JP2007049229A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 被写体を自動で追尾しながら撮像可能な撮像装置にて、当該撮像装置がユーザーに対して離れた場所にあっても、ユーザーが被写体の追尾状況を容易に把握できるようにする。
【解決手段】 撮像した映像における撮像対象物の検出結果に従って撮像方向を制御するとともに、その制御による撮像対象物についての追尾状況を判定し判定結果を離れた場所のユーザーにも認識可能なように映像を表示するための装置とは異なる形態にて、発光デバイスにより提示するようにして、撮像対象物を自動で追尾しながら撮像する際に、撮像装置に対して離れた場所からでもユーザーが撮像対象物についての追尾状況を容易に把握できるようにする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、被写体を自動で追尾して撮像可能な撮像装置及び撮像方法に関する。
撮影の自動化を図るために、被写体を自動で追尾しながら撮像するディジタルビデオカメラ等の撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1では、ユーザーが指定する被写体を色情報等を利用して追尾撮影可能な撮像装置と当該撮像装置により取得した映像を遠隔からモニタ可能な無線端末とからなる装置が提案されている。当該無線端末は撮影中の映像をリアルタイムに表示可能な表示部を具備し、ユーザーは表示部に表示される映像を観察することで追尾撮影状況を把握することができる。
特開平8−125908号公報 特開2000−201348号公報
しかしながら、撮像装置にて撮影した映像を無線端末にそのまま転送する方式では、追尾状況を把握するために、ユーザーは無線端末で表示される映像を常に観察する必要があり煩わしい。また、常に映像データを転送する必要があるため、装置の消費電力が増大したり、或いは映像通信機能を内蔵するためにコストが増大したりする等の問題がある。ここで、家庭で使用されるような自動追尾撮影カメラにおいては、ユーザーが煩わしさを感ずることなく、自然なインターフェースで追尾状況(誰をどのように撮影しているか)を把握できることが望ましい。
また、特許文献2では、証明写真等の静止画撮影装置において、適切な画角で被写体を撮影するためにユーザーの立ち位置に合わせてカメラが移動し、撮影範囲に納まらない場合にはユーザーに音声等で警告を発するシステムが提案されている。しかし、特許文献2に記載のシステムは、特定の例外的なイベントをユーザーに通知するだけであり、ユーザーに追尾中の状況(被写体の識別、被写体の撮影状況)を定常的に提示するものではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被写体を自動で追尾しながら撮像可能な撮像装置にて、当該撮像装置がユーザーに対して離れた場所にあっても、ユーザーが被写体の追尾状況を容易に把握できるようにすることを目的とする。
本発明の撮像装置は、撮像方向を変更可能な撮像手段と、上記撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出手段と、上記検出手段での検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御手段と、上記追尾制御手段の制御による追尾状況を判定する追尾状況判定手段と、上記追尾状況判定手段による追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示手段とを備えることを特徴とする。
本発明の撮像方法は、撮像方向を変更可能な撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出工程と、上記検出工程での検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御工程と、上記追尾制御工程での制御による追尾状況を判定する追尾状況判定工程と、上記追尾状況判定工程での追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示工程とを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、撮像方向を変更可能な撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出ステップと、上記検出ステップでの検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御ステップと、上記追尾制御ステップでの制御による追尾状況を判定する追尾状況判定ステップと、上記追尾状況判定ステップでの追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記プログラムを記録したことを特徴とする。
本発明によれば、撮像した映像における撮像対象物の検出結果に従って、撮像方向が変更可能な撮像手段を制御し、その制御による撮像対象物についての追尾状況を判定して判定結果を離れた場所のユーザーにも認識可能なように映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する。これにより、撮像対象物を自動で追尾しながら撮像する際に、撮像装置から離れた場所のユーザーにも認識可能なように追尾状況が提示されるので、離れた場所からでもユーザーは撮像対象物についての追尾状況を容易に把握することが可能になる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態による撮像装置を適用した自動追尾撮像装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態における自動追尾撮像装置の構成例を示すブロック図である。なお、図1には、本実施形態に係る主要な処理をマイクロプロセッサにてソフトウェアを実行することにより実現する場合の構成を示している。
図1において、CPU(Central Processing Unit)201は、本実施形態に関わる主要な処理を司るものであり、DSP(Digital Signal Processor)やメディアプロセッサ或いは特定の画像処理機能に特化したプロセッサ等からなる。
