JPH0586701B2 - - Google Patents

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JPH0586701B2
JPH0586701B2 JP59111964A JP11196484A JPH0586701B2 JP H0586701 B2 JPH0586701 B2 JP H0586701B2 JP 59111964 A JP59111964 A JP 59111964A JP 11196484 A JP11196484 A JP 11196484A JP H0586701 B2 JPH0586701 B2 JP H0586701B2
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Japan
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JP59111964A
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JPS60256113A (ja
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Naoya Kaneda
Masamichi Toyama
Yoichi Iwasaki
Takashi Amikura
Akihiro Fujiwara
Masahiro Takei
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Canon Inc
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Priority to US07/569,371 priority patent/US5031049A/en
Priority to US07/860,289 priority patent/US5204749A/en
Publication of JPH0586701B2 publication Critical patent/JPH0586701B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864T.V. type tracking systems
    • G01S3/7865T.V. type tracking systems using correlation of the live video image with a stored image
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

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いて、移
動する被写体に対する自動追尾装置に関し、とく
に高速移動する被写体の追尾を可能にする手段に
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
出方式については、例えば米国特許第2831057号
明細書、特公昭39−5265号公報又は特公昭46−
17172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あるいわゆる山登り制御
方式については「NHK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、石田
ほかによる「山登りサーボ方式によるテレビカメ
ラの自動焦点調整」の論文に、またこの山登り制
御と後玉フオ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日のテレビジヨン
学会技術報告で半間ほかにより「輪郭検出オート
フオーカス方式」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1図Aに示す
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ぼけてしまうという
欠点がある。なお第1図及び後記第2図は、無視
差の自動焦点調節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。
(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、とくに高速移動する被写体の追尾
を可能にする手段を具え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) 以下第2図ないし第12図等を参照して上記の
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つて抽出する例につ
いて、この発明を適用した自動追尾焦点検出機能
の概要、この発明が適用される自動追尾焦点検出
装置、この発明の自動追尾装置の実施例及びこの
発明の実施例に関連する標準色更新作用の順序で
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、輝
度信号情報、さらに形状、温度又は被写体中の特
徴あるコントラスト等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2図〜第5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1図
Aの状態にあつた目標被写体(人物)が第2図A
に示すように同一距離のままフアインダ画面右上
方へ移動するとき、後述の追尾手段により、被写
体の移動を自動的に検出し、測距視野を第2図A
に示すように被写体の移動に追尾して移動させ、
この移動位置で焦点検出ないし焦点調節を行うも
のである。すなわち、被写体の特徴を表わすなん
らかのパラメータ、例えば被写体及び背景の色
を、前記の追尾手段により設定された追尾視野に
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写体の
特徴とに基づいて被写体の移動の有無、及び被写
体が移動した場合にその移動方向又は移動位置を
検出して、前記の追尾視野を被写体の移動に追尾
して移動させ、また追尾視野の移動に伴つて測距
視野をこれと同じ位置関係で移動させるものであ
る。したがつて、第2図は、被写体の移動と追尾
視野の移動との関係を示すものとみなすこともで
きる。なお追尾視野は被写体の移動を判定する手
段のひとつであつて、通常は、測距視野のように
フアインダ画面等に表示し、これを介して被写体
が観察されることはない。また追尾視野を仮りに
画面上に表示したとすれば、前述のように追尾視
野と測距視野とは画面上同じ位置関係で表示され
るが、これらの大きさは、必要に応じ、追尾視野
又は測距視野のどちらを大きくすることもでき
る。
第2図Aでは、測距が同一であるから、撮影レ
ンズのうちの合焦レンズを調整することはない
が、同図Bでは、被写体が画面内の右上方へ移動
するとともに距離も変化するので、測距の結果に
従つて合焦レンズが移動する。したがつて、後述
の追尾ゲート大きさ決定手段により追尾視野の大
きさを変化させ、つねにその被写体に適した大き
さに保ち、その状態で焦点検出ないし焦点調節を
行う。ここで、被写体とカメラとの間の移動は相
対的であるから、上記の追尾作用は、カメラが固
定されて被写体が移動する場合のほか、逆に被写
体が停止してカメラが移動する場合にも有効に機
能し、また追尾視野の大きさは、被写体距離が変
化する場合のほか、レンズの焦点距離を変える場
合にも調整することができる。
追尾視野は、原則として2次元の拡がりをもつ
ものであるが、説明を簡単にするために、ここで
は第3図Aに示すように追尾視野が水平方向に延
びる1次元の拡がりをもつものであるとする。ま
た追尾視野は、A,B,Cの3部分(以下各部分
を画素という)に分れているとする。なお、2次
元の追尾視野を構成するには、例えば同図の画素
B又はA,B及びCを中心にしてその上下に位置
する画素を設ければよい。上記の各画素から時系
列信号として得られる色差信号(R−Y)及び
(R−Y)に、第4図に示すようにそれぞれ、積
分回路100a,100b、サンプルホールド
(S/H)回路101a,101b及びA/D変
換回路102a,102bによつて積分、サンプ
ルホールド及びA/D変換の各処理を行つて、そ
れぞれメモリ103a,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)の直交座標上にプロ
ツトすると、例えば第5図に示すように表示され
る。図でA0,B0及びC0の各点は、それぞれ、第
3図AのA,B及びCの各画素から得られた信号
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
A及びCからは、それぞれ被写体の服装と背景と
を表わす信号が加算された信号が得られるとす
る。さらに、同図で被写体の左側と右側とで背景
の色が異つているものとする。したがつて、点
