JP2020031358A - 撮像装置及び監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像部における撮影を継続させながら撮像部の確実な検査ができる撮像装置及び監視システムを提供すること。【解決手段】撮像部１０の前面に設置された表示部２０において、外界光ＨＬを透過させつつ故障検査用の表示を行っている。この場合、表示部２０を透過した外界光ＨＬについて撮像部１０における撮影を継続させながら、故障検査用の表示内容に関する画像データＧＤに基づき撮像部１０の検査を確実に行うことが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像部の検査を行う撮像装置及び監視システムに関する。

撮像部の検査を行うものとして、例えば撮像部としてのカメラの前に液晶シャッターを設け、検査時に当該液晶シャッターを閉じた状態でＬＥＤを発光させて撮影し、その際の撮像結果に基づいて診断を行うものが知られている（特許文献１参照）。

しかし、引用文献１のように、液晶シャッターを閉じた状態で検査を行う場合、検査の間においては、通常の撮像を行うことができなくなる。また、引用文献１以外の技術として、例えば連続撮影した異なるフレーム画像間において、実際の空間上においては同一である領域について明るさを比較することで撮像部の故障検出を行うものも知られている（特許文献２参照）が、この場合、部分的な画像領域同士の比較となるため、例えば撮像素子の一部が故障している、といった場合に対応できるとは限らない。

特許第３４９９４０５号公報 特開２０１４−１８７４９６号公報

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、撮像部における撮影を継続させながら撮像部の確実な検査ができる撮像装置及び監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、撮像部の前面に設置され、外界光を透過可能な故障検査用の表示部を有する。

上記撮像装置では、撮像部の前面に設置された表示部において、外界光を透過させつつ故障検査用の表示を行っている。この場合、表示部を透過した外界光について撮像部における撮影を継続させながら、故障検査用の表示内容に関する画像データに基づき撮像部の検査を確実に行うことが可能となる。

本発明の具体的な側面では、表示部における表示内容を撮像した撮像部の画像データに基づいて故障検査を行う検査部を備える。この場合、表示部における表示内容を撮像した撮像状況から撮像装置の故障検査、すなわち撮像装置による自己診断が可能になる。

本発明の別の側面では、検査部は、表示部の表示動作を制御する。この場合、検査部による故障検査に合わせて表示部に表示動作を行わせることができる。

本発明のさらに別の側面では、検査部は、故障検査の結果を、撮像部の画像データに基づくモニタリングを行うためのモニタ部に送信する。この場合、モニタ部に故障検査の結果を報知できる。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、検査パターンを表示し、検査部は、検査パターンに対応する参照データに基づいて、故障の判断を行う。この場合、検査パターンを撮像した結果を参照データと照合することで、故障の有無を検査できる。

本発明のさらに別の側面では、検査部は、撮像部の画像データのうち表示部による表示箇所に対応する受光部の画素データについて良否判定を行う。この場合、受光部における画素抜け等の欠陥を検査できる。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、撮像部による撮像範囲の全域に対応して表示動作をする。この場合、撮像範囲全体に係る検査が可能である。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、自発光型である。この場合、表示部において表示内容を調整できる。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、複数の検査パターンを表示する。この場合、表示部において異なる検査パターンを表示させることで、より的確な検査が可能になる。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、反射防止膜を有する。この場合、意図しない光の映り込みを抑制できる。

本発明のさらに別の側面では、表示部は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の表示を行う。この場合、色に関する故障の検査が可能になる。

上記目的を達成するため、本発明に係る監視システムは、上記いずれかに記載の撮像装置と、撮像部の画像データに基づくモニタリングを行うためのモニタ部とを備える。

上記監視システムでは、上記いずれかに記載の撮像装置を有することで、外界光を透過させつつ故障検査用の表示を行うことができる。したがって、透過させた外界光に基づく監視動作を継続させながら、故障検査用の表示内容に関する画像データに基づき撮像部の検査を確実に行うことが可能となる。

