JP2002118788A - 映像監視装置 - Google Patents
映像監視装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Stroboscope Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】安定した映像を取り込んで、高品質な映像監視
を行う。 【解決手段】 カメラ１０は、物体を撮影する。発光手
段２１は、発光素子を有する。発光制御手段２２は、発
光素子の発光制御を行う。画像信号取得手段３１は、カ
メラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、ディジタル
化した画像信号を生成し、画像信号を記憶する。輝度判
定手段３２は、カメラ１０の撮像面への光蓄積量が最適
であるか否かを、画像信号の輝度にもとづいて判定す
る。最適設定制御手段３３は、最適でない場合には、カ
メラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方に対
し、光蓄積量が最適となるように設定制御する。
を行う。 【解決手段】 カメラ１０は、物体を撮影する。発光手
段２１は、発光素子を有する。発光制御手段２２は、発
光素子の発光制御を行う。画像信号取得手段３１は、カ
メラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、ディジタル
化した画像信号を生成し、画像信号を記憶する。輝度判
定手段３２は、カメラ１０の撮像面への光蓄積量が最適
であるか否かを、画像信号の輝度にもとづいて判定す
る。最適設定制御手段３３は、最適でない場合には、カ
メラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方に対
し、光蓄積量が最適となるように設定制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像監視装置に関
し、特に映像の監視を行う映像監視装置に関する。
し、特に映像の監視を行う映像監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像監視は、複数地点に設置した
カメラからの映像を、センタで集中監視する傾向があ
り、道路、鉄道等広範囲な区域で監視ニーズが高まって
いる。また、夜間の監視では、明かりの少ない区域を監
視するために、高感度カメラと照明装置を使用した映像
監視が必要とされる。
カメラからの映像を、センタで集中監視する傾向があ
り、道路、鉄道等広範囲な区域で監視ニーズが高まって
いる。また、夜間の監視では、明かりの少ない区域を監
視するために、高感度カメラと照明装置を使用した映像
監視が必要とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高感度カメラと
照明装置を使用した映像監視では、例えば、夜間に懐中
電灯や車のライトが、高感度カメラに直接向いた場合に
は、画面が真っ白になったり、ブルーミング／スミアが
発生するといった問題があった。この場合、単純にアイ
リスを絞る（光路を絞る）と、照明装置からの発光によ
る効果が抑えられてしまい、外部照明の光源以外の周囲
映像まで暗くなってしまう。
照明装置を使用した映像監視では、例えば、夜間に懐中
電灯や車のライトが、高感度カメラに直接向いた場合に
は、画面が真っ白になったり、ブルーミング／スミアが
発生するといった問題があった。この場合、単純にアイ
リスを絞る（光路を絞る）と、照明装置からの発光によ
る効果が抑えられてしまい、外部照明の光源以外の周囲
映像まで暗くなってしまう。
【０００４】このように、高感度カメラは、カメラに対
する直接光等、カメラ映像上の外乱を通常のカメラより
顕著に受けやすい。このため、安定した映像を得るため
には、外乱に対する適切なフィードバック制御を行う必
要がある。
する直接光等、カメラ映像上の外乱を通常のカメラより
顕著に受けやすい。このため、安定した映像を得るため
には、外乱に対する適切なフィードバック制御を行う必
要がある。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、外乱を抑制して、高品質な映像監視を行う映
像監視装置を提供することを目的とする。
のであり、外乱を抑制して、高品質な映像監視を行う映
像監視装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図１に示すような、映像の監視を行う映
像監視装置１において、物体を撮影するカメラ１０と、
発光素子を有する発光手段２１と、発光素子の発光制御
を行う発光制御手段２２と、から構成される照明制御部
２０と、カメラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、
ディジタル化した画像信号を生成し、画像信号を記憶す
る画像信号取得手段３１と、カメラ１０の撮像面への光
蓄積量が最適であるか否かを、画像信号の輝度にもとづ
いて判定する輝度判定手段３２と、最適でない場合に
は、カメラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方
に対し、光蓄積量が最適となるように設定制御する最適
