Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2953497B2 - Object capturing method and device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2953497B2 - Object capturing method and device - Google Patents

Object capturing method and device

Info

Publication number
JP2953497B2
JP2953497B2 JP7350940A JP35094095A JP2953497B2 JP 2953497 B2 JP2953497 B2 JP 2953497B2 JP 7350940 A JP7350940 A JP 7350940A JP 35094095 A JP35094095 A JP 35094095A JP 2953497 B2 JP2953497 B2 JP 2953497B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
control
target
image
capturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7350940A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09181961A (en
Inventor
譲二 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP7350940A priority Critical patent/JP2953497B2/en
Publication of JPH09181961A publication Critical patent/JPH09181961A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2953497B2 publication Critical patent/JP2953497B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は対象の捕捉方法およ
びその装置に関し、特に監視カメラシステムにおいてテ
レビカメラ等で監視する対象を撮像する際に対象を画面
の所定位置で捕捉する対象の捕捉方法およびその装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for capturing an object, and more particularly to a method and apparatus for capturing an object at a predetermined position on a screen when capturing an image of an object to be monitored by a television camera or the like in a surveillance camera system. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、テレビカメラ等で情景を監視し、
監視対象を検出した際、これを撮像画面の中央に捕捉す
る技術が提案されている。例えば、特開平4−3322
71号公報には、移動している画素を検出し、画面中心
からのx方向,y方向の距離を示すデータPx ,Py
受け、演算によって移動している画像の平均距離Lx
y を求め、パンモータおよびチルトモータを駆動する
追尾制御回路が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a scene is monitored by a television camera or the like.
When a monitoring target is detected, a technique of capturing the monitoring target at the center of an imaging screen has been proposed. For example, JP-A-4-3322
No. 71 discloses a moving pixel, receives data P x and P y indicating distances in the x and y directions from the center of the screen, and calculates an average distance L x ,
Seeking L y, tracking control circuit is disclosed for driving the pan motor and a tilt motor.

【0003】このように、画像から対象の画面内での位
置を求め、テレビカメラの姿勢を制御する従来の手法を
説明する。図2により、以下の説明で使われるテレビカ
メラの姿勢に関するパラメータを説明する。図2で、テ
レビカメラ1は、第1のモータ2によりパン角κが制御
され、第2のモータ3によりチルト角ωが制御される。
hは第2のモータ3の高さ、rは第2のモータ3の回転
軸とテレビカメラ1の光軸との距離、lはこの光軸に沿
った第2のモータ3の回転軸とレンズ4の中心との間の
距離を示す。このとき、ワールド座標系(X,Y,Z)
の原点は、第1のモータ2の回転軸と支持台(あるいは
地面)との交点とする。テレビカメラ1の画像面の座標
系は、画面の中心を(0,0)とし、(x,y)で表わ
す。xは画面の右方向、yは下方向とする。また、レン
ズ4の光学的中心を原点として、2つの座標軸(XP
よびYP )は画像面の座標系と平行であり、テレビカメ
ラ1の前方方向をZP とし、スケールがワールド座標系
と等しい移動座標系での位置を(XP ,YP ,ZP )と
する。
[0003] A conventional method for obtaining the position of an object in a screen from an image and controlling the attitude of the television camera will be described. Referring to FIG. 2, parameters relating to the attitude of the television camera used in the following description will be described. In FIG. 2, the pan angle κ of the television camera 1 is controlled by the first motor 2, and the tilt angle ω is controlled by the second motor 3.
h is the height of the second motor 3, r is the distance between the rotation axis of the second motor 3 and the optical axis of the television camera 1, l is the rotation axis of the second motor 3 along this optical axis and the lens 4 shows the distance from the center of FIG. At this time, the world coordinate system (X, Y, Z)
Is the intersection of the rotation axis of the first motor 2 and the support (or the ground). The coordinate system of the image plane of the television camera 1 is represented by (x, y) with the center of the screen being (0, 0). x is the right direction of the screen, and y is the downward direction. With the optical center of the lens 4 as the origin, the two coordinate axes (X P and Y P ) are parallel to the coordinate system of the image plane, the forward direction of the television camera 1 is Z P , and the scale is the world coordinate system. Positions in the same moving coordinate system are (X P , Y P , Z P ).

【0004】以上の位置関係で、移動座標系の原点(レ
ンズ4の光学的中心)のワールド座標(XO ,YO ,Z
O )は、数1となる。
In the above positional relationship, the world coordinates (X O , Y O , Z) of the origin (optical center of the lens 4) of the moving coordinate system
O ) is given by Equation 1.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】また、三次元空間内の点の移動座標系にお
ける位置が、(XP ,YP ,ZP )で表わされるとき、
この座標軸を、まずYP 軸に関してパン角κだけ回転
し、次にXP 軸に関してチルト角ωだけ回転してワール
ド座標と一致させるとき、その間の座標変換は、数2と
なる。
When the position of a point in a three-dimensional space in a moving coordinate system is represented by (X P , Y P , Z P ),
The coordinate axes, first rotates by pan angle κ respect Y P axis, next time to match the world coordinate rotated by a tilt angle ω with respect to X P axis, the coordinate transformation therebetween, the number 2.

【0007】[0007]

【数2】 (Equation 2)

【0008】(XP ,YP ,ZP )にある対象が撮像さ
れたとき、画面での位置(x,y)は、fをレンズ−撮
像面間距離(以下、ズームパラメータという)とする
と、数3の関係にある。
When an object at (X P , Y P , Z P ) is imaged, the position (x, y) on the screen is given by f being the distance between the lens and the imaging surface (hereinafter referred to as a zoom parameter). , 3

【0009】[0009]

【数3】 (Equation 3)

【0010】以上の数1,数2および数3により、ワー
ルド座標(X,Y,Z)の位置にある対象をパン角κお
よびチルト角ωのテレビカメラ1の姿勢で撮像したと
き、画面での位置(x,y)を知ることができる。これ
を基に、現在、位置(x,y)に撮像されている対象を
画面中心(0,0)に撮像されるように、テレビカメラ
1の姿勢(κ,ω)を姿勢(κ’,ω’)に変更する場
合、数3により新たな移動座標系(XP ’,YP ’,Z
P ’)での位置は、XP ’=YP ’=0となり、ZP
はレンズ4の光学中心から対象までの距離となるので、
数4となる。
According to the above equations 1, 2 and 3, when an object at the position of world coordinates (X, Y, Z) is imaged in the attitude of the television camera 1 at the pan angle κ and the tilt angle ω, the image is displayed on the screen. (X, y) can be known. Based on this, the posture (κ, ω) of the television camera 1 is changed to the posture (κ ′, ω) so that the target currently imaged at the position (x, y) is imaged at the screen center (0, 0). ω ′), a new moving coordinate system (X P ′, Y P ′, Z
P 'position in) is, X P' = Y P ' = 0 becomes, Z P'
Is the distance from the optical center of the lens 4 to the object,
Equation 4 is obtained.

【0011】[0011]

【数4】 (Equation 4)

【0012】さて、以上の関係から、現在の位置(x,
y)よりワールド座標(X,Y,Z)は、次のように求
められる。すなわち、数2は逆に解くと、行列を転置し
て、数5となる。
Now, from the above relationship, the current position (x,
From y), world coordinates (X, Y, Z) are obtained as follows. That is, when solving Equation 2, the matrix is transposed to become Equation 5.