実施形態に係る撮像装置及び撮像装置を備える監視システムの一例を概念的に示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、撮像装置の表示部における検査パターンあるいは検査パターンを正常な状態の撮像部により撮像した画像についての一例を示す概念図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は、検査パターンを異常がある状態の撮像部により撮像した画像についての一例を示す概念図である。 撮像装置及び監視システムの一変形例を概念的に示すブロック図である。 駅ホームに取り付けられた監視システムについて一例を概念的に示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図４に示す監視システムにおける撮像装置により撮像された画像について一例を示す画像図である。 列車に搭載された監視システムについて一例を概念的に示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、検査パターンの一変形例について示す概念図である。

以下、図１等を参照して、本実施形態に係る撮像装置及び撮像装置を備える監視システムについて一例を説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１００及び撮像装置１００を備える監視システム５００の一例を概念的に示すブロック図である。

監視システム５００は、撮像装置１００と、モニタ部８０とを有することで、撮像装置１００による撮像範囲について、監視可能となっている。具体的には、まず、撮像装置１００が、設置された箇所周辺を撮像して連続画像データＧＤを取得し、モニタ部８０が、撮像装置１００において取得された連続画像データＧＤを受け取るとともに、これに基づく各種画像処理を施すことで、撮像範囲についてのモニタリングが可能となる。図示の例では、モニタ部８０には、ディスプレイ表示部８０ａが設けられており、必要に応じて画像や画像に関する処理結果が表示され、管理人等の視認によるモニタリングも可能となっている。なお、撮像装置１００あるいは監視システム５００の設置環境については、種々の態様が考えられるが、ここでは、図４や図６に示す例を参照して後述するように、駅ホームや列車に設置し、駅ホーム上の状況や列車の前方について撮像・監視を行うことが考えられる。

監視システム５００のうち、本実施形態に係る撮像装置１００は、監視システム５００における監視対象エリアを撮像する撮像部（撮像カメラ）１０と、撮像部１０の前面に設置され、故障検査用の表示動作をする表示部２０と、表示部２０における表示内容に基づいて故障検査を行う検査部５０とを備える。つまり、本実施形態では、撮像装置１００が、故障検査用の表示部２０や故障検査を行う検査部５０を有することで、撮像機能に関する自己診断が可能となっている。さらに、本実施形態では、表示部２０が、撮像部１０に向かう外界光ＨＬすなわち撮像部１０の撮像範囲内（あるいは画角内）にある成分を透過させるようになっている。

なお、図１等において、撮像部１０の光軸方向に沿った方向をＺ方向とし、さらに、表示部２０から撮像部１０に向かう方向を＋Ｚ方向とする。また、Ｚ方向に垂直な面内において、垂直方向すなわち上下方向をＹ方向とし、Ｚ方向及びＹ方向の双方に直交する方向である水平方向をＸ方向とする。

まず、撮像装置１００のうち、撮像部１０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の個体撮像素子で構成される撮像カメラである。ここでの一例では、撮像部１０は、個体撮像素子（受光部）である受光素子１０ａや、撮像レンズＬＳ等で構成され、連続画像データＧＤとして、例えば３０ｆｐｓのフレームレートで２次元画像データを取得する。撮像部１０は、取得した連続画像データＧＤを、モニタ部８０に対して送信するのみならず、検査部５０に対しても送信可能としている。

次に、表示部２０は、表示動作を行う平板状の透明部材であり、ここでは、自発光型の透明表示部で構成されている。表示部２０は、典型的には、発光型の無機ＥＬ基板や各種発光素子からの光を導光する導光板等で構成される透明カラーディスプレイであり、既存の透明カラーディスプレイを利用することも可能である。また、表示部２０は、図示のように、撮像部１０の撮像レンズＬＳの前面において、撮像部１０の撮像範囲の全体を覆うように配置されている。特に、図示の例では、平板状である表示部２０が、Ｚ方向に対して垂直なＸＹ面に平行な面に沿って配置されている。以上のような構成により、表示部２０は、撮像部１０に向かう外界光ＨＬを透過させつつ、自ら発光した投射光ＰＬを撮像部１０に向けて射出して検査パターンについてパターン表示をする。つまり、表示部２０の表示動作中において、撮像部１０は、外界光ＨＬによる外界像の撮像をしながら、表示部２０による故障検査用のパターン表示を併せて撮像する態様となっている。いわば外界像とパターン表示とを重畳させたシースルー画像の撮像がなされる。なお、詳しくは後述するが、表示部２０では、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に例示する検査パターンＰＴ１，ＰＴ２のような種々のパターン表示がなされる。表示パターンについては、透明カラーディスプレイを適宜動作させることで変更が可能である。なお、表示部２０において、表示動作がなされない間は、表示部２０において、外界光ＨＬの透過のみがなされ、撮像部１０において、外界像のみが撮像されることになる。言い換えると、この間は、表示部２０は単なる光透過部材となっている。

