説明

撮像装置

【課題】不動体検知の動作中に撮影モードの切換え要求が生じても、不動体検知を正常に継続することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、参照画像と現在の撮影画像との比較により不動体を検知する不動体検知機能の動作、及び撮影モードを切り換える切換え機能の動作を制御する制御回路30を備える。制御回路30は、不動体検出機能の動作中に撮影モードの切換え機能の動作が重なる場合に、不動体検知機能の動作が終了するまでの間、前記切換え機能の動作を行わないように制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、監視用カメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、基準の参照画像と現在の撮影画像とを比較して変化部分を検知する不動体検知機能を有する監視カメラがある。この監視カメラは、前記変化部分の検知持続時間が所定時間以上の場合に、物の置き去り等があったと判断して監視画面等への表示や警告等の信号を出力する(特許文献1)。
【0003】
図7(a)に、従来の不動体検知回路を示す。この不動体検知回路では、まず、不動体検知の準備段階で、図7(b)に示すような画像を撮影してこれを参照画像1として記憶部に記憶しておく。その後、例えば、図7(c)に示すように、円筒状の物体が置かれると、参照画像1の各画素と現在の撮影画像2(図7(c)の画像)の各画素との差分を差分計算回路3で計算する。
【0004】
カウンタ4では、差分計算回路3での計算結果が所定値を超えた場合に、その時間を画素ごとにカウントしている。そして、カウンタ4でのカウンタ値が予め定められた時間(例えば3分)に達すると、円筒状の物体が撮影されている画素部分を不動体として検知し、図7(d)に示すように、その画素を含む範囲を監視画面等に表示する信号を出力する。
【0005】
なお、円筒状の物体以外の画素の差分も差分計算回路3により算出されるが、ノイズ等で小さい値で0に近い値になるため、不動体としては検知されない。また、動いている物体も差分計算回路3により差分が算出されるが、カウンタ4において3分以内に差分がなくなるため不動体としては検知されない。
【0006】
一方、被写体からの入射光量に応じて赤外線カットフィルタを制御することにより、撮像素子への入射光量を増減させて撮像モードを切換えるオートデイナイト機能を有する監視カメラがある。この監視カメラでは、可視光の入射光量が減少してきた場合には、赤外光で撮影するモードに切換えて画像を出力し、また、赤外光の入射光量が増加してきた場合には、可視光で撮影するモードに切換えて画像を出力する(特許文献2)。
【0007】
図8及び図9を参照して、オートデイナイト機能について説明する。まず、図8において、レンズ11を通して入力された被写体像はデイモードでは可視光のみを撮影するため、赤外線カットフィルタ12で赤外領域の光が除去されて、CCDセンサ13で電気信号に変換される。ナイトモードでは、ADN制御回路14が赤外線カットフィルタ12を制御して光路から外し、赤外領域の画像を撮影する。
【0008】
オートデイナイト機能は、このデイモードとナイトモードを入射光量に従ってADN制御回路14が自動的に切換える。
【0009】
図9を参照して、オートデイナイト機能の切換え動作を説明すると、太陽光のもとでの撮影の場合、時間とともに入射光量は変化する。図9は、昼間から夜になり、また、朝が来たときのADN制御回路14への入射光量の変化を示している。実際には、CCDセンサ13の出力を輝度成分だけで表しているのと同等になっている。
【0010】
日没までの期間Aでは入射光量が減少していき、日没の時間で入射光量が所定値を下回るとADN制御回路14は赤外線カットフィルタ12を制御して光路から外し、赤外領域の光がCCDセンサ13に入力する。これにより、赤外領域の成分がある場合は、期間Bに示すように入射光量が増加して撮影される。
【0011】
また、日の出とともに入射光量は増加していき、所定値を上回るとADN制御回路14は赤外線カットフィルタ12を制御して光路に戻し、可視光領域の光がCCDセンサ13に入力する。これにより、期間Cに示すように、赤外領域の成分だけ減少した入射光量の画像が撮影される。
【0012】
上述した監視カメラは、画像をアナログ信号で出力したり、デジタル信号でネットワークに出力したりするタイプがある。ネットワークに画像信号を出力する場合は、ユーザは出力レートを任意に設定できるので、数秒から数分に1枚程度の画像を設定し、通信量や受信した画像の録画量の削減を行っている。そして、ユーザは、不動体検知機能やオートデイナイト機能の状態をリアルタイムに見たり、録画したりすることによって監視を行っている。
