JP2010278614A - 画像監視記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆光などの撮影環境に影響されずに、良好な撮影および記録を可能にする画像監視記録装置を得ること。
【解決手段】本発明における画像監視記録装置１は、露出制御手段を有し、画像信号を奇数フレームと偶数フレームに分割し、奇数および偶数フレームから第１および第２のデジタル画像データを生成するデジタル画像データ生成部１０と、第１および第２のデジタル画像データをそれぞれ記録する記録手段２０と、いずれか一方のデジタル画像データから移動体の有無を検知し、移動体が有ると検知した場合は移動体の位置とサイズを検出する動き検知手段３０と、一方のデジタル画像データを複数のブロックに分割してブロック毎に平均輝度値を算出し、平均輝度値からブロック毎の輝度情報を算出し、輝度情報と検出結果に基づいて、奇数フレームと偶数フレームを撮影する際の露出制御手段の露出条件をそれぞれ設定する露出制御部４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視エリアを撮像した画像を記録する画像監視記録装置に関し、特に、監視エリアの状態変化を検知した際に状態変化を撮像した画像を記録する画像監視録装置に関するものである。

従来より、撮像した画像を予め設定した圧縮率で圧縮し、圧縮した画像を記録手段に記録する画像監視記録装置が知られている。また、このような画像監視記録装置においては、長時間記録することを目的として、撮像した画像の状態変化を検知し、状態変化が定常状態でないと判定したときのみ、撮像した画像を圧縮して記録するアラーム記録技術がすでに開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特許文献１に記載の画像記録装置では、撮像した画像から人物の動きを検出した際、該人物の動きの異常度合いに応じて決定した所定の時間だけ撮像した画像をハードディスクに記録する。このように、人物の動きを検出した場合のみ撮像した画像を記録し、かつ、異常の度合いに応じて記録する時間を調整することで、必要な時間を確保しながら無駄な画像の記録をなくすことができ、記録媒体の利用効率を大幅に高めることができる。

また、特許文献１に記載の画像記録装置では、監視領域内の人物の動きの異常を検出した際、カメラ装置を制御してパン・チルト・ズームなどを行うことで、監視領域内での人物の位置が異なっていても、表示画面内での人物画像の表示をほぼ同じ位置で大きくする。このように、撮像する画像を制御することで、異常が検出された人物を容易に確認することができる。

特開２００７−１２４５２６号公報

しかしながら、上述したような画像記録装置は、記録媒体の利用効率の向上、および表示画面内に表示する人物画像の位置や大きさを制御することを目的としたものであり、逆光などの撮影環境に応じて撮像する画像の露出を制御するものではなかった。

したがって、上述したような画像記録装置では、逆光などの環境下に位置する移動体を撮影する場合、移動体が真っ黒な被写体として記録され、監視記録装置に求められる侵入者の顔や服装を正確に記録することができないという問題があった。

また、逆光が有る領域と逆光が無い領域を有するような撮影環境の異なるエリアにおいて複数の移動体を検知した場合は、複数の移動体に対してそれぞれ最適な露出を施した画像を記録することができないという問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、逆光などの撮影環境に影響されずに、良好な撮影および記録を可能にする画像監視記録装置を得ることである。

本発明の実施の形態における画像監視記録装置は、撮影する際の露出を制御する露出制御手段を有し、露出を制御して撮影した画像信号を奇数フレームと偶数フレームに分割し、奇数フレームから第１のデジタル画像データを偶数フレームから第２のデジタル画像データを生成するデジタル画像データ生成部と、前記第１のデジタル画像データと前記第２のデジタル画像データとをそれぞれ記録する記録手段と、前記第１のデジタル画像データと前記第２のデジタル画像データの一方のデジタル画像データから移動体の有無を検知し、前記移動体が有ると検知した場合は前記移動体の位置とサイズを検出する動き検知手段と、前記一方のデジタル画像データを複数のブロックに分割してブロック毎に平均輝度値を算出し、前記平均輝度値からブロック毎の輝度情報を算出し、前記ブロック毎の輝度情報と前記検知手段の検出結果に基づいて、前記奇数フレームと前記偶数フレームを撮影する際の前記露出制御手段の露出条件をそれぞれ設定する露出制御部と、を備える。

