特許 6865720 移動体、撮像制御方法、プログラム、及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6865720

(24)【登録日】2021年4月8日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】移動体、撮像制御方法、プログラム、及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/222 20060101AFI20210419BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20210419BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20210419BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20210419BHJP

   H04N 5/235 20060101ALI20210419BHJP

   H04N 5/243 20060101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/222 100

   G03B15/00 P

   G03B17/56 A

   H04N5/232 450

   H04N5/232 480

   H04N5/235 300

   H04N5/243

   H04N5/232

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-141602(P2018-141602)

(22)【出願日】2018年7月27日

(65)【公開番号】特開2020-17924(P2020-17924A)

(43)【公開日】2020年1月30日

【審査請求日】2020年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】513068816

【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＺ ＤＪＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 崇彦

(72)【発明者】

【氏名】朱 玲▲瓏▼

【審査官】 佐藤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１７１０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８０３７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

Ｈ０４Ｎ ５／２３５

Ｈ０４Ｎ ５／２４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部と、前記撮像部が搭載され前記撮像部の振れを補正するジンバル部と、を備える移動体であって、
前記ジンバル部は、
相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、前記撮像部を回転自在に支持し、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、前記撮像部を回転させるモータを備え、
前記撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定し、
前記撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定し、
前記撮像シーンが夜景シーンであり、前記撮像モードが静止画撮像モードである場合、前記モータの回転許容量を小さくするよう制御し、前記撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくするよう前記撮像部に指示し、前記撮像部のシャッタスピードを遅くするよう前記撮像部に指示する、
移動体。

【請求項2】

前記撮像部は、前記ジンバル部により制御された前記回転許容量で、前記静止画を撮像し、
前記ジンバル部は、前記ジンバル部により制御された前記回転許容量を、前記ジンバル部により制御される前の状態に復帰する、
請求項１に記載の移動体。

【請求項3】

前記撮像部は、前記ジンバル部により指示された前記画像信号の増幅量及び前記シャッタスピードで、前記静止画を撮像し、
前記ジンバル部は、前記ジンバル部により指示された前記画像信号の増幅量及び前記シャッタスピードを、前記ジンバル部により指示される前の状態に復帰する、
請求項１に記載の移動体。

【請求項4】

前記ジンバル部は、前記撮像部により撮像されたライブビュー画像の輝度に基づいて、前記夜景シーンであるか否かを判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体。

【請求項5】

ユーザにより把持される把持部、を更に備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体。

【請求項6】

前記移動体の飛行を制御する制御部、を更に備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体。

【請求項7】

撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体における撮像制御方法であって、
前記撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、
前記撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、
前記撮像シーンが夜景シーンであり、前記撮像モードが静止画撮像モードである場合、前記モータの回転許容量を小さくし、前記撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、前記撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、
を有する撮像制御方法。

【請求項8】

制御された前記回転許容量で、前記静止画を撮像するステップと、
制御された前記回転許容量を、制御される前の状態に復帰するステップと、更に含む、
請求項７に記載の撮像制御方法。

【請求項9】

制御された前記画像信号の増幅量及び前記シャッタスピードで、前記静止画を撮像するステップと、
制御された前記画像信号の増幅量及び前記シャッタスピードを、制御される前の状態に復帰するステップと、更に含む、
請求項８に記載の撮像制御方法。

【請求項10】

前記夜景シーンであるか否かを判定するステップは、前記撮像部により撮像されたライブビュー画像の輝度に基づいて、前記夜景シーンであるか否かを判定する、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の撮像制御方法。

【請求項11】

撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体に、
前記撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、
前記撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、
前記撮像シーンが夜景シーンであり、前記撮像モードが静止画撮像モードである場合、前記モータの回転許容量を小さくし、前記撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、前記撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、
を実行させるためのプログラム。

【請求項12】

撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体に、
前記撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、
前記撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、
前記撮像シーンが夜景シーンであり、前記撮像モードが静止画撮像モードである場合、前記モータの回転許容量を小さくし、前記撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、前記撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、撮像部が搭載されたジンバル部を備える移動体、合焦制御方法、プログラム、及び記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光量の少ない夜の時間帯に撮像するための撮像方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の撮像装置では、シャッタボタンが押される前に撮影されたライブビュー用の画像に基づいて、撮影シーンの分類が行われる。撮影シーンが夜景シーンであると分類された場合、連写機能が自動的にＯＮに設定され、ユーザによりシャッタボタンが１回押されることに応じて、連続して複数の画像の撮影が行われる。また、連続して撮影された複数の画像の合成処理が行われる。この合成処理は、明るく動きのある花火などを撮影している場合と、明るく動きのある花火などを背景として人物を撮影している場合とで切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１９８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、撮像装置がジンバルに搭載されることが考慮されていない。ジンバルは、ジンバルに搭載された搭載物（例えば撮像装置）の振れを補正し、搭載物の姿勢を安定化させる。そのため、ジンバルに搭載された撮像装置とジンバルに搭載されていない撮像装置とでは、撮像装置の振れ方が異なる。例えば、ジンバルに搭載された撮像装置は、３軸方向に対する姿勢が可変であり、振れが発生した際に振れが収束するまでに時間を要する。そのため、振れによる画質への影響が大きい夜景シーンでの撮像時には、ジンバルに搭載された撮像装置特有の画質の劣化が発生し易い。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様において、撮像部と、撮像部が搭載され撮像部の振れを補正するジンバル部と、を備える移動体であって、ジンバル部は、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転させるモータを備え、撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定し、撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定し、撮像シーンが夜景シーンであり、撮像モードが静止画撮像モードである場合、モータの回転許容量を小さくするよう制御し、撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくするよう撮像部に指示し、撮像部のシャッタスピードを遅くするよう撮像部に指示する。

【0006】

撮像部は、ジンバル部により制御された回転許容量で、静止画を撮像してよい。ジンバル部は、ジンバル部により制御された回転許容量を、ジンバル部により制御される前の状態に復帰してよい。

【0007】

撮像部は、ジンバル部により指示された画像信号の増幅量及びシャッタスピードで、静止画を撮像してよい。ジンバル部は、ジンバル部により指示された画像信号の増幅量及びシャッタスピードを、ジンバル部により指示される前の状態に復帰する。

