米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 撮像装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−153076(P2003−153076A)
公開日 平成15年5月23日(2003.5.23)
出願番号 特願2001−352982(P2001−352982)
出願日 平成13年11月19日(2001.11.19)
代理人 【識別番号】110000062
【氏名又は名称】特許業務法人第一国際特許事務所
【テーマコード(参考)】
2H002
2H083
5C022
5C024
【Fターム(参考)】
2H002 CC00 DB02 DB19 DB25 EB17 GA35 HA07 JA07 JA08 JA11 
2H083 AA04 AA26 AA32 AA53 AA54
5C022 AA01 AB03 AB13 AC55 AC69
5C024 AX01 AX06 BX04 CX41 EX51 HX50 HX55
発明者 菊池 実 / 録田 茂久 / 近藤 敬人
要約 課題
撮像光の光路中に赤外光カットフィルタを出し入れするようにした撮像装置において、設置環境に適した赤外光カットフィルタの切り替え操作を行う。

解決手段
撮像素子2と、撮像光Lの光路に赤外線カットフィルタ131を出し入れするフィルタ出入れ手段13と、フィルタ131の出入れ状態に関するフィルタ出入れ情報来歴蓄積データを記録するメモリA74と、任意の一定時間毎にメモリA74に記憶されたフィルタ出入れ情報を基に演算したフィルタ131の切替判定閾値を記録するメモリB75と、撮像素子2の出力に基づく輝度信号から得られた被写体照度とフィルタ切替判定閾値とを比較することによりフィルタ131を出し入れする切替動作を行うか否かを判定する被写体照度判定手段72とを設け、判定手段72の判定結果に基づいてフィルタ131の出し入れを自動的に行うようにした撮像装置。
特許請求の範囲
【請求項1】 撮像素子と、撮像光の光路に赤外光カットフィルタを出し入れする赤外光カットフィルタ出入れ手段と、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と任意に設定された赤外光カットフィルタの切替動作判定用の閾値とを比較することにより赤外光カットフィルタを出し入れする切替動作を行うか否かを判定する被写体照度判定手段とを設け、該被写体照度判定手段の判定結果に基づいて前記赤外光カットフィルタの出し入れを自動的に行うようにした撮像装置において、前記赤外光カットフィルタの出入れ状態に関する赤外光カットフィルタの出入れ情報の来歴蓄積データを記録するメモリを設け、任意の一定時間毎に前記赤外光カットフィルタ出入れ情報を前記メモリに記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項2】 前記撮像素子からの撮像信号を信号処理および/または色信号の削除処理をする信号処理手段を設け、被写体照度判定手段の判定結果に基づいて前記赤外光カットフィルタの出し入れおよび/または前記信号処理手段での色信号の削除を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】 前記赤外光カットフィルタの出入れ手段は、前記被写体照度判定手段の判定結果に基づいて被写体が明るい時は被写体からの撮像光を赤外光カットフィルタを介して撮像素子に入射し、被写体が暗い時は被写体からの撮像光を赤外光カットフィルタを介さないで前記撮像素子に入射するように赤外光カットフィルタを出し入れする手段であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
【請求項4】 赤外光カットフィルタ出入れ情報を任意の一定時間毎に任意の一定の日数に渡って前記メモリに記憶することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置。
【請求項5】 任意の一定時間毎に前記メモリに記憶された前記赤外光カットフィルタ出入れ情報を基に前記赤外光カットフィルタの切替動作判定用の閾値を演算変更し、前記メモリに記憶することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
【請求項6】 撮像素子と、撮像光の光路に赤外光カットフィルタを出し入れする赤外光カットフィルタ出入れ手段と、前記赤外光カットフィルタの出入れ状態に関する赤外光カットフィルタの出入れ情報の来歴蓄積データを記録する赤外光カットフィルタ情報来歴データ記憶メモリと、赤外光カットフィルタの出し入れの切替動作の可否を判定する閾値を記録する赤外光カットフィルタ切替判定閾値データ記憶メモリと、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを比較することにより赤外光カットフィルタを出し入れする切替動作を行うか否かを判定する被写体照度判定手段と、前記撮像素子からの撮像信号を信号処理および/または色信号の削除処理をする信号処理手段を設けた撮像装置において、前記赤外光カットフィルタ情報来歴データ記憶メモリに記憶された赤外光カットフィルタの出入れ状態と、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と、赤外光カットフィルタ切替判定閾値記憶メモリに記憶された第1と第2の赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを用いて、所定の時間毎に被写体