JP2011009929A - 可動機構部制御装置、可動機構部制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】カメラと雲台から成る撮像システムにより、できるだけ効率の良い探索動作が得られるようにする。
【解決手段】固定のチルト位置で、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動するという探索動作を、撮像方向が上向きの状態から下向きとなる順で、異なるチルト角ごとに行っていく。これにより、撮像方向が上側に向く位置に被写体が在る可能性が高いことを前提として、早期に被写体が撮像視野角範囲に収まって検出される可能性を高くする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、撮像装置が載置される雲台などの可動機構部を、例えば被写体探索などのために駆動制御する可動機構部制御装置と、その方法に関する。また、この可動機構部制御装置が実行するプログラムに関する。

特許文献１には、自動追尾装置として、テレビカメラを収容したリモコン雲台システムの構成が記載されている。即ち、撮像装置部と雲台とを組み合わせて、自動的に被写体を探知できるようにした装置、システム構成である。

特開２００１−２６８４２５号公報

本願発明としては、撮像部の撮像方向を変更可能なようにして構成された撮像装置、撮像システムにより自動的に被写体の探知、探索を行わせようとする場合において、できるだけ効率の良い探索動作が得られるようにすることを、その課題とする。

そこで本発明は上記した課題を考慮して、可動機構部制御装置として、撮像を行って撮像画像を得る撮像部の撮像方向がパン方向及びチルト方向で変化するようにして動くようにされた構造を有する可動機構部を駆動制御するもので、所定のチルト位置から開始され、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動する単位パン動作が、予め設定された２以上の異なる上記所定のチルト位置ごとに行われ、かつ、上記所定のチルト位置による仰角が大きい順に従って行われるように上記可動機構部を駆動制御する、パン・チルト駆動制御手段を備えて構成することとした。

上記構成では、所定のチルト位置で、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動するという探索動作を、撮像方向が上向きの状態から下向きとなる順で、異なるチルト位置ごとに行っていく。つまり、水平方向の探索を、上から下にかけて所定回数行うように動作する。
例えば、このような探索動作であると、撮像方向が上側に向く位置に被写体が在る可能性が高いことを前提にした場合には、早期に被写体が撮像視野角範囲に収まる状態が得られる可能性が高くなる。

このようにして、本発明は、例えば被写体が探索されるまでの時間が短縮される可能性が高くなるなど、これまでよりも効率良く被写体を探索していくことができる。

実施形態の撮像システムを成す撮像装置であるデジタルスチルカメラの外観を簡単に示す正面図及び背面図である。 実施形態の撮像システムを成す雲台の外観例を示す斜視図である。 実施形態の撮像システムとして、雲台にデジタルスチルカメラが取り付けられた形態例を示す正面図である。 実施形態の撮像システムとして、雲台にデジタルスチルカメラが取り付けられた形態例を、パン方向における動きの態様例とともに示す平面図である。 実施形態の撮像システムとして、雲台にデジタルスチルカメラが取り付けられた形態例を示す側面図である。 雲台にデジタルスチルカメラが取り付けられた形態例を、チルト方向における動きの態様例とともに示す側面図である。 デジタルスチルカメラの構成例を示すブロック図である。 雲台の構成例を示すブロック図である。 実施形態における撮像システムについての内部システム構成例を示すブロック図である。 順当に考えられる被写体探索の動きとして、パン方向の動きを説明するための図である。 順当に考えられる被写体探索の動きとして、二次元探索パターンを示す図である。 本実施形態としての二次元探索パターンの第１例を示す図である。 本実施形態としての二次元探索パターンの第２例を示す図である。 本実施形態の被写体探索動作として、有効探索範囲について制限がない場合の動作を説明するための図である。 本実施形態の被写体探索動作として、有効探索範囲について180°の制限がある場合の動作を説明するための図である。 本実施形態の被写体探索動作として、有効探索範囲について90°の制限がある場合の動作を説明するための図である。 実施形態の被写体探索動作を含む自動撮像記録のためのアルゴリズム（第１例）を示すフローチャートである。 第１例のアルゴリズムにおけるパラメータ設定処理、探索用画角設定制御のための処理手順例を示すフローチャートである。 第１例のアルゴリズムにおけるパラメータ設定処理の変形例としての処理手順例を示すフローチャートである。 第１例のアルゴリズムに対応する有効探索範囲対応範囲パラメータテーブルの内容例を示す図である。 第１例のアルゴリズムの変形例に対応する有効探索範囲対応範囲パラメータテーブルの内容例を示す図である。 部分探索範囲設定の第２例としての基本動作例を説明するための図である。 部分探索範囲設定の第２例としての他の基本動作例を説明するための図である。 部分探索範囲設定の第２例として、有効探索範囲に制限がある場合の動作例を説明するための図である。 部分探索範囲設定の第２例として、有効探索範囲に制限がある場合の動作例を説明するための図である。

以下、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について、下記の順により説明する。
＜１．撮像システムの構成＞
［１−１．全体構成］
［１−２．デジタルスチルカメラ］
［１−３．雲台］
［１−４．撮像システムの機能構成例］
＜２．被写体探索挙動例１＞
＜３．被写体探索挙動例２：実施形態としての二次元探索パターン＞
［３−１．第１例］
［３−２．第２例］
＜４．被写体探索挙動例３：実施形態としての部分探索範囲設定（第１例）＞
［４−１．回転角度の制限無しの場合］
［４−２．回転角度の制限有りの場合：有効回転角度１８０°］
［４−３．回転角度の制限有りの場合：有効回転角度９０°］
＜５．実施形態のアルゴリズム＞
［５−１．基本例］
［５−１−１．パラメータ設定の変形例］
＜６．被写体探索挙動例４：部分探索範囲設定（第２例）＞

また、以降の説明にあたり、画枠、画角、撮像視野角、構図なる語を用いることとする。
画枠は、例えば画像が嵌め込まれるようにしてみえる一画面相当の領域範囲をいい、一般には縦長若しくは横長の長方形としての外枠形状を有する。
画角は、ズーム角などともいわれるもので、撮像装置の光学系におけるズームレンズの位置によって決まる画枠に収まる範囲を角度により表したものである。一般的には、撮像光学系の焦点距離と、像面（イメージセンサ、フィルム）のサイズによって決まるものとされているが、ここでは、焦点距離に対応して変化し得る要素を画角といっている。以降において、画角の値については、焦点距離（例えば35mm換算）により表す場合がある。
撮像視野角は、定位置に置かれた撮像装置により撮像して得られる画像の画枠に収まる範囲について、上記の画角に加え、パン（水平）方向における振り角度と、チルト（垂直）方向における角度（仰角、俯角）により決まるものをいう。
構図は、ここでは、フレーミングともいわれるもので、例えば画像視野角によって決まる画枠内における被写体についてのサイズ設定も含めたうえでの配置状態をいう。

本実施形態としては、本願発明に基づく構成を、デジタルスチルカメラと、このデジタルスチルカメラが取り付けられる雲台とからなる撮像システムに適用した場合を例に挙げることとする。

＜１．撮像システムの構成＞
［１−１．全体構成］
本実施形態の撮像システムは、デジタルスチルカメラ１と、このデジタルスチルカメラ１が載置される雲台１０から成る。
先ず、図１にデジタルスチルカメラ１の外観例を示す。図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれデジタルスチルカメラ１の正面図、背面図となる。
この図に示されるデジタルスチルカメラ１は、先ず、図１（ａ）に示すように、本体部２の前面側においてレンズ部２１ａを備える。このレンズ部２１ａは、撮像のための光学系として本体部２の外側に表出している部位である。

また、本体部２の上面部には、レリーズボタン３１ａが設けられている。撮像モードにおいてはレンズ部２１ａにより撮像された画像（撮像画像）が画像信号として生成される。そして、この撮像モードにおいてレリーズボタン３１ａに対する操作が行われると、この操作タイミングのときに得られていたとする撮像画像が、静止画の画像データとして記憶媒体に記録される。つまり、写真撮影が行われる。

また、デジタルスチルカメラ１は、図１（ｂ）に示すようにして、その背面側に表示画面部３３ａを有する。
この表示画面部３３ａには、撮像モード時においては、スルー画などといわれ、そのときにレンズ部２１ａにより撮像している画像が表示される。また、再生モード時においては、記憶媒体に記録されている画像データが再生表示される。さらに、ユーザがデジタルスチルカメラ１に対して行った操作に応じて、ＧＵＩ(Graphical User Interface)としての操作画像が表示される。

なお、本実施形態のデジタルスチルカメラ１は、表示画面部３３ａに対してタッチパネルが組み合わされているものとする。これにより、ユーザは、表示画面部３３ａに対して指を当てることによって、しかるべき操作を行うことができる。

また、本実施形態の撮像システム(撮像装置)は、このデジタルスチルカメラ１としての撮像装置部と、次に説明する雲台１０としての可動機構部から成るものとしているが、ユーザは、デジタルスチルカメラ１単体のみを使用しても、通常のデジタルスチルカメラと同じように、写真撮影を行うことができる。

図２は、雲台１０の外観を示す斜視図である。また、図３〜図６は、本実施形態の撮像システムの外観として、雲台１０に対してデジタルスチルカメラ１が適切な状態で載置された状態を示している。図３は正面図、図４は平面図、図５は側面図であり、図６は側面図によりチルト機構の可動範囲を示したものである。

図２、及び図３，図４，図５に示すように、雲台１０は、大きくは接地台部１３の上に本体部１１が組み合わされたうえで、さらに本体部１１に対してカメラ台座部１２が取り付けられた構造を有する。

雲台１０にデジタルスチルカメラ１を載置しようとするときには、デジタルスチルカメラ１の底面側を、カメラ台座部１２の上面側に対して置くようにようにする。
この場合のカメラ台座部１２の上面部には、図２に示すようにして、突起部１３とコネクタ１４が設けられている。
その図示は省略するが、デジタルスチルカメラ１の本体部２の下面部には、突起部１３と係合する孔部が形成されている。デジタルスチルカメラ１がカメラ台座部１２に対して適正に置かれた状態では、この孔部と突起部１３とが係合した状態となる。この状態であれば、通常の雲台１０のパンニング・チルティングの動作であれば、デジタルスチルカメラ１が雲台１０からずれたり、外れてしまったりすることがないようにされている。

また、デジタルスチルカメラ１においては、その下面部の所定位置にもコネクタが設けられている。上記のようにして、カメラ台座部１２にデジタルスチルカメラ１が適正に載置される状態では、デジタルスチルカメラ１のコネクタと雲台１０のコネクタ１４とが接続され、少なくとも、相互間の通信が可能な状態となる。

なお、例えばコネクタ１４と突起部１３は、実際においては、カメラ台座部１２において可動できるようになっている。そのうえで、例えばデジタルスチルカメラ１の底面部の形状に合わせたアダプタなどを併用することで、異なる機種のデジタルスチルカメラを、雲台１０と通信可能な状態で、カメラ台座部１２に載置できるようになっている。
また、デジタルスチルカメラ１とカメラ台座部１２との通信は無線により行われるようにしてもよい。

また、例えば雲台１０に対してデジタルスチルカメラ１が載置された状態では、雲台１０からデジタルスチルカメラ１に対して充電が行えるように構成しても良い。さらには、デジタルスチルカメラ１にて再生している画像などの映像信号を雲台１０側にも伝送し、雲台１０からさらにケーブルや無線通信などを介して、外部モニタ装置に出力させるような構成とすることも考えられる。つまり、雲台１０について、単に、デジタルスチルカメラ１の撮像視野角を変更させるためだけに用いるのではなく、いわゆるクレードルとしての機能を与えることが可能である。