ブリッジ202は、伝送速度が高速なCPUバス203と低速なシステムバス204とをブリッジする機能を有する。また、ブリッジ202は、メモリコントロール機能を内蔵しており、接続されているRAM(Random Access Memory)205へのアクセスを制御する機能を有する。さらに、ブリッジ202は、システムバス204に接続される各種デバイスとRAM205との間のデータ転送、及び映像入力インターフェース部210とRAM205との間の画像バス213を介したデータ転送を司るDMAC(Direct Memory Access Controller)を内蔵する。
RAM205は、CPU201の動作に必要なメモリであり、例えばCPU201のワークメモリとして利用される。また、RAM205は画像データバッファ等としても利用される。RAM205は、例えばSDRAM(Synchronous DRAM)、DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)、RDRAM(Rambus DRAM)等の大容量高速メモリにより構成される。
EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)206は、CPU201の動作に必要なインストラクションデータ及び各種パラメータデータを格納するためのメモリである。EEPROM206に格納されているインストラクションデータは、システムの初期化時にEEPROM206に格納したブート−ローダープログラムによりRAM205に転送されて記憶される。以降、CPU201は、RAM205に記憶されたインストラクションデータに従って各処理を行う。
光学・機構部207は、光学レンズやオートフォーカス(AF:Auto Focus)制御のための機構及びモータ、光学系(光学レンズなどが格納された鏡筒)の向きを制御するパン・チルト機構及びモータ等から構成される。光学・機構部207は、機構制御部208が生成する信号に従って、各機構及びモータ等が制御され所望の動作を行う。機構制御部208は、CPU201が設定する座標値、移動速度、移動方向等のレジスタ情報に従って、光学・機構部207が具備するパンモータ、チルトモータなどを制御する。映像入力部209は、CCD(Charge-Coupled Devices)やCMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor)センサー等の光電変換デバイス及び当該デバイスを制御するドライバー回路・各種画像補正を司る信号処理回路等からなる。
図2は、光学・機構部207の構成を模式的に示した図である。
図2において、601は光学レンズ及びAF機構を内蔵する鏡筒部であり、映像入力部209も当該部位601に内蔵される。602は鏡筒部601を垂直方向に可動させるための回転軸である。当該回転軸602の回転に応じて鏡筒部601がチルト動作する。603は鏡筒部601の支持部であり、水平支持部604に固定されている。605は鏡筒部601を水平方向に可動させるための回転軸である。当該回転軸605の回転に応じて水平支持部604が回転することにより、水平支持部604に固定されている支持部603及び鏡筒部601がパン動作する。このように光学・機構部207は、互いに異なる2軸の回転機構を有することで、パン・チルト動作を実現する。
図1に戻り、映像入力インターフェース部210は、映像入力部209から同期信号とともに出力されるラスタ画像データ(映像データ)をフレームバッファ(映像入力インターフェース部210内部に具備する図示しないメモリ)に格納する。さらに、映像入力インターフェース部210は、映像データを圧縮するハードウェアエンコーダを有する。このハードウェアエンコーダは、フレームバッファに格納した映像データをDV(Digital Video)やMPEG(Moving Picture Expert Group)等の映像符号化方式に準拠した方式で圧縮する。
ブリッジ202が内蔵するDMACは、映像入力インターフェース部210で圧縮した映像データを、記録デバイスインターフェース部211が具備する図示しない符号バッファメモリに転送する。記録デバイスインターフェース部211は、記録デバイス装置212の動作を制御し、符号バッファメモリに格納された圧縮映像データを所定のタイミングで記録デバイス装置212に転送する。記録デバイス装置212は、テープ記録装置やDVD(Digital Versatile Disk)記録装置などを用いて構成されており、圧縮された映像データストリームをテープやDVD等の記録メディアに所定のフォーマットで記録する。
なお、圧縮映像データを記録デバイス装置212にて記録するのと同時に、CPU201は、映像入力インターフェース部210にバッファリングされている画像データを、ブリッジ202が内蔵するDMACを介してRAM205上の所定の記憶領域(アドレス)に転送させる。この際、システムバス204の帯域圧迫を避けるために、画像データは専用の画像バス213を介して転送される。RAM205に転送された画像データは、後述する追尾対象とする被写体(撮像対象物)の検出に使用される。CPU201は、ブリッジ202が生成するDMA転送終了割り込み信号を元に、RAM205に転送され保持された画像データに対して追尾撮像のための各種処理を開始する。
操作部214は、本実施形態における自動追尾撮像装置の動作開始・終了等を指示するためのスイッチや表示部等からなる。
発光デバイスインターフェース部215は、発光デバイス216のインターフェース部である。発光デバイス216は、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3個のLED等で構成され、発光デバイスインターフェース部215内のレジスタ設定値に応じて異なる色で発光する。また、発光インターフェース部215は、タイマカウンタを内蔵しており、点滅パターンや点滅間隔等をCPU201から制御可能である。CPU201は、追尾撮影状況を判定し、その判定結果に応じて発光デバイスの発光・点滅条件を設定する。具体的には、CPU201は、追尾撮影状況の判定結果に応じて、発光デバイスインターフェース部215が具備するレジスタに所定の値を設定する。
なお、本実施形態における自動追尾撮像装置は図示しない電源部も有し、電源部は例えば充電可能な2次電池により構成される。
