(57)【要約】【課題】移動している測定対象物を高精度で追尾することができる追尾装置を得る。【解決手段】追尾装置は、２台のカメラと、２台のカメラが搭載される架台と、水平回転機構、垂直回転機構、および間隔調整機構を有する架台駆動部と、架台駆動部の駆動制御を実行する架台制御部と、測定対象物までの距離を画像データの視差を利用して測定し、記録する測定結果記録部と、水平方向角度、垂直方向角度、および距離に基づいて、測定対象物の座標を演算する座標演算部と、１フレーム遅延させた時系列座標を記録する座標記録部と、現在の座標と、時系列座標に含まれる１以上の過去の座標とに基づいて、測定対象物の移動方向および移動速度を特定し、移動する測定対象物の予測座標を演算する予測位置演算部とを備え、架台制御部は、予測座標に従って架台駆動部を駆動制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の測定対象物の画像データをそれぞれ取得する２台のカメラと、
前記２台のカメラの光軸が平行になるように前記２台のカメラが搭載される架台と、
前記架台を水平方向に回転させる水平回転機構、前記架台を垂直方向に回転させる垂直回転機構、および前記架台に搭載されている前記２台のカメラの光軸間隔を調整する間隔調整機構を有する架台駆動部と、
前記架台に関して、前記水平方向における水平方向角度、前記垂直方向における垂直方向角度、および前記光軸間隔をそれぞれ調整し、時間経過に伴って移動する前記測定対象物が前記２台のカメラによるそれぞれの画像データ内に含まれるように前記架台駆動部の駆動制御を実行する架台制御部と、
前記２台のカメラを結ぶ直線から測定対象物までの距離を、前記２台のカメラによる前記それぞれの画像データの視差を利用して測定し、前記２台のカメラのフレームレートに従って前記それぞれの画像データが更新される度に、前記距離の測定結果を更新して記録する測定結果記録部と、
前記フレームレートごとに、前記架台制御部から取得した前記水平方向角度および前記垂直方向角度と、前記測定結果記録部に記録された前記距離とに基づいて、前記測定対象物の位置を示す座標を演算する座標演算部と、
前記座標演算部で演算された前記座標を前記フレームレートごとに順次取得し、１フレーム遅延させた時系列座標として記録する座標記録部と、
前記座標演算部により演算された前記座標を現在の座標として取得し、前記座標記録部に記録された前記時系列座標の中から１以上の座標を過去の座標として取得し、前記現在の座標と前記過去の座標とに基づいて、前記現在の座標における前記測定対象物の移動方向および移動速度を特定し、特定した前記移動方向および前記移動速度に基づいて１フレーム後に前記測定対象物が到達する予測座標を予測位置として演算する予測位置演算部と
を備え、
前記架台制御部は、前記予測位置演算部により演算された前記予測座標に従って前記水平方向角度、前記垂直方向角度、および前記光軸間隔をそれぞれ調整することで、前記時間経過に伴って移動する前記測定対象物に対して前記２台のカメラの光軸が追従するように前記駆動制御を実行する
追尾装置。
【請求項２】
前記予測位置演算部は、前記時系列座標の中から前記現在の座標よりも１フレーム前に算出された座標を前記過去の座標として取得し、前記過去の座標および前記現在の座標に基づいて、前記過去の座標から前記現在の座標への１フレーム期間における前記測定対象物の移動方向および移動速度を算出することで、前記現在の座標における前記測定対象物の移動方向および移動速度を特定する
請求項１に記載の追尾装置。
【請求項３】
前記予測位置演算部は、前記時系列座標の中から複数の座標を過去の座標として取得し、前記複数の座標からなる前記過去の座標から前記現在の座標に至るまでの座標遷移から前記現在の座標における前記測定対象物の移動方向および移動速度を特定する
請求項１に記載の追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２台のカメラによるそれぞれの画像データの視差を利用して測定対象物までの距離を測定し、移動する測定対象物を追尾する追尾装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２台のカメラの視差を利用して距離を測定する従来技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。このような従来技術では、２台のカメラの視差を用いて、三角測量の原理により、測定対象物までの距離を測定することができる。
【０００３】
この場合、距離の計測精度は、２台のカメラの間隔、および２台のカメラから測定対象物までの距離の関係、に大きく影響を受ける。遠距離を測定する場合にはカメラの間隔を広くし、近距離を測定する場合にはカメラの間隔を狭くすることで、測定精度を向上させることができる。
