JPH11252449A - スピード測定機能付きビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現行の手振れ補正機能付きビデオカメラの回
路構成から大幅なシステム的な変更およびコストアップ
をすることなく、容易に被写体の移動速度を測定するこ
とができるスピード測定機能付きビデオカメラを提供す
る。 【解決手段】 現行の手振れ補正機能付きビデオカメラ
の回路構成を利用して、撮像部１０１からの映像信号に
基づいて、動き検出部１０７により撮像対象である同一
被写体の画像上の動き量αを検出し、その動き検出量α
とビデオカメラから被写体までの距離情報とを用いるこ
とにより、同一被写体の移動速度の測定を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラであ
って、被写体の移動速度を測定する機能を有するスピー
ド測定機能付きビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、一般の使用者がビデオカメラ
を使用して撮影する際に、その撮影中においては、使用
者の手振れなどによるビデオカメラ本体の振動やブレの
ため、撮影後の表示画像には少なからずブレが発生す
る。このような手振れなどのブレを補正するために、最
近では、手振れ補正機能付きビデオカメラが各メーカー
から多く発売され、広く利用されている。

【０００３】この手振れ補正機能付きビデオカメラは、
その一例として、撮像された被写体に対応して得られた
映像信号に基づいて、その１フィールド単位のΔｔ時間
での同一被写体の画像上の動き量を検出し、その動き検
出量を用いて信号処理することにより、動き検出量をビ
デオカメラの手振れとして補正するように構成され、手
振れを補正するようにしている。

【０００４】このような従来の手振れ補正機能付きビデ
オカメラについて、以下に説明する。図４は従来の手振
れ補正機能付きビデオカメラの概略構成を示すブロック
図である。図４において、１０１はＣＣＤにより、光学
信号を光電変換して電気信号にし、その電気信号を映像
信号として出力する撮像部、１０２は撮像部１０１のＣ
ＣＤに対して映像信号の１フィールド単位のΔｔ時間周
期で駆動させるための電気信号を発生するＣＣＤ駆動タ
イミング発生部、１０３は撮像部１０１からの映像信号
であるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器、１０４はＡ／Ｄ変換器１０３からのデジタル信号
に対してデジタル的な各種信号処理を行う信号処理部、
１０５は信号処理部１０４からの第１の出力信号である
デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、
１０６は信号処理部１０４からの第２の出力信号である
デジタル信号をΔｔ時間遅延するために格納するメモ
リ、１０７は信号処理部１０４からの第２の出力信号と
メモリ１０６からの出力信号とに基づいて、Δｔ時間の
同一被写体の画像上の動き量を求める動き検出部であ
る。なお、Ｄ／Ａ変換器１０５の出力はアナログ信号で
あり、通常、ビデオカメラに付属されている液晶パネル
などのモニタ画面に接続され、その液晶パネルなどに画
像表示するために用いられる。

【０００５】以上のように構成された従来の手振れ補正
機能付きビデオカメラについて、その概略動作を以下に
説明する。撮像部１０１に設けられたＣＣＤは、ＣＣＤ
駆動タイミング発生部１０２により、映像信号の１フィ
ールド単位のΔｔ時間（ＮＴＳＣの場合は１／６０秒）
周期で駆動され、Δｔ時間毎に撮像した被写体に対応し
て得られた映像信号を出力する。

【０００６】この映像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３でデ
ジタル信号に変換され、信号処理部１０４により各種デ
ジタル処理された後に、その第１の出力信号がＤ／Ａ変
換器１０５でアナログ信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器１
０５からのアナログ信号に基づいて画像表示される。

【０００７】一方、信号処理部１０４により各種デジタ
ル処理された第２の出力信号をメモリ１０６に一時的に
格納し、信号処理部１０４からの第２の出力信号とΔｔ
時間前に格納されたメモリ１０６からの出力信号とに基
づいて、動き検出部１０７により同一被写体のΔｔ時間
の画像上の動き量α（画素数として出力される）を検出
する。その動き検出量αを信号処理部１０４に帰還する
ことにより、動き検出量αをビデオカメラの手振れとし
てその補正を行うようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような手振れ補正機能付きビデオカメラなどの従来のビ
デオカメラにおいては、使用者の手振れなどによるビデ
オカメラ本体の振動やブレのため発生する撮影後の表示
画像における手振れなどのブレを補正することはできる
が、付加価値としては手振れ補正機能しか持っておら
ず、それ以上の付加価値が得られていないという問題点
を有していた。

