(57)【要約】  【課題】  撮影の際の死角が生じにくく、しかも記憶容量の小さいメモリが使用可能となること。  【解決手段】  撮影装置となるカメラシステム１０は、広角レンズ２と、広角レンズ２を通過した光を処理し広視野映像とすると共に、広視野映像の一部を直接切り出し、その切り出した部分の歪み補正を行うイメージ処理部６，１１と、イメージ処理部６，１１にて歪み補正された映像を記録可能な記録手段となるメモリ１２、を有している。なお、切り出す部分を指定すると共にメモリ１２に記録を指示する記録制御部１４を設けたり、状態の変化を検出し、検出信号を発生する動き検出手段１３を設けたりしても良い。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広角レンズと、
上記広角レンズを通過した光を処理し広視野映像とすると共に、上記広視野映像の一部を直接切り出し、その切り出した部分の歪み補正を行うイメージ処理部と、
上記イメージ処理部にて歪み補正された映像を記録可能な記録手段と、
を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記切り出す部分を指定すると共に前記記録手段に記録を指示する記録制御部を有し、この記録制御部は前記歪み補正された映像と前記広視野映像のいずれか一方または両者の記録を選択指示することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
状態の変化を検出し、検出信号を発生する動き検出手段を有し、上記検出信号が発生したときに前記記録手段を動作させることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記検出信号が発生したとき、前記歪み補正された映像と前記広視野映像の少なくとも２枚の映像を記録することを特徴とする請求項３記載の撮影装置。
【請求項５】
前記歪み補正された映像の一部に前記広視野映像がはめ込まれた映像を記録することを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記歪み補正された映像を表示する表示手段を有し、記録される映像をこの表示手段に表示することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮影装置。
【請求項７】
前記歪み補正された映像および前記広視野映像の少なくとも一方を表示する表示手段を有し、この表示手段は、映像を常時表示するモードと、前記検出信号が発生したときのみ表示するモードとを切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広角レンズを用いる撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、銀行あるいはコンビニエンスストアの店舗等では、強盗や盗難あるいは空き巣等の犯罪への対策として監視システムが用いられている。また、近年の犯罪の増加に伴い、一般家庭にも監視システムが普及し始めている。この種の監視システムとして、所定の範囲内に進入してきた移動体を検出するセンサと、少なくともセンサの検出範囲の映像を撮影する機構部と、センサからの出力信号および撮影された映像信号の処理が行われる本体部と、本体部に着脱可能で撮影された映像がセンサの検出信号に基づいて記録される半導体メモリ媒体と、撮影された映像を映し出すモニタとを備えた監視システムが本願出願人によって提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、監視カメラとして、標準レンズと広角レンズを有し、前面部分が汚された場合に標準レンズから広角レンズに切り替えることで監視を継続するものも知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２５３８６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の家庭用の監視システムでは、レンズ価格の問題もあり普通のレンズが撮影装置のレンズとして採用されている。しかし、普通のレンズの場合、撮影できる範囲が狭く、死角が生じやすい。
【０００６】
また、会社等における監視装置では特許文献２記載のように、広角レンズを用いるものもあるが、画像処理や画像記録は広視野映像全体について行うこととなり、記録させる場合、記憶容量が大きいメモリが必要となっている。また、画像処理には高速、高機能の回路が必要となっている。
【０００７】
本発明は、撮影の際の死角が生じにくく、しかも記憶容量の小さいメモリが使用可能となる撮影装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明の撮影装置は、広角レンズと、広角レンズを通過した光を処理し広視野映像とすると共に、広視野映像の一部を直接切り出しその切り出した部分の歪み補正を行うイメージ処理部と、このイメージ処理部にて歪み補正された映像を記録可能な記録手段とを有している。
