JP2017098723A - Tracking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、追尾対象物を自動で追尾する自動追尾装置に関し、特に追尾対象物の動作に合わせて旋回を行う自動追尾雲台カメラに関する。 The present invention relates to an automatic tracking device that automatically tracks a tracking target, and more particularly to an automatic tracking pan head camera that turns in accordance with the operation of the tracking target.
近年、雲台カメラをズーム・パン・チルト制御することで、被写体を自動で追尾する自動追尾雲台カメラシステムが提案されている。特許文献1には、上記のようなシステムにおいて、撮影画面内における被写体の大きさを一定に保つように自動でズーム制御を行う手法が報告されている。また、特許文献2に開示された従来技術では、撮影画面内における被写体の速度があらかじめ設定された基準速度を上回っている場合には、被写体の速度と基準速度が同程度になるまで広角側に自動ズーム制御を行う手法が報告されている。 In recent years, there has been proposed an auto-tracking pan / tilt head camera system that automatically tracks a subject by zoom / pan / tilt control of the pan / tilt head camera. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 reports a method of automatically performing zoom control so as to keep the size of a subject in a shooting screen constant in the system as described above. In the prior art disclosed in Patent Document 2, when the subject speed in the shooting screen exceeds a preset reference speed, the subject speed and the reference speed are increased to the wide angle side until the subject speed is approximately the same. A method for performing automatic zoom control has been reported.
しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では、被写体が雲台カメラに接近してきた場合に自動ズーム制御の遅延があると、画面内における被写体のサイズが大きくなり、それに伴い被写体の画面内速度が相対的に速くなってしまうことがある。被写体の画面内における速度が速くなると、雲台が被写体を追い切れず被写体を画面中央に留めておけない上に、画面外に出てしまい見失ってしまう可能性もある。特許文献2に開示された従来技術では、被写体速度に応じてズーム制御を行うため、被写体を見失う虞は少なくなる。 However, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1 described above, if there is a delay in automatic zoom control when the subject approaches the camera platform, the size of the subject in the screen increases, and accordingly the screen of the subject is increased. The internal speed may become relatively fast. If the speed of the subject in the screen increases, the camera platform cannot follow the subject and the subject cannot be kept at the center of the screen, and the subject may go out of the screen and be lost. In the prior art disclosed in Patent Document 2, zoom control is performed in accordance with the subject speed, so that the possibility of losing the subject is reduced.
しかし、特許文献1の技術と同様にズーム制御における制御遅延が考慮されていないので、被写体の雲台カメラに接近してきた場合にズーム制御遅延が発生すると、被写体の相対速度の上昇により追尾しきれない可能性がある。また、被写体の速度を基準速度に合わせるようにズーム制御を行うため、被写体の速度が一定でない場合には、画面上における被写体のサイズも不安定となってしまうことがある。 However, since the control delay in the zoom control is not taken into consideration as in the technique of Patent Document 1, if the zoom control delay occurs when the subject approaches the camera platform, tracking can be performed due to the increase in the relative speed of the subject. There is no possibility. Since zoom control is performed so that the speed of the subject matches the reference speed, the size of the subject on the screen may become unstable if the speed of the subject is not constant.
そこで、本発明は、画面上における被写体の大きさを一定に保つ自動ズーム制御を搭載した追尾システムにおいて、ズーム制御に遅延が存在しても自動追尾の追従性への影響を低減し、被写体を見失わずに追尾を可能とすることを目的とする。 Therefore, the present invention is a tracking system equipped with automatic zoom control that keeps the size of the subject on the screen constant. The purpose is to enable tracking without losing sight.
