JPH0430680A - Automatic tracking device - Google Patents

Automatic tracking device

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Publication number
JPH0430680A
JPH0430680A JP2134999A JP13499990A JPH0430680A JP H0430680 A JPH0430680 A JP H0430680A JP 2134999 A JP2134999 A JP 2134999A JP 13499990 A JP13499990 A JP 13499990A JP H0430680 A JPH0430680 A JP H0430680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photographing
data
moving
pupil
photographer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2134999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Soga
曽我 順二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2134999A priority Critical patent/JPH0430680A/en
Publication of JPH0430680A publication Critical patent/JPH0430680A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain automatic tracking to an object while a photographer giving his eye to the object by detecting the position of a pupil of the photographer so as to obtain a moving distance, deciding the moving angle of a photographing device from the moving distance and controlling a moving device with a controller. CONSTITUTION:A comparator 5 obtains an error data En representing a moving quantity and a moving direction of a pupil based on position data Dn, Dn+1 of the pupil detected by a position detector 3. Then a converter 6 converts an error data En to obtain a data representing the moving quantity and the moving direction and the result is fed to a controller 7 as the data E'n. Moreover, the controller 7 applies drive control to a motor 8 according to the converted data E'n to change the photographing direction of the photographing device in a direction in which the pupil of the photogapher is moved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、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と略記する)等の撮影装置における
自動追尾装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a camera-integrated videotape recorder (hereinafter referred to as
The present invention relates to an automatic tracking device in a photographing device such as a camera-integrated VTR (abbreviated as a camera-integrated VTR).

従来の技術 従来、カメラ一体型VTR等の撮影装置では、撮影者の
意志によって撮影方向を決定し、撮影者の操作によって
撮影装置をその方向に向けて撮影していた。すなわち撮
影者の意志にしたがった方向に自動で撮影装置を移動で
きる手段が存在しなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a photographing device such as a camera-integrated VTR, the photographing direction is determined by the photographer's will, and the photographing device is directed in that direction by the photographer's operation to take a photograph. In other words, there was no means for automatically moving the photographing device in a direction according to the photographer's will.

発明が解決しようとする課題 しかしながら移動する被写体を撮影するには、撮影装置
を操作するかあるいは撮影者自身が移動するしかなく、
撮影装置を固定した状態では移動する被写体を追従てき
ないという問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in order to photograph a moving subject, the photographer must either operate a photographing device or move himself.
This has the problem that if the photographing device is fixed, it cannot follow a moving subject.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、撮影者の
目の動きを検出してその動きに撮影装置の方向を追従さ
せることのできる自動追尾装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an automatic tracking device that can detect the movement of a photographer's eyes and cause the direction of a photographing device to follow the movement.

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の自動追尾装置は、被
写体を撮影する撮影手段と、前記撮影手段の撮影方向を
変更する移動手段と、人間の瞳孔の位置を検出する位置
検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置を
記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された位
置と前記位置検出手段により検出された位置とを比較す
る比較手段と、前記比較手段で得た誤差データを座標変
換する変換手段と、前記変換手段の出力によって前記移
動手段を制御する制御手段とを備えてなる。
Means for Solving the Problems To achieve this object, the automatic tracking device of the present invention includes a photographing means for photographing a subject, a moving means for changing the photographing direction of the photographing means, and a position of a human pupil. storage means for storing the position detected by the position detection means; comparison means for comparing the position stored by the storage means with the position detected by the position detection means; The apparatus includes a converting means for coordinately converting the error data obtained by the means, and a control means for controlling the moving means based on the output of the converting means.

作用 本発明は上記した構成により、撮影者の目の動きを検出
してその移動量にしたがって撮影装置の方向を制御する
ことで目の動きに追従する自動追尾装置を実現している
The present invention has the above-described configuration to realize an automatic tracking device that detects the movement of the photographer's eyes and controls the direction of the photographing device according to the amount of movement thereof, thereby following the movement of the photographer's eyes.

