JPH05219421A - Television camera controller - Google Patents
Television camera controllerInfo
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- JPH05219421A JPH05219421A JP4016975A JP1697592A JPH05219421A JP H05219421 A JPH05219421 A JP H05219421A JP 4016975 A JP4016975 A JP 4016975A JP 1697592 A JP1697592 A JP 1697592A JP H05219421 A JPH05219421 A JP H05219421A
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- camera
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- subject
- television camera
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号中の被写体を
認識する装置およびこの認識結果を用いてテレビジョン
カメラの動きを自動制御する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for recognizing a subject in a video signal and a device for automatically controlling the movement of a television camera using the recognition result.
【0002】[発明の概要]本発明は、会議や講演等の
比較的動きの少ない情景をテレビジョンカメラにより撮
像する場合に好適な制御装置を提供するものであり、テ
レビジョンカメラの被写体の内、例えば出演者の顔の部
分に注目し、その動きを映像信号中から検出してテレビ
ジョンカメラのパン、チルト、ズームのコントロールを
自動にて行うことを可能にしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a control device suitable for capturing a scene with a relatively small motion such as a conference or a lecture with a television camera. For example, it is possible to focus on the face portion of a performer, detect the movement in the video signal, and automatically control pan, tilt, and zoom of the television camera.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来より、テレビジョンカメラの制御装
置としては、一定の決められた画角になるように雲台制
御を行うテレビジョンカメラリモートコントロールシス
テムが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a control device for a television camera, a television camera remote control system for controlling a camera platform so that a fixed angle of view is known.
【0004】このテレビジョンカメラリモートコントロ
ールシステムでは、指定された方向にカメラが向くよう
に雲台を制御することができる。In this television camera remote control system, the camera platform can be controlled so that the camera faces the designated direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のテ
レビジョンカメラの制御装置は、予め画角の指定はでき
るものの、被写体の動きに追従してテレビジョンカメラ
を自動制御することはできずにカメラマンの手動操作に
依存しており、この種の自動制御装置の開発が切望され
ていた。As described above, the conventional television camera control device cannot specify the angle of view in advance, but cannot automatically control the television camera by following the movement of the subject. It relied on the manual operation of the cameraman, and the development of this type of automatic control device was eagerly awaited.
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、着目した被写体の動きに追従して
カメラの位置やズーム距離を自動制御でき、カメラマン
の作業負担を軽減することのできるテレビジョンカメラ
の制御装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to automatically control the position and zoom distance of a camera by following the movement of a subject of interest, thereby reducing the work load on the cameraman. Another object of the present invention is to provide a control device for a television camera capable of performing the above.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、テレビジョンカメラにより撮像された映像
信号中から着目した被写体の占める範囲をキー信号とし
て抽出する手段と、抽出されたキー信号を基に被写体を
認識して画面上の位置および大きさを演算する手段と、
前記被写体の予め設定された構図および画角と前記演算
された被写体の位置および大きさとから被写体の移動方
向データおよび移動距離データを演算する手段と、演算
された被写体の移動方向データおよび移動距離データか
らテレビジョンカメラの雲台移動量およびカメラレンズ
のズーム量を演算して雲台制御およびカメラレンズのズ
ーム制御を実行する手段とを具備することを特徴として
いる。In order to achieve the above object, the present invention provides a means for extracting a range occupied by a subject of interest as a key signal from a video signal picked up by a television camera, and the extracted key. A means for recognizing the subject based on the signal and calculating the position and size on the screen,
Means for calculating moving direction data and moving distance data of the subject from preset composition and angle of view of the subject and the calculated position and size of the subject, and calculated moving direction data and moving distance data of the subject From the television camera to calculate the pan head movement amount of the television camera and the zoom amount of the camera lens to execute the pan head control and the zoom control of the camera lens.
【0008】[0008]
【作用】上記構成によれば、例えば出演者の顔に着目
し、その画角と構図を予め記憶しておくとともに、被写
体の映像信号中から画面上で顔の占める範囲をキー信号
として抽出する。抽出されたキー信号から画面上で顔が
占める範囲を演算し、前記記憶された画角および構図と
比較してその移動方向と距離を演算する。そして、演算
された移動方向と距離からテレビジョンカメラの雲台移
動量、カメラレンズのズーム量を演算してその演算デー
タに基づいて雲台およびカメラを制御する。これによ
り、顔の動きに追従して雲台移動量およびカメラレンズ
のズーム量を人手を介することなく自動制御することが
できる。According to the above structure, for example, the face of the performer is focused on, the angle of view and composition thereof are stored in advance, and the range occupied by the face on the screen is extracted as the key signal from the image signal of the subject. .. The area occupied by the face on the screen is calculated from the extracted key signal, and the moving direction and distance thereof are calculated by comparing with the stored angle of view and composition. Then, the pan head movement amount of the television camera and the zoom amount of the camera lens are calculated from the calculated movement direction and distance, and the pan head and the camera are controlled based on the calculated data. Thus, the movement amount of the pan head and the zoom amount of the camera lens can be automatically controlled by following the movement of the face without human intervention.
