特開 2024-178690 撮像装置及び撮像方法

(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】P2024178690

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】撮像装置及び撮像方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20241218BHJP

   H04N 23/695 20230101ALI20241218BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20241218BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 500

H04N23/695

G03B15/00 Q

G03B17/56 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097023

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】鴇田 成俊

【テーマコード（参考）】

2H105

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H105AA13

5C122EA63

5C122EA65

5C122FH11

5C122FH14

5C122GD04

5C122HB01

(57)【要約】

【課題】動物を適切に追従するための技術を提供する。
【解決手段】撮像装置１は、撮像部で撮影した映像から動物の移動を検出する動物検出部１１２と、動物の移動に周期性があるか否かを判断する判断部１１３と、撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、動物の移動に追従する追従動作を実行させる駆動制御部１１４と、を備え、駆動制御部は、判断部１１３によって移動に周期性がないと判断された動物について、追従動作を実行する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部で撮影した映像から動物の移動を検出する動物検出部と、
前記動物の移動に周期性があるか否かを判断する判断部と、
前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、前記動物の移動に追従する追従動作を実行させる駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記判断部によって前記移動に周期性がないと判断された前記動物について、前記追従動作を実行する、
撮像装置。

【請求項2】

前記判断部は、前記動物の移動に、横方向の周期性があるか否かを判断し、
前記駆動制御部は、前記判断部によって前記横方向の周期性がないと判断された前記動物について前記追従動作を実行する、
請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

撮像部で撮影した映像から移動する物体を検出する移動物体検出部と、
前記移動物体検出部が検出した前記物体が動物であることを検出する動物検出部と、
前記物体の移動に周期性があるか否かを判断する判断部と、
前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、動物であると判断された前記物体の移動に追従する追従動作を実行させる駆動制御部と、
を備え、
前記動物検出部は、前記物体の移動に周期性があると判断された場合、前記物体が動物ではないと判断する、
撮像装置。

【請求項4】

前記判断部は、前記物体の移動に、横方向の周期性があるか否かを判断し、
前記動物検出部は、前記物体の移動に、横方向の周期性があると判断された場合、前記物体が動物ではないと判断する、
請求項３に記載の撮像装置。

【請求項5】

撮像部で撮影した映像から動物の移動を検出するステップと、
前記動物の移動に周期性があるか否かを判断するステップと、
前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、前記動物の移動に追従する追従動作を実行させるステップと、
を備え、
前記追従動作を実行させるステップは、前記移動に周期性がないと判断された前記動物について、前記追従動作を実行する、
撮像方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動物を撮影するための撮像装置及び撮像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

野生動物の生態調査・研究などのために、カメラで撮影した映像から動物を検出し、検出した動物の移動に合わせて追従するために、パンチルト台を駆動させて撮影方向を変えながら当該動物を撮影する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１５４３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

カメラで撮影した映像において、揺れている木や草など、動物ではないが動いている物体が存在している場合、その物体が動物であると誤認識してしまい、誤認識した物体に対する追従を行ってしまう場合がある。

【0005】

上記を鑑み、本発明の目的は、動物を適切に追従するための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の撮像装置は、撮像部で撮影した映像から動物の移動を検出する動物検出部と、前記動物の移動に周期性があるか否かを判断する判断部と、前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、前記動物の移動に追従する追従動作を実行させる駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記判断部によって前記移動に周期性がないと判断された前記動物について、前記追従動作を実行する。

【0007】

本発明の他の態様の撮像装置は、撮像部で撮影した映像から移動する物体を検出する移動物体検出部と、前記移動物体検出部が検出した前記物体が動物であることを検出する動物検出部と、前記物体の移動に周期性があるか否かを判断する判断部と、前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、動物であると判断された前記物体の移動に追従する追従動作を実行させる駆動制御部と、を備え、前記動物検出部は、前記物体の移動に周期性があると判断された場合、前記物体が動物ではないと判断する。

【0008】

本発明のある態様の撮像方法は、撮像部で撮影した映像から動物の移動を検出するステップと、前記動物の移動に周期性があるか否かを判断するステップと、前記撮像部のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行するパンチルト台に、前記動物の移動に追従する追従動作を実行させるステップと、を備え、前記移動に周期性がないと判断された前記動物について、前記追従動作を実行する。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本実施形態の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本実施形態の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、動物を適切に追従するための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。

