(57)【要約】【課題】  電波発信源からの電波を受信中に電波発信源をカメラで確認しようとする場合に、受信強度だけで自動追尾しようとすると、カメラの追従する方向に、誤差が出てくる場合がある。【解決手段】  所定の電波発信源から受信する電波の方向を追尾し、電波の方向を示す電波方向情報を出力するアンテナと、入力信号に応じた方向を撮影方向として撮影した結果を画像信号として出力するカメラ部と、画像信号から求めた、撮影画面上での電波発信源の位置を表す位置情報を出力する画像処理部とを備え、電波方向情報に設定された撮影方向に対する位置情報に基づき、位置情報が撮影画面上のあらかじめ設定した箇所に近づくよう、入力信号を制御する。【選択図】      図１
2014050000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電波発信源から受信する電波の方向を追尾し、前記電波の方向を示す電波方向情報を出力するアンテナと、
入力信号に応じた方向を撮影方向として撮影した結果を画像信号として出力するカメラ部と、
前記画像信号から求めた、撮影画面上での前記電波発信源の位置を表す位置情報を出力する画像処理部と、
を備え、
前記電波方向情報に設定された前記撮影方向に対する前記位置情報に基づき、前記位置情報が前記撮影画面上のあらかじめ設定した箇所に近づくよう、前記入力信号を制御すること、
を特徴とする自動追尾カメラシステム。
【請求項２】
前記カメラ部は、撮影対象の色、模様や外形を識別した結果を前記画像処理部へ出力し、前記画像処理部は、前記結果に基づいて、前記撮影対象の画面上での前記位置情報を生成することを特徴とする請求項１記載の自動追尾カメラシステム。
【請求項３】
前記アンテナは、指向性アンテナであって、常に受信ビーム幅の中に前記電波発信源を入れるように自動追尾することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動追尾カメラシステム。
【請求項４】
前記カメラ部は、ＡＺ方向及びＥＬ方向にカメラの向きを変え、前記カメラの撮影方向を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動追尾カメラシステム。
【請求項５】
前記電波発信源はテレメータ計測対象であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動追尾カメラシステム。
【請求項６】
所定の電波発信源から受信する電波の方向を追尾し、前記電波の方向を示す電波方向情報を出力する工程と、
入力信号に応じた方向を撮影方向として撮影した結果を画像信号として出力する工程と、
前記画像信号から求めた、撮影画面上での前記電波発信源の位置を表す位置情報を出力する工程と、
前記電波方向情報に設定された前記撮影方向に対する前記位置情報に基づき、前記位置情報が前記撮影画面上のあらかじめ設定した箇所に近づくよう、前記入力信号を制御する
工程と、
を有することを特徴とする電波発信源撮影カメラの自動追尾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波発信源であるテレメータ計測の対象を撮影するカメラの自動追尾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレメータ計測対象からの電波を受信中に、そのテレメータ発信源をカメラで確認する場合、手動でカメラを操作し、テレメータ発信源を撮影する場合がある。この方法は、カメラを操作する人員が１名必要である上、撮影対象が高速で移動する場合、操作員がカメラ操作に習熟するまでは、カメラの追尾に失敗してしまう問題があった。また、撮影対象が視界外から接近してくる場合、おおよその撮影対象の方向をアンテナの向きで合わせ、微調整は操作員の経験に頼ってカメラの方向を合わせる必要があった。
【０００３】
