JPH06268894A

JPH06268894A - 自動撮像装置

Info

Publication number: JPH06268894A
Application number: JP5049422A
Authority: JP
Inventors: Ryushi Nishimura; 龍志西村; Mayuko Oda; 真愉子織田; Takuya Imaide; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】被写体の追尾やズーム操作を自動的に高精度
で行なう、小規模、低消費電力の自動撮像装置を提供す
ること。【構成】撮像手段２と、撮像信号からビデオ信号等の
映像信号を生成する信号処理手段４と、映像信号から撮
影の対象である被写体を抽出する画像処理手段６と、被
写体部分が再生画面のほぼ中央に出力されるように上記
撮像手段と信号処理手段とを制御する手段７によって、
自動撮像装置を構成する。【効果】雲台等の機械的な手段を用いること無く、電
気的な手段のみで被写体を自動的に追尾できるので、小
規模、低消費電力、高精度の自動撮像装置を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラなどの撮像
装置に係り、特に、自動的に被写体追尾やズーム動作を
行なう、自動撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、ビデオカメラやムービーに代表さ
れる撮像装置の普及が進むとともに、カメラ操作の自動
化に関する研究開発が活発に行なわれている。これらの
自動機能として、オートアイリス、オートホワイトバラ
ンス、オートフォーカスが実用化されている。しかし、
特定の被写体を狙って撮影したり、ズーム操作によって
画角を設定したりするのは撮影者であり、これらの機能
の自動化には至っていないのが現状である。

【０００３】狙った被写体を自動的に追尾して撮像する
ためには、被写体の方向にカメラを向ける手段、被
写体の位置を検出する手段が必要である。このうちに
ついては、例えば、特開昭５９−２０８９８３号公報に
述べられているように、一定時間間隔の画像間の差信号
から動きを求めて、被写体を検出する方法が提案されて
いる。また、に関する技術としては、電動雲台や、撮
像部だけを可動とした装置が提案されており、例えば、
特開昭５９−１６３５７５号公報や特開昭６３−７２２
７１号公報に、これに関する技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の従来技術においては、撮像装置の向きを変えるために
雲台等の撮像部を動かすための機械的な手段が必要であ
るため、装置が大規模になり、かつ消費電力も大きくな
る等の問題があった。また、前記の従来技術において
は、動きを用いて被写体を検出しようとした場合、目標
とする被写体以外の物体が動いたときには、これを誤っ
て検出してしまい、誤動作する虞があるという問題があ
った。

【０００５】本発明の第１の目的は、かかる問題を解消
し、機械的な被写体追尾手段がなくても、被写体の自動
追尾が可能な、小型の自動撮像装置を提供することにあ
る。

【０００６】本発明の第２の目的は、目標とする被写体
を確実に追尾できる、高精度の自動撮像装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明では、機械的な手段で撮像方向を変えな
くても、ある程度広角で撮像しておけば、電気的な手段
のみで被写体を追尾できることを利用し、以下の手段に
よって自動撮像装置を構成する。すなわち、撮像手段
と、この撮像手段から出力される撮像信号を用いてビデ
オ信号等の映像信号を生成する信号処理手段と、映像信
号から目標とする被写体を抽出する画像処理手段と、こ
の画像処理手段の出力に基づいて上記撮像手段と上記信
号処理手段とを制御する手段とによって、自動撮像装置
を構成する。

【０００８】また、上記第２の目的を達成するため、被
写体の追尾を機械的な手段によって行なう場合と、電気
的な手段のみで行なう場合との如何を問わず、自動撮像
装置において以下の被写体追尾手段を設ける。すなわ
ち、被写体候補領域を抽出する手段と、抽出した被写体
領域を記憶するメモリ手段と、このメモリ手段の出力と
抽出した被写体候補領域とを比較して新たな被写体領域
を決定し、上記メモリ手段に新たな被写体領域情報を更
新記録させる手段と、このようにして決定された新たな
被写体領域から、被写体の重心等の特徴量を計算する手
段とを設け、上記特徴量に基づいて被写体追尾を行なう
ように、構成される。

