(57)【要約】【課題】監視カメラのプライバシー保護のためのマスキングにおいて、監視機能を低下させることなく、カメラ向きが真下付近や真上付近でのプライバシー保護範囲のマスクと、画像の歪みの大きい画面端でのマスク設定を可能にし、また、カメラの回転台への取り付け位置ずれにより生ずるマスク表示の演算誤差を低減する。【解決手段】マスク設定時は、マスク設定座標と、カメラ回転台のパン及びチルト角度と、焦点距離と、被写体距離と、撮像素子２からパンチルト回転中心までの距離と、撮像素子１画素の長さから、マスク設定座標のパン及びチルト角度を算出して、被写体距離と共に記憶し、マスク表示時は、記憶したマスク設定座標のパン及びチルト角度と、被写体距離と、カメラ回転台のパン及びチルト角度と、焦点距離と、撮像素子からパンチルト回転中心までの距離と、撮像素子１画素の長さから、マスク表示時のマスク位置を算出し、映像信号のマスク位置を他の信号と合成する。【選択図】　図１２
2004015362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と光学レンズを配す撮像部と、撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する、回転台に取り付け可能な監視カメラ装置において、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記光学レンズの焦点距離を第二の情報とし、前記回転台取り付け後の前記監視カメラ装置の回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とするとき、第一の情報、第二の情報と第三の情報及び第四の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を算出する演算手段と、
前記演算手段の結果を保存する第二の記憶部と、を有することを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
撮像素子と光学レンズを配す撮像部と、撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する監視カメラと、前記監視カメラを回転支持する回転台からなる監視カメラシステム装置において、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記光学レンズの焦点距離を第二の情報とし、前記回転支持された前記監視カメラの回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とするとき、第一の情報、第二の情報と第三の情報及び第四の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を得る演算手段と、前記演算手段の結果を保存する第二の記憶部を有する前記監視カメラと、前記回転台と、で構成したことを特徴とする監視カメラシステム装置。
【請求項３】
前記撮像素子と相対移動可能なズームレンズを含む光学系から成り、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段を有し、
前記算出手段の情報も含め、前記演算手段で演算し、前記演算の結果を保存する前記第二の記憶部を有することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記撮像素子と相対移動可能なズームレンズを含む光学系から成り、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段を有し、
前記算出手段の情報も含め、前記演算手段で演算し、前記演算手段の結果を保存する前記第二の記憶部を有する前記監視カメラと、
前記回転台と、で構成したことを特徴とする請求項２に記載の監視カメラシステム装置。
【請求項５】
撮像素子と相対移動可能なズームレンズを含む光学レンズから成る撮像部と、被写体までの距離を測定する測距手段と、撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する、回転台に取り付け可能な監視カメラ装置において、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記回転台取り付け後の前記監視カメラ装置の回転中心から前記撮像素子までの距離を記憶する第三の記憶部と、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段を有し、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記算出手段の情報を第二の情報とし、前記回転台取り付け後の前記監視カメラ装置の回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とし、前記第三の記憶部の情報を第五の情報とし、前記測距手段により求められた、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を第六の情報とするとき、前記第一乃至第六の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を得る演算手段と、
前記演算手段の結果及び前記第六の情報を保存する第二の記憶部と、を有することを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項６】
撮像素子と相対移動可能なズームレンズから成る撮像部と、被写体までの距離を測定する測距手段と、撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する監視カメラと、前記監視カメラを回転支持する回転台からなる監視カメラシステム装置において、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記回転支持された前記監視カメラの回転中心から前記撮像素子までの距離を記憶する第三の記憶部と、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段を有し、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記算出手段の情報を第二の情報とし、前記回転支持された前記監視カメラの回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とし、前記第三の記憶部の情報を第五の情報とし、前記測距手段により求められた、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を第六の情報とするとき、前記第一乃至第六の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を得る演算手段と、
前記演算手段の結果及び前記第六の情報を保存する第二の記憶部を有する前記監視カメラと、
前記回転台と、で構成したことを特徴とする監視カメラシステム装置。
【請求項７】
前記光学レンズに、相対移動可能なフォーカスレンズを有し、
前記信号処理部により得られる撮像信号の輝度エッジ成分情報と、前記ズームレンズの位置と、前記フォーカスレンズの位置から、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を算出する算出手段を、測距手段として用いたことを特徴とする請求項５に記載の監視カメラ装置。