【図2】第１実施形態に係る撮像部とパンチルト台との具体的な構成を示す図である。

【図3】第１実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。

【図4】撮像装置の基本的な追従動作について説明するための図である。

【図5】図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１実施形態の撮像装置における移動の周期性に基づく追従動作について説明するための図である。

【図6】第１実施形態に係る撮像装置の処理を説明するためのフローチャートである。

【図7】第２実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。

【図8】図８（ａ）～図８（ｄ）は、第２実施形態の撮像装置における移動の周期性に基づく追従動作について説明するための図である。

【図9】第２実施形態に係る撮像装置の処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る撮像装置１の構成例を示す図である。図１に示す例では、三脚４０の台にパンチルト台２０が取り付けられ、パンチルト台２０の上に撮像部１０が固定される。パンチルト台２０は、電動のモータなどの駆動機構を有し、水平方向に回転することで、固定されている撮像部１０をパンさせることができる。また、パンチルト台２０は、垂直方向に、例えば±２０°の範囲で回転することで、固定されている撮像部１０をチルトさせることができる。撮像部１０にはレンズユニット３０が取り付けられている。

【0013】

図２は、第１実施形態に係る撮像部１０とパンチルト台２０との具体的な構成を示す図である。パンチルト台２０は、パンチルト台２０を水平方向に回転させるためのステッピングモータ又はサーボモータ（不図示）、パンチルト台２０を垂直方向に回転させるためのステッピングモータ又はサーボモータ（不図示）、及び水平方向用のモータと垂直方向用のモータのそれぞれを駆動するためのパンチルト駆動部２１を備える。パンチルト駆動部２１は、撮像部１０の制御部１１から供給される制御信号をもとに、水平方向用のモータと垂直方向用のモータのそれぞれに流す電流を制御して、パンチルト台２０のパン方向の動きとチルト方向の動きとを制御する。つまりパンチルト駆動部２１は、撮像部１０のパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行する。

【0014】

撮像部１０は、制御部１１、撮像センサ１２、レンズ駆動部１３及びレンズユニット３０を備える。撮像部１０は、可視光カメラ、近赤外線カメラ、及び遠赤外線カメラのいずれであってもよい。第１実施形態では、遠赤外線カメラを例に考える。レンズユニット３０は、撮像センサ１２の焦点距離を切り替える可変式のズームレンズを有する。レンズ駆動部１３は、ズームレンズを撮像センサ１２に近づけることで画角を広角側に切り替えることができ、ズームレンズを撮像センサ１２から遠ざけることで画角を狭角側に切り替えることができる。つまりレンズ駆動部１３は、撮像センサ１２の焦点距離を調整する。

【0015】

撮像センサ１２には、撮影する波長に応じて、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサ、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）センサ、マイクロボロメータなどを使用することができる。撮像センサ１２は、レンズユニット３０を介して入射される光を電気的な映像信号に変換する。撮像センサ１２は、３０Ｈｚ又は６０Ｈｚのフレームレートの動画を撮像して、制御部１１に出力する。

【0016】

図３は、第１実施形態に係る撮像部１０の制御部１１の構成例を示す図である。制御部１１は、映像処理部１１１、動物検出部１１２、判断部１１３及び駆動制御部１１４を備える。図３及び後述の図７に示す各構成要素は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＩＳＰ(Image Signal Processor)、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェアなどのプログラムを利用できる。

