JP2002135766A - 自動追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動物体の移動速度をカメラの撮影画像から検
出すると共に、検出した移動物体の移動速度に基づいて
雲台の移動速度を制御することによって、移動物体を確
実に自動追尾することができる自動追尾装置を提供す
る。 【解決手段】雲台１０のパン／チルト移動時に画像処理
装置１４の画像メモリ５０にカメラ４０で撮影された３
フレーム分の画像〜が順次取り込まれる。そして、
画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４の処理により、
画像と画像、及び、画像と画像とがそれぞれ比
較されて移動物体の画像が抽出され、この抽出された移
動物体の画像に基づいて移動物体の移動速度が検出され
る。移動物体の移動速度が検出されると、雲台コントロ
ーラ１２に、その移動物体の移動速度で雲台１０をパン
／チルトさせる指令信号がＣＰＵ５４から与えられる。
これによって、雲台１０が移動物体の移動速度によりパ
ン／チルト方向に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動追尾装置に係
り、特にカメラの撮影方向を自動で移動させて移動物体
を自動追尾する自動追尾装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動追尾装置は、テレビカメラを搭載し
た雲台をモータ駆動によりパン／チルトさせてカメラの
撮影方向を自動で移動させ、移動する被写体（移動物
体）を自動追尾する装置である。自動追尾の方法として
特開昭５９−２０８９８３号公報に記載のものが一般的
に知られている。この方法によれば、カメラから出力さ
れる映像信号から所定時間間隔の２フレーム分（２画面
分）の画像が取り込まれ、それらの画像の比較によって
移動物体の画像が抽出される。そして、その抽出された
移動物体の画像の重心位置から移動物体の移動量及び移
動方向が検出され、これに基づいて移動物体の重心が常
に画面中央となるようにカメラの撮影方向が雲台のパン
／チルトにより自動で制御される。尚、本明細書におい
て、カメラの撮影方向をパン方向又はチルト方向に移動
させる雲台の動作を、雲台のパン方向若しくはチルト方
向への移動、又は、単に雲台の移動という。

【０００３】ところで、上述の特開昭５９−２０８９８
３号公報に記載の自動追尾の方法では、カメラから取り
込んだ２フレーム分の画像を比較して移動物体の画像を
抽出するため、それらの比較する画像を取り込む間は、
雲台を停止させておく必要があった。即ち、雲台が移動
することによって比較する画像の撮影範囲が異なると、
画面上では静止物体の画像も移動し、移動物体の画像を
識別することができなくなるため、比較する画像を取り
込む間は雲台を移動させることができない。このため、
上述の自動追尾の方法では動きの速い移動物体を追尾で
きず、また、雲台が移動と停止を繰り返し、画面が見づ
らくなるなどの欠点があった。

【０００４】そこで、本願出願人は、このような欠点を
解消するため特願平１０−３４５６６４号において移動
物体の画像を異なる撮影範囲の画像からでも抽出できる
ようにし、雲台を移動させながらでも移動物体の画像を
認識できるようにした自動追尾の方法を提案している。
これによれば、雲台の停止中又は移動中にかかわらず、
カメラから画像を取り込むと共に、そのときの雲台のパ
ン／チルト位置を取得しておく。所定時間をおいて２フ
レーム分の画像を取り込むと、各画像を取り込む際のパ
ン／チルト位置に基づいて、各画像が撮影された際のカ
メラの撮影範囲を求め、各画像の撮影範囲のうち重複す
る範囲を比較範囲として決定する。この比較範囲内で
は、静止物体の画像は移動しないため、比較範囲内の画
像を比較することによって移動物体の画像のみを抽出す
ることが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人が提案した上記特願平１０−３４５６６４号の自動
追尾の方法においても改善の必要性が生じていた。例え
ば、この自動追尾の方法では、画面上における移動物体
の位置を検出し、その位置が略画面中央となるように雲
台のパン／チルトを制御するようにしているため、移動
物体の移動に遅れて雲台が移動することになる。従っ
て、移動物体の移動速度が速くなると、このような雲台
の制御では、移動物体がカメラの撮影範囲から外れ、自
動追尾できなくなるおそれがあった。また、移動物体の
移動速度が判断できないため、滑らかな自動追尾ができ
ない。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、移動物体を確実にかつ滑らかに自動追尾するこ
とができる自動追尾装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、カメラを載置した雲台の
移動によって前記カメラの撮影方向を移動させながら前
記カメラで撮影された画像を逐次取り込み、該取り込ん
だ画像を比較して移動物体の画像を抽出すると共に、前
記移動物体の画像の画面上の位置に基づいて前記移動物
体が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台
の移動速度を制御する自動追尾装置において、前記カメ
ラから取り込んだ画像に基づいて前記移動物体の画像を
抽出する移動物体画像抽出手段と、前記移動物体画像抽
出手段によって抽出された前記移動物体の画像の画面上
での位置変化から前記移動物体の移動速度を検出する移
動速度検出手段と、前記移動速度取得手段によって取得
された前記移動物体の移動速度に基づいて前記移動物体
が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台の
移動速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
している。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記移動物体画像抽出手段は、
前記カメラから２画面分の画像を取り込むと共に、前記
雲台の移動速度に基づいて、前記２画面分の各画像を撮
影した際の前記カメラの撮影範囲が重複する範囲を比較
範囲として決定する比較範囲決定手段と、前記２画面分
の各画像から前記比較範囲決定手段によって決定された
比較範囲内の画像を抽出し、該抽出した各画像を比較す
ることによって前記移動物体の画像を抽出する画像処理
手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、
前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動
物体の画像に基づいて、前記移動物体が前記カメラの撮
影範囲外になると判断した場合には、前記カメラの撮影
範囲を拡大することを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、移動物体の移動速度を検
出し、その移動速度に基づいて雲台の移動速度を制御す
るようにしたため、移動物体の移動に対する雲台の追従
性が向上し、移動物体を確実に自動追尾することができ
るようなる。また、カメラから取り込んだ画像から移動
物体の画像を抽出するための比較範囲を雲台の移動速度
に基づいて決定することによって、特願平１０−３４５
６６４号公報に記載のように雲台の位置に基づいて比較
範囲を決定する場合に比べて安価な部品の使用で決定す
ることができるようになる。即ち、２画面分の各画像を
取り込む時間間隔は正確に決めることができ、かつ、そ
の時間間隔が短いため例えば撮影範囲が１画素分だけシ
フトしたことを検出するための速度検出の分解能及び精
度は位置検出の場合に比べて低くてもよく、安価なセン
サー及びＡ／Ｄコンバータ等の使用が可能になる。ま
た、雲台の移動速度が一定の間に２画面分の画像を取り
込むようにすれば、画像の取込み時と移動速度の検出時
とを正確に一致させる必要もなく高い時間精度も不要と
なる。更に、パン／チルト駆動用にステッピングモータ
を使用した場合に位置検出センサーを設けなくても、移
動速度から比較範囲を求めることが可能となる。

