JPH0346641A - カメラの自動変倍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カメラ、特にビデオカメラにおける自動変倍
装置に関する。

［従来の技術とその課題］ 特開昭６０−２５０３１８号公報に開示されているよう
に、例えばビデオカメラにて撮影している被写体かビデ
オカメラに対して近づいたり遠ざかったりする場合、そ
の被写体の合焦操作を自動的に行う自動追尾装置が知ら
れている。

しかし上記自動追尾装置においては、被写体の合焦操作
を行うことができるが、撮影像内にお（Ｊる被写体の大
きさを自動的に一定に保つことばできない。例えば被写
体がビデオカメラに近付いてくるときには撮影画像内に
おける上記被写体の大きさは徐々に大きくなり、ついに
は撮影画像領域を越えてしまう。逆にビデオカメラより
被写体が遠ざかる場合には撮影画像における被写体の大
きさがしだいに小さくなる。このように従来の自動追尾
装置においては撮影画像内における被写体の大きさを自
動的に一定に保つことができないという問題点があった
。

本発明は、このような問題点を解決するために威された
もので、撮影画像内における被写体か安定した大きさに
て撮影可能な自動変倍装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、カメラと被写体との距離が変化した場合に撮
影像内における被写体の大きさを変化させることができ
るズーム手段と、 撮影像内における大きさを一定に保ちたい被写体を含む
領域を指定する領域指定手段と、上記領域指定手段にて
指定された領域にお（ジる上記被写体の大きさ及び、又
は被写体の特徴を抽出する抽出手段と、 上記被写体が操作者の所望する大きさにある基準被写体
より上記抽出手段にて抽出された基準被写体の大きさ及
び、又は特徴を記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶されている基準被写体の大きさ及び
、又は特徴と、撮影中の上記被写体より上記抽出手段に
て抽出される被写体の大きさ及び、又は特徴とを比較し
、予め設定された所定値を越える変化が生じた場合に撮
影中の」−足技写体の大きさ及び、又は特徴を上記記憶
手段に記憶される基準被写体の大きさ及び、又は特徴に
一致させるように上記ズーム手段の制御を行う制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

［作用］ このように構成することで、撮影像内において大きさを
一定に保ちたい被写体か所望の大きさにあるとき、操作
者が領域指定手段にて領域を指定することで抽出手段は
、上記領域にある被写体の大きさ及び、又は特徴を基準
情報として抽出しこの基準情報を記憶手段に記憶する。

制御手段は、抽出手段より抽出される撮影中の被写体の
大きさ及び、又は特徴と、記憶手段に記憶されている基
準情報とを比較しその結果が所定の範囲を越える場合に
はズーム手段を制御し、撮影中の上記被写体の大きさを
操作者が所望する大きさに調整する。

［実施例］ 本発明の自動変倍装置の一実施例を示す第１図は、上記
自動変倍装置をいわゆるカメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ（以下カメラ一体型ＶＴＲと記ず）に設置Ｉた場合
を示している。

撮影像の合焦操作を行う合焦レンズＩ及び撮影像内にお
ける目的の被写体の大きさを変化させるズームレンズ２
を介して得られた撮影像は、電荷結合素子（以下ＣＯＤ
と記す）３にて電気信号に変換される。ＣＣＤ３の入力
側には水平同期信号及び垂直同期信号を発生するタイミ
ング発生器４が接続され、ＣＣＤ３の出力側はＣＣＤ３
より供給される映像信号より輝度信号（園内ではＹにて
示ず）及び色信号である（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の色差
信号を作成するプロセス回路５に接続される。又、プロ
セス回路５の入力側にはタイミング発生回路４の出力側
が接続される。又、タイミング発生回路４の他の出力側
はマイクロコンピュータ９に接続される。

プロセス回路５の輝度信号出力端子５ａ、（ＲＹ）色差
信号出力端子５ｂ及び（Ｂ−Ｙ）色差信号出力端子５ｃ
は、色差信号を合威し色信号として出力するＹ／Ｃプロ
セス回路６に接続される。又、（Ｒ−Ｙ）色差信号出力
端子５ｂ及び（Ｂ−Ｙ）色差信号出力端子５ｃは、それ
ぞれ個別に、指定された位置の画像の上記二つの色差信
号を一水平走査期間分積分する積分回路７、及び積分回
路７が送出する信号を保持するサンプルホールド回路８
を介してＩチップにてなるマイクロコンピュータ９に設
けられるアナログ／デジタル（以下Ａ／Ｄと記す）変換
器９ａに接続される。