【0017】

映像処理部１１１は、撮像センサ１２から入力される映像に対して、階調補正、輪郭補正などの各種の映像処理を施して出力する。

【0018】

動物検出部１１２は、撮像部１０で撮影した映像から動物を検出する。動物検出部１１２は、映像処理が施された映像信号に基づいて、観測対象とする動物、その動物の動きベクトル、および動物の移動速度を検出するための動物検出器を備える。動物検出器は例えば、観測対象とする動物の全身、顔、顔のパーツ（左目、右目、口、左耳、右耳など）毎に生成され、辞書データとして保持される。各動物検出器は、観測対象とする動物の映った多数の画像に含まれる動物の全身、顔、顔のパーツの特徴量をそれぞれ学習することで生成される。画像内の動物の全身、顔、顔のパーツは、学習前にアノテーションツールにより枠付けされる。特徴量として例えば、ＨＯＧ(Histograms of Oriented Gradients)、Haar-like、ＬＢＰ(Local Binary Patterns)などを使用することができる。本実施形態の動物検出部１１２は、動物検出器を用いて、公知の方法により撮像部１０で撮影した映像中の物体について動物らしさを示すスコアを算出し、そのスコアが所定の閾値以上である物体を動物として検出する。動物検出部１１２は、動物らしさを示すスコアが最小値０．０から最大値１．０の範囲で示される場合、例えば、０．７が所定の閾値として設定される。動物検出部１１２で設定されている所定の閾値は、以下の説明においては、単に閾値と称することもある。

【0019】

動物検出部１１２は、入力される映像の各フレーム画像に基づいて、各動物検出器を用いて観測対象とする動物を探索する。フレーム画像内において観測対象とする動物が検出されると、検出した動物が後続するフレーム画像内において追従される。動物の追従には例えば、パーティクルフィルタ、ミーンシフト法、オプティカルフローなどを使用することができる。

【0020】

動物検出部１１２は、検出した動物の移動を検出する。例えば、動物検出部１１２は、検出した動物の追従処理において、動物の動きベクトルを検出することができる。動物検出部１１２は、背景差分法などの公知の技術を用いて動物の移動を検出することができる。例えば、動物検出部１１２は、背景差分法により抽出したエリアの輪郭を抽出することにより、動物の移動を検出することができる。

【0021】

判断部１１３は、各種判断処理を実行する。例えば、本実施形態の判断部１１３は、検出した動物の移動に周期性があるか否かを判断する。ここでの移動の周期性とは、例えば、特定の位置を原点として、おおよそ一定の時間間隔で原点に戻る移動を繰り返すことをいう。例えば、風で揺れる木々などは、上下又は左右に繰り返し移動するため、移動に周期性がある物体といえる。また、風車などの人工物は、羽根が繰り返し回転移動するため、移動に周期性がある物体といえる。一方、鹿や鳥などの動物は、不規則に移動するため、移動に周期性がない物体といえる。例えば、判断部１１３は、検出した物体がある方向に移動した後に移動を開始したときの位置とは異なる位置に留まっている場合、検出した物体の移動に周期性がないと判断する。例えば、判断部１１３は、検出した物体が一方向から他方向へと往復する移動を繰り返して移動を開始したときの位置と同じ位置に留まっている場合、検出した物体の移動に周期性があると判断する。

【0022】

本実施形態の判断部１１３は、動物の移動に横方向の周期性があるか否かを判断する。一般に、草や木などは横方向から風が吹きつけられて横方向の移動を繰り返すことが多いことから、このような周期的に動く物体は実際には動物ではない可能性が高いためである。

【0023】

駆動制御部１１４は、パンチルト駆動部２１を駆動してパンチルト台２０にパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行させることで、パンチルト台２０の動作を制御する。駆動制御部１１４は、検出した動物の動きに追従する追従動作をパンチルト台２０に実行させる。本実施形態の駆動制御部１１４は、判断部１１３によって検出した動物の移動に周期性があると判断された場合には、動物検出部１１２によって動物として検出された場合であっても、追従動作を実行しない。

【0024】

本実施形態の駆動制御部１１４は、判断部１１３によって検出した動物の移動に、横方向の周期性があると判断された場合には、動物検出部１１２によって動物として検出された場合であっても、追従動作を実行しないこととしてもよい。

【0025】

ここで、図４を用いて、撮像装置１の基本的な追従動作について説明する。図４では、紙面左右方向又は水平方向を横方向とし、紙面上下方向又は鉛直方向を縦方向とする。後述の図５及び図８も同様とする。

