JP4725693B2 - 自動追尾装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動追尾装置に係り、特にカメラの撮影方向を自動で移動させて移動物体を自動追尾する自動追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動追尾装置は、テレビカメラを搭載した雲台をモータ駆動によりパン／チルトさせてカメラの撮影方向を自動で移動させ、移動する被写体（移動物体）を自動追尾する装置である。自動追尾の方法として特開昭５９−２０８９８３号公報に記載のものが一般的に知られている。この方法によれば、カメラから出力される映像信号から所定時間間隔の２フレーム分（２画面分）の画像が取り込まれ、それらの画像の比較によって移動物体の画像が抽出される。そして、その抽出された移動物体の画像の重心位置から移動物体の移動量及び移動方向が検出され、これに基づいて移動物体の重心が常に画面中央となるようにカメラの撮影方向が雲台のパン／チルトにより自動で制御される。尚、本明細書において、カメラの撮影方向をパン方向又はチルト方向に移動させる雲台の動作を、雲台のパン方向若しくはチルト方向への移動、又は、単に雲台の移動という。
【０００３】
ところで、上述の特開昭５９−２０８９８３号公報に記載の自動追尾の方法では、カメラから取り込んだ２フレーム分の画像を比較して移動物体の画像を抽出するため、それらの比較する画像を取り込む間は、雲台を停止させておく必要があった。即ち、雲台が移動することによって比較する画像の撮影範囲が異なると、画面上では静止物体の画像も移動し、移動物体の画像を識別することができなくなるため、比較する画像を取り込む間は雲台を移動させることができない。このため、上述の自動追尾の方法では動きの速い移動物体を追尾できず、また、雲台が移動と停止を繰り返し、画面が見づらくなるなどの欠点があった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、このような欠点を解消するため特願平１０−３４５６６４号において移動物体の画像を異なる撮影範囲の画像からでも抽出できるようにし、雲台を移動させながらでも移動物体の画像を認識できるようにした自動追尾の方法を提案している。これによれば、雲台の停止中又は移動中にかかわらず、カメラから画像を取り込むと共に、そのときの雲台のパン／チルト位置を取得しておく。所定時間をおいて２フレーム分の画像を取り込むと、各画像を取り込む際のパン／チルト位置に基づいて、各画像が撮影された際のカメラの撮影範囲を求め、各画像の撮影範囲のうち重複する範囲を比較範囲として決定する。この比較範囲内では、静止物体の画像は移動しないため、比較範囲内の画像を比較することによって移動物体の画像のみを抽出することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願出願人が提案した上記特願平１０−３４５６６４号の自動追尾の方法においても改善の必要性が生じていた。例えば、この自動追尾の方法では、画面上における移動物体の位置を検出し、その位置が略画面中央となるように雲台のパン／チルトを制御するようにしているため、移動物体の移動に遅れて雲台が移動することになる。従って、移動物体の移動速度が速くなると、このような雲台の制御では、移動物体がカメラの撮影範囲から外れ、自動追尾できなくなるおそれがあった。また、移動物体の移動速度が判断できないため、滑らかな自動追尾ができない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、移動物体を確実にかつ滑らかに自動追尾することができる自動追尾装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、カメラを載置した雲台の移動によって前記カメラの撮影方向を移動させながら前記カメラで撮影された画像を逐次取り込み、該取り込んだ画像を比較して移動物体の画像を抽出すると共に、前記移動物体の画像の画面上の位置に基づいて前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御する自動追尾装置において、前記カメラから２画面分の画像を取り込むと共に、前記雲台の移動速度に基づいて、前記２画面分の各画像を撮影した際の前記カメラの撮影範囲が重複する範囲を比較範囲として決定する比較範囲決定手段と、前記２画面分の各画像から前記比較範囲決定手段によって決定された比較範囲内の画像を抽出し、該抽出した各画像を比較することによって前記移動物体の画像を抽出する画像処理手段とを備え、前記カメラから取り込んだ画像に基づいて前記移動物体の画像を抽出する移動物体画像抽出手段と、前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動物体の画像の画面上での位置変化から前記移動物体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動速度検出手段によって検出された前記移動物体の移動速度に基づいて前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動物体の画像に基づいて、前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外になると判断した場合には、前記カメラの撮影範囲を拡大することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、移動物体の移動速度を検出し、その移動速度に基づいて雲台の移動速度を制御するようにしたため、移動物体の移動に対する雲台の追従性が向上し、移動物体を確実に自動追尾することができるようなる。また、カメラから取り込んだ画像から移動物体の画像を抽出するための比較範囲を雲台の移動速度に基づいて決定することによって、特願平１０−３４５６６４号公報に記載のように雲台の位置に基づいて比較範囲を決定する場合に比べて安価な部品の使用で決定することができるようになる。即ち、２画面分の各画像を取り込む時間間隔は正確に決めることができ、かつ、その時間間隔が短いため例えば撮影範囲が１画素分だけシフトしたことを検出するための速度検出の分解能及び精度は位置検出の場合に比べて低くてもよく、安価なセンサー及びＡ／Ｄコンバータ等の使用が可能になる。また、雲台の移動速度が一定の間に２画面分の画像を取り込むようにすれば、画像の取込み時と移動速度の検出時とを正確に一致させる必要もなく高い時間精度も不要となる。更に、パン／チルト駆動用にステッピングモータを使用した場合に位置検出センサーを設けなくても、移動速度から比較範囲を求めることが可能となる。
