説明

設置型撮像装置

【課題】 正立及び倒立に設置可能で、倒立時に画像の読み出しの方向を反転(回転)することによりモニタ上に常に正立状態に画像を表示する設置型の撮像装置において、画像のみを逆転すると全画像中のAF制御領域、AE制御領域、AWB調整領域の位置が異なる為、撮像装置のAF、AE、AWBの使い勝手が悪くなる。
【解決手段】 撮像装置の正立、倒立に応じてAF制御領域、AE制御領域、AWB調整領域の位置を変更する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、正立姿勢または倒立姿勢に設置可能な設置型撮像装置に関する。
【0002】
更に、自動焦点調節手段(AF)や自動露出手段(AE)、自動白バランス手段(AWB)を有する設置型撮像装置の測距範囲、自動露出範囲、自動白バランス範囲等の設定方法に関する。更に詳細には、撮像装置の姿勢との関係よるに前記範囲の設定方法に関する。
【背景技術】
【0003】
従来、監視用撮像装置を設置する場合、正立姿勢または倒立姿勢で設置されることが多い。
【0004】
図5は、上記2つの設置方法を示す図である。机などに設置する正立姿勢での設置と、天井などに設置する倒立姿勢での設置状態を示す。また、それぞれの設置状態での撮像画像をモニター出力として示す。
【0005】
図5−1に示すように、単純に逆転して設置した場合、倒立姿勢のモニター出力と正立姿勢のモニター出力の撮像画像は上下反転する。そのため、従来は正立用と倒立用とで撮像手段であるCCDの取り付けを上下反転(回転)した別の撮像装置を用いていた。
【0006】
その場合、図5−2に示す様に、撮像装置の姿勢は正立と倒立であっても、出力画像はモニター上、同じ方向の画像を得られていた。
【0007】
しかし、上記方法ではCCDの取り付け方に応じて別製品とする必要が有り、生産上非効率的である。
【0008】
また、上記方法では設置の状況に応じてそれぞれ専用の撮像装置を用いらなければならないため、柔軟性に欠ける。
【0009】
そこで、近年ではCCDからの画像をメモリしておき、その読み出し方法を任意に変更することで上下反転(回転)させる方法が採用されるようになった。その結果、図5−2に示したものと同一の信号がCCDの取り付けを変更することなく得られる。
【0010】
図6は従来例の基本構成を示すブロック図である。
【0011】
同図において、1は光学的な被写体像を結像するためのレンズ、2はレンズ1からの光学的な被写体像を電気的な撮像信号に変換するCCD(撮像素子)である。3はCCD2からの撮像信号を記憶し、読み出す順序を変更することにより上下反転(回転)させた画像を出力する機能と、AE、AWB等の処理を行いビデオ信号に変換する機能を有する撮像装置信号処理部である。
【0012】
4は撮像装置処理部からの信号を処理する映像信号処理部である。NTSCやPALなどのビデオフォーマットやJPEG、MPEGといった形式の映像信号を出力する。13は本ビデオ撮像装置全体のシステムを制御するシステム制御部である。
【0013】
撮像装置信号処理部2はCCD2から読み出した画像を記憶し、システム制御部13からの命令によってその読み出す順序を任意に変更できる。
【0014】
図7は撮像装置信号処理回路2の読み出し方法によって出力画像が上下反転(回転)することを示す図である。図7の(1)は被写体像で、CCD2上に光学的な画像が形成され、電気信号に変換される。
【0015】
図7の(2)はCCD2からの撮像信号が撮像装置信号処理部に入力されたときの画像および、アドレスマップである。撮像装置信号処理部では図7の(2)のように、例えば、0〜699のアドレスからなるメモリ上にデジタル化された画像が記憶される。
【0016】
この画像をそのまま出力する場合は図7の(3)に示す如くアドレス0から699の順に読み出しを行えば上下そのままの画像が出力される。ここで図7の(4)のようにアドレス699から0の順に読み出しを行うと、上下が入れ替わった画像になる。従って、画像を上下反転(回転)させたことになる。
【0017】
従って、正立姿勢および倒立姿勢それぞれに合わせてCCDの読み出し方向を変更することにより、CCDの取り付けを上下反転(回転)した状態を実現できる。
【特許文献1】特開平5−37887
【特許文献2】特開平8−223492
【特許文献3】特開平9−27921
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
しかしながら画像を上下反転(回転)させた場合、以下のような問題がある。
【0019】
AF、AE、AWBといった機能は撮像画像の所定部分を制御エリアとしてそれぞれ制御枠(制御範囲)を設定する。その制御枠(制御範囲)内の映像信号を抽出し、制御を行う。
【0020】
然しながら、従来は制御枠(制御範囲)は固定位置であり、画像信号を反転(回転)しても同じ位置に存在するため、問題が発生する。
【0021】