【0026】

図４は、撮像センサ１２により撮影され、映像処理部１１１で映像処理が施された撮影映像の例を示している。例えば、図４に示すように、撮影映像に対して、所定範囲Ｒが、映像の中央部分を含む範囲であり、映像の端部に近い位置に設定されている。所定範囲Ｒは、映像の少なくとも横方向に定められればよい。図４の撮影映像Ｐ１では、動物Ｔが所定範囲Ｒ内に存在する状態から右方向に移動することで、動物Ｔの位置が所定範囲Ｒ外に含まれる位置へ移動している。このとき、動物検出部１１２は、検出した動物Ｔの所定範囲Ｒ外への移動を検出する。このような動物の移動に応答して、駆動制御部１１４は、動物Ｔの移動方向である右方向を撮影するようにパンチルト台２０を動作させることで、動物Ｔを追従する。その結果、動物Ｔを追従するようにパンチルト台２０を動作させた後の撮影映像Ｐ２のように、動物Ｔを所定範囲Ｒ内で再び撮影することができる。

【0027】

図５を用いて、第１実施形態の撮像装置１における移動の周期性に基づく追従動作について説明する。図５は、動物である物体Ｏ１と植物である物体Ｏ２とが撮影されている例を示す。

【0028】

動物検出部１１２は、図５（ａ）の撮影映像Ｐ３において２つの物体Ｏ１及び物体Ｏ２を検出し、検出した物体Ｏ１及び物体Ｏ２について、動物検出処理を行うことで、動物らしさを示すスコアを算出する。ここでは、物体Ｏ１及び物体Ｏ２のいずれも動物らしさを示すスコアが閾値以上であったものとする。このとき、動物検出部１１２は、物体Ｏ１を動物であると適切に判断している一方で、植物である物体Ｏ２を動物であると誤判断している。

【0029】

動物検出部１１２は、図５（ｂ）の撮影映像Ｐ４において物体Ｏ１の左方向の移動及び物体Ｏ２の左右方向に往復する移動を検出する。このとき、判断部１１３は、物体Ｏ１及び物体Ｏ２の移動に周期性があるか否かを判断する。物体Ｏ１は左方向に移動した後に移動を開始したときの位置とは異なる位置に留まっているため、判断部１１３は物体Ｏ１の移動に周期性がないと判断する。物体Ｏ２は左右方向の移動を繰り返して移動を開始したときの位置と同じ位置に留まっているため、判断部１１３は物体Ｏ２の移動に周期性があると判断する。図５（ｂ）の撮影映像Ｐ４において周期性がないと判断された物体Ｏ１が所定範囲Ｒ外に位置しているため、判断部１１３は物体Ｏ１が所定範囲Ｒ外に移動したと判断する。その結果、駆動制御部１１４は物体Ｏ１の追従を開始する。

【0030】

物体Ｏ１の追従を開始した結果、図５（ｃ）の撮影映像Ｐ５において物体Ｏ１が所定範囲Ｒ内に位置している。一方、物体Ｏ１の追従の結果、図５（ｃ）の撮影映像Ｐ５において物体Ｏ２は所定範囲Ｒ外に位置することになったが、駆動制御部１１４は、周期性があると判断された物体Ｏ２については追従を行わない。すなわち、駆動制御部１１４は、移動に周期性がある場合には、動物らしさを示すスコアが閾値以上であることから動物であると判断された場合であっても、検出した動物に対して追従動作を実行しない。

【0031】

物体Ｏ１の追従の結果、図５（ｄ）の撮像映像Ｐ６において物体Ｏ１が所定範囲Ｒの中央に位置しているため、判断部１１３は物体Ｏ１が所定範囲Ｒ内に納まっていると判断する。その後、駆動制御部１１４は、物体Ｏ１の追従を終了する。

【0032】

図６を用いて、第１実施形態に係る撮像装置１の処理を説明する。図６は、第１実施形態に係る撮像装置１の制御部１１の処理Ｓ１０のフローチャートである。

【0033】

ステップＳ１１で、映像処理部１１１は、撮像センサ１２で撮像された映像を入力して、入力された映像に対して所定の映像処理を実施する。

【0034】

ステップＳ１２で、動物検出部１１２は、撮像された映像のフレーム画像内において動物検出器を用いて物体を探索することにより、物体が検出されたか否かを判断する。物体が検出されない場合（ステップＳ１２のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。物体が検出された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、処理Ｓ１０はステップＳ１３に進む。

