JP2024041550A - 目標捜索追随装置、撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を増大させることなく、俊敏に目標を捜索追随することが可能な目標捜索追随装置、撮像装置を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、目標捜索追随装置は、反射ミラー部、センサ部、回転駆動部、制御部を有する。反射ミラー部は、円錐形、円柱形または球面形に形成される。センサ部は、前記反射ミラー部に対する撮影方向を変更可能とし、前記反射ミラー部に反射した光を撮像する。回転駆動部は、前記反射ミラー部の中心軸から均等な距離において、前記センサ部を前記反射ミラー部の周囲で移動させる。制御部は、前記センサ部と前記回転駆動部の動作を制御する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、目標捜索追随装置、撮像装置に関する。

飛しょう体システムにおいて、一般に地上装置は飛来する目標の捜索、追随を行う機能が求められる。こうした地上装置は、光波を検出対象として実現しようと考える場合、カメラで周囲を撮像して目標の有無を検出する方法が一般的に考えられる。この場合、遠方の目標の位置を検出するために、高い解像度で画像を撮像することが求められる。

こうしたシステムを検討する際、従来はカメラを撮像したい方向に回転させるようなジンバル機構を用いることが従来より検討されてきた手法である。

図１１には、一般的なジンバル機構の一例を示している。

図１１に示すジンバル機構は、エレベーション軸（ＥＬ軸）及びアジマス軸（ＡＺ軸）の２つの軸周りに回動可能なジンバル（回転部８５、８６）を有する２軸ジンバル構造を示している。ＡＺ軸、ＥＬ軸が一点において直交する２軸ジンバル構造により、所望の位置にカメラセンサ８１の視軸方向（撮影方向）を変更する。

ジンバル機構は、ベース部８４と、アジマス軸回転部（ＡＺ回転部）８７と、一対の支持部材８２と、エレベーション軸回転部（ＥＬ回転部）８３を有する。ＡＺ回転部８７の回転に伴って、一対の支持部材８２、及びＥＬ回転部８３がＡＺ軸周りに回転する。ＡＺ回転部８７の上面には、一対の支持部材８２が固定された状態で立設される。ＡＺ回転部８７は、シャフトの中心軸（ＡＺ軸）により回転自在になっている。

ＥＬ回転部８３は、内部にカメラセンサ８１を搭載し、両側面部が一対の支持部材８２に軸受けされる。ＥＬ回転部８３は、内部に、モータ軸であるシャフトと、このシャフトを駆動する駆動機構とをさらに備え、シャフトの中心軸（ＥＬ軸）により回動可能となっている。

ＡＺ軸周りとＥＬ軸周りとの２つの駆動機構によって、カメラセンサ８１を搭載するＥＬ回転部８３が、ＥＬ軸周りに回動し、また、ＡＺ回転部８７が、ＡＺ軸周りに回動する。これによりカメラセンサ８１による撮像方向が変更される。

特許第５１９７６４７号公報

ジンバル機構では、カメラセンサ８１を搭載したＥＬ回転部８３、ＥＬ回転部８３を支持する一対の支持部材８２と共にＡＺ回転部８７を軸回転させて撮影方向を変更させる必要がある。また、各構造材の他に、ジンバル駆動用モータや周辺回路などを搭載している。このため、ジンバルの搭載物の質量によって、カメラの撮影方向を変化させて画像の撮像を行う際に、慣性モーメントが大きく、俊敏に駆動させることは困難になるという問題があった。また、ジンバルの搭載物の質量が大きくなるにつれて、消費電力が増大するおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、消費電力を増大させることなく、俊敏に目標を捜索追随することが可能な目標捜索追随装置、撮像装置を提供することである。

実施形態によれば、目標捜索追随装置は、反射ミラー部、センサ部、回転駆動部、制御部を有する。反射ミラー部は、円錐形、円柱形または球面形に形成される。センサ部は、前記反射ミラー部に対する撮影方向を変更可能とし、前記反射ミラー部に反射した光を撮像する。回転駆動部は、前記反射ミラー部の中心軸から均等な距離において、前記センサ部を前記反射ミラー部の周囲で移動させる。制御部は、前記センサ部と前記回転駆動部の動作を制御する。

