JPH09322048A - 自動撮影カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元空間内を移動する対象を自動追尾して
撮影できると共に、センサカメラの故障等により対象を
検出できない事態が生じた場合においても、自動追尾に
よる無人での撮影ができるようにする。 【解決手段】 広角画像を撮影するセンサカメラ１００
と；撮影方向を含むカメラ操作の制御が可能な撮影用カ
メラ２００と；前記広角画像から撮影対象の被写体１を
認識し、該被写体の３次元位置を逐次計測すると共に当
該計測情報の信頼度を示す情報を作成して計測情報と共
に送出する３次元位置計測部と；前記計測情報に基づい
て被写体１の動きを解析する動き解析部と；前記信頼度
情報に基づいて当該計測情報の信頼度を算出する信頼度
算出部と；カメラワークの制御モードを複数持ち、前記
信頼度に応じて当該制御モードを切替え、切替え後の制
御モードの制御パラメータに従って前記撮影用カメラの
カメラワークを制御するカメラワーク制御部とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラを使
用して撮影した画像から対象の３次元位置を計測し、そ
の対象を自動追尾して無人で撮影することができる自動
撮影カメラシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ操作者が直接テレビジョン
カメラを操作せず、被写体を自動追尾して撮影すること
ができるようにしたカメラシステムでは、水平，垂直方
向に回動可能で外部からの制御信号により制御可能な撮
影用カメラを用い、被写体の動きに合わせて撮影用カメ
ラを駆動制御するようにしている。被写体を認識する方
法としては、例えば、被写体（あるいは被写体と共に移
動する物体）に予め検知マークを付けておき、撮影画像
を処理してその検知マークを認識する方法や、赤色など
特定の色を被写体として認識する方法が採られている。
そして、認識した被写体が画面の枠内の所定位置に位置
するように撮影用カメラを駆動制御することで、被写体
を追尾して撮影するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような追尾方法の場合、次の例に示すように、画面上で
の被写体の動きは“ぎこちない動き”となる。例えば図
１６に示すように被写体１がｔ１時点からｔ３時点まで
同図のような軌跡で移動したとする。その場合、図１７
（Ａ）に示すように、先ずｔ１時点では、画面ＶＤ（ｔ
１）上の目標位置に被写体１が位置するように撮影用カ
メラの向きを補正する。その後、次のｔ２時点までは同
図（Ｂ）のように被写体１が画面ＶＤ（ｔ１〜ｔ２）上
に表示される。次のｔ２時点では、再度、同図（Ｃ）の
ように画面ＶＤ（ｔ２）上の目標位置に被写体１が位置
するように撮影用カメラの向きを補正する。同様に、図
１７（Ｄ）のように被写体が動いた場合も、目標位置と
のずれ量を補正する。すなわち、被写体の位置が所定位
置からずれたら、そのずれ量を補正するという動作を繰
り返すため、認識間隔の大きさに応じてぎこちない動き
が増大する。また、円滑なカメラワークを実現するには
被写体の認識間隔を小さくすれば良いが、そのための情
報処理量が増えるため、制御装置の処理負荷が増大する
ことになる。

【０００４】また、上述のような１台の撮影用カメラで
被写体を自動追尾するためには、カメラの画枠内に被写
体が存在しないと機能しないため、目的とする被写体が
カメラの画枠内に入ってきた時に、はじめて自動制御に
よるカメラ操作が開始されるようになっていた。そのた
め、カメラが被写体を捕らえるまでは手動でカメラ操作
を行なわなければならず、また、被写体の移動速度に追
いつけずに画枠内からはずれてしまった場合、自動追尾
不能になるという問題があった。

【０００５】一方、広い視野領域で撮影し、その領域の
一部を拡大して撮影できるようにしたカメラシステムと
して、広角画像撮影用とその画像の一部をなす画像撮影
用の２個のテレビジョンカメラを備え、前者の無人カメ
ラを用いて広い視野を撮影し、カメラ操作者がその撮影
画像を見ながら、後者の撮影用カメラを遠隔操作（例え
ばパン，チルト，ズーム）等により操作して、目的とす
る被写体を撮影するようにしたカメラシステムが実現さ
れている。このカメラシステムでは、無人カメラによる
撮影画像をモニターするときのカメラ操作者の視線の動
きを検出し、その動きを撮影用カメラの操作信号に変換
してカメラ制御に反映する機能を備えることで、直接カ
メラを操作せずに撮影するようにしている（特開平７−
２４０８６８号公報参照）。しかしながら、このような
撮影方法では、広い視野領域で被写体を捕らえることが
できるという利点はあるが、カメラ操作者が間接的に操
作する必要があり、自動追尾による無人での撮影を行な
うことができなかった。

【０００６】さらに、対象を自動追尾して無人で撮影す
る従来の自動撮影カメラシステムにおいては、画面内の
被写体の位置や大きさ等が変化しない単調な映像が多
く、一流カメラマンが直接操作しているような臨場感の
高いカメラワークを実現することができなかった。

【０００７】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、３次元空間内を移動する対
象を自動追尾して撮影することができると共に、天候の
悪化やセンサカメラ（撮像手段）の故障等により自動追
尾の対象を検出できない事態が生じた場合においても、
自動追尾による無人での撮影の継続が可能な自動撮影カ
メラシステムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、対象の自動追
尾による無人での撮影が可能な自動撮影カメラシステム
に関するものであり、本発明の上記目的は、カメラ操作
者の視野に相当する広角画像を撮影するセンサカメラ
と；外部からの制御信号により撮影方向を含むカメラ操
作の制御が可能な撮影用カメラと；前記センサカメラで
撮影された広角画像内の静止体又は移動体の中から撮影
対象の被写体を認識し、該被写体の３次元空間内の現在
位置を逐次計測すると共に、当該計測情報の信頼度を示
す信頼度情報を作成して前記計測情報と共に送出する３
次元位置計測部と；前記３次元位置計測部からの計測情
報に基づいて前記被写体の３次元空間内の動きを解析す
る動き解析部と；前記３次元位置計測部からの信頼度情
報に基づいて当該計測情報の信頼度を算出する信頼度算
出部と；前記撮影用カメラのカメラワークの形態毎に制
御モードを複数持ち、前記信頼度算出部で算出した信頼
度に応じて当該制御モードを自動的に切替え、切替え後
の制御モードの制御パラメータに従って前記撮影用カメ
ラのカメラワークを制御するカメラワーク制御部とを備
えることによって達成される。

