特開2023-183206被写体追尾装置、被写体追尾装置の制御方法およびプログラム
(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】P2023183206
(43)【公開日】2023-12-27
(54)【発明の名称】被写体追尾装置、被写体追尾装置の制御方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H04N 23/695 20230101AFI20231220BHJP
H04N 23/60 20230101ALI20231220BHJP
G03B 17/56 20210101ALI20231220BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20231220BHJP
【ＦＩ】
H04N5/232 990
H04N5/232 290
G03B17/56 B
G03B15/00 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022096715
(22)【出願日】2022-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100125254
【弁理士】
【氏名又は名称】別役 重尚
(72)【発明者】
【氏名】小菅 輝
【テーマコード（参考）】
2H105
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H105AA03
2H105AA06
2H105AA11
2H105AA13
5C122EA65
5C122FH11
5C122GD04
5C122HA13
5C122HA35
5C122HA82
5C122HB01
5C122HB06
5C122HB10
(57)【要約】
【課題】追尾撮影中に生じる、例えばハンチングやロスト傾向を迅速に軽減することができる被写体追尾装置、被写体追尾装置の制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】被写体追尾装置１００は、被写体を撮像する撮像素子２０５を有する撮像装置１０１と、撮像素子２０５を回動させる駆動部２００とを制御して、被写体を追尾する。被写体追尾装置１００は、撮影画像から被写体位置を検出する位置検出手段（ＣＰＵ２１０）と、撮影画面内に設定された目標位置を被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段（ＣＰＵ２１０）とを備える。追尾制御手段は、被写体位置が目標位置から遠ざかり、かつ、被写体位置の変化方向と撮像素子２０５の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、追尾敏感度を調整する。
【選択図】図４
【解決手段】被写体追尾装置１００は、被写体を撮像する撮像素子２０５を有する撮像装置１０１と、撮像素子２０５を回動させる駆動部２００とを制御して、被写体を追尾する。被写体追尾装置１００は、撮影画像から被写体位置を検出する位置検出手段（ＣＰＵ２１０）と、撮影画面内に設定された目標位置を被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段（ＣＰＵ２１０）とを備える。追尾制御手段は、被写体位置が目標位置から遠ざかり、かつ、被写体位置の変化方向と撮像素子２０５の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、追尾敏感度を調整する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
【請求項2】
前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが互いに反対方向である場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項3】
前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが同方向である場合にロスト傾向と判断して、前記追尾敏感度を増加することを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項4】
前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量の増減であることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項5】
前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量を演算する際に前記被写体位置と前記目標位置との距離に乗じられるゲインの増減であることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項6】
前記撮影画面内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾敏感度の調整は、前記規制領域の拡大縮小であることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
前記追尾敏感度の調整は、前記規制領域の拡大縮小であることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項7】
前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度の増減であることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項8】
前記撮像手段および前記駆動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の被写体追尾装置。
【請求項9】
被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記目標位置が前記被写体位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記目標位置が前記被写体位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
【請求項10】
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする請求項９に記載の被写体追尾装置。
【請求項11】
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記被写体位置の変化した際の変化速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする請求項９に記載の被写体追尾装置。
【請求項12】
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする請求項９に記載の被写体追尾装置。
【請求項13】
前記撮影画面内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記規制領域内から前記被写体位置が外れている場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減する請求項９に記載の被写体追尾装置。
