JP2017050792A - 監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子ズーム機能をもつ監視カメラで最大の電子ズーム倍率を使用した場合に、電子ズーム倍率が一定の値で固定されていたために取得する画像のサイズによっては、画像の拡大処理による画質の低下が発生するという問題があるため、自由変倍処理と、切出し処理と、固定サイズの縮小処理を使用し、自由変倍処理の倍率に制限をかける事で画質の低下しない電子ズーム機能を提供すること。【解決手段】撮影した画像を任意のサイズに変倍する自由変倍装置と、変倍された画像の一部を切出す画像切り出し装置と、画像を１／２のサイズに縮小する１／２縮小装置と、複数の異なるサイズの画像の表示を行うことが可能なクライアントと、画像サイズに応じた最小画角をクライアントに送信する手段をもち、画像サイズに応じて画角を制限する事により、クライアントが要求する画像サイズが変更された場合でも画質の低下しない電子ズーム機能を提供することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、電子ズーム機能を持つ監視カメラシステムに関するもので、クライアントで表示される画像サイズ毎に電子ズーム倍率に制限を設けることで表示される画像の画質を低下させないように制御を行う制御方法に関する。

従来の複数の画像サイズを配信可能なネットワークカメラシステムでは、撮影した画像の一部を切出し配信を行うことで、特定の電子ズーム領域を画質の低下が発生しないズーム領域として電子ズームとは異なる機能として扱うものがあった。

例えば、撮像センサーから得られる画像のピクセルサイズが1280x960であった場合に320x240ピクセルの領域を切出して配信する場合、1280x960の画像サイズで配信を行う場合には4倍のデジタル的な拡大処理が行われるため画質が低下するが、320x240の画像サイズで配信を行う場合には、デジタル的な拡大を行う必要がなく画質の低下が発生しない。

この様に画質の低下が発生しない撮像センサーの画素サイズ1280x960の画像サイズに換算して4倍までのズーム領域を電子ズームとは別にEXズーム・プログレッシブファインズームなどの名称で画質の低下しない電子ズーム機能として扱うことがある（特許文献１参照）。

特開2008-46620号公報

しかしながら、従来のEXズーム・プログレッシブファインズームと呼ばれる機能では、配信を行う画像サイズとは関係なく、特定のズーム倍率までをEXズーム・プログレッシブファインズーム機能としていた。

そのため、例えば640x480の画像サイズで配信を行う場合においても、撮像センサーの画素サイズ1280x960の画像サイズに換算して4倍までのズームが可能となっており、この時に切出される320x240の画像サイズを2倍に拡大処理を行い配信を行う必要があるため、画質の低下が発生する問題があった。

図５は従来の技術によるEXズーム・プログレッシブファインズーム機能の動作を表したものである。あらかじめ決められた倍率が4倍であった場合、画像サイズ1280x960(5101)から中心部分の320x240のサイズの画像を切り取り(5102)、320x240のサイズの画像としてクライアント(5301)に送信、表示を行う。一方クライアント(5302)が640x480のサイズの画像を要求した場合には切出された320x240のサイズの画像を640x480のサイズに拡大して送信を行っていた。そのためクライアント(5302)で表示される640x480の画像は拡大処理による画質の低下が発生していた。

上記の課題を解決するために、本発明に係る監視システムは、
撮影した画像を任意のサイズに変倍する自由変倍装置と、変倍された画像の一部を切出す画像切り出し装置と、画像を１／２のサイズに縮小する１／２縮小装置と、複数の異なるサイズの画像の表示を行うことが可能なクライアントと、画像サイズに応じた最小画角をクライアントに送信する手段をもち、画像サイズに応じて画角を制限する事により、クライアントが要求する画像サイズが変更された場合でも画質の低下しない電子ズーム機能を提供することを特徴とする。

