(57)【要約】【課題】高輝度撮影モード時と通常撮影モード時とで、ダミーフィールド期間の設定を切り換えることで、装置としてのレスポンスタイムを向上させた監視カメラ装置を提供する。【解決手段】信号処理部１４は、高輝度判定部１５により撮影対象が高輝度であると判定されたときには、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる撮影動作を行う一方、高輝度判定部１５により撮影対象が高輝度でないと判定されたときには、モニタモードから、露光期間を経てスチルモードによる撮影動作を行うことで、通常撮影時にはダミーフィールド期間を省略し、これにより通常撮影時の装置としてのレスポンスタイムを短縮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影時には、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる撮影動作を行う撮影制御手段を備えた監視カメラ装置において、
撮影対象が高輝度であるか否かを、モニタモード時に固体撮像素子であるＣＣＤエリアセンサが飽和したかどうかで判定する判定手段を備えており、
前記撮影制御手段は、前記判定手段により撮影対象が高輝度であると判定された高輝度撮影モード時には、前記モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる撮影動作を行うとともに、前記判定手段により撮影対象が高輝度でないと判定された通常撮影モード時には、前記モニタモードから、露光期間を経てスチルモードによる撮影動作を行うことで、ダミーフィールド期間を省略することを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
撮影時には、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる撮影動作を行う撮影制御手段を備えた監視カメラ装置において、
撮影対象が高輝度であるか否かを判定する判定手段を備えており、
前記撮影制御手段は、前記判定手段により撮影対象が高輝度でないと判定された通常撮影モード時には、前記ダミーフィールド期間を省略した撮影動作を行うことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項３】
前記判定手段は、モニタモード時に固体撮像素子の飽和状態を検出したときに撮影対象が高輝度であると判定することを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記固体撮像素子がＣＣＤエリアセンサであることを特徴とする請求項３に記載の監視カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）エリアセンサを備えた監視カメラ装置に係り、より詳細には、撮影時の状態に応じて最適な撮影動作を行うことのできる監視カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、静止画を撮影するための機能、すなわちＣＣＤエリアセンサを有する監視カメラ装置が提供されている。
【０００３】
このような監視カメラ装置で被写体を撮影する場合、その撮影状況によって、通常撮影モードと高輝度被写体を撮影する高輝度撮影モードとが存在する。高輝度撮影モードとは、例えば太陽光やハロゲン光等がレンズに直接入射するような撮影状況での撮影モードのことである。例えば、監視カメラ装置では、道路を監視中に撮影対象を検知した場合に、他の車のライトが撮影対象の後ろからかぶって入射するような状況が発生する可能性があり、このような場合には、高輝度撮影モードとなる。
【０００４】
このような高輝度撮影モードでは、ＣＣＤ上のフォトダイオードに過剰電荷が蓄積し、この過剰電荷が隣接する画素に溢れ出るため、このまま撮影したのでは、撮影画像に横縞やスミヤといった縦縞が発生する。そのため、従来の監視カメラ装置では、どのような撮影状況でも、このような過剰電荷のオーバーフローが発生しないように、被写体を撮影する際にダミーフィールド期間を設けている。すなわち、従来の監視カメラ装置による撮影動作は、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経て、スチルモードによる撮影を行うようになっている。
【０００５】