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記規制領域内から前記被写体位置が外れている場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減する請求項９に記載の被写体追尾装置。
【請求項14】
被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
【請求項15】
被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が目標位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が目標位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
【請求項16】
請求項１または請求項９に記載の被写体追尾装置の各手段をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被写体追尾装置、被写体追尾装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、パン駆動およびチルト駆動が可能なカメラを使用して、移動する被写体を追尾して撮影する自動追尾撮影システムが知られている。一般的に自動追尾撮影システムでは、カメラで撮影した画像に基づいて、追尾対象である被写体の位置を逐次検出する。そして、パン駆動およびチルト駆動により、被写体位置に、予め設定された目標位置（例えば撮影画像の中央座標）を近づける制御が行われる。特許文献１に記載の自動追尾撮影システムでは、目標位置近傍に不感領域（許容枠）を設定し、その不感領域内に被写体位置がある場合には、被写体位置が目標位置にあるとみなして、パン駆動およびチルト駆動を停止する。これにより、目標位置を中心するパン駆動およびチルト駆動が繰り返し実行されるハンチングが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１８０３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の自動追尾撮影システムでは、ハンチングによる被写体位置の変化が不感領域内に収まる場合のみ制御可能であり、不感領域を外れる大きなハンチングに対しては、制御（追尾制御）が不十分となる。例えば、被写体を撮像し、被写体位置を取得してから、被写体位置に基づいたパン駆動およびチルト駆動の制御に遅延がある場合を考えてみる。この場合、被写体位置が不感領域内に収まったことを判断してから、パン駆動およびチルト駆動の制御に反映されるまでに、被写体位置が不感領域から外れるおそれがある。また、被写体位置が不感領域を通過することにより、ハンチングを抑制することができないおそれがある。従って、特許文献１に記載の自動追尾撮影システムでは、ハンチングを発生させない不感領域を手探り（手動操作）で設定しなければならないという問題がある。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、追尾撮影中に生じる、例えばハンチングやロスト傾向を迅速に軽減することができる被写体追尾装置、被写体追尾装置の制御方法およびプログラム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】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の被写体追尾装置は、被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、追尾撮影中に生じる、例えばハンチングやロスト傾向を迅速に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態の被写体追尾装置を有する被写体追尾システムの構成を示す構成図である。
【図2】撮像装置および制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】追尾装置の被写体追尾における制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。例えば、本発明を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせることもできる。
【0010】
【0011】
＜＜システム構成＞＞
図１は、第１実施形態の被写体追尾装置を有する被写体追尾システムの構成を示す構成図である。図１に示すように、被写体追尾システム１０００は、撮像装置（撮像手段）１０１、制御装置１０２、操作装置１０３、通信網１０４を有する。撮像装置１０１は、被写体を撮像する装置である。制御装置１０２は、撮像装置１０１の動作を制御する装置である。操作装置１０３は、制御装置１０２の撮影制御設定を操作する装置であり、例えば、パーソナルコンピュータ等で構成される。撮像装置１０１、制御装置１０２、操作装置１０３は、通信網１０４を介して互いに通信可能に接続されている。なお、本実施形態では、撮像装置１０１および制御装置１０２は、移動する被写体を追尾する被写体追尾装置（以下「追尾装置」と言う）１００を構成する。また、被写体追尾装置１００は、撮像装置１０１と制御装置１０２とが互いに別体で構成されているが、これに限定されず、例えば、撮像装置１０１と制御装置１０２とが一体的に構成されていてもよい。
図１は、第１実施形態の被写体追尾装置を有する被写体追尾システムの構成を示す構成図である。図１に示すように、被写体追尾システム１０００は、撮像装置（撮像手段）１０１、制御装置１０２、操作装置１０３、通信網１０４を有する。撮像装置１０１は、被写体を撮像する装置である。制御装置１０２は、撮像装置１０１の動作を制御する装置である。操作装置１０３は、制御装置１０２の撮影制御設定を操作する装置であり、例えば、パーソナルコンピュータ等で構成される。撮像装置１０１、制御装置１０２、操作装置１０３は、通信網１０４を介して互いに通信可能に接続されている。なお、本実施形態では、撮像装置１０１および制御装置１０２は、移動する被写体を追尾する被写体追尾装置（以下「追尾装置」と言う）１００を構成する。また、被写体追尾装置１００は、撮像装置１０１と制御装置１０２とが互いに別体で構成されているが、これに限定されず、例えば、撮像装置１０１と制御装置１０２とが一体的に構成されていてもよい。
【0012】
＜撮像装置のハードウェア構成＞
図２は、撮像装置および制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。まず、撮像装置のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、撮像装置１０１は、システムバス２０１、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、撮像素子２０５、通信部２０６、パン駆動部２０７、チルト駆動部２０８を有する。ＣＰＵ２０２は、システムバス２０１を介して、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、撮像素子２０５、通信部２０６、パン駆動部２０７、チルト駆動部２０８と通信可能に接続され、これらを制御する。ＲＯＭ２０３は、例えば撮像用の各種プログラム等が格納されている。ＲＡＭ２０４は、各種情報を記憶することができる。撮像素子２０５は、被写体を撮像する素子である。撮像素子２０５としては、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等を用いることができる。通信部２０６は、通信網１０４を介した制御装置１０２との間での有線信号または無線信号の送受信を行う。
