特許 7600087 パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化

(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】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/68 20230101AFI20241209BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H04N23/68

G03B17/56 B

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021195471

(22)【出願日】2021-12-01

(65)【公開番号】P2022090624

(43)【公開日】2022-06-17

【審査請求日】2024-10-23

(31)【優先権主張番号】20212227

(32)【優先日】2020-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】502208205

【氏名又は名称】アクシス アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ニルソン， トール

(72)【発明者】

【氏名】フェルベルク， ヨハン

(72)【発明者】

【氏名】ヘニンソン， トイヴォ

(72)【発明者】

【氏名】ニストレーム， ヨハン

【審査官】奥田 雄介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２９０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５９５６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

Ｇ０３Ｂ １７／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビデオストリームの画像安定化のための方法であって、
パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラ（１００）によって前記ビデオカメラ（１００）のパン／チルト中にビデオストリームを取り込むこと、
前記ビデオカメラのパン／チルトモーター（１０４）のモーター位置信号Ｙ１を生成する（Ｓ２０２）こと、
前記ビデオカメラ（１００）のジャイロスコープセンサ（１０６）のジャイロ信号Ｙ２を生成する（Ｓ２０４）ことであって、前記ジャイロ信号Ｙ２は前記ジャイロスコープセンサ（１０６）からの測定の積分である、ジャイロ信号Ｙ２を生成する（Ｓ２０４）こと、
前記ビデオカメラ（１００）の前記パン／チルトモーター（１０４）の所定の移動曲線から参照信号を生成する（Ｓ２０６）ことであって、前記参照信号は、前記ビデオカメラ（１００）のパン／チルト動作が前記ビデオカメラ（１００）の揺れなしでどのように行われるかに関する参照である、参照信号を生成する（Ｓ２０６）こと、
前記モーター位置信号Ｙ１および前記ジャイロ信号Ｙ２から、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従って結合信号Ｙを生成する（Ｓ２０８）ことであって、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである、結合信号Ｙを生成する（Ｓ２０８）こと、並びに、
前記結合信号Ｙと前記参照信号との差に基づいて、前記ビデオカメラ（１００）のパン／チルト中に前記パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラ（１００）によって取り込まれる前記ビデオストリームに対して電子画像安定化を行う（Ｓ２１０）こと
を含む、方法。

【請求項2】

前記ハイパスフィルターは、Ｆ２＝１－Ｆ１であるように、前記ローパスフィルターに対して補完的である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記モーター位置信号が、前記ビデオカメラの時間依存性パン／チルト位置を示す信号である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、処理能力を有するビデオカメラ上で実行されると、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記憶している、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項5】

ビデオカメラであって、
ビデオストリームの画像フレームを取り込むように構成される画像センサ（１０２）と、
ビデオカメラをパン及び／チルトするように構成されるパン／チルトモーター（１０４）と、
前記ビデオカメラの揺れを検出するように構成されるジャイロスコープセンサ（１０６）と、
制御回路部（１１０）とを備え、前記制御回路部（１１０）は
前記パン／チルトモーター（１０４）のモーター位置信号Ｙ１を生成するように構成されるモーター位置信号生成関数（１２２）、
前記ジャイロスコープセンサ（１０６）によって検出される前記ビデオカメラの揺れに関連する、ジャイロ信号Ｙ２を生成するように構成されるジャイロ信号生成関数（１２３）であって、前記ジャイロ信号Ｙ２は前記ジャイロスコープセンサ（１０６）からの測定の積分である、ジャイロ信号生成関数（１２３）、
前記パン／チルトモーター（１０４）の所定の移動曲線から参照信号を生成するように構成される参照信号生成関数（１２４）であって、前記参照信号は、前記ビデオカメラのパン／チルト動作が前記ビデオカメラの揺れなしでどのように行われるかに関する参照である、参照信号生成関数（１２４）、
前記モーター位置信号Ｙ１および前記ジャイロ信号Ｙ２から、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従って結合信号Ｙを生成するように構成される信号結合関数（１２５）であって、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである、信号結合関数（１２５）、並びに、
前記結合信号Ｙと前記参照信号との差に基づいて、前記ビデオカメラのパン／チルト中に前記ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像フレームに対して画像安定化を行うように構成される画像安定化関数（１２６）
を実行するように構成される、ビデオカメラ。

