CN109922254A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像设备及其控制方法。该摄像设备旨在在暗环境下控制照明部以与变焦操作的状态无关地获得良好可视性的图像。该摄像设备具有包括变焦透镜的摄像部以及被配置为沿光轴方向驱动变焦透镜的透镜驱动部。该摄像设备能够通过使用被配置为利用光照射被摄体的照明部来进行拍摄。该摄像设备包括控制单元，该控制单元被配置为根据变焦透镜的驱动信息来控制照明部的调光速度。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及诸如监视照相机等的摄像设备及其控制方法。

背景技术

安装有红外照明设备的监视照相机正变得普及，并且根据广角镜头或高倍率镜头的安装环境或者监视对象被摄体而存在各种类型的监视照相机。安装有高倍率镜头的照相机特别要求：以与能够长距离地照射红外照明光的功率和变焦操作连动的方式来控制最佳红外照明设备。

另一方面，安装有用于照射多个不同照射角度的红外照明光束的红外照射设备的照相机是主流。

例如，日本专利5223870公开了如下技术，其中该技术包括可以发出颜色和发光量不同的多个光作为照明光的发光部，并且使发光控制部控制发光部以与照相机的拍摄无关地在根据经过时间改变颜色和发光量的情况下连续发出照明光。

要求这种类型的照相机根据变焦倍率来改变多个不同照明角度的红外照明光的照明强度的比例。然而，日本专利5223870存在如下问题：没有考虑到视角，因此在变焦期间发生光量下降。

发明内容

本发明提供一种用于在暗环境下控制照明部以与变焦操作的状态无关地获得良好可视性的图像的摄像设备和摄像设备的控制方法。

本发明提供一种摄像设备，其具有包括变焦透镜的摄像部以及被配置为沿光轴方向驱动所述变焦透镜的透镜驱动部，并且所述摄像设备能够通过使用被配置为利用光照射被摄体的照明部来进行拍摄，所述摄像设备包括：至少一个处理器或电路，其被编程为用作：控制单元，其被配置为根据所述变焦透镜的驱动信息来控制所述照明部的调光速度。

本发明提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备具有包括变焦透镜的摄像部以及被配置为沿光轴方向驱动所述变焦透镜的透镜驱动部，并且所述摄像设备能够通过使用被配置为利用光照射被摄体的照明部来进行拍摄，所述控制方法包括：根据所述变焦透镜的驱动信息来控制所述照明部的调光速度。

本发明能够在暗环境下与变焦操作的状态无关地获得良好可视性的图像。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的摄像设备的第一实施例的数字照相机的结构的框图。

图2是示出构成图1所示的数字照相机的摄像部的框图。

图3是用于说明图1所示的数字照相机的处理的流程图。

图4是示出照明部的照明强度和时间之间的关系的图。

图5是示出照明强度的改变量与变焦驱动期间的时间之间的关系的图。

图6是示出根据本发明的摄像设备的第二实施例的数字照相机的结构的框图。

图7是示出变焦驱动期间的透镜位置和透镜驱动速度之间的关系的图。

图8是用于说明图6所示的数字照相机的处理的流程图。

图9是示出根据本发明的摄像设备的第三实施例的数字照相机的结构的框图。

图10是用于说明图9所示的数字照相机的处理的流程图。

图11是示出与变焦透镜的当前位置和平摇-俯仰驱动部的当前速度匹配的调光速度的校正系数的表的示例的图。

具体实施方式

现在将在下面参考示出本发明的实施例的附图来详细描述本发明。

(第一实施例)

图1是示出根据本发明的摄像设备的第一实施例的数字照相机的结构的框图。图2是示出构成图1所示的数字照相机的摄像部100的框图。

如图1所示，根据本实施例的数字照相机(下文中称为“照相机”)包括摄像部100、图像生成部101、图像处理部102、输出部103、透镜驱动部104、透镜驱动判断部105、照明部106、照明控制部107和照明判断部108。

摄像部100从外部接收光并拍摄图像，并且如图2所示，摄像部100包括透镜110和诸如CCD传感器和CMOS传感器等的摄像器件111，其中透镜110具备包括变焦透镜和调焦透镜的多个透镜的组。此外，摄像部100还包括用于降低噪声的相关双采样(CDS)电路112以及用于自动控制照相机的增益的自动增益控制(AGC)放大器电路113。此外，摄像部100还包括用于将模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路114。