本発明の画像監視記録装置によれば、露出条件の異なる環境下に複数の移動体が位置していても、それぞれの移動体に対して適正露出をすることが可能であるため、侵入者の顔や服装などの正確な撮影が可能になる。また、適正露出条件が通常撮影時とは異なる移動体を検出した時のみ、特殊環境下の移動体を撮影した小サイズ画像が所定時間重複して記録されるので、記録容量を冗長に増加させることなく、画像監視記録装置に求められる侵入者の顔や服装などの正確な撮影画の保存も可能になる。

本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置の構成を概略的に示した図である。 通常の露出制御を行ったときの撮像画の状態を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを生成する処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを生成する様子を示した図である。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が移動体を検知する処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が被写体に対して行う露出処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が画像記録部に第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを記録するまでの動作を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置が第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを圧縮する様子を示した図である。

＜１．画像監視記録装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像監視記録装置１の構成を概略的に示した図である。図１に示すように、画像監視記録装置１は、監視エリア内の画像からデジタル画像データを取得するデジタル画像データ生成部１０と、デジタル画像データを圧縮して記録する記録部２０と、デジタル画像データから監視エリア内に移動体が有するか否かを検知する動き検知処理部３０と、撮影する際の露出を制御する露出制御部４０と、画像監視記録装置１の各処理部に対して条件設定、処理コマンド送信、レスポンプ処理等を行うＣＰＵ等のメイン制御部５０とを備える。

デジタル画像データ生成部１０は、監視エリアの被写体像を結像するレンズ１１と、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等を用いて、光学像を電気信号に光電変換して画像信号を得る撮像部１２と、最適な露出量となるように利得（感度）を自動制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路１３と、ＡＧＣ回路１３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１４と、ＡＤ変換部１４で生成された映像信号に基づいて、輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ、Ｃｒ）形式のデジタル画像データを生成するカメラ画像処理部１５とを備える。

記録部２０は、カメラ画像処理部１５から出力されたデジタル画像データをＪＰＥＧやＭＰＥＧ４方式で圧縮する画像圧縮伸張部２１と、圧縮されたデジタル画像データを記録する画像記録部２２とを備える。

露出制御部４０は、カメラ画像処理部１５で生成された１画面分のデジタル輝度データを複数のブロックに分割し、分割したブロック毎の輝度平均値を算出するブロック輝度平均値算出部４１と、ブロック輝度平均値算出部４１で算出した各ブロックの輝度平均値をフレーム周期で時間軸方向に積分処理を施す積分処理部４２と、時間軸方向に積分された各ブロックの平均輝度値と現在の各ブロックの平均輝度値の比較結果と、動き検知処理部３０の結果に基づいて撮像する際の露出を制御するＡＥ（Auto Exposure）制御部４３とを備えている。このような露出制御部４０は、後述するように、逆光などの撮影環境の下であっても良好な撮影画像を得るべく採用されたものである。なお、露出制御は、撮像素子が機能として有する電子シャッターや機械的に制御するメカニカルシャッター、あるいはその他の方法により制御してもよい。

＜２．画素監視記録装置の動作＞
次に、画素監視記録装置の動作について説明する。

＜２−１．通常の露出処理を行う動作＞
はじめに、図１を参照して、通常の露出処理（例えば、画面全体の平均輝度がおよそ５０％グレーになるような処理）を行う動作について説明する。

まず、監視用記録装置１は、監視エリアの被写体をレンズ１１で結像し、撮像部１２によって光学像を画像信号に光電変換する。ここで、撮像部１２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の半導体センサーが画素単位でアレー状に構成している。近年の半導体高密度化技術の進展や画像監視システムにおける高精細画の要求から、例えば、１２８０×９６０画素等のメガピクセルの半導体センサーを用いる。また、撮像部１２で光電変換するに際し、例えば、１ルクス（以下、「ｌｘ」と記載する）以下の月明かり程度の薄明かりから１００００ｌｘ以上に達する晴天の明るさまでを８ビットの２５６階調の画像データに変換するために、撮像部１２の前に取り付けたメカニカルシャッターや、撮像部１２が有する電子シャッター等で光量調整して露出制御を行う。また、シャッター制御のみでは吸収できない分は、ＡＧＣ回路１３で利得調整を行う。以下では、このようなメカニカルシャッター、電子シャッターおよびＡＧＣ回路１３等を露出制御手段とも記載する。

