JP2008224937A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時刻に基づいて撮像方向を変化させ、変化後の撮像条件下で、最適な焦点制御および露光制御を行うこと、また、撮像方向の変化と同期させて、撮像映像の利用形態を切換えること。
【解決手段】時刻を管理することで、任意の時刻にカメラによる撮像方向を変化させるように制御可能な撮像方向制御手段と、撮像方向に応じて焦点位置および露光値を調整する手段を備える。また、予め、時間帯や天候に応じた、撮像方向・焦点位置・露光値等のカメラパラメータを用意しておくことで、ＡＦ制御およびＡＥ制御を容易にする。また、撮像方向の変化と同期させて、撮影映像の利用形態を切換えることにより、システムの使い勝手を向上させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パン・チルト機能を有するカメラなど、撮像方向に応じて焦点制御および露光制御を必要とする撮像装置に関する。

該技術分野の背景技術として、種々のものが提案されている。

例えば、特開２００４−１２９００２号公報（特許文献１）が知られている。該公報には、課題として、「カメラのあるパン、チルト方向に対応した複数の露光値、焦点位置から算出しなおした露光値と焦点位置を元にカメラのパン、チルト動作を制御することによりあらゆるカメラの姿勢位置による撮影においても適切な画像を提供する。」と記載されている（要約参照）。また、構成として、「カメラの姿勢に関する指示に基づいてカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段と、カメラの姿勢位置に対応してカメラパラメータを設定する設定手段と、この設定手段で設定されたカメラパラメータをカメラの姿勢位置に対応させて記憶する記憶手段と、姿勢制御手段によって制御されるカメラの姿勢位置に対応して、記憶手段に記憶されたカメラパラメータに基づいてカメラの動作を制御するカメラ制御手段とを有する。」と記載されている（要約参照）。

特開２００４−１２９００２号公報

公共の建物や、銀行、スーパー等の店舗における監視システムでは、数多くの監視カメラが用いられている。これらの監視カメラの設置環境は様々であるため、如何なる状況下においても、最適な焦点制御および露光制御を行う必要がある。例えば、撮像を行うカメラの姿勢が変化する場合の制御方法については、特開２００４−１２９００２号公報（特許文献１）のように、カメラの姿勢位置に対応して、焦点位置や露光値などのカメラパラメータを設定するという技術が開示されている。しかしながら、これらの制御を時刻に応じて行うことについては言及されていない。

本発明は、時刻に応じて撮像方向を変化させ、変化後の撮像条件下で、最適な焦点制御および露光制御を行うこと、また、撮像方向の変化と同期させて、撮像映像の利用形態を切換えることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、撮像を行うための撮像手段と、該撮像手段による撮像方向を変化できるように構成した撮像方向可変手段とを備える撮像装置であって、更に、前記撮像手段による撮像方向が時刻に応じて適切になるように前記撮像方向可変手段を制御する撮像方向制御手段を備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記撮像装置において、更に、前記撮像方向制御手段で決まる撮像方向に応じて、前記撮像手段での焦点位置を調整する焦点制御手段と、前記撮像方向制御手段で決まる撮像方向に応じて、前記撮像手段での露光値を調整する露光制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記撮像装置において、更に、前記撮像方向制御手段で決まる前記撮像方向、前記焦点制御手段で調整する前記焦点位置及び前記露光制御手段で調整する前記露光値を併せて撮像パラメータとして保持しておく記憶手段を備え、前記撮像手段で撮像する際、前記記憶手段に保持された撮像パラメータを用いることができるように構成することを特徴とする。

また、本発明は、前記撮像装置において、前記記憶手段は、更に、時間帯あるいは天候により変動する撮像環境に応じた撮像パラメータを保持することを特徴とする。

また、本発明は、前記撮像装置において、更に、前記撮像方向制御手段による前記撮像方向の制御（変化）に同期させて、前記撮像手段で撮像した撮像映像の利用形態を切換える手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、適切な焦点制御、露光制御を行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明による撮像装置の制御方法の第１の実施例に係るカメラ制御システムを示すブロック図である。図１において、１は撮像制御部、２は撮像方向制御部、３は撮像部、４は映像記録媒体、５は画像の焦点合わせを自動で行うＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）制御部、６はカメラの露光制御を自動で行うＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御部、７は時刻管理部を示している。また、図５は、本発明に係る撮像装置の一実施例を示す外観図である。図５において、９はカメラ制御部、１０は雲台、１１はカメラを示している。カメラ１１は、雲台１０により、パン・チルトといった動作が可能である。雲台１０やカメラ１１の制御は、カメラ制御部９により行われる。

撮像制御部１は、上記撮像方向制御部２および撮像部３等の制御を行うものである。ここで、撮像方向制御部２は、図５に示す撮像装置の向き（撮像方向）を変えるための雲台１０を制御するものである。撮像部３は、上記撮像方向制御部２で決定された撮像方向について撮像する。撮像された映像は映像記録媒体４に保存される。また、撮像方向が変化した場合、ＡＦ制御部５、および、ＡＥ制御部６により、新しい撮像方向に応じた最適なＡＦ制御、ＡＥ制御を行う。なお、これらのＡＦ制御、ＡＥ制御は、撮像方向の変化が無い場合であっても、撮像環境の変化や被写体の距離変化に合わせ、その都度制御を行う。本システムにおいて、撮像方向を変化させるトリガとしているのが、時刻管理部７からの出力（時刻）である。

