JP2009239501A - 撮影システムおよび撮影方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】定点監視用の撮影部の設置場所において撮影環境に常に適応し適切な明るさで被写体の映像を撮影できるようにする。
【解決手段】この車両ナンバー撮影システムは、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に道路を走行する車両のナンバープレート10が入るように路側部に配設され、他から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する撮影部1と、この撮影部1の設置地点と時刻毎の太陽の位置関係に従って撮影部1の受光量を調整する演算処理部4および露出制御部3を備える。
【選択図】図1
【解決手段】この車両ナンバー撮影システムは、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に道路を走行する車両のナンバープレート10が入るように路側部に配設され、他から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する撮影部1と、この撮影部1の設置地点と時刻毎の太陽の位置関係に従って撮影部1の受光量を調整する演算処理部4および露出制御部3を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば道路などの定点監視用に用いられる撮影システムおよび撮影方法に関する。
有料道路には、道路の周辺に定点設置したカメラで道路を通行する車両のナンバープレートを撮影して車両のナンバーを逐次識別する車両ナンバー撮影システム(以下「車番認識システム」と称す)が導入されている。
この種の撮影システムでは、カメラで撮影した映像を、記録媒体などに保管しておき、例えば有料道路であれば、料金所などで料金未払いの不正通行や事故などのトラブルが生じた際に、保管しておいた映像を証拠資料として利用する。
このため、通常、オートアイリス制御機能を搭載したカメラを利用し、道路の明るさに応じてリアルタイムにオートアイリス制御をかけ、被写体を撮影するようにしている。
オートアイリス制御により車番認識を行う従来の技術としては、カメラの視野に車両のナンバープレートが入ったときはその明度値にしたがってオートアイリスの補正をかける一方、視野にナンバープレートが入っていないときは道路の明度値にしたがって、ナンバープレートの明度値を類推しながらオートアイリス制御により明るさの補正をかける車番認識システムの技術が公開されている(例えば特許文献1参照)。
特開2001−202591号公報
しかしながら、道路を通行する車両を定点カメラが映す際に、オートアイリス制御をリアルタイムに行うと、車両が移動体であることから、そのナンバープレートの色や太陽光の反射等の状態によって撮影された映像の明るさにムラが発生する。
また、有料道路の料金所などでは、被写体の撮影環境が屋外であることから、設置場所や時間帯によって背景の濃度が変化し、撮影される映像にばらつきが生じる場合がある。例えば、車両のナンバーの読み取りを行う際に、明るい色の車両が視野全体に入った場合には、アイリス制御(明るさ補正)によって、ナンバープレートの映っている画像が暗くなりすぎる場合があった。このように一瞬の状況変化にアイリス制御(明るさ補正)を追従させてしまうと、撮影された映像は証拠能力に欠ける場合があるという問題がある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、定点監視用の撮影部の設置場所において撮影環境に常に適応し適切な明るさで映像を撮影することのできる撮影システムおよび撮影方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明の撮影システムは、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部と、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
本発明の撮影システムは、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部と、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正部と、前記補正部により補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
本発明の撮影システムは、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部と、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正部と、前記補正部により補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
本発明の撮影方法は、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする。
