CN114827396A - 摄像装置、摄像方法和存储介质 - Google Patents

摄像装置、摄像方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种摄像装置、摄像方法和存储介质。所述摄像装置包括：摄像单元，其被构造为针对摄像面上的各区域设置曝光条件；设置单元，其被构造为在由摄像单元拍摄的图像中设置隐私区域；决定单元，其被构造为将设置单元设置的隐私区域的曝光条件决定为能够保护隐私区域中的被摄体的隐私的曝光条件；以及控制单元，其被构造为执行控制，使得摄像单元基于由决定单元决定的曝光条件拍摄被摄体的图像。

Description

摄像装置、摄像方法和存储介质
技术领域
本发明涉及一种摄像装置、摄像方法和存储介质。
背景技术
为了防止侵犯肖像权或版权，日本专利第4512763号讨论了一种用于对图像数据的预定内部区域执行诸如模糊处理的图像处理的技术。
发明内容
一种摄像装置包括：摄像单元，其被构造为针对摄像面上的各区域设置曝光条件；设置单元，其被构造为在由摄像单元拍摄的图像中设置隐私区域；决定单元，其被构造为将设置单元设置的隐私区域的曝光条件决定为能够保护隐私区域中的被摄体的隐私的曝光条件；以及控制单元，其被构造为执行控制，使得摄像单元基于由决定单元决定的曝光条件拍摄被摄体的图像。
根据下面参照附图对示例性实施例的描述，各种实施例的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1示出了根据第一示例性实施例的摄像装置的示意性构造示例的框图。
图2是根据第一示例性实施例的用于计算摄像条件的亮度(luminance)分布图。
图3示出了根据第一示例性实施例的用于计算摄像条件的处理的流程图。
图4A至图4D示出了由根据第一示例性实施例的摄像装置获取的图像。
图5示出了根据第二示例性实施例的摄像装置的示意性构造示例的框图。
图6示出了根据第三示例性实施例的用于计算摄像条件的处理的流程图。
图7示出了根据第四示例性实施例的摄像系统的构造示例的框图。
图8示出了掩模设置处理(mask setting processsing)的示例的流程图。
图9A和图9B示出了在执行掩模处理(masking processsing)之前和之后的拍摄图像的示例。
图10示出了根据第五示例性实施例的掩模类型改变处理的示例的流程图。
图11示出了掩模类型改变处理的另一个示例的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述示例性实施例。在下文中描述的示例性实施例并不旨在限制各实施例，并且，作为每个实施例的方案，并非示例性实施例中描述的所有特征的组合都需要。可以根据应用本公开的系统和装置的规格以及诸如使用条件和使用环境的各种条件来适当地修改或改变示例性实施例中描述的构造。本公开的技术范围由所附权利要求的范围确定，而不应由以下描述的特定示例性实施例确定。
将参照图1至图3和图4A至图4D描述根据第一示例性实施例的摄像装置100。例如，摄像装置100是安装在房间内的墙壁或天花板上的监控照相机。该监控照相机可以执行诸如横摇(panning)、纵摇(tilting)、变焦的操作。
图1所示的摄像装置100计算摄像条件，并在计算出的摄像条件下执行摄像，在该摄像条件下，通过摄像获取的图像数据的保护区域(也称为隐私区域)的内部无法识别或难以识别。保护区域的内部是指由用户指定的预定区域内的区域。例如，保护区域是围绕人脸的区域，也可以称为“隐私区域”。根据本示例性实施例的摄像条件是曝光时间和模拟增益(亮度模拟增益)的组合。曝光时间被用于指示摄像单元(例如，下面描述的光电二极管(PD)单元107)进行摄像的时间。模拟增益被用于放大模拟亮度信号。摄像条件也可以称为“曝光条件”。在下述示例性实施例中，PD单元107也被称为“PD单元107”。根据本示例性实施例的摄像条件是能够保护被摄体(例如，人)的隐私的摄像条件。
摄像装置100包括接口101、摄像控制器102和摄像传感器单元103。
接口101充当接收单元，其用于接收由用户设置的设置值。接口101接收到的设置值包括阈值和参数，其在计算保护区域范围或摄像条件时被用作参考。接口101是例如通信接口(I/F)单元或触摸面板。在接口101是通信I/F单元的情况下，用户通过有线或无线通信从远程位置向摄像装置100输入(发送)设置值。在接口101是触摸面板的情况下，用户使用接口101向摄像装置100输入设置值。
摄像控制器102对由PD单元107获取的图像数据执行各种类型的图像处理，例如白平衡处理、降噪处理和伽马校正处理。摄像控制器102对图像数据执行亮度间隙校正，以防止在区域之间的边界处出现相当大的亮度差异。摄像控制器102还经由接口101从用户接收设置(设置值)，并将来自用户的设置反映在图像数据上。
上述图像处理的功能并不总是必须安装在摄像控制器102上，而是可以在摄像传感器单元103上整齐放置(stack)并安装图像处理功能的全部或一部分。
摄像传感器单元103包括摄像条件决定单元104、模拟增益控制单元105、曝光时间控制单元106和PD单元107。摄像传感器单元103被构造为针对摄像面上的各区域控制摄像条件。摄像传感器单元103通过根据摄像条件执行的摄像来获取图像数据。
PD单元107接收通过诸如快门和透镜的光学系统的入射光。PD单元107由滤色器和诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器构成。PD单元107充当用于拍摄被摄体的图像的摄像单元。
