自動(dòng)跟蹤攝像裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其能夠通過單一攝像部同時(shí)取得光軸一致的廣角圖像及長焦圖像，且能夠利用長焦圖像可靠地捕捉跟蹤對象的物體。本發(fā)明的優(yōu)選方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置由如下構(gòu)成：攝影光學(xué)系統(tǒng)(12)，由配置于共用的光軸上的廣角光學(xué)系統(tǒng)即中央光學(xué)系統(tǒng)及長焦光學(xué)系統(tǒng)即環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成；指向性傳感器(17)，分別對經(jīng)由廣角光學(xué)系統(tǒng)及長焦光學(xué)系統(tǒng)入射的光束進(jìn)行光瞳分割后而選擇性地受光；平搖/俯仰機(jī)構(gòu)(32)；物體檢測部(50)，至少根據(jù)圖像取得部(22)從指向性傳感器(17)所取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來檢測跟蹤對象的物體；及平搖/俯仰控制部(60)，根據(jù)由物體檢測部(50)檢測到的物體的圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)(32)。
【專利說明】
自動(dòng)跟蹤攝像裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)跟蹤攝像裝置，尤其涉及一種能夠同時(shí)拍攝廣角圖像及長焦圖像的自動(dòng)跟蹤攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為能夠同時(shí)拍攝廣角圖像及長焦圖像的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，有專利文獻(xiàn)
1、2中所記載的自動(dòng)跟蹤攝像裝置。
[0003]專利文獻(xiàn)1、2中所記載的系統(tǒng)均具備拍攝廣角圖像的廣角攝像機(jī)及搭載于電動(dòng)云臺(平搖/俯仰裝置)的拍攝長焦圖像的長焦攝像機(jī)，且具有如下基本結(jié)構(gòu):從利用廣角攝像機(jī)所拍攝的廣角圖像檢測跟蹤對象的物體，并根據(jù)檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息對電動(dòng)云臺進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)控制，利用長焦攝像機(jī)自動(dòng)跟蹤物體并進(jìn)行長焦拍攝。
[0004]并且，提出有如下追蹤系統(tǒng):將具備光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器的攝像機(jī)安裝于平搖/俯仰基座，并控制平搖/俯仰基座，以使在攝像機(jī)的視野的中心捕捉被追蹤的物體(OBT)，所述光學(xué)系統(tǒng)中，圓形中央部分的窄角的透鏡部與包圍該圓形中央部分的環(huán)狀部分的廣角的透鏡部同軸配置，所述圖像傳感器具有通過窄角的透鏡部成像有窄角圖像的中央?yún)^(qū)域及通過廣角的透鏡部成像有廣角圖像的周邊區(qū)域(專利文獻(xiàn)3)。
[0005]由此，即使OBT從窄角圖像丟失，也能夠通過廣角圖像來捕捉0ΒΤ，且不會(huì)發(fā)生追蹤丟失(tracking dropout)。
[0006]并且，由加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校(UCSD)的Joseph Ford提出有可以觀察廣角圖像及長焦圖像的接觸透鏡(非專利文獻(xiàn)I)。
[0007]如果將該接觸透鏡的結(jié)構(gòu)用于攝像機(jī)，有能夠得到廣角圖像及長焦圖像的可能性。
[0008]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-69342號公報(bào)[0011 ] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-33224號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本專利公表2003-510666號公報(bào)
[0013]非專利文獻(xiàn)
[0014]非專利文獻(xiàn)1:“Photonic Systems Integrat1n Laboratory”，網(wǎng)址<U RL:http://psilab.ucsd.edu/research/Telescopic Contact Lens/main.html>
發(fā)明概要
[0015]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0016]專利文獻(xiàn)1、2中所記載的系統(tǒng)均將具備2臺獨(dú)立的廣角攝像機(jī)及長焦攝像機(jī)作為基本結(jié)構(gòu)，因此系統(tǒng)存在價(jià)格昂貴且大型化的問題。并且，廣角攝像機(jī)與長焦攝像機(jī)的光軸并非共用，在各自所拍攝的廣角圖像及長焦圖像中產(chǎn)生視差，因此如果不使用物體的距離信息進(jìn)行視差校正，(原理上)就無法進(jìn)行正確的物體的跟蹤。而且，由于廣角攝像機(jī)被固定，因此存在若物體超出廣角圖像的視角而移動(dòng)，則無法跟蹤物體的問題。
[0017]另一方面，關(guān)于專利文獻(xiàn)3中所記載的追蹤系統(tǒng)，平滑地連接通過圓形中央部分的窄角的透鏡部拍攝的窄角圖像與通過環(huán)狀部分的廣角的透鏡部拍攝的廣角圖像(畸變像差未被校正的魚眼圖像)這樣的光學(xué)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在困難，且存在難以對窄角圖像與廣角圖像的邊界部分的OBT進(jìn)行追蹤的問題。
[0018]S卩，導(dǎo)致窄角圖像與廣角圖像在圖像傳感器上重疊(沖突)。若為了避免這種情況而設(shè)置光學(xué)遮擋/分離機(jī)構(gòu)，則廣角圖像會(huì)變成環(huán)狀，廣角圖像的中心部分欠缺而無法進(jìn)行攝影。
[0019]并且，將圓形中央部分作為長焦透鏡，將環(huán)狀部分作為廣角透鏡時(shí)，平滑地連接通過這些透鏡拍攝的長焦圖像與廣角圖像這樣的光學(xué)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在困難，而且在長焦圖像與廣角圖像的邊界產(chǎn)生未被拍攝的區(qū)域。
[0020]非專利文獻(xiàn)I中所記載的接觸透鏡，雖然可以解決廣角圖像與長焦圖像的視差的問題，但為了分開獲得廣角圖像及長焦圖像這2個(gè)圖像需要切換快門，因此系統(tǒng)變得復(fù)雜。而且，無法在同一時(shí)刻取得兩圖像，因此存在在取得長焦圖像的期間無法取得廣角圖像的信息，且追蹤的精度下降的缺點(diǎn)。
[0021 ]本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種能夠通過單一攝像部同時(shí)取得光軸一致的廣角圖像及長焦圖像，且能夠以長焦圖像可靠地捕捉跟蹤對象的物體的小型且廉價(jià)的自動(dòng)跟蹤攝像裝置。
[0022]用于解決技術(shù)課題的手段