なお、ここでの「撮像視野角」とは、定位置に置かれた撮像装置により撮像して得られる画像の画枠に収まる範囲について、上記の画角に加え、パン（水平）方向における振り角度と、チルト（垂直）方向における角度（仰角、俯角）の要素により決まるものをいう。

次に、雲台１０によるデジタルスチルカメラ１のパン・チルト方向の基本的な動きについて説明する。
まず、パン方向の基本的な動きは次のようになる。
この雲台１０を床面などに置いた状態では、接地台部１３の底面が接地する。この状態において、図４に示すように、回転軸１１ａを回転中心として、本体部１１は時計回り方向、及び反時計回り方向に回転できるようになっている。これにより、雲台１０に載置されているデジタルスチルカメラ１の撮像視野角は、左右方向（水平方向）に沿って変化することになる。つまり、パンニングの動きが与えられる。
そのうえで、この場合の雲台１０のパン機構は、時計回り方向及び反時計回り方向の何れについても、３６０°以上の回転が無制限で自在に行える構造を有しているものとする。

また、この雲台のパン機構においては、パン方向における基準位置が決められている。
ここでは、図４に示すようにして、パン基準位置を０°（３６０°）としたうえで、パン方向に沿った本体部１１の回転位置、即ちパン位置を０°〜３６０°により表すものとする。

また、雲台１０のチルト方向の基本的な動きについては次のようになる。
チルト方向の動きは、図５及び図６に示すようにして、カメラ台座部１２が回転軸１２ａを回転中心として、仰角、俯角の両方向に可動することにより得られる。
ここで、図５は、カメラ台座部１２がチルト基準位置Ｙ0（０°）にある状態が示されている。この状態では、レンズ部２１ａ(光学系部)の撮像光軸と一致する撮像方向Ｆ１と、接地台部１３が接地する接地面部ＧＲとが平行となる。
そのうえで、図６に示すように、先ず、仰角方向においては、カメラ台座部１２は、回転軸１２ａを回転中心として、チルト基準位置Ｙ0（０°）から所定の最大回転角度＋ｆ°の範囲で動くことができる。また、俯角方向においても、回転軸１２ａを回転中心として、チルト基準位置Ｙ0（０°）から所定の最大回転角度−ｇ°の範囲で動くことができるようになっている。このようにして、カメラ台座部１２がチルト基準位置Ｙ0（０°）を基点として、最大回転角度＋ｆ°〜最大回転角度−ｇ°の範囲で動くことで、雲台１０（カメラ台座部１２）に載置されたデジタルスチルカメラ１の撮像視野角は、上下方向（垂直方向）沿って変化することになる。つまりチルティングの動作が得られる。

なお、図２〜図６に示した雲台１０の外観構成はあくまでも一例であり、載置されたデジタルスチルカメラ１をパン方向及チルト方向に動かすことができるようにされていれば、他の物理的構成、構造が採られてもかまわない。

［１−２．デジタルスチルカメラ］
先ず、図７のブロック図は、デジタルスチルカメラ１の実際的な内部構成例を示している。
この図において、先ず、光学系部２１は、例えばズームレンズ、フォーカスレンズなども含む所定枚数の撮像用のレンズ群、絞りなどを備えて成り、入射された光を撮像光としてイメージセンサ２２の受光面に結像させる。
また、光学系部２１においては、上記のズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りなどを駆動させるための駆動機構部も備えられているものとされる。これらの駆動機構部は、例えば制御部２７が実行するとされるズーム（画角）制御、自動焦点調整制御、自動露出制御などのいわゆるカメラ制御によりその動作が制御される。

イメージセンサ２２は、上記光学系部２１にて得られる撮像光を電気信号に変換する、いわゆる光電変換を行う。このために、イメージセンサ２２は、光学系部２１からの撮像光を光電変換素子の受光面にて受光し、受光された光の強さに応じて蓄積される信号電荷を、所定タイミングにより順次出力する。これにより、撮像光に対応した電気信号(撮像信号)が出力される。なお、イメージセンサ２２として採用される光電変換素子（撮像素子）としては、特に限定されるものではないが、現状であれば、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤ(Charge Coupled Device)などを挙げることができる。また、ＣＭＯＳセンサを採用する場合には、イメージセンサ２２に相当するデバイス(部品)として、次に述べるＡ／Ｄコンバータ２３に相当するアナログ−デジタル変換器も含めた構造とすることができる。

上記イメージセンサ２２から出力される撮像信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３に入力されることで、デジタル信号に変換され、信号処理部２４に入力される。
信号処理部２４では、Ａ／Ｄコンバータ２３から出力されるデジタルの撮像信号について、例えば１つの静止画 (フレーム画像)に相当する単位で取り込みを行い、このようにして取り込んだ静止画単位の撮像信号について所要の信号処理を施すことで、１枚の静止画に相当する画像信号データである撮像画像データ（撮像静止画像データ）を生成することができる。

上記のようにして信号処理部２４にて生成した撮像画像データを画像情報として記憶媒体（記憶媒体装置）であるメモリカード４０に記録させる場合には、例えば１つの静止画に対応する撮像画像データを信号処理部２４からエンコード／デコード部２５に対して出力する。
エンコード／デコード部２５は、信号処理部２４から出力されてくる静止画単位の撮像画像データについて、所定の静止画像圧縮符号化方式により圧縮符号化を実行したうえで、例えば制御部２７の制御に応じてヘッダなどを付加して、所定形式に圧縮された画像データの形式に変換する。そして、このようにして生成した画像データをメディアコントローラ２６に転送する。メディアコントローラ２６は、制御部２７の制御に従って、メモリカード４０に対して、転送されてくる画像データを書き込んで記録させる。この場合のメモリカード４０は、例えば所定規格に従ったカード形式の外形形状を有し、内部には、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶素子を備えた構成を採る記憶媒体である。なお、画像データを記憶させる記憶媒体については、上記メモリカード以外の種別、形式などとされてもよい。

また、本実施の形態としての信号処理部２４は、先の説明のようにして取得される撮像画像データを利用して、後述するように、被写体検出としての画像処理を実行させるように構成される。

また、デジタルスチルカメラ１は信号処理部２４にて得られる撮像画像データを利用して表示部３３により画像表示を実行させることで、現在撮像中の画像であるいわゆるスルー画を表示させることが可能とされる。例えば信号処理部２４においては、先の説明のようにしてＡ／Ｄコンバータ２３から出力される撮像信号を取り込んで１枚の静止画相当の撮像画像データを生成するのであるが、この動作を継続することで、動画におけるフレーム画像に相当する撮像画像データを順次生成していく。そして、このようにして順次生成される撮像画像データを、制御部２７の制御に従って表示ドライバ３２に対して転送する。これにより、スルー画の表示が行われる。

表示ドライバ３２では、上記のようにして信号処理部２４から入力されてくる撮像画像データに基づいて表示部３３を駆動するための駆動信号を生成し、表示部３３に対して出力していくようにされる。これにより、表示部３３においては、静止画単位の撮像画像データに基づく画像が順次的に表示されていくことになる。これをユーザが見れば、そのときに撮像しているとされる画像が表示部３３において動画的に表示されることになる。つまり、スルー画が表示される。

また、デジタルスチルカメラ１は、メモリカード４０に記録されている画像データを再生して、その画像を表示部３３に対して表示させることも可能とされる。
このためには、制御部２７が画像データを指定して、メディアコントローラ２６に対してメモリカード４０からのデータ読み出しを命令する。この命令に応答して、メディアコントローラ２６は、指定された画像データが記録されているメモリカード４０上のアドレスにアクセスしてデータ読み出しを実行し、読み出したデータを、エンコード／デコード部２５に対して転送する。

エンコード／デコード部２５は、例えば制御部２７の制御に従って、メディアコントローラ２６から転送されてきた撮像画像データから圧縮静止画データとしての実体データを取り出し、この圧縮静止画データについて、圧縮符号化に対する復号処理を実行して、１つの静止画に対応する撮像画像データを得る。そして、この撮像画像データを表示ドライバ３２に対して転送する。これにより、表示部３３においては、メモリカード４０に記録されている撮像画像データの画像が再生表示されることになる。

また表示部３３に対しては、上記のスルー画や画像データの再生画像などとともに、ユーザインターフェース画像（操作画像）も表示させることができる。この場合には、例えばそのときの動作状態などに応じて制御部２７が必要なユーザインターフェース画像としての表示用画像データを生成し、これを表示ドライバ３２に対して出力するようにされる。これにより、表示部３３においてユーザインターフェース画像が表示されることになる。なお、このユーザインターフェース画像は、例えば特定のメニュー画面などのようにモニタ画像や撮像画像データの再生画像とは個別に表示部３３の表示画面に表示させることも可能であるし、モニタ画像や撮像画像データの再生画像上の一部において重畳・合成されるようにして表示させることも可能である。

制御部２７は、例えば実際においてはＣＰＵ(Central Processing Unit)を備えて成るもので、ＲＯＭ２８、ＲＡＭ２９などとともにマイクロコンピュータを構成する。ＲＯＭ２８には、例えば制御部２７としてのＣＰＵが実行すべきプログラムの他、デジタルスチルカメラ１の動作に関連した各種の設定情報などが記憶される。ＲＡＭ２９は、ＣＰＵのための主記憶装置とされる。
また、この場合のフラッシュメモリ３０は、例えばユーザ操作や動作履歴などに応じて変更(書き換え)の必要性のある各種の設定情報などを記憶させておくために使用する不揮発性の記憶領域として設けられるものである。なおＲＯＭ２８について、例えばフラッシュメモリなどをはじめとする不揮発性メモリを採用することとした場合には、フラッシュメモリ３０に代えて、このＲＯＭ２８における一部記憶領域を使用することとしてもよい。

操作部３１は、デジタルスチルカメラ１に備えられる各種操作子と、これらの操作子に対して行われた操作に応じた操作情報信号を生成してＣＰＵに出力する操作情報信号出力部位とを一括して示している。制御部２７は、操作部３１から入力される操作情報信号に応じて所定の処理を実行する。これによりユーザ操作に応じたデジタルスチルカメラ１の動作が実行されることになる。

雲台対応通信部３４は、雲台１０側とデジタルスチルカメラ１側との間での所定の通信方式に従った通信を実行する部位であり、例えばデジタルスチルカメラ１が雲台１０に対して取り付けられた状態において、雲台１０側の通信部との間での有線若しくは無線による通信信号の送受信を可能とするための物理層構成と、これより上位となる所定層に対応する通信処理を実現するための構成とを有して成る。上記物理層構成として、図２との対応では、コネクタ１４と接続されるコネクタの部位が含まれる。

［１−３．雲台］
図８のブロック図は、雲台１０の内部構成例を示している。
先に述べたように、雲台１０は、パン・チルト機構を備えるものであり、これに対応する部位として、パン機構部５３、パン用モータ５４、チルト機構部５６、チルト用モータ５７を備える。
パン機構部５３は、雲台１０に取り付けられたデジタルスチルカメラ１について、図４に示したパン（横・左右）方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、パン用モータ５４が正逆方向に回転することによって得られる。同様にして、チルト機構部５６は、雲台１０に取り付けられたデジタルスチルカメラ１について、図６に示したチルト（縦・上下）方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、チルト用モータ５７が正逆方向に回転することによって得られる。

