(57)【要約】【課題】  撮像装置の視軸を目標物の移動に追尾させる自動追尾制御装置及び自動追尾制御方法及びカメラ装置に関し、コースト・モードに於ける追尾の精度を向上する。【解決手段】  撮像装置１の視軸方向を制御する駆動機構部２と、撮像装置１からの撮像画像を処理して、目標物の面積サイズ及び面積重心位置を求めた面積の変化からコースト・モードと追尾モードとの切替えを判定するコースト判定部７と、追尾モードに於いては、面積の重心位置と撮像装置の視軸との偏差を追尾誤差として駆動機構部を制御し、コースト・モードに於いては、面積の変化開始時点以前の角速度センサ３により検出した駆動機構部２の角速度の平均値により、該駆動機構部を制御し、且つ、コースト・モード移行直前の角速度と、面積の変化開始時点の角速度との差を偏差分として、駆動機構部の角速度を補償する追尾駆動制御部とを備えている。【選択図】        図１
2005106758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物を撮像する撮像装置の視軸を、該目標物の移動に対して追尾させる自動追尾制御装置に於いて、
前記撮像装置からの撮像画像の視軸中心画像に含まれる前記目標物の面積及び面積の重心位置を求めて、該重心位置と前記視軸中心との差を追尾誤差とする手段と、
前記目標物の面積が該目標物捕捉時又は数フレーム前の過去の平均の面積に対して所定の割合に減少した時に前記目標物が障害物により遮蔽されて追尾モードからコースト・モードに移行すると判定し、前記目標物の面積が前記コースト・モードに移行する前の所定の割合に増加した時に前記目標物が障害物から現れて前記追尾モードに移行すると判定するコースト判定部と、
前記撮像装置の視軸方向を制御する駆動機構部と、
該駆動機構部の動きの速度を検出する角速度センサと、
前記追尾モードに於いては、前記追尾誤差を零とするように前記駆動機構部を制御し、前記コースト・モードに於いては、前記面積の変化点の時刻前の前記角速度センサによる角速度の平均値の角速度に従って前記駆動機構部を制御し、且つ前記面積の変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト・モード移行直前の前記角速度との差分を補償角速度として前記駆動機構部を制御する追尾駆動制御部と
を備えたことを特徴とする自動追尾制御装置。
【請求項２】
前記角速度センサからの角速度を所定期間にわたり保持する角速度保持部と、前記目標物の面積を所定期間にわたり保持し、前記コースト判定部からのコースト判定により、保持された目標物の面積を比較して面積変化点を前記角度保持部に通知する面積保持部と、該面積変化点の時刻前の所定期間にわたり保持された前記角速度の平均値を求めて前記追尾駆動制御部に加える平均角速度算出部と、前記面積変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト判定の時刻に於ける前記角速度との差を偏差として求めて前記追尾駆動制御部に加える偏差分算出部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の自動追尾制御装置。
【請求項３】
目標物を撮像する撮像装置の視軸を、該目標物の移動に対して追尾させる自動追尾制御方法に於いて、
前記撮像装置からの撮像画像の視軸中心画像に含まれる前記目標物の面積及び面積の重心位置を求め、追尾モードに於いては、前記重心位置と前記視軸中心との差を追尾誤差として前記撮像装置の視軸を前記目標物に追尾するように、前記撮像装置を載置した駆動機構部を制御し、前記目標物の面積が、該目標物捕捉時の面積又は数フレーム前の過去の面積の平均置の面積に対して所定の割合に減少した時に前記目標物が障害物により遮蔽されたと判定し、前記追尾モードからコースト・モードに移行させ、該コースト・モードに於いては、前記面積の変化点の時刻前の前記駆動機構部の角速度の平均値の角速度に従って前記駆動機構部を制御し、且つ前記面積の変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト・モード移行直前の前記角速度との差分を補償角速度として前記駆動機構部を制御する過程を含む
