JPS6157916A - カメラにおける自動追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、カメラ、とくにビデオカメラ用の自動焦点
検出又は自動焦点調節装置における被写体の自動追尾装
置に関し、とくに被写体の実質的な停止の可能性が判定
されたときに追尾動作が不安定になるのを防止する手段
に関する。

（背景技術） ビデオカメラの映像信号を利用する自動焦点検出装置に
ついては、例えば米国特許第２，８３１，０５７号明細
書、特公昭３９−５２６５号公報又は特公昭４６−１７
１７２号公報等多くの提案がなされている。また上記の
方式中のひとつでちるいわゆる山登シ制御方式について
は「ＮＨＩＫ技術研究」第１７巻第１号（通巻第８６号
）（昭和４０年発行）の２１ページ、５田ほかによる「
山登シサー村方式によるテレビカメラの自動焦点調整」
の論文に、またとの山登）制御と後玉フォーカス駆動レ
ンズとを組み合わせた方式については昭和５７年１１月
２９日のテレビジョン学会技術報告で半間ほかによシ「
輪郭検出オートフォーカス方式」としてそれぞれ詳細に
発表されている。

ところで、この種の装置では、第３図（４）に示す雫　
　　　　　ように測距視野が撮影画面中央に固定されて
いるため、同図（Ｂ）に示すようにピントを合わせたい
被写体（以下目標被写体という）（この例では人物）が
移動してしまうと、この目標被写体とは異なる距離にあ
る物体（この例では家屋）にピントが合い、目標被写体
である人物が埋けてしまうという欠点がある。なお第３
図及び後記第４図は、無視差の自動焦点検出装置を具え
るカメラで測距した場合の画面を示すものである。

上記の欠点を解消するために、本出願人は、先に、移動
可能な追尾視野を設定し、被測距物体の特徴をこの追尾
視野に関して抽出し、この抽出された特徴を記憶させ、
この記憶された特徴と新たに抽出された被測距物体の特
徴とに基づいて物体の移動の有無を検出し、物体の相対
的な移動に応じて測距視野を物体の移動に追尾して移動
させるようにした自動追尾焦点検出装置について提案し
た（特願昭５９−１０５８９７号）。さらに本出願人は
、上記の提案を実施する場合等において、安定な追尾動
作を行わせる目的で、追尾視野を移動可能に設定する手
段と、被追尾被写体の特徴を前記追尾視野に関して抽出
する抽出手段と、前記の抽出された特徴を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段に記憶された特徴と前記抽出手段
で抽出された特徴とを比較し、あらかじめ設定されたし
きい値を超える変化があるかどうかを検出する手段と、
前記のしきい値を超える変化があるとき前記追尾視野を
移動させる手段とを具えるカメラにおける自動追尾装置
について提案した（特願昭５９−１０８１８９号）。

ところで上記の提案を実施する場合に、さらに被追尾被
写体の実質的な停止が判定された場合等においても、安
定な追尾動作を保障することが望ましい。

（目　的） この発明は、従来の自動焦点検出装置の前述の欠点を解
消し、移動する被写体についても自動的にその移動位置
を検出し、測距視野を被写体の移動に追尾して移動させ
て焦点検出ないし焦点調節を行うに当たり、被追尾被写
体の実質的な停止の可能性が判定された場合にも安定な
追尾動作を行うことができる自動追尾装置を提供するこ
とを目的とする。

（実施例による説明） 以下図面を参照して上記の目的を達成するためこの発明
において講じた手段について例示説明する。下記の説明
は、被追尾被写体の特徴を色信号情報によって抽出する
例について、この発明を適用した自動追尾焦点検出機能
の概要、この発明の自動追尾装置の実施例の概略及びこ
の発明の実施例における基準値更新手段の順序で行う。

なおこの発明を実施するに当たり、被写体の特徴抽出は
、上記の色信号情報のみならず、被写体の特徴あるコン
トラスト等のその他の情報を利用して行うことができる
。

（この発明を適用した自動追尾焦点検出機能の概要）（
第４図〜第８図） 先ず、この発明を適用した自動追尾焦点検出機能の一例
についてその概要を説明すると、第３図（Ａ）の状態に
あった目標被写体（人物）が第４図（４）に示すように
同一距離のままファインダ画面右上方へ移動するとき、
後述の追尾手段によシ、被写体の移動を自動的に検出し
、測距視野を第４因（４）に示すように被写体の移動に
追尾して移動させ、整することができる。

追尾視野は、原則として２次元の拡が）を示すものであ
るが、説明を簡単にするために、以下の説明は、主とし
て第５図（４）に示すように追尾視野が水平方向に延び
る１次元の拡が９をもつ場合について行う。ここで、追
尾視野は同図に示すようにＡ、Ｂ、Ｃの３部分（以下各
部分を画素という）に分かれているとする。なお２次元
の追尾視野を構成するには、例えば第６図（４）に示す
ように第５図（４）の画素Ｂを中心にしてその上下に画
素Ａ′、　Ｃ−を設けるか、あるいは第５図（４）の画
素Ａ、Ｂ、Ｃを中心にしてそれぞれの上下に位置する画
素を設ければよい。

第５図（４）の画素Ａ、Ｂ、Ｃから時系列信号として抽
出される色差信号（Ｒ−Ｙ　）及び（Ｂ−Ｙ）に笛７図
に示すように、それぞれ、積分回路１００＆　、１００
ｂ、サンプルホールド（Ｓハ）回路１０１ｈ、１０１ｂ
及びＡ／Ｄ変換回路１０２＆。

