JPH08294038A - 自動雲台付きビデオカメラ - Google Patents

自動雲台付きビデオカメラ

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JPH08294038A
JPH08294038A JP7093751A JP9375195A JPH08294038A JP H08294038 A JPH08294038 A JP H08294038A JP 7093751 A JP7093751 A JP 7093751A JP 9375195 A JP9375195 A JP 9375195A JP H08294038 A JPH08294038 A JP H08294038A
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JP
Japan
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image
signal
video camera
light
pan head
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Withdrawn
Application number
JP7093751A
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English (en)
Inventor
Shingo Tatsumi
晋吾 辰巳
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 人物の撮影が容易な自動雲台付きビデオカメ
ラ。 【構成】 ズームレンズ1、投光装置14、相関器1
6、自動雲台制御装置18を備え、投光装置14は被写
体に間歇的に光を照射し、相関器16はメモリ装置6に
記憶の画像信号と撮像部2からの画像信号とを加算器7
に入力し画像の両眼の投光装置14の照射時の輝点情報
を自動ズーム制御装置18に出力し、自動ズーム制御装
置18は入力した眼の輝点情報から検出した画像の眼の
位置が所定の位置になるように雲台駆動装置12を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像を記録媒体に記
録する自動雲台付きビデオカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラの普及に伴って、ビ
デオカメラの各種調整、例えば、白バランス、露光、フ
ォーカス等の調整機構の自動化が進んできた。そして、
ビデオカメラを雲台の上に搭載し、撮影している人物を
自動的に画面の中央にもってくる様に雲台を制御する自
動追尾装置付きビデオカメラも要望されている。
【0003】しかし、上記自動追尾の技術は、人物を認
識するための処理が複雑になり、かつ誤認識するといっ
た問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記自動化の進むビデ
オカメラにとって、特に人物を撮影するとき、目的の被
写体人物にカメラの方向を正しく自動的に移動させて撮
影できる機能を備えることが課題となっている。
【0005】本発明は、この課題を解消するために成さ
れたもので、被写体人物の顔位置を検出しカメラ方向を
自動的に移動させて被写体人物を所定の画面位置に撮影
できる自動雲台付きビデオカメラの提供を目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
自動雲台付きビデオカメラは、 (1)動画像を記録媒体に記録するビデオカメラ手段
と、被写体に間歇的に光を照射する投光手段と、前記両
手段を制御する制御手段とを備えた自動雲台付きビデオ
カメラであって、前記ビデオカメラ手段は、撮影方向を
移動させる雲台装置に搭載してあり、該雲台装置による
撮影方向の移動をさせる雲台駆動装置と、結像面上の光
像を電気信号に変換する撮像部と、該撮像部からの画像
信号を処理しビデオ信号に変換出力する信号処理部を備
え、 前記制御手段は、撮像部からの画像信号を記憶
する画像メモリ手段と、該画像メモリ手段に記憶の画像
信号と撮像部からの画像信号とを入力し相互に関連させ
て特定の画像情報を分離出力する相関手段と、該相関手
段の出力から被写体人物画像の眼の位置情報を抽出し該
位置情報が所定の画像位置となるように前記雲台駆動装
置を制御する自動雲台制御手段を備えたことを特徴とす
る構成によって、前記の目的を達成しようとするもので
ある。
【0007】(2)上記構成において、前記相関手段
は、前記投光手段が照射時の画像信号と非照射時の画像
信号を入力し、投光手段が照射時の被写体人物画像の眼
の輝点情報を出力することを特徴とする構成によって、