[0023]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置具備:攝影光學(xué)系統(tǒng)，由中央部的第I光學(xué)系統(tǒng)及第2光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，這些光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)為廣角光學(xué)系統(tǒng)，另一個(gè)為長焦光學(xué)系統(tǒng)，所述第2光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置于第I光學(xué)系統(tǒng)的周邊部且具有與第I光學(xué)系統(tǒng)相同的光軸;指向性傳感器，具有由二維狀排列的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個(gè)像素，且分別對經(jīng)由廣角光學(xué)系統(tǒng)及長焦光學(xué)系統(tǒng)入射的光束進(jìn)行光瞳分割后而選擇性地受光;平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，使包含攝影光學(xué)系統(tǒng)及指向性傳感器的攝像部沿水平方向及垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)；圖像取得部，從指向性傳感器分別取得經(jīng)由廣角光學(xué)系統(tǒng)而受光的廣角圖像及經(jīng)由長焦光學(xué)系統(tǒng)而受光的長焦圖像;物體檢測部，至少根據(jù)圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來檢測跟蹤對象的物體;及平搖/俯仰控制部，根據(jù)由物體檢測部檢測到的物體的圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一方式，通過包含上述結(jié)構(gòu)的攝影光學(xué)系統(tǒng)及指向性傳感器的攝像部(單一攝像部)，能夠同時(shí)取得光軸共用的廣角圖像及長焦圖像，至少根據(jù)廣角圖像檢測跟蹤對象的物體，并根據(jù)檢測到的物體的圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，由此能夠使物體進(jìn)入長焦圖像內(nèi)(進(jìn)行自動(dòng)跟蹤)，并且，即使物體快速移動(dòng)也能夠通過廣角圖像捕捉物體，因此不會(huì)發(fā)生追蹤丟失。
[0025]本發(fā)明的另一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選具備記錄部，所述記錄部至少記錄圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的長焦圖像。由此，能夠通過由記錄部所記錄的長焦圖像確認(rèn)所希望的物體。
[0026]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選物體檢測部至少根據(jù)圖像取得部連續(xù)取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來檢測運(yùn)動(dòng)物體，并將檢測到的運(yùn)動(dòng)物體作為跟蹤對象。跟蹤對象的物體為移動(dòng)的物體，因此能夠通過檢測運(yùn)動(dòng)物體來檢測所希望的物體。
[0027]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選物體檢測部至少根據(jù)圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像識別特定物體，并將所識別的特定物體作為跟蹤對象的物體。例如，特定物體為人物時(shí)，能夠通過識別人物或人物的臉部，檢測跟蹤對象的物體。
[0028]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選平搖/俯仰控制部根據(jù)由物體檢測部檢測到的物體在圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，并使檢測到的物體至少進(jìn)入長焦圖像的視角。此時(shí)，可以控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，以使檢測到的物體到達(dá)長焦圖像的中心，也可以控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，以使檢測到的物體進(jìn)入長焦圖像的中心附近的一定范圍內(nèi)。
[0029]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選物體檢測部具有根據(jù)圖像取得部所取得的長焦圖像檢測物體的第I物體檢測部及根據(jù)圖像取得部所取得的廣角圖像檢測物體的第2物體檢測部，平搖/俯仰控制部根據(jù)第I物體檢測部檢測到的物體的長焦圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，第I物體檢測部未能檢測到物體時(shí)，根據(jù)第2物體檢測部檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一方式，能夠根據(jù)長焦圖像檢測物體時(shí)，根據(jù)其檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，因此能夠進(jìn)行高精度的自動(dòng)跟蹤，另一方面，未能根據(jù)長焦圖像檢測到物體時(shí)，基于根據(jù)廣角圖像檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，雖然與基于長焦圖像中的位置信息進(jìn)行的平搖/俯仰機(jī)構(gòu)的控制相比自動(dòng)跟蹤的精度下降，但不會(huì)發(fā)生追蹤丟失。
[0031]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選具備選擇第I跟蹤模式或第2跟蹤模式的模式選擇部，若通過模式選擇部選擇第I跟蹤模式，則平搖/俯仰控制部僅根據(jù)由第2物體檢測部檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，若通過模式選擇部選擇第2跟蹤模式，則平搖/俯仰控制部根據(jù)由第I物體檢測部檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，第I物體檢測部未能檢測到物體時(shí)，根據(jù)由第2物體檢測部檢測到的物體的廣角圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。
[0032]由此，根據(jù)用途可以分開使用以第I跟蹤模式進(jìn)行的自動(dòng)跟蹤攝像及以第2跟蹤模式進(jìn)行的自動(dòng)跟蹤攝像。
[0033]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選攝影光學(xué)系統(tǒng)的第I光學(xué)系統(tǒng)為圓形的中央光學(xué)系統(tǒng)，第2光學(xué)系統(tǒng)為相對于中央光學(xué)系統(tǒng)呈同心圓狀配設(shè)的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)。通過圓形的中央光學(xué)系統(tǒng)及相對于中央光學(xué)系統(tǒng)以同心圓狀配設(shè)的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)拍攝的2個(gè)圖像間未發(fā)生視差，并且，分別為旋轉(zhuǎn)對稱的形狀，因此優(yōu)選作為攝影光學(xué)系統(tǒng)。
[0034]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)具有使光束反射2次以上的反射光學(xué)系統(tǒng)。由此，能夠縮短環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向的尺寸，能夠使攝像部緊湊。