【0008】

ジンバル部は、撮像部により撮像されたライブビュー画像の輝度に基づいて、夜景シーンであるか否かを判定してよい。

【0009】

移動体は、ユーザにより把持される把持部、を更に備えてよい。

【0010】

移動体は、移動体の飛行を制御する制御部、を更に備えてよい。

【0011】

一態様において、撮像制御方法は、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、を備える移動体における撮像制御方法であって、撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、撮像シーンが夜景シーンであり、撮像モードが静止画撮像モードである場合、モータの回転許容量を小さくし、撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、を有する。

【0012】

撮像制御方法は、制御された回転許容量で、静止画を撮像するステップと、制御された回転許容量を、制御される前の状態に復帰するステップと、を更に含んでよい。

【0013】

撮像制御方法は、制御された画像信号の増幅量及びシャッタスピードで、静止画を撮像するステップと、制御された画像信号の増幅量及びシャッタスピードを、指示される前の状態に復帰するステップと、更に含んでよい。

【0014】

夜景シーンであるか否かを判定するステップは、撮像部により撮像されたライブビュー画像の輝度に基づいて、夜景シーンであるか否かを判定してよい。

【0015】

一態様において、プログラムは、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、を備える移動体に、撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、撮像シーンが夜景シーンであり、撮像モードが静止画撮像モードである場合、モータの回転許容量を小さくし、撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、を実行させるためのプログラムである。

【0016】

一態様において、記録媒体は、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、を備える移動体に、撮像部により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定するステップと、撮像部により撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定するステップと、撮像シーンが夜景シーンであり、撮像モードが静止画撮像モードである場合、モータの回転許容量を小さくし、撮像部で得られる画像信号の増幅量を小さくし、撮像部のシャッタスピードを遅くするよう制御するステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

【0017】

なお、上記の発明の概要は、本開示の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態におけるジンバルカメラ装置の外観を示す斜視図

【図2】ジンバルカメラ装置のハードウェア構成を示すブロック図

【図3】ジンバルカメラ装置の動作例を示すフローチャート

【図4】他のジンバルカメラ装置の外観例を示す斜視図

【図5】ジンバルが搭載された無人航空機の外観例を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、発明の実施形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須とは限らない。

【0020】

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

【0021】

以下の実施形態では、移動体として、撮像者が手に把持して撮像するジンバルカメラ装置を例示する。ジンバルカメラ装置は、無人航空機に搭載されたジンバルカメラ装置でもよい。撮像制御方法は、移動体の動作が規定されたものである。また、記録媒体は、プログラム（例えば移動体に各種の処理を実行させるプログラム）が記録されたものである。

【0022】

図１は、実施形態におけるジンバルカメラ装置１０の外観を示す斜視図である。ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０と、カメラ３０と、モニタ５５と、装置本体６０とを含む構成を有する。

【0023】

装置本体６０は、例えば略円柱状に形成された部材である。装置本体６０の上端には、ジンバル２０が着脱自在に装着される。装置本体６０の図中左側面には、モニタ５０を取付可能な取付部６３が設けられる。装置本体６０の右側面には、三脚に取り付けられる雌ねじ部（図示せず）が形成される。

【0024】

また、装置本体６０の上部正面には、前方に傾斜した操作面６１０が形成される。操作面６１０には、各種ボタンやインジケータ６１４が配置される。各種ボタンは、シャッタボタン６１１、録画ボタン６１２及び操作ボタン６１３を含む。装置本体６０の中央下部は、撮像者の手で把持される把持部６２０に形成される。シャッタボタン６１１は、静止画の撮像を指示する。録画ボタン６１２は、動画の撮像を指示する。録画ボタン６１２は、動画の撮像の停止を指示してもよい。

【0025】

ジンバル２０は、カメラ３０が搭載され、カメラ３０の振れを補正する。ジンバル２０は、カメラ３０の姿勢を３軸方向（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）において可変自在に支持する。ジンバル２０は、ジンバル部の一例である。ジンバル２０は、装置本体６０の上端部に設けられた取付部２１０に取り付けられる。取付部２１０には、ジンバル２０と装置本体６０との係合を解除する解除ボタン２１１が設けられる。

【0026】

ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を有する。ヨー軸モータ２１５は、装置本体６０の上端に配置される。ロール軸モータ２１６は、アーム部材２２１を介してヨー軸モータ２１５に取り付けられる。ピッチ軸モータ２１７は、アーム部材２２２を介してロール軸モータ２１６に取り付けられる。ジンバル２０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心にカメラ３０を回転可能に支持してよい。

【0027】

ロール軸（図１のｘ軸参照）は、光軸Ｏｃに一致してよく、前後方向に沿って設定される回転軸である。ピッチ軸（図１のｙ軸参照）は、ロール軸に垂直な方向に設定され、左右方向に沿って設定される回転軸である。ヨー軸（図１のｚ軸参照）は、ロール軸及びピッチ軸に垂直な方向に設定され、上下方向に設定される回転軸である。ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸は、相互に直交する３軸の一例である。

【0028】

ヨー軸モータ２１５は、ヨー軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ヨー軸モータ２１５の駆動力により、ヨー軸を中心に回転自在である。よって、ヨー軸モータ２１５は、ヨー軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。

【0029】

ロール軸モータ２１６は、ロール軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ロール軸モータ２１６の駆動力により、ロール軸を中心に回転自在である。よって、ロール軸モータ２１６は、ヨー軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。

【0030】

ピッチ軸モータ２１７は、ピッチ軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ピッチ軸モータ２１７の駆動力により、ピッチ軸を中心に回転自在である。よって、ピッチ軸モータ２１７は、ピッチ軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。

【0031】

ジンバル２０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心にカメラ３０を回転させることで、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。この場合、ジンバル２０は、把持部６２０を把持するユーザがカメラ３０の向きを変更することで、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の駆動により、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。ジンバル２０は、手振れ等の外力に起因して、カメラ３０の撮像方向が変化し得る。

【0032】

ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を駆動し、被写体に対するカメラ３０の向きが振れないように、ヨー軸、ロール軸及びピッチ軸の３軸方向にカメラ３０を回転自在に支持してよい。つまり、ジンバル２０は、カメラ３０の向き（姿勢）を安定化させるスタビライザ機能を有する。なお、ここでは、３軸方向で姿勢を調整可能とすることを例示するが、３軸方向のいずれか２軸方向で姿勢を調整可能としてもよいし、１軸方向のみで姿勢を調整可能としてもよい。