【0013】[0013]

【数5】 (Equation 5)

【0014】数5の全体をZP で割って、関係式を求め
ると、数6となる。
Equation 6 is obtained by dividing the entire equation 5 by Z P and obtaining a relational expression.

【0015】[0015]

【数6】 (Equation 6)

【0016】XP /ZP およびYP /ZP は、数3から
それぞれx/fおよびy/fとなるので、現在の位置
(x,y)と姿勢(κ,ω)とから、数6の左辺の値が
求められる。
X P / Z P and Y P / Z P are x / f and y / f, respectively, from Eq. (3), and are calculated from the current position (x, y) and attitude (κ, ω). The value on the left side of 6 is determined.

【0017】また、新たな移動座標系では、XP ’=Y
P ’=0であるので、数6は簡単になり、数7となる。
In the new moving coordinate system, X P ′ = Y
Since P ′ = 0, Equation 6 is simplified and becomes Equation 7.

【0018】[0018]

【数7】 (Equation 7)

【0019】数7の左辺が求まっていれば、これを解く
ことによって新しいパン角κ’およびチルト角ω’が求
められる。ここで、ZP ’には、数4の関係があるの
で、数8の関係が求められる。
If the left side of Equation 7 is found, new pan angle κ ′ and tilt angle ω ′ are found by solving the equation. Here, since Z P ′ has the relationship of Expression 4, the relationship of Expression 8 is obtained.

【0020】[0020]

【数8】 (Equation 8)

【0021】しかし、XO ,YO ,ZO は一般には数1
に示したように姿勢(κ,ω)の関数であるため、
O ’,YO ’,ZO ’は新しい姿勢(κ’,ω’)の
関数であり、数7は解析的に解くことはできない。ただ
し、l=r=0、すなわちレンズ4の光学中心が第2の
モータ3の軸中心に一致しているように配置されれば、
O ’=YO ’=0,ZO ’=hとなるため、数7の左
辺のXおよびYについては、数9のように求まり、X/
P およびY/ZP は知られているので、新しいパン角
κ’およびチルト角ω’は解析的に求められる。
[0021] However, X O, Y O, the number in the Z O is generally 1
Since it is a function of the attitude (κ, ω) as shown in
X O ′, Y O ′, and Z O ′ are functions of the new attitude (κ ′, ω ′), and Equation 7 cannot be solved analytically. However, if l = r = 0, that is, if the optical center of the lens 4 is arranged so as to coincide with the axial center of the second motor 3,
Since X O ′ = Y O ′ = 0 and Z O ′ = h, X and Y on the left side of Expression 7 are obtained as shown in Expression 9, and X /
Since Z P and Y / Z P are known, the new pan angle κ ′ and tilt angle ω ′ are determined analytically.

【0022】[0022]

【数9】 (Equation 9)

【0023】従来は、数7を解くために、例えばXO
=YO ’=0の近似の下でパン角κ’およびチルト角
ω’の近似値を求め、数値演算を繰り返すことにより、
より正確な解を求めてテレビカメラ1を制御していた。
Conventionally, to solve Equation 7, for example, X O '
= Y O ′, an approximate value of the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ is obtained under the approximation of 0, and by repeating the numerical calculation,
The television camera 1 was controlled in search of a more accurate solution.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の数値演
算でパン角κ’およびチルト角ω’を高速に求めるには
高性能な演算装置を必要とし、例えば整数演算しかでき
ないような演算装置では対象の移動を追跡して画面の中
心に捕捉するような制御は難しかった。また、テレビカ
メラ1を交換したような場合、取り付け位置が変化した
り、距離lまたはrが変更されるので、これを正しく測
定し上記の演算に反映させる必要があった。
However, in order to obtain the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ at a high speed by the above-mentioned numerical operation, a high-performance arithmetic device is required. It was difficult to control the movement of the target so as to capture it at the center of the screen. Further, when the television camera 1 is replaced, the mounting position changes or the distance l or r changes. Therefore, it is necessary to correctly measure this and reflect it in the above calculation.

【0025】さらに、数3では、パラメータとしてズー
ムパラメータfがあるが、この値はピントを合わせるこ
とによって変動する。さらに、レンズ4として焦点距離
を変化させられるズームレンズを用いた場合、ズームパ
ラメータfの値は大きく変動する。そして、現在のズー
ムパラメータfの値によってパン角κ’およびチルト角
ω’を計算するためには、正確なズームパラメータfの
計測を必要とする。これは、現実の監視カメラシステム
の運用上、大きな問題である。
Further, in Equation 3, there is a zoom parameter f as a parameter, and this value varies depending on the focus. Furthermore, when a zoom lens whose focal length can be changed is used as the lens 4, the value of the zoom parameter f greatly changes. In order to calculate the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ based on the current value of the zoom parameter f, accurate measurement of the zoom parameter f is required. This is a serious problem in the operation of a real surveillance camera system.

【0026】以上では、構造上のパラメータとして距離
lおよびrのみを考えているが、実際にはテレビカメラ
1の光軸と第1のモータ2の回転軸とが交わらず、ずれ
がある場合等も多く、その他考慮すべきパラメータも多
い。そのような場合には、問題はさらに複雑になる。
In the above description, only the distances l and r are considered as structural parameters. However, actually, the optical axis of the television camera 1 does not intersect with the rotation axis of the first motor 2 and there is a deviation. And many other parameters to consider. In such cases, the problem is further complicated.

【0027】しかし、情景を監視するテレビカメラ1の
目的は、対象を画面中心に捕捉し、あるいはズームアッ
プして遠隔地で監視対象に関する状況を把握しやすくす
ることであって、必ずしもテレビカメラ1を精密に制御
することではない。
However, the purpose of the television camera 1 for monitoring a scene is to capture the object at the center of the screen or to zoom up to make it easier to grasp the situation regarding the monitored object at a remote place. Is not precisely controlled.

【0028】本発明の目的は、距離lおよびrやズーム
パラメータfに代表されるパラメータが正確に分かって
いなくても、対象を検出して画面の所定位置に捕捉でき
るようにした監視カメラシステムのための対象の捕捉方
法およびその装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a surveillance camera system capable of detecting an object and capturing it at a predetermined position on a screen even if parameters represented by the distances l and r and the zoom parameter f are not accurately known. And an apparatus for capturing an object.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明の対象の捕捉方法
では、撮像手段により撮像された画面から目的の対象を
画像処理により検出し、その検出位置の画面の所定位置
からのずれ(Δx,Δy)を求め、得られたずれ(Δ
x,Δy)およびズームパラメータfから前記撮像手段
のパン角κおよびチルト角ωの制御量を−Δκ=−Δx
/fおよび−Δω=Δy/fとして近似計算し、得られ
た制御量−Δκおよび−Δωによって前記撮像手段の姿
勢を制御し、以上のプロセスを対象の画面中での移動が
無視できる速度で複数回繰り返すことによって目的の対
象を画面の所定位置に捕捉する。
According to the object capturing method of the present invention, a target object is detected by image processing from a screen picked up by an image pickup means, and the detected position is shifted from a predetermined position on the screen (Δx, Δy), and the resulting deviation (Δ
x, Δy) and zoom parameter f
The control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω is -Δκ = −Δx
/ F and -Δω = Δy / f.
The attitude of the imaging means is controlled by the control amounts -Δκ and -Δω , and the above process is repeated a plurality of times at a speed at which the movement of the target on the screen can be ignored, thereby capturing the target at a predetermined position on the screen. .