上記の目的を達成するために、本発明に係る自動追尾装置は、
ズーム・パン・チルトの少なくともいずれか一つを動作させ、追尾すべき被写体を自動で追尾し撮影する自動追尾装置において、
前記追尾被写体を認識する被写体認識手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体の速度を算出する被写体速度算出手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体を画面上において留めるべき位置と大きさの目標値を決定する目標値決定手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体の画面内における位置や大きさと、前記目標値決定手段が決定した目標値と、前記被写体速度算出手段が算出した被写体の速度をもとにズーム・パン・チルトの駆動速度を決定する駆動速度決定手段を有し、
前記目標値決定手段および前記駆動速度決定手段の少なくともいずれか一つは、前記被写体の前記自動追尾装置に対する接近・離脱速度によって決定方法を変更することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an automatic tracking device according to the present invention includes:
In an automatic tracking device that operates at least one of zoom, pan, and tilt, automatically tracks and shoots the subject to be tracked,
Subject recognition means for recognizing the tracking subject;
Subject speed calculation means for calculating the speed of the subject recognized by the subject recognition means;
Target value determining means for determining a target value of a position and a size at which the subject recognized by the subject recognizing means should be stopped on the screen;
Zoom / pan / tilt based on the position and size of the subject recognized by the subject recognition means, the target value determined by the target value determination means, and the subject speed calculated by the subject speed calculation means Drive speed determining means for determining the drive speed of
At least one of the target value determination means and the drive speed determination means changes the determination method according to the approaching / leaving speed of the subject with respect to the automatic tracking device.
本発明に係る自動追尾カメラの制御装置および自動追尾カメラの制御方法によれば、ズーム制御に遅延が発生しても、被写体を見失うことなく自動追尾を行うことが出来る。 With the automatic tracking camera control device and the automatic tracking camera control method according to the present invention, automatic tracking can be performed without losing sight of the subject even if a delay occurs in zoom control.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[実施例1]
以下、図1を参照して、本発明の第1の実施例による構成について説明する。
[Example 1]
The configuration according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
本実施例の追尾システムは、操作機1、雲台10、カメラ20、レンズ30および追尾処理装置40から構成される。雲台10は雲台CPU11、追尾処理装置間通信部12、パン制御部13a、チルト制御部13b、パンモータ14a、チルトモータ14b、ズーム制御部15a、フォーカス制御部15b、カメラ制御部16から構成される。 The tracking system according to this embodiment includes an operating device 1, a camera platform 10, a camera 20, a lens 30, and a tracking processing device 40. The pan head 10 includes a pan head CPU 11, a tracking processing device communication unit 12, a pan control unit 13a, a tilt control unit 13b, a pan motor 14a, a tilt motor 14b, a zoom control unit 15a, a focus control unit 15b, and a camera control unit 16. The
被写体追尾時において、雲台10は、まず追尾処理装置通信部12で追尾処理装置40からの操作信号を受信する。受信した操作信号を雲台CPU11が解釈し、操作信号に適した動作を行う。操作信号がパン・チルトの駆動命令であった場合には、パン・チルト制御部13a・bを制御することによって、パン・チルトモータ14a・bを駆動させる。ズーム・フォーカスの駆動命令であった場合には、ズーム・フォーカス制御部15a・bを制御することによって、レンズ30を駆動させる。各種カメラの制御命令であった場合には、カメラ制御部16を制御し、カメラ20を制御する。 At the time of subject tracking, the camera platform 10 first receives an operation signal from the tracking processing device 40 by the tracking processing device communication unit 12. The pan head CPU 11 interprets the received operation signal and performs an operation suitable for the operation signal. When the operation signal is a pan / tilt drive command, the pan / tilt motors 14a / b are driven by controlling the pan / tilt control units 13a / b. In the case of a zoom / focus drive command, the lens 30 is driven by controlling the zoom / focus control units 15a and 15b. If the control command is for various cameras, the camera control unit 16 is controlled to control the camera 20.
非追尾時における雲台制御は、操作器1からの操作信号が、追尾処理装置40を経由して雲台10へ送信され、上記と同様の制御が行われる。 In the pan head control during non-tracking, an operation signal from the operating device 1 is transmitted to the pan head 10 via the tracking processing device 40, and the same control as described above is performed.
追尾処理装置40は、画像処理部41、画像処理メモリ42、画像処理プロセッサ43、テンプレートメモリ44、追尾処理装置CPU45、操作器間通信部46、雲台間通信部47から構成される。上記の内追尾処理装置CPU45は、被写体認識部45a、被写体速度算出部45b、目標値決定部45c、駆動速度決定部45dを機能として含み、これら機能を統括制御している。 The tracking processing device 40 includes an image processing unit 41, an image processing memory 42, an image processing processor 43, a template memory 44, a tracking processing device CPU 45, an inter-operator communication unit 46, and a pan-head communication unit 47. The inner tracking processing device CPU 45 includes a subject recognition unit 45a, a subject speed calculation unit 45b, a target value determination unit 45c, and a drive speed determination unit 45d as functions, and performs overall control of these functions.
