JP4338683B2

JP4338683B2 - 撮像システム

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Publication number: JP4338683B2
Application number: JP2005237353A
Authority: JP
Inventors: 正太郎守谷; 俊伊藤; 晃三石田; 淳子牧田; 孝一山下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: JP2007053594A

Description

本発明は、撮像システム、特に撮像装置の自動露出制御に関するものである。

従来の撮像装置では、撮像画像の中央部の撮像信号のレベルを検出する第１レベル検出部と、前記撮像画面の中央部を除いた周辺部の撮像信号のレベルを検出する第２レベル検出部と、前記第１レベル検出部と前記第２レベル検出部の出力信号の比、あるいは差に応じた値を出力する演算部と、前記演算部の出力信号により撮像信号の振幅を変えるゲインコントロール部とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特公平７−１１８７８６号公報

このような従来の自動露出を行う撮像装置は、主要被写体が撮像画像中央（以下、優先領域）に位置する可能性が高いという傾向を利用している。そのため、主要被写体が優先領域にいない場合、主要被写体を適当な明るさで撮像することができないという問題がある。また、優先領域として設定されている領域と比べて、主要被写体が小さい場合には、主要被写体が優先領域内に位置していても、優先領域内の画像には背景の情報も含まれてしまう。このような場合、背景の影響を受け、露出制御を適正に行うことが出来ないという問題がある。すなわち、様々な被写体に対して常に適切な露出制御を行うことができず、撮像装置を様々な用途で汎用的に使用することが困難であった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、主たる被写体に最適な露出制御を行うものである。

本発明の撮像システムは、
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の明るさを計算する画像輝度計算手段と、
前記画像輝度計算手段で計算される画像の明るさが、画像輝度目標値に近づくよう、露出量を制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の送信および前記画像輝度目標値の受信を行う第１の通信手段とを備えた撮像装置
ならびに
前記撮像手段で撮像された画像の受信および前記画像輝度目標値の送信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段で受信した画像から監視する対象を検出する監視対象検出手段と、
前記監視対象検出手段において検出された監視対象の情報を分析する情報分析手段と、
前記情報分析手段において分析された監視対象の情報をもとに前記画像輝度目標値を制御する画像輝度目標値制御手段と
を備えた画像解析装置とを有し、
前記画像輝度目標値制御手段は、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出された場合、前記情報分析手段において分析された監視対象の情報をもとに前記画像輝度目標値を制御する際、前記情報分析手段で計算される情報量と、あらかじめ定められた基準値との大小関係に応じて前記画像輝度目標値を制御し、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出されなかった場合、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出されなかった画像の枚数が、連続した所定の数を超えた場合、第１の条件が満たされたと判断する第１のステップで前記第１の条件が満たされたと判断され、かつ
画像全体の明るさがあらかじめ定められた所定の範囲外であれば第２の条件が満たされたと判断する第２のステップで前記第２の条件が満たされたと判断され、かつ
前記画像輝度目標値があらかじめ定められた所定の範囲外であれば第３の条件が満たされたと判断する第３のステップで前記第３の条件が満たされたと判断された場合
前記画像輝度目標値をあらかじめ定められた初期値に戻し、
前記第１のステップで前記第１の条件が満たされなかったと判断され、または、
前記第２のステップで前記第２の条件が満たされなかったと判断され、または、
前記第３のステップで前記第３の条件が満たされなかったと判断された場合
前記画像輝度目標値を保持する
ことを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置に接続される画像解析装置において撮像画像を分析し、被写体の明るさを計算し、その計算結果に基づいて露出制御を行うこととしたので、主たる被写体に対し、最適な露出制御を行うことができる。また、画像解析装置で撮像画像を分析し露出制御を行う構成としているので撮像システムを様々な用途で汎用的に使用することが出来る。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の撮像システムを示す図である。図示の撮像システムは、被写体を撮像する撮像装置１と撮像装置１で撮像される画像を解析し、その解析結果に基づいて撮像装置１の露出を制御する画像解析装置２とを有する。撮像装置１と画像解析装置２とは、インターフェースＩＦ１で接続されている。