１０２ｂによって積分、サンプルホールド及び１０３ｂ
に記憶させる。この記憶された値を、各画素Ａ、Ｂ及び
Ｃについて（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）直交座標系上にプ
ロットすると、例えば第８図に示すように表示される。

図でＡＩ）　１　ＢＯ及びＣ。

の各点は、それぞれ、第５図（Ａ）のＡ、Ｂ及びＣの各
画素から抽出された信号を表わしている。ここで、画素
Ｂからは被写体である人物の例えば服装のみを表わす信
号が、画素人及びＣからは、被写体と背景とを衣わす各
信号が加算された信号が抽出されるとする。さらに、同
図で被写体の左側と右側とで背景の色が異っているもの
とする。したがって、点ＡＯとＣｏとは、色差信号座標
上の位置が異っている。

次に、第５図（４）に示す被写体が同図（Ｂ）に示すよ
うに画面内で右方向へ移動すると、１１ｆｌｉ素人及び
Ｃ内に占める被写体と背景との割合が変化する結果、画
素Ａ及びＣから抽出される信号は、第８図Ａ１及びＣＩ
に示すようにそれぞれ変化する。一方、画素Ｂについて
は　被写体が単色であり、かつ１れば、Ｂｌ＝Ｂ、とな
る。もつとも、上記の各条件が満たされなければ、轟然
Ｂ１＼Ｂ、となる。ここでは、上記の各条件が満たされ
るとしてＢｌ＝Ｂ。

とする。この場合、第８図に示すように、点Ｃ１は点Ｂ
ｅ　　（＝Ｂｔ　　）Ｋ近づき、点Ａ、は点ｎ。

（＝Ｂｘ　　）から遠ざかるので、線分Ｂ、Ｃ，は線分
Ｂ、Ｃ，よシ小さくなシ、線分Ａ、Ｂ、は線分Ａ、Ｂ、
より大きくなる。逆に、線分ＢＩＣ１が線分Ｂ、ｃｏ　
よシ大きくなシ、線分Ａ、Ｂ、が線分Ａ、ｎｏ　よシ小
さく彦る場合は、被写体が第５図（Ｂ）で左方向へ移動
していることになる。

なお、被写体の左右両側で背景の色が同じであるとすれ
ば被写体が画面内で第５図（Ｂ）の右方向へ移動すると
き、上記の点ＡＩは線分ＡＯ・Ｂｅの延長線上に位置を
占め、点Ｃ，は線分ｎｏ　ｃｏ上に位置を占めることに
なる。この発明は、上記どちらの場合にも適用すること
ができる。

第６図に示すように、２次元の゛追尾視野を構成する場
合において被写体が画面内で左方向のみに移動すれば、
追尾視野と被写体との関係は同図（Ｂ）に示すようにな
シ、同じく画面内で左上方向に移動すれば、同図（Ｃ）
に示すようになる。これらの場合においても、各画素か
ら抽出される信号を第７図の回路で処理して第８図と同
様に（Ｒ−Ｙ　）及び（Ｂ−Ｙ）直交座標上にグロット
することができる。

（この発明の自動追尾装置の実施例の概略）（第１図（
４）、　（Ｂ）　） 第１図（４）は、この発明の自動追尾装置の一実施例の
概略を示すものであって、この装置は前述の原理による
自動追尾焦点検出機能を具体化するものである。同図に
おいて、撮影光学系は、合焦レンズ１、ズーム系レンズ
２、絞＃）３及びリレーレンズ４からなシ、被写ｔ１像
は撮像手段の一例である固体撮像素子５（例えばＣ，Ｃ
，Ｄ、）上で受光される。６はクロック信号発生回路で
アシ、その出力は分局器７で所要の比率に分周され、こ
の分周出力が後述の撮像素子駆動回路８、追尾デート回
路を出力し、この出力は信号処理回路９で所要の同期信
号合成、変調及び補正処理を受け、出力ビデオ信号例え
ばＮＴＳＣ信号が形成される。これらの処理は、当業者
に周知であるので、その詳細な説明を省略する。なお以
下の説明は、出力ビデオ信号がＮＴＳＣ信号であるとす
る。

信号処理回路９は、これとともに色差信号（Ｒ−Ｙ　）
及び（Ｂ−Ｙ）並びに必要に応じ輝度信号Ｙを追尾ゲー
ト回路１１（追尾視野に対応する）に出力し、また輝度
信号Ｙを測距ゲート回路１６に出力する。追尾ダート回
路１１の出力は色検出回路１２に供給されて被写体の色
が検出され、これが例えばスイッチ等の手動による機械
的入力手段を介してメモリ１３に記憶される。上記の処
理は、テレビジョン信号の１フイ一ルド期間である１／
６０秒の間に又はその数フィールド分の期間の間にその
平均値に従って行われる。

次の１フイールドでは、新たに抽出された信号とメモリ
１３に記憶されている信号とが移動判定回路１４で比較
され、被写体の移動の有無及び被写体が移動する場合の
移動方向が検知される。移動があった場合には、ダート
移動回路１５によって追尾ゲート回路１１を制御して追
尾視野を移動させ、次の１フイールドで同様の演算を行
い、以後追尾が完了するまで上記の処理をくシ返す。