【００１１】また、移動物体の移動速度が極めて速く、
カメラの撮影範囲から外れると判断されるような場合に
は、カメラの撮影範囲を拡大、即ち、ズームをワイド側
に移動させることによって、移動物体が極めて速い移動
物体に対しても確実に自動追尾を行うことができるよう
になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る自動追尾装置の好ましい実施の形態を詳述する。

【００１３】図１は、本発明が適用される自動追尾機能
搭載のリモコン雲台システムの全体構成図である。同図
に示すリモコン雲台システムは、リモコン雲台１０（以
下、単に雲台１０という）、雲台コントローラ１２、及
び、画像処理装置１４とから構成される。雲台１０は、
テレビカメラ（以下、単にカメラという）を収容するハ
ウジング１５と、ハウジング１５全体を回動させてハウ
ジング１５内のカメラをパンニング及びチルティングさ
せる雲台本体１６とから構成される。ハウジング１５の
前面には透明の保護ガラス１７が設けられ、ハウジング
１５内に収納されたカメラはこの保護ガラス１７を介し
てハウジング１５外部の映像を撮影する。

【００１４】上記ハウジング１５は、雲台本体１６から
延設されたチルト軸（図示せず）に支持され、このチル
ト軸は雲台本体１６に内蔵されたチルトモータによって
回転駆動される。従って、チルトモータが駆動される
と、チルト軸を介してハウジング１５が回動し、ハウジ
ング１５内のカメラがチルティングする。また、雲台本
体１６は図示しない据付台上に固定されたパン軸１８に
よって支持され、このパン軸１８を軸として雲台本体１
６が内蔵のパンモータによって回転駆動される。従っ
て、パンモータが駆動されると、雲台本体１６と共にハ
ウジング１５が回動し、ハウジング１５内のカメラがパ
ンニングする。

【００１５】上記雲台コントローラ１２は、雲台１０に
ケーブルを介して接続され（尚、専用回線、公衆回線等
の通信回線を介して接続することも可能である。）、雲
台コントローラ１２に設けられている各種操作部材の操
作に基づいて制御信号を雲台１０に送信し、雲台１０及
び雲台１０に搭載されたカメラの各種動作を制御する。
また、雲台コントローラ１２は、自動追尾モードとなっ
ている場合には、画像処理装置１４から与えられる信号
に基づいて制御信号を雲台１０に送信し、雲台１０を移
動（パン／チルト動作）させて移動する被写体（移動物
体）をカメラで追尾させる。

【００１６】図２は、上記リモコン雲台システムの構成
を示したブロック図である。同図に示すように雲台１０
のハウジング１５に収納されるカメラ４０は、カメラ本
体４２とカメラ本体４２に装着されるレンズ装置４４と
から構成される。カメラ本体４２には、撮像素子や所要
の処理回路が搭載されており、レンズ装置４４の光学系
を介して撮像素子に結像された画像（動画）は映像信号
（本実施の形態ではＮＴＳＣ方式の映像信号）として外
部に出力される。カメラ本体４２における撮影開始や終
了等の撮影動作の制御は雲台コントローラ１２から雲台
１０を介して与えられる制御信号に基づいて行われる。
また、レンズ装置４４には、モータ駆動可能なフォーカ
スレンズやズームレンズ等の光学部材が搭載されてお
り、これらのフォーカスレンズやズームレンズが移動す
ることによってカメラ４０のフォーカスやズームが調整
される。フォーカスやズーム等のレンズ装置４４の動作
に関する制御は、カメラ本体４２と同様に雲台コントロ
ーラ１２から与えられる制御信号に基づいて行われる。

【００１７】雲台１０には、上述のようにパンモータや
チルトモータが搭載されており、雲台コントローラ１２
から与えられる制御信号によってこれらのパンモータや
チルトモータが駆動されると、カメラ４０がパンニング
又はチルティングし、カメラ４０の撮影範囲が移動す
る。尚、カメラ４０をパンニング又はチルティングさせ
るときの雲台１０の動作を、本明細書では雲台１０が移
動するという。

【００１８】同図に示すように画像処理装置１４は、Ｙ
／Ｃ分離回路４６、画像メモリ５０、画像処理プロセッ
サ５２、ＣＰＵ５４等の各種信号処理回路から構成さ
れ、これらの信号処理回路は、雲台コントローラ１２が
自動追尾モードとなっているときに有効に動作する。こ
の画像処理装置１４には、カメラ本体４２から出力され
た映像信号が入力され、自動追尾モード時においてその
映像信号はカメラ本体Ｙ／Ｃ分離回路４６によって輝度
信号（Ｙ信号）と色差信号に分離される。ここで分離さ
れた輝度信号はＡ／Ｄコンバータ４８によってデジタル
信号（以下、画像データという）に変換され、画像メモ
リ５０に入力される。一方、Ｙ／Ｃ分離回路４６から画
像処理プロセッサ５２には、映像信号の同期信号が与え
られており、この同期信号に基づいて所要のタイミング
で画像処理プロセッサ５２から画像メモリ５０にデータ
書込みのコマンドが与えられる。これによって、画像メ
モリ５０には、後述のように所定時間間隔の複数フレー
ム分の画像データが記憶される。尚、ＮＴＳＣ方式の映
像信号ではインタレース方式を採用しているため、１フ
レーム分の画像は、２フィールド分の画像によって構成
されるが、本明細書において１フレームの画像データと
いう場合には、連続して撮影される一連の画像のうち１
画面を構成する画像データを意味しており、本実施の形
態では、１フレームの画像データは１フィールド分の画
像データをいうものとする。

【００１９】以上のようにして画像メモリ５０に記憶さ
れた複数フレーム分の画像データは、以下で詳説するよ
うに画像処理プロセッサ５２に読み出されて画像処理さ
れ、また、その画像処理の結果に基づいてＣＰＵ５４に
よって演算処理され、移動物体をカメラ４０で自動追尾
するための雲台１０のパン方向及びチルト方向への移動
スピード（パンスピード及びチルトスピード）が算出さ
れる。尚、ＣＰＵ５４には、移動スピードの算出のため
（後述の比較枠の算出のため）、各時点でのレンズ装置
４４の焦点距離（画角）及び雲台１０の移動スピード
（パンスピード及びチルトスピード）が雲台コントロー
ラ１２から与えられる。