如图1和2所示，摄像器件111将经由作为摄像光学系统的透镜110形成的被摄体图像转换为电信号。CDS电路112对从摄像器件111输出的电信号进行相关双采样处理。AGC放大器电路113对从CDS电路112输出的电信号进行放大处理。A/D转换电路114将经过AGC放大器电路113的放大处理的模拟信号转换成数字信号。

如图1所示，图像生成部101根据摄像部100所获得的数字信号来生成数字图像。图像处理部102对图像生成部101所生成的图像进行各种类型的图像处理。在这方面，图像处理包括降噪处理、白平衡处理、色调校正、伽玛校正和边缘增强。输出部103输出通过图像处理部102进行了各种类型的图像处理的图像。

透镜驱动部104驱动摄像部100的透镜110。透镜驱动部104使透镜110沿光轴方向在从广角侧到远摄侧的范围内移动。透镜驱动判断部105判断透镜驱动部104是否驱动透镜110。

照明部106利用照明光来照射摄像部100所拍摄的被摄体。应当注意，照明部106可以与照相机一体化，或者可以从外部可拆卸地连接。此外，照明部106所照明的光的波长成分可以是摄像器件111的光谱灵敏度中所包括的诸如可见光或红外光等的任何波长成分。照明控制部107控制照明部106的照明强度。照明强度可以手动改变，或者可以响应于外部条件变化而自动改变。此外，可以任意改变照明强度的改变比例。照明判断部108判断照明部106是启用还是停用。

接着，将参考图3来描述照相机的处理。当照相机的未示出的系统控制电路的ROM中所存储的程序被展开到RAM并由CPU执行时，进行图3中的各处理。根据本实施例，应当注意，CPU用作图1和2所示的各部件中的至少一个。

在图3中，在步骤S300中，照明判断部108判断照明部106是被启用还是被停用。在这方面，可以通过使用通过选择用户设置的对照明部106的启用或停用所获得的结果来判断照明部106是被启用或还是被停用。此外，可以判断照明控制部107中的对照明部106的控制是启用还是停用。此外，在判断为照明部106被启用的情况下，处理进入步骤S301。在判断为照明部106被停用的情况下，处理终止。

在步骤S301中，透镜驱动判断部105判断透镜110的变焦透镜是否正被驱动，并将判断结果视为变焦透镜驱动信息。应当注意，可以在变焦透镜向指定的绝对位置移动的时间段期间或者在变焦透镜从预定位置相对移动的时间段期间判断为变焦透镜正被驱动。此外，作为用于代替透镜驱动判断部105的单元，可以使用测距传感器或诸如图像模式识别单元等的其它单元来判断视角或焦距的改变。

此外，在透镜驱动判断部105判断为变焦透镜正被驱动的情况下，处理进入步骤S302。在不是这种情况时，处理进入步骤S303。

在步骤S302中，照明控制部107将用于控制照明部106的照明强度的调光速度改变为与正常调光速度不同的变焦驱动期间的调光速度，然后终止处理。可以预先确定变焦驱动期间的调光速度，或者可以根据作为变焦透镜驱动信息的变焦驱动速度、变焦驱动时间和变焦驱动方向来确定变焦驱动期间的调光速度。

图4是示出照明部106的照明强度和时间之间的关系的图。图4中的实线表示正常调光速度，以及虚线表示与正常调光速度不同的变焦驱动期间的调光速度。此外，如图5所示，针对用于控制照明部106的照明强度的调光速度，可以改变照明部106的每单位时间的照明强度的改变量的比例。通过改变每单位时间的照明强度的改变量的比例，可以提高用于逐级地改变照明部106的照明强度的响应度。

另一方面，在步骤S303中，系统控制电路设置用于控制照明部106的正常照明强度的调光速度，并且处理结束。

如上所述，在本实施例中，调光速度在根据变焦透镜是否正被驱动来控制照明部106的照明强度时发生改变。结果，可以在没有光源的暗环境下与变焦操作的状态无关地获得良好可视性的图像。

(第二实施例)