【請求項８】
前記光学レンズに、相対移動可能なフォーカスレンズを有し、
前記信号処理部により得られる撮像信号の輝度エッジ成分情報と、前記ズームレンズの位置と、前記フォーカスレンズの位置から、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を算出する算出手段を、測距手段として用いた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装置
【請求項９】
前記監視カメラ装置が、前記第二の記憶部から読み出した情報と、前記第一の情報、前記第二の情報及び前記第三の情報で演算し、前記撮像素子にマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を得る演算手段と、
前記監視カメラ装置を制御するコントローラ部とを有し、
前記映像信号を撮像画面として表示するモニタ部に、前記撮像信号の、前記複数の頂点に対応する画素を結ぶ閉領域をマスクし、撮像画面として送出することを特徴とする請求項１、３、５または７のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項１０】
前記監視カメラが、前記第二の記憶部から読み出した情報と、前記第一の情報、前記第二の情報及び前記第三の情報で演算し、前記撮像素子にマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を得る演算手段と、
前記監視カメラシステム装置を制御するコントローラ部とを有し、
前記撮像信号を撮像画面として表示するモニタ部に、前記撮像信号の、前記複数の頂点に対応する画素を結ぶ閉領域をマスクし、撮像画面として送出することを特徴とする前記請求項２、４、６あるいは８のいずれかに記載の監視カメラシステム装置。
【請求項１１】
撮像素子と光学レンズを配す撮像部と、撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する監視カメラと、
前記監視カメラを回転支持する回転台と、
前記監視カメラを制御するコントローラ部と、
前記撮像信号を撮像画面として表示するモニタ部とで構成されたシステムにおける撮像画面のマスク方法において、
前記監視カメラが、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記光学レンズの焦点距離を第二の情報とし、前記回転支持された前記監視カメラの回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とするとき、第一の情報、第二の情報と第三の情報及び第四の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を得る演算手段と、前記演算手段の結果を保存する第二の記憶部を有しており、
前記モニタ部に表示した撮像画面をもとに前記コントローラ部で指定した、前記マスクすべき領域を形成する複数の前記頂点の情報を第四の情報として、前記演算手段により演算されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を、前記第二の記憶部に記憶することを特徴とする撮像画面のマスク方法。
【請求項１２】
撮像素子と相対移動可能なズームレンズを含む光学系から成り、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段を有し、
前記算出手段の情報も含め、前記演算手段で演算し、前記演算手段の結果を、前記第二の記憶部に記憶することを特徴とする請求項１１に記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１３】
撮像素子と相対移動可能なズームレンズを含む光学レンズから成る撮像部と、被写体までの距離を測定する測距手段と、
撮像信号の信号処理部を有して、撮像画面を送出する監視カメラと、
前記監視カメラを回転支持する回転台と、
前記監視カメラを制御するコントローラ部と、
前記撮像信号を撮像画面として表示するモニタ部とで構成されたシステムにおける撮像画面のマスク方法において、
前記監視カメラが、
前記撮像素子を構成する画素の大きさを記憶する第一の記憶部と、
前記回転支持された前記監視カメラの回転中心から前記撮像素子までの距離を記憶する第三の記憶部と、
前記ズームレンズの位置から焦点距離を算出する算出手段と、
前記第一の記憶部の情報を第一の情報とし、前記算出手段の情報を第二の情報とし、前記回転支持された前記監視カメラの回転中心を通過し、前記撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報を第三の情報とし、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を第四の情報とし、前記第三の記憶部の情報を第五の情報とし、前記測距手段により求められた、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を第六の情報とするとき、第一乃至第六の情報で演算し、マスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を得る演算手段と、
前記演算手段の結果及び前記第六の情報を保存する第二の記憶部とを有しており、
前記モニタ部に表示した撮像画面をもとに前記コントローラ部で指定した、前記マスクすべき領域を形成する複数の前記頂点の情報を第四の情報として、前記演算手段により演算されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点の角度情報を、前記第二の記憶部に記憶することを特徴とする撮像画面のマスク方法。
【請求項１４】
前記光学レンズに、フォーカスレンズを有し、
前記撮像信号の信号処理部により得られる撮像信号の輝度エッジ成分情報と、前記ズームレンズの位置と、前記フォーカスレンズの位置から、前記撮像素子に撮像されたマスクすべき領域にある前記被写体の距離を算出する算出手段を、測距手段として用いたことを特徴とする請求項１３に記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１５】
前記第二の記憶部から読み出した情報と、前記第一の情報、前記第二の情報及び前記第三の情報で演算した結果に基づき、前記撮像素子にマスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を定め、前記複数の点を結ぶ閉領域をマスクして撮像画面として送出することを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１６】
前記撮像素子面の横方向をｘ軸、前記ｘ軸に直交する縦方向をｙ軸とし、
前記第二の記憶部に記憶されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点と外接する前記ｘ軸に平行な直線と、前記ｙ軸に平行な直線で形成する矩形の閉領域をマスクして撮像画面として送出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１７】
前記第二の記憶部に記憶されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点で形成する線分に前記撮像素子の画枠をなす線が交差する交点と、前記撮像素子の画枠内に位置する前記頂点で結ぶ閉領域をマスクして撮像画面として送出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１８】
