特開 2023-128810 撮像システムおよび撮像方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128810

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】撮像システムおよび撮像方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/66 20230101AFI20230907BHJP

   H04N 23/69 20230101ALI20230907BHJP

   H04N 23/695 20230101ALI20230907BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20230907BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20230907BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20230907BHJP

   G01S 3/48 20060101ALI20230907BHJP

   G01S 7/02 20060101ALI20230907BHJP

   G01S 13/68 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

H04N5/232 030

H04N5/232 960

H04N5/232 990

G03B17/56 B

G03B15/00 P

G03B15/00 R

G03B15/00 U

G03B17/14

G03B15/00 G

G01S3/48

G01S7/02 218

G01S13/68

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022033425

(22)【出願日】2022-03-04

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】流郷 幸治

【テーマコード（参考）】

2H101

2H105

5C122

5J070

【Ｆターム（参考）】

2H101EE08

2H105AA06

2H105AA13

2H105AA14

2H105AA18

5C122EA65

5C122EA66

5C122EA68

5C122FA16

5C122FB04

5C122FE02

5C122FE03

5C122GD01

5C122GD06

5C122HA82

5C122HA88

5C122HB01

5C122HB10

5J070AA02

5J070AC12

5J070AC13

5J070AD08

5J070AE09

5J070AF01

5J070AK36

5J070BB04

(57)【要約】

【課題】画像内に特定の被写体が入っていることを短時間に検出できる、低コストの撮像システム等を提供する。
【解決手段】実施形態の撮像システムは、撮像部と、受信部と、演算部と、判定部とを備える。撮像部は、光学系により結像した光学像を撮像素子により撮像して画像を取得する。受信部は、送信機から送信された固有情報を含む電波信号を受信して、受信信号を出力する。演算部は、受信信号に基づき、電波信号の到来角を演算する。判定部は、到来角に基づき、画像の画角内に送信機が入っているか否かを判定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学系により結像した光学像を撮像素子により撮像して画像を取得する撮像部と、
送信機から送信された固有情報を含む電波信号を受信して、受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号に基づき、前記電波信号の到来角を演算する演算部と、
前記到来角に基づき、前記画像の画角内に前記送信機が入っているか否かを判定する判定部と、
を備える撮像システム。

【請求項2】

前記受信部は、複数のアンテナを備え、
前記演算部は、前記複数のアンテナが受信した前記電波信号の位相差に基づき、前記電波信号の到来角を演算する、
請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

前記撮像部の撮像方向を変更する追尾機構と、
前記画角内に前記送信機が入っていないと判定された場合に、前記追尾機構を制御して、前記画角内に前記送信機が入るように前記撮像方向を変更する制御部と、
をさらに備える、請求項１または２に記載の撮像システム。

【請求項4】

前記画角を変更するズーム機構と、
前記画角内に前記送信機が入っていないと判定された場合に、前記ズーム機構を制御して、前記画角内に前記送信機が入るように前記画角を変更する制御部と、
をさらに備える、請求項１または２に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記撮像部による撮像開始を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記画角内に前記送信機が入っていないと判定されている間は撮像開始を禁止し、前記画角内に前記送信機が入ったと判定されたときに撮像開始を許可する、
請求項１または２に記載の撮像システム。

【請求項6】

前記追尾機構は、前記光学系の光軸の方向を変更する、
請求項３に記載の撮像システム。

【請求項7】

前記撮像部を備えるカメラと、
前記カメラが設置されるカメラ補助装置と、
を備え、
前記追尾機構は、前記カメラ補助装置に設けられている、
請求項６に記載の撮像システム。

【請求項8】

前記光学系は、焦点距離を変更可能なズーム光学系であり、
前記ズーム機構は、前記ズーム光学系の焦点距離を変更することで前記画角を変更する、
請求項４に記載の撮像システム。

【請求項9】

カメラ本体と、前記カメラ本体に着脱可能な交換レンズと、を有するカメラを備え、
前記撮像素子は前記カメラ本体に設けられ、
前記ズーム光学系および前記ズーム機構は前記交換レンズに設けられている、
請求項８に記載の撮像システム。

