JPH0628399B2 - カメラにおける自動追尾装置 - Google Patents
カメラにおける自動追尾装置Info
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- JPH0628399B2 JPH0628399B2 JP59130679A JP13067984A JPH0628399B2 JP H0628399 B2 JPH0628399 B2 JP H0628399B2 JP 59130679 A JP59130679 A JP 59130679A JP 13067984 A JP13067984 A JP 13067984A JP H0628399 B2 JPH0628399 B2 JP H0628399B2
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7864—T.V. type tracking systems
- G01S3/7865—T.V. type tracking systems using correlation of the live video image with a stored image
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
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- Remote Sensing (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、カメラ、とくにビデオカメラ用の自動焦点
検出又は自動焦点調節装置において、移動する被写体に
対する自動追尾装置に関し、とくに被写体に最適な大き
さの追尾視野を設定する手段に関する。
検出又は自動焦点調節装置において、移動する被写体に
対する自動追尾装置に関し、とくに被写体に最適な大き
さの追尾視野を設定する手段に関する。
（背景技術） ビデオカメラの映像信号を利用する自動焦点検出装置に
ついては、例えば米国特許第２，８３１，０５７号明細
書、特公昭３９−５２６５号公報報又は特公昭４６−１
７１７２号公報等多くの提案がなされている。
ついては、例えば米国特許第２，８３１，０５７号明細
書、特公昭３９−５２６５号公報報又は特公昭４６−１
７１７２号公報等多くの提案がなされている。
また上記の方式中のひとつであるいわゆる山登り制御方
式については「ＮＨＫ技術研究」第１７巻第１号（通巻
第８６号）（昭和４０年発行）の２１頁石田ほかによる
「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調
整」の論文に、またこの山登り制御と後玉フォーカス駆
動レンズとを組み合わせた方式については昭和５７年１
１月２９日のテレビジョン学会技術報告で半間ほかによ
り「輪郭検出オートフォーカス方式」としてそれぞれ詳
細に発表されている。
式については「ＮＨＫ技術研究」第１７巻第１号（通巻
第８６号）（昭和４０年発行）の２１頁石田ほかによる
「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調
整」の論文に、またこの山登り制御と後玉フォーカス駆
動レンズとを組み合わせた方式については昭和５７年１
１月２９日のテレビジョン学会技術報告で半間ほかによ
り「輪郭検出オートフォーカス方式」としてそれぞれ詳
細に発表されている。
ところで、この種の装置では、第１図（Ａ）に示すよう
に測距視野が撮影画面中央部に固定されているため、同
図（Ｂ）に示すようにピントを合わせたい被写体（以下
目標被写体という）（この例では人物）が移動してしま
うと、この目標被写体とは異る距離にある物体（この例
では家屋）にピントが合い、目標被写体である人物がぼ
けてしまうという欠点がある。なお第１図及び後記第２
図は、無差の自動焦点調節装置を具えるカメラで測距し
た場合の画面を示すものである。
に測距視野が撮影画面中央部に固定されているため、同
図（Ｂ）に示すようにピントを合わせたい被写体（以下
目標被写体という）（この例では人物）が移動してしま
うと、この目標被写体とは異る距離にある物体（この例
では家屋）にピントが合い、目標被写体である人物がぼ
けてしまうという欠点がある。なお第１図及び後記第２
図は、無差の自動焦点調節装置を具えるカメラで測距し
た場合の画面を示すものである。
（目的） この発明は、従来の自動焦点検出装置の前述の欠点を解
消し、移動する被写体に追尾して追尾視野を自動的に移
動させ、さらに追尾視野の移動に伴って測距視野を移動
させて焦点検出ないし焦点調節を行うに当たり、被写体
までの距離及び撮影光学系の焦点距離の変化にかかわら
ず、つねに被写体に最適の大きさの追尾視野を設定する
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。
消し、移動する被写体に追尾して追尾視野を自動的に移
動させ、さらに追尾視野の移動に伴って測距視野を移動
させて焦点検出ないし焦点調節を行うに当たり、被写体
までの距離及び撮影光学系の焦点距離の変化にかかわら
ず、つねに被写体に最適の大きさの追尾視野を設定する
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。
（実施例による説明） 以下第２図ないし第７図等を参照して上記の目的を達成
するためこの発明のおいて講じた手段について例示説明
する。下記の説明は、測距すべき被写体の特徴を色信号
情報によって抽出する例について、この発明を適用した