図3は、本実施形態における自動追尾撮像装置の概観を模式的に示した図である。
301は自動追尾撮像装置の本体である。302は光学レンズ等を格納する撮像方向可変な鏡筒を内蔵するユニットである。このユニット302の内部には、例えばパン・チルト機構(図2に示した光学・機構部207)が内蔵される。303はファインダーであり、本装置を手持撮影で利用する場合に使用する。304は操作部であり、装置の各種動作を指定するためのユーザーインターフェースである。305は発光デバイス216を格納する透過性を有するフードであり、ユーザーは離れた場所からでも発光デバイス216の発光状態を視認することができる。この自動追尾撮像装置の本体は上記の形態に限定されるものではなく、例えばパン・チルト駆動が可能な雲台に撮像対象物の検出機能を備えたカメラを固定したものであってもよい。このとき、発光デバイス216は内蔵された光学・機構部207の向きによらず常にユーザーが視認できる位置に設けられることが望ましい。
次に、第1の実施形態における自動追尾撮像装置の動作について説明する。なお、以下では自動追尾撮影動作時の処理についてのみ説明し、ユーザー操作による通常撮影動作については従来の撮像装置と同様であるので説明は省略する。
図4は、第1の実施形態における自動追尾撮像装置の動作を示すフローチャートである。図4に示す処理フローはRAM205にロードされたプログラムの実行フローであり、CPU201によって処理されるものである。
まず、本装置の電源が投入されると、初期化処理ステップS101にて各種初期化処理を実行する。この初期化処理ステップS101では、例えばインストラクションデータのロード(EEPROM206からRAM205へのデータ転送)や各種ハードウェアの初期化処理等が実行される。
ステップS102にて、CPU201は、追尾撮影動作モードが指定されているか否か操作部214の状態を判定する。その判定の結果、追尾撮影動作モードが指定されている場合には、以下に説明する本実施形態における処理(ステップS103〜S108)を開始し、通常撮影モードが指定されている場合には一般的な撮影・記録動作を開始する。
画像取得ステップS103にて、CPU201は、映像入力インターフェース部210のフレームバッファに格納された1フレーム分の画像データをRAM205に転送させる。この画像データの転送は、ブリッジ202に内蔵するDMACを利用し、画像バス213を介して転送される。
なお、映像入力インターフェース部210が有するハードウェアエンコーダにより圧縮された映像データは、ステップS103における非圧縮画像データの転送と同時に、システムバス204を介して記録デバイスインターフェース部211に転送される。ここでのデータ転送も、ブリッジ202に内蔵するDMACを利用して行われる。転送された符号データは、記録デバイスインターフェース部211の符号バッファメモリに一時格納された後、記録デバイス装置212により所定のフォーマットで記録メディアに書き込まれる。以上の圧縮映像データに係る記録動作は、本実施形態における追尾処理と並行して動作するものである。
CPU201は、DMAC転送終了割り込み信号を受信することにより、ステップS103における非圧縮画像データの転送が終了したことを検知すると、追尾対象検出ステップS104に進み、追尾対象検出処理を開始する。
図5は、追尾対象検出ステップS104の詳細を説明するフローチャートである。なお、本実施形態における自動追尾撮像装置では、特定人物の顔を検出することで当該人物の追尾を行うものとする。
顔検出処理ステップS401にて、CPU201は、図4に示した画像取得ステップS103において取得した画像データ中の人物の顔領域を検出する。このステップS401にて行う顔検出の手法は従来提案されている様々な手法を適用してよい。
例えば、P.Viola and M.Jones,“Rapid object Detection using a Boosted Cascade of Simple Features”,Proc.of IEEE Conf.CVPR,1,pp.511-518,2001.では高速な顔検出方式が提案されている。また、H.Schneiderman,T.Kanade,“A Statistical Method for 3D Object Detection Applied to Faces and Cars”,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2000)では、統計的な手法を用いて画像から人物の顔とその向きを検出する方式が開示されている。なお、画像内の顔検出処理は、高速化を図るために、先に得られた画像データでの検出結果を利用して限定された領域のみを探索するような手法でも良い。
顔サイズ判定ステップS402にて、CPU201は、ステップS401での顔検出結果を利用して検出した顔のサイズを判定する。一般的な顔検出の手法では所定の顔サイズを検出する検出器を用意し、被検出画像のサイズを変化させることで様々なサイズの顔検出に対応している。したがって、被検出画像サイズに対応する検出結果情報を利用して、検出された顔の画像サイズを判定することが可能である。例えば、30×30画素サイズ顔の検出器に対して、縦横とも(1/2)倍に縮小した検出画像を被検出対象画像として顔を検出した場合には、60×60画素の顔が存在していると判定する。
次に、サイズ正規化処理ステップS403にて、CPU201は、顔認識処理のために画像データのサイズ正規化処理を実行する。ここでは、ステップS401において検出した顔領域の画像データを切り出し、ステップS402において得られた顔サイズの判定結果を元にして、切り出した顔領域の画像データを処理し、次の顔認識処理ステップS404で必要なサイズの顔画像に変換する。
次に、顔認識処理ステップS404にて、CPU201は、ステップS403においてサイズが正規化された顔画像データに対して、特定の顔を識別するための顔認識処理を実行する。顔認識処理の具体的な手法は、例えば、赤松 茂、“招待論文 コンピュータによる顔の認識−サーベイ−”,電子情報通信学会誌 Vol.J80-D2 No.8,pp.2031-2046等で様々な手法が紹介されている。本実施形態では、それら従来提案されている方式を任意に利用して顔認識を行う。