【請求項10】

前記ズーム機構は、前記撮像素子により得られた撮像画像の一部を切り出して前記画像を取得することで、前記画角を変更する電子ズーム機構である、
請求項４に記載の撮像システム。

【請求項11】

結像された光学像を撮像して画像を取得する撮像ステップと、
送信機から送信された固有情報を含む電波信号を受信して、受信信号を出力する受信ステップと、
前記受信信号に基づき、前記電波信号の到来角を演算する演算ステップと、
前記到来角に基づき、前記画像の画角内に前記送信機が入っているか否かを判定する判定ステップと、
を備える撮像方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、光学像を撮像して画像を取得する撮像システムおよび撮像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光学像を撮像して画像を取得する撮像システムにおいて、特定の被写体が画像内にあるか否かを検出する技術が提案されている。

【0003】

こうした技術の一例として、カメラ側から第１の電波をビーム走査し、被写体の電波応答器が第１の電波を受信したら固有情報を含む第２の電波を返信する自動追尾装置がある。

【0004】

しかし、こうした自動追尾装置は、ビーム走査の機構が必要であるため、コストが高くなって装置が大型化し、さらにビーム走査に要する時間だけ被写体が検出されるまでの時間が長くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１－１５８３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、実施形態は、画像内に特定の被写体が入っていることを短時間に検出できる、低コストの撮像システムおよび撮像方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の撮像システムは、撮像部と、受信部と、演算部と、判定部とを備える。撮像部は、光学系により結像した光学像を撮像素子により撮像して画像を取得する。受信部は、送信機から送信された固有情報を含む電波信号を受信して、受信信号を出力する。演算部は、前記受信信号に基づき、前記電波信号の到来角を演算する。判定部は、前記到来角に基づき、前記画像の画角内に前記送信機が入っているか否かを判定する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図2】第１の実施形態に係わる撮像システムと被写体を示す図である。

【図3】第１の実施形態に係わる撮像システムにおける到来角の演算方法を説明するための図である。

【図4】第１の実施形態に係わる受信アンテナの配置例を示す図表である。

【図5】第１の実施形態に係わる撮像システムの作用を示すフローチャートである。

【図6】第１の実施形態の変形例１に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図7】第１の実施形態の変形例２に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図8】第２の実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図9】第２の実施形態に係わる撮像システムと被写体を示す図である。

【図10】第２の実施形態に係わる撮像システムの作用を示すフローチャートである。

【図11】第２の実施形態の変形例に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図12】第３の実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。

【図13】第３の実施形態に係わる撮像システムの作用を示すフローチャートである。

【図14】第３の実施形態に係わり、集合写真を撮る場合の撮像システムと複数の被写体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
（構成）

【0010】

図１は、第１の実施形態に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態に係わる撮像システム１と被写体２０を示す図である。

【0011】

撮像システム１は、例えば、スチルカメラ、ビデオカメラ、ドローンなどのカメラ１Ａ（図２等参照）を備えている。後述するように、撮像システム１は、カメラ１Ａが設置されるカメラ補助装置１Ｂ（図２、図６、図７、図９、図１４等参照）をさらに備えてもよい。図２および図９にはカメラ補助装置１Ｂがジンバルである例、図１４にはカメラ補助装置１Ｂが三脚である例を、それぞれ図示している。

【0012】

送信機２は、電波信号ＲＷを能動的に送信するタグであり、被写体２０により保持される。被写体２０は、人や動物などの生物であってもよし、車や建物などの非生物であっても構わず、送信機２を保持可能であれば特定の対象に限定されない。送信機２は、例えば、固有情報メモリ２１と、送信アンテナ２２と、送信コントローラ２３と、を備えている。

【0013】

固有情報メモリ２１は、送信機２の固有情報を不揮発に記憶する。固有情報は、送信機２の個体に固有の情報であり、識別情報と呼ばれる場合もある。固有情報の例は、固有ＩＤ（Identification）である。複数の被写体２０がそれぞれの送信機２を保持する場合、送信機２毎に異なる固有情報により、ある被写体２０と他の被写体２０を区別できる。

【0014】

送信アンテナ２２は、固有情報を含む電波信号ＲＷを送信する。送信アンテナ２２が送信する電波信号ＲＷには方位測定用の情報が含まれ、電波信号ＲＷを受信する撮像システム１は、送信機２からの電波信号ＲＷの到来角θ（図３参照）を求めることが可能となっている。