本発明の撮影方法は、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正ステップと、補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップとを具備することを特徴とする。
を具備することを特徴とする。
本発明の撮影方法は、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正ステップと、補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップとを具備することを特徴とする。
本発明によれば、撮影部の設置場所において時々刻々と変る撮影環境に常に適応し適切な明るさで映像を撮影することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る車両ナンバー撮影システムの構成を示すブロック図、図2は図1の車両ナンバー撮影システムの演算処理部の構成を示す図である。
(第1実施形態)
(第1実施形態)
図1に示すように、この第1実施形態の車両ナンバー撮影システムは、撮影部1、保存装置2、露光制御部3、演算処理部4、ネットワークインターフェース部5(以下「ネットワークI/F5」と称す)、演算処理部4で露光情報を求めるための各種パラメータが保管されるパラメータ記憶部7、外部制御インターフェース部8(以下「外部制御I/F8」と称す)、コンピュータ9(以下「PC9」と称す)などを有している。
撮影部1は、例えばNTSC方式のCCDカメラなどであり、例えば有料道路の料金所の通路(車線)を通行する車両のナンバープレートを撮影するように路側部に固定して設置されている定点監視用のカメラである。
撮影部1は、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に通路(道路)を走行する車両のナンバープレートが入るように路側部に設置されている。つまり、撮影部1は、他から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する通路監視用のカメラともいえる。
撮影部1は、レンズ1a等の光学系と、絞り調整機構1bと、映像処理部1cなどを有している。映像処理部1cは、レンズ1aから入力される光の情報を光電変換しNTSCの映像信号に変換する。
すなわち、撮影部1は、撮影対象物(被写体である車両およびそのナンバープレート等)に反射した光を受光して映像を撮影し、例えばアナログの映像信号等を映像処理部1cで生成しネットワーク6を介して保存装置2へ出力し映像データ(ファイル)として保存(保管)する。映像データには撮影時に映像処理部1cによりタイムスタンプなどが記録される。
保存装置2は、映像データが保存される補助記憶装置であり、メモリに比べて記憶容量が大きく、電源供給なしでもデータが保持される例えばハードディスク装置、大容量フラッシュメモリ(シリコンディスク)などが用いられる。
演算処理部4は、正確な時刻を計時する機能を有するCPUと一時的なパラメータを保管しておくワークメモリ4aとを有している。演算処理部4は、ネットワーク6および外部制御I/F8からの情報およびパラメータ記憶部7から読み込んだ情報をワークメモリ4aに展開し時刻に応じた露光制御のための演算を行い、演算結果として露光情報としての制御値を露光制御部3へ出力する。演算処理部4の内部の機能構成については図2の説明で詳述する。
露光制御部3は、露光変換テーブル3aを有している。図3に示すように、露光変換テーブル3aには、制御値(露光情報)と絞り値とが対応して記憶されている。制御値とは、太陽の位置(方位、高度)と予め設定された撮影部1の撮影方向とから撮影部1の受光量を制御するための制御量である。つまり、この露光変換テーブル3aは、制御値(露光情報)を絞り値に変換するためのテーブル(記憶領域)である。
露光制御部3は、演算処理部4により演算された演算結果(制御値)から露光変換テーブル3aを参照して撮影部1の絞り値を決定し、決定した絞り値になるよう露光制御信号を撮影部1の絞り調整機構1bへ出力することで撮影部1の露光制御を行う。この場合の露光制御とは、アイリス(絞り)制御またはシャッタースピード制御を指すものとする。
すなわち、露光制御部3は、演算処理部4により補正され出力された制御値(露光情報)を撮影部1の絞り値に変換し、撮影部1の受光量を制御する。
この露光制御部3と演算処理部4は、計時した時刻毎に撮影部1の設置地点における環境条件(天気補正テーブル45および特定条件補正テーブル47の各情報)により制御値(露光情報)を補正した上で、補正した制御値を絞り値に変換して撮影部1の受光量を制御する制御部として機能する。
ネットワークI/F5は、無線LANを用いたネットワークシステムなどで実現される。撮影部1が設置されている緯度、経度をGPSからネットワーク6を介して取得することにより撮影部1の地平座標上の位置を認識する。また、天気情報サービスから当該時間の局所的な天気速報、天気予報等の天気情報34を、ネットワーク6を通じて取得する。
これらの取得された情報は、パラメータ記憶部7に保存され、電源立ち上げと同時に演算処理部4中のワークメモリ4a内に展開される。また、CPUはネットワーク6上の時刻合わせサーバまたは時刻合わせツール等から正確な時刻を取得し、内部の時計機能を補正する。