【0033】

また、ジンバル２０は、各モータがカメラ３０に駆動力を供給しない場合でも、機構的に、３軸（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）周りに回転自在である。また、各モータからの駆動力がなくカメラ３０に対する外力を受けない場合、カメラ３０は、３軸方向のそれぞれにおいて、基準方向を向く姿勢が維持されてよい。基準方向は、予め定められた方向でよい。

【0034】

カメラ３０は、被写体を撮像可能な撮像部を内蔵し、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７によって回転自在に支持される筐体３１１を有する。カメラ３０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体（例えば、人物、山や川等の景色、建物、物品）を撮像する撮像用のカメラでよい。

【0035】

モニタ５０は、カメラ３０で撮像された画像（例えば、静止画、動画）を表示する。なお、モニタ５０は、オプションとして、交換自在に取り付けられてよい。ここでは、モニタ５０には、カメラ３０と無線通信可能な携帯端末（スマートフォン）が用いられてよい。なお、モニタ５０が設けられなくてもよい。

【0036】

図２は、ジンバルカメラ装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０と、カメラ３０と、モニタ５０とを含む構成を有する。ジンバル２０は、ジンバル制御部２１、メモリ２２、慣性計測装置２３、角度検出器２４、ヨー軸回転機構２５、ピッチ軸回転機構２６、ロール軸回転機構２７、インタフェース２８及び操作部２９を有する。

【0037】

メモリ２２は、各種データ、情報、ジンバル制御部２１が実行可能なプログラム、カメラ３０による撮像画像の画像データ、撮像画像に関する付加データ（メタデータ）、等を記憶してよい。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＳＤカード、その他のメモリ、を含んでよい。

【0038】

慣性計測装置２３は、ジンバルカメラ装置１０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角速度とを検出して取得する。慣性計測装置２３は、磁束の変化を検出するホールセンサや、ジンバルカメラ装置１０の姿勢（傾き）を検出するジャイロセンサを有してよい。なお、慣性計測装置２３の代わりに、加速度センサが用いられてよい。

【0039】

角度検出器２４は、例えば、ジンバルカメラ装置１０の向きとして、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角度を検出する。検出される角度は、基準方向に対する角度でよい。

【0040】

したがって、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４により検出された角度と、この角度の変化に要した時間を基に、角速度を算出して取得してよい。また、ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３から角速度を取得してよい。また、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４から角度を取得してよい。ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３から取得された角速度を積分し、角度を取得してよい。

【0041】

ヨー軸回転機構２５は、カメラ３０をヨー軸方向に駆動するヨー軸モータ２１５を含む。ヨー軸回転機構２５は、ヨー軸を中心に（ヨー軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。ピッチ軸回転機構２６は、カメラ３０をピッチ軸方向に駆動するピッチ軸モータ２１７を含む。ピッチ軸回転機構２６は、ピッチ軸を中心に（ピッチ軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。ロール軸回転機構２７は、カメラ３０をロール軸方向に駆動するロール軸モータ２１６を含む。ロール軸回転機構２７は、ロール軸を中心に（ロール軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。

【0042】

インタフェース２８は、入力装置、出力装置、記録媒体、等の外部機器を接続可能である。インタフェース２８は、有線通信又は無線通信するための通信インタフェースを含んでよい。有線通信は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルを介した通信を含んでよい。無線通信用の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は公衆無線回線を介した通信を含んでよい。

【0043】

操作部２９は、操作面６１０に配置された各種ボタンを含む。操作部２９は、各種ボタン、キー、タッチパッド、タッチパネルを含んでよい。操作部２９は、ユーザからの操作を受け、操作に関する操作信号をジンバル制御部２１へ出力する。

【0044】

ジンバル制御部２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成される。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。

【0045】

ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像範囲を示す撮像範囲情報を取得してよい。ジンバル制御部２１は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、カメラ３０の画角を示す画角情報をカメラ３０から取得してよい。ジンバル制御部２１は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、カメラ３０の撮像方向を示す情報を取得してよい。ジンバル制御部２１は、例えばカメラ３０の撮像方向を示す情報として、カメラ３０の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。カメラ３０の姿勢情報は、ジンバル２０のロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示してよい。ジンバル制御部２１は、ジンバル制御部２１は、カメラ３０の画角及び撮像方向に基づいて、カメラ３０が撮像する撮像範囲を画定し、撮像範囲情報を生成してよい。

【0046】

ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像方向又は画角を変更することによって、カメラ３０の撮像範囲を制御してよい。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の回転機構（ヨー軸回転機構２５、ピッチ軸回転機構２６、ロール軸回転機構２７）を制御することで、ジンバル２０に支持されているカメラ３０の撮像範囲を制御してよい。

【0047】

撮像範囲とは、撮像部２２０又は撮像部２３０により撮像される地理的な範囲でよい。撮像範囲は、３次元空間データにおける範囲でよいし、２次元空間データにおける範囲でもよい。撮像範囲は、カメラ３０の画角及び撮像方向に基づいて特定されてよい。カメラ３０の撮像方向は、カメラ３０の撮像レンズが設けられた正面が向く方向でよい。撮像部２２０の撮像方向は、ジンバル２０に対するカメラ３０の姿勢の状態とから特定される方向でよい。

【0048】

ジンバル制御部２１は、カメラ３０により撮像された複数の画像を解析することで、ジンバルカメラ装置１０の周囲の環境（例えば、人物、建物、風景等の被写体までの距離、朝昼夜等の時間帯）を特定してよい。ジンバル制御部２１は、周囲の環境に基づいて、カメラ３０の撮像モードを決定してよい。

【0049】

ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像方向を示す情報として、ジンバル２０からカメラ３０の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。カメラ３０の姿勢情報は、ジンバル２０のピッチ軸及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示してよい。回転角度は、角度検出器２４から取得されてよい。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の回転機構を制御することで、ジンバル２０に支持されているカメラ３０の撮像範囲を制御してよい。

【0050】

ジンバル制御部２１は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つを駆動するための駆動電力（駆動電圧）を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つに印加される印加電力（印加電圧）を制御してよい。駆動電圧が高い程、各モータの回転角度を細かく調整でき（例えば０．０１度毎）、駆動電圧が高い程、各モータの回転角度を大まかに調整できる（例えば０．１度毎）。

