JP2009065454A - 監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】それぞれ非同期カメラからなる複数の監視カメラを備えた監視カメラシステムにおいて、未取り込み時間を低減できてフレーム効率の低下を防止できるようにする。
【解決手段】監視カメラシステム１は、例えば3つのカメラ２、３、４と、アナログスイッチ５と、Ａ／Ｄ変換器６と、デジタルデコーダ７と、メモリ８と、表示装置９と、制御装置１０とを備えて構成されている。制御装置１０は、カメラ２、３、４相互の垂直同期信号の発生タイミングのずれを検出し、これらカメラのうちの一つの垂直同期信号に合致した基準タイミグに応じて、カメラ２、３、４を切換えて、それぞれ１フレーム長さ相当の画像データを取得し、途中に垂直同期信号が含まれる画像データを、前記検出したずれに基づいて、適正な１フレームの画像データに編集処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれ非同期カメラからなる複数の監視カメラを備えた監視カメラシステムに関する。

従来、それぞれ非同期カメラからなる複数の監視カメラから画像を取り込むシステムがある（例えば特許文献１）。このシステムでは、複数の監視カメラのうちの一つの監視カメラの垂直同期信号を検出すると、当該監視カメラからの画像の取り込みを開始し、１フレーム分の取り込みの場合、この取り込みが完了すると、次の垂直同期信号を検出した時点で、セレクタを切換え、画像データを入力する監視カメラを切換えるようにしている。
特開２００１−１２５２８７号公報

しかし、上述したシステムでは、次の不具合が発生する。この不具合について図８及び図９を用いて説明すると、例えば３台の監視カメラＡ、Ｂ、Ｃがあるとする。この監視カメラＡ、Ｂ、Ｃはいずれも非同期カメラであるから、垂直同期信号のタイミングＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは一致していない。例えばカメラＡの垂直同期信号Ｔａ（１）のタイミングで、セレクタが切換えられたとすると、カメラＢでは１フレームの途中であるため次の垂直同期信号Ｔｂ（符号Ｔｂ（１）で示す）で、当該カメラＢからのフレーム「Ｍ＋１」の画像取り込みを開始する。この間の未取り込み時間Ｔｇ１が無駄になる。

そして、次の垂直同期信号（符号Ｔｂ（２）で示す）、再度セレクタが切換えられると、カメラＣが選択されるが、このカメラＣの垂直同期信号Ｔｃ（１）のタイミングで画像が取り込まれるため、その間の未取り込み時間Ｔｇ２が無駄になってしまう。従って、例えば、１秒間に３０フレームの垂直同期信号を３台の監視カメラが出力した場合には、２フレームで一台分のデータしか取り込めないことになり、全体として１５フレーム（１台あたり５フレーム）しか取り込めず、フレーム効率が悪いという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、それぞれ非同期カメラからなる複数の監視カメラを備えた監視カメラシステムにおいて、未取り込み時間を低減できてフレーム効率の低下を防止できる監視カメラシステムを提供することにある。

請求項１の発明においては、複数の監視カメラのうちの一つの垂直同期信号に合致した基準タイミグに応じて、前記複数の監視カメラを切換えて、それぞれ１フレーム長さ相当の画像データを取得し、この画像データをメモリに記憶する。前記各複数の監視カメラから取得した画像データの途中に垂直同期信号がある場合に、前記検出した垂直同期信号のずれに基づいて、前記基準タイミングと、当該垂直同期信号とのずれが分かるから、当該垂直同期信号を含む１フレーム長さ分の画像データにおけるデータ開始点も分かり、この画像データを並び替えることで、適正な１フレームの画像データに編集処理することが可能となる。この結果、未取り込み時間を低減できて、フレーム効率の低下を防止できる。

この場合、前記画像処理手段は、前記取得された１フレーム長さ相当の画像データにおいて途中に垂直同期信号が含まれる画像データについて、前記非同期ずれ検出手段により検出した垂直同期信号の発生タイミングのずれに基づいて当該画像データにおける垂直同期信号以前のデータ開始点と、当該垂直同期信号以後のデータ終了点とを検知し、当該データ開始点から前記垂直同期信号時点までの画像データを、前記垂直同期信号時点から前記データ終了点までの画像データの後に接続することにより、適正な１フレームの画像データに編集処理する構成でも良い（請求項２の発明）。

