(57)【要約】【課題】自動巡回等で高倍率撮影をしているとき、撮影画角外の、低倍率であれば撮影可能な位置に被写体があっても死角となり、存在に気が付かないという問題がある。 【解決手段】  光学ズーム画角が外測センサーで検出できる所定画角よりも、広いときはフォーカス距離測定器として用い、狭いときは被写体検出器に切り替えることを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズを通して撮像素子に被写体を結像させる合焦手段と、
撮像手段の撮影画角を変化させる画角操作手段と、
被写体までの距離を測定する測距手段とを備え、
測距手段は画角操作手段で変化させられた撮像画角が所定の閾値より広い場合に合焦手段を制御するための距離測定器として用い、所定の閾値より狭い場合に被写体検出器として用いる切り替え手段を有することを特徴とする監視カメラ。
【請求項２】
画角操作手段はバリエータレンズであることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項３】
被写体検出器が被写体を検知した被写体検知情報を外部機器に通知する通信手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の監視カメラ。
【請求項４】
撮像手段をパン方向あるいはチルト方向に駆動する雲台駆動手段と、
雲台駆動手段の雲台位置情報および画角操作手段の画角情報を1つあるいは複数記憶する撮影画角記憶手段と、
記憶した雲台位置情報および画角情報を選択し雲台駆動手段と画角操作手段を制御する撮影画角制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の監視カメラ。
【請求項５】
被写体検出器が被写体を検出したとき、撮影画角が広くなるように画角操作手段を制御する広角シフト制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の監視カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高倍率ズームの監視カメラに関し、特に外部測距機能をもつカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、赤外線あるいは超音波を発信し反射波を受信して、侵入者の有無を検知する監視装置があった。
【０００３】
特許文献１ではレーザー光を２次元スキャンすることで侵入者までの距離および角度データを検出し、カメラを侵入者に照準させて自動追尾する技術が開示されている。特許文献２では赤外線または超音波の投光部と受光部を有する撮像焦点調整用の測距回路と、侵入検出の検出範囲設定手段を撮像カメラに備えさせ、測距回路で測定された距離と設定手段で設定した所定の範囲を比較して侵入者を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４１０６２号公報
【特許文献２】特開平１−２３３９４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、上述の特許文献に開示された従来技術では、装置が大規模になるか、高倍率ズーム撮影では低倍率ズームであれば撮影可能な死角の侵入者を検知できないとう問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、高倍率ズーム撮影中に死角の侵入者検知を可能にする監視カメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、学レンズを通して撮像素子に被写体を結像させる合焦手段と、撮像手段の撮影画角を変化させる画角操作手段と、被写体までの距離を測定する測距手段とを備え、測距手段は画角操作手段で変化させられた撮像画角が所定の閾値より広い場合に距離測定器として用い、所定の閾値より狭い場合に被写体検出器として用いる切り替え手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば高倍率ズーム撮影中で死角が広い場合も侵入者検知を行うことで死角のない監視が可能なカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】監視カメラの構成
【図２】被写体検知アルゴリズム
【図３】雲台付き監視カメラの構成
【図４】被写体検知時の自動撮影アルゴリズム
【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。図１は、本発明の実施形態にかかわる監視カメラの構成図である。
【００１１】
［実施例１］
以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例による、監視カメラについて説明する。