また、ここでは、表示部２０からの故障検査用の検査パターンを形成する投射光ＰＬは、撮像部１０の受光素子１０ａの全体に向けて射出可能になっている。さらに、投射光ＰＬの波長帯域については、光源によって種々の態様とすることができる。例えば、表示部２０が、Ｒ光（赤色光ＲＬ）、Ｇ光（緑色光ＧＬ）及びＢ光（青色光ＢＬ）の表示を行うようにしてもよい。つまり、長波長帯域側の赤色光ＲＬ、中間の波長帯域の緑色光ＧＬ、短波長帯域側の青色光ＢＬについて投射光ＰＬとして順次射出することで、各色についての受光素子１０ａでの受光状況をそれぞれ確認できるようにしてもよい。この場合、例えば一部の色についての受光状態が悪くなり、画像に変色が生じている、といったことを確実に捉えることができる。

表示部２０に関して、上記のほか、平板状の透明部材である表示部２０の表面には、反射防止膜ＣＴが施されている。反射防止膜ＣＴを有することで、表示部２０において、意図しない光の反射を抑え、撮像部１０における意図しない像の映り込みを抑制できる。

次に、検査部５０は、例えばＣＰＵや記憶装置等により構成されている。ここでは、検査部５０は、故障検査のための各種動作を制御する主制御部５１と、各種データや動作用のプログラムを格納する記憶部５２とを有している。検査部５０において、主制御部５１は、表示部２０用の駆動ドライバＤＲを介して表示部２０の表示動作を制御するととともに、撮像部１０により取得された表示部２０による故障検査用の検査パターンを撮像した連続画像データＧＤについて必要に応じて記憶部５２に格納されたデータを参照しつつ解析して、撮像部１０の故障検査を行う。

以上により、撮像装置１００は、監視のための通常の撮像動作を行うのみならず、自己の撮像機能に関する自己診断を可能にしている。すなわち、以上のような構成を有することで、撮像装置１００は、表示部２０において、透過した外界光ＨＬについて撮像部１０における撮影を継続させながら、故障検査用の表示内容に関する画像データに基づき撮像部１０の検査を確実に行うことが可能となっている。見方を変えると、監視システム５００は、外界の撮像に基づく監視を継続しつつ、撮像装置１００あるいは撮像部１０における故障の有無のチェックを同時並行に行うことを可能にしている。

なお、以上のような構成について、撮像装置１００は、監視システム５００を構成するための通常の撮像カメラである撮像部１０に、表示部２０と検査部５０とで構成される撮像部検査システムＰＳを設けたものとなっている、と捉えることもできる。つまり、既存の撮像カメラあるいは撮像カメラを備える監視システムに対して、表示部２０や検査部５０を取り付けることで、上記のような構成とすることも可能である。

以下、検査部５０による撮像装置１００の故障検査の動作の一例について詳細に説明する。ここでは、監視システム５００における監視のための通常の撮像は、撮像装置１００により継続していることを前提とし、その際に併せて行う撮像装置１００の故障検査として説明する。

まず、検査部５０において主制御部５１は、故障検査を行うタイミングであるか否かを判断し、故障検査を行うタイミングであると判断すると、故障検査を開始すべく検査指示ＰＩを駆動ドライバＤＲを介して表示部２０に対して送信する。すなわち、主制御部５１は、検査パターンである所定のパターンの表示動作を表示部２０に行わせる。

次に、表示部２０において検査パターンの表示動作が開始されると、撮像部１０は、当該検査パターンに相当する投射光ＰＬの成分を、外界光ＨＬの成分とともに受光する。これを反映して、撮像部１０での撮像により取得された連続画像データＧＤには、投射光ＰＬにより形成される検査パターンに関するものが含まれることになる。