追尾が完了した時点でダート移動回路１５によって、測
距ゲート回路１６によシ設定される測距視野を追尾視野
と同じ関係位置に設定し、この測距視野内の映像信号（
信号処理回路９の出力）を用いて自動焦点検出（ＡＦ）
回路１７で、例えば山登シ制御等の公知の手段によって
焦点検出を行い、その出力によってモータＭを駆動し、
合焦レンズ１の位置を制御する。

これに対し、所定の比較回数にわたって被写体の実質的
な停止の可能性が検出されたときは、後に詳細する基準
値更新手段によってメモリ１３に記憶されている基準値
（基準色）を更新し、さらに被写体の移動検出及び追尾
動作を行う。

第１図（Ａ）において、Ｐｌは合焦レンズ１の位置（撮
影距離に相当する）の絶対位置を検出するポジシ冒ンセ
ンサ、Ｐ！はズーム系レンズ２の位置（焦点距離に相当
する）の絶対位置を検出するポ・ノションセンサでラシ
、これらの信号に基づいて追尾ダート大きさ決定回路１
０が追尾ｙ−ト回路１１及び測距ゲート回路１６を制御
し、それぞれ追尾視野及び測距視野の大きさを定める。

したがって、ポジシ冒ンセンサＰ１及びＰ！の出力に応
じて、追尾ダート大きさ決定回路ＩＱで追尾視野又は（
及び）測距視野の大きさを演算することによシ、撮影距
離及びズーム系レンズ２の焦点距離に関し最適の大きさ
の追尾視野又は（及び）測距視野を設定することができ
る。

第１図（Ｂ）は、同図（４）の色検出回路１２、メモリ
１３及び移動検出回路１４の詳細を示す一例であって、
図中１０ツク１８及び２５は、それぞれ画素人及びＢ、
並びに画素Ｃ及びＢから抽出される信号を（Ｒ−Ｙ）、
（Ｂ−Ｙ）直交座標系上にグロットした場合のＡＢ間並
びにＣＢ間の距離の変化分をそれぞれ所定のしきい値（
不感帯＠）と比較する比較装置を示し、それらの内部構
成は基本的に同じであるので以下比較装置１８について
のみ詳細に説明する。

スイッチ１９は、追尾開始時又は後述の基準色更新時の
みにオンになシ、スイッチ１９がオンの間に、メモリ２
０には、ＡＯとＢ、の（Ｒ−Ｙ　）座標成分及び（Ｂ−
Ｙ）座標成分である Ａ（Ｒ−Ｙ）ＯＩ　Ｂ（Ｒ−Ｙ）ＯＩ　Ａ（Ｂ−Ｙ）Ｏ
Ｉ　Ｂ（Ｂ−Ｙ）０が蓄積される。また追尾視野の移動
に伴って画素人とＢとから抽出される刻々の色信号Ａｎ
　＊　ＢＨのうち、Ａｎの（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）座
標成分である Ａ（Ｒ−Ｙ）ｎ　”　ＣＢ−Ｙ）ｎ が距離演算回路２１に導かれる。なお、ここで距離とは
、（Ｒ−Ｙ　）及び（Ｂ−Ｙ）座標上での２点間の距離
をいう。一方画素Ｂから抽出される信号Ｂｎは先に第５
図（Ｂ）に関連して説明した条件が満たされるとしてＢ
、のままであるとする。

距離演算回路２１では ＤＡＯ−Ｂｅ”　　（Ａ（Ｒ−Ｙ）Ｏ−Ｂ（Ｒ−Ｙ）Ｏ
）”（へＢ−Ｙ）Ｏ−Ｂ（Ｂ−Ｙ）Ｏ）”が算出され、
割算器２２でＤＡ、、、。Δル。、、。が算出される。

そして上記の値がしきい値設定器２３が設定するしきい
値ＫＡと比較回路２４で比較され、この値がしきい値Ｋ
Ａを超えると移動判定回路２６に１′が出力される。同
様にして、比較装置２５において１画素Ｃ及びＢから抽
出される信号についてり、ｎ、Ｂｏ／Ｄｃ０．Ｂｏが算
出され、この値が同装置内にしきい値設定器２３に対応
して設けられるしきい値設定器が設定するしきい値Ｋｃ
と比較され、この値がしきい値Ｋｃを超えると移動判定
回路に＠１′が出力される。なお多くの場合比較装置１
８と２５とでスイッチ１９をオンにするタイミングは実
質的に同じであり、また恥＝Ｋｃである。

いま画素Ａ、Ｂ及びＣから抽出される信号の（Ｒ−Ｙ）
、（Ｂ−Ｙ）座標上における変化が第８図に示す如くで
あるとして Ｉ）Ａｎ、　ＢＯ／ＤＡＩＩ−Ｂｏ及び　ＤＣｎ、Ｂ／
ＤＣＯ、Ｂ６の具体的な数値例を求めると、ｎ　”　Ｉ
　Ｔ　ＫＡ＝ＫＣ”２として Ｉ）Ａ１．１０　／ＤＡ、、ａ。１．２〉２Ｄｅｌ−！
ｌ。／Ｄｃ、、Ｂｏ！＝＝０．３（２となシ、移動判定
回路２６には比較装置１８よシ″１”が、比較装置２５
よシ′″０”が出力される。この場合は、移動判定回路
２６が追尾ダート設定タイミングを所定時間（例えばＮ
ＴＳＣ方式の場合１水平走査周期の１／１２５程度）だ
け遅らせる信号を出力し、第１図（４）のダート移動回
路１５によって追尾ダート回路１１を制御し、追尾視野
を被写体の移動の方向、すなわち第５図（Ｂ）の画面内
で右方向へ移動させる。これに対し、第１図（Ｂ）の移
動判定回路２６に比較装置１８からＷＱｊｌが、比較装
置２５から１”が出力される場合は、移動判定回路２６
が追尾ダート設定タイミングを上記の所定時間だけ早め
る信号を出力し、追尾視野を第５図（Ｂ）の画面内で左
方向へ移動させる。