【０００９】さらに、前記形態が自動追尾の制御形態
を含み、前記信頼度が閾値を越えていない場合には、前
記動き解析部で解析した被写体の動きに応じて自動追尾
を制御する前記自動追尾の制御形態の第１の制御モード
で制御し、前記信頼度が閾値を越えている場合には、現
時点までの複数の計測情報から求めた前記被写体の動き
の予測情報に基づいて自動追尾を制御する前記自動追尾
の制御形態の第２の制御モードに切替え、前記信頼度が
閾値以下となるまで前記第２の制御モードによって制御
すること；前記形態が自動追尾の制御形態を含み、前
記信頼度が閾値を越えている期間が許容期間を越えた場
合、現在の制御モードを前記被写体の動きのモデル式に
基づいて自動追尾を制御する前記自動追尾の制御形態の
第３の制御モードに切替え、前記信頼度が閾値以下とな
るまで前記第３の制御モードによって制御すること；
前記形態が撮影用カメラの視野の制御形態を含み、前記
信頼度が閾値を越えている場合には、前記撮影用カメラ
の視野を許容値まで拡大する前記視野の制御形態の第１
の制御モードに切替え、前記信頼度が閾値以下となるま
で前記視野の制御形態の第１の制御モードによって制御
すること；前記３次元位置計測部からの信頼度情報
が、前記センサカメラの障害を示す第１の情報及び前記
認識した被写体の大きさを示す第２の情報のうち少なく
とも１つの情報を含むこと；前記撮影対象の３次元空
間内の現在位置を２つのセンサカメラを用いて計測する
構成の場合、前記３次元位置計測部は、いずれか一方の
センサカメラの障害を検出した時点から前記障害の回復
を検出する時点までは前記現在位置の他方のセンサカメ
ラからの広角画像に基づいて計測すること；前記信頼
度が閾値を越えている場合或いは前記計測情報の入力が
無い場合で且つ前記撮影用カメラの視野内の前記被写体
が含まれるときには前記撮影用カメラの撮影画像内の静
止体又は移動体の中から前記撮影対象の被写体を認識
し、該被写体の画面内の現在位置を計測した計測情報を
前記３次元位置計測部からの計測情報とする計測情報作
成部を備えること；によってそれぞれ、より効果的に達
成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、カメラ操作者の眼に
相当するセンサカメラにより撮影した広角映像の中から
撮影すべき被写体を自動認識すると共に、３次元空間内
での被写体の位置と動きを計測し、被写体の動きに応じ
て撮影用カメラを駆動制御することで、被写体の自動撮
影を行なうようにしている。また、天候等により被写体
が検出できない事態やセンサカメラの故障等の事態が生
じた場合においても、被写体の動きを予測して追尾する
等の制御により、無人での自動追尾による撮影を継続で
きるようにしている。

【００１１】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施
形態について詳細に説明する。図１は本発明の自動撮影
カメラシステムの概略構成を示しており、３次元空間を
移動する被写体を捕らえるための２台のカメラ１００
（以下、「センサカメラ」と呼ぶ）と１台の撮影用カメ
ラ２００を備えたシステムの例を示している。センサカ
メラ１００は、カメラ操作者の両眼に相当するカメラで
あり、同図のように撮影対象の被写体１を含む広角映像
を撮影する。このセンサカメラ１００は、被写体の３次
元位置（３次元座標）を三角測量の原理で求めるために
２台用いる。例えば、センサカメラ１００の視野領域を
越えて移動する被写体１を追尾して撮影する場合には、
複数のセンサカメラ１００が使用され、その場合には撮
影範囲（計測範囲）が分割されてそれぞれ所定の位置に
２台ずつ配置される。撮影用カメラ２００は、外部から
の制御信号によりカメラのパン，チルト，ズーム，フォ
ーカス等の調整が可能な駆動機構部（雲台）２１０と撮
像部２２０とが一体的に構成されたカメラであり、パン
軸及びチルト軸の回動制御により真下を除くほぼ全域の
空間が撮影できるようになっている。

【００１２】３次元位置計測装置３００は、センサカメ
ラ１００で撮影された広角画像ＶＤ１ａ（ＶＤ１ｂ）内
の静止体又は移動体の中から撮影対象の被写体１を認識
（例えば被写体１の色情報により認識）すると共に、被
写体１の現在位置を逐次計測する装置であり、撮影用カ
メラ２００の視点を原点とした三次元空間内での被写体
１の現在位置（３次元座標情報）等を計測情報ＰＤとし
て出力する。その際、当該計測情報の信頼度を示す信頼
度情報（認識した被写体の面積情報など）を含めて計測
情報ＰＤとして（あるいは別の通信手段で信頼度情報単
独で）出力するようになっている。この計測情報ＰＤは
入出力インタフェースを介してデータ解析装置５００に
入力される。

【００１３】データ解析装置５００は、３次元位置計測
装置３００からの計測情報ＰＤを基に被写体１の動きを
解析し、被写体１の動きに応じて撮影用カメラ２００の
カメラワークを制御する装置であり、駆動制御部４００
を介して駆動信号ＭＳを送出し、撮影用カメラ２００の
カメラワークを制御する。すなわち、データ解析装置５
００では、３次元位置計測装置３００の計測情報ＰＤに
基づいて被写体１の現在位置を認識する共に、被写体１
の動き（各時点の位置，方位角，加速度等）を解析して
次の瞬間の動きを予測し、この予測情報と現時点の撮影
用カメラ２００の向きを示す情報等に基づいて撮影用カ
メラ２００のパン，チルト角度偏差及びズーム等の調整
量を演算し、駆動制御データ（速度指令）Ｖｃｏｍを出
力して被写体１の次の動作位置へと撮影用カメラ２００
を駆動制御することで、被写体１を自動追尾して撮影す
るようにしている。

【００１４】また、データ解析装置５００は、カメラワ
ークの制御モードを複数持ち、各制御モードを撮影中の
状況の変化に応じてダイナミックに切替える機能を備え
ており、状況に応じた最適なカメラワークで撮影するこ
とができるようにしている。例えば、被写体の３次元空
間内の位置に応じて視野の大きさを変化させたり、被写
体の速度に応じて画面内の被写体位置を変動させたり、
時間帯に応じてアイリスの調整量を切替えたりというよ
うに、カメラワークの各制御形態での制御モードをダイ
ナミックに切替えて撮影することができるようにしてい
る。さらに、天候の悪化やセンサカメラ１００の故障等
により、自動追尾の対象を検出できない事態が生じた場
合、自動追尾の制御モードを他の制御モード（移動コー
スのモデル式等による自動追尾の制御モード）に切替え
ることで、無人での自動追尾による撮影を継続できるよ
うにしている。この切替えは、３次元位置計測装置３０
０からの信頼度情報に基づいて行なわれる。例えば、セ
ンサカメラ１００が２台ともに障害であれば、被写体１
をセンサカメラで認識できないため、計測情報の信頼度
としては“０”となり、上記の他の制御モードへの切替
えが行われる。

【００１５】次に、各装置の構成例を示してより詳細に
説明する。先ず、撮影用カメラと駆動制御部の構成につ
いて説明する。図２は、図１の撮影用カメラ２００と駆
動制御部４００の構成例を示しており、撮影用カメラ２
００は、モータ２１３，２１４の駆動によるパン軸２１
１及びチルト軸２１２の回動により撮像部２２０の向き
（水平及び垂直方向）が調整され、各モータ２１５の駆
動により撮像部２２０のズーム，フォーカス，アイリス
が調整されるようになっている。本例では、モータ２１
５にはステップモータを使用し、モータ２１３，２１４
には、高トルクを発生するダイレクトドライブモータを
使用している。