【0030】また、本発明の対象の捕捉方法では、撮像
手段により撮像された画面から目的の対象を画像処理に
より検出し、その検出位置の画面の所定位置からのずれ
(Δx,Δy)を求め、得られたずれ(Δx,Δy)か
目的の対象における絶対誤差Δe=(Δx +Δ
1/2 を求め、前回の絶対誤差Δe と今回の絶
対誤差Δe との絶対誤差比r =Δe /Δe から
ズームパラメータfの更新量Δfを計算して前記ズーム
パラメータfを更新し、前記ずれ(Δx,Δy)および
前記ズームパラメータfから前記撮像手段のパン角κお
よびチルト角ωの制御量を−Δκ=−Δx/fおよび−
Δω=Δy/fとして近似計算し、得られた制御量−Δ
κおよび−Δωによって前記撮像手段の姿勢を制御し、
以上のプロセスを対象の画面中での移動が無視できる速
度で複数回繰り返すことによって目的の対象を画面の所
定位置に捕捉する。
In the method of capturing an object of the present invention, a target object is detected by image processing from a screen imaged by the imaging means, and a deviation (Δx, Δy) of the detected position from a predetermined position on the screen is obtained. From the obtained deviation (Δx, Δy), the absolute error Δe = (Δx 2 + Δ ) in the target object
y 2 ) 1/2 is obtained, and the absolute error Δe 1 of the previous time and the absolute
From the absolute error ratio r e = Δe 2 / Δe 1 with relative error .DELTA.e 2
The update amount Δf of the zoom parameter f is calculated to calculate the zoom
The parameter f is updated, and the deviations (Δx, Δy) and
From the zoom parameter f, the pan angle κ of the
And the control amounts of the tilt angle ω are -Δκ = −Δx / f and −
Approximately calculated as Δω = Δy / f, and obtained control amount−Δ
controlling the attitude of the imaging means by κ and -Δω ;
Capturing the object of interest at a predetermined position of the screen by repeating a plurality of times at a speed negligible movement of the in the target screen above process.

【0031】さらに、本発明の対象の捕捉方法では、
記更新量Δfを、前記絶対誤差比r が閾値th未満の
場合に0とし、前記絶対誤差比r が閾値thより大き
い場合に前記ずれ(Δx,Δy)の正負の符号の変化を
調べ、符号が変化していればΔf=+k・r (ただ
し、kは正定数)とし、符号が変化していなければΔf
=−k・r とする。
Furthermore, the target acquisition method of the present invention, prior to
Serial updating amount Delta] f, the absolute error ratio r e is less than the threshold value th
If the set to 0, the absolute error ratio r e is greater than the threshold th
Change of the sign of the deviation (Δx, Δy)
Examine, if the code is changed Δf = + k · r e (only
And k is a positive constant), and if the sign does not change, Δf
= And -k · r e.

【0032】さらにまた、本発明の対象の捕捉装置は、
情景を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られ
た画像を処理して目的の対象を検出し、画面の所定位置
からのずれ(Δx,Δy)を求める画像処理手段と、前
記ずれ(Δx,Δy)およびズームパラメータfから前
記撮像手段のパン角κおよびチルト角ωの制御量を−Δ
κ=−Δx/fおよび−Δω=Δy/fとして近似計算
する制御パラメータ計算手段と、前記制御量−Δκおよ
−Δωにより前記撮像手段の姿勢を制御する姿勢制御
手段とからなり、前記画像処理手段による処理から前記
姿勢制御手段による制御までを対象の画面中での移動が
無視できる程度に高速に繰り返し実行することにより、
目的の対象を画面の所定位置に捕捉する。
Furthermore, the object capturing device of the present invention comprises:
An image pickup means for picking up an image of a scene, an image processing means for processing an image obtained by the image pickup means to detect a target, and obtaining a shift (Δx, Δy) from a predetermined position on the screen; , Δy) and zoom parameter f
The control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω of the imaging means is −Δ
control parameter calculation means for performing approximate calculation as κ = −Δx / f and −Δω = Δy / f, and controlling the attitude of the imaging means by the control amounts −Δκ and −Δω. By posture control means, by repeatedly executing from the processing by the image processing means to the control by the posture control means as fast as negligible movement in the target screen,
The target object is captured at a predetermined position on the screen.

【0033】また、本発明の対象の捕捉装置は、情景を
撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた画像
を処理して目的の対象を検出し、画面の所定位置からの
ずれ(Δx,Δy)を求める画像処理手段と、前記ずれ
(Δx,Δy)から目的の対象における絶対誤差Δe=
(Δx +Δy 1/2 を求め、前回の絶対誤差Δe
と今回の絶対誤差Δe との絶対誤差比r =Δe
/Δe から前記撮像手段のズームパラメータfの更新
量Δfを求める収束判定手段と、前記ずれ(Δx,Δ
y)および前記ズームパラメータfから前記撮像手段の
パン角κおよびチルト角ωの制御量を−Δκ=−Δx/
fおよび−Δω=Δy/fとして近似計算する制御パラ
メータ計算手段と、前記制御量−Δκおよび−Δωによ
り前記撮像手段の姿勢を制御する姿勢制御手段とからな
り、前記画像処理手段による処理から前記姿勢制御手段
による制御までを対象の画面中での移動が無視できる程
度に高速に繰り返し実行することにより、目的の対象を
画面の所定位置に捕捉する
Also, the object capturing device of the present invention can be used to capture scenes.
Imaging means for imaging, and an image obtained by the imaging means
To detect the target object, and from the predetermined position on the screen
Image processing means for obtaining a shift (Δx, Δy);
From (Δx, Δy), the absolute error Δe =
(Δx 2 + Δy 2 ) 1/2 is obtained, and the previous absolute error Δe
1 and the absolute error ratio between the current absolute error Δe 2 r e = Δe 2
Update of the zoom parameter f of the imaging means from / Δe 1
A convergence determining means for obtaining the amount Δf;
y) and the zoom parameter f,
The control amounts of the pan angle κ and the tilt angle ω are given by −Δκ = −Δx /
f and -Δω = Δy / f
Meter calculation means and the control amounts -Δκ and -Δω.
And attitude control means for controlling the attitude of the imaging means.
From the processing by the image processing means to the attitude control means.
Movement in the screen until the control by the target can be ignored
By repeatedly executing at high speed every time, the target
Capture at a predetermined position on the screen .