【００２０】雲台コントローラ１２が自動追尾モードに
設定されている場合、上記雲台コントローラ１２には、
画像処理装置１４のＣＰＵ５４によって算出された移動
スピードが指令信号として与えられ、その移動スピード
となるように雲台コントローラ１２から雲台１０に制御
信号が送信される。一方、自動追尾モードに設定されて
いない場合には、上述のように雲台コントローラ１２に
設けられている各種操作部材の操作に基づいて雲台コン
トローラ１２から雲台１０に制御信号が送信され、雲台
１０及び雲台１０に搭載されたカメラ４０の各種動作が
制御される。

【００２１】以上の如く構成されたリモコン雲台システ
ムにおいて自動追尾モードに設定されている場合の画像
処理装置１４の上記画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ
５４の処理内容について図３のフローチャートに基づい
て説明する。尚、図３のフローチャート及び以下の説明
では、主に、雲台１０のパン方向への移動に関する処理
について示すが、チルト方向への移動に関してもパン方
向と同様の処理が行われるものとする。

【００２２】まず、画像処理プロセッサ５２は、カメラ
４０のカメラ本体４２からＹ／Ｃ分離回路４６、Ａ／Ｄ
コンバータ４８を介して得られる１フレーム分の画像デ
ータ（この画像を画像とする）を画像メモリ５０に取
り込む（ステップＳ１０）。

【００２３】続いて、画像処理プロセッサ５２は、Ｙ／
Ｃ分離回路４６から与えられる同期信号により４フィー
ルド分の時間（１フィールド当たり１／５９．９４秒）
が経過したか否かを判定し（ステップＳ１２）、４フィ
ールド分の時間が経過すると、画像と同様に１フレー
ム分の画像データ（この画像を画像とする）を画像メ
モリ５０に取り込む（ステップＳ１４）。

【００２４】更に、画像処理プロセッサ５２は、Ｙ／Ｃ
分離回路４６から与えられる同期信号により４フィール
ド分の時間（１フィールド当たり１／５９．９４秒）が
経過したか否かを判定し（ステップＳ１６）、４フィー
ルド分の時間が経過すると、画像、画像と同様に１
フレーム分の画像データ（この画像を画像とする）を
画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１８）。

【００２５】以上のように３フレーム分の画像データが
画像メモリ５０に記憶されると、ＣＰＵ５４は、現在の
カメラ４０（レンズ装置４４）の焦点距離（画角）と雲
台１０の移動スピードを雲台コントローラ１２から取得
し、これに基づいて画像と画像の比較範囲（比較
枠）を設定し、画像処理プロセッサ５２にその比較枠を
指定する（ステップＳ２０）。尚、比較枠の設定に使用
する移動スピードのデータは雲台コントローラ１２から
取得したものではなく、後述のようにＣＰＵ５４から雲
台コントローラ１２に指令した移動スピードのデータで
あってもよい。

【００２６】ここで、比較枠について説明する。後述の
ように、画像処理プロセッサ５２は、画像と画像と
を比較し、これらの画像データの各画素の値（以下、画
素値）の差を求めることによって差画像を生成する。差
画像を生成するのは、追尾すべき被写体となる移動物体
の画像を２つの画像、から抽出するためであるが、
この差画像によって移動物体の画像を抽出するために
は、画像の撮影範囲と画像の撮影範囲のうち同じ撮
影範囲（撮影範囲が重なる範囲）内の画像から差画像を
求める必要がある。

【００２７】例えば、自動追尾処理の開始直後のように
雲台１０が停止している場合には、画像と画像の撮
影範囲は等しい。図４（Ａ）は、この場合の被写体と撮
影範囲の関係を示しており、画像の撮影範囲Ｌと画像
の撮影範囲Ｌ′は完全に一致する。尚、図中○で示し
た物体は移動物体であり、△で示した物体は静止物体で
ある。また、移動物体は画像の撮影時には図中Ａで示
す位置にあり、画像の撮影時には図中Ｂで示す位置に
移動したものとする。

【００２８】このとき、画像メモリ５０に記憶される画
像と画像はそれぞれ図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示す
ような画面を構成し、これらの画像と画像のそれぞ
れの画面上において、静止物体の画像（△）は同じ座標
上に存在し、移動物体の画像（○）のみが異なる座標上
に存在することになる。

【００２９】従って、画像と画像の全画面範囲（全
撮影範囲内）において、対応する位置（同一座標）の画
素間で画素値の差を求めれば、その差画像において静止
物体の画素値は０となり、図５に示すように移動物体の
みが抽出された差画像が得られる。尚、各画像の画面上
における各点の座標は、１画面を構成するマトリクス状
の画素の配列に従い、図６に示すように水平方向につい
ては各点の画素の列番号（画面左端の画素から順に割り
当てた１〜Ｘ（Ｘは水平解像度を示す画素数に対応））
で表し、垂直方向については各点の画素の行番号（画面
上端の画素から順に割り当てた１〜Ｙ（Ｙは垂直解像度
を示す画素数に対応）で表す。

【００３０】一方、雲台１０が移動しているような場合
には、画像と画像のそれぞれの撮影時では撮影範囲
が異なる。図７（Ａ）は、この場合の被写体と撮影範囲
の関係を示しており、画像の撮影範囲Ｌと画像の撮
影範囲Ｌ′とは異なる。尚、図中の被写体（移動物体と
静止物体）に関しては図４（Ａ）と同じ条件とする。こ
のとき画像メモリ５０に記憶される画像と画像は、
それぞれ図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すような画面を構成
し、これらの画像と画像のそれぞれの画面上におい
て、静止物体の画像（△）は同じ座標上には存在しなく
なる。従って、もし、上述と同じようにこれらの全画面
範囲で差画像を求めると、静止物体があたかも移動物体
であるかのような差画像が得られることになり、適切に
移動物体のみを抽出することができない。

【００３１】そこで、画像の全画面範囲と画像の全
画面範囲のうち、撮影範囲が重なる範囲、即ち、図７
（Ａ）において、画像の撮影範囲Ｌと画像の撮影範
囲Ｌ′とが重なる範囲の画像を画像と画像からそれ
ぞれ抽出し、その抽出した範囲内の画像間において対応
する位置の画素値の差を求めることによって差画像を求
めるようにする。これによって、その差画像において静
止物体の画素値は０となり、図８に示すように移動物体
のみが抽出された差画像が得られるようになる。

