JP2022030809A - Imaging system, method for controlling imaging system, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像システム、撮像システムの制御方法、プログラムに関する。 The present invention relates to an imaging system, a control method of the imaging system, and a program.
暗部撮影時のネットワークカメラは、例えば赤外カットフィルタを抜去することによって可視光外の光を受光するような、動画像の撮影機能を有するものがある。その際、赤外カットフィルタの挿抜は、動画像の音声に影響を与えないように素早く切り替えることが要求される。一般的に、赤外カットフィルタの挿抜はステッピングモータの駆動によって行われる。しかしながら、振動環境を有する自動車及び電車等の各種車両にステッピングモータが搭載された場合、ステッピングモータ及びそれに関連するギアは脱調を引き起こすことが知られている。それによって、ステッピングモータの駆動音が発生する期間は長くなり、ネットワークカメラの配信音声の品質が低下する。 Some network cameras for shooting dark areas have a function of shooting a moving image, for example, by removing an infrared cut filter to receive light other than visible light. At that time, it is required to quickly switch the insertion / removal of the infrared cut filter so as not to affect the sound of the moving image. Generally, the insertion / removal of the infrared cut filter is performed by driving a stepping motor. However, it is known that when a stepping motor is mounted on various vehicles such as automobiles and trains having a vibrating environment, the stepping motor and related gears cause step-out. As a result, the period during which the driving sound of the stepping motor is generated becomes long, and the quality of the delivered voice of the network camera deteriorates.
ステッピングモータの駆動音を抑制する手法として、ステッピングモータの共振点を回避することにより、ステッピングモータを駆動させる手法が提案されている(特許文献1)。また、ステッピングモータの各相の励磁コイルに流れる励磁電流の急激な変化を抑制することにより、その振動及び駆動音を低減する手法が提案されている(特許文献2)。 As a method of suppressing the driving noise of the stepping motor, a method of driving the stepping motor by avoiding the resonance point of the stepping motor has been proposed (Patent Document 1). Further, a method has been proposed in which vibration and driving noise are reduced by suppressing a sudden change in the exciting current flowing through the exciting coil of each phase of the stepping motor (Patent Document 2).
しかしながら、振動環境下においてモータを脱調させることないように、振動環境に応じて駆動速度を調整可能とする技術はこれまで提供されていなかった。 However, a technique capable of adjusting the drive speed according to the vibration environment has not been provided so far so as not to cause the motor to step out in the vibration environment.
そこで、本発明は振動環境下においてモータの脱調をさせないように、振動環境に応じて駆動速度を調整するための技術を提供する。 Therefore, the present invention provides a technique for adjusting the drive speed according to the vibration environment so as not to cause the motor to step out in the vibration environment.
上記の課題を解決する発明は、撮像システムであって、
被写体の画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の構成要素を駆動する駆動部と、
前記撮像部の振動を予測する予測手段と、
予測された前記振動に基づいて、前記駆動部を駆動する駆動条件を決定する決定手段と、
決定された前記駆動条件に従って、前記駆動部を駆動する駆動制御手段と
を備える。
The invention that solves the above problems is an imaging system.
An image pickup unit that captures an image of the subject,
A drive unit that drives the components of the image pickup unit,
A predictive means for predicting vibration of the image pickup unit and
A determining means for determining the driving conditions for driving the driving unit based on the predicted vibration, and
It is provided with a drive control means for driving the drive unit according to the determined drive conditions.
本発明によれば、振動環境下においてモータの脱調をさせないように、振動環境に応じて駆動速度を調整するための技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for adjusting the drive speed according to the vibration environment so as not to cause the motor to step out in the vibration environment.
以下、例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the inventions described in the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential for the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.
以下に説明する実施形態において撮像システムとして、ネットワークカメラを例示するがこれに限定されず、他の撮像機器(例えばビデオカメラ、スチルカメラ、携帯電話及び携帯情報端末等)の利用を排除するものではない。また、以下に説明する実施形態においてステッピングモータによる駆動対象として、赤外カットフィルタを例示するがこれに限定されず、他の駆動対象(例えばズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り及び雲台等)の利用を排除するものではない。 In the embodiment described below, a network camera is exemplified as the image pickup system, but the present invention is not limited to this, and does not exclude the use of other image pickup devices (for example, a video camera, a still camera, a mobile phone, a mobile information terminal, etc.). do not have. Further, in the embodiment described below, an infrared cut filter is exemplified as a drive target by the stepping motor, but the use is not limited to this, and other drive targets (for example, a zoom lens, a focus lens, an aperture, a pan head, etc.) are used. Does not exclude.
以下、実施形態の一例を図1から図6に示し、図面を参照しつつ、撮像システムについて説明する。 Hereinafter, an example of the embodiment is shown in FIGS. 1 to 6, and the imaging system will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
以下、第1の実施形態を説明する。本実施形態では、振動環境下においてステッピングモータを脱調させることないように、振動環境に応じた駆動速度で駆動させる技術を説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, the first embodiment will be described. In this embodiment, a technique for driving a stepping motor at a driving speed according to the vibration environment will be described so as not to cause the stepping motor to step out in the vibration environment.