【０００４】
また、測定対象物を追尾するためには、カメラを測定対象物の方向に向ける必要がある。この場合、被写体の動く方向、速度などを予測してカメラの方向を動かさないと、カメラの撮影範囲から測定対象物がはみ出してしまうおそれがある。
【０００５】
特許文献１における方法によれば、カメラ間の距離を調整でき、測定対象物までの距離を高精度に測定することを実現している。また、特許文献２における方法によれば、２対のステレオカメラを有することで、撮影対象までの距離を高精度に測定することを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１５１５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１における方法では、移動している物体を測定することができない。また、特許文献２における方法では、２対のステレオカメラにより同一方向の近距離および遠距離で、測定対象物を撮影する構成となっている。従って、特許文献１と同様に、移動している物体を測定することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、移動している測定対象物を高精度で追尾することができる追尾装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る追尾装置は、同一の測定対象物の画像データをそれぞれ取得する２台のカメラと、２台のカメラの光軸が平行になるように２台のカメラが搭載される架台と、架台を水平方向に回転させる水平回転機構、架台を垂直方向に回転させる垂直回転機構、および架台に搭載されている２台のカメラの光軸間隔を調整する間隔調整機構を有する架台駆動部と、架台に関して、水平方向における水平方向角度、垂直方向における垂直方向角度、および光軸間隔をそれぞれ調整し、時間経過に伴って移動する測定対象物が２台のカメラによるそれぞれの画像データ内に含まれるように架台駆動部の駆動制御を実行する架台制御部と、２台のカメラを結ぶ直線から測定対象物までの距離を、２台のカメラによるそれぞれの画像データの視差を利用して測定し、２台のカメラのフレームレートに従ってそれぞれの画像データが更新される度に、距離の測定結果を更新して記録する測定結果記録部と、フレームレートごとに、架台制御部から取得した水平方向角度および垂直方向角度と、測定結果記録部に記録された距離とに基づいて、測定対象物の位置を示す座標を演算する座標演算部と、座標演算部で演算された座標をフレームレートごとに順次取得し、１フレーム遅延させた時系列座標として記録する座標記録部と、座標演算部により演算された座標を現在の座標として取得し、座標記録部に記録された時系列座標の中から１以上の座標を過去の座標として取得し、現在の座標と過去の座標とに基づいて、現在の座標における測定対象物の移動方向および移動速度を特定し、特定した移動方向および移動速度に基づいて１フレーム後に測定対象物が到達する予測座標を予測位置として演算する予測位置演算部とを備え、架台制御部は、予測位置演算部により演算された予測座標に従って水平方向角度、垂直方向角度、および光軸間隔をそれぞれ調整することで、時間経過に伴って移動する測定対象物に対して２台のカメラの光軸が追従するように駆動制御を実行するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象物の移動方向および移動速度を、過去の座標から現在の座標に至るまでの座標遷移から算出し、移動方向および移動速度に基づいて次に測定対象物が移動する座標を予測し、予測結果に基づいて２台のカメラの間隔および方向を調整できる構成を備えている。この結果、移動している測定対象物を高精度で追尾することができる追尾装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る追尾装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における左カメラおよび右カメラが搭載された架台装置の駆動機構を示した模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における演算装置によって実行される一連の演算処理に関するフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１における追尾装置によって実行される測定対象物の追尾方法を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２における追尾装置によって実行される測定対象物の追尾方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る追尾装置のブロック図である。本実施の形態１に係る追尾装置は、架台装置１０、演算装置２０、および架台駆動装置３０を備えて構成されている。