【００１１】
また、移動物体の移動速度が極めて速く、カメラの撮影範囲から外れると判断されるような場合には、カメラの撮影範囲を拡大、即ち、ズームをワイド側に移動させることによって、移動物体が極めて速い移動物体に対しても確実に自動追尾を行うことができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る自動追尾装置の好ましい実施の形態を詳述する。
【００１３】
図１は、本発明が適用される自動追尾機能搭載のリモコン雲台システムの全体構成図である。同図に示すリモコン雲台システムは、リモコン雲台１０（以下、単に雲台１０という）、雲台コントローラ１２、及び、画像処理装置１４とから構成される。雲台１０は、テレビカメラ（以下、単にカメラという）を収容するハウジング１５と、ハウジング１５全体を回動させてハウジング１５内のカメラをパンニング及びチルティングさせる雲台本体１６とから構成される。ハウジング１５の前面には透明の保護ガラス１７が設けられ、ハウジング１５内に収納されたカメラはこの保護ガラス１７を介してハウジング１５外部の映像を撮影する。
【００１４】
上記ハウジング１５は、雲台本体１６から延設されたチルト軸（図示せず）に支持され、このチルト軸は雲台本体１６に内蔵されたチルトモータによって回転駆動される。従って、チルトモータが駆動されると、チルト軸を介してハウジング１５が回動し、ハウジング１５内のカメラがチルティングする。また、雲台本体１６は図示しない据付台上に固定されたパン軸１８によって支持され、このパン軸１８を軸として雲台本体１６が内蔵のパンモータによって回転駆動される。従って、パンモータが駆動されると、雲台本体１６と共にハウジング１５が回動し、ハウジング１５内のカメラがパンニングする。
【００１５】
上記雲台コントローラ１２は、雲台１０にケーブルを介して接続され（尚、専用回線、公衆回線等の通信回線を介して接続することも可能である。）、雲台コントローラ１２に設けられている各種操作部材の操作に基づいて制御信号を雲台１０に送信し、雲台１０及び雲台１０に搭載されたカメラの各種動作を制御する。また、雲台コントローラ１２は、自動追尾モードとなっている場合には、画像処理装置１４から与えられる信号に基づいて制御信号を雲台１０に送信し、雲台１０を移動（パン／チルト動作）させて移動する被写体（移動物体）をカメラで追尾させる。
【００１６】
図２は、上記リモコン雲台システムの構成を示したブロック図である。同図に示すように雲台１０のハウジング１５に収納されるカメラ４０は、カメラ本体４２とカメラ本体４２に装着されるレンズ装置４４とから構成される。カメラ本体４２には、撮像素子や所要の処理回路が搭載されており、レンズ装置４４の光学系を介して撮像素子に結像された画像（動画）は映像信号（本実施の形態ではＮＴＳＣ方式の映像信号）として外部に出力される。カメラ本体４２における撮影開始や終了等の撮影動作の制御は雲台コントローラ１２から雲台１０を介して与えられる制御信号に基づいて行われる。また、レンズ装置４４には、モータ駆動可能なフォーカスレンズやズームレンズ等の光学部材が搭載されており、これらのフォーカスレンズやズームレンズが移動することによってカメラ４０のフォーカスやズームが調整される。フォーカスやズーム等のレンズ装置４４の動作に関する制御は、カメラ本体４２と同様に雲台コントローラ１２から与えられる制御信号に基づいて行われる。
【００１７】
雲台１０には、上述のようにパンモータやチルトモータが搭載されており、雲台コントローラ１２から与えられる制御信号によってこれらのパンモータやチルトモータが駆動されると、カメラ４０がパンニング又はチルティングし、カメラ４０の撮影範囲が移動する。尚、カメラ４０をパンニング又はチルティングさせるときの雲台１０の動作を、本明細書では雲台１０が移動するという。
【００１８】
同図に示すように画像処理装置１４は、Ｙ／Ｃ分離回路４６、画像メモリ５０、画像処理プロセッサ５２、ＣＰＵ５４等の各種信号処理回路から構成され、これらの信号処理回路は、雲台コントローラ１２が自動追尾モードとなっているときに有効に動作する。この画像処理装置１４には、カメラ本体４２から出力された映像信号が入力され、自動追尾モード時においてその映像信号はカメラ本体Ｙ／Ｃ分離回路４６によって輝度信号（Ｙ信号）と色差信号に分離される。ここで分離された輝度信号はＡ／Ｄコンバータ４８によってデジタル信号（以下、画像データという）に変換され、画像メモリ５０に入力される。一方、Ｙ／Ｃ分離回路４６から画像処理プロセッサ５２には、映像信号の同期信号が与えられており、この同期信号に基づいて所要のタイミングで画像処理プロセッサ５２から画像メモリ５０にデータ書込みのコマンドが与えられる。これによって、画像メモリ５０には、後述のように所定時間間隔の複数フレーム分の画像データが記憶される。尚、ＮＴＳＣ方式の映像信号ではインタレース方式を採用しているため、１フレーム分の画像は、２フィールド分の画像によって構成されるが、本明細書において１フレームの画像データという場合には、連続して撮影される一連の画像のうち１画面を構成する画像データを意味しており、本実施の形態では、１フレームの画像データは１フィールド分の画像データをいうものとする。
【００１９】
以上のようにして画像メモリ５０に記憶された複数フレーム分の画像データは、以下で詳説するように画像処理プロセッサ５２に読み出されて画像処理され、また、その画像処理の結果に基づいてＣＰＵ５４によって演算処理され、移動物体をカメラ４０で自動追尾するための雲台１０のパン方向及びチルト方向への移動スピード（パンスピード及びチルトスピード）が算出される。尚、ＣＰＵ５４には、移動スピードの算出のため（後述の比較枠の算出のため）、各時点でのレンズ装置４４の焦点距離（画角）及び雲台１０の移動スピード（パンスピード及びチルトスピード）が雲台コントローラ１２から与えられる。
【００２０】
雲台コントローラ１２が自動追尾モードに設定されている場合、上記雲台コントローラ１２には、画像処理装置１４のＣＰＵ５４によって算出された移動スピードが指令信号として与えられ、その移動スピードとなるように雲台コントローラ１２から雲台１０に制御信号が送信される。一方、自動追尾モードに設定されていない場合には、上述のように雲台コントローラ１２に設けられている各種操作部材の操作に基づいて雲台コントローラ１２から雲台１０に制御信号が送信され、雲台１０及び雲台１０に搭載されたカメラ４０の各種動作が制御される。
【００２１】
