(57)【要約】【課題】  本発明はオペレータが一台の旋回式カメラで、夜間監視等の光量の少ない状況で、道路監視等の"動き重視“の場合や海岸監視等の”画質重視“の箇所を監視したい場合に、各々適切な監視を行なうことが可能な監視カメラシステムを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、雲台を具備した監視カメラ装置と該雲台を具備した監視カメラ装置の取得した映像を監視する監視装置とを備える監視システムにおいて、複数の監視ポイント毎に前記監視カメラ装置の画像蓄積時間を可変できるものである。【選択図】  図１
2006060435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雲台を具備した監視カメラ装置と該雲台を具備した監視カメラ装置の取得した映像を監視する監視装置とを備える監視システムにおいて、複数の監視ポイント毎に前記監視カメラ装置の画像蓄積時間を可変することを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムに係り、特に監視ポイントに応じて監視カメラの画像蓄積時間を可変する監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視システムは、監視する箇所に監視カメラ装置を設置し、監視装置で前記監視カメラ装置を遠隔で操作及び監視するのが一般的である。監視カメラ装置と監視装置との間で映像信号や制御信号等の信号を送受信するための伝送方式は、伝送路の建設費、伝送距離、画質などの使用目的に応じて、光ファイバーケーブル、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等から最適な伝送方式を選択して行なわれる。
【０００３】
図４に任意の監視ポイントが監視できるような雲台を具備した従来の監視システムの一例を示す。
４２７は監視カメラ装置である。監視カメラ装置４２７は、カメラ部１０１とカメラ雲台部１０２、カメラ部１０１からの映像信号を処理して監視装置４３３に伝送するための映像信号伝送部１０９と、監視装置４３３から伝送された制御信号を処理するための制御信号送受信部４２６、また前記制御信号をカメラ部１０１が認識するのに必要な信号処理を行なう為のカメラ制御部４２５から構成される。なお、カメラ雲台部１０２は、カメラ部１０１の撮像方向（パンまたはチルト）を変更するための旋回部（図示しない）を備える。
【０００４】
監視装置４３３は、監視カメラ装置４２７を操作するための操作部４３２と、監視カメラ装置４２７からの映像信号を受信するための映像信号受信部１１４と、映像信号受信部１１４からの出力信号に基づいて、監視カメラ装置４２７が取得した映像を表示するモニタ１１５と、監視カメラ装置４２７の制御信号送受信部４２６と送受信するための制御信号送受信部４２９と、操作部４３２からの制御信号を監視カメラ装置４２７に伝送するために信号処理を行なう制御部４３０から構成されている。
【０００５】
監視カメラ装置４２７と監視装置４３３間の伝送は、前述したように、目的に応じて様々な方式があるが、本例では低損失で長距離伝送を特徴とする光ファイバーケーブルによる伝送として説明する。
【０００６】
カメラ部１０１は、同軸ケーブル１１９を介して映像信号伝送部１０９に、映像信号を出力する。映像信号伝送部１０９は、この映像信号を光信号に変換し、光ファイバーケーブル１２０を介して、監視装置４３３内の映像信号受信部１１４に伝送する。映像信号受信部１１４は、送られてきた信号を光信号から電気信号に変換し、変換された信号をモニタ１１５に出力する。
【０００７】
また、カメラ部１０１及びカメラ雲台部１０２を制御するための制御信号は、監視装置４３３内の制御部４３０からの信号が、映像信号と同様に、制御信号送受信部４２９で光信号に変換され、光ファイバーケーブル１２０を介して、監視カメラ装置４２７内の制御信号送受信部４２６に伝送される。伝送された信号は、制御信号送受信部４２６において、光信号から、電気信号に変換される。この信号は、カメラ制御部４２５にて必要な信号処理が施され、カメラ部１０１のＣＰＵ１０７に送られる。ＣＰＵ１０７は、入力された信号に応じて、予め定められたプログラムに従って、カメラ部１０１（例えば、レンズ部１０３、撮像部１０４、信号処理部１０５、メモリ１０６）及びカメラ雲台部１０２（例えば、雲台制御部１０８）を制御する。また、プログラムに従って、応答信号等の情報をカメラ制御部４２５、制御信号送受信部４２６、光ファイバーケーブル１２０を介して、監視装置４３３に出力する。オペレータは操作部４３２から必要な操作（監視カメラ装置４２７と監視装置４３３）を行ない、映像取得してモニタ１１５にて監視を行なう。
