(57)【要約】【課題】画像中における領域変動や検出度変動があった場合にも安定して撮像位置を決定することができる撮像位置調整方法を提供する。【解決手段】デジタル画像を入力したら、認識対象物を抽出し、画像における認識対象物が存在する画素にフラグを立てる。このフラグがたっている画素の座標値を加算し、その加算値を、フラグが立っている画素の画素数で除算する。この結果によって認識対象物の重心位置を求めて、この重心に基づいてカメラの移動位置を算出する。【選択図】  図２
2004150814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、前記認識対象物が画像中に存在するように前記撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、
前記画像中における認識対象物の面積に応じた重み付けを行うことにより前記画像における特定位置を求め、
前記特定位置を基準として、前記撮像手段の撮像位置を決定することを特徴とする撮像位置調整方法。
【請求項２】
前記重み付けを行う際に、前記画像中における前記認識対象物の存在時間を加味した重み付けを行って、前記特定位置を求める請求項１に記載の撮像位置調整方法。
【請求項３】
撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、前記認識対象物が画像中に存在するように前記撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、
前記画像中における前記認識対象物が存在する領域の座標値を加算し、
前記座標値を加算して得られた値を、前記認識対象物が存在する領域の数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求め、
前記特定位置を基準として、前記撮像手段の撮像位置を決定することを特徴とする撮像位置調整方法。
【請求項４】
前記座標値の加算を、所定時間の間、複数回数繰り返して行い、
前記画像中の特定位置を求める際に、前記所定時間の間、前記座標値を加算して得られた値を、前記所定時間中に前記認識対象物が存在する領域を加算した回数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求める請求項３に記載の撮像位置調整方法。
【請求項５】
撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、前記認識対象物が画像中に存在するように前記撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、
予め定められた所定の条件を満たす領域の座標値に対して重み付けを行い、
重み付けされた前記所定の条件を満たす領域の座標値を加算し、
前記座標値を加算して得られた値を、前記所定の条件を満たす領域の数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求め、
前記特定位置を基準として前記撮像手段の撮像位置を決定することを特徴とする撮像位置調整方法。
【請求項６】
前記座標値に対する重み付けを、所定時間の間、複数回繰り返して行い、
前記画像中の特定位置を求める際に、前記座標値を加算して得られた値を、前記所定時間中に前記所定条件を満たす領域を加算した回数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求める請求項５に記載の撮像位置調整方法。
【請求項７】
撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出する画像処理手段と、前記認識対象物が画像中に存在するように前記撮像手段の撮像位置を調整する制御を行う撮像位置制御手段と、を備え、
前記画像処理手段は、前記画像中における前記認識対象物が存在する領域の座標値を加算する座標値加算手段と、
前記座標値手段で得られた値を、前記認識対象物が存在する領域の数で割った値に対する位置を前記画像中の特定位置として求める特定位置算出手段と、
前記特定位置を基準として、前記撮像手段の撮像位置を決定する撮像位置決定手段と、
を有することを特徴とする撮像位置調整装置。
【請求項８】
前記座標値加算手段は、前記座標値を加算する際に、所定時間の間、前記認識対象物が存在する領域の座標値を算出し、
前記特定位置算出手段は、前記画像中の特定位置を求める際に、前記所定時間の間、前記座標値加算手段で得られた値を、前記所定時間中の前記認識対象物が存在する領域を加算した回数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求める請求項７に記載の撮像位置調整装置。
【請求項９】
撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出する画像処理手段と、前記認識対象物が画像中に存在するように前記撮像手段の撮像位置を調整する制御を行う撮像位置制御手段と、を備え、