【0035】

ステップＳ１３で、動物検出部１１２は、動物検出器を用いて、公知の方法により検出した物体について動物らしさを示すスコアを算出する。

【0036】

ステップＳ１４で、動物検出部１１２は、検出した物体について算出した動物らしさを示すスコアが閾値以上であるか否かを判断する。スコアが閾値以上ではない場合（ステップＳ１４のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。スコアが閾値以上である場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）、動物検出部１１２は検出した物体を動物の可能性がある物体と判断し、処理Ｓ１０はステップＳ１５に進む。

【0037】

ステップＳ１５で、動物検出部１１２は、検出した物体が移動を開始したか否かを判断する。判断部１１３は、例えば、ステップＳ１４でスコアが閾値以上の物体、つまり動物の可能性があると判断された物体が画角内のいずれかの位置から画面端の方向へ向かって単位時間あたりに一定の距離移動した場合に、動物が移動を開始したと判断する。ここで画角とは、撮像部１０の撮像範囲を示す角度である。動物が移動を開始していない場合（ステップＳ１５のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。動物が移動を開始した場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、処理Ｓ１０はステップＳ１６に進む。

【0038】

ステップＳ１６で、判断部１１３は、動物の移動に周期性があるか否かを判断する。周期性がない場合（ステップＳ１６のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。周期性がある場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、処理Ｓ１０はステップＳ１７に進む。

【0039】

ステップＳ１７で、判断部１１３は、映像において動物が所定範囲外に移動するか否かを判断する。例えば、判断部１１３は、動物が画面端の方向へ向かって移動し、所定範囲から出た場合、又は動物の移動速度を検知して動物が一定時間経過後に所定範囲から出そうな場合に、動物が所定範囲外に移動すると判断する。例えば、判断部１１３は、動物が動きを停止している場合、動物が所定範囲外に移動しないと判断する。動物が所定範囲外に移動する場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、処理Ｓ１０はステップＳ１８に進む。動物が所定範囲外に移動しない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。

【0040】

ステップＳ１８で、駆動制御部１１４は、動物の移動方向に向けて、パンチルト駆動部２１を駆動してパン動作及びチルト動作の少なくとも一方を実行させることでパンチルト台２０に追従動作を実行させる。これにより、所定範囲外に移動した動物を所定範囲内に戻すことができる。例えば、駆動制御部１１４は、動物が所定範囲の中央に戻るようにパンチルト台２０を動作させることが好ましい。

【0041】

ステップＳ１９で、判断部１１３は、映像において動物が所定範囲内に納まっているか否かを判断する。例えば、判断部１１３は、動物が所定範囲内に存在する場合、又は動物が動きを停止させている場合、動物が所定範囲内に納まっていると判断する。動物が所定範囲内に納まっている場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、処理Ｓ１０はステップＳ２０に進む。動物が所定範囲内に納まっていない場合（ステップＳ１９のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ１８に戻り、動物が所定範囲内に納まるまでステップＳ１８及びＳ１９が繰り返し実行される。

【0042】

ステップＳ２０で、判断部１１３は、撮影を終了するか否かを判断する。例えば、使用者が撮像装置１の操作ボタンを操作して撮影を終了することが選択された場合に、撮影を終了すると判断される。撮影を終了する場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、処理Ｓ１０は終了する。撮影を終了しない場合（ステップＳ２０のＮｏ）、処理Ｓ１０はステップＳ１１に戻り、撮影が終了するまでステップＳ１１～Ｓ２０が繰り返し実行される。

【0043】

従来の撮像装置では、撮影対象の動物以外の移動物体（風で揺れる木々、風車などの人工物など）を動物と間違えて誤検出して、追従してしまう問題があった。

【0044】

これに対し、第１実施形態では、駆動制御部１１４は、判断部１１３によって動物の移動に周期性がないと判断された動物について、追従動作を実行する。検出した物体が一定周期で繰り返すような動きをしている場合、検知した物体が実際には動物ではない可能性が高いことから、検知した物体の移動の周期性を判断することにより、動物を誤検出した場合であっても、適切に動物の追従動作を実行できるようになる。

【0045】

第１実施形態では、駆動制御部１１４は、判断部１１３によって横方向の周期性がないと判断された動物について、追従動作を実行する。上述したように、草や木などは横方向から風が吹きつけられて横方向の移動を繰り返すことが多い。そのため、横方向の周期性の有無を判断することにより、動物を誤検出した場合であっても、より適切に動物の追従動作を実行できるようになる。

