(57)【要約】      （修正有）【課題】低照度環境で露光時間を長くした場合の、残像発生を抑圧し、ＣＣＤの電子増倍機能で感度アップした場合の光ショットノイズによる映像ノイズの発生を防止するための、大掛かりでないシステムを提供する。【解決手段】電荷増倍型ＣＣＤ撮像素子で得られるアナログ動画像信号が変換されたデジタル信号から被写体の移動速度信号と輝度レベル信号をデータ処理部で算出し、マイクロプロセッサで速度信号からＣＣＤ撮像素子の電荷蓄積時間を、輝度レベル信号からＣＣＤ撮像素子の電子増倍率を決定し、ＣＣＤ駆動回路が電荷蓄積時間からＣＣＤ撮像素子の露光時間を算出し、さらに、ＣＣＤ駆動回路がＣＣＤ撮像素子の露光時間と電子増倍率を制御する。【選択図】図１
2011097173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を結像するレンズと、
レンズによる結像を撮像する電荷増倍型ＣＣＤを用いた撮像素子と、
撮像素子で得られるアナログの動画像信号をデジタル動画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
Ａ／Ｄ変換器から入力されるデジタル信号に各種画像処理を施す映像信号処理部と、
映像信号処理部から出力される信号を所定の映像フォーマットに変換して映像信号を出力する映像信号出力部と、
映像信号処理部からの動画像から被写体の動きの状態を表す指標値として撮影画角に移動物体が居るか居ないかの情報と移動物体の移動速度を示す情報、および動画像の輝度レベルを示す指標値を算出するデータ処理部と、
データ処理部からの被写体の動きの状態を表す指標値から、予め定められた移動物体の移動速度を示す指標値とＣＣＤの蓄積時間との対応表を基に撮像素子の蓄積時間を決定し、同じくデータ処理部からの輝度レベルを示す指標値から撮像素子の電子増倍率を決定するマイクロプロセッサと、
マイクロプロセッサからの蓄積時間を基に、撮像素子の露光時間を制御するタイミングジェネレータと、
同じくマイクロプロセッサからの撮像素子の電子増倍率により撮像素子の電子増倍倍率を制御する電子増倍制御回路と
電子増倍制御回路およびタイミングジェネレータからの信号に基づいて所定の駆動パルスを撮像素子に供給するＣＣＤ駆動回路とを備えた輝度対応撮像装置付カメラ。
【請求項２】
前記データ処理部は、移動物体が撮影画角内のどのエリアに撮影されているかの情報を出力し、
前記マイクロプロセッサは、前記データ処理部からの移動物体が撮影画角内のどのエリアに撮影されているかの情報により、移動物体を囲繞する範囲に輝度レベルを示す指標値を算出する新たな測光枠を決定し、
前記データ処理部は、前記マイクロプロセッサからの新たな測光枠内の動画像の輝度レベルを示す指標値を算出し、
前記マイクロプロセッサは、前記データ処理部からの輝度レベルを示す指標値から撮像素子の電子増倍率を決定する構成にされたことを特徴とする請求項１に記載の輝度対応撮像装置付カメラ。
【請求項３】
撮像素子前面の光路に着脱自在な構成にて配置される赤外線カットフィルタと、
前記赤外線カットフィルタの光路への着脱動作を行う赤外線カットフィルタ駆動部とを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記データ処理部からの移動物体の予め定められた移動物体の移動速度を示す指標値を入力すると、前記赤外線カットフィルタを光路から離脱させ、前記データ処理部からの移動物体の予め定められた移動物体の移動速度を示す指標値の入力がなくなると前記赤外線カットフィルタを光路に装着させる動作を前記赤外線カットフィルタ駆動部に行わせ、さらに前記映像信号処理部の映像出力が白黒映像となるよう前記映像信号処理部の信号処理を切り替える信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の輝度対応撮像装置付カメラ。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、前記データ処理部からの移動物体の予め定められた移動物体の移動速度を示す指標値を入力している間、前記赤外線カットフィルタの光路への着脱を所定時間間隔で交互に繰り返すように前記赤外線カットフィルタ駆動部に行わせることを特徴とする請求項３に記載の輝度対応撮像装置付カメラ。
【請求項５】
レンズへの入射光に近赤外線を照射する近赤外照明器を備え、