図２は撮像装置１の構成の一例を示す図である。図示の撮像装置１は、光源５と、レンズ７と、撮像素子８と、アナログ処理回路９と、デジタル処理回路１０と、接続インターフェース１１と、撮像素子制御回路１２と、マイコン１３とを有する。

図示しない被写体からの入射光６がレンズ７により、撮像素子８上に結像する。レンズ７の絞りはマイコン１３から信号Ｓ９により制御できるようになっている。

撮像素子８には、撮像画像の各画素に対応したフォトダイオードが２次元状に配列されており、各フォトダイオードには、それぞれ入射光６に応じた電荷が蓄積される。各フォトダイオードからは蓄積した電荷量に比例したアナログ値Ｓ１がアナログ信号処理回路９に読み出される。撮像素子８内のフォトダイオードの電荷蓄積時間や、撮像素子８からのアナログ値Ｓ１の出力は、撮像素子制御回路１２から出力される撮像素子制御用パルスＳ５により制御される。また、撮像素子制御回路１２から出力される撮像素子制御用パルスＳ５のうち、撮像素子８内部のフォトダイオードの電荷蓄積時間を制御するものに関しては、マイコン１３より出力される信号Ｓ１０により制御することができる。これによりマイコン１３から電荷蓄積時間を制御することが可能になっている。

アナログ信号処理回路９には撮像素子８から読み出したアナログ値Ｓ１を増幅するアンプおよびアンプにより増幅されたアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバーターが内蔵されている。なお、アナログ信号処理回路９内部のアンプの利得はマイコン１３から出力される信号Ｓ１１により制御される。アナログ信号処理回路９内部で生成されたデジタル値は撮像画像の各画素の信号値を表す画素値Ｓ２として、デジタル信号処理回路１０に入力される。

デジタル信号処理回路１０は後述する方法で撮像画像の明るさを計算し、その値Ｓ３をマイコン１３に出力する。また、デジタル信号処理回路１０はアナログ信号処理回路９から入力される画素値Ｓ２をもとに画像データＳ４を作成し、接続インターフェース１１に出力する。接続インターフェース１１は、信号Ｓ１４の一部として画像データＳ４を画像解析装置２に送信したり、画像解析装置２から後述する画像輝度目標値を受信し、その値を信号Ｓ１３としてマイコン１３に入力する。光源５の発する光量はマイコンから出力される信号Ｓ１２により制御される。

マイコン１３はデジタル信号処理回路１０から送られてくる、明るさを表す値Ｓ３および接続インターフェース１１から信号Ｓ１３として送られてくる画像輝度目標値をもとに自動露出制御を行う。この自動露出制御により光源５の光量、レンズ７の絞り値、アナログ信号処理回路９内のアンプの利得値、撮像素子８での電荷蓄積時間の少なくとも一つが制御される。

これら一連の動作は撮像素子８からのアナログ値Ｓ１の読み出しにアナログ信号処理回路９、デジタル信号処理回路１０、マイコン１３が同期して動作することで行われる。すなわち、アナログ信号処理回路９は撮像素子制御回路１２から出力される同期用信号Ｓ６に、デジタル信号処理回路１０は撮像素子制御回路１２から出力される同期用信号Ｓ７に、マイコン１３は撮像素子制御回路１２から出力される同期用信号Ｓ８にそれぞれ同期して動作することで、一連の動作が撮像素子８からのアナログ値Ｓ１の読み出しに同期して行われる。

図３はデジタル信号処理回路１０の内部構造を示す概略図である。図示のデジタル信号処理回路１０には、アナログ信号処理回路９から入力される画素値Ｓ２を積算する積算器２０と、アナログ信号処理回路９から入力される画素値Ｓ２をもとに、ホワイトバランス処理や階調補正といった画像処理を行う画像処理回路２１とが含まれる。積算器２０で積算された積算値は信号Ｓ３としてマイコン１３に出力される。また、画像処理回路２１で処理された画像データは信号Ｓ４として接続インターフェース１１に出力される。