の照度と赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを比較し、前記被写体照度が前記第1の赤外光カットフィルタ切替閾値を下回ったときに赤外光カットフィルタを撮像光の光路から出し、前記被写体照度が前記第2の赤外光カットフィルタ切替閾値を上回ったときに赤外光カットフィルタを撮像光の光路へ入れるように赤外光カットフィルタ出入れ手段を動作させることを特徴とする撮像装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光領域および赤外光領域の撮像が可能な撮像素子を有する撮像装置にかかり、特に撮像光の光路中に設けた赤外光カットフィルタを切り替え制御して可視光領域または赤外光領域の撮像を可能とした撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、監視用の撮像装置(以下、監視カメラと略する)では、日中の屋外など赤外光が多い場所、もしくは室内が明るい場所など被写体が明るいときに撮影を行う場合などは、カメラの赤外光の感度が高いことから、赤外光カットフィルタがないと映像信号において色信号がひずんでしまい不適切な画像になる問題を生じるので、赤外光カットフィルタを挿入して被写体をカラー映像で撮影し、使用者に対してカラー映像を提供している。
【0003】逆に、被写体が暗くなるとカメラの感度を上げるために赤外光カットフィルタを外して撮影を行うが、その場合でも被写体をカラー映像で撮影すると、赤外光を含む被写体では映像信号において色信号がひずむ、もしくは色信号のノイズが多くなり不適切な画像になるという問題を生じることから、カメラ信号処理回路で色信号を削除しモノクロ映像にすることで、暗い場所でも明瞭に撮影できるようにしている。
【0004】従来、特公2000−224469号公報には、赤外光カットフィルタを明るさにより自動的に切り替える技術が提案されている。これによると、カメラ信号処理系から得られる明るさから被写体照度を検出し、赤外光カットフィルタの切替判定閾値と比較して赤外光カットフィルタの切替動作の判定を行い、判定条件を満たしたときに赤外光カットフィルタを自動的に切り替えている。例えば、赤外光カットフィルタが挿入されている場合は、カメラ信号処理系から得られた明るさ評価値が、赤外光カットフィルタを外すための切替判定用の第1の閾値を下回った時に切替判定の条件(明るさ評価値≦第1の閾値)を満たし、赤外光カットフィルタが外される。また、赤外光カットフィルタが外れている場合は、カメラ信号処理系から得られた明るさ評価値が赤外光カットフィルタを挿入するための切替判定用の第2の閾値を越えた時に切替判定の条件(明るさ評価値≧第2の閾値)を満たし、赤外光カットフィルタが挿入される。そして、前記第1の閾値と第2の閾値は、撮影環境に関係なくそれぞれ任意の固定値として設定されている。
【0005】ところが、赤外光カットフィルタの切替動作判定に用いる、前記第1の閾値と第2の閾値は、前記第1の閾値と第2の閾値の差が少ないなど閾値設定が適切に行われていない(例えば、第1の閾値=第2の閾値)と、丁度閾値くらいの明るさの場合、赤外光カットフィルタが頻繁に切替動作を行う所謂ハンチング誤動作を発生する可能性がある。そのため、ハンチング誤動作が発生しないように前記第1の閾値と第2の閾値の差は、大きくする必要がある。前記第1の閾値と前記第2の閾値の差を大きくし過ぎると(例えば、第1の閾値<<第2の閾値)、被写体照度が十分に明るくカラー映像の提供が可能であるにも関わらず、赤外光カットフィルタに切り替わらずモノクロ映像となったり、暗いのにノイズの多いカラー映像を提供してしまうという問題がある。
【0006】また、前記ハンチング現象と前記赤外光カットフィルタが切り替わらない現象とは、前記第1の閾値と第2の閾値の設定に関して相反する条件となるため、前記第1の閾値と第2の閾値を固定値として設定する場合、前記ハンチング現象または、前記赤外光カットフィルタが切り替わらない現象のいずれかの現象に対して不利になる設定を行わなければならないという問題がある。
【0007】上記従来技術では、閾値の設定が一義的に固定されており、監視カメラの撮影環境毎に最適な閾値を自動で設定するということに配慮されていないという問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、監視カメラが監視したい場所が撮影できるように天井や壁などに固定して使用される場合、監視カメラの撮影環境が一定している事を利用して、前記第1の閾値と第2の閾値を一定時間毎に過去のデータを元に演算可変させることで、前記ハンチング現象や赤外光カットフィルタが切り替わらない現象を防ぐことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、撮像素子と、撮像光の光路に赤外光カットフィルタを出し入れする赤外光カットフィルタ出入れ手段と、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と任意に設定された赤外光カットフィルタの切替動作判定用の閾値とを比較することにより赤外光カットフィルタを出し入れする切替動作を行うか否かを判定する被写体照度判定手段とを設け、該被写体照度判定手段の判定結果に基づいて前記赤外光カットフィルタの出し入れを自動的に行うようにした撮像装置において、前記赤外光カットフィルタの出入れ状態に関する赤外光カットフィルタの出入れ情報の来歴蓄積データを記録するメモリを設け、任意の一定時間毎に前記赤外光カットフィルタ出入れ情報を前記メモリに記憶するようにした。