JPH03117279A - 監視カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、業務用、車載用等の監視カメラ装置に関する
。

（従来の技術） 従来から、光電変換素子（ＣＣＤ）を撮像部に持ついわ
ゆるＣＣＤカメラ装置には、簡り１なＡＧＣ回路が備え
られている。このＡＧＣ回路では、例えば、第１２図に
示すように、撮像部からの入力信号レベルが一定値以下
になったとき（照度が、レンズ絞りが完全に開放となる
２００Ｌｕｘより低い場合等）、最大６ｄＢ程度感度を
上昇させるようゲインコントロールを行っている。

ところで、業務用あるいは車載用等の監視カメラ装置で
は、夜間（１０１，ｕｘ以下）等の極めて低照度の条件
下でも良好な視認性を得るため、２０ｄＢ以上の感度上
昇幅を［ｊｊたせることか望ましいとされている。

しかしながら、このように大きな感度上昇幅を持たせる
と、４０℃以上の高温時ではＣＣＤの素地ノイズが急速
に増加することから、低照度時に素地ノイズが目立つ結
果になり、かえって画質を紙ドさせてしまうという難点
があった。

したがって、監視用として視認性を考慮した場合、感度
上昇幅を６ｄＢ程度に押える必要があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来からの業務用あるいは車載用等の監視
カメラ装置では、高湿低照度時の素地ノイズによる画質
の劣化を押えるために、感度上昇幅を押えなければなら
ず、この°ことが、良好な視認性を追及する上での障害
となっていた。

本発明はこのような課題を解決するためのもので、感度
上昇幅を広げても、高温低照度時の素地ノイズの増加で
画質が劣化するような事態発生を防ぐことができ、これ
により全般に渡って良好な視認性が得ることのできる監
視カメラ装置の提供を目的としている。

〔発明の構成］ （課題を解決するための丁・段） 第１の発明の監視カメラ装置は上記１１的を速成するた
めに、撮像素子より入力された信号のレベルが所定の値
以下になったとき、該入力信号に対するゲインを高めて
感度を上昇させるゲインコントローラと、撮像素子にお
いて発生する素地ノイズのレベルを検出するノイズレベ
ル検出手段と、ノイズレベル検出手段により検出された
素地ノイズレベルに応じて、逆比例的にゲインコントロ
ーラの感度上昇幅を変更するゲイン変更手段とを備えた
ものである。

また第２の発明は、撮像素子よ°り入力された信号のレ
ベルが所定の値以下になったとき、該入力信号に対する
ゲインを高めて感度を上昇させるゲインコントローラと
、撮像素子の周辺温度を検出する温度検出手段と、温度
検出手段により検出された撮像素子の周辺温度に応じて
、逆比例的にゲインコントローラの感度上昇幅を変更す
るゲイン変更手段とを備えたものである。

（作　用） 第１の発明の監視カメラ装置では、撮像素子において発
生する素地ノイズレベルを検出して、検出された素地ノ
イズレベルに応じて、逆比例的にゲインコントローラの
感度上昇幅を変更するようにしたので、感度上昇幅を広
げても、高温低照度時の素地ノイズの増加により画質が
劣化するような事態発生を防ぐことのでき、これにより
全般に渡って良好な視認性を実現することができる。

第２の発明の監視カメラ装置では、撮像素子の周辺温度
を検出して、検出された温度に応じて、逆比例的にゲイ
ンコンＩ・ローラの感度上昇幅を変更するようにしたの
で、上記第１の発明と同じ効果が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る一実施例の監視カメラ装置におけ
るＡＧＣ回路の構成を示すブロック図である。

