JPH05328189A - ビデオカメラ用被写体自動追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオカメラで被写体を自動追跡撮影をす
る。 【構成】 超音波を間欠的に発生する超音波発生器11
を、被写体10もしくはその近傍に設け、超音波発生器11
から発射される間欠的超音波を、ビデオカメラ１の近傍
でそのカメラ１の光軸Ｌに直交する２点で検出し、この
２点に到達する間欠的超音波の到達時間差に基づいて、
ビデオカメラ１の光軸Ｌを被写体10に合致するように水
平旋回させて、常に被写体10の動きにビデオカメラ１を
自動追尾させうるので、水平旋回速度を任意に設定で
き、ゆったりしたカメラワークが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホームビデオ等の民生
用ビデオカメラの被写体自動追尾式自動撮影装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ（従来のＴＶカメラ
を含む）を被写体（追尾ターゲット）に対して常に正対
するように制御するには、画像処理技術を用いた高度の
技術を利用している。

【０００３】また、被写体側で発生した音を検出して、
被写体の方向を検知し、ビデオカメラをその音のした方
向に向けるように制御するものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＴＶカメラ自動
追尾システム等と称されるものは、防犯システム等の特
殊な分野の無人監視装置等で利用される工業用やロケッ
ト又はミサイル等の飛翔体を追跡する軍需利用を目的と
した大仕掛のものである。

【０００５】最近のＴＶカメラは、ホームビデオカメラ
のように、一般民生用に多用されるようになり、そのた
め撮影者自身が被写体となりうる撮影装置が要求されて
いる。即ち、従来のホームビデオには、一家の中で常
に、撮影者の映像が不足した状態で撮影され、一家全員
を撮影するには、カメラを固定し撮影範囲を予め定める
か、もしくは、家族以外の者に撮影を頼む以外に、撮影
方法がなかった。

【０００６】上記目的のために、自動追尾式の撮影装置
が望まれるが、前記画像処理により被写体を追跡するも
のは、処理が複雑で高価なものとなり、民生用には適さ
ない。また、被写体側で発生させた音声等に反応する型
式のものは、被写体側に無音状態が続けば追従不能にな
る。そのため、数少ない独立音に速やかに反応するよう
にカメラの追従性を高めてある。上述のような追従性の
高いカメラによつて撮影された映像は、被写体をフレー
ムの中央に移動させる移動速度が早すぎて、不快な映像
となる。このカメラの移動速度を制限すると、独立音に
対する反応が遅くなって、無音状態の連続と同様に、制
御不能となる。

【０００７】本発明は、簡便な装置により、観賞に適し
た追従速度をもって、ビデオカメラの光軸を、被写体に
向けて自動的に移動させることにより、上述の課題を解
決することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】被写体に設けられて間欠
的に超音波を発生する超音波発生手段と、ビデオカメラ
の水平方向光軸左右対称に、ビデオカメラを固定する台
に設けられた１対の超音波受信手段と、ビデオカメラを
固定する台を水平回りに回転するモータと、１対の超音
波受信手段が受信する超音波の位相差を検出し、その位
相差が少なくなるように前記モータを制御するモータ駆
動制御手段を備えたことにより、上述の課題は解決され
る。

【０００９】

【作用】超音波を間欠的に発生する超音波発生器を、撮
影目標とする被写体もしくはその近傍に設け、その超音
波発生器から発射される間欠的超音波を、ビデオカメラ
の近傍でそのカメラの光軸に直交する２点で検出し、こ
の２点に到達する間欠的超音波の到達時間差(位相差)に
基づいて、ビデオカメラの光軸を被写体に合致するよう
に水平旋回させて、被写体の動きにビデオカメラを自動
追尾させているので、水平旋回速度を任意に設定でき、
ゆったりしたカメラワークが得られる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示すものである。
ビデオカメラ(１)は、モータ(２)によって水平回転させ
られる雲台(３)に固定されている。モータ(２)は、三脚
(４)上端の雲台(５)に固設されている。

【００１１】モータ(２)の雲台(３)には、水平方向左右
に延びた腕部材(６)(６)が設けられ、その腕部材(６)
(６)の先端には、超音波用マイクロホン(７)(７)が設け
られている。

【００１２】腕部材(６)(６)上のマイクロホン(７)と
(７)は、モータ(２)の回転中心から等距離にあり、かつ
ビデオカメラ(１)の光軸（Ｌ）は、マイクロホン(７)
(７)同士を結ぶ線に、平面視で直交している。換言する
と、ビデオカメラ(１)の光軸(Ｌ)左右対称にマイクロホ
ン(７)(７)が設けられる。