模拟增益控制单元105控制用作针对各区域的摄像条件的模拟增益值。
曝光时间控制单元106控制用作针对各区域的摄像条件的曝光时间。
摄像条件决定单元104从PD单元107接收图像数据，从摄像控制器102接收用户设置(设置值)，并决定下一帧和后续帧的摄像条件。
接下来，将详细描述摄像条件决定单元104，其决定用于获取无法识别的图像或难以识别的图像的摄像条件。
摄像条件决定单元104包括：用于生成亮度分布的亮度分布生成单元200、用于根据亮度分布和用户设置计算摄像条件的摄像条件计算单元201以及用于将保护区域的内部的摄像条件和外部的摄像条件相加的摄像条件相加单元202。摄像条件计算单元201包括保护区域外摄像条件计算单元203(以下称为“保护区域外计算单元203”)和保护区域内摄像条件计算单元204(以下称为“保护区域内计算单元”)。
亮度分布生成单元200接收由PD单元107获取的图像数据并根据该图像数据生成亮度分布。根据由用户设置的保护区域，亮度分布生成单元200将生成的亮度分布划分为保护区域内部的亮度分布信息和保护区域外部的亮度分布信息。然后，亮度分布生成单元200将保护区域内部的亮度分布信息发送到保护区域内计算单元204，并将保护区域外部的亮度分布信息发送到保护区域外计算单元203。然后，保护区域内计算单元204和保护区域外计算单元203中的各计算单元计算各区域的摄像条件。保护区域内计算单元204和保护区域外计算单元203将计算出的摄像条件发送到摄像条件相加单元202。摄像条件相加单元202将接收到的摄像条件相加。
保护区域外计算单元203从亮度分布生成单元200接收除了设置的保护区域之外的区域的亮度分布信息，并确定是否在适合于各区域的摄像条件下执行摄像。
保护区域的范围由接口101经由摄像控制器102设置。如果确定由于(由例如房间内照明的明亮度(brightness)的变化所导致的)亮度分布的变化而未在适当的摄像条件下执行摄像，则保护区域外计算单元203计算适当的摄像条件。保护区域外计算单元203还可以具有通过从获取的图像数据中检测动态区域并预测后续的亮度变化来计算摄像条件的功能。
保护区域内计算单元204从亮度分布生成单元200接收保护区域(隐私区域)内部的亮度分布信息。保护区域内计算单元204经由摄像控制器102从接口101接收两个阈值的设置值，在计算摄像条件时这两个阈值用作参考。这两个阈值包括要与亮度分布曲线的尾部宽度(以下简称为“尾部宽度阈值”)进行比较的阈值和要与亮度分布曲线的峰值(以下称为“峰阈值”)进行比较的阈值。保护区域内计算单元204还经由摄像控制器102从接口101接收用于决定是否执行高斯拟合的参数的设置值。上述设置值被设置到保护区域内计算单元204。峰阈值是与最大亮度值有关的预定值。
摄像传感器单元103的各个功能单元(例如，模拟增益控制单元105、曝光时间控制单元106、亮度分布生成单元200、摄像条件相加单元202、保护区域外计算单元203和保护区域内计算单元204)作为专用软件或专用硬件(诸如专用集成电路(ASIC)或可编程逻辑阵列(PLA))安装在摄像装置100上。在这些功能单元作为硬件安装的情况下，这些功能单元可以作为专用硬件模块安装，各硬件模块由这些功能单元中的一个或更多个构造成。在功能单元作为软件安装的情况下，用于执行各功能单元的程序被存储在存储器(未示出)中，并且该程序由处理器(未示出)适当地读取和执行。
现在将参照图2、图3和图4A至图4D描述由保护区域内计算单元204执行的用于计算摄像条件的方法。
图2示出了保护区域内计算单元204从亮度分布生成单元200接收的亮度分布300。亮度分布300是通过高斯拟合创建亮度分布曲线之前的条形图，其示出了保护区域内部的亮度。
保护区域内计算单元204基于用于决定是否对亮度分布300执行高斯拟合的参数来执行高斯拟合301的函数处理。保护区域内计算单元204不根据用于决定是否执行高斯拟合的参数来执行函数处理。函数处理不必总是必须是高斯拟合。
在执行高斯拟合301的函数处理时，保护区域内计算单元204获取(提取)关于拟合函数(亮度分布曲线)的峰高度302的信息。峰高度302表示图像数据的像素分布为最大处的亮度值。保护区域内计算单元204还获取关于在与峰高度302的10％对应的位置(高度)303处可获取的拟合函数的尾部宽度304和峰位置305的信息。保护区域内计算单元204还获取最大亮度值306和关于拟合函数的尾部307和尾部308的信息。尾部307和尾部308表示拟合函数的0％峰高度处的亮度。尾部307是亮度高处的尾部，尾部308是亮度低处的尾部。保护区域内计算单元204基于上述多条信息和用户设置的尾部宽度阈值和峰阈值，来计算保护区域内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件。对于8位图像数据，最大亮度值306是255。在下面描述的示例性实施例中，尾部307可以称为“右尾部”，尾部308可以称为“左尾部”。
保护区域内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件是指如下的摄像条件：保护区域内的图像数据的像素的亮度值(像素值)落入预定范围内。该摄像条件例如是指如下的摄像条件：保护区域内的所有像素的亮度值均落入最小值附近(曝光不足状态)或最大值附近(曝光过度状态)。
图3是示出用于计算保护区域内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件的处理的流程图，该处理由保护区域内计算单元204执行。
在S400中，PD单元107通过执行摄像来获取图像数据。