[0035]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選第I光學(xué)系統(tǒng)為廣角光學(xué)系統(tǒng)，第2光學(xué)系統(tǒng)為長焦光學(xué)系統(tǒng)。
[0036]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，優(yōu)選具有對長焦光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的焦點(diǎn)調(diào)整部。長焦光學(xué)系統(tǒng)與廣角光學(xué)系統(tǒng)相比景深淺且容易模糊，因此優(yōu)選進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整。另外，還可以在廣角光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置焦點(diǎn)調(diào)整部，還可以不在廣角光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置焦點(diǎn)調(diào)整部，而是將廣角光學(xué)系統(tǒng)作為泛焦(pan focus) ο
[0037]本發(fā)明的又一方式所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置中，指向性傳感器可以沒為具有作為光瞳分割構(gòu)件發(fā)揮作用的微透鏡陣列或遮光掩模。
[0038]發(fā)明效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明，通過單一攝像部能夠同時(shí)取得光軸一致的廣角圖像及長焦圖像，因此能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跟蹤攝像裝置的小型化、低成本化。并且，廣角圖像及長焦圖像的光軸方向一致，因此至少根據(jù)廣角圖像檢測跟蹤對象的物體，并根據(jù)檢測到的物體在圖像中的位置信息來控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，由此能夠使物體進(jìn)入長焦圖像內(nèi)(進(jìn)行自動(dòng)跟蹤)，并且，即使物體快速移動(dòng)也能夠通過廣角圖像捕捉物體，因此具有不會(huì)發(fā)生追蹤丟失的效果。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的外觀立體圖。
[0041 ]圖2是表示自動(dòng)跟蹤攝像裝置的攝像部的第I實(shí)施方式的剖視圖。
[0042]圖3是圖2所示的微透鏡陣列及圖像傳感器的主要部分放大圖。
[0043]圖4是表示配設(shè)于圖像傳感器的濾色器排列等的圖。
[0044]圖5是表示自動(dòng)跟蹤攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的框圖。
[0045]圖6是表示通過自動(dòng)跟蹤攝像裝置拍攝的廣角圖像及長焦圖像的一例的圖。
[0046]圖7是表示表示以特定物體(人物的臉部)到達(dá)長焦圖像的中心的方式進(jìn)行跟蹤控制的狀態(tài)的長焦圖像的示意圖。
[0047]圖8是用于說明將運(yùn)動(dòng)物體作為跟蹤對象的物體來檢測的運(yùn)動(dòng)物體檢測方法的一例而使用的圖。
[0048]圖9是表示基于本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的自動(dòng)跟蹤控制方法的一例的流程圖。
[0049]圖10是表示基于本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的自動(dòng)跟蹤控制方法的另一例的流程圖。
[0050]圖11是表示指向性傳感器的另一實(shí)施方式的側(cè)視圖。
[0051]圖12是表示能夠適用于自動(dòng)跟蹤攝像裝置的攝像部的另一實(shí)施方式的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下，按照附圖對本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0053]<自動(dòng)跟蹤攝像裝置的外觀〉
[0054]圖1是本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的外觀立體圖。
[0055]如圖1所示，自動(dòng)跟蹤攝像裝置10主要具有裝置主體2、攝像部11、平搖/俯仰裝置30圖5)及覆蓋攝像部11的球形罩6。
[0056]平搖/俯仰裝置30具有底座4及固定于底座4并且轉(zhuǎn)動(dòng)自如地保持?jǐn)z像部11的保持部8。
[0057]底座4配設(shè)成以裝置主體2的垂直方向Z的軸為中心旋轉(zhuǎn)自如，并通過平搖驅(qū)動(dòng)部34圖5)以垂直方向Z的軸為中心旋轉(zhuǎn)。
[0058]保持部8具有設(shè)置在與水平方向X的軸同軸上的齒輪8A，并通過從俯仰驅(qū)動(dòng)部36圖5)經(jīng)由齒輪8A傳達(dá)驅(qū)動(dòng)力，從而使攝像部11向上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)(俯仰動(dòng)作)。
[0059]球形罩6為用于防塵及防濺的罩體，并且優(yōu)選為將水平方向X的軸與垂直方向Z的軸的交點(diǎn)設(shè)定為曲率中心的恒定壁厚的球殼形狀，以使攝像部11的光學(xué)性能不發(fā)生變化且與攝像部11的光軸方向L無關(guān)。
[0060]并且，優(yōu)選在裝置主體2的背面設(shè)置未圖示的三腳架安裝部(三腳架螺孔等)。
[0061][攝像部的結(jié)構(gòu)]
[0062]圖2是表示自動(dòng)跟蹤攝像裝置10的攝像部11的第I實(shí)施方式的剖視圖。
[0063]如圖2所示，攝像部11由攝影光學(xué)系統(tǒng)12及指向性傳感器17構(gòu)成。
[0064]〈攝影光學(xué)系統(tǒng)〉
[0065]攝影光學(xué)系統(tǒng)12由分別配置于相同的光軸上的，作為第I光學(xué)系統(tǒng)的中央部的中央光學(xué)系統(tǒng)13及作為其周邊部的同心圓狀的第2光學(xué)系統(tǒng)的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14構(gòu)成。
[0066]中央光學(xué)系統(tǒng)13為由第I透鏡13a、第2透鏡13b、第3透鏡13c、第4透鏡13d及共用透鏡15構(gòu)成的廣角光學(xué)系統(tǒng)(廣角透鏡)，并且將廣角圖像成像于構(gòu)成指向性傳感器17的微透鏡陣列16上。
[0067]環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14為由第I透鏡14a、第2透鏡14b、作為反射光學(xué)系統(tǒng)的第I反射鏡14c、第2反射鏡14d及共用透鏡15構(gòu)成的長焦光學(xué)系統(tǒng)(長焦透鏡)，并且將長焦圖像成像于微透鏡陣列16上。經(jīng)由第I透鏡14a及第2透鏡14b入射的光束被第I反射鏡14c及第2反射鏡14d反射2次以后透過共用透鏡15。利用第I反射鏡14c及第2反射鏡14d將光束折回，由此縮短焦點(diǎn)距離較長的長焦光學(xué)系統(tǒng)(長焦透鏡)的光軸方向的長度。
[0068]〈指向性傳感器〉
[0069]指向性傳感器17由微透鏡陣列16及圖像傳感器18構(gòu)成。
[0070]圖3是微透鏡陣列16及圖像傳感器18的主要部分放大圖。