前記画像処理手段は、予め定められた所定の条件を満たす領域の座標値に対して重み付けを行う重み付け手段と、
重み付けされた前記所定の条件を満たす領域の座標値を加算する座標値加算手段と、
前記座標値加算手段で得られた値を、前記所定の条件を満たす領域の数で割った値に値王する位置を前記画像中の特定位置として求める特定位置算出手段と、前記特定位置を基準として、前記撮像手段の撮像位置を決定する撮像位置決定手段と、
を有することを特徴とする撮像位置調整装置。
【請求項１０】
前記重み付け手段は、前記重み付けを行う際に、所定時間の間、予め定められた所定条件を満たす領域の座標値に重み付けを行い、
前記特定位置算出手段は、前記画像中の特定位置を求める際に、前記座標値を加算して得られた値を、前記所定時間中に前記所定条件を満たす領域を加算した回数で割った値に対応する位置を前記画像中の特定位置として求める請求項９に記載の撮像位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像方法および撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像手段で撮像された画像から顔などに対して適切に注目を行う技術として、特開２０００−１４７７９２号公報に開示されたものがある。この技術では、顔画像から人の眼（瞼）の上瞼の特徴を有するエッジを抽出し、このエッジに基づいて顔画像から眼を検出するというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１３７７９２号公報（３頁〜４頁、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術のように、画像から所定の特徴に基づいて対象物を抽出する際、画像中に複数の対象物がある場合には、その注目点をどこにおくかが問題となる。複数の対象物がある場合には、領域の大きな物体、もしくは検出度の高い物体にカメラを向けるようにする。そのために、画像中で対象物が占める領域や対象物の検出度を重み係数とし、検出された画像上の位置に重みを積算することで、複数対象物の中で注目する点を算出するようにしていた。あるいは、画像中における複数の対象物それぞれの重心に注目し、これらの重心を統合することによって注目点を決定していた。
【０００５】
しかし、複数の対象物それぞれが占める領域の広さや検出度に応じた重み付けを行う方法の場合には、対象物が移動して対象物同士が画像中で融合した場合の領域変動やノイズなどによる検出度変動があった場合に、注目点を正確に算出することができないことがあるという問題があった。また、複数の対象物の重心に注目する方法では、領域変動や検出度変動に対して安定はしやすいものの、各物体の重心計算やそれらを統合する際に複雑な計算を必要とし、処理時間がかかってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、画像中における領域変動や検出度変動があった場合にも安定して撮像位置を決定することができるとともに、複雑な演算処理を必要としない撮像位置調整方法および撮像位置調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係る撮像位置調整方法は、撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、認識対象物が画像中に存在するように撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、画像中における認識対象物の面積に応じた重み付けを行うことにより画像における特定位置を求め、特定位置を基準として、撮像手段の撮像位置を決定するものである。
【０００８】
本発明に係る撮像位置調整方法においては、認識対象物が複数ある場合に、それらの対象物を個別に扱うのではなく、画像中における認識対象物の面積に応じた重み付けを行って、画像における特定位置を求めている。このため、画像における領域変動や検出度変動があった場合でも、その影響を小さくすることができるので、撮像位置を安定させることができる。
【０００９】
ここで、重み付けを行う際に、画像中における認識対象物の存在時間を加味して重み付けを行って、特定位置を求める態様とするのが好適である。
【００１０】
本発明に係る撮像位置調整方法では、特定位置を求めるための重み付けを行う際に、認識対象物の存在時間を加味した重み付けを行っている。このため、時間変化に伴う認識対象物の移動などがあった場合でも、その影響を小さくすることができるので、撮像位置をより安定させることができる。
【００１１】
