(57)【要約】【課題】雲台一体型カメラの制振処理性能を向上させる技術を提供する。【解決手段】雲台一体型カメラは、雲台（土台部５）に一体に構成されたカメラモジュール１と、カメラモジュール１の撮像方向を定めるアクチュエータ（カメラ撮像方向設定モータ８）と、カメラモジュール１の振動を検知するジャイロセンサ６と、ジャイロセンサ６のセンサ値をもとに、アクティブ制振制御を行うアクティブ制振制御部２０と、撮影した映像の画像ブレ量を算出する画像ブレ量算出部３３と、前記画像ブレをもとに画像処理制振処理を行う画像処理制振制御部３０と、を有する。アクティブ制振制御部２０は、画像ブレ量算出部３３が算出した画像ブレ量を取得し、アクティブ制振制御のゲイン調整に反映させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雲台に一体に構成されたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールの撮像方向を定めるアクチュエータと、
前記カメラモジュールの振動を検知する振動センサと、
前記振動センサの検出結果をもとに、前記アクチュエータに対してアクティブ制振制御を行うアクティブ制振制御部と、
撮影した映像の画像ブレ量を算出する画像ブレ量算出部と、
前記画像ブレ量をもとに画像処理制振処理を行う画像処理制振制御部と、
を有し、
前記アクティブ制振制御部は、前記画像ブレ量算出部が算出した前記画像ブレ量を取得し、前記アクティブ制振制御のゲイン調整に反映させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記アクティブ制振処理はＰＩＤ制御によってなされ、
前記アクティブ制振処理をオフかつ前記画像処理制振処理をオフにした状態において、前記振動センサのセンサ値を一定期間において取得し蓄積する振動センサ値取得部と、
前記振動センサ値取得部における前記センサ値の取得期間と同じ一定期間において、前記画像ブレ量を取得し蓄積する画像ブレ量算出部と、
前記一定期間における前記センサ値と前記画像ブレ量とを比較し、それら値の差を縮小するように、前記振動センサのセンサ値の補正量を算出するセンサ補正値計算処理部と、
前記補正値をもとに前記ＰＩＤ制御に用いる制御量のゲイン値を調整するゲイン調整処理部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
雲台に一体に構成されたカメラモジュールの制振方法であって、
前記カメラモジュールに取りつけられた振動センサのセンサ値をもとにＰＩＤ制御によりアクティブ制振処理を行うアクティブ制振処理工程と、
前記カメラモジュールの撮影した映像の画像ブレをもとに画像処理制振処理を行う画像処理制振処理工程と、
前記アクティブ制振処理をオフかつ前記画像処理制振処理をオフにした状態において得られた前記振動センサのセンサ値と前記画像ブレの量とを比較し、それら値の差を縮小するように前記ＰＩＤ制御に用いる制御量のゲイン値を調整するゲイン調整工程と、
を備えることを特徴とする制振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に係り、特に制振機能を有する撮像装置および制振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視システムに用いられる雲台一体型カメラは、例えば、車・列車通過時の振動及び、風等の影響により雲台一体型カメラが振動し、出力に画像ブレが生じる。特にズームアップした際、画像ブレが目障りとなる。一般に、画像ブレは、高周波（例えば３０Ｈｚ以上）でのブレは目障りとならないが、低周波（例えば１０Ｈｚ以下）では特に目障りと感じられる。また、道路の落下物などを判別するためにズームアップした時など、画像ブレにより目視判別が困難となることもある。
【０００３】
