JP4442571B2

JP4442571B2 - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP4442571B2
Application number: JP2006034287A
Authority: JP
Inventors: 上知郎今野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: US20070188608A1; US8368756B2; JP2007215032A

Description

本発明は、所定の監視範囲を撮像して監視対象物の検出を行う撮像装置及びその制御方法に関する。

監視カメラは、監視範囲内において不審者等を監視するため、様々な場所に設置されている。このような監視カメラには、撮像画像に応じて監視対象物が監視範囲内に存在するか否かを検出するものがある。また、特許文献１には、複数の監視カメラが監視範囲を様々な画角から撮像し、これらの監視カメラが撮像画像をホストコンピュータへ供給し、ホストコンピュータがこれらのデータに基づいて、監視範囲の異常を検出し、その検出結果に応じて各監視カメラを連携して監視活動を行うものが記載されている。

さらに、従来の監視カメラには、撮像画像に応じた監視対象物の検出処理、撮像画像を外部機器へ送信する送信処理、撮像画像の圧縮処理、撮像画像の記録処理等の様々な画像処理を行うものがある。このような監視カメラは、その装置内部に備えられている演算処理手段の処理能力を予め個々の画像処理に分配し、当該演算処理手段を用いて複数の画像処理を並列して行っている。

特開２００４―１２８８９９号公報

しかしながら、上述した様々な画像処理を行う従来の監視カメラは、監視範囲の状況に応じて、不必要に多くの処理能力が分配されている画像処理が存在する一方で、十分な処理能力が分配されていない画像処理が存在するため、当該カメラの内部に備えられている演算処理手段の処理能力を効率よく用いることができない。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、画像処理を行う演算処理手段の処理能力を効率よく用いることができる撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、所定の監視範囲を撮像して画像データを生成する画像生成部と、上記画像データに応じて上記監視範囲の異常を検出して第１の検出信号を生成する第１の画像処理と、上記画像データを所定のデータ形式に変換する第２の画像処理とを、所定の処理能力を有する演算処理手段が並列して行う画像処理部と、上記第１の検出信号に基づいて上記監視範囲に所定の監視対象物が存在するか否かを判断し、上記監視対象物が存在しないと判断すると第１の制御信号を生成して上記画像処理部に供給し、上記監視対象物が存在すると判断すると第２の制御信号を生成して上記画像処理部へ供給する判断処理部とを備え、上記画像処理部は、上記第１の制御信号が供給されると上記第２の画像処理よりも上記第１の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配し、上記第２の制御信号が供給されると上記第１の画像処理よりも上記第２の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配する。

また、本発明に係る撮像装置の制御方法は、所定の監視範囲を撮像して監視対象物の検出を行う撮像装置の制御方法である。上記制御方法は、上記監視範囲を撮像して画像データを生成し、上記画像データに応じて上記監視範囲の異常を検出して第１の検出信号を生成する第１の画像処理と、上記画像データを所定形式のデータに変換する第２の画像処理とを、所定の処理能力を有する演算処理手段が並列して行い、上記第１の検出信号に基づいて上記監視範囲に監視対象物が存在するか否かを判断し、監視範囲に監視対象物が存在しないと判断すると、上記第２の画像処理よりも上記第１の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配し、監視範囲に監視対象物が存在すると判断すると、上記第１の画像処理よりも上記第２の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配する。

本発明は、第１の検出信号に基づいて監視範囲に監視対象物が存在するか否かを判断し、監視範囲に監視対象物が存在しないと判断すると第２の画像処理よりも第１の画像処理に演算処理手段の処理能力を多く分配し、監視範囲に監視対象物が存在すると判断すると第１の画像処理よりも第２の画像処理に演算処理手段の処理能力を多く分配する。

したがって、本発明は、監視範囲の状況に応じて必要な画像処理に演算処理手段の処理能力を多く分配するので、演算処理手段自体の処理能力を高めることなく、撮像装置の画像処理能力を高めることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

監視システム１は、図１に示すように、所定の監視範囲を撮像する監視カメラ１０と、監視カメラ１０が撮像した画像を記録する外部記録装置２０と、ドアの開閉を検出して検出信号を出力するドア開閉センサ３０と、窓の開閉を検出して検出信号を出力する窓開閉センサ４０とからなる。

監視カメラ１０は、監視範囲を撮像し、所定の通信ケーブル２を介して、撮像画像から得られる画像データを外部記録装置２０へ送信する。また、監視カメラ１０は、所定のセンサ信号線３ａ、３ｂを介して、それぞれドア開閉センサ３０及び窓開閉センサ４０からセンサ信号が供給される。