本発明は、上記撮像装置において、前記撮像素子からの撮像信号を信号処理および/または色信号の削除処理をする信号処理手段を設け、被写体照度判定手段の判定結果に基づいて前記赤外光カットフィルタの出し入れおよび/または前記信号処理手段での色信号の削除を行うようにした。本発明は、上記撮像装置において、前記赤外光カットフィルタの出入れ手段を、前記被写体照度判定手段の判定結果に基づいて被写体が明るい時は被写体からの撮像光を赤外光カットフィルタを介して撮像素子に入射し、被写体が暗い時は被写体からの撮像光を赤外光カットフィルタを介さないで前記撮像素子に入射するように赤外光カットフィルタを出し入れする手段とした。さらに、本発明は、上記撮像装置において、赤外光カットフィルタ出入れ情報を任意の一定時間毎に任意の一定の日数に渡って前記メモリに記憶するとともに、任意の一定時間毎に前記メモリに記憶された前記赤外光カットフィルタ出入れ情報を基に前記赤外光カットフィルタの切替動作判定用の閾値を演算変更し、前記メモリに記憶するようにした。上記課題を解決するために本発明は、撮像素子と、撮像光の光路に赤外光カットフィルタを出し入れする赤外光カットフィルタ出入れ手段と、前記赤外光カットフィルタの出入れ状態に関する赤外光カットフィルタの出入れ情報の来歴蓄積データを記録する赤外光カットフィルタ情報来歴データ記憶メモリと、赤外光カットフィルタの出し入れの切替動作の可否を判定する閾値を記録する赤外光カットフィルタ切替判定閾値データ記憶メモリと、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを比較することにより赤外光カットフィルタを出し入れする切替動作を行うか否かを判定する被写体照度判定手段と、前記撮像素子からの撮像信号を信号処理および/または色信号の削除処理をする信号処理手段を設けた撮像装置において、前記赤外光カットフィルタ情報来歴データ記憶メモリに記憶された赤外光カットフィルタの出入れ状態と、撮像素子の出力に基づいて得た被写体照度と、赤外光カットフィルタ切替判定閾値記憶メモリに記憶された第1と第2の赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを用いて、所定の時間毎に被写体の照度と赤外光カットフィルタ切替判定閾値とを比較し、前記被写体照度が前記第1の赤外光カットフィルタ切替閾値を下回ったときに赤外光カットフィルタを撮像光の光路から出し、前記被写体照度が前記第2の赤外光カットフィルタ切替閾値を上回ったときに赤外光カットフィルタを撮像光の光路へ入れるように赤外光カットフィルタ出入れ手段を動作させるようにした。
【0010】上記本発明により、過去の一定時間毎のフィルタの状態および閾値のデータを元に赤外光カットフィルタの切替判定閾値を演算可変させることで、撮影環境に最適な赤外光カットフィルタの切替判定閾値を得ることにより、前記ハンチング現象や赤外光カットフィルタが切り替わらない現象を防ぐことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる撮像装置について図面を用いて説明する。図1を用いて、本発明の第1の実施の形態にかかる撮像装置の全体的構成を説明する。本発明にかかる撮像装置は、光学系1と、撮像素子2と、信号処理変換回路3と、カメラ信号処理回路4と、ディジタル/アナログ変換(DAC)回路5と、絞り駆動用モータ61およびフィルタ出入れ装置の駆動用モータ62と、マイクロコンピュータ(マイコン)7と、映像出力信号9とから構成される。
【0012】光学系1は、被写体の撮像光Lが入射するレンズ11と、撮像光量を制御する絞り12と、赤外光カットフィルタ(赤外光カットフィルタ)131および赤外光をカットしないフィルタ(ダミーガラス)132を搭載し、撮像光Lの光路に赤外光カットフィルタを出し入れするフィルタ出入れ装置13とから構成される。
【0013】撮像素子2は、被写体の撮像光Lを電気信号に変換して撮像信号として出力する例えばCCDからなる素子である。
【0014】信号処理変換回路3は、撮像信号のリセット雑音を除去するCDS回路および自動利得制御(AGC)回路ならびにアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換(ADC)回路とを有している。
【0015】カメラ信号処理回路4は、撮像素子2からの撮像信号を信号処理して被写体照度信号を作成したり色信号の削除処理をする信号処理手段として働く。
【0016】ディジタル/アナログ変換(DAC)回路5は、カメラ信号処理回路4からの映像ディジタル信号をアナログ信号に変換した映像出力信号11を出力する回路である。
【0017】絞り駆動用モータ61は、被写体照度に基づくマイコンからの制御信号によって絞り12を駆動して絞り量を変化させ撮像光Lの光量を制御するモータである。フィルタ出入れ装置駆動用モータ62は、切替判定および制御部72からの切替信号によってフィルタ出入れ装置13を駆動して、赤外光カットフィルタ131またはダミーガラス132を光路に挿入することにより赤外光カットフィルタを出し入れするモータである。
【0018】マイコン7は、環境認識制御部71と、切替判定部よび制御部72と、時計管理部73と、赤外光カットフィルタ出入れ情報の来歴データを蓄積記憶するフィルタ情報記録メモリ(メモリA)74と、フィルタ切替動作の可否を判定する切替判定閾値を記憶するフィルタ切替判定閾値情報記録メモリ(メモリB)75を有している。
【0019】環境認識制御部71は、撮像装置が設置されている場所の光学的環境状況を認識し制御する手段である。