雲台一体型カメラの画像ブレの振動対策として、画像処理を用いた画像スタビライザ（画像スタビライザ処理）が広く知られている。画像スタビライザがカメラ本体に搭載された雲台一体型カメラもある。また、画像スタビライザがカメラ本体に搭載されていない場合、監視カメラとモニタの間に設置することにより画像ブレを低減した映像をモニタに映し出す技術も知られている。
【０００４】
他の画像ブレ対策としてレンズユニットによる補正手段もある。また、パン方向及びチルト方向のそれぞれに対応して設けられた圧電素子等によるアクチュエータでレンズユニットを動かし振動によるブレを低減するアクチュエータ制振技術も知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
アクチュエータ制振技術は、振動の周波数が小さく振幅の大きな揺れで効果が大きい。また、鮮明な映像が得られない中でも効果を発揮する。画像スタビライザの技術は、アクチュエータ制振技術よりも高周波に有効だが、画面の切だしが必要で画角が小さくなる。
【０００６】
画像ブレ対策を搭載した据付型の撮像装置では、これら異なる特徴を持つ画像ブレ補正技術を組み合わせて装置全体として画像ブレが低減するように組み合わせたハイブリッド制振型の製品がある。
【０００７】
雲台一体型カメラの画像ブレをジャイロセンサ（振動センサ）とモータを使って制振する方法（以下、アクティブ制振）と画像処理で画像ブレ量を解析して画像を切り出す方法（以下、画像処理制振）とを併用して搭載する場合、アクティブ制振では低周波の大きな揺れ、画像処理制振では高周波の小さな揺れを補正するなど両方の特長を活かして効果的に画像ブレ低減を実現する方法がある。アクティブ制振ではジャイロセンサの値を読み取った後、制御部でジャイロセンサの値から振動の角速度を計算して、振動を低減する方向にモータを動かす指令を出す。モータが振動を打ち消す方向に動作すると画像のブレが低減される。
【０００８】
雲台一体型カメラの画像ブレ対策としてアクティブ制振を用いる場合、画像ブレの原因（原因となる振動周波数）によりジャイロセンサの取付け位置を調整する場合がある。据付型カメラの土台部にセンサをとりつけした場合は雲台を固定した構造体に発生する振動を対象とした制振対策となる。また、カメラ部に取付けした場合は、土台部からパン軸、チルト軸を経由したカメラ部に伝達した振動を対象とする制振対策となる。センサの取付け位置は振動の対象の他、センサを検知した後の制御処理も大きく変わるため、カメラの用途によって選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１８−５５０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アクティブ制振では実際には、ジャイロセンサの検出値とカメラに現れる振動量に誤差が出ることがある。例えばジャイロセンサを雲台の土台部に取付けした場合、誤差の原因としては、ジャイロセンサが検出する振動がセンサを取付けした土台部のものであるのに対して、カメラ映像に現れる振動は土台部からパン軸、チルト軸を経由してカメラ部に伝達した振動になるので振動箇所の差がある。この時、振動が伝搬する過程でジャイロセンサの取付け箇所での検出軸とパン軸、チルト軸の取付け、組立誤差の他、雲台軸の揺れに対する剛性、またジャイロセンサの個体差などでも誤差が生じると考えられる。
【００１１】
雲台一体型カメラでは、これらの補正量をパラメータ（以下、「センサ補正値」）として保持して製造時に記録してアクティブ制振処理に使用するが、雲台カメラ設置場所の振動状況や経年劣化による剛性低下で設置後にセンサ補正値が変わることもあるため、雲台設置後も誤差を補正できることが望ましい。
【００１２】
アクティブ制振により画像のブレを低減させる場合の制御方法の一つにＰＩＤ制御がある。ＰＩＤ制御はジャイロセンサからの値を比例、積分、微分量に換算してそれぞれにゲイン（以下、「ＰＩＤゲイン」）をかけて加算したものを制御量として定義する制御方法である。
【００１３】
