JPH08125908A

JPH08125908A - 自動追尾撮像装置

Info

Publication number: JPH08125908A
Application number: JP6264869A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tozawa; 淳戸澤; Ryushi Nishimura; 龍志西村; Hirokuni Marumori; 宏晋丸森; Shigeyuki Ito; 滋行伊藤; Akira Kanehira; 晃兼平; Kenji Matsumoto; 健司松本; Yukie Motomiya; 志江本宮
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】任意の被写体を自動追尾する場合、誤動作なく
容易に被写体設定でき、さらに自動追尾状況を遠隔で確
認できる自動追尾撮像装置を提供する。【構成】遠隔から自動追尾撮像装置を操作可能な操作ユ
ニット１１と、自動追尾撮像装置本体１から成り、操作
ユニット１１は自動追尾撮像装置本体１のスイッチ１４
と、自動追尾撮像装置本体１の撮らえている映像をモニ
タするモニタ１２を備え、自動追尾撮像装置本体１は、
撮像素子４と、この撮像素子４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回
路と、映像信号から目標とする被写体を抽出する追尾処
理回路８と、撮像装置の撮影する方向を変える雲台２
と、この追尾処理回路８の出力に基づいて雲台２と信号
処理回路６とを制御する制御回路９とを備える。【効果】遠隔で撮像装置の撮像画像を確認しながら、被
写体設定ができるため、正確にかつ容易に自動追尾撮影
を実現でき、さらに自動追尾状況を遠隔で確認できる遠
隔自動追尾撮像装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に、
自動的に被写体を追尾して撮影する自動追尾撮像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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。また最近では、
任意の被写体を自動的に追い掛けて撮影する、追尾機能
を搭載したムービー等も製品化されてきている。

【０００３】任意の被写体を自動追尾するためには、
（１）被写体の位置を検出する手段、（２）被写体の方
向にカメラを向ける手段が必要である。このうち（１）
については、特開平４−２０３０７０号公報に述べられ
ているように、あらかじ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て被写体候補とし、す
でに記憶手段に記憶されている一定時間前の被写体領域
と現在抽出されている被写体候補領域とを比較して被写
体を抽出する方法などが提案されている。また(２)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６３−０７２
２７１号公報に述べられている。

【０００４】次に操作方法であるが、ビデオサロン９３
年１１月号に述べられているように、例えば自動追尾機
能を備えたビデオカメラ「ＧＲ−ＳＺ」の場合、まず自
動追尾させたい被写体をファインダーの中心に来るよう
にカメラの光軸を合わせ、登録ボタン（記憶ボタン）を
押す。するとファインダーの中央に設定枠が現れ、被写
体の色データが記憶される。そして追尾開始ボタンを押
すことにより色を判別して被写体を自動追尾する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記自動追尾
カメラでは、目的の被写体をファインダーで覗きながら
登録ボタン、または追尾開始ボタン等を押す為、手がブ
レて目的の被写体を登録出来なかったり、目的の被写体
以外の物を登録しまう恐れがある。また、カメラを三脚
や台などに固定しても、ファインダーを覗いて被写体設
定を行なわねばならないため、カメラの動きに合わせて
顔を動かしながら追尾状態を確認する必要が生じ、操作
性が悪くなるという問題があった。

【０００６】そこで本発明の目的は、かかる問題を解消
し、被写体設定の精度および操作性の高い自動追尾撮像
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】上記の目的を達成するた
め、本発明では自動追尾撮像装置の被写体設定及び他の
操作において、自動追尾撮像部に触れることによる誤動
作を生じさせないために、有線あるいは無線で、遠隔か
ら被写体設定及び他の操作を可能とする操作ユニット
と、自動追尾撮像部とによって自動追尾撮像装置を構成
する。該操作ユニットは該自動追尾撮像部の操作手段
と、該自動追尾撮像部の撮らえている映像を表示する表
示手段を備え、該自動追尾撮像部は、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、撮像装置の
撮影する方向を変える可動支持手段と、この画像処理手
段の出力に基づいて該可動支持手段と該信号処理手段と
を制御する手段とによって構成する。

