(57)【要約】【課題】撮影モードの切り替えに起因する撮影画像の品質の低下を抑制する撮像システム、撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。【解決手段】撮像システムは、撮像素子部を有する撮像装置と、撮像装置が撮像する領域に赤外光を照射する照明装置と、撮像装置を制御する制御装置と、を備え、撮像装置は、撮像素子部への入射光の光路に赤外カットフィルタを挿入するか、または抜去するかの挿抜制御を行う挿抜制御手段、を備え、制御装置は、照明装置が消費している消費電流の検知結果に基づいて、挿抜制御手段の制御を行う切り替え手段、を備える。【選択図】図２
2020025168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子部を有する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像する領域に赤外光を照射する照明装置と、
前記撮像装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記撮像装置は、前記撮像素子部への入射光の光路に赤外カットフィルタを挿入するか、または抜去するかの挿抜制御を行う挿抜制御手段、を備え、
前記制御装置は、前記照明装置が消費している消費電流の検知結果に基づいて、前記挿抜制御手段の制御を行う切り替え手段、を備える、
ことを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記消費電流の増加を検出したときに、前記光路から前記赤外カットフィルタを抜去する制御を行って、赤外光がカットされた第1画像を撮像する第１モードから前記赤外光がカットされていない第２画像を撮像する第２モードに切り替え、前記消費電流の減少を検出したときに、前記光路に前記赤外カットフィルタを挿入する制御を行って、前記第２モードから前記第１モードに切り替える制御を行う、
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】
前記制御装置は、前記消費電流の値が、前記消費電流の上限から下限までの間の第１電流閾値より低くなったときに、前記第１モードに切り替える制御を行い、前記消費電流の値が、前記上限から前記下限までの間の第２電流閾値より高くなったときに、前記第２モードに切り替える制御を行う、
ことを特徴とする請求項２記載の撮像システム。
【請求項４】
前記第１電流閾値と前記第２電流閾値とは等しい値であるか、または前記第１電流閾値より前記第２電流閾値の方が高い値である、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項５】
前記照明装置は、
前記赤外光を照射する照明手段と、
前記赤外光の波長域の光以外の光を検出し、前記撮像装置が撮像する領域の照度を検出する照度検出手段と、
前記照度検出手段が検出する照度が第１照度閾値より低い照度に変化したことを検出したときに、前記照明手段から前記赤外光を照射させ、前記照度検出手段が検出する照度が第２照度閾値より高い照度に変化したときに、前記照明手段から前記赤外光を照射させない制御を行う照明制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記第１照度閾値と前記第２照度閾値とは等しい値であるか、または前記第１照度閾値より前記第２照度閾値の方が高い値である、
ことを特徴とする請求項５記載の撮像システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記赤外カットフィルタの挿抜制御を、前記撮像装置の撮像素子部の出力値に基づいて行うか、または前記消費電流の検出結果に基づいて行うかを選択させる画面を表示し、選択指示に応じて、前記赤外カットフィルタの挿抜制御を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記消費電流の値が前記第１電流閾値より低くなったことを検出し、且つ前記撮像装置の出力値が所定値以下であると判定した場合、前記照明装置に不具合が生じたことを通知する、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項９】
前記制御装置は、複数の前記照明装置のうち少なくとも１つの消費電流の値が前記第１電流閾値より低くなったことが検出されたときに、前記第１モードに切り替える制御を行い、前記複数の照明装置の全ての消費電流の値が前記第２電流閾値より高くなったときに、前記第２モードに切り替える制御を行う、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、所定時間、前記消費電流の値が、前記第１電流閾値より低くなったこと、および前記第２電流閾値より高くなったことの何れも検出されない場合、前記照明装置に不具合が生じたことを通知する、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項１１】
撮像装置であって、
撮像素子部への入射光の光路に赤外カットフィルタを挿入するか、または抜去するかの挿抜制御を行う挿抜制御手段と、
前記撮像装置が撮像する領域に赤外光を照射する照明装置の消費電流の検知結果に基づいて、前記挿抜制御手段の制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が撮像する領域に赤外光を照射する照明装置の消費電流の検知結果に基づいて、撮像素子部への入射光の光路に赤外カットフィルタを挿入するか、または抜去するかの挿抜制御を行う工程、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外カットフィルタの挿抜制御を行う撮像システム、撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラ等の撮像装置において、赤外カットフィルタを被写体の照度に応じて、撮影光学系の光路から挿抜して、撮影モードを切り替える手法（オートデイナイト）が用いられている。オートデイナイトが適用される撮像装置は、光路上に赤外カットフィルタを挿入してカラー画像を取得するモード（デイモード）と、光路上から赤外カットフィルタを抜去してモノクロ画像を取得するモード（ナイトモード）とを切り替える。ナイトモードでは、色情報を失う一方、赤外光を取り入れることで低照度環境でも被写体を認識することが可能となる。