将参考图6至8来描述根据本发明的摄像设备的第二实施例的照相机。应当注意，与上述第一实施例重复的部分在附图中将被分配相同的附图标记，因此，在本实施例中将不对这些部分进行描述。

图6是示出照相机的结构的框图。如图6所示，除了根据上述第一实施例的照相机(参见图1和2)外，根据本实施例的照相机还包括被摄体亮度检测部201、透镜移动方向判断部202、透镜驱动时间计算部203、透镜驱动速度计算部204和透镜信息获得部205。

被摄体亮度检测部201从摄像部100所拍摄的图像中检测被摄体的亮度。在这方面，可以针对利用图像处理部102经过诸如伽玛校正等的亮度校正的图像或者在图像处理之前的阶段，检测被摄体亮度。此外，代替从图像检测被摄体亮度，可以通过使用用于被摄体亮度检测的测光传感器来检测被摄体亮度。透镜移动方向判断部202判断透镜110中的变焦透镜是向广角侧改变还是向远摄侧改变。

透镜驱动时间计算部203计算驱动变焦透镜的时间。透镜驱动时间是从变焦透镜的驱动的开始到结束的时间。透镜驱动速度计算部204计算变焦透镜的驱动速度。变焦透镜的驱动速度可以是当前驱动速度或预定驱动速度。图7是关于预定透镜驱动速度示出在变焦透镜从广角位置向远摄位置变焦的情况下的透镜驱动速度的示例的图。

透镜信息获得部205获得与透镜110有关的信息。在这方面，透镜信息包括变焦透镜的当前位置、变焦透镜的目标位置、变焦倍率、视角范围、变焦透镜的可设置驱动速度、以及变焦透镜的针对各当前位置的光圈F值。

接着，将参考图8来描述照相机的处理。当照相机的未示出的系统控制电路的ROM中所存储的程序被展开到RAM并由CPU执行时，进行图8的各处理。应当注意，根据本实施例，CPU用作图6所示的各部件中的至少一个。应当注意，在图8中，步骤S800、步骤S801和步骤S803是与上述第一实施例(参见图3)中的步骤S300、步骤S301和步骤S303中的处理相同的处理，因此将不对这些处理进行详细描述。

在透镜驱动判断部105在步骤S801中判断为变焦透镜被驱动的情况下，在步骤S802中判断是否指定了从透镜信息获得部205所获得的变焦透镜的目标值。此外，在指定了变焦透镜的目标值的情况下，处理进入步骤S805，而在不是这种情况时，处理进入步骤S804。

在步骤S804中，向照明控制部107设置与透镜驱动时间计算部203所计算出的变焦透镜的驱动时间和透镜移动方向判定部202所判断出的变焦透镜的移动方向相匹配的调光速度，并且处理进入步骤S807。在这方面，在透镜驱动时间计算部203所计算出的变焦透镜的驱动时间越长的情况下，可以将调光速度设置得越快。此外，可以通过考虑从透镜信息获得部205所获得的变焦驱动期间的光圈值(F值)的改变来设置透镜移动方向判断部202所判断出的透镜移动方向，并且可以将在远摄方向而不是广角方向的移动的情况下的调光速度设置得相对较快。

另一方面，在步骤S805中，透镜驱动速度计算部204计算从变焦透镜的当前位置到透镜信息获得部205所获得的变焦透镜的目标值为止的透镜驱动速度，并且处理进入步骤S806。

在步骤S806中，根据步骤S805中所计算出的透镜驱动速度来向照明控制部107设置调光速度，并且处理进入步骤S807。此外，即使在步骤S803中设置了正常调光速度的情况下，处理也进入步骤S807。

在步骤S807中，在假设被摄体亮度检测部201所检测到的图像的亮度适当的情况下，判断是否满足预定亮度水平。在这方面，可以根据是否满足预定图像的一部分或全部的亮度水平，来确定适当亮度的基准。此外，被摄体亮度检测部201所检测到的图像可以是图像处理之前和之后的任何图像。此外，代替使用图像，可以通过使用外部测光传感器来检测被摄体亮度。此外，在被摄体亮度检测部201所检测到的图像的亮度适当的情况下，处理终止，而在不是这种情况时，处理进入步骤S808。