【０００８】

【作用】上記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ＣＣＤ
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。変換された映像信号は操作ユニットの表
示手段に映像として出力される。操作ユニットおいて、
追尾させる被写体を登録することにより画像処理手段
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。上記制御手段は、この特徴量
に基づき、可動支持手段および信号処理手段を、被写体
部分が再生画面のほぼ中央に出力されるように制御す
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例を示す自動追尾
撮像装置のブロック図である。同図において、１は撮像
部、２は雲台であり、撮像部１は雲台２の上に搭載さ
れ、この雲台２により支持されている。また、撮像部１
は、レンズ３と、ＣＣＤ型やＭＯＳ型の撮像素子４と、
Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路５と、映像信
号処理回路６と、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換
回路７と、追尾処理回路８と、マイクロコンピュータ等
で構成される制御回路９と、映像信号出力端子１０と制
御入力端子１７を具備している。次に１１は操作ユニッ
トであり、例えば液晶モニタ１２と、ドライバ１３と、
撮像装置を操作するスイッチ１４と、制御信号出力端子
１５、映像信号入力端子１８を具備している。さらに、
撮像部１と操作ユニット１１はケーブル１６を介して接
続されている。

【００１１】上記した構成において、レンズ３によって
撮像素子４の受光面に結像した光学像は、撮像素子４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５に出力される。映像信号処理回路６は、Ａ／Ｄ変換
回路５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加えてビデオ信号を生成す
る。この出力ビデオ信号は、Ｄ／Ａ変換回路７によって
アナログ信号に変換され映像出力端子１０より出力され
る。出力されたアナログ映像信号はケーブル１６、操作
ユニット１１の映像入出力端子１８、ドライバ１３を介
して液晶ディスプレイ等のモニタ１２に映像として出力
される。

【００１２】追尾処理回路８は、操作ユニット１１のス
イッチ１４により設定した目標被写体を、追尾するため
の画像処理を行なう回路であり、信号処理回路６の出力
する映像信号から被写体部分を抽出し、その重心座標を
求めて制御回路９に出力する。なお、被写体を検出して
重心を求める方法に関しては、前記した特開平４−２０
３０７０号公報に述べられているように、あらかじめ設
定された条件、例えば輝度信号と色差信号で特定した条
件を満たす映像信号の部分を被写体と判定して被写体候
補とし、すでに記憶手段に記憶されている一定時間前の
被写体領域と現在抽出されている被写体候補領域とを比
較し、両方の領域の１回り大きい領域を被写体領域とし
て抽出し、その被写体の重心を求める方法など、様々な
方法がある。

【００１３】操作ユニット１１のスイッチ１４は複数の
電圧を出力する電源１９に接続されており、スイッチ１
４のオン、オフによってケーブル１６を介して制御回路
９に入力される電圧によって追尾動作の制御が行なわれ
る。制御回路９は、被写体追尾処理回路８の出力する重
心座標に応じて雲台２を制御する。これによって雲台２
は、撮像部を左右方向に回転（パン）あるいは上下方向
に回転（チルト）させ、目標被写体が画面中央に出力さ
れるようにする。

【００１４】次に被写体の設定方法を図２を用いて説明
する。図２は本実施例における自動追尾撮像装置の外観
およびその使用場面を示す模式図である。同図において
操作ユニット１１は、スイッチ１４に連動した追尾操作
ボタン２２およびパン、チルト操作ボタン２１を備えて
いる。先ず、追尾操作ボタン２２を一回押すと、モニタ
１２にマーカ２０が出力される。次にパン、チルト操作
ボタン２１により撮像部を上下左右にマニュアル操作
し、モニタ上のマーカ２０を目標被写体に合わせ、再度
追尾操作ボタン２１を押す。これによって目標被写体が
設定される。再度追尾操作ボタン２１を押すと追尾動作
が開始する。このような追尾目標の設定方法の詳細に関
しては、例えば特願平４−３２０３３６号公報に述べら
れている。