【０００９】また、現在、例えばトレーニングスポーツ
センターなどで被写体の移動速度が測定できるような映
像撮像装置が設置されている場合があるが、この映像撮
像装置は、システム的に大型化および複雑化しており、
結果的にコストが非常に嵩んだものとなっているという
問題点も有していた。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、現行の手振れ補正機能付きビデオカメラの回路構
成から大幅なシステム的な変更およびコストアップをす
ることなく、容易に被写体に対する移動速度測定機能を
導入して、被写体の移動速度を測定することができるス
ピード測定機能付きビデオカメラを提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のスピード測定機能付きビデオカメラは、現
行の手振れ補正機能付きビデオカメラの回路構成を利用
して、撮像部からの映像信号により撮像対象である同一
被写体の画像上の動き量を検出し、その動き検出量とビ
デオカメラから被写体までの距離情報とを用いることに
より、同一被写体の移動速度の測定を可能とすることを
特徴とする。

【００１２】以上により、現行の手振れ補正機能付きビ
デオカメラの回路構成から大幅なシステム的な変更およ
びコストアップをすることなく、容易に被写体に対する
移動速度測定機能を導入して、被写体の移動速度を測定
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のスピー
ド測定機能付きビデオカメラは、ビデオカメラにより撮
像された被写体に対応して得られた映像信号に基づい
て、その１フィールド単位のΔｔ時間での同一被写体の
画像上の動き量を検出し、その動き検出量を用いて信号
処理することにより、前記動き検出量をビデオカメラの
手振れとして補正を行うために設けられた回路構成であ
り、少なくとも、前記Δｔ時間周期で駆動されるＣＣＤ
により、光学信号を光電変換して電気信号にし、その電
気信号を前記映像信号として出力する撮像部と、前記撮
像部からの映像信号であるアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデ
ジタル信号に対してデジタル的な各種信号処理を含む前
記信号処理を行う信号処理部と、前記信号処理部からの
第１の出力信号であるデジタル信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器と、前記信号処理部からの第２の出
力信号であるデジタル信号を前記Δｔ時間遅延するため
に格納するメモリと、前記第２の出力信号と前記メモリ
からの出力信号とに基づいて、前記Δｔ時間の同一被写
体の画像上の動き量を求める動き検出部と、被写体まで
の距離を測定する被写体距離測定装置とを備え、前記Ｄ
／Ａ変換器からのアナログ信号に基づいて画像表示する
ビデオカメラであって、別途用意された手段により得ら
れた被写体までの距離を入力する被写体距離入力装置
と、前記被写体距離測定装置もしくは被写体距離入力装
置により求めた被写体までの距離情報と前記動き検出部
からの動き量とに基づいて演算して、前記画像表示のた
めの画面上への表示速度に変換する速度変換装置と、前
記速度変換装置で求めた表示速度に対応して前記画面上
への表示キャラクタを発生するキャラクタ発生装置と、
前記Ｄ／Ａ変換器の出力信号と前記キャラクタ発生装置
の出力信号とを加算する加算器とを設け、前記速度変換
装置により、同一被写体の前記Δｔ時間の画像上の動き
量に基づいて被写体の移動速度を測定するとともに、前
記加算器により、前記被写体の移動速度が前記画面上に
キャラクタ表示された画像を生成するように構成する。

【００１４】請求項２に記載のスピード測定機能付きビ
デオカメラは、請求項１に記載の加算器を、Ｄ／Ａ変換
器の前段に配置して、キャラクタ発生装置からの出力デ
ータと信号処理部からの第１の出力信号とをデジタル信
号で加算し、その後、前記Ｄ／Ａ変換器にてアナログ信
号に変換するように構成する。

【００１５】以上の構成によると、現行の手振れ補正機
能付きビデオカメラの回路構成を利用して、撮像部から
の映像信号により撮像対象である同一被写体の画像上の
動き量を検出し、その動き検出量とビデオカメラから被
写体までの距離情報とを用いることにより、同一被写体
の移動速度の測定を可能とする。

【００１６】請求項３に記載のスピード測定機能付きビ
デオカメラは、請求項１または請求項２に記載の動き検
出部からの動き検出量の信号処理部への経路中に、その
信号処理部に動き検出量を入力する位置と入力しない位
置とに切り替えるような構造の切り替え手段を設け、前
記切り替え手段を、動き検出部からの動き検出量が信号
処理部に入力される位置と入力されない位置とに切り替
えるように構成する。