図8は、立姿勢と倒立姿勢とで画像を反転(回転)させた際の制御枠(制御範囲)の状態を示す図である。モニター上の画像は前述した如く取り付け姿勢に関わりなく、正立画像が得られる。然しながら、撮像画像に対する制御枠(制御範囲)の位置関係が変化している。従って、図8のように正立姿勢では画面の下部を抽出していたものが、倒立姿勢では画面の上部を抽出することになる。従って、以下のような問題が発生する。
【0022】
図8の正立姿勢の撮像装置では、撮像装置が正立時における自動焦点調節のためのAF信号生成エリアの制御枠を画面の下側に設定している。この設定では、例えば人物を撮像する場合を、人物を中心に信号の抽出が行える。また、それと共に画面上部のもの、たとえば屋外では空にピントが抜けにくい撮像装置では、出力画像は上下反転(回転)し、モニター上は正立の撮像画として表示できる。しかし、倒立時は制御枠の大部分が人物よりも上の部分を占める。その場合、例えば、屋外だと制御枠内が空になり、ピントが人物よりも空に合いやすい。
【0023】
従って、正立姿勢と倒立姿勢で異なる自動焦点合焦特性となる。図8に示すように、正立姿勢の撮像装置では人物にピントが合う。しかし、倒立姿勢の撮像装置では空に合焦するか、または測距不能で自動焦点調節ができなくなる場合がある。
【0024】
撮像信号の所定部分を抽出する制御枠を設定して制御を行う絞りやシャッターなどの露出制御(AE)や自動白バランス制御(AWB)でも同様な問題が発生する。
【0025】
例えば、露出制御時、図8のように倒立設定によって画像だけ上下反転(回転)し、AE用制御枠(制御範囲)がそのままだとするとすると空がAEの制御エリアの大部分を占める。するとAEの機能が明るい空に対して適正露出になるため、空よりも暗い人物の顔が暗くなる。
【0026】
また、AWBの制御枠も図8と同様にした場合、倒立設定によって画像だけ上下反転(回転)した場合、AWB用制御枠位置が変化しないと、青い空が画面の大部分を占める。その場合、空の青を白くしようとAWBの機能が働くと、例えば人物像の色が、赤みがかる。
【0027】
これらは撮像装置として性能上問題が生じるだけでなく、異なる姿勢の撮像装置を同時に設置するような場合にこのような問題が現れるのは設置可能な撮像装置として好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【0028】
本発明に係る撮像装置は、正立姿勢または倒立姿勢に設置可能な設置型撮像装置と制御装置とを有する撮像システムであって、被写体の撮像を行う撮像手段と、前記撮像装置の設置された姿勢を入力する姿勢入力手段と、前記撮像画像の所定範囲の撮像信号を選択する選択手段と、前記姿勢入力手段の入力に応じて、前記撮像手段により取得された撮像画像を上下反転(回転)して出力する反転手段(回転手段)と、を有し、前記姿勢入力手段の入力に応じて前記所定範囲を変更する所定範囲設定手段を有することを特徴とする撮像システムを提供することを目的とする。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、AF、AE、AWBなどの制御を行う制御枠の設定は正立姿勢および倒立姿勢に対応して変更することにより、何れの姿勢においても同様な制御特性が得られる。従って、良好な撮像装置及び撮像システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0031】
図1は本発明に係るビデオ撮像装置の基本構成を示すブロック図である。
【0032】
同図において、1は被写体像を光学的に結像するためのレンズ、2はレンズ1からの光学的な画像を電気的な撮像信号に変換する撮像手段(CCD)、3は前記撮像手段2にて取得された撮像信号を記憶し、読み出し順序を変更することにより上下反転(回転)させた画像を抽出する機能を有すると共に、AE、AWB等の処理を行いビデオ信号に変換する撮像装置信号処理部である。
【0033】
4は後述の枠生成回路7の枠表示信号と撮像装置処理部からの信号を処理する映像信号処理部である。NTSCやPALなどのビデオフォーマットやJPEG、MPEG等の種々の形式の映像信号を出力する。5はネットワークエンジンで撮像装置と6のPCとをLANによって相互に結び、撮像装置からの映像信号をPCに送信し、また、PC上で設定した内容を撮像装置部へ伝達する。6のPCはアプリケーションを起動することにより、撮像装置からの画像のモニタリングを行う。また、撮像装置を使用する際の姿勢の設定を行う姿勢入力手段を有する。
【0034】
7は焦点状態を検出するため、画像中の所定範囲をAFの制御枠として所定範囲の枠を表示させる枠生成回路(所定範囲設定手段)である。撮像画像のどの部分に対して制御を行っているかをユーザーが認識するために用いる。
【0035】
8はフォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズモーター、9はズームレンズを駆動するズームレンズモーターで、これらのフォーカスレンズモーター8及びズームレンズモーター9はモータ自動焦点調節制御(AFの制御)を行うAF制御部、13は本撮像装置全体のシステムを制御するシステム制御部である。システム制御部13は枠生成回路7の測距エリア指定を行う。前記測距エリア(AF制御枠)の画像中の所定の部分を制御のための信号として抽出する。枠表示回路7によって表示させても、非表示としても良い。