前記マイクロプロセッサは、前記赤外線カットフィルタ駆動部を駆動して前記赤外線カットフィルタを光路から離脱させる時、前記近赤外照明器を点灯し、前記赤外線カットフィルタを光路に装着させる時前記近赤外照明器を消灯することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の輝度対応撮像装置付カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体等の動画を撮像する動画処理カメラに関し、低照度環境下においても移動体の残像が無く、被写体の視認性に優れた映像を得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視などを目的としたカメラにおいて、モーションディテクト（動体検知）機能とカメラの撮像制御を連動させて被写体の視認性を向上させた従来技術として、例えば、特開２００１−３５８９８４号公報（特許文献１）に、イメージセンサからの動画像に含まれる移動物体の移動速度を検出する速度検出手段を備え、通常は１／３０秒などのビデオカメラで一般的に使用されるフレームレートで撮像を行い、高速で移動する移動物体が検出された時は高いフレームレートで撮像を行って、高速移動物体の視認性を向上させたものが開示されている。
また、例えば、特開２００９−５０９５号公報（特許文献２）に、電子増倍機能を備えたＣＣＤ(Charge-Coupled Device）を使用した監視カメラシステムにおいて、赤外線カメラで検出した動き量検出結果とカメラ映像から演算した被写体照度情報に基づいて電子増倍による撮像制御と電子増感（スローシャッタ）による撮像制御とを切り換える制御手段を備え、低照度環境下での視認性を向上させたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５８９８４号公報
【特許文献２】特開２００９−５０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のカメラは以上のように構成されているので、次に示すような課題があった。特許文献１のカメラでは、照度が十分な撮像環境下では高速で移動する移動物体を残像無く撮影可能なメリットがあるが、低照度環境下では撮像素子への露光量が不足し鮮明に撮像できない（映像が暗くなってしまう）という課題があった。鮮明に撮像するために露光時間を長くすると、今度は残像が発生してしまい被写体を良好に認識できないという課題があった。
【０００５】
また、特許文献２の監視カメラシステムではＣＣＤの電子増倍機能による感度アップにより低照度環境下においても残像が無い映像を得ることが可能であるが、電子増倍機能で感度アップした映像は光ショットノイズによる映像ノイズが多く発生するため、電子増感により感度アップした映像と見栄え（画質）が大きく異なり、切り換え時に監視者に違和感を与えてしまうといった課題があった。さらに、特許文献２の監視カメラシステムでは動き量の検出に別のカメラ（赤外線カメラ）を使用しているためシステムが大掛りとなる。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、監視などを目的としたカメラで、残像が無く、被写体の視認性に優れた映像を得ることを目的とする。さらに、低消費電力なカメラシステムを得ることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る輝度対応撮像装置付カメラは、
入射光を結像するレンズと、
レンズによる結像を撮像する電荷増倍型のＣＣＤを用いた撮像素子と、
撮像素子で得られるアナログの動画像信号をデジタル動画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
Ａ／Ｄ変換器から入力されるデジタル信号に各種画像処理を施す映像信号処理部と、
映像信号処理部から出力される信号を所定の映像フォーマットに変換して映像信号を出力する映像信号出力部と、
映像信号処理部からの動画像から被写体の動きの状態を表す指標値として撮影画角に移動物体が居るか居ないかの情報と移動物体の移動速度を示す情報、および動画像の輝度レベルを示す指標値を算出するデータ処理部と、
データ処理部からの被写体の動きの状態を表す指標値から、予め定められた移動物体の移動速度を示す指標値とＣＣＤの蓄積時間との対応表を基に撮像素子の蓄積時間を決定し、同じくデータ処理部からの輝度レベルを示す指標値から撮像素子の電子増倍率を決定するマイクロプロセッサと、
マイクロプロセッサからの蓄積時間を基に、撮像素子の露光時間を制御するタイミングジェネレータと、
同じくマイクロプロセッサからの撮像素子の電子増倍率により撮像素子の電子増倍倍率を制御する電子増倍制御回路と