【請求項6】

前記ハイパスフィルターは、Ｆ２＝１－Ｆ１であるように、前記ローパスフィルターに対して補完的である、請求項４に記載のビデオカメラ。

【請求項7】

前記モーター位置信号が、前記ビデオカメラの時間依存性パン／チルト位置を示す信号である、請求項５に記載のビデオカメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ビデオストリームの、特に、ビデオカメラのパン／チルト中のビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化に関する。

【背景技術】

【0002】

ビデオストリームの取り込み中に、ビデオストリームを取り込むカメラは、例えば、風、通過するトラフィック等によって揺れる可能性がある。結果として、ビデオストリームの画像は、しばしば不鮮明であり、観察するのが難しい。画像安定化、特に、電子画像安定化ＥＩＳ（：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ）は、ビデオストリームの明確かつ正確な画像フレームを与えるために、振動および揺れによる影響を効果的に最小にする。ＥＩＳ中に、カメラの１つまたは複数のジャイロスコープセンサは、カメラの移動および振動を連続して検出する。１つまたは複数のジャイロスコープセンサからの出力に基づいて、ビデオストリームの画像フレームは、安定した画像ストリームを確保するために調整することができる。

【0003】

しかしながら、パン／チルトビデオカメラのパン／チルト移動中に、ＥＩＳは、典型的には、スイッチオフされる。したがって、ビデオカメラの取り込み中にパンおよび／またはチルトしているパン／チルトビデオカメラを使用して取り込まれるビデオストリームの画像安定化を可能にすることについての必要性が存在する。

【発明の概要】

【0004】

上記を考慮して、ビデオカメラの取り込み中にパンおよび／またはチルトしているパン／チルトビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化を提供することが本発明の目的である。

【0005】

当技術分野における上記で特定された欠点および不利益の１つまたは複数を単一でまたは任意の組み合わせで軽減する、緩和する、またはなくし、また、少なくとも上記で述べた問題を解決することが目的である。

【0006】

第１の態様によれば、パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化のための方法が提供される。方法は、ビデオカメラのパン／チルトモーターのモーター位置信号Ｙ１を生成すること；ビデオカメラのジャイロスコープセンサのジャイロ信号Ｙ２を生成すること；ビデオカメラのパン／チルトモーターの所定の移動曲線から参照信号を生成することであって、参照信号は、ビデオカメラのパン／チルト動作がビデオカメラの揺れなしでどのように行われるかに関する参照である、生成すること；モーター位置信号Ｙ１およびジャイロ信号Ｙ２から、結合信号Ｙであって、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従い、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである、結合信号Ｙを生成すること；および、結合信号Ｙと参照信号との差に基づいて、ビデオストリームに対して画像安定化を実施することを含む。

【0007】

本方法は、ビデオカメラのパニングおよび／またはチルティング中に取り込まれるビデオストリームの画像フレームの画像安定化の改善についての可能性を提供する。これは、ローパスフィルターがモーター位置信号をフィルタリングし、ハイパスフィルターがジャイロ信号をフィルタリングし、パニングおよび／またはチルティング中のビデオカメラの揺れを示すノイズの少ない結合信号を達成することができるからである。さらに、参照信号を、ビデオカメラのパンおよび／またはチルト移動を示すために使用することができる。本方法は、ビデオカメラの揺れおよびモーターによって誘起される反跳効果（ｒｅｃｏｉｌ ｅｆｆｅｃｔ）の両方によって誘起される画像安定化を可能にする。

【0008】

例えば、単極無限インパルス応答ＩＩＲ（：ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルターを使用することができる。そのようなフィルターは、ローパスとハイパスの両方のフィルタリングを実施するために使用することができる。

【0009】

ハイパスフィルターは、Ｆ２＝１－Ｆ１であるように、ローパスフィルターに対して補完的であるとすることができる。

【0010】

第２の態様によれば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、処理能力を有するビデオカメラ上で実行されると、第１の態様による方法を実施するための命令を、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記憶している。