【０００９】

【作用】上記第１の目的を達成するための手段は、以下
のように作用する。撮像手段は、レンズ等の光学系とＣ
ＣＤ等の撮像素子からなり、撮像信号を出力する。この
撮像信号は、信号処理手段によってビデオ信号等の映像
信号に変換される。画像処理手段は、信号処理手段の出
力する映像信号から被写体部分を抽出し、また、抽出し
た被写体の画面上における重心位置等の特徴量を算出す
る。マイクロコンピュータ等よりなる制御手段は、この
画像処理手段からの特徴量情報に基づいて、被写体部分
が再生画面のほぼ中央に出力されるように、撮像手段お
よび信号処理手段を制御する。

【００１０】ここで、実際に自動撮像を行なう場合に
は、目標とする被写体が動いても、画角からはみ出して
しまわない程度に広角で撮影する。このとき、撮像素子
が受光する光学像は、被写体を含む広角の映像である
が、出力したい映像は、目標被写体を中心とする一定の
領域である。そこで、撮像素子に受光した光学像から、
被写体を中心とする領域を切り出して出力映像信号とす
るように、撮像手段と信号処理手段を制御することによ
って、被写体を自動追尾することができる。

【００１１】また、上記第２の目的を達成するための手
段は、以下のように作用する。被写体候補領域を抽出す
る手段は、予め設定された条件を満たす入力映像信号の
部分を被写体と判定し、被写体候補領域を抽出する。こ
の抽出手段が抽出した被写体候補領域と、既にメモリ手
段に記憶されている一定時間前の被写体領域とは、比較
手段で比較されてこれら２つの領域の重なった部分が検
出され、領域成長手段によって、この２つの領域の重な
った部分を一回り広げた領域を新たな被写体領域として
出力すると同時に、メモリ手段の内容をこの新しい被写
体領域へと更新する。こうして抽出された被写体領域の
重心を求め、重心位置が、出力画面のほぼ中心に一致す
るような制御を行なうことによって、自動的に被写体を
追尾することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示した各実施例によって説
明する。図１は、本発明の第１実施例に係る自動撮像装
置のブロック図である。同図において、１はレンズ、２
はＣＣＤ型やＭＯＳ型の撮像素子、３はＡ／Ｄ（アナロ
グ／ディジタル）変換回路、４は信号処理回路、５はＤ
／Ａ（ディジタル／アナログ）変換回路、６は追尾処理
回路、７はマイクロコンピュータ等で構成される制御回
路、８は撮像素子を駆動するための駆動回路、９は出力
端子である。

【００１３】上記した構成において、レンズ１によって
撮像素子２の受光面に結像した光学像は、撮像素子２で
光電変換され、アナログの撮像信号としてＡ／Ｄ変換回
路３に出力される。撮像素子２は、一定の周期で光電変
換を行なって撮像信号を出力し、この光電変換や信号出
力のタイミングは、駆動回路８によって制御される。ま
た後述するように、駆動回路８は撮像素子２を高速駆動
することによって、撮像画面上の任意の位置から信号を
切り出して出力することができ、このことを利用して被
写体の追尾を行なうことができようになっている。映像
信号処理回路４は、Ａ／Ｄ変換回路３でディジタル信号
に変換された撮像信号から輝度信号と色信号を生成し、
ガンマ補正やホワイトバランス補正等の公知の信号処理
を施してビデオ信号を生成する。この映像信号処理回路
４からの出力ビデオ信号は、Ｄ／Ａ変換回路５によって
アナログ信号に変換され、出力端子９より出力される。