【0020】切替判定および制御部72は、カメラ信号処理回路4からの輝度信号より得られた被写体照度と任意に設定された赤外光カットフィルタの切替判定閾値とを比較することにより、赤外光カットフィルタの切替動作の可否を判定する被写体照度判定手段として働く。
【0021】時計管理部73は、現在時刻を出力するとともに、所定の時間毎に切替判定および制御部72の切替判定動作を起動する手段である。
【0022】メモリA74は、赤外光カットフィルタ出入れ情報の来歴データを蓄積記憶する手段である。フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データは、所定の時間毎の赤外光カットフィルタの出入れ状態を示す情報を所定の期間にわたって蓄積したデータである。
【0023】メモリB75は、フィルタ切替動作の可否を判定するために用いる切替判定閾値を記憶する手段である。切替判定閾値のデータは、撮像光Lの光路に挿入される赤外光カットフィルタをダミーガラスに切り替える明るさ評価値の閾値である切替判定閾値1と、撮像光Lの光路に挿入されるダミーガラスを赤外光カットフィルタに切り替える明るさ評価値の閾値である切替判定閾値2とが、時間に対応して記録されている。
【0024】次に、図1を用いて信号の流れを説明する。被写体の撮像光Lは、レンズ11、絞り12、赤外光カットフィルタ131またはダミーガラス132を介して撮像素子2に入射する。撮像素子2は、入射した被写体の撮像光Lを電気信号に変換して出力する。撮像光Lを制御する絞り12および赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132を出入制御する赤外光カットフィルタ出入れ装置13は、後述するマイコン7により制御される。
【0025】撮像素子2の出力信号は、信号処理変換回路3のCDS回路、AGC制御、A/D回路に入力し、信号処理が行われた後、ディジタル信号となり、カメラ信号処理回路4に入力する。信号処理変換回路3のCDS回路、AGC制御、A/D回路は、マイコン7により制御される。
【0026】カメラ信号処理回路4は、マイコン7によって制御され、入力したディジタル信号の信号処理を行い、DAC回路5に出力する。撮像信号は、DAC回路5では、ディジタル信号からアナログ信号に変換され、映像出力信号9として映像信号を出力する。また、カメラ信号処理回路4では、入力したディジタル信号の輝度信号から被写体の明るさ情報(以下、露光検波データという)を検出する。この露光検波データは、マイコン7に出力され、撮像光Lを制御する絞り12の制御およびフィルタの出入れ装置13の制御に用いられる。
【0027】マイコン7では、入力した露光検波データの処理(演算)を行い、明るさ評価値を生成する。そして、その明るさ評価値に基づいて絞り駆動用モータ61を駆動し、撮像光を制御する絞り12を制御する。また、明るさ評価値は、切替判定および制御部72でも使用される。切替判定および制御部72は、前述の明るさ評価値と後述するフィルタ切替動作判定閾値とを比較しフィルタ切替動作の判定を行い、その判定結果に基づいてフィルタ出入れ装置の駆動用モータ62を駆動し、フィルタの出入れ装置13を介して赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132との切替動作を行う。
【0028】環境認識制御部71、時間管理部73および赤外光カットフィルタのフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを記憶するメモリA74およびフィルタ切替動作判定用閾値を記憶するメモリB75については、図3、図4、図5、図6、図7で後述する。
【0029】次に、切替判定および制御部72における処理の流れを図2のフローチャートに、環境認識制御部71およびメモリA74における処理の流れを図3のフローチャートに、環境認識制御部71、メモリA74およびメモリB75における処理の流れを図4のフローチャートに、切替判定および制御部72の切替判定部における処理の流れを図5のフローチャートに、環境認識制御部71で処理されフィルタ出入れ情報の記録メモリA74に記憶するフィルタ出入れ情報の来歴ヒストグラムデータを図6に、環境認識制御部71におけるフィルタ切替動作判定用閾値の変化を図7、図8に示し、これらを用いて本発明の撮像装置の動作を説明する。
【0030】まず、図2を用いてフィルタ切り替えの制御の処理を説明する。切替判定および制御部72は、環境認識制御部71を介して時計管理部73から入力される時間情報を用いて、現在の時刻を認識する(ステップS1)。切替判定および制御部72は、入力された時刻Tに基づいて第1の一定時間毎に赤外光カットフィルタの出入り状況を認識して、フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを生成する(ステップS2)。フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データ生成に関しては、図3を用いて後述する。
【0031】切替判定および制御部72は、フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを生成した(ステップS2)後、第2の一定時間毎にフィルタ切り替えの判定で使用するフィルタ切替判定閾値を生成する(ステップS3)。フィルタ切替判定閾値を生成に関しては、図4を用いて後述する。
