撮像システム
【課題】様々な設置環境においても、設置環境の影響を受けることなく、撮像範囲の鮮明な画像を取得可能な撮像システムを提供することを課題とする。
【解決手段】監視カメラ５のカメラ本体５１の正面中央にはレンズ６１が配置される。レンズ６１の周囲には照明装置６２が配置される。照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・から構成され、それらＬＥＤ６３、６３・・・は３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割されている。監視カメラ５の撮像範囲の右側に壁などの物体が近接している場合には、右側の領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、左側の領域Ａ１および正面側の領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させる。これにより、撮像範囲の右側の領域において画像が白飛びする現象を回避できるとともに、撮像範囲の左側および正面側の領域において画像が黒つぶれすることを防止できる。
【解決手段】監視カメラ５のカメラ本体５１の正面中央にはレンズ６１が配置される。レンズ６１の周囲には照明装置６２が配置される。照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・から構成され、それらＬＥＤ６３、６３・・・は３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割されている。監視カメラ５の撮像範囲の右側に壁などの物体が近接している場合には、右側の領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、左側の領域Ａ１および正面側の領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させる。これにより、撮像範囲の右側の領域において画像が白飛びする現象を回避できるとともに、撮像範囲の左側および正面側の領域において画像が黒つぶれすることを防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夜間においても被写体を撮像可能とする撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティに対する意識の高まりから、一般家屋やマンションにおいても監視カメラの設置が行われている。たとえば、ガレージ、駐車場を撮像範囲とする監視カメラを設置することで車の盗難を防止することができる。その他にも、家屋の裏口付近やマンションの階段、ロビーなどに監視カメラを設置し、不審者の侵入防止などに役立っている。
【０００３】
監視カメラは、照明装置を備えるものがある。照明装置により撮像範囲を照らすことで、夜間においても監視エリアを撮像可能としている。多くの場合は、センサにより移動物体を検知すると、照明装置が自動で点灯するようになっている。これにより、夜間における不審者の侵入防止も可能となっている。
【０００４】
特許文献１は照明部を備えた監視カメラに関する技術を開示している。この文献の監視カメラは、カメラの撮像範囲およびその焦点と、照明部における照明範囲とを連動させるようにしている。このようにして、撮像範囲に充分な光量を供給できるように考えられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たとえば、ガレージを撮像範囲とする監視カメラは、家屋の壁に取り付けられることが多い。このとき、監視カメラの撮像範囲のうち、左右どちらかの撮像範囲が壁に近くなる場合がある。このような設置環境において、夜間の画像を撮像すると、照明装置による照明が壁により反射し、撮像画像に反射光の影響が強く出ることになる。つまり、撮像範囲のうち、壁に近い側の領域は、壁からの反射光で輝度が非常に高くなる。このような画像に対してホワイトバランス処理を施すと、壁からの反射光の影響を受けてない領域の輝度が低下し、映像が黒つぶれする。つまり、壁からの反射光の影響を受ける領域は輝度が非常に高く、白飛びしたような画像になり、それ以外の領域は黒つぶれするため、被写体の観察を充分に行えないという問題がある。
【０００７】
反射光の影響を避けるために、撮像範囲から壁が外れるように監視カメラの角度を調整するという方法も考えられるが、壁の近くが監視エリアから外れることになる。たとえば、戸や窓を監視している場合などには、監視エリアである戸や窓を撮像範囲から外すわけにはいかないため、監視カメラの角度を調整するという方法はとれない。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、様々な設置環境においても、設置環境の影響を受けることなく、撮像範囲の鮮明な画像を取得可能な撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の撮像システムは、レンズを介して入射した被写体光を結像する撮像素子と、被写体光入射領域の周囲に配置される照明装置と、を備え、前記照明装置は、前記被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、前記被写体光入射領域の周囲における前記第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、を含み、前記第１および前記第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の撮像システムにおいて、さらに、前記第１の照明要素と前記第２の照明要素との間に配置される第３の照明要素、を備え、前記第１、第２および第３の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像システムにおいて、前記第１の照明要素が、複数の第１の部分照明要素、を含み、各第１の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像システムにおいて、前記第２の照明要素が、複数の第２の部分照明要素、を含み、各第２の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像システムにおいて、前記第３の照明要素が、複数の第３の部分照明要素、を含み、各第３の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１に記載の撮像システムにおいて、前記第１および第２の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項２に記載の撮像システムにおいて、前記第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の撮像システムにおいて、さらに、前記撮像素子が出力した画像データを解析する制御装置、を備え、前記制御装置は、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の撮像システムは、被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、被写体光入射領域の周囲における第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、を含み、第１および第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能である。
【００１８】
これにより、撮像範囲に対する照明光の照射量を、領域に応じて調整することが可能である。たとえば、撮像カメラの右側に壁などの物体が近接している場合には、右側に配置された照明要素を消灯し、左側に配置された照明要素を点灯させる。これにより、撮像範囲において右側の領域の画像が白飛びするという現象を回避できるとともに、撮像範囲において左側の領域の画像が黒つぶれするという現象を回避できる。
【００１９】
また、本発明の撮像システムでは、第１の照明要素と第２の照明要素との間に、個別に点灯および消灯可能な第３の照明要素が配置される。これにより、撮像範囲における照明光の照射量を、領域に応じて調整することができる。
【００２０】
また、第１、第２、第３の照明要素は、それぞれ、複数の第１の部分照明要素、複数の第２の部分照明要素、複数の第３の部分照明要素、を備え、それら部分照明要素が個別に点灯および消灯可能である。これにより、撮像範囲における照明光の照射量を領域に応じて、さらに微調整可能である。
【００２１】
また、第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つので、撮像範囲における照明光の照射量を領域に応じて、さらに適切に調整可能である。
【００２２】
また、本発明の撮像システムは、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定する。これにより、設置環境の影響を受けることなく、撮像システムにより得られる撮像画像が自動制御により鮮明となる。また、手動設定による照明要素の設定が誤っている場合にも、鮮明な撮像画像を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
