(57)【要約】【目的】移動する被写体を自動的に追尾して確実に撮影できる移動撮影システムの提供を目的とする。【解決手段】本発明の移動撮影システムは、撮影装置を搭載して移動可能とされる例えば無人ヘリコプター１０の如き移動体と、被写体３に取り付けられ前記撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置２とを具備し、信号発生装置２からの光信号にはＩＤ情報などの撮影や移動体の制御に用いる情報を含ませることができる。【選択図】　図１
2004101616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置を搭載して移動可能とされる移動体と、被写体に取り付けられ前記撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置とを具備することを特徴とする移動撮影システム。
【請求項２】
前記所要の光信号は発光装置が発する光の点滅パターンであることを特徴とする請求項１記載の移動撮影システム。
【請求項３】
前記所要の光信号には認識情報が含まれることを特徴とする請求項１記載の移動撮影システム。
【請求項４】
前記移動体は前記所要の光信号に含まれる制御情報に基づいて制御されることを特徴とする請求項１記載の移動撮影システム。
【請求項５】
前記移動体は無人制御の推進可能な装置であることを特徴とする請求項４記載の移動撮影システム。
【請求項６】
前記撮像装置には記憶部が接続され、前記撮像装置で撮影された画像データが前記光信号に含まれる認識情報と対応付けられて記録されることを特徴とする請求項１記載の移動撮像システム。
【請求項７】
前記記憶部から出力された画像データを処理して画像表示する画像表示部を更に有することを特徴とする請求項５記載の移動撮像システム。
【請求項８】
撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記被写体を移動させると共に前記撮影装置を搭載した移動体を作動させ、前記撮影装置によって前記信号発生装置からの前記光信号を探知し、探知された前記光信号を基に前記移動体は前記被写体を追尾し且つ前記被写体を前記撮影装置によって撮影することを特徴とする移動撮影方法。
【請求項９】
前記撮像装置で前記光信号を捉え、該光信号に含まれる制御情報に基づいて前記移動体が制御されることを特徴とする請求項８記載の移動撮影方法。
【請求項１０】
前記移動体は前記光信号に含まれる識別番号によって目標の被写体であることが確認されたときに追尾動作を開始することを特徴とする請求項８記載の移動撮影方法。
【請求項１１】
前記移動体は前記光信号の移動によって前記被写体の移動方向及び移動速度を予測し、前記移動体はその予測に適合するように移動することを特徴とする請求項８記載の移動撮影方法。
【請求項１２】
前記移動体は光信号を失った場合に再度探知を行うことを特徴とする請求項８記載の移動撮影方法。
【請求項１３】
撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる制御情報に基づいて前記移動体が制御されることを特徴とする移動撮影方法。
【請求項１４】
前記移動体は無人制御の推進可能な装置であることを特徴とする請求項８記載の移動撮影方法。
【請求項１５】
撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる制御情報に基づいて前記撮影装置の撮影動作が制御されることを特徴とする移動撮影方法。
【請求項１６】
前記撮影装置における撮影動作の制御として、被写体の画面内の位置を主に固定するモード、被写体に対する撮影方向を主に固定するモード、被写体と移動体の間の距離及び角度を主に固定するモード、被写体の画面内の大きさを主に固定するモードの内の１つまたは複数を選べるように制御されることを特徴とする請求項１５記載の移動撮影方法。
【請求項１７】
撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる認識情報に対応付けられて前記撮影装置で撮影された画像データが前記撮像装置に接続される記憶部に記録されることを特徴とする移動撮影方法。
【請求項１８】
当該移動体の移動のための動力を発生させる動力発生部と、
前記動力発生部に生ずる動力を制御する移動体制御部と、
所要の光信号を認識できると共に被写体についての画像データを取得できる撮像装置とを有し、前記撮像装置で認識された光信号には前記移動体制御部に送られる制御信号が含まれることを特徴とする移動体。
【請求項１９】
前記移動体は無人制御の推進可能な装置であることを特徴とする請求項１８記載の移動体。
【請求項２０】
撮像装置を用いて被写体を撮影した際に認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生部と、前記信号発生部を被写体に取り付ける際に用いられる保持部とを有することを特徴とする信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動するような被写体を自動的に追尾して撮影を行う移動撮影システムや移動撮影方法、及び前記システムに用いられる移動体や信号発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、景勝地に行った際に、スチルカメラやビデオカメラで、風景をバックに人物を撮影することが良く行われている。三脚などの器具を使用しない場合では、スチルカメラやビデオカメラは、撮影者が手で持って操作するように構成されており、その場合、景色を撮影する本人は、撮影時には、通常写真やビデオ映像に映ることが出来ない。また、同行する家族や友人の中の一人が、撮影役となって記念写真を撮影する場合、撮影役となった人は景勝地の景色を楽しむ時間を一部犠牲にする必要がある。また、他人にカメラを渡して撮影を依頼する場合、撮影に応じてくれる第三者を探す手間が発生すると共に、機種によってはカメラ操作が容易ではなく、所望の出来栄えの写真などを期待できない場合もある。
【０００３】
このような諸問題を解決する案として、三脚などによりカメラを固定してタイマーや遠隔操作によって撮影する方法がある。このような場合、撮影する度ごとに撮影者は三脚上のカメラのタイマーを設定して動作開始させる必要があり、被写体の方もタイマー時間を配慮する必要があるなど撮影のために煩雑な準備を行う必要がある。また他の解決策として例えば　”案内撮影システム”に開示される技術（例えば、特許文献１参照。）があり、この公報によると、景勝地の決められた場所に案内撮影システムと称される装置が設置されており、一般客は、このシステム備え付けのカメラで撮影することが可能とされる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２３３４６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の案内撮影システムにおいては、備え付けのカメラで撮影することから、撮影する場所を任意に選ぶことはできず、例えば、スキー場で滑っている人を撮影する場合や、または山登りをしている人を撮影する場合などの移動中の人物を撮影することは不可能であった。
【０００６】
また、別の移動する被写体を追いかけて撮影するシステムとして、カメラを設置した雲台が回転し、カメラの向きを自動制御して被写体を自動追尾する撮影システムも存在する。この場合は、被写体である人間がカメラ雲台の回転範囲から見えない位置に移動した場合や、撮影システムから遠く離れた場所に移動した場合には撮影が不可能となる。さらに、これら従来技術では、被写体となる人物を、カメラの視野の中に入らせて撮影させるため、撮影されることを意識せざるをえず、人物の自然な表情やしぐさを撮影することが一般的に困難とされ、また移動している人物を確実に認識できる方法がなく、また、その人物を自動追尾しながら撮影することも容易ではない。
【０００７】
そこで、本発明は、移動する被写体を自動的に追尾して確実に撮影できる移動撮影システム及び移動撮影方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動撮影システムは、上述の技術的な課題に鑑み、撮影装置を搭載して移動可能とされる移動体と、被写体に取り付けられ前記撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、先ず、被写体を撮影するための撮影装置が移動可能な移動体に搭載される。このため固定点からカメラの方向を制御するような方式とは異なり、スキー場で滑っている人や山登りをしている人のように大きな移動を伴う場合でも確実に追尾が可能である。更に、その移動体に搭載される撮影装置は信号発生装置で発生する所要の光信号を認識することができ、撮影装置側に撮影者を要せずに、撮影の制御信号、撮影した画像の記録のための識別信号、更には移動体の移動のための信号を送ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の移動撮影方法は、撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記被写体を移動させると共に前記撮影装置を搭載した移動体を作動させ、前記撮影装置によって前記信号発生装置からの前記光信号を探知し、探知された前記光信号を基に前記移動体は前記被写体を追尾し且つ前記被写体を前記撮影装置によって撮影することを特徴とする。
【００１１】
信号発生装置を被写体に取り付けることで、当該信号発生装置からの光信号は被写体から送信されたものとすることができ、例えば被写体である撮影者が撮影の設定や制御を行う時でも、取り付けられた信号発生装置を操作することで、移動体への制御を図ることが可能となる。撮影装置は移動体に取り付けられることから、大きな移動を伴う場合でも確実に追尾が可能となる。この被写体を追尾するときの制御として信号発生装置からの光信号を利用することができ、撮像装置は被写体を撮影する機能と信号発生装置からの光信号を受信する機能の２つを合わせた機能を発揮し、被写体を自動的に追尾して確実に撮影できることになる。
【００１２】
また、本発明の他の移動撮影方法は、撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる制御情報に基づいて前記移動体が制御されることを特徴とする。
【００１３】