【特許文献1】特開2000−331254号公報
【特許文献2】特開2004−120202号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、上記従来技術では、不動体検知機能の動作中にオートデイナイト機能により撮影モードの切換えが行われると、特に赤外光の変化によって画面全体の輝度が著しく変化する。このため、動いていない物体にもかかわらず、現在の撮影画像と参照画像との差分を計算する差分計算回路3の計算結果を基にカウンタ4が所定値を超える時間をカウントしてしまい、動かない物体を動いた物体として誤検知する虞れがある。
【0014】
そこで、本発明は、不動体検知機能の動作中に撮影モードの切換え要求が生じても、不動体検知を正常に継続することができる撮像装置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】
【0015】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、参照画像と現在の撮影画像との比較により不動体を検知する不動体検知機能の動作、及び撮影モードを切り換える切換え機能の動作を制御する制御回路を備える撮像装置であって、前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作中に前記切換え機能の動作が重なる場合に、前記不動体検知機能の動作が終了するまでの間、前記切換え機能の動作を行わないように制御する、ことを特徴とする。
【0016】
本発明の撮像装置は、参照画像と現在の撮影画像との比較により不動体を検知する不動体検知機能の動作、及び撮影モードを切り換える切換え機能の動作を制御する制御回路を備える撮像装置であって、予め設定された時間ごとに撮影画像をネットワークを介して送信する送信回路を備え、前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作中に前記切換え機能の動作が重なる場合に、前記不動体検知機能の動作が終了するまでの間、前記設定時間に基づいて前記切換え機能の動作及び前記送信回路を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明の撮像装置によれば、不動体検知機能の動作中に撮影モードの切換え要求が生じても、不動体検知を正常に継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0019】
(第1の実施形態)
図1は本発明の撮像装置の第1の実施形態である監視カメラを説明するためのブロック図、図2は時間と入射光量との関係を示すグラフ図、図3は制御回路の動作例を示すフローチャート図である。
【0020】
図1に示すように、本実施形態の監視カメラは、レンズ21、赤外線カットフィルタ22、CCDセンサ23、制御回路30、記憶部(所定の記憶領域)31、差分計算回路32、及びカウンタ33を有する。
【0021】
本実施形態の監視カメラでは、まず、不動体検知の準備段階で、図7(b)に示すような参照画像を撮影して記憶部31に記憶しておく。レンズ21を通して光学的に入力された被写体像は、デイモードでは可視光のみを撮影するため、赤外線カットフィルタ22で赤外領域の光を除去されて、CCDセンサ23で電気信号に変換され、差分計算回路32及び制御回路30に出力される。
【0022】
差分計算回路32では、記憶部31に記憶された参照画像の各画素と現在の撮影画像の各画素との差分を計算する。カウンタ33では、差分計算回路32で計算された差分値が所定値を超えた場合に、差分値が所定値を超えている時間を画素ごとにカウントする。そして、カウンタ33でのカウント値が設定時間Sを超えると、制御回路30が、差分値が所定値を超えている画素で囲まれた領域を不動体として検知する。
【0023】
また、制御回路30は、レンズ21を通して光学的に入力された被写体像の入射光量も検出しており、日没の時間で入射光量が所定値未満となると、制御回路30は、赤外線カットフィルタ22を制御して光路から外す。これにより、赤外領域の光がCCDセンサ23に入射して自動的にナイトモードに切り換えられる。
【0024】
また、制御回路30は、日の出などで入射光量が所定値を超えると、赤外線カットフィルタ22を制御して光路に戻し、これにより、可視領域の光がCCDセンサ23に入射して自動的にデイモードに切り換えられる。
【0025】
