(57)【要約】【課題】  高価で大型なレーザー装置を使用することなく航空機が滑走路に進入する方向を検出し自動追尾撮影を行えることを可能にした自動追尾撮影装置を提供すること。【解決手段】  被写体の自動追尾撮影が可能な自動追尾撮影装置において、航空機の滑走路への進入方向を判断する判断情報を取得するためのインターフェースを有することと、前記判断情報に基づいて、自動追尾撮影を開始するための撮影待機位置を変更することを特徴とする構成とした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の自動追尾撮影が可能な自動追尾撮影装置において、
航空機の滑走路への進入方向を判断する判断情報を取得するためのインターフェースを有することと、
前記判断情報に基づいて、自動追尾撮影を開始するための撮影待機位置を変更すること  
を特徴とする自動追尾撮影装置。
【請求項２】
前記判断情報が風向風速情報であること
を特徴とする請求項１に記載の自動追尾撮影装置。
【請求項３】
前記風向風速情報を一定時間蓄えるメモリを有することと、
前記メモリに保存されている一定期間の風向風速情報を演算し、平均の風向風速を演算する演算回路を有することと、
前記演算回路の出力に基づいて、自動追尾撮影を開始するための撮影待機位置を変更すること
を特徴とする請求項２に記載の自動追尾撮影装置。
【請求項４】
自動追尾撮影するための被写体を画像処理で認識することと、
前記被写体が航空機であること
前記撮影待機位置は予め複数登録しておき、前記演算回路の出力に基づいて、登録してある撮影待機位置へリモコン雲台カメラを向けること
を特徴とする請求項３に記載の自動追尾撮影装置。
【請求項５】
前記被写体を複数認識した場合は、認識した被写体の中で画像の一番上に表示されている被写体に対して自動追尾撮影を開始すること
を特徴とする請求項４に記載の自動追尾撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影対象物を自動で追尾する自動追尾カメラシステムに関し、特に撮影対象物が航空機である場合に特化した自動追尾カメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラにパン及びチルトの旋回動作が可能な電動雲台が取り付けられた電動雲台カメラは、遠隔地から雲台制御、カメラ制御が可能なようにケーブル又は無線を介して操作器が接続されている。操作者はモニター画面に表示される映像を見ながら、この操作器を操作してカメラや電動雲台を制御している。
【０００３】
近年、雲台カメラに画像認識技術を搭載して、被写体を自動で認識し、自動追尾する自動追尾カメラシステムが提案されている。これにより、操作者が雲台カメラの向きを変更しなくても動きのある被写体を自動で撮影することが可能になる。ただし、画像認識技術を用いて自動追尾撮影を行うためには、被写体がカメラに映らなければ、自動追尾撮影を開始することができない。特に航空機の着陸を空港から撮影する場合、滑走路のどちらから着陸して来るかが天候により変更になるため、画像認識技術を用いた自動追尾撮影に好ましい条件ではない。そこで、特許文献１ではレーダー装置を使用し、航空機の位置と方向を検出する技術が開示されている。
【０００４】
滑走路のどちらから離着陸するかの選定条件は、空港を管理している国土交通省の各空港事務所の内規で規定されている。その規定によれば、
「滑走路の選定基準は、
（ａ）地上風が５ノット以上の場合は風向に最も近い方位の滑走路
（ｂ）地上風が５ノット未満の場合であって、無風滑走路が指定されているときは当該の滑走路  （５ノット＝９．２６０ｋｍ／ｈ≒風速２．５７ｍ／ｓ）」
となっている。空港によっては米軍空域の関係なども考慮されるが、基本的には風向と風力で判断されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６６９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術は、航空機監視の技術であるため、レーダー装置を使用し、航空機の位置と方向を検出している。放送用途で航空機を自動追尾撮影するためにレーダー装置を設置することは、費用や設置場所などの面で現実的ではない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、高価で大型なレーザー装置を使用することなく航空機が滑走路に進入する方向を検出し自動追尾撮影を行えることを可能にした自動追尾撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
被写体の自動追尾撮影が可能な自動追尾撮影装置において、
上記目的を達成するために、本発明は、
航空機の滑走路への進入方向を判断する判断情報を取得するためのインターフェースを有することと、
前記判断情報に基づいて、自動追尾撮影を開始するための撮影待機位置を変更すること  
を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
高価で大型なレーザー装置を使用することなく航空機が滑走路に進入する方向を検出し自動追尾撮影を行えることを可能にした自動追尾撮影装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１，２における雲台カメラのシステムを示す図である。