【0046】

第２実施形態
以下、第２実施形態を説明する。第２実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0047】

図７は、第２実施形態に係る撮像部１０の制御部１１の構成例を示す図である。制御部１１は、映像処理部１１１、動物検出部１１２、判断部１１３及び駆動制御部１１４に加えて、移動物体検出部１１５を備える。

【0048】

移動物体検出部１１５は、撮像部１０で撮影した映像から移動する物体を検出する。移動物体検出部１１５は、映像処理が施された映像信号に基づいて、物体、その物体の動きベクトル、および物体の移動速度を検出するための物体検出器を備える。

【0049】

第２実施形態の動物検出部１１２は、検出した物体の移動に周期性があると判断された場合、検出した物体が動物ではないと判断する。

【0050】

図８を用いて、第２実施形態の撮像装置１における移動の周期性に基づく追従動作について説明する。図８は、動物である物体Ｏ１と植物である物体Ｏ２とが撮影されている例を示す。

【0051】

移動物体検出部１１５は、図８（ａ）の撮影映像Ｐ７において２つの物体Ｏ１及び物体Ｏ２を検出するとともに、物体Ｏ１の左方向の移動及び物体Ｏ２の左右方向に往復する移動を検出する）。動物検出部１１２は、動物検出器を用いて、検出した物体Ｏ１及び物体Ｏ２について動物らしさを示すスコアを算出する。ここでは、物体Ｏ１及び物体Ｏ２のいずれも動物らしさを示すスコアが閾値以上であったものとする。判断部１１３は、物体Ｏ１及び物体Ｏ２の移動に周期性があるか否かを判断する。動物検出部１１２は、判断部１１３が物体Ｏ１の移動に周期性がないと判断した場合、検出した物体Ｏ１を動物として判断する。また、動物検出部１１２は、判断部１１３が物体Ｏ２の移動に周期性があると判断した場合、検出した物体Ｏ２を動物ではないと判断する。すなわち、動物検出部１１２は、物体の移動に周期性がある場合には、動物らしさを示すスコアが閾値以上であっても、検出した物体が動物であるとは判断しない。

【0052】

図８（ｂ）の撮影映像Ｐ８において動物と判断された物体Ｏ１が所定範囲Ｒ外に位置しているため、判断部１１３は物体Ｏ１が所定範囲Ｒ外に移動したと判断する。その結果、駆動制御部１１４は物体Ｏ１の追従を開始する。

【0053】

物体Ｏ１の追従を開始した結果、図８（ｃ）の撮影映像Ｐ９において物体Ｏ１が所定範囲Ｒ内に位置している。一方、物体Ｏ１の追従の結果、図８（ｃ）の撮影映像Ｐ９において物体Ｏ２は所定範囲Ｒ外に位置することになったが、物体Ｏ２は動物とは判断されていないため、駆動制御部１１４は、物体Ｏ２については追従を行わない。

【0054】

物体Ｏ１の追従の結果、図８（ｄ）の撮像映像Ｐ１０において物体Ｏ１が所定範囲Ｒの中央に位置しているため、判断部１１３は物体Ｏ１が所定範囲Ｒ内に納まっていると判断する。その後、駆動制御部１１４は、物体Ｏ１の追従を終了する。

【0055】

図９は、第２実施形態に係る制御部１１の処理Ｓ３０の処理のフローチャートである。図９のステップＳ３１、Ｓ３７～Ｓ４０は、図６のステップＳ１１、Ｓ１７～Ｓ２０と基本的に同様であるため、その説明を省略する。

【0056】

ステップＳ３２で、移動物体検出部１１５は、撮像された映像のフレーム画像内において物体検出器を用いて物体を探索することにより、物体が検出されたか否かを判断する。物体が検出されない場合（ステップＳ３２のＮｏ）、処理Ｓ３０はステップＳ４０に進む。物体が検出された場合（ステップＳ３２のＹｅｓ）、処理Ｓ３０はステップＳ３３に進む。