以上の如く構成されたリモコン雲台システムにおいて自動追尾モードに設定されている場合の画像処理装置１４の上記画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４の処理内容について図３のフローチャートに基づいて説明する。尚、図３のフローチャート及び以下の説明では、主に、雲台１０のパン方向への移動に関する処理について示すが、チルト方向への移動に関してもパン方向と同様の処理が行われるものとする。
【００２２】
まず、画像処理プロセッサ５２は、カメラ４０のカメラ本体４２からＹ／Ｃ分離回路４６、Ａ／Ｄコンバータ４８を介して得られる１フレーム分の画像データ（この画像を画像▲１▼とする）を画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１０）。
【００２３】
続いて、画像処理プロセッサ５２は、Ｙ／Ｃ分離回路４６から与えられる同期信号により４フィールド分の時間（１フィールド当たり１／５９．９４秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ１２）、４フィールド分の時間が経過すると、画像▲１▼と同様に１フレーム分の画像データ（この画像を画像▲２▼とする）を画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１４）。
【００２４】
更に、画像処理プロセッサ５２は、Ｙ／Ｃ分離回路４６から与えられる同期信号により４フィールド分の時間（１フィールド当たり１／５９．９４秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ１６）、４フィールド分の時間が経過すると、画像▲１▼、画像▲２▼と同様に１フレーム分の画像データ（この画像を画像▲３▼とする）を画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１８）。
【００２５】
以上のように３フレーム分の画像データが画像メモリ５０に記憶されると、ＣＰＵ５４は、現在のカメラ４０（レンズ装置４４）の焦点距離（画角）と雲台１０の移動スピードを雲台コントローラ１２から取得し、これに基づいて画像▲１▼と画像▲３▼の比較範囲（比較枠）を設定し、画像処理プロセッサ５２にその比較枠を指定する（ステップＳ２０）。尚、比較枠の設定に使用する移動スピードのデータは雲台コントローラ１２から取得したものではなく、後述のようにＣＰＵ５４から雲台コントローラ１２に指令した移動スピードのデータであってもよい。
【００２６】
ここで、比較枠について説明する。後述のように、画像処理プロセッサ５２は、画像▲１▼と画像▲３▼とを比較し、これらの画像データの各画素の値（以下、画素値）の差を求めることによって差画像を生成する。差画像を生成するのは、追尾すべき被写体となる移動物体の画像を２つの画像▲１▼、▲３▼から抽出するためであるが、この差画像によって移動物体の画像を抽出するためには、画像▲１▼の撮影範囲と画像▲３▼の撮影範囲のうち同じ撮影範囲（撮影範囲が重なる範囲）内の画像から差画像を求める必要がある。
【００２７】
例えば、自動追尾処理の開始直後のように雲台１０が停止している場合には、画像▲１▼と画像▲３▼の撮影範囲は等しい。図４（Ａ）は、この場合の被写体と撮影範囲の関係を示しており、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′は完全に一致する。尚、図中○で示した物体は移動物体であり、△で示した物体は静止物体である。また、移動物体は画像▲１▼の撮影時には図中Ａで示す位置にあり、画像▲３▼の撮影時には図中Ｂで示す位置に移動したものとする。
【００２８】
このとき、画像メモリ５０に記憶される画像▲１▼と画像▲３▼はそれぞれ図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すような画面を構成し、これらの画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの画面上において、静止物体の画像（△）は同じ座標上に存在し、移動物体の画像（○）のみが異なる座標上に存在することになる。
【００２９】
従って、画像▲１▼と画像▲３▼の全画面範囲（全撮影範囲内）において、対応する位置（同一座標）の画素間で画素値の差を求めれば、その差画像において静止物体の画素値は０となり、図５に示すように移動物体のみが抽出された差画像が得られる。尚、各画像の画面上における各点の座標は、１画面を構成するマトリクス状の画素の配列に従い、図６に示すように水平方向については各点の画素の列番号（画面左端の画素から順に割り当てた１〜Ｘ（Ｘは水平解像度を示す画素数に対応））で表し、垂直方向については各点の画素の行番号（画面上端の画素から順に割り当てた１〜Ｙ（Ｙは垂直解像度を示す画素数に対応）で表す。
【００３０】
一方、雲台１０が移動しているような場合には、画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの撮影時では撮影範囲が異なる。図７（Ａ）は、この場合の被写体と撮影範囲の関係を示しており、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′とは異なる。尚、図中の被写体（移動物体と静止物体）に関しては図４（Ａ）と同じ条件とする。このとき画像メモリ５０に記憶される画像▲１▼と画像▲３▼は、それぞれ図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すような画面を構成し、これらの画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの画面上において、静止物体の画像（△）は同じ座標上には存在しなくなる。従って、もし、上述と同じようにこれらの全画面範囲で差画像を求めると、静止物体があたかも移動物体であるかのような差画像が得られることになり、適切に移動物体のみを抽出することができない。
【００３１】
そこで、画像▲１▼の全画面範囲と画像▲３▼の全画面範囲のうち、撮影範囲が重なる範囲、即ち、図７（Ａ）において、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′とが重なる範囲の画像を画像▲１▼と画像▲３▼からそれぞれ抽出し、その抽出した範囲内の画像間において対応する位置の画素値の差を求めることによって差画像を求めるようにする。これによって、その差画像において静止物体の画素値は０となり、図８に示すように移動物体のみが抽出された差画像が得られるようになる。
【００３２】
