監視カメラ装置
【課題】 カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることのできる監視カメラ装置を提供する。
【解決手段】 監視カメラ装置１Ａは、カラーモードと白黒モードの切換え可能な光学フィルタ４と、映像信号処理部５Ａと、切換え制御部６Ａと、フィルタ切替えモータ７を備える。切換え制御部６Ａの増幅度判定部１２は、信号レベルの増幅度がカラーモード確定ゾーンにあるときにカラーモードを選択し、信号レベルの増幅度が白黒モード確定ゾーンにあるときに白黒モードを選択する。切換え制御部６ＡのＲＢ判定部１３は、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、映像信号のＲ成分とＢ成分に基づいてカラーモードまたは白黒モードのいずれか一方を選択する。
【解決手段】 監視カメラ装置１Ａは、カラーモードと白黒モードの切換え可能な光学フィルタ４と、映像信号処理部５Ａと、切換え制御部６Ａと、フィルタ切替えモータ７を備える。切換え制御部６Ａの増幅度判定部１２は、信号レベルの増幅度がカラーモード確定ゾーンにあるときにカラーモードを選択し、信号レベルの増幅度が白黒モード確定ゾーンにあるときに白黒モードを選択する。切換え制御部６ＡのＲＢ判定部１３は、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、映像信号のＲ成分とＢ成分に基づいてカラーモードまたは白黒モードのいずれか一方を選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルタの切換え機能を備えた監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラ装置として、昼間および夜間を通じて鮮明な映像を得るために、光学フィルタの切換え装置を備えた監視カメラ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。従来の監視カメラ装置では、例えばＣＣＤなどの撮像素子の前面に、映像信号の信号レベルの増幅度に応じて光学フィルタを切り換える光学フィルタ切換え装置が設けられている。この光学フィルタは、昼間の撮影用のカラーフィルタと、夜間の撮影用の白黒フィルタで構成されている。
【０００３】
例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合には、情報量の多いカラー映像が適している。撮像素子として用いられるＣＣＤは、一般に、赤外線領域の感度のほうが可視光領域の感度に比べて高い。そのため、カラーの監視映像を撮影する場合には、光学フィルタとしてＩＲカットフィルタ（赤外線カットフィルタ）が用いられる。すなわち、このＩＲカットフィルタが、カラーモード撮影用のカラーフィルタとして用いられる。このカラーフィルタ（ＩＲカットフィルタ）を用いることにより、赤外線領域の感度を下げて、可視光領域の感度を相対的に上げる。このように、従来の監視カメラ装置では、カラーフィルタ（ＩＲカットフィルタ）を用いて、昼間の鮮明な監視映像（カラー映像）を撮影する。
【０００４】
一方、夜間の暗い映像の撮影を行う場合には、少しでも撮像素子（ＣＣＤ）の感度を上げるために、赤外線を透過するＩＲノンカットフィルタ（赤外線ノンカットフィルタ）が光学フィルタとして用いられる。ＩＲノンカットフィルタは、例えば光学ガラス板などで構成されている。そして、夜間の監視映像の撮影は、映像の色情報よりも感度を重視する白黒モードで行われる。すなわち、このＩＲノンカットフィルタが、白黒モード撮影用の白黒フィルタとして用いられる。この白黒フィルタ（ＩＲノンカットフィルタ）を用いることにより、入射光量の少ない夜間でも、撮像素子（ＣＣＤ）の感度を上げる。このように、従来の監視カメラでは、白黒フィルタ（ＩＲノンカットフィルタ）を用いて、夜間の鮮明な監視映像（白黒映像）を撮影する。
【特許文献１】特開２００１−７５１４０号公報（第３−５頁、第２図、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の監視カメラ装置においては、映像信号の信号レベルの増幅度のみを基準として、光学フィルタ（カラーフィルタと白黒フィルタ）の切換えの判定が行われる。その場合、照明の種類によっては、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定を正確に行うのが難しく、誤判定が生じてしまうことがある。例えば、夜間用の照明（ハロゲンライトやナトリウム灯など）で照らされた監視場所（駐車場や工場など）を監視する場合、夜間用の照明でも充分に明るいため、映像信号の信号レベルがある程度高くなる。そのため、本来は夜間用の白黒フィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、カラーフィルタに切り換えられてしまうことがある。また、昼間の撮影であっても、曇りや雨の日では明るさが充分でなく、映像信号の信号レベルが低くなってしまう。そのため、本来は昼間用のカラーフィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、白黒フィルタに切り換えられてしまうことがある。
【０００６】
また、従来の監視カメラ装置では、監視場所（被写体）によっては、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定を正確に行うのが難しく、誤判定が生じてしまうことがある。この場合、映像信号の信号レベルの増幅度は、映像信号の信号レベルの平均値に基づいて決定される。したがって、例えば、昼間の撮影であっても、監視映像のなかに極端に暗い低輝度レベル領域（例えば、屋内・屋外の同時撮影時における暗い屋内領域）が存在すると、映像信号の信号レベルの平均値が低くなる。そのため、本来は昼間用のカラーフィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、白黒フィルタに切り換えられてしまうことがある。逆に、夜間の撮影であっても、監視映像のなかに極端に明るい高輝度レベル領域（例えば、屋外撮影時における明るい街灯）が存在すると、映像信号の信号レベルの平均値が高くなる。そのため、本来は夜間用の白黒フィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、カラーフィルタに切り換えられてしまうことがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることのできる監視カメラ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】
【０００８】
本発明の監視カメラ装置は、カラーモード撮影用のカラーフィルタおよび白黒モード撮影用の白黒フィルタと、映像信号の信号レベルが所定のカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにあるときに、前記カラーフィルタを撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行い、かつ、前記映像信号の信号レベルが所定の白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにあるときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行うレベル判定手段と、前記映像信号の信号レベルが前記カラー基準レベルより低く前記白黒基準レベルより高いカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、前記映像信号から得られかつ昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、前記カラーフィルタおよび前記白黒フィルタのいずれか一方を前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う補助判定手段と、前記レベル判定または前記補助判定の判定結果に基づいて、前記カラーフィルタと前記白黒フィルタの切換えを行うフィルタ切換え手段と、を備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、映像信号の信号レベルに基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（レベル判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルがカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合）には、カラーモード撮影用のカラーフィルタに切り換えられる。一方、映像信号の信号レベルが白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにある場合（例えば、夜間の暗い映像の撮影を行う場合）には、白黒モード撮影用の白黒フィルタに切り換えられる。そのうえ、上記のようなレベル判定を正確に行うことが困難な場合には、映像信号から得られる昼夜映像特性に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルがカラー白黒不確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の映像でも明るさが不十分な場合や、夜間の映像でも充分に明るい場合）には、昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えが行われる。したがって、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【００１０】