ＰＩＤ制御では、ジャイロセンサで検出する振動の周波数と振幅を比例、積分、微分量に与えるそれぞれのゲインの組合せで制御効果が変わる。雲台一体型カメラでＰＩＤ制御する場合、発生する振動に合わせたＰＩＤゲイン調整を行うことが必要で、一般的にカメラ製造時や据付時に対応可能な振動、据付現場の振動に合わせてＰＩＤゲインを調整する。
【００１４】
この時、ＰＩＤゲインの調整方法の一つとして、あらかじめ対応する振動で効果が確認されているＰＩＤゲインを設定する方法があるが、据付場所の振動は装置の固定方法や現場の状況で変化するため、最適なＰＩＤゲインを設定するには現場に合わせた微調整が求められ、設置の手間が増える。この場合、現地にてＰＩＤゲインを変更してカメラ画像で制振効果を確認し、ＰＩＤゲインが最適化どうか判断するという手順の繰り返しになる。また、装置本体の構成部品の劣化などの要因で、同じ現場の振動であってもカメラ映像に表れる振動が設置直後と経年劣化後で変化する可能性があり、設置後のＰＩＤゲイン調整が出来ない場合、装置の制振効果に影響する。
【００１５】
ＰＩＤゲイン調整のもう一つの方法として、ジャイロセンサなどで取得したセンサ値を制御部で記録、解析して、ＰＩＤゲインを自動で調整する方法がある。この方法では、現場に発生する振動に合わせて自動でゲイン調整が可能になるが、振動を解析するアルゴリズムが複雑で解析精度の問題があり、また、センサとの通信や計算処理に時間もかかるため、制御周期が長くなり、対応可能な制振範囲が狭くなる可能性がある。また、最終的な判断基準は画像ブレが低減しているかどうかになるので、調整結果が最適化どうかの判断が難しい。
【００１６】
一方、画像処理制振は、画像解析から得られる画像ブレ量分、画像の切出し位置を変更するもので、対応可能な制振仕様は電気部品やアルゴリズムで決まってくるが、細かなゲインの調整は不要である。
【００１７】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、雲台に一体に構成されたカメラモジュールと、前記カメラモジュールの撮像方向を定めるアクチュエータと、前記カメラモジュールの振動を検知する振動センサと、前記振動センサの検出結果をもとに、前記アクチュエータに対してアクティブ制振制御を行うアクティブ制振制御部と、撮影した映像の画像ブレ量を算出する画像ブレ量算出部と、前記画像ブレ量をもとに画像処理制振処理を行う画像処理制振制御部と、を有し、前記アクティブ制振制御部は、前記画像ブレ量算出部が算出した前記画像ブレ量を取得し、前記アクティブ制振制御のゲイン調整に反映させる。これによって、映像の画像ブレ量を低減できるため、制振性能を向上させることができ、特に、画像処理制振処理において、広い画角の映像を切出し用いることができる。
また、前記アクティブ制振処理はＰＩＤ制御によってなされ、前記アクティブ制振処理をオフかつ前記画像処理制振処理をオフにした状態において、前記振動センサのセンサ値を一定期間において取得し蓄積する振動センサ値取得部と、前記振動センサ値取得部における前記センサ値の取得期間と同じ一定期間において、前記画像ブレ量を取得し蓄積する画像ブレ量算出部と、前記一定期間における前記センサ値と前記画像ブレ量とを比較し、それら値の差を縮小するように、前記振動センサのセンサ値の補正量を算出するセンサ補正値計算処理部と、前記補正値をもとに前記ＰＩＤ制御に用いる制御量のゲイン値を調整するゲイン調整処理部と、を備えてもよい。これによって、振動センサによって得られるセンサ値（ブレ量）と映像中の画像ブレ量との差を縮小させる又はゼロにすることで、制振性能を向上させることができる。
本発明は、雲台に一体に構成されたカメラモジュールの制振方法であって、前記カメラモジュールに取りつけられた振動センサのセンサ値をもとにＰＩＤ制御によりアクティブ制振処理を行うアクティブ制振処理工程と、前記カメラモジュールの撮影した映像の画像ブレをもとに画像処理制振処理を行う画像処理制振処理工程と、前記アクティブ制振処理をオフかつ前記画像処理制振処理をオフにした状態において得られた前記振動センサのセンサ値と前記画像ブレの量とを比較し、それら値の差を縮小するように前記ＰＩＤ制御に用いる制御量のゲイン値を調整するゲイン調整工程と、を備える。これによって、振動センサによって得られるセンサ値（ブレ量）と映像中の画像ブレ量との差を縮小させる又はゼロにすることで、制振性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、振動センサを用いたアクティブ制振機能と画像処理制振機能との二つの制振機能を有する撮像装置において、制振性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る、雲台一体型カメラの概要を説明する図である。