このようにしてＤＡｌ、８゜／Ｄ　　又はＤｃｌ　、Ｂ
Ｏ／ＤＣ０，Ｂ。

ＡＯ”０ のうちどちらが設定されたしきい値を超えるかに応じて
、移動判定回路２６が追尾ダート設定タイミングを例え
ば上記の所定時間だけ遅らせ又は早める信号を出力し、
この信号に応じて第１図（４）のダート移動回路１５が
ダート回路１１及び１６を制御することによシ、追尾視
野及び測距視野を被写体の移動方向へ移動させ、その位
置で焦点検出を行うことができる。

第６図に示すように２次元の追尾視野を構成するときは
、同図の画面で水平方向及び垂直方向ごとに移動判定を
行う。そのためＫは例えば第１図（Ｂ）の比較装置１８
．２５をさらに１組設け、一方の組で水平方向の、　　
　　　　　　　　　他方の組で垂直方向の移動判定を行
うようにする。その場合移動判定回路２６は１側設けれ
ばよく、例えば水平方向では左へ、垂直方向では上へ移
動したことが判定されれば、全体として被写体が第６図
の画面で斜め４５度の左上方向へ移動したと判定される
ことになる。

上記の実施例は、Ｂ＝ＢＯの条件がみたされるとしてＤ
／ＤＡ６．８ｅ　　等の値を算出して被写体ｎ−１１０ の移動判定を行うものであるが、上記の条件がみたされ
ない場合には、ＤＡｎ、Ｂｎ／ＤＡ０．Ｂｏ及びＤ　　
　／Ｄ　　　の値を算出して移動判定を行う。

Ｃｎ°ＢｎＣＯ′ＢＯ この場合第１図（Ｂ）の距離演算回路２１には入力信号
Ｂ　　　ないしＡ（Ｂ−Ｙ）ｎ　のすべてを取シこむよ
（Ｒ−Ｙ）ｎ うにする（比較装置２５内の不図示の距離演算回路につ
いても同様である）。しかしながら、被写体が高速移動
をする場合には、本出願人の出願に係る特願昭５９−１
１１９６４号の明細書で述べた理由によシ、中央部分の
画素Ｂについては、その座標上の移動に伴うその都度の
位置による信号Ｂではなく、特定時点における画素Ｂか
ら抽出される信号、例えば被写体指定時における画素Ｂ
から抽出される信号Ｂ、を用いて移動判定を行うことを
可とする。

前述のように、各画素の（Ｉｔ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）座標
上の位置の間の距離の変化、すなわちＡＢ及びＣＢ等の
長さの変化を検出する代わυに、これらの位置が原点０
を挾む角度の変化を検出して被写体の移動を検出するこ
とができる。例えば各画素が原点０を挾む角の比 θＡ１・ｍｔ／θムｏ”。

及び　θＣ１，１１１／θＣ＠　、ＩＩ＠を算出し、そ
のどちらが設定したしきい値を超えるかによって被写体
の移動方向を判定するようにしてもよい。また前述の色
差信号（Ｒ−Ｙ　）及び（Ｂ−Ｙ）をそれぞれ輝度信号
Ｙで割って正規化し７’ｃ　（Ｒ−Ｙ／Ｙ　）及び（Ｂ
−Ｙ／Ｙ）　信号による２次元座標を用い、同座標上で
各要素を表わす点の間の距離の変化又は角度の変化を演
算するようにすれば、照明光の輝度が時間的に変動する
場合に、被写体が移動しないにかかわらず各画素を表わ
す座標上の点が原点Ｏに近づき（暗くなった場合）ある
いは原点Ｏから遠ざかる（明るくなった場合）現象を防
止し、安定な追尾動作を行うことができる。

（この発明の実施例における基準値更新手段）（第１図
（０、第２図） 第１図（Ｃ）は、この発明の主要な特徴を具体化した一
例を示し、第２図はその動作を説明する流れ図である。

第１図（Ｃ）に示す装置は、被追尾被写体の実質的な停
止の可能性が判定されたとき、例えば移動判定回路１１
４内のしきい値設定器１２３が設定するしきい値（不感
帯幅）をさらに大きな値に変更することを骨子とし、ま
たこの装置では記憶手段１１３の記憶内容を更新する期
間を、被追尾被写体の実質的な停止の可能性がある状態
が長く続くほど長くするものである。第１図（Ｃ）に示
す装置は、被写体の特徴を色信号として抽出する例であ
シ、また同図は主として基準値更新のための信号処理回
路を示しており、焦点検出系及び同期制御系の図示を省
略しているが、これらの省略部分は第１図（４）に準じ
て構成することができる。