また、図示していないがγ補正等の処理を施す回路を有してもよく、ＡＧＣ回路１３からの出力に対して、表示装置の特性も考慮して更に見やすい画面に調整するために、アナログ信号状態で非線形なγ補正等の処理を施す。

次に、ＡＧＣ回路１３から出力されたアナログ信号は、ＡＤ変換器１４でデジタル信号に変換され、カメラ画像処理部１５でデジタル画像データに変換される。なお、ＡＤ変換器１４の量子化は、必ずしも８ビットである必要はなく、例えば、ＡＤ変換器１４によって１０〜１２ビットに変換し、後段のカメラ画像処理部１５で非線形な処理を行って輝度（Ｙ）と色差（Ｃｂ，Ｃｒ）信号のデータを生成する際に、最終的な８ビットデータに変換してもよい。

このような通常の逆光補正を行うことで生成されるデジタル画像データは、画像監視記録装置１の設置環境（撮影環境）の影響を大いに受けることとなる。以下に、図２を参照して、上述した通常の露出制御を行ったときの撮像画像の様子を説明する。

図２は、通常の露出制御を行ったときの撮像画の状態を説明する図である。図２（ａ）は、屋内に設置された画像監視記録装置１によって、昼間の監視エリアを撮像している様子を示した図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す監視エリアを撮影した撮像画像を示した図である。図２に示すように、屋内に設置した画像監視記録装置１をガラスドア２の方向に向けて撮影する場合、昼間は太陽３の光が射し込むことから、ガラスドア２の付近が局所的に明るくなる。

このような撮影環境時に、ガラスドア２から屋内へ入ってくる人４と、ガラスドア２から離れた屋内の場所に立っている人５がいる場合、通常のカメラ撮像画は、図２（ｂ）に示すような撮影画像となる。すなわち、逆光によって、ガラスドア２から屋内へ入ってくる人４の顔や姿は黒く写り、顔や服装を正確に写し出すことができない。一方、ガラスドアから離れた場所に立っている人５は、逆光の影響を受けないことから顔や服装を正確に写し出すことができる。

このような撮影画像となるのは、上述したような通常のカメラ露出制御では、画面全体の平均輝度がおよそ５０％グレーになるように輝度ターゲットを設定して露出調整を行うことによる。すなわち、図２においては、太陽光を遮るような位置にいる移動体４の前面（顔）が影になり暗くなっているにもかかわらず、ガラスドア２越しの屋外が極端に明るく露出を絞り込む必要があることから、露出を絞り込んだまま撮影することによる。

一方、ガラスドア２から離れた場所に立っている人５に対しては、逆光の影響を受けないことから、通常の露出制御を行うことで正確に写し出すことができる。すなわち、ガラスドア２から入ってくる人４を正確に写し出すように露出を調整すると、逆に、ガラスドア２から離れて立っている人５が正確に写らなくなる可能性がある。このように、最適な露出条件が異なる環境に被写体が位置する撮影エリアにおいては、一方の人に露出を合わせると、他方の人を正確に写すことができなくなることがある。

そこで、本実施の形態では、最適露出条件の異なる環境下に位置する被写体に対して、それぞれ最適な露出処理を施し、異なる画像データストリームとして生成する。すなわち、図２に示す撮影環境下であれば、まず、ガラスドア２から離れたところに立っている人５に対しては通常の露出条件で写した画像を第１の画像データストリームとして生成する。そして、ガラスドアから入る人４に対しては、ドアから入る人４を輝度ターゲットに設定して露出を調整して写した画像を第２の画像データストリームとして生成する。

＜２−２．第１および第２の画像データストリームを生成する動作＞
次に、第１の画像データストリームと第２の画像データストリームを生成する動作について説明する。

図３は、第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを生成する処理を示したフローチャートである。また、図４は、第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを生成する様子を示した図である。