【００１４】
架台装置１０には、左カメラ１１Ｌおよび右カメラ１１Ｒの２台のカメラが搭載されており、２台のカメラによりステレオカメラが構成されている。演算装置２０は、座標演算部２１、測定結果記録部２２、座標記録部２３、および予測位置演算部２４を備えて構成されている。さらに、架台駆動装置３０は、架台制御部３１および架台駆動部３２を備えて構成されている。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１における左カメラ１１Ｌおよび右カメラ１１Ｒが搭載された架台装置１０の駆動機構を示した模式図である。図２に示した架台装置１０では、測定対象物１がＺ軸上に配置され、左カメラ１１Ｌおよび右カメラ１１ＲがＸ軸上に配置されている状態を例示している。
【００１６】
また、図２において、架台装置１０は、以下の３つの方向に駆動可能な機構を有している。
Ｘ軸横方向ＣＤｘ：左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間の距離、すなわち２台のカメラの光軸間隔、を調整する間隔調整機構により調整可能な方向に相当する。
Ｘ軸回転方向ＲＤｘ：測定対象物１のＹ軸方向、すなわち垂直方向、への移動に追尾するために、垂直方向角度を調整する垂直回転機構により調整可能な方向に相当する。
Ｙ軸回転方向ＲＤｙ：測定対象物１のＸ軸方向、すなわち水平方向、への移動に追尾するために、水平方向角度を調整する水平回転機構により調整可能な方向に相当する。
【００１７】
架台には２台１対のステレオカメラとして構成された左カメラ１１Ｌおよび右カメラが、それぞれの光軸が平行となるように固定されている。以下では、左カメラ１１Ｌおよび右カメラ１１Ｒからなる１対のカメラのことを、ステレオカメラ１１と称して説明する。
【００１８】
ステレオカメラ１１で測定対象物１を撮影することで、左カメラ１１Ｌによる画像データと右カメラ１１Ｒによる画像データとの間で発生する視差を利用して、三角測量の原理により、Ｚ軸上での測定対象物１までの距離を測定することが可能となる。すなわち、三角測量の原理を用いることで、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとを結ぶ直線から測定対象物１までの距離を測定できる。
【００１９】
また、架台装置１０は、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間隔を調整する間隔調整機構として、Ｘ軸横方向ＣＤｘへの駆動機構を有している。従って、架台装置１０は、遠方の測定対象物１を撮影するときは、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間隔を広げ、近接の測定対象物１を撮影するときは、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間隔を狭くするように光軸間隔を調整することで、より高精度に、測定対象物１までの距離を測定することができる。
【００２０】
さらに、架台装置１０は、Ｘ軸回転方向ＲＤｘへの垂直回転機構、およびＹ軸回転方向ＲＤｙへの水平回転機構を有している。従って、架台駆動装置３０は、架台装置１０を、所望の垂直方向角度となるようにＸ軸回転方向ＲＤｘに回転させ、かつ、所望の水平方向角度となるようにＹ軸回転方向ＲＤｙに回転させることで、ステレオカメラ１１の撮影方向を所望の方向に調整することが可能となる。
【００２１】
つまり、本実施の形態１に係る追尾装置は、ステレオカメラ１１を図２に示した架台装置１０に搭載することで、任意の方向を移動中の測定対象物１に追従させながら画像データを取得し、移動中の測定対象物１までの距離を測定でき、測定対象物１の追尾処理を高精度に実施できる。さらに、本実施の形態１に係る追尾装置は、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間隔を調整することで、近距離から遠距離まで高精度で測定対象物１までの距離を測定することが可能となる。
【００２２】
図１に示したように、ステレオカメラ１１により撮影されたた画像データは、演算装置２０内の座標演算部２１および測定結果記録部２２で取得される。
【００２３】
測定結果記録部２２は、ステレオカメラ１１から順次取得した画像データに基づいて、測定対象物１を、視差を利用して識別する機能を有する。従って、測定結果記録部２２は、追尾装置の使用者が観測したい測定対象を指定すると、視差から測定した距離をもとに測定対象に相当する測定対象物１を認識し、認識した測定対象物１を記録する。