この点を改善するため、撮影対象にカメラの方向を自動追尾させる技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、被写体に付けられている無線タグからの電波の受信強度が最大になるように、回転テーブルを用いて受信機と一体になったカメラを回転させることにより、被写体の移動にカメラが追従し、追跡映像を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２３９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術では、無線タグからの電波の受信強度が最大になるようにアンテナの方向を制御している。無線タグのように受信範囲が１０ｍ程の近距離に限られる場合は、それでもよいが、受信範囲が１０００ｍを超えるような遠距離の場合は、受信環境が変化し、電波の受信強度が最大になる範囲にも誤差が出てきてしまう。従って、受信強度だけで制御すると、カメラの追従する方向に誤差が出てくる、という課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題を解決する自動追尾カメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、所定の電波発信源から受信する電波の方向を追尾し、電波の方向を示す電波方向情報を出力するアンテナと、入力信号に応じた方向を撮影方向として撮影した結果を画像信号として出力するカメラ部を備えている。また、画像信号から求めた、撮影画面上での電波発信源の位置を表す位置情報を出力する画像処理部を備えている。
【０００９】
そして、電波方向情報に設定された撮影方向に対する前記位置情報に基づき、位置情報が撮影画面上のあらかじめ設定した箇所に近づくよう、入力信号を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果は、アンテナの方向と同一の方向を向く、既存の自動追尾カメラ装置と比較して、正確な自動追尾を行うことが可能であることである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における自動追尾カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における自動追尾カメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態における自動追尾カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における自動追尾カメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【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て詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における自動追尾カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、自動追尾機能搭載アンテナ１は、アンテナの指向方向を、電波発信源に自動追尾させる追尾アンテナである。アンテナの種類としては、パラボラアンテナやヘリカルアンテナ等が用いられる。アンテナの機能としては、電波を受信するビーム幅の中に電波発信源が入るように自動追尾する機能を備えている。
【００１４】
この自動追尾機能搭載アンテナ１の自動追尾機能は、一定の範囲内にアンテナの指向方向を向ける制御を行う。本実施の形態の場合は、自動追尾搭載アンテナ１が電波発信源の電波を自動追尾する範囲を、アンテナの中心から左右５度以内に設定している。
【００１５】
本実施の形態では、電波発信源であるテレメータ対象からテレメータ信号が送信される。このテレメータ信号を自動追尾で受信している時に、カメラ駆動制御部２は、自動追尾機能搭載アンテナ１から、このアンテナが、どちらの方向を向いているかというデータを入手する。また、自動追尾機能搭載アンテナ１で受信したテレメータ信号は、カメラ部１０内のカメラ駆動制御部２を経由して、各種解析装置（図示せず）へ送られ、テレメータ計測に利用される。
【００１６】
カメラ部１０は、カメラ駆動制御部２と、カメラ駆動部３と、カメラ４から構成されている。カメラ駆動部３は、テレメータ対象の画像を撮影するカメラ４をカメラ駆動部３に固定して、テレメータ対象にカメラ４を向けて追尾させる動作を行う部分である。
【００１７】
カメラ駆動部３は、カメラ４の撮影方向を、カメラ駆動制御部２からの信号に従って、アジマス（ＡＺ）方向（水平面方向）及び、エレベーション（ＥＬ）方向（垂直面方向）に、変えることができる。
【００１８】