【0057】

ステップＳ３３で、移動物体検出部１１５は、物体が移動を開始したか否かを判断する。移動物体検出部１１５は例えば、検出した物体が画角内のいずれかの位置から画面端の方向へ向かって単位時間あたりに一定の距離移動した場合に、物体が移動を開始したと判断する。物体が移動を開始していない場合（ステップＳ３３のＮｏ）、処理Ｓ３０はステップＳ４０に進む。物体が移動を開始した場合（ステップＳ３３のＹｅｓ）、処理Ｓ３０はステップＳ３４に進む。

【0058】

ステップＳ３４で、動物検出部１１２は、動物検出器を用いて、公知の方法により検出した物体について動物らしさを示すスコアを算出する。

【0059】

ステップＳ３５で、動物検出部１１２は、検出した物体について算出した動物らしさを示すスコアが閾値以上であるか否かを判断する。スコアが閾値以上ではない場合（ステップＳ３５のＮｏ）、処理Ｓ３０はステップＳ４０に進む。スコアが閾値以上である場合（ステップＳ３５のＹｅｓ）、動物検出部１１２はスコアが閾値以上である物体を動物の可能性がある物体と判断し、処理Ｓ３０はステップＳ３６に進む。

【0060】

ステップＳ３６で、判断部１１３は、検出した物体の移動に周期性があるか否かを判断する。周期性がない場合（ステップＳ３６のＮｏ）、動物検出部１１２は検出した物体を動物として判断し、処理Ｓ３０はステップＳ３７に進む。周期性がある場合（ステップＳ３６のＹｅｓ）、処理Ｓ３０はステップＳ４０に進む。

【0061】

その後、撮影が終了するまで、動物であると判断された物体について追従動作が実行される（ステップＳ３７～Ｓ４０）。

【0062】

第２実施形態では、動物検出部１１２は、物体の移動の周期性があると判断された場合、物体が動物ではないと判断する。本構成によると、動物の誤検出を抑制することができるため、適切に動物の追従動作を実行できるようになる。

【0063】

第２実施形態では、判断部１１３は、物体の移動に横方向の周期性がある否かを判断し、動物検出部１１２は、物体の移動に横方向の周期性がある場合には物体が動物ではないと判断してもよい。本構成によると、適切に動物の追従動作を実行できるようになる。

【0064】

以下、変形例を説明する。

【0065】

上述の実施形態では、パン動作とチルト動作の両方が可能なパンチルト台２０を使用する例を説明した。この点、パンチルト台２０の代わりに、パン動作のみが可能なパン台、又はチルト動作のみが可能なチルト台を使用してもよい。例えば、観測範囲の地形に凹凸が少なく、観測対象の動物が地面上を主に移動する動物である場合、パン台のみを使用することもある。

【0066】

撮像装置１は、三脚４０を使用しない、天井、壁、ポールなどに取り付けられたＰＴＺカメラで構成されてもよい。ＰＴＺカメラとは、カメラの向き、およびカメラのズーム倍率を変化させるＰＴＺ（Pan-Tilt-Zoom）機構を備えるカメラのことである。

【0067】

実施形態では、判断部１１３は、動物の移動において横方向の周期性があるか否かを判断したが、動物の移動において縦方向の移動の周期性や回転方向の周期性があるか否かを判断してもよい。

【0068】

実施形態では、上記ステップＳ１４及びＳ３５において、撮影映像から抽出される特徴量と動物検出モデルとの対比によって動物らしさを示すスコアが閾値以上であるか否かが判断されたが、これに代えて又はこれに加えて、検知した物体が例えば以下の条件（１）及び（２）のいずれか１つ以上を満たすか否かが判断されてもよい。
（１）検知した物体の温度が観測対象の動物に対応する温度を基準とした所定温度範囲内にある（例えば、検知した物体の温度が３７℃～３８℃）。
（２）物体の移動速度が観測対象の動物に対応する移動速度を基準とした所定速度範囲内にある。

【0069】

上記実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0070】

１ 撮像装置、 １０ 撮像部、 １１ 制御部、 １１１ 映像処理部、 １１２ 動物検出部、 １１３ 判断部、 １１４ 駆動制御部、 １１５ 移動物体検出部、 １２ 撮像センサ、 １３ レンズ駆動部、 ２０ パンチルト台、 ２１ パンチルト駆動部、 ３０ レンズユニット、 ４０ 三脚。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】