JP3693130B2

JP3693130B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP3693130B2
Application number: JP16899596A
Authority: JP
Inventors: 直泰細沼; 正和小柳; 忠房富高
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: KR980007515A; KR100447690B1; JPH1023316A; US6055014A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置に関し、例えば、被写体の画像を撮像し、被写体を追尾する場合において、写したくない被写体を写さないように制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラを、被写体の動きを追尾するように、パン、チルト機構を用いて駆動し、被写体が常時画面の中央に位置するように制御するビデオカメラの追尾システムが提案されている。本出願人は、特願平８−１１６５４において、環境変化の影響を受けずに被写体の追尾を行う追尾装置および追尾方法を提案している。
【０００３】
このようなビデオカメラの追尾システムにおいては、被写体の特徴を抽出して、被写体の位置を検出し、画面の中央に対する被写体の位置のずれ量を求め、このずれ量をなくすようにパンニングモータ、チルティングモータを制御している。このパンニング、チルティングの可動範囲（追尾範囲）は、駆動部の機構のみによって決定される。
【０００４】
また、ビデオカメラを手動で操作し、パンニングまたはチルティング駆動をさせるパンチルタシステムにおいても、パンニング、チルティングの可動範囲は、駆動部の機構のみによって決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビデオカメラの追尾システムにおいては、パンニングおよびチルティング（以下、適宜、パンチルトという）の機構のみによって追尾範囲が決定されるため、被写体と誤認識しやすい物体が追尾範囲内に存在する場合、そのことが事前に分かっていても、システムは追尾する過程で、誤認識しやすい物体が存在する方向を向いてしまう場合がある。その場合、ビデオカメラがその物体の画像を撮影してしまい、誤認識しやすい物体を被写体であると誤認識し、本来追尾すべき被写体を追尾しなくなる場合がある課題があった。
【０００６】
また、ビデオカメラのパンチルタシステムにおいては、パンチルトの機構のみによって可動範囲が決定されるため、撮影したくないもの、または撮影してはいけないもの等があり、事前にそれがわかっていても、誤操作により簡単にそれがある方向を向いてしまい、撮影したくないもの、または撮影してはいけないもの等を撮影してしまう場合がある課題があった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、所定の範囲内で任意の方向に駆動可能なビデオカメラにおいて、その駆動範囲を制限することができるようにするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の制御装置は、所定の被写体の画像を撮像する撮像手段と、撮像手段を任意の方向に駆動する駆動手段と、撮像手段が撮像した画像における被写体の位置を検出する被写体検出手段と、検出手段により検出された被写体の画像における位置と、画像の所定の基準の位置との間のずれの大きさが小さくなるように駆動手段を制御する第１の制御手段と、撮像手段が撮像可能な空間を、撮像手段による撮像を許可する第１の空間と、撮像手段による撮像を禁止する第２の空間に分割する分割手段と、撮像手段が第２の空間を撮像しないように撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像手段が駆動するように制御する第２の制御手段と、駆動手段の駆動方向を手動で指示する指示手段とを備え、指示手段が操作されたとき、駆動手段は、指示手段の指示に従って撮像手段を駆動範囲内で駆動し、第１の空間、第２の空間、