【0051】

ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３又は角度検出器２４により導出（例えば検出、算出）された角度に基づいて、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つの駆動を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、導出された角度に応じて、３軸方向におけるカメラ３０の姿勢を調整してよい。

【0052】

ジンバル制御部２１は、例えば、カメラ３０の姿勢（角度）がロール軸周りに角度Ａ（度）分変化した場合、この角度の変化を相殺するように、又は角度の変化が許容量の範囲内となるように、少なくとも１つのモータを駆動し、カメラ３０の姿勢を制御してよい。角度の変化の許容量は、固定値でも可変値でもよい。このように、ジンバル制御部２１は、角度に応じて、カメラ３０の振れ（姿勢の変化）に対する振れ補正を行ってよい。

【0053】

ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３又は角度検出器２４により導出（例えば検出、算出）された角速度に基づいて、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つの駆動を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、導出された角速度に応じて、３軸方向におけるカメラ３０の姿勢を調整してよい。

【0054】

例えば、カメラ３０の姿勢（角度）がロール軸周りに角速度Ｂ（度／秒）分変化した場合、ジンバル制御部２１は、この角速度の変化を相殺するように、又は角速度の変化が許容量の範囲内となるように、少なくとも１つのモータを駆動し、カメラ３０の姿勢を制御してよい。角速度の変化の許容量は、固定値でも可変値でもよい。このように、ジンバル制御部２１は、角速度に応じて、カメラ３０の振れ（姿勢の変化）に対する振れ補正を行ってよい。

【0055】

ジンバル制御部２１は、操作部２９による操作に基づいて、撮像方向や撮像範囲を変更してよい。

【0056】

ジンバル制御部２１は、操作部２９の十字キー入力を介して、カメラ３０を上下左右に回転させてよい。操作部２９により上下方向に移動を指示した場合、ジンバル制御部２１は、ピッチ軸を中心に回転するよう、ピッチ軸モータ２１７の回転を制御してよい。操作部２９により左右方向に移動を指示した場合、ジンバル制御部２１は、ヨー軸を中心に回転するよう、ヨー軸モータ２１５の回転を制御してよい。よって、ジンバル制御部２１は、操作部２９の十字キーの操作に応じて、上下左右方向に撮像方向を変更可能である。撮像方向が変化することで、撮像範囲が変化する。

【0057】

ジンバル制御部２１は、所望の被写体を追跡対象に決定してよい。ジンバル制御部２１は、追跡対象が撮像範囲に含まれるように、各モータを制御し、撮像方向を変更するよう制御してよい。追跡対象とカメラ３０との相対的な位置が変化した場合、つまり、追跡対象が移動した場合やカメラ３０の位置や向きが変化した場合、各モータへの印加電圧の指令値を変更してよく、つまり各モータの回転角度の指令値を変更してよい。これにより、追跡対象が撮像範囲に含まれるように追跡される。

【0058】

ジンバル制御部２１は、各モータを制御する際の１回あたりの又は単位時間あたりのモータの回転角度や回転速度を制御してよい。よって、ジンバル制御部２１は、カメラ３０の向き（撮像方向）をモータ駆動により変更する場合、目標となる撮像方向となるまでにかかる時間の長さを変更可能である。

【0059】

ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の動作モード（ジンバルモード）を決定し、設定してよい。ジンバルモードは、カメラ３０がどの程度振れることを許容するかを示してよい。これにより、例えば、ジンバル２０は、ジンバル２０による振れ補正によりカメラ３０の姿勢を安定化させる度合を調整可能である。

【0060】

ジンバルモードは、例えば、通常モード、高精度モードを有してよい。通常モードでは、カメラ３０が、基準位置（基準向き、例えば被写体の向き）に対して３軸方向の少なくとも１方向に、角度閾値ｔｈ１以下の角度で振れることが許容される。高精度モードでは、カメラ３０が、基準位置（基準向き例えば被写体の向き）に対して３軸方向の少なくとも１方向に、角度閾値ｔｈ２以下の角度で振れることが許容される。なお、高精度モードに設定された場合には、通常モードに設定された場合よりもカメラ３０の振れが許容されないので、角度閾値ｔｈ２は角度閾値ｔｈ１よりも小さく設定される。つまり、ｔｈ２＜ｔｈ１である。なお、ジンバルモードは、通常モードと高精度モードとの２種類だけでなく、３種類以上あってもよい。この場合、角度閾値がそれぞれ異なることで、カメラ３０の振れの許容度が３段階以上で異なる。

【0061】

ジンバル制御部２１は、通常モードに設定された場合よりも高精度モードに設定された場合の方が、各モータに印加される印加電圧が大きくなるように制御してよい。この場合、ジンバル制御部２１は、高精度モードの場合、通常モードの場合よりも、各モータの回転角度を細かく調整でき、例えばカメラ３０の振れにおいて可能な限りカメラ３０の姿勢をなるべく固定できる。なお、高精度モードでは、印加電圧が大きくなるので、通常モードよりも消費電力が大きくなる。

【0062】

ジンバル制御部２１は、カメラ３０により撮像するためのカメラパラメータの設定や変更を、カメラ３０に指示してよい。カメラパラメータは、シャッタスピード、Ｆ値、ＩＳＯ感度、等を含んでよい。

【0063】

カメラ３０は、撮像制御部３１、レンズ制御部３２、メモリ３３、撮像素子３４、レンズ駆動部３５，３６、フォーカスレンズ３７及びズームレンズ３８を有する。

【0064】

撮像制御部３１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。撮像制御部３１は、カメラ３０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。

【0065】

撮像制御部３１は、撮像素子３４を駆動して撮像動作を行う。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの撮像の指示に従い、撮像素子３４を駆動して撮像動作してよい。撮像制御部３１は、撮像素子３４で撮像された画像の画像データ（画像信号）を処理（画像処理）し、メモリ３３に記憶する。撮像制御部３１は、画像処理として、例えば、シェーディング補正、色補正、輪郭強調、ノイズ除去、ガンマ補正、ディベイヤ、圧縮等の各処理を行ってよい。

