(57)【要約】【課題】画面外の被写体を検出し、ＰＴＺによって被写体が存在する方向へカメラを向きたい。【解決手段】通常の撮影範囲の光と撮影範囲外の光を取り込む光学部と、前記光学部が形成した光学像を取得する撮像素子部と、前記撮像素子部の出力から前記撮影範囲外の光を検知する検知部と、パン、チィルト、ズーム動作などによって前記通常撮影範囲を変更する駆動部を備え、前記検知部が所定の値以上の光を検知したら、前記撮影範囲外に被写体が存在しているとし、前記通常撮影範囲内に前記被写体を写りこむよう、前記駆動部を駆動させることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の撮影範囲の光と撮影範囲外の光を取り込む光学部と、前記光学部が形成した光学像を取得する撮像素子部と、前記撮像素子部の出力から前記撮影範囲外の光を検知する検知部と、パン、チィルト、ズーム動作によって前記通常撮影範囲を変更する駆動部を備え、
前記検知部が所定の値以上の光を検知したら、前記撮影範囲外に被写体が存在しているとし、前記通常撮影範囲内に前記被写体を写りこむよう、前記駆動部を駆動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影範囲外の光は前記光学部により、ゴーストとなって光学像を形成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光学部は前記撮影範囲外の光よりも前記通常の撮影範囲の光を多く取り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記撮像素子部の出力から前記撮影範囲外の光の方向を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記検知部が検知した被写体の方向に向けて前記駆動部を駆動させる特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検知部が光を検出し、再度前記撮像素子部から出力した映像に存在する前記光の位置や明るさに変化がある場合に、前記撮影範囲外に存在する被写体を前記通常撮影範囲内写りこむよう、前記駆動部を駆動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記検知部が光を検出し、再度前記撮像素子部から出力した映像に存在する前記光の位置に変化がある場合は、この前記光の位置の変化を予測して、前記撮影範囲外に存在する被写体を前記通常撮影範囲内写りこむよう、前記駆動部を駆動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、更に詳しくは、画角外の被写体を検出し、パン、チィルト、ズーム動作などによって撮影範囲を変更する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置を用いたネットワークカメラは、監視する目的で多く利用され、これまで利用されてきたアナログ監視カメラに比べ高精細な画像を取得できるようになっている。また近年では、イメージセンサーのＳ／Ｎ向上により夜間においても高精細な画像を取得できるようになっている。特に、夜間の駐車場などでは、人目につかない死角が多く誘拐や自動者の盗難などが発生しやすくなっており、ネットワークカメラの設置が非常に有効である。
【０００３】
従来の駐車場に関する技術では、駐車場監視でのヘッドライトが原因で、画像中に大きな輝度変化があった場合でも、撮り逃しをなく撮影する技術（特許文献１）や、車両を感知しつつ、他の被写体が画面内に存在したら監視画像をホスト側へ転送する技術（特許文献２）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０２７６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２７６６８９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、上記の技術では、撮影したい被写体が画面外に存在している場合、被写体を撮影できない課題がある。特に駐車上は広大であり、すべての領域を高精細に撮影することは困難になる。例えば、駐車上全体を撮影するために広角なレンズを使用すれば、解像度が足りず、監視した映像から重要な情報を取得することができない。
【０００６】
一方で、通常のレンズを持つカメラを、多く設置することも考えられるが、設置コストがかかる。従って、広大な駐車上を監視するには、画面外の被写体の存在を検知し、撮影範囲を被写体が存在する方向へ変更する技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、
通常の撮影範囲の光と、撮影範囲外の光を取り込む光学部と、前記光学部が形成した光学像を取得する撮像素子部と、前記撮像素子部の出力から前記撮影範囲外の光を検知する検知部と、パン、チィルト、ズーム動作などによって前記通常撮影範囲を変更する駆動部を備え、
前記検知部が所定の値以上の光を検知したら、前記撮影範囲外に存在する被写体を前記通常撮影範囲内に写りこむよう、前記駆動部を駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る撮像装置によれば、撮像装置の撮影画面外に所望の被写体が存在する場合にも、撮影範囲を変更することで、所望の被写体が撮影できるようになる。本発明に係る撮像装置は被写体が明るいほど有効であるため、夜間にヘッドライトを点灯した車両に対し、特に効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る、撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る、ゴーストの発生原因を説明する図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、ゴーストを検出したら撮影範囲を変更するフローチャート