A0とC0とは、色差信号座標上の位置が異つてい
る。
次に、第3図A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、画素A及び
C内に占める被写体と背景の割合が変化する結
果、画素A及びCから得られる信号は、第5図
A1及びC1に示すようにそれぞれ変化する。一方、
画素Bは第3図Bに示すように被写体内にとどま
つているので、その服装がほぼ単色であるとすれ
ば、画素Bから得られる信号はほとんど変化しな
い。したがつて、ここでは、簡単のためにB1
B0とする。この場合、第5図に示すように、点
C1は点B0(=B1)に近づき、点A1は点B0(=B1
から遠ざかるので、線分B1C1は線分B0C0より小
さくなり、線分A1B1は線分A0B0より大きくな
る。逆に線分B1C1が線分B0C0より大きくなり、
線分A1B1が線分A0B0より小さくなる場合は、被
写体が第3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3図Bの右方向へ
移動するとき上記の点A1は線分A0B0の延長線上
に位置を占め、点C1は線分B0C0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。
(この発明が適用される自動追尾焦点検出装置) (第6図、第7図) 第6図は、この発明が適用される自動追尾焦点
検出装置の一例を示し、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、絞り3及
びリレーレンズ4からなり、被写体像は撮像素子
5(例えばC・C・D)上で受光される。6はク
ロツク信号発生回路であり、その出力は分周器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、追尾ゲート設定回路11及
び測距ゲート設定回路16を制御する。撮像素子
5は、撮像素子駆動回路8により駆動されて時系
列信号を出力し、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。なお以下の説明では、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、同時に、色差信号(R−
Y)及び(B−Y)を追尾ゲート(追尾視野に対
応する)設定回路11及び測距ゲート設定回路1
6に出力する。追尾ゲート設定回路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、これが例えば不図示のスイツチ等の手動に
よる機械的入力手段を介してメモリ13に記憶さ
れる。なお、色検出回路12は、第4図に示す積
分回路100、サンプルホールド回路101及び
A/D変換回路102を含むものである。上記の
処理は、テレビジヨン信号の1フイールドの期間
である1/60秒の間に又はその数フイールド分の期
間の間にその平均値に従つて行われる。以下両者
を一括して1フイールドの期間で処理されるとし
て説明する。次に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で処理され、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。移動があつた場合には、所定のゲート移
動回路15によつて追尾ゲート設定回路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
の処理をくり返す。
追尾が完了した時点でゲート移動回路15によ
つて、測距ゲート設定回路16により設定される
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)を用いて自動焦点調節(AF)回路17で、
例えば山登り制御等の公知の手段によつて焦点検
出を行い、その出力によつてモータMを駆動し、
合焦レンズ1の位置を制御する。
第6図において、P1は合焦レンズ1の位置
(被写体距離に相当する)の絶対位置を検出する
ポジシヨンセンサ、P2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
ポジシヨンセンサであり、これらの信号に基づい
て追尾ゲート大きさ決定回路10が追尾ゲート設
定回路11及び測距ゲート設定回路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。
第7図は、前述の色検出回路12、メモリ13
及び移動判定回路14の詳細を示すものであつ
て、第6図の追尾ゲート設定回路11を通つた画
素A及びBそれぞれの(R−Y)信号及び(B−
Y)信号から距離演算回路21により第5図の
(R−Y)及び(B−Y)座標上の線分A0B0の長
さDA0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 撮像面に結像された被写体像を光電変換して
    撮像信号を出力する撮像手段と、 前記撮像面内において、被写体像を追尾するた
    めの少なくとも中央領域及びその両側の隣接領域
    からなる3領域に分割された追尾視野を設定する
    設定手段と、 前記分割された領域のうち前記中央領域から得
    られる信号を前記被写体像の特徴を表す信号とし
    て記憶するとともに、前記中央領域の両側の前記
    各隣接領域から得られる信号と前記中央領域の信
    号との差信号をそれぞれ所定の周期で出力する抽
    出手段と、 前記抽出手段により出力された前記各差信号の
    時間的な変化に基づいて前記被写体像と前記追尾
    視野との相対的な移動を前記所定の周期で検出
    し、前記被写体像に追従させて前記追尾視野の設
    定位置を移動する手段と、 を具えたことを特徴とするカメラにおける自動追
    尾装置。 2 前記の中央領域から得られる信号を追尾しよ
    うとする被写体の指定時におけるその特徴を表わ
    す信号に固定して記憶する特許請求の範囲1記載
    のカメラにおける自動追尾装置。
JP59111964A 1984-05-25 1984-05-31 カメラにおける自動追尾装置 Granted JPS60256113A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59111964A JPS60256113A (ja) 1984-05-31 1984-05-31 カメラにおける自動追尾装置
US07/569,371 US5031049A (en) 1984-05-25 1990-08-14 Automatic object image follow-up device
US07/860,289 US5204749A (en) 1984-05-25 1992-03-20 Automatic follow-up focus detecting device and automatic follow-up device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59111964A JPS60256113A (ja) 1984-05-31 1984-05-31 カメラにおける自動追尾装置

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Publication Number Publication Date
JPS60256113A JPS60256113A (ja) 1985-12-17
JPH0586701B2 true JPH0586701B2 (ja) 1993-12-14

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JP59111964A Granted JPS60256113A (ja) 1984-05-25 1984-05-31 カメラにおける自動追尾装置

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2663451B2 (ja) * 1987-09-11 1997-10-15 キヤノン株式会社 自動合焦装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5927142B2 (ja) * 1975-11-21 1984-07-03 フジタ タカユキ テレビカメラノジドウツイビソウチ
JPS56102179A (en) * 1980-01-18 1981-08-15 Nec Corp Device for encoding high-efficient forecasting of television signal

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JPS60256113A (ja) 1985-12-17

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