JPH0614698B2 - 自動追尾カメラ - Google Patents
自動追尾カメラInfo
- Publication number
- JPH0614698B2 JPH0614698B2 JP58082757A JP8275783A JPH0614698B2 JP H0614698 B2 JPH0614698 B2 JP H0614698B2 JP 58082757 A JP58082757 A JP 58082757A JP 8275783 A JP8275783 A JP 8275783A JP H0614698 B2 JPH0614698 B2 JP H0614698B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- subject
- signal
- view
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-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
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems 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
- G01S3/786—Systems 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
- G01S3/7864—T.V. type tracking systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、目標とする被写体を自動的に追跡して撮像す
ることができるようにした自動追尾カメラに関する。
ることができるようにした自動追尾カメラに関する。
従来、移動する物体（以下、被写体という）を常時観測
するために、被写体の移動とともに撮像装置の向き、す
なわち、カメラ方向を自動的に変え、被写体を追跡、撮
像するようにした自動追尾カメラが知られている。かか
る自動追尾カメラにおいては、まず、被写体を認識する
必要があり、このために、従来では画像処理技術を用い
て被写体の撮像による画像（以下、被写体画像という）
のパターン認識を行なっていた。すなわち、被写体の形
状、色彩などから被写体の特徴を表わすパターンを抽出
し、かかるパターンと予じめ設定された基準パターンと
を比較して被写体を認識するようにしている。
するために、被写体の移動とともに撮像装置の向き、す
なわち、カメラ方向を自動的に変え、被写体を追跡、撮
像するようにした自動追尾カメラが知られている。かか
る自動追尾カメラにおいては、まず、被写体を認識する
必要があり、このために、従来では画像処理技術を用い
て被写体の撮像による画像（以下、被写体画像という）
のパターン認識を行なっていた。すなわち、被写体の形
状、色彩などから被写体の特徴を表わすパターンを抽出
し、かかるパターンと予じめ設定された基準パターンと
を比較して被写体を認識するようにしている。
したがって、このようなパターン認識を行なうために、
大型の電子計算機が用いられ、膨大なプログラムでもっ
て処理を行わなければならず、従来の自動追尾カメラは
必然的に大規模となり、また、非常に高価なものであっ
た。
大型の電子計算機が用いられ、膨大なプログラムでもっ
て処理を行わなければならず、従来の自動追尾カメラは
必然的に大規模となり、また、非常に高価なものであっ
た。
一方、近年、ビデオテープレコーダと相まってビデオカ
メラの普及が目覚ましく、産業用、家庭用して広く用い
られるようになってきた。しかも、かかるビデオカメラ
は、ユーザーが直接操作して所望の被写体を撮像するた
めに使用されるばかりでなく、監視装置のセンサとして
も利用されている。このように、ビデオカメラをセンサ
として利用する場合、ビデオカメラを固定して一定の視
野内を監視するようにすることも、それなりの意味があ
ることであるが、監視しようとする被写体が移動し、ビ
デオカメラの画角が制限されるような特定の無人監視装
置においては、ビデオカメラに移動する被写体を追跡し
て撮像する自動追尾機能をもたせる必要がある。
メラの普及が目覚ましく、産業用、家庭用して広く用い
られるようになってきた。しかも、かかるビデオカメラ
は、ユーザーが直接操作して所望の被写体を撮像するた
めに使用されるばかりでなく、監視装置のセンサとして
も利用されている。このように、ビデオカメラをセンサ
として利用する場合、ビデオカメラを固定して一定の視
野内を監視するようにすることも、それなりの意味があ
ることであるが、監視しようとする被写体が移動し、ビ
デオカメラの画角が制限されるような特定の無人監視装
置においては、ビデオカメラに移動する被写体を追跡し
て撮像する自動追尾機能をもたせる必要がある。
しかし、先にも述べたように、従来の自動追尾カメラは
規模が大きく、非常に高価となるものであるから、産業
用、家庭用のビデオカメラに自動追尾機能をもたせるの
は、現実的に不可能であった。
規模が大きく、非常に高価となるものであるから、産業
用、家庭用のビデオカメラに自動追尾機能をもたせるの
は、現実的に不可能であった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き構成が大幅
に簡易化され、小型で安価な自動追尾カメラを提供する
にある。
に簡易化され、小型で安価な自動追尾カメラを提供する
にある。
この目的を達成するために、本発明は、一定時間間隔の
画像間の差を検出して該画像間の差の重心を算出し、該
重心の移動量、移動方向から被写体画像の撮像画面に対
する移動量、移動方向を検出して撮像装置を制御し、該
被写体画像を該撮像画面の基準領域内に設定することが
できるようにした点に特徴がある。
画像間の差を検出して該画像間の差の重心を算出し、該
重心の移動量、移動方向から被写体画像の撮像画面に対