Ｙ／Ｃプロセス回路６の出力側は、増幅器１０を介して
記録媒体に映像情報を記録する磁気ヘソド１１に接続さ
れるとともに、撮影像内において安定した大きさに設定
すべく指定した被写体（以下目標被写体と記す）を指示
する所定の矢印にてなる図形情報を、マイクロコンピュ
ータ９より送出される制御信号にて、退出するキャラク
タ発生器１２の出力側が接続され、撮影像と上記矢印の
キャラクタ情報とを合成する加算回路１３に接続され、
加算回路１３の出力側は撮影像を可視的に表示するビュ
ーファインダ１４に接続される。

マイクロコンビシ、−夕９には、第２図に示すように、
目標被写体を指定するための装置であってその出力側が
マイクロコンピュータ９に接続される入力装置１５にて
指定された位置情報を記憶する続出書込可能なメモリ（
以下ＲＡＭと記す）９ｂ、本自動変倍装置の動作に関す
るプログラム等が記憶されている続出し専用メモリ（以
下ＲＯＭと記す）９Ｃ１本自動変倍装置の動作を制御す
るためにマイクロコンビコータ９内の各要素の動作を制
御する中央演算処理装置（以下ＣＰＵと記す）９ｄ１上
記各要素に供給されるクロック信号を作成するタイマ９
ｅ、及び操作者が設定した撮影像の倍率におけるズーム
レンズの位置を示す信号をデジタル変換するＡ　、／　
Ｄ変換器９ｆが設けられている。

又、マイクロコンピュータ９の出力側は、撮影像の合焦
操作を行う合焦レンズ１を駆動するための制御信号を送
出する駆動回路Ｉ６、ズームレンズ２を駆動するための
制御信号を送出する駆動回路１７及び撮影像に対する露
光を調節する絞りを駆動する駆動回路１８に接続され、
駆動回路１６の出力側は合焦レンズ駆動モータ１９に、
駆動回路１７の出力側はズームレンズ駆動モータ２０に
それぞれ接続される。

上記のように構成される自動変倍装置の動作を以下に説
明する。尚、第３図に示ずＳｔ、Ｓ２はステップ１１ス
テツプ２、・・を示ず。

合焦レンズｌ、ズームレンズ２を介して得られた撮影像
は、タイミング発生器４より供給されるタイミング信号
によってＣＣＤ３にて電気信号に変換されＣＣＤ３より
送出される。ＣＣＤ３より送出された電気信号は上記タ
イミング信号が供給されるプロセス回路５にて輝度信号
及び（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の色差信号に変換される。こ
の上うな輝度信号及び色差信号は、Ｙ／Ｃプロセス回路
６にて輝度信号と色信号に合成され増幅器１０にて増幅
された後磁気ヘッド１１に送出されるとともに、Ｙ／Ｃ
プロセス回路６にて映像信号に変換され加算回路１３を
介してビューファインダ１４に送出される。よってビュ
ーファインダ１４には撮影中の映像が可視的に画面表示
され操作者はその映像を見ることができる。

操作者が目標被写体を指定する場合、第３図ステップ１
に示すように、操作者はビューファインダ１４に表示さ
れている撮影像を見ながら、特定の被写体が操作者の所
望する大きさになるようにズームレンズ２にて被写体の
大きさを調整し、調整終了後、入力装置１５にて目標被
写体の指定を、行う。目標被写体が指定されることで入
力装置１５よりマイクロコンピュータ９を介してキャラ
クタ発生器１２へ信号が送出され、キャラクタ発生器１
２は、操作者が指定した被写体か表示されている位置に
、第５図に示すような矢印を表示するようにキャラクタ
信号を加算回路１３へ送出する。

加算回路１３は供給されている撮影像の映像信号に上記
キャラクタ信号を加算し加算した映像信号をビューファ
インダ１４へ送出する。よってピコ−ファインダ１４に
は操作者が指定した目標被写体に矢印が付加された画像
が表示される。

