JP4391915B2

JP4391915B2 - 監視カメラ装置

Info

Publication number: JP4391915B2
Application number: JP2004268361A
Authority: JP
Inventors: 智一伊藤
Original assignee: 株式会社エルモ社
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: DE102005024885A1; US20060055817A1; JP2006086712A

Description

本発明は、監視用カメラ装置に関するものである。

従来の監視カメラ装置は、低照度の被写体を撮像する際、モニターに表示される撮像画像を所定の画質に保持するため、監視カメラ機能として（ａ）撮像レンズの絞り量を変更するレンズ絞り機能、（ｂ）撮像感度を変更するオートゲイン機能、（ｃ）特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱機能及び（ｄ）撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を変更する蓄積時間変更機能を備えていた。そして、該監視カメラ装置は、これらの機能を実行する順番を（ａ）〜（ｄ）の順に固定していた。

しかしながら、監視対象となる被写体の種類及び該被写体の照度によって、上記各監視カメラ機能（ａ）〜（ｄ）の何れかを優先的に実行することにより、モニターに表示される撮像画像を所定の画質に保持することができる。例えば、監視対象画像の動きを重視する場合、監視対象画像の色彩を重視する場合、或いは監視対象画像のノイズの少なさを重視する場合の各場合で、被写体照度の高低に応じて優先的に実行される機能及びその実行順位を設定できれば、監視活動の実効性を向上できることが考えられる。
なし

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、解決しようとする問題点は、被写体の種類に応じて、優先的に実行される監視カメラ機能及びその実行順位を設定でき、監視活動の実効性を向上できる監視カメラ装置を提供することである。

上記問題点を解決するための請求項１に記載の監視カメラ装置は、被写体を撮像する際、モニターに表示される撮像画像を所定の画質に保持するため、撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御手段、撮像感度を制御するオートゲイン制御手段、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御手段及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段を備え、各制御手段を順次作動させるようにした監視カメラ装置において、
撮像画像の輝度レベルが予め設定した設定レベル以下であるか否かを判定する輝度レベル判定手段と、
撮像画像の輝度レベルが設定レベル以下の場合に監視対象画像の動きを重視する低照度時動き優先モードと、監視対象画像の色彩を重視する低照度時カラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視する低照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードを任意に選択する低照度時制御モード選択手段と、
撮像画像の輝度レベルが設定レベルを越えている場合に監視対象画像の動きを重視する高照度時動き優先モードと、監視対象画像の色彩を重視する高照度時カラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視する高照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードを任意に選択する高照度時制御モード選択手段とを備え、
低照度時制御モード選択手段で任意に選択されたモード及び高照度時制御モード選択手段で任意に選択されたモード及び輝度レベル判定手段で判定された撮像画像の輝度レベルに基づいて、低照度時動き優先モード、低照度時カラー優先モード、低照度時Ｓ／Ｎ優先モード、高照度時動き優先モード、高照度時カラー優先モードまたは高照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードで前記各制御手段を作動させ、
低照度時動き優先モードではレンズ絞り制御手段、オートゲイン制御手段、フィルター着脱制御手段及び蓄積時間制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
低照度時カラー優先モードではレンズ絞り制御手段、オートゲイン制御手段、蓄積時間制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
低照度時Ｓ／Ｎ優先モードではレンズ絞り制御手段、蓄積時間制御手段、フィルター着脱制御手段及びオートゲイン制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時動き優先モードでは蓄積時間制御手段、オートゲイン制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時カラー優先モードでは蓄積時間制御手段、オートゲイン制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時Ｓ／Ｎ優先モードではオートゲイン制御手段、蓄積時間制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させることを特徴とする。

請求項１に記載の監視カメラ装置によれば、作動順位設定手段により被写体の種類に応じて、撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御手段、撮像感度を制御するオートゲイン制御手段、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御手段及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段の作動順位を任意に設定できるから、監視活動の実効性を向上できる監視カメラ装置を提供できる。

被写体の種類に応じて、優先的に実行される監視カメラ機能及びその実行順位を設定でき、監視活動の実効性を向上できる監視カメラ装置を提供するという目的を、撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御手段、撮像感度を制御するオートゲイン制御手段、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御手段及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段の作動順位を任意に設定できる作動順位設定手段を設けることにより実現した。

本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本実施例に係る監視カメラ装置１の概略構成を示したブロック図である。監視カメラ装置１は、絞り機構を備えたレンズ装置２、ＩＲ（ＩＮＦＲＡＲＥＤ）フィルタ３、撮像素子（ＣＣＤ）４、信号処理チップ５、タイミングジェネレータ６、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）７及び画像メモリ８から構成されている。そして、設定用リモートコントローラ（以下、リモコンという。）９を備えている。