【００１５】本実施例では、目標被写体を操作ユニット
でモニタしながら設定でき、さらに自動追尾を開始して
からも、撮像装置の追尾状況を遠隔で確認できるので、
追尾目標の設定精度、操作性の高い自動追尾撮像装置を
提供することが可能である。

【００１６】本発明の他の一実施例について説明する。

【００１７】本実施例による自動追尾撮像装置のブロッ
ク図を図３に示す。撮像部３０は図１における撮像部１
に、ＦＭ変調回路３１と、発光ダイオード３３と、フォ
トダイオード３４を付加したものである。４０は操作ユ
ニットであり、図１の操作ユニット１１に、ＦＭ復調回
路２６と、フィルタ２３と、フォトダイオード２４と、
発光ダイオード２５、ＰＣＭ(Pulse Code Modulation)
変調回路４２を付加したものである。

【００１８】図３において信号処理回路６の出力する映
像信号はＤ／Ａ変換回路７によってアナログ信号に変換
された後、ＦＭ変調回路３１で周波数変調される。発光
ダイオ−ド３３では、ＦＭ変調回路３１から供給された
信号を光信号（赤外光）に変換する。操作ユニット４０
では、発光ダイオード３３で発光された光信号（赤外
光）をフォトダイオード２４で受光し、フィルタ２３
と、ＦＭ復調回路２２により映像信号に変換し、モニタ
に出力する。また操作ユニット４０からの被写体設定お
よび雲台２からの制御信号は、スイッチ１４により選択
されたＤＣ電圧をＡ／Ｄ変換回路４１においてディジタ
ル信号に変換した後ＰＣＭ変調回路４２でＰＣＭ変調
し、発光ダイオード２５にて光信号（赤外光）に変換し
て送信する。撮像部３０ではこの光信号をフォトダイオ
ード３４で受光し、ＰＣＭ復調回路３２で復調し、制御
回路９へ入力する。電気信号に変換された遠隔操作ユニ
ット４０からの制御信号は、制御回路９に出力され被写
体設定および雲台２等の制御を行う。

【００１９】図４は本実施例における自動追尾撮像装置
の外観およびその使用場面を示す模式図である。遠隔操
作ユニットの操作方法は、図２に示した実施例の場合と
同様であるが、撮像部３０と遠隔操作ユニット４０とは
ケーブルで接続されておらず、映像信号および制御信号
の伝送は光による通信で行なっている。

【００２０】本実施例では図４に示したように、撮像部
３０と遠隔操作ユニット４０が、映像および制御信号の
通信を光によって行う自動追尾撮像装置を提供すること
が可能である。撮像部と操作ユニットを接続するケーブ
ルが不要であるから、操作可能な範囲が広がり、さらに
操作性が向上する。

【００２１】本発明の他の一実施例について説明する。
図５は本発明による自動追尾撮像装置の撮像部の一実施
例を示すブロック図であり、遠隔操作ユニットは図３に
示した実施例における遠隔操作ユニットと同一であるた
め省略した。

【００２２】本実施例における撮像部は光通信を行なう
ためのＦＭ変調回路３１、発光ダイオード３３、フォト
ダイオード３４、ＰＣＭ復調回路３２が、カメラ部６０
をパン、チルトさせるためのモータ６２と共に雲台ユニ
ット６１の中に配置されている。雲台ユニット６１はカ
メラ部６０をパン、チルトさせても動かないため、発光
ダイオード３３は常に固定されており、向きを変えるこ
とはない。

【００２３】一般に光通信は指向性があるため、操作ユ
ニットは撮像部に向かって一定範囲の角度内に保持しな
ければ誤動作する場合がある。図３の実施例では、雲台
２が動いたときに発光ダイオード３３およびフォトダイ
オード３４も動いてしまうので、追尾操作を行なう場合
に撮影者が撮像装置の追尾動作に合わせて動かなければ
ならない場合があった。しかし、本実施例の場合、光通
信におけるカメラ側の受光部と発光部が固定されている
ため、雲台がどのように動いても撮影者は一定の位置か
ら操作することができる。