ことを特徴とする自動追尾制御方法。
【請求項４】
前記コースト・モードに於いて、前記目標物の面積が、前記コースト・モードに移行する以前の前記面積の変化点近傍に於ける面積の所定の割合迄に増加した時に、前記目標物が障害物から現れたと判定して、前記追尾モードに移行する過程を含むことを特徴とする請求項３記載の自動追尾制御方法。
【請求項５】
撮像により検出した目標物の形状に依存して該目標物に対する視軸の追尾制御を行う機能を備えたカメラ装置に於いて、
前記目標物の形状がある基準に対して変化が少ない時に、該目標物の形状に依存した方向又は速度により前記視軸の追尾制御を行い、前記目標物の形状がある基準を超えて変化した時に、該目標物の形状がある基準に対して変化が少ない時の方向又は速度を反映させて、該目標物の形状に依存した方向又は速度とは異なる方向又は速度により前記視軸の追尾制御が可能な駆動機構部を備えた
ことを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像画像を処理して目標物を抽出し、その目標物を追尾して撮像を継続し、監視等を可能とする自動追尾制御装置及び自動追尾制御方法及びカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置の視軸を、上下，左右等に動かすことができるように支持した駆動機構（例えば、ジンバル機構）を駆動制御し、目標物の移動に対して撮像装置の視軸を追従させることにより、撮像画面内に目標物が存在するようにして、移動する目標物を追尾して監視するシステムが知られている。この場合、撮像画像データを処理して目標物を抽出する画像処理を行うものであるが、可視光線画像に対しては、例えば、静止状態の背景に対して移動し、且つ所定の大きさを有する物体を目標物として抽出することができる。又赤外線画像に対しては、例えば、背景温度に対して高温物体で、且つ移動する物体を目標物として抽出することができる。この撮像した目標物を、表示画面に表示した追尾ゲート等のマーク内に表示して、目標物を追尾していることを示す構成が一般的である。
【０００３】
図５は、従来例の説明図であり、５１は撮像装置、５２は駆動機構部、５３は目標物抽出処理部、５４は追尾制御処理部、５５は追尾駆動制御部を示す。撮像装置５１は、可視光線画像又は赤外線画像を撮像できる構成を有し、目標物抽出処理部５３は、撮像装置５１からの撮像画像データを処理して目標物を抽出し、目標物データを追尾制御処理部５４へ転送する。追尾制御処理部５４は、この目標物データを基に目標物の移動方向を判定して、追尾駆動制御部５５に移動方向を指示する。追尾駆動制御部５５は、指示された移動方向に撮像装置５１の視軸が移動するように駆動機構部５２を制御する。この駆動機構部５２は、上下，左右にモータ等により撮像装置５１の視軸を動かすことができるように構成されている。尚、表示部は図示を省略しており、例えば、目標物抽出処理部５３により抽出した目標物を、追尾ゲート内に表示する構成とすることができる。
【０００４】
このような自動追尾制御装置に於いては、制御ループを形成しており、追尾制御系の遅延が大きいと、追尾特性が劣化することになる。そこで、今回の追尾誤差を基に次回の遅延補償係数を求めて、処理遅延を補償する処理を行う手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
又撮像画像データを処理し、追尾制御を行う為には、複雑且つ膨大な処理量を必要とするものであるから、リアルタイム処理は容易ではなかった。そこで、撮像画像データを、所定の閾値により二値化して目標物の領域を求め、その領域（面積）の重心位置の移動方向を目標物の移動方向と判定して、追従制御する面積重心追尾方式が一般に適用されており、処理量の低減によりリアルタイム処理が容易となっている。
【０００６】
しかし、目標物の比較的単純な特徴のみを用いるものであるから、各種のシーンに対して総て適用して目標物の移動に自動追尾させることは困難な場合が多い。例えば、移動する目標物と撮像装置との間に障害物等が存在して、目標物が一時的に障害物により遮蔽された状態となる場合がある。目標物が一定速度で、一定方向に移動している条件の場合については、障害物で遮蔽されても、遮蔽される前の速度と方向とから、障害物から現れる位置を推定できるので、継続して追尾制御を容易に行うことができる。