前記撮像素子面の横方向をｘ軸、前記ｘ軸に直交する縦方向をｙ軸とし、
前記撮像素子が前記ｘ軸に平行な直線と、前記ｙ軸に平行な直線とで形成する矩形であり、
前記第二の記憶部に記憶されたマスクすべき領域を形成する複数の頂点をＰ’ｎ（ｎは自然数）とし、
このＰ’ｎで形成する線分と、前記撮像素子の画枠をなす前記ｘ軸に平行な直線と前記ｙ軸に平行な直線で交差する交点をＮｎ（ｎは自然数）とし、
前記ｘ軸に平行な直線と前記ｙ軸に平行な直線が交わる前記撮像素子の画枠の頂点が前記マスクすべき領域を形成する複数の頂点Ｐ’ｎで形成する閉領域内に存在する時、前記撮像素子の画枠の頂点をＮ’ｎ（ｎは自然数）とし、
前記頂点Ｐ’ｎと前記交点Ｎｎと画角の頂点Ｎ’ｎを結ぶ閉領域をマスクして撮像画面として送出することを特徴とする請求項１５に記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項１９】
前記第一の情報をｘｕ、ｙｕとして、前記第二の情報をｆとして、前記第三の情報をθｘｏ、θｙｏとして、前記第四の情報をｘｐ、ｙｐとして、前記第五の情報をｒとして、前記第六の情報をｌとして、
前記第二の記憶部にある前記角度情報をθｘｐ、θｙｐとするとき、
マスクすべき領域を形成する複数の頂点となる前記ｘｐ、ｙｐを、
ｘｐ＝（ｆ／ｘｕ）・ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ／｛ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝、
ｙｐ＝（ｆ／ｙｕ）・｛−ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ　＋　ｓｉｎθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ　｝／｛ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝、
（但し、ｄ＝（ｒ−ｆ）／ｌとし、ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ＞０の時のみ、またｓｉｎは正弦をｃｏｓは余弦を示す）、
で演算して、複数の頂点を定めることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の撮像画面のマスク方法。
【請求項２０】
前記第一の情報をｘｕ、ｙｕとして、前記第二の情報をｆとして、前記第三の情報をθｘｏ、θｙｏとして、前記第四の情報をｘｐ、ｙｐとして、前記第二の記憶部にある前記角度情報をθｘｐ、θｙｐとするとき、
マスクすべき領域を形成する複数の頂点となる前記ｘｐ、ｙｐを、
ｘｐ＝（ｆ／ｘｕ）・ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ／｛ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝、
ｙｐ＝（ｆ／ｙｕ）・｛−ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ　＋　ｓｉｎθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ　｝／｛ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝、
（但し、ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ＞０の時のみ、またｓｉｎは正弦をｃｏｓは余弦を示す）、
で演算して、複数の頂点を定めることを特徴とする請求項１１または１２のいずれかに記載の撮像画面のマスク方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パン（横振り）回転及びチルト（縦振り）回転が可能な監視カメラ用回転台に取りつけられる監視カメラにおいて、プライバシー保護のため、画像の一部に映るプライバシー保護範囲のみをマスクするためのマスク記憶手段及びマスク表示手段を具備したことを特徴とする監視カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視カメラはパン方向、チルト方向に自由に回転できるカメラ用回転台に、ビデオカメラを固定してある。この監視カメラは外部のコントローラ部によりカメラ用回転台およびカメラのズーミング等を操作して、カメラが映し出す映像個所を自由に変えるシステムである。この監視システムは、一般的に、複数の映像個所を記憶し、この記憶した映像個所を一定の時間で順次映し出すシーケンス機能や、監視エリアに人感センサ等を設置し、異常があった時に瞬時にその方向にカメラを向けさせるアラーム機能等を備えている。このような監視システムを、街路等の公共な場所に設置した場合、民間の家等、プライバシーの保護ため撮影することが好ましくない個所の処理の問題がある。この問題の解決方法として、プライバシー保護が必要な個所を別の映像でマスクする方法がある。以下、従来のプライバシーマスク方法を説明する。
【０００３】
特開平６−１８１５３９では、プライバシー保護範囲を、垂直方向、水平方向の中心角及び範囲幅で記憶しておき、映像出力をＭ行Ｎ列に分割した分割エリアが、プライバシー保護範囲と部分的に重合している場合、その分割エリアをマスクする方法が記載されている。この方法では、映像出力をＭ行Ｎ列の分割単位でマスクするため、マスクしなくてもよい部分までマスクされ、監視機能が低下する。また、マスク範囲を垂直、水平方向の角度で管理する為、図８（ｂ）のようなカメラ向きが真下付近もしくは真上付近でのパン回転による被写体の回転移動と、マスクの水平、垂直移動に違いが生じ、マスクがプライバシーマスクから外れるといった問題がある。
【０００４】
特開２００１−６９４９４では、プライバシー保護範囲を、絶対座標上の座標、大きさ等で記憶しておき、マスク表示時は、絶対座標から画面座標に変換してマスクを表示させる方法が記載されている。この方法において、カメラ向きがカメラ取り付部の真下付近もしくは真上付近のようなチルト角では、被写体の回転移動が大きいので、マスクが有効に作用しない。そのため回転移動の多くなるカメラ取り付部の真下付近もしくは真上付近ではマスクをしないとしている。また、プライバシー保護範囲を設定したとき、図８（ａ）（ｃ）のように画面端にある画像が歪んだ被写体は、マスクが有効に作用しないため、画面中央で設定するとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、監視機能を低下させることなく、従来できなかった、カメラ向きが真下付近もしくは真上付近でのプライバシー保護範囲のマスクを可能にし、画像の歪みの大きい画面端でのマスク設定を可能にし、さらに、カメラの取り付け位置とパンチルト回転中心ずれにより生ずるマスク表示の演算誤差を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の監視カメラの第１の実施例は、基本構成として第一にレンズと撮像素子の光学系と、第二にマスク位置の決定や表示を算出する為の演算手段と、第三にマスクデータとこの監視カメラを正常に動作させる為のデータの記憶手段と、第四に撮像素子からの映像信号に部分的なマスクを施して映像出力させる映像信号処理手段とで構成している。そして、この監視カメラは回転台に搭載し回転されるものであり、この回転台を含め監視カメラシステム装置を構成する。さらにこの監視カメラシステム装置を操作するコントローラ部や映像を表示するモニタ部等への通信手段を具備している。