追尾対象情報記録ステップS405にて、CPU201は、特定人物の顔が検出されたか否かを示す捕捉フラグ情報をRAM205に格納する。さらに、特定人物の顔が検出された場合には、検出位置の座標データ情報、検出した人物の識別コード情報、検出した人物の顔サイズ情報等をRAM205に格納する。これらRAM205に格納した情報は、図4の後述する撮影方向制御ステップS105及び追尾状況判定ステップS106で使用される。
図6は、実際の特定人物顔探索を説明するための図である。
図6において、501は画像取得ステップS103において取得した画像データであり、502は検出した顔領域を示している。また、検出した顔領域502の検出位置の座標データ情報は、画像501の中心位置を原点(0,0)として、検出した顔領域502の中心位置を(x、y)座標系で表現したものである。なお、追尾対象人物の登録は本実施形態における図4に示す動作に先立ち、所定のユーザーインターフェースで登録されているものとする。この登録処理では、装置の映像取得機能を利用して追尾対象人物の画像データを取得し、取得した画像データに基づいて顔認識に必要な特徴パラメータを抽出又は生成しEEPROM206に格納する。そして、図5に示した顔認識処理ステップS404では、CPU201は、EEPROM206に格納された特徴パラメータを読み出して顔認識処理に使用する。
以上のようにして、追尾対象検出処理ステップS104では、CPU201が、取得した画像データから予め登録されている特定人物を探索する。
次に、撮影方向制御ステップS105にて、CPU201は、追尾対象検出処理ステップS104での結果を利用して、光学・機構部207のパン・チルト動作を制御する。具体的には、CPU201は、追尾対象検出処理ステップS104において得られた取得画像501における特定人物の顔位置の中心位置からのずれ量(顔検出座標)に基づいて、パン方向・チルト方向の移動量を決定する。
そして、CPU201は、決定した移動量に係る情報を機構制御部208のレジスタに設定し、機構制御部208が設定された情報に応じた信号を生成して光学・機構部207の動作を制御する。例えば、図6に示した例の場合には、光学・機構部207のパン方向のモータを駆動して、正のパン方向(画像中心が現画像にて右側に移動する方向)に光学・機構部207を回転させる。
ここで、撮影方向制御ステップS105において、光学・機構部207を回転させる際の具体的なモータの回転角度は、焦点距離や光電変換デバイスの画素ピッチから決定する。検出された顔に対するパン・チルト駆動制御の手法は、複数フレーム間の顔位置の移動速度や移動方向を利用して予測制御する方法を導入する等、従来提案されている制御手法を利用しても良い。
次に、追尾状況判定ステップS106にて、CPU201は、ステップS104での追尾対象検出処理の結果に従って被写体(撮像対象物)についての追尾状況を判定する。ここでの追尾状況とは、自動追尾撮像装置により誰をどのような大きさで追尾撮影しているかを現す。
このステップS106においては、まずCPU201は、RAM205に記憶される捕捉フラグがオン(ON)であるかオフ(OFF)であるかを判定する。捕捉フラグがONの場合には、CPU201はRAM205に格納された顔情報を読み出し、読み出した当該顔情報から追尾状況提示のためのパラメータを取得する。ここで取得するパラメータは、発光デバイスインターフェース部215に設定するレジスタ値であり、EEPROM206にテーブルデータとして格納されているバイナリ値である。このバイナリ値に応じて発光デバイス216の発光色や点滅間隔が決定される。
図7は、追尾対象検出処理ステップS104において得られる顔情報と追尾状況提示内容の関係を示す表の一例である。
図7に示すテーブル(a)は、追尾対象人物と当該人物が検出された場合の発光デバイス215の発光色との関係を示している。また、テーブル(b)は、顔検出サイズと発光デバイス215の点滅間隔との関係を示している。テーブル(b)に示す3種類の顔検出サイズは、顔情報中の顔サイズを閾値処理して、その結果に基づきテーブル参照する。例えば、追尾対象検出処理ステップS104においてA氏が検出された場合には、発光色「紫」が選択され、検出された顔のサイズが「大きいサイズ」の場合には、点滅間隔「3秒」が選択される。
図7に示すテーブルは、EEPROM206の所定領域(所定アドレス)にテーブルデータとして予め格納されているものとする。また、テーブルデータに格納されている実際の値は、発光デバイスインターフェース部215に設定するレジスタ値であり、発光モード(発光色や点滅間隔等)に応じたバイナリデータである。例えば、本実施形態における自動追尾撮像装置を家庭で使用する場合には、家族の構成員を検出対象画像として登録し、同時に追尾状況を提示する際の発光色を指定しておく。
さらに、本実施形態における自動追尾撮像装置は捕捉フラグの変化を蓄積するカウンタを有している。追尾状況判定ステップS106において、CPU201はカウンタにより予め指定する回数以上連続して補足フラグがOFFであると判断した場合、警告モードを指定する。この警告モードでは、図7に示すテーブル(a),(b)の警告が選択される。すなわち、指定する時間以上の期間において、追尾対象となる被写体が検出されなかった場合には、CPU201は警告モードを選択する。
次に、追尾状況提示ステップS107にて、CPU201は、追尾状況判定ステップS106において判定結果として得られたレジスタ値を、発光デバイスインターフェース部215のレジスタに設定する。
図8は、発光デバイスインターフェース部215の構成例を示す図である。
図8において、1801はレジスタであり、CPU201から書き込み可能なレジスタセットである。1802は発光デバイス216による点滅動作を実現するためのフリーランカウンタであり、レジスタ1801の設定値に従ってカウント動作を行う。1803はセレクタであり、カウンタ出力の使用の有無を選択する。