および駆動範囲は、駆動手段が第１の制御手段によって制御される場合と、指示手段の指示に従って駆動される場合とで異なることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の制御装置においては、撮像手段が、所定の被写体の画像を撮像し、駆動手段が、撮像手段を任意の方向に駆動し、被写体検出手段が、撮像手段が撮像した画像における被写体の位置を検出し、第１の制御手段が、検出手段により検出された被写体の画像における位置と、画像の所定の基準の位置との間のずれの大きさが小さくなるように駆動手段を制御し、分割手段が、撮像手段が撮像可能な空間を、撮像手段による撮像を許可する第１の空間と、撮像手段による撮像を禁止する第２の空間に分割し、第２の制御手段が、撮像手段が第２の空間を撮像しないように撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像手段が駆動するように制御し、指示手段が、駆動手段の駆動方向を手動で指示する。なお、指示手段が操作されたとき、駆動手段は、指示手段の指示に従って撮像手段を駆動範囲内で駆動し、第１の空間、第２の空間、および駆動範囲は、駆動手段が第１の制御手段によって制御される場合と、指示手段の指示に従って駆動される場合とで異なる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の制御装置を適用した自動追尾システムの一実施例の構成を示すブロック図である。レンズブロック１（撮像手段）は、レンズ２、ズームレンズ３、アイリス４、および撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）５より構成され、パンニングモータ１１（駆動手段）、チルティングモータ１２（駆動手段）により、パン、チルトが行われるようになされている。被写体を含む視野からの撮像光は、レンズ２、ズームレンズ３、およびアイリス４を介して取り込まれ、ＣＣＤ５上に結像される。ＣＣＤ５は、その受光量に対応した信号を出力するようになされている。また、アイリス４は、いわゆるオートアイリス（ＡＥ）機構を構成しており、ＣＣＤ５で受光された光量を適切な値に調整するようになされている。
【００１７】
ＣＣＤ５上に結像した画像に対応する信号は、信号分離（Ｓ／Ｈ（Sample Hold））／自動利得調整（ＡＧＣ（Automatic Gain Control））回路（以下、ＡＧＣ回路と略記する）６に供給され、サンプルホールドされ、所定のゲインを持つように利得制御された後、信号処理回路７に供給される。信号処理回路７は、ＡＧＣ回路６より供給された信号に対して、所定のカメラ信号処理を行い、画像信号（映像信号）として外部に出力するようになされている。例えば、ＡＧＣ回路６より供給された信号をディジタル信号に変換し、ＣＣＤ６の各画素に対応する輝度信号、色差信号、およびクロマ信号を生成し、アナログ信号に変換した後、図示せぬモニタに供給する。これにより、モニタには、レンズブロック１によって撮像された画像が表示される。
【００１８】
また、被写体認識ブロック８（被写体検出手段）は、信号処理回路７で生成された画像信号（輝度信号と色差信号）を入力し、これらの信号に基づいて、画面内での被写体の位置を判定し、その画面上での座標に対応する座標データを出力するようになされている。レンズブロック位置検出器１３は、レンズブロック１の位置を検出し、その位置に対応するデータを出力する。ズームレンズ位置検出器１４（画角検出手段）は、ズームレンズ３の位置を検出し、その位置に対応するデータを出力するようになされている。
【００１９】
モータ制御ブロック９（第１の制御手段、第２の制御手段、画角検出手段、調整手段）は、被写体認識ブロック８からの被写体の画面内での位置に対応する座標データ、レンズブロック位置検出器１３からのその位置に対応するデータ、ズームレンズ位置検出器１４からのその位置に対応するデータを入力し、これらのデータに基づいて、パンニングモータ１１、チルティングモータ１２を制御するようになされている。また、所定のデータを記憶するＲＡＭ１０を備え、入力部１５（分離手段）より入力された各種制御データを記憶するようになされている。操作部１６（指示手段）は、後述するように、レンズブロック１を手動操作するとき使用される。