電子増倍制御回路およびタイミングジェネレータからの信号に基づいて所定の駆動パルスを撮像素子に供給するＣＣＤ駆動回路とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る輝度対応撮像装置付カメラによれば、撮像画角内に侵入者などの移動物体が入ったことをデータ処理部が検知すると、マイクロプロセッサが撮像素子の蓄積時間を移動物体の映像に残像が発生しないような最適な蓄積時間に切り換え、さらに映像の輝度レベルが所定のレベルになるようにマイクロプロセッサが電荷増倍型ＣＣＤの電子増倍率を可変制御するようにしているので、低照度環境においても残像が無く、被写体の視認性に優れた映像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】従来の電荷増倍型ＣＣＤ撮像素子使用カメラの輝度制御の遷移図である。
【図３】実施の形態１において移動物体が検知されたときの動作を示すフローチャートである。
【図４】移動物体の移動速度を示す指標値と蓄積時間の関係を記憶したテーブルを示す図である。
【図５】実施の形態２において移動物体が検知されたときの動作を示すフローチャートである。
【図６】移動物体と測光枠が変更された例を示す図である。
【図７】実施の形態３のカメラの構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３において移動物体が検知されたときの動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態５のカメラの構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態５において移動物体が検知されたときの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。
図１は、実施の形態１のカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１は入射光を結像するレンズ、２はレンズ１から入射した光を光電変換するＣＣＤを用いた撮像素子（以下ＣＣＤと称する）で、この発明の実施の形態１では光電変換した電荷をＣＣＤ内部で増倍して高感度化を行うことが可能な電荷増倍型ＣＣＤを使用する。３はＣＣＤ２から出力された信号のノイズを除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）、４はＣＤＳ３の出力信号を増幅するアンプ、５はアンプ４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、６はＡ／Ｄ変換器５から入力されるデジタル信号に各種画像処理を施す映像信号処理部であり、階調の補正、色の補正、画像先鋭度の補正などを行う機能を備えている。７は映像信号処理部６から出力される信号をＮＴＳＣやモーションＪＰＥＧなどといった所定の映像フォーマットに変換して映像信号を出力する映像信号出力部である。８は１フィールド分の映像データを保存するメモリ回路であり、スローシャッター時において映像出力がない期間が存在する時に、映像信号処理部６はメモリ回路８に保存されている映像データを補完映像データとして映像信号出力部７に出力する。
【００１０】
９は動画像から被写体の動きの状態を表す指標値および動画像の輝度レベルを示す指標値を算出するデータ処理部、１０はカメラの各種制御を司るマイクロプロセッサ、１１は外部とのコマンドインタフェースを実現するためのＩ／Ｆ部であり、マイクロプロセッサ１０はＩ／Ｆ部１１から入力されるコマンドを判別してカメラ内の各ブロックを制御し、カメラの動作を決定する。１２はマイクロプロセッサ１０からの指示に基づいて電子増倍倍率を制御する電子増倍制御回路、１３はマイクロプロセッサ１０からの指示に基づいて露光時間を制御するタイミングジェネレータ、１４は電子増倍制御回路１２およびタイミングジェネレータ１３からの信号に基づいて所定の駆動パルスをＣＣＤ２に供給するＣＣＤ駆動回路である。なお、データ処理部９は、被写体の動きの状態を表す指標値として撮影画角に移動物体が居るか居ないかの情報、移動物体が撮影画角内のどのエリアに写っているかの情報、移動物体の移動速度を示す情報を検知する。上記情報は、従来から知られている映像データのフレーム間の相関を観測する方法で検知することが可能である。
【００１１】
図２は、撮像素子に電荷増倍型ＣＣＤを使用した従来のカメラの輝度制御の遷移を示す図である。輝度制御モードは撮像環境が明るい状態から低照度になるにしたがって、絞り制御モード、電子増倍制御モード、スローシャッター制御モードという順で遷移する。絞り制御モードは、レンズ１に内蔵される絞り（図示せず）の開閉状態により輝度レベルを制御するモードであり、この時、電子増倍率は最小値、露光時間は固定（通常１／６０秒固定）となる。電子増倍制御モードは、電荷増倍型ＣＣＤの感度可変により輝度レベルを制御するモードであり、この時、絞りは開放状態、露光時間は固定となる。