このようにすると、適正な１フレームの画像データを正確に得ることができる。
また、前記複数の監視カメラを、車両周辺を監視するために用いるようにしても良い（請求項３の発明）。このようにすれば、車両周辺をフレーム効率の良い表示画面で監視できる。

以下、本発明の一実施例につき図１ないし図７を参照して説明する。図1には、本発明の電気的構成を示している。この図１において、監視カメラシステム１は、複数例えば3つの監視カメラ（以下カメラという）２、３、４と、アナログスイッチ５と、Ａ／Ｄ変換器６と、デジタルデコーダ７と、メモリ８と、表示装置９と、制御装置１０とを備えて構成されている。

前記カメラ２、３、４は、それぞれ非同期カメラから構成されており、例えば車両後部の左側、中央、右側に設けられており、カメラ２は車両の左方ないし左後方を撮像し、カメラ3は車両後方を撮像し、カメラ４は車両の右方ないし右後方を撮像するようになっている。前記アナログスイッチ５は選択手段たるものであり、制御装置１０からの基準タイミング信号（後述する）に基づいて、前記カメラ２、３、４からの画像信号の入力を択一的に切換えるようになっている。

前記Ａ／Ｄ変換器６は、カメラ２、３、４から与えられるアナログ画像信号をデジタル画像データにＡ／Ｄ変換する。前記デジタルデコーダ７は、Ａ／Ｄ変換された各カメラの画像データ（垂直同期信号を含む）をメモリ８に記憶させると共に、画像データから同期信号を判別し、その制御装置１０に通知する。

前記制御装置１０は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、非同期ずれ検出手段及び画像取得手段を実現する制御部１１と、画像処理手段を実現する画像処理部１２とを有する。それぞれ実現手段は、論理回路の組み合わせによって実現しても良いし、ソフト処理で実現しても良い。制御部１１における前記非同期ずれ検出手段は、図２のフローチャートを参照して後述するが、前記カメラ２、３、４相互の垂直同期信号のずれを検出する機能である。また画像取得手段は、これも後述するが、カメラ２、３、４のうちの一つの垂直同期信号に合致した基準タイミングに応じて、各カメラ２、３、４を切換えて、それぞれ１フレーム長さ相当の画像データを取得しメモリ８に記憶させる。この制御部１１には、ウインカー信号及びリバース信号が通知されるようになっている。

画像処理部１２は、後述するが、前記取得された１フレーム長さ相当の画像データにおいて途中に垂直同期信号が含まれる画像データを、前記非同期ずれ検出手段により検出したずれに基づいて、適正な１フレームの画像データに編集処理して前記メモリ８に記憶させる。
前記メモリ８は、前記制御部１１により取得された画像データをカメラ２、３、４ごとに記憶するとともに、画像処理部１２で編集処理された画像データを記憶する。
前記表示装置９は、前記メモリ８に記憶された画像データを表示する。

前記制御装置１０の制御内容を、制御部１１の非同期ずれ検出手段及び画像取得手段、画像処理部１２の画像処理手段としての機能とともに、図２のフローチャートを参照して説明する。車両側からリバース信号入力あるいは右左折ウインカー信号入力などが入力されると、制御装置１０は周辺監視を開始する。

ここで、上記リバース信号が入力されると、カメラ２、３、４のすべてを使用して周辺監視を行い、このリバース信号入力の場合、カメラ２、３、４の画像取り込み選択順位（カメラ切り替え順位）は、カメラ２→カメラ３→カメラ４→カメラ２→・・となっている。

また、左折ウインカー信号が入力されると、左側のカメラ２と、中央のカメラ３とを用いて周辺監視を行い、１フレーム長さ単位でのカメラ２、３の画像取り込み選択順位は、交互（カメラ２→カメラ３→カメラ２→カメラ３→・・）と設定されている。なお、この選択順位は、カメラ２が２回連続、カメラ３が１回の繰り返し（カメラ２→カメラ２→カメラ３→カメラ２→カメラ２→カメラ３→・・）、あるいはその他のパターンに予め設定変更できるものである。