する移動量、移動方向を検出して撮像装置を制御し、該
被写体画像を該撮像画面の基準領域内に設定することが
できるようにした点に特徴がある。
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第１図は本発明による自動追尾カメラの一実施例を示す
ブロック図であって、１は被写体、２は撮像装置、３は
カメラ回路、４は信号処理部、５は制御部である。
ブロック図であって、１は被写体、２は撮像装置、３は
カメラ回路、４は信号処理部、５は制御部である。
同図において、撮像装置２は移動する被写体１を撮像し
て画像信号に発生する。この画像信号はカメラ回路３に
供給されて増幅などの所定などの所定の処理がなされ、
信号処理部４に供給される。信号処理回路４は、供給さ
れた画像信号を処理して撮像装置２の撮像画面（撮像面
に投影される視野画面）における被写体１の画像、すな
わち、被写体画像の移動量および移動方向を表わす制御
信号を発生する。この制御信号は制御部５に供給され、
制御部５は撮像装置２を制御してそのカメラ方向を変化
させ、被写体画像が撮像画面の所定の領域（たとえば、
中央部）内にあるように追尾させる。
て画像信号に発生する。この画像信号はカメラ回路３に
供給されて増幅などの所定などの所定の処理がなされ、
信号処理部４に供給される。信号処理回路４は、供給さ
れた画像信号を処理して撮像装置２の撮像画面（撮像面
に投影される視野画面）における被写体１の画像、すな
わち、被写体画像の移動量および移動方向を表わす制御
信号を発生する。この制御信号は制御部５に供給され、
制御部５は撮像装置２を制御してそのカメラ方向を変化
させ、被写体画像が撮像画面の所定の領域（たとえば、
中央部）内にあるように追尾させる。
第２図は第１図の信号処理部の一具体例を示すブロック
図であって、６は入力端子、７は分離回路、８はアナロ
グ−デジタル変換回路、９はフレームメモリ、10は減算
回路、11はフレームメモリ、12は演算装置、13は出力端
子である。
図であって、６は入力端子、７は分離回路、８はアナロ
グ−デジタル変換回路、９はフレームメモリ、10は減算
回路、11はフレームメモリ、12は演算装置、13は出力端
子である。
同図において、カメラ回路３（第１図）からの画像信号
は入力端子６から分離回路７に供給され、輝度信号と色
信号とに分離される。分離回路７は、撮像装置２（第１
図）から得られる画像信号が一般にカラー映像信号であ
ることから設けられているが、輝度信号と色信号とは同
一処理がなされ、かつ、これらの信号が分離されて処理
されることが、本発明にとって特に重要な意味をなすも
のでないから、以下、画像信号として説明する。
は入力端子６から分離回路７に供給され、輝度信号と色
信号とに分離される。分離回路７は、撮像装置２（第１
図）から得られる画像信号が一般にカラー映像信号であ
ることから設けられているが、輝度信号と色信号とは同
一処理がなされ、かつ、これらの信号が分離されて処理
されることが、本発明にとって特に重要な意味をなすも
のでないから、以下、画像信号として説明する。
分離回路７からの画像信号はアナログ−デジタル変換回
路８に供給される。アナログ−デジタル変換回路８は、
画像信号を１フレーム当りM1×M2個の標本点を設定して
標本化してデジタル化する。
路８に供給される。アナログ−デジタル変換回路８は、
画像信号を１フレーム当りM1×M2個の標本点を設定して
標本化してデジタル化する。
すなわち、第３図(A)に示すように、フレームＦの走査
線14中M2個の走査線について、夫々M1個の標本点を設定
し、画像信号の各標本点をデジタル化する。これは、１
フレームの全走査線数の1/M2本毎の走査線について、走
査線期間の1/M1期間毎に画像信号を標本化してデジタル
化すればよい。
線14中M2個の走査線について、夫々M1個の標本点を設定
し、画像信号の各標本点をデジタル化する。これは、１
フレームの全走査線数の1/M2本毎の走査線について、走
査線期間の1/M1期間毎に画像信号を標本化してデジタル
化すればよい。
いま、標本点15の位置を（ｘ，ｙ）（但し、ｘ，ｙは正
整数であって、１≦ｘ≦M1，１≦ｙ≦M2）とし、左上隅
の標本点の位置を（１，１）、右下隅の標本点の位置を
(M1,M2)とすると、デジタル化された画像信号はＹ
（ｘ，ｙ）でもって表わすことができる。
整数であって、１≦ｘ≦M1，１≦ｙ≦M2）とし、左上隅
の標本点の位置を（１，１）、右下隅の標本点の位置を
(M1,M2)とすると、デジタル化された画像信号はＹ
（ｘ，ｙ）でもって表わすことができる。
アナログ−デジタル変換回路８からの画像信号は、減算
回路10とフレームメモリ９とに供給される。フレームメ
モリ９は１フレーム分の画像信号を記憶し、減算回路10
はフレームメモリ９に記憶された１フレーム分の画像信
号とこのフレームより一定時間間隔の他のフレームの画
像信号とを減算処理し、画像差信号を発生してフレーム
メモリ11に記憶させる。
回路10とフレームメモリ９とに供給される。フレームメ
モリ９は１フレーム分の画像信号を記憶し、減算回路10
はフレームメモリ９に記憶された１フレーム分の画像信
号とこのフレームより一定時間間隔の他のフレームの画
像信号とを減算処理し、画像差信号を発生してフレーム
メモリ11に記憶させる。
ところで、被写体１（第１図）は移動するものであるか
ら、撮像画面に対する被写体画像の位置は時々刻々変化
し、このために、フレームメモリ９に記憶されたフレー
ムの画像信号とこれより一定時間間隔のフレームの画像
信号とは、被写体１の移動に応じて波形が異なり、この
結果、減算回路10から得られる画像差信号は、被写体１
の移動にともなう上記２つのフレームの画像間の差に応
じた信号である。
ら、撮像画面に対する被写体画像の位置は時々刻々変化
し、このために、フレームメモリ９に記憶されたフレー
ムの画像信号とこれより一定時間間隔のフレームの画像
信号とは、被写体１の移動に応じて波形が異なり、この