ここで、時刻管理部７の出力（時刻）をトリガとした場合の撮像方向変化処理について説明する。

一例として、銀行の入口に設置された監視カメラを挙げる。例えば、銀行の営業時間内では、店内の様子を監視するために、カメラの向きを店内方向に設定する。そして、営業時間外では、店の前の不審者等を監視するために、カメラの向きを店外方向に設定する。このように監視カメラを利用する場合、時刻に基づいて撮像方向を制御する機能（時刻に応じて適切な撮像方向に制御する機能）は必須となる。図２は、時刻に基づいて撮像方向を変化させるフローチャート図である。まず、撮像制御部１は、時刻管理部７から得られる出力（時刻）に基づいて撮像方向を切換える時刻であるかをチェックし（ステップ１０１）、切換え時刻であれば、撮像方向制御部２で決められた撮像方向に切換え（ステップ１０２）、ＡＦ制御部５によるＡＦ制御およびＡＥ制御部６によるＡＥ制御を行うことで新しい撮像方向における最適な焦点位置および露光値を設定し（ステップ１０３）、撮像部３による監視、記録を行う。もし、撮像制御部１は、時刻管理部７から得られる出力（時刻）に基づいて切換え時刻でなければ、そのままの撮像方向で撮像部３による監視、記録を続ける。

なお、撮像方向変化後、カメラの向きを固定しておかなくても良い。例えば、所定の時刻になり、撮像方向が店内方向から店外方向へと変化した場合を考える。カメラの向きが固定である場合、監視可能な領域はカメラの画角内に限られてしまう。そこで、撮像制御部１の制御によりカメラ向きを可変にし、パン・チルト動作をさせながら撮像部３で撮像を行うことにより、監視領域を広げることができる。

このように、本第１の実施例によれば、時刻によって撮像方向を変化させることにより、一定の時間ごとに撮像領域を変えることができるため、使い勝手の良い監視システムを実現することが可能になる。

第１の実施例において、ＡＦ制御およびＡＥ制御について説明した。一般的に、ＡＦ制御部５によるＡＦ制御の場合、撮像部３で撮像した映像信号にＢＰＦ（バンドパスフィルタ）をかけ、高周波成分が強く出るような位置へとフォーカスレンズを動かすことで、これを実現している。また、ＡＥ制御部６によるＡＥ制御の場合、撮像部３で撮像した画面全体の平均の明るさを露光値にするなどして、これを実現している。このように、これらの制御は、実際に撮像部３で撮像した映像に基づいて撮像制御部１によるフィードバック処理を行うものである。従って、撮像方向が変化するなどして撮像環境が変わるたびに、このフィードバック処理を行う必要がある。さらに、この処理を行っている間は、フォーカスレンズを動かすなどしているため、一時的に撮像映像の鮮鋭度が低下するといった問題も生じる。本第２の実施例では、この問題を解決する手段について説明する。

図３は、本発明による撮像装置の制御方法の第２の実施例に係るカメラ制御システムを示すブロック図である。図３は、本発明の第１の実施例のブロック図である図１と比較して、メモリ８が加わったものである。

ここで、銀行の入口に設置された監視カメラを例に挙げる。第１の実施例で示したように、営業時間内は店内を、営業時間外は店外を監視する場合を考える。この場合、撮像方向は店内および店外の２パターンである。ここで、営業時間内（日中）は店内を監視し、営業時間外（夜間）は店外を監視するということを考えると、各々の時間帯における撮像方向・焦点位置・露光値等のカメラパラメータ（撮像パラメータ）をプリセットとして保持しておくことにより、撮像制御部１は、撮像方向の変化に応じたカメラパラメータの調整を容易にすることが可能になる。これらのカメラパラメータは、メモリ８に保持しておく。そして、撮像方向変化時には、撮像制御部１はこのメモリ８にアクセスすることにより、撮像時の撮像環境（時間帯や天候によって変動する撮像環境（例えば明るさや人流等））に合わせて撮像方向・焦点位置・露光値等のカメラパラメータを取得することが可能になり、ＡＦ制御およびＡＥ制御を容易にすることができる。

なお、本第２の実施例では、撮像方向変化時に設定するカメラパラメータをメモリ８に保持しておく構成について示したが、撮像方向が変化しない場合であっても、朝・昼・夜、あるいは、晴れ・曇り・雨といった、時間帯や天候によって変動する撮像環境に応じたカメラパラメータをメモリ８に保持しておき、その中から撮像時の条件に合ったカメラパラメータを取得する構成にしても良い。また、カメラパラメータの設定は、撮像方向変化中に行う構成にしても良い。この場合、撮像方向変化後にフォーカスレンズを動かすということがなくなるため、撮像映像の鮮鋭度が低下することもなくなる。