この状態において、検査部５０の主制御部５１は、連続画像データＧＤを撮像部１０から取得する。したがって、取得した連続画像データＧＤには、検査パターンについて撮像した状況を反映した画像データが含まれており、主制御部５１は、当該画像データを抽出し、抽出した画像データを解析することで、撮像部１０の動作に異常が無いかを検査する。なお、取得した連続画像データＧＤのうち、外界光ＨＬに起因する成分については、外界の環境によって、輝度等が著しく変化する可能性があるが、検査パターンに対応する位置の画素に関する画素データについては、検査パターンすなわち投射光ＰＬの成分が支配的となると考えられ、当該画像データを解析することで、外界光ＨＬの状況に依らず、対応する画素の状況を把握できる。

検査方法（故障判断）の具体的一例としては、予め検査部５０の記憶部５２に、検査パターンに対応する参照データを格納しておき、当該参照データに基づいて、故障の判断を行うようにすることが想定される。参照データとしては、例えば投射光ＰＬの輝度等を標準的な検査時とした際に、正常に撮像動作をしている撮像部１０の各画素に現れる検査パターンに対応した数値を予め測定しておき、測定された数値を基準とする閾値（許容範囲）を設けて、参照データとして記憶部５２の所定領域に記憶させておく。検査時では、主制御部５１は、記憶部５２に記憶していた当該閾値を適宜呼び出し、検査値と比較して、当該検査値が閾値に示す範囲（許容範囲）から外れているか否かによって、撮像装置１００の故障判断を行う。

また、検査部５０の主制御部５１は、以上のような故障判断についての検査結果ＰＲを、モニタ部８０に送信する。モニタ部８０は、必要に応じて、検査部５０での検査結果ＰＲについて報知を行う。例えば、検査の結果、撮像装置１００について故障ありと判断された場合、ディスプレイ表示部８０ａにおける連続画像データＧＤに基づく通常の表示の一部を撮像装置１００の故障を知らせる内容に差し替えたり、ディスプレイ表示部８０ａにおける通常の表示を中断して撮像装置１００の故障を表示したり、あるいは音やサイレン等のディスプレイ表示部８０ａとは別の報知手段で報知を行ったりする等、種々の手法が考えられる。

以下、図２を参照して、上記した一連の故障検査の動作のうち、表示部２０における検査パターンの表示に関して、一例を説明する。図２（Ａ）及び２（Ｂ）は、撮像装置１００の表示部２０における検査パターンあるいは検査パターンを正常な状態の撮像部１０により撮像した画像についての一例を示す概念図である。

既述のように、検査パターンについては、種々の態様が考えられるが、ここでは、一例として、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すＸＹ面に平行な面上に形成される２つの検査パターンＰＴ１，ＰＴ２を組み合わせて使用する。

まず、図２（Ａ）に示す第１検査パターンＰＴ１は、図示のように、矩形の枠ＦＲ１内にＹ方向（上下方向）に沿って延びる複数の縦線ＲＲが設けられたストライプ形状のパターンとなっている。なお、枠ＦＲ１は、撮像部１０の受光素子１０ａの縁部分に対応しており、第１検査パターンＰＴ１によって受光素子１０ａの全体について検査が可能となっている。

一方、図２（Ｂ）に示す第２検査パターンＰＴ２は、図示のように、矩形の枠ＦＲ２内にＸ方向（左右方向）に沿って延びる複数の横線ＣＣが設けられたストライプ形状のパターンとなっている。この場合も、枠ＦＲ２は、撮像部１０の受光素子１０ａの縁部分に対応しており、第２検査パターンＰＴ２によっても、受光素子１０ａの全体について検査が可能となっている。

以上において、受光素子１０ａの状態等を含む撮像部１０の状態に異常が無ければ、表示部２０で表示させた検査パターンＰＴ１，ＰＴ２に対応する投射光ＰＬの成分は、いずれも受光素子１０ａにおいて正常に結像し、検査パターンＰＴ１，ＰＴ２と同様の画像ＰＴ１ｇ，ＰＴ２ｇが像として映し出され、これに対応する連続画像データＧＤが検査部５０において検出されることになる。