移動体には撮像装置が取り付けられ、被写体に取り付けられる信号発生装置からの所要の光信号を受信する。この光信号には、制御信号を含ませることが可能とされ、その制御信号を移動体の制御に用いることで、被写体側からの移動体の制御が実現されることになる。
【００１４】
また、本発明の更に他の移動撮影方法では、撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる制御情報に基づいて前記撮影装置の撮影動作が制御されることを特徴とする。
【００１５】
この移動撮影方法では、被写体の撮影が移動体に取り付けられた撮影装置を用いて行われるが、その撮影動作は当該撮影装置で捉えた光信号に基づいて制御されるものとすることができ、被写体が撮影者であっても撮影についての制御を確実に行うことができる。
【００１６】
本発明のまた更に他の移動撮影方法では、撮影装置で認識可能な所要の光信号を発生させる信号発生装置を被写体に取り付け、前記撮影装置を移動体に搭載した後、前記被写体を移動させると共に前記撮像装置で前記所要の光信号を捉え、該光信号に含まれる認識情報に対応付けられて前記撮影装置で撮影された画像データが前記撮像装置に接続される記憶部に記録されることを特徴とする。
【００１７】
この移動撮影方法では、被写体の撮影が移動体に取り付けられた撮影装置を用いて行われるが、その撮影動作は当該撮影装置で捉えた光信号に基づいて所定の記録部に記録されるものとすることができ、例えば後で対応する認識情報を利用しながら画像データに編集などを加える場合に便利である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移動撮影システム及び移動撮影方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本発明の一実施の形態の移動撮影システムは、図１に示すように、ＩＤ認識カメラ１１を搭載した無人ヘリコプター１０を移動体とし、被写体としてのユーザー３はスキーヤーであって、そのスキーウエアの肩付近にタグ状の光ビーコン装置２を取り付けている。すなわち、本実施形態においては、ユーザー３は自分のスキーをしている姿を追尾してくる無人ヘリコプター１０でカメラに収録し、後にその撮影されたデータを見ることができるようになっている。
【００２０】
ユーザー３は、スキー板４を両足に図示しない金具、スキー靴を介して取り付けており、ユーザー３が着ているスキーウエアの肩付近にはタグ状の光ビーコン装置２が取り付けられている。光ビーコン装置２は、後で詳しく説明するように、光信号を発生させる光信号発生装置であり、例えば、移動体である無人ヘリコプター１０の制御、ＩＤ認識カメラ１１の制御、記録される画像データへの識別番号の付与などを可能とする。また、図１では、ユーザー３は１名であるが、本実施形態においては、ユーザー３は１名に限定されず、複数名のユーザーがいる場合や光ビーコン装置が取り付けられる対象としては人間と物や、人間と動物、或いは動物だけなどの組み合わせとすることも可能である。
【００２１】
無人ヘリコプター１０は移動体として機能する飛行体であり、特に本実施形態の移動撮影システムにおいては、撮影装置としてのＩＤ認識カメラ１１が無人ヘリコプター１０の前方に搭載される。無人ヘリコプター１０には、メインローター１２とテールローター１３が後述する飛行体制御部からの制御に応じて回転するように設けられており、これらの各ローターの動作によって無人ヘリコプター１０は所望の飛行を行うことができる。メインローター１２は回転によって上向きの揚力を発生させる回転翼であり、テールローター１３はメインローター１２の回転の反作用を打ち消すための回転翼である。
【００２２】
このような無人ヘリコプター１０に搭載される撮像装置としてのＩＤ認識カメラ１１は通常の画像データを取得するための撮像装置として機能すると共に、光ビーコン装置２で発生する光信号を受信してその信号の内容である制御命令や認識データ（ＩＤ）などを解析可能とする機能を有している。光信号はここでは発光ダイオードの点滅パターンによって形成され、シーンとして撮影される画像データとは区別して処理されることになる。
【００２３】
図２は無人ヘリコプター１０の内部回路構成を示す図である。無人ヘリコプター１０には、例えばＣＭＯＳ型固体撮像素子により光を取り込む構造の撮像部２０が設けられており、この撮像部２０からの信号はＩＤカメラ処理部２１に送られる。ＩＤカメラ処理部２１は、撮像部２０で得られた信号をシーンとして撮影される画像データと、光ビーコン装置２から送信された光信号を分離する機能を有しており、光信号に含まれる無人ヘリコプター１０の制御のための信号や、撮像部で撮影されたデータのＩＤ番号の信号を抽出したり、或いは撮像部２０での撮影方法についての信号の抽出なども可能となる。なお、撮像部２０とＩＤカメラ処理部２１によって図１に示すＩＤ認識カメラ１１が構成されるが、ＩＤ認識カメラ１１の構成例については、後で図１５を参照しながら詳しく説明する。
【００２４】
ＩＤカメラ処理部２１はメモリ２３と飛行体制御部２４に電気的に接続される。飛行体制御部２４は、例えば、当該無人ヘリコプター１０のメインローター１２とテールローター１３がモーターで駆動される場合、メインローター１２とテールローター１３のそれぞれのモーターに送られる制御信号を次の飛行動力部２５に送出する。飛行動力部２５は、メインローター１２とテールローター１３のそれぞれのモーターや、ホバリングや前進や後進飛行のためのローターの各ブレードの制御のためのアクチュエーターなどから構成されており、飛行体制御部２４からの制御信号を受けて作動する。従ってＩＤカメラ処理部２１は光信号に含まれる無人ヘリコプター１０の制御信号は飛行体制御部２４を介して飛行動力部２５に送られることになり、この飛行動力部２５において無人ヘリコプター１０の飛行制御が行われる。
【００２５】
前述のＩＤカメラ処理部２１は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどの半導体メモリデバイスからなるメモリ２３にも接続されており、メモリ２３は撮像部２０でシーンとして撮影される画像データを、データの抽出されるＩＤ番号と共に格納するように構成されている。このように画像データをＩＤ番号と共に記録することでデータを編集や選択しながら表示する場合に便利である。このメモリ２３は画像制御部２６にデータバスを介して接続されており、この画像制御部２６に内蔵されるマイコンの指示に従って必要な画像データを外部出力部２９、ネットワークインターフェイス３０、及び画像表示部２７に出力できる。外部出力２９は、飛行終了後に画像データを他の機器に出力する場合に使用される接続部であり、例えばピンプラグ端子、ＤＶ端子の接続部やＵＳＢポート、ＬＡＮ用のイーサネット（登録商標）の接続部、ＲＳ２３２Ｃ、或いはカード状やスティック状の記憶媒体などが使用できる記憶装置などであっても良い。ネットワークインターフェイス３０は、ワイヤレスでインターネットなどに接続できる機能を有しており、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（規格名：商標名）の如きスペクトラム拡散通信を用いた近距離無線通信や、無線ＬＡＮのＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１仕様や、その他の通信が可能とされる。このようなネットワークインターフェイス３０を利用することで、画像データをインターネットを介して配信することも可能であり、例えばユーザー３はスキー場での撮影後に自宅に帰って、インターネット経由で自分や友人のスキーをしているところの画像データを見ることができ、そのような画像データは知り合いや家族などへの配信も可能となる。画像表示部２７は無人ヘリコプター１０に搭載される小型のモニターとして機能する装置であり、例えば液晶表示装置、ダイオードアレイディスプレイやプラズマディスプレイなどの装置が用いられる。このような画像表示部２７を設けることで撮影現場での編集や撮影し直しの必要があるか無いかなどの確認を容易に行うことができる。画像表示部２７は、図示を省略しているが、例えば飛行時には折り畳めるような構造或いはシャッターが閉まる構造で無人ヘリコプター１０に取り付けられ、画像表示部２７を見る時には画像表示部２７が外側から見ることができる状態にされる。
【００２６】
画像制御部２６は更に入力部２８にも接続されている。入力部２８は、画像データの出力を外部出力部２９とネットワークインターフェイス３０の間で切り換えたり、画像表示部２７の表示を制御するためのスイッチやテンキーなどによって構成される。この入力部２８は、例えば無人ヘリコプター１０の着陸後の編集用にリモコンでの信号を受信するようにしても良い。
【００２７】
図２に示す無人ヘリコプター１０では、その内部回路構成から撮像部２０で撮影した画像からシーンについての画像データと光ビーコン装置２からの光信号とをＩＤカメラ処理部２１で分離し、それぞれ飛行体である無人ヘリコプター１０の飛行制御や、画像処理のために各画像データにＩＤ番号を付与したり、撮影方法の制御などを行うことが可能とされる。
【００２８】
次に、図３を参照しながら、光ビーコン装置３１について説明する。本実施形態で使用される光ビーコン装置３１は、光信号の発生装置であって、例えばユーザー３の衣服の一部に取り付けられ、無人ヘリコプター１０に対する所要の制御を可能とする。
【００２９】
先ず、その外形形状については、図３に示すように、矩形で略平板状の光ビーコン装置本体３３の表面にキー入力部３４が形成され、その表面には発光ダイオード３５も光の射出方向を表面側とするように設けられている。この光ビーコン装置本体３３は、タグのように一方の側面から裏面側に亘る保持部３２が設けられており、この保持部３２を用いてユーザー３の衣服の一部例えば肩や帽子などに取り付ける。保持部３２は帯状であってその帯状部分を閉じてユーザー３の衣服の一部に挿通部が場合ではその挿通部に保持部３２を通過させることで取り付けることができ、また、磁石やベロクロ（商品名）の如き部材によって着脱自在に取り付けるようにしても良い。また、衣服の首の部分には、通常商品のタグや衣服を吊るす際の輪となる部分があり、その部分に保持部３２を通過させてユーザー３から脱落しないようにすることも可能である。キー入力部３４では、無人ヘリコプター１０の制御や、撮影方法の制御、更には画像処理の制御など種々の制御を行うために、例えば予め設定された入力コードを入力することができ、発光ダイオード３５から所要の光信号を出力させることが可能となる。