自動追尾焦点検出機能の概要、この発明の自動追尾装置
の実施例の順序で行う。なおこの発明を実施するに当た
り、被写体の特徴抽出は、上記の色信号情報のみなら
ず、輝度信号情報さらに形状、温度あるいは被写体中の
特徴あるコントラスト等その他の情報を利用して行うこ
とができる。
するためこの発明のおいて講じた手段について例示説明
する。下記の説明は、測距すべき被写体の特徴を色信号
情報によって抽出する例について、この発明を適用した
自動追尾焦点検出機能の概要、この発明の自動追尾装置
の実施例の順序で行う。なおこの発明を実施するに当た
り、被写体の特徴抽出は、上記の色信号情報のみなら
ず、輝度信号情報さらに形状、温度あるいは被写体中の
特徴あるコントラスト等その他の情報を利用して行うこ
とができる。
（この発明を適用した自動追尾焦点検出機能の概要）
（第２図〜第５図） 先ず、この発明における自動追尾焦点検出機能の一例に
ついてのその概要を説明すると、第１図（Ａ）の状態に
あった目標被写体（人物）が第２図（Ａ）に示すように
同一距離のまま画面右上方へ移動すると、後述の追尾手
段により、被写体の移動を自動的に検出し、測距視野を
第２図（Ａ）に示すように被写体の移動に追尾して移動
させ、この移動位置で焦点検出ないし焦点調節を行うも
のである。すなわち、被写体の特徴を表わすなんらかの
パラメータ、例えば被写体及び背景の色を、前記の追尾
手段により設定された追尾視野に関して抽出し、この抽
出された特徴を記憶させ、この記憶された特徴と新たに
抽出された被写体の特徴とに基づいて被写体の移動及び
被写体が移動した場合にその移動方向又は移動装置を検
出して前記の追尾視野を被写体の移動に追尾して移動さ
せ、また追尾視野の移動に伴って測距視野をこれと同じ
位置関係で移動させるものである。したがって、第２図
は被写体の移動と追尾視野の移動との関係を示すものと
みなすこともできる。なお追尾視野は被写体の移動を判
定する手段のひとつであって、通常は、測距視野のよう
にファインダ画面等に表示し、これを介して被写体が観
察されることはない。また追尾視野を仮に画面上に表示
したとすれば、前述のように追尾視野と測距視野とは画
面上同じ位置関係で表示されるが、これらの大きさは、
必要に応じ、追尾視野又は追尾視野のどちらを大きくす
ることもできる。
（第２図〜第５図） 先ず、この発明における自動追尾焦点検出機能の一例に
ついてのその概要を説明すると、第１図（Ａ）の状態に
あった目標被写体（人物）が第２図（Ａ）に示すように
同一距離のまま画面右上方へ移動すると、後述の追尾手
段により、被写体の移動を自動的に検出し、測距視野を
第２図（Ａ）に示すように被写体の移動に追尾して移動
させ、この移動位置で焦点検出ないし焦点調節を行うも
のである。すなわち、被写体の特徴を表わすなんらかの
パラメータ、例えば被写体及び背景の色を、前記の追尾
手段により設定された追尾視野に関して抽出し、この抽
出された特徴を記憶させ、この記憶された特徴と新たに
抽出された被写体の特徴とに基づいて被写体の移動及び
被写体が移動した場合にその移動方向又は移動装置を検
出して前記の追尾視野を被写体の移動に追尾して移動さ
せ、また追尾視野の移動に伴って測距視野をこれと同じ
位置関係で移動させるものである。したがって、第２図
は被写体の移動と追尾視野の移動との関係を示すものと
みなすこともできる。なお追尾視野は被写体の移動を判
定する手段のひとつであって、通常は、測距視野のよう
にファインダ画面等に表示し、これを介して被写体が観
察されることはない。また追尾視野を仮に画面上に表示
したとすれば、前述のように追尾視野と測距視野とは画
面上同じ位置関係で表示されるが、これらの大きさは、
必要に応じ、追尾視野又は追尾視野のどちらを大きくす
ることもできる。
第２図（Ａ）では、距離が同一であるから、撮影レンズ
のうちの合焦レンズを調整することはないが、同図
（Ｂ）では、被写体が画面内の右上方へ移動するととも
に距離も変化するので、測距の結果に従って合焦レンズ
が移動する。そこで、この発明の実施例では、後述の追
尾ゲート大きさ決定手段により追尾視野の大きさを変化
させ、つねにその被写体に適した大きさに保ち、その状
態で焦点検出ないし焦点調節を行うようにする。さら
に、この発明のの実施例では、被写体距離が変化する場
合のほか、合焦レンズの焦点距離を変える場合にも追尾
視野の大きさを調節するようにする。なお、被写体とカ
メラとの間の移動は相対的であるから、上記の追尾作用
は、カメラが固定されて被写体が移動する場合のほか、
逆に被写体が停止していてカメラが移動する場合、ある
いは両者がともに移動する場合にも有効に機能する。
のうちの合焦レンズを調整することはないが、同図
（Ｂ）では、被写体が画面内の右上方へ移動するととも
に距離も変化するので、測距の結果に従って合焦レンズ
が移動する。そこで、この発明の実施例では、後述の追
尾ゲート大きさ決定手段により追尾視野の大きさを変化
させ、つねにその被写体に適した大きさに保ち、その状
態で焦点検出ないし焦点調節を行うようにする。さら
に、この発明のの実施例では、被写体距離が変化する場
合のほか、合焦レンズの焦点距離を変える場合にも追尾
視野の大きさを調節するようにする。なお、被写体とカ
メラとの間の移動は相対的であるから、上記の追尾作用
は、カメラが固定されて被写体が移動する場合のほか、
逆に被写体が停止していてカメラが移動する場合、ある
いは両者がともに移動する場合にも有効に機能する。
追尾視野は、原則として２次元の広がりをもつものであ
