JP2016201719A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な消費電力を抑えるため、必要な場合のみ熱循環用ファンを回す撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】画像を撮影する撮像装置において、前記撮像装置内部の熱を循環させる熱循環手段と、前記撮像装置内部のデバイス等の内部温度を検出する内部温度検出手段と、撮影画像から結露による曇りを検出する画像曇り検出手段とを有し、前記内部温度検出手段により内部温度が一定値以上になったことを検出した場合、前記画像曇り検出手段により撮像画像から結露による曇りを検出した場合の少なくとも１つ以上あてはまる場合に前記熱循環手段を動作させることを特徴とすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、結露による曇りを防止する撮像装置、及び撮像装置の制御方法に関する。

屋外に設置されたネットワークカメラにおいて、外気温が高温から低温に急激に変化するとレンズ鏡筒の前面パネル内側が結露し、撮影画像に曇りが発生してしまう。熱循環用ファンを回していれば曇りはとれるが、常時回していると無駄に電力を消費してしまう。そこで、必要な場合のみ熱循環用ファンを回す構成が必要となる。

ところで、撮像素子をペルチェ素子で冷やす際に、結露しないように冷やすための結露検出手段を持つ撮像装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００９−１１７９１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術において、撮像手段と冷却手段を密閉して収納する必要があり、撮像装置内の雰囲気の温度及び相対湿度を検出する検出手段が必要になる。また、冷却手段はペルチェ素子を想定しており、ファンについては言及されていない。さらに、外気温の変化については想定されていない。

そこで、本発明の目的は、無駄な消費電力を抑えるため、必要な場合のみ熱循環用ファンを回す撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
画像を撮影する撮像装置であって、前記撮像装置内部の熱を循環させる熱循環手段と前記撮像装置内部のデバイス等の内部温度を検出する内部温度検出手段と撮影画像から結露による曇りを検出する画像曇り検出手段とを有し、前記内部温度検出手段により内部温度が一定値以上になったことを検出した場合、前記画像曇り検出手段により撮像画像から結露による曇りを検出した場合の少なくとも１つ以上あてはまる場合に前記熱循環手段を動作させることを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、デバイスの放熱の効果及びレンズ前面透明パネル内部の結露による曇りを防止する効果を保持しつつ、不要な時はファンを停止することにより、無駄な電力消費を抑えることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る構成のブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る構成のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る構成の撮像画像の曇り判定方法のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る構成のフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る撮像装置のブロック図である。本発明が適用可能である撮像装置としてのネットワークカメラ１００を例示した。

レンズ鏡筒１０１は、撮像光学系を備える。そして、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１０２は、この撮像光学系により結像された被写体像を映像信号に変換して出力する。また、映像信号処理部１０３は、撮像素子１０２から出力された映像信号に対して、ノイズ除去やゲイン調整、Ａ／Ｄ変換、色変換処理、ガンマ補正および画素間補完処理といった処理を施し、これら処理を施した映像信号を出力する。ネットワーク処理部１０４は、映像信号処理部１０３から出力された映像信号を圧縮・符号化し、この圧縮・符号化された映像信号を出力する。そして、ネットワークインターフェース部１０５は、ネットワーク処理部１０４から出力された映像信号を、ＬＡＮなどのネットワークを介して配信する。

ファン１１０は、電動モーターと羽根で構成され、電動モーターで羽根を回転させることでネットワークカメラ１００内部の熱を循環させ、内部デバイスの放熱のためや前面パネル内部の結露による曇りの除去のために用いられる。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１２は、レンズ鏡筒１０１の制御、ファン１１０の制御、内部温度センサー１０８及び外部温度センサー１０９から温度の取得、メモリ１１１への記録等を行う。

メモリ１１１は、ＣＰＵ１１２で取得した外部温度センサー１０９から温度等の情報を記憶する。例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリで構成される。前面パネル１０６は、レンズ鏡筒１０１の前面に位置し、レンズ鏡筒１０１のレンズの汚れや傷を防ぐ役割をしている。例えば、透明のアクリル板等で構成される。

内部温度センサー１０８は、ネットワークカメラ１００の内部に配置され、デバイスや基板等のネットワークカメラ１００内部の温度を検出する。例えば、温度センサーＩＣ（Integrated Circuit）、サーミスタ等で構成される。外部温度センサー１０９は、ネットワークカメラ１００外部に配置され、外気温等のネットワークカメラ１００外部の温度を検出する。例えば、温度センサーＩＣ、サーミスタ等で構成される。