【0015】

送信コントローラ２３は、固有情報メモリ２１から固有情報を読み出して、固有情報および方位測定用の情報を含む電波信号ＲＷを、送信アンテナ２２から送信する。

【0016】

送信機２の具体例は、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） low energy）電波発信機（ＢＬＥビーコン）である。ただし、送信機２は、ＢＬＥに限らず、例えばＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線通信）などの電波信号を送信する構成であっても構わない。

【0017】

送信機２は、被写体２０が身につけるバッジや名札（被写体２０が動物であれば首輪）などで構成されていても構わないし、被写体２０が保持するスマートフォンがＢＬＥビーコンとして機能する構成であっても構わないし、特定の構成に限定されない。

【0018】

撮像システム１は、送信機２から送信された電波信号ＲＷに基づき、被写体２０が画像の画角に入るように調整し、画像を撮像する。ここで、撮像システム１が撮像する画像は、静止画像と動画像の何れでも構わない。

【0019】

図１に示すように、第１の実施形態の撮像システム１は、撮像部１１と、受信部１２と、カメラコントローラ１３と、追尾機構１４と、を備えている。

【0020】

撮像部１１は、光学像を結像する光学系１１ｂと、光学像を撮像して画像を取得する撮像素子１１ａと、を備えている。

【0021】

受信部１２は、光学系１１ｂの光軸Ｏに関連付けて配置された受信アンテナ１２ａを備えている。受信部１２は、送信機２から送信された固有情報を含む電波信号ＲＷを受信アンテナ１２ａにより受信して、受信信号を出力する。

【0022】

受信アンテナ１２ａは、複数のアンテナを備え、図２および図３にはアンテナ１２ａ１およびアンテナ１２ａ２を備える例を示している。

【0023】

カメラコントローラ１３は、制御部１３ａと、メモリ１３ｂと、判定部１３ｃと、演算部１３ｄと、を備えている。

【0024】

演算部１３ｄは、受信部１２から出力された受信信号に基づき、電波信号ＲＷの到来角θを演算する。演算部１３ｄが到来角θを演算する原理について、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係わる撮像システム１における到来角θの演算方法を説明するための図である。

【0025】

受信アンテナ１２ａに対して到来角θで入射した電波信号ＲＷは、図３に示すように、アンテナ１２ａ１とアンテナ１２ａ２において、それぞれ異なる位相で受信される。ここで、アンテナ１２ａ１とアンテナ１２ａ２は、既知の距離ｄだけ離れて配置されている。電波信号ＲＷの波長をλとし、アンテナ１２ａ１で受信した電波信号ＲＷと、アンテナ１２ａ２で受信した電波信号ＲＷとの位相差をφとする。

【0026】

このとき、演算部１３ｄは、複数のアンテナ１２ａ１，１２ａ２が受信した電波信号ＲＷの位相差φに基づき、電波信号ＲＷの到来角θを、次の式（１）のように演算する。
（φλ／２πｄ）＝ｃｏｓθ ・・・（１）

【0027】

このような到来角θの演算は、例えば、ＢＬＥの電波伝播方向検出機能であるＡｏＡ（Angle of Arrival）により行われる。

【0028】

受信アンテナ１２ａに、２つより多くのアンテナを設ければ、到来角θをより高い精度で測定できる。図４は、第１の実施形態における受信アンテナ１２ａの配置例を示す図表である。

【0029】

受信アンテナ１２ａは、図４のＡ欄に示すように、例えばｘ軸上に複数のアンテナを直線状に配列して構成されてもよい。この場合、ｘ軸に対する到来角θｘを求められる。

【0030】

また、受信アンテナ１２ａは、図４のＢ欄に示すように、例えばｘ－ｚ平面上に複数のアンテナをグリッド状に配列して構成されてもよい。この場合、ｘ軸方向に配列された複数のアンテナの位相差からｘ軸に対する到来角θｘを求められ、ｙ軸方向に配列された複数のアンテナの位相差からｙ軸に対する到来角θｙを求められるため、到来角θを、ｘｙｚ空間における方位として求められる。