【図４】本発明の第１の実施形態に係る、ゴーストの方向を検出したら撮影範囲を変更するフローチャート
【図５】本発明の第１の実施形態に係る、ゴーストの方向を検出する説明図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る、検出したゴーストの位置または明るさが変化したら撮影範囲を変更するフローチャート
【図７】本発明の第１の実施形態に係る、検出したゴーストの位置または明るさが変化を説明する説明図
【図８】本発明の第１の実施形態に係る、検出したゴーストの位置が変化したら動きを予測して撮影範囲を変更するフローチャート
【図９】本発明の第１の実施形態に係る、検出したゴーストの動きの予測に関する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。以下、図１を参照して、本発明の第一の実施形態に係る撮像装置１０１の内部構成図を説明する。
【００１１】
１０２はレンズ群であり、画角内の光だけでなく、画角外の光も受光することが可能である。レンズ群１０２は、画角内の光より画角外の光が多く入射するとゴーストとなって画像に現れる。
【００１２】
１０３は撮像素子部であり、レンズ群１０２からの光に応じて画像信号に変化する機能を有する。また撮像素子部１０３は、アナログ電気信号である画像信号をＡ／Ｄ変換処理でもってデジタル信号に変換する機能も有している。
【００１３】
１０４はＣＰＵ部であり、現像処理部１０５、検出部１０６、制御部１０７、ＮＷ部１０９の機能を有する演算装置である。現像処理部１０５は映像信号生データの現像処理を行う。撮像素子部１０３、からの出力はＲＡＷ信号といわれる受光された光情報をそのままデジタル信号へと変換した信号である。この信号を現像処理部１０５において、色相、彩度、コントラスト、ノイズ処理、エッジ強調といった処理を施し、ＲＧＢまたはＹＵＶなどの画像へと変換する。検出部１０６は、現像処理部１０５で現像された画像にゴーストが存在するか検出を行う。後ほど説明を行うが、検出部では、ゴースト検出するだけでなくゴーストの大きさや向きも検出することができる。１０７は制御部であり、検出部１０６の検出結果よりゴーストが存在していると判定したら、画面外に被写体が存在しているとし、画面内に被写体が含まれるよう、駆動部１０８で撮像装置１００駆動させる。この駆動部１０８は、パン、チルト、ズームなどによって、撮像装置１０１の撮影範囲を変えている。ＮＷ部１０９は、ネットワーク処理回路であり、現像処理１０５からの出力を通信プロトコルに準拠して変換した上で、ネットワーク上へと配信する。
【００１４】
１１０はネットワーク上のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）である。
【００１５】
１１１はクライアント端末装置（ＰＣ）であり、ＬＡＮ１１０を介して撮像装置と接続されている。クライアント端末装置１１１は、不図示の制御ツールを用いて撮像装置の映像を受信し、撮像装置をコントロールするための制御情報を送信することで各種制御を行う。
【００１６】
次に、図２を参照して、ゴーストが発生する原理について説明する。
【００１７】
図２はレンズ群１０２の拡大図である。なお、図２はゴースト発生の一例として４枚のレンズ（２０１，２０２，２０３，２０４）で構成している。また、４枚のレンズのうち２０１が前玉、２０４が後玉である。２０５は撮像素子部１０３であり、レンズ群１０２からの光に応じて画像信号に変化する機能を有している。このレンズ群１０２の画角は実線２０６で示す範囲である。また、破線２０７は画角内の光で、破線２０８は画角外の光である。レンズ群２０１はこれら両方の光を撮像素子部１０２に集光することができる。
【００１８】
図２で示すように、画角外の光２０８は前玉２０１を通り２枚目のレンズ２０２にて一部反射する。この光は再度、前玉２０１で反射し、最終的に撮像素子部２０５で受光する。なお、図２で示す前玉２０１と２枚目のレンズ２０２での反射は、３枚目のレンズ２０３、後玉２０４でも発生し、最終的にゴーストとなって画像に現れる。レンズ（２０１，２０２，２０３，２０４）の反射率は数％かそれ以下と非常に小さいため、画角外の光と画角内の光が同じ量だとゴーストが画像に現れない。しかし、画角外の光２０８が画角内の光２０７より多いとゴーストとなって画像に出る。通常の撮像装置ではこのゴーストを消すため、レンズの反射率を下げる、画角外の光が入り込まないようフードをつける等の対策を入れている。これらに対して、本発明では、ゴーストが発生したら、画角外に被写体が存在していると判定し、被写体がいる方向へ撮影範囲を変えることに活用する。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施例による、ゴーストを検出したら撮影範囲を変更するフローを図３を用いて詳しく説明する。
【００２０】
まず、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ３０１）。続いて、現像処理した画像にゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する。（Ｓ３０２）ゴーストが検出されない場合は、処理を終了し、再び図３のフローを処理する。（Ｓ３０３）ゴーストが検出された場合は、ゴーストの原因となる被写体が撮像素子内に写りこむよう、制御部１０７が駆動部１０８を制御し、撮像装置１０１の撮影方向を変更する。
【００２１】
次に、本発明の第１の実施例による、ゴーストの方向を検出したら撮影範囲を変更するフローを図４と図５を用いて詳しく説明する。
【００２２】
まず、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ４０１）。続いて、現像処理した画像にゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する（Ｓ４０２）。ゴーストが検出されない場合は、処理を終了し、再び図４のフローを処理する（Ｓ４０３）。ゴーストが検出された場合は、ゴーストが撮像装置１０１のどの方向の被写体が原因で発生しているか検出する（Ｓ４０４）。