【０００９】
この撮影装置は、広角レンズを使用し広視野映像を取り出しているので、死角が生じにくく、しかも、広視野映像の一部を直接切り出しその部分を歪み補正し記録可能としているので、記録容量は小さくて済むことになる。
【００１０】
また、他の発明は、上述の発明に加え、切り出す部分を指定すると共に記録手段に記録を指示する記録制御部を有し、この記録制御部は歪み補正された映像と広視野映像のいずれか一方または両者の記録を選択指示している。この構成では、記録制御部の選択指示により、広視野映像や歪み補正された映像を、使用者の使い勝手によって適宜記録することが可能となる。
【００１１】
さらに、他の発明では、上述の発明に加え、状態の変化を検出し、検出信号を発生する動き検出手段を有し、検出信号が発生したときに記録手段を動作させている。この発明では、人が検知領域に入ってきたり、人がドアブザーを押したときなど、状態の変化が生ずると動き検知手段が動作し検知信号を発生する。この検知信号が発生すると、記録手段が所定の映像を記録するので、連続記録に比べ記録容量は圧倒的に少ないものとなる。
【００１２】
また、検出信号が発生したとき、歪み補正された映像と広視野映像の少なくとも２枚の映像を記録するのが好ましい。このようにすると、所定部分の平面映像と広い範囲に渡る広視野映像とが記録されるので、所定部分の位置関係が明確化されて記録されることとなる。
【００１３】
また、歪み補正された映像の一部に広視野映像がはめ込まれた映像を記録するのが好ましい。この構成を採用すると、歪み補正された映像が全体の中でどのような位置関係にあるかがひと目で分かることとなる。
【００１４】
さらに、歪み補正された映像を表示する表示手段を有し、記録される映像をこの表示手段に表示するのが好ましい。この構成では、表示手段によって記録される画像を確認できるので、記録ミス等が防止される。
【００１５】
また、歪み補正された映像および広視野映像の少なくとも一方を表示する表示手段を有し、この表示手段は、映像を常時表示するモードと、検出信号が発生したときのみ表示するモードとを切り替え可能に構成されているのが好ましい。このようにすると、使用者にとって使い勝手の良いものとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の撮影装置は、撮影の際の死角が生じにくく、しかも記憶容量の小さいメモリが使用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る撮影装置１およびこの撮影装置１を使用したカメラシステム１０について、図を参照しながら説明する。なお、この撮影装置１やカメラシステム１０は、家庭用や事務所用の監視カメラとして使用されるものであるが、監視カメラ以外に、会議風景の撮影、製品検査、遠隔観察等の分野に適用できる。
【００１８】
この撮影装置１は、外観的には、３ｃｍ四方のコンパクトなボディ（図示省略）と、そのボディからわずかに突出したフラットでありながら１８０度の広角撮影が可能となる広角レンズ２と、から主に構成されている。
【００１９】
撮影装置1は、レンズ2の他に、図１に示すように、マイク３と、ピント調整ノブ４と、フレキシブル基板が差し込まれるコントローラインターフェース５と、イメージセンサとなる撮像素子６と、ＵＳＢ（Univereal Serial Bus）端子が入るＵＳＢ端子部７と、ビデオやオーディオの信号を出力する信号出力部８とを有している。なお、このコンパクトなボディを持つ撮影装置１に、後述する動き検出手段を加えることで状態変化検知機能付きの撮影装置としたり、記録手段を加えることで記録機能付きの撮影装置としたり、撮影した映像を表示する表示手段を加えることで、表示機能付きの撮影装置とすることができる。
【００２０】
広角レンズ２は、その入射側となる前面が通常の凸レンズ程度のふくらみとなっており、平面に近いものとなっている。しかし、レンズ内部のガラスの処理に工夫を施し、広角レンズ２の視野角は光軸に対し全周囲に渡って９０度、すなわち１８０度の視野角（＝画角）を有しかつ光軸周りの全周囲、すなわち３６０度の全周囲映像が撮影可能となっている。
【００２１】
マイク３は、監視対象場所の音を取り込むものである。ピント調整ノブ４は、この撮影装置１を設置する際にピントを調整するときに使用される。コントローラインターフェース５は、制御用のフレックス回路基板を差し込むものである。撮像素子６（以下、イメージセンサという。）は、ＣＭＯＳイメージセンサで形成されており、広角レンズ２を通過した光を電気信号に変換する。イメージセンサ６は、ＣＭＯＳイメージセンサの代わりにＣＣＤセンサや他の撮像素子としても良い。
【００２２】
ＵＳＢ端子部７は、この部分をノートパソコンなどのコンピュータのＵＳＢ端子に差し込めるものとなっている。コンピュータに差し込んだ場合、撮影装置１は、その駆動源をコンピュータから得ると共にそのコンピュータとの間でデータの送受信を行う。信号出力部８は、ＵＳＢ接続が行われないとき等に、撮影装置１側のデータを出力する場合に使用される。