又、ステップ２に示すように、指定された目標被写体を
含む画面」二の領域において目標被写体の占める位置か
、タイミング発生器４より供給される水平同期信号及び
垂直同期信号を基にマイクロコンピュータ９にて計算さ
れ、その計算値が位置情報としてＲＡＭ９ｂに記憶され
る。」−記位置情報が記憶されると、マイクロコンピュ
ータ９より積分回路７に制御信号が送出され、それぞれ
の積分回路７は、供給されている（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ
）の色差信号の内、−上記位置情報にて指定される位置
における上記色差信号を一水平走査期間分積分する。尚
、第４図ないし第６図において、操作者が指定した被写
体を含み上述のように色差信号が積分される一水平走査
期間３０を点線にて示している。

積分された信号は、サンプルホールド回路８にてホール
ドされた後マイクロコンピュータ９に設けられているＡ
／Ｄ変換器９ａに供給され、デジタルデータに変換され
る。第５図からも判断できるように、このようなデジタ
ルデータには目標被写体の色情報と目標被写体の背景の
色情報とが含まれるが、マイクロコンビコーク９は、矢
印にて示された被写体の指定位置を中心としその左右の
所定期間のデジタルデータを目標被写体の色情報とし、
上記中心から所定期間離れた期間のデジタルデータを上
記背景の色情報とする。このようにして得られたデジタ
ルデータは、操作者が大きさを一定に保ちたい目標被写
体の基準となる大きさを示す基準データとしてＲＡＭ９
ｂに記憶される。

尚、このような基準データの元となり、撮影像内におい
て操作者が所望する大きさの目標被写体を以下、基準目
標被写体という。

このようにして得られた上記基準データを（Ｒ１ Ｙ）色差信号のデータを縦軸に（Ｂ−Ｙ）色差信号のデ
ータを横軸とした直交座標上にプロワ）・すると第７図
に示す点Ａにて表される。又、点Ａを中心として所定の
範囲を許容領域としている。尚、プロットするデータの
もとになる色差信号の積分期間を一水平走査期間とした
のは、目標被写体が撮影中の画面の常に中央に位置する
とは限らず左右に移動することがあるからである。又、
色差信号に着目したのは、輝度信号を情報として使用す
ることは合焦時には精度が良いが、非合焦時には不正確
になるからである。又、目標被写体は公知の自動追尾装
置にて追尾が可能な上うに有効エリアである撮影画面内
に常にあるものとする。

次に第４図に示すように例えば撮影している被写体が遠
ざかり表示画面内における被写体の大きさが小さくなっ
た場合、第５図にて指定した目標被写体を含む上述した
一水平走査期間３０において、目標被写体の色情報は徐
々に減少し、その代わりに目標被写体の背景の色情報が
徐々に増加する。そして第４図に示すように、上記−水
平走査２ 期間３０において目標被写体の色情報は無くなってしま
い、この状態における色情報を上述した（ＲＹ）、（Ｂ
−Ｙ）の直交座標系にプロットすると第７図に示す点Ｂ
のような位置に示される。即ち第７図を参照すれば、被
写体が遠ざかる場合には色情報のベクトル位置は点Ａよ
り点Ｂへ移動する。

逆に、第６図に示すように、」−肥液写体がカメラに向
かって近づいてくるときには、上記−水平走査期間３０
における目標被写体の色情報は徐々に増加し、ついには
目標被写体の色情報のみとなる。この状態における色情
報を上記の直交座標系にプロットすると第７図に示す点
Ｃのような位置に示される。即ち第７図を参照すれば被
写体が近づいてくる場合には色情報のベクトル位置は点
へより点Ｃへ移動する。

このような過程は、上述したようにサンプルホールド回
路８より供給される現在の被写体の（ＲＹ）、（Ｂ−Ｙ
）色差信号がＡ／Ｄ変換器９ａにてデジタル変換された
データをもとに、ステップ３にて、マイクロコンピュー
タ９が、（Ｒ−Ｙ）、（ＢＹ）色差信号のベクトル位置
を計算する。次に、ステップ４にて、マイクロコンビ、
−夕９は、現在の目標被写体の色差信号のベクトル位置
か、目標被写体を指定したときにおける基準目標被写体
の色差信号のベクトル位置の許容領域内にあるか否かを
判断する。即ち、現在の目標被写体のベクトル位置が基
準目標被写体の許容領域内にあるときにはマイクロコン
ビコータ９はステップ３及び４を繰り返し、現在の目標
被写体のベクトル位置が基準目標被写体の許容領域内よ
り外れたときマイクロコンピュータ９は、ステップ５に
て、現在の目標被写体の大きさが基準目標被写体に比へ
大きくなったのか否かを判断する。即ち、マイクロコン
ビコータ９は、基準目標被写体における色差信号のデー
タ量に対して現在の目標被写体の色差信号のデータ量が
多いのか少ないのかを比較する。

