CN100419569C - 图像拾取设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像拾取设备。将成像时获得的图像与同隐私屏蔽相关的信息关联起来，隐私屏蔽用来屏蔽在成像时获得的图像，以便于用外部设备，包括下游侧的第一和最前的图像记录设备进行的图像记录处理。根据从图像记录系统2传输的控制信号，生成用于屏蔽输出图像表面上物的图像的图像屏蔽区域。将该图像屏蔽区域合成到物的图像上，使图像屏蔽区域优先于物的图像。将合成后的图像与图像屏蔽区域的相关信息关联起来，并发送到图像记录系统2。

Description

图像拾取设备

技术领域

本发明涉及这样的图像拾取设备，其中，将所谓的隐私屏蔽合成到在成像时获得的图像上，得到的合成图像被传送到外部设备。

本申请基于2003年9月29日递交的日本专利申请No.2003-338383要求优先权。该申请的全文在此引为参考。

背景技术

为了录制新闻节目，或者为防盗或者类似目的，常常要使用监视摄像机。监视摄像机被安装在图像拾取地点，并会在那里保持很长时间，连续地对拍摄对象进行成像，从而使得能够实时地监视对象的状态或者状态的进展。另外，成像时所获得的图像数据可以被顺序记录在预定的记录介质上供后期分析使用。

在用监视摄像机对感兴趣的对象成像时，如果在附近的区域存在可能侵犯隐私的物品，比如公司的布告或者住所的窗户(以下称为隐私对象)，则有必要避免对所述感兴趣的对象和隐私对象同时成像(例如见专利出版物1)。在欧盟国家，对这样的隐私对象的拍摄是违法的。

因此，在用安装到位的监视摄像机对对象成像时，目前已经提出过一种监视摄像设备，其具有隐私屏蔽功能，能够对从监视摄像机的图像数据获得的输出图像表面进行局部遮蔽，以避免同时对隐私对象成像(例如见专利出版物1)。

〔专利出版物1〕日本专利公开2001-69494。

在此具有隐私屏蔽功能的传统监视摄像机设备中，需要使拾取象角可以自由变化，就象在通常的摄像设备中那样，以能够对特定对象进行推摄(放大)成像，或者能够监视周围环境的较宽范围。

在这种情况下，如果要通过逐步放大拾取象角来执行宽范围的成像，则显示在输出图像表面的隐私屏蔽的大小需要相应地缩小。类似地，如果拾取象角被逐步收窄以对准所需的区域时，显示在输出图像表面的隐私屏蔽就需要相应增大尺寸。在隐私屏蔽被显示在整个输出图像表面上的情况下，尤其是在推摄的情况下，就没有必要在记录由监视摄像设备拾取的图像的图像记录设备一侧执行图像记录操作。

但是，传统的监视摄像机的一个问题在于，由于与隐私屏蔽的大小(其随着拾取象角而变化)有关的信息不能从图像记录设备一侧获得，本来不需要在图像记录设备一侧执行的图像记录操作(尤其是在推摄期间)仍然被执行了。

另一方面，目前需要在图像记录设备一侧实现这样的串行通信：以隐私屏蔽在输出图像表面上所占的比例作为一个参数。

发明内容

考虑到上述现有技术，本发明的一个目的是提供一种图像拾取设备，其能够与隐私屏蔽的相关信息一起向外部设备传送成像时所获得的图像，所述隐私屏蔽用来屏蔽成像时所获得的图像。

为了实现上述目的，发明人实现了一种图像拾取设备，其中，根据从外部设备传送的控制信号，生成用于屏蔽输出图像表面上的被摄物的图像的屏蔽图像数据。该屏蔽图像数据被合成到所述物的所述图像上，使得所述屏蔽图像区域优先。并且，这样合成的图像与所述屏蔽图像区域的相关信息一道被传送给所述外部设备。

具体来说，根据本发明的一种图像拾取设备，包括：用于将物的图像转换为图像信号以获取图像信号的图像拾取装置；屏蔽区域信号生成装置，用于根据从外部设备发送的控制信号，生成要遮蔽到所述图像拾取装置获得的所述图像信号的一个显示图像表面的屏蔽区域信号；图像信号合成装置，用于将所述屏蔽区域信号合成到所述物的所述图像信号上，使得所述屏蔽区域信号优先；以及传输控制装置，用于将所述图像信号合成装置合成的图像信号与同所述屏蔽区域有关的信息关联起来，用于传输到所述外部设备。