【００１２】
光学レンズ群１１０は画角を変化させるズームレンズ１１１と、撮像素子１１３に被写体を結像させるフォーカスレンズ１１２で構成される。
【００１３】
撮像素子１１３は光学レンズ群１１０を通して結像した光を電荷に変換し画像信号を生成する。画像処理回路１１４は撮像素子１１３で撮像された画像信号を入力してデジタル化すると共に、画像信号のコントラスト値を算出する。コントラスト値は、例えば、画像データ内の輝度差を指標化したもので良い。画像処理回路１１４でデジタル化された画像は、画像出力回路１１５を通じて外部機器に出力される。
【００１４】
画像処理回路１１４で算出されたコントラスト値は合焦制御回路１２０に出力され、合焦制御のための参照値として使用される。合焦制御回路１２０は測距センサー１２１の出力である被写体位置情報を入力すると共に、フォーカスレンズ駆動回路１３０を介してフォーカスレンズ１１２を駆動して撮像素子１１３に被写体が合焦するように制御する。
【００１５】
測距センサー１２１は赤外線を照射する発光部と、照射され被写体に反射した赤外線を受光する受光部からなり、時間や照射角度から被写体位置情報を生成する。あるいは測距センサー１２１は超音波を発信する発振部と、発信し被写体に反射した超音波を受信する受信部からなっていてもよい。
【００１６】
あるいは測距センサー１２１は二つの集光レンズとそれぞれペアとなる撮像素子からなり、集光レンズは隣接あるいは所定距離離れており、撮像素子面に結像される被写体の位置関係と集光レンズの間隔から被写体までの被写体位置情報を生成するものでもよい。二つの撮像素子は一次元配列あるいは二次元配列どちらの構造をしていてもよい。
【００１７】
合焦制御回路１２０は画像処理回路１１４が生成したコントラスト値と、測距センサー１２１が生成した被写体位置情報のどちらか、あるいは両方を使ってフォーカスレンズ駆動回路１３０を制御してもよい。
【００１８】
ズームレンズ１１１はズームレンズ駆動回路１３１によって駆動され、ズームレンズ駆動回路１３１は撮影制御回路１３２によって制御される。
【００１９】
被写体検出回路１５０は測距センサー１２１が生成した被写体位置情報を合焦制御回路１２０を介して入力するとともに、撮影制御回路１３２を介してズームレンズ駆動回路１３１からズーム画角情報を入力する。撮影制御回路１３２は通信回路１４０を通して外部機器と接続される。
【００２０】
図２は被写体検出回路１５０のアルゴリズムである。被写体検出回路１５０はＳ１００で撮影制御回路からズーム画角を取得し、Ｓ１０１で測距センサーの有効測距角に対して十分小さいか判定する。十分小さい場合はＳ１０２で合焦制御回路１２０から測距センサー１２１が生成する被写体位置情報を取得する。大きい場合は処理を終了する。
【００２１】
Ｓ１０２で取得した被写体位置情報が測距センサー１２１の有効測距距離の範囲内であるかをＳ１０３で判定し、撮影画角外に被写体があるか決定する。撮影画角外に被写体があるときＳ１０4にて被写体検知情報を生成し、生成した被写体検知情報は撮影制御回路１３２に通知する。
【００２２】
撮影制御回路１３２は被写体検出回路１５０から被写体検知情報を通知されたとき、通信回路１４０を介して外部機器に被写体検知情報を通信する。
【００２３】
［実施例２］
以下、図３を参照して、本発明の第２の実施例による、監視カメラについて説明する。
【００２４】
光学レンズ群２１０は画角を変化させるズームレンズ２１１と、撮像素子２１３に被写体を結像させるフォーカスレンズ２１２で構成される。
【００２５】
撮像素子２１３は光学レンズ群２１０を通して結像した光を電荷に変換し画像信号を生成する。画像処理回路２１４は撮像素子２１３で撮像された画像信号を入力してデジタル化すると共に、画像信号のコントラスト値を算出する。コントラスト値は、例えば、画像データ内の輝度差を指標化したもので良い。画像処理回路２１４でデジタル化された画像は、画像出力回路２１５を通じて外部機器に出力される。
【００２６】
画像処理回路２１４で算出されたコントラスト値は合焦制御回路２２０に出力され、合焦制御のための参照値として使用される。合焦制御回路２２０はまた、測距センサー２２１の出力である被写体位置情報を入力すると共に、フォーカスレンズ駆動回路２３０を介してフォーカスレンズ２１２を駆動して撮像素子２１３に被写体が合焦するように制御する。
【００２７】
測距センサー２２１は赤外線を照射する発光部と、照射され被写体に反射した赤外線を受光する受光部からなり、時間や照射角度から被写体位置情報を生成する。あるいは測距センサー２２１は超音波を発信する発振部と、発信し被写体に反射した超音波を受信する受信部で構成されてよい。
【００２８】