[0071 ]微透鏡陣列16由多個(gè)微透鏡(光瞳成像透鏡)16a排列成二維狀而構(gòu)成，各微透鏡的水平方向及垂直方向的間隔與相當(dāng)于3個(gè)作為圖像傳感器18的光電轉(zhuǎn)換元件的受光單元18a的間隔對應(yīng)。即，微透鏡陣列16的各微透鏡使用相對于水平方向及垂直方向的各方向與每隔2個(gè)受光單元的位置對應(yīng)而形成的微透鏡。
[0072]并且，微透鏡陣列16的各微透鏡16a將與攝影光學(xué)系統(tǒng)12的中央光學(xué)系統(tǒng)13及環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14對應(yīng)的圓形的中央光瞳像(第I光瞳像)17a及環(huán)狀光瞳像(第2光瞳像)17b成像于圖像傳感器18所對應(yīng)的受光區(qū)域的受光單元18a上。
[0073]根據(jù)圖3所示的微透鏡陣列16及圖像傳感器18，微透鏡陣列16的每I微透鏡16a分配有格子狀(正方格子狀)的3 X 3受光單元18a。以下，將I個(gè)微透鏡16a及與I個(gè)微透鏡16a對應(yīng)的受光單元組(3 X 3受光單元18a)稱為單位塊。
[0074]中央光瞳像17a僅成像于單位塊的中央的受光單元18a，環(huán)狀光瞳像17b成像于單位塊的周圍的8個(gè)受光單元18a。
[0075]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的攝像部11，能夠同時(shí)拍攝與后述的中央光學(xué)系統(tǒng)13對應(yīng)的廣角圖像及與環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14對應(yīng)的長焦圖像。
[0076][圖像傳感器的實(shí)施方式]
[0077]圖4是表示配設(shè)于圖像傳感器18的濾色器排列等的圖。另外，圖4中省略了微透鏡陣列16，但以圓形表不的區(qū)域表不包含通過微透鏡陣列16的各微透鏡16a成像有光瞳像的3X 3受光單元的單位塊。
[0078]如圖4的(a)部分所示，圖像傳感器18的成像面上設(shè)置有由配設(shè)于各受光單元上的濾色器構(gòu)成的濾色器排列。
[0079]該濾色器排列由使紅(R)、綠(G)及藍(lán)(B)的各波長區(qū)域的光透過的三原色濾色器(以下，稱為R濾色器、G濾色器、B濾色器)構(gòu)成。并且，各受光單元上配置有RGB濾色器中的任意濾色器。以下，將配置有R濾色器的受光單元稱為“R受光單元”，將配置有G濾色器的受光單元稱為“G受光單元”，將配置有B濾色器的受光單元稱為“B受光單元”。
[0080]將圖4的(a)部分所表示的濾色器排列構(gòu)成為將6X6個(gè)受光單元設(shè)為基本塊B(參考圖4的(a)部分以粗框表示的塊及圖4的(b)部分)，并且基本塊B沿水平方向及垂直方向重復(fù)配置。
[0081 ] 如圖4的(b)部分所示，基本塊B由4個(gè)單位塊BI?B4構(gòu)成。
[0082]圖4的(Cl)部分及(c2)部分分別表示4個(gè)單位塊BI?B4的中央受光單元(透過圖3所示的中央光學(xué)系統(tǒng)13的光束所入射的受光單元)的組及周圍8個(gè)受光單元(透過圖3所示的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14的光速所入射的受光單元)的組。
[0083]如圖4的(Cl)部分所示，中央受光單元的組的圖像成為拜耳排列的馬賽克圖像。由此，通過對拜耳排列的馬賽克圖像進(jìn)行去馬賽克處理，能夠得到彩色圖像。
[0084]另一方面，如圖4的(c2)部分所示，單位塊BI?B4的各中央受光單元的周圍8個(gè)受光單元的組在8個(gè)受光單元內(nèi)包含RGB所有的受光單元(R受光單元、G受光單元、B受光單元)，且RGB的受光單元與單位塊BI?B4無關(guān)地以相同圖案配置。
[0085]具體而言，各單位塊BI?B4的4角的4個(gè)受光單元上配置有G受光單元，隔著中央受光單元的上下2個(gè)受光單元上配置有R受光單元，隔著中央受光單元的左右2個(gè)受光單元上配置有B受光單元。
[0086]并且，R受光單元、G受光單元及B受光單元相對于各單位塊的中央受光單元(中心)配置于對稱位置。由此，利用單位塊內(nèi)的RGB的受光單元的輸出信號，能夠生成對其每個(gè)單位塊進(jìn)行去馬賽克處理(同步處理)之后的構(gòu)成圖像的I個(gè)像素(RGB的像素值)。
[0087]S卩，通過求出單位塊內(nèi)的4個(gè)G受光單元的輸出信號(像素值)的平均值，能夠取得單位塊(I個(gè)微透鏡)的中心位置的G像素的像素值，同樣地通過求出單位塊內(nèi)的2個(gè)R受光單元的像素值的平均值及2個(gè)B受光單元的像素值的平均值，能夠取得各單位塊的中心位置的R像素及B像素的像素值。
[0088]由此，針對通過單位塊的周圍8個(gè)受光單元的組生成的與環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14(長焦光學(xué)系統(tǒng))對應(yīng)的長焦圖像，能夠利用單位塊內(nèi)的RGB的受光單元的像素值進(jìn)行去馬賽克處理，無需對周圍單位塊的受光單元的像素值進(jìn)行插值而生成特定波長區(qū)域的像素的像素值，不會(huì)使輸出圖像的分辨率(實(shí)際像素?cái)?shù))下降。
[0089]<自動(dòng)跟蹤攝像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)〉
[0090]圖5是表示自動(dòng)跟蹤攝像裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的框圖。
[0091]如圖5所示，自動(dòng)跟蹤攝像裝置10具備攝像部11，所述攝像部11由具有圖2中所說明的中央光學(xué)系統(tǒng)13及環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14的攝影光學(xué)系統(tǒng)12及具有圖3及圖4中所說明的微透鏡陣列16及圖像傳感器18的指向性傳感器17構(gòu)成。
[0092]該攝像部11優(yōu)選具備對長焦光學(xué)系統(tǒng)(環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14)的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的焦點(diǎn)調(diào)整部19。焦點(diǎn)調(diào)整部19例如可以由使環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14的整體或一部分的光學(xué)系統(tǒng)沿光軸方向移動(dòng)的音圈馬達(dá)等構(gòu)成。并且，長焦圖像的聚焦的判斷可以通過長焦圖像的焦點(diǎn)檢測區(qū)域的對比度進(jìn)行，但焦點(diǎn)調(diào)整方法并不限定于此。另外，關(guān)于廣角光學(xué)系統(tǒng)(中央光學(xué)系統(tǒng)13)，可另行設(shè)置焦點(diǎn)調(diào)整部，也可作為泛焦。
[0093]如圖1所示，平搖/俯仰裝置(電動(dòng)云臺)30具備使攝像部11相對于裝置主體2向水平方向(平搖方向)旋轉(zhuǎn)的平搖機(jī)構(gòu)及向垂直方向(俯仰方向)轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰機(jī)構(gòu)(以下，稱為“平搖/俯仰機(jī)構(gòu)”)32、平搖驅(qū)動(dòng)部34及俯仰驅(qū)動(dòng)部36等。平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32具有檢測平搖方向的旋轉(zhuǎn)角(平搖角)的基準(zhǔn)位置的原位置傳感器及檢測俯仰方向的傾角(俯仰角)的基準(zhǔn)位置的原位置傳感器。