結果、減算回路10から得られる画像差信号は、被写体１
の移動にともなう上記２つのフレームの画像間の差に応
じた信号である。
すなわち、第４図において、撮像装置２の撮像走査によ
り順次フレームが得られるが、いま、フレームF1，…
…，フレームＦN-2，フレームＦN-1，フレームＦNのＮ
個のフレームを想定し、かつ、Ａを被写体画像、Ｂを静
止体の画像とし、フレームＦNの画像からフレームＦ1の
画像を差し引くと、静止体Ｂの画像は相殺され、フレー
ムＦNにおける被写体画像ＡとフレームＦ1における被写
体画像Ａとの差画像Ａ′のみからなる画像ΔＦが得られ
る。フレームメモリ11に記憶される画像差信号は、かか
る画像ΔＦに対応した信号である。フレームＦ1の画像
信号をＹ1（ｘ，ｙ）、フレームＦNの画像信号をＹ
N（ｘ，ｙ）とすると、 ＹN（ｘ，ｙ）−Ｙ1（ｘ，ｙ）＝ΔＹ（ｘ，ｙ） が画像差信号である。なお、ｘ，ｙは、第３図(A)の説
明で定義した値である。
り順次フレームが得られるが、いま、フレームF1，…
…，フレームＦN-2，フレームＦN-1，フレームＦNのＮ
個のフレームを想定し、かつ、Ａを被写体画像、Ｂを静
止体の画像とし、フレームＦNの画像からフレームＦ1の
画像を差し引くと、静止体Ｂの画像は相殺され、フレー
ムＦNにおける被写体画像ＡとフレームＦ1における被写
体画像Ａとの差画像Ａ′のみからなる画像ΔＦが得られ
る。フレームメモリ11に記憶される画像差信号は、かか
る画像ΔＦに対応した信号である。フレームＦ1の画像
信号をＹ1（ｘ，ｙ）、フレームＦNの画像信号をＹ
N（ｘ，ｙ）とすると、 ＹN（ｘ，ｙ）−Ｙ1（ｘ，ｙ）＝ΔＹ（ｘ，ｙ） が画像差信号である。なお、ｘ，ｙは、第３図(A)の説
明で定義した値である。
この場合、減算回路10からの画像差信号は、絶対値を表
わす信号としてフレームメモリ11に記憶される。
わす信号としてフレームメモリ11に記憶される。
フレームメモリ11に記憶された画像差信号は、読み出さ
れてマイクロコンピュータなどからなる演算装置12に供
給される。
れてマイクロコンピュータなどからなる演算装置12に供
給される。
演算装置12は、まず、供給された画像差信号を用い、撮
像画面の基準点（たとえば、中心点）を原点として画像
差信号が表わす画像の重心点を算出する。
像画面の基準点（たとえば、中心点）を原点として画像
差信号が表わす画像の重心点を算出する。
そこで、まず、画像差信号ΔＹ（ｘ，ｙ）を所定の閾値
よりも大きければ１、小さければ０として２値化し、２
値化された画像信号を（ｘ，ｙ）とすると、重心位置
（ｘG，ｙG）は次式、すなわち、 によって算出される。
よりも大きければ１、小さければ０として２値化し、２
値化された画像信号を（ｘ，ｙ）とすると、重心位置
（ｘG，ｙG）は次式、すなわち、 によって算出される。
ところで、撮像画面における被写体画像の移動量、移動
方向とこの被写体の移動にともなう画像差信号で表わさ
れる画像の重心点の移動量、移動方向との関係は、次の
ようになる。
方向とこの被写体の移動にともなう画像差信号で表わさ
れる画像の重心点の移動量、移動方向との関係は、次の
ようになる。
１）重心点の移動量は被写体画像の移動量の1/2であ
る。
る。
２）重心点の移動方向は被写体画像の移動方向に一致す
る。
る。
このことから、重心点の移動量、移動方向にもとづいて
被写体画像の移動量、移動方向を検出することができ
る。
被写体画像の移動量、移動方向を検出することができ
る。
いま、撮像画面の中心点の位置を（ｘ0，ｙ0）とし、こ
の中心点（ｘ0，ｙ0）を原点とする座標を想定し、被写
体画像がこの原点を含む撮像画面の中心部の領域（以
下、基準領域という）に設定されたときのフレームＦ1
（第４図）の画像信号がフレームメモリ９（第２図）に
記憶されたものとすると、一定時間後のフレームＦ
N（第４図）の画像とフレームＦ1の画像との差の画像の
重心点の位置は（ｘG，ｙG）であるから、重心点は、 水平方向に、（ｘG−ｘ0） 垂直方向に、（ｙG−ｙ0） 移動したことなる。したがって、被写体画像は、 水平方向に、２×（ｘG−ｘ0） 垂直方向に、２×（ｙG−ｙ0） 移動したことになる。なお、水平方向とは走査線の方
向、垂直方向とは走査線に垂直な方向である。
の中心点（ｘ0，ｙ0）を原点とする座標を想定し、被写
体画像がこの原点を含む撮像画面の中心部の領域（以
下、基準領域という）に設定されたときのフレームＦ1
（第４図）の画像信号がフレームメモリ９（第２図）に
記憶されたものとすると、一定時間後のフレームＦ
N（第４図）の画像とフレームＦ1の画像との差の画像の
重心点の位置は（ｘG，ｙG）であるから、重心点は、 水平方向に、（ｘG−ｘ0） 垂直方向に、（ｙG−ｙ0） 移動したことなる。したがって、被写体画像は、 水平方向に、２×（ｘG−ｘ0） 垂直方向に、２×（ｙG−ｙ0） 移動したことになる。なお、水平方向とは走査線の方
向、垂直方向とは走査線に垂直な方向である。
以上のようにして得られたデータにもとづいて、演算装
置12は制御信号を発生し、この制御信号は出力端子13か
ら制御部５（第１図）に供給される。
置12は制御信号を発生し、この制御信号は出力端子13か
ら制御部５（第１図）に供給される。
このために、第１図において、撮像装置２は、被写体画
像が撮像画面の基準領域に設定されるように、制御され
てカメラ方向を変えられる。この信号処理部４は処理動
作を停止しており、カメラ方向が被写体に向けられて被
写体画像が撮像画面の基準領域に設定されると、信号処
理部４は上記の処理動作を再開する。
像が撮像画面の基準領域に設定されるように、制御され
てカメラ方向を変えられる。この信号処理部４は処理動
作を停止しており、カメラ方向が被写体に向けられて被
写体画像が撮像画面の基準領域に設定されると、信号処
理部４は上記の処理動作を再開する。
このように、被写体の移動の計測と撮像装置１の制御と
が交互に繰り返されて自動追尾が行なわれる。
が交互に繰り返されて自動追尾が行なわれる。