つまり、モニタモードの状態においてシャッターが押されると、その時点から露光が開始され、ＣＣＤのフォトダイオード上に電荷が蓄積されるが、このとき高輝度撮影の場合には過剰な電荷がフォトダイオードから溢れ出ることになる。そのため、この過剰電荷を、次のスチルモードの最初に設定されているダミーフィールド期間の間に垂直ＣＣＤによって高速転送し、フォトダイオードに溜まった余計な過剰電荷を掃き出している。この後、スチルモードのスチル第１フィールド、スチル第２フィールド、スチル第３フィールドの順に電荷転送を行って１画像分のデータを取得するようになっている。
【０００６】
一方、固体撮像素子の分野では、このようなダミーフィールド期間を設けるのではなく、別の手法によって高輝度撮影時にも良好な撮像を行うことができる装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）
この特許文献１に記載の固体撮像装置は、ＣＣＤエリアセンサの入射光に対する電気信号の線形変換動作と対数変換動作とを自動的に切り換える構成となっている。すなわち、明るい状況下にある被写体を撮像するときは、広い輝度範囲を撮像できるようにエリアセンサに対数変換動作を行わせ、また、暗い状況下にある被写体を撮像するときは、階調性良く撮像できるようにエリアセンサに線形変換動作を行わせるようになっている。これにより、被写体の明るさの状態にかかわらず常に良好な撮影を行うことが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−２４９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の監視カメラ装置では、シャッターが押されてから実際に撮影を終了するまでの時間、すなわちレスポンスタイム（応答時間）が若干かかり過ぎるといった問題が残されていた。この問題は、上記特許文献１の撮像装置においても解決されていない。
【０００８】
一方、撮影動作が、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経て、スチルモードによる撮影を行うように設定されている従来の監視カメラ装置においては、上記ダミーフィールド期間は主に高輝度撮影モードに対応して設けられた期間であり、通常撮影モードでは、ＣＣＤ上のフォトダイオードから隣接する画素に電荷が溢れ出ることはない。そのため、このダミーフィールド期間が無駄な期間となっている。つまり、このダミーフィールド期間があるために、通常撮影モード時のレスポンスタイムが長くなっているといった問題があった。そして、このようにレスポンスタイムが長くなることで、監視動作中の決定的なシャッターチャンスを逃してしまう可能性があるといった問題があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、高輝度撮影モード時と通常撮影モード時とで、ダミーフィールド期間の設定を切り換えることで、装置としてのレスポンスタイムを向上させ、その結果として監視動作中のシャッター精度を向上させた監視カメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の監視カメラ装置は、撮影時には、モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる撮影動作を行う撮影制御手段と、撮影対象が高輝度であるか否かを判定する判定手段とを備えており、前記撮影制御手段は、前記判定手段により撮影対象が高輝度でないと判定された通常撮影モード時には、前記ダミーフィールド期間を省略した撮影動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、判定手段により通常撮影モードで撮影されていると判定した場合には、モニタモードから露光期間を経てスチルモードによる撮影動作を実施し、ダミーフィールド期間を省略する。これにより、ダミーフィールド期間として設定されている例えば９７ｍｓの時間を短縮することが可能となり、その分、装置としてのレスポンスタイムを短縮することができる。
【００１２】
ここで、前記判定手段は、モニタモード時に固体撮像素子の飽和状態を検出したときに撮影対象が高輝度であると判定する。また、前記固体撮像素子としては、ＣＣＤエリアセンサの使用が可能である。
【００１３】
