操作,则摇拍头10运动到接下来的第二局部搜索范围DV2以进行搜索操作。
[4-2.限制旋转角时:有效旋转角=180度]
图14所示的示例对应于摇拍头10的摇拍方向的旋转角(有效搜索范围(有效可移动角度范围))不受限制的情况。在此情况下,据图14的描述可知,摄像系统必然允许数字照相机1旋转360度以上而不限制摇拍方向,以搜索目标进行摄像操作。然而,考虑到数字照相机1的实际使用,根据环境, 可能不希望没有限制地旋转数字照相机1。
例如,当数字照相机1用在例如餐馆时,如果数字照相机1在摇拍方向旋转360度或更大来搜索目标,则摄像记录操作也可能对另一个桌子的其他完全不相关的人进行。
例如,在家中,当本实施例的摄像系统设置在电视机的前面并且试图自动拍摄观看电视上所显示的图像的家人时,在摄像系统的后半个部分上拍摄到电视机。因此,如果摄像系统通过在摇拍方向旋转数字照相机1达360度以上而搜索目标,则搜索操作变得很没有效率。
从而,在本实施例中,可以限制摇拍头10为搜索目标可旋转的最大角度(有效搜索范围)。在本实施例中,首先,使用者可以选择是否限制有效搜索范围,并且通过操作数字照相机1进行设定操作。如果使用者选择限制有效搜索范围,则使用者可以从多个选择中选取有效搜索范围的角度。在此情况下,可以提供任何数量的选择。这里,选择的数量为两个,即180度和90度。
即,在实施例中,使用者可以从有效搜索范围的三个选择中选择,即[1]无限制、[2]限制为180度和[3]限制为90度。
当本实施例的摇拍头10形成为用作数字照相机1的支架时,可以将AC适配器、图像信号电缆等连接到摇拍头10。
在一个具体的示例中,AC适配器终端或者图像输出终端插口设置在摇拍头10的后表面。当插头插入终端插口时,如果未限定有效搜索范围,则连接至终端的电缆不适当地走线且造成阻碍。因此,摄像系统形成为能检测是否有插头插入摇拍头10的相应的终端插口,如果有插头插入摇拍头10的相应的终端插口,则自动将有效的搜索范围限制和设定为180度或90度。
图15示出了设定局部搜索范围的示例,对应于有效搜索范围VL的角度被限制且被设定为180度的情形。
在图15中,180度的有效搜索范围VL划分成三个范围,第一局部搜索范围DV1、第二局部搜索范围DV2和第三局部搜索范围DV3。从而,第一局部搜索范围DV1、第二局部搜索范围DV2和第三局部搜索范围DV3的水平搜索角α被设定为60度。
如果,根据图14所示的局部搜索范围的设定,有效搜索范围VL仅被设定为180度,则设定了水平搜索角为α=90度的两个局部搜索范围。然而, 如果限定有效搜索范围,摇拍方向搜索目标的范围相对变窄,结果,减少了整个可搜索范围内一个完整目标搜索所需的时间。例如,如果,在如图14所示的有效搜索范围未被限制的情形,搜索时间被减少了一定的量,而减少搜索实践不引起实际上的问题,则限制有效搜索范围时,可以更加细致地进行目标搜索。
从而,当有效搜索范围VL的角度被设定为180度时,如图15所示,局部搜索范围的数量为三,大于二,并且一个局部搜索范围的水平搜索角α为60度,小于图14所示的搜索角。
在此情况下的搜索操作如下。
首先,在第一局部搜索范围DV1的摇拍角度范围内,摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案完整地运动一次。这里,图12中的水平中心位置H对应于0度的摇拍位置,图12中的+α/2度对应于30度的摇拍位置,图12中的-α/2度对应于330度的摇拍位置。
在第一局部搜索范围DV1,摇拍头10已经根据图12所示的二维搜索图案完整地运动一次,随后,摇拍头10在摇拍方向运动,以使摄像方向F1朝着+60度的摇拍位置定向。在该情形下第二局部搜索范围DV2的摇拍角度范围内,+60度的摇拍位置对应于水平中心位置H。从而,在第二局部搜索范围DV2中,摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案DV2完整地运动一次。
接下来,摇拍头10在摇拍方向运动,以使摄像方向F1朝着+300度的摇拍位置定向。在该情形下的第三局部搜索范围DV3的摇拍角度范围内,+300度的摇拍位置对应于水平中心位置H。从而,与上面类似,在第三局部搜索范围DV3中,摇拍头10根据图12所示的二维搜索图案完整地运动一次。
从而,通过使摇拍头10根据二维搜索图案依次在第一局部搜索范围DV1、第二局部搜索范围DV2和第三局部搜索范围DV3中完整地运动一次,整个可搜索范围被搜索一次。随后,重复上述搜索操作。
例如,如果在上述搜索操作期间,在第一局部搜索范围DV1中发现目标,则例如,如上所述,摄像系统进行图像定位匹配控制操作,然后,进行摄像记录操作。然后,例如,完成必要数量的照片的摄像操作时,摇拍头10在第二搜索范围DV2内运动,以便随后进行搜索操作。
局部搜索范围内的运动可以在顺时针方向或逆时针方向简单进行。更具 体地,如果运动在顺时针方向进行,在图15所示的情况下,依次在第三局部搜索范围DV3、第一局部搜索范围DV1和第二局部搜索范围DV2内进行运动。
然而,如上所述,在目标搜索操作的开始,有很大的可能性目标存在于摇拍位置方向。因此,在实施例中,目标搜索操作从一局部搜索范围开始,在该局部搜索范围内,摇拍位置位于与开始目标搜索操作时水平中心位置H相一致。
[4-3.限制旋转角时:有效旋转角=90度]
图16示出了设定局部搜索范围的示例,对应于有效搜索范围VL被设定为90度的情况。
在此情况下,在90度的有效搜索范围VL内,设定水平搜索角α为90度的一个局部搜索范围DV1。在此情况下的搜索操作中,在第一局部搜索范围DV1中,摇拍/倾斜操作根据图12所示的搜索图案进行一次。然后,重复该搜索操作。
在此情况下,例如,可以在90度的有效搜索范围VL内设定水平搜索角α为45度的两个局部搜索范围DV。作为选择,显然能够设定三个局部搜索范围,该局部搜索范围的水平搜索角α被设定为30度。
然而,在此,因为例如下述原因,仅设定一个局部搜索范围DV。
当前,即使在数字照相机中也开始广泛地采用焦距为28mm(转换值=35mm)以下的广角镜头。因此,根据数字照相机1的镜头的广角端的视场角,如果水平搜索角α被设定得太小,则搜索范围互相重叠的部分增多,效率低。因此,不可能频繁地提供良好的搜索结果。这里,在本示例中,考虑到这样的情况,当有效搜索范围VL被设定为90度因而非常窄时,设定具有相同水平搜索角α的一个局部搜索范围。
