WO2001016649A1 - Camera et dispositif de commutation de filtres optiques - Google Patents

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WO2001016649A1
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Ken Ikoma
Kazushige Tamura
Makoto Takakuwa
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation

Definitions

  • the present invention relates to a camera used for a surveillance camera and a method for switching an optical filter thereof.
  • a compound camera called a dome camera has been used as a surveillance camera constituting a surveillance system.
  • the compound camera uses a semiconductor image sensor (hereinafter simply referred to as an image sensor) such as CCD or C-MOS.
  • an image sensor such as CCD or C-MOS.
  • the sensitivity of this image sensor in the infrared region is much higher than the level of visible light, so when obtaining a color image, an infrared cut filter is provided in front of the image sensor to cut out unnecessary infrared light. ing.
  • Surveillance cameras on the other hand, need to be monitored 24 hours a day, 24 hours a day, and therefore require a compound camera with a high dynamic range that provides clear images from bright daylight to dark nighttime images.
  • a compound camera using elements is used as a surveillance camera, the following problems occur.
  • a color image with a large amount of information is suitable during the day, but if the sensitivity is set so that a good image can be obtained during the day, the sensitivity at night can be reduced. It is not possible to obtain a clear image due to the deterioration.
  • sensitivity was set so that clear images could be obtained at night, and in the daytime the aperture of the aperture was adjusted and the shirt evening speed was adjusted to reduce the amount of light incident on the image sensor. This adjusts the sensitivity of the image sensor.
  • the present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a camera and an optical filter switching method capable of always obtaining clear images during daytime and nighttime.
  • the present invention provides: (1) a method of forming an image on an image sensor by a lens provided in a camera body, and converting the image into an electric signal by the image sensor; A camera provided with optical filter switching means for switching an optical filter in accordance with a level of a video signal on a front surface of the image sensor.
  • the optical filter comprises a color filter and a black-and-white filter;
  • the camera according to (1) wherein black and white images are obtained by switching to black and white fill at night when the video signal level is low.
  • the present invention provides: (3) a detecting means for detecting a level of a video signal output from the image sensor, and automatically switching an optical filter according to the detected signal level.
  • the present invention provides (4) a method of forming an image on an image pickup device by a lens provided in a camera body, and converting the image into an electric signal by the image pickup device;
  • the level of the video signal output from the imaging unit is detected by the detection unit, and an optical system provided on the front surface of the imaging device in accordance with the signal level detected by the detection unit.
  • This is an optical filter switching method for a camera in which the optical filter is automatically switched by a filter switching means.
  • a color image with a large amount of information can be obtained during the day, and a black and white image with high contrast and high S / N can be obtained at night, so when the camera is used as a surveillance camera, This makes it possible to obtain clear images throughout the day and night, improving the reliability of the surveillance system.
  • the optical filter can be used during the day and night. Switching can be performed automatically, which eliminates troublesome switching operations, thereby improving the operability of the entire monitoring system.
  • the present invention provides (5) an optical filter comprising a color filter and a black-and-white filter, and in the daytime when the video signal level is high, switching to the color filter to obtain a color image,
  • a color image with a large amount of information can be obtained in the daytime, and a video signal in the infrared region is input at night by a black-and-white filter, so that the signal level of the Y signal is dramatically improved. Therefore, even at night, clear black and white images with high contrast and high SN can be obtained.
  • (6) when switching from color filling to black and white filling, outputting character information to the effect that the switching has been performed from the display means, and displaying the character information together with the video on the monitor.
  • This is the method for switching the optical filter of the camera described in the preceding paragraph (5). Even if the color image is automatically switched from black and white to the black and white according to the method described in (6) above, the fact is displayed on the monitor as text information. It is possible to prevent erroneous determination that the system has failed.
  • the present invention provides (7) a method in which a sensor detects an imaging environment taken by a camera body and automatically switches from a color image to a black and white image.
  • a sensor detects an imaging environment taken by a camera body and automatically switches from a color image to a black and white image.
  • (6) A method for switching the optical filter of a camera according to the item (6), wherein character information indicating that
  • the imaging environment is grasped by the signal from the sensor and the optical filter is used. Can be switched, so that a malfunction due to a change in environment or the like can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view of a compound camera using an optical filter switching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a composite camera using the optical filter switching device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control system of a composite camera using the optical filter switching device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the optical filter switching device of the compound camera according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of an image sensor used in the compound camera according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an optical filter switching method of the compound camera according to the embodiment of the present invention.