この実施例によると、パターン認識技術を用いることな
く、自動追尾を行なうことができて信号を処理するため
の回路とマイクロコンピュータなどの比較的小型の演算
装置でもって構成することができるし、また、被写体の
移動にともなう画像の変化分を処理対象とするものであ
るから、処理する情報量としては非常に少なく、演算処
理を迅速に行なうことができるとともに、使用されるフ
レームメモリも比較的小容量のものを用いることがで
き、応答速度が向上し、かつ、小型、軽量で安価なもの
となる。
く、自動追尾を行なうことができて信号を処理するため
の回路とマイクロコンピュータなどの比較的小型の演算
装置でもって構成することができるし、また、被写体の
移動にともなう画像の変化分を処理対象とするものであ
るから、処理する情報量としては非常に少なく、演算処
理を迅速に行なうことができるとともに、使用されるフ
レームメモリも比較的小容量のものを用いることがで
き、応答速度が向上し、かつ、小型、軽量で安価なもの
となる。
なお、撮像画面の原点は必ずしも、その中心点とする必
要はなく、任意の点に設定することができ、したがっ
て、自動追尾によって設定される被写体画像は所望の位
置に設定するようにすることができる。
要はなく、任意の点に設定することができ、したがっ
て、自動追尾によって設定される被写体画像は所望の位
置に設定するようにすることができる。
第５図は本発明による自動追尾カメラの他の実施例の説
明図であって、16は撮像画面、17,18は画角である。
明図であって、16は撮像画面、17,18は画角である。
この実施例は、画角を用いて被写体の移動を検知するも
のであって、基本構成としては、第１図、第２図と変わ
りはない。
のであって、基本構成としては、第１図、第２図と変わ
りはない。
第５図において、撮像装置２（第１図）の撮像画面16内
に２つの画角17,18を想定する。夫々の画角17,18の中心
点を撮像画面16の中心点に一致させ、小さい画角17を先
の基準領域となるように設定するとともに、画角18を所
望の大きさに設定する。したがって、被写体画像が常に
画角17内にあるように、自動追尾を行なう。また、画角
18は被写体が移動したか否かを判定するために用いられ
るものであって、画角17と画角18との間の領域（以下、
移動判定領域という）で画像差信号が生じた場合、被写
体が移動したと判定する。
に２つの画角17,18を想定する。夫々の画角17,18の中心
点を撮像画面16の中心点に一致させ、小さい画角17を先
の基準領域となるように設定するとともに、画角18を所
望の大きさに設定する。したがって、被写体画像が常に
画角17内にあるように、自動追尾を行なう。また、画角
18は被写体が移動したか否かを判定するために用いられ
るものであって、画角17と画角18との間の領域（以下、
移動判定領域という）で画像差信号が生じた場合、被写
体が移動したと判定する。
第６図はこの実施例の動作を示すフローチャートであ
り、第２図、第５図、第６図により、この実施例の動作
を説明する。
り、第２図、第５図、第６図により、この実施例の動作
を説明する。
先の実施例で説明したように、まず、フレームメモリ９
に１フレームの画像信号を記憶し（処理19）、一定時間
後の１フレームの画像信号との画像差信号を減算回路10
で得てフレームメモリ11に記憶する（処理20）。次に、
演算装置12は、フレームメモリ11の画角17,18間の移動
判定領域に対応したアドレスを読み出し、これらのアド
レス中に画像差信号が書き込まれているとき、すなわ
ち、“１”のデータがあるときにフラッグをセットする
（処理21）。
に１フレームの画像信号を記憶し（処理19）、一定時間
後の１フレームの画像信号との画像差信号を減算回路10
で得てフレームメモリ11に記憶する（処理20）。次に、
演算装置12は、フレームメモリ11の画角17,18間の移動
判定領域に対応したアドレスを読み出し、これらのアド
レス中に画像差信号が書き込まれているとき、すなわ
ち、“１”のデータがあるときにフラッグをセットする
（処理21）。
次に、フラッグがセットされているか否かの判定を行な
い（判定22）、フラッグがセットされていなければ、被
写体の移動はないものとして処理20に戻る。この場合、
メモリ９は前に記憶された１フレームの画像信号をその
まま記憶しておき、さらに一定時間後の１フレームの画
像信号との画像差信号を得るようにする。
い（判定22）、フラッグがセットされていなければ、被
写体の移動はないものとして処理20に戻る。この場合、
メモリ９は前に記憶された１フレームの画像信号をその
まま記憶しておき、さらに一定時間後の１フレームの画
像信号との画像差信号を得るようにする。
フラッグがセットされていて判定22で「ＹＥＳ」という
判定がなされると、自動追尾動作を終了させる命令があ
るか否かの判定を行ない（判定23）、この命令がないと
きには画像18内について、先の実施例と同様の重心点の
算出、被写体画像の移動量および移動方向の検出、撮像
装置２（第１図）の制御によるカメラ方向の設定のため
の処理が行なわれ（処理24）、カメラ方向の設定が完了
すると、処理19に戻って再び同様の動作をなす。
判定がなされると、自動追尾動作を終了させる命令があ
るか否かの判定を行ない（判定23）、この命令がないと
きには画像18内について、先の実施例と同様の重心点の
算出、被写体画像の移動量および移動方向の検出、撮像
装置２（第１図）の制御によるカメラ方向の設定のため
の処理が行なわれ（処理24）、カメラ方向の設定が完了
すると、処理19に戻って再び同様の動作をなす。
これら一連の動作が繰り返えされ、自動追尾動作を終了
させる命令があると、判定23で「ＹＥＳ」と判定されて
自動追尾動作は停止する。
させる命令があると、判定23で「ＹＥＳ」と判定されて
自動追尾動作は停止する。
この実施例では、画角18内の画像差信号を処理するもの
であるから、処理される情報量が、撮像画面全体にわた
る画像差信号を処理する場合よりも非常に少なくなり、