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における自動追尾装置の構成
図を示すブロック図である。第1図の撮影装置1は被写
体を撮影し、移動装置2は撮影装置1の撮影方向を変更
するためのもので、駆動装置9とモータ8によって構成
されている。また、位置検出装置3は撮影者の瞳孔の位
置を検出して、記憶装置4と比較装置5に位置データを
転送し、記憶装置4は位置データを記憶して、その記憶
データを比較装置5に転送している。そして、比較装置
5は位置データと記憶データとを比較して、その誤差デ
ータを変換装置6に転送している。次に、変換装置6は
誤差データをデータ変換して、撮影装置1の撮影方向を
変更するための指令データとして、制御装置7に転送し
ている。さらに、制御装置7は指令データにしたがった
指令信号を移動装置2に出力して、撮影装置1の撮影方
向を制御している。また、周波数検出装置1oはモータ
8の回転にしたがった周波数信号を出力して、制御装置
7に供給している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an automatic tracking device according to an embodiment of the present invention. A photographing device 1 shown in FIG. 1 photographs a subject, and a moving device 2 is used to change the photographing direction of the photographing device 1, and is composed of a drive device 9 and a motor 8. Further, the position detection device 3 detects the position of the pupil of the photographer and transfers the position data to the storage device 4 and the comparison device 5. The storage device 4 stores the position data, and the stored data is transferred to the comparison device 5. is being transferred to. The comparator 5 then compares the position data with the stored data and transfers the error data to the converter 6. Next, the conversion device 6 converts the error data and transfers it to the control device 7 as command data for changing the photographing direction of the photographing device 1. Further, the control device 7 outputs a command signal according to the command data to the moving device 2 to control the photographing direction of the photographing device 1. Further, the frequency detection device 1o outputs a frequency signal according to the rotation of the motor 8, and supplies it to the control device 7.

以上のように構成された本実施例の自動追尾装置につい
て、第1図〜第4図により以下その動作を説明する。
The operation of the automatic tracking device of this embodiment configured as described above will be explained below with reference to FIGS. 1 to 4.

第2図は動作タイミングを示したタイムチャートである
。第2図の(a)は基本クロックであり、位置検出装置
3.記憶装置4.比較装置5.変換装置6に供給されて
いる。(b)は基本クロック(a)を2分周した信号で
あり、データ(C)の送出タイミングを示した信号であ
る。(C)は位置検出装置3によって検出された瞳孔の
位置データである。
FIG. 2 is a time chart showing the operation timing. (a) in FIG. 2 is a basic clock, and the position detecting device 3. Storage device 4. Comparison device 5. It is supplied to the conversion device 6. (b) is a signal obtained by dividing the basic clock (a) by two, and is a signal indicating the sending timing of data (C). (C) is the position data of the pupil detected by the position detection device 3.

(d)は信号(b)を反転した信号であり、記憶装置4
において位置データ(C)をラッチするタイミングを示
した信号である。 (e)は記憶装置4によって記憶さ
れた記憶データであり、比較装置5に送出されている。
(d) is a signal obtained by inverting the signal (b), and is a signal obtained by inverting the signal (b).
This is a signal indicating the timing at which position data (C) is latched. (e) is storage data stored by the storage device 4 and sent to the comparison device 5.

(f)は基本クロック(a)を反転して2分周した信号
であり、比較装置5において位置データ(C)と記憶デ
ータ(e)を比較するタイミングを示した信号である。
(f) is a signal obtained by inverting the basic clock (a) and dividing the frequency by two, and is a signal indicating the timing at which the comparator 5 compares the position data (C) and the stored data (e).

(g)は比較装置5において比較された後の誤差データ
である。(h)は信号(d)と同じ信号であり、変換装
置6において誤差データ(g)をデータ変換して、撮影
装置の撮影方向を変更するためのデータとして制御装置
7に送出するタイミングを示す信号である。(i)は変
換装置6において変換された変換データであ以上の信号
によって主要部の動作を説明する。
(g) is error data after being compared in the comparator 5. (h) is the same signal as signal (d), and indicates the timing at which error data (g) is converted into data in the conversion device 6 and sent to the control device 7 as data for changing the photographing direction of the photographing device. It's a signal. (i) is conversion data converted by the conversion device 6. The operation of the main part will be explained using the above signals.