【図２】実施形態に係る、制御部の機能ブロック図である。
【図３】実施形態に係る、アクティブ制振処理のフローチャートである。
【図４】実施形態に係る、画像ブレ低減処理のフローチャートである。
【図５】実施形態に係る、センサ補正値計算処理のフローチャートである。
【図６】実施形態に係る、ゲイン調整処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態に係る雲台一体型カメラ１００を示し、図１（ａ）は外観、図１（ｂ）は主要構成を模式的に示している。また、図２は、雲台一体型カメラ１００の機能ブロック図であり、主に制振機能（振動による画像ブレの低減機能）に着目して示している。雲台一体型カメラ１００は、アクティブ制振機能と画像処理制振機能とのハイブリッド制振機能を有し、その制振機能においてＰＩＤ制御を適用したＰＩＤ制振制御を用いる。
【００２２】
図１に示すように、雲台一体型カメラ１００は、カメラモジュール１を備え、チルト軸モータ及びパン軸モータを有するアクチュエータ８によって、パン軸回転方向２及びチルト軸回転方向３の２軸方向について旋回駆動可能である。
【００２３】
回転部である本体部４と土台部５は、図示されないスリップリング９ａを介することでパン軸回転方向２に３６０°エンドレスで旋回する。本実施形態では、図１の雲台一体型カメラのパン軸のジャイロ補正値計算処理と制御ゲインを調整する手順について説明する。
【００２４】
図１に示す雲台一体型カメラ１００の土台部５の外部（内部でもよい）には、振動センサとして３軸対応のジャイロセンサ６が取り付けられている。ジャイロセンサ６は、３軸方向のジャイロ信号を取得し、その信号をマイクロコンピュータ（後述のアクティブ制振制御部２０）に伝送する。本実施形態では、ジャイロセンサ６は、土台部５に取りつけられたジャイロセンサ（Ａ）６ａと、本体部４に取りつけられたジャイロセンサ（Ｂ）６ｂの２箇所に設けられているが、このような構成に限らず、いずれか一方のみでもよい。ジャイロセンサ６をこのような構成とすることで、チルト軸９ｂのアクティブ制振処理をシンプルにすることができる。ジャイロセンサ６は、取付け位置である土台部５や本体部４の振動を検出する。なお、ジャイロ信号は、角速度として出力される。
【００２５】
雲台一体型カメラ１００を振動のある場所（図示せず）に設置すると、土台部５、本体部４、カメラケース７を伝搬しカメラモジュール１を振動させる。この振動により画像ブレが生じる。ジャイロセンサ６はその振動を検出し、その検出結果が画像ブレ低減に利用される。
【００２６】
図２を参照してアクティブ制振機能と画像処理制振機能とのハイブリッド制振機能について説明する。図示のように、雲台一体型カメラ１００は、カメラモジュール１を制御する制御部１０を備える。制御部１０は、アクティブ制振制御部２０と、画像処理制振処理部３０と、全体制御部４０とを備える。なお、図示はしないが、無線ＬＡＮやＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）通信の機能（通信ＩＦ）を備え、操作端末９９等と通信し所定のコマンドを送信したり、撮影した映像を送信したりすることが可能である。
【００２７】
アクティブ制振制御部２０は、例えば、ＭＰＵ（Microprocessor）からなり、画像ブレ低減機能を実現する。その低減処理のため、アクティブ制振制御部２０は、ゲイン調整処理部２１と、変数保持部２２と、ジャイロセンサデータ取得部２３と、ジャイロセンサデータ記録部２４と、アクティブ制振処理部２５と、モータ制御パルス出力部２６と、センサ補正値計算処理部２７とを備える。