【００３０】
図４はこの光ビーコン装置３１の内部回路構成を示す図である。この内部回路はマイクロプロセッサ３７を中心に構成されており、キー入力部３９からの信号を受けてメモリ４１に格納されている光信号パターンをマイクロプロセッサ３７が選択し、その選択に応じてＬＥＤ駆動部４０に信号を送って発光ダイオード３６を点滅させる。この光ビーコン装置３１には、ボタン電池、太陽電池、或いは燃料電池などの電源３８が搭載されており、電源３８はマイクロプロセッサ３７、メモリ４１、ＬＥＤ駆動部４０に電力を供給するように構成される。
【００３１】
これら図３、図４を用いて説明する光ビーコン装置は一例に過ぎず、種々の変形例も可能である。例えば、その外形については、矩形で略平板状とされ、ユーザー３の衣服に取り付けるものとして説明したが、例えば、帽子やヘルメットの上面に発光ダイオードなどの信号発生部分を取り付けたものを用いたり、衣服や靴の一部に発光ダイオードなどの信号発生部分を予め組み込んだものを用いたり、時計やネックレスなどの装飾材の一部の発光ダイオードなどの信号発生部分を設けたり、例えば、スキーなどではスキー板やボード、或いはストックの一部に信号発生部分を設けるようにすることも可能である。
【００３２】
また、光ビーコン装置の構造についても、より単純な構造で構成することが可能である。例えば単純なユーザーの追尾だけを実行するような場合であって、その撮影方法や画像処理方法も変更しない場合や、複数の被写体を区別するだけの場合は、キー入力部３９などは設けなくとも良く、発光ダイオード３５をタグに配設した構造であっても良い。
【００３３】
次に図５を参照しながら、本実施形態の移動撮影方法について、その手順に従って説明する。ここで例示的に説明する移動撮影方法は、光ビーコン装置を用いて無人ヘリコプターなどの飛行体を制御すると共にＩＤ番号を利用して撮影後に画像の選択を容易ならしめる例である。
【００３４】
先ず、手順Ｓ１としてユーザーが光ビーコン装置３１を身に付ける。光ビーコン装置３１は図３に示すような矩形で略平板状の装置であり、その保持部３２を例えばユーザー３のスキー服の肩部分に挿通させてユーザー３に取り付けた状態とさせる。
【００３５】
続いて、ユーザー３が光ビーコン装置３１を操作して飛行体である無人ヘリコプター１０の飛行移動を開始させる（手順Ｓ２）。この場合には、光ビーコン装置３１に飛行開始のためのキー入力を行い、そのキー入力に応じて光ビーコン装置３１の発光ダイオード３５を点滅させる。この時、ユーザー３の位置は無人ヘリコプター１０のＩＤ認識カメラ１１によって捉えることができる位置にいることが望ましく、そのような位置で発光ダイオード３５を点滅させることで無人ヘリコプター１０が離陸して飛行を開始する。無人ヘリコプター１０の内部では、前述のＩＤカメラ処理部２１がＩＤ情報の抽出を行い、飛行開始命令に該当するＩＤ番号を受信したものと認識される場合、飛行体制御部２４に飛行開始の信号が送られ、その飛行体制御部２４からメインローター１２、テールローター１３の回転開始などの信号が飛行体動力部２５に送られて、無人ヘリコプター１０の飛行が開始する。
【００３６】
無人ヘリコプター１０が離陸する際には、多少ローリングなどの飛行動作を伴うこともあり得るが、ＩＤ認識カメラ１１は常に光ビーコン装置３１からの信号を捕捉するように動作する。すなわち、急激な風やエアポケット、更には被写体であるユーザー３が急に動いたり、障害物に隠れた場合には、ＩＤ認識カメラ１１は光ビーコン装置３１からの信号を一時的に受信しなくなるが、ＩＤ認識カメラ１１は常に光ビーコン装置３１からの信号を探知し、或る方向において光ビーコン装置３１からの信号が無いものと判断されるときには探知される領域を広げて探し続ける動作を行う。このＩＤ認識カメラ１１の作動時において、被写体が移動する場合には、光ビーコン装置３１の位置からその移動を無人ヘリコプター１０が追尾する。従って、被写体としてのユーザー３がスキーのゲレンデを滑り降りるような状況においても、無人ヘリコプター１０は光ビーコン装置３１からの信号を捉えながらユーザー３を確実に自動的に追尾することができる。
【００３７】
ＩＤ認識カメラ１１は常に光ビーコン装置３１からの信号を探知するように動作をするが、実際にはシーンとしての画像を撮像する画像モードと、光ビーコン装置３１からの光信号を抽出するためのＩＤモードの切替を繰り返すように構成されている。この画像モードにおける信号処理とＩＤモードにおける信号処理については後述する。ＩＤ認識カメラ１１が光ビーコン装置３１を認識したら、被写体を撮影し、そのＩＤ番号と共にメモリ２３に記録する（手順Ｓ３）。ＩＤ認識カメラ１１が被写体を撮影する場合、複数の被写体がそれぞれ光ビーコン装置３１を有し、それぞれＩＤ番号を信号として発生させる場合がある。このような場合、異なる複数の被写体についての画像とＩＤ番号が関連付けられてメモリ２３に記憶されることから、ＩＤ番号を利用して撮影後に確認する場合や編集する場合に素早く処理することができる。
【００３８】
次に、手順Ｓ４では、撮影が終了した状態で、光ビーコン装置３１に飛行体の飛行終了を意味するキー入力を行い、光ビーコン装置３１はそのキー入力を受けて発光ダイオード３５を点滅させて光信号を無人ヘリコプター１０の撮像部２０に送る。その結果、撮像部２０から信号がＩＤカメラ処理部２１に送られ、そこから飛行体制御部２４に飛行停止の信号を送り、その飛行体制御部２４から飛行動力部２５に各動力部の停止信号を送って、無人ヘリコプター１０の飛行を停止させる。無人ヘリコプター１０の位置が空中の高い位置にあって飛行停止の信号を受けた場合では、自動運転によって着陸するように制御される。
【００３９】
この状態で、無人ヘリコプター１０のメモリ２３には、被写体について画像データがＩＤ番号と共に記録されており、手順Ｓ５では、ユーザー３が光ビーコン装置３１を制御して、自己のＩＤを有する画像を表示するように制御を行う。具体的には、先程と同様に光ビーコン装置３１のキー入力部３４を操作して、画像表示を指令する信号を光ビーコン装置３１から出力する。
【００４０】
このユーザー３による指示に応答してそのユーザー３のＩＤ番号にかかる画像が表示される。この表示は無人ヘリコプター１０の画像表示部２７を利用して行われ、そのユーザー３にかかる画像が連続的にコマ送りや時系列的に並べる方法で表示される（手順Ｓ６）。表示された画像を見ながら、手順Ｓ７でユーザー３が必要な画像を選択する。ここで必要な画像とは、保存して編集したり、印刷などの加工に使用する画像である。また、選択できる画像としては、静止画像でも良く動画像でも良い。このユーザー３による画像の選択動作は、光ビーコン装置３１のキー入力部３４を用いることも可能であり、無人ヘリコプター１０の入力部２８を用いても良い。
【００４１】
ユーザー３が選んだ画像は、無人ヘリコプター１０の外部出力部２９から所要のオーディオ・ビデオ装置に送られる（手順Ｓ８）。また、ユーザー３が選んだ画像が送られる外部出力部２９からパーソナルコンピュターなどの機器に出力するようにしても良く、また、ネットワークインターフェイス３０を介してインターネットに接続するサーバーその他の情報端末に送信するようにしても良い。
【００４２】
このように図５に示すフローでは、無人ヘリコプター１０の飛行開始や飛行終了などの命令や、被写体をＩＤ番号と共に記録することを光ビーコン装置３１を操作することで、遠隔的に且つ自動的に操作でき、特に被写体の移動が高速である場合でも容易に追尾することが可能であり、また、光ビーコン装置３１からの光信号に含まれるＩＤ番号によって、複数の被写体をそれぞれＩＤ番号別に撮影し保存するようにすることも可能である。
【００４３】
以上の例では、カメラを搭載する飛行体を例えば無人ヘリコプターとし、その用途をスキーなどの行楽地での撮影とした例について説明したが、本実施形態の移動撮影システムは他の形態や用途についても適用できる。ここで他の形態や用途について説明すると下記の表１に例示列挙されるものが挙げられる。
【００４４】
【表１】
2004101616.tif 000003
【００４５】
この表１に列挙したものは、例示に過ぎないものであるが、カメラを搭載する移動体としては、空中を移動するものに限らず、陸上や水面上、或いは水中などの種々の場所を移動できるものが挙げられる。また、用途についても、行楽用途に限らず、スポーツ記録や映画や自然観察など種々の応用が可能である。場所や具体的なイベントも限定されずに種々のものに適用できる。撮影対象も人だけに限らず、種々の生物であっても良く、車や船などであっても良い。また、撮影対象は単数とは限らず、複数であっても良い。光ビーコン装置３１は、キー入力の操作が加わるために被写体が人間の場合となるが、例えば被写体が動物の場合では操作が不要で光信号を出力するような光ビーコン装置がその被写体としての動物に取り付けられる。
【００４６】
次に図６を参照しながら、光ビーコン装置の操作によって飛行体の飛行予定を変更する例について説明する。撮影の途中であっても、本実施形態の移動撮影システムでは、光ビーコン装置が無人ヘリコプターの如き飛行体と交信でき、都合に応じて飛行予定を変更することができる。
【００４７】
先ず、手順Ｓ１１として、ユーザーが光ビーコン装置を身に付ける。光ビーコン装置は図３に示すような矩形で略平板状の装置とすることも可能であり、所要の光信号を出力できる他の装置であっても良い。
【００４８】
次に、手順Ｓ１２ではユーザーが光ビーコン装置を操作して、例えば無人ヘリコプターの如き飛行体の飛行を開始させる。この時、この場合には、光ビーコン装置に対して飛行開始のための操作を行い、その操作に応じて光ビーコン装置の発光ダイオードを点滅させる。この発光ダイオードの点滅は、飛行体に搭載されるＩＤ認識カメラに捕捉され、飛行体が離陸して飛行が開始される。
【００４９】
飛行体の離陸の後、前述のように、被写体としてのユーザーが離陸した飛行体に自動的に追尾されて撮影が開始する。例えば、飛行体の離陸前の設定では、ユーザーの２０ｍ後ろから４５度の角度で撮影すると言うような設定であった場合において、飛行体の離陸した後で撮影が開始すれば、その離陸前の設定に従って撮影が開始される。このような離陸前の設定は、このフローでは変更可能であり、手順Ｓ１３ではユーザーが光ビーコン装置を操作して、飛行体の位置を変更させる光信号を光ビーコン装置が出力させる。このような飛行体の位置の変更例としては、たとえば飛行体の離陸前の設定でユーザーの２０ｍ後ろから４５度の角度で撮影するという設定内容であったものを、ユーザーの正面２０ｍ手前から４５度の角度で撮影するという設定内容に変更できる。
