JPH0497666A - ビデオカメラの自動追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラを自動的に被写体に向けることが
できるよ　にした、ビデオカメラの自動追尾システムに
関する。

〔従来の技術〕

移動する被写体をビデオカメラで自動追尾させる場合、
ビデオカメラを被写体方向へ移動ないし回転させる雲台
などの手段の他に、被写体の位置を検出する手段に必要
になる。これには、例えば特開昭５７−１０８７６９号
公報に開示されるように、移動被写体側から一定周波数
の音波ないし電波を送信させ、ビデオカメラ側でこれを
受信するといった技術が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術を用いてビデオカメラの自動追尾システム
を構成した場合、例えば被写体となる人物や物体に、発
振器を持たせねばならず、例えば被写体を限定しない自
動監視システムには対応できないといった問題があった
。

本発明の目的は、被写体が発振器を持つといったわずら
れしさを無くした般用性の高いビデオカメラの自動追尾
システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では以下の構成のい
ずれか一方、ないし両者をあわせて用いられる。

（１）ビデオカメラ内部あるいは外部に、指向性を持つ
マイクロフォンを複数個、ビデオカメラの光軸方向に対
し、上下ないし左右対称の相異なる方向に固定して設置
し、上記マイクロフォンの上下ないし左右のペアから得
られる音声信号を基とする信号の差分が最小となる方向
へ上記ビデオカメラ光軸を、移動させる。

（２）ビデオカメラ内部あるいは外部に、指向性を持つ
マイクロフォンを複数個、相異なる方向に設置しビデオ
カメラ光軸を、上記マイクロフォン出力のうち、最大の
音声出力を得ているマイクロフォンの指向特性軸方向へ
移動させる。

〔作用〕

第９図、第１０図を用いて上記構成（１）、　（２）に
ついて説明する。第９図、第１０図は、各々前記構成（
Ｌ）（２）により構成したビデオカメラの自動追尾シス
テムの原理について説明したものである。同図では、声
を上げて話している被写体９０１を追尾する様子を示す
。９０２．９０２’　、９０２”はマイクロフォン、９
０３はビデオカメラ、９０４はマイクロフォンが固定さ
れている円板である。−点破線９０５は、ビデオカメラ
９０３の光軸であり、破線９０６はマイクロフォン９０
２．９０２’　、９０２“各々の指向軸である。

第９図を用いて構成（１）を説明する。第９図（ａ）に
おいて、マイクロフォン９０２′に入力される音声レベ
ルＢは、マイクロフォン９０２の音声レベルＡより大き
い。すなわち、ＢＡＡなる状態のとき。

円板９０４と、円板９０４に固定されたビデオカメラ９
０３を時計まわりに回転させる。その結果、第９図（ｂ
）では、マイクロフォン９０２．９０２’　Ａ＝Ｂから
の音声レベルＡ、Ｂが等しくなり、この位置で円板９０
４及びビデオカメラ９０３が停止し、ビデオカメラ９０
３は、被写体９０１を撮影する。

第１０図を用いて構成（２）を説明する。第１０図（ａ
）において、３つのマイクロフォン９０２，９０２’　
、９０２“中最大の音声出力を得ているマイクロフォン
は９０２であり、これらマイクロフォン９０２，９０２
’　、９０２“は固定した状態で、ビデオカメラ９０３
を、光軸９０５が、マイクロフォン９０２の指向軸９０
６に一致するように回転させ、第１０図（ｂ）に示す両
者が一致した状態とする。

〔実施例〕

第１図及び第２図を用いて、本発明の一実施例について
説明する。第１図において、ｌｏｔ、　１０２は、マイ
クロフォンである。これらマイクロフォン１０１、１０
２はそれぞれ指向性を有し、各指向軸が常にビデオカメ
ラの光軸に対して対称となる方向に固定される。これら
を−船釣に用いられるステレオマイクロフォンとし、そ
の指向中心軸を、ビデオカメラ光軸と一致する方向に固
定しても良い。

１０３、１０４は検波器であり、マイクロフォン出力信
号から必要な周波数成分の抽出等を行ない、各々のマイ
クロフォン出力の大小に応じた電圧を出力する。１０５
は差分器であり、マイクロフォン１０１及び１０２から
得られる音声出力のいずれが大きいのか、あるいは等し
いのかを判定する。１０６モータ制御器は、この判定結
果によりモータを右回転ないし左回転させ、各々の音声
出力が等しくなった時停止させる。１０７モータは、ビ
デオカメラ自身あるいはビデオカメラの光軸と、マイク
ロフォン１０１及び１０２を回転させる。