発光デバイスインターフェース部215は、レジスタ1801に設定された値に従って発光デバイスのオン/オフ制御を行う。発光色は多色LEDのモード指定(各LEDに対する点灯制御)で制御可能であり、点滅間隔は発光デバイスインターフェース部215が具備するフリーランカウンタ1802に所定の値を設定することで容易に実現できる。例えば上述した例の場合には、紫色の発光が3秒周期で連続することになり、撮像装置から離れた場所であってもユーザーは追尾対象や撮影状況を容易に把握することができる(この場合、A氏を比較的大きいサイズで撮影している状況であることがわかる)。また、上述した警告モードの場合には、赤色の発光が0.5秒周期で連続することになり、ユーザーは撮像装置の設置位置が不適切であるなどの理由で、追尾対象人物を自動撮影できていないことを把握できる。
続いて、ステップS108にて、CPU201は、操作部214の状態を判定し、追尾撮影動作モードが設定されている場合には、継続して次のフレームの処理を開始する。
以上、説明したように第1の実施形態によれば、被写体を追尾しながら撮像して得られた映像を記録する自動追尾撮像装置において、撮像した映像の中から特定人物を抽出し、その特定人物の追尾撮影状況を判定した結果を、得られた映像とは異なる形態にて、発光デバイス216を用いて提示する。これにより、撮像装置のファインダーやモニタなどを観察することなく、離れた場所からであっても装置を一瞥して発光デバイス216の発光色や発光パターンを確認するだけで、ユーザーは特定人物の追尾撮影状況を容易に把握することが可能になる。なお、第1の実施形態では追尾対象人物と顔検出サイズをユーザーが認識できるように発光デバイス216を作動させたが、追尾継続時間や顔検出位置をユーザーが認識できるように発光デバイス216を作動させてもよい。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態による撮像装置を適用した自動追尾撮像装置について説明する。
図9は、第2の実施形態における自動追尾撮像装置の構成例を示すブロック図である。なお、図9には、本実施形態に係る主要な処理をマイクロプロセッサにてソフトウェアを実行することにより実現する場合の構成を示している。また、この図9において、図1に示したブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第2の実施形態における自動追尾撮像装置は、第1の実施形態における自動追尾撮像装置に、音声デバイスインターフェース部817及びスピーカー818を付加したものである。音声デバイスインターフェース部817は、例えばFM(Frequency Modulation)音源デバイスと増幅器により構成される。また、スピーカー818は、音声デバイスインターフェース部817の制御に従って音を発生する。
次に、第2の実施形態における自動追尾撮像装置の動作について説明する。なお、以下では自動追尾撮影動作時の処理についてのみ説明し、ユーザー操作による通常撮影動作については従来の撮像装置と同様であるので説明は省略する。
図10は、第2の実施形態における自動追尾撮像装置の動作を示すフローチャートである。図10に示すステップS901〜S908の処理は、図4に示した第1の実施形態におけるステップS101〜S108での処理と同じであるため、説明を省略し、本実施形態特有の処理であるステップS909、S910についてのみ説明する。
追尾状況判定ステップS906にて、CPU201は、上述した第1の実施形態と同様に追尾対象者(特定人物)についての追尾状況を判定する。
それに続く、追尾状況変化通知判定ステップS909にて、CPU201は、追尾状況に所定の変化があったか否かを判定する。ここでの判定は、追尾対象が入れ替わった等、ユーザーにとって重要な状況の変化を判定する。なお、判定条件は予めユーザーが設定するものである。
追尾状況判定ステップS906にて保持されている前回の判定結果と現在の判定結果とを比較し、判定条件として予め設定する所定内容の追尾状況変化があった場合には、CPU201は、追尾状況変化通知ステップS910にて追尾状況に所定の変化があった旨をユーザーに通知する。追尾状況変化通知ステップS910においては、予め定める追尾状況変化の内容に応じて所定の音声情報を再生する。CPU201は追尾状況に所定の変化があると判定した場合には、その変化内容に応じて音声デバイスインターフェース部817のレジスタに所定の値を設定する。つまり、CPU201は、追尾状況変化通知判定ステップS909において、追尾状況の変化通知を行うか否かを判定し、その判定結果に応じて追尾状況変化通知ステップS910において、ユーザーに追尾状況の変化通知を行う。
図11は、追尾状況の変化内容と再生する音声データの関係を示すテーブルの一例である。
図11に示すように、CPU201は、追尾対象人物が入れ替わった場合にはサウンド1を再生させ、追尾対象人物を消失した場合にはサウンド2を再生させる。また、予め定める特定人物の追尾を新たに開始した場合には、サウンド1の代わりにサウンド3を再生させ、特定人物を消失した場合にはサウンド2の代わりにサウンド4を再生させる。
図11に示すテーブルは、EEPROM206に格納された情報であり、実際にはサウンド内容に対応して音声デバイスインターフェース部817に設定するレジスタ設定値が記録されている。CPU201は、追尾状況変化通知ステップS910において追尾状況の変化内容に応じてテーブルを参照し、音声デバイスインターフェース部817のレジスタにその値を設定する。音声デバイスインターフェース部817は、設定されたレジスタ値に従ってスピーカー818により音声情報を所定の期間再生する。なお、音源データは音声デバイスインターフェース部817の音源デバイスに予め記録されているものとする。ユーザーは、スピーカー818を介して再生された音声情報を離れた場所から確認することができ、その音声情報に基づいて追尾状況の変化を把握することができる。
以上、第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、撮像装置から離れた場所であっても、追尾対象人物の追尾撮影状況を発光デバイス216により定常的に確認可能になる。さらに、ユーザーにとって重要な追尾状況の変化をスピーカー818からの音声により把握することが可能になり、利便性を一層向上させることができる。
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態による撮像装置を適用した自動追尾撮像装置について説明する。