在S401中，亮度分布生成单元200从PD单元107接收由PD单元107获取的图像数据并生成亮度分布。
在S402中，保护区域内计算单元204从亮度分布生成单元200接收保护区域的亮度分布信息。保护区域内计算单元204还从摄像控制器102接收用于计算摄像条件的尾部宽度阈值(设置值)和峰阈值(设置值)，并且还接收用于决定是否执行高斯拟合的参数(设置值)。
在S403中，保护区域内计算单元204基于在由PD单元107获取图像时应用的摄像条件，偏移从亮度分布生成单元200接收的亮度分布。执行该偏移以防止发生如下问题：从接收到的亮度分布信息计算出的摄像条件不能用作保护区域内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件。例如，在相对于在保护区域内部的曝光时间和模拟增益值被最大化的摄像条件下获取的图像数据来计算保护区域内部的摄像条件时，就会发生这个问题。在这种情况下，即使计算了增加了曝光时间和模拟增益值的摄像条件，也不能将该计算结果用作摄像条件。因此，通过基于在拍摄图像时应用的图像拍摄条件来偏移亮度分布，计算结果可以用作摄像条件。另外，由于S403中的亮度分布的偏移是基于由PD单元107获取图像时应用的摄像条件来执行的，因此也存在在S403中不偏移亮度分布的情况。
在S404中，保护区域内计算单元204参考已经经由摄像控制器102通过接口101接收的用于决定是否执行高斯拟合的设置参数，并决定(确定)是否执行高斯拟合。如果要执行高斯拟合(S404中为“是”)，则处理前进到S405。如果不执行高斯拟合(S404中为“否”)，则处理前进到S406。
在S405中，保护区域内计算单元204对接收到的亮度分布执行高斯拟合处理，并提取用于计算摄像条件的信息(例如，峰高度302)。
在S406中，保护区域内计算单元204使用通过高斯拟合处理获取的峰高度302计算与峰高度302的10％对应的高度303。然后，保护区域内计算单元204将高度303的宽度(尾部宽度304)与由用户经由接口101设置的尾部宽度阈值进行比较。更具体地，保护区域内计算单元204确定尾部宽度304是否大于尾部宽度阈值(即，设置值)。尾部宽度阈值也可以称为像素亮度值的预定范围。
在尾部宽度304等于或小于尾部宽度阈值时(S406中为“否”)，保护区域内的图像数据的像素的亮度值落入预定范围(即，预定亮度范围)内。这表示保护区域内的图像数据无法识别或难以识别。在这种情况下，不改变摄像条件，使得处理前进到S410。例如，上述状态对应于下面描述的图4B中所示的状态。
相比而言，在拟合函数的尾部宽度304大于尾部宽度阈值时(S406中为“是”)，保护区域内的图像数据的像素的亮度值没有落入预定亮度范围内。这表示保护区域内的图像数据可以识别。在这种情况下，保护区域内计算单元204将处理推进到S407至S409，以计算和设置保护区域内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件。
在S407中，保护区域内计算单元204将通过高斯拟合处理获取的峰位置305与设置的峰阈值(设置值)进行比较。更具体地，保护区域内计算单元204确定峰位置305是否大于由用户经由接口101设置的峰阈值。如果在S407中获取的确定结果为“是”，则处理前进到S408。如果在S407中获取的确定结果为“否”，则处理前进到S409。
在S408中，保护区域内计算单元204设置(更新)摄像条件，使得亮度分布集中到拟合函数的右尾部307(高亮度)。然后，保护区域内计算单元204将设置的摄像条件发送到摄像条件相加单元202。在右尾部307的亮度值大于最大亮度值306的情况下，保护区域内计算单元204更新摄像条件，通过该摄像条件，亮度分布集中在最大亮度值306或其附近的值。
在S409中，保护区域内计算单元204设置(更新)摄像条件，使得亮度分布集中到拟合函数的左尾部308(低亮度)。然后，保护区域内计算单元204将设置的摄像条件发送到摄像条件相加单元202。在左尾部308的亮度值小于0的情况下，保护区域内计算单元204更新摄像条件，通过该摄像条件，亮度分布集中在亮度值为0或其附近的值。
在S410中，摄像条件相加单元202将由摄像条件计算单元201计算出的保护区域的内部和外部的摄像条件相加，以获取整个图像的摄像条件(摄像条件的整合)。关于初始摄像条件，由于摄像数据还没有被输入到其中，因此摄像条件可以由用户经由接口101设置。
在S411中，在由摄像条件决定单元104计算的摄像条件当中，模拟增益值和曝光时间被分别发送并应用到模拟增益控制单元105和曝光时间控制单元106。例如，在保护区域(隐私区域)的图像要被过度曝光的情况下，当PD单元107拍摄被摄体图像时，曝光时间控制单元106延长曝光时间。或者，模拟增益控制单元105在PD单元107拍摄被摄体图像时降低增益，使得保护区域的图像可以被过度曝光。此外，在PD单元107拍摄被摄体图像时，曝光时间控制单元106延长曝光时间并且模拟增益控制单元105降低增益，使得保护区域的图像也可以被过度曝光。
在保护区域的图像要曝光不足的情况下，例如，在PD单元107拍摄被摄体图像时，曝光时间控制单元106缩短曝光时间。或者，模拟增益控制单元105在PD单元107拍摄被摄体图像时提高增益，使得保护区域的图像可以曝光不足。此外，在PD单元107拍摄被摄体图像时，曝光时间控制单元106缩短曝光时间并且模拟增益控制单元105提高增益，使得保护区域的图像也可以曝光不足。
在S412中，摄像控制器102确定是否从用户发送了结束处理的指令。在确定结果为“否”时(S412中为“否”)，处理返回到S400。在发送用于结束处理的指令的情况下(S412中为“是”)，摄像传感器单元103结束图3所示的处理。