【００１６】駆動制御部４００は、雲台のモータ２１３
〜２１５を駆動する制御ＣＰＵ４１０，モータドライバ
４２０等から構成され、上位制御部（図１の構成例では
データ解析装置５００）からの駆動制御データ（速度指
令）Ｖｃｏｍに従って撮影用カメラ２００の駆動制御を
行なう。すなわち、駆動制御部４００は、上位制御部か
らの駆動制御データ（速度指令）Ｖｃｏｍ及びデータベ
ース４０１のパラメータＰＤＤ（各モータの駆動制御用
パラメータ）を基に各モータ２１３〜２１５の駆動信号
ＭＳ１〜ＭＳ３を制御ＣＰＵ４１０によって生成／出力
し、モータドライバ４２０を介してサーボ制御による撮
影用カメラ２００の制御を行なう。

【００１７】次に、３次元位置計測装置とデータ解析装
置の構成について説明する。図３は、図１の３次元位置
計測装置３００とデータ解析装置５００の主要部の構成
例をブロック図で示している。図３において、３次元位
置計測装置３００は、センサカメラ１００で撮影された
広角画像ＶＤ１ａ（又はＶＤ１ｂ）内の静止体又は移動
体の中から撮影対象の被写体１を認識する被写体認識部
３１０と、被写体１の３次元空間内の現在位置（３次元
座標）を計測する３次元座標計測部３２０と、当該計測
情報の信頼度を示す信頼度情報を作成する信頼度情報作
成部３３０とから構成される。３次元位置計測装置３０
０の計測情報ＰＤは、データ解析装置５００内の動き解
析部５１０に入力される。

【００１８】データ解析装置５００は、３次元位置計測
装置３００からの計測情報ＰＤにより被写体１の動きを
解析し、被写体１の現時点までの直近の動きベクトルを
求める動き解析部５１０と、動き解析部５１０で求めた
動きベクトルを基に被写体１の次の動きを予測し、次の
動きベクトルを求めて被写体速度Ｖ等の予測情報を送出
する動き予測部５２０と、３次元位置計測部３００から
の計測情報ＰＤに含まれる信頼度情報に基づいて当該計
測情報の信頼度を算出する信頼度算出部５２５と、カメ
ラ角度／画角検出センサからの検出情報ＳＤ（あるいは
撮影用カメラ２００からの撮影画像ＶＤ２）に基づいて
撮影画面内の被写体最適位置までの撮影用カメラ２００
の方位角（パン，チルト角度偏差）及び画角（ズーム）
調整量を検出し、駆動信号の補正量を求めて速度補正情
報（補正速度ΔＶ）を送出する速度補正量検出部５４０
と、動き予測部５２０からの予測情報，及び速度補正量
検出部５４０からの速度補正情報等に基づいてカメラワ
ークの分析及び決定を行ない、駆動制御データ（速度指
令）Ｖｃｏｍを出力して撮影用カメラ２００のカメラワ
ークを制御するカメラワーク制御部５３０とから構成さ
れる。

【００１９】ここで、データ解析装置５００内のカメラ
ワーク制御部５３０は、３次元空間内の被写体位置，被
写体の速度等によって撮影用カメラ２００のカメラワー
クの制御モードをダイナミックに切替える制御モード切
替手段を具備しており、各制御モードに対する制御パラ
メータに従って、当該制御モードでのカメラワークを制
御するようになっている。データ解析装置５００は、他
に、動き解析部５１０で解析した被写体動作の解析情報
を記録する図示しない解析情報記録手段と、解析情報を
撮影画像と共にあるいは単独でモニタ表示する図示しな
い解析情報表示手段とを具備している。なお、速度補正
量検出部５４０の構成の詳細については、カメラ角度／
画角検出センサからの検出情報ＳＤに基づいて速度補正
量を検出する方式と、撮影画像ＶＤ２に基づいて速度補
正量を検出する方式とで構成が異なるため、後述の実施
例の項で具体的な構成例を示して説明する。

【００２０】ここで、カメラワークの制御モードの切替
方法について、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明す
る。図５（Ａ）に示すように、カメラワークの制御モー
ドは、制御形態Ｗ１がｉ種類の制御モード（Ｃ１（１）
〜Ｃ１（ｉ）），制御形態Ｗ２がｋ種類の制御モード
（Ｃ２（１）〜Ｃ２（ｋ））というように、カメラワー
クの制御形態（例えば、自動追尾の制御，画面内の被写
体位置の制御，ズーミングワークの制御等の各形態）毎
に複数ある。カメラワーク制御部５３０では、被写体の
３次元位置，計測値の信頼度，被写体の速度，現在の時
間帯等を切替要素として、現在の制御モードを他の制御
モードに切替えるようにしている。また、図５（Ｂ）に
示すように、制御形態Ｗ１は制御モードＣ１（１），制
御形態Ｗ２は制御モードＣ２（７）というように、カメ
ラワークの制御パターン毎に制御モデル（Ｍ１，Ｍ２，
〜）を予め用意しておき、制御モデル（Ｍ１，Ｍ２，
〜）を切替えることで、各制御形態（Ｗ１，Ｗ２，〜）
の制御モードを切替えるようにしている。この切替え制
御は、図５（Ｃ）に示すように、制御モデルの切替形態
（１，２，〜）に対応して予め設定されている切替条件
（ａ１，ａ２，〜）に従って行われる。

【００２１】上述のような構成において、具体例を示し
てデータ解析装置５００内のカメラワーク制御部５３０
における制御モードの切替制御の動作例、及びシステム
全体の動作例についてそれぞれ説明する。

【００２２】図４は、センサカメラ１００と撮影用カメ
ラ２００の配置構成の一例を示しており、同図に示すよ
うなスキーのジャンプ競技を撮影する場合、被写体であ
る選手１が移動する領域は、スタート地点からジャンプ
台の先端のジャンプ地点までの助走路の領域部２ａ，ジ
ャンプしてから着地地点までの領域部２ｂ，及び着地地
点から静止するまでのスロープの領域部２ｃであり、そ
れぞれの移動領域部が撮影領域部（３次元空間領域）と
なる。本発明では全領域を自動撮影の対象とすることが
できるが、図４では便宜上、ジャンプ中の空間領域部２
ｂの一部を自動撮影の対象とし、センサカメラ１００の
視野領域を２つの計測範囲１及び２に分割し、センサカ
メラ１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ）で計測範囲１の３次
元計測を担当し、センサカメラ１０２（１０２Ａ，１０
２Ｂ）で計測範囲２の３次元計測を担当するようにした
場合の配置構成の例を示している。

【００２３】ここで、センサカメラ１０１とセンサカメ
ラ１０２は、それぞれ１台でも被写体の３次元位置（３
次元座標）を求めることが可能だが、その場合、例えば
２点間を移動したときの被写体１の移動量及び大きさの
変化量の検出値に基づいて被写体１の位置を示す３次元
座標を算出することになり、計測時点ごとに３次元座標
を求めることができず、リアルタイムに計測情報を提供
できないという欠点がある。そのため、上記の点や計測
装置の処理負荷の点では、本例のように１計測範囲に２
台のセンサカメラを用いる形態の方が好ましい。そこ
で、本発明では、通常は、２台のセンサカメラを用いて
３次元座標を計測し、センサカメラの障害等により１台
のセンサカメラの映像入力が使用できない時は、１台の
センサカメラの映像により３次元座標を算出する手法に
切替えて計測を継続するようにしている。

