JPH09294224A - Automatic magnification image pickup device and automatic magnification image pickup device - Google Patents
Automatic magnification image pickup device and automatic magnification image pickup deviceInfo
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- JPH09294224A JPH09294224A JP8105185A JP10518596A JPH09294224A JP H09294224 A JPH09294224 A JP H09294224A JP 8105185 A JP8105185 A JP 8105185A JP 10518596 A JP10518596 A JP 10518596A JP H09294224 A JPH09294224 A JP H09294224A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラ分野
やビデオカメラ分野における自動化技術分野に関し、特
に倍率を変倍して対象を撮像する操作を自動化するため
の、自動倍率撮像技術分野に関するものである。従来、
倍率の調節は、撮像の目的や芸術的意図に従って、ヒト
が自由にマニュアル操作するものであると考えられてき
た。しかし、そのような人間的な倍率調節は、実は撮像
素子が撮像面上に結像された対象像を忠実に写し取るこ
とのできる空間周波数範囲内でのみ可能なのであって、
その空間周波数帯を逸脱すれば、物理的に精確な対象画
像は得られないことが判明したのである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of automation technology in the field of television cameras and video cameras, and more particularly to the field of automatic magnification imaging technology for automating the operation of imaging an object by changing the magnification. is there. Conventionally,
It has been considered that the adjustment of the magnification is manually operated by a human according to the purpose of imaging or the artistic intention. However, such a human-like adjustment of magnification is actually possible only within the spatial frequency range in which the image pickup device can faithfully capture the target image formed on the image pickup surface.
It has been found that a physically accurate target image cannot be obtained if it deviates from the spatial frequency band.
【0002】本発明は、倍率に伴う相対解像度が撮像素
子と対象像の空間周波数によるものであるとするこの統
一的理解に基づき、撮像素子の相対的解像度を素子の対
象空間周波数受容帯域から捉え、十分な画質の対象画像
を得るための倍率の範囲を最適倍率として自動的に見出
し、倍率を変倍して撮像する技術分野に関するものであ
り、更にまた十分な画質の対象画像が得られる倍率範囲
が前もって判明している場合には、予め求める対象画像
のサイズを教示しておき、対象像を抽出して自動計測
し、倍率を変倍して撮像し、教示サイズの対象画像を得
る技術分野に関する。The present invention is based on this unified understanding that the relative resolution with magnification depends on the spatial frequency of the image sensor and the target image, and the relative resolution of the image sensor is captured from the target spatial frequency acceptance band of the element. The present invention relates to a technical field in which a range of magnifications for obtaining a target image of sufficient image quality is automatically found as an optimum magnification, and the magnification is varied to capture an image. When the range is known in advance, the size of the target image to be obtained is taught in advance, the target image is extracted and automatically measured, the magnification is changed, and the image is taken to obtain the target image of the taught size. Regarding the field.
【0003】本発明はまた、撮像装置によって変倍した
倍率で対象を撮影する自動倍率撮影装置技術の分野にも
関するものである。The present invention also relates to the field of automatic magnification imaging device technology for imaging an object at a magnification scaled by an imaging device.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来のテレビカメラやビデオカメラある
いはフィルムカメラは、自動合焦機能や自動感度調整機
能あるいは自動アイリス機能や自動露出時間調整機能
等、多くの自動化技術の成果を具備している。しかし、
倍率の自動調節機能は備えていなかった。倍率調節はカ
メラマンの恣意的な意図に従って選択される極めて人間
的な領域と見なされてきたのである。2. Description of the Related Art Conventional television cameras, video cameras, and film cameras have many automatic technical achievements such as an automatic focusing function, an automatic sensitivity adjustment function, an automatic iris function, and an automatic exposure time adjustment function. But,
It did not have an automatic magnification adjustment function. Magnification adjustment has been regarded as a very human area selected according to the photographer's arbitrary intentions.
【0005】しかし、自動カメラが普及するにつれて、
自動倍率調節機能が必要な機能であることが判明してき
た。例えば、セキュリティ・カメラによって折角とらえ
た犯人画像は、非常に多くの場合人物同定のための画質
が不足で、余り捜査に利用できない。これは、倍率不足
のために画像の分解能が低すぎ、個人の顔の特徴が識別
できないのである。適正な撮像倍率を自動的に選択する
機能が自動カメラにとって必須の機能であることは言う
までもない。However, as automatic cameras have become popular,
It has been found that the automatic magnification adjustment function is a necessary function. For example, a criminal image captured by a security camera cannot be used for investigation because the image quality for identifying a person is very insufficient in many cases. This is because the resolution of the image is too low due to insufficient magnification and the facial features of the individual cannot be identified. It goes without saying that the function of automatically selecting an appropriate imaging magnification is an essential function for an automatic camera.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、対象毎に最
適解像度の画像が得られる倍率を自動的に見出し、その
倍率に自動変倍して対象を撮像することにより、最高画
質の対象画像を獲得する撮像技術に関するものである。
解決しようとする課題をステップワイズに記述すると、
次の通りである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a target image of the highest image quality is obtained by automatically finding a magnification for obtaining an image of an optimum resolution for each object, and automatically scaling the magnification to image the object. The present invention relates to an imaging technique for acquiring
If you describe the problem to be solved stepwise,
It is as follows.
【0007】倍率に応じて変化する画質に対応する計
測指標を採用するための技術課題の解決。 計測指標を用いて最適解像度画像撮像倍率を見出すた
めの技術課題の解決。 教示データ通りの構図で対象を撮像するための技術課
題の解決。 最適解像度写真を撮影するための技術課題の解決。A solution to the technical problem of adopting a measurement index corresponding to the image quality that changes according to the magnification. Solution of the technical problem to find the optimum resolution image capturing magnification using the measurement index. A solution to the technical problem of capturing an image with the composition according to the teaching data. Solving technical problems for taking pictures with optimum resolution.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に係
わる自動倍率撮像装置は、倍率を変倍して対象像を撮像
手段に結像し得る結像手段と、結像した対象像を撮像し
て画像信号を出力する撮像手段と、画像信号を量子化し
て空間波として出力する画像処理手段と、空間波形を周
波数分析する演算手段と、空間波形を評価する画像評価
手段とを備え、対象画像を分析して倍率を変倍する自動
倍率撮像装置である。An automatic magnification image pickup device according to claim 1 of the present application forms an image of a target image on an image pickup device by changing the magnification, and an image of the formed target image. An image pickup means for picking up and outputting an image signal, an image processing means for quantizing the image signal and outputting it as a spatial wave, a calculation means for frequency-analyzing the spatial waveform, and an image evaluation means for evaluating the spatial waveform, It is an automatic magnification imaging device that analyzes a target image and changes the magnification.
【0009】この自動倍率撮像装置は、前記画像評価手
段が、倍率を変倍して撮像した対象画像の空間波形を評
価して、対象画像空間周波数帯域が前記撮像手段の素子
空間周波数受容帯域内に収まる倍率を見出し、前記結像
手段がその倍率に変倍し前記撮像手段が対象を撮像する
ことによって、対象の最適解像度画像を獲得する自動倍
率撮像装置である。In this automatic magnification image pickup device, the image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification so that the target image spatial frequency band is within the element spatial frequency acceptance band of the image pickup means. Is an automatic magnification imaging apparatus that finds an optimum resolution image of a target by finding a magnification that falls within the range, the image forming unit magnifies the magnification, and the imaging unit images the target.
【0010】請求項2に係わる自動倍率撮像装置は、倍
率を変倍して対象像を撮像手段に結像し得る結像手段
と、結像した対象像を撮像して画像信号を出力する撮像
手段と、画像信号を量子化して空間波として出力する画
像処理手段と、空間波形を周波数分析する演算手段と、
空間波形を評価する画像評価手段とを備え、対象画像を
分析して倍率を変倍する自動倍率撮像装置である。According to a second aspect of the present invention, there is provided an automatic magnification image pickup device which forms an object image on an image pickup means by changing the magnification, and an image pickup means which picks up the formed object image and outputs an image signal. Means, image processing means for quantizing the image signal and outputting it as a spatial wave, arithmetic means for frequency-analyzing the spatial waveform,
An automatic magnification imaging apparatus, which comprises an image evaluation unit for evaluating a spatial waveform and analyzes a target image to change the magnification.
【0011】この自動倍率撮像装置は、前記画像評価手
段は、倍率を変倍して撮像した対象画像の空間波形を評
価して、対象画像にとって必要な空間周波数帯域が前記
撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に収まる倍率を見
出し、前記結像手段がその倍率に変倍し前記撮像手段が
対象を撮像することによって、対象の最適解像度画像を
獲得する自動倍率撮像装置である。In this automatic magnification image pickup apparatus, the image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, and the spatial frequency band required for the target image is the element spatial frequency of the image pickup means. It is an automatic magnification image pickup apparatus for finding an optimum resolution image of a target by finding a magnification within a reception band, varying the magnification by the imaging unit, and imaging the target by the imaging unit.
【0012】請求項3に係わる自動倍率撮像装置は、撮
像視野を光学的に位置決めする視角決め手段と、倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段に結像し得る
結像手段と、光景像あるいは対象像を撮像する撮像手段
と、光景画像信号を量子化して対象領域を抽出しその位
置データを出力すると共にその領域内画像信号を空間波
として出力する画像処理手段と、空間波形を周波数分析
する演算手段と、空間波形を評価する画像評価手段とを
備え、対象の方向に視角決めし、対象画像を分析して倍
率を変倍する自動倍率撮像装置である。According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic magnification image pickup device comprising a visual angle determining means for optically positioning an image pickup visual field, and an image forming means for changing the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means. An image pickup means for picking up a scene image or an object image, an image processing means for quantizing the scene image signal to extract a target area and outputting position data thereof, and an image signal in the area as a spatial wave, and a spatial waveform Is an automatic magnification imaging apparatus that includes a calculation means for frequency analysis and an image evaluation means for evaluating a spatial waveform, determines the viewing angle in the direction of the target, analyzes the target image, and scales the magnification.
【0013】この自動倍率撮像装置は、前記視角決め手
段は、対象領域位置データに従って対象に視角決めし、
前記画像評価手段は、倍率を変倍して撮像した対象画像
の空間波形を評価して、対象画像にとって必要な空間周
波数帯域が前記撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に
収まる倍率を見出し、前記結像手段がその倍率に変倍し
前記撮像手段が対象を撮像することによって、対象の最
適解像度画像を獲得する自動倍率撮像装置である。In this automatic magnification imaging apparatus, the viewing angle determining means determines the viewing angle of the object according to the target area position data,
The image evaluation means evaluates a spatial waveform of a target image captured by changing the magnification, and finds a magnification at which a spatial frequency band required for the target image falls within an element spatial frequency acceptance band of the imaging means, and This is an automatic magnification imaging device in which the image forming means changes the magnification to that magnification and the image pickup means picks up an image of the object to obtain an optimum resolution image of the object.
【0014】請求項4に係わる自動倍率撮像装置は、撮
像視野を光学的に位置決めする視角決め手段と、倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段に結像し得る
結像手段と、光景像あるいは対象像を撮像する撮像手段
と、光景画像信号を量子化して対象領域を抽出する画像
処理手段と、対象領域の位置及びサイズを計測して教示
サイズデータと対象領域サイズの計測データから変倍率
を算出する演算手段とを備えた自動倍率撮像装置であ
る。According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic magnification image pickup device, which comprises a visual angle determining means for optically positioning an image pickup field, and an image forming means for changing the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means. Image pickup means for picking up a scene image or a target image, image processing means for quantizing a scene image signal to extract a target area, teaching size data for measuring the position and size of the target area, and measurement data for the target area size It is an automatic magnification image pickup apparatus including a calculation means for calculating a scaling ratio from
【0015】この自動倍率撮像装置は、前記視角決め手
段は、対象領域位置データに従って対象に視角決めし、
前記演算手段が算出した変倍率で前記結像手段が倍率を
変倍して前記撮像手段が対象を撮像することによって、
教示サイズの対象画像を獲得する自動倍率撮像装置であ
る。請求項5に係わる自動倍率撮像装置は、対象を検出
して検出信号を出力する検出手段と、検出信号を対象方
向信号に変換する信号変換手段と、対象方向信号に従っ
て撮像視野を対象方向に光学的に位置決めする視角決め
手段と、倍率を変倍して光景像あるいは対象像を撮像手
段に結像し得る結像手段と、光景像あるいは対象像を撮
像する撮像手段と、光景画像信号を量子化して対象領域
を抽出する画像処理手段と、対象領域の位置及びサイズ
を計測して教示サイズデータと対象領域サイズの計測デ
ータから変倍率を算出する演算手段とを備えた自動倍率
撮像装置である。In this automatic magnification imaging apparatus, the viewing angle determining means determines the viewing angle of the object according to the object area position data,
By the scaling means scaling the magnification with the scaling ratio calculated by the computing means and the imaging means capturing an image of the object,
It is an automatic magnification imaging device that acquires a target image of a teaching size. An automatic magnification imaging apparatus according to claim 5 detects a target and outputs a detection signal, a signal conversion unit that converts the detection signal into a target direction signal, and an imaging field of view in the target direction according to the target direction signal. Angle determining means for positionally positioning, an image forming means for forming a scene image or a target image on the image capturing means by changing the magnification, an image capturing means for capturing the scene image or the target image, and a scene image signal An automatic magnification imaging apparatus comprising: an image processing unit that converts the target region into an image; and an arithmetic unit that measures the position and size of the target region and calculates a scaling factor from teaching size data and measurement data of the target region size. .
【0016】この自動倍率撮像装置は、前記視角決め手
段は、対象領域位置データに従って対象に視角決めし、
前記演算手段が算出した変倍率で前記結像手段が倍率を
変倍して前記撮像手段が対象を撮像することによって、
教示サイズの対象画像を獲得する自動倍率撮像装置であ
る。請求項6に係わる自動倍率撮像装置は、撮像視野を
光学的に位置決めする視角決め手段と、倍率を変倍して
光景像あるいは対象像を撮像手段に結像し得る結像手段
と、同一視野の光景像あるいは対象像を可視光撮像及び
赤外撮像する撮像手段と、熱画像信号を量子化して高温
領域を抽出する画像処理手段と、画像処理手段が可視光
画像信号を量子化した可視光画像へ高温領域を写像する
演算手段とを備えた自動倍率撮像装置である。In this automatic magnification imaging apparatus, the viewing angle determining means determines the viewing angle of the object according to the target area position data,
By the scaling means scaling the magnification with the scaling ratio calculated by the computing means and the imaging means capturing an image of the object,
It is an automatic magnification imaging device that acquires a target image of a teaching size. An automatic magnification imaging device according to claim 6 has the same visual field as a visual angle determining means for optically positioning an imaging visual field, and an imaging means capable of varying a magnification to form a scene image or a target image on the imaging means. Image capturing means for capturing a visible light image and an infrared image of a target image or a scene image, image processing means for extracting a high temperature region by quantizing a thermal image signal, and visible light obtained by the image processing means quantizing a visible light image signal. It is an automatic magnification imaging device provided with a calculation means for mapping a high temperature region onto an image.
【0017】この自動倍率撮像装置は、前記画像処理手
段は、可視光画像写像領域から対象領域を抽出し、演算
手段は対象領域の位置及びサイズを計測して教示サイズ
データと対象領域サイズの計測データから変倍率を算出
し、前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って
対象に視角決めし、前記演算手段が算出した変倍率に前
記結像手段が変倍して前記撮像手段が対象を可視光撮像
することによって、教示サイズの対象画像を獲得する自
動倍率撮像装置である。In this automatic magnification imaging apparatus, the image processing means extracts a target area from the visible light image mapping area, and the computing means measures the position and size of the target area to measure the teaching size data and the target area size. The scaling factor is calculated from the data, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target region position data, the imaging unit scales the scaling factor calculated by the computing unit, and the imaging unit visualizes the target. It is an automatic magnification imaging device that acquires a target image of a taught size by optical imaging.