図４は画像解析装置２の構成を示す概略図である。図示の画像解析装置２は、撮像装置１との通信を行う接続インターフェース１４と、接続インターフェース１４から送られてくる撮像画像を記憶するフレームメモリ１５と、フレームメモリ１５内に記憶された撮像画像データを解析するマイコン１６とを有する。

図５は撮像装置１内のマイコン１３の動作を示すフローチャートである。このフローチャートをもとに露出制御に関する撮像装置１の動作を説明する。

まず、ステップＴ２０では、積算器２０で計算された積算値がマイコン１３内のレジスタに書き込まれる。次にステップＴ２１では、レジスタに取り込まれた積算値を、積算値を計算するのに使った総画素数で割ることで撮像画像の明るさ（以下、画像輝度）を計算する。次にステップＴ２２ではステップＴ２１で計算した画像輝度が適正値か判断する。判断の方法としては、例えば、後述する方法で決められる画像輝度目標値と画像輝度の差をとりこの差がある閾値以下であれば適正であると判断する。そして適正と判断された場合は次にステップＴ２３が実行され、適正と判断されなかった場合は次にステップＴ２４が実行される。

ステップＴ２３では現在の露出量を保持するよう、マイコン１３が光源５、アナログ信号処理回路９、撮像素子制御回路１２、レンズ７の絞りの少なくとも一つを制御する。

ステップＴ２４では、露出量の操作、例えば露出量を減少させるか増加させるかの判断を行う。判断の仕方としては例えば画像輝度と画像輝度目標値を比較し、画像輝度が画像輝度目標値より大きかった場合は露出量を減少させると判断し、ステップＴ２５に分岐し、画像輝度が画像輝度目標値より小さかった場合は露出量を増加させると判断し、ステップＴ２６に分岐する。そしてステップＴ２５、ステップＴ２６ではステップＴ２４で決められた方向に露出量を制御するよう、マイコン１３が光源５、アナログ信号処理回路９、撮像素子制御回路１２、レンズ７の絞りの少なくとも一つを制御する。

以上の動作が撮像素子８からの撮像画像の読み出しに同期して行われることで、露出制御が行われる。

図６は画像解析装置２内のマイコン１６の動作を示すフローチャートである。このフローチャートをもとに画像輝度目標値の決め方を説明する。

まず、ステップＴ１では画像輝度目標値をあらかじめ定めた初期値に初期化するよう接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。この画像輝度目標値は、撮像装置１内のマイコン１３のメモリ１３ａに記憶される。

次にステップＴ２では、フレームメモリ１５から撮像装置１で撮像された画像の画像データを取得する。この処理は、１フレームの画像データが蓄積される毎に行われるものであり、１フレームの画像データが取得される。

次にステップＴ３では画像データを分析し、注目する被写体を検出する。ここで注目する被写体として例えば防犯装置では人の顔などが考えられる。次にステップＴ４に進み、画像データ中に注目被写体が検出されたかどうかの判定を行う。検出された場合はステップＴ５に分岐し、検出されなかった場合はステップＴ１１に分岐する。

ステップＴ５では、得られた被写体部分の画像データ（言換えると画像データのうちの被写体部分）を分析し、次に、ステップＴ６で、得られた画像データが適正か判断する。適性と判断された場合はステップＴ７に分岐し、適性でないと判断された場合はＴ８に分岐する。判断の方法としては例えば、検出された被写体の明るさ（被写体部分の画像データの明るさ）を計算し、計算結果があらかじめ定められた範囲に収まる値か確認するといった方法が考えられる。

また別の方法として、ステップＴ５で、検出された被写体の画像データ（画像データのうちの被写体部分）の輝度のヒストグラム分布を算出し、ステップＴ６で、特定の上限値以上の画素値をもつ画素の数（飽和画素数）、特定の下限値以下の画素値をもつ画素の数（未露光画素数）を算出し、飽和画素数、未露光画素数があらかじめ定められた範囲に収まるか確認するといった方法が考えられる。