【0066】

撮像制御部３１は、各カメラパラメータ（シャッタスピード、Ｆ値（絞り値）、ＩＳＯ感度（画像信号のゲイン）、ズーム倍率、等）を調整してよい。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従い、各カメラパラメータを調整して設定してよい。撮像制御部３１は、設定されたシャッタスピード及びＦ値に従って、画像撮像時にシャッタを開閉させてよい。撮像制御部３１は、設定されたＩＳＯ感度に従って、撮像素子３４で得られた画像信号の増幅を制御してよい。また、撮像制御部３１は、画像信号の増幅量（ゲインの値）を調整してよい。撮像制御部３１は、ズーム倍率の変更や自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）を行うための指示を、レンズ制御部３２に送出してよい。撮像制御部３１は、光学ズームを実施する場合に、レンズ制御部３２にレンズを駆動させてよい。レンズ制御部３２は、電子ズームを実施する場合が、撮像画像の一部を切り出してよい。

【0067】

撮像制御部３１は、操作部２９による操作に基づいて、各種撮像の実施や撮像条件（例えば、撮像方向、撮像範囲、各種カメラパラメータ）の設定、変更等を行ってよい。撮像制御部３１は、録画ボタン６１２の押下により動画の撮像の指示を受けると、動画を撮像する。撮像制御部３１は、シャッタボタン６１１の押下により静止画の撮像の指示を受けると、静止画を撮像する。

【0068】

撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアップの指示を受けた場合、撮像範囲が小さくなるように、ズームレンズの移動をさせて光学ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアップの指示を受けた場合、撮像範囲が小さくなるように、撮像画像の切り出し範囲を小さくして、電子ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアウトの指示を受けた場合、撮像範囲が大きくなるように、光学ズーム又は電子ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９のズームボタンの操作に応じて、ズームアップ（ズームイン）やズームアウトを行い、撮像範囲を変更可能である。

【0069】

撮像制御部３１は、所望の被写体に焦点を合わせるための合焦制御を実施してよい。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従い、合焦制御してよい。撮像制御部３１は、合焦制御を実施する場合、レンズ制御部３２にレンズの位置を調整するようレンズを駆動させてよい。合焦制御は、自動合焦制御（ＡＦ：Auto Focus）を含んでよい。自動合焦制御は、継続的に焦点位置を変更しながら合焦制御を行うこと（ＣＡＦ：Continuous ＡＦ）を含んでよい。ＣＡＦでは、例えば、所望の被写体に対して焦点が合わせられた状態が継続する。合焦制御には、通常、例えば１〜２秒の時間を要し、カメラ３０の姿勢が安定していない場合、更に長く時間を要し得る。

【0070】

レンズ制御部３２は、フォーカスレンズ３７のレンズ位置を光軸方向に移動させて焦点を調節するレンズ駆動部３５、及び、ズームレンズ３８のレンズ位置を光軸方向に移動させてズーム倍率を変更するレンズ駆動部３６を制御する。レンズ制御部３２は、ジンバル２０からの合焦制御の指示に従い、合焦動作を実施してよい。レンズ駆動部３５及びレンズ駆動部３６は、それぞれ駆動モータ（図示せず）を含む。

【0071】

フォーカスレンズ３７は、被写体からの光を集光し、撮像素子３４の撮像面に光学像を結像させる。ズームレンズ３８は、レンズを収容する鏡筒（図示せず）を有し、ズーミング動作を行う際に鏡筒を前後方向に伸縮させる。なお、ズームレンズ３８が設けられていなくてもよい。

【0072】

メモリ３３は、各種データ、情報、プログラムを保持する。メモリ３３は、カメラパラメータや画像データ等を記憶してよい。メモリ３３は、カメラパラメータとして、例えばシャッタスピード、Ｆ値、ＩＳＯ感度、等を記憶する。メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＤカード、その他のメモリ、を含んでよい。

【0073】

撮像素子３４は、撮像面上に結像した光学像を電気信号に光電変換し、画像信号として出力する。撮像素子には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型ＭＯＳ）イメージセンサが用いられてよい。

【0074】

モニタ５０は、タッチパネルが前面に配置されたスマートフォンでよい。なお、モニタとしては、スマートフォンに限らず、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を有する表示ユニットでもよい。また、モニタ５０として動作するスマートフォンが実行するアプリケーションに連動して、ジンバル２０やカメラ３０が動作してもよい。

【0075】

カメラ３０及びモニタ５０は、相互に有線通信（例えばＵＳＢ通信）又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、公衆無線回線）により通信可能である。カメラ３０による撮像画像は、モニタ５０にリアルタイムに表示されてよい。この画像は、ライブビュー画像とも称される。

【0076】

次に、ジンバルカメラ装置１０の動作について説明する。

【0077】

図３は、ジンバルカメラ装置１０の動作例を示すフローチャートである。なお、図３の初期設定では、ジンバルモードが通常モードに設定されていることを想定する。なお、ジンバル制御部２１が実施する各種動作の一部は、カメラ３０の撮像制御部３１により実施されてもよい。同様に、ジンバル制御部２１が実施する各種動作の一部は、カメラ３０の撮像制御部３１により実施されてもよい。

【0078】

まず、ジンバル部のジンバル制御部２１は、カメラ３０により画像が撮像される撮像シーンが夜景シーンであり、且つ、カメラ３０が被写体を撮像するための撮像モードが静止画を撮像するための静止画撮像モードであるか否かを判定する（Ｓ１１）。

【0079】

Ｓ１１では、ジンバル制御部２１は、例えば操作部２９を介して撮像シーンとして夜景シーンが選択されている場合に、夜景シーンであると判定してよい。選択可能な複数の撮像シーンの情報は、メモリ２２に保持されていてよい。

【0080】

ジンバル制御部２１は、例えば、カメラ３０で撮像されたライブビュー画像における各画素の輝度を基に、夜景シーンであるか否かを判定してよい。この場合、ジンバル制御部２１は、カメラ３０からライブビュー画像を取得し、取得したライブビュー画像の輝度を基に、夜景シーンであるか否かを判定してよい。また、カメラ３０の撮像制御部３１が、ライブビュー画像の輝度を基に、夜景シーンであるか否かを判定し、夜景シーンの判定情報をジンバル制御部２１が取得することが、ジンバル制御部２１により夜景シーンであるか否かを判定することに含まれてもよい。

【0081】

ジンバル制御部２１は、例えば、カメラ３０で撮像されたライブビュー画像を、メモリ２２に予め格納された複数枚の夜景シーンで撮像された画像（夜景画像）と比較し、夜景画像との類似度（例えば画像の輝度の類似度）を算出してよい。ジンバル制御部２１は、ライブビュー画像と夜景画像との類似度が閾値ｔｈ０以上である場合に、夜景シーンであると判定してよい。メモリ２２に保持された夜景画像は、インタフェース２８の通信インタフェースを介してネットワークと接続して外部サーバ等から取得され、適宜更新されてよい。メモリ２２に保持された夜景画像は、カメラ３０で過去に撮影された画像（ライブビュー画像の一部や静止画像）であってもよい。

