JPH09322051A

JPH09322051A - 自動撮影カメラシステム

Info

Publication number: JPH09322051A
Application number: JP8153131A
Authority: JP
Inventors: Taiichiro Kato; 大一郎加藤; Mitsuo Yamada; 光穗山田; Kazuo Abe; 一雄阿部; Akio Ishikawa; 秋男石川
Original assignee: OYO KEISOKU KENKYUSHO KK; Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: OYO KEISOKU KENKYUSHO KK; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-12-12
Anticipated expiration: 2016-05-24
Also published as: JP3615867B2

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
撮影することができると共に、最適なカメラワークで撮
影することができる自動撮影カメラシステムを提供す
る。【解決手段】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１００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２００と；予め登録された色情報に基づいて前記
センサカメラ１００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すると共に、
該被写体の３次元空間内の現在位置を逐次計測する３次
元位置計測部と；前記３次元位置計測部の計測情報に基
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；前記動き解析部で解析した被写体の動きに応
じて前記撮影用カメラ２００を駆動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
６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７
（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
７（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】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、最適な
カメラワークで撮影することができる自動撮影カメラシ
ステムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、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；予め登録さ
れた色情報に基づいて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
を認識すると共に、該被写体の３次元空間内の現在位置
を逐次計測する３次元位置計測部と；前記３次元位置計
測部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；前記動き解析部で解析し
た被写体の動きに応じて前記撮影用カメラを駆動制御す
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。

【０００８】さらに、前記動き解析部で解析した被写体
の動きのベクトル情報から前記被写体の次の瞬間の動き
を予測する動き予測部を備え、前記カメラワーク制御部
は、前記動き予測部で予測した被写体の動きに応じて前
記撮影用カメラを駆動制御すること；前記撮影用カメラ
の画面内での最適被写体位置と現在位置とのズレ量に応
じて前記最適被写体位置を変動させる補正関数を予め設
定しておき、前記カメラワーク制御部は、前記補正関数
に従って前記最適被写体位置を変動させること；前記動
き解析部で解析した被写体の動き解析情報を時系列に記
録する解析情報記録手段と、前記被写体の動き解析情報
から前記被写体の現在位置，速度，軌跡の各要素のうち
少なくとも１要素を含む表示データを作成し、前記被写
体の撮影映像と共に表示する解析情報表示手段とを備え
ること；前記制御信号は、パン，チルト，フォーカス，
ズーム及びアイリスの各要素のうち少なくとも１要素を
含んでいること；によってそれぞれ、より効果的に達成
される。

【０００９】

【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、被写体の動きを予測
して撮影する機能を備えることで、滑らかなカメラワー
クを可能にすると共に、制御系の処理負荷を軽減できる
ようにしている。さらに、不安定な制御（ブレ制御等）
を加味する機能を備えることで、一流カメラマンの実際
のカメラワークに近い、知的なカメラワーク制御を可能
としている。すなわち、本発明では、被写体の自動追尾
による無人撮影ができると共に、あたかも一流カメラマ
ンが直接操作しているかの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る。

【００１０】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カメラ１００（以下、
「センサカメラ」と呼ぶ）と撮影用カメラ２００をそれ
ぞれ１台ずつ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、１台もしく
は２台以上使用され、例えば、１台のセンサカメラ１０
０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１台ずつもしくは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。

【００１１】３次元位置計測装置３００は、センサカメ
ラ１００の撮影された広角画像ＶＤ１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），被写体１の大きさを示す情報（画
像抽出部分の面積情報）等を計測情報ＰＤとして出力す
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。

【００１２】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。また、データ解析装置５００は、被
写体１の動作の解析情報を記録及び表示する手段を備え
ており、図１中の撮影画像ＶＤ２の表示例のように、撮
影用カメラ２００の撮影画像と共に解析情報２（被写体
位置，速度，軌跡等）を表示できるようになっている。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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ＶＤ１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とから構成される。３次元位置計
測装置３００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。

【００１６】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、動き予測部５２０からの予測
情報，及び撮影用カメラ２００の方位角／画角を検出す
る検出部（図示せず）からの検出情報ＳＤ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、
動き解析部５１０で解析した被写体動作の解析情報を記
録する解析情報記録部５４０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解析情報表示部５５
０とから構成される。

【００１７】上述のような構成において、具体例を示し
てシステム全体の動作例を説明する。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、例えば、同図に示すようなスキーの滑降競技
を撮影する場合、滑降コースが被写体（スキー選手）１
の移動領域となり、滑降開始地点から滑降終了地点まで
の全領域もしくは一部の領域が自動撮影の対象となる。
図４の例では、２台のセンサカメラ１００Ａ，１００Ｂ
と１台の撮影用カメラ２００とを配置し、一部の領域を
撮影範囲として撮影する場合を例としている。また、被
写体１の３次元位置は、１台のセンサカメラ１００の撮
影画像の情報を基に求めることができるが、ここでは、
１計測範囲に２台のセンサカメラ１００Ａ，１００Ｂを
用い、三角測量の原理で被写体１の３次元座標を求める
場合の構成を例としている。

【００１８】ここで、図１の構成例のように１計測範囲
に１台のセンサカメラを用いる形態では、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、図４の例のように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。

【００１９】以下、図２〜図４を参照して動作例を説明
する。図４において、センサカメラ１００Ａ，１００Ｂ
で撮影された映像信号ＶＤ１はそれぞれ３次元位置計測
装置３００に入力される。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ＶＤ
１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部分を抽出して計数し、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。