【００２０】
パンニングモータ１１は、モータ制御ブロック９からの制御信号に従って、レンズブロック１をパン方向に駆動するようになされている。チルティングモータ１２は、モータ制御ブロック９からの制御信号に従って、レンズブロック１をチルティング方向に駆動するようになされている。
【００２１】
図２は、レンズブロック１が駆動可能な可動範囲（領域）と、物体２２、および被写体２１の位置関係を示している。以下では、簡単のため、パン方向の駆動だけを考え、ここでは、レンズブロック１はパンニングモータ１１によってのみ駆動されるものとするが、チルト方向の駆動についても、基本的にはパン方向の駆動の場合と同様である。また、物体２２を適宜、誤認識物体２２または撮影したくない物体２２ということにする。
【００２２】
図２に示すように、可動範囲は、レンズブロック１を駆動したとき、その光軸（一点鎖線）が移動する範囲である。この場合、可動範囲内に、被写体２１と誤認識しやすい物体（撮影したくない物体）２２が存在し、レンズブロック１がその方向（この場合、左方向）に向くと、物体２２を撮影してしまい、誤認識が発生し、本来の追尾すべき被写体２１を追尾しなくなる。物体２２は、この場合、被写体２１の色と似ているため、被写体２１と誤認識してしまうような物体である。
【００２３】
そこで、図３に示すように、レンズブロック１が、左を向かないように、可動範囲に制限を設ける。これにより、レンズブロック１は誤認識物体２２を画角に収めることがなくなり、誤認識が発生しなくなる。
【００２４】
即ち、図３に示すように、可動範囲を駆動許可範囲（領域）と駆動禁止範囲（領域）に分割する。そして、レンズブロック１の光軸が駆動許可範囲の範囲内で駆動するようにモータ制御ブロック９を制御する。これにより、被写体２１は、レンズブロック１によって撮影することができるが、撮影したくない物体２２は、レンズブロック１によって撮影することができなくなる。
【００２５】
ただし、何らかの要因、例えば、外部から強制的にレンズブロック１の向きを変えられたといった要因で、レンズブロック１の向きが駆動禁止範囲に入ってしまった場合、駆動許可範囲に戻る方向への駆動のみ許可し、その他の方向への駆動を許可しないようにする。これにより、最悪の場合でも、レンズブロック１はそのままの向きを維持し、いずれかの方向に駆動されたときには、レンズブロック１の向きが駆動許可範囲に近づくようになる。
【００２６】
図４は、レンズブロック１の駆動方向を表している。ここでは、実線で表された駆動許可範囲をθ₂で表し、点線で表された駆動禁止範囲をθ₃で表している。また、太い点線で表された矢印は、レンズブロック１が駆動可能な駆動方向を表している。例えば、駆動禁止範囲θ₃内にレンズブロック１の光軸がある場合、レンズブロック１は、この場合、右方向のみへの駆動が許可され、駆動許可領域θ₂内にレンズブロック１の光軸がある場合、レンズブロック１は、左右いずれの方向への駆動も許可される。
【００２７】
また、画角が変化すると、レンズブロック１自体の可動範囲が画角に応じて変化するようにする。例えば、図４に示すように、ズームレンズ３が駆動され、ワイド（広角）になった場合、誤認識物体２２が画角（α₁×２）内に入らないようにしてレンズブロック１を駆動させることができる駆動許可範囲は、角度θ₂で表される。一方、図５に示すように、ズームレンズ３が駆動され、テレ（望遠）になった場合、誤認識物体２２が画角（α₂×２）内に入らないようにしてレンズブロック１を駆動させることができる範囲は、角度θ₁₂で表される範囲である。
【００２８】
角度θ₂と角度θ₁₂とを比較すると、角度θ₁₂の方が角度θ₂より画角（α₁×２）と画角（α₂×２）の差に対応する分だけ大きくなっている。即ち、ズームがテレになると、ワイドのときに比較して、レンズブロック１の駆動範囲が左方向に広がる。逆に、ワイドになると、駆動範囲は右方向に狭くなる。
【００２９】