図1は、撮像システムの構成の一例を示す。撮像システム10は、画像処理装置20及び撮像装置30を含むように構成され、ネットワーク40と接続する。画像処理装置20は、例えば情報処理装置、或いは、制御装置と呼ぶこともできる。撮像システム10は、例えばネットワークカメラ、ビデオカメラ、スチルカメラ、携帯電話及び携帯情報端末等であってよい。ネットワーク40は、例えば有線LAN、無線LAN、インターネット及びイントラネット等であってよい。
FIG. 1 shows an example of the configuration of an imaging system. The
画像処理装置20は中央演算処理部(CPU)100、入力部106、表示部107、RAM108、ROM109、記憶部110、インターフェイス(I/F)111、画像解析部112、圧縮伸長部113、バス114、画像処理部115、A/D変換部116、アクチュエータ117及びA/D変換部118を含むように構成される。以下、画像処理装置20の構成要素について詳しく説明する。
The
CPU100は、画像処理装置20の全体的な動作を制御する。また、CPU100は、検出部101、予測部102、決定部103、駆動制御部104、及び、音声処理部105の各機能ブロックとして機能するように構成される。検出部101は、センサ220が取得した加速度に基づき、撮像システム10の速度を物理数学的に算出することができる。なお、加速度は、例えば角速度、方位及び位置等のいずれか1つ以上を組み合わせて算出されてもよい。予測部102はRAM108又は記憶部110内の撮像システム10の振動等のテーブルを参照し、撮像システム10の振動を予測することができる。但し、撮像システム10の振動の予測は、振動等のテーブルを参照する方法に限定されず、例えば、テーブルの登録値に対してスプライン関数等の数学的近似計算或いは補間処理を適用して振動を算出してもよいし、センサ220の加速度センサが取得した測定値(加速度)に基づいて振動を予測してもよい。
The
決定部103はRAM108又は記憶部110内の振動等のテーブルに基づき、ステッピングモータを駆動するための駆動条件(駆動速度及び励磁電力)を決定することができる。駆動制御部104は駆動部210及びアクチュエータ117の駆動を制御することができる。音声処理部105は、マイク240で取得され、A/D変換部118でデジタル音声信号に変換されてRAM108に格納された音声データに対してフィルタを掛けるなど、所定の音声処理を行って音声を加工する。特定の音声処理には、例えば、特定の帯域の信号をカットしたり、レベルを下げたりといった処理が含まれる。また、記録用に音声を符号化して記憶部110に記憶したり、符号化された音声データを復号して不図示のスピーカやネットワーク40に出力したりすることができる。
The
入力部106は、ユーザが撮像システム10を操作するために利用され、例えば、レリーズ・スイッチ、電源スイッチを含む操作キー、十字キー、ジョイスティック、タッチパネル、キーボード及びポインティングデバイス(例えばマウス等)を含む。表示部107は、各種の入力又は出力を表示し、例えばLCDディスプレイで構成される。RAM108は、SRAM及びDRAM等の揮発性メモリである。ROM109は、EEPROM及びフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部110は、HDD(ハードディスクドライブ)、SSD(ソリッドステートドライブ)及びeMMC(組み込み用のマルチメディアカード)等で構成される。
The
本実施形態の機能を実現するためのプログラム及びプログラムを実行するためのデータは、ROM109又は記憶部110に格納される。これらのプログラム及びデータは、CPU100による制御に基づき、バス114を介してRAM108に取り込まれ、CPU100によって実行される。
The program for realizing the function of the present embodiment and the data for executing the program are stored in the
インターフェイス(I/F)111は、各種信号の入力又は出力に対応する各種インターフェイスである。I/F111は入力部106に接続し、入力部106を介してユーザの操作入力情報を受け取る。I/F111は、バス114を介してユーザの操作入力情報をCPU100へ送信する。また、I/F111はLCDディスプレイ等で構成された表示部107と接続し、RAM108に一時的に記録された画像又は操作メニュー情報を表示部107へ送信する。I/F111はLANを介してネットワーク40と接続する。画像解析部112は、撮像装置30が取得した画像情報に基づき、顔検出、人物検出、動体検知、通過検知、混雑検知、軌跡検知及び置き去り又は持ち去り検知等の画像解析を行うことができる。画像解析結果は、バス114を介してCPU100に通知される。
The interface (I / F) 111 is various interfaces corresponding to inputs or outputs of various signals. The I /
圧縮伸長部113は、バス114を介してCPU100の制御指示に基づき、RAM108に格納されたデジタル画像を圧縮処理して、デジタル画像の圧縮データを生成し、記憶部110に格納したり、ネットワーク40に出力したりすることができる。また、圧縮伸長部113は、記憶部110に格納された圧縮データに所定形式の伸張処理を行い、デジタル画像の非圧縮データを生成し、I/F111を介して表示部107に出力することができる。所定形式の圧縮又は伸長処理は、静止画像に対して例えばJPEG規格に準拠した方式が使用され、動画像に対して例えばMOTION-JPEG、MPEG2、AVC/H.264及びAVC/H.265等の規格に準拠した方式が使用される。
The compression /
バス114は、画像処理装置20内の各ブロック間を接続するためのデータバス又は制御バスであるが、これらに限定されることなく、例えばアドレスバス、拡張バス等であってもよい。A/D変換部116は、撮像素子205が取得したアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換することができる。A/D変換部116は、デジタル画像信号を画像処理部115に送信する。画像処理部115は、A/D変換部116から送信されたデジタル画像信号に対して、例えばAGC(自動利得制御)ゲイン又はISO(国際標準化機構)感度等に基づき、各種デジタル画像処理を行い、バス114を介してデジタル画像信号をRAM108に格納することができる。各種デジタル画像処理は、オプティカルブラック処理、画素欠陥補正処理、収差補正、周辺光量落ち補正、ゲイン処理、ホワイトバランス処理、RGB補間処理、ダイナミックレンジ拡張処理、色差信号変換、オフセット処理、ガンマ補正処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、色調補正処理、光源種別判定処理及びスケーリング処理等を含む。
The
アクチュエータ117は、雲台230を水平方向又は垂直方向に駆動させるための駆動装置である。アクチュエータ117は、バス114を介して駆動制御部104によって制御される。A/D変換部118は、マイク240が取得した撮像装置30周辺のアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するための装置であり、デジタル音声信号はRAM108に格納される。
The