まず、撮像部１２は、監視エリアにおける画像を所定の時間間隔で撮像する。ここで、通常のカメラは毎秒３０フレームで画像生成されるのが一般的であることから、本実施の形態においても毎秒３０フレームで撮影を行うこととして、以下に説明する。ただし、このようなフレームレートに限られるものではなく、その他のフレームレートを用いてもよい。また、侵入者を監視するような銀行などの監視カメラ（画像記録装置）では、限られた記録容量の中で極力長時間録画することが要求されていることから、侵入者の不正行為を見落とさない範囲でフレームレートを極力抑えて録画することが望ましく、毎秒１５フレームで充分とされている。

次に、ＡＤ変換器１４は、フレーム画を取得し、アナログ信号をデジタル信号Ｄ１に変換する。そして、カメラ画像処理部１５は、デジタル信号Ｄ１から輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ，Ｃｒ）形式のデジタル画像データＤ２を生成する（Ｓ１１）。

次に、カメラ画像処理部１５は、デジタル画像データＤ２を奇数フレームデータＤ２ａと偶数フレームデータＤ２ｂとに振り分ける（図４（ａ））。そして、カメラ画像処理部１５は、奇数フレームデータＤ２ａから、輝度と色差データで構成して表示や通常記録用に用いる第１の画像データストリームＤ３ａを生成する（Ｓ１２、図４（ｂ））。

一方、カメラ処理部１５は、後述する逆光移動体検知の判定で「有」と判定されたときのみ、偶数フレームデータＤ２ｂから、輝度と色差データで構成した第２の画像データストリームＤ３ｂを所定時間だけ生成する。なお、第２の画像データストリームＤ３ｂは、前述した１２８０×９６０画素の全画素ではなく、後述する動き検知処理部３０で求めた撮像画像内における移動体の位置と大きさ分を切り出したサイズの画像データにする。また、逆光移動体検知の判定で「無」と判定されたときは、画像データサイズを０として第２の画像データストリームＤ３ｂを生成する（Ｓ１３、図４（ｂ）。

以上の処理により、監視エリアを撮像した画像から、第１の画像データストリームＤ３ａおよび第２の画像データストリームＤ３ｂが生成される。

＜２−３．移動体を検知する動作＞
次に、後述する逆光移動体検知の有無を判定する際の情報として用いる移動体を検知する動作について説明する。本実施の形態では、基準画像データとなる背景画に対する画像データの差分を基に移動体を検出する背景差分方式を用いる。

図５は、移動体を検知する処理を示したフローチャートである。まず、動き検知処理部３０は、カメラ処理部１５の出力である第１の画像データストリームＤ３ａを入力し、このデータをＲＧＢ変換したＲＧＢ画像データＤ４を生成する（Ｓ２１）。そして、このＲＧＢ画像データＤ４を時間軸方向に積分処理することで背景画データＤ５を生成する（Ｓ２２）。そして、この背景画データＤ５を動き検知処理部３０の背景画データ保存領域（図示せず）に保存する（Ｓ２３）。

次に、動き検知処理部３０は、逐次第１の画像データストリームＤ３ａを入力し、このデータをＲＧＢ変換したＲＧＢ画像データＤ４を生成する（Ｓ２４）。そして、ＲＧＢ画像データＤ４と背景画データＤ５とを比較し、その比較結果に基づいて、監視エリア内に状態変化が発生しているか否かを判定する。詳しくは、各々のピクセルに対して比較を行い、所定値以上の変化が有るか否かに基づいて、監視エリア内に状態変化が発生しているか否かを判定する。そして、状態変化が発生していると判定した場合、所定値以上の変化がある部分を四角で囲い、移動体の位置とサイズを抽出する。

たとえば、監視エリア内に状態変化が発生していないと判定した場合（Ｓ２５）、ＲＧＢ変換されたＲＧＢ画像データＤ４を時間軸方向に積分することで背景画データＤ５を生成する（Ｓ２６）。そして、現在の背景画データＤ５として背景画データを更新して背景画データ保存領域に保存する（Ｓ２７）。なお、背景画データＤ５は、朝、昼、夕刻、夜間などの背景に追従すればよく、時定数として分単位で設定されていれば、撮影環境変化を反映した背景画として更新保存可能である。

