(57)【要約】【課題】カメラと追尾対象物との間に障害物があって、追尾対象物の下部が隠れてしまう場合には、追尾点が変動して滑らかな追尾撮影ができない。また、追尾対象物が停止した場合には、追尾対象物の部分的な動きに影響され、特に縦方向の追尾点の変動によって不安定な映像となる。【解決手段】障害物に左右されない追尾点を求める方法として、縦方向の位置検出に外接長方形の上辺を用いた２値データを使用する。また、追尾対象物が停止した場合の安定した追尾方法として、横方向の移動がなければ移動と判定せず、チルト制御信号は横方向の移動量と縦方向の移動量とのＡＮＤとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する追尾対象物を固定カメラにより撮影する手段と、
前記固定カメラにより撮影した画像を第１のＡ／Ｄ変換回路により変換したディジタル画像を、しきい値処理して動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段が出力する２値画像からの外接長方形を算出する外接長方形算出手段と、
前記外接長方形の上辺からの縦方向の位置を検出する縦方向位置検出手段と、前記外接長方形の横幅の中心線から横方向の位置を検出する横方向位置検出手段と、
前記縦方向位置検出手段からの出力データをしきい値処理して平滑化する平滑化手段と、
前記横方向位置検出手段からの出力データをしきい値処理して平滑化する平滑化手段と、
前記横方向平滑化手段の出力信号を入力してパン処理したパン信号と、前記縦方向平滑化手段の出力信号と横方向平滑化手段の出力信号とのＡＮＤを取ってチルト処理したチルト信号とをＡＮＤ手段に入力させ、前記パン信号とチルト信号とのＡＮＤを取って回転カメラへのパン・チルト信号を出力する手段と、
前記ＡＮＤ手段によるパン・チルト信号を入力して前記追尾対象物を撮影する回転カメラと、
前記回転カメラにより撮影した画像を第２のＡ／Ｄ変換回路により変換したディジタル画像を、第２のＤ／Ａ変換回路によりアナログ画像に変換したうえで第２のモニタに拡大映像として表示すると共に、
前記第１のＡ／Ｄ変換回路により変換したディジタル画像を第１のＤ／Ａ変換回路によりアナログ画像に変換したうえで全体映像として第１のモニタに表示することを特徴とする滑らかな自動追尾撮影方法。
【請求項２】
移動する追尾対象物を固定カメラにより撮影する手段と、
前記固定カメラにより撮影した画像をＡ／Ｄ変換したディジタル画像を、
前記動き検出手段、外接長方形算出手段、横方向と縦方向の位置検出手段、横方向と縦方向の平滑化手段を介して、横方向の平滑化手段からの出力信号を入力してパン処理したパン信号および前記横方向の平滑化手段からの出力信号と縦方向の平滑化手段からの出力信号とのＡＮＤを取ってチルト処理したチルト信号を画像切り出し手段に入力させ、
前記Ａ／Ｄ変換したディジタル画像をフレームメモリに入力させて生成した１フレーム遅れのディジタル画像と、前記パン信号およびチルト信号とのＡＮＤを取って画像データを切り出す手段と、
前記切り出した画像データをＤ／Ａ変換してモニタに拡大（切り出し）映像として表示することを特徴とする請求項１に記載の滑らかな自動追尾方法。
【請求項３】
追尾対象物が横方向に移動したことが検出したときのみ、カメラによって自動追尾して撮影するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自動追尾撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
追尾対象物の位置を検出して、連続的に追尾映像を取得する自動追尾撮影方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は自動検出した追尾対象物の外接長方形において、縦幅の中心線と横幅の中心線との交点（外接長方形の重心）を追尾点とし、常にこの点を追尾映像の中心点に置いていた。
【０００３】
【未公開特許出願１】
特願２００２−１６７３０９（明細書第５頁〜第６頁、図１）
【０００４】
図３に回転カメラと固定カメラを組み合わせた場合の自動追尾撮影方法を、図４に固定カメラのみによる自動追尾撮影方法を示す。