【０００３】
関連する技術として、撮影モードの切り替えのために、画像信号レベルによって被写体の照度を検出する技術が提案されている（特許文献１を参照）。この技術では、デイモードからナイトモードへ移行した際の画像信号レベルを記憶し、このレベルに一定量を加算した信号レベルをナイトモードからデイモードの切り替える際の閾値としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、撮像装置の近傍に、照度に応じて点灯と消灯とが切り替わる照明装置が設置されている状況下においては、特許文献１の技術では、次のような問題が生じる。例えば、ナイトモードからデイモードへの切り替え時の照度の閾値が低く設定された場合、ナイトモードでの撮影時間を短くできる。しかし、赤外カットフィルタが抜去された後に、照度に応じて赤外光の照明が点灯されることがある。この場合、撮像装置は、照度変化をデイモードへの移行と誤検出し、赤外光の照明が点灯されたときに照度が閾値を超えてしまい、撮影モードがデイモードへ移行する。このため、赤外カットフィルタが挿入され、照度が閾値以下に低下するため、再度ナイトモードに移行してしまうハンチングという現象が生じる。ハンチング現象が発生すると、撮像画像の画質が低下する。
【０００６】
一方、ナイトモードからデイモードへの切り替え時の照度の閾値が高く設定された場合、ハンチング現象は抑制されるが、撮影を行うための十分な照度があるにもかかわらず、撮影モードがナイトモードからデイモードに移行されない。このため、モノクロ画像の出力期間が長くなり、この場合も、撮像装置による撮影画像の品質が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、撮影モードの切り替えに起因する撮影画像の品質の低下を抑制する撮像システム、撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の撮像システムは、撮像素子部を有する撮像装置と、前記撮像装置が撮像する領域に赤外光を照射する照明装置と、前記撮像装置を制御する制御装置と、を備え、前記撮像装置は、前記撮像素子部への入射光の光路に赤外カットフィルタを挿入するか、または抜去するかの挿抜制御を行う挿抜制御手段、を備え、前記制御装置は、前記照明装置が消費している消費電流の検知結果に基づいて、前記挿抜制御手段の制御を行う切り替え手段、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮影モードの切り替えに起因する撮影画像の品質の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る撮像システムの構成図である。
【図２】第１実施形態における撮影モードの切り替えを説明する図である。
【図３】消灯から点灯になる場合の赤外カットフィルタの挿抜制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】消灯から点灯になる場合の赤外カットフィルタの挿抜制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】点灯と消灯とを判定するための閾値の決定方法を説明する図である。
【図６】電流値取得の変形例に係る撮像システムの構成図である。
【図７】撮像ユニットが挿抜制御を行う例に係る撮像システムの構成図である。
【図８】第１実施形態に係る撮像システムの構成図である。
【図９】第２実施形態における点灯処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態における消灯処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】従来例における撮影モードの切り替えを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る撮像システム１００の構成図である。撮像システム１００は、撮像ユニット１０１、照明ユニット１０２、ハブ１１７および制御装置１５０を有する。撮像ユニット１０１は、被写体を撮影し、撮影した映像のデータ（撮像画像）を、ハブ１１７を介してネットワークに配信する撮像装置である。照明ユニット１０２は、撮像ユニット１０１が撮像する領域（被写体）を赤外光により照明する照明装置である。ハブ１１７は、撮像ユニット１０１、照明ユニット１０２および制御装置１５０に接続される通信制御装置である。以下の各実施形態および図面において、ハブ１１７は、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ  Ｏｖｅｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ハブであるものとして説明するが、ハブ１１７は、ＰｏＥハブには限定されない。制御装置１５０は、撮像システム１００の全体を制御するクライアント端末装置であり、例えば、パーソナルコンピュータが適用される。
【００１３】
＜撮像ユニットの構成＞
撮像ユニット１０１は、光学レンズ１０３、フィルタ切り替え部１０６、撮像素子部１０７、画像処理部１０８、モータ制御部１０９、モータ１１０および通信部１１１を有する。フィルタ切り替え部１０６には、赤外カットフィルタ１０４および透明ガラス１０５を有するガラス板が設けられている。撮像ユニット１０１によって撮影される撮像領域からの入射光は、光を結像する光学レンズ１０３およびフィルタ切り替え部１０６を通過し、撮像素子部１０７で電気信号（画像信号）に変換される。
【００１４】
フィルタ切り替え部１０６は、モータ１１０の駆動制御により、撮影光学系の光軸と直交（交差）する方向に選択的に赤外カットフィルタ１０４と透明ガラス１０５との何れかを光軸を中心とした光路（入射光の光路）に位置付けることが可能である。フィルタ切り替え部１０６は、挿抜制御手段に対応する。赤外カットフィルタ１０４は、赤外光を吸収する機能を有し、光学レンズ１０３から入射した入射光のうち赤外光をカットした光（可視光）を撮像素子部１０７へと透過させる。透明ガラス１０５は、可視光および赤外光を透過するガラスである。透明ガラス１０５は、フィルタ切り替え部１０６により、赤外カットフィルタ１０４が光軸上に位置づけられた場合と光路長が同じになるよう調整される。