上記マイコン７は、インストールされた制御プログラムを実行して後述する撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御、撮像感度を制御するオートゲイン制御（以下、ＡＧＣ制御制御という。）、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御する蓄積時間制御（以下、ＣＣＤ蓄積時間制御という。）を行なう。

このため、マイコン７はレンズ装置２からレンズ絞り値情報を得るとともに、絞り制御信号を出力する。また、マイコン７は、ＩＲフィルタ３に対して着脱制御信号を出力する。信号処理チップ５は、撮像素子４からの画像信号を入力してその輝度情報をマイコン７に出力する。マイコン７からは、信号処理チップ５に対して、所定の制御信号が出力される。そして、信号処理チップ５は、タイミングジェネレータ６に対してタイミング信号を出力する。タイミングジェネレータ６は、このタイミング信号に基づいて、撮像素子４に対してＣＣＤ蓄積時間制御を行なう。

また、信号処理チップ５は、撮像素子４からの画像信号を入力して画像メモリ８に記憶するとともに、所定のタイミングで読み出してＮＴＳＣ等のコンポジットのビデオ信号に変換する。そして、図示しないモニターに送り画像を表示する。マイコン７に対しては、リモコン９により各種制御信号及び設定信号が送られる。

図２は、マイコン７が実行するレンズ絞り制御処理の概略を示したフローチャートである。同図（ａ）は、監視カメラの輝度レベルが下がり画像が暗くなった場合のレンズ絞り制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ１０でレンズの絞り値が「０」（開放）になったかが判定される。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定ではステップＳ１２に進みレンズ絞りをさらに開く（コントロール電圧を下げる。）。続いてステップＳ１４では、ビデオ出力レベル（撮像素子４からの画像信号レベル）が標準レベル（１００ＩＲＥ（０．７１４Ｖｐ−ｐ）、以下同じ。）になったかを判定する。否定判定では、ステップＳ１０に戻ってレンズ絞り制御を継続する。肯定判定の場合は処理を終了する。

図２（ｂ）は、監視カメラの輝度レベルが上がり画像が明るくなった場合のレンズ絞り制御とこれに続くフィルター着脱制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ１００でレンズの絞り値が絞り側の最大値（クローズ）になったかが判定される。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定ではステップＳ１０２に進みレンズ絞りをさらに閉じる（コントロール電圧を上げる。）。続いてステップＳ１０４では、ビデオ出力レベルが標準レベルになったかを判定する。否定判定では、ステップＳ１００に戻ってレンズ絞り制御を継続する。肯定判定の場合は、ステップＳ１０６でレンズの絞り値が設定された領域外となったかを判定する。

絞り値の領域設定は、クローズ（０）から開放（２５５）の絞り値に対して、開放側を２４０，１９２，１６０，１４４，１２８，１１２の何れかに設定する。ステップＳ１０６で否定判定の場合は、画像信号レベルが標準レベルでありしかも絞り値の設定領域内であるため処理を終了する。肯定判定の場合は、画像信号レベルが標準レベルでありしかも絞り値の設定領域外であるため、レンズ絞り制御に続けてステップＳ１０８でフィルター着脱制御を行ない、ＩＲフィルタ３を装着し処理を終了する。

図３は、マイコン７が実行するＡＧＣ制御処理の概略を示したフローチャートである。同図（ａ）は、監視カメラの輝度レベルが下がり画像が暗くなった場合のＡＧＣ制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ２０でＡＧＣ制御によりゲインが最大値なったかが判定される。この最大値は、４，８，１２，１６，２０，２４ｄＢの中から選択して設定できる。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定では、ステップＳ２２に進みＡＧＣ制御のコントロール電圧を上げてゲインを上げる。続いてステップＳ２４では、ビデオ出力レベルが標準レベルになったかを判定する。否定判定では、ステップＳ２０に戻ってＡＧＣ制御を継続する。肯定判定の場合は処理を終了する。

図３（ｂ）は、監視カメラの輝度レベルが上がり画像が明るくなった場合のＡＧＣ制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ１２０でＡＧＣ制御によりゲインが最小の０ｄＢとなったかが判定される。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定では、ステップＳ１２２に進みＡＧＣ制御のコントロール電圧を下げてゲインを下げる。続いてステップＳ１２４では、撮像素子４からの画像信号レベルが標準レベルになったかを判定する。否定判定では、ステップＳ１２０に戻ってＡＧＣ制御を継続する。肯定判定の場合は処理を終了する。