設定制御手段３３と、から構成される画像処理部３０
と、を有することを特徴とする映像監視装置１が提供さ
れる。
決するために、図１に示すような、映像の監視を行う映
像監視装置１において、物体を撮影するカメラ１０と、
発光素子を有する発光手段２１と、発光素子の発光制御
を行う発光制御手段２２と、から構成される照明制御部
２０と、カメラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、
ディジタル化した画像信号を生成し、画像信号を記憶す
る画像信号取得手段３１と、カメラ１０の撮像面への光
蓄積量が最適であるか否かを、画像信号の輝度にもとづ
いて判定する輝度判定手段３２と、最適でない場合に
は、カメラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方
に対し、光蓄積量が最適となるように設定制御する最適
設定制御手段３３と、から構成される画像処理部３０
と、を有することを特徴とする映像監視装置１が提供さ
れる。
【０００７】ここで、カメラ１０は、物体を撮影する。
発光手段２１は、発光素子を有する。発光制御手段２２
は、発光素子の発光制御を行う。画像信号取得手段３１
は、カメラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、ディ
ジタル化した画像信号を生成し、画像信号を記憶する。
輝度判定手段３２は、カメラ１０の撮像面への光蓄積量
が最適であるか否かを、画像信号の輝度にもとづいて判
定する。最適設定制御手段３３は、最適でない場合に
は、カメラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方
に対し、光蓄積量が最適となるように設定制御する。
発光手段２１は、発光素子を有する。発光制御手段２２
は、発光素子の発光制御を行う。画像信号取得手段３１
は、カメラ１０からの映像のＡ／Ｄ変換を行って、ディ
ジタル化した画像信号を生成し、画像信号を記憶する。
輝度判定手段３２は、カメラ１０の撮像面への光蓄積量
が最適であるか否かを、画像信号の輝度にもとづいて判
定する。最適設定制御手段３３は、最適でない場合に
は、カメラ１０または照明制御部２０の少なくとも一方
に対し、光蓄積量が最適となるように設定制御する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の映像監視装置の原
理図である。映像監視装置１は、カメラ１０（以下、高
感度カメラ１０）、夜間等に対象物を照らす照明制御部
２０、撮影した映像の画像処理を行う画像処理部３０か
ら構成され、広範囲での映像監視を行う。
を参照して説明する。図１は本発明の映像監視装置の原
理図である。映像監視装置１は、カメラ１０（以下、高
感度カメラ１０）、夜間等に対象物を照らす照明制御部
２０、撮影した映像の画像処理を行う画像処理部３０か
ら構成され、広範囲での映像監視を行う。
【０００９】高感度カメラ１０は、物体を撮影して映像
を入力する。映像信号としては、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ等の
規格にのっとったものでも、規格外のものでもよい。照
明制御部２０は、発光素子を有する発光手段２１と、発
光制御手段２２から構成される。発光制御手段２２は、
発光素子の発光制御を行う（図２で後述）。
を入力する。映像信号としては、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ等の
規格にのっとったものでも、規格外のものでもよい。照
明制御部２０は、発光素子を有する発光手段２１と、発
光制御手段２２から構成される。発光制御手段２２は、
発光素子の発光制御を行う（図２で後述）。
【００１０】画像処理部３０に対し、画像信号取得手段
３１は、Ａ／Ｄ変換手段３１ａと画像メモリ３１ｂから
構成される。Ａ／Ｄ変換手段３１ａは、高感度カメラ１
０が撮影したアナログ映像を受信し、例えば、１／６０
秒毎のフィールド単位でＡ／Ｄ変換を行って、ディジタ
ル化した画像信号を生成する。画像メモリ３１ｂは、そ
の画像信号を記憶する。
３１は、Ａ／Ｄ変換手段３１ａと画像メモリ３１ｂから
構成される。Ａ／Ｄ変換手段３１ａは、高感度カメラ１
０が撮影したアナログ映像を受信し、例えば、１／６０
秒毎のフィールド単位でＡ／Ｄ変換を行って、ディジタ
ル化した画像信号を生成する。画像メモリ３１ｂは、そ
の画像信号を記憶する。
【００１１】輝度判定手段３２は、画像メモリ３１ｂに
記憶されている画像信号を読み出し、輝度が良好な状態
か否かを判定する。これにより、高感度カメラ１０の撮
像面への光蓄積量が最適であるか否かを判断できる。
記憶されている画像信号を読み出し、輝度が良好な状態
か否かを判定する。これにより、高感度カメラ１０の撮
像面への光蓄積量が最適であるか否かを判断できる。
【００１２】最適設定制御手段３３は、最適でない場
合、すなわち、輝度判定手段３２が輝度の状態を良好で
ないと判定した場合には、高感度カメラ１０または照明
制御部２０の少なくとも一方に対し、光蓄積量が最適と
なるように設定制御する。詳細は図３以降で後述する。
合、すなわち、輝度判定手段３２が輝度の状態を良好で
ないと判定した場合には、高感度カメラ１０または照明
制御部２０の少なくとも一方に対し、光蓄積量が最適と