同図において、１０は図示しないＣＣＤ撮像部からプリ
アンプ部を介して出力された出力信号を、ＯＩ変的に設
定されたゲインで増幅するゲインコントローラアンプ（
Ｇ、Ｃ，Ａ）　、２０はＣＣＤ撮像部において発生する
素地ノイズのレベルを検出する素地ノイズレベル検出回
路であり、この素地ノイズレベル検出回路２０は、積分
ゲート２１、サンプル・ホールド回路２２、積分アンプ
２３および反転アンプ２４から構成されている。また、
３０は素地ノイズレベルに応じて、ゲインコントローラ
アンプ１０における低照度時の感度上昇幅（最大ゲイン
）を変更するゲイン変更回路であり、このゲイン変更回
路３０は、積分ア°ンブ３１・、反転アンプ３２および
可変リミッタ３３から構成されている。

次に上述した素地ノイズレベル検出回路２０における素
地ノイズレベルの検出について説明する。

第２図に示すように、ＣＣＤ出力信号には、ｌ垂直期間
内に基準思出力信号が含まれている。この基準思出力信
号は、第３図に示すＣＣＤ画素配列の“Ｂ”で示される
画素部分の出力である。この画素部分にはもともと光が
当たらないようになっているので、温度により発生する
素地ノイズレベルだけが含まれていると考えてよい。

そこで、素地ノイズレベル検出回路２０では、積分ゲー
ト２１により、ｌ垂直期間毎に所定のタイミングでＣＣ
Ｄ出力信号から基準思出力信号を抜き出して、これをゲ
ート時間に対して充分に長い時定数で積分し、この積分
値をサンプル−ホールド回路２２においてホールドする
ことにより、素地ノイズレベルの検出を行うようにして
いる。

そしてこのサンプル・ホールド回路２２にホールドされ
た信号は、積分アンプ２３、反転アンプ２４を介して可
変リミッタ３３に反転出力されるようになっている。

次にゲイン変更回路３０について説明する。

このゲイン変更回路３０は、上述したように、積分アン
プ３１、反転アンプ３２および可変リミッタ３３から構
成されている。可変リミッタ３３は、第４図に示すよう
に、ゲインコントロールアンプ１０の出力信号を反転ア
ンプ３２を介してインバートした第１の信号Ｓｔと上述
の素地ノイズレベル検出回路２０により検出された素地
ノイズレベルを反転アンプ２４を介してインバートした
第２の信号Ｓ２とを比較するコンパレータ３３１と、コ
ンパレータ３３１の比較結果に基づいて前記第１の信号
Ｓｌのホールド状態およびサンプル状態が切替わるサン
プル・ホールド回路３３２とからなっている。尚、この
第１の信号Ｓｔは、通常動作時のゲインコントロール信
号としてゲインコントロールアンプｌＯにフィードバッ
クされるようになっている。

このような可変リミッタ３３にお１１て、第１の信号Ｓ
Ｌが第２の信号Ｓ２のレベルを越えた場合、コンパレー
タ３３１の出力はｒＨＪレベルとなり、サンプル・ホー
ルド回路３３２はホールド状態となる。これにより、ゲ
インコントロールアンプ１０に対するゲインコントロー
ル信号の出力は停止１−状態となる。

また、第１の信号Ｓｌのレベルが第２の信号Ｓ２のレベ
ルより低い場合は、サンプル・ホールド回路３３２はサ
ンプル状態となり、第１の信号Ｓｌは、そのままゲイン
コントロール信号としてゲインコントロールアンプ１０
に出力される。

尚、ゲインコントロールアンプ１０は、ゲインコントロ
ール信号のレベルが上昇する程、ゲインが高くなる特性
を持つものとされている。

このようにして、第５図に示すように、高温低照度時に
おいて素地ノイズレベルが上昇した場合は、ゲインコン
トロールアンプ１０におけるゲインを下げ、素地ノイズ
レベルが低下した場合は、ゲインコントロールアンプ１
０におけるゲインを上げるよう、素地ノイズレベルに応
して逆比例的にゲインの可変制御を行う。