追尾処理装置40は、まずカメラ20から受信した映像信号を画像処理部41が1フレームごとの画像データに変換し画像処理メモリ42に保存する。画像処理プロセッサ43は、テンプレートメモリ44に保存されている画像を基準画像とし、画像処理メモリ42に保存されている画像に対して輝度パターンによるテンプレートマッチングを行うことで、被写体の有無を判定する。画像処理メモリ42の中の基準画像との類似度が、あらかじめ設定されている被写体認識の閾値THを上回る領域がある場合には、被写体が存在すると判定し、その結果を追尾処理装置CPU45に送る。 In the tracking processing device 40, first, the image processing unit 41 converts the video signal received from the camera 20 into image data for each frame and stores the image data in the image processing memory 42. The image processor 43 uses the image stored in the template memory 44 as a reference image, and performs template matching based on the luminance pattern on the image stored in the image processing memory 42 to determine the presence or absence of the subject. If there is a region where the similarity with the reference image in the image processing memory 42 exceeds a preset subject recognition threshold value TH, it is determined that a subject exists and the result is sent to the tracking processing unit CPU 45. .
一方、画像処理プロセッサ43は、閾値THを超える領域が存在しない場合には、被写体が存在しないものとし、その結果を追尾処理装置CPU45に送る。追尾処理装置CPU45内の被写体認識部45aは、被写体が存在する場合、カメラ20が撮影する画面内において長方形の形状として認識された被写体領域の4頂点の座標を算出する。そして、これらの抽出した被写体情報を被写体速度算出部45b、駆動速度決定部45dに送る。 On the other hand, if there is no region exceeding the threshold TH, the image processing processor 43 assumes that no subject exists and sends the result to the tracking processing device CPU 45. When the subject exists, the subject recognition unit 45a in the tracking processing device CPU 45 calculates the coordinates of the four vertices of the subject region recognized as a rectangular shape in the screen shot by the camera 20. Then, the extracted subject information is sent to the subject speed calculation unit 45b and the drive speed determination unit 45d.
例えば、図2は被写体を認識し追尾中のモニタ画面を示している。この場合には、被写体認識部45aは、図2のように被写体と認識している領域の4頂点の座標( X1 , Y1 )、( X1, Y2 ) 、( X2 , Y1 ) 、( X2 , Y2 )を被写体情報として認識する。被写体を追尾制御する手順としては、まず目標値決定部45cが画面内において被写体を追尾すべき位置とサイズを設定する。そして駆動速度決定部45dが、被写体認識部45aが認識した被写体位置・サイズが設定された目標値に近づくように雲台10のパン・チルト駆動速度を決定する。 For example, FIG. 2 shows a monitor screen during recognition and tracking of a subject. In this case, the subject recognizing unit 45a coordinates (X 1 , Y 1 ), (X 1 , Y 2 ), (X 2 , Y 1 ) of the four vertices of the area recognized as the subject as shown in FIG. ), (X 2 , Y 2 ) are recognized as subject information. As a procedure for subject tracking control, first, the target value determination unit 45c sets the position and size at which the subject is to be tracked on the screen. Then, the driving speed determination unit 45d determines the pan / tilt driving speed of the camera platform 10 so that the subject position / size recognized by the subject recognition unit 45a approaches the set target value.