図２は、撮像装置および制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。まず、撮像装置のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、撮像装置１０１は、システムバス２０１、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、撮像素子２０５、通信部２０６、パン駆動部２０７、チルト駆動部２０８を有する。ＣＰＵ２０２は、システムバス２０１を介して、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、撮像素子２０５、通信部２０６、パン駆動部２０７、チルト駆動部２０８と通信可能に接続され、これらを制御する。ＲＯＭ２０３は、例えば撮像用の各種プログラム等が格納されている。ＲＡＭ２０４は、各種情報を記憶することができる。撮像素子２０５は、被写体を撮像する素子である。撮像素子２０５としては、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等を用いることができる。通信部２０６は、通信網１０４を介した制御装置１０２との間での有線信号または無線信号の送受信を行う。
【0013】
パン駆動部２０７は、制御装置１０２の制御命令に基づいて、撮像装置１０１（撮像素子２０５）をパン方向、すなわち、水平方向に沿って回動させる機構であり、例えば、モータと、モータの回転量から角度を取得する角度センサとで構成される。チルト駆動部２０８は、撮像装置１０１（撮像素子２０５）をチルト方向、すなわち、垂直方向に沿って回動させる機構であり、例えば、モータと、モータの回転量から角度を取得する角度センサとで構成される。本実施形態では、パン駆動部２０７およびチルト駆動部２０８は、撮像装置１０１を回動させる駆動部（駆動手段）２００を構成する。なお、駆動部２００は、パン駆動部２０７およびチルト駆動部２０８の双方を有する構成に限定されず、例えば、パン駆動部２０７およびチルト駆動部２０８のうちの一方が省略された構成となっていてもよい。
【0014】
＜制御装置のハードウェア構成＞
次に、制御装置のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、制御装置１０２は、システムバス２０９、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、画像処理エンジン２１３、表示部２１４、入力部２１５、通信部２１６を有する。ＣＰＵ２１０は、システムバス２０９を介して、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、画像処理エンジン２１３、表示部２１４、入力部２１５、通信部２１６と通信可能に接続され、これらを制御する。ＲＯＭ２１１は、各種プログラム等が格納されている。この各種プログラムとしては、例えば、追尾装置１００の各部や各手段（被写体追尾装置の制御方法）をＣＰＵ２１０（コンピュータ）に実行させるためのプログラム等がある。ＲＡＭ２１２は、各種情報を記憶することができる。
次に、制御装置のハードウェア構成について説明する。図２に示すように、制御装置１０２は、システムバス２０９、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、画像処理エンジン２１３、表示部２１４、入力部２１５、通信部２１６を有する。ＣＰＵ２１０は、システムバス２０９を介して、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２、画像処理エンジン２１３、表示部２１４、入力部２１５、通信部２１６と通信可能に接続され、これらを制御する。ＲＯＭ２１１は、各種プログラム等が格納されている。この各種プログラムとしては、例えば、追尾装置１００の各部や各手段（被写体追尾装置の制御方法）をＣＰＵ２１０（コンピュータ）に実行させるためのプログラム等がある。ＲＡＭ２１２は、各種情報を記憶することができる。
【0015】
画像処理エンジン２１３は、撮像素子２０５で取得した画像信号に対して、例えば、現像処理、フィルタ処理、補正、ノイズ除去等の各種画像処理を施して画像データを生成する。画像処理エンジン２１３は、例えば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）等で構成される。表示部２１４は、各種情報を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で構成される。なお、操作装置１０３から制御装置１０２を操作する場合には、表示部２１４を省略してもよい。入力部２１５には、各種情報を入力するものであり、例えば、キーボードで構成される。なお、操作装置１０３から制御装置１０２を操作する場合には、入力部２１５を省略してもよい。通信部２１６は、通信網１０４を介した撮像装置１０１との間での有線信号または無線信号の送受信を行う。
【0016】
＜＜被写体追尾における処理の流れ＞＞
追尾装置１００（被写体追尾システム１０００）では、移動する被写体の追尾（以下単に「追尾」と言うことがある）に際して、位置検出工程と追尾制御工程とが順に行われる。位置検出工程では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、撮像装置１０１の撮像素子２０５によって撮像された撮影画像から被写体が存在する被写体位置を検出する。撮影画像は、画像処理エンジン２１３で画像処理が行われた画像データである。被写体位置検出方法としては、特に限定されず、例えば、機械学習を用いた公知の物体検出手段によって撮影画像から被写体の座標範囲を取得して、同座標範囲における重心座標を検出する方法が挙げられる。重心座標は、被写体の大きさに関わらず安定して検出される。その他の被写体位置検出方法としては、例えば、被写体が人物の場合には、公知の頭部検出手法を用いて、被写体の頭部領域を抽出して、その中心座標を検出する方法等も挙げられる。
追尾装置１００（被写体追尾システム１０００）では、移動する被写体の追尾（以下単に「追尾」と言うことがある）に際して、位置検出工程と追尾制御工程とが順に行われる。位置検出工程では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、撮像装置１０１の撮像素子２０５によって撮像された撮影画像から被写体が存在する被写体位置を検出する。撮影画像は、画像処理エンジン２１３で画像処理が行われた画像データである。被写体位置検出方法としては、特に限定されず、例えば、機械学習を用いた公知の物体検出手段によって撮影画像から被写体の座標範囲を取得して、同座標範囲における重心座標を検出する方法が挙げられる。重心座標は、被写体の大きさに関わらず安定して検出される。その他の被写体位置検出方法としては、例えば、被写体が人物の場合には、公知の頭部検出手法を用いて、被写体の頭部領域を抽出して、その中心座標を検出する方法等も挙げられる。