あるいは測距センサー２２１は二つの集光レンズとそれぞれペアとなる撮像素子からなり、集光レンズは隣接あるいは所定距離離れており、撮像素子面に結像される被写体の位置差と集光レンズの間隔から被写体までの被写体位置情報を生成するものでもよい。二つの撮像素子は一次元配列あるいは二次元配列どちらの構造をしていてもよい。
【００２９】
ズームレンズ２１１はズームレンズ駆動回路２３１によって駆動され、ズームレンズ駆動回路２３１は撮影制御回路２３２によって制御される。撮影制御回路２３２は撮影位置記憶回路２３５の撮影記憶位置情報を参照して、ズームレンズ駆動回路２３１と雲台機構２３４を駆動する雲台駆動回路２３４を制御する。
【００３０】
撮影位置記憶回路２３５で記憶している撮影位置記憶情報は一つあるいは複数あって、それぞれズーム画角と雲台位置とその撮影時間を含み、通信回路２４０から設定できる。
【００３１】
被写体検出回路２５０は測距センサー２２１が生成した被写体位置情報を合焦制御回路２２０を介して入力するとともに、撮影制御回路２３２を介してズームレンズ駆動回路２３１からズーム画角情報と被写体検知有効信号を入力する。また被写体検出回路２５０は被写体検知情報を生成して撮影制御回路２３２に通知し、被写体検知情報に基づく測距センサー合焦有効信号を合焦制御回路２２０に出力する。
【００３２】
図４は被写体検出回路２５０が生成する被写体検知情報を撮影制御回路２３２へ通知し、測距センサー合焦有効信号を合焦制御回路２２０に出力するときのアルゴリズムである。
【００３３】
Ｓ２００で撮影制御回路２３２は撮影位置記憶回路２３５から第一の撮影位置情報を取得する。第一の撮影位置情報に基づき、Ｓ２０１で撮影制御回路２３２はズームレンズ駆動回路２３１と雲台駆動回路２３４を制御して、ズームレンズ１１１と雲台機構２３３を所定の位置に移動させる。ズームレンズ１１１と雲台機構２３３の移動が終わると、撮影制御回路２３２はＳ２０２で被写体検知回路２５０を介して得られる有効測距角とズーム画角を比較する。ズーム画角が有効測距角に対して十分小さいとき、撮影制御回路２３２は被写体検知回路２５０に被写体検知有効信号を出力する。
【００３４】
被写体検知有効信号を入力されていない被写体検知回路２５０は合焦制御回路２２０に測距センサー合焦有効信号を出力し、合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成する被写体位置情報をＳ２１０にて取得する。そしてＳ２１１で合焦制御回路２２０は被写体位置情報を使ってフォーカスレンズ駆動回路２３０を制御し、被写体に反射し光学レンズ系１１０を通った光が撮像素子２１３に結像するように合焦制御する。
【００３５】
合焦制御回路２２０は画像処理回路２１４が生成したコントラスト値と、測距センサー２２１が生成した被写体位置情報の両方を使ってフォーカスレンズ駆動回路２３０を制御してもよい。
【００３６】
その後、合焦制御回路２２０はＳ２１０に戻って測距センサー２２１で生成する被写体位置情報をＳ２１０にて取得し合焦動作を繰り返す。この合焦動作は、撮影位置記憶回路２３５の撮影位置情報の変更あるいは、第一の撮影位置の撮影時間が完了し第二の撮影位置の撮影動作を開始するまで続く。
【００３７】
被写体検出有効信号を入力された被写体検知回路２５０は合焦制御回路２２０に測距センサー合焦有効信号を出力しない。合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成した被写体位置情報をＳ２２０にて被写体検知回路２５０に出力する。Ｓ２２１にて、被写体位置情報を入力された被写体検知回路２５０は被写体位置情報の距離情報と測距センサー２２１の有効測距距離を比較し、撮影画角外に被写体がある場合、被写体検知情報を生成する。
【００３８】
被写体がない場合、Ｓ２２２にて合焦制御回路２２０は画像処理回路１１４が生成したコントラスト値が最大になるようにフォーカスレンズ駆動回路２３０を制御し、被写体から光学レンズ系１１０を通った光が撮像素子２１３に結像するように合焦制御する。そして再びＳ２２０に戻って、合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成した被写体位置情報をＳ２２０にて被写体検知回路２５０に出力する。
【００３９】
被写体がある場合、Ｓ２２３にて被写体検知回路２５０は被写体検知情報を撮影制御回路２３２へ通知する。通知を受けた撮影制御回路２３２はズームレンズ駆動回路２３１を制御してズームレンズ１１１のズーム画角を最大になるように変化させる。ズームレンズの移動が完了した後、Ｓ２３０にて合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成した被写体位置情報を取得し、被写体検知回路２５０に出力する。