【0018】請求項7に係わる自動倍率撮影装置は、撮
像視野を光学的に位置決めする視角決め手段と、倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段及び撮影手段
に結像し得る結像手段と、光景像あるいは対象像を撮像
する撮像手段と、対象像を撮影する撮影手段と、光景画
像信号を量子化して対象領域を抽出する画像処理手段
と、対象領域の位置及びサイズを計測して教示サイズデ
ータと対象領域サイズの計測データから変倍率を算出す
る演算手段とを備えた自動倍率撮影装置である。According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an automatic magnification photographing device capable of forming a view angle or a target image on the photographing means and the photographing means by changing the magnification and a visual angle determining means for optically positioning the photographing visual field. Image means, image pickup means for picking up a scene image or a target image, shooting means for picking up a target image, image processing means for quantizing a scene image signal to extract a target area, and measuring the position and size of the target area Then, the automatic magnification photographing apparatus is provided with the arithmetic means for calculating the scaling factor from the teaching size data and the measurement data of the target area size.
【0019】この自動倍率撮影装置は、前記視角決め手
段が、対象領域位置データに従って対象に視角決めし、
前記演算手段が算出した変倍率で前記結像手段が倍率を
変倍して前記撮影手段が対象を撮影することによって、
教示サイズの対象写真を獲得する自動倍率撮影装置であ
る。In this automatic magnification photographing device, the viewing angle determining means determines the viewing angle of the object according to the target area position data,
By the magnification of the image forming means being varied by the magnification calculated by the computing means and the photographing means photographing the object,
It is an automatic magnification photographing device for acquiring a target photograph of a teaching size.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。第1の実施形態の装置は、
対象像を撮像してその画像を獲得する場合に、量子化し
た対象画像の空間波形を周波数分析し、その周波数帯域
を最大とする範囲の倍率で対象を撮像することによっ
て、高解像度の対象画像を獲得する自動倍率撮像装置で
ある。以下、この実施形態装置について図に従って説明
する。図1は本発明に係る自動倍率撮像装置を具体化し
た第1実施形態の全体構成を示し、図2はその動作ステ
ップをフロー図で示している。図3は撮像素子の有効サ
イズと倍率によって変動する結像対象像サイズの関係
を、また、図4は倍率に従って変わる対象像の空間周波
数と撮像素子空間周波数の有効帯域との関係を、それぞ
れ説明する概念図である(なお、図3及び図4に示す倍
率は相互に無関係である)。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. The device of the first embodiment is:
When a target image is captured and the image is acquired, the spatial waveform of the quantized target image is subjected to frequency analysis, and the target is captured at a magnification of the range that maximizes the frequency band. It is an automatic magnification imaging device that acquires The apparatus of this embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a first embodiment in which an automatic magnification imaging device according to the present invention is embodied, and FIG. 2 is a flow chart showing its operation steps. FIG. 3 illustrates the relationship between the effective size of the image sensor and the image size of the target image that varies depending on the magnification, and FIG. 4 illustrates the relationship between the spatial frequency of the target image that changes according to the magnification and the effective band of the image sensor spatial frequency. 3 is a conceptual diagram (note that the magnifications shown in FIGS. 3 and 4 are independent of each other).
【0021】この実施形態装置の自動的変倍動作の原理
は、倍率を変えるに伴い撮像素子に結像される対象像の
空間周波数が変化することによって、対象像に対する撮
像素子の解像力が相対的に変化するために、獲得される
画像情報量が変化する関係を利用している。図3によっ
て倍率と撮像素子の解像度との関係を説明する。撮像素
子の実解像度は設計や製造等の素子メーカの技術条件に
よって大きく異なるので、この説明ではより一般的な説
明のために撮像素子の画素密度を採り上げ、対象像の空
間周波数に対する標本化空間周波数として取扱ってい
る。イメージサイズが6.4mm×4.8mm、有効画
素数が768個×494個の1/2インチCCD(電荷
結合素子)を例として説明を進める。The principle of the automatic zooming operation of the apparatus of this embodiment is that the spatial frequency of the target image formed on the image sensor changes as the magnification is changed so that the resolving power of the image sensor relative to the target image becomes relatively large. In order to change to, the relationship that the amount of acquired image information changes is used. The relationship between the magnification and the resolution of the image sensor will be described with reference to FIG. Since the actual resolution of the image sensor varies greatly depending on the technical conditions of the element manufacturer such as design and manufacturing, in this description, the pixel density of the image sensor is taken for a more general description, and the sampling spatial frequency with respect to the spatial frequency of the target image is taken. Are treated as A 1/2 inch CCD (charge coupled device) having an image size of 6.4 mm × 4.8 mm and an effective pixel count of 768 × 494 will be described as an example.
【0022】図3は、倍率を変えると撮像素子有効サイ
ズと画素密度に対して、撮像面に結像された対象像のサ
イズと空間周波数がどのように変化するか示している。
撮像素子有効サイズはこのCCDでは長辺6.4mmで
ある(ここでは便宜上、水平走査について説明している
が、垂直走査についても全く同じことが成立することは
言うまでもない。また、対象画像に斜め方向の周波数が
含まれている場合には、撮像素子の対角線長を見かけの
標本化周波数として採用してもよい。例示のCCDで
は、対角線に沿った素子サイズは8mmであり、画素サ
イズは12.8μmである)。FIG. 3 shows how the size and spatial frequency of the target image formed on the image pickup surface change with respect to the effective size and pixel density of the image pickup element when the magnification is changed.
The effective size of the image sensor is 6.4 mm on the long side in this CCD (for convenience, the horizontal scanning is described here, but it goes without saying that the same applies to the vertical scanning. If the directional frequency is included, the diagonal length of the image sensor may be used as the apparent sampling frequency.In the example CCD, the element size along the diagonal is 8 mm, and the pixel size is 12. .8 μm).
【0023】撮像素子の解像度は、mm当りの画素密度
により標本化空間周波数(mm当りの波数)と考えるこ
とが出来る。標本化定理によれば、標本化インパルスの
周期は1/(最高周波数成分×2)以下であれば原波形
が復元化可能である。この定理を空間周波数について適
用すると、このCCDの画素サイズは長方形画素の底辺
が8.3μmであるので、水平走査線の標本化周波数は
120/mmであり、像波形のうち60/mm以上の高
周波数成分は撮像できないことが理解される。The resolution of the image pickup device can be considered as a sampling spatial frequency (wave number per mm) according to the pixel density per mm. According to the sampling theorem, if the period of the sampling impulse is 1 / (highest frequency component × 2) or less, the original waveform can be restored. When this theorem is applied to the spatial frequency, the pixel size of this CCD is 8.3 μm at the base of the rectangular pixel, so the sampling frequency of the horizontal scanning line is 120 / mm, and the sampling frequency of 60 / mm or more of the image waveform is It is understood that high frequency components cannot be imaged.
【0024】図3に示すように、低倍率で広角結像され
た対象像の出力波形の空間周波数には、高倍率像(倍率
が×8または×16等)よりも撮像素子の画素密度を超
える高周波数成分が含まれる可能性が大きい。倍率が×
8を超え、例えば×16になると、像の空間波形は逆比
例して多くの低周波成分を含むようになる。そこで今度
は、撮像素子サイズよりも長い波長の成分をセンシング
出来なくなる。図3では、素子サイズの逆数を“素子空
間周波数”として表示している。例示の素子の底辺長か
ら、素子の標本化周波数は0.156/mmであるの
で、0.078/mm以下の低周波数成分は検出出来な
い。As shown in FIG. 3, the spatial frequency of the output waveform of the target image formed with a wide angle at a low magnification has a pixel density of the image pickup element higher than that of a high magnification image (magnification is × 8 or × 16). There is a high possibility that high frequency components that exceed will be included. Magnification is ×
Above 8, for example, x16, the spatial waveform of the image contains many low frequency components in inverse proportion. Therefore, this time, it becomes impossible to sense a component having a wavelength longer than the size of the image sensor. In FIG. 3, the reciprocal of the element size is displayed as “element spatial frequency”. From the bottom length of the illustrated element, the sampling frequency of the element is 0.156 / mm, so a low frequency component of 0.078 / mm or less cannot be detected.
【0025】これに対して画素の空間周波数を“画素空
間周波数”と名付けると、撮像素子は、画素空間周波数
と素子空間周波数に挟まれた空間周波数帯域を通過帯域
とする、一種のバンドパスフィルタ付きのセンサと考え
ることが出来る(この概念は、ヒトの耳の可聴周波数の
考え方と同様であり、撮像素子の“可視空間周波数”
〔visible spatial frequency 〕と呼ぶことが出来
る)。ここで、標本化定理により通過帯域の上限は図3
の画素空間周波数の1/2に相当し、また下限は素子空
間周波数の1/2に相当する。例示のCCDでは、空間
周波数受容帯域は0.078/mm〜60/mmであ
る。空間周波数に対する倍率毎の対象像明度ヒストグラ
ム分布と撮像素子の受容空間周波数帯域との関係は、図
4の(A)に概念的に示す通りである。On the other hand, if the spatial frequency of the pixel is named "pixel spatial frequency", the image pickup device is a kind of band-pass filter in which the spatial frequency band sandwiched between the pixel spatial frequency and the element spatial frequency is the pass band. It can be considered as a sensor with a built-in sensor (This concept is similar to the concept of the audible frequency of the human ear, and it is the "visible spatial frequency" of the image sensor.
[Visible spatial frequency] can be called). Here, the upper limit of the pass band is shown in FIG.
Corresponds to 1/2 of the pixel spatial frequency, and the lower limit corresponds to 1/2 of the element spatial frequency. In the exemplary CCD, the spatial frequency acceptance band is 0.078 / mm-60 / mm. The relationship between the distribution of the target image brightness histogram for each magnification with respect to the spatial frequency and the reception spatial frequency band of the image sensor is as conceptually shown in FIG.
【0026】図4の(A)は、撮像素子が空間周波数フ
ィルタの作用を有し、対象画像の空間周波数帯域がフィ
ルタの受容空間周波数帯域に全て納まる倍率、即ち図4
の(A)の例では×4で撮像すれば、撮像した画像が良
好な画質、即ち十分な解像度で得られることを示してい
る。このためには、対象画像の空間周波数を周波数分析
して、その周波数帯域が素子の空間周波数受容帯域内に
ある倍率を見出せば、その倍率が最適倍率になる(最適
倍率は通常唯一の値をとるものではなく、ある範囲に亘
る値をとる場合が多い。その範囲は対象像の空間周波数
成分構成に依存する)。そこで、本発明の実施形態装置
は、種々の倍率で対象を撮像し、その画像波形の空間周
波数をフーリエ変換によって周波数分析して、最適解像
度画像を与える倍率を見出し、その倍率で対象を撮像す
るようにしている。In FIG. 4A, the image sensor has a function of a spatial frequency filter, and the spatial frequency band of the target image is entirely within the reception spatial frequency band of the filter, that is, FIG.
In the example of (A), it is shown that if the image is picked up at × 4, the picked-up image can be obtained with good image quality, that is, with sufficient resolution. For this purpose, the spatial frequency of the target image is frequency-analyzed, and if the frequency band is found to be within the spatial frequency acceptance band of the element, the magnification becomes the optimum magnification (the optimum magnification is usually the only value. In many cases, it takes a value over a certain range, which depends on the spatial frequency component configuration of the target image). Therefore, the apparatus according to the embodiment of the present invention images an object at various magnifications, frequency-analyzes the spatial frequency of the image waveform by Fourier transform, finds the magnification that gives the optimum resolution image, and images the object at that magnification. I am trying.
【0027】本発明の係わる画像空間波は、可視光用テ
レビカメラあるいはビデオカメラのみならず、赤外光用
カメラや1次元CCDやX線撮影装置等、どのようなイ
メージセンサの出力信号であっもよく、従ってその画像
信号は、単に濃淡信号のみならずカラー信号であっても
よいことは言うまでもない。以下、図1の全体構成を参
照しつつ、本実施形態の動作を図2のフロー図に沿って
説明する。この実施形態は、倍率を変倍しながら対象を
撮像し、最適倍率を見出して対象の最適解像度画像を撮
像する自動倍率撮像装置である。図1において、1は対
象、2は第1番目の撮像倍率における視野であり、第1
実施形態の自動倍率撮像装置は、変倍機能を具備した結
像光学系3aと撮像装置3bとからなる撮像ユニット3
と、制御・演算部4と、撮像制御ユニット5と、倍率制
御ユニット6と、合焦ユニット7と、本実施形態の全シ
ステム動作を制御するシステム制御ユニット8と、画像
を量子化して空間波形を出力する画像処理ユニット9
と、空間波形を周波数分析する演算ユニット10と、周
波数分析により得られた周波数成分を撮像装置3bの空
間周波数素子受容帯域を参照して評価する画像評価ユニ
ット11と、データ貯蔵ユニット12と、入出力ユニッ
ト13と、通信ユニット14と、表示ユニット15と、
バス16とを備えている。The image spatial wave according to the present invention is an output signal of any image sensor such as a visible light television camera or a video camera, an infrared light camera, a one-dimensional CCD or an X-ray photographing device. It goes without saying that the image signal may be not only the grayscale signal but also the color signal. The operation of the present embodiment will be described below with reference to the overall configuration of FIG. 1 along the flow chart of FIG. This embodiment is an automatic magnification imaging apparatus that images a target while varying the magnification, finds the optimum magnification, and captures an optimum resolution image of the target. In FIG. 1, 1 is the object, 2 is the field of view at the first imaging magnification,
The automatic magnification image pickup apparatus according to the embodiment is an image pickup unit 3 including an image forming optical system 3a having a variable magnification function and an image pickup apparatus 3b.
A control / arithmetic unit 4, an imaging control unit 5, a magnification control unit 6, a focusing unit 7, a system control unit 8 for controlling the overall system operation of the present embodiment, and a spatial waveform by quantizing an image. Image processing unit 9 for outputting
An arithmetic unit 10 for frequency-analyzing the spatial waveform; an image evaluation unit 11 for evaluating the frequency components obtained by the frequency analysis with reference to the spatial frequency element acceptance band of the image pickup device 3b; a data storage unit 12; An output unit 13, a communication unit 14, a display unit 15,
And a bus 16.
【0028】まず、第1ステップ(図2のST1:以
下、ステップをSTで表す)では、図1の倍率制御ユニ
ット6が撮像ユニット3の結像光学系3aの倍率を第1
番目の倍率に調節し(ST1)、自動合焦ユニット7が
自動的に焦点を合わせ、撮像制御ユニット5が撮像装置
3bを制御して対象1を撮像し、その視野2の画像信号
を出力する(ST2)。First, in the first step (ST1: in FIG. 2, hereinafter, step is represented by ST), the magnification control unit 6 in FIG. 1 sets the magnification of the imaging optical system 3a of the image pickup unit 3 to the first magnification.
The second magnification is adjusted (ST1), the automatic focusing unit 7 automatically focuses, and the imaging control unit 5 controls the imaging device 3b to image the target 1 and output the image signal of the field of view 2. (ST2).
【0029】そこで、画像処理ユニット9が画像を量子
化して空間波を出力し(ST3)、演算ユニット10が
フーリエ変換を行って空間波形を周波数分析する(ST
4)。画像評価ユニット11は、得られた周波数帯域
が、撮像装置3bの空間周波数素子受容帯域にあるか否
かを評価し、帯域内にあればST5はYESとなって、
その倍率で対象を撮像し(ST6)、対象の最適解像度
画像を獲得する。Therefore, the image processing unit 9 quantizes the image and outputs a spatial wave (ST3), and the arithmetic unit 10 performs Fourier transform to frequency analyze the spatial waveform (ST).