本実施形態における目標捜索追随装置に実装される撮像装置の構成を示す外観図。 本実施形態における目標捜索追随装置の構成を示すブロック図。 本実施形態における目標捜索追随装置による目標の捜索を説明するための図。 本実施形態の目標捜索追随装置による捜索動作を説明するためのフローチャート。 捜索動作時の撮像装置の動作を説明するための図。 本実施形態の目標捜索追随装置による追随動作を説明するためのフローチャート。 追随動作時の撮像装置の動作を説明するための図。 本実施形態における複数のセンサ部を設けた構成の一例を示す図。 本実施形態における反射ミラー部の変更例を示す図。 本実施形態における反射ミラー部の変更例を示す図。 一般的なジンバル機構の一例を示す図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態における目標捜索追随装置は、屋外環境下で周囲を撮影した画像から目標（飛しょう体等）を捜索し、捜索により検出された目標に追随して画像撮影を継続する装置である。目標の侵入してくる方向が不明である場合、目標捜索追随装置は、周囲を全周撮影し、目標の有無を確認する必要がある。撮像装置に搭載されたセンサ部（カメラ）の視野角にすべての捜索範囲が入らない場合、センサ部（カメラ）による撮影範囲を複数に区分して周囲を撮像し、撮像された画像の中から目標を探し出す。

図１は、本実施形態における目標捜索追随装置に実装される撮像装置１０の構成を示す外観図である。撮像装置１０は、全周囲に渡って目標をカメラ等のセンサで捜索し、発見した目標を追随するための装置である。

撮像装置１０は、外側を覆うきょう体部２１と、きょう体部２１の内部に収容される反射ミラー部２２、回転駆動部２３、及びセンサ部２４を備える。

きょう体部２１は、例えば円柱形状に形成され、上部に外界からの光を内部へ取り込む光学窓２１１が設けられる。きょう体部２１の光学窓２１１以外の部分は、光が透過しないように形成される。これにより、センサ部２４による撮影対象としない不要な光を遮蔽することができる。

反射ミラー部２２は、例えば円錐形に形成され、外表面が光学窓２１１から取り込まれた光を反射するミラーに形成される。なお、図１に示す反射ミラー部２２は、円錐形の先端部の一部を水平に切断して除去した構成としている。

回転駆動部２３は、反射ミラー部２２の中心軸から均等な距離において、センサ部２４を反射ミラー部２２の周囲で移動させる。回転駆動部２３は、センサ部２４を反射ミラー部２２の回りで周回させる回転駆動装置２３１と、回転駆動装置２３１によりセンサ部２４を移動させる回転角度を計測する角度センサ２３２を含む（図２参照）。

センサ部２４は、きょう体部２１の光学窓２１１から取り込まれ、反射ミラー部２２により反射された光を撮像する。センサ部２４は、センサ２５、センサ駆動装置２６、角度センサ２７を備える。

センサ２５は、例えば光学カメラにより構成され、反射ミラー部２２により反射された光を撮影する。センサ駆動装置２６は、センサ２５の撮影方向軸を反射ミラー部２２の中心軸を向くように回転駆動部２３の上部に装着すると共に、センサ２５の反射ミラー部２２に対する撮影方向を上下方向に変更させる。

角度センサ２７は、センサ駆動装置２６により変更されるセンサ２５の撮影方向の角度を計測する。

撮像装置１０は、きょう体部２１内に、全ての構成を収納することによって、防水・防塵性に有利な構造となっている。

図２は、本実施形態における目標捜索追随装置の構成を示すブロック図である。

制御部３０は、センサ部２４と回転駆動部２３の動作を制御する。制御部３０は、例えばコンピュータなどの電子機器により実現され、例えばプロセッサ、メモリ、記憶装置などのデバイスを有する。制御部３０は、例えばメモリに記憶されたプログラムをプロセッサにより実行することで、制御処理部３２（センサ処理部３２１、指令生成部３２２）の機能を実現することができる。また、制御処理部３２は、プログラムに基づいて実現されるだけでなく、専用の制御モジュールデバイスとして実現することも可能である。

