JP2010276843A - 回転台付カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる回転台付カメラ装置を提供する。
【解決手段】被写体をズームレンズ部４１を介して撮像して映像信号を出力する撮像部４と、撮像部４をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台５と、撮像部４から出力される映像信号に基づき被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部７１と、動き・顔検出部７１の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し回転台５に与えて撮像部４をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部７３と、動き・顔検出部７１の検出結果に応じてパン制御指示を生成し回転台５に与えて撮像部４をパン方向に回転させる速度を制御するパン制御指示生成部７２と、動き・顔検出部７１の検出結果に応じてズーム制御指示を生成し撮像部４のズームレンズ部４１に与えて被写体を拡大するズーム制御指示生成部７４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視システムに用いて好適な回転台付カメラ装置に関する。

監視システムは、一般的に、被写体を撮像して映像信号を出力するカメラと、カメラをパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、カメラから出力される映像信号を記録するレコーダと、カメラから出力される映像信号又はレコーダに記録された映像信号を表示するモニタとから構成される。

従来の監視システムには、設定された水平方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有するものがある。例えば、特許文献１で開示された監視カメラでは、ドームカメラの雲台駆動部に回転角度を測定するセンサを有し、オートパン撮影の開始点と終了点および監視の必要のない区間の開始点と終了点の夫々の角度をセンサの値としてあらかじめメモリに設定しておき、オートパン撮影時は、オートパン撮影の開始点と終了点間を監視に適した速度で繰り返し往復撮影を行い、監視の必要のない区間は、雲台駆動部を最高速度で駆動し、短時間で通過するように制御するようにしている。

特開２００５−１３０００７号公報

しかしながら、上述した従来のオートパン機能は、オートパン撮影時、画面内に被写体の動きや顔を検出したとしても、予め設定された一定の区域しか撮影することができず、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することはできなかった。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、オートパン撮影時にでも被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる回転台付カメラ装置を提供することを目的とする。

本発明の回転台付カメラ装置は、設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、被写体を撮像して映像信号を出力する撮像部と、前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、を備えた。

上記構成によれば、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてチルト制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をチルト方向に回転させるので、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる効率の良いオートパンが可能となる。

本発明の回転台付カメラ装置は、設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、被写体を撮像して映像信号を出力する撮像部と、前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてパン制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するパン制御指示生成部と、を備えた。

上記構成によれば、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてチルト制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をチルト方向に回転させるとともに、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてパン制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するので、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができ、しかもパン方向の撮影において、ぼけることなく明確に被写体を撮影することができる。

本発明の回転台付カメラ装置は、設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、被写体をズームレンズ部を介して撮像して映像信号を出力する撮像部と、前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてパン制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するパン制御指示生成部と、前記動き・顔検出部の検出結果に応じてズーム制御指示を生成し前記ズームレンズに与えて前記被写体を拡大するズーム制御指示生成部と、を備えた。

上記構成によれば、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてチルト制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をチルト方向に回転させるとともに、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてパン制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をパン方向に回転させる速度を制御し、さらに被写体の動き又は顔検出の結果に応じてズーム制御指示を生成し、それをズームレンズに与えて被写体を拡大するので、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に拡大して撮影することができ、しかもパン方向の撮影において、ぼけることなく明確に被写体を撮影することができる。

本発明は、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてチルト制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をチルト方向に回転させるので、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる効率の良いオートパンが可能となる。また、本発明は、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてパン制御指示を生成し、それを回転台に与えて撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するので、パン方向の撮影において、ぼけることなく明確に被写体を撮影することができる。また、本発明は、被写体の動き又は顔検出の結果に応じてズーム制御指示を生成し、それをズームレンズに与えて被写体を拡大するので、被写体の動き又は顔を中心に拡大して撮影することができる。

本発明の実施の形態１に係る回転台付カメラ装置の概略構成を示すブロック図 実施の形態１に係る回転台付カメラ装置の映像処理部が人物の顔を検出したときの動作をイメージで示した図 実施の形態１に係る回転台付カメラ装置の映像処理部の動作を説明するためのフロー図 本発明の実施の形態２に係る回転台付カメラ装置の映像処理部の動作を説明するためのフロー図 本発明の実施の形態３に係る回転台付カメラ装置の映像処理部の動作を説明するためのフロー図 実施の形態３に係る回転台付カメラ装置の動作をイメージで示した図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転台付カメラ装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の回転台付カメラ装置１は、回転台付カメラ装置１の各部を制御するカメラマイコン２と、カメラマイコン２を制御するためのプログラムを格納したフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性のメモリ３と、被写体を撮像する撮像手段である撮像部４と、撮像部４をパン方向及びチルト方向に向けるための回転台５と、カメラマイコン２からのＰＴ（PAN, TILT）制御指示に従って回転台５を制御するサーボマイコン・モータドライバ６と、撮像部４からの映像信号を基に動き検出、顔検出を行ってＰＴＺ（PAN, TILT, ZOOM）制御指示を生成する映像処理部７と、を備える。