【００２８】
ジャイロセンサデータ取得部２３は、ジャイロセンサ６からジャイロ信号を取得する。ジャイロセンサデータ記録部２４は、取得したジャイロ信号を記録する。
【００２９】
アクティブ制振処理部２５は、取得したジャイロ信号に基づきＰＩＤ制御によりアクティブ制振処理を行い、ブレ低減を行う。モータ制御パルス出力部２６は、アクティブ制振処理部２５の演算結果に基づき、カメラ撮像方向設定モータ８（パン軸モータ８ａ、チルト軸モータ８ｂ）を制御する。なお、ＰＩＤ制御において、Ｐ制御量、Ｉ制御量、Ｄ制御量の全てについてゲイン調整する必要が無い場合もある。すなわち、いずれかの制御量においてゲイン調整が有効に機能するもの、例えば「Ｐ制御量のみ」や、「Ｐ制御量及びＤ制御量」に着目して調整を行い、他の調整処理を省くこともできる。
【００３０】
アクティブ制振制御部２０は、制振機能のＯＮ／ＯＦＦを切替え可能であり、制振機能がＯＦＦの時にもジャイロセンサ値の記録のみ実行できる。この時、後述する画像処理制振処理部３０により画像ブレ量計算のみ実行した場合の記録値はアクティブ制振処理部２５から参照できる。
【００３１】
ゲイン調整処理部２１は、ＰＩＤゲイン調整処理機能を実行する場合、アクティブ制振機能をＯＮ、画像処制振機能をＯＦＦにして画像ブレ量計算のみを実行した状態で行う。この状態で雲台（土台部５）や本体部４（回転部）に振動が発生した場合、アクティブ制振処理により、カメラ映像の画像ブレは低減し、その時の画像ブレ量のみを記録することが出来る。この時、低減する画像ブレの量は、アクティブ制振のＰＩＤゲインによって変化する。ＰＩＤゲイン調整処理機能は、あらかじめ指定した範囲でＰＩＤゲインを変動させていき、ＰＩＤゲインごとの画像ブレ量を記録して、その中から画像ブレが最少になる場合のＰＩＤゲインを決定する処理をする。
【００３２】
アクティブ制振処理部２５は、アクティブ制振のＰＩＤ制御処理において、ジャイロセンサ６の検出値を取得した後、ジャイロセンサ６の検出値に対してセンサ補正値計算処理部２７が算出するセンサ補正値を取得し補正処理を施し、補正後の値からＰ制御量、Ｉ制御量、Ｄ制御量を計算する。
【００３３】
センサ補正値計算処理部２７は、図５で後述するセンサ補正値計算処理によりセンサ補正値を算出する。ジャイロセンサ６の補正値を算出する機能として指定した時間の間、アクティブ制振処理部２５は、ジャイロセンサ値のみを検出して記録し、また、画像処理制振処理部３０における画像処理制振では、画像ブレ量のみを計算して記録する。この間、雲台（土台部５）を取付けした構造体に振動が発生した場合、同じ振動揺れをジャイロセンサ６と画像ブレ計算で同時に検出する。指定時間経過後にジャイロセンサ６の記録値と画像ブレ量の記録値を比較処理してジャイロセンサ６の補正値を算出する。
【００３４】
モータ制御パルス出力部２６は、アクティブ制振処理部２５が算出した制御量に対応し、それぞれにＰＩＤゲインを掛けて加算した値に対応するパルスによってカメラ撮像方向設定モータ８に動作指令を送る。この時、ジャイロセンサ６の補正量計算で使用する値とＰＩＤゲインとは、制振処理の中で値を変数として、変数保持部２２に保持させ変更可能となっている。
【００３５】
図３を参照して、アクティブ制振制御部２０におけるアクティブ制振処理のフローを説明する。
【００３６】
アクティブ制振処理機能がＯＮの場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、ジャイロセンサデータ取得部２３は、ジャイロセンサ値を取得し（Ｓ１２）、センサ補正値計算処理部２７がそのジャイロセンサ値に対して、変数保持部２２に記録されているセンサ補正値を反映させるセンサ値補正処理を実行する（Ｓ１３）。
【００３７】