根据本发明，使用所述图像拾取设备，根据从外部设备传输的控制信号生成用于屏蔽输出图像表面上的一个物的图像的屏蔽图像区域，该屏蔽图像区域被合成到所述物的图像上，使得该屏蔽图像区域优先于所述物的图像，这样合成的图像被与所述屏蔽图像区域一道传送到外部设备。这样，可以获得会随着拾取象角而变化的屏蔽图像区域的有关信息，从而，根据受控的拾取象角，避免执行不必要的图像记录操作。

附图说明

图1图示了实施本发明的图像拾取设备的举例的结构；

图2图示了在输出图像表面上设置命令信息和隐私屏蔽的一个例子；

图3图解了在GUI输出图像表面上设置了Mask1到Mask8共8个隐私屏蔽的情况；

图4图解了全用正坐标表示输出图像的情况；

图5的流程图用于图解一系列坐标移动操作；

图6图示了在持续放大拾取象角时对隐私屏蔽的推摄的例子；

图7图解了模式与所识别的屏蔽比例的关系；

图8图解了在串行通信中应用VISCA信号的一种情况。

具体实施方式

现在参照附图详细描述本发明的一些优选实施例。

本发明例如应用于图示于图1的图像拾取设备1。在对一个对象成像时，本发明的图像拾取设备1设置一个隐私屏蔽，该隐私屏蔽能够对从监视摄像机的图像数据获得的输出图像进行局部屏蔽，以避免对可能侵犯隐私的对象，比如公司的布告或者住所的窗户等(以下称隐私对象)，同时进行成像。

本发明的图像拾取设备1包括用于对物成像的图像拾取单元10、根据从图像拾取单元10输入的物的像生成图像拾取信号C1的CCD(电荷耦合器件)11、对CCD11生成的图像拾取信号C1进行放大的放大器12，以及对放大器12提供的图像拾取信号C2进行模数转换的模数转换器13。本发明的图像拾取设备1还包括均连接到模数转换器13的Y信号发生单元14a和C信号发生单元14b，根据传输的控制信号A1生成隐私屏蔽的亮度分量的显示处理器15，用于合成来自Y信号发生单元14a和C信号发生单元14b的信号分离以及来自显示处理器15的信号分量的视频信号合成单元17，以及用于对视频信号合成单元17提供的视频信号S1进行数模转换，并将转换后的信号输出到下游侧的图像记录系统2的数模转换器18。

该图像拾取设备1还包括用于至少调节图像拾取单元10中的拾取象角和图像拾取方向的至少一个摄像机微计算机21，用于根据摄像机微计算机21进行的各种操作将控制信号A1传输到显示处理器15或者对图像记录系统2收发各种信息的传输控制器22，以及连接到摄像机微计算机21、由用户用来进行图像拾取单元10的拾取象角或者图像拾取方向的自由调节的摄像机操作单元24。

上述图像记录系统2被通过电缆连接到所述图像拾取设备1，所述电缆例如基于RS-232C/424A传输系统。该图像记录系统包括记录通过图像拾取设备1中的数模转换器18传输的视频信号S1的功能。该图像记录系统2还连接了GUI(图形用户界面)，用于在一个输出图像显示表面上显示对应于所述视频信号S1的图形。该图形记录系统2还连接到一个屏蔽设置单元4，后者例如由键盘或者鼠标构成，由用户用来在观察显示在GUI上的物的图像的同时在所需的区域设置隐私屏蔽。

图像拾取单元10根据从摄像机微计算机21提供的操作信号D1执行自动光圈控制操作或者自动对焦控制操作。图像拾取单元10根据操作信号D1调节垂直象角和水平象角，同时通过未图示的摇摄-俯仰单元改变图像拾取方向。图像拾取单元10所拾取的物的光学图像直接入射到CCD11上。该CCD产生与经过图像拾取单元10入射的、被转换为电信号的物的像相应的图像拾取信号C1。图像拾取信号C1被输出到放大器12。