また、追尾処理装置CPU45は、雲台間通信部47と追尾処理装置間通信部12を通じて、雲台CPU11から現在の雲台位置情報を取得することが出来る。この雲台位置情報は、雲台CPU11がパン制御部13a、チルト制御部13b、ズーム制御部15bからフィードバックを受け、情報を保持しているものである。被写体速度算出部45bは、雲台位置情報と前記画面内における被写体のサイズの変化量から、被写体の雲台10に対する接近・離脱速度を算出する。本実施例1においては、駆動速度決定部45dは、算出された接近・離脱速度に応じて雲台制御手法を切り替える。 Further, the tracking processing device CPU 45 can acquire the current pan head position information from the pan head CPU 11 through the pan head communication unit 47 and the tracking processing unit communication unit 12. The pan / tilt head position information is stored by the pan / tilt head CPU 11 receiving feedback from the pan control unit 13a, the tilt control unit 13b, and the zoom control unit 15b. The subject speed calculation unit 45b calculates the approaching / leaving speed of the subject with respect to the pan head 10 from the pan head position information and the amount of change in the size of the subject in the screen. In the first embodiment, the drive speed determination unit 45d switches the pan head control method according to the calculated approach / leaving speed.
以下に、本実施例における追尾処理装置CPU45の基本処理の流れについて、図3のフローチャートをもとに説明する。 The basic processing flow of the tracking processing device CPU 45 in this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.
まず、操作器間通信部46から操作器1による操作命令があるかを判定し(S101)操作命令がある場合には、雲台10へ操作信号を送信する(S102)。次に、現在追尾中かどうかを判定し(S103)、追尾中でない場合には、追尾を開始するかの判定を行う(S104)。追尾開始条件を満たした場合にはカメラ20、レンズ30や雲台10の位置を初期状態へ移行させる(S105)。追尾中ではなく、追尾開始条件も満たしていない場合には、S101の操作信号の受信処理に戻る。 First, it is determined whether or not there is an operation command from the controller 1 from the inter-operator communication unit 46 (S101). Next, it is determined whether tracking is currently in progress (S103). If tracking is not in progress, it is determined whether tracking is to be started (S104). If the tracking start condition is satisfied, the positions of the camera 20, the lens 30 and the camera platform 10 are shifted to the initial state (S105). When tracking is not in progress and the tracking start condition is not satisfied, the process returns to the operation signal reception process of S101.
追尾中であった場合には、追尾処理へ移行する(S106)。最後に、追尾終了の判定を行い(S107)、操作器1から追尾終了命令を受信する、または追尾すべき被写体が画面外に移動してしまった場合のように、追尾終了条件を満たした場合には、追尾停止中へ移行する(S108)。以上のS101〜S108の処理を繰り返すことで、被写体の追尾動作を行う。 If tracking is in progress, the process proceeds to tracking processing (S106). Finally, a tracking end determination is made (S107), and a tracking end command is received from the controller 1, or the tracking end condition is satisfied, such as when the subject to be tracked has moved outside the screen. In step S108, the process shifts to tracking stop. The subject tracking operation is performed by repeating the processes of S101 to S108.
次に、追尾処理S106の詳細について、図4のフローチャートを用いて説明する。はじめに、追尾処理装置CPU45の一部である被写体認識部45aは、前述の画像処理プロセッサ43から被写体情報を受信し、画面内に被写体が存在するか、存在する場合にはその位置を算出する(S201)。次に、受信された被写体の情報から、画面内に被写体が存在するかの判定を行う(S202)。画面内に被写体が存在する場合には、被写体速度算出部45bが被写体の雲台10に対する接近・離脱速度を算出する(S203)。 Next, details of the tracking process S106 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the subject recognition unit 45a, which is a part of the tracking processing device CPU 45, receives subject information from the image processor 43 described above, and calculates whether or not the subject exists in the screen (if it exists) ( S201). Next, it is determined from the received subject information whether the subject exists in the screen (S202). If there is a subject in the screen, the subject speed calculation unit 45b calculates the approaching / leaving speed of the subject with respect to the camera platform 10 (S203).
そして、駆動速度決定部45dが接近・離脱速度に応じて雲台10の駆動速度vを決定する(S204)。画面内に被写体が存在しない場合には、追尾終了フラグを立て(S205)、雲台10を停止させるようにv = 0とする(S206)。最後に、決定した駆動速度で動作するように雲台10へ操作信号を送信することで、自動追尾動作を行う(S207)。 Then, the drive speed determining unit 45d determines the drive speed v of the camera platform 10 according to the approach / leaving speed (S204). If there is no subject in the screen, a tracking end flag is set (S205), and v = 0 is set so as to stop the pan head 10 (S206). Finally, an automatic tracking operation is performed by transmitting an operation signal to the camera platform 10 so as to operate at the determined driving speed (S207).