制御部３０は、制御処理部３２及び記憶部３４を有する。

制御処理部３２は、センサ処理部３２１及び指令生成部３２２の機能を有する。

センサ処理部３２１は、センサ部２４（センサ２５）により撮影された画像（撮影画像）を取得し、センサ部２４により撮像された画像を補正して周囲画像を生成し、周囲画像から目標を検出するための処理を実行する。例えば、センサ処理部３２１は、反射ミラー部２２の外表面が曲面になっていることによる、センサ部２４により撮影された画像の歪みを補正して、歪みを無くした周囲画像を生成する。センサ処理部３２１は、周囲画像に含まれる物体を目標と推定して、例えばＡＩ（Artificial Intelligence）技術を利用して捜索対象とする目標であるか（目標の有無）を確認する。センサ処理部３２１は、周囲画像から目標が検出された場合に、この目標の位置等を示す目標情報を指令生成部３２２に通知する。

なお、画像から目標を捜索（検出）する方法は、ＡＩ技術を利用した方法に限らず、パターンマッチングや移動物体検出などの各種の画像処理の手法を用いることが可能である。

指令生成部３２２は、センサ処理部３２１による目標の検出結果、角度センサ２７により検出されるセンサ部２４（センサ２５）の撮影方向（上下方向を示す角度情報）、及び角度センサ２３２により検出される回転駆動部２３により移動されるセンサ部２４の位置（回転駆動部２３による移動される周回位置を示す角度情報）に基づいて、センサ部２４の撮影方向を変更するためのセンサ駆動装置２６の駆動及び回転駆動部２３による回転駆動を制御する。指令生成部３２２は、回転駆動部２３，２７からの角度情報が示すセンサ部２４の現在の撮影方向及び位置、及びセンサ処理部３２１からの目標情報をもとに、センサ駆動装置２６及び回転駆動装置２３１への駆動指令を生成して、それぞれに送信する。

記憶部３４は、例えば記憶装置により実現され、センサ部２４によって撮影された画像や、この画像を補正した周囲画像ＩＭを記憶する。

制御部３０（制御処理部３２）は、センサ部２４による撮影方向の変更とセンサ部２４の位置の変更を繰り返して撮影範囲を移動させながら撮影した画像をもとにした周囲画像から目標の有無を確認する捜索動作と、捜索動作によって目標が確認された場合に、センサ部２４により撮影される画像に目標が含まれるようにセンサ部２４による撮影方向の変更とセンサ部２４の位置の変更を制御する追随動作を実行する。

図３は、本実施形態における目標捜索追随装置による目標の捜索を説明するための図である。

図３には、目標捜索追随装置による捜索動作時の目標の捜索対象範囲（［Ｍ１－４］×［Ｎ１－５］）の周囲画像を示している。捜索対象範囲は、全周囲もしくは、全周囲のうち予め決められた範囲とすることができる。図３に示すように、センサ部２４により撮影可能な一枚の画像範囲を小さい枠によって表している。

目標捜索追随装置は、例えばセンサ部２４（センサ２５）による撮影範囲を、Ｍ１Ｎ１，Ｍ１Ｎ２，…，Ｍ１Ｎ５，Ｍ２Ｎ５，Ｍ２Ｎ４，…，Ｍ２Ｎ１，Ｍ３Ｎ１，Ｍ３Ｎ２，…，Ｍ４Ｎ１のように変更することで、捜索対象範囲の周囲画像を取得して、目標の捜索をすることができる（第１の撮影方法）。

すなわち、センサ駆動装置２６によりセンサ２５の撮影方向を上から下方向に移動させて各行（Ｎ１→Ｎ５）の画像を撮影した後、回転駆動装置２３１によりセンサ２５の位置を１撮影範囲分だけ移動させ、センサ２５の撮影方向を下から上方向に移動させて各行（Ｎ５→Ｎ１）の画像を撮影することを繰り返す。

