(57)【要約】本発明は、カメラのリセット時に無駄なパン・チルト動作を行うことなく短時間でカメラを自動追尾状態に遷移させることができるカメラの初期位置設定方法、カメラ及びカメラシステムを提供する。本発明の一態様では、カメラのリセットを受け付けると、パン・チルト機構のパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、一旦、パン・チルト機構をパン基準位置及びチルト基準位置に移動させる。その後、パンモータ及びチルトモータを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれパン初期位置及びチルト初期位置に向けて移動させる。上記のパン・チルト機構のパン・チルト初期位置への移動を利用して、自動追尾用の被写体の検出を行い、被写体が検出されると、その後、自動追尾状態に遷移させる。
2016038969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、
前記カメラのリセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、
前記パンモータ及び前記チルトモータの駆動中に前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達すると、前記パンモータ及び前記チルトモータを前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させるステップと、
前記第１のパン位置から前記第２のパン位置及び前記第１のチルト位置から前記第２のチルト位置への前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第２の移動中に前記被写体が検出されると、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
を含むカメラの初期位置設定方法。
【請求項２】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、
前記カメラのリセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、
前記リセットを受け付けてから前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの前記パン・チルト機構の第１の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体が検出されると、前記パン・チルト機構を前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に移動させた後、前記被写体が検出された位置に基づいて前記パン・チルト機構を移動させ、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
を含むカメラの初期位置設定方法。
【請求項３】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、
前記カメラのリセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、
前記リセットを受け付けてから前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの前記パン・チルト機構の第１の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体が検出されると、前記パン・チルト機構を前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に移動させた後、前記被写体が検出された位置に基づいて前記パン・チルト機構を移動させ、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体が検出されないとき、前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達した後、前記パンモータ及び前記チルトモータを前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させるステップと、
前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体が検出されないとき、前記第１のパン位置から前記第２のパン位置及び前記第１のチルト位置から前記第２のチルト位置への前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第２の移動中に前記被写体が検出されると、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
を含むカメラの初期位置設定方法。
【請求項４】
前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記被写体が検出されないときは、前記パン・チルト機構を前記第２のパン位置及び前記第２のチルト位置に停止させる請求項１又は３に記載のカメラの初期位置設定方法。
【請求項５】
前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記被写体が検出されないときは、前記パン・チルト機構を前記第２のパン位置及び前記第２のチルト位置に移動させた後、前記パンモータのみを引き続き前記第２の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構を前記第２のパン位置から第３のパン位置に向けて移動させ、前記第２のパン位置から前記第３のパン位置への前記パン・チルト機構の第３の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第３の移動中に前記被写体が検出されると、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
を含む請求項１又は３に記載のカメラの初期位置設定方法。
【請求項６】
前記パン・チルト機構の第３の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記被写体が検出されないときは、前記パン・チルト機構を前記第３のパン位置に移動させた後、前記チルトモータを回転させて前記パン・チルト機構を前記第２のチルト位置から第３のチルト位置に変化させ、前記パンモータを前記第１の回転方向に回転させて前記パン・チルト機構を前記第３のパン位置から前記第１のパン位置に向けて移動させ、前記第３のパン位置から前記第１のパン位置及び前記第２のチルト位置から前記第３のチルト位置への前記パン・チルト機構の第４の移動中に、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記被写体を検出するステップと、
前記パン・チルト機構の前記第４の移動中に前記被写体が検出されると、その後、前記被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、前記被写体を自動追尾させるステップと、
を含む請求項５に記載のカメラの初期位置設定方法。
【請求項７】
前記自動追尾用の被写体は人物の顔であり、前記自動追尾用の被写体を検出するステップは、前記カメラにより撮像された画像内から人物の顔を検出する請求項１から６のいずれか１項に記載のカメラの初期位置設定方法。
【請求項８】
前記自動追尾用の被写体は動体であり、前記自動追尾用の被写体を検出するステップは、前記カメラにより連続して撮像された画像から動体を検出する請求項１から６のいずれか１項に記載のカメラの初期位置設定方法。
【請求項９】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、
前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、
リセットを受け付ける入力部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記撮像部を動作させて前記撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を制御して前記撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、
前記被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいて前記パン・チルト機構を制御し、前記被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、
前記第１の制御部は、前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達すると、前記パンモータ及び前記チルトモータをそれぞれ前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させ、前記第１のパン位置から前記第２のパン位置及び前記第１のチルト位置から前記第２のチルト位置への前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記第２の制御部による自動追尾に切り替えるカメラ。
【請求項１０】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、
前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、
リセットを受け付ける入力部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記撮像部を動作させて前記撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を制御して前記撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、
前記被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいて前記パン・チルト機構を制御し、前記被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、
前記第１の制御部は、前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの前記パン・チルト機構の第１の移動中に、前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記パン・チルト機構を前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に移動させた後、前記被写体が検出された位置に基づいて前記パン・チルト機構を移動させ、その後、前記第２の制御部による自動追尾に切り替えるカメラ。
【請求項１１】
撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、
前記撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、
リセットを受け付ける入力部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記撮像部を動作させて前記撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、
前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を制御して前記撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、
前記被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいて前記パン・チルト機構を制御し、前記被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、