出于相同的原因,例如,当前述有效搜索范围为180度时,例如,如图15所示,水平搜索角α被设定为60度,而不是将水平搜索角被设定为45度或30度。
<5.根据实施例的算法>
[5-1.基本示例]
参考图17至21描述进行自动摄像记录操作算法的基本示例,该自动摄像记录操作包括至此所述实施例中的目标搜索操作。
图17所示的流程示出进行目标搜索操作的整个第一示范性算法。图17所示的操作可以看作是:必要时由图9所示数字照相机1的各功能项执行的操作。由各该功能项执行的操作可以被看作控制/处理程序,在如图7所示的控制部(CPU)27执行程序时执行。这一点也类似地适用于后述附图的流程。
直到如图17所示的操作开始,根据使用者的操作或者例如电缆是否连接到摇拍头10的检测结果,有效搜索范围被设定为条件[1]未限制、[2]限制到180度和[3]限制到90度的任何一个。然后,例如,如果获得例如与使用者的操作相对应的,使自动摄像记录操作启动的触发,则控制部27进行步骤S101和步骤S101的后续步骤。
首先,在步骤S101中,设定水平搜索角α和局部搜索范围数N,作为与当前所设定的有效搜索范围相对应的参数。
在图18A的流程图中示出了第一示例中步骤S101的操作。
例如,根据使用者的操作或者电缆是否连接到摇拍头10来设定有效搜索范围,所设定的有效搜索范围被存储在例如RAM 29中,作为有效搜索范围设定信息。
在图18A所示的步骤S201中,控制部27查阅有效搜索范围信息,识别当前所设定的有效搜索范围的设定内容。即,控制部27识别有效搜索范围是否被设定为[1]未限制、[2]限制到180度或[3]限制到90度。
接下来,在步骤S202中,控制部27查阅存储在闪存30或ROM 28中的有效搜索范围的参数表。
例如,有效搜索范围的参数表内容示出于图20中。即,关于有效搜索范围,参数表包括对应于各条件[1]未限制、[2]限制到180度和[3]限制到90度的水平搜索角α和局部搜索范围N的数值。
由有效搜索范围的参数表可见,控制部27获得水平搜索角α和局部搜索范围N的数值,其对应于步骤S101中所识别出的当前有效搜索范围的设定。然后,在步骤S203中,在步骤S202中获得的水平搜索角α和局部搜索范围数N被设定为当前自动摄像记录操作的目标搜索参数。
在图17所示的步骤S102中,1代入变量n。然后,在步骤S103中,执行1代入变量m的初始化。
变量n表示局部搜索范围的数量。在实施例中,如果目标一旦被检测出,则在该被检测出的目标上,不同图像定位的摄像记录操作被执行多次(例如 约三次)。然后,进行接下来的目标搜索。变量m代表对各被检测目标进行的摄像记录操作的次数。
在步骤S104中,执行变焦控制,以设定目标搜索的规定视场角。
存在各种方法来设定目标搜索的规定视场角。这里,使用最基本的方法来设定用光学系统部21的摄像镜头获得的最宽的视场角(在下文称为″广角端角(wide-angle-end angle)″)。通过设定广角端角,用镜头获得的摄像视角度范围变为最宽,以便可以相对地有效检测目标。
图18B示出设定广角端作为目标搜索的视场角的操作,如步骤S104。在步骤S301中,控制部27执行变焦控制,以便将摄像镜头设定在广角端。
在步骤S105中,启动用于搜索第n个局部搜索范围DVn的摇拍/倾斜控制。也即,执行摇拍/倾斜控制,以在第n个局部搜索范围DVn内获得根据前面参考图12或图13描述的二维搜索图案的摇拍/倾斜运动。
二维搜索图案的摇拍/倾斜控制的结构可为如下。
在一个示例中,数字照相机1的控制部27(摇拍/倾斜/变焦控制模块63)对摇拍头10的控制部51(摇拍/倾斜控制处理模块72)给出相关指令,例如,摇拍/倾斜运动方向、摇拍/倾斜运动量和运动速度,以便使摇拍和倾斜根据例如形成图12所示的二维搜索图案的箭头Sc1至Sc12进行。
在另一个示例中,例如,存储对应于图12所示的二维搜索图案的箭头Sc1至Sc12的目标搜索的摇拍/倾斜图案。然后,数字照相机1的控制部27(摇拍/倾斜/变焦控制模块63)对摇拍头10的控制部51(摇拍/倾斜控制处理模块72)给出指令,以在第n个局部搜索范围DVn内使摇拍头10运动至与水平中心位置H相对应的摇拍位置。然后,控制部27指定水平搜索角α,并且给出指令以根据二维搜索图案完整地搜索目标一次。根据该指令,摇拍头10的控制部51(摇拍/倾斜控制处理模块72)调出存储的二维搜索图案,并且进行摇拍/倾斜驱动操作。此时,在摇拍方向的可运动范围内执行对应于指定水平搜索角α的角度上的摇拍。对于该结构,即使数字照相机1不能进行二维搜索图案的摇拍/倾斜驱动控制,例如,通过仅给出搜索第n个局部搜索范围DVn的指令,也可实现根据二维搜索图案的目标搜索运动。
在开始步骤S105时,在第n个局部搜索范围DVn中获得根据二维搜索图案的摇拍/倾斜运动的情况下,控制部27等待步骤S106中的目标被检测出。
因此,控制部27通过利用由图像定位判定模块62(信号处理部24)取得的摄像图像数据进行目标检测操作。目标检测操作采用例如面部检测技术,并且将对应于每个检测目标的面部图像区域的面部帧设定为检测结果。例如,在检测出目标的画面帧内,可以从例如面部帧FR的位置、尺寸和数量获得关于目标的各项基本信息,如目标的数量、目标的尺寸和目标的位置。根据面部帧FR的设定,在该阶段,可以获得每个目标的重心或者多个目标的总重心。
有集中检测面部的方法。在实施例中,所采用的方法不特别限于这几种方法。然而,考虑到例如检测的精度和设计上的困难,可以采用被认为适合的方法。
这里,在步骤S106中,等待检测出至少一个目标,直到通过目标检测操作在第n个局部搜索范围DVn中根据二维搜索图案完整地进行目标搜索一次。这里,如果确定已经检测出了目标,则程序进入步骤S107。相反,如果没有检测出目标,则程序进入到步骤S112。
在步骤S107中,执行图像定位判定操作,以及与该图像定位判定操作的结果相对应的图像定位匹配控制。
当已经检测出目标时,对每个被检测出的目标,可以获得目标信息,例如面部帧FR信息(位置、值等);每个目标的重心和总体重心;以及年龄、性别和面部方向(检测为属性)。
在步骤S107中,控制部27(图像定位判定模块62)利用前述目标信息执行图像定位判定操作,以判定最佳图像定位。