【０００７】
しかし、前述の面積重心追尾方式は、目標物の面積の重心を用いて追尾制御するものであるから、目標物が障害物に遮蔽されるに従って、撮像画面内の目標物の面積（例えば、目標物の領域の画素数）が縮小し、重心位置の移動方向も変化する場合が多くなる。又障害物により完全に遮蔽されると、目標物の面積は零となる。そして、障害物から現れるに従って目標物の面積が増加し、元の面積或いは撮像装置との相対位置の変化に対応して変化する。尚、障害物は移動しないので、移動する目標物と区別することができる。或いは、高温物体の目標物に対して低温物体の障害物を区別することができる。
【０００８】
そして、目標物の面積を継続して比較し、面積の変化を判定し、この変化割合が所定値を超えた場合、或いは、目標物抽出初期の面積に対する変化割合が所定値を超えた場合、障害物により遮蔽されたと判定し、判定前の速度及び方向を維持して、撮像装置の視軸を目標物の移動に追尾するように移動させるモード、即ち、コースト・モード（滑空モード）に移行する。又目標物が遮蔽物から現れた時は、その目標物の面積が所定の割合に復帰した時で、再び、面積重心追尾方式に従った追尾モードに移行することになる。
【特許文献１】特開平２−２３４０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
移動する目標物を追尾して撮像を継続する為の前述の面積重心追尾方式は、目標物が障害物に遮蔽された時に、追尾モードからコースト・モードに移行し、その直前の移動方向及び移動速度を維持するものとして、コースト・モードに於ける撮像装置の視軸の向きを継続して制御するものである。その場合に、目標物が障害物により遮蔽されるに従って、目標物の面積が縮小し、目標物が同一方向及び同一速度で移動している場合でも、その重心位置の移動方向及び移動速度が変化したものと判定することになる。従って、コースト・モードに移行した時の撮像装置の視軸の移動方向と移動速度とは、実際の目標物の移動方向及び移動速度とは異なったものとなる。その為に、目標物が障害物の影から現れた時には、撮像装置の視軸は、目標物から大きく離れていることが多くなる。即ち、コースト・モードから追尾モードに移行する時に、迅速に目標物に追尾することができなくなる問題がある。更に、最悪状態では、目標物を見失う場合も生じる問題がある。
【００１０】
本発明は、コースト判定時に、目標物の面積が大幅に変化しない前の目標物の速度及び方向を基に、コースト・モード中の制御を行い、障害物から目標物が現れた時に、直ちに追尾可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の自動追尾制御装置は、目標物を撮像する撮像装置の視軸を、該目標物の移動に対して追尾させる自動追尾制御装置に於いて、前記撮像装置からの撮像画像の視軸中心画像に含まれる前記目標物の面積及び面積の重心位置を求めて、該重心位置と前記視軸中心との差を追尾誤差とする手段と、前記目標物の面積が該目標物捕捉時又は数フレーム前の過去の複数フレームの平均の面積に対して所定の割合に減少した時に前記目標物が障害物により遮蔽されて追尾モードからコースト・モードに移行すると判定し、前記目標物の面積が前記コースト・モードに移行する前の所定の割合に増加した時に前記目標物が障害物から現れて前記追尾モードに移行すると判定するコースト判定部と、前記撮像装置の視軸方向を制御する駆動機構部と、該駆動機構部の動きの速度を検出する角速度センサと、前記追尾モードに於いては、前記追尾誤差を零とするように前記駆動機構部を制御し、前記コースト・モードに於いては、前記面積の変化点の時刻前の前記角速度センサによる角速度の平均値の角速度に従って前記駆動機構部を制御し、且つ前記面積の変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト・モード移行直前の前記角速度との差分を補償角速度として前記駆動機構部を制御する追尾駆動制御部とを備えている。