【００５０】
光ビーコン装置が飛行体の位置を変更させる光信号を出力すると、飛行体のＩＤ認識カメラが光ビーコン装置からの光信号を受信し、その光信号に含まれるＩＤ番号の形式の制御信号に従って飛行中の飛行体がその位置を修正する（手順Ｓ１４）。この修正によって、例えば飛行体は２０ｍ後ろからの追尾状態からユーザーの前側に移動して撮影を続けることになり、このような撮影位置の変更によって、被写体であるユーザーの後ろ姿だけが撮影される状況からユーザーの顔の表情も撮影できるような変更ができることになる。このような撮影位置の変更は、特に離陸前のプログラムとは独立して行うことができ、撮影の状況で撮影位置を移動させる場合に極めて有効である。
【００５１】
次に図７を参照しながら、光ビーコン装置の操作によって撮影方法を変更する例について説明する。本実施形態の移動撮影システムでは、撮影の途中であっても、光ビーコン装置が無人ヘリコプターの如き飛行体と交信でき、都合に応じて撮影方法を変更することができる。
【００５２】
先ず、手順Ｓ２１として、ユーザーが光ビーコン装置を身に付ける。光ビーコン装置は図３に示すような矩形で略平板状の装置とすることも可能であり、所要の光信号を出力できる他の装置であっても良い。
【００５３】
次に、先の図６の手順Ｓ１２と同様に、手順Ｓ２２ではユーザーが光ビーコン装置を操作して、例えば無人ヘリコプターの如き飛行体の飛行を開始させる。この時、この場合には、光ビーコン装置に対して飛行開始のための操作を行い、その操作に応じて光ビーコン装置の発光ダイオードを点滅させる。この発光ダイオードの点滅は、飛行体に搭載されるＩＤ認識カメラに捕捉され、飛行体が離陸して飛行が開始される。
【００５４】
飛行体の離陸の後、前述のように、被写体としてのユーザーが離陸した飛行体に自動的に追尾されて撮影が開始する。例えば、飛行体の離陸前の設定で、被写体の全身を画像のフレーム一杯とするような設定であったとすると、撮影が開始すると、そのようなユーザーの頭から足先にかけての映像がＩＤ認識カメラによって撮影されて行くことになる。このような撮影が進行してうちに、ユーザーの都合や環境や事故などに応じて、ユーザーは身に付けている光ビーコン装置を操作して撮影の方法を変更させる光信号を光ビーコン装置から送出させる（手順Ｓ２３）。このような撮影方法の変更の一例としては、被写体の全身を画像のフレーム一杯とする撮影法から、景色を十分に入れてカメラが引いた状態の撮影をするように変更できる。ある種類の撮影方法の変更は、飛行体の位置の変動を伴わずに可能であり、ズームアップやズームダウンなどのレンズ系の操作や、静止画の場合のシャッター速度の調整、フィルターの付加、時計の表示の制御など各種の変更が可能であり、それらは光ビーコン装置を操作することで可能となる。
【００５５】
光ビーコン装置が撮影の方法を変更させる光信号を出力すると、飛行体のＩＤ認識カメラが光ビーコン装置からの光信号を受信し、その光信号に含まれるＩＤ番号の形式の制御信号に従って撮影の方法が修正される（手順Ｓ２４）。すなわち、その光信号によって、例えば、飛行体の離陸前の設定で、被写体の全身を画像のフレーム一杯とするような設定であった場合、景色を十分に入れてカメラが引いた状態の撮影をするように修正される。このような変更は、カメラ手元にある場合には容易に行うことが可能であるが、カメラが飛行体に搭載されている場合においては、光ビーコン装置からの光信号が有効に変更できる手段として利用できることになる。
【００５６】
次に図８乃至図１３を参照して、自動撮影時の追尾方法の例について説明する。図６、図７のフローチャートの制御は追尾の途中で変更する場合を含んでいるが、以下に説明するように、光ビーコン装置からの光信号を利用して自動的な撮影を追尾しながら行うことも可能である。なお、本明細者においては、”追尾”とは必ずしも後ろから追跡するような場合のみを指すのではなく、任意に側面や正面などに廻り込んで被写体を追うような場合も含むものである。
【００５７】
先ず、自動撮影時の追尾の基本的な流れは、図８に示すように、光ビーコン装置を身に付けたユーザーが該光ビーコン装置を操作して例えば無人ヘリコプターの如き飛行体の飛行を開始させる（手順Ｓ３１）。この開始直後では、飛行体は光ビーコン装置の光信号の捕捉よりも離陸時の姿勢制御が優先することから、光ビーコン装置の光信号を見失うことがあり、そのような場合では、飛行体が旋回して、或いはＩＤ認識カメラが固定でない場合にはＩＤ認識カメラの撮像範囲を変更しながら、ユーザーが身に付けている光ビーコン装置からの光信号を探知する（手順Ｓ３２）。この段階では徐々に光ビーコン装置が光信号によって探知されることになるが、光ビーコン装置の光信号がＩＤ認識カメラに捉えられたところで、光ビーコン装置からの光信号が発見されたことになり、その段階で自動撮影を行う追尾を開始する（手順Ｓ３３）。
【００５８】
この自動撮影による追尾の開始時には、優先するモードが選択される。本システムで使用できるモードは４つあり、その４つのモードはフレーミングモード、距離・角度モード、ズームモード、撮影方向モードである。フレーミングモードは、被写体を画面のどこに配置して撮影するかを設定するモードであり、左側、右側、中央、上側、下側などの設定が可能である。図９はフレーミングモードの一例を示す図であり、図９の（ａ）が被写体を画面の右側に配置する例であり、図９の（ｂ）が被写体を画面の中央に配置する例である。図９において、ユーザー３はフレーム４５の中に捉えられるように写されるが、フレーミングモードの設定によって、ユーザー３の位置が概ね決められることになり、フレーミングモードが右側を被写体とする場合には図９の（ａ）に示す状態とされ、フレーミングモードが中央を被写体とする場合には図９の（ｂ）に示す状態とされて撮影が行われることになる。
【００５９】
図１０は距離・角度モードを説明するための図である。飛行体である無人ヘリコプター１０と光ビーコン装置３１を身に付けたユーザー３との間の距離Ｄと無人ヘリコプター１０の飛行する角度θが設定され、この設定された距離Ｄを角度θを維持するように追尾を行う。このような距離Ｄや角度θについては、無人ヘリコプター１０が常時光ビーコン装置３１からの光信号によって把握できるデータであり、常時設定値とのずれが修正されて撮影が続けられることになる。
【００６０】
図１１はズームモードを説明するための図であって、図１１の（ａ）が被写体をズームダウンして撮影した場合の画面であり、図１１の（ｂ）が被写体をズームアップして撮影した場合の画面である。ズームモードとしては、図１１の（ａ）と（ｂ）の２段階のズームだけではなく、無段階若しくは２以上の多段階とすることもできる。図１１の（ａ）に示すように被写体をズームダウンして撮影した場合では、被写体としてのユーザー３がフレーム４５に対して相対的に小さく撮影されて景色が画面上大きな面積を占めるように写され、図１１の（ｂ）に示すように被写体をズームアップして撮影した場合では、ユーザー３がフレーム４５に対して相対的に大きな面積を占めるように撮影されることになる。
【００６１】
図１２は撮影方向モードを説明するための図であり、被写体をどの方向から撮影するのかが設定できることになる。この撮影方向モードでは、例えば上から、前から、横から、後ろからというような選択が可能であり、前からと言う設定をした場合では、ＩＤ認識カメラは被写体であるユーザー３の正面からの映像を自動的に撮り続けることになる。
【００６２】
また、自動撮影を継続させる際に移動する被写体を追うことや光信号を見失うことなども起こりうる事象であり、本実施形態の移動撮影システムでは、そのような場合についても対処可能であって、特に移動速度を予測して、的確な撮影方向や角度での撮影が可能とされる。図１３は自動撮影時の追跡方法について説明するためのフローチャートである。
【００６３】
先ず、無人ヘリコプターの如き飛行体が飛行を開始したものとすると、その飛行体は周囲を３６０度旋回して光ビーコン装置からの光信号を探索する（手順Ｓ４１）。この光信号の探索には、ＩＤ認識カメラが使用され、具体的には前述の図２の如き回路におけるＩＤカメラ処理部２１によってＩＤ信号の抽出が行われる。この手順Ｓ４２の段階で光ビーコン装置からの光信号が発見されなければ（ＮＯ）、手順Ｓ４３に進み、探索回数ＲＮのカウント数を１つ増加させる。次に手順Ｓ４４で探索回数ＲＮが最大探索数Ｆに達しているか否かが判断され、最大探索数Ｆに達していない場合（ＮＯ）には、もう一度光ビーコン装置からの光信号の探索を繰り返すために、制御は手順Ｓ４１に戻り、飛行体は周囲を３６０度旋回して光ビーコン装置からの光信号を探索する。手順Ｓ４４で探索回数ＲＮが最大探索数Ｆに達している場合（ＹＥＳ）には、飛行体は着陸して（手順Ｓ４５）処理を終了する。
【００６４】
手順Ｓ４２で光ビーコン装置からの光信号を発見した場合（ＹＥＳ）、その光信号に含まれるＩＤ信号が読み取られる（手順Ｓ４６）。この読み取り動作によって、ＩＤ信号がＩＤカメラ処理部で抽出され、それが目標とする被写体のＩＤ番号に対応する信号か否かが判断される（手順Ｓ４７）。すなわち、一台の飛行体で一度に複数の被写体を追尾する場合には、それぞれの被写体が所要の光ビーコン装置を保持し、各光ビーコン装置が異なるＩＤ信号を含むことから、被写体の区別をＩＤ信号で認識できることになる。
【００６５】
読み取った結果のＩＤ信号が目標とする被写体のものではない場合（ＮＯ）、手順Ｓ４１に戻り、再びその飛行体は周囲を３６０度旋回して光ビーコン装置からの光信号を探索して、前述の制御を繰り返す。手順Ｓ４７で読み取った結果のＩＤ信号が目標とする被写体のものである場合（ＹＥＳ）、飛行体は正しい被写体を捉えていることになり、飛行体は追尾を開始する（手順Ｓ４８）。
【００６６】
この自動追尾による撮影時には、光信号が撮影画像の範囲内で移動するのを検知する（手順Ｓ４９）。この光信号の移動は、被写体の移動を意味するものと飛行体側で把握され、光信号の移動により、被写体の次の移動方向や移動速度が予測され、その予測値に対応するように飛行体の向きや位置を変えるものとされる（手順Ｓ５０）。
【００６７】