外部制御I/F8は、PC9の画面からキー入力された固定情報である、撮影部1を設置した地点の緯度、経度、撮影部1のレンズ1aの方向(方位、角度)を演算処理部4へ入力する装置である。
撮影部1が設置されている緯度、経度等の設置地点の情報は、global positioning system:全地球測位システム(以下「GPS」と称す)から得て設定してもよい。このことはネットワークI/F部5の説明に記載したとおりである。これら入力された情報は、パラメータ記憶部7に保存され、PC9に電源を入れてPC9が起動したと同時にPC9から演算処理部4のワークメモリ4a内に展開される。
パラメータ記憶部7は、例えばメモリ(記憶装置)であり、EEPROM(エレクトリカリー・イレーサブル・プログラマブル・リードオンリーメモリ)等とその書込み、読み出し回路にて構成されており、電源供給がなくなったとしてもデータが失われない。パラメータ記憶部7には、設置場所の位置情報などを含む固定情報や基本変換テーブル43(図4参照)が記憶されている。
PC9は、撮影部1が設置されている緯度、経度等の設置地点の情報やパラメータ記憶部7に記憶する各種パラメータ等を外部制御I/F8を通じて演算処理部4に入力する入力部として機能する。
演算処理部4は、図2に示すように、太陽位置算出部41、撮影方向変換部42、基本変換テーブル43、基本テーブル変換部44、天気補正テーブル45、第1補正演算部46、特定条件補正テーブル47、第2補正演算部48、計時部49等を有している。
太陽位置算出部41は、外部制御I/F8およびネットワークI/F5から得られた場所31、方位32、日時33などの情報(計時部49が計時した時刻の補正値を含む)から現在の時刻における太陽位置を算出する。太陽位置算出部41は、計時部49により計時された時刻毎に基本変換テーブル43から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された撮影部1の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する。
撮影方向変換部42は、撮影部1のレンズ1aが向いている方位または方向に対して太陽の位置がどれだけずれているかを示す値に変換する。ここでの太陽の方位または方向は、東西南北でなく地平座標上の方位と高度をいう。
すなわち、撮影方向変換部42は、太陽位置算出部41により算出された太陽の位置と予め設定された撮影部1の撮影方向とから撮影部1の受光量を制御するための制御量である制御値(露光情報)を生成する露光情報生成部である。撮影方向というパラメータだけで生成した制御値を基本制御値と称す。この基本制御値は、撮影部1の設置地点の環境条件(天気や特定条件等)のパラメータで補正される。
基本変換テーブル43は、全設置箇所の共通部分であり、図4に示すように、地平座標系における天球上の太陽の位置(方位θh、高度θv)に対する露光制御のための制御値(露光情報)を示したものである。この基本変換テーブル43の縦軸は太陽の高度θvであり、横軸が太陽方位θhである。基本変換テーブル43は、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部である。
基本変換テーブル43のそれぞれの欄に記入されている数値は、「1」〜「4」の4つの段階にレベル分けされた制御値である。例えば灰色でマークした欄43aには、太陽高度θvが45度から60度、太陽方位θhが180度から225度における制御値が「3」であることを表す。
つまり撮影部1の位設置場所を基準に地面からの太陽が低い位置では制御値が小さく、地面から太陽が高い位置では制御値が大きく設定されている。また撮影部1のレンズ1aの方向に対して方位がずれるほど値が大きく設定されている。
図5に示すように、天気補正テーブル45には、天気と補正係数とが対応して記憶されている。この天気補正テーブル45では、天候によって撮影部1の撮像環境が暗くなるほど、補正係数が高くなるように設定されている。補正係数は、天候に応じて「0」〜「2」の3つの段階にレベル分けされている。
図6に示すように、特定条件補正テーブル47には、太陽高度θvと太陽方位θhで決まる補正値が設定されている。撮影部1が設置された地点の周辺の建築物などの位置・形状などの特定条件35と太陽位置とを対応させたテーブルである。
例えば図7に示すように、撮影部1の西側に高い建築物(大きな建物71など)が建設されているような位置関係の場合、太陽方位θhが160度〜200度でかつ太陽高度θvが0度から33度の間は、太陽光が建物71によって遮光されるため、特定条件補正テーブル47の該当欄には補正係数として「1」が設定されている。第2補正演算部48は、第1補正演算部46から入力された制御値から補正係数の「1」を引き算することになる。
第1補正演算部46は、ネットワーク6等を通じて得られた天気情報34から、図5の天気補正テーブル45を参照して補正係数を導き出しその補正係数を、基本テーブル変換部44から出力された基本制御値(基本露光情報)から引き算する。つまり第1補正演算部46は、その地点のその時刻の天候に応じて基本制御値(基本露光情報)を補正する。