また、本発明の監視カメラ装置は、前記補助判定手段は、前記映像信号の昼特徴色の色成分が所定の昼基準量より多いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記映像信号の夜特徴色の色成分が所定の夜基準量より多いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う構成を有している。
【００１１】
この構成により、レベル判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の色成分に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の昼特徴色の色成分が多い場合（例えば、明るさが不十分な昼間の映像の撮影を行う場合）には、カラーフィルタに切り換えられる。一方、映像信号の夜特徴色の色成分が多い場合（例えば、明るさが十分な夜間の映像の撮影を行う場合）には、白黒フィルタに切り換えられる。これにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【００１２】
また、本発明の監視カメラ装置は、前記補助判定手段は、前記映像信号の信号レベルが所定のしきいレベル以上である高輝度レベル領域が所定の昼基準領域よりも広いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記高輝度レベル領域が所定の夜基準領域より狭いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う構成を有している。
【００１３】
この構成により、レベル判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の高輝度レベル領域に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、高輝度レベル領域が広い場合（例えば、昼間、暗い屋内から窓越しに明るい屋外を写した場合）には、カラーフィルタに切り換えられる。一方、高輝度レベル領域が狭い場合（例えば、夜間、暗い屋外を写したときに、明るい街灯が含まれている場合）には、白黒フィルタに切り換えられる。これにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、レベル判定手段によるレベル判定を補助する補助判定を行う補助判定手段を設けることにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上するという効果を有する監視カメラ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の監視カメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、昼間および夜間を通じた常時監視に用いられる監視カメラ装置等の場合を例示する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置を図１〜図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態の監視カメラ装置１Ａのブロック図である。図１に示すように、監視カメラ装置１Ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子２（以下、撮像素子２という）を備えている。撮像素子２の前側には、撮像素子２の撮像面に入射光を集束させるレンズ３と、カラーモードと白黒モードの切換え可能な光学フィルタ４が備えられている。また、監視カメラ装置１Ａは、撮像素子２から得られた映像信号に各種の処理を施す映像信号処理部５Ａと、光学フィルタ４のモードの切換えを制御する切換え制御部６Ａと、光学フィルタ４のモードの切換えを行うためのフィルタ切換えモータ７を備えている。
【００１７】
図２は、光学フィルタ４の説明図である。図２に示すように、光学フィルタ４は、レンズ３の光軸上に位置するように、撮像素子２とレンズ３との中間に配置されている。そして、本実施の形態の光学フィルタ４は、光学ガラス板８０で構成された白黒フィルタ８と、光学ガラス板９０とＩＲカットフィルタ９１（赤外線カットフィルタ）で構成されたカラーフィルタ９を備えている。ここで、光学ガラス板８０、９０は、いわゆる光学ローパスフィルタであり、不要な光学信号（擬似信号）をカットして画質を向上させることができるものである。ＩＲカットフィルタ９１は、赤外線の波長領域の光を吸収して撮像素子２の赤外線領域の感度を下げることができるものである。
【００１８】
図２に示すように、白黒フィルタ８とカラーフィルタ９は、フィルタ切換えモータ７によって、レンズ３の光軸上に移動可能（入れ替え可能）となっている。白黒フィルタ８が光軸上に配置された状態が、光学フィルタ４の白黒モードであり、カラーフィルタ９が光軸上に配置された状態が、光学フィルタ４のカラーモードである。ここでは、カラーモードの光学フィルタ４（カラーフィルタ９）が、本発明のカラーフィルタに相当する。また、白黒モードの光学フィルタ４（白黒フィルタ８）が、本発明の白黒フィルタに相当する。そして、フィルタ切換えモータ７が、本発明のフィルタ切換え手段に相当する。
【００１９】
映像信号処理部５Ａは、撮像素子２からの映像信号を増幅する映像信号増幅部１０と、増幅した映像信号をＲ成分（赤色成分）とＧ成分（緑色成分）とＢ成分（青色成分）に分離するＲＧＢ分離部１１を備えている（図１参照）。
【００２０】
映像信号増幅部１０は、映像信号の平均の信号レベルに応じた増幅度で、映像信号を増幅するように構成されている。例えば、昼間の明るい映像を撮影したときには、映像信号の平均の信号レベルが高いので、増幅度が小さくて済む。そのため、映像信号増幅部１０では、小さい増幅度で映像信号を増幅する処理が行われる。一方、夜間の暗い映像を撮影したときには、映像信号の平均の信号レベルが低いので、増幅度を大きくする必要がある。そのため、映像信号増幅部１０では、大きい増幅度で映像信号を増幅する処理が行われる。
【００２１】
ＲＧＢ分離部１１では、増幅された映像信号をＲ成分（赤色成分）とＧ成分（緑色成分）とＢ成分（青色成分）に分離する処理が行われる。昼間に監視映像の撮影を行う場合と夜間に監視映像の撮影を行う場合とでは、それぞれ照明の色温度が異なる。例えば、夜間に駐車場や工場などの監視映像の撮影を行うときには、ハロゲンライトやナトリウム灯などの夜間用の照明が用いられることが多い。これらの夜間用の照明の光には、Ｂ成分よりもＲ成分が多く含まれている。一方、昼間の監視映像の撮影は、昼間の自然光のもとで行われることが多い。そして、昼間の屋外の自然光には、Ｒ成分よりもＢ成分が多く含まれている。したがって、ここでは、Ｒ成分（赤色成分）が、本発明の夜特徴色の色成分に相当する。また、Ｂ成分（青色成分）が、本発明の昼特徴色の色成分に相当する。本実施の形態では、Ｒ成分（夜特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＲ信号が用いられる。また、Ｂ成分（昼特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＢ信号が用いられる。
【００２２】
切換え制御部６Ａは、信号レベルの増幅度に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行う増幅度判定部１２と、Ｒ成分とＢ成分の量に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行うＲＢ判定部１３を備えている。
【００２３】
増幅度判定部１２は、映像信号増幅部１０で映像信号を増幅するときの増幅度に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。増幅度判定部１２では、増幅度が基準増幅度Ａ１以下のカラーモード確定ゾーンにあるときに、カラーモードを選択する処理が行われる。また、増幅度判定部１２では、増幅度が基準増幅度Ａ２以上の白黒モード確定ゾーンにあるときに、白黒モードを選択する処理が行われる。
【００２４】
上述のように、例えば、昼間の明るい映像を撮影したときのように、映像信号の平均の信号レベルが高いほど、信号レベルの増幅度は小さい。また、夜間の暗い映像を撮影したときのように、映像信号の平均の信号レベルが低いほど、信号レベルの増幅度は大きくなる。ここでは、基準増幅度Ａ１（基準信号レベルＸ１に対応する）が、本発明のカラー基準レベルに相当する。また、基準増幅度Ａ２（基準信号レベルＸ２に対応する）が、本発明の白黒基準レベルに相当する。そして、上記のような増幅度判定が、本発明のレベル判定に相当し、増幅度判定部１２が、本発明のレベル判定手段に相当する。
【００２５】
ＲＢ判定部１３は、増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さいカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、Ｒ成分とＢ成分の量に応じてカラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。本実施の形態のＲＢ判定部１３では、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンの増幅度Ａ（Ａ１＜Ａ＜Ａ２）であるときに、Ｒ成分とＢ成分との割合（Ｂ／Ｒ）に基づくＲＢ判定が行われる。例えば、Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きいとき（Ｂ／Ｒ＞αのとき）には、カラーモードを選択する処理が行われる。言い換えれば、昼特徴色の色成分Ｂがα×Ｒより大きいとき（Ｂ＞α×Ｒのとき）に、カラーモードを選択する処理が行われる。一方、Ｂ／Ｒが基準量αより小さいとき（Ｂ／Ｒ＜α）には、白黒モードを選択する処理が行われる。言い換えれば、夜特徴色の色成分ＲがＢ／αより大きいとき（Ｒ＞Ｂ／αのとき）に、カラーモードを選択する処理が行われる。ここでは、α×Ｒが、本発明の昼基準量に相当する。また、Ｂ／αが、本発明の夜基準量に相当する。なお、基準量αは、増幅度Ａに応じて定まる所定の基準量である。例えば、基準量αは、関数ｆを用いて下記のように定められる。下記の式において、ａおよびｂは、所定の定数である。
