JPH11341335A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、基準位置検出回路としてのポテンショ
メータが非常に高価である等の問題点があった。 【解決手段】 チルト装置の機械的な原点位置を検出す
る基準位置検出回路１４と、パン装置の機械的な原点位
置を検出する基準位置検出回路１５と、テレビカメラ装
置１により撮像された第１のプリセット位置での画像を
記憶し、その後の第２のプリセット位置での画像と比較
して両者のずれ量を出力する画像処理回路１７と、モー
タコントロール回路１０から出力される駆動信号により
現在位置を推定し、画像処理回路から出力されるずれ量
に基づいて前記現在位置を補正し、補正された位置信号
をモータコントロール回路に出力する脱調検出回路１６
とを備えた。 【効果】 基準位置検出回路に廉価なフォトセンサなど
が使用でき、安価にできる。また、温度変化や経年変化
が無いため、位置データが変化したりすることなく、長
寿命で使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パン・チルト動
作を行うテレビカメラ装置の脱調の有無を判定、補正を
行うカメラシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカメラシステムについて図面を参
照しながら説明する。図５は、例えば特開平９−２６６
５４７号公報に示された従来のカメラシステムの構成を
示す図である。

【０００３】図１において、１はテレビカメラ装置であ
る。雲台４は、チルト装置２とパン装置３を有する他、
その内部にパンチルト操作部５と、チルト装置２とパン
装置３を駆動するステッピングモータ６及び７と、その
駆動の動作を監視する基準位置検出回路８及び９、ステ
ッピングモータ６及び７を制御するモータコントロール
回路１０、脱調検出回路１１を内蔵し、脱調を検出した
際には、位置の補正を行うようになされている。

【０００４】つぎに、前述した従来のカメラシステムの
動作について図面を参照しながら説明する。

【０００５】モータコントロール回路１０は、パンチル
ト操作部５から入力された指示信号が、アップキーＵま
たはダウンキーＤの操作によるものである場合、操作さ
れたキーに対応する極性の駆動信号を生成し、チルト装
置２を駆動させるステッピングモータ６に供給するよう
になされている。

【０００６】また、モータコントロール回路１０は、パ
ンチルト操作部５から入力された指示信号が、ライトキ
ーＲまたはレフトキーＬの操作によるものである場合、
操作されたキーに対応する極性の駆動信号を生成し、パ
ン装置３を駆動させるステッピングモータ７に供給する
ようになされている。

【０００７】さらに、モータコントロール回路１０は、
これらの駆動信号（パルス信号）を、脱調検出回路１１
に出力するようにもなされている。

【０００８】また、ステッピングモータ６とステッピン
グモータ７は、モータコントロール回路１０より供給さ
れる駆動信号（パルス信号）に対応して、それぞれ、チ
ルト装置２またはパン装置３を駆動させ、テレビカメラ
装置１を移動させるようになされている。

【０００９】基準位置検出回路８は、ステッピングモー
タ６により駆動したチルト装置２の位置を検知し、脱調
検出回路１１に出力するようになされている。

【００１０】同様に、基準位置検出回路９は、ステッピ
ングモータ７により駆動したパン装置３の位置を検知
し、脱調検出回路１１に出力するようになされている。

【００１１】脱調検出回路１１は、モータコントロール
回路１０から入力されるパルス信号により、移動後の位
置を計算し、基準位置検出回路８または基準位置検出回
路９から入力される位置信号と、計算された位置を比較
する。基準位置検出回路８または基準位置検出回路９か
ら入力された位置信号が計算されるものと異なる場合、
脱調を検出し、補正した位置信号をモータコントロール
回路１０に出力する。

【００１２】モータコントロール回路１０では、補正さ
れた移動量（位置信号）にもとづいて、ステッピングモ
ータ６とステッピングモータ７に対し、駆動信号を出力
する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
カメラシステムでは、基準位置検出回路８及び９が、デ
ジタルまたはアナログにて位置データが出力されるポテ
ンショメータが用いられており、非常に高価であるとい
う問題点があった。

【００１４】また、上記のポテンショメータは、温度変
化や経年変化により、位置データが変化したり、寿命が
短いなどの問題点があった。

【００１５】さらに、上記の基準位置検出回路をフォト
センサなどの簡易的な位置検出機能のものにした場合、
フォトセンサが原点を通過する場所以外で脱調を検出す
る事ができないという問題点があった。