また、上記課題を解決した本発明に係る撮像位置調整方法は、撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、認識対象物が画像中に存在するように撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、画像中における認識対象物が存在する領域の座標値を加算し、座標値を加算して得られた値を、認識対象物が存在する領域の数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求め、特定位置を基準として、撮像手段の撮像位置を決定するものである。
【００１２】
本発明に係る撮像位置調整方法では、画像中における認識対象物が存在する領域、たとえば画素の座標値を加算して、その加算値を、認識対象物が存在する画素の数で割って特定位置を求めている。このように、画像中の全面における認識対象物の存在位置の重心を特定位置として求めているので、画像中の領域変動や検出度変動があった場合でも、安定して撮像位置を決定することができる。また、重心を求める際の演算では、すべての画素の座標値を加算した後、除算を行っている。このように、処理に時間のかかる除算を１回のみで済ませることができるので、複雑な演算処理が不要であり、その結果、演算時間を短いものとすることができる。
【００１３】
このとき、座標値の加算を、所定時間の間、複数回数繰り返して行い、画像中の特定位置を求める際に、所定時間の間、座標値を加算して得られた値を、所定時間中に認識対象物が存在する領域を加算した回数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求めるのが好適である。
【００１４】
このように、座標値を加算するにあたり、時間変化を加味して所定時間の間，座標値の加算を複数回繰り返して行うことにより、時間変化に伴う認識対象物の移動などがあった場合でもその影響を小さくすることができ、もって撮像位置のいっそうの安定を図ることができる。
【００１５】
さらに、上記課題を解決した本発明に係る撮像位置調整方法は、撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出し、認識対象物が画像中に存在するように撮像手段の撮像位置を調整する撮像位置調整方法であって、予め定められた所定の条件を満たす領域の座標値に対して重み付けを行い、重み付けされた所定の条件を満たす領域の座標値を加算し、座標値を加算して得られた値を、所定の条件を満たす領域の数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求め、特定位置を基準として撮像手段の撮像位置を決定するものである。
【００１６】
本発明に係る撮像位置調整方法では、予め定められた所定の条件、たとえば顔を検出する場合であれば肌色という条件を満たす領域の座標値に対して重み付けを行い、重み付けされた所定の条件を満たす領域の座標値を加算している。この所定の条件を満たす位置が、認識対象物が存在する位置であると考えることができる。ここで得られた所定の条件を満たす領域の座標の加算値をその領域の数で割って重心を算出し、特定位置としてこの重心を求めている。このように、画像中の全面における認識対象物の存在位置の重心を特定位置としているので、画像中の領域変動や検出度変動があった場合でも、安定して撮像位置を決定することができる。また、重心を求める際の演算では、すべての画素の座標値を加算した後、除算を行っている。このように、処理に時間のかかる除算を１回のみで済ませることができるので、複雑な演算処理が不要であり、その結果演算時間を短いものとすることができる。
【００１７】
ここで、座標値に対する重み付けを、所定時間の間、複数回繰り返して行い、画像中の特定位置を求める際に、座標値を加算して得られた値を、所定時間中に所定条件を満たす領域を加算した回数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求めるのが好適である。
【００１８】
このように、座標値を加算するにあたり、時間変化を加味して所定時間の間座標値を加算することにより、時間変化に伴う認識対象物の移動などがあった場合でもその影響を小さくすることができ、もって撮像位置のいっそうの安定を図ることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決した本発明に係る撮像位置調整装置は、撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出する画像処理手段と、認識対象物が画像中に存在するように撮像手段の撮像位置を調整する制御を行う撮像位置制御手段と、を備え、画像処理手段は、画像中における認識対象物が存在する領域の座標値を加算する座標値加算手段と、座標値手段で得られた値を、認識対象物が存在する領域の数で割った値に対する位置を画像中の特定位置として求める特定位置算出手段と、特定位置を基準として、撮像手段の撮像位置を決定する撮像位置決定手段と、を有するものである。
【００２０】
