JPH09205577A - 追尾装置および追尾方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 追尾する被写体の検出性能の劣化を防止す
る。 【解決手段】 追尾すべき被写体が、例えば図５（Ａ）
に示すような、ある姿勢をとっているときに、基準計測
枠Ｄ内の画像データが記憶される。さらに、被写体が姿
勢を、例えば図５（Ｂ）に示すように変化させたとき
も、基準計測枠Ｄ内の画像データが記憶される。同様に
して、被写体が種々の異なる姿勢をとっているときの画
像データが記憶され、このようにして記憶された画像デ
ータすべてに基づいて、被写体の特徴を表す被写体モデ
ルが生成される。そして、この被写体モデルを用いて、
撮像された画像の中から被写体が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、追尾装置および追
尾方法に関する。特に、例えば監視カメラや、テレビ会
議システム、その他、被写体を自動追尾するビデオカメ
ラなどに用いて好適な追尾装置および追尾方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パン駆動機構およびチルト駆
動機構を用いて、例えば表示画面の中央部に、追尾対象
である被写体を表示させるように自動追尾を行うビデオ
カメラが提案されている。

【０００３】即ち、このようなビデオカメラにおいて
は、例えば表示画面（ビデオカメラにより撮像される画
像）の所定の位置（例えば、表示画面の中央部など）
に、所定の大きさの基準計測枠が設けられ、まず、その
基準計測枠に、追尾対象の被写体が含まれるように撮像
が行われて記憶される（自動追尾する被写体が設定され
る）。その後、ビデオカメラにより撮像された画像か
ら、記憶された被写体が検出され、被写体を検出するこ
とができた場合には、その被写体が、表示画面の中央部
に表示されるように、パンニングおよびチルティングが
行われる。

【０００４】なお、追尾すべき被写体の設定は、その被
写体が、基準計測枠に含まれている状態において、その
被写体を追尾対象として設定するように操作（例えば、
所定のボタンの操作）がなされることで行われる。この
場合、ビデオカメラでは、基準計測枠内の画素すべての
画素値（画像データ）や、その画素の中のいずれか１つ
の画素値などに基づいて、被写体の特徴を表す被写体モ
デルが生成される。そして、ビデオカメラにより撮像さ
れた画像の中からの被写体の検出（抽出）（認識）は、
この被写体モデルに基づいて行われる。

【０００５】このような自動追尾を行うビデオカメラ
は、例えば監視カメラや、話者を自動追尾する話者自動
追尾型テレビ会議システムなどに適用することができ、
さらに、セキュリティシステムの無人化や、いわゆるハ
ンズフリー撮影などを行うのに有効な手段である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のビデ
オカメラでは、被写体モデルの生成は、所定の状態にあ
る被写体に対応する画像データに基づいて行われる。こ
のため、被写体の追尾中に、その被写体の姿勢その他の
状態が変化した場合、撮像される被写体の輝度などが、
被写体モデルの生成時とは異なるものとなることがあ
り、これにより、被写体の検出性能（認識性能）が劣化
する課題があった。

【０００７】そこで、この劣化を低減する方法として、
被写体に種々の姿勢をとらせ、そのような種々の姿勢ご
との被写体モデルを生成することを、ある程度の検出性
能が得られるまで繰り返す方法がある。しかしながら、
この方法では、被写体モデルの生成を、何度も繰り返し
行わなければならず、また、ユーザは、生成された被写
体モデルによる検出性能を確認する必要があり、面倒で
あった。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、被写体の検出性能を、容易に向上させる
ことができるようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の追尾装
置は、被写体設定手段により設定された被写体に対応す
る画像データであって、その被写体が異なる状態にある
ときに撮像手段より出力されるものを記憶する画像デー
タ記憶手段を備え、モデル生成手段が、画像データ記憶
手段に記憶された画像データに基づいて、被写体モデル
を生成することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の追尾方法は、被写体設定
手段により設定された被写体に対応する画像データであ
って、その被写体が異なる状態にあるときに撮像手段よ
り出力されるものを記憶し、その記憶された画像データ
に基づいて、モデル生成手段に、被写体モデルを生成さ
せることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の追尾装置は、被写体設定
手段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力
される画像の中の所定の範囲内の画像データを記憶する
画像データ記憶手段と、所定の範囲を変更する変更手段
とを備え、モデル生成手段が、画像データ記憶手段に記
憶された画像データに基づいて、被写体モデルを生成す
ることを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の追尾方法は、被写体設定
手段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力
される画像の中の所定の範囲内の画像データを記憶し、
その記憶された画像データに基づいて、モデル生成手段
に、被写体モデルを生成させる追尾方法であって、所定
の範囲が変更可能なようになされていることを特徴とす
る。

【００１３】請求項５に記載の追尾装置は、被写体設定
手段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力
される画像の中の所定の範囲内の画像データに基づい
て、所定の初期モデルを生成する初期モデル生成手段
と、撮像手段より出力される画像データのうち、初期モ
デル生成手段により生成された初期モデルに適合するも
のを記憶する画像データ記憶手段とを備え、モデル生成
手段が、画像データ記憶手段に記憶された画像データに
基づいて、被写体モデルを生成することを特徴とする。

【００１４】請求項６に記載の追尾方法は、被写体設定
手段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力
される画像の中の所定の範囲内の画像データに基づい
て、所定の初期モデルを生成し、撮像手段より出力され
る画像データのうち、初期モデルに適合するものを記憶
し、その記憶された画像データに基づいて、モデル生成
手段に、被写体モデルを生成させることを特徴とする。

【００１５】請求項７に記載の追尾装置は、被写体設定
手段により設定された被写体を構成する画素から、第１
の画素値に対する第２の画素値の分散が所定の閾値より
大きいものである高分散画素を検出する画素検出手段を
備え、モデル生成手段が、被写体設定手段により設定さ
れた被写体を構成する画素から、画素検出手段により検
出された高分散画素を除いたものに基づいて、被写体モ
デルを生成することを特徴とする。

【００１６】請求項８に記載の追尾方法は、被写体設定
手段により設定された被写体を構成する画素から、第１
の画素値に対する第２の画素値の分散が所定の閾値より
大きいものである高分散画素を検出し、被写体設定手段
により設定された被写体を構成する画素から、高分散画
素を除いたものに基づいて、モデル生成手段に、被写体
モデルを生成させることを特徴とする。

【００１７】請求項９に記載の追尾装置は、被写体設定
手段により設定された被写体を構成する画素から、第１
の画素値が所定の閾値より大きいものである高画素値画
素を検出する画素検出手段を備え、モデル生成手段が、
被写体設定手段により設定された被写体を構成する画素
から、画素検出手段により検出された高画素値画素を除
いたものに基づいて、被写体モデルを生成することを特
徴とする。

【００１８】請求項１１に記載の追尾方法は、被写体設
定手段により設定された被写体を構成する画素から、第
１の画素値が所定の閾値より大きいものである高画素値
画素を検出し、被写体設定手段により設定された被写体
を構成する画素から、高画素値画素を除いたものに基づ
いて、モデル生成手段に、被写体モデルを生成させるこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項１に記載の追尾装置においては、画
像データ記憶手段は、被写体設定手段により設定された
被写体に対応する画像データであって、その被写体が異
なる状態にあるときに撮像手段より出力されるものを記
憶し、モデル生成手段は、画像データ記憶手段に記憶さ
れた画像データに基づいて、被写体モデルを生成するよ
うになされている。

【００２０】請求項２に記載の追尾方法においては、被
写体設定手段により設定された被写体に対応する画像デ
ータであって、その被写体が異なる状態にあるときに撮
像手段より出力されるものを記憶し、その記憶された画
像データに基づいて、モデル生成手段に、被写体モデル
を生成させるようになされている。

【００２１】請求項３に記載の追尾装置においては、画
像データ記憶手段は、被写体設定手段により被写体が設
定されたときに撮像手段より出力される画像の中の所定
の範囲内の画像データを記憶し、変更手段は、所定の範
囲を変更するようになされている。この場合において、
モデル生成手段は、画像データ記憶手段に記憶された画
像データに基づいて、被写体モデルを生成するようにな
されている。

【００２２】請求項４に記載の追尾方法においては、被
写体設定手段により被写体が設定されたときに撮像手段
より出力される画像の中の所定の範囲内の画像データを
記憶し、その記憶された画像データに基づいて、モデル
生成手段に、被写体モデルを生成させるようになされて
おり、所定の範囲は変更可能なようになされている。

【００２３】請求項５に記載の追尾装置においては、初
期モデル生成手段は、被写体設定手段により被写体が設
定されたときに撮像手段より出力される画像の中の所定
の範囲内の画像データに基づいて、所定の初期モデルを
生成し、画像データ記憶手段は、撮像手段より出力され
る画像データのうち、初期モデル生成手段により生成さ
れた初期モデルに適合するものを記憶するようになされ
ている。この場合において、モデル生成手段は、画像デ
ータ記憶手段に記憶された画像データに基づいて、被写
体モデルを生成するようになされている。

【００２４】請求項６に記載の追尾方法においては、被
写体設定手段により被写体が設定されたときに撮像手段
より出力される画像の中の所定の範囲内の画像データに
基づいて、所定の初期モデルを生成し、撮像手段より出
力される画像データのうち、初期モデルに適合するもの
を記憶し、その記憶された画像データに基づいて、モデ
ル生成手段に、被写体モデルを生成させるようになされ
ている。