｛第１の実施の形態｝
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る監視システムが設置された家屋１とその周辺の様子を示している。家屋１の横には、ガレージ２が設けられ、自動車３が駐車している。そして、ガレージ２の奥側で、家屋１の壁面に監視カメラ５が設置されている。
【００２４】
監視カメラ５は、監視カメラ５の撮像範囲が、ガレージ２の奥側から、入り口側（道路側）に向けて広がるように設置されている。これにより、ガレージ２内に侵入した人物や、家屋１に近づいた人物を撮像することが可能であり、ガレージ２内に不審人物が侵入することや、家屋１に不審人物が近づくことを防止することができる。本実施の形態においては、監視カメラ５がガレージ２付近を監視する場合を例に説明するが、この他にも、戸や窓の周囲の領域を撮像可能となるように設置し、それらの領域を監視するために用いられる。
【００２５】
図２は、監視カメラ５の正面図である。監視カメラ５は、略円筒形状のカメラ本体５１を備えている。カメラ本体５１の上部および左右側部は、本体カバー５２に覆われている。
【００２６】
カメラ本体５１の正面中央には、レンズ６１が配置されている。そして、レンズ６１の周囲を３６０°囲むようにして、照明装置６２が設けられている。照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・を備えている。本実施の形態では、ＬＥＤ６３として、白色ＬＥＤを用いている。この複数のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５の撮像範囲を照射し、夜間でも、画像を撮像可能としている。
【００２７】
図３は、監視システムのブロック図である。この監視システムは、図１、図２で示した監視カメラ５と、監視カメラ５に接続されたコントローラ７とを備えて構成される。監視カメラ５は、図１にも示したように、家屋１の外壁に取り付けられている。監視カメラ５は、ケーブル６を介してコントローラ７に接続されている。コントローラ７は、家屋１内に設置されている。
【００２８】
監視カメラ５は、図２においても示したように、レンズ６１、照明装置６２を備える。また、監視カメラ５は、レンズ６１を介して入射した被写体光を結像し、被写体光を電気信号に変換するＣＣＤ６５を備えている。撮像素子としては、ＣＣＤのほかに、ＣＭＯＳを利用してもよい。また、監視カメラ５は、ＣＣＤ６５から出力された画像データに画像処理を施す画像処理部６６、監視カメラ５の全体制御を行う制御部６７を備えている。
【００２９】
また、監視カメラ５は、図示せぬセンサを備えており、夜間においては、センサが移動物体を検知したときに、照明装置３２が点灯されるよう制御される。後で詳しく説明するが、本実施の形態においては、センサが移動物体を検知したとき、照明装置３２が備える複数のＬＥＤ６３、６３・・・のうち、設定されている領域に含まれるＬＥＤ６３、６３・・・が点灯する。
【００３０】
コントローラ７は、コントローラ７の全体制御を行う制御部７１を備える。また、コントローラ７は、記録部７２、操作部７３、表示部７４を備えている。記録部７２は、監視カメラ５から転送された撮像画像を記録する。記録部７２は、撮像画像を記録するハードディスクを備えている。操作部７３は、監視システムに対する各種の設定操作や記録画像の再生操作などを行うための操作ボタンやカーソルなどで構成される。表示部７４は、記録画像の表示や、監視システムの各種の設定内容などを表示する。
【００３１】
次に、照明装置６２の構成および制御方法について詳細に説明する。本実施の形態に係る照明装置６２は、上述したように複数のＬＥＤ６３、６３・・・を備えている。そして、照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・を領域ごとに個別に点灯、消灯することが可能となっている。
【００３２】
具体的には、図４に示すように、照明装置６２は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割されている。領域Ａ１には、監視カメラ５から見て主に左側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ１には、図に示すように、６個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ２には、監視カメラ５から見て主に右側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ２には、図に示すように、６個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ３には、監視カメラ５から見て主に正面側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ３には、図に示すように、上部側に６個と下部側に６個の合計１２個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。
【００３３】
そして、照明装置６２は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３について、領域ごとにＬＥＤ６３を点灯、消灯することが可能となっている。たとえば、領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯し、領域Ａ２、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５から見て主に右側および正面側の撮像範囲に照明光を照射することが可能である。逆に、領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯し、領域Ａ１、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５から見て主に左側および正面側の撮像範囲に照明光を照射することが可能である。
【００３４】
たとえば、図１に示したように、監視カメラ５が家屋１の外壁に取り付けられている場合を考える。図１で示した設置状況では、監視カメラ５の撮像範囲の右側は、家屋１の壁に近接している。このような設置状況においては、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１および領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。
【００３５】
これにより、監視カメラ５から見て右側の撮像範囲に対する照明装置６２による照明光の照射量が低減され、壁による照射光の反射の影響を小さくすることができるのである。したがって、撮像範囲のうち、右側領域の輝度が非常に高くなり画像が白飛びするといった現象を回避することができる。これに対して、撮像範囲の左側および正面側の範囲には、領域Ａ１および領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・によって被写体に対する照明光の照射量が確保されるので、撮像範囲のうち、左側領域および正面側の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。これにより、ホワイトバランス調整を行った場合にも、左側領域および正面側の領域の輝度が低下し、撮像画像が黒つぶれするといった現象を回避でき、被写体を鮮明に確認することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態の監視システムであれば、監視カメラ５の角度を調整することなく、つまり、撮像範囲を変更することなく、有用な撮像画像を得ることができる。したがって、窓や戸など壁に近い領域を監視エリアとしたい場合にも、有効である。
【００３７】
逆に、監視カメラ５の左側に壁などの物体が近接している場合には、領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・を点灯させればよい。これにより、壁からの反射光の影響を低減させつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００３８】
また、監視カメラ５の左右両側に壁などの物体が近接している場合には、領域Ａ１および領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・のみを点灯させるようにしてもよい。
【００３９】
監視カメラ５に対する領域ごとのＬＥＤの点灯、消灯設定は、コントローラ７の操作部７３を操作してユーザが設定可能である。あるいは、監視カメラ５のカメラ本体５１に領域ごとの点灯、消灯設定を可能とする操作部が設けられていても良い。たとえば、監視システムの導入時に、監視カメラ５の設置状態に合わせて設置作業員が領域ごとのＬＥＤの点灯、消灯設定を行えばよい。また、記録された画像の状況をユーザが確認して、適宜、ＬＥＤの点灯、消灯設定を変更することができる。