一方、検査パターンＰＴ１，ＰＴ２を撮像した際の画像ＰＴ１ｇ，ＰＴ２ｇについて、例えば図２（Ｃ）及び２（Ｄ）に一例を示すようなＹ方向（縦方向）に延びる黒い筋（ライン）ＰＭのようなものが生じているといった撮像部１０に異常がある場合が考えられる。このような筋ＰＭは、受光素子１０ａのうち一部の縦方向に並ぶ画素について画素抜けが発生した際に生じる。人間の目視等によれば、かかる事態をすぐに発見できるが、撮像装置１００自身において、かかる事態が生じていることを自ら発見・判断できるとは限らない。これに対して、上記の例では、２つの検査パターンＰＴ１，ＰＴ２を有することで上記のような異常事態の発現を検知可能にしている。具体的に説明すると、この場合、図２（Ｃ）に示すように、複数の縦線ＲＲが設けられた形状のパターンとなっている第１検査パターンＰＴ１では、縦線ＲＲの間に黒い筋ＰＭがあると、これを検知できない可能性がある。しかし、図２（Ｄ）に示すように、複数の横線ＣＣが設けられた形状のパターンとなっている第２検査パターンＰＴ２では、縦方向にライン状に延びる黒い筋ＰＭと交差することでこれを検知できる。すなわち、黒い筋ＰＭと複数の横線ＣＣとが交差する箇所において、記憶部５２に格納された参照データとの比較から閾値から外れた値が検出されることで、異常が検出される。以上のようにして、表示部２０による表示箇所に対応する受光素子（受光部）１０ａについて良否判定を行うことができる。この場合、例えば受光素子１０ａを構成する画素に関する画素データの単位で良否判定を行うようにしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る撮像装置１００及び撮像装置１００を備える監視システム５００では、撮像部１０の前面に設置された表示部２０において、外界光ＨＬを透過させつつ故障検査用の表示を行っている。この場合、表示部２０を透過した外界光ＨＬについて撮像部１０における撮影を継続させながら、故障検査用の表示内容に関する画像データＧＤに基づき撮像部１０の検査を確実に行うことが可能となる。

以下、図３を参照して、撮像装置１００及び監視システム５００の一変形例について説明する。図３は、撮像装置１００及び監視システム５００の一変形例を概念的に示すブロック図であり、図１に対応する図である。

本変形例では、表示部２０が、半透過半反射型のハーフミラーＨＭと、プロジェクターＰＪとで構成されており、プロジェクターＰＪからの投射光ＰＬを、平板状のハーフミラーＨＭで反射することで、検査パターンが形成されている点において、図１等に示す撮像装置１００及び監視システム５００の場合と異なっている。

上記の差異について、より具体的に説明すると、図３において、まず、検査部５０は、故障検査を開始すべきタイミングにおいて、表示動作を表示部２０に行わせるべく、プロジェクターＰＪを動作させる。プロジェクターＰＪがハーフミラーＨＭに向けて投射光ＰＬを投射することで、ハーフミラーＨＭに検査パターンの表示がなされる。この状態において、検査部５０が検査パターンについての撮像状況を示すデータが含まれた連続画像データＧＤを撮像部１０から取得し、これを解析することで、図１等に示した場合と同様にして、撮像部１０の動作に異常が無いかが検査される。

なお、表示部２０において、ハーフミラーＨＭを利用する、すなわち半透過半反射型の部材を用いることにより、プロジェクターＰＪからの投射光ＰＬの一部が反射され、他の一部は透過する。また、一方で、ハーフミラーＨＭにおいて、撮像部１０に向かう外界光ＨＬについても、一部が反射され、他の一部は透過する。これにより、ハーフミラーＨＭにおいて外界像とパターン表示とが重畳され、撮像部１０においてシースルー画像が撮像されることになる。

なお、図示の例において、プロジェクターＰＪからの投射光ＰＬを撮像部１０側に向かわせるべく、平板状のハーフミラーＨＭは、撮像部１０の光軸方向であるＺ方向に対して傾斜させた配置としている。一方、外界光ＨＬについては、そのまま通過する。