センサ部２４（センサ２５）は、反射ミラー部２２により反射された周囲からの光を撮影することで、反射ミラー部２２に対する限られた範囲内で撮影範囲を変更するだけで、捜索対象範囲の全体の周囲画像を取得することができる。すなわち、センサ部２４（センサ２５）によって反射ミラー部２２を介さずに捜索対象範囲の画像を撮影する場合より、センサ２５による撮影方向（上下左右）の変更量が少なくて良い。

また、回転駆動部２３及びセンサ部２４は、きょう体２１の内部に搭載されていることから屋外環境に暴露されることはない。よって、回転駆動部２３及びセンサ部２４は、要求される環境条件（降雨や防塵への配慮が不要で）が軽減され、簡易な構造で軽量に作成することが可能となる。従って、センサ駆動装置２６及び回転駆動装置２３１に対する駆動を俊敏に実行することができる。また、センサ２５の撮影方向の変更量、センサ２５の位置の変更が僅かで良く、回転駆動部２３及びセンサ部２４を軽量に作成できるため、センサ駆動装置２６及び回転駆動装置２３１に対する駆動に要する電力を少なくすることができる。

なお、前述した第１の撮影方法では、縦方向（Ｍ１→Ｍ４）に撮影方向を変更しながら各行（Ｎ１→Ｎ５）の範囲を撮影するとしているが、横方向（Ｎ１→Ｎ５）に撮影方向を変更しながら各列（Ｍ１→Ｍ４）の範囲を撮影するようにしても良い（第２の撮影方法）。

第２の撮影方法の場合、捜索対象範囲が全周囲であれば、回転駆動装置２３１により同じ方向に、例えば一定速度でセンサ部２４を移動させるだけで良い。センサ部２４が反射ミラー部２２を１周する毎に、センサ駆動装置２６によりセンサ２５の撮影方向を次の行方向（下方向あるいは上方向）に変更して撮影することで、捜索対象範囲を全周囲とした周囲画像を取得することができる。

回転駆動装置２３１により同じ方向にセンサ部２４を移動（周回）させる駆動では、第１の撮影方法のように移動／停止の繰り返しがなく、さらに消費電力の低下を図ることができる。

次に、本実施形態における目標捜索追随装置の動作について説明する。

本実施形態における目標捜索追随装置は、例えば、第１に捜索動作によって、センサ部２４によって撮影された画像をもとに目標（飛しょう体等）を捜索し、第２に追随動作によって、捜索動作によって捜索（検出）された目標に追随してセンサ部２４による撮影を継続する。

まず、捜索動作について説明する。図４は、本実施形態の目標捜索追随装置による捜索動作を説明するためのフローチャート、図５は、捜索動作時の撮像装置１０の動作を説明するための図である。

制御処理部３２の指令生成部３２２は、センサ２５により撮影対象とする所定の範囲を撮影させるために、回転駆動装置２３１を駆動するための駆動指令、及びセンサ駆動装置２６を駆動するための駆動指令を生成し、それぞれの駆動指令を送信して回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６を動作させる（ステップＡ１）。

撮像装置１０の光学窓２１１を透過した光は、反射ミラー部２２に反射し、回転駆動装置２３１及びセンサ駆動装置２６により撮影範囲が定められたセンサ２５に入射する。センサ２５は、反射ミラー部２２により反射された光を撮影し、撮影画像をセンサ処理部３２１に出力する。

センサ処理部３２１は、センサ２５により撮影された画像を取得し、この画像を補正して周囲画像を生成する。センサ処理部３２１は、周囲画像に含まれる物体を目標と推定する（ステップＡ２）。そして、周囲画像に対して推定された物体が捜索対象とする目標（例えば、特定の飛しょう体）であるかを確認する（ステップＡ３）。

この結果、周囲画像から目標が検出されなかった場合（ステップＡ４、Ｎｏ）、センサ処理部３２１は、指令生成部３２２に目標検出なしを通知する。

指令生成部３２２は、前述した第１の撮影方法、あるいは第２の撮影方法に応じて撮影範囲を変更するために、同様にして、回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６を駆動するための駆動指令を生成して、回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６に送信して駆動させる（ステップＡ１）。