撮像部４は、ズームレンズ部４１と、このズームレンズ部４１を介して得られた映像を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子４２と、映像信号のレベルを一定にする制御を行ってデジタル変換するＡＧＣ・Ａ／Ｄ部４３とを備える。映像処理部７は、撮像部４からの映像信号を基に動き・顔検出を行う動き・顔検出部７１と、その検出結果とカメラマイコン２から与えられるＰＴＺ位置情報を基にＰＴＺ制御指示を生成するパン制御指示生成部７２、チルト制御指示生成部７３及びズーム制御指示生成部７４と、そのＰＴＺ制御指示を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリ７５とを備える。

カメラマイコン２は、映像処理部７から入力されるＰＴＺ制御指示に従い、ＰＴ制御指示をサーボマイコン・モータドライバ６に与えて回転台５のパンモータ５１とチルトモータ５２を制御し、ズームに関するＺ制御指示を撮像部４に与えてズームレンズ部４１を制御する。また、カメラマイコン２は、電源投入時にサーボマイコン・モータドライバ６を制御するとともに、撮像部４のズームレンズ部４１を制御して原点位置を検出する。また、カメラマイコン２は、動作中、常にサーボマイコン・モータドライバ６から入力される撮像部４のパン、チルトの位置情報と、撮像部４のズームレンズ部４１から入力されるズーム情報とからＰＴＺ位置情報を生成してこれを映像処理部７に入力する。

次に、本実施の形態の回転台付カメラ装置１の動作を説明する。図２は、顔を検出した時の映像処理部７の動作をイメージで示した図である。同図において、顔や動き検出しながらオートパンを行い、例えば顔を検出したらオートパン速度を落とし（（ａ））、その顔が画面の中央に来るようにチルトする（（ｂ））。次いで、その顔が画面の一定の大きさになるようにズームする（（ｃ））。その後、オートパンは速度を落としながら続けられ、画面上から顔が検出されなくなると、速度、チルト角度、ズーム倍率を元に戻す（（ｄ）、（ｅ））。

図３は、ＰＴＺ制御指示を生成する映像処理部７の動作を説明するためのフロー図である。同図において、まず撮像部４からの映像信号を基に、動き・顔検出部７１で、物体（被写体）の動き検出又は顔検出を行えたかどうか判定する（ステップＳ１）。物体の動き検出又は顔検出を行えた場合はステップＳ２に移行し、物体の動き検出又は顔検出を行えない場合はステップＳ５に移行する。

物体の動き検出又は顔検出を行えてステップＳ２に移行すると、パン制御指示生成部７２で、パン速度を検出時用パン速度に設定し、パン制御指示を生成して出力する（ステップＳ２）。ここで、通常のパン速度と検出時用パン速度との関係は、通常のパン速度＞検出時用パン速度である。

パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、検出した物体のＹ座標が画面中心Ｙ座標になるように動作チルト角度を算出し、その結果を基にチルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ３）。ここで、通常のチルト角度はパン角度によらず一定（例えば、下方向４５度）である。

チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、検出した物体の画面上での大きさがある一定の大きさ（例えば、画面サイズの４分の１）になるように動作ズーム倍率を算出し、その結果を基にズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ４）。その際、ズームにより、検出した物体が画面から見切れないようにする。ここで、通常のズーム倍率はパン角度によらず一定である（例えば、１倍）である。

一方、物体の動き検出又は顔検出を行えなくてステップＳ５に移行すると、パン制御指示生成部７２で、パン速度を通常のパン速度に設定し、パン制御指示を生成して出力する（ステップＳ５）。パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、チルト角度を通常のチルト角度に設定し、チルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ６）。チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、ズーム倍率を通常のズーム倍率に設定し、ズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ７）。