このように、画角に対応して駆動許可範囲を変化させることにより、ズームレンズ３が駆動されてワイドになり、誤認識物体２２が画角に入るようになったり、ズーム５が駆動されてテレになり、誤認識物体２２が画角に入らないにもかかわらず、一方向（この場合、右方向）にしか駆動させることができない範囲が発生するといったことを防止することができる。
【００３０】
次に、誤認識物体２２が画角（α₁×２）内に入らないレンズブロック１の駆動範囲を、レンズブロック１が回動する中心点Ｃを通る線分ＡＢと、レンズブロック１の光軸とのなす角度で表す。図４に示すように、ズームがワイドの場合、レンズブロック１によって捉えられる画像は、角度θ₀以上の範囲であり、角度θ₀に画角の１／２の角度α₁を加えた角度θ₁が、レンズブロック１が左方向に最大限駆動された場合に、線分ＡＢとレンズブロック１の光軸とのなす角度である。即ち、次式（１）で表されるような関係がある。
【００３１】
θ₁＝θ₀＋α₁ ・・・（式１）
【００３２】
従って、レンズブロック１の光軸と線分ＡＢとのなす角度をβで表すと、次式（２）で表されるような関係があるとき、レンズブロック１は、誤認識物体２２をその画角に収めることなく、被写体２１を正常に追尾することができる。
【００３３】
β＞θ₁ ・・・（式２）
【００３４】
ここで、角度θ₀を求める方法について説明する。まず、操作部１６を操作して、パンニングモータ１１およびチルティングモータ１２を駆動し、図６に示すように、誤認識物体２２の右端が画面の中心に位置するように、レンズブロック１を駆動させる。その間、レンズブロック位置検出器１３は、レンズブロック１の向き（例えば、線分ＡＢとレンズブロック１の光軸とのなす角度）を検出する処理を繰り返し行う。誤認識物体２２の右側が画面の中心に位置した状態で、入力部１５を操作すると、その時点でのレンズブロック１の向き（例えば、線分ＡＢとレンズブロック１の光軸とのなす角度）が、モータ制御ブロック９のＲＡＭ１０に記憶される。
【００３５】
このようにして、まず、角度θ₀を求める。これは、図５に示すように、ズームがテレである場合においても同様である。即ち、角度θ₀は、ワイドであるかテレであるかに関係なく所定の値をとる。
【００３６】
次に、図７のフローチャートを参照して、追尾装置の動作について説明する。最初、ステップＳ１において、モータ制御ブロック９により、自動追尾を行っているか、または手動操作による駆動方向の指令（方向指令）がなされたかが判定される。これは、操作部１６から、所定の操作に対応する信号が供給されているか否かによって行うことができる。即ち、ユーザが手動操作によりレンズブロック１を駆動させようとすると、操作部１６からユーザの操作に対応する制御信号が、モータ制御ブロック９に供給される。
【００３７】
操作部１６からの制御信号が供給されていない場合、自動追尾を行っていると判定され、ステップＳ２に進み、制限付き自動追尾を行う。ステップＳ２の動作の詳細な説明は、図８のフローチャートを参照して後述する。その後、処理を終了する。一方、自動追尾ではない、即ち、操作部１６が手動操作され、駆動方向の指令がなされたと判定された場合、ステップＳ３に進み、入力部１５が操作され、駆動範囲に所定の制限が設けられたか否かが判定される。即ち、ユーザは、操作部１６を用いてレンズブロック１の手動操作を行う場合、レンズブロック１の駆動範囲に制限を加えるか否かを選択することができる。
【００３８】
駆動範囲に所定の制限が設けられたと判定された場合、ステップＳ４に進み、制限付きの方向駆動（この場合、レンズブロック１を駆動許可範囲内で左右に駆動させること）を行う。ステップＳ４における処理については、図８を参照して後述する。一方、駆動方向に制限が設けられていないと判定された場合、ステップＳ５に進み、制限なし方向駆動（この場合、レンズブロック１を可動範囲内で左右に駆動させること）が実行される。ステップＳ４またはステップＳ５の処理が終了すると、全ての処理を終了する。
【００３９】
次に、図８のフローチャートを参照して、制限付き自動追尾の動作について説明する。最初に、ステップＳ１１において、モータ制御ブロック９は、ズームレンズ位置検出器１４から供給される現在のズームレンズ３の位置に対応するデータに基づいて、それに対応するレンズブロック１の画角を求める。例えば、図４における画角（α₁×２）、図５における画角（α₂×２）を求める。