外部記録装置２０は、通信ケーブル２を介して監視カメラ１０から送信されてくる画像データを受信して記録する。

ドア開閉センサ３０は、ドアの開閉を検出するセンサであって、ドアが開かれると監視範囲に異常が発生したと判断してセンサ信号をセンサ信号線３ａを介して監視カメラ１０へ供給する。

窓開閉センサ４０は、窓の開閉を検出するセンサであって、窓が開かれると監視範囲に異常が発生したと判断してセンサ信号をセンサ信号線３ｂを介して監視カメラへ供給する。

次に、監視カメラ１０の構成について、図２を参照して詳細に説明する。

監視カメラ１０は、光学レンズ１１と、画像生成部１２と、画像処理部１３と、判断処理部１４と、画像データ通信部１５と、画像記録部１６と、センサ信号入力部１７と、設定情報通信部１８とを備える。

画像生成部１２は、レンズ１１が捉えた監視範囲内の被写体から画像データを生成し、この画像データを画像処理部１３へ供給する。具体的に、画像生成部１２は、撮像画像に対して、コントラスト調整、ガンマ補正、輪郭補正、フレーム補間などの処理を施して画像データを生成する。

画像処理部１３は、圧縮処理部１３ａと、配信処理部１３ｂと、記録処理部１３ｃと、検出処理部１３ｄとからなる。また、画像処理部１３は、所定の処理能力を有するプロセッサによって、各処理部の処理を行っている。なお、画像処理部１３は、１つのプロセッサで各処理部の処理を行う場合に限らず、連係動作する複数のプロセッサを用いて各処理部の処理を行うようにしても良い。そして、画像処理部１３は、当該プロセッサの所定の処理能力を各処理部（１３ａ〜１３ｄ）に分配して、各々の画像処理を当該プロセッサ上で並列して行っている。

圧縮処理部１３ａは、画像生成部１２から供給される画像データを圧縮して圧縮画像データを生成する。また、圧縮処理部１３ａは、圧縮画像データを、配信処理部１３ｂ及び記録処理部１３ｃに供給する。

配信処理部１３ｂは、圧縮処理部１３ａから供給される圧縮画像データを、画像データ通信部１５に応じた通信形式に変換し、画像データ通信部１５に供給する。

記録処理部１３ｃは、圧縮処理部１３ａから供給される圧縮画像データを、画像記録部１６に応じた記録形式に変換し、画像記録部１６に供給する。

検出処理部１３ｄは、画像生成部１２から供給される画像データから監視範囲内に異常が発生したか否かを検出し、この検出結果に応じた画像処理検出信号を判断処理部１４に供給する。ここで、異常は、監視範囲内における状況の変化であって、具体的に以下に示す処理工程によって検出される。すなわち、検出処理部１３ｄは、撮像時刻が前後する複数の画像データを比較して、被写体中に動きがある部分を抽出して監視範囲内で異常が発生したか否かを検出する。続いて、検出処理部１３ｄは、抽出された動きのある部分の大きさやその移動時間等の情報に応じた画像検出信号を判断処理部へ供給する。

画像データ通信部１５は、配信処理部１３ｂから供給される所定の通信形式の圧縮画像データを、通信ケーブル２を介して、外部記録装置２０へ送信する。

画像記録部１６は、記録処理部１３ｃから供給される所定の記録形式の圧縮画像データを、所定の記録媒体に記録する。

センサ信号入力部１７は、センサ信号線３ａ、３ｂを介して、それぞれドア開閉センサ３０及び窓開閉センサ４０から供給されるセンサ信号が入力されて、判断処理部１４へ供給する。

設定情報通信部１８は、所定の情報処理装置から所定の通信手段を介して供給される設定情報信号を検出して、当該設定情報信号に応じた設定情報を判断処理部１４へ供給する。ここで、設定情報信号は、起動命令や撮像開始命令などの監視カメラ１０に対する制御命令に応じた通信信号である。

判断処理部１４は、検出処理部１３ｄから供給される画像検出信号と、センサ信号入力部１７から供給されるセンサ信号とに基づいて、監視範囲に監視対象物が存在するか否かを判断し、この判断結果に応じて制御信号を画像処理部１３に供給する。具体的に、判断処理部１４は、画像検出信号やセンサ信号に基づく複数の判断要素に対してそれぞれ判定値を設定し、これらの判断要素がそれぞれ判定値を超えたか否かに基づいて、監視対象物が存在するか否かを判断する。また、判断処理部１４は、設定情報通信部１８から供給される設定情報に応じて、これらの判定値を決定する。