【００４０】
｛第２の実施の形態｝
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る監視カメラ５の構成は図２に示したものと同様である。また、監視システムの構成も図３に示したものと同様である。第２の実施の形態の監視カメラ５は、さらに、照明装置３２の領域が細分化されている。
【００４１】
図５は、第２の実施の形態に係る監視カメラ５における照明装置３２の分割領域を示す図である。図に示すように、照明装置３２は、６個の領域に分割されている。具体的には、図４で示した第１の実施の形態に係る領域Ａ１が、さらに、上下の２つの領域Ａ１１、Ａ１２に分割されている。また、図４で示した領域Ａ２が、さらに、上下の２つの領域Ａ２１、Ａ２２に分割されている。また、図４で示した領域Ａ３が、さらに、上下の２つの領域Ａ３１、Ａ３２に分割されている。
【００４２】
そして、照明装置３２は、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２を個別に点灯、消灯設定できるように構成されている。このような構成とすることで、監視カメラ５は、さらに、撮像範囲に対する照明光の照射量を適切に調整することが可能である。
【００４３】
第１の実施の形態で説明した場合と同様、たとえば、図１で示した設置状況では、監視カメラ５の撮像範囲の右側は、家屋１の壁に近接している。このような設置状況においては、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ２１および領域Ａ２２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。
【００４４】
これにより、監視カメラ５から見て右側の撮像範囲に対する照明装置６２による照明光の照射量が低減され、壁による照射光の反射の影響を小さくすることができる。さらに、記録部７２に記録された撮像画像を確認した結果、撮像範囲の右側の輝度がやや低いと感じられる場合には、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。これにより、反射光の影響を低減させつつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持させるための微調整が可能となる。あるいは、撮像範囲の右側に存在する壁などの物体との距離が比較的長い場合には、初期設定として、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・のみを消灯させるようにしてもよい。
【００４５】
逆に、監視カメラ５の左側に壁などの物体が近接している場合には、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ１１および領域Ａ１２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。そして、撮像画像を確認した結果、撮像範囲の左側の輝度がやや低いと感じられる場合には、領域Ａ１１あるいは領域Ａ１２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。これにより、反射光の影響を低減させつつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持させるための微調整が可能となる。
【００４６】
また、監視カメラ５の左右両側に壁などの物体が近接している場合には、領域１１および領域１２のうち、一方あるいは両方のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、且つ、領域２１および領域２２のうち、一方あるいは両方のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させることで、領域ごとの照明光の照射量を調整すればよい。
【００４７】
さらに、本実施の形態の監視カメラ５は、上下方向について照明光の照射量を調整することが可能である。たとえば、監視カメラ５のすぐ上に、家屋１の屋根などの物体があり、撮像範囲の上部側について反射光の影響が強い場合が想定される。このような設置環境においては、上部側の領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、下部側の領域Ａ１２、Ａ２２、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。あるいは、撮像画像の輝度の状態に応じて、領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１のいずれかの領域についてＬＥＤ６３、６３・・・を点灯するなどして、光量を調整することができる。
【００４８】
また、本実施の形態の監視カメラ５は、反射光の影響とは関係なく、照明光の光量をバランスよく調整することが可能である。たとえば、照明装置３２の領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３２の３つの領域のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させ、領域Ａ３１、Ａ１２、Ａ２２の３つの領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させることで、全体の光量をバランスよく低減させることが可能である。
【００４９】
｛第３の実施の形態｝
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。この実施の形態において、照明装置３２が備える各ＬＥＤ６３、６３・・・は指向性を持っている。つまり、各ＬＥＤ６３、６３・・・は、それぞれ特定の方向の撮像範囲に照明光を照射する。
【００５０】
まず、図４で示した第１の実施の形態に係る照明装置３２の各ＬＥＤ６３、６３・・・が指向性を持っている場合について説明する。この場合、領域Ａ１に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て左側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ１に照明光を照射する。また、領域Ａ２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て右側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ２に照明光を照射する。また、領域Ａ３に配置される１２個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て正面側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ３に照明光を照射する。
【００５１】
このような構成において、第１の実施の形態で説明した場合と同様、物体が近接している側の領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。たとえば、図１で示した設置状況においては、領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させる。このとき、領域Ａ１、領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・は点灯するが、指向性を持ち、図６に示すように、領域Ｒ１、Ｒ３に集中的に照明光を照射するので、壁による反射光の影響をより低減させることが可能である。また、撮像範囲の正面側および左側については、光量を低減させることなく、撮影画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００５２】
次に、図５で示した第２の実施の形態に係る照明装置３２の各ＬＥＤ６３、６３・・・が指向性を持っている場合について説明する。この場合、領域Ａ１１、Ａ１２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て左側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ１に照明光を照射する。また、領域Ａ２１、Ａ２２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て右側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ２に照明光を照射する。また、領域Ａ３１、Ａ３２に配置される１２個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て正面側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ３に照明光を照射する。
【００５３】