【００３２】このように画像と画像とから移動物体
を抽出した差画像を得るためには、画像と画像のそ
れぞれの画面上においてその差画像を得るための比較範
囲を設定する必要があり、その比較範囲を枠で表したも
のが比較枠である。そして、比較枠は、画像の撮影範
囲Ｌと画像の撮影範囲Ｌ′とが重なる撮影範囲の枠と
して設定される。図４のように雲台１０が停止している
場合には、画像の撮影範囲Ｌと画像の撮影範囲Ｌ′
とが完全に一致するため、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに画像と画像のそれぞれの画面上において全画面
範囲の枠として比較枠Ｐが設定される。一方、図７のよ
うに雲台１０が移動している場合には、画像の撮影範
囲Ｌと画像の撮影範囲Ｌ′とが異なるため、図７
（Ｂ）、（Ｃ）に示すように画像と画像のそれぞれ
の画面上において、画像の撮影範囲Ｌと画像の撮影
範囲Ｌ′が重なる範囲の枠として比較枠Ｐが設定され
る。

【００３３】比較枠の設定の具体的処理内容について説
明すると、上述のように画像メモリ５０に画像と画像
が取り込まれると、ＣＰＵ５４はレンズ装置４４の現
在の焦点距離と雲台１０の現在の移動スピード（パンス
ピード）を雲台コントローラ１２から取得する。そし
て、ＣＰＵ５４はレンズ装置４４の焦点距離から撮影画
角（水平方向の角度範囲を示す水平画角）を求め、その
撮影画角と移動スピードとにより、画像の撮影範囲に
対して画像の撮影範囲が、水平方向に画素数にして何
画素分シフトしたかを算出する。そのシフト量shift
（単位：画素）は、雲台１０の移動スピード（パンスピ
ード）をＶ（単位：角度／秒）、画像の解像度（水平解
像度）をＲ（単位：画素）、撮影画角（水平画角）をＡ
（単位：角度）、画像に対する画像の撮影時間差
（画像と画像の画像取込み時間間隔）をＴ（単位：
秒）とすると、 shift ＝（Ｒ／Ａ）×Ｖ×Ｔ …（１） で表される。尚、垂直方向のシフト量shift の算出にお
いては、移動スピードＶはチルトスピード、解像度Ｒは
垂直解像度、撮影画角Ａは垂直方向の角度範囲を示す垂
直画角である。また、画像が、画像の取り込み後に
８フィールド分の時間が経過した後に取り込まれたとす
ると、撮影時間差Ｔは、１フィールド分の時間（１／５
９．９４秒）を８倍した値である。

【００３４】上式（１）によりシフト量shift を算出す
ると、ＣＰＵ５４は、このシフト量shift に基づいて、
比較枠を画像と画像の画面上に設定する。即ち、図
９に示すように画像の撮影範囲Ｌに対して画像の撮
影範囲Ｌ′が右方向に移動（雲台１０が右方向に移動）
した場合には、画像の比較枠に関しては、画像の全
画面範囲のうち画面の左端側からシフト量shift の画素
数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を
比較枠Ｐとして設定し、一方、画像の比較枠に関して
は、画像の全画面範囲のうち画面の右端側からシフト
量shift の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す
範囲）の輪郭を比較枠Ｐとして設定する。図１０に示す
ように画像の撮影範囲Ｌに対して画像の撮影範囲
Ｌ′が左方向に移動（雲台１０が左方向に移動）した場
合には、画像の比較枠に関しては、画像の全画面範
囲のうち画面の右端側からシフト量shift の画素数分だ
け除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を比較枠
Ｐとして設定し、一方、画像の比較枠に関しては、画
像の全画面範囲のうち画面の左端側からシフト量shif
t の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）
の輪郭を比較枠Ｐとして設定する。尚、雲台１０が上下
方向に移動した場合も同様である。

【００３５】図３のフローチャートに戻って説明する
と、以上のようにＣＰＵ５４によって比較枠が設定さ
れ、その比較枠が画像処理プロセッサ５２に指示される
と、次に画像処理プロセッサ５２は、画像と画像か
らそれぞれ比較枠内の画像を抽出し、その抽出した画像
により画像と画像の差画像を求める（ステップＳ２
２）。即ち、画像と画像の比較枠内の画像データか
ら、対応する位置の画素（比較枠内において同一位置に
ある画素）の画素値の差を求め、その絶対値を求める
（｜−｜）。これによって、上述した図５、図８の
ように移動物体の画像のみが抽出され、その移動物体が
追尾すべき被写体として認識される。

【００３６】続いて、画像処理プロセッサ５２は、ステ
ップＳ２２で求めた差画像の各画素の画像データを２値
化する（ステップＳ２４）。この処理により理想的には
移動物体の画像の画素値が１、それ以外で０となる。そ
して、２値化した差画像を収縮する処理を行い、細かい
ノイズを除去する（ステップＳ２６）。尚、以下におい
て２値化し、収縮処理した差画像を単に差画像という。

【００３７】次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像
に基づいて画素値が１である画素の総数を求め、移動物
体の画像全体の面積（以下、単に移動物体の面積とい
う）を求める（ステップＳ２８）。図５、図８の例で
は、移動物体の移動前後の画像を示した２つの○の面積
を求める。そして、求めた面積をＣＰＵ５４に与える。

【００３８】ＣＰＵ５４は、移動物体の面積を画像処理
プロセッサ５２から取得すると、その面積が所定のしき
い値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３
０）。ここで、ＮＯと判定する場合としては、追尾の対
象となる程の移動物体が存在しない場合であり、それま
で追尾していた移動物体が停止した場合、移動物体の動
きが少ない場合、又は、追尾の対象とならない小さな物
体のみが動いている場合等がある。このときにはステッ
プＳ１０に戻り、画像の取り込みから再度処理を繰り返
す。

【００３９】一方、上記ステップＳ３０においてＹＥＳ
と判定した場合、即ち、差画像から移動物体を検出した
場合、次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像から移
動物体の画像全体の１次モーメントを求め（ステップＳ
３２）、１次モーメントを移動物体の面積で割り、移動
物体の重心を求める（ステップＳ３４）。ここで、移動
物体の重心は、例えば、画像の画面上の座標で表さ
れ、その重心座標はＣＰＵ５４に与えられる。尚、画像
と画像とから求めた移動物体の重心を以下、重心１
−３で表す。