そして、現在の目標被写体の色差信号のデータ量の方が
多い場合には目標被写体は近付いていると判断し、ステ
ップ７にて、マイクロコンビコータ９は駆動回路１７へ
制御信号を送出しズームレンズ駆動モータ２０を介して
ズームレンズを駆動させ、目標被写体の色差信号のデー
タ量が基準目標被写体の色差信号のデータ量に近付くよ
うに、画面内にお＋：ｌる目標被写体の大きさを設定時
の目標被写体の大きさに近付ける。逆に、現在の目標被
写体の色差信号のデータ量の方が少ない場合には目標被
写体は遠ざかっていると判断し、ステップ６にて、マイ
クロコンピュータ９は」二連と同様にズームレンズ２を
駆動させ画面内における目標被写体の大きさを設定時の
目標被写体の大きさに近付（）る。尚、ズームレンズ２
を駆動させるのと同時あるいは別々に、マイクロコンビ
コータ９は、駆動回路１６及び合焦レンズ駆動モータ１
９を介して合焦レンズ１を駆動させ撮影像の合焦操作を
行うとともに、駆動回路１８を介して絞り２Ｉを駆動さ
せ絞り操作を行う。

このように本実施例の自動変倍装置によれば、カメラに
対して近付いたり、遠ざかったりする撮影中の被写体の
合焦操作を行うとともに撮影画像内の上記被写体の大き
さを操作者が希望するほぼ一定に大きさに保つことがで
きる。

尚、上記実施例においては目標被写体を抽出するための
特徴として色情報を用いたが、形状、コントラスト等の
他の情報を利用しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、撮影像内において
、操作者が大きさを一定に保ちたい被写体の大きさが、
操作者が当初希望した被写体の大きさの範囲を外れたと
きには、当初希望した被写体の大きさに撮影中の被写体
の大きさを戻すようにズーム手段を制御するので、撮影
像内における被写体を安定した大きさにて撮影すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変倍装置の構成を示すブロック図
、第２図は第１図に示すマイクロコンビコータの構成を
示すブロック図、第３図は本発明の自動変倍装置の動作
を示すフローチャート、第４図ないし第６図は本発明の
自動変倍装置の動作を説明する撮影像を示す図、第７図
は本発明の自動変倍装置にお（）る色差信号のベクトル
位置を表す図である。 ２　ズームレンズ、５　・プロセス回路、７・・積分回
路、８・・ザンプルホールド回路９・・・マイクロコン
ピュータ、 １４　・ビューファインダ、１５　・入力装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カメラと被写体との距離が変化した場合に撮影像
   内における被写体の大きさを変化させることができるズ
   ーム手段と、 撮影像内における大きさを一定に保ちたい被写体を含む
   領域を指定する領域指定手段と、上記領域指定手段にて
   指定された領域における上記被写体の大きさ及び、又は
   被写体の特徴を抽出する抽出手段と、 上記被写体が操作者の所望する大きさにある基準被写体
   より上記抽出手段にて抽出された基準被写体の大きさ及
   び、又は特徴を記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶されている基準被写体の大きさ及び
   、又は特徴と、撮影中の上記被写体より上記抽出手段に
   て抽出される被写体の大きさ及び、又は特徴とを比較し
   、予め設定された所定値を越える変化が生じた場合に撮
   影中の上記被写体の大きさ及び、又は特徴を上記記憶手
   段に記憶される基準被写体の大きさ及び、又は特徴に一
   致させるように上記ズーム手段の制御を行う制御手段と
   、を備えたことを特徴とするカメラの自動変倍装置。
2. （２）撮影中の被写体の合焦操作を行う合焦手段を備え
   た、請求項１記載のカメラの自動変倍装置。