ステップＴ７ではマイコン１６は、現在の画像輝度目標値を保持するように接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。この結果撮像装置１内のマイコン１３内のメモリ１３ａに記憶された画像輝度目標値がそのまま保存される。

ステップＴ８では画像輝度目標値に対し、どういった操作を行うかの判断を行う。例えばステップＴ５で被写体の明るさを計算した場合は、この明るさがある基準値を上回っている場合はステップＴ９に分岐し、画像輝度目標値を下げるように、逆に下回っている場合はステップＴ１０に分岐し、画像輝度目標値を上げるように、それぞれ接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。この結果撮像装置１内のマイコン１３内のメモリ１３ａに記憶された画像輝度目標値が変更される。

また、ステップＴ５で被写体のヒストグラム分布を算出した場合は、飽和画素数が特定の上限値を超えていた場合はステップＴ９に分岐し、画像輝度目標値を下げるように、逆に未露光画素数が特定の上限値を超えていた場合はステップＴ１０に分岐し、画像輝度目標値を上げるように、それぞれ接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。

以上のようにして、ステップＴ５では検出された被写体を分析し、所定の情報量(上記の例では、被写体部分の明るさ、或いは輝度のヒストグラム分布)を計算し、ステップＴ６、Ｔ８で算出された情報量と、予め定められた基準値との大小関係を判断し、判断結果に応じて、ステップＴ７、Ｔ９、Ｔ１０のいずれかに進むことで、画像輝度目標値の制御を行っている。

ステップＴ１１では、画像輝度目標値の初期化を行うか判断する。ステップＴ１１の判断を行う処理の一例を図７に示す。

まず、ステップＴ３０で被写体が検出されなかった画像データが連続したフレーム数をカウントする。このカウントはマイコン１６内にフレーム数をカウントするレジスタ１６ｂを用意し、図６のステップＴ４の判定結果がＹＥＳのときはこのレジスタ値を０にリセットし、ステップＴ４の判定結果がＮＯのときはこのレジスタ値を１増加することで実現できる。

次にステップＴ３１でこのカウント数が定められた閾値を超えたか判断し、超えた場合はステップＴ３２に分岐し、超えていない場合はステップＴ３５に分岐する。

次にステップＴ３２で現在得られる画像データが不適正か判断し、不適正と判断した場合はステップＴ３３に分岐し、そうでない場合はステップＴ３５に分岐する。ここで画像データが不適正かどうかは例えば画像全体の明るさを計算し、この明るさがある上限値を上回っている（すなわち画像が明るすぎる）またはある下限値を下回っている（すなわち画像が暗すぎる）場合は画像データが不適正と判断し、そうでない場合は適正であると判断する。

次にステップＴ３３では画像輝度目標値が異常でないか判断する。そして異常と判断された場合はステップＴ３４に分岐し、画像輝度目標値を初期化すると判断する。逆に異常と判断されなかった場合はステップＴ３５に分岐し、画像輝度目標値を初期化しないと判断する。画像輝度目標値が異常かどうかの判断は、画像輝度目標値が特定の範囲内に収まる値であれば異常でないと判断し、特定の範囲外の値であれば異常であると判断するといった方法が考えられる。

図６に戻り、ステップＴ１１で初期化すると判断した場合には、ステップＴ１２に分岐し、画像輝度目標値を初期化するよう接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。ステップＴ１１で初期化しないと判断した場合には、ステップＴ１３に分岐し、ステップＴ７と同様に、マイコン１６は、現在の画像輝度目標値を保持するように接続インターフェース１４を通じて撮像装置１に命令を送る。

以下に、上記の実施の形態の構成の作用効果について説明する。

図８および図９はこの発明による撮像システムを例えば屋外における人物監視に利用したときに得られる撮像画像を模式的に表した図である。図中の斜線部は建物の影になるなどして、露出が不足気味の領域を表し、そうでない部分は日向など露出が過多気味の領域を表す。そして図８は人物Ａが露出過多の領域に立っている（明るい場所にいる）場合を表し、図９は人物Ｂが露出不足の領域に立っている（暗い場所にいる）場合を表している。