電荷増倍型ＣＣＤは蓄積した電荷を数千倍まで増幅することが可能であるが、電子増倍率が上がると二次関数的に光ショットノイズによる映像ノイズが発生するため、通常は限界まで電子増倍率を上げずに視覚的に許容可能なＳ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が保てるところまで増倍率を上げてスローシャッター制御モードに遷移する制御方法が採用されている。スローシャッター制御モードは、露光時間を可変させて輝度レベルを制御するモードであり、通常、露光時間は２倍、４倍、６倍といった値で変化させる。この時、絞りは開放状態、電子増倍倍率は固定値となる。
【００１２】
以上のような輝度制御モードの遷移制御において、例えば１ルクス以下の極低照度環境下における撮影ではスローシャッター制御モードで撮影する状態となる。スローシャッター制御モードでは撮像素子の露光時間を長くして撮影を行うため動きがある被写体（例えば侵入者など）がある場合に残像が発生してしまい被写体を正確に視認できないという事態が発生する。映像に発生する残像は、撮影する移動物体の移動速度が速くなるほど、また、あるいは撮像時の蓄積時間が長くなるほど大きくなる。実施の形態１のカメラは、撮像環境が極低照度でスローシャッター制御モードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合に次のように動作する。
【００１３】
図３は、スローシャッター制御モードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合のカメラの動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１０１においてデータ処理部９で移動物体が検知されると、マイクロプロセッサ１０はデータ処理部９から移動物体の速度情報を取得する（ステップＳＴ１０２）。次にマイクロプロセッサ１０は、図４に示すテーブルを参照し、移動物体の移動速度に応じて蓄積時間を決定し、タイミングジェネレータ１３を介して蓄積時間を変更する（ステップＳＴ１０３）。図４に示すテーブルは、移動物体の移動速度を示す指標値と蓄積時間の関係を記憶したテーブルである。映像に発生する残像は移動物体の速度が速くなるほど大きくなるので、速度が速くなるにつれて蓄積時間が短くなるようなテーブルとなっている。
【００１４】
次にマイクロプロセッサ１０は、固定されていた電子増倍率を可変可能とし、データ処理部９から取得できる動画像の輝度レベルを示す指標値に基づいて、輝度レベルが一定となるように電子増倍率を制御する（ステップＳＴ１０４）。さらに、マイクロプロセッサ１０は所定の時間間隔毎に画角内に移動物体が留まっているか（移動物体の有無）を確認し（ステップＳＴ１０５）、移動物体がいなくなった場合は図２で説明したスローシャッター制御モードに移行する（ステップＳＴ１０６）。なお、スローシャッター制御モードへの移行は、所定の期間同じ状態が継続したときに行うようにすれば、制御が過敏になることを避けることが可能である。また、ステップＳＴ１０５で画角内に移動物体がいると判断された場合は、再びステップＳＴ１０２に移行し、常に移動物体の移動速度に適応した蓄積時間が設定されるように制御する。
【００１５】
以上のように実施の形態１のカメラの撮像制御方法では、撮像画角内に侵入者などの移動物体が入ったことを検知すると、撮像素子の蓄積時間を移動物体の映像に残像が発生しないような最適な蓄積時間に切り換え、さらに映像の輝度レベルが所定のレベルになるように電荷増倍型ＣＣＤの電子増倍率を可変制御するようにしているので、低照度環境においても残像が無く、被写体の視認性に優れた映像を得ることが可能となる。
【００１６】
実施の形態２．
実施の形態２では、被写体の輝度レベルを演算するための測光枠の設定を、データ処理部９から得られる移動物体が撮影画角内のどのエリアに写っているかの情報に基づいて変更するようにしたものである。このような構成により、視認性を更に改善した例を示す。
実施の形態２のカメラの構成を示すブロック図は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。実施の形態２のカメラは、撮像環境が極低照度でスローシャッター制御モードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合に次のように動作する。
