JP2007019777A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 異常を検知した時点の前後の撮影映像を記録するカメラシステムの通常状態での消費電力を大幅に低減する。
【解決手段】 カメラシステム１は、異常検知のトリガー信号が入力される前の通常状態では、ＡＤ変換部４直後のデジタル信号を記憶部６に上書きしつつ繰り返し記憶し続け、カメラ信号処理部５の機能を停止する。トリガー信号が入力された場合は、カメラシステム１はカメラ信号処理部５を機能させ、記憶部６の映像信号にカメラ信号処理を施す。通常状態でのカメラ信号処理部５の動作が不要となる。トリガー信号は、ＡＤ変換部４直後のデジタル信号を元に検出された動き情報でもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低消費電力で常時稼動し続け、異常が検知された前後の撮影画像を出力するカメラシステムに関するものである。

従来のカメラシステムの一例を図４を用いて説明する。図４は従来のカメラシステムの概略構成図である。カメラシステム１０１において、集光部１０２（光学レンズ、ピンホール等）は、光学的な像を光電変換部１０３に結ぶ。光電変換部１０３（ＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサー等）は、集光部１０２からの光を受けてアナログ電気信号に変換し、このアナログ信号がＡＤ変換部１０４（ＡＤコンバータ）にてデジタル信号に変換される。そしてこのデジタル信号に対してカメラ信号処理部１０５（一般的にＡＳＩＣで実現）にて各種カメラ信号処理が施され、その結果としてのデジタル信号が記憶部１０６（半導体メモリーやＨＤＤ等）に記憶される。記憶部１０６は、連続的に供給されるデジタル信号を上書きしつつ繰り返し記憶し続ける。

この状態で中央制御部１０７（ＭＣＵ、ＣＰＵ等）が、音検知部１０８（マイク等）や人体検知部１０９（遠赤外線センサー等）、あるいはカメラ信号処理部５からのデジタル信号を基に動き情報を生成する動き検知部１１０などによって異常を検知すると、異常を検知した時点より以前のあらかじめ指定した時間分は上書きせず、また異常を検知した時点より以後のあらかじめ指定した時間分を記憶するように、記憶部１０６を制御する。これにより、カメラシステム１０１は、異常を検知した時点の前後のあらかじめ指定した時間分の撮影画像を出力することができる。

従来のカメラシステムは例えば特許文献１、２に開示されている。
特開２００１−２１１３８０号公報（図１） 特開２００３−３０９７９７号公報（図１）

しかしながら、従来のカメラシステム１０１では、カメラ信号処理部１０５にて常時カメラ信号処理を行い、その結果としてのデジタル信号を記憶手段１０６に上書きしつつ繰り返し記憶し続けているため、カメラシステム１０１で最も電力消費の大きいカメラ信号処理部１０５は常時稼動しなければならず、カメラシステム１０１全体の消費電力を容易に下げられないという問題があった。また従来のこのようなカメラシステム１０１の動き検知部１１０は、撮影した画像から動き情報を生成するのに、カメラ信号処理部１０５からのデジタル信号を基にしているため、やはりこの点からも、カメラシステム１０１で最も電力消費の大きいカメラ信号処理部１０５は常時稼動しなければならず、カメラシステム１０１全体の消費電力を容易に下げられないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、カメラシステム全体の消費電力を大幅に低く抑えることのできるカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明のカメラシステムは、光学的な像を結ぶ集光手段と、前記集光手段からの光を受けてアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段からのアナログ信号を受けてデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を受けて記憶保持する記憶手段と、前記記憶手段からのデジタル信号を受けて各種カメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段と、所定のトリガー信号を受け付けて、前記トリガー信号に応じて前記記憶手段と前記カメラ信号処理手段に対して制御を行う中央制御手段と、を備え、前記中央制御手段は、前記トリガー信号を受け付ける前は、前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を前記記憶手段に上書きしつつ繰り返し記憶し続けさせるとともに前記カメラ信号処理手段の機能を制限し、前記トリガー信号を受けた場合に、前記カメラ信号処理手段を機能させるように構成されている。