【0009】[0009]
【実施例】図1は本発明に係るテレビジョンカメラの制
御装置の一実施例構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a control device for a television camera according to the present invention.
【0010】本実施例装置は、キー信号処理部1と、画
像処理部3と、制御量演算部5と、構図・画角設定部7
と、雲台コントローラ9とを備え、テレビジョンカメラ
11で撮像された画像の動きを検出しその動きに追従さ
せるべく雲台13のパン量並びにチルト量及びレンズ1
5のズーム量を制御する。The apparatus of this embodiment comprises a key signal processing section 1, an image processing section 3, a controlled variable calculating section 5, a composition / angle of view setting section 7.
And a pan head controller 9, and detects the movement of the image captured by the television camera 11 and follows the movement.
The zoom amount of 5 is controlled.
【0011】キー信号処理部1は、クロマキーやレベル
キー等のキー処理と同様に、テレビジョンカメラ11で
撮像された映像信号をカメラコントローラ17を介して
入力し、被写体中肌色部分が占める範囲をキー信号とし
て取り出して画像処理部3に供給する。例えば、机の上
に両手を置いた出演者の画像に対してキー処理を施した
場合には、図2(A)に示すように、肌色である顔と手
のみの画像が抽出される。The key signal processing unit 1 inputs a video signal picked up by the television camera 11 through the camera controller 17 and, in the same way as the key processing of a chroma key or a level key, determines the range occupied by the skin color portion in the subject. It is taken out as a key signal and supplied to the image processing unit 3. For example, when key processing is performed on an image of a performer who has placed both hands on a desk, as shown in FIG. 2A, images of only the skin-colored face and hands are extracted.
【0012】画像処理部3は、マスク処理部31と、位
置・大きさ検出部33とを備えている。The image processing section 3 comprises a mask processing section 31 and a position / size detecting section 33.
【0013】マスク処理部31は、被写体画像信号の占
める範囲をマスク処理により特定しその画像信号を位置
・大きさ検出部33に供給する。The mask processing section 31 specifies the range occupied by the subject image signal by mask processing and supplies the image signal to the position / size detecting section 33.
【0014】位置・大きさ検出部33は、供給されたマ
スク処理後の被写体画像信号から、被写体の画像上の位
置および大きさを演算により検出して制御量演算部5に
供給する。The position / size detecting section 33 detects the position and size of the object on the image from the supplied mask-processed object image signal and supplies it to the control amount calculating section 5.
【0015】制御量演算部5は、パーソナルコンピュー
タで構成でき、供給された位置データおよび大きさデー
タと、構図・画角設定部7に予め設定された構図データ
および画角データとを比較してその偏差信号を生成して
雲台コントローラに9供給する。The control amount calculation unit 5 can be constituted by a personal computer, and compares the supplied position data and size data with the composition data and angle of view data preset in the composition / angle of view setting unit 7. The deviation signal is generated and supplied to the platform controller 9.
【0016】雲台コントローラ9は、供給された偏差信
号を入力して雲台制御信号およびズーム制御信号を生成
して雲台13およびレンズ15のズーム機構に供給す
る。The platform controller 9 inputs the supplied deviation signal, generates a platform control signal and a zoom control signal, and supplies them to the zoom mechanism of the platform 13 and the lens 15.
【0017】次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0018】本実施例では、机の上に両手を置いた出演
者の顔の動きにテレビジョンカメラ11を追尾させる例
につき説明する。テレビジョンカメラ11の自動追尾に
先立ち、予め構図・画角設定部7に目標となる構図デー
タおよび画角データを設定する。これは本実施例では、
後述する画像処理によって得られた初期画面中の着目す
る人物の顔の画像からその初期中心位置データ(x0 ,
y0 )を構図データとして、および顔画像が占める横方
向・縦方向の初期距離データLx0,Ly0を画角データと
して入力することにより設定される。In this embodiment, an example will be described in which the television camera 11 is made to follow the movement of the face of a performer who has placed both hands on a desk. Prior to automatic tracking of the television camera 11, target composition data and view angle data are set in advance in the composition / view angle setting unit 7. In this example,
The initial center position data (x 0 ,
y 0 ) as the composition data, and the horizontal / vertical initial distance data L x0 and L y0 occupied by the face image are input as the angle-of-view data.