S204において決定される駆動速度vは、被写体が雲台10に接近する速度が速いほどにズーム制御のゲインを上げ、被写体のサイズがあらかじめ設定された目標値に対して速やかに収束するように決定される。 The drive speed v determined in S204 is determined so that the zoom control gain increases as the speed at which the subject approaches the camera platform 10 increases, and the size of the subject converges quickly with respect to a preset target value. Is done.
以上のように、本実施例においては、被写体が雲台10に対して接近しているときは、その接近速度に応じてズーム制御速度を決定する制御ゲインを変更する。 As described above, in this embodiment, when the subject is approaching the camera platform 10, the control gain for determining the zoom control speed is changed according to the approach speed.
図5は本実施例を用いた場合の効果を示している。 FIG. 5 shows the effect when this embodiment is used.
被写体が雲台10に急接近する状況を想定すると、ズーム制御遅延を考慮しない従来の自動ズームでは、図5(a)のように画面上における被写体のサイズが点線で示す目標サイズよりも大きくなってしまい、画面上における被写体の速度も上昇してしまう。 Assuming a situation in which the subject approaches the camera platform 10 suddenly, in the conventional automatic zoom that does not consider the zoom control delay, the size of the subject on the screen is larger than the target size indicated by the dotted line as shown in FIG. As a result, the speed of the subject on the screen also increases.
しかし、本実施例を適用した場合には、図5(b)のように画面上における被写体の大きさを素早く目標サイズに収束させることが出来るため、被写体の画面上における速度上昇も抑えることが出来る。 However, when this embodiment is applied, the size of the subject on the screen can be quickly converged to the target size as shown in FIG. 5B, so that an increase in the speed of the subject on the screen can be suppressed. I can do it.
このように、被写体が雲台10に急接近した場合でも、被写体の画面上におけるサイズ変化を抑えることで、被写体の画面上における速度の上昇を低減し、被写体を見失うことなく追尾を続けることが出来る。 In this way, even when the subject suddenly approaches the camera platform 10, by suppressing the change in size of the subject on the screen, the increase in the speed of the subject on the screen can be reduced, and tracking can be continued without losing sight of the subject. I can do it.
本実施例においては、被写体を認識する手法を画像認識としているが、他の認識手段、例えばレーダーを利用した被写体認識等を用いてもよい。また、被写体を認識する領域を長方形としたが、この形状は特に限定されるものではない。さらに、被写体の速度算出を被写体の画面上における大きさと雲台位置情報を用いて行うとしたが、別の手法によって算出してもよい。 In this embodiment, the method for recognizing the subject is image recognition. However, other recognition means such as subject recognition using a radar may be used. Moreover, although the area | region which recognizes a to-be-photographed object was made into the rectangle, this shape is not specifically limited. Furthermore, although the speed of the subject is calculated using the size of the subject on the screen and the pan head position information, it may be calculated by another method.
また、追尾処理装置40において、画像処理プロセッサ43、雲台・操作器間通信部46・47と追尾処理装置CPU45を別のものとしているが、ひとつのCPUで処理してもよいし、テンプレートメモリ44については、CPUの内蔵メモリを用いてもよい。また、追尾処理装置40の機能については、雲台10内部に組み込んでもよいし、雲台CPU11に統合してもよい。 Further, in the tracking processing device 40, the image processing processor 43, the platform / operator communication units 46 and 47, and the tracking processing device CPU 45 are separated, but they may be processed by a single CPU or a template memory. For 44, a built-in memory of the CPU may be used. Further, the function of the tracking processing device 40 may be incorporated in the pan head 10 or may be integrated into the pan head CPU 11.
[実施例2]
以下、本発明の第2の実施例について説明する。
[Example 2]
The second embodiment of the present invention will be described below.