また、動き検知処理部３０は、背景画データＤ５に対してＲＧＢ画像データＤ４が所定値以上の変化が有ると判定され、かつ、状態変化有りが所定のコマ数以上継続する場合、移動体（動き）が有ると判定し（Ｓ２５）、この判定情報を動き検知レジスタに設定する（Ｓ２８）。一方、所定のコマ数以下であれば、移動体が無いと判定する（Ｓ２５）。

なお、移動体が有ると判定した場合、メイン制御部５０は、背景画データＤ５を生成する積分処理を行わず、撮像画像内における移動体の位置と大きさを抽出して同じ動き検知レジスタに保存する。

このように、撮影している監視エリア内への移動体の有無の検知、および移動体の位置とサイズを抽出することができ、かつ、背景画データＤ５随時更新することで、より正確に移動体の有無の検知、および移動体の位置とサイズを抽出することができる。

＜２−４．最適な露出条件が異なる被写体に対して露出処理を行う動作＞
次に、最適な露出条件が異なる複数の被写体に対して、それぞれ最適な露出処理を行う動作について説明する。

図６は、最適な露出条件が異なる複数の被写体に対して行う露出処理を示したフローチャートである。まず、ブロック輝度平均値算出部４１は、カメラ画像処理部１５が生成した奇数フレームデータＤ２ａの輝度データＤ６ａを毎秒１５フレームで周期的に入力する。また、偶数フレームデータＤ２ｂの輝度データＤ６ｂも後述するように逆光中に移動体が検出されたと判定されたときのみ画像データが設定されて入力する（Ｓ３１）。

そして、ブロック輝度平均値算出部４１は、奇数フレームデータＤ２ａの輝度データＤ６ａに対して画面を縦４×横４に１６分割し、分割したブロック毎に輝度信号を平均した分割平均輝度値を算出する。そして、ブロック毎の分割平均輝度値を１６分割分のマップレジスタ（図示せず）に保存する。また、偶数フレームＤ２ｂの輝度データＤ６ｂに対しては、その画面全体の輝度信号を平均した全体平均輝度値を算出し、この全体平均輝度値を逆光移動体輝度レジスタ（図示せず）に保存する（Ｓ３２）。

次に、積分処理部４２は、１６分割分のマップレジスタに保存されている各ブロックの分割平均輝度値を入力し、メイン制御部１９のレジスタに設定されている動き検知レジスタの“有無”情報をチェックする（Ｓ３３）。そして、動き検知レジスタが「無」に設定されている場合は、各ブロックの分割平均輝度値をマップ状態で時間軸方向に積分して背景画の輝度マップを生成する。そして、移動体が入り込んでいない状態の背景画の輝度マップを更新して保存する（Ｓ３４）。

このように移動体が無いと検知されているので、ＡＥ制御部２２は、マイコン（図示せず）で逆光移動体検知レジスタを「無」に設定する。そして、ＡＥ制御部２２は、背景画の輝度マップの平均輝度値を求め、奇数フレームおよび偶数フレームの両撮像タイミングで、平均輝度値がターゲット値（一般には５０％グレーの値）になるように、露出制御手段の露出条件（撮像部１１のシャッター速度やＡＧＣ回路１２のゲイン等）を設定する（Ｓ３５）。

このように、露出制御部４０に入力してくる輝度データＤ６ａ，Ｄ６ｂに対して上述した制御を行うことにより、奇数フレームを撮影する際に、通常環境エリアにいる移動体を最適露出（ターゲット値とした５０％グレー）で撮影することが可能になる。また、偶数フレームも奇数フレームと同一の露出条件で撮影されるが、移動体を検知していないので、カメラ画像処理部１５で生成される第２の画像データストリームＤ３ｂの画像データサイズがゼロであり、不要な画像を撮ることにはならない。