【００４０】
次に、ステップＳ１２において、ステップＳ１１において求めた画角に基づいて、駆動禁止範囲を求める。図４の場合、駆動禁止範囲は、図６を参照して説明したようにして求めた角度θ₀に、ステップＳ１１で求めた画角の１／２の角度α₁を加えた角度θ₁として求められる。この角度θ₁は、レンズブロック１が左方向に駆動可能な最小の角度である。従って、角度０乃至角度θ₁が駆動禁止範囲である。
【００４１】
ステップＳ１３においては、レンズブロック１の現在位置が駆動禁止範囲内であるか否かが判定される。即ち、次式（３）で表されるように、光軸（一点鎖線）と線分ＡＢとのなす角度βが駆動禁止範囲内（０度乃至角度θ₁）にあるか否かが判定される。
【００４２】
β≦θ₁ ・・・（式３）
【００４３】
光軸と線分ＡＢとのなす角度βが駆動禁止範囲内（０度乃至角度θ₁）にあると判定された場合、ステップＳ１４に進み、モータ制御ブロック９が被写体認識ブロック８からの画像信号に基づいて行う被写体の追尾動作が、駆動禁止範囲から出る方向への追尾であるか否かが判定される（ステップＳ１４における処理の詳細については図１０を参照して後述する）。駆動禁止範囲から出る方向への追尾ではないと判定された場合、ステップＳ１５に進み、レンズブロック１の駆動を停止させる。これにより、レンズブロック１の光軸方向が、現在より駆動許可範囲から遠ざかることがないようにすることができる。
【００４４】
一方、ステップＳ１３において、光軸と線分ＡＢとのなす角度βが駆動禁止範囲内（０度乃至角度θ₁）にないと判定された場合、および、ステップＳ１４において、モータ制御ブロック９が被写体認識ブロック８からの画像信号に基づいて行う被写体の追尾動作が、駆動禁止範囲から出る方向への追尾であると判定された場合、ステップＳ１６に進み、モータ制御ブロック９は、レンズブロック１を制御し、通常の追尾駆動を行う。
【００４５】
即ち、モータ制御ブロック９は、被写体認識ブロック８より供給される画像信号に基づいて、パンニングモータ１１、チルティングモータ１２を駆動し、被写体２１を追尾する。その際、レンズブロック位置検出器１３より供給されるレンズブロック１の位置を表すデータ、およびズームレンズ位置検出器１４より供給されるズームレンズ３の位置に関するデータに基づいて、画角およびレンズブロック１の光軸の向きを求め、レンズブロック１が駆動禁止範囲内に入らないように制御する。
【００４６】
例えば、図９に示すように、レンズブロック１が撮影可能な画像空間上に、駆動禁止領域を設定し、レンズブロック１が、その領域を撮影しないように駆動される場合を考える。ここでは、レンズブロック１がパン方向への駆動を行う場合について説明するが、チルト方向への駆動の場合もパン方向への駆動の場合と基本的に同様である。従って、チルト方向への駆動についての説明はここでは省略する。この場合、画像空間内に駆動禁止領域が複数個設定されている。
【００４７】
次に、図１０のフローチャートを参照して、図８のステップＳ１４における処理の詳細について説明する。最初、ステップＳ２１において、モータ制御ブロック９は、図１１に示すように、制限領域（駆動禁止領域）の端点Ｐｎ（この場合、ｎは、１，２，３）を求める。ここで、図１１に示した矩形は、レンズブロック１が撮像可能な画像空間を表しており、その中の網掛けの部分は駆動禁止領域を表している。水平および垂直に引かれた線分の交点は、レンズブロック１の光軸方向を表している。
【００４８】
また、その下部に示した線分は、光軸方向のチルトの高さで画像空間をパン方向に切り出したものを表しており、矢印で示した部分が駆動禁止領域に対応している。このとき、レンズブロック１は、これらの線分に沿ってパン方向またはチルト方向に駆動することができる。
【００４９】
次に、ステップＳ２２に進み、図１１に示した駆動禁止領域の端点Ｐｎと現在位置Ｐとの距離Ｌｎを求める。これは、端点Ｐｎから現在位置Ｐを減算し、その絶対値をとることにより求めることができる。即ち、この場合、次のようにして、Ｌ１乃至Ｌ３が求められる。
【００５０】
Ｌ１＝｜Ｐ１−Ｐ｜
Ｌ２＝｜Ｐ２−Ｐ｜
Ｌ３＝｜Ｐ３−Ｐ｜
【００５１】