本発明に係る監視システムによれば、画像サイズ毎に使用可能な最小画角値を予めテーブル(8000)をもち、それぞれことなるサイズの画像の表示を行うクライアントに対して、クライアントの要求する画像サイズ毎の最小画角(7301および7311)を通知し、撮像部に自由変倍装置(113)、画像圧縮・配信部に1/2縮小装置(123)を設けることで、より複雑で処理コストの高い自由変倍処理の回数を1回に減らし、複数の異なるサイズの画像を同時に配信すると共に、画像サイズ毎に電子ズームの最大倍率をクライアントに対して送信することで、クライアントが要求する画像サイズが変更された場合でも画質の低下しない電子ズーム機能を提供することが可能となる。

本発明におけるシステムの構成を示す図である。 本発明における撮像部の処理の流れを表す図である。 本発明における画像圧縮・配信部の処理の流れを表す図である。 本発明におけるクライアントの処理の流れを表す図である。 従来の技術による監視カメラとクライアントの動作を表す図である。 本発明における監視カメラとクライアントの動作を表す図である。 本発明における監視カメラからクライアントに渡される情報を表す図である。 本発明における画像サイズ毎の使用可能な画角サイズを表す図である。

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。図１は本発明の実施形態にかかわる監視カメラの構成を示すものである。

［実施例１］
以下、各図を参照して、本発明の第１の実施例による、監視カメラとクライアントの動作の手順を説明する。

はじめに、本発明における監視カメラとクライアントの構成を説明する。本発明における監視カメラ（１００）は、撮影される最大の画像サイズは１２８０ｘ９６０のサイズとし、撮像部（１１０）と画像圧縮・配信部（１２０）から構成される。さらに撮像部（１１０）は画像を撮影する撮像センサー（１１１）、撮像センサーから所望の画像の切出しを行う切出し装置（１１２）、切り出した画像を所望のサイズに拡大する自由変倍装置（１１３）と自由変倍装置により拡大が行われた画像を画僧圧縮・配信部に出力する画像出力装置（１１４）から構成される。本発明による電子ズーム機能は、指定された電子ズーム倍率に応じて切出し装置（１１２）による切出し位置とサイズを変更し、自由変倍装置（１１３）により画像の拡大を行うことで実施される。

画像・圧縮配信部（１２０）は画像出力装置（１１４）から出力された画像を受け取る画像入力装置（１２１）、画像入力装置から入力された画像をクライアントに送信する画像サイズに縮小する１／２縮小装置（１２２）、１／２縮小装置（１２２）により縮小された画像の圧縮を行う画像圧縮装置（１２３）と圧縮された画像をクライアントに送信する画像送信装置（１２４）から構成される。クライアントとの通信は画像圧縮・配信部が行いクライアントへの画像サイズ毎の使用可能な最小画角の通知も画像圧縮・配信部により制御される。

画像の要求と表示を行うクライアント（１３０）は、監視カメラ（１００）から配信された画像や、使用可能な最小画角情報を受信する受信装置（１３１）、受信した圧縮画像の伸長を行う画像伸長装置（１３２）、伸長された画像の表示を行う表示装置（１３３）と、使用者による表示画像サイズの変更指示などを受け付ける入力装置（１３４）から構成される。

次に、本発明における電子ズーム倍率の決定方法と、画像を配信する制御の流れの詳細を説明する。

図２は本発明における撮像部（１１０）の処理の流れを表し、図３は画像圧縮・配信部（１２０）の処理の流れを表す図である。

撮像部（１１０）では初めに要求される電子ズーム倍率が１倍より大きいか否かの判定を行う（２１１１）。指定される電子ズーム倍率が１倍以下の場合、撮像素子から１２８０ｘ９６０の領域の画像を取得する（２１１２）。要求される電子ズーム倍率が１倍よりも大きい場合、指定された倍率に応じて撮像素子からの読み取りサイズを決定して画像の取得を行う（２１１３）。