【０００８】
監視カメラ装置４２７は、日中夜中を通して監視する必要がある場合が多い。よって監視箇所における適切なカメラモードの設定を予め、カメラに設定し運用するのが一般的である。
【０００９】
カメラのモード設定は、主に夜間の映像状態に関連するカメラ設定であり、カメラ部１０１の設定には“動き優先”設定、“画質優先”の設定がある。これらの設定について説明を行なう。図５はカメラ部１０１の詳細構成を表したブロック図である。例えば、図５の５３８〜５４１は、図４の撮像部１０４である。
【００１０】
１０３はレンズ部、５３８は被写体を撮像するためのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、５３９はＣＣＤ５３８から出力されるアナログ映像信号を適正なレベルに増幅するＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、５４０はアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５４１はデジタル映像信号を記憶するためのメモリ、１０５は信号処理回路である。
【００１１】
レンズ部１０３を介してＣＣＤ５３８で被写体からの入射光が光電変換され、得られたアナログ映像信号は、ＡＧＣ５３９にて適当な利得に調整される。この信号はメモリ５４１において映像データの蓄積処理が行われ、信号処理部１０５で、輪郭補正等の必要な信号処理が施され出力される。
【００１２】
図６、７を用いてメモリ５４１を用いた蓄積処理を説明する。
図６は、蓄積倍率１倍の場合である。ＣＣＤ５３８で１／６０秒間（１フィールド）の電荷蓄積を行なうため電荷蓄積は１フィールド分となる。ＣＣＤ５３８からは、１／６０秒毎にＡ，Ｂ，Ｃ・・・の順に映像信号が出力される。出力された映像信号は、ＡＧＣ５３９とＡ／Ｄ５４０で各種処理後、メモリ５４１にＡ，Ｂ，Ｃ・・・の順に書き込まれる。メモリ５４１からＡ，Ｂ，Ｃ・・・の順に読み出される。
【００１３】
図７は蓄積倍率２倍の場合である。ＣＣＤ５３８で１／３０秒間（２フィールド）の電荷蓄積を行なうため電荷蓄積は２フィールド分となる。ＣＣＤ５３８からは、１／６０秒毎にＡ，出力なし，Ｂ，出力なし，Ｃ，出力なし，・・・の順に映像信号が出力される。出力された映像信号は、ＡＧＣ５３９とＡ／Ｄ５４０で各種処理後、メモリ５４１にＡ，Ｂ，Ｃ・・・の順に書き込まれる。メモリ５４１からは、１／６０秒毎にＡ，Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｃ，Ｃ，・・・の順にフィールド毎に同じ信号の読み出しを２回行なう。このような処理を行なうことで、感度を２倍にすることが可能となる。
【００１４】
以上の方法で、ＣＣＤ５３８の電荷蓄積時間を４倍、８倍・・・とすることで更に感度を上げることができる。しかし、映像信号は通常よりも蓄積時間が長くなるので、動きの速い被写体を撮影する場合は、残像が増えて動解像度が悪くなる。
【００１５】
図１０は、動きの速い被写体を撮像する場合の“動き優先”のカメラ設定モードのシーケンスを示している。“動き優先”のカメラ設定モードは図１０のＡＥＳ１０４３、ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ１０４４、ＡＧＣ１０４５、蓄積処理１０４６のシーケンスで信号処理を行なう。ＡＥＳ１０４３は最適なシャッタースピードに調整する機能で、例えば非常に明るい被写体を撮影した場合、ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ機能１０４４にて光量を調整するが、ＩＲＩＳを絞っても適切な信号とならない場合、シャッタースピードを早くすることで、ＣＣＤ５３８の蓄積電荷量を減らし、ＣＣＤ５３８から出力される映像信号レベルを下げる機能である。ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ１０４４はレンズのアイリス値を調整する機能、ＡＧＣ１０４５は映像の自動利得調整機能、蓄積処理１０４６は前述の通りである。ここで、ＡＥＳ１０４３はＣＰＵ１０７でＣＣＤ５３８を制御、ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ１０４４はＣＰＵ１０７でレンズ部１０３を制御、ＡＧＣ１０４５はＣＰＵ１０７でＡＧＣ５３９を制御することで実現する。
【００１６】
例えば、夜間撮影等の光量の少ない被写体を撮影する場合、ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ１０４４でアイリスを開放し、ＡＧＣ１０４５で利得調整を行なう。それでも光量が不足する場合は、蓄積機能１０４６で感度を上げる。この“動き優先”のカメラモードの場合、かなり光量の少ないところを撮影しても蓄積倍率は低い状態で適切な感度の映像信号が得られる。蓄積倍率は低い状態の為、動解像度のよい夜間監視ができる。しかし、ＡＧＣ５３９によって感度を上げる為、映像のノイズも利得を上げた状態となる。この状態で蓄積を行なう為、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）の悪い映像となる場合がある。
【００１７】
図１１は、動きの少ない被写体を撮像する場合の“画質優先”のカメラ設定モードのシーケンスを示している。 “画質優先” のカメラ設定モードは、ＡＧＣ機能による利得調整を行なわない。図１１に示すようにＡＥＳ１１４７、ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ１１４８、蓄積機能１１４９で感度を上げる。そのため、ノイズを増幅することなく、蓄積処理１１４９によって感度を上げる為、Ｓ／Ｎの良い映像が得られる。しかし、蓄積倍率をかなり上げないと適切な感度を得られない。このため、動解像度の悪い映像となり、動きの早い被写体には向いていない。
【００１８】
従来のカメラモード設定は、監視する１箇所が最適に成るように設定を行なっていた。
なお、監視カメラで被写体の動きの度合いを検出し、一定周期で低画質映像の中に高画質映像を挿入して伝送する例が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
前述の従来技術には、監視する箇所によって、最適な設定を行ない運用する。すなわち図９に示す道路の車を監視する場合等の“動き”のある箇所を監視する場合は、“動き優先”のカメラモードで設定し、図８に示す海や河川等比較的動きの少ないところを監視する場合は“画質優先”モードに設定し、Ｓ／Ｎのよい映像で監視を行なう。
【００２０】
しかしながら海岸沿いの道路で、道路を監視する場合と海岸を監視する場合とで監視ポイントが混在する場合、“動き優先”モードの設定で道路の車を監視する場合は最適な映像となるが、夜間海岸を撮影した場合はＳ／Ｎの悪い映像となる。また、“画質優先”に設定で夜間海岸を撮影した場合はＳ／Ｎの良い映像となるが、道路を撮影した場合は、自動車がぶれた動解像度の悪い映像となる。このため、一つの設定では何れか犠牲にして監視を行なう必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、雲台を具備した監視カメラ装置と該雲台を具備した監視カメラ装置の取得した映像を監視する監視装置とを備える監視システムにおいて、複数の監視ポイント毎に前記監視カメラ装置の画像蓄積時間を可変することを特徴とする監視システムである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来に比べて監視ポイントに適応した設定を行なうことができ、“動き”を重視する箇所や“画質”を重視する監視ポイントが混在するような場合でも、最適な監視映像を得ることが可能となる。
【００２３】