【００２３】
図２に示すブロック図は、撮影装置１を含んだカメラシステム１０のブロック図であり、記録機能と状態変化検知機能が付加された撮影装置を示している。
【００２４】
撮影装置１の内部回路は、図２に示すように、広角レンズ２を通過した光を検出するイメージセンサ（＝撮像素子６）と、イメージセンサ６からの信号を処理して広視野映像化したり、その一部を切り出し歪み補正処理したりするイメージプロセサ１１とを有するものとなっている。ここで、イメージセンサ６とイメージプロセサ１１とでイメージ処理部が構成される。
【００２５】
カメラシステム１０は、撮影装置１に、記録手段としてのメモリ１２と、動き検知手段１３と、記録制御部１４が付加されている。メモリ１２は、この実施の形態では、記録制御部１４からの指示によりイメージプロセサ１１で歪み補正の処理がなされた平面映像を保持するものである。動き検知手段１３は、この実施の形態では、周囲と温度差のある人体等が動く際に生ずる赤外線の変化を検出する赤外線検出センサとされている。記録制御部１４は、イメージプロセサ１１に歪み補正処理する領域を指定すると共にメモリ１２に記録の指示をする。
【００２６】
カメラシステム１０の具体化例を図３に示す。このカメラシステム１０は、撮影装置１と、検知部２１とで主に構成されている。検知部２１には、赤外線検知センサからなる動き検知手段１３やメモリ１２や記録制御部１４が配置される。検知部２１の前面側には、図４に示す部分遮蔽板２２がネジ(図示省略)によって取り付けられるための取り付け部２３が設けられている。また、取り付け部２３には、ネジ穴２４，２４が設けられている。
【００２７】
部分遮蔽板２２は、図４に示すように、四角状の板材で、略中央に小さい四角状の貫通孔２５を有している。そして、貫通孔２５を挟んで２つのネジ孔２６，２６が部分遮蔽板２２に設けられている。貫通孔２５は、部分遮蔽板２２の中心線Ｍに対し偏心した位置に設けられており、図４に示す状態では、動き検知手段１３の前面の右側の４分の１程度を覆うものとなっている。
【００２８】
図４の状態では、動き検知手段１３側から見た場合、左側の角４５度程が検知不能(＝死角)となる。すなわち、動き検知手段１３から見て右側は、すべて９０度の範囲に渡って人や動物の動きを検知できるが、左側は死角が生ずることとなる。この部分遮蔽板２２を図４の上下逆に取り付けると、動き検知手段１３から見て右側に死角が生ずることとなる。なお、この部分遮蔽板２２は、取り付け部２３に取り付けないようにしても良い。その場合、前面側には、動き検知手段１３にとって、ほとんど死角が無い状態となる。
【００２９】
次に、以上のように構成された撮影装置ともなるカメラシステム１０の動作について述べる。
【００３０】
動き検知手段１３は、検知範囲に人や動物が入ってくるか否かを常時検知している。なお、常時検知ではなく、検知時刻(時間)を指定することで、所定時間のみ検知させるようにしても良い。一方、撮影装置１は、イメージ処理部で常時、広視野映像３１(図５（Ａ）参照)を作成している。この広視野映像３１は、たとえば図６に示すような円形な映像で、円形外周に行けば行く程、歪んだ画像となるものである。また、動き検知手段１３の検知範囲内の所定領域３２（図５（Ａ）参照）を歪み補正を行う区域として設定しておく。
【００３１】
なお、この設定は、記録制御部１４が行うが、予め撮影装置１に設定しておいたり、記録制御部１４以外によって設定しても良い。また、この領域設定を行わず、検知範囲に入ってきた人等の方向を検出して、その検出結果に基づいて、後述する検知信号の発生の都度、所定領域３２を設定するようにしても良い。
【００３２】
人等の動物が検知範囲に入ったら、動き検知手段１３はそれを検知し、検知信号を発生し、記録制御部１４へ出力する。記録制御部１４は、検知信号を受けると、イメージプロセサ１１に対し、所定領域３２を切り出す指示を与えると共に、その所定領域３２の映像の歪み補正の処理をさせる。
【００３３】
記録制御部１４は、上述の指示と共に、メモリ１２に対し、歪み補正された平面画像である映像３２Ａ（図５（Ｃ）参照）を記録をするよう指示する。動き検知手段１３は、検知範囲内に人や動物が入ってくるとオン（検知信号発生）し、その人等がその動きを停止するとオフする。再度その人等が動きを開始すると、動き検知手段１３は再度オンし検知信号を発生し、再度、歪み補正された映像はメモリ１２へ記録される。なお、人等が検知範囲内で動き続ける場合、カメラシステム１０は、所定時間間隔で検知信号を発生し、映像３２Ａを間欠的に撮り続ける。このようにして、メモリ１２には、歪み補正された映像３２Ａのみが記録される。
【００３４】
この実施の形態では、撮影装置１は常時オンされており、広視野映像の処理を常時行っているが、撮影装置１の駆動は、動き検知手段１３が検知信号を発生したときのみとしたり、動き検知手段１３の検知時間と同じ時間のみ動作するようにしても良い。