制御部５１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどが組み合わされて形成されるマイクロコンピュータを有して成り、上記パン機構部５３、チルト機構部５６の動きをコントロールする。例えば制御部５１がパン機構部５３の動きを制御するときには、移動させるべき方向と移動速度を指示する信号をパン用駆動部５５に対して出力する。パン用駆動部５５は、入力される信号に対応したモータ駆動信号を生成してパン用モータ５４に出力する。このモータ駆動信号は、例えばモータがステッピングモータであれば、PWM制御に対応したパルス信号となる。
このモータ駆動信号によりパン用モータ５４が、例えば所要の回転方向、回転速度により回転し、この結果、パン機構部５３も、これに対応した移動方向と移動速度により動くようにして駆動される。
同様にして、チルト機構部５６の動きを制御するときには、制御部５１は、チルト機構部５６に必要な移動方向、移動速度を指示する信号をチルト用駆動部５８に対して出力する。チルト用駆動部５８は、入力される信号に対応したモータ駆動信号を生成してチルト用モータ５７に出力する。このモータ駆動信号によりチルト用モータ５７が、例えば所要の回転方向及び回転速度で回転し、この結果、チルト機構部５６も、これに対応した移動方向，速度により動くようにして駆動される。
また、パン機構部５３は、ロータリーエンコーダ（回転検出器）５３ａを備えている。ロータリーエンコーダ５３ａは、パン機構部５３の回転の動きに応じて、その回転角度量を示す検出信号を制御部５１に出力する。同様に、チルト機構部５６はロータリーエンコーダ５６ａを備える。このロータリーエンコーダ５６ａも、チルト機構部５６の回転の動きに応じて、その回転角度量を示す信号を制御部５１に出力する。

通信部５２は、雲台１０に取り付けられたデジタルスチルカメラ１内の雲台対応通信部３４との間で所定の通信方式に従った通信を実行する部位であり、雲台対応通信部３４と同様にして、相手側通信部と有線若しくは無線による通信信号の送受信を可能とするための物理層構成と、これより上位となる所定層に対応する通信処理を実現するための構成とを有して成る。上記物理層構成として、図２との対応では、カメラ台座部１２のコネクタ１４が含まれる。

［１−４．撮像システムの機能構成例］
次に、図９のブロック図により、本実施形態に対応する撮像システムを成すデジタルスチルカメラ１及び雲台１０についての、ハードウェア及びソフトウェア（プログラム）により実現される機能構成(システム構成)例を示す。
この図において、デジタルスチルカメラ１は、撮像記録ブロック６１、構図判定ブロック６２、パン・チルト・ズーム制御ブロック６３、及び通信制御処理ブロック６４を備えて成るものとされている。

撮像記録ブロック６１は、撮像により得られた画像を画像信号のデータ（撮像画像データ）として得て、この撮像画像データを記憶媒体に記憶するための制御処理を実行する部位である。この部位は、例えば撮像のための光学系、撮像素子（イメージセンサ）、及び撮像素子から出力される信号から撮像画像データを生成する信号処理回路、また、撮像画像データを記憶媒体に書き込んで記録（記憶）させるための記録制御・処理系などを有して成る部位である。
この場合の撮像記録ブロック６１における撮像画像データの記録（撮像記録）は、構図判定ブロック６２の指示、制御により実行される。

構図判定ブロック６２は、撮像記録ブロック６１から出力される撮像画像データを取り込んで入力し、この撮像画像データを基にして、先ず被写体検出を行い、最終的には構図判定のための処理を実行する。さらに、判定した構図による画内容の撮像画像データが得られるようにするための構図合わせ制御も実行する。
ここで、構図判定ブロック６２が実行する被写体検出処理（初期顔枠の設定を含む）は、図７との対応では信号処理部２４が実行するようにして構成できる。また、この信号処理部２４による被写体検出処理は、ＤＳＰ(Digital signal Processor)による画像信号処理として実現できる。つまり、ＤＳＰに与えるプログラム、インストラクションにより実現できる。
また、構図判定ブロック６２が実行する顔枠の修正、及び構図判定、構図合わせ制御は、制御部２７としてのＣＰＵがプログラムに従って実行する処理として実現できる。

パン・チルト・ズーム制御ブロック６３は、構図判定ブロック６２の指示に応じて、判定された最適構図に応じた構図、撮像視野角が得られるように、パン・チルト・ズーム制御を実行する。つまり、構図合わせ制御として、構図判定ブロック６２は、例えば判定された最適構図に応じて得るべき上記構図、撮像視野角をパン・チルト・ズーム制御ブロック６３に指示する。パン・チルト・ズーム制御ブロック６３は、指示された構図、撮像視野角が得られる撮像方向にデジタルスチルカメラ１が向くための、雲台１０のパン・チルト機構についての移動量を求め、この求めた移動量に応じた移動を指示するパン・チルト制御信号を生成する。
また、例えば判定された適切画角を得るためのズーム位置を求め、このズーム位置となるようにして、撮像記録ブロック６１が備えるとされるズーム機構を制御する。

通信制御ブロック６４は、雲台１０側に備えられる通信制御ブロック７１との間で所定の通信プロトコルに従って通信を実行するための部位となる。上記パン・チルト・ズーム制御ブロック６３が生成したパン・チルト制御信号は、通信制御ブロック６４の通信により、雲台１０の通信制御ブロック７１に対して送信される。

雲台１０は、例えば図示するようにして、通信制御ブロック７１、及びパン・チルト制御処理ブロック７２を有している。
通信制御ブロック７１は、デジタルスチルカメラ１側の通信制御ブロック６４との間での通信を実行するための部位であり、上記のパン・チルト制御信号を受信した場合には、このパン・チルト制御信号をパン・チルト制御処理ブロック７２に対して出力する。

パン・チルト制御処理ブロック７２は、ここでは図示していない雲台１０側のマイクロコンピュータなどが実行する制御処理のうちで、パン・チルト制御に関する処理の実行機能に対応するものとなる。
このパン・チルト制御処理ブロック７２は、入力したパン・チルト制御信号に応じて、ここでは図示していないパン駆動機構部、チルト駆動機構部を制御する。これにより、最適構図に応じて必要な水平視野角と垂直視野角を得るためのパンニング、チルティングが行われる。

また、この場合の構図判定ブロック６２は後述するようにして被写体検出処理を実行するが、この被写体検出のために、パン・チルト・ズーム制御ブロック６３は、例えば指令に応じて被写体探索のためのパン・チルト・ズーム制御を行うことができるようになっている。

＜２．被写体探索挙動例１＞
上記のようにしてデジタルスチルカメラ１と雲台１０から成る本実施形態の撮像システムは、パン・チルト・ズームの動きにより自動的に被写体探索を行って、例えば人物などとしての周囲の被写体を検出する。そして、被写体を検出すると、この検出した被写体を対象として構図を自動的に設定したうえで撮像記録を行う。
このような自動撮像記録動作においては、被写体探索を実行する際においてどのような探索の挙動とすべきか、即ち、パンニング・チルティングによる撮像方向(撮像光軸)の移動パターンをどのようなものとすべきかを考える必要がある。

図１０，図１１は、被写体探索時の挙動として考え得る１例を示している。
先ず、パン方向の動きについては、図１０に示すようにして、第１探索回転方向ＲＴ１として示すように、時計回り方向については３６０°回転させる。次に、第２探索回転方向ＴＲ２として示すように、反時計回り方向についても３６０°回転させる。この例では、パン方向の動きについては、この第１探索回転方向ＲＴ１による動きと、第２探索回転方向ＲＴ２による動きが組み合わされることになる。

そのうえで、チルト方向の動きの組み合わせにより、二次元的な探索パターンとしては、図１１に示す白抜きの矢印Sc1〜Sc9の順により動きながら被写体探索を行う。
先ず、ここでは、或るパン・チルト位置に対応した始点Stに位置している状態において被写体探索を開始させることになったとする。すると、雲台１０は、矢印Sc1として示すように、この始点Stからパン位置360°(0°)／チルト位置+ｆ°となるようにしてパンニング・チルティングを行う。このパン位置360°(0°)／チルト位置+ｆ°が被写体探索の起点(探索起点Ｐ)となる。パン位置360°(0°)／チルト位置+ｆ°は、図４，図６から理解されるように、撮像方向Ｆ１として、パン方向においてはパン基準位置を向き、チルト方向においては、+ｆ°の仰角により上向きとなった状態である。

次に、雲台１０は、矢印Sc2で示す動きをする。つまり、チルト位置+ｆ°は維持した状態で、例えば、第２探索回転方向ＴＲ２としての動きにより、パン位置0°に移動する。つまり、反時計回りで３６０°回転して、同じパン位置360°(0°)に戻る。

次に雲台１０は、矢印Sc3として示すように、パン位置0°(360°)において、チルト位置+ｆ°からチルト位置0°となるようにして、チルティングを行う。これにより、撮像方向Ｆ１は、パン基準位置にて水平となる。
続いて雲台１０は、チルト位置0°の状態で、矢印Sc4として示すように、第1探索回転方向ＲＴ１により３６０°のパンニングを行う。
次に雲台１０は、矢印Sc5として示すように、チルト位置0°からチルト位置-ｇ°となるようにしてチルティングを行う。
次に雲台１０は、矢印Sc6として示すように、チルト位置-ｇ°の状態で、第２探索回転方向により360°のパンニングを行う。
次に雲台１０は、矢印Sc7として示すように、パン位置0°（360°）の状態で、チルト位置-ｇ°からチルト位置0°に移動するようにしてチルティングを行う。
次に雲台１０は、矢印Sc8として示すように、チルト位置0°を維持して第１探索回転方向ＲＴ１により３６０°回転するパンニングを行う。
次に雲台１０は、矢印Sｃ9として示すように、パン位置360°(0°)を維持して、チルト位置0°からチルト位置+f°に移動するようにしてチルティングを行う。
上記矢印Sｃ9に対応するチルティングを終了すると、探索パターンとしては一巡したことになる。図１１から分かるように、矢印Sc2〜Sc9による動きを一巡させた段階では、パン方向における正面（パン基準位置）での上下方向（+f°〜−g°）と、上側（チルト位置+f°）、中央(チルト位置0°)、下側(チルト位置-g°)のそれぞれでの360°方向との探索が網羅されることになる。
そして、以降は、同様にして、矢印Sc2〜Sc9に対応するパンニング、チルティングの動きを順次実行し、これを繰り返すようにする。この過程において被写体が検出されたのであれば、デジタルスチルカメラ１は、構図合わせ制御を行ったうえで撮像記録を実行する。例えばこの検出した被写体について、しかるべき構図で必要枚数を撮像記録したとすると、再度、探索起点Ｐであるパン位置360°(0°)／チルト位置+f°に戻り、矢印Sc2〜Sc9のパターンによる被写体探索を繰り返していくようにする。

＜３．被写体探索挙動例２：実施形態としての二次元探索パターン＞
［３−１．第１例］
本実施形態としては、上記図１０、図１１により説明した探索パターンを改善して、より効率よく被写体が探索できるようにした探索パターンを提案する。その第１例について、図１２により説明する。

先ず、本実施形態の探索パターンとしては、先ず、水平探索角αを設定する。この水平探索角αは、以降の説明のようにして、パン方向における動きのパターンなどに応じて変化し得る。最も基本的な水平探索角αの設定としては、α=３６０°とした場合を挙げることができる。
また、この図１２の探索パターンでは、水平探索角αにおける中央位置を水平中心位置Ｈとして扱う。この水平中心位置Ｈを０°として、パン方向の可動範囲としては、 +α/2〜０°〜-α/2 として表す。

