JPH0730796A - ビデオ信号追従処理システム - Google Patents

ビデオ信号追従処理システム

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JPH0730796A
JPH0730796A JP5196954A JP19695493A JPH0730796A JP H0730796 A JPH0730796 A JP H0730796A JP 5196954 A JP5196954 A JP 5196954A JP 19695493 A JP19695493 A JP 19695493A JP H0730796 A JPH0730796 A JP H0730796A
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JP
Japan
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frequency characteristic
detection
characteristic data
measurement frame
similarity
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Application number
JP5196954A
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English (en)
Inventor
Tadafusa Tomitaka
忠房 富高
Tsuneo Sekiya
庸男 関谷
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to US08/268,125 priority patent/US5546125A/en
Priority to DE69426175T priority patent/DE69426175T2/de
Priority to EP94305027A priority patent/EP0634665B1/en
Priority to KR1019940016630A priority patent/KR100312608B1/ko
Publication of JPH0730796A publication Critical patent/JPH0730796A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】被写体の動きに適応性良く追従できるようにし
たビデオ信号追従処理システムを提案する。 【構成】検出計測枠の画像情報に基づいて輝度及び色相
頻度特性データを得て検出特徴パターンを形成し、画面
内で、基準計測枠とそれ以外の領域を区別できる類似度
計算法を選択し、基準計測枠から得た基準特徴パターン
と最も類似度が大きい特徴パターンを有する検出計測枠
の位置を決定し、当該検出計測枠の位置情報に基づいて
表示画面に映出すべき映像を変更制御するようにしたこ
とにより、被写体の動きに適応性良く追従できるビデオ
信号追従処理システムを容易に実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図１６） 作用（図１〜図１６） 実施例 （１）第１の実施例（図１〜図１６） （１−１）全体の構成（図１〜図８） （１−２）自動追従信号動作（図９〜図１２） （１−３）類似度検出処理動作（図１３〜図１６） （２）第２の実施例（図１７） （３）第３の実施例（図１８） （４）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号追従処理シス
テムに関し、特にビデオカメラの視野内にある被写体の
変化に自動的に追従して最適な画像を撮像できるように
したものである。
【０００３】
【従来の技術】視野内の被写体の位置変化に追従する装
置としてビデオカメラにおいて被写体の移動に応じてこ
れを自動追尾する被写体追尾装置があり、従来のビデオ
カメラの被写体追尾装置として、第１に計測枠内の輝度
信号の高周波成分のピーク値を記憶し、その動きを被写
体の特徴として自動追尾する被写体自動追尾方法が提案
されている。
【０００４】また第２に、計測枠内の前後のフイールド
の輝度信号について、代表点のマツチングを取ることに
より動きベクトルを形成し、計測枠内の動きベクトルを
被写体の動きと仮定して自動追尾する被写体自動追尾方
法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】第１の自動追尾方法
は、基本的にピーク時の信号を利用するので、ノイズに
弱く、その結果低い照度の撮影環境においては自動追尾
ができなくなるおそれがある。また原理的に高周波成分
を抽出しているので、コントラストが低い被写体を自動
追尾できなくなるおそれがある。さらに第２の自動追尾
方法は、計算された動きベクトルがビデオカメラの手触
れによるものか、又は被写体の動きによるものかを分離
することが困難であり、そのため実際上誤動作するおそ
れがある。
【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画面内において安定かつ効果的に被写体の特徴量を
抽出できるようにすることにより、簡易かつ確実に被写
体の動きに自動追従動作し得るようにしたビデオカメラ
システムを提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、レンズブロツク部１を通して得ら
れる撮像出力信号に基づいて表示画面ＰＩＣを構成する
画素情報を形成する画素情報形成手段（１、５、６、
７、１４、２６、２７）と、表示画面ＰＩＣ上の所定位
置に所定の大きさの基準計測枠ＦＭＸＲを設定する基準
計測枠設定手段（１６、１７、１５、ＳＰ２）と、表示
画面ＰＩＣ上に所定の大きさの検出計測枠（ＦＭＸＤ）
を設定する検出計測枠設定手段（１６、１７、１５、Ｓ
Ｐ３）と、基準計測枠ＦＭＸＲ内の画像の輝度及び又は
色相情報に基づいて輝度レベル及び又は色相角について
の基準頻度特性データＹＳｔｄ（ｉ）、ＨｕｅＳｔｄ
（ｉ）を形成する基準頻度特性データ形成手段（１９、
２０、１６、ＳＰ２）と、検出計測枠（ＦＭＸＤ）内の
画像の輝度及び又は色相情報に基づいて輝度レベル及び
又は色相角についての検出頻度特性データＹ（ｘ、ｙ）
（ｉ）、Ｈｕｅ（ｘ、ｙ）（ｉ）を形成する検出頻度特
性データ形成手段（１９、２０、１６、ＳＰ３）と、基
準頻度特性データ及び又は検出頻度特性データの類似度
を数種類の方法で計算する類似度計算手段（１６、ＳＰ
１２）と、類似度計算で得られた複数の類似度の中か
ら、その画面内で最も有効な類似度データを選択する有
効類似度計算法選択手段（１６、ＳＰ１３）と、有効類
似度計算法選択手段で選択された類似度の計算法を用い
て、類似度が大きい検出頻度特性データを有する検出計
測枠を決定する検出計測枠決定手段（１６、ＳＰ５、Ｓ
Ｐ１５）と、当該決定された検出計測枠の画像情報の位
置を基準計測枠の位置に一致させるように画素情報形成
手段（１、５、６、７）を制御する画素情報変更制御手
段（１６、ＳＰ６）とを設けるようにする。
【０００８】
【作用】被写体の画素情報のうち基準計測枠ＦＭＸＲ内
の画素情報が基準頻度特性データ形成手段（１９、２
０、１６、ＳＰ２）によつて輝度レベル及び又は色相角
についての基準頻度特性データＹＳｔｄ（ｉ）、Ｈｕｅ
Ｓｔｄ（ｉ）に変換され、かつ検出計測枠（ＦＭＸＤ）
内の画素情報が検出頻度特性データ形成手段（１９、２
０、１６、ＳＰ３）によつて輝度レベル又は色相角につ
いての検出頻度特性データＹ（ｘ、ｙ）（ｉ）、Ｈｕｅ
（ｘ、ｙ）（ｉ）に変換される。類似度計算手段（１
６、ＳＰ１２、ＳＰ１５）において検出頻度特性データ
のうち基準頻度特性データに関して数種類の方法で類似