前記の目的を達成しようとするものである。
【0008】(3)上記構成において、前記投光手段か
らの照射光の波長は、前記撮像部の分光感度内の波長で
あることを特徴とする構成、或は、前記撮像部の画像信
号の赤信号の領域内であることを特徴とする構成、或
は、近赤外線であることを特徴とする構成によって、前
記の目的を達成しようとするものである。
【0009】
【作用】上記構成は、人物を撮像した時のいわゆる「赤
目現象」を利用して雲台の方向位置を自動的に決めるこ
とができる。
【0010】即ち、上記構成により投光手段を間歇的に
発光照射させ少なくとも1つの画像メモリ手段を利用し
て、照射時と非照射時の画像信号を相関手段に入力し相
関手段によって抽出された画像の「赤目」の情報を基
に、画像の両眼の間隔を算出し、画像の目の間隔の中心
が所定位置になる様に雲台装置を制御することができ
る。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。
【0012】図示してない被写体からの光は、ズームレ
ンズ1によって撮像部2の撮像面上に結像される。撮像
部2では、被写体からの光を光電変換して電気信号に変
換し必要な処理を施した後、R,G,Bの映像信号とし
て出力する。B,G信号は各々遅延回路5−1,5−2
を経てプロセス回路3へ送られる。R信号は、遅延回路
5−3,加算器8を経てプロセス回路3へ送られる。
【0013】プロセス回路3では、必要な処理、例えば
白バランス,γ補正を施した後、輝度Y,色差R−Y,
B−Yの各信号として出力し、エンコーダ回路4へ信号
を送る。エンコーダ回路4では、プロセス回路3からの
信号をビデオ信号に変換して出力する。
【0014】一方、撮像部2からのR信号出力は、相関
器16内のメモリ装置6及び加算器7の一入力部に入力
される。メモリ装置6の出力は加算器7の+入力部に入
力される。加算器7の出力は、加算器8の他方の入力端
子に入力されると共に自動雲台制御装置18のAGC回
路9へ入力される。
【0015】AGC回路9の出力は2値化回路10へ入
力され、“1”,“0”の2値信号に変換され雲台制御
装置11へ送られる。
【0016】雲台制御装置11は、2値化回路10から
の信号を基にして演算を行い図示しない雲台(カメラ移
動用の雲台)を駆動する雲台駆動装置12を駆動する。
なお、17は絶対値回路を示す。
【0017】また、投光装置14が設けられており、投
光制御装置13による投光制御を受けている。
【0018】更に、全体の時間タイミング信号,撮像装
置2の中にある撮像素子用の駆動タイミング信号及びビ
デオ信号生成のための各種タイミング信号等々を生成す
るSG15が、各々に必要なブロックへタイミング信号
を送っている。
【0019】尚、SG15からの信号経路は、図1では
本実施例の説明に必要な箇所にのみ記入してあるが、実
際は処理上必要なブロックに供給されていることは言う
までもない。
【0020】また投光装置14から照射する光の波長は
赤(例えば、図1での撮像部のR信号の分光感度領域内
の赤)、又は人間には見えないが、撮像部2に感度の有
る近赤外線が好ましい。特に、近赤外線の場合は、人間
の目に見えないので周りのシーンに影響を与えることは
無く、かつ、人の目の“まばたき”、“瞳孔を閉鎖”等
の影響が無いのでより好ましい。
【0021】次に実施例の動作について説明する。
【0022】投光装置14は、投光制御装置13によっ
て、フレーム毎に間欠的に投光,消灯をくりかえする様
に制御されている。この制御状況を図2のタイミングチ
ャートに示す。
【0023】図2の(3)に示したのが投光装置の点
灯,消灯のタイミングである。即ち、フレーム毎に点
灯,消灯が繰り返されている。尚、点灯,消灯の切換え
は、図2の(2)のタイミングチャートに示した、いわ
ゆるトランスファーゲートパルスφt の後に行われる。
【0024】トランスファーゲートパルスφt は、良く
知られている様に、固体撮像素子内の光電変換素子(例
えば、フォトダイオード)に蓄積された電荷を読み出し
用CCD転送ラインに転送するパルスであるため、前の
φt から現在のφt までの間に蓄積された信号が次のφ
t までの間に読み出される。従って、aの期間の投光装
置の点灯の間の撮像信号は、nのフレーム期間に映像信
号として読み出される。
【0025】この様な投光装置のタイミングで、図示し
ない被写体に光が照射されると、光を照射している期間
だけ、光を照射していない期間よりも光量が増える。
【0026】ここで、被写体として、人物を撮影する
と、良く知られている様に、強い光が人物の顔に当ると
人間の眼の網膜で反射して赤目現象が発生する。赤目現
象が起こるのは、網膜で光の波長の長い成分が選択的に
反射されているからである。
【0027】従って、上記タイミングで光(特に赤また