[0094]平搖驅(qū)動(dòng)部34及俯仰驅(qū)動(dòng)部36分別具有步進(jìn)電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并向平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32輸出驅(qū)動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32。
[0095]攝像部11經(jīng)由攝影光學(xué)系統(tǒng)12及指向性傳感器17拍攝時(shí)序的廣角圖像及長焦圖像，經(jīng)由攝影光學(xué)系統(tǒng)12在指向性傳感器17(圖像傳感器18)的各受光單元(光電轉(zhuǎn)換元件)的受光面上成像的被攝體像被轉(zhuǎn)換成根據(jù)其入射光量的量的信號電壓(或電荷)。
[0096]在圖像傳感器18中積蓄的信號電壓(或電荷)積蓄于受光單元本身或者附?jīng)]的電容器。所積蓄的信號電壓(或電荷)利用使用X-Y地址方式的MOS型成像元件(所謂的CMOS傳感器)的方法，與受光單元位置的選擇一同被讀出。
[0097 ]由此，能夠從圖像傳感器18讀出表示與中央光學(xué)系統(tǒng)13對應(yīng)的中央受光單元的組的廣角圖像的像素信號及表示與環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14對應(yīng)的周圍8個(gè)受光單元的組的長焦圖像的像素信號。另外，表示廣角圖像及長焦圖像的像素信號以規(guī)定的幀速率(例如，每I秒的幀數(shù)為24p，30p或60p)從圖像傳感器18被連續(xù)讀出。
[0098]從圖像傳感器18讀出的像素信號(電壓信號)通過相關(guān)雙采樣處理(為了減輕傳感器輸出信號中包含的噪聲(尤其是熱噪聲)等，通過獲取每一個(gè)受光單元的輸出信號中包含的饋通成分電平與信號成分電平之差而得到準(zhǔn)確的像素?cái)?shù)據(jù)的處理)，每個(gè)受光單元的像素信號被采樣保持，被放大之后添加至A/D轉(zhuǎn)換器20 j/D轉(zhuǎn)換器20將依次輸入的像素信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出至圖像取得部22。另外，MOS型傳感器中有內(nèi)置有A/D轉(zhuǎn)換器的傳感器，此時(shí)，從圖像傳感器18直接輸出數(shù)字信號。
[0099]通過選擇圖像傳感器18的受光單元位置來讀出像素信號，圖像取得部22能夠同時(shí)或選擇性地取得表示廣角圖像的像素信號及表示長焦圖像的像素信號。
[0100]S卩，通過選擇性地讀出圖像傳感器18中入射有中央光瞳像17a的受光單元的像素信號，能夠取得表示每I微透鏡的I個(gè)受光單元(3X3的受光單元的中央受光單元)的廣角圖像的像素信號(表示拜耳排列的馬賽克圖像的像素信號)，另一方面，通過選擇性地讀出圖像傳感器18中入射有環(huán)狀光瞳像17b的受光單元的像素信號，能夠取得表示每I微透鏡的8個(gè)受光單元(3X3的受光單元的周圍受光單元)的長焦圖像的像素信號。
[0101]另外，可從圖像傳感器18讀出所有像素信號并臨時(shí)存儲于緩沖存儲器，由存儲于緩沖存儲器的像素信號進(jìn)行廣角圖像與長焦圖像這2個(gè)圖像的像素信號的分組。
[0102]表示通過圖像取得部22所取得的廣角圖像及長焦圖像的像素信號分別被輸出至數(shù)字信號處理部40及物體檢測部50。
[0103]數(shù)字信號處理部40對輸入的數(shù)字像素信號(RGB的點(diǎn)順序的R信號、G信號、B信號)進(jìn)行偏移處理、伽馬校正處理及對于RGB的馬賽克圖像的信號的去馬賽克處理等規(guī)定的信號處理。在此，去馬賽克處理是指從與單板式圖像傳感器18的濾色器排列對應(yīng)的RGB的馬賽克圖像中按每個(gè)像素算出所有顏色信息的處理，也稱為同步處理。例如，當(dāng)為由RGB三色濾色器構(gòu)成的圖像傳感器18時(shí)，是指從由RGB構(gòu)成的馬賽克圖像中按每個(gè)像素計(jì)算出RGB所有顏色信息的處理。
[0104]S卩，由于廣角圖像(拜耳排列的馬賽克圖像)的G受光單元的位置上沒有R受光單元及B受光單元，因此數(shù)字信號處理部40中所包含的去馬賽克處理部分別對其G受光單元周圍的R受光單元、B受光單元的R信號、B信號進(jìn)行插值而生成G受光單元的位置的R信號、B信號。同樣地，馬賽克圖像的R受光單元的位置上沒有G受光單元、B受光單元，因此分別對其R受光單元周圍的G受光單元、B受光單元的G信號、B信號進(jìn)行插值而生成R受光單元的位置的G信號、B信號，并且，馬賽克圖像的B受光單元的位置上沒有G受光單元、R受光單元，因此分別對其B受光單元周圍的G受光單元、R受光單元的G信號、R信號進(jìn)行插值而生成B受光單元的位置的G信號、R信號。
[0105]另一方面，如圖4的(c2)部分所示，長焦圖像由每I微透鏡16a的8個(gè)(3X 3的單位塊的周圍8個(gè))馬賽克圖像構(gòu)成，且8個(gè)受光單元內(nèi)包含RGB的所有顏色信息(R受光單元、G受光單元、B受光單元)，因此去馬賽克處理部能夠利用單位塊內(nèi)的8個(gè)受光單元的輸出信號生成按每一個(gè)單位塊進(jìn)行了去馬賽克處理的構(gòu)成圖像的I個(gè)像素(RGB的像素值)。
[0106]具體而言，對長焦圖像的馬賽克圖像進(jìn)行去馬賽克處理的去馬賽克處理部，通過求出單位塊內(nèi)的4個(gè)G受光單元的像素值的平均值，從而算出單位塊(I個(gè)微透鏡)的中心位置的像素的G的像素值，同樣地，通過求出單位塊內(nèi)的2個(gè)R受光單元的像素值的平均值及2個(gè)B受光單元的像素值的平均值，從而分別算出單位塊的中心位置的像素的R的像素值及B的像素值。
[0107]由于利用單位塊內(nèi)的8個(gè)受光單元的輸出信號進(jìn)行去馬賽克處理，因此通過上述去馬賽克處理部生成的廣角圖像及長焦圖像這2個(gè)去馬賽克圖像中的長焦圖像的去馬賽克圖像成為其分辨率實(shí)際上高于利用(插值)周圍的單位塊的受光單元的輸出信號進(jìn)行去馬賽克處理的廣角圖像的去馬賽克圖像的分辨率的去馬賽克圖像。
[0108]并且，數(shù)字信號處理部40進(jìn)行從通過去馬賽克處理部進(jìn)行了去馬賽克處理的RGB的顏色信息(R信號、G信號、B信號)生成亮度信號Y與色差信號Cb，Cr的RGB/YC轉(zhuǎn)換等，并生成表示規(guī)定的幀速率的廣角圖像及長焦圖像的動(dòng)態(tài)圖像記錄用及動(dòng)態(tài)圖像顯示用的圖像信號。
[0109]通過數(shù)字信號處理部40所處理的表示廣角圖像及長焦圖像的圖像信號分別被輸出至記錄部42及顯示部44。記錄部42將通過數(shù)字信號處理部40處理的表示廣角圖像及長焦圖像的動(dòng)態(tài)圖像記錄用的圖像信號記錄于記錄介質(zhì)(硬盤、存儲卡等)。另外，記錄部42也可以僅記錄長焦圖像。
[0110]顯示部44通過由數(shù)字信號處理部40所處理的表示廣角圖像及長焦圖像的動(dòng)態(tài)圖像顯示用的圖像信號，顯示廣角圖像及長焦圖像。另外，顯示部44還可以根據(jù)記錄于記錄部42的圖像信號重放廣角圖像及長焦圖像。
[0111]另一方面，物體檢測部50根據(jù)表示圖像取得部22所取得的廣角圖像及長焦圖像的像素信號來檢測跟蹤對象的物體，并將檢測到的物體在圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60，因此具有第I物體檢測部52及第2物體檢測部54，所述第I物體檢測部52根據(jù)長焦圖像檢測物體，并檢測物體在長焦圖像中的位置信息，所述第2物體檢測部54根據(jù)廣角圖像檢測物體，并檢測物體在廣角圖像中的位置信息。