【０００７】
第一の光学系は光路上に固定配置されたレンズと、レンズを通過した光を受光して電気信号に変換する撮像素子から成る。
第二の演算手段は、後述する記憶手段からの情報と、回転台のパン及びチルト回転角度情報（以下パンチルト角度情報と記す。）やコントローラ部からのマスク領域設定情報により、（乙）として、マスクすべき領域を定めるマスクデータ算出処理部と、（丙）として、マスク表示位置算出処理部から成る。
第三の記憶手段は、撮像素子の画素の大きさを記憶（メモリＣ）する第一の記憶部と、マスクデータ算出処理部の算出結果を記憶する第二の記憶部（メモリＤ）を持ち、さらに、レンズ系の焦点距離のデータメモリ部（メモリＢ）を、有している。
【０００８】
第四の映像信号処理手段は、第二で演算したマスク頂点の情報から、撮像素子の映像の一部をマスクした撮像画面に処理し、外部となるコントローラ部やモニタ部にこの撮像画面に送出する。
またコントローラ部やモニタ部との間には、被写体を写す制御指示やマスク位置決定指示を送受する通信手段を構成するものである。
【０００９】
マスク設定時は、コントローラ部からのマスク設定指示により、その時の回転台のパンチルト角度情報と、第一の記憶部の撮像素子１画素の大きさと、レンズの焦点距離で演算し、マスク形状の各頂点のパン及びチルト角度を算出して第二の記憶部に記憶する。
マスク表示時は、回転台のパンチルト角度情報と、撮像素子１画素の大きさと、レンズの焦点距離と、第二の記憶部の情報から撮像素子面でのマスク位置を算出し、映像信号処理手段にて映像信号の一部をマスク処理し、コントローラ部やモニタ部に一部をマスクした撮像画面を送出する。
【００１０】
本発明の監視カメラの第二の実施例は、第一の実施例に記載した構成に下記構成を追加して、本発明の目的とするマスク位置精度をさらに向上するものである。
本発明の監視カメラの第二の実施例は、基本構成として第一に光軸上移動するズームレンズと撮像素子の光学系と、第二にレンズを動かす駆動手段及びその位置検出手段と、第三にマスク位置の決定や焦点距離を算出する為の演算手段が異なり、データの記憶手段と、映像信号処理手段と、回転台、コントローラ部、モニタ部への通信手段等は第一の実施例と同じである。
【００１１】
第一の実施例と異なるところを主に説明する。
第一の光学系は光路上に移動可能に配置されたズームレンズがあり、第二の駆動手段及び位置検出手段は、（甲）としてコントローラ部から受信したズームさせたいカメラズーム位置の情報でズームレンズを移動させるズームレンズ駆動部とそのレンズ位置検出部である。
第三の演算手段は、後述する記憶手段からの情報と、回転台のパンチルト角度情報やコントローラ部からのマスク領域設定情報により、（甲）として、ズームレンズ位置から焦点距離を算出する算出処理部と、（乙）として、マスクすべき領域を定めるマスクデータ算出処理部と、（丙）として、マスク表示位置算出処理部から成る。
第四の記憶手段は、撮像素子の画素の大きさを記憶（メモリＣ）する第一の記憶部と、マスクデータ算出処理部の算出結果を記憶する第二の記憶部（メモリＤ）以外に、ズームレンズ位置と焦点距離の関係を示すＶＡＲＩ−ｆ特性データメモリ部（メモリＢ）を、有している。
第五の映像信号処理手段は、第一の実施例と同じである。
【００１２】
マスク設定時は、コントローラ部からのマスク設定指示により、その時のパンチルト角度情報と、第一の記憶部の撮像素子１画素の大きさとズームレンズの位置情報から算出する焦点距離と、マスク形状の各頂点のパン及びチルト角度を算出して第二の記憶部に記憶する。
マスク表示時は、回転台のパンチルト角度情報と、撮像素子１画素の大きさとズームレンズの位置情報で焦点距離を求めて、第二の記憶部の情報から撮像素子面でのマスク位置を算出し、映像信号処理手段にて映像信号の一部をマスク処理し、コントローラ部やモニタ部に一部をマスクした撮像画面を送出する。
本発明の監視カメラの第三の実施例は、第二の実施例に記載した構成に下記構成を追加して、本発明の目的とするマスク位置精度を第二の実施例以上に向上させるものである。
【００１３】
この第三の実施例は、前記第二の実施例の第一〜第五の基本構成のうち、第一の光学系にフォーカスレンズを付加し、第二の駆動手段及び位置検出手段は、（乙）として焦点合わせの為のフォーカスレンズ駆動部とそのレンズ位置検出部を有している。また、第三の演算手段は、前記（甲）（乙）（丙）以外に、（丁）として後述するメモリＡのデータとフォーカスレンズ位置検出部から、被写体までの距離（被写体距離データ）を算出する算出処理部から成る。この算出処理が被写体までの測距手段になる。
第四の記憶手段は撮像素子中心とこの回転中心までの距離データを記憶するメモリを追加配置し、このデータと前記（丁）をも演算に加えた結果を、第二の記憶部に記憶する。
その他の構成は第二の実施例と同じである。
【００１４】
マスク設定時は、コントローラ部からのマスク設定指示により、その時のパンチルト角度情報と、第一の記憶部の撮像素子１画素の大きさとズームレンズの位置情報から算出する焦点距離と、マスク設定時の撮像素子からパンチルト回転の中心までの距離から、マスク形状の各頂点のパン及びチルト角度を算出して第二の記憶部に記憶すると共に、前記被写体距離データも合わせ記憶する。
マスク表示時は、回転台のパンチルト角度情報と、撮像素子１画素の大きさと、ズームレンズの位置情報で焦点距離を求め、第二の記憶部の被写体距離データからフォーカスレンズを位置決め駆動し、また被写体距離データと撮像素子からパンチルト回転の中心までの距離と、第二の記憶部からの情報をも含め、撮像素子面でのマスク位置を算出する。そして映像信号処理手段にて映像信号の一部をマスク処理し、コントローラ部やモニタ部に一部をマスクした撮像画面を送出する。
本発明の第四の実施例は、撮像画面の画枠外にマスクすべき領域がはみ出た場合の処理を提供するもので、前記第一〜三の実施例に適用可能である。構成は前記第一〜三の実施例の演算手段で、算出処理方法を変えた点が異なる以外構成動作とも同じである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。まず本発明による第一の実施例を図１、２で説明する。図１は本発明の実施例による監視カメラ１２の構成を示し、図２はこの監視カメラ１２を用いた監視カメラシステム装置全体の概略を示す。
【００１６】
図２に示す監視カメラ１２は回転台１１に取り付け、カバー５０で覆われている。監視カメラ１２の光学系に固定した光学レンズ１を介して撮像素子２から取りこまれた被写体の映像信号は、回転台１１、コントローラ部１４に送られ、システム制御メニューなどのＯＳＤ表示等システム制御に必要な情報を重畳してモニタ部１３に出力する。操作者は、モニタ部１３を見ながら、コントローラ部１４を操作し、回転台１１のパンチルト回転、監視カメラ１２のズーム、プライバシー保護範囲のマスク設定等の監視システム制御を行う。コントローラ部１４、モニタ部１３、回転台１１と監視カメラ１２は、回転台１１の制御情報、回転台１１の状態情報、監視カメラ１２の制御情報、監視カメラ１２の状態情報等を、通信ケーブル５１ａ、５１ｂにより送受信する。コントローラ部１４は、監視システム専用コントローラ部を用いても良いし、また、パソコン及び監視システム制御ソフトウェアを用いてもよい。なお、図２において映像信号は回転台１１を経由でコントローラ部１４に送信しているが、監視カメラ１２から直接コントローラ部１４に送信してもよい。
