JP7305330B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、人の顔などが画像の中心等に存在しない場合においても、手前から奥まで顔などの高さに簡単にピント合わせやすい撮像装置を提供することにある。
画像中の所定被写体を画像認識により検出する画像認識手段、
レンズと撮像素子の相対的なあおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識手段により検出された複数の前記所定被写体の数が所定の条件を満たすまで前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得する取得手段、
前記取得手段によって取得された前記所定被写体の前記フォーカス位置情報に基づき、レンズと撮像素子の相対的なあおり角を制御するあおり角制御手段、を有し、
あおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識手段によって前記所定被写体の位置を検出する際の前記画像認識の基準を、前記探索中の場合と前記探索中でない場合とで異ならせたことを特徴とする。
監視カメラ100はカメラを備えており、撮影した画像を、ネットワーク300を介して配信を行う。
図2は監視カメラ100のブロック図である。コンピュータとして機能するCPU1101、1次記憶装置1102、2次記憶装置1103、画像キャプチャI/F(Interface、以降、I/Fと略す。)1105、カメラ制御I/F1108、画像検出I/F1109、ネットワークI/F1107が内部バス1104を介して相互に接続されている。
2次記憶装置1103はフラッシュメモリ、HDD、SDカード等に代表される不揮発性を持った記憶装置で、OSや各種コンピュータプログラム及び各種データの永続的な記憶領域として使用される他に、短期的な各種データの記憶領域としても使用される。監視カメラ100の1次記憶装置1102及び2次記憶装置1103に置かれる各種コンピュータプログラム等の詳細については後述する。
画像キャプチャI/F1105には、CCDやCMOSなどの撮像素子とレンズを含むカメラユニット1106が接続され、カメラユニット1106から取得した画像データは所定のフォーマットに変換・圧縮して1次記憶装置1102に転送される。
ネットワークI/F1107は前述のネットワーク300と接続するためのI/Fであり、Ethernet等の通信媒体を介してクライアント装置200等との通信を担う。
OS1000は監視カメラ全体を制御する基本プログラムである。OS1000の代表的な機能として、ファイルシステムなどの2次記憶装置1103管理機能、仮想記憶などのメモリ管理機能、マルチタスクなどのプロセス管理機能、ネットワークI/F1107の管理機能などが挙げられる。
図4はあおり制御の原理を説明するための図である。100が監視カメラであり、この監視カメラ100は垂直画角1306の範囲を写している。監視カメラ100のレンズの光軸が1303である。1304がフォーカスのフォーカス面(合焦位置)である。フォーカス面1304は光軸1303に対し垂直である。図4ではフォーカス位置が地面1305にある場合の例を示している。被写体距離をD、焦点距離をf、監視カメラの設置角をaとする。1302はレンズの光軸1303に対して撮像素子のセンサー面(受光面)をあおっていない(傾けていない)場合のセンサー面の角度を示している。レンズの光軸1303に対してセンサー面1302を、あおり角bだけ傾けた場合のセンサー面が1201である。するとフォーカス面1304が1308に傾くものとする。この時のあおり角bはシャインプルーフの原理より、以下の式(1)であらわされる。
b=arctan(f/(D・tan a))…(1)
この式を設置角aの式に変形すると、式(2)のように表現できる。
a=arctan(f/(D・tan b))…(2)
また、画角情報などと2点間の位置を利用するなどして設置角aを求めてもよい。
このように、一度求めた設置角aのままで、本実施例では1402のフォーカス位置を画像検出により探索する。なお図5では同じ高さの面として地面を例に出し説明を行ったが、高さが同じと分かるものであれば、その種類に依存せず天井、床、机などであってもかまわない。
なお、上記実施例では顔探索の際に顔検出の閾値を上げたが、カメラのパラメータの絞り開口をより広げ被写界深度を浅くして探索してもよい。
図10は本実施例のUIの探索中の表示画面の例を示す図である。1900はクライアント装置200の表示部の画面であり、クライアント装置200から画像取得要求が監視カメラ100へ送信され、画像生成部1003が生成した画像をプロトコル処理部1001が配信を行う。1905、1903、1901は人を表している。1906は現在の探索状態を表した領域であり、図10においては探索中であるため「探索中」と表示されている。探索中において、1901と1903の人の顔にはピントがあっているが、1905の顔にはピントが合っていない状態を示している。監視カメラ100の画像検出部1004が検出した顔検出位置をプロトコル制御部1001が中継し、クライアント装置200へ送信し、検出した位置を1902,1904として四角の枠を表示している。人1905においては顔検出ができていないため四角の枠が表示されていない。なお、上記のように顔検出位置を枠などで表示する際に、前述のように、フォーカス位置の探索中においては図6における1506の範囲の確からしさに基づいて顔検出位置に枠表示をする。しかし、フォーカス位置を取得するための探索中でない場合にも顔検出をしてもよく、その際に顔検出位置に枠表示をするときの顔検出の判断基準は図6の1505の範囲としている。従って通常の監視中に不審人物などの顔位置を枠表示する際には、顔検出の確からしさが60%程度であっても顔枠が表示されることになる。