【0034】本発明の対象の捕捉装置は、前記収束判定
手段が、前記絶対誤差比r が閾値th未満の場合に前
記更新量Δfを0とし、前記絶対誤差比r が閾値th
より大きい場合に前記ずれ(Δx,Δy)の正負の符号
の変化を調べ、符号が変化していれば前記更新量Δfを
Δf=+k・r (ただし、kは正定数)とし、符号が
変化していなければ前記更新量ΔfをΔf=−k・r
とする
According to the object capturing apparatus of the present invention, the convergence determination
It means the absolute error ratio r e previous If it is less than the threshold value th
The serial update amount Δf is 0, the absolute error ratio r e is the threshold value th
If greater than the sign of the deviation (Δx, Δy)
And if the sign has changed, the update amount Δf
Δf = + k · r e (where, k is a positive constant), and the sign is
The updated amount Δf unless you change Δf = -k · r e
And

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】本発明では、画像から対象を検出
する処理が対象の移動に比較し高速であるばかりでな
く、テレビカメラ1の姿勢を制御するパン角κおよびチ
ルト角ωを制御する第1のモータ2および第2のモータ
3にも対象の移動に比較し高速であるものを利用する。
最新のモータの制御技術を利用すれば、数十度の回転を
1秒の数分の1で実行することが可能である。多くの監
視カメラシステムでは、1/2秒〜1秒で対象が画面中
心に捕捉され、さらにズームアップされれば十分である
ので、このような制御技術を利用すれば、必ずしも1回
の制御で対象を画面中心に捕捉する必要はない。本発明
に利用できる高速な画像検出システムとしては、例え
ば、Okazaki et.al.,”A Compa
ct 30 GIPSReal−Time Visio
n System RVS−2”,Proc.MVA’
94 IAPR Workshop on Machi
ne Vision Applications,p
p.13−16,1994.が挙げられる。また、高速
なカメラ制御システムとしては、例えば、Murray
et.al.,”Reactions to Per
ipheral Image Motion usin
g a Head/Eye Platform”,Pr
oc. International Confere
nce on Computer Vision,p
p.403−411,1993に紹介されているものが
挙げられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, processing for detecting an object from an image is not only faster than moving the object, but also controls a pan angle κ and a tilt angle ω for controlling the attitude of the television camera 1. As the first motor 2 and the second motor 3, those having a higher speed than the movement of the object are used.
If the latest motor control technology is used, it is possible to execute several tens of degrees of rotation in a fraction of a second. In many surveillance camera systems, it is sufficient if the object is captured at the center of the screen in 1/2 second to 1 second and further zoomed in. Therefore, if such a control technique is used, it is not always necessary to perform one control. There is no need to capture the target at the center of the screen. As a high-speed image detection system that can be used in the present invention, for example, Okazaki et. al. , "A Compa
ct 30 GIPSReal-Time Visio
n System RVS-2 ", Proc. MVA '
94 IAPR Works on Machi
ne Vision Applications, p
p. 13-16, 1994. Is mentioned. As a high-speed camera control system, for example, Murray
et. al. , "Reactions to Per
ipheral Image Motion usin
ga Head / Eye Platform ”, Pr
oc. International Confere
nice on Computer Vision, p
p. 403-411, 1993.

【0036】そのため、数1〜数3に示した距離lおよ
びrのパラメータは、例えば0として、数7を数10と
近似し、これからパン角κ’およびチルト角ω’を解く
ことによって制御を行なう。
Therefore, the parameters of the distances l and r shown in Equations 1 to 3 are set to, for example, 0, and Equation 7 is approximated to Equation 10, and control is performed by solving the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′. Do.

【0037】[0037]

【数10】 (Equation 10)

【0038】画面中心からのずれ(x,y)が大きかっ
た場合、その結果は、正確には対象を捕捉はできない
が、第1のモータ2および第2のモータ3の制御方向は
ほぼ正しいので、制御後は対象は画面中心付近に検出さ
れる。この位置で、対象の検出を再び行ない、得られた
ずれ(x,y)からさらに数10によりパン角κ’およ
びチルト角ω’を求めて制御を行なう。この場合、対象
はすでにほぼ画面中心付近に捉えられているので、距離
l,r等のパラメータが正確でなくても近似的な数10
でパン角κ’およびチルト角ω’は十分正しく求められ
る。
If the deviation (x, y) from the center of the screen is large, the result is that the target cannot be accurately captured, but the control directions of the first motor 2 and the second motor 3 are almost correct. After the control, the target is detected near the center of the screen. At this position, the detection of the target is performed again, and control is performed by further obtaining the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ from Expression (10) from the obtained shift (x, y). In this case, since the target has already been captured near the center of the screen, even if the parameters such as the distances l and r are not accurate, the approximate expression 10
Thus, the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ can be obtained sufficiently correctly.

【0039】上記の理由で、パン角κ’およびチルト角
ω’を求める式は、通常、さらに粗い近似とすることが
可能である。例えば、多くの監視カメラシステムでは、
水平方向を監視するので、ω’π/2,|Z−Z0
<<Yである。また、Y軸方向を画面中心付近と考える
と、一般性を保ってκ’≒0,ZP≒Y,X<<Yと扱
うことができるので、数2と数3とから数11が得られ
る。
For the above reasons, the equations for determining the pan angle κ ′ and the tilt angle ω ′ can usually be approximated more coarsely. For example, in many surveillance camera systems,
Since the horizontal direction is monitored, ω ′ π / 2, | Z−Z 0 |
<< Y. When the Y-axis direction is considered to be near the center of the screen, κ ′ 一般 0, Z P ≒ Y, and X << Y can be handled while maintaining generality, so that Equation 11 is obtained from Equations 2 and 3. Can be

【0040】[0040]

【数11】 [Equation 11]

【0041】さらに、上記の条件でxおよびyを、パン
角κおよびチルト角ωについて一次までテーラー展開す
ることによって、数12の近似式を得ることができる。
Furthermore, by subjecting x and y to Taylor expansion to the first order with respect to the pan angle κ and the tilt angle ω under the above conditions, an approximate expression of the formula 12 can be obtained.

【0042】[0042]

【数12】 (Equation 12)

【0043】これは、パン角およびチルト角が、それぞ
れΔκおよびΔωずれていることを示しており、対象を
画面中心で捕捉するには、パン角およびチルト角をそれ
ぞれ−Δκおよび−Δω制御する必要がある。そのた
め、対象がずれ(Δx,Δy)の位置に検出されたと
き、数13となるように第1のモータ2および第2のモ
ータ3を制御すればよい。
This is because the pan angle and the tilt angle are respectively
This shows that Δκ and Δω are shifted.
To capture at the center of the screen, set the pan and tilt angles to
It is necessary to control -Δκ and -Δω, respectively. Therefore, when the target is detected at the position of the shift (Δx, Δy), the first motor 2 and the second motor 3 may be controlled so as to satisfy Expression 13.

【0044】[0044]

【数13】 (Equation 13)

【0045】この制御を少数回、対象の動きより高速に
繰り返すことで、Δx,Δyは0に収束し、対象は画面
中心に捕捉される。
By repeating this control a few times faster than the movement of the object, Δx and Δy converge to 0, and the object is captured at the center of the screen.