【００２４】図６は、上記のスキーのジャンプ競技を撮
影する場合の制御パラメータの第１の具体例を示してい
る。図６に示した制御パラメータは、３次元位置計測装
置３００からの計測情報（被写体の３次元位置の計測
値）の信頼度が高い場合、すなわち、通常のカメラワー
ク制御に用いる制御パラメータの例を示している。な
お、信頼度が低下したときに用いる制御パラメータの例
については後述する。以下、図４の全領域（２ａ〜２
ｃ）を自動撮影の対象とするものとして説明する。図６
の例では、スタート地点からジャンプ台の先端のジャン
プ地点までの助走路の撮影空間領域２ａにおけるカメラ
ワークの制御モデルを“Ｍ１”，ジャンプ地点から着地
地点までの撮影空間領域２ｂにおけるカメラワークの制
御モデルを“Ｍ２”，着地地点から静止するまでのスロ
ープの撮影空間領域部領域２ｃにおけるカメラワークの
制御モデルを“Ｍ３”とし、それぞれ、追尾制御方法に
関する制御形態Ｗ１，画面内の被写体位置に関する制御
形態Ｗ２，及び視野の大きさ（ズーム調整量）関する制
御形態Ｗ２における各制御モードの制御パラメータが制
御モデル毎に設定されている。例えば、追尾の制御方法
に関する制御形態Ｗ１の制御モードとしては、センサカ
メラの出力、すなわち被写体の３次元位置の計測情報に
基づいて追尾する制御モードＣ１（１），被写体の移動
コースのモデル式に基づいて追尾する制御モードＣ１
（２），及び両者を組合わせた情報に基づいて追尾する
制御モードＣ１（３）等があり、図６の例では、制御形
態Ｗ１における制御モデルＭ１の制御パラメータとして
は上記の制御モードＣ１（２）の制御パラメータ（助走
路のモデル式）が設定されている。

【００２５】これらの制御モデルＭ１〜Ｍ３の切替え
は、図７に示すように、各制御モデルＭ１〜Ｍ３に対応
して予め設定されている切替条件ａ１〜ａ３に従って行
われる。例えば、領域２ｂと領域２ｃは、ジャンプの飛
距離によって着地地点が変動するため、被写体１の最下
端の３次元位置と被写体直下のスロープ表面位置との距
離を示す関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）によって制御モデルを切
替えるようになっている。すなわち、この場合には、撮
影中の状況の変化（被写体の移動軌跡の変化）に応じて
撮影空間領域が変動し、それに応じてカメラワークの制
御モードを自動的に切替えるようにしている。

【００２６】ここで、上記の制御モデルを例として、デ
ータ解析装置５００内のカメラワーク制御部５３０にお
ける制御モードの切替制御の第１の動作例を、図８のフ
ローチャートに従って説明する。なお、計測情報の信頼
度が低下したときのカメラワークの制御モードの切替制
御については後述し、ここでは、通常時のカメラワーク
の制御について説明する。

【００２７】自動追尾の動作は、遠隔制御等による外部
からのスタート信号、或いは、ジャンプの助走スタート
時点で自動的に発生するスタート信号により開始され
る。このスタート信号はシャッタタイミング信号であ
り、シャッタタイミング信号の入力により、カメラワー
ク制御部５３０では、先ず、制御モデルを“Ｍ１”とす
る（ステップＳ１）。そして、制御モデルＭ１の制御パ
ラメータに従って、助走路に沿って追尾するように撮影
用カメラ２００を駆動制御する。

【００２８】すなわち、制御モデルＭ１の場合にはセン
サカメラの出力は用いず、予め登録されているスタート
地点の位置に撮影用カメラ２００を向けて被写体である
選手を捕らえておく。そして、スタート信号の入力を境
にセンサカメラの出力を用い、被写体１の３次元位置情
報及び助走路の道筋を示すモデル式（例えば３次元座標
と時間から成るモデル式）に基づいて撮影用カメラ２０
０のパン，チルト操作を制御する。その際、撮影用カメ
ラ２００の画面内の被写体位置が画面中央に位置し、か
つ視野の大きさが基準値（一定値）Ｌ１となるようにズ
ーム操作を制御する。そして、図７中の制御モデルＭ１
の切替条件ａ１を満足する期間、すなわち、ｘ，ｙ，ｚ
座標系で表わした被写体１の３次元位置から助走路上の
被写体位置をｇ（ｘ，ｙ，ｚ）として求め、被写体１が
領域２ａと領域２ｂとの境界面ｔよりスタート地点側の
空間に位置（ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）＜ｔ）する期間は、制御
モデルＭ１の制御パラメータに従ってカメラワークを制
御する（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００２９】そして、ステップＳ２において、制御モデ
ルＭ１の切替条件ａ１を満足しないのであれば、制御モ
デルを“Ｍ２”に切替え（ステップＳ４）、制御モデル
Ｍ２の制御パラメータに従ってカメラワークを制御す
る。制御モデルＭ２では、図６中の制御モデルＭ２の制
御パラメータに示すように、センサカメラの出力、すな
わち、センサカメラの撮影画像により被写体１を認識
し、その３次元位置の計測情報に基づいて被写体１の自
動追尾を制御する。その際、撮影用カメラ２００の画面
内の被写体位置が、画面中央を基準として被写体１の速
度のｋ倍遅れた位置に位置し、かつ視野の大きさが基準
値（一定値）Ｌ２となるようにズーム操作を制御する。
この制御は、切替条件ａ２を満足する期間、すなわち、
被写体１の３次元位置が被写体直下のスロープ表面位置
より上部に位置（ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）＞ｔかつｆ（ｘ，
ｙ，ｚ）＞０）する期間（ジャンプ中の期間）、継続さ
れる（ステップＳ５，Ｓ６）。

【００３０】そして、ステップＳ５において、制御モデ
ルＭ２の切替条件ａ２を満足しないのであれば、制御モ
デルを“Ｍ３”に切替え（ステップＳ７）、制御モデル
Ｍ３のパラメータに従ってカメラワークを制御する。制
御モードＭ３では、図６中の制御モデルＭ３の制御パラ
メータに示すように、センサカメラの出力、及びスロー
プに沿って、すなわち、被写体の３次元位置の計測情報
ＰＤ及び被写体移動コースのモデル式に基づいて被写体
１の自動追尾を制御するとともに、視野の大きさが徐々
に大きくなるようにズーム操作を制御する。この制御
は、切替条件ａ３を満足する期間、すなわち、被写体１
の３次元位置がスロープ表面近傍に位置し、領域２ｃの
スロープ終了地点の面（垂直の平面）ｔ０まで（ｆ
（ｘ，ｙ，ｚ）≦０かつｔ＜ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）＜ｔ０）
の期間（着地滑走中の期間）、継続される（ステップＳ
８，Ｓ９）。そして、ステップＳ８において、制御モデ
ルＭ３の切替条件ａ３を満足しないのであれば、切替制
御の動作を終了する。その後、例えば所定時間経過後、
センサカメラの出力を用いずに初期動作位置（スタート
地点）に撮影用カメラ２００を向けて待機状態とし、ス
タート信号の入力により上記動作を繰り返す。