なるように設定制御する。詳細は図３以降で後述する。
【００１３】画像処理手段３４は、最適設定後の画像信
号を、画像メモリ３１ｂから読み出して画像処理を行
う。画像処理としては例えば、人物検知処理を行い、人
物を検知した場合には、映像と共にその旨をセンタへ送
信したりする。
号を、画像メモリ３１ｂから読み出して画像処理を行
う。画像処理としては例えば、人物検知処理を行い、人
物を検知した場合には、映像と共にその旨をセンタへ送
信したりする。
【００１４】次に照明制御部２０について説明する。図
２は発光手段２１を示す図である。発光手段２１は、複
数の発光素子を有し、その発光素子は、例えば図に示す
ように、Ａ列、Ｂ列と分類されている。
２は発光手段２１を示す図である。発光手段２１は、複
数の発光素子を有し、その発光素子は、例えば図に示す
ように、Ａ列、Ｂ列と分類されている。
【００１５】そして、発光制御手段２２は、このような
発光素子の発光制御を行う。例えば、Ａ列またはＢ列の
発光素子を交互に発光させたり、Ａ列とＢ列の発光素子
を同時に発光させたりする。また、高感度カメラ１０に
よる映像取り込みタイミングに発光タイミングが合うよ
うに調整制御する。
発光素子の発光制御を行う。例えば、Ａ列またはＢ列の
発光素子を交互に発光させたり、Ａ列とＢ列の発光素子
を同時に発光させたりする。また、高感度カメラ１０に
よる映像取り込みタイミングに発光タイミングが合うよ
うに調整制御する。
【００１６】次に映像監視装置１の全体動作（第１の実
施の形態とする）について説明する。図３は第１の実施
の形態の動作手順を示すフローチャートである。 〔Ｓ１〕最適設定制御手段３３は、高感度カメラ１０に
対し初期設定を行う。具体的には、高感度カメラ１０の
シャッタースピードは、なるべくシャッターのオープン
区間が長くなるように設定する。これは、オープン区間
が長ければ、照明制御部２０からの発光がない間でも、
外部明かり（周囲のライト／月明かり等）による光が得
られるためである。また、アイリスについては、得られ
ている光量の中で最適な映像が撮影できるように、オー
トアイリスとしておく。
施の形態とする）について説明する。図３は第１の実施
の形態の動作手順を示すフローチャートである。 〔Ｓ１〕最適設定制御手段３３は、高感度カメラ１０に
対し初期設定を行う。具体的には、高感度カメラ１０の
シャッタースピードは、なるべくシャッターのオープン
区間が長くなるように設定する。これは、オープン区間
が長ければ、照明制御部２０からの発光がない間でも、
外部明かり（周囲のライト／月明かり等）による光が得
られるためである。また、アイリスについては、得られ
ている光量の中で最適な映像が撮影できるように、オー
トアイリスとしておく。
【００１７】〔Ｓ２〕最適設定制御手段３３は、照明制
御部２０に対し初期設定を行う。具体的には、発光時間
は、画像処理に必要な明るさが提供される範囲でなるべ
く短くする。これは、発光時間は、長ければ長いほど光
量が大きくなるが、同時に発光素子の寿命が短くなって
しまうためである。
御部２０に対し初期設定を行う。具体的には、発光時間
は、画像処理に必要な明るさが提供される範囲でなるべ
く短くする。これは、発光時間は、長ければ長いほど光
量が大きくなるが、同時に発光素子の寿命が短くなって
しまうためである。
【００１８】〔Ｓ３〕初期設定の完了後、高感度カメラ
１０は映像を取り込む。そして、画像信号取得手段３１
は、取り込まれた映像のＡ／Ｄ変換を行って、画像メモ
リ３１ｂに格納する。
１０は映像を取り込む。そして、画像信号取得手段３１
は、取り込まれた映像のＡ／Ｄ変換を行って、画像メモ
リ３１ｂに格納する。
【００１９】〔Ｓ４〕輝度判定手段３２は、画像メモリ
３１ｂに格納された画像信号の輝度が良好なものである
か否かの判定を行う。例えば、人が手に持っている懐中
電灯や車のライトのような外部照明が、高感度カメラ１
０に直接入る場合には、強力な光が高感度カメラ１０の
撮像面に蓄積され、取り込まれる映像全体が真っ白にな
ってしまうことがある。
３１ｂに格納された画像信号の輝度が良好なものである
か否かの判定を行う。例えば、人が手に持っている懐中
電灯や車のライトのような外部照明が、高感度カメラ１
０に直接入る場合には、強力な光が高感度カメラ１０の
撮像面に蓄積され、取り込まれる映像全体が真っ白にな
ってしまうことがある。
【００２０】ここで、座標（ｉ，ｊ）における輝度をｙ
（ｉ，ｊ）として、全画素の輝度値総和をＹとする。こ
の場合、例えば、ＮＴＳＣ信号の１フィールドのＹは、
（ｉ，ｊ）として、全画素の輝度値総和をＹとする。こ
の場合、例えば、ＮＴＳＣ信号の１フィールドのＹは、
【００２１】
【数１】
【００２２】と表される。この全画素の輝度値総和Ｙ
が、あらかじめ設定してあるしきい値よりも大きければ
全体的に真っ白な（輝度の高い）映像であるので、外部
照明の影響が大きいと判断する。
が、あらかじめ設定してあるしきい値よりも大きければ
全体的に真っ白な（輝度の高い）映像であるので、外部
照明の影響が大きいと判断する。
【００２３】また、しきい値より小さければ、画像処理
に適した映像であると判断する。輝度が良好でないと判
定した場合はステップＳ５へ、良好と判断した場合はス
テップＳ６へ行く。
に適した映像であると判断する。輝度が良好でないと判