図12は、第3の実施形態における自動追尾撮像装置本体の構成例を示すブロック図である。なお、図12には、本実施形態に係る主要な処理をマイクロプロセッサにてソフトウェアを実行することにより実現する場合の構成を示している。また、この図12において、図1に示したブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第3の実施形態における自動追尾撮像装置本体は、第1の実施形態における自動追尾撮像装置に、無線インターフェース部1117及びアンテナ1118を付加したものである。
図13は、第3の実施形態における自動追尾撮像装置の無線端末の構成例を示すブロック図である。この図13に示す無線端末は、図12に示す自動追尾撮像装置本体が送信する追尾状況に係る情報を受信して、ユーザーにその状況を提示或いは通知するための軽量かつ可搬な無線端末装置である。
無線インターフェース部1117及び1209は、自動追尾撮像装置本体と無線端末との間でのデータ通信を司るためのインターフェースであり、従来提案されている任意の無線通信方式を適用可能である。例えば、ZigbeeやBluetoothといった低速な無線ネットワークプロトコルを利用する。無線インターフェース部1117、1209は、これら所定の無線通信プロトコルに対応した物理層デバイスにより構成される。なお、アンテナ1118、1210は、自動追尾撮像装置本体と無線端末との間でのデータ通信に係る無線信号を送受信するためのものである。
図13において、CPU1201は、汎用のマイクロプロセッサであり、無線端末に関わる処理をソフトウェアにより実現する。RAM1202は、CPU1201の動作に必要なメモリであり、一般的なSRAM或いはDRAMにより構成される。EEPROM1203は、CPU1201の動作に必要なインストラクションデータ及び各種パラメータデータを格納するためのメモリである。CPU1201はEEPROM1203に格納されたインストラクションデータに従って処理を行う。
表示部1205は、自動追尾撮像装置本体による追尾撮影状況をユーザーに提示するための簡易なキャラクタディスプレイ(例えば1行15文字程度)等により構成される。振動デバイス1206は、一般的に使用されている小型のバイブレータデバイスであり、CPU1201により振動の有無が制御される。音声インターフェース部1207は、上述した第2の実施形態と同様に内部のレジスタ設定値に従って所定の音声データをスピーカー1208により再生する。
ここで、無線端末における各種デバイス1201、1202、1203、1205、1206、1207、及び1209は、システムバス1204に接続されるものとする。また、図13に示す無線端末装置は図示しない電源部も有し、電源部は例えは一般的な乾電池や充電可能な2次電池等により構成される。
図14は本実施形態における無線端末の概観の一例を示した図である。本実施形態における無線端末は、無線端末本体1501に、任意のキャラクタを表示可能なキャラクタディスプレイ1502を具備する小型・軽量な端末である。
次に、第3の実施形態における自動追尾撮像装置の動作について説明する。なお、以下では自動追尾撮影動作時の処理についてのみ説明し、ユーザー操作による通常撮影動作については従来の撮像装置と同様であるので説明は省略する。
図15は、第3の実施形態における自動追尾撮像装置本体の動作を示すフローチャートである。図15に示す処理フローはRAM205にロードされたプログラムの実行フローであり、CPU201によって処理されるものである。図15に示すステップS1301〜S1306の処理は、図4に示した第1の実施形態におけるステップS101〜S106での処理、図10に示した第2の実施形態におけるステップS901〜S906での処理と同じであるため、説明を省略する。さらに、図示しない発光デバイスインターフェース1115の制御に関わる処理は、上述した第1の実施形態におけるステップS107と同様であるため説明を省略する。
以下では、ステップS1307以降の処理について説明する。
ステップS1307にて、CPU201は、追尾状況判定ステップS1306における現在の判定結果と前回の結果とを比較して追尾状況の変化を判定する。具体的には、CPU201は、追尾対象の人物が入れ替わった、あるいは撮影状況が変化した等の時間的状況変化を判定する。その判定の結果、追尾状況に変化がある場合には、ステップS1308にてCPU201はその内容を文字情報として無線端末に送信する。このとき、CPU201は、無線インターフェース部1117を制御して所定の通信プロトコルで当該情報を無線端末に送信する。
ここでは、追尾状況に変化があった場合、内容に関わらずその内容を送信する。なお、自動追尾撮像装置本体より無線端末に送信する情報の内容は、「追尾状態か否かのフラグ」、「追尾中の対象人物を特定する情報」、「撮影状況(撮影中人物の顔サイズ)」等である。
図16は、第3の実施形態における無線端末の動作を示すフローチャートである。図16に示す処理フローはEEPROM1203に格納されたプログラムの実行フローであり、CPU1201によって処理されるものである。また、CPU1201は、システムバス1204上の各デバイスを制御するとともに、所定の無線通信プロトコルスタックを処理する機能を有する。
まず、ステップS1401にて、無線端末は自動追尾撮像装置本体からのメッセージを受信する。次に、ステップS1402にて、CPU1201は、ステップS1401において受信したメッセージの内容を解析し、解析結果として得られる追尾状況を表示部1205に表示させる。具体的には、「追尾対象人物名」や「撮影状況」等をキャラクタディスプレイ1502に表示させる。
ステップS1406にて、CPU1201は、自動追尾撮像装置本体における追尾状況の変化内容を判定し、ユーザーにその内容を通知するか否かを判定する。具体的には、追尾対象人物に変化が生じた場合にはその旨を通知し、撮影状況(顔サイズ等)に変化があった場合には通知しない。上述した第2の実施形態と同様に、通知するか否かの判定条件は、ユーザーが予め設定しているものとする。