【００１５】
画像処理部１０８は、撮像素子部１０７から取得した画像信号を、デイモード（第１モード）においてはＹＵＶやＲＧＢ形式でのカラー画像（第１画像）とする。この場合、フィルタ切り替え部１０６は、入射光の光路上に、赤外カットフィルタ１０４を配置する。一方、ナイトモード（第２モード）においては、画像処理部１０８は、撮像素子部１０７から取得した画像信号を、モノクロ画像として出力する。この場合、フィルタ切り替え部１０６は、入射光の光路上に、透明ガラス１０５を配置する。モータ制御部１０９は、モータ１１０を駆動させることで、フィルタ切り替え部１０６の駆動制御を行う。通信部１１１はネットワーク処理回路であり、画像処理部１０８が画像処理した画像データ（撮像画像）を、通信プロトコルに準拠して変換した上で、ネットワーク上に配信する。従って、制御装置１５０は、ハブ１１７を介して、画像処理部１０８が画像処理した画像データを取得できる。上述したデイモードは、昼間における撮影モードであるものとして説明するが、特定の時間帯には限定されない。同様に、ナイトモードは、夜間における撮影モードであるものとして説明するが、特定の時間帯には限定されない。
【００１６】
制御装置１５０は、ＣＰＵ１５１、ＲＡＭ１５２およびＲＯＭ１５３を有する。ＣＰＵ１５１は、制御プログラムを実行するプロセッサである。ＲＡＭ１５２には、ＲＯＭ１５３に記憶されている制御プログラムが展開され、ＣＰＵ１５１が、ＲＡＭ１５２に展開された制御プログラムを実行することにより、各実施形態の処理が実現されてもよい。ＣＰＵ１５１は、切り替え手段に対応する。
【００１７】
＜ハブの構成＞
ハブ１１７は、撮像ユニット１０１、照明ユニット１０２および制御装置１５０をネットワーク上で接続するとともに、撮像ユニット１０１および照明ユニット１０２に対して電流を供給する制御を行う。ハブ１１７は、ポート１１８を有している。ポート１１８（第１ポート）には照明ユニット１０２が接続されている。制御装置１５０のＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２が消費している消費電流の値を、ハブ１１７およびネットワークを介して、ポート１１８から取得することができる。
【００１８】
＜照明ユニットの説明＞
照明ユニット１０２は、照明部１１３、照度検出部１１４、照明制御部１１５および電源部１１６を有する。照明部１１３はＬＥＤ等を光源とし、撮像ユニット１０１が撮像する領域（撮像領域）に向けて赤外光を照射する照明手段である。照度検出部１１４は照度センサ等によって構成され、撮像ユニット１０１の撮像領域の照度を検出する照度検出手段である。また、照度検出部１１４は、赤外光の領域に感度を持たない。つまり、照度検出部１１４は、赤外光の波長域の光以外の光を検出し、照明部１１３が照射した赤外光を検出しない。照明制御部１１５は、照度検出部１１４が検出している照度の値を取得しており、撮像領域の照度が高いときには、照明部１１３を消灯する制御を行う照明制御手段である。一方、照明制御部１１５は、撮像領域の照度が低いときには、照明部１１３を点灯する制御を行う。
【００１９】
具体的には、照明制御部１１５は、照度検出部１１４からの出力値（検出された照度の値）が第１照度閾値よりも高い値から第１照度閾値よりも低い値に変化した場合に、照明部１１３を点灯する制御を行う。また、照明制御部１１５は、照度検出部１１４からの出力値が、第２照度閾値よりも低い値から第２照度閾値よりも高い値に変化した場合に、照明部１１３を消灯する。更に、照明制御部１１５は、照明部１１３の光量を制御する機能を有し、照度検出部１１４の検出値に応じて、照明部１１３の光量を電流値で制御するようにしてもよい。以下の説明では、第１照度閾値よりも第２照度閾値の方が小さい場合を示すが、これに限定されるものではなく、第１照度閾値と第２照度閾値とは等しい値であってもよいし、第１照度閾値よりも第２照度閾値の方が大きくてもよい。照明部１１３を含む照明ユニット１０２が消費する電流値（消費電流値）が大きくなるに応じて、照度は大きくなり、消費電流値が小さくなるに応じて、照度は小さくなる。ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流の値を取得して、デイモードとナイトモードとを自動的に切り替える。これにより、オートデイナイトの切り替えタイミングの精度が向上する。
【００２０】
＜従来のデイモードとナイトモードとの切り替え動作の説明＞
図１１を参照して、従来のデイモードとナイトモードとの切り替え動作について説明する。なお、図１１の例の撮像システムは、図１の撮像システム１００と、ＣＰＵ１５１による制御が異なる。図１１は、従来のデイモードとナイトモードとの切り替えの時間変化を例示したものである。図１１における「ａ」から「ｆ」は、タイミング（時刻）を表す。「レベル１」は、撮像モードをデイモードからナイトモードに切り替える基準となる画素信号レベルである。デイモードの撮影中に撮像領域の照度が暗くなると（図１１の「ａ」から「ｂ」）、撮像領域から撮像素子部へ入射する光量は減少し、撮像素子で取得される画素信号レベルが低下する。この画素信号レベルが「レベル１」以下となると、赤外カットフィルタが入射光の光路から抜去されて、撮影モードがデイモードからナイトモードに切り替わる。
【００２１】
一方、照明ユニットが検出する照度がある閾値未満になると（図１１の「ｂ」から「ｃ」）、撮像ユニットによるデイモードからナイトモードへの切り替えのタイミングとは関係なく、照明ユニットは自動的に点灯する。また、照明ユニットが検出する照度が、所定の閾値以上になると、照明ユニットは、再び消灯する（図１１の「ｄ」から「ｅ」）。「ｂ」および「ｅ」における出力値は、可視光のみの成分による画素信号レベルであり、共に「レベル１」である。従来の撮像装置では、「レベル１」に対して一定量を加算した「レベル２」をナイトモードからデイモードの切り替える際の閾値としていた。
【００２２】