【００３１】次に、計測情報の信頼度が低下したときの
カメラワークの制御について説明する。図９（Ａ）及び
（Ｂ）は、上記のスキーのジャンプ競技を撮影する場合
の制御パラメータの第２の具体例を示している。この制
御パラメータは、計測情報の信頼度が低下したときに用
いる制御パラメータの例を示しており、同図（Ｂ）に示
すように、自動追尾の制御形態Ｗ１は、Ｃ１（１）〜Ｃ
１（７）に示すように、移動コースのモデル式に基づい
て自動追尾の制御を行なう制御モード，動きの予測情報
に基づいて自動追尾の制御を行なう制御モード，撮影用
カメラの画像から被写体位置を求めて自動追尾の制御を
行なう制御モード等、複数の制御モードがある。例え
ば、同図（Ｂ）に示すように、制御モデルＭ１では、信
頼度が低下した場合にはＣ１（１）の制御モードからＣ
１（５）の制御モードに切替わり、移動コースのモデル
式、及びその時点（低下する直前）の被写体の位置の計
測情報，移動コースでの経過時間に基づいて被写体の動
きを予測し、自動追尾を制御するようになっている。ま
た、画面内の被写体位置の制御形態Ｗ２は、例えばＣ２
（１）の制御モードから他の制御モードに切替わり、
さらに、ズーミングワークの制御形態Ｗ３は、例えばＣ
３（１）の制御モードから他の制御モードに切替わるよ
うになっている。

【００３２】次に、図３のブロック図を参照して、計測
情報の信頼度が低下したときの制御モードの切替制御の
動作例を図１０のフローチャートに従って説明する。な
お、各制御形態での制御モードの切替えは切替条件に従
って行われるが、個々の説明は省略し、ここでは、シス
テム全体の制御モードの切替制御の動作例について説明
する。

【００３３】３次元位置計測装置３００では、センサカ
メラ１００の入力ＶＤ１ａ及び／又は入力ＶＤ１ｂがあ
るか否かを判定し（ステップＳ１１）、ある場合にはセ
ンサカメラ１００の入力映像に基づいて被写体の認識，
３次元座標の計測を行なう（ステップＳ１２）。一方、
センサカメラ１００の入力ＶＤ１ａ及びＶＤ１ｂがない
場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３
では、例えば、センサカメラ１００の入力がある場合に
は被写体の面積情報を信頼度情報とし、入力がない場合
には、センサカメラの障害を示す情報を信頼度情報と
し、計測情報ＰＤを出力する（ステップＳ１３）。

【００３４】３次元位置計測装置３００からの計測情報
ＰＤを受けたデータ解析装置５００では、計測情報ＰＤ
に含まれる信頼度情報に基づいて被写体認識度等の信頼
度を算出する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。そして、信
頼度と閾値とを比較し（ステップＳ２３）、信頼度が閾
値以上、すなわち計測情報の信頼度が高いと判断した場
合は、制御モードを通常モードＮとし（Ｓ２４）、被写
体の３次元座標の計測値に基づいてカメラワークを制御
する（ステップＳ２５）。一方、ステップＳ２３におい
て信頼度が閾値未満であれば、ステップＳ２６に移行
し、信頼度の低下期間を計数する。そして、信頼度の低
下期間（例えば、連続して信頼度が低下した期間、不連
続な低下期間部の和）と設定値Ｔとを比較し（ステップ
Ｓ２６）、設定値Ｔを越えていれば、モデル式があるか
否かをチェックし（ステップＳ２７）、モデル式がある
場合には制御モードを自動モードＡ１とし、モデル式に
基づいてカメラワークを制御する（ステップＳ２８，Ｓ
２９）。一方、ステップＳ２６において信頼度の低下期
間が設定値Ｔ以下の場合は、制御モードを自動モードＡ
２とし（ステップＳ３０）、動きの予測情報に基づいて
カメラワークの制御を行なう。すなわち低下期間が短け
れば、その間は、それまでの計測値から被写体の動きを
予測して追尾する。また、ステップＳ２７でモデル式が
ない場合も自動モードＡ２とし、信頼度が回復するまで
の間（信頼度が閾値以上となるまでの間）は、それまで
の計測値から被写体の動きを予測して追尾する（ステッ
プＳ３１）。

【００３５】そして、上記の動作を繰り返し、信頼度に
応じて当該制御モードを自動的に切替え、切替え後の制
御モードの制御パラメータに従って撮影用カメラのカメ
ラワークを制御する動作を継続する。なお、低下期間が
設定値Ｔを越えている場合、撮影用カメラの画像に基づ
いて被写体を追尾する制御モードに切替えるようにして
も良い。この場合、システムの主要部をハードウェア回
路で構成する場合は、後述の第２の実施例における構成
（制御系の全体構成）とすれば実現することができる。

【００３６】次に、図２〜図４を参照してシステム全体
の動作例を説明する。図４において、センサカメラ１０
１，１０２で撮影された映像信号はそれぞれ３次元位置
計測装置３００に入力される。なお、センサカメラ１０
１，１０２の計測範囲の切換制御の方法については後述
する。ここでは便宜上、センサカメラ１０１，１０２を
センサカメラ１００として説明する。図３において、３
次元位置計測装置３００内の被写体認識部３１０は、映
像信号ＶＤ１ａ（又はＶＤ１ｂ）をデジタル化した１フ
レーム分の２次元座標系の画像データから撮影対象の被
写体１を認識する。被写体１の認識は、例えば画像デー
タの各画素の色度と、被写体認識データとして予め設定
されている複数色のそれぞれの閾値（色度の範囲：下限
の閾値〜上限の閾値）とを比較し、閾値内を“１”，範
囲外を“０”として画素単位に２値化する。その際、２
次元座標系（Ｘ，Ｙ座標系）にて連続する当該色の画素
を抽出して計数し、計数値を面積Ｓとする。そして当該
色の部分が複数存在する場合には、例えば、面積Ｓの最
も大きい部分を撮影対象の被写体１と認識する。但し、
設定されている色で被写体１を必ず特定できるような撮
影条件では大きさによる認識処理は必要ないため、色だ
けで認識すれば良い。被写体認識部３１０は、算出した
被写体１の面積Ｓを信頼度情報作成部３３０へ送出す
る。ここで、被写体認識部３１０では、センサカメラ１
００の入力ＶＤ１ａ及びＶＤ１ｂがない場合には、セン
サカメラの障害を示す情報を信頼度情報作成部３３０へ
送出する。

