JPH0771288B2 - 自動視野調整方法及び装置 - Google Patents

自動視野調整方法及び装置

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JPH0771288B2
JPH0771288B2 JP2223344A JP22334490A JPH0771288B2 JP H0771288 B2 JPH0771288 B2 JP H0771288B2 JP 2223344 A JP2223344 A JP 2223344A JP 22334490 A JP22334490 A JP 22334490A JP H0771288 B2 JPH0771288 B2 JP H0771288B2
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    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N5/00—Details of television systems
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    • H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビドアホン等の映像機器において、非常に
簡易で経済的に人物を表示器画面の中央部分に映し出す
ようにする自動視野調整方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
上述した従来のテレビドアホン等については、設置時に
ビデオカメラの位置を固定してしまうので本発明により
開示する視野を自動で調整するような技術は使用されて
いなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
テレビドアホン等の表示器画面に大きく訪問者の映像を
映すには頭の位置を検出し、この頭の位置がモニタ画面
のほぼ中央に映るようにする制御が必要となる。このた
め中央処理装置（以下CPUという）等によるソフト処理
で人物を抽出し人物に合わせ映し出そうとする映像画面
を移動させることが考えられる。この場合、人物の頭の
形状など画像としての特徴を捉え、位置を判断するアル
ゴリズムもあるが、これには膨大な情報処理を必要と
し、高速な信号処理回路や大容量のメモリが必要であっ
た。
本発明の目的は人物の身長の高さにかかわらずまた人物
がどの位置に居ても必ず表示器画面の中央に映るように
自動で視野調整を行う機能を備えるテレビドアホン等映
像機器を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕
本発明による自動視野調整方法は 入力された映像信号から予め定めた周期で選択した走査
線をサンプリングしたものを、第１の検知画素データと
し、第１の記憶部に記憶し、新規に入力された第２の映
像信号から前記予め定めた周期で選択した走査線をサン
プリングしたものを第２の検知画素データとし、第２の
検知画素データと第１の記憶部の第１の検知画素データ
とを比較し、予め定めた差分以上相違している検知画素
が予め定めた数以上連続してある場合に、この変化が最
初にあった位置を像の中央上端と判別することにより表
示器画面内に像が入るように表示するために全映像画面
における拡大映像画面読み出し開始アドレスを設定し、
全映像画面の読み出し開始アドレスから拡大映像画面を
読み出すことを特徴とするものである。
また本発明による自動視野調整装置は、 映像信号をアナログ−ディジタル変換して記憶し、次に
この記憶を読み出しディジタル−アナログ変換して映像
を表示器画面に表示する装置において、入力した映像信
号から予め定めた周期で選択した走査線の画素データを
サンプリングして第１の検知画素データを作成する検知
画素データ作成部と、第１の検知画素データを記憶する
第１の記憶部と、新たに入力した映像信号から前記予め
定めた周期で選択した走査線の画素データをサンプリン
グして作成した第２の検知画素データと前記第１の検知
画素データとを比較し、予め定めた差分以上相違してい
る検知画素が予め定めた数以上連続してある位置を検知
する位置検知部と、位置検知部で検知した位置を映像信
号の走査線を全てサンプリングした場合作成される全映
像画面内における拡大映像画面の読み出しを開始するア
ドレスに変換するアドレス変換部と、前記全映像画面の
読み出し開始アドレスから拡大映像画面の画素データを
読み出すタイミングを発生する制御部と、この読み出さ
れた拡大映像画面の画素データを記憶する第２の記憶部
を備えたことを特徴とするものである。
上述した本発明の自動視野調整方法及び装置によればま