次に、撮像装置30の構成要素について説明する。撮像装置30は、撮像部200、駆動部210、センサ220、雲台230及びマイク240、を含むように構成される。また、撮像部200は、ズームレンズ201、フォーカスレンズ202、絞り203、赤外カットフィルタ204及び撮像素子205を含むように構成される。
Next, the components of the
ズームレンズ201は、被写体の大きさを調整するためにレンズの焦点距離を調整することができ、駆動部210によって光軸に沿って移動される。フォーカスレンズ202は、被写体に対する焦点を調整することができ、駆動部210によって光軸に沿って移動される。絞り203は、レンズを通る光の量を調整することができ、駆動部210によって動作される。赤外カットフィルタ204は、入射する赤外光の透過を遮断するフィルタ(例えば光学ガラス等)であり、駆動部210によって動作される。
The
駆動部210は撮像部200の各構成要素を駆動するための装置であり、例えばステッピングモータ等を有する。ステッピングモータを駆動するための励磁電力は、駆動制御部104によって制御される。
The
例えば昼間において被写体から十分な照度が得られる場合、赤外カットフィルタ204は、撮像素子205よりも被写体側に挿入される。赤外カットフィルタ204が撮像部200に挿入されると、イメージセンサ等で構成される撮像素子205は、赤外光を含まない光を受光する。また、例えば夜間において被写体から十分な照度が得られない場合、赤外カットフィルタ204は撮像部200から抜去される。これにより、撮像素子205は赤外光を含む光を受光することができる。赤外カットフィルタ204が抜去されている間、被写体の暗部の視認性を確保するために、被写体に赤外照明を照射することによって、被写体の照度が確保されてもよい。
For example, when sufficient illuminance can be obtained from the subject in the daytime, the
撮像素子205は、被写体からの反射光を受光して、被写体画像を生成する素子であり、例えばCMOSイメージセンサが用いられる。撮像素子205は、ズームレンズ201、フォーカスレンズ202、絞り203及び赤外カットフィルタ204を通って入射した光を光電変換して、アナログ画像信号を生成する。アナログ画像信号は、相関二重サンプリング等のサンプリング処理によって増幅処理され、A/D変換部116に送信される。増幅処理の測定値は、CPU100によって決定される。
The
センサ220は、撮像装置30の3次元空間情報、時間情報及び環境情報を測定する測定部であり、例えば、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、GPSセンサ及び照度センサ等により構成される。センサ220は、撮像システム10の加速度、角速度、方位、位置及び照度等の測定値を所定のサンプリングレートで取得し、バス114を介して各種測定値をCPU100に送信する。
The
雲台230は、撮像部200をユーザの任意の位置で固定することができるような、パン駆動部及びチルト駆動部を含むように構成される。パン駆動部は、ボトムケース及びターンテーブルを含むように構成される。ターンテーブルを水平方向に回転させることによって、撮像部200を-175°から+175°の範囲で水平方向にパンすることができる。チルト駆動部は、ターンテーブルの上に配置された支柱及び撮像部200を含むように構成される。チルト駆動部は、撮像部200を0°から90°の範囲で垂直方向にチルトさせることができる。これにより、アクチュエータ117を介して撮像部200を水平又は垂直方向に回転させることによって、ユーザは所望の撮影方向で撮影することができる。その際、アクチュエータ117の駆動範囲は駆動制御部104によって制御される。
The
マイク240は、撮像部200周辺の音声を取得して、アナログ音声信号をA/D変換部118に出力する音声取得部である。A/D変換部118は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、デジタル音声信号をRAM108に記憶する。RAM108に記憶されたデジタル音声信号には、音声処理部105において圧縮処理や音声処理が施される。当該音声処理には、取得音声において特定周波数成分を除去する処理や、音量レベルを下げる処理が含まれる。
The
図1の撮像システム10では、画像処理装置20と撮像装置30とが一体的に構成される場合を示したが、画像処理装置20と撮像装置30とが別体で構成されていてもよい。その場合、撮像装置30は、ネットワーク或いはケーブルを介して画像処理装置20と接続されるように構成される。撮像システム10が別体として構成される場合、画像処理装置20の一部の構成、例えば、A/D変換部116、A/D変換部118、画像処理部115及びアクチュエータ117等が撮像装置30内に設けられてもよい。
In the
撮像システム10は車両の様々な位置、例えば車内又は車外、車両の前方、側方又は後方等に搭載される。また、撮像システム10が搭載される車両は、例えば乗用車、バス、トラック及び電車等が挙げられる。撮像システム10の振動環境は、どのような種別の車両のどの位置に搭載されるかによって変わるので、車両の種別や搭載位置に応じた駆動速度を設定し、ステッピングモータが脱調しないように駆動する。撮像システム10の速度は、センサ220が検出する速度であり、これは撮像システム10が搭載された車両の速度に対応する。なお、撮像システム10に発生する振動は、例えば車両に対する撮像システム10の搭載位置、搭載車両の種類及び路面状況等に応じて適宜変化する。
The
次に、図2を参照して、本実施形態に対応する撮像システム10が実行する処理を説明する。図2は、撮像システム10が実行する処理のフローチャートの一例を示す。本実施形態では、駆動部210が有するステッピングモータの駆動速度を制御する一例を説明する。図2に対応する処理は、CPU100が、ROM109又は記憶部110に記憶されたプログラムを実行して検出部101、予測部102、決定部103及び駆動制御部104として機能することにより実現される。なお、図2の処理が行われている間、撮像装置30による画像の撮像が行われているものとする。
Next, with reference to FIG. 2, a process executed by the
S201において、検出部101は、センサ220を制御して、所定の車両において所定の位置に搭載された撮像システム10の加速度の変位を所定のサンプリングレートで取得させる。検出部101は、センサ220が取得した撮像システム10の加速度を取得する。なお、雲台230が動作している場合、検出部101は、雲台230の運動によって発生する加速度の影響を除外して、撮像システム10のみの加速度を取得する。また、上記では、撮像システム10の加速度を加速度センサで取得する場合を説明したが、加速度の取得方法はこれに限定されるものではなく、角速度センサ、磁気センサ及びGPS等によって取得される測定値のいずれか1つ以上を組み合わせて算出してもよい。
In S201, the
続くS202では、S201で取得した加速度に基づき、検出部101が撮像システム10の速度を算出する。取得又は算出した加速度のいずれか1つ以上に基づき、検出部101は物理数学的に撮像システムの速度を算出することができる。また、検出部101は、算出した速度に基づいて、撮像システム10の移動状態を判定する。
In the following S202, the