【0011】

第３の態様によれば、ビデオカメラが提供される。ビデオカメラは、ビデオストリームの画像フレームを取り込むように構成される画像センサと；ビデオカメラをパン及び／チルトするように構成されるパン／チルトモーターと；ビデオカメラの揺れを検出するように構成されるジャイロスコープセンサと；制御回路部とを備える。制御回路部は、パン／チルトモーターのモーター位置信号Ｙ１を生成するように構成されるモーター位置信号生成関数；ジャイロスコープセンサによって検出されるビデオカメラの揺れに関する、ジャイロ信号Ｙ２を生成するように構成されるジャイロ信号生成関数； パン／チルトモーターの所定の移動曲線から参照信号を生成するように構成される参照信号生成関数であって、参照信号は、ビデオカメラのパン／チルト動作がビデオカメラの揺れなしでどのように行われるかに関する参照である、参照信号生成関数；モーター位置信号Ｙ１およびジャイロ信号Ｙ２から、結合信号Ｙであって、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従い、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである、結合信号Ｙを生成するように構成される信号結合関数；および、結合信号Ｙと参照信号との差に基づいて、ビデオストリームの画像フレームに対して画像安定化を実施するように構成される画像安定化関数を実行するように構成される。

【0012】

方法の上記で述べた特徴は、適用可能であるとき、第２の態様および第３の態様にも適用される。不当な反復を回避するため、上記に対して参照が行われる。

【0013】

本発明の適用性のさらなる範囲は、以下で示す詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、本発明の範囲内の種々の変更および修正が、この詳細な説明から当業者に明らかになるため、詳細な説明および特定の例が、本発明の好ましい実施形態を示しながら、例証としてのみ示されることが理解されるべきである。

【0014】

したがって、本発明が、説明するデバイスの特定のコンポーネント部品または説明する方法の特定の行為に限定されず、なぜならば、そのようなデバイスおよび方法が変動する場合があるからであることが理解される。本明細書で使用される用語が特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、制限的であることを意図されないことも理解される。本明細書および添付特許請求の範囲で使用するとき、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」が、別段に文脈が明確に指示しない限り、要素の１つまたは複数が存在することを意味することを意図されることが留意されなければならない。そのため、例えば、「１つのユニット（ａ ｕｎｉｔ）」または「そのユニット（ｔｈｅ ｕｎｉｔ）」に対する参照は、幾つかのデバイスおよび同様なものを含むことができる。さらに、言い回し「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含んでいる（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、および同様の言い回しは、他の要素またはステップを排除しない。

【0015】

本発明の上記のおよび他の態様は、ここで、添付図を参照してより詳細に説明される。図は、制限的であると考えられるべきであるのではなく、代わりに、説明し理解するために使用される。

【0016】

図に示すように、層および領域のサイズは、例証のために誇張され、したがって、一般的な構造を示すために提供することができる。同様の参照符号は、全体を通して同様の要素を指す。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ビデオカメラを示す図である。

【図2】パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化のための方法のブロックスキームである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明は、ここで、現在のところ好ましい本発明の実施形態が示される添付図面を参照して以降でより完全に説明されるであろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書で述べる実施形態に限定されるものと解釈されるべきでない；むしろ、これらの実施形態は、徹底さおよび完全さ（ｔｈｏｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｎｅｓｓ）のために、また、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。

【0019】

図１はビデオカメラ１００を示す。ビデオカメラ１００は、典型的にはモニタリングカメラである。ビデオカメラ１００は、デジタルビデオカメラ、特に、ネットワーク化デジタルビデオカメラであるとすることができる。ビデオカメラ１００は、シーンをモニターするように構成される。典型的には、これは、シーンのビデオストリームを取り込むことによって行われる。ビデオストリームは、画像センサ１０２を使用して取り込まれる。