ず新たに入力された映像信号の検知画素データとすでに
記憶してあった映像信号の検知画素データとを比較し定
めた基準以上に変化のあった位置が人物の頭の上端と判
別し、頭部を表示器画面のほぼ中央に大きく映し出すこ
とができる。すなわち、人物の身長の高低にかかわらず
また人物が移動してもそれに追従して映し出そうとする
拡大映像画面を移動させるものである。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例の概略動作を示す図である。
第２図は本発明の一実施例であるフィールド毎のモード
変化を示す図である。第３図は各モードのフロー図であ
る。第４図は検知画面Ｄの検知画素の有効部分を13分割
したところの拡大図である。第５図は本発明の一実施例
である自動視野調整装置のブロック図である。第６図は
映像画素データが圧縮されて映像データ記憶部の１つの
アドレス内に格納された状態を示す図である。第７図は
映像画素データ記憶部のアドレスごとの記憶内容を示す
図である。第８図は映像画素データの再生及び内挿を行
った状態を示す図である。
第５図において、10は制御部、20はゲートアレイ、31は
人物の頭の上端を検出するための検知画素データの記憶
部、32a,bは映像画素データの記憶部、41はアナログ−
ディジタル変換器（以下A/D変換器という）、42はディ
ジタル−アナログ変換器（以下D/A変換器という）であ
る。
次に本発明を映像機器としてテレビドアホン（表示器も
含む）に適用した実施例の動作を説明する。
テレビドアホンが訪問者により起動された後テレビドア
ホンのビデオカメラから映像信号が第５図の自動視野調
整装置に入力されると、映像信号はA/D変換器41と制御
部10の制御タンミング発生部11に入力される。ここでA/
D変換器41の出力は映像信号が8MHzでサンプリングされ
た画素データ群である。説明のためにこの画素データ群
を第１図の全映像画面Ａのように表示する。全映像画面
（以下全画面という）Ａは横に480画素、縦に256画素
（以下縦の画素はラインという）で構成され、各々の画
素は基本アドレスにて指定される。なお、横の画素数は
ビデオカメラの分解能により制約を受ける。
ここで第２図のｎ＋１番目の検知フィールド（DET）の
モード動作から説明する。
検知フィールドは、第３図のフロー図でその手順が示さ
れ、第１図では図式的に示されている。検知画素データ
作成部21はA/D変換部41からの全画面Ａを16ライン毎に
抽出し、抽出したそれぞれのライン（以下検知ラインと
いう）から映像信号を2MHzでサンプリングする割合の12
0画素分抽出する。ここで検知用として取り出した120個
の画素を検知画素といい、120検知画素×16検知ライン
で検知画面Ｄを構成する。位置検知部22は検知画素デー
タ作成部21から読み込んだ第０検知ラインの120検知画
素と記憶部31から読み出した前回の第０検知ラインの12
0検知画素とを１個づつ比較する。一例として、予め定
めた差分以上データの相違がある検知画素が４個未満で
あると単に新たに検知画素データ作成部21から読み込ん
だ第０検知ラインの120検知画素データを記憶部31へ記
憶する。第１検知ライン、第２検知ライン…と比較し続
け、第８検知ラインの検知画素データの比較を１個づつ
行い予め定めた差分以上相違している検知画素データが
４個連続してあった場合、位置検知部22はその第４個目
（ここでは第78検知画素目とする）の検知画素データが
ある位置を検知する。第４図は検知画面の有効部分の横
を13に分割し縦は検知ラインで分割したところの拡大図
を示している。前述の第９番目の検知画素データが存在
する区画の左端の位置すなわち（72検知画素,8検知ライ
ン）にて初めて移動状態を検知したとし、ここに訪問者
の頭の上端Ｈ点があると検出する。アドレス変換部23は
位置検知部22の検知出力を受けて480画素×256ラインの
基本アドレス上における拡大映像画面の読み出し開始ア
ドレス（Ｓ）に変換する。なお、本実施例において表示
器画面への表示対象となる拡大映像画面（以下拡大画面
という）Ｌの容量は、全画面の容量480画素×256ライン
の1/4である240画素×128ラインである。よって訪問者
を表示器画面に入るようにするため表示器画面に表示し
ようとする拡大画面Ｌを全画面Ａから読み取る拡大画面
読み出し開始アドレス（Ｓ）は以下の式に基づき、Ｈ点
（72検知画素,8検知ライン）から基本アドレス上で（16
8画素,96ライン）となる。
画素 72×４−120＝168 ライン 8×16−32＝96 但し、上記計算値が負になる場合は 画素、ラインとも値を“0"とする。
なお、位置検知部22が頭部（Ｈ点）の位置を検出した後
も新たに検知画素データ作成部21から読み込む検知画素