この構成により、ＡＤ変換手段とカメラ信号処理手段の間に記憶手段が設けられる。中央制御手段がトリガー信号を受ける前は、記憶手段がＡＤ変換後でカメラ信号処理前のデジタル信号を記憶し、カメラ信号処理手段は機能を停止する。中央制御手段がトリガー信号を受けると、記憶手段のデジタル信号がカメラ信号処理手段によって処理される。このようにして、トリガー信号を受ける前の通常状態ではカメラ信号処理手段の稼動を停止できるので、低消費電力なカメラシステムを提供できる。

また、本発明のカメラシステムは、前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を受けて動きを検知する動き検知手段を有し、前記中央制御手段は、前記トリガー信号として前記動き検知手段からの動き検知信号を受け付ける。

この構成により、動き検知を撮影画像から行う場合においても、通常状態ではカメラ信号処理手段の稼動を停止できる低消費電力なカメラシステムを提供できる。

本発明は、通常状態ではカメラ信号処理手段の稼動を停止できる低消費電力なカメラシステムを提供できるものである。また本発明は、動き検知を撮影画像から行う場合においても、通常状態ではカメラ信号処理手段の稼動を停止できる低消費電力なカメラシステムを提供できるものである。

以下、本発明の実施の形態のカメラシステムについて、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるカメラシステムの概略構成図である。カメラシステム１は、光学的な像を結ぶ集光部２と、集光部２からの光を受けて電気信号に変換する光電変換部３と、光電変換部３からのアナログ信号を受けてデジタル信号に変換するＡＤ変換部４と、ＡＤ変換部４からのデジタル信号を受けて記憶保持する記憶部６と、記憶部６からのデジタル信号を受けて各種カメラ信号処理を行うカメラ信号処理部５と、記憶部６とカメラ信号処理部５に対して制御を行う中央制御部７とを備えている。

上記のように、本実施の形態では、記憶部６が、カメラ信号処理部５の後段ではなくて、ＡＤ変換部４の直後に配置されている。すなわち、記憶部６がＡＤ変換部４とカメラ信号処理部５の間に位置している。中央制御部７は、所定のトリガー信号を受けて、トリガー信号に応じて記憶部６およびカメラ信号処理部５を制御する。トリガー信号入力手段（または異常検知手段）としては、音検知部８および人体検知部９が設けられており、これらは中央制御部７に接続されている。これらセンサは、異常を検知して、異常発生のトリガー信号を入力する。中央制御部７は、トリガー信号を受け付ける前は、ＡＤ変換部４からのデジタル信号を記憶部６を上書きしつつ繰り返し記憶し続けさせるとともに、カメラ信号処理部５の機能を制限するように構成されている。そして、中央制御部７は、トリガー信号を受けた場合に、カメラ信号処理部５を機能させるように構成されている。

上記構成において、集光部２は光学レンズまたはピンホール等で構成されており、光電変換部３はＣＣＤセンサーまたはＣＭＯＳセンサー等で構成されており、ＡＤ変換部４はＡＤコンバータで構成されており、記憶部６は半導体メモリーまたはＨＤＤ等で構成されており、カメラ信号処理部５はＡＳＩＣで実現されており、中央制御部７はＭＣＵまたはＣＰＵ等で構成されている。また、音検知部８はマイク等で構成されており、人体検知部９は遠赤外線センサー等で構成されている。

次に、カメラシステム１の動作を説明する。集光部２で集光された被写体映像は、光電変換部３に像を結ぶ。光電変換部３にて被写体映像はアナログ映像信号に変換され、ＡＤ変換部４にてデジタル映像信号に変換される。そしてこのデジタル映像信号を記憶部６が記憶する。記憶部６は、中央制御部７に制御されて、デジタル映像信号を上書きしながら繰り返し記憶し続ける。この通常状態では、中央制御部７は、カメラ信号処理部５を機能させることなく停止状態にしておく。通常状態とは、中央制御部７が異常を検知する前の状態であり、より詳細にはトリガー信号を受ける前の状態である。

この状態で、中央制御部７が異常を検知したとする。異常検知は、トリガー信号を受け付けることによって行われる。トリガー信号は、音検知部８から入力される所定音量異常の音の検知信号である。また、トリガー信号は、人体検知部９から入力される人体の検知信号である。２種類の検知信号の一方が入力されたときに異常が検知されてよい。また、２種類の検知信号が両方とも入力されたときに異常が検知されてもよい。