具体的には、第1補正演算部46は、天気情報34として、例えば「曇り」などが得られた場合、天気補正テーブル45の天気欄の灰色でマークした「曇り」の欄に対応する補正係数「1」を読み出して、基本テーブル変換部44から入力された制御値(例えば「3」等)から、補正係数「1」を引く演算を行う。
第2補正演算部48は、周辺の建築物などの特定条件35を太陽位置に対応させた特定条件補正テーブル47から補正係数を求め、露光制御信号から引き算する。特定条件補正テーブル47は、太陽方位θhが0度から45度、太陽高度θvが0度から33度においては、露光から「1」だけ引き算をする必要があることを示す。
ここで、既に露光制御信号が「1」である場合は「1」のままという条件を付記する。この条件は第1補正演算部46についても同様である。つまり第2補正演算部48は、その時刻に撮影部1の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって露光情報を補正する。
すなわち、上記第1補正演算部46および第2補正演算部48は、撮影方向変換部42(演算部)により生成された基本制御値(基本露光情報)を、撮影部1が設置された地点の時刻毎の明るさ条件(天気や遮蔽物による太陽光の遮蔽等)によって補正する補正部として機能する。
なお、第1補正演算部46および第2補正演算部48は、必須の構成ではなく、例えば撮影方向変換部42により生成された基本制御値(基本露光情報)をそのまま露光制御部3へ出力し、絞り値に変換してもよい。また、第1補正演算部46および第2補正演算部48のうち、いずれか一つだけを設けて、基本制御値(基本露光情報)を補正してもよい。
以下、高速道路などの有料道路の料金所において、例えば出口ETC車線等の通路を通行する車両(自動車)のナンバー(車両番号)を撮影部1で読み取る場合の例を説明する。ETCとはElectronic Toll Collection Systemの略称であり、電子式料金自動収受システム等とも言う。
通路には、通行する車両の後部のナンバープレート10がレンズ1aの視野のほぼ中央部に位置するように撮影部1が設置されている。
このシステムでは、撮影部1が通路内を常に撮像しており、通路内に車両が進入して撮影部1の視野に車両が入ると、その車両のナンバープレート10を含む映像が撮影部1によって撮像されて保存装置2に保存される。
以下、図7乃至図10を参照して演算処理部4を主とするこのシステムの動作を説明する。
電源がオンされる等のトリガの発生により(図8のステップS101)、演算処理部4は、各部を起動するとともに初期動作を行う。
電源がオンされる等のトリガの発生により(図8のステップS101)、演算処理部4は、各部を起動するとともに初期動作を行う。
この場合、演算処理部4は、予めインストールされた撮影部1の地球上の位置(一例として例えば北緯35.7度、東経139.7度とする)、撮影部1の視野方向であるカメラ方位(例えば「北東」等)をパラメータ記憶部7から読み出す。
また、演算処理部4は、インターネット時刻補正機能などを利用して時刻をリアルタイムに補正する。
また、演算処理部4は、インターネット時刻補正機能などを利用して時刻をリアルタイムに補正する。
演算処理部4では、太陽位置算出部41が、予めパラメータ記憶部7に設定されている時間間隔で(例えば15分ごとに)、図9に示すような赤道座標系において、撮影部1の設置地点Pにおけるその時刻の太陽位置(太陽方位θhと太陽高度θv)を求める。つまりその時刻に太陽が撮影部1を中心とした地点Pからどの方向(太陽方位)、どの位置(太陽高度)に存在するかを算出する(ステップS102)。
例えば2008年1月24日の15:00の太陽の位置は、太陽方位θh(228.90226.74)、太陽高度θv(17.5419.44)である。
ここで、太陽方位θhとは、北を0度として地表と水平方向に時計廻りで換算した角度であり、太陽高度θvとは高さ方向の地面との角度を示す。
これらの値を代入する計算式は、太陽位置算出部41に予めプログラミングされており、太陽位置算出部41は上記位置情報を読み込むことで太陽の位置を算出する。
ここで、太陽位置の算出について詳述する。
太陽方位(θh)と太陽高度(θv)は、下の式(1)、(2)のように表わされる。
太陽高度
θv=α/PI×180
但しα=ASIN(SIN(Ψ)×SIN(δ)+COS(Ψ)×COS(δ)×COS(t)) …(1)
太陽方位
θh=β/PI×180+180
但しβ=ATAN(COS(Ψ)×COS(δ)×SIN(t)/(SIN(Ψ)×SIN(α)-SIN(δ)) …(2)
ここで、Ψは北緯、δは赤緯、tは時角を表す。各々は下のように求める。
太陽方位(θh)と太陽高度(θv)は、下の式(1)、(2)のように表わされる。
太陽高度
θv=α/PI×180
但しα=ASIN(SIN(Ψ)×SIN(δ)+COS(Ψ)×COS(δ)×COS(t)) …(1)
太陽方位
θh=β/PI×180+180
但しβ=ATAN(COS(Ψ)×COS(δ)×SIN(t)/(SIN(Ψ)×SIN(α)-SIN(δ)) …(2)
ここで、Ψは北緯、δは赤緯、tは時角を表す。各々は下のように求める。