度を求められ、その画像で最も有効な類似度計算法が有
効類似度計算法選択手段（１６、ＳＰ１２）において決
定され、その計算法で求めた類似度が画面内で最も大き
い検出頻度特性データが検出計測枠決定手段（１６、Ｓ
Ｐ１３、ＳＰ１５）によつて決定され、当該決定された
検出計測枠内の画素情報が基準計測枠内に入るように画
素情報変更制御手段（１６、ＳＰ６、ＳＰ１６）によつ
て画素情報形成手段（１、５、６、７）が駆動制御され
る。
【０００９】かくして表示画面内において常に被写体が
基準枠内に入るように追従制御することができ、かくす
るにつき頻度特性データを用いて画像の特徴を表すよう
にしたので比較的簡易に構成し得かつ確実に追従動作し
得るビデオ信号追従システムを実現できる。
【００１０】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【００１１】（１）第１の実施例 （１−１）全体の構成 図１において、ＶＣＳは全体としてビデオカメラシステ
ムを示し、被写体から到来する撮像光ＬＡをレンズブロ
ツク部１のレンズ２、アイリス３を通つて固体撮像素子
例えばＣＣＤ（charge coupled device ）でなる撮像素
子４に結像させて被写体の映像を含む視野映像を表す撮
像出力信号Ｓ１を信号分離／自動利得調整回路部５に与
える。信号分離／自動利得調整回路部５は撮像出力信号
Ｓ１をサンプルホールドすると共に、オートアイリス
（ＡＥ）（図示せず）からの制御信号によつて撮像出力
信号Ｓ１が所定のゲインをもつように利得制御し、かく
して得られる撮像出力信号Ｓ２をアナログ／デイジタル
変換回路部６を介してデイジタルカメラ処理回路７に供
給する。
【００１２】デイジタルカメラ処理回路７は撮像出力信
号Ｓ２に基づいて輝度信号Ｙ、クロマ信号Ｃを形成し、
輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃをデイジタル／アナログ変
換回路８を介してビデオ出力信号Ｓ３として送出する。
これに加えてデイジタルカメラ処理回路７は被写体追従
用検出信号Ｓ４として輝度信号Ｙ並びに色差信号Ｒ−Ｙ
及びＢ−Ｙを追従制御回路部１１に供給し、追従制御回
路部１１はこの被写体追従用検出信号Ｓ４に基づいて、
レンズブロツク部１に対して設けられたパンニング駆動
モータ１２Ａ及びチルテイング駆動モータ１２Ｂに対す
る追従制御信号Ｓ５を発生する。
【００１３】追従制御回路部１１は輝度信号Ｙ、色差信
号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙをローパスフイルタ２６、デシメー
シヨン回路２７を順次通して色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙ
を飽和度／色相検出回路１４に与えることにより色相
（Hue ）信号ＨＵＥ及び飽和度（Saturation）信号ＳＡ
Ｔを形成し、これを輝度信号Ｙと共に画像メモリ１５に
被写体追従制御用画像データＳ１０として各画素単位で
記憶する。かくしてデシメーシヨン回路２７は輝度信号
Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙを数画素飛びにサンプ
ルすることにより間引くような処理をし、これにより画
像メモリ１５に記憶させるデータの容量を低減させ、回
路構成を一段と簡易化できるようになされている。
【００１４】飽和度／色相検出回路１４は、色差信号Ｒ
−Ｙ及びＢ−Ｙを直交座標／曲座標変換することにより
色相信号ＨＵＥ及び飽和度信号ＳＡＴを形成し、かくし
て後段の構成において輝度信号Ｙ、色相信号ＨＵＥ及び
飽和度信号ＳＡＴを用いて人間が視覚できる視覚刺激に
基づいて被写体認識をできるようにする。因に一般に人
間が知覚できる視覚刺激は図２に示すように、Ｌ軸とこ
れに直交するＳＨ平面を有するいわゆるＨＬＳ系と呼ば
れる色座標系によつて表現される。
【００１５】Ｌ軸は明るさ（Lightness ）を表し、輝度
信号Ｙに相当する。ＳＨ平面はＬ軸に直交する曲座標で
表現される。ＳＨ平面において、Ｓは飽和度（Saturati
on）を表し、Ｌ軸からの距離によつて表現される。また
Ｈは色相（Hue ）を表し、色差信号Ｒ−Ｙの方向を０
〔°〕としたときの角度によつて表現される。このＨＬ
Ｓ系の立体は、光源が明るくなると、色座標すなわちＳ
Ｈ平面がＬ軸に沿つて上方方向に行くと共にすべての色
が白になる。そのとき飽和度Ｓが減少して行く。これに
対して光源が暗くなると、色座標すなわちＳＨ平面がＬ
軸に沿つて下方方向に行くと共に、すべての色が黒にな
る。このとき同時に飽和度Ｓも減少して行く。
【００１６】このようなＨＬＳ色座標系の特徴に基づい
て、飽和度Ｓ及び輝度Ｙは光源の明るさの影響を受け易
いもので、従つて被写体の特徴量を表すパラメータとし
ては最適とは言い難いことが分る。これとは逆に色相Ｈ
は被写体個有の特徴量を表現するものとして、光源の影
響を受け難いものであることが分る。しかしそうである
と言つても、被写体の色がＬ軸上の近傍にあるような場
合、すなわち白、黒及び灰色の場合は、色相Ｈの信号が
情報としての意味をもたなくなり、最悪の場合、Ｓ／Ｎ
が悪い画像では白であるにもかかわらず様々な色相Ｈの
ベクトルをもつている可能性があることが分る。
【００１７】かかるＨＬＳ色座標系の性質を利用して追
従制御回路部１１は被写体の特徴を抽出し、特徴の変化
が生じたときこれに追従するようにパンニング駆動モー
タ１２Ａ及びチルテイング駆動モータ１２Ｂを駆動する
ことにより、結果としてビデオ信号Ｓ３として被写体の
動きに適応して追従する映像信号を得るようにする。
【００１８】すなわち画像メモリ１５に記憶された被写
体追従用制御データＳ１０を構成する画素情報は、マイ
クロプロセツサ構成の追従信号処理回路１６から送出さ
れるブロツク指定信号Ｓ１１をアドレス発生回路１７に
与えることにより、図３に示すように、実質上画像メモ
リ１５内に形成されている表示画面ＰＩＣをｘｙ直交座
標（ｘ、ｙ）に基づいて所定の大きさの小領域ＡＲでな
るブロツクに分割するようなアドレス信号Ｓ１２によつ
て読み出される。かくして画像メモリ１５の表示画面Ｐ
ＩＣを構成する各画素のデータは、小領域ＡＲごとに読
み出されて各小領域ＡＲごとに１つのブロツク画像情報
として処理される。
【００１９】この実施例の場合、表示画面ＰＩＣはｘ方
向及びｙ方向にそれぞれ16個の小領域ＡＲに分割され、
かくして16×16（＝ 256）個の小領域ＡＲについて直交
座標（ｘ、ｙ）の座標ｘ＝ｉ、ｙ＝ｊを指定することに
より、当該指定される小領域ＡＲの画像情報Ｉ（ｘ＝
ｉ、ｙ＝ｊ）を読み出すことができる。このようにして
画像メモリ１５から小領域ＡＲごとに読み出される画像
情報Ｉ（ｘ＝ｉ、ｙ＝ｊ）のうち、色相信号ＨＵＥ成分
がゲート回路１８を通つて色相ヒストグラム発生回路１
９に与えられるのに対して、輝度信号Ｙ成分が直接輝度
ヒストグラム発生回路２０に与えられる。
【００２０】色相ヒストグラム発生回路１９は、表示画
面ＰＩＣ上に設定された計測枠ＦＭＸ内の画素の色相に
ついて、図４に示すように、色相角０〜 359〔°〕につ
いて各色相角をもつ画素の画素数を表す色相頻度特性Ｈ
ｕｅＳｔｄ（ｉ）を求め、これを色相ヒストグラム信号
Ｓ１３として追従信号処理回路１６に送出する。かくし
て色相ヒストグラム発生回路１９は、計測枠ＦＭＸ内の
画像がもつ色相についての特徴を、色相頻度特性Ｈｕｅ
Ｓｔｄ（ｉ）によつて表される色相特徴パターンに変換
して、追従信号処理回路１６に供給することになる。
【００２１】また輝度ヒストグラム発生回路２０は、同
様にして表示画面ＰＩＣ上に設定された計測枠ＦＭＸ内
の画素の輝度信号Ｙに基づいて、図５に示すように、輝
度レベル０〜 255について各輝度レベルをもつ画素の画
素数を表す輝度頻度特性ＹＳｔｄ（ｉ）を求め、これを