また、本発明における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して撮像装置や情報処理装置に供給するようにしてもよい。そしてその撮像装置や情報処理装置におけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
200:クライアント装置
1001:プロトコル処理部
1002:カメラ制御部
1003:画像生成部
1004:画像検出部
Claims (14)
- 画像中の所定被写体を画像認識により検出する画像認識手段、
レンズと撮像素子の相対的なあおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識手段により検出された複数の前記所定被写体の数が所定の条件を満たすまで前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得する取得手段、
前記取得手段によって取得された前記所定被写体の前記フォーカス位置情報に基づき、レンズと撮像素子の相対的なあおり角を制御するあおり角制御手段、を有し、
あおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識手段によって複数の前記所定被写体の位置を検出する際の前記画像認識の基準を、前記探索中の場合と前記探索中でない場合とで異ならせたことを特徴とする撮像装置。 - 更にカメラの設置角を取得する設置角取得手段を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記設置角取得手段は、高さが同じ位置の被写体に対してフォーカス位置が同じになるように設定した場合の設置角を取得するものであることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記高さが同じ位置とは、地面、天井、床の少なくとも一つを基準とした高さが同じ位置であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記所定被写体は、少なくとも顔、人体の一部、ナンバープレートのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記取得手段は、前記画像認識手段によって検出された前記所定被写体の数が所定の数に達した場合、前記所定被写体の数が減少した場合、前記所定被写体の数が0になった場合のいずれかの場合まで前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記取得手段は、フォーカスレンズの移動端に達した場合または一定時間が経過した場合に前記所定被写体のフォーカス位置情報の取得を終了することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記取得手段によって前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得する場合の方が、取得しない場合よりも前記画像認識手段によって前記所定被写体の位置を検出する際の画像認識の基準を厳しくしたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記取得手段によって前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得する場合と取得しない場合とで、前記レンズの絞りを変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記取得手段によって前記所定被写体のフォーカス位置情報を取得する場合の方が、取得しない場合よりも前記絞りを開くようにしたことを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
- 前記あおり角制御手段は、前記設置角に基づき前記あおり角を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。
- 画像中の所定被写体を画像認識により検出する画像認識ステップ、
レンズと撮像素子の相対的なあおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識ステップにより検出された複数の前記所定被写体の数が所定の条件を満たすまで所定被写体のフォーカス位置情報を取得する取得ステップ、
前記取得ステップによって取得された前記所定被写体のフォーカス位置情報に基づき、レンズと撮像素子の相対的なあおり角を制御するあおり角制御ステップ、を有し、
あおり角を算出するためにフォーカス位置を探索する場合に、前記画像認識ステップによって複数の前記所定被写体の位置を検出する際の前記画像認識の基準を、前記探索中の場合と前記探索中でない場合とで異ならせたことを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 請求項1から11のうちいずれか一項に記載の撮像装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 請求項13に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
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