前記第１の制御部は、前記入力部により前記リセットを受け付けると、前記パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの前記パン・チルト機構の第１の移動中に、前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記パン・チルト機構を前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に移動させた後、前記被写体が検出された位置に基づいて前記パン・チルト機構を移動させ、その後、前記第２の制御部による自動追尾に切り替え、前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体検出部により前記被写体を検出されないと、前記パン・チルト機構を前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に移動させた後、前記パンモータ及び前記チルトモータをそれぞれ前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、前記パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させ、前記第１のパン位置から前記第２のパン位置及び前記第１のチルト位置から前記第２のチルト位置への前記パン・チルト機構の第２の移動中に、前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記第２の制御部による自動追尾に切り替えるカメラ。
【請求項１２】
前記パンモータ及び前記チルトモータは、それぞれ第１のステッピングモータ及び第２のステッピングモータであり、
前記第１のステッピングモータに印加する前記第１の回転方向のパルス信号及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第１のカウンタを有し、前記第１のカウンタのカウント値に基づいて前記パン・チルト機構のパン方向の位置を検出するパン位置検出部と、
前記第２のステッピングモータに印加する前記第１の回転方向のパルス信号及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第２のカウンタを有し、前記第２のカウンタのカウント値に基づいて前記パン・チルト機構のチルト方向の位置を検出するチルト位置検出部と、を備え、
前記パン位置検出部は、前記パン・チルト機構が前記第１のパン位置に達すると、前記第１のカウンタのカウント値を、予め設定した第１の基準値になる値にプリセットし、
前記チルト位置検出部は、前記パン・チルト機構が前記第１のチルト位置に達すると、前記第２のカウンタのカウント値を、予め設定した第２の基準値にプリセットする請求項９から１１のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項１３】
前記パンモータ及び前記チルトモータは、それぞれ第１のステッピングモータ及び第２のステッピングモータであり、
前記第１のステッピングモータに印加する前記第１の回転方向のパルス信号及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第１のカウンタを有し、前記第１のカウンタのカウント値に基づいて前記パン・チルト機構のパン方向の位置を検出するパン位置検出部と、
前記第２のステッピングモータに印加する前記第１の回転方向のパルス信号及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第２のカウンタを有し、前記第２のカウンタのカウント値に基づいて前記パン・チルト機構のチルト方向の位置を検出するチルト位置検出部と、
前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記被写体を検出してから前記第１のパン位置及び前記第１のチルト位置に達するまでの前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタのカウント値の変化量をそれぞれ記憶する変化量記憶部と、を備え、
前記パン位置検出部は、前記パン・チルト機構が前記第１のパン位置に達すると、前記第１のカウンタのカウント値を予め設定した第１の基準値にプリセットし、前記チルト位置検出部は、前記パン・チルト機構が前記第１のチルト位置に達すると、前記第２のカウンタのカウント値を予め設定した第２の基準値にプリセットし、
前記第１の制御部は、前記パン・チルト機構の前記第１の移動中に前記被写体検出部が前記被写体を検出すると、前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタがプリセットされた後、前記変化量記憶部に記憶された前記変化量に対応するパルス数のパルス信号を、前記パンモータ及び前記チルトモータに印加し、前記パン・チルト機構を前記被写体が検出された位置に移動させる請求項１０又は１１に記載のカメラ。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか１項に記載のカメラと、
前記カメラと無線又は有線により接続され、該カメラを遠隔操作する遠隔操作装置であって、前記カメラからライブビュー画像を取得するライブビュー画像取得部と、前記ライブビュー画像取得部により取得したライブビュー画像を表示する表示部と、前記パン・チルト機構を手動で操作する操作部と、前記操作部による手動操作に基づいて前記パン・チルト機構のパンモータ及びチルトモータにモータ駆動指令を出力するモータ駆動指令出力部と、前記カメラに静止画又は動画の撮像指令を出力する撮像指示部と、を備えた遠隔操作装置と、
を備えるカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラの初期位置設定方法、カメラ及びカメラシステムに係り、特に追尾対象となる被写体を自動追尾する際に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写界をマトリクス状の複数の測光領域に分割して測光し、被写界の輝度に関する複数の測光情報を出力する測光手段と、測光情報に基づいて被写界内に存在する主要被写体とその大きさを検出する被写体検出手段と、被写体検出手段の検出結果に基づいて被写体追尾用の追尾枠の初期値を設定する追尾枠設定手段と、追尾枠設定手段により設定された追尾枠内に属する測光領域の測光情報、および測光情報の全体に基づいて、主要被写体を被写界内において追尾する被写体追尾手段とを備える被写体追尾装置が提案されている（特許文献１）。【０００３】
この被写体追尾装置によれば、被写体追尾に使用される追尾枠の初期設定を撮影者の手を煩わせることなく行うことが可能である。【０００４】
また、撮像部と着脱可能に構成された通信装置であって、ネットワーク経由の操作コマンドに従って動作するリモート操作モード動作手段と、通信装置自体の自律的な処理結果に従って動作する自律モード動作手段と、リモート操作モード動作と自律モード動作とを切替える動作モード切替手段とを備えるものが提案されている（特許文献２）。【０００５】
また、特許文献２には、撮像された画像から顔を検出し、検出した顔の数が所定数に達した場合、もしくは事前設定した個人の顔が検出された場合（個人識別された場合）、リモート操作モードから自律モードに切り替え、追尾を開始する記載がある。【０００６】
更に、特許文献２には、パン・チルト機構（雲台機能）を備えたクレードルにカメラが着脱される記載があり、クレードル設定データにしたがって雲台位置をホームポジションに初期化する記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−９２２４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の被写体追尾に使用される追尾枠の初期設定を測光結果に基づいて自動的に設定する技術は、追尾対象となる被写体が画角内に存在していることが前提であり、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構を備えたパン・チルトカメラには適用できない。尚、特許文献１には、パン・チルトカメラに関する記載はない。【０００９】
一方、特許文献２に記載の装置は、複数の顔が見つかっても、どの顔を追尾してよいのか分からないため、確実性に欠ける。また、個人認証の場合、カメラに顔データを事前に登録しておく必要があり、煩雑であるという問題がある。更に、特許文献２には、雲台位置をホームポジションに初期化する記載があるものの、初期化の動作を利用した被写体の追尾に関する記載はない。【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被写体の自動追尾が可能なカメラにおいて、カメラのリセット時に無駄なパン・チルト動作を行うことなく短時間でカメラを自動追尾状態に遷移させることができるカメラの初期位置設定方法、カメラ及びカメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために一の態様に係る発明は、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、カメラのリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、パンモータ及びチルトモータの駆動中にパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達すると、パンモータ及びチルトモータを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させるステップと、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の第２の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第２の移動中に被写体が検出されると、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、を含んでいる。【００１２】
上記カメラは、リセットを受け付けると、パン・チルト機構のパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、一旦、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させる。また、リセットは、電源の投入時のパワーオンリセットと、電源が入っている状態でのリセットボタン等の操作によるリセットのうちの少なくとも一方のリセットを含む。【００１３】
パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達することにより、カメラは、パン・チルト機構の現在位置が第１のパン位置及び第１のチルト位置であることが分かる。その後、パンモータ及びチルトモータを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させる。尚、第２のパン位置及び第２のチルト位置は、パン・チルト機構を自動追尾させない場合のパン・チルト機構の初期位置である。【００１４】
本発明の一の態様によれば、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の移動（第２の移動）を利用して、カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体の検出を行い、第２の移動中に被写体が検出されると、その後、検出した被写体を自動追尾させるようにしている。これにより、第２の移動中に被写体が検出されれば、その時点から自動追尾状態に遷移することができ、通常、初期位置への移動後に行われる被写体を検出するためのパン・チルト動作を省略することができ、無駄なパン・チルト動作を行うことなく短時間でカメラを自動追尾状態に遷移させることができる。【００１５】
他の態様に係る発明は、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、カメラのリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、リセットを受け付けてからパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の第１の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体が検出されると、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置に基づいてパン・チルト機構を移動させ、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、を含んでいる。【００１６】