【００２０】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
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１
００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）と被
写体１の大きさを示す情報（上記の面積Ｓ）を計測情報
ＰＤとして出力する。この計測情報ＰＤは、データ解析
装置５００内の動き解析部５１０に入力される。

【００２１】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及び解析情報記録部
５４０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。

【００２２】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５
（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。

【００２３】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５（Ｂ）に示
すように、被写体の前前回（ｔ１時点）の計測位置がＰ
１（ｘ，ｙ，ｚ），前回（ｔ２時点）の計測位置がＰ２
（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。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。

【００２４】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、撮影
カメラ２００の現時点の方位角／画角を検出する検出部
からの検出情報ＳＤ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、被写体
の画枠内の最適位置、大きさ等の制御パラメータに従っ
てカメラワークを決定し、パン，チルトの速度指令を生
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。なお、カメ
ラワーク制御部５３０における不安定な制御（ブレ制御
等）を加味する機能については後述する。

【００２５】一方、動き解析部５１０からの解析情報
（被写体の動きベクトルの情報）を受けた解析情報記録
部５４０では、解析情報を撮影対象の被写体毎に記憶手
段に時系列に記録する。その際、撮影画像ＶＤ２と共に
解析情報を表示するモードであれば、解析情報を解析情
報表示部５５０に送出する。解析情報表示部５５０で
は、解析情報に基づいて被写体の現在の位置及び速度、
軌跡等を示す表示データを作成し、例えば図３中の撮影
画像ＶＤ３の表示例に示すように、撮影画像ＶＤ２と合
成表示する。また、撮影後に表示するモードであれば、
例えば、予め登録された理想の軌跡や速度のデータと比
較して表示するなど、被写体の動きを分析するための情
報を表示あるいはプリント出力する。その際、撮影画像
（１場面，動画の一部，あるいは全て）と合成表示する
ようにしても良い。

【００２６】以上のように、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。
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。

【００２７】ところで、撮影用カメラ２００の映像の動
きが滑らか過ぎると人工的な映像となり、かえって、画
像から臨場感が失われることになる。そこで、本発明で
は、次のような不安定な制御（ブレ制御等）を加味する
機能をカメラワーク制御部５３０に備えることで、カメ
ラマンの手のぶれや意図的な操作により生じるタイムラ
グを加味してカメラワークを調整するようにしている。
例えば、画面内での最適被写体位置と現在位置とのズレ
の大きさに応じて不安定さを増加させるように、ズレ量
に応じて最適被写体位置を変動させるブレ制御用の補正
関数を予めテーブルに設定しておき、カメラワークを決
定する際、画面内での最適被写体位置と現在位置とのズ
レ量を比較し、ズレ量の許容値を越えた場合、ズレ量に
応じて撮影用カメラ２００の駆動速度の補正（通常の補
正）を行なうと共に、上記ブレ制御用の補正関数で補正
して撮影用カメラ２００の駆動速度を制御するようにす
る。

【００２８】また、図４に示したスキーの滑降競技を撮
影する場合の例のように、被写体が移動するコースが決
まっている場合には、一流カメラマンが実際に撮影用カ
メラ２００を操作して被写体を追尾した時の操作情報か
ら、ブレ制御やズーム制御の補正関数を設定するように
しても良い。この場合、コースの通過地点の位置情報を
設定すると共に、通過地点に対応させて補正関数を設定
しておき、コースの通過地点に応じて制御するようにし
ても良い。

【００２９】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、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。

【００３０】

【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、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。さらに、被写体
の動作の解析情報を撮影画像の付加情報として表示する
ことができるので、新しい映像効果をもたらすことがで
きると共に、被写体の詳細な動きを分析することができ
るようになる。

【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】本発明システム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】本発明システム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６】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７】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３００３次元位置計測装置３１０被写体認識部３２０３次元座標計測部４００駆動制御部４０１データベース４１０制御ＣＰＵ４２０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５３０カメラワーク制御部５４０解析情報記録部５５０解析情報表示部

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

Claims

【特許請求の範囲】

【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；予め登録された色情報に基づいて前記センサカメラ
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すると共に、該被写体の３次元空
間内の現在位置を逐次計測する３次元位置計測部と；前
記３次元位置計測部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；前記動き
解析部で解析した被写体の動きに応じて前記撮影用カメ
ラを駆動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。
【請求項２】前記動き解析部で解析した被写体の動き
のベクトル情報から前記被写体の次の瞬間の動きを予測
する動き予測部を備え、前記カメラワーク制御部は、前
記動き予測部で予測した被写体の動きに応じて前記撮影
用カメラを駆動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。
【請求項３】前記撮影用カメラの画面内での最適被写
体位置と現在位置とのズレ量に応じて前記最適被写体位
置を変動させる補正関数を予め設定しておき、前記カメ
ラワーク制御部は、前記補正関数に従って前記最適被写
体位置を変動させるようになっている請求項１または２
に記載の自動撮影カメラシステム。
【請求項４】前記動き解析部で解析した被写体の動き
解析情報を時系列に記録する解析情報記録手段と、前記
被写体の動き解析情報から前記被写体の現在位置，速
度，軌跡の各要素のうち少なくとも１要素を含む表示デ
ータを作成し、前記被写体の撮影映像と共に表示する解
析情報表示手段とを備えた請求項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。
【請求項５】前記制御信号は、パン，チルト，フォー
カス，ズーム及びアイリスの各要素のうち少なくとも１
要素を含んでいる請求項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。