画像処理部１３は、判断処理部１４から供給される制御信号に応じて、プロセッサの処理能力を各処理部（１３ａ〜１３ｄ）にそれぞれ分配する。具体的に、このプロセッサの処理能力は、制御信号に従い、図３に示すように、検出モード又は撮影モードに応じて、各処理部（１３ａ〜１３ｄ）へ分配される。検出モードでは、図３（Ａ）に示すように、このプロセッサの処理能力の多くが、圧縮処理部１３ａと配信処理部１３ｂと記録処理部１３ｃとに比べて、検出処理部１３ｄに分配される。一方、撮影モードでは、図３（Ｂ）に示すように、このプロセッサの処理能力の多くが、検出処理部１３ｄに比べて、それぞれ圧縮処理部１３ａと配信処理部１３ｂと記録処理部１３ｃとに分配される。

また、検出モード及び撮影モードに応じた画像処理部１３における各処理部（１３ａ〜１３ｄ）の処理能力の配分量は、予め設定されていても良く、また、判断処理部１４が設定情報通信部１８から供給される設定情報に応じて設定されていても良い。

次に、検出モード及び撮影モードに応じた画像処理部１３の処理工程について図４を参照して詳細に説明する。本処理工程は、監視範囲内に監視対象物である不審者が侵入するものとする。

まず、本処理工程の初期段階において、画像処理部１３は、検出処理部１３ｄに監視範囲内の異常をより速く検出させるため、検出モードに設定されている。

ステップＳ１において、画像処理部１３は、画像生成部１２から供給される画像データに応じて、検出処理部１３ｄに監視範囲内に異常が発生したか否かを検出させる。検出処理部１３ｄは、監視範囲内に異常が発生するまでこの検出処理を繰り返し、画像検出信号を判断処理部１４へ供給し、監視範囲内に異常が発生したことを検出するとステップＳ２へ進む。また、判断処理部１４は、検出処理部１３ｄから供給される画像検出信号、及び、センサ信号入力部から供給されるセンサ信号に応じて、監視範囲に不審者が侵入したことを判断し、当該判断結果に応じて、検出モードから撮影モードへ移行させる旨の制御信号を画像処理部１３に供給する。

ステップＳ２において、画像処理部１３は、判断処理部１４から供給される制御信号に従い、当該プロセッサを検出モードから撮影モードへ移行する。画像処理部１３は、撮像モードに移行すると、検出処理よりも圧縮処理等に当該プロセッサの処理能力を多く分配して、主として不審者が撮像されている画像データの記憶及び配信処理を行う。なお、画像処理部１３は、撮像モードに移行しても、プロセッサの処理能力の一部が検出処理に分配されており、検出処理を引き続き行う。以下の処理工程では、撮像モードにおける画像処理部１３の検出処理について説明する。

ステップＳ３において、画像処理部１３は、画像生成部１２から供給される画像データに応じて、検出処理部１３ｄに不審者を検出させる。検出処理部１３ｄは、不審者が検出されなくなるまで当該検出処理を繰り返して、画像検出信号を判断処理部１４へ供給し、不審者が検出されなくなるとステップＳ４へ進む。一方、判断処理部１４は、画像検出信号及びセンサ信号に応じて、監視範囲に不審者が存在しなくなったことを判断し、当該判断結果に応じて、検出モードから撮影モードへ移行させる旨の制御信号を画像処理部１３に供給する。

ステップＳ４において、画像処理部１３は、判断処理部１４から供給される制御信号に従い、このプロセッサを撮影モードから検出モードへ移行する。

以上の処理工程に従って、画像処理部１３は、検出モード又は撮影モードを選択して、画像処理を行う。そして、画像処理部１３は、ステップＳ１の処理を検出モードで行うので、撮影モードで動作している場合に比べて、不審者が監視範囲へ侵入したことを速く検出できる。

一方、画像処理部１３は、ステップＳ３において、撮影モードで不審者の検出処理を行っているため、検出モードで動作している場合に比べて、不審者が監視範囲からいなくなったことを速く検出することができない。しかしながら、不審者が監視範囲からいなくなったことの検出が遅くなることは、不審者を撮り逃すことに影響がない場合が多いため、監視活動への影響が少ない。すなわち、画像処理部１３は、ステップＳ３において、撮影モードにより不審者を検出する検出処理部１３ｄの処理能力を下げて、圧縮処理部１３ａと配信処理部１３ｂと記録処理部１３ｃとに多く処理能力を分配することができる。

