(57)【要約】      （修正有）【課題】被写界深度をリアルタイムで調整できる監視カメラシステムを提供する。【解決手段】撮像素子３１を有するカメラ装置３と、複数のレンズユニットと、複数のレンズユニットのうち少なくとも一部のレンズユニットをチルトさせて撮影条件を調整する調整部と、撮像素子３１により取得された撮像画像に含まれる複数の領域のそれぞれに対応付けられたチルト量を記憶する記憶部と、複数の領域のうち監視対象が含まれる対象領域を特定し、特定した対象領域に対応付けられたチルト量を記憶部から取得し、取得したチルト量を用いて調整部を制御する制御部と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有するカメラ装置と、
複数のレンズユニットを有するレンズ装置と、
前記複数のレンズユニットのうち少なくとも一部のレンズユニットをチルトさせて撮影条件を調整する調整部と、
前記撮像素子により取得された撮像画像に含まれる複数の領域のそれぞれに対応付けられたチルト量を記憶する記憶部と、
前記複数の領域のうち監視対象が含まれる対象領域を特定し、特定した前記対象領域に対応付けられた前記チルト量を前記記憶部から取得し、取得した前記チルト量を用いて前記調整部を制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とする監視カメラシステム。
【請求項２】
前記記憶部は、前記カメラ装置に含まれることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラシステム。
【請求項３】
前記複数の領域は、前記カメラ装置の設置位置からの距離を用いて規定されることを特徴とする請求項１または２に記載の監視カメラシステム。
【請求項４】
前記撮像画像は、前記複数の領域のうち、前記距離が最も短い領域にピントを合わせて取得されることを特徴とする請求項３に記載の監視カメラシステム。
【請求項５】
前記制御部は、前記対象領域が複数ある場合、前記複数の対象領域のそれぞれに対応付けられた前記チルト量のうち、前記複数の対象領域のいずれもが被写界深度に入る前記チルト量を用いて前記調整部を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の監視カメラシステム。
【請求項６】
前記調整部は、前記複数のレンズユニットのうち少なくとも一部のレンズユニットをシフトさせることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の監視カメラシステム。
【請求項７】
前記調整部は、チルトさせた前記レンズユニットをシフトさせることを特徴とする請求項６に記載の監視カメラシステム。
【請求項８】
前記調整部による調整量を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の監視カメラシステム。
【請求項９】
前記記憶部は、前記カメラ装置の設置位置を記憶することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の監視カメラシステム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数のレンズユニットのうち少なくとも一部のレンズユニットを移動させて前記監視対象に自動で焦点を追従させるオートフォーカス制御を行い、前記オートフォーカス制御と前記調整部の制御との切り替えが可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の監視カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
設置場所から異なる距離にいる複数の被写体にピントを同時に合わせて撮影ができるように被写界深度が深い監視カメラが求められている。特許文献１に記載された光学装置は、物体までの距離を自動で測定する測距装置を有し、測距装置による測定結果をもとに算出されたあおり量でレンズをチルトさせることで被写界深度を深くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９７９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の光学装置は、物体までの距離を測定してあおり量を求めているため、リアルタイムで監視対象に追従した動画撮影を行う監視カメラには適さない。
【０００５】