【図２】実施例１において航空機を自動追尾撮影するフロー図である。
【図３】実施例１で雲台カメラを滑走路に設置したときの配置および画角を示す図である。
【図４】実施例２で雲台カメラを滑走路に設置したときの配置および画角を示す図である。
【図５】実施例２において航空機を自動追尾撮影するフロー図である。
【図６】実施例２の撮影待機位置での画角イメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
［実施例１］
図１は、追尾機能付き撮影装置として、遠隔操作される雲台カメラ（リモコン雲台カメラ）を例にして本発明の実施形態を示したシステム図である。まず、図１を参照してシステム概要を説明する。
【００１３】
図１において、１は遠隔操作される雲台カメラ、２は雲台カメラ１に搭載されたレンズ、３はカメラで撮像した映像を表示する映像モニター、４は雲台カメラ１を操作するための操作器、２０は風向風速計である。
【００１４】
雲台カメラ１において、レンズ２の出力を経由して撮像した被写体は、撮像素子１１上に結像し、増幅部１２においてレベル調整された後、画像信号処理部１３において画素単位に処理される。その後、画像データとしてメモリ１５に一旦書き込まれ、被写体検出や動き検出のため必要に応じて読み出しが行われる。メモリ１５から読み出された画像データは、画像信号処理部１３において映像モニターで表示可能な出力フォーマットに変換され、映像出力端子１７から出力される。演算処理回路（ＣＰＵ）１４は画像信号処理部の制御、パン・チルト駆動回路やレンズ２のズーム・フォーカス駆動回路の制御などを行っている。
【００１５】
操作器４には、雲台カメラをパン方向およびチルト方向へ旋回させるためのレバー２２や、レンズ３のズームやフォーカスを変更するためのレバー２３とトリマ２４が搭載されている。その他、増幅器の増幅度を変更するゲイントリマ２７や撮像素子が取り込む時間を変化させるシャッタートリマ２８などの映像の画質調整用トリマが付いている。さらに、自動追尾のＯＮ／ＯＦＦを制御する自動追尾ボタン２５も搭載している。これらのボタン、レバー、トリマの出力は、操作器４内に搭載された図示していないＣＰＵに集められ、制御信号に変換され通信端子２６から出力される。通信端子２６から出力された制御信号は、雲台カメラの通信端子１６で受信され、雲台カメラ内のＣＰＵ１４に取り込まれる。ＣＰＵ１４は取り込んだ制御信号を解釈し、制御信号の内容に従い制御対象をコントロールする。
【００１６】
風向風速計２０では、１秒ごとの風向と風速が取得され、風向風速データとして、通信端子２７から出力される。通信端子２７から出力された風向風速データは、雲台カメラの通信端子１９で受信され、ＣＰＵ１４に取り込まれる。ＣＰＵ１４における風向風速データの使用方法は、後で詳しく述べる。
【００１７】
次に図３のような場所に雲台カメラが設置されたことを想定する。図３の３０１は滑走路、３０４が雲台カメラである。３０２は南から着陸してくる航空機を撮影するカメラの画角を示しており、本実施例ではこの画角で撮影するためのパン・チルト・ズーム・フォーカス位置を第一の撮影待機位置と呼ぶことにする。航空機がこの方向から着陸するのは、国際標準の規定より、北よりの風が一定風力以上吹いている場合である。３０３は北から着陸してくる航空機を撮影する画角を示しており、本実施例ではこの画角で撮影するためのパン・チルト・ズーム・フォーカス位置を第二の撮影待機位置と呼ぶことにする。航空機がこの方向から着陸する場合は、国際標準の規定より、南よりの風が一定風力以上吹いている場合である。３０５は風向風速計であり、風向を０〜３５９°の１°単位で測定し、風速と共にデータを出力する。本実施例では、図３の通り東が０°になるように設置してある。
【００１８】
次に図２を参照して本装置が航空機を自動追尾撮影するフローを説明する。図１の操作器４で自動追尾ボタン２５がＯＮされると、ＣＰＵ１４でそれを受信し、自動追尾撮影が開始される。これが図２の２００に相当する。次に２０１にて図１の通信端子１９から取得した１秒ごとの風向風速データを１０分ごとの平均データとして生成する。このとき通信端子１９から風向風速データを受信していない場合は、２０４の処理を行う。通信端子１９から風向風速データを受信している場合は、２０２にて風力の平均速度が５ノット（≒２．５７ｍ／ｓ）以上かを判断し、５ノットより小さければ２０４の処理を行う。５ノット以上であれば２０３にて風向を判断する。２０３では、予め設定した風向のテーブルに従い処理する項目を変更する。例えば風向が０〜１７９°は処理２０４、１８０〜３５９°は処理２０５を行うように設定してある。ここでは風向のテーブルは予め設定してあるが、設置時に変更することもできる。
【００１９】
２０４では第一の撮影待機位置、２０５では第二の撮影待機位置へパン・チルト・ズーム・フォーカスを動かして雲台カメラを向ける処理を行う。雲台カメラを待機位置へ向けた後、２０６にて航空機認識機能をＯＮする。これは映像内に航空機が含まれるかを画像処理で検出する機能である。２０７にて航空機認識したか否かを判断し、認識しなかった場合は、２０９で航空機を認識していない時間を計測する。２０９で一定時間以内であると判断した場合は、２０７に処理を戻すが、一定時間以上と判断した場合は、２０８で航空機認識機能をＯＦＦし再度２０１から待機位置を判断する処理を行う。２０７にて航空機を認識した場合は、２１０にて航空機が画面の中央かつ航空機の全体が画面に入るように、自動でパン・チルト・ズーム・フォーカスを調整して追尾撮影を行う。２１１にて追尾撮影の時間を測定し一定時間が経過したら、航空機認識機能をＯＦＦし、再度２０１から待機位置を判断する処理を行う。ここでの一定時間というのは、航空機映像で認識され、自動追尾撮影を開始してから、航空機が完全に着陸し終わるまでの時間を示す。この時間は設計段階で予め測定している時間であり、適切な時間が設定してある。