以上のようにすれば、ビデオカメラの光軸を常に、音声
の発せられている方向へ追尾させることができ、前記し
たような被写体に発振器を取り付けるといったことなく
、ビデオカメラの自動追尾システムを実現できる。

第２図は、以上の手段により構成したビデオカメラの自
動追尾システムの正面図と側面図である。

ビデオカメラ２０６と回転雲台２０７は、ビデオカメラ
光軸２０４と、前述したマイクＬ２０１とマイクＲ２０
２の指向軸の中心が同方向を向くように固定され、固定
板２０８上で回転する。

図ではマイクロフォンは回転雲台側にとり付けられてお
り、回転雲台とビデオカメラとの着脱が可能な構成とす
れば、あらゆるビデオカメラをシステムに用いることが
できる。また、ビデオカメラ側にステレオマイクが設け
られている場合、音声信号源として、これを用いてもよ
い。

第３図及び第４図を用いて本発明の他の実施例について
説明する。

前実施例におけるビデオカメラの自動追尾システムでは
以下の問題を生じる場合がある。

１、常に左右への回転動作をくり返し動作に落ちつきが
ない。

２、システムから離れた地点の音声に反応させるために
応答感度を上げると、システム近くで発生したわずかな
雑音によって誤動作してしまう。

本実施例では、これらの問題を回避するために左右のマ
イクの音量に、ある一定値以下の差異が生じてもシステ
ムを動作させない不感帯を設け、さらに上記不感帯の大
きさあるいは応答感度をマイクロフォンが平均的に出力
している音声レベルから周囲の騒がしさを判定して切り
かえて用いる。

第３図は本実施例のビデオカメラの自動追尾システムの
構成図である。基本構成は前述の実施例と同様であるが
、検波器２０３．２０４出力は、加算器２０６に入力さ
れ、加算結果から、利得切換器２０６及び不感帯切換器
２０７により、応答感度及び不感帯の大きさを切りかえ
て用いる。

すなわち、周囲に様々な雑音が生じマイクに入力される
平均レベルが大なる時には、応答感度を小さくしたり、
あるいは不感帯幅を大きくする。

逆に周囲が静かな場合には応答感度を大きくしたりある
いは不感帯幅を小さくする。これにより前述した問題を
回避し、安定したビデオカメラの自動追尾システムを実
現できる。

第４図は本実施例におけるビデオカメラの自動追尾シス
テムを実現する一回路例である。Ｒ４０１〜Ｒ４２０は
抵抗器、Ｃ１〜Ｃ５は容量、Ｑｌ〜Ｑ５はトランジスタ
、Ａｌ、Ａ２は演算増幅器、０１〜Ｃ４は比較器、ＳＷ
Ｉ、ＳＷ２はアナログスイッチ、Ｖｌ〜■８は電源であ
る。マイクロフォン４０１．４０２から入力した音声信
号を検波した後、演算増幅器Ａ１による加算増幅器と、
演算増幅器Ａ２による差分増幅器Ａ２に入力するが差分
増幅器の利得は、加算増幅器の出力電圧の変化によって
ＳＷＩ、２が開閉して変化し、２つのマイクからの入力
が小さい時には利得大となり、マイク入力大なる時には
利得小となる。さらに、差分増幅器出力が電圧源■７よ
りも高ければ、モータ制御器４０３に例えば右回転を指
示し、電圧源■８よりも低ければ左回転を指示する。こ
うすれば電圧源■７とＶ８の電位差がすなわち不感帯と
なるので、音声信号から見た不感帯幅は、入力の大小に
より変化していることとなる。

第５図及び第６図を用いて本発明のさらに他の実施例を
説明する。

本実施例は、ビデオカメラの自動追尾システムをマイク
ロコンピュータ（以下マイコン）を用いて構成したもの
で、第５図はその構成図、及び第６図はフローチャート
である。本実施例では前述したマイクからの音声信号の
大小になる利得切換及び不感帯切りかえの他に、例えば
パーティモードや、監視モードといった使用目的に応じ
たモードスイッチによる検波特性及びフィルタリングの
切りかえや、あらかじめＲＯＭに格納した音声信号と入
力音声信号との称合により、追尾動作を優先させる機能
を加える。

左右のマイクロフォン５１６．５１７から入力した音声
信号は、あらかじめＲＯＭ５１４に格納された音声と比
較される。その結果、格納音声と同一と判断された場合
、以降のフィルタや不感帯の大小に関らず、モータへ優
先的に回転命令を与える０通常の場合はフィルタ回路５
０５．５０６へ入力されるが、同フィルタ回路の周波数
特性や、検波特性はモードスイッチ５１８により切り換
えられる。