图4A至图4D示出了当在PD单元107的摄像区域内设置了保护区域并且通过根据本示例性实施例的方法针对各区域设置摄像条件时由摄像装置100获取的图像示例的图。在图4A至图4D中，人X、Y和Z被作为被摄体图像拍摄。
图4A示出了在对图像设置了保护区域之前获取的或之后立即获取的图像500。
保护区域501、502和503由用户指定(设置)。在图4A的图像500中，从保护人X、Y和Z的隐私的角度来看，保护区域501、502和503被设置为包括人X、Y和Z的面部区域(面部轮廓)。在图4A所示的状态下，保护区域501、502和503内的被摄体X、Y和Z的面部图像505、506和507分别是可识别的。在本示例性实施例中，被摄体X、Y、Z中的各被摄体都戴着帽子，因此“被摄体的面部”和“面部轮廓”包括帽子。
通过采用根据第一示例性实施例的方法，基于保护区域501、502和503的图像数据计算摄像条件，并将计算的摄像条件应用于图4A中的图像500。结果，可以获取图4B所示的图像510。图4B中的图像511、512和513是保护区域501、502和503的图像。作为控制保护区域501、502和503内部的摄像条件的结果，保护区域501、502和503内的被摄体X、Y和Z的面部为无法识别或难以识别。
此后，由摄像装置100连续执行摄像。换句话说，假定在通过根据第一示例性实施例的方法执行对由PD单元107获取的图像数据的隐私保护的同时，连续执行对人X、Y和Z的监视。
如果保护区域501、502和503内的亮度分布的分散包括在尾部宽度阈值(设置值)中，则保护区域501、502和503内的图像数据无法识别或难以识别，使得摄像装置100不改变摄像条件。
如果保护区域501、502和503内的亮度分布的分散不包括在尾部宽度阈值中，则需要改变(再次设置)摄像条件。图4C中的图像520是需要改变摄像条件时的图像的示例。例如，在房间的照明变得比图4B的照明更明亮的情况下，保护区域501、502和503内的面部图像521、522和523是可识别的，如图4C所示。在这种情况下，通过第一示例性实施例中描述的方法计算其中保护区域501、502和503内的面部图像521、522和523无法识别或难以识别的摄像条件，从而相应地改变(更新)摄像条件。
图4D中的图像530是在通过根据第一示例性的方法更新图4C中的图像520的摄像条件之后由PD单元107拍摄被摄体X、Y和Z的图像时获取的。通过更新保护区域501、502和503的摄像条件，如图4D中的图像531、532和533所示，图4C中可识别的面部图像521、522和523在保护区域501至503中无法识别或难以识别。
根据本示例性实施例，在预定区域(保护区域)中无法识别或难以识别的图像数据因此可以由能够针对各区域在不同的摄像条件下获取图像数据的摄像传感器单元103获取。从而可以在执行摄像时获取高安全性的图像数据。根据本示例性实施例的摄像装置100，由于在获取图像数据时(即，在执行摄像时)已经对获取的图像数据执行了隐私保护处理，因此可以以高安全性保护隐私。
在本示例性实施例中，当在S406中获取的确定结果为“是”时执行S407中的确定，并且基于在S407中获取的确定结果，处理前进到S408或S409。然而，当在S406中获取的确定结果为“是”时，处理可以在不执行S407中的确定的情况下前进到S408或S409。
或者，虽然保护区域被设置为包括人X、Y和Z的所有面部，但是保护区域也可以被设置为仅包括特定的一个人(即，人X、Y或Z)的面部或人X和Y(或人X和Z或人Y和Z)的面部。
摄像装置100可以是除了监控照相机之外的装置。该装置的示例包括网络照相机、数字照相机、安装在智能手机上的照相机模块和安装在平板终端上的照相机模块。
在诸如触摸面板的图形用户界面(GUI)被用作接口101的情况下，接口101可以与摄像装置100分离。
现在将参照图5描述根据第二示例性实施例的摄像装置100A。相同的附图标记应用于与图1所示的第一示例性实施例的摄像装置100的构成元件类似的构成元件。
除了摄像装置100A包括保护区域内摄像条件设置单元600(以下称为“保护区域内设置单元600”)而不包括保护区域内计算单元204，摄像装置100A的构造与摄像装置100的构造基本相同。摄像装置100A仅包括作为摄像条件计算单元的保护区域外计算单元203。摄像装置100A还可以如箭头T所示将信息从摄像控制器102发送到接口101。
在本示例性实施例中，摄像装置100A的接口101从用户不仅接收保护区域的范围而且接收保护区域内部的摄像条件。摄像条件决定单元104从PD单元107接收获取的图像数据，并经由接口101从用户接收关于保护区域范围的设置值。保护区域外计算单元203经由摄像控制器102从接口101接收保护区域范围，并从亮度分布生成单元200接收亮度分布。保护区域内设置单元600经由摄像控制器102从接口101接收保护区域范围和保护区域内部的摄像条件的设置值。
现在将描述用于设置保护区域的内部和外部的摄像条件的方法。保护区域外计算单元203基于从亮度分布生成单元200接收的亮度分布来计算保护区域外部的摄像条件。用户经由接口101将保护区域内部的摄像条件设置于保护区域内设置单元600。此后，保护区域的内部和外部的摄像条件由摄像条件相加单元202相加。
根据本示例性实施例的摄像控制器102确定在由摄像条件相加单元202相加的摄像条件下获取的图像数据中是否可识别保护区域内的面部图像。换句话说，摄像控制器102确定被摄体的隐私是否可以通过由接口101接收的摄像条件来保护。基于图像数据的亮度分布执行该确定。