【0032】切替判定および制御部72は、フィルタ切替判定閾値を生成した(ステップS3)後、前記フィルタ切替判定閾値を使用して明るさ評価値と比較してフィルタ切替動作を行うか否かの判定を行う(ステップS4)。フィルタ切替動作の判定に関しては、図5を用いて後述する。
【0033】切替判定および制御部72は、フィルタ切替動作を判定した(ステップS4)後、フィルタ切替動作の判定結果がフィルタの切替を許可しているか否かを確認する(ステップS5)。ステップS5で、フィルタを切り替える許可が出ていない場合には、フィルタを現状のままとしてステップS1に戻る。ステップS5で、フィルタ切り替えの許可が出ている場合には、フィルタ出入れ装置の駆動用モータ62に対して駆動波形を出力し、フィルタ出入れ装置13を介して赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132とを切り替える動作を行った(ステップS6)後、ステップS1に戻る。
【0034】上記の処理において、第1および第2の一定時間は同じ時間でもあっても構わない。
【0035】次に、図3を用いてフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データの処理、図6を用いてフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データについて説明する。環境認識制御部71は、フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データ生成タイミングであるか否かを確認する(ステップS11)。このフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データ生成タイミングは、第1の一定時間毎に行われ、この時間間隔は、監視カメラを使用する使用者が任意に設定することが可能であり、例えば時間間隔を1時間、30分、10分、5分のように設定することできる。フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データ生成タイミングを確認(ステップS11)する方法は、前述の図2ステップS1で環境認識制御部71が認識した時刻Tと使用者が設定した時間間隔毎の時刻とを比較して行われる。この確認結果がフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを更新するタイミングでなければ、何も処理は行われずこの処理を終了する。
【0036】ステップS11において、フィルタ出入れ情報の来歴蓄積データ生成タイミングの確認結果がフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを生成するタイミングであれば、現在のフィルタ出入れ装置13の状態すなわち撮像光Lの光路に位置しているフィルタが赤外光カットフィルタ131またはダミーガラス132のいずれであるかの情報が、切替判定および制御部72から環境認識制御部71に入力される(ステップS12)。
【0037】環境認識制御部71は、同時刻Tにおける過去のフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データをメモリA74から読み出して入手する(ステップS13)。そして、メモリA74から入手したフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データに現在のフィルタ状態を加え、最新のフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データを生成し(ステップS14)、メモリA74に書き込む(ステップS15)。
【0038】メモリA74には、図6に示すような過去のフィルタ出入れ情報の来歴(赤外光カットフィルタ状態かダミーガラス状態)ヒストグラムデータが記憶されている。図6で示しているデータでは、蓄積日数は7日、時間間隔は1時間である。メモリA74に書き込むフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データの蓄積日数は、監視カメラを使用する使用者が任意に設定することが可能である。例えば蓄積日数を、過去7日、過去1ヶ月、3ヶ月のように設定できる。
【0039】環境認識制御部71は、このフィルタ出入れ情報の来歴ヒストグラムデータを用いて、過去同時刻におけるフィルタの状態が赤外光カットフィルタ131またはダミーガラス132状態が多いかを判定することで、監視カメラが設置された撮影環境において、過去の同時刻におけるフィルタの状態を認識することが可能になり、この認識した結果は、後述する図4でのフィルタ切替判定用閾値の制御に用いる。
【0040】図4、図7、図8を用いて、環境認識制御部71におけるフィルタ切替動作判定用閾値の生成について説明する。図4に示すように、環境認識制御部71は、同時刻T2における過去のフィルタ切替動作判定用閾値をメモリB75から入手する(ステップS21)。この過去のフィルタ切替動作判定用閾値は、赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132に切り替える場合の切替判定閾値1とダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131に切り替える場合の切替判定閾値2の2つが記憶されている。