【0036】
次に、上記構成に基づく本発明の第1の実施例について説明する。
【0037】
図2はPC6において、撮像装置の設定を行う例を示したものである。図2は撮像装置の使用姿勢が正立姿勢か倒立姿勢かを設定する画面である。正立を選択する場合は正立画像の下部の窓をマウスでクリックする。クリックすると「■」となり設定されたことを意味する。「□」は設定されていないことを意味する。図2では倒立姿勢のところが「■」で正立姿勢のところが「□」のため、倒立姿勢が設定されている。
【0038】
使用者は正立か倒立かのどちらかを設定することになる。設定されると、この情報がLANなどのネットワーク及び、ネットワークエンジン5を介し、制御回路13へ伝達される。
【0039】
尚、本実施例ではPC6を用いて遠隔設定手動で行っているが像装置に正立、倒立設定スイッチを備え、前記正立倒立スイッチにより設定しても良い。また、設置姿勢に応じて自動的にスイッチがオンするような構成にしても良い。また、姿勢を検出するセンサーを用いて姿勢を検出しても良い。
【0040】
システム制御部13は、正立か倒立かの情報を基に撮像装置信号処理回路3でCCDからの撮像装置の信号の読み出し方向を切替える。
【0041】
読み出し方向を切換えることにより、撮像装置の姿勢が正立姿勢または倒立姿勢の何れに設置された場合でも、PC上でモニタリングする画像は上下が反転(回転)することない。
【0042】
自動焦点合焦手段は、撮像画の所定部分を制御範囲としてそれぞれ制御枠を設定し、その制御枠内の映像信号を抽出し、制御を行う。
【0043】
図3は正立姿勢と倒立姿勢とで画像を反転(回転)させた際の制御枠の状態を示す。
【0044】
図3の(1)は、倒立姿勢時、撮像画像は反転(回転)するが、制御枠は変更しない場合である。正立姿勢では画面の下部を抽出していたものが、倒立姿勢では画面の上部を抽出することになる。
【0045】
このとき制御枠の大部分が人物よりも上の部分を占め、例えば屋外だと上の部分は空となり、ピントが人物よりも空に合いやすくなってしまう。これは設置型撮像装置(監視カメラ等)として性能上問題が生じる。複数の撮像装置を複数の姿勢で設置するような場合にこのような問題が発生するのは好ましくない。
【0046】
そこで、本発明では図3の(2)のように、正立姿勢および倒立姿勢に応じて画像を反転(回転)させる処理を行うとともに、AFなどの制御で使用している抽出エリアである(AF制御領域)の設定も上下反転(回転)させる。
【0047】
これによって、図3の(2)に示すように、正立姿勢でも倒立姿勢でも人物が制御枠に収まり、共に良好なピント合わせが実現できる。
【0048】
図4にシステム制御部13のフローチャートを示す。
【0049】
S401において姿勢設定状態を読み込み正立設定か倒立設定かを判定する。
【0050】
S401において姿勢設定状態が正立と判断されたらS402において撮像装置信号処理2の撮像装置映像の読み出し方向を正立用に設定する。
【0051】
そして、S403において制御枠設定を正立用に設定する。S401において姿勢設定状態が倒立と判断されたらS404において撮像装置信号処理2の撮像装置映像の読み出し方向を倒立用に設定する。そして、S405において制御枠設定を倒立用に設定する。
【0052】
本実施例では制御枠の使用例としてAF機能を例に説明を行ったが、これに限らないことはいうまでもない。絞りやシャッター(露出制御手段)等を自動的に調節する自動露出制御(AE)や自動的に白バランスを制御する自動白バランス制御(AWB)等の撮像信号の所定部分(AE制御領域、AWB制御領域)を抽出して制御を行うものであれば何でも良い。
【0053】
例えば、AEの制御枠も図3の(1)と同様だった場合、同様な問題が発生する。
【0054】
例えば、自動焦点調節装置の場合と同様に、撮像装置を正立設定時にAE制御枠が下側に設定されているとする。人物像を重視し、AEの機能が空の明るさに影響されないように設定して場合である。
【0055】
これを図3の(1)のように倒立設定によって画像だけ上下反転(回転)し、AE用制御枠がそのままだとするとすると、空がAEの制御エリアの大部分に入ることになる。するとAEの機能が明るい空に対して適正露出になるように機能するため、空よりも明るさが落ちる手前の人物の顔が暗くなってしまう。
【0056】
また、AWBの制御枠も図3の(1)と同様同様な問題が発生する。
【0057】
つまり、図3の(1)のように倒立設定によって画像だけ上下反転(回転)し、AWB用制御枠エリアがそのままだとするとすると青い空が画面の大部分を占める。すると、空の青を白くしようとAWBの機能が働き、例えば人物の顔が、赤みがかってしまう。
【0058】