このように、本第２の実施例によれば、撮像方向の変化などによる撮像領域の変化に対し、予め各撮像条件下におけるカメラパラメータを取得、保持しておくことにより、ＡＦ制御およびＡＥ制御といった処理を容易にすることが可能になる。

図４は、本発明による撮像装置の制御方法の第３の実施例に係る動作を示したフローチャート図である。カメラを用いた監視システムでは、撮像映像に対して画像処理を施すことにより、人物認識や不審物の検出を行うほか、店舗などにおいては、人流計測等も行われている。本第３の実施例では、撮像映像における、これら利用形態の切換えを、撮像方向の変化に同期させて行う手段について示す。図４は、本発明の第１の実施例の動作フローチャート図である図２と比較して、フラグ値による処理分岐が加わったものである。なお、フラグの初期値は、予め“０”あるいは“１”に設定しておくものとする。

まず、撮像制御部１は、時刻管理部７から得られる出力（時刻）に基づいて撮像方向を切換える時刻であるかをチェックし（ステップ２０１）、切換え時刻であれば、撮像方向制御部２で決められた撮像方向を切換え（ステップ２０２）、ＡＦ制御部５によるＡＦ制御およびＡＥ制御部６によるＡＥ制御を行うことで新しい撮像方向における最適な焦点位置および露光値を設定し（ステップ２０３）、フラグ値の切換えを行う（ステップ２０４）。もし、撮像制御部１は、切換え時刻でなければ、そのままの撮像方向で監視、記録を続ける。この時、撮像制御部１は、フラグの判定を行う（ステップ２０５）。フラグが“０”であれば撮像部３に対して処理Ａを実行し（ステップ２０６）、“１”であれば撮像部３に対して処理Ｂを実行する（ステップ２０７）。これにより、撮像制御部は、撮像方向の切換えに同期させて処理（撮像映像の利用形態）を変えることが可能になる。

ここで、第１及び第２の実施例と同様に、銀行の入口に設置された監視カメラを例に挙げる。営業時間内（日中）は店内を、営業時間外（夜間）は店外を監視するとした場合、例えば撮像部３で撮像された撮像映像の利用形態として、日中は人流計測を、夜間は不審者検出を行うといったことが考えられる。この場合、図４における処理Ａおよび処理Ｂとして、それぞれ「人流計測」および「不審者検出」を行うように設定しておくことにより、これを実現することができる。

なお、本第３の実施例では、フラグを“０”あるいは“１”とすることで、例えば撮像制御部１による撮像部３に対する２つの処理の切換え制御を行う場合の構成について示したが、フラグ値を多数持たせることにより、３つ以上の処理の切換え制御を行っても良い。

このように、本第３の実施例によれば、撮像制御部１は撮像方向制御部２での撮像方向の変化と同期させて、撮像部３で撮像された撮像映像の利用形態（例えば「人流計測」および「不審者検出」）を切換えることが可能になる。

以上説明した本実施の形態によれば、時刻に応じて撮像方向を変化させ、変化後の撮像条件下で、適切な焦点制御および露光制御を行うことが可能になる。

また、本実施の形態によれば、撮像方向の変化と同期させて、撮像映像の利用形態を切換えることが可能になる。

本発明は、監視システムなど、様々な条件下での撮像を必要とするシステムへの利用が可能である。

本発明の第１の実施例に係るカメラ制御システムを示すブロック図である。 本発明の第１の実施例の動作フローチャート図である。 本発明の第２の実施例に係るカメラ制御システムを示すブロック図である。 本発明の第３実施例に係る動作フローチャート図である。 本発明に係る撮像装置の一実施例を示す外観図である。

符号の説明

１…撮像制御部、
２…撮像方向制御部、
３…撮像部、
４…映像記録媒体、
５…ＡＦ制御部、
６…ＡＥ制御部、
７…時刻管理部、
８…メモリ、
９…カメラ制御部、
１０…雲台、
１１…カメラ。

Claims (5)

1. 撮像を行うための撮像手段と、該撮像手段による撮像方向を変化できるように構成した撮像方向可変手段とを備える撮像装置であって、
   更に、前記撮像手段による撮像方向が時刻に応じて適切になるように前記撮像方向可変手段を制御する撮像方向制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 更に、前記撮像方向制御手段で決まる撮像方向に応じて、前記撮像手段での焦点位置を調整する焦点制御手段と、前記撮像方向制御手段で決まる撮像方向に応じて、前記撮像手段での露光値を調整する露光制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 更に、前記撮像方向制御手段で決まる前記撮像方向、前記焦点制御手段で調整する前記焦点位置及び前記露光制御手段で調整する前記露光値を併せて撮像パラメータとして保持しておく記憶手段を備え、
   前記撮像手段で撮像する際、前記記憶手段に保持された撮像パラメータを用いることができるように構成することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記記憶手段は、更に、時間帯あるいは天候により変動する撮像環境に応じた撮像パラメータを保持することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 更に、前記撮像方向制御手段による前記撮像方向の制御に同期させて、前記撮像手段で撮像した撮像映像の利用形態を切換える手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の撮像装置。

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