北緯(35.7度)、東経(139.7度)での1月24日15:00の場合、赤緯δは太陽光線と地球の赤道面との角度であり、日々(1年周期で)変わる値である。
2008年1月1日からの通し日数Dを、D=("2008/1/24"-"2008/1/1"+1)×24=24とすると、下記のように近似される。
δ=0.006918-0.399912×COS(θ)+0.070257×SIN(θ)-0.006758×COS(2×θ)+0.000907×SIN(2×θ)-0.002697×COS(3×θ)+0.00148×SIN(3×θ)=-0.339
但し、θoはDを角度の単位に変換したものであり、θo=(D-1)/366×2×PIとする。
時角tは、時間により変化する角度を表し、1日の通し時刻T=15と東経(139.7度)からt=((T-12)/12)×PI+(((139.7)-135)/180)×PI=0.86743(rad)と計算される。
北緯は35.7度であるから、式(1)、式(2)より、θv=17.54度、θh=228.90度と計算される。
2008年1月1日からの通し日数Dを、D=("2008/1/24"-"2008/1/1"+1)×24=24とすると、下記のように近似される。
δ=0.006918-0.399912×COS(θ)+0.070257×SIN(θ)-0.006758×COS(2×θ)+0.000907×SIN(2×θ)-0.002697×COS(3×θ)+0.00148×SIN(3×θ)=-0.339
但し、θoはDを角度の単位に変換したものであり、θo=(D-1)/366×2×PIとする。
時角tは、時間により変化する角度を表し、1日の通し時刻T=15と東経(139.7度)からt=((T-12)/12)×PI+(((139.7)-135)/180)×PI=0.86743(rad)と計算される。
北緯は35.7度であるから、式(1)、式(2)より、θv=17.54度、θh=228.90度と計算される。
次に、撮影方向変換部42は、太陽位置算出部41によって算出された太陽の位置を、撮影部1の視野方向(撮影方向)からみた位置に変換する(ステップS103)。
この場合、図10に示すように、レンズ1aの向きが北東に45度傾いている場合は228.9226.74-45=183.9181.74度という値が、撮影部1からの太陽方位になる。本実施例では、撮影部1は、地面に対して水平方向を撮影するように設置されているものとする。この場合、太陽高度θvは17.54度のままである。撮影部1が上方向または下方向にも傾いている場合は、太陽高度θvについても換算が必要である。
基本テーブル変換部44は、電源ON時に予めパラメータ記憶部7から読み込みワークメモリ4aに展開した基本変換テーブル43に従って、前段の処理で求めた太陽位置及び撮影方向(角度)を、露光のための基本制御値(1〜4)に変換する(ステップS104)。
この例では、基本変換テーブル43のマーク欄43aの制御値「3」が基本テーブル変換部44から第1補正演算部46へ出力される。
ここで、絞り情報が4ランクのみしか示されていないが、実際の撮影部1の仕様と太陽光の明るさを考慮した場合、例えば車両のナンバープレート10などを撮影し読み取るような場合は、4ランク程度の切り替えを行うことで全天候に対応できることが検証できている。
第1補正演算部46は、ネットワーク6から配信される天気速報などの天気情報34を定期的(例えば1分おき等)に監視しており、この地点の天候が変化したのをトリガにして、入力される基本制御値を天気情報で補正する(ステップS105)。
この場合、第1補正演算部46は、天候が変化すると、天気補正テーブル45を参照して変化した天気に応じた補正値を読み出し、その補正値を、基本テーブル変換部44から入力された制御値から差し引く。
ある時刻に天気が例えば「晴れ」から「曇り」になったものとすると、第1補正演算部46は、入力された基本制御値「3」から補正値「1」を引き算する。これにより、基本制御値「3」は、補正された制御値「2」とされて、この制御値「2」が第2補正演算部48へ出力される。
また、天気予報を事前に取得し、予めパラメータ記憶部7に保存しておくことで、ネットワーク6の通信異常等による、天気情報の未取得時にも大まかな露光制御が可能である。
第2補正演算部48は、第1補正演算部46から、補正された制御値「2」が入力されると、入力された制御値「2」に対してさらに特定条件による補正を行う(ステップS106)。
本実施例では、特定条件として、図7に示したように、例えば夕方になって太陽光が建物71(ビル等の遮蔽物)の陰に隠れる事例を挙げる。このような状況で、太陽高度θvが33度以下になると、太陽光が撮像部1及びその周辺には直接あたらない状態になる。なお、この例では、ビル等の建物71を例示したが、遮蔽物はビルなどの建物に限らず、山林や丘等のように国土自体の地形も含まれる。
太陽方位θhは季節によって変化するが、例えば1月24日の15:00には、基本変換テーブル43における方位、高度をみると、太陽方位θhが160°から200°でありかつ太陽高度θvが0度から33度の間は「1」にあてはまる。
太陽方位θhは季節によって変化するが、例えば1月24日の15:00には、基本変換テーブル43における方位、高度をみると、太陽方位θhが160°から200°でありかつ太陽高度θvが0度から33度の間は「1」にあてはまる。