こうして、目標の有無をセンサ処理部３２１で確認した後に、指令生成部３２２からの指令に基づいて、次の撮影範囲をセンサ２５により撮影可能となるように、図５に示すように、センサ２５の撮影方向をＲ２方向（上方向または下方向）に変更すると共に、センサ部２４（センサ２５）の位置を回転駆動部２３によってＲ１方向に移動させる。この動作を繰り返すことで周囲の画像を順次撮影していく。

図５では、センサ２５により反射ミラー部２２に対する撮影範囲ＲＮｎを撮影することで、光学窓２１１を透過した周囲画像Ｎｎを取得することができ、例えばセンサ２５による撮影方向を下方向に移動させて次の撮影範囲ＲＮｎ＋１を撮影することで、光学窓２１１を透過した周囲画像Ｎｎ＋１を取得することができる。

なお、センサ２５（カメラ）へズーム機能を付与することで、ズームで反射ミラー部２２を撮影することができ、遠方の目標を高い解像度で撮像することも可能となる。この場合、ズームに応じて撮影可能な一枚の画像範囲が変更されるため、ズームに伴って変更される撮影範囲に応じて、センサ駆動装置２６と回転駆動装置２３１に対する撮影範囲を変更する際の駆動指令（駆動量）が変更されるものとする。

こうして、捜索動作において、周囲画像から目標が検出された場合（ステップＡ４、Ｙｅｓ）、制御処理部３２（センサ処理部３２１、指令生成部３２２）は、追随動作に移行する（ステップＡ５）。例えば、図３において、捜索対象範囲において、目標（飛しょう体）がＴ０の位置からＴ１の位置に移動した時に、撮影範囲Ｍ２Ｎ２の周囲画像において検出されたものとする。

次に、追随動作について説明する。図６は、本実施形態の目標捜索追随装置による追随動作を説明するためのフローチャート、図７は、追随動作時の撮像装置１０の動作を説明するための図である。追随動作では、捜索動作で発見した目標を追随して撮像し続ける動作形態である。

センサ処理部３２１は、捜索動作において目標を検出すると、目標の位置等を示す目標情報を指令生成部３２２に通知する。

指令生成部３２２は、センサ処理部３２１からの目標情報をもとに目標が移動する目標位置を推定し、推定した目標位置をセンサ２５による撮影範囲とするために、回転駆動装置２３１を駆動するための駆動指令、及びセンサ駆動装置２６を駆動するための駆動指令を生成し（ステップＢ１）、それぞれの駆動指令を送信して回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６を動作させる（ステップＢ２）。

センサ２５は、反射ミラー部２２により反射された光を撮影し、撮影画像をセンサ処理部３２１に出力する（ステップＢ３）。

センサ処理部３２１は、センサ２５により撮影された画像を取得し、この画像を補正して周囲画像を生成する。センサ処理部３２１は、周囲画像に含まれる目標の位置をもとに、目標が移動する目標位置を推定する。例えば、前回に撮影された周囲画像における目標の位置から今回の周囲画像における目標の位置への変化をもとに目標位置を推定する。

この結果、捜索対象範囲に目標位置がない場合（ステップＢ４、目標なし）、目標が移動することで捜索対象範囲から外れたものとして、制御処理部３２（センサ処理部３２１、指令生成部３２２）は、前述した捜索動作に移行する（ステップＢ５）。

一方、捜索対象範囲に目標位置がある場合（ステップＢ４、目標あり）、指令生成部３２２は、前述と同様にして、推定した目標位置をセンサ２５による撮影範囲とするために、回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６に対する駆動指令を生成し（ステップＢ１）、それぞれの駆動指令を送信して回転駆動装置２３１とセンサ駆動装置２６を動作させる（ステップＢ２）。

こうして、目標位置をセンサ処理部３２１で推定した後に、指令生成部３２２からの指令に基づいて、次の推定した目標位置を含む撮影範囲をセンサ２５により撮影可能となるように、図７に示すように、センサ２５の撮影方向をＲ２方向（上方向または下方向）に変更すると共に、センサ部２４（センサ２５）の位置を回転駆動部２３によってＲ１方向に移動させる。この動作を繰り返すことで、移動する目標に追随して画像を順次撮影していく。