データを記憶部31へ記憶する。このようにして０〜15検
知ラインまでの検知画素データを記憶部31に記憶し終え
ると、第２図に示すｎ＋１番目の検知フィールドの処理
が終了する。
次に第２図において、１フィールドおきに繰り返される
書き込みフィールド（WR）の動作を説明する。書き込み
フィールドでは第１図、第３図で示すように基本アドレ
ス480画素×256ラインの全画面Ａから表示器の表示対象
となる拡大画面の映像画素データを読み出し、圧縮し、
さらに記憶部32a（又は32b）へ記憶するまで行うもので
ある。
すなわち、検知フィールド（DET）で求めた拡大画面読
み出し開始アドレス（Ｓ）（168画素,96ライン）から１
画素づつ読み出しを開始し第６図に示すように映像画素
a1のデータを読み出し圧縮して記憶部32aの一つのアド
レスのb0〜b3へ格納する。次に映像画素a2のデータを読
み出し圧縮して記憶部32aの前記アドレスのb4〜b7へ格
納する。拡大画面の横方向は240画素分あるため、407画
素（167画素＋240画素）まで格納すると次のラインの
（168画素＋97ライン）から前述と同様にして映像画素
データを記憶部32aへ格納する。拡大画面の縦方向は128
ラインであるため223ライン（95ライン＋128ライン）の
407画素まで映像画素データが記憶部32aに格納されると
拡大画面の読み取りが終了する。また、次の書き込みフ
ィールドにおいては映像画素データを記憶部32bへ格納
する。このように映像画素データを書き込みフィールド
毎交互に記憶部32a,32bに格納する。
次に第２図においてフィールド毎に繰り返される読み出
しフィールド（RD）の動作を説明する。第２図の第ｎ＋
２番目のフィールドでは映像データ記憶部32aに書き込
みが終了し、第ｎ＋３番目のフィールドに移ると圧縮さ
れた映像画素データの読み出しが記憶部32aから行われ
る。第５図のように圧縮されて格納された映像データは
記憶部32aに第７図のように記憶されている。いま説明
のため記憶部32a,bから読み出した映像画素データを並
べて表示画面を構成してみる。すると、記憶部32aのア
ドレス（0,0）に記憶されている圧縮データは第６図に
示すように２つの画素データに再生され、第８図（１）
に示すように表示画面の（０画素、０ライン）に再生し
た画素データa1が表示され、（１画素、０ライン）に再
生した画素データa2が表示される。以下同様に再生した
画素データa3，a4，a5……が表示画面第０ライン上に表
示される。次に第１ラインは第０ラインと同様に映像デ
ータ記憶部32aのアドレス（０〜119,0）の圧縮画素デー
タを２度繰り返し再生するため、再生し終えると第８図
（１）に示すような表示となる。
さらには第８図（１）の表示画面に隣り合った画素の中
間に両側の画素の中間色を内挿し、最終的には表示画面
第８図（２）に示すようになる。最終的な表示画面に示
す画素は内挿後横480画素×256ラインとなる。
次に第ｎ＋４番目のフィールドでは再度映像データ記憶
部32aから圧縮データを読み出す。またこのフィールド
では拡大画面Ｌの画素データを圧縮し今度は記憶部32b
に書き込む。第ｎ＋５番目のフィールド、第ｎ＋６番目
では記憶部32bから読み出し、第ｎ＋６番目では記憶部3
2aに読み込みが行われる。
ここで上述した動作を行うための自動視野調整装置のブ
ロックダイヤグラムを第５図に示す。
ビデオカメラからの映像信号がA/D変換器41に入力する
と、これをディジタルデータに変換し、検知画素データ
作成部21と映像画素圧縮部24とに供給する。また映像信
号を入力した制御部10の制御タイミング発生部11はアド
レス設定部12に出力を出し、使用するアドレスを選択す
ると共にアドレス設定部12からの出力を受けるメモリア
ドレス・タイミング部13に制御タイミングを出力する。
さらに制御タイミング発生部11はD/A変換器42を制御し
表示器へ映像信号を出力させる。
位置検知部22は検知画素データ作成部21から新たに入力
した検知画素データと検知画素データの記憶部31から記
憶されていた検知画素データとをメモリアドレスタイミ
ング部からのタイミング出力を受け一検知画素づつ比較
し、連続して予め定めたデータの差分以上相違している
画素が４個以上連続してあるところの位置を求める。ま
た新たに入力した検知画素データは今まで記憶されてい
た検知画素データの代りに検知画素データの記憶部31へ
記憶される。アドレス変換部23は前記求めた検知画面上
の位置からこれを全画面上における拡大画面の読み出し
開始点に変換する。制御部10の制御タイミング発生部11
は拡大画面の読み出し開始点から始まるアドレス設定部
12内の書き込みアドレスを選択しメモリアドレスタイミ
ング部13へ出力する。
書き込みのフィールドにおいてアドレス設定部12と制御