【００４０】
Ｓ２３１にて、被写体位置情報を入力された被写体検知回路２５０は被写体位置情報の距離情報と測距センサー２２１の有効測距距離を比較し、有効測距距離内に被写体がある場合、被写体検知情報を生成すると同時に測距センサー合焦有効信号を出力する。
【００４１】
測距センサー合焦有効信号を入力された合焦制御回路２３２は、Ｓ２３２にて、測距センサー２２１が生成した被写体位置情報を使ってフォーカスレンズ駆動回路２３０を制御し、被写体に反射し光学レンズ系１１０を通った光が撮像素子２１３に結像するように合焦制御する。
【００４２】
合焦制御回路２２０は画像処理回路２１４が生成したコントラスト値と、測距センサー２２１が生成した被写体位置情報の両方を使ってフォーカスレンズ駆動回路２３０を制御してもよい。
【００４３】
ここで再びＳ２３０に戻って、合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成した被写体位置情報を取得し、被写体検知回路２５０に出力する。
【００４４】
この撮影動作は、有効測距距離内の被写体がなくなり被写体検知情報を生成しなくなるか、撮影位置記憶回路２３５の撮影位置情報の変更あるいは、第一の撮影位置の撮影時間が完了し第二の撮影位置の撮影動作を開始するまで続く。
【００４５】
Ｓ２３１にて、撮影位置記憶回路２３５が記憶する撮影時間以内に被写体検知情報を生成しなくなった場合、Ｓ２３３で、撮影制御回路２３２はズームレンズ駆動回路２３１を制御してズームレンズ１１１をＳ２００で取得した位置に移動させる。このとき撮影制御回路２３２が出力する被写体検知有効信号は有効のままである。
【００４６】
そして再びＳ２２０にて合焦制御回路２２０は測距センサー２２１で生成した被写体位置情報を被写体検知回路２５０に出力する。
【００４７】
撮影位置記憶回路２３５の撮影位置情報の変更あるいは、第一の撮影位置の撮影時間が完了し第二の撮影位置の撮影動作を開始した場合、Ｓ２００より制御を始める。このとき撮影制御回路２３２が出力する被写体検知有効信号は無効になる。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００４９】
本発明は監視カメラ、特に雲台付き高倍率ズームを備えた監視カメラの、高倍率撮影中の死角監視に対して有効である。
【符号の説明】
【００５０】
１１０  実施例１の光学レンズ系
１１１  実施例１のズームレンズ
１１２  実施例１のフォーカスレンズ
１１３  実施例１の撮像素子
１１４  実施例１の画像処理回路
１１５  実施例１の画像出力回路
１２０  実施例１の合焦制御回路
１２１  実施例１の測距センサー
１３０  実施例１のフォーカスレンズ駆動回路
１３１  実施例１のズームレンズ駆動回路
１３２  実施例１の撮影制御回路
１４０  実施例１の通信回路
１５０  実施例１の被写体検知回路
２１０  実施例２の光学レンズ系
２１１  実施例２のズームレンズ
２１２  実施例２のフォーカスレンズ
２１３  実施例２の撮像素子
２１４  実施例２の画像処理回路
２１５  実施例２の画像出力回路
２２０  実施例２の合焦制御回路
２２１  実施例２の測距センサー
２３０  実施例２のフォーカスレンズ駆動回路
２３１  実施例２のズームレンズ駆動回路
２３２  実施例２の撮影制御回路
２３３  実施例２の雲台機構
２３４  実施例２の雲台駆動回路
２３５  実施例２の撮影位置記憶回路
２４０  実施例２の通信回路
２５０  実施例２の被写体検知回路
Ｓ１００  ズーム画角情報取得ステップ
Ｓ１０１  ズーム画角・有効測距角比較ステップ
Ｓ１０２  被写体位置情報取得ステップ
Ｓ１０３  被写体距離・有効測距距離比較ステップ
Ｓ１０４  被写体検知情報生成ステップ
Ｓ２００  撮影位置・ズーム画角設定取得ステップ
Ｓ２０１  雲台機構・ズームレンズ駆動ステップ
Ｓ２０２  ズーム画角・有効測距角比較ステップ
Ｓ２１０  測距ＡＦ用の被写体位置情報取得ステップ
Ｓ２１１  測距ＡＦステップ
Ｓ２２０  被写体検知用の被写体位置情報取得ステップ
Ｓ２２１  被写体検知用の被写体距離・有効測距距離比較ステップ
Ｓ２２２  コントラストＡＦステップ
Ｓ２２３  ズーム最大画角駆動ステップ
Ｓ２３０  測距ＡＦ兼被写体検知用の被写体位置情報取得ステップ
Ｓ２３１  測距ＡＦ兼被写体検知用の被写体距離・有効測距距離比較ステップ
Ｓ２３２  被写体検知中の測距ＡＦステップ
Ｓ２３３  ズーム設定画角駆動ステップ
【図１】
2015171120.tif 000003
【図２】
2015171120.tif 000004
【図３】
2015171120.tif 000005
【図４】
2015171120.tif 000006