ＣＰＵ１１２は、外部温度センサー１０９にて検出した温度をメモリ１１１へ記憶することができる。さらに、ＣＰＵ１１２は、一定時間経過後、再度外部温度センサー１０９にて検出した温度とメモリ１１１から読み出した温度を比較し、一定期間内に所定値以上、ネットワークカメラ１００外部温度が変化したかどうかを計算することができる。ネットワークカメラ１００外部温度変化の所定値は前面パネル１０６が結露により曇りやすい条件かどうかで決められる。つまり、ネットワークカメラ１００外部温度が一定時間内に所定値以上変化した場合は前面パネル１０６に結露による曇りが発生する可能性が高いということである。

図２は本発明の第１実施形態に係る構成のフローチャートである。ステップ（以下、Ｓとする）２０１では、内部温度センサー１０８で検出した温度により、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値以上であった場合はＳ２０４へ進み、所定値未満であった場合はＳ２０２へ進む。Ｓ２０２では、外部温度センサー１０９で検出した温度からＣＰＵ１１２が算出した結果により、ネットワークカメラ１００外部温度が一定時間内に所定値以上にであった場合はＳ２０４へ進み、所定値未満であった場合はＳ２０３へ進む。

Ｓ２０３では、撮影した画像に曇りが発生しているかを判定し、画像に曇りが発生していると判定された場合はＳ２０４へ進み、画像に曇りが発生していないと判定された場合はＳ２０１へ進む。Ｓ２０４では、ファン１１０の動作を開始する。Ｓ２０５では、内部温度センサー１０８で検出した温度により、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値以上であった場合はＳ２０５へ戻り、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値未満になるまでＳ２０５を繰り返す。ここで、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値未満であった場合はＳ２０６へ進む。

Ｓ２０６では、外部温度センサー１０９で検出した温度からＣＰＵ１１２が算出した結果により、ネットワークカメラ１００外部温度が一定時間内に所定値以上にであった場合はＳ２０５へ戻る。また、ネットワークカメラ１００外部温度が所定値未満であった場合はＳ２０７へ進む。Ｓ２０７では、撮影した画像に曇りが発生しているかを判定し、画像に曇りが発生していると判定された場合はＳ２０５へ戻り、画像に曇りが発生していないと判定された場合はＳ２０８へ進む。Ｓ２０８では、ファンの動作を停止し、Ｓ２０１へ戻る。

図３は本発明の図２に示すフローチャートのＳ２０３及びＳ２０７の詳細フローチャートである。ここでは、撮像画像に曇りが発生しているかどうかの判定方法のフローについて説明する。

Ｓ３０１では、撮影画像のコントラストが低下した場合はＳ３０２へ進み、撮影画像のコントラストが低下していない場合はＳ３０６へ進む。Ｓ３０２では、ＣＰＵ１１２がレンズ鏡筒１０１を制御することによりフォーカスを前面パネル１０６の内側に合わせる。Ｓ３０３では、撮影画像からフォーカスが合焦する付着物があるかを判定し、合焦する付着物がある場合はＳ３０４へ進み、合焦する付着物がない場合はＳ３０６へ進む。

Ｓ３０４では、Ｓ３０３におけるフォーカスが合焦する付着物が水滴であった場合はＳ３０５へ進み、付着物が水滴でなかった場合はＳ３０６へ進む。ここで、Ｓ３０４での水滴かどうかの判別方法として、例えば、付着物の色が白系統の色であたり、付着物の形が円であったりした場合等に水滴と判別する。Ｓ３０５では、フォーカスを被写体へ戻し、前面パネル１０６に結露による曇りありと判定する。Ｓ３０６では、フォーカスを被写体へ戻し、前面パネル１０６に結露による曇りなしと判定する。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と同一の番号が付されているものは、同一の構成要素を示すものであり、ここでは説明を省略する。

図４は本発明の第２実施形態に係る構成のフローチャートである。Ｓ４０１では、内部温度センサー１０８で検出した温度により、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値以上であった場合はＳ４１２へ進み、所定値未満であった場合はＳ４０２へ進む。

Ｓ４０２では、外部温度センサー１０９で検出した温度からＣＰＵ１１２が算出した結果により、ネットワークカメラ１００外部温度が一定時間内に所定値以上にであった場合はＳ４１２へ進み、所定値未満であった場合はＳ４０３へ進む。Ｓ４０３では、撮影した画像に曇りが発生しているかを判定し、画像に曇りが発生していると判定された場合はＳ４０４へ進み、画像に曇りが発生していないと判定された場合はＳ４０１へ戻る。Ｓ４０４では、ファン１１０の動作を開始する。Ｓ４０５では、所定時間経過するまで待つ。