图像定位判定操作判定,例如,目标的重心是否存在于画面帧的适当位置,或变焦倍数(目标值的放大率)。有关图像定位判定操作的图像定位判定结果的信息被输送至例如摇拍/倾斜/变焦控制模块63。
从而,摇拍/倾斜/变焦控制模块63执行摇拍/倾斜/变焦控制,以获得与所接收的图像定位判定结果相对应的摄像视角。也即,执行图像定位匹配控制。
在步骤S107中开始图像定位匹配控制之后,在步骤S108中,控制部27(图像定位判定模块62)判定此时实际上被判定为摄像图像数据的图像的图像定位是否与步骤S107中判定的图像定位相同(例如,是否在一定程度以上,实际判定的图像定位类似于步骤S107中的图像定位)。即,控制部 27判定图像定位是否很好。
本实施例的数字照相机1至少可以检测人的微笑作为检测主体(目标)的面部表情。这里,图像定位判定结果可以包括例如明确主体在微笑的内容。如果图像定位判定结果包括以此方式明确主体在微笑,则在步骤S108中判定图像定位是否很好时,也采用有关主体是否微笑的检测结果。
这里,例如,如果在图像定位匹配所必须的运动量的基础上,在进行摇拍/倾斜/变焦驱动操作的状态下,等待一定的时间后图像定位仍不是很好,则在步骤S108中获得图像定位不好的判定结果。在此情况下,程序进入步骤S112。
相反,如果在步骤S108中获得图像定位很好的判定结果,则程序进入步骤S109。
在步骤S109中,例如,控制部27对摄像记录模块61给出进行摄像记录操作的指令。根据该指令,此时获得的摄像图像数据记录在存储卡40上,作为静态图像文档。当步骤S109的操作是对应于在最后步骤S106中的主体检测首先进行的操作时,首先,对检测出的主体记录一件摄像图像数据。
在步骤S110中增加变量m后,控制部27在步骤S111中判定变量m是否大于最大值。这里,用来比较变量m的最大值对应于:通过变更已被检测出的主体的图像定位来进行摄像记录的次数。例如,如果要进行摄像记录的次数为三次,则最大值在这里为3。
如果,在步骤S111中,变量m小于或等于最大值,判定结果是否定的,则检测主体上还没有进行规定次数的摄像记录。在此情况下,程序返回到步骤S107,并且为下次摄像记录执行图像定位判定操作和图像定位匹配控制。进行该次的图像定位判定操作,来设定与前面的图像定位检测操作不同的图像定位。例如,图像定位的主体面部的定向可以设定为与前面定向不同的定向。另外,例如,画面帧中主体的位置和尺寸可以改变和设定。在前面的操作中,主体微笑不是必要的,但是可以在此时设定主体微笑这个条件。
如果,对于如此检测出的每个主体,进行了规定次数的摄像记录,则可以记录相同主体的不同图像定位的多个摄像图像。
如上所述,在被检测出的主体上进行规定次数的摄像记录。当规定次数的摄像记录结束时,在步骤S111中获得“是”的判定结果,并且程序进入步骤S112。
当程序到达步骤S112时,可能发生下面的情况。一种情况是:即使,在第n个局部搜索范围DVn,根据二维搜索图案完整地进行一次目标搜索,也没有检测出目标,在步骤S106中检测结果是“否”。另一种情况是:即使检测出了目标,且进行了图像定位匹配控制,图像定位也不是很好,在步骤S108中检测结果为“否”。再一种情况是:在检测目标上进行规定次数的摄像记录结束,在步骤S111中判定结果为“是”。
在这些情况的任何一个中,对第n个局部搜索范围DVn的搜索结束,当前的范围可以转移到下一个局部搜索范围。
从而,在步骤S112中变量n增加后,在步骤S113中,控制部27判定变量是否n大于局部搜索范围数N。
如果,在步骤S113中,变量n小于或等于局部搜索范围数N,判定结果为“否”,则还没有对所有的各局部搜索范围完整地进行一次目标搜索。因此,在此情况下,程序返回到步骤S103。这样,根据二维搜索图案开始接下来第n个局部搜索范围的目标搜索。在再一次进行步骤S104时,即使例如先前的图像定位匹配控制进行了变焦,也进行复位(reset),以便设定搜索的视场角(即在该情况下的远距离摄像端角)。
然后,作为从步骤S113返回到步骤S103后重复操作的结果,在对于根据二维搜索图案的所有各局部搜索范围已经完整地进行目标搜索一次时的一定阶段上,步骤S113中的判定结果为“是”。在此情况下,程序返回到步骤S102。这样,根据二维搜索图案从第一局部搜索范围DV1再一次开始目标搜索。
[5-1-1.参数设定的修改例]
这里,将给出在图17所示的步骤S101中设定参数(水平搜索角α,局部搜索范围数N)的修改例。
首先,使用与图21所示有效搜索范围相对应的范围参数表,而不是具有图20所示内容的参数表。
在与图21所示有效搜索范围相对应的范围参数表中,在光学系统部21镜头的广角端上的视场角度值γ(即广角端视场角度值)大于或等于预定值的情形以及视场角度值γ小于预定值的情形,示出了各有效搜索范围的设定的水平搜索角α和局部搜索范围数N。
视场角度值γ在此由焦距表示。这里,镜头视场角度值γ仅为示例,并且 被设定为大于或等于25mm(焦距:35mm的转换值)或者小于25mm。
当视场角度值γ大于或等于25mm时,与图21所示有效搜索范围相对应的范围参数表其内容与图20的相同。
相反,如果视场角度值γ小于25mm,并且对应于有效搜索范围的范围未被限制,则当水平搜索角α为120度时,局部搜索范围数N为3。如果对应于有效搜索范围的范围被限制为180度,则当水平搜索角α为90度时,局部搜索范围数N为2。如果对应于有效搜索范围的范围被限制为90度,则当水平搜索角α为90度时,局部搜索范围数N为1。在有效搜索范围的范围未被限制以及有效搜索范围的范围被限制为180度的情形,水平角α在视场角值γ小于25mm时的值大于在视场角值γ在25mm以上时的值。局部搜索范围数N相对减小。
这样,局部搜索范围数N和与一个有效搜索范围相对应的水平搜索角α根据镜头的广角端视场角度值而变化,其原因如下。
对于数字照相机的镜头,实际上倾向于采用宽视场角的镜头。随着数字照相机1的镜头视场角变得非常宽,固定位置上可进行目标搜索的范围也增加。考虑到这一点,即使镜头的视场角大于或等于一定的视场角,对于水平搜索角α和局部搜索范围数N的缺省值(假定例如35mm的远距离摄影端),各局部搜索范围重叠的区域也太多。因此,可能存在目标搜索没有非常有效进行的情况。