4). The image evaluation unit 11 evaluates whether or not the obtained frequency band is in the spatial frequency element reception band of the imaging device 3b, and if it is within the band, ST5 becomes YES,
The target is imaged at the magnification (ST6), and the optimum resolution image of the target is acquired.
【0030】また、もし対象画像の空間周波数帯域に撮
像装置3bの素子受容帯域から外れている周波数成分が
あると評価された場合には、ST5がNOとなってST
1に戻り、倍率制御ユニット6が撮像ユニット3の結像
装置3aの倍率を第2番目の倍率に調節し(ST1)、
自動合焦ユニット7が自動的に焦点を合わせ、撮像制御
ユニット5が撮像装置3bを制御して、対象1を撮像し
て次の視野2’(図示せず)の画像信号を出力し(ST
2)、以下、第1番目の倍率の場合と同様な撮像と画像
分析の動作を進め、得られた対象画像の周波数帯域が、
撮像装置3bの空間周波数素子受容帯域にあるか否かを
評価し、帯域内にあればST5はYESとなって、第2
の倍率で撮像した画像を対象の最適解像度画像と決定す
る(ST6)。以下、最適倍率を見出すまでST1〜S
T5の動作を繰返して行う。If it is evaluated that the spatial frequency band of the target image has a frequency component outside the element reception band of the image pickup device 3b, ST5 becomes NO and ST is set.
Returning to 1, the magnification control unit 6 adjusts the magnification of the imaging device 3a of the imaging unit 3 to the second magnification (ST1),
The automatic focusing unit 7 automatically focuses, and the imaging control unit 5 controls the imaging device 3b to image the target 1 and output an image signal of the next visual field 2 '(not shown) (ST.
2) After that, the same image pickup and image analysis operations as in the case of the first magnification are performed, and the frequency band of the obtained target image is
Whether the spatial frequency element reception band of the image pickup device 3b is in the band is evaluated, and if it is in the band, ST5 becomes YES and the second
The image captured at the magnification of is determined as the target optimum resolution image (ST6). Hereinafter, ST1 to S until the optimum magnification is found
The operation of T5 is repeated.
【0031】次に、本発明の第2の実施形態装置を説明
する。第2の実施形態の装置は、対象像を撮像してその
画像を獲得する場合に、量子化した対象画像の空間波形
を周波数分析し、教示によって対象画像にとって必要な
空間周波数帯域をもたらす倍率で対象を撮像することに
よって、高解像度の対象画像を獲得する自動倍率撮像装
置である。以下、この形態装置について図に従って説明
する。図5は本発明に係る自動倍率撮像装置を具体化し
た第2実施形態の全体構成を示し、図6はその動作ステ
ップをフロー図で示している。Next, an apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The apparatus of the second embodiment frequency-analyzes the spatial waveform of the quantized target image when capturing the target image and acquiring the image, and at a magnification that provides a spatial frequency band necessary for the target image by teaching. It is an automatic magnification imaging device that acquires a high-resolution target image by imaging the target. This form device will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 shows an overall configuration of a second embodiment in which the automatic magnification imaging device according to the present invention is embodied, and FIG. 6 is a flow chart showing its operation steps.
【0032】まず、第11ステップ(図6のST11:
以下、ステップをSTで表す)は装置に教示するステッ
プであって、撮像によって得るべき対象画像の必要な空
間周波数帯域を教示する(あるいは逆に、不要な空間周
波数帯域の除外を教示してもよい)。必要な空間周波数
帯域とは、対象画像の空間周波数帯域が、例えば図4の
(B)のa分布に示すように広汎の周波数帯域に亘って
いる場合である。このような対象を撮像して望ましい画
質の画像を得ようとするとき、倍率を変倍しても、同図
の(B)のb分布のように超低周波数帯域がそのまま残
る場合、または同図の(B)のc分布のように超高周波
数帯域がそのまま残る場合がある。First, the eleventh step (ST11 in FIG. 6:
Hereinafter, the step is represented by ST) is a step of teaching the apparatus, and teaches the necessary spatial frequency band of the target image to be obtained by imaging (or, conversely, teaches the exclusion of unnecessary spatial frequency band). Good). The necessary spatial frequency band is a case where the spatial frequency band of the target image extends over a wide range of frequency bands, for example, as shown in the distribution a of FIG. 4B. When such an object is imaged to obtain an image of a desired image quality, even if the magnification is changed, if the ultra-low frequency band remains as in the b distribution of FIG. The ultra-high frequency band may remain as it is, as in the c distribution of FIG.
【0033】例えば、図5の視野2の中には低周波数帯
域の樹幹と、高周波数帯域の細枝があり、特に樹幹の垂
直周波数はこの視野にとっては零に近似される超低周波
数成分を含有しているので、この帯域まで含む倍率を求
めることは実用上無意味である。このような場合の帯域
は図4の(B)のb分布の形をとるので、本実施形態の
装置では、周波数分布の結果出現する超低周波数成分を
画像評価の対象から除外するように、予め教示によって
必要な評価帯域を入力することが出来る。For example, in the field of view 2 of FIG. 5, there are tree trunks in the low frequency band and fine branches in the high frequency band. In particular, the vertical frequency of the tree trunk is a very low frequency component which is close to zero for this field of view. Since it contains, it is practically meaningless to obtain the magnification including this band. Since the band in such a case takes the form of the b distribution in FIG. 4B, the apparatus of the present embodiment excludes the ultra-low frequency components appearing as a result of the frequency distribution from the target of image evaluation. The required evaluation band can be input in advance by teaching.
【0034】また、超高周波数帯域についても同様であ
って、例えば室内光景を撮像する場合の、壁に貼られた
新聞紙などが該当する。新聞紙の活字が読める解像度を
得ることが目的であれば、第1の実施形態装置によっ
て、対象像の空間周波数帯域が撮像素子の有効帯域に入
るように倍率を変倍すればよい。しかし、新聞紙を含む
室内光景を撮像したときには、活字を読む必要がなく、
部屋光景を良好な解像度の得られる倍率で撮像すればよ
いわけである。これは、図4の(B)のc分布に該当す
るので、本実施形態の装置では、周波数分析の結果出現
する超高周波数成分を画像評価の対象から除外するよう
に、予め教示によって必要な評価帯域を入力することが
出来る。The same applies to the ultra-high frequency band, for example, a newspaper attached to a wall when an indoor scene is imaged. For the purpose of obtaining a resolution capable of reading the type of newspaper, the magnification may be changed by the apparatus of the first embodiment so that the spatial frequency band of the target image falls within the effective band of the image sensor. However, when capturing an indoor scene including newspaper, there is no need to read the type,
It is only necessary to capture an image of the room scene at a magnification that provides good resolution. Since this corresponds to the c distribution in FIG. 4B, the apparatus according to the present embodiment requires in advance the teaching so that the super-high frequency component appearing as a result of the frequency analysis is excluded from the object of image evaluation. You can enter the evaluation band.
【0035】次に装置は教示データに従って図5の倍率
制御ユニット6が撮像ユニット3の結像光学系3aの倍
率を第1番目の倍率に調節し(ST12)、自動合焦ユ
ニット7が自動的に焦点を合わせ、撮像制御ユニット5
が撮像装置3bを制御して、対象1を撮像しその視野2
の画像信号を出力する(ST13)。そこで、画像処理
ユニット9が画像を量子化して空間波を出力し(ST1
4)、演算ユニット10がフーリエ変換を行って空間波
形を周波数分析する(ST15)。画像評価ユニット1
1は、得られた周波数帯域が、撮像装置3bの空間周波
数素子受容帯域においてST1で教示した必要な周波数
帯域にあるか否かを評価し、帯域内にあればST16は
YESとなって、その倍率で対象を撮像し(ST1
7)、対象の最適解像度画像を獲得する。Next, in the apparatus, the magnification control unit 6 of FIG. 5 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a of the image pickup unit 3 to the first magnification according to the teaching data (ST12), and the automatic focusing unit 7 automatically. Focus on the imaging control unit 5
Controls the image pickup device 3b to pick up an image of the target 1 and to view its field of view 2
The image signal of is output (ST13). Therefore, the image processing unit 9 quantizes the image and outputs a spatial wave (ST1
4), the arithmetic unit 10 performs Fourier transform to frequency analyze the spatial waveform (ST15). Image evaluation unit 1
1 evaluates whether or not the obtained frequency band is in the required frequency band taught in ST1 in the spatial frequency element reception band of the imaging device 3b, and if it is within the band, ST16 becomes YES and the The target is imaged at a magnification (ST1
7) Obtain the optimal resolution image of the target.
【0036】また、もし対象画像の空間周波数帯域が撮
像装置3bの素子受容帯域においてST11で教示した
必要な周波数帯域から外れていると評価された場合に
は、ST16がNOとなってST12に戻り、倍率制御
ユニット6が撮像ユニット3の結像装置3aの倍率を第
2番目の倍率に調節し(ST12)、自動合焦ユニット
7が自動的に焦点を合わせ、撮像制御ユニット5が撮像
装置3bを制御して、対象1を撮像して次の視野2’
(図示せず)の画像信号を出力し(ST13)、以下、
第1番目の倍率の場合と同様な撮像と画像分析の動作を
進め、得られた対象画像の周波数帯域が、撮像装置3b
の空間周波数素子受容帯域においてST11で教示した
必要な周波数帯域にあるか否かを評価し、帯域内にあれ
ばST16はYESとなって、第2の倍率で撮像した画
像を対象の最適解像度画像と決定する(ST17)。以
下、最適倍率を見出すまでST12〜ST16の動作を
繰り返して行う。Further, if it is evaluated that the spatial frequency band of the target image is out of the required frequency band taught in ST11 in the element reception band of the image pickup device 3b, ST16 becomes NO and the process returns to ST12. The magnification control unit 6 adjusts the magnification of the imaging device 3a of the imaging unit 3 to the second magnification (ST12), the automatic focusing unit 7 automatically focuses, and the imaging control unit 5 sets the imaging device 3b. The target 1 to capture the next field of view 2 '.
An image signal (not shown) is output (ST13).
The same image pickup and image analysis operations as in the case of the first magnification are performed, and the obtained frequency band of the target image is the image pickup device 3b.
It is evaluated whether or not the spatial frequency element reception band is in the required frequency band taught in ST11, and if it is within the band, ST16 becomes YES, and the image captured at the second magnification is the target optimum resolution image. (ST17). Hereinafter, the operations of ST12 to ST16 are repeated until the optimum magnification is found.
【0037】次に、本発明の第3の実施の形態である自
動倍率撮像装置を説明する。第3の実施形態の装置は、
対象像が光景像の中に含まれている場合に、教示された
光景に視角決めして光景像を撮像し、光景画像信号を量
子化して対象領域を抽出し、領域の位置データを出力す
ると共に、対象領域内量子化画像の空間波形を周波数分
析し、その周波数帯域を最大とする範囲の倍率に到達す
るまで対象に視角決めして撮像することによって、高解
像度の対象画像を獲得する自動倍率撮像装置である。図
7は第3の実施形態装置の全体構成を示し、図8はその
動作ステップをフロー図で示している。Next, an automatic magnification image pickup device according to a third embodiment of the present invention will be described. The device of the third embodiment is
When the target image is included in the scene image, the viewing angle is determined for the taught scene to capture the scene image, the scene image signal is quantized to extract the target area, and the position data of the area is output. At the same time, the spatial waveform of the quantized image in the target area is frequency-analyzed, the viewing angle of the target is determined and the image is picked up until the magnification reaches the range that maximizes the frequency band. It is a magnification imaging device. FIG. 7 shows the overall configuration of the device of the third embodiment, and FIG. 8 shows the operational steps in a flow chart.
【0038】図7において、1は第1番目の撮像倍率に
おける対象像、2は第1番目の撮像倍率における視野光
景像であり、対象像1においてはG(Xg、Yg)は対
象領域重心座標、視野光景像2においてはC(Xc、Y
c)は視野中心座標である。また、1’は教示構図に従
って視角決めした最適倍率の対象像であり、2’はその
場合の視野光景像であり、最適倍率の対象像1’におい
てはG’(Xg’、Yg’)は対象領域重心座標、2’
においてはC’(Xc’、Yc’)は視野中心座標であ
る。In FIG. 7, 1 is the target image at the first imaging magnification, 2 is the view scene image at the first imaging magnification, and in the target image 1, G (Xg, Yg) is the center of gravity coordinates of the target area. , In the view scene image 2, C (Xc, Y
c) is the visual field center coordinates. Further, 1'is a target image of the optimum magnification determined by the viewing angle according to the teaching composition, 2'is a view scene image in that case, and in the target image 1'of the optimum magnification, G '(Xg', Yg ') is Target area barycentric coordinates, 2 '
In, C ′ (Xc ′, Yc ′) is the visual field center coordinate.
【0039】図7において、第3実施形態の自動倍率撮
像装置は、変倍機能を具備した結像光学系3aと撮像装
置3bと視角偏向ミラー3cから成る撮像ユニット3
と、制御・演算部4と、視角制御ユニット5と、撮像制
御ユニット6と、倍率制御・合焦ユニット7と、本実施
形態の全システム動作を制御するシステム制御ユニット
8と、画像を量子化して対象領域を抽出してその領域内
空間波形を出力する画像処理ユニット9と、対象領域位
置データを算出し領域内空間波形を周波数分析する演算
ユニット10と、周波数分析により得られた周波数成分
を撮像装置の空間周波数素子受容帯域を参照して評価す
る画像評価ユニット11と、データ貯蔵ユニット12
と、入出力ユニット13と、通信ユニット14と、表示
ユニット15と、バス16とを備えている。In FIG. 7, the automatic magnification image pickup apparatus of the third embodiment is an image pickup unit 3 including an image forming optical system 3a having a variable magnification function, an image pickup apparatus 3b, and a viewing angle deflection mirror 3c.
A control / arithmetic unit 4, a viewing angle control unit 5, an imaging control unit 6, a magnification control / focus unit 7, a system control unit 8 for controlling the entire system operation of the present embodiment, and an image quantizer. Image processing unit 9 for extracting a target region and outputting the spatial waveform in the region, an arithmetic unit 10 for calculating target region position data and performing a frequency analysis of the spatial waveform in the region, and a frequency component obtained by the frequency analysis. An image evaluation unit 11 for evaluating with reference to a spatial frequency element reception band of an image pickup device, and a data storage unit 12
1, an input / output unit 13, a communication unit 14, a display unit 15, and a bus 16.
【0040】また、本実施形態の装置の撮像ユニットの
視角決めアクチュエータは、必ずしもミラー偏向方式に
限定されるものではなく、別形態のアクチュエータによ
って視角決めを行っても何ら差しつかえはない。その一
例として、図7には点線で示した別形態の撮像ユニット
3’をも示している。これは、視角制御ユニット5から
の制御信号を受けて、自動雲台3c’が結像光学系3a
と撮像装置3bを一体的に回転・傾斜させる視角決めの
方式である。しかしながらミラー偏向方式も自動雲台方
式も、本発明の作用から見れば本質的に何ら異なること
がないので、ミラー偏向方式を例にとりあげて、以下の
説明を行うこととする。Further, the viewing angle determining actuator of the image pickup unit of the apparatus of the present embodiment is not necessarily limited to the mirror deflection type, and the viewing angle may be determined by another type of actuator without any problem. As an example thereof, FIG. 7 also shows an imaging unit 3'in another form shown by a dotted line. This is because the automatic camera platform 3c 'receives the control signal from the viewing angle control unit 5 and the imaging optical system 3a
And the imaging device 3b are integrally rotated and tilted to determine a viewing angle. However, since the mirror deflection method and the automatic pan head method are essentially the same in view of the operation of the present invention, the following description will be given taking the mirror deflection method as an example.