自動追尾動作がより迅速に行なわれるとともに、フレー
ムメモリ９，11（第２図）として、より容量が小さいも
のを用いることができる。また、画像差信号の処理範囲
が画角18内と小さな範囲に制限されるものであるから、
被写体画像の検出のための演算処理に対するノイズの影
響が大幅に軽減され、自動追尾の精度が大幅に向上す
る。
であるから、処理される情報量が、撮像画面全体にわた
る画像差信号を処理する場合よりも非常に少なくなり、
自動追尾動作がより迅速に行なわれるとともに、フレー
ムメモリ９，11（第２図）として、より容量が小さいも
のを用いることができる。また、画像差信号の処理範囲
が画角18内と小さな範囲に制限されるものであるから、
被写体画像の検出のための演算処理に対するノイズの影
響が大幅に軽減され、自動追尾の精度が大幅に向上す
る。
さらに、この実施例では、画角17,18間の移動判定領域
を受けて被写体画像の移動を検知し、被写体の移動が検
知されてからカメラ方向設定のための演算処理を行なう
ものであって、被写体に移動がないと判定されると、直
ちに、次のフレームがフレームメモリ９（第２図）に記
憶されているフレームとす画像差信号が検出されるもの
であるから、被写体画像が移動すると（すなわち、被写
体画像が画角17からはみ出すと）、直ちに、それが検知
され、自動追尾の応答特性が向上する。
を受けて被写体画像の移動を検知し、被写体の移動が検
知されてからカメラ方向設定のための演算処理を行なう
ものであって、被写体に移動がないと判定されると、直
ちに、次のフレームがフレームメモリ９（第２図）に記
憶されているフレームとす画像差信号が検出されるもの
であるから、被写体画像が移動すると（すなわち、被写
体画像が画角17からはみ出すと）、直ちに、それが検知
され、自動追尾の応答特性が向上する。
なお、画角17,18は、互いに中心が一致するならば、撮
像画面16の任意の位置に設定することができ、したがっ
て、被写体をとらえる範囲を任意に設定することができ
る。
像画面16の任意の位置に設定することができ、したがっ
て、被写体をとらえる範囲を任意に設定することができ
る。
第７図は本発明による自動追尾カメラのさらに他の実施
例の要部を示すブロック図であって、25は自動焦点調整
装置であり、第１図、第２図に対応する部分には同一符
号をつけて説明を一部省略する。
例の要部を示すブロック図であって、25は自動焦点調整
装置であり、第１図、第２図に対応する部分には同一符
号をつけて説明を一部省略する。
この実施例は、移動体１（第１図）の移動方向が撮像装
置２（第１図）に近づく方向にある場合、ズーム倍率を
変化させて広角撮像にしたり、画角を大きくしたりなど
して被写体画像を所定の大きさに限定することができる
ようにしたものであって、第５図について先に説明した
実施例と同様に、撮像画面16内に画角17,18を想定す
る。
置２（第１図）に近づく方向にある場合、ズーム倍率を
変化させて広角撮像にしたり、画角を大きくしたりなど
して被写体画像を所定の大きさに限定することができる
ようにしたものであって、第５図について先に説明した
実施例と同様に、撮像画面16内に画角17,18を想定す
る。
第８図はこの実施例の動作の要部を示すフローチャート
である。この実施例の動作は、処理24が第８図のフロー
チャートで示す処理をなす点を除いて、第６図のフロー
チャートでもって表わされる。
である。この実施例の動作は、処理24が第８図のフロー
チャートで示す処理をなす点を除いて、第６図のフロー
チャートでもって表わされる。
第５図、第７図および第８図において、先の実施例で説
明したように、画角17,18間の移動判定領域によって被
写体画像が移動していることが検知されると、演算装置
12において、移動判定領域のいかなる部分に画像差信号
が存在するかの検出処理が行なわれる（処理26）。すな
わち、移動判定領域はいくつかの部分移動判定領域に区
分されており、処理26では、各部分移動判定領域毎に画
像差信号の有無を検出する。
明したように、画角17,18間の移動判定領域によって被
写体画像が移動していることが検知されると、演算装置
12において、移動判定領域のいかなる部分に画像差信号
が存在するかの検出処理が行なわれる（処理26）。すな
わち、移動判定領域はいくつかの部分移動判定領域に区
分されており、処理26では、各部分移動判定領域毎に画
像差信号の有無を検出する。
次に、画角17についての画像差信号の重心の算出、被写
体画像の移動量および移動方向の検出のための演算処理
が、先の実施例で説明したように行なわれ、演算結果に
もとづく制御信号が制御部５に供給される。
体画像の移動量および移動方向の検出のための演算処理
が、先の実施例で説明したように行なわれ、演算結果に
もとづく制御信号が制御部５に供給される。
次に、演算装置12は、処理26における検出結果にもとづ
いて、画角11に対して相反する複数の方向の部分移動判
定領域に画像差信号が存在するか否かの判定を行なう
（判定28）。この判定28は、被写体１（第１図）の移動
方向が撮像装置２（第１図）の方向であるか否を検出す
るものであって、この判定が「ＮＯ」であれば、被写体
１は撮像装置２に近づくものではないとし、第６図の処
理19に戻る。
いて、画角11に対して相反する複数の方向の部分移動判
定領域に画像差信号が存在するか否かの判定を行なう
（判定28）。この判定28は、被写体１（第１図）の移動
方向が撮像装置２（第１図）の方向であるか否を検出す
るものであって、この判定が「ＮＯ」であれば、被写体
１は撮像装置２に近づくものではないとし、第６図の処
理19に戻る。
これに対して、判定28が「ＹＥＳ」であるならば、ズー
ム倍率を算出するための計算処理がなされる（処理2
9）。この計算処理は、処理27でカメラ方向を変更した
後の画角17の中心点から被写体画像の最もはなれた標本
点（第３図）までの距離を求めるものである。
ム倍率を算出するための計算処理がなされる（処理2