[0112]作為第I物體檢測部52及第2物體檢測部54的物體的檢測方法，有利用以進(jìn)行人物的臉部識別的技術(shù)為代表的物體識別技術(shù)檢測特定物體的方法，或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)物體作為跟蹤對象的物體而進(jìn)行檢測的運(yùn)動(dòng)物體檢測方法。
[0113]基于物體識別的物體檢測方法為將特定物體的觀看方式的特徵作為物體詞典進(jìn)行事先登錄，并一邊將根據(jù)所拍攝的圖像改變位置及大小的同時(shí)截取的圖像與物體詞典進(jìn)行比較一邊識別物體的方法。
[0114]圖6的(a)部分及圖6的(b)部分分別表示所拍攝的廣角圖像及長焦圖像的一例的圖。另外，廣角圖像中以虛線表示的區(qū)域表示長焦圖像的攝像范圍。
[0115]在此，拍攝圖6的(a)部分及圖6的(b)部分所表示的廣角圖像及長焦圖像且將人物的臉部作為跟蹤對象，并利用物體(臉部)識別技術(shù)檢測人物的臉部時(shí)，第2物體檢測部54可以檢測臉部，但第I物體檢測部52無法檢測臉部。因?yàn)閮H人物的臉部的一部分進(jìn)入到長焦圖像中，所以無法識別臉部。
[0116]因此，此時(shí)，將第2物體檢測部54所檢測到的人物的臉部(物體)在廣角圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60。
[0117]另一方面，第I物體檢測部52根據(jù)長焦圖像檢測到物體時(shí)，將第I物體檢測部52檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息，優(yōu)先于第2物體檢測部54檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60。因?yàn)榈贗物體檢測部52的物體的位置檢測精度高于第2物體檢測部54的物體的位置檢測精度。
[0118]并且，本例中，設(shè)置有選擇第I跟蹤模式或第2跟蹤模式的模式選擇部56。第I跟蹤模式為僅將通過第2物體檢測部54檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60，并根據(jù)廣角圖像中的位置信息控制平搖/俯仰裝置30的模式。另一方面，第2跟蹤模式為同時(shí)使用第I物體檢測部52及第2物體檢測部54，當(dāng)?shù)贗物體檢測部52檢測到物體時(shí)，優(yōu)先將物體在長焦圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60，并根據(jù)長焦圖像中的位置信息控制平搖/俯仰裝置30，當(dāng)?shù)贗物體檢測部52未檢測到物體時(shí)，將通過第2物體檢測部54檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息輸出至平搖/俯仰控制部60，并根據(jù)廣角圖像中的位置信息控制平搖/俯仰裝置30的模式。
[0119]平搖/俯仰控制部60為如上所述根據(jù)從物體檢測部50輸入的圖像中(廣角圖像中或長焦圖像中)的物體的位置信息控制平搖/俯仰裝置30的部分，并且經(jīng)由平搖驅(qū)動(dòng)部34及俯仰驅(qū)動(dòng)部36控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32( S卩，基于攝像部11的攝影方向)，以使物體在圖像中的位置信息(例如，跟蹤對象為臉部的情況下為臉部區(qū)域的重心位置)向圖像的中心位置(光軸上的位置)移動(dòng)。
[0120]通過上述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32的控制，能夠自動(dòng)跟蹤物體并進(jìn)行拍攝，以使跟蹤對象的物體(例如，人物的臉部)到達(dá)廣角圖像及長焦圖像的中心。圖7表示表示以特定物體(人物的臉部)到達(dá)長焦圖像的中心的方式進(jìn)行跟蹤控制的狀態(tài)的長焦圖像。另外，本例中，以物體在圖像中的位置(重心位置)到達(dá)長焦圖像的中心的方式進(jìn)行跟蹤控制的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此，可以控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32，以使物體在圖像中的位置(重心位置)至少進(jìn)入長焦圖像的視角(優(yōu)選長焦圖像的中心附近的一定范圍(例如，焦點(diǎn)檢測區(qū)域內(nèi)))。
[0121]接著，作為第I物體檢測部52及第2物體檢測部54的物體檢測方法，對將運(yùn)動(dòng)物體作為跟蹤對象的物體而進(jìn)行檢測的運(yùn)動(dòng)物體檢測方法的一例進(jìn)行說明。
[0122]此時(shí)，如圖8所示，第I物體檢測部52檢測求出了時(shí)序的2張長焦圖像(上一次所取得的長焦圖像(圖8的(a)部分與這次所取得的長焦圖像(圖8的(b)部分)的差分的差分圖像(圖8的(C)部分)。
[0123]圖8的(a)部分及圖8的(b)部分所示的例中，物體A，B中的物體A移動(dòng)，物體B停止。
[0124]因此，如圖8的(C)部分所示，差分圖像A1,A2為通過物體A的移動(dòng)而產(chǎn)生的圖像。
[0125]在此，算出差分圖像^，如的重心位置，并分別設(shè)為位置P1J2,將連結(jié)這些位置P1,P2的線段的中點(diǎn)設(shè)為位置G。并且，將該位置G設(shè)為運(yùn)動(dòng)物體(物體A)在長焦圖像中的位置。
[0126]以如此計(jì)算出的長焦圖像中的物體A的位置G向長焦圖像的中心位置(光軸上的位置)移動(dòng)的方式反復(fù)控制平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32(8卩，基于攝像部11的攝影方向)，由此，物體A向長焦圖像的中心位置移動(dòng)(聚焦)。
[0127]另外，第2物體檢測部54也與第I物體檢測部52相同地能夠根據(jù)廣角圖像檢測跟蹤對象的物體(運(yùn)動(dòng)物體)，并檢測物體在廣角圖像中的位置。并且，攝像部11移動(dòng)(通過平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32移動(dòng)，或通過搭載自動(dòng)跟蹤攝像裝置10而移動(dòng))時(shí)，時(shí)序的圖像間的背景也移動(dòng)，但此時(shí)以時(shí)序的圖像間的背景一致的方式移動(dòng)圖像，并求出移動(dòng)后的圖像間的差分圖像，由此能夠與攝像部11的移動(dòng)無關(guān)地檢測在實(shí)際空間內(nèi)移動(dòng)的物體。而且，運(yùn)動(dòng)物體檢測方法并不限定于上述實(shí)施方式。
[0128]〈自動(dòng)跟蹤控制方法〉
[0129]圖9是表示基于本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的自動(dòng)跟蹤控制方法的一例的流程圖，且表示關(guān)于通過模式選擇部56選擇了第I跟蹤模式的情況。
[0130]圖9中，第2物體檢測部54從圖像取得部22取得廣角圖像(步驟S10)，并根據(jù)所取得的廣角圖像檢測跟蹤對象的物體(步驟S12)。
[0131]接著，第2物體檢測部54計(jì)算檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息(步驟S14)。
[0132]接著，平搖/俯仰控制部60從第2物體檢測部54輸入物體在廣角圖像中的位置信息，并根據(jù)所輸入的位置信息控制平搖/俯仰裝置30，以使物體到達(dá)廣角圖像的中心(步驟S16)0