図５はスローシャッター制御モードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合の実施の形態２のカメラの動作を示すフローチャートである。なお、移動物体を検知する前は、データ処理部９は、画面全体を測光枠とし画面全体の映像データに基づいて輝度レベル指標値を算出している。
【００１７】
図５のステップＳＴ２０１においてデータ処理部９で移動物体が検知されると、マイクロプロセッサ１０はデータ処理部９から移動物体の速度情報を取得する（ステップＳＴ２０２）。次にマイクロプロセッサ１０は、図４に示すテーブルを参照して撮像素子の蓄積時間を決定し、タイミングジェネレータ１３を介して蓄積時間を変更する（ステップＳＴ２０３）。ステップＳＴ２０１からステップＳＴ２０３までの動作は、実施の形態１のステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０３までの動作と同様である。
次にマイクロプロセッサ１０は、データ処理部９から移動物体が撮影画角内のどのエリアに写っているかの情報を取得する（ステップＳＴ２０４）。次にマイクロプロセッサ１０は、ステップＳＴ２０４で取得した情報に基づいて測光枠を変更する（ステップＳＴ２０５）。移動物体と測光枠の変更例を図６に示す。図６に示した例では、移動物体を囲む領域のみが測光枠となっている。
データ処理部９は、マイクロプロセッサ１０から新たな測光枠を入手し、画面全体を測光枠とし画面全体の映像データに基づいて輝度レベル指標値を算出していたのを、この新たな測光枠内の映像データに基づいて輝度レベル指標値を算出する。
【００１８】
次にマイクロプロセッサ１０は、固定されていた電子増倍率を可変可能とし、データ処理部９から新たな測光枠内の動画像の輝度レベルを示す指標値に基づいて、輝度レベルが一定となるように電子増倍率を制御する（ステップＳＴ２０６）。さらに、マイクロプロセッサ１０は所定時間の間隔毎に画角内に移動物体が留まっているか（移動物体の有無）を確認し（ステップＳＴ２０７）、移動物体がいなくなった場合はスローシャッター制御モードに移行するとともに測光枠を全画面に変更する（ステップＳＴ２０８）。
【００１９】
なお、スローシャッター制御モードへの移行は、所定の期間同じ状態が継続したときに行うようにすれば、制御が過敏になることを避けることが可能である。また、ステップＳＴ２０７で画角内に移動物体がいると判断された場合は、再びステップＳＴ２０２に移行し、常に移動物体の移動速度に適応した蓄積時間と移動物体の存在エリアに対応した測光枠が設定されるように制御する。ステップＳＴ２０６からステップＳＴ２０７までの動作は、実施の形態１のステップＳＴ１０４からステップＳＴ１０５までの動作と同様である。
【００２０】
以上のように実施の形態２のカメラの撮像制御装置では、撮像画角内に侵入者などの移動物体が入ったことを検知すると、撮像素子の蓄積時間を移動物体の映像に残像が発生しないような最適な蓄積時間に切り換えるとともに移動物体の映像レベルが最適となるように測光枠を変更し、さらに映像の輝度レベルが所定のレベルになるように電荷増倍型ＣＣＤの電子増倍率を可変制御するようにしているので、低照度環境においても残像が無く、被写体の視認性に優れた映像を得ることが可能となる。
【００２１】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３のカメラの構成を示すブロック図である。図７において、実施の形態１と同一の構成要素は図１と同じ符号で示している。１５は赤外線カットフィルタ、１６は赤外線カットフィルタ駆動部である。赤外線カットフィルタ１５は、通常時はレンズ１とＣＣＤ２の間の光路上に存在し、マイクロプロセッサ１０からの指示があった場合に、赤外線カットフィルタ駆動部１６は図示しないモータなどを駆動して赤外線カットフィルタ１５がレンズ１とＣＣＤ２の間の光路から外れるように動作させる。
赤外線カットフィルタ１５は赤外領域および近赤外領域の光を遮断して、ホワイトバランスを適正に動作させ、映像の色合いが不自然になることを避けるためのものであるが、赤外線カットフィルタを装着することで、その分、感度は低下する。
実施の形態３のカメラは、撮像環境が極低照度でスローシャッターモードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合に次のように動作する。
【００２２】