ここで、本実施形態では、不動体検知を行う際の前記設定時間Sが3分に設定されている。この場合、図7(c)のように円筒状の物体が置かれてカウンタ33のカウント値が2分に達していた時に図2に示す日没になり、入射光量が所定値未満となると、制御回路30は、不動体検知が終了するまでの期間D(1分)はナイトモードへの切換えを行わない。そして、この1分の間にカウンタ33のカウント値が3分に達すると、制御回路30は、所定値を超える差分値が継続していた画素の領域を図7(d)のように不図示の表示部に表示して警告する。
【0026】
その後、制御回路30は、赤外線カットフィルタ22を制御して光路から外し、赤外領域の光をCCDセンサ23に入射させて自動的にナイトモードに切り換える。このときの入射光量は、図2の破線のように変化する。
【0027】
そして、日の出とともに入射光量が増加して所定値を超えると、制御回路30は、赤外線カットフィルタ22を制御して光路に戻し、可視光領域の光をCCDセンサ23に入射させて自動的にデイモードに切り換える。この場合、図2の期間Cで示すように、赤外領域の成分だけ減少した入射光量の画像が撮影される。
【0028】
一方、図7(c)のように円筒状の物体が置かれてカウンタ33のカウント値が2分経過していた時に図2に示す日の出になり、入射光量が所定値を超えると、制御回路30は、不動体を検知するまでの期間D(1分)だけデイモードへの切換えを行わない。そして、この1分の間にカウンタ33のカウント値が3分に達すると、制御回路30は、所定値を超える差分値が継続していた画素の領域を図7(d)のように不図示の表示部に表示して警告する。
【0029】
その後、制御回路30は、赤外線カットフィルタ22を制御して光路に戻し、可視光領域の光をCCDセンサ23に入射させて自動的にデイモードに切り換える。
【0030】
そして、日没とともに入射光量が減少して所定値未満となると、制御回路30は、赤外線カットフィルタ22を制御して光路から外し、赤外領域の光をCCDセンサ23に入射させて自動的にナイトモードに切り換える。
【0031】
以上説明したように、本実施形態では、図3に示すように、制御回路30は、入射光量が所定値未満或いは所定値を超える場合(ステップS10)、不動体検知が行われていると(ステップS11)、不動体検知が終了する時間まで待つ(ステップS12)。そして、不動体検知が終了した時点で、制御回路30は、ナイトモード或いはデイモードへの切り換えを行う(ステップS13)。これにより、不動体検知中にオートデイナイト機能の切り換え要求が生じても不動体検知動作を正常に継続することができる。
【0032】
なお、不動体検知のための参照画像と現在の撮影画像との比較は、画素やブロック単位での輝度変化や色変化の比較や、周波数変換による画像のエッジ成分の移動による比較で行うものなど、特に限定されない。
【0033】
また、本実施形態では、オートデイナイト機能は入射光量の大小で切り換える場合を例示したが、これに限定されず、撮影画像の輝度成分の変化や色成分の変化の大小で切り換え処理を行うようにしてもよい。
【0034】
(第2の実施形態)
次に、図4を参照して、本発明の撮像装置の第2の実施形態である監視カメラについて説明する。
【0035】
上記第1の実施形態では、太陽光のようにゆっくりと入射光量が変化する場合に、オートデイナイト機能の切り換え処理を不動体検知中は行わないようにしている。しかし、照明スイッチをONした場合等のように、入射光量が一瞬にして大きく変化するようなときでも、制御回路30は、画面全体の輝度変化が発生するため、不動体検知処理を開始してしまう。この場合、上記第1の実施形態のように、オートデイナイト機能の切換え処理を待たせても、不動体検知を正確に行うことはできない。
【0036】
そこで、本実施形態では、図4に示すように、制御回路30は、入射光量が所定値未満或いは所定値を超える場合(ステップS20)、不動体検知が行われていると判断すると(ステップS21)、全画面で動きがあったか否かを判断する(ステップS22)。即ち、ステップS22においては、制御回路30は、記憶部31に記憶された参照画像の各画素と現在の撮影画像の各画素との差分を比較する際に、全ての画素で差分値が所定値を超えている場合は、全画面で動きがあったと判断する。
【0037】
そして、制御回路30は、ステップS22において、全画面で動きがあった場合は(ステップS22のYES)、ナイトモード或いはデイモードへの切り換えを行う(ステップS24)。また、制御回路30は、ステップS22において、全画面で動きがない場合は(ステップS22のNO)、不動体検知が終了する時間まで待ち(ステップS23)、ステップS21に戻る。なお、不動体検知処理及びオートデイナイト機能の切換え処理については、上記第1の実施形態と同様である。