在步骤S808中，照明控制部107根据所设置的调光速度来控制照明部106，然后处理返回到步骤S801。

如上所述，根据本实施例，用于控制照明部106的照明强度的调光速度根据变焦透镜是否正被驱动而改变，并且在改变后被摄体亮度不是适当亮度的情况下，根据改变后的调光速度来控制照明部106的照明。其它结构、功能和效果与上述第一实施例的相同。

(第三实施例)

接着，将参考图9至11来描述根据本发明的摄像设备的第三实施例的照相机。应当注意，与上述第一实施例和上述第二实施例重复的部分在附图中将被分配相同的附图标记，因此在本实施例中将不对这些部分进行描述。

如图9所示，根据本实施例的照相机包括根据上述第二实施例的照相机(参见图6)作为照相机主体10，并且平摇-俯仰驱动设备20沿着平摇-俯仰方向驱动照相机主体10。平摇-俯仰驱动设备20包括平摇-俯仰驱动部301、平摇-俯仰速度改变部302、平摇-俯仰驱动判断部303和平摇-俯仰驱动速度获得部304。

平摇-俯仰驱动部301包括例如步进马达，并且沿平摇方向和俯仰方向至少之一驱动照相机主体10的拍摄方向。应当注意，代替沿平摇/俯仰方向驱动整个照相机主体10，可以沿平摇/俯仰方向驱动摄像部100。

平摇-俯仰速度改变部302改变平摇-俯仰驱动部301的平摇方向和俯仰方向的驱动速度。在这种情况下，平摇方向的驱动速度和俯仰方向的驱动速度可以是相同的速度或者可以是不同的速度。此外，驱动速度可以不固定，并且可以在驱动开始时、驱动期间或驱动停止时加速或减速。

平摇-俯仰驱动判断部303判断平摇-俯仰驱动部301是否正沿平摇方向/俯仰方向进行驱动。平摇-俯仰驱动速度获得部304获得平摇-俯仰驱动部301进行驱动的驱动速度。

接着，将参考图10来描述照相机的处理。当照相机的未示出的系统控制电路的ROM中所存储的程序被展开到RAM并由CPU执行时，进行图10的各处理。应当注意，根据本实施例，CPU用作图9所示的各部件中的至少一个。应当注意，在图10中，步骤S1000至步骤S1006、步骤S1007和步骤S1008是与上述第二实施例(参见图8)中的步骤S800至步骤S808中的处理相同的处理，将不再对这些步骤进行详细描述。

首先，在照明控制部107因此在步骤S1003、步骤S1004或步骤S1006中设置调光速度之后，处理进入步骤S1003a。在步骤S1003a中，平摇-俯仰驱动判断部303判断平摇-俯仰驱动部301是否正在进行驱动。此外，在平摇-俯仰驱动判断部303判断为平摇-俯仰驱动部301正在进行驱动的情况下，处理进入步骤S1003b，而在不是这种情况时，处理进入步骤S1007。

在步骤S1003b中，根据平摇-俯仰驱动速度来校正向照明控制部107设置的调光速度，并且处理进入步骤S1007。在这种情况下，例如如图11所示，通过参考针对变焦透镜的当前位置的平摇-俯仰驱动速度的校正系数表来校正调光速度。应当注意，在变焦驱动速度越快并且平摇/俯仰驱动速度越快的情况下，可以使校正系数越高。其它结构、功能和效果与上述第一实施例和上述第二实施例的相同。

应当注意，本发明并不限于上述各实施例，并且可以在不脱离本发明的主旨的范围内任意地改变。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或设备，该系统或设备的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应当理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2017年11月17日提交的日本专利申请2017-221881的优先权，这里通过引用将其全部内容包含于此。

Claims (20)

1.一种摄像设备，其具有包括变焦透镜的摄像部以及被配置为沿光轴方向驱动所述变焦透镜的透镜驱动部，并且所述摄像设备能够通过使用被配置为利用光照射被摄体的照明部来进行拍摄，所述摄像设备包括：

至少一个处理器或电路，其被编程为用作：

控制单元，其被配置为根据所述变焦透镜的驱动信息来控制所述照明部的调光速度。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作透镜驱动判断单元，所述透镜驱动判断单元被配置为判断所述变焦透镜是否正被驱动，