【００１７】この構成によると、切り替え手段を、動き
検出部からの動き検出量が信号処理部に入力されない位
置に切り替えることにより、上記動き検出量による信号
処理部への影響がなく、ビデオカメラ本体に微量な機械
的振動があっても、手振れとして認識されて補正される
ことを完全に無くすことを可能とする。

【００１８】以下、本発明の実施の形態を示すスピード
測定機能付きビデオカメラについて、図面を参照しなが
ら具体的に説明する。ここでは例えば身近な被写体とし
て、ゴルフで使用されるクラブのヘッドを一例に挙げ、
そのクラブヘッドのスピード（時速など）などを測定す
る場合について説明する。

【００１９】図１は本実施の形態のスピード測定機能付
きビデオカメラの構成を示すブロック図である。図１に
おいて、１０１はＣＣＤにより、光学信号を光電変換し
て電気信号にし、その電気信号を映像信号として出力す
る撮像部、１０２は撮像部１０１のＣＣＤに対して映像
信号の１フィールド単位のΔｔ時間周期で駆動させるた
めの電気信号を発生するＣＣＤ駆動タイミング発生部、
１０３は撮像部１０１からの映像信号であるアナログ信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１０４はＡ
／Ｄ変換器１０３からのデジタル信号に対してデジタル
的な各種信号処理を行う信号処理部、１０５は信号処理
部１０４からの第１の出力信号であるデジタル信号をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、１０６は信号処理
部１０４からの第２の出力信号であるデジタル信号をΔ
ｔ時間遅延するために格納するメモリ、１０７は信号処
理部１０４からの第２の出力信号とメモリ１０６からの
出力信号とに基づいて、Δｔ時間の同一被写体の画像上
の動き量を求める動き検出部、１０９はビデオカメラに
内蔵され、赤外線の使用やその他の方法によって被写体
までの距離を測定する被写体距離測定装置である。

【００２０】ここまでは、図４に示して従来の技術で説
明した手振れ補正機能付きビデオカメラと同一の構成で
ある。（ただし、被写体距離測定装置１０９について
は、図４では省略されている） さらに、１１０はビデオカメラとは別途用意された外部
手段（図示せず）により得られた被写体までの距離を、
使用者により入力するための被写体距離入力装置、１０
８は被写体距離測定装置１０９もしくは被写体距離入力
装置１１０をセレクタＳ１で切り替えてそれらにより求
めた被写体までの距離情報と、動き検出部１０７からの
動き量α（画素数として出力）とに基づいて演算して、
画像表示のための画面上への表示速度に変換する速度変
換装置、１１１は速度変換装置１０８で求めた表示速度
に対応して画面上への表示キャラクタを発生するキャラ
クタ発生装置、１１２はＤ／Ａ変換器１０５からのアナ
ログ信号とキャラクタ発生装置１１１からのアナログ信
号とを加算する加算器である。

【００２１】以上のように構成されたスピード測定機能
付きビデオカメラについて、その動作を以下に説明す
る。なお、図１における符号１０１〜符号１０７および
符号１０９については、図４に示して従来の技術で説明
した手振れ補正機能付きビデオカメラと同一の構成であ
り、各動作も同一であるので、ここでの各動作説明につ
いても省略する。

【００２２】まず、被写体距離測定装置１０９もしくは
被写体距離入力装置１１０からの各出力をセレクタＳ１
により切り替え、それらの出力によってビデオカメラか
ら被写体までの距離情報を求める。

【００２３】そのようにして求めた距離情報と、動き検
出部１０７からの同一被写体のΔｔ時間の画像上の動き
量α（画素数として出力される）とに基づいて、速度変
換装置１０８により被写体の移動速度を測定し、その移
動速度に対応して画面上に速度表示するため、キャラク
タ発生装置１１１により速度を表すキャラクタを発生す
る。

【００２４】次に、Ｄ／Ａ変換器１０５からのアナログ
信号とキャラクタ発生装置１１１からの速度を表すキャ
ラクタ信号とを加算器１１２によりアナログ加算して、
画面上に、被写体におけるΔｔ時間の移動状態が分かる
とともにその移動速度がキャラクタ表示された画像を表
示するための画像信号を、ビデオカメラに備え付けられ
た液晶パネルなどに対してモニタ出力する。

【００２５】以上のようにして、画面上に被写体におけ
るΔｔ時間の移動状態とともにその移動速度がキャラク
タ表示できるスピード測定機能付きビデオカメラについ
て、その速度（スピード）の測定原理を、クラブヘッド
のスピード（時速など）などを測定する場合を例に挙げ
て以下に説明する。