るが、説明を簡単にするために、ここでは第３図（Ａ）
に示すように追尾視野が水平方向に延びる１次元の広が
りをもつものでであるとする。また追尾視野は、Ａ，
Ｂ，Ｃの３部分（以下各部分を画素という）に分かれて
いるとする。なお２次元の追尾視野を構成するには、例
えば同図のＢ又はＡ，Ｂ，Ｃを中心にしてその上下に置
する画素を設ければよい。
るが、説明を簡単にするために、ここでは第３図（Ａ）
に示すように追尾視野が水平方向に延びる１次元の広が
りをもつものでであるとする。また追尾視野は、Ａ，
Ｂ，Ｃの３部分（以下各部分を画素という）に分かれて
いるとする。なお２次元の追尾視野を構成するには、例
えば同図のＢ又はＡ，Ｂ，Ｃを中心にしてその上下に置
する画素を設ければよい。
上記の各画素から時系列信号として得られる色差信号
（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）に、第４図に示すように、そ
れぞれ、積分回路１００ａ，１００ｂ、サンプルホール
ド（Ｓ／Ｈ）回路１０１ａ，１０１ｂ及びＡ／Ｄ変換回
路１０２ａ，１０２ｂによって積分、サンプルホールド
及びＡ／Ｄ変換の各処理を行って、それぞれメモリ１０
３ａ，１０３ｂに記憶させる。この記憶された値を、各
画素Ａ，Ｂ及びＣについて（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）直
交座標上にプロットすると、例えば第５図に示すように
表示される。図でＡ０，Ｂ０及びＣ０の各点は、それぞ
れ、第３図（Ａ）のＡ，Ｂ及びＣの各画素から抽出され
た信号を表わしている。ここで、画素Ｂからは被写体で
ある人物の例えば服装のみを表わす信号が、画素Ａ及び
Ｃからは、それぞれ被写体の服装と背景とを表わす信号
が加算された信号が抽出されるとする。さらに、同図で
被写体の左側と右側とで背景の色が異っているものとす
る。したがって、点Ａ０とＣ０とは、色差信号座標上の
位置が異っている。
（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）に、第４図に示すように、そ
れぞれ、積分回路１００ａ，１００ｂ、サンプルホール
ド（Ｓ／Ｈ）回路１０１ａ，１０１ｂ及びＡ／Ｄ変換回
路１０２ａ，１０２ｂによって積分、サンプルホールド
及びＡ／Ｄ変換の各処理を行って、それぞれメモリ１０
３ａ，１０３ｂに記憶させる。この記憶された値を、各
画素Ａ，Ｂ及びＣについて（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）直
交座標上にプロットすると、例えば第５図に示すように
表示される。図でＡ０，Ｂ０及びＣ０の各点は、それぞ
れ、第３図（Ａ）のＡ，Ｂ及びＣの各画素から抽出され
た信号を表わしている。ここで、画素Ｂからは被写体で
ある人物の例えば服装のみを表わす信号が、画素Ａ及び
Ｃからは、それぞれ被写体の服装と背景とを表わす信号
が加算された信号が抽出されるとする。さらに、同図で
被写体の左側と右側とで背景の色が異っているものとす
る。したがって、点Ａ０とＣ０とは、色差信号座標上の
位置が異っている。
次に、第３図（Ａ）に示す被写体が、同図（Ｂ）に示す
ように画面内で右方向へ移動すると、画素Ａ及びＣ内に
占める被写体と背景の割合が変化する結果、画素Ａ及び
Ｃから得られる信号は、第５Ａ図１及びＣ１に示すよう
にそれぞれ変化する。一方、画素Ｂは第３図（Ｂ）に示
すように被写体内にとどまっているので、その服装がほ
ぼ単色であるとすれば、画素Ｂから得られる信号はほと
んど変化しない。したがって、ここでは、簡単のために
Ｂ１＝Ｂ０とする。この場合、第５図に示すように、点
Ｃ１は点Ｂ０（＝Ｂ１）に近づき、点Ａ１は点Ｂ０（＝
Ｂ１）から遠ざかるので、線分Ｂ１Ｃ１は線分Ｂ０Ｃ０
より小さくなり、線分Ａ１Ｂ１は線分Ａ０Ｂ０より大き
くなる。逆に、線分Ｂ１Ｃ１が線分Ｂ０Ｃ０より大きく
なり、線分Ａ１Ｂ１が線分Ａ０Ｂ０より小さくなる場合
は、被写体が第３図（Ｂ）で左方向へ移動していること
になる。なお被写体の左右両側で背景の色が同じである
とすれば、被写体が画面内で第３図（Ｂ）の右方向へ移
動するとき上記の点Ａ１は線分Ａ０Ｂ０の延長線上に位
置を占め、点Ｃ１は線分Ｂ０Ｃ０上に位置を占めること
になる。この発明は、上記どちらの場合にも適用するこ
とができるものである。
ように画面内で右方向へ移動すると、画素Ａ及びＣ内に
占める被写体と背景の割合が変化する結果、画素Ａ及び
Ｃから得られる信号は、第５Ａ図１及びＣ１に示すよう
にそれぞれ変化する。一方、画素Ｂは第３図（Ｂ）に示
すように被写体内にとどまっているので、その服装がほ
ぼ単色であるとすれば、画素Ｂから得られる信号はほと
んど変化しない。したがって、ここでは、簡単のために
Ｂ１＝Ｂ０とする。この場合、第５図に示すように、点
Ｃ１は点Ｂ０（＝Ｂ１）に近づき、点Ａ１は点Ｂ０（＝
Ｂ１）から遠ざかるので、線分Ｂ１Ｃ１は線分Ｂ０Ｃ０
より小さくなり、線分Ａ１Ｂ１は線分Ａ０Ｂ０より大き
くなる。逆に、線分Ｂ１Ｃ１が線分Ｂ０Ｃ０より大きく
なり、線分Ａ１Ｂ１が線分Ａ０Ｂ０より小さくなる場合
は、被写体が第３図（Ｂ）で左方向へ移動していること
になる。なお被写体の左右両側で背景の色が同じである
とすれば、被写体が画面内で第３図（Ｂ）の右方向へ移
動するとき上記の点Ａ１は線分Ａ０Ｂ０の延長線上に位
置を占め、点Ｃ１は線分Ｂ０Ｃ０上に位置を占めること
になる。この発明は、上記どちらの場合にも適用するこ
とができるものである。
（この発明の自動追尾装置の実施例）（第６図、第７
図） 第６図は、この発明の自動追尾装置の一実施例を示し、