通过进行定时处理(时限处理，timing processing)，放大器12进行对CCD11输出的图像拾取信号的采样保持(sample-holding)操作，放大器12还进行放大图像拾取信号的增益的处理，或者消除基于采样的偏移分量(sample-based offset components)的处理。所述模数转换器13对所述放大器12提供的图像拾取信号进行模数转换，并将得到的信号输出到所述Y信号发生单元14a和C信号发生单元14b。

所述Y信号发生单元14a根据输入的图像拾取信号产生表示亮度的亮度信号(Y信号)W1。所述Y信号发生单元14a将产生的Y信号W1发送给所述视频信号合成单元17。

所述C信号发生单元14b根据输入的图像拾取信号产生表示色调的颜色信号(C信号)W2，并将产生的C信号W2发送给所述视频信号合成单元17。

所述显示处理器15响应所述传输控制器22传输的控制信号A1，生成隐私屏蔽的亮度数据J1。所述显示处理器15响应所述控制信号A1产生代表隐私屏蔽在输出图像表面区域中的位置的指示信息。该指示信息可以是任何种类，只要能够指示隐私屏蔽在输出图像表面的位置即可。例如，该指示信息可以是在输出图像表面上在水平方向或者竖直方向排列的网格线。也可以不用网格线，而在图像表面上显示用于设置隐私屏蔽的鼠标光标位置的坐标。所述显示处理器15将所产生的隐私屏蔽的亮度数据J1及其指示信息发送到视频信号合成单元17。

所述视频信号合成单元17将从显示处理器15输入的关于隐私屏蔽的亮度数据J1和/或指示信息J2合成到分别从Y信号发生单元14a和C信号发生单元14b发送的Y信号W1和C信号W2上，使隐私屏蔽的亮度数据J1和/或指示信息J2优先，从而生成视频信号，然后将视频信号发送到数模转换器18。被提供到数模转换器18的视频信号S1被转换为模拟信号，然后被发送到图像记录系统2。

所述摄像机微计算机2是用于图像拾取设备1整体的中央处理器(CPU)，并通过未图示的数据总线连接到例如ROM，ROM中存储要执行的控制程序，或者连接到作为用于存储或者扩展的工作区的DRAM。该摄像机微计算机21响应来自摄像机操作单元24的操作信号P1或者来自传输控制器22的命令，产生将这些信号发送到图像拾取单元10的操作信号D1。在要在图像拾取设备1中载入对物成像(同时在图像拾取设备1中自动控制图像拾取方向或者图像拾取角度)的模式的情况下，所述操作信号D1可以只在摄像机微计算机21中生成。

通过如上所述将控制信号A1发送到显示处理器15，传输控制器22不仅控制隐私屏蔽整体的成像处理，而且根据来自图像记录系统的请求将与隐私屏蔽整体有关的信息发送到图像记录系统2。该传输控制器22还控制从数模转换器18向图像记录系统2传输视频信号S1。该传输控制器22可以在与隐私屏蔽的相关信息相关联的可选时刻向图像记录系统2发送视频信号S1。

由上述图像拾取设备1拾取的物的图像被CCD11转换为电信号，成为图像拾取信号C1，后者被放大器放大，成为图像拾取信号C2。这些图像拾取信号C2被模数转换器13进一步模数转换。在Y/C分离后，信号在视频信号发生单元17中被合成，然后被数模转换，然后被发送到图像记录系统2。该图像记录系统2记录这些视频信号以显示在GUI3上。用户能够观察显示在GUI13上的物的图像，以时刻通过监视图像拾取设备1监视图像拾取区域。

在用户意识到在显示在GUI13上的图像中存在隐私对象时，根据同时显示在GUI13上的指示信息J2识别这类隐私对象的位置。在亮度数据J1例如由网格线形成的情况下，用户能够容易地从网格线所表示的坐标识别隐私对象的位置。

如果用户希望对这类隐私对象设置隐私屏蔽，则用户能够通过屏蔽设置单元4，在观看GUI13的同时来完成。在设置这样的隐私屏蔽时，用户可以输入坐标(x，y)，然后输入宽度(w)和高度(h)，如图2A中的例子所示。