【００１４】ここで、上記した映像信号処理回路４から
の出力映像信号が入力される追尾処理回路６は、目標被
写体を追尾するための画像処理を行なう回路であり、被
写体を抽出し、重心座標を求めて出力する。なお、被写
体を検出して重心を求める方法に関しては、例えば前記
した特開昭５９−２０８９８３号公報に述べられている
ような一定時間間隔でサンプリングした画像の差分から
求める方法もあるし、また、後述する実施例のような方
法もある。制御回路７は、この追尾処理回路６の出力す
る重心座標に応じて駆動回路８を制御し、目標被写体が
画面中央に出力されるようにする。

【００１５】この被写体追尾の動作について、図２を用
いて説明する。図２の（ａ）は撮像素子が受光した映像
の例であり、複数の人物が広角で映されている。図２の
（ａ）において斜線を施していない小画面が、実際に撮
像信号として撮像素子から出力する部分であり、斜線を
施した部分は、撮像されるが、出力画面には現われない
余裕画素の部分である。出力する部分の位置の制御は、
撮像素子上の読み出し開始座標（小画面の左上の座標）
を制御回路７から駆動回路８に与えることによって行な
われる。なお、このように撮像面上の出力位置を自由に
制御できる撮像素子とその駆動方法に関して、例えば特
開平２−２３１８７３号公報や、特開平３−７７４８３
号公報に述べられている。図２の（ｂ）は撮像素子２か
ら出力され、信号処理回路４を経てモニタ上に映し出さ
れた画像を示したもので、目標被写体の人物が、画面中
央に映し出されている。

【００１６】実際に撮影する場合、目標被写体である人
物が画面内を動いても、以下のような制御動作で被写体
を追尾することができる。すなわち、追尾処理回路６の
出力する目標被写体の重心座標情報を基にして、重心座
標と画面中心の差分Δｘを求める。そして、撮像素子の
現在の読み出し開始座標をＳ₀ としたとき、次の読み出
し開始座標Ｓは、Ｓ＝Ｓ₀ ＋ｋ・Δｘとして求めること
ができる。ここにｋは、座標変換および時定数に関係す
る定数である。こうして求めた読み出し開始座標Ｓを、
制御回路７から駆動回路８に出力することで、目標被写
体を自動追尾することができる。

【００１７】斯様に本実施例では、撮像素子から信号を
出力する際に、その読み出し位置を変えるという電気的
な手段のみで被写体を自動的に追尾できるので、小規
模、低消費電力の自動撮像装置を提供することができ
る。

【００１８】次に、本発明の第２実施例を図３及び図４
によって説明する。本実施例による自動撮像装置は、図
１と同様の構成を有するが、追尾処理に特徴がある。図
３は、図１の追尾処理回路６に対応する部分の構成を示
すブロック図であって、同図において、１０は抽出回
路、１１は比較回路、１２は領域成長回路、１３はメモ
リ、１４は特徴量計算回路、１５は規格化回路である。

【００１９】本実施例の追尾処理回路６は、輝度と色差
の情報を用いて被写体を抽出するようになっている。こ
の追尾処理回路６への前記信号処理回路４（図１）から
の入力映像信号は、輝度信号Ｙと、２種の色差信号Ｃ
ｒ，Ｃｂ（合わせてＣと表す）を含む信号となってい
る。規格化回路１５では、入力された色差信号Ｃを輝度
信号Ｙで規格化した色度信号Ｃ’に変換する。これはＣ
÷Ｙの演算を行なうことに相当する。輝度で規格化した
信号は、輝度の変化の影響を受けないため、影ができた
り、照度が変化したときにも安定した被写体抽出が可能
になる。