【0046】次に、上記の計算に用いられるズームパラ
メータfが正しくない場合を考慮した本発明の対象の捕
捉方法およびその装置について説明する。上記に述べた
制御は、元々近似式によっているので、ズームパラメー
タfがピント合わせでずれた程度の小さい誤差は問題に
ならず、Δx,Δyは0に収束する。しかし、レンズ4
がズームレンズで、ズームパラメータfが真の値よりか
なり大きめに設定されている場合は、制御は数13によ
り必要量よりかなり控え目に行なわれれる。そのため、
収束までの回数が多く必要となり、対象の画面内での移
動速度が小さい場合には捕捉が可能であるが、移動速度
が大きい場合には捕捉ができなくなる。そのため、本発
明では、以下のように、ズームパラメータfを更新す
る。
Next, a method and an apparatus for capturing an object according to the present invention in consideration of a case where the zoom parameter f used for the above calculation is incorrect will be described. Since the above-described control is based on an approximation formula, a small error of the extent that the zoom parameter f is out of focus does not matter, and Δx and Δy converge to 0. But lens 4
Is a zoom lens, and when the zoom parameter f is set to be considerably larger than the true value, the control is carried out considerably more sparingly than the required amount by the formula (13). for that reason,
A large number of times is required until convergence, and capturing is possible when the moving speed within the target screen is low, but not capturing when the moving speed is high. Therefore, in the present invention, the zoom parameter f is updated as follows.

【0047】まず、対象の画面中心からのずれ(Δx,
Δy)に対して、絶対誤差Δeを数14のように定義す
る。
First, a deviation (Δx,
Δy), an absolute error Δe is defined as in Expression 14.

【0048】[0048]

【数14】 [Equation 14]

【0049】そして、最初の対象検出における絶対誤差
Δe1 と次の対象検出における絶対誤差Δe2 とを比較
し、絶対誤差比re =Δe2 /Δe1 が閾値th(例え
ば1/2)より大きいときにはズームパラメータfが大
きすぎると判断し、更新量Δfとして負の値を設定し、
f→f+Δfのようにズームパラメータfの設定を更新
する。
[0049] Then, by comparing the absolute error .DELTA.e 2 in absolute error .DELTA.e 1 and the next target detection in the first object detection, than the absolute error ratio r e = Δe 2 / Δe 1 threshold th (e.g., 1/2) When it is large, it is determined that the zoom parameter f is too large, and a negative value is set as the update amount Δf,
The setting of the zoom parameter f is updated as f → f + Δf.

【0050】逆に、ズームパラメータfが真の値よりか
なり小さめに設定されている場合は、数13により制御
は必要以上に大きくなる。そのため、対象の画面中心か
らのずれ(Δx,Δy)の符号は、繰り返し毎に+,−
に変動する。そのため、絶対誤差比re が閾値thより
大きく、符号の変化がある場合には、更新量Δfとして
正の値を設定し、同様に、f→f+Δfのようにズーム
パラメータfの設定を更新する。
On the other hand, when the zoom parameter f is set to be considerably smaller than the true value, the control becomes unnecessarily large according to Expression 13. Therefore, the sign of the deviation (Δx, Δy) from the center of the target screen is +, − for each repetition.
To fluctuate. Therefore, the absolute error ratio r e is greater than the threshold value th, if there is a change of sign, set a positive value as the update amount Delta] f, similarly, updates the setting of the zoom parameter f as f → f + Delta] f .

【0051】更新量Δfの値は、絶対誤差比re が大き
い際には大きく、絶対誤差比re が小さい際には小さい
のが望ましいので、|Δf|=k・re のように変動さ
せるのも有効である。
The value of the update amount Delta] f is larger when the absolute error ratio r e is large, since the in absolute error ratio r e is small, small is desirable, | Delta] f | = variation as k · r e Making it effective is also effective.

【0052】以上では、最も通常の配置として、κ≒
0,ω≒π/2,X≒0,Z≒0の付近での近似式によ
り、本発明の制御方法を述べたが、本発明は結果として
制御が収束して行く、計算の容易な近似を用いればよい
ので、必要あるいは状況に応じて別の近似計算を用いる
ことが可能である。例えば、チルト角ωがπ/2の付近
でない場合、数13を少し精密にして、数15のように
するのも効果的である。
In the above description, κ 通常
Although the control method of the present invention has been described using an approximate expression near 0, ω ≒ π / 2, X ≒ 0, Z ≒ 0, the present invention provides an approximation that is easy to calculate as control converges as a result. , It is possible to use another approximation calculation according to need or situation. For example, when the tilt angle ω is not near π / 2, it is also effective to make Expression 13 slightly more precise and make Expression 13 as follows.

【0053】[0053]

【数15】 (Equation 15)

【0054】[0054]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0055】図1は、本発明の一実施例に係る対象の捕
捉方法が適用された対象の捕捉装置の構成を示すブロッ
ク図である。この対象の捕捉装置は、撮像手段としての
レンズ4を備えるテレビカメラ1と、パン角κを制御す
る第1のモータ2と、チルト角ωを制御する第2のモー
タ3と、テレビカメラ1により得られた画像を処理して
目的の対象を検出し画面中心からのずれ(Δx,Δy)
を求める高速画像処理手段5と、ずれ(Δx,Δy)か
ら近似計算によりテレビカメラ1の姿勢の制御パラメー
タを概算する制御パラメータ計算手段6と、ずれ(Δ
x,Δy)の時間的変化からレンズ4のズームパラメー
タfの更新量Δfを求める収束判定手段7と、制御パラ
メータによりテレビカメラ1の姿勢(κ,ω)を制御す
る高速カメラ制御手段8とから構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an object capturing apparatus to which an object capturing method according to one embodiment of the present invention is applied. The target capturing device includes a television camera 1 having a lens 4 as an imaging unit, a first motor 2 for controlling a pan angle κ, a second motor 3 for controlling a tilt angle ω, and the television camera 1. Processing the obtained image to detect the target object and shift from the center of the screen (Δx, Δy)
And a control parameter calculating means 6 for estimating the control parameters of the attitude of the television camera 1 by an approximate calculation from the deviation (Δx, Δy).
(x, Δy) from a temporal change in the convergence determining means 7 for obtaining the update amount Δf of the zoom parameter f of the lens 4 and the high-speed camera control means 8 for controlling the attitude (κ, ω) of the television camera 1 by the control parameters It is configured.

【0056】テレビカメラ1,第1のモータ2,第
モータ3およびレンズ4間の各種パラメータは、図2で
既述した通りであるので、それらの詳しい説明は再説し
ない。
Various parameters between the television camera 1, the first motor 2, the second motor 3, and the lens 4 are as described above with reference to FIG. 2, and therefore, detailed description thereof will not be repeated.

【0057】図3を参照すると、本実施例の対象の捕捉
方法は、画像処理対象検出ステップS101と、ずれ計
算ステップS102と、ズームパラメータ更新量計算ス
テップS103と、制御パラメータ概算ステップS10
4と、撮像手段姿勢制御ステップS105とからなる。
Referring to FIG. 3, the method of capturing an object according to this embodiment includes an image processing object detection step S101, a shift calculation step S102, a zoom parameter update amount calculation step S103, and a control parameter estimation step S10.
4 and imaging means posture control step S105.

【0058】次に、このように構成された本実施例の対
象の捕捉装置の動作を、対象の捕捉方法とともに説明す
る。
Next, the operation of the object capturing apparatus of the present embodiment thus configured will be described together with the object capturing method.