かくしてこの実施例のＡＧＣ回路を倫えた監視カメラ装
置によれば、第６図に示すように、素地ノイズレベルと
感度上昇幅との合計値は常に一定となり、素地ノイズが
目立つ高温低照度時には、自動的にＡＧＣ回路の感度上
昇幅を落として画質の劣化を防ぐことができ、素地ノイ
ズが少ないときは、自動的にＡＧＣ回路の感度上昇幅を
広げることができる。

したがって、感度上界幅を広げても、高温低照度時の素
地ノイズの増加により画質が劣化するような事態の発生
を防ぐことができ、これにより全般に渡って良好な視認
性を得ることができる。

尚、素地ノイズレベルの検出方法については、上述の実
施例の方法だけに限定されるものでない。

例えば、第３図に示すＣＣＤ画素配列において、信号入
力が可能な信号画素（Ｓｌｇｎａｌ　ＰＩＺｏｌ）以外
の画素部分の信号だけをウィンドウを用いて抜き出し、
これらを平均化して素地ノイズレベルを求めるようにし
てもよい。この方法を用Ｃ１れば、上述の実施例の方法
よりも精度良く素地ノイズレベルを検出することができ
る。

次に本発明の他の実施例を説明する。

第７図は本発明に係る他の実施例の監視カメラ装置にお
けるＡＧＣ回路の構成を示すブロック図である。尚、こ
の図において第１図と一致する部分には同一の符号を付
し重複する説明は省略する。

同図に示すように、この実施例のＡＧＣ回路では、素地
ノイズレベルの検出を、ゲインコントロールアンプ１０
を通過した信号を用いて行っている。

そしてこの実施例の可変リミッタ３３では、第８図に示
すように、素地ノイズレベル検出回路２０から反転アン
プ２４を介して出力された１５号Ｓ２のレベルと基準電
圧とをコンパレータ３３１において比較し、信号Ｓ２の
レベルが基準電圧より高い場合、つまりゲインコントロ
ールアンプ１０の出力信号から得た素地ノイズレベルが
基準電圧より低い場合は、サンプル・ホールド回路３３
２は、通常のバッファと同じ働きを行うようにしている
。したがって、この場合、通常のＡＧＣ回路と同様の動
作を行う。

一方、信号Ｓ２が基準電圧より低くなると、つまりゲイ
ンコントロールアンプ１０の出力信号から得た素地ノイ
ズレベルが基準電圧より高くなると、コンパレータ３３
１の出力はｒＨＪレベルになり、サンプル・ホールド回
路３３２はホールド状態となる。この結果、ゲインコン
トロールアンプ１０へのゲインコントロール信号がホー
ルドされるために、ゲインコントロールアンプ１０にお
けるゲインは現状のまま増加しない。

したがって、この実施例のＡＧＣ回路を備えた監視カメ
ラ装置でも、先の実施例と同様の効果を得ることができ
る。

次に本発明のさらに他の実施例について説明する。

第９図は本発明のさらに他の実施例の監視カメラ装置に
おけるＡＧＣ回路の構成を説明するためのブロック図で
ある。尚、この図においても第１図と一致する部分には
同一の符号を°付している。

この実施例のＡＧＣ回路は、ＣＣＤ撮像部の周囲湿度を
素地ノイズレベルに対応するデータとして検出する温度
検出回路４０を備えて構成されている。この温度検出回
路４０は、ＣＣＤ撮像部の周囲温度を検出するサーミス
タ４１と、このサーミスタ４１で検出された温度を電気
信号に変換し増幅する温度センス部４２と、この温度セ
ンス部４２の出力をゲイン変更回路３０の可変リミッタ
３３に反転出力する反転アンプ４３とを備え゛Ｃ構成さ
れている。

ここで、素地ノイズレベルは、第１０図に示すように、
温度に対して指数関数的に上昇することから、温度セン
ス部４２では、第１１図に示すように、変換回路４２１
で電気信号に変換した信号を指数変換アンプ４２２にて
指数関数的に増幅するようにしている。これにより、素
地ノイズレベルに対応する温度信号が得られる。

