JP2009044549A - ドーム型カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドーム型カメラ装置のカバーの汚れを除去し、カメラ画像の視認性を維持する。
【解決手段】ドーム型カメラは、半球状の向きを可変する駆動機構１０７と、カメラ本体１０１の撮像視野から外れる位置に配置される洗浄器（ウォッシャノズル１０４、ウォッシャタンク１０５、ウォッシャ管１０６）と、上記駆動機構１０７及び洗浄器を制御する制御ユニット１０８とを備える。制御ユニット１０８は、カメラ本体１０１により撮像された画像をもとに、カバー１０２に付着した汚れを検出し、汚れが検出された場合に、駆動機構１０７を駆動してカメラ本体１０１の向きを反転させ、この状態で洗浄器を駆動してカバー１０２に対し洗浄液を噴射させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、屋外に設置される監視カメラシステムとして用いられるドーム型カメラ装置に関する。

ドーム型カメラ装置は、撮像素子やレンズ等を保護する半球状のカバーが取り付けられたもので、違和感の少ない監視カメラとして、公共施設、商業施設で広く採用されている。また、天井、壁面、ポールなど、屋内および屋外の幅広い設置場所に対応できるという利点がある。

しかしながら、屋外に設置されたドーム型カメラ装置は、降雨や挨等の外的要因によってカバーに汚れが付着し、視認性が低下してしまうという問題がある。

一方、雲台カメラ装置にワイパ装置を設けた屋外仕様のカメラ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００７−７４１４６公報

上述したように、ドーム型カメラ装置は、降雨等によってカバーに汚れが付着した場合、カメラ画像の視認性が低下してしまう。一般的に、カバーは半球状であること、また樹脂等の傷つき易い材質により構成されていることから、ワイパ装置等による拭き取りは困難である。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ドーム型カメラ装置のカバーの汚れを除去し、カメラ画像の視認性を維持することができるドーム型カメラ装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係るドーム型カメラ装置は、半球方向を撮像範囲とする撮像部と、当該撮像部を内部に収容して当該撮像部を保護する半球状のカバーとを備えるカメラ本体と、前記カメラ本体を支持しその半球状の向きを可変する駆動機構と、前記カメラ本体が予め設定した撮像対象を撮像する向きに設定された状態で当該カメラ本体の撮像視野から外れる位置に配置され、洗浄液を噴射する機能を有する洗浄器と、前記カメラ本体、駆動機構及び洗浄機に接続される制御ユニットとを具備し、前記制御ユニットは、前記カメラ本体により撮像された画像をもとに、前記カバーに付着した汚れを検出する手段と、前記汚れが検出された場合に、前記駆動機構を駆動して前記カメラ本体の向きを反転させ、この状態で前記洗浄器を駆動して前記カバーに対し洗浄液を噴射させる手段とを備えることを特徴とする。

上記構成では、ドーム型カメラ本体の向きを反転させ、カメラ本体の撮像視野から外れる位置に配置される洗浄器によってカバーに対し洗浄液を噴射させる。このように構成することで、ドーム型カメラのカバーを傷つけることなくカバーに付着した汚れを除去することが可能となる。また、洗浄器が撮像画像に映り込むことがないため、視認性を損なうことがない。

したがってこの発明によれば、ドーム型カメラ装置のカバーの汚れを除去し、カメラ画像の視認性を維持することができるドーム型カメラ装置を提供することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、この発明に係るドーム型カメラの一実施形態を示す構成図である。
図１において、ドーム型カメラの本体１０１の内部にはズームレンズ、撮像素子等を備える内蔵カメラユニットが収納されている。内蔵カメラユニットはカバー１０２を通して被写体を撮影する。また、カバー１０２は半球形状であり、一般的に樹脂系素材が使用されることが多く傷が付きやすい。また、カメラ本体１０１は、支持部材１０３によって支柱等に取り付けられ、鉛直下向きを撮像視野としている。

駆動機構１０７は、カメラ本体１０１の向きを可変にするモータである。この駆動機構１０７を制御することで、垂直方向に１８０°程度回動させることが可能となる。ウォッシャタンク１０５にはカバー１０２を洗浄するための洗浄液が蓄えられており、内部のモータ、ポンプ等により洗浄液を吸上げ、ウォッシャ管１０６を経由しウォッシャノズル１０４から洗浄液を噴射する機能を有する。