【００２０】抽出回路１０は、以下のようにして被写体
を抽出する。被写体は、一般に、その背景部分とは異な
る輝度、色度を持っている。そこで、一定の輝度、色度
の条件を満たす部分を被写体として抽出する。例えば、
人物を追尾目標とする場合は、肌色の部分を抽出すれば
良い。人物の顔の肌色の輝度Ｙと色度Ｃ’とが、Ｙ_L ＜Ｙ＜Ｙ_H ……（１）式Ｃ_L’＜Ｃ’＜Ｃ_H’ ……（２）式を満たすような領域にある場合、抽出回路１０は、
（１），（２）式の条件を満たす入力に対して、ハイレ
ベルを出力し、満たさない場合はローレベルを出力す
る。つまり、被写体部分でのみハイレベルが出力される
ように２値化する。なお、（１），（２）式において抽
出条件を設定する定数Ｙ_L，Ｙ_H，Ｃ_L’，Ｃ_H’は、前記
制御回路７（図１）から入力端子１６を通して追尾処理
回路６へ与えられる。なおまた、これらの定数は、輝度
や色度の特性が既知である被写体を追尾する場合には予
め設定しておくこともできるし、また、後述するよう
に、自動的に設定するようにしてもよい。このように２
値化して抽出された領域を、以後、抽出候補領域と呼
ぶ。

【００２１】比較回路１１では、上記抽出候補領域の情
報と、メモリ１３に既に記録された被写体領域の情報と
を比較して新たな領域信号を生成する。通常、この比較
回路１１は論理積を求めるアンド回路で構成すればよ
く、したがって、抽出候補領域と、被写体領域の共通部
分のみハイレベルとなる信号を出力する。

【００２２】領域成長回路１２は、比較回路１１の出力
する領域を一まわり拡大させる回路である。これを行な
うには、ある画素出力として、その画素と周辺画素に対
応する入力信号との論理和をとって出力信号とすれば良
い。このような拡大処理およびそのハード構成に関して
は、例えば「工業用画像処理」；５０頁に記載されてい
る。

【００２３】上記領域成長回路１２の出力は、新たな被
写体領域としてメモリ１３に記録される。また、特徴量
計算回路１４は新たな被写体領域情報から、被写体領域
の重心、大きさ等の特徴を求め、制御回路７（図１）に
出力する。これら一連の動作は、ビデオ信号におけるフ
ィールド毎、あるいは、フレーム毎に繰返し行なわれ
る。

【００２４】以上の追尾処理の動作について、図４の
（ｃ）に示す画像が入力された場合を例にとって説明す
る。いま、図４の（ｃ）に示すように画面に二人の人物
がおり、画面中心の人物を追尾したいものとする。抽出
回路１０において、肌色抽出するように抽出条件を設定
して、人物の顔を抽出した場合、抽出処理回路１０の出
力画像は図４の（ｄ）のようになり、人物の顔の部分
（斜線部）が抽出される。既に、画面中心の人物の追尾
を開始している場合、メモリ１３には、領域成長回路１
２の出力する、図４の（ｆ）のような画像が記録されて
いる。但し、このとき、人物の動きは無視できるものと
する。比較回路１１への入力は、図４の（ｄ）と（ｆ）
の二つの画像であり、その出力は、両者の論理積をとっ
た、図４の（ｅ）に示す画像となる。

【００２５】以上のような動作によって、目標とする被
写体を追尾することができる。また、以上の説明では、
被写体の動きが無視できるものとしたが、動きがある場
合でも、抽出候補領域と、メモリ１３の出力である被写
体領域に重なりがある限り、同様の動作によって追尾が
可能である。なお、追尾を開始する際にメモリ１３に被
写体領域の初期値を与える必要があるが、例えば、画面
中心に適当な小領域を与えれば良い。この場合、予め被
写体を画面中心に映した後に、追尾を開始する必要があ
る。

【００２６】斯様に本実施例では、輝度と色度の情報を
基にして被写体を抽出しているので、動きのある被写体
もリアルタイムで安定した追尾ができる。また、目標被
写体以外の部分に、目標被写体と近似した輝度と色度を
持つ領域があった場合でも、一サイクル前の被写体領域
と比較して被写体を抽出するため、確実に目標とする被
写体を追尾できる。

【００２７】なお、本実施例の追尾処理は、撮像素子の
読み出しを制御する追尾だけでなく、雲台を用いる等、
撮像方向を機械的に制御するタイプの装置と組み合わせ
て自動撮像を行なうこともできる。