ここで、座標値加算手段は、座標値を加算する際に、所定時間の間、認識対象物が存在する領域の座標値を算出し、特定位置算出手段は、画像中の特定位置を求める際に、所定時間の間、座標値加算手段で得られた値を、所定時間中の認識対象物が存在する領域を加算した回数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求めるのが好適である。
【００２１】
さらに、上記課題を解決した本発明に係る撮像位置調整装置は、撮像手段で撮像された画像中の認識対象物を抽出する画像処理手段と、認識対象物が画像中に存在するように撮像手段の撮像位置を調整する制御を行う撮像位置制御手段と、を備え、画像処理手段は、予め定められた所定の条件を満たす領域の座標値に対して重み付けを行う重み付け手段と、重み付けされた所定の条件を満たす領域の座標値を加算する座標値加算手段と、座標値加算手段で得られた値を、所定の条件を満たす領域の数で割った値に値王する位置を画像中の特定位置として求める特定位置算出手段と、特定位置を基準として、撮像手段の撮像位置を決定する撮像位置決定手段と、を有するものである。
【００２２】
このとき、重み付け手段は、重み付けを行う際に、所定時間の間、予め定められた所定条件を満たす領域の座標値に重み付けを行い、特定位置算出手段は、画像中の特定位置を求める際に、座標値を加算して得られた値を、所定時間中に所定条件を満たす領域を加算した回数で割った値に対応する位置を画像中の特定位置として求めるのが好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像位置調整装置を備える撮像装置のブロック構成図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置Ｍは、撮像手段であるカメラ１と、カメラ１を移動させてカメラ１の撮像位置を調整する撮像手段駆動手段となる駆動装置２とを備えている。駆動装置２は、基台１１とステージ１２とを備えている。基台１１はたとえば地上などに固定されるものであり、ステージ１２は基台１１に対して鉛直軸回りおよび水平軸回りに回動可能に取り付けられている。カメラ１は、駆動装置２におけるステージ１２の上に取り付けられており、ステージ１２を駆動させることにより、カメラ１に撮像位置を自在に調整することができる。
【００２６】
また、撮像装置Ｍは、本発明に係る撮像位置調整装置である認識制御装置３を備えており、カメラ１および駆動装置２は、いずれも認識制御装置３に接続されている。認識制御装置３は、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理手段である画像処理部２２、および撮像位置制御手段である駆動制御部２３を備えている。認識制御装置３の外部に設けられるカメラ１は、Ａ／Ｄ変換部２１に接続されており、駆動装置２は、駆動制御部２３に接続されている。
【００２７】
カメラ１からは、Ａ／Ｄ変換部２１に対してカメラ１で撮像されたアナログ画像の画像信号が出力される。また、Ａ／Ｄ変換部２１では、カメラ１から出力されたアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル画像に変換する。Ａ／Ｄ変換部２１は、このデジタル画像の画像信号を画像処理部２２に対して出力する。
【００２８】
画像処理部２２では、Ａ／Ｄ変換部２１から出力されたデジタル信号から画像中の認識対象物、たとえば人の顔を抽出し、に所定の画像処理を施すことによってカメラ１による撮像位置を算出する。この撮像位置に基づいて、カメラ１の移動量、すなわち駆動装置２におけるステージ１２の移動量を算出する。
【００２９】
画像処理部２２は、図示しないメモリを備えており、画像中における各画素にフラグが立っているか否かを記憶することができる。また、図示しない演算部をも備えており、画像中における各画素の座標値を加算する加算処理および、この座標値を加算して得られた値を、その画素の数で割る除算処理を行うことができる。そして、除算処理によって得られる特定位置を基準として、カメラ１の撮像位置を決定する処理を行うことができる。この演算部が、本発明の座標加算手段、特定位置算出手段、および撮像位置決定手段を構成する。なお、画像処理部２２で行われる画像処理の詳細については後述する。
【００３０】
画像処理部２２で算出されたステージ１２の移動量は、駆動制御部２３に出力される。駆動制御部２３では、画像処理部２２から出力された撮像位置調整信号に基づいて、駆動装置２のステージ１２を制御する制御信号を生成し、この制御信号を駆動装置２に出力する。駆動装置２では、認識制御装置３の駆動制御部２３から出力された制御信号に基づいてステージ１２を駆動させて、カメラ１の撮像位置を調整する。
【００３１】
次に、本実施形態に係る撮像位置調整の手順について説明する。
【００３２】