図１２に示される探索パターンは、次のようになる。なお、ここでの探索パターンについての具体的説明にあたっては、水平探索角α=360°とされている場合について述べる。
ここで、始点Ｓｔに対応する或るパン位置、チルト位置の状態において、被写体探索を開始すべきことになったとする。すると、雲台１０は、白抜きの矢印Sc1として示すように、始点Ｓｔの位置から、パン位置はそのまま維持して、チルト方向のみについて、チルト位置+f°まで移動する。この始点Ｓｔに対応するパン位置におけるチルト位置+f°が、この場合の探索起点Ｐとなる。
図１１の場合には、パン位置360°(0°)／チルト位置+f°としての絶対的な位置を探索起点Ｐとして規定していた。これに対して、図１２の場合には、始点Ｓｔが対応するパン位置におけるチルト位置+f°を探索起点Ｐとする。つまり、本実施形態における探索起点Ｐにおけるパン位置は、始点Ｓｔの位置に応じて変化する。

図１２において探索起点Ｐに至ると、雲台１０は、白抜きの矢印Sc2として示すように、チルト位置+f°は維持したうえで、パン方向の動きとして水平中心位置Ｈ(0°)から-2/α°まで移動させるパンニングを行う。次に、雲台１０は、矢印Sc3として示すように、チルト位置+f°は維持したうえで、パン位置-2/α°から他方の限界であるパン位置+2/αまで移動させるパンニングを行う。次に、雲台１０は、チルト位置+f°は維持したうえで、パン位置+2/αから水平中心位置Ｈ(0°)までパンニングを行う。

水平探索角α=360°とした場合、上記矢印Sc2〜Sc4までの動作については、例えば、デジタルスチルカメラ１が+ｆ°のチルト位置を固定した状態で、先ず、水平中心位置から反時計回り方向（第２探索回転方向ＴＲ２）で１８０°回転し、次に、時計回り方向（第１探索回転方向ＴＲ１）で３６０°回転し、次に、反時計回り方向で１８０°回転して、水平中心位置Ｈに戻る、というものになる。
ここで、この１つの規定のチルト位置で固定した状態でのパン方向の探索動作に付いてみると、矢印Sc3の動きにより、時計回り方向（第１探索回転方向ＴＲ１）で360°の片道分の移動を行っている。また、矢印Sc2と矢印Sc4との動きにより、結果的には、反時計回り方向（第２探索回転方向ＴＲ２）で同様に360°の片道分の移動を行っているといえる。従って、矢印Sc2，Sc3，Sc4によっては、パン方向おける規定の回転角度範囲を一往復しているということがいえる。例えば、片道分の探索としてもよいのであるが、この図１２の例では、往復の探索動作とすることで、より的確に被写体が検出されるようにしている。
そして、この矢印Sc2〜Sc4までの動作により、まずは、撮像方向F1が上向きのチルト位置+f°の状態でのパン方向の探索が完結したことになる。

次に雲台１０は、矢印Sc5として示すように、水平中心位置Ｈ(0°)は維持したうえで、チルト位置+f°からチルト位置0°に移動させるチルティングを行う。これにより、撮像方向Ｆ１は上下における中央（水平）を向くことになる。
そのうえで、雲台１０は、矢印Sc6、矢印Sc7、矢印Sc8として示すように、上記矢印Sc2,Sc3，Sc4と同様のパンニングを行う。これにより、撮像方向F1が上下方向において中央(水平)を向いた状態での、パン方向における一往復分の探索が完結したことになる。

次に雲台１０は、矢印Sc9として示すように、水平中心位置Ｈ(0°)は維持したうえで、チルト位置0°からチルト位置-g°に移動させるチルティングを行う。これにより、撮像方向Ｆ１は下を向くことになる。
そのうえで、雲台１０は、矢印Sc10、矢印Sc11、矢印Sc12として示すように、上記矢印Sc2,Sc3，Sc4と同様のパンニングを行う。これにより、撮像方向F1が下を向いた状態での、パン方向における一往復分の探索が完結したことになる。

これまでの説明によると、図１２に示す探索パターンでは、先ず、被写体探索開始時において得られていたパン位置が、そのまま探索起点Ｐのパン位置として設定される。
これは、例えば次のような利点がある。ここで、デジタルスチルカメラ１を載置した雲台１０のパン位置がパン基準位置ではない状態にあるとする。そして、この状態において、雲台１０を置き直し、被写体探索を開始させたとする。このような場合、ユーザは、無意識であっても、デジタルスチルカメラ１の撮像方向F1が自分の方にほぼ向くようにして置く可能性が高いといえる。このようなことを想定した場合、本実施形態のように、探索起点Ｐのパン位置としては、被写体探索開始時における雲台１０のパン位置とすれば、先ず、雲台１０を置き直したユーザがすぐに探索される可能性が高くなる。これに対して、図１１の場合のように、絶対的な位置として設定された探索起点Ｐに戻したうえで探索を開始させた場合には、雲台１０を置き直したユーザが探索されるまでには、より多くの時間を要する可能性が高い。

また、上記したことからすれば、被写体となる人物は、少なくとも、パン方向においては、探索起点Ｐに対応した水平中心位置Ｈの近傍にいる可能性が高いといえる。そこで、図１２の探索パターンとしては、上下方向に撮像方向F1を変化させるためにパンニングを行う際には、必ず、水平中心位置Ｈにて行うようにしている。

さらに、本願発明者は、いくつかの状況を想定して検討したところ、撮像方向が上向きのときのほうが、被写体となる人物の顔が画枠内に存在して検出される確率が高いことを確認した。これは、一般的な傾向として、ユーザが、自動撮影記録のためにデジタルスチルカメラ１が載せられた状態の雲台１０を置こうとした場合、その場所は、被写体となる人物達が囲んでいるテーブルであるような場合が多い。また、被写体となる人物が主に立っているような状態であれば、胸から腰の高さあたりの台などが多くなる。つまり、高さの関係としては、被写体となる人物の顔のほうが、デジタルスチルカメラ１よりも高くなる傾向となる。
そこで、図１２の探索パターンでは、パン方向での探索については、例えば先ず、撮像方向を上向きとしたうえでパン方向に探索し、(Sc2,Sc3,Sc4)、次いで、同様の探索を、中央（水平）(Sc6,Sc7,Sc8)、下(Sc10,Sc11,Sc12)の順により行うこととしている。つまり、チルト位置固定によるパン方向の探索を、撮像方向Ｆ１が上向きの状態から、順次、下向きの状態となるようにしてチルト位置を変更しながら行っていく。
このようにして、図１２に示す探索パターンは、できるだけ短時間で効率よく被写体が検出されるように配慮されている。
なお、ここでは、固定されるチルト位置について、+ｆ°、0°、-g°に応じた３段階としているが、これはあくまでも一例であって、2段階以上であれば、+ｆ°〜-g°の範囲において、任意の段階数によるチルト位置を設定してよい。また、設定される複数のチルト位置も、必ずしも等角度で分割する必要はなく、例えば上向きのチルト位置について、下向きのチルト位置よりも小さい分割角度を設定するなど、分割角度に変化を与えてもよい。

［３−２．第２例］
図１３は、本実施形態の二次元探索パターンの第２例であり、図１２の二次元探索パターンを基としたうえで、より簡略なパターンとした場合を示している。
図１３においても、被写体探索のパターン開始時は、始点Ｓｔが対応するパン位置を水平中心位置Ｈとしたうえで、矢印Sc1として示すように、この水平中心位置Ｈにおいてチルト位置+f°まで移動させるチルティングを行う。これにより、撮像方向F1は上向きとなる。
次に雲台１０は、矢印Sc2として示すように、チルト位置+f°を維持してパン位置-α/2まで180°のパンニングを行う。次に雲台１０は、矢印Sc3として示すように、パン位置-α/2からパン位置+α/2まで360°回転するパンニングを行う。これにより、撮像方向F1が上向きの状態での左右方向の探索が完了したことになる。矢印Sc2と矢印Sc3によっては、完全に一往復とはなっていない。第１例では、固定されチルト位置ごとにおけるパン方向の動きは必ず一往復となるようにされていたが、第２例では、簡略化のために、少なくとも時計回り方向若しくは反時計回り方向の一方による片道の探索が行われれば、１つの固定チルト位置でのパン方向の探索は完了したものとして扱う。

次に雲台１０は、矢印Sc4として示すように、パン位置+α/2を維持して、チルト位置+f°からチルト位置0°まで移動させるチルティングを行う。これにより撮像方向F1は、上向きから中央向きに移動したことになる。次に、雲台１０は、矢印Sc5として示すように、チルト位置0°の状態で、パン位置+α/2からパン位置-α/2までの360°のパンニングを行う。これにより、撮像方向F1が上下方向における中央を向いた状態でのパン方向の探索が完了したことになる。
次に雲台１０は、矢印Sc6として示すように、パン位置-α/2にて、チルト位置0°からチルト位置-g°に移動させるチルティングを行い、撮像方向F1を下向きとする。次に雲台１０は、矢印Sc7として示すように、チルト位置-g°のまま、パン位置-α/2からパン位置+α/2まで360°回転させるパンニングを行う。これにより、撮像方向F1が下向きでのパン方向における片道分の探索が完了する。

次に雲台１０は、矢印Sc8として示すように、パン位置+α/2にて、チルト位置-g°からチルト位置0°に移動させるチルティングを行い、さらに、矢印Sc9として示すように、再度、チルト位置0°にて、パン位置+α/2からパン位置-α/2までの360°の回転によるパンニングを行う。
次に、雲台１０は、矢印Sc10として示すように、パン位置-α/2にて、チルト位置0°からチルト位置+f°まで移動させるチルティングを行い、さらに、矢印Sc11として示すように、チルト位置+f°にて、パン位置-α/2から水平中心位置Ｈ(0°)にまで移動させるパンニングを行う。これにより、探索パターンを一巡し、パン・チルト位置は探索起点Ｐに戻ったことになる。

この図１３と、先の図１２とを比較すると、図１３のほうが、一巡の二次元探索パターンにおけるパンニング・チルティングによる移動量は少なくなっている。これにより、図３のほうが探索パターンを一巡させる時間は短縮することができ、これに応じて、例えばより短時間で被写体を探索することも可能になる。
ただし、図１３の例では、探索パターンを簡易化するために、撮像方向F1の上下方向における向きを変更するのにあたっては、水平中心位置Ｈにて行うのではなく、パン位置±α/2にて行うようにしている。しかし、本実施形態としては、被写体の存在する確率としてみた場合には、水平方向における撮像方向Ｆ１よりも、上下方向における撮像方向Ｆ１のほうを重視することとしている。このために、図１２においても、左右方向の探索については、図１３と同様に、上、中央、下の順で行うようにしている。このようにして、第２例では、探索パターンを一巡させる時間の短縮と、実用上十分とされる探索性能とを両立させようとしている。

なお、本実施形態の探索パターンの第１例、第２例として、図１２，図１３にて説明した、+α/2，-α/2と実際のパン方向における移動方向との対応は、逆とされてもよい。つまり、図１２についての先の説明では、矢印Sc2などとして示す紙面左側へのパン移動方向は反時計回り方向、矢印Sc3などとして示す紙面右側へのパン移動方向は時計回し方向、としている。これとは反対に、矢印Sc2などが時計回り方向、矢印Sc3などが反時計回り方向となるパン方向とされてよい。