【００２６】図３は本実施の形態におけるスピード測定
原理の説明図である。また、図３（ａ）はクラブヘッド
のスピード測定原理を示す斜視図であり、その状態を表
した模式図としての上面図を図３（ｂ）に示す。

【００２７】まず、図３（ｂ）に示す上面図において、
動き検出部１０７よりゴルフのクラブヘッドがΔｔ時間
に何画素（α）動いたのかを検出する。次に、図３
（ａ）に示す撮像部１０１のＣＣＤ面上において、その
水平画素サイズより、図３（ｂ）に示すように、長さの
単位に直し、下記の式により、被写体であるゴルフのク
ラブヘッドの動いた距離Ｘを求める。

【００２８】つまり、（Ｌ＋ΔＬ）／ΔＬ＝Ｘ／（α×
ｈ）が成立し、ＣＣＤの水平画素サイズをｈとして、前
式によりＸを求めると、Ｘ＝αｈ（Ｌ＋ΔＬ）／ΔＬと
なる。

【００２９】このＸは、クラブヘッドが単位時間Δｔで
位置Ｈ１から位置Ｈ２（ビデオカメラ本体Ｂ１のモニタ
Ｍ１画面上の第１映像Ｅ１から第２映像Ｅ２）に動いた
距離であるため、これを時速に直し、被写体であるゴル
フのクラブヘッドのスピードを測定することができる。

【００３０】このようにして測定したクラブヘッドのス
ピードに従って、ビデオカメラ本体Ｂ１のモニタＭ１画
面上に、クラブヘッドの移動状態に対応する第１映像Ｅ
１および第２映像Ｅ２とともに、測定したスピードをキ
ャラクタ表示することができる。

【００３１】以上のように、現行の手振れ補正機能付き
ビデオカメラの回路構成を利用して、撮像部１０１から
の映像信号により撮像対象である同一被写体の画像上の
動き量を検出し、その動き検出量とビデオカメラから被
写体までの距離情報とを用いることにより、同一被写体
の移動速度を測定することができる。

【００３２】その結果、現行の手振れ補正機能付きビデ
オカメラの回路構成から大幅なシステム的な変更および
コストアップをすることなく、容易に被写体に対する移
動速度測定機能を導入して、被写体の移動速度を測定す
ることができる。

【００３３】なお、上記の実施の形態では、加算器１１
２をＤ／Ａ変換器１０５の後段に配置して、その加算器
１１２により、Ｄ／Ａ変換器１０５からのアナログ信号
とキャラクタ発生装置１１１からの出力データとをアナ
ログ信号で加算する場合について説明したが、図２に示
すように、加算器１１２を、Ｄ／Ａ変換器１０５の前段
に配置して、キャラクタ発生装置１１１からの出力デー
タと信号処理部１０４からの第１の出力信号とをデジタ
ル信号で加算し、その後、Ｄ／Ａ変換器１０５にてアナ
ログ信号に変換するように構成した場合にも同様な効果
が得られる。なお、その他の構成については、上記の実
施の形態と全く同様であるので、各ブロックに対して同
一の符号を付し、それらの説明は省略する。

【００３４】また、上記の各実施の形態では、動き検出
部１０７からの動き検出量が常に信号処理部１０４に入
力される（αを信号処理部１０４に帰還させる）場合に
ついて説明したが、動き検出部１０７からの動き検出量
の信号処理部１０４への経路中に、その信号処理部１０
４に動き検出量を入力する位置と入力しない位置とに切
り替えるような構造の切り替え手段（図示せず）を設
け、動き検出部１０７からの動き検出量が信号処理部１
０４に入力される（αを信号処理部１０４に帰還させ
る）位置と入力されない（αを信号処理部１０４に帰還
させない）位置とに切り替えるように構成することもで
きる。

【００３５】このように構成することにより、切り替え
手段を、動き検出部１０７からの動き検出量が信号処理
部１０４に入力されない位置に切り替えることにより、
上記動き検出量による信号処理部１０４への影響がな
く、ビデオカメラ本体に微量な機械的振動があっても、
手振れとして認識されて補正されることを完全に無くす
ことができる。

【００３６】その結果、ビデオカメラ本体を三脚などを
使用して人為的な手振れを無くすように機械的に固定し
た場合にも、ビデオカメラ本体に微量な機械的振動があ
っても手振れとして認識されて補正されることが完全に
無く、上記の被写体に対する移動速度の測定精度を、よ
り向上することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、現行の手
振れ補正機能付きビデオカメラの回路構成を利用して、
撮像部からの映像信号により撮像対象である同一被写体
の画像上の動き量を検出し、その動き検出量とビデオカ
メラから被写体までの距離情報とを用いることにより、
同一被写体の移動速度を測定することができる。