まず、位置検出装置3によって検出された瞳孔の位置デ
ータ(C)は、信号(b)の1周期間記憶装置4と比較
装置5に送出され、記憶装置4では信号(d)のリーデ
ィングエツジで位置データ(C)をラッチし、記憶デー
タ(e)として比較装置5に送出している。比較装置1
5では位置検出装置3と記憶装置4から送出されるデー
タを信号(f)のリーディングエツジのタイミングで比
較し、その結果得られたデータを誤差データ(g)とし
て変換袋−〇に送出している。次に、変換袋M6では誤
差データ(g)をデータ変換して、撮影装置1の撮影方
向と移動量を示したデータ(i)を制御装置7に信号(
h)のリーディングエツジのタイミングで送出している
First, the pupil position data (C) detected by the position detection device 3 is sent to the storage device 4 and the comparison device 5 for one cycle of the signal (b), and the storage device 4 detects the position data (C) at the leading edge of the signal (d). The position data (C) is latched and sent to the comparator 5 as stored data (e). Comparison device 1
5, the data sent from the position detection device 3 and the storage device 4 are compared at the timing of the leading edge of the signal (f), and the data obtained as a result is sent to the conversion bag -〇 as error data (g). There is. Next, the conversion bag M6 converts the error data (g) and sends a signal (i) indicating the photographing direction and movement amount of the photographing device 1 to the control device 7 (
It is transmitted at the timing of the leading edge of h).

すなわち、位置検出装置3で検出きれた瞳孔の位置デー
タDn+  Dn+1(nは0あるいは整数である)よ
り比較装置5において、瞳孔の移動量と移動方向を示す
誤差データEnを求める。次に、変換装置6ではその誤
差データEnをデータ変換して、撮影装置1の撮影方向
と移動量を示したデータを求め、E′nとして制御装置
7に供給する。さらに、変換データE’nにしたがって
制御装置7でモータ8を駆動制御することにより、撮影
装置1の撮影方向を撮影者の瞳孔が移動した方向に変更
している。
That is, from the position data Dn+Dn+1 (n is 0 or an integer) of the pupil successfully detected by the position detection device 3, the comparator 5 calculates error data En indicating the amount and direction of movement of the pupil. Next, the conversion device 6 converts the error data En to obtain data indicating the photographing direction and movement amount of the photographing device 1, and supplies the data to the control device 7 as E'n. Further, by driving and controlling the motor 8 by the control device 7 in accordance with the conversion data E'n, the photographing direction of the photographing device 1 is changed to the direction in which the photographer's pupil has moved.

以上のように第2図のタイミングにより動作させること
で、撮影者の目の動きを周期的に検出してその動きに撮
影装置を追従させることができる。
By operating according to the timing shown in FIG. 2 as described above, the movement of the photographer's eyes can be periodically detected and the photographing device can be made to follow the movement.

次に、瞳孔位置検出について説明する。Next, pupil position detection will be explained.

第3図は位置検出装置3の簡単な構成の一例である。レ
ンズ30はガラスあるいはプラスチ、ツタ等からなり、
このレンズを目前に持ってきても視界を遮ることはない
。また、このレンズは片目を覆いかぶせるだけの大きさ
を持っている。一方、レンズ30の四辺に取り付けられ
た31.33は複数の発光素子を有する発光装置で、3
2.34は複数の受光素子を有する受光装置である。3
1と32.33と34はそれぞれ対になっていて31と
32が垂直方向の瞳孔検出を行っており、33と34が
水平方向の瞳孔検出を行っている。
FIG. 3 shows an example of a simple configuration of the position detection device 3. The lens 30 is made of glass, plastic, ivy, etc.
Even if you hold this lens in front of you, it will not obstruct your vision. Additionally, this lens is large enough to cover one eye. On the other hand, 31 and 33 attached to the four sides of the lens 30 are light emitting devices having a plurality of light emitting elements.
2.34 is a light receiving device having a plurality of light receiving elements. 3
1 and 32, and 33 and 34 are paired, respectively, with 31 and 32 performing pupil detection in the vertical direction, and 33 and 34 performing pupil detection in the horizontal direction.

次に、検出方法について説明する。Next, the detection method will be explained.