輝度ヒストグラム信号Ｓ１４として追従信号処理回路１
６に供給する。かくして輝度ヒストグラム発生回路２０
は、計測枠ＦＭＸ内の画像がもつ輝度についての特徴
を、輝度頻度特性ＹＳｔｄ（ｉ）によつて表される輝度
特徴パターンに変換して、追従信号処理回路１６に供給
することになる。
【００２２】色相ヒストグラム発生回路１９及び輝度ヒ
ストグラム発生回路２０は、色相信号ＨＵＥの成分及び
輝度信号Ｙの成分を分類値（すなわち色相角０〜 359
〔°〕及び輝度レベル０〜 255）を表すスレシヨルド値
と比較することにより、発生頻度値として算入すべき色
相角及び輝度レベルに分類処理するようになされてお
り、この分類処理の際にノイズの影響を受け難くするた
めに、図６に示すように、各分類値の頻度数データＤ１
をメンバーシツプ関数フイルタＭＦＦを通し、その出力
端に得られるフイルタ出力データＤ２をそれぞれ色相ヒ
ストグラム信号Ｓ１３及び輝度ヒストグラム信号Ｓ１４
として送出するようになされている。
【００２３】このようにするのは、実際上色相信号ＨＵ
Ｅの成分及び輝度信号Ｙの成分の値が各分類値に対応す
るスレシヨルド値の近傍にあるとき、ノイズの有無によ
つて算入すべき分類値が不確定になるのを回避するため
で、その解決方法として頻度数を算入する際にメンバー
シツプ関数によつて曖昧さを導入したデータに変換す
る。例えば色相信号ＨＵＥの成分について図７（Ａ）及
び図７（Ｂ）に示すように、第Ｎ番目のフイールドにお
いて色相分類値ＨＵＥ＝４の色相頻度特性Ｈｕｅ（ｉ）
がＨｕｅ（ｉ）＝５であるのに対して、同じ画像である
にもかかわらず、ノイズがあるために第Ｎ＋１番目のフ
イールドにおいては、色相分類値ＨＵＥ＝３の色相頻度
特性Ｈｕｅ（ｉ）＝５であると判断されるような場合が
生じ得る。
【００２４】このとき頻度データＤ１をメンバーシツプ
関数フイルタＭＦＦを通してフイルタ出力データＤ２を
用いることにより得ることができる色相頻度特性Ｈｕｅ
（ｉ）は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に対応させて図８
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、色相頻度分布をノイズ
の有無によつてほぼ同一にできる。かくして頻度特性を
得る際に色相信号ＨＵＥの成分及び輝度信号Ｙの成分に
含まれているノイズによる影響を有効に抑制することが
できる。
【００２５】ゲート回路１８に対してコンパレータ構成
の色相ノイズゲート信号形成回路２５が設けられ、画像
メモリ１５から各画素ごとに読み出される色相信号ＨＵ
Ｅを追従信号処理回路１６から送出されるノイズ判定信
号Ｓ１５と比較し、色相信号ＨＵＥが所定レベル以下の
ときゲート回路１８を閉動作させるゲート信号Ｓ１６を
ゲート回路１８に与えることにより、当該画素の色相信
号ＨＵＥを色相ヒストグラム発生回路１９に入力させな
いようになされている。
【００２６】因に飽和度／色相検出回路１４において検
出された色相信号ＨＵＥがＬ軸の近傍（図２）にあると
き、このことは当該色相信号ＨＵＥは飽和度が小さいた
めにノイズに埋もれて情報としての意味をもつていない
おそれがあるので、このような意味をもたない色相信号
ＨＵＥをゲート回路１８において除去する。
【００２７】（１−２）自動追従信号動作 以上の構成において、追従信号処理回路１６は図９に示
す自動追従処理手順ＲＴ１を実行することにより、画像
メモリ１５に取り込んだ各画素の輝度信号Ｙ及び色相信
号ＨＵＥに基づいて輝度ヒストグラム発生回路２０及び
色相ヒストグラム発生回路１９において輝度検出特徴パ
ターン及び色相検出特徴パターンを形成させ、これによ
り基準計測枠内の画像部分と比較して最も類似度が大き
い画像を有する検出計測枠の位置を常に基準計測枠の位
置に移動させるように、レンズブロツク１のパン及びチ
ルト動作を適応制御する。
【００２８】すなわち追従信号処理回路１６は、自動追
従処理手順ＲＴ１に入ると先ずステツプＳＰ１において
フレーム番号ＦＮをＦＮ＝０に初期設定すると共に、ユ
ーザが記録ポーズボタンＲＥＣＰＡＵＳＥを操作するこ
とにより記録ポーズ状態を解除するのを待ち受ける状態
になる。その状態においてユーザが記録ポーズを解除す
ると、追従信号処理回路１６は、ステツプＳＰ２に移つ
て図３〜図５について上述したように、画面の中央にあ
る基準計測枠ＦＭＸＲをアドレス発生回路１７によつて
指定することにより当該基準計測枠ＦＭＸＲ内の画素に
対応する輝度信号Ｙ及び色相信号ＨＵＥを輝度ヒストグ
ラム発生回路２０及び色相ヒストグラム発生回路１９に
送出させることにより、基準特徴パターンとして基準輝
度頻度特性ＹＳｔｄ（ｉ）（図５）及び基準色相頻度特
性ＨｕｅＳｔｄ（ｉ）（図４）をもつ輝度ヒストグラム
信号Ｓ１４及び色相ヒストグラム信号Ｓ１３を取り込む
ような処理を実行する。
【００２９】続いて追従信号処理回路１６は、ステツプ
ＳＰ３に移つて、図１０に示すように、アドレス発生回
路１７によつて検出計測枠ＦＭＸＤの位置をスキヤンさ
せることにより、検出計測枠ＦＭＸＤによつて表示画面
ＰＩＣ上の画像情報を検出計測枠ＦＭＸＤを単位として
抽出して行く。この実施例の場合、検出計測枠ＦＭＸＤ
は、基準計測枠ＦＭＸＲと同様に、４×４個の小領域Ａ
Ｒで構成され、アドレス発生回路１７は検出計測枠ＦＭ
ＸＤの左上隅の小領域アドレスを左側から右側方向にか
つ上側から下側方向に順次指定して行くことによりスキ
ヤンをする。
【００３０】その結果検出計測枠ＦＭＸＤはアドレス
（ｘ、ｙ）＝（０、０）、（１、０）……（１２、
０）、（０、１）、（１、１）……（１２、１）、……
……、（０、１２）、（１、１２）……（１２、１２）
のように順次シフトするようにスキヤン動作をする。こ
のようなスキヤンをする間に、追従信号処理回路１６は
アドレス（ｘ、ｙ）位置に移動された検出計測枠ＦＭＸ
Ｄの画像について、その色相情報及び輝度情報について
図１１及び図１２に示すような検出色相頻度特性Ｈｕｅ
（ｘ、ｙ）（ｉ）及び検出輝度頻度特性Ｙ（ｘ、ｙ）
（ｉ）を求める。
【００３１】ここで検出色相頻度特性Ｈｕｅ（ｘ、ｙ）
（ｉ）は検出計測枠ＦＭＸＤに含まれるすべての画素が
もつている色相角度ｙ＝０〜 359〔°〕の画素の発生頻
度により、当該検出計測枠ＦＭＸＤの色相に関する検出
特徴パターンを表している。これに対して検出輝度頻度
特性Ｙ（ｘ、ｙ）（ｉ）は、検出計測枠ＦＭＸＤに含ま
れるすべての画素がもつている輝度レベル＝０〜 255の
画素の発生頻度によつて輝度に関する検出特徴パターン
を表している。
【００３２】ここで求める検出色相頻度特性Ｈｕｅ
（ｘ、ｙ）（ｉ）及び検出輝度頻度特性Ｙ（ｘ、ｙ）
（ｉ）についても、基準色相頻度特性ＨｕｅＳｔｄ
（ｘ、ｙ）（ｉ）及び基準輝度頻度特性ＹＳｔｄ（ｘ、
ｙ）（ｉ）について図６〜図８を用いて述べたと同様に
して、メンバーシツプ関係フイルタＭＦＦによるフイル
タ処理を実行することにより、曖昧さを導入し、これに
よりノイズの影響を軽減させるようになされている。
【００３３】続いて追従信号処理回路１６は、ステツプ
ＳＰ４に移つて、基準計測枠ＦＭＲＸから得られた基準
特徴パターン及び検出計測枠ＦＭＸＤから得られた検出
特徴パターン間の類似度を両者間の距離を表す距離演算
式を用いて計算し、その計算結果を評価値ＪＺ（ｘ、
ｙ）として決定する。次にステツプＳＰ４において決定
された評価値ＪＺ（ｘ、ｙ）がステツプＳＰ５において
表示画面ＰＩＣ内で最小になる検出計測枠ＦＭＸＤの位
置を現在の計測時における被写体の位置であると決定
し、次のステツプＳＰ６において当該新しい被写体の位
置（ｘ、ｙ）が表示画面ＰＩＣの中央位置に設定されて
いる基準計測枠ＦＭＸＲ（図３）の位置に来るような追
従制御信号Ｓ５をチルテイング駆動モータ１２Ｂ及びパ
ンニング駆動モータ１２Ｃに与える。
【００３４】続いて追従信号処理回路１６はステツプＳ