また、本発明を用いると比較的簡単な構成で夜間監視等の光量の少ない状況で、道路監視等の"動き重視“の場合や海岸監視等の”画質重視“の箇所を監視したい場合に、各々適切な監視を行なうことが可能な監視カメラシステムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による監視システムの実施例について図１を用いて説明する。図１は本発明の一実施例で監視システムの構成を示すブロック図である。図４と同一の機能のものは、同一の参照番号を付した。
【００２５】
図１において、１１２は監視カメラ装置である。監視カメラ装置１１２は、カメラ部１０１とカメラ雲台部１０２とカメラ部１０１からの映像信号を処理して監視装置１１３に伝送するための映像信号伝送部１０９と、監視装置１１３から伝送された制御信号を処理するため制御信号送受信部１１１、また伝送された制御信号をカメラが認識するように必要な信号処理を行なうための、カメラ制御部１１０から構成されている。なお、カメラ雲台部１０２は、カメラ部１０１の撮像方向（パンまたはチルト）を変更するための旋回部（図示しない）を備える。
【００２６】
監視装置１１３は、監視カメラ装置１１２を操作するための操作部１１８と、監視カメラ装置１１２からの映像信号を受信するための、映像信号受信部１１４と、映像信号受信部１１４からの出力信号に基づいて、監視カメラ装置１１２が取得した映像を表示するモニタ１１５と、監視カメラ装置１１２の制御信号送受信部１１１と送受信するための制御信号送受信部１１６と、操作部１１８にてレンズ部１０３のズームとカメラ部１０１とカメラ雲台部１０２を予め設定したモードや位置に動かすプリセット動作等のカメラ制御が可能となるように信号処理を行なう制御部１１７と、監視カメラの映像を表示するモニタ１１５から構成されている。監視カメラ装置１１２と監視装置１１３間の伝送は、背景技術で述べたように目的に応じて様々の方式があるが図１の実施例では光ファイバーケーブル１２０を用いて行なう。
【００２７】
次に、操作部１１８の詳細について図２を用いて説明する。
２０１は、操作部１１８に設けている操作画面である。操作画面２０１は、複数台の監視カメラ装置１１２がある場合、所望の監視カメラ装置１１２を選択するための映像選択ボタン２１７、選択された監視カメラ装置１１２の各監視ポイントを予め設定記憶しておき、各監視ポイントをワンタッチで選択および登録する為のプリセット登録ボタン２１８、監視カメラ装置１１２を操作するためのレンズ操作ボタン２２１と雲台操作ボタン２２２で構成されている。
【００２８】
ここで各監視ポイントをプリセット登録する方法の一実施例について説明する。
監視ポイントは図８の海岸とし、プリセットに登録する。まず、オペレータは雲台操作ボタン２２２とレンズ操作ボタン２２１を用いて、モニタ１１５に表示しながら、画角が図８のようになるようカメラ雲台部１０２及びレンズ部１０３を操作する。次に登録ボタン２２０を押し、登録可能状態にし、プリセット登録２１８の番号“１”２２３を押す。さらに、カメラモード２１９の “動き優先”または “画質優先”のボタンを押す。監視ポイントが海岸なので、Ｓ／Ｎ重視の“画質優先”ボタンを押して登録が完了する。また、監視ポイントが図９の道路でプリセット２番に登録したい場合は、上記と同じように図９となるように画角を合せ、登録ボタン２２０を押した後、プリセット登録２１８の番号“２”２２４を押し、カメラモード２１９の"動き優先“ボタンを押ことで登録が可能となる。
【００２９】
このように操作部１１８で行なったプリセット登録処理は、図１における制御部１１７、制御信号送受信部１１６，１１１を介して監視カメラ装置１１２に伝送され、カメラ制御部１１０にて必要な信号処理をした後、カメラ部１０１のＣＰＵ（マイクロコンピュータ）１０７に伝達する。ＣＰＵ１０７はプリセット登録情報をメモリ１０６に予め割り当てたアドレスに書きこみ作業を行ない、必要な情報を信号処理部１０５および雲台制御部１０８に伝達され信号処理を行なう。
【００３０】
次に、図３を用いて本発明の図１のメモリ１０４のメモリ領域の詳細について説明する。図３は図１のメモリ１０４のメモリマップを示した図である。アドレス１〜１６はプリセット１〜１６のパン位置、チルト位置、フォーカス位置、ズーム位置のデータをメモリする領域である。またアドレス３３〜４８はプリセット１〜１６のカメラモード設定データ（“動き優先”あるいは“画質優先”）をメモリする領域である。