構成は図1に示す実施例1と同様である。追尾の基本処理についても図3に示すフローチャートと同様である。ただし、全体フローの中の追尾処理S106における追尾処理装置CPU45の処理が異なるため、実施例2における追尾処理装置CPU45の処理のフローチャートを図6に示す。 The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The basic tracking process is the same as the flowchart shown in FIG. However, since the processing of the tracking processing device CPU 45 in the tracking processing S106 in the overall flow is different, a flowchart of the processing of the tracking processing device CPU 45 in the second embodiment is shown in FIG.
本実施例2においては、目標値算出部45cは、被写体速度算出部が算出した接近・離脱速度に応じて雲台制御手法を切り替える。全体のフローは上記実施例1と同様である。 In the second embodiment, the target value calculation unit 45c switches the pan head control method according to the approaching / leaving speed calculated by the subject speed calculation unit. The overall flow is the same as in the first embodiment.
まず、実施例1と同様に被写体認識部45aは、被写体の情報を受信するとともに被写体位置を算出し(S301)、被写体が存在するかを判定する(S302)。被写体が存在する場合には、被写体速度算出部45bが、被写体の雲台10に対する接近・離脱速度を算出する(S303)。 First, as in the first embodiment, the subject recognition unit 45a receives subject information, calculates the subject position (S301), and determines whether the subject exists (S302). If there is a subject, the subject speed calculation unit 45b calculates the approaching / leaving speed of the subject with respect to the camera platform 10 (S303).
そして、目標値決定部45cは、接近・離脱速度に応じて画面内において被写体を制御すべきサイズの目標値を決定し(S304)、駆動速度決定部45dが雲台10の駆動速度vを決定する。画面内に被写体が存在しない場合には、追尾終了フラグを立て(S305)、雲台10を停止させるようにv = 0とする(S306)。 Then, the target value determining unit 45c determines a target value of a size that should control the subject in the screen according to the approaching / leaving speed (S304), and the driving speed determining unit 45d determines the driving speed v of the camera platform 10. To do. If there is no subject in the screen, a tracking end flag is set (S305), and v = 0 is set so as to stop the pan head 10 (S306).
最後に、決定した駆動速度で動作するように雲台10へ操作信号を送信することで、自動追尾動作を行う(S307)。 Finally, an automatic tracking operation is performed by transmitting an operation signal to the camera platform 10 so as to operate at the determined driving speed (S307).
S304において決定される目標値は、被写体が雲台10に接近する速度が速いほどに小さく設定する。 The target value determined in S304 is set smaller as the speed at which the subject approaches the camera platform 10 is faster.
以上のように、本実施例においては、被写体が雲台10に接近しているときは、その接近速度に応じて被写体を制御すべき目標値を変更する。 As described above, in this embodiment, when the subject is approaching the camera platform 10, the target value for controlling the subject is changed according to the approach speed.
図7は本実施例を用いた場合の効果を示している。 FIG. 7 shows the effect when this embodiment is used.
被写体が雲台10に急接近する状況を想定すると、ズーム制御遅延を考慮しない従来の自動ズームでは、図7(a)のように画面上における被写体のサイズが点線で示す目標サイズよりも大きくなってしまい、被写体の画面上における速度も上昇してしまう。 Assuming a situation in which the subject approaches the camera platform 10 suddenly, in the conventional automatic zoom that does not consider the zoom control delay, the size of the subject on the screen is larger than the target size indicated by the dotted line as shown in FIG. As a result, the speed of the subject on the screen also increases.
しかし、本実施例を適用した場合には、図7(b)のように目標サイズを前もって小さくしておくことで、ズーム制御遅延が発生しても画面上における被写体のサイズを目標サイズと同等に保つことが出来、被写体の画面上における速度上昇も抑えることが出来る。 However, when the present embodiment is applied, the size of the subject on the screen is equal to the target size even if a zoom control delay occurs by reducing the target size in advance as shown in FIG. 7B. And an increase in the speed of the subject on the screen can be suppressed.
このように、被写体が雲台10に急接近した場合でも、被写体の画面上におけるサイズ変化を抑えることで、被写体の画面上における速度の上昇を低減し、被写体を見失うことなく追尾を続けることが出来る。 In this way, even when the subject suddenly approaches the camera platform 10, by suppressing the change in size of the subject on the screen, the increase in the speed of the subject on the screen can be reduced, and tracking can be continued without losing sight of the subject. I can do it.