図１１では、照明ユニットが点灯することによって、撮像素子部への入射光量が増加してデイモードに再度切り替わらないようにするために、ナイトモードからデイモードへの切り替える基準の画素信号レベルを高い値に設定した場合を示している。つまり、「レベル２」の値が本来の値より高い値になっている。図１１の例では、撮像領域の照度が、「ｅ」から徐々に明るくなる。その後、更に撮像領域の照度が上昇し、画素信号レベルが「レベル２」を上回ったとき（図１１の「ｆ」）に、撮影モードがナイトモードからデイモードに切り替わる。撮像素子部の出力値（撮像領域の照度）が「レベル２」以下である間（図１１の「ｂ」から「ｆ」）は、ナイトモードで撮影が行われる期間である。この期間では、カラー画像より画質が低いモノクロ画像が出力される。
【００２３】
＜実施形態のデイモードとナイトモードとの切り替え動作の説明＞
次に、図２を参照して、ＣＰＵ１５１により、実施形態に係る照明ユニット１０２の消費電流に応じてデイモードとナイトモードとを切り替える動作について説明する。照明制御部１１５は、照度検出部１１４の出力値（照度）が所定の閾値（第１閾値）を下回ると（図２の「ｂ」から「ｃ」）、照明部１１３を点灯させる制御を行う。図２（ａ）の例では、第１閾値は「レベル１」である。これにより、照明ユニット１０２から自動的に赤外光が撮像領域に照射される。照明部１１３が点灯を開始すると、電源部１１６は、照明部１１３に電源を供給する。従って、照明ユニット１０２が消費する電力が増加し、ポート１１８は、照明ユニット１０２の消費電流値が増加していることを検出する。
【００２４】
ＣＰＵ１５１は、ポート１１８の消費電流の増加を検出すると、照明ユニット１０２が点灯したと判定する。例えば、ハブ１１７が、ポート１１８の消費電流の増加を検出した場合に、ＣＰＵ１５１に、消費電流の増加を通知することで、ＣＰＵ１５１は、ポート１１８の消費電流の増加を検出してもよい。ポート１１８の消費電流の増加の検出に応じて、撮像ユニット１０１は、デイモード（第１モード）からナイトモード（第２モード）に切り替わる（図２の「ｂ」）。撮像領域の照度が所定の閾値（第２閾値）を下回ると、照明制御部１１５の制御により、照明部１１３は消灯する（図２の「ｄ」から「ｅ」）。照明部１１３が消灯すると、照明ユニット１０２の消費電力は減少する。この場合、ＣＰＵ１５１は、ポート１１８の消費電流の減少を検出することで、照明ユニット１０２が消灯したと判定し、（ｅ）のタイミングで、ナイトモードからデイモードへ切り替える。従って、撮像領域の照度が「レベル２」以上になるのを待たずに撮影モードはデイモードに切り替わる。このため、上述した従来例と比べて、図２で示す時間Ｔの分、撮影モードは、ナイトモードからデイモードでの撮影に早く切り替わる。上述したように、「ｂ」および「ｅ」において、可視光のみの成分による画素信号レベルは「レベル１」で等しい。即ち、「ｅ」から「ｆ」の期間においては、撮像領域の照度は、デイモードで撮影するために十分な値になっている。
【００２５】
上述したように、従来例では、図２で示す時間Ｔの間、十分な照度があるにもかかわらずモノクロ画像を取得し続けているが、本実施形態の撮像システム１００は、図２で示す時間Ｔの間、十分な視認性を有する画質の高いカラー画像を取得することができる。従って、本実施形態に示す撮像システムでは、ＣＰＵ１５１は、照度検出部１１４に連動して点灯および消灯する照明ユニット１０２の制御（点灯および消灯の制御）を、照明ユニット１０２の消費電流によって検出する。これにより、ナイトモードからデイモードに早期に切り替わり、モノクロ画像からカラー画像に早期に切り替わるため、撮影画像の品質が向上する。
【００２６】
ここで、撮像ユニット１０１と照明ユニット１０２とを直接的に接続する通信経路（通信パス）が設けられると、照明ユニット１０２の照明部１１３のオンとオフとに連動して、撮像ユニット１０１は、撮像モードを切り替えることができる。しかし、撮像システム１００に上記の通信経路が設けられると、撮像システム１００全体の構成が複雑になり、大型になる。本実施形態では、上記の通信経路を設けることなく、照明ユニット１０２の照明部１１３のオンとオフとに連動して、撮像ユニット１０１は、撮像モードを切り替えることができる。これにより、撮像システム１００全体の構成の複雑化や大型化を招来することなく、撮影モードが、ナイトモードからデイモードに早期に切り替わる。
【００２７】
＜赤外カットフィルタの挿抜制御＞
次に、図３を参照して、照明ユニット１０２が消灯から点灯になる場合の赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御について説明する。照明制御部１１５は照度検出部１１４からの出力値が第１照度閾値よりも高い照度から第１照度閾値よりも低い照度になったか否か、つまり、出力値が第１照度閾値より低くなったか否かを判定する（Ｓ３０１）。Ｓ３０１の判定がＮＯの場合、Ｓ３０１の処理が繰り返される。Ｓ３０１でＹＥＳと判定された場合、照明部１１３を点灯する制御を行う（Ｓ３０２）。これにより、照明部１１３が点灯する。
【００２８】
照明部１１３が点灯すると、照明ユニット１０２の消費電流が増加する。これにより、ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の増加を検出する（Ｓ３０３）。ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の増加を検出すると、ハブ１１７を介して、撮像ユニット１０１に対して赤外カットフィルタ１０４の抜去命令を送信する（Ｓ３０４）。通信部１１１が抜去命令を受信すると、モータ制御部１０９は、モータ１１０を駆動して、フィルタ切り替え部１０６の赤外カットフィルタ１０４を入射光の光路から抜去する（Ｓ３０５）。これにより、入射光の光路上には、透明ガラス１０５が位置する。
【００２９】
次に、図４を参照して、照明ユニット１０２が点灯から消灯になる場合の赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御について説明する。照明制御部１１５は照度検出部１１４からの出力値が第２照度閾値よりも低い照度から第２照度閾値よりも高い照度になったか否か、つまり、出力値が第２照度閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ４０１）。Ｓ４０１の判定がＮＯの場合、Ｓ４０１の処理が繰り返される。Ｓ４０１でＹＥＳと判定された場合、照明部１１３を消灯する制御を行う（Ｓ４０２）。これにより、照明部１１３が消灯する。