【００２５】請求項７に記載の追尾装置においては、画
素検出手段は、被写体設定手段により設定された被写体
を構成する画素から、第１の画素値に対する第２の画素
値の分散が所定の閾値より大きいものである高分散画素
を検出し、モデル生成手段は、被写体設定手段により設
定された被写体を構成する画素から、画素検出手段によ
り検出された高分散画素を除いたものに基づいて、被写
体モデルを生成するようになされている。

【００２６】請求項８に記載の追尾方法においては、被
写体設定手段により設定された被写体を構成する画素か
ら、第１の画素値に対する第２の画素値の分散が所定の
閾値より大きいものである高分散画素を検出し、被写体
設定手段により設定された被写体を構成する画素から、
高分散画素を除いたものに基づいて、モデル生成手段
に、被写体モデルを生成させるようになされている。

【００２７】請求項９に記載の追尾装置においては、画
素検出手段は、被写体設定手段により設定された被写体
を構成する画素から、第１の画素値が所定の閾値より大
きいものである高画素値画素を検出し、モデル生成手段
は、被写体設定手段により設定された被写体を構成する
画素から、画素検出手段により検出された高画素値画素
を除いたものに基づいて、被写体モデルを生成するよう
になされている。

【００２８】請求項１１に記載の追尾方法においては、
被写体設定手段により設定された被写体を構成する画素
から、第１の画素値が所定の閾値より大きいものである
高画素値画素を検出し、被写体設定手段により設定され
た被写体を構成する画素から、高画素値画素を除いたも
のに基づいて、モデル生成手段に、被写体モデルを生成
させるようになされている。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
るが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段
と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各
手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を
付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようにな
る。

【００３０】即ち、請求項１に記載の追尾装置は、被写
体を撮像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロ
ック１など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティ
ング駆動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ
１２およびチルトモータ１３など）と、被写体を設定す
る被写体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２
６など）と、被写体設定手段により設定された被写体の
被写体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２
に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処
理ステップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成
された被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力され
た画像から、被写体を検出する被写体検出手段（例え
ば、図２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログ
ラムの処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段に
より検出された被写体の位置が、撮像手段より出力され
る画像の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段
を制御する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部
２１や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８な
ど）とを有する追尾装置において、被写体設定手段によ
り設定された被写体に対応する画像データであって、そ
の被写体が異なる状態にあるときに撮像手段より出力さ
れるものを記憶する画像データ記憶手段（例えば、図２
に示す被写体データ記憶部２３や、図４に示すプログラ
ムの処理ステップＳ２２など）を備え、モデル生成手段
が、画像データ記憶手段に記憶された画像データに基づ
いて、被写体モデルを生成することを特徴とする。

【００３１】請求項２に記載の追尾方法は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置の追尾方法において、被写体設定手
段により設定された被写体に対応する画像データであっ
て、その被写体が異なる状態にあるときに撮像手段より
出力されるものを記憶し、その記憶された画像データに
基づいて、モデル生成手段に、被写体モデルを生成させ
ることを特徴とする。

【００３２】請求項３に記載の追尾装置は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置において、被写体設定手段により被
写体が設定されたときに撮像手段より出力される画像の
中の所定の範囲内の画像データを記憶する画像データ記
憶手段（例えば、図２に示す被写体データ記憶部２３
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２２など）
と、所定の範囲を変更する変更手段（例えば、図２に示
す被写体設定部２６や、図１０に示すプログラムの処理
ステップＳ４２およびＳ４３など）とを備え、モデル生
成手段が、画像データ記憶手段に記憶された画像データ
に基づいて、被写体モデルを生成することを特徴とす
る。

【００３３】請求項４に記載の追尾方法は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置の追尾方法において、被写体設定手
段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力さ
れる画像の中の所定の範囲内の画像データを記憶し、そ
の記憶された画像データに基づいて、モデル生成手段
に、被写体モデルを生成させる追尾方法であって、所定
の範囲が変更可能なようになされていることを特徴とす
る。

【００３４】請求項５に記載の追尾装置は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置において、被写体設定手段により被
写体が設定されたときに撮像手段より出力される画像の
中の所定の範囲内の画像データに基づいて、所定の初期
モデルを生成する初期モデル生成手段（例えば、図２に
示す被写体処理部２１や、図１１に示すプログラムの処
理ステップＳ５２など）と、撮像手段より出力される画
像データのうち、初期モデル生成手段により生成された
初期モデルに適合するものを記憶する画像データ記憶手
段（例えば、図２に示す被写体データ記憶部２３や、図
１１に示すプログラムの処理ステップＳ５３など）とを
備え、モデル生成手段が、画像データ記憶手段に記憶さ
れた画像データに基づいて、被写体モデルを生成するこ
とを特徴とする。

【００３５】請求項６に記載の追尾方法は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置の追尾方法において、被写体設定手
段により被写体が設定されたときに撮像手段より出力さ
れる画像の中の所定の範囲内の画像データに基づいて、
所定の初期モデルを生成し、撮像手段より出力される画
像データのうち、初期モデルに適合するものを記憶し、
その記憶された画像データに基づいて、モデル生成手段
に、被写体モデルを生成させることを特徴とする。

【００３６】請求項７に記載の追尾装置は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置において、被写体設定手段により設
定された被写体を構成する画素から、第１の画素値に対
する第２の画素値の分散が所定の閾値より大きいもので
ある高分散画素を検出する画素検出手段（例えば、図２
に示す被写体処理部２１や、図１３に示すプログラムの
処理ステップＳ６１など）を備え、モデル生成手段が、
被写体設定手段により設定された被写体を構成する画素
から、画素検出手段により検出された高分散画素を除い
たものに基づいて、被写体モデルを生成することを特徴
とする。

【００３７】請求項８に記載の追尾方法は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置の追尾方法において、被写体設定手
段により設定された被写体を構成する画素から、第１の
画素値に対する第２の画素値の分散が所定の閾値より大
きいものである高分散画素を検出し、被写体設定手段に
より設定された被写体を構成する画素から、高分散画素
を除いたものに基づいて、モデル生成手段に、被写体モ
デルを生成させることを特徴とする。

【００３８】請求項９に記載の追尾装置は、被写体を撮
像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック１
など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング駆
動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２お
よびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被写
体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置において、被写体設定手段により設
定された被写体を構成する画素から、第１の画素値が所
定の閾値より大きいものである高画素値画素を検出する
画素検出手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図１１に示すプログラムの処理ステップＳ６２な
ど）を備え、モデル生成手段は、被写体設定手段により
設定された被写体を構成する画素から、画素検出手段に
より検出された高画素値画素を除いたものに基づいて、
被写体モデルを生成することを特徴とする。

【００３９】請求項１１に記載の追尾方法は、被写体を
撮像する撮像手段（例えば、図１に示すレンズブロック
１など）と、撮像手段をパンニングおよびチルティング
駆動する駆動手段（例えば、図１に示すパンモータ１２
およびチルトモータ１３など）と、被写体を設定する被
写体設定手段（例えば、図２に示す被写体設定部２６な
ど）と、被写体設定手段により設定された被写体の被写
体モデルを生成するモデル生成手段（例えば、図２に示
す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの処理ス
テップＳ２３など）と、モデル生成手段により生成され
た被写体モデルに基づいて、撮像手段より出力された画
像から、被写体を検出する被写体検出手段（例えば、図
２に示す被写体処理部２１や、図４に示すプログラムの
処理ステップＳ２４など）と、被写体検出手段により検
出された被写体の位置が、撮像手段より出力される画像
の所定の基準の位置と一致するように、駆動手段を制御
する制御手段（例えば、図２に示す被写体処理部２１
や、図４に示すプログラムの処理ステップＳ２８など）
とを有する追尾装置の追尾方法において、被写体設定手
段により設定された被写体を構成する画素から、第１の
画素値が所定の閾値より大きいものである高画素値画素
を検出し、被写体設定手段により設定された被写体を構
成する画素から、高画素値画素を除いたものに基づい
て、モデル生成手段に、被写体モデルを生成させること
を特徴とする。

【００４０】なお、勿論この記載は、各手段を上記した
ものに限定することを意味するものではない。

【００４１】図１は、本発明を適用したビデオカメラシ
ステムの一実施例の構成を示している。レンズブロック
１は、レンズ２、アイリス３、およびＣＣＤ（Charge C
oupled Device）４から構成され、被写体からの光ＬＡ
を撮像し、電気信号としての画像信号を出力する。即
ち、被写体からの光ＬＡは、レンズ２により、アイリス
３を介してＣＣＤ４上に結像され、これにより、ＣＣＤ
４からは、その受光量に対応した画像信号が出力され
る。

【００４２】なお、アイリス３は、いわゆるオートアイ
リス（ＡＥ）機構を構成しており、ＣＣＤ４で受光され
る光量を、適切な値に調整する（レンズブロック１の露
光状態を適切な状態にする）ようになされている。