【0017】
追尾制御工程では、ＣＰＵ２１０は、撮像装置１０１の駆動部２００を作動させる、すなわち、パン駆動部２０７およびチルト駆動部２０８のうちの少なくとも一方を作動させる。この作動により、撮影画面内に設定された目標位置を被写体位置に近づける追尾制御が行われる。目標位置としては、特に限定されず、例えば、撮影画面の中央座標とすることができる。「中央座標」とは、例えば撮影画像の水平解像度が１９２０ｐｉｘｅｌ、垂直解像度が１０８０ｐｉｘｅｌの場合、以下のようになる。水平方向左端を０ｐｉｘｅｌ、右端を１９２０ｐｉｘｅｌ、垂直方向上端を０ｐｉｘｅｌ、下端を１０８０ｐｉｘｅｌとすると、中央座標は、ｘ座標が９６０ｐｉｘｅｌ、ｙ座標が５４０ｐｉｘｅｌとなる。追尾制御としては、特に限定されず、例えば、公知の技術である追尾枠（自動追尾移行枠）を用いる方法等が挙げられる。このように本実施形態では、ＣＰＵ２１０は、撮影画像から被写体位置を検出する位置検出手段としての機能と、追尾制御を行う追尾制御手段としての機能とを有する。なお、ＣＰＵ２１０は、位置検出手段および追尾制御手段の双方の機能を有するのに限定されず、例えば、一方の機能を有していてもよい。この場合、追尾装置１００には、ＣＰＵ２１０とは別に、他方の機能を有する部分が設けられることとなる。また、追尾装置１００には、ＣＰＵ２１０とは別に、位置検出手段および追尾制御手段の双方の機能を有する部分、または、各機能をそれぞれ有する部分が設けられていてもよい。前述したように、追尾制御では、パン駆動部２０７およびチルト駆動部２０８のうちの少なくとも一方を作動させる。本実施形態では、理解を容易にするため、パン駆動部２０７のみを作動させた例とする。
【0018】
＜撮像装置の制御動作＞
図３は、追尾装置の被写体追尾における制御動作を示すフローチャートである。図３（ａ）は、撮像装置の制御動作を示すフローチャートである。図３（ｂ）は、制御装置の制御動作を示すフローチャートである。図３（ａ）に示すように、ステップＳ３１１では、撮像装置１０１のＣＰＵ２０２は、撮影が終了したか否かを判断する。この判断は、被写体追尾システム１０００を使用するユーザからの所定の操作指示の有無によって実行される。ステップＳ３１１での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、撮像素子２０５での撮影が終了したと判断した場合には、処理は終了する。一方、ステップＳ３１１での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、撮影が終了していないと判断した場合には、処理はステップＳ３１２に進む。
図３は、追尾装置の被写体追尾における制御動作を示すフローチャートである。図３（ａ）は、撮像装置の制御動作を示すフローチャートである。図３（ｂ）は、制御装置の制御動作を示すフローチャートである。図３（ａ）に示すように、ステップＳ３１１では、撮像装置１０１のＣＰＵ２０２は、撮影が終了したか否かを判断する。この判断は、被写体追尾システム１０００を使用するユーザからの所定の操作指示の有無によって実行される。ステップＳ３１１での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、撮像素子２０５での撮影が終了したと判断した場合には、処理は終了する。一方、ステップＳ３１１での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、撮影が終了していないと判断した場合には、処理はステップＳ３１２に進む。
【0019】
ステップＳ３１２では、ＣＰＵ２０２は、撮像素子２０５を制御して、撮像素子２０５での被写体の画像撮影を行う。
【0020】
ステップＳ３１３では、ＣＰＵ２０２は、通信部２０６を制御して、ステップＳ３１２で撮影した画像を、通信網１０４を介して制御装置１０２の通信部２１６に送信する。
【0021】
ステップＳ３１４では、ＣＰＵ２０２は、被写体追尾における制御命令を制御装置１０２のＣＰＵ２１０から受信したか否かを判断する。ステップＳ３１４での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、制御命令を受信したと判断した場合には、処理はステップＳ３１５に進む。一方、ステップＳ３１４での判断の結果、ＣＰＵ２０２が、制御命令を受信していないと判断した場合には、処理はステップＳ３１１に戻り、それ以降のステップを順次実行する。
【0022】
ステップＳ３１５では、ＣＰＵ２０２は、制御命令に基づいてパン駆動部２０７を制御して、撮像装置１０１をパン方向に回動させる。ステップＳ３１５実行後、処理はステップＳ３１１に戻り、それ以降のステップを順次実行する。
【0023】
＜制御装置の制御動作＞
図３（ｂ）に示すように、ステップＳ３２１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、撮像装置１０１の駆動部２００の応答性としての所定の追尾敏感度を設定する。追尾敏感度については後述する。
図３（ｂ）に示すように、ステップＳ３２１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、撮像装置１０１の駆動部２００の応答性としての所定の追尾敏感度を設定する。追尾敏感度については後述する。
【0024】
ステップＳ３２２では、ＣＰＵ２１０は、追尾が終了したか否かを判断する。この判断は、被写体追尾システム１０００を使用するユーザからの所定の操作指示の有無によって実行される。ステップＳ３２２での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、追尾が終了したと判断した場合には、処理はステップＳ３２３に進む。一方、ステップＳ３２２での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、追尾が終了していないと判断した場合には、処理は終了する。
【0025】
ステップＳ３２３では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ３１３で撮像装置１０１から送信された画像を受信したか否かを判断する。ステップＳ３２３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、画像を受信したと判断した場合には、処理はステップＳ３２４に進む。一方、ステップＳ３２３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、画像を受信していないと判断した場合には、処理はステップＳ３２２に戻り、それ以降のステップを順次実行する。
【0026】
ステップＳ３２４では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ３２３で受信した画像中の被写体位置を検出する。
【0027】
ステップＳ３２５では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ３２１で設定された追尾敏感度と、ステップＳ３２４で検出された被写体位置と基づいて、ステップＳ３１５でパン駆動部２０７を制御するための制御命令を算出する。
【0028】