は赤外線等)を照射すると、人間の眼の部分の信号が選
択的に強調させる。その様子を模式的に図2の(4)に
示す。
【0028】図2では、ビデオカメラは被写体(被写体
の人間の眼の高さ)に水平に設置されている場合として
模式的に図示してある。人間の眼は2つ有るが、図2の
(4)のタイミングは、“V”周期で記されているため
輝点が1つになっている。
【0029】この様な信号をメモリ装置6(例えば、本
実施例では、フレームメモリ)に取り込み、1フレーム
分時間を遅延させて1フレーム後の信号と加算器7で引
算を行う事によってフレーム相関をとる。フレーム相関
出力(加算器7の出力)の様子を模式的に図2の(6)
に示す。
【0030】尚、図2の(5)にメモリ装置6の出力の
様子を模式的に示してあり、R信号に比べて1フレーム
分信号が遅れている様子が分かる。R信号では、nのフ
レーム期間にあった目の輝点Aが、相関器16および加
算器7の出力では、n+1のフレームの期間に正方向に
抽出されている様子が分かる。尚、n+1のフレームの
期間の眼以外の信号成分が少し持ち上がっているのは、
眼以上の箇所も幾らかの光を反射しているからである。
【0031】この相関器16からの出力信号は、スイッ
チ19の中点に入力され、スイッチ19でフレーム毎に
“相関出力”と“基準の0レベル”とを切換えて出力さ
れる(図2の(7))。この信号が加算器8でR信号に
加算され、映像信号中にある投光装置14による影響を
キャンセルする。
【0032】遅延回路5−3は、スイッチ19の出力ま
での経路の時間遅延を補正するものであり、遅延回路5
−1,5−2は、R信号系の加算器8の出力までの時間
遅延を補正するものである。従って、時間遅延が発生し
ない場合は5−1〜5−3は不要である。
【0033】上記の様にタイミング制御することによ
り、映像信号中に投光装置による影響(例えば、赤目現
象)はなくなり通常の良好な画像となる。
【0034】次に、雲台制御について説明する。
【0035】相関器16(加算器7)の出力は、自動雲
台制御装置18へ送られる。自動ズーム制御装置18で
は、絶対値回路17で相関器16の出力信号の極性を全
てのフレームで同じになる様にし(図2の(8))、A
GC回路9でピークレベルが一定になる様に(眼の起点
のピークレベルが一定になる様に)レベルを制御し、二
値化回路10で“1”,“0”の信号に変換する(図2
の(9))。この様にして、人間の眼の位置を抽出す
る。
【0036】上記の様にして抽出された人間の眼の位置
情報は、雲台制御装置11で人間画像の眼の間隔(距
離)を算出し、その間隔から両眼間隔の中心位置がある
値になる様に雲台駆動装置12を制御する。ある値と
は、撮像画面内の人物の位置であり、例えば画面の中央
である。
【0037】なお、雲台制御装置11は、演算装置、例
えば小型電子計算機(マイクロプロセッサ)と簡単なハ
ードで構成されている。
【0038】二値化回路10からの二次元的な位置情報
の取得は、“V”方向は、“VD”から“HD”毎にカ
ウンタを増して行き、二値化回路からの“1”の情報が
入った時のカウンタの値を取得すれば良い。
【0039】また、“H”方向の情報は、“HD”から
カウンタをスタートし、ある基準クロックでカウンタを
増して行き、二値化回路からの“1”の情報が入った時
のカウンタを取得すれば良い。なお、基準クロックとし
ては、例えば撮像部の撮像素子用のクロックを用いれば
十分である。
【0040】上記の様にして得られた「赤目」の二次元
的な位置情報から、画像の眼の間隔、そして両眼間隔の
中心点を算出し(算出方法は、種々の画像処理で良く知
られているので、ここでは説明を省く)、前記した様に
雲台を制御する。
【0041】なお、本実施例中の絶対値回路17,AG
C回路9,二値化回路10は、相関によって抽出された
「赤目」情報の位置情報(二次元的画像内での位置情
報)を取り出す目的で設けられてあるため、構成はこれ
に限った事ではない。
【0042】図2では、V周期の一次的な説明であった
ので、図3に2次元的な模式図を示す。
【0043】図3は、自動雲台制御装置で抽出された、
人間の眼の輝点の位置を撮像画像に復元したイメージの
模式図である。図中の点線は、映像信号としての人物像
であるが、自動雲台制御装置内には、人物の画像信号は
伝達されず、人間の目の情報だけが伝達される。
【0044】本実施例では、フレーム相関によって「赤
目」情報を抽出する例を記したが、この方法に限った事
ではない。例えば、フィールド相関によって情報抽出を
行う構成としてもよい。
【0045】また、相関を取るための回路中での情報取
出し箇所を、本実施例では、撮像部出力のR信号から取
り出しているが、これに限った事ではない、例えば、プ