【００４０】次に、ＣＰＵ５４は、上記ステップＳ２０
において、画像と画像の比較範囲（比較枠）を設定
したのと同様に、カメラ４０（レンズ装置４４）の焦点
距離（画角）と雲台１０の移動スピードとに基づいて、
画像と画像の比較範囲（比較枠）を設定し、画像処
理プロセッサ５２にその比較枠を指定する（ステップＳ
３６）。そして、画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５
４は、上記ステップＳ２２〜ステップＳ３４（ステップ
Ｓ３０を除く）において、画像と画像とから移動物
体の重心を求めたのと同様に、画像と画像とから移
動物体の重心を求める（ステップＳ３８〜ステップＳ４
８）。尚、画像と画像とから求めた移動物体の重心
を以下、重心１−２で表す。

【００４１】ここで、図１１は、例えば雲台１０が右方
向に移動している場合（撮影範囲が右方向にシフトして
いる場合）の被写体と、画像、画像、画像のそれ
ぞれの撮影範囲との関係を示しており、画像の撮影範
囲に対する画像及び画像のそれぞれの撮影範囲のシ
フト量shift1、shift2はそれぞれ上記（１）により算出
される。尚、画像〜画像を取り込む間の雲台１０の
パンスピードは略一定であると解されるため、シフト量
shift1は、シフト量shift2の２分の１の量となる。そし
て、上述のように画像と画像、及び、画像と画像
の比較（差画像の取得）により、図１２に示すように
画像の画面上において移動物体の画像Ｍ１、Ｍ２、Ｍ
３が抽出される。尚、画像と画像の比較によって画
像Ｍ１と画像Ｍ３が抽出され、画像と画像の比較に
よって画像Ｍ１と画像Ｍ２が抽出される。このようにし
て抽出された移動物体の画像により上述の移動物体の重
心１−３及び重心１−２は画像の画面上において、図
中‘＋’で示されている位置として算出される。

【００４２】以上のようにして重心１−３及び重心１−
２が求められるとＣＰＵ５４は、これらの重心１−３及
び重心１−２の差、即ち、（重心１−３）−（重心１−
２）を求め（ステップＳ５０）、これに基づいて移動物
体の移動スピードを算出する（ステップＳ５２）。

【００４３】ここで画面上において、移動物体は、画像
の取り込み時（撮影時）から画像の取り込み時（撮
影時）までの経過時間Ｔ（８フィールド分の経過時間＝
（１／５９．９４）×８）の間に、図１２のように移動
物体の画像Ｍ１から画像Ｍ３までの距離、即ち、（重心
１−３）−（重心１−２）の４倍の距離を移動している
ため、（重心１−３）−（重心１−２）をΔＬとする
と、画面上における移動物体のパン方向への移動スピー
ドｖ（単位：画素／秒）は、次式（２） ｖ＝ΔＬ×４／Ｔ …（２） により得られる。そして、実空間における移動物体のパ
ン方向への移動スピードＶ（単位：角度／秒）は、画像
の解像度（水平解像度）をＲ（単位：画素）、撮影画角
（水平画角）をＡ（単位：角度）とすると、次式
（３）、 Ｖ＝ｖ×Ａ／Ｒ …（３） により得られる。

【００４４】尚、移動物体のチルト方向への移動スピー
ドを算出する際には、上式（３）において解像度Ｒは垂
直解像度、撮影画角Ａは垂直方向の角度範囲を示す垂直
画角である。

【００４５】ＣＰＵ５４は、以上により、移動物体の移
動スピードＶを算出すると、その移動スピードＶによる
雲台１０のパン方向への移動を指令する指令信号を雲台
コントローラ１２に送信する（ステップＳ５４）。これ
によって、雲台コントローラ１２により雲台１０のパン
スピードが制御される。そして、ＣＰＵ５４は、雲台コ
ントローラ１２から得られる雲台１０の現在の移動スピ
ード（パンスピード）が、上記ＣＰＵ５４から指令した
パンスピードになったか否かを判定し（ステップＳ５
６）、ＹＥＳと判定した場合には、上記ステップＳ１０
に戻り、上記処理を繰り返す。

【００４６】以上、上述の処理においては、移動物体の
移動スピードを検出する際に、３フレーム分の画像〜
画像を取り込み、画像と画像、及び画像と画像
の比較により、２つの重心１−３及び重心１−２を求
めるようにしたが、これに限らず、画像と画像、及
び、画像と画像の比較により、２つの重心を求めて
移動物体の移動スピードを検出するようにしてもよい
し、また、４フレーム分の画像〜を取り込み、重複
しない２組の２フレーム分の画像の比較、例えば、画像
と画像、及び、画像と画像の比較により２つの
重心を求め、移動物体の移動スピードを検出するように
してもよい。

【００４７】次に、上記ステップＳ２０、及び、ステッ
プＳ３６の比較枠の設定におけるシフト量shift(画像
の撮影範囲に対する画像又は画像の撮影範囲のシフ
ト量）の決定方法について具体的に説明する。尚、以下
の説明においても雲台１０のパン方向への移動のみを考
慮して水平方向のシフト量を求める場合について説明す
る。

【００４８】上式（１）に示したようにシフト量shift
は、雲台１０のパンスピードと画角（焦点距離）に基づ
いて求めることができ、それらのパンスピードと画角の
値は雲台コントローラ１２からＣＰＵ５４が所定のデー
タを取得することによって決定することができる。例え
ば、雲台コントローラ１２が雲台１０に制御信号として
送信するパンスピードのデータを雲台コントローラ１２
から取得することによってシフト量shift の算出に使用
するパンスピードの値を決定することができる。尚、シ
フト量shift の算出に使用するパンスピードの値は、Ｃ
ＰＵ５４から雲台コントローラ１２に指令するパンスピ
ードの値であってもよいし、また、雲台１０における速
度検出センサによって得られるパンスピードの実測値で
あってもよい。一方、雲台コントローラ１２がレンズ装
置４４に制御信号として送信するズームのコントロール
電圧（以下、ズームのコントロール電圧を単にコントロ
ール電圧という）の値を雲台コントローラ１２から取得
することによって、焦点距離を知ることができ、シフト
量shift の算出に使用する画角（水平画角）の値を決定
することができる。但し、コントロール電圧と焦点距離
との関係はレンズ装置４４の種類によって異なるため、
多種のレンズ装置に対して正確なシフト量の算出を可能
にするためには、レンズ装置の種類に対応する特性デー
タ（コントロール電圧と焦点距離との関係を示すデータ
テーブル）を予めメモリに登録しておき、レンズ装置の
種類に対応する特性データを使用してコントロール電圧
から焦点距離を求めるようにすることが必要である。