ステップＳ３２６では、ＣＰＵ２１０は、通信部２１６を制御して、ステップＳ３２５で算出された制御命令を、通信網１０４を介して撮像装置１０１の通信部２０６に送信する。ステップＳ３２６実行後、処理はステップＳ３２２に戻り、それ以降のステップを順次実行する。
【0029】
＜方向情報によるハンチング判断＞
図４は、図３に示すフローチャート中の制御命令算出（ステップＳ３２５）での詳細処理を示すフローチャートである。図４に示すように、ステップＳ４０１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、パン駆動部２０７によって撮像装置１０１が回動した際の回動方向を算出する（演算する）。この回動方向は、撮像装置１０１のパン駆動部２０７から取得した回動角度の時間差分に基づいて算出される。被写体位置を検出した時点（以下「第１の時間」と言う）で取得した回動角度をθ１、第１の時間後に再度被写体位置を検出した時点（以下「第２の時間」と言う）で取得した回動角度をθ２、回動方向をαとしたとき、回動方向αは下記式（１）で表される。
α＝（θ２－θ１）・・・（１）
式（１）において、αが正数である場合には、回動方向は右であるとし、αが負数である場合には、回動方向は左であるとする。なお、αが０である場合には、回動方向は算出されず、撮像装置１０１が回動していないとする。第１の時間で検出した被写体位置をｘ１、第２の時間で検出した被写体位置をｘ２、被写体方向をβとしたとき、被写体方向βは下記式（２）で表される。
β＝（ｘ２－ｘ１）・・・（２）
式（２）において、βが正数である場合には、被写体方向は右であるとし、βが負数である場合には、被写体方向は左であるとする。なお、βが０である場合には、被写体方向は算出されず、被写体位置が変化していないとする。
図４は、図３に示すフローチャート中の制御命令算出（ステップＳ３２５）での詳細処理を示すフローチャートである。図４に示すように、ステップＳ４０１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、パン駆動部２０７によって撮像装置１０１が回動した際の回動方向を算出する（演算する）。この回動方向は、撮像装置１０１のパン駆動部２０７から取得した回動角度の時間差分に基づいて算出される。被写体位置を検出した時点（以下「第１の時間」と言う）で取得した回動角度をθ１、第１の時間後に再度被写体位置を検出した時点（以下「第２の時間」と言う）で取得した回動角度をθ２、回動方向をαとしたとき、回動方向αは下記式（１）で表される。
α＝（θ２－θ１）・・・（１）
式（１）において、αが正数である場合には、回動方向は右であるとし、αが負数である場合には、回動方向は左であるとする。なお、αが０である場合には、回動方向は算出されず、撮像装置１０１が回動していないとする。第１の時間で検出した被写体位置をｘ１、第２の時間で検出した被写体位置をｘ２、被写体方向をβとしたとき、被写体方向βは下記式（２）で表される。
β＝（ｘ２－ｘ１）・・・（２）
式（２）において、βが正数である場合には、被写体方向は右であるとし、βが負数である場合には、被写体方向は左であるとする。なお、βが０である場合には、被写体方向は算出されず、被写体位置が変化していないとする。
【0030】
ステップＳ４０３では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ４０２で算出した被写体方向が、第１の時間での被写体位置を起点とした場合に、目標位置から遠ざかる方向か否かを判断する。ここで「遠ざかる方向」とは、被写体位置の座標が目標位置の座標よりも大きい場合に、被写体方向βが正数となる方向のことであり、被写体位置の座標が目標位置の座標よりも小さい場合に、被写体方向βが負数となる方向のことである。ステップＳ４０３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、被写体方向が目標位置から遠ざかる方向であると判断した場合には、処理はステップＳ４０４に進む。一方、ステップＳ４０３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、被写体方向が目標位置から遠ざかる方向ではないと判断した場合には、処理はステップＳ４０７に進む。
【0031】
ステップＳ４０４では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ４０１で算出した回動方向とステップＳ４０２で算出した被写体方向とが互いに反対方向であるか否かを判断する。「反対方向」とは、回動方向αが正数である場合に、被写体方向βが負数となる方向のことであり、回動方向αが負数である場合に、被写体方向βが正数となる方向のことである。ステップＳ４０４での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、回動方向と被写体方向とが互いに反対方向であると判断した場合には、処理はステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０４での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、回動方向と被写体方向とが互いに反対方向ではないと判断した場合には、処理はステップＳ４０６に進む。
【0032】
ステップＳ４０５では、ＣＰＵ２１０は、目標位置を中心するパン駆動が繰り返し実行されるハンチングと判断して、図３に示すフローチャートの追尾敏感度の設定（ステップＳ３２１）で設定した追尾敏感度を低減して小さくする。ステップＳ４０５実行後、処理はステップＳ４０７に進む。
【0033】
ステップＳ４０６では、ＣＰＵ２１０は、図３に示すフローチャートの追尾敏感度の設定（ステップＳ３２１）で設定した追尾敏感度を増加して大きくする。ステップＳ４０６は、追尾敏感度が過小になり、パン駆動の制御量が不足した場合に、被写体がロストする（画面内から外れる）ことを抑制するために実行される。ステップＳ４０６実行後、処理はステップＳ４０７に進む。
【0034】
ステップＳ４０７では、ＣＰＵ２１０は、目標位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７に対する制御量を算出する。「パン駆動部２０７の制御量」とは、パン駆動部２０７を作動させて、撮像装置１０１をパン方向（水平方向）に回動させる際の回動速度を指定する量である。なお、制御量の算出については、後述する。
【0035】
以上のように制御装置１０２（追尾装置１００）では、追尾制御を行う際に、被写体位置が目標位置から遠ざかり、かつ、被写体位置の回動方向（変化方向）と撮像装置１０１の回動方向とが異なるか否かを判断する。そして、この判断結果に応じて、追尾敏感度が調整される。具体的には、被写体位置が目標位置から遠ざかり、かつ、変化方向と回動方向とが互いに反対方向である場合には、ハンチングと判断して、追尾敏感度が低減される。ハンチングが発生する場合、撮像装置１０１に対するパン方向の制御速度が実空間における被写体の移動速度に対して過大であるため、目標位置は、被写体位置に近づいた後に追い越す。その結果、被写体の移動方向は、目標位置から遠ざかる方向になり、回動方向と反対方向になる。また、被写体位置が目標位置から遠ざかり、かつ、変化方向と回動方向とが同方向である場合には、画像中の被写体がロスト傾向にあると判断して、追尾敏感度が増加される。このような追尾制御により、追尾撮影中に生じる、例えばハンチングやロスト傾向を迅速に軽減することができる。