【0041】次に、環境認識制御部71は、フィルタ切替動作判定用閾値の生成タイミングを確認する(ステップS22)。このフィルタ切替動作判定用閾値の生成は、第2の一定時間毎に行われ、この時間間隔は、監視カメラを使用する使用者が任意に設定することが可能であり、例えば時間間隔を1時間、30分、10分、5分のように設定することできる。フィルタ切替動作判定用閾値の生成タイミングを確認(ステップS22)する方法は、前述の図2ステップS1で環境認識制御部71が認識した時刻T2と使用者が設定した時間間隔毎の時刻とを比較して行われる。フィルタ切替動作判定用閾値の生成タイミングの確認結果がフィルタ切替動作判定用閾値を生成するタイミングでなければ、前述したメモリB75から入力された同時刻T2における過去のフィルタ切替動作判定用閾値(切替判定閾値1と切替判定閾値2)を切替判定および制御部72に出力し、処理を終了する。出力されたフィルタ切替動作判定用閾値(切替判定閾値1と切替判定閾値2)は、後述する図5でのフィルタ切替判定の制御に用いる。
【0042】ステップS22において、フィルタ切替動作判定用閾値の生成タイミングの確認結果がフィルタ切替動作判定用閾値を生成するタイミングであれば、環境認識制御部71は、現在のフィルタ出入れ装置13の状態が赤外光カットフィルタ131またはダミーガラス132であるかの情報を入手する(ステップS23)。環境認識制御部71は、同時刻Tにおける過去のフィルタ状態来歴蓄積データをメモリA74から入手する(ステップS24)。
【0043】そして、メモリA74から入力された過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データから、過去の状態において赤外光カットフィルタ131の状態が多いかまたはダミーガラス132の状態が多いかを判定し、この判定結果と切替判定および制御部72から入力された現在のフィルタの状態と比較して両者が一致するか否かを判定する(ステップS25)。比較した結果、過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データのフィルタ状態の多い状態(赤外光カットフィルタ131の状態が多いかまたはダミーガラス132の状態が多いか)と現在のフィルタの状態が同じ(フィルタ状態来歴蓄積データの多数状態=現在のフィルタ状態)であれば、フィルタ切替動作判定用閾値を演算する定数は定数=M(ステップS26)とし、逆に過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データのフィルタ状態の多い状態(赤外光カットフィルタ131の状態が多いかまたはダミーガラス132の状態が多いか)と現在のフィルタの状態が異なれば(フィルタ状態来歴蓄積データの多数状態≠現在のフィルタ状態)であれば、フィルタ切替動作判定用閾値を演算する定数を定数=Nとする(ステップS27)。
【0044】ここで、フィルタ切替動作判定用閾値に加算する定数N,M(定数M、Nは正数)であるが、定数Nと定数Mを等しく(N=M)に設定するとフィルタ切り替えのハンチング誤動作などフィルタ切替動作で不適切な動作をする可能性があるため、定数Nと定数Mの関係は、定数Nは定数Mより大きく設定する(N>M)ことが望ましい。
【0045】前述の切替判定閾値1および切替判定閾値2を、前述したフィルタ切替動作判定用閾値を演算する定数M,Nでそれぞれ演算し(ステップS28)、フィルタ切替動作判定用閾値の新しい切替判定閾値1および切替判定閾値2を生成する。この時、過去の同時刻におけるフィルタ状態来歴蓄積データのフィルタ状態の多い状態(赤外光カットフィルタ131の状態が多いかまたはダミーガラス132の状態が多いか)と現在のフィルタの状態が同じ(フィルタ状態来歴蓄積データの多数状態=現在のフィルタ状態)場合は、下記(数1)式および(数2)式を用いて演算する。
【0046】
【数1】

【0047】この(数1)式および(数2)式の演算について図7を用いて説明する。過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データにおけるフィルタ状態の多い状態が赤外光カットフィルタ131の状態でかつ現在の状態が赤外光カットフィルタ131の場合、前述の明るさ評価値が高い(被写体が明るい)と環境認識制御部71は判断する。そのため、赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132に切り替える現在の切替判定閾値1(TH1A_O)に定数Mを加算し切替判定閾値1を大きくする(TH1A_Nを生成する)。例えば、現在の明るさ評価値が図7のCの場合、変更前の切替判定閾値1(TH1A_O)では切替判定部72において赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132へのフィルタ切替動作の許可は出されず、使用者に不明瞭なカラー映像を提供することになる。フィルタ切替判定部72の処理については図5を用いて後述する。しかしながら、前述の変更後の切替判定閾値1(TH1A_N)では切替判定部72において赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132へのフィルタ切替動作の許可が出されるためフィルタを切り替える操作を行い、さらに映像信号から色信号を削除することによって、使用者に明瞭なモノクロ映像を提供することができる。