【００１７】
図１で本発明の実施例による監視カメラ１２の構成を説明する。
第一に光学系は監視カメラ１２の光路に固定した光学レンズと、撮像素子２で構成している。この撮像素子２は、被写体の撮像光（Ｌ）を電気信号に変換して撮像信号として出力する素子である。
第二に演算手段は、マスクデータ算出処理部８ｂと、マスク表示位置算出処理部８ｃから成る。マスクデータ算出処理部８ｂは、回転台１１のパンチルト角度情報、コントローラ部１４からのマスク設定座標情報と、焦点距離の情報及び撮像素子の一つ画素の大きさの情報から、マスク設定位置のパン及びチルト角度を算出しメモリＤに送る。マスク表示位置算出処理部８ｃは、メモリＤのマスク設定位置のパン及びチルト角度と、マスク表示時の回転台１１のパンチルト角度情報と、焦点距離データと、撮像素子１画素の大きさの情報から、マスク表示位置座標を算出する手段である。
第三に記憶手段は光学レンズの焦点距離のデータを記憶するメモリ（メモリＢ）８ｆと、撮像素子の一つの画素の大きさである水平方向と垂直方向の長さを記憶するメモリ（メモリＣ）８ｇと、マスクデータを記憶するメモリ（メモリＤ）８ｈを有している。このメモリ（Ｄ）８ｈは、マスクデータ算出処理部８ｂで算出したマスク設定位置のパン及びチルト角度を記憶する手段である。そして、この演算手段と記憶手段は外部通信処理部８ｄと共に、マイコン８に組み込んである。
【００１８】
第四に映像信号処理手段は信号処理変換回路３、カメラ信号処理回路４、デジタル／アナログ変換（ＤＡＣ）回路５と映像出力信号端子１０で構成する。
信号処理変換回路３は、撮像信号のリセット雑音を除去するＣＤＳ回路と、自動利得制御（ＡＧＣ）回路と、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換（ＡＤＣ）回路である。また、カメラ信号処理回路４は、撮像信号を信号処理して被写体処理信号する信号処理部４ａと、マスク信号を発生させる信号発生部４ｃと撮像信号の一部をマスク信号と合成する信号合成部４ｄで構成する。さらに、デジタル／アナログ変換（ＤＡＣ）回路５は、カメラ信号処理回路４からの映像デジタル信号をアナログ信号に変換した映像出力信号を映像出力信号端子１０から出力する回路である。
このマイコン８に含まれる外部通信処理部８ｄは、回転台１１から送信された回転台１１のパンチルト角度情報、ズーム位置及びマスク設定座標等の監視カメラ１２の制御情報を受信し、監視カメラ１２の状態情報を回転台１１あるいはコントローラ部１４へ送信する通信処理手段として働く。
【００１９】
以下、本発明の動作原理について、図３、４を用いて説明する。
図３は、原点（Ｏ）１５をパンチルト回転の中心とし、Ｘ軸の正の方向をパン及びチルト角度の基準としたＸＹＺ空間内の、撮像素子２と被写体の位置関係を示している。また、図４は、被写体が撮像素子２上に映る位置を示している。ここで、被写体は点状の物体（Ｓ）２２であるとする。
監視カメラ１２のパン角度（θｘｏ）１７と、チルト角度（θｙｏ）１８は、回転台１１に取り付けて監視カメラ１２が回転する時、そのパンチルト回転中心（Ｏ）１５から見た撮像素子への光軸の角度を示す。この角度の基準はＸ軸を水平としているが、任意に定めてもよい。すなわち、回転支持された撮像素子の回転中心（Ｏ）を通過し、撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度情報をパン角度（θｘｏ）１７と、チルト角度（θｙｏ）１８にする。すなわち、撮像素子の回転中心（Ｏ）と撮像素子の光軸交点の成す角度が、回転台１１のパンチルト角度情報である。ところで、設計的には撮像素子の平面に対して垂線になる光軸が、撮像素子の中心（ｏ）１６に当たるように配置する。本発明ではこの光軸が撮像素子の中心（ｏ）１６にて交差することで説明するが、必ずしも、中心（ｏ）１６である必要はない。次にパンチルト回転中心（Ｏ）１５から撮像素子２の中心（ｏ）１６までの距離（ｒ）１９と、撮像素子２の中心（ｏ）１６から焦点（Ｑ）２０までの距離（ｆ）２１と、被写体（Ｓ）２２のパン角度（θｘｐ）２３、チルト角度（θｙｐ）２４、パンチルト回転中心（Ｏ）１５から被写体（Ｓ）２２までの距離（ｌ）２５、撮像素子１画素の水平方向の長さ（ｘｕ）２７と、撮像素子１画素の垂直方向の長さ（ｙｕ）２８を図３に示すように定める。
そこで、図４に示すように、撮像素子の中心（ｏ）１６から物体（Ｓ）２２が撮像素子２上に映る位置（Ｐ）２６は、水平方向画素数（ｘｐ）４１、垂直方向画素数（ｙｐ）４２として、［式１］で示すことができる。すなわちマスクすべき撮像画面の領域の一つの頂点に対応する画素情報として座標（ｘｐ、ｙｐ）を定めると、それはパン角度（θｘｐ）２３、チルト角度（θｙｐ）２４情報に置換することができる。すなわち、これらの座標がマスク設定位置情報、マスク表示位置情報やパンチルト角度情報である。
このパン角度（θｘｐ）２３、チルト角度（θｙｐ）２４とマスク設定位置情報、マスク表示位置情報（ｘｐ、ｙｐ）の関係は、後記した［式１］の逆関数である後記した［式２］でも示すことができる。
【００２０】
ところで、通常、プライバシー保護が必要な範囲のすぐ近くに監視システムを設置することはないため、被写体距離（ｌ）２５は、パンチルト回転の中心（Ｏ）１５から撮像素子の中心（ｏ）１６までの距離（ｒ）１９と、撮像素子の中心（ｏ）１６から焦点Ｑ２０までの距離（ｆ）２１に比べ非常に大きい。したがって、パンチルト回転の中心（Ｏ）１５が、カメラの中心とほぼ一致している場合は、ｌ　＞＞（ｒ−ｆ）であるため、被写体距離（ｌ）２５を無限大であると仮定して計算、すなわち［式１］及び［式２］の、ｄ＝（ｒ−ｆ）／ｌを省略して計算してもよい［式４］［式５］。これにより演算量を大幅に軽減することが可能である。
なお実施形態では、ＸＹＺ空間の、Ｘ軸の正の方向を基準として説明したが、各式にθｘｏ＝θｘｏ’＋θｘｏ、θｙｏ＝θｙｏ’＋θｙｏを代入すれば、任意の角度θｘｏ’、θｙｏ’を基準にとることができる。
そこで、後記した［式４］［式５］を演算式として、第一の実施例の動作について図５、６を用いて詳述する。
【００２１】
まず撮像画面のマスク設定方法を説明する。なお、撮像素子上に映る被写体の位置（Ｐ）２６は、モニタ部１３に出力される被写体の位置と１対１の関係にある為、以降、モニタ部１３に出力される被写体の位置座標を（Ｐ）２６として説明する。
操作者は、マスクしたいプライバシー保護範囲がモニタ部１３に映るよう、コントローラ部１４を用いて監視カメラ１２の向き及びズーム値を可変させる。次に、操作者は、コントローラ部１４を用いて、図５に示すように、プライバシー保護範囲を覆い隠すようにマスクの頂点の座標（Ｐ）２６の　ｎ（ｎ：任意の自然数）点をコントローラ部１４にて複数のマスク領域を決める頂点（Ｐｎ）２９として設定する。この時、回転台１１は、カメラの向いている方向（回転支持された監視カメラ１２の回転中心、すなわち撮像素子の回転中心を通過し、撮像素子の成す平面に対して、垂線となる光軸の角度、実質的には撮像素子の中心）であるパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８を監視カメラ１２に送信する。そして、監視カメラ１２は、メモリ（Ｃ）８ｇに格納した撮像素子の一画素の水平方向の長さ（ｘｕ）２７と、撮像素子１画素の垂直方向の長さ（ｙｕ）２８の情報と、メモリ８ｆに格納した焦点距離（ｆ）２１のデータと、コントローラ部１４で指示した撮像素子２での各頂点の座標Ｐｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）を用いて、マスクデータ算出処理部８ｂの［式５］で演算する。この演算結果であるパン角度（θｘｐｎ）２３、チルト角度（θｙｐｎ）２４は、各頂点を示す角度情報（θｘｐ１，θｙｐ１，θｘｐ２，θｙｐ２，・・・，θｘｐｎ，θｙｐｎ）であり、マスクデータとしてメモリ（Ｄ）８ｈに格納する。