α＝ｆ（Ａ）＝ａ×Ａ＋ｂ （Ａ１＜Ａ＜Ａ２）
【００２６】
例えば、夜間用の照明を用いて監視映像が撮影された場合、映像信号の平均の信号レベルがある程度高くなる。そのような場合であっても、Ｂ／Ｒが基準量αより小さいときには、白黒モードが選択される。また、例えば、昼間の監視映像であっても、曇りや雨の日に撮影が行われた場合、映像信号の平均の信号レベルがある程度低くなる。そのような場合であっても、Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きいときには、カラーモードが選択される。ここでは、Ｒ成分とＢ成分の量が、本発明の昼夜映像特性に相当する。そして、上記のようなＲＢ判定が、本発明の補助判定に相当し、ＲＢ判定部１３が、本発明の補助判定手段に相当する。
【００２７】
以上のように構成された監視カメラ装置１Ａについて、図３および図４を用いてその動作を説明する。ここでは、光学フィルタ４のモード（カラーモードと白黒モード）の切換えの動作を中心に説明する。図３は、増幅度判定部１２の動作（増幅度判定）を説明するためのフロー図である。また、図４は、ＲＢ判定部１３の動作（ＲＢ判定）を説明するためのフロー図である。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａの切換え制御部６Ａにおいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定が行われるときには、まず、増幅度判定部１２において増幅度判定が行われる。増幅度判定部１２では、図３に示すような増幅度判定処理が行われる。
【００２９】
本実施の形態では、まず、信号レベルの増幅度の読込み処理が行われる（Ｓ１０１）。そして、その増幅度が基準増幅度Ａ１以下であるか否かの判断が行われる（Ｓ１０２）。増幅度が基準増幅度Ａ１以下である場合には、カラーモードが選択される（Ｓ１０３）。すなわち、増幅度がカラーモード確定ゾーンにある場合には、カラーモードでの撮影が選択される。
【００３０】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きい場合には、その増幅度が基準増幅度Ａ２以上であるか否かの判断が行われる（Ｓ１０４）。増幅度が基準増幅度Ａ２以上である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ１０５）。すなわち、増幅度が白黒モード確定ゾーンにある場合には、白黒モードでの撮影が選択される。
【００３１】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さい場合、すなわち、増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合には、ＲＢ判定部１３においてＲＢ判定が行われる（Ｓ１０６）。
【００３２】
ＲＢ判定部１３では、図４に示すようなＲＢ判定処理が行われる。本実施の形態では、まず、Ｒ成分とＢ成分の読込み処理が行われる（Ｓ１０７）。そして、Ｂ／Ｒが基準量αより大きいか否かの判断が行われる（Ｓ１０８）。Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きい場合には、カラーモードが選択される（Ｓ１０９）。一方、Ｂ／Ｒが基準量α以下である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ１１０）。
【００３３】
このような発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａによれば、増幅度判定部１２による増幅度判定を補助するためのＲＢ判定を行うＲＢ判定部１３を設けることにより、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３４】
すなわち、本実施の形態では、映像信号の信号レベルの増幅度に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（増幅度判定）を適切に行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルの増幅度が基準増幅度Ａ１以下のカラーモード確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、映像信号の信号レベルの増幅度が基準増幅度Ａ２以上の白黒モード確定ゾーンにある場合（例えば、夜間の暗い映像の撮影を行う場合）には、白黒モードに切り換えられる。
【００３５】
そのうえ、上記のような増幅度判定を正確に行うことが困難な場合には、映像信号のＲ成分とＢ成分に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（ＲＢ判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の映像でも明るさが不十分な場合や、夜間の映像でも充分に明るい場合）には、昼間映像と夜間映像とで変化するＲ成分とＢ成分の量に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えが適切に行われる。したがって、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３６】
例えば、映像信号の昼特徴色の色成分（Ｂ成分）が多い場合（例えば、明るさが不十分な昼間の映像の撮影を行う場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、映像信号の夜特徴色の色成分（Ｒ成分）が多い場合（例えば、明るさが十分な夜間の映像の撮影を行う場合）には、白黒モードに切り換えられる。このようにして、照明の種類や色温度が異なる場合であっても、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂを図５〜図９を用いて説明する。図５は、本実施の形態の監視カメラ装置１Ｂのブロック図である。図５に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１Ｂの構成は、第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａに対して、ＲＧＢ分離部１１が高輝度レベルブロック検出部１４に置き換えられ、ＲＢ判定部１３が高輝度レベル領域判定部１５に置き換えられている点で相違している。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の監視カメラの構成は、第１の実施の形態と同様の構成である。
【００３８】
本実施の形態の映像信号処理部５Ｂは、第１の実施の形態と同様の映像信号増幅部１０と、映像信号の信号レベルがしきいレベル以上である高輝度レベルブロックを検出する高輝度レベルブロック検出部１４を備えている。
【００３９】
高輝度レベルブロック検出部１４は、監視映像を複数の小さなブロックに分割し、分割した複数のブロックの中から、映像信号の信号レベルがしきいレベル以上である高輝度レベルブロックを検出するように構成されている。
【００４０】
例えば、図６は、監視カメラ装置１Ｂで撮影した夜間の監視映像の一例を示す図である。図６に示した監視映像は、夜間の屋外を撮影したものであり、この監視映像には、全体的に暗い監視映像の右上に明るい街灯が写っている。この場合、高輝度レベルブロック検出部１４では、監視映像の画像中から街灯に対応する明るい領域のブロック（高輝度レベルブロック）が検出される。
【００４１】
また、図７は、監視カメラ装置１Ｂで撮影した昼間の監視映像の一例を示す図である。図７に示した監視映像は、昼間の屋外と屋内を暗い屋内から窓越しに撮影したものであり、この監視映像には、全体的に暗い屋内の監視映像の中央に、窓越しの明るい屋外の映像が写っている。この場合、高輝度レベルブロック検出部１４では、監視映像の画像中から窓越しの屋外に対応する明るい領域のブロック（高輝度レベルブロック）が検出される。
【００４２】
本実施の形態の切換え制御部６Ｂは、第１の実施の形態と同様の増幅度判定部１２と、高輝度レベルのブロック数に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行う高輝度レベル領域判定部１５を備えている。
【００４３】
高輝度レベル領域判定部１５は、増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さいカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、高輝度レベルのブロック数に応じてカラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。本実施の形態の高輝度レベル領域判定部１５では、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンの増幅度Ａ（Ａ１＜Ａ＜Ａ２）であるときに、高輝度レベルのブロック数（以下、高輝度ブロック数という）に基づく高輝度レベル判定が行われる。例えば、高輝度ブロック数が所定の基準ブロック数Ｎより多いとき（高輝度ブロック数＞Ｎ）には、カラーモードを選択する処理が行われる。一方、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより少ないとき（高輝度ブロック数＜Ｎのとき）には、白黒モードを選択する処理が行われる。ここでは、基準ブロック数Ｎが、本発明の昼基準領域および夜基準領域に相当する。なお、基準ブロック数Ｎは、増幅度Ａに応じて定まる所定のブロック数である。例えば、基準ブロック数Ｎは、関数ｇを用いて下記のように定められる。下記の式において、ｃおよびｄは、所定の定数である。