このように画像▲１▼と画像▲３▼とから移動物体を抽出した差画像を得るためには、画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの画面上においてその差画像を得るための比較範囲を設定する必要があり、その比較範囲を枠で表したものが比較枠である。そして、比較枠は、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′とが重なる撮影範囲の枠として設定される。図４のように雲台１０が停止している場合には、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′とが完全に一致するため、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの画面上において全画面範囲の枠として比較枠Ｐが設定される。一方、図７のように雲台１０が移動している場合には、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′とが異なるため、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように画像▲１▼と画像▲３▼のそれぞれの画面上において、画像▲１▼の撮影範囲Ｌと画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′が重なる範囲の枠として比較枠Ｐが設定される。
【００３３】
比較枠の設定の具体的処理内容について説明すると、上述のように画像メモリ５０に画像▲１▼と画像▲３▼が取り込まれると、ＣＰＵ５４はレンズ装置４４の現在の焦点距離と雲台１０の現在の移動スピード（パンスピード）を雲台コントローラ１２から取得する。そして、ＣＰＵ５４はレンズ装置４４の焦点距離から撮影画角（水平方向の角度範囲を示す水平画角）を求め、その撮影画角と移動スピードとにより、画像▲１▼の撮影範囲に対して画像▲３▼の撮影範囲が、水平方向に画素数にして何画素分シフトしたかを算出する。そのシフト量shift （単位：画素）は、雲台１０の移動スピード（パンスピード）をＶ（単位：角度／秒）、画像の解像度（水平解像度）をＲ（単位：画素）、撮影画角（水平画角）をＡ（単位：角度）、画像▲１▼に対する画像▲３▼の撮影時間差（画像▲１▼と画像▲３▼の画像取込み時間間隔）をＴ（単位：秒）とすると、
shift ＝（Ｒ／Ａ）×Ｖ×Ｔ …（１）
で表される。尚、垂直方向のシフト量shift の算出においては、移動スピードＶはチルトスピード、解像度Ｒは垂直解像度、撮影画角Ａは垂直方向の角度範囲を示す垂直画角である。また、画像▲３▼が、画像▲１▼の取り込み後に８フィールド分の時間が経過した後に取り込まれたとすると、撮影時間差Ｔは、１フィールド分の時間（１／５９．９４秒）を８倍した値である。
【００３４】
上式（１）によりシフト量shift を算出すると、ＣＰＵ５４は、このシフト量shift に基づいて、比較枠を画像▲１▼と画像▲３▼の画面上に設定する。即ち、図９に示すように画像▲１▼の撮影範囲Ｌに対して画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′が右方向に移動（雲台１０が右方向に移動）した場合には、画像▲１▼の比較枠に関しては、画像▲１▼の全画面範囲のうち画面の左端側からシフト量shift の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を比較枠Ｐとして設定し、一方、画像▲３▼の比較枠に関しては、画像▲３▼の全画面範囲のうち画面の右端側からシフト量shift の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を比較枠Ｐとして設定する。図１０に示すように画像▲１▼の撮影範囲Ｌに対して画像▲３▼の撮影範囲Ｌ′が左方向に移動（雲台１０が左方向に移動）した場合には、画像▲１▼の比較枠に関しては、画像▲１▼の全画面範囲のうち画面の右端側からシフト量shift の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を比較枠Ｐとして設定し、一方、画像▲３▼の比較枠に関しては、画像▲３▼の全画面範囲のうち画面の左端側からシフト量shift の画素数分だけ除外した範囲（図中斜線で示す範囲）の輪郭を比較枠Ｐとして設定する。尚、雲台１０が上下方向に移動した場合も同様である。
【００３５】
図３のフローチャートに戻って説明すると、以上のようにＣＰＵ５４によって比較枠が設定され、その比較枠が画像処理プロセッサ５２に指示されると、次に画像処理プロセッサ５２は、画像▲１▼と画像▲３▼からそれぞれ比較枠内の画像を抽出し、その抽出した画像により画像▲１▼と画像▲３▼の差画像を求める（ステップＳ２２）。即ち、画像▲１▼と画像▲３▼の比較枠内の画像データから、対応する位置の画素（比較枠内において同一位置にある画素）の画素値の差を求め、その絶対値を求める（｜▲１▼−▲３▼｜）。これによって、上述した図５、図８のように移動物体の画像のみが抽出され、その移動物体が追尾すべき被写体として認識される。
【００３６】
続いて、画像処理プロセッサ５２は、ステップＳ２２で求めた差画像の各画素の画像データを２値化する（ステップＳ２４）。この処理により理想的には移動物体の画像の画素値が１、それ以外で０となる。そして、２値化した差画像を収縮する処理を行い、細かいノイズを除去する（ステップＳ２６）。尚、以下において２値化し、収縮処理した差画像を単に差画像という。
【００３７】
次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像に基づいて画素値が１である画素の総数を求め、移動物体の画像全体の面積（以下、単に移動物体の面積という）を求める（ステップＳ２８）。図５、図８の例では、移動物体の移動前後の画像を示した２つの○の面積を求める。そして、求めた面積をＣＰＵ５４に与える。
【００３８】
ＣＰＵ５４は、移動物体の面積を画像処理プロセッサ５２から取得すると、その面積が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここで、ＮＯと判定する場合としては、追尾の対象となる程の移動物体が存在しない場合であり、それまで追尾していた移動物体が停止した場合、移動物体の動きが少ない場合、又は、追尾の対象とならない小さな物体のみが動いている場合等がある。このときにはステップＳ１０に戻り、画像の取り込みから再度処理を繰り返す。
【００３９】