図７では、センサ２５により反射ミラー部２２に対する撮影範囲ＲＮＭを撮影することで、光学窓２１１を透過した、目標Ｔを含む周囲画像ＮＭを取得することができる。

こうして、本実施形態における目標捜索追随装置の追随動作では、周囲画像から目標位置を推定して、目標位置を含む撮影範囲をセンサ２５により撮影できるように、センサ駆動装置２６及び回転駆動装置２３１を駆動する。周囲画像における目標の移動量は大きくないため、センサ駆動装置２６及び回転駆動装置２３１に対する駆動量も僅かで済み、センサ部２４、回転駆動部２３を軽量に作成できることから消費電力も少なくなる。

このようにして、本実施形態における目標捜索追随装置では、消費電力を増大させることなく、俊敏に目標を捜索追随することが可能となる。

なお、前述した説明では、撮像装置１０には１つのセンサ部２４を実装するものとしているが、２つ以上のセンサ部２４を実装して、それぞれのセンサ部２４により撮影することも可能である。

例えば、撮影対象とする光の波長帯の異なるセンサ（カメラ）を２つ配置すれば、波長帯の異なる光により撮影した複数の異なる周囲画像を取得することができる。

また、複数のセンサ部２４を異なる種類とすることも可能である。例えば、図８に示すように、１つのセンサ部２４１は光学カメラで、もう１つのセンサ部２４２はレーザ距離計とする。センサ部２４１は、光学カメラ２５１、センサ駆動装置２６１、角度センサ２７１を有する。センサ部２４２は、レーザ距離計２５２、センサ駆動装置２６２、角度センサ２７２を有する。センサ駆動装置２６１，２６２、角度センサ２７１，２７２は、前述したセンサ駆動装置２６、角度センサ２７と同様に動作するものとする。

光学カメラ２５１は、前述したセンサ２５と同様に画像を撮影して、撮影画像をセンサ処理部３２１に送信する。制御処理部３２には、レーザ距離計２５２により測定された距離情報を処理する機能部を設ける。この機能部は、例えば撮影範囲を示す情報（例えば、角度センサ２７，２３２の角度情報）と対応づけて、距離情報を記憶部３４に記憶させる。

図８では、センサ部２４１とセンサ部２４５の撮影（測定）範囲が異なっているが、図８に示すように、センサ部２４１とセンサ部２４５とを個別に異なる範囲を対象にして使用しても良いし、センサ部２４１による撮影範囲と同じ範囲でセンサ部２４２による測定を実行しても良い。

複数の異なる種類のセンサ２５１，２５２を実装した場合であっても、第２の撮影方法により回転駆動部２３を駆動して、複数のセンサ２５１，２５２を反射ミラー部２２の回りで周回させながら複数のセンサ２５１，２５２による撮影（測定）を同時に実行することができる。

よって、複数のセンサ２５１，２５２を個別に制御する場合と比較して消費電力の低下を図ることができる。

また、複数のセンサ部２４を同じ種類とすることも可能である。例えば、センサ２５を光学カメラとする複数のセンサ部２４を実装して、それぞれ異なる撮影方向で画像を撮影させる。すなわち、撮影対象範囲を複数のセンサ部２４によって分担して撮影することで、回転駆動部２３の駆動を少なくして、撮影対象範囲全体の周囲画像を取得することができる。

例えば、５つのセンサ部２４を設けて、図３に示すＮ１～Ｎ５のそれぞれの行位置を撮影範囲とすることで、各センサ部２４の位置が列位置Ｍ１～Ｍ４の範囲で移動させるように回転駆動部２３を駆動させることで、捜索対象範囲の全体の周囲画像を取得できる。この場合、センサ２５の撮影方向を変更する駆動も不要あり、回転駆動部２３の駆動により複数のセンサ部２４の位置を同時に変更可能であるので、センサ部２４の撮影範囲を変更するために要する消費電力の低下を図ると共に撮影時間に要する時間を短縮することができる。