【0031】

さらに、受信アンテナ１２ａは、図４のＣ欄に示すように、原点を中心として、例えばｘ－ｙ平面上に複数のアンテナを円形状に配列して構成されても構わない。この場合も、到来角θを、ｘｙｚ空間における方位として求められる。

【0032】

図４には幾つかの配置例を示したが、アンテナレイアウトは、複数のアンテナの位置関係が既知であれば、特定のレイアウトに限定されない。

【0033】

撮像部１１の光学系１１ｂの光軸Ｏは、図４のｘｙｚ空間における既知の方向を向いているものとする。すると、ｘｙｚ空間においてアンテナレイアウトが定まっている受信アンテナ１２ａは、光学系１１ｂの光軸Ｏに関連付けて配置されていることになる。これにより、光軸Ｏと電波信号ＲＷの到来角θとの角度関係が求められる。

【0034】

判定部１３ｃは、到来角θに基づき、画像の画角内に送信機２が入っているか否かを判定する。撮像部１１の撮像素子１１ａから取得される画像の画角は、光学系１１ｂの焦点距離、撮像素子１１ａの有効画素領域の大きさなどから求められる。また、電子ズームを行う場合には、有効画素領域のどの部分から、どのような画像フォーマット（画像の縦横比）で、どのような大きさの領域を切り出して画像を取得するかにより、画像の画角を求められる。

【0035】

判定部１３ｃは、光学系１１ｂの光軸Ｏと、電波信号ＲＷの到来角θと、画像の画角とに基づき、電波信号ＲＷの送信元である送信機２が画角内に入っているか否かを判定する。

【0036】

メモリ１３ｂは、光学系１１ｂの焦点距離、撮像素子１１ａの画像フォーマットおよび有効画素領域の大きさなどの撮像システム１に関連する各種のパラメータと、制御部１３ａにより実行される処理プログラムと、を含む各種の情報を記憶する。

【0037】

制御部１３ａは、メモリ１３ｂに記憶された処理プログラムに従って、各種のパラメータを読み込み、撮像システム１内の各部を制御する。

【0038】

追尾機構１４は、例えばアクチュエータ等を備え、撮像部１１の撮像方向を変更する。追尾機構１４による撮像方向の変更は、例えば、光学系１１ｂの光軸Ｏの方向を変更することにより行われる。ただしこれに限らず、光学系１１ｂのイメージサークル内で撮像素子１１ａをシフトすることで撮像方向を変更してもよいし、その他の方法を用いても構わない。

【0039】

制御部１３ａは、判定部１３ｃにより画角内に送信機２が入っていないと判定された場合に、追尾機構１４を制御して、画角内に送信機２が入るように撮像方向を変更する。
（作用）

【0040】

図５は、第１の実施形態に係わる撮像システム１の作用を示すフローチャートである。

【0041】

図５に示す処理を開始すると、受信部１２が送信機２から送信された電波信号ＲＷを受信して、受信信号を出力する（ステップＳ１）。

【0042】

制御部１３ａは、受信信号に含まれる固有情報から、電波信号ＲＷを送信した送信機２が、撮像対象の被写体２０が保持する送信機２であるか否かを確認する。ここで撮像対象の被写体２０が保持する送信機２であると確認されたら、演算部１３ｄが、到来角θを演算する（ステップＳ２）。

【0043】

判定部１３ｃが、到来角θに基づき、画角内に送信機２が入っているか否かを判定する（ステップＳ３）。

【0044】

ここで、画角内に送信機２が入っていないと判定された場合は、制御部１３ａが追尾機構１４を制御して、画角内に送信機２が入るように撮像方向を変更する（ステップＳ４）。

【0045】

こうして追尾機構１４を用いた自動追尾を行った結果、ステップＳ３において画角内に送信機２が入っていると判定された場合は、撮像部１１により被写体２０の光学像を撮像して、画像（静止画像または動画像）を取得する（ステップＳ５）。

【0046】

制御部１３ａは、取得した画像に、例えば固有情報を関連付けて、メモリ１３ｂまたは適宜の記録媒体に記憶する（ステップＳ６）。この処理により、特定の被写体２０が保持する送信機２の固有情報が画像に関連付けられるため、特定の被写体２０が写っている画像を容易に検索可能となる。