このように本実施の形態の回転台付カメラ装置１によれば、物体の動き又は顔検出の結果に応じて、物体のＹ座標が画面中心Ｙ座標に等しくなるチルト角を算出してチルト制御指示を生成し、それを回転台５に与えて撮像部４をチルト方向に回転させるとともに、物体の動き又は顔検出の結果に応じて、パン速度を検出時用パン速度に設定してパン制御指示を生成し、それを回転台５に与えて撮像部４をパン方向に回転させる速度を制御し、さらに、物体の動き又は顔検出の結果に応じて、物体の大きさがある一定の大きさになるようなズーム倍率を算出してズーム制御指示を生成し、それをズームレンズ部４１に与えて被写体を拡大するので、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる効率の良いオートパンが可能となる。また、パン方向の撮影において、ぼけることなく明確に被写体を撮影することができる。

（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、動き検出又は顔検出したときに、すぐにパン速度を設定速度にし、チルト角を設定角度にし、ズーム倍率を設定倍率にするようにしたが、実施の形態２では、動き検出又は顔検出したときに、徐々に、パン速度を設定速度にし、チルト角を設定角度にし、ズーム倍率を設定倍率にするようにした。なお、本実施の形態の構成は、実施の形態１と同様であるので図１を援用する。但し、映像処理部の機能の一部が異なるので、映像処理部に付す符号を“７Ｂ”とする。

図４は、ＰＴＺ制御指示を生成する映像処理部７Ｂの動作を説明するためのフロー図である。同図において、まず撮像部４からの映像信号を基に、動き・顔検出部７１で、物体の動き検出又は顔検出を行えたかどうか判定する（ステップＳ８）。物体の動き検出又は顔検出を行えた場合はステップＳ９に移行し、物体の動き検出又は顔検出を行えない場合はステップＳ１２に移行する。

物体の動き検出又は顔検出を行えてステップＳ９に移行すると、パン制御指示生成部７２で、現在のパン速度が検出時用パン速度に近づくようなパン速度を算出し、その結果を基にパン制御指示を生成して出力する（ステップＳ９）。

パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、検出した物体のＹ座標が画面中心Ｙ座標に近づくような動作チルト角度を算出し、その結果を基にチルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ１０）。

チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、検出した物体の画面上での大きさがある一定の大きさ（例えば、画面サイズの４分の１）に近づくような動作ズーム倍率を算出し、その結果を基にズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ１１）。その際、ズームにより、検出した物体が画面から見切れないようにする。

一方、物体の動き検出又は顔検出を行えなくてステップＳ１２に移行すると、パン制御指示生成部７２で、現在のパン速度が通常のパン速度に近づくようなパン速度を算出し、その結果を基にパン制御指示を生成して出力する（ステップＳ１２）。パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、カメラマイコン２から入力される現在のチルト角度が通常のチルト角度に近づくようなチルト角度を算出し、その結果を基にチルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ１３）。チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、カメラマイコン２から入力される現在のズーム倍率が通常のズーム倍率に近づくようなズーム倍率を算出し、その結果を基にズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ１４）。

このように、パン速度やチルト角やズーム倍率を一気に目標値にするのではなく、徐々に目標値に近づけていくように算出する。

（実施の形態３）
実施の形態３は、一周前の軌跡を記憶しておいて同じ軌跡を辿るようにし、その際に、一周前の検出区域であったのに何も検出されなければ、次の周からその区域は通常のオートパン動作に戻る機能を有するものである。なお、本実施の形態の構成は、実施の形態１と同様であるので図１を援用する。但し、映像処理部の機能の一部が異なるので、映像処理部に付す符号を“７Ｃ”とする。

図５は、ＰＴＺ制御指示を生成する映像処理部７Ｃの動作を説明するためのフロー図である。同図において、まず映像処理部７Ｃ内のメモリ７５に保存される全パン角度におけるパン速度、チルト角度、ズーム倍率情報をそれぞれ通常のパン速度、チルト角度、ズーム倍率にする（ステップＳ１５）。なお、メモリ７５に保存するパン角度の粒度は１度位である。次いで、検出フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１６）。そして、検出フラグがＯＮかどうかを判定し（ステップＳ１７）、ＯＮであればステップＳ１８に移行し、ＯＮでなければ（すなわちＯＦＦであれば）ステップＳ１９に移行する。

検出フラグがＯＮであるとしてステップＳ１８に移行すると、前回保存を行った角度から現在のパン角度までのＰＴＺ制御情報に現在のＰＴＺ制御情報を保存する。これに対し、検出フラグがＯＮでないとしてステップＳ１９に移行すると、前回保存を行った角度から現在のパン角度までのＰＴＺ制御情報を初期値に保存する。

ステップＳ１８又はステップＳ１９の処理を行った後、撮像部４からの映像信号を基に、動き・顔検出部７１で、物体の動き検出又は顔検出を行えたかどうか判定する（ステップＳ２０）。物体の動き検出又は顔検出を行えた場合はステップＳ２１に移行し、物体の動き検出又は顔検出を行えない場合はステップＳ２５に移行する。