また、右折ウインカー信号が入力されると、右側のカメラ４と、中央のカメラ３とを用いて周辺監視を行い、１フレーム長さ単位でのカメラ３、４の画像取り込み選択順位は、交互（カメラ３→カメラ４→カメラ３→カメラ４→・・）と設定されている。なお、この選択順位は、カメラ４が２回連続、カメラ３が１回の繰り返し（カメラ４→カメラ４→カメラ３→カメラ４→カメラ４→カメラ３→・・）、あるいはその他のパターンに予め設定変更できるものである。

制御装置１０はカメラ２、３、４を起動し（ステップＳ１）、これらのカメラ２、３、４の垂直同期信号の相互の発生タイミングを検出する（ステップＳ２）。
すなわち、たとえば、最初にカメラ２の垂直同期信号の発生タイミングを検出し、次にすべてのカメラの垂直同期信号の発生タイミングを検出が終了していなければ（ステップＳ３の「ＮＯ」）、次のカメラ３に切換えて（ステップＳ４）、ステップＳ２に移行して、当該カメラ３の垂直同期信号の発生タイミングを検出し、次にカメラ４に切換えて（ステップＳ３、ステップＳ４）、当該カメラ４の垂直同期信号の発生タイミングを検出する。そして、ステップＳ５に移行して、基準とするカメラ例えばカメラ２に対する他のカメラ３、４の垂直同期信号のずれ（図３の符号Ｚ１、Ｚ２）を検出する。

次にステップＳ６に移行して、基準のカメラ（この場合カメラ２としている）の垂直同期信号と同期する時間間隔で基準タイミング信号を発生し、ステップＳ７で、予め設定された選択順位で、カメラ２、３、４のいずれかから画像を取り込み、画像データ（垂直同期信号を含む）をメモリ８に記憶する。次のステップＳ８では、この時点で選択されているカメラが基準のカメラか否かを判断し、基準のカメラ（この場合カメラ２としている）である場合には、当該基準のカメラの垂直同期信号と基準タイミングとは同期する。この場合、ステップＳ８で「ＹＥＳ」と判断されてステップＳ９に移行し、次の基準タイミングが発生したか否か（１フレーム長さ分の画像データを取り込んだか否か）を判断する。この基準タイミングが発生すると、ステップＳ１０でカメラを切換えるか否かを判断する。カメラを切換えるタイミングであると、ステップＳ１１でリバース信号入力であるか否かを判断し、リバース信号入力であると、ステップＳ１２に移行して３台のカメラ２、３、４を順次切換える。

左折ウインカー信号入力であると、ステップＳ１１の「ＮＯ」、ステップＳ１３の「ＹＥＳ」を経て、ステップＳ１４に移行して、左側のカメラ２と、中央のカメラ３とを設定された選択順位で切換える。また右折ウインカー信号入力であると、ステップＳ１３の「ＮＯ」、ステップＳ１５の「ＹＥＳ」を経てステップＳ１６に移行して、右側のカメラ４と中央のカメラ３とを設定された選択順位で切換える。

ここで、前記ステップＳ８で「ＮＯ」と判断された場合（基準のカメラでないと判断された場合）、ステップＳ１７で、当該基準ではないカメラの垂直同期信号の発生タイミングのずれが検出したずれに合致しているか否かを判断し、合致していなければ、ステップＳ１８でずれを補正する。

ステップＳ１〜ステップＳ１８の説明から理解できるように、基準タイミング信号Ｔｄの発生に基づいて、カメラを切換えて、画像を取り込むから、選択されたカメラの１フレーム長さ相当の画像データを取得することができる。例えば、リバース信号入力である場合には、図３に示すように、カメラ２の垂直同期信号と同期する基準タイミング信号発生ごとに、カメラ２、３、４を順次切換える。この場合、最初の基準タイミング信号Ｔｄ発生時点ｔ１でカメラ３に切り替え、このカメラ３の１フレーム分の長さ相当の画像データＦＭ１（次の基準タイミング信号発生までの画像データであり、途中に垂直同期信号Ｔｂ（１）が含まれる）が取り込まれる。この場合、カメラ２の垂直同期信号Ｔａ（これはこの場合基準タイミング信号Ｔｄと同じタイミングである）とのずれＺ１が分かっているので、当該画像データＦＭ１のデータ開始点であるライン開始点ＦＭ１ｓと、データ終了点であるライン終了点ＦＭ１ｅとが検知される。