図１４は光ビーコン装置３１からの信号を捕捉しながら追尾する際の概念図であり、図１４の（ａ）から（ｃ）に亘って順次ユーザー３の移動に従って光ビーコン装置３１が右上から左やや下側に移動していくことになるが、その画面内での移動速度や移動方向がＩＤカメラ処理部で抽出されて、その動きの予測値に応じて飛行体やＩＤ認識カメラの位置が移動して行くことになる。このため例えばスキーのように高度差が大きく移動する距離も長い場合であっても確実にスキーヤーを被写体として捉えることが可能である。
【００６８】
このような撮影を行い、途中で光ビーコン装置３１からの光信号を飛行体が外してしまうこともある。例えば、撮影時に被写体が物陰に隠れたり、光信号が何らかの原因で途絶えた際には、光信号を捕捉しているか否かの判断（Ｓ５１）がＮＯとなり、探索回数ＲＮを一旦リセットした後、手順Ｓ４３に進み、探索回数ＲＮを１つ増加させて、以降、探索回数がＦまで増加した場合には飛行体は着陸する（手順Ｓ４５）。
【００６９】
手順Ｓ５１で、光信号を捕捉しているか否かの判断（Ｓ５１）がＹＥＳの場合、以降、飛行を継続するが、光ビーコン装置からの光信号からなるリモコン信号の受信に応じ、そのリモコン信号に応じて撮影方法を変化させたり、飛行体の飛行を中止したりすることが可能である。これら撮影方法の変更や飛行体の制御については、それぞれ図７や図６を参照しながら説明した前述の例のように制御されるものである。
【００７０】
次に、図１５を参照しながらＩＤ認識カメラの例について更に説明する。本実施形態に移動撮影システムにおいては、光ビーコン装置と共にＩＤ認識カメラが光ビーコン装置からの光信号の受信用に用いられ、種々の制御が可能となる。ここでＩＤ認識カメラとは、十分高速に撮像可能な２次元配列の受光ブロックと各受光器から出力される光電変換によって蓄積された電荷量またはそれを変換した電圧値、電流値、Ａ／Ｄ変換によるデジタル値などを演算することが可能カメラであって、各画素または複数画素単位で、光の点滅パターンからその時系列信号を読み出すことができ、かつ画像も取得することが可能なカメラである。すなわち、このＩＤ認識カメラによれば、画像とＩＤ情報（ＩＤデータ、Ｘ、Ｙ座標）が得られることになる。
【００７１】
ＩＤ認識カメラの構成としては、通常の撮像素子に演算部を結合させることも可能であるが、例えば、文献Ｓ．Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ，　Ｔ．Ｓｕｊｍｉｙａｍａ，　Ｋ．Ｙｏｎｅｍｏｔｏ，　Ｋ．Ｕｅｄａ，　”Ａ　４８Ｋｆｒａｍｅｓ／ｓ　ＣＭＯＳ　Ｉｍａｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ｆｏｒ　Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ　３−Ｄ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”　ＩＳＳＣＣ　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒｓ，　ｐｐ．９４−９５，　Ｆｅｂ．２００１や特開２００１−３２６８５７号公報に開示されるような演算機能付き撮像素子を用いても良い。すなわち、演算機能付き撮像素子では、１つの撮像素子でありながら、デジタル画像と演算処理した画像を得ることが可能である。また、ＣＭＯＳ　構造とすることで、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の半導体製造技術から従来のＣＣＤ素子では困難な高速撮像を実現することも可能である。
【００７２】
図１５にＩＤ認識カメラの一例の要部を示す。ＩＤ認識カメラは、主にイメージセンサ部５１とデコード処理部６１からなる。イメージセンサ部５１は光信号を電気信号に変換するための領域であるが、本カメラにおいては、イメージセンサ部５１は受光エリア５２と演算エリア５３から構成される。なお、イメージセンサ部５１が図２に示す装置の撮像部２０に該当し、デコード処理部６１が図２に示す装置のＩＤカメラ処理部２１に該当する。
【００７３】
受光エリア５２は、カメラのレンズ等を介して受光した光を電気信号に変換するＣＭＯＳ固体撮像素子の如き受光素子５４と、この受光素子５４からの信号を増幅する増幅部５５とを有している。一方、演算エリア５３は、受光エリア５２からの信号を一時的に蓄積する記憶部５６と、記憶部５６に蓄積された信号のレベルと基準信号レベルを比較するための比較部５７と、比較部５７からの比較結果に応じた出力を行う出力部５８とを有している。記憶部５６には、画素ごとの信号が例えば異なるタイミングで蓄積されて行き、比較部５７には一括して読み出される。
【００７４】
また、前述のデコード処理部６１は、画像信号を処理する画像デコード処理部６２と、これと並列して配置されるＩＤデコード処理部６３とを有している。ＩＤデコード処理部６３が光ビーコン装置から発せられた光信号をデコードしてＩＤ情報を抽出する回路部分であり、また、同時にそのＩＤ情報にかかる座標についても抽出されるように構成されている。
【００７５】
ここで、イメージセンサ部５１で行われる演算とは、
【００７６】
［数１］
Ｆ（Ｎ）＋Ｆ（Ｎ−１）−Ｆ（Ｎ−２）−Ｆ（Ｎ−３）・・・（１）
【００７７】
ここで、Ｎはフレーム番号を表し、Ｆ（Ｎ）はＮフレーム目の受光部に蓄積された輝度を表すものである。光ビーコン装置からの光信号は点滅する点光源と考えられることから、式（１）の値は、点光源が存在する画素についての４フレーム間の演算となる。この演算により、光の変化を検出することができるため、その演算結果を用いて、後述するＩＤデコード処理を行うことで、点滅パターンを復元し、光ビーコンからの信号を受信することが可能となる。この（１）式によらず、他の演算例えば１次微分や２値化画像の比較などによっても演算は実現可能であるが、本実施形態では、光変化の検出の安定性を考え、（１）式を用いて説明する。
【００７８】
また、本実施形態のＩＤ認識カメラにおいては、外部からの信号、例えば光ビーコン装置からの光信号を用いることによって、上記の画像処理結果とＡ／Ｄ変換したデジタル画像の両方を得ることができる。例えば、前記画像処理結果と前記Ａ／Ｄ変換したデジタル画像を交互に得ることで、ＩＤ認識カメラはＩＤ情報用の画像処理結果とシーンについての画像の両方を取得することが可能である。このＩＤ認識カメラが扱う信号を時分割でモード分けし、例えばここで画像モード、ＩＤモードがそれぞれ３０ｆｐｓ（フレーム／秒）や６０ｆｐｓといったフレームレートにすることも可能である。すなわち、イメージセンサ部５１から出力される信号を画像モードとＩＤモードで交互に送信されるように設定し、それぞれが対応するデコード処理部６２、６３で処理されてデコードされることになる。
【００７９】
図１６は画像モードとＩＤモードが交互に送信される例であり、画像モードには撮影された画像情報が含まれて送信される。ＩＤモードの期間内には、ＩＤデコード処理区間Ｐ２とＩＤ重心区間Ｐ１が含まれており、これらの区間Ｐ１、Ｐ２に含まれるＩＤ情報から上述の如き各種の制御が可能となる。画像モードにおける信号を画像デコード処理部６２で処理することで画像読み出しが実現され、ＩＤモードにおける信号を画像デコード処理部６２で処理することでＩＤ読み出しが実現される。なお、図１６においては、画像モードとＩＤモードが同時間のように示されているが、同時間でも良いし、同時間である必要もない。
【００８０】
次に、前記イメージセンサ部５１における輝度信号レベルについての画像処理について簡単に説明する。図１７に示すように、前記イメージセンサ部５１において、画像モードでは、受光素子（フォトダイオード）５４の各画素で検出した輝度を示す信号レベルが、基準信号レベルＶｒｅｆと比較され、前記基準信号レベルＶｒｅｆよりも大きくなったときに、アクティブになるような信号が出力される。すなわち、受光素子５４に入射した光は、該受光素子５４で光電変換され、さらに増幅部５５で増幅された信号が、記憶部５６にフレーム毎に蓄積されて行く。図１７はフレーム数に応じた明るい画素（高輝度時）と暗い画素（低輝度時）の輝度信号レベルの変化を示しており、一画面の初めでは、フレーム数はゼロでリセットレベルＶｒｓに輝度信号レベルがある。しかし、図１７に示すように、明るい画素ほど早く基準信号レベルＶｒｅｆに達し（図中ＴＨ）、暗い画素ほど基準信号レベルＶｒｅｆに達するまでの時間（図中ＴＬ）が長くかかることになる。実際のセンサからの出力は、比較部５７において、各画素について各画素の輝度信号が、前記基準信号レベルＶｒｅｆに達したかどうかの比較結果（コンパレータ出力）を２値（０，１）で出力することで行われる。図１７では、高輝度時の変化で時間ＴＨのところで、２値の出力が”０”から”１”に変化する例を示している。このイメージセンサ部５１は、高速に撮像して上記演算を行い、１画面分の結果をセンサ外に出力することが可能である。
【００８１】
明るい画素や暗い画素からの信号が基準信号レベルＶｒｅｆに達するまでの時間（ＴＨ、ＴＬ）を計測するためには、このイメージセンサ部５１が１画面単位で結果を出力するので、このフレーム数をカウントしておいて、各画素で何番目のフレームでイメージセンサ部５１の出力信号がアクティブすなわち２値の出力が”０”から”１”に変化するかを記録することで、その画像が得られることになる。画像情報として、正しい明るさに変換するためには、明るい画素ではアクティブに遷移するまでの時間が短く、暗い画素ではアクティブに遷移するまでの時間が長いことから、この基準信号レベルＶｒｅｆに到達するまでの時間（フレーム数）の逆数を計算すればよい。この動作により、画像のＡ／Ｄ変換動作が実現できることになる。このイメージセンサ部５１からのセンサ出力が画像処理デコード部６２に送られ、画像処理デコード部６２で画像を得るための処理が行われる。
【００８２】
次にＩＤデコード処理について説明する。まず、イメージセンサ部５１と光ビーコン装置の周波数について説明すると、イメージセンサ部５１のフレームレートｆｓは、光ビーコン装置の光信号の点滅周波数ｆｐの例えば３倍に設定される。これは「シャノンの標本化定理」より、センサ部のサンプリングレートは、光ビーコン装置からの光信号の点滅周期より２倍以上のサンプリングレートが必要とされるからであり、またＩＤ認識カメラのシステムにおいては、ｆｓとｆｐの位相の違いが出ることから、この位相差の影響を加味して、本実施形態では３倍とする。例えば、センサ部の周波数が例えば１２ＫＨｚの場合、光ビーコンの点滅周期は４ＫＨｚと設定される。以下説明がわかりやすいように、本実施形態では、センサの周波数が１２ＫＨｚの場合、光ビーコンの点滅周期は４ＫＨｚとして説明する。