追尾状況の変化をユーザーに通知する場合には、ステップS1403にて、CPU1201は無線端末におけるユーザーへの通知モードを判定する。その判定の結果、音声通知モードが指定されている場合には、CPU1201は音声インターフェース部1207を制御して所定の音声でユーザーに追尾状況の変化を通知する。一方、振動通知モードが指定されている場合には、CPU1201は振動デバイス1206を制御してユーザーに追尾状況の変化を振動で通知する。例えば、予め登録する人物に対応する振動発生回数をEEPROM1203に記録しておき、追尾対象人物が入れ替わった場合に新たな追尾対象人物に対応する回数の振動を発生させるようにすれば良い。なお、無線端末における通知モードは、予めユーザーが指定するものであり、EEPROM1203に記録されているものとする。
また、追尾撮影状況の変化に対応する音声通知内容は、上述した第2の実施形態と同様である。振動通知モードにおいては、通知する追尾撮影状況の変化内容に従って、複雑に振動パターン(振動発生回数と振動発生時間を制御する等)を制御するようにしても良い。
なお、上述した説明では、無線端末が表示デバイス(キャラクタディスプレイ)、振動デバイス、音声デバイスの3つの通知インターフェースを有する場合について説明したが、すべての機能を有する必要はない。
また、上述した説明では、追尾対象人物に関する情報をテキストデータとして表示する場合について説明したが、無線端末1501の表示部1502に小型の画像表示装置を設け、追尾中の人物のサムネイル画像を本体で生成して表示部1502に画像データを表示するような構成としても良い。
以上、第3の実施形態によれば、自動追尾撮影装置本体と分離可能な無線端末に自動追尾撮影装置本体における追尾撮影状況に係る情報を無線通信により送信するので、自動追尾撮影装置本体から離れた場所に存在するユーザーに対して追尾撮影状況をより的確に提示かつ通知することができる。さらに、追尾状況の変化を文字情報として無線端末に送信することで、低コストな無線通信方式を利用することが可能になる。
なお、上述した第1〜第3の実施形態においては、顔を使用して人物を検出する場合について説明したが、これに限るわけではなく、人物のシルエットを利用する方法等の他の手法で人物の検出を行っても良い。また、人物の追尾に関して説明したが、本発明はこれに限るわけでなく、さまざまな物体の追尾に適用可能である。例えば、犬や猫などの動物を追尾するようにしても良い。さらに、動物だけでなく様々な移動物体の追跡に応用することも可能である。例えば車両等の移動物体の追尾に適用することも可能である。
また、第1〜第3の実施形態では、画像データから撮像対象物を検出する場合について説明したが、赤外センサー・音声センサー等他のセンシング結果を利用して撮像対象物を検出する手法を組み合わせても良い。
また、追尾状況として、検出された対象人物の顔サイズを提示する場合について説明したが、これに限るわけではなく、例えば追尾対象検出処理ステップS104で画角内の人物の数をカウントし、当該数を追尾状況として提示或いは通知するようにしても良い。また、例えば人数の数を通知する場合には、人数に応じた発光色を決定するテーブルをEEPROM206に用意し、当該テーブルに記録された情報に従って発光デバイスインターフェース部215を制御することで、ユーザーにその内容を提示することも可能である。
また、光学・機構部207のズーム倍率をユーザーに提示或いは通知するようにしても良い。この場合には、光学・機構部207の制御パラメータを所定の閾値で「望遠」、「中間」、「ワイド」等の情報に変換し、発光色や点滅パターン等に関連付ければよい。
また、第1〜第3の実施形態では、特定の1人の人物を追尾する場合について説明したが、本発明はこれに限るわけではない。例えば、予め登録した複数の人物全員が画角内に収まるように撮像倍率と撮像方向を制御するようにしても良い。その場合の追尾撮影状況の提示例を図17を用いて説明する。
図17は、未検出の人物と発光デバイス216の発光色との関係を示すテーブルの一例を示している。この例では、A/B/C/Dの4人を画角内に収まるように追尾設定されているものとする。
4人全員が撮影されている場合には、発光デバイス216は「青色」に発光する。A氏が画角内に収まっていない場合、すなわち追尾対象検出処理ステップS104、S904、S1304でA氏が未検出であった場合には、発光デバイス216は緑色に発光する。更にA氏に加えてB氏が未検出になった場合には、発光デバイス216は緑色と紫色とを所定の間隔で交互切り替えながら点灯する。このように、未検出人物に応じて発光デバイス216の発光色を変化させることで追尾状況を提示し、ユーザーは被写体グループの追尾撮影情報を容易に把握することができる。なお、図17に示すテーブルはEEPROM206に記録された情報であり、実際には発光色に対応するレジスタ値が記録されている。状況変化を通知する場合は、追尾状況変化通知判定ステップS909、S1406で、画角内の追尾対象人物が増減した場合に、その状況を通知するように設定しても良い。このように追尾撮影動作モードが異なる場合には、追尾状況判定ステップS106、S906、S1306では追尾撮影動作モードに対応して適切な判定条件を自動的に選択する。具体的には、例えば、図7及び図17に示す複数のテーブルを用意し、追尾撮影動作モードに応じてテーブルを選択(EEPROM206のアドレスを選択)することで、動作モードに応じた所定の発光パターン・発光色で追尾状況を提示する。
また、図2に示すような機械的な手法で撮像方向を制御して追尾を行う場合について説明したが、他の手法でも良い。例えば、高解像のセンサーを有し、撮像領域内の限定された領域を電子的に追尾し当該領域のデータを記録する構成の撮像装置に適用しても良い。
また、上述した説明では、マイクロプロセッサを用いて本発明を実施する場合について説明したが、すべて或いはその一部を論理回路等を用いたワイヤードロジックで実現しても良い。
(本発明の他の実施形態)
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体は本発明を構成する。また、そのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