【0041】まず、第21ステップ(図8のST21)
は装置に教示するステップであって、装置が撮像すべき
光景の方向と最終的な撮像の際の画面構図を指示する教
示データを入力する。構図指示データは、図7に示すよ
うに、最終撮像倍率の視野2’の画面中心座標C’(X
c’、Yc’)に対する対象領域の重心座標G’(X
g’、Yg’)を指定するデータである。First, the twenty-first step (ST21 in FIG. 8)
Is a step of teaching the device, and inputs teaching data for instructing a direction of a scene to be imaged by the device and a screen composition at the time of final imaging. As shown in FIG. 7, the composition instruction data includes the screen center coordinates C ′ (X
c ′, Yc ′) and the barycentric coordinates G ′ (X
g ', Yg').
【0042】次に、装置は教示データに従って、図7の
視角制御ユニット5が偏向ミラー3cの偏向角を制御し
て、対象1を含む光景2の方向に撮像視角を決め、倍率
制御・合焦ユニット7が結像光学系3aの倍率を第1番
目の倍率に調節し(ST22)、倍率制御・合焦ユニッ
ト7が光景に自動合焦して撮像制御ユニット6が撮像装
置3bを制御して撮像し、光景2の画像信号を出力する
(ST23)。Next, in the apparatus, the viewing angle control unit 5 of FIG. 7 controls the deflection angle of the deflection mirror 3c in accordance with the teaching data to determine the imaging viewing angle in the direction of the scene 2 including the object 1, and the magnification control / focusing. The unit 7 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a to the first magnification (ST22), the magnification control / focus unit 7 automatically focuses on the scene, and the imaging control unit 6 controls the imaging device 3b. The image is captured and the image signal of the scene 2 is output (ST23).
【0043】そこで、画像処理ユニット9が光景画像を
量子化して対象領域を抽出し、対象領域の重心座標を算
出(ST24)する。ここで、第3の実施形態の装置
は、カラー画像データを用いてヒトの肌色を特徴パラメ
ータとして顔領域を抽出しているので、対象領域はヒト
の顔面部となっている。光景画面の背景部分の状況か
ら、カラー特徴パラメータだけでは顔領域の抽出を誤る
可能性がある場合には、例えばヒトの移動によって生じ
る差画像によって対象人物1の領域を予め特定し、予備
画像領域内で肌色領域を抽出すれば、さらに抽出の信頼
性が向上する。Therefore, the image processing unit 9 quantizes the scene image to extract the target area, and calculates the barycentric coordinates of the target area (ST24). Here, since the apparatus of the third embodiment extracts the face area using the human skin color as the characteristic parameter using the color image data, the target area is the human face part. If there is a possibility that the extraction of the face area may be erroneous with the color feature parameters alone due to the situation of the background portion of the scene screen, the area of the target person 1 is specified in advance by the difference image generated by the movement of the person, and the preliminary image area is obtained. If the skin color area is extracted within, the extraction reliability is further improved.
【0044】次に、画像処理ユニット9は対象領域内の
画像空間波を出力し(ST25)、演算ユニット10が
フーリエ変換を行って、その空間波形を周波数分析する
(ST26)。画像評価ユニット11は、得られた対象
画像の周波数帯域が撮像装置3bの空間周波数素子受容
帯域にあるか否かを評価し、帯域内にあればST27は
YESとなってルート(A)をとり、教示構図データに
従って視角制御ユニット5の制御信号によって偏向ミラ
ー3cが改めて視角決めし、その倍率で対象を撮像し
(ST28)、対象の最適解像度画像を獲得する。Next, the image processing unit 9 outputs the image spatial wave in the target area (ST25), and the arithmetic unit 10 performs the Fourier transform to frequency analyze the spatial waveform (ST26). The image evaluation unit 11 evaluates whether or not the frequency band of the obtained target image is in the spatial frequency element reception band of the imaging device 3b, and if it is within the band, ST27 becomes YES and the route (A) is taken. The deflection mirror 3c determines the viewing angle again according to the control signal of the viewing angle control unit 5 according to the teaching composition data, and the target is imaged at the magnification (ST28) to obtain the optimum resolution image of the target.
【0045】また、もし画像評価ユニット11が、得ら
れた対象画像の周波数帯域が、撮像装置3bの空間周波
数素子受容帯域にあるか否かを評価したとき、帯域から
外れていればST27はNOとなってルート(B)を経
由し、視角制御ユニット5が偏向ミラー3cを制御し
て、対象領域重心座標Gが視野中心座標Cに位置するよ
うに視角を変え(ST29)、倍率制御・合焦ユニット
7が結像光学系3aを制御して倍率を第2番目の教示倍
率に変倍し(ST30)、対象領域に自動合焦して、撮
像制御ユニット6の制御信号により撮像装置3bが撮像
して画像信号を出力する(ST31)。If the image evaluation unit 11 evaluates whether or not the obtained frequency band of the target image is in the spatial frequency element reception band of the image pickup device 3b, if the frequency band is out of the band, ST27 returns NO. Then, via the route (B), the viewing angle control unit 5 controls the deflection mirror 3c to change the viewing angle so that the target area barycentric coordinate G is located at the visual field center coordinate C (ST29), and the magnification control / combination is performed. The focusing unit 7 controls the imaging optical system 3a to change the magnification to the second taught magnification (ST30), automatically focuses on the target area, and the image pickup apparatus 3b is controlled by the control signal of the image pickup control unit 6. The image is picked up and an image signal is output (ST31).
【0046】次に、画像処理ユニット9が対象領域画像
を量子化して抽出し、対象領域内の画像空間波を出力し
(ST32)、演算ユニット10がフーリエ変換を行っ
て、その空間波形を周波数分析する(ST33)。画像
評価ユニット11は、得られた対象画像の周波数帯域
が、撮像装置3bの空間周波数素子受容帯域にあるか否
かを評価し、帯域内にあればST34はYESとなって
ルート(C)をとり、教示構図データに従って視角制御
ユニット5の制御信号によって偏向ミラー3cが改めて
視角決めし、その倍率で撮像制御ユニット6の制御信号
により撮像装置3bが対象を撮像し(ST35)、対象
の最適解像度画像を獲得する。Next, the image processing unit 9 quantizes and extracts the target area image, outputs the image spatial wave in the target area (ST32), and the arithmetic unit 10 performs Fourier transform to frequency-convert the spatial waveform. Analyze (ST33). The image evaluation unit 11 evaluates whether or not the frequency band of the obtained target image is in the spatial frequency element reception band of the imaging device 3b, and if it is within the band, ST34 becomes YES and the route (C) is selected. Then, the deflection mirror 3c determines the viewing angle again by the control signal of the viewing angle control unit 5 according to the teaching composition data, and the imaging device 3b images the target by the control signal of the imaging control unit 6 at the magnification (ST35), and the optimum resolution of the target. Get an image.
【0047】また、もし画像評価ユニット11が、得ら
れた対象画像の周波数帯域が撮像装置3bの空間周波数
素子受容帯域にあるか否かを評価したとき、帯域から外
れていればST34はNOとなってルート(D)を経由
し、倍率制御・合焦ユニット7が結像光学系3aを制御
して倍率を第3番目の教示倍率に変倍し(ST30)、
対象領域に自動合焦して、撮像制御ユニット6の制御信
号により撮像装置3bが撮像して画像信号を出力する
(ST31)。以下、第2番目の倍率による撮像のフロ
ーと同様のステップをたどり、対象画像の空間波帯域が
撮像素子受容帯域内に入るまで、n回の変倍を繰り返し
て行い、対象の最適解像度画像を獲得する。If the image evaluation unit 11 evaluates whether or not the obtained frequency band of the target image is in the spatial frequency element reception band of the image pickup device 3b, if the frequency band is out of the band, ST34 is NO. Then, via the route (D), the magnification control / focus unit 7 controls the imaging optical system 3a to change the magnification to the third taught magnification (ST30),
The target area is automatically focused, and the image pickup apparatus 3b picks up an image by a control signal of the image pickup control unit 6 and outputs an image signal (ST31). Following the same steps as in the flow of imaging with the second magnification, n scaling is repeated until the spatial wave band of the target image falls within the image sensor reception band, and the optimum resolution image of the target is obtained. To earn.
【0048】次に、本発明の第4の実施の形態である自
動倍率撮像装置を説明する。第4の実施形態の装置は、
教示された光景に視角決めして光景像を撮像し、光景画
像信号を量子化して対象領域を抽出し、領域の位置デー
タとサイズデータを計測し、教示構図データに従って視
角決めし、倍率を変倍して対象を本撮像する自動倍率撮
像装置である。第4実施形態装置の全体構成を図9に、
またその動作ステップを図10のフロー図に示す。Next explained is an automatic magnification image pickup apparatus according to the fourth embodiment of the invention. The device of the fourth embodiment is
Determine the viewing angle to the taught scene, capture the scene image, quantize the scene image signal to extract the target area, measure the area position data and size data, determine the viewing angle according to the taught composition data, and change the magnification. It is an automatic magnification image pickup device that multiplies an object by main image pickup. FIG. 9 shows the overall configuration of the fourth embodiment device.
The operation steps are shown in the flowchart of FIG.
【0049】図9において、1は対象を探索する倍率で
撮像された対象像、2は対象を探索する倍率における視
野光景像であり、対象像1においては、Frは対象領域
マスク、G(Xg、Yg)は対象領域重心座標、Fhは
対象領域X軸長さであり、視野光景像2においてはC
(Xc、Yc)は視野中心座標である。また、1’は教
示構図に従って視角決めした最適倍率の対象像であり、
2’はその場合の視野光景像であり、最適倍率の対象像
1’においてはFr’は対象領域マスク、G’(X
g’、Yg’)は対象領域重心座標、Fh’は対象領域
X軸長さであり、最適倍率における視野光景像2’にお
いてはC’(Xc’、Yc’)は視野中心座標である。In FIG. 9, 1 is a target image captured at a magnification for searching a target, 2 is a view scene image at a magnification for searching a target, and in the target image 1, Fr is a target area mask and G (Xg , Yg) is the coordinate of the center of gravity of the target area, Fh is the length of the target area on the X-axis, and C
(Xc, Yc) are visual field center coordinates. Further, 1'is a target image of the optimum magnification determined by the viewing angle according to the teaching composition,
2'is a view scene image in that case, and in the target image 1'of the optimum magnification, Fr 'is a target area mask and G' (X
g ', Yg') is the center of gravity coordinates of the target area, Fh 'is the X-axis length of the target area, and C' (Xc ', Yc') is the center coordinates of the field of view in the view scene image 2'at the optimum magnification.
【0050】図9において、第4実施形態の自動倍率撮
像装置は、変倍機能を具備した結像光学系3aと撮像装
置3bと視角偏向ミラー3cから成る撮像ユニット3
と、制御・演算部4と、視角制御ユニット5と、撮像制
御ユニット6と、合焦ユニット7と、倍率制御ユニット
8と、画像を量子化して対象領域を抽出する画像処理ユ
ニット9と、対象領域の位置データとサイズデータを算
出して本撮像倍率を算出する演算ユニット10と、デー
タ貯蔵ユニット11と、本実施形態の全システム動作を
制御するシステム制御ユニット12と、入出力ユニット
13と、通信ユニット14と、表示ユニット15と、バ
ス16とを備えている。In FIG. 9, the automatic magnification image pickup apparatus of the fourth embodiment has an image pickup unit 3 including an image forming optical system 3a having a variable magnification function, an image pickup apparatus 3b, and a viewing angle deflection mirror 3c.
A control / arithmetic unit 4, a viewing angle control unit 5, an imaging control unit 6, a focusing unit 7, a magnification control unit 8, an image processing unit 9 for quantizing an image to extract a target area, and a target. An arithmetic unit 10 for calculating the main imaging magnification by calculating the position data and size data of the area, a data storage unit 11, a system control unit 12 for controlling the entire system operation of the present embodiment, an input / output unit 13, The communication unit 14, the display unit 15, and the bus 16 are provided.
【0051】また、本実施形態の装置の撮像ユニットの
視角決めアクチュエータは、必ずしもミラー偏向方式に
限定されるものではなく、別形態のアクチュエータによ
って視角決めを行っても何ら差しつかえはない。その一
例として、図9には点線で示した別形態の撮像ユニット
3’をも示している。これは、視角制御ユニット5から
の制御信号を受けて、自動雲台3c’が結像光学系3a
と撮像装置3bを一体的に回転・傾斜させる視角決めの
方式である。しかしながらミラー偏向方式も自動雲台方
式も、本発明の作用から見れば本質的に何ら異なること
がないので、ミラー偏向方式を例にとりあげて、以下の
説明を行うこととする。Further, the viewing angle determining actuator of the image pickup unit of the apparatus of the present embodiment is not necessarily limited to the mirror deflection type, and there is no problem even if the viewing angle is determined by an actuator of another form. As an example thereof, FIG. 9 also shows an imaging unit 3'in another form shown by a dotted line. This is because the automatic camera platform 3c 'receives the control signal from the viewing angle control unit 5 and the imaging optical system 3a
And the imaging device 3b are integrally rotated and tilted to determine a viewing angle. However, since the mirror deflection method and the automatic pan head method are essentially the same in view of the operation of the present invention, the following description will be given taking the mirror deflection method as an example.
【0052】まず、第41ステップ(図10のST4
1)は装置に教示するステップであって、装置が撮像に
よって探索すべき方向と本撮像の画像構図と対象画像サ
イズを指示する教示データを入力する。図9に示すよう
に、構図指示データは本撮像視野2’の画像中心座標
C’(Xc’、Yc’)に対する対象領域の重心座標
G’(Xg’、Yg’)を指定するデータである。ま
た、対象画像サイズ教示データは、図9の本撮像対象像
1’の対象(顔)領域マスクFr’サイズデータであっ
て、対象領域Fh’のX軸長さによって代表し得る場合
には、Fh’を教示しておく。First, the 41st step (ST4 of FIG. 10)
1) is a step of teaching the device, in which the device inputs a teaching data for instructing a direction to be searched by imaging, an image composition of main imaging, and a target image size. As shown in FIG. 9, the composition instruction data is data for designating the barycentric coordinates G '(Xg', Yg ') of the target area with respect to the image center coordinates C' (Xc ', Yc') of the main imaging visual field 2 '. . If the target image size teaching data is the target (face) area mask Fr ′ size data of the main imaging target image 1 ′ in FIG. 9 and can be represented by the X-axis length of the target area Fh ′, Teach Fh '.
【0053】次に、装置は教示データに従って、図9の
倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を探索倍率
に調節し、視角制御ユニット5が偏向ミラー3cの偏向
角を制御して探索方向に撮像視角を決め(探索方向は必
要により複数方向であってもよい)(ST42)、合焦
ユニット7が光景に自動合焦して撮像制御ユニット6が
撮像装置3bを制御して撮像し、探索光景2の画像信号
を出力する(ST43)。画像処理ユニット9は光景画
像を量子化し、対象特徴パラメータを用いて光景画像中
で対象領域の有無を探索する(ST44)。第4の実施
形態の装置は、カラー画像データを用いてヒトの肌色を
特徴パラメータとして顔領域を探索している。Next, in the apparatus, the magnification control unit 8 in FIG. 9 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a to the search magnification according to the teaching data, and the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflection mirror 3c to perform the search. The imaging viewing angle is determined according to the direction (the search direction may be plural directions if necessary) (ST42), the focusing unit 7 automatically focuses on the scene, and the imaging control unit 6 controls the imaging device 3b to perform imaging. The image signal of the search scene 2 is output (ST43). The image processing unit 9 quantizes the scene image and searches the scene image for the presence or absence of the target area using the target feature parameter (ST44). The apparatus according to the fourth embodiment searches for a face area using color image data with human skin color as a characteristic parameter.