一方、動き検知レジスタが「有」に設定されているとき、ＡＥ制御部４３は移動体に対して所望の露光が行われているか否か（例えば、逆光中にいるか否か）を判定する。詳しくは、ＡＥ制御部４３は、マイコンにより積分処理部４２に保存している背景画の輝度マップデータと奇数フレームの輝度マップデータとの輝度差である偏差値（ブロック毎の輝度情報）を算出する。そして、偏差値が所定値以上であれば、逆光環境下等における撮影により移動体に対して所望の露光が行われていないと判定する。そして、検知レジスタに保存されている移動体の位置と大きさを読み込み、積分処理部４２に保存されている１６分割の背景画輝度マップの位置との対応付けを行う。対応付けの結果、移動体の重心が背景画の輝度マップの逆光環境下と判定されたブロックエリア内であれば、逆光移動体検知レジスタを「有」に設定し、逆光移動体検知「有」情報と共に、読み込んだ移動体の位置と大きさをカメラ画像処理部１５に通知する（Ｓ３６）。

次に、ＡＥ制御部４３は、偶数フレームの露出設定するタイミングであれば、移動体の重心が入っているブロックの分割平均輝度値を読み取り、その輝度値がターゲット値（通常、５０％グレー）となるように、露出制御手段を設定する。詳しくは、奇数フレームＤ２ａの撮影に対応する露出条件に対し算出した露出補正を加えた条件で、偶数フレームを撮影する際の撮像部１１のシャッター速度やＡＧＣ回路１２のゲインを設定して、偶数フレームに対応する撮影を行う（Ｓ３７）。

また、直前に偶数フレームの画像が既に生成されている場合、すなわち、連続して移動体検知処理が有ると判定され、かつ、連続して移動体が逆光状態にあると判断された場合は、逆光移動体輝度レジスタに保存されている輝度値をターゲット値と比較し、奇数フレーム撮影に対応する露出条件に対し、その差分を小さくする方向へ２次補正を行う（Ｓ３８）。

このように、露出制御部４０に入力してくる輝度データＤ６ａ，Ｄ６ｂに対して、上述した制御を行うことにより、偶数フレームを撮影する際に、逆光中にいる移動体を最適露出（ターゲット値とした５０％グレー）に設定して撮影することが可能になる。なお、逆光移動体検知が「有」時でも、奇数フレームを撮影するタイミングでは、積分処理部４２の全体平均輝度値がターゲット値になるように撮像部１１のシャッター速度やＡＧＣ回路１２のゲインを設定する。

＜２−５．第１及び第２の画像データストリームを記録する動作＞
次に、上述した露出制御を行って生成した第１の画像データストリームＤ３ａおよび第２の画像データストリームＤ３ｂを画像記録部２２に記録する動作を説明する。図７は、画像記録部２２に第１の画像データストリームおよび第２の画像データストリームを記録するまでの動作を示したフローチャートである。また、図８は、第１のデータストリームＤ３ａおよび第２のデータストリームＤ３ｂを圧縮する様子を示した図である。

まず、カメラ画像処理部１５は、上述したように露出制御された第１の画像データストリームＤ３ａと第２の画像データストリームＤ３ｂとを時分割多重によりマルチストリーム化する（Ｓ４１）。そして、マルチストリーム化したデータＤ７を画像圧縮伸張部２１に出力する（Ｓ４２）。

そして、画像圧縮伸張部１７は、マルチストリーム化したデータＤ７に対し、各ストリームに合致した条件で画像圧縮を行う。例えば、まず、通常記録用の第１の画像ストリームを定型画像サイズのＭＰＥＧ４方式で画像圧縮し（Ｓ４３）、次に、逆光中の移動体を適正露光で撮影した第２の画像ストリームを所定の画像サイズに合わせてＪＰＥＧ方式で圧縮する（Ｓ４４）。

なお、画像圧縮伸張部２１の動作は、逆光中に移動体のない通常時は、第２の画像データストリームの画像サイズがゼロであるためＪＰＥＧ圧縮を実行しておらず、ＭＰＥＧ４のシングル画像圧縮になる。すなわち、逆光中に移動体が検知されたときのみ、ＭＰＥＧ４とＪＰＥＧのマルチストリーム画像圧縮を行うことになる。