【００３８】そのため、現行の手振れ補正機能付きビデ
オカメラの回路構成から大幅なシステム的な変更および
コストアップをすることなく、容易に被写体に対する移
動速度測定機能を導入して、被写体の移動速度を測定す
ることができる。

【００３９】また、切り替え手段を、動き検出部からの
動き検出量が信号処理部に入力されない位置に切り替え
ることにより、上記動き検出量による信号処理部への影
響がなく、ビデオカメラ本体に微量な機械的振動があっ
ても、手振れとして認識されて補正されることを完全に
無くすことができる。

【００４０】そのため、ビデオカメラ本体を三脚などを
使用して人為的な手振れを無くすように機械的に固定し
た場合にも、ビデオカメラ本体に微量な機械的振動があ
っても手振れとして認識されて補正されることが完全に
無く、上記の被写体に対する移動速度の測定精度を、よ
り向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のスピード測定機能付きビ
デオカメラの構成を示すブロック図

【図２】本発明の別の実施の形態のスピード測定機能付
きビデオカメラの構成を示すブロック図

【図３】本発明の各実施の形態におけるスピード測定原
理の説明図

【図４】従来の手振れ補正機能付きビデオカメラの概略
構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０８ 速度変換装置 １０９ 被写体距離測定装置 １１０ 被写体距離入力装置 １１１ キャラクタ発生装置 １１２ 加算器 Ｓ１ セレクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオカメラにより撮像された被写体に
   対応して得られた映像信号に基づいて、その１フィール
   ド単位のΔｔ時間での同一被写体の画像上の動き量を検
   出し、その動き検出量を用いて信号処理することによ
   り、前記動き検出量をビデオカメラの手振れとして補正
   を行うために設けられた回路構成であり、少なくとも、
   前記Δｔ時間周期で駆動されるＣＣＤにより、光学信号
   を光電変換して電気信号にし、その電気信号を前記映像
   信号として出力する撮像部と、前記撮像部からの映像信
   号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
   変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号に対し
   てデジタル的な各種信号処理を含む前記信号処理を行う
   信号処理部と、前記信号処理部からの第１の出力信号で
   あるデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
   器と、前記信号処理部からの第２の出力信号であるデジ
   タル信号を前記Δｔ時間遅延するために格納するメモリ
   と、前記第２の出力信号と前記メモリからの出力信号と
   に基づいて、前記Δｔ時間の同一被写体の画像上の動き
   量を求める動き検出部と、被写体までの距離を測定する
   被写体距離測定装置とを備え、前記Ｄ／Ａ変換器からの
   アナログ信号に基づいて画像表示するビデオカメラであ
   って、別途用意された手段により得られた被写体までの
   距離を入力する被写体距離入力装置と、前記被写体距離
   測定装置もしくは被写体距離入力装置により求めた被写
   体までの距離情報と前記動き検出部からの動き量とに基
   づいて演算して、前記画像表示のための画面上への表示
   速度に変換する速度変換装置と、前記速度変換装置で求
   めた表示速度に対応して前記画面上への表示キャラクタ
   を発生するキャラクタ発生装置と、前記Ｄ／Ａ変換器の
   出力信号と前記キャラクタ発生装置の出力信号とを加算
   する加算器とを設け、前記速度変換装置により、同一被
   写体の前記Δｔ時間の画像上の動き量に基づいて被写体
   の移動速度を測定するとともに、前記加算器により、前
   記被写体の移動速度が前記画面上にキャラクタ表示され
   た画像を生成するように構成したことを特徴とするスピ
   ード測定機能付きビデオカメラ。
2. 【請求項２】 加算器を、Ｄ／Ａ変換器の前段に配置し
   て、キャラクタ発生装置からの出力データと信号処理部
   からの第１の出力信号とをデジタル信号で加算し、その
   後、前記Ｄ／Ａ変換器にてアナログ信号に変換するよう
   に構成した請求項１に記載のスピード測定機能付きビデ
   オカメラ。
3. 【請求項３】 動き検出部からの動き検出量の信号処理
   部への経路中に、その信号処理部に動き検出量を入力す
   る位置と入力しない位置とに切り替えるような構造の切
   り替え手段を設け、前記切り替え手段を、動き検出部か
   らの動き検出量が信号処理部に入力される位置と入力さ
   れない位置とに切り替えるように構成した請求項１また
   は請求項２に記載のスピード測定機能付きビデオカメ
   ラ。