【００３７】３次元座標計測部３２０では、被写体認識
部３１０で求めた面積Ｓから、抽出部分の重心位置を演
算して被写体１の中心位置Ｃ（ｘ，ｙ）とする。この中
心位置は、２台のセンサカメラ１００の画像データＶＤ
１ａ，ＶＤ１ｂからそれぞれ演算する。続いて、算出し
た２つの中心位置Ｃ１（ｘ，ｙ），Ｃ２（ｘ，ｙ）と、
センサカメラ１００及び撮影用カメラ２００の位置情報
とから、被写体１の３次元空間内の位置（撮影用カメラ
２００の視点を原点とした被写体１の３次元座標）を三
角測量の原理で算出し、算出した３次元位置情報Ｃ
（ｘ，ｙ，ｚ）を信頼度作成情報部３３０へ送出する。
なお、３次元座標計測部３２０では、一方のセンサカメ
ラ１００からの入力（ＶＤ１ａ又はＶＤ１ｂ）がない場
合は、１台のセンサカメラ１００の映像により３次元座
標を算出する手法に切替えて計測する。

【００３８】信頼度情報作成部３３０では、被写体１の
大きさを示す情報（上記の面積Ｓ）を信頼度情報として
計測情報（３次元位置情報）に付加し、計測情報ＰＤと
して出力する。一方、被写体認識部３１０からセンサカ
メラの障害を示す情報を受けた場合には、信頼度情報作
成部３３０は、センサカメラの障害情報を信頼度情報と
し、計測情報（３次元位置情報は計測不能のため信頼度
情報のみ）ＰＤを出力する。この計測情報ＰＤは、デー
タ解析装置５００内の動き解析部５１０及び信頼度算出
部５２５に入力される。

【００３９】信頼度算出部５２５は、計測情報ＰＤに含
まれる信頼度情報に基づいて３次元座標の計測情報の信
頼度を算出する。例えば、センサカメラの障害（計測不
能）であれば信頼度を“０”とし、被写体の面積が基準
面積以下であれば、その割合に応じて信頼度を決定す
る。また、被写体を認識する際の認識度（色の場合は許
容範囲等）に応じて信頼度を決定するようにしても良
い。信頼度算出部５２５では、算出した信頼度をカメラ
ワーク制御部５３０に送出する（切替制御テーブル（図
示せず）に書込む）。

【００４０】動き解析部５１０では、３次元位置計測装
置３００からの計測情報ＰＤにより被写体１の動きを解
析し、解析情報を動き予測部５２０に送出する。例え
ば、今回の計測情報ＰＤｔｎ（３次元座標情報）と前回
の計測情報ＰＤｔ（ｎ−１）により、前回の計測時点を
起点とする動きベクトルを求め、求めた動きベクトルの
情報（時刻，方位角，距離，速度等）を解析情報として
送出する。動き予測部５２０では、動き解析部５１０か
らの解析情報に基づいて被写体１の次の瞬間の動きを予
測する。

【００４１】ここで、被写体の次の瞬間の動き予測する
方法について第１及び第２の例を示して説明する。な
お、計測間隔と動きベクトルの解析間隔とは必ずしも等
しくないが、ここでは、等しいものする。先ず、第１の
例として、直近の２つの計測情報ＰＤｔｎ，ＰＤｔ（ｎ
−１）を基に予測する方法について説明する。図１１
（Ａ）に示すように、被写体の前回（ｔ１時点）の計測
位置がＰ１（ｘ，ｙ，ｚ）で、今回（ｔ２時点）の計測
位置がＰ２（ｘ，ｙ，ｚ）とした場合、Ｐ１（ｘ，ｙ，
ｚ）とＰ２（ｘ，ｙ，ｚ）から方位と速度Ｖとを求め
（本例では動き解析部５１０にて算出）、同一方向に同
一速度で動くものと予測して、Ｐ２→ＦＰの動きベクト
ルを求める。ここで、ＦＰ（ｘ，ｙ，ｚ）は、ｔ２−ｔ
１時間経過したｔ３時点での次の移動位置である。

【００４２】続いて、第２の例として、直近の３つの計
測情報ＰＤｔｎ，ＰＤｔ（ｎ−１），ＰＤｔ（ｎ−２）
を基に予測する方法について説明する。図１１（Ｂ）に
示すように、被写体の前前回（ｔ１時点）の計測位置が
Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ），前回（ｔ２時点）の計測位置がＰ
２（ｘ，ｙ，ｚ），今回（ｔ３時点）の計測位置がＰ３
（ｘ，ｙ，ｚ）であったとする。この場合、各時点ｔ１
〜ｔ３の座標から動きベクトルＰ１→Ｐ２，Ｐ２→Ｐ３
を求める。そして、求めた２つの動きベクトルからＰ３
→ＦＰの動きベクトルを求める。この方法では、方位角
の変化及び加速度を考慮して予測することになる。計測
間隔が極めて短い場合には前者の方法で充分である。な
お、予測に用いる計測情報の量を多くして更に先の動き
を予測するようにしても良い。また、予測情報を計測情
報に置換える制御モードを設け、永続的な予測を行なう
ようにしても良い。以上のようにして求めた被写体の動
きの予測情報は、カメラワーク制御部５３０に入力され
る。

【００４３】カメラワーク制御部５３０では、画面内の
被写体位置情報動き予測部５２０からの予測情報（被写
体速度Ｖ等）、速度補正量検出部５４０からの速度補正
情報（補正速度ΔＶ）に基づいて、撮影用カメラ２００
の方向，移動量及び移動速度を決定する。その際、信頼
度算出部５２５で求めた信頼度や、被写体の３次元座標
位置や速度等の切替条件に従ってカメラワークの制御モ
ードを自動的に切替え、当該制御モードの制御パラメー
タに従ってズーム操作等のカメラワークを決定する。そ
して、パン，チルトの速度指令（Ｖ＋ΔＶ）を生成する
と共に、撮影用カメラ２００のズーム，フォーカス，ア
イリスを調整するための速度指令を生成し、駆動制御デ
ータＶｃｏｍとして出力し、駆動制御部４００を介して
撮影用カメラ２００を駆動制御する。

【００４４】以上のように、対象の３次元座標位置や対
象の速度等により制御モードをダイナミックに切替え、
当該制御モードの制御パラメータに従ってカメラワーク
を制御することで、撮影中の状況の変化等に応じた最適
なカメラワークによる撮影を可能としている。そして、
天候等により被写体が検出できない事態やセンサカメラ
の故障等の事態が生じた場合においても、計測情報の信
頼度により制御モードをダイナミックに切替え、モデル
式等により被写体の動きを予測して追尾制御を行なうこ
とで、無人での自動追尾による撮影を継続できるように
している。また、被写体の次の瞬間の動きを予測して次
の動作位置へと撮影用カメラ２００の駆動制御を行なう
ことにより、従来の自動撮影システムに見られる映像の
動きのぎこちなさは解消されることになる。

【００４５】また、撮影用カメラ２００を複数設置し、
撮影用カメラ２００を切り換えながら撮影する構成とし
た場合、被写体の動きの予測情報を利用することによ
り、各視野領域の境界をまたがって移動する被写体を連
続的に追尾して撮影することが可能となる。また、計測
範囲を分割して各センサカメラ１００を配置する構成で
は、３次元位置計測装置３００で被写体の動きを予測
し、計測範囲を切り換えながら計測処理を行なうこと
で、計測範囲をまたがって移動する被写体の計測を連続
的に行なうことができる。さらに、従来のシステムと比
較して被写体位置の計測間隔を大きくとることができる
ので、情報処理量が減り、制御系の処理負荷が軽減され
る。