このような構成において、第２の実施の形態で説明した場合と同様、物体が近接している側の領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。たとえば、図１で示した設置状況においては、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させる。このとき、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・は点灯するが、指向性を持ち、図６に示すように、領域Ｒ１、Ｒ３に集中的に照明光を照射するので、壁による反射光の影響をより低減させることが可能である。また、撮像範囲の正面側および左側については、光量を低減させることなく、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００５４】
｛第４の実施の形態｝
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係る監視カメラ５の構成は図２に示したものと同様である。また、監視システムの構成も図３に示したものと同様である。第４の実施の形態の監視カメラ５は、画像解析により、各ＬＥＤ６３、６３・・・の点灯および消灯を制御する。
【００５５】
図７は、ＬＥＤの点灯制御に関するフローチャートである。コントローラ７の制御部７１は、まず、記録部７２から撮像画像を取得する（ステップＳ１）。制御部７１は、撮像画像を画像解析した結果、撮像範囲の左右一側の輝度が一様に高く、中央の輝度が低いと判定した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、ＬＥＤ点灯領域の変更制御を行う。
【００５６】
ステップＳ２の条件を判定するために、制御部７１には、輝度に関する第１および第２の閾値が設定されている。そして、撮像範囲の左右一側の領域について、輝度が第１の閾値よりも高い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、左右一側の輝度が一様に高いと判定する。また、撮像範囲の中央の領域について、輝度が第２の閾値よりも低い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、中央の領域の輝度が低い（中央が暗い）と判定するのである。
【００５７】
ステップＳ２で上記の条件を満たさなかった場合、ステップＳ３に移行する。制御部７１は、撮像画像を画像解析した結果、撮像範囲の左右一側の輝度が一様に高く、エッジが検出できないと判定した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、ＬＥＤ点灯領域の変更制御を行う。
【００５８】
ステップＳ３の条件を判定するために、制御部７１には、輝度に関する上記の第１の閾値に加えて、エッジ判定用の第３の閾値が設定されている。そして、撮像範囲の左右一側の領域について、輝度が第１の閾値よりも高い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、左右一側の輝度が一様に高いと判定する。また、撮像範囲の全域において、エッジ画素と判定された画素の割合が第３の閾値よりも下回る場合には、エッジが検出できないと判定するのである。
【００５９】
これら第１、第２、第３の閾値は、ユーザが自由に設定することが可能である。ユーザは、閾値の設定値と撮像画像の状態から最適な設定を選定するようにすることができる。
【００６０】
ステップＳ３で上記の条件を満たさなかった場合、ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。つまり、被写体を確認可能な品質の撮像画像が得られていると判断できるので、ＬＥＤの点灯領域を変更することなく、処理を繰り返すのである。
【００６１】
ステップＳ４では、ＬＥＤの点灯領域が変更される。たとえば、撮像範囲の右側領域の輝度が一様に高く、中央が暗い場合には、右側の領域のＬＥＤを消灯する制御を行うのである。たとえば、図４で示す領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。あるいは、図５で示す領域Ａ２１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２２についてはＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるようにしてもよい。そして、さらに、制御を繰り返し、再び、ステップＳ２の条件に当てはまった場合には、さらに、領域Ａ２２についても、ＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるようにしてもよい。
【００６２】
また、撮像範囲の左側領域の輝度が一様に高く、エッジが検出できない場合には、左側の領域のＬＥＤを消灯する制御を行うのである。たとえば、図４で示す領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。あるいは、図５で示す領域Ａ１１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１２についてはＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるようにしてもよい。そして、さらに、制御を繰り返し、再び、ステップＳ３の条件に当てはまった場合には、さらに、領域Ａ１２についても、ＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるようにしてもよい。
【００６３】
図７を用いたＬＥＤの点灯制御処理においては、ステップＳ２あるいはステップＳ３で示されるような判定基準を設けたが、これは一例である。たとえば、撮像画像全体のエッジ検出量が所定の閾値より小さい場合に、左右一側に壁などの反射物が存在すると判断してもよい。この場合には、左右一側のうち輝度が高い側の領域のＬＥＤを消灯させるよう制御すればよい。
【００６４】
また、図７を用いたＬＥＤの点灯制御処理においては、左右一側の輝度が高い場合を判定するようにしたが、上下一側の輝度が高い場合を判定するようにしてもよい。
【００６５】
このような画像解析によるＬＥＤの点灯領域変更処理は、常時行ってもよいし、１日１回など定期的に行うようにしてもよい。
【００６６】
また、上記で説明した画像解析によりＬＥＤの点灯制御を単独で用いるようにしてもよいし、ユーザによる手動設定と併用してもよい。ＬＥＤの点灯制御を単独で用いる場合には、ユーザによる手動設定は不要である。画像解析に基づいて点灯および消灯すべきＬＥＤが決定される。
【００６７】
一方、ユーザによる手動設定と併用させる場合には、まず、ユーザにより点灯および消灯させるＬＥＤの領域が手動設定される。そして、図７を用いて説明した制御を行うことにより、ユーザによる手動設定が適合しないと判断した場合には、自動制御に切り替わり、画像解析によるＬＥＤの点灯制御が行われるのである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態に係る監視システムの設置状態を示す図である。
【図２】実施の形態に係る監視カメラの正面図である。
【図３】実施の形態に係る監視システムのブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る監視カメラの照明装置の分割領域を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る監視カメラの照明装置の分割領域を示す図である。
【図６】第３の実施の形態に係る監視カメラの照明装置による照射領域を示す図である。
【図７】第４の実施の形態に係る監視システムのＬＥＤ点灯制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 家屋
２ ガレージ
３ 自動車
５ 監視カメラ
６１ レンズ
６２ 照明装置
６３ ＬＥＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夜間においても被写体を撮像可能とする撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティに対する意識の高まりから、一般家屋やマンションにおいても監視カメラの設置が行われている。たとえば、ガレージ、駐車場を撮像範囲とする監視カメラを設置することで車の盗難を防止することができる。その他にも、家屋の裏口付近やマンションの階段、ロビーなどに監視カメラを設置し、不審者の侵入防止などに役立っている。
【０００３】
監視カメラは、照明装置を備えるものがある。照明装置により撮像範囲を照らすことで、夜間においても監視エリアを撮像可能としている。多くの場合は、センサにより移動物体を検知すると、照明装置が自動で点灯するようになっている。これにより、夜間における不審者の侵入防止も可能となっている。
【０００４】