図において撮影光学系は、合焦レンズ１、ズーム系レン
ズ２、絞り３及びリレーレンズ４からなり、被写体像は
撮像素子５（例えばＣ．Ｃ．Ｄ．）上で受光される。６
はクロック信号発生回路であり、その出力は分周器７で
所要の比率に分周され、この分周出力が後述の撮像素子
駆動回路８、追尾ゲート設定回路１１及び測距ゲート設
定回路１６に付与される。撮像素子５は、撮像素子駆動
回路８により駆動されて時系列信号が出力され、この出
力は信号処理回路９で所要の同期信号合成、変調及び補
正処理を受け、出力ビデオ信号例えばＮＴＳＣ信号が形
成される。これらの処理は、当業者に周知であるので、
その詳細な説明を省略する。なお以下の説明では、出力
ビデオ信号がＮＴＳＣ信号であるとする。
図） 第６図は、この発明の自動追尾装置の一実施例を示し、
図において撮影光学系は、合焦レンズ１、ズーム系レン
ズ２、絞り３及びリレーレンズ４からなり、被写体像は
撮像素子５（例えばＣ．Ｃ．Ｄ．）上で受光される。６
はクロック信号発生回路であり、その出力は分周器７で
所要の比率に分周され、この分周出力が後述の撮像素子
駆動回路８、追尾ゲート設定回路１１及び測距ゲート設
定回路１６に付与される。撮像素子５は、撮像素子駆動
回路８により駆動されて時系列信号が出力され、この出
力は信号処理回路９で所要の同期信号合成、変調及び補
正処理を受け、出力ビデオ信号例えばＮＴＳＣ信号が形
成される。これらの処理は、当業者に周知であるので、
その詳細な説明を省略する。なお以下の説明では、出力
ビデオ信号がＮＴＳＣ信号であるとする。
信号処理回路９は、同時に、色差信号（Ｒ−Ｙ）及び
（Ｂ−Ｙ）を追尾ゲート（追尾視野に対応する）設定回
路１１及び測距ゲート設定回路１６に出力する。追尾ゲ
ート設定回路１１の出力は色検出回路１２に供給され
て、被写体の色が検出され、これが例えば不図示のスイ
ッチ等の手動による機械的入力手段を介してメモリ１３
に記憶される。なお色検出回路１２は、第４図に示す積
分回路１００、サンプルホールド回路１０１及びＡ／Ｄ
変換回路１０２を含むものである。上記の処理は、テレ
ビジョン信号の１フィールドの期間である１／６０秒の
間に又はその数フィールド分の期間の間にその平均値に
従って行われる。以下両者を一括して１フィールドの期
間に処理されるとして説明する。
（Ｂ−Ｙ）を追尾ゲート（追尾視野に対応する）設定回
路１１及び測距ゲート設定回路１６に出力する。追尾ゲ
ート設定回路１１の出力は色検出回路１２に供給され
て、被写体の色が検出され、これが例えば不図示のスイ
ッチ等の手動による機械的入力手段を介してメモリ１３
に記憶される。なお色検出回路１２は、第４図に示す積
分回路１００、サンプルホールド回路１０１及びＡ／Ｄ
変換回路１０２を含むものである。上記の処理は、テレ
ビジョン信号の１フィールドの期間である１／６０秒の
間に又はその数フィールド分の期間の間にその平均値に
従って行われる。以下両者を一括して１フィールドの期
間に処理されるとして説明する。
次の１フィールドでは、新たに抽出された信号とメモリ
１３に記憶されている信号とが移動判定回路１４で比較
され、被写体の移動の有無及び被写体が移動する場合の
移動方向が検知される。移動があった場合には、ゲート
移動回路１５によって追尾ゲート設定回路１１を制御し
て追尾視野を移動させ、次の１フィールドで同様の演算
を行い、以後追尾が完了するまで上記の処理をくり返
す。
１３に記憶されている信号とが移動判定回路１４で比較
され、被写体の移動の有無及び被写体が移動する場合の
移動方向が検知される。移動があった場合には、ゲート
移動回路１５によって追尾ゲート設定回路１１を制御し
て追尾視野を移動させ、次の１フィールドで同様の演算
を行い、以後追尾が完了するまで上記の処理をくり返
す。
追尾が完了した時点でゲート移動回路１５によって、測
距ゲート設定回路１６により設定される測距視野を追尾
視野と同じ関係位置に設定し、この測距視野内の映像信
号（信号処理回路９の出力）を用いて自動焦点調節（Ａ
Ｆ）回路１７で、例えば山登り制御等の公知の手段によ
って焦点検出を行い、その出力によってモータＭを駆動
し、合焦レンズ１の位置を制御する。
距ゲート設定回路１６により設定される測距視野を追尾
視野と同じ関係位置に設定し、この測距視野内の映像信
号（信号処理回路９の出力）を用いて自動焦点調節（Ａ
Ｆ）回路１７で、例えば山登り制御等の公知の手段によ
って焦点検出を行い、その出力によってモータＭを駆動
し、合焦レンズ１の位置を制御する。
第６図において、Ｐ１は合焦レンズ１の位置（被写体距
離に相当する）の絶対位置を検出するポジションセン
サ、Ｐ２はズーム系レンズ２の位置（焦点距離に相当す
る）の絶対位置を検出するポジションセンサであり、こ
れらの信号に基づいて追尾ゲート大きさ決定回路１０が
追尾ゲート設定回路１１及び測距ゲート設定回路１６を
制御し、それぞれ追尾視野及び測距視野の大きさを定め
る。いま、撮影レンズの焦点距離をｆ、被写体距離を
Ｒ、撮像面の長手方向の寸法をｙ、追尾視野長（第３図
（Ａ）の画素Ａ，Ｂ，Ｃの合計の長さ）をｌ、追尾視野
長の被写体上での長さをＷ、ｌ／ｙ＝ｋとおくと、ｋ＝
ｆＷ／Ｒｙで与えられる。数値例を掲げると、ｆ＝３０
ｍｍ、Ｒ＝５０００ｍｍ、ｙ＝８．８ｍｍとし、追尾被
写体が大人の場合としてＷ＝５００ｍｍとすると ｋ＝０．３４ となる。ここでｙは撮像素子、例えばＣ．Ｃ．Ｄ．の大
きさによって、Ｗは被追尾被写体によって定まるので、
ポジションセンサＰ１、Ｐ２の出力値から上記の式によ
りｋを追尾ゲート大きさ決定回路１０で演算すれば、つ