Ｎ＝ｇ（Ａ）＝ｃ×Ａ＋ｄ （Ａ１＜Ａ＜Ａ２）
【００４４】
なお、本実施の形態では、昼基準領域と夜基準領域の大きさが同じである場合を例示したが、昼基準領域と夜基準領域の大きさは互いに異なる大きさであってもよい。例えば、昼基準領域に相当する基準ブロック数がＮ１であり、夜基準領域に相当する基準ブロック数がＮ２（≠Ｎ１）であってもよい。
【００４５】
例えば、図６に示すように、夜間の監視映像であっても明るい街灯が写っている場合には、映像信号の平均の信号レベルがある程度高くなる。そのような場合であっても、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより少ないとき（高輝度レベル領域が狭いとき）には、白黒モードが選択される。
【００４６】
また、例えば、図７に示すように、昼間の監視映像であっても暗い屋内から窓越しに撮影している場合には、映像信号の平均の信号レベルがある程度低くなる。そのような場合であっても、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより多いとき（高輝度レベル領域が広いとき）には、カラーモードが選択される。
【００４７】
ここでは、高輝度レベルのブロック数が、本発明の昼夜映像特性に相当する。そして、上記のような高輝度レベル領域判定が、本発明の補助判定に相当し、高輝度レベル領域判定部１５が、本発明の補助判定手段に相当する。
【００４８】
以上のように構成された監視カメラ装置１Ｂについて、図８および図９を用いてその動作を説明する。ここでは、光学フィルタ４のモード（カラーモードと白黒モード）の切換えの動作を中心に説明する。図８は、増幅度判定部１２の動作（増幅度判定）を説明するためのフロー図である。また、図９は、高輝度レベル領域判定部１５の動作（高輝度レベル領域判定）を説明するためのフロー図である。
【００４９】
本発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂの切換え制御部６Ｂにおいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定が行われるときには、第１の実施の形態と同様、まず、増幅度判定部１２において増幅度判定が行われる。増幅度判定部１２では、図８に示すような増幅度判定処理が行われる。
【００５０】
本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、まず、信号レベルの増幅度の読込み処理が行われる（Ｓ２０１）。そして、その増幅度が基準増幅度Ａ１以下であるか否かの判断が行われる（Ｓ２０２）。増幅度が基準増幅度Ａ１以下である場合には、カラーモードが選択される（Ｓ２０３）。すなわち、増幅度がカラーモード確定ゾーンにある場合には、カラーモードでの撮影が選択される。
【００５１】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きい場合には、その増幅度が基準増幅度Ａ２以上であるか否かの判断が行われる（Ｓ２０４）。増幅度が基準増幅度Ａ２以上である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ２０５）。すなわち、増幅度が白黒モード確定ゾーンにある場合には、白黒モードでの撮影が選択される。
【００５２】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さい場合、すなわち、増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合には、高輝度レベル領域判定部１５において高輝度レベル領域判定が行われる（Ｓ２０６）。
【００５３】
高輝度レベル領域判定部１５では、図９に示すような高輝度レベル領域判定処理が行われる。本実施の形態では、まず、高輝度レベルのブロック数の読込み処理が行われる（Ｓ２０７）。そして、高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎより多いか否かの判断が行われる（Ｓ２０８）。高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎより多い場合には、カラーモードが選択される（Ｓ２０９）。一方、高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎ以下である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ２１０）。
【００５４】
このような発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂによっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
【００５５】
本実施の形態では、増幅度判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の高輝度レベル領域の広さ（高輝度レベルのブロック数）に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（高輝度レベル領域判定）を適切に行うことができる。すなわち、高輝度レベル領域が広い場合（例えば、昼間、暗い屋内から窓越しに明るい屋外を写した場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、高輝度レベル領域が狭い場合（例えば、夜間、暗い屋外を写したときに、明るい街灯が含まれている場合）には、白黒モードに切り換えられる。これにより、明暗や白黒が極端に異なる被写体を撮影する場合であっても、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００５７】
例えば、以上の説明では、Ｒ成分（夜特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＲ信号を用い、Ｂ成分（昼特徴色の色成分）としてＢ信号を用いた例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、Ｒ成分としてＣＭＹＧ信号におけるＭｇ（マゼンダ）信号を用い、Ｂ成分としてＣｙ（シアン）信号を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる監視カメラ装置は、光学フィルタ（カラーフィルタと白黒フィルタ）の切換えの誤判定が生じるのを抑えることができるという効果を有し、光学フィルタの切換え精度を向上した監視カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における光学フィルタの説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置のレベル判定（増幅度判定）のフロー図
【図４】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置の補助判定（ＲＢ判定）のフロー図
【図５】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態における高輝度レベル領域（夜間の監視映像）の説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態における高輝度レベル領域（昼間の監視映像）の説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置のレベル判定（増幅度判定）のフロー図
【図９】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置の補助判定（高輝度レベル領域判定）のフロー図
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ、１Ｂ 監視カメラ装置
２ 撮像素子
４ 光学フィルタ
５Ａ、５Ｂ 映像信号処理部
６Ａ、６Ｂ 切換え制御部
７ フィルタ切換えモータ
８ 白黒フィルタ
８０ 光学ガラス板
９ カラーフィルタ
９０ 光学ガラス板
９１ ＩＲカットフィルタ
１０ 映像信号増幅部
１１ ＲＧＢ分離部
１２ 増幅度判定部
１３ ＲＢ判定部
１４ 高輝度レベルブロック検出部
１５ 高輝度レベル領域判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルタの切換え機能を備えた監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラ装置として、昼間および夜間を通じて鮮明な映像を得るために、光学フィルタの切換え装置を備えた監視カメラ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。従来の監視カメラ装置では、例えばＣＣＤなどの撮像素子の前面に、映像信号の信号レベルの増幅度に応じて光学フィルタを切り換える光学フィルタ切換え装置が設けられている。この光学フィルタは、昼間の撮影用のカラーフィルタと、夜間の撮影用の白黒フィルタで構成されている。
【０００３】
例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合には、情報量の多いカラー映像が適している。撮像素子として用いられるＣＣＤは、一般に、赤外線領域の感度のほうが可視光領域の感度に比べて高い。そのため、カラーの監視映像を撮影する場合には、光学フィルタとしてＩＲカットフィルタ（赤外線カットフィルタ）が用いられる。すなわち、このＩＲカットフィルタが、カラーモード撮影用のカラーフィルタとして用いられる。このカラーフィルタ（ＩＲカットフィルタ）を用いることにより、赤外線領域の感度を下げて、可視光領域の感度を相対的に上げる。このように、従来の監視カメラ装置では、カラーフィルタ（ＩＲカットフィルタ）を用いて、昼間の鮮明な監視映像（カラー映像）を撮影する。