定した場合はステップＳ５へ、良好と判断した場合はス
テップＳ６へ行く。
【００２４】〔Ｓ５〕最適設定制御手段３３は、高感度
カメラ１０へフィードバックによる再設定を行う。ま
ず、アイリスは最大限に広げる。これにより、照明制御
部２０からの発光量による効果を最大にできる。次に外
部照明の影響を少なくするために、シャッタースピード
を短くする。これにより、外部照明の撮像面への光蓄積
量を抑えつつ、照明制御部２０からの発光を最大限に利
用することが可能になる。再設定後はステップＳ３へ戻
り、再度高感度カメラ１０から映像取り込みを行う。
カメラ１０へフィードバックによる再設定を行う。ま
ず、アイリスは最大限に広げる。これにより、照明制御
部２０からの発光量による効果を最大にできる。次に外
部照明の影響を少なくするために、シャッタースピード
を短くする。これにより、外部照明の撮像面への光蓄積
量を抑えつつ、照明制御部２０からの発光を最大限に利
用することが可能になる。再設定後はステップＳ３へ戻
り、再度高感度カメラ１０から映像取り込みを行う。
【００２５】そして、ステップＳ４による再度の映像輝
度判定の結果、外部照明の影響がまだ大きいと判断した
場合には、カメラアイリスは最大限に広げたまま、シャ
ッタースピードをさらに短くする。ただし、シャッター
スピードが発光時間より短くなると、照明制御部２０か
らの発光の効果が薄くなり、外部照明以外の部分が暗く
なる可能性があるので、シャッタースピードは発光時間
以上になる範囲にとどめる。
度判定の結果、外部照明の影響がまだ大きいと判断した
場合には、カメラアイリスは最大限に広げたまま、シャ
ッタースピードをさらに短くする。ただし、シャッター
スピードが発光時間より短くなると、照明制御部２０か
らの発光の効果が薄くなり、外部照明以外の部分が暗く
なる可能性があるので、シャッタースピードは発光時間
以上になる範囲にとどめる。
【００２６】このように、外部照明の影響が大きくない
と判断するまで（輝度が良好となるまで）ステップＳ３
〜ステップＳ５のフィードバック制御を繰り返す。 〔Ｓ６〕画像処理手段３４は、輝度が良好と判断された
画像信号の画像処理を行う。前処理として、高感度カメ
ラ１０の設定を最適にしているので、良好な画像信号を
取得でき、正しい画像処理を行うことが可能になる。
と判断するまで（輝度が良好となるまで）ステップＳ３
〜ステップＳ５のフィードバック制御を繰り返す。 〔Ｓ６〕画像処理手段３４は、輝度が良好と判断された
画像信号の画像処理を行う。前処理として、高感度カメ
ラ１０の設定を最適にしているので、良好な画像信号を
取得でき、正しい画像処理を行うことが可能になる。
【００２７】〔Ｓ７〕最適設定制御手段３３は、高感度
カメラ１０の再設定制御後、一定時間が経過したか否か
を判断する。一定時間が経過していない場合、または再
設定を行っていない場合にはステップＳ３へ戻る。ま
た、一定時間が経過した場合は、外乱（高感度カメラ１
０に車のライトが向いていた場合等）がなくなったもの
とみなし、ステップＳ１へ戻って再度初期設定を行う。
カメラ１０の再設定制御後、一定時間が経過したか否か
を判断する。一定時間が経過していない場合、または再
設定を行っていない場合にはステップＳ３へ戻る。ま
た、一定時間が経過した場合は、外乱（高感度カメラ１
０に車のライトが向いていた場合等）がなくなったもの
とみなし、ステップＳ１へ戻って再度初期設定を行う。
【００２８】次に第１の実施の形態の最適設定制御につ
いてタイムチャートを用いて説明する。図４は第１の実
施の形態の最適設定制御を示すタイムチャートである。
ＮＴＳＣの片フィールドのみを画像処理に使用する場合
を考える。初期設定では、映像取り込みタイミングを１
／６０ｓ、発光時間を１／４８０ｓ、発光量は発光素子
Ａ、Ｂを交互に点灯、シャッタースピードは１／６０
ｓ、アイリスはオートにしておく。
いてタイムチャートを用いて説明する。図４は第１の実
施の形態の最適設定制御を示すタイムチャートである。
ＮＴＳＣの片フィールドのみを画像処理に使用する場合
を考える。初期設定では、映像取り込みタイミングを１
／６０ｓ、発光時間を１／４８０ｓ、発光量は発光素子
Ａ、Ｂを交互に点灯、シャッタースピードは１／６０
ｓ、アイリスはオートにしておく。
【００２９】輝度判定を行った結果、外部照明の影響が
大きいと判断した場合は、アイリスは最大限に広げる設
定であるＦMINとする。また、シャッタースピードは１
／１２０ｓとする。その他の設定は初期設定時と同じで
ある。
大きいと判断した場合は、アイリスは最大限に広げる設
定であるＦMINとする。また、シャッタースピードは１
／１２０ｓとする。その他の設定は初期設定時と同じで
ある。
【００３０】その後、輝度判定を行った結果、まだ外部
照明の影響が大きいと判断した場合は、シャッタースピ
ードを１／２倍にしていく。ただし、シャッタースピー
ドが発光時間より短くなると、照明制御部２０からの発
光の効果が薄くなり、外部照明以外の部分が暗くなる可
能性があるため、発光時間の１／４８０ｓに到達した
ら、その設定で映像を取り込む。
照明の影響が大きいと判断した場合は、シャッタースピ
ードを１／２倍にしていく。ただし、シャッタースピー
ドが発光時間より短くなると、照明制御部２０からの発
光の効果が薄くなり、外部照明以外の部分が暗くなる可
能性があるため、発光時間の１／４８０ｓに到達した