【0047】

その後、処理を終了するか、または引き続き撮影を行うかを制御部１３ａが判定して（ステップＳ７）、引き続き撮影を行う場合にはステップＳ１へ戻って上述した処理を繰り返して行う。従って、画角内に送信機２が入り続けるように、撮像方向が繰り返し調整される。

【0048】

一方、処理を終了すると判定した場合は、図５の処理を終了する。

【0049】

第１の実施形態によれば、被写体２０が保持する送信機２から送信される、固有情報を含む電波信号ＲＷを、撮像システム１が検出して到来角θを演算するようにした。このため、画像内に特定の被写体２０が入っていることを短時間に検出できる。これにより、低コストの撮像システム１および撮像方法を提供できる。
（第１の実施形態の変形例１）

【0050】

図６は、第１の実施形態の変形例１に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。

【0051】

図１の構成では、追尾機構１４は撮像システム１内に設けられており、例えば、カメラ１Ａに設けられていてもよい。これに対し、図６に示す変形例１は、追尾機構１４を、カメラ補助装置１Ｂに設けている。カメラ補助装置１Ｂは、撮像部１１を備えるカメラ１Ａが設置される、三脚、ジンバルなどの装置である。

【0052】

変形例１において、カメラ補助装置１Ｂは、例えば１つ以上の軸の周りにカメラ１Ａを回転可能に支持する。追尾機構１４は、軸の周りにカメラ１Ａを回転するアクチュエータ等を備える。

【0053】

カメラ補助装置１Ｂは、カメラ１Ａと通信を行って回転方向および回転量の指示を取得し、追尾機構１４のアクチュエータを駆動してカメラ１Ａのヨー、ピッチ（またはさらにロール）などの内の１つ以上を調整し、送信機２を保持する被写体２０が画角内に入るようにする。

【0054】

なお、カメラ補助装置１Ｂが、１つ以上の軸方向にカメラ１Ａをシフトする機構を備える場合も、回転に加えて、または回転に代えて、シフトを行って送信機２を保持する被写体２０が画角内に入るようにすればよい。
（第１の実施形態の変形例２）

【0055】

図７は、第１の実施形態の変形例２に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。

【0056】

カメラ１Ａ内には、撮像部１１、受信部１２、およびカメラコントローラ１３に加えて、オートフォーカス（ＡＦ）制御部１６、画像認識部１７、照明装置１８、およびマイクロフォン１９が設けられている。

【0057】

ＡＦ制御部１６は、例えばコントラストＡＦまたは位相差ＡＦなどにより、光学系１１ｂのフォーカス位置を調整する。

【0058】

画像認識部１７は、撮像部１１により取得された画像に画像認識処理を行い、例えば、人や動物の顔認識などを行う。

【0059】

照明装置１８は、被写体２０へ向けて照明光を照射する。画角の外側に照明光が照射されると光量の無駄となるため、照明装置１８による照明光の照射範囲は、画角をカバーできる範囲である。

【0060】

マイクロフォン１９は、撮像システム１の周囲の音声を収集して電気信号に変換する。撮像システム１では、画角の外からの音声が雑音として入るのを低減するため、光軸Ｏの方向を中心としたある程度の指向性をもったマイクロフォン１９を用いることがある。

【0061】

追尾機構１４がカメラ補助装置１Ｂ内に設けられている場合、追尾機構１４が画角内に送信機２が入るように撮像方向を変更すると、照明装置１８の照明方向、およびマイクロフォン１９の音声収集方向も変更され、撮像方向と同じ方向を向く。これにより、照明装置１８が画角内に照明光を照射する状態、およびマイクロフォン１９が被写体２０側の音声を収集する状態を維持できる。

【0062】

なお、追尾機構１４がカメラ１Ａ内に設けられている構成の場合には、さらに、照明装置１８の照明方向、およびマイクロフォン１９の音声収集方向が光軸Ｏの方向に一致するように、追尾機構１４が自動追尾するように構成するとよい。

【0063】

また、上述では、送信機２が画角に入るように撮像方向を調整しているが、一般的に送信機２は人などの被写体２０よりも小さいため、送信機２が画角内にあっても、画角内の端であると撮像対象の被写体２０の一部が写らないこともある。このため、画像認識部１７による画像認識（顔認識など）の結果を用いて、送信機２を保持する被写体２０が画角内に確実に入るようにするとよい。