＜４．被写体探索挙動例３：実施形態としての部分探索範囲設定（第１例）＞
［４−１．回転角度の制限無しの場合］
これまでの説明では、本実施形態としての図１２若しくは図１３の探索パターンを一巡させるのにあたり、パン方向の最大移動範囲、即ち、水平探索角αについては３６０°であるとしていた。
本実施形態では、より効率よく被写体探索が行えるようにするために、例えば、水平探索角αを３６０°より小さい所定角度で分割し、この分割された水平探索角α（部分角度値）ごとに、例えば図１２，図１３に示した探索パターンによる探索を行っていくという構成を提案する。
なお、この水平探索角αを分割した被写体探索においては、例えば図１１に示した探索パターンも適用できる。ただし、図１２，図１３としての本実施形態の探索パターンを採用することで、より効率的な被写体探索が可能になる。以降の説明においては、便宜上、分割された水平探索角αごとに、図１２に示した本探索パターンが適用されていることを前提とする。

先ず、水平探索角αを分割した被写体探索の最も基本的な例として、雲台１０のパン方向における回転角度に制限が無い場合の探索動作例について、図１４を参照して説明する。

図１４においては、３６０°のパン角度について、第１部分探索範囲DV1〜第４部分探索範囲DV4の４つの部分探索範囲（パン方向の可動角度範囲）に分割している。ここでは、４つの部分探索範囲は等角度で分割することとしている。つまり、１つの部分探索範囲が有するパン方向の角度範囲は90°である。そして、これら第１〜第４部分探索範囲DV1〜DV4の各々が有するパン方向の角度範囲90°が、水平探索角αに相当する。

なお、本実施形態の図１２、図１３に示す探索パターンでは、先に述べたように、水平中心位置Ｈは、被写体探索開始時のパン位置に応じて決まる。従って、第１部分探索範囲DV1〜第４部分探索範囲DV4の各水平中心位置Ｈは、90°おきの間隔で、0°〜360°のパン角度範囲におけるどのパン位置にも設定され得る。しかし、図１４においては、図示及び説明を簡単で分かりやすいものとすることの都合上、第１部分探索範囲DV1の水平中心位置Ｈが、パン基準位置と一致している場合を示している。

この図１４に示されるように第１〜第４部分探索範囲DV1〜DV4を規定した場合の被写体探索の挙動については、次のようになる。
先ず、雲台１０は、第１部分探索範囲DV1のパン角度範囲において、図１２の二次元探索パターンを一巡させる。このとき、図１２における水平中心位置Ｈは、パン位置０°となる。また、図１２における+α/2はパン位置45°が対応し、-α/2は、パン位置315°が対応する。つまり、この場合の第１部分探索範囲DV1は、パン位置315°〜(0°)〜45°の角度位置範囲にて設定されている。
第１部分探索範囲DV1にて図１２の二次元探索パターンを一巡させると、続いては、雲台１０は、撮像方向Ｆ１がパン位置90°となるようにしてパン方向に移動させる。パン位置+45°は、図示するようにして、第２部分探索範囲DV2のパン角度範囲における水平中心位置Ｈである。そこで、雲台１０は、第２部分探索範囲DV2にて図１２の二次元探索パターンを一巡させる。
以降、雲台１０は、同様にして、第３部分探索範囲DV3における水平中心位置Ｈであるパン位置180°にまで移動して、第３部分探索範囲DV3にて図１２の二次元探索パターンを一巡させる。次に、第４部分探索範囲DV4における水平中心位置Ｈであるパン位置270°にまで移動して、第４部分探索範囲DV4にて図１２の二次元探索パターンを一巡させる。
このようにして、第１部分探索範囲DV1、第２部分探索範囲DV2、第３部分探索範囲DV3、第４部分探索範囲DV4の順で図１２の二次元探索パターンを一巡させることで、探索可能範囲の全てを網羅した被写体探索が一巡することになる。以降は、上記第１部分探索範囲DV1〜第４部分探索範囲DV4の順で図１２の二次元探索パターンを一巡させるという探索動作を繰り返す。

そして、上記の探索動作のもと、例えば第１部分探索範囲DV1に含まれる或るパン・チルト位置にて被写体が探索されたとする。これに応じては、例えばデジタルスチルカメラ１により構図合わせ制御を行って撮像記録を行うようにする。そして、例えば必要枚数分の撮像記録が完了したとすると、次の第２部分探索範囲DV2に移動して探索動作を引き続き実行する。

［４−２．回転角度の制限有りの場合：有効回転角度１８０°］
ところで、上記図１４に示した例は、雲台１０のパン方向における回転角度(有効探索範囲(有効可動角度範囲))に制限が無い場合に対応する。この場合、図１４の説明から理解されるように、撮像システムは、デジタルスチルカメラ１を結果的にはパン方向において３６０°以上で制限無く回転し、被写体を探索して撮像することになる。しかし、実際の使用を考慮した場合、状況によっては、このような動作は好ましくない場合がある。
例として、レストランなどで使用する場合、パン方向において３６０°以上で回転して被写体探索を行うと、他のテーブルにいる全く関係ない他人まで撮像記録してしまうことになる。
また、家庭などで、テレビジョン受像機の前に本実施形態の撮像システムを置いて、テレビジョン受像機に表示されている画像を鑑賞している家族を自動撮影しようとする場合を考えてみる．この場合、撮像システムの後ろ半分ではテレビジョン受像機を撮影することになってしまうから、パン方向に３６０°以上で回転して被写体探索を行わせたまままでは、その探索動作に無駄が多くなる。

そこで、本実施形態では、雲台１０がパン方向において被写体探索のために回転可能な最大角度（有効探索範囲）を制限できるようにする。本実施形態としては、先ず、有効探索範囲を制限するか否かについて、デジタルスチルカメラ１に対する操作によりユーザが選択設定できるようにされているものとする。また、有効探索範囲を制限することとした場合には、その有効探索範囲としての角度を複数の選択肢のうちから選択できるようにする。この場合において、選択肢としては、いくつ用意されてもよいのであるが、ここでは、１８０°と９０°の２つの選択肢があるものとする。
つまり、本実施形態としては、有効探索範囲について、［１］無制限、［２］制限有り：180°、［３］制限有り90°の３つの選択肢のうちからユーザが選択する操作が行えるようにされている。

また、本実施形態の雲台１０が、デジタルスチルカメラ１のクレードルとしても機能する構成とされている場合、雲台１０には、ＡＣアダプタであるとか、映像信号用ケーブルなどが接続される場合がある。
一具体例として、雲台１０の背面側にＡＣアダプタ端子や映像出力端子ジャックを設けることとする。これらの端子ジャックに対してプラグが差し込まれている場合においては、有効探索範囲を無制限にすると、端子と接続されているケーブルが不用意に引き回されてじゃまになる。そこで、撮像システムとしては、雲台１０の端子ジャックに対してプラグが差し込まれことを検知できるようにして、雲台１０の端子ジャックに対してプラグが差し込まれている状態のときには、自動的に、有効探索範囲を１８０°、若しくは９０°で制限するようにして設定する。

図１５は、有効探索範囲ＶＬの角度を180°に制限して設定した場合に対応する、部分探索範囲の設定態様例を示している。
この図では、180°の有効探索範囲ＶＬを、第１部分探索範囲DV1、第２部分探索範囲DV2、第３部分探索範囲DV3の３つに分割している。これに応じて、第１部分探索範囲DV1、第２部分探索範囲DV2、第３部分探索範囲DV3の水平探索角αは、それぞれ60°として設定される。

仮に図１４の部分探索範囲の設定に従って、そのまま単純に有効探索範囲VL=１８０°とした場合には、水平探索角α＝90°の部分探索範囲を２つ設定すべきことになる。しかし、有効探索範囲が制限されることになれば、それだけパン方向において探索すべき範囲は狭くなるから、それだけ全探索可能範囲の探索を一巡する時間は短くなる。例えば、図１４に示した有効探索範囲が無制限の場合において得られる探索時間が実用上問題にならない程度に短くなっていれば、有効探索範囲を制限したときには、より丹念に被写体探索を行ってもよい、ということがいえる。

そこで、有効探索範囲ＶＬの角度が180°として設定された場合には、図１５に示すようにして、部分探索範囲の数については、２より多い３を設定し、これに伴って１つの部分探索範囲の水平探索角αについては、図１４の場合よりも小さい60°としたものである。

そして、この場合の探索動作としては，例えば次のようになる。
先ず、雲台１０は、第１部分探索範囲DV1のパン角度範囲において、図１２の二次元探索パターンを一巡させる。このとき、図１２における水平中心位置Ｈは、パン位置０°が対応し、図１２における+α/2はパン位置30°が対応し、-α/2は、パン位置330°が対応する。
第１部分探索範囲DV1にて図１２の二次元探索パターンを一巡させると、続いては、雲台１０は、撮像方向Ｆ１がパン位置+60°となるようにしてパン方向に移動させる。パン位置+60°は、この場合の第２部分探索範囲DV2のパン角度範囲における水平中心位置Ｈである。そこで、雲台１０は、第２部分探索範囲DV2にて図１２の二次元探索パターンを一巡させる。
次に、雲台１０は、撮像方向Ｆ１がパン位置+300°となるようにしてパン方向に移動させる。パン位置+300°は、第３部分探索範囲DV3のパン角度範囲における水平中心位置Ｈである。雲台１０は、上記と同様、この第３部分探索範囲DV3にて図１２の二次元探索パターンを一巡させる。
このようにして、第１部分探索範囲DV1、第２部分探索範囲DV2、第３部分探索範囲DV3の順で図１２の二次元探索パターンを一巡させることで、全探索可能範囲の探索が一巡したことになる。以降は、上記の探索動作を繰り返す。
そして、例えば上記の探索動作の過程において、第１部分探索範囲DV1にて被写体が探索されたとすると、撮像システムとしては、例えば先にも述べたように、構図合わせ制御の後、撮像記録を実行する。そして、例えば必要枚数分の撮像記録が完了すると、第２部分探索範囲DV2に移動して探索動作を引き続いて実行する。

なお、部分探索範囲の移動順としては、例えばより単純に、時計回り方向若しくは反時計回り方向に沿った順で移動させることが考えられる。具体的には、時計回り方向であれば、図１５の場合には、第３部分探索範囲DV3、第１部分探索範囲DV1、第２部分探索範囲DV2の順となる。
しかし、先にも述べたように、パン方向に関しては、被写体は、被写体探索開始時におけるパン位置の方向に存在している可能性が高い。そこで、本実施形態としては、この被写体探索開始時におけるパン位置を水平中心位置Ｈとする部分探索範囲から被写体探索を開始させることとしている。

［４−３．回転角度の制限有りの場合：有効回転角度９０°］
図１６は、有効探索範囲ＶＬについて90°が設定された場合の部分探索範囲の設定例を示している。
この場合には、90°の有効探索範囲ＶＬに対して、同じ90°の水平探索角αを有する１つの第１部分探索範囲DV1を設定した態様を示している。この場合の探索動作としては、この第１部分探索範囲DV1にて図１２の探索パターンによるパンニング・チルティングの動作を一巡させ、これを繰り返すことになる。