一方、上記ステップＳ３０においてＹＥＳと判定した場合、即ち、差画像から移動物体を検出した場合、次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像から移動物体の画像全体の１次モーメントを求め（ステップＳ３２）、１次モーメントを移動物体の面積で割り、移動物体の重心を求める（ステップＳ３４）。ここで、移動物体の重心は、例えば、画像▲１▼の画面上の座標で表され、その重心座標はＣＰＵ５４に与えられる。尚、画像▲１▼と画像▲３▼とから求めた移動物体の重心を以下、重心１−３で表す。
【００４０】
次に、ＣＰＵ５４は、上記ステップＳ２０において、画像▲１▼と画像▲３▼の比較範囲（比較枠）を設定したのと同様に、カメラ４０（レンズ装置４４）の焦点距離（画角）と雲台１０の移動スピードとに基づいて、画像▲１▼と画像▲２▼の比較範囲（比較枠）を設定し、画像処理プロセッサ５２にその比較枠を指定する（ステップＳ３６）。そして、画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４は、上記ステップＳ２２〜ステップＳ３４（ステップＳ３０を除く）において、画像▲１▼と画像▲３▼とから移動物体の重心を求めたのと同様に、画像▲１▼と画像▲２▼とから移動物体の重心を求める（ステップＳ３８〜ステップＳ４８）。尚、画像▲１▼と画像▲２▼とから求めた移動物体の重心を以下、重心１−２で表す。
【００４１】
ここで、図１１は、例えば雲台１０が右方向に移動している場合（撮影範囲が右方向にシフトしている場合）の被写体と、画像▲１▼、画像▲２▼、画像▲３▼のそれぞれの撮影範囲との関係を示しており、画像▲１▼の撮影範囲に対する画像▲２▼及び画像▲３▼のそれぞれの撮影範囲のシフト量shift1、shift2はそれぞれ上記（１）により算出される。尚、画像▲１▼〜画像▲３▼を取り込む間の雲台１０のパンスピードは略一定であると解されるため、シフト量shift1は、シフト量shift2の２分の１の量となる。そして、上述のように画像▲１▼と画像▲３▼、及び、画像▲１▼と画像▲２▼の比較（差画像の取得）により、図１２に示すように画像▲１▼の画面上において移動物体の画像Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が抽出される。尚、画像▲１▼と画像▲３▼の比較によって画像Ｍ１と画像Ｍ３が抽出され、画像▲１▼と画像▲２▼の比較によって画像Ｍ１と画像Ｍ２が抽出される。このようにして抽出された移動物体の画像により上述の移動物体の重心１−３及び重心１−２は画像▲１▼の画面上において、図中‘＋’で示されている位置として算出される。
【００４２】
以上のようにして重心１−３及び重心１−２が求められるとＣＰＵ５４は、これらの重心１−３及び重心１−２の差、即ち、（重心１−３）−（重心１−２）を求め（ステップＳ５０）、これに基づいて移動物体の移動スピードを算出する（ステップＳ５２）。
【００４３】
ここで画面上において、移動物体は、画像▲１▼の取り込み時（撮影時）から画像▲３▼の取り込み時（撮影時）までの経過時間Ｔ（８フィールド分の経過時間＝（１／５９．９４）×８）の間に、図１２のように移動物体の画像Ｍ１から画像Ｍ３までの距離、即ち、（重心１−３）−（重心１−２）の４倍の距離を移動しているため、（重心１−３）−（重心１−２）をΔＬとすると、画面上における移動物体のパン方向への移動スピードｖ（単位：画素／秒）は、次式（２）
ｖ＝ΔＬ×４／Ｔ …（２）
により得られる。そして、実空間における移動物体のパン方向への移動スピードＶ（単位：角度／秒）は、画像の解像度（水平解像度）をＲ（単位：画素）、撮影画角（水平画角）をＡ（単位：角度）とすると、次式（３）、
Ｖ＝ｖ×Ａ／Ｒ …（３）
により得られる。
【００４４】
尚、移動物体のチルト方向への移動スピードを算出する際には、上式（３）において解像度Ｒは垂直解像度、撮影画角Ａは垂直方向の角度範囲を示す垂直画角である。
【００４５】
ＣＰＵ５４は、以上により、移動物体の移動スピードＶを算出すると、その移動スピードＶによる雲台１０のパン方向への移動を指令する指令信号を雲台コントローラ１２に送信する（ステップＳ５４）。これによって、雲台コントローラ１２により雲台１０のパンスピードが制御される。そして、ＣＰＵ５４は、雲台コントローラ１２から得られる雲台１０の現在の移動スピード（パンスピード）が、上記ＣＰＵ５４から指令したパンスピードになったか否かを判定し（ステップＳ５６）、ＹＥＳと判定した場合には、上記ステップＳ１０に戻り、上記処理を繰り返す。
【００４６】
以上、上述の処理においては、移動物体の移動スピードを検出する際に、３フレーム分の画像▲１▼〜画像▲３▼を取り込み、画像▲１▼と画像▲３▼、及び画像▲１▼と画像▲３▼の比較により、２つの重心１−３及び重心１−２を求めるようにしたが、これに限らず、画像▲１▼と画像▲２▼、及び、画像▲２▼と画像▲３▼の比較により、２つの重心を求めて移動物体の移動スピードを検出するようにしてもよいし、また、４フレーム分の画像▲１▼〜▲４▼を取り込み、重複しない２組の２フレーム分の画像の比較、例えば、画像▲１▼と画像▲２▼、及び、画像▲３▼と画像▲４▼の比較により２つの重心を求め、移動物体の移動スピードを検出するようにしてもよい。
【００４７】
次に、上記ステップＳ２０、及び、ステップＳ３６の比較枠の設定におけるシフト量shift(画像▲１▼の撮影範囲に対する画像▲２▼又は画像▲３▼の撮影範囲のシフト量）の決定方法について具体的に説明する。尚、以下の説明においても雲台１０のパン方向への移動のみを考慮して水平方向のシフト量を求める場合について説明する。
【００４８】
上式（１）に示したようにシフト量shift は、雲台１０のパンスピードと画角（焦点距離）に基づいて求めることができ、それらのパンスピードと画角の値は雲台コントローラ１２からＣＰＵ５４が所定のデータを取得することによって決定することができる。例えば、雲台コントローラ１２が雲台１０に制御信号として送信するパンスピードのデータを雲台コントローラ１２から取得することによってシフト量shift の算出に使用するパンスピードの値を決定することができる。尚、シフト量shift の算出に使用するパンスピードの値は、ＣＰＵ５４から雲台コントローラ１２に指令するパンスピードの値であってもよいし、また、雲台１０における速度検出センサによって得られるパンスピードの実測値であってもよい。一方、雲台コントローラ１２がレンズ装置４４に制御信号として送信するズームのコントロール電圧（以下、ズームのコントロール電圧を単にコントロール電圧という）の値を雲台コントローラ１２から取得することによって、焦点距離を知ることができ、シフト量shift の算出に使用する画角（水平画角）の値を決定することができる。但し、コントロール電圧と焦点距離との関係はレンズ装置４４の種類によって異なるため、多種のレンズ装置に対して正確なシフト量の算出を可能にするためには、レンズ装置の種類に対応する特性データ（コントロール電圧と焦点距離との関係を示すデータテーブル）を予めメモリに登録しておき、レンズ装置の種類に対応する特性データを使用してコントロール電圧から焦点距離を求めるようにすることが必要である。