这样输入的隐私屏蔽设置信息从屏蔽设置单元4被传输到图像记录系统2，进而通过基于例如RS-232传输系统的串行通信电缆传输到图像拾取设备1的传输控制器。传输控制器22根据所述隐私屏蔽设置信息产生控制信号A1，将这样生成的控制信号发送到显示处理器15。根据控制信号A1，显示处理器15产生隐私屏蔽的亮度数据J1和指示信息J2。

这样生成的隐私屏蔽的亮度数据J1和指示信息J2被合成起来，如图2B所示，并被传输到视频信号合成单元17。在该视频信号合成单元17中，隐私屏蔽的亮度数据J1和指示信息J2被合成到Y信号W1和C信号W2上，使亮度数据J1和指示信息J2优先于Y信号W1和C信号W2显示。这样，隐私屏蔽优先于Y信号W1和C信号W2，从而可以在图像拾取设备1内产生完全屏蔽掉了隐私对象的视频信号S1。另外，由于可以优先于Y信号W1和C信号W2显示指示信息J2，可以在GUI13上在各个对象上重叠显示指示信息，从而，用户能够响应于所述指示信息抓取隐私屏蔽的相对位置，并响应于指示信息进行细调。

使用本发明的图像拾取设备1，最多可以设置八个隐私屏蔽。图3图示了一个例子，其中，在GUI13的显示图像表面上设置了Mask1到Mask8共八个隐私屏蔽。如果用户希望在GUI13的显示图像表面上设置隐私屏蔽，用户可以用作为屏蔽设置单元的鼠标在GUI13的显示图像表面上顺序点击两个点，也就是开始点和结束点。在GUI13上的输出图像可以用坐标显示的情况下，如图3所示，用户也可以直接用作为屏蔽设置单元4的键盘输入坐标。

在GUI13上的输出图像可以用坐标表示并且存在负坐标的情况下，可以移动这些负坐标，使得整个输出图像都可以用正坐标表示，如图4所示。在示于图4的输出图像表面的例子中，图3的输出图像表面的各坐标在水平方向和竖直方向分别被移动了+80像素和+60像素。

可以根据图5所示的序列进行坐标偏移。

首先，在步骤ST11，图像记录系统2检查是否对GUI13的输出图像表面上的各隐私屏蔽分配了坐标。如果检查结果证明已经由图像记录系统2对各隐私屏蔽分配了坐标，则处理前进到步骤ST12。如果结果相反，表明图像记录系统2没有对各隐私屏蔽分配坐标，则终止示于图5的处理。

如果处理前进到了步骤ST12，则只有每一个隐私屏蔽的开始点的坐标被偏移以仅仅分配正坐标。然后处理前进到步骤ST13。

在该步骤ST13，图像处理系统2对于隐私屏蔽的开始点的坐标将分辨率降低到1/10。如果，在被步骤ST12偏移了的坐标系下，对各像素分配了坐标，则需要120×160＝19200像素的阵列，从而需要19200个存储单元。为此，将分辨率降低到1/10，以在偏移坐标时用阵列中所需的最低限度数量构成12×16＝192单元的存储器。

然后，处理前进到步骤ST14，在这里，图像记录系统2偏移每一个隐私屏蔽的结束点的坐标，以仅仅分配正坐标。然后，过程前进到步骤ST15。

在此步骤ST15，图像记录系统2对于隐私屏蔽的结束点的坐标将分辨率降低到1/10。同时，如果需要，可以省略步骤ST13和ST15中的处理。

然后，过程前进到步骤ST16，在这里，根据按照正坐标系分配的隐私屏蔽的开始点和结束点的坐标，仅对构成隐私屏蔽的其余的像素分配正坐标。在坐标分辨率在步骤S13和S15被降低的情况下，步骤S16的坐标分配可以直接应用于低分辨率坐标。

在此步骤ST16，对每一个坐标进行屏蔽显示登记。在此屏蔽显示登记中，对于构成隐私屏蔽的坐标，显示和登记值“1”，对于其余坐标显示和登记值“0”。对于与隐私屏蔽重叠的Mask5到Mask8中的图像区域，在隐私屏蔽和对于坐标要显示和登记的值“1”之间取逻辑和。