【００２３】
図５はゴーストの検出方法を説明した図である。５０１は撮像装置から取得した、ゴーストが発生している画像である。５０２、５０３、５０４、５０５はそれぞれ、画面左にゴーストの原因となる被写体が存在している場合のリファレンス画像、画面上にゴーストの原因となる被写体が存在している場合のリファレンス画像、画面右にゴーストの原因となる被写体が存在している場合のリファレンス画像、画面下にゴーストの原因となる被写体が存在している場合のリファレンス画像である。検出部１０６にて、画像５０１を画像５０２、画像５０３、画像５０４、画像５０５と比較し、もっとも類似するリファレンス画像が持つゴーストの情報より、画像５０１の被写体の方向を検出する。図５の例で説明すると、画像５０１は画像５０２と類似しているので、画面左側にゴーストが存在していると検出される。最後に、制御部１０７が駆動部１０８を制御し、撮像装置１０１の撮影方向をＳ４０４で検出した被写体の方向に向けて変更する（Ｓ４０５）。
【００２４】
次に、本発明の第１の実施例による、ゴーストを検出し、検出したゴーストの位置または明るさが変化したら撮影範囲を変更するフローを図６と図７を用いて詳しく説明する。
【００２５】
まず、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ６０１）。続いて、現像処理した画像にゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する（Ｓ６０２）。ゴーストが検出されない場合は、処理を終了し、再び図６のフローを処理する（Ｓ６０３）。ゴーストが検出された場合は再度、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ６０５）。
【００２６】
Ｓ６０５で取得した画像をＳ６０２と同様、ゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する（Ｓ６０６）。検出部１０６にて、Ｓ６０３で検出したゴーストとＳ６０６で検出したゴーストの、位置または明るさに変化がない場合は処理を終了し、再び図６のフローを処理する（Ｓ６０７）。変化がある場合は、ゴーストの原因となる被写体が撮像素子内に写りこむよう、制御部１０７が駆動部１０８を制御し、撮像装置１０１の撮影方向を変更する（Ｓ６０３）。これは、位置または明るさに変化がない場合に撮像装置１０１の方向を変更しないのは、検出したゴーストが、街路灯など真に写したい被写体でない可能性があるためですある。
【００２７】
図７は位置または明るさに変化がある場合とない場合の画像の例である。
【００２８】
画像７０１と７０３はＳ６０１で取得した画像で、画像７０２と画像７０４はＳ６０５で取得した画像で、それぞれ位置または明るさに変化がある場合とない場合の例である。画像７０１と画像７０２のように、ゴーストの位置明るさに変化がない場合は、撮像装置１０１の撮影範囲変更しないようにする。一方で、画像７０３はＳ６０１で取得した画像で、画像７０４はＳ６０５で取得した画像で、それぞれ位置または明るさに変化がある場合の例である。像７０１と画像７０２のように、ゴーストの位置明るさに変化がある場合は、撮像装置１０１の撮影範囲を変更する。
【００２９】
次に、本発明の第１の実施例による、ゴーストを検出後、ゴーストの位置が変化したら動きを予測して撮影範囲を変更するフローを図８と図９を用いて詳しく説明する。
【００３０】
まず、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ８０１）。続いて、現像処理した画像にゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する（Ｓ８０２）。ゴーストが検出されない場合は、処理を終了し、再び図６のフローを処理する（Ｓ８０３）。ゴーストが検出された場合は、再度、撮像素子部１０３から画像を取得し、現像処理部１０５にて現像処理を施す（Ｓ８０５）。
【００３１】
Ｓ８０５で取得した画像をＳ８０２と同様、ゴーストが発生しているか否かを検出部１０６にて検出する（Ｓ８０６）。Ｓ８０３で検出したゴーストの原因となる被写体の方向とＳ８０４で検出したゴースト原因となる被写体の方向より、更に次フレームでの被写体の位置を予測する。この予測をもとに、被写体が撮像装置１０１内に写りこむよう、制御部１０７が駆動部１０８を制御し撮像装置１０１の撮影方向を変更する。なお、図９はＳ８０７での被写体の動きを予測する図である。ｔフレーム目の撮影範囲が９０１で、ゴーストの原因となる被写体が９０２で、撮像装置１０１によって撮影された画像が９０３である。また、ｔ＋１フレーム目の撮影範囲が９０４で、ゴーストの原因となる被写体が９０５で、撮像装置１０１によって撮影された画像が９０６である。ｔフレーム目の画像９０３とｔ＋１フレーム目の画像９０６より、ｔ＋２フレーム目の被写体９０８の位置の予測を行う。この予測にしたがって撮影範囲の変更Ｓ８０８を行う。なお、９０７はｔ＋２フレーム目の撮影範囲である。動きを予測することで、撮像装置１０１の撮影範囲内に被写体を写りこませる精度が高くなる。
【符号の説明】
【００３２】
１０１  撮像装置、１０２  レンズ群、１０３  撮像素子部、１０４  ＣＰＵ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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【図８】
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【図９】
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