以上のように、監視カメラ１０は、画像処理部１３のプロセッサの処理能力を、検出モード及び撮影モードに応じて、各処理部（１３ａ〜１３ｄ）へ適切に分配することができるので、このプロセッサ自体の処理能力を高めなくても、各画像処理能力を向上することができる。

また、供給電力に制限がある場合や、屋外で監視カメラを使用するため当該装置の通常動作温度の上限をより高く設定する必要がある場合や、コストに制約がある場合には、監視カメラに搭載されるプロセッサの処理能力が制限されることが多い。このようにプロセッサの処理能力が制限されている場合、本実施形態に係る監視カメラ１０は、プロセッサ自体の処理能力を高めなくても、各画像処理能力を向上することができるので、従来では実現できなかった画像処理能力を実現することができる。

なお、画像処理部１３のプロセッサの処理能力を、画像生成部１２が行う処理に割り当てるようにしても良い。この場合に、このプロセッサの処理能力は、以下に示す検出モードと撮像モードに応じて各処理部に分配されることとなる。

具体的に、検出モードでは、図５（Ａ）に示すように、当該プロセッサの処理能力の多くが、圧縮処理部１３ａと配信処理部１３ｂと記録処理部１３ｃと画像生成部１２が行う画像データ調整処理よりも、検出処理部１３ｄに分配される。一方、撮影モードでは、図５（Ｂ）に示すように、当該プロセッサの処理能力の多くが、検出処理部１３ｄよりも、圧縮処理部１３ａと配信処理部１３ｂと記録処理部１３ｃと画像生成部１２が行う画像データ調整処理とに分配される。

さらに、本発明は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

監視システムの構成を示す模式図である。監視カメラの構成を示すブロック図である。検出モード（Ａ）及び撮影モード（Ｂ）に応じたプロセッサの処理能力の分配を示す模式図である。検出モード及び撮影モードに応じた画像処理部の処理工程を示すフローチャートである。検出モード（Ａ）及び撮影モード（Ｂ）に応じたプロセッサの処理能力の分配を示す模式図である。

符号の説明

１監視システム、２通信ケーブル、３センサ信号線、１０監視カメラ、２０外部記録装置、３０ドア開閉センサ、４０窓開閉センサ

Claims

所定の監視範囲を撮像して画像データを生成する画像生成部と、
上記画像データに応じて上記監視範囲の異常を検出して第１の検出信号を生成する第１の画像処理と、上記画像データを所定のデータ形式に変換する第２の画像処理とを、所定の処理能力を有する演算処理手段が並列して行う画像処理部と、
上記第１の検出信号に基づいて上記監視範囲に所定の監視対象物が存在するか否かを判断し、上記監視対象物が存在しないと判断すると第１の制御信号を生成して上記画像処理部に供給し、上記監視対象物が存在すると判断すると第２の制御信号を生成して上記画像処理部へ供給する判断処理部とを備え、
上記画像処理部は、上記第１の制御信号が供給されると上記第２の画像処理よりも上記第１の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配し、上記第２の制御信号が供給されると上記第１の画像処理よりも上記第２の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配することを特徴とする撮像装置。
上記判断処理部は、上記第１の検出信号と上記監視範囲の異常を検出する所定の検出手段から供給される異常検出信号とに基づいて、上記監視範囲に上記監視対象物が存在するか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
所定の監視範囲を撮像して監視対象物の検出を行う撮像装置の制御方法であって、
上記監視範囲を撮像して画像データを生成し、
上記画像データに応じて上記監視範囲の異常を検出して第１の検出信号を生成する第１の画像処理と、上記画像データを所定形式のデータに変換する第２の画像処理とを、所定の処理能力を有する演算処理手段が並列して行い、
上記第１の検出信号に基づいて上記監視範囲に監視対象物が存在するか否かを判断し、
監視範囲に監視対象物が存在しないと判断すると、上記第２の画像処理よりも上記第１の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配し、
監視範囲に監視対象物が存在すると判断すると、上記第１の画像処理よりも上記第２の画像処理に上記演算処理手段の処理能力を多く分配することを特徴とする撮像装置の制御方法。
上記第１の検出信号と上記監視範囲の異常を検出する所定の検出手段から供給される異常検出信号とに基づいて、上記監視範囲に上記監視対象物が存在するか否かを判断することを特徴とする請求項３記載の撮像装置の制御方法。