撮像位置の調整は、カメラ１で撮像された画像に基づいて行われる。カメラ１で撮像され、カメラ１から認識制御装置３のＡ／Ｄ変換部２１に出力されたアナログ画像は、デジタル画像に変換されて、画像処理部２２に出力される。そして、画像処理部２２において、図２に示すフローに沿って、デジタル画像を処理してカメラの撮像位置を調整する。図２は本発明に係る撮像位置調整方法の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、Ａ／Ｄ変換部２１から出力されたデジタル画像を入力する（Ｓ１）。このとき、各画素のうち、前回の処理によってフラグが立てられた画素には投票メモリが残っているので、今回の処理を行うために投票メモリを０クリアする（Ｓ２）。投票メモリを０クリアしたら、続いて認識対象物の抽出処理を行う（Ｓ３）。認識対象物の抽出を行う際には、認識対象物における予め定められた所定の条件を満たす特徴を利用する。ここで利用することができる特徴としては、色、輝度、明度などを挙げることができる。たとえば認識対象物が人の顔であった場合には、肌色または肌色に近い色を特徴として、この特徴を有する画素を検出対象とすることができる。
【００３４】
具体的には、図３（ａ）に示すように、画像３０中に人の顔Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が存在したとする。この場合、図３（ｂ）に示すように、画像３０中における人の顔は、領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３にそれぞれあると考えられる。このとき、人の顔であるか否かの判断は、たとえば色が肌色または肌色に近い色であるか否かを基準として行うことができる。そして、人の顔がある領域Ｅ１〜Ｅ３を画定したら図３（ｃ）に示すように、画像３０の画像を画素Ｐ，Ｐ…単位で捕らえ、各画素に人の顔と判断される領域が含まれているか否かを判断する。これらの画素の位置は、Ｘ−Ｙ座標上の点として示される。
【００３５】
こうして、対象物の抽出処理として、人の顔であるか否かの判断を行ったら、人の顔と判断される領域（以下、「顔領域」という）を含む画素にフラグを立てる（Ｓ４）。このように、顔領域を含む画素にフラグを立てることにより、顔領域を含む画素であるか否かを判別することができるようになる。それから、フラグが立っている画素に投票を行い、その座標値を加算する（Ｓ５）。そして、座標値を加算した結果を、投票が行われた画素の総数で除算する（Ｓ６）。このような処理をすることにより、画像中における顔領域の特定位置となる重心を求めることができる（Ｓ７）。特定位置を重心とすることにより、認識対象物の面積に応じた重み付けを行って得られた結果を特定位置とすることができる。
【００３６】
こうして画像中における顔領域の重心を求めるにあたって、上記ステップＳ４〜ステップＳ６の過程は、画像の一次モーメント計算を行う過程と同意である。したがって、下記（１）式、（２）式によって顔領域の重心を求めることができる。
【００３７】
Ｍｘ＝∫ｘ・ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘ・・・（１）
Ｍｙ＝∫ｙ・ｆ（ｘ，ｙ）ｄｙ・・・（２）
【００３８】
こうして、顔領域の重心を求めたら、この顔領域の重心に基づいてカメラ１の移動位置を算出する（Ｓ８）。カメラ１を移動させるにあたって、顔領域の重心が画像の中心（Ｘ軸方向およびＹ軸方向におけるそれぞれの中央線の交点）に位置するように、カメラ１を移動させることができる。
【００３９】
カメラ１の移動位置を算出したら、現在のカメラ１の位置と、算出されたカメラ１の位置とから、カメラ１の移動量、すなわち駆動装置２におけるステージ１２の移動量を算出する。ステージ１２の移動量が算出されたら、ステージ１２を移動させるための移動制御信号を駆動制御部２３に出力する。駆動制御部２３では、画像処理部２２から出力された移動制御信号に基づいて、ステージ１２を移動させる。こうして、カメラ１による撮像位置を調整することができる。
【００４０】
このように、本実施形態に係る撮像位置調整方法では、画像中における顔領域が存在する画素の座標値を加算して、その加算値を、顔領域が存在する画素の数で割って特定位置を求めている。このように、画像中の全面における顔領域の存在位置の重心を求めているので、画像中の領域変動や検出度変動があった場合でも、安定して撮像位置を決定することができる。
【００４１】
ここで、安定して撮像位置を決定することができる点について補足的に説明する。図４は、撮像位置を決定する際の画像を示しており、（ａ）は従来例を示す図、（ｂ）は本実施形態例を示す図である。
【００４２】
従来の手法では、顔領域が２つ以上ある場合には、面積の一番大きな顔領域を中心に据えるようにして撮像位置を調整している。ここで、たとえば、図４（ａ−１）に示すように、画像３０中に２つの顔領域を示す領域Ｅ１，Ｅ２があったとする。この場合、領域Ｅ１，Ｅ２の大きさがほぼ同じであると、カメラの向きが頻繁に変わってしまう。たとえば、図４（ａ−１）に示す領域Ｅ１，Ｅ２のうち、領域Ｅ１がわずかに大きくなると、図４（ａ−２）に示すように、実線で示す領域Ｅ１が画像３０の中心にくるようにカメラの向きが調整される。逆に領域Ｅ２がわずかに大きくなると、図４（ａ−３）に示すように、実線で示す領域Ｅ２が画像３０の中心にくるようにカメラの向きが調整される。このため、カメラの向きが頻繁に大きく変わってしまい、その結果として撮像位置が安定しなくなってしまう。