【００１６】またさらに、脱調状態を補正する場合に
は、停止してから再度補正位置まで移動させる必要があ
るため、見かけ上スムーズに補正することができないと
いう問題点があった。

【００１７】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、基準位置検出回路に廉価なフォト
センサを使用した場合でも、画像処理にて脱調検出を行
うことで安価に、また温度変化や経年変化による位置デ
ータの変動が少なく、かつ長寿命にすることができるカ
メラシステムを得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るカメラシ
ステムは、テレビカメラ装置をチルト方向に移動させる
チルト装置と、前記テレビカメラ装置をパン方向に移動
させるパン装置と、前記チルト装置を駆動する第１のス
テッピングモータと、前記パン装置を駆動する第２のス
テッピングモータと、前記第１及び第２のステッピング
モータを駆動信号により制御するモータコントロール回
路と、前記第１のステッピングモータにより駆動する前
記チルト装置の機械的な原点位置を検出する第１の基準
位置検出回路と、前記第２のステッピングモータにより
駆動する前記パン装置の機械的な原点位置を検出する第
２の基準位置検出回路と、前記テレビカメラ装置により
撮像された第１のプリセット位置での画像を記憶し、そ
の後の第２のプリセット位置での画像と比較して両者の
ずれ量を出力する画像処理回路と、前記第１及び第２の
基準位置検出回路により前記チルト装置及びパン装置の
機械的な原点位置を検出した時、その位置を計算上の原
点位置とし、前記モータコントロール回路から出力され
る駆動信号により現在位置を推定し、前記画像処理回路
から出力されるずれ量に基づいて前記現在位置を補正
し、補正された位置信号を前記モータコントロール回路
に出力する脱調検出回路とを備えたものである。

【００１９】また、この発明に係るカメラシステムは、
前記画像処理回路が、前記テレビカメラ装置により撮像
された映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ
ータと、前記デジタル信号に変換された映像信号を記憶
するメモリと、前記メモリに記憶された第１のプリセッ
ト位置での映像信号と、前記Ａ／Ｄコンバータから出力
された第２のプリセット位置での映像信号とを比較する
比較回路とを有するものである。

【００２０】さらに、この発明に係るカメラシステム
は、前記比較回路が、前記Ａ／Ｄコンバータによりデジ
タル信号に変換された現在の映像信号の第１及び第２の
エッジを検出する第１のエッジ検出回路と、前記メモリ
から読み出された以前の映像信号の第３及び第４のエッ
ジを検出する第２のエッジ検出回路と、前記第１及び第
３のエッジの差分を検出する差分検出回路と、前記第１
及び第３のエッジの差分があり、かつ前記第１及び第２
のエッジの相対位置と前記第３及び第４のエッジの相対
位置に変化がなければ脱調であると判断して前記差分を
出力する演算回路とを含むものである。

【００２１】またさらに、この発明に係るカメラシステ
ムは、前記比較回路が、脱調状態を検出後、前記差分デ
ータを連続して検出して出力することで、前記脱調検出
回路は前記補正を連続動作で行うものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るカメラシステムについて図面を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るカ
メラシステムの構成を示す図である。なお、各図中、同
一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２３】図１において、テレビカメラ装置１と、チ
ルト装置２と、パン装置３と、パンチルト操作部５と、
ステッピングモータ６及び７と、モータコントロール回
路１０は、従来例と同様の動作を行う。

【００２４】また、同図において、１２は同軸ケーブ
ル、１３は雲台、１４は雲台１３内部のチルト装置側の
フォトセンサ（基準位置検出回路）、１５は雲台１３内
部のパン装置側のフォトセンサ（基準位置検出回路）で
ある。さらに、１６は脱調を検出する脱調検出回路、１
７は画像処理回路であり、画像処理回路１７の内部に
は、Ａ／Ｄコンバータ１８と、メモリ１９と、比較回路
２０とが含まれる。

【００２５】つぎに、前述した実施の形態１に係るカメ
ラシステムの動作について図面を参照しながら説明す
る。

【００２６】基準位置検出回路１４では、ステッピング
モータ６により駆動するチルト装置２の機械的な原点位
置を検知し、脱調検出回路１６に出力するようになされ
ている。

【００２７】同様に、基準位置検出回路１５は、ステッ
ピングモータ７により駆動したパン装置３の機械的な原
点位置を検知し、脱調検出回路１６に出力するようにな
されている。