この場合において、例えば90°の有効探索範囲ＶＬに対して、45°の水平探索角αを設定した２つの部分探索範囲DVを設定する。若しくは、30°の水平探索角αを設定した３つの部分探索範囲を設定するという態様を採ることも当然可能である。
しかし、この場合において、１つの部分探索範囲DVのみを設定しているのは、例えば次のような理由による。
現状において、デジタルスチルカメラなどでも焦点距離が28mm（35mm換算）以下の広角レンズを採用するものが普及してきている。このため、デジタルスチルカメラ１のレンズの広角側(ワイド端)の画角によっては、あまり水平探索角αを小さく設定しても、重複して探索する範囲が必要以上に多くなり、むしろ良好な探索結果が得られにくくなる場合がある。ここでの例では、このようなことを考慮して、有効探索範囲ＶＬが90°とされて相当に狭い場合には、同じ水平探索角αによる１つの部分探索範囲を設定することとしている。
これと同じ理由で、例えば先の有効探索範囲が180°の場合にも、例えば水平探索角αについて45°、30°などを設定せずに、図１５に示したように、水平探索角α=60°を設定している。

＜５．実施形態のアルゴリズム＞
［５−１．基本例］
これまでに説明した実施形態としての被写体探索動作を含む自動撮像記録のためのアルゴリズムとして、その基本例について、図１７〜図２１を参照して説明する。

図１７のフローチャートは、第１例としての被写体探索のためのアルゴリズムとしての全体の流れを示している。なお、この図に示す処理は、図９に示されるデジタルスチルカメラ１の各機能部位が必要に応じて適宜実行するものとしてみることができる。また、これらの各機能部位が実行する処理は、図７の制御部（ＣＰＵ）２７がプログラムを実行することにより実現される制御、処理の手順としてみることができる。この点については、以降において示されるフローチャートの図についても同様である。

図１７に示す処理が開始されるまでの段階においては、既に、前述のユーザ操作若しくは雲台１０に対するケーブル接続の有無などの検知結果に応じて、有効探索範囲について、［１］無制限、［２］制限有り：180°、［３］制限有り：90°のうちの何れかが設定されている状態にある。そして、例えばユーザ操作等に応じて自動撮像記録を開始させるためのトリガが得られると、制御部２７は、ステップＳ１０１以降の手順を実行する。

先ず、ステップＳ１０１においては、現在設定されている有効探索範囲に応じたパラメータとして、水平探索角αと、部分探索範囲数Ｎを設定する。

第１例に対応する、上記ステップＳ１０１としての処理は、図１８（ａ）のフローチャートに示される。
例えば、ユーザ操作若しくは雲台１０に対するケーブル接続の有無に応じて設定された有効探索範囲については、例えばＲＡＭ２９などに、有効探索範囲設定情報として保持させているものとする。
そこで、制御部２７は、図１８（ａ）のステップＳ２０１により、有効探索範囲情報を参照し、現在設定されている有効探索範囲についての設定内容を認識する。つまり、［１］無制限、［２］制限有り：180°、［３］制限有り90°の何れであるのかを認識する。

次に制御部２７は、ステップＳ２０２により、フラッシュメモリ３０若しくはＲＯＭ２８に記憶されている有効探索範囲対応パラメータテーブルを参照する。
有効探索範囲対応パラメータテーブルは、例えば、図２０に示す内容を有している。つまり、有効探索範囲について、［１］無制限、［２］制限有り：180°、［３］制限有り：90°の設定ごとに対応する、水平探索角αと部分探索範囲数Ｎの値が示されている。
そこで、制御部２７は、この有効探索範囲対応パラメータテーブルから、上記ステップＳ１０１により認識した現在の有効探索範囲の設定に対応付けられている水平探索角αと部分探索範囲数Ｎの値を取得する。そして、ステップＳ２０３により、このステップＳ２０２にて取得した水平探索角α、及び部分探索範囲数Ｎを、今回の自動撮像記録における被写体探索のパラメータとして設定する。

図１７のステップＳ１０２においては、変数ｎに１を代入し、ステップＳ１０３においては、変数ｍに１を代入する初期化処理を実行する。
変数ｎは、部分探索範囲の番号を示す。また、本実施形態では、一旦、被写体を検出すると、その検出した被写体について、異なる構図による撮像記録を所定回数（例えば３回程度）実行し、それから次の被写体探索を行うようにされている。変数ｍは、検出された被写体ごとについての撮像記録回数を示す。

ステップＳ１０４においては、被写体探索用に予め規定した画角となるようにズーム制御を実行する。
この被写体探索用に規定した画角をどのように設定するのかについては、いくつか考えることができるが、ここでは、最も基本的な例として、光学系部２１が有する撮像レンズで得られる最も広い画角（以降、ワイド端ともいう）を設定するものとする。ワイド端とすることで、そのレンズにより得られる撮像視野角範囲は最も広くなるので、それだけ効率よく被写体を検出することが可能になる。
図１８（ｂ）は、ステップＳ１０４として、被写体探索用の画角としてワイド端を設定するための処理であり、制御部２７は、ステップＳ３０１により、撮像レンズがワイド端となるようにしてズーム制御を実行する。

ステップＳ１０５においては、第ｎ部分探索範囲DVnを探索するためのパン・チルト制御を開始する。つまり、第ｎ部分探索範囲DVnにおいて、先に図１２若しくは図１３により説明した二次元探索パターンでパンニング・チルティングの動きが得られるようにパン・チルト制御を実行していく。

なお、二次元探索パターンのためのパン・チルト制御としては、次のような構成を考えることができる。
１つには、例えばデジタルスチルカメラ１の制御部２７（パン・チルト・ズーム制御ブロック６３）が、雲台１０に対して、制御部５１（パン・チルト制御処理ブロック７２）に対して、例えば図１２の二次元探索パターンを形成する矢印Sc1〜Sc12ごとに対応して、パンニング、チルティングが行われるように、パン／チルト移動方向、パン／チルト移動量、移動速度などの指示を行う、というものである。

また、もう１つには、例えば図１２の二次元探索パターンを形成する矢印Sc1〜Sc12に対応した、被写体探索用のパンニング・チルティングパターンを記憶させておく。そして、デジタルスチルカメラ１の制御部２７（パン・チルト・ズーム制御ブロック６３）からは、雲台１０の制御部５１（パン・チルト制御処理ブロック７２）に対して、例えば第ｎ部分探索範囲DVnの水平中心位置Ｈとなるパン位置への移動を指示し、この後、水平探索角αを指定したうえで、二次元探索パターンによる探索を一巡させることを指示する。この指示に応じて、雲台１０の制御部５１（パン・チルト制御処理ブロック７２）が、記憶されている二次元探索パターンを呼び出して、パンニング・チルティング駆動を行う。このとき、パン方向における可動範囲については、指定された水平探索角αに対応した角度としてパンニングを実行させる。この構成であれば、デジタルスチルカメラ１のほうでは、二次元探索パターンのためのパン・チルト駆動制御のための機能を有していなくとも、例えば第ｎ部分探索範囲DVnの探索を命令するだけで、二次元探索パターンによる探索の挙動が得られる。

上記ステップＳ１０５により開始された第ｎ部分探索範囲DVnでの二次元探索パターンによるパン・チルトの動きが得られている状態の下、制御部２７は、ステップＳ１０６により被写体が検出されるのを待機する。
このために、制御部２７は、構図判定ブロック６２（信号処理部２４）により、取り込んだ撮像画像データを利用して被写体検出処理を実行する。この被写体検出処理としては、例えば顔検出技術を応用し、その検出結果として、検出した被写体ごとに、その顔の画像部分の領域に対応して顔枠を設定する。例えば、被写体数であるとか、被写体検出時点での被写体サイズ及び画枠内の位置などの被写体に関する基本的情報は、この顔枠ＦＲの数、サイズ、位置などにより得ることができる。また、顔枠ＦＲが設定されることに応じて、この段階で、被写体ごとの重心であるとか、複数の被写体についての総合的な重心も取得される。
なお、この顔検出の方式、手法はいくつか知られているが、本実施形態においてはどの方式を採用するのかについては特に限定されるべきものではなく、検出精度や設計難易度などを考慮して適当とされる方式が採用されればよい。

そのうえで、ステップＳ１０６としては、上記の被写体検出処理によって、第ｎ部分探索範囲DVnでの二次元探索パターンによる被写体探索が一巡するまでに、少なくとも１つの被写体が検出されるのを待機する。ここで、被写体が検出されたことが判別されれば、ステップＳ１０７以降の手順に進む。これに対して、被写体が検出されなかった場合には、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１０７においては、構図判定処理と、この構図判定処理による構図判定結果に応じた構図合わせ制御を実行する。
被写体が検出された段階では、検出された被写体ごとに、被写体情報として、顔枠ＦＲの情報（位置、サイズなど）、被写体重心及び総合被写体重心、属性として検出された年代、性別、顔方向を示す情報などが得られている。
そこでステップＳ１０７においては、制御部２７（構図判定ブロック６２）が上記の被写体情報を利用して最適構図を決定する、構図判定処理を実行する。
この構図判定処理により、画枠内における被写体の重心が在るべき位置であるとか、ズーム倍率（被写体サイズの拡大率）などが決定される。この構図判定処理による構図判定結果の情報は、例えばパン・チルト・ズーム制御ブロック６３に対して渡される。
そこで、パン・チルト・ズーム制御ブロック６３は、渡された構図判定結果に応じた撮像視野角が得られるようにするためのパン・チルト・ズーム制御を実行する。つまり、構図合わせ制御を実行する。

上記ステップＳ１０７による構図合わせ制御が開始されて以降においては、制御部２７（構図判定ブロック６２）は、ステップＳ１０８により、実際にそのときの撮像画像データの画像として得られている構図が、ステップＳ１０７により判定した構図と同じであるとみなされる状態（例えば一定以上の近似度となる状態）となったか否か（構図がＯＫであるか否か）を判別する。
また、本実施形態のデジタルスチルカメラ１は、検出された被写体の顔の表情として少なくとも笑顔を検出可能とされている。そのうえで、構図判定結果としては、例えば被写体が笑顔であることを指定する内容を含めることもできる。このようにして構図判定結果に、被写体が笑顔であることの指定が含められている場合には、ステップＳ１０８による構図ＯＫか否かの判定にあたって、被写体が笑顔であるか否かについての検出結果も利用することになる。

ここで、例えば構図合わせとして必要なだけの移動量によるパン・チルト・ズーム駆動を行わせた状態で一定時間を待機しても構図がＯＫにならなかった場合には、ステップＳ１０８にて否定の判別結果が得られる。この場合には、ステップＳ１１２に進む。
これに対して、ステップＳ１０８にて構図がＯＫになったとの判別結果が得られた場合には、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９においては、例えば制御部２７は、撮像記録ブロック６１に対して撮像記録を指示する。これに応じて、そのときに得られている撮像画像データを、メモリカード４０に対して静止画のファイルとして記録する動作が実行される。このステップＳ１０９の処理が、最後のステップＳ１０６にて被写体が検出されたことに応じて最初に実行されたものである場合、先ず、検出された被写体について１枚目の撮像画像データが記録されたことになる。