Ｓ４０６では、撮影した画像に曇りが軽減しているかを判定し、画像に曇りが軽減していると判定された場合はＳ４０９へ進み、画像に曇りが軽減していないと判定された場合はＳ４０７へ進む。Ｓ４０７では、結露による曇りなしと判定する。Ｓ４０８では、ファンを動作停止し、Ｓ４０１へ戻る。Ｓ４０９では、結露による曇りありと判定する。

Ｓ４１０では、撮影した画像に曇りがとれたかを判定し、画像に曇りがとれたと判定された場合はＳ４０８へ進み、画像に曇りがとれていないと判定された場合はＳ４１０へ戻り、画像に曇りがとれたと判定されるまでＳ４１０を繰り返す。Ｓ４１１では、ファン１１０の動作を開始する。

Ｓ４１２では、内部温度センサー１０８で検出した温度により、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値以上であった場合はＳ４１２へ戻り、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値未満になるまでＳ４１２を繰り返す。ここで、ネットワークカメラ１００内部温度が所定値未満であった場合はＳ４１３へ進む。

Ｓ４１３では、外部温度センサー１０９で検出した温度からＣＰＵ１１２が算出した結果により、ネットワークカメラ１００外部温度が一定時間内に所定値以上にであった場合はＳ４１２へ戻る。また、ネットワークカメラ１００外部温度が所定値未満であった場合はＳ４０８へ進む。

以上説明したように、本発明の第１実施形態、第２実施形態によれば、デバイスの放熱の効果及びレンズ前面透明パネル内部の結露による曇りを防止する効果を保持しつつ、不要な時はファンを停止することにより、無駄な電力消費を抑えることが可能となる。また、撮影画像から結露が軽減されたことを確認することで、結露による曇りの誤検知により無駄にファンを回すことを抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ ネットワークカメラ、１０１ レンズ鏡筒、１０２ 撮像素子、
１０３ 映像信号処理部、１０４ ネットワーク処理部、
１０５ ネットワークインターフェース部、１０６ 前面パネル、
１０８ 内部温度センサー、１０９ 外部温度センサー、１１０ ファン、
１１１ メモリ、１１２ ＣＰＵ

Claims (11)

1. 画像を撮影する撮像装置において、
   前記撮像装置内部の熱を循環させる熱循環手段と、
   前記撮像装置内部のデバイスの内部温度を検出する内部温度検出手段と、
   撮影画像から結露による曇りを検出する画像曇り検出手段とを有し、
   前記内部温度検出手段により内部温度が一定値以上になったことを検出した場合、
   前記画像曇り検出手段により撮像画像から結露による曇りを検出した場合の少なくとも１つ以上あてはまる場合に前記熱循環手段を動作させることを特徴とする撮像装置。
2. 前記熱循環手段は電動モーターと羽根で構成され、前記熱循環手段動作時は電動モーターで羽根を回転させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記内部温度検出手段はサーミスタにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記内部温度検出手段は温度センサーＩＣにより構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
5. 前記画像曇り検出手段は撮像画像のコントラストの低下を検出後、フォーカスを前面パネル内側に合わせ、フォーカスを前面パネル内側に合わせた至近撮影画像から結露による曇りであることを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の撮像装置。
6. 前記至近撮影画像から付着物の色を検出し、付着物の色が白系統の色であった場合に水滴が付着していると判断し、結露による曇りであることを検出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記至近撮影画像から付着物の形を検出し、付着物の形が円であった場合に水滴が付着していると判断し、結露による曇りであることを検出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
8. 前記撮像装置の外部温度を検出する外部温度検出手段と、
   外部温度検出手段により取得した外部温度から所定時間内の外部温度変化を算出する外部温度変化算出手段とを有し、
   前記外部温度変化算出手段により算出した外部温度変化が一定値以上であった場合、
   前記内部温度検出手段により内部温度が一定値以上になったことを検出した場合、
   前記画像曇り検出手段により撮像画像から結露による曇りを検出した場合の少なくとも１つ以上あてはまる場合に前記熱循環手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の撮像装置。
9. 前記外部温度検出手段はサーミスタにより構成されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記外部温度検出手段は温度センサーＩＣにより構成されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
11. 前記画像曇り検出手段により撮像画像から結露による曇りを検出した場合に前記熱循環手段を動作させ、所定の時間経過後、撮影画像の曇りが軽減した場合は前記熱循環手段の動作を継続し、撮影画像の曇りが軽減しなかった場合は熱循環手段の動作を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の撮像装置。