【0059】テレビカメラ1の姿勢(κ,ω)は、パン
角κが第1のモータ2により、チルト角ωが第2のモー
タ3により制御されている。テレビカメラ1により画像
が撮像され、高速画像処理手段5により対象の画面内の
位置(x,y)が検出される(ステップS101)。こ
の位置(x,y)を中心からの微少なずれ(Δx,Δ
y)と見なし(ステップS102)、制御パラメータ計
算手段6は、例えば数13の近似計算により、現在のパ
ン角κおよびチルト角ωをそれぞれκ−Δκおよびω−
Δωとする(ステップS104)。この場合、数13の
ズームパラメータfの値は予め標準値に設定されてお
り、正しい値とは異なることがある。なお、数13を用
いた場合、数16である。
The attitude (κ, ω) of the television camera 1 is such that the pan angle κ is controlled by the first motor 2 and the tilt angle ω is controlled by the second motor 3. An image is captured by the television camera 1, and the position (x, y) of the target in the screen is detected by the high-speed image processing means 5 (step S101). This position (x, y) is slightly shifted from the center (Δx, Δ
y) (step S102), and the control parameter calculation means 6 calculates the current pan angle κ and tilt angle ω as κ−Δκ and ω−
Δω is set (step S104). In this case, the value of the zoom parameter f in Expression 13 is set to a standard value in advance, and may be different from a correct value. Note that when Expression 13 is used, Expression 16 is obtained.

【0060】[0060]

【数16】 (Equation 16)

【0061】また、ずれ(Δx,Δy)の値は収束判定
手段7にも送られる。最初の対象検出の時点では、収束
判定手段7は出力を出さない。
The value of the deviation (Δx, Δy) is also sent to the convergence judging means 7. At the time of the first target detection, the convergence determining means 7 does not output.

【0062】高速カメラ制御手段8は、制御パラメータ
計算手段6の出力である制御量−Δκおよび−Δωを得
て、高速に第1のモータ2および第2のモータ3をそれ
ぞれ制御する(ステップS104)。しかし、すでに述
べたように、制御量−Δκおよび−Δωは近似値である
ので、対象は画面中心では捕捉されない。
The high-speed camera control means 8 obtains the control amounts -.DELTA..kappa. And -.DELTA..omega. Output from the control parameter calculation means 6, and controls the first motor 2 and the second motor 3 at high speed (step S104). ). However, as described above, since the control amounts −Δκ and −Δω are approximate values, the target is not captured at the center of the screen.

【0063】高速画像処理手段5の処理および高速カメ
ラ制御手段8の制御は対象の画面上での移動に比較して
十分高速であるので、対象位置が大きく動かないうち
に、高速画像処理手段5により次の撮像された画像から
第2の時点での対象検出が行なわれ(ステップS10
1)、再び画面中心からのずれ(Δx,Δy)が求めら
れる(ステップS102)。
The processing of the high-speed image processing means 5 and the control of the high-speed camera control means 8 are sufficiently fast as compared with the movement of the object on the screen. , The target is detected at the second time point from the next captured image (step S10).
1) The deviation (Δx, Δy) from the center of the screen is calculated again (step S102).

【0064】収束判定手段7は、ズームパラメータfの
更新量Δfを計算する(ステップS103)。詳しく
は、前回のずれ(Δx,Δy)と今回のずれ(Δx,Δ
y)とから数14により誤差Δeを計算する。そして、
絶対誤差比re =Δe2 /Δe1 が閾値thより小さい
場合には、ズームパラメータfの修正出力は出さない。
しかし、絶対誤差比re が閾値thより大きい場合に
は、計算に用いているズームパラメータfが適当でない
ので、ΔxおよびΔyの(正負の)符号の変化を調べ
る。符号が変化していないとき、ズームパラメータfが
正しい値より大きく設定されているので、kを正定数と
すると、例えば更新量Δf=−k・re を制御パラメー
タ計算手段6に出力する。また、逆に、ΔxおよびΔy
の(正負の)符号が変化しているときには、ズームパラ
メータfが正しい値より小さく設定されているので、例
えば更新量Δf=+k・re を制御パラメータ計算手段
6に出力する。
The convergence determining means 7 calculates the update amount Δf of the zoom parameter f (step S103). Specifically, the previous deviation (Δx, Δy) and the current deviation (Δx, Δ
y) and the error Δe is calculated from equation (14). And
If the absolute error ratio r e = Δe 2 / Δe 1 the threshold th is smaller than the corrected output of the zoom parameter f is not issued.
However, if the absolute error ratio r e is greater than the threshold value th, the zoom parameter f which is used in the calculation is not appropriate, examine the change in the (positive and negative) sign of Δx and [Delta] y. When the code has not changed, since the zoom parameter f is set to be larger than the correct value, when the k is positive constant, and outputs for example the updating amount Δf = -k · r e to the control parameter calculator 6. Conversely, Δx and Δy
Of when the (positive or negative) sign is changed, since the zoom parameter f is set smaller than the correct value, and outputs for example the updating amount Δf = + k · r e to the control parameter calculator 6.

【0065】制御パラメータ計算手段6は、この更新量
Δfを現在のズームパラメータfに加算し、f→f+Δ
fとし、この新しいズームパラメータfを用いて、数1
により制御量−Δκおよび−Δω計算し、高速カメ
ラ制御手段8に送出する。
The control parameter calculation means 6 adds this update amount Δf to the current zoom parameter f, and calculates f → f + Δ
and f, by using this new zoom parameter f, number 1
6 , the control amounts -Δκ and -Δω are calculated and sent to the high-speed camera control means 8.

【0066】上記の処理および制御を数回繰り返すこと
により、対象は画面中心に捕捉され、テレビカメラ1の
レンズ4がズームレンズで標準の値からズームパラメー
タfがずれている場合にも、対象を中心に捕捉すること
ができる。
By repeating the above processing and control several times, the object is captured at the center of the screen, and even when the lens 4 of the television camera 1 is a zoom lens and the zoom parameter f is deviated from the standard value, the object is detected. Can be captured in the center.

【0067】ところで、上記実施例では、レンズ4がズ
ームレンズであることを考慮した構成として収束判定手
段7を含んでいたが、ズームパラメータfの変化がない
あるいは小さい監視カメラシステムでは、図4に示すよ
うに、収束判定手段7を省くことができる。このとき、
対象の捕捉方法の処理が、図5のように、ズームパラメ
ータ更新量計算ステップS103を省いた処理になるこ
とはいうまでもない。
In the above embodiment, the convergence judging means 7 is included as a configuration considering that the lens 4 is a zoom lens. However, in a surveillance camera system in which the zoom parameter f does not change or is small, FIG. As shown, the convergence determination means 7 can be omitted. At this time,
It goes without saying that the processing of the method of capturing the target is a processing in which the zoom parameter update amount calculation step S103 is omitted as shown in FIG.

【0068】また、上記実施例では、一貫してパン角κ
を制御する第1のモータ2の上に支持台が存在し、チル
ト角ωを制御する第2のモータ3がその支持台の上に存
在することを前提にして説明したが、本発明の対象の捕
捉方法が適用される撮像手段の構成はこのような構成に
限られるものではなく、パン角κとチルト角ωとの制御
モータの依存関係が逆であったり、これとは異なった制
御機構である場合にも、制御パラメータ計算手段6にお
ける近似計算の内容がそれに従って行われればよく、本
発明が同様に適用できることはいうまでもない。
In the above embodiment, the pan angle κ is consistently
Has been described on the assumption that a support exists on the first motor 2 for controlling the tilt angle and the second motor 3 for controlling the tilt angle ω exists on the support. The configuration of the imaging means to which the capturing method of (1) is applied is not limited to such a configuration, and the dependency of the control motor on the pan angle κ and the tilt angle ω is reversed, or a different control mechanism is used. In this case, the content of the approximation calculation in the control parameter calculation means 6 only needs to be performed in accordance therewith, and it goes without saying that the present invention can be similarly applied.