【００４３】レンズブロック１から出力された画像信号
は、信号分離（Ｓ／Ｈ（Sample Hold）／自動利得調整
（ＡＧＣ（Automatic Gain Control））回路５におい
て、サンプルホールドされ、さらに、オートアイリス機
構からの制御信号によって、所定のゲインを持つように
利得制御された後、Ａ／Ｄ変換器６に出力される。

【００４４】Ａ／Ｄ変換器６は、信号分離／自動利得調
整回路５からの画像信号（アナログ信号）を、所定のク
ロックにしたがってＡ／Ｄ変換することによりディジタ
ルの画像信号にする。なお、Ａ／Ｄ変換器６がＡ／Ｄ変
換を行うために用いる基準電圧は、図示せぬオートホワ
イトバランス（ＡＷＢ）機構から供給されるようになさ
れており、これにより、ホワイトバランスが適正に調整
されるようになされている。

【００４５】ここで、本実施例では、オートアイリス機
構およびオートホワイトバランス機構を機能させるよう
にしたが、オートアイリス機構およびオートホワイトバ
ランス機構を機能させず、固定の露出およびホワイトバ
ランスで、撮像を行うようにすることも可能である。

【００４６】Ａ／Ｄ変換器６によってディジタル信号と
された画像信号は、ディジタルカメラ処理回路７に供給
される。ディジタルカメラ処理回路７は、Ａ／Ｄ変換器
６からの画像信号に基づいて、その画像信号に対応する
画像を構成する各画素の輝度信号（第１の画素値）Ｙ、
並びに色差信号（第２の画素値）Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ、およ
びクロマ信号Ｃを生成する。輝度信号Ｙおよびクロマ信
号Ｃは、Ｄ／Ａ変換器８に出力され、そこでＤ／Ａ変換
された後、モニタ１４に供給される。これにより、モニ
タ１４では、レンズブロック１で撮像された画像が表示
される。

【００４７】また、ディジタルカメラ処理回路７で生成
された輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、被写
体認識回路部９に供給される。被写体認識回路部９は、
ディジタルカメラ処理回路７からの輝度信号Ｙと、色差
信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙで構成される画像の中から、追尾す
べき被写体を検出し、その被写体が、レンズブロック１
から出力される画像の、例えば中央部分（所定の基準位
置）に表示されるように、パンモータ１２およびチルト
モータ１３を駆動する。

【００４８】即ち、被写体認識回路部９は、フレームメ
モリ構成の画像メモリ１０と、マイクロプロセッサ構成
の追尾信号処理回路１１とで構成される。画像メモリ１
０は、追尾信号処理回路１１から書き込み許可信号を受
信すると、ディジタルカメラ処理回路７が出力する輝度
信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙそれぞれを、独立に、
画素単位で記憶する。

【００４９】ここで、以下、適宜、色差信号Ｒ−Ｙまた
はＢ−Ｙを、それぞれＲまたはＢと略記する。また、レ
ンズブロック１が出力する画像の最も左上の画素の位置
を原点（０，０）とし、その位置の左または上からそれ
ぞれｉまたはｊ番目の画素の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ，
Ｂそれぞれを、以下、適宜、Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ijとも表
す。さらに、以下、適宜、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ，Ｂ
をまとめて、画像データともいう。

【００５０】画像メモリ１０は、１フレーム（または１
フィールド）分の画像データを記憶すると、読み出し許
可信号を、追尾信号処理回路１１に出力する。そして、
画像目メモリ１０は、その後、追尾信号処理回路１１が
出力するアドレス（上述のｉ，ｊに対応する）を受信す
ると、そのアドレスに記憶された画像データを、追尾信
号処理回路１１に出力する。

【００５１】追尾信号処理回路１１は、画像メモリ１０
から読み出し許可信号を受信すると、被写体の追尾に必
要な画像データを、上述したように、画像メモリ１０に
アドレス（メモリアドレス）を与えることで読み出し、
これにより、レンズブロック１より出力された画像か
ら、追尾すべき被写体を検出する。その後、追尾信号処
理回路１１は、書き込み許可信号を、画像メモリ１０に
供給し、これにより、画像メモリ１０では、レンズブロ
ック１で撮像された画像が、新たに記憶される（既に記
憶されている画像に上書きされる）。その後、画像メモ
リ１０は、上述したように、読み出し許可信号を出力
し、以下、同様にして、画像メモリ１０では、レンズブ
ロック１で撮像された画像が、順次記憶されていく。な
お、以上のようにして、画像メモリ１０の記憶内容が書
き換えられるのは、追尾すべき被写体の設定が行われた
後（後述する図４のステップＳ２２以降の処理が行われ
る場合）であり、被写体の設定が行われる前（後述する
図４のステップＳ２１の処理が繰り返し行われている場
合）は、画像メモリ１０の記憶内容は、例えばフレーム
周期（またはフィールド周期）で、レンズブロック１が
出力する画像に書き換えられていく。

【００５２】また、追尾信号処理回路１１は、被写体を
検出すると、その被写体が、レンズブロック１から出力
される画像の中央部分に表示されるように、パンモータ
１２およびチルトモータ１３を駆動する。これにより、
パンモータ１２またはチルトモータ１３において、レン
ズブロック１がそれぞれパンニングまたはチルティング
駆動され、被写体が、レンズブロック１が出力する画像
の中央部分に表示される。

【００５３】さらに、追尾信号処理回路１１は、被写体
を検出した場合、その被写体を囲む枠（以下、適宜、被
写体枠という）を、モニタ１４に表示させる。

【００５４】図２は、追尾信号処理回路１１の機能的な
構成例を示している。被写体処理部２１は、上述した書
き込み許可信号およびアドレスを画像メモリ１０に出力
するとともに、読み出し許可信号および画像データを受
信し、モデル記憶部２２および被写体データ記憶部２３
を参照しながら、被写体の追尾に必要な処理を行う。さ
らに、被写体処理部２１では、その処理結果に応じて、
モータ駆動部２４および表示制御部２５が制御される。
また、被写体処理部２１は、被写体設定部２３により設
定される、追尾すべき被写体の特徴を表す被写体モデル
（追尾すべき被写体をモデル化したもの）を生成し、モ
デル記憶部２２に記憶させるようにもなされている。

【００５５】モデル記憶部２２は、初期モデル記憶部２
２Ａおよび最終モデル記憶部２２Ｂから構成される。初
期モデル記憶部２２Ａは、後述するような初期被写体モ
デルを記憶するようになされている。最終モデル記憶部
２２Ｂは、最終的に被写体の検出に用いる被写体モデル
を記憶するようになされている。

【００５６】被写体データ記憶部２３は、被写体モデル
を生成するのに用いる画像データ（画素値）を記憶する
ようになされている。

【００５７】モータ駆動部２４は、被写体処理部２１の
制御の下、パンモータ１２およびチルトモータ１３を回
転駆動するようになされている。表示制御部２５は、被
写体処理部２１の制御の下、モニタ１４の表示を制御す
るようになされている。

【００５８】被写体設定部２６は、追尾すべき被写体を
設定するときに操作されるようになされている。この被
写体設定部２６が被写体を設定するように操作されると
（以下、適宜、このような操作を設定操作という）、被
写体処理部２１では、後述するようにして、その被写体
に対応する被写体モデルが生成されるようになされてい
る。

【００５９】また、被写体の設定は、レンズブロック１
が出力する画像により構成される表示画面に設けられた
所定の範囲としての基準計測枠Ｄ（図５乃至図７）内
に、被写体が含まれるようにパンニングまたはチルティ
ング（以下、適宜、両方含めてパンチルトという）が行
われ、さらに、被写体設定部２６が設定操作されること
により行われるが、このとき用いられる基準計測枠Ｄ
は、やはり、被写体設定部２６を操作することで変更す
ることができるようになされている。即ち、被写体設定
部２６は、被写体を設定するときの他、基準計測枠Ｄの
大きさや表示位置を変更するときにも操作される。

【００６０】なお、基準計測枠Ｄは、被写体処理部２１
が表示制御部２５を制御することにより、モニタ１４に
表示されるようになされている。

【００６１】次に、図３のフローチャートを参照して、
図１のビデオカメラシステムの画像の撮像処理について
説明する。まず最初に、ステップＳ１において、レンズ
ブロック１における露出が適正な状態に制御され、ステ
ップＳ２に進み、被写体からの光ＬＡが、ＣＣＤ４にお
いて光電変換されることにより電気信号としての画像信
号とされ、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、Ｃ
ＣＤ４より出力される画像信号が、信号分離／自動利得
調整回路５においてサンプルホールド（信号分離）さ
れ、ステップＳ４に進み、そのサンプルホールドされた
画像信号が、同じく信号分離／自動利得制御回路５にお
いて利得制御され、ステップＳ５に進む。ステップＳ５
では、利得制御された画像信号が、Ａ／Ｄ変換器６にお
いてサンプリングされ、さらに所定のビット数（例え
ば、８ビットなど）に量子化されて、ディジタルカメラ
処理回路７に出力される。

【００６２】ディジタルカメラ処理回路７では、ステッ
プＳ６において、Ａ／Ｄ変換器６からの画像信号に対
し、ディジタル信号処理が施され、これにより、その画
像信号に対応する画像を構成する各画素の輝度信号Ｙ、
並びに色差信号Ｒ，Ｂ、およびクロマ信号Ｃが生成され
る。そして、上述したように、輝度信号Ｙおよびクロマ
信号Ｃは、Ｄ／Ａ変換器８に出力され、輝度信号Ｙおよ
び色差信号Ｒ，Ｂは、被写体認識回路部９に出力され
る。