9）。この計算処理は、処理27でカメラ方向を変更した
後の画角17の中心点から被写体画像の最もはなれた標本
点（第３図）までの距離を求めるものである。
いま、被写体画像の移動ベクトルを（Δx，Δy）、画角
17の中心点の座標を（ｘc，ｙc）、処理27前の被写体画
像の各標本点の座標を（ｘ，ｙ）とすると、処理27によ
って被写体画像は（−Δx，−Δy）移動したことになる
から、処理27後の被写体画像の各標本点の画角17の中心
点からの距離ｄは、 である。この式から、各標本点の距離ｄが算出される
と、次に、これらのうちの最大値となる距離ｄmaxを選
びだす。このｄmaxに対する標本点がカメラ方向設定後
の被写体画像の画角17の中心点から最も離れている標本
点である。
17の中心点の座標を（ｘc，ｙc）、処理27前の被写体画
像の各標本点の座標を（ｘ，ｙ）とすると、処理27によ
って被写体画像は（−Δx，−Δy）移動したことになる
から、処理27後の被写体画像の各標本点の画角17の中心
点からの距離ｄは、 である。この式から、各標本点の距離ｄが算出される
と、次に、これらのうちの最大値となる距離ｄmaxを選
びだす。このｄmaxに対する標本点がカメラ方向設定後
の被写体画像の画角17の中心点から最も離れている標本
点である。
なお、画角17,18間の移動判定領域に画像差信号が検出
されて始めて処理29が行なわれるから、この移動判定領
域中の画像差信号は、処理27前の被写体画像の画像信号
とみなすことができ、したがって、ｘ，ｙは移動判定領
域内の標本点の座標値である。また、Δx，Δyは、処理
27によって検出された被写体画像の移動量、移動方向か
ら得られる。
されて始めて処理29が行なわれるから、この移動判定領
域中の画像差信号は、処理27前の被写体画像の画像信号
とみなすことができ、したがって、ｘ，ｙは移動判定領
域内の標本点の座標値である。また、Δx，Δyは、処理
27によって検出された被写体画像の移動量、移動方向か
ら得られる。
このようにして得られたｄmaxと自動焦点調整装置25か
らのズーム倍率とにより、ｄmaxに対応した標本点が画
角17内に入るようにズーム倍率が算出され、この結果、
制御信号が自動焦点調整装置25に供給されて被写体画像
全体が画角17に納まるようにズームレンズが制御され
る。そして、ズームレンズの制御が完了すると、第６図
の処理19に戻る。
らのズーム倍率とにより、ｄmaxに対応した標本点が画
角17内に入るようにズーム倍率が算出され、この結果、
制御信号が自動焦点調整装置25に供給されて被写体画像
全体が画角17に納まるようにズームレンズが制御され
る。そして、ズームレンズの制御が完了すると、第６図
の処理19に戻る。
なお、この実施例では、演算装置12での被写体画像の移
動の有無検知のための処理を含めて演算処理毎に、フレ
ームメモリ９に書き込まれるフレームは新められる（す
なわち、第６図において、判定22で「ＮＯ」と判定され
ると、処理19に戻る。）これは、ズーム倍率に誤りが生
じないようにするためである。
動の有無検知のための処理を含めて演算処理毎に、フレ
ームメモリ９に書き込まれるフレームは新められる（す
なわち、第６図において、判定22で「ＮＯ」と判定され
ると、処理19に戻る。）これは、ズーム倍率に誤りが生
じないようにするためである。
この実施例は、被写体の撮像装置からの距離に関係な
く、被写体画像を画角17内に納めることができ、被写体
画像の移動の有無を正確に検知することができるし、ま
た、被写体画像の移動量や移動の方向も正確に検出する
ことができて、自動追尾が被写体の移動方向に関係なく
正確に行なわれる。
く、被写体画像を画角17内に納めることができ、被写体
画像の移動の有無を正確に検知することができるし、ま
た、被写体画像の移動量や移動の方向も正確に検出する
ことができて、自動追尾が被写体の移動方向に関係なく
正確に行なわれる。
なお、以上の実施例では、メモリ11,12としてフレーム
メモリを用いたが、フィールドメモリを用いることもで
きる。
メモリを用いたが、フィールドメモリを用いることもで
きる。
以上説明したように、本発明によると、複雑な処理を必
要とせず、簡単な回路構成でもって誤りがなく、しか
も、迅速に自動追尾を行なうことができ、小型、軽量か
つ安価であって、上記従来技術にない優れた機能の自動
追尾カメラを提供することができる。
要とせず、簡単な回路構成でもって誤りがなく、しか
も、迅速に自動追尾を行なうことができ、小型、軽量か
つ安価であって、上記従来技術にない優れた機能の自動
追尾カメラを提供することができる。
第１図は本発明による自動追尾カメラの一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図の信号処理部の一具体例を
示すブロック図、第３図(A)は１フレームの画像の標本
点を示す説明図、第３図(B)は第３図(A)の走査線中の画
像信号の標本点を示す説明図、第４図は第２図の画像差
信号発生のための処理動作を示す説明図、第５図は本発
明による自動追尾カメラの他の実施例の説明図、第６図
は第５図の実施例の動作を示すフローチャート、第７図
は本発明による自動追尾カメラのさらに他の実施例の要
部を示すブロック図、第８図は第７図の実施例の動作の
要部を示すフローチャートである。 ２……撮像装置、３……カメラ回路 ４……信号処理部、５……制御部 ９……フレームメモリ、10……減算回路 11……フレームメモリ、12……演算装置 16……撮像画面、17,18……画角 25……自動焦点調整装置
ブロック図、第２図は第１図の信号処理部の一具体例を
示すブロック図、第３図(A)は１フレームの画像の標本
点を示す説明図、第３図(B)は第３図(A)の走査線中の画
像信号の標本点を示す説明図、第４図は第２図の画像差
信号発生のための処理動作を示す説明図、第５図は本発
明による自動追尾カメラの他の実施例の説明図、第６図
は第５図の実施例の動作を示すフローチャート、第７図