  • 1 is a camera body
  • 1 is a lens
  • 2 is an image sensor
  • 3 is an optical filter switching means
  • 3a is a color filter
  • 3b is a black and white filter
  • 3c is a cable.
  • 4 is a focus drive mode
  • 5 is a fill mode switch mode
  • 5 a is a binion
  • 6 is a cutout gear
  • 6 a is a gear section
  • 8 and 9 are video amplifier circuits
  • 10 is a video signal transmission module.
  • 11 is a transmission line
  • 12 is a detecting means
  • 13 is a display means
  • 14 is a sensor.
  • FIG. 1 is a perspective view of a compound camera used for a surveillance camera
  • Fig. 2 is a side view of the same
  • Fig. 3 is a block diagram of a control system
  • Fig. 4 is an operation explanatory diagram of an optical filter switching device
  • Fig. 5 is an imaging device.
  • FIG. 6 is a flow chart showing a method of switching the optical filter of the compound camera.
  • the camera body 1 has a lens la at the front and an image sensor 2 at the focal position of the lens 1a at the rear, and the image is captured on the image sensor 2 by the lens la.
  • An optical filter switching means 3 is provided between the rear surface of the camera body 1 and the imaging device 2.
  • a focal length adjusting means 4 for automatically adjusting the focal length of the lens 1a
  • a color filter 3a provided in the optical filter switching means 3.
  • a filter switching mode 5 for switching between the black and white filter 3 b is installed.
  • the color filter 3a and the black-and-white filter 3b are mounted around the notch gear 6 housed in a flat rectangular box-shaped case 3c as shown in FIG.
  • the notch gear 6 is formed in a substantially fan shape, and a pinion 5a attached to the fill / change gear changing mode 5 is combined with the gear portion 6a.
  • the notch gear 6 is rotated to the right as shown in FIG. 4 (a)
  • the color filter 3a attached to the periphery of the notch gear 6 is switched to the front of the image sensor 2
  • the notch gear 6 is rotated to the left as shown in FIG. 4 (mouth)
  • the black-and-white filter 3 b can be switched to the front of the image sensor 2.
  • the image formed on the image sensor 2 by the lens 1a of the camera body 1 is converted into an electric signal by the image sensor 2, and then is converted to the image amplifying circuits 8 and 9 of the control system shown in FIG.
  • the signal is amplified by the video signal transmission interface 10 and the transmission path 11 and transmitted to a monitoring sensor (not shown).
  • the detecting means 1 and 2 detect whether the video signal transmitted to the monitoring center is appropriate. If the transmitted video is appropriate as a color picture, the detecting signal is transmitted to the optical filter switching means 3. When the color filter 3a is switched on the front of the image sensor 2, the fill filter switching mode 5 is stopped.On the other hand, when the amount of light is not sufficient as in the nighttime, a clear color image cannot be obtained. Sends the detection signal to the optical filter switching means 3 so that the video signal is appropriate, and controls the filter switching motor 5 so that the monochrome filter 3 is positioned in front of the image sensor 2 and A filter switching signal is output to display means 13.
  • Character information is stored in the display means 13 in advance, and when a filter switching signal is input from the detection means 12, the display means 13 responds to the input signal, for example, "currently a black and white video". Since the text information is transmitted to the monitoring center via the video amplifier circuit and video signal transmission interface 10, the monitor of the monitoring center displays the image captured by the camera body 1 along with text such as "currently black and white video”. Information will be displayed.
  • an evening image is installed in the display means 13, and during black and white video transmission, text information is transmitted periodically or constantly for a time set by the evening image and displayed on the monitor of the monitoring room.
  • a sensor 14 is installed at the front of the camera body 1 to detect the environment of the surveillance location where the camera body 1 captures images. The optical filter switching means 3 is prevented from malfunctioning due to the change.
  • the detection means 12 when monitoring a dark surveillance location with a surveillance camera, if white flowers are blooming, white shoes are placed on the imaging area, or if there is a street lamp, etc., the detection means 12 will judge that the image is bright and malfunction. May be.
  • the sensor 14 detects the environmental conditions of the monitoring location and sends the information to the detection means 12 so that it is always appropriate even when the season changes or the equipment at the monitoring location changes. It is possible to switch between different optical filters. Next, a method of switching the optical filter of the compound camera having the above-described configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
  • the frequency characteristics of the image sensor 2 used in the compound camera are higher in the infrared region than in visible light. Unnecessary infrared rays need to be cut by installing an infrared cut filter on the front.