タイミング発生部11からの出力を受け映像画素データの
記憶部のアドレスが設定されることにより映像画素デー
タ圧縮部24にて圧縮された映像画素データが映像画素デ
ータの記憶部32へ記憶される。
読み出しフィールドにおいて、制御部10の制御により映
像画素データ記憶部32の圧縮されている映像画素データ
は再生部25へ読み出され、再生された後、内挿部26で内
挿が行われさらにD/A変換器42で変換された映像信号が
表示器に出力される。よって表示器には拡大した映像画
面が表示されることになる。
本実施の制御はCPUを用いて行うこともできるし、第５
図で示すようにゲートアレイ20を用い、人物検知をすべ
てハードで行うことでさらにコスト低減を計ることもで
きる。
なお、検知フィールドを６フィールドおきにしてあるの
は商用電源に同期させて蛍光灯のちらつきにも影響をう
けないようにしているためである。
（発明の効果） 本発明に係る自動視野調整方法及び装置は、カメラドア
ホン等の映像機器において映される人物等の身長が異な
ってもまた左右に偏った位置にいても自動で人物を表示
する映像画面に拡大して入れることができるものであ
り、また映像機器を設置するときの調整も不要とするも
のである。また、人物等の頭部の位置を判別するのに走
査線をサンプリングした検知画素データを用いて行うた
め検知画素データの記憶部の容量が少なくてよく経済的
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概略動作を示す図である。
第２図は本発明の一実施例であるフィールド毎のモード
変化を示す図である。第３図は各モードのフロー図であ
る。第４図は検知画面Ｄの検知画素の有効部分を13分割
したところの拡大図である。第５図は本発明の一実施例
である自動視野調整装置のブロック図である。第６図は
映像画素データが圧縮されて映像データ記憶部の１つの
アドレス内に格納された状態を示す図である。第７図は
映像画素データ記憶部のアドレスごとの記憶内容を示す
図である。第８図は映像画素データの再生及び内挿を行
った状態を示す図である。 10……制御部、20……ゲートアレイ、31……人物の頭の
上端を検出するための検知画素データの記憶部、32a,b
……映像画素データの記憶部、41……A/D変換器、42…
…D/A変換器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力された映像信号から予め定めた周期で
    選択した走査線をサンプリングしたものを、第１の検知
    画素データとし、第１の記憶部に記憶し、新規に入力さ
    れた第２の映像信号から前記予め定めた周期で選択した
    走査線をサンプリングしたものを第２の検知画素データ
    とし、第２の検知画素データと第１の記憶部の第１の検
    知画素データとを比較し、予め定めた差分以上相違して
    いる検知画素が予め定めた数以上連続してある場合に、
    この変化が最初にあった位置を像の中央上端と判別する
    ことにより表示器画面内に像が入るように表示するため
    に、全映像画面における拡大映像画面読み出し開始アド
    レスを設定し、全映像画面の読み出し開始アドレスから
    拡大映像画面を読み出すことを特徴とした自動視野調整
    方法。
  2. 【請求項２】映像信号をアナログ−ディジタル変換して
    記憶し、次にこの記憶を読み出しディジタル−アナログ
    変換して映像を表示器画面に表示する装置において、入
    力した映像信号から予め定めた周期で選択した走査線の
    画素データをサンプリングして第１の検知画素データを
    作成する検知画素データ作成部と、第１の検知画素デー
    タを記憶する第１の記憶部と、新たに入力した映像信号
    から前記予め定めた周期で選択した走査線の画素データ
    をサンプリングして作成した第２の検知画素データと前
    記第１の検知画素データとを比較し、予め定めた差分以
    上相違している検知画素が予め定めた数以上連続してあ
    る位置を検知する位置検知部と、位置検知部で検知した
    位置を映像信号の走査線を全てサンプリングした場合作
    成される全映像画面内における拡大映像画面の読み出し
    を開始するアドレスに変換するアドレス変換部と、前記
    全映像画面の読み出し開始アドレスから拡大映像画面の
    画素データを読み出すタイミングを発生する制御部と、
    この読み出された拡大映像画面の画素データを記憶する
    第２の記憶部を備えたことを特徴とする自動視野調整装
    置。
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