在由摄像条件相加单元202相加的摄像条件下获取的图像数据的保护区域内的面部图像可识别的情况下，摄像装置100A通知用户该面部图像是可识别的。该通知从摄像控制器102经由接口101(由箭头T指示)发送给用户。换句话说，如果确定通过接口101接收到的摄像条件不能保护被摄体的隐私，则摄像控制器102经由接口101向外部输出指示不能执行隐私保护的信息。
摄像装置100A可包括输出图像、字符、声音或光的输出单元(例如，图像显示单元、扬声器或发光单元)。代替(或包括)向用户发送由箭头T指示的通知，摄像装置100A可以从输出单元输出示出与通知的内容类似的内容的警报图像。在GUI用作接口101时，上述输出单元可以包括在接口101中。
摄像装置100A可以不具有如下的功能：确定在由摄像条件相加单元202相加的摄像条件下获取的图像数据中保护区域内的面部图像是否是可识别的。在这种情况下，不向用户发送由箭头T指示的通知。
与根据第一示例性实施例的摄像装置100类似，根据本示例性实施例的摄像装置100A可以通过能够针对各区域在不同的摄像条件下获取图像数据的摄像传感器单元103来获取保护区域中的不可识别或难以识别的图像数据。从而可以在执行摄像时获取高安全性的图像数据。
现在将参照图1和图6描述第三示例性实施例。
根据本示例性实施例的摄像装置的构造与第一示例性实施例中描述的摄像装置100的构造相似，因此关于根据本示例性实施例的该摄像装置的构造，将参照图1所示的框图。在本示例性实施例中，摄像条件决定单元104经由摄像控制器102从接口101接收保护区域内部的摄像条件的设置。
图6示出了根据本示例性实施例的用于决定(计算)保护区域内部的摄像条件的处理的流程图。相同的附图标记(即，S400、S401和S412)应用于与图3的流程图中所示的处理类似的处理。图6中S400至S406的处理与图3的类似。
在本示例性实施例中，如果S406中的确定结果为“是”，则处理前进到S700。
在S700中，保护区域内计算单元204确定在保护区域501、502和503的内部是否将经由摄像控制器102通过接口101设置的摄像条件设置为摄像条件。具体地，保护区域内计算单元204确定在设置的摄像条件下执行摄像时保护区域501、502和503内的面部图像是否是不可识别或难以识别的，并决定是否将摄像条件更新为经由摄像控制器102通过接口101设置的摄像条件。如果保护区域501、502和503内的图像数据是不可识别或难以识别的(S700中为“是”)，则处理前进到S410，使得摄像条件更新为设置的摄像条件。S410至S412的处理与图3所示的处理类似。根据本示例性实施例的保护区域内计算单元204除了计算摄像条件之外还决定摄像条件，因此保护区域内计算单元204可以被称为“保护区域内摄像条件决定单元”。
相比之下，如果保护区域501、502和503内的图像数据是可识别的(S700中为“否”)，则保护区域内计算单元204不将摄像条件更新为设置的摄像条件，并且处理前进到S407以计算使保护区域501、502和503内的图像数据无法识别或难以识别的摄像条件。S407至S412的处理与图3所示的处理类似。
根据本示例性实施例，类似于第一示例性实施例，在保护区域中无法识别或难以识别的图像数据，因此可以由能够针对各区域在不同的摄像条件下获取图像数据的摄像传感器单元103获取。从而可以在执行摄像时获取高安全性的图像数据。
<摄像系统的构造>
图7示出了根据第四示例性实施例的摄像系统的构造示例的框图。
摄像系统包括摄像装置1和图形用户界面(GUI)2。摄像装置1拍摄由用户设置的区域的图像。GUI 2由诸如个人计算机的信息处理装置执行，以执行对信息的显示和由用户输入的指令的接受。
摄像装置1包括：摄像透镜10，其被构造为会聚入射光以形成图像；透镜驱动单元11，其被构造为改变摄像透镜10的变焦倍率；图像传感器12，其被构造为将形成的图像转换为模拟图像信号；区域曝光控制单元13，其被构造为执行图像传感器12的曝光条件的设置。
摄像装置1还包括模拟前端(AFE)14和图像处理单元15。AFE 14被构造为放大从图像传感器12输出的图像信号并从其去除噪声。图像处理单元15被构造为对从AFE 14输出的图像数据执行各种类型的图像处理。
摄像装置1还包括掩模生成单元16和掩模数据存储单元17。掩模生成单元16被构造为基于由摄像控制单元21设置的隐私区域的设置信息(坐标位置)生成掩模。掩模数据存储单元17被构造为存储由掩模生成单元16生成的掩模的设置信息。
GUI 2包括：图像显示单元20，其被构造为显示从图像处理单元15输出的图像；和摄像控制单元21，其被构造为设置摄像装置1的隐私区域并改变摄像区域(即，视野)。允许用户通过摄像控制单元21在图像中设置隐私区域，以对该隐私区域执行掩模处理并通过图像显示单元20检查对其设置的掩模的结果。
摄像装置1的摄像透镜(摄像光学系统)10包括用于会聚入射光以形成图像的聚焦透镜和变焦透镜。
透镜驱动单元11驱动摄像透镜10的变焦透镜以改变变焦倍率。
图像传感器12对经由摄像透镜10获取的被摄体图像(光学图像)进行光电转换并输出图像信号。图像传感器12为各预定摄像区域(即，各像素或多个像素)设置诸如曝光时间和模拟增益的曝光条件。在下文中，由单个像素或多个像素组成或构造的同时控制曝光条件的区域将被称为均匀曝光区域。