【００３０】
照明部１１３が消灯すると、照明ユニット１０２の消費電流が減少する。これにより、ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の減少を検出する（Ｓ４０３）。ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の減少を検出すると、ハブ１１７を介して、撮像ユニット１０１に対して赤外カットフィルタ１０４の挿入命令を送信する（Ｓ４０４）。通信部１１１が挿入命令を受信すると、モータ制御部１０９は、モータ１１０を駆動して、フィルタ切り替え部１０６の赤外カットフィルタ１０４を入射光の光路に挿入する（Ｓ４０５）。この場合、入射光の光路上には、赤外カットフィルタ１０４が位置する。
【００３１】
以上により、撮像ユニット１０１は、照明ユニット１０２の消費電流の検知結果に基づいて、照明ユニット１０２の点灯および消灯に連動したデイモードとナイトモードとの切り替えが可能となる。そのため、照明部１１３の点灯に起因するハンチング現象やモノクロ画像の出力期間が長くなることに起因した撮影画像の品質低下を抑えることができる。
【００３２】
＜消費電流参照ポートの設定＞
ハブ１１７が複数のポートを有している場合、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御用にハブ１１７の何れのポートを使用するかは、例えば、ユーザが制御装置１５０の入力手段を用いて設定してもよい。この場合、ＣＰＵ１５１は、ユーザによる設定を受け付けることで、使用するポートを認識する。照明ユニット１０２が接続されているポートの手動設定も同様である。また、ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７の全てのポートの消費電流値の変化と撮像素子部１０７の出力値の変化とに基づいて、照明ユニット１０２が接続されているポートを特定し、自動で設定してもよい。
【００３３】
＜照明の点灯および消灯の判定閾値設定＞
次に、図５を参照して、照明ユニット１０２の点灯と消灯とを判定するための閾値の決定方法について説明する。ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２の照明部１１３が消灯しているときの消費電流Ｉｏｆｆ（下限）、および照明ユニット１０２の照明部１１３が点灯しているときの消費電流値Ｉｏｎ（上限）を取得する。そして、ＣＰＵ１５１は、ＩｏｎとＩｏｆｆとの差分から消費電流値の増加量Ｉｄｉｆｆを求める。ＣＰＵ１５１は、ＩｏｆｆおよびＩｏｎを取得するために、ハブ１１７のポート１１８の電流供給を制御して、強制的に照明ユニット１０２の点灯と消灯とを切り替えるようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２を強制的に点灯させたときの消費電流を、ポート１１８を介して取得し、照明ユニット１０２を強制的に消灯させたときの消費電流を、ポート１１８を介して取得する。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１５１は、ＩｏｆｆからＩｄｉｆｆの７０％分を増やした値を、デイモードからナイトモードへの切り替える（赤外カットフィルタ１０４を抜去する）第１電流閾値と設定する。同様に、ＩｏｆｆからＩｄｉｆｆの３０％分を増やした値を、ナイトモードからデイモードに切り替える（赤外カットフィルタ１０４を挿入する）第２電流閾値として設定する。撮像ユニット１０１が、デイモードで撮影を行っているときにポート１１８の消費電流値が第１電流閾値よりも小さい値から第１電流閾値よりも大きい値に変化した場合に、撮影モードは、デイモードからナイトモードに移行する。同様に、撮像ユニット１０１が、ナイトモードで撮影を行っているときにポート１１８の消費電流値が第２電流閾値よりも大きい値から第２電流閾値よりも小さい値に変化した場合に、撮影モードは、ナイトモードからデイモードに移行する。
【００３５】
以上のように、デイモードからナイトモード、またはナイトモードからデイモードの切り替えのそれぞれに閾値が設定されると、電源ノイズの影響によるハンチング現象が抑制される。例えば、電源ノイズのノイズレベルが５％といった大きなノイズが発生した場合でも、第１電流閾値および第２電流閾値は、３０％のマージンを有しているため、ハンチング現象が生じることが抑制される。上述した第１電流閾値および第２電流閾値は、電源ノイズを加味してそれぞれノイズレベルを５％と仮定して６倍となる３０％のマージンを持たせた値に設定されているが、第１電流閾値および第２電流閾値は任意の値であってよい。電源ノイズの影響を考慮して、第１電流閾値および第２電流閾値は、電源ノイズのノイズレベルの３倍以上であることが好ましい。図５では、第１電流閾値が第２電流閾値よりも高い場合について説明した。この点、デイモードからナイトモードに切り替えるための第１電流閾値と、ナイトモードからデイモードに切り替えるための第２電流閾値とは等しい値に設定されてもよいし、第１電流閾値より第２電流閾値の方が高く設定されてもよい。上述した例では、ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２の消費電流の値を実際に取得し、取得した消費電流の値に基づいて各閾値を設定したが、これに限定されるものではない。例えば、ユーザが、照明ユニット１０２の仕様に基づいて、制御装置１５０に各閾値を入力した場合、入力された各閾値を制御装置１５０が受け付けて、ＣＰＵ１５１が各閾値を認識してもよい。
【００３６】
＜照明ユニットの電流値取得の変形例＞