【００４３】
これに対して、本実施形態に係る手法では図４（ｂ−１）に示すように、画像３０中に２つの顔領域を示す領域Ｅ１，Ｅ２があったとする。この場合、領域Ｅ１，Ｅ２の大きさがほぼ同じであって、領域Ｅ１，Ｅ２の大きさが変わったとしても、図４（ｂ−２）に示すように、カメラの向きをほとんど変えないで済ませることができる。本手法では、複数の領域の重心位置にカメラを向けていることから、個々の領域の大きさが変わったとしても、その影響を小さくすることができる。その結果、カメラによる撮像位置を安定させることができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る撮像位置調整方法では、処理に時間のかかる除算処理を１回のみしか行わないことになるので、処理時間を短縮させることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４６】
本実施形態に用いられる撮像装置は、上記第１の実施形態において用いたものとほぼ同一であり、画像処理部２２の構成およびその画像処理の手順のみが異なる。以下、その異なる部分について中心に説明する。
【００４７】
図５は、本実施形態に係る撮像位置調整方法の手順を示すフローチャートの一部である。本実施形態に係る撮像位置調整方法では、まず、図２に示すフローのステップＳ１〜ステップＳ４の手順を経て、画像３０における顔画像が存在する画素にフラグを立てる。他方、画像処理部２２には、画像３０と同サイズ同画素数の重心メモリが形成されている。そして、この重心メモリにおけるフラグが立てられた画素に対応する位置にそれぞれ投票を行う。この処理を終了したら、続いて同様の手順を経て投票を行い、この処理を所定時間の間繰り返す。
【００４８】
この点について、図６を用いてさらに説明する。図６は、微小時間をおいて撮像された複数の画像３０Ａ，３０Ｂ，…を示す図である。このうちの画像３０Ａには、図３（ｃ）に示す場合と同様の位置に領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が示されている。この画像から、顔領域が存在する画素を抽出し、重心メモリにおけるその画素に対応する重心座標値にそれぞれ投票を行う。画像３０Ｂは画像３０Ａを撮像してから微小時間経過した後に撮像された画面が示されており、画像３０Ａとはわずかに異なる画像が示されている。この画像３０Ｂにおいても、画像３０Ａと同様、顔領域が存在する画素を抽出し、重心メモリにおけるその画素に対応する重心座標値にそれぞれ投票を行う。さらに、画像３０Ｃは、画像３０Ｂを撮像してから微小時間経過した後に撮像された画像が示されており、画像３０Ｂとはわずかに異なる画像が表示されている。この画像３０Ｃにおいても同様にして、重心メモリの重心座標値に対する投票を行う。
【００４９】
このように、各画像３０Ａ，３０Ｂ，…の顔領域の画素を、重心メモリの重心座標に投票する（Ｓ１１）。各画像３０Ａ，３０Ｂ，…における顔画像が存在する領域を重心メモリに投票すると、各画像を撮影する時間間隔は非常の微小であることから、重心メモリは、たとえば図７に示すようになる。図７では、重心メモリにおける投票が行われている重心座標のうち、多くの投票が行われた部分を濃く描いているが、投票が多く行われた重心座標が一部に集中し、投票が少ない重心座標となりその他は投票が行われない部分となる。このように時間変化に対応して変化する複数の画像から重心メモリに投票を行うことにより、重心メモリの１重心座標が、得られた画像分の数を持つ。ここで、重心メモリには、多数の投票が行われることになるが、それらはすべて整数値で処理することができる。このため、重心メモリにおける計算処理は短時間で行うことができる。そして、各画像での投票を複数画像分足すことで、動きのある認識対象物の動きの中心を計算することができる。しかも、複数の画像を足すことから、ノイズが生じている場合でも、そのノイズの除去効果を発揮することができる。
【００５０】
こうして、重心座標値に対する投票が行われたら、投票が行われる以前に行われた投票分を重心メモリから削除する（Ｓ１２）。続いて、重心メモリに投票された重心座標値の平均値を算出する（Ｓ１３）。重心座標値の平均値は、投票が行われている重心座標値を、投票が行われている重心座標の数で除算することによって求めることができる。このように重心座標値を、重心座標の数で除算することにより、所定時間の間撮像した複数の画像における顔座標が存在したすべての画素における重心の平均値を算出することができる。この重心に対応する位置を、画像中の特定位置とし、この重心に基づいてカメラ１の移動位置を算出する（Ｓ１４）。具体的には、たとえば重心が画像の中央（Ｘ軸方向およびＹ軸方向におけるそれぞれの中央線の交点）に位置するように、カメラ１を移動させる。その後は、上記第１の実施形態と同様にして、カメラ１の移動量、すなわち駆動装置２におけるステージ１２の移動量を算出し、ステージ１２を移動させるための移動制御信号を駆動制御部２３に出力する。そして、駆動制御部２３によってステージ１２を移動させてカメラ１の撮像位置を調整する。