【0020】

ビデオカメラ１００は、パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラである。したがって、シーンのビデオストリームを取り込んでいる間、ビデオカメラ１００を、パンおよび／またはチルトすることができる。ビデオカメラ１００のパニングおよび／またはチルティングは、パンおよび／またはチルトモーター１０４を使用して実施される。ビデオカメラ１００は、専用パンモーターおよび専用チルトモーターを有することができる。パンおよび／またはチルトモーター１０４はステップモーターであるとすることができる。パンおよび／またはチルトモーター１０４はパン／チルト制御信号によって制御することができる。パニングおよび／またはチルティングを実施するために、パン／チルト制御信号が、パンおよび／またはチルトモーター１０４に送信される。パン／チルト制御信号は、パン／チルトモーターの所定の移動曲線に従って移動するようにパンおよび／またはチルトモーター１０４に指令する。所定の移動曲線は、予めわかっている加速度曲線であるとすることができる。したがって、所与のパン／チルト移動について、ターゲット速度が設定され、パンおよび／またはチルトモーター１０４は、予めわかっている加速度曲線に従ってこの速度まで加速するように設定される。パン／チルトモーター１０４は、加速度曲線およびターゲット速度に従って、できる限り近くに加速することになる。しかしながら、実際の速度は、所定の移動曲線とわずかに異なる場合がある。一例は、パン／チルトモーター１０４が、ゴー・トゥー・ターゲット位置コマンドを受信することであるであろう。パン／チルトモーター１０４は、最初に設定速度まで加速し、その後、設定速度を維持し、その後、スムーズに停止するように減速するように構成される。しかしながら、時として、予めわかっている加速度曲線からの望ましくない偏差が、特に、パン／チルトモーター１０４が停止すると、起こる。パン／チルトモーター１０４が停止すると、ビデオカメラ１００は、完全に停止する前に、ターゲット位置の周りで揺れ始めることができる。これは、パン／チルトモーター１０４および／またはパン／チルトモーター１０４の機械式ドライブシステムの「弾性（ｓｐｒｉｎｇｉｎｅｓｓ）」による。ターゲット位置の周りでのそのような揺れを、本発明による画像安定化を使用して補正することができる。

【0021】

ビデオカメラ１００は、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５を備えることができる。１つまたは複数のモーター位置センサ１０５は、１つまたは複数のエンコーダーとして実装することができる。モーター位置を、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５によって測定することができる。これは、特に、ビデオカメラ１００のパニングおよび／またはチルティング中に行うことができる。

【0022】

ビデオカメラ１００は、１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６をさらに備えることができる。１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６は、ビデオカメラ１００の揺れを検出するように構成される。１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６は、ビデオカメラ１００の揺れを連続して検出するように構成することができる。

【0023】

ビデオカメラ１００は、制御回路部１１０をさらに備える。制御回路１１０は、ビデオカメラ１００の関数および動作の全体の制御を実施するように構成される。制御回路１１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサ等のプロセッサ１１１を含むことができる。プロセッサ１１１は、ビデオカメラ１００の関数および動作を実施するために、メモリ１２０に記憶されたプログラムコードを実行するように構成される。

【0024】

メモリ１２０は、バッファ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、取り外し可能媒体、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または別の適切なデバイスの１つまたは複数であるとすることができる。典型的な配置構成において、メモリ１２０は、長期データ記憶用の不揮発性メモリおよび制御回路１１０用のシステムメモリとして機能する揮発性メモリを含むことができる。メモリ１２０は、データバスを通じて制御回路１１０とデータを交換することができる。メモリ１２０と7制御回路１１０との間の付随する制御ラインおよびアドレスバスも存在することができる。

【0025】

ビデオカメラ１００の関数および動作は、実行可能ロジックルーチン（例えば、コード行、ソフトウェアプログラム等）の形態で具現化することができ、実行可能ロジックルーチンは、ビデオカメラ１００の非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、メモリ１２０）上に記憶され、制御回路１１０によって（例えば、プロセッサ１１１を使用して）実行される。さらに、ビデオカメラ１００の関数および動作は、独立型ソフトウェアアプリケーションである、または、ビデオカメラ１００に関連するさらなるタスクを実施するソフトウェアアプリケーションの一部を形成することができる。説明する関数および動作は、対応するデバイスがそれを実行するように構成される方法と考えることができる。同様に、説明する関数および動作をソフトウェアで実装することができるが、そのような機能を、専用ハードウェアまたはファームウェア、あるいは、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアの組み合わせによって実装することもできる。

【0026】

制御回路１１０は、パン／チルト関数１２１を実行するように構成することができる。パン／チルト関数１２１は、ビデオカメラ１００のパニングおよび／またはチルティングを制御するために使用されるパン／チルト制御信号を生成するように構成される。