ら、その設定で映像を取り込む。
【００３１】このように、第１の実施の形態では、アイ
リスとシャッタースピードをフィードバック制御するこ
とにより、外部照明の撮像面への光蓄積量を抑えつつ、
照明制御部２０からの発光を最大限に利用して映像監視
を行う。
リスとシャッタースピードをフィードバック制御するこ
とにより、外部照明の撮像面への光蓄積量を抑えつつ、
照明制御部２０からの発光を最大限に利用して映像監視
を行う。
【００３２】次に第２の実施の形態について説明する。
シャッタースピードを発光時間まで短くする第１の実施
の形態を行っても、まだ外部照明の影響が大きいと判断
した場合には、第２の実施の形態では、さらに発光量及
びアイリスについてフィードバック制御する。
シャッタースピードを発光時間まで短くする第１の実施
の形態を行っても、まだ外部照明の影響が大きいと判断
した場合には、第２の実施の形態では、さらに発光量及
びアイリスについてフィードバック制御する。
【００３３】発光制御手段２２は、最適設定制御手段３
３からの指示にもとづき、一度に点灯させる発光素子の
量を増やすように発光手段２１を制御する。また、発光
量が増えるので、高感度カメラ１０は、最適設定制御手
段３３からの指示にもとづき、アイリスを絞って照明制
御部２０からの発光を第１の実施の形態の状態と同等に
なるように保つ。このような、発光量とアイリスのフィ
ードバック制御を、外部照明の影響が大きくないと判断
するまで繰り返す。
３からの指示にもとづき、一度に点灯させる発光素子の
量を増やすように発光手段２１を制御する。また、発光
量が増えるので、高感度カメラ１０は、最適設定制御手
段３３からの指示にもとづき、アイリスを絞って照明制
御部２０からの発光を第１の実施の形態の状態と同等に
なるように保つ。このような、発光量とアイリスのフィ
ードバック制御を、外部照明の影響が大きくないと判断
するまで繰り返す。
【００３４】そして、フィードバック制御を行って、外
部照明の影響をなくした後に、映像監視を実行する。そ
の後、一定時間が経過したら外部照明の影響を大きくし
ていた外乱がなくなったものとみなし、高感度カメラ１
０及び照明制御部２０の初期設定を再度行って初期化す
る。
部照明の影響をなくした後に、映像監視を実行する。そ
の後、一定時間が経過したら外部照明の影響を大きくし
ていた外乱がなくなったものとみなし、高感度カメラ１
０及び照明制御部２０の初期設定を再度行って初期化す
る。
【００３５】このような初期化動作を再度行うことによ
り、発光素子を効率よく点灯させることができる。すな
わち、外乱が消失した状態で、発光量を増加して点灯し
ているなどといった不経済な状態をなくすことができる
ので、発光素子の長寿命化を図ることが可能になる。
り、発光素子を効率よく点灯させることができる。すな
わち、外乱が消失した状態で、発光量を増加して点灯し
ているなどといった不経済な状態をなくすことができる
ので、発光素子の長寿命化を図ることが可能になる。
【００３６】次に第２の実施の形態のフィードバック制
御についてタイムチャートを用いて説明する。図５は第
２の実施の形態の最適設定制御を示すタイムチャートで
ある。
御についてタイムチャートを用いて説明する。図５は第
２の実施の形態の最適設定制御を示すタイムチャートで
ある。
【００３７】第１の実施の形態での処理を施した後（シ
ャッタースピードは１／４８０ｓ）、まだ外部照明の影
響が大きい場合、最適設定制御手段３３は、発光量は発
光素子Ａ、Ｂを同時に点灯し、アイリスは、１／２倍に
狭めてＦMIN／２となるように設定制御する。
ャッタースピードは１／４８０ｓ）、まだ外部照明の影
響が大きい場合、最適設定制御手段３３は、発光量は発
光素子Ａ、Ｂを同時に点灯し、アイリスは、１／２倍に
狭めてＦMIN／２となるように設定制御する。
【００３８】このように、第２の実施の形態では、第１
の実施の形態で行った処理に加えて、さらに発光量とア
イリスを制御して、外乱を抑制する。次に第３の実施の
形態について説明する。映像監視では、映像を取り込む
たびに、画像処理を行う必要がない場合がある。したが
って、２フレームや３フレームに１回のタイミングで画
像処理を行うだけでよいならば、読み飛ばすフレームに
対しては、照明制御部２０からの発光を行う必要はな
い。
の実施の形態で行った処理に加えて、さらに発光量とア
イリスを制御して、外乱を抑制する。次に第３の実施の
形態について説明する。映像監視では、映像を取り込む
たびに、画像処理を行う必要がない場合がある。したが
って、２フレームや３フレームに１回のタイミングで画
像処理を行うだけでよいならば、読み飛ばすフレームに
対しては、照明制御部２０からの発光を行う必要はな
い。
【００３９】第３の実施の形態では、このような映像監
視に対して、画像処理時に必要なフレームの映像を撮影
する場合のみに、発光素子を発光させるようにフィード
バック制御する。
視に対して、画像処理時に必要なフレームの映像を撮影
する場合のみに、発光素子を発光させるようにフィード
バック制御する。
【００４０】図６は第３の実施の形態の最適設定制御を
示すタイムチャートである。映像取り込みタイミングが
１／３０ｓの時に、発光タイミングも１／３０ｓに合わ
せる。また、アイリスを１／２倍に狭めてＦMIN／２と
し、発光素子Ａ、Ｂを同時に点灯する。