アクティブ制振処理部２５は、補正が施されたセンサ値に基づき、ＰＩＤ制御の制御量（Ｐ制御量、Ｉ制御量、Ｄ制御量）を算出する（Ｓ１４）。モータ制御パルス出力部２６は、算出された制御量に対応したカメラ撮像方向設定モータ８（パン軸モータ８ａ、チルト軸モータ８ｂ）の動作量（すなわちパルス出力量）を算出し（Ｓ１５）、カメラ撮像方向設定モータ８に対して動作指令を出力する（Ｓ１６）。
【００３８】
アクティブ制振処理機能がＯＦＦの場合（Ｓ１１のＮＯ）、アクティブ制振制御部２０は、センサ補正量計算機能がＯＮであれば（Ｓ１７のＹＥＳ）、ジャイロセンサデータ取得部２３がジャイロセンサ６のジャイロセンサ値を取得し（Ｓ１８）、ジャイロセンサデータ記録部２４に記録する（Ｓ１９）。センサ補正量計算機能がＯＦＦであれば（Ｓ１７のＮＯ）、処理は実行されず終了となる。
【００３９】
図２に戻り、画像処理制振処理部３０の説明をする。画像処理制振処理部３０は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）であって、画像処理による画像ブレ低減機能を備える。画像ブレ低減機能を実行する具体的な構成として、画像処理制振処理部３０は、カメラ映像取得３１と、基準画像保存部３２と、画像ブレ量算出部３３と、画像切出位置算出部３４と、画像切出し処理部３５とを備える。
【００４０】
カメラ映像取得３１は、カメラモジュール１から映像（画像）を取得する。基準画像保存部３２は基準画像を記録し保持する。画像ブレ量算出部３３は、画像ブレ量を算出する。画像切出位置算出部３４は、画像処理による制振処理において、画像の切出し位置を算出する。画像切出し処理部３５は、画像切出位置算出部３４が算出した画像の切出し位置に基づき、撮影した映像をトリミングして切出し、操作端末９９等にカメラ映像表示出力する。
【００４１】
図４を参照して、画像処理制振処理部３０による画像ブレ低減処理のフローを説明する。画像処理制振機能がＯＮの場合（Ｓ２１のＹＥＳ）、カメラ映像取得３１は、カメラモジュール１から映像を取得し（Ｓ２２）、画像ブレ量算出部３３がその映像の画像ブレ量を計算する（Ｓ２３）。画像切出位置算出部３４は算出した画像ブレ量から映像出力した場合にブレが無くなるように画像切出し位置を算出し、画像切出し処理部３５がカメラ画像の切出し処理を行い（Ｓ２４）、切り出した画像を表示出力する（Ｓ２５）。
【００４２】
画像処理制振機能がＯＦＦの場合（Ｓ２１のＮＯ）、ＰＩＤゲイン調整処理機能がＯＮかセンサ補正量計算処理がＯＮであれば（Ｓ２６のＹＥＳ）、カメラ映像取得３１はカメラモジュール１から映像を取得し（Ｓ２７）、画像ブレ量算出部３３がその映像の画像ブレ量を計算し全体制御部４０に通知する（Ｓ２８）。全体制御部４０は、画像ブレ量データ保持部４４に画像ブレ量を記録する（Ｓ２９）。
【００４３】
ＰＩＤゲイン調整処理機能及びセンサ補正量計算処理のいずれもＯＦＦであれば（Ｓ２６のＮＯ）、当該フローによる処理は終了する。
【００４４】
再度図２に戻り、全体制御部４０の説明をする。全体制御部４０は、画像処理制振ＯＮ／ＯＦＦ部４１と、アクティブ制振ＯＮ／ＯＦＦ部４２と、ＰＩＤゲイン自動調整ＯＮ／ＯＦＦ部４３と、画像ブレ量データ保持部４４と、を備える。
【００４５】
画像処理制振ＯＮ／ＯＦＦ部４１は、画像処理制振処理部３０による画像処理制振機能のＯＮ／ＯＦＦを実行する。これによって画像処理制振機能はＯＮ／ＯＦＦ切替え可能となり、画像処理制振機能がＯＦＦの時も画像ブレ量計算のみを実行して記録する機能を持たせる。この時、画像ブレ量計算のみ実行した場合の記録値はアクティブ制振制御部２０から参照できる。
【００４６】
アクティブ制振ＯＮ／ＯＦＦ部４２は、アクティブ制振制御部２０によるアクティブ制振機能のＯＮ／ＯＦＦを実行する。これによってアクティブ制振機能はＯＮ／ＯＦＦを切替え可能となり、制振機能がＯＦＦの時にもジャイロセンサ値の記録のみ実行できる。
【００４７】
ＰＩＤゲイン自動調整ＯＮ／ＯＦＦ部４３は、所定のコマンドを取得してＰＩＤゲイン調整機能のＯＮ／ＯＦＦを実行する。画像ブレ量データ保持部４４は、画像ブレ量算出部３３が算出した画像ブレ量を記録し保持する。センサ補正量計算ＯＮ／ＯＦＦ部４５は、所定のコマンド（センサ補正量計算コマンド）を取得してジャイロセンサ６のジャイロセンサ値の補正量計算処理のＯＮ／ＯＦＦを実行する。