Ｐ７に移つてフレーム番号ＦＮをＦＮ＝ＦＮ＋１にイン
クリメントし、新しく基準計測枠ＦＭＸＲに来た画像に
ついて、色相信号及び頻度信号の基準頻度特性データ
（図４及び図５）を基準特徴パターンとして更新した
後、上述のステツプＳＰ３に戻つて次の測定サイクルに
入る。かくして追従信号処理回路１６は、テレビジヨン
カメラのレンズブロツク部１に対して被写体が移動した
とき、表示画面ＰＩＣ全体について基準計測枠ＦＭＸＲ
の画像情報に対して最も類似度が大きい画像情報を有す
る検出計測枠ＦＭＸＤの位置を求め、当該最も類似度が
大きい検出計測枠ＦＭＸＤを基準計測枠ＦＭＸＲ位置に
来るようにテレビジヨンカメラをパンニング及びチルテ
イング制御するようにしたことにより、被写体の移動に
対してこれに応動するようにビデオカメラシステムＶＣ
Ｓを適応動作させることができる。
【００３５】これに対して基準計測枠ＦＭＸＲ位置にあ
る被写体が移動しなかつた場合には、基準計測枠ＦＭＸ
Ｒと同じ位置にある検出計測枠ＦＭＸＤから得られた検
出特徴パターンについてこれが最も基準特徴パターンに
対して類似度が大きいという評価値ＪＺ（ｘ、ｙ）をス
テツプＳＰ４において得ることができることにより、追
従信号処理回路１６は追従制御信号Ｓ５によつて新しい
被写体が引き続き検出計測枠ＦＭＸＲ内にある状態を保
持させるようにビデオカメラシステムＶＣＳを制御す
る。
【００３６】（１−３）類似度検出処理動作 追従信号処理回路１６はステツプＳＰ４に入ると、図１
３に示す類似度演算処理ルーチンＲＴ２の処理を実行す
ることにより、評価値ＪＺ（ｘ、ｙ）を求める。すなわ
ち追従信号処理回路１６は類似度演算処理ルーチンＲＴ
２に入ると、先ずステツプＳＰ１１において、
【００３７】フレーム番号ＦＮがＦＮ＞０であるか否か
の判断をすることにより、ＦＮ＝０（最初のフレームが
指定されていることを意味する）のときステツプＳＰ５
に移つて基準特徴パターン及び検出特徴パターン間につ
いて複数Ｎ種類例えばＮ＝９種類の頻度特性の類似度デ
ータを求め各種類Ｎ＝１、２……９ごとに評価値ＪＮ
（Ｎ＝１、２……９）を得る。
【００３８】この実施例の場合、追従信号処理回路１６
が求める評価値ＪＺ（ｘ、ｙ）は、図１４に示すよう
に、距離ベクトルの要素として３種類の頻度特性すなわ
ち輝度頻度特性（Ｙ）、色相頻度特性（Ｈｕｅ）及び輝
度色相頻度特性（Ｈｕｅ＋Ｙ）を選定し、それぞれにつ
いて３種類の距離計算方法すなわちユークリツド距離計
算方法（Histogram Euclid Distance ）、ハミング距離
計算方法（Histogram Hamming Distance）及び積分距離
（すなわち面積距離）（Integral Histogram Distance
）計算方法を適用することにより、Ｎ＝９種類の評価
値ＪＮ（ｘ、ｙ）＝（Ｊ１（ｘ、ｙ）、Ｊ２（ｘ、
ｙ）、Ｊ３（ｘ、ｙ））、（Ｊ４（ｘ、ｙ）、Ｊ５
（ｘ、ｙ）、Ｊ６（ｘ、ｙ））及び（Ｊ７（ｘ、ｙ）、
Ｊ８（ｘ、ｙ）、Ｊ９（ｘ、ｙ））に選定されている。
【００３９】追従信号処理回路１６は、ユークリツド距
離の計算を次の手順で実行する。先ず輝度信号について
次式、
【数１】 のように、各検出計測枠ＦＭＸＤについて、検出輝度頻
度特性Ｙ（ｘ、ｙ）（ｉ）と、基準輝度頻度特性ＹＳｔ
ｄ（ｉ）との差の絶対値に対応する値としての差の２乗
値を輝度レベルｙ＝０〜 255について合計することによ
りユークリツド距離Ｊ１（ｘ、ｙ）を求め、これを基準
計測枠ＦＭＸＲ内の画像の輝度情報に対するアドレス
（ｘ、ｙ）位置にある検出計測枠ＦＭＸＤ内の輝度情報
の類似度を表す情報評価値として得る。
【００４０】また検出計測枠ＦＭＸＤの色相情報につい
て、追従信号処理回路１６は次式、
【数２】 のように、アドレス（ｘ、ｙ）位置にある検出計測枠Ｆ
ＭＸＤの検出色相頻度特性Ｈｕｅ（ｘ、ｙ）（ｉ）と、
基準色相頻度特性ＨｕｅＳｔｄ（ｉ）との差の絶対値に
対応する値として２乗値を、色相角ｉ＝０〜 359〔°〕
について合計することによりユークリツド距離Ｊ２
（ｘ、ｙ）を求め、これにより基準計測枠ＦＭＸＲの画
像がもつている基準色相パターンに対して位置（ｘ、
ｙ）にある検出計測枠ＦＭＸＤがもつている画像の検出
特徴パターンに対する類似度を表す情報を形成する。
【００４１】また追従信号処理回路１６は、輝度信号及
び色相信号の組合せについて、（１）式及び（２）式に
よつて輝度Ｙ及び色相Ｈｕｅについて求めたユークリツ
ド距離Ｊ１（ｘ、ｙ）及びＪ２（ｘ、ｙ）に基づいて次
式、
【数３】 のように、その和を演算することにより輝度及び色相合
成信号のユークリツド距離Ｊ３（ｘ、ｙ）を求めること
により、輝度Ｙ及び色相ＨＵＥを組合せた特徴パターン
に対する類似度を示す情報を形成する。
【００４２】また追従信号処理回路１６は、ハミング距
離計算方法として、輝度信号について次式
【数４】 のように、輝度レベルｙ＝０〜 255について、頻度の有
無（すなわち「１」又は「０」）を表す検出及び基準輝
度頻度特性〔Ｙ（ｘ、ｙ）（ｉ）〕及び〔ＴＳｔｄ
（ｉ）〕の差の絶対値に対応する値として差の２乗値を
求めて合計することによりハミング距離Ｊ４（ｘ、ｙ）
を求め、また色相信号について次式
【数５】 のように、色相面ｉ＝０〜 359〔°〕について、頻度の
有無を表す検出及び基準色相頻度特性〔Ｈｕｅ（ｘ、
ｙ）（ｉ）〕及び〔ＨｕｅＳｔｄ（ｉ）〕の差の絶対値
に対応する値として差の２乗値を求めて合計することに
よりハミング距離Ｊ５（ｘ、ｙ）を求め、さらに、輝度
信号及び色相信号の合成信号について次式
【数６】 のように、輝度信号及び色相信号についてのハミング距
離Ｊ４（ｘ、ｙ）及びＪ５（ｘ、ｙ）の和を求めること
により、輝度及び色相合成信号のハミング距離Ｊ６
（ｘ、ｙ）を求める。
【００４３】また追従信号処理回路１６は、積分距離計
算方法として、輝度信号について次式
【数７】 のように、輝度レベルｙ＝０〜 255について、検出及び
基準輝度頻度特性Ｙ（ｉ）及びＹＳｔｄ（ｉ）の総頻度
数の差の絶対値に対応する値として差の２乗値を求める
ことにより積分距離Ｊ７（ｘ、ｙ）を求めまた色相信号
について次式
【数８】 のように、色相角ｉ＝０〜 359〔°〕について、検出及
び輝度色相頻度特性Ｈｕｅ（ｉ）及びＨｕｅＳｔｄ
（ｉ）の総頻度数の差の絶対値に対応する値として差の
２乗値を求めることにより積分距離Ｊ８（ｘ、ｙ）を求
め、さらに、輝度信号及び色相信号の合成信号について
次式
【数９】 のように、輝度信号及び色相信号についての積分距離Ｊ
９（ｘ、ｙ）の和を求めることにより、輝度及び色相合
成信号の積分距離Ｊ９（ｘ、ｙ）を求める。
【００４４】これらの距離Ｊ１（ｘ、ｙ）〜Ｊ９（ｘ、
ｙ）の具体的な計算例として、図１５（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、色相角Ｈｕｅ＝０、１、２、３、４、
５、６、７について、基準色相頻度特性ＨｕｅＳｔｄ及
び検出色相頻度特性Ｈｕｅ（ｘ、ｙ）（ｉ）が、特徴頻
度パターン〔０、０、０、５、３、０、０、０〕及び
〔０、０、０、３、４、０、０、１〕をもつている場合
を考えると、色相ユークリツド距離に基づく評価値Ｊ２
（ｘ、ｙ）は、
【数１０】 により、色相ハミング距離に基づく評価値Ｊ５（ｘ、
ｙ）は、
【数１１】 になり、色相積分距離に基づく評価値Ｊ８（ｘ、ｙ）
は、
【数１２】 になる。
【００４５】かくして追従信号処理回路１６はスキヤン
位置（ｘ、ｙ）（ｘ＝０、１……１２、ｙ＝０、１……
１２、ｙ＝０……１２）にあるすべての検出計測枠ＦＭ
ＸＤについての９種類の距離データＪＮ（ｘ、ｙ）（ｘ
＝０、１……１２、ｙ＝０、１……１２、Ｎ＝１、……
９）を得た状態において次のステツプＳＰ１３（図１
３）に移つて、図１６に示すように、９種類の距離デー
タＪＮ（ｘ、ｙ）の中で、評価値＝第２最小値ＭＩＮ２
／第１最小値ＭＩＮ１が最大になる距離データＪＺを決