図３において、固定カメラ１０２により撮影した画像は、第１のＡ／Ｄ変換回路１０４２においてディジタル画像に変換され、動き検出手段１０７１においてしきい値処理されて動きが検出され、この動き検出手段１０７１が出力する２値画像（図３における（ｂ））から外接長方形算出手段１０８１によって外接長方形（図３における（ｃ））が求められ、さらに、位置検出手段１０９１と平滑化手段１１０１によって外接長方形の重心を求め（図３における（ｄ））、パン・チルト１１１１から出力されるパン・チルト信号を回転カメラ１０１に入力させ、回転カメラ１０１の撮影した映像を第２のＡ／Ｄ変換回路１０４１においてディジタル画像に変換させ、さらに第２のＤ／Ａ変換回路１０５１を介して拡大映像を第２のモニタ１０６１に表示させる。（図３における（ｅ））
図３の（ｄ）に示すように、障害物がない場合に比べて重心が上がってしまうので、障害物を通過する時、拡大映像は図３の（ｅ）に示すように、不安定な映像となる。
また、第１のＡ／Ｄ変換回路１０４２からのディジタル画像は、第１のＤ／Ａ変換回路１０５２を介して全体映像を第１のモニタ１０６２に表示させる。
【０００５】
次に、固定カメラのみによる自動追尾撮影方法を説明する。
図４において、固定カメラ１０３により撮影された画像はＡ／Ｄ変換回路１０４３においてディジタル画像に変換され、動き検出手段１０７２、外接長方形算出手段１０８２、位置検出手段１０９２、平滑化手段１１０２を介して外接長方形の重心を求め（図４における（ｄ））、パン・チルト処理手段１１１２から出力されるパン・チルト信号と、Ａ／Ｄ変換回路１０４３から出力されるディジタル画像をフレームメモリ１１２に入力させて１フレーム遅れのディジタル画像として切り出し手段１１３に入力させ、前記１フレーム遅れのディジタル画像と前記パン・チルト信号とのＡＮＤを取って画像データを切り出し、Ｄ／Ａ変換回路１０５３を介して拡大映像をモニタ１０６３に表示させる。また、フレームメモリ１１４から出力される１フレーム遅れのディジタル画像は、第２のＤ／Ａ変換回路１０５４を介して全体映像としてモニタ１０６４に表示される。（図４における（ｅ））
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による方法では、カメラと追尾対象物との間に障害物があって追尾対象物の下部が隠れてしまう場合（図３と図４における（ａ））は、追尾点が変動して滑らかな追尾撮影ができない。障害物に左右されない追尾点を求める方法が必要である。
また、追尾対象物が停止した場合には、追尾対象物の部分的な動きに影響され、特に縦方向の追尾点の変動によって不安定な映像となる。（例えば、頭と足元を行ったり来たりする）部分的な動きに左右されない追尾対象物を安定して撮影する方法が必要である。
【０００７】
通常の撮影は、横方向のパン操作が主で、縦方向のチルト操作は余り発生せず、追尾対象物が停止した場合等においても、縦方向の追尾点の変動によって追尾対象物がフレームから外れることはない。
しかし、例外として、立ち上がり、座りといった動作や、縦方向に続く道路上の追尾対象物を撮影する場合には、追尾が追いつかないので、例外の対策が必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来技術の欠点を解消するためになされたものであって、障害物の存在に左右されない追尾対象物の追尾点を求める方法として、図１と図２に示すように、縦方向の位置検出に外接長方形上辺からの縦方向位置を検出する２値データを使用する。
【０００９】
また、追尾対象物が停止した場合の追尾方法として、横方向の移動がなければ移動と判定せず、チルト制御信号は横方向の移動量と縦方向の位置量とのＡＮＤとする。
但し、縦方向に続く道路上の追尾対象物を撮影する場合は、用途によっては使用不能の設定をする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による固定カメラと回転カメラを組み合わせた場合の自動追尾撮影方法を示すブロック図であり、図２は、固定カメラのみによる自動追尾撮影方法を示すブロック図である。
【００１１】
図１において、固定カメラ２により撮影された画像は、第１のＡ／Ｄ変換回路４２においてディジタル画像に変換され、動き検出手段７１においてしきい値処理された画像の動きが検出された２値画像（図１における（ｂ））を、外接長方形算出手段８１に入力させて外接長方形の４辺（図１の（ｃ））が求められる。
【００１２】