中央制御部７は、トリガー信号を受けて異常を検知すると、異常を検知した時点より以前のあらかじめ指定した時間分は上書きせず、かつ、異常を検知した時点より以後のあらかじめ指定した時間分を記憶するよう、記憶部６を制御する。

そして、中央制御部７は、これら異常を検知した前後の撮影映像をデジタル出力する制御を行うが、本実施の形態の中央制御部７は、このデジタル出力制御の場合にのみカメラ信号処理部５を稼働状態にする。これにより、カメラ信号処理部５に記憶部６からデジタル映像信号が供給され、カメラ信号処理部５は、ホワイトバランス制御、ガンマ変換等の周知のカメラ信号処理を行い、また、輝度信号（Ｙ）、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の画像信号への変換処理を行う。そして、カメラ信号処理を経たデジタル映像信号が出力される。出力されたデジタル映像信号は、モニタに表示され、あるいは、映像記録装置に記録される。モニタや映像記録装置は離れた場所にあり、ネットワーク等で接続されていてもよい。

図２は、記憶部６の記録処理のイメージを示している。記憶部６は、適当な長さの映像信号を記録できる容量を持っている。通常状態では、デジタル映像信号は、記憶部６に上書きされて、繰り返し記憶される。記憶部６の容量は、常に最新のデジタル映像信号で満たされている。時点ｔｘで異常が検知されたとする。このとき、異常を検知した時点ｔｘより以前のあらかじめ指定した時間分の映像（ｔ１〜ｔｘ）は上書きされない。また、異常を検知した時点ｔｘより以後のあらかじめ指定した時間の映像（ｔｘ〜ｔ２）が記憶部６に記憶される。そして、ｔ１〜ｔ２の間の映像信号がカメラ信号処理部５の処理を経て出力されることになる。このようにして、異常を検知した時点の前後のあらかじめ指定した時間分の撮影画像を出力することができる。

以上に本発明の第１の実施の形態に係るカメラシステム１について説明した。本実施の形態によれば、ＡＤ変換部４とカメラ信号処理部５の間に記憶部６が配置される。中央制御部７がトリガー信号を受ける前は、記憶部６がＡＤ変換後でカメラ信号処理前のデジタル信号を記憶し、カメラ信号処理部５は機能を停止する。中央制御部７がトリガー信号を受けると、記憶部６のデジタル信号がカメラ信号処理部５によって処理される。このようにして、トリガー信号を受ける前の通常状態ではカメラ信号処理部５の稼動を停止状態にしておいても、異常を検知した時点の前後の撮影画像を出力でき、したがって、低消費電力なカメラシステムを提供できる。

次に、本発明の第２の実施の形態のカメラシステムについて、図３とともに説明する。第１の実施の形態で説明した事項の説明は適宜省略する。

第１の実施の形態のカメラシステムとの相違点として、第２の実施の形態のカメラシステムは、異常を検知する手段として、音検知部８および人体検知部９の代わりに、動き検出部１０を備えている。動き検出部１０はトリガー入力手段の一形態である。

動き検出部１０は、デジタル映像信号に対して画像処理を行って、画像内に映った被写体の動きを検出する構成である。典型的な動き検出処理では、現在のフレームと過去のフレームが比較され、画像間の差分が求められ、差分から動きが検出される。例えば、対応画素間の差分が合計され、差分合計値が所定の基準値と比較されて、基準値以上であれば動きが検出される。

従来のカメラシステムでは、動き検出処理は、カメラ信号処理を経た画像に対して行われる。しかし、本実施の形態では、カメラ信号処理は通常状態では抑制されている。そこで、動き検出部１０にはＡＤ変換部４からデジタル映像信号が供給される。そして、動き検出部１０は、ＡＤ変換直後のデジタル映像信号を用いて動き検出を行う。そのため、従来のカメラ信号処理部５の後のデジタル映像信号を用いる場合より、動き検出精度は多少落ちる。しかし、高精度な動き検出を必要としなければ何ら問題は生じない。ＡＤ変換前の画像の処理でもって可能な範囲で異常が検知される。