【０００４】
一方、夜間の暗い映像の撮影を行う場合には、少しでも撮像素子（ＣＣＤ）の感度を上げるために、赤外線を透過するＩＲノンカットフィルタ（赤外線ノンカットフィルタ）が光学フィルタとして用いられる。ＩＲノンカットフィルタは、例えば光学ガラス板などで構成されている。そして、夜間の監視映像の撮影は、映像の色情報よりも感度を重視する白黒モードで行われる。すなわち、このＩＲノンカットフィルタが、白黒モード撮影用の白黒フィルタとして用いられる。この白黒フィルタ（ＩＲノンカットフィルタ）を用いることにより、入射光量の少ない夜間でも、撮像素子（ＣＣＤ）の感度を上げる。このように、従来の監視カメラでは、白黒フィルタ（ＩＲノンカットフィルタ）を用いて、夜間の鮮明な監視映像（白黒映像）を撮影する。
【特許文献１】特開２００１−７５１４０号公報（第３−５頁、第２図、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の監視カメラ装置においては、映像信号の信号レベルの増幅度のみを基準として、光学フィルタ（カラーフィルタと白黒フィルタ）の切換えの判定が行われる。その場合、照明の種類によっては、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定を正確に行うのが難しく、誤判定が生じてしまうことがある。例えば、夜間用の照明（ハロゲンライトやナトリウム灯など）で照らされた監視場所（駐車場や工場など）を監視する場合、夜間用の照明でも充分に明るいため、映像信号の信号レベルがある程度高くなる。そのため、本来は夜間用の白黒フィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、カラーフィルタに切り換えられてしまうことがある。また、昼間の撮影であっても、曇りや雨の日では明るさが充分でなく、映像信号の信号レベルが低くなってしまう。そのため、本来は昼間用のカラーフィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、白黒フィルタに切り換えられてしまうことがある。
【０００６】
また、従来の監視カメラ装置では、監視場所（被写体）によっては、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定を正確に行うのが難しく、誤判定が生じてしまうことがある。この場合、映像信号の信号レベルの増幅度は、映像信号の信号レベルの平均値に基づいて決定される。したがって、例えば、昼間の撮影であっても、監視映像のなかに極端に暗い低輝度レベル領域（例えば、屋内・屋外の同時撮影時における暗い屋内領域）が存在すると、映像信号の信号レベルの平均値が低くなる。そのため、本来は昼間用のカラーフィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、白黒フィルタに切り換えられてしまうことがある。逆に、夜間の撮影であっても、監視映像のなかに極端に明るい高輝度レベル領域（例えば、屋外撮影時における明るい街灯）が存在すると、映像信号の信号レベルの平均値が高くなる。そのため、本来は夜間用の白黒フィルタでの撮影が適しているにもかかわらず、カラーフィルタに切り換えられてしまうことがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることのできる監視カメラ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】
【０００８】
本発明の監視カメラ装置は、カラーモード撮影用のカラーフィルタおよび白黒モード撮影用の白黒フィルタと、映像信号の信号レベルが所定のカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにあるときに、前記カラーフィルタを撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行い、かつ、前記映像信号の信号レベルが所定の白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにあるときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行うレベル判定手段と、前記映像信号の信号レベルが前記カラー基準レベルより低く前記白黒基準レベルより高いカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、前記映像信号から得られかつ昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、前記カラーフィルタおよび前記白黒フィルタのいずれか一方を前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う補助判定手段と、前記レベル判定または前記補助判定の判定結果に基づいて、前記カラーフィルタと前記白黒フィルタの切換えを行うフィルタ切換え手段と、を備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、映像信号の信号レベルに基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（レベル判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルがカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合）には、カラーモード撮影用のカラーフィルタに切り換えられる。一方、映像信号の信号レベルが白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにある場合（例えば、夜間の暗い映像の撮影を行う場合）には、白黒モード撮影用の白黒フィルタに切り換えられる。そのうえ、上記のようなレベル判定を正確に行うことが困難な場合には、映像信号から得られる昼夜映像特性に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルがカラー白黒不確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の映像でも明るさが不十分な場合や、夜間の映像でも充分に明るい場合）には、昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えが行われる。したがって、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【００１０】
また、本発明の監視カメラ装置は、前記補助判定手段は、前記映像信号の昼特徴色の色成分が所定の昼基準量より多いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記映像信号の夜特徴色の色成分が所定の夜基準量より多いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う構成を有している。
【００１１】
この構成により、レベル判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の色成分に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の昼特徴色の色成分が多い場合（例えば、明るさが不十分な昼間の映像の撮影を行う場合）には、カラーフィルタに切り換えられる。一方、映像信号の夜特徴色の色成分が多い場合（例えば、明るさが十分な夜間の映像の撮影を行う場合）には、白黒フィルタに切り換えられる。これにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【００１２】
また、本発明の監視カメラ装置は、前記補助判定手段は、前記映像信号の信号レベルが所定のしきいレベル以上である高輝度レベル領域が所定の昼基準領域よりも広いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記高輝度レベル領域が所定の夜基準領域より狭いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う構成を有している。
【００１３】
この構成により、レベル判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の高輝度レベル領域に基づいて、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定（補助判定）を行うことができる。すなわち、高輝度レベル領域が広い場合（例えば、昼間、暗い屋内から窓越しに明るい屋外を写した場合）には、カラーフィルタに切り換えられる。一方、高輝度レベル領域が狭い場合（例えば、夜間、暗い屋外を写したときに、明るい街灯が含まれている場合）には、白黒フィルタに切り換えられる。これにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、レベル判定手段によるレベル判定を補助する補助判定を行う補助判定手段を設けることにより、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーフィルタと白黒フィルタの切換えの判定精度が向上するという効果を有する監視カメラ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の監視カメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、昼間および夜間を通じた常時監視に用いられる監視カメラ装置等の場合を例示する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置を図１〜図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態の監視カメラ装置１Ａのブロック図である。図１に示すように、監視カメラ装置１Ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子２（以下、撮像素子２という）を備えている。撮像素子２の前側には、撮像素子２の撮像面に入射光を集束させるレンズ３と、カラーモードと白黒モードの切換え可能な光学フィルタ４が備えられている。また、監視カメラ装置１Ａは、撮像素子２から得られた映像信号に各種の処理を施す映像信号処理部５Ａと、光学フィルタ４のモードの切換えを制御する切換え制御部６Ａと、光学フィルタ４のモードの切換えを行うためのフィルタ切換えモータ７を備えている。