【0054】そこで、画像処理ユニット9が対象像1の
顔領域を検出すると、ST45はYESとなってルート
(A)をたどって顔領域Frを抽出し、演算ユニット1
0がそのサイズと重心座標を算出する(ST46)。演
算ユニット10はFr領域サイズと教示画像サイズF
r’から本撮像倍率への変倍率を算出し(ST47)、
更に、計測された重心座標Gを教示構図データの画面
2’の拡大顔領域重心G’にもたらすべき視角補正デー
タを算出する(ST48)。Then, when the image processing unit 9 detects the face area of the target image 1, ST45 becomes YES and the face area Fr is extracted by tracing the route (A).
0 calculates its size and barycentric coordinates (ST46). The arithmetic unit 10 calculates the Fr area size and the teaching image size F.
Calculate the scaling ratio from r'to the main imaging magnification (ST47),
Further, the visual angle correction data to bring the measured barycentric coordinate G to the enlarged face area barycenter G ′ of the screen 2 ′ of the teaching composition data is calculated (ST48).
【0055】以上の本撮像用データを用いて、視角制御
ユニット5が偏向ミラー3cの偏向角を制御して視角決
めし、倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を変
倍し、撮像制御ユニット6が撮像装置3bを制御して撮
像対象の顔領域を撮像し、教示した構図通りの対象画像
2’を獲得する(ST49)。また、もしST45がN
Oであればルート(B)をたどってST42に戻り、教
示方向の撮像をして対象を探索し、対象を検出するまで
ルート(B)を繰り返す。Using the above main imaging data, the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflecting mirror 3c to determine the viewing angle, and the magnification control unit 8 changes the magnification of the imaging optical system 3a to obtain an image. The control unit 6 controls the image pickup device 3b to pick up an image of the face area of the image pickup target, and obtains the target image 2'according to the taught composition (ST49). Also, if ST45 is N
If it is O, the route (B) is followed, the process returns to ST42, the teaching direction is imaged to search the target, and the route (B) is repeated until the target is detected.
【0056】次に、本発明の第5の実施の形態である自
動倍率撮像装置を説明する。第5の実施形態の装置は、
対象検出センサからの信号に従って視角決めして対象像
を含む光景像を撮像し、光景画像信号を量子化して対象
領域を抽出し、領域の位置データとサイズデータを計測
し、教示構図データに従って視角決めし、倍率を変倍し
て対象を本撮像する自動倍率撮像装置である。第5実施
形態装置の全体構成を図11に、またその動作ステップ
を図12のフロー図に示す。Next explained is an automatic magnification image pickup apparatus according to the fifth embodiment of the invention. The device of the fifth embodiment is
Determine the viewing angle according to the signal from the target detection sensor, capture the scene image including the target image, quantize the scene image signal to extract the target area, measure the position data and size data of the area, and view angle according to the teaching composition data. It is an automatic magnification imaging device that determines a target, magnifies the magnification, and performs main imaging of an object. The overall configuration of the fifth embodiment device is shown in FIG. 11, and its operation steps are shown in the flowchart of FIG.
【0057】図11において、1は対象を探索する倍率
で撮像された対象像、2は対象を探索する倍率における
視野光景像であり、対象像1においては、Frは対象領
域マスク、G(Xg、Yg)は対象領域重心座標、Fh
は対象領域X軸長さであり、視野光景像2においてはC
(Xc、Yc)は視野中心座標である。また、1’は教
示構図に従って視角決めした最適倍率の対象像であり、
2’はその場合の視野光景像であり、最適倍率の対象像
1’においては、Fr’は対象領域マスク、G’(X
g’、Yg’)は対象領域重心座標、Fh’は対象領域
X軸長さであり、最適倍率における視野光景像2’にお
いては、C’(Xc’、Yc’)は視野中心座標であ
る。In FIG. 11, 1 is a target image captured at a magnification for searching a target, 2 is a view scene image at a magnification for searching a target, and in the target image 1, Fr is a target area mask and G (Xg , Yg) is the center of gravity coordinates of the target area, Fh
Is the length of the X-axis of the target area, and in the view scene image 2, C
(Xc, Yc) are visual field center coordinates. Further, 1'is a target image of the optimum magnification determined by the viewing angle according to the teaching composition,
2'is a view scene image in that case, and in the target image 1'of the optimum magnification, Fr 'is a target area mask and G' (X
g ′, Yg ′) is the target area barycentric coordinate, Fh ′ is the target area X-axis length, and C ′ (Xc ′, Yc ′) is the visual field center coordinate in the visual field scene image 2 ′ at the optimum magnification. .
【0058】図11において、第5実施形態の自動倍率
撮像装置は、変倍機能を具備した結像光学系3aと撮像
装置3bと視角偏向ミラー3cから成る撮像ユニット3
と、制御・演算部4と、視角制御ユニット5と、撮像制
御ユニット6と、合焦ユニット7と、倍率制御ユニット
8と、画像を量子化して対象領域を抽出する画像処理ユ
ニット9と、対象領域の位置データとサイズデータを算
出して本撮像倍率を算出する演算ユニット10と、デー
タ貯蔵ユニット11と、本実施形態の全システム動作を
制御するシステム制御ユニット12と、入出力ユニット
13と、通信ユニット14と、表示ユニット15と、バ
ス16と、センサ装置17とを備えている。In FIG. 11, the automatic magnification image pickup apparatus of the fifth embodiment is an image pickup unit 3 including an image forming optical system 3a having a variable magnification function, an image pickup apparatus 3b, and a viewing angle deflection mirror 3c.
A control / arithmetic unit 4, a viewing angle control unit 5, an imaging control unit 6, a focusing unit 7, a magnification control unit 8, an image processing unit 9 for quantizing an image to extract a target area, and a target. An arithmetic unit 10 for calculating the main imaging magnification by calculating the position data and size data of the area, a data storage unit 11, a system control unit 12 for controlling the entire system operation of the present embodiment, an input / output unit 13, The communication unit 14, the display unit 15, the bus 16, and the sensor device 17 are provided.
【0059】また、本実施形態の装置の撮像ユニットの
視角決めアクチュエータは、必ずしもミラー偏向方式に
限定されるものではなく、別形態のアクチュエータによ
って視角決めを行っても何ら差しつかえはない。その一
例として、図11には点線で示した別形態の撮像ユニッ
ト3’をも示している。これは、視角制御ユニット5か
らの制御信号を受けて、自動雲台3c’が結像光学系3
aと撮像装置3bを一体的に回転・傾斜させる視角決め
の方式である。しかしながらミラー偏向方式も自動雲台
方式も、本発明の作用から見れば本質的に何ら異なるこ
とがないので、ミラー偏向方式を例にとりあげて、以下
の説明を行うこととする。Further, the viewing angle determining actuator of the image pickup unit of the apparatus of the present embodiment is not necessarily limited to the mirror deflection type, and there is no problem even if the viewing angle is determined by an actuator of another form. As an example thereof, FIG. 11 also shows an imaging unit 3'in another form shown by a dotted line. This is because the automatic camera platform 3c ′ receives the control signal from the viewing angle control unit 5 and the imaging optical system 3
This is a method of determining a viewing angle in which a and the image pickup device 3b are integrally rotated and tilted. However, since the mirror deflection method and the automatic pan head method are essentially the same in view of the operation of the present invention, the following description will be given taking the mirror deflection method as an example.
【0060】まず、第51ステップ(図12のST5
1)は装置に教示するステップであって、装置が撮像に
よって探索する際の倍率と本撮像の際の画像構図と対象
画像サイズを指示する教示データを入力する。図11に
示すように、構図指示データは、本撮像視野2’の画像
中心座標C’(Xc’、Yc’)に対する対象領域の重
心座標G’(Xg’、Yg’)を指定するデータであ
る。また、対象画像サイズ教示データは、図11の本撮
像対象像1’の対象(顔)領域マスクFr’サイズデー
タであって、対象領域Fh’のX軸長さによって代表し
得る場合には、Fh’を教示しておく。First, the 51st step (ST5 of FIG. 12)
Step 1) is a step of teaching the apparatus, in which a magnification when the apparatus searches for an image, an image composition at the time of actual imaging, and teaching data for instructing a target image size are input. As shown in FIG. 11, the composition instruction data is data that specifies the barycentric coordinates G ′ (Xg ′, Yg ′) of the target area with respect to the image center coordinates C ′ (Xc ′, Yc ′) of the main imaging visual field 2 ′. is there. Further, if the target image size teaching data is the target (face) area mask Fr ′ size data of the main imaging target image 1 ′ in FIG. 11 and can be represented by the X-axis length of the target area Fh ′, Teach Fh '.
【0061】装置は常時待機状態にあり、図11のセン
サ装置17が対象を検出して信号を出力すると(ST5
2)、演算ユニット10が、データ貯蔵ユニット11に
貯蔵されているセンサ出力対方向のルックアップテーブ
ルを参照して、対象の方向信号に変換する(ST5
3)。センサ装置17は、対象検出センサを備え、対象
を検出すると信号を制御演算部4へ向けて出力する。出
力伝達方式は、使用環境に応じて直結方式(実線)でも
よいし、無線方式(点線)でも可能である。センサ装置
17は、例えばステレオマイクのように発音源の方向を
知らせ得るセンサを備えた場合には、その信号を利用す
る。The device is always in a standby state, and when the sensor device 17 of FIG. 11 detects an object and outputs a signal (ST5
2) The arithmetic unit 10 refers to the lookup table of the sensor output pair direction stored in the data storage unit 11 and converts it into a target direction signal (ST5).
3). The sensor device 17 includes a target detection sensor, and outputs a signal to the control calculation unit 4 when a target is detected. The output transmission method may be a direct connection method (solid line) or a wireless method (dotted line) depending on the usage environment. When the sensor device 17 includes a sensor such as a stereo microphone that can indicate the direction of the sound source, the sensor device 17 uses the signal.
【0062】しかし、第5実施形態の自動倍率撮像装置
は、センサと本実施形態装置の設置箇所の関係から対象
方向を割り出すルックアップテーブルを備えているの
で、そのテーブルを参照して出力と対象の方向情報とを
結びつけるようにしているので、方向情報そのものを出
力するセンサ装置であることは必ずしも必要ではない。
従って、目的と状況に応じて、どのようなセンサも利用
可能である。However, the automatic magnification image pickup apparatus of the fifth embodiment is provided with a look-up table for finding the target direction from the relationship between the sensor and the installation location of the apparatus of the present embodiment. The sensor device that outputs the directional information itself is not always necessary because the sensor device outputs the directional information itself.
Therefore, any sensor can be used depending on the purpose and situation.
【0063】視角制御ユニット5は、方向信号に従って
偏向ミラー3cの偏向角を制御して対象方向に撮像視角
を決め、倍率制御ユニット8は結像光学系3aの倍率を
探索倍率に調節し(ST54)、合焦ユニット7が光景
に自動合焦して撮像制御ユニット6が撮像装置3bを制
御して撮像し、探索光景2の画像信号を出力する(ST
55)。画像処理ユニット9は光景画像を量子化し、対
象特徴パラメータを用いて光景画像中で対象領域を抽出
し、演算ユニット10がそのサイズと重心座標を算出す
る(ST56)。The viewing angle control unit 5 determines the imaging viewing angle in the target direction by controlling the deflection angle of the deflection mirror 3c according to the direction signal, and the magnification control unit 8 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a to the search magnification (ST54). ), The focusing unit 7 automatically focuses on the scene, the imaging control unit 6 controls the imaging device 3b to capture an image, and outputs the image signal of the search scene 2 (ST.
55). The image processing unit 9 quantizes the scene image, extracts the target area in the scene image using the target feature parameter, and the arithmetic unit 10 calculates the size and the barycentric coordinates (ST56).
【0064】第5の実施形態の装置は、カラー画像デー
タを用いてヒトの肌色を特徴パラメータとして顔領域を
抽出している。演算ユニット10はFr領域サイズと教
示画像サイズFr’から本撮像倍率への変倍率を算出し
(ST57)、更に、計測計測された重心座標Gを教示
構図データの画面2’の拡大顔領域重心G’にもたらす
べき視角補正データを算出する(ST58)。The apparatus of the fifth embodiment extracts the face area using the color image data with the human skin color as a characteristic parameter. The arithmetic unit 10 calculates a magnification ratio from the Fr area size and the teaching image size Fr ′ to the main imaging magnification (ST57), and further, the measured and measured barycentric coordinate G is used to display the teaching composition data screen 2 ′ center of gravity of the enlarged face area. Visual angle correction data to be brought to G ′ is calculated (ST58).
【0065】以上の本撮像用データを用いて、視角制御
ユニット5が偏向ミラー3cの偏向角を制御して視角決
めし、倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を変
倍し、撮像制御ユニット6が撮像装置3bを制御して撮
像対象の顔領域を撮像し、教示した構図通りの対象画像
2’を獲得する(ST59)。次に、本発明の第6実施
の形態である自動倍率撮像装置を説明する。第6の実施
形態の装置は、視角決めユニット及び結像光学系を可視
光撮像ユニットと共有する赤外撮像ユニットを備え、教
示された光景に視角決めして光景像を赤外・可視光撮像
し、熱・可視光画像信号を量子化して熱画像高温領域を
可視光画像に写像し、写像領域から対象領域を抽出し、
領域の位置データとサイズデータを計測し、教示構図デ
ータに従って視角決めし、倍率を変倍したのち、可視光
撮像ユニットが対象を撮像する自動倍率撮像装置であ
る。第6実施形態装置の全体構成を図13に、またその
動作ステップを図14のフロー図に示す。Using the above main imaging data, the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflection mirror 3c to determine the viewing angle, and the magnification control unit 8 scales the magnification of the imaging optical system 3a to capture an image. The control unit 6 controls the imaging device 3b to image the face area of the imaging target, and obtains the target image 2'according to the taught composition (ST59). Next, an automatic magnification imaging device according to a sixth embodiment of the present invention will be described. The apparatus according to the sixth embodiment includes an infrared imaging unit that shares a viewing angle determining unit and an imaging optical system with a visible light imaging unit, and determines the viewing angle of a taught scene to capture an infrared / visible light image of the scene. Then, the thermal / visible light image signal is quantized to map the high temperature area of the thermal image to the visible light image, and the target area is extracted from the mapped area,
This is an automatic magnification image pickup apparatus in which the visible light image pickup unit picks up an image of an object after measuring the position data and size data of the area, determining the viewing angle according to the teaching composition data, and changing the magnification. The overall configuration of the sixth embodiment device is shown in FIG. 13, and its operation steps are shown in the flowchart of FIG.
【0066】図13において、1は対象を探索する倍率
で撮像された対象像、2は対象を探索する倍率における
視野光景像であり、対象像1においては、Frは対象領
域マスク、G(Xg、Yg)は対象領域重心座標、Fh
は対象領域X軸長さであり、視野光景像2においては、
C(Xc、Yc)は視野中心座標である。また、1’は
教示構図に従って視角決めした最適倍率の対象像であ
り、2’はその場合の視野光景像であり、最適倍率の対
象像1’においては、Fr’は対象領域マスク、G’
(Xg’、Yg’)は対象領域重心座標、Fh’は対象
領域X軸長さであり、最適倍率における視野光景像2’
においては、C’(Xc’、Yc’)は視野中心座標で
ある。In FIG. 13, 1 is a target image captured at a magnification for searching a target, 2 is a view scene image at a magnification for searching a target, and in the target image 1, Fr is a target area mask and G (Xg , Yg) is the center of gravity coordinates of the target area, Fh
Is the X-axis length of the target area, and in the view scene image 2,
C (Xc, Yc) is the visual field center coordinate. Further, 1'is a target image of the optimum magnification determined by the viewing angle according to the teaching composition, 2'is a view scene image in that case, and in the target image 1'of the optimum magnification, Fr 'is a target area mask and G'.