【００２８】次に、本発明の第３実施例を図５によって
説明する。図５は、本実施例に係る自動撮像装置の構成
を示すブロック図であって、同図において、１８は画像
メモリ、１７は該メモリ用の制御回路である。なお図５
において、図１に示した前記第１実施例と共通な部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００２９】図１に示した第１実施例では、前記したよ
うに撮像素子２からの信号読み出しを制御することによ
って被写体の追尾を行なったが、本実施例では、画像メ
モリ１８からの読み出しを制御することによって、被写
体の追尾を行なうようにしている。

【００３０】本実施例においては、撮像素子２が出力す
る１フィールド分の撮像信号は、ディジタル信号に変換
された後、一旦画像メモリ１８に記録される。画像メモ
リ１８に画像記録された映像は、模式的に表すと、前記
図２の（ａ）の撮像画面と同様に表される。したがっ
て、撮像素子２からの読み出し位置を制御するのと同様
の方法で、制御回路１７によって画像メモリ１８からの
信号読み出しを制御すれば、被写体の追尾を行なうこと
ができる。

【００３１】斯様に本実施例においても、画像メモリか
ら信号を出力する際に、その読み出し位置を変えるとい
う電気的な手段のみで被写体を自動的に追尾できるの
で、小規模、低消費電力の自動撮像装置を提供すること
ができる。

【００３２】次に、本発明の第４実施例を図６によって
説明する。図６は、本実施例に係る自動撮像装置の構成
を示すブロック図であって、同図において、１９は制御
回路、２０はズーム処理回路である。なお図６におい
て、図１に示した前記第１実施例と共通な部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。

【００３３】本実施例は、ズーム処理回路２０を設ける
ことによって、前記図２の（ａ）に示した撮像素子２か
ら読み出す領域の大きさを可変することができるように
している。このズーム処理は、ＣＣＤ型の撮像素子２の
駆動と、ズーム処理回路２０の制御との組合せによっ
て、電気的にズーム処理を行なうものであり、垂直方向
のズームは撮像素子２からの信号読み出しの制御によっ
て、水平方向のズームはズーム処理回路２０の制御によ
って行なう。斯様なズーム処理方法、及びそのハード構
成に関しては、例えば、「１９９１年テレビジョン学会
全国大会予稿集」；第３５９〜３６０頁に記載されてい
る。

【００３４】なお、本実施例において、ズーム処理回路
２０におけるズーム倍率は、被写体が適当な大きさに映
るように予め設定しておいても良い。あるいは、追尾処
理回路６において被写体の大きさを求め、これが一定と
なるように、制御回路１９によってズーム倍率を制御す
るようにしても良い。このようにすれば、被写体が近づ
いたり遠ざかったりしても、一定の大きさで撮像するこ
とが可能となる。

【００３５】斯様に本実施例によれば、自動的に被写体
を追尾できることに加え、信号処理によってズーム倍率
を可変できるので、被写体が動いても、一定の大きさに
撮像することができる。さらにまた、撮像画面の中の小
さい領域を拡大して出力できるので、実効的に追尾範囲
を広げることができる。

【００３６】次に、本発明の第５実施例を図７によって
説明する。図７は、本実施例に係る自動撮像装置の構成
を示すブロック図であって、同図において、２２はアク
ティブプリズム等の光軸移動手段、２３は該光軸移動手
段を駆動する駆動回路、２１は、該駆動回路２３，前記
撮像素子用の駆動回路８，前記ズーム処理回路２０等を
制御する制御回路である。なお図７において、図６の前
記第４実施例と共通な部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。なおここで、上記した光軸移動手段２２
として用いるアクティブプリズムに関しては、例えば、
「日経エレクトロニクス」；１９９２．７．６号の第２
０３〜２１１頁に記載されている。