【００２４】
以後、ステレオカメラ１１が出力する画像データがフレームレートに応じて更新される度に、測定結果記録部２２の記録内容も更新される。従って、測定結果記録部２２に記録されている測定対象のデータは、常に最新の情報に更新される。
【００２５】
座標演算部２１は、測定結果記録部２２で規定された測定対象物１に対して、架台装置１０の垂直方向角度と水平方向角度、およびステレオカメラ１１で測定したステレオカメラ１１からの距離によって規定される、測定対象物１の座標を演算する。さらに、座標演算部２１は、演算結果である座標を座標記録部２３および予測位置演算部２４に出力する。
【００２６】
また、座標演算部２１は、ステレオカメラ１１のフレームレートごとに、順次取得した画像データに基づいて測定対象物１の座標を更新し続け、座標記録部２３および予測位置演算部２４に更新した座標を出力する。
【００２７】
座標記録部２３は、座標演算部２１で計算された座標をフレームレートごとに順次取得し、１フレーム遅延させた時系列座標として記録する。なお、１フレーム遅延させた時系列座標としては、１以上の整数Ｎを設定でき、最新のＮ個分の座標が時系列座標として座標記録部２３に記録されることとなる。
【００２８】
予測位置演算部２４は、座標演算部２１で演算された座標を現在の座標として取得する。また、予測位置演算部２４は、座標記録部２３に記録された時系列座標の中から１以上の座標を過去の座標として取得する。本実施の形態１では、現在の座標に対して１フレーム前の座標を過去の座標として取得することとして、以下の説明を行う。
【００２９】
そして、予測位置演算部２４は、現在の座標と、１フレーム前の過去の座標とを比較することで、１フレーム期間での測定対象物１の移動方向および移動速度を演算することで、現在の座標における測定対象物１の移動方向および移動速度を特定する。
【００３０】
さらに、予測位置演算部２４は、同一方向および同一速度で測定対象物１が移動し続けた時に、現在の座標から１フレーム後に測定対象物１が到達する予測座標を予測位置として演算し、予測座標を架台駆動装置３０内の架台制御部３１に出力する。
【００３１】
架台制御部３１は、予測位置演算部２４により演算された予測座標に従って、水平方向角度、垂直方向角度、および光軸間隔をそれぞれ調整する。この結果、架台制御部は、時間経過に伴って移動する測定対象物１に対して、ステレオカメラ１１の光軸が追従するように、荷台の駆動制御を実行することができる。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態１における演算装置２０によって実行される一連の演算処理に関するフローチャートである。これまでに説明した演算装置２０に関する一連処理を整理すると、図３に示したフローチャートのようになる。
【００３３】
まず、ステップＳ３０１において、追尾装置の使用者により、観測したい測定対象物１が選定される。次に、ステップＳ３０２において、座標演算部２１は、架台駆動装置３０内の架台制御部３１から、架台装置１０の回転角情報として、Ｘ軸回転方向ＲＤｘにおける垂直方向角度、およびＹ軸回転方向ＲＤｙにおける水平方向角度に関する情報を取得する。
【００３４】
次に、ステップＳ３０３において、座標演算部２１は、ステレオカメラ１１から取得した最新の画像データに基づいて、測定対象物１の座標を算出する。ステップＳ３０４において、座標演算部２１は、算出結果を座標記録部２３に出力し、記憶させる。そして、ステップＳ３０５において、座標記録部２３は、座標演算部２１で計算された座標を１フレーム遅延させた時系列座標として保持し、１フレーム遅延させた座標を、予測位置演算部２４に出力する。
【００３５】
ステップＳ３０６において、予測位置演算部２４は、ステップＳ３０３において座標演算部２１により演算された現在の座標を取得するとともに、ステップＳ３０５において座標記録部２３から出力された過去の座標である１フレーム前の座標を取得する。
【００３６】
次に、ステップＳ３０７において、予測位置演算部２４は、現在の座標と１フレーム前の座標とを比較することで、１フレーム期間での測定対象物１の移動量および移動方向を算出する。さらに、ステップＳ３０８において、予測位置演算部２４は、ステレオカメラ１１のフレームレートと、１フレーム期間での測定対象物１の移動量とから、測定対象物１の移動速度を算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ３０９において、予測位置演算部２４は、１フレーム期間での測定対象物１の移動方向および移動速度に基づいて、１フレーム後における測定対象物１の位置を予測する。そして、ステップＳ３１０において、予測位置演算部２４は、ステップＳ３０９における予測結果に相当する予測座標を、架台制御部３１に対して出力し、一連処理を終了する。