次に、ステップＳ２３において、ステップＳ２２において求めた距離Ｌｎのうち、最小のもの（Ｌｎ（ｍｉｎ）（＝Ｌｋ（この場合、ｋは１乃至３のいずれか））を求める。例えば、図１１に示した例の場合、レンズブロック１の中心座標であるＰと端点Ｐ１との間の距離Ｌ１の値が最小であるので、ｋは１となる。
【００５２】
ステップＳ２４においては、ステップＳ２３において求めた、レンズブロック１の中心座標と最小距離Ｌｋ（この場合、ｋ＝１）の位置にある端点Ｐｎ（ｍｉｎ）（＝Ｐｋ（この場合、ｋ＝１））に向かう方向を駆動許可方向とする。この場合、端点Ｐ１に向かう方向を駆動許可方向とする。
【００５３】
そして、ステップＳ２５において、モータ制御ブロック９が、パンニングモータ１１を制御して、レンズブロック１を駆動しようとしている駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向であるか否かが判定される。駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向ではないと判定された場合、図１１の例では、右方向であると判定された場合、図８のステップＳ１５に進み、ステップＳ１５以降の処理が実行され、レンズブロック１は停止する。一方、駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向であると判定された場合、図１１の例では、左方向であると判定された場合、図８のステップＳ１６に進み、ステップＳ１６以降の処理が実行され、レンズブロック１は、左方向に駆動される。
【００５４】
上述したように、被写体認識ブロック８からの出力データに基づいて、モータ制御ブロック９がパンニングモータ１１およびチルティングモータ１２を駆動し、被写体２１を追尾している最中に、操作部１６が操作され、レンズブロック１を所定の方向に駆動させる駆動指令（方向駆動指令（方向指令））がなされると、モータ制御ブロック９は、操作部１６からの方向駆動指令を優先し、パンニングモータ１１およびチルティングモータ１２を駆動する。
【００５５】
このように、操作部１６を手動で操作し、レンズブロック１を駆動させる場合においても、図８および図１０のフローチャートを参照して上述したように、自動追尾の場合と基本的に同様の方法で駆動禁止範囲内をレンズブロック１が撮影しないように制御することができる。なお、操作部１６を手動で操作し、レンズブロック１を駆動させる場合の駆動禁止領域は、自動追尾を行う場合における駆動禁止領域と必ずしも同一である必要はなく、それとは異なる領域を設定するようにすることもできる。
【００５６】
従って、例えば、ある物体が、自動追尾の対象である所定の被写体と誤認識しやすい物体であるために、自動追尾では撮影したくないものであっても、ユーザが操作部１６を操作してレンズブロック１を駆動する場合には撮影したいものであるような場合にも対応することが可能となる。
【００５７】
即ち、モータ制御ブロック９は、ユーザにより操作部１６が操作され、操作部１６から供給される指令に基づいて、パンニングモータ１１およびチルティングモータ１２を駆動する。これにより、レンズブロック１は、ユーザによる操作部１６の操作に対応してパンニングまたはチルティング駆動する。従って、この場合、被写体認識ブロック８から供給される画像信号は使用しない。あるいは、操作部１６により手動操作がなされた場合、被写体認識ブロック８の動作を停止させるようにしてもよい。
【００５８】
操作部１６の操作に従って、レンズブロック１が所定の方向に駆動する間、レンズブロック位置検出器１３は、レンズブロック１の位置を所定の時間間隔で常時検出し、レンズブロック１の位置に対応するデータ（例えば、図４の例では、レンズブロック１の光軸と線分ＡＢとのなす角度）をモータ制御ブロック９に供給する。これにより、モータ制御ブロック９は、上述した場合と同様にして、レンズブロック１の光軸が駆動禁止領域内にあるか否かを判定する。これは、図８に示したフローチャートのステップＳ１３における処理に該当する。
【００５９】