示すタイムチャートである。映像取り込みタイミングが
１／３０ｓの時に、発光タイミングも１／３０ｓに合わ
せる。また、アイリスを１／２倍に狭めてＦMIN／２と
し、発光素子Ａ、Ｂを同時に点灯する。
【００４１】次にブルーミングの自動認識制御について
説明する。外部照明によっては、画面全体が真っ白にな
る現象の他に、ブルーミング（外部照明の周囲がぼやけ
る）が生じる場合がある。輝度判定手段３２は、このブ
ルーミングを自動認識し、最適設定制御手段３３は、ブ
ルーミング現象が消失するようにフィードバック制御を
行う。
説明する。外部照明によっては、画面全体が真っ白にな
る現象の他に、ブルーミング（外部照明の周囲がぼやけ
る）が生じる場合がある。輝度判定手段３２は、このブ
ルーミングを自動認識し、最適設定制御手段３３は、ブ
ルーミング現象が消失するようにフィードバック制御を
行う。
【００４２】ここで、ブルーミングの特徴は、光源の点
を中心に円状に白い（輝度が高い）点が分散され、徐々
にぼやける（輝度が低くなる）ことにある。そこで、ブ
ルーミングの認識制御として、高輝度部分を抽出した後
に、その周囲の画素がぼやけているか否かの判定を行
う。
を中心に円状に白い（輝度が高い）点が分散され、徐々
にぼやける（輝度が低くなる）ことにある。そこで、ブ
ルーミングの認識制御として、高輝度部分を抽出した後
に、その周囲の画素がぼやけているか否かの判定を行
う。
【００４３】なお、高輝度部分のサイズが小さいものに
関しては、画像処理に悪影響を及ぼさないとみなして無
視する。また、周囲の画素がぼやけていない場合は、ブ
ルーミングでなく、高輝度な物体が存在しているとみな
す。
関しては、画像処理に悪影響を及ぼさないとみなして無
視する。また、周囲の画素がぼやけていない場合は、ブ
ルーミングでなく、高輝度な物体が存在しているとみな
す。
【００４４】図７はブルーミングの認識手順を示すフロ
ーチャートである。 〔Ｓ１０〕中心の高輝度部分を判定するための輝度しき
い値Ｃと周囲のぼやけている部分を判定するための輝度
しきい値Ｄとをあらかじめ設定しておく。そして、高感
度カメラ１０から取り込まれた映像の全画素に対して、
輝度しきい値Ｃによる二値化処理を行う。すなわち、Ｃ
以上の輝度は１に、Ｃ未満の輝度は０に変換する。
ーチャートである。 〔Ｓ１０〕中心の高輝度部分を判定するための輝度しき
い値Ｃと周囲のぼやけている部分を判定するための輝度
しきい値Ｄとをあらかじめ設定しておく。そして、高感
度カメラ１０から取り込まれた映像の全画素に対して、
輝度しきい値Ｃによる二値化処理を行う。すなわち、Ｃ
以上の輝度は１に、Ｃ未満の輝度は０に変換する。
【００４５】〔Ｓ１１〕二値化された画像に対してラベ
リング処理を施して、固まり部分の抽出を行う（ラベリ
ング：二値化されたデータに対して、ラベル（番号）を
付けながらデータ内の物体の抽出を行う処理）。
リング処理を施して、固まり部分の抽出を行う（ラベリ
ング：二値化されたデータに対して、ラベル（番号）を
付けながらデータ内の物体の抽出を行う処理）。
【００４６】〔Ｓ１２〕ラベル付けされた抽出物体の中
で、固定面積Ｓ未満のサイズのものは破棄する。 〔Ｓ１３〕ラベル付けされた抽出物体があるか否かを判
断する。あればステップＳ１４へ、なければステップＳ
１７へ行く。
で、固定面積Ｓ未満のサイズのものは破棄する。 〔Ｓ１３〕ラベル付けされた抽出物体があるか否かを判
断する。あればステップＳ１４へ、なければステップＳ
１７へ行く。
【００４７】〔Ｓ１４〕抽出された物体に隣接する縦横
方向のＮ画素に対して、輝度しきい値Ｃ未満かつＤ以上
の画素となる画素数の割合を計算する。 〔Ｓ１５〕ステップＳ１４で計算した割合を、あらかじ
め設定してある固定割合Ｐ％と比較する。Ｐ％以上なら
ステップＳ１６へ、そうでなければステップＳ１３へ戻
る。 〔Ｓ１６〕抽出物体をブルーミングと認識する。 〔Ｓ１７〕この画像中にはブルーミングが存在しないと
認識する。
方向のＮ画素に対して、輝度しきい値Ｃ未満かつＤ以上
の画素となる画素数の割合を計算する。 〔Ｓ１５〕ステップＳ１４で計算した割合を、あらかじ
め設定してある固定割合Ｐ％と比較する。Ｐ％以上なら
ステップＳ１６へ、そうでなければステップＳ１３へ戻
る。 〔Ｓ１６〕抽出物体をブルーミングと認識する。 〔Ｓ１７〕この画像中にはブルーミングが存在しないと
認識する。
【００４８】図８はブルーミング認識手順の様子を示す
図である。高輝度部分として二値化された画素が白い点
で、輝度Ｃ未満かつＤ以上の画素は灰色の点とし、その
他の画素は黒の点とする。
図である。高輝度部分として二値化された画素が白い点
で、輝度Ｃ未満かつＤ以上の画素は灰色の点とし、その
他の画素は黒の点とする。
【００４９】まず、高輝度部分としてラベリングされる
領域を実線でくくる。ここで、固定面積Ｓ＝１０とする
と、ラベリングされた領域のうち、右上にある２画素の
領域Ｒ１はノイズとして破棄される。
領域を実線でくくる。ここで、固定面積Ｓ＝１０とする
と、ラベリングされた領域のうち、右上にある２画素の
領域Ｒ１はノイズとして破棄される。
【００５０】次に残った領域Ｒ２に対して、隣接する画
素及びその画素に隣接する画素（隣接２画素と呼ぶ）の
領域を点線でくくる。図の場合、隣接２画素の数は、２
８画素ある。そして、２８画素の中で、輝度Ｃ未満かつ