【００３７】本実施例では、被写体を追尾するために光
学的な方法を用いる。アクティブプリズム等の上記光軸
移動手段２２は、レンズ１を通して入射する画像の光軸
をずらすことにより、撮像素子２の受光面に結像する光
学像を移動させる。したがって、前記追尾処理回路６で
検出する被写体の重心と、画面中心とのずれ量を補正す
るように、光軸移動手段２２で光軸を制御してやれば、
被写体を追尾することができる。このため、既に前記実
施例で説明した動作と同様にして、追尾処理回路６で被
写体の重心を求め、これが画面中心に来るように、制御
回路２１において光軸移動手段２２の駆動回路２３を制
御することによって、光軸移動手段２２が、被写体が画
面中央に来るように光軸を移動させ、これによって被写
体が自動的に追尾される。

【００３８】斯様に本実施例では、アクティブプリズム
等の小規模の光学手段を用いるだけで被写体を自動的に
追尾できるので、小規模、低消費電力の自動撮像装置を
提供することができる。

【００３９】次に、本発明の第６実施例を図８によって
説明する。図８は、本実施例に係る自動撮像装置の構成
を示すブロック図であって、同図において、２５はズー
ムレンズ、２６はズームレンズを駆動するズームモー
タ、２７はフォーカスレンズを制御するＡＦ(Auto Focu
s)モータ、２８はメモリであり、２４は、上記ズームモ
ータ２６，上記ＡＦモータ２７，前記撮像素子用の駆動
回路８，前記ズーム処理回路２０等を制御する制御回路
である。なお図８において、図７の前記第５実施例等と
共通な部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００４０】本実施例は、これまでに説明した実施例と
同様、撮像素子の信号読み出しと、ズーム処理を用いた
被写体の追尾に加えて、上記制御回路２４によって、ズ
ームモータ２６やＡＦモータ２７もを自動制御するよう
にしたものである。これによって、ズームレンズによる
光学ズームの操作や、オートフォーカスの操作も自動的
に行なわれるので、撮影者が行なうほとんどの操作を自
動的に行なうことができるようになっている。

【００４１】オートフォーカスは、追尾している被写体
に焦点を合わせるように制御すれば良く、これは、追尾
処理回路６で抽出した被写体領域のデータを制御回路２
４へ供給し、この領域内でフォーカス制御を行なうよう
にすれば良い。また、被写体が人物である場合、一般に
人物の大きさは一定範囲内にあるので、追尾処理回路６
で求められた人物領域の大きさから、おおよその被写体
距離を算出することができる。よって、被写体距離がわ
かれば、そこに焦点を合わせるようにオートフォーカス
を制御することができる。

【００４２】ところで、通常、撮影者自身がビデオ撮影
を行なうときには、被写体の方向へビデオカメラを向け
（追尾あるいは、パン）、ズーム操作を行なって画角の
設定を行なう。本実施例では、この様な撮影者が行なう
操作手順をパターン化し、そのアルゴリズムを自動的に
実行させるようにしたものである。本実施例のメモリ２
８には、そのようなアルゴリズムが予め記録してあり、
制御回路２４はメモリ２８の内容を参照して各種制御処
理を実行する。なおまた、シーンに応じた撮影パター
ン、プロのカメラマンの撮影パターン等を記録したメモ
リカードを用意し、メモリ２８の部分を着脱可能な構造
にしておいて、種々の撮影パターンを自動的に実行でき
るようにしても良い。

【００４３】斯様に本実施例においては、小規模、低消
費電力で、かつ、実際に撮影者が行なうような種々のパ
ターンで自動撮像を行なうことができる。

【００４４】次に、本発明の第７実施例を図９及び図１
０によって説明する。図９は、本実施例に係る自動撮像
装置の構成を示すブロック図であって、同図において、
３０は追尾目標を設定するスイッチ、３１はマーカー生
成回路であり、２９は、このマーカー生成回路３１，前
記ズームモータ２６，前記ＡＦモータ２７，前記撮像素
子用の駆動回路８，前記ズーム処理回路２０等を制御す
る制御回路である。なお図９において、図８の前記第６
実施例と共通な部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。