【0027】

制御回路１１０は、モーター位置信号生成関数１２２を実行するように構成することができる。モーター位置信号生成関数１２２は、モーター位置信号Ｙ１を生成するように構成される。モーター位置信号Ｙ１は、パン／チルトモーター１０４の位置に関する信号である。モーター位置信号Ｙ１によって、異なる時間におけるビデオカメラ１００についての参照地点、すなわち、ビデオカメラが或る期間の間にどのパン／チルト位置にいるか、をログに記録することができる。モーター位置信号は、ビデオカメラ１００のパニングおよび／またはチルティング中に測定することができる。モーター位置信号生成関数１２２は、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５によって測定されるモーター位置からモーター位置信号を生成するように構成することができる。位置信号は、パン／チルトモーター１０４の回転またはパン／チルトモーター１０４のギアの回転に関連するとすることができる。特に、パン／チルトモーター１０４がステップモーターである場合、代替的にまたは組み合わせて、モーター位置信号生成関数１２２は、パン／チルト関数１２１によって生成されるパン／チルト制御信号からモーター位置信号を生成するように構成することができる。モーター位置信号は、ビデオカメラ１００の時間依存性パン／チルト位置を示す信号である。

【0028】

制御回路１１０は、ジャイロ信号生成関数１２３を実行するように構成することができる。ジャイロ信号生成関数１２３は、ジャイロ信号Ｙ２を生成するように構成される。ジャイロ信号Ｙ２は、１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６によって検出されるビデオカメラの揺れに関する。

【0029】

１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６は、固定参照地点を持たない。ジャイロスコープセンサ１０６は、慣性力、「静止状態（ｓｔａｎｄｉｎｇ ｓｔｉｌｌ）」に対する動きを測定する。単独で、ジャイロスコープセンサ１０６は、「我々は今どこにいるか」等の質問に答えることができない。一方、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５は、剛体、例えば、エンコーダーリングに対する自分の位置を知っている。したがって、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５は、固定参照地点を有する。モーター位置信号は、ジャイロ信号と違って、ビデオカメラ１００全体が振動しているときを検出することができない。モーター位置信号は、固定参照地点に対するビデオカメラ１００の動きの尺度である。

【0030】

制御回路１１０は、参照信号生成関数１２４を実行するように構成される。参照信号生成関数１２４は、パン／チルトモーター１０４の所定の移動曲線から参照信号を生成するように構成される。参照信号は、ビデオカメラ１００のパン／チルト動作がビデオカメラ１００の揺れなしでどのように行われるかに関する参照である。

【0031】

制御回路１１０は、信号結合関数１２５を実行するように構成される。信号結合関数１２５は、モーター位置信号Ｙ１およびジャイロ信号Ｙ２から結合信号Ｙを生成するように構成される。結合信号Ｙは、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従って生成され、ここで、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである。例えば、単極無限インパルス応答ＩＩＲフィルターを使用することができる。そのようなフィルターは、ローパスとハイパスの両方のフィルタリングを実施するために使用することができる。結合信号を形成することによって、改善された画像安定化を行うことができる。モーター位置信号は、典型的には、高周波ノイズによって乱される。高周波ノイズは、量子化誤差によって、モーター位置信号に導入される場合がある。ジャイロ信号は、典型的には、低周波ノイによって乱される。ジャイロ信号（角速度の尺度）が、位置を得るために積分されなければならないため、また、ジャイロ信号が、常にある程度のノイズを含むことになるため、ノイズは、合計され、経時的に無視できなくなるになる。ジャイロ信号は、典型的には同様に、ＤＣオフセットを含む。したがって、動きが存在しないとき、ジャイロ信号は、ＤＣオフセットによる小さいＤＣ信号を与えることになる。ＤＣオフセットは一定でなく、例えば、温度に応じて経時的にゆっくり変化することになる。これはまた、低周波ノイズに寄与することになる。したがって、低周波ノイズは、経時的に積分される、センサの不完全さによる誤差ならびに温度変化によってジャイロ信号に導入される場合がある。モーター位置信号に対してローパスフィルターを適用し、ジャイロ信号に対してハイパスフィルターを適用し、２つの信号を結合することによって、それぞれのノイズは、少なくとも部分的にフィルターを通して除去することができ、ビデオカメラのパニングおよび／またはチルティング中にビデオカメラの揺れを示すより正しい信号を生成することができる。