定して、ステツプＳＰ１４を通つてメインルーチン（図
９）のステツプＳＰ５に戻る。図１２において、ＭＩＮ
Ｘ及びＭＡＸは表示画面ＰＩＣ上内における距離データ
の極小値及び最大値、ＡＵＶは平均値である。
【００４６】これに対してフレーム番号ＦＮ＞０のとき
（すなわち、初期設定されたフレーム以降のフレーム
（ＦＮ＝１、２……）のとき）は、ステツプＳＰ１２及
びＳＰ１３においてフレーム番号ＦＮ＝０について選択
された距離計算方法に従つて基準及び検出特徴パターン
間の類似度を計算して評価値ＪＺ（ｘ、ｙ）を決定す
る。以上の構成によれば、ユーザが最初に被写体を表示
画面ＰＩＣ中央の基準計測枠ＦＭＸＲに入るようにカメ
ラ操作をした後記録を開始しさえすれば、その後被写体
が表示画面ＰＩＣ内を移動しても、追従信号処理回路１
６が当該移動位置を輝度信号及び色相信号の頻度特性デ
ータに基づいて得られる検出特徴パターンと基準検出パ
ターンとの比較によつて確実に検出できることによりビ
デオカメラシステムを被写体の移動に適応動作させるこ
とができる。
【００４７】かくするにつき、回路構成として特に複雑
な構成を用意する必要がない。また上述の構成によれ
ば、基準パターンが時間の経過に従つて順次更新されて
行くので、被写体の向きが変わつたり、近づいて来て大
きくなつたり、被写体に変化が生じたり（人間の場合上
着を脱いだりするような場合）しても、当該変化に確実
に追従することができる。
【００４８】（２）第２の実施例 図１７は第２の実施例を示すもので、本発明によるビデ
オ信号追従処理装置をビデオ信号再生システムに適用し
たものである。図１７のビデオ信号再生システムＶＲＥ
Ｐは、図１との対応部分に同一符号を付して示すよう
に、例えばビデオテープレコーダによつて構成されるビ
デオ信号再生装置３１から得られる再生ビデオ信号Ｓ３
１がアナログ／デイジタル変換回路３２においてデイジ
タルビデオ信号Ｓ３２に変換された後画像メモリ３３に
書き込まれ、画像メモリ３３から読出された画像データ
Ｓ３３は画像データ処理回路３４に供給される。
【００４９】ここで画像データ処理回路３４は図１のデ
イジタルカメラ処理回路７について上述したと同様に画
像データＳ３３に基づいて輝度信号Ｙ、クロマ信号Ｃを
形成し、輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃをデイジタル／ア
ナログ変換回路８を介してビデオ信号Ｓ３として送出す
ると共に、被写体追従用検出信号Ｓ４として輝度信号Ｙ
並びに色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙを追従制御回路部１１
に供給し、追従制御回路部１１はこの被写体追従用検出
信号Ｓ４に基づいて、パンニング制御回路３５Ａ及びチ
ルテイング制御回路３５Ｂに対する追従制御信号Ｓ５を
発生する。
【００５０】以上の構成において、ビデオ信号再生装置
３１が再生動作することにより再生ビデオ信号Ｓ３１を
送出して画像メモリ３３に一旦記憶させた後画像データ
処理回路３４に供給すると、追従信号処理回路１６は図
９及び図１３について上述したと全く同様にして、自動
追従処理手順ＲＴ１を実行することにより、画像メモリ
１５に取り込んだ各画素の輝度信号Ｙ及び色相信号ＨＵ
Ｅに基づいて輝度ヒストグラム発生回路２０及び色相ヒ
ストグラム発生回路１９において輝度検出特徴パターン
及び色相検出特徴パターンを形成させ、これにより基準
計測枠内の画像部分と比較して最も類似度が大きい検出
計測枠内の画像を、基準計測枠の位置に移動させるよう
に画像メモリ３３から読出す視野映像をパンニング制御
回路３５Ａ及びチルテイング制御回路３５Ｂによつて変
更して行く。
【００５１】ここで類似度が最も大きい検出計測枠を決
定する際に、追従信号処理回路１６は図１４〜図１６に
ついて上述した複数種類の距離演算方法のうち、現在処
理されている画像に最適な演算方法を選択する。図１７
の構成によれば、ビデオ信号再生装置３１から再生した
映像信号の中から、ユーザが指定した被写体について、
これを常に表示画像の中央部に表示できるようにしたビ
デオ信号再生システムを実現でき、これによりビデオ信
号再生装置の機能をユーザの使用目的に一段と容易に適
合させることができるようなビデオ信号再生システムを
実現できる。
【００５２】（３）第３の実施例 図１８は第３の実施例を示すもので、この場合本発明に
よる信号追従処理装置をビデオ信号変換システムＶＣＯ
Ｎに適用したものである。ビデオ信号変換システムＶＣ
ＯＮは図１７のビデオ信号再生システムとの対応部分に
同一符号を付して示すように、ビデオ入力端子４１に外
部から到来するビデオ入力信号Ｓ４１をアナログ／デイ
ジタル変換回路３２においてデイジタルビデオ信号Ｓ３
２に変換した後画像メモリ３３に取り込むと共に、画像
メモリ３３から読出した画像データＳ３３を画像データ
処理回路３４において処理した後デイジタル／アナログ
変換回路８において輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃでなる
変換ビデオ出力信号Ｓ４２としてビデオ出力端子４２か
ら外部に送出するようになされている。
【００５３】図１８の構成において追従信号処理回路１
６は、図１７について上述したと同様にして、図９の自
動追従処理手順ＲＴ１及び図１３に示す類似度演算処理
ルーチンを実行することにより、ビデオ入力端子４１か
ら画像メモリ４４に取り込まれた映像に基づいて、当該
映像内に映出されている被写体の映像を、常に中央部分
に映出させるような手法で画像メモリ１１から読出され
た画像データＳ３３に基づく変換ビデオ出力信号に変換
してビデオ出力端子４２から送出することができる。か
くして図１８の構成によれば、ビデオ入力端子４１に到
来したビデオ入力信号Ｓ４１を、簡易に、ユーザが指定
した被写体を画面中央部に映出するような画面に簡便に
変換することができるようなビデオ信号変換システムを
実現できる。
【００５４】（４）他の実施例 上述の第１の実施例においては、本発明を被写体の移動
位置の検出結果を用いてテレビジヨンカメラをパンニン
グ及びチルテイングすることにより被写体を表示画面Ｐ
ＩＣの中央位置に追尾する場合に適用したが、基準特徴
パターン及び検出特徴パターンをオートフオーカス情報
又はオートアイリス情報に基づいて形成してパターンの
比較をすることにより最も類似度の大きい検出計測枠Ｆ
ＭＸＤの位置を決定し、当該位置情報に基づいて自動的
にオートフオーカス又はオートアイリス制御をするよう
にしても、上述の場合と同様の効果を得ることができ
る。
【００５５】また上述の実施例の場合は、追従信号処理
回路１６がステツプＳＰ１３において第２最小値ＭＩＮ
２／第１最小値ＭＩＮ１を評価値として用いるようにし
たが、これに代え、平均値ＡＶＬ／最小値ＭＩＮ１、最
大値ＭＡＸ／最小値ＭＩＮ１を用いるようにしても良
い。
【００５６】また図１の実施例においては、被写体の映
像を表示画面ＰＩＣの中央位置に追従させる手段とし
て、レンズブロツク部１、信号分離／自動利得調整回路
部５、アナログデイジタル変換回路６及びデイジタルカ
メラ処理回路７でなる画素情報形成手段から得られる画
素情報に基づいて、パンニング駆動モータ１２Ａ及びチ
ルテイング駆動モータ１２Ｂによつてレンズブロツク部
１をパンニング及びチルテイング駆動するようにした場
合について述べたが、これに代え、画素情報形成手段を
構成するレンズブロツク部１から得られる撮像出力信号
を一旦画像メモリに記憶することにより視野映像を画像
メモリ内に形成し、追従制御回路部１１において当該画
像メモリの画素情報を用いて形成した基準特徴パターン
及び検出特徴パターンに基づいて得た追従制御信号によ
つて上記画像メモリの画像データの読出し位置を制御す
ることにより被写体の映像を表示画面ＰＩＣの中央位置