【００４８】
つづいて図５を参照してセンサ補正値計算処理のフローを説明する。この処理は、制振制御がＯＦＦの状態で行われる。センサ補正値計算処理部２７は、所定のトリガーによって処理をスタートさせ、まず指定時間を取得する（Ｓ３１）。トリガーとして、例えば、雲台一体型カメラ１００の外部操作メニューにより指示されるセンサ補正量計算コマンドがある。実使用ではＰＩＤゲイン調整実行処理の前に組み込んでよい。指定時間は、予め初期値として設定されていてもよいし、操作端末９９から管理者等の指定を受けてもよい。つぎに、ジャイロセンサデータ取得部２３が、ジャイロセンサ６からジャイロセンサ値を取得し、ジャイロセンサデータ記録部２４に記録する（Ｓ３２）。この処理は、図３のＳ１８、Ｓ１９の処理に対応しアクティブ制振をＯＦＦの状態で実行される。
【００４９】
つぎに、画像ブレ量算出部３３が、カメラモジュール１の撮影した映像から画像ブレ量を算出し画像ブレ量データ保持部４４に記録する（Ｓ３３）。この処理は、図４のＳ２７〜Ｓ２９の処理に対応し、画像処理制振をＯＦＦした状態で実行される。
【００５０】
所定時間が終了していない場合（Ｓ３４のＮＯ）、ジャイロセンサ値記録処理（Ｓ３２）及び画像ブレ量記録処理（Ｓ３３）は継続する。
【００５１】
所定時間が終了すると（Ｓ３４のＹＥＳ）、センサ補正値計算処理部２７はジャイロセンサデータ記録部２４に記録してあるジャイロセンサ値と画像ブレ量データ保持部４４に記録されている画像ブレ量の記録値とを比較し差分を検出し（Ｓ３５）、それらの間に差が無いようにセンサ補正値を決定し記録する（Ｓ３６）。
【００５２】
センサ補正値計算処理では最初にジャイロセンサ６の検出値の記録と画像ブレ量の計算値の記録のみを一定時間（例えば１分間）行う。画像ブレ低減処理を行わないため、この間記録されるデータは同じ振動内容のデータとなる。ただし、ジャイロセンサ６の値は雲台の土台部５、画像ブレ量の値はカメラ部（カメラモジュール１）に伝搬した振動となるため、記録データに誤差が発生する。誤差を事前に計算して、ジャイロセンサ６の補正値として変数保持部２２に記録、アクティブ制振処理で使用することで制振効果を高めることができる。
【００５３】
ジャイロセンサ６のデータは角速度であるため、ジャイロセンサ６のサンプリング時間で積分すると角度を得られる。一方、画像ブレ量もカメラモジュール１の画角とピクセル数から角度を得られる。同じ振動であれば、ジャイロセンサ値から得られる振幅角度と画像ブレ計算から得られる振幅角度は同じ値になるはずなので、その差分が大きければ比率を計算して、アクティブ制振の中でジャイロセンサの補正値として組み込むことでよりカメラ映像のブレを反映した補正が可能になる。
【００５４】
図６を参照してアクティブ制振処理におけるゲイン調整処理のフローを説明する。ゲイン調整処理部２１は、所定のトリガーによって処理を開始する。ここでは、雲台一体型カメラ１００の外部操作メニューからＰＩＤゲイン調整コマンドが送信されＰＩＤゲイン自動調整ＯＮ／ＯＦＦ部４３が取得する形態をとる。実使用では定期的に実行する処理としてもよいし、雲台一体型カメラ１００のエラー発生時のリスタート直後に実行されてもよいし、画像処理制振において補正量が所定値を超えた場合に実行されてもよい。
【００５５】
全体制御部４０においてＰＩＤゲイン自動調整ＯＮ／ＯＦＦ部４３がＰＩＤゲイン調整コマンドを受信すると、画像処理制振処理部３０に画像ブレ量計算（画像補正は行わない）の実行指令を出す（Ｓ４１）。アクティブ制振が動作していない状況では、画像ブレ補正が働かないため振動が伝わる度に画像ブレが発生する。ゲインの自動調整処理の間、画像ブレ量算出部３３は、画像ブレ量を全体制御部４０に出力し続ける。全体制御部４０ではアクティブ制振処理部のゲインごと制振効果を記録するタイミングに合わせて、画像ブレ量算出部３３から受信する画像ブレ量を画像ブレ量データ保持部４４に記録する。