【0064】

さらに、ＡＦ制御部１６によりＡＦ検出を行うと、被写体２０までの距離を知ることができる。被写体２０までの距離が分かれば、人などの被写体２０が、画像内においてどのくらいの大きさであるかを推定できる。そこで、制御部１３ａが被写体２０までの距離情報をＡＦ制御部１６から取得して、距離情報に基づき、被写体２０が画角内に入っているか否かを判定部１３ｃがさらに精密に判定するように、制御部１３ａが制御しても構わない。
（第２の実施形態）
（構成）

【0065】

図８は、第２の実施形態に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分に同一の符号を付して説明を省略し、主に異なる点について説明する。

【0066】

図８に示す撮像システム１は、図１の撮像システム１から追尾機構１４を省略し、撮像部１１内にズーム機構１５を設けたものとなっている。また、光学系１１ｂとして、焦点距離を変更可能なズーム光学系１１ｂ１を採用している。ズーム機構１５は、ズーム光学系１１ｂ１の焦点距離を変更することで、撮像部１１により取得される画像の画角を変更する。

【0067】

なお、カメラ１Ａが、カメラ本体１Ａ１と、カメラ本体１Ａ１に着脱可能な交換レンズ１Ａ２と、を有するレンズ交換式である場合、撮像素子１１ａはカメラ本体１Ａ１に設けられ、ズーム光学系１１ｂ１およびズーム機構１５は交換レンズ１Ａ２に設けられていてもよい。

【0068】

図９は、第２の実施形態に係わる撮像システム１と被写体２０を示す図である。

【0069】

図２に示す例と比べて、図９に示す例では、被写体２０が、より撮像システム１に近接した位置に移動している。例えば、図２で撮像システム１と被写体２０の距離がＬ１であるとすると、図９では、撮像システム１と被写体２０の距離がＬ１よりも小さいＬ２となっている。

【0070】

第２の実施形態では、送信機２を保持する被写体２０が画角内に入っていない場合、画角を変更することにより、被写体２０が画角内に入るように調整する。
（作用）

【0071】

図１０は、第２の実施形態に係わる撮像システム１の作用を示すフローチャートである。

【0072】

図１０に示す処理を開始すると、図５と同様のステップＳ１～Ｓ３の処理を行う。

【0073】

ステップＳ３において、画角内に送信機２が入っていないと判定された場合は、制御部１３ａがズーム機構１５を制御して、画角内に送信機２が入るように画角を変更する（ステップＳ４Ａ）。

【0074】

こうしてズーム機構１５を用いて画角の変更を行った結果、ステップＳ３において画角内に送信機２が入っていると判定された場合のステップＳ５～Ｓ７の処理は、図５と同様である。

【0075】

第２の実施形態によれば、第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、画角を変更する技術を用いることにより、被写体２０が画角内に入るようにできる。
（第２の実施形態の変形例）

【0076】

図１１は、第２の実施形態の変形例に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。

【0077】

ズーム機構として、図８に示す構成では光学ズームを行うズーム機構１５を採用したが、図１１に示す構成では電子ズームを行う電子ズーム機構１５'を採用している。また、図８のズーム光学系１１ｂ１に代えて、図１１の撮像システム１は光学系１１ｂを備えている。

【0078】

電子ズーム機構１５'は、撮像素子１１ａにより光電変換して得られた撮像画像の一部を切り出して画像を取得することで、画角を変更する。

【0079】

変形例の撮像システム１の作用は、ステップＳ４Ａの画角の変更を電子ズームにより行う点を除いて、図１０に示した作用と同様である。

【0080】

なお、カメラ１Ａに、ズーム光学系１１ｂ１と、光学ズームを行うズーム機構１５と、電子ズームを行う電子ズーム機構１５'と、を設けても構わない。こうした構成では、例えば、光学ズームで画角を変更可能な範囲内では光学ズームを用い、光学ズームのテレ端に達したところで電子ズームに移行するなどの処理が行われる。この場合でも、図１０に示した処理を適用できる。