本発明は、被写界深度をリアルタイムで調整できる監視カメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、撮像素子を有するカメラ装置と、複数のレンズユニットを有するレンズ装置と、複数のレンズユニットのうち少なくとも一部のレンズユニットをチルトさせて撮影条件を調整する調整部と、撮像素子により取得された撮像画像に含まれる複数の領域のそれぞれに対応付けられたチルト量を記憶する記憶部と、複数の領域のうち監視対象が含まれる対象領域を特定し、特定した対象領域に対応付けられたチルト量を記憶部から取得し、取得したチルト量を用いて調整部を制御する制御部と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被写界深度をリアルタイムで調整できる監視カメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】監視対象と監視カメラの被写界深度の関係を示す図である。
【図２】監視カメラシステムの構成を示す概略図である。
【図３】レンズユニットをチルトさせた後の被写界深度と被写体との関係を示す図である。
【図４】複数の領域に分割された撮像画像を示す図である。
【図５】４人の被写体が含まれる撮影画像を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る撮影条件の調整の工程を示すフローチャートである。
【図７】監視カメラシステムを用いた監視システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
（第１実施形態）
【００１０】
図１は、監視対象と監視カメラの被写界深度の関係を示す図である。本実施形態では、コンビニエンスストアなどの店舗に監視カメラシステム１を設置する場合を示す。監視カメラシステム１は、レジカウンター背後の壁に取り付けられ、カウンターを挟んで店員と対面する客を撮影できるように設置される。
【００１１】
監視カメラシステム１は、レンズ装置２およびカメラ装置３を含む。レンズ装置２とカメラ装置３は一眼レフカメラのように別体でもよいし、通常のビデオカメラのように一体でもよい。カメラ装置３は、監視対象である主被写体Ａから距離ｄ離れた壁において、主被写体Ａおよび店員のおおよその目線高さを基準とした高さｈの位置に設置される。
【００１２】
図２は、監視カメラシステム１の構成を示す概略図である。監視カメラシステム１は、調整部４を有する。レンズ装置２は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３を有する。複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３は、不図示の駆動部によって光軸方向に移動可能にレンズ装置２の内部に保持される。カメラ装置３は、撮像素子３１と、制御部３２と、記憶部３３と、を有する。ここでいうレンズユニットとは、ズーミングあるいはフォーカシングの際に隣り合うレンズユニット間の間隔が変化するように配置された複数のレンズの集合あるいは単レンズを示す言葉である。言い換えれば、レンズユニット間の仮想の境界線はズーミングあるいはフォーカシングの際に変化するレンズユニット間の間隔内にある。
【００１３】
調整部４は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも一部のレンズユニットをチルトさせて撮影条件を調整する。撮像素子３１は、レンズ装置２で形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサである。制御部３２は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３を駆動する不図示の駆動部および調整部４などを制御する。
【００１４】
記憶部３３は、調整部４による調整量（チルト量）および撮像素子３１により取得された画像情報を記憶する。記憶部３３は、カメラ装置３以外の監視カメラシステム１を構成する要素に設けられてもよい。また、画像情報は、有線または無線で外部装置に送信され、当該外部装置に記憶されてもよい。なお、画像情報を記憶せずにモニタに表示してユーザがリアルタイムで監視してもよい。
【００１５】
記憶部３３は、カメラ装置３の設置位置として、主被写体Ａからの距離ｄおよび高さｈを記憶する。制御部３２は、記憶部３３に記憶された設置位置の情報を用いて、不図示の駆動部を制御して複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３を駆動して、主被写体Ａに焦点を合わせる。焦点を合わせる方法は、オートフォーカス機能を用いても、手動で焦点を合わせてもよい。
【００１６】
図１において、ピント面６は撮像素子３１の撮像面と平行であり、ピントが合って見える範囲である被写界深度７はピント面と平行になる。後述の図３のように主被写体Ａの後ろに並んだ被写体Ｂ〜Ｄは、被写界深度に含まれず、被写体Ｂ〜Ｄは、撮像画像においてピントが合っていない。
【００１７】