次に、図６を参照して、ＡＣ電源駆動の照明ユニット６０２の消費電流値の取得の変形例について説明する。図６のうち、ＡＣ電源６１８および電流検出部６１９以外の構成は、図１と同様であるため、説明を省略する。ＡＣ電源６１８は、照明ユニット６０２に供給する電流値の制御を行う。電流検出部６１９は、ＡＣ電源６１８の消費電流値をモニタ可能な電源スイッチ等で構成される。電流検出部６１９は、ＡＣ電源６１８から照明ユニット６０２に供給される電流値を検出し、制御装置６５０のＣＰＵ６５１は、電流検出部６１９から、照明ユニット６０２の消費電流値を取得可能な構成となっている。ＣＰＵ６５１は、電流検出部６１９から取得した消費電流値に基づいて、赤外カットフィルタ６０４の挿抜を制御する。
【００３７】
＜電流検出および赤外カットフィルタ挿抜制御の例＞
上述した例では、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御は、制御装置１５０が行っていたが、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御は、撮像ユニット１０１が行ってもよい。図７の例を参照して説明する。図７の例では、ハブ１１７に制御装置１５０が接続されていない。一方、撮像ユニット１０１に、制御部１９０が追加されている。ハブ１１７には、別途、制御装置１５０が接続されてもよい。制御部１９０は、制御装置１５０と同様の機能を果たす。例えば、制御部１９０は、プログラマブル回路（例えば、ＦＰＧＡ）等により実現されてもよい。制御部１９０は、通信部１１１を介して、ポート１１８から消費電流値を取得する。そして、制御部１９０は、ポート１１８から取得した消費電流値に基づいて、制御装置１５０と同様に、モータ制御部１０９を制御して、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御を行い、デイモードとナイトモードとの切り替えを制御してもよい。
【００３８】
また、上述した例では、照度検出部１１４の出力値に応じて、照明制御部１１５は、照明部１１３を点灯するか、または消灯するかの二値制御を行う例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、照明制御部１１５は、照度検出部１１４からの出力値の変化に応じて、照明部１１３の光量を制御してもよい。この場合でも、ポート１１８から取得される消費電流値が第１電流閾値よりも小さい値から第１電流閾値よりも大きくなった場合に、赤外カットフィルタ１０４が入射光の光路から抜去されてもよい。また、ポート１１８から取得される消費電流値が第２電流閾値よりも大きい値から第２電流閾値よりも小さくなった場合に、赤外カットフィルタ１０４が入射光の光路に挿入されてもよい。赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御は、図１の制御装置１５０が行ってもよいし、図７の制御部１９０が行ってもよい。
【００３９】
＜撮像素子の出力値に応じた制御の例＞
上述した例では、照明ユニット１０２の消費電流値の変化のみで赤外カットフィルタ１０４の挿抜を制御する方法を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置１５０は、撮像領域の照度が十分に大きい（例えば、図２のレベル２以上）場合に、制御装置１５０は、ポート１１８の消費電流値の変化の有無にかかわらず、赤外カットフィルタ１０４を挿入する制御を行ってもよい。同様に、制御装置１５０は、撮像領域の照度が十分に小さい（例えば、図２のレベル１未満）場合に、制御装置１５０は、ポート１１８の消費電流値の変化の有無にかかわらず、赤外カットフィルタ１０４を抜去する制御を行ってもよい。制御装置１５０は、上記の制御を、撮像素子部１０７の出力値も加味して制御するようにしてもよい。これにより、照明ユニット１０２が点灯状態でも、ナイトモードからデイモードに切り替えができるため、カラー画像の撮影時間が長くでき、撮影画像の品質が低下することが抑制される。
【００４０】
また、撮影モードの切り替え手法は、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の検出結果に基づく手法（第１手法）と、撮像素子部１０７の画素信号レベルに基づく手法（第２手法）との何れかを選択可能であってもよい。例えば、制御装置１５０は、制御装置１５０に接続される不図示の表示装置に、第１手法と第２手法との何れかを選択させる画面を表示してもよい。ユーザが、不図示の入力装置を用いて、第１手法と第２手法との何れかを選択する操作を行うと、制御装置１５０は、入力された操作に応じた選択指示を受け付ける。制御装置１５０は、第１手法の選択指示を受け付けた場合、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の検出結果に基づく第１手法を用いて、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御を行う。また、制御装置１５０は、第２手法の選択指示を受け付けた場合、撮像素子部１０７の画素信号レベルに基づく第２手法を用いて、赤外カットフィルタ１０４の挿抜制御を行う。
【００４１】
＜フィルタの構造の変形例＞
上述した例では、フィルタ切り替え時に撮像ユニット１０１のピント位置がずれることを防止するために、フィルタ切り替え部１０６は赤外カットフィルタ１０４と透明ガラス１０５とを選択的に切り替えるようにしている。しかし、これに限定されるものではなく、自動でピントを調整する機能（オートフォーカス）を有している場合には、フィルタ切り替え部１０６は、透明ガラス１０５を有していなくてもよい。
【００４２】
＜手動による照明ユニットの点灯操作および消灯操作の例＞