第１図（Ｃ）において、合焦レンズ１０１、ズーム系レ
ンズ１０２、絞シ１０３、リレーレンズ１０４、ボジシ
菖ンセンサＰｌ＋Ｐ！、撮像素子１０５、信号処理回路
１０９、追尾ｆ−１大きさ決定回路１１０、追尾ダート
回路１１１及び色検出回路１１２は８ｇ１図（Ａ）に示
す対応する装置又は回路と基本的な構成及び機能が同じ
でおるので、その詳細な説明を省略する。スイッチＳＷ
Ｊは色検出回路１１２で抽出された追尾視野内の各画素
からの色信号情報を基準色メそり１１３と移動判定回路
１１４とに切シ換えて入力するためのスイッチであって
、追尾開始段階では、例えば各画素の初期値を基準色メ
モリ１１３に入力し、これがメモリ１１３に記憶された
後は順次各ｒｆｆＪ素から抽出される情報を移動判定回
路１１４に入力する。移動判定回路１１４では、第１図
（４）の移動判定回路１４と同様に、メモリ１１３に記
憶されている値と新たに各画素から抽出された値とが比
較される。具体的には、同図（Ｂ）に関連して説明した
ように、被写体の移動判定要素であるＤ　　　／Ｄ　　
　　及びＡｎ・１０　　ＡＯ−１１０ ＤＣｎ、　ＢＯ／ＤＣ０，１０がそれぞれ第１のしきい
値Ｋｔ（前記の説明においてＫＡ＝Ｋｃ＝ＫＩとする）
と比較される。

上記の値、すカわち線分コ′及び面°の長さの変化分の
一方のみがしきい値に１を超えると、被写体が移動した
と判定され、その旨を表わす信号がダート位置算出回路
１１５（一部の機能は第１図（Ａ）のダート移動回路１
５と同じ）に転送され、前記と同様に追尾ダート回路１
１１のゲート位置が被写体の移動に追尾して移動する。

上記の値がともにしきい値に、を超え、又はいずれもし
きい値に里を超えないとき（第２図のヌテップ３２及び
３３で「イエス、イエス」又は「ノー、ノー」の判定が
されたとき）にはカウンタＣＴＩがカウントアツプする
。ただしカウンタＣＴＪの計数値は、「イエス、イエス
」のみ以外又は「ノー、ノー」のみ以外の判定がされる
とクリアされる。例えば、「イエス、イエス」が判定さ
れた次に「ノー、ノー」の判定がされると、カウンタＣ
ＴＩはクリアされた後、「ノー、ノー」（被写体停止）
の判定に対して計数値が１になる。なおりウンタＣＴｌ
Ａｌ”ＡＯ＊　Ｂｌ”　ＢＯ、ＣＩ＝ｃｏ　　であると
きは、ＤＡｌ、、。／ＤＡｏ　、Ｂ。＝１゜ Ｄｃｍ、ｎ０／ＤＣ（１−１゜＝１ であってに＝２とすれば移動判定が「ノー、ノー」とな
ることからも知れるように、被写体の停止状態は「ノー
、ノー」で表わされる場合であって、「イエス、イエス
」となるのは、周囲が急速に明るくなる場合等環境条件
の変化に影響される場合であシ、被写体の移動又は停止
を明確に判別することができないが、この場合は被写体
が実質的なされるとは、実際に被追尾被写体の実質的な
停止が判定されるか、又はその可能性が判定されること
をいい、前述の例では移動判定が「ノー、ノー」又は「
イエス、イエス」のいずれかである場合をいう。下記の
実施例の説明では、先ず「ノー、ノー」又は「イエス、
イエス」のいずれかの判定がされる場合を一括して被追
尾被写体の実質的な停止として説明し、最後に「イエス
、イエス」の判定に対して異る処理をする変形例につい
て説明する。

この発明の主要な特徴を具体化した一例として移動判定
回路１１４で被追尾被写体の実質的な停止の可能性が判
定されたとき、前記のしきい値を第１の値に１よシ大き
い第２の値に２に変更する。

そのための手段として、例えば本出願人の出願に係る特
開昭５９−６５３０５号公報、発明の名称「可変不感帯
を有する制御系」に記載された手段により移動判定回路
１１４内のしきい値設定器１２３が設定するしきい値を
に１からに！へ拡大するようにしてもよく、あるいは、
それぞれに１及びに！のしきい値を設定する２個のしき
い値設定器を切り換えるように゛してもよい。また上記
の拡大又は切シ換えの制御は、移動判定回路１１４自体
によシ、あるいはダート位置算出回路１１５により行う
ようにしてもよい。なおしきい値に１又はに２は回路構
成上はしきい値設定器によシ設定されるものでちるが、
追尾制御系における機能上は不感帯幅として作用するの
で、以下主として不感帯ＩＩ６の用語によシ説明する。