本実施形態では、記憶部３３にあらかじめ記憶されたチルト量を用いて、調整部４によりレンズユニットをチルトさせて被写体Ｂ〜Ｄを被写界深度７に含むように撮影条件を調整する。
【００１８】
図３は、レンズユニットをチルトさせた後の被写界深度と被写体との関係を示す図である。この図において、調整部４は、チルト量θで複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３のうち、少なくとも一部をチルトさせて、ピント面６を撮像面に対して傾けている。被写界深度７は、被写体Ａ〜Ｄをすべて含む。したがって、チルト後の撮像画像において、被写体Ａ〜Ｄのすべてにピントが合って見える。
【００１９】
チルト量は撮像素子３１により取得される撮像画像に含まれる複数の領域のそれぞれに対応付けられる。複数の領域とチルト量との関係は、記憶部３３のテーブルに保存される。当該テーブルには、カメラ装置３の設置位置も保存されうる。図４は、複数の領域に分割された撮像画像を示す図である。撮像画像は、複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶに分割されている。
【００２０】
複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶは、カメラ装置３の設置位置からの距離を用いて規定される。領域ＩからＩＶにかけて順に距離が長くなる。主被写体Ａの顔は、距離が最も短い領域Ｉ内に入るように設定されている。すなわち、本実施形態の撮像画像は、複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶのうち、距離が最も短い領域にピントを合わせて取得される。なお、複数の領域の分割数、形状は、本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
チルト量（倒し量ともいう）は、領域ＩＩからＩＶにかけて順に大きくなり、被写界深度も徐々に深くなる。高さｈと距離ｄは、事前に記憶部３３に記憶されており、レンズ装置２の特性に応じて、それぞれ領域ＩＩ〜領域ＩＶのエリアの被写体にピントを合わせるために必要なレンズ装置２の倒し量は一義的に決められる。
【００２２】
つまり、ある領域内の被写体に対してピントを合わせるために必要なレンズ装置２の倒し量は、テーブルに従って決定することができるため、被写体までの距離などを測定する必要がない。被写体を検出した場合、その被写体のいる領域に応じて、テーブルに従ってリアルタイムにレンズ装置２の倒し量を決定することができる。
【００２３】
次に、実際の状況を一例に、図１、３〜５を用いて、監視画像の撮影の流れを説明する。撮影開始時には、領域Ｉにピントが合わせてあり、撮像面に対してレンズ装置２は傾いていない。図１のようにレジカウンターに主被写体Ａが立ったとする。この時の撮影画像は図４である。
【００２４】
監視カメラシステム１は、撮影画像を画像解析し、領域Ｉ内に客Ａの顔を認識し被写体であると認定する。そして、事前に記憶されている高さｈと距離ｄに対応するテーブルによって、領域Ｉに対応するレンズ装置２の倒し量を、記憶部３３に記憶されているテーブルに従って決定する。この場合の倒し量はゼロであるため、レンズ装置２は動かさない。
【００２５】
次に図３のように主被写体Ａの後ろに３人の被写体Ｂ、ＣおよびＤが並んだとする。この時の撮影画像は図５である。制御部３２は、画像解析を行い、複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶにある被写体Ｂ、ＣおよびＤの顔を認識し、その全てが被写体であると認定する。
【００２６】
制御部３２は、複数の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶのうち監視対象が含まれる対象領域を特定し、特定した対象領域に対応付けられたチルト量を記憶部３３から取得し、取得したチルト量を用いて調整部４を制御する。
【００２７】
監視カメラシステム１は、調整部４による調整量（倒し量）を検出する検出部（不図示）を有し、制御部３２は、現在の調整量を検出部による検出結果を用いて知ることができる。なお、制御部３２が撮影開始からの調整量を記憶してもよい。現在の倒し量と所望の倒し量とを比較してフィードバック制御により調整部４が制御される。
【００２８】
制御部３２は、対象領域が複数ある場合、複数の対象領域のそれぞれに対応付けられたチルト量のうち、複数の対象領域のいずれもが被写界深度に入るチルト量を用いて調整部４を制御する。本実施形態の場合、最も被写体距離が離れている領域ＩＶに対応するレンズ装置２の倒し量をテーブルより決定して、当該倒し量を用いて調整部４を制御する。
【００２９】