【００４５】一般に、被写体を追尾するときには、目標
被写体を最初に設定する必要がある。既に説明したよう
に、追尾を開始するとき、画面中央にある物体を被写体
とみなすようにすることもできるが、本実施例では、撮
影者が、被写体の位置を指定できるようにしている。そ
して、一旦目標被写体を指定した後は、その被写体を自
動追尾するようになっている。

【００４６】本実施例におけるマーカー生成回路３１
は、マーカー信号を発生して、信号処理回路４において
マーカー信号を映像信号に重畳するようにさせ、これに
よって、例えば図１０に示すようなマーカーをスーパー
インポーズした映像を出力可能とするものである。な
お、画面上のマーカー位置は、変更できるようにしても
良いし、中央に固定しておいても良い。このマーカー
は、例えばスイッチ３１を押すことによって出力画面
（例えば、モニタ画面たる電子ビューファインダー画面
等）に表示され、この状態で、再度スイッチ３０を押す
ことによって目標被写体として設定され、制御回路２９
によって認知される。このとき、追尾処理回路６は、マ
ーカー付近の輝度、色度分布を特徴量として検出し、こ
れを基に、制御回路２９は、追尾処理回路６における被
写体抽出の条件設定を行なう。これと同時に、被写体領
域の初期値として、マーカー付近の小領域を設定する。
こうして設定された目標被写体は、既に説明した実施例
の場合と同様の動作により、自動的に追尾される。

【００４７】斯様に本実施例によれば、小型、低消費電
力の自動撮像装置を提供できるとともに、目標被写体の
設定を容易に行なうことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、雲台等の
機械的な手段を用いること無く、電気的に撮像手段およ
び信号処理手段を制御するだけで被写体を自動的に追尾
できるので、小規模、低消費電力の自動撮像装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例による撮像画面とモニタ画
面の画像例とを示す説明図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る自動撮像装置におけ
る追尾処理回路の構成を示すブロック図である。

【図４】図３の追尾処理回路の動作を説明するための画
像例を示す説明図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図６】本発明の第４実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図７】本発明の第５実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図８】本発明の第６実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図９】本発明の第７実施例に係る自動撮像装置を示す
要部ブロック図である。