【００４９】
また、シフト量shift は上式（１）を用いて理論的に求めるのではなく、自動追尾を開始する前等において、パンスピード及びコントロール電圧の各値に対する正確なシフト量shift を実測によって予め求めておくこともできる。この場合には、例えば、図１３に示すように雲台コントローラ１２から取得されるパンスピードとコントロール電圧の各値に対するシフト量shift との関係をシフト量データとしてメモリに記憶しておけば、自動追尾の処理の際に、雲台コントローラ１２から取得されるパンスピード及びコントロール電圧に対するシフト量shift をメモリから読み出して、これに基づいて比較枠を設定することができる。尚、一般に自動追尾の際には、レンズ装置４４のズーム（焦点距離）は変更されないため、自動追尾を開始する前に自動追尾の際の焦点距離に対するシフト量shift の値をパンスピードの各値に対して実測によって求めておき、シフト量データとしてメモリに記憶させておけば十分である。
【００５０】
図１４は、所定の焦点距離及びパンスピードに対するシフト量shift を実測により求める場合の処理手順を示したフローチャートである。尚、この処理の実行中にはカメラ４０の撮影範囲に移動物体が存在しないようにする必要がある。但し、移動物体が存在しても画面に対してその移動物体が小さければ問題はない。まず、ＣＰＵ５４は、パラメータminarea を最大値（例えば０ｘｆｆｆｆｆｆ）、パラメータｉを１、シフト量データとして求めるシフト量shift を０に初期設定する（ステップＳ１００）。続いて、ＣＰＵ５４は、雲台コントローラ１２に指令する雲台１０のパンスピードを所定のスピード（シフト量shift を求めようとしているパンスピード）に設定し、そのパンスピードを指令する指令信号を雲台コントローラ１２に送信する（ステップＳ１０２）。そして、雲台コントローラ１２から得られる雲台１０の現在のパンスピードが、ＣＰＵ５４から指令したパンスピードになったか否かを判定し（ステップＳ１０４）、ＹＥＳと判定した場合には、次に処理に移行する。
【００５１】
次に、画像処理プロセッサ５２は、上記図３のステップＳ１０〜ステップＳ１４と同様に１フレーム分の画像データ（この画像を画像▲１▼とする）を画像メモリ５０に取り込み（ステップＳ１０６）、続いて４フィールド分の時間が経過した後（ステップＳ１０８）、更に、１フレーム分の画像データ（この画像を画像▲２▼とする）を画像メモリ５０に取り込む（ステップＳ１１０）。
【００５２】
以上のように２フレーム分の画像データが画像メモリ５０に記憶されると、ＣＰＵ５４は、画像▲１▼の撮影範囲に対する画像▲２▼の撮影範囲の仮のシフト量shift ′をｉと仮定し、そのシフト量shift ′に基づいて画像▲１▼と画像▲２▼の比較枠を設定する（ステップＳ１１２）。そして、画像処理プロセッサ５２にその比較枠を指定する。
【００５３】
以上のようにＣＰＵ５４によって比較枠が設定され、その比較枠が画像処理プロセッサ５２に指示されると、次に画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４は、図３のステップＳ２２〜ステップＳ２８までの処理と同様の処理を以下のステップＳ１１４〜ステップＳ１２０で行う。まず、画像処理プロセッサ５２は、画像▲１▼と画像▲２▼からそれぞれ比較枠内の画像を抽出し、その抽出した画像により画像▲１▼と画像▲２▼の差画像を求める（｜▲１▼−▲２▼｜）（ステップＳ１１４）。続いて、画像処理プロセッサ５２は、差画像の各画素の画像データを２値化する（ステップＳ１１６）。そして、２値化した差画像を収縮する処理を行い、細かいノイズを除去する（ステップＳ１１８）。
【００５４】
次に、画像処理プロセッサ５２は、差画像に基づいて画素値が１である画素の総数を求め、その面積を求める（ステップＳ１２０）。そして、求めた面積をＣＰＵ５４に与える。尚、上記ステップＳ１１２で設定された仮のシフト量shift ′がパンスピードに適切に対応したものであれば、理想的には、ここで求めた面積は０となる。
【００５５】
ＣＰＵ５４は、上記面積を画像処理プロセッサ５２から取得すると、その面積をパラメータareaに代入し（ステップＳ１２２）、上記パラメータminarea よりもareaの値が小さいか否か、即ち、（minarea ＞area）か否かを判定する（ステップＳ１２４）。もし、ＹＥＳと判定した場合には、minarea にareaの値を代入すると共に（ステップＳ１２６）、最終的に求めたいシフト量shift の値をｉとする（但し、決定ではない）。一方、ステップＳ１２４においてＮＯと判定した場合には、ステップＳ１２６及びステップＳ１２８の処理は行わない。続いてＣＰＵ５４は、ｉの値を１増加させ（ステップＳ１３０）、ｉが画面の水平方向の画素数（水平解像度）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３２）。ＮＯと判定した場合には、ステップＳ１１２の処理に戻る。これにより、ステップＳ１１２からステップＳ１３２までの処理が繰り返し実行され、ステップＳ１２０で算出された面積が最小となったときの比較枠の設定に使用したシフト量shift ′＝ｉが、ステップＳ１２８の処理により、シフト量データとして求めるシフト量shift に決定される。ステップＳ１３２おいてＹＥＳと判定した場合には以上の処理を終了する。以上の処理をステップＳ１０２において設定するパンスピードを変更して行えば、パンスピードの各値に対するシフト量shift を求めることができ、更に、焦点距離を変更すれば、パンスピード及び焦点距離の各値に対するシスト量shift を求めることができる。
【００５６】