  • color video has a large amount of information, so video from surveillance cameras is also suitable for color.
  • the quality of color video deteriorates during monitoring at night compared to daytime.
  • since there is less color information at night than during the day there is little obstacle to monitoring black and white video. Therefore, in the present invention, as in the daytime, a bright place is monitored by installing a color filter 3a in front of the image pickup device 2 and cutting unnecessary infrared rays to obtain a clear color image and a nighttime image. Switches to black and white fill 3b so that clear black and white images can be obtained.
  • the image captured by the camera body 1 in step S1 of the flowchart shown in FIG. 6 is converted into an electric signal by the image sensor 2, and then amplified to an appropriate level by the video amplifier circuits 8 and 9 to be monitored.
  • the signal is transmitted, but in step S2, the detection means 12 determines the level of the video signal. If the level of the video signal is high, such as during daytime, the video level is determined to be sufficient in step S4 and the Then, in step S5, the optical filter switching means 3 is operated in step S5, and the color filter 3a is positioned in front of the image sensor 2 in step S6 as shown in FIG. Switching of the optical filter is performed.
  • step S7 the color image picked up by the image sensor 2 is sent to the monitoring sensor in step S8, and a color image is displayed on the monitor of the monitoring sensor. Can be monitored.
  • step S10 the optical film switching means 3 is operated.
  • step S11 the optical filter is switched so that the black-and-white filter 3b is positioned in front of the image sensor 2 as shown in (mouth) of FIG.
  • step S12 the black-and-white image captured by the image sensor 2 is sent to the monitoring center in step S8, and the black-and-white image is displayed on the monitor of the monitoring center.
  • step S13 An instruction has been issued from 1 to 2 to display means 13 to output character information.
  • the text information is sent from the display means 13 to the monitoring center, and the text information such as "currently black and white video" is displayed on the monitor of the monitoring center. It is possible to prevent the camera unit 1 and a part of the surveillance system from being mistakenly judged as having failed by misunderstanding the color image as a color image. Since the image picked up is incident on a place with high sensitivity in the infrared region, a sufficient level is obtained for the Y signal of the image signal, so that a clear image with high contrast can be obtained even in a black and white image. become.
  • step S3 of the flowchart shown in FIG. 6 if the image quality of the color image transmitted to the monitoring center is not sufficient, an instruction signal is sent to step S2, and a color image is formed in step S2. Or black and white video can be selected artificially.
  • the detection means 12 detects the level of the video signal sent to the monitoring center, and automatically selects a color image or a monochrome image according to the signal level. If sufficient image quality cannot be obtained, black and white images can be selected by instructions from the monitoring center.
  • the optical filter switching means 3 is provided with a color filter 3a and a black-and-white filter 3b so that these can be switched. Since clear images can be obtained without the need for black-and-white fills 3b, the black-and-white fills 3b may be omitted, and in order to obtain clearer images, three or more fill-fills should be installed. It is also possible to switch the fill time. In this case, it is necessary to control the position so that each filter can be accurately switched to the front of the image sensor 2. However, as in the embodiment of the present invention, the optical filter switching means 3 is provided with a filter switching motor 5 If used, it is possible to accurately position a predetermined filter on the front surface of the image sensor 2 by controlling the filter switching mode 5. In addition, even if the position shifts, fine adjustment of the position can be easily performed by remote control from the monitoring center, and the switching speed of the fill time can be easily changed in any case.
  • the present invention can be applied not only to the compound camera shown in the above embodiment, but also to other cameras.
  • the level of the video signal output from the image sensor is detected, and the optical filter provided on the front surface of the image sensor is switched according to the signal level. Therefore, by providing an optical filter in front of the image sensor whose sensitivity rapidly increases in the infrared region and cutting unnecessary infrared light, a clear color image with a large amount of information can be obtained in the daytime.
  • the camera of the present invention as a surveillance camera of a surveillance system, clear images can be obtained throughout the day and night.
  • the optical filters By switching the optical filters in a targeted manner, even in a surveillance system composed of a large number of surveillance cameras, there is no need to artificially switch the optical filters, improving the operability of the entire surveillance system.
  • the reliability of the monitoring system can be improved.