【００１２】
又前記角速度センサからの角速度を所定期間にわたり保持する角速度保持部と、前記目標物の面積を所定期間にわたり保持し、前記コースト判定部からのコースト判定により、保持された目標物の面積を比較して面積変化点、即ち、面積の変化が急激になりはじめた時刻を前記角度保持部に通知する面積保持部と、該面積変化点の時刻以前の所定期間にわたり保持された前記角速度の平均値を求めて前記追尾駆動制御部に加える平均角速度算出部と、前記面積変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト判定の時刻に於ける前記角速度との差を偏差として求めて前記追尾駆動制御部に加える偏差分算出部とを備えている。
【００１３】
又本発明の自動追尾制御方法は、目標物を撮像する撮像装置の視軸を、該目標物の移動に対して追尾させる自動追尾制御方法に於いて、前記撮像装置からの撮像画像の視軸中心画像に含まれる前記目標物の面積及び面積の重心位置を求め、追尾モードに於いては、前記重心位置と前記視軸中心との差を追尾誤差として前記撮像装置の視軸を前記目標物に追尾するように、前記撮像装置を載置した駆動機構部を制御し、前記目標物の面積が、該目標物捕捉時の面積又は数フレーム前の過去の複数フレームに於ける面積の平均置の面積に対して所定の割合に減少した時に前記目標物が障害物により遮蔽されたと判定し、前記追尾モードからコースト・モードに移行させ、該コースト・モードに於いては、前記面積の変化点の時刻以前の前記駆動機構部の角速度の平均値の角速度に従って前記駆動機構部を制御し、且つ前記面積の変化点の時刻に於ける前記角速度と前記コースト・モード移行直前の前記角速度との差分を補償角速度として前記駆動機構部を制御する過程を含むものである。
【００１４】
又前記コースト・モードに於いて、前記目標物の面積が、前記コースト・モードに移行する以前の前記面積の変化点近傍に於ける面積の所定の割合迄に増加した時に、前記目標物が障害物から現れたと判定して、前記追尾モードに移行する過程を含むものである。
【００１５】
又本発明のカメラ装置は、撮像により検出した目標物の形状に依存して該目標物に対する追尾制御を行う機能を備えたカメラ装置であって、目標物の形状がある基準（目標物捕捉時の面積又は数フレーム前の過去の複数フレームに於ける面積の平均置の面積）に対して変化が少ない時に、目標物の形状に依存した方向又は速度により視軸の追尾制御を行い、目標物が障害物により遮蔽された場合のように、目標物の形状がある基準を超えて変化した時に、目標物の形状がある基準に対して変化が少ない時の方向又は速度を反映させ、目標物の形状に依存した方向又は速度とは異なる方向又は速度により視軸の追尾制御が可能な駆動機構部を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
目標物が障害物に隠れて追尾できなくなった時のコースト・モードに於いて、コースト・モード移行直前の追尾の速度を用いるのではなく、コースト・モード移行前の目標物の面積の変化点の時刻に於ける速度を用い、且つコースト・モード移行直前に低下した速度を補償する制御を行うことにより、追尾モードに於ける追尾速度を維持することができるから、目標物が再び障害物の影から現れた時に、実際の目標物の方向に撮像装置の視軸を迅速に向けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照すると、撮像装置１からの撮像画像の視軸中心画像に含まれる目標物の面積（例えば、表示された目標物の領域の画素数）及び面積の重心位置を求めて、この重心位置と視軸中心との差を追尾誤差とする面積重心位置・面積算出処理部６，追尾誤差値算出部１１等を含む手段と、目標物の面積が、目標物捕捉時又は数フレーム前の過去の複数フレームの平均の面積に対して所定の割合に減少した時に、目標物が障害物により遮蔽されて追尾モードからコースト・モードに移行すると判定し、目標物の面積が前記コースト・モードに移行する前の所定の割合に増加した時に目標物が障害物から現れて前記追尾モードに移行すると判定するコースト判定部７と、撮像装置１の視軸方向を制御する駆動機構部２と、この駆動機構部２の動きの速度を検出する角速度センサ３と、追尾モードに於いては、追尾誤差を零とするように駆動機構部２を制御し、コースト・モードに於いては、面積の変化点の時刻以前の角速度センサによる角速度の平均値の角速度に従って駆動機構部２を制御し、且つ面積の変化点の時刻に於ける角速度とコースト・モード移行直前の角速度との差分を補償角速度として、駆動機構部２を制御する追尾駆動制御部１０とを備えている。