区域曝光控制单元13通过设置图像传感器12的各均匀曝光区域的曝光条件来控制曝光。例如，如果通过延长均匀曝光区域的曝光时间来增加进入均匀曝光区域的光量，则图像将更亮。相比之下，如果通过缩短曝光时间来减少进入均匀曝光区域的光量，则图像会更暗。通常，在执行摄像时，为了改善被摄体的可见度，根据亮度值对各像素区域应用用于应用最佳曝光的曝光条件。在本示例性实施例中，隐藏目标区域(例如，隐私区域)被设置为均匀曝光区域。然后，以通过过度延长或缩短曝光时间来控制曝光的方式执行掩模处理，使得隐藏目标区域中的图像数据进入所谓的过度曝光状态或曝光不足状态。
AFE 14包括模拟电路，其被构造为放大从图像传感器12输出的图像信号并去除图像信号中包括的放大噪声和复位噪声。AFE 14还包括模数(A/D)转换单元，其被构造为在对模拟信号执行预定的模拟处理之后将模拟信号(图像信号)转换为数字信号。
图像处理单元15对从AFE 14发送的数字信号(图像数据)执行各种类型的图像处理并输出数字信号。
掩模生成单元16基于由摄像控制单元21设置的隐私区域的设置信息(坐标位置)生成掩模。
掩模数据存储单元17存储由掩模生成单元16生成的掩模的设置信息。掩模数据存储单元17由诸如闪存只读存储器(ROM)的非易失性存储设备构造。如果摄像装置1包括掩模数据存储单元17，则掩模的设置信息可以存储在摄像装置1中。用户可以通过经由摄像控制单元21执行改变视野的操作，请求透镜驱动单元11驱动摄像透镜10，从而能够改变摄像装置1的摄像区域。
在上述示例性实施例中，出于描述的目的，通过驱动摄像透镜10来改变视野。然而，也可以通过控制用于横摇或纵摇摄像装置1的驱动机构(未示出)来改变视野。尽管已经分开描述了区域曝光控制单元13、图像处理单元15和掩模生成单元16，这些单元也可以包含在单个CPU中。
<掩模设置处理>
图8是掩模设置处理的示例的流程图。图9A和图9B是示出由摄像装置1拍摄并显示在GUI 2上的图像的示例的图。图9A示出了执行掩模处理之前的图像的示例，图9B示出了执行掩模处理之后的图像的示例。
在下文中，将参照图8、图9A和图9B描述用于设置隐私区域的处理的示例。
在图8中的处理开始之后，在Sl中，用户通过GUI 2的摄像控制单元21在图像显示单元20上显示的拍摄图像30(图9A)中设置隐私区域(以下称为“掩模设置区域31”)，在该隐私区域上要执行掩模处理。此时，用户设置要执行掩模处理的区域的位置(坐标)和尺寸。在S2中，掩模生成单元16接收来自摄像控制单元21的掩模生成请求，并从图像处理单元15获取掩模设置区域31的亮度值信息。在S3中，掩模生成单元16进一步确定获取的掩模设置区域31的亮度值是否等于或大于特定值(预定阈值)。
如果亮度值等于或大于特定值(S3中为“是”)，则处理前进到S4。在S4中，掩模生成单元16请求区域曝光控制单元13将与掩模设置区域31对应的图像传感器12的像素设置为均匀曝光区域。为了使设定的均匀曝光区域中的图像过度曝光，掩模生成单元16发送请求，该请求用于设置具有比预定值更明亮或等于预定值的明亮度的曝光条件，例如，延长曝光时间(长时间曝光)的条件。换句话说，掩模生成单元16将均匀曝光区域的曝光控制为比预定值更明亮或等于预定值。相比之下，如果亮度值小于特定值(S3中为“否”)，则处理前进到S5。在S5中，为了使掩模设置区域31曝光不足，掩模生成单元16发送请求，该请求用于设置具有比预定值更暗或等于预定值的明亮度的曝光条件，例如，缩短均匀曝光区域的曝光时间(短时曝光)的条件。换句话说，掩模生成单元16将均匀曝光区域的曝光控制为比预定值更暗或等于预定值。
可以通过改变曝光增益(模拟增益值)而不是改变曝光时间来改变曝光条件。或者，可以通过改变曝光时间和曝光增益两者来改变曝光条件。
通过根据如上设置的曝光条件执行摄像，掩模设置区域31中的图像数据曝光过度或曝光不足，使得具有掩模的掩模设置区域31的图像如图9B所示显示在图像显示单元20上。在S6中，掩模生成单元16将掩模设置区域31的设置信息(坐标位置)存储在掩模数据存储单元17中，并结束处理。通过使用存储在掩模数据存储单元17中的掩模设置区域31的设置信息来执行后续的摄像。
通过上述处理，在图像处理单元15接收到图像数据时，被设置为隐私区域的区域的图像数据已经曝光过度或曝光不足，使得可以不必执行用于叠加掩模图像的处理。因此可以减少图像处理单元15的处理负荷。此外，由于提供给图像处理单元15的掩模设置区域31的图像数据已经曝光过度或曝光不足，因此可以改善图像数据的安全性。
此外，在上述示例性实施例中，通过确定掩模设置区域31的亮度值来获取曝光过度的图像数据或曝光不足的图像数据。然而，本示例性实施例不限于此，对应于隐私区域的均匀曝光区域的曝光可以一致地设置为长时间曝光或短时曝光。
如上所述，根据本示例性实施例，在要生成在摄像区域中具有隐藏的隐私区域的图像时，可以减少处理负荷。
在上述第四示例性实施例中，通过改变均匀曝光区域的曝光条件来执行用于隐藏隐私区域的掩模处理。在第五示例性实施例中，通过方法的组合来执行掩模处理，这些方法为例如通过改变均匀曝光区域的曝光条件来隐藏隐私区域的方法和通过叠加掩模图像来隐藏隐私区域的方法。用于改变均匀曝光区域的曝光条件的摄像系统构造和处理类似于第四示例性实施例中描述的。因此，在下文中，将仅描述对隐私区域执行的掩模处理。
<掩模设置处理>
用户通过GUI 2的摄像控制单元21执行对隐私区域的设置。掩模生成单元16基于隐私区域的设置信息对图像执行掩模处理。
此时，掩模生成单元16可以从以下方法中选择用于各隐私区域的隐藏方法，即，(1)用于通过图像处理单元15在图像数据上叠加掩模图像来隐藏隐私区域的方法，以及(2)用于通过区域曝光控制单元13控制图像传感器12的均匀曝光区域的曝光时间来隐藏隐私区域的方法。