物体の動き検出又は顔検出を行えてステップＳ２１に移行すると、パン制御指示生成部７２で、現在のパン速度が検出時用パン速度に近づくようなパン速度を算出し、その結果を基にパン制御指示を生成して出力する（ステップＳ２１）。

パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、検出した物体のＹ座標が画面中心Ｙ座標に近づくような動作チルト角度を算出し、その結果を基にチルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ２２）。

チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、検出した物体の画面上での大きさがある一定の大きさ（例えば、画面サイズの４分の１）に近づくような動作ズーム倍率を算出し、その結果を基にズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ２３）。この際、ズームにより、検出した物体が画面から見切れないようにする。ステップＳ２３の処理を行った後、検出フラグをＯＮにし（ステップＳ２４）、ステップＳ１７に戻る。

一方、物体の動き検出又は顔検出を行えなくてステップＳ２５に移行すると、パン制御指示生成部７２で、現在のパン速度がメモリ７５に保存されている現在のパン角度におけるパン速度に近づくようなパン速度を算出し、その結果を基にパン制御指示を生成して出力する（ステップＳ２５）。パン制御指示を生成して出力した後、チルト制御指示生成部７３で、現在のチルト角度がメモリ７５に保存されている現在のパン角度におけるチルト角度に近づくように動作チルト角度を算出し、その結果を基にチルト制御指示を生成して出力する（ステップＳ２６）。チルト制御指示を生成して出力した後、ズーム制御指示生成部７４で、現在のズーム倍率がメモリ７５に保存されている現在のパン角度におけるズーム倍率に近づくように動作ズーム倍率を算出し、その結果を基にズーム制御指示を生成して出力する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の処理を行った後、検出フラグをＯＦＦにし（ステップＳ２８）、ステップＳ１７に戻る。

図６は、実施の形態３の動作をイメージで示した図であり、横軸がパン角度、縦軸がチルト角度である。１周目で顔を検出し、２周目で顔を検出しない場合でも、１周目と同じ軌跡を辿るが、３周目で通常のオートパンに戻る。すなわち、１周目は、ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ２０〜ステップＳ２４の処理を行い、２周目は、ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ２０、ステップＳ２５〜ステップＳ２８の処理を行い、３周目は、ステップＳ１７、ステップＳ１８又はステップＳ１９の処理を行う。

このように、一周前の軌跡を記憶しておいて同じ軌跡を辿るようにし、その際に、一周前の検出区域であったのに何も検出されなければ、次の周からその区域は通常のオートパン動作に戻る。なお、同じ軌跡ではなく、検出物体の移動距離などを考慮して軌跡を計算しても良い。

本発明は、被写体の動き又は顔があった箇所を中心に撮影することができる効率の良いオートパンが可能となるといった効果を有し、回転台付カメラ装置を有する監視システムなどへの適用が可能である。

１ 回転台付カメラ装置
２ カメラマイコン
３、７５ メモリ
４ 撮像部
５ 回転台
６ サーボマイコン・モータドライバ
７、７Ｂ、７Ｃ 映像処理部
４１ ズームレンズ部
４２ 撮像素子
４３ ＡＧＣ・Ａ／Ｄ部
５１ パンモータ
５２ チルトモータ
７１ 動き・顔検出部
７２ パン制御指示生成部
７３ チルト制御指示生成部
７４ ズーム制御指示生成部

Claims (3)

1. 設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、
   被写体を撮像して映像信号を出力する撮像部と、
   前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、
   前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、
   を備えた回転台付カメラ装置。
2. 設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、
   被写体を撮像して映像信号を出力する撮像部と、
   前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、
   前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてパン制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するパン制御指示生成部と、
   を備えた回転台付カメラ装置。
3. 設定されたパン方向の一定区域を往復撮影するオートパン機能を有する回転台付カメラ装置において、
   被写体をズームレンズ部を介して撮像して映像信号を出力する撮像部と、
   前記撮像部をパン方向及びチルト方向に回転させる回転台と、
   前記撮像部から出力される映像信号に基づき前記被写体の動き又は顔を検出する動き・顔検出部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてチルト制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をチルト方向に回転させるチルト制御指示生成部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてパン制御指示を生成し前記回転台に与えて前記撮像部をパン方向に回転させる速度を制御するパン制御指示生成部と、
   前記動き・顔検出部の検出結果に応じてズーム制御指示を生成し前記ズームレンズに与えて前記被写体を拡大するズーム制御指示生成部と、
   を備えた回転台付カメラ装置。

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