其中，所述控制单元使所述调光速度在所述透镜驱动判断单元判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下、与在所述透镜驱动判断单元没有判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下相比发生改变。

3.根据权利要求2所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作照明判断单元，所述照明判断单元被配置为判断所述照明部是被启用还是停用，

其中，所述控制单元使所述调光速度在所述照明判断单元判断为所述照明部被启用并且所述透镜驱动判断单元判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下、与在所述透镜驱动判断单元没有判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下相比发生改变。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作亮度检测单元，所述亮度检测单元被配置为检测所述摄像部所拍摄的被摄体的亮度，

其中，在所述亮度检测单元所检测到的被摄体的亮度比预定亮度水平暗的情况下，所述控制单元对所述照明部进行调光。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元通过改变每单位时间的所述照明部的照明强度的改变量的比例来改变所述调光速度。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作移动方向判断单元，所述移动方向判断单元被配置为判断所述变焦透镜的移动方向，

其中，与所述变焦透镜向广角侧移动的情况相比，在所述移动方向判断单元判断为所述变焦透镜向远摄侧移动的情况下，所述控制单元相对地增大所述调光速度。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作驱动速度计算单元，所述驱动速度计算单元被配置为计算所述透镜驱动部驱动所述变焦透镜的驱动速度，

其中，所述控制单元根据所述驱动速度计算单元所计算出的所述变焦透镜的驱动速度来改变所述调光速度。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，所述驱动速度计算单元计算从所述变焦透镜的当前位置到目标位置为止的驱动速度。

9.根据权利要求2所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作驱动时间计算单元，所述驱动时间计算单元被配置为计算所述透镜驱动判断单元判断为所述变焦透镜正被驱动所持续的时间，

其中，所述控制单元根据所述驱动时间计算单元所计算出的驱动时间来改变所述调光速度。

10.根据权利要求2所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作获得单元，所述获得单元被配置为获得所述变焦透镜的针对各当前位置的光圈F值，

其中，所述控制单元根据所述获得单元所获得的光圈F值来改变所述调光速度。

11.根据权利要求1所述的摄像设备，所述处理器或电路还被编程为用作平摇-俯仰驱动设备，所述平摇-俯仰驱动设备被配置为沿平摇方向和俯仰方向至少驱动所述摄像部，并且改变所述摄像部的拍摄方向，

其中，所述平摇-俯仰驱动设备获得所述平摇方向或所述俯仰方向的驱动速度，以及

所述控制单元根据所述平摇-俯仰驱动设备所获得的驱动速度来改变所述调光速度。

12.根据权利要求11所述的摄像设备，其中，所述平摇-俯仰驱动设备改变所述平摇方向或所述俯仰方向的驱动速度。

13.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述照明部照射红外光。

14.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述照明部被配置为能够从所述摄像设备拆卸。

15.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备具有包括变焦透镜的摄像部以及被配置为沿光轴方向驱动所述变焦透镜的透镜驱动部，并且所述摄像设备能够通过使用被配置为利用光照射被摄体的照明部来进行拍摄，所述控制方法包括：

根据所述变焦透镜的驱动信息来控制所述照明部的调光速度。

16.根据权利要求15所述的控制方法，还包括：判断所述变焦透镜是否正被驱动，

其中，使所述调光速度在判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下、与在没有判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下相比发生改变。

17.根据权利要求16所述的控制方法，还包括：判断所述照明部是被启用还是停用，

其中，使所述调光速度在判断为所述照明部被启用并且判断为所述变焦透镜正被驱动的情况下、与没有判断为所述变焦透镜正被驱动的情况相比发生改变。

18.根据权利要求15所述的控制方法，还包括：检测所述摄像部所拍摄的被摄体的亮度，

其中，在所检测到的被摄体的亮度比预定亮度水平暗的情况下，对所述照明部进行调光。

19.根据权利要求15所述的控制方法，其中，所述调光速度是通过改变每单位时间的所述照明部的照明强度的改变量的比例而改变的。

20.根据权利要求15所述的控制方法，还包括：判断所述变焦透镜的变焦倍率的改变方向，

其中，与所述变焦倍率向广角侧改变的情况相比，在判断为所述变焦倍率向远摄侧改变的情况下，相对地增大所述调光速度。