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Description

明 細 書 カメラ及びその光学フィル夕切換え方法 <技術分野 >
この発明は主として監視カメラに使用するカメラ及びその光学フィル夕切換え 方法に関する。
<背景技術 >
従来監視システムを構成する監視カメラに、 ドームカメラと称する複合カメラ が使用されている。
前記複合カメラは、 C C Dや C—M O Sなどの半導体撮像素子 （以下単に撮像 素子という） を使用している。
この撮像素子は、 赤外領域の感度が可視光レベルに比べてはるかに高いので、 カラー映像を得る場合は、 撮像素子の前面に赤外線カッ トフィルタを設けて、 不 要な赤外線をカツ 卜している。
一方監視カメラは、 昼夜 2 4時間体制で監視を続ける必要があることから、 昼 間の明るい映像から、 夜間の暗い映像までが鮮明に得られるダイナミックレンジ の高い複合カメラを必要とするが、 撮像素子を使用した複合カメラを監視カメラ に使用した場合次のような不具合が発生する。
撮像素子を使用した複合力メラを監視力メラに使用した場合、 昼間は情報量の 多いカラー映像が適しているが、 昼間によい映像が得られるように感度を設定す ると、 夜間感度が低下して鮮明な映像が得られなくなる。
このため従来では夜間に鮮明な映像が得られるように感度を設定し、 昼間は絞 りの開度を調整したり、 シャツ夕速度を調整して、 撮像素子に入射する光量を減 少させることにより、 撮像素子の感度を調整している。
しかしこの方法では、 絞りやシャツ夕を調整する手段を必要として、 カメラの 構造が複雑となったり、 高価になるなどの不具合が発生する。 本発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、 昼間及び夜間 を通じて常に鮮明な映像が得られるようにしたカメラ及び光学フィルタ切換え方 法を提供することを目的とするものである。
<発明の開示 >
前記目的を達成するため、本発明は、 （ 1 )カメラ本体に設けられたレンズによ り撮像素子上に映像を結像し、 かつ前記撮像素子により映像を電気信号に変換し て、 映像信号を得るようにしたカメラにおいて、 前記撮像素子の前面に、 映像信 号のレベルに応じて光学フィル夕を切換える光学フィル夕切換え手段を設けた力 メラである。
前項 （ 1 ) の構成により、 赤外領域で急激に感度が上昇する撮像素子であって も、 光学フィル夕により不要な赤外線をカッ トすることができるため、 昼間及び 夜間を通じて鮮明な映像が得られるようになる。
前記目的を達成するため、 本発明は、 （2 )前記光学フィル夕をカラ一フィル夕 と白黒フィル夕より構成し、 映像信号レベルの高い昼間は、 カラ一フィル夕に切 換えてカラ一映像を得ると共に、 映像信号レベルの低い夜間には、 白黒フィル夕 に切換えて白黒映像を得るようにした前項 （ 1 ) 記載のカメラである。
前項 （2 ) の構成により、 昼間は情報量の多いカラ一映像が得られると共に、 夜間は白黒フィル夕により赤外領域の映像信号が入力して、 Y信号の信号レベル が飛躍的に向上するため、 夜間であってもコン トラスト及び S /Nの高い鮮明な 白黒映像が得られるようになる。
前記目的を達成するため、本発明は、 （3 )前記撮像素子より出力される映像信 号のレベルを検知手段で検知して、 検知した信号レベルに応じて光学フィル夕を 自動的に切換えるようにした前項 （ 1 ) または （2 ) 記載のカメラである。 前項 （3 ) の構成により、 多数の複合カメラを監視カメラに使用する監視シス テムであっても、 昼間と夜間での光学フィル夕の切換えを自動的に行うことがで きるため、 面倒な切換え操作が不要となり、 これによつて監視システム全体の操 作性が向上する上、 監視業務に専念できるため、 監視システムの信頼性が向上す る。
前記目的を達成するため、本発明は、 （4 )カメラ本体に設けられたレンズによ り撮像素子上に映像を結像し、 かつ前記撮像素子により映像を電気信号に変換し て、 映像信号を得るようにしたカメラにおいて、 前記撮像手段より出力される映 像信号のレベルを検知手段により検知すると共に、 前記検知手段が検知した信号 レベルに応じて、 前記撮像素子の前面に設けられた光学フィル夕切換え手段によ り光学フィル夕を自動的に切換えるようにしたカメラの光学フィル夕切換え方法 である。