図８、図９とも画像全体の明るさとしては同程度であり、また、画像全体としては明るさが、適正な値に保たれている。しかし人物Ａに注目した場合、図８は露出過多であり、人物Ｂに注目した場合、図９は露出不足である。

図１０、図１１はそれぞれ図８、図９に対応する画像データに対し、ステップＴ３で行われる被写体検出結果を模式的に表す図であり、図１０では人物Ａの顔を含む領域３０が、図１１では人物Ｂの顔を含む領域３１が検出されている。図１０の場合は領域３０の露出が過多であり、逆に図１１の場合は領域３１の露出が不足しているのでどちらの場合もステップＴ６の結果、ステップＴ８が実施されることになる。

図１０の場合は被写体に対する露出が過多であるため、ステップＴ８の後、ステップＴ９に分岐し画像輝度目標値が下げられる。その結果、全体的に露出が抑えられ、撮像装置１から得られる画像データは図１２に示されるような、人物Ａの映っている領域に露出が最適化された画像になる。また図１１の場合は被写体に対する露出が不足しているため、ステップＴ８の後、ステップＴ１０に分岐し画像輝度目標値が上げられる。その結果、全体的に露出が上げられ、撮像装置１から得られる画像データは図１３に示されるような、人物Ｂの映っている領域に露出が最適化された画像になる。このように本発明によれば、撮像状況によらず、被写体についての最適な露出条件にあう画像輝度目標値を得ることができる。すなわち、撮像状況によらず、最適な被写体の撮像画像を得ることができる。

また、本発明を構成する撮像装置１が露出制御のために実施する演算は撮像画像全体の明るさを計算する（Ｔ２１）だけという単純なものであるため、露出制御のためには、デジタル信号処理回路１０に積算器２０をひとつだけ備えればよい。このように単純な構成で済むので回路規模の縮小が可能となる。その結果、撮像装置１を小型に作ることが可能になる。

また、マイコン１３の動作も図５に示されるように、画像全体の明るさが画像輝度目標値に近づくよう、露出制御を行うという単純なものですむ。すなわち、単純なマイコンプログラムにより、露出制御を行うことが可能となるので、マイコン１３が多くのリソースを必要としない。すなわち、マイコン１３は小型かつ安価のもので十分になる。したがって撮像装置自体を小型かつ安価に作ることが可能になる。

総じて撮像装置１を小型に作ることが可能となる。その結果、撮像装置１を様々な場所に容易に設置することが可能になる。

また、撮像画像中に被写体が検出されなくなった場合、ステップＴ１１で画像輝度目標値を初期化するか判断するため、画像輝度目標値がなんらかの原因で不適切な値になったとしても、自動的に画像輝度目標値の制御が再開されるため、露出制御システムの暴走、誤動作を防ぐことができる。

さらに、ステップＴ１１をステップＴ３１、ステップＴ３２、ステップＴ３３のような複数のステップからなる構成とすることで、むやみに画像輝度目標値が初期化されるのを防ぐことができる。

また、本撮像システムは、画像解析装置２で行う画像解析を変更すれば、様々な被写体や状況に対応した利用が可能となる。すなわち、本撮像システムは様々な用途で利用することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２は実施の形態１で説明した構成と同じ装置で実施することが可能であるのでここではその説明を省略する。実施の形態２は実施の形態１と比較した際、デジタル信号処理回路１０の内部構成およびマイコン１３の処理内容が異なる。

図１４は、本発明の実施の形態２で用いられるデジタル信号処理回路１０の内部構成を示す概略図であって、デジタル信号処理回路１０には、アナログ信号処理回路９から入力される画素値Ｓ２を積算する積算器２２と、積算器２２の演算結果を、画素値を積算した画素の総数で割り、撮像画像の明るさを求める除算器２３と、アナログ信号処理回路９から入力される画素値Ｓ２をもとに、ホワイトバランス処理や階調補正といった画像処理を行う画像処理回路２４とが含まれる。
除算器２３で計算された画像の明るさが信号Ｓ３として出力される。
また、積算器２２では撮像素子８で得られる撮像画像のうち、特定の範囲、例えば撮像画面のうちの周辺部を除いた部分に含まれる画素がもつ画素値のみを積算に利用する。