【００３５】
この撮影装置１は、広角レンズ２を使用し広視野映像を取り出しているので、死角が生じにくく、しかも、広視野映像の一部を直接切り出しその部分を歪み補正し記録しているので、記録容量は小さくて済むことになる。また、検知信号が発生すると、メモリ１２が所定の映像であって歪み補正された映像を記録するので、連続記録に比べ記録容量は圧倒的に少ないものとなる。
【００３６】
なお、この撮影装置１やカメラシステム１０では、所定領域３２の映像を拡大するとき、所定領域３２の平面映像を作成してから、その後に、拡大するのではなく、所定領域３２の原画像を利用し、拡大している。このため、拡大映像はきめ細かく、きれいな映像となる。
【００３７】
上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、広視野映像３１は、３６０度全周囲で画角１８０度のものとなっているが、画角は１２０度〜２４０度のいずれかとしても良い。いずれにしても、広角レンズを使用し、通常のカメラ撮影に比べ広角な撮影を行ったものが、広視野映像とされる。
【００３８】
また、メモリ１２に記録される映像としては、所定領域３２に対応した歪み補正された映像の他に、図５（Ｂ）に示すように、広視野映像３１そのものとしたり、図５（Ｄ）に示すように、広視野映像３１を含んだ原映像３３を、所定領域３２の歪み補正された映像３２Ａ中にはめ込んだ複合映像３２Ｂとしても良い。
【００３９】
また、検知信号が発生したとき、歪み補正された映像３２Ａと、広視野映像３１とを２枚連続してメモリ１２に記録するようにしても良い。この場合、広視野映像３１としては、図５（Ａ）の所定領域３２を明示したものでも、図５（Ｂ）の広視野画像３１のみのものでも良い。また、検知信号が発生したとき２枚以上の映像を記録するようにしても良い。この場合、時間的にわずかな間隔をおいての映像３２Ａを２枚以上にしたり、複合映像３２Ｂを２枚以上としたり、両者混合の２枚以上としたり、広視野映像３１と他の映像３２Ａ，３２Ｂいずれかまたは両者を組み合わせても良い。
【００４０】
以上のメモリ１２への記録は、記録制御部１４が選択指示する。すなわち、以上の実施の形態では、すべての記録動作は記録制御部１４が行っている。しかし、動き検知手段１３と記録制御部１４を有さないようにしても良い。たとえば、撮影装置１に対して、所定領域を予め１つまたは複数設定し、所定時間間隔毎にその所定領域の映像を順番に切り出し、その部分の歪み補正をし、メモリ１２に記録するようにしても良い。
【００４１】
また、上述の実施の形態では、記録制御部１４は、動き検知手段１３の検知範囲に対応した位置に所定領域３２を設定できるものとされており、所定領域３２は可変できる。すなわち、記録制御部１４は、所定領域３２をいずれの位置にも自由に設定できる。また、この記録制御部１４の指示によって、この所定領域３２を、複数としたり、拡大させたり、縮小させたり、円周方向へ移動させたり、半径方向へ移動させたりすることができる。
【００４２】
また、メモリ１２に記録する映像は、図７に示すように、広視野映像３１を４分割し、それぞれ歪み補正した映像４０としても良い。また、３分割、５分割、６分割等他の分割数の映像としても良い。なお、分割映像にする場合、図７に示すように、重複部分があるような画像とするのが良い。すなわち、分割画面４１と分割画面４２には家の画像の同一部分が共に含まれている。同様に２つの分割画面４１，４３の間には人の画像が共に現われ、２つの分割画面４３，４４の間には、山の画像の同一部分が含まれている。
【００４３】
また、図８に示すように、上述のカメラシステム１０を家屋５１のドア５２の近傍に設置すると共に記録制御部１４により設定された所定領域を略１８０対象位置の第１の領域６１と第２の領域６２としても良い。この場合、動き検知手段１３の検知範囲は、略１８０度とし、ドア５２の左右両方向に検知範囲の死角が生じないようにするのが好ましい。なお、図８（Ａ）の角度ＷＡを、動き検知手段１３の検知範囲としても良い。
【００４４】
一般的にいたずら等の不正目的の者は、カメラレンズの撮影範囲から逃れようとして、ドア５２の正面ではなく、図８（Ａ）の領域Ｗ１，Ｗ２のように、ドア５２の側方で家屋５１に近い付近に位置する。そこで、図８（Ｂ）に示すように、家屋５１に設置されるカメラレンズ１０の所定領域を、この領域Ｗ１，Ｗ２をカバーするような第１，第２領域６１，６２とすることで、図８（Ａ）の領域Ｗ１，Ｗ２に位置する人物等を歪み補正された映像にて捕捉し、記録することができる。なお、第１，第２領域６１，６２の他に、その両者の間に小さい円形の領域を付加設定し、その円形領域も歪み補正する領域とするようにしても良い。
【００４５】
なお、状態の変化を検知し、検出信号を発生する動き検知手段としては、赤外線検出センサなどの人感センサ以外に、ドアホンやドアの呼び鈴が動作したことを検知するもの、ドア等に設けられるカードリーダにＩＤカード等が差し込まれたことを検知するもの等、いわゆる状態が変化したこと、たとえば、動いた、押された、入ってきた、音が出た、ことを検知するものであれば他のものを採用しても良い。