前項 （4 ) の方法により、 昼間は情報量の多いカラ一映像が、 そして夜間には、 コントラス ト及び S /Nの高い白黒映像が得られるため、 カメラを監視カメラと して使用した場合に、 昼間及び夜間を通じて鮮明な映像が得られるようになり、 監視システムの信頼性向上が図れると共に、 多数のカメラを監視カメラに使用す る監視システムであっても、 昼間と夜間での光学フィル夕の切換えを自動的に行 うことができるため、 面倒な切換え操作が不要となり、 これによつて監視システ ム全体の操作性が向上する。
前記目的を達成するため、本発明は、 （ 5 )光学フィル夕をカラーフィル夕と白 黒フィル夕より構成し、 映像信号レベルの高い昼間は、 カラ一フィル夕に切換え てカラー映像を得ると共に、 映像信号レベルの低い夜間には、 白黒フィル夕に切 換えて白黒映像を得るようにした前項 （4 ) 記載のカメラの光学フィル夕切換え 方法である。
前項 （5 ) の方法により、 昼間は情報量の多いカラ一映像が得られると共に、 夜間は白黒フィル夕により赤外領域の映像信号が入力して、 Y信号の信号レベル が飛躍的に向上するため、 夜間であってもコントラスト及び S Nの高い鮮明な 白黒映像が得られるようになる。
前記目的を達成するため、本発明は、 （ 6 )カラ一フィル夕より白黒フィル夕へ 切換えた場合、 表示手段より切換えた旨の文字情報を出力して、 映像とともに文 字情報をモニタ上へ表示した前項 （ 5 ) 記載のカメラの光学フィル夕切換え方法 である。 前項 （ 6 )の方法により、 カラー映像より白黒映像に自動的に切換えられても、 モニタ上にその旨が文字情報で表示されるため、 カラー映像を白黒映像と勘違い して、 カメラ本体や監視システムが故障したものと誤った判断をするのを防止す ることができる。
前記目的を達成するため、本発明は、 （7 )カメラ本体が撮像した撮像環境をセ ンサにより検出して、 カラー映像より白黒映像に自動的に切換えられた場合、 モ 二夕上に白黒映像である旨の文字情報を表示するようにした前項 （ 6 ) 記載の力 メラの光学フィル夕切換え方法である。
前項 （7 ) の方法により、 撮像環境に明るい被写体が局部的にあって、 映像信 号からでは、 撮像環境が判断できない場合でも、 センサからの信号により撮像環 境を把握して、 光学フィル夕の切換えを行うことができるため、 環境の変化など により誤動作するのを未然に防止することができる。
<図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明の実施の形態になる光学フィル夕切換え装置を使用した複合力 メラの斜視図であり、
図 2は、 本発明の実施の形態になる光学フィル夕切換え装置を使用した複合力 メラの側面図であり、
図 3は、 本発明の実施の形態になる光学フィル夕切換え装置を使用した複合力 メラの制御系を示すブロック図であり、
図 4は、 本発明の実施の形態になる複合カメラの光学フィル夕切換え装置の作 用説明図であり、
図 5は、 本発明の実施の形態になる複合カメラに用いられた撮像素子の周波数 特性を示す線図であり、
図 6は、 本発明の実施の形態になる複合カメラの光学フィル夕切換え方法を示 すフ口一チヤ一トである。
なお、 図中の符号、 1はカメラ本体、 l aはレンズ、 2は撮像素子、 3は光学 フィル夕切換え手段、 3 aはカラーフィル夕、 3 bは白黒フィル夕、 3 cはケー ス、 4は焦点駆動モー夕、 5はフィル夕切換えモー夕、 5 aはビニオン、 6は切 欠ギヤ、 6 aはギヤ部、 8， 9は映像増幅回路、 1 0は映像信号伝送イン夕ーフ ェイス、 1 1は伝送路、 1 2は検知手段、 1 3は表示手段、 1 4はセンサである。
<発明を実施するための最良の形態 >
この発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