ここで図3を参照して、本実施形態における撮像システム10の移動状態の判定方法を説明する。図3は、撮像システム10の移動状態の一例を示す。図3において、撮像システム10の加速度301が実線で、撮像システム10の速度302が破線でそれぞれ示されている。図3のグラフにおいて、縦軸は速度及び加速度を示し、横軸は時間を示す。図3において、Th1からTh3は、撮像システム10の移動状態を判定するための速度の閾値を示す。区間303から306は、撮像システム10がある移動状態にある時間的区分を示しており、例えば、区間303は撮像システム10が停止状態にある。また、区間304は低速走行状態、区間305は中速走行状態、及び区間306は高速走行状態をそれぞれ示している。
Here, with reference to FIG. 3, a method of determining the moving state of the
以下、撮像システム10(或いは、撮像システム10が搭載された車両)の速度の閾値と移動状態の区分の関係について説明する。
Hereinafter, the relationship between the speed threshold value of the image pickup system 10 (or the vehicle on which the
検出部101は、速度302が閾値Th1未満の場合、撮像システム10は停止状態303にあると判定する。次に、検出部101は、速度302が閾値Th1以上かつ閾値Th2未満の場合、撮像システム10は低速走行状態304にあると判定する。検出部101は、速度302が閾値Th2以上かつ閾値Th3未満の場合、撮像システム10は中速走行状態305にあると判定する。最後に、検出部101は、速度302が閾値Th3以上の場合、撮像システム10は高速走行状態306にあると判定する。
When the
このようにして、検出部101は撮像システム10の算出された速度が、いずれの閾値範囲に属するかに基づいて移動状態を決定することができる。なお、本実施形態において撮像システム10の移動状態の区分の数又は移動状態の区分を特定するための速度の閾値等は限定されるものではない。
In this way, the
図2の説明に戻り、S203において、予測部102は、撮像システム10の振動を推定し、当該振動に基づき決定部103がステッピングモータの駆動速度を決定する。
Returning to the description of FIG. 2, in S203, the
ここで図4(A)及び図4(B)を参照して、撮像システム10の移動状態に対応する撮像システム10の振動及びステッピングモータの最大駆動速度の関係を示すテーブルを説明する。本実施形態においては、撮像システム10がバス(例えば路線バス及び高速バス等)の前方又は後方付近に搭載された場合に関して、図4(A)及び図4(B)のテーブルについてそれぞれ説明する。
Here, with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B), a table showing the relationship between the vibration of the
なお、撮像システム10の搭載車両はバスに限定されるものではなく、乗用車、トラック及び電車等の他の車両が排除されるものではない。本実施形態では乗用車、トラック及び電車等の他の車両の振動等のテーブルを示していないが、様々な車両の種別ごとに対応する振動等を登録したテーブルをROM109又は記憶部110に事前に格納することにより、ステッピングモータの駆動速度を様々な振動環境に対応させることが可能となる。
The vehicle equipped with the
図4(A)に示すテーブル400、及び、図4(B)に示すテーブル410には、車両401、位置402、速度403、状態404、予測最大振動値405、最大駆動速度406の各値が登録されている。図4(A)は、撮像システム10がバスの前方に搭載される場合の振動等のテーブル400を示し、図4(B)は、撮像システム10がバスの後方に搭載される場合の振動等のテーブル410を示す。
In the table 400 shown in FIG. 4A and the table 410 shown in FIG. 4B, each value of the
車両401は、撮像システム10が搭載される車両の種別を示す。本図ではバスについて記載しているが、これ以外の車両種別であってもよい。位置402には車両に対して撮像システム10が搭載される位置が登録され、速度403には撮像システム10(或いは、撮像システム10が搭載された車両)の速度の範囲が登録される。状態404には、撮像システム10の速度に対応する上述の移動状態の区分が登録される。また、予測最大振動値405には、撮像システム10の移動状態において撮像システム10に発生する最大振動値が登録され、最大駆動速度406には予測最大振動値においてステッピングモータが脱調せずに駆動することができる速度が登録される。
The
図4(A)のテーブル400を参照して、決定部103がステッピングモータの最大駆動速度を決定する過程を説明する。撮像システム10の速度が1km/h未満で撮像システム10の状態は停止にあると予測部102により判定された場合、決定部103は停止に対応するステッピングモータの最大駆動速度を1200PPSと判定する。撮像システム10の速度が1km/h以上かつ30km/h未満で撮像システム10の状態は低速走行にあると予測部102により判定された場合、決定部103は低速走行に対応するステッピングモータの最大駆動速度を1000PPSと判定する。撮像システム10の速度が30km/h以上かつ60km/h未満で撮像システム10の状態は中速走行にあると予測部102により判定された場合、決定部103は中速走行に対応するステッピングモータの最大駆動速度を800PPSと判定する。撮像システム10の速度が60km/h以上で撮像システム10の状態は高速走行にあると予測部102により判定された場合、決定部103は高速走行に対応するステッピングモータの最大駆動速度を600PPSと判定する。次に図4(B)のテーブル410を参照して、決定部103がステッピングモータの最大駆動速度を決定する過程を説明する。図4(B)のテーブル410の項目は図4(A)と同様であるため、同様の参照番号を付し、各項目の説明は省略する。
The process in which the
撮像システム10の速度が1km/h未満で撮像システム10の状態は停止にあると予測部102により判定された場合、決定部103は停止に対応するステッピングモータの最大駆動速度を1100PPSと判定する。撮像システム10の速度が1km/h以上かつ30km/h未満で撮像システム10の状態は低速走行にあると予測部102により判定された場合、決定部103は低速走行に対応するステッピングモータの最大駆動速度を900PPSと判定する。図4(B)における中速走行及び高速走行の状態に対応するステッピングモータの最大駆動速度は、図4(A)のデータと同様であるため、説明を省略する。
When the
ここで、図4(B)の停止及び低速走行状態における予測最大振動値は、図4(A)の停止及び低速走行状態における予測最大振動値よりも上昇している。一般的に、エンジンの排熱が車内に入らないようにするために、バスのエンジンはバスの後方に搭載されている。したがって、バスのエンジン振動が撮像システム10に伝達されるため、図4(B)の停止及び低速走行状態における撮像システム10の予測最大振動値は、図4(A)の予測最大振動値よりも上昇している。
Here, the predicted maximum vibration value in the stopped and low-speed running state of FIG. 4 (B) is higher than the predicted maximum vibration value in the stopped and low-speed running state of FIG. 4 (A). Generally, the engine of the bus is mounted at the rear of the bus to prevent the exhaust heat of the engine from entering the vehicle. Therefore, since the engine vibration of the bus is transmitted to the
但し、本実施形態における撮像システム10の振動の予測は、上記振動等のテーブルを参照することによってのみ判定されるものではなく、スプライン関数等の数学的近似計算或いは補間処理によって行われてもよい。例えば、撮像システム10を搭載する車両の種類、車両に対する撮像システム10の搭載位置及び路面の状況(例えば舗装状態が悪い不整地等)等を考慮する場合、センサ220が取得した加速度、角速度、方位及び位置等の測定値に基づき、予測部102は撮像システム10の予測最大振動値を算出することができる。
However, the prediction of the vibration of the
さらに決定部103は、図4(A)又は図4(B)の予測最大振動値と、算出された予測最大振動値との比較を行い、ステッピングモータの最大駆動速度を修正して、駆動速度を決定することができる。算出した予測最大振動値が図4(A)又は図4(B)に記載の予測最大振動値よりも小さい場合、決定部103はステッピングモータが脱調しない範囲で駆動速度が高くなるように修正することができる。一方、算出した予測最大振動値が図4(A)又は図4(B)に記載の予測最大振動値よりも大きい場合、決定部103はステッピングモータが脱調しない範囲で駆動速度が遅くなるように修正することができる。
Further, the
例えば、図4(A)に示すような撮像システム10がバスの前方に搭載される場合において撮像システム10の移動状態が低速走行の場合、センサ220が取得した各種測定値に基づき、予測部102は撮像システム10の予測最大振動値を算出する。算出した予測最大振動値が例えば30Gである場合、決定部103は低速走行におけるステッピングモータの最大駆動速度を1000PPSから1200PPSに修正することができる。ステッピングモータの最大駆動速度の修正は、線形近似又は非線形近似によって補間されてよい。上記は算出した予測最大振動値が図4(A)に記載の予測最大振動値よりも小さい場合を一例として示した。一方、算出した予測最大振動値が図4(A)に記載の予測最大振動値よりも大きい場合、決定部103はステッピングモータの駆動速度を遅くなるように修正する。
For example, when the
図4(B)に示すような撮像システム10がバスの後方に搭載される場合におけるステッピングモータの最大駆動速度の修正も、上記の撮像システム10がバスの前方に搭載される場合の修正と同様の方法で行われる。
The correction of the maximum drive speed of the stepping motor when the
また、本実施形態におけるステッピングモータの駆動速度の決定は、図4(A)や図4(B)に示すテーブルの最大駆動速度406の値に限定されるものではなく、速度403や予測最大振動値405の実際の値に基づいて、補間処理によりステッピングモータの駆動速度を、最大駆動速度406よりも小さい値として算出してもよい。例えば補間処理は、図4(A)又は図4(B)のテーブルに記載の各最大駆動速度の間で線形近似又は非線形近似に基づく補間処理により行ってもよい。当該処理により、決定部103にステッピングモータの脱調が発生しないような駆動速度を選択させることを可能にする。
Further, the determination of the drive speed of the stepping motor in the present embodiment is not limited to the value of the
図2の説明に戻って、S204において決定部103は、S203で決定したステッピングモータの駆動速度に基づき、ステッピングモータを駆動するための励磁電力を決定する。
Returning to the description of FIG. 2, in S204, the
S205において、例えば、センサ220が測定した被写体の照度や環境情報に基づき、照度等が所定のレベルよりも低いかどうか及び赤外カットフィルタ204が挿入されているか否かを検出部101が判定し、当該判定結果に応じて、駆動制御部104は、赤外カットフィルタ204のステッピングモータを駆動させるか否かを決定する。あるいは、検出部101が撮像画像における特定画素の輝度値に基づいて被写体の照度を測定し、当該測定結果に基づいて駆動させるか否かを決定してもよい。例えば、撮像画像中に常に含まれる被写体が存在する場合、その被写体の位置に対応する画素の輝度値に基づいて照度を測定してもよい。また、照度を測定する際には測定方法に応じた閾値が用いられる。(i)例えば夜間において検出された照度が閾値未満で、かつ、赤外カットフィルタ204が挿入状態の場合(S205でYES)、処理はS206に移行して、赤外カットフィルタ204を抜去する。また、(ii)例えば昼間において検出された照度が閾値以上で、かつ、赤外カットフィルタ204が未挿入状態の場合も(S205でYES)、処理はS206に移行して、赤外カットフィルタ204を挿入する。上記の(i)又は(ii)に該当しない場合(S205でNO)、処理はS207に移行し、赤外カットフィルタ204の挿抜は行わない。なお、被写体照度の閾値は撮像素子205の性能等に応じて変化するため、本実施形態における被写体照度の閾値の数及び数値は限定されるものではない。
In S205, for example, based on the illuminance of the subject measured by the
上記では、撮像装置30の構成要素のうち赤外カットフィルタ204を駆動する場合のステッピングモータの駆動について説明した。これに対し、ステッピングモータはズームレンズ201、フォーカスレンズ202、絞り203及び雲台230の撮像装置30の他の構成要素を駆動する場合にも用いられており、これらのステッピングモータの駆動は、周囲の照度環境には依存しない。むしろ、これらのステッピングモータの駆動は、入力部106を介したユーザの操作入力(例えば、ズーム操作等の駆動対象を駆動させるか否かの入力)に基づいて実行されるものであるので、ユーザから所定の入力操作を受け付けたかどうかに基づいて、駆動制御部104はステッピングモータの駆動の有無を判定することができる。ユーザからの所定の操作入力が有る場合、処理はS206に進む(S205でYES)。ユーザの設定情報が無い場合、処理はS201に戻る(S205でNO)。
In the above, the driving of the stepping motor in the case of driving the
S206において、駆動制御部104は、S204で決定した励磁電力に基づきステッピングモータを駆動させるために、バス114を介して駆動部210に駆動速度に係る入力パルスを与える。駆動速度に係る入力パルスに基づき、駆動部210はステッピングモータを駆動した後、処理はS201に戻る。
In S206, the
但し、本実施形態における駆動対象は、赤外カットフィルタ204のみに限定されるものではなく、ステッピングモータを使用して制御されるすべてを対象とする。例えば、制御の対象はズームレンズ201、フォーカスレンズ202、絞り203及び雲台230等が挙げられ、これらを駆動する場合にも同様にしてステッピングモータの励磁電力を決定して駆動する。
However, the drive target in the present embodiment is not limited to the
本実施形態は、撮像システム10(或いは、撮像システム10が搭載された車両)について、移動速度、及び、推定された振動の大きさに応じてステッピングモータの駆動速度を決定することができる。当該駆動速度は、テーブルに登録された値をそのまま用いてもよいし、或いは、テーブルに登録されたステッピングモータの最大駆動速度と、移動速度や推定振動の値とに応じて補間によって算出した駆動速度を用いてもよい。これにより、振動環境下においてステッピングモータを適切な駆動速度で制御することができるため、ステッピングモータの脱調を防止することができる。
In this embodiment, for the image pickup system 10 (or the vehicle on which the
[実施形態2]
次に、第2の実施形態を説明する。本実施形態では、撮影時の録音音声に影響を及ぼすステッピングモータの駆動音を抑制又は除去する方法について説明する。本実施形態に対応するシステム構成は図1に示したとおりである。また、撮像システム10の移動状態の判定方法は図3に従うものであり、撮像システム10の移動状態とステッピングモータの最大駆動速度との関係も図4に示すとおりであるので、ここでの説明は省略する。
[Embodiment 2]
Next, the second embodiment will be described. In this embodiment, a method of suppressing or removing the driving sound of the stepping motor that affects the recorded sound at the time of shooting will be described. The system configuration corresponding to this embodiment is as shown in FIG. Further, the method of determining the moving state of the
図5を参照して、本実施形態に対応する撮像システム10が実行する処理を説明する。図5は、撮像システム10が実行する本実施形態の処理の一例のフローチャートを示す。当該フローチャートに対応する処理は、CPU100が、ROM109又は記憶部110内に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。但し、図5において、S201からS205までの処理は、実施形態1の図2で説明した処理と同様であるため、ここでの説明を省略する。また、図5の処理が行われている間、撮像装置30による画像の撮像及び音声記録が行われているものとする。
The process executed by the
S205において、ステッピングモータの駆動の有無を判定し、駆動を行うと判定されると処理はS506に進む。S506において音声取得機能の制御を実施する。 In S205, it is determined whether or not the stepping motor is driven, and if it is determined that the stepping motor is driven, the process proceeds to S506. The voice acquisition function is controlled in S506.
音声取得機能の制御は、ステッピングモータの駆動期間中に音声取得を制限する処理であって、例えば「入力停止」、「帯域制限」又は「録音レベルの調整」等を含むことができる。以下、それぞれの処理の具体例を説明する。 The control of the voice acquisition function is a process of limiting voice acquisition during the driving period of the stepping motor, and may include, for example, "input stop", "band limitation", "recording level adjustment", and the like. Hereinafter, specific examples of each process will be described.
まず、「入力停止」について説明する。音声の入力を停止するのには、マイク240の動作を停止して音声取得動作を停止する処理、或いは、マイク240による音声取得は継続する一方で、音声の記録を行わない処理がある。音声記録を行わない場合は、例えばA/D変換部118において音声出力をミュートしてしまう方法がある。或いは、音声処理部105において停止期間中の音声をミュート(音圧レベルを0に落とす)してもよい。音声入力を停止する期間(停止期間)は、アクチュエータの駆動開始から駆動終了までの区間を含むように設定される。当該停止期間は、前段のS203において決定されたアクチュエータの駆動速度に応じて決定されてもよい。その場合、停止期間の情報は、テーブル400やテーブル410に最大駆動速度406と関連付けて登録されていてもよい。また、停止期間の長さは、駆動速度の大きさに応じて補間により修正されてもよい。更には、ユーザが事前設定してもよい。
First, "stop input" will be described. To stop the voice input, there is a process of stopping the operation of the
駆動制御部104は、S506において、音声入力の停止命令をマイク240に送信し、マイクの動作を停止した後、上記の停止期間に基づくタイマを設定し、経過時間の測定を開始する。その後、処理はS206に進み、駆動制御部104は、S203で決定した駆動速度に基づきステッピングモータを駆動させる。S206におけるステッピングモータの駆動が終了すると、処理はS508に進む。S508では、経過時間が上記の停止期間に到達し、タイマが満了したことに応じて、駆動制御部104は、S508において音声入力の再開命令をマイク240に送信し、マイクの動作を再開する。その後、処理はS201に移行する。
In S506, the
次に、「帯域制限」について説明する。本実施形態において、撮像システム10の固有振動数とステッピングモータを駆動させた時に発生する固有振動数とが一致した場合、撮像システム10に共振が発生する。共振時に発生する音は、そのままでは撮影時の撮像システム10の録音音声にノイズとして記録されてしまう。そこで、音声処理部105は、マイク240の入力音声信号から撮像システム10の共振時の共振周波数に対応する所定の帯域の音声信号を制限する帯域制限処理を行って、ノイズが録音音声に含まれないようにする。
Next, "bandwidth limitation" will be described. In the present embodiment, when the natural frequency of the
ここで、図6(A)から図6(C)を参照して、撮像システム10の共振時の周波数特性を説明する。図6(A)において、実線はステッピングモータの駆動速度400PPSの場合であり、破線はステッピングモータの駆動速度600PPSの場合の周波数特性をそれぞれ示す。また、図6(A)の縦軸は音圧レベル、横軸は周波数、600から605は共振位置を示す。なお、ステッピングモータの駆動速度が600PPS以上の場合、600PPSの場合の周波数特性と同様であるため、説明を省略する。図6(A)の実線又は破線で描かれた波形のピークの位置である共振位置(600から605)は、共振周波数に対応しており、音圧レベルが高くなっているためノイズとして人間の耳により知覚される。図6(B)に示すテーブル610、及び、図6(C)に示すテーブル620には、ステッピングモータの駆動速度611及び621、図6(A)の600から605に対応する共振位置612及び622、共振位置における共振周波数613及び623を示す。
Here, the frequency characteristics at the time of resonance of the
図6(B)において、共振位置612は3箇所存在し、共振周波数613はそれぞれ1.31kHz、1.75kHz、2.37kHzである。図6(C)において、共振位置622は4箇所存在し、共振周波数623はそれぞれ1.31kHz、1.75kHz、2.36kHz、2.53kHzである。
In FIG. 6B, there are three
図6(A)から図6(C)に示した周波数特性はあくまで一例であって、共振周波数は撮像システム10の固有振動数及びステッピングモータの固有振動数等の要因で様々に変化する。したがって、本実施形態におけるノイズの原因となる共振周波数の数や共振周波数は上記の例に限定されるものではない。
The frequency characteristics shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C) are merely examples, and the resonance frequency varies depending on factors such as the natural frequency of the
音声処理部105は、図6(A)に記載の共振周波数が現れる全帯域(例えば1kHzから3kHzの範囲)を覆うような減衰帯域を設定することができる。これは減衰帯域設定の一例であり、これに限定されるものではなく、減衰帯域を共振周波数全帯域の一部、例えば全帯域のうち特に音圧レベルの高い1.3kHz近辺及び2.4から2.5kHz近辺に設定してもよい。また、音圧レベルが音圧閾値より高い範囲について減衰帯域を設定してもよい。
The
音声処理部105は、上記の減衰帯域に対応する帯域制限フィルタを設定し、マイク240の入力音声に対して適用することで帯域制限を実現できる。マイク240に対する音声入力の帯域制限の設定は、音声処理部105による自動設定、ユーザ又は他のユーザによる手動又は遠隔設定のいずれか1つ以上の方法によって実施される。本実施形態における帯域制限フィルタの一例は、バンドパスフィルタであるが、これに限定されることはなく、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ及びバンドエリミネーションフィルタのいずれか1つ以上又はそれらの組合せであってもよい。
The
S506において、A/D変換部118を介して入力された音声に対し、音声処理部105が上記帯域制限フィルタをかけてノイズを低減すると、駆動制御部104は、上記の停止期間に基づくタイマを設定し経過時間を測定する。その後、処理はS206に進み、駆動制御部104は、S203で決定した駆動速度に基づきステッピングモータを駆動させる。S206におけるステッピングモータの駆動が終了すると、処理はS508に進む。S508では、経過時間が上記の停止期間に到達したことに応じて、音声処理部105は、A/D変換部118を介して入力された音声に対する帯域制限フィルタを解除する。その後、処理はS201に移行する。
In S506, when the
次に、「録音レベルの調整」について説明する。録音レベルの調整は、A/D変換部118又は音声処理部105において行うことができる。録音レベルの場合、特定の帯域に限定してレベルを調整するのではなく、全帯域に対して一律にレベルを下げるように制御が行われる。録音レベルを0レベルまで下げてしまうと、録音停止状態となってしまい上記の入力停止と同様であるので、ここでは、0レベルよりも高いが、通常の録音レベルよりも低い所定の録音レベルに下げるものとする。所定の録音レベルは、任意に設定ができるものとするが、録音された音声においてノイズの影響が抑えられていると判断できるレベルであればよい。
Next, "adjustment of the recording level" will be described. The recording level can be adjusted by the A /
S506において、A/D変換部118又は音声処理部105が入力された音声に対し、音量レベルを通常の録音レベルから所定のレベルに下げると、駆動制御部104は、上記の停止期間に基づくタイマを設定し経過時間を測定する。その後、処理はS206に進み、駆動制御部104は、S203で決定した駆動速度に基づきステッピングモータを駆動させる。S206におけるステッピングモータの駆動が終了すると、処理はS508に進む。S508では、経過時間が上記の停止期間に到達したことに応じて、A/D変換部118又は音声処理部105は入力音声のレベルを元のレベルに戻す。その後、処理はS201に移行する。
In S506, when the volume level of the input voice by the A /
上記においてS508では、経過時間が停止期間に到達したことに応じて音声取得機能の制限を解除しているが、ユーザからの指示などに基づいて強制的に制限を解除するようにしてもよい。 In the above, in S508, the restriction of the voice acquisition function is released according to the elapsed time reaching the stop period, but the restriction may be forcibly released based on an instruction from the user or the like.
本実施形態は、音声取得機能の制御により、撮像システムの音声に影響を及ぼすステッピングモータの駆動音を抑制又は除去することができる。これにより、本実施形態は撮影時の配信音声の品質を良好な状態に保つことができる。 In the present embodiment, the driving sound of the stepping motor that affects the sound of the imaging system can be suppressed or eliminated by controlling the sound acquisition function. As a result, the present embodiment can maintain the quality of the delivered audio at the time of shooting in a good state.
その他の実施例として、本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 As another embodiment, the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and the system or device is one or more in a computer. It can also be realized by the process of reading and executing the program by the processor. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to publicize the scope of the invention.
10:撮像システム、20:画像処理装置、30:撮像装置 10: Image pickup system, 20: Image processing device, 30: Image pickup device
Claims (16)
前記撮像部の構成要素を駆動する駆動部と、
前記撮像部の振動を予測する予測手段と、
予測された前記振動に基づいて、前記駆動部を駆動する駆動条件を決定する決定手段と、
決定された前記駆動条件に従って、前記駆動部を駆動する駆動制御手段と
を備える、撮像システム。 An image pickup unit that captures an image of the subject,
A drive unit that drives the components of the image pickup unit,
A predictive means for predicting vibration of the image pickup unit and
A determining means for determining the driving conditions for driving the driving unit based on the predicted vibration, and
An imaging system including a drive control means for driving the drive unit according to the determined drive conditions.
前記決定手段は、前記予測された振動に基づいて、前記テーブルを参照して前記駆動条件を決定する、請求項1又は2に記載の撮像システム。 Further, a storage unit for storing a table for registering the vibration of the imaging unit and the driving condition in association with each other is provided.
The imaging system according to claim 1 or 2, wherein the determining means determines the driving conditions with reference to the table based on the predicted vibration.
前記テーブルには、前記撮像部の振動と関連付けて前記撮像部の移動速度が更に登録され、
前記予測手段は、前記検出手段により検出された前記移動速度に基づいて、前記テーブルを参照して前記振動を予測する、請求項3に記載の撮像システム。 Further provided with a detection means for detecting the moving speed of the image pickup unit,
In the table, the moving speed of the image pickup unit is further registered in association with the vibration of the image pickup unit.
The imaging system according to claim 3, wherein the predicting means predicts the vibration with reference to the table based on the moving speed detected by the detecting means.
テーブルごとに、前記移動速度に関連付けられる振動が異なり、
前記決定手段及び前記予測手段は、前記撮像システムが搭載されている車両の種別に応じたテーブルを参照する、請求項5に記載の撮像システム。 The storage unit stores a table for each type of vehicle on which the imaging system is mounted, and stores the table.
The vibration associated with the moving speed differs from table to table.
The imaging system according to claim 5, wherein the determining means and the predicting means refer to a table according to the type of vehicle on which the imaging system is mounted.
前記決定手段及び前記予測手段は、前記搭載位置に更に応じたテーブルを参照する、請求項6に記載の撮像システム。 The storage unit further stores the table for each mounting position of the imaging system in the type of vehicle on which the imaging system is mounted.
The imaging system according to claim 6, wherein the determination means and the prediction means further refer to a table according to the mounting position.
前記予測手段は、前記加速度センサの測定値に基づいて前記撮像部の振動を予測する、請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像システム。 The image pickup unit further includes an acceleration sensor.
The imaging system according to any one of claims 1 to 4, wherein the predicting means predicts the vibration of the imaging unit based on the measured value of the acceleration sensor.
前記撮像部が撮像する被写体の照度を測定する測定手段と、
前記被写体の照度に応じて、前記赤外カットフィルタを挿入、又は、抜去して前記撮像を行うかどうかを判定する判定手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、前記判定手段の判定結果に応じて、前記赤外カットフィルタを挿入、又は、抜去するように前記駆動部を駆動する、請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像システム。 The components include an infrared cut filter.
A measuring means for measuring the illuminance of a subject imaged by the imaging unit,
A determination means for determining whether or not to perform the imaging by inserting or removing the infrared cut filter according to the illuminance of the subject.
Equipped with
The drive control means according to any one of claims 1 to 7, wherein the drive control means drives the drive unit so as to insert or remove the infrared cut filter according to the determination result of the determination means. Imaging system.
前記ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り、及び、雲台のうち少なくともいずれかの駆動を指示する操作入力を受け付ける入力手段を更に備え、
前記入力手段により前記操作入力を受け付けた場合に、前記操作入力を受け付けた前記構成要素を駆動するように前記駆動部を駆動する、請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像システム。 The components include at least one of a zoom lens, a focus lens, an aperture, and a pan head.
Further provided with an input means for receiving an operation input instructing the drive of at least one of the zoom lens, the focus lens, the diaphragm, and the pan head.
The imaging system according to any one of claims 1 to 7, wherein when the operation input is received by the input means, the driving unit is driven so as to drive the component that has received the operation input.
前記音声取得手段は、前記駆動部が駆動されている間は、動作を停止する、請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像システム。 The image pickup unit further includes audio acquisition means.
The imaging system according to any one of claims 1 to 10, wherein the voice acquisition means stops operating while the driving unit is being driven.
前記音声取得手段により取得された音声を処理する処理手段を更に備え、
前記駆動部が駆動されている間、前記処理手段は、前記音声取得手段より出力された音声信号を処理して、前記音声信号に含まれる前記駆動部から発生されるノイズのレベルを低減する、請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像システム。 The image pickup unit is further provided with audio acquisition means, and the image pickup unit is further provided with audio acquisition means.
Further provided with a processing means for processing the voice acquired by the voice acquisition means,
While the drive unit is being driven, the processing means processes the audio signal output from the audio acquisition means to reduce the level of noise generated from the drive unit included in the audio signal. The imaging system according to any one of claims 1 to 10.
予測手段が、前記撮像部の振動を予測する予測工程と、
決定手段が、予測された前記振動に基づいて、駆動部を駆動する駆動条件を決定する決定工程と、
駆動制御手段が、決定された前記駆動条件に従って、前記駆動部を駆動する駆動制御工程と
を含む、撮像システムの制御方法。 It is a control method of an image pickup system including an image pickup unit that captures an image of a subject and a drive unit that drives a component of the image pickup unit.
The prediction means is a prediction process for predicting the vibration of the image pickup unit, and
A determination step in which the determination means determines the drive conditions for driving the drive unit based on the predicted vibration.
A control method for an imaging system, comprising a drive control step in which the drive control means drives the drive unit according to the determined drive conditions.
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