[0133]接著，判斷自動(dòng)跟蹤攝像是否結(jié)束了(步驟S18)，若判斷為沒有結(jié)束，則轉(zhuǎn)移至步驟S10。由此，反復(fù)進(jìn)行從上述步驟SlO到步驟S18的處理，進(jìn)行自動(dòng)跟蹤物體的拍攝。另一方面，若判斷為結(jié)束了自動(dòng)跟蹤攝像，則結(jié)束自動(dòng)跟蹤攝像。另外，關(guān)于自動(dòng)跟蹤攝像是否結(jié)束的判斷可以通過電源的開啟/關(guān)閉來進(jìn)行，也可以通過表示是否進(jìn)行自動(dòng)跟蹤攝像的開關(guān)輸入等進(jìn)tx。
[0134]圖10是表示基于本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的自動(dòng)跟蹤控制方法的另一例的流程圖，且表示關(guān)于由模式選擇部56選擇了第2跟蹤模式的情況。
[0135]圖10中，由圖像取得部22取得長焦圖像(步驟S20)，第I物體檢測部52從所取得的長焦圖像檢測跟蹤對象的物體(步驟S22)。
[0136]接著，第I物體檢測部52在步驟S22中判斷是否檢測到物體(步驟S24)。檢測到物體的情況(“是”的情況)下，第I物體檢測部52計(jì)算檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息(步驟S26)。
[0137]另一方面，未檢測到物體的情況(“否”的情況場合)下，轉(zhuǎn)移至步驟S28，由第2物體檢測部54進(jìn)行從步驟S28到步驟S32的處理。在此，從步驟S28到步驟S32的處理是與圖9中所示的從步驟SlO到步驟S14的處理相同的處理。即，第2物體檢測部54從圖像取得部22取得廣角圖像(步驟S28)，并根據(jù)所取得的廣角圖像檢測跟蹤對象的物體(步驟S30)，并且計(jì)算檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息(步驟S32)。
[0138]接著，平搖/俯仰控制部60輸入通過步驟S26檢測到的長焦圖像中的物體的位置信息或通過步驟S32檢測到的廣角圖像中的物體的位置信息，并根據(jù)所輸入的位置信息控制平搖/俯仰裝置30，以使物體到達(dá)長焦圖像中的中心位置或到達(dá)廣角圖像中的中心位置(步驟S34)。另外，平搖/俯仰控制部60進(jìn)行的平搖/俯仰裝置30的控制在通過第I物體檢測部52從長焦圖像檢測到物體的情況下，優(yōu)先進(jìn)行根據(jù)長焦圖像中的物體的位置信息進(jìn)行的平搖/俯仰裝置30的控制，這是不言而喻的。
[0139]接著，判斷自動(dòng)跟蹤攝像是否結(jié)束(步驟S36)，若判斷為沒有結(jié)束，則轉(zhuǎn)移至步驟S20。由此，反復(fù)進(jìn)行從上述步驟S20到步驟S36的處理，進(jìn)行自動(dòng)跟蹤物體的拍攝。另一方面，若判斷為結(jié)束了自動(dòng)跟蹤攝像，則結(jié)束自動(dòng)跟蹤攝像。
[0140]〈指向性傳感器的另一實(shí)施方式〉
[0141]圖11是表示指向性傳感器的另一實(shí)施方式的側(cè)視圖。
[0142]該指向性傳感器117由作為光瞳分割構(gòu)件的微透鏡陣列118及作為遮光掩模而發(fā)揮作用的遮光部件120，以及受光單元116a、116b的一部分通過遮光部件120被遮光的圖像傳感器116構(gòu)成。另外，在圖像傳感器116的左右方向及上下方向上交替(方格花紋旗狀)設(shè)置通過遮光部件120而一部分被遮光的受光單元116a及受光單元116b。
[0143]微透鏡陣列118具有與圖像傳感器116的受光單元116a、116b—對一對應(yīng)的微透鏡118a0
[0144]遮光部件120限制圖像傳感器116的受光單元116a、116b的開口，且具有與圖2中所示的攝影光學(xué)系統(tǒng)12的中央光學(xué)系統(tǒng)13及環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14對應(yīng)的開口形狀。另外，微透鏡陣列118的各透鏡的下方配設(shè)有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的濾色器。
[0145]受光單元116a的開口的周邊部被遮光部件120的遮光部120a遮光，另一方面，受光單元116b的開口中心部被遮光部件120的遮光部120b遮光。由此，透過攝影光學(xué)系統(tǒng)12的中央光學(xué)系統(tǒng)13的光束被微透鏡陣列118及遮光部件120的遮光部120a光瞳分割后而入射至受光單元116a，另一方面，透過攝影光學(xué)系統(tǒng)12的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)14的光束被微透鏡陣列118及遮光部件120的遮光部120b光瞳分割后而入射至受光單元116b。
[0146]由此，能夠從圖像傳感器116的各受光單元116a讀出廣角圖像的像素信號，能夠從圖像傳感器116的各受光單元116b讀出長焦圖像的像素信號。
[0147]〈攝像部的另一實(shí)施方式〉
[0148]接著，對適用于本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置的攝像部的另一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0149]圖12是表示能夠適用于自動(dòng)跟蹤攝像裝置10的攝像部的另一實(shí)施方式的剖視圖。
[0150]該攝像部由攝影光學(xué)系統(tǒng)112及指向性傳感器17構(gòu)成。另外，指向性傳感器17與圖2及圖3中所示的指向性傳感器相同，因此以下對攝影光學(xué)系統(tǒng)112進(jìn)行說明。
[0151]該攝影光學(xué)系統(tǒng)112由分別配置于相同光軸上的中央部的中央光學(xué)系統(tǒng)113及其周邊部的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)114構(gòu)成。
[0152]中央光學(xué)系統(tǒng)113為由第I透鏡113a、第2透鏡113b及共用透鏡115構(gòu)成的長焦光學(xué)系統(tǒng)，且具有視角α。
[0153]環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)114為由透鏡114a及共用透鏡115構(gòu)成的廣角光學(xué)系統(tǒng)，且具有視角β(β>α)，比中央光學(xué)系統(tǒng)113更寬的視角。
[0154]該攝影光學(xué)系統(tǒng)112與圖2中所示的攝影光學(xué)系統(tǒng)12相比，未使用反射鏡，并且，中央光學(xué)系統(tǒng)113為長焦光學(xué)系統(tǒng)，環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)114為廣角光學(xué)系統(tǒng)這一點(diǎn)上不同。
[0155][其他]
[0156]本實(shí)施方式的自動(dòng)跟蹤攝像裝置10中，使攝像部11向平搖方向及俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)的平搖/俯仰機(jī)構(gòu)32設(shè)置于裝置主體2，但并不限定于此，也可將攝像裝置整體搭載于電動(dòng)云臺(平搖/俯仰裝置)。另外，本發(fā)明所涉及的自動(dòng)跟蹤攝像裝置例如能夠作為監(jiān)視攝像機(jī)、車載攝像機(jī)來使用。
[0157]并且，跟蹤對象的物體可通過從顯示部44所顯示的廣角圖像利用觸摸面板等由操作員最初進(jìn)行設(shè)定。
[0158]本實(shí)施方式的攝影光學(xué)系統(tǒng)中，將設(shè)置于第I光學(xué)系統(tǒng)的周邊部的第2光學(xué)系統(tǒng)設(shè)為環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)，但并不限定于此，也可以由配設(shè)于以光軸為中心的同心圓上的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。