ここで、カメラ４は、自動追尾機能搭載アンテナ１の近傍に設置されている。カメラ４は、画像識別機能を内蔵し、撮影対象の色、模様や外形を識別し、識別結果を画像処理部５へ出力する。また、撮影した画像は、画像処理部５を経由して、モニタ（図示せず）で確認することができる。なお、カメラ４は、動画撮影用でも静止画撮影用でもよい。
【００１９】
画像処理部５は、カメラ４から出力された識別結果の処理を行い、カメラ駆動制御部２に対して、撮影している画像中心からのテレメータ受信対象のずれ幅を出力する。
【００２０】
カメラ駆動制御部２は、画像処理部５から得た、ずれ幅と、自動追尾機能搭載アンテナ１から得た、アンテナの方向のデータを元に、カメラ駆動部３に対してカメラ４の撮影方向を変える信号を出力して、カメラ４が自動追尾撮影できるように制御する。
【００２１】
図２を用いて、第１の実施の形態の自動追尾カメラシステムの動作を説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における自動追尾カメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【００２２】
本実施の形態において、自動追尾カメラシステムの制御は、カメラ駆動制御部２にて行われる。カメラ駆動制御部２における自動追尾の動作としては、カメラ４を、自動追尾機能搭載アンテナ１から得たアンテナの自動追尾情報を元に、アンテナの指向方向中心に向ける（ステップ１０１）。画像処理部５が、撮影対象を認識する（ステップ１０２）。
【００２３】
カメラ駆動制御部２は、画像処理部５から得た、ずれ幅が、画面上のＡＺ方向の中心から左右７度以内か判断する（ステップ１０３のＹＥＳ）。そして、左右７度以内ならば、カメラ駆動部３を制御して、カメラ４を撮影対象に向ける（ステップ１０４）。ずれ幅が左右７度を上回る場合は、アンテナの指向方向中心に向ける（ステップ１０３のＮＯ）。
【００２４】
本実施の形態では、ずれ幅を左右７度としているが、あらかじめ設定した所定の値でよいことは、言うまでもない。
【００２５】
なお、画像処理部５が、対象を捉えられなかった場合は（ステップ１０２のＮＯ）、ＡＺ方向は、アンテナの指向方向中心を向け、ＥＬ方向は、水平を向かせる。新たに対象を捉えやすいように初期状態にしておくことになる。
【００２６】
以上説明したように、本発明の第１実施の形態に係る自動追尾カメラシステムは、アンテナの方向と同一の方向を向く、既存の自動追尾カメラ装置と比較して、さらに正確な自動追尾を行うことが可能である。
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における自動追尾カメラシステムの構成を示すブロック図である。図３は、自動追尾が２方向のため、第１の実施の形態とは符号を別にしたが、構成としては、ほぼ同じである。
【００２７】
図３において、自動追尾機能搭載アンテナ１１は、アンテナの指向方向を、電波を発する目標物に自動追尾させる追尾アンテナである。アンテナの種類としては、パラボラアンテナやヘリカルアンテナ等が用いられる。アンテナの機能としては、常にビーム幅の中に計測対象を入れるように自動追尾するアンテナである。
【００２８】
この自動追尾機能搭載アンテナ１１の自動追尾機能は、一定の範囲内にアンテナの指向方向を向ける制御を行う。本実施の形態の場合は、自動追尾搭載アンテナ１１が電波発信源の電波を自動追尾する範囲を、アンテナの中心から上下左右５度以内に設定している。
【００２９】
本実施の形態では、電波発信源であるテレメータ対象からテレメータ信号が送信される。このテレメータ信号を自動追尾で受信している時に、カメラ駆動制御部１２は、自動追尾機能搭載アンテナ１１から、このアンテナが、どちらの方向を向いているかというデータを入手する。また、自動追尾機能搭載アンテナ１１で受信したテレメータ信号は、カメラ部２０内のカメラ駆動制御部１２を経由して、各種解析装置（図示せず）へ送られ、テレメータ計測に利用される。
【００３０】
カメラ部２０は、カメラ駆動制御部１２と、カメラ駆動部１３と、カメラ１４から構成されている。カメラ駆動部１３は、テレメータ対象の画像を撮影するカメラ１４をカメラ駆動部１３に固定して、テレメータ対象にカメラ１４を向けて追尾させる動作を行う部分である。
【００３１】
カメラ駆動部１３は、カメラ１４の撮影方向を、カメラ駆動制御部１２からの信号に従って、アジマス（ＡＺ）方向（水平面方向）及び、エレベーション（ＥＬ）方向（垂直面方向）に、変えることができる。
【００３２】