特許文献１は照明部を備えた監視カメラに関する技術を開示している。この文献の監視カメラは、カメラの撮像範囲およびその焦点と、照明部における照明範囲とを連動させるようにしている。このようにして、撮像範囲に充分な光量を供給できるように考えられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たとえば、ガレージを撮像範囲とする監視カメラは、家屋の壁に取り付けられることが多い。このとき、監視カメラの撮像範囲のうち、左右どちらかの撮像範囲が壁に近くなる場合がある。このような設置環境において、夜間の画像を撮像すると、照明装置による照明が壁により反射し、撮像画像に反射光の影響が強く出ることになる。つまり、撮像範囲のうち、壁に近い側の領域は、壁からの反射光で輝度が非常に高くなる。このような画像に対してホワイトバランス処理を施すと、壁からの反射光の影響を受けてない領域の輝度が低下し、映像が黒つぶれする。つまり、壁からの反射光の影響を受ける領域は輝度が非常に高く、白飛びしたような画像になり、それ以外の領域は黒つぶれするため、被写体の観察を充分に行えないという問題がある。
【０００７】
反射光の影響を避けるために、撮像範囲から壁が外れるように監視カメラの角度を調整するという方法も考えられるが、壁の近くが監視エリアから外れることになる。たとえば、戸や窓を監視している場合などには、監視エリアである戸や窓を撮像範囲から外すわけにはいかないため、監視カメラの角度を調整するという方法はとれない。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、様々な設置環境においても、設置環境の影響を受けることなく、撮像範囲の鮮明な画像を取得可能な撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の撮像システムは、レンズを介して入射した被写体光を結像する撮像素子と、被写体光入射領域の周囲に配置される照明装置と、を備え、前記照明装置は、前記被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、前記被写体光入射領域の周囲における前記第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、を含み、前記第１および前記第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の撮像システムにおいて、さらに、前記第１の照明要素と前記第２の照明要素との間に配置される第３の照明要素、を備え、前記第１、第２および第３の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像システムにおいて、前記第１の照明要素が、複数の第１の部分照明要素、を含み、各第１の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像システムにおいて、前記第２の照明要素が、複数の第２の部分照明要素、を含み、各第２の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像システムにおいて、前記第３の照明要素が、複数の第３の部分照明要素、を含み、各第３の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１に記載の撮像システムにおいて、前記第１および第２の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項２に記載の撮像システムにおいて、前記第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の撮像システムにおいて、さらに、前記撮像素子が出力した画像データを解析する制御装置、を備え、前記制御装置は、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の撮像システムは、被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、被写体光入射領域の周囲における第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、を含み、第１および第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能である。
【００１８】
これにより、撮像範囲に対する照明光の照射量を、領域に応じて調整することが可能である。たとえば、撮像カメラの右側に壁などの物体が近接している場合には、右側に配置された照明要素を消灯し、左側に配置された照明要素を点灯させる。これにより、撮像範囲において右側の領域の画像が白飛びするという現象を回避できるとともに、撮像範囲において左側の領域の画像が黒つぶれするという現象を回避できる。
【００１９】
また、本発明の撮像システムでは、第１の照明要素と第２の照明要素との間に、個別に点灯および消灯可能な第３の照明要素が配置される。これにより、撮像範囲における照明光の照射量を、領域に応じて調整することができる。
【００２０】
また、第１、第２、第３の照明要素は、それぞれ、複数の第１の部分照明要素、複数の第２の部分照明要素、複数の第３の部分照明要素、を備え、それら部分照明要素が個別に点灯および消灯可能である。これにより、撮像範囲における照明光の照射量を領域に応じて、さらに微調整可能である。
【００２１】
また、第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つので、撮像範囲における照明光の照射量を領域に応じて、さらに適切に調整可能である。
【００２２】
また、本発明の撮像システムは、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定する。これにより、設置環境の影響を受けることなく、撮像システムにより得られる撮像画像が自動制御により鮮明となる。また、手動設定による照明要素の設定が誤っている場合にも、鮮明な撮像画像を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
｛第１の実施の形態｝
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る監視システムが設置された家屋１とその周辺の様子を示している。家屋１の横には、ガレージ２が設けられ、自動車３が駐車している。そして、ガレージ２の奥側で、家屋１の壁面に監視カメラ５が設置されている。
【００２４】
監視カメラ５は、監視カメラ５の撮像範囲が、ガレージ２の奥側から、入り口側（道路側）に向けて広がるように設置されている。これにより、ガレージ２内に侵入した人物や、家屋１に近づいた人物を撮像することが可能であり、ガレージ２内に不審人物が侵入することや、家屋１に不審人物が近づくことを防止することができる。本実施の形態においては、監視カメラ５がガレージ２付近を監視する場合を例に説明するが、この他にも、戸や窓の周囲の領域を撮像可能となるように設置し、それらの領域を監視するために用いられる。
【００２５】
図２は、監視カメラ５の正面図である。監視カメラ５は、略円筒形状のカメラ本体５１を備えている。カメラ本体５１の上部および左右側部は、本体カバー５２に覆われている。
【００２６】
カメラ本体５１の正面中央には、レンズ６１が配置されている。そして、レンズ６１の周囲を３６０°囲むようにして、照明装置６２が設けられている。照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・を備えている。本実施の形態では、ＬＥＤ６３として、白色ＬＥＤを用いている。この複数のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５の撮像範囲を照射し、夜間でも、画像を撮像可能としている。
【００２７】
図３は、監視システムのブロック図である。この監視システムは、図１、図２で示した監視カメラ５と、監視カメラ５に接続されたコントローラ７とを備えて構成される。監視カメラ５は、図１にも示したように、家屋１の外壁に取り付けられている。監視カメラ５は、ケーブル６を介してコントローラ７に接続されている。コントローラ７は、家屋１内に設置されている。
【００２８】
監視カメラ５は、図２においても示したように、レンズ６１、照明装置６２を備える。また、監視カメラ５は、レンズ６１を介して入射した被写体光を結像し、被写体光を電気信号に変換するＣＣＤ６５を備えている。撮像素子としては、ＣＣＤのほかに、ＣＭＯＳを利用してもよい。また、監視カメラ５は、ＣＣＤ６５から出力された画像データに画像処理を施す画像処理部６６、監視カメラ５の全体制御を行う制御部６７を備えている。
【００２９】
また、監視カメラ５は、図示せぬセンサを備えており、夜間においては、センサが移動物体を検知したときに、照明装置３２が点灯されるよう制御される。後で詳しく説明するが、本実施の形態においては、センサが移動物体を検知したとき、照明装置３２が備える複数のＬＥＤ６３、６３・・・のうち、設定されている領域に含まれるＬＥＤ６３、６３・・・が点灯する。
【００３０】