本実施例の派生するシステムは、実施例1に記載した派生するシステムと同様である。 The derived system of the present embodiment is the same as the derived system described in the first embodiment.
[実施例3]
以下、本発明の第3の実施例について説明する。
[Example 3]
The third embodiment of the present invention will be described below.
実施例1・2と比較して追尾処理装置CPU45内の機能構成が異なるため、本実施例3の構成を図8に示す。追尾処理装置CPU45内の機能として、追尾動作禁止領域決定部45eが追加されている。追尾の基本処理は図3に示すフローチャートと同様である。ただし、全体フローの中の追尾処理S106における追尾処理装置CPU45の処理が異なるため、実施例3における追尾処理装置CPU45の処理のフローチャートを図9に示す。全体のフローは上記実施例1と同様である。 Since the functional configuration in the tracking processing device CPU 45 is different from those in the first and second embodiments, the configuration of the third embodiment is shown in FIG. As a function in the tracking processing device CPU 45, a tracking operation prohibited area determining unit 45e is added. The basic tracking process is the same as the flowchart shown in FIG. However, since the processing of the tracking processing device CPU45 in the tracking processing S106 in the overall flow is different, a flowchart of the processing of the tracking processing device CPU45 in the third embodiment is shown in FIG. The overall flow is the same as in the first embodiment.
本実施例3の自動追尾システムにおいては、被写体を撮影する画面内において、追尾動作禁止領域を設ける。追尾動作禁止領域とは、被写体の位置がカメラ20の撮影する画面内の所定の範囲内にある場合には雲台10の追尾動作を停止させる領域のことである。追尾動作禁止領域を設けることによって、被写体の微少な位置変化に対して過敏な追尾動作をしてしまうことを防ぎ、ハンチング動作の少ない安定した動作とすることが出来る。 In the automatic tracking system of the third embodiment, a tracking operation prohibition area is provided in a screen for photographing a subject. The tracking operation prohibited area is an area in which the tracking operation of the camera platform 10 is stopped when the position of the subject is within a predetermined range in the screen shot by the camera 20. By providing the tracking operation prohibition region, it is possible to prevent a sensitive tracking operation from being performed with respect to a slight change in the position of the subject, and to achieve a stable operation with few hunting operations.
以下に、図9のフローチャートを用いて実施例3における追尾処理装置CPU45の処理の流れを説明する。 Hereinafter, the flow of processing of the tracking processing device CPU 45 in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、実施例1・2と同様に被写体認識部45aは、被写体の情報を受信するとともに被写体位置を算出し(S401)、被写体が存在するかを判定する(S402)。被写体が存在する場合には、被写体速度算出部45bは被写体の雲台10に対する接近・離脱速度を算出する(S403)。そして追尾動作禁止領域決定部45eは、算出された接近・離脱速度に応じて画面内における追尾動作禁止領域を決定し(S404)、駆動速度決定部45dが雲台10の駆動速度vを決定する(S405)。画面内に被写体が存在しない場合には、追尾終了フラグを立て(S406)、雲台10を停止させるようにv = 0とする(S407)。 First, as in the first and second embodiments, the subject recognition unit 45a receives subject information, calculates the subject position (S401), and determines whether the subject exists (S402). If there is a subject, the subject speed calculation unit 45b calculates the approaching / leaving speed of the subject with respect to the camera platform 10 (S403). Then, the tracking operation prohibition area determination unit 45e determines a tracking operation prohibition area in the screen according to the calculated approaching / leaving speed (S404), and the driving speed determination unit 45d determines the driving speed v of the camera platform 10. (S405). If there is no subject in the screen, a tracking end flag is set (S406), and v = 0 is set so as to stop the pan head 10 (S407).
最後に、決定した駆動速度で動作するように雲台10へ操作信号を送信することで、自動追尾動作を行う(S408)。 Finally, an automatic tracking operation is performed by transmitting an operation signal to the camera platform 10 so as to operate at the determined driving speed (S408).
S404において決定される追尾動作禁止領域は、被写体が雲台10に接近する速度が速いほどに小さい範囲に設定する。 The tracking operation prohibited area determined in S404 is set to a smaller range as the speed at which the subject approaches the camera platform 10 is faster.