【0036】
＜制御量の算出と追尾敏感度の概念＞
図５は、図４に示すフローチャート中の制御量の算出（ステップＳ４０７）における追尾敏感度の概念図である。この概念図は、目標位置から被写体位置までの距離と制御量との関係を示すグラフである。前述したように、追尾制御（追尾撮影）では、撮像装置１０１のパン駆動部２０７を制御して、目標位置を常に被写体位置に近づける。そして、ステップＳ４０７で、ＣＰＵ２１０は、目標位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７に対する制御量を算出する。例えば、目標位置を画面中央に設定した場合、画面中央の位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７の制御量を算出する。図５に示すように、制御量は、目標位置から被写体位置までの距離に、追尾敏感度としてのゲインＫを乗算して算出される。目標位置をＸｔ、被写体位置をＸｈ、ゲインをＫ、制御量をＹｐとしたとき、制御量Ｙｐは下記式（３）で表される。
Ｙｐ＝（Ｘｈ－Ｘｔ）×Ｋ・・・（３）
図５は、図４に示すフローチャート中の制御量の算出（ステップＳ４０７）における追尾敏感度の概念図である。この概念図は、目標位置から被写体位置までの距離と制御量との関係を示すグラフである。前述したように、追尾制御（追尾撮影）では、撮像装置１０１のパン駆動部２０７を制御して、目標位置を常に被写体位置に近づける。そして、ステップＳ４０７で、ＣＰＵ２１０は、目標位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７に対する制御量を算出する。例えば、目標位置を画面中央に設定した場合、画面中央の位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７の制御量を算出する。図５に示すように、制御量は、目標位置から被写体位置までの距離に、追尾敏感度としてのゲインＫを乗算して算出される。目標位置をＸｔ、被写体位置をＸｈ、ゲインをＫ、制御量をＹｐとしたとき、制御量Ｙｐは下記式（３）で表される。
Ｙｐ＝（Ｘｈ－Ｘｔ）×Ｋ・・・（３）
【0037】
図５には、実線で示すグラフ５０１ａ、破線で示すグラフ５０１ｂ、一点鎖線で示すグラフ５０１ｃが描かれている。グラフ５０１ａは、所定のゲインＫのときの、目標位置から被写体位置までの距離（Ｘｈ－Ｘｔ）と、制御量Ｙｐとの関係を示すグラフである。グラフ５０１ｂは、ゲインＫよりも小さいゲインＫ＿ｓｍａｌｌのときの、目標位置から被写体位置までの距離（Ｘｈ－Ｘｔ）と、制御量Ｙｐとの関係を示すグラフである。グラフ５０１ｃは、ゲインＫよりも大きいゲインＫ＿ｌａｒｇｅのときの、目標位置から被写体位置までの距離（Ｘｈ－Ｘｔ）と、制御量Ｙｐとの関係を示すグラフである。このように追尾敏感度の調整は、制御量Ｙｐの増減、すなわち、制御量を算出する際に被写体位置と目標位置との距離に乗じられるゲインＫの増減である。これにより、ハンチング等を過不足なく軽減可能な制御量Ｙｐを算出することができる。
【0038】
なお、追尾敏感度の調整として、本実施形態ではゲインＫの増減としていたが、これに限定されない。例えば、追尾装置１００では、撮影画面内の目標位置と異なる位置に、被写体位置が検出されても追尾制御が規制される、すなわち、パン駆動が規制されるが不感領域（規制領域）を設定することができる。そして、追尾敏感度の調整として、不感領域の拡大縮小を行う。例えば、追尾敏感度が所定よりも大きければ不感領域を縮小し、追尾敏感度が所定よりも小さければ不感領域を拡大する。また、追尾敏感度の調整として、目標位置と被写体位置との位置関係に関わらず、追尾敏感度に比例した制御量Ｙｐを調整してもよい。また追尾装置１００では、被写体位置と目標位置との差の絶対値と、所定の閾値とを比較して、絶対値が閾値を下回った場合にパン駆動の制御速度を減速させ、上回った場合にパン駆動の制御速度を加速させることができる。この場合、追尾敏感度によって、閾値を変えてもよい。すなわち、追尾敏感度が大きい場合には、閾値を減少させ、追尾敏感度が小さい場合には、閾値を増加させてもよい。このように追尾敏感度の調整として、撮像装置１０１の回動速度の増減を行ってもよい。これにより、追尾敏感度が大きければ、追尾が被写体に対して急峻に動作し、追尾敏感度が小さければ、追尾が被写体に対して緩やかに動作する。このような他の追尾敏感度の調整によっても、ハンチング等を過不足なく軽減可能な制御量Ｙｐを算出することができる。なお、追尾装置１００では、各追尾敏感度の調整を任意に組み合わせることもできる。
【0039】
［第２実施形態］
以下、図６を参照して、第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。本実施形態は、ハンチング判断処理が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
以下、図６を参照して、第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。本実施形態は、ハンチング判断処理が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【0040】
＜＜処理の流れ＞＞
＜時間情報によるハンチング判断＞
図６は、第２実施形態において、図３に示すフローチャート中の制御命令算出（ステップＳ３２５）での詳細処理を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ６０１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、画像上で被写体位置の変化した際の変化速度（以下「被写体速度」と言う）を算出する。この被写体速度は、被写体位置の時間差分に基づいて算出される。検出時間ｔ１で検出した被写体位置をｘ１、検出時間ｔ１の後、検出時間ｔ２で検出した被写体位置をｘ２、被写体速度をｖとしたとき、被写体速度ｖは下記式（４）で表される。
ｖ＝（ｘ２－ｘ１）÷（ｔ２－ｔ１）・・・（４）
＜時間情報によるハンチング判断＞
図６は、第２実施形態において、図３に示すフローチャート中の制御命令算出（ステップＳ３２５）での詳細処理を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ６０１では、制御装置１０２のＣＰＵ２１０は、画像上で被写体位置の変化した際の変化速度（以下「被写体速度」と言う）を算出する。この被写体速度は、被写体位置の時間差分に基づいて算出される。検出時間ｔ１で検出した被写体位置をｘ１、検出時間ｔ１の後、検出時間ｔ２で検出した被写体位置をｘ２、被写体速度をｖとしたとき、被写体速度ｖは下記式（４）で表される。
ｖ＝（ｘ２－ｘ１）÷（ｔ２－ｔ１）・・・（４）
【0041】
ステップＳ６０２では、ＣＰＵ２１０は、目標位置が被写体位置に到達したか否かを判断する。ここで「目標位置が被写体位置に到達した」とは、目標位置をｘ０したとき、ｘ１≦ｘ０≦ｘ２またはｘ１≧ｘ０≧ｘ２の関係が成り立つ状態のことである。ステップＳ６０２での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、目標位置が被写体位置に到達したと判断した場合には、処理はステップＳ６０３に進む。一方、ステップＳ６０２での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、目標位置が被写体位置に到達していないと判断した場合には、処理はステップＳ６０７に進む。