決定された倒し量だけ、レンズ装置２を倒すと、領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ全てにピントが合う。よって主被写体Ａだけでなく、主被写体Ａの後ろに並んだ被写体Ｂ、ＣおよびＤにもピントが合った画像を撮影することができる。
【００３０】
図６は、本実施形態に係る撮影条件の調整の工程を示すフローチャートである。撮影が開始されると、工程Ｓ６０１で制御部３２が撮像画像を解析する。工程Ｓ６０２で制御部３２は、撮像画像に被写体があるか否かを認識する。被写体が無いと判断された場合は、工程Ｓ６０１に戻る。被写体があると判断された場合は、工程Ｓ６０３で制御部３２は、被写体がある領域を判別する。
【００３１】
本実施形態では、顔を認識した場合に被写体であると認定するがこれに限られず、例えば、動体認識や肌色認識、またはそれらの組合せなど、被写体かどうかを判定する手段や判断基準は問わない。
【００３２】
工程Ｓ６０４で制御部３２は、記憶部３３のテーブルを用いて、全被写体が被写界深度に含まれる倒し量を決定する。工程Ｓ６０５で制御部３２は、調整部４を工程Ｓ６０４で決定した倒し量を用いて制御する。
【００３３】
以上の通り、本実施形態では、チルト量を撮像画像における複数の領域に対応させて予め決定しているため、撮像のたびにチルト量を算出する必要が無く、被写界深度をリアルタイムで調整することができる。
（第２実施形態）
【００３４】
本実施形態では、レンズ装置２をさらにシフトさせて撮影条件を調整する。第１実施形態の図３で示すように監視カメラシステムは、通常、壁の上方位置や天井などに設置され、人物や顔などの被写体を上方から見下ろして撮影することが一般的である。このような場合、被写体との遠近差によって撮影倍率に違いが発生するため、下すぼまりの画像になってしまう。例えば、全身を撮影した場合は脚が先すぼまりになり短足のように映ってしまうし、顔を撮影した場合は頭から顎にかけて下すぼまりに映ってしまう。
【００３５】
このような歪みは、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３のうち、少なくとも一部のレンズユニットをシフトさせて、レンズ装置２の光軸を撮像面の中心位置からずらすことによって、補正することが可能である。なお、シフトするレンズユニットは、チルトさせたレンズユニットをシフトさせてもよく、チルトさせていないレンズユニットをシフトさせてもよい。
【００３６】
このようにレンズ装置２を撮像面３１に対してシフトすることによって、正面から撮影した時と同様の、歪みのない画像を撮影することが可能となり、さらに高画質で利用価値の高い監視画像を得ることが可能となる。
【００３７】
なお、制御部３２は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも一部のレンズユニットを移動させて監視対象に自動で焦点を追従させるオートフォーカス制御を行い、オートフォーカス制御と調整部４の制御との切り替えを可能としてもよい。これにより、深い被写界深度で監視を行い、特定の監視対象を発見した場合、特定の監視対象の撮影精度を向上させて自動で追尾する監視を行いうる。
【００３８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。
【００３９】
例えば、前述の各実施形態で説明した監視カメラシステムは、図７に示す監視システムに組み込むことが可能である。図７に示す監視システムは、監視カメラシステム１と、モニタールーム１０３内に配置され、警備員１０２が目視可能なディスプレイ１０１と、監視カメラシステム１及びディスプレイ１０１を制御するための制御システム１００を備えている。
【００４０】
ディスプレイ１０１には監視カメラシステム１で撮影している動画が表示され続けている。さらにディスプレイ１０１には図４あるいは図５に示した図が表示されている。例えば、図５に示す図がディスプレイ１０１に表示されており、警備員１０２がディスプレイ１０１上の領域Ｉ〜ＩＶのいずれかをタッチ可能になっている。通常は領域Ｉが選択された（領域Ｉに合わせたチルト量になっている）状態になっており、例えば、警備員１０２が領域ＩＩをタッチすると、領域ＩＩに合わせたチルト量になるように、制御システム１００が監視カメラシステム１を制御してもよい。
【００４１】
１          監視カメラシステム
２          レンズ装置
Ｌ１〜Ｌ３  レンズユニット
３          カメラ装置
３１        撮像素子
３２        制御部
３３        記憶部
４          調整部
【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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