【0038】
(第3の実施形態)
次に、図5及び図6を参照して、本発明の撮像装置の第3の実施形態である監視カメラについて説明する。
【0039】
ネットワークに接続される監視カメラでは、ネットワークに接続された端末に画像を送信してユーザが端末のディスプレイ上で監視する場合や、ネットワークに接続された録画サーバに画像を送信して該録画サーバに画像を録画する場合がある。
【0040】
このようなネットワーク対応型の監視カメラでは、通信容量や録画サーバでの記録容量を制限するために、撮影画像を予め設定された時間(例えば数秒〜数分)ごとに送信する設定がされている。
【0041】
本実施形態では、この送信設定に応じて不動体検知の動作中もデイモードとナイトモードとの切換え処理を行い、ネットワークに接続された端末や録画サーバに画像を送信する例を説明する。
【0042】
図5は本発明の撮像装置の第3の実施形態である監視カメラを説明するためのブロック図、図6は制御回路の動作例を説明するためのフローチャート図である。なお、本実施形態では、上記第1の実施形態(図1)に対してネットワーク送信回路71を追加した点が異なるため、図5において上記第1の実施形態と重複する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略する。
【0043】
本実施形態では、不動体検知動作中に入射光量が所定値未満或いは所定値を超えると、制御回路30は、ネットワークの送信設定を取得する(図6のステップS30〜ステップS32)。
【0044】
次に、制御回路30は、送信設定時間がオートデイナイト機能の切換えに要する時間より短い場合(ステップS33のNO)、上記第1の実施形態と同様に、不動体検知が終了するまでオートデイナイト機能の切換え処理を待つように制御する(ステップS34)。
【0045】
また、オートデイナイト機能の切換え時間(例えば2秒)の2倍より前記送信設定の時間が長い場合は、制御回路30は、ネットワーク送信回路71を制御して前回撮影した画像を送信する。このとき、制御回路30は、次に画像を送信するタイミングまでオートデイナイト機能の切換えを行わず、不動体検知動作を継続する。
【0046】
そして、制御回路30は、次に画像を送信するタイミングからオートデイナイト機能の切換え時間を引いたタイミングになったとき(ステップS33のYES)、オートデイナイト機能の切換えを行う。オートデイナイト機能の切換えを行った時には、制御回路30は、不動体検知のための、記憶部31に記憶された参照画像の各画素と現在の撮影画像の各画素との差分を比較する処理を行わないように差分計算回路32を制御する。オートデイナイト機能の切換えが終わると、制御回路30は、画像を送信するタイミングでネットワーク送信回路71を制御して撮影画像を送信する(ステップS35)。
【0047】
そして、ネットワークへの画像の送信が終了すると、制御回路30は、再びオートデイナイト機能の切換えを行う。また、制御回路30は、不動体検知のための、記憶部31に記憶された参照画像の各画素と現在の撮影画像の各画素との差分を比較する処理を行うように差分計算回路32を制御する(ステップS36)。この処理を不動体検知終了まで行い、不動体検知を終了すると(ステップS31のNO)、制御回路30は、オートデイナイト機能によって切換えるべき撮影モードに切り換えて制御を安定させる(ステップS37)。
【0048】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したもの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適宜変更可能である。
【0049】
例えば、上記第1及び第3の実施形態では、不動体検知を終了した時点でオートデイナイト機能を切換えているが、不動体検知を終了して警告を出す際に、その最終画像を警告表示とともに記憶部31に保存し、その後にオートデイナイト機能を切換えてもよい。
【0050】
また、上記第1〜第3の実施形態では、不動体検知機能とオートデイナイト機能とが重なった場合を例示したが、不動体検知機能と輝度や色が大きく変化するその他の機能とが重なる場合にも本発明を適用してもよい。その他の機能としては、例えば、撮影画像の明るさに応じて、標準のゲイン特性の画像を撮影するモードと暗い部分のみのゲインを高くした画像を撮影するモードとを自動で切換えるシェード補正機能が例示できる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の撮像装置の第1の実施形態である監視カメラを説明するためのブロック図である。