制御部２７は、ステップＳ１１０により変数ｍについてインクリメントしたうえで、ステップＳ１１１にて変数ｍが最大値よりも大きいか否かについて判別する。ここで変数ｍと比較される最大値は、一度検出された被写体について構図を変更して撮像記録すべき回数に対応する。例えば撮像記録すべき回数が３回であるとされていれば、ここでの最大値は３となる。
ステップＳ１１１にて変数ｍが最大値以下であるとして、否定の判別結果が得られた場合には、未だ、検出した被写体についての規定回数分の撮像記録を行っていないことになる。そこで、この場合には、ステップＳ１０７に戻り、次の撮像記録のための構図判定処理、構図合わせ制御を実行する。なお、このときの構図判定処理は、前回の構図判定処理とは異なる構図を設定するための処理となる。例えば、構図としての被写体の顔の向きを、前回とは異なるものとして設定することが考えられる。また、画枠内における被写体の位置、サイズなどを変更して設定することが考えられる。また、前回は笑顔でなくても良かったが、今回は被写体の顔が笑顔であるべきことを条件にすることが考えられる。
このようにして検出された被写体ごとに、規定回数分の撮像記録を行えば、同じ被写体で異なる構図による複数の撮像画像を記録できる。

上記のようにして、一度検出された被写体については、規定回数分の撮像記録が行われる。そして、この規定回数分の撮像記録を終了すると、ステップＳ１１１において肯定の判別結果が得られ、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２に至る場合としては、次のようになる。１つは、第ｎ部分探索範囲DVnでの二次元探索パターンによる被写体探索を一巡させても被写体が検出されず、ステップＳ１０６にて否定の判別結果が得られた場合となる。また、もう１つは、被写体が検出されて構図合わせ制御を実行したとしても構図がＯＫにならず、ステップＳ１０８にて否定の判別結果が得られた場合となる。さらに、検出した被写体について規定回数分の撮像記録が完了してステップＳ１１１にて肯定の判別結果が得られた場合となる。
これらの場合は、いずれについても、第ｎ部分探索範囲DVnに対する探索を終了して、次の部分探索範囲に移行してよい状況である。

そこで、制御部２７は、ステップＳ１１２において変数ｎについてインクリメントしたうえで、ステップＳ１１３により変数ｎが部分探索範囲数Ｎより大きいか否かについて判別する。
ステップＳ１１３にて変数ｎが部分探索範囲数Ｎ以下であるとして否定の判別結果が得られた場合には、未だ、全ての部分探索範囲ごとの二次元探索パターンによる被写体探索が一巡していないことになる。そこで、この場合には、ステップＳ１０３に戻る。これにより、次の番号の部分探索範囲についての二次元探索パターンによる被写体探索が開始されることになる。また、再度、ステップＳ１０４の処理を経ることで、その前の構図合わせ制御によってズーミングなどが行われていたとしても、再度、探索用の画角（例えばこの場合にはテレ端）となるようにして再設定される。

そして、ステップＳ１１３からステップＳ１０３に戻っての処理を繰り返していく結果、或る段階で、全ての部分探索範囲ごとの二次元探索パターンによる被写体探索が一巡した段階で、ステップＳ１１３により肯定の判別結果が得られることになる。この場合には、ステップＳ１０２に戻る。これにより、第１部分探索範囲DV1からの二次元探索パターンによる被写体探索が、再度開始されることになる。

［５−１−１．パラメータ設定の変形例］
ここで、図１７のステップＳ１０１としてのパラメータ（水平探索角α、部分探索範囲数Ｎ）設定の変形例を挙げておく。
先ず、有効対応範囲パラメータテーブルについては、図２０に代えて、図２１に示す内容を有しているものとする。
図２１に示す有効対応範囲パラメータテーブルにおいては、光学系部２１のレンズのワイド端での画角値(ワイド端画角値)γについて所定値以上の場合と所定値未満の場合とのそれぞれについて、有効探索範囲の設定ごとに応じた水平探索角α及び部分探索範囲数Ｎとの対応が示されている。
なお、ここでの画角値γは、焦点距離により表すものとする。また、あくまでも一例であるが、ここでは、レンズのワイド端画角値γについて、25mm(焦点距離：35mm換算)以上と25mm未満とで区分している。

そして、図２１の有効対応範囲パラメータテーブルは、ワイド端画角値γが25mm以上の場合については、図２０と同様の内容とされている。
これに対して、ワイド端画角値γが25mm未満では、有効対応範囲が無制限の場合には、水平探索角α=120°で部分探索範囲数Ｎ=3、有効対応範囲が制限有りで180°の場合には、水平探索角α=90°で部分探索範囲数Ｎ=2、有効対応範囲が制限有りで90°の場合には、水平探索角α=90°で部分探索範囲数Ｎ=1となっている。これをワイド端画角値γが25mm以上の場合と比較すると、有効対応範囲が無制限の場合と、有効対応範囲が制限有りで180°の場合とで、水平探索角αは拡大された設定となっている。これに応じて、部分探索範囲数Ｎについては少なくなっている。

このようにして、レンズのワイド端画角値に応じて、１つの有効探索範囲に対応する部分探索範囲数Ｎ及び水平探索角αを変更するようにしているのは、次のような理由による。
現状、デジタルスチルカメラのレンズについては、より広画角のものが採用される傾向になってきている。デジタルスチルカメラ１のレンズが相当に広角になるほど、定位置にあって被写体探索できる範囲も広がることになる。このことを考慮すると、レンズが一定以上に広角であるような場合にも、例えば35mm程度のテレ端を前提としたデフォルトの部分探索範囲数Ｎ及び水平探索角αでは、部分探索範囲ごとに重複して探索される領域が多すぎることになって、被写体探索としてはあまり効率が良くなくなる場合もあると考えられる。
そこで、変形例としては、ワイド端画角値γが一定以上のレンズの場合に対応しては、通常よりも、水平探索角αを広く取り、これに応じて部分探索範囲DVの数も削減することとしたものである。なお、図２１の例では、有効探索範囲が90°で制限されている場合には、ワイド端画角値γに関わらず、水平探索角α=90°、部分探索範囲数Ｎ=1としている。これは、例えば、既に有効探索範囲について90°という比較的狭い範囲に制限されている状況にあって、ここからさらに水平探索角αを拡大することは特に意味がない、という理由による。

図１９のフローチャートは、この変形例としてのパラメータ設定に対応した、図１７のステップＳ１０１としての処理手順例を示している。
図１９のステップＳ４０１において、制御部２７は、図１８（ａ）のステップＳ２０１と同様に、有効探索範囲設定情報を参照して、現在の有効探索範囲についての設定内容を認識する。
次に、制御部２７は、ステップＳ４０２により、光学系部２１が有するレンズのワイド端画角値γを取得する。レンズのワイド端画角値γの値の情報は、例えば、レンズがデジタルスチルカメラ１に組み込みとされている構造であれば、フラッシュメモリ３０やＲＯＭ２８などに保持されている。また、レンズが交換可能である場合には、交換レンズが自身のワイド端画角値のデータを保持している。そこで、この場合には、デジタルスチルカメラ１の制御部２７が交換レンズ側のＣＰＵなどと通信を行うことで、ワイド端画角値γを取得することができる。

ステップＳ４０３において制御部２７は、図２１に示す有効探索範囲対応範囲パラメータテーブルを参照する。そして、ステップＳ４０２にて取得したワイド端画角値γと、ステップＳ４０１にて認識した有効探索範囲の設定とに対応付けられている水平探索角α及び部分探索範囲数Ｎを取得する。
一例であるが、ステップＳ４０２にて取得したワイド端画角値γ=24mmで、かつ、ステップＳ４０１にて認識した有効探索範囲の設定が、180°で制限されているものとした場合、これに対応するものとして、ステップＳ４０３では、水平探索角α=90°、部分探索範囲数Ｎ=2が取得されることになる。
そしてステップＳ４０４において、上記ステップＳ４０３にて取得した水平探索角α=90°、部分探索範囲数Ｎ=2を、今回の自動撮像記録における被写体探索のパラメータとして設定する。

＜６．被写体探索挙動例４：部分探索範囲設定（第２例）＞
これまで説明した第１例の部分探索範囲設定としては、360°、180°、90°のパン方向における回転角度を、同じ水平探索角αによる第１部分探索範囲DV1〜第ｎ部分探索範囲DVnで等分割して設定している。この場合、パン方向における角度範囲が他の部分探索範囲とは重複しないようにされている。そして、１つの部分探索範囲での探索を完了すると、次の部分探索範囲に移動して、パン方向における角度範囲が他の部分探索範囲とは重複しないようにされている。

これに対して、第２例としては、次に説明するようにして部分探索範囲設定を設定する。
図２２は、第２例の部分探索範囲の設定の仕方と、これに応じた、被写体探索の挙動例を示している。なお、図２２に示されるデジタルスチルカメラ１は、雲台１０に載置されているのであるが、ここでは図を簡略で見やすいものとすることの都合上、雲台１０は省略している。

ここで、デジタルスチルカメラ１は、雲台１０により、図２２（ａ）に示される部分探索範囲DVにて、図１２又は図１３の二次元探索パターンによる被写体探索を実行しているものとする。ここでは、例として、部分探索範囲DVの水平探索角α＝９０°としている。

そして、図２２（ａ）に示す部分探索範囲DVにて被写体探索を行っている過程で、図２２（ｂ）に示される位置にデジタルスチルカメラ１の撮像方向Ｆ１が向いた状態において、被写体ＨＳが検出されたとする。そして、この被写体について、撮像記録を完了させたとする。

ここで、図２２（ｂ）において被写体を検出したときの撮像方向Ｆ１に対応するパン位置をP1とする。そして、次の探索対象となる部分探索範囲は、図２２（ｃ）に示すようにして、パン位置P1を水平中心位置Ｈ（０°）とする+45°〜−45°の範囲として設定する。

また、図２３に、第２例としての部分探索範囲設定についての他の例を示す。
ここで、図２３（ａ）から図２３（ｂ）までの動作の遷移は、上記図２２（ａ）（ｂ）と同じとしている。
そのうえで、この他の例では、図２３（ｃ）に示すように、図２３（ｂ）において被写体を検出したときの撮像方向Ｆ１に対応するパン位置P1からパン方向において９０°回転させたときのパン位置を、新たな水平中心位置Ｈ（０°）とする。そして、この新たな水平中心位置Ｈ（０°）をパン方向の中心とする+45°〜−45°の９０°の範囲を、次の部分探索範囲DVとして設定することになる。
つまり、図２２の動作が、被写体が検出されたパン位置を新たな部分探索範囲DVの水平中心位置Ｈとするのに対して、図２３の動作では、被写体が検出されたパン位置から予め設定した所定角度だけパン方向に回転させたパン位置を、新たな部分探索範囲DVの水平中心位置Ｈとする。

このように、上記図２２，２３に示した第２例のパン方向の回転動作では、予め分割区分された部分探索範囲DVを移動していくのではなく、被写体が検出されたときの撮像方向F1に基づいて新たな水平中心位置Ｈ（0°）を決めることで、新たな部分探索範囲DVを設定する。そして、この新たに設定された新たな部分探索範囲DVにより被写体探索を行う、という動作を繰り返していく。
このような探索の仕方とすることで、より丹念に探索が行われることとなり、例えば相当に被写体となる人数が多いなどの周囲の状況などによっては、第１例などよりも好ましい画内容の撮像画像データを自動記録できる。

なお、この第２例においても、被写体探索を開始してから被写体検出されるまでは、第１例の図１４，図１５などの場合と同様に、第１部分探索範囲DV1〜第ｎ部分探索範囲DVnにより等分割したうえで、これらの部分探索範囲を順次移動しながら、二次元探索パターンによる被写体探索を巡回させていくようにしている。そして、被写体が検出されると、以降は、上記図２２、図２３に示した部分探索範囲により被写体探索を実行する。また、例えば、上記図２２、図２３に示した部分探索範囲設定による被写体探索に移行した後において被写体が検出されなくなれば、再び、等分割した第１部分探索範囲DV1〜第ｎ部分探索範囲DVnごとに被写体探索を実行する第１例の動作に戻す。