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例の説明図であり、１は撮像装置、２は駆動機構部、３は角速度センサ、４は画像入力部、５は視軸中心画像抽出部、６は面積重心位置・面積算出処理部、７はコースト判定部、８は面積保持部、９は角速度保持部、１０は追尾駆動制御部、１１は追尾誤差値算出部、１２は平均角速度算出部、１３は偏差分算出部を示す。
【００１９】
撮像装置１は、目標物の種類等に対応して可視光線テレビカメラ又は赤外線テレビカメラとすることができるものである。又駆動機構部２は、追尾駆動制御部１０により制御され、モータ等により撮像装置１の視軸方向を例えばジンバル機構として知られているように、上下左右の任意の方向に動かすことができる構成とすることができる。或いは、目標物が、例えば、水平方向にのみ移動する場合は、水平方向に撮像装置１の視軸を１８０°或いは３６０°に回転できる比較的簡単な構成とすることもできる。この駆動機構部２の動きを角速度センサ３により検出し、検出した角速度は、目標物の移動速度に対応した追尾速度であり、この角速度を角速度保持部９に所定期間にわたり保持する。このように、視軸の方向を制御可能とした駆動機構部２と撮像装置１とを少なくとも含めたカメラ装置とする。
【００２０】
又撮像装置１により撮像した目標物を含む撮像画像信号を画像入力部４に入力し、ディジタル信号に変換して視軸中心画像抽出部５に入力する。この視軸中心画像抽出部５は、撮像画面の中の処理領域を指定し、視軸中心画像を抽出する。この視軸中心画像に目標物が含まれるように、撮像装置１の視軸が目標物の移動に追尾するように制御される。尚、目標物を、前述のように、移動する所定の大きさの物体、或いは、移動する高温物体として抽出し、この目標物を捕捉した後は、視軸中心画像に目標物が含まれるように、撮像装置１の視軸方向を制御する。
【００２１】
又面積重心位置・面積算出処理部６は、視軸中心画像抽出部５により抽出した視軸中心画像を所定の閾値により二値化し、目標物の面積（例えば、表示画面上の目標物の領域の画素数或いは表示画面上の走査線のＸ，Ｙ座標から求めた目標物の領域の面積）及びその面積の重心位置を算出する。コースト判定部７は、算出された目標物の面積が、目標物捕捉時の目標物の面積と比較して、又は追尾モードに於ける過去の複数フレームについての平均面積と比較して、所定値以上の割合に変化した時、即ち、目標物の形状がある基準を超えて変化した時、目標物が障害物により遮蔽される状態となり、追尾モードからコースト・モードに移行すると判定し、この場合のコースト判定結果を面積保持部８と追尾駆動制御部１０に転送する。又目標物が障害物に遮蔽された後、障害物から現れて、目標物の面積が、コースト判定時の逆の関係となると、コースト・モードから追尾モードに移行すると判定して、面積保持部８と追尾駆動制御部１０に通知する。
【００２２】
又追尾誤差値算出部１１は、面積重心位置・面積算出処理部６により算出した今回の目標物の重心位置と視軸中心位置との差を追尾誤差として追尾駆動制御部１０に入力する。追尾駆動制御部１０は、視軸指向速度指令を駆動機構部２に入力して、追尾誤差を零とする方向に駆動機構部２を制御する。それにより、撮像装置１の視軸を目標物の移動に追尾させることができる。
【００２３】