【００３８】
架台制御部３１は、予測位置演算部２４の演算結果から、１フレーム後の測定対象物１の予測座標に関する情報を受け取り、予測座標に移動することが予測される測定対象物１をステレオカメラ１１の撮影範囲の中心で撮影できるように、Ｘ軸回転方向ＲＤｘにおける垂直方向角度、およびＹ軸回転方向ＲＤｙにおける水平方向角度を調整するための駆動量を計算する。
【００３９】
また、架台制御部３１は、測定対象物１の予測座標に応じて、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの視差が最適な条件となるように、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの光軸間隔を調整するために、Ｘ軸横方向ＣＤｘの駆動量を計算する。そして、架台制御部３１は、Ｘ軸回転方向ＲＤｘ、Ｙ軸回転方向ＲＤｙ、およびＸ軸横方向ＣＤｘのそれぞれについて決定した駆動量に応じて、架台駆動部３２を駆動制御する。
【００４０】
この結果、ステレオカメラ１１の撮像範囲の中心が、常に測定対象物１の予測座標と一致するように架台装置１０を駆動制御することができるとともに、移動している測定対象物１を高精度で自動的に追尾することができる追尾装置を実現できる。
【００４１】
次に、図４は、本発明の実施の形態１における追尾装置によって実行される測定対象物１の追尾方法を説明するための模式図である。図４に示した模式図を用いて、本実施の形態１における測定対象物１の具体的な追尾方法について説明する。
【００４２】
測定対象物１が、１フレーム前は、図４中のＡ点で表される１フレーム前の測定対象物１の座標Ｐ１に存在し、現在は、Ｂ点で表される現在の測定対象物１の座標Ｐ２に存在するとしたときに、１フレーム間での座標の移動量は、測定対象物１の移動量ΔＤ１で表すことができる。このとき、ステレオカメラ１１は、測定対象物１を撮影しているため、現在のステレオカメラ１１の向きＤ１のように、現在、測定対象物１がいるＢ地点を向いている。
【００４３】
ここで、測定対象物１が同一の方向、同一の速度で移動を続けるとすると、１フレーム後は、現在、測定対象物１がいるＢ点から測定対象物１の移動量ΔＤ１と同じ量の移動量である、予想される測定対象物１の移動量ΔＤ２の分だけ移動すると考えられる。そのため、演算装置２０は、１フレーム後には、Ｃ点で表される測定対象の予想座標Ｐ３に測定対象物１が移動すると予測できる。
【００４４】
この場合に、架台駆動装置３０は、Ｃ点に移動する測定対象物１をステレオカメラ１１により最適な状態で撮影できるように、架台装置１０を駆動させ、ステレオカメラ１１の向きを変化させるように駆動制御を実行する。
【００４５】
また、演算装置２０は、ステレオカメラ１１と測定対象物１との間の距離Ｌを、ステレオカメラ１１による２枚の画像データから検出することができる。このため、架台駆動装置３０は、演算装置２０により検出された測定対象物１までの距離を利用して、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間の光軸間隔を調整した上で、測定対象物１を認識し続けることができる。
【００４６】
図４においては、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点のそれぞれに測定対象物１が存在した際の、ステレオカメラ１１と測定対象物１との間の距離Ｌを、Ｌ（Ａ）、Ｌ（Ｂ）、Ｌ（Ｃ）として表記している。また、座標Ｐ１は過去の座標、座標Ｐ２は現在の座標、座標Ｐ３は予測座標に相当する。図４の場合には、Ｂ点における距離Ｌ（Ｂ）とＣ点における距離Ｌ（Ｃ）とを比較すると、測定対象物１がＢ点からＣ点に移動することで、ステレオカメラ１１から測定対象物１までの距離が離れていくこととなる。
【００４７】
このような場合には、架台駆動装置３０は、左カメラ１１Ｌと右カメラ１１Ｒとの間隔を広くするように架台装置１０を駆動制御することで、ステレオカメラ１１を最適な条件に設定した上で、測定対象物１までの距離測定を継続することができる。
【００４８】
このような構成を備えた本実施の形態１に係る追尾装置は、測定対象の移動方向および移動速度の測定結果に基づいて、あらかじめ設定された最適条件で測定対象を測定できるように、ステレオカメラの回転方向および間隔を調整することができる。この結果、移動している測定対象物に対しても、適切な条件での撮像を繰り返すことができ、高精度での追尾処理を継続することが可能となる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態１に係る追尾装置の特徴および効果を整理すると，以下のようになる。