図４は、マイコン７が実行するＣＣＤ蓄積時間制御の概略を示したフローチャートである。同図（ａ）は、監視カメラの輝度レベルが下がり画像が暗くなった場合のＣＣＤ蓄積時間制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ３０でＣＣＤ蓄積時間が最大値なったかが判定される。この最大値は、２〜８０フィールドの中から選択して設定できる。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定では、ステップＳ３２に進みＣＣＤ蓄積時間を増やして表示画像の明度を高める。続いてステップＳ３４では、ビデオ出力レベルが標準レベルになったかを判定する。否定判定では、ステップＳ３０に戻ってＣＣＤ蓄積時間制御を継続する。肯定判定の場合は処理を終了する。

図４（ｂ）は、監視カメラの輝度レベルが上がり画像が明るくなった場合のＣＣＤ蓄積時間制御処理を示したものである。処理が開始されると、ステップＳ１３０でＣＣＤ蓄積時間が最小の１／６０ｓｅｃとなったかが判定される。肯定判定の場合は処理を終了する。否定判定では、ステップＳ１３２に進みＣＣＤ蓄積時間を減らして表示画像の明度を下げる。続いてステップＳ１３４では、撮像素子４からの画像信号レベルが標準レベルになったかを判定する。否定判定では、ステップＳ１３０に戻ってＣＣＤ蓄積時間制御を継続する。肯定判定の場合は処理を終了する。

本実施例に於ける監視カメラ装置１では、監視対象画像の動きを重視する場合、監視対象画像の色彩を重視する場合、或いは監視対象画像のノイズの少なさを重視する場合の各場合で、被写体照度の高低に応じて優先的に実行される上記各制御処理及びその実行順位を設定して高感度処理を行なう。図５はこの高感度処理の概略を示したフローチャートである。

処理が開始されると、ステップＳ５０で監視カメラの輝度レベルが設定レベル１００ＩＲＥ以下かが判定される。肯定判定の場合はステップＳ５２で、制御モードを選択する。制御モードは、監視対象画像の動きを重視する動き優先モード、監視対象画像の色彩を重視するカラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視するＳ／Ｎ優先モードの３種類が設定されている。

監視カメラの輝度レベルが設定値以下での動き優先モードの制御ルーチンでは、ステップＳ５４のレンズ絞り制御（ステップＳ１０〜１４、以下同じ。）、ステップＳ５６のＡＧＣ制御（ステップＳ２０〜２４、以下同じ。）、ステップＳ５８のＡＧＣ制御によりゲインが最大値なったと判定された場合（ステップＳ２０の肯定判定）のＩＲフィルタ３を外すフィルター着脱制御、ステップＳ６０のＣＣＤ蓄積時間制御（ステップＳ３０〜３４、以下同じ。）の順に設定して制御する。カラー優先モードの制御ルーチンでは、ステップＳ６２のレンズ絞り制御、ステップＳ６４のＡＧＣ制御、ステップＳ６６のＣＣＤ蓄積時間制御、ステップＳ６８のＣＣＤ蓄積時間制御によりＣＣＤ蓄積時間が最大値なったと判定された場合（ステップＳ３０の肯定判定）のＩＲフィルタ３を外すフィルター着脱制御の順に設定して制御する。

また、Ｓ／Ｎ優先モードの制御ルーチンでは、ステップＳ７０のレンズ絞り制御、ステップＳ７２のＣＣＤ蓄積時間制御、ステップＳ７４のＣＣＤ蓄積時間制御によりＣＣＤ蓄積時間が最大値なったと判定された場合（ステップＳ３０の肯定判定）のＩＲフィルタ３を外すフィルター着脱制御、ステップＳ７６のＡＧＣ制御の順に設定して制御する。

上記ステップＳ５０で否定判定の場合（監視カメラの輝度レベルが設定値１００ＩＲＥを超えた場合）は、ステップＳ７８で制御モードを選択する。制御モードはステップＳ５２の場合と同様、監視対象画像の動きを重視する動き優先モード、監視対象画像の色彩を重視するカラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視するＳ／Ｎ優先モードの３種類が設定されている。

監視カメラの輝度レベルが設定値を超えた場合での動き優先モードの制御ルーチンでは、ステップＳ８０のＣＣＤ蓄積時間制御（ステップＳ１３０〜１３４、以下同じ。）、ステップＳ８２のＡＧＣ制御（ステップＳ１２０〜１２４、以下同じ。）、ステップＳ８４のレンズ絞り制御（ステップＳ１００〜１０６、以下同じ。）、ステップＳ８６のレンズ絞り制御のレンズの絞り値が設定領域外となった場合（ステップＳ１０６の肯定判定）のＩＲフィルタ３を装着するフィルター着脱制御の順に設定して制御する。カラー優先モードの制御ルーチン（ステップＳ８８〜９４）は、上記動き優先モードの制御ルーチンと同一である。