なお前記のしきい値の拡大は、ゲート位置算出回路１１
５の制御によって行うようにしてもよい。

比較回路１１６では、カウンタＣＴＪの計数値と と設定された所定値Ｎ鵞の比較をする。その間各画素か
ら抽出された色信号の順次の値が加算回路１１７で加算
されている。比較回路１１６で比較した結果、カウンタ
ＣＴＩの計数値Ｃ１又はＣ！がＮに達するとスイッチＳ
Ｗ２がオンになり、加算回路１１７に加算されていた各
画素からの色信号が割算器１１９に転送され、ここで各
画素からの色信号の値のＮ回の平均値が算出される。そ
して加算回路１１７の蓄積内容はクリアされ、またカウ
ンタＣＴＪの計数値がＮに達した回数がカウンタＣＴ２
でカウントされる。カウンタＣＴ２の計数値は、第２図
においてはＣ３又はＣ４に相当数列指示回路１２１は、
被写体の実質的な停止が長く続くほど基準値の更新期間
を長くするための手段の一例であって、この例ではｘ＝
１　、３．９゜２７ｋ（ｋは１に等しいか又は１よシ大
きい正の整数）の数列を指示する。なおＸの値の設定態
様について説明すると、例えばＭ、ｎを正の整数、ａを
Ｏ又は正の整数として、Ｘは で表わされるが、ここでＭ＝３．ｎ＝３とすると、ｘ＝
１　＠　３　、９　ｓ　２７（ａ−曳）　・・・・・・
・・・・・・（２）となる。なお比較回路１１６におけ
る所定値Ｎを用いて表わせば ｘ’＝Ｎ　、　３Ｎ　、　９Ｎ　、　２７ｋＮ　　＝−
（３）となる。

比較回路１２２では、カウンタＣＴ２の計数値と数列指
示回路１２１の設定値とが比較され、両者が一致したと
きのみ、スイッチＳＷ３がオンになシ、割算器１１９で
算出された前記の平均値が基準色メモリ１１３に転送さ
れ、メモリ１１３に記憶されている基準値と置き換えら
れる。

次に第２図の流れ図に従って第１図（０の追尾装置の動
作を説明する。この装置の動作開始は、カメラのトリガ
スイッチ又はスタンノ々イスイツチと連動しているとす
る。先ずステツ７６３０で不感帯幅ＫｔＫ１に設定し、
カウンタｃｌ　％Ｃ４の計数値をクリアする。なお第１
図（Ｂ）に関して説明したように、画素人及びＢと画素
Ｃ及びＢとから抽出されるそれぞれの色信号の変化を検
知するための不感帯幅は、一般的には、それぞれ前記の
ＫＡとＸｃとのように異るものであるが、多くの場合Ｋ
Ａ＝Ｋｃ′″′Ｃあるので、ここではＫＡ＝Ｋｃ＝に、
とする。また少なくとも１回目の追尾サイクルではに＝
に、と設定される。さらに第１図（Ｃ）のカウンタＣＴ
Ｉが上記のカウンタＣ１ｔＣ！の機能を受けもち、同じ
くカウンタＣＴ２が上記のカウンタＣ＊＊Ｃ４の機能を
受けもつ。ステツｆｓｘでは、各画素に関する基準色Ａ
Ｏ＋　ＢＯｒ　ｃ、の初期設定をする。

そのための手段としては、基準色メモリ１１３に、とシ
あえず画面中央に位置する追尾視野から得られる信号を
色検出回路１１２及びスイッチＳＷＪを介して入力する
か、あるいは別途設けた色指定回路の手動操作によシ設
定した信号を入力すればよい。

続いて、第１図（０の移動判定回路１１４で、例えば第
１図（Ｂ）に関して説明した手段によシＤＡ、、　Ｂ、
　／ＤＡ、　、　Ｂ、及びＤＣｎ、Ｂ（１／ＤＣ６、Ｂ
＠　　と不感帯幅に、とが比較される（ステツブ３２．
３３）。ここで「ステツｆ３２の判定結果」と「ステッ
プ３３０判定結果」とが「イエス、ノー」又は「ノー、
イエス」であると゛きは、被写体が画面内で相対的に移
動したと判定され、ダート位置算出回路１１５の制御に
よシ、追尾ダート回路１１１の追尾ゲート設定タイミン
グを、前者では前記の所定時間だけ遅らせ、後者では同
じく早めて追尾視野をそれぞれこの所定時間に相当する
量だけ例えば第５図（Ｂ）の画面内で右方向又は左方向
へ移動させて追尾動作を行い、追尾が完了するまでこの
動作がくシ返される。これとともに、カウンタＣ１〜Ｃ
４は、その履歴によシその計数値がゼロでないものがあ
る場合があるが、被写体の移動が検出されたときには、
ダート位置算出回路１１５の制御によシゼロに戻される
（ステップ３４，３６．３２及び３５，３２．３２）。

これに対して、移動判定回路１１４において「ステッ７
’Ｊ２０判定結果」及び「ステップ３３の判定結果」が
「イエス、イエス」又は「ノー、ノー」であるときは、
前述のように不感帯幅をに！から、これよシも広いに２
に変更し、これとともに「イエス、イエス」のときはカ
ウンタｃ２＋Ｃ４をクリアし、「ノー、ノー」のときは
カウンタＣ１＋Ｃ３をクリアする（ステップ３ｇ　、　
４６）。不感帯幅をＫｌから！２へ拡大することは、被
写体が停止している状態で移動検出能力をＫ　ｚ／Ｋ　
ｌ　倍に落していることを意味し、これにょ）追尾動作
の不安定性を取）除くことになる。そして「イエス、イ
エス」のときはカウンタｃｌが「ノー、ノー」のときは
カウンタＣ２がそれぞれｌだけカウントアツプする（ス
テップ３９．４７）。