【0082】

ジンバルカメラ装置１０は、ライブビュー画像の輝度を基に夜景シーンであるか否かを判定する場合、例えば手動で操作部２９を介して撮像シーンを設定するよりも、ライブビュー画像が撮像された際の実際の周囲環境の光量を加味して、撮像シーンの判定が可能である。

【0083】

Ｓ１１では、ジンバル制御部２１は、例えばメモリ２２に保持されている撮像モードの設定情報を参照し、撮像モードとして静止画撮像モードに設定されている場合、撮像モードが静止画撮像モードであると判定してよい。撮像モードには、例えば、静止画撮像モード、動画撮像モード、等が含まれる。

【0084】

ジンバル制御部２１は、撮像シーンが夜景シーンであり、且つ、撮像モードが静止画撮像モードである場合、夜景シーンでの静止画撮像を行うためのカメラパラメータの設定を行う。カメラパラメータの設定は、少なくとも１つのカメラパラメータの現状の設定状態からの変更を含んでよい。

【0085】

具体的には、ジンバル制御部２１は、ジンバルモードを変更してよい（Ｓ１２）。ここでは、ジンバル制御部２１は、ジンバルモードを通常モードから高精度モードに変更してよい。ジンバル制御部２１は、上記のカメラ３０の振れの許容量を規定する角度閾値を、角度閾値ｔｈ１（例えば０．１度）から角度閾値ｔｈ２（例えば０．０５度）に変更してよい。この角度閾値の設定情報は、メモリ２２に保持されてよい。また、ジンバルモードを通常モードから高精度モードに変更する場合、ジンバル２０の各モータへの印加電力（印加電圧）を大きくしてよく、例えば「３Ｗ」から「５Ｗ」に変更してよい。

【0086】

また、ジンバル制御部２１は、ＩＳＯ感度を変更してよい（Ｓ１３）。この場合、ジンバル制御部２１は、ＩＳＯ感度を小さくするよう、つまり、画像信号の増幅量を小さくするよう、カメラ３０に指示してよい。カメラ３０の撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従って、ＩＳＯ感度を小さくしてよい。このＩＳＯ感度の設定情報（例えば画像信号の増幅量の設定情報）は、メモリ３３に保持されてよい。

【0087】

ここで、ＩＳＯ感度は、画像信号のゲインを示し、ＩＳＯ感度を大きくすると、画像信号及び画像信号以外のノイズ信号の増幅量が共に大きくなり、ＩＳＯ感度を小さくすると、画像信号の増幅量が小さくなる。画像信号は、実信号成分とノイズ成分とを含む。夜景シーンでは、実信号成分の信号レベルが小さいと想定されるので、実信号成分に対するノイズ成分の大きさが相対的に大きくなる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、夜景シーンではノイズ成分の増幅による影響を加味して、画像信号の増幅量を現状の設定値よりも（例えばジンバルモードが通常モードの場合よりも）小さくすることで、ノイズが抑制されて画質が向上した静止画を撮像できる。

【0088】

また、ジンバル制御部２１は、シャッタスピードを変更してよい（Ｓ１４）。ここでは、ジンバル制御部２１は、シャッタスピードを遅くするよう、カメラ３０に指示してよい。ここでは、シャッタスピードが、例えば「１秒」から「３〜５秒」に変更されるよう指示されてよい。カメラ３０の撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従って、シャッタスピードを遅くしてよい。このシャッタスピードの設定情報は、メモリ３３に保持されてよい。

【0089】

ジンバルカメラ装置１０は、シャッタスピードを現状の設定値よりも（例えばジンバルモードが通常モードの場合よりも）小さくすることで、静止画撮像時の光量が増加するので、ＩＳＯ感度を小さくすることによる画像信号の増幅量の低下による画像信号の実信号成分の低下を補填できる。

【0090】

カメラ３０の撮像制御部３１は、カメラパラメータが夜景シーン且つ静止画撮像モードに合わせて設定された状態で、撮像素子３４に静止画の撮像を指示する（Ｓ１５）。この場合、撮像制御部３１は、例えばシャッタボタン６１１の押下を検知して、静止画を撮像させてよい。

【0091】

ジンバル２０のジンバル制御部２１は、静止画の撮像後に、ジンバルモードを復帰させてよい（Ｓ１６）。ここでは、ジンバル制御部２１は、ジンバルモードを高精度モードから通常モードに復帰させる。つまり、ジンバル制御部２１は、ジンバルモードを、Ｓ１２における変更の前の設定情報に戻してよい。この場合、ジンバル制御部２１は、角度閾値の設定を、角度閾値ｔｈ２から角度閾値ｔｈ１に変更してよい。また、ジンバル制御部２１は、ジンバルモードの復帰と同様に、他のカメラパラメータ（例えばＩＳＯ感度、シャッタスピード）についても、例えばＳ１３、Ｓ１４における変更の前の設定状態に復帰させてよい。

【0092】

一方、ジンバル制御部２１は、ジンバル制御部２３１は、撮像シーンが夜景シーン以外の撮像シーンであり、又は、撮像モードが静止画撮像モード以外の撮像モード（例えば動画撮像モード）である場合、カメラパラメータの設定を変更せずに、画像（例えば動画又は夜景シーン以外の静止画）を撮像する（Ｓ１７）。

【0093】

このように、ジンバルカメラ装置１０は、夜景シーンで静止画を撮像する際に、ジンバルの精度を上げることで、カメラ３０の振れを抑制できる（ジンバル２０を長期間安定化できる）。言い換えると、ジンバルカメラ装置１０は、ジンバルの精度を上げることで、例えば追跡対象の被写体からのカメラ３０の振れに対して許容量が少なくなるので、カメラ３０の姿勢を迅速に安定化できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、安定した静止画撮像を短時間で行うことが可能となる。

【0094】

また、ジンバルカメラ装置１０は、夜景シーンにおいてカメラ３０により撮影する場合でも、手振れを抑えるためにＩＳＯ感度を上げて撮像することを回避し、画像信号の増幅量（ゲイン）が上がることにより、ノイズ成分により画質が劣化することを回避できる。