又面積保持部８は、面積重心位置・面積算出部６により算出した面積を順次保持し、コースト判定部７からの判定結果により、この判定結果がでる前の面積の変化が大きくなった時刻をプレ面積変化点として角速度保持部９に通知する。角速度保持部９は、プレ面積変化点の時刻より過去の所定数（所定フレーム数）の保持していた角速度を平均角速度算出部１２に入力する。平均角速度算出部１２により算出した角速度を、コースト・モード時の角速度として追尾駆動制御部１０に入力する。又偏差分算出部１３は、コースト判定時の角速度と、プレ面積変化点以前の面積の変化点の時刻に於ける角速度との偏差を算出して追尾駆動制御部１０に入力する。
【００２４】
追尾駆動制御部１０は、コースト判定部７からのコースト判定結果により、平均角速度算出部１２からの角速度と、偏差分算出部１３からの偏差とを基に、駆動機構部２を制御する。即ち、コースト・モードに於いて、目標物の面積の変化点前の平均角速度により撮像装置１の視軸の移動を制御すると共に、コースト・モード移行前の偏差分を補償速度として加算した角速度で駆動機構部２を制御する。
【００２５】
即ち、追尾駆動制御部１０は、追尾モードに於いては、追尾誤差値算出部１１により算出された追尾誤差値を零とする方向に駆動機構部２を制御して、撮像装置１の視軸を目標物の移動に追尾させ、コースト・モードに於いては、平均角速度算出部１２により算出された角速度に従って駆動機構部２を制御すると共に、偏差分算出部１３により算出された偏差分を補償するように駆動機構部２を制御する。
【００２６】
従って、追尾モードに於いては、目標物を視軸中心画像に含むように、撮像装置１の視軸を目標物に追尾させ、コースト・モードに移行した時は、その直前の駆動機構部２の角速度ではなく、それよりも前の時刻に於ける平均角速度を用いて、実際の目標物の移動速度に追尾できる速度とし、更に、コースト・モード移行直前の面積の重心の移動速度の変化を、偏差として補償することにより、障害物から目標物が現れた時に、撮像装置１の視軸の方向を目標物の方向に近似したものとすることができる。
【００２７】
図２は、コースト・モードと追尾モードとの説明図であり、Ｇ１〜Ｇ１１は追尾ゲートを示し、視軸中心画像の中の目標物が含まれるように設定した領域を示すもので、追尾モードに於いては、目標物が例えば実線矢印方向に移動し、追尾ゲート内に目標物が含まれるように、撮像装置の視軸と目標物の面積の重心位置とが一致する方向に制御する。障害物に目標物が遮蔽されるに伴って、目標物について算出された面積は減少し、追尾ゲートはＧ１→Ｇ７のように変化する。又目標物の面積が、目標物捕捉時の目標物の面積と比較して、又は追尾モードに於ける過去の複数フレームについての平均面積と比較し、所定値以上の変化割合となった時に、コースト（移行）判定を行う。図示の状態は、追尾ゲートＧ６の時点でコースト（移行）判定とした場合を示す。
【００２８】
このコースト判定前から目標物の面積の縮小に伴った重心位置の移動により、目標物は、一点鎖線矢印で示す方向に移動すると判定することになる。従来は、この一点鎖線矢印の移動方向に沿って追尾ゲートＧ１０又はＧ１１を設定するものであった。追尾ゲートＧ１０は、コースト判定直前の追尾ゲートＧ５と同様な形状の追尾ゲートとした場合を示し、目標物の移動方向の推定の誤差の大きさにより、追尾復帰が困難となる。これに対して、拡大した追尾ゲートＧ１１を設定することが考えられるが、目標物の移動方向の推定誤差が大きいことにより、コースト判定前の目標物ではなく、他の誤目標物に対する追尾を開始する可能性が大きいものである。
【００２９】
このような従来の問題に対して、本発明の実施例は、コースト判定前、好ましくは、目標物の面積が、面積算出誤差以上の減少を開始する以前の目標物の平均移動速度を、駆動機構部２の動きの角速度の平均角速度として求め、この平均角速度に従って撮像装置１の視軸を制御することにより、二点鎖線矢印で示す方向に目標物が移動すると推定して、移動機構部２を制御する。従って、障害物から現れた目標物は、推定位置に出現する確率が高くなり、迅速に追尾復帰が可能となる。その場合の追尾ゲートを、コースト判定時より数フレーム前に於ける追尾ゲートと同様な追尾ゲートＧ９とすることにより、追尾復帰は容易となる。更に追尾ゲートＧ８のように拡大すると、一層追尾復帰が容易となる。
【００３０】