【００４９】また、シフト量shift は上式（１）を用い
て理論的に求めるのではなく、自動追尾を開始する前等
において、パンスピード及びコントロール電圧の各値に
対する正確なシフト量shift を実測によって予め求めて
おくこともできる。この場合には、例えば、図１３に示
すように雲台コントローラ１２から取得されるパンスピ
ードとコントロール電圧の各値に対するシフト量shift
との関係をシフト量データとしてメモリに記憶しておけ
ば、自動追尾の処理の際に、雲台コントローラ１２から
取得されるパンスピード及びコントロール電圧に対する
シフト量shiftをメモリから読み出して、これに基づい
て比較枠を設定することができる。尚、一般に自動追尾
の際には、レンズ装置４４のズーム（焦点距離）は変更
されないため、自動追尾を開始する前に自動追尾の際の
焦点距離に対するシフト量shiftの値をパンスピードの
各値に対して実測によって求めておき、シフト量データ
としてメモリに記憶させておけば十分である。

【００５０】図１４は、所定の焦点距離及びパンスピー
ドに対するシフト量shift を実測により求める場合の処
理手順を示したフローチャートである。尚、この処理の
実行中にはカメラ４０の撮影範囲に移動物体が存在しな
いようにする必要がある。但し、移動物体が存在しても
画面に対してその移動物体が小さければ問題はない。ま
ず、ＣＰＵ５４は、パラメータminarea を最大値（例え
ば０ｘｆｆｆｆｆｆ）、パラメータｉを１、シフト量デ
ータとして求めるシフト量shift を０に初期設定する
（ステップＳ１００）。続いて、ＣＰＵ５４は、雲台コ
ントローラ１２に指令する雲台１０のパンスピードを所
定のスピード（シフト量shift を求めようとしているパ
ンスピード）に設定し、そのパンスピードを指令する指
令信号を雲台コントローラ１２に送信する（ステップＳ
１０２）。そして、雲台コントローラ１２から得られる
雲台１０の現在のパンスピードが、ＣＰＵ５４から指令
したパンスピードになったか否かを判定し（ステップＳ
１０４）、ＹＥＳと判定した場合には、次に処理に移行
する。

【００５１】次に、画像処理プロセッサ５２は、上記図
３のステップＳ１０〜ステップＳ１４と同様に１フレー
ム分の画像データ（この画像を画像とする）を画像メ
モリ５０に取り込み（ステップＳ１０６）、続いて４フ
ィールド分の時間が経過した後（ステップＳ１０８）、
更に、１フレーム分の画像データ（この画像を画像と
する）を画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１１
０）。

【００５２】以上のように２フレーム分の画像データが
画像メモリ５０に記憶されると、ＣＰＵ５４は、画像
の撮影範囲に対する画像の撮影範囲の仮のシフト量sh
ift′をｉと仮定し、そのシフト量shift ′に基づいて
画像と画像の比較枠を設定する（ステップＳ１１
２）。そして、画像処理プロセッサ５２にその比較枠を
指定する。

【００５３】以上のようにＣＰＵ５４によって比較枠が
設定され、その比較枠が画像処理プロセッサ５２に指示
されると、次に画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４
は、図３のステップＳ２２〜ステップＳ２８までの処理
と同様の処理を以下のステップＳ１１４〜ステップＳ１
２０で行う。まず、画像処理プロセッサ５２は、画像
と画像からそれぞれ比較枠内の画像を抽出し、その抽
出した画像により画像と画像の差画像を求める（｜
−｜）（ステップＳ１１４）。続いて、画像処理プ
ロセッサ５２は、差画像の各画素の画像データを２値化
する（ステップＳ１１６）。そして、２値化した差画像
を収縮する処理を行い、細かいノイズを除去する（ステ
ップＳ１１８）。

【００５４】次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像
に基づいて画素値が１である画素の総数を求め、その面
積を求める（ステップＳ１２０）。そして、求めた面積
をＣＰＵ５４に与える。尚、上記ステップＳ１１２で設
定された仮のシフト量shift′がパンスピードに適切に
対応したものであれば、理想的には、ここで求めた面積
は０となる。

【００５５】ＣＰＵ５４は、上記面積を画像処理プロセ
ッサ５２から取得すると、その面積をパラメータareaに
代入し（ステップＳ１２２）、上記パラメータminarea
よりもareaの値が小さいか否か、即ち、（minarea ＞ar
ea）か否かを判定する（ステップＳ１２４）。もし、Ｙ
ＥＳと判定した場合には、minarea にareaの値を代入す
ると共に（ステップＳ１２６）、最終的に求めたいシフ
ト量shift の値をｉとする（但し、決定ではない）。一
方、ステップＳ１２４においてＮＯと判定した場合に
は、ステップＳ１２６及びステップＳ１２８の処理は行
わない。続いてＣＰＵ５４は、ｉの値を１増加させ（ス
テップＳ１３０）、ｉが画面の水平方向の画素数（水平
解像度）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３
２）。ＮＯと判定した場合には、ステップＳ１１２の処
理に戻る。これにより、ステップＳ１１２からステップ
Ｓ１３２までの処理が繰り返し実行され、ステップＳ１
２０で算出された面積が最小となったときの比較枠の設
定に使用したシフト量shift′＝ｉが、ステップＳ１２
８の処理により、シフト量データとして求めるシフト量
shift に決定される。ステップＳ１３２おいてＹＥＳと
判定した場合には以上の処理を終了する。以上の処理を
ステップＳ１０２において設定するパンスピードを変更
して行えば、パンスピードの各値に対するシフト量shif
t を求めることができ、更に、焦点距離を変更すれば、
パンスピード及び焦点距離の各値に対するシスト量shif
t を求めることができる。