ところで、この第２例としての動作は、有効探索範囲が無制限である場合には、時計回り方向若しくは反時計回り方向に従って、図２２の動作を巡回させていけばよい。
これに対して、図１５，図１６などのように有効探索範囲について３６０°未満の制限が与えられる場合には、部分探索範囲DVが有効探索範囲の限界位置にまできた場合において、どのようにし反対側のパン方向に折り返させるべきかを考慮する必要が出てくる。

そこで、図２４、図２５により、有効探索範囲が制限されている場合の回転動作例について説明する。ここでは、制限された有効探索範囲VLの角度は１８０°であり、部分探索範囲DVとしての水平探索角α=60°を設定していることを前提とする。
また、ここでは、180°の有効探索範囲VLについて、その中心を0°とし、時計回り方向の限界位置を+90°、反時計回り方向の限界位置を−90°としている。
また、この図においては雲台１０及びデジタルスチルカメラ１の図示は省略して、その探索動作を模式的に示したものとなっている。ここでは、デジタルスチルカメラ１本体の回転軸１１ａを示している。

ここでは、先ず、180°の有効探索範囲VLを探索している過程において、図２４（ａ）に示すようにして、−75°のパン位置に撮像方向Ｆ１が向いたときに被写体ＨＳが検出され、自動撮像記録が完了したとする。

この場合、水平探索角αについては60°としている。従って、第２例としては、図２４（ａ）の撮像方向Ｆ１が対応するパン位置を水平中心位置Ｈとして設定することになる。すると、この際に設定される部分探索範囲DVとしては、図２４（ｂ）に示すようにして、水平中心位置Ｈ（−75°）から-45°までの時計回り方向の30°の探索角（+2/α）については確保できる。しかし、反時計回り方向については、水平中心位置Ｈ（−75°）から-90°までの15°の探索角しか確保できない。
しかし、この場合の動作例では、この-45°〜Ｈ（−75°）〜-90°の範囲を部分探索範囲DVとして設定し、図１２、図１３に示した実施形態の二次元探索パターンによる被写体探索を実行させる。
この場合、水平中心位置Ｈ（−75°）から時計回り方向へのパンニングは30°で行うが、水平中心位置Ｈ（−75°）から反時計回り方向へのパンニングは、15°により行うこととなる。従って、この場合の二次元探索パターンは、図１２、図１３のように左右対称となるのではなく、非対称となる。

次に、例えば上記図２４（ｂ）に示した部分探索範囲DVでの探索によっては、被写体が検出されなかったとする。この場合、これ以上、反時計回り方向に対して探索を行っていくことはできない。そこで、何らかの規則に従って、時計回り方向に移動して部分探索範囲DVを設定する必要がある。
そこで、この場合には、図２５（ａ）に示すようにして新たな部分探索範囲DVを設定する。つまり、図２４（ｂ）にて設定されていた部分探索範囲DVの水平中心位置をＨ'とすると、この水平中心位置Ｈ'が位置するパン位置から時計回り方向に120°回転したパン位置+45°が新たな部分探索範囲DVの水平中心位置Ｈとなるようにしてパンニングを行う。これにより、部分探索範囲DVは、0°を対称に、反対側の角度範囲に位置させることができる。そして、この新たな部分探索範囲DVにて被写体探索を実行する。

なお、ここでの部分探索範囲DVの移動のための反転方向への回転角度としては、120°を設定しているが、これは、有効探索範囲が180°で、部分探索範囲DVの水平探索角α＝60°とした場合において、移動後の部分探索範囲DVがおおむねパン位置となることを考慮して設定した値の一具体例である。

また、この図２５（ａ）にて設定された部分探索範囲DVにて被写体探索を行った結果、被写体が検出されなかったとする。すると、この場合には、図２５（ｂ）に示すようにして、図２５（ａ）にて設定されていた部分探索範囲DVの水平中心位置をＨ'として、この水平中心位置Ｈ'が位置するパン位置から反時計回り方向に６０°回転したパン位置-15°が新たな水平中心位置Ｈとなるようにしてパン移動させる。これにより、次の部分探索範囲DVとしては、0°近傍のほぼ正面付近にあるようにできる。そして、このパン位置-15°に対して±30°の範囲（+15°〜-15°〜-45°）を部分探索範囲DVとして被写体探索を実行する。
なお、ここでまでの動作過程によると、パン位置+90°〜+75°の範囲は探索されないことになる。しかし、このパン位置+90°〜+75°にまでパンニングしなくとも、レンズの画角によって、パン位置+90°〜+75°にて得られるとされる必要な撮像視野角範囲が得られている。従って、この場合においてパン位置+90°〜+75°の範囲を探索しなくとも、特に問題にはならない。

また、この図２５（ｂ）の部分探索範囲DVでの探索によっても被写体が検出されなかった場合には、例えば、撮像方向F1を0°に戻して一旦停止した後、被写体が検出されるまでは、例えば図１５などにて説明した分割された部分探索範囲ごとの被写体探索を順次実行する。

なお、これまでの実施形態の説明では、図１４以降において説明した、部分探索範囲ごとの探索動作としては、図１２，若しくは図１３に示した二次元探索パターンにより行うものとして説明した。しかし、探索動作としての観点からは、例えば、単純に或る所定のパン位置が設定された状態で、単純にパン方向に移動する、という部分探索範囲における探索動作としても、例えば３６０°にわたってパン方向に移動するような探索動作と比較すれば、探索効率は向上されるといえる。

また、これまでの実施形態の説明では、フローチャートとして各図に示した処理手順は、デジタルスチルカメラ１の制御部２７がプログラムに従って実行するものであるとしている。
しかし、例えばフローチャートとして各図に示した処理手順の少なくとも１つが雲台１０側において実行されるようにして構成してもよい。ただし、主立った被写体探索、構図判定、及び自動撮像記録のための制御機能を、デジタルスチルカメラ1側に設けることで、多様な機種のデジタルスチルカメラ１と雲台１０とを組み合わせることが可能になって、汎用性という点では有利である。
また、本実施形態の撮像システムとしては、必ずしも、デジタルスチルカメラ１と雲台１０とが独立した装置である必要はなく、撮像装置と雲台とが一体化された構成でもよい。但し、実施の形態のようにしてデジタルスチルカメラ１と雲台１０とをそれぞれ独立した装置として構成すれば、デジタルスチルカメラ１を通常にカメラとして使用できる。

また、これまでの説明では、自動撮像記録される画像については静止画像であるとしているが、撮像により得られた画像から生成した動画とされてもよいものである。

また、これまでにも述べてきたように、本願に基づく構成における少なくとも一部は、ＣＰＵやＤＳＰにプログラムを実行させることで実現できる。
このようなプログラムは、例えばＲＯＭなどに対して製造時などに書き込んで記憶させるほか、リムーバブルの記憶媒体に記憶させておいたうえで、この記憶媒体からインストール(アップデートも含む)させるようにしてＤＳＰ対応の不揮発性の記憶領域やフラッシュメモリ３０などに記憶させることが考えられる。また、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などのデータインターフェース経由により、他のホストとなる機器からの制御によってプログラムのインストールを行えるようにすることも考えられる。さらに、ネットワーク上のサーバなどにおける記憶装置に記憶させておいたうえで、デジタルスチルカメラ１にネットワーク機能を持たせることとし、サーバからダウンロードして取得できるように構成することも考えられる。

１ デジタルスチルカメラ、２ 本体部、２１ａ レンズ部、３１ａ レリーズボタン、１０ 雲台、１１ 本体部、１２ カメラ台座部、１３ 突起部、１４ コネクタ、２１ 光学系、２２ イメージセンサ、２３ Ａ／Ｄコンバータ、２４ 信号処理部、２５ エンコード／デコード部、２６ メディアコントローラ、２７ 制御部、２８ ＲＯＭ、２９ ＲＡＭ、３０ フラッシュメモリ、３１ 操作部、３２ 表示ドライバ、３３ 表示部、３４ 雲台対応通信部、４０ メモリカード、５１ 制御部、５２ 通信部、５３ パン機構部、５４ パン用モータ、５５ パン用駆動部、５６ チルト機構部、５７ チルト用モータ、５８ チルト用駆動部、６１・７５ 撮像記録ブロック、６２・７３ 画構造判定ブロック、６３ パン・チルト・ズーム制御ブロック、６４・７１ 通信制御処理ブロック、７２ パン・チルト制御処理ブロック

Claims (7)

1. 撮像を行って撮像画像を得る撮像部の撮像方向がパン方向及びチルト方向で変化するようにして動くようにされた構造を有する可動機構部を駆動制御するもので、所定のチルト位置から開始され、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動する単位パン動作が、予め設定された２以上の異なる上記所定のチルト位置ごとに行われ、かつ、上記所定のチルト位置による仰角が大きい順に従って行われるように上記可動機構部を駆動制御する、パン・チルト駆動制御手段を備える、
   可動機構部制御装置。
2. 上記パン・チルト駆動制御手段は、
   １つの上記所定のチルト位置により上記単位パン動作を行わせて、次の上記単位パン動作のために次の所定のチルト位置に移動させる際には、上記パン方向において予め定められた角度範囲の中央の位置にてチルト位置が移動するように上記可動機構部を駆動制御する、
   請求項１に記載の可動機構部制御装置。
3. 上記パン・チルト駆動制御手段は、
   上記所定のチルト位置ごとの単位パン動作を開始させるべきときに得られているパン位置を、上記パン方向において予め定められた角度範囲の中央の位置として設定する、
   請求項１又は請求項２に記載の可動機構部制御装置。
4. 上記パン・チルト駆動制御手段は、
   １つの所定のチルト位置により上記単位パン動作を行わせるのにあたり、上記パン方向において予め定められた角度範囲を、少なくとも一方の方向で一回移動するようにして、上記可動機構部を駆動制御する、
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の可動機構部制御装置。
5. 上記パン・チルト駆動制御手段は、
   １つの所定のチルト位置により上記単位パン動作を行わせるのにあたり、上記パン方向において予め定められた角度範囲を、少なくとも一往復により移動するようにして、上記可動機構部を駆動制御する、
   請求項４に記載の可動機構部制御装置。
6. 撮像を行って撮像画像を得る撮像部の撮像方向がパン方向及びチルト方向で変化するようにして動くようにされた構造を有する可動機構部を駆動制御するもので、所定のチルト位置から開始され、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動する単位パン動作が、予め設定された２以上の異なる上記所定のチルト位置ごとに行われ、かつ、上記所定のチルト位置による仰角が大きい順に従って行われるように上記可動機構部を駆動制御する、パン・チルト駆動制御手順を実行する、
   可動機構部制御方法。
7. 可動機構部制御装置に、
   撮像を行って撮像画像を得る撮像部の撮像方向がパン方向及びチルト方向で変化するようにして動くようにされた構造を有する可動機構部を駆動制御するもので、所定のチルト位置から開始され、パン方向において予め定められた角度範囲内を移動する単位パン動作が、予め設定された２以上の異なる上記所定のチルト位置ごとに行われ、かつ、上記所定のチルト位置による仰角が大きい順に従って行われるように上記可動機構部を駆動制御する、パン・チルト駆動制御手順
   を実行させるためのプログラム。

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