(Xg ', Yg') is the center of gravity coordinates of the target area, Fh 'is the X-axis length of the target area, and the view field image 2'at the optimum magnification.
In, C ′ (Xc ′, Yc ′) is the center coordinate of the visual field.
【0067】図13において、第6実施形態の自動倍率
撮像装置は、変倍機能を具備した結像光学系3aと可視
光撮像装置3vと赤外撮像装置3iと視角偏向ミラー3
cから成る可視光・赤外撮像ユニット3と、制御・演算
部4と、視角制御ユニット5と、可視光・赤外撮像制御
ユニット6と、合焦ユニット7と、倍率制御ユニット8
と、画像を量子化して熱画像高温領域と可視光画像対象
領域を抽出する画像処理ユニット9と、熱画像高温領域
を可視光画像へ写像し、写像領域から対象領域の位置デ
ータとサイズデータを算出して本撮像倍率を算出する演
算ユニット10と、データ貯蔵ユニット11と、本実施
形態の全システム動作を制御するシステム制御ユニット
12と、入出力ユニット13と、通信ユニット14と、
表示ユニット15と、バス16とを備えている。In FIG. 13, the automatic magnification image pickup apparatus of the sixth embodiment has an image forming optical system 3a having a variable magnification function, a visible light image pickup apparatus 3v, an infrared image pickup apparatus 3i, and a viewing angle deflection mirror 3.
visible light / infrared image pickup unit 3, control / calculation unit 4, viewing angle control unit 5, visible light / infrared image pickup control unit 6, focusing unit 7, and magnification control unit 8
An image processing unit 9 that quantizes the image to extract the thermal image high temperature region and the visible light image target region, maps the thermal image high temperature region to the visible light image, and outputs position data and size data of the target region from the mapped region. An arithmetic unit 10 for calculating and calculating a main imaging magnification, a data storage unit 11, a system control unit 12 for controlling the entire system operation of the present embodiment, an input / output unit 13, a communication unit 14,
The display unit 15 and the bus 16 are provided.
【0068】ここで、赤外撮像装置3iは可視光撮像装
置3vと、結像光学系3aと視角偏向ミラー3cとを共
有しており、ミラー系(可視光透過赤外反射ミラーと赤
外反射ミラーの組合せミラー系)3a’によって光路を
分岐し、さらに赤外撮像装置3iは自体の光学系(図示
せず)を備えているので、可視光撮像装置3vに投影さ
れる視野と赤外撮像装置3iに投影される視野とが同一
になっている(なお、ミラー系3a’の代わりに赤外反
射プリズムを用い、直進可視光を可視光撮像装置3vで
受光し、反射赤外光を赤外撮像装置3iで受光しても、
上述のミラー系3a’と同じ効果が得られる)。Here, the infrared image pickup device 3i shares the visible light image pickup device 3v, the image forming optical system 3a and the viewing angle deflection mirror 3c, and the mirror system (visible light transmission infrared reflection mirror and infrared reflection mirror) is used. Since the optical path is branched by a combination mirror system 3a 'of mirrors and the infrared imaging device 3i is provided with its own optical system (not shown), the field of view projected to the visible light imaging device 3v and the infrared imaging. The field of view projected to the device 3i is the same (note that an infrared reflecting prism is used instead of the mirror system 3a ', and straight visible light is received by the visible light imaging device 3v, and the reflected infrared light is red. Even if the light is received by the outer imaging device 3i,
The same effect as the above-mentioned mirror system 3a 'can be obtained).
【0069】また、本実施形態の装置の可視光・赤外撮
像ユニットの視角決めアクチュエータは、必ずしもミラ
ー偏向方式に限定されるものではなく、別形態のアクチ
ュエータによって視角決めを行っても何ら差しつかえは
ない。その一例として、図13には点線で示した別形態
の撮像・撮影ユニット3’をも示している。これは、視
角制御ユニット5からの制御信号を受けて、自動雲台3
c’が結像光学系3aと可視光撮像装置3vと赤外撮像
装置3iを一体的に回転・傾斜させる視角決めの方式で
ある。しかしながらミラー偏向方式も自動雲台方式も、
本発明の作用から見れば本質的に何ら異なることがない
ので、ミラー偏向方式を例にとりあげて、以下の説明を
行うこととする。Further, the viewing angle determining actuator of the visible / infrared imaging unit of the apparatus of this embodiment is not necessarily limited to the mirror deflection type, and the viewing angle may be determined by another type of actuator. There is no. As an example thereof, FIG. 13 also shows an imaging / imaging unit 3 ′ of another form shown by a dotted line. This receives the control signal from the viewing angle control unit 5 and receives the control signal from the automatic platform 3
Reference numeral c'denotes a visual angle determining method for integrally rotating and tilting the imaging optical system 3a, the visible light image pickup device 3v, and the infrared image pickup device 3i. However, both the mirror deflection method and the automatic pan head method
Since there is essentially no difference from the viewpoint of the operation of the present invention, the following description will be given taking the mirror deflection method as an example.
【0070】まず、第61ステップ(図14のST6
1)は装置に教示するステップであって、装置が撮像に
よって探索すべき方向と撮影の際の画像構図と対象画像
サイズを指示する教示データを入力する。図13に示す
ように、構図指示データは本撮像視野2’の画面中心座
標C’(Xc’、Yc’)に対する対象領域の重心座標
G’(Xg’、Yg’)を指定するデータである。ま
た、対象画像サイズ教示データは、図13の本撮像対象
像1’の対象(顔)領域マスクFr’サイズデータであ
って、対象領域Fh’のX軸長さによって代表し得る場
合には、Fh’を教示しておく。First, the 61st step (ST6 of FIG. 14)
1) is a step of teaching the device, in which the device inputs a teaching data for instructing a direction to be searched by imaging, an image composition at the time of imaging, and a target image size. As shown in FIG. 13, the composition instruction data is data for designating the barycentric coordinates G ′ (Xg ′, Yg ′) of the target area with respect to the screen center coordinates C ′ (Xc ′, Yc ′) of the main imaging visual field 2 ′. . When the target image size teaching data is the target (face) area mask Fr ′ size data of the main imaging target image 1 ′ in FIG. 13 and can be represented by the X-axis length of the target area Fh ′, Teach Fh '.
【0071】次に、装置は教示データに従って、図13
の倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を探索倍
率に調節し、視角制御ユニット5が偏向ミラー3cの偏
向角を制御して探索方向に撮像視角を決め(探索方向は
必要により複数方向であってもよい)(ST62)、合
焦ユニット7が光景に自動合焦して可視光・赤外撮像制
御ユニット6が両撮像装置3i、3vを制御して赤外・
可視光撮像し、探索光景2の熱画像信号と可視光画像信
号を出力する(ST63)。画像処理ユニット9は両画
像を量子化し、熱画像の中の高温領域を抽出する。演算
ユニット10はこの熱画像高温領域を可視光画像へ写像
し(ST65)、画像処理ユニット9が対象特徴パラメ
ータを用いて写像領域の中から対象領域を抽出し、演算
ユニット10がそのサイズと重心座標を算出する(ST
66)。第6の実施形態の装置は、カラー画像データを
用いてヒトの肌色を特徴パラメータとして熱画像写像領
域から顔領域を抽出している。Next, the apparatus follows the teaching data and the data shown in FIG.
The magnification control unit 8 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a to the search magnification, and the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflecting mirror 3c to determine the imaging viewing angle in the search direction. (ST62), the focusing unit 7 automatically focuses on the scene, and the visible light / infrared image pickup control unit 6 controls both image pickup devices 3i and 3v so that the infrared ray
Visible light is imaged and the thermal image signal and the visible light image signal of the search scene 2 are output (ST63). The image processing unit 9 quantizes both images and extracts high temperature regions in the thermal image. The arithmetic unit 10 maps the high temperature area of the thermal image to a visible light image (ST65), the image processing unit 9 extracts the target area from the mapped area using the target feature parameter, and the arithmetic unit 10 calculates the size and the center of gravity thereof. Calculate coordinates (ST
66). The apparatus according to the sixth embodiment extracts the face area from the thermal image mapping area using the human skin color as a feature parameter using color image data.
【0072】そこで演算ユニット10はFr領域サイズ
と教示画像サイズFr’から撮像倍率への変倍率を算出
し(ST67)、更に、計測された重心座標Gを教示構
図データの画面2’の拡大顔領域重心G’にもたらすべ
き視角補正データを算出する(ST68)。以上の本撮
像用データを用いて、視角制御ユニット5が偏向ミラー
3cの偏向角を制御して視角決めし、倍率制御ユニット
8が結像光学系3aの倍率を変倍し、可視光・赤外撮像
制御ユニット6が可視光撮像装置3vを制御して対象の
顔領域を撮像し、教示した構図通りの対象画像2’を獲
得する(ST69)。Then, the arithmetic unit 10 calculates a scaling ratio from the Fr area size and the teaching image size Fr 'to the imaging magnification (ST67), and further, the measured barycentric coordinate G is used as an enlarged face of the teaching composition data screen 2'. Visual angle correction data to be brought to the area center of gravity G'is calculated (ST68). Using the above main imaging data, the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflection mirror 3c to determine the viewing angle, and the magnification control unit 8 scales the magnification of the imaging optical system 3a so that visible light / red The outer image pickup control unit 6 controls the visible light image pickup device 3v to pick up an image of the face area of the target, and obtains the target image 2'according to the taught composition (ST69).
【0073】次に、本発明の第7の実施の形態である自
動倍率撮影装置を説明する。第7の実施形態の装置は、
視角決めユニット及び結像光学系を撮像ユニットと共有
する撮影ユニットを備え、教示された光景に視角決めし
て光景像を撮像し、光景画像信号を量子化して対象領域
を抽出し、領域の位置データとサイズデータを計測し、
教示構図データに従って視角決めし、倍率を変倍したの
ち、撮影ユニットが対象を撮影する自動倍率撮影装置で
ある。第7実施形態装置の全体構成を図15に、またそ
の動作ステップを図16のフロー図に示す。Next, an automatic magnification photographing device according to a seventh embodiment of the present invention will be described. The device of the seventh embodiment is
Equipped with a photographing unit that shares a view angle determining unit and an image forming optical system with an image capturing unit, the view angle is determined for the taught scene to capture a scene image, the scene image signal is quantized to extract the target area, and the position of the area is determined. Measure data and size data,
This is an automatic magnification photographing apparatus in which the photographing unit photographs a target after the viewing angle is determined according to the teaching composition data and the magnification is changed. The overall configuration of the seventh embodiment device is shown in FIG. 15, and its operation steps are shown in the flow chart of FIG.
【0074】図15において、1は対象を探索する倍率
で撮像された対象像、2は対象を探索する倍率における
視野光景像であり、対象像1においてはFrは対象領域
マスク、G(Xg、Yg)は対象領域重心座標、Fhは
対象領域X軸長さであり、視野光景像2においては、C
(Xc、Yc)は視野中心座標である。また、1’は教
示構図に従って視角決めした最適倍率の対象像であり、
2’はその場合の視野光景像であり、最適倍率の対象像
1’においては、Fr’は対象領域マスク、G’(X
g’、Yg’)は対象領域重心座標、Fh’は対象領域
X軸長さであり、最適倍率における視野光景像2’にお
いては、C’(Xc’、Yc’)は視野中心座標であ
る。In FIG. 15, 1 is a target image captured at a magnification for searching a target, 2 is a view scene image at a magnification for searching a target, and in the target image 1, Fr is a target area mask and G (Xg, Yg) is the coordinate of the center of gravity of the target area, Fh is the length of the X axis of the target area, and in the view scene image 2, C
(Xc, Yc) are visual field center coordinates. Further, 1'is a target image of the optimum magnification determined by the viewing angle according to the teaching composition,
2'is a view scene image in that case, and in the target image 1'of the optimum magnification, Fr 'is a target area mask and G' (X
g ′, Yg ′) is the target area barycentric coordinate, Fh ′ is the target area X-axis length, and C ′ (Xc ′, Yc ′) is the visual field center coordinate in the visual field scene image 2 ′ at the optimum magnification. .
【0075】図15において、第7実施形態の自動倍率
撮影装置は、変倍機能を具備した結像光学系3aと撮像
装置3bと視角偏向ミラー3cと撮影ユニット3dから
成る撮像・撮影ユニット3と、制御・演算部4と、視角
制御ユニット5と、撮像・撮影制御ユニット6と、合焦
ユニット7と、倍率制御ユニット8と、画像を量子化し
て対象領域を抽出する画像処理ユニット9と、対象領域
の位置データとサイズデータを算出して撮影倍率を算出
する演算ユニット10と、データ貯蔵ユニット11と、
本実施形態の全システム動作を制御するシステム制御ユ
ニット12と、入出力ユニット13と、通信ユニット1
4と、表示ユニット15と、バス16とを備えている。In FIG. 15, the automatic magnification photographing apparatus of the seventh embodiment includes an imaging optical system 3a having a variable magnification function, an image pickup apparatus 3b, an image pickup / photographing unit 3 including a viewing angle deflection mirror 3c and a photographing unit 3d. A control / calculation unit 4, a viewing angle control unit 5, an imaging / imaging control unit 6, a focusing unit 7, a magnification control unit 8, and an image processing unit 9 for quantizing an image to extract a target area, An arithmetic unit 10 which calculates position data and size data of the target area to calculate an imaging magnification; a data storage unit 11;
A system control unit 12 for controlling the entire system operation of the present embodiment, an input / output unit 13, and a communication unit 1
4, a display unit 15, and a bus 16.
【0076】ここで、撮影ユニット3dは撮像装置3b
と、結像光学系3aと視角偏向ミラー3cとを共有して
おり、ミラー系(ハーフミラーとミラーの組合せミラー
系)3a’によって光路を分岐し、さらに撮影ユニット
3dは自体の光学系(図示せず)を備えているので、撮
像装置3bに投影される視野と撮影ユニット3の撮影用
のフィルム面(通常35mm)に投影される視野とが同
一になっている。Here, the photographing unit 3d is the image pickup device 3b.
, The imaging optical system 3a and the viewing-angle deflecting mirror 3c are shared, the optical path is branched by a mirror system (a combination mirror system of a half mirror and a mirror) 3a ′, and the photographing unit 3d further includes its own optical system (see FIG. (Not shown), the visual field projected on the image pickup device 3b and the visual field projected on the film surface (usually 35 mm) of the photographing unit 3 for photographing are the same.
【0077】また、本実施形態の装置の撮像・撮影ユニ
ットの視角決めアクチュエータは、必ずしもミラー偏向
方式に限定されるものではなく、別形態のアクチュエー
タによって視角決めを行っても何ら差しつかえはない。
その一例として、図15には点線で示した別形態の撮像
・撮影ユニット3’をも示している。これは、視角制御
ユニット5からの制御信号を受けて、自動雲台3c’が
結像光学系3aと撮像装置3bと撮影ユニット3dを一
体的に回転・傾斜させる視角決めの方式である。しかし
ながらミラー偏向方式も自動雲台方式も、本発明の作用
から見れば本質的に何ら異なることがないので、ミラー
偏向方式を例にとりあげて、以下の説明を行うこととす
る。Further, the viewing angle determining actuator of the imaging / photographing unit of the apparatus of this embodiment is not necessarily limited to the mirror deflection type, and the viewing angle may be determined by another type of actuator without any problem.