コントローラ７は、コントローラ７の全体制御を行う制御部７１を備える。また、コントローラ７は、記録部７２、操作部７３、表示部７４を備えている。記録部７２は、監視カメラ５から転送された撮像画像を記録する。記録部７２は、撮像画像を記録するハードディスクを備えている。操作部７３は、監視システムに対する各種の設定操作や記録画像の再生操作などを行うための操作ボタンやカーソルなどで構成される。表示部７４は、記録画像の表示や、監視システムの各種の設定内容などを表示する。
【００３１】
次に、照明装置６２の構成および制御方法について詳細に説明する。本実施の形態に係る照明装置６２は、上述したように複数のＬＥＤ６３、６３・・・を備えている。そして、照明装置６２は、複数のＬＥＤ６３、６３・・・を領域ごとに個別に点灯、消灯することが可能となっている。
【００３２】
具体的には、図４に示すように、照明装置６２は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割されている。領域Ａ１には、監視カメラ５から見て主に左側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ１には、図に示すように、６個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ２には、監視カメラ５から見て主に右側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ２には、図に示すように、６個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ３には、監視カメラ５から見て主に正面側の撮像範囲に照明光を照射するＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。領域Ａ３には、図に示すように、上部側に６個と下部側に６個の合計１２個のＬＥＤ６３、６３・・・が配置されている。
【００３３】
そして、照明装置６２は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３について、領域ごとにＬＥＤ６３を点灯、消灯することが可能となっている。たとえば、領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯し、領域Ａ２、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５から見て主に右側および正面側の撮像範囲に照明光を照射することが可能である。逆に、領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯し、領域Ａ１、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させることで、監視カメラ５から見て主に左側および正面側の撮像範囲に照明光を照射することが可能である。
【００３４】
たとえば、図１に示したように、監視カメラ５が家屋１の外壁に取り付けられている場合を考える。図１で示した設置状況では、監視カメラ５の撮像範囲の右側は、家屋１の壁に近接している。このような設置状況においては、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１および領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。
【００３５】
これにより、監視カメラ５から見て右側の撮像範囲に対する照明装置６２による照明光の照射量が低減され、壁による照射光の反射の影響を小さくすることができるのである。したがって、撮像範囲のうち、右側領域の輝度が非常に高くなり画像が白飛びするといった現象を回避することができる。これに対して、撮像範囲の左側および正面側の範囲には、領域Ａ１および領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・によって被写体に対する照明光の照射量が確保されるので、撮像範囲のうち、左側領域および正面側の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。これにより、ホワイトバランス調整を行った場合にも、左側領域および正面側の領域の輝度が低下し、撮像画像が黒つぶれするといった現象を回避でき、被写体を鮮明に確認することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態の監視システムであれば、監視カメラ５の角度を調整することなく、つまり、撮像範囲を変更することなく、有用な撮像画像を得ることができる。したがって、窓や戸など壁に近い領域を監視エリアとしたい場合にも、有効である。
【００３７】
逆に、監視カメラ５の左側に壁などの物体が近接している場合には、領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２、Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・を点灯させればよい。これにより、壁からの反射光の影響を低減させつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００３８】
また、監視カメラ５の左右両側に壁などの物体が近接している場合には、領域Ａ１および領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・のみを点灯させるようにしてもよい。
【００３９】
監視カメラ５に対する領域ごとのＬＥＤの点灯、消灯設定は、コントローラ７の操作部７３を操作してユーザが設定可能である。あるいは、監視カメラ５のカメラ本体５１に領域ごとの点灯、消灯設定を可能とする操作部が設けられていても良い。たとえば、監視システムの導入時に、監視カメラ５の設置状態に合わせて設置作業員が領域ごとのＬＥＤの点灯、消灯設定を行えばよい。また、記録された画像の状況をユーザが確認して、適宜、ＬＥＤの点灯、消灯設定を変更することができる。
【００４０】
｛第２の実施の形態｝
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る監視カメラ５の構成は図２に示したものと同様である。また、監視システムの構成も図３に示したものと同様である。第２の実施の形態の監視カメラ５は、さらに、照明装置３２の領域が細分化されている。
【００４１】
図５は、第２の実施の形態に係る監視カメラ５における照明装置３２の分割領域を示す図である。図に示すように、照明装置３２は、６個の領域に分割されている。具体的には、図４で示した第１の実施の形態に係る領域Ａ１が、さらに、上下の２つの領域Ａ１１、Ａ１２に分割されている。また、図４で示した領域Ａ２が、さらに、上下の２つの領域Ａ２１、Ａ２２に分割されている。また、図４で示した領域Ａ３が、さらに、上下の２つの領域Ａ３１、Ａ３２に分割されている。
【００４２】
そして、照明装置３２は、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２を個別に点灯、消灯設定できるように構成されている。このような構成とすることで、監視カメラ５は、さらに、撮像範囲に対する照明光の照射量を適切に調整することが可能である。
【００４３】
第１の実施の形態で説明した場合と同様、たとえば、図１で示した設置状況では、監視カメラ５の撮像範囲の右側は、家屋１の壁に近接している。このような設置状況においては、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ２１および領域Ａ２２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。
【００４４】
これにより、監視カメラ５から見て右側の撮像範囲に対する照明装置６２による照明光の照射量が低減され、壁による照射光の反射の影響を小さくすることができる。さらに、記録部７２に記録された撮像画像を確認した結果、撮像範囲の右側の輝度がやや低いと感じられる場合には、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。これにより、反射光の影響を低減させつつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持させるための微調整が可能となる。あるいは、撮像範囲の右側に存在する壁などの物体との距離が比較的長い場合には、初期設定として、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・のみを消灯させるようにしてもよい。
【００４５】
逆に、監視カメラ５の左側に壁などの物体が近接している場合には、ユーザは、照明装置６２の領域Ａ１１および領域Ａ１２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるよう設定するのである。そして、撮像画像を確認した結果、撮像範囲の左側の輝度がやや低いと感じられる場合には、領域Ａ１１あるいは領域Ａ１２の一方のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。これにより、反射光の影響を低減させつつ、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持させるための微調整が可能となる。