上記カメラは、リセットを受け付けると、パン・チルト機構のパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、一旦、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させる。【００１７】
本発明の他の態様によれば、リセットを受け付けてからパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の移動（第１の移動）を利用して、カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体の検出を行い、第１の移動中に被写体が検出されると、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置にパン・チルト機構を移動させ、その後、検出した被写体を自動追尾させるようにしている。これにより、第１の移動中に被写体が検出されれば、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置にパン・チルト機構を移動させて自動追尾状態に遷移させることができ、通常、初期位置への移動後に行われる被写体を検出するためのパン・チルト動作を省略することができる。尚、第１の移動中に被写体が検出された場合、被写体を検出したときのパン・チルト機構のパン位置及びチルト位置と、第１のパン位置及び第１のチルト位置との相対的な位置関係（パン方向及びチルト方向の移動量）は検知することができるため、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置にパン・チルト機構を移動させることができる。【００１８】
更に他の態様に係る発明は、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構とを備えたカメラの初期位置設定方法であって、カメラのリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させるステップと、リセットを受け付けてからパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の第１の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体が検出されると、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置に基づいてパン・チルト機構を移動させ、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体が検出されないとき、パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達した後、パンモータ及びチルトモータを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させるステップと、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体が検出されないとき、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の第２の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第２の移動中に被写体が検出されると、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、を含んでいる。【００１９】
本発明の更に他の態様によれば、リセットを受け付けてからパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の移動（第１の移動）と、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の移動（第２の移動）とを利用して被写体の検出を行い、第１の移動中に被写体が検出されれば、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置にパン・チルト機構を移動させて自動追尾状態に遷移させ、第１の移動中に被写体が検出されず、第２の移動中に被写体が検出されれば、その時点から自動追尾状態に遷移させることができる。尚、第１の移動及び第２の移動は、リセットを受け付けた後にパン・チルト機構を初期位置に移動させるために必要な移動である。【００２０】
本発明の更に他の態様に係るカメラの初期位置設定方法において、パン・チルト機構の第２の移動中に、被写体が検出されないときは、パン・チルト機構を第２のパン位置及び第２のチルト位置に停止させることが好ましい。通常、第２のパン位置及び第２のチルト位置は、リセット後にパン・チルト機構を待機させる位置だからである。【００２１】
本発明の更に他の態様に係るカメラの初期位置設定方法において、パン・チルト機構の第２の移動中に、被写体が検出されないときは、パン・チルト機構を第２のパン位置及び第２のチルト位置に移動させた後、パンモータのみを引き続き第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構を第２のパン位置から第３のパン位置に向けて移動させ、第２のパン位置から第３のパン位置へのパン・チルト機構の第３の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第３の移動中に被写体が検出されると、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、を含むことが好ましい。【００２２】
第２の移動中に被写体を検出することができなかったため、第２の移動経路とほぼ同じ移動経路に沿って被写体の検出を行うことよりも、パンモータのみを引き続き第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構を第２のパン位置から第３のパン位置に向けて移動させた方が被写体を検出できる可能性が高い。そして、第２のパン位置から第３のパン位置へのパン・チルト機構の移動（第３の移動）中に被写体が検出されれば、その時点から自動追尾状態に遷移させることができる。【００２３】
本発明の更に他の態様に係るカメラの初期位置設定方法において、パン・チルト機構の第３の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて被写体が検出されないときは、パン・チルト機構を第３のパン位置に移動させた後、チルトモータを回転させてパン・チルト機構を第２のチルト位置から第３のチルト位置に変化させ、パンモータを第１の回転方向に回転させてパン・チルト機構を第３のパン位置から第１のパン位置に向けて移動させ、第３のパン位置から第１のパン位置及び第２のチルト位置から第３のチルト位置へのパン・チルト機構の第４の移動中に、カメラにより撮像された画像に基づいて被写体を検出するステップと、パン・チルト機構の第４の移動中に被写体が検出されると、その後、被写体の検出及び検出結果に基づくパン・チルト機構の駆動を繰り返し実行し、被写体を自動追尾させるステップと、を含むことが好ましい。【００２４】
パン・チルト機構の第２の移動及び第３の移動中に被写体を検出することができなかったため、第２の移動及び第３の移動とは異なる第４の移動の移動経路に沿ってパン・チルト機構を移動させ、第４の移動中に被写体が検出されれば、その時点から自動追尾状態に遷移させるようにしている。【００２５】
本発明の更に他の態様に係るカメラの初期位置設定方法において、自動追尾用の被写体は人物の顔であり、自動追尾用の被写体を検出するステップは、カメラにより撮像された画像内から人物の顔を検出する。【００２６】
本発明の更に他の態様に係るカメラの初期位置設定方法において、自動追尾用の被写体は動体であり、自動追尾用の被写体を検出するステップは、カメラにより連続して撮像された画像から動体を検出する。【００２７】
本発明の更に他の態様に係るカメラは、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、リセットを受け付ける入力部と、入力部によりリセットを受け付けると、撮像部を動作させて撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を制御して撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいてパン・チルト機構を制御し、被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、第１の制御部は、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達すると、パンモータ及びチルトモータをそれぞれ第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させ、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の第２の移動中に、被写体検出部が被写体を検出すると、第２の制御部による自動追尾に切り替える。【００２８】
本発明の更に他の態様に係るカメラは、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、リセットを受け付ける入力部と、入力部によりリセットを受け付けると、撮像部を動作させて撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を制御して撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいてパン・チルト機構を制御し、被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、第１の制御部は、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の第１の移動中に、被写体検出部が被写体を検出すると、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置に基づいてパン・チルト機構を移動させ、その後、第２の制御部による自動追尾に切り替える。【００２９】
本発明の更に他の態様に係るカメラは、撮像レンズ及び撮像素子を含む撮像部と、撮像部をカメラ本体に対して水平方向及び垂直方向に回動させるパン・チルト機構と、リセットを受け付ける入力部と、入力部によりリセットを受け付けると、撮像部を動作させて撮像部から画像を連続して取得する画像取得部と、画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を制御して撮像部を初期位置に移動させる第１の制御部と、被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいてパン・チルト機構を制御し、被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を備え、第１の制御部は、入力部によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構を駆動するパンモータ及びチルトモータをそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させ、パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構の第１の移動中に、被写体検出部が被写体を検出すると、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体が検出された位置に基づいてパン・チルト機構を移動させ、その後、第２の制御部による自動追尾に切り替え、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体検出部により被写体を検出されないと、パン・チルト機構を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、パンモータ及びチルトモータをそれぞれ第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構をそれぞれ第２のパン位置及び第２のチルト位置に向けて移動させ、第１のパン位置から第２のパン位置及び第１のチルト位置から第２のチルト位置へのパン・チルト機構の第２の移動中に、被写体検出部が被写体を検出すると、第２の制御部による自動追尾に切り替える。【００３０】