【００１７】
図２は、光学フィルタ４の説明図である。図２に示すように、光学フィルタ４は、レンズ３の光軸上に位置するように、撮像素子２とレンズ３との中間に配置されている。そして、本実施の形態の光学フィルタ４は、光学ガラス板８０で構成された白黒フィルタ８と、光学ガラス板９０とＩＲカットフィルタ９１（赤外線カットフィルタ）で構成されたカラーフィルタ９を備えている。ここで、光学ガラス板８０、９０は、いわゆる光学ローパスフィルタであり、不要な光学信号（擬似信号）をカットして画質を向上させることができるものである。ＩＲカットフィルタ９１は、赤外線の波長領域の光を吸収して撮像素子２の赤外線領域の感度を下げることができるものである。
【００１８】
図２に示すように、白黒フィルタ８とカラーフィルタ９は、フィルタ切換えモータ７によって、レンズ３の光軸上に移動可能（入れ替え可能）となっている。白黒フィルタ８が光軸上に配置された状態が、光学フィルタ４の白黒モードであり、カラーフィルタ９が光軸上に配置された状態が、光学フィルタ４のカラーモードである。ここでは、カラーモードの光学フィルタ４（カラーフィルタ９）が、本発明のカラーフィルタに相当する。また、白黒モードの光学フィルタ４（白黒フィルタ８）が、本発明の白黒フィルタに相当する。そして、フィルタ切換えモータ７が、本発明のフィルタ切換え手段に相当する。
【００１９】
映像信号処理部５Ａは、撮像素子２からの映像信号を増幅する映像信号増幅部１０と、増幅した映像信号をＲ成分（赤色成分）とＧ成分（緑色成分）とＢ成分（青色成分）に分離するＲＧＢ分離部１１を備えている（図１参照）。
【００２０】
映像信号増幅部１０は、映像信号の平均の信号レベルに応じた増幅度で、映像信号を増幅するように構成されている。例えば、昼間の明るい映像を撮影したときには、映像信号の平均の信号レベルが高いので、増幅度が小さくて済む。そのため、映像信号増幅部１０では、小さい増幅度で映像信号を増幅する処理が行われる。一方、夜間の暗い映像を撮影したときには、映像信号の平均の信号レベルが低いので、増幅度を大きくする必要がある。そのため、映像信号増幅部１０では、大きい増幅度で映像信号を増幅する処理が行われる。
【００２１】
ＲＧＢ分離部１１では、増幅された映像信号をＲ成分（赤色成分）とＧ成分（緑色成分）とＢ成分（青色成分）に分離する処理が行われる。昼間に監視映像の撮影を行う場合と夜間に監視映像の撮影を行う場合とでは、それぞれ照明の色温度が異なる。例えば、夜間に駐車場や工場などの監視映像の撮影を行うときには、ハロゲンライトやナトリウム灯などの夜間用の照明が用いられることが多い。これらの夜間用の照明の光には、Ｂ成分よりもＲ成分が多く含まれている。一方、昼間の監視映像の撮影は、昼間の自然光のもとで行われることが多い。そして、昼間の屋外の自然光には、Ｒ成分よりもＢ成分が多く含まれている。したがって、ここでは、Ｒ成分（赤色成分）が、本発明の夜特徴色の色成分に相当する。また、Ｂ成分（青色成分）が、本発明の昼特徴色の色成分に相当する。本実施の形態では、Ｒ成分（夜特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＲ信号が用いられる。また、Ｂ成分（昼特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＢ信号が用いられる。
【００２２】
切換え制御部６Ａは、信号レベルの増幅度に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行う増幅度判定部１２と、Ｒ成分とＢ成分の量に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行うＲＢ判定部１３を備えている。
【００２３】
増幅度判定部１２は、映像信号増幅部１０で映像信号を増幅するときの増幅度に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。増幅度判定部１２では、増幅度が基準増幅度Ａ１以下のカラーモード確定ゾーンにあるときに、カラーモードを選択する処理が行われる。また、増幅度判定部１２では、増幅度が基準増幅度Ａ２以上の白黒モード確定ゾーンにあるときに、白黒モードを選択する処理が行われる。
【００２４】
上述のように、例えば、昼間の明るい映像を撮影したときのように、映像信号の平均の信号レベルが高いほど、信号レベルの増幅度は小さい。また、夜間の暗い映像を撮影したときのように、映像信号の平均の信号レベルが低いほど、信号レベルの増幅度は大きくなる。ここでは、基準増幅度Ａ１（基準信号レベルＸ１に対応する）が、本発明のカラー基準レベルに相当する。また、基準増幅度Ａ２（基準信号レベルＸ２に対応する）が、本発明の白黒基準レベルに相当する。そして、上記のような増幅度判定が、本発明のレベル判定に相当し、増幅度判定部１２が、本発明のレベル判定手段に相当する。
【００２５】
ＲＢ判定部１３は、増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さいカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、Ｒ成分とＢ成分の量に応じてカラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。本実施の形態のＲＢ判定部１３では、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンの増幅度Ａ（Ａ１＜Ａ＜Ａ２）であるときに、Ｒ成分とＢ成分との割合（Ｂ／Ｒ）に基づくＲＢ判定が行われる。例えば、Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きいとき（Ｂ／Ｒ＞αのとき）には、カラーモードを選択する処理が行われる。言い換えれば、昼特徴色の色成分Ｂがα×Ｒより大きいとき（Ｂ＞α×Ｒのとき）に、カラーモードを選択する処理が行われる。一方、Ｂ／Ｒが基準量αより小さいとき（Ｂ／Ｒ＜α）には、白黒モードを選択する処理が行われる。言い換えれば、夜特徴色の色成分ＲがＢ／αより大きいとき（Ｒ＞Ｂ／αのとき）に、カラーモードを選択する処理が行われる。ここでは、α×Ｒが、本発明の昼基準量に相当する。また、Ｂ／αが、本発明の夜基準量に相当する。なお、基準量αは、増幅度Ａに応じて定まる所定の基準量である。例えば、基準量αは、関数ｆを用いて下記のように定められる。下記の式において、ａおよびｂは、所定の定数である。
α＝ｆ（Ａ）＝ａ×Ａ＋ｂ （Ａ１＜Ａ＜Ａ２）
【００２６】
例えば、夜間用の照明を用いて監視映像が撮影された場合、映像信号の平均の信号レベルがある程度高くなる。そのような場合であっても、Ｂ／Ｒが基準量αより小さいときには、白黒モードが選択される。また、例えば、昼間の監視映像であっても、曇りや雨の日に撮影が行われた場合、映像信号の平均の信号レベルがある程度低くなる。そのような場合であっても、Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きいときには、カラーモードが選択される。ここでは、Ｒ成分とＢ成分の量が、本発明の昼夜映像特性に相当する。そして、上記のようなＲＢ判定が、本発明の補助判定に相当し、ＲＢ判定部１３が、本発明の補助判定手段に相当する。
【００２７】
以上のように構成された監視カメラ装置１Ａについて、図３および図４を用いてその動作を説明する。ここでは、光学フィルタ４のモード（カラーモードと白黒モード）の切換えの動作を中心に説明する。図３は、増幅度判定部１２の動作（増幅度判定）を説明するためのフロー図である。また、図４は、ＲＢ判定部１３の動作（ＲＢ判定）を説明するためのフロー図である。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａの切換え制御部６Ａにおいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定が行われるときには、まず、増幅度判定部１２において増幅度判定が行われる。増幅度判定部１２では、図３に示すような増幅度判定処理が行われる。
【００２９】
本実施の形態では、まず、信号レベルの増幅度の読込み処理が行われる（Ｓ１０１）。そして、その増幅度が基準増幅度Ａ１以下であるか否かの判断が行われる（Ｓ１０２）。増幅度が基準増幅度Ａ１以下である場合には、カラーモードが選択される（Ｓ１０３）。すなわち、増幅度がカラーモード確定ゾーンにある場合には、カラーモードでの撮影が選択される。
【００３０】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きい場合には、その増幅度が基準増幅度Ａ２以上であるか否かの判断が行われる（Ｓ１０４）。増幅度が基準増幅度Ａ２以上である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ１０５）。すなわち、増幅度が白黒モード確定ゾーンにある場合には、白黒モードでの撮影が選択される。