次に、ＭＰＥＧ４方式で圧縮された第１の画像データストリームの画像データは、メイン制御部５０からの制御により、時間情報や動き検知などの管理情報と関連付けられて画像記録部２２の常時記録エリアに保存される（Ｓ４５）。一方、第２の画像データストリームの画像データは、逆光中に移動体が検知された所定時間のみ圧縮画像データが生成され、同時刻に生成されている第１画像データストリームの管理情報と関連づけして画像記録部２２の逆光記録エリアに保存する（Ｓ４６）。

このように、本実施の形態における画像監視記録装置１は、奇数フレームで構成した第１の画像データストリームをＭＰＥＧ４方式により画像圧縮して記録メディアの常時記録エリア（第１の記録エリア）に記録しつつ、逆光中に移動体が検知されたときのみ、第２の画像データストリームをＪＰＥＧ方式により画像圧縮して記録メディアの逆光記録エリア（第２の記録エリア）に記録される。

以上説明したように、本発明の画像監視記録装置１によれば、最適な露出条件の異なる環境下に複数の移動体がいても、それぞれの移動体に対して適正露出をすることが可能であるため、侵入者の顔や服装などの正確な撮影が可能になる。また、適正露出条件が通常撮影時とは異なる移動体を検出した時のみ、特殊環境下の移動体を撮影した小サイズ画像が所定時間重複して記録されるので、記録容量を冗長に増加させることなく、画像監視記録装置に求められる侵入者の顔や服装などの正確な撮影画の保存も可能になる。

＜変形例＞
上述の実施の形態においては、第１の画像データストリームＤ３ａの画像圧縮をＭＰＥＧ４方式、第２の画像データストリームＤ３ｂの画像圧縮をＪＰＥＧ方式を用いて説明したが、これに限られるものではなく、両ストリームをＭＰＥＧ４やＪＰＥＧに統一してもよく、また、その他の画像圧縮方式と組み合わせても、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。また、奇数フレームで構成した第１の画像データストリームの画像圧縮データは、常時記録しているが、動き検知をトリガとして所定時間のみイベント録画するように構成してもよい。このようなイベント録画を行うことにより、長時間の録画が可能になる。

なお、画像監視記録装置には、従来の画像監視記録装置と同様に、表示出力処理部（図示せず）によりライブ画や再生画を表示器に出力することができる。詳しくは、まず、ライブ画は、カメラ画像処理部１５から出力された第１の画像データストリームＤ３ａを選択的に表示出力処理部に入力して外部表示器に出力する。そして、再生画は、画像記録部２２に保存されている第１の画像データストリームＤ３ａの圧縮画像データか第２の画像データストリームＤ３ｂの圧縮画像データの一方、もしくは両方をメイン制御部５０の制御により、画像圧縮伸張部２１に入力し、元々の画像データに復号して表示出力処理部に入力して外部表示器に出力する。

また、画像監視記録装置は、従来の画像監視記録装置と同様に、ネットワークを通じて遠隔監視の端末として用いることができる。詳しくは、ライブ画を送信する場合、通常時は画像圧縮伸張部２１で圧縮された第１の画像データストリームを圧縮したＭＰＥＧ４の圧縮データを送信する。また、逆光中に移動体が検知され、第２の画像データをＪＰＥＧ圧縮したときのみ、ＭＰＥＧ４とＪＰＥＧをマルチストリーム化してイーサネット（登録商標）などのネットワークプロトコルにしてネットワーク配信に配信する。また、再生画は、画像記録部２２に保存されている第１の画像データか第２の画像データストリームの圧縮画像データの一方、もしくは両方をイーサネット（登録商標）などのネットワークプロトコルにしてネットワーク配信に配信する。

また、上述の実施の形態においては、２系統の画像データを生成して画像記録する方法を説明したが、これに限られるものではなく、３系統以上の画像データを生成して画像記録してもよい。たとえば、３系統の画像データを生成する場合、記録メディアを３つに分け、１枚目の画像フレームには通常記録、２枚目の画像には逆光補正された記録、３枚目には暗すぎる場合には露出制御を行ったものを記録する。このように、通常記録、逆光補正記録、暗さ補正記録の順に繰り返し記録するような３系統以上の画像データを生成しても上述の実施の形態と同様の効果が得られる。