Ｄ以上の画素（灰色の点）数を数えると２５画素ある。
素及びその画素に隣接する画素（隣接２画素と呼ぶ）の
領域を点線でくくる。図の場合、隣接２画素の数は、２
８画素ある。そして、２８画素の中で、輝度Ｃ未満かつ
Ｄ以上の画素（灰色の点）数を数えると２５画素ある。
【００５１】したがって、割合としては、（２５／２
８）×１００＝８９％となる。これを固定割合Ｐ％と比
較することにより、ブルーミングか否かの判定を行う。
例えば、Ｐ＝８０ならばブルーミングが発生していると
判定される。
８）×１００＝８９％となる。これを固定割合Ｐ％と比
較することにより、ブルーミングか否かの判定を行う。
例えば、Ｐ＝８０ならばブルーミングが発生していると
判定される。
【００５２】次にスミアの自動認識制御について説明す
る。外部照明によっては、スミア（外部照明の縦方向に
白いラインが入る）が生じる場合がある。輝度判定手段
３２は、このスミアを自動認識し、最適設定制御手段３
３は、スミア現象が消失するようにフィードバック制御
を行う。
る。外部照明によっては、スミア（外部照明の縦方向に
白いラインが入る）が生じる場合がある。輝度判定手段
３２は、このスミアを自動認識し、最適設定制御手段３
３は、スミア現象が消失するようにフィードバック制御
を行う。
【００５３】ここで、スミアの特徴は、光源の点を中心
に縦方向に白い（輝度が高い）点が分散されることにあ
る。そこで、各縦ライン毎の輝度値総和を算出し、その
大きさでスミアがあるかどうかを判定する。
に縦方向に白い（輝度が高い）点が分散されることにあ
る。そこで、各縦ライン毎の輝度値総和を算出し、その
大きさでスミアがあるかどうかを判定する。
【００５４】座標（ｉ，ｊ）における輝度をｙ（ｉ，
ｊ）とし、縦ｉライン目の輝度値総和をＹ（ｉ）とす
る。この場合、例えば、ＮＴＳＣ信号では
ｊ）とし、縦ｉライン目の輝度値総和をＹ（ｉ）とす
る。この場合、例えば、ＮＴＳＣ信号では
【００５５】
【数２】
【００５６】と表される。この縦ｉライン目の輝度値総
和が固定しきい値Ａより大きければ、縦方向に真っ白な
映像であると考えられるため、スミアであると判定し、
Ａ以下であればスミアでないと判定する。
和が固定しきい値Ａより大きければ、縦方向に真っ白な
映像であると考えられるため、スミアであると判定し、
Ａ以下であればスミアでないと判定する。
【００５７】このような判定処理を全縦ライン（例え
ば、ＮＴＳＣ信号では６４０ライン）に対して行い、全
縦ラインにてスミアの検出ができなければ、その画像中
にはスミアが存在しないと判断する。
ば、ＮＴＳＣ信号では６４０ライン）に対して行い、全
縦ラインにてスミアの検出ができなければ、その画像中
にはスミアが存在しないと判断する。
【００５８】以上説明したように、本発明の映像監視装
置１は、高感度カメラ１０の撮像面への光蓄積量が最適
であるか否かを、画像信号の輝度情報にもとづいて判定
し、最適でない場合には、高感度カメラ１０または照明
制御部２０の少なくとも一方に対し、フィードバック制
御を行う構成とした。
置１は、高感度カメラ１０の撮像面への光蓄積量が最適
であるか否かを、画像信号の輝度情報にもとづいて判定
し、最適でない場合には、高感度カメラ１０または照明
制御部２０の少なくとも一方に対し、フィードバック制
御を行う構成とした。
【００５９】これにより、高感度カメラ１０に対する直
接光の影響を低減させ、安定した映像を取得することが
可能になる。また、照明制御部２０の照明量、照明時間
に無駄を発生させないように制御するので、発光素子の
寿命を延ばし、効率のよい映像監視が可能になる。
接光の影響を低減させ、安定した映像を取得することが
可能になる。また、照明制御部２０の照明量、照明時間
に無駄を発生させないように制御するので、発光素子の
寿命を延ばし、効率のよい映像監視が可能になる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像監視
装置は、カメラの撮像面への光蓄積量が最適であるか否
かを、画像信号の輝度情報にもとづいて判定し、最適で
ない場合には、カメラまたは照明制御部の少なくとも一
方に対し、フィードバック制御を行う構成とした。これ
により、外乱の影響が抑制された安定した映像を取得す
ることができ、高品質で信頼性の高い映像監視を行うこ
とが可能になる。
装置は、カメラの撮像面への光蓄積量が最適であるか否
かを、画像信号の輝度情報にもとづいて判定し、最適で
ない場合には、カメラまたは照明制御部の少なくとも一
方に対し、フィードバック制御を行う構成とした。これ
により、外乱の影響が抑制された安定した映像を取得す
ることができ、高品質で信頼性の高い映像監視を行うこ
とが可能になる。
【図１】本発明の映像監視装置の原理図である。
【図２】発光手段を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の動作手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】第１の実施の形態の最適設定制御を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図５】第２の実施の形態の最適設定制御を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図６】第３の実施の形態の最適設定制御を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図７】ブルーミングの認識手順を示すフローチャート