に追従させるようにしても、上述の場合と同様の効果を
得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、所定の計
測枠内における輝度及び色相情報についての頻度特性デ
ータに基づいて画面内で最適な類似度計算法を選択し、
それを用いて類似度の大きい検出計測枠位置を測定して
表示画面に映出される被写体の位置を制御するようにし
たことにより、被写体が視野映像内を移動したとき当該
変化に適応動作して表示画面上に映出すべき映像を確実
に被写体に追従することができるビデオ信号追従処理シ
ステムを容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオ信号追従処理システムの第
１実施例を示すブロツク図である。
【図２】視覚刺激を表すＨＬＳ色座標系の説明に供する
略線図である。
【図３】基準計測枠ＦＭＲの説明に供する略線図であ
る。
【図４】図３の基準計測枠ＦＭＸＲから得られる基準色
相頻度特性を示す特性曲線図である。
【図５】図３の基準計測枠ＦＭＸＲから得られる基準輝
度頻度特性を示す特性曲線図である。
【図６】頻度特性を求める際に使用するメンバーシツプ
関数フイルタを示す略線図である。
【図７】頻度特性を生成する際のノイズの影響を示す特
性曲線図である。
【図８】メンバーシツプフイルタを用いた場合の頻度特
性を示す特性曲線図である。
【図９】自動追従処理手順を示すフローチヤートであ
る。
【図１０】検出計測枠を示す略線図である。
【図１１】検出色相頻度特性を示す特性曲線図である。
【図１２】検出輝度頻度特性を示す特性曲線図である。
【図１３】類似度演算処理ルーチンを示すフローチヤー
トである。
【図１４】９種類の類似度計算法を示した図表である。
【図１５】具体的類似度計算法の説明に供する特性曲線
図である。
【図１６】表示画面において求めた距離データを示す略
線的斜視図である。
【図１７】図１７は第２実施例を示すブロツク図であ
る。
【図１８】図１８は第３実施例を示すブロツク図であ
る。
【符号の説明】
ＶＣＳ……ビデオカメラシステム、１……レンズブロツ
ク部、２……レンズ、３……アイリス、４……固体撮像
素子、５……信号分離／自動利得調整回路部、７……デ
イジタルカメラ処理回路、１１……追従制御回路部、１
２Ａ……ズーミング駆動モータ、１２Ｂ……チルテイン
グ駆動モータ、１２Ｃ……パンニング駆動モータ、１４
……飽和度／色相検出回路、１５……画像メモリ、１６
……追従信号処理回路、１７……アドレス発生回路、１
８……ゲート回路、１９……色相ヒストグラム発生回
路、２０……輝度ヒストグラム発生回路。

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】レンズブロツク部を通して得られる撮像出
    力信号に基づいて表示画面を構成する画素情報を形成す
    る画素情報形成手段と、 上記表示画面上の所定位置に所定の大きさの基準計測枠
    を設定する基準計測枠設定手段と、 上記表示画面上に所定の大きさの検出計測枠を設定する
    検出計測枠設定手段と、 上記基準計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての基準頻度特性
    データを形成する基準頻度特性データ形成手段と、 上記検出計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての検出頻度特性
    データを形成する検出頻度特性データ形成手段と、 上記基準頻度特性データ及び又は上記検出頻度特性デー
    タについて数種の計算法で類似度を求める類似度計算手
    段と、 上記類似度計算で得られた複数の類似度の中から、その
    画像内で最も有効な類似度データを選択する有効類似度
    計算法選択手段と、 上記有効類似度計算法選択手段で選択された類似度の計
    算法を用いて、類似度が大きい上記検出頻度特性データ
    を有する上記検出計測枠を決定する検出計測枠決定手段
    と、 当該決定された検出計測枠の画像情報の位置を上記基準
    計測枠の位置に一致させるように上記画像情報形成手段
    を制御する画素情報変更制御手段とを具えることを特徴
    とするビデオカメラシステム。
  2. 【請求項２】上記検出計測枠設定手段は上記表示画面上
    の互いに異なる所定の位置に複数の検出計測枠を設定
    し、 上記検出頻度特性データ形成手段は上記複数の検出計測
    枠からそれぞれ上記検出頻度特性データを形成し、 上記類似度計算手段で、基準頻度特性データ及び又は上
    記検出頻度特性データの類似度を複数の計算法で求め、 上記有効類似度計算法選択手段で、その画面内で最も有
    効な類似度計算法を選択し、 上記検出計測枠決定手段は上記有効類似度選択手段で選
    択された計算法を用いて類似度を求め、最も類似度が大
    きい検出頻度特性データを有する検出計測枠を決定し、 上記画素情報変更制御手段によつて当該決定された検出
    計測枠の画像情報の位置を上記基準計測枠の位置に一致
    させるように上記画素情報形成手段を制御することを特
    徴とする請求項１に記載のビデオカメラシステム。
  3. 【請求項３】上記画素情報形成手段は、輝度信号及び色
    差信号をそれぞれフイルタリングして周波数帯域を下げ
    ると共に、間引く処理をした後、上記色差信号を色相信
    号及び飽和度信号に変換することを特徴とする請求項２
    に記載のビデオカメラシステム。
  4. 【請求項４】上記画素情報変更制御手段は、上記検出計
    測枠決定手段によつて決定された上記検出計測枠内に映
    出される映像を上記基準計測枠の位置に映出させるよう
    に上記表示画面内に映出される視野映像を移動させるこ
    とを特徴とする請求項２に記載のビデオカメラシステ
    ム。
  5. 【請求項５】上記画素情報変更制御手段は、上記検出計
    測枠決定手段の決定結果に基づいて、上記画素情報形成
    手段の上記レンズブロツク部をパンニング及び又はチル
    テイング制御することにより、上記検出計測枠決定手段
    によつて決定された上記検出計測枠内に映出される映像
    を上記基準計測枠の位置に映出させるように上記表示画
    面内に映出される視野映像を移動させることを特徴とす
    る請求項２に記載のビデオカメラシステム。
  6. 【請求項６】上記基準頻度特性データ形成手段及び又は
    上記検出頻度特性データ形成手段は、 上記画像情報形成手段で得られた画素データの頻度をカ
    ウントする時、メンバーシツプ関数を用いることを特徴
    とする請求項２に記載のビデオカメラシステム。
  7. 【請求項７】上記画素情報形成手段は上記画素情報とし
    て輝度、色相及び飽和度画素情報を送出し、上記色相信
    号についての基準頻度特性データ形成手段及び又は上記
    検出頻度特性データ形成手段は、上記色相画素情報の頻
    度をカウントする時、飽和度画素情報が所定のスレシヨ
    ルド値以下の場合、色がないと判断して上記色相画素情
    報のカウントをしないことを特徴とする請求項２に記載
    のビデオカメラシステム。
  8. 【請求項８】上記類似度計算手段は、基準頻度特性デー
    タ及び検出頻度特性データをそれぞれベクトルとして定
    義してユークリツド距離、ハミング距離及び積分距離を
    計算することを特徴とする請求項２に記載のビデオカメ
    ラシステム。
  9. 【請求項９】上記有効類似度計算法選択手段は、基準頻
    度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面内
    において最小の距離（最大類似度）を表す第１最小距離