【００６３】その後、ステップＳ７に進み、Ｄ／Ａ変換
器８において、ディジタルカメラ処理回路７からの輝度
信号Ｙおよびクロマ信号ＣはＤ／Ａ変換され、モニタ１
４に供給されて表示される。そして、ステップＳ１に戻
り、このステップＳ１からの処理が繰り返される。

【００６４】次に、図４のフローチャートを参照して、
被写体認識回路部９の処理について説明する。被写体認
識回路部９では、まず最初に、ステップＳ２１におい
て、被写体処理部２６が設定操作されたかどうかが、被
写体処理部２１によって判定される。ステップＳ２１に
おいて、被写体処理部２６が設定操作されていないと判
定された場合、ステップＳ２１に戻る。また、ステップ
Ｓ２１において、被写体処理部２６が設定操作されたと
判定された場合、ステップＳ２２，Ｓ２３に順次進み、
被写体処理部２１において、被写体データ記憶処理、被
写体モデル生成処理が行われる。

【００６５】ここで、従来においては、ある状態にある
被写体に対応する画像データであって、基準計測枠内に
あるものにのみ、即ち、被写体の設定操作がされたとき
に撮像された１フレーム（または１フィールド）の画像
の中の固定の基準計測枠内にある画像データにのみ基づ
いて、被写体モデルの生成が行われるため、追尾中の被
写体の姿勢その他の状態が変化することにより、画像の
輝度などが変化した場合には、被写体が被写体モデルに
適合しなくなり、これにより、前述したように、被写体
の検出性能が劣化する。

【００６６】従って、追尾中の被写体の状態が変化する
ことにより、画像の輝度などが変化しても、被写体が被
写体モデルに適合するようにするには、できるだけ広い
レンジの輝度についての、被写体に対応する画像データ
に基づいて被写体モデルを生成するようにすれば良い。

【００６７】そこで、ステップＳ２２の被写体データ記
憶処理では、被写体モデルを生成するための画像データ
（以下、適宜、被写体データという）を、できるだけ広
いレンジの輝度について記憶するようになされており、
ここでは、そのような被写体データを得る方法として、
例えば、次のような第１乃至第３の方法が用意されてい
る。なお、この第１乃至第３の方法のうちのいずれを用
いるかは、図示せぬ操作部を操作することで、あらかじ
め選択することができるようになされている。

【００６８】即ち、第１の方法では、設定操作がされた
後、レンズブロック１が所定の時間（少なくても、１フ
レーム（または１フィールド）に相当する時間より長い
時間）内に出力する画像の基準計測枠Ｄ内の画像データ
が、被写体データとして記憶される。この場合、図５に
示すように、被写体に動いてもらうことで、種々の異な
る状態にある被写体に対応する画像データ（異なる輝度
の画像データ）を得ることができ、その結果、広いレン
ジの輝度についての被写体データを得ることができる。

【００６９】なお、設定操作がされた後、レンズブロッ
ク１が所定の時間内に出力する画像の基準計測枠Ｄ内の
画像データを記憶する他、例えば、設定操作がされた
後、レンズブロック１が出力する画像の基準計測枠Ｄ内
の画像データを、あるレンジの輝度が得られるまで記憶
することなどによっても、広いレンジの輝度についての
被写体データを得ることができる。

【００７０】第２の方法では、被写体設定部２６を操作
することにより、基準計測枠Ｄの位置や大きさが変更さ
れ、そのような変更後の基準計測枠Ｄ内の画像データ
が、被写体データとして記憶される。この場合、図６
（Ａ）に示すように、基準計測枠Ｄ内に、被写体の特徴
部分（図６の実施例では、顔）の一部しか収まらないと
きには、基準計測枠Ｄを適宜変更することで、図６
（Ｂ）に示すように、基準計測枠Ｄ内に、被写体の特徴
部分全体がほぼ収まるようにすることができる。

【００７１】基準計測枠Ｄ内に、被写体の特徴部分の一
部しか収まらないときは、広いレンジの輝度についての
被写体データを得ることが困難であるが、基準計測枠Ｄ
内に、被写体の特徴部分全体がほぼ収まるときには、広
いレンジの輝度についての被写体データを得ることがで
きる。

【００７２】なお、第２の方法によれば、被写体の特徴
部分が、複数存在する場合には、各特徴部分が収まるよ
うに、基準計測枠Ｄを順次移動し、これにより、各特徴
部分に対応する画像データを、被写体データとして記憶
するようにすることも可能である。

【００７３】第３の方法では、まず、図７（Ａ）に示す
ように、従来の場合と同様にして、被写体の設定操作が
されたときに撮像された画像の中の基準計測枠Ｄ内にあ
る画像データにのみ基づいて、被写体モデルが生成され
る（以下、適宜、このようにして生成された被写体モデ
ルを、初期被写体モデルという）。そして、同じく被写
体の設定操作がされたときに撮像された画像を構成する
画素から、初期被写体モデルに適合するもの（初期被写
体モデルを生成するのに用いたものを含む）が検出さ
れ、その画素の画素値が、被写体データとして記憶され
る。

【００７４】この場合、例えば図７（Ｂ）に黒塗りで示
すように、被写体の特徴部分（図７の実施例では、顔）
のほぼ全体を構成する画素の画素値が得られるので、第
２の方法における場合と同様に、広いレンジの輝度につ
いての被写体データを得ることができる。

【００７５】なお、被写体データは、以上の第１乃至第
３の方法のうちの２以上を組み合わせて得るようにする
ことが可能である。即ち、例えば第１および第２の方法
を組合せ、変更後の基準計測枠Ｄ内の画像データを、所
定の時間に亘って記憶するようにしたりすることなどが
可能である。

【００７６】図８のフローチャートは、第１の方法によ
る被写体データ記憶処理の詳細を示している。この場
合、まず最初に、ステップＳ３１において、基準計測枠
Ｄ内の画像データが記憶される。即ち、ステップＳ２１
（図４）において、設定操作が行われたと判定された場
合、ステップＳ３１では、被写体処理部２１により画像
メモリ１０に記憶された画像データのうち、基準計測枠
Ｄ内にあるものが読み出され、被写体データとして、被
写体データ記憶部２３に記憶される。その後、ステップ
Ｓ３２に進み、設定操作が行われてから所定の時間が経
過したかどうかが、被写体処理部２１によって判定され
る。

【００７７】ステップＳ３２において、設定操作が行わ
れてから所定の時間が経過していないと判定された場
合、ステップＳ３１に戻る。この場合、ユーザは、被写
体に異なる姿勢をとらせることで、前回のステップＳ３
１の処理で記憶された画像データとは異なる輝度を有す
る画像データを、被写体データとして記憶させることが
できる。

【００７８】一方、ステップＳ３２において、設定操作
が行われてから所定の時間が経過したと判定された場
合、処理（被写体データ記憶処理）を終了する。

【００７９】図９のフローチャートも、第１の方法によ
る被写体データ記憶処理の詳細を示している。但し、図
８における場合は、設定操作がされた後、レンズブロッ
ク１が所定の時間内に出力する画像の基準計測枠Ｄ内の
画像データを記憶するようになされていたが、図９にお
ける場合は、設定操作がされた後、レンズブロック１が
出力する画像の基準計測枠Ｄ内の画像データを、あるレ
ンジの輝度が得られるまで記憶するようになされてい
る。

【００８０】即ち、この場合、ステップＳ３６におい
て、図８のステップＳ３１における場合と同様に、基準
計測枠Ｄ内にある画像データが、被写体データとして、
被写体データ記憶部２３に記憶される。そして、ステッ
プＳ３７に進み、所定のレンジの輝度についての画像デ
ータが被写体データ記憶部２３に記憶されたかどうか
が、被写体処理部２１によって判定される。ステップＳ
３７において、所定のレンジの輝度についての画像デー
タが被写体データ記憶部２３に記憶されていないと判定
された場合、ステップＳ３６に戻る。

【００８１】この場合も、ユーザは、被写体に異なる姿
勢をとらせることで、前回のステップＳ３６の処理で記
憶された画像データとは異なる輝度を有する画像データ
を、被写体データとして記憶させることができる。

【００８２】一方、ステップＳ３７において、所定のレ
ンジの輝度についての画像データが被写体データ記憶部
２３に記憶されたと判定された場合、処理（被写体デー
タ記憶処理）を終了する。

【００８３】図１０のフローチャートは、第２の方法に
よる被写体データ記憶処理の詳細を示している。この場
合、まず最初に、ステップＳ４１において、被写体設定
部２６が被写体の設定を終了するように操作されたか否
かが、被写体処理部２１によって判定される（以下、適
宜、このような操作を設定終了操作という）。ステップ
Ｓ４１において、設定終了操作が行われていないと判定
された場合、ステップＳ４２に進み、被写体設定部２６
が、基準計測枠Ｄを変更するように操作されたか否か
が、被写体処理部２１によって判定される（以下、適
宜、このような操作を変更操作という）。ステップＳ４
２において、変更操作が行われていないと判定された場
合、ステップＳ４３をスキップして、ステップＳ４１に
戻る。