図 1は監視カメラに使用する複合カメラの斜視図、 図 2は同側面図、 図 3は制 御系のブロック図、 図 4は光学フィル夕切換え装置の作用説明図、 図 5は撮像素 子の周波数特性を示す線図、 図 6は複合カメラの光学フィル夕切換え方法を示す フローチヤ一トである。
図 1及び図 2においてカメラ本体 1には、 前面にレンズ l aが、 また後面側に は、 レンズ 1 aの焦点位置に撮像素子 2が設けられていて、 レンズ l aにより撮 像素子 2上に映像が結像されるようになっており、 カメラ本体 1の後面と撮像素 子 2の間に、 光学フィル夕切換え手段 3が設置されている。
カメラ本体 1の上面には、 レンズ 1 aの焦点距離を自動調整する焦点距離調整 手段 （図示せず） の焦点駆動モー夕 4と、 光学フィル夕切換え手段 3に設けられ たカラーフィル夕 3 aと、 白黒フィルタ 3 bを切換えるフィルタ切換えモー夕 5 が取付けられている。
カラーフィル夕 3 a及び白黒フィルタ 3 bは、 扁平な角箱状のケース 3 c内に 収容された切欠ギヤ 6の周辺部に図 4に示すように取付けられている。
切欠ギヤ 6はほぼ扇状に形成されていて、 ギヤ部 6 aにフィル夕切換えモー夕 5に取付けられたピニオン 5 aが嚙合されており、 フィル夕切換えモー夕 5によ りビニオン 5 aを介して切欠ギヤ 6を図 4の （ィ） に示すように右方向へ回動さ せると、 切欠ギヤ 6の周辺部に取付けられたカラ一フィル夕 3 aが撮像素子 2の 前面に切換えられ、 切欠ギヤ 6を図 4の （口） に示すように左方向へ回動させる と、 白黒フィル夕 3 bが撮像素子 2の前方向に切換えられるようになつている。 一方カメラ本体 1のレンズ 1 aにより撮像素子 2に結像された映像は、 撮像素 子 2により電気信号に変換された後、 図 3に示す制御系の映像増幅回路 8 , 9に より増幅され、 映像信号伝送インターフェイス 1 0及び伝送路 1 1により図示し ない監視セン夕へ伝送されると共に、 一部は検知手段 1 2に検知される。
検知手段 1 2は、監視セン夕へ伝送される映像信号が適正かを検知するもので、 伝送される映像がカラ一映像として適正であれば、 検知信号を光学フィル夕切換 え手段 3へ送って、 撮像素子 2の前面にカラーフィル夕 3 aが切換えられた状態 でフィル夕切換えモー夕 5を停止させ、反対に夜間のように光量が十分ではなく、 鮮明なカラー映像が得られない場合は、 映像信号が適正となるように、 検知信号 を光学フィル夕切換え手段 3へ送って、 撮像素子 2の前面に白黒フィル夕 3 が 位置するように、 フィルタ切換えモー夕 5を制御すると共に、 表示手段 1 3にフ ィル夕切換え信号を出力する。
表示手段 1 3には、 予め文字情報がメモリされていて、 検知手段 1 2よりフィ ル夕切換え信号が入力されると、 入力された信号に応じて、 例えば 「現在は白黒 映像です」 などの文字情報を映像増幅回路及び映像信号伝送インターフェース 1 0を介して監視セン夕へ伝送するため、 監視セン夕のモニタには、 カメラ本体 1 が撮像した映像とともに 「現在は白黒映像です」 などの文字情報が表示されるよ うになる。
また前記表示手段 1 3内には夕イマが設置されていて、 白黒映像伝送時は、 夕 イマにより設定された時間定期的に、 もしくは常時文字情報が伝送されて、 監視 室のモニタに表示されると共に、 カメラ本体 1の前部には、 カメラ本体 1が撮像 する監視場所の環境を検知するセンサ 1 4が設置されていて、 環境条件を検知手 段 1 2へ送ることにより、 環境条件の変化により光学フィル夕切換え手段 3が誤 動作するのを防止するようになっている。
すなわち監視カメラにより暗い監視場所を監視する場合、 撮像範囲に白い花が 咲いていたり、 白い靴などが置かれていたり、 街灯などがあると、 検知手段 1 2 は明るい映像と判断して、 誤動作することがある。
これを防止するため、 センサ 1 4により監視場所の環境条件を検知して、 その 情報を検知手段 1 2へ送って、 季節の変化や監視する場所の設備が変更になった 場所でも、 常に適切な光学フィル夕の切換えが行えるようになつている。 次に上記構成された複合カメラの光学フィル夕切換え方法を図 6に示すフロー チャートにより説明する。