因此,在一个修改例中,当采用其宽角端视场角度值γ小于一定值的镜头时,使水平搜索角α比通常的大,并且局部搜索范围DV的数量相对减小。在图21所示的示例中,如果有效搜索范围被限制为90度,则局部搜索范围数N为1,水平搜索角α为90度,而与宽角端视场角度值γ无关。这是因为,例如,当有效搜索范围限制到90度的相对窄范围时,进一步增加水平搜索角α不是特别有意义。
图19所示的流程图表示图17所示步骤S101对应于设定参数修改例的示范性处理程序。
在图19所示的步骤S401中,与图18A所示的步骤S201一样,控制部27查阅有效搜索范围的信息,并且识别当前所设定的有效搜索范围的设定内容。
接下来,在步骤S402中,控制部27获得光学系统部21镜头的宽角端 视场角度值γ。如果,例如,在数字照相机1上安装镜头,则有关镜头宽角端视场角值γ的信息被保存在闪存30或ROM 28中。如果镜头是可更换的,则可互换镜头保有其有关宽角端视场角值γ的信息。从而,在此情况下,当数字照相机1的控制部27在可互换镜头上进行与例如CPU通讯时,可以获得该宽角端视场角度值γ。
在步骤S403中,控制部27查阅范围对应于图21所示有效搜索范围的参数表。然后,获得水平搜索角α和局部搜索范围数N,使其对应于在步骤S401中识别的有效搜索范围的设定以及在步骤S402中获得的宽角端视场角度值γ。
在一个示例中,当步骤S402所获得的宽角端视场角度值γ为24mm,并且步骤S401中识别出的有效搜索范围的设定被限制为180度时,获得90度的水平搜索角α和等于2的局部搜索范围数N,作为对应于步骤S402中的参数。
然后,在步骤S404中,步骤S403中所获得的90度的水平搜索角α和等于2的局部搜索范围数N被设定为当前自动摄像记录中目标搜索的参数。
<6.第四示范性目标搜索运动:第二示范性局部搜索范围设定操作>
在至此描述的第一示范性局部搜索范围设定操作中,360度、180度和90度的摇拍方向的旋转角以相同的水平搜索角α等分成第一局部搜索范围DV1至第n个局部搜索范围DVn,并且被设定。在此情况下,摇拍方向的角度范围被设定为不与其它局部搜索范围重叠。当一个局部搜索范围的搜索结束时,进行接下来局部搜索范围的搜索,以便使得摇拍方向的角度范围不与其它局部搜索范围重叠。
相反,在第二示例中,局部搜索范围被设定为如下所述。
图22A至22C示出了如何进行第二示范性局部搜索范围设定操作以及目标搜索的示范性运动。尽管图22A至22C所示的数字照相机1设置在摇拍头10上,但是为了简化且使其易于观看,图22A至22C而没有示出摇拍头10。
这里,通过摇拍头10,数字照相机1根据图12或图13所示的二维搜索图案进行图22A所示的局部搜索范围DV上的目标搜索。这里,局部搜索范围DV上的水平搜索角α为例如90度。
在图22A所示的局部搜索范围DV内进行目标检测时,当数字照相机1 的摄像方向F1朝着图22B所示的位置定向时,检测目标HS。假设完成了该目标的摄像记录。
这里,在图22B中检测出目标时,对应于摄像方向F1的摇拍位置为P1。进行接下来目标搜索的局部搜索范围被设定为+45度至-45度,而摇拍位置P1为水平中心位置H(0度)。
图23A至23C示出了第二示范性局部搜索范围设定操作的另一个示例。
这里,图23A至图23B中的运动顺序与图22A至图22B中的相同。
在该另一个示例中,如图23C所示,在图23B中检测出目标时,从对应于摄像方向F1的摇拍位置P1在摇拍方向旋转90度而得到的摇拍位置被设定为新的水平中心位置H(0度)。以新的水平中心位置H(0度)为摇拍方向的中心从+45度到-45度的90度范围被设定为接下来的局部搜索范围DV。
即,在图22A至22C所示的操作中,检测出目标的摇拍位置被设定为新局部搜索范围DV水平中心位置H,而在图23A至23C所示操作中,从检测出目标的摇拍位置在摇拍方向旋转先前设定的预定角度而得到的摇拍位置被设定为新局部搜索范围DV水平中心位置H。
从而,在图22A至22C以及图23A至23C所示的第二示例中摇拍方向的旋转运动中,摇拍头10没有在先前划分的局部搜索范围DV中运动,而是在检测出目标的摄像方向F1的基础上,通过决定新的水平中心位置H(0度)而在新局部搜索范围DV中运动。然后,重复这样的对新设定的局部搜索范围DV的目标搜索。
以这种方式进行目标搜索,该搜索周密地进行。取决于例如环境条件(如作为主体的人的人数非常大),能够自动记录摄像图像数据,其图片内容例如比第一示例中的更令人满意。
即使在第二示例中,例如,从开始目标搜索直到检测出目标,仍然与图14和15所示出的第一示例一样,在将角度范围相等地划分为第一局部搜索范围DV1至第n个局部搜索范围DVn,使摇拍头10依次运动通过所有局部搜索范围,根据二维搜索图案完整地执行目标搜索一次。然后,当检测出目标时,执行图22A至22C或图23A至23C所示局部搜索范围的目标搜索。如果,例如,以如图22A至22C或图23A至23C所示的局部搜索范围的设定,进行了目标搜索后没有检测出目标,则程序返回到第一示范性操作,在 各划分为第一局部搜索范围DV1至第n个局部搜索范围DVn的各搜索范围内执行目标搜索。
如果,在第二示例的操作中,有效搜索范围未被限制,则以顺时针或逆时针方向进行图22A至22C所示的运动。
相反,如果,例如,如图15和16所示,有效搜索范围被限制为小于360度,当局部搜索范围DV被设定为有效搜索范围限制的位置时,必须考虑如何返回到摇拍方向的相对侧。
因此,将参考图24A和24B以及图25A和25B,描述有效搜索范围被限制时的示范性旋转运动。这里,限制有效搜索范围VL的角度为180度,并且局部搜索范围DV的水平搜索角α为60度。
这里,对于其中心为0度的180度的有效搜索范围,在顺时针方向的限制位置为+90度,并且在逆时针方向的限制位置为-90度。
图24A和24B以及图25A和25B示意性地示出了搜索操作,而没有示出摇拍头10和数字照相机1。这里,示出了数字照相机1本体的旋转轴11a。
这里,首先,在搜索180度的有效搜索范围时,如图24A所示,当摄像方向F1朝着-75度的摇拍位置定向时,检测出目标HS,并且自动摄像记录结束。
在此情况下,水平搜索角α为60度。因此,在第二示例中,与图24A所示的摄像方向F1一致的摇拍位置被设定为水平中心位置H。从而,对于在此情况下设定的局部搜索范围DV,如图24B所示,可以设置在顺时针方向从水平中心位置H(-75度)到-45度的30度的搜索角(+α/2)。然而,在逆时针方向,仅可提供从水平中心位置H(-75度)到-90度的15度的搜索角。