【００８４】また、ステップＳ４２において、変更操作
が行われたと判定された場合、ステップＳ４３に進み、
基準計測枠Ｄの大きさまたは位置が、その変更操作に対
応して変更され、ステップＳ４１に戻る。即ち、この場
合、被写体処理部２１では、被写体設定部２６の変更操
作に対応して、表示制御部２５が制御され、これによ
り、表示制御部２５において、基準計測枠Ｄの大きさま
たは位置が変更される。

【００８５】一方、ステップＳ４１において、設定終了
操作が行われたと判定された場合、ステップＳ４４に進
み、図８のステップＳ３１における場合と同様にして、
基準計測枠Ｄ内の画像データが、被写体データとして、
被写体データ記憶部２３に記憶され、処理（被写体デー
タ記憶処理）を終了する。従って、この場合、基準計測
枠Ｄが変更されたときには、その変更後の基準計測枠Ｄ
内にある画像データが、被写体データとして記憶され
る。

【００８６】図１１のフローチャートは、第３の方法に
よる被写体データ記憶処理の詳細を示している。この場
合、ステップＳ５１において、図８のステップＳ３１に
おける場合と同様にして、基準計測枠Ｄ内の画像データ
が、被写体データとして、被写体データ記憶部２３に記
憶され、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５１で被写
体データ記憶部２３に記憶された被写体データのみを用
いて、被写体モデル（初期被写体モデル）が、被写体処
理部２１によって生成される。

【００８７】即ち、被写体が基準計測枠Ｄ内に含まれる
ようにパンチルトが行われ、設定操作がされたときに基
準計測枠Ｄ内にあり、ステップＳ５１で被写体データ記
憶部２３に記憶された画像データとしての輝度信号Ｙ_ij
および色差信号Ｒ_ij，Ｂ_ijの組（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）で
表される点の集合は、この被写体自身を表すため、この
点の集合から、初期被写体モデルが生成される。但し、
点（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）の集合にはノイズが含まれ、ま
た、この点（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）の集合は、被写体を表
す代表的な点の集合に過ぎない。

【００８８】そこで、点（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）の集合
に、いわば幅を持たせるため（点（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）
の集合のいずれもと一致しない被写体を構成する画素を
検出することができるように許容誤差を認めるため）、
点（Ｙ_ij，Ｒ_ij，Ｂ_ij）の集合に基づいて、点（Ｙ_ij，
ＨＲ_ij，ＬＲ_ij）および（Ｙ_ij，ＨＢ_ij，ＬＢ_ij）の集
合が求められる。

【００８９】但し、ＨＲ_ij，ＬＲ_ij，ＨＢ_ij，ＬＢ
_ijは、それぞれ次式にしたがって計算される。 ＨＲ_ij＝１．１×Ｒ_ij ＬＲ_ij＝０．９×Ｒ_ij ＨＢ_ij＝１．１×Ｂ_ij ＬＢ_ij＝０．９×Ｂ_ij

【００９０】なお、上式においては、許容誤差を１０％
（±１０％）に設定（１＋０．１と、１−０．１）して
あるが、許容誤差は、１０％に限定されるものではな
い。

【００９１】ここで、図１２（Ａ）に、ＹまたはＲをそ
れぞれ横軸または縦軸として、点（Ｙ_ij，ＨＲ_ij）およ
び（Ｙ_ij，ＬＲ_ij）をプロットしたものを、また、図１
２（Ｂ）に、ＹまたはＢをそれぞれ横軸または縦軸とし
て、点（Ｙ_ij，ＨＢ_ij）および（Ｙ_ij，ＬＢ_ij）をプロ
ットしたものを、それぞれ示す。なお、図１２の実施例
では、ＲおよびＢを表す値として、−１２８乃至１２７
の範囲の値（上述したように８ビット）が割り当てられ
ている。

【００９２】点（Ｙ_ij，ＨＲ_ij，ＬＲ_ij）および
（Ｙ_ij，ＨＢ_ij，ＬＢ_ij）の集合が求められた後は、Ｙ
を引数として、ＲまたはＢそれぞれを、例えば２次関数
で近似した初期被写体モデルが求められる。

【００９３】ここで、本実施例では、異なる被写体につ
いて、ある程度近似した形の初期被写体モデル（２次関
数）が得られるように、２次関数のＹ切片（初期被写体
モデルである２次関数がＹ軸と交わる点）が、被写体の
色相によって決められている。

【００９４】即ち、被写体処理部２１は、被写体の色相
と、２次関数のＹ切片とを対応付けて記憶しており、Ｒ
_ijおよびＢ_ijから、被写体の色相（例えば、その平均値
など）を計算し、その色相に対応付けられているＹ切片
を用いて、初期被写体モデルを求めるようになされてい
る。

【００９５】具体的には、いま設定された被写体の色相
に対応付けられているＹ切片が、Ｙ−Ｒ座標系について
は、図１２（Ａ）に示すように、Ｒ_lowおよびＲ_highで
あり（但し、Ｒ_low＜Ｒ_highとする）、Ｙ−Ｂ座標系に
ついては、図１２（Ｂ）に示すように、Ｂ_lowおよびＢ
_highであるとき（但し、Ｂ_low＜Ｂ_highとする）、次式
で示される初期被写体モデルとしての２次関数ＨＦｒ
（Ｙ）（Ｙに関するＲの特徴モデル），ＨＦｂ（Ｙ）
（Ｙに関するＢの特徴モデル），ＬＦｒ（Ｙ）（Ｙに関
するＲの特徴モデル），ＬＦｂ（Ｙ）（Ｙに関するＢの
特徴モデル）それぞれを決める定数Ａ０，Ａ１，Ａ２，
Ａ３が算出される。

【００９６】 ＨＦｒ（Ｙ）＝Ａ０×（Ｙ−Ｒ_low）×（Ｙ−Ｒ_high） ＨＦｂ（Ｙ）＝Ａ１×（Ｙ−Ｂ_low）×（Ｙ−Ｂ_high） ＬＦｒ（Ｙ）＝Ａ２×（Ｙ−Ｒ_low）×（Ｙ−Ｒ_high） ＬＦｂ（Ｙ）＝Ａ３×（Ｙ−Ｂ_low）×（Ｙ−Ｂ_high）

【００９７】但し、定数Ａ０乃至Ａ３は、点（Ｙ_ij，Ｈ
Ｒ_ij）、（Ｙ_ij，ＨＢ_ij）、（Ｙ_ij，ＬＲ_ij）、または
（Ｙ_ij，ＬＢ_ij）それぞれの集合を用い、例えば最小自
乗法によって求められる。

【００９８】図１２に示したような点（Ｙ_ij，Ｈ
Ｒ_ij），（Ｙ_ij，ＨＢ_ij），（Ｙ_ij，ＬＲ_ij）、または
（Ｙ_ij，ＬＢ_ij）それぞれの集合から得られる２次関数
ＨＦｒ（Ｙ），ＨＦｂ（Ｙ），ＬＦｒ（Ｙ）、またはＬ
Ｆｂ（Ｙ）を、同じく図１２に示す。

【００９９】なお、本実施例では、２次関数ＨＦｒ
（Ｙ）およびＬＦｒ（Ｙ）の頂点は、Ｙ＝（Ｒ_low＋Ｒ
_high）／２の直線上に位置するようになされており、ま
た、２次関数ＨＦｂ（Ｙ）およびＬＦｂ（Ｙ）の頂点
は、Ｙ＝（Ｂ_low＋Ｂ_high）／２の直線上に位置するよ
うになされている。さらに、図１２の実施例では、（Ｒ
_low＋Ｒ_{h igh}）／２および（Ｂ_low＋Ｂ_high）／２は、い
ずれも２５５とされている。従って、図１２の実施例の
場合、２次関数ＨＦｒ（Ｙ），ＨＦｂ（Ｙ），ＬＦｒ
（Ｙ）、およびＬＦｂ（Ｙ）は、いずれもＹ＝２５５に
対して線対称となっている。

【０１００】また、本実施例においては、輝度信号Ｙを
表す値として、０乃至２５５の範囲の値（上述したよう
に８ビット）が割り当てられている。このため、Ｙ＞２
５５の範囲の輝度信号Ｙは用いる必要がないので、図１
２においては、２次関数ＨＦｒ（Ｙ），ＨＦｂ（Ｙ），
ＬＦｒ（Ｙ）、およびＬＦｂ（Ｙ）のうちのＹ＞２５５
の範囲を点線で表してある。

【０１０１】被写体処理部２１は、ステップＳ５２にお
いて、以上のようにして初期被写体モデルとしての２次
関数を規定する定数Ａ０乃至Ａ３を求め、この定数Ａ０
乃至Ａ３と、上述のＹ切片Ｒ_low，Ｒ_high，Ｂ_low，Ｂ
_highを、モデル記憶部２２の初期モデル記憶部２２Ａに
記憶させる。

【０１０２】以上のようにして、初期被写体モデルが生
成された後は、被写体処理部２１は、ステップＳ５３に
おいて、画像メモリ１０に記憶された画像を構成する各
画素の画像データを読み出し、その中から、初期被写体
モデルに適合するものを検出して、被写体データ記憶部
２３に記憶させる。