本発明の更に他の態様に係るカメラにおいて、パンモータ及びチルトモータは、それぞれ第１のステッピングモータ及び第２のステッピングモータであり、第１のステッピングモータに印加する第１の回転方向のパルス信号及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第１のカウンタを有し、第１のカウンタのカウント値に基づいてパン・チルト機構のパン方向の位置を検出するパン位置検出部と、第２のステッピングモータに印加する第１の回転方向のパルス信号及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第２のカウンタを有し、第２のカウンタのカウント値に基づいてパン・チルト機構のチルト方向の位置を検出するチルト位置検出部と、を備え、パン位置検出部は、パン・チルト機構が第１のパン位置に達すると、第１のカウンタのカウント値を予め設定した第１の基準値にプリセットし、チルト位置検出部は、パン・チルト機構が第１のチルト位置に達すると、第２のカウンタのカウント値を予め設定した第２の基準値にプリセットする。【００３１】
第１のカウンタ及び第２のカウンタは、パンモータ及びチルトモータに対応する第１、第２のステッピングモータに印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、パン・チルト機構のパン位置及びチルト位置を検出するものであるが、リセットを受け付けると、各部の動作状態を初期状態に戻す処理が行われ、第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値も初期状態に戻す。そのため、第１のカウンタを有するパン位置検出部は、パン・チルト機構が第１のパン位置に達すると、第１のカウンタのカウント値を予め設定した第１の基準値にプリセットし、第２のカウンタを有するチルト位置検出部は、パン・チルト機構が第１のチルト位置に達すると、第２のカウンタのカウント値を予め設定した第２の基準値にプリセットする。上記のようにしてプリセットされた後の第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値は、パン・チルト機構の現在のパン位置及びチルト位置に対応するものとなる。【００３２】
本発明の更に他の態様に係るカメラにおいて、パンモータ及びチルトモータは、それぞれ第１のステッピングモータ及び第２のステッピングモータであり、第１のステッピングモータに印加する第１の回転方向のパルス信号及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第１のカウンタを有し、第１のカウンタのカウント値に基づいてパン・チルト機構のパン方向の位置を検出するパン位置検出部と、第２のステッピングモータに印加する第１の回転方向のパルス信号及び第１の回転方向とは逆の第２の回転方向のパルス信号のパルス数をアップダウンカウントする第２のカウンタを有し、第２のカウンタのカウント値に基づいてパン・チルト機構のチルト方向の位置を検出するチルト位置検出部と、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体検出部が被写体を検出すると、被写体を検出してから第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値の変化量をそれぞれ記憶する変化量記憶部と、を備え、パン位置検出部は、パン・チルト機構が第１のパン位置に達すると、第１のカウンタのカウント値を予め設定した第１の基準値にプリセットし、チルト位置検出部は、パン・チルト機構が第１のチルト位置に達すると、第２のカウンタのカウント値を予め設定した第２の基準値にプリセットし、第１の制御部は、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体検出部が被写体を検出すると、第１のカウンタ及び第２のカウンタがプリセットされた後、変化量記憶部に記憶された変化量に対応するパルス数のパルス信号を、パンモータ及びチルトモータに印加し、パン・チルト機構を被写体が検出された位置に移動させることが好ましい。【００３３】
変化量記憶部は、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体検出部が被写体を検出すると、被写体を検出してから第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値の変化量をそれぞれ記憶する。即ち、変化量記憶部は、パン・チルト機構の第１の移動中に被写体を検出してから第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構のパン方向及びチルト方向の移動量が記憶されることになる。そして、パン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達し、第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値がそれぞれ第１の基準値及び第２の基準値にプリセットされると、パン・チルト機構の位置制御が可能となり、変化量記憶部に記憶された変化量に対応するパルス数のパルス信号を、パンモータ及びチルトモータに印加し、パン・チルト機構を被写体が検出された位置に移動させるようにしている。【００３４】
本発明の更に他の態様に係るカメラシステムは、前述したカメラと、カメラと無線又は有線により接続され、カメラを遠隔操作する遠隔操作装置であって、カメラからライブビュー画像を取得するライブビュー画像取得部と、ライブビュー画像取得部により取得したライブビュー画像を表示する表示部と、パン・チルト機構を手動で操作する操作部と、操作部による手動操作に基づいてパン・チルト機構のパンモータ及びチルトモータにモータ駆動指令を出力するモータ駆動指令出力部と、カメラに静止画又は動画の撮像指令を出力する撮像指示部と、を備えた遠隔操作装置と、を備える。【００３５】
本発明の更に他の態様によれば、表示部に表示されたライブビュー画像を見ながらカメラを遠隔操作（パン・チルト機構の手動操作及び撮像指示等）することができ、特にカメラが自動追尾状態に遷移している場合には、パン・チルト機構を手動操作することなく、直ちに撮像指示を行うことができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、カメラのリセットを受け付け、パン・チルト機構を初期位置に移動させる場合に、初期位置への移動を利用して自動追尾用の被写体の検出を開始し、被写体が検出されると、カメラを自動追尾状態に遷移させるようにしたため、無駄なパン・チルト動作を行うことなく短時間でカメラを自動追尾状態に遷移させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本発明に係るパン・チルトカメラシステムの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示したパン・チルトカメラの内部構成の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は図１に示したスマートフォンの構成を示すブロック図である。
【図４】図４はパン・チルトカメラのパン制御及びチルト制御が可能な可動範囲等を示す図である。
【図５】図５はパン・チルトカメラのリセット時にパン・チルトカメラがパン初期位置及びチルト初期位置に移動するようにパン制御及びチルト制御される様子を示す図である。
【図６】図６はパン・チルトカメラのリセット時にパン・チルトカメラがパン初期位置及びチルト初期位置に移動するようにパン制御及びチルト制御される様子を示す他の図である。
【図７】図７は角度検出部とその周辺部の構成を示す図である。
【図８】図８は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第１の実施形態を示すフローチャートの一部である。
【図９】図９は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第１の実施形態を示すフローチャートの他の部分である。
【図１０】図１０はパン・チルト機構のパン位置及びチルト位置を示すグラフであり、パン・チルト機構が第１象限内の位置に存在している状態で電源ＯＮされたときのパン・チルト機構の移動経路の一例を示す図である。
【図１１】図１１は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第２の実施形態を説明するために用いた図である。
【図１２】図１２は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第２の実施形態を説明するために用いた他の図である。
【図１３】図１３は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態を説明するために用いた図である。
【図１４】図１４は本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態の変形例を説明するために用いた図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面に従って本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法、パン・チルトカメラ及びパン・チルトカメラシステムの実施の形態について説明する。
【００３９】
＜パン・チルトカメラシステム＞
図１は本発明に係るパン・チルトカメラシステムの外観を示す斜視図である。
【００４０】
図１に示すパン・チルトカメラシステムは、パン・チルトカメラ１０と、遠隔操作装置（本例ではスマートフォン）１００とから構成されている。
【００４１】
［パン・チルトカメラ］
図１に示すパン・チルトカメラ１０は、主としてカメラ本体１２と、台座１４と、台座１４に固定されるとともに、撮像部２０を回動自在に保持する保持部１６と、撮像部２０を覆うドームカバー１８とを有している。
【００４２】
台座１４は、カメラ本体１２の垂直方向Ｚの軸を中心に回転自在に配設され、パン駆動部３４（図２）により垂直方向Ｚの軸を中心にして回転する。
【００４３】
保持部１６は、水平方向Ｘの軸と同軸上に設けられたギア１６Ａを有し、チルト駆動部３６（図２）からギア１６Ａを介して駆動力が伝達されることにより、撮像部２０を上下方向に回動（チルト動作）させる。
【００４４】
ドームカバー１８は、防塵及び防滴用のカバーであり、撮像部２０の光軸方向Ｌにかかわらず、撮像部２０の光学性能が変化しないように、水平方向Ｘの軸と垂直方向Ｚの軸との交点を、曲率中心とする一定肉厚の球殻形状であることが好ましい。
【００４５】
また、カメラ本体１２の背面には、図示しない三脚取付部（三脚ねじ穴等）を設けることが好ましい。
【００４６】
パン・チルトカメラ１０には、撮像開始を指示する撮像開始ボタン１９、電源スイッチ、リセットボタン（図示せず）、無線通信部５０（図２）等が設けられており、パン・チルトカメラ１０は、無線通信部５０を介してスマートフォン１００との間で無線通信を行い、スマートフォン１００から各種の操作用の指令信号を受信し、また、撮像したライブビュー画像を示す画像データ等をスマートフォン１００に送信する。
【００４７】
図２はパン・チルトカメラ１０の内部構成の実施形態を示すブロック図である。
【００４８】
このパン・チルトカメラ１０は、静止画及び動画を撮像することができるものであり、大別して撮像部２０と、パン・チルト装置３０と、制御部４０と、無線通信部５０とを備えている。
【００４９】