上述した例では、制御装置１５０が、ハブ１１７のポート１１８の消費電流値の検出結果に基づいて、照明ユニット１０２の点灯または消灯していたが、手動により照明ユニット１０２の点灯または消灯が操作されてもよい。例えば、ユーザが、制御装置１５０や照明ユニット１０２の物理スイッチ等を操作し、当該操作に基づいて、照明ユニット１０２の点灯または消灯の制御がされてもよい。手動による操作の場合でも、制御装置１５０のＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２の消費電流値の増加を検出した場合にはデイモードからナイトモードに切り替え、消費電流値の減少を検出した場合にはナイトモードからデイモードに切り替える制御を行う。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図８を参照して、第２実施形態に係る撮像システム７００の構成図を説明する。図８に示される撮像システム７００は、２つの照明ユニット（照明ユニット７０２および照明ユニット７２２）を有する。他の構成は、図１に示される撮像システム１００と同様である。また、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２の構成は、図１の照明ユニット１０２と同様である。撮像システム７００は、３つ以上の照明ユニットを有していてもよい。ハブ７１２には、撮像ユニット７０１、照明ユニット７０２、照明ユニット７２２および制御装置７５０が接続されている。ハブ７１７は、照明ユニット７０２の電源部７１６に接続されるポート７１８（第１ポート）、および照明ユニット７２２の電源部７２６に接続されるポート７１９（第２ポート）を有する。制御装置７５０のＣＰＵ７５１は、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２の２つの消費電流の検出結果に基づいて、撮像ユニット７０１の赤外カットフィルタ７０４の挿抜を制御する。
【００４４】
図９および図１０のフローチャートを参照して、第２実施形態の処理の流れについて説明する。図９は、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２が点灯される場合における処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、照明ユニット７０２が先に点灯された場合について説明するが、照明ユニット７２２が先に点灯された場合にも同様の制御が行われる。照明制御部７１５は、照度検出部７１４からの出力値（第１照度）が第１電流閾値よりも高い照度から第１電流閾値よりも低い照度になったか否かを判定する（Ｓ８０１）。Ｓ８０１でＮＯと判定された場合、Ｓ８０１の処理が繰り返される。Ｓ８０１でＹＥＳと判定された場合、照明制御部７１５は、照明部７１３を点灯する（Ｓ８０２）。
【００４５】
照明部７１３が点灯されると、照明ユニット７０２の消費電流が増加する。ＣＰＵ７５１は、ハブ７１７のポート７１８（第１ポート）の消費電流値の増加を検出する（Ｓ８０３）。そして、制御装置１５０は、既にポート７１９（第２ポート）の電流値増加を検出しているかの判定を行う（Ｓ８０４）。Ｓ８０４でＮＯと判定された場合、ＣＰＵ７５１は、ハブ７１７の設定でポート７１８の電源供給をＯＦＦに設定する（Ｓ８０５）。ＣＰＵ７５１は、ポート７１９の電流値増加を検出するまで、ポート７１８の電源供給ＯＦＦの状態を維持する。Ｓ８０４でＹＥＳと判定された時点では、ポート７１９の電源供給は、ＯＦＦ設定になっている。このため、ＣＰＵ７５１は、ポート７１９の電源供給のＯＦＦ設定を解除する（Ｓ８０６）。そして、ＣＰＵ７５１は、撮像ユニット７０１に赤外カットフィルタ７０４の抜去命令を送信する（Ｓ８０７）。撮像ユニット７０１は、抜去命令に基づいて、赤外カットフィルタ７０４を入射光の光路から抜去する（Ｓ８０８）。
【００４６】
上述したように、撮像システム７００は、点灯と消灯とが自動で切り替わる照明ユニット７０２を複数有している。図９のフローチャートの処理が行われることにより、全ての照明ユニット（第２実施形態では、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２）の消費電流の増加が検出された場合に、赤外カットフィルタ７０４が入射光の光路から抜去される。つまり、Ｓ８０３の処理が行われ、且つＳ８０４の判定がＹＥＳとなった場合に、赤外カットフィルタ７０４が抜去されて、撮影モードは、デイモードからナイトモードに移行する。
【００４７】
次に、図１０のフローチャートを参照して、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２が消灯される場合における処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、照明ユニット７０２が先に消灯された場合について説明するが、照明ユニット７２２が先に消灯された場合にも同様の制御が行われる。照明ユニット７０２および照明ユニット７２２が共に点灯されている状態で、照度検出部７１４の出力値が第２照度閾値よりも、低い照度からよりも高い照度になったか否かを判定する（Ｓ９０１）。Ｓ９０１でＮＯと判定された場合、Ｓ９０１の処理が繰り返される。Ｓ９０１でＹＥＳと判定された場合、照明制御部７１５は、照明部７１３を消灯する（Ｓ９０２）。照明部７１３が消灯すると、ＣＰＵ７５１は、ポート７１８の消費電流値が減少していることを検出する（Ｓ９０３）。そして、ＣＰＵ７５１は、ポート７１８の消費電流値の減少を検出すると、ハブ７１７の設定によりポート７１９の電源供給をＯＦＦに設定する（Ｓ９０４）。そして、ＣＰＵ７５１は、撮像ユニット７０１に赤外カットフィルタ７０４の挿入命令を送信する（Ｓ９０５）。撮像ユニット７０１は、挿入命令に基づいて、赤外カットフィルタ７０４を入射光の光路に挿入する（Ｓ９０６）。
【００４８】
図１０のフローチャートの処理が行われることにより、各照明ユニットのうち何れか１つの消費電流値の減少が検出されると、赤外カットフィルタ７０４が挿入される。つまり、各照明ユニットのそれぞれについて、Ｓ９０３の処理が行われると、赤外カットフィルタ７０４が入射光の光路に挿入されて、撮影モードは、ナイトモードからデイモードに移行する。
【００４９】
図９のフローチャートの処理により、複数の照明ユニットの全ての消費電流値の増加が検出された場合に、撮影モードはデイモードからナイトモードに移行する。このため、複数の照明ユニットのうち一部の照明ユニットの消費電流値の増加が検出されたとしても、撮影モードは、デイモードの状態が維持される。撮影モードがデイモードである場合、撮像ユニット７０１は、カラー画像を撮影する。デイモードでの撮影時間が長くなることで（ナイトモードでの撮影時間が短くなることで）、高画質のカラー画像での撮影画像を取得する時間を長くすることができる。
【００５０】