然而,在此情况下的操作示例中,从-45度到H(-75度)到-90度的范围被设定为局部搜索范围DV,并且执行根据图12或图13所示实施例的二维搜索图案的目标搜索。
在此情况下,在顺时针方向从水平中心位置H(-75度)的摇拍进行30度,并且在逆时针方向从水平中心位置H(-75度)的摇拍进行15度。因此,在此情况下的二维搜索图案不是像图12和13所示的二维搜索图案那样水平对称,而是非对称的。
假设,例如,取决于图24B所示的局部搜索范围DV上的目标搜索,没 有检测出目标。在此情况下,不能在逆时针方向进行搜索。因此,必须通过根据一定的规则使摇拍头10沿顺时针方向运动而设定局部搜索范围DV。
这里,假设新的局部搜索范围DV被设定为如图25A所示。即,进行摇拍以使得:如果设定在图24A中的局部搜索范围DV的水平中心位置为H′,则从该水平中心位置H′所在的摇拍位置顺时针旋转120度得到+45度的摇拍位置,该+45度的摇拍位置变为新局部搜索范围DV的水平中心位置H。这使得能够使局部搜索范围DV定位在相对侧上的角度范围,以位于相对于0度的对称位置出。然后,执行新局部搜索范围DV上的目标搜索。
使局部搜索范围DV移动的在相反方向的旋转角被设定为120度。在180度的有效搜索范围内,考虑到移动后的局部搜索范围DV通常变为摇拍位置,局部搜索范围DV内的60度的水平搜索角α为设定的具体示范值。
假设,作为在图25A中设定的局部搜索范围DV进行目标搜索的结果,没有检测出目标。这里,进行摇拍运动以使得:如果如图25B所示,图25A中设定的局部搜索范围DV的水平中心位置为H′,则在逆时针方向从位于水平中心位置H′的摇拍位置旋转60度得到的-15度的摇拍位置,该-15度的摇拍位置变为新的水平中心位置H。这使得能够对接下来的局部搜索范围DV进行定位,基本上靠近前侧接近0度的位置。然后,执行局部搜索范围DV的目标搜索,其范围相对于-15度的摇拍位置为±30度(+15度至-15度至-45度)。
通过至此所述的运动,没有搜索从+90度的摇拍位置至+75度的摇拍位置的范围。然而,即使从+90度的摇拍位置至+75度的摇拍位置没有进行摇拍,在镜头的视场角的基础上,也能获得从+90度的摇拍位置至+75度的摇拍位置的范围内的必要摄像视角度范围。因此,在此情况下,即使从+90度的摇拍位置至+75度的摇拍位置的范围没有搜索,也不引起特别的问题。
如果,即使在图25B所示的局部搜索范围DV中进行目标搜索也没有检测出目标,则例如,在摄像方向F返回到0度且临时停止后,例如,参考例如图15所述划分的每个局部搜索范围的目标搜索依次进行,直到检测出目标。
在至此给出的实施例的描述中,在图14至图25B所说明的各局部搜索范围的搜索运动被描述为根据图12或图13所示的二维搜索图案执行。然而,从搜索运动的角度看,例如,即使搜索运动是这样的:在局部搜索范围内, 在简单地设定一定的预定摇拍位置的状态下,摇拍头10仅在摇拍方向运动,这与例如在摇拍方向通过360度的搜索运动相比仍提高了搜索效率。
在至此给出的实施例描述中,在每个附图中以流程图的形式示出的处理步骤根据数字照相机1的控制部27执行的程序而执行。
然而,例如,在每个附图中以流程图的形式示出的至少一个处理步骤可以在摇拍头1上执行。然而,在数字照相机1中提供主要目标搜索、图像定位判定和自动摄像记录控制功能时,能够结合各种类型的数字照相机1和摇拍头10,这从多功能的观点看是个优点。
在根据本实施例的摄像系统中,数字照相机1和摇拍头10不必是单独的装置,以使它们能彼此集成。然而,如果,与在实施例中一样,数字照相机1和摇拍头10形成为单独的装置,则数字照相机1可以用作普通的照相机。
尽管,在至此给出的描述中,被自动摄像记录的图像为静态图像,该图像可以是运动图像,由摄像操作获得的图像生成。
如至此所述,至少基于该申请的部分结构可以通过使CPU或DSP执行程序来实现。
除了在例如制造时写入且存储在例如ROM中外,在该程序存储在可移动记录介质中后,这样的程序可以从记录介质安装(更新),并且存储在例如闪存30或者DSP的固定存储区域中。另外,该程序可以通过数据接口,如USB或IEEE 1394,由另外的主机装置的控制操作来安装。此外,该程序存储在诸如网络服务器的存储装置中,并且数字照相机1设置有网络功能,以便这样的程序可以从该服务器下载和获得。
本申请包含2009年6月24日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2009-149874中公开的相关主体事项,其全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应当理解的是,在所附权利要求或其等同方案的范围内,根据设计需要和其他因素,可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。
Claims (8)
1.一种可动机械部控制装置,包括:
驱动控制装置,用于对可动机械部进行控制,以便所述可动机械部进行单元摇拍操作,该单元摇拍操作在摇拍方向的预定角度位置范围内进行,所述可动机械部具有一结构,该结构运动以使摄像部的摄像方向在所述摇拍方向改变,所述预定角度位置范围基于预先设定的摇拍方向的可移动角度范围设定;以及
角度位置范围设定装置,用于设定所述角度位置范围,以便在第一角度位置范围内已经进行了所述单元摇拍操作后,在与所述第一角度位置范围不同的第二角度位置范围内进行所述单元摇拍操作,
其中,所述可动机械部控制装置还包括:
改变设定装置,用于将在所述摇拍方向的有效可移动角度范围的角度值改变并设定得大于所述摇拍方向的可移动角度范围;以及
用于设定对应于所述有效可移动角度范围的角度值的角度值设定装置,该角度值设定装置根据由所述改变设定装置设定的所述有效可移动角度范围改变并设定所述摇拍方向的可移动角度范围的角度值,
其中所述角度位置范围设定装置设定不与所述第一角度位置范围重叠的角度范围为所述第二角度位置范围,
其中,在所述第一角度位置范围内,在所述单元摇拍操作期间,当从所述摄像部通过摄像操作获得的摄像图像中检测出目标时,所述角度位置范围设定装置基于此时的所述摇拍方向的角度位置设定所述第二角度位置范围。