撮像部２０は、撮像レンズ２２及び撮像素子２４等を有している。撮像レンズ２２は、単焦点レンズ又はズームレンズにより構成され、被写体像を撮像素子２４の撮像面上に結像させる。尚、撮像レンズ２２に含まれるフォーカスレンズ、変倍レンズ（ズームレンズの場合）及び絞り２３は、それぞれレンズ駆動部２６により駆動される。
【００５０】
本例の撮像素子２４は、画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の原色フィルタが所定のパターンで配列（ベイヤ配列、ＧストライプＲ／Ｇ完全市松、Ｘ−Ｔｒａｎｓ（登録商標）配列、ハニカム配列等）されたカラー撮像素子であり、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサにより構成されている。尚、ＣＭＯＳ型イメージセンサに限らず、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサでもよい。
【００５１】
撮像素子２４は、垂直ドライバ及び水平ドライバ等を有するＣＭＯＳドライバ２８、及びタイミングジェネレータ（ＴＧ）２９により駆動され、撮像素子２４からは、被写体光の入射光量に応じた画素信号（画素毎に蓄積された信号電荷に対応するデジタル信号）が読み出される。
【００５２】
パン・チルト装置３０は、図１に示したように撮像部２０をカメラ本体１２に対して水平方向（パン方向）に回転されるパン機構、及び垂直方向（チルト方向）に回動させるチルト機構（以下、「パン・チルト機構」と称す）３２、パン駆動部３４、及びチルト駆動部３６等を備えている。パン・チルト機構３２は、パン方向の基準位置を検出するホームポジションセンサ（例えば、近接スイッチ）、チルト方向の基準位置を検出するホームポジションセンサを有している。
【００５３】
パン駆動部３４及びチルト駆動部３６は、それぞれ第１のステッピングモータ及び第２のステッピングモータからなるパンモータ及びチルトモータと、これらのモータをそれぞれ駆動するドライバを有し、パン・チルト機構３２に駆動力を出力し、パン・チルト機構３２を駆動する。
【００５４】
制御部４０は、主として信号処理部４１、撮像制御部４２、レンズ制御部４３、パン・チルト制御部４４、カメラワーク制御部４６、及び角度検出部４８を備えている。
【００５５】
信号処理部４１は、撮像部２０から入力するデジタルの画像信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、デモザイク処理（デモザイキング処理）、ＲＧＢ／ＹＣ変換処理等の信号処理を行う。ここで、デモザイク処理とは、単板式のカラー撮像素子のカラーフィルタ配列に対応したモザイク画像から画素毎に全ての色情報を算出する処理であり、同時化処理ともいう。例えば、ＲＧＢ３色のカラーフィルタからなる撮像素子の場合、ＲＧＢからなるモザイク画像から画素毎にＲＧＢ全ての色情報を算出する処理である。また、ＲＧＢ／ＹＣ変換処理は、デモザイク処理されたＲＧＢ画像データから輝度データＹと、色差データＣｂ，Ｃｒとを生成する処理である。
【００５６】
撮像制御部４２は、ＣＭＯＳドライバ２８、ＴＧ２９を介して撮像素子２４の画素毎のキャパシタに蓄積された電荷の排出、又はキャパシタに蓄積された電荷に対応する信号の読出し等を指令する部分であり、静止画又は動画の撮像制御を行う。
【００５７】
レンズ制御部４３は、レンズ駆動部２６を介して撮像レンズ２２に含まれるフォーカスレンズ、変倍レンズ、及び絞り２３を制御する部分であり、フォーカスレンズを合焦位置に移動させるオートフォーカス（ＡＦ）制御等を行う。ＡＦ制御は、ＡＦエリアに対応するデジタル信号の高周波成分の絶対値を積算し、この積算した値（ＡＦ評価値）が最大となる合焦位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動させることにより行う。
【００５８】
パン・チルト制御部４４は、パン・チルト装置３０を制御する部分であり、スマートフォン１００から無線通信部５０及びカメラワーク制御部４６（モータ駆動指令入力部）を介して入力したモータ駆動指令を、パン・チルト機構３２のパン駆動部３４及びチルト駆動部３６に出力する。
【００５９】
カメラワーク制御部４６は、所望の静止画又は動画の撮像を実現するためにレンズ制御部４３及びパン・チルト制御部４４を制御する指令信号を出力する。
【００６０】
角度検出部４８は、パン位置検出部及びチルト位置検出部に相当し、パン・チルト機構３２のパン角度（パン位置）及びチルト角度（チルト位置）をそれぞれ検出する部分である。尚、角度検出部４８の詳細については後述する。
【００６１】
無線通信部５０は、図１に示したスマートフォン１００等との間で無線通信を行う部分であり、アクセスポイント（例えば、スマートフォン１００やルータ）との間で無線ＬＡＮ(Local Area Network)を構成し、無線通信によりスマートフォン１００から各種の操作用の指示入力を受信するとともに、角度検出部４８により検出されたパン角度及びチルト角度を示す情報をスマートフォン１００に送信する。また、無線通信部５０は、撮像部２０により動画撮像され、信号処理部４１により処理された画像（ライブビュー画像）をスマートフォン１００に送信し、更に撮像部２０により本撮像された静止画又は動画をスマートフォン１００に送信することができる。これにより、本撮像された静止画又は動画をスマートフォン１００の内部又は外付け記録媒体（記録部）に記録したり、ライブビュー画像をスマートフォン１００の表示パネル１２１に表示させることができる。
【００６２】
操作部６０（入力部）は、カメラ本体１２に設けられた撮像開始ボタン１９（図１）、電源スイッチ、リセットボタン等を含み、スマートフォン１００からの操作用の指示入力と同様の操作用の指示入力を行うことができる。
【００６３】
表示部６１は、ライブビュー画像、再生画像等を表示する表示部として機能するとともに、操作部６０と協働してメニュー画面の表示、各種のパラメータを設定・入力するためのユーザインターフェース部（ＵＩ部）として機能する。
【００６４】
メモリ６２は、撮像された動画を一時的に格納する記憶領域、各種の演算処理等を行う作業用領域となるＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）や、撮像用のプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）、撮像された動画を記録するフラッシュＲＯＭ等の記録部を含む。
【００６５】
また、制御部４０は、操作部６０によりリセット（電源スイッチのＯＮによるパワーオンリセット、又はリセットボタンの操作によるリセット）を受け付けると、撮像制御部４２を介して撮像部２０を動作させて撮像部２０から画像を連続して取得する画像取得部と、画像取得部が取得した画像に基づいて自動追尾用の被写体を検出する被写体検出部と、操作部６０によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構３２を制御して撮像部２０を初期位置に移動させる第１の制御部と、被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいてパン・チルト機構３２を制御し、被写体を自動追尾させる第２の制御部と、を含む。
【００６６】
被写体検出部は、自動追尾用の被写体が人物の顔の場合、画像取得部が連続して取得した画像に基づいて撮像された画像内から人物の顔を検出し、又は自動追尾用の被写体が動体の場合、画像取得部が連続して取得した画像に基づいて動体を検出する。
【００６７】
被写体検出部は、人物の顔を検出する場合、人物の顔の特徴を顔辞書として予め登録しておき、撮像された画像から位置や大きさを変えながら切り出した画像と、顔辞書とを比較しながら顔を認識（検出）する。尚、被写体検出部が人物の顔を検出する場合、撮像部２０の絞り２３を小絞りにし、パンフォーカス気味にして顔を検出しやすくすることが好ましい。
【００６８】
また、被写体検出部は、動体を検出する場合、連続して撮像された時系列の２枚の画像の差分をとった差分画像を検出し、差分画像の重心位置を動体の位置として検出する。尚、撮像部２０がパン・チルト機構３２により移動する場合、時系列の画像間の背景も移動することになるが、この場合には、時系列の画像間の背景が一致するように画像をシフトさせ、シフト後の画像間の差分画像をとることにより、撮像部２０の移動にかかわらず、実空間内を移動する動体を検出することができる。
【００６９】
制御部４０に含まれる第１の制御部は、操作部６０によりリセットを受け付けると、パン・チルト機構３２を制御して撮像部２０を初期位置に移動させるものであり、その詳細については後述する。
【００７０】
また、制御部４０に含まれる第２の制御部は、自動追尾状態の場合、被写体検出部により検出した被写体の画像中の位置に基づいて、被写体が撮像される画像の中心に位置するようにパン・チルト機構３２のパン動作及びチルト動作を制御する自動追尾制御部である。
【００７１】
［遠隔操作装置］
次に、スマートフォン１００について説明する。
【００７２】
図１に示したように本例では、汎用のスマートフォンに遠隔操作用のプログラムがインストールされたスマートフォン１００が、遠隔操作装置として機能する。
【００７３】
図３は、図１に示したスマートフォン１００の構成を示すブロック図である。
【００７４】
図３に示すようにスマートフォン１００は、スマートフォン１００の主たる構成要素として、無線通信部１１０と、表示入力部（タッチパネル）１２０と、通話部１３０と、操作部１４０と、カメラ部１４１と、記憶部１５０と、外部入出力部１６０と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信部１７０と、モーションセンサ部１８０と、電源部１９０と、主制御部１０１とを備える。また、スマートフォン１００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【００７５】
無線通信部１１０は、主制御部１０１の指示に従って、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。本例では、スマートフォン１００の無線通信部１１０（ライブビュー画像取得部）は、ステーション（例えば、パン・チルトカメラ１０）、アクセスポイント（例えば、ルータ）との間で無線ＬＡＮを構成し、パン・チルトカメラ１０に各種の操作用の指示入力を送信したり、パン・チルトカメラ１０からライブビュー画像、記録用の静止画、動画等を受信する。
【００７６】
タッチパネル１２０は、主制御部１０１の制御により、ライブビュー画像や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達すると共に、表示した情報に対するユーザ操作を検出するもので、表示パネル１２１（表示部）と、操作パネル１２２（操作部）とを備える。３Ｄ画像を鑑賞する場合には、表示パネル１２１は、３Ｄ表示パネルであることが好ましい。
【００７７】
表示パネル１２１は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)などを表示デバイスとして用いたものである。
【００７８】
操作パネル１２２は、表示パネル１２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部１０１に出力する。次いで、主制御部１０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル１２１上の操作位置（座標）を検出する。
【００７９】
図１に示すように、スマートフォン１００の表示パネル１２１と操作パネル１２２とは一体となってタッチパネル１２０を構成しているが、操作パネル１２２が表示パネル１２１を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル１２２は、表示パネル１２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル１２２は、表示パネル１２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル１２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【００８０】