【0095】

また、カメラ３０の振れが発生すると、カメラ３０の姿勢が安定化するまでに時間を要し、自動露出（ＡＥ：Auto Exprosure）に要する時間が長くなる傾向がある。これに対し、毎回、自動露出が実施される場合でも、ジンバルカメラ装置１０は、シャッタスピードを遅くすることで、自動露出に要する時間を待機でき、夜間撮像においても振れの抑制された状態で静止画を撮像できる。

【0096】

また、ジンバルカメラ装置１０は、ＩＳＯ感度を上げずにシャッタスピードを遅くし、更にジンバル２０の精度を一時的に上げることで、カメラ３０の振れを抑えつつ、高画質な夜景シーンで画像を撮像できる。

【0097】

また、ジンバルカメラ装置１０は、夜景シーンで画像を撮像する際に、ジンバル２０の各モータに印加される電圧を上げることで、カメラ３０の振れ補正量を細かく調整できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０の振れの許容量の低減を実現でき、つまりカメラ３０の姿勢を一層安定化（例えば固定）できる。ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０の姿勢を安定化した状態でＩＳＯ感度とシャッタスピードとを下げることで、ジンバル２０を用いた夜景撮影を安定化できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、夜景を良好な画質で撮影できる。

【0098】

このように、ジンバルカメラ装置１０（移動体の一例）は、カメラ３０（撮像部の一例と、カメラ３０が搭載されカメラ３０の振れを補正するジンバル２０（ジンバル部の一例）と、を備える。ジンバル２０は、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、カメラ３０を回転自在に支持してよい。ジンバル２０は、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、カメラを回転させるモータ（例えばヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６、ピッチ軸モータ２１７）を備えてよい。ジンバル２０は、撮像シーンが夜景シーンであるか否かを判定し、撮像モードが静止画撮像モードであるか否かを判定してよい。ジンバル２０は、撮像シーンが夜景シーンであり、撮像モードが静止画撮像モードである場合、モータの回転許容量（例えば角度閾値）を小さくするよう制御し、カメラ３０で得られる画像信号の増幅量を小さくするようカメラ３０に指示し、カメラ３０のシャッタスピードを遅くするようカメラ３０に指示してよい。

【0099】

ジンバル２０に対してカメラ３０の振れが一度発生すると、振れが収まるまでに（安定化するまでに）時間がかかる。振れが安定化するとは、所定の撮像シーン（例えば夜景シーン）や所定の撮像モード（例えば静止画撮像モード）での撮像に対する振れによる影響を無視できる程度に、振れが収まることとも言える。ジンバルカメラ装置１０は、印加電圧を大きくすることで、モータの細かな調整が可能となり、回転許容量を小さくできる。したがって、ジンバルカメラ装置１０は、振れが安定化するまでの時間を短くでき、カメラ３０の振れによる画像のブレを軽減できる。よって、安定化するまでの時間を短くすることで、夜景撮像時の撮像画像の画質を向上し易くなる。夜景撮像時は、例えば星空の撮像時を含んでよい。

【0100】

カメラ３０の振れがある場合に撮像された画像の画像信号の増幅量を小さくすることで、ノイズ成分が増幅されて画質が劣化することを抑制できる。また、増幅量を下げることで静止画の輝度（画素値、画像信号の信号レベル）が小さくなるが、シャッタスピードを遅くして多くの光量を取り入れることで、静止画の輝度を確保でき、画質を向上できる。夜景撮像時には、少しのカメラ３０の振れでも撮像される画像の画質に大きく影響するが、ジンバルカメラ装置１０は、夜景シーンで撮像される画像の画質を改善可能な複数の処理を連携させて、効率良く画質改善できる。

【0101】

また、カメラ３０は、ジンバル２０により制御された回転許容量で、静止画を撮像してよい。ジンバル２０は、ジンバル２０により制御された回転許容量を、ジンバル２０により制御される前の状態に復帰してよい。

【0102】

これにより、ジンバルカメラ装置１０は、静止画撮像を行うタイミング以外では、モータの印加電圧を元に戻す（つまり小さくする）ことで、ジンバル２０の各モータを駆動するための電圧を大きくする期間を限定できる。したがって、ジンバルカメラ装置１０は、消費電力を小さくできる。

【0103】

また、カメラ３０は、ジンバル２０により指示された画像信号の増幅量及びシャッタスピードで、静止画を撮像してよい。ジンバル２０は、ジンバル２０により指示された画像信号の増幅量及び前記シャッタスピードを、ジンバル部により指示される前の状態に復帰してよい。

【0104】

これにより、ジンバルカメラ装置１０は、ジンバルモードとともに、夜景撮像時の画質向上を行うための各カメラパラメータの変更も解除できる。これにより、夜景撮像前の撮像シーンや撮像モードに適したカメラパラメータで、画像を撮像できる。

【0105】

また、ジンバル２０は、カメラ３０により撮像されたライブビュー画像の輝度に基づいて、夜景シーンであるか否かを判定してよい。

【0106】

これにより、ジンバルカメラ装置１０は、静止画を撮像する際に撮像素子３４に実際に取り込まれている光量を加味して、夜景シーンか否かを判断できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、実際の撮像空間における光量を加味して、静止画の画質改善を行うことができる。また、ジンバルカメラ装置１０は、夜時間帯であっても光量が十分である場合には夜景シーンではないと判定されることで、夜景シーンを撮像するための消費電力の大きい静止画撮像を行うことを抑制でき、省電力化できる。

【0107】

また、ジンバルカメラ装置１０が把持部６２０を備えることで、撮像者（ユーザ）が自由にジンバルカメラ装置１０を把持して移動できる。この場合でも、ジンバルカメラ装置１０は、手振れによるカメラ３０の振れを加味して、夜景撮像時の画質の劣化を抑制できる。

【0108】

（他のジンバルカメラ装置）
図４は、他のジンバルカメラ装置１０Ｂの外観例を示す斜視図である。図４において、図１に示したジンバルカメラ装置１０と同様の構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0109】