また、上記の説明では、プロジェクターＰＪからの投射光ＰＬをハーフミラーＨＭにおいて結像させている、すなわち検査パターンの像がハーフミラーＨＭの位置において形成されているようにしている。しかし、プロジェクターＰＪからの投射光ＰＬは、撮像部１０の受光素子１０ａにおいて結像するように設計されていればよく、必ずしもハーフミラーＨＭの位置で像を結ぶ必要はない。つまり、ハーフミラーＨＭの位置では、投射光ＰＬが結像しない構成とすることも考えられる。この場合、ハーフミラーＨＭを鏡として捉えた際の投射光ＰＬの虚像の位置にあたかも検査パターンが存在するものとして取り扱うことが可能になる。つまり、プロジェクターＰＪを構成する投射レンズやハーフミラーＨＭの位置及び姿勢等を適宜調整して、虚像の位置すなわち検査パターンの位置を調整してもよい。

以下、図４等を参照して、監視システム５００の適用例について一例を説明する。図４は、適用例の一つとして、駅ホームに取り付けられた監視システムについて概念的に示す平面図である。ここでは、図示のように、駅ＳＴのホーム（プラットホーム）ＰＦを監視システム５００による監視対象エリアとしている。また、図５（Ａ）〜５（Ｃ）は、図４に示す監視システム５００における撮像装置１００により撮像されたホームＰＦの画像について一例を示す画像図である。

図４の一例では、監視システム５００は、駅ＳＴのホームＰＦにいる利用者ＨＵを監視の対象としている。このため、モニタ部８０において、例えばホームＰＦにおける利用者ＨＵの位置が分かるように、利用者ＨＵを撮像した部分画像を抽出するとともに、当該部分画像すなわち画像中の人物を囲う枠表示を行う等の各種処理をし、ディスプレイ表示部８０ａに表示する態様にしておく、といったことが考えられる。なお、この場合、モニタ部８０あるいはディスプレイ表示部８０ａは、列車ＴＲの乗務員（運転士や車掌）ＳＡによって確認可能なように、列車ＴＲの停止位置の近傍に設けておくことが考えられる。なお、図示を省略するが、駅の駅務室等にモニタ部８０あるいはディスプレイ表示部８０ａを設けてもよい。

また、監視システム５００を構成する撮像装置１００について、撮像部１０は、上記のように、ホームＰＦ及びホームＰＦにいる利用者ＨＵを撮像すべく、例えばホームＰＦの上方側に固定的に設置され、下方側を撮像する。すなわち、撮像部１０により上方側からホームＰＦの床面ＦＬに向けて監視対象エリアについての定点観測のための撮像が行われる。

なお、表示部２０の撮像部１０に対する取付けについては、種々の方法が考えられるが、例えば撮像部１０の側方から延びる棒状の支持部材ＳＵを画角等の観点から影響を与えない位置に設けて、これに表示部２０を取り付けるといったことが考えられる。

撮像部１０による表示部２０越しの撮像については、例えば図５（Ａ）〜５（Ｃ）のような状況になる。まず、図５（Ａ）は、表示部２０による表示動作を停止させている場合に、撮像部１０によって撮像される画像ＧＧを例示している。例えば、図５（Ａ）に示すように、列車の発着時等においては、撮像装置１００の故障検査を停止させ、監視のための外界像の表示をできるだけ良好に維持することを最優先とするようにしておくことが考えられる。

一方、図５（Ｂ）は、表示部２０による表示動作の一態様として、縦線のストライプ形状である第１検査パターンＰＴ１を表示した場合に、これに対応する撮像部１０で撮像された画像ＰＴ１ｇを例示している。

同様に、図５（Ｃ）は、表示部２０による表示動作の他の一態様として、横線のストライプ形状である第２検査パターンＰＴ２を表示した場合に、これに対応する撮像部１０で撮像された画像ＰＴ２ｇを例示している。

例えば、図５（Ｂ）や図５（Ｃ）に例示するように、ホームに列車が存在しない間においては、上記のような表示部２０による表示動作をし、これを撮像した画像データに基づく撮像装置１００の故障検査を行うことが考えられる。なお、図示のように、検査パターンＰＴ１，ＰＴ２が表示されている間においても、外界光に基づく外界像が併せて表示された状態は維持されているので、外界像の撮像及びこれに基づく監視をしながら、表示部２０による故障検査用のパターン表示を併せて撮像し、当該パターン表示に基づく撮像部１０の故障検査を行うことができる。