まず、撮影者の瞳孔がレンズの中心から垂直の位置で、
約1 [cmコ目前になるようにレンズを固定する。レ
ンズの四辺に取り付けられた発光装置では、発光素子が
左端から右端までの区間あるいは上端から下端までの区
間に設置されていて、端から順番にスキャンしながら発
光している。そして受光装置では、発光素子に対応した
位置にある受光素子から受光される光の量を検出してい
る。
First, the photographer's pupil is perpendicular to the center of the lens,
Fix the lens so that it is approximately 1 cm in front of you. In the light emitting device attached to the four sides of the lens, the light emitting elements are installed in the section from the left end to the right end or the section from the top end to the bottom end, and emit light while scanning sequentially from the end. The light receiving device detects the amount of light received from the light receiving element located at the position corresponding to the light emitting element.

発光装置のスキャンが端から端まで終わった時点で、各
々の受光素子で検出された光の量が一番少なかった受光
素子の位置を瞳孔の位置として検出している。すなわち
、瞳孔は目の中で一番色が濃いので、瞳孔を検出するの
に光の反射量が一番少ないことを利用している。
When the scanning of the light emitting device is completed from end to end, the position of the light receiving element where the amount of light detected by each light receiving element is the least is detected as the position of the pupil. That is, since the pupil is the darkest in the eye, the fact that it reflects the least amount of light is used to detect the pupil.

以上の動作を水平方向、垂直方向の各々で行い、両方か
ら検出された位置データを瞳孔の位置データとしている
The above operations are performed in both the horizontal and vertical directions, and the position data detected from both directions is used as the pupil position data.

次に、変換装置6での動作について説明する。Next, the operation of the conversion device 6 will be explained.

第4図は変換装置6での処理を説明するための図であり
、撮影者の眼球の移動量に対する撮影装置の移動量を示
した図である。第4図のAは被写体で、AIは移動後の
被写体を示す。Bは被写体Aを見ていたときの撮影者の
瞳孔の位置を示し、B”は被写体Aが移動してA”の位
置にきたときの瞳孔の位置である。△Xは瞳孔の移動量
を示し、△αはそのときの瞳孔の移動角、rは眼球の直
径である。Cは被写体Aを撮影していたときの撮影装置
の位置であり (lは移動後の撮影装置の位置である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the processing in the conversion device 6, and is a diagram showing the amount of movement of the photographing device relative to the amount of movement of the photographer's eyeball. A in FIG. 4 is the subject, and AI indicates the subject after movement. B indicates the position of the pupil of the photographer when looking at subject A, and B'' is the position of the pupil when subject A moves to position A''. ΔX indicates the amount of movement of the pupil, Δα is the angle of movement of the pupil at that time, and r is the diameter of the eyeball. C is the position of the photographing device when photographing the subject A (l is the position of the photographing device after movement.

Fは撮影装置の回転軸であり、Rは撮影装置の先端から
回転軸Fまでの距離で、Δβは撮影装置の移動角である
。また、Lは眼球および撮影装置の先端から被写体まで
の距離を示す。
F is the rotation axis of the photographing device, R is the distance from the tip of the photographing device to the rotation axis F, and Δβ is the movement angle of the photographing device. Further, L indicates the distance from the eyeball and the tip of the photographing device to the subject.

被写体Aの移動に対して瞳孔が△X動いたときの移動角
Δαは非常に小さいので、 Δα=jan−’ (Δx/r)        ・・
・(1)により得られる。ここで被写体までの距離りが
rおよびRに対して非常に大きいので、 △α=△β                  ・・
・(2)が成り立つ。したがって(1)、  (2)式
より次式が成り立つ。
Since the movement angle Δα when the pupil moves ΔX with respect to the movement of subject A is very small, Δα=jan-' (Δx/r)...
- Obtained by (1). Here, since the distance to the subject is very large relative to r and R, △α=△β ・・
-(2) holds true. Therefore, from equations (1) and (2), the following equation holds true.