ロセス回路の途中(例えば、白バランス、γ処理の後)
から情報を取り出してもよい。また、更に、R信号のみ
ではなく、例えば、輝度信号,色差信号から取り出す構
成としてもよい。
【0046】また、本実施例では、雲台、雲台駆動装置
12、自動雲台制御装置18とビデオカメラとは別体で
も良いが、雲台一帯型カメラとして構成すると効果絶大
である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
間欠的に照射し、相関を取る事によって人物画像の両眼
の間隔および両眼の中点の情報を抽出し、その中点が画
面内の所定箇所になる様に雲台装置を制御することによ
って自動的に撮像画面内の所定の位置に人物を撮影する
ことができる。
【0048】従って、例えば、TV会議システム用ビデ
オカメラや証明写真撮影用ビデオカメラ等に用いて自動
撮影の効果が絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】 一実施例の制御状況を示すタイミングチャー
トである。
【図3】 一実施例の雲台制御の模式説明図である。
【符号の説明】
1 ズームレンズ 2 撮像部 3 プロセス回路 4 エンコーダ回路 5−1,5−2,5−3 遅延回路 6 メモリ装置 7,8 加算器 9 AGC回路 10 2値化回路 11 雲台制御装置 12 雲台駆動装置 13 投光制御装置 14 投光装置 16 相関器 18 自動雲台制御装置 19 スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像を記録媒体に記録するビデオカメ
    ラ手段と、被写体に間歇的に光を照射する投光手段と、
    前記両手段を制御する制御手段とを備えた自動雲台付き
    ビデオカメラであって、 前記ビデオカメラ手段は、撮影方向を移動させる雲台装
    置に搭載してあり、該雲台装置による撮影方向の移動を
    させる雲台駆動装置と、結像面上の光像を電気信号に変
    換する撮像部と、該撮像部からの画像信号を処理しビデ
    オ信号に変換出力する信号処理部を備え、 前記制御手段は、撮像部からの画像信号を記憶する画像
    メモリ手段と、該画像メモリ手段に記憶の画像信号と撮
    像部からの画像信号とを入力し相互に関連させて特定の
    画像情報を分離出力する相関手段と、該相関手段の出力
    から被写体人物画像の眼の位置情報を抽出し該位置情報
    が所定の画像位置となるように前記雲台駆動装置を制御
    する自動雲台制御手段を備えたことを特徴とする自動雲
    台付きビデオカメラ。
  2. 【請求項2】 前記相関手段は、前記投光手段が照射時
    の画像信号と非照射時の画像信号を入力し、投光手段が
    照射時の被写体人物画像の眼の輝点情報を出力すること
    を特徴とする請求項1記載の自動雲台付きビデオカメ
    ラ。
  3. 【請求項3】 前記投光手段からの照射光の波長は、前
    記撮像部の分光感度内の波長であることを特徴とする請
    求項1記載の自動雲台付きビデオカメラ。
  4. 【請求項4】 前記投光手段からの照射光の波長は、前
    記撮像部の画像信号の赤信号の領域内であることを特徴
    とする請求項1記載の自動雲台付きビデオカメラ。
  5. 【請求項5】 前記投光手段からの照射光の波長は、近
    赤外線であることを特徴とする請求項1記載の自動雲台
    付きビデオカメラ。
JP7093751A 1995-04-19 1995-04-19 自動雲台付きビデオカメラ Withdrawn JPH08294038A (ja)

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JP7093751A JPH08294038A (ja) 1995-04-19 1995-04-19 自動雲台付きビデオカメラ
US08/630,950 US6172706B1 (en) 1995-04-19 1996-04-05 Video camera with automatic zoom adjustment based on distance between user's eyes

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007189717A (ja) * 2007-02-13 2007-07-26 Konica Minolta Holdings Inc 撮影装置、及び撮影方法
US8120664B2 (en) 2004-02-06 2012-02-21 Nikon Corporation Digital camera
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