ねに被写体に対して最適の大きさの追尾視野が得られ
る。
離に相当する）の絶対位置を検出するポジションセン
サ、Ｐ２はズーム系レンズ２の位置（焦点距離に相当す
る）の絶対位置を検出するポジションセンサであり、こ
れらの信号に基づいて追尾ゲート大きさ決定回路１０が
追尾ゲート設定回路１１及び測距ゲート設定回路１６を
制御し、それぞれ追尾視野及び測距視野の大きさを定め
る。いま、撮影レンズの焦点距離をｆ、被写体距離を
Ｒ、撮像面の長手方向の寸法をｙ、追尾視野長（第３図
（Ａ）の画素Ａ，Ｂ，Ｃの合計の長さ）をｌ、追尾視野
長の被写体上での長さをＷ、ｌ／ｙ＝ｋとおくと、ｋ＝
ｆＷ／Ｒｙで与えられる。数値例を掲げると、ｆ＝３０
ｍｍ、Ｒ＝５０００ｍｍ、ｙ＝８．８ｍｍとし、追尾被
写体が大人の場合としてＷ＝５００ｍｍとすると ｋ＝０．３４ となる。ここでｙは撮像素子、例えばＣ．Ｃ．Ｄ．の大
きさによって、Ｗは被追尾被写体によって定まるので、
ポジションセンサＰ１、Ｐ２の出力値から上記の式によ
りｋを追尾ゲート大きさ決定回路１０で演算すれば、つ
ねに被写体に対して最適の大きさの追尾視野が得られ
る。
前述のように、合焦レンズ１の絶対位置を検出するポジ
ションセンサＰ１及びズズーム系レンズ２の絶対位置を
検出するポジションセンサＰ２の出力により追尾ゲート
大きさ決定回路１０が追尾ゲート設定回路１１を制御
し、追尾視野の大きさを可変に設定するようにしたの
で、被写体距離及び合焦レンズの焦点距離の変化にかか
わらず、つねに被写体に最適の大きさの追尾視野を設定
し、かつ追尾ゲート大きさ決定回路１０が測距ゲート設
定回路１６をも制御するから、被写体に最適の大きさの
測距視野を設定することができる。
ションセンサＰ１及びズズーム系レンズ２の絶対位置を
検出するポジションセンサＰ２の出力により追尾ゲート
大きさ決定回路１０が追尾ゲート設定回路１１を制御
し、追尾視野の大きさを可変に設定するようにしたの
で、被写体距離及び合焦レンズの焦点距離の変化にかか
わらず、つねに被写体に最適の大きさの追尾視野を設定
し、かつ追尾ゲート大きさ決定回路１０が測距ゲート設
定回路１６をも制御するから、被写体に最適の大きさの
測距視野を設定することができる。
第７図は、前述の色検出回路１２、メモリ１３及び移動
判定回路１４の詳細を示すものであって、第６図の追尾
ゲート設定回路１１を通った画素Ａ及びＢそれぞれの
（Ｒ−Ｙ）信号及び（Ｂ−Ｙ）信号から距離演算回路２
１により第５図の（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）座標上の線
分Ａ０Ｂ０の長さＤA0・B0が求められ、メモリ２２に記
憶される。次のフィールドの信号から、同様にしてＤ
A1・B1又はＤA1・B0が求められる。ここで、簡単のために
Ｂ１＝Ｂ０である場合を考えると、 ＤA1・B1＝ＤA1・B0 であり、割算器２３で ＤA1・B1／ＤA0・B0 が算出される。この値が、しきい値設定器２４が設定す
る第１のしきい値と比較回路２５で比較され、しきい値
を超える変化があると移動判定回路１４に“１”を出力
する。同様にして、距離演算回路３１から比較回路３５
までの回路によって ＤC1・B1／ＤC0・B0 が算出され、これに第２のしきい値を超える変化がある
と比較回路３５から移動判定回路１４に“１”を出力す
る。具体的な数値例について説明すると、第５図に示す
設例では、第１及び第２のしきい値をともに２として、 ＤA1・B1／ＤA0・B0＝２．２， ＤC1・B1／ＤC0・B0＝０．３６ であるので、比較回路２５のみが“１”を出力する。こ
の場合は、移動判定回路１４がゲート設定タイミングを
所定時間（例えばＮＴＳＣ方式の場合１水平走査周期の
1/125程度）だけ遅らせる信号を発生する。逆に比較回
路３５のみが“１”を出力する場合は、移動判定回路１
４がゲート設定タイミングを上記の所定時間だけ早める
信号を発生する。後者は、被写体が第３図で左方向へ移
動した場合である。
判定回路１４の詳細を示すものであって、第６図の追尾
ゲート設定回路１１を通った画素Ａ及びＢそれぞれの
（Ｒ−Ｙ）信号及び（Ｂ−Ｙ）信号から距離演算回路２
１により第５図の（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）座標上の線
分Ａ０Ｂ０の長さＤA0・B0が求められ、メモリ２２に記
憶される。次のフィールドの信号から、同様にしてＤ
A1・B1又はＤA1・B0が求められる。ここで、簡単のために
Ｂ１＝Ｂ０である場合を考えると、 ＤA1・B1＝ＤA1・B0 であり、割算器２３で ＤA1・B1／ＤA0・B0 が算出される。この値が、しきい値設定器２４が設定す
る第１のしきい値と比較回路２５で比較され、しきい値
を超える変化があると移動判定回路１４に“１”を出力
する。同様にして、距離演算回路３１から比較回路３５
までの回路によって ＤC1・B1／ＤC0・B0 が算出され、これに第２のしきい値を超える変化がある
と比較回路３５から移動判定回路１４に“１”を出力す
る。具体的な数値例について説明すると、第５図に示す
設例では、第１及び第２のしきい値をともに２として、 ＤA1・B1／ＤA0・B0＝２．２， ＤC1・B1／ＤC0・B0＝０．３６ であるので、比較回路２５のみが“１”を出力する。こ
の場合は、移動判定回路１４がゲート設定タイミングを
所定時間（例えばＮＴＳＣ方式の場合１水平走査周期の
1/125程度）だけ遅らせる信号を発生する。逆に比較回
路３５のみが“１”を出力する場合は、移動判定回路１