前述した図２のプリセット登録２１８の番号“１”２２３（監視ポイントが海岸）のデータはアドレス１及び３３に登録される。図１の操作部１１８で、図２のプリセット登録２１８の番号“１”２２３を押すと、図１のメモリ１０６からアドレス１のデータがカメラ雲台部１０２内の雲台制御部１０８に送信されることで、図８の海岸方向にカメラが旋回する。またアドレス３３のカメラモードのデータは同様に図１のメモリ１０６から信号処理部１０５に送信され、撮像部１０４は“画質優先”モードに設定される。
図２のプリセット登録２１８の番号“２”２２４に登録した監視ポイントが図９の道路の場合も同様な動作となる。
以上述べた如く、本発明を用いれば、道路監視等や海岸監視等に適したカメラ設定に適応させてカメラ設定を行なうことが可能となり、適切な監視画像を得ることが可能となる。
【００３１】
また、他の一実施例として、図示していない図１のレンズ部１０３と撮像部１０４の間に挿入してある赤外光カットフィルタを可動式にして、昼間は赤外光カットフィルタを光路に挿入してカラー画像を得て、夜間は赤外光カットフィルタを光路から外して高感度の白黒画像を得るための赤外光カットフィルタ有無の項目を図２のプリセット登録２１８の項目に追加する。
【００３２】
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された監視システムに限定されるものではなく、上記以外の監視システムに広く適用することができることは言うまでもない。
【００３３】
また、複数の監視カメラ装置１１２と１台の監視装置１１３を有する監視システムの場合、伝送方式は例えばネットワークを形成することにより、システムを構築する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示す監視システムの構成図。
【図２】本発明の一実施例の操作画面を示す図。
【図３】本発明の一実施例のプリセットデータを記憶するメモリ領域を示す図。
【図４】従来の監視システムの構成図。
【図５】カメラ部１０１の詳細構成を表したブロック図。
【図６】蓄積処理を説明する図（蓄積倍率１倍）。
【図７】蓄積処理を説明する図（蓄積倍率２倍）。
【図８】海岸を監視したモニタ画面の一例。
【図９】道路を監視したモニタ画面の一例。
【図１０】“動き優先”のカメラ設定モードのシーケンス。
【図１１】“画質優先”のカメラ設定モードのシーケンス。
【符号の説明】
【００３５】
１０１：カメラ部、１０２：カメラ雲台部、１０３：レンズ部、１０４：撮像部、１０５：信号処理部、１０６：メモリ、１０７：ＣＰＵ、１０８：雲台制御部、１０９：映像信号伝送部、１１０，４２５：カメラ制御部、１１１，１１６，４２６，４２９：制御信号送受信部、１１２：監視カメラ装置、１１３：監視装置、１１４：映像信号受信部、１１５：モニタ、１１７，４３０：制御部、１１８，４３２：操作部、１１９：同軸ケーブル、１２０：光ファイバーケーブル、２０１：操作画面、２１７：映像選択ボタン、２１８：プリセット登録ボタン、２１９：カメラモードボタン、２２０：登録ボタン、２２１：レンズ操作ボタン、２２２：雲台操作ボタン、２２３：プリセット登録“１”ボタン、２２４：プリセット登録“２”ボタン、５３８：ＣＣＤ、５３９：ＡＧＣ、５４０：Ａ／Ｄ変換器、５４１：メモリ、１０４３，１１４７：ＡＥＳ、１０４４，１１４８：ＡＵＴＯ  ＩＲＩＳ、１０４５：ＡＧＣ、１０４６，１１４９：蓄積処理。
【図１】
2006060435.tif 000003
【図２】
2006060435.tif 000004
【図３】
2006060435.tif 000005
【図４】
2006060435.tif 000006
【図５】
2006060435.tif 000007
【図６】
2006060435.tif 000008
【図７】
2006060435.tif 000009
【図８】
2006060435.tif 000010
【図９】
2006060435.tif 000011
【図１０】
2006060435.tif 000012
【図１１】
2006060435.tif 000013