動き検出部１０は、動きを検出すると動き検知信号を中央制御部７に供給する。動き検知信号はトリガー信号の一形態である。中央制御部７は、動き検出部１０から動き検知信号を受け付けると異常発生を検知する。そして、中央制御部７は、第１の実施の形態と同様に、異常検知に応じて撮影映像のデジタル出力を行うために、記憶部６およびカメラ信号処理部５を制御する。すなわち、中央制御部７は、異常検知前後の映像を記憶部６に記憶させるとともに、カメラ信号処理部５を機能させて、デジタル映像を出力する。これにより、動き検知時点の前後のあらかじめ指定した時間分の撮影画像が出力されることになる。

以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、撮影画像の動きもとに異常を検知して、検知時点の前後の撮影画像を出力する場合においても、通常状態ではカメラ信号処理部５の稼動を停止状態にできることから、低消費電力なカメラシステムを提供できる。

なお、第１の実施の形態は、異常検知手段（トリガー入力手段）として音検知部８および人体検知部９を備えていた。また、第２の実施の形態は、動き検出部１０を備えていた。これに対して、動き検出部１０が、音検知部８および人体検知部９の一方または両方と共に備えられてもよい。さらに、異常検知手段は上記に限定されず、別のセンサが設けられてもよい。さらに、異常検知手段は、人間が意図的に入れるスイッチ類でもよく、この場合は操作信号がトリガー信号になる。複数種類の異常検知手段が併用される場合に、いずれか一つの検知手段が異常を検知したときに、中央制御部７が異常に対処する上記の動作を行ってもよい。また、複数の検知手段が異常を検知したときに中央制御部７が異常に対処してもよく、この場合の検知手段の組合せパターンも適当に設定されてよい。

また、第１および第２の実施の形態におけるカメラシステムでは、通常状態でＡＤ変換部４直後のデジタル映像信号を記憶部６に上書きしつつ繰り返し記憶し続けた。しかし、中央制御部７の制御下で、記憶部６が異常を検知してから記憶を開始し、あらかじめ指定した時間分の映像を記憶してもよい。この場合には、異常を検知した時点より前に遡っての撮影画像を出力することはできなくなるが、通常状態ではカメラ信号処理部５に加えて記憶部６の動作も停止することができるので、より低消費電力のカメラシステムとすることができる。このように記憶部６も停止するモードと上述の実施の形態の記憶部６は機能させるモードとを中央制御部７が設定し、切り替えられるように、カメラシステム１が構成されてよい。これにより、用途に応じて２つの動作を使い分けられるカメラシステムを提供でき、消費電力低減を図れる。

以上のように、本発明にかかるカメラシステムは、通常状態ではカメラ信号処理手段の稼動を停止して消費電力を低減しながらも、異常が発生した時点の前後の撮影映像を出力できる効果を有し、カメラシステム等として有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるカメラシステムの概略構成図 記憶部への通常状態および異常検出時の記憶処理を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるカメラシステムの概略構成図 従来の実施の形態におけるカメラシステムの概略構成図

符号の説明

１ カメラシステム
２ 集光部
３ 光電変換部
４ ＡＤ変換部
５ カメラ信号処理部
６ 記憶部
７ 中央制御部
８ 音検知部
９ 人体検知部
１０ 動き検知部

Claims (2)

1. 光学的な像を結ぶ集光手段と、
   前記集光手段からの光を受けてアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、
   前記光電変換手段からのアナログ信号を受けてデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、
   前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を受けて記憶保持する記憶手段と、
   前記記憶手段からのデジタル信号を受けて各種カメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段と、
   所定のトリガー信号を受け付けて、前記トリガー信号に応じて前記記憶手段と前記カメラ信号処理手段に対して制御を行う中央制御手段と、
   を備え、前記中央制御手段は、前記トリガー信号を受け付ける前は、前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を前記記憶手段に上書きしつつ繰り返し記憶し続けさせるとともに前記カメラ信号処理手段の機能を制限し、前記トリガー信号を受けた場合に、前記カメラ信号処理手段を機能させることを特徴とするカメラシステム。
2. 前記ＡＤ変換手段からのデジタル信号を受けて動きを検知する動き検知手段を有し、
   前記中央制御手段は、前記トリガー信号として前記動き検知手段からの動き検知信号を受け付けることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。

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