図３は、目標物の面積変化と速度変化との説明図であり、時間の経過に従った目標物の二値化面積の変化と、算出した目標物の速度の変化とを示す。目標基準面積は、目標物と判定する為の基準を示し、コースト判定閾値面積は、コースト判定の為の閾値としての面積を示す。又速度について、Ｖ１は算出した目標物の速度、Ｖ２は本発明の実施例によるコースト・モードに於ける目標物の速度を推定して制御する駆動機構部による速度、Ｖ３は従来例によるコースト・モードに於ける目標物の速度を推定して制御する駆動機構部による速度を示す。
【００３１】
時刻ｔ−ｎに於いて目標物が障害物により遮蔽されはじめたことにより、目標物の面積が減少を開始し、それと共に移動速度も減少したと判定し、時刻ｔに於いて、目標物の面積が閾値以下に減少すると、コースト判定となる。従来例に於いては、コースト判定時の速度を、Ｖ３として示すように、コースト・モードに移行した時に維持するように制御するもので、追尾復帰時の誤差が大きくなり、目標物の追尾ができなくなる場合が生じる。これに対して、本発明の実施例によれば、コースト判定により、例えば、時刻ｔ−ｎ〜ｔ−２ｎに於ける速度の平均を平均角速度算出部１２（図１参照）に於いて求め、又時刻ｔ−ｎ〜ｔにわたって減少させた速度を、偏差分算出部１３（図１参照）に於いて求めた速度により補償する。即ち、Ｖ２として示すように、コースト・モードに移行した時に、偏差分により補償する速度とした後、平均速度に相当する速度で追尾制御する。従って、追尾復帰時の誤差が少なく、迅速に追尾モードに移行することができる。
【００３２】
図４は、コースト・モード遷移時の視軸変化の説明図であり、横軸は時間、縦軸は撮像装置の視軸の位置を示す。点線曲線Ａは、目標物の移動位置を示し、時刻ｔ−ｎに目標物が障害物により遮蔽が開始され、面積重心追尾方式に従って求めた目標物の面積の重心位置が変化し、且つ速度が低下したように判定することになり、時刻ｔに於いてコースト・モードに移行すると判定した時には、速度低下と判定したことにより、実際の目標物の位置に対するコースト・モード移行時の視軸の位置との偏差はＸとなる。
【００３３】
そして、従来例のように、コースト開始時刻ｔに於ける速度を維持すると、二点鎖線曲線ｃに示す撮像装置の視軸の位置の変化となり、実際の目標物の位置との偏差は更に大きくなる。又コースト開始時刻ｔに於いて、面積変化開始時刻ｔ−ｎ以前の例えば時刻ｔ−２ｎ迄の間の速度の平均値を求めて、コースト・モードに於ける速度とすると、実線曲線ｂに示す撮像装置の視軸の位置の変化となり、実際の目標物の移動に追尾している状態となる。しかし、実際の目標物の位置との偏差はＸのままとして残ることになる。
【００３４】
これらに対して、本発明の実施例によると、コースト開始時刻ｔに於ける速度と、目標物の面積の変化開始時刻ｔ−ｎに於ける速度との偏差分を補償する制御により、実線曲線ａに示す撮像装置の視軸の位置の変化となる。即ち、実際の目標物の位置との偏差を零に近づけることができる。従って、目標物が障害物の影から現れた時の追尾復帰を迅速に行うことができる。尚、速度の偏差分は、目標物の面積の変化開始時刻ｔ−ｎ以前の複数フレームについての速度（駆動機構部２の角速度）の平均速度と、コースト・モード移行直前の速度の差を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例の説明図である。
【図２】コースト・モードと追尾モードとの説明図である。
【図３】面積変化と速度変化との説明図である。
【図４】コースト・モード遷移時の視軸変化の説明図である。
【図５】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  撮像装置
２  駆動機構部
３  角速度センサ
４  画像入力部
５  視軸中心画像抽出部
６  面積重心位置・面積算出部
７  コースト判定部
８  面積保持部
９  角速度保持部
１０  追尾駆動制御部
１１  追尾誤差値算出部
１２  平均角速度算出部
１３  偏差分算出部
【図１】
2005106758.tif 000003
【図２】
2005106758.tif 000004
【図３】
2005106758.tif 000005
【図４】
2005106758.tif 000006
【図５】
2005106758.tif 000007