通过将GUI13上的输出图像表面上的所有坐标分配为正坐标，可以以便于在显示处理器15中生成隐私屏蔽的亮度数据J1的方式，对那些形成隐私屏蔽的坐标显示和登记值“1”，而对其余坐标显示和登记值“0”。如果，在本发明的图像拾取设备1中，要通过逐步增加拾取象角来实现较宽范围上的成像，则显示在输出图像表面上的隐私屏蔽可以以协调的方式逐步减小尺寸。类似地，如果要逐步减小拾取象角而推摄到所要的区域，显示在输出图像表面上的隐私屏蔽可以以协调的方式逐步增大尺寸。

图6图示了随着拾取象角的增加推摄隐私屏蔽的一个例子。例如，如果对一个希望的图像区域设置隐私屏蔽，如图6A所示，并对圆圈所指的区域进行推摄，则所显示的隐私屏蔽的大小可以相应地放大，如图6B所示。

也就是，在此图像拾取设备1中，通过控制拾取象角而控制推摄(放大)和缩小的摄像机微计算机21，以及控制隐私屏蔽大小的传输控制器22，可以协调地工作，从而，在通过摄像机操作单元24接收到操作信号P1时，摄像机微计算机21发送相应的操作信号D1到图像拾取单元10，同时将该结果通知给传输控制器22。在收到该通知后，传输控制器22将用于改变隐私屏蔽大小的控制信号A1传输给显示处理器15。这样，可以产生作为来自图像拾取单元10的推摄图像和放大的隐私屏蔽的亮度数据(从显示处理器15传输而来)的合成的视频信号S1，从而可以形成图示于图6(b)的上述输出图像表面。

所述传输控制器22将与隐私屏蔽有关的信息与视频信号S1的传输相关联地传输给图像记录系统2。在已经改变了隐私屏蔽的大小的情况下，根据来自摄像机微计算机21的通知，传输控制器15可以将与隐私屏蔽有关的信息传输给图像记录系统2。所传输的信息可以是任何配置。例如，所传输的信息可以是由摄像机微计算机21控制的拾取象角与隐私屏蔽的大小的关联，或者隐私屏蔽的大小与整个输出图像表明的比例(以下称为屏蔽比例)。

接收了视频信号S1和与视频信号有关的信息的图像记录系统2能够执行相应的图像记录处理。在根据从图像拾取设备1接收到的与屏蔽比例有关的信息认识到已经对几乎整个输出图像表面设置了隐私屏蔽的情况下，图像拾取设备1能够停止图像记录处理。这避免了尤其是在推摄时进行不必要的记录操作。

图像记录系统2可以时不时地向图像拾取设备1询问关于屏蔽比例的信息。在收到这样的询问后，图像拾取设备1首先识别屏蔽比例，然后响应于这样识别的屏蔽比例识别模式。这里，所识别的模式包括屏蔽比例为0％的模式1，屏蔽比例低于80％的模式2以及屏蔽比例不低于80％的模式3。

例如，如果在输出图像表面上没有隐私屏蔽，如图7A所示，则模式为模式1。如果识别的屏蔽比例为50％，如图7B所示，则模式为模式2。如果所识别的屏蔽比例为100％，如图7C所示，则模式为模式3。图像拾取设备1将识别的模式通过串行通信发送到图像记录系统2。

在向图像记录系统2传送识别的模式时，图像记录系统2可以对于模式3和模式1、2分别传送“高”和“低”电信号。另外，在向图像记录系统2传送识别的模式时，图像记录系统2可以同时用串行通信传送命令。在这种串行通信中，可以只在从“高”切换到“低”或者从“低”切换到“高”的情况下才传送所述命令。

图8图示了在这样的串行通信中使用VISCA(video systemcontrol architecture，视频系统控制架构)信号的一个例子。VISCA信号表示一种用于在例如信号的RS-232C/424A传输系统下通过串行通信互连各端子的协议。

见图8，对于没有隐私屏蔽的输出图像A，模式为M1，电信号为“低”。在串行通信中，传输了″90 07 04 7D 00 FF″作为表示电信号改变到“低”的VISCA信号。

在对屏蔽比例为25％的输出图像表面B输出信号时，对应于所识别的模式M2的电信号“低”被传输到图像记录系统2。注意，在从输出图像A切换到输出图像B时，电信号仍然保持为“低”，因此没有传输VISCA信号。