また、ドーム型カメラには、制御ユニット１０８が設けられ、カメラ本体１０１、ウォッシャタンク１０５及び駆動機構１０７にそれぞれ接続されている。図２は、制御ユニット１０８の機能ブロック図である。

制御ユニット１０８は、駆動制御部２０１と、洗浄制御部２０２と、画像入力部２０３と、汚れ検出部２０４と、画像メモリ２０５とを備える。駆動制御部２０１は、カメラ本体１０１の向きを可変させるための制御信号を駆動機構１０７に送信する。洗浄制御部２０２は、ウォッシャタンク１０５に制御信号を送信して洗浄液を噴射させる。画像入力部２０３は、カメラ本体１０１により撮像された画像を取り込む機能を有する。汚れ検出部２０４は、画像入力部２０３により取り込まれた画像をもとにカバー１０２に付着した汚れを検出する。画像メモリ２０５には、カバー１０２に汚れが無い状態でカメラ本体１０１により撮像された画像が格納される。

ここで、このような構成のドーム型カメラの制御ユニット１０８によるカバー洗浄動作について説明する。図３に、ドーム型カメラのカバー洗浄時の状態を示す。

屋外環境に設置した場合には、降雨や挨等の外的要因によりカバー１０２が汚れ、ドーム型カメラ本体１０１の視認性が低下してしまう。この場合、図３に示すように、駆動制御部２０１は、まず駆動機構１０７を制御し、カメラ本体１０１を垂直方向に回動させてカバー１０２の向きを反転させる。この状態で、洗浄制御部２０２は、ウォッシャタンク１０５を駆動して洗浄動作を行わせる。ウォッシャタンク１０５は、内部のモータ、ポンプ等により洗浄液を吸上げ、ウォッシャ管１０６を経由しウォッシャノズル１０４から洗浄液をカバー１０２に噴射する。この洗浄動作によってカバー１０２に付着した汚れは除去され、ドーム型カメラの視認性が確保される。

次に、ドーム型カメラのカバー汚れ検出処理について説明する。図４は、汚れ検出部２０４の処理手順とその処理内容を示すフローチャートである。
まず、制御ユニット１０８は、カバー１０２に汚れのない状態でカメラ本体１０１により撮像された画像（正常状態画像）を画像入力部２０３により取得する（ステップＳ４ａ）。制御ユニット１０８は、取得された正常状態画像に対して微分処理（公知の画像処理技術）を行い、正常状態画像の輪郭画像を作成する（ステップＳ４ｂ）。作成した画像は画像メモリ２０５に記憶される。ここで、輪郭画像を使うのは、天候の違いによる正常状態画像と、検査画像（後述する）との輝度レベルの違いを排除するためである。

次に、汚れ検出部２０４は、所定時刻になったか否かの判定を行う（ステップＳ４ｃ）。本実施形態では、一例として、１日１回定期的にカバー１０２の汚れを検査するものとする。

汚れ検出部２０４は、所定時刻になったと判定した場合には、現在時刻においてカメラ本体１０１により撮像された画像を画像入力部２０３により取得する（ステップＳ４ｄ）。ここでは、取得画像が予め指定された枚数になるまで取り込む（ステップＳ４ｅ）。指定された枚数の画像が取り込まれると、それら複数の画像に対して平均化処理を行い、１枚の平均化画像（検査画像）を作成する（ステップＳ４ｆ）。これは、平均化することにより、ノイズや、動体の影響を排除するためである。汚れ検出部２０４は、検査画像に対して微分処理を行い、検査画像の輪郭画像を作成する（ステップＳ４ｇ）。

次に、汚れ検出部２０４は、画像メモリ２０５に記憶された正常状態画像の輪郭画像と、検査画像の輪郭画像との差分処理を行う（ステップＳ４ｈ）。そして、差分処理により得られた差分画像を２値化し、２値化画像に変換する（ステップＳ４ｉ）。変換された２値化画像に対して、ラベリング処理を行い、固まり（汚れであると想定されるもの）の個数を検出する（ステップＳ４ｊ）。

汚れ検出部２０４は、検出された固まりの個数と、予め定められたしきい値とを比較する（ステップＳ４ｋ）。この比較において、検出された固まりの個数がしきい値を超えていると判定された場合には、カバー１０２に汚れが付着していると判断し、洗浄制御部２０２に洗浄処理を行わせる（ステップＳ４ｌ）。一方、検出された固まりの個数がしきい値を超えていないと判定された場合には、カバー１０２に汚れが付着していないと判断し、次の検査時刻になるまで待機する。なお、上記しきい値は、例えば、撮像画像による監視に支障をきたす程度の汚れ具合に対応する値を予め実験的に定めておく。