４がゲート設定タイミングを上記の所定時間だけ早める
信号を発生する。後者は、被写体が第３図で左方向へ移
動した場合である。
上記のように、比較回路２５又は３５の出力“１”に応
じて移動判定回路１４がゲート設定タイミングを例えば
上記の所定時間だけ変化させる信号を発生し、この信号
に応じてゲート移動回路１５が前述のようにゲート設定
回路１１及び１６を制御することにより、追尾視野及び
測距視野を被写体が移動する方向へ移動させ、その位置
で焦点検出を行うことができる。
じて移動判定回路１４がゲート設定タイミングを例えば
上記の所定時間だけ変化させる信号を発生し、この信号
に応じてゲート移動回路１５が前述のようにゲート設定
回路１１及び１６を制御することにより、追尾視野及び
測距視野を被写体が移動する方向へ移動させ、その位置
で焦点検出を行うことができる。
（効 果） 以上述べたように、本発明によれば、被写体までの距離
を検出する第１の検出手段と、撮影光学系の焦点距離を
検出する第２の検出手段と、撮像画面に結像された被写
体像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像画面上
に前記被写体像を追尾するための追尾領域を設定すると
ともに、前記第１及び第２の検出手段の出に応じて前記
追尾領域の大きさを可変する追尾領域設定手段と、前記
撮像手段の出力信号から前記追尾領域内における被写体
像の特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段
によつて抽出された前記被写体像の特徴を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段に記憶された内容と前記特徴抽出
手段の出力を比較して前記被写体像の相対的な移動を検
出する移動検出手段と、前記移動検出手段の出力に基づ
いて前記追尾領域設定手段を制御し、前記移動検出手段
によつて検出された前記被写体像の移動に追従して前記
追尾領域の前記撮像画面内における設定位置を移動する
制御手段と、前記追尾領域内に相当する前記撮像手段の
出力信号中より焦点状態に応じて変化する焦点信号を抽
出して焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記第１の
検出手段は被写体距離が大となると前記追尾領域を小と
し、被写体距離が小となると前記追尾領域を大とするよ
うに構成され、前記第２の検出手段は焦点距離が大とな
ると前記追尾領域を大とし、焦点距離が小となると前記
追尾領域を小とするように構成したので、被写体距離及
び撮影光学系の焦点距離の変化にかかわらず、つねに被
写体に最適の大きさの追尾視野を設定することができ、
精度の高い追尾動作を行うことができる。
を検出する第１の検出手段と、撮影光学系の焦点距離を
検出する第２の検出手段と、撮像画面に結像された被写
体像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像画面上
に前記被写体像を追尾するための追尾領域を設定すると
ともに、前記第１及び第２の検出手段の出に応じて前記
追尾領域の大きさを可変する追尾領域設定手段と、前記
撮像手段の出力信号から前記追尾領域内における被写体
像の特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段
によつて抽出された前記被写体像の特徴を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段に記憶された内容と前記特徴抽出
手段の出力を比較して前記被写体像の相対的な移動を検
出する移動検出手段と、前記移動検出手段の出力に基づ
いて前記追尾領域設定手段を制御し、前記移動検出手段
によつて検出された前記被写体像の移動に追従して前記
追尾領域の前記撮像画面内における設定位置を移動する
制御手段と、前記追尾領域内に相当する前記撮像手段の
出力信号中より焦点状態に応じて変化する焦点信号を抽
出して焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記第１の
検出手段は被写体距離が大となると前記追尾領域を小と
し、被写体距離が小となると前記追尾領域を大とするよ
うに構成され、前記第２の検出手段は焦点距離が大とな
ると前記追尾領域を大とし、焦点距離が小となると前記
追尾領域を小とするように構成したので、被写体距離及
び撮影光学系の焦点距離の変化にかかわらず、つねに被
写体に最適の大きさの追尾視野を設定することができ、
精度の高い追尾動作を行うことができる。
第１図は従来のカメラにおける測距視野と被写体像との
関係を示すもので同図（Ａ）は測距視野と被写体像とが
一致している場合，同図（Ｂ）は被写体が移動した場合
をそれぞれ示す説明図、第２図はこの発明を実施したカ
メラにおける測距視野と被写体像との関係を示すもので
同図（Ａ）は被写体が同一距離で画面内を移動した場
合、同図（Ｂ）は被写体が画面内を移動し、かつその距
離が遠ざかった場合をそれぞれ示す説明図、第３図
（Ａ）はこの発明を実施した自動追尾装置において追尾
視野を分割した場合の追尾視野と被写体像との関係を示
す説明図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）において被写体が画
面内を移動した状態を示す説明図、第４図は第３図の分
割された視野から得られる信号を処理する装置のブロッ
ク図、第５図は第４図の装置から得られる信号を２次元
平面上にプロットした状況を示す説明図、第６図はこの