【００２０】
［実施例２］
以下、図４を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。実施例１では、着陸する航空機に関してのみ自動追尾撮影を行っていたが、実施例２では、離陸する航空機も自動追尾撮影する例を説明する。
【００２１】
装置のシステムは図１の通りであり、実施例１と同じであるため説明は省く。雲台カメラの設置場所であるが、図４の通り、図３のときと比較して第一の撮影待機位置と第二の撮影待機位置における画角を広げている。４０１は滑走路、４０４が雲台カメラである。４０５は風向風速計であり、実施例１と同様に風向を０〜３５９°の１°単位で測定し、風速と共にデータを出力する。本実施例では、図４の通り東が０°になるように設置してある。４０３は実施例１のときとは異なり、北から着陸してくる航空機と北側から離陸のために待機している航空機が撮影できるような画角を示している。本実施例では、この画角で撮影するためのパン・チルト・ズーム・フォーカス位置を第一の撮影待機位置と呼ぶことにする。そのときの画角のイメージは図６のような画角となる。６０１が着陸する航空機、６０２が離陸するために待機している航空機、６０３が滑走路である。背景技術の項でも示した通り、離陸と着陸の滑走路の選定基準は同じものである。従って、１本の滑走路しかない場合、着陸する航空機と離陸する航空機は図６のように滑走路の同じ側に姿を現すことになる。図４に戻り、４０４は、南から着陸してくる航空機と南側から離陸のために待機している航空機が撮影できるような画角を示しており、本実施例では、この画角で撮影するためのパン・チルト・ズーム・フォーカス位置を第二の撮影待機位置と呼ぶことにする。
【００２２】
次に図５を参照して本装置が航空機を自動追尾撮影するフローを説明する。図１の操作器４で自動追尾ボタン２５がＯＮされると、ＣＰＵ１４でそれを受信し、自動追尾撮影が開始される。これが図５の５００に相当する。次に５０１にて図１の通信端子１９から取得した１秒ごとの風向風速データを１０分ごとの平均データとして生成する。このとき通信端子１９から風向風速データを受信していない場合は、５０４の処理を行う。通信端子１９から風向風速データを受信している場合は、５０２にて風力の平均速度が５ノット（≒２．５７ｍ／ｓ）以上かを判断し、５ノットより小さければ５０４の処理を行う。５ノット以上であれば５０３にて風向を判断する。５０３では、予め設定した風向のテーブルに従い処理する項目を変更する。例えば風向が０〜１７９°は処理５０４、１８０〜３５９°は処理５０５を行うように設定してある。ここでは風向のテーブルは予め設定してあることにしたが、設置時に変更することもできる。
【００２３】
５０４では第一の撮影待機位置、５０５では第二の撮影待機位置へパン・チルト・ズーム・フォーカスを動かして雲台カメラを向ける処理を行う。雲台カメラを待機位置へ向けた後、５０６にて航空機認識機能をＯＮする。これは映像内に航空機が含まれるかを画像処理で検出する機能である。５０７にて航空機認識したか否かを判断し、認識しなかった場合は、５０９で航空機を認識していない時間を計測する。５０９で一定時間以内であると判断した場合は、５０７に処理を戻すが、一定時間以上と判断した場合は、５０８で航空機認識機能をＯＦＦし再度５０１から待機位置を判断する処理を行う。５０７にて航空機を認識した場合は、５１０にて航空機が複数認識しているかを判断する。１台と判断すれば、実施例１と同様、航空機が画面の中央かつ航空機の全体が画面に入るように、自動でパン・チルト・ズーム・フォーカスを調整して追尾撮影を行う。５１２にて追尾撮影の時間を測定し一定時間が経過したら、再度５０１から待機位置を判断する処理を行う。ここでの一定時間は実施例１と同様である。５１０で複数機認識された場合は、５１３にて画像でより上方にある航空機を画面の中央かつ航空機の全体が画面に入るように、自動でパン・チルト・ズーム・フォーカスを調整して追尾撮影５１４を行う。つまり、着陸してくる航空機を優先で自動追尾を行うことを示す。５１５では、５１２同様に一定時間測定を行い、経過しているならば、５１６で航空機認識機能をＯＦＦし、５１７で前回の待機位置へ移動する。前回の待機位置では、離陸する航空機が待機しているはずであるため、処理を５０６に戻し、追尾撮影を行う。
【００２４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
３０１・・・滑走路
３０２・・・第一の撮影待機位置
３０３・・・第二の撮影待機位置
３０４・・・雲台カメラ
３０５・・・風向風力計
【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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