【００４６】

【実施例】以下に、データ解析装置５００内の速度補正
量検出部５４０の構成例の第１及び第２の実施例を、制
御系の全体構成図を用いて説明する。なお、図１２及び
図１３の構成例では、図３のデータ解析装置５００内の
動き解析部５１０及び動き予測部５２０の機能を３次元
位置計測装置３００側に備えた場合の構成を例としてい
る。また、データ解析装置５００内のカメラワーク分析
／制御機能を有する速度補正量検出部５４０とカメラワ
ーク制御部５３０とは、一体的なデータ処理構成である
ため、図１２及び図１３の回路構成例では両者をカメラ
ワーク分析／制御部５５０として新たに符号を付してい
る。

【００４７】図１２は、本発明における制御系の構成の
第１の実施例を示すブロック図であり、本発明に係わる
主要部の回路構成を示している。第１の実施例では、カ
メラ角度／画角検出センサ２３０，２３１からの検出情
報ＳＤ及び３次元位置計測装置３００からの計測情報Ｐ
Ｄに基づいて、撮影方向の速度補正量ΔＶを検出する方
式としている。カメラワーク分析／制御部５５０では、
図１４に示すように、撮影用カメラ２００の視点Ｐｅを
原点としたときの視座標系（ｘｅ，ｙｅ，ｚｅ）におけ
る方位角（φ，ψ）及び画角θを、それぞれ方位角検出
センサ２３０と画角検出センサ２３１からの検出情報Ｓ
Ｄにより検出する。カメラワーク分析／制御部５５０内
の演算回路５５７では、検出情報を座標変換回路５５４
に送出すると共に、現在の撮影用カメラ２００の視線で
の視野スクリーン内（＝撮影画面内）における被写体１
のサイズＳ，及び被写体最適位置までのズレ量Δｌを演
算してマイコン５５１に送出する。

【００４８】座標変換回路５５４では、３次元位置計測
装置３００からの計測情報ＰＤを入力し、３次元座標系
での被写体の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を２次元座標系での被
写体の位置（ｘ，ｙ）に変換して動きベクトル検出回路
５５２に送出する。動きベクトル検出回路５５２では、
座標変換回路５５４からの被写体の（ｘ，ｙ）座標か
ら、被写体の現在の動きベクトル（位置（ｘ，ｙ），速
度Ｖｓ，方向ａ）を検出してマイコン５５１に送出す
る。マイコン５５１では、動きベクトル検出回路５５２
及び演算回路５５７からの検出情報を受け、被写体最適
位置までのズレ量Δｌ／画角補正量Δθを演算回路５５
３を介してＲＯＭテーブル１３に書込むと共に、被写体
１の速度Ｖｓ等の情報をＲＯＭテーブル１３に書込む。
ＲＯＭテーブル１３には、画面内の目標位置まで方位角
（パン，チルト角度偏差）の大きさ等に応じた速度補正
量ΔＶが予め設定されており、知的制御信号発生器５５
８では、３次元位置計測装置３００からの被写体の速度
Ｖ（図１４中の予測した動きベクトルでの被写体速度）
を、ＲＯＭテーブル１３から読み出した速度補正量ΔＶ
により補正して速度指令Ｖｃｏｍを出力し、撮影用カメ
ラ２００の駆動制御を行なう。

【００４９】図１３は、本発明における制御系の構成の
第２の実施例を示すブロック図であり、第２の実施例で
は、撮影用カメラ２００からの撮影画像ＶＤ２に基づい
て上記の速度補正量ΔＶを検出する方式としており、第
１の実施例での方式と比較すると、撮影用カメラ２００
の画面内に被写体が存在することが前提となる点，及び
画像処理の負荷が増加する点で難点があるが、カメラ角
度／画角検出センサ２３０，２３１が必要ない点，及び
３次元／２次元座標変換が必要ない点で利点がある。

【００５０】以下、図１５を参照して図１３のカメラワ
ーク分析／制御部５５０の動作例を説明する。カメラワ
ーク分析／制御部５５０内の被写体抽出回路５５５で
は、撮影用カメラ２００からの撮影画像ＶＤ２から被写
体部分を抽出し、画面内の被写体のサイズ（面積を示す
計数値）Ｓを求めてマイコン５５１に送出すると共に、
画面内での被写体の位置（ｘ，ｙ）を求めて動きベクト
ル検出回路５５２及び位置比較器５５６に送出する。動
きベクトル検出回路５５２では、被写体の現在の動きベ
クトル（位置（ｘ，ｙ），速度Ｖｓ，方向ａ）を検出し
てマイコン５５１に送出する。一方、位置比較器５５６
では、画面内での被写体の現在位置（ｘ，ｙ）と、ＲＯ
Ｍテーブル１２から読み出した画面内での被写体の最適
位置（ｘ_０，ｙ_０）とを比較し、画面内でのズレ量Δｌ
をマイコン５５１に送出する。本例では、この画角の補
正量Δθについては、マイコン５５１でＲＯＭテーブル
１２に書込んだ被写体サイズＳとＲＯＭテーブル１２内
に設定されている基準サイズとを位置比較器５５６で比
較して求めるようにしている。なお、その他の動作は第
１の実施例と同様であるため、説明を省略する。

【００５１】なお、上述した実施の形態においては、被
写体の動きの解析機能をデータ解析装置５００に設ける
場合を例として説明したが、実施例のように３次元位置
計測装置３００側に設ける構成としても良い。また、無
人撮影の場合を例として説明したが、当然のことなが
ら、遠隔操作によりカメラマンが撮影用カメラ２００を
操作することも可能であり、その場合には操作情報の入
力が優先処理される。また、制御モデルは、対象となる
撮影空間領域の分割領域部に対応して設定されている場
合を例として説明したが、時間帯に対応して複数の制御
モデルを設定しておき、現在の時間に応じて制御モード
を自動的に切替え、当該時間帯に対応する制御モデルの
パラメータに従って撮影用カメラのカメラワークを制御
するようにしても良い。

【００５２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の自動撮
影カメラシステムによれば、センサカメラの広角画像か
ら撮影対象の被写体を認識してその３次元位置を逐次計
測し、計測情報から解析した被写体の動きに応じて撮影
用カメラを駆動制御するようにしているので、広範囲の
３次元空間内を移動する対象を自動追尾して無人で撮影
することができる。そのため、カメラマンが撮影できな
いような位置（例えば、木の上，コンサート会場のハイ
ポジション，災害現場等）からでも、迫力のある映像を
自動的に撮影することができるようになり、一流カメラ
マンを越えるカメラワークを実現することができる。ま
た、計測情報の信頼度により制御モードをダイナミック
に切替え、モデル式等により被写体の動きを予測して追
尾制御を行なうことで、天候の悪化やセンサカメラの故
障等により自動追尾の対象を検出できない事態が生じた
場合においても、無人での自動追尾による撮影を継続し
て行なうことができる。また、被写体の次の瞬間の動き
を予測して撮影用カメラを駆動制御するようにしている
ので、撮影映像内の被写体の不自然な動きを無くすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動撮影カメラシステムの概略の構成
例を示すブロック図である。