As an example thereof, FIG. 15 also shows another form of imaging / imaging unit 3'shown by a dotted line. This is a method of determining the viewing angle in which the automatic camera platform 3c ′ integrally rotates and tilts the imaging optical system 3a, the imaging device 3b, and the imaging unit 3d in response to a control signal from the viewing angle control unit 5. However, since the mirror deflection method and the automatic pan head method are essentially the same in view of the operation of the present invention, the following description will be given taking the mirror deflection method as an example.
【0078】まず、第71ステップ(図16のST7
1)は装置に教示するステップであって、装置が撮像に
よって探索すべき方向と撮像の際の画像構図と対象画像
サイズを指示する教示データを入力する。図15に示す
ように、構図指示データは撮像視野2’の画像中心座標
C’(Xc’、Yc’)に対する対象領域の重心座標
G’(Xg’、Yg’)を指定するデータである。ま
た、対象画像サイズ教示データは、図15の本撮像対象
像1’の対象(顔)領域マスクFr’サイズデータであ
って、対象領域Fh’のX軸長さによって代表し得る場
合には、Fh’を教示しておく。First, the 71st step (ST7 of FIG. 16)
1) is a step of teaching the device, in which the device inputs the teaching data for instructing the direction to be searched by imaging, the image composition at the time of imaging, and the target image size. As shown in FIG. 15, the composition instruction data is data for designating the barycentric coordinates G ′ (Xg ′, Yg ′) of the target area with respect to the image center coordinates C ′ (Xc ′, Yc ′) of the imaging visual field 2 ′. When the target image size teaching data is the target (face) area mask Fr ′ size data of the main imaging target image 1 ′ in FIG. 15 and can be represented by the X-axis length of the target area Fh ′, Teach Fh '.
【0079】次に、装置は教示データに従って、図15
の倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を探索倍
率に調節し、視角制御ユニット5が偏向ミラー3cの偏
向角を制御して探索方向に撮像視角を決め(探索方向は
必要により複数方向であってもよい)(ST72)、合
焦ユニット7が光景に自動合焦して撮像・撮影ユニット
6が撮像装置3bを制御して撮像し、探索光景2の画像
信号を出力する(ST73)。画像処理ユニット9は両
画像を量子化し、対象特徴パラメータを用いて光景画像
中で対象領域の有無を探索する(ST74)。第7の実
施形態の装置は、カラー画像データを用いてヒトの肌色
を特徴パラメータとして顔領域を抽出している。Next, the apparatus follows the teaching data, as shown in FIG.
The magnification control unit 8 adjusts the magnification of the imaging optical system 3a to the search magnification, and the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflecting mirror 3c to determine the imaging viewing angle in the search direction. (ST72), the focusing unit 7 automatically focuses on the scene, and the image capturing / capturing unit 6 controls the image capturing device 3b to capture an image, and outputs the image signal of the search scene 2 (ST73). . The image processing unit 9 quantizes both images and searches for the presence or absence of the target area in the scene image using the target feature parameters (ST74). The apparatus of the seventh embodiment extracts the face area using the color image data with the human skin color as a characteristic parameter.
【0080】そこで、画像処理ユニット9が対象像1の
顔領域を検出すると、ST75はYESとなってルート
(A)をたどって顔領域Frを抽出し、演算ユニット1
0がそのサイズと重心座標を算出する(ST76)。演
算ユニット10はFr領域サイズと教示サイズFr’か
ら撮影倍率への変倍率を算出し(ST77)、更に、計
測された重心座標Gを教示構図データの画面2’の拡大
顔領域重心G’にもたらすべき視角補正データを算出す
る(ST78)。Therefore, when the image processing unit 9 detects the face area of the target image 1, ST75 becomes YES and the route area (A) is traced to extract the face area Fr.
0 calculates its size and barycentric coordinates (ST76). The arithmetic unit 10 calculates a scaling ratio from the Fr area size and the teaching size Fr ′ to the imaging magnification (ST77), and further, the measured barycentric coordinate G is used as the enlarged face area barycenter G ′ of the screen 2 ′ of the teaching composition data. The viewing angle correction data to be brought in is calculated (ST78).
【0081】以上の撮影用データを用いて、視角制御ユ
ニット5が偏向ミラー3cの偏向角を制御して視角決め
し、倍率制御ユニット8が結像光学系3aの倍率を変倍
し、撮像・撮影制御ユニット6が撮像・撮影ユニット3
を制御して撮影ユニット3dが対象の顔領域を撮影し、
教示した構図通りの対象写真2’を獲得する(ST7
9)。Using the above photographing data, the viewing angle control unit 5 controls the deflection angle of the deflection mirror 3c to determine the viewing angle, and the magnification control unit 8 scales the magnification of the imaging optical system 3a for imaging. The imaging control unit 6 is the imaging / imaging unit 3
By controlling the photographing unit 3d to photograph the target face area,
Acquire the target photograph 2'according to the taught composition (ST7
9).
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明によれば、倍率によって変わる撮
像素子の相対的解像度を、対象画像の空間周波数と素子
の対象空間周波数受容帯域との相対関係から捉え、対象
画像の空間周波数を計測評価することによって、最適倍
率を自動的に見出して変倍して撮像する技術を実現した
ので、自動カメラにおいて、解像度不適の画像を撮像す
ることがなくなり、十分な画質の対象画像を得ることが
できるようになった。また本発明により、予め求める対
象画像のサイズを教示しておけば、対象像を抽出して自
動計測し、倍率を変倍して撮像し、教示サイズの対象画
像を得る技術をも実現した。更に、本発明によって、撮
像装置によって変倍した倍率で対象を撮影する技術を実
現したので、教示したサイズの対象写真を撮影すること
ができるようになった。According to the present invention, the relative resolution of the image sensor, which changes depending on the magnification, is detected from the relative relationship between the spatial frequency of the target image and the target spatial frequency acceptance band of the element, and the spatial frequency of the target image is measured and evaluated. By doing so, the technology for automatically finding the optimum magnification and varying the magnification and capturing an image is realized, so that an automatic camera does not capture an image with inappropriate resolution, and a target image with sufficient image quality can be obtained. It became so. Further, according to the present invention, if the size of the target image to be obtained is taught in advance, the technique of extracting the target image, automatically measuring it, and changing the magnification to pick up the image to obtain the target image of the taught size is also realized. Further, according to the present invention, since the technology for photographing an object at a magnification scaled by the image pickup apparatus has been realized, it becomes possible to take an object photograph of the taught size.
【0083】以下、本発明の効果を各請求項に従って説
明する。請求項1に係る発明により、結像手段が倍率を
変倍して対象像を撮像手段に結像することができ、結像
した対象像を撮像手段が撮像して画像信号を出力し、画
像処理手段が画像信号を量子化して空間波として出力
し、演算手段が空間波形を周波数分析し、画像評価手段
が空間波形を評価し、対象画像を分析して倍率を変倍す
る自動倍率撮像装置を実現できた。この自動倍率撮像装
置によれば、前記画像評価手段が、倍率を変倍して撮像
した対象画像の空間波形を評価して、対象画像空間周波
数帯域が前記撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に収
まる倍率を見出し、前記結像手段がその倍率に変倍し前
記撮像手段が対象を撮像することによって、対象の最適
解像度画像を獲得することができる。The effects of the present invention will be described below with reference to the claims. According to the first aspect of the invention, the image forming unit can change the magnification to form the target image on the image capturing unit, the image forming unit captures the formed target image, outputs an image signal, and outputs the image. The processing unit quantizes the image signal and outputs it as a spatial wave, the arithmetic unit frequency-analyzes the spatial waveform, the image evaluation unit evaluates the spatial waveform, analyzes the target image, and magnifies the magnification automatically. Was realized. According to this automatic magnification imaging device, the image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, and the target image spatial frequency band falls within the element spatial frequency acceptance band of the imaging means. The optimum resolution image of the target can be obtained by finding a magnification that can be accommodated, the image forming unit varying the magnification, and the image capturing unit capturing the image of the target.
【0084】請求項2に係わる発明により、結像手段が
倍率を変倍して対象像を撮像手段に結像することがで
き、撮像手段が結像した対象像を撮像して画像信号を出
力し、画像処理手段が画像信号を量子化して空間波とし
て出力し、演算手段が空間波形を周波数分析し、画像評
価手段が空間波形を評価し、対象画像を分析して倍率を
変倍する自動倍率撮像装置を実現できた。この自動倍率
撮像装置によれば、前記画像評価手段は、倍率を変倍し
て撮像した対象画像の空間波形を評価して、対象画像に
とって必要な空間周波数帯域が前記撮像手段の素子空間
周波数受容帯域内に収まる倍率を見出し、前記結像手段
がその倍率に変倍し前記撮像手段が対象を撮像すること
によって、対象の最適解像度画像を獲得することができ
る。According to the second aspect of the present invention, the image forming means can change the magnification to form the target image on the image pickup means, and the image pickup means picks up the target image and outputs the image signal. Then, the image processing means quantizes the image signal and outputs it as a spatial wave, the arithmetic means frequency-analyzes the spatial waveform, the image evaluation means evaluates the spatial waveform, analyzes the target image, and scales the magnification automatically. A magnification imaging device was realized. According to this automatic magnification imaging device, the image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification so that the spatial frequency band required for the target image is the element spatial frequency reception of the imaging means. The optimum resolution image of the target can be obtained by finding the magnification that falls within the band, changing the magnification by the imaging unit, and imaging the target by the imaging unit.
【0085】請求項3に係わる発明により、視角決め手
段が撮像視野を光学的に位置決めし、結像手段が倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段に結像するこ
とができ、撮像手段が光景像あるいは対象像を撮像し、
画像処理手段が光景画像信号を量子化して対象領域を抽
出しその位置データを出力すると共にその領域内画像信
号を空間波として出力し、演算手段が空間波形を周波数
分析し、画像評価手段が空間波形を評価し、対象画像を
分析して倍率を変倍する自動倍率撮像装置を実現でき
た。この自動倍率撮像装置によれば、前記視角決め手段
が、対象領域位置データに従って対象に視角決めし、前
記画像評価手段は、倍率を変倍して撮像した対象画像の
空間波形を評価して、対象画像にとって必要な空間周波
数帯域が前記撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に収
まる倍率を見出し、前記結像手段がその倍率に変倍し前
記撮像手段が対象を撮像することによって、対象の最適
解像度画像を獲得することができる。According to the third aspect of the present invention, the viewing angle determining means optically positions the image pickup field, and the image forming means changes the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means. The image capturing means captures the scene image or the target image,
The image processing means quantizes the scene image signal to extract the target area, outputs its position data, outputs the image signal in the area as a spatial wave, the arithmetic means frequency-analyzes the spatial waveform, and the image evaluation means spatially It was possible to realize an automatic magnification imaging device that evaluates the waveform, analyzes the target image, and changes the magnification. According to this automatic magnification imaging device, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target region position data, and the image evaluation unit evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, Optimizing the target by finding a magnification within which the spatial frequency band required for the target image falls within the element spatial frequency acceptance band of the image pickup means, the image forming means scaling the magnification, and the image pickup means picking up the image of the target. A resolution image can be acquired.
【0086】請求項4に係わる発明により、視角決め手
段が撮像視野を光学的に位置決めし、結像手段が倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段に結像するこ
とができ、撮像手段が光景像あるいは対象像を撮像し、
画像処理手段が光景画像信号を量子化して対象領域を抽
出し、演算手段が対象領域の位置及びサイズを計測して
教示サイズデータと対象領域サイズの計測データから変
倍率を算出する自動倍率撮像装置を実現できた。この自
動倍率撮像装置によれば、前記視角決め手段は、対象領
域位置データに従って対象に視角決めし、前記演算手段
が算出した変倍率で前記結像手段が倍率を変倍して前記
撮像手段が対象を撮像することによって、教示サイズの
対象画像を獲得することができる。According to the invention of claim 4, the viewing angle determining means optically positions the image pickup field, and the image forming means changes the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means. The image capturing means captures the scene image or the target image,
The image processing unit quantizes the scene image signal to extract the target region, and the calculation unit measures the position and size of the target region and calculates the scaling factor from the teaching size data and the measurement data of the target region size. Was realized. According to this automatic magnification imaging device, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target region position data, and the imaging unit scales the magnification with the scaling ratio calculated by the computing unit. By capturing an image of the target, a target size target image can be obtained.
【0087】請求項5に係わる発明により、検出手段が
対象を検出して検出信号を出力し、信号変換手段が検出
信号を対象方向信号に変換し、視角決め手段が対象方向
信号に従って撮像視野を対象方向に光学的に位置決め
し、結像手段が倍率を変倍して光景像あるいは対象像を
撮像手段に結像することができ、撮像手段が光景像ある
いは対象像を撮像し、画像処理手段が光景画像信号を量
子化して対象領域を抽出し、演算手段が対象領域の位置
及びサイズを計測して教示サイズデータと対象領域サイ
ズの計測データから変倍率を算出する自動倍率撮像装置
を実現できた。この自動倍率撮像装置によれば、前記視
角決め手段は、対象領域位置データに従って対象に視角
決めし、前記演算手段が算出した変倍率で前記結像手段
が倍率を変倍して前記撮像手段が対象を撮像することに
よって、教示サイズの対象画像を獲得することができ
る。According to the invention of claim 5, the detecting means detects the object and outputs the detection signal, the signal converting means converts the detection signal into the object direction signal, and the viewing angle determining means changes the imaging visual field according to the object direction signal. Optically positioned in the target direction, the image forming means can change the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means, the image pickup means picks up the scene image or the target image, and the image processing means. Realizes an automatic magnification imaging device in which a scene image signal is quantized to extract a target area, a calculating unit measures a position and a size of the target area, and a scaling ratio is calculated from teaching size data and measurement data of the target area size. It was According to this automatic magnification imaging device, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target region position data, and the imaging unit scales the magnification with the scaling ratio calculated by the computing unit. By capturing an image of the target, a target size target image can be obtained.
【0088】請求項6に係わる発明により、視角決め手
段が撮像視野を光学的に位置決めし、結像手段が倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段に結像するこ
とができ、撮像手段が同一視野の光景像あるいは対象像
を可視光撮像及び赤外撮像し、画像処理手段が熱画像信
号を量子化して高温領域を抽出し、画像処理手段が可視
光画像信号を量子化した演算手段が高温領域を可視光画
像へ写像する自動倍率撮影装置を実現することができ
た。この自動倍率撮像装置によれば、前記画像処理手段
は、可視光画像写像領域から対象領域を抽出し、演算手
段は対象領域の位置及びサイズを計測して教示サイズデ
ータと対象領域サイズの計測データから変倍率を算出
し、前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って
対象に視角決めし、前記演算手段が算出した変倍率で前
記結像手段が倍率を変倍して前記撮像手段が対象を可視
光撮像することによって、教示サイズの対象画像を獲得
することができる。According to the invention of claim 6, the viewing angle determining means optically positions the image pickup field, and the image forming means changes the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means. The image pickup means picks up a visible light image and an infrared image of the scene image or the target image in the same field of view, the image processing means quantizes the thermal image signal to extract a high temperature region, and the image processing means quantizes the visible light image signal. It was possible to realize an automatic magnification photographing device in which the calculation means maps a high temperature region onto a visible light image. According to this automatic magnification imaging device, the image processing means extracts a target area from the visible light image mapping area, and the computing means measures the position and size of the target area to measure the teaching size data and the measurement data of the target area size. Then, the viewing angle determining means determines the viewing angle of the target according to the target area position data, and the imaging means scales the magnification with the scaling ratio calculated by the computing means, and the imaging means targets the target. By capturing visible light, a target image of the teaching size can be obtained.