    と２番目に小さい距離を表す第２最小距離との比（第２
    最小距離／第１最小距離）が最大になる計算法を選択す
    ることを特徴とする請求項２に記載のビデオカメラシス
    テム。
  10. 【請求項１０】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が１画
    面内での距離の平均値を表す平均値距離と最小の距離を
    表す最小距離との比（平均値距離／最小距離）が最大に
    なる計算法を選択することを特徴とする請求項２に記載
    のビデオカメラシステム。
  11. 【請求項１１】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面
    内において最小の距離（すなわち最大の類似度）を表す
    最小距離と最大の距離（すなわち最小の類似度）を表す
    最小距離との比（最大距離／最小距離）が最大になる計
    算法を選択することを特徴とする請求項２に記載のビデ
    オカメラシステム。
  12. 【請求項１２】上記基準計測枠設定手段は上記基準計測
    枠を上記表示画面の中央部に形成することを特徴とする
    請求項２に記載のビデオカメラシステム。
  13. 【請求項１３】上記検出計測枠決定手段は、上記複数の
    検出計測枠についてそれぞれ上記基準頻度特性データに
    対する上記検出頻度特性データの距離を、上記有効類似
    度計算法選択手段によつて選択された距離計算法で演算
    し、当該距離が小さい検出計測枠を上記類似性が大きい
    検出計測枠として決定することを特徴とする請求項２に
    記載のビデオカメラシステム。
  14. 【請求項１４】ビデオ信号再生装置から得られる再生ビ
    デオ信号に基づいて表示画面を構成する画素情報を形成
    してビデオ出力信号として送出する画素情報形成手段
    と、 上記表示画面上の所定位置に所定の大きさの基準計測枠
    を設定する基準計測枠設定手段と、 上記表示画面上に所定の大きさの検出計測枠を設定する
    検出計測枠設定手段と、 上記基準計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての基準頻度特性
    データを形成する基準頻度特性データ形成手段と、 上記検出計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての検出頻度特性
    データを形成する検出頻度特性データ形成手段と、 上記基準頻度特性データ及び又は上記検出頻度特性デー
    タについて数種の計算法で類似度を求める類似度計算手
    段と、 上記類似度計算で得られた複数の類似度の中から、その
    画像内で最も有効な類似度データを選択する有効類似度
    計算法選択手段と、 上記手段で選択された類似度の計算法を用いて、類似度
    が大きい上記検出頻度特性データを有する上記検出計測
    枠を決定する検出計測枠決定手段と、 当該決定された検出計測枠の画像情報の位置を上記基準
    計測枠の位置に一致させるように上記画像情報形成手段
    を制御する画素情報変更制御手段とを具えることを特徴
    とするビデオ信号再生システム。
  15. 【請求項１５】上記検出計測枠設定手段は上記表示画面
    上の互いに異なる所定の位置に複数の検出計測枠を設定
    し、 上記検出頻度特性データ形成手段は上記複数の検出計測
    枠からそれぞれ上記検出頻度特性データを形成し、 上記類似度計算手段で、基準頻度特性データ及び又は上
    記検出頻度特性データの類似度を複数の計算法で求め、 上記有効類似度計算法選択手段で、その画面内で最も有
    効な類似度計算法を選択し、 上記検出計測枠決定手段は上記有効類似度選択手段で選
    択された計算法を用いて類似度を求め、最も類似度が大
    きい検出頻度特性データを有する検出計測枠を決定し、 上記画素情報変更制御手段によつて当該決定された検出
    計測枠の画像情報の位置を上記基準計測枠の位置に一致
    させるように上記画素情報形成手段を制御することを特
    徴とする請求項１４に記載のビデオ信号再生システム。
  16. 【請求項１６】上記画素情報形成手段は、輝度信号及び
    色差信号をそれぞれフイルタリングして周波数帯域を下
    げると共に、間引く処理をした後、上記色差信号を色相
    信号及び飽和度信号に変換することを特徴とする請求項
    １５に記載のビデオ信号再生システム。
  17. 【請求項１７】上記画素情報変更制御手段は、上記検出
    計測枠決定手段によつて決定された上記検出計測枠内に
    映出される映像を上記基準計測枠の位置に映出させるよ
    うに上記表示画面内に映出される視野映像を移動させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載のビデオ信号再生シ
    ステム。
  18. 【請求項１８】上記画素情報変更制御手段は、上記検出
    計測枠決定手段の決定結果に基づいて、上記画素情報形
    成手段の上記レンズブロツク部をパンニング及び又はチ
    ルテイング制御することにより、上記検出計測枠決定手
    段によつて決定された上記検出計測枠内に映出される映
    像を上記基準計測枠の位置に映出させるように上記表示
    画面内に映出される視野映像を移動させることを特徴と
    する請求項１５に記載のビデオ信号再生システム。
  19. 【請求項１９】上記基準頻度特性データ形成手段及び又
    は上記検出頻度特性データ形成手段は、 上記画像情報形成手段で得られた画素データの頻度をカ
    ウントする時、メンバーシツプ関数を用いることを特徴
    とする請求項１５に記載のビデオ信号再生システム。
  20. 【請求項２０】上記画素情報形成手段は上記画素情報と
    して輝度、色相及び飽和度画素情報を送出し、上記色相
    信号についての基準頻度特性データ形成手段及び又は上
    記検出頻度特性データ形成手段は、上記色相画素情報の
    頻度をカウントする時、飽和度画素情報が所定のスレシ
    ヨルド値以下の場合、色がないと判断して上記色相画素
    情報のカウントをしないことを特徴とする請求項１５に
    記載のビデオ信号再生システム。
  21. 【請求項２１】上記類似度計算手段は、基準頻度特性デ
    ータ及び検出頻度特性データをそれぞれベクトルとして
    定義してユークリツド距離、ハミング距離及び積分距離
    を計算することを特徴とする請求項１５に記載のビデオ
    信号再生システム。
  22. 【請求項２２】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面
    内において最小の距離（最大類似度）を表す第１最小距
    離と２番目に小さい距離を表す第２最小距離との比（第
    ２最小距離／第１最小距離）が最大になる計算法を選択
    することを特徴とする請求項１５に記載のビデオ信号再
    生システム。
  23. 【請求項２３】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が１画
    面内での距離の平均値を表す平均値距離と最小の距離を
    表す最小距離との比（平均値距離／最小距離）が最大に
    なる計算法を選択することを特徴とする請求項１５に記
    載のビデオ信号再生システム。
  24. 【請求項２４】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面
    内において最小の距離（すなわち最大の類似度）を表す
    最小距離と最大の距離（すなわち最小の類似度）を表す