尚、表示領域の大きさと表示パネル１２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要はない。また、操作パネル１２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体１０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル１２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【００８１】
通話部１３０は、スピーカ１３１やマイクロホン１３２を備え、マイクロホン１３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部１０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部１０１に出力したり、無線通信部１１０あるいは外部入出力部１６０により受信された音声データを復号してスピーカ１３１から出力するものである。また、図１に示すように、例えば、スピーカ１３１及びマイクロホン１３２をタッチパネル１２０が設けられた面と同じ面に搭載することができる。
【００８２】
操作部１４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、操作部１４０は、スマートフォン１００の筐体１０２の表示部の下部、下側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【００８３】
記憶部１５０は、主制御部１０１の制御プログラムや制御データ、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部１５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部１５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部１５２により構成される。尚、記憶部１５０を構成するそれぞれの内部記憶部１５１と外部記憶部１５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、Micro SD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【００８４】
外部入出力部１６０は、スマートフォン１００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、IEEE1394など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【００８５】
スマートフォン１００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）やＳＩＭ(Subscriber Identity Module Card)／ＵＩＭ(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるPDA、有／無線接続されるイヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン１００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン１００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【００８６】
ＧＰＳ受信部１７０は、主制御部１０１の指示に従って、GPS衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン１００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部１７０は、無線通信部１１０や外部入出力部１６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できるときには、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【００８７】
モーションセンサ部１８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部１０１の指示に従って、スマートフォン１００の物理的な動きを検出する。スマートフォン１００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン１００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部１０１に出力されるものである。
【００８８】
電源部１９０は、主制御部１０１の指示に従って、スマートフォン１００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【００８９】
主制御部１０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部１５０が記憶する制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン１００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部１０１は、無線通信部１１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【００９０】
アプリケーション処理機能は、記憶部１５０が記憶するアプリケーションソフトウェアに従って主制御部１０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部１６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【００９１】
また、主制御部１０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（動画のデータ）に基づいて、映像をタッチパネル１２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部１０１が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像をタッチパネル１２０に表示する機能のことをいう。
【００９２】
更に、主制御部１０１は、表示パネル１２１に対する表示制御と、操作部１４０、操作パネル１２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【００９３】
表示制御の実行により、主制御部１０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示し、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル１２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【００９４】
また、操作検出制御の実行により、主制御部１０１は、操作部１４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル１２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【００９５】
更に、操作検出制御の実行により主制御部１０１は、操作パネル１２２に対する操作位置が、表示パネル１２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル１２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル１２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【００９６】
また、主制御部１０１は、操作パネル１２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【００９７】
カメラ部１４１は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge-Coupled Device)などの撮像素子を用いて電子撮像するデジタルカメラである。
【００９８】
また、カメラ部１４１は、主制御部１０１の制御により、撮像によって得た画像データを、例えばJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部１５０に記録したり、外部入出力部１６０や無線通信部１１０を通じて出力することができる。
【００９９】
図１に示すスマートフォン１００において、カメラ部１４１はタッチパネル１２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部１４１の搭載位置はこれに限らず、タッチパネル１２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部１４１が搭載されてもよい。尚、複数のカメラ部１４１が搭載されている場合には、撮像に供するカメラ部１４１を切り替えて単独にて撮像したり、あるいは、複数のカメラ部１４１を同時に使用して撮像することもできる。
【０１００】
また、カメラ部１４１はスマートフォン１００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル１２１にカメラ部１４１で取得した画像を表示することや、操作パネル１２２の操作入力のひとつとして、カメラ部１４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部１７０が位置を検出する際に、カメラ部１４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部１４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、あるいは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン１００のカメラ部１４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部１４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１０１】
本例では、ネットワーク等を介してパン・チルトカメラ１０を操作するためのアプリケーションソフトウェア（遠隔操作用プログラム）をダウンロードして記憶部１５０に記憶させ、スマートフォン１００のアプリケーション処理機能により、ダウンロードしたアプリケーションソフトウェアに従って主制御部１０１を動作させることにより、汎用のスマートフォン１００を、パン・チルトカメラ１０を遠隔操作するための遠隔操作装置として機能させる。
【０１０２】
タッチパネル１２０には、手動操作にてパン・チルトカメラ１０をパン操作又はチルト操作する際に使用する十字キーを示すアイコンボタン、撮像指示を行う撮像ボタン等が表示されている。タッチパネル１２０の十字キーを示すアイコンボタンがタッチ操作されると、主制御部１０１（モータ駆動指令出力部）は、無線通信部１１０及びを介してパン・チルト装置３０のパンモータ及びチルトモータにモータ駆動動指令を出力し、撮像ボタンがタッチ操作されると、主制御部１０１（撮像指示部）は、パン・チルトカメラ１０に静止画又は動画の撮像指令を出力する。
【０１０３】
［リセット時のパン・チルトカメラ（パン・チルト機構）の動作の概要］
図４は、パン・チルトカメラ１０（パン・チルト機構３２）のパン制御及びチルト制御が可能な可動範囲等を示す図であり、図４（ａ）はパン・チルトカメラの平面図、図４（ｂ）はパン・チルトカメラ１０の側面図である。
【０１０４】
図４（ａ）に示すようにパン・チルト機構３２のパン動作は、図４（ａ）上で反時計回り方向（ＣＣＷ方向）が正転方向であり、パン・チルト機構３２の制御可能なパン角度θのパン可動範囲は、−１７０°から１７０°までの３４０°である。
【０１０５】
パン可動範囲の一端（−１７０°の位置）は、パン基準位置（第１のパン位置）であり、パン可動範囲の他端（１７０°の位置）は、第３のパン位置である。
【０１０６】
パン基準位置には、ホームポジションセンサが配設されており、ホームポジションは、リセット時にパン・チルト機構３２がＣＷ方向にパン動作し、パン基準位置に達すると、検出信号を出力する。