は本発明による自動追尾カメラのさらに他の実施例の要
部を示すブロック図、第８図は第７図の実施例の動作の
要部を示すフローチャートである。 ２……撮像装置、３……カメラ回路 ４……信号処理部、５……制御部 ９……フレームメモリ、10……減算回路 11……フレームメモリ、12……演算装置 16……撮像画面、17,18……画角 25……自動焦点調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衣笠 敏郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 持丸 芳明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日 立ビデオエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 成田 徳孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日 立ビデオエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−89417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−161821（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】追尾すべき被写体の移動量、移動方向を計
測し、計測結果により、該被写体を撮像可能に制御され
る自動追尾カメラにおいて、 撮像装置から得られる画像信号が供給され一定時間間隔
の画像間の差を表わす画像差信号を得る差信号検出手段
と、 前記撮像装置の撮像画面の所定領域を第１の画角とし、
該第１の画角外で、かつ、該第１の画角を含む第２の画
角内に画像間の差があることを検知する移動検知手段
と、 前記画像差信号により前記撮像画面における前記画像間
の差の重心位置を算出し該撮像画面における被写体画像
の移動量及び移動方向を検知する演算手段とを設け、 前記被写体の画像を前記撮像画面の所定領域内に設定す
ることができるように構成したことを特徴とする自動追
尾カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082757A JPH0614698B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動追尾カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082757A JPH0614698B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動追尾カメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208983A JPS59208983A (ja) | 1984-11-27 |
| JPH0614698B2 true JPH0614698B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=13783311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082757A Expired - Lifetime JPH0614698B2 (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動追尾カメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614698B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002135766A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-10 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 自動追尾装置 |
| JP2007251429A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Omron Corp | 動画撮影装置及びズーム調整方法 |
| US7346188B2 (en) | 2004-08-23 | 2008-03-18 | Denso Corporation | Motion detection method and device, program and vehicle surveillance system |
| JP2010035813A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Fujishoji Co Ltd | 遊技機 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2589469B2 (ja) * | 1986-03-10 | 1997-03-12 | 株式会社日立製作所 | 自動追尾ビデオカメラ |
| JPH0576007A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Nkk Corp | テレビカメラによる監視方法 |
| JP2946897B2 (ja) * | 1991-12-25 | 1999-09-06 | ミツミ電機株式会社 | 撮像装置 |
| EP1107584B1 (en) | 1999-12-03 | 2008-08-27 | Fujinon Corporation | Automatic following device |
| US7256817B2 (en) | 2000-10-26 | 2007-08-14 | Fujinon Corporation | Following device |