【００５６】
続いて全体制御部４０はアクティブ制振制御部２０のゲイン調整処理部２１に処理実行を命令する。ゲイン調整処理部２１は、ゲイン設定値ｎを取得する（Ｓ４２）。初期ゲインを「１」として、処理回数となる「ｎ」まで繰り返し実行される。ゲイン調整処理実行開始のため、ＰＩＤゲインをあらかじめ設定してある初期ゲイン「１」に設定する。
【００５７】
アクティブ制振制御部２０ではゲインを初期値に設定後、アクティブ制振処理を開始するとともに、全体制御部に画像ブレ量データの保存開始のタイミングを伝える。全体制御部４０は画像ブレ量を一定時間（たとえば５秒）記録し、アクティブ制振制御部２０ではジャイロセンサの値を同じ時間記録する（Ｓ４３）。雲台一体型カメラ１００に発生する振動は常に一定ではないので、アクティブ制振の制振効果の判定のため一定時間のデータ記録が必要となる。
【００５８】
指定時間のデータ記録後、アクティブ制振処理部２５は、一度アクティブ制振処理とジャイロセンサ値の記録を中断して、全体制御部４０にも画像ブレ量の記録停止を伝える。処理の停止を確認後、全体制御部４０は記録した画像ブレ量の最大値を検索して、このときの設定ゲインでのモータ制御方向、速度が計算されアクティブ制振の結果として保存する（Ｓ４４）。
【００５９】
この時、ジャイロセンサ６の記録データは画像ブレ量の記録と比較することでアクティブ制振が正常に動作していたかを判定する材料とする。例えば、ジャイロセンサの値が小さい時に画像ブレ量が最大値を記録した場合、信頼性の低い値と判断することが出来る。
【００６０】
以上の処理を１ゲインの設定として、あらかじめ設定していたゲイン範囲全てで処理を繰り返す（Ｓ４５のＮＯ）。アクティブ制振制御部２０はゲイン範囲内の結果を全て取得した後（Ｓ４５のＹＥＳ）、アクティブ制振の処理を停止して、全体制御部４０に記録取得の処理が終了したことを伝え、全体制御部４０は記録したゲイン値と画像ブレ量の最大値のセットを検査し、画像ブレ量が一番小さくなったゲイン値を抽出する（Ｓ４６）。その後、ＰＩＤゲイン設定処理によって、抽出したゲイン値がアクティブ制振処理部２５のゲイン値に上書きされ（Ｓ４７）、自動ゲイン処理が終了となる。
【００６１】
以上、本実施形態によれば、雲台一体型カメラ１００を振動発生場所に設置した状態で、アクティブ制振と画像ブレ補正の機能を使用してアクティブ制振側のゲインの自動調整を実現することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、画像ブレ量を算出し、アクティブ制振処理にフィードバックすることで、画像処理制振処理を行う場合に、トリミングする領域を小さくすることで、広い画角の映像出力が可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１  カメラモジュール
２  パン軸回転方向
３  チルト軸回転方向
４  本体部
５  土台部
６  ジャイロセンサ
７  カメラケース
８  カメラ撮像方向設定モータ
９ａ  パン軸
９ｂ  チルト軸
１０  制御部
２０  アクティブ制振制御部
２１  ゲイン調整処理部
２２  変数保持部
２３  ジャイロセンサデータ取得部
２４  ジャイロセンサデータ記録部
２５  アクティブ制振処理部
２６  モータ制御パルス出力部
２７  センサ補正値計算処理部
３０  画像処理制振処理部
３１  カメラ映像取得
３２  基準画像保存部
３３  画像ブレ量算出部
３４  画像切出位置算出部
３５  画像切出し処理部
４０  全体制御部
４１  画像処理制振ＯＮ／ＯＦＦ部
４２  アクティブ制振ＯＮ／ＯＦＦ部
４３  ＰＩＤゲイン自動調整ＯＮ／ＯＦＦ部
４４  画像ブレ量データ保持部
４５  センサ補正量計算ＯＮ／ＯＦＦ部
９９  操作端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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