このようにシフト量shift を上式（１）を用いた理論値でなく、実測によって求めることによって、雲台コントローラ１２から取得される雲台１０のパンスピードに対して実際の雲台１０のパンスピードにばらつきがある場合や、また、コントロール電圧に対してレンズ装置４４の焦点距離にばらつきがある場合でも、正確なシフト量shift を求めることができる。実際に、環境の違いや製品個々の特性によってパンスピードや焦点距離にばらつきがあると考えられるため、このようなシフト量shift の求め方はより正確な自動追尾において有効である。尚、このような実測によるシフト量shift の決定方法は、自動追尾を開始する前では自動追尾中に行えるようにすることも可能である。即ち、図３のフローチャートのステップＳ２０及びステップＳ３６の比較枠の設定において、上記ステップＳ１１２〜ステップＳ１３２の処理を行い、実測によって最適なシフト量shift を求める。そして、そのシフト量shift に基づいて比較枠を設定することもできる。また、この場合には、画面に対して移動物体が大きい場合には適切にシフト量shift を求めることができない場合があるため、画面に対して移動物体が大きい場合でも適切にシフト量shift を求めることができるように、図３のように上式（１）により理論的に求めたシフト量shift を補正する意味で、実測によってシフト量shift を最終的に決定するようにしてもよい。即ち、まず、上式（１）によりシフト量shift を算出し、そして、そのシフト量shift を基準にしてシフト量shift を１ずつ増減させながら比較枠を設定すると共に、その比較枠に基づいて差画像を求めて移動物体の面積を算出する。もし、上式（１）により算出したシフト量shift のときよりもその面積が小さく、且つ、最初に極小となるシフト量shift が検出されれば、そのシフト量shift を最適なシフト量shift とし、そのシフト量shift に基づいて比較枠を設定する。
【００５７】
次に、画面上における移動物体の移動スピードが速い場合に移動物体が画面から外れるのを防止する処理について説明する。尚、移動物体はパン方向にのみ移動するものとし、移動物体がチルト方向に移動する場合も以下の処理と同様に行われるものとする。図３のフローチャートで説明したように画像メモリ５０に取り込まれた画像▲１▼と画像▲３▼、及び、画像▲１▼と画像▲２▼の比較（差画像の取得）により、図１５に示すように撮影範囲Ｌの画像▲１▼の画面上において移動物体の画像Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が抽出され、重心１−３及び重心１−２が求められたとする。もし、画面上における移動物体の移動スピードが速いとすると、即ち、（重心１−３）−（重心１−２）により表される移動物体の移動量が大きいとすると、重心計算等の処理を行っている間に移動物体が同図画像Ｍ４に示すように画面（撮影範囲Ｌ）から外れ、その後の移動物体の検出が不能となるおそれがある。
【００５８】
このような事態を防止するためには、カメラ４０のレンズ装置４４のズームを制御し、図１５の撮影範囲Ｌ′のように移動物体の画像Ｍ４を含むように画像▲１▼の撮影範囲Ｌに対して撮影範囲（画角）を自動的に拡大させると好適である。そこで、このような制御を行う場合において、まず、ＣＰＵ５４は、重心１−３及び重心１−２の座標に基づいて移動物体の移動を予測し、移動物体が画面から外れるおそれがあるか否かを判断する。簡単な方法としては、画面上における移動物体の移動量（（重心１−３）−（重心１−２））を算出し、その移動量が所定値よりも大きいと判定した場合には、移動物体が画面から外れるおそれがあると判断する。但し、移動物体の移動量のみで判断するのではなく、重心１−３又は重心１−２の画面上の位置を考慮してもよい。また、他の方法で判断してもよい。そして、移動物体が画面から外れるおそれがあると判断した場合には、レンズ装置４４のズームをワイド側に所定量移動させるための所定の焦点距離への変更を指令する指令信号を雲台コントローラ１２に送信する。これによって、雲台コントローラ１２からレンズ装置４４にズームの制御信号が与えられ、レンズ装置４４の焦点距離がＣＰＵ５４から指令された焦点距離に変更されると共に、カメラ４０の撮影範囲が拡大される。
【００５９】
一方、撮影範囲（画角）を拡大するだけのズームの制御では、画面上において移動物体の画像が不要に小さくなった状態で自動追尾が行われることになるおそれがあるため、レンズ装置４４のズームを適宜制御して撮影範囲（画角）を自動的に縮小させる（ズームをテレ側に移動させる）と好適である。そこで、このような制御を行う場合において、画像処理プロセッサ５２及びＣＰＵ５４は、以下の図１６の説明図及び図１７のフローチャートで説明するような処理を行う。但し、上述のように移動物体が画面から外れるおそれがあると判断される場合には撮影範囲を縮小する以下の処理は行わないようにする。まず、上記図３のフローチャートの処理において、画像▲１▼と画像▲３▼又は画像▲１▼と画像▲２▼のいずれか一方の２フレーム分の画像に基づいて差画像が求められ、移動物体の画像が抽出された際に、画面内におけるその移動物体の画像の範囲を検出する。例えば、画像▲１▼と画像▲３▼の差画像において、図１６（Ａ）のような移動物体の画像が抽出されたとする。画像処理プロセッサ５２は、その差画像において、各水平ラインごとに画素データが１の（画素データが０でない）画素の数を求める。尚、各水平ラインは垂直方向の座標値（図６参照）で表し、画面上端を１として１からＹ（Ｙは例えば２４０）まであるものとする。これによって、図１６（Ｂ）のように移動物体の垂直方向投影分布を求める。ＣＰＵ５４は、図１７のフローチャートに示すように、移動物体の垂直方向投影分布から移動物体の上端の座標値ａと下端の座標値ｂを求める（ステップＳ１５０）。次いで、座標値ａと座標値ｂとから移動物体の垂直方向の長さｃを、ｃ＝ｂ−ａにより算出する（ステップＳ１５２）。そして、その長さｃが、画面の垂直方向の長さ（ここでは２４０とする）の半分よりも小さいか否か、即ち、ｃ＜２４０／２か否かを判定する（ステップＳ１５４）。ＮＯであれば、移動物体の画像は画面上において十分な大きさであるものとして撮影範囲を縮小する処理は行わない。一方、ＹＥＳであれば、移動物体の画像は画面上において小さいと判断し、まず、ｄ＝２４０／２／ｃ＝１２０／ｃを求める。尚、ｄは、長さｃの移動物体の画像を何倍すれば画面の半分の長さにすることができるかを示す値である。次いで、ＣＰＵ５４は、レンズ装置４４が現在設定されている焦点距離にｄの値をかけ（ステップＳ１５８）、その値を新たな焦点距離とする。ここで、ｄ＞１であるため、新たな焦点距離の値は元の焦点距離の値よりも大きく、この新たな焦点距離による撮影範囲は縮小される。そして、ＣＰＵ５４は、その新たな焦点距離への変更を指令する指令信号を雲台コントローラ１２に送信する。これによって、雲台コントローラ１２からレンズ装置４４にズームの制御信号が与えられ、レンズ装置４４の焦点距離がＣＰＵ５４から指令された焦点距離に変更されると共に、カメラ４０の撮影範囲が縮小される（ステップＳ１６０）。従って、移動物体の画像が画面上において拡大される。