【００２８】電源投入直後、原点位置を検出するため、
モータコントロール回路１０ではステッピングモータ６
とステッピングモータ７に対し、駆動信号を出力する。
パン装置２、チルト装置３が駆動している間、脱調検出
回路１６では、基準位置検出回路１４及び１５の出力デ
ータを監視する。基準位置検出回路１４及び１５が機械
的な原点を検出した時、脱調検出回路１６ではその位置
を計算上の原点位置とする。

【００２９】また、脱調検出回路１６は、以後モータコ
ントロール回路１０から出力される、パンチルト操作部
５から入力したユーザの操作に対応した駆動信号（パル
ス信号）によりステップ数を計算し、カウントアップ・
ダウンすることで現在位置を推定する。

【００３０】モータコントロール回路１０は、ステッピ
ングモータ６とステッピングモータ７に対し、駆動信号
を出力することで、パン装置２、チルト装置３を指定位
置に移動する。

【００３１】一方、テレビカメラ装置１により撮像さ
れ、出力された映像信号は、同軸ケーブル１２により伝
送され、雲台１３に入力する。雲台１３に入力した映像
信号は、画像処理回路１７に入力する。この画像処理回
路１７では、入力してきた映像信号をＡ／Ｄコンバータ
１８によりデジタル信号に変換する。このデジタル信号
は、メモリ１９、及び比較回路２０にそれぞれ供給され
る。

【００３２】例えば、プリセットを繰り返す動作を行う
場合、プリセット位置での画像をメモリ１９に記憶する
よう脱調検出回路１６からメモリタイミング信号を送出
し、画像を記憶する。

【００３３】様々な動作を行った後、プリセット動作に
より再び元の位置に戻った時、メモリ１９より記憶した
画像を読み出し、比較回路２０で現在の画像との比較を
行う。比較した画像に差異があった場合、物体が移動し
たのか絶対位置がずれたのかを判別し、絶対位置がずれ
たと判別した場合には脱調を検出し、比較回路２０は脱
調検出回路１６に対しずれ量を出力する。

【００３４】脱調検出回路１６では、ずれ量に基づいて
現在位置を補正し、補正した位置信号をモータコントロ
ール回路１０に出力する。モータコントロール回路１０
では、補正された移動量にもとづいて、ステッピングモ
ータ６とステッピングモータ７に対し、駆動信号を出力
する。

【００３５】以上のように、基準位置検出回路に廉価な
フォトセンサなどが使用できるため、安価にできる。ま
た、温度変化や経年変化が無いため、位置データが変化
したりすることなく、長寿命で使用することができる。

【００３６】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係るカメラシステムについて図面を参照しながら説明す
る。図２は、この発明の実施の形態２に係るカメラシス
テムの比較回路の構成を示す図である。

【００３７】図２において、比較回路２０は、エッジ検
出回路２１及び２２と、差分検出回路２３と、演算回路
２４とで構成されている。

【００３８】次に、動作について説明する。プリセット
動作にて以前に記録した画像と同じ位置にもどる場合、
Ａ／Ｄコンバータ１８にてデジタル信号に変換された現
在の映像信号は、エッジ検出回路２１に、以前記録され
たメモリ１９から読み出されたデジタル信号は、エッジ
検出回路２２にそれぞれ入力する。

【００３９】エッジ検出回路２１及び２２では、それぞ
れデジタル信号のエッジを検出し、それぞれの検出出力
は差分検出回路２３に供給される。この差分検出回路２
３では、それぞれのデジタル信号の差分を検出し、その
検出出力を演算回路２４に供給する。演算回路２４で
は、相対位置を演算し、脱調を検出した場合に補正（差
分）データを出力する。

【００４０】演算方法は、次の通りである。図３におい
て、メモリ１９に記憶したプリセット位置の画像を
（１）とし、現在の画像を（２）する。エッジ検出を行
い、エッジの位置が変化がなければ脱調なしと判断す
る。

【００４１】ここで、（１）の状態から（２）のように
検出したエッジブロックＡがｘに移動したとすると、脱
調が発生した場合とＡが移動した場合が考えられる。そ
こで、（３）のようにエッジ検出した他のエッジブロッ
クＢ及びＣと、Ａとの相対位置を比較する。もし、Ａ−
Ｂ間、Ａ−Ｃ間、Ｂ−Ｃ間の相対位置に変化がなければ
脱調だと判断し、Ｂ−Ｃ間の相対位置に変化が無く、Ａ
−Ｂ間もしくはＡ−Ｃ間の相対位置に変化があればＡが
動く物体であると判断できる。