【０１０３】即ち、ステップＳ５３では、画像メモリ１
０に記憶された画像を構成する各画素のうち、その輝度
Ｙ_ijと、色差信号Ｒ_ijまたはＢ_ijそれぞれとが、次の２
つの式の両方を満足するものが検出される。

【０１０４】ＬＦｒ（Ｙ_ij）＜Ｒ_ij＜ＨＦｒ（Ｙ_ij） ＬＦｂ（Ｙ_ij）＜Ｂ_ij＜ＨＦｂ（Ｙ_ij） なお、２次関数ＬＦｒ（Ｙ_ij），ＨＦｒ（Ｙ_ij），ＬＦ
ｂ（Ｙ_ij）、およびＨＦｂ（Ｙ_ij）は、ステップＳ５２
で初期モデル記憶部２２Ａに記憶された初期被写体モデ
ル（定数Ａ０乃至Ａ３、およびＹ切片Ｒ_low，Ｒ_high，
Ｂ_low，Ｂ_high）により規定されるものである。

【０１０５】ステップＳ５３では、上式を満たす画素、
即ち、図１２（Ａ）に示した２つの２次関数ＬＦｒ（Ｙ
_ij）とＨＦｒ（Ｙ_ij）との間にプロットされ、かつ図１
２（Ｂ）に示した２つの２次関数ＬＦｂ（Ｙ_ij）とＨＦ
ｂ（Ｙ_ij）との間にプロットされる画素が、被写体を構
成する画素として検出され、その輝度Ｙ_ijと、色差信号
Ｒ_ij，Ｂ_ijとが、被写体データとして、被写体データ記
憶部２３に記憶され、処理（被写体データ記憶処理）を
終了する。

【０１０６】被写体データ記憶処理が終了した後は、上
述したように、ステップＳ２２からステップＳ２３に進
み（図４）、被写体モデル生成処理が行われる。

【０１０７】図１３のフローチャートは、被写体モデル
生成処理の詳細を示している。被写体モデル生成処理で
は、まず最初に、ステップＳ６１において、被写体処理
部２１によって、被写体データ記憶部２３に記憶された
被写体データの中から、被写体外データが検出されて除
去される。

【０１０８】即ち、ステップＳ６１では、被写体データ
記憶部２３に被写体データが記憶された画素の中から、
その輝度（第１の画素値）Ｙに対する色差信号（第２の
画素値）ＲまたはＹの分散が所定の閾値より大きいもの
（以下、適宜、高分散画素という）が検出される。そし
て、この高分散画素の被写体データＹ，Ｒ，Ｂが、被写
体外データとされ、被写体データ記憶部２３から除去さ
れる。

【０１０９】ここで、図１４（Ａ）に、図１２（Ａ）に
おける場合と同様に、ＹまたはＲをそれぞれ横軸または
縦軸として、被写体データで構成される点（Ｙ_ij，
Ｒ_ij）をプロットしたものを、また、図１４（Ｂ）に、
図１２（Ｂ）における場合と同様に、ＹまたはＢをそれ
ぞれ横軸または縦軸として、被写体データで構成される
点（Ｙ_ij，Ｂ_ij）をプロットしたものを、それぞれ示
す。

【０１１０】ステップＳ６１では、図１４に示した点の
うち、縦軸方向（ＲまたはＢ軸方向）に、ある程度以上
の広がりを有する輝度を持つ被写体データ、即ち、同図
において点線で示す範囲内にある被写体外データが除去
される。

【０１１１】このように、ある輝度（ある量子化レベル
の輝度）を有する画素に注目した場合に、そのような輝
度を有する画素の色差信号の分散が、所定の閾値より大
きいときには、そのような輝度を有する画素（高分散画
素）には、被写体を構成しない画素が多く含まれている
と考えられる。そこで、このような高分散画素の画像デ
ータ（被写体外データ）については、被写体モデルを生
成するための被写体データから除外することで、被写体
に、より対応した被写体モデルを生成することができ
る。

【０１１２】ステップＳ６１の処理後は、ステップＳ６
２に進み、被写体処理部２１によって、被写体データ記
憶部２３に記憶された被写体データの中から、高輝度デ
ータが検出されて除去される。

【０１１３】即ち、ステップＳ６２では、被写体データ
記憶部２３に被写体データが記憶された画素の中から、
その輝度（第１の画素値）Ｙが所定の閾値より大きいも
の（以下、適宜、高画素値画素という）が検出される。
そして、この高画素値画素の被写体データＹ，Ｒ，Ｂ
が、高輝度データとされ、被写体データ記憶部２３から
除去される。

【０１１４】ここで、Ｙ−Ｒ平面上における高画素値画
素を検出する場合の所定の閾値は、被写体処理部２１に
おいて、例えば次のようにして決定される。即ち、被写
体データ記憶部２３に記憶された被写体データから、色
差信号（第２の画素値）Ｒのピーク値（絶対値が最も大
きい値）が検出され、その色差信号（第２の画素値）Ｒ
のピーク値を有する画素の輝度（第１の画素値）Ｙが、
所定の閾値とされる。

【０１１５】従って、Ｙ−Ｒ平面においては、図１４
（Ａ）に示す、ピーク値Ｒｐを有する点より右方向にプ
ロットされている点（同図において、実線で囲む範囲に
ある点）に対応する画素の被写体データは、高輝度デー
タとして除去される。

【０１１６】Ｙ−Ｂ平面についても同様で、図１４
（Ｂ）に示す、ピーク値Ｂｐを有する点より右方向にプ
ロットされている点（同図において、実線で囲む範囲に
ある点）に対応する画素の被写体データは、高輝度デー
タとして除去される。

【０１１７】所定の輝度より高い輝度を有する部分は、
例えば照明の鏡面反射による照明色であると考えられる
ため、このような高画素値画素の画像データ（高輝度デ
ータ）については、被写体モデルを生成するための被写
体データから除外することで、被写体に、より対応した
被写体モデルを生成することができる。

【０１１８】被写体データ記憶部２３から高輝度データ
を除去した後は、ステップＳ６３に進み、被写体処理部
２１において、被写体器データ記憶部２３に記憶された
被写体データを近似する近似式としての、例えば２次関
数が算出される。

【０１１９】即ち、ステップＳ６３では、被写体データ
Ｙ，Ｒ，Ｂについて、初期被写体モデルを生成する場合
と同様に、被写体データＹを引数として、ＲまたはＢそ
れぞれを近似する２次関数Ｆｒ（Ｙ）またはＦｂ（Ｙ）
が、例えば最小自乗法などによって求められる。

【０１２０】ここで、２次関数Ｆｒ（Ｙ）またはＦｂ
（Ｙ）は、例えば、それぞれ次式で表されるものであ
る。 Ｆｒ（Ｙ）＝Ａ４×（Ｙ−Ｒ_low）×（Ｙ−Ｒ_high） Ｆｂ（Ｙ）＝Ａ５×（Ｙ−Ｂ_low）×（Ｙ−Ｂ_high）

【０１２１】また、ステップＳ６３では、輝度Ｙのダイ
ナミックレンジ（本実施例では、上述したように０乃至
２５５）を有効に利用することができるように、２次関
数Ｆｒ（Ｙ）のＹ切片Ｒ_lowまたはＲ_highが、それぞれ
０または２５５付近の値とされるようになされている。

【０１２２】即ち、ステップＳ６３においては、図１５
（Ａ）に示すように、Ｙ切片Ｒ_lowまたはＲ_highを、そ
れぞれ０または２５５を中心として、±αまたは±βの
範囲で、所定の幅で変化させ、そのように変化させたＲ
_lowとＲ_highの組すべてについて、最小自乗法により、
自乗誤差の総和を最小にする定数Ａ４が算出される。そ
して、このようにして求められたＡ４，Ｒ_low、および
Ｒ_highにより規定される２次関数のうち、自乗誤差の総
和が最小のものが、被写体データを最も精度良く近似す
る近似式として求められる。

【０１２３】ここで、図１５（Ａ）においては、Ｙ切片
Ｒ_lowおよびＲ_highと、それぞれを変化させて得られる
Ａ４とで規定される２次関数を、点線で示してあり、そ
のような２次関数の中で、自乗誤差の総和が最小のもの
を、実線で示してある。

【０１２４】ステップＳ６３では、２次関数Ｆｂ（Ｙ）
についても同様にして、被写体データを最も精度良く近
似するためのＡ５，Ｂ_low、およびＢ_highが求められ
る。ここで、図１５（Ｂ）に、Ｙ切片Ｂ_lowおよびＢ
_highと、それぞれを変化させて得られるＡ５とで規定さ
れる２次関数を点線で、そのような２次関数のうち、自
乗誤差の総和が最小のものを実線で、それぞれ示す。

【０１２５】なお、図１５の実施例では、Ｒ_low（Ｂ_low
も同様）は、０±αの範囲を、０を中心としてα／２の
幅で変化させ、また、Ｒ_high（Ｂ_highの同様）は、２５
５±βの範囲を、２５５を中心としてβの幅で変化させ
るようにしている（但し、変化させる幅は、これに限定
されるものではない）。