【図１０】本発明の第７実施例によるマーカー出力画像
の１例を示す説明図である。

【符号の説明】

１レンズ３Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路４信号処理回路５Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換回路６追尾処理回路７，１７，１９，２１，２４，２９制御回路８撮像素子用の駆動回路１０抽出回路１１比較回路１２領域成長回路１３メモリ１４特徴量計算回路１５規格化回路１８画像メモリ２０ズーム処理回路２２光軸移動手段２３光軸移動手段の駆動回路２５ズームレンズ２６ズームモータ２７ＡＦモータ２８メモリ３０スイッチ３１マーカー生成回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学像を電気信号に変換して撮像信号を
得る撮像手段と、該撮像手段から出力される撮像信号を用いてビデオ信号
等の出力映像信号を生成する信号処理手段と、該信号処理手段から出力される映像信号から被写体部分
を抽出する画像処理手段と、抽出された被写体部分が再生画面のほぼ中央に出力され
るように上記撮像手段と上記信号処理手段とを制御する
制御手段と、から構成されたことを特徴とする自動撮像装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記撮像手段は、２次元状に配列された受光素子群を備
えた撮像素子と、該撮像素子を駆動する駆動回路とを有
し、前記制御手段は、上記受光素子群の中の特定の受光
素子群に蓄積した撮像信号を読み出すように上記駆動回
路を制御することによって、被写体部分が再生画面のほ
ぼ中央に出力されるようにしたことを特徴とする自動撮
像装置。
【請求項３】請求項１記載において、前記信号処理手段は映像信号を記憶するメモリ手段を有
し、前記制御手段は、上記メモリ手段を制御することに
よって、被写体部分が再生画面のほぼ中央に出力される
ようにしたことを特徴とする自動撮像装置。
【請求項４】請求項１乃至３の何れか一つに記載にお
いて、前記信号処理手段は映像信号の拡大あるいは縮小手段を
有し、前記制御手段は、この拡大あるいは縮小手段を制
御して、出力映像信号中の被写体位置およびズーム倍率
を可変できるようにしたことを特徴とする自動撮像装
置。
【請求項５】光学像を電気信号に変換して撮像信号を
得る撮像手段と、該撮像手段に光学像を結像させ、かつ光軸を変化させる
光学手段と、上記撮像手段から出力される撮像信号から出力映像信号
を生成する信号処理手段と、該信号処理手段から出力される映像信号から被写体部分
を抽出する画像処理手段と、抽出された被写体部分がほぼ画面中央に出力されるよう
に上記光学手段および上記信号処理手段を制御する制御
手段と、から構成されたことを特徴とする自動撮像装置。
【請求項６】請求項５記載において、前記信号処理手段は映像信号の拡大あるいは縮小手段を
有し、前記制御手段は、この拡大あるいは縮小手段およ
び前記光学手段を制御して、出力映像信号中の被写体位
置およびズーム倍率を可変できるようにしたことを特徴
とする自動撮像装置。
【請求項７】請求項１乃至６の何れか一つに記載にお
いて、前記画像処理手段は、被写体候補領域を抽出する２値化手段と、抽出した被写体の情報を記憶するメモリ手段と、該メモリ手段の出力と抽出された被写体候補領域とを比
較して新たな被写体領域を決定し、上記メモリ手段に新
たな被写体情報を更新記録させる手段と、上記新たに決定された被写体領域から、被写体の重心等
の特徴量を計算する手段と、とを具備し、上記算出した特徴量情報を、前記制御手段
に出力するようにしたことを特徴とする自動撮像装置。
【請求項８】請求項１乃至７の何れか一つに記載にお
いて、前記画像処理手段は、少なくとも肌色部分を検出するこ
とによって人物を抽出し、人物を自動的に追尾して撮像
可能なように構成されたことを特徴とする自動撮像装
置。
【請求項９】請求項８記載において、前記画像処理手段は、抽出した人物領域の大きさによっ
て、人物被写体までの距離を検出することを特徴とする
自動撮像装置。
【請求項１０】請求項９記載において、自動焦点制御手段を有し、前記画像処理手段が検出した
距離情報に基づいて自動焦点制御動作を行うようにされ
たこと特徴とする自動撮像装置。
【請求項１１】請求項１０記載において、撮影シーンや被写体に応じて、自動的にパン、ズーム、
フォーカス等の操作を行うように構成されたことを特徴
とする自動撮像装置。
【請求項１２】請求項１１記載において、撮影シーンや被写体に応じて、自動的にパン、ズーム、
フォーカス等の操作を行うアルゴリズムを記憶したメモ
リと、該メモリに記憶されたアルゴリズムに従って制御
を行うマイクロコンピュータとを備えたことを特徴とす
る自動撮影装置。
【請求項１３】請求項１２記載において、前記した自
動的にパン、ズーム、フォーカス等の操作を行うアルゴ
リズムを記憶したメモリは、着脱可能であることを特徴
とする自動撮像装置。
【請求項１４】請求項１乃至１３の何れか一つに記載
において、撮影者が被写体を指定する手段を設けたことを特徴とす
る自動撮像装置。
【請求項１５】請求項１４記載において、前記撮影者が被写体を指定する手段は、押しボタンと、
被写体位置を示すマーカーを出力映像信号に重畳する手
段とからなり、上記押しボタンが押されたときにマーカ
ー位置にある画像部分を被写体とみなして自動的に追尾
するように構成されたことを特徴とする自動撮像装置。