次に取得した画像を自由変倍装置（１１３）により変倍を行い、１２８０ｘ９６０のサイズの画像（５１０３）を作成する（２１１４）。作成された１２８０ｘ９６０のサイズの画像は、画像出力装置（１１４）を通じて画像圧縮・配信部（１２０）に出力される（２１１６）。画像を出力すると、次の画像取得を行う前に電子ズーム倍率の変更通知の受信を行い（２１１７）。電子ズーム倍率の変更通知がある場合（２１１８）、電子ズーム倍率の変更処理を行い（２１１９）次の画像取得へと移行する。電子ズーム倍率の変更通知が無かった場合には電子ズーム倍率の変更処理は行わずに次の画像取得へと移行する。

画像圧縮・配信部（１２０）では画像入力装置（１２１）を介して撮像部（１１０）から画像を受信し（３２１１）、次に送信画像サイズの判定を行う（３２１２）。送信画像サイズが６４０ｘ４８０以下で有った場合、さらに送信画像サイズが３２０ｘ２４０であるかの判定を行う（３２１３）。送信画像サイズが３２０ｘ２４０ではなかった場合、１／２縮小装置（１２２）により画像を１／２に縮小し（３２１４）画像圧縮処理（３２１６）へ移行する。送信画像サイズが３２０ｘ２４０であった場合、１／２縮小装置（１２２）で画像を１／２に縮小した後（３２１５）、さらに１／２縮小装置（１２２）により１／２の縮小処理を行い（３２１４）、320x240のサイズの画像（５１０２）を作成し、画像圧縮処理（３２１６）へ移行する。

画像圧縮装置（１２３）による画像圧縮処理（３２１６）が終了すると、送信装置（１２４）を介して圧縮画像をクライアントへ送信する（３２１７）。圧縮画像をクライアントへ送信すると、クライアントからの次の画像送信要求待ちとなり、画像送信要求を受信（３２１８）すると、次にクライアントから電子ズーム倍率の変更要求があるかの確認を行う（３２１９）。電子ズーム倍率に変更があった場合、撮像部（１１０）に対して倍率変更を通知（３２２０）し、再び撮像装置（１１０）からの画像受信待ち状態となる。撮像部（１１０）では、電子ズーム倍率の変更通知を受け取る（２１１７）と、電子ズーム倍率の変更処理を行う（２１１９）。

図４は本発明における、画像の取得と表示を行うクライアント（１３０）の処理の流れを表す図である。

クライアント（１３０）は処理を開始すると、初めに送受信装置（１３１）を介して画像送信要求を監視カメラ（１００）に対して送信する（４３１１）。この時初期状態で受信する画像のサイズが決められており、画像送信要求とともに監視カメラ（１００）に対して送信される。クライアント（１３０）は監視カメラ（１００）からの画像を送受信装置（１３１）を介して受信（４３１２）すると、画像伸長装置（１３２）を用いて受信した画像の伸長処理を行い（４３１３）、表示装置（１３３）に画像の表示を行う（４３１４）。

次にクライアント（１３０）は入力装置（１３４）を使用して受信画像サイズの変更があるかの確認を行う。画像サイズに変更があった場合（４３１５）、要求画像のサイズ変更要求コマンドを作成（４３１６）し、次の画像送信要求と共に監視カメラ（１００）に対して画像送信要求の送信（４３１１）を行う。画像サイズに変更が無かった場合、画像送信要求のみを監視カメラ（１００）に対して送信する（４３１１）。

次に、クライアント（１３０）が受信映像サイズを変更した場合の電子ズーム倍率の指定方法について説明する。

図６はクライアントが受信画像サイズの変更を行った場合の動作を、図７は本発明における監視カメラ（１００）からクライアント（１３０）に送信される電子ズーム倍率に関する情報を、図８は本発明における画像サイズ毎に使用可能な電子ズーム倍率を表す図である。

はじめに、クライアント（１３０）は320x240のサイズの画像を受信している。この時監視カメラ（１００）からクライアント（１３０）に対して、ズーム倍率情報（７３０１）が送信される。クライアント（１３０）は受信したズーム倍率情報に基づき、指定可能な最大電子ズーム倍率が4倍である事を知る事ができる。監視カメラ（１００）は電子ズーム倍率4倍が指定されていると、従来技術と同様に1280x960の撮影画像（５１０１）から320x240のサイズの画像を切出し（５１０２）配信を行い、クライアント（１３０）は受信した320x240のサイズの画像を320x240のサイズで表示する（５３０１）。この時拡大処理は行われないため、画質の低下は発生しない。