【００４６】
また、監視カメラ５の左右両側に壁などの物体が近接している場合には、領域１１および領域１２のうち、一方あるいは両方のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、且つ、領域２１および領域２２のうち、一方あるいは両方のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させることで、領域ごとの照明光の照射量を調整すればよい。
【００４７】
さらに、本実施の形態の監視カメラ５は、上下方向について照明光の照射量を調整することが可能である。たとえば、監視カメラ５のすぐ上に、家屋１の屋根などの物体があり、撮像範囲の上部側について反射光の影響が強い場合が想定される。このような設置環境においては、上部側の領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、下部側の領域Ａ１２、Ａ２２、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるのである。あるいは、撮像画像の輝度の状態に応じて、領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３１のいずれかの領域についてＬＥＤ６３、６３・・・を点灯するなどして、光量を調整することができる。
【００４８】
また、本実施の形態の監視カメラ５は、反射光の影響とは関係なく、照明光の光量をバランスよく調整することが可能である。たとえば、照明装置３２の領域Ａ１１、Ａ２１、Ａ３２の３つの領域のＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させ、領域Ａ３１、Ａ１２、Ａ２２の３つの領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させることで、全体の光量をバランスよく低減させることが可能である。
【００４９】
｛第３の実施の形態｝
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。この実施の形態において、照明装置３２が備える各ＬＥＤ６３、６３・・・は指向性を持っている。つまり、各ＬＥＤ６３、６３・・・は、それぞれ特定の方向の撮像範囲に照明光を照射する。
【００５０】
まず、図４で示した第１の実施の形態に係る照明装置３２の各ＬＥＤ６３、６３・・・が指向性を持っている場合について説明する。この場合、領域Ａ１に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て左側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ１に照明光を照射する。また、領域Ａ２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て右側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ２に照明光を照射する。また、領域Ａ３に配置される１２個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て正面側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ３に照明光を照射する。
【００５１】
このような構成において、第１の実施の形態で説明した場合と同様、物体が近接している側の領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。たとえば、図１で示した設置状況においては、領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させる。このとき、領域Ａ１、領域Ａ３のＬＥＤ６３、６３・・・は点灯するが、指向性を持ち、図６に示すように、領域Ｒ１、Ｒ３に集中的に照明光を照射するので、壁による反射光の影響をより低減させることが可能である。また、撮像範囲の正面側および左側については、光量を低減させることなく、撮影画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００５２】
次に、図５で示した第２の実施の形態に係る照明装置３２の各ＬＥＤ６３、６３・・・が指向性を持っている場合について説明する。この場合、領域Ａ１１、Ａ１２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て左側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ１に照明光を照射する。また、領域Ａ２１、Ａ２２に配置される６個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て右側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ２に照明光を照射する。また、領域Ａ３１、Ａ３２に配置される１２個のＬＥＤ６３、６３・・・は、監視カメラ５から見て正面側の領域に照明光を照射する指向性を持ったＬＥＤが用いられる。図６で示す領域Ｒ３に照明光を照射する。
【００５３】
このような構成において、第２の実施の形態で説明した場合と同様、物体が近接している側の領域のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。たとえば、図１で示した設置状況においては、領域Ａ２１あるいは領域Ａ２２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させる。このとき、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ３１、Ａ３２のＬＥＤ６３、６３・・・は点灯するが、指向性を持ち、図６に示すように、領域Ｒ１、Ｒ３に集中的に照明光を照射するので、壁による反射光の影響をより低減させることが可能である。また、撮像範囲の正面側および左側については、光量を低減させることなく、撮像画像の輝度を必要レベル以上に維持することが可能である。
【００５４】
｛第４の実施の形態｝
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係る監視カメラ５の構成は図２に示したものと同様である。また、監視システムの構成も図３に示したものと同様である。第４の実施の形態の監視カメラ５は、画像解析により、各ＬＥＤ６３、６３・・・の点灯および消灯を制御する。
【００５５】
図７は、ＬＥＤの点灯制御に関するフローチャートである。コントローラ７の制御部７１は、まず、記録部７２から撮像画像を取得する（ステップＳ１）。制御部７１は、撮像画像を画像解析した結果、撮像範囲の左右一側の輝度が一様に高く、中央の輝度が低いと判定した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、ＬＥＤ点灯領域の変更制御を行う。
【００５６】
ステップＳ２の条件を判定するために、制御部７１には、輝度に関する第１および第２の閾値が設定されている。そして、撮像範囲の左右一側の領域について、輝度が第１の閾値よりも高い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、左右一側の輝度が一様に高いと判定する。また、撮像範囲の中央の領域について、輝度が第２の閾値よりも低い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、中央の領域の輝度が低い（中央が暗い）と判定するのである。
【００５７】
ステップＳ２で上記の条件を満たさなかった場合、ステップＳ３に移行する。制御部７１は、撮像画像を画像解析した結果、撮像範囲の左右一側の輝度が一様に高く、エッジが検出できないと判定した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、ＬＥＤ点灯領域の変更制御を行う。
【００５８】
ステップＳ３の条件を判定するために、制御部７１には、輝度に関する上記の第１の閾値に加えて、エッジ判定用の第３の閾値が設定されている。そして、撮像範囲の左右一側の領域について、輝度が第１の閾値よりも高い領域が所定の割合以上（たとえば５０％以上など）占める場合には、左右一側の輝度が一様に高いと判定する。また、撮像範囲の全域において、エッジ画素と判定された画素の割合が第３の閾値よりも下回る場合には、エッジが検出できないと判定するのである。
【００５９】
これら第１、第２、第３の閾値は、ユーザが自由に設定することが可能である。ユーザは、閾値の設定値と撮像画像の状態から最適な設定を選定するようにすることができる。
【００６０】