または、図６に示すように、マスクの形状を水平方向×垂直方向の長方形固定とし、操作者は、マスクの中心座標（Ｐ０）３２及び水平方向の長さ（ｘｌ）３０と垂直方向の長さ（ｙｌ）３１をマスクデータとしてメモリ（Ｄ）８ｈに格納してもよい。
【００２２】
次に、撮像画面のプライバシー保護範囲をマスクするマスク表示方法を説明する。
監視カメラ１２は、コントローラ部１４で指示送信される監視カメラ１２のパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８と、焦点距離（ｆ）２１と、設定されている各マスクデータ（マスクの各頂点のパン角度θｘｐｎ及びチルト角度θｙｐｎとメモリＣのデータを用いて、マスク表示位置算出処理部８ｃの［式４］で演算処理を行う。その演算結果であるマスクの各頂点（Ｐｎ）２９の撮像素子２面にて図４に示す座標（ｘｐｎ）４１、（ｙｐｎ）４２が求まる。
そして、このマスク表示座標（ｘｐｎ　，　ｙｐｎ）４１、４２を、カメラ信号処理回路４に出力する。カメラ信号処理回路４は、撮像信号のマスク表示位置部分を、信号発生部４ｃにて生成されたマスク信号と信号合成部４ｄで合成し、後述するマスク画像として処理を行う。
【００２３】
ここでモニタ部に表示した撮像画面にて、マスク表示位置演算処理部８ｃにて算出した、マスクすべき領域を形成する撮像画面のマスク方法について、図７で具体的に説明する。図７（ａ）はモニタ画面でのマスク部を示すものであり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、で囲む閉領域をマスクするものである。図７（ｂ）は一つの水平ライン毎のマスク検知信号、図７（ｃ）は撮像素子２からの撮像画面の映像信号、図７（ｄ）はカメラ信号処理部４の信号合成部４ｄ経由後に映像出力端子１０から送出されるマスクされた撮像画面の映像信号である。
【００２４】
マスクすべき領域を形成する頂点を示す信号は、図７のように、信号発生部４ｃにより、各々水平１ライン毎に、Ｐｎ２９で囲まれる部分の線分との交点を求め、水平ラインの先頭から最初の交点までをＬｏｗ、最初の交点から２つ目の交点までをＨｉｇｈ、２つ目の交点から水平ラインの最後までをＬｏｗ、以下、交点おきにＨｉｇｈ／Ｌｏｗをトグル（順送り）するマスク信号を発生させる。そして、信号合成部４ｄにて、マスク信号がＨｉｇｈであるとき、映像信号に、他の合成させる信号を０対１００の割合で合成することによりマスク表示を行う。
従来のマスクデータを座標で管理する方法では、図８（ａ）、（ｂ）のようなカメラ向き変更によるマスクエリアの任意形状や、被写体の位置による形状変化を正確なデータとして保存できなかった。また被写体が監視カメラ１２の真下あるいは真上のように、パン回転での形状が大きく回転するような場合においても、正確なデータを保存できなかった。しかしながら、本発明の第一の実施例では、監視カメラ１２の回転中心１５と、撮像素子２の角度関係を考慮してあるので従来マスク画面が作れなかった角度でも、有効にマスクが作用する。そして、このようなマスクデータを各頂点の角度で管理することにより、より正確なマスク領域を指示する点をメモリ（Ｄ）８ｈに保存できる。
【００２５】
本発明ではマスク表示時において、監視カメラ１２の向を変更する毎に各頂点の画面上での位置が正確に求められる。すなわち図８（ｂ）に示すチルト角度が９０°付近（直下）あるいは−９０°付近（直上）でのパン回転によるプライバシー保護範囲回転であっても、常に任意形状マスクが形成できるので、確実なマスク画面表示できる。また、図８（ａ）（ｃ）に示す被写体が画面端に移動した時のマスクエリアの形状変化に左右されることないため、マスクエリア設定を画面中央以外でも行うことができる。
【００２６】
図９は撮像画面のマスク表示をより簡便にするもので、第一の実施例を応用した方法を示すものである。
信号発生部４ｃの構成上、水平×垂直の長方形しかマスク表示ができない場合は、ｘｐｎの最小値をＭＩＮ（ｘｐｎ）、ｘｐｎの最大値をＭＡＸ（ｘｐｎ）、ｙｐｎの最大値をＭＡＸ（ｙｐｎ）、ｙｐｎの最小値をＭＩＮ（ｙｐｎ）とおくと、ｘ＝ＭＩＮ（ｘｐｎ），ｙ＝ＭＡＸ（ｙｐｎ）である点ＭＲＵと、ｘ＝ＭＩＮ（ｘｐｎ），　ｙ＝ＭＩＮ（ｙｐｎ）である点ＭＲＤと、ｘ＝ＭＡＸ（ｘｐｎ），ｙ＝ＭＩＮ（ｙｐｎ）である点ＭＬＤと、ｘ＝ＭＡＸ（ｘｐｎ），　ｙ＝ＭＡＸ（ｙｐｎ）である点ＭＬＵで囲まれる部分をマスク表示する。
すなわち、この方法は撮像素子２面の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とすると、マスクすべき領域を形成する複数の頂点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）２９に外接するｘ軸に平行な直線（ＭＬＤとＭＲＤ、ＭＬＵとＭＲＵを結ぶｘ軸に平行な直線）とｙ軸に平行な直線（ＭＬＤとＭＬＵ、ＭＲＤとＭＲＵを結ぶｙ軸に平行な直線）で形成する矩形の閉領域をマスクして図９に示す撮像画面として送出する
この場合、マスクの表示精度は第一の実施例より劣るが、カメラ信号処理部４をより簡単な構成にできる利点がある。
【００２７】
第二の実施例を図１０で説明する。
図１０に示す監視カメラ１２は第一の実施例で説明した監視カメラ１２に相当するもので、回転台１１、コントローラ部１４、モニタ部１３及びそれら間の通信手段は第一の実施例と同じである。
第二の実施例について、主に第一の実施例と異なる点について説明する。
第一に光学系は、画角を変更するズームレンズ１ａと、撮像素子２で構成している。
第二にレンズの駆動はレンズ駆動用モータ制御部８ａの指令にてズームレンズ駆動用モータ６ａで行う。このズームレンズ駆動用モータ６ａは、監視カメラ１２の外部であるコントローラ部１４の指令をマイクロコンピュータ（以下マイコン）８で受け、その制御信号によって駆動し、撮像画面を所望の画角に制御するモータである。なおズームレンズ１ａは位置検出器６ｂで位置検知情報を出す。
第三に演算手段は、レンズ駆動用モータ制御部８ａに設けた制御の為の算出手段８ｊと、マスクデータ算出処理部８ｂと、マスク表示位置算出処理部８ｃから成る。この算出手段８ｊはメモリ（Ｂ）８ｆのデータから焦点距離を算出する手段である。マスクデータ算出処理部８ｂは、回転台１１のパンチルト角度情報、マスク設定座標情報と、焦点距離の情報及びメモリＣに記憶された撮像素子１画素の大きさの情報から、マスク設定位置のパン及びチルト角度を算出する。マスク表示位置算出処理部８ｃは、マスク設定位置のパンチルト角度情報と、マスク表示時の回転台１１のパンチルト角度情報と、マスク表示時の焦点距離情報と、撮像素子１画素の大きさの情報から、マスク表示位置座標を算出する手段である。
【００２８】