図８は、スローシャッターモードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合のカメラの動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ３０１においてデータ処理部９で移動物体が検知されると、マイクロプロセッサ１０はデータ処理部９から移動物体の速度情報を取得する（ステップＳＴ３０２）。次にマイクロプロセッサ１０は、図４に示すテーブルを参照し、移動物体の移動速度に応じて蓄積時間を決定し、タイミングジェネレータ１３を介して蓄積時間を変更する（ステップＳＴ３０３）。このステップＳＴ３０１からステップＳＴ３０３までの動作は、実施の形態１のステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０３までの動作と同様である。
【００２３】
次にマイクロプロセッサ１０は、赤外線カットフィルタ駆動部１６に赤外線カットフィルタ移動指示を出力し赤外線カットフィルタ１５を光路外に移動させる（ステップＳＴ３０４）。次にマイクロプロセッサ１０は映像出力が白黒映像となるように映像信号処理部６の信号処理を切り換える（ステップＳＴ３０５）。赤外線カットフィルタ１５を外すと近赤外領域の光も撮像してしまうためホワイトバランスが適正に動作しなくなる。映像の色合いが不自然になることを避けるため、このステップＳＴ３０５の処理は必要となる。次にマイクロプロセッサ１０は、固定されていた電子増倍率を可変可能とし、データ処理部９から取得できる動画像の輝度レベルを示す指標値に基づいて、輝度レベルが一定となるように電子増倍率を制御する（ステップＳＴ３０６）。
【００２４】
さらに、マイクロプロセッサ１０は所定の時間間隔毎に画角内に移動物体が留まっているか（移動物体の有無）を確認し（ステップＳＴ３０７）、移動物体がいなくなった場合はスローシャッター制御モードに移行するとともに赤外線カットフィルタを光路上に移動させる指示を出力する（ステップＳＴ３０８）。なお、スローシャッター制御モードへの移行は、所定の期間同じ状態が継続したときに行うようにすれば、制御が過敏になることを避けることが可能である。また、ステップＳＴ３０７で画角内に移動物体がいると判断された場合は、再びステップＳＴ３０２に移行し、常に移動物体の移動速度に適応した蓄積時間が設定されるように制御する。ステップＳＴ３０６からステップＳＴ３０７までの動作は、実施の形態１のステップＳＴ１０４からステップＳＴ１０５までの動作と同様である。
【００２５】
以上のように実施の形態３のカメラの撮像制御方法では、撮像画角内に侵入者などの移動物体が入ったことを検知すると、撮像素子の蓄積時間を移動物体の映像に残像が発生しないような最適な蓄積時間に切り換えるとともに赤外線カットフィルタを光路外に移動させて感度アップを行い、さらに映像の輝度レベルが所定のレベルになるように電荷増倍型ＣＣＤの電子増倍率を可変制御するようにしているので、低照度環境においても残像が無く、Ｓ／Ｎ比が良好で被写体の視認性に優れた映像を得ることが可能となる。
【００２６】
なお、移動物体が画角内に存在するときにおいて、赤外線カットフィルタを一定時間間隔で出し入れするように制御すれば、Ｓ／Ｎ比が良好な白黒映像とＳ／Ｎ比は落ちるが色情報を含んだカラー映像が交互に出力されるようになるので、移動物体の特徴を抽出するための情報を増加させることが可能となる。
また、実施の形態３では、ＣＣＤ２に電荷増倍型のＣＣＤを使用せずに通常のＣＣＤで構成することも可能である。この場合、図２に示した電子増倍制御モードをアンプ４の増幅率を制御するモードとすれば同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態３のカメラの構成において、実施の形態２と同様に、被写体の輝度レベルを演算するための測光枠の設定をデータ処理部９から得られる移動物体が撮影画角内のどのエリアに写っているかの情報に基づいて変更するようにする。このようにすることで視認性を更に改善することが可能となる。
実施の形態４のカメラの構成を示すブロック図は実施の形態３と同様である。実施の形態４のカメラの動作については、図８示したフローチャートのステップＳＴ３０３の後に、データ処理部９から移動物体が撮影画角内のどのエリアに写っているかの情報を取得する処理と、取得した情報に基づいて測光枠を変更する処理を追加すればよい。
【００２８】
実施の形態５．
実施の形態５では、極低照度環境下で移動物体が検知された場合に、近赤外照明器を点灯させて被写体照度を明るくすることで、さらにＳ／Ｎが良好で視認性に優れた映像を得ることが可能となるようにした形態を示す。近赤外照明器は、人間の目には点灯していることが判別しにくい照明で、監視目的で従来から使用されているが、低照度時に常時点灯させておく使用方法が一般的である。