同様に、図１０のフローチャートの処理により、複数の照明ユニットのうち少なくとも１つの消費電流値の減少が検出された場合に、撮影モードはナイトモードからデイモードに移行する。このため、全ての照明ユニットの消費電流値の減少が検出されなくとも、撮影モードは、ナイトモードからデイモードに早期に切り替わる。撮影モードがデイモードに早期に切り替わるため、高画質のカラー画像での撮影画像を取得する時間を長くすることができる。また、図９のフローチャートおよび図１０のフローチャートでは、照明ユニット７０２および照明ユニット７２２は、同じタイミングで点灯および消灯されるように制御される。これにより、点灯および消灯のタイミングのずれに起因して、撮像ユニット７０１の画角内の明るさのずれをなくすことができる。
【００５１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態の構成は、上述した第１実施形態および第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。図１を用いて、第３実施形態について、説明する。第３実施形態は、照明ユニット１０２に不具合が発生した場合に、不具合が発生したことを通知する例である。照明部１１３が点灯すると、照明ユニット１０２の消費電流が増加し、撮像領域の照度は高くなるため、撮像素子部１０７からの出力値は高くなる。この際、ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２が接続されているポート１１８の消費電流値が変化したことを検出したにもかかわらず、撮像素子部１０７からの出力値の変化を検出しないことがある。この場合、ＣＰＵ１５１は、照明部１１３を含む照明ユニット１０２に不具合が生じていると判定する。ＣＰＵ１５１は、今回検出した消費電流値が、前回検出した消費電流値より、非常に小さい場合（所定値以下の場合）、照明ユニット１０２に不具合が生じていると判定してもよい。
【００５２】
ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２に不具合が生じていると判定した場合、不具合の発生を通知する。ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２に不具合が生じたことを１回検出した場合に、不具合の発生を通知してもよいし、不具合が生じたことを複数回検出した場合に、不具合の発生を通知してもよい。例えば、ＣＰＵ１５１は、ハブ１１７のポート１１８の電流供給を強制的にＯＮとＯＦＦとに切り替えて、撮像素子部１０７の出力値の変化や撮像領域の照度の変化を複数回確認し、確認結果に基づいて、不具合が発生したか否かを判定してもよい。ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２に不具合が発生したと判定した場合、不具合の発生した旨を、撮像ユニット１０１のユーザインターフェースに、ダイアログで表示する。これにより、ユーザは、照明部１１３の不具合を認識できる。不具合の発生の通知は、任意の方法により行われてよい。例えば、ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２等に記憶されているユーザのメールアドレス宛に、不具合の発生を通知してもよい。これにより、照明ユニット１０２の不具合をユーザに通知することが可能となるため、照明ユニット１０２の不具合によって、不十分な照度環境下で撮影するリスクを軽減することができる。
【００５３】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の構成は、上述した第１実施形態から第３実施形態の構成と同様である。以下、図８の構成例を参照して、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、照明ユニット７０２の照度検出部７１４に不具合があった場合について説明を行う。ただし、照明ユニット７２２の照度検出部７２４に不具合があった場合にも同様の制御が行われる。
【００５４】
まず、照度検出部７２４からの出力値に基づいて、照明制御部７２５が、照明部７２３をＯＮにすることで、照明ユニット７２２は点灯される。制御装置７５０のＣＰＵ７５１は、照明ユニット７２２が点灯したことをポート７１９の消費電流値の増加によって検出し、照明ユニット７０２が点灯するまで、ポート７１９の電流供給をＯＦＦにする。その後、所定時間経過してもポート７１８の消費電流値の増加が検出されない場合には、照度検出部７１４に不具合が生じたことが検出される。この場合、ＣＰＵ７５１は、照明ユニット７０２に不具合が発生した通知を出力する。上述したように、不具合の発生の通知は、撮像ユニット７０１のユーザインターフェースに対するダイアログの表示であってよい。これにより、照明ユニット７０２の照度検出部７１４の不具合をユーザに通知することが可能となる。第４実施形態では、図８の例（撮像システムが複数の照明ユニットを有する例）について説明したが、図１の例のように照明ユニットが１つの場合も同様である。つまり、図１の例の場合、ＣＰＵ１５１は、照明ユニット１０２に接続されているポート１１８の消費電流値が、第１電流閾値を上回る変化または第２電流閾値を下回る変化が検出されない場合、照明ユニット１０２に不具合が発生した判定する。この場合、ＣＰＵ１５１は、不具合の発生を通知する制御を行ってもよい。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  撮像システム
１０１  撮像ユニット
１０２  照明ユニット
１０４  赤外カットフィルタ
１０５  透明ガラス
１０６  フィルタ切り替え部
１１３  照明部
１１４  照度検出部
１１５  照明制御部
１１７  ハブ
１５０  制御装置
１５１  ＣＰＵ
【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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【図１０】
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【図１１】
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