第四に記憶手段はズームレンズ位置と焦点距離の関係を示すＶＡＲＩ−ｆ値特性データ（図１１）を記憶するメモリ（メモリＢ）８ｆと、撮像素子の１画素の大きさを記憶するメモリ（メモリＣ）８ｇと、マスクデータを記憶するメモリ（メモリＤ）８ｈを有している。このメモリ（Ｄ）８ｈは、マスクデータ算出処理部８ｂで算出したマスク設定位置のパン角度とチルト角度を記憶する手段である。そして、この演算手段と記憶手段は外部通信処理部８ｄと共に、マイコン８に組み込んである。
第五に映像信号処理手段は第一の実施例で説明した第四の映像信号処理手段に相当する手段である。すなわち、信号処理変換回路３、カメラ信号処理回路４、デジタル／アナログ変換（ＤＡＣ）回路５と映像出力信号端子１０で構成する。
信号処理変換回路３、デジタル／アナログ変換（ＤＡＣ）回路５、映像出力信号端子１０は、その内部構成、機能共第一の実施例と同じである。
【００２９】
撮像画面のマスク設定方法を説明する。
第一の実施例と同様に、操作者はマスクしたいプライバシー保護範囲がモニタ部１３に映るよう、コントローラ部１４を用いて監視カメラ１２の向き及びズーム値を可変させる。次に、操作者は、コントローラ部１４を用いて、図５に示すように、プライバシー保護範囲を覆い隠すようにマスクの頂点の座標（Ｐ）２６のｎ（ｎ：任意の自然数）点をコントローラ部１４にて複数のマスク領域を決める頂点（Ｐｎ）２９として設定する。この時、回転台１１は、カメラの向いているパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８を監視カメラ１２に送信する。監視カメラ１２は、このときのズームレンズ位置検出部の情報と、メモリ８ｆに格納したＶＡＲＩ−ｆ値特性データから焦点距離（ｆ）２１をレンズ駆動用モータ制御部の算出処理部で算出する。この算出データと、コントローラ部１４で指示した撮像素子２での各頂点の座標Ｐｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）を用いて、マスクデータ算出処理部８ｂの［式５］で演算する。この演算結果であるパン角度（θｘｐｎ）２３、チルト角度（θｙｐｎ）２４は、各頂点を示す角度情報（θｘｐ１，θｙｐ１，θｘｐ２，θｙｐ２，・・・，θｘｐｎ，θｙｐｎ）であり、マスクデータとしてメモリ（Ｄ）８ｈに格納する。
この実施例では、可動するズームレンズ１ａを備えたことによりズーム倍率を任意に変えることができるカメラにおいても、光学系の焦点距離ｆをズーム状態に応じて算出することにより、明瞭な撮像画面が得られた状態でマスク領域を指示する点をメモリ（Ｄ）８ｈに保存できる。
【００３０】
次に、撮像画面のマスク表示方法を説明する。
監視カメラ１２は、コントローラ部１４で指示送信される監視カメラ１２のパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８と、その時のズームレンズ位置検出部６ｂの情報と、メモリＢのＶＡＲＩ−ｆ値特性データから、焦点距離（ｆ）２１をレンズ駆動用モータ制御部の算出処理部で算出する。
そして、この算出された焦点距離（ｆ）２１と、設定されている各マスクデータ（マスクの各頂点のパン角度θｘｐｎ及びチルト角度θｙｐｎとメモリＣのデータを用いて、第一の実施例と同様にマスク表示位置算出処理部８ｃの［式４］で演算処理を行う。その演算結果であるマスクの各頂点（Ｐｎ）２９の撮像素子２面にて図４に示す座標（ｘｐｎ）４１、（ｙｐｎ）４２が求まる。
【００３１】
そして、第一の実施例と同様に、このマスク表示座標（ｘｐｎ　，　ｙｐｎ）４１、４２を、カメラ信号処理回路４に出力する。カメラ信号処理回路４は、撮像信号のマスク表示位置部分を、信号発生部４ｃにて生成されたマスク信号と信号合成部４ｄで合成し、マスク画像として送出する。
この第二の実施例では、可動するズームレンズ１ａを備えたことによりズーム倍率を任意に変えることができるカメラにおいても、光学系の焦点距離ｆをズーム状態に応じて算出することにより、明瞭な画像でマスク画面を表示できる。当然チルト角度が９０°付近（直下）あるいは−９０°付近（直上）でのパン回転によるプライバシー保護範囲回転であっても確実なマスク画面表示できる。また、被写体が画面端に移動した時のマスクエリアの形状変化に左右されることないため、マスクエリア設定を画面中央以外でも第一の実施例以上に明瞭な撮像画面で行うことができる。
【００３２】
図１２にて第三の実施例を説明する。
第三の実施例は前述の動作原理で説明した［式１］、［式２］を用いるものであり、より精度の高い撮像画面のマスク方法を提供するものである。
図１２に示す監視カメラ１２は第二の実施例で説明した監視カメラ１２に相当するもので、回転台１１、コントローラ部１４、モニタ部１３及びそれら間の通信手段は第一の実施例と同じである。
第三の実施例は、演算式が第二の実施例以上に厳密であるとともに、被写体までの測距手段を設けた点が大きく異なる。
第一に光学系は、画角を変更するズームレンズ１ａに、ピントを合わせるレンズとしてフォーカスレンズ１ｂを加え、撮像素子２とで構成している。
第二にレンズの駆動は、フォーカスレンズ駆動用モータ部７ａと、フォーカスレンズ位置検出部７ｂが付加してある。このフォーカスレンズ駆動用モータ７ａは、後述する信号処理回路のジャストピント制御信号によって映像ピントを合わせるモータである。
【００３３】
第三に演算手段は、レンズ駆動用モータ制御部８ａに設けた制御の為の算出手段８ｊに、第二の実施例での算出の他、記憶部８ｅのデータと、フォーカスレンズ位置検出部７ｂとズームレンズ位置検出器６ｂの位置検知情報から、被写体との距離（被写体距離データ）を算出する機能を付加している。この算出機能が測距手段として働く。また、マスクデータ算出処理部８ｂ、マスク表示位置算出処理部８ｃは、演算式が第二の実施例と異なる。
マスクデータ算出処理部８ｂは、第二の実施例で使用した回転台１１のパンチルト角度情報、マスク設定座標情報と、焦点距離の情報及びメモリＣに記憶された撮像素子１画素の大きさの情報に加え、この実施例では撮像装置取り付け位置データ記憶手段９に記憶されたパンチルト回転の中心から撮像素子までの距離の情報と、被写体距離データの情報とを用いて、［式２］で演算してマスク設定位置のパン及びチルト角度を算出する。
マスク表示位置算出処理部８ｃは、マスクデータメモリ部（メモリＤ）８ｈから読み出した情報と、撮像装置取り付け位置データ記憶手段９の情報に、第一の実施例で使用した回転台１１のパンチルト角度情報と、マスク表示時の焦点距離と、撮像素子１画素の大きさの情報から、マスク表示位置座標を［式１］で算出する。
【００３４】
第四の記憶手段は図１３に示すズームトラッキング曲線データをマイコン８のメモリＡ８ｅに記憶している。これはズームレンズ位置と、ジャストピント時のフォーカスレンズ位置から被写体の距離の関係を求めるデータである。また、マスクデータメモリ（Ｄ）８ｈは、第二の実施例に説明した以外に被写体距離データも記憶する。その他、監視カメラ１２の取り付け位置データメモリ９を追加配置した。
第五に映像信号処理手段では、カメラ信号処理回路４にフォーカス合わせの為の、被写体輝度エッジ成分情報（以降、ＶＦ検波データという）を検出するＶＦ検波４ｂを設け、マイコン８のレンズ駆動用モータ制御部８ａに送信する。
その他のレンズ駆動手段６ａ、７ａ、レンズ位置検出手段６ｂ、映像信号処理手段３、５とマイコン８内の外部通信処理部８ｄ等は、第二の実施例と同じである。
【００３５】