発明の自動追尾装置の一実施例における光学系及び電気
制御系を組み合わせて示すブロック図、第７図は第６図
の装置の要部の詳細を示すブロック図である。 符号の説明 １：合焦レンズ、２：ズーム系レンズ、５：撮像素子、
８：撮像素子駆動回路、９：信号処理回路、１１：追尾
ゲート設定回路、１２：色検出回路、１３：メモリ、１
４：移動判定回路、１５：ゲート移動回路、１６：測距
ゲート設定回路、１７：自動焦点調節回路。
関係を示すもので同図（Ａ）は測距視野と被写体像とが
一致している場合，同図（Ｂ）は被写体が移動した場合
をそれぞれ示す説明図、第２図はこの発明を実施したカ
メラにおける測距視野と被写体像との関係を示すもので
同図（Ａ）は被写体が同一距離で画面内を移動した場
合、同図（Ｂ）は被写体が画面内を移動し、かつその距
離が遠ざかった場合をそれぞれ示す説明図、第３図
（Ａ）はこの発明を実施した自動追尾装置において追尾
視野を分割した場合の追尾視野と被写体像との関係を示
す説明図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）において被写体が画
面内を移動した状態を示す説明図、第４図は第３図の分
割された視野から得られる信号を処理する装置のブロッ
ク図、第５図は第４図の装置から得られる信号を２次元
平面上にプロットした状況を示す説明図、第６図はこの
発明の自動追尾装置の一実施例における光学系及び電気
制御系を組み合わせて示すブロック図、第７図は第６図
の装置の要部の詳細を示すブロック図である。 符号の説明 １：合焦レンズ、２：ズーム系レンズ、５：撮像素子、
８：撮像素子駆動回路、９：信号処理回路、１１：追尾
ゲート設定回路、１２：色検出回路、１３：メモリ、１
４：移動判定回路、１５：ゲート移動回路、１６：測距
ゲート設定回路、１７：自動焦点調節回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 直也 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 網蔵 孝 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 武井 正弘 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭55−73180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−132213（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】被写体までの距離を検出する第１の検出手
段と、 撮影光学系の焦点距離を検出する第２の検出手段と、 撮像画面に結像された被写体像を電気信号に変換する撮
像手段と、 前記撮像画面上に前記被写体像を追尾するための追尾領
域を設定するとともに、前記第１及び第２の検出手段の
出力に応じて前記追尾領域の大きさを可変する追尾領域
設定手段と、 前記撮像手段の出力信号から前記追尾領域内における被
写体像の特徴を抽出する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段によつて抽出された前記被写体像の特
徴を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された内容と前記特徴抽出手段の出
力を比較して前記被写体像の相対的な移動を検出する移
動検出手段と、 前記移動検出手段の出力に基づいて前記追尾領域設定手
段を制御し、前記移動検出手段によつて検出された前記
被写体像の移動に追従して前記追尾領域の前記撮像画面
内における設定位置を移動する制御手段と、 前記追尾領域内に相当する前記撮像手段の出力信号中よ
り焦点状態に応じて変化する焦点信号を抽出して焦点状
態を検出する焦点検出手段と、 前記第１の検出手段は被写体距離が大となると前記追尾
領域を小とし、被写体距離が小となると前記追尾領域を
大とするように構成され、 前記第２の検出手段は焦点距離が大となると前記追尾領
域を大とし、焦点距離が小となると前記追尾領域を小と
するように構成されていることを特徴とするカメラにお
ける自動追尾装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130679A JPH0628399B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | カメラにおける自動追尾装置 |
| US07/569,371 US5031049A (en) | 1984-05-25 | 1990-08-14 | Automatic object image follow-up device |