2.根据权利要求1所述的可动机械部控制装置,还包括设定对应于镜头的视场角的角度值的角度值设定装置,该角度值设定装置根据所述摄像部的镜头的视场角来改变和设定所述摇拍方向的可移动角度范围的角度值。
3.根据权利要求1所述的可动机械部控制装置,其中所述角度位置范围设定装置设定不与所述第一角度位置范围重叠的角度范围为所述第二角度位置范围。
4.根据权利要求1所述的可动机械部控制装置,其中,在所述第一角度位置范围内,在所述单元摇拍操作期间,当从由所述摄像部通过摄像操作获得的摄像图像中检测出目标时,所述角度位置范围设定装置基于此时的所述摇拍方向的角度位置设定所述第二角度位置范围。
5.根据权利要求1所述的可动机械部控制装置,还包括设定对应于镜头的视场角的角度值的角度值设定装置,该角度值设定装置根据所述摄像部的镜头的视场角来改变和设定所述摇拍方向的可移动角度范围的角度值。
6.根据权利要求1所述的可动机械部控制装置,还包括视场角控制装置,用于对视场角进行控制,以便在进行所述单元摇拍操作时,所述视场角在能够为所述摄像部的镜头设定的视场角范围内变为最宽的视场角。
7.一种控制可动机械部的方法,包括如下步骤:
进行驱动控制,以便可动机械部进行单元摇拍操作,该单元摇拍操作在摇拍方向的预定角度位置范围内进行,所述可动机械部具有一结构,改结构运动以便摄像部的摄像方向在所述摇拍方向改变,所述预定角度位置范围基于预先设定的摇拍方向的可移动角度范围设定;以及
设定所述角度位置范围,以便在第一角度位置范围内进行了所述单元摇拍操作之后,在与所述第一角度位置范围不同的第二角度位置范围内进行所述单元摇拍操作,
其中,所述可动机械部控制装置还包括:
改变设定装置,用于将在所述摇拍方向的有效可移动角度范围的角度值改变并设定得大于所述摇拍方向的可移动角度范围;以及
用于设定对应于所述有效可移动角度范围的角度值的角度值设定装置,该角度值设定装置根据由所述改变设定装置设定的所述有效可移动角度范围改变并设定所述摇拍方向的可移动角度范围的角度值,
其中所述角度位置范围设定装置设定不与所述第一角度位置范围重叠的角度范围为所述第二角度位置范围,
其中,在所述第一角度位置范围内,在所述单元摇拍操作期间,当从所述摄像部通过摄像操作获得的摄像图像中检测出目标时,所述角度位置范围设定装置基于此时的所述摇拍方向的角度位置设定所述第二角度位置范围。
8.一种可动机械部控制装置,包括:
驱动控制单元,构造为进行控制,使可动机械部进行单元摇拍操作,该单元摇拍操作在摇拍方向的预定角度位置范围内进行,所述可动机械部具有一结构,该结构运动以便摄像部的摄像方向在所述摇拍方向改变,所述预定角度位置范围基于预先设定的摇拍方向的可移动角度范围设定;以及
角度位置范围设定单元,构造为设定该角度位置范围,以便在第一角度位置范围内已经进行了所述单元摇拍操作后,在与所述第一角度位置范围不同的第二角度位置范围内进行所述单元摇拍操作,
其中,所述可动机械部控制装置还包括:
改变设定装置,用于将在所述摇拍方向的有效可移动角度范围的角度值改变并设定得大于所述摇拍方向的可移动角度范围;以及
用于设定对应于所述有效可移动角度范围的角度值的角度值设定装置,该角度值设定装置根据由所述改变设定装置设定的所述有效可移动角度范围改变并设定所述摇拍方向的可移动角度范围的角度值,
其中所述角度位置范围设定装置设定不与所述第一角度位置范围重叠的角度范围为所述第二角度位置范围,
其中,在所述第一角度位置范围内,在所述单元摇拍操作期间,当从所述摄像部通过摄像操作获得的摄像图像中检测出目标时,所述角度位置范围设定装置基于此时的所述摇拍方向的角度位置设定所述第二角度位置范围。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004062242A1 (de) | 2004-12-23 | 2006-07-13 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wasserführendes Haushaltsgerät und Verfahren zum Betreiben desselben |
JP5206095B2 (ja) | 2008-04-25 | 2013-06-12 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、構図判定方法、プログラム |
JP5434338B2 (ja) | 2009-07-29 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 撮像制御装置、撮像方法、プログラム |
JP5434339B2 (ja) | 2009-07-29 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 撮像制御装置、撮像システム、撮像方法、プログラム |
US8791911B2 (en) * | 2011-02-09 | 2014-07-29 | Robotzone, Llc | Multichannel controller |
US9390617B2 (en) * | 2011-06-10 | 2016-07-12 | Robotzone, Llc | Camera motion control system with variable autonomy |
US9726463B2 (en) | 2014-07-16 | 2017-08-08 | Robtozone, LLC | Multichannel controller for target shooting range |
CN106605404B (zh) * | 2014-09-08 | 2019-04-30 | 富士胶片株式会社 | 相机的初始位置设定方法、相机及相机系统 |
TWI571589B (zh) * | 2016-03-24 | 2017-02-21 | 聚眾聯合科技股份有限公司 | 環境監視裝置 |
CN111512625B (zh) | 2017-12-18 | 2022-04-12 | 佳能株式会社 | 摄像设备及其控制方法和存储介质 |
JP7233162B2 (ja) | 2017-12-18 | 2023-03-06 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 |