【０１２６】ステップＳ６３で近似式を算出した後は、
ステップＳ６４に進み、被写体処理部２１において、被
写体の検出に用いる最終的な被写体モデルが生成され
る。即ち、ステップＳ６４では、２次関数Ｆｒ（Ｙ）に
対する許容誤差が、例えば１０％（±１０％）の２次関
数ＨＦｒ１（Ｙ）およびＬＦｒ１（Ｙ）が、次式にした
がって求められる。

【０１２７】 ＨＦｒ１（Ｙ）＝１．１×Ｆｒ（Ｙ） ＝１．１×Ａ４×（Ｙ−Ｒ_low）×（Ｙ−Ｒ_high） ＬＦｒ１（Ｙ）＝０．９×Ｆｒ（Ｙ） ＝０．９×Ａ４×（Ｙ−Ｒ_low）×（Ｙ−Ｒ_high）

【０１２８】ここで、２次関数Ｆｒ（Ｙ）、ＨＦｒ１
（Ｙ）、およびＬＦｒ１（Ｙ）を、図１６（Ａ）に示
す。

【０１２９】同様に、ステップＳ６４では、２次関数Ｆ
ｂ（Ｙ）に対する許容誤差が１０％（±１０％）の２次
関数ＨＦｂ１（Ｙ）およびＬＦｂ１（Ｙ）が、次式にし
たがって求められる。

【０１３０】 ＨＦｂ１（Ｙ）＝１．１×Ｆｂ（Ｙ） ＝１．１×Ａ４×（Ｙ−Ｂ_low）×（Ｙ−Ｂ_high） ＬＦｂ１（Ｙ）＝０．９×Ｆｂ（Ｙ） ＝０．９×Ａ４×（Ｙ−Ｂ_low）×（Ｙ−Ｂ_high）

【０１３１】ここで、２次関数Ｆｂ（Ｙ）、ＨＦｂ１
（Ｙ）、およびＬＦｂ１（Ｙ）を、図１６（Ｂ）に示
す。

【０１３２】被写体処理部２１は、ステップＳ６４にお
いて、以上のようにして被写体モデルとしての２次関数
を規定する定数１．１×Ａ４，０．９×Ａ４，１．１×
Ａ５、および０．９×Ａ５、並びにＹ切片Ｒ_low，Ｒ
_high，Ｂ_low、およびＢ_highを求めた後、モデル記憶部
２２の最終モデル記憶部２２Ｂに記憶させ、処理（被写
体モデル生成処理）を終了する。

【０１３３】なお、定数１．１×Ａ４，０．９×Ａ４，
１．１×Ａ５、および０．９×Ａ５については、これら
をすべて記憶させるのではなく、定数Ａ４およびＡ５だ
けを記憶させるようにし、後述するステップＳ２４（図
４）の処理を行うときに、Ａ４またはＡ５それぞれを、
１．１，０．９倍して用いるようにしても良い。

【０１３４】図４に戻り、以上のようにして、被写体モ
デルが生成された後は、被写体処理部２１は、ステップ
Ｓ２４において、被写体画素選択処理を行い、その処理
結果に基づいて、レンズブロック１から出力された画像
の中に被写体が存在するかどうかを、ステップＳ２５に
おいて判定する。

【０１３５】即ち、ステップＳ２５では、レンズブロッ
ク１で撮像され、画像メモリ１０に記憶された画像を構
成する各画素のうち、その輝度Ｙ_ijと、色差信号Ｒ_ijま
たはＢ_ijそれぞれとが、次の２つの式の両方を満足する
ものが検出される。

【０１３６】 ＬＦｒ１（Ｙ_ij）＜Ｒ_ij＜ＨＦｒ１（Ｙ_ij） ＬＦｂ１（Ｙ_ij）＜Ｂ_ij＜ＨＦｂ１（Ｙ_ij） なお、２次関数ＬＦｒ１（Ｙ_ij），ＨＦｒ１（Ｙ_ij），
ＬＦｂ１（Ｙ_ij）、およびＨＦｂ１（Ｙ_ij）は、ステッ
プＳ２３で最終モデル記憶部２２Ｂに記憶された被写体
モデル（定数１．１×Ａ４，０．９×Ａ４，１．１×Ａ
５、および０．９×Ａ５、並びにＹ切片Ｒ_low，
Ｒ_high，Ｂ_low、およびＢ_high）により規定されるもの
である。

【０１３７】ステップＳ２４では、上式を満たす画素、
即ち、図１６（Ａ）に示した２つの２次関数ＬＦｒ１
（Ｙ_ij）とＨＦｒ１（Ｙ_ij）との間にプロットされ、か
つ図１６（Ｂ）に示した２つの２次関数ＬＦｂ１
（Ｙ_ij）とＨＦｂ１（Ｙ_ij）との間にプロットされる画
素が、被写体を構成する画素（以下、適宜、被写体構成
画素という）として検出される。

【０１３８】その後、ステップＳ２５に進み、レンズブ
ロック１で撮像され、画像メモリ１０に記憶された画像
の中に、被写体が存在するかどうかが判定される。即
ち、ステップＳ２５では、ステップＳ２４で検出された
被写体構成画素の総数が、所定の閾値γと比較される。
そして、被写体構成画素数が所定の閾値γより多い場
合、または被写体構成画素数が所定の閾値γ以下である
場合、ステップＳ２５では、それぞれ、画像メモリ１０
に記憶された画像の中に、被写体が存在する、または存
在しないと判定される。

【０１３９】ステップＳ２５において、被写体が存在す
ると判定された場合、ステップＳ２６に進み、被写体の
位置が、被写体処理部２１によって検出される。

【０１４０】即ち、例えば、ステップＳ２４で、図１７
（Ａ）に影を付して示すように、被写体構成画素が検出
され、さらに、ステップＳ２５において、被写体が存在
すると判定された場合には、ステップＳ２６では、ステ
ップＳ２４で検出された被写体構成画素のうち、その被
写体構成画素で構成される領域の周辺にある、いわばノ
イズ的なものを除去するために、被写体構成画素で構成
される領域に対してフィルタリング処理が施される。こ
れにより、図１７（Ａ）に示す被写体構成画素は、図１
７（Ｂ）に示すようにされる。そして、ステップＳ２６
では、フィルタリングの結果得られた被写体構成画素の
集合の、例えば重心（例えば、水平方向または垂直方向
をそれぞれｘ軸またはｙ軸とするｘｙ平面上の重心）
（図１７（Ｂ）において、×印で示す部分）が求めら
れ、これが、被写体の位置とされる。

【０１４１】その後、ステップＳ２７に進み、被写体処
理部２１において、例えば、図１７（Ｂ）に太線で示す
ように、フィルタリングの結果得られた被写体構成画素
の集合を囲む枠（被写体枠）を表示するように、表示制
御部２５が制御される。これに対応して、表示制御部２
５では、レンズブロック１で撮像された画像に、被写体
枠がスーパインポーズして表示されるように、モニタ１
４が制御される。

【０１４２】即ち、モニタ１４の表示画面に、例えば図
１８（Ａ）に白抜きで示すような被写体枠を表示させる
場合には、表示制御部２５において、同図（Ｂ）に示す
ようなパルス（枠パルス）が生成される。なお、図１８
（Ｂ）は、同図（Ａ）のＡＡ’で示す水平走査線に、被
写体枠を表示させるための枠パルスを示している。

【０１４３】そして、表示制御部２５は、レンズブロッ
ク１で撮像された画像の、対応する水平走査線に、図１
８（Ｃ）に示すように、枠パルスを重畳する。これによ
り、モニタ１４には、レンズブロック１で撮像された画
像に、被写体枠がスーパインポーズされて表示される。

【０１４４】その後、ステップＳ２８に進み、被写体処
理部２１において、ステップＳ２６で検出された被写体
の位置が、モニタ１４の表示画面（レンズブロック１か
ら出力される画像）の中央の位置に一致するように、モ
ータ駆動部２４が制御される。これに対応して、モータ
駆動部２４では、パンモータ１２、チルトモータ１３が
回転駆動され、これにより、被写体が、モニタの表示画
面の中央に引き込まれるように、レンズブロック１がパ
ンチルトされ、処理（被写体追尾処理）を終了する。

【０１４５】以上のようにして、被写体の自動追尾が行
われる。

【０１４６】一方、ステップＳ２５において、被写体が
存在しないと判定された場合、即ち、被写体を見失った
場合（レンズブロック１から出力される画像の中から被
写体を抽出（検出）することができなかった場合）、例
えば、被写体が存在する方向が予測され、さらに、その
ような方向に、レンズブロック１がパンチルトされた
後、ステップＳ２４に戻る。あるいは、また、ユーザに
よって、被写体が存在する方向に、レンズブロック１
が、手動でパンチルトされ、ステップＳ２４に戻る。

【０１４７】なお、本実施例では、被写体モデルの生成
および被写体の検出を行うにあたって、３色表色系の１
つである輝度信号および色差信号を用いるようにした
が、その他、例えばＲＧＢ表色系や、Ｌａｂ表色系、Ｌ
ｕｖ表色系、ＸＹＺ表色系などを用いるようにすること
も可能である。

【０１４８】さらに、本実施例では、追尾すべき被写体
を２次関数で近似するようにしたが、即ち、被写体モデ
ルとして２次関数を用いるようにしたが、被写体モデル
としては、その他の関数などを用いることが可能であ
る。