【０１０７】
パン可動範囲の中央の位置（０°の位置）は、パン初期位置Ｐｏであり、パン・チルト機構３２は、通常、リセット時にパン初期位置Ｐｏに移動して待機するようにパン制御される。
【０１０８】
また、図４（ｂ）に示すようにパン・チルト機構３２のチルト動作は、図４（ｂ）上で時計回り方向（ＣＷ方向）が正転方向であり、パン・チルト機構３２が制御可能なチルト角度φのチルト可動範囲は、−３０°から１２０°までの１５０°である。
【０１０９】
チルト可動範囲の一端（−３０°の位置）は、チルト基準位置（第１のチルト位置）であり、チルト可動範囲の他端（１２０°の位置）は、第３のパン位置である。
【０１１０】
チルト基準位置には、ホームポジションセンサが配設されており、ホームポジションは、リセット時にパン・チルト機構３２がＣＣＷ方向にチルト動作し、チルト基準位置に達すると、検出信号を出力する。
【０１１１】
撮像部２０の光軸が水平（カメラ本体１２と平行）になるチルト角度（０°の位置）は、チルト初期位置Ｔｏであり、パン・チルト機構３２は、通常、リセット時にチルト初期位置Ｔｏに移動して待機するようにチルト制御される。
【０１１２】
図５及び図６は、それぞれパン・チルトカメラ１０のリセット（例えば、パワーオンリセット）時に、パン・チルトカメラ１０（パン・チルト機構３２）がパン初期位置Ｐｏ及びチルト初期位置Ｔｏに移動するようにパン制御及びチルト制御される様子を示す図である。
【０１１３】
図５（ａ）に示すようにパン・チルト機構３２のパン機構が、パン初期位置Ｐｏと第３のパン位置との間に位置している状態で、リセットを受け付けると、パン・チルト機構３２を駆動するパンモータ（第１のステッピングモータ）を、予め設定した第１の回転方向に回転させ、パン・チルト機構３２がパン基準位置に達するまでＣＷ方向にパン動作させる。
【０１１４】
同様に、図５（ｂ）に示すようにパン・チルト機構３２のチルト機構が、チルト初期位置Ｔｏと第３のチルト位置との間に位置している状態で、リセットを受け付けると、パン・チルト機構３２を駆動するチルトモータ（第２のステッピングモータ）を、予め設定した第１の回転方向に回転させ、パン・チルト機構３２がチルト基準位置に達するまでＣＣＷ方向にチルト動作させる。
【０１１５】
上記のようにリセットを受け付けてからパン基準位置及びチルト基準位置に達するまでのパン・チルト機構３２の移動を、以下、第１の移動(1)という。
【０１１６】
次に、パン・チルト機構３２がパン基準位置及びチルト基準位置に達すると、パンモータ（第１のステッピングモータ）及びチルトモータ（第２のステッピングモータ）を第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させ、パン・チルト機構３２をそれぞれパン初期位置Ｐｏ及びチルト初期位置Ｔｏに向けて移動させる。
【０１１７】
パン・チルト機構３２のパン基準位置からパン初期位置Ｐｏ、及びパン・チルト機構３２のチルト基準位置からチルト初期位置Ｔｏへの移動を、以下、第２の移動(2)という。
【０１１８】
図６（ａ）及び（ｂ）は、図５（ａ）及び（ｂ）と比較してリセットを受け付けたときのパン・チルト機構３２の位置が異なる。
【０１１９】
即ち、リセットを受け付けたときのパン・チルト機構３２のパン機構は、パン初期位置Ｐｏと第１のパン位置との間に位置し（図６（ａ））、パン・チルト機構３２のチルト機構は、チルト初期位置Ｔｏと第１のチルト位置との間に位置している（図６（ｂ））。
【０１２０】
図７は、角度検出部４８とその周辺部の構成を示す図である。尚、角度検出部４８は、パン位置検出部及びチルト位置検出部を含むが、パン位置検出部とチルト位置検出部は同様に構成することができるため、ここでは、パン位置検出部のみについて説明する。また、ステッピングモータ３４Ａ及びドライバ３４Ｂは、パン駆動部３４のものとする。
【０１２１】
パン・チルト制御部４４は、カメラワーク制御部４６を介して入力したモータ駆動指令に基づいてステッピングモータ３４Ａを正転又は逆転させるための正転パルス信号又は逆転パルス信号を、ドライバ３４Ｂを介してステッピングモータ３４Ａに印加する。
【０１２２】
角度検出部４８は、カウンタ４８Ａ（第１のカウンタ）と、プリセット値設定部４８Ｂとを有している。カウンタ４８Ａは、パン・チルト制御部４４から出力される正転パルス信号と逆転パルス信号のパルス数をアップダウンカウントするカウンタであり、本例では正転パルス信号のパルス数をアップカウントし、逆転パルス信号のパルス数をダウンカウントする。
【０１２３】
プリセット値設定部４８Ｂは、パン・チルト機構３２がパン基準位置（第１のパン位置）に達すると、所定の基準値（第１の基準値）をカウンタ４８Ａのカウント値としてプリセットする。尚、ホームポジションセンサ４９は、図５等に示したパン・チルト機構３２の第１の移動(1)中にパン・チルト機構３２がパン基準位置に達する時点を検出し、プリセット値設定部４８Ｂは、ホームポジションセンサ４９から検出信号を入力すると、カウンタ４８Ａのカウント値を第１の基準値にプリセットする。また、第１の基準値は、−１７０°のパン角度θ（図４（ａ）参照）に対応するカウント値であり、第１の基準値がプリセットされた後のカウンタ４８Ａのカウント値は、パン・チルト機構３２の現在のパン角度θ（パン位置）を示すものとなる。
【０１２４】
変化量記憶部４０Ｂは、パン・チルト機構３２の第１の移動(1)中に被写体検出部４０Ａが被写体を検出すると、その検出時点のカウンタ４８Ａのカウント値を取得し、その後、ホームポジションセンサ４９からパン基準位置に達したことを示す検出信号を入力すると、プリセットされる直前のカウンタ４８Ａのカウント値を取得し、これらの取得したカウント値の変化量（差分値）を、第１の移動(1)中に被写体が検出されてからパン基準位置に移動するまでの、パン方向の変化量（パン角度の変化量に相当）として記憶する。
【０１２５】
チルト位置検出部も図７に示したパン位置検出部と同様に構成され、プリセット値設定部４８Ｂは、パン・チルト機構３２がチルト基準位置（第１のチルト位置）に達すると、所定の基準値（第２の基準値）をカウンタ４８Ａのカウント値としてプリセットする。尚、第２の基準値は、−３０°のチルト角度φ（図４（ｂ）参照）に対応するカウント値であり、第２の基準値がプリセットされた後のカウンタ４８Ａのカウント値は、パン・チルト機構３２の現在のチルト角度φ（チルト位置）を示すものとなる。
【０１２６】
［パン・チルトカメラの初期位置設定方法］
図８及び図９は、本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第１の実施形態を示すフローチャートである。
【０１２７】
パン・チルトカメラ１０のリセット（例えば、パワーオンリセット）を受け付けると、撮像部２０による動画の撮像及び被写体検出部による被写体の検出が開始されるとともに、以下に示す処理が開始される。
【０１２８】
図８に示すように、制御部４０は、被写体が検出された否かを示す被写体検出用のフラグＦを０（Ｆ＝０）に設定し（ステップＳ１０）、続いてパン・チルト機構３２を第１のパン位置（パン基準位置）及び第１のチルト位置（チルト基準位置）に向けて移動させる（ステップＳ１２）。この移動（第１の移動(1))は、パンモータ（第１のステッピングモータ）及びチルトモータ（第２のステッピングモータ）をそれぞれ予め設定した第１の回転方向に回転させることにより行われる。
【０１２９】
次に、フラグＦが０か否かを判別し（ステップＳ１４）、フラグＦが０の場合（「Yes」の場合）、制御部４０は、撮像部２０により撮像される動画の現在の１コマ（画像）を取得し（ステップＳ１６）、自動追尾用の被写体の検出を行う（ステップＳ１８）。自動追尾用の被写体が人物の顔の場合には、画像内から人物の顔を検出し、自動追尾用の被写体が動体の場合には、前後の画像間の差分画像に基づいて動体を検出する。
【０１３０】
続いて、被写体が検出されたか否かを判別し（ステップＳ２０）、被写体が検出された場合（「Yes」の場合）には、フラグＦを１に設定し（ステップＳ２２）、角度検出部４８を構成するパン位置検出部及びチルト位置検出部のそれぞれのカウンタ（第１のカウンタ及び第２のカウンタ）の第１のカウント値を取得する（ステップＳ２４）。
【０１３１】
一方、ステップＳ２０において、被写体が検出されない場合（「No」の場合）には、ステップＳ２６に遷移させる。
【０１３２】
ステップＳ２６では、制御部４０は、パン・チルト機構３２が第１のパン位置（パン基準位置）及び第１のチルト位置（チルト基準位置）に達したか否かを判別する。尚、この判別は、それぞれ第１のパン位置及び第１のチルト位置を検出するホームポジションセンサの検出出力に基づいて行う。
【０１３３】
ステップＳ２６において、パン・チルト機構３２が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達していないと判別されると（「No」の場合）、ステップＳ１２に遷移させ、ステップＳ１２からステップＳ２６の処理を繰り返す。
【０１３４】
ステップＳ２６において、パン・チルト機構３２が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達したと判別されると（「Yes」の場合）、パン・チルト機構３２を停止させる（ステップＳ２８）。
【０１３５】
続いて、フラグＦが１に設定されているか否かを判別する（ステップＳ３０）。ここで、フラグＦが１に設定されている場合には、パン・チルト機構３２がリセットを受け付けてから第１のパン位置及び第１のチルト位置への移動（第１の移動(1))中に、被写体が検出されていることを意味する。
【０１３６】
そして、制御部４０は、フラグＦが１に設定されている場合には、パン位置検出部及びチルト位置検出部のそれぞれの第１のカウンタ及び第２のカウンタのカウント値（第２のカウント値）を取得し（ステップＳ３２）、ステップＳ２４で取得した第１のカウント値と第２のカウント値との差分値を示す変化量を、変化量記憶部に記憶させる（ステップＳ３４）。尚、第１のカウント値と第２のカウント値との差分値を示す変化量は、第１の移動(1)中に被写体を検出した検出時点からパン・チルト機構が第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでのパン・チルト機構のパン方向及びチルト方向の移動量に相当する。
【０１３７】
続いて、制御部４０は、第１のカウンタ及び第２のカウンタのそれぞれのカウント値を、それぞれ第１の基準値（パン角度−１７０°に相当する値）、及び第２の基準値（チルト角度−３０°に相当する値）にプリセットする（ステップＳ３６）。
【０１３８】
次に、図９に示すように制御部４０は、フラグＦが１か否かを判別する（ステップＳ４０）。フラグＦが１の場合（「Yes」の場合）、第１の移動(1)中に被写体が検出され、かつ変化量記憶部には、被写体が検出された時点から第１のパン位置及び第１のチルト位置に達するまでの第１のカウンタ及び第２のカウンタのそれぞれのカウント値の変化量が記憶されているため、制御部４０は、変化量記憶部に記憶されている変化量に基づいてパン・チルト機構３２を駆動制御し、第１の移動(1)中に被写体を検出した位置に移動させる（ステップＳ４２）。
【０１３９】
第１の移動(1)中に被写体を検出した位置に移動すると、その後、制御部４０は、被写体を自動的に追尾する自動追尾を開始させる（ステップＳ４４）。即ち、自動追尾を開始されて自動追尾状態に遷移すると、被写体検出部は、連続的に撮像される画像から被写体を検出し、制御部４０（自動追尾制御部）は、被写体検出部により検出された被写体の画像中の位置に基づいて、被写体が撮像される画像の中心に位置するようにパン・チルト機構３２のパン動作及びチルト動作を制御する。
【０１４０】
尚、被写体が検出された時点から被写体を検出した位置に移動する（戻る）までの時間内の被写体の移動量が、被写体を検出したときの画角の範囲内であれば、直ちに被写体を検出して自動追尾することができ、また、被写体を検出したときの画角の範囲を越えて被写体が移動している場合も、被写体の探索範囲を絞ってパン・チルト機構３２をパン動作及びチルト動作させて被写体を検出することが可能である。また、被写体を検出した位置への移動を開始すると、直ちに被写体の検出も開始し、被写体を検出すると、直ちに自動追尾状態に遷移させるようにしてもよい。