すなわち、判定手段は、撮影対象が高輝度であるか否かを、モニタモード時にＣＣＤエリアセンサが飽和したかどうかで判定する。そして、前記撮影制御手段は、前記判定手段により撮影対象が高輝度であると判定（高輝度撮影モードと判定）されたときには、前記モニタモードから、露光期間、ダミーフィールド期間を経てスチルモードによる従来と同様の撮影動作を行う一方、前記判定手段により撮影対象が高輝度でないと判定（通常撮影モードと判定）されたときには、前記モニタモードから、露光期間を経てスチルモードによる撮影動作を行うことで、通常撮影時にはダミーフィールド期間を省略するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の監視カメラ装置によれば、判定手段により通常撮影モードで撮影されていると判定した場合には、モニタモードから露光期間を経てスチルモードによる撮影動作を実施し、ダミーフィールド期間を省略するように構成したので、装置としてのレスポンスタイムを短縮することができる。これにより、例えば室内に不審者が侵入した場合等に、決定的なシャッターチャンスを逃すことが少なくなり、監視カメラ装置としての信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の監視カメラ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１７】
本実施形態の監視カメラ装置１は、レンズ等の光学系１１、ＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子から構成される撮像部１２、撮像部１２と有線または無線で接続され、撮像部１２から読み出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）１３、ＡＦＥ１３から入力されるデジタル信号を処理するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等からなる信号処理部１４、ＣＣＤエリアセンサの飽和状態を判定する高輝度判定部１５、撮像された画像をモニタ表示するＬＣＤからなる表示部１６、図示しない選択キーやシャッターボタン等から構成される操作部１７、ＳＤＲＡＭやフラッシュメモリ等のメモリで構成される記憶部１８によって構成されている。また、ＡＦＥ１３は、ＣＤＳ（Correlated-Double-Sampling）回路１３ａ、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路１３ｂ、Ａ／Ｄコンバータ１３ｃによって構成されている。
【００１８】
なお、本実施形態の監視カメラ装置１では、光学系１１及び撮像部１２が監視場所である例えば道路や店舗、室内等に設置され、ＡＦＥ１３、信号処理部１４、高輝度判定部１５、表示部１６、操作部１７及び記憶部１８が例えば監視センター等に設置される。また、操作部１７に設けられた図示しないシャッターボタンは、監視センターの監視者が手動で操作するものであるが、この他にも、撮像部１２の近傍に光センサや赤外線センサ、振動センサ等の異常検知手段を設置しておき、この異常検知手段による検知信号を受けて、信号処理部１４が撮像部１２のシャッターを自動的に切るように構成してもよい。ただし、本実施形態では、監視者が手動でシャッターボタンを操作する場合について説明する。
【００１９】
高輝度判定部１５は、上記したようにＣＣＤエリアセンサの飽和状態を検出する。具体的には、ＡＦＥ１３を構成するＩＣパッケージが例えば１０ピンフィンで構成されている場合には、数値的に１０２３（２の１０乗）が検出されることで、飽和状態であることを検出（判定）することができる。図２は、ＣＣＤに蓄積される電荷の状態を示している。すなわち、高輝度の場合は１０２３（ＭＳＢ）が検出され（輝度値としてはＬＶ１３）、通常撮影時の場合には、それ以下の数値が検出されることになる。高輝度判定部１５は、この判定結果を信号処理部１４に出力する。
【００２０】
信号処理部１４は、高輝度判定部１５の判定結果に基づき、撮影状況に応じて撮影動作を制御する。以下、撮影動作制御について、図３に示すフローチャート及び図４に示す動作説明図を参照して具体的に説明する。
【００２１】
監視カメラ装置１が稼動して監視動作を開始すると、信号処理部１４は、表示部１６に撮影画像を表示するモニタモードを実施する（ステップＳ１）。そして、このモニタモードにおいて、信号処理部１４は、高輝度判定部１５からの判定結果に基づき、現在の撮影状況が高輝度撮影モード（逆光状態）であるのか、通常撮影モード（順光状態）であるのかを判定するとともに（ステップＳ２）、操作部１７のシャッターボタンが押されたか否かを常に監視する（ステップＳ３，ステップＳ４）。ただし、上記したように異常検知手段を備えている場合には、ステップＳ３，ステップＳ４において検知信号の有無も併せて監視することになる。
【００２２】