【０１４９】

【発明の効果】請求項１に記載の追尾装置および請求項
２に記載の追尾方法によれば、被写体設定手段により設
定された被写体に対応する画像データであって、その被
写体が異なる状態にあるときに撮像手段より出力される
ものが記憶され、その記憶された画像データに基づい
て、被写体モデルが生成される。請求項３に記載の追尾
装置および請求項４に記載の追尾方法によれば、被写体
設定手段により被写体が設定されたときに撮像手段より
出力される画像の中の所定の範囲内の画像データが記憶
され、その記憶された画像データに基づいて、モデル生
成手段に、被写体モデルを生成させるようになされてお
り、所定の範囲は変更可能なようになされている。請求
項５に記載の追尾装置および請求項６に記載の追尾方法
によれば、被写体設定手段により被写体が設定されたと
きに撮像手段より出力される画像の中の所定の範囲内の
画像データに基づいて、所定の初期モデルが生成され、
撮像手段より出力される画像データのうち、初期モデル
に適合するものが記憶される。そして、その記憶された
画像データに基づいて、被写体モデルが生成される。従
って、従来より広いレンジの、例えば輝度についての、
被写体に対応する画像データに基づいて被写体モデルを
生成することが可能となるので、被写体の検出性能の劣
化を防止する（被写体の検出性能を向上させる）ことが
できる。

【０１５０】請求項７に記載の追尾装置および請求項８
に記載の追尾方法によれば、被写体設定手段により設定
された被写体を構成する画素から、第１の画素値に対す
る第２の画素値の分散が所定の閾値より大きいものであ
る高分散画素が検出され、被写体設定手段により設定さ
れた被写体を構成する画素から、高分散画素を除いたも
のに基づいて、被写体モデルが生成される。請求項９に
記載の追尾装置および請求項１１に記載の追尾方法によ
れば、被写体設定手段により設定された被写体を構成す
る画素から、第１の画素値が所定の閾値より大きいもの
である高画素値画素が検出され、被写体設定手段により
設定された被写体を構成する画素から、高画素値画素を
除いたものに基づいて、被写体モデルが生成される。従
って、被写体を構成する画素として適当でないものを除
いて、被写体モデルが生成されるので、被写体の検出性
能の劣化を防止する（被写体の検出性能を向上させる）
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したビデオカメラシステムの一実
施例の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の追尾信号処理回路１１の構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】図１のビデオカメラシステムの動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図４】図１の被写体認識回路部９の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図５】第１の方法による被写体データ記憶処理を説明
するための図である。

【図６】第２の方法による被写体データ記憶処理を説明
するための図である。

【図７】第３の方法による被写体データ記憶処理を説明
するための図である。

【図８】図４のステップＳ２２の処理の詳細を説明する
ためのフローチャートである。

【図９】図４のステップＳ２２の処理の詳細を説明する
ためのフローチャートである。

【図１０】図４のステップＳ２２の処理の詳細を説明す
るためのフローチャートである。

【図１１】図４のステップＳ２２の処理の詳細を説明す
るためのフローチャートである。

【図１２】初期被写体モデルの生成方法を説明するため
の図である。

【図１３】図４のステップＳ２３の処理の詳細を説明す
るためのフローチャートである。

【図１４】図１３のステップＳ６１およびＳ６２の処理
を説明するための図である。

【図１５】図１３のステップＳ６３の処理を説明するた
めの図である。

【図１６】被写体モデルの生成方法を説明するための図
である。

【図１７】図４のステップＳ２６の処理を説明するため
の図である。

【図１８】被写体枠の表示について説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ レンズブロック， ９ 被写体認識回路部， １０
画像メモリ， １１追尾信号処理回路， １２ パン
モータ， １３ チルトモータ， １４ モニタ， ２
１ 被写体処理部， ２２ モデル記憶部， ２２Ａ
初期モデル記憶部， ２２Ｂ 最終モデル記憶部， ２
３ 被写体データ記憶部， ２４ モータ駆動部， ２
５ 表示制御部， ２６ 被写体設定部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置において、 前記被写体設定手段により設定された被写体に対応する
   画像データであって、その被写体が異なる状態にあると
   きに前記撮像手段より出力されるものを記憶する画像デ
   ータ記憶手段を備え、 前記モデル生成手段は、前記画像データ記憶手段に記憶
   された画像データに基づいて、前記被写体モデルを生成
   することを特徴とする追尾装置。
2. 【請求項２】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置の追尾方法において、 前記被写体設定手段により設定された被写体に対応する
   画像データであって、その被写体が異なる状態にあると
   きに前記撮像手段より出力されるものを記憶し、 その記憶された画像データに基づいて、前記モデル生成
   手段に、前記被写体モデルを生成させることを特徴とす
   る追尾方法。
3. 【請求項３】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置において、 前記被写体設定手段により前記被写体が設定されたとき
   に前記撮像手段より出力される画像の中の所定の範囲内
   の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、 前記所定の範囲を変更する変更手段とを備え、 前記モデル生成手段は、前記画像データ記憶手段に記憶
   された画像データに基づいて、前記被写体モデルを生成
   することを特徴とする追尾装置。
4. 【請求項４】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置の追尾方法において、 前記被写体設定手段により前記被写体が設定されたとき
   に前記撮像手段より出力される画像の中の所定の範囲内
   の画像データを記憶し、 その記憶された画像データに基づいて、前記モデル生成
   手段に、前記被写体モデルを生成させる追尾方法であっ
   て、 前記所定の範囲が変更可能なようになされていることを
   特徴とする追尾方法。
5. 【請求項５】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置において、 前記被写体設定手段により前記被写体が設定されたとき
   に前記撮像手段より出力される画像の中の所定の範囲内
   の画像データに基づいて、所定の初期モデルを生成する
   初期モデル生成手段と、 前記撮像手段より出力される画像データのうち、前記初
   期モデル生成手段により生成された初期モデルに適合す
   るものを記憶する画像データ記憶手段とを備え、 前記モデル生成手段は、前記画像データ記憶手段に記憶
   された画像データに基づいて、前記被写体モデルを生成
   することを特徴とする追尾装置。
6. 【請求項６】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された前記被写体の被写
   体モデルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置の追尾方法において、 前記被写体設定手段により前記被写体が設定されたとき
   に前記撮像手段より出力される画像の中の所定の範囲内
   の画像データに基づいて、所定の初期モデルを生成し、 前記撮像手段より出力される画像データのうち、前記初
   期モデルに適合するものを記憶し、 その記憶された画像データに基づいて、前記モデル生成
   手段に、前記被写体モデルを生成させることを特徴とす
   る追尾方法。
7. 【請求項７】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された被写体の被写体モ
   デルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置において、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
   画素から、第１の画素値に対する第２の画素値の分散が
   所定の閾値より大きいものである高分散画素を検出する
   画素検出手段を備え、 前記モデル生成手段は、前記被写体設定手段により設定
   された被写体を構成する画素から、前記画素検出手段に
   より検出された高分散画素を除いたものに基づいて、前
   記被写体モデルを生成することを特徴とする追尾装置。
8. 【請求項８】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された被写体の被写体モ
   デルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置の追尾方法において、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
   画素から、第１の画素値に対する第２の画素値の分散が
   所定の閾値より大きいものである高分散画素を検出し、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
   画素から、前記高分散画素を除いたものに基づいて、前
   記モデル生成手段に、前記被写体モデルを生成させるこ
   とを特徴とする追尾方法。
9. 【請求項９】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
   駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された被写体の被写体モ
   デルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
   づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
   写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
   が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
   置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
   とを有する追尾装置において、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
   画素から、第１の画素値が所定の閾値より大きいもので
   ある高画素値画素を検出する画素検出手段を備え、 前記モデル生成手段は、前記被写体設定手段により設定
   された被写体を構成する画素から、前記画素検出手段に
   より検出された高画素値画素を除いたものに基づいて、
   前記被写体モデルを生成することを特徴とする追尾装
   置。
10. 【請求項１０】 前記画素検出手段は、前記被写体設定
    手段により設定された被写体を構成する画素から、第２
    の画素値のピーク値を有するピーク値画素を検出し、そ
    のピーク値画素の第１の画素値を、前記所定の閾値とし
    て用いることを特徴とする請求項９に記載の追尾装置。
11. 【請求項１１】 被写体を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段をパンニングおよびチルティング駆動する
    駆動手段と、 前記被写体を設定する被写体設定手段と、 前記被写体設定手段により設定された被写体の被写体モ
    デルを生成するモデル生成手段と、 前記モデル生成手段により生成された被写体モデルに基
    づいて、前記撮像手段より出力された画像から、前記被
    写体を検出する被写体検出手段と、 前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置
    が、前記撮像手段より出力される画像の所定の基準の位
    置と一致するように、前記駆動手段を制御する制御手段
    とを有する追尾装置の追尾方法において、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
    画素から、第１の画素値が所定の閾値より大きいもので
    ある高画素値画素を検出し、 前記被写体設定手段により設定された被写体を構成する
    画素から、前記高画素値画素を除いたものに基づいて、
    前記モデル生成手段に、前記被写体モデルを生成させる
    ことを特徴とする追尾方法。