同様に、次の基準タイミング信号Ｔｄ発生時点ｔ２ではカメラ４に切り替え、このカメラ４の１フレーム分の長さ相当の画像データＦＮ１（次の基準タイミング信号Ｔｄ発生までの画像データであり、途中に垂直同期信号Ｔｃ（１）が含まれる）が取り込まれる。この場合、カメラ２の垂直同期信号Ｔａ（これはこの場合基準タイミング信号Ｔｄと同じタイミングである）とのずれＺ２が分かっているので、当該画像データＦＮ１の開始点であるライン開始点ＦＮ１ｓと、データ終了点であるライン終了点ＦＮ１ｅとが検知される。

次の基準タイミング信号Ｔｄ発生時点ｔ３では、カメラ２に切り替え、このカメラ２の１フレーム分の長さ相当の画像データＦＬ１（次の基準タイミング信号Ｔｄ発生までの画像データであり、この場合、垂直タイミング信号Ｔａに同期した１フレームそのものの画像データが含まれる）が取り込まれる。

ここで、前記ステップＳ９の後は、前述のステップＳ１０以降のステップが実行されるとともに、ステップＳ１９〜ステップＳ２２も同時に実行される。すなわちステップＳ１９では、画像処理が必要か否かを判断する。この場合、１フレーム分の長さ相当の画像データのうち、途中に垂直同期信号が含まれる画像データ（図４では画像データＦＭ１、ＦＮ１）は画像処理が必要であると判断される。また、画像データＦＬ１は画像処理する必要がないものである。
このステップＳ１９で画像編集処理が必要でないと判断された場合には、ステップＳ２１に移行して、表示装置９に１フレーム分の画像データを表示装置９に表示させる。この場合表示装置９の表示画面を３分割して、そのうちのカメラ２用の表示領域に表示させる。

前記ステップＳ１９で画像処理する必要があると判断されると（画像データＦＭ１、ＦＮ１が画像処理する必要がある画像データである）、ステップＳ２０に移行して、取り込み及び記憶済みの画像データ（垂直同期信号が含まれる１フレーム長さ相当の画像データについて、前記検出したずれに基づいて、適正な１フレームの画像データに編集処理する。すなわち、画像データＦＭ１の場合、当該画像データＦＭ１における垂直同期信号Ｔｂ（１）以前のデータ開始点であるライン開始点ＦＭ１ｓから前記垂直同期信号Ｔｂ（１）時点までの画像データ「Ｍ」を、該垂直同期信号Ｔｂ（１）時点からデータ終点であるライン終了点ＦＭ１ｅまでの画像データ「Ｍ＋１」の後に接続することにより、適正な１フレームの画像データに編集処理し、メモリ８に記憶させ、この記憶した１フレーム分の画像データを表示装置９のカメラ３用の表示領域に表示させる。

画像データＦＮ１の場合も同様に、当該画像データＦＮ１における垂直同期信号Ｔｃ（１）以前のデータ開始点であるライン開始点ＦＮ１ｓから前記垂直同期信号Ｔｃ（１）時点までの画像データ「Ｎ＋１」を、該垂直同期信号Ｔｃ（１）時点からデータ終点であるライン終了点ＦＮ１ｅまでの画像データ「Ｎ＋２」の後に接続することにより、適正な１フレームの画像データに編集処理し、メモリ８に記憶させ、この記憶した１フレーム分の画像データを表示装置９のカメラ４用の表示領域に表示させる。

図５には、画像データとして、途中に垂直同期信号の無い１フレーム分の画像を示している。図６には、画像データとして、途中に垂直同期信号が含まれる１フレーム長さ相当分の画像を示している。この場合のデータ開始点は０ｘ００００ｈであり、垂直同期信号の位置が０ｘ００８０ｈであり、データ終了点が０ｘ０１００ｈである。画像処理部１１は前述したように、当該画像データにおける垂直同期信号以前のデータ開始点０ｘ００００ｈから前記垂直同期信号時点０ｘ００８０ｈまでの画像データを、該垂直同期信号時点からデータ終了点０ｘ０１００ｈまでの画像データの後に接続する（図７参照）ことにより、適正な１フレームの画像データに編集処理することになる。