・測定対象物までの距離と、架台の角度とから、測定対象物の座標を定義することができる。
・１フレーム前の過去の座標と現在の座標とを比較することで、測定対象物の移動方向および移動速度を正確に把握することができる。
・移動方向および移動速度を把握することができるため、測定対象物が次のフレームでどこに移動するかを予測することが可能であり、前もって架台を測定対象物が移動すると予測される方向に向けることができ、正確な追尾処理が可能となる。
【００５０】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、現在の座標と、現在の座標から１フレーム前過去の座標との比較から、現在の座標における測定対象物１の移動方向および移動速度を特定する場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、現在の座標と複数フレーム分の過去の座標との比較から、現在の座標における測定対象物１の移動方向および移動速度を特定する場合について説明する。
【００５１】
図５は、本発明の実施の形態２における追尾装置によって実行される測定対象物１の追尾方法を説明するための模式図である。先の実施の形態１における図４と比較すると、図５では、Ｄ点で表される２フレーム前の測定対象の座標Ｐ４が新たに追加されている。すなわち、本実施の形態２では、過去の座標として、座標Ｐ１と座標Ｐ４の２つを考慮している。そこで、図５を用いて、１フレーム前における測定対象の座標Ｐ１に加え、２フレーム前における測定対象の座標Ｐ４を考慮して、現在の座標における測定対象物１の移動方向および移動速度を特定する場合について、具体的に説明する。
【００５２】
例えば、測定対象物１は、速度が変化しながら動作するなど、必ずしも等速ではなく、不規則な動きをすることが考えられる。そこで、本実施の形態２に係る演算装置２０では、測定対象物に関して、複数フレーム分の過去の座標を用いることで、１フレーム後の測定対象物１が到達するであろう予測座標の算出精度の向上を図っている。
【００５３】
図５のＤ点で表される２フレーム前の測定対象の座標Ｐ４から、Ａ点で表される１フレーム前の測定対象の座標までの移動量ΔＤ３に対して、Ａ点からＢ点までの移動量ΔＤ１が増加傾向にある場合には、次のフレームでも同様に、移動量が増加することが予測できる。従って、このような場合には、予測位置演算部２４は、移動量ΔＤ３から移動量ΔＤ１への変化量を考慮して、Ｂ点からＣ点までの移動量ΔＤ２を予測することができる。
【００５４】
なお、図５では、過去の座標として２つの座標Ｐ１およびＰ４を用いる場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。予測位置演算部２４は、３つ以上の過去の座標を用いて、過去の座標から現在の座標に至るまでの座標遷移から、１フレーム後の測定対象物１が到達すると予測される予測座標を算出することも可能である。
【００５５】
このように、本実施の形態２に係る演算装置２０によれば、複数枚の過去のフレームにおける測定対象の座標を利用することで、測定対象が不規則な動作をしている場合でも、移動予測位置の算出精度を向上させることができ、追尾の精度を高めることができる。
【００５６】
すなわち、本実施の形態２に係る追尾装置の特徴および効果を整理すると，先の実施の形態２に係る追尾装置の特徴および効果に加え、以下の点がさらに挙げられる。
・過去の座標として、２つ以上の座標値を用いることで、加速度を持つ運動、あるいは非直線的な運動を行う測定対象物に対しても、精度の高い予測座標の算出が可能となる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態１、２では、ステレオカメラ１１に搭載するレンズに関して特に規定していないが、固定焦点レンズを実装してもよい。また、ステレオカメラ１１に搭載するレンズとしてズームレンズを実装し、測定対象の距離に応じて倍率を変化させてもよい。ズームレンズを用いた場合には、レンズの倍率に応じて、視差の検出値に補正値を加えて、正確な距離を測定するものとする。
【符号の説明】
【００５８】
１  測定対象物、１０  架台装置、１１  ステレオカメラ、１１Ｒ  右カメラ、１１Ｌ  左カメラ、２０  演算装置、２１  座標演算部、２２  測定結果記録部、２３  座標記録部、２４  予測位置演算部、３０  架台駆動装置、３１  架台制御部、３２  架台駆動部。
【図１】
2020190453.tif 000003
【図２】
2020190453.tif 000004
【図３】
2020190453.tif 000005
【図４】
2020190453.tif 000006
【図５】
2020190453.tif 000007