図９は、実施の形態５のカメラの構成を示すブロック図である。図９において、実施の形態１から実施の形態４で説明した構成要素と同一の部材は同じ符号で示している。１７は近赤外照明器であり、レンズ１の前面の光路、すなわち、レンズ１の入射光に近赤外線を照射する。この近赤外照明器１７は、マイクロプロセッサ１０からの出力信号に基づいて点灯・消灯する。
実施の形態５のカメラは、撮像環境が極低照度でスローシャッターモードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合に次のように動作する。
【００２９】
図１０は、スローシャッターモードで撮影を行っている時にデータ処理部９で移動物体が検知された場合のカメラの動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ４０１においてデータ処理部９で移動物体が検知されると、マイクロプロセッサ１０はデータ処理部９から移動物体の速度情報を取得する（ステップＳＴ４０２）。次にマイクロプロセッサ１０は、図４に示すテーブルを参照し、移動物体の移動速度に応じて蓄積時間を決定し、タイミングジェネレータ１３を介して蓄積時間を変更する（ステップＳＴ４０３）。次にマイクロプロセッサ１０は、赤外線カットフィルタ駆動部１６に赤外線カットフィルタ移動指示を出力し赤外線カットフィルタ１５を光路外に移動させる（ステップＳＴ４０４）。次にマイクロプロセッサ１０は映像出力が白黒映像となるように映像信号処理部６の信号処理を切り換える（ステップＳＴ４０５）。ステップＳＴ４０１からステップＳＴ４０５までの動作は、実施の形態３のステップＳＴ３０１からステップＳＴ３０５までの動作と同様である。
【００３０】
次にマイクロプロセッサ１０は近赤外照明器１７を点灯する（ステップＳＴ４０６）。次にマイクロプロセッサ１０は、固定されていた電子増倍率を可変可能とし、データ処理部９から取得できる動画像の輝度レベルを示す指標値に基づいて、輝度レベルが一定となるように電子増倍率を制御する（ステップＳＴ４０７）。さらに、マイクロプロセッサ１０は所定の時間間隔毎に画角内に移動物体が留まっているか（移動物体の有無）を確認し（ステップＳＴ４０８）、移動物体がいなくなった場合はスローシャッター制御モードに移行するとともに赤外線カットフィルタを光路上に移動させる指示を出力し、さらに近赤外照明器１７を消灯する（ステップＳＴ４０９）。なお、スローシャッター制御モードへの移行は、所定の期間同じ状態が継続したときに行うようにすれば、制御が過敏になることを避けることが可能である。また、ステップＳＴ４０８で画角内に移動物体がいると判断された場合は、再びステップＳＴ４０２に移行し、常に移動物体の移動速度に適応した蓄積時間が設定されるように制御する。
【００３１】
以上のように実施の形態５のカメラの撮像制御方法では、撮像画角内に侵入者などの移動物体が入ったことを検知すると、撮像素子の蓄積時間を移動物体の映像に残像が発生しないような最適な蓄積時間に切り換えるとともに赤外線カットフィルタを光路外に移動させて感度アップを行い、また、近赤外照明器を点灯して被写体照度を明るくし、さらに映像の輝度レベルが所定のレベルになるように電荷増倍型ＣＣＤの電子増倍率を可変制御するようにしているので、低照度環境においても残像が無く、Ｓ／Ｎが良好で被写体の視認性に優れた映像を得ることが可能となる。また、移動物体を検知した時のみ近赤外照明器を点灯するようにしているので、従来の低照度時に常に近赤外照明器を点灯させているカメラシステムに比較して、低消費電力で長寿命なカメラシステムを得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による輝度対応撮像装置付カメラは、低照度環境下において移動体等の動画を撮像する装置へ利用される可能性が高く、特に監視カメラシステムへ適用されると好適である。
【符号の説明】
【００３３】
１；レンズ、２；ＣＣＤ、３；ＣＤＳ、４；アンプ、５；Ａ／Ｄ変換器、６；映像信号処理部、７；映像信号出力部、８；メモリ回路、９；データ処理部、１０；マイクロプロセッサ、１１；Ｉ／Ｆ部、１２；電子増倍制御回路、１３；タイミングジェネレータ、１４；ＣＣＤ駆動回路、１５；赤外線カットフィルタ、１６；赤外線カットフィルタ駆動部、１７；近赤外照明器。
【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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