【００５１】
このように、本実施形態に係る撮像位置調整方法では、時間変化に伴う複数の画像の変化を考慮して、画像の特定位置となる重心を求めている。このため、撮像位置が頻繁に移動させることが少なくなり、安定した画像を得ることができる。ここで、時間変化を考慮した場合と考慮しない場合の撮像位置（重心）の変化について、図８にその一例を挙げて説明する図８に示すように、時間変化を考慮せずに重心を求めて撮像位置を調整した場合には、比較的大きく撮像位置が変化していた。これに対して、本実施形態のような時間変化を考慮して撮像位置の調整を行った場合には、撮像位置の変化は小さなものとなった。このように、時間変化を考慮することにより、撮像位置の変化を小さくすることができる。
【００５２】
また、多くの画像の重心を求める際に、すべての画素に対応する座標を加算してから除算を行っているので、時間がかかる処理である除算処理を１回で済ませることができる。このため、演算処理にかかる時間を短くすることができる。
【００５３】
また、上記各実施形態では、画素に顔画像があるか否かを基準として重心の算出やカメラ１の移動位置を決定しているが、たとえばこれらの画素における所定の条件に重み付けをした態様とすることもできる。重み付けをした態様について説明すると、上記各実施形態において、顔画像があるか否かの判断を行う際に、肌色または肌色に近い色があるか否かを基準として、この色があれば顔画像があり、無ければ顔画像は無いと判断している。このとき、単に顔画像の有無のみによらず基準となるたとえば色に重み付けを行い、肌色には大きな重みを付け、肌色に近いが肌色ではない色に対する重み付けを少しずつ小さくしていく重み付けを行うことができる。
【００５４】
このような重み付けを行うことにより、認識対象となる顔画像をより正確に注視することができるので、画像中における顔画像の変動や検出度変動があった場合でも、安定して撮像位置を決定することができる。ここで、重み付けを行う条件には、色のほか、輝度、明度を利用することができ、さらにはこれらを組み合わせた条件を利用して重み付けを行う態様とすることもできる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。画像処理を行う領域として画素を利用しているが、所定数、たとえば２個や４個の画素を１の領域として画像処理を行う態様とすることもできる。また、上記第２の実施形態では、顔領域に対応する位置を足してから重心を求めたが、各画像で求められた重心の時間変化を利用し、それらの平均値を特定位置とすることもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、画像中における領域変動や検出度変動があった場合にも安定して撮像位置を決定することができるとともに、複雑な演算処理を必要としない撮像位置調整方法および撮像位置調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像位置調整装置を備える撮像装置のブロック構成図である。
【図２】本発明に係る撮像位置調整方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は顔画像が映し出された画像を示す図、（ｂ）は（ａ）の画像の顔領域を示す図、（ｃ）は顔領域を画素単位で捕らえた状態を示す図である。
【図４】撮像位置を決定する際の画像を示しており、（ａ）は従来例を示す図、（ｂ）は本実施形態例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る撮像位置調整方法の手順を示すフローチャートの一部である。
【図６】微小時間をおいて撮像された複数の画像を示す図である。
【図７】微小時間をおいて撮像された複数の画像から顔画像が存在する位置が投票された重心メモリを示す図である。
【図８】時間変化を考慮した場合としない場合の撮像位置の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…カメラ、２…駆動装置、３…認識制御装置、１１…基台、１２…ステージ、２１…Ａ／Ｄ変換部、２２…画像処理部、２３…駆動制御部、３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）…画像、Ｅ１〜Ｅ３…領域、Ｆ１〜Ｆ３…顔、Ｍ…撮像装置、Ｐ…画素。
【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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