【００６０】
尚、上記ステップＳ１５０における座標値ａ、ｂを求める方法は、上述のように垂直方向投影分布に基づく方法以外の方法であってもよい。
【００６１】
以上説明した実施の形態の内容は、雲台１０がパン方向、チルト方向に移動する場合について適用できるだけでなく、それ以外の決められた方向に移動する場合（例えば、カメラの位置を上下左右に移動させるような場合）についても同様に適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る自動追尾装置によれば、移動物体の移動速度を検出し、その移動速度に基づいて雲台の移動速度を制御するようにしたため、移動物体の移動に対する雲台の追従性が向上し、移動物体を確実に自動追尾することができるようなる。また、カメラから取り込んだ画像から移動物体の画像を抽出するための比較範囲を雲台の移動速度に基づいて決定することによって、特願平１０−３４５６６４号公報に記載のように雲台の位置に基づいて比較範囲を決定する場合に比べて安価な部品の使用で決定することができるようになる。即ち、２画面分の各画像を取り込む時間間隔は正確に決めることができ、かつ、その時間間隔が短いため例えば撮影範囲が１画素分だけシフトしたことを検出するための速度検出の分解能及び精度は位置検出の場合に比べて低くてもよく、安価なセンサー及びＡ／Ｄコンバータ等の使用が可能になる。また、雲台の移動速度が一定の間に２画面分の画像を取り込むようにすれば、画像の取込み時と移動速度の検出時とを正確に一致させる必要もなく高い時間精度も不要となる。更に、パン／チルト駆動用にステッピングモータを使用した場合に位置検出センサーを設けなくても、移動速度から比較範囲を求めることが可能となる。
【００６３】
また、移動物体の移動速度が極めて速く、カメラの撮影範囲から外れると判断されるような場合には、カメラの撮影範囲を拡大、即ち、ズームをワイド側に移動させることによって、移動物体が極めて速い移動物体に対しても確実に自動追尾を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用される自動追尾機能搭載のリモコン雲台システムの全体構成図である。
【図２】図２は、リモコン雲台システムの構成を示したブロック図である。
【図３】図３は、自動追尾の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】図４（Ａ）乃至（Ｃ）は、雲台が停止している場合の被写体と撮影範囲の関係を示した説明図である。
【図５】図５は、図４の場合における差画像を例示した説明図である。
【図６】図６は、画面上の座標の説明に使用した説明図である。
【図７】図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、雲台が移動している場合の被写体と撮影範囲の関係を示した説明図である。
【図８】図８は、図７の場合における差画像を例示した説明図である。
【図９】図９は、撮影範囲が右方向にシフトした場合の比較枠（比較範囲）の様子を示した説明図である。
【図１０】図１０は、撮影範囲が左方向にシフトした場合の比較枠（比較範囲）の様子を示した説明図である。
【図１１】図１１は、雲台１０が右方向に移動している場合の被写体と、画像▲１▼、画像▲２▼、画像▲３▼のそれぞれの撮影範囲との関係を示した図である。
【図１２】図１２は、図１１において移動物体の画像を抽出した様子を示した図である。
【図１３】図１３は、雲台のパンスピードとズームのコントロール電圧（焦点距離）に対する撮影範囲のシフト量を予めメモリに記憶させておく場合の説明に使用した説明図である。
【図１４】図１４は、雲台のパンスピードとズームのコントロール電圧（焦点距離）に対する撮影範囲のシフト量を予めメモリに記憶させておく場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図１５】図１５は、移動物体の移動スピードが速い場合に撮影範囲を拡大するようにした場合の説明に使用した説明図である。
【図１６】図１６は、撮影範囲を縮小する場合の説明に使用した説明図である。
【図１７】図１７は、撮影範囲を縮小する場合の処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…雲台、１２…雲台コントローラ、１４…画像処理装置、４０…カメラ、４２…カメラ本体、４４…レンズ装置、４６…Ｙ／Ｃ分離回路、４８…Ａ／Ｄコンバータ、５０…画像メモリ、５２…画像処理プロセッサ、５４…ＣＰＵ

Claims (2)

1. カメラを載置した雲台の移動によって前記カメラの撮影方向を移動させながら前記カメラで撮影された画像を逐次取り込み、該取り込んだ画像を比較して移動物体の画像を抽出すると共に、前記移動物体の画像の画面上の位置に基づいて前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御する自動追尾装置において、
   前記カメラから２画面分の画像を取り込むと共に、前記雲台の移動速度に基づいて、前記２画面分の各画像を撮影した際の前記カメラの撮影範囲が重複する範囲を比較範囲として決定する比較範囲決定手段と、前記２画面分の各画像から前記比較範囲決定手段によって決定された比較範囲内の画像を抽出し、該抽出した各画像を比較することによって前記移動物体の画像を抽出する画像処理手段とを備え、前記カメラから取り込んだ画像に基づいて前記移動物体の画像を抽出する移動物体画像抽出手段と、
   前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動物体の画像の画面上での位置変化から前記移動物体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
   前記移動速度検出手段によって検出された前記移動物体の移動速度に基づいて前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外とならないように前記雲台の移動速度を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動追尾装置。
2. 前記制御手段は、前記移動物体画像抽出手段によって抽出された前記移動物体の画像に基づいて、前記移動物体が前記カメラの撮影範囲外になると判断した場合には、前記カメラの撮影範囲を拡大することを特徴とする請求項１の自動追尾装置。

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