【0069】さらに、上記実施例では、対象を画面中心
に捕捉することについて述べたが、これは監視カメラシ
ステム等の応用ではそのように対象を捕捉することが通
常であるために、このように記述しているだけであり、
対象を画面中心以外の所定位置に捕捉する場合にも、本
発明は何等変更なく適用することが可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the description has been given of capturing the target at the center of the screen. However, this is because it is normal to capture the target in an application such as a surveillance camera system. Just writing,
The present invention can be applied without any change even when the target is captured at a predetermined position other than the center of the screen.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の対象の捕
捉方法およびその装置によれば、監視カメラシステム
は、その取り付け位置やズームパラメータを正確に知る
ことなしに対象を検出して画面の所定位置に捕捉するよ
うに制御することができ、監視の目的を達成することが
できるという効果がある。
As described above, according to the method and the apparatus for capturing an object of the present invention, the surveillance camera system detects the object without knowing its mounting position and zoom parameters accurately and displays the image on the screen. Control can be performed so as to capture at a predetermined position, and the effect of monitoring can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る対象の捕捉方法が適用
された対象の捕捉装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a target capturing apparatus to which a target capturing method according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】テレビカメラの制御パラメータを説明するため
の座標系の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a coordinate system for describing control parameters of the television camera.

【図3】本実施例の対象の捕捉方法の処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of an object capturing method according to the present embodiment.

【図4】本発明の他の実施例に係る対象の捕捉方法が適
用された対象の捕捉装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a target capturing apparatus to which a target capturing method according to another embodiment of the present invention is applied.

【図5】本実施例の対象の捕捉方法の処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of an object capturing method according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テレビカメラ 2 第1のモータ 3 第2のモータ 4 レンズ 5 高速画像処理手段 6 制御パラメータ計算手段 7 収束判定手段 8 高速カメラ制御手段 S101 対象検出ステップ S102 ずれ計算ステップ S103 ズームパラメータ更新量計算ステップ S104 制御パラメータ概算ステップ S105 撮像手段姿勢制御ステップ Reference Signs List 1 TV camera 2 First motor 3 Second motor 4 Lens 5 High-speed image processing unit 6 Control parameter calculation unit 7 Convergence determination unit 8 High-speed camera control unit S101 Target detection step S102 Shift calculation step S103 Zoom parameter update amount calculation step S104 Control parameter estimation step S105 Image pickup unit attitude control step