である。
である。
【図８】ブルーミング認識手順の様子を示す図である。
１ 映像監視装置 １０ 高感度カメラ ２０ 照明制御部 ２１ 発光手段 ２２ 発光制御手段 ３０ 画像処理部 ３１ 画像信号取得手段 ３１ａ Ａ／Ｄ変換手段 ３１ｂ 画像メモリ ３２ 輝度判定手段 ３３ 最適設定制御手段 ３４ 画像処理手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ 5/235 5/235 7/18 7/18 Ｄ (72)発明者 井原 範幸 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 渡部 浩 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H002 CC01 CC21 CD00 CD04 EB09 GA35 JA01 JA08 JA11 2H053 AA01 AA06 AD06 BA71 BA72 BA91 DA03 5C022 AA01 AB03 AB15 AB17 AC41 AC52 5C054 AA01 AA05 CA04 CB02 CC02 EA01 FC03 FF02 HA19
Claims (5)
- 【請求項１】 映像の監視を行う映像監視装置におい
て、 物体を撮影するカメラと、 発光素子を有する発光手段と、前記発光素子の発光制御
を行う発光制御手段と、から構成される照明制御部と、 前記カメラからの映像のＡ／Ｄ変換を行って、ディジタ
ル化した画像信号を生成し、前記画像信号を記憶する画
像信号取得手段と、前記カメラの撮像面への光蓄積量が
最適であるか否かを、前記画像信号の輝度にもとづいて
判定する輝度判定手段と、最適でない場合には、前記カ
メラまたは前記照明制御部の少なくとも一方に対し、前
記光蓄積量が最適となるように設定制御する最適設定制
御手段と、から構成される画像処理部と、 を有することを特徴とする映像監視装置。 - 【請求項２】 前記最適設定制御手段は、前記カメラの
シャッタースピードを発光時間以上の範囲まで短くし、
かつ前記カメラのアイリスを最大に広げるような、フィ
ードバック制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
映像監視装置。 - 【請求項３】 前記最適設定制御手段は、前記シャッタ
ースピードを発光時間と同一になるまで短くしても、前
記輝度が良好とならない場合は、前記発光素子の発光量
を増加させ、かつ前記カメラのアイリスを絞るような、
フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項２記
載の映像監視装置。 - 【請求項４】 前記最適設定制御手段は、画像処理時に
必要なフレームの映像を撮影する場合のみに前記発光素
子を発光させるような、フィードバック制御を行うこと
を特徴とする請求項１記載の映像監視装置。 - 【請求項５】 前記輝度判定手段は、前記輝度の情報に
もとづいて、ブルーミング及びスミアの自動認識を行う
ことを特徴とする請求項１記載の映像監視装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000311106A JP3907397B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 映像監視装置 |
| US09/821,439 US7202902B2 (en) | 2000-10-11 | 2001-03-29 | Image monitor apparatus controlling camera and illumination in order to optimize luminance of picked-up image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000311106A JP3907397B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 映像監視装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002118788A true JP2002118788A (ja) | 2002-04-19 |
| JP3907397B2 JP3907397B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=18790930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000311106A Expired - Fee Related JP3907397B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 映像監視装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3907397B2 (ja) |
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