【0048】また、過去の同時刻におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データにおけるフィルタ状態の多い状態がダミーガラス132の状態でかつ現在の状態がダミーガラス132の場合は、前述の明るさ評価値が低い(被写体が暗い)と判断できる。そのため、ダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131に切り替える現在の切替判定閾値2(TH2A_O)から定数Mを減算し切替判定閾値2を低くする(TH2A_Nを生成)。例えば、現在の明るさ評価値が図7のDの場合、変更前の切替判定閾値2(TH2A_O)では切替判定部72においてダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131へのフィルタ切替動作の許可は出されず、使用者に対してカラー映像での提供が可能であるにも関わらずモノクロ映像を提供することになる。しかしながら、前述の変更後の切替判定閾値2(TH2A_N)では、切替判定部72においてダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131へのフィルタ切替動作の許可が出されるためフィルタ切り替え操作を行い、映像信号から色信号を削除する処理を停止して使用者に明瞭なカラー映像を提供することができる。図7の実線矢印は、更新後の切替判定閾値1(TH1A_N)、切替判定閾値2(TH2A_N)での赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132の切替動作を示し、破線矢印は、更新前の切替判定閾値1(TH1A_O)、切替判定閾値2(TH2A_O)での赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132の切替動作を示す。
【0049】逆に過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データにおけるフィルタ状態の多い状態(IRカットの状態が多いか、またはダミーガラスの状態が多いか)と現在のフィルタ状態が異なる(フィルタ状態来歴蓄積データの多数状態≠現在のフィルタ状態)場合は、(数3)式および(数4)式を用いて演算する。
【0050】
【数2】

【0051】この(数3)式および(数4)式の演算について図8を用いて説明する。過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データにおけるフィルタ状態の多い状態がダミーガラス132の状態かつ現在の状態が赤外光カットフィルタ6の場合、前述の明るさ評価値が高い(被写体が明るい)にも関わらず、赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132に切り替える現在の切替判定閾値1(TH1B_O)が高いため、誤って切り替わったと判断できる。そのため、現在の切替判定閾値1(TH1B_O)から定数Nを減算し切替判定閾値2を低くする(TH1B_Nを生成する)。
【0052】例えば、現在の明るさ評価値が図8のEの場合、変更前の切替判定閾値1(TH1B_O)では切替判定部72において赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132へのフィルタ切替動作の許可が出されるためフィルタ切り替え操作を行い、使用者に対してカラー映像での提供が可能であるにも関わらずモノクロ映像を提供することになる。しかしながら、前述の変更後の切替判定閾値1(TH1B_N)では切替判定部72において赤外光カットフィルタ131からダミーガラス132へのフィルタ切替動作の許可が出されないため、撮像光Lの光路に赤外光カットフィルタが位置して赤外光をカットした映像信号を得ることができ、さらに、映像信号から色信号を除去する処理を行わずに使用者に明瞭なカラー映像を提供することができる。
【0053】また、過去の同時刻T2におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データにおけるフィルタ状態の多い状態が赤外光カットフィルタ131の状態でかつ現在の状態がダミーガラス132の場合、前述の明るさ評価値が低い(被写体が暗い)にも関わらず、ダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131に切り替える現在の切替判定閾値2(TH2B_O)が低いため、誤って切り替わったと判断できる。
【0054】そのため、現在の切替判定閾値2(TH2B_O)に定数Nを加算して切替判定閾値2を高くする(TH2B_Nを生成)。例えば、現在の明るさ評価値が図8のFの場合、変更前の切替判定閾値1(TH1B_O)では切替判定部72において赤外光カットフィルタ131からダミーガラスへのフィルタ切替動作の許可が出されるため、使用者に不明瞭なカラー映像を提供することになる。しかしながら、前述の変更後の切替判定閾値1(TH1B_N)では切替判定部72においてダミーガラス132から赤外光カットフィルタ131へのフィルタ切替動作の許可が出されないためフィルタ切り替える操作が行われず、使用者に明瞭なモノクロ映像を提供することができる。
【0055】図8の実線矢印は、更新後の切替判定閾値1(TH1B_N)、切替判定閾値2(TH2B_N)での赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132の切替動作を示し、破線矢印は、更新前の切替判定閾値1(TH1B_O)、切替判定閾値2(TH2B_O)での赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132の切替動作を示す。