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 撮像手段により撮像された画面から目的
の対象を画像処理により検出し、その検出位置の画面の
所定位置からのずれ(Δx,Δy)を求め、得られたず
れ(Δx,Δy)およびズームパラメータfから前記撮
像手段のパン角κおよびチルト角ωの制御量を−Δκ=
−Δx/fおよび−Δω=Δy/fとして近似計算し、
得られた制御量−Δκおよび−Δωによって前記撮像手
段の姿勢を制御し、以上のプロセスを対象の画面中での
移動が無視できる速度で複数回繰り返すことによって目
的の対象を画面の所定位置に捕捉することを特徴とする
対象の捕捉方法。
1. A target object is detected from a screen imaged by an imaging means by image processing, a deviation (Δx, Δy) of the detected position from a predetermined position on the screen is obtained, and the obtained deviation (Δx, Δy) is obtained. ) And the zoom parameter f
The control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω of the image means is given by −Δκ =
Approximate calculation as −Δx / f and −Δω = Δy / f,
The attitude of the imaging unit is controlled by the obtained control amounts -Δκ and -Δω , and the above process is repeated a plurality of times at a speed at which the movement of the target in the screen can be ignored. A method for capturing an object, comprising capturing.
【請求項2】 撮像手段により撮像された画面から目的
の対象を画像処理により検出し、その検出位置の画面の
所定位置からのずれ(Δx,Δy)を求め、得られたず
れ(Δx,Δy)から目的の対象における絶対誤差Δe
=(Δx +Δy 1/2 を求め、前回の絶対誤差Δ
と今回の絶対誤差Δe との絶対誤差比r =Δe
/Δe からズームパラメータfの更新量Δfを計算
して前記ズームパラメータfを更新し、前記ずれ(Δ
x,Δy)および前記ズームパラメータfから前記撮像
手段のパン角κおよびチルト角ωの制御量を−Δκ=−
Δx/fおよび−Δω=Δy/fとして近似計算し、得
られた制御量−Δκおよび−Δωによって前記撮像手段
の姿勢を制御し、以上のプロセスを対象の画面中での移
動が無視できる速度で複数回繰り返すことによって目的
の対象を画面の所定位置に捕捉することを特徴とする対
象の捕捉方法。
2. A target object is detected by image processing from a screen imaged by an imaging means, and a deviation (Δx, Δy) of the detected position from a predetermined position on the screen is obtained, and the obtained deviation (Δx, Δy) is obtained. ) To the absolute error Δe in the target object
= (Δx 2 + Δy 2 ) 1/2 is obtained, and the previous absolute error Δ
absolute error ratio r e = Δe between e 1 and the current absolute error Δe 2
From 2 / .DELTA.e 1 calculates the update amount Δf zoom parameter f
Then, the zoom parameter f is updated, and the deviation (Δ
x, Δy) and the zoom parameter f
The control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω of the means is −Δκ = −
Approximate calculation as Δx / f and −Δω = Δy / f
The attitude of the imaging means is controlled by the control amounts −Δκ and −Δω , and the above process is repeated a plurality of times at a speed at which the movement of the target on the screen can be ignored, thereby capturing the target at a predetermined position on the screen. A method for capturing an object, comprising:
【請求項3】 前記更新量Δfを、前記絶対誤差比r
が閾値th未満の場合に0とし、前記絶対誤差比r
閾値thより大きい場合に前記ずれ(Δx,Δy)の正
負の符号の変化を調べ、符号が変化していればΔf=+
k・r (ただし、kは正定数)とし、符号が変化して
いなければΔf=−k・r とする請求項2記載の対象
の捕捉方法。
Wherein said update quantity Delta] f, the absolute error ratio r e
There is a 0 if less than the threshold value th, the absolute error ratio r e
If the difference (Δx, Δy) is larger than the threshold th,
The change of the negative sign is checked, and if the sign is changed, Δf = +
k · r e (where, k is a positive constant), and the sign is changed
Target according to claim 2, unless Δf = -k · r e have
Capture method.
【請求項4】 情景を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた画像を処理して目的の対象
を検出し、画面の所定位置からのずれ(Δx,Δy)を
求める画像処理手段と、 前記ずれ(Δx,Δy)およびズームパラメータfから
前記撮像手段のパン角κ およびチルト角ωの制御量を−
Δκ=−Δx/fおよび−Δω=Δy/fとして近似計
する制御パラメータ計算手段と、 前記制御量−Δκおよび−Δωにより前記撮像手段の姿
勢を制御する姿勢制御手段とからなり、 前記画像処理手段による処理から前記姿勢制御手段によ
る制御までを対象の画面中での移動が無視できる程度に
高速に繰り返し実行することにより、目的の対象を画面
の所定位置に捕捉することを特徴とする対象の捕捉装
置。
4. Image capturing means for capturing an image of a scene, image processing means for processing an image obtained by the image capturing means, detecting a target, and calculating a deviation (Δx, Δy) from a predetermined position on a screen. From the displacement (Δx, Δy) and the zoom parameter f
The control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω of the imaging unit is-
Approximators as Δκ = −Δx / f and −Δω = Δy / f
A control parameter calculating means calculate for the control amount -Δκ and consists of a posture control means for controlling the attitude of the imaging means by -Derutaomega, from processing by the image processing means subjects the up control by the attitude control means Screen An object capturing apparatus characterized in that a target object is captured at a predetermined position on a screen by repeatedly executing the object at a high speed such that the movement in the area is negligible.
【請求項5】 情景を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた画像を処理して目的の対象
を検出し、画面の所定位置からのずれ(Δx,Δy)を
求める画像処理手段と、 前記ずれ(Δx,Δy)から目的の対象における絶対誤
差Δe=(Δx +Δy 1/2 を求め、前回の絶対
誤差Δe と今回の絶対誤差Δe との絶対誤差比r
=Δe /Δe から前記撮像手段のズームパラメータ
fの更新量Δfを求める収束判定手段と、 前記ずれ(Δx,Δy)および前記ズームパラメータf
から前記撮像手段のパン角κおよびチルト角ωの制御量
を−Δκ=−Δx/fおよび−Δω=Δy/fとして近
似計算する制御パラメータ計算手段と、 前記制御量−Δκおよび−Δωにより前記撮像手段の姿
勢を制御する姿勢制御手段とからなり、 前記画像処理手段による処理から前記姿勢制御手段によ
る制御までを対象の画面中での移動が無視できる程度に
高速に繰り返し実行することにより、目的の対象を画面
の所定位置に捕捉することを特徴とする 対象の捕捉装
置。
5. An image pickup means for picking up an image of a scene, and processing an image obtained by said image pickup means to obtain a target object.
Is detected, and a deviation (Δx, Δy) from a predetermined position on the screen is determined.
The absolute error in the target object is determined from the image processing means to be obtained and the deviation (Δx, Δy).
The difference Δe = (Δx 2 + Δy 2 ) 1/2 is obtained, and the previous absolute value is calculated.
The absolute error ratio r e between the error Δe 1 and the current absolute error Δe 2
= Δe 2 / Δe 1 from the zoom parameter of the imaging means
convergence determining means for obtaining an update amount Δf of f, the shift (Δx, Δy) and the zoom parameter f
From the control amount of the pan angle κ and the tilt angle ω of the imaging means
As -Δκ = −Δx / f and −Δω = Δy / f
A control parameter calculating means for performing a similar calculation, and an image of the imaging means based on the control amounts -Δκ and -Δω.
And posture control means for controlling the force .
Control so that movement on the target screen can be ignored
The target can be displayed on the screen by repeatedly executing it at high speed.
A target capturing device, which captures at a predetermined position .
【請求項6】 前記収束判定手段が、前記絶対誤差比r
が閾値th未満の場合に前記更新量Δfを0とし、前
記絶対誤差比r が閾値thより大きい場合に前記ずれ
(Δx,Δy)の正負の符号の変化を調べ、符号が変化
していれば前記更新量ΔfをΔf=+k・r (ただ
し、kは正定数)とし、符号が変化していなければ前記
更新量ΔfをΔf=−k・r とする請求項5記載の
象の捕捉装置。
6. The convergence determining means according to claim 1 , wherein said absolute error ratio r
If e is less than the threshold th, the update amount Δf is set to 0,
The deviation when serial absolute error ratio r e is larger than the threshold value th
Examine the change of the sign of (Δx, Δy) and change the sign
And the updated amount Δf if Δf = + k · r e (only
And k is a positive constant), and if the sign does not change,
The update amount Δf Δf = -k · r e to claim 5 pairs <br/> elephant capture device according.
JP7350940A 1995-12-25 1995-12-25 Object capturing method and device Expired - Fee Related JP2953497B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7350940A JP2953497B2 (en) 1995-12-25 1995-12-25 Object capturing method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7350940A JP2953497B2 (en) 1995-12-25 1995-12-25 Object capturing method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09181961A JPH09181961A (en) 1997-07-11
JP2953497B2 true JP2953497B2 (en) 1999-09-27

Family

ID=18413952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7350940A Expired - Fee Related JP2953497B2 (en) 1995-12-25 1995-12-25 Object capturing method and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2953497B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4471716A1 (en) 2023-05-30 2024-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and non-transitory computer-readable storage medium

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04332271A (en) * 1991-05-08 1992-11-19 Nec Corp Tv camera tracking control circuit
JPH05176217A (en) * 1991-12-24 1993-07-13 Sony Corp Pantilta for video cameras

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09181961A (en) 1997-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114623817B (en) Visual-inertial odometry method with self-calibration based on keyframe sliding window filtering
Zhang et al. A robust and rapid camera calibration method by one captured image
JP5027747B2 (en) POSITION MEASUREMENT METHOD, POSITION MEASUREMENT DEVICE, AND PROGRAM
JP4889351B2 (en) Image processing apparatus and processing method thereof
US8405720B2 (en) Automatic calibration of PTZ camera system
JP6712330B2 (en) Imaging control device, imaging control method and program
CN111263142B (en) Method, device, equipment and medium for testing optical anti-shake of camera module
CN111383272B (en) A Binocular Vision Fruit Sorting Parallel Robot Vision Blind Spot Terminal Pose Detection Method
JP6708730B2 (en) Mobile
US11222433B2 (en) 3 dimensional coordinates calculating apparatus and 3 dimensional coordinates calculating method using photo images
JPH11252440A (en) Method and device for ranging image and fixing camera to target point
CN1979087A (en) Image processing device and method thereof
CN112985359B (en) Image acquisition method and image acquisition equipment
CN120780031B (en) Binocular camera-based gimbal tracking method, device, and storage medium
CN110942470A (en) Image processing apparatus
JP3842988B2 (en) Image processing apparatus for measuring three-dimensional information of an object by binocular stereoscopic vision, and a method for recording the same, or a recording medium recording the measurement program
CN110069079A (en) A kind of secondary alignment methods of machine user tripod head and relevant device based on zooming transform
JPH0814861A (en) Measuring method and device for three-dimensional shape
JP2004354256A (en) Calibration slippage detector, and stereo camera and stereo camera system equipped with the detector
JP2953497B2 (en) Object capturing method and device
CN113379850A (en) Mobile robot control method, mobile robot control device, mobile robot, and storage medium
JP3655065B2 (en) Position / attitude detection device, position / attitude detection method, three-dimensional shape restoration device, and three-dimensional shape restoration method
JPH0252204A (en) Measuring instrument for three-dimensional coordinate
JP2002372417A (en) Object position / velocity measurement processing device
JPH1137736A (en) Three-dimensional shape measuring method and three-dimensional shape measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070716

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees