JP2023122939A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】増幅率の画像データが生成されるまでの時間を短縮する撮像装置及び撮像方法を提供する。【解決手段】撮像装置１０は、ハウジングに設けられた開口部１５を通過した被写体光を受光して画像データを生成する撮像素子１３及び画像処理部３５と、周囲の明るさを検出する照度計１７と、照明光を出射する照明光源１６１、１６２と、照明光が撮像素子１３へ入射することを許容しない第１フィルタ１８１と、照明光が撮像素子１３へ入射することを許容する第２フィルタ１８２とを有し、照度計１７により検出された周囲の明るさに応じて、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との何れか一方を撮像素子１３の前面に配置する切替部１８と、画像処理部３５による画像データの生成が開始される前に、照度計１７により検出された周囲の明るさに基づいて、画像処理部３５が画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する設定部３６と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置及び撮像方法に関する。

介護施設、病院、工場、店舗等の様々な場所には、防犯や防災等の観点から監視カメラが設置されている。監視カメラは昼夜を問わず撮影を行う必要があり、周囲が低照度であっても撮影を行うことが求められる。

特許文献１には、画像を取得した際の周囲の照度を検出し、取得した画像の輝度の階調特性を、検出した照度に基づいて補正する画像処理装置が搭載されたカメラが開示されている。

特開２０１７－１３５５５４号公報

しかし、特許文献１のカメラでは、休止モードの場合には照度計も動作を行っていない。このため、カメラが休止モードから動作モードに移行する際に、照度計の動作を開始してから周囲の照度を検出する必要がある。これにより、休止モードから動作モードに移行してから、適切な輝度の画像を生成するまでにタイムラグが発生するという問題がある。

本発明の態様による撮像装置は、ハウジングに設けられた開口部を通過した被写体光を受光して画像データを生成する撮像部と、周囲の明るさを検出する検出部と、照明光を出射する照明光源と、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容しない第１領域と、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容する第２領域とを有し、前記検出部により検出された前記周囲の明るさに応じて、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部の前面に配置する切替部と、前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記検出部により検出された前記周囲の明るさに基づいて、前記撮像部が前記画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する設定部と、を備える。

本発明の態様による撮像方法は、ハウジングに設けられた開口部を通過した被写体光を受光して撮像部に画像データを生成させ、周囲の明るさを検出させ、照明光源に照明光を出射させ、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容しない第１領域と、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容する第２領域とを有し、検出された前記周囲の明るさに応じて、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部の前面に配置し、前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、検出された前記周囲の明るさに基づいて、前記撮像部が前記画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する。

本発明によれば、増幅率の画像データが生成されるまでの時間を短縮することができる。

図１は、実施の形態の撮像装置の外観図である。 図２は、撮像装置の内部平面図である。 図３は、撮像装置の制御系を示すブロック図である。 図４は、撮像装置の処理を説明するフローチャートである。 図５は、変形例の撮像装置の処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態の撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

撮像装置の用途は特に限定されないが、病院，介護施設，工場，店舗等に、監視カメラや見守りカメラとして設置するのに適している。また、撮像装置は、周囲の外部環境の明るさに応じて、通常撮影モードによる撮影と暗視モードによる撮影とを切替可能である。通常撮影モードでは外部環境が明るいときに結像光学系に入射した光により撮影が行われる。暗視モードでは外部環境が暗いときに照明光が出射され、照明光に照射された被写体の撮影が行われる。

図１は、撮像装置１０の外観図である。また、図２は、撮像装置１０の内部の平面図である。

図１，図２に示されるように、撮像装置１０は、略直方体形状のハウジング１２を有している。ハウジング１２は、正面部１２ａと、正面部１２ａの各辺に連接する側面部１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆを備えている。なお、以下の説明では、ハウジング１２の正面部１２ａの方向を上側、正面部１２ａと対向する側を下側、側面部１２ｃの方向を手前側、側面部１２ｄの方向を左側、側面部１２ｆの方向を右側とも呼ぶ。

ハウジング１２の正面部１２ａには、メモリカード４８（図３参照）が挿入されるカードスロット２４と、開口部１５と、照明光源１６１，１６２と、照度計１７とが設けられる。

照明光源１６１，１６２は、例えばＬＥＤであり、赤外域の波長を有する光（赤外線、赤外光）を発する。撮像装置１０は、後述する暗視モードで撮影を行う場合に、照明光源１６１，１６２から赤外光を、被写体を照明する照明光として出射する。

照度計１７は、例えばフォトレジスタやフォトダイオードであり、撮像装置１０の周囲の環境（外部環境）の光を受光して信号（輝度信号）を出力する検出部である。

図２に示されるように、撮像装置１０のハウジング１２内には、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサである撮像素子１３と、この撮像素子１３の撮像面上に被写体からの光（被写体光）を集光させるレンズ（結像光学系）１４と、切替部１８と、制御ユニット３１とが収容されている。撮像素子１３と、レンズ１４と、切替部１８とは、正面部１２ａと平行になるように配置されている。

ハウジング１２の正面部１２ａに設けられる開口部１５は、レンズ１４の光軸上に形成される。開口部１５を通過した被写体光は、レンズ（結像光学系）１４を介して撮像素子１３に入射する。撮像素子１３は、ハウジング１２に設けられた開口部１５を介して入射する被写体光を受光して、光電変換を行って画像信号を出力する。出力された画像信号に対して、画像処理プロセッサ（ＩＳＰ）である後述する画像処理部３５（図３参照）は種々の処理を施し、画像データを生成する。すなわち、撮像素子１３及び画像処理部３５は、ハウジング１２の正面部１２ａに設けられた開口部１５を介して入射する被写体光を受光して、画像データを生成する撮像部として機能する。

切替部１８は、撮像装置１０の外部環境の明るさ（輝度）に応じて、照明光源１６１，１６２からの照明光が撮像素子１３へ入射することを許容しない状態と、照明光が撮像素子１３へ入射することを許容する状態とを切り替える。具体的には、切替部１８は、第１フィルタ１８１と、第２フィルタ１８２と、保持部１８３と、駆動機構１８４と、を備える。第１フィルタ１８１は赤外線カットフィルタであり、撮像素子１３に赤外光が入射することを許容しない第１領域として機能する。第２フィルタ１８２はダミーレンズ等であり、撮像素子１３に赤外光が入射することを許容する第２領域として機能する。

保持部１８３は、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とを正面部１２ａと平行な面内で保持する保持枠である。保持部１８３は、図２に示される矢印ＡＲの方向に沿って、左側に第１フィルタ１８１を保持し、右側に第２フィルタ１８２を保持している。保持部１８３は、矢印ＡＲの方向（すなわち第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とが保持される方向）に沿って移動可能に配置されている。保持部１８３が矢印ＡＲに沿って移動することにより、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との何れか一方がレンズ１４の光軸上（すなわち、撮像素子１３の前面）に配置される。

駆動機構１８４は、例えば、ステップモーターやギヤ連結機構等の駆動部、およびリードスクリュー等の案内部材等を有し、保持部１８３と連結されている。駆動機構１８４が後述する制御ユニット３１からの制御信号に応じて駆動することにより、駆動機構１８４と連結されている保持部１８３が正面部１２ａと平行な面上で矢印ＡＲの方向に沿って移動する。

基板３１ａは、撮像素子１３と制御ユニット３１とを保持するベース部材である。基板３１ａは、ハウジング１２内の下側に設けられる。

制御ユニット３１は、ＣＰＵやメモリ等によって構成される。制御ユニット３１は、例えばフラッシュメモリ等の記録媒体３８（図３参照）に予め記録されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、撮像装置１０の各部を制御するプロセッサーである。制御ユニット３１は、撮影処理を行う際に、通常撮影モード又は暗視モードの何れかの撮影モードによって制御することにより、各部を動作させる。通常撮影モードは、撮像装置１０の外部環境が明るい場合に設定される撮影モードである。暗視モードは、撮像装置１０の外部環境が暗く光量が不十分なとき設定される撮影モードである。暗視モードでは、撮像装置１０は、赤外光を照明光として照射して、この赤外光により照明された被写体の撮影を行う。

尚、制御ユニット３１が実行する処理の詳細に関する説明は後に行う。

＜撮像装置１０の制御系について＞
図３は、撮像装置１０の制御系を示すブロック図である。図３に示されるように、撮像装置１０の制御ユニット３１は、判定部３２と、撮像制御部３３と、フィルタ制御部３４と、設定部３６と、記録制御部３７と、記録媒体３８とを有する。

判定部３２は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて、撮像装置１０の周囲の外部環境が明るいか暗いかを判定する判定処理を行う。

撮像制御部３３は、撮像素子１３の駆動を制御して画像信号を生成させ、画像処理部３５に画像信号から画像データを生成させる撮影処理を行う。また、後述する暗視モードで撮影を行う場合には、撮像制御部３３は、照明光源１６１，１６２に電力を与え、赤外光を照明光として出射させる。

フィルタ制御部３４は、判定部３２の判定結果に基づいて、駆動機構１８４を駆動させることにより保持部１８３の移動を制御して、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とのうちの何れか一方をレンズ１４の光軸上に配置させる。この場合、フィルタ制御部３４は、通常撮影モードで撮影を行う場合には、赤外線カットフィルタである第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に配置させ、暗視モードで撮影を行う場合には、ダミーレンズである第２フィルタ１８２をレンズ１４の光軸上に配置する。

設定部３６は、後述する撮影実行条件が満たされる前の待機処理の最中に、暗視モードに移行する際（すなわち、撮像装置１０の周囲の外部環境が暗い場合）に画像処理部３５が用いる増幅率の値を設定する設定処理を行う。

記録制御部３７は、画像処理部３５にて生成された画像データをメモリカード４８へ記録する記録処理を行う。

＜制御ユニット３１の処理について＞
撮像装置１０は、以下に説明する撮像方法を行うことにより、画像データの生成及びメモリカード４８への記録を行う。撮像方法は、撮影実行条件が満たされていない状態（すなわち、閉状態）のときに行われる待機処理と、撮影実行条件が満たされているときに行われる撮影処理とが含まれる。撮影実行条件として、ＩＣタグ等の無線タグが所定範囲に近づいたこと、が設定されている。この場合、制御ユニット３１は、制御ユニット３１に接続された無線通信モジュール（不図示）の受信信号強度に基づいて、無線タグを所持した人物が所定の撮影エリアに進入したか否かを判定する。制御ユニット３１は、受信信号強度が所定の閾値Ｘａを超える場合に、人物が撮影エリアに進入した、すなわち撮影実行条件が成立したと判定する。

尚、撮影実行条件として、スマートフォン等の携帯端末から送信される録画信号を受信したこと、リモコンから送信される赤外線を受信したこと、所定内容の音声が不図示のマイクによって検出されたこと等が設定されてもよい。

撮影実行条件が満たされていない場合には、撮像装置１０は待機処理を行う。また、撮影実行条件が満たされている場合には、撮像装置１０は撮影準備処理を行った後、撮影処理を行う。

＜待機処理について＞
待機処理の際には、制御ユニット３１の設定部３６は、画像処理部３５が画像信号を増幅して画像データを生成する際に使用する増幅率を設定する設定処理を行う。

＜設定処理について＞
設定部３６は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて輝度の値を算出し、算出された輝度の値に基づいて、画像信号に対する増幅率を設定する。一般に、撮像装置１０の外部環境が暗い状態で撮影を行う場合（暗視モード）には、外部環境が明るい状態で撮影を行う場合（通常撮影モード）よりも、撮像素子１３に入射する光量は少ない。このため、設定部３６は、算出された輝度の値に基づいて、外部環境が暗い程（すなわち輝度の値が低い程）、画像処理部３５に設定する増幅率を高い値に設定する。

具体的には、輝度の値（外部環境の明るさ）に応じた増幅率が予め用意され、例えばテーブル形式にて記録媒体３８に記録されている。このテーブルでは、外部環境の輝度の値を所定の範囲に分け、その範囲ごとにそれぞれ異なる値の増幅率の値が記録されている。例えば、外部環境の輝度の値が第１範囲Ａの場合には増幅率の値ａが対応付けされている。外部環境の輝度の値が第１範囲Ａよりも明るい第２範囲Ｂの場合には増幅率の値ａよりも低い値ｂが対応付けされている。外部環境の輝度の値が第２範囲Ｂよりも明るい第３範囲Ｃの場合には増幅率の値ｂよりも低い値ｃが対応付けされている。外部環境の輝度の値が第３範囲Ｃよりも明るい第４範囲Ｄの場合には増幅率の値ｃよりも低い値ｄが対応付けされている。外部環境の輝度の値が第４範囲Ｄよりも明るい第５範囲Ｅの場合には増幅率の値ｄよりも低い値ｅが対応付けされている。

設定部３６は、上記のテーブルを参照して、第１範囲Ａ～第５範囲Ｅのうち算出された輝度の値が含まれる範囲を判断する。そして、設定部３６は、その範囲に対応付けされている増幅率を、画像処理部３５に設定する増幅率に設定する。すなわち、設定部３６は、明るさごとに予め決められている値の中から、算出された輝度の値に応じた値を増幅率の値として設定する。

尚、上記のテーブルにおいて、外部環境の輝度の値と対応付けされている値は、増幅率の値に代えて、増幅率の補正値であってもよい。この場合、増幅率の補正値は、例えば自然光の下で撮像素子１３から出力される画像信号を用いて算出される輝度の値を「１」（すなわち基準値）とし、この基準値に対する補正量として設定される。補正量は、上記の基準値に対する差であってもよいし、基準値に対する割合であってもよい。

＜撮影準備処理について＞
撮影準備処理として、制御ユニット３１は、判定処理と、判定処理の結果に応じて暗視モード設定処理とを行う。判定処理では、制御ユニット３１の判定部３２は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて輝度の値を算出し、この値が所定の閾値を超える場合は外部環境が明るいと判定し、閾値以下の場合は外部環境が暗いと判定する。暗視モード設定処理では、制御ユニット３１の撮像制御部３３またはフィルタ制御部３４は、撮影実行条件が満たされた後、暗視モードでの撮影が可能となるように各部を制御する。以下、判定処理と、暗視モード設定処理とについて説明する。

＜判定処理について＞
判定部３２は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて輝度の値を算出し、この値が所定の閾値を超える場合は外部環境が明るいと判定し、閾値以下の場合は外部環境が暗いと判定する。尚、所定の閾値は試験やシミュレーションを行った結果に基づいて設定され、記録媒体３８に予め記録されている。

＜暗視モード設定処理について＞
判定処理における判定結果に応じて、撮像制御部３３は撮像装置１０内の各部の動作を制御する。

輝度の値が閾値以下であり、周囲の外部環境が暗いと判定された場合には、撮像制御部３３は、後述する暗視モードでの撮影を可能とするための処理を行う。まず、フィルタ制御部３４は、駆動機構１８４を制御して、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上から退避させ、第２フィルタ１８２をレンズ１４の光軸上に配置させる。これにより、赤外光が撮像素子１３に入射可能な状態になる。次に、撮像制御部３３は、上述したように、照明光源１６１，１６２から赤外光を照明光として出射させる。

尚、輝度の値が閾値を超え、周囲の外部環境が明るいと判定された場合には、制御ユニット３１は上記の撮影準備処理を行わない。すなわち、フィルタ制御部３４は、第１フィルタ１８１を移動せず、レンズ１４の光軸上に位置させた状態を維持する。撮像制御部３３は、照明光源１６１，１６２からの照明光の出射を行わない。

また、上述した待機処理及び撮影準備処理の間（すなわち、画像データの生成を開始するための撮影実行条件が満たされるまで）は、撮像素子１３への電力供給を行わずに駆動を停止してもよいし、撮像素子１３への電力供給を行うが画像信号を出力させずに駆動を継続させてもよい。撮像装置１０は、撮影準備処理及び待機処理の間に撮像素子１３の駆動を停止するか継続するかを、例えばユーザの設定操作等により切り替え可能に構成されていてもよい。これにより、撮影実行条件が満たされるまでは、撮像装置１０による電力消費を抑制することができる。

上述した撮影準備処理が行われると、制御ユニット３１は撮影処理を行う。

＜撮影処理について＞
制御ユニット３１の撮像制御部３３は、撮像素子１３に対して、開口部１５を通過して入射した被写体光を受光して画像信号を画像処理部３５に出力させる。このとき、撮影準備処理及び待機処理の間に撮像素子１３の駆動が停止されている場合には、撮像制御部３３は、撮像素子１３の駆動を開始させた後、撮像素子１３に対して、上記の画像信号の生成を行わせる。暗視モードの場合には第２フィルタ１８２がレンズ１４の光軸上に位置しているため、撮像素子１３は照明光源１６１，１６２から出射した照明光のうち、被写体にて反射した反射光を受光して画像信号を出力する。

画像処理部３５は、撮像素子１３から出力された画像信号に対して、例えばＡＤ変換処理、信号増幅処理、ホワイトバランス処理等を含む公知の画像処理を行って画像データを生成する。このとき、画像処理部３５は、上述した待機処理中の設定処理にて設定された増幅率にて画像信号を増幅する。生成された画像データは、記録制御部３７によりメモリカード４８に記録される。

以後、撮像制御部３３は、通常撮影モードの場合であっても暗視モードの場合であっても、生成される画像データに基づいて増幅率の値を設定する。画像処理部３５は、この設定された増幅率の値を用いて画像データを生成する。すなわち、画像信号に対する増幅率はオートゲインコントロール（ＡＧＣ）により制御される。この場合、撮像制御部３３は、第１制御及び第２制御の何れか一方により、または第１制御と第２制御とを適宜切り替えることにより、増幅率を設定する。第１制御では、撮像制御部３３は、試験環境下にて生成された画像データに基づいて増幅率の値を算出して作成した補正データ（補正テーブル）を用いて、増幅率を設定する。この補正データは、試験環境下で外部環境の明るさを異ならせた状態で生成された画像データを用いて算出された複数の増幅率の値が、画像データ上の輝度と対応付けされたものである。この補正データは記録媒体３８に記録されている。撮像制御部３３は、撮影処理により生成された画像データの輝度に基づいて、対応する増幅率の値を補正データから読み出して、増幅率の値として設定する。第２制御では、撮像制御部３３は、設置環境下にて生成された画像データに基づいて算出した増幅率の値を記憶し、任意に増幅率を設定する。また、撮像制御部３３は、第１制御または第２制御を実行するとき、画像データに基づいて算出され記憶された増幅率の値をＡＩ等により学習させた結果を用いて、増幅率を設定することも可能である。

撮影実行条件が成立しなくなると、制御ユニット３１の撮像制御部３３は、撮像素子１３による画像信号の出力及び画像処理部３５により画像データの生成を停止させる。このとき、撮影準備処理及び待機処理の間に撮像素子１３の駆動を停止させる設定がなされている場合には、撮像制御部３３は撮像素子１３の駆動を停止させる。暗視モードでの撮影が行われていた場合には、フィルタ制御部３４は第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に移動させ、撮像制御部３３は照明光源１６１，１６２からの照明光の出射を停止させる。ただし、制御ユニット３１は、照度計１７の動作を停止させず、動作を継続させる。これにより、再び撮影実行条件が成立するまで照度計１７が動作を行っていることから、制御ユニット３１の設定部３６は上述した待機処理にて設定処理を行うことができる。尚、撮像装置１０が閉状態のときには、制御ユニット３１は、照度計１７への電力を、例えばパルス制御（ＰＷＭ制御）を用いて所定周期ごとに供給してもよい。

上記の待機処理が行われることにより、撮影実行条件が満たされた後、暗視モードでの撮影を行う場合に、ＡＧＣにより制御して増幅率を設定する場合よりも短時間で暗視モードでの撮影に適した増幅率を設定することができる。この結果、撮影実行条件が満たされてから暗視モードでの撮影開始までにタイムラグが発生することを抑制できる。

図４に示されるフローチャートを参照しながら、制御ユニット３１が行う処理について説明する。フローチャートに示す各処理は、制御ユニット３１が記録媒体３８に記録されたプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することにより行われる。

ステップＳ１では、制御ユニット３１の設定部３６は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて、外部環境の輝度の値を算出する。その後、処理はステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、設定部３６は、算出した輝度の値に基づいて上述したテーブルに記録されている増幅率の値を読み出し、画像データを生成する際に用いる増幅率の値として画像処理部３５に対して設定する。その後、処理はステップＳ３へ進む。上述したステップＳ１，Ｓ２の処理が設定処理である。

ステップＳ３では、制御ユニット３１は撮影実行条件が満たされたか否かを判定する。上述したように無線通信モジュールの受信信号強度が閾値Ｘａを超えると、制御ユニット３１は肯定判定を行い、処理はステップＳ４へ進む。受信信号強度が閾値Ｘａ以下の場合、制御ユニット３１は否定判定を行い、処理はステップＳ１へ戻る。

ステップＳ４では、制御ユニット３１の判定部３２は、ステップＳ１で得られた輝度の値が所定の閾値を超えるか否かを判定する（判定処理）。算出された輝度の値が閾値以下の場合（すなわち外部環境が暗い場合）、判定部３２は肯定判定を行い、処理はステップＳ５へ進む。輝度の値が閾値を超える場合（すなわち外部環境が明るい場合）、判定部３２は否定判定を行い、処理は後述するステップＳ７へ進む。

ステップＳ５では、制御ユニット３１のフィルタ制御部３４は、駆動機構１８４を制御して、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上から退避させ、第２フィルタ１８２をレンズ１４の光軸上に配置させる。その後、処理はステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、制御ユニット３１の撮像制御部３３は、上述したように、照明光源１６１，１６２から赤外光を照明光として出射させる。その後、処理はステップＳ７へ進む。尚、上述したステップＳ４～Ｓ６の処理が撮影準備処理である。

ステップＳ７では、撮像制御部３３は撮像素子１３及び画像処理部３５に画像データを生成させ、記録制御部３７は生成された画像データをメモリカード４８に記録する。尚、撮像素子１３の駆動が停止されている場合には、撮像制御部３３は、撮像素子１３の駆動を開始させた後、撮像素子１３に対して、上記の画像信号の生成を行わせる。その後、処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、撮像制御部３３は、画像処理部３５により生成された画像データに基づいて、ＡＧＣにより制御して新たに増幅率の値を算出する。そして、撮像制御部３３は、算出した新たな増幅率の値を画像データ生成時に使用する増幅率の値として画像処理部３５に対して設定する。その後、処理はステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、撮像素子１３の感度が適正か否かを判定する。撮像素子１３の感度が適正である場合には、制御ユニット３１は肯定判定を行い、処理はステップＳ１０へ進む。撮像素子１３の感度が適正ではない場合には、制御ユニット３１は否定判定を行い、処理はステップＳ８へ戻る。上述したステップＳ７～Ｓ９の処理が撮影処理である。

ステップＳ１０では、撮影実行条件が満たされているか否かを判定する。無線通信モジュールの受信信号強度が閾値Ｘａを超えた状態のままであれば、制御ユニット３１は肯定判定を行い、処理はステップＳ７へ戻る。受信信号強度が閾値Ｘａ以下の場合、制御ユニット３１は否定判定を行い、処理はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、制御ユニット３１の撮像制御部３３は撮像素子１３に画像信号の出力及び画像処理部３５に画像データの生成を停止させる。尚、撮影準備処理及び待機処理の間に撮像素子１３の駆動を停止させる設定がなされている場合には、撮像制御部３３は撮像素子１３の駆動を停止させる。また、暗視モードにて撮影が行われている場合には、撮像制御部３３は照明光源１６１，１６２からの照明光の出射を終了し、フィルタ制御部３４は駆動機構１８４を制御して保持部１８３を移動させて、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に配置させる。その後、処理はステップＳ１へ戻る。換言すると、ステップＳ１，Ｓ２における待機処理（照度計１７の可動）を継続する。

尚、照度計１７により検出された輝度の値が閾値以下の場合には、撮影実行条件が満たされる前に、フィルタ制御部３４は第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に配置させる、及び撮像制御部３３は照明光源１６１，１６２から照明光の出射を出射させる、の少なくとも一方を行ってもよい。すなわち、ステップＳ３～Ｓ６までの処理は、ステップＳ３の処理が実行される前に行われてもよい。

上述した実施の形態によれば以下の作用効果が得られる。

（１）設定部３６は、画像処理部３５による画像データの生成が開始される前に、照度計１７により検出された周囲の明るさ（輝度）に基づいて、画像処理部３５が画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する。これにより、撮像装置１０が撮影を開始する際には、撮影に適した増幅率が設定されている。この結果、撮影の開始に伴ってＡＧＣにより制御して増幅率を設定する場合と比べて、撮影に適した増幅率で画像データが生成されるまでにタイムラグが発生することを抑制できる。

（２）設定部３６は、周囲の明るさごとに予め決められている値を、増幅率の値として設定する。これにより、例えばテーブル形式にて記録されている増幅率に設定するので、照度計１７の出力に基づいて増幅率をその都度算出する場合よりも増幅率を設定するための時間を短縮できる。

（３）画像処理部３５による画像データの生成が開始される前に、照度計１７により検出された周囲の明るさ（輝度）が閾値以下であると、切替部１８は第２フィルタ１８２を撮像素子１３の前面に配置する。これにより、撮影の開始に伴って照明光である赤外光を透過する第２フィルタ１８２を撮像素子１３の前面に配置させてから撮影を開始する場合と比較して、暗視モードで適切な増幅率で画像データが生成されるまでにタイムラグが発生することを抑制できる。

（４）画像処理部３５による前記画像データの生成が開始される前に、照度計１７により検出された周囲の明るさ（輝度）が閾値以下であると、照明光源１６１，１６２は照明光を出射する。これにより、撮影の開始に伴って照明光を出射させてから撮影を開始する場合と比較して、暗視モードで適切な増幅率で画像データが生成されるまでにタイムラグが発生することを抑制できる。

（５）画像処理部３５による画像データの生成を開始させる条件（撮影実行条件）が満たされていないときに、照度計１７は周囲の明るさ（輝度）を検出し、設定部３６は増幅率の値を設定する。これにより、待機処理中にも照度計１７を動作させ、撮像装置１０の周囲の輝度を検出し、増幅率の値を設定することができるので、撮影実行条件が満たされてから撮影を開始するまでのタイムラグの発生を抑制できる。

（６）画像処理部３５による画像データの生成を開始させる条件（撮影実行条件）が満たされた後、照度計１７により検出された周囲の明るさ（輝度）が閾値以下であると、切替部１８は第２フィルタ１８２を撮像素子１３の前面に配置する。これにより、暗視モードでの撮影開始に際して、撮像素子１３への照明光の入射を可能とすることができる。

（７）画像処理部３５による画像データの生成を開始させる条件（撮影実行条件）が満たされた後、照度計１７により検出された周囲の明るさ（輝度）が閾値以下であると、照明光源１６１，１６２は照明光を出射する。これにより、暗視モードでの撮影開始に際して、外部環境が暗い場合であっても被写体が照明光（赤外光）により照明され、撮影が可能となる。

（８）画像処理部３５が画像データの生成を開始した後は、撮像制御部３３は、画像処理部３５によって生成された画像データに基づいて、ＡＧＣにより増幅率の値を設定する。これにより、待機処理中に設定した増幅率を、撮像素子１３に実際に入射する被写体光に基づいて算出した増幅率に基づいて調整することができるので、生成される画像データの高画質化に寄与する。

上述した実施の形態を次のように変形できる。

＜変形例＞
上述した実施の形態では、撮影実行条件が満たされる前の待機処理中に、制御ユニット３１が設定処理を行い、画像処理部３５の増幅率を設定していた。本変形例では、撮影実行条件が満たされた後に制御ユニット３１が設定処理を行う。尚、変形例の撮像装置１０が有する構成は、図３に示される実施の形態の撮像装置１０が有する構成と同様である。

制御ユニット３１は、実施の形態にて説明した撮影実行条件が満たされると、上述した設定処理を行ってから撮影準備処理及び撮影処理を行う。

図５に示されるフローチャートを参照しながら、変形例の撮像装置１０が有する制御ユニット３１が行う処理について説明する。フローチャートに示す各処理は、制御ユニット３１が記録媒体３８に記録されたプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することにより行われる。

ステップＳ２１では、制御ユニット３１は、図４に示されるフローチャートのステップＳ３と同様にして、撮影実行条件が満たされたか否かを判定する。撮影実行条件が満たされる場合には、制御ユニット３１は肯定判定を行い、処理はステップＳ２２へ進む。撮影実行条件が満たされない場合には、制御ユニット３１は否定判定を行い、当該処理を繰り返す。

ステップＳ２２，Ｓ２３は、図４のステップＳ１（外部環境の輝度の値算出），Ｓ２（増幅率の設定）と同様である。ステップＳ２４～ステップＳ３１までの各処理は、図４のステップＳ４（判定処理）～ステップＳ１１（画像信号の出力及び画像データの生成停止）までの各処理と同様である。尚、暗視モードにて撮影が行われている場合には、撮像制御部３３は照明光源１６１，１６２からの照明光の出射を終了し、フィルタ制御部３４は駆動機構１８４を制御して保持部１８３を移動させて、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に配置させる。その後、処理はステップＳ２１へ戻る。

上述した変形例では、実施の形態により得られる作用効果（１）～（４），（６）～（８）に加えて、以下の作用効果（９）が得られる。

（９）画像処理部３５による画像データの生成を開始させる条件（撮影実行条件）が満たされると、照度計１７は周囲の明るさ（輝度）を検出し、設定部３６は増幅率の値を設定する。これにより、例えばテーブル形式にて記録されている増幅率に設定するので、照度計１７の出力に基づいて増幅率をその都度算出する場合よりも増幅率を設定するための時間を短縮できる。その結果、撮影実行条件が満たされてから画像データを生成するまでの時間を短縮することができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０…撮像装置、１２…ハウジング、１２ａ…正面部、１３…撮像素子、１４…レンズ、１５…開口部、１７…照度計、１８…切替部、３１…制御ユニット、３１ａ…基板、３２…判定部、３３…撮像制御部、３４…フィルタ制御部、３５…画像処理部、３６…設定部、１６１，１６２…照明光源

Claims (14)

1. ハウジングに設けられた開口部を通過した被写体光を受光して画像データを生成する撮像部と、
   周囲の明るさを検出する検出部と、
   照明光を出射する照明光源と、
   前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容しない第１領域と、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容する第２領域とを有し、前記検出部により検出された前記周囲の明るさに応じて、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部の前面に配置する切替部と、
   前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記検出部により検出された前記周囲の明るさに基づいて、前記撮像部が前記画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する設定部と、を備える撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記設定部は、明るさごとに予め決められている値の中から、前記検出部により検出された前記周囲の明るさに応じた値を前記増幅率の値として設定する、撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記検出部により検出された前記周囲の明るさが閾値以下であると、前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記切替部は前記第２領域を前記撮像部の前面に配置する、撮像装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記検出部により検出された前記周囲の明るさが閾値以下であると、前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、前記照明光源は前記照明光を出射する、撮像装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成を開始させる条件が満たされていないときに、前記検出部は前記周囲の明るさを検出し、前記設定部は前記増幅率の値を設定する、撮像装置。
6. 請求項１から４までの何れか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成を開始させる条件が満たされると、前記検出部は前記周囲の明るさを検出し、前記設定部は前記増幅率の値を設定する、撮像装置。
7. 請求項５または６に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成を開始させる条件が満たされた後、前記検出部により検出された前記周囲の明るさが閾値以下であると、前記切替部は前記第２領域を前記撮像部の前面に配置する、撮像装置。
8. 請求項５から７までの何れか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像部による前記画像データの生成を開始させる条件が満たされた後、前記検出部により検出された前記周囲の明るさが閾値以下であると、前記照明光源は前記照明光を出射する、撮像装置。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像部が前記画像データの生成を開始した後に、前記撮像部によって生成された前記画像データに基づいて、前記増幅率の値を設定する撮像制御部を備える、撮像装置。
10. 請求項９に記載の撮像装置において、
    前記撮像制御部は、試験環境下にて生成された前記画像データに基づいて決定された前記増幅率の値に基づく第１制御と、設置環境にて生成された前記画像データに基づいて決定された前記増幅率の値に基づく第２制御との何れか一方を用いることにより、または前記第１制御と前記第２制御とを切り替えることにより、前記増幅率の値を設定する、撮像装置。
11. 請求項１０に記載の撮像装置において、
    前記撮像制御部は、前記第１制御または前記第２制御を実行するときに、前記画像データに基づいて決定された前記増幅率の値を学習させた結果を用いて、前記増幅率の値を設定する、撮像装置。
12. 請求項１から１１までの何れか一項に記載の撮像装置において、
    前記撮像部は、前記画像データの生成を開始させる条件が満たされていないときも、駆動を継続する、撮像装置。
13. 請求項１から１１までの何れか一項に記載の撮像装置において、
    前記撮像部は、前記画像データの生成を開始させる条件が満たされるまで、駆動を停止する、撮像装置。
14. ハウジングに設けられた開口部を通過した被写体光を受光して撮像部に画像データを生成させ、
    周囲の明るさを検出させ、
    照明光源に照明光を出射させ、
    前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容しない第１領域と、前記照明光が前記撮像部へ入射することを許容する第２領域とを有し、検出された前記周囲の明るさに応じて、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部の前面に配置し、
    前記撮像部による前記画像データの生成が開始される前に、検出された前記周囲の明るさに基づいて、前記撮像部が前記画像データを生成するときに用いる増幅率の値を設定する、撮像方法。

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