【0056】前述の演算で切替判定閾値1(TH1A_NまたはTH1B_N)および切替判定閾値2(TH2A_NまたはTH2B_N)が更新されたが、無制限に切替判定閾値1および切替判定閾値2を変更するとフィルタが切り替わらないなどの現象が発生する可能性があるため、予め切替判定閾値1および切替判定閾値2の上限リミット(TH1_LIMIT)および下限リミット(TH2_LIMIT)を設定しておき、そのリミット値でリミットチェックを行う(ステップS29)。リミットチェックでは、上限リミットを越えている(TH1A_NまたはTH1B_N>TH1_LIMIT)場合、切替判定閾値1に上限リミット値を設定(TH1A_NまたはTH1B_N=TH1_LIMIT)し、下限リミット値を下回っている(TH2A_NまたはTH2B_N<TH2_LIMIT)場合、切替判定閾値2に下限リミット値を設定(TH2A_NまたはTH2B_N=TH2_LIMIT)する。
【0057】不適切な現象が発生しないようにするため、上限および下限のリミット値でリミット処理を行った切替判定閾値1(TH1A_NまたはTH1B_N)および切替判定閾値2(TH2A_NまたはTH2B_N)は、メモリB75に書き込まれ(ステップS30)、また、切替判定および制御部72に出力される。
【0058】監視カメラが設置された撮影環境において、過去の同時刻でのフィルタ状態を考慮して新たに生成された前述の切替判定閾値1(TH1A_NまたはTH1B_N)および切替判定閾値2(TH2A_NまたはTH2B_N)は、後述する図5でのフィルタ切替判定の制御に用いる。
【0059】ここで、T1およびT2は同じ時刻であっても構わない。
【0060】このように、メモリAに記憶されている過去の同時刻におけるフィルタ出入れ情報の来歴蓄積データのフィルタ状態の多い状態(赤外光カットフィルタ131の状態が多いか、またはダミーガラス132の状態が多いか)と現在のフィルタ状態と比較し、その結果を基にメモリB75に記憶されている過去の同時刻におけるフィルタ切替動作判定用閾値を可変させることで、赤外光カットフィルタ131とダミーガラス132が連続的に切り替わるハンチング現象や、このハンチング現象を防ぐために切替判定閾値1と切替判定閾値2の差を大きくすることで発生する赤外光カットフィルタが切り替わらない現象の双方に対して、フィルタ切替動作判定用閾値を適切に設定にすることができ、使用者に対して常に明瞭な映像を提供することが可能である。
【0061】次に、図5を用いて切替判定および制御部72の切替判定部の処理を説明する。切替判定および制御部72では、環境認識制御部71から入力した過去の同時刻でのフィルタ状態を考慮して新たに生成された前述の切替判定閾値1および切替判定閾値2と、図1で前述したカメラ信号処理回路4が検出した露光検波データをマイコン7で露光検波データの処理(演算)を行って生成した明るさ評価値とで比較を行う(ステップS31)。現在の明るさ評価値が切替判定閾値1より小さい場合(現在の明るさ評価値<切替判定閾値1)の条件を満たす場合には、判定回数カウンタ(CNT)がカウントアップ動作を行う(ステップS32)。判定回数カウンタ(CNT)は、前述の条件を満たす限りカウントアップ動作を続け、同時に規定の回数(n)との比較が行われる(ステップS33)。規定の回数(n)を越えた時点でフィルタのダミーガラスへの動作許可(ステップS34)となり、判定回数カウンタ(CNT)がクリア(ステップS40)される。
【0062】ステップS31の判定で、現在の明るさ評価値が切替判定閾値1より小さくない場合(現在の明るさ評価値≧切替判定閾値1)、現在の明るさ評価値が切替判定閾値2より大きい場合(現在の明るさ評価値>切替判定閾値2)の条件を満たすかの判定を行う(ステップS35)、(現在の明るさ評価値>切替判定閾値2)の条件を満たす場合判定回数カウンタ(CNT)がカウントアップ動作を行う(ステップS36)。判定回数カウンタ(CNT)は、前述の条件を満たす限りカウントアップ動作を続け、同時に規定の回数(n)との比較が行われる(ステップS37)。規定の回数(n)を越えた時点でフィルタのIRフィルタへの動作許可(ステップS38)となり、判定回数カウンタ(CNT)がクリア(ステップS40)される。
【0063】前述したステップS31およびステップS35における判定で、現在の明るさ評価値が各ステップの条件を満たさない場合には、判定回数カウンタ(CNT)がクリアされる(ステップS39)。
【0064】この判定回数カウンタ(CNT)を用いた複数回の判定処理がないと、被写体の撮像光が数秒間だけ急変した場合でもフィルタの切替動作を行う可能性があるため、使用者が確認している画像が見づらくなる場合がある。そのため、この判定回数カウンタ(CNT)を設け、規定の回数(n)を越えない限りは、フィルタの切替動作許可を出さないことで、前述した被写体の撮像光が数秒間だけ急変した場合などに、フィルタ切替動作を防ぐことが出来、使用者に安定した画像を提供するためのものである。
【0065】
【発明の効果】本発明によれば、可視光領域および赤外光領域の撮像が可能な撮像素子を有する監視カメラで、通常撮影時は、被写体の撮像光に対して赤外光カットフィルタを介して撮像素子に入射させ、被写体が暗い場合には、被写体の撮像光に対して赤外光カットフィルタを介さないで撮像素子に入射させるようにした監視カメラにおいて、一定時間毎に赤外光カットフィルタの出し入れ状況と赤外光カットフィルタの切替判定閾値を記憶し、この記憶した赤外光カットフィルタの出し入れ状況を基づいて赤外光カットフィルタの切替判定閾値を一定時間毎に可変させることで、監視カメラが設置された撮影環境に応じて、赤外光カットフィルタの自動制御切り替えが行われ、自動切り替えの誤動作を防止することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013