【0081】

また、本実施形態のカメラ１Ａに、ＡＦ制御部１６、画像認識部１７、照明装置１８、およびマイクロフォン１９が設けられていても構わないことは勿論である。このとき、照明装置１８が照明光の照射範囲を変更可能なズーム照明装置である場合、光学ズームまたは電子ズームによる画角の変更に合わせて、照明光の照射範囲を変更するとよい。

【0082】

同様に、マイクロフォン１９が音声収集の指向性の範囲を変更可能なズームタイプのマイクロフォンである場合、画角の変更に合わせて指向性の範囲を変更するとよい。

【0083】

さらに、ズームにより画角が変化しても被写体２０が画角内に確実に入るように、画像認識部１７による画像認識（顔認識など）の結果を用いてもよい。

【0084】

そして、撮像システム１と被写体２０の距離が例えば図２に示すＬ１から図９に示すＬ２に変化した場合、ＡＦ制御部１６が取得した被写体２０までの距離情報に基づき、画像上の被写体２０の大きさが一定となるようにズームを行ってもよい。

【0085】

なお、第１の実施形態で説明した追尾機構１４による被写体２０の自動追尾と、第２の実施形態で説明したズーム機構１５，１５'による画角の変更とは、それぞれ単独に行ってもよいし、両方を組み合わせて行っても構わない。

【0086】

また、電子ズームを行っているときは、画像を切り出す範囲の中心位置を撮像画像内で移動させることで、自動追尾を行うことができる。従って、電子ズームの場合、電子的な追尾機構を用いてもよい。
（第３の実施形態）
（構成）

【0087】

図１２は、第３の実施形態に係わる撮像システム１の構成を示すブロック図である。第３の実施形態では、第１，２の実施形態と同様の部分に同一の符号を付して説明を省略し、主に異なる点について説明する。

【0088】

第１の実施形態では自動追尾を行うことで被写体２０が画角内に入るようにし、第２の実施形態では画角を変更することで被写体２０が画角内に入るようにした。これに対して、第３の実施形態は、被写体２０が画角外にあるときは撮像開始を禁止し、被写体２０が画角内にあるときに撮像開始を許可することで、被写体２０が画角内に入るようにしている。

【0089】

図１２に示すように、撮像システム１は、図１の撮像システム１から追尾機構１４を省略したものとなっている。撮像システム１の制御部１３ａは、撮像部１１による撮像開始を制御する。
（作用）

【0090】

図１３は、第３の実施形態に係わる撮像システム１の作用を示すフローチャートである。

【0091】

図１３に示す処理を開始すると、図５と同様のステップＳ１～Ｓ３の処理を行う。

【0092】

ステップＳ３において、画角内に送信機２が入っていないと判定された場合は、制御部１３ａが撮像部１１による撮像開始を禁止して（ステップＳ１１）、ステップＳ３の判定処理に戻る。従って、画角内に送信機２が入っていないと判定されている間は、撮像開始が禁止され続ける。

【0093】

また、ステップＳ３において画角内に送信機２が入ったと判定された場合は、制御部１３ａが撮像部１１による撮像開始を許可する（ステップＳ１２）。これにより、静止画像または動画像の撮像開始が可能となる。

【0094】

その後のステップＳ５～Ｓ７の処理は、図５と同様である。

【0095】

なお、図１３の処理では送信機２が画角内か画角外かに応じて撮像開始の許可／禁止を行ったが、画角だけでなく、さらに、ＡＦ制御部１６（図７参照）による検出結果に基づき撮像開始の許可／禁止を制御してもよい。

【0096】

この場合、ステップＳ３において、画角内に送信機２が入っていないと判定されることと、被写体２０にピントが合っていないと判定されることとの少なくとも一方が成り立つ場合は、ステップＳ１１により撮像開始を禁止する。一方、ステップＳ３において、画角内に送信機２が入っていると判定されることと、被写体２０にピントが合っていると判定されることとの両方が成り立つ場合は、ステップＳ１２により撮像開始を許可する。