在前一种方法(1)中，由于图像处理单元15生成掩模图像并将其叠加在对应于隐私区域的位置上，因此增加了图像处理单元15的处理负荷。因此，可设置区域的数量是有限的。相比之下，在后一种方法(2)中，在已经对隐私区域执行了掩模处理之后，图像数据被输入到图像处理单元15。因此，由于图像处理单元15不叠加掩模图像，因此减少了处理负荷。然而，在改变摄像装置1的摄像区域的情况下，在再次计算隐私区域之后改变曝光时间。结果，曝光时间改变之前有长时间间隔(long time lag)。因此，与前一种方法(1)相比，摄像装置1的跟踪移动(改变摄像区域)的跟踪能力较差。在本示例性实施例中，根据摄像装置1是否移动来切换其掩模类型。
<用于改变掩模类型的处理>
图10是示出用于改变(切换)掩模类型的处理的示例的流程图。
在下文中，将针对根据摄像装置1是否移动来切换掩模类型的情况来描述处理。
在Sll中，类似于根据第四示例性实施例的上述处理，用户通过摄像控制单元21设置隐私区域。掩模生成单元16基于经由摄像控制单元21接收的关于隐私区域的设置信息将用于叠加掩模图像的请求发送到图像处理单元15。响应于该请求，在S12中，图像处理单元15生成叠加有掩模图像的图像。在S13中，掩模生成单元16将关于设置的掩模的设置信息存储在掩模数据存储单元17中。在S14中，掩模生成单元16确定例如摄像区域是否未改变或摄像装置1是否在一定时间段内未移动。
在改变摄像区域或移动摄像装置1的情况下(S14中为“否”)，处理前进到S15。在S15中，掩模生成单元16获取拍摄的图像的变化，例如移动量，并基于获取的移动量和存储在掩模数据存储单元17中的关于掩模的设置信息，计算改变的隐私区域的位置。此后，处理返回到S12，并且掩模生成单元16请求图像处理单元15在与计算出的隐私区域对应的区域上再次叠加掩模图像。在S13中，掩模生成单元16将掩模的设置信息存储在掩模数据存储单元17中。在本文中，出于描述的目的，根据移动再次设置掩模图像。然而，通过根据移动量改变掩模图像的位置或形状，掩模图像可以不断地叠加在与隐私区域对应的区域上。此外，可以基于例如从摄像控制单元21接收到的用于改变视野的请求以及关于由图像处理单元15获取的图像之间的差异的信息来执行对摄像区域的改变以及对摄像装置1的移动或移动量的检测和获取。或者，上述检测和获取可以基于可以检测摄像装置1的移动的各种传感器(未示出)的输出值来执行。
在S14中，如果在一定时间段内摄像区域没有改变或者摄像装置1没有移动(S14中为“是”)，则处理前进到S16。在S16中，掩模生成单元16将与隐私区域对应的图像传感器12的像素设置为均匀曝光区域，并改变曝光时间使图像曝光过度或曝光不足。此后，在S17中，掩模生成单元16停止由图像处理单元15执行的掩模图像的叠加处理。在S18中，掩模生成单元16将均匀曝光区域的设置信息存储在掩模数据存储单元17中并结束处理。
此外，在再次检测到摄像装置1的移动、摄像区域的改变等的情况下，掩模生成单元16根据移动量和存储在掩模数据存储单元17中的均匀曝光区域的设置信息重新计算隐私区域，并通过图像处理单元15切换掩模类型以将掩模图像叠加在相对应的区域上。
通过上述处理，在摄像区域没有改变或者摄像装置1没有移动时，可以减少由用于将掩模图像叠加在隐私区域上的处理引起的处理负荷。
<掩模类型改变处理的另一个示例>
图11是示出用于改变(切换)掩模类型的处理的另一示例的流程图。
在下文中，将关于在图像处理单元15可叠加的掩模图像的数量超过上限值时执行的用于切换掩模类型的处理来描述示例性实施例。
在S21中，类似于图10所示的处理，用户通过摄像控制单元21设置隐私区域。在S22中，掩模生成单元16接收用于设置隐私区域的请求，并从掩模数据存储单元17获取关于在图像数据上叠加的掩模图像的数量的信息。在S23中，掩模生成单元16确定叠加的掩模图像的数量是否超过与处理负荷有关的预定值。例如，掩模生成单元16确定叠加的掩模图像的数量是否超过图像处理单元15可叠加的掩模图像的上限数量(最大数量)。
如果叠加的掩模图像的数量没有超过上限值(S23中为“是”)，则处理前进到S24。在S24中，掩模生成单元16请求图像处理单元15在与设置的隐私区域对应的区域上叠加掩模图像。如果叠加的掩模图像的数量超过上限值(S23中为“否”)，则处理前进到S25。在S25中，掩模生成单元16将与设置的隐私区域对应的图像传感器12的像素设置为均匀曝光区域，并改变曝光时间以使图像数据过度曝光或曝光不足。在S26中，掩模生成单元16将设置的掩模信息存储在掩模数据存储单元17中并结束处理。
在上述示例性实施例中，执行掩模处理的方法从以下方法选择：通过改变均匀曝光区域的曝光条件来隐藏隐私区域的方法，以及根据叠加的掩模图像的数量来通过叠加掩模图像来隐藏隐私区域的方法。然而，示例性实施例不限于此，在由用户设置隐私区域时，用户可以经由GUI 2选择掩模处理的类型。
使用这样的构造，允许用户设置数量大于图像处理单元15可叠加的掩模图像的数量的隐私区域。
如上所述，根据本示例性实施例，在抑制装置尺寸的增加的同时，可以降低由用于生成在摄像区域中具有隐藏的隐私区域的图像的处理所引起的处理负荷。
一些实施例也可以通过以如下方式执行的处理来实现：用于实现根据上述示例性实施例的一个或更多个功能的程序经由网络或存储介质被供给到系统或装置，并且在系统或装置中的一个或更多个处理器读取并执行该程序。此外，一些实施例也可以使用实现一个或更多个功能的诸如专用集成电路(ASIC)的电路来实现。上述程序是与示例性实施例中描述的附图中所示的流程图的内容相关联的计算机可读程序。
虽然本公开已经描述了示例性实施例，但是应当理解，一些实施例不限于所公开的示例性实施例。下述权利要求的范围被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种摄像装置，包括：