【００２４】本発明の他の一実施例について説明する。
図６は本発明による自動追尾撮像装置の外観示す模式図
である。本実施例の構成および動作は図３に示した実施
例と同様であるが、撮像部３０と操作ユニット４０とを
着脱可能であるように構成した点に特徴がある。

【００２５】本実施例の効果は、遠隔操作を行なう場合
は図３に示した実施例と同様であるが、撮像部３０と操
作ユニット４０とを一体化して使うことができるので、
遠隔操作を行なう場合、行なわない場合の両方に対応で
きる操作性良い自動追尾撮像装置を提供することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、遠隔で撮像装置の撮像
画像を確認しながら目標被写体の設定ができるため、正
確にかつ容易に自動追尾撮影を実現でき、さらに自動追
尾状況を遠隔で確認できる自動追尾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】本発明による自動追尾撮像装置の一実施例のブ
ロック図である。

【図２】本発明による自動追尾撮像装置の外観およびそ
の使用場面を示す模式図である。

【図３】本発明による遠隔自動追尾撮像装置の他の一実
施例のブロック図である。

【図４】本発明による自動追尾撮像装置の一実施例の外
観およびその使用場面を示す模式図である。

【図５】本発明による遠隔自動追尾撮像装置の他の一実
施例のブロック図である。

【図６】本発明による自動追尾撮像装置の一実施例の外
観を示す模式図である。

【符号の説明】

１…撮像部、２…雲台、３…レンズ、４…撮像素子、５…Ａ／Ｄ変換回路、６…映像信号処理回路、７…Ｄ／Ａ変換回路、８…追尾処理回路、９…制御回路、１１…操作ユニット、１２…液晶モニタ、１３…ドライバ、１４…スイッチ、２３…フィルタネ２４、３４…フォトダイオード、２５、３３…発光ダイオード、２６…ＦＭ復調回路、３１…ＦＭ変調回路、３２…ＰＣＭ復調回路、４２…ＰＣＭ変調回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤滋行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者兼平晃神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者松本健司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者本宮志江東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所デザイン研究所内

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、該撮像手段が出力す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、該信号処理手段が出力する映像信号から被写体部分を抽
出する画像処理手段と、該撮像手段を支持すると共に撮像方向を変化させる可動
支持手段と、該画像処理手段が抽出した被写体部分を再生画面のほぼ
中央に出力するように上記可動支持手段を制御する制御
手段とを有する自動追尾撮像装置であって、該制御手段における制御内容を遠隔位置から設定可能で
あり、かつ、該信号処理手段の生成する映像信号を表示
する表示手段を有する遠隔操作手段を設けたことを特徴
とする自動追尾撮像装置。
【請求項２】請求項１記載の自動追尾撮像装置におい
て、上記信号処理手段から上記遠隔操作手段へ映像信号
を送信および受信するための第１の送信手段および第１
の受信手段と、上記遠隔操作手段から上記制御手段へ制
御信号の送信および受信を行なうための第２の送信手段
および第２の受信手段とを設け、これらの送信および受
信を光伝送によって行なうことを特徴とする自動追尾撮
像装置。
【請求項３】請求項１記載の自動追尾撮像装置におい
て、上記可動支持手段、撮像手段、信号処理手段、画像
処理手段、制御手段の内の少なくとも一つを格納する筐
体を設け、上記遠隔操作手段を該筐体に対し着脱可能に
構成したことを特徴とする自動追尾撮像装置。
【請求項４】請求項２記載の自動追尾撮像装置におい
て、少なくとも上記撮像手段を含み上記可動手段によっ
て向きが変化する可動部分と、少なくとも第１の送信手
段を含み上記可動支持手段による向きの変化を受けない
固定部分とを備えたことを特徴とする自動追尾撮像装
置。