【００８３】
次に、光ビーコン装置の構造例について、図１８を参照しながら説明する。先に、光ビーコン装置については、図３、図４を参照して、その一例について説明したが、ここでは図１８を参照して更に他の構成例について説明する。図１８の（ａ）に示す光ビーコン装置の例では、光ビーコン装置７１は、光源７２、点滅制御部７３、送信データ保存用メモリ７４を有する構造とされる。光源７２は点滅制御部７３からの駆動信号に応じて点滅動作するように構成されており、点滅制御部７３は状況や設定に応じた出力データを送信データ用保存用メモリ７４から取り出して動作する。光源７２は高速に点滅することができる光源であれば、如何なる光源でも良く、出力波長もセンサが反応する範囲であれば良い。すなわち、光源７２の波長域としては例えば可視光だけではなく、赤外線域なども使用可能である。応答速度、寿命の点から、ＬＥＤは最適な光源の１つである。また点滅制御部７３は、発信器とデジタル回路（ＩＣ，ＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ、ワンチップマイコンなどで実現可能）によって、送信データ保存用メモリ７４の内容に基づいて、上記光源７２を点滅させる。
【００８４】
また、図１８の（ｂ）は、通信路７９を通じて、送信データを可変とすることが可能な光ビーコン装置７５の構成例を示しており、（ａ）と同様に、光ビーコン装置７５は、光源７６、点滅制御部７７、データ送受信部７８を有する構造とされる。光源７６は点滅制御部７７からの駆動信号に応じて点滅動作するように構成されており、点滅制御部７７は通信路７９を介して信号が供給されるデータ送受信部７８からの制御信号に応じて点滅する。ここで通信路７９とは、有線・無線の通信回線、例えば電話回線ＩＳＤＮ，　ＲＳ−２３２Ｃ，　ＲＳ−４２２，　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　（登録商標）（１０ｂａｓｅ−Ｔ，　１００ｂａｓｅ−Ｔ），　ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４，　ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，　ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，　ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（商標名）などの通信手段を指す。またデータ送受信部７８は、この通信手段に対応するデータ通信用ＩＣ及びドライバを指し、通信路７９を介して受信した光ビーコン装置の送信データは、このデータ送受信部７８経由で、点滅制御部７７に渡され、光源７６の点滅パターンとなる。
【００８５】
ここで、光ビーコン装置から送信される光信号の符号化方式について説明する。デジタル通信では、受信側で安定して受信できるように一般に送信データは符号化される。本実施形態では、光ビーコン装置から送信されるデータ（点滅パターン）は、マンチェスタ符号化を用いて符号化される。マンチェスタ符号化は、図１９に示すように、送信データ０に対して発信データを１０、送信データ１に対して発信データを０１とする符号化方式であり、これを用いることで光ビーコン装置が有効なデータを送信している間は、必ず光の輝度変化があることになり、前記イメージセンサ部５１を用いた４フレーム間の輝度変化を調べる演算にて、点滅のパターンを受信するのに都合の良い符号化となることが分かる。図１９の例では、８ビットの”０１００１００１”のデータを送信する場合の符号化について説明しており、それぞれ１ビットが”１”の場合、”０１”に符号化され、１ビットが”０”の場合、”１０”に符号化される。
【００８６】
本実施形態において、固定長８ビットのデータを送る場合を例に挙げて説明する。送信データの１データフレームは、図１９に示す送信データのフォーマットのように、スタートコード、送信データから構成される。前記スタートコードは、送信データの１フレームの先頭であることを受信側に知らせることを目的とするものであるので、例えばマンチェスタ符号化された送信データ部分には現れない”０００１”というビットを割り当てる。また前記送信データは８ビットデータをマンチェスタコード符号化した１６ビットデータである。したがって、この１データフレームをＬＥＤの点滅で送信する場合に、送信データの１を点灯、０を消灯と割り当てて、光信号の点滅周期、本実施形態では４ＫＨｚ（２５０μｓ毎）で点滅させる。これで８ビットのＩＤデータが送出されることになる。
【００８７】
このような符号化された点滅信号は、前述のＩＤ認識カメラのイメージセンサ部に入射し、イメージセンサ部は、ＩＤモード時には、演算ブロック単位（各画素または複数画素単位）において、光ビーコン装置からの点滅する光信号を受光して、（２）式のような４フレーム間の演算を行い、その演算結果をセンサ外に出力する。
【００８８】
［数２］
Ｆ（Ｎ）＋Ｆ（Ｎ−１）−Ｆ（Ｎ−２）−Ｆ（Ｎ−３）・・・（２）
【００８９】
ただし、ここで実際には、この式のＦ（Ｎ），Ｆ（Ｎ−１），Ｆ（Ｎ−２），Ｆ（Ｎ−３）は本イメージセンサ内ではアナログ量として扱われ、その演算結果を外部から制御可能な閾値によって、２値化される。したがって、本イメージセンサの１つの動作モードとしては、（２）式の結果を、正の値の閾値で、２値化したものを出力することが可能である。すなわち、これは、閾値レベルをＴＨＲとすると、
【００９０】
［数３］
Ｆ（Ｎ）＋Ｆ（Ｎ−１）−Ｆ（Ｎ−２）−Ｆ（Ｎ−３）　≧　ＴＨＲのとき、１
【００９１】
Ｆ（Ｎ）＋Ｆ（Ｎ−１）−Ｆ（Ｎ−２）−Ｆ（Ｎ−３）　＜　ＴＨＲのとき、０・・・（３）
【００９２】
を出力する。これは、ＬＥＤの点滅の立ち上がりエッジを検出することになる。図２０に、前項で説明した送信データ（８ｂｉｔデータ）を送った場合の、センサ出力を示す。このとき、センサのサンプルパルスは１２ＫＨｚであり、１２ＫＨｚ単位で（３）式の演算結果を出力している。このセンサ出力を、図１５に示すＩＤデコード処理部６３に入力し、ＩＤ（ここでは光ビーコン装置からの８ｂｉｔの送信データ）と座標を算出する。
【００９３】
前述のように、画像モードとＩＤモードは、画像とＩＤを交互にモードを切り替えて、ＩＤ認識カメラを実現している。例えばこれを３０ｆｒａｍｅ／ｓｅｃで切り替えると、このＩＤ認識カメラは、画像を１５ｆｐｓ，ＩＤを１５ｆｐｓで取得可能なカメラとなる。ここで、画像モードの区間では、画像デコード処理を行いつつ、前ＩＤモード区間でデコードした結果（ＩＤ）をＩＤ認識カメラから出力することができる。またＩＤモード区間では、ＩＤデコード処理を行いつつ、前画像デコード区間でデコードした結果（画像）をＩＤ認識カメラから出力することができる。本実施形態では、このＩＤモードは、図１６に示すようにＩＤデコード処理区間Ｐ１とＩＤ重心計算区間Ｐ２の２つに分けている。
【００９４】
ここで図２０を参照しながら、ＩＤデコード方法について説明すると、光ビーコンが固定長８ｂｉｔのデータ（０１００１００１）を送信する場合、イメージセンサ部は、ＩＤモード時には、前項で説明したように立ち上がりエッジを検出する演算を行い、センサ出力は図２０のようになる。以下、簡単のため、センサの或る１画素（または１演算ユニット）に注目して、ＩＤデコードの手順を示す。
【００９５】
また本実施形態では、固定長８ｂｉｔで説明しているが、ビット数を拡張することは、本実施形態で開示したものから、当業者は容易に行うことができるものである。また、固定長ではなく、ビット長を可変にしたい場合でも、スタートコードだけではなく、エンドコードを設け、その検出手段（スタートコードと同様の方法）を付加するだけで、実現される。
【００９６】
先ず、スタートコードの検出は、ＩＤデコードの最初の手順として、送信データのスタートコードを検出する。スタートコードは、本実施形態では”０００１”と定義したので、センサ出力としては、０が９回（イメージセンサの９フレーム分）以上出た後、初めて１を受信するとそれをスタートコードと見なすことができる。
【００９７】
続いてＩＤデータの受信は次のように進められる。スタートコードを受信を完了した次のフレームから６フレーム目のセンサ出力が、ＩＤデータの０ビット目のデータ（ｂ０）すなわちＬＳＢとなる。そして、このｂ０から６フレーム毎のセンサ出力がｂ１，　ｂ２，　ｂ３，　ｂ４，　ｂ５，　ｂ６，　ｂ７となり、８ビットのデータを受け取ることができる。図２０では６フレームは６クロックとして描かれており、６クロック毎にセンサ出力がサンプリングされてＩＤデータの抽出が行われることになる。
【００９８】
本実施形態では、エラーチェック機能が備わっており、光ビーコンの点滅が、蛍光灯照明など光ビーコン以外のものと干渉しないように、光ビーコン以外のものによるセンサへの影響を排除する工夫を施している。すなわち、マンチェスタコード符号化したデータを、光ビーコンの点滅周波数ｆｐの３倍の周波数ｆｓでセンサで受信し、（３）式のような演算を行った場合、次のような法則が成立する。この法則について、図２１を参照しながら説明すると。先ず、ｂ０〜ｂ７の各ビットが”０”である場合、その”０”であるビットの３フレーム前のセンサ出力と６フレーム前のセンサ出力は、必ず反転している。この法則については、図２１では、矢印αで示しており、ｂ１が”０”であることから、その３クロック前のデータと６クロック前のデータが反転していれば正常で、反転していなければエラーとみなされることになる。次の法則はｂ１〜ｂ７の各ビットが１である場合、３フレーム前のセンサ出力は必ず”０”であるというものであり、この条件を満たさない場合には、それがエラーと見なされる。図２１では、その法則を表す部分を矢印βで示している。ｂ６が”１”であることから、その３クロック前のデータが”０”であれば正常で、逆に”１”であればエラーとして処理されることになる。
【００９９】
次に、本実施形態におけるＩＤ重心計算について説明する。このＩＤ重心計算は前述のような方法で求めた各画素（または各演算モジュール）のＩＤから、そのＩＤの画像上の座標を求める方法であり、その一例をここで説明する。例えば、ＩＤの種類ごと（この場合、ＩＤは８ビットであるから、２５６種類）に、そのＩ，Ｊ座標の和と個数を求め、各Ｉ，Ｊ座標の和を個数で割ると、各ＩＤごとの重心座標を求めることができる。光ビーコン毎にＩＤが異なる場合には、この方法で座標を計算することが可能である。