ステップＳ３で上記の条件を満たさなかった場合、ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。つまり、被写体を確認可能な品質の撮像画像が得られていると判断できるので、ＬＥＤの点灯領域を変更することなく、処理を繰り返すのである。
【００６１】
ステップＳ４では、ＬＥＤの点灯領域が変更される。たとえば、撮像範囲の右側領域の輝度が一様に高く、中央が暗い場合には、右側の領域のＬＥＤを消灯する制御を行うのである。たとえば、図４で示す領域Ａ２のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。あるいは、図５で示す領域Ａ２１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ２２についてはＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるようにしてもよい。そして、さらに、制御を繰り返し、再び、ステップＳ２の条件に当てはまった場合には、さらに、領域Ａ２２についても、ＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるようにしてもよい。
【００６２】
また、撮像範囲の左側領域の輝度が一様に高く、エッジが検出できない場合には、左側の領域のＬＥＤを消灯する制御を行うのである。たとえば、図４で示す領域Ａ１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるのである。あるいは、図５で示す領域Ａ１１のＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させ、領域Ａ１２についてはＬＥＤ６３、６３・・・を点灯させるようにしてもよい。そして、さらに、制御を繰り返し、再び、ステップＳ３の条件に当てはまった場合には、さらに、領域Ａ１２についても、ＬＥＤ６３、６３・・・を消灯させるようにしてもよい。
【００６３】
図７を用いたＬＥＤの点灯制御処理においては、ステップＳ２あるいはステップＳ３で示されるような判定基準を設けたが、これは一例である。たとえば、撮像画像全体のエッジ検出量が所定の閾値より小さい場合に、左右一側に壁などの反射物が存在すると判断してもよい。この場合には、左右一側のうち輝度が高い側の領域のＬＥＤを消灯させるよう制御すればよい。
【００６４】
また、図７を用いたＬＥＤの点灯制御処理においては、左右一側の輝度が高い場合を判定するようにしたが、上下一側の輝度が高い場合を判定するようにしてもよい。
【００６５】
このような画像解析によるＬＥＤの点灯領域変更処理は、常時行ってもよいし、１日１回など定期的に行うようにしてもよい。
【００６６】
また、上記で説明した画像解析によりＬＥＤの点灯制御を単独で用いるようにしてもよいし、ユーザによる手動設定と併用してもよい。ＬＥＤの点灯制御を単独で用いる場合には、ユーザによる手動設定は不要である。画像解析に基づいて点灯および消灯すべきＬＥＤが決定される。
【００６７】
一方、ユーザによる手動設定と併用させる場合には、まず、ユーザにより点灯および消灯させるＬＥＤの領域が手動設定される。そして、図７を用いて説明した制御を行うことにより、ユーザによる手動設定が適合しないと判断した場合には、自動制御に切り替わり、画像解析によるＬＥＤの点灯制御が行われるのである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態に係る監視システムの設置状態を示す図である。
【図２】実施の形態に係る監視カメラの正面図である。
【図３】実施の形態に係る監視システムのブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る監視カメラの照明装置の分割領域を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る監視カメラの照明装置の分割領域を示す図である。
【図６】第３の実施の形態に係る監視カメラの照明装置による照射領域を示す図である。
【図７】第４の実施の形態に係る監視システムのＬＥＤ点灯制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 家屋
２ ガレージ
３ 自動車
５ 監視カメラ
６１ レンズ
６２ 照明装置
６３ ＬＥＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを介して入射した被写体光を結像する撮像素子と、
被写体光入射領域の周囲に配置される照明装置と、
を備え、
前記照明装置は、
前記被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、
前記被写体光入射領域の周囲における前記第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、
を含み、
前記第１および前記第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、さらに、
前記第１の照明要素と前記第２の照明要素との間に配置される第３の照明要素、
を備え、
前記第１、第２および第３の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記第１の照明要素が、
複数の第１の部分照明要素、
を含み、
各第１の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記第２の照明要素が、
複数の第２の部分照明要素、
を含み、
各第２の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記第３の照明要素が、
複数の第３の部分照明要素、
を含み、
各第３の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、
前記第１および第２の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする撮像システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の撮像システムにおいて、さらに、
前記撮像素子が出力した画像データを解析する制御装置、
を備え、
前記制御装置は、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定することを特徴とする撮像システム。
【請求項１】
レンズを介して入射した被写体光を結像する撮像素子と、
被写体光入射領域の周囲に配置される照明装置と、
を備え、
前記照明装置は、
前記被写体光入射領域の周囲における第１の方向に配置される第１の照明要素と、
前記被写体光入射領域の周囲における前記第１の方向とは対向する第２の方向に配置される第２の照明要素と、
を含み、
前記第１および前記第２の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、さらに、
前記第１の照明要素と前記第２の照明要素との間に配置される第３の照明要素、
を備え、
前記第１、第２および第３の照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記第１の照明要素が、
複数の第１の部分照明要素、
を含み、
各第１の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記第２の照明要素が、
複数の第２の部分照明要素、
を含み、
各第２の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記第３の照明要素が、
複数の第３の部分照明要素、
を含み、
各第３の部分照明要素が個別に点灯および消灯可能であることを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、
前記第１および第２の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記第１、第２および第３の照明要素は、指向性を持つことを特徴とする撮像システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の撮像システムにおいて、さらに、
前記撮像素子が出力した画像データを解析する制御装置、
を備え、
前記制御装置は、画像データの解析結果に基づいて点灯させる照明要素を決定することを特徴とする撮像システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１１１６５６（Ｐ２００９−１１１６５６Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８１２２７（Ｐ２００７−２８１２２７）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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