【０１４１】
一方、ステップＳ４０において、フラグＦが１でないと判別されると（「No」の場合）、ステップＳ２８で停止させたパン・チルト機構３２を、第２のパン位置（パン初期位置Ｐｏ）及び第２のチルト位置（チルト初期位置Ｔｏ）に向けて移動させる（ステップＳ４６）。
【０１４２】
上記の移動（第２の移動(2))中に、制御部４０は、撮像部２０により撮像される動画の現在の１コマ（画像）を取得し（ステップＳ４８）、自動追尾用の被写体の検出を行う（ステップＳ５０）。
【０１４３】
続いて、被写体が検出されたか否かを判別し（ステップＳ５２）、被写体が検出された場合（「Yes」の場合）には、制御部４０は、第２の移動(2)を中止し、直ちに自動追尾を開始させる（ステップＳ４４）。
【０１４４】
一方、ステップＳ５２において、被写体が検出されないと判別されると（「No」の場合）、パン・チルト機構３２が第２のパン位置及び第２のチルト位置に達したか否かを判別し（ステップＳ５４）、第２のパン位置及び第２のチルト位置に達していないと判別されると（「No」の場合）には、ステップＳ４６に遷移させ、被写体が検出されるまでステップＳ４６からステップＳ５４の処理を繰り返す。
【０１４５】
また、ステップＳ５４において、第２のパン位置及び第２のチルト位置に達したと判別されると（「Yes」の場合）、パン・チルト機構３２を停止させる（ステップＳ５６）。この場合、パン・チルト機構３２は、第２のパン位置（パン初期位置Ｐｏ）及び第２のチルト位置（チルト初期位置Ｔｏ）で停止し、待機することになる。
【０１４６】
図１０は、パン・チルト機構３２のパン位置及びチルト位置を示すグラフであり、パン・チルト機構３２が任意にパン位置及びチルト位置（図１０のグラフの第１象限内の位置）に存在している状態で電源ＯＮ（パワーオンリセット）されたときの、パン・チルト機構３２の移動経路の一例を示している。
【０１４７】
図１０に示すように電源がＯＮされると、パン・チルト機構３２は、第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させられる。このときの移動（第１の移動(1))を、一点鎖線で示す。
【０１４８】
その後、パン・チルト機構３２は、パン・チルト初期位置である第２のパン位置及び第２のチルト位置に移動させられる。このときの移動（第２の移動(2))を、実線で示す。
【０１４９】
図８及び図９に示した第１の実施形態では、第１の移動(1)中に被写体が検出された場合には、パン・チルト機構３２を第１のパン位置及び第１のチルト位置に移動させた後、被写体を検出した位置に戻し、自動追尾状態に遷移させる。
【０１５０】
第１の移動(1)中に被写体が検出されず、第２の移動(2)中に被写体が検出された場合には、直ちに自動追尾状態に遷移させる。
【０１５１】
第１の移動(1)と第２の移動(2)とは、移動経路が異なり、電源ＯＮをしたときのパン・チルト機構３２の位置が、例えば図５に示す場合には、第２の移動(2)中に被写体を検出できない場合でも第１の移動(1)中に被写体を検出することができる場合があり、逆に図６に示す場合には、第１の移動(1)中に被写体を検出できない場合でも第２の移動(2)中に被写体を検出することができる場合がある。
【０１５２】
本発明は、上記第１の実施形態に限らず、第１の移動(1)及び第２の移動(2)のいずれか一方の移動中のみに被写体の検出等を行い、被写体を検出した場合には、その検出結果に基づいて自動追尾状態に遷移させるようにしてもよい。
【０１５３】
［本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第２の実施形態］
図１１及び図１２は、それぞれ本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第２の実施形態を説明するために用いた図であり、第１の実施形態において、被写体が検出されなかった場合に関して示している。
【０１５４】
即ち、第１の実施形態では、第１の移動(1)及び第２の移動(2)のいずれの移動中も被写体が検出されない場合には、パン・チルト機構３２は、第２のパン位置（パン初期位置Ｐｏ）及び第２のチルト位置（チルト初期位置Ｔｏ）で停止し、待機状態となる。
【０１５５】
これに対し、第２の実施形態では、図１１に示すようにパン初期位置では待機せず、第３のパン位置に向けてパン動作を引き続き行う。即ち、パン基準位置からパン初期位置への移動時のパンモータの回転方向（第２の回転方向）と同方向にパンモータを引き続き回転させ、パン・チルト機構をパン基準位置から第３のパン位置に向けて移動させる。
【０１５６】
一方、チルトモータは停止させ、パン・チルト機構３２のパン・チルト機構３２のチルト位置は、チルト初期位置の状態を保持する。
【０１５７】
上記のようにパン基準位置及びチルト基準位置からパンモータのみを第２の回転方向に引き続き回転させ、第３のパン位置に達するまでの移動を、以下、第３の移動(3)という。
【０１５８】
図１２は、図１１において、第３の移動(3)を追加したグラフである。
【０１５９】
第２の実施形態では、この第３の移動(3)中に被写体の検出を行い、被写体が検出された場合には、自動追尾状態に遷移させる。
【０１６０】
一方、第３の移動(3)中に被写体が検出されない場合には、パン・チルト機構３２を再びパン基準位置及びチルト基準位置に戻し、ここで待機させる方法と、更に被写体の検出を行う方法とがある。
【０１６１】
［本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態］
図１３は、本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態を説明するために用いた図であり、第２の実施形態において、被写体が検出されなかった場合に、更に被写体の検出を行う場合に関して示している。
【０１６２】
即ち、図１３に示すようにパン・チルト機構３２のパン位置が第３のパン位置に達した後、パン・チルト機構３２のチルト位置をチルト基準位置から第３のチルト位置に移動させ、その後、パン・チルト機構３２のパン位置を第３のパン位置から第１のパン位置に向けて移動させる。
【０１６３】
パン・チルト機構３２のパン位置が第１のパン位置に達すると、パン・チルト機構３２のチルト位置を第３のチルト位置から第１のチルト位置に移動させ、その後、パン・チルト機構３２のパン位置を第１のパン位置から第３のパン位置に向けて移動させる。
【０１６４】
続いて、パン・チルト機構３２のチルト位置を第１のチルト位置からチルト基準位置に向けて移動させる。
【０１６５】
上記のようにパン・チルト機構３２のチルト動作とパン動作とを交互に繰り返すことにより、パン・チルト機構３２は、図１３に示すグラフ上で、矩形状の第４の移動(4)を行う。
【０１６６】
第３の実施形態では、この第４の移動(4)中に被写体の検出を行い、被写体が検出された場合には、自動追尾状態に遷移させる。
【０１６７】
一方、第４の移動(4)中に被写体が検出されない場合には、パン・チルト機構３２を再びパン基準位置及びチルト基準位置に戻し、ここで待機させることが好ましい。
【０１６８】
［本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態の変形例］
図１４は、本発明に係るパン・チルトカメラの初期位置設定方法の第３の実施形態の変形例を説明するために用いた図であり、第３の実施形態とは、第４の移動(4)の移動経路（移動方法）が異なる。
【０１６９】
即ち、図１４に示すようにパン・チルト機構３２のパン位置が第３のパン位置に達した後、パン・チルト機構３２のパン位置を第３のパン位置から第１のパン位置に向けて移動させるとともに、パン・チルト機構３２のチルト位置をチルト基準位置から第３のチルト位置に移動させ、その後、第３のチルト位置から第１のチルト位置に移動させ、第１のチルト位置→第３のチルト位置→第１のチルト位置…の移動を繰り返し行わせる。
【０１７０】
これにより、図１４に示すように第４の移動(4)の移動経路は、ジグザク状になり、この第４の移動(4)中に被写体の検出を行うことにより、パン・チルト機構３２のパン・チルト動作により撮像可能な領域の略全域にわたって被写体を検出することが可能になる。
【０１７１】
一方、第４の移動(4)中に被写体が検出されない場合には、パン・チルト機構３２を再びパン基準位置及びチルト基準位置に戻し、ここで待機させることが好ましい。
【０１７２】
上記の各実施形態において、第１の移動(1)、第２の移動(2)、第３の移動(3)、又は第４の移動(4)中に被写体を検出することができない場合、パン・チルト機構３２は、パン基準位置及びチルト基準位置に移動して待機することになるが、その後、パン・チルト機構３２の所望のパン位置及びチルト位置への移動、又は自動追尾用の被写体を撮像できるパン位置及びチルト位置への移動は、スマートフォン１００のタッチパネル上に表示される十字キー等の操作によりパン・チルトカメラ１０を遠隔操作して行うことができる。
【０１７３】
また、スマートフォン１００によりパン・チルトカメラ１０の電源のＯＮ／ＯＦＦ、リセット、撮像指示等を行うことも可能である。
【０１７４】
次に、パン・チルトカメラ１０とスマートフォン１００とからなるパン・チルトカメラシステムの応用例について説明する。
【０１７５】
例えば、自分撮りを行う場合、パン・チルトカメラ１０を三脚等に取り付け、又はテーブル等に載置し、電源をＯＮにする。パン・チルトカメラ１０は、電源ＯＮによるパワーオンリセット時にパン・チルト機構３２をパン基準位置及びチルト基準位置に移動させるために第１の移動(1)、第２の移動(2)等を行うとともに、第１の移動(1)、第２の移動(2)等の移動中に自動追尾用の被写体（被撮影者）の検出を行い、被写体が検出されると、自動追尾状態に遷移する。
【０１７６】
自分撮りを行おうとする被撮影者は、パン・チルトカメラ１０が自動追尾状態に遷移している場合には、スマートフォン１００から直ちに撮像指示等を送信し、自分撮り（静止画又は動画の撮像）を行うことができる。
【０１７７】
［その他］
本実施形態では、パン・チルト機構の第１のパン位置（パン基準位置）及び第１のチルト位置（チルト基準位置）の検出は、ホームポジションセンサにより検出するようにしたが、これに限らず、パン・チルト機構に対してパン可動範囲及びチルト可動範囲を越える所定の駆動指令を与え、パン・チルト機構を機械的な端部に当接させ、所定の駆動指令の付与後のパン・チルト機構のパン位置及びチルト位置を、それぞれ第１のパン位置（パン基準位置）及び第１のチルト位置（チルト基準位置）として検出するようにしてもよい。
【０１７８】
また、パン・チルト機構のパン可動範囲及びチルト可動範囲、第２のパン位置（パン初期位置）及び第２のチルト位置（チルト初期位置）は、図４に示した実施形態に限らず、適宜設計可能である。
【０１７９】
更に、パン・チルトカメラの遠隔操作装置は、遠隔操作用のプログラムがインストールされたスマートフォンに限らず、タッチパネルを有するタブレット端末、ＰＤＡ（携帯情報端末）等の携帯端末に遠隔操作用のプログラムをインストールして遠隔操作装置として適用してもよいし、専用の遠隔操作装置であってもよく、更にパン・チルトカメラと遠隔操作装置とは無線に限らず、有線で接続されたものでもよい。
【０１８０】
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１８１】
１０…パン・チルトカメラ、２０…撮像部、２２…撮像レンズ、２４…撮像素子、３０…パン・チルト装置、３２…パン・チルト機構、３４…パン駆動部、３４Ａ…ステッピングモータ、３６…チルト駆動部、４０…制御部、４０Ａ…被写体検出部、４０Ｂ…変化量記憶部、４１…信号処理部、４２…撮像制御部、４３…レンズ制御部、４４…パン・チルト制御部、４６…カメラワーク制御部、５０、４８…角度検出部、４８Ａ…カウンタ、４８Ｂ…プリセット値設定部、４９…ホームポジションセンサ、１１０…無線通信部、６０、１４０…操作部、６２…メモリ、１００…スマートフォン、１０１…主制御部、１２０…表示入力部（タッチパネル）、１２１…表示パネル、１２２…操作パネル、１５０…記憶部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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