そして、高輝度撮影モードの状態において、シャッターボタンが押された場合（ステップＳ２でＹｅｓ、ステップＳ３でＹｅｓと判断された場合）には、信号処理部１４は、高輝度撮影モードに対応した撮影動作を行い（ステップＳ５）、その画像データを記憶部１８の例えばＳＤＲＡＭに保存する（ステップＳ７）。
【００２３】
一方、通常撮影モードの状態において、シャッターボタンが押された場合（ステップＳ２でＮｏ、ステップＳ４でＹｅｓと判断された場合）には、信号処理部１４は、通常撮影モードに対応した撮影動作を行い（ステップＳ６）、その画像データを記憶部１８の例えばＳＤＲＡＭに保存する（ステップＳ７）。
【００２４】
ここで、ステップＳ５の高輝度撮影モード時の撮影動作について、図４（ａ）に示す動作説明図を参照して説明する。
【００２５】
すなわち、高輝度撮影モードでは、モニタモードの期間Ｔ１にシャッターボタンが押されると（時刻ｔ１）、その時点から露光期間Ｔ２が開始され、ＣＣＤのフォトダイオード上に電荷が蓄積される。このとき、高輝度撮影の場合には過剰な電荷がフォトダイオードから溢れ出ることになるため、次のスチルモードの最初にダミーフィールド期間Ｔ３（この例では、９７ｍｓ）を設定し、過剰電荷をこのダミーフィールド期間Ｔ３の間に垂直ＣＣＤによって高速転送して、フォトダイオードに溜まった余計な過剰電荷を掃き出す。この後、スチルモードのスチル第１フィールド期間Ｔ４（この例では、９７ｍｓ）、スチル第２フィールド期間Ｔ５（この例では、９７ｍｓ）、スチル第３フィールド期間Ｔ６（この例では、９７ｍｓ）の順に各フィールドの電荷転送を行い、最終的に１画像分のデータを取得する。
【００２６】
次に、ステップＳ６の通常撮影モード時の撮影動作について、図４（ｂ）に示す動作説明図を参照して説明する。
【００２７】
すなわち、通常撮影モードでは、モニタモードの期間Ｔ１にシャッターボタンが押されると（時刻ｔ１）、その時点から露光期間Ｔ２が開始され、ＣＣＤのフォトダイオード上に電荷が蓄積される。このとき、通常撮影の場合にはフォトダイオードに過剰な電荷が蓄積されることはないので、次のスチルモードに移行する際に、上記のダミーフィールド期間Ｔ３を省略し、スチルモードのスチル第１フィールド期間Ｔ４、スチル第２フィールド期間Ｔ５、スチル第３フィールド期間Ｔ６の順に各フィールドの電荷転送を行い、最終的に１画像分のデータを取得する。
【００２８】
すなわち、上記の説明からも分かるように、本実施形態では、高輝度判定部１５により通常撮影モードで撮影されていると判定した場合には、ダミーフィールド期間Ｔ３を省略している。これにより、ダミーフィールド期間Ｔ３として設定されている例えば９７ｍｓの時間を短縮することが可能となり、その分、装置としてのレスポンスタイムを短縮することができる。
【００２９】
ここで、本実施形態の監視カメラ装置を使用して例えば道路等を監視している場合を具体的に想定する。この場合、その監視中に撮影対象である車を検知したとき、他の車のライトが撮影対象の後ろからかぶって入射するような状況が発生する可能性がある。このような状況での撮影では、上記図３に示すステップＳ２の判断がＹｅｓとなることから、この場合には、ステップＳ５の高輝度撮影モードを実施することになる。これにより、逆光であっても、フレアやスミヤの無い良好が画像が撮影できる。一方、このようなバックライトのかぶりが無かった場合には、上記図３に示すステップＳ２の判断がＮｏとなることから、この場合には、ステップＳ６の通常撮影モードを実施することになる。この通常撮影モードでは、高輝度撮影モードに比べてレスポンスタイムを短縮することができるので、シャッターチャンスを逃すことが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の監視カメラ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＣＤに蓄積される電荷の状態を示すグラフである。
【図３】撮影動作制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】撮影動作制御の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  監視カメラ装置
１１  光学系
１２  撮像部
１３  ＡＦＥ
１３ａ  ＣＤＳ回路
１３ｂ  ＡＧＣ回路
１３ｃ  Ａ／Ｄコンバータ
１４  信号処理部
１５  高輝度判定部
１６  表示部
１７  操作部
１８  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008085410.tif 000006