【００３１】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さい場合、すなわち、増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合には、ＲＢ判定部１３においてＲＢ判定が行われる（Ｓ１０６）。
【００３２】
ＲＢ判定部１３では、図４に示すようなＲＢ判定処理が行われる。本実施の形態では、まず、Ｒ成分とＢ成分の読込み処理が行われる（Ｓ１０７）。そして、Ｂ／Ｒが基準量αより大きいか否かの判断が行われる（Ｓ１０８）。Ｂ／Ｒが所定の基準量αより大きい場合には、カラーモードが選択される（Ｓ１０９）。一方、Ｂ／Ｒが基準量α以下である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ１１０）。
【００３３】
このような発明の第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａによれば、増幅度判定部１２による増幅度判定を補助するためのＲＢ判定を行うＲＢ判定部１３を設けることにより、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３４】
すなわち、本実施の形態では、映像信号の信号レベルの増幅度に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（増幅度判定）を適切に行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルの増幅度が基準増幅度Ａ１以下のカラーモード確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の明るい映像の撮影を行う場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、映像信号の信号レベルの増幅度が基準増幅度Ａ２以上の白黒モード確定ゾーンにある場合（例えば、夜間の暗い映像の撮影を行う場合）には、白黒モードに切り換えられる。
【００３５】
そのうえ、上記のような増幅度判定を正確に行うことが困難な場合には、映像信号のＲ成分とＢ成分に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（ＲＢ判定）を行うことができる。すなわち、映像信号の信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合（例えば、昼間の映像でも明るさが不十分な場合や、夜間の映像でも充分に明るい場合）には、昼間映像と夜間映像とで変化するＲ成分とＢ成分の量に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えが適切に行われる。したがって、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３６】
例えば、映像信号の昼特徴色の色成分（Ｂ成分）が多い場合（例えば、明るさが不十分な昼間の映像の撮影を行う場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、映像信号の夜特徴色の色成分（Ｒ成分）が多い場合（例えば、明るさが十分な夜間の映像の撮影を行う場合）には、白黒モードに切り換えられる。このようにして、照明の種類や色温度が異なる場合であっても、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂを図５〜図９を用いて説明する。図５は、本実施の形態の監視カメラ装置１Ｂのブロック図である。図５に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１Ｂの構成は、第１の実施の形態の監視カメラ装置１Ａに対して、ＲＧＢ分離部１１が高輝度レベルブロック検出部１４に置き換えられ、ＲＢ判定部１３が高輝度レベル領域判定部１５に置き換えられている点で相違している。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の監視カメラの構成は、第１の実施の形態と同様の構成である。
【００３８】
本実施の形態の映像信号処理部５Ｂは、第１の実施の形態と同様の映像信号増幅部１０と、映像信号の信号レベルがしきいレベル以上である高輝度レベルブロックを検出する高輝度レベルブロック検出部１４を備えている。
【００３９】
高輝度レベルブロック検出部１４は、監視映像を複数の小さなブロックに分割し、分割した複数のブロックの中から、映像信号の信号レベルがしきいレベル以上である高輝度レベルブロックを検出するように構成されている。
【００４０】
例えば、図６は、監視カメラ装置１Ｂで撮影した夜間の監視映像の一例を示す図である。図６に示した監視映像は、夜間の屋外を撮影したものであり、この監視映像には、全体的に暗い監視映像の右上に明るい街灯が写っている。この場合、高輝度レベルブロック検出部１４では、監視映像の画像中から街灯に対応する明るい領域のブロック（高輝度レベルブロック）が検出される。
【００４１】
また、図７は、監視カメラ装置１Ｂで撮影した昼間の監視映像の一例を示す図である。図７に示した監視映像は、昼間の屋外と屋内を暗い屋内から窓越しに撮影したものであり、この監視映像には、全体的に暗い屋内の監視映像の中央に、窓越しの明るい屋外の映像が写っている。この場合、高輝度レベルブロック検出部１４では、監視映像の画像中から窓越しの屋外に対応する明るい領域のブロック（高輝度レベルブロック）が検出される。
【００４２】
本実施の形態の切換え制御部６Ｂは、第１の実施の形態と同様の増幅度判定部１２と、高輝度レベルのブロック数に応じて光学フィルタ４のモードの切換えの判定を行う高輝度レベル領域判定部１５を備えている。
【００４３】
高輝度レベル領域判定部１５は、増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さいカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、高輝度レベルのブロック数に応じてカラーモードと白黒モードの切換えの判定を行うように構成されている。本実施の形態の高輝度レベル領域判定部１５では、信号レベルの増幅度がカラー白黒不確定ゾーンの増幅度Ａ（Ａ１＜Ａ＜Ａ２）であるときに、高輝度レベルのブロック数（以下、高輝度ブロック数という）に基づく高輝度レベル判定が行われる。例えば、高輝度ブロック数が所定の基準ブロック数Ｎより多いとき（高輝度ブロック数＞Ｎ）には、カラーモードを選択する処理が行われる。一方、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより少ないとき（高輝度ブロック数＜Ｎのとき）には、白黒モードを選択する処理が行われる。ここでは、基準ブロック数Ｎが、本発明の昼基準領域および夜基準領域に相当する。なお、基準ブロック数Ｎは、増幅度Ａに応じて定まる所定のブロック数である。例えば、基準ブロック数Ｎは、関数ｇを用いて下記のように定められる。下記の式において、ｃおよびｄは、所定の定数である。
Ｎ＝ｇ（Ａ）＝ｃ×Ａ＋ｄ （Ａ１＜Ａ＜Ａ２）
【００４４】
なお、本実施の形態では、昼基準領域と夜基準領域の大きさが同じである場合を例示したが、昼基準領域と夜基準領域の大きさは互いに異なる大きさであってもよい。例えば、昼基準領域に相当する基準ブロック数がＮ１であり、夜基準領域に相当する基準ブロック数がＮ２（≠Ｎ１）であってもよい。
【００４５】
例えば、図６に示すように、夜間の監視映像であっても明るい街灯が写っている場合には、映像信号の平均の信号レベルがある程度高くなる。そのような場合であっても、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより少ないとき（高輝度レベル領域が狭いとき）には、白黒モードが選択される。
【００４６】
また、例えば、図７に示すように、昼間の監視映像であっても暗い屋内から窓越しに撮影している場合には、映像信号の平均の信号レベルがある程度低くなる。そのような場合であっても、高輝度ブロック数が基準ブロック数Ｎより多いとき（高輝度レベル領域が広いとき）には、カラーモードが選択される。
【００４７】
ここでは、高輝度レベルのブロック数が、本発明の昼夜映像特性に相当する。そして、上記のような高輝度レベル領域判定が、本発明の補助判定に相当し、高輝度レベル領域判定部１５が、本発明の補助判定手段に相当する。
【００４８】
以上のように構成された監視カメラ装置１Ｂについて、図８および図９を用いてその動作を説明する。ここでは、光学フィルタ４のモード（カラーモードと白黒モード）の切換えの動作を中心に説明する。図８は、増幅度判定部１２の動作（増幅度判定）を説明するためのフロー図である。また、図９は、高輝度レベル領域判定部１５の動作（高輝度レベル領域判定）を説明するためのフロー図である。
【００４９】
本発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂの切換え制御部６Ｂにおいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定が行われるときには、第１の実施の形態と同様、まず、増幅度判定部１２において増幅度判定が行われる。増幅度判定部１２では、図８に示すような増幅度判定処理が行われる。
【００５０】
本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、まず、信号レベルの増幅度の読込み処理が行われる（Ｓ２０１）。そして、その増幅度が基準増幅度Ａ１以下であるか否かの判断が行われる（Ｓ２０２）。増幅度が基準増幅度Ａ１以下である場合には、カラーモードが選択される（Ｓ２０３）。すなわち、増幅度がカラーモード確定ゾーンにある場合には、カラーモードでの撮影が選択される。
【００５１】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きい場合には、その増幅度が基準増幅度Ａ２以上であるか否かの判断が行われる（Ｓ２０４）。増幅度が基準増幅度Ａ２以上である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ２０５）。すなわち、増幅度が白黒モード確定ゾーンにある場合には、白黒モードでの撮影が選択される。
【００５２】
増幅度が基準増幅度Ａ１より大きく基準増幅度Ａ２より小さい場合、すなわち、増幅度がカラー白黒不確定ゾーンにある場合には、高輝度レベル領域判定部１５において高輝度レベル領域判定が行われる（Ｓ２０６）。
【００５３】
高輝度レベル領域判定部１５では、図９に示すような高輝度レベル領域判定処理が行われる。本実施の形態では、まず、高輝度レベルのブロック数の読込み処理が行われる（Ｓ２０７）。そして、高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎより多いか否かの判断が行われる（Ｓ２０８）。高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎより多い場合には、カラーモードが選択される（Ｓ２０９）。一方、高輝度レベルのブロック数が基準ブロック数Ｎ以下である場合には、白黒モードが選択される（Ｓ２１０）。
【００５４】
このような発明の第２の実施の形態の監視カメラ装置１Ｂによっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
【００５５】
本実施の形態では、増幅度判定を正確に行うことが困難な場合に、映像信号の高輝度レベル領域の広さ（高輝度レベルのブロック数）に基づいて、カラーモードと白黒モードの切換えの判定（高輝度レベル領域判定）を適切に行うことができる。すなわち、高輝度レベル領域が広い場合（例えば、昼間、暗い屋内から窓越しに明るい屋外を写した場合）には、カラーモードに切り換えられる。一方、高輝度レベル領域が狭い場合（例えば、夜間、暗い屋外を写したときに、明るい街灯が含まれている場合）には、白黒モードに切り換えられる。これにより、明暗や白黒が極端に異なる被写体を撮影する場合であっても、カラーモードと白黒モードの切換えの誤判定が生じるのを抑えることができ、カラーモードと白黒モードの切換えの判定精度が向上する。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００５７】
例えば、以上の説明では、Ｒ成分（夜特徴色の色成分）としてＲＧＢ信号におけるＲ信号を用い、Ｂ成分（昼特徴色の色成分）としてＢ信号を用いた例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、Ｒ成分としてＣＭＹＧ信号におけるＭｇ（マゼンダ）信号を用い、Ｂ成分としてＣｙ（シアン）信号を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる監視カメラ装置は、光学フィルタ（カラーフィルタと白黒フィルタ）の切換えの誤判定が生じるのを抑えることができるという効果を有し、光学フィルタの切換え精度を向上した監視カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における光学フィルタの説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置のレベル判定（増幅度判定）のフロー図
【図４】本発明の第１の実施の形態における監視カメラ装置の補助判定（ＲＢ判定）のフロー図
【図５】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置のブロック図
【図６】本発明の第２の実施の形態における高輝度レベル領域（夜間の監視映像）の説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態における高輝度レベル領域（昼間の監視映像）の説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置のレベル判定（増幅度判定）のフロー図
【図９】本発明の第２の実施の形態における監視カメラ装置の補助判定（高輝度レベル領域判定）のフロー図
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ、１Ｂ 監視カメラ装置
２ 撮像素子
４ 光学フィルタ
５Ａ、５Ｂ 映像信号処理部
６Ａ、６Ｂ 切換え制御部
７ フィルタ切換えモータ
８ 白黒フィルタ
８０ 光学ガラス板
９ カラーフィルタ
９０ 光学ガラス板
９１ ＩＲカットフィルタ
１０ 映像信号増幅部
１１ ＲＧＢ分離部
１２ 増幅度判定部
１３ ＲＢ判定部
１４ 高輝度レベルブロック検出部
１５ 高輝度レベル領域判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーモード撮影用のカラーフィルタおよび白黒モード撮影用の白黒フィルタと、
映像信号の信号レベルが所定のカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにあるときに、前記カラーフィルタを撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行い、かつ、前記映像信号の信号レベルが所定の白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにあるときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行うレベル判定手段と、
前記映像信号の信号レベルが前記カラー基準レベルより低く前記白黒基準レベルより高いカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、前記映像信号から得られかつ昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、前記カラーフィルタおよび前記白黒フィルタのいずれか一方を前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う補助判定手段と、
前記レベル判定または前記補助判定の判定結果に基づいて、前記カラーフィルタと前記白黒フィルタの切換えを行うフィルタ切換え手段と、
を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記補助判定手段は、
前記映像信号の昼特徴色の色成分が所定の昼基準量より多いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記映像信号の夜特徴色の色成分が所定の夜基準量より多いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記補助判定手段は、
前記映像信号の信号レベルが所定のしきいレベル以上である高輝度レベル領域が所定の昼基準領域よりも広いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記高輝度レベル領域が所定の夜基準領域より狭いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項１】
カラーモード撮影用のカラーフィルタおよび白黒モード撮影用の白黒フィルタと、
映像信号の信号レベルが所定のカラー基準レベル以上のカラーモード確定ゾーンにあるときに、前記カラーフィルタを撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行い、かつ、前記映像信号の信号レベルが所定の白黒基準レベル以下の白黒モード確定ゾーンにあるときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択するレベル判定を行うレベル判定手段と、
前記映像信号の信号レベルが前記カラー基準レベルより低く前記白黒基準レベルより高いカラー白黒不確定ゾーンにあるときに、前記映像信号から得られかつ昼間映像と夜間映像とで変化する昼夜映像特性に基づいて、前記カラーフィルタおよび前記白黒フィルタのいずれか一方を前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行う補助判定手段と、
前記レベル判定または前記補助判定の判定結果に基づいて、前記カラーフィルタと前記白黒フィルタの切換えを行うフィルタ切換え手段と、
を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記補助判定手段は、
前記映像信号の昼特徴色の色成分が所定の昼基準量より多いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記映像信号の夜特徴色の色成分が所定の夜基準量より多いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記補助判定手段は、
前記映像信号の信号レベルが所定のしきいレベル以上である高輝度レベル領域が所定の昼基準領域よりも広いときに、前記カラーフィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行い、かつ、前記高輝度レベル領域が所定の夜基準領域より狭いときに、前記白黒フィルタを前記撮影用フィルタとして選択する補助判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３００３７４（Ｐ２００７−３００３７４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２６４４３（Ｐ２００６−１２６４４３）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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