△β=tac’ (△x/r)         −(
3)変換装置6では位置検出装置3で検出された△Xと
眼球の直径rから(3)式によって撮影装置1の移動角
△βを演算して、制御装置7に出力している。なお、位
置検出装置3では瞳孔の移動距離を水平方向と垂直方向
に分けて検出しているので、変換装置6でも同様に水平
方向、垂直方向のそれぞれについて撮影装置の移動角を
演算し、制御装置7に出力している。
△β=tac' (△x/r) −(
3) The conversion device 6 calculates the movement angle Δβ of the photographing device 1 from the ΔX detected by the position detection device 3 and the diameter r of the eyeball according to equation (3), and outputs it to the control device 7. Note that since the position detection device 3 detects the movement distance of the pupil separately in the horizontal and vertical directions, the conversion device 6 similarly calculates the movement angle of the imaging device in each of the horizontal and vertical directions and performs control. It is output to device 7.

以上のように本実施例によれば、人間の瞳孔の位置を検
出する位置検出装置3と、位置検出装置3により検出さ
れた位置を記憶する記憶装置4と、記憶装置4により記
憶された位置と位置検出装置3により検出された位置と
を比較する比較装置5と、比較装置5で得た誤差データ
を座標変換する変換装置6とを設けることにより、自動
追尾を行うことができる。
As described above, according to this embodiment, there is a position detection device 3 that detects the position of a human pupil, a storage device 4 that stores the position detected by the position detection device 3, and a position stored in the storage device 4. Automatic tracking can be performed by providing a comparison device 5 that compares the position detected by the position detection device 3 and a conversion device 6 that converts the coordinates of the error data obtained by the comparison device 5.

発明の効果 本発明の自動追尾機能を有する自動追尾装置は以上の説
明からも明らかなように、撮影者の瞳孔の位置を検出し
て移動距離を求め、その移動距離から撮影装置の移動角
度を決定して制御装置により移動装置を制御して撮影装
置を移動させる構成としたため、撮影者が被写体を目で
追うことによって自動的に撮影装置も被写体を追従させ
ることができ、その実用効果は大きい。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the automatic tracking device having the automatic tracking function of the present invention detects the position of the photographer's pupil, determines the moving distance, and calculates the moving angle of the photographing device from the moving distance. The configuration is such that the camera is moved by controlling the moving device using the control device, so that when the photographer follows the subject with his/her eyes, the camera automatically follows the subject, which has a great practical effect. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例における自動追尾装置の
構成を示すブロック図、第2図は同実施例のタイミング
チャート、第3図は同実施例の位置検出装置の構成を示
す平面図、第4図は眼球と撮影装置との関係図である。 1・・・撮影装置(撮影手段)、  2・・・移動装置
(移動手段)、  3・・・位置検出装置(位置検出手
段)、4・・・記憶装置(記憶手段)、  5・・・比
較装置(比較手段)、  6・・・変換装置(変換手段
)、  7・・・制御装置(制御手段)、  8・・・
モータ、  9・・・駆動装置、 10・・・周波数検出装置。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an automatic tracking device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart of the same embodiment, and FIG. 3 is a plan view showing the configuration of a position detection device of the same embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the eyeball and the photographing device. 1... Photographing device (photographing means), 2... Moving device (moving means), 3... Position detecting device (position detecting means), 4... Storage device (storage means), 5... Comparison device (comparison means), 6... Conversion device (conversion means), 7... Control device (control means), 8...
Motor, 9... Drive device, 10... Frequency detection device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被写体を撮影する撮影手段と、 前記撮影手段の撮影方向を変更する移動手段と、人間の
瞳孔の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段により検出された位置を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶された位置と前記位置検出手段
により検出された位置とを比較する比較手段と、 前記比較手段で得た誤差データを座標変換する変換手段
と、 前記変換手段の出力によって前記移動手段を制御する制
御手段とを備えた自動追尾装置。
[Scope of Claims] A photographing means for photographing a subject; a moving means for changing the photographing direction of the photographing means; a position detecting means for detecting the position of a human pupil; and a position detected by the position detecting means. a storage means for storing; a comparison means for comparing the position stored by the storage means and a position detected by the position detection means; a conversion means for converting the coordinates of the error data obtained by the comparison means; and control means for controlling the moving means based on the output of the means.
JP2134999A 1990-05-24 1990-05-24 Automatic tracking device Pending JPH0430680A (en)

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