さらに、この発明に係るドーム型カメラには次のような用途がある。図５に、このドーム型カメラの撮像視野を示す。通常は、図５（ａ）に示すように、ドーム型カメラ本体１０１を下向きに設置し、水平よりも下方向の撮像視野５０１を確保できる。一方、図５（ａ）に示すように、駆動機構１０７によりカメラ本体１０１を垂直方向に１８０°回動させるとカメラ本体１０１が反転して上向きとなり、水平よりも上方向の撮像視野５０２を確保することが可能となる。例えば、図１のようにドーム型カメラが設置された場合、電線の監視を行うことが可能となり、災害等で発生した異常を迅速に把握し、的確な対応をとることができる。

以上述べたように、上記実施形態では、ドーム型カメラは、半球状の向きを可変する駆動機構１０７と、カメラ本体１０１の撮像視野から外れる位置に配置される洗浄器（ウォッシャノズル１０４、ウォッシャタンク１０５、ウォッシャ管１０６）と、上記駆動機構１０７及び洗浄器を制御する制御ユニット１０８とを備える。制御ユニット１０８は、カメラ本体１０１により撮像された画像をもとに、カバー１０２に付着した汚れを検出し、汚れが検出された場合に、駆動機構１０７を駆動してカメラ本体１０１の向きを反転させ、この状態で洗浄器を駆動してカバー１０２に対し洗浄液を噴射させる。

したがって、上記実施形態によれば、ドーム型カメラのカバー汚れを傷つけることなく除去し、撮像画像の視認性を維持することが可能となる。さらに、ドーム型カメラでは不可能であった全方位の監視が行えるようになり、ドーム型カメラの監視用途を広げることが可能となる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、カバー汚れの検出処理の一例として、画像の特徴量の変化を検出することにより汚れを検出し、洗浄タイミングを得るようにしたが、これに限らず他の手法を用いることもできる。例えば、正常状態画像を複数のエリアに分割して、各エリア毎の平均輝度レベルを算出する。同様に、検査画像についても、各エリア毎の平均輝度レベルを算出する。そして、各エリア毎に、正常状態画像の平均輝度レベルと、検査画像の平均輝度レベルとの差を検出し、差の値の絶対値と、予め決められたしきい値とを比較し、しきい値以上となるエリアの個数を検出する。そのエリアの数がしきい値以上の場合には、洗浄を行うようにする。

また、制御ユニット１０８は、コンピュータと各部の機能を有するプログラムによっても実現できる。その他、ドーム型カメラの構成および制御ユニット１０８の各部の処理手順とその内容についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

すなわち、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係るドーム型カメラの一実施形態を示す構成図。 図１に示すドーム型カメラの制御ユニットの機能ブロック図。 カバー洗浄時の状態を示す図。 カバー汚れ検出の処理手順とその処理内容を示すフローチャート。 図１に示すドーム型カメラの撮像視野を示す図。

符号の説明

１０１…ドーム型カメラ本体、１０２…カバー、１０３…支持部材、１０４…ウォッシャノズル、１０５…ウォッシャ管、１０６…ウォッシャタンク、１０７…駆動機構、１０８…制御ユニット、２０１…駆動制御部、２０２…洗浄制御部、２０３…画像入力部、２０４…汚れ検出部、２０５…画像メモリ。

Claims (1)

1. 半球方向を撮像範囲とする撮像部と、当該撮像部を内部に収容して当該撮像部を保護する半球状のカバーとを備えるカメラ本体と、
   前記カメラ本体を支持しその半球状の向きを可変する駆動機構と、
   前記カメラ本体が予め設定した撮像対象を撮像する向きに設定された状態で当該カメラ本体の撮像視野から外れる位置に配置され、洗浄液を噴射する機能を有する洗浄器と、
   前記カメラ本体、駆動機構及び洗浄機に接続される制御ユニットと
   を具備し、
   前記制御ユニットは、
   前記カメラ本体により撮像された画像をもとに、前記カバーに付着した汚れを検出する手段と、
   前記汚れが検出された場合に、前記駆動機構を駆動して前記カメラ本体の向きを反転させ、この状態で前記洗浄器を駆動して前記カバーに対し洗浄液を噴射させる手段と
   を備えることを特徴とするドーム型カメラ装置。

Images