次にクライアント（１３０）が受信画像サイズを320x240から640x480に変更すると、監視カメラ（１００）は送信画像サイズに640x480が通知され、指定サイズに応じたズーム倍率情報（７３１１）をクライアント（１３０）に対して送信すると共に、640x480の画像サイズで拡大処理による画像の劣化が発生しないよう電子ズーム倍率の調整を行い、電子ズーム倍率を2倍に変更し、1280x960の撮影画像（５１０１）から自由変倍装置（１１３）により変倍を行い、１２８０ｘ９６０のサイズの画像（６１０３）を作成する（２１１４）。

次に１／２縮小装置（１２２）により１／２の縮小処理を行い（３２１４）、640x480のサイズの画像（６１０２）を作成し、画像圧縮処理（３２１６）へ移行する。画像圧縮装置（１２３）による画像圧縮処理（３２１６）が終了すると、送信装置（１２４）を介して640x480のサイズの画像（６１０２）の画像の配信を行う。クライアント（１３０）は受信した640x480のサイズの画像を640x480のサイズで表示する（６３０２）ことで画像の拡大処理による画像の劣化のない映像の表示を行う。また、クライアント（１３０）は、指定した640x480の画像サイズを使用した場合のズーム倍率情報（７３１１）から、使用可能な最大電子ズーム倍率が2倍である事を算出し、最大電子ズーム倍率以上の電子ズーム倍率を指定できないように操作画面（６３０２）の調整を行う。
クライアント（１３０）が受信したズーム倍率情報から使用可能な最大電子ズーム倍率を算出方法を説明する。

監視カメラ（１００）から送信されるズーム倍率情報は画角値として送信され、図８に示される通りである。画像サイズ320x240の場合の情報cam.s320.zoom.szlimit=52、画像サイズ640x480の場合にはcam.s640.zoom.szlimit=105、画像サイズ1280x960の場合にはcam.s1280.zoom.szlimit=210であらわされる画角が最大の電子ズーム倍率を指定した場合に得られる画角情報である。例えば、画像サイズ320x240を使用する場合、には光学ズームの最大値cam.zoom.olimit=210と電子ズームの最大値cam.s320.zoom.szlimit=52から210/52=4.03となり、4倍までの拡大が可能と判断される。

以上のように、撮像部に自由変倍装置(113)、画像圧縮・配信部に1/2縮小装置(123)を設けるとともに、画像サイズ毎に電子ズームの最大倍率をクライアントに対して送信することで、クライアント（１３０）が要求する画像サイズが変更された場合でも画質の低下しない電子ズーム機能を提供することが可能となる。

１００ 監視カメラ装置、１１１ 撮像センサー、１１２ 画像切り出し装置、
１１３ 画像自由変倍装置、１１４ 画像出力装置、１２１ 画像入力装置、
１２２ 画像１／２縮小装置、１２３ 画像圧縮装置、
１２４ 監視カメラ装置の送受信装置、１３０ クライアント装置、
１３１ クライアント装置の送受信装置、１３２ 画像伸長装置、
１３３ 画像表示装置、１３４ 入力装置

Claims (2)

1. 撮影した画像を任意のサイズに変倍する自由変倍装置と、変倍された画像の一部を切出す画像切り出し装置と、画像を１／２のサイズに縮小する１／２縮小装置と、複数の異なるサイズの画像の表示を行うことが可能なクライアントと、画像サイズに応じた最小画角をクライアントに送信する手段をもち、画像サイズに応じて画角を制限する事により、クライアントが要求する画像サイズが変更された場合でも画質の低下しない電子ズーム機能を提供することを特徴とする監視システム。
2. 縮小を行った画像を圧縮する圧縮装置と、受信した画像を伸長する伸長装置を持つことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。