【００１３】マイクロホン(７)(７)は、ぞれぞれに増幅
回路(８)(８)に接続され、両増幅回路(８)(８)の各出力
は、モータ制御回路(９)に入力されている。モータ制御
回路(９)の出力は、モータ(２)へ接続されている。

【００１４】このビデオカメラ(１)によって追跡撮影さ
れる被写体(10)には、その被写体(10)もしく被写体(10)
の近傍に、超音波発信機(11)が設けられる。被写体(10)
と超音波発信機(11)は、一緒に移動するように設けられ
る。

【００１５】超音波発信機(11)は、所要周波数の超音波
を間欠的に発信している。例えば４０ＫＨｚ程度の超音
波を０．３ｍｓの期間発信すると、３ｍｓの期間休止す
るようにして、それが繰り返されている。

【００１６】マイクロホン(７)(７)は、それぞれに被写
体(10)側から発せられる間欠的な超音波を受信し、その
両マイクロホン(７)(７)の受信信号(12)(13)は、モータ
制御回路(９)において位相差が検出される。

【００１７】両マイクロホン(７)(７)は、同一発信原か
らの超音波を受信しているから、超音波発信機(11)に近
い方の受信信号(12)又は(13)が、遠い方の受信信号(13)
又は(12)より、信号波形の位相は進んでいる（図２参
照）。

【００１８】モータ制御回路(９)は、受信信号(12)又は
(13)の進み信号が得られた方のマイクロホン(７)の方向
に、モータ(３)を回転させ、両受信信号(12)(13)の位相
差がなくなる時、ビデオカメラ(１)の光軸(Ｌ)は、被写
体(10)の方向に正対し、そのときにモータ(３)を停止す
る。

【００１９】このモータ制御に際して、モータ(２)の回
転速度は、被写体(10)をビデオカメラ(１)のフレーム中
央に捕らえるまで、緩やかに回転させることができる。
これは、超音波発信機(11)の発信信号を、間欠的に、か
つ細切れの超音波を間断なく続けて発信することによ
り、追跡を緩やかに行うことを可能としている。

【００２０】また、超音波の発音部分を間欠的に細切れ
にすることにより、位相差の検出精度を高めるととも
に、位相差の検出機会を不連続（非アナログ）に多点に
することができる。

【００２１】即ち、ほぼ同時に両マイクロホン(７)(７)
に入力する超音波は、１つの音原から発するため、同一
周波数で同一の持続時間を有し、空間伝達の距離の差に
よって生じる遅延の位相差だけが異なっている。よっ
て、ディジタル処理、アナログ処理のいずれによって
も、位相差が高精度に検出できる。

【００２２】また、前述の如く、位相差の検出機会が各
発音部毎にあるため、緩やかな追跡を可能にし、ビデオ
カメラ(１)の水平回転速度を緩やかにして、不快な撮影
画像を作らない。

【００２３】

【発明の効果】本発明によると、以下のような効果を奏
することができる。 (a) 超音波発信機を所要被写体に付けたり近傍に置いて
おくことにより、ビデオカメラの撮影中央を、被写体に
合せた自動撮影が簡単にできる。 (b) ビデオカメラの追跡速度を緩やかに設定できる。 (c) 構成が簡単で、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す所要被写体ブロック図
である。

【図２】図１の各部の信号波形を示す、タイムチャート
である。

【符号の説明】

(１)ビデオカメラ (２)モータ (３)(５)雲台 (４)三脚 (６)腕部材 (７)マイクロホン
(超音波受信手段) (８)増幅回路 (９)モータ制御回
路 (10)被写体 (11)超音波発信機 (12)(13)受信信号 (Ｌ)光軸

フロントページの続き (72)発明者 岡本 和彦 千葉県市川市東大和田１−13−16

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に設けられて間欠的に超音波を発
   生する超音波発生手段と、 ビデオカメラの水平方向光軸左右対称に、ビデオカメラ
   を固定する台に設けられた１対の超音波受信手段と、 ビデオカメラを固定する台を水平回りに回転するモータ
   と、 １対の超音波受信手段が受信する超音波の位相差を検出
   し、その位相差が少なくなるように前記モータを制御す
   るモータ駆動制御手段とを備えたことを特徴とするビデ
   オカメラ用被写体自動追尾装置。