前記外接長方形の横幅の中心線から横方向の位置を検出する横方向位置検出手段９１と、前記外接長方形の上辺からの縦方向位置を検出する縦方向位置検出手段９２とによって、画像の横方向と縦方向の位置を検出し、さらに、前記位置検出手段９１と９２からの出力信号を平滑化手段１０１と１０２に入力させて夫々の画像データをしきい値処理すると、図１の（ｄ）に示すように、追尾点は変動しない画像が求められる。
【００１３】
前記横方向平滑化手段１０１の出力信号をパン処理手段１２１に入力させてパン信号を生成させると共に、前記縦方向平滑化手段１０２の出力信号と横方向平滑化手段１０１の出力信号とを、ＡＮＤ手段１１１においてＡＮＤ処理したうえでチルト処理手段１２２に入力させてチルト信号を生成させ、前記パン信号とチルト信号とをＡＮＤ手段１３に入力させて両信号のＡＮＤを取り、回転カメラ１に送出する。
【００１４】
ＡＮＤ手段１３からのパン・チルト信号を入力した回転カメラ１１は追尾対象物を撮影した画像を出力し、第２のＡ／Ｄ変換回路４１においてディジタル変換された画像は、第２のＤ／Ａ変換回路５１においてアナログ変換され、安定した拡大映像が第２のモニタ６１に表示される。（図１における（ｅ））
【００１５】
また、第１のＡ／Ｄ変換回路４２において変換されたディジタル画像は、第１のＤ／Ａ変換回路５２によりアナログ画像に変換され、全体映像として第１のモニタ６２に表示させることもできる。
【００１６】
次に、固定カメラのみにより自動追尾撮影する方法を説明する。
前記固定カメラ３によって追尾対象物を撮影して、Ａ／Ｄ変換回路４３に入力させてディジタル画像データに変換し、動き検出手段７２、外接長方形算出手段８２、横方向と縦方向の位置検出手段９３と９４、横方向と縦方向との平滑化手段１０３と１０４、横方向の平滑化手段１０３からの出力信号をパン処理１２３に入力してパン信号を出力すると共に、前記横方向の平滑化手段１０３からの出力信号と縦方向の平滑化手段１０４からの出力信号をＡＮＤ１１２に入力させたうえでチルト処理１２４に入力させてチルト信号を出力する手段までは、固定カメラと回転カメラを組み合わせて自動追尾撮影する方法における固定カメラの動作特性と同一である。
【００１７】
前記Ａ／Ｄ変換回路４３により変換されたディジタル画像は、フレームメモリ１４に入力して１フレーム遅れのディジタル画像となって画像切り出し手段１５に入力し、パン処理１２３からのパン信号とチルト処理１２４からのチルト信号とのＡＮＤを取って、画像データを切り出し、Ｄ／Ａ変換回路５３においてアナログ変換された画像データは、拡大（切り出し）映像としてモニタ６３に表示される。また、フレームメモリ１４から出力される１フレーム遅れのディジタル画像は、第２のＤ／Ａ変換回路５４においてアナログ画像に変換され、全体映像としてモニタ６４に表示される。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による滑らかな自動追尾撮影方法によると、外接長方形の上辺を用いることにより、撮影時における障害物の影響による縦方向のブレをなくすことができる。
従って、人間が連続的に見ることを前提としても、自然な追尾映像を取得することが可能となる。
また、横方向の移動なしに追尾対象物の移動としないことで、停止時の追従の安定性を大幅に改善した。
よって、一般の撮影にも使用できる滑らかな自動追尾撮影が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る滑らかな自動追尾撮影方法を示すブロック図。（固定カメラと回転カメラを組み合わせた例）
【図２】本発明に係る滑らかな自動追尾撮影方を示すブロック図。（固定カメラのみによる例）
【図３】従来技術による固定カメラと回転カメラを組み合わせた滑らかな自動追尾撮影方法。
【図４】従来技術による固定カメラのみによる滑らかな自動追尾撮影方法。
【符号の説明】
１１  回転カメラ
２，３  固定カメラ
４１，４２，４３  Ａ／Ｄ変換回路
５１，５２，５３，５４  Ｄ／Ａ変換回路
６１，６２，６３，６４  モニタ
７１，７２  動き検出手段
８１，８２  外接長方形算出手段
９１，９２，９３，９４  横方向位置検出手段
１０１，１０２，１０３，１０４  縦方向位置検出手段
１１１，１１２，１３  ＡＮＤ手段
１２１，１２３  パン処理
１２２，１２４  チルト処理
１４  フレームメモリ
１５  画像切り出し手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004186921.tif 000005
【図４】
2004186921.tif 000006