１ 画像監視記録装置、１０ デジタル画像データ生成部、１１ レンズ、１２ 撮像部、１３ ＡＧＣ回路、１４ ＡＤ変換部、１５ カメラ画像処理部、２０ 記録部、２１ 画像伸張部、２２ 画像記録部、３０ 動き検知処理部、４０ 露出制御部、４１ 輝度平均値算出部、４２ 積分処理部、４３ ＡＥ制御部。

Claims (8)

1. 撮影する際の露出を制御する露出制御手段を有し、露出を制御して撮影した画像信号を奇数フレームと偶数フレームに分割し、奇数フレームから第１のデジタル画像データを偶数フレームから第２のデジタル画像データを生成するデジタル画像データ生成部と、
   前記第１のデジタル画像データと前記第２のデジタル画像データとをそれぞれ記録する記録手段と、
   前記第１のデジタル画像データと前記第２のデジタル画像データの一方のデジタル画像データから移動体の有無を検知し、前記移動体が有ると検知した場合は前記移動体の位置とサイズを検出する動き検知手段と、
   前記一方のデジタル画像データを複数のブロックに分割してブロック毎に平均輝度値を算出し、前記平均輝度値からブロック毎の輝度情報を算出し、前記ブロック毎の輝度情報と前記動き検知手段の検出結果に基づいて、前記奇数フレームと前記偶数フレームを撮影する際の前記露出制御手段の露出条件をそれぞれ設定する露出制御部と、を備える、画像監視記録装置。
2. 前記動き検知手段によって前記移動体が有ると検知された場合、
   前記露出制御部は、前記ブロック毎の輝度情報と前記動き検知手段の検出結果から、前記移動体に対して所望の露光が行われているか否かを判定し、所望の露光ではないと判定された場合は、前記他方のデジタル画像データに対応するフレームを撮影する際の前記露出制御手段の露出条件を前記移動体が所望の露光となるように設定する、請求項１に記載の画像監視記録装置。
3. 前記露出制御部は、前記一方のデジタル画像データから生成される背景画のブロック毎の平均輝度値と逐次入力される前記一方のデジタル画像データの前記ブロック毎の平均輝度値との差を前記輝度情報として算出し、前記輝度情報が所定の値以上のときに前記所望の露光ではないと判定する、請求項２に記載の画像監視記録装置。
4. 前記動き検知手段によって前記移動体が無いと検知された場合、
   前記露出制御部は、前記一方のデジタル画像データの前記ブロック毎の平均輝度値を前記背景画のブロック毎の平均輝度値として更新する、請求項３に記載の画像監視記録装置。
5. 前記記録手段は、前記一方のデジタル画像データを画像圧縮して第１のエリアに記録し、前記所望の露光でないと判定された場合は、前記他方のデジタル画像データを画像圧縮して第２のエリアに記録する、請求項２から請求項４のいずれかに記載の画像監視記録装置。
6. 前記デジタル画像データ生成部は、前記第１のデジタル画像データと前記第２のデジタル画像データとをマルチストリーム化して前記記録手段に出力し、
   前記記録手段は、前記一方のデジタル画像データを画像圧縮して時間情報や動き検知などの管理情報と関連づけて前記第１のエリアに記録し、前記他方のデジタル画像データを画像圧縮して前記管理情報と関連づけて前記第２のエリアに記録する、請求項５に記載の画像監視記録装置。
7. 前記露出制御部が前記所望の露光でないと判定したときは、
   前記デジタル画像データ生成部は、前記動き検知手段で検出された前記移動体の位置と大きさを切り出した領域からなる前記他方のデジタル画像データを生成する、請求項２から請求項６のいずれかに記載の画像監視記録装置。
8. 前記露出制御部は、前記ブロック毎の輝度情報と前記検知手段の検出結果から、前記移動体が逆光環境下に有るか否かを判定する、請求項２から請求項７のいずれかに記載の画像監視記録装置。

Images