このような本実施例においては、複数の監視カメラ２、３、４のうちの一つの垂直同期信号に合致した基準タイミグに応じて、前記複数の監視カメラ２、３、４を切換えて、それぞれ１フレーム長さ相当の画像データを取得し、この画像データをメモリ８に記憶する。そして、前記各複数の監視カメラ２、３、４から取得した画像データの途中に垂直同期信号がある場合に、前記検出した垂直同期信号のずれに基づいて、前記基準タイミングと、当該垂直同期信号とのずれが分かるから、当該垂直同期信号を含む１フレーム長さ分の画像データにおけるデータ開始点も分かり、この画像データを並び替えることで、適正な１フレームの画像データに編集処理することが可能となる。この結果、未取り込み時間を低減できて、フレーム効率の低下を防止できる。

この場合、前記画像処理部１１は、前記取得された１フレーム長さ相当の画像データにおいて途中に垂直同期信号が含まれる画像データについて、前記検出した垂直同期信号の発生タイミングのずれに基づいて当該画像データにおける垂直同期信号以前のデータ開始点と、当該垂直同期信号以後のデータ終了点とを検知し、当該データ開始点から前記垂直同期信号時点までの画像データを、前記垂直同期信号時点から前記データ終了点までの画像データの後に接続することにより、適正な１フレームの画像データに編集処理する構成としたから、適正な１フレームの画像データを正確に得ることができる。

また本実施例によれば、前記複数の監視カメラ２、３、４を、車両周辺を監視するために用いるようにしたから、車両周辺をフレーム効率の良い表示画面で監視できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されずに要旨を逸脱しない範囲内で変更して実施できるものである。例えば、上記実施例では、表示装置９の表示画面をカメラ２、３、４に応じて３分割するようにしたが、カメラ２、３、４の視野が連続するように表示するようにしても良い。また、監視対象としては車両周辺以外にも種々考えられる。

本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック図 制御内容を示すためのフローチャート 各カメラの垂直同期信号発生の様子を示す図 画像データ取り込みの様子を示す図 １フレームの画像データを示す図 垂直同期信号が途中にある画像データを示す図 画像処理した画像データを示す図 従来における各カメラの垂直同期信号発生の様子を示す図 従来における画像データ取り込みの様子を示す図

符号の説明

図面中、１は監視カメラシステム、２、３、４はカメラ、５はアナログスイッチ、８はメモリ、９は表示装置、１０は制御装置、１１は制御部（非同期ずれ検出手段、画像取得制御装置）、１２は画像処理部（画像処理手段）を示す。

Claims (3)

1. それぞれ非同期カメラからなる複数の監視カメラの画像を選択的に取り込み画像処理して表示装置に表示させる監視カメラシステムであって、
   該複数の監視カメラ相互の垂直同期信号の発生タイミングのずれを検出する非同期ずれ検出手段と、
   前記複数の監視カメラのうちの一つの垂直同期信号に合致した基準タイミグに応じて、前記複数の監視カメラを切換えて、それぞれ１フレーム長さ相当の画像データを取得する画像取得制御手段と、
   前記取得された前記画像データを記憶するメモリと、
   前記取得された１フレーム長さ相当の画像データにおいて途中に垂直同期信号が含まれる画像データを、前記非同期ずれ検出手段により検出したずれに基づいて、適正な１フレームの画像データに編集処理する画像処理手段と
   を備えてなる監視カメラシステム。
2. 前記画像処理手段は、前記取得された１フレーム長さ相当の画像データにおいて途中に垂直同期信号が含まれる画像データについて、前記非同期ずれ検出手段により検出した発生タイミングのずれに基づいて当該画像データにおける垂直同期信号以前のデータ開始点と、当該垂直同期信号以後のデータ終了点とを検知し、当該データ開始点から前記垂直同期信号時点までの画像データを、前記垂直同期信号時点から前記データ終了点までの画像データの後に接続することにより、適正な１フレームの画像データに編集処理することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
3. 前記複数の監視カメラは、車両周辺を監視するために用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の監視カメラシステム。

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