【０１００】
図２２はＩＤデコード処理部の内部構成図である。センサ出力はこのブロックの入力として、ＩＤデコード回路８１に供給され、このＩＤデコード回路８１は、各画素のＩＤを前述のＩＤデコード手順で示した手順でセンサ出力より復号化する。本実施形態では、ＩＣ，ＡＳＩＣ，ＦＰＧＡなどのデバイスで実現することを念頭において説明をするが、処理能力が十分であれば、マイクロプロセッサやＤＳＰによってソフトウェアで実現することも可能である。
【０１０１】
センサ出力を受けるＩＤデコード回路８１は、フラグレジスタ８２とデータレジスタ８３に接続され、ＩＤデコード回路８１でデコードしたデータが送られる。データレジスタ８３は、デコード途中またはデコードを完了したＩＤを記憶しておくためのレジスタであり、フラグレジスタ８２はＩＤをデコードするために必要なフラグ類を記憶するためのレジスタである。図２３に各レジスタの詳細を示す。フラグレジスタ８２は、最初の１ビットがスタートフラグであり、次の４ビットがゼロカウンタ値である。その次の３ビットが位相カウンタ値であり、次のビットがエンドフラグであり、以下、ＩＤカウンタ値と半位相前ビットが続く。なお、ＩＤカウンタ値は次に受け取るデータが何ビット目のデータかを示す値であり、例えば１であれば、次はｂ１を受信する順番であることを示すことになる。また、データレジスタ８３は８ビットのデータレジスタであり、ｂ０〜ｂ７までの８ビットのデータが並ぶことになる。
【０１０２】
フラグレジスタ８２のデータとデータレジスタ８３のデータは、フレームメモリ８５に送られて蓄積される。フレームメモリ８５は、センサの各画素または各演算モジュール毎にデコードしたデータ（ＩＤ）とフラグを格納するメモリであって、センサが１画素につき１演算モジュールをもつ場合には、センサの画像サイズであるＭ×Ｎと同じサイズとなり、データ幅は図２３に示すようにデータレジスタ８３とフラグレジスタ８２のビット幅の和、すなわち、本実施形態では、データ幅としては２１ビット以上で構成される。
【０１０３】
図２２のタイミング制御部８４は、ＩＤデコード処理部６３全体のタイミング制御を行うモジュールである。具体的には、ＩＤデコード回路８１とセンサ出力のタイミングの同期をとり、所望のセンサ出力に対して、対応するフレームメモリ８５のデータをデータレジスタ８３、フラグレジスタ８２にロードして、ＩＤデコード処理を進めるためのタイミング信号を生成して供給する。また、このときフレームメモリ８５へのアドレス信号、リードライトなどの制御信号を生成する。また、タイミング制御部８４は、ＩＤ重心計算回路８６、ＩＤレジスタ８７、ＩＤ座標格納メモリ８８のタイミング制御を行う。
【０１０４】
図２４を参照して、ＩＤデコード処理の流れを説明する。画像モードとＩＤモードが交互に送信される信号においてＩＤモードに入ると、まずは手順Ｓ６１においてフレームメモリ８５をすべて初期化して、”０”を書き込む。またタイミング制御部８４に内蔵されているフレームメモリ８５用のアドレスカウンタを初期化する。
【０１０５】
このような初期化の後、手順Ｓ６２でフレームメモリ８５からレジスタへの読み出しが行われる。すなわち、タイミング制御部８４がフレームメモリ８５にアドレス信号、リード信号及びチップセレクト信号を与え、現在ＩＤデコード回路が受け取っているセンサ出力に対応する座標のフラグ情報及びデータ（ＩＤ）情報を読み出し、それぞれフラグ情報をフラグレジスタ８２に、データ（ＩＤ）情報をデータレジスタ８３に書き込む。初期化の直後の手順では、フレームメモリ８５からの出力データは”０”である。
【０１０６】
次に、手順Ｓ６３に進み、当該ＩＤデコード処理部としては、ＩＤデコードメイン処理が行われる。ここでＩＤデコードメイン処理の具体的な手順を図２５に示す。先ず、手順Ｓ７１でフラグレジスタ８２内のエンドフラグが”１”であるかどうかが調べられる。もしエンドフラグが”１”である場合には、既に現在のＩＤモード期間中に光ビーコン装置からのデータを受信完了したので、何も処理せずに当該ＩＤデコードメイン処理を抜ける。もしエンドフラグが”０”である場合には、ＩＤデコードメイン処理を続け、手順Ｓ７２に進む。
【０１０７】
手順Ｓ７２では、フラグレジスタ８２内のスタートフラグが”１”か否かが調べられる。もしフラグレジスタ８２内のスタートフラグが”０”の場合には、次に説明するスタートコード検出処理（手順Ｓ７３：図２６参照）を行った後、ＩＤデコードメイン処理を抜ける。もしフラグレジスタ８２内のスタートフラグが”１”の場合には、後述のデータ受信処理（手順Ｓ７４）を行った後、ＩＤデコードメイン処理を抜ける。ＩＤデコードメイン処理を抜けた時点で、図２４の流れの手順Ｓ６４に戻ることになるが、図２４に示す手順Ｓ６４以下については後述する。
【０１０８】
図２６を参照しながら、図２５の手順Ｓ７３の処理であるスタートコード検出処理について説明する。最初に、フラグレジスタ８２内のゼロカウンタ値が”９”であるかどうかを調べる（手順Ｓ８１）。ゼロカウンタは、スタートコード”０００１”を検出するための前半の処理に必要であり、イメージセンサの周波数が光ビーコン信号の点滅周波数の３倍であることから、まずは”０”を９回以上受け取っていることが、スタートコードの条件となる。ゼロカウンタ値が”９”以下であれば（ＮＯ）、ゼロカウンタ値を１増加させて（手順Ｓ８２）、スタートコード検出処理を抜ける。またゼロカウンタ値が９であれば（ＹＥＳ）、スタートコード検出処理を続ける。
【０１０９】
続いて手順Ｓ８３で現在センサから来た値が１かどうかを調べる。もし入力が”０”であれば、まだスタートコードが来ていないと判断できるので、何もせずにスタートコード検出処理を抜ける。もし入力が”１”であれば、スタートコードを受信したと判断して、スタートフラグを”１”に設定した後（手順Ｓ８４）、スタートコード検出処理を終える。
【０１１０】
次に、データ受信処理について図２７を参照しながら説明する。データ受信処理は先のスタートフラグが”１”の場合（図２５参照）の手順であり、このデータ受信処理では、初めに、手順Ｓ９１で位相カウンタ値が”４”であるかどうかが調べられる。本実施形態では、前述のように受信データのエラーチェックが行われる。その場合に受信データの各ビットの３フレーム前の受信データが使用され、このエラーチェックのタイミングが位相カウンタの値が”４”の時と同期するように設定されている。手順Ｓ９１では、位相カウンタが”４”であるかどうかを調べ、もし位相カウンタ値が”４”であれば（ＹＥＳ）、半位相前ビットにセンサ出力を書き込む（手順Ｓ９７）。もし位相カウンタ値が”４”でなければ（ＮＯ）、データ受信処理を続け、手順Ｓ９２に進む。
【０１１１】
前述のように、イメージセンサの周波数が光ビーコン信号の点滅周波数の３倍であることから、６クロック毎にデータを受信すれば良い。この位相カウンタは０〜７の値をとり、位相カウンタの値が”７”のときにセンサ出力が、光ビーコン装置からの点滅データから送信データを復元したものになる。そこで手順Ｓ９２では位相カウンタ値が”７”であるかどうかを調べる。もし位相カウンタ値が”７”でなければ（ＮＯ）、手順Ｓ９８に進み位相カウンタを１増加させて、データ受信処理を抜ける。もし位相カウンタ値が”７”であれば（ＹＥＳ）、次のエラーチェック処理に進む。
【０１１２】
ここでエラーチェック処理について図２８を参照しながら説明する。このエラーチェック処理は図２７の手順Ｓ９３の具体的な内容に該当する。初めに、図２８の手順Ｓ１０１で、入力（センサ出力）が”１”であるかどうかを判定する。もし入力が”１”だった場合には、フラグレジスタ８２内の半位相前ビットが”０”であるかどうかを調べ（手順Ｓ１０２）、半位相前ビットが”０”であれば正常（ＯＫ）であり、半位相前ビットが”１”であればエラー発生（ＮＧ）とする。この手順Ｓ１０２の判断は、図２１の矢印βに対応する判断であり、半位相前ビットは３クロック前のデータである。
【０１１３】
もし手順Ｓ１０１で入力が”０”だった場合には、手順Ｓ１０３に進み、半位相前ビットと１ビット前のデータの比較が行われる。１ビット前のデータはデータレジスタ内のデータであり、どのビットかはＩＤカウンタ値からわかる。ただしＩＤカウンタ値が”０”の場合には、１ビット前のデータは”１”とする。手順Ｓ１０３の判断では、同じでなければ即ち反転していれば−正常（ＯＫ）であり、同じであればエラー発生（ＮＧ）とされる。この比較は図２１の矢印αに対応する判断であり、半位相前ビットは３クロック前のデータであり、１前ビットは６クロック前のデータである。
【０１１４】
このようなエラーチェック処理が行われた後、再びデータ受信処理について図２７を参照しながら説明する。エラーチェック処理の結果、もしエラーチェック処理がＮＧであれば、手順Ｓ９６でフラグレジスタ８２、データレジスタ８３に”０”を設定する。逆にエラーチェック処理の結果が、もし正常（ＯＫ）であれば、手順Ｓ９４でＩＤカウンタ値を調べて、入力（センサ出力）をデータレジスタ８３の記録するべき場所に記録する。続いて位相カウンタの値を”１”に設定し、ＩＤカウンタの値を１つ増加させる（手順Ｓ９５）。この処理でデータ受信処理を終えて、データがエラーの無い場合に限り、入力データがデータレジスタ８３に書き込まれることになる。
【０１１５】
このデータ受信処理の終了により、ＩＤデコードメイン処理（図２５）も終了し、図２４のＩＤデコード処理の手順Ｓ６４に戻る。この手順Ｓ６４では、フラグレジスタ８２とデータレジスタ８３の内容がフレームメモリ８５に書き込まれることになる。このときのアドレスは、タイミング制御部８４にあるアドレスカウンタ値である。
【０１１６】
各レジスタ８２、８３からフレームメモリ８５への書き込みが行われた後、デコード完了時間に達しているか否かが判断される。先に図１６に示したように、この本実施例のＩＤ認識カメラでは、画像とＩＤを交互に取得するようになっており、それぞれの区間を画像モード、ＩＤモードと呼んでいる。このＩＤモードの区間も、ＩＤデコード処理区間、ＩＤ重心計算区間に分かれており、それぞれ時間を規定している。ここでデコード完了時間とは、ＩＤデコード処理区間を終える時間のことを指しており、その時間がきたかどうかの判断をこの手順Ｓ６５では行う。
【０１１７】
この時間の管理は、図２２に示すタイミング制御部８４が行う。もしデコード完了時間に達していれば、次のＩＤ重心計算処理（手順Ｓ６９）に進む。もしデコード完了時間になっていなければ、手順Ｓ６６でフレームが終了であるかどうかを調べ、終了であればアドレスカウンタを０に初期化し（手順Ｓ６８）、或いはフレームが終了でなければアドレスカウンタをカウントアップして（手順ＳＳ６７）、それぞれ手順Ｓ６２に戻り、次のフラグ及びデータ（ＩＤ）情報をフレームメモリ８５からレジスタ８２、８３へ転送してＩＤデコード処理を継続する。