【0097】

図１４は、第３の実施形態に係わり、集合写真を撮る場合の撮像システム１と複数の被写体２０を示す図である。

【0098】

本実施形態の構成は、例えば複数の被写体２０の集合写真を撮る場合にも適用できる。

【0099】

図１４の例では、被写体２０として人物２０ａ～２０ｉの９人がおり、人物２０ｂ～２０ｉの８人は撮像システム１の画角内に既に入っている。８人の人物２０ｂ～２０ｉの内の、例えば４人は送信アンテナ２２ｂ～２２ｅを備える送信機２を保持している。集合写真の場合、送信アンテナ２２ｂ～２２ｅは全ての人物が保持する必要はなく、集合写真の周辺にいる人物が保持していればよい。撮像システム１は、送信アンテナ２２ｂ～２２ｅからの電波信号ＲＷに基づき、送信アンテナ２２ｂ～２２ｅが画角内に入っていることを確認できる。

【0100】

一方、送信アンテナ２２ａを備える送信機２は、人物２０ａにより保持されている。撮像システム１は、送信アンテナ２２ａからの固有情報を含む電波信号ＲＷに基づき、送信アンテナ２２ａが画角内に入っていないことを確認できる。

【0101】

カメラ１Ａに搭載されているタイマー撮影機能を用いる場合、カメラ１Ａのシャッタボタンを押した人物２０ａは、タイマー設定時間以内に画角内に入らなければならない。従って、カメラ１Ａと複数の被写体２０との距離が離れている場合、人物２０ａは急いで複数の被写体２０側へ移動する必要があった。

【0102】

これに対し、第３の実施形態によれば、人物２０ａが保持する送信機２の送信アンテナ２２ａが画角内に入っていない間は撮像開始が禁止されるため、人物２０ａは急いで移動する必要がなくなる。

【0103】

なお、撮像開始の禁止に、タイマー撮影機能を併用しても構わない。この場合、送信アンテナ２２ａ～２２ｅの全てが画角内に入ったと判定されたところで、タイマー撮影機能のタイマーカウントを開始すればよい。これにより、撮影タイミングに合わせて好ましい表情を作るなどの時間的余裕が、シャッタボタンを押した人物２０ａを含む各人物２０ａ～２０ｉに生じる。

【0104】

なお、第１の実施形態で説明した追尾機構１４による被写体２０の自動追尾と、第２の実施形態で説明したズーム機構１５，１５'による画角の変更と、第３の実施形態で説明した被写体２０が画角内／外にあるときの撮像開始の許可／禁止とは、それぞれ単独に行ってもよいし、任意の２つ以上を組み合わせて行っても構わない。

【0105】

例えば、集合写真の場合、複数の被写体２０の全てが画角内に入るように自動追尾と画角の変更との少なくとも一方をさらに行ってもよい。具体的に、複数の被写体２０の中央が撮像方向になるように自動追尾による調整を行い、複数の被写体２０の全てが画角内の適切な範囲に入るように画角を変更する。そして、複数の被写体２０の全てが画角内に入るまでは撮影開始を禁止し、複数の被写体２０の全てが画角内に入ったところで撮影開始を許可すればよい。

【0106】

第３の実施形態によれば、第１，２の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、被写体２０が画角内に入るまでは撮影開始を禁止するため、被写体２０が確実に画角内に入るようにできる。

【0107】

なお、上述では本発明が撮像システム１である場合を主に説明したが、撮像システム１と同様の動作を行う撮像方法であってもよい。

【0108】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0109】

１…撮像システム、１Ａ…カメラ、１Ａ１…カメラ本体、１Ａ２…交換レンズ、１Ｂ…カメラ補助装置、２…送信機、１１…撮像部、１１ａ…撮像素子、１１ｂ…光学系、１１ｂ１…ズーム光学系、１２…受信部、１２ａ…受信アンテナ、１２ａ１，１２ａ２…アンテナ、１３…カメラコントローラ、１３ａ…制御部、１３ｂ…メモリ、１３ｃ…判定部、１３ｄ…演算部、１４…追尾機構、１５…ズーム機構、１５'…電子ズーム機構、１６…ＡＦ制御部、１７…画像認識部、１８…照明装置、１９…マイクロフォン、２０…被写体、２０ａ～２０ｉ…人物、２１…固有情報メモリ、２２，２２ａ～２２ｅ…送信アンテナ、２３…送信コントローラ、Ｏ…光軸、ＲＷ…電波信号、ｄ…距離、θ…到来角、φ…位相差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】