以下、図６を参照して、監視システム５００の適用例について他の一例を説明する。図６は、他の適用例の一つとして、列車に搭載された監視システムについて概念的に示す平面図である。ここでは、図示のように、撮像部１０を列車ＴＲの進行方向前方に向けて配置して前方を監視システム５００による監視対象エリアとしている。

図示の例では、監視システム５００の各部は、車内のうち運転士がいる乗務員室に設けられている。本実施形態の場合、撮像装置１００による外界像の撮像をしながら、表示部２０による故障検査用のパターン表示を併せて撮像し、当該パターン表示に基づく撮像部１０の検査を行うことができるので、例えば列車ＴＲの停止中に限らず、走行中においても、前方の監視を継続しながら撮像部１０の故障検査ができる。

以下、図７を参照して、検査パターンの一変形例について説明する。既述のように、上記した検査パターンＰＴ１，ＰＴ２は、検査パターンの一例であり、このほかにも種々の検査用パターンを採用でき、例えば検査パターンが変化していくものとすることも考えられる。このような検査パターンの具体的態様の一例として、ここでは、複数の縦線ＲＲが設けられたストライプ形状の検査パターンＰＴ１の変形例として、図２等では固定的であった縦線ＲＲの位置を、時刻Ｔの経過に伴って変化させていく場合について説明する。

図７（Ａ）〜７（Ｃ）のうち、図７（Ａ）は、複数の縦線ＲＲによるストライプ形状の検査パターンＰＴ１について、時刻Ｔが、検査開始の初期時刻Ｔ_０である場合の検査パターンＰＴ１ａを示している。同様に、図７（Ｂ）は、初期時刻Ｔ_０から一定時間が経過した時刻Ｔ_１での検査パターンＰＴ１ｂを示しており、図７（Ｃ）は、時刻Ｔ_１から一定時間が経過した時刻Ｔ_２での検査パターンＰＴ１ｃを示している。すなわち、図示の例では、時間の経過とともに、複数の縦線ＲＲの位置が、徐々に＋Ｘ側にシフトしている。例えば、初期時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_１までの間に、各縦線ＲＲは、距離Ｄ１だけ＋Ｘ側に移動する。これを受光素子１０ａにおける検査位置で考えれば、Ｘ方向について距離Ｄ１に相当する分だけ検査する画素の位置がずれたことになる。同様に、時刻Ｔ_１から時刻Ｔ_２までの間に、各縦線ＲＲは、距離Ｄ２だけ＋Ｘ側に移動し、Ｘ方向について距離Ｄ２に相当する分だけ受光素子１０ａにおける検査位置がずれていく。以上のように、表示部２０における検査パターンＰＴ１のアニメーション的動作を適宜繰り返すことで、対象となる受光素子１０ａの全体について検査を行うことができる。また、上記のような場合において、縦線ＲＲの位置と受光素子１０ａの画素の位置とを正確に対応付けておくことで、究極的には、受光素子１０ａを構成する画素単位で検査を行うものとしてもよい。

〔その他〕
この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

まず、上記実施形態では、列車のホームに設けたり列車に搭載させたりしており、列車に関連する監視に際して監視システム５００を適用しているが、本実施形態は、これに限らず、例えば列車以外の他の態様の監視において、監視システム５００を採用してもよい。さらに、撮像装置１００については、監視システム５００のような監視用のカメラに限らず、種々のカメラにおいて、本願のような自己診断用の検査設備を設けることも可能である。

また、上記では、検査パターンについて縦や横のストライプ形状としたり、これを動かしたりするものについて説明したが、この他にも、例えば斜めにクロスさせる等、種々の態様が考えられる。一方、受光素子１０ａにおける画素の抜け方についても、上述したライン状の黒い縦の筋ＰＭのようなもののほかにも、部材の特性等に応じて、種々の態様が考えられ、例えばブロック状に画素抜けが生じるものや、斜めに画素抜けが生じるもの等も考えられる。なお、ブロック状のものや斜めのものであれば、サイズにもよるが、上記例示であると、第１検査パターンＰＴ１と第２検査パターンＰＴ２との双方において異常が検出されることになると考えられる。