【図２】図１の撮影用カメラ２００と駆動制御部４００
の構成例を示すブロック図である。

【図３】図１の３次元位置計測装置３００とデータ解析
装置５００の構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明に用いるセンサカメラと撮影用カメラの
配置構成の一例を示す図である。

【図５】本発明におけるカメラワークの制御モードの切
替方法を説明するための図であれる。

【図６】本発明に用いる制御パラメータの第１の具体例
を示す図である。

【図７】本発明おける制御モデルの切替え方法の一例を
説明するための図である。

【図８】本発明における切替え制御の第１の動作例を説
明するためのフローチャートである。

【図９】本発明に用いる制御パラメータの第２の具体例
を示す図である。

【図１０】本発明における切替え制御の第２の動作例を
説明するためのフローチャートである。

【図１１】本発明における被写体の動きの予測方法の具
体例を説明するための図である。

【図１２】本発明における制御系のハードウェア構成の
第１の実施例を示すブロック図である。

【図１３】本発明における制御系のハードウェア構成の
第２の実施例を示すブロック図である。

【図１４】図１２のカメラワーク分析／制御部５５０の
動作例を説明するための図である。

【図１５】図１３のカメラワーク分析／制御部５５０の
動作例を説明するための図である。

【図１６】従来のカメラシステムにおける被写体の自動
追尾の方法の例を説明するための図である。

【図１７】従来のカメラシステムにおける被写体の自動
追尾の方法の例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 被写体 １００ センサカメラ ２００ 撮影用カメラ ２１０ 駆動機構部（雲台） ２１１ パン軸 ２１２ チルト軸 ２１３，２１４，２１５ 撮影用カメラ制御モータ ２２０ 撮像部 ３００ ３次元位置計測装置 ３１０ 被写体認識部 ３２０ ３次元座標計測部 ３３０ 信頼度情報作成部 ４００ 駆動制御部 ４０１ データベース ４１０ 制御ＣＰＵ ４２０ モータドライバ ５００ データ解析装置 ５１０ 動き解析部 ５２０ 動き予測部 ５２５ 信頼度算出部 ５３０ カメラワーク制御部 ５４０ 速度補正量検出部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図６】

【図７】

【図１４】

【図３】

【図５】

【図８】

【図１５】

【図１６】

【図９】

【図１１】

【図１７】

【図１０】

【図１２】

【図１３】

フロントページの続き (72)発明者 阿部 一雄 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 石川 秋男 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 桑島 茂純 東京都大田区北千束３丁目26番12号 株式 会社応用計測研究所内 (72)発明者 鈴木 尊人 東京都大田区北千束３丁目26番12号 株式 会社応用計測研究所内 (72)発明者 中村 亨 東京都大田区北千束３丁目26番12号 株式 会社応用計測研究所内 (72)発明者 桑原 裕之 東京都大田区北千束３丁目26番12号 株式 会社応用計測研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ操作者の視野に相当する広角画像
   を撮影するセンサカメラと；外部からの制御信号により
   撮影方向を含むカメラ操作の制御が可能な撮影用カメラ
   と；前記センサカメラで撮影された広角画像内の静止体
   又は移動体の中から撮影対象の被写体を認識し、該被写
   体の３次元空間内の現在位置を逐次計測すると共に、当
   該計測情報の信頼度を示す信頼度情報を作成して前記計
   測情報と共に送出する３次元位置計測部と；前記３次元
   位置計測部からの計測情報に基づいて前記被写体の３次
   元空間内の動きを解析する動き解析部と；前記３次元位
   置計測部からの信頼度情報に基づいて当該計測情報の信
   頼度を算出する信頼度算出部と；前記撮影用カメラのカ
   メラワークの形態毎に制御モードを複数持ち、前記信頼
   度算出部で算出した信頼度に応じて当該制御モードを自
   動的に切替え、切替え後の制御モードの制御パラメータ
   に従って前記撮影用カメラのカメラワークを制御するカ
   メラワーク制御部とを備えたことを特徴とする自動撮影
   カメラシステム。
2. 【請求項２】 前記形態が自動追尾の制御形態を含み、
   前記信頼度が閾値を越えていない場合には、前記動き解
   析部で解析した被写体の動きに応じて自動追尾を制御す
   る前記自動追尾の制御形態の第１の制御モードで制御
   し、前記信頼度が閾値を越えている場合には、現時点ま
   での複数の計測情報から求めた前記被写体の動きの予測
   情報に基づいて自動追尾を制御する前記自動追尾の制御
   形態の第２の制御モードに切替え、前記信頼度が閾値以
   下となるまで前記第２の制御モードによって制御するよ
   うになっている請求項１に記載の自動撮影カメラシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記形態が自動追尾の制御形態を含み、
   前記信頼度が閾値を越えている期間が許容期間を越えた
   場合、現在の制御モードを前記被写体の動きのモデル式
   に基づいて自動追尾を制御する前記自動追尾の制御形態
   の第３の制御モードに切替え、前記信頼度が閾値以下と
   なるまで前記第３の制御モードによって制御するように
   なっている請求項１又は２に記載の自動撮影カメラシス
   テム。
4. 【請求項４】 前記形態が撮影用カメラの視野の制御形
   態を含み、前記信頼度が閾値を越えている場合には、前
   記撮影用カメラの視野を許容値まで拡大する前記視野の
   制御形態の第１の制御モードに切替え、前記信頼度が閾
   値以下となるまで前記視野の制御形態の第１の制御モー
   ドによって制御するようになっている請求項１乃至３の
   いずれか一項に記載の自動撮影カメラシステム。
5. 【請求項５】 前記３次元位置計測部からの信頼度情報
   が、前記センサカメラの障害を示す第１の情報及び前記
   認識した被写体の大きさを示す第２の情報のうち少なく
   とも１つの情報を含む請求項１乃至４のいずれか一項に
   記載の自動撮影カメラシステム。
6. 【請求項６】 前記撮影対象の３次元空間内の現在位置
   を２つのセンサカメラを用いて計測する構成の場合、前
   記３次元位置計測部は、いずれか一方のセンサカメラの
   障害を検出した時点から前記障害の回復を検出する時点
   までは前記現在位置の他方のセンサカメラからの広角画
   像に基づいて計測するようになっている請求項１乃至５
   のいずれか一項に記載の自動撮影カメラシステム。
7. 【請求項７】 前記信頼度が閾値を越えている場合或い
   は前記計測情報の入力が無い場合で且つ前記撮影用カメ
   ラの視野内の前記被写体が含まれるときには前記撮影用
   カメラの撮影画像内の静止体又は移動体の中から前記撮
   影対象の被写体を認識し、該被写体の画面内の現在位置
   を計測した計測情報を前記３次元位置計測部からの計測
   情報とする計測情報作成部を備えた請求項１に記載の自
   動撮影カメラシステム。