【0042】
ステップＳ６０３では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ６０１で算出した被写体速度が所定の第１閾値以上である否かを判断する。第１閾値としては、例えばフレームレートが６０ＦＰＳ（ｆｒａｍｅ／ｓｅｃ）の動画像から被写体位置を検出する場合には、１ｐｉｘｅｌ／ｆｒａｍｅとすることができる。また、この第１閾値は、適宜変更可能である。ステップＳ６０３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、被写体速度が所定の閾値以上であると判断した場合には、処理はステップＳ６０４に進む。一方、ステップＳ６０３での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、被写体速度が所定の閾値以上ではないと判断した場合には、処理はステップＳ６０７に進む。
【0043】
ステップＳ６０４では、ＣＰＵ２１０は、目標位置が被写体位置に到達する度に経過した時間（以下「経過時間」と言う）を算出する。経過時間は、目標位置が被写体位置に到達した時間の時間差分に基づいて算出される。目標位置が被写体位置に到達した時間をｔ３、時間ｔ３の後に、目標位置が被写体位置に到達した時間をｔ４、経過時間をＸｔとしたとき、経過時間Ｘｔは下記式（５）で表される。
Ｘｔ＝（ｔ４－ｔ３）・・・（５）
Ｘｔ＝（ｔ４－ｔ３）・・・（５）
【0044】
ステップＳ６０５では、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ６０４で算出した経過時間が所定の第２閾値未満であるか否かを判断する。第２閾値としては、例えば、１０００ｍｓとすることができる。また、この第２閾値は、適宜変更可能である。ステップＳ６０５での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、経過時間が所定の閾値未満であると判断した場合には、処理はステップＳ６０６に進む。一方、ステップＳ６０５での判断の結果、ＣＰＵ２１０が、経過時間が所定の閾値未満ではないと判断した場合には、処理はステップＳ６０７に進む。
【0045】
ステップＳ６０６では、ＣＰＵ２１０は、ハンチングと判断して、図３に示すフローチャートの追尾敏感度の設定（ステップＳ３２１）で設定した追尾敏感度を低減して小さくする。ステップＳ６０６実施後、処理はステップＳ６０７に進む。
【0046】
ステップＳ６０７では、ＣＰＵ２１０は、目標位置を被写体位置に近づけるために必要なパン駆動部２０７に対する制御量を算出する。このステップＳ６０７の処理は、第１実施形態でのステップＳ４０７の処理と同様である。
【0047】
以上のように制御装置１０２（追尾装置１００）では、追尾制御を行う際に、目標位置が被写体位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、追尾敏感度を調整する。具体的には、経過時間が所定時間よりも短く、被写体速度が第１閾値以上の場合（所定速度よりも速い場合）には、ハンチングと判断して、追尾敏感度が低減される。ハンチングが発生する場合、撮像装置１０１に対するパン方向の制御速度が実空間における被写体の移動速度に対して過大であるため、目標位置は、被写体位置を中心としてパン駆動を素早く繰り返す。その結果、目標位置が被写体位置に再度到達するまでの経過時間が短くなり、被写体速度が速くなる。本実施形態では、制御装置１０２での追尾制御により、追尾撮影中に生じるハンチングを迅速に軽減することができる。なお、制御装置１０２では、経過時間が所定時間よりも短く、撮像装置１０１の回動速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、追尾敏感度を低減してもよい。また、制御装置１０２では、経過時間が所定時間よりも短く、不感領域内から被写体位置が外れている場合にハンチングと判断して、追尾敏感度を低減してもよい。このような制御により、チャタリングを防止することができる。
【0048】
各実施形態の開示は、以下の構成、方法およびプログラムを含む。
【0049】
（構成１） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
（構成２） 前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが互いに反対方向である場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成１に記載の被写体追尾装置。
（構成３） 前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが同方向である場合にロスト傾向と判断して、前記追尾敏感度を増加することを特徴とする構成１または２に記載の被写体追尾装置。
（構成４） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量の増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成５） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量を演算する際に前記被写体位置と前記目標位置との距離に乗じられるゲインの増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成６） 前記撮像画像内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾敏感度の調整は、前記規制領域の拡大縮小であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成７） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度の増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成８） 前記撮像手段および前記駆動手段を備えることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成９） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記目標位置が前記被写体位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
（構成１０） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９に記載の被写体追尾装置。
（構成１１） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記被写体位置の変化した際の変化速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９または１０に記載の被写体追尾装置。