複合カメラに使用している撮像素子 2の周波数特性は、 図 5に示すように赤外 領域の感度が可視光に比べて高いため、 より鮮明な映像を得るためには、 撮像素 子 2の前面に赤外力ッ トフィル夕を設けて、 不要な赤外線をカツ トする必要があ る。
一方カラー映像は情報量が多いことから、 監視カメラの映像もカラーが適して いるが、 カラー映像は夜間の監視時には昼間に比べて画質が劣化する。 また夜間 は昼間に比べてカラー情報が少ないため、 白黒映像でも監視には支障が少ない。 そこでこの発明では昼間のように、 明るい場所の監視は、 撮像素子 2の前面に カラーフィル夕 3 aを設置して不要な赤外線をカツ 卜することにより、 鮮明な力 ラー映像を得ると共に、 夜間は白黒フィル夕 3 bに切換えて、 鮮明な白黒映像が 得られるようにしたものである。
すなわち図 6に示すフローチャートのステップ S 1でカメラ本体 1が撮像した 映像は、 撮像素子 2により電気信号に変換された後、 映像増幅回路 8， 9により 適正レベルにまで増幅されて監視セン夕へ伝送されるが、 ステップ S 2で検知手 段 1 2が映像信号のレベルを判断し、 昼間のように映像信号のレベルが高い場合 は、 ステップ S 4で映像レベルが十分と判断されてステップ S 5へ進み、 ステツ プ S 5で光学フィル夕切換え手段 3が動作されて、 ステップ S 6で図 4の （ィ） に示すようにカラ一フィル夕 3 aが撮像素子 2の前面に位置するよう光学フィル 夕の切換えが行われる。
そしてステップ S 7で撮像素子 2が撮像したカラ一映像がステップ S 8で監視 セン夕へ送られて、 監視セン夕のモニタにカラー映像が表示されるため、 モニタ のカラー映像を見ながら監視場所の監視を行うことができる。
一方夜間のように映像信号のレベルが低い場合は、 ステップ S 9で映像レベル が不十分と判断されてステップ 1 0へ進み、 ステップ S 1 0で光学フィルム切換 え手段 3が動作されて、 ステップ S 1 1で図 4の （口） に示すように白黒フィル 夕 3 bが撮像素子 2の前面に位置するよう光学フィル夕の切換えが行われる。 そしてステップ S 1 2で撮像素子 2が撮像した白黒映像がステップ S 8で監視 センタへ送られて、 監視セン夕のモニタに白黒映像が表示されると同時に、 ステ ップ S 1 3で検知手段 1 2より表示手段 1 3へ文字情報を出力するよう指示が行 われている。
これによつて表示手段 1 3より文字情報が監視セン夕へ送られて、 監視セン夕 のモニタに、 「現在は白黒映像です」などの文字情報が表示されるため、モニタに 表示された映像をカラー映像と勘違いして、 カメラ本体 1や監視システムの一部 が故障したのではないかとの誤った判断をするのを防止することができると共に、 撮像素子 2には白黒フィル夕 3 bにより赤外領域の感度の高いところに撮像され た映像が入射するため、 映像信号の Y信号に十分なレベルが得られ、 これによつ て白黒映像でもコントラス トの高い鮮明な映像が得られるようになる。
なお図 6に示すフローチャートのステップ S 3では、 監視セン夕へ伝送されて きたカラ一像の画質が十分でない場合、 ステップ S 2へ指示信号を送って、 ステ ヅプ S 2でカラ一映像にするか、 白黒映像にするかの選択が人為的に行えるよう になっている。
すなわち通常は監視セン夕へ送られる映像信号のレベルを検知手段 1 2が検知 して、 信号レベルに応じてカラー映像にするか、 白黒映像にするかを自動選択す るが、 カラ一映像では十分な画質が得られない場合は、 監視セン夕からの指示で 白黒映像が選択できるようになつている。
なお実施の形態では、 光学フィル夕切換え手段 3にカラーフィル夕 3 aと白黒 フィル夕 3 bとを設けて、 これらを切換えられるようにしたが、 白黒映像の場合 は、 撮像素子 2の前面に白黒フィル夕 3 bを設けなくとも鮮明な映像が得られる ことから、 白黒フィル夕 3 bは省略してもよく、 またより鮮明な映像を得るため、 フィル夕を 3枚以上設置して、 これらフィル夕を切換えるようにしてもよい。 この場合、 各フィル夕が正確に撮像素子 2の前面に切換えられるよう位置制御 する必要があるが、 この発明の実施の形態のように、 光学フィル夕切換え手段 3 にフィル夕切換えモー夕 5を使用すれば、 フィル夕切換えモ一夕 5を制御するこ とにより、 所定のフィル夕を撮像素子 2の前面に精度よく位置決めすることがで きる上、 もし位置がずれた場合でも、 監視セン夕からの遠隔操作により位置の微 調整が容易に行えると共に、 何れの場合もフィル夕の切換え速度の変更は容易に 行える。