【０１１８】
ここでＩＤ重心計算処理について、図２９を参照しながら説明する。先ず、初めにＩＤ座標格納メモリ８８を全てデータ”０”にするように初期化する（手順Ｓ１１１）。次に、手順Ｓ１１２ではフレームメモリ８５からＩＤレジスタ８７へのデータの読み出しが行われる。この時、データ制御部からの制御信号によってフレームメモリ８５からデータ（ＩＤ）情報を読み出し、ＩＤレジスタ８７に書き込みがなされる。
【０１１９】
次に、手順Ｓ１１３で、その読み出したＩＤに相当するデータをＩＤ格納座標メモリ８８から読み出す。ＩＤ格納座標メモリは、図２２に示すように、本実施形態では、送信データを８ビットとしているので２５６種類のＩＤの情報を順番に格納したもので、それぞれのＩＤの情報とは、各ＩＤの重心計算に必要な「Ｉ座標の和」「Ｊ座標の和」「個数（ＩＤが検出された画素数）」から成る。したがって、ここでは、ＩＤレジスタ８７に格納されたＩＤから、それにＩＤに対応する「Ｉ座標の和」「Ｊ座標の和」「個数（ＩＤが検出された画素数）」をＩＤ重心計算部８６に読み出すことになる。
【０１２０】
ＩＤ重心計算部８６はＩ座標の和、Ｊ座標の和、個数＋１を計算で求めるように作動する（手順Ｓ１１４）。すなわち、「Ｉ座標の和」は「Ｉ座標の和」にフレームメモリ８５のＩ座標値を加えた値に更新され、「Ｊ座標の和」は「Ｊ座標の和」＋フレームメモリ８５のＪ座標値を加えた値に更新され、「個数（ＩＤが検出された画素数）」は「個数（ＩＤが検出された画素数）」を１つ増加させた値に更新される。その計算結果はＩＤ重心計算部８６からＩＤ座標格納メモリ８８に書き込まれる（手順Ｓ１１５）。タイミング制御部８４がＩＤレジスタ８７の内容を、対応するＩＤ座標格納メモリ８８に書き戻す。
【０１２１】
次に手順Ｓ１１６に進み、タイミング制御部８４のアドレス信号によって、フレームメモリ８５の全座標読み出しを終了したか否かが判断される。もし終了していなかったら、タイミング制御部８４は、そのアドレスカウンタの値を増加させて（手順Ｓ１１７）、フレームメモリ８５から次のアドレスのＩＤデータを、ＩＤレジスタに読み出し、ＩＤ重心計算処理を継続する。手順Ｓ１１６で、もしフレームメモリ８５の全座標読み出しを終了していれば、ＩＤ重心計算処理を終える。
【０１２２】
なお、本実施形態では、これまでにＩＤ認識カメラ内では、「Ｉ座標の和」「Ｊ座標の和」「個数（ＩＤが検出された画素数）」を計算するところを示したが、各ＩＤの重心座標は、これらの値をＩＤ認識カメラから受け取れば次式で簡単に計算できる。
【０１２３】
［数４］
重心座標（Ｉｇ，Ｊｇ）＝（Ｉ座標の和、Ｊ座標の和）／個数
【０１２４】
また各ＩＤの位置は、重心以外にも、外接四角形の中心など他の手法も用いることも可能である。
【０１２５】
このような重心座標の計算によって、ＩＤ情報を発しながら大きく移動する被写体についても確実にＩＤ認識カメラの画角内に捉えることができ、被写体を自動的に追尾して確実に撮影できることになる。
【０１２６】
上述の実施形態では、ＩＤデコード処理をセンサの出力順序によって順次行うように説明し、例えばラスタスキャンでセンサ出力がされるならば、ラスタスキャンで読み出し、１つのＩＤデコード回路で復号化をするように構成するが、これに限らずＩＤデコード処理を高速に行いたい場合には、並列化を図り各ライン毎にＩＤデコード回路（Ｎ個）をもつことで、Ｎ倍高速な回路構成が実現できる。また回路規模は大きくなるが、各画素毎にＩＤデコード回路を持っても良い。
【０１２７】
また、上述の実施形態では、信号処理方法としてマンチェスター符号化を用いてエラー検出を行うようにしているが、他の符号化方式を用いても良く、エラー検出だけではなく、エラー訂正などを行うように構成することも可能であり、また、１つの被写体に複数のＩＤを割り当て、確実な追尾を図るような撮影方法も可能である。
【０１２８】
【発明の効果】
上述のように、本発明の移動撮影システム及び移動撮影方法によれば、ＩＤ認識カメラを搭載した飛行体などの移動体によって被写体を撮影することができるため、移動する被写体を自動的に追尾して確実に撮影できる。また、光ビーコン装置を操作して、無人の飛行体などに撮影プログラムや追尾方式の変更などの制御も可能であり、途中で撮影に支障が生じた場合でも柔軟な対応が可能である。また、カメラで複数の被写体を追う場合であっても、それぞれに被写体にＩＤ情報を付与し、且つそれらを位置情報と共に自動的に把握することができるため、移動する複数の被写体であっても確実な撮影が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動撮影システムの一例の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の移動撮影システムの一例の移動体側の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の移動撮影システムにおける光ビーコン装置の一例を示す模式的な外観斜視図である。
【図４】図３の光ビーコン装置の内部回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の移動撮影システムの一例の一般的な動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の移動撮影システムの一例における飛行体の位置変更動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の移動撮影システムの一例における撮影方法の変更動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時の追尾方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時のフレーミングモードを説明するための模式図である。
【図１０】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時の距離・角度モードを説明するための模式図である。
【図１１】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時のズームモードを説明するための模式図である。
【図１２】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時の撮影方向モードを説明するための模式図である。
【図１３】本発明の移動撮影システムの一例における自動撮影時の追跡方法について説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の移動撮影システムの一例における光ビーコン装置からの信号を捕捉しながら追尾する際の概念図である。
【図１５】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤ認識カメラの構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の移動撮影システムの一例における画像モードとＩＤモードの関係を示す図である。
【図１７】本発明の移動撮影システムの一例における画像出力のためのＡ／Ｄ変換動作を示す図である。
【図１８】本発明の移動撮影システムの一例における装置の構成例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の移動撮影システムの一例における送信データのフォーマットを示す図である。
【図２０】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤデコード処理を示すタイミングチャートである。
【図２１】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤデコード処理中のエラーチェック処理を示すタイミングチャートである。
【図２２】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤデコード処理部の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の移動撮影システムの一例におけるレジスタの構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤモード時の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤデコードメイン処理を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の移動撮影システムの一例におけるスタートコード検出処理を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の移動撮影システムの一例におけるデータ受信処理を示すフローチャートである。
【図２８】本発明の移動撮影システムの一例におけるエラーチェック処理を示すフローチャートである。
【図２９】本発明の移動撮影システムの一例におけるＩＤ重心計算処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　光ビーコン装置
３　ユーザー
１０　無人ヘリコプター
１１　ＩＤ認識カメラ
１２　メインローター
１３　テールローター
２０　撮像部
２１　ＩＤカメラ処理部
２３　メモリ
２４　飛行体制御部
２５　飛行動力部
２６　画像制御部
２７　表示部
２８　入力部
２９　外部出力部
３０　ネットワークインターフェイス
３１　光ビーコン装置
３２　保持部
３３　光ビーコン装置本体
３４　キー入力部
３５、３６　発光ダイオード
３７　マイコン
３８　電源
３９　キー入力部
４０　ＬＥＤ駆動部
４１　メモリ
８１　デコード回路
８２　フラグレジスタ
８３　データレジスタ
８４　タイミング制御部
８５　フレームメモリ
８６　ＩＤレジスタ
８７　ＩＤ重心計算回路
８８　ＩＤ座標格納メモリ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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