    最小距離との比（最大距離／最小距離）が最大になる計
    算法を選択することを特徴とする請求項１５に記載のビ
    デオ信号再生システム。
  25. 【請求項２５】上記基準計測枠設定手段は上記基準計測
    枠を上記表示画面の中央部に形成することを特徴とする
    請求項１５に記載のビデオ信号再生システム。
  26. 【請求項２６】上記検出計測枠決定手段は、上記複数の
    検出計測枠についてそれぞれ上記基準頻度特性データに
    対する上記検出頻度特性データの距離を、上記有効類似
    度計算法選択手段によつて選択された距離計算法で演算
    し、当該距離が小さい検出計測枠を上記類似性が大きい
    検出計測枠として決定することを特徴とする請求項２に
    記載のビデオ信号再生システム。
  27. 【請求項２７】外部からビデオ入力端子に到来するビデ
    オ入力信号に基づいて表示画面を構成する画素情報を形
    成して変換ビデオ出力信号としてビデオ出力端子から送
    出する画素情報形成手段と、 上記表示画面上の所定位置に所定の大きさの基準計測枠
    を設定する基準計測枠設定手段と、 上記表示画面上に所定の大きさの検出計測枠を設定する
    検出計測枠設定手段と、 上記基準計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての基準頻度特性
    データを形成する基準頻度特性データ形成手段と、 上記検出計測枠内の画像の輝度及び又は色相情報に基づ
    いて輝度レベル及び又は色相角についての検出頻度特性
    データを形成する検出頻度特性データ形成手段と、 上記基準頻度特性データ及び又は上記検出頻度特性デー
    タについて数種の計算法で類似度を求める類似度計算手
    段と、 上記類似度計算で得られた複数の類似度の中から、その
    画像内で最も有効な類似度データを選択する有効類似度
    計算法選択手段と、 上記手段で選択された類似度の計算法を用いて、類似度
    が大きい上記検出頻度特性データを有する上記検出計測
    枠を決定する検出計測枠決定手段と、 当該決定された検出計測枠の画像情報の位置を上記基準
    計測枠の位置に一致させるように上記画像情報形成手段
    を制御する画素情報変更制御手段とを具えることを特徴
    とするビデオ信号変換システム。
  28. 【請求項２８】上記検出計測枠設定手段は上記表示画面
    上の互いに異なる所定の位置に複数の検出計測枠を設定
    し、 上記検出頻度特性データ形成手段は上記複数の検出計測
    枠からそれぞれ上記検出頻度特性データを形成し、 上記類似度計算手段で、基準頻度特性データ及び又は上
    記検出頻度特性データの類似度を複数の計算法で求め、 上記有効類似度計算法選択手段で、その画面内で最も有
    効な類似度計算法を選択し、 上記検出計測枠決定手段は上記有効類似度選択手段で選
    択された計算法を用いて類似度を求め、最も類似度が大
    きい検出頻度特性データを有する検出計測枠を決定し、 上記画素情報変更制御手段によつて当該決定された検出
    計測枠の画像情報の位置を上記基準計測枠の位置に一致
    させるように上記画素情報形成手段を制御することを特
    徴とする請求項２７に記載のビデオ信号変換システム。
  29. 【請求項２９】上記画素情報形成手段は、輝度信号及び
    色差信号をそれぞれフイルタリングして周波数帯域を下
    げると共に、間引く処理をした後、上記色差信号を色相
    信号及び飽和度信号に変換することを特徴とする請求項
    ２８に記載のビデオ信号変換システム。
  30. 【請求項３０】上記画素情報変更制御手段は、上記検出
    計測枠決定手段によつて決定された上記検出計測枠内に
    映出される映像を上記基準計測枠の位置に映出させるよ
    うに上記表示画面内に映出される視野映像を移動させる
    ことを特徴とする請求項２８に記載のビデオ信号変換シ
    ステム。
  31. 【請求項３１】上記画素情報変更制御手段は、上記検出
    計測枠決定手段の決定結果に基づいて、上記画素情報形
    成手段の上記レンズブロツク部をパンニング及び又はチ
    ルテイング制御することにより、上記検出計測枠決定手
    段によつて決定された上記検出計測枠内に映出される映
    像を上記基準計測枠の位置に映出させるように上記表示
    画面内に映出される視野映像を移動させることを特徴と
    する請求項２８に記載のビデオ信号変換システム。
  32. 【請求項３２】上記基準頻度特性データ形成手段及び又
    は上記検出頻度特性データ形成手段は、 上記画像情報形成手段で得られた画素データの頻度をカ
    ウントする時、メンバーシツプ関数を用いることを特徴
    とする請求項２８に記載のビデオ信号変換システム。
  33. 【請求項３３】上記画素情報形成手段は上記画素情報と
    して輝度、色相及び飽和度画素情報を送出し、上記色相
    信号についての基準頻度特性データ形成手段及び又は上
    記検出頻度特性データ形成手段は、上記色相画素情報の
    頻度をカウントする時、飽和度画素情報が所定のスレシ
    ヨルド値以下の場合、色がないと判断して上記色相画素
    情報のカウントをしないことを特徴とする請求項２８に
    記載のビデオ信号変換システム。
  34. 【請求項３４】上記類似度計算手段は、基準頻度特性デ
    ータ及び検出頻度特性データをそれぞれベクトルとして
    定義してユークリツド距離、ハミング距離及び積分距離
    を計算することを特徴とする請求項２８に記載のビデオ
    信号変換システム。
  35. 【請求項３５】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面
    内において最小の距離（最大類似度）を表す第１最小距
    離と２番目に小さい距離を表す第２最小距離との比（第
    ２最小距離／第１最小距離）が最大になる計算法を選択
    することを特徴とする請求項２８に記載のビデオ信号変
    換システム。
  36. 【請求項３６】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が１画
    面内での距離の平均値を表す平均値距離と最小の距離を
    表す最小距離との比（平均値距離／最小距離）が最大に
    なる計算法を選択することを特徴とする請求項２８に記
    載のビデオ信号変換システム。
  37. 【請求項３７】上記有効類似度計算法選択手段は、基準
    頻度特性データ及び検出頻度特性データ間の距離が画面
    内において最小の距離（すなわち最大の類似度）を表す
    最小距離と最大の距離（すなわち最小の類似度）を表す
    最小距離との比（最大距離／最小距離）が最大になる計
    算法を選択することを特徴とする請求項２８に記載のビ
    デオ信号変換システム。
  38. 【請求項３８】上記基準計測枠設定手段は上記基準計測
    枠を上記表示画面の中央部に形成することを特徴とする
    請求項２８に記載のビデオ信号変換システム。
  39. 【請求項３９】上記検出計測枠決定手段は、上記複数の
    検出計測枠についてそれぞれ上記基準頻度特性データに
    対する上記検出頻度特性データの距離を、上記有効類似
    度計算法選択手段によつて選択された距離計算法で演算
    し、当該距離が小さい検出計測枠を上記類似性が大きい
    検出計測枠として決定することを特徴とする請求項２８
    に記載のビデオ信号変換システム。
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