| JP4745769B2 (ja) | 2005-09-13 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | カメラ雲台装置 |
| JP4894712B2 (ja) | 2007-10-17 | 2012-03-14 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、構図判定方法、プログラム |
| JP5115139B2 (ja) | 2007-10-17 | 2013-01-09 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、構図判定方法、プログラム |
| JP4508257B2 (ja) | 2008-03-19 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、構図判定方法、プログラム |
| JP5206095B2 (ja) | 2008-04-25 | 2013-06-12 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、構図判定方法、プログラム |
| JP5359645B2 (ja) | 2009-07-23 | 2013-12-04 | ソニー株式会社 | 構図判定装置、撮像システム、構図判定方法、プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925509B2 (ja) * | 1977-12-27 | 1984-06-18 | 日本アビオニクス株式会社 | 画像追尾方式 |
| JPS54161821A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Picture tracking device |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58082757A patent/JPH0614698B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002135766A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-10 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 自動追尾装置 |
| US7346188B2 (en) | 2004-08-23 | 2008-03-18 | Denso Corporation | Motion detection method and device, program and vehicle surveillance system |
| JP2007251429A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Omron Corp | 動画撮影装置及びズーム調整方法 |
| JP2010035813A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Fujishoji Co Ltd | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59208983A (ja) | 1984-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0878965A2 (en) | Method for tracking entering object and apparatus for tracking and monitoring entering object | |
| JPH0614698B2 (ja) | 自動追尾カメラ | |
| CN106488115B (zh) | 用于追踪并传感追踪目标的图像传感设备的控制装置及方法 | |
| JPH0810132B2 (ja) | 対象パタ−ンの回転角検出方式 | |
| JPH1169342A (ja) | 侵入物体追尾画像処理システム | |
| JP2002027449A (ja) | 移動物体識別方法および移動物体識別装置 | |
| JPH0514891A (ja) | 画像監視装置 | |
| JP3432937B2 (ja) | 移動物体検知装置及び移動物体検知方法 | |
| JPH05300516A (ja) | 動画処理装置 | |
| JPH09178855A (ja) | 障害物検出方法 | |
| KR100615672B1 (ko) | Ｘｙ축 투영그래프를 이용한 화재 감시시스템 및 이를이용한 화재 감시방법과 화재 감시방법이 구현된 컴퓨터판독가능 기록매체 | |
| JP2001092976A (ja) | 移動体の検知方法 | |
| WO2005088962A1 (ja) | 追尾装置、及びモーションキャプチャ装置 | |
| JP3616355B2 (ja) | コンピュータによる画像処理方法と画像処理装置 | |
| KR100269784B1 (ko) | 물체와 그림자의 경계선 구분 방법 | |
| JPH0514892A (ja) | 画像監視装置 | |
| JPH0591513A (ja) | 画像監視装置 | |
| JP4039423B2 (ja) | エッジ位置算出装置、障害物検出システム | |
| JPH1097632A (ja) | 物体の移動追跡方法 | |
| JP2508916B2 (ja) | 追尾式距離測定装置 | |
| JPH01256290A (ja) | 動きベクトル検出装置 | |
| JP2752266B2 (ja) | 動きベクトル検出装置 | |
| JP2000295517A (ja) | 被写体追尾装置、及びカメラシステム | |
| JP2698492B2 (ja) | 動きベクトル検出装置 | |
| JP3263794B2 (ja) | 画像処理装置 |