【００４２】以上のような検出方法に於いては、動きの
ある物体を撮像している場合についても、誤検出するこ
となく脱調状態を検出することができる。

【００４３】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
係るカメラシステムについて図面を参照しながら説明す
る。図４は、この発明の実施の形態３に係るカメラシス
テムの動作を示す図である。

【００４４】図４は、脱調検出位置と移動方向を示して
おり、同図において、Ａはプリセット記録した画像のエ
ッジ検出位置である。また、パン・チルトとも矢印の方
向にプリセット移動しているものとする。

【００４５】プリセット移動を行い、再度同じ位置に戻
ってきた時、画像の検出エッジがＡの位置にある場合は
脱調ではないため、図２の演算回路２４から補正データ
は出力しない。

【００４６】画像の検出エッジがＢの位置にある場合、
パン方向・ティルト方向とも回転方向にあるため、演算
回路２４から出力された補正データを脱調検出回路１６
に送出する。脱調検出回路１６では、補正データを受信
したとき、停止する直前の移動速度と同じ速度で即座に
動作させ、停止時間を極力短くして補正位置まで移動さ
せることで連続的に動作させる。

【００４７】また、画像の検出エッジがＣの位置にある
場合は、演算回路２４で演算した結果をすぐに脱調検出
回路１６には送信せず保持し、Ｃの位置で停止した状態
のままにする。次に、移動命令が入り、Ｃから別の位置
に移動して停止する時に、保持していた補正データを脱
調検出回路１６に送出し、Ｂの位置で行ったのと同じよ
うな制御を行う。

【００４８】以上のような補正方法に於いては、Ｃの位
置で停止している場合以外、補正が連続動作で行えるた
め、見かけ上スムーズに補正することができる。

【００４９】

【発明の効果】この発明に係るカメラシステムは、以上
説明したとおり、テレビカメラ装置をチルト方向に移動
させるチルト装置と、前記テレビカメラ装置をパン方向
に移動させるパン装置と、前記チルト装置を駆動する第
１のステッピングモータと、前記パン装置を駆動する第
２のステッピングモータと、前記第１及び第２のステッ
ピングモータを駆動信号により制御するモータコントロ
ール回路と、前記第１のステッピングモータにより駆動
する前記チルト装置の機械的な原点位置を検出する第１
の基準位置検出回路と、前記第２のステッピングモータ
により駆動する前記パン装置の機械的な原点位置を検出
する第２の基準位置検出回路と、前記テレビカメラ装置
により撮像された第１のプリセット位置での画像を記憶
し、その後の第２のプリセット位置での画像と比較して
両者のずれ量を出力する画像処理回路と、前記第１及び
第２の基準位置検出回路により前記チルト装置及びパン
装置の機械的な原点位置を検出した時、その位置を計算
上の原点位置とし、前記モータコントロール回路から出
力される駆動信号により現在位置を推定し、前記画像処
理回路から出力されるずれ量に基づいて前記現在位置を
補正し、補正された位置信号を前記モータコントロール
回路に出力する脱調検出回路とを備えたので、基準位置
検出回路に廉価なフォトセンサなどが使用でき、安価に
できる。また、温度変化や経年変化が無いため、位置デ
ータが変化したりすることなく、長寿命で使用すること
ができるという効果を奏する。

【００５０】また、この発明に係るカメラシステムは、
以上説明したとおり、前記画像処理回路が、前記テレビ
カメラ装置により撮像された映像信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄコンバータと、前記デジタル信号に変換
された映像信号を記憶するメモリと、前記メモリに記憶
された第１のプリセット位置での映像信号と、前記Ａ／
Ｄコンバータから出力された第２のプリセット位置での
映像信号とを比較する比較回路とを有するので、安価で
かつ長寿命で使用することができるという効果を奏す
る。