【００５６】このようにシフト量shift を上式（１）を
用いた理論値でなく、実測によって求めることによっ
て、雲台コントローラ１２から取得される雲台１０のパ
ンスピードに対して実際の雲台１０のパンスピードにば
らつきがある場合や、また、コントロール電圧に対して
レンズ装置４４の焦点距離にばらつきがある場合でも、
正確なシフト量shift を求めることができる。実際に、
環境の違いや製品個々の特性によってパンスピードや焦
点距離にばらつきがあると考えられるため、このような
シフト量shift の求め方はより正確な自動追尾において
有効である。尚、このような実測によるシフト量shift
の決定方法は、自動追尾を開始する前では自動追尾中に
行えるようにすることも可能である。即ち、図３のフロ
ーチャートのステップＳ２０及びステップＳ３６の比較
枠の設定において、上記ステップＳ１１２〜ステップＳ
１３２の処理を行い、実測によって最適なシフト量shif
t を求める。そして、そのシフト量shift に基づいて比
較枠を設定することもできる。また、この場合には、画
面に対して移動物体が大きい場合には適切にシフト量sh
ift を求めることができない場合があるため、画面に対
して移動物体が大きい場合でも適切にシフト量shift を
求めることができるように、図３のように上式（１）に
より理論的に求めたシフト量shift を補正する意味で、
実測によってシフト量shift を最終的に決定するように
してもよい。即ち、まず、上式（１）によりシフト量sh
ift を算出し、そして、そのシフト量shift を基準にし
てシフト量shift を１ずつ増減させながら比較枠を設定
すると共に、その比較枠に基づいて差画像を求めて移動
物体の面積を算出する。もし、上式（１）により算出し
たシフト量shift のときよりもその面積が小さく、且
つ、最初に極小となるシフト量shift が検出されれば、
そのシフト量shift を最適なシフト量shift とし、その
シフト量shift に基づいて比較枠を設定する。

【００５７】次に、画面上における移動物体の移動スピ
ードが速い場合に移動物体が画面から外れるのを防止す
る処理について説明する。尚、移動物体はパン方向にの
み移動するものとし、移動物体がチルト方向に移動する
場合も以下の処理と同様に行われるものとする。図３の
フローチャートで説明したように画像メモリ５０に取り
込まれた画像と画像、及び、画像と画像の比較
（差画像の取得）により、図１５に示すように撮影範囲
Ｌの画像の画面上において移動物体の画像Ｍ１、Ｍ
２、Ｍ３が抽出され、重心１−３及び重心１−２が求め
られたとする。もし、画面上における移動物体の移動ス
ピードが速いとすると、即ち、（重心１−３）−（重心
１−２）により表される移動物体の移動量が大きいとす
ると、重心計算等の処理を行っている間に移動物体が同
図画像Ｍ４に示すように画面（撮影範囲Ｌ）から外れ、
その後の移動物体の検出が不能となるおそれがある。

【００５８】このような事態を防止するためには、カメ
ラ４０のレンズ装置４４のズームを制御し、図１５の撮
影範囲Ｌ′のように移動物体の画像Ｍ４を含むように画
像の撮影範囲Ｌに対して撮影範囲（画角）を自動的に
拡大させると好適である。そこで、このような制御を行
う場合において、まず、ＣＰＵ５４は、重心１−３及び
重心１−２の座標に基づいて移動物体の移動を予測し、
移動物体が画面から外れるおそれがあるか否かを判断す
る。簡単な方法としては、画面上における移動物体の移
動量（（重心１−３）−（重心１−２））を算出し、そ
の移動量が所定値よりも大きいと判定した場合には、移
動物体が画面から外れるおそれがあると判断する。但
し、移動物体の移動量のみで判断するのではなく、重心
１−３又は重心１−２の画面上の位置を考慮してもよ
い。また、他の方法で判断してもよい。そして、移動物
体が画面から外れるおそれがあると判断した場合には、
レンズ装置４４のズームをワイド側に所定量移動させる
ための所定の焦点距離への変更を指令する指令信号を雲
台コントローラ１２に送信する。これによって、雲台コ
ントローラ１２からレンズ装置４４にズームの制御信号
が与えられ、レンズ装置４４の焦点距離がＣＰＵ５４か
ら指令された焦点距離に変更されると共に、カメラ４０
の撮影範囲が拡大される。

【００５９】一方、撮影範囲（画角）を拡大するだけの
ズームの制御では、画面上において移動物体の画像が不
要に小さくなった状態で自動追尾が行われることになる
おそれがあるため、レンズ装置４４のズームを適宜制御
して撮影範囲（画角）を自動的に縮小させる（ズームを
テレ側に移動させる）と好適である。そこで、このよう
な制御を行う場合において、画像処理プロセッサ５２及
びＣＰＵ５４は、以下の図１６の説明図及び図１７のフ
ローチャートで説明するような処理を行う。但し、上述
のように移動物体が画面から外れるおそれがあると判断
される場合には撮影範囲を縮小する以下の処理は行わな
いようにする。まず、上記図３のフローチャートの処理
において、画像と画像又は画像と画像のいずれ
か一方の２フレーム分の画像に基づいて差画像が求めら
れ、移動物体の画像が抽出された際に、画面内における
その移動物体の画像の範囲を検出する。例えば、画像
と画像の差画像において、図１６（Ａ）のような移動
物体の画像が抽出されたとする。画像処理プロセッサ５
２は、その差画像において、各水平ラインごとに画素デ
ータが１の（画素データが０でない）画素の数を求め
る。尚、各水平ラインは垂直方向の座標値（図６参照）
で表し、画面上端を１として１からＹ（Ｙは例えば２４
０）まであるものとする。これによって、図１６（Ｂ）
のように移動物体の垂直方向投影分布を求める。ＣＰＵ
５４は、図１７のフローチャートに示すように、移動物
体の垂直方向投影分布から移動物体の上端の座標値ａと
下端の座標値ｂを求める（ステップＳ１５０）。次い
で、座標値ａと座標値ｂとから移動物体の垂直方向の長
さｃを、ｃ＝ｂ−ａにより算出する（ステップＳ１５
２）。そして、その長さｃが、画面の垂直方向の長さ
（ここでは２４０とする）の半分よりも小さいか否か、
即ち、ｃ＜２４０／２か否かを判定する（ステップＳ１
５４）。ＮＯであれば、移動物体の画像は画面上におい
て十分な大きさであるものとして撮影範囲を縮小する処
理は行わない。一方、ＹＥＳであれば、移動物体の画像
は画面上において小さいと判断し、まず、ｄ＝２４０／
２／ｃ＝１２０／ｃを求める。尚、ｄは、長さｃの移動
物体の画像を何倍すれば画面の半分の長さにすることが
できるかを示す値である。次いで、ＣＰＵ５４は、レン
ズ装置４４が現在設定されている焦点距離にｄの値をか
け（ステップＳ１５８）、その値を新たな焦点距離とす
る。ここで、ｄ＞１であるため、新たな焦点距離の値は
元の焦点距離の値よりも大きく、この新たな焦点距離に
よる撮影範囲は縮小される。そして、ＣＰＵ５４は、そ
の新たな焦点距離への変更を指令する指令信号を雲台コ
ントローラ１２に送信する。これによって、雲台コント
ローラ１２からレンズ装置４４にズームの制御信号が与
えられ、レンズ装置４４の焦点距離がＣＰＵ５４から指
令された焦点距離に変更されると共に、カメラ４０の撮
影範囲が縮小される（ステップＳ１６０）。従って、移
動物体の画像が画面上において拡大される。