なお、前述した説明では、反射ミラー部２２を円錐形に形成するとしているが、他の形状とすることも可能である。

図９は、円柱形に形成した反射ミラー部２２１の例を示している。反射ミラー部２２１は、円錐形の反射ミラー部２２と比較して、センサ部２４により撮影される画像の歪みを少なくすることができるので、周囲画像を生成するための歪み補正を容易にすることができる。

図１０は、球面形に形成した反射ミラー部２２２の例を示している。反射ミラー部２２２は、反射ミラー部２２あるいは反射ミラー部２２１と比較して画像の歪みは大きくなるが、センサ駆動装置２６の駆動角度が小さいことから高速に撮像できる利点がある。また、球面形に形成した反射ミラー部２２２であれば、上方の画像の撮影も可能となる。

なお、図１に示す撮像装置１０のきょう体部２１では、側面にのみ光学窓２１１を設けているが、きょう体部２１の上面も光学窓２１１として上方についても画像を撮影できるようにしても良い。この場合、センサ部２４に上方からの光が入射するように、円錐形の反射ミラー部２２の角度が調整されるものとする。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…撮像装置、２１…きょう体部２１、２２…反射ミラー部、２３…回転駆動部、２３１…回転駆動装置、２３２…角度センサ、２４…センサ部、２５…センサ、２６…センサ駆動装置、２７…角度センサ、３０…制御部、３２…制御処理部、３２１…センサ処理部、３２２…指令生成部、３４…記憶部。

Claims (8)

1. 円錐形、円柱形または球面形に形成された反射ミラー部と、
   前記反射ミラー部に対する撮影方向を変更可能とし、前記反射ミラー部に反射した光を撮像するセンサ部と、
   前記反射ミラー部の中心軸から均等な距離において、前記センサ部を前記反射ミラー部の周囲で移動させる回転駆動部と、
   前記センサ部と前記回転駆動部の動作を制御する制御部と
   を有する目標捜索追随装置。
2. 前記制御部は、
   前記センサ部により撮像された画像を補正して周囲画像を生成し、前記周囲画像から目標を検出するセンサ処理部と、
   前記センサ処理部による前記目標の検出結果、前記センサ部の撮影方向、及び前記回転駆動部により移動される前記センサ部の位置に基づいて、前記センサ部の撮影方向及び前記回転駆動部による回転駆動を制御する指令生成部とを有する、請求項１記載の目標捜索追随装置。
3. 前記制御部は、
   前記センサ部による撮影方向の変更と前記センサ部の位置の変更を繰り返して撮影範囲を移動させながら撮影した画像をもとにした前記周囲画像から目標の有無を確認する捜索動作と、
   前記捜索動作によって目標が確認された場合に、前記センサ部により撮影される画像に前記目標が含まれるように前記センサ部による撮影方向の変更と前記センサ部の位置の変更を制御する追随動作を実行する、請求項２記載の目標捜索追随装置。
4. 前記制御部は、
   前記捜索動作において、前記回転駆動部により前記センサ部を前記反射ミラー部の周囲で周回させることで前記センサ部の位置を移動させて、前記センサ部による撮影範囲を移動させる、請求項３記載の目標捜索追随装置。
5. 複数のセンサ部を設けて、それぞれの前記センサ部により撮像させる、請求項１～４の何れかに記載の目標捜索追随装置。
6. 複数のセンサ部を同じ種類とし、複数のセンサ部による撮影範囲がそれぞれ異なるようにする、請求項５記載の目標捜索追随装置。
7. 複数のセンサ部を異なる種類とする、請求項５記載の目標捜索追随装置。
8. 円錐形、円柱形または球面形に形成された反射ミラー部と、
   前記反射ミラー部に反射した光を撮像する、前記反射ミラー部に対する撮影方向を変更可能なセンサ部と、
   前記反射ミラー部の中心軸から均等な距離において、前記センサ部を前記反射ミラー部の周囲で移動させる回転駆動部とを有する撮像装置。