このモードスイッチの一例として、例えばパーティモー
ドと監視モードを設けた場合、前者においてはフィルタ
を通過する周波数帯域を人間の声に合わせ、さらにパル
シブな音への反応を鈍くする。また監視モードでは、フ
ィルタを通過する周波数帯域をやや広く取り、更にパル
シブな音への反応を強くする。こうすることにより、追
尾を使用目的に対して自然に行なうことができる。

また本実施例においても、マイクロフォンの音声入力の
大小により、応答感度及び不感帯幅を切り換える構成と
している。

第７図及び第８図を用いて本発明のさらに他の実施例に
ついて説明する。

本実施例においては、マイクロフォンは常に固定され、
ビデオカメラないしビデオカメラ光軸のみが音声により
回転する。第７図は本実施例におけるビデオカメラの自
動追尾システムの正面、側面、及び上面図であり、第８
図は本実施例における信号処理フローチャートである。

本実施例では、ビデオカメラ光軸７０３を、最大の音声
レベルを出力しているマイクロフォン指向軸に一致させ
るように回転台７０６モータを駆動する。第８図フロー
チャートにおいて変数ｉｍａｘが最大の音声レベルを得
ているマイクロフォンの指向軸番号であり、ｉｍａｘと
、光軸位置を比較してカメラ光軸を回転させる。

なお、本実施例においても前述した、マイク入力の総和
による動作感度、不感帯の切りかえ、又はモードスイッ
チによるフィルタ、検波特性の切りかえ、あるいは特定
音声に対する優先動作等を組みあわせて、より自然な自
動追尾システムとすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被写体に特殊な発振機等の取り付け、
ないし携帯を必要とすることなしに、ビデオカメラの自
動追尾システムを構成することができ、パーティ、結婚
式等での不特定多数の人物の撮影や、ビデオカメラによ
る監視システム等に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、第２図
（ａ）、　（ｂ）は上記実施例による自動追尾システム
の外形を示す正面図および側面図、第３図は本発明の他
の実施例を示す構成図であり、第４図は上記実施例を実
現する回路図例を示す回路図である。第５図は本発明の
他の実施例示すマイコンの構成図であり、第６図はその
動作フローチャートである。第７図は本発明の他の実施
例による自動追尾システムの外形を示す正面図および側
面図であり、第８図はその動作フローチャートである。 第９図および第１０図は本発明の自動追尾システムの概
略を示す構成図である。 １０１、１０２・・・マイクロフォン １０３、１０４・・・検波器 １０５・・・差分器 １０６・・・モータ制御器 第 圏 第 ？ 図 （α） Ｉ！ｌ疋脹 （ｂ） 第 図 第 第 図 宅 （α） 促 ワ 凹 （ｂ） 突

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビデオカメラ光軸を被写体方向へ自動追尾させるビ
   デオカメラの自動追尾装置において、被写体自身ないし
   被写体方向から発せられる追尾用信号の受信機を、上記
   受信機の最大感度が得られる指向軸が、上記ビデオカメ
   ラ光軸に対して一定平面上の一定角度に対称となるよう
   に複数個配置し、上記対称に配置された受信機に入力さ
   れる信号量の差異が小さくなる方向へ、上記ビデオカメ
   ラ光軸を移動させることを特徴とするビデオカメラの自
   動追尾装置。 ２、対称な受信機に入力された信号量の差異に対して追
   尾動作の不感帯を設け、信号量の差異が不感帯を越えて
   、一定値以上の大きさとなった時にのみ追尾動作を行な
   うことを特徴とした請求項１記載のビデオカメラの自動
   追尾装置。 ３、各々の受信機に入力された信号の大きさに応じて上
   記不感帯の大きさを切り換えることを特徴とした請求項
   ２記載のビデオカメラの自動追尾装置。 ４、ビデオカメラ光軸を被写体方向へ自動追尾させるビ
   デオカメラの自動追尾装置において、被写体から発せら
   れる音声を受信する第１および第２のマイクロフォンを
   、各々の指向軸が、上記ビデオカメラ光軸に対して一定
   角度に左右対称に固定されるように配置し、上記第１お
   よび第２のマイクロフォンが受信した音声信号の大きさ
   が予め定められた所定の関係となる方向へ、上記ビデオ
   カメラ光軸を移動させることを特徴としたビデオカメラ
   の自動追尾装置。 ５、被写体から発せられる音声に反応して、ビデオカメ
   ラ光軸を被写体方向へ自動追尾させるビデオカメラの自
   動追尾装置において、上記自動追尾装置の使用される環
   境ないし、使用される目的に応じて、上記音声信号を検
   波ないし濾波するフィルタ特性を切りかえることを特徴
   としたビデオカメラの自動追尾装置、ないし上記フィル
   タ特性の切りかえスイッチを具備したビデオカメラの自
   動追尾装置。