【００６０】尚、上記ステップＳ１５０における座標値
ａ、ｂを求める方法は、上述のように垂直方向投影分布
に基づく方法以外の方法であってもよい。

【００６１】以上説明した実施の形態の内容は、雲台１
０がパン方向、チルト方向に移動する場合について適用
できるだけでなく、それ以外の決められた方向に移動す
る場合（例えば、カメラの位置を上下左右に移動させる
ような場合）についても同様に適用できる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る自動追
尾装置によれば、移動物体の移動速度を検出し、その移
動速度に基づいて雲台の移動速度を制御するようにした
ため、移動物体の移動に対する雲台の追従性が向上し、
移動物体を確実に自動追尾することができるようなる。
また、カメラから取り込んだ画像から移動物体の画像を
抽出するための比較範囲を雲台の移動速度に基づいて決
定することによって、特願平１０−３４５６６４号公報
に記載のように雲台の位置に基づいて比較範囲を決定す
る場合に比べて安価な部品の使用で決定することができ
るようになる。即ち、２画面分の各画像を取り込む時間
間隔は正確に決めることができ、かつ、その時間間隔が
短いため例えば撮影範囲が１画素分だけシフトしたこと
を検出するための速度検出の分解能及び精度は位置検出
の場合に比べて低くてもよく、安価なセンサー及びＡ／
Ｄコンバータ等の使用が可能になる。また、雲台の移動
速度が一定の間に２画面分の画像を取り込むようにすれ
ば、画像の取込み時と移動速度の検出時とを正確に一致
させる必要もなく高い時間精度も不要となる。更に、パ
ン／チルト駆動用にステッピングモータを使用した場合
に位置検出センサーを設けなくても、移動速度から比較
範囲を求めることが可能となる。

【００６３】また、移動物体の移動速度が極めて速く、
カメラの撮影範囲から外れると判断されるような場合に
は、カメラの撮影範囲を拡大、即ち、ズームをワイド側
に移動させることによって、移動物体が極めて速い移動
物体に対しても確実に自動追尾を行うことができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明が適用される自動追尾機能搭載
のリモコン雲台システムの全体構成図である。

【図２】図２は、リモコン雲台システムの構成を示した
ブロック図である。

【図３】図３は、自動追尾の処理手順を示したフローチ
ャートである。

【図４】図４（Ａ）乃至（Ｃ）は、雲台が停止している
場合の被写体と撮影範囲の関係を示した説明図である。

【図５】図５は、図４の場合における差画像を例示した
説明図である。

【図６】図６は、画面上の座標の説明に使用した説明図
である。

【図７】図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、雲台が移動している
場合の被写体と撮影範囲の関係を示した説明図である。

【図８】図８は、図７の場合における差画像を例示した
説明図である。

【図９】図９は、撮影範囲が右方向にシフトした場合の
比較枠（比較範囲）の様子を示した説明図である。

【図１０】図１０は、撮影範囲が左方向にシフトした場
合の比較枠（比較範囲）の様子を示した説明図である。

【図１１】図１１は、雲台１０が右方向に移動している
場合の被写体と、画像、画像、画像のそれぞれの
撮影範囲との関係を示した図である。

【図１２】図１２は、図１１において移動物体の画像を
抽出した様子を示した図である。

【図１３】図１３は、雲台のパンスピードとズームのコ
ントロール電圧（焦点距離）に対する撮影範囲のシフト
量を予めメモリに記憶させておく場合の説明に使用した
説明図である。

【図１４】図１４は、雲台のパンスピードとズームのコ
ントロール電圧（焦点距離）に対する撮影範囲のシフト
量を予めメモリに記憶させておく場合の処理手順を示し
たフローチャートである。

【図１５】図１５は、移動物体の移動スピードが速い場
合に撮影範囲を拡大するようにした場合の説明に使用し
た説明図である。

【図１６】図１６は、撮影範囲を縮小する場合の説明に
使用した説明図である。

【図１７】図１７は、撮影範囲を縮小する場合の処理を
示したフローチャートである。

【符号の説明】

１０…雲台、１２…雲台コントローラ、１４…画像処理
装置、４０…カメラ、４２…カメラ本体、４４…レンズ
装置、４６…Ｙ／Ｃ分離回路、４８…Ａ／Ｄコンバー
タ、５０…画像メモリ、５２…画像処理プロセッサ、５
４…ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カメラを載置した雲台の移動によって前記
   カメラの撮影方向を移動させながら前記カメラで撮影さ
   れた画像を逐次取り込み、該取り込んだ画像を比較して
   移動物体の画像を抽出すると共に、前記移動物体の画像
   の画面上の位置に基づいて前記移動物体が前記カメラの
   撮影範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御
   する自動追尾装置において、 前記カメラから取り込んだ画像に基づいて前記移動物体
   の画像を抽出する移動物体画像抽出手段と、 前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動
   物体の画像の画面上での位置変化から前記移動物体の移
   動速度を検出する移動速度検出手段と、 前記移動速度取得手段によって取得された前記移動物体
   の移動速度に基づいて前記移動物体が前記カメラの撮影
   範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御する
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動追尾装置。
2. 【請求項２】前記移動物体画像抽出手段は、 前記カメラから２画面分の画像を取り込むと共に、前記
   雲台の移動速度に基づいて、前記２画面分の各画像を撮
   影した際の前記カメラの撮影範囲が重複する範囲を比較
   範囲として決定する比較範囲決定手段と、 前記２画面分の各画像から前記比較範囲決定手段によっ
   て決定された比較範囲内の画像を抽出し、該抽出した各
   画像を比較することによって前記移動物体の画像を抽出
   する画像処理手段と、を備えたことを特徴とする請求項
   １の自動追尾装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、前記移動物体画像抽出手
   段によって抽出された前記移動物体の画像に基づいて、
   前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外になると判断し
   た場合には、前記カメラの撮影範囲を拡大することを特
   徴とする請求項１又は請求項２の自動追尾装置。