摄像单元，其被构造为针对摄像面上的各区域设置曝光条件；
设置单元，其被构造为在由摄像单元拍摄的图像中设置隐私区域；
决定单元，其被构造为将由设置单元设置的隐私区域的曝光条件决定为能够保护隐私区域中的被摄体的隐私的曝光条件；以及
控制单元，其被构造为执行控制，使得摄像单元基于由决定单元决定的曝光条件拍摄被摄体的图像。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：掩模单元，其被构造为执行用于在由设置单元设置的隐私区域上叠加预定图像的处理，
其中，控制单元控制摄像单元执行由控制单元所执行的控制和由掩模单元所执行的处理中的任意一个。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，在隐私区域中的图像的亮度值大于或等于预定阈值的情况下，决定单元决定隐私区域的曝光条件具有大于或等于预定值的值。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，在隐私区域中的图像的亮度值小于或等于预定阈值的情况下，决定单元决定隐私区域的曝光条件具有小于或等于预定值的值。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，决定单元基于隐私区域的图像数据的亮度分布来决定隐私区域的曝光条件。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，决定单元基于隐私区域的图像数据的像素的最大亮度值或最小亮度值来决定隐私区域的曝光条件。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，在隐私区域的图像数据的像素的最大亮度值不超过预定值的情况下，决定单元决定使得像素的亮度值是亮度值可采取的最小值或最小值附近的值的曝光条件。
8.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，在隐私区域的图像数据的像素的最大亮度值超过预定值的情况下，决定单元决定使得像素的亮度值是亮度值可采取的最大值或最大值附近的值的曝光条件。
9.根据权利要求2所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：检测单元，其被构造为检测由摄像单元拍摄的图像的变化，
其中，掩模单元基于由检测单元检测到的、由摄像单元拍摄的图像的变化，来执行用于在由设置单元设置的隐私区域上叠加预定图像的处理。
10.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，控制单元控制摄像单元针对各隐私区域执行由控制单元所执行的控制和由掩模单元所执行的处理中的任意一个。
11.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：接收单元，其被构造为从外部接收曝光条件，
其中，在接收单元接收到曝光条件的情况下，控制单元执行控制，使得摄像单元基于接收到的曝光条件拍摄被摄体的图像。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，所述摄像装置还包括：确定单元，其被构造为确定被摄体的隐私是否能够由接收单元接收到的曝光条件来保护，
其中，只有在确定单元确定被摄体的隐私能够由接收单元接收到的曝光条件来保护的情况下，控制单元才执行控制，使得摄像单元在由接收单元接收到的曝光条件下拍摄被摄体的图像。
13.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，曝光条件包括曝光时间和摄像单元的模拟增益中的至少任一项。
14.一种用于控制摄像装置的方法，包括：
通过针对摄像面上的各区域设置曝光条件来拍摄图像；
在拍摄的图像中设置隐私区域；
将设置的隐私区域的曝光条件决定为能够保护隐私区域中的被摄体的隐私的曝光条件；以及
执行控制，使得基于决定的曝光条件拍摄被摄体的图像。
15.根据权利要求14所述的用于控制摄像装置的方法，所述方法还包括执行控制，使得执行用于在隐私区域上叠加预定图像的所述控制和处理中的任意一个。
16.根据权利要求14所述的用于控制摄像装置的方法，所述方法还包括在隐私区域的图像的亮度值大于或等于预定阈值的情况下，决定隐私区域的曝光条件具有大于或等于预定值的值。
17.根据权利要求14所述的用于控制摄像装置的方法，所述方法还包括在隐私区域中的图像的亮度值小于或等于预定阈值的情况下，决定隐私区域的曝光条件具有小于或等于预定值的值。
18.根据权利要求14所述的用于控制摄像装置的方法，所述方法还包括基于隐私区域的图像数据的亮度分布来决定隐私区域的曝光条件。
19.根据权利要求14所述的用于控制摄像装置的方法，所述方法还包括基于隐私区域的图像数据的像素的最大亮度值或最小亮度值来决定隐私区域的曝光条件。
20.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行包括如下步骤的方法的程序：
通过针对摄像面上的各区域设置曝光条件来拍摄图像；
在拍摄的图像中设置隐私区域；
将设置的隐私区域的曝光条件决定为能够保护隐私区域中的被摄体的隐私的曝光条件；以及
执行控制，使得基于决定的曝光条件拍摄被摄体的图像。
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