【0032】

制御回路１１０は、画像安定化関数１２６を実行するように構成される。画像安定化関数１２６は、ビデオストリームの画像フレームに対して画像安定化を実施するように構成される。画像安定化は、結合信号Ｙと参照信号との差、例えば、参照信号マイナス結合信号に基づく。画像安定化は、好ましくは、電子画像安定化ＥＩＳである。ＥＩＳは、当業者に一般に知られており、本開示において詳細に論じられない。

【0033】

図２に関連して、パン可能および／またはチルト可能ビデオカメラによって取り込まれるビデオストリームの画像安定化のための方法２００が論じられる。方法２００は、ローパスフィルターでフィルタリングされたモーター位置信号及びハイパスフィルターでフィルタリングされたジャイロ信号から結合信号を生成し、ビデオカメラ１００をパンおよび／またはチルトするために使用されるパン／チルトモーター１０４の所定の移動曲線から参照信号を生成することによって、ビデオカメラ１００によって取り込まれる画像フレームの改善された画像安定化を達成することができるという本発明者等が行った洞察に基づく。

【0034】

方法２００の全てのステップの一部は、上記で説明したビデオカメラ１００の関数によって実施することができる。しかしながら、方法２００のステップの一部または全てを、他のデバイスで実施される同様の関数によって実施することができることが同様に気付かれる。方法２００は以下のステップを含む。ステップは、任意の適切な順序で実施することができる。

【0035】

ビデオカメラ１００のパン／チルトモーター１０４のモーター位置信号Ｙ１を生成するＳ２０２こと。モーター位置信号Ｙ１はパン／チルトモーター１０４の位置に関する信号である。モーター位置信号Ｙ１によって、異なる時間におけるビデオカメラ１００についての参照地点、すなわち、ビデオカメラが或る期間の間にどのパン／チルト位置にいるか、をログに記録することができる。モーター位置信号は、ビデオカメラ１００のパニングおよび／またはチルティング中に測定することができる信号である。モーター位置信号は、１つまたは複数のモーター位置センサ１０５によって測定されるモーター位置から生成することができる。代替的にまたは組み合わせて、モーター位置信号は、パン／チルト制御信号から生成することができる。モーター位置信号は、ビデオカメラ１００の時間依存性パン／チルト位置を示す信号である。

【0036】

ビデオカメラ１００のジャイロスコープセンサ１０６のジャイロ信号Ｙ２を生成するＳ２０４こと。ジャイロ信号Ｙ２は、１つまたは複数のジャイロスコープセンサ１０６によって検出されるビデオカメラの揺れに関する。

【0037】

ビデオカメラ１００のパン／チルトモーター１０４の所定の移動曲線から参照信号を生成するＳ２０６こと。参照信号は、ビデオカメラ１００のパン／チルト動作がビデオカメラ１００の揺れなしでどのように行われるかに関する参照である。

【0038】

モーター位置信号Ｙ１およびジャイロ信号Ｙ２から、結合信号Ｙを生成するＳ２０８こと。結合信号は、Ｙ＝Ｆ１^＊Ｙ１＋Ｆ２^＊Ｙ２に従って生成され、ここで、Ｆ１はローパスフィルターであり、Ｆ２はハイパスフィルターである。

【0039】

結合信号Ｙと前記参照信号との差に基づいて、ビデオストリームに対して画像安定化を実施するＳ２１０こと。画像安定化は、好ましくは、電子画像安定化ＥＩＳである。ＥＩＳは、当業者に一般に知られており、本開示において詳細に論じられない。

【0040】

本発明は、上記で説明した好ましい実施形態に決して限定されないことを当業者は認識する。逆に、多くの修正および変形が、添付特許請求項の範囲内で可能である。

【0041】

例えば、ハイパスフィルターはローパスフィルターに対して補完的であるとすることができる。したがって、Ｆ２は１－Ｆ１に等しいとすることができる。

【0042】

さらに、開示される実施形態に対する変形を、図面、開示、および添付特許請求項の調査から、特許請求される発明を実施するときに当業者が理解し、実施することができる。

【図1】

【図2】