【００４６】
また、動き検知手段１３の検知範囲は、広角レンズ２の広視野と同一範囲としたり、広角レンズ２の広視野内の一部範囲としたり、広角レンズ２の広視野と一部重複するが、その広視野外も検知できる範囲としたり、広角レンズ２の広視野を完全にカバーした上にさらにその広視野外も検知できる範囲とすることができる。
【００４７】
さらに、撮影装置１やカメラシステム１０に、イメージプロセサ１１で処理された映像を表示する表示手段を付加させても良い。この表示手段は、歪み補正された映像のみを表示するものであっても良い。歪み補正された映像と広視野映像の少なくとも一方を表示するものであっても良い。両映像を表示できるような構成のときは、映像、たとえば広視野映像を、常時、動画表示するモードと、検出信号が発生したときのみ映像、たとえば歪み補正された映像（平面映像）または、広視野映像を表示するモードを切り替え可能にするのが好ましい。また、表示手段には、マイク３で集めた音を出力するスピーカを付加しても良い。この構成とすると、表示のみでなく、音も出力でき、使用者にとって一層好適なものとなる。なお、撮影装置１に、スピーカを付加させても良い。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、イメージ処理部は、広角レンズを通過した光を処理し広視野映像とする処理を行っているが、所定領域３２を設定した後は、広視野映像とする処理を行わず、所定領域３２の画素（画像）の歪み補正のみを行い、その歪み補正済み映像を出力するようにしても良い。
【００４９】
また、メモリ１２に映像を記録するとき、映像内または映像外へ記録時または撮影時のタイムを記録できるようにしても良い。また、記録手段としてのメモリ１２としては、フラッシュメモリ、等の半導体メモリが好ましいが、ＣＤ−Ｒ、DVD−RAM等の光記録媒体や、ハードディスク等の磁気記録媒体としても良い。また、広角レンズ２としては、新開発の特殊なレンズを採用したが、従来の魚眼レンズや特開２００３−３０３３５号公報で開示されているレンズ、すなわち天頂部に反射面を付けたレンズなどの広角レンズとしても良い。
【００５０】
さらに、歪み補正としては、たとえば広視野映像のテクスチャを球面にマッピングすることで補正する方法を採用しているが、他の公知の方法を採用することができる。また、イメージプロセサ１１は、いわゆる画像処理プロセサであり、この画像処理は、ハードウェアで実施されるものとしているが、ソフトウェアで処理するものとしても良い。ハードウェアの例としては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を使用するものがあり、また最近ではハードウェア構成の変更が容易なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を使用するものがあり、いずれかまたはその他のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮影装置の主要構成とその配置関係を示す図である。
【図２】図１の撮影装置を使用したカメラシステムのブロック図である。
【図３】図１の撮影装置を使用したカメラシステムの前面から見た部分斜視図である。
【図４】図３のカメラシステムに取り付けることができる部分遮蔽板を示す図である。
【図５】図２のカメラシステムで撮影される映像と記録される映像とを示す図である。
【図６】図１の撮影装置や図２のカメラシステムで撮影される広視野映像の例を示す図である。
【図７】図６の広視野映像から歪み補正の処理をし、４分割した平面映像の例を示す図である。
【図８】図２や図３のカメラシステムの使用例を示す図で、（Ａ）はカメラシステムが家屋のドアの近傍に取り付けられた状態を示し、（Ｂ）は広視野映像のうちどこを切り出すかを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  撮影装置
２  広角レンズ
３  マイク
６  撮像素子（イメージセンサでイメージ処理部の一部）
１０  カメラシステム（撮影装置）
１１  イメージプロセサ（イメージ処理部の一部）
１２  メモリ（記録手段）
１３  動き検出手段
１４  記録制御部
【図１】
2006345039.tif 000003
【図２】
2006345039.tif 000004
【図３】
2006345039.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006345039.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006345039.tif 000009
【図８】
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