このため、第2補正演算部48は、太陽の位置が33度の高度になるまでは、制御値から「1」を引く。この例のように入力された制御値「2」−「1」=「1」が補正された最終の制御値とされ、これが演算処理部4から露光制御信号として露光制御部3へ出力される。
露光制御部3では、演算処理部4から入力された制御値「1」をキーにして露光変換テーブル3aを参照して該当する絞り値を求め、絞り制御信号を出力する露光情報変換処理が行われる(ステップS107)。
本実施例では、露光制御部3は、入力された制御値を、撮影部1の絞り調整機構1bを制御するための絞り値に変換する。
この例では、制御値「1」が入力されるため、露光制御部3は、露光変換テーブル3aから絞り値F=8にするような絞り制御信号を作成し撮影部1の絞り調整機構1bへ出力する。
なお、この例では絞りを制御することで説明したが、この他、絞りのみに限らず、例えばシャッタースピードを可変する用にしてもよい。この場合、露光変換テーブル3aの制御値と絞り値の対応関係を、制御値とシャッタースピードとの対応関係に仕様変更すればよい。
撮影部1では、露光制御部3から絞り調整機構1b(絞りモーター)に絞り制御信号が入力されることで、絞り調整機構1b(絞りモーター)の受光量が絞りF=8に制御される(ステップS108)。
このように第1実施形態の車両ナンバー撮影システムによれば、時刻によって変化する撮影部1からの太陽の位置とその地点の天気、および撮影部1の周辺の太陽光を遮蔽する建物の有無(特殊条件)から、撮影部1の受光量を被写体の撮影に最適な値に制御するので、料金所に設けた定点監視カメラで通路を通行する車両のナンバープレート10を撮影する際に、撮影環境の変化に対応して常に安定した明るさで車両のナンバープレート10を撮影することができる。
上記実施形態では、受光量を制御する一例として絞りを変化させるアイリス補正の例を示したが、シャッタースピードを変えても同じような効果を得ることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態としては、第1実施形態の各機能構成(撮影部1、露光制御部3、ネットワークI/F5、外部制御I/F8、パラメータ記憶部7、演算処理部4)等を一つのハードウェア、つまり1台のネットワークカメラとして構成する。各部は1枚もしくは複数の回路基板に電子部品を実装して構成するが、これらの機能をFPGAなどの集積回路に(IC化)して実装してもよい。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態としては、第1実施形態の各機能構成(撮影部1、露光制御部3、ネットワークI/F5、外部制御I/F8、パラメータ記憶部7、演算処理部4)等を一つのハードウェア、つまり1台のネットワークカメラとして構成する。各部は1枚もしくは複数の回路基板に電子部品を実装して構成するが、これらの機能をFPGAなどの集積回路に(IC化)して実装してもよい。
なお、本願発明は、上記実施形態のみ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もよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合せて纏めたり、また分離することにより、種々の実施形態を構成できる。例えば第1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。
1…撮影部、1a…レンズ、1b…絞り調整機構、1c…映像処理部、2…保存装置、3…露光制御部、3a…露光変換テーブル、4…演算処理部、4a…ワークメモリ、5…ネットワークインターフェース部(ネットワークI/F)、6…ネットワーク、7…パラメータ記憶部、8…外部制御インターフェース部(外部制御I/F)、9…コンピュータ(PC)、10…ナンバープレート。
Claims (9)
- 他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、
時刻を計時する計時部と、
地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、
前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、
前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、
前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部と
を具備することを特徴とする撮影システム。 - 他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、
時刻を計時する計時部と、
地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、
前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、
前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、