【0019】この状態において、撮像を開始すると、カ
メラコントローラ17から映像信号がキー信号処理部1
に入力される。キー信号処理部1では、1フレーム毎に
映像信号中から顔および両手の占める範囲がキー信号と
して抽出される。抽出された顔および両手の画像信号
は、マスク処理部31に供給され、以下のようなマスク
処理がされる。In this state, when image pickup is started, a video signal is sent from the camera controller 17 to the key signal processing unit 1.
Entered in. In the key signal processing unit 1, the range occupied by the face and both hands is extracted as a key signal from the video signal for each frame. The extracted image signals of the face and both hands are supplied to the mask processing section 31 and subjected to the following mask processing.
【0020】すなわち、抽出された画像信号中に、例え
ば、図2(A)に示すように出演者の顔以外の部分、例
えば両手などが同一画面に映出されている場合には、着
目した顔の部分以外をマスクして、認識すべき範囲を限
定する。これにより、両手の部分など不要な画像を認識
対象から除外することができ、認識効率が向上する。That is, in the case where, for example, a part other than the face of the performer, such as both hands, is displayed in the same screen in the extracted image signal as shown in FIG. The areas other than the face are masked to limit the range to be recognized. As a result, unnecessary images such as the parts of both hands can be excluded from the recognition target, and the recognition efficiency is improved.
【0021】こうしてマスク処理が施された画像に対し
て、位置・大きさ検出部33では、図2(B)に示すよ
うに、その顔画像に外接する長方形を設定してその中心
位置データ(x1 ,y1 )と、顔画像が占める横方向お
よび縦方向の距離データ(大きさデータ)Lx1,Ly1が
演算される。なお、図2(B)からも分かるように、マ
スク範囲は、被写体が動く可能性があるので、実際の距
離データLx1,Ly1よりも広く取っている。With respect to the image thus masked, the position / size detecting unit 33 sets a rectangle circumscribing the face image and sets the center position data ( x 1 , y 1 ) and the horizontal and vertical distance data (size data) L x1 and L y1 occupied by the face image are calculated. As can be seen from FIG. 2B, the mask range is set wider than the actual distance data L x1 and L y1 because the subject may move.
【0022】演算された中心位置データ(x1 ,y1 )
と、横方向・縦方向の距離データLx1,Ly1は、制御量
演算部5に供給される。なお、前記したように初期設定
時には、同様の処理により初期中心位置データ(x0 ,
y0 )が構図データとして、および横方向・縦方向の初
期距離データLx0,Ly0が画角データとして構図・画角
設定部7に設定される。Calculated center position data (x 1 , y 1 )
And the horizontal and vertical distance data L x1 and L y1 are supplied to the control amount calculator 5. As described above, at the time of initial setting, the initial center position data (x 0 ,
y 0 ) is set in the composition / view angle setting unit 7 as composition data and initial distance data L x0 and L y0 in the horizontal and vertical directions are set as view angle data.
【0023】制御量演算部5では、予め記憶されている
前記構図データ(x0 ,y0 )および画角データLx0,
Ly0と、前記中心位置データ(x1 ,y1 )および距離
データLx1,Ly1とを比較してその偏差を演算する。こ
の偏差は、初期の設定画面中の顔の位置からのずれを意
味している。In the control amount calculator 5, the composition data (x 0 , y 0 ) and the angle-of-view data L x0 , which are stored in advance, are stored.
L y0 is compared with the center position data (x 1 , y 1 ) and distance data L x1 , L y1 to calculate the deviation. This deviation means a deviation from the position of the face in the initial setting screen.
【0024】演算された偏差信号は雲台コントローラ9
に供給され、この雲台コントローラ9により、中心位置
データの偏差から雲台13のパン量およびチルト量が演
算されその演算量に基づいた雲台制御が実行される。ま
た画角データの偏差からレンズ15のズーム量が演算さ
れ、そのズーム量に基づいたズーム制御が実行される。
以上の処理は3フレーム毎に実行される。これは、画像
処理に3フレーム分の時間を必要とするためであり、3
フレーム毎でも、雲台13およびレンズ15の動作速度
等を考えると充分な速度である。The calculated deviation signal is used as the platform controller 9
The pan / tilt amount of the platform 13 is calculated from the deviation of the center position data by the platform controller 9, and the platform control based on the calculated amount is executed. Further, the zoom amount of the lens 15 is calculated from the deviation of the view angle data, and the zoom control based on the zoom amount is executed.
The above process is executed every three frames. This is because the time required for three frames is required for image processing.
Even for each frame, it is a sufficient speed considering the operating speeds of the platform 13 and the lens 15.