JP7222683B2 (ja) | 2018-12-06 | 2023-02-15 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 |
CN114081635B (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-12 | 极限人工智能有限公司 | 基于图像的器械角度检测方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101287108A (zh) * | 2007-04-13 | 2008-10-15 | 安讯士有限公司 | 摇摄-倾斜摄像机中的支持连续摇摄旋转 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3757042A (en) * | 1972-02-18 | 1973-09-04 | Us Navy | Receiver separation and zoom lenses pan and tilt underwater optical viewing system with adjustable source |
US4720805A (en) * | 1985-12-10 | 1988-01-19 | Vye Scott R | Computerized control system for the pan and tilt functions of a motorized camera head |
US6675386B1 (en) * | 1996-09-04 | 2004-01-06 | Discovery Communications, Inc. | Apparatus for video access and control over computer network, including image correction |
AU7921094A (en) * | 1993-10-20 | 1995-05-08 | Videoconferencing Systems, Inc. | Adaptive videoconferencing system |
JPH08135889A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Canon Inc | 電動雲台、撮像装置および画像入力装置 |
EP0715453B1 (en) * | 1994-11-28 | 2014-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera controller |
US6768563B1 (en) * | 1995-02-24 | 2004-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image input system |
US6008837A (en) * | 1995-10-05 | 1999-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera control apparatus and method |
JP3839881B2 (ja) * | 1996-07-22 | 2006-11-01 | キヤノン株式会社 | 撮像制御装置及びその制御方法 |
US6203216B1 (en) * | 1996-11-29 | 2001-03-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact low-profile camera device |
JPH11215405A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品実装部材および部品実装方法 |
JP4243883B2 (ja) * | 1999-03-15 | 2009-03-25 | フジノン株式会社 | リモコン雲台システム |
JP2001136514A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Canon Inc | カメラ制御システム及びその制御方法及び記憶媒体 |
US6661450B2 (en) * | 1999-12-03 | 2003-12-09 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Automatic following device |
JP2001268425A (ja) | 2000-03-16 | 2001-09-28 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 自動追尾装置 |
JP2003108305A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Fuji Photo Optical Co Ltd | プレゼンテーションシステム |
JP3878035B2 (ja) * | 2002-03-04 | 2007-02-07 | ニスカ株式会社 | 画像配信方法 |
JP3849645B2 (ja) * | 2003-01-20 | 2006-11-22 | ソニー株式会社 | 監視装置 |
US20040223062A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | Richard Pettegrew | Pan and tilt camera system |
JP4449525B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-04-14 | ソニー株式会社 | 監視装置 |
US7868911B2 (en) * | 2004-11-09 | 2011-01-11 | Samsung Techwin Co., Ltd. | Surveillance camera capable of adjusting position and a controlling method thereof |