【００５１】さらに、この発明に係るカメラシステム
は、以上説明したとおり、前記比較回路が、前記Ａ／Ｄ
コンバータによりデジタル信号に変換された現在の映像
信号の第１及び第２のエッジを検出する第１のエッジ検
出回路と、前記メモリから読み出された以前の映像信号
の第３及び第４のエッジを検出する第２のエッジ検出回
路と、前記第１及び第３のエッジの差分を検出する差分
検出回路と、前記第１及び第３のエッジの差分があり、
かつ前記第１及び第２のエッジの相対位置と前記第３及
び第４のエッジの相対位置に変化がなければ脱調である
と判断して前記差分を出力する演算回路とを含むので、
動きのある物体を撮像している場合についても、誤検出
することなく脱調状態を検出することができるという効
果を奏する。

【００５２】またさらに、この発明に係るカメラシステ
ムは、以上説明したとおり、前記比較回路が、脱調状態
を検出後、前記差分データを連続して検出して出力する
ことで、前記脱調検出回路は前記補正を連続動作で行う
ので、見かけ上スムーズに補正することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るカメラシステ
ムの構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態２に係るカメラシステ
ムの比較回路の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係るカメラシステ
ムの動作を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係るカメラシステ
ムの動作を示す図である。

【図５】 従来のカメラシステムの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ テレビカメラ装置、２ チルト装置、３ パン装
置、５ パンチルト操作部、６ ステッピングモータ、
７ ステッピングモータ、１０ モータコントロール回
路、１２ 同軸ケーブル、１３ 雲台、１４ フォトセ
ンサ（基準位置検出回路）、１５ フォトセンサ（基準
位置検出回路）、１６ 脱調検出回路、１７ 画像処理
回路、１８ Ａ／Ｄコンバータ、１９ メモリ、２０
比較回路、２１ エッジ検出回路、２２ エッジ検出回
路、２３ 差分検出回路、２４ 演算回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラ装置をチルト方向に移動さ
   せるチルト装置と、 前記テレビカメラ装置をパン方向に移動させるパン装置
   と、 前記チルト装置を駆動する第１のステッピングモータ
   と、 前記パン装置を駆動する第２のステッピングモータと、 前記第１及び第２のステッピングモータを駆動信号によ
   り制御するモータコントロール回路と、 前記第１のステッピングモータにより駆動する前記チル
   ト装置の機械的な原点位置を検出する第１の基準位置検
   出回路と、 前記第２のステッピングモータにより駆動する前記パン
   装置の機械的な原点位置を検出する第２の基準位置検出
   回路と、 前記テレビカメラ装置により撮像された第１のプリセッ
   ト位置での画像を記憶し、その後の第２のプリセット位
   置での画像と比較して両者のずれ量を出力する画像処理
   回路と、 前記第１及び第２の基準位置検出回路により前記チルト
   装置及びパン装置の機械的な原点位置を検出した時、そ
   の位置を計算上の原点位置とし、前記モータコントロー
   ル回路から出力される駆動信号により現在位置を推定
   し、前記画像処理回路から出力されるずれ量に基づいて
   前記現在位置を補正し、補正された位置信号を前記モー
   タコントロール回路に出力する脱調検出回路とを備えた
   ことを特徴とするカメラシステム。
2. 【請求項２】 前記画像処理回路は、 前記テレビカメラ装置により撮像された映像信号をデジ
   タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、 前記デジタル信号に変換された映像信号を記憶するメモ
   リと、 前記メモリに記憶された第１のプリセット位置での映像
   信号と、前記Ａ／Ｄコンバータから出力された第２のプ
   リセット位置での映像信号とを比較する比較回路とを有
   することを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
3. 【請求項３】 前記比較回路は、 前記Ａ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換された
   現在の映像信号の第１及び第２のエッジを検出する第１
   のエッジ検出回路と、 前記メモリから読み出された以前の映像信号の第３及び
   第４のエッジを検出する第２のエッジ検出回路と、 前記第１及び第３のエッジの差分を検出する差分検出回
   路と、 前記第１及び第３のエッジの差分があり、かつ前記第１
   及び第２のエッジの相対位置と前記第３及び第４のエッ
   ジの相対位置に変化がなければ脱調であると判断して前
   記差分を出力する演算回路とを含むことを特徴とする請
   求項２記載のカメラシステム。
4. 【請求項４】 前記比較回路は、脱調状態を検出後、前
   記差分データを連続して検出して出力することで、前記
   脱調検出回路は前記補正を連続動作で行うことを特徴と
   する請求項３記載のカメラシステム。