図１５は本発明の実施の形態２において積算器２２で積算に利用される画素を表す図であり、符号２５で表される四角が撮像画像の全体を表している。一般的な監視用撮像装置の設置方法では、撮像画像中の周辺部、即ち、上下左右いずれかの縁の近傍の領域に監視したい被写体が現れるような設置方法をとることは少ない。そこで積算器２２が積算値の計算に利用する画素の範囲をこれらの領域（上下左右の縁の近傍の領域）を除いた四角２６で表される領域にする。この際、領域２６に含まれる画素の数が２のｎ乗になるようにするのが望ましい。

図１６は本発明の実施の形態２においてマイコン１３内で実施される露出制御を示すフローチャートであり、図５のフローチャートと概して同じであるが、図５のステップＴ２０、Ｔ２１がステップＴ４１で置き換えられている点で異なる。ステップＴ４１では、デジタル信号処理回路１０で計算された画像の明るさＳ３を取得する。

本実施の形態２でも実施の形態１と同様の露出制御を行うことができるので、実施の形態１で説明した効果が得られる。

また、本実施の形態２では撮像画像の明るさをデジタル信号処理回路１０にて計算しているのでマイコン１３にかかる負担を軽減することが可能となる。

さらに、デジタル信号処理回路１０内で撮像画像の明るさを計算するために使う領域内に含まれる画素数を２のｎ乗の数にすることで、除算器２３で行う演算をシフト演算で行うことが可能となる。すなわち、除算器２３は単純な回路で構成することが可能なので、実施の形態１と比較した際、デジタル信号処理回路１０内の回路規模の増加を最小限に抑えることが可能になる。

実施の形態３．
図１７は本発明の実施の形態３を表す図であり、本発明の実施の形態１または２と比較した際、画像解析装置２のかわりにコンピュータ、例えばパソコン４が用いられている。また撮像装置３とパソコン４を接続するインターフェースＩＦ２としてはＵＳＢやＩＥＥＥといった規格が利用できる。

本発明の実施の形態３における撮像装置３の動作は実施の形態１または２における撮像装置１の動作と同じなのでその説明を省略する。

パソコン４では実施の形態１または２におけるマイコン１６と同様の処理を行うソフトウェアが実行される。なお、実施の形態１または２においてはステップＴ２で画像データを画像解析装置２内のフレームメモリ１５から取得するが、本発明の実施の形態３ではインターフェースＩＦ２を通じて撮像装置３から画像データを取得する。

本発明の実施の形態３においても本発明の実施の形態１または２と同様の動作を行うことができるので、本発明の実施の形態１または２と同様の効果がある。また、画像解析装置２の代わりにパソコン４を使用しているので実施の形態１または２と異なり、画像解析において、ハードウェアの制約を受けないため、様々な処理を容易に行うことが可能となる。また、インターフェースＩＦ２に専用のインターフェースでなく、ＵＳＢやＩＥＥＥといった汎用的なものを利用することで様々なＰＣへの設置が容易になる。

以上本発明を装置について説明したが、解析装置２或いはコンピュータ４における動作の説明から理解されるように、解析装置２やコンピュータ４における制御の方法もまた本発明の一部を成す。
また、制御方法をコンピュータ４で実施させるためのプログラム及びプログラムを記憶した、コンピュータで読取可能な記録媒体もまた、本発明の一部を成す。