こうして得られた温度信号は、可変リミッタ３３に出力
される。

そして第１の実施例と同様、第４図に示すように、可変
リミッタ３３は、ゲインコントロールアンプ１０の出力
信号を反転アンプ３２を介してインバートした第１の信
号Ｓｌと、上述の温度センス部４２より出力された温度
信号を反転アンプ４３を介してインバートした第２の信
号Ｓ２とをコンパレータ３３１で比較し、第１の信号Ｓ
１が第２の信号Ｓ２のレベルを越えた場合、サンプル・
ホールド回路３３２はホールド状態となり、ゲインコン
トロールアンプ１０に対するゲインコントロール信号の
出力は停止状態となる。

また、第１の信号Ｓｔのレベルが第２の信号Ｓ２のレベ
ルより低い場合は、サンプル・ホールド回路３３２はサ
ンプル状態となり、第１の信号Ｓｔは、そのままゲイン
コントロールミＡ号としてゲインコントロールアンプ１
０に出力され、通常のＡＧＣ回路の動作を行う。

このようにして、ＣＣＤ周辺部の温度に応じて、逆比例
的にＡＧＣＩｉｌｌ］路における感度上昇幅の変更を行
う。

したがって、この実施例においでも上述した第１および
第２の実施例と同様、視認性を高めるべくＡＧＣ回路の
感度上昇幅を大きくとっても、高温低照度時に画質が劣
化するような事態は起こらなくなり、これにより、全般
に渡って良好な視認性を得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の監視カメラ装置によれば、
感度上昇幅を広げても、高温低照度時の素地ノイズ増加
により画質が劣化するような事態の発生を防ぐことがで
き、これにより全般に渡って良好な視認性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の監視カメラ装置におけ
るＡＧＣ回路の構成を説明するためのブロック図、第２
図は第１図のＡＧＣ回路における素地ノイズレベルの検
出タイミングを示すタイミングチャート、第３図はＣＣ
Ｄ画素配列を示す図、第４図は第１図における可変リミ
ッタの構成を示すブロック図、第５図は第１図のＡＧＣ
回路におけるＡＧＣ特性を示す図、第６図は素地ノイズ
レベルと感度上昇幅との関係を示す図、第７図は本発明
の他の実施例を説明するためのブロック図、第８図は第
７図における可変リミッタの構成を示すブロック図、第
９図は本発明のさらに他の実施例を説明するためのブロ
ック図、第１０図は素地ノイズレベルとＣＣＤ周辺温度
との関係を示す図、第１１図は第９図における温度セン
ス部の構成を示すブロック図、第１２図は従来のＡＧＣ
回路におけるＡＧＣ特性を示す図である。 １０・・・ゲインコントロールアンプ、２０・・・素地
ノイズレベル検出回路、２１・・・積分ゲート、２２・
・・サンプル−ホールド回路、２３・・・積分アンプ、
２４・・・反転アンプ、３０・・・ゲイン変更回路、３
１・・・積分アンプ、３２・・・反転アンプ、３３・・
・可変リミッタ、４０・・・温度検出回路、４１・・・
サーミスタ、４２・・・温度センス部、４３・・・反転
ゲート。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子より入力された信号のレベルが所定の値
   以下になったとき、該入力信号に対するゲインを高めて
   感度を上昇させるゲインコントローラと、 前記撮像素子において発生する素地ノイズのレベルを検
   出するノイズレベル検出手段と、前記ノイズレベル検出
   手段により検出された素地ノイズレベルに応じて、逆比
   例的に前記ゲインコントローラの感度上昇幅を変更する
   ゲイン変更手段とを備えたことを特徴とする監視カメラ
   装置。
2. （２）撮像素子より入力された信号のレベルが所定の値
   以下になったとき、該入力信号に対するゲインを高めて
   感度を上昇させるゲインコントローラと、 前記撮像素子の周辺温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の周辺
   温度に応じて、逆比例的に前記ゲインコントローラの感
   度上昇幅を変更するゲイン変更手段とを備えたことを特
   徴とする監視カメラ装置。