在对屏蔽比例为90％的输出图像表面C输出信号时，对应于所识别的模式M3的电信号“高”被传输到图像记录系统2。在从输出图像B切换到输出图像C时，电信号从“低”改变到“高”，因此输出了″9007 04 7D 01 FF″作为表示该变化的VISCA信号。

在对屏蔽比例为50％的输出图像表面D输出信号时，对应于所识别的模式M2的电信号“低”被传输到图像记录系统2。在从输出图像C切换到输出图像D时，电信号从“高”改变到“低”，因此输出了″9007 04 7D 00 FF″作为表示该变化的VISCA信号。

在对屏蔽比例为25％的输出图像表面B输出信号时，对应于所识别的模式M2的电信号“低”被传输到图像记录系统2。此时，从输出图像表面D到输出图像表面E，电信号保持为“低”，因此没有传输VISCA信号。

这样，通过检查从图像拾取设备1传输的电信号是否等于或者大于一个预定的阈值，并将检查结果作为VISCA信号传输给图像记录系统2，就可以用输出图像表面中的隐私屏蔽比例作为一个参数实现串行通信。这样，图像记录系统2就能够结合所传输的VISCA信号进行各种处理操作。根据这样获得的VISCA信号，当然也能够获得各隐私屏蔽的位置信息，以将获得的各隐私屏蔽的位置信息显示在GUI13。

Claims (8)

1. 一种图像拾取设备，包括：

用于将物的图像转换为图像信号以获得图像信号的图像拾取装置；

屏蔽区域信号生成装置，用于根据从外部设备发送的控制信号，生成要遮蔽到所述图像拾取装置获得的所述图像信号的一个显示图像表面上的屏蔽区域信号；

图像信号合成装置，用于将所述屏蔽区域信号合成到所述物的所述图像信号上，使得所述屏蔽区域信号优先；以及

传输控制装置，用于将所述图像信号合成装置合成的图像信号与同屏蔽区域有关的信息关联起来，并将得到的图像信号-屏蔽区域信息传输到所述外部设备。

2. 如权利要求1所述的图像拾取设备，还包括：

图像拾取控制装置，用于控制所述图像拾取装置中的拾取象角；

所述屏蔽区域信号生成装置根据由所述图像拾取控制装置控制的拾取象角来改变所述屏蔽区域的大小；

所述传输控制装置着重于所述屏蔽区域的大小与所述拾取象角的关联。

3. 如权利要求1所述的图像拾取设备，其中，与所述屏蔽区域有关的信息是所述屏蔽区域在所述显示图像表面上占的比例。

4. 如权利要求1所述的图像拾取设备，其中，所述传输控制装置检查所述屏蔽区域在所述显示图像表面上占的比例是否等于或者大于一个预定的阈值，并将检查结果发送给所述外部设备。

5. 如权利要求4所述的图像拾取设备，其中，所述检查结果作为所述外部设备用来控制图像记录操作的停止或者不停止的信息。

6. 一种图像拾取方法，包括：

将物的图像转换为图像信号以获得图像信号的图像拾取步骤；

屏蔽区域信号生成步骤，根据从外部设备发送的控制信号，生成要遮蔽到在所述图像拾取步骤中获得的所述图像信号的一个显示图像表面上的屏蔽区域信号；

图像信号合成步骤，将所述屏蔽区域信号合成到所述物的所述图像信号上，使得所述屏蔽区域信号优先；以及

传输控制步骤，用于将在所述图像信号合成步骤中合成的图像信号与同屏蔽区域有关的信息关联起来，并将得到的图像信号-屏蔽区域信息传输到所述外部设备。

7. 如权利要求6所述的图像拾取方法，其中，与所述屏蔽区域有关的信息是所述屏蔽区域在所述显示图像表面上占的比例。

8. 如权利要求6所述的图像拾取方法，还包括：

控制步骤，用于检查所述屏蔽区域在所述显示图像表面上占的比例是否等于或者大于一个预定的阈值，

其中，所述传输控制步骤还包括将所述控制步骤的检查结果发送给一个图像记录设备的步骤，

所述图像记录设备根据所述检查结果停止或者不停止记录处理。

Images