本発明の活用例として、例えば、監視用撮像システムが挙げられる。

本発明の実施の形態１の撮像システムを示す概略図である。本発明の実施の形態１で使用される撮像装置の概略図である。本発明の実施の形態１におけるデジタル信号処理回路１０の構成を示す構成図である。実施の形態１で使用される画像解析装置２の構成図である。図２のマイコン１３による露出制御を示すフローチャートである。図４のマイコン１６による画像輝度目標値制御を示すフローチャートである。図６のステップＴ１１の一例を示すフローチャートである。撮像画像の一例を示す概略図である。撮像画像の一例を示す概略図である。被写体検出結果の一例を示す概略図である。被写体検出結果の一例を示す概略図である。露出調整後の撮像画像の一例を示す概略図である。露出調整後の撮像画像の一例を示す概略図である。本発明の実施の形態２におけるデジタル信号処理回路１０の構成を示す概略図である。実施の形態２の積算器２２が積算に用いる画素を説明する図である。実施の形態２における、マイコン１３による露出制御を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３を示す概略図である。

符号の説明

１撮像装置、２画像解析装置、３撮像装置、４パソコン、８撮像素子、１４接続インターフェース、２０積算器、Ｔ３被写体を検出するステップ、Ｔ４検出結果を判定するステップ、Ｔ５被写体の情報を分析するステップ、Ｔ６分析結果を判定するステップ、Ｔ７画像輝度目標値を保持するステップ、Ｔ９画像輝度目標値を減少するステップ、Ｔ１０画像輝度目標値を増加するステップ、Ｔ１２画像輝度目標値を初期化するステップ、Ｔ１３画像輝度目標値を保持するステップ、Ｔ２３露出量を保持するステップ、Ｔ２５露出量を減少するステップ、Ｔ２６露出量を増加するステップ。

Claims

被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の明るさを計算する画像輝度計算手段と、
前記画像輝度計算手段で計算される画像の明るさが、画像輝度目標値に近づくよう、露出量を制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の送信および前記画像輝度目標値の受信を行う第１の通信手段とを備えた撮像装置
ならびに
前記撮像手段で撮像された画像の受信および前記画像輝度目標値の送信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段で受信した画像から監視する対象を検出する監視対象検出手段と、
前記監視対象検出手段において検出された監視対象の情報を分析する情報分析手段と、
前記情報分析手段において分析された監視対象の情報をもとに前記画像輝度目標値を制御する画像輝度目標値制御手段と
を備えた画像解析装置とを有し、
前記画像輝度目標値制御手段は、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出された場合、前記情報分析手段において分析された監視対象の情報をもとに前記画像輝度目標値を制御する際、前記情報分析手段で計算される情報量と、あらかじめ定められた基準値との大小関係に応じて前記画像輝度目標値を制御し、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出されなかった場合、
前記監視対象検出手段において監視対象が検出されなかった画像の枚数が、連続した所定の数を超えた場合、第１の条件が満たされたと判断する第１のステップで前記第１の条件が満たされたと判断され、かつ
画像全体の明るさがあらかじめ定められた所定の範囲外であれば第２の条件が満たされたと判断する第２のステップで前記第２の条件が満たされたと判断され、かつ
前記画像輝度目標値があらかじめ定められた所定の範囲外であれば第３の条件が満たされたと判断する第３のステップで前記第３の条件が満たされたと判断された場合
前記画像輝度目標値をあらかじめ定められた初期値に戻し、
前記第１のステップで前記第１の条件が満たされなかったと判断され、または、
前記第２のステップで前記第２の条件が満たされなかったと判断され、または、
前記第３のステップで前記第３の条件が満たされなかったと判断された場合
前記画像輝度目標値を保持する
ことを特徴とする撮像システム。
前記情報分析手段は、
前記監視対象検出手段で検出された監視対象の明るさを計算することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
前記情報分析手段は、
前記監視対象検出手段で検出された監視対象のヒストグラム分布を計算し、
前記ヒストグラム分布から、
所定の上限値より大きな画素値を持つ画素の数と
所定の下限値より小さな画素値を持つ画素の数を計算することを特徴とする
請求項１に記載の撮像システム。
前記画像輝度計算手段は、
前記撮像手段で撮像された画像中の特定の範囲で定められる領域の明るさを計算することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
前記特定の範囲は、２のｎ乗の画素数からなる領域であることを特徴とする
請求項４に記載の撮像システム。