US7356425B2 (en) * | 2005-03-14 | 2008-04-08 | Ge Security, Inc. | Method and system for camera autocalibration |
JP4936504B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2012-05-23 | キヤノン株式会社 | クレードル装置と操作端末とのそのプログラム、及びカメラシステム |
US20070115351A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Mccormack Kenneth | Methods and systems for enhanced motion detection |
US20070115355A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Mccormack Kenneth | Methods and apparatus for operating a pan tilt zoom camera |
JP2007215136A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Canon Inc | カメラシステム及びカメラ制御方法 |
US7636105B2 (en) * | 2006-04-05 | 2009-12-22 | Etreppid Technologies Llc | Method and apparatus for providing motion control signals between a fixed camera and a PTZ camera |
US8471892B2 (en) * | 2006-11-23 | 2013-06-25 | Z. Jason Geng | Wide field-of-view reflector and method of designing and making same |
US8203590B2 (en) * | 2007-09-04 | 2012-06-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Video camera calibration system and method |
JP4983784B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2012-07-25 | ソニー株式会社 | 撮像システム、画像提示方法、制御装置、プログラム |
JP2011009929A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Sony Corp | 可動機構部制御装置、可動機構部制御方法、プログラム |
JP5359645B2 (ja) * | 2009-07-23 | 2013-12-04 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、撮像システム、構図判定方法、プログラム |
JP5434338B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 撮像制御装置、撮像方法、プログラム |
JP5434339B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 撮像制御装置、撮像システム、撮像方法、プログラム |
JP2011155361A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Sony Corp | 撮像装置、撮像制御方法、プログラム |
-
2009
- 2009-06-24 JP JP2009149874A patent/JP5453953B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-05-17 US US12/800,504 patent/US20100328467A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-01 TW TW099117599A patent/TW201112743A/zh unknown
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- 2010-06-17 CN CN201010205570.6A patent/CN101930235B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101287108A (zh) * | 2007-04-13 | 2008-10-15 | 安讯士有限公司 | 摇摄-倾斜摄像机中的支持连续摇摄旋转 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP特开2007-215136A 2007.08.23 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201112743A (en) | 2011-04-01 |
EP2267998A1 (en) | 2010-12-29 |
CN101930235A (zh) | 2010-12-29 |
JP2011009930A (ja) | 2011-01-13 |
KR20100138765A (ko) | 2010-12-31 |
JP5453953B2 (ja) | 2014-03-26 |
EP2267998B1 (en) | 2012-12-19 |
US20100328467A1 (en) | 2010-12-30 |
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