本発明は、 上記実施の形態で示した複合カメラのみならず、 他のカメラにも実 施できることは勿論である。
<産業上の利用可能性 >
この発明によれば、 以上詳述したように、 撮像素子より出力される映像信号の レベルを検知して、 信号レベルに応じて撮像素子の前面に設けられた光学フィル 夕を切換えるようにしたことから、 赤外領域で急激に感度が上昇する撮像素子の 前面に光学フィル夕を設けて不要な赤外線をカツ 卜することにより、 昼間には倩 報量の多い鮮明なカラー映像が得られる。
また夜間のように映像信号レベルが低い場合は赤外領域の映像信号が入力する ようにしたことから、 Y信号の信号レベルが飛躍的に向上し、 これによつて夜間 であってもコントラスト及び S /Nの高い鮮明な映像が得られる。
これによつて本発明のカメラを監視システムの監視カメラとして使用すること により、 昼間及び夜間を通じて鮮明な映像が得られるため、 監視システムの信頼 性が向上すると共に、 映像信号のレベルに応じて自動的に光学フィルタを切換え るようにすることにより、 多数の監視カメラにより構成された監視システムであ つても、 人為的に光学フィル夕を切換える必要がないので、 監視システム全体の 操作性が向上する上、 監視業務に専念できるため、 監視システムの信頼性向上が 図れる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . カメラ本体に設けられたレンズにより撮像素子上に映像を結像し、 か つ前記撮像素子により映像を電気信号に変換して、 映像信号を得るようにした力 メラにおいて、 前記撮像素子の前面に、 映像信号のレベルに応じて光学フィル夕 を切換える光学フィル夕切換え手段を設けたことを特徴とするカメラ。
2 . 前記光学フィル夕をカラーフィル夕と白黒フィル夕より構成し、 映像 信号レベルの高い昼間は、 前記カラーフィル夕に切換えてカラー映像を得ると共 に、 映像信号レベルの低い夜間には、 前記白黒フィル夕に切換えて白黒映像を得 るようにしてなる請求の範囲第 1項記載のカメラ。
3 . 前記撮像素子より出力される映像信号のレベルを検知手段で検知して、 検知した信号レベルに応じて前記光学フィル夕を自動的に切換えるようにしてな る請求の範囲第 1項または第 2項記載のカメラ。
4 . カメラ本体に設けられたレンズにより撮像素子上に映像を結像し、 か つ前記撮像素子により映像を電気信号に変換して、 映像信号を得るようにした力 メラにおいて、 前記撮像素子より出力される映像信号のレベルを検知手段により 検知すると共に、 前記検知手段が検知した信号レベルに応じて、 前記撮像素子の 前面に設けられた光学フィル夕切換え手段により光学フィル夕を自動的に切換え ることを特徴とするカメラの光学フィル夕切換え方法。
5 . 前記光学フィル夕をカラーフィル夕と白黒フィル夕より構成し、 映像 信号レベルの高い昼間は、 前記カラーフィル夕に切換えてカラー映像を得ると共 に、 映像信号レベルの低い夜間には、 前記白黒フィル夕に切換えて白黒映像を得 るようにしてなる請求の範囲第 4項記載のカメラの光学フィル夕切換え方法。
6 . 前記カラーフィル夕より前記白黒フィル夕へ切換えた場合、 表示手段 より切換えた旨の文字情報を出力して、 映像とともに前記文字情報をモニタ上へ 表示してなる請求の範囲第 5項記載のカメラの光学フィル夕切換え方法。
7 . カメラ本体が撮像した撮像環境をセンサにより検出して、 カラー映像 より白黒映像に自動的に切換えられた場合、 モニタ上に白黒映像である旨の文字 情報を表示してなる請求の範囲第 6項記載のカメラの光学フィル夕切換え方法。
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