次に、ユーザにより操作部１６が操作され、指示されたレンズブロック１の駆動方向が、駆動禁止領域から抜け出す方向への操作であるか否かが判定される。これは、図８のステップ１４における処理に対応する。ここでの処理の詳細は、図１０を参照して上述した場合と基本的に同様であるが、図１０のステップＳ２５においては、ユーザにより操作部１６が操作され、指示された駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向であるか否かが判定される。
【００６０】
操作部１６が操作され、指示された駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向ではないと判定された場合、図８のステップ１５に進み、レンズブロック１を停止させる。一方、操作部１６が操作され、指示された駆動方向が、ステップＳ２４において求められた駆動許可方向であると判定された場合、図８のステップＳ１６に進み、通常の駆動が行われる。この場合、操作部１６の操作に従って、レンズブロック１が駆動される。
【００６１】
例えば、ユーザが操作を誤って、レンズブロック１の光軸が、駆動禁止領域に向くような操作を行った場合、レンズブロック１の駆動が停止する。従って、ユーザが操作を間違えた場合でも、駆動禁止領域内にある撮影したくない物体２２を撮影することがないようにすることができる。
【００６２】
また、何らかの要因により、レンズブロック１の光軸が駆動禁止領域内を向いていた場合でも、ユーザによる操作部１６の操作により指示された駆動方向が、レンズブロック１の光軸が駆動禁止領域から出る方向である場合にだけモータ制御ブロック９によりパンニングモータ１１およびチルティングモータ１２が駆動され、レンズブロック１が指示された駆動方向にパンニングまたはチルティング駆動されるので、最悪の場合でもレンズブロック１はそのままの向きを維持し、レンズブロック１がパンニングまたはチルティング駆動する場合には、レンズブロック１が駆動許可領域に近づくようにパンニングまたはチルティング駆動することになる。
【００６３】
また、自動追尾の場合と同様に、画角が変化すると、レンズブロック１自体の可動範囲も画角に応じて変化するようにする。例えば、ズームがワイドになり、撮影したくない物体２２が画角に入るようになったり、ズームがテレになり、撮影したくない物体２２が画角に入らないにもかかわらず、一方向への駆動しか許可されない範囲が発生するといったことを防止することができる。
【００６４】
例えば、図５において、角度θ₁₁で表される範囲は、ズームがワイドのとき、駆動禁止範囲であるが、ズームがテレのとき、駆動許可範囲であり、レンズブロック１は、左右いずれの方向へも駆動させることができる。即ち、ズームがテレになると、ワイドのときよりレンズブロック１の駆動範囲が左に広がることになる。逆に、ワイドになると、駆動範囲は右に狭くなる。従って、画角に応じて、駆動禁止範囲や駆動許可範囲を変化させるようにすることにより、画角に拘らず、撮影したくない物体２２が画角に入らない最大の駆動範囲内でレンズブロック１が駆動されるようにすることができる。
【００６５】
また、ステップＳ５において、操作部１６の操作に従って、制限なしに方向駆動される場合、自動追尾においては、駆動禁止領域内にあるために撮影することができない物体であっても、一時的にレンズブロック１をその方向に駆動することができ、その物体を撮影することができる。
【００６６】
図１２は、本発明の制御装置を応用したパンチルタシステムの一実施例の構成を示すブロック図である。このパンチルタシステムは、図１に示した追尾システムにおいて、被写体認識ブロック８を除いた構成となっている。その他の構成は、図１に示した追尾システムの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。また、その動作は、図１の追尾システムにおいて、操作部１６が手動操作され、制限付きで方向駆動された場合の処理（図７のステップＳ４における処理）と同様であるので、その説明は省略する。
【００６７】
このように、図１２に示したパンチルタシステムは、操作部１６をユーザが手動で操作し、駆動方向を指示すると、その方向にパンニングまたはチルティング駆動されるが、レンズブロック１が駆動禁止領域内の画像を撮像しないように制御されているので、操作部１６を誤操作した場合でも、撮影したくない物体２２を撮影しないようにすることができる。