以上のように、本実施例においては、被写体が雲台10に近づいているときは、その接近速度に応じて追尾動作禁止領域を変更する。 As described above, in the present embodiment, when the subject is approaching the camera platform 10, the tracking operation prohibited area is changed according to the approach speed.
図10は本実施例を用いた場合の効果を示している。 FIG. 10 shows the effect when this embodiment is used.
被写体が雲台10に急接近する状況を想定すると、画面上における被写体のサイズと速度が上昇しているため、追尾動作禁止領域を変化させない従来の手法では図10aのように追尾動作開始が遅く、被写体の補足が間に合わなくなってしまう。 Assuming a situation in which the subject is rapidly approaching the camera platform 10, the size and speed of the subject on the screen are increased. Therefore, in the conventional method in which the tracking operation prohibited area is not changed, the tracking operation starts slowly as shown in FIG. 10a. , Subject supplementation will not be in time.
しかし、本実施例を適用した場合には、図10bのように被写体の進行方向への動作に敏感に反応することが出来るため、被写体に遅れずに追尾することが出来る。 However, when this embodiment is applied, it can respond sensitively to the movement of the subject in the traveling direction as shown in FIG.
このように、画面内における被写体の速度が上昇してしまっている状況において、被写体の動きに対して素早く反応し、追尾動作を開始することが出来るようになるため、被写体を見失うことなく追尾を行うことが出来る。 In this way, in a situation where the speed of the subject on the screen has increased, it becomes possible to quickly respond to the movement of the subject and start the tracking operation, so that tracking can be performed without losing sight of the subject. Can be done.
本実施例においては、追尾動作禁止領域を画面中央に設けることを前提としているが、この領域の位置は撮影画面内であればどの位置に設定してもよい。また、本実施例の手法では、接近速度に応じて追尾動作禁止領域の大きさを変化させるとしたが、領域を画面中央以外に設定した場合には、大きさの代わりに領域の位置を画面中央に近づくように変化させることにしてもよい。上記以外の本実施例の派生するシステムは、実施例1に記載した派生するシステムと同様である。 In this embodiment, it is assumed that the tracking operation prohibition area is provided at the center of the screen, but the position of this area may be set to any position within the shooting screen. In the method of the present embodiment, the size of the tracking operation prohibited area is changed according to the approach speed. However, when the area is set to other than the center of the screen, the position of the area is displayed instead of the size. You may make it change so that it may approach a center. The system derived from the present embodiment other than the above is the same as the system derived from the first embodiment.
1 操作器、10 雲台、20 カメラ、30 レンズ、40 追尾処理装置 1 operation unit, 10 pan head, 20 camera, 30 lens, 40 tracking processing device
Claims (5)
前記追尾被写体を認識する被写体認識手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体の速度を算出する被写体速度算出手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体を画面上において留めるべき位置と大きさの目標値を決定する目標値決定手段と、
前記被写体認識手段が認識した前記被写体の画面内における位置や大きさと、前記目標値決定手段が決定した目標値と、前記被写体速度算出手段が算出した被写体の速度をもとにズーム・パン・チルトの駆動速度を決定する駆動速度決定手段を有し、
前記目標値決定手段および前記駆動速度決定手段の少なくともいずれか一つは、前記被写体の前記自動追尾装置に対する接近・離脱速度によって決定方法を変更することを特徴とする自動追尾装置。 In an automatic tracking device that operates at least one of zoom, pan, and tilt, automatically tracks and shoots the subject to be tracked,
Subject recognition means for recognizing the tracking subject;
Subject speed calculation means for calculating the speed of the subject recognized by the subject recognition means;
Target value determining means for determining a target value of a position and a size at which the subject recognized by the subject recognizing means should be stopped on the screen;
Zoom / pan / tilt based on the position and size of the subject recognized by the subject recognition means, the target value determined by the target value determination means, and the subject speed calculated by the subject speed calculation means Drive speed determining means for determining the drive speed of
An automatic tracking device, wherein at least one of the target value determining means and the driving speed determining means changes a determination method according to an approaching / leaving speed of the subject with respect to the automatic tracking device.
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