| US07/860,289 US5204749A (en) | 1984-05-25 | 1992-03-20 | Automatic follow-up focus detecting device and automatic follow-up device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130679A JPH0628399B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | カメラにおける自動追尾装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5254238A Division JPH0815315B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110372A JPS6110372A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0628399B2 true JPH0628399B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=15040016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130679A Expired - Lifetime JPH0628399B2 (ja) | 1984-05-25 | 1984-06-25 | カメラにおける自動追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628399B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9779290B2 (en) | 2014-08-08 | 2017-10-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Detecting apparatus, detecting method and computer readable recording medium recording program for detecting state in predetermined area within images |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109332A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-29 | Sharp Corp | 用紙給紙装置 |
| JPS5896544U (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-30 | 株式会社東芝 | 給紙装置 |
| JPS6015332A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 給紙装置 |
| JPS59151255U (ja) * | 1984-02-06 | 1984-10-09 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
| JPS61183340U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | ||
| JP4596246B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-12-08 | 富士フイルム株式会社 | オートフォーカスシステム |
| DE102007054051A1 (de) | 2007-11-13 | 2009-05-20 | Genima Innovations Marketing Gmbh | System und Verfahren zur Verringerung von Angst und Belastungen des Patienten bei der Zahnbehandlung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53132213A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-17 | Hitachi Ltd | Tracking control unit |
| JPS5573180A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-02 | Nippon Abionikusu Kk | Picture tracking system |
| JPS5772112A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Method for selecting focusing recognition range in focusing position detector |
| JPS57143763U (ja) * | 1981-03-06 | 1982-09-09 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59130679A patent/JPH0628399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9779290B2 (en) | 2014-08-08 | 2017-10-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Detecting apparatus, detecting method and computer readable recording medium recording program for detecting state in predetermined area within images |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110372A (ja) | 1986-01-17 |
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