以下、第三の実施例でのマスクの設定方法を説明する。操作者は、第二の実施例で説明した図５に示すように、複数のマスク領域を決める頂点（Ｐｎ）２９として設定する。この時、回転台１１は、パンチルト角度情報としてカメラの向いているパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８を監視カメラ１２に送信する。監視カメラ１２は、このときのズームレンズ位置検出部の情報と、メモリ８ｆに格納したＶＡＲＩ−ｆ値特性データから焦点距離（ｆ）２１をレンズ駆動用モータ制御部の算出処理部で算出する。また、ズーム位置及びフォーカス位置及びズームトラッキング曲線データから求められる被写体距離（ｌ）２５（プライバシー保護範囲にある物体の距離）を算出する。この算出データと、パン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８情報と、焦点距離の情報と、コントローラ部１４で指示した撮像素子２での各頂点の座標Ｐｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）を用いて、マスクデータ算出処理部８ｂの［式２］で演算する。
この演算結果であるパン角度（θｘｐｎ）２３、チルト角度（θｙｐｎ）２４は、各頂点を示す角度情報（θｘｐ１，θｙｐ１，θｘｐ２，θｙｐ２，・・・，θｘｐｎ，θｙｐｎ）であり、マスクデータとしてメモリ（Ｄ）８ｈに格納する。併せて被写体距離（ｌ）２５（被写体距離データ）もマスクデータとしてメモリ（Ｄ）８ｈに格納する。
この第三の実施例では、監視カメラ１２の取り付け位置情報や、被写体距離データも使用するので、第二の実施例以上にマスクエリアの任意形状や、被写体の位置による形状変化を正確なデータとして保存できる。従って、より正確なマスク領域を指示する点をメモリ（Ｄ）８ｈに保存する。
【００３６】
次に、第三の実施例での撮像画面のプライバシー保護範囲をマスクするマスク表示方法を説明する。
監視カメラ１２は、コントローラ部１４で指示送信される監視カメラ１２のパン角度（θｘｏ）１７、チルト角度（θｙｏ）１８と、その時のズームレンズ位置検出部６ｂの情報と、メモリＢのＶＡＲＩ−ｆ値特性データから、焦点距離（ｆ）２１をレンズ駆動用モータ制御部の算出処理部８ｊで算出する。そして、この算出された焦点距離（ｆ）２１と、設定されている各マスクデータ（マスクの各頂点のパン角度θｘｐｎ及びチルト角度θｙｐｎと被写体距離データと、さらにメモリＣのデータを用いて、マスク表示位置算出処理部８ｃの［式１］で演算処理を行う。その演算結果であるマスクの各頂点（Ｐｎ）２９の撮像素子２での座標（ｘｐｎ）４１、（ｙｐｎ）４２が求まる。
そして、このマスク表示座標（ｘｐｎ　，　ｙｐｎ）４１、４２を、カメラ信号処理回路４に出力する。カメラ信号処理回路４は、撮像信号のマスク表示位置部分を、信号発生部４ｃにて生成されたマスク信号と信号合成部４ｄで合成し、マスク画像として送出する。
【００３７】
なお実施形態では、ジャストピント時のフォーカスレンズ位置と、ズームレンズ位置と、ズームトラッキング曲線データから被写体距離を求める方法に測距手段を用いて説明したが、カメラから近赤外または赤外光を被写体に照射し、その反射光が帰ってくる角度から測距する方法など、他の方法を測距手段として用いてもよい。
この第三の実施例のマスク表示時においては、第二の実施例以上に監視カメラ１２の向を変更する毎に各頂点の画面上での位置が正確に求められる。したがって、第三の実施例では直下、直上でのパン回転によるプライバシー保護範囲回転であっても、第二の実施例以上に正確な任意形状マスクが形成できるので、より確実なマスク画面表示であり、画面端でもより複雑なマスク形状でマスクエリア設定ができる。
【００３８】
本発明の第四の実施例を用いて、マスク領域が画枠からはみ出る場合について、図１４〜１７で説明する。前述の第一〜第三実施例は、マスク表示時にマスク部分が画枠内であったが、マスク領域を指示する点をメモリ（Ｄ）８ｈから読み出して表示する時、図１４に示す場合も発生する。この様なマスク領域の一部が画面からはみ出る図１４の場合は、各頂点（Ｐｎ）２９で構成される線分と、画枠との交点を求め、マスクエリアの表示をその交点で制限するものである。
図１５のように、線分ＰｓＰｔ｛（ｓ，ｔ）＝（１，２），（２，３），・・・，（ｎ−１，ｎ），（ｎ，１）｝と、画枠左を含む直線（ｘ＝ｘＬ）３４、画枠右を含む直線（ｘ＝ｘＲ）３５、画枠下を含む直線（ｙ＝ｙＤ）３６、画枠上を含む直線（ｙ＝ｙＵ）３７等との交点（ＮＷｓｔ）３３（Ｗ＝Ｌ，Ｒ，Ｄ，Ｕ、ｓｔ＝１２，２３，・・・，ｎ−１　ｎ，ｎ　１）を後記した［式３］により求める。それらは、画枠の直線（ｙ＝ｙＵ）３７との交点ＮＵ３４、ＮＵ２３、画枠の直線（ｘ＝ｘＲ）３５との交点ＮＲ１２、ＮＲ２３である。そして、図１６のように、頂点（Ｐｎ）２９のうち画枠外にある点、すなわち、ｘｐｎ＞ｘＲ、またはｘｐｎ＜ｘＬ、またはｙｐｎ＜ｙＤ、またはｙｐｎ＞ｙＵが成り立つ点を除外し、残った点を有効頂点（Ｐ’ｎ）３８とする。
次に、図１７のように、画枠の頂点がマスク範囲外にある場合、その画枠の外側にある点をＮ’Ｕ２３、Ｎ’Ｒ２３に移動させる。その動作を説明する。
まず、ｘ＝ｘＲ上の交点ＮＷｓｔ３３に着目する。
ＮＷｓｔ３３のｙ成分のｙＮＷｓｔがｙＮＷｓｔ＜ｙＤである点が、奇数個存在していたら、画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠下（ｙ＝ｙＤ）とが成す画枠の頂点はマスク範囲内であるため、その内ｙＮＷｓｔが最大である点を、画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠下（ｙ＝ｙＤ）とが成す画枠の頂点に移動させる。図１６では０個（偶数個）であり、該当なし。
また、ｙ成分のｙＮＷｓｔがｙＮＷｓｔ＞ｙＵである点が、奇数個存在していたら、画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点はマスク範囲内であるため、その内ｙＮＷｓｔが最小である点を、画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点に移動させる。図１６ではＮＲ２３の１個（奇数個）であるため、その内ｙ成分ｙＮＷｓｔが最小である点ＮＲ２３を、画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点Ｎ’Ｒ２３に移動させる。
【００３９】
つぎに、ｘ＝ｘＬ上の交点ＮＷｓｔ３３に着目する。
ＮＷｓｔ３３のｙ成分のｙＮＷｓｔがｙＮＷｓｔ＜ｙＤである点が、奇数個存在していたら、画枠左（ｘ＝ｘＬ）と画枠下（ｙ＝ｙＤ）とが成す画枠の頂点はマスク範囲内であるため、その内ｙＮＷｓｔが最大である点を、画枠左（ｘ＝ｘＬ）と画枠下（ｙ＝ｙＤ）とが成す画枠の頂点に移動させる。図１６では０個（偶数個）であるため、該当なし。
また、ｙ成分のｙＮＷｓｔがｙＮＷｓｔ＞ｙＵである点が、奇数個存在していたら、画枠左（ｘ＝ｘＬ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点はマスク範囲内であるため、その内ｙＮＷｓｔが最小である点を、画枠左（ｘ＝ｘＬ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点に移動させる。図１６のでは０個（偶数個）であるため、該当なし。
次に、画枠外のＮＷｓｔ３３、すなわち、ｘＮＷｓｔ　＞ｘＲ、またはｘＮＷｓｔ　＜ｘＬ、またはｙＮＷｓｔ　＜ｙＤ、またはｙＮＷｓｔ　＞ｙＵが成り立つ点を除外し、をすべて除外し、残った点をＮ’Ｗｓｔ３９とする。
【００４０】
ここでは、ｘ＝ｘＲ上の交点と、ｘ＝ｘＬ