[0159]并且，圖2中所示的攝影光學(xué)系統(tǒng)12的反射鏡型的透鏡結(jié)構(gòu)中的反射鏡并不限定于凹面鏡或凸面鏡，也可以是平面鏡，并且，反射鏡的片數(shù)也不限定于2片，也可以設(shè)置3片以上。
[0160]而且，焦點(diǎn)調(diào)整部可以使中央光學(xué)系統(tǒng)及環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)的共用透鏡或圖像傳感器向光軸方向移動(dòng)。
[0161]另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形這是不言而喻的。
[0162]符號說明
[0163]10-自動(dòng)跟蹤攝像裝置，11-攝像部，12、112-攝影光學(xué)系統(tǒng)，13、113-中央光學(xué)系統(tǒng)，14、114-環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)，16、118-微透鏡陣列，16a、118a_微透鏡，17、117-指向性傳感器，18、116-圖像傳感器，18a、116a、116b_受光單元，22-圖像取得部，30-平搖/俯仰裝置，32-平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，42-記錄部，50-物體檢測部，52-第I物體檢測部，54-第2物體檢測部，56-模式選擇部，60-平搖/俯仰控制部，120-遮光部件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其具備: 攝影光學(xué)系統(tǒng)，由中央部的第I光學(xué)系統(tǒng)及第2光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，這些光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)為廣角光學(xué)系統(tǒng)，另一個(gè)為長焦光學(xué)系統(tǒng)，所述第2光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置于所述第I光學(xué)系統(tǒng)的周邊部且具有與所述第I光學(xué)系統(tǒng)相同的光軸； 指向性傳感器，具有由二維狀排列的光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的多個(gè)像素，且分別對經(jīng)由所述廣角光學(xué)系統(tǒng)及所述長焦光學(xué)系統(tǒng)入射的光束進(jìn)行光瞳分割后而選擇性地受光； 平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，使包含所述攝影光學(xué)系統(tǒng)及指向性傳感器的攝像部沿水平方向及垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)； 圖像取得部，從所述指向性傳感器分別取得經(jīng)由所述廣角光學(xué)系統(tǒng)而受光的廣角圖像及經(jīng)由所述長焦光學(xué)系統(tǒng)而受光的長焦圖像； 物體檢測部，至少根據(jù)所述圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來檢測跟蹤對象的物體；以及 平搖/俯仰控制部，根據(jù)由所述物體檢測部檢測到的物體在圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其具備: 記錄部，至少記錄所述圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的長焦圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述物體檢測部至少根據(jù)所述圖像取得部連續(xù)取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來檢測運(yùn)動(dòng)物體，并將所檢測到的所述運(yùn)動(dòng)物體作為跟蹤對象的物體。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述物體檢測部至少根據(jù)所述圖像取得部所取得的廣角圖像及長焦圖像中的廣角圖像來識別特定物體，并將所識別到的所述特定物體作為跟蹤對象的物體。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述平搖/俯仰控制部根據(jù)由所述物體檢測部檢測到的物體在圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，以使所檢測到的所述物體至少進(jìn)入所述長焦圖像的視角。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述物體檢測部具有第I物體檢測部及第2物體檢測部，所述第I物體檢測部根據(jù)所述圖像取得部所取得的長焦圖像檢測所述物體，所述第2物體檢測部根據(jù)所述圖像取得部所取得的廣角圖像檢測所述物體， 所述平搖/俯仰控制部根據(jù)所述第I物體檢測部檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，所述第I物體檢測部未能檢測到所述物體時(shí)，根據(jù)由所述第2物體檢測部檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其具備: 模式選擇部，選擇第I跟蹤模式或第2跟蹤模式， 若通過所述模式選擇部選擇第I跟蹤模式，則所述平搖/俯仰控制部僅根據(jù)由所述第2物體檢測部檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，若通過所述模式選擇部選擇第2跟蹤模式，則所述平搖/俯仰控制部根據(jù)由所述第I物體檢測部檢測到的物體在長焦圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)，所述第I物體檢測部未能檢測到所述物體時(shí)，根據(jù)由所述第2物體檢測部檢測到的物體在廣角圖像中的位置信息來控制所述平搖/俯仰機(jī)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述攝影光學(xué)系統(tǒng)的第I光學(xué)系統(tǒng)為圓形的中央光學(xué)系統(tǒng)，所述第2光學(xué)系統(tǒng)為相對于所述中央光學(xué)系統(tǒng)呈同心圓狀配設(shè)的環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述環(huán)狀光學(xué)系統(tǒng)具有使光束反射2次以上的反射光學(xué)系統(tǒng)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述第I光學(xué)系統(tǒng)為廣角光學(xué)系統(tǒng)，所述第2光學(xué)系統(tǒng)為長焦光學(xué)系統(tǒng)。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其具有: 焦點(diǎn)調(diào)整部，對所述長焦光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)跟蹤攝像裝置，其中， 所述指向性傳感器具有作為光瞳分割構(gòu)件發(fā)揮作用的微透鏡陣列或遮光掩模。
【文檔編號】H04N5/232GK105960796SQ201480074827
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2014年12月15日
【發(fā)明人】小野修司
【申請人】富士膠片株式會(huì)社