【図2】時間と入射光量との関係を示すグラフ図である。
【図3】制御回路の動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図4】本発明の撮像装置の第2の実施形態である監視カメラの制御回路の動作例を示すフローチャート図である。
【図5】本発明の撮像装置の第3の実施形態である監視カメラを説明するためのブロック図である。
【図6】制御回路の動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図7】従来の不動体検知の機能を説明するための説明図である。
【図8】従来の監視カメラを説明するためのブロック図である。
【図9】時間と入射光量との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【0052】
21 レンズ
22 赤外線カットフィルタ
23 CCDセンサ
30 制御回路
31 記憶部
32 差分計算回路
33 カウンタ
71 ネットワーク送信回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
参照画像と現在の撮影画像との比較により不動体を検知する不動体検知機能の動作、及び撮影モードを切り換える切換え機能の動作を制御する制御回路を備える撮像装置であって、
前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作中に前記切換え機能の動作が重なる場合に、前記不動体検知機能の動作が終了するまでの間、前記切換え機能の動作を行わないように制御する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
参照画像と現在の撮影画像との比較により不動体を検知する不動体検知機能の動作、及び撮影モードを切り換える切換え機能の動作を制御する制御回路を備える撮像装置であって、
予め設定された時間ごとに撮影画像をネットワークを介して送信する送信回路を備え、 前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作中に前記切換え機能の動作が重なる場合に、前記不動体検知機能の動作が終了するまでの間、前記設定時間に基づいて前記切換え機能の動作及び前記送信回路を制御する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項3】
前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作を制御する際、前記参照画像と前記現在の撮影画像との輝度の変化、又は画像のエッジ成分の移動に基づいて不動体を検知する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記制御回路は、前記切換え機能の動作を制御する際、撮影画像の明るさに応じて、可視光領域の画像を撮影するモードと赤外領域の画像を撮影するモードとを切換える、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記制御回路は、前記切換え機能の動作を制御する際、撮影画像の明るさに応じて、標準のゲイン特性の画像を撮影するモードと暗い部分のみのゲインを高くした画像を撮影するモードとを切換える、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記制御回路は、前記不動体検知機能の動作中に前記切換え機能の動作が重なる場合に、前記参照画像に対して前記現在の撮影画像が画面全体で変化したときは、前記切換え機能の動作を行うように制御する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記不動体検知機能の動作が終了した場合、前記制御回路は、前記切換え機能において撮影モードの切換えを行う前に、該不動体検知機能の動作が終了した時の撮影画像を表示部に警告表示すると共に、所定の記憶領域に保存する、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−253537(P2009−253537A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−97279(P2008−97279)
【出願日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】