ここでカウンタＣ１〜Ｃ４の計数値は、それぞれ下記の
値を示すものである。

Ｃ１：「ステッ７′３２の判定結果」及び「ステップ３
３の判定結果」が「イエス、イエス」と連続した回数。

ＣＩ：ＣＩがＮ回連続した回数。

Ｃ２：「ステップ３２の判定結果」及び「ステップ３３
の判定結果」が「ノー、ノー」と連続した回数。

Ｃ４：Ｃ＊がＮ回連続した回数。

なお、０１〜Ｃ４のどれについても、上記の判定過程に
おいて１回でも上記以外の判定結果が入るとそれぞれ計
数値がゼロになる。

この間、連続して被写体の移動判定がされない場合に各
画素から抽出される色信号Ａｎ、Ｂｎ及ヒＣｎの値が、
加算回路１１７において加算され、かつ同回路に記憶さ
れる（ステップ４ｏ、ｔｓ）。

そして比較回路１１６においてＣ，又はＣ２の値をあら
かじめ設定した所定値Ｎとそれぞれ比較しくステツｆ４
ｘ、４９）、ＣＩ又はＣ１の値がＮに達すれば、すなわ
ち連続してＮ回「ステップ３２の判定結果」と［ステッ
プ３３０判定結果］とが「イエス、イエス」又は「ノー
、ノー」でおるときは、比較回路１１６の制御によシヌ
イツチＳＷ２がオンになシ、加算回路１１６で加算され
た値が割算器１１９に転送され、ここで各画素Ａ、Ｂ及
びＣについて平均値が算出される（ステンｆ４２゜ＳＯ
）。すなわち画素ＡＫついての平均値はＩＮ Ａ　（Ｈ−ｙ　）ｏＮ　ＸΣＡ（Ｒ−Ｙ）ｔ）ｚ　’ｍ
冒１ ＩＮ Ａ　（Ｂ−ｙ）　ｏ−、ＸΣＡ（Ｂ−Ｙ）Ｏｘｌ１１１ で与えられ、画素Ｂ及びＣについても同様にして平均値
が与えられる。なおステップ４０又はステップ４８にお
いて、それぞれ加算回路１１７で加算され、同回路に記
憶された内容は、それぞれ、比較回路１１６の制御によ
）計数値Ｃ，又はＣ２がクリアされるとともに、スイッ
チＳＷ２の制御によシフリアされる（ステップ４３．５
・１）。さらにスイッチＳＷｊの制御によシ、カウンタ
ＣＴ２の計数値Ｃ３又はＣ４が１だけカウントアツプさ
れ、したがってカウンタＣＴ２において、連続してＮ回
「ステップ３２の判定結果」と「ステップ３３の判定結
果」とが「イエス、イエス」又は「ノー、ノー」である
回数がカウントされる（ステップ４４．５２）。

比較回路１２２では、カウンタＣＴ２の前記の計数値と
数列指示回路１２１で設定される数列、例えば前記の式
（３）で与えられる数列とを比較し、両者が一致すると
きのみスイッチＳＷＪがオンになり、割算器１１９で算
出した前記の平均値Ａ（Ｒイ、。Ｉ　Ａ（Ｂ−Ｙ）。等
が基準色メモリ１１３に入力され、同メそりにすでに記
憶されている基準値と置き換えられる（ステップ４５．
３１及び５３゜３１）。これとともに、比較回路１２２
の制御によシカウンタＣＴ２の計数値Ｃ３又はＣ４がク
リアされる。

上記の装置ｆｌにおいては、被写体の実質的な停止の可
能性が判定されたとき不感帯幅をに、がらこれよシも広
いに２へ変更するようにしたので、被写体の実質的な停
止の可能性がある状態において雑音等に影響されること
がなく安定な追尾動作を行　ら　？＋Ｊ−ｙ’＋ｚ′？
ｓ　さ　ス　　　よｉ会−ρ）ｉｌ・ｆ゛肩６ｎη　ｒ
　＾　　　１４０噸　＾＾号の明細書に記載するように
被写体から抽出される信号にあらかじめ設定された不感
帯幅（しきい値）を超える変化があるときに追尾動作を
行うようにするのは、ハンチングやオーバーシェードを
生ずることがない安定な追尾動作を行うようにするため
であるが、上記の装置においては、さらに被追尾被写体
の実質的な停止の可能性がある状態においても安定な追
尾動作を期待することができる。また第６図に示すよう
に２次元の追尾視野を設定する場合には、前記の不感帯
幅の変更は、少なくとも被追尾被写体の実質的な停止の
可能性が判定された方向（例えば第６図の水平方向につ
いて停止の可能性が判定されたときには水平方向）十こ
ついて行うようにする。

さらに上記の装置における基準値更新手段によれば、被
追尾被写体の実質的な停止の可能性が長く続くほど基準
値の更新期間を長くしておシ、また置き換えられる基準
値は、直前のＮ回に各画素から抽出された信号の平均値
としてすでに算出された値であるため、例えばＮ／６０
秒間追秒間中断して基準値の再設定を行わなくても時間
的な損失なく、きわめて代表的な基準値の更新を行うこ
との ができるので、基準値更新によって追尾動作を不安定を
招くことがなく、かつ被写体の停止が長く続くのにかか
わらず、定期的に、例えばＮ／６０秒ごとに不必要な基
準値更新をしなくても代表的な基準値更新を行うことが
できる意味において追尾動作の不安定を招くことがない
。

前記の（１）〜（３）式は、被写体の実質的な停止状態
が長く続くほど更新を行う時期を間引くが、長時間の停
止が続く場合に応答遅れ等の性能の劣化が生ずるのを防
ぐために最大更新期間（前記の例では２７　ｘ　Ｎ／６
０秒）を定めるという考え方によるものであるから、必
ずしもこれらの式に示される等比数列及び等差数列の組
合わせに限られるものではない。