（構成１２） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９乃至１１のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成１３） 前記撮像画像内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記規制領域内から前記被写体位置が外れている場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減する構成９乃至１２のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（方法１） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
（方法２） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が目標位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
（プログラム１） 構成１乃至１３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置の各手段をコンピュータに実行させるためのプログラム。
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
（構成２） 前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが互いに反対方向である場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成１に記載の被写体追尾装置。
（構成３） 前記追尾制御手段は、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記変化方向と前記回動方向とが同方向である場合にロスト傾向と判断して、前記追尾敏感度を増加することを特徴とする構成１または２に記載の被写体追尾装置。
（構成４） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量の増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成５） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段を作動させるための制御量を演算する際に前記被写体位置と前記目標位置との距離に乗じられるゲインの増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成６） 前記撮像画像内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾敏感度の調整は、前記規制領域の拡大縮小であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成７） 前記追尾敏感度の調整は、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度の増減であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成８） 前記撮像手段および前記駆動手段を備えることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成９） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御手段と、を備え、
前記追尾制御手段は、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記目標位置が前記被写体位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置。
（構成１０） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９に記載の被写体追尾装置。
（構成１１） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記被写体位置の変化した際の変化速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９または１０に記載の被写体追尾装置。
（構成１２） 前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動速度が所定速度よりも速い場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減することを特徴とする構成９乃至１１のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（構成１３） 前記撮像画像内には、前記目標位置と異なる位置に、前記被写体位置が検出されても前記追尾制御が規制される規制領域が設定されており、
前記追尾制御手段は、前記経過時間が所定時間よりも短く、前記規制領域内から前記被写体位置が外れている場合にハンチングと判断して、前記追尾敏感度を低減する構成９乃至１２のいずれか一項に記載の被写体追尾装置。
（方法１） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が前記目標位置から遠ざかり、かつ、前記被写体位置の変化方向と、前記駆動手段の作動による前記撮像素子の回動方向とが異なるか否かを判断し、その判断結果に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
（方法２） 被写体を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子をパン方向およびチルト方向のうちの少なくとも一方の方向に回動させる駆動手段とを制御して、前記被写体を追尾する被写体追尾装置を制御する方法であって、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から前記被写体が存在する被写体位置を検出する位置検出工程と、
前記駆動手段を作動させることにより、前記撮影画面内に設定された目標位置を前記被写体位置に近づける追尾制御を行う追尾制御工程と、を有し、
前記追尾制御工程では、前記追尾制御を行う際に、前記駆動手段の応答性としての追尾敏感度を調整可能であり、前記被写体位置が目標位置に到達し、その後再度到達するまでの経過時間の長短に応じて、前記追尾敏感度を調整することを特徴とする被写体追尾装置の制御方法。
（プログラム１） 構成１乃至１３のいずれか一項に記載の被写体追尾装置の各手段をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【0050】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。本発明は、上述の各実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【0051】
１００ 被写体追尾装置（追尾装置）
１０１ 撮像装置（撮像手段）
１０２ 制御装置
２００ 駆動部（駆動手段）
２０７ パン駆動部
２０８ チルト駆動部
２１０ ＣＰＵ
１０１ 撮像装置（撮像手段）
１０２ 制御装置
２００ 駆動部（駆動手段）
２０７ パン駆動部
２０８ チルト駆動部
２１０ ＣＰＵ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】