【００６８】
なお、上記実施例においては、画像空間を１つまたは２つの駆動禁止領域と、１つの駆動許可領域に分割する場合について説明したが、画像空間を複数の駆動禁止領域と複数の駆動許可領域に分割することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の制御装置によれば、撮像装置が撮像可能な空間を、撮像装置による撮像を許可する第１の空間と、撮像装置による撮像を禁止する第２の空間に分割し、撮像装置が第２の空間を撮像しないように撮像装置を駆動可能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が駆動するように制御するようにしたので、被写体と誤認識しやすい物体がある場合、その物体を撮影しないように予め駆動範囲を制限することができ、誤認識を事前に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置を応用した追尾システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】レンズブロック１の可動範囲を示す図である。
【図３】レンズブロック１の駆動許可範囲および駆動禁止範囲を示す図である。
【図４】ズームがワイドの場合のレンズブロック１の駆動方向を示す図である。
【図５】ズームがテレの場合の駆動禁止範囲と駆動許可範囲の変化を示す図である。
【図６】図４における角度θ₀を求める方法を説明するための図である。
【図７】図１の追尾システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ２およびＳ４の詳細な処理手順を説明するフローチャートである。
【図９】レンズブロック１の撮像可能な画像空間における駆動禁止領域を示す図である。
【図１０】図８のステップＳ１４における詳細な処理手順を説明するフローチャートである。
【図１１】駆動禁止領域から脱出する方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の制御装置を応用したパンチルトシステムの一実施例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１レンズブロック（撮像手段），２レンズ，３ズームレンズ，４アイリス，５ＣＣＤ，６ＡＧＣ回路，７信号処理回路，８被写体認識ブロック（被写体検出手段），９モータ制御ブロック（第１の制御手段、第２の制御手段、画角検出手段、調整手段），１０ＲＡＭ，１１パンニングモータ（駆動手段），１２チルティングモータ（駆動手段），１３レンズブロック位置検出器，１４ズームレンズ位置検出器（画角検出手段），１５入力部（分割手段），１６操作部（指示手段），２１被写体，２２物体

Claims

所定の被写体の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を任意の方向に駆動する駆動手段と、
前記撮像手段が撮像した前記画像における前記被写体の位置を検出する被写体検出手段と、
前記検出手段により検出された前記被写体の前記画像における位置と、前記画像の所定の基準の位置との間のずれの大きさが小さくなるように前記駆動手段を制御する第１の制御手段と、
前記撮像手段が撮像可能な空間を、前記撮像手段による撮像を許可する第１の空間と、
前記撮像手段による撮像を禁止する第２の空間に分割する分割手段と、
前記撮像手段が前記第２の空間を撮像しないように前記撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、前記駆動範囲内で前記撮像手段が駆動するように制御する第２の制御手段と、
前記駆動手段の駆動方向を手動で指示する指示手段と
を備え、
前記指示手段が操作されたとき、前記駆動手段は、前記指示手段の指示に従って前記撮像手段を前記駆動範囲内で駆動し、
前記第１の空間、前記第２の空間、および前記駆動範囲は、前記駆動手段が前記第１の制御手段によって制御される場合と、前記指示手段の指示に従って駆動される場合とで異なる
ことを特徴とする制御装置。