さらにこの発明については、下記の変形が可能である。

第１に、被写体の実質的な停止が判定されたときに、い
ったん不感帯幅をに２に拡大するが、この状態が所定回
数続けば、被写体の移動判定が前記の「イエス、イエス
」又は「ノー、ノー」であっても不感帯幅をに１に縮少
し、これによシ追尾精度を維持するようにする。第２に
、被写体の移動判定が前記の「ノー、ノー」であるとき
のみ不感帯幅をに２に拡大し、これが前記の「イエス、
イエス」であるときは、その他の設定をする（例えばに
１のままとし、あるいはに２よυも狭い第３の不感帯幅
に設定する）。第３に、省エネルギ等のために、被写体
の実質的な停止の可能性があるとき移動判定の時ル１を
も間引くことが可能である。

（効果） 前述のように、この発明では、被写体の移動を検出し、
これを追尾する自動追尾装置であって、被追尾被写体の
特徴を抽出する抽出手段と、この抽出された特徴を記憶
する記憶手段と、この記憶手段に記憶された特徴と前記
抽出手段で抽出された特徴とを比較し、あらかじめ設定
され°た不感帯幅を超える変化があるかどうかを検出し
て被追尾被写体の実質的な停止の有無を判定する判定手
段と、前記の被追尾被写体の実質的な停止の可能性が判
定されたとき前記の不感帯幅をより広い幅に変更する手
段とを具えているので、被写体から抽出される特徴の変
化が不感帯幅を超えるかどうかを検出することによシ、
雑音等に影響されることカナく、ハンチングやオーバー
シュートを生ずることがない安定な追尾動作を行うこと
が可能であるとともに、さらに被追尾被写体の実質的な
停止の可能性が判定される場合にも安定な追尾動作を行
う仁とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の自動追尾装置の実施例の概要
を示すブロック図、同図（Ｂ）は同図（４）中色検出回
路１２、メモリ１３及び移動判定回路１４の詳細を示す
ブロック図、同図（Ｃ）はこの発明の実施例における基
準値更新手段の詳細を示すブロック図、第２図はこの発
明の実施例における基準値更新作用を説明する流れ図、
第３図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の自動焦点検出装置を具
えるカメラにおける測距視野と被写体像との関係を示す
説明図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明を適用した
カメラにおける追尾視野又μ測距視野と被写体像との関
係を示す説明図、第５図（４）及び（Ｂ）はこの発明を
適用したカメラにおける分割された追尾視野と被写体中
との関係を示す説明図、第６図（４）、（Ｂ）及び（Ｃ
）は２次元の追尾視野を設定した場合の追尾視野と被写
体像との関係を示す説明図、第７図は第５図の分割され
た追尾視野から抽出される信号を処理する装置のブロッ
ク図、第８図は第７図の装置から得られる信号を２次元
子面上にプロットした状況を示す説明図である。 符号の説明 １：合焦レンズ、２：ズーム系レンズ、ｓ”Ｍｚ’ｐ、
４：リレーレンズ、５：撮像手段の一例である固体撮像
素子、９：信号処理回路、１０：追尾ダート大きさ決定
回路、１１：追尾ダート回路、１２：色検出回路、１３
：メモリ、１４；移動検出回路、１５：ブート移動回路
、１６：測距ゲート回路、１２：自動焦点検出回路、１
９：スイッチ、２０：メ七り、２１；距離演算回路、２
２：割算器、２３：しきい値設定器、２４：比較回路、
２６：１１６．１２２’、比較回路、１１７；加算回路
、１１９：割算器、１２１：数列指示回路、１２３：し
きい値設定器、ＳＷＩ　、ＳＷ、？　、ＳＷ３　：スイ
ッチ、ＣＴＩ、ＣＴ２：カウンタ。 （ほか１名） 第１図（Ａ） ｌ 第１図（Ｂ） 第６図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体の移動を検出し、これを追尾する自動追尾
   装置であつて、 被追尾被写体の特徴を抽出する抽出手段と、前記の抽出
   された特徴を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶
   された特徴と前記抽出手段で抽出された特徴とを比較し
   、あらかじめ設定された不感帯幅を超える変化があるか
   どうかを検出して被追尾被写体の実質的な停止の可能性
   の有無を判定する判定手段と、 前記の被追尾被写体の実質的な停止の可能性が判定され
   たとき前記不感帯幅をより広い幅に変更する手段と、 を具えるカメラにおける自動追尾装置。
2. （２）前記の不感帯幅をより広い幅に変更する手段は、
   前記判定手段のある方向に関するすベての判定要素につ
   いて前記のあらかじめ設定された不感帯幅を超える変化
   が検出されないか、又は、前記の方向に関するすベての
   判定要素について前記のあらかじめ設定された不感帯幅
   を超える変化が検出されたとき、少なくともその方向に
   関する不感帯幅を変更する手段である特許請求の範囲（
   １）記載のカメラにおける自動追尾装置。
3. （３）前記の不感帯幅をより広い幅に変更する手段は、
   前記判定手段のある方向に関するすべての判定要素につ
   いて前記のあらかじめ設定された不感帯幅を超える変化
   が検出されないときのみ、少なくともその方向に関する
   不感帯幅を変更する手段である特許請求の範囲（１）記
   載のカメラにおける自動追尾装置。