前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正部と、
前記補正部により補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部と
を具備することを特徴とする撮影システム。 - 前記撮影部が、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に前記道路を走行する車両のナンバープレートが入るように路側部に設置され、外部から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する定点監視カメラであることを特徴とする請求項1または2いずれか記載の撮影システム。
- 前記補正部が、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正する第1補正演算部を有することを特徴とする請求項2記載の撮影システム。 - 前記補正部が、
前記露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正する第2補正演算部を有することを特徴とする請求項2記載の撮影システム。 - 前記補正部が、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正する第1補正演算部と、
前記第1補正演算部により補正された露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正する第2補正演算部と
を有することを特徴とする請求項2記載の撮影システム。 - 他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、
前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、
算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、
生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする撮影方法。 - 他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、
前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、
算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、
生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正ステップと、
補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする撮影方法。 - 前記補正ステップが、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正するステップと、
補正された露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正するステップと
を有することを特徴とする請求項8記載の撮影方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008081376A JP2009239501A (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 撮影システムおよび撮影方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008081376A JP2009239501A (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 撮影システムおよび撮影方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2009239501A true JP2009239501A (ja) | 2009-10-15 |
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ID=41252952
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008081376A Withdrawn JP2009239501A (ja) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | 撮影システムおよび撮影方法 |
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JP (1) | JP2009239501A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-03-26 JP JP2008081376A patent/JP2009239501A/ja not_active Withdrawn
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