【0089】請求項7に係わる発明により、視角決め手
段が撮像視野を光学的に位置決めし、結像手段が倍率を
変倍して光景像あるいは対象像を撮像手段及び撮影手段
に結像することができ、撮像手段が光景像あるいは対象
像を撮像し、撮影手段が対象像を撮影し、画像処理手段
が光景画像信号を量子化して対象領域を抽出し、演算手
段が対象領域の位置及びサイズを計測して教示サイズデ
ータと対象領域サイズの計測データから変倍率を算出す
る自動倍率撮影装置を実現することができた。この自動
倍率撮影装置によれば、前記視角決め手段が、対象領域
位置データに従って対象に視角決めし、前記演算手段が
算出した変倍率で前記結像手段が倍率を変倍して前記撮
影手段が対象を撮影することによって、教示サイズの対
象写真を獲得することができる。According to the invention of claim 7, the viewing angle determining means optically positions the imaging visual field, and the imaging means magnifies the magnification to form a scene image or a target image on the imaging means and the imaging means. The imaging means captures the scene image or the target image, the imaging means captures the target image, the image processing means quantizes the scene image signal to extract the target area, and the computing means positions and size of the target area. It has been possible to realize an automatic magnification photographing device which measures and calculates the scaling factor from the teaching size data and the measurement data of the target area size. According to this automatic magnification photographing device, the visual angle determining means determines the visual angle of the target according to the target area position data, and the image forming means scales the magnification by the scaling ratio calculated by the calculating means, and the photographing means operates. By photographing the target, it is possible to obtain a target size target photograph.
【図1】本発明の第1実施形態自動倍率撮像装置の全体
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同第1実施形態自動倍率撮像装置の動作ステッ
プを示すフロー図である。FIG. 2 is a flowchart showing operation steps of the automatic magnification imaging device according to the first embodiment.
【図3】本発明に係わる倍率によって変化する対象像サ
イズと撮像素子及び画素サイズの関係を空間周波数によ
って示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a target image size that varies according to a magnification and an image pickup element and a pixel size according to a spatial frequency according to the present invention.
【図4】倍率によって変化する対象像の明度ヒストグラ
ム空間周波数分布と、撮像素子空間周波数受容帯域の関
係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a lightness histogram spatial frequency distribution of a target image that changes according to a magnification and an image sensor spatial frequency acceptance band.
【図5】本発明の第2実施形態自動倍率撮像装置の全体
構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】同第2実施形態自動倍率撮像装置の動作ステッ
プを示すフロー図である。FIG. 6 is a flowchart showing operation steps of the automatic magnification imaging device according to the second embodiment.
【図7】本発明の第3実施形態自動倍率撮像装置の全体
構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a third embodiment of the present invention.
【図8】同第3実施形態自動倍率撮像装置の動作ステッ
プを示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing operation steps of the automatic magnification imaging device according to the third embodiment.
【図9】本発明の第4実施形態自動倍率撮像装置の全体
構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】同第4実施形態自動倍率撮像装置の動作ステ
ップを示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing operation steps of the automatic magnification imaging device according to the fourth embodiment.
【図11】本発明の第5実施形態自動倍率撮像装置の全
体構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】同第5実施形態自動倍率撮像装置の動作ステ
ップを示すフロー図である。FIG. 12 is a flowchart showing operation steps of the automatic magnification imaging device according to the fifth embodiment.
【図13】本発明の第6実施形態自動倍率撮像装置の全
体構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図14】同第6実施形態自動倍率撮像装置の動作ステ
ップを示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing operational steps of the automatic magnification imaging device according to the sixth embodiment.
【図15】本発明の第7実施形態自動倍率撮影装置の全
体構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an overall configuration of an automatic magnification photographing device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図16】同第7実施形態自動倍率撮影装置の動作ステ
ップを示すフロー図である。FIG. 16 is a flowchart showing operational steps of the automatic magnification photographing device according to the seventh embodiment.
1 対象 2 撮像倍率における視野 3 撮像ユニット 3a 結像光学系 3b 撮像装置 5 撮像制御ユニット 6 倍率制御ユニット 7 合焦ユニット 9 画像処理ユニット 10 演算ユニット 11 画像評価ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target 2 Field of view at imaging magnification 3 Imaging unit 3a Imaging optical system 3b Imaging device 5 Imaging control unit 6 Magnification control unit 7 Focusing unit 9 Image processing unit 10 Arithmetic unit 11 Image evaluation unit
Claims (7)
得る結像手段と、結像した対象像を撮像して画像信号を
出力する撮像手段と、画像信号を量子化して空間波とし
て出力する画像処理手段と、空間波形を周波数分析する
演算手段と、空間波形を評価する画像評価手段とを備
え、対象画像を分析して倍率を変倍する自動倍率撮像装
置であって、 前記画像評価手段は、倍率を変倍して撮像した対象画像
の空間波形を評価して、対象画像空間周波数帯域が前記
撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に収まる倍率を見
出し、前記結像手段がその倍率に変倍し前記撮像手段が
対象を撮像することによって、対象の最適解像度画像を
獲得することを特徴とする自動倍率撮像装置。1. An image forming means capable of forming a target image on an image pickup means by changing the magnification, an image pickup means for picking up the formed target image and outputting an image signal, and quantizing the image signal. What is claimed is: 1. An automatic magnification imaging apparatus, comprising: an image processing means for outputting as a spatial wave; a computing means for frequency-analyzing a spatial waveform; and an image evaluation means for evaluating a spatial waveform, which analyzes a target image to change the magnification. The image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, finds a magnification within which the target image spatial frequency band falls within the element spatial frequency acceptance band of the imaging means, and forms the image. An automatic magnification image pickup device, characterized in that the means obtains an optimum resolution image of the object by changing the magnification to that and the image pickup means picks up an image of the object.
得る結像手段と、結像した対象像を撮像して画像信号を
出力する撮像手段と、画像信号を量子化して空間波とし
て出力する画像処理手段と、空間波形を周波数分析する
演算手段と、空間波形を評価する画像評価手段とを備
え、対象画像を分析して倍率を変倍する自動倍率撮像装
置であって、 前記画像評価手段は、倍率を変倍して撮像した対象画像
の空間波形を評価して、対象画像にとって必要な空間周
波数帯域が前記撮像手段の素子空間周波数受容帯域内に
収まる倍率を見出し、前記結像手段がその倍率に変倍し
前記撮像手段が対象を撮像することによって、対象の最
適解像度画像を獲得することを特徴とする自動倍率撮像
装置。2. An image forming means capable of forming a target image on an image pickup means by changing the magnification, an image pickup means for picking up the formed target image and outputting an image signal, and quantizing the image signal. What is claimed is: 1. An automatic magnification imaging apparatus, comprising: an image processing means for outputting as a spatial wave; a computing means for frequency-analyzing a spatial waveform; and an image evaluation means for evaluating a spatial waveform, which analyzes a target image to change the magnification. The image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, and finds a magnification in which the spatial frequency band required for the target image falls within the element spatial frequency acceptance band of the imaging means, An automatic magnification imaging apparatus, characterized in that the image forming means scales the magnification and the image pickup means picks up an image of an object to obtain an optimum resolution image of the object.
手段と、倍率を変倍して光景像あるいは対象像を撮像手
段に結像し得る結像手段と、光景像あるいは対象像を撮
像する撮像手段と、光景画像信号を量子化して対象領域
を抽出しその位置データを出力すると共にその領域内画
像信号を空間波として出力する画像処理手段と、空間波
形を周波数分析する演算手段と、空間波形を評価する画
像評価手段とを備え、対象の方向に視角決めし、対象画
像を分析して倍率を変倍する自動倍率撮像装置であっ
て、 前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って対象
に視角決めし、前記画像評価手段は、倍率を変倍して撮
像した対象画像の空間波形を評価して、対象画像にとっ
て必要な空間周波数帯域が前記撮像手段の素子空間周波
数受容帯域内に収まる倍率を見出し、前記結像手段がそ
の倍率に変倍し前記撮像手段が対象を撮像することによ
って、対象の最適解像度画像を獲得することを特徴とす
る自動倍率撮像装置。3. A view angle determining means for optically positioning an image pickup field, an image forming means for changing a magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means, and a scene image or a target image. Imaging means, image processing means for quantizing a scene image signal to extract a target area, outputting position data thereof, and outputting an image signal in the area as a spatial wave, arithmetic means for frequency-analyzing the spatial waveform, and space. An automatic magnification imaging device comprising: an image evaluation unit that evaluates a waveform; the viewing angle is determined in the direction of the target; and the target image is analyzed to change the magnification, wherein the viewing angle determination unit is the target region position data. The viewing angle is determined, and the image evaluation means evaluates the spatial waveform of the target image captured by changing the magnification, and the spatial frequency band required for the target image is within the element spatial frequency acceptance band of the imaging means. An automatic magnification imaging apparatus, which finds a magnification within a range, the imaging unit magnifies the magnification, and the imaging unit captures an image of the object to obtain an optimum resolution image of the object.
手段と、倍率を変倍して光景像あるいは対象像を撮像手
段に結像し得る結像手段と、光景像あるいは対象像を撮
像する撮像手段と、光景画像信号を量子化して対象領域
を抽出する画像処理手段と、対象領域の位置及びサイズ
を計測して教示サイズデータと対象領域サイズの計測デ
ータから変倍率を算出する演算手段とを備えた自動倍率
撮像装置であって、 前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って対象
に視角決めし、前記演算手段が算出した変倍率で前記結
像手段が倍率を変倍して前記撮像手段が対象を撮像する
ことによって、教示サイズの対象画像を獲得することを
特徴とする自動倍率撮像装置。4. A view angle determining means for optically positioning an image pickup field, an image forming means for changing the magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means, and a scene image or a target image. Image pickup means, image processing means for quantizing the scene image signal to extract the target area, and computing means for measuring the position and size of the target area and calculating the scaling factor from the teaching size data and the measured data of the target area size. In the automatic magnification imaging device, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target area position data, and the imaging unit scales the magnification with the scaling ratio calculated by the computing unit. An automatic magnification imaging device, characterized in that a target image of a taught size is acquired by the means capturing an image of the object.
段と、検出信号を対象方向信号に変換する信号変換手段
と、対象方向信号に従って撮像視野を対象方向に光学的
に位置決めする視角決め手段と、倍率を変倍して光景像
あるいは対象像を撮像手段に結像し得る結像手段と、光
景像あるいは対象像を撮像する撮像手段と、光景画像信
号を量子化して対象領域を抽出する画像処理手段と、対
象領域の位置及びサイズを計測して教示サイズデータと
対象領域サイズの計測データから変倍率を算出する演算
手段とを備えた自動倍率撮像装置であって、 前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って対象
に視角決めし、前記演算手段が算出した変倍率で前記結
像手段が倍率を変倍して前記撮像手段が対象を撮像する
ことによって、教示サイズの対象画像を獲得することを
特徴とする自動倍率撮像装置。5. A detection means for detecting a target and outputting a detection signal, a signal conversion means for converting the detection signal into a target direction signal, and a visual angle determination for optically positioning the imaging field of view in the target direction according to the target direction signal. Means, an image forming means capable of forming a scene image or a target image on the image pickup means by changing the magnification, an image pickup means for picking up the scene image or the target image, and a scene image signal being quantized to extract a target area. An automatic magnification image pickup apparatus comprising: an image processing unit for performing a measurement, a calculation unit that measures a position and a size of a target region, and calculates a scaling factor from teaching size data and measurement data of the target region size. Determines the viewing angle of the target according to the target region position data, the imaging unit scales the magnification with the scaling ratio calculated by the calculation unit, and the imaging unit images the target to determine the teaching size. An automatic magnification imaging device characterized by acquiring a target image.
手段と、倍率を変倍して光景像あるいは対象像を撮像手
段に結像し得る結像手段と、同一視野の光景像あるいは
対象像を可視光撮像及び赤外撮像する撮像手段と、熱画
像信号を量子化して高温領域を抽出する画像処理手段
と、画像処理手段が可視光画像信号を量子化した可視光
画像へ高温領域を写像する演算手段とを備えた自動倍率
撮像装置であって、 前記画像処理手段は、可視光画像写像領域から対象領域
を抽出し、演算手段は対象領域の位置及びサイズを計測
して教示サイズデータと対象領域サイズの計測データか
ら変倍率を算出し、前記視角決め手段は、対象領域位置
データに従って対象に視角決めし、前記演算手段が算出
した変倍率で前記結像手段が倍率を変倍して前記撮像手
段が対象を可視光撮像することによって、教示サイズの
対象画像を獲得することを特徴とする自動倍率撮像装
置。6. A view angle determining means for optically positioning an image pickup field, an image forming means for changing a magnification to form a scene image or a target image on the image pickup means, and a scene image or a target image in the same field of view. Image pickup means for picking up visible light and infrared rays, image processing means for quantizing a thermal image signal to extract a high temperature region, and image processing means for mapping the high temperature region onto a visible light image obtained by quantizing the visible light image signal. The image processing means extracts a target area from the visible light image mapping area, and the calculating means measures the position and size of the target area to obtain teaching size data. The scaling factor is calculated from the measurement data of the target region size, the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target region position data, and the imaging unit scales the scaling factor with the scaling factor calculated by the computing unit. The imaging hand An automatic magnification imaging device, wherein a stage captures an object image of a taught size by imaging the object with visible light.
手段と、倍率を変倍して光景像あるいは対象像を撮像手
段及び撮影手段に結像し得る結像手段と、光景像あるい
は対象像を撮像する撮像手段と、対象像を撮影する撮影
手段と、光景画像信号を量子化して対象領域を抽出する
画像処理手段と、対象領域の位置及びサイズを計測して
教示サイズデータと対象領域サイズの計測データから変
倍率を算出する演算手段とを備えた自動倍率撮影装置で
あって、 前記視角決め手段は、対象領域位置データに従って対象
に視角決めし、前記演算手段が算出した変倍率で前記結
像手段が倍率を変倍して前記撮影手段が対象を撮影する
ことによって、教示サイズの対象写真を獲得することを
特徴とする自動倍率撮影装置。7. A view angle determining means for optically positioning an image pickup field, an image forming means capable of forming a scene image or an object image on the image pickup means and the image pickup means by changing the magnification, and the scene image or the object image. Image capturing means for capturing the target image, image capturing means for capturing the target image, image processing means for quantizing the scene image signal to extract the target area, teaching position data and target area size by measuring the position and size of the target area. An automatic magnification photographing apparatus comprising: a calculation unit that calculates a scaling factor from the measurement data of 1., wherein the viewing angle determining unit determines the viewing angle of the target according to the target area position data, and the scaling factor calculated by the calculating unit is used. An automatic magnification photographing apparatus characterized in that an image-forming means changes the magnification and the photographing means photographs a target to obtain a target photograph of a teaching size.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8105185A JPH09294224A (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Automatic magnification image pickup device and automatic magnification image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8105185A JPH09294224A (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Automatic magnification image pickup device and automatic magnification image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09294224A true JPH09294224A (en) | 1997-11-11 |
Family
ID=14400627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8105185A Pending JPH09294224A (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Automatic magnification image pickup device and automatic magnification image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09294224A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002174779A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Nikon Corp | Microscopic system and auxiliary method of determining magnification |
WO2003063083A1 (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Object extraction apparatus |
JP2005257655A (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Ind Technol Res Inst | Auxiliary system and method for the same at recognizing of low contrast image with naked eyes |
US20120057065A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-08 | Hoya Corporation | Focusing image display device and method for displaying same |
-
1996
- 1996-04-25 JP JP8105185A patent/JPH09294224A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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