ここで、カメラ１４は、自動追尾機能搭載アンテナ１１の近傍に設置されている。カメラ１４は、画像識別機能を内蔵し、撮影対象の色、模様や外形を識別し、識別結果を画像処理部１５へ出力する。また、撮影した画像は、画像処理部１５を経由して、モニタ（図示せず）で確認することができる。なお、カメラ１４は、動画撮影用でも静止画撮影用でもよい。
【００３３】
画像処理部１５は、カメラ１４から出力された識別結果の処理を行い、カメラ駆動制御部１２に対して、撮影している画像中心からのテレメータ受信対象のずれ幅を出力する。
【００３４】
カメラ駆動制御部１２は、画像処理部１５から得た、ずれ幅と、自動追尾機能搭載アンテナ１１から得た、アンテナの方向のデータを元に、カメラ駆動部１３に対してカメラ１４の撮影方向を変える信号を出力し、カメラ１４が自動追尾撮影できるように制御する。
【００３５】
図４を用いて、本発明の自動追尾システムの動作を説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における自動追尾システムの動作を示すフローチャートである。
【００３６】
本発明において、自動追尾システムの制御は、カメラ駆動制御部１２にて行われる。カメラ駆動制御部１２における自動追尾の動作としては、ＡＺ方向の自動追尾とＥＬ方向の自動追尾を行う。ＡＺ方向の自動追尾とＥＬ方向の自動追尾を並行して行っても良いし、順に行っても良い。個々の動作としては、第１の実施の形態の図２と、ほぼ同じである。
【００３７】
カメラ駆動制御部１２のＡＺ方向における自動追尾の動作としては、カメラ１４を、自動追尾機能搭載アンテナ１１から得たアンテナの自動追尾情報を元に、アンテナの指向方向中心に向ける（ステップ２０１）。画像処理部１５が、撮影対象を認識する（ステップ２０２のＹＥＳ）。
【００３８】
カメラ駆動制御部１２は、画像処理部１５から得た、ずれ幅が、画面上のＡＺ方向の中心から左右７度以内か判断する（ステップ２０３のＹＥＳ）。そして、左右７度以内ならば、カメラ駆動部１３を制御して、カメラ１４を撮影対象に向ける（ステップ２０４）。ずれ幅が左右７度を上回る場合は、アンテナのＡＺ指向方向中心に向ける（ステップ２０３のＮＯ）。
【００３９】
同様にして、ＥＬ方向の動作は、カメラ１４を、自動追尾機能搭載アンテナ１１から得たアンテナの自動追尾情報を元に、アンテナのＥＬ指向方向中心に向ける（ステップ２１１）。画像処理部１５が、撮影対象を認識する（ステップ２１２のＹＥＳ）。カメラ駆動制御部１２は、画像処理部１５から得た、ずれ幅が、画面上のＥＬ方向の中心から上下７度以内か判断する（ステップ２１３のＹＥＳ）。そして、上下７度以内ならば、カメラ駆動部１３を制御して、カメラ１４を撮影対象に向ける（ステップ２１４）。ずれ幅が上下７度を上回る場合は、アンテナのＥＬ指向方向中心に向ける（ステップ２１３のＮＯ）。
【００４０】
本実施の形態では、一例として、自動追尾機能搭載アンテナ１１の自動追尾機能を受信ビーム幅のＡＺ方向及びＥＬ方向の中心からのずれ幅を、それぞれ上下左右７度以内としたが、あらかじめ設定した所定の値でよいことは、言うまでもない。
【００４１】
以上説明したように、本発明の第２実施の形態に係る自動追尾システムは、既存のアンテナの方向と同一の方向を向くカメラでは誤差が生ずる場合に、画像認識による自動追尾を追加することによって、さらに正確な自動追尾を行うことが可能である。
【００４２】
尚、本願発明は、テレメータ計測対象だけでなく、電波を用いて自動追尾するシステムに応用可能であり、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、電波発信源を撮影しようとするカメラの自動追尾撮影に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    自動追尾機能搭載アンテナ
２    カメラ駆動制御部
３    カメラ駆動部
４    カメラ
５    画像処理部
１０  カメラ部
１１    自動追尾機能搭載アンテナ
１２    カメラ駆動制御部
１３    カメラ駆動部
１４    カメラ
１５    画像処理部
２０    カメラ部
【図１】
2014050000.tif 000003
【図２】
2014050000.tif 000004
【図３】
2014050000.tif 000005
【図４】
2014050000.tif 000006