ジンバルカメラ装置１０Ｂは、装置本体６０Ｂと、ジンバル２０Ｂと、携帯端末５０Ｂとを含む構成を有する。装置本体６０Ｂは、例えば略円柱状に形成された部材である。装置本体６０Ｂの上端には、ジンバル２０Ｂが着脱自在に装着される。装置本体６０Ｂの上部正面には、傾斜を有する操作面６１０が形成される。操作面６１０には、各種ボタンが配置される。各種ボタンは、シャッタボタン６１１、録画ボタン６１２、及び操作ボタン６１３を含む。装置本体６０の中央下部は、撮像者の手で把持される把持部６２０に形成される。

【0110】

ジンバル２０Ｂは、装置本体６０Ｂの上端に着脱自在に取り付けられる。ジンバル２０Ｂには、取付部３１５を介して、携帯端末５０Ｂが取り付けられる。ジンバル２０Ｂは、取付部３１５に取り付けられた携帯端末５０Ｂの位置や向きを可変自在に支持する。

【0111】

ジンバル２０Ｂは、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を有する。ヨー軸モータ２１５は、装置本体６０Ｂの上端に配置される。ロール軸モータ２１６は、アーム部材２２１を介してヨー軸モータ２１５に取り付けられる。ピッチ軸モータ２１７は、アーム部材２２１を介してロール軸モータ２１６に取り付けられる。ジンバル２０Ｂは、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を駆動し、被写体に対する携帯端末５０Ｂ（携帯端末５０Ｂが備える撮像部）の向きが振れないように、ヨー軸、ロール軸及びピッチ軸の３軸方向に携帯端末５０Ｂを回転自在に支持する。つまり、ジンバル２０Ｂは、携帯端末５０Ｂ（携帯端末５０Ｂが備える撮像部）の向き（姿勢）を安定化させるスタビライザ機能を有する。ここでは、携帯端末５０Ｂの撮像部が、図１のカメラ３０に相当する。

【0112】

ジンバル２０Ｂ及び携帯端末５０Ｂは、相互に有線通信（例えばＵＳＢ通信）又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、公衆無線回線）により通信可能である。

【0113】

携帯端末５０Ｂは、携帯端末５０Ｂが備える撮像部（不図示）により撮像された画像を、リアルタイムに表示してよい。この画像は、ライブビュー画像とも称される。携帯端末５０Ｂの撮像部は、ジンバル２０Ｂに搭載されているので、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２０Ｂによる振れ補正による影響（例えばカメラ３０の撮像方向が振れの発生前の時点に戻ろうとすることによる影響）を受け、ジンバルモードによって携帯端末５０Ｂの振れが安定化するまでの時間が長くなることもある。この場合でも、ジンバルカメラ装置１０Ｂは、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２０Ｂによる振れ補正（姿勢の調整）やカメラパラメータを加味して夜景シーンにおいて撮像できるので、画質の低下を抑制して静止画等を撮像できる。

【0114】

（無人航空機に搭載されたジンバル）
図５は、ジンバル２００が搭載された無人航空機１００の外観を示す斜視図である。無人航空機１００は移動体の一例である。無人航空機１００は、ＵＡＶ本体１０２と、ジンバル２００と、撮像部２２０と、複数の撮像部２３０と、ＵＡＶ制御部１１０（不図示）と、を含む構成である。ＵＡＶ制御部１１０は、制御部の一例である。

【0115】

ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼（プロペラ）を備える。ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼の回転を制御することにより無人航空機１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０２は、例えば４つの回転翼を用いて無人航空機１００を飛行させる。回転翼の数は、４つに限定されない。また、無人航空機１００は、回転翼を有さない固定翼機でよい。

【0116】

ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像部２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部２２０を回転させることで、撮像部２２０の撮像方向を変更してよい。

【0117】

撮像部２２０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体（例えば、空撮対象となる上空の様子、山や川等の景色、地上の建物）を撮像する撮像用のカメラである。

【0118】

複数の撮像部２３０は、無人航空機１００の飛行を制御するために無人航空機１００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。

【0119】

ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル２００、回転翼機構（不図示）、撮像部２２０及び撮像部２３０を制御する。また、ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル制御部２１と同様の機能を有する。この場合、無人航空機１００の場合、ＵＡＶ制御部１１０がジンバル制御部２１に相当し、撮像部２２０がカメラ３０に相当する。

【0120】

このように、撮像部２２０は、ジンバル２００に搭載されているので、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２００による振れ補正による影響（例えば撮像部２２０の撮像方向が振れの発生前の時点に戻ろうとすることによる影響）を受ける。この場合でも、無人航空機１００は、ジンバルカメラ装置１０，１０Ｂと同様に、ジンバル２００による振れ補正を加味して夜景シーンにおいて撮像できるので、画質の低下を抑制して静止画等を撮像できる。また、無人航空機１００は、飛行中に、例えば気流の影響を受けても、ジンバル２００により撮像部２２０の振れを補正しながら、高画質で夜景の画像を撮像できる。よって、無人航空機１００は、自由な方向に飛行しながら、撮像部２２０による撮像方向を任意の方向に向け、夜間に高画質な画像を撮像できる。

【0121】

以上、本開示を実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載からも明らかである。

【0122】

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【0123】

また、本開示は、上記実施形態の装置の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して装置に供給し、この装置内のコンピュータが読み出して実行するプログラム、及びこのプログラムが記憶された記録媒体も適用範囲である。

【符号の説明】

【0124】

１０，１０Ｂ ジンバルカメラ装置
２０，２０Ｂ，２００ ジンバル
２１ ジンバル制御部
２２ メモリ
２３ 慣性計測装置
２４ 角度検出器
２５ ヨー軸回転機構
２６ ピッチ軸回転機構
２７ ロール軸回転機構
２８ インタフェース
２９ 操作部
３０ カメラ
３１ 撮像制御部
３２ レンズ制御部
３３ メモリ
３４ 撮像素子
３５，３６ レンズ駆動部
３７ フォーカスレンズ
３８ ズームレンズ
５０ モニタ
５０Ｂ 携帯端末
６０ 装置本体
６３ 取付部
１００ 無人航空機
１０２ ＵＡＶ本体
２１０ 取付部
２１１ 解除ボタン
２１５ ヨー軸モータ
２１６ ロール軸モータ
２１７ ピッチ軸モータ
２２０，２３０ 撮像部
２２１，２２２ アーム部材
３１１ 筐体
３１５ 取付部
３３０ 把持部
６１０ 操作面
６１１ シャッタボタン
６１２ 録画ボタン
６１３ 操作ボタン
６１４ インジケータ
６２０ 把持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】