第1の実施形態における自動追尾撮像装置の構成例を示すブロック図である。 光学・機構部の構成を模式的に示した図である。 本実施形態における自動追尾撮像装置の概観を模式的に示した図である。 第1の実施形態における自動追尾撮像装置の動作を示すフローチャートである。 追尾対象検出処理を説明するフローチャートである。 本実施形態における特定人物顔探索を説明するための図である。 追尾対象検出処理にて得られる顔情報と追尾状況提示内容の関係を示すテーブルの一例を示す図である。 発光デバイスインターフェース部の構成例を示す図である。 第2の実施形態における自動追尾撮像装置の構成例を示すブロック図である。 第2の実施形態における自動追尾撮像装置の動作を示すフローチャートである。 追尾状況の変化内容と再生する音声データの関係を示すテーブルの一例を示す図である。 第3の実施形態における自動追尾撮像装置本体の構成例を示すブロック図である。 第3の実施形態における自動追尾撮像装置の無線端末の構成例を示すブロック図である。 無線端末の概観の一例を示した図である。 第3の実施形態における自動追尾撮像装置本体の動作を示すフローチャートである。 第3の実施形態における無線端末の動作を示すフローチャートである。 未検出の人物と発光デバイスの発光色との関係を示すテーブルの一例を示す図である。
符号の説明
201 CPU
205 RAM
206 EEPROM
207 光学・機構部
208 機構制御部
209 映像入力部
210 映像入力インターフェース部
215 発光デバイスインターフェース部
216 発光デバイス
817 音声デバイスインターフェース部
818 スピーカー
1117、1209 無線インターフェース部
1118、1210 アンテナ

Claims (15)

  1. 撮像方向を変更可能な撮像手段と、
    上記撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出手段と、
    上記検出手段での検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御手段と、
    上記追尾制御手段の制御による追尾状況を判定する追尾状況判定手段と、
    上記追尾状況判定手段による追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 上記追尾状況判定結果には、上記撮像手段の画角内に存在する特定の物体を識別する情報が含まれることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 上記提示手段が、上記追尾状況判定結果を発光パターン及び発光色の少なくとも一方により提示する発光デバイスであることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
  4. 上記追尾状況の変化通知を行うか否かを判定する通知判定手段と、
    上記通知判定手段での判定結果に応じて、上記追尾状況判定結果を通知する状況変化通知手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置。
  5. 上記状況変化通知手段が音声デバイスであることを特徴とする請求項4記載の撮像装置。
  6. 上記追尾状況判定結果を出力するための無線インターフェースをさらに有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の撮像装置。
  7. 上記撮像手段を含む撮像部本体と分離可能であり、かつ上記追尾状況判定結果を受信する受信手段をさらに備え、
    上記受信手段と上記撮像部本体とは、互いに通信可能なようにそれぞれが有する無線インターフェースを介して接続されることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の撮像装置。
  8. 上記受信手段が、受信する上記追尾状況判定結果をユーザーに提示或いは通知する手段を有することを特徴とする請求項7記載の撮像装置。
  9. 上記追尾状況判定結果には、上記撮像手段の画角内における撮像対象物の大きさ、上記撮像手段の画角内における撮像対象物の数、及び、上記撮像手段のズーム倍率の少なくとも一つに関する情報が含まれることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の撮像装置。
  10. 上記追尾状況判定結果には、予め定める時間以上の期間にて撮像対象物が検出されない状態を示す情報が含まれることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の撮像装置。
  11. 上記追尾状況判定手段は複数の判定条件を有し、追尾撮影の動作モードに応じて上記判定条件を選択することを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の撮像装置。
  12. 上記検出手段は上記撮像対象物として人物を検出し、検出した人物の追尾状況を上記追尾状況判定手段が判定することを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の撮像装置。
  13. 撮像方向を変更可能な撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出工程と、
    上記検出工程での検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御工程と、
    上記追尾制御工程での制御による追尾状況を判定する追尾状況判定工程と、
    上記追尾状況判定工程での追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示工程とを有することを特徴とする撮像方法。
  14. 撮像方向を変更可能な撮像手段により撮像して得られる映像から撮像対象物を検出する検出ステップと、
    上記検出ステップでの検出結果に従って、上記撮像手段を制御する追尾制御ステップと、
    上記追尾制御ステップでの制御による追尾状況を判定する追尾状況判定ステップと、
    上記追尾状況判定ステップでの追尾状況判定結果を、上記映像を表示するための装置とは異なる手段にて提示する提示ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  15. 請求項14記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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