また、Ｓ／Ｎ優先モードの制御ルーチンは、ステップＳ９６のＡＧＣ制御、ステップＳ９７のＣＣＤ蓄積時間制御、ステップＳ９８のレンズ絞り制御、ステップＳ９９のレンズ絞り制御のレンズの絞り値が設定領域外となった場合（ステップＳ１０６の肯定判定）のＩＲフィルタ３を装着するフィルター着脱制御の順に設定して制御する。

上記各優先モードは、リモコン９によりマイコン７に対して設定信号をおくることにより設定できる。また、レンズの絞り値の領域設定、ＡＧＣ制御によるゲインが最大値の設定及びＣＣＤ蓄積時間の最大値の設定も、リモコン９により設定できる。

上記したように、被写体の照度に応じて、撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御、撮像感度を制御するＡＧＣ制御、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御するＣＣＤ蓄積時間制御の作動順位を任意に設定できる。従って、監視対象画像の動きを重視する動き優先モード、監視対象画像の色彩を重視するカラー優先モード、或いは監視対象画像のノイズの少なさを重視するＳ／Ｎ優先モードを、被写体照度の高低に応じて優先的に実行する順序を設定でき、監視活動の実効性を向上できる。

また、レンズの絞り値の領域設定、ＡＧＣ制御によるゲインが最大値の設定及びＣＣＤ蓄積時間の最大値の設定も、リモコン９により設定できるから、モニターに表示される撮像画像の画質を最適に保持することができる。

本実施例に係る監視カメラ装置の概略構成を示したブロック図である。レンズ絞り制御処理の概略を示したフローチャートである。ＡＧＣ制御処理の概略を示したフローチャートである。ＣＣＤ蓄積時間制御の概略を示したフローチャートである。高感度処理の概略を示したフローチャートである。

１監視カメラ装置
２レンズ装置
３ＩＲフィルタ
４撮像素子
７マイコン
９リモコン

Claims

被写体を撮像する際、モニターに表示される撮像画像を所定の画質に保持するため、撮像レンズの絞り量を制御するレンズ絞り制御手段、撮像感度を制御するオートゲイン制御手段、特定波長に対する色フィルタを着脱するフィルター着脱制御手段及び撮像素子に電荷を蓄積する蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段を備え、各制御手段を順次作動させるようにした監視カメラ装置において、
撮像画像の輝度レベルが予め設定した設定レベル以下であるか否かを判定する輝度レベル判定手段と、
撮像画像の輝度レベルが設定レベル以下の場合に監視対象画像の動きを重視する低照度時動き優先モードと、監視対象画像の色彩を重視する低照度時カラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視する低照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードを任意に選択する低照度時制御モード選択手段と、
撮像画像の輝度レベルが設定レベルを越えている場合に監視対象画像の動きを重視する高照度時動き優先モードと、監視対象画像の色彩を重視する高照度時カラー優先モード及び監視対象画像のノイズの少なさを重視する高照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードを任意に選択する高照度時制御モード選択手段とを備え、
低照度時制御モード選択手段で任意に選択されたモード及び高照度時制御モード選択手段で任意に選択されたモード及び輝度レベル判定手段で判定された撮像画像の輝度レベルに基づいて、低照度時動き優先モード、低照度時カラー優先モード、低照度時Ｓ／Ｎ優先モード、高照度時動き優先モード、高照度時カラー優先モードまたは高照度時Ｓ／Ｎ優先モードのうちいずれか１つのモードで前記各制御手段を作動させ、
低照度時動き優先モードではレンズ絞り制御手段、オートゲイン制御手段、フィルター着脱制御手段及び蓄積時間制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
低照度時カラー優先モードではレンズ絞り制御手段、オートゲイン制御手段、蓄積時間制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
低照度時Ｓ／Ｎ優先モードではレンズ絞り制御手段、蓄積時間制御手段、フィルター着脱制御手段及びオートゲイン制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時動き優先モードでは蓄積時間制御手段、オートゲイン制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時カラー優先モードでは蓄積時間制御手段、オートゲイン制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させ、
高照度時Ｓ／Ｎ優先モードではオートゲイン制御手段、蓄積時間制御手段、レンズ絞り制御手段及びフィルター着脱制御手段の順序で各制御手段を作動させることを特徴とする監視カメラ装置。