【0025】このように本実施例によれば、撮像中に被
写体が任意の方向へ移動しても予め設定した所望の構図
および画角となるようにテレビジョンカメラを自動追尾
させることができる。As described above, according to the present embodiment, the television camera can be automatically tracked so that the desired composition and angle of view can be set in advance even if the subject moves in any direction during image pickup.
【0026】以上本実施例では、着目すべき被写体画像
の中心位置データの偏移に基づいて構図の変化を認識す
るようにしたが、これは被写体画像の重心位置データそ
の他の点の偏移を監視して求めるようにしても良い。ま
た、着目する被写体として人物の顔を例に示したが、こ
れに限定されないことは勿論である。さらに、マスク処
理におけるマスク領域は、目的とする構図から推定され
る被写体の予想位置や大きさからも設定でき、また単純
な画像の場合等では、マスク処理を省略しても良い。As described above, in the present embodiment, the composition change is recognized based on the shift of the center position data of the subject image to be noticed. This is because the shift of the center of gravity position data of the subject image and other points is recognized. You may make it monitor and request. Also, although the face of a person is shown as an example of the subject of interest, it is needless to say that the subject is not limited to this. Further, the mask area in the mask processing can be set also from the predicted position and size of the subject estimated from the target composition, and in the case of a simple image, the mask processing may be omitted.
【0027】また、図3に示すように、出演者が2人並
んでいるようないわゆる2ショット画像の場合には、手
などの不要な部分を2人の顔を含む範囲でマスク処理
し、そのマスク範囲について前述した実施例と同様な認
識・追尾処理をすれば良い。Further, as shown in FIG. 3, in the case of a so-called two-shot image in which two performers are lined up, unnecessary parts such as hands are masked within a range including two faces, The same recognition / tracking processing as in the above-described embodiment may be performed on the mask range.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、着
目した被写体の動きに追従してカメラの位置やズーム距
離を自動制御でき、カメラマンの作業負担を軽減するこ
とが可能となる。As described above, according to the present invention, the position of the camera and the zoom distance can be automatically controlled by following the movement of the subject of interest, and the work load on the cameraman can be reduced.
【図1】本発明に係るテレビジョンカメラの制御装置の
一実施例構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a control device for a television camera according to the present invention.
【図2】同実施例の作用を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation of the embodiment.
【図3】2ショット画像の場合のマスク処理を示す説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing mask processing in the case of a two-shot image.
1 キー信号処理部 3 画像処理部 5 制御量演算部 7 構図・画角設定部 9 雲台コントローラ 11 テレビジョンカメラ 13 雲台 15 レンズ 31 マスク処理部 33 位置・大きさ検出部 1 Key signal processing unit 3 Image processing unit 5 Control amount calculation unit 7 Composition / angle of view setting unit 9 Camera platform controller 11 Television camera 13 Camera platform 15 Lens 31 Mask processing unit 33 Position / size detection unit
Claims (1)
像信号中から着目した被写体の占める範囲をキー信号と
して抽出する手段と、 抽出されたキー信号を基に被写体を認識して画面上の位
置および大きさを演算する手段と、 前記被写体の予め設定された構図および画角と前記演算
された被写体の位置および大きさとから被写体の移動方
向データおよび移動距離データを演算する手段と、 演算された被写体の移動方向データおよび移動距離デー
タからテレビジョンカメラの雲台移動量およびカメラレ
ンズのズーム量を演算して雲台制御およびカメラレンズ
のズーム制御を実行する手段と、 を具備することを特徴とするテレビジョンカメラの制御
装置。1. A means for extracting, as a key signal, a range occupied by a subject of interest from a video signal picked up by a television camera, and a position and a size on a screen for recognizing the subject based on the extracted key signal. A unit for calculating the moving direction data and moving distance data of the subject from the preset composition and angle of view of the subject and the calculated position and size of the subject, A television comprising: means for calculating a pan head movement of a television camera and a zoom amount of a camera lens from movement direction data and movement distance data to execute pan head control and camera lens zoom control. Control device for John camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4016975A JPH05219421A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Television camera controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4016975A JPH05219421A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Television camera controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05219421A true JPH05219421A (en) | 1993-08-27 |
Family
ID=11931072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4016975A Pending JPH05219421A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Television camera controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05219421A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0854667A (en) * | 1994-07-18 | 1996-02-27 | Samsung Aerospace Ind Ltd | Automatic monitoring equipment |
JP2007081754A (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Canon Inc | Camera platform apparatus |
JP2007228224A (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Seiko Epson Corp | Image generating device, image extracting device, control method of image generating device, image extracting method and program, and recording medium with image extracting program recorded thereon |
JP2010533416A (en) * | 2007-07-13 | 2010-10-21 | タンドベルク・テレコム・エイ・エス | Automatic camera control method and system |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4016975A patent/JPH05219421A/en active Pending
Cited By (5)
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