また、上記では、図４等に示す一例として、監視対象エリアを駅ＳＴのホームＰＦとしているが、これに限らず種々の場所を監視対象とすることができる。例えばエスカレーターやエレベーター等における利用者の監視に適用することが考えられる。

また、撮像部１０の配置についても、上記のように、ホームＰＦの上方側に設置されて下方側を撮像する場合に限らず、目的とする範囲を撮像できる種々の態様とすることができる。例えば、撮像対象とすべきホームの反対側に位置するホームに撮像部を設置すること等が考えられる。

また、上記では、検査部５０での検出結果についての報知先の一例として、列車の乗務員や駅務室の駅員を挙げているが、これに限らず、種々の箇所や人へ報知することが可能である。運転士がいない自動運転化といったことを想定した場合、報知先について、運転制御を統括する中央管理センター等とすることも考えられる。

また、撮像部１０に対する表示部２０の設置位置については、撮像部１０における画角や、Ｆ値、焦点距離、想定する監視範囲（撮像範囲）、被写界深度等に応じて、種々設定される。また、逆に、表示部２０の設置位置との関係から撮像部１０についての仕様を定めることも考えらえる。なお、例えば監視先が数メートル程度であれば、撮像部１０から１０ｃｍ程度の位置に表示部２０を設置して、表示部２０の表示内容を通常の撮像部１０によって捉えることができることが分かっている。

また、表示部２０を構成する自発光型の透明カラーディスプレイについて、例えば無機ＥＬを用いた場合、８０％ほどの透過率とすることが可能であり、外界光の十分な透過が確保できる。

なお、表示部２０について、図３に例示したハーフミラーＭＨについては、適宜透過率を調整することで、外界光の透過率と投射光の反射率との調和を図ることができる。

１０…撮像部、１０ａ…受光素子、２０…表示部、５０…検査部、５１…主制御部、５２…記憶部、８０…モニタ部、８０ａ…ディスプレイ表示部、１００…撮像装置、５００…監視システム、ＢＬ…青色光、ＣＣ…横線、ＣＴ…反射防止膜、Ｄ１，Ｄ２…距離、ＤＲ…駆動ドライバ、ＦＬ…床面、ＦＲ１…枠、ＦＲ２…枠、ＧＤ…連続画像データ（画像データ）、ＧＧ…画像、ＧＬ…緑色光、ＨＬ…外界光、ＨＭ…ハーフミラー、ＨＵ…利用者、ＬＳ…撮像レンズ、ＭＨ…ハーフミラー、ＰＦ…ホーム、ＰＩ…検査指示、ＰＪ…プロジェクター、ＰＬ…投射光、ＰＭ…筋、ＰＲ…検査結果、ＰＳ…撮像部検査システム、ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ１ａ，ＰＴ１ｂ，ＰＴ１ｃ…検査パターン、ＰＴ１ｇ，ＰＴ２ｇ…画像、ＲＬ…赤色光、ＲＲ…縦線、ＳＡ…乗務員、ＳＴ…駅、ＳＵ…支持部材、Ｔ…時刻、Ｔ０…初期時刻、Ｔ１，Ｔ２…時刻、ＴＲ…列車

Claims (12)

1. 撮像部の前面に設置され、外界光を透過可能な故障検査用の表示部を有する撮像装置。
2. 前記表示部における表示内容を撮像した前記撮像部の画像データに基づいて故障検査を行う検査部を備える、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記検査部は、前記表示部の表示動作を制御する、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記検査部は、故障検査の結果を、前記撮像部の画像データに基づくモニタリングを行うためのモニタ部に送信する、請求項２及び３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記表示部は、検査パターンを表示し、
   前記検査部は、前記検査パターンに対応する参照データに基づいて、故障の判断を行う、請求項２〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記検査部は、前記撮像部の画像データのうち前記表示部による表示箇所に対応する受光部の画素データについて良否判定を行う、請求項２〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記表示部は、前記撮像部による撮像範囲の全域に対応して表示動作をする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記表示部は、自発光型である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記表示部は、複数の検査パターンを表示する、請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記表示部は、反射防止膜を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の撮像装置。
11. 前記表示部は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の表示を行う、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の撮像装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の撮像装置と、
    前記撮像部の画像データに基づくモニタリングを行うためのモニタ部と
    を備える監視システム。

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