これらAE、AWBの問題点は前述したAFと同様に図3の(2)のように撮像装置の正立倒立の設定に応じて制御枠の位置を設定しなおすことで解決できる。
【0059】
図3の(2)は正立姿勢および倒立姿勢に応じて画像を反転(回転)させる処理とともにAE、AWBの制御で使用している抽出エリアである制御枠の設定も移動させる。このようにすることにより、何れの姿勢においても同一の撮像画像、同一のAEおよびAWB特性を提供できる。
【0060】
以上、AF、AE、AWBの3つの例を述べたが、それぞれの制御枠はそれぞれ別々に設定可能で、同一の大きさ、位置である必要はない。
【0061】
また、本発明において述べている上下反転(回転)とは、上下を対称的に反転(回転)させるのではなく、180度回転をするものであることはいうまでもない。
【0062】
また、本実施例では撮像装置を正立及び倒立に設置した場合に、撮像画像を上下反転(回転)する場合のみを説明したが、例えば横向きに設置した場合は90°回転しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】実施例1の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図2】実施例1の姿勢の設定方法を示す図。
【図3】(1)は実施例1の撮像装置の出力画像は切り替えができているが、制御枠の切り替えを行っていない、(2)は実施例1の撮像装置の出力画像切り替えと共に、制御枠の切り替えを行っている図。
【図4】実施例1の撮像装置におけるフローチャート。
【図5】(1)は従来例の撮像装置における画像出力が姿勢で上下反転(回転)している図、(2)は従来例の撮像装置における画像出力が姿勢で上下反転(回転)していない図。
【図6】従来例の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図7】従来例の撮像装置の撮像装置信号処理回路で画像を反転(回転)させる説明の図。
【図8】従来例の撮像装置の出力画像は切り替えができているが、制御枠の切り替えを行っていない図。
【符号の説明】
【0064】
1 レンズ
2 撮像素子
3 カメラ信号処理部
4 映像信号処理部
5 ネットワークエンジン
6 PC
7 枠生成回路
13 システム制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
正立姿勢または倒立姿勢に設置可能な設置型撮像装置と制御装置とを有する撮像システムであって、
被写体の撮像を行う撮像手段と、
前記撮像装置の設置された姿勢を入力する姿勢入力手段と、
前記撮像画像の所定範囲の撮像信号を選択する選択手段と、
前記姿勢入力手段の入力に応じて、前記撮像手段により取得された撮像画像を回転して出力する回転手段と、を有し、
前記姿勢入力手段の入力に応じて前記所定範囲を変更する所定範囲設定手段を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項2】
前記撮像信号を用いて自動焦点調節を行う為の自動焦点調節手段を有し、前記所定範囲は自動焦点調節を行う為の信号を取得する範囲であることを特徴とする請求項1記載の撮像システム。
【請求項3】
前記撮像信号を用いて自動露出を行う為の自動露出手段を有し、前記所定範囲は該自動露出を行う為の信号を取得する範囲であることを特徴とする請求項1記載の撮像システム。
【請求項4】
前記撮像信号を用いて自動的に白バランスを調節する自動白バランス手段を有し、前記所定範囲は前記自動白バランスを行う為の信号を取得する範囲であることを特徴とする請求項1記載の撮像システム。
【請求項5】
前記姿勢入力手段は制御装置への入力手段であることを特徴とする請求項1〜4記載の撮像システム。
【請求項6】
前記姿勢入力手段は前記設置型撮像装置に設けられたスイッチであることを特徴とする請求項1〜4記載の撮像システム。
【請求項7】
正立姿勢または倒立姿勢に設置可能な設置型撮像装置であって、
被写体の撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像の所定範囲の撮像信号を選択する選択手段と、
姿勢入力手段から入力された前記撮像装置の設置された姿勢に応じて、前記撮像手段により取得された撮像画像を回転して出力する回転手段と前記所定範囲を変更する所定範囲設定手段を有することを特徴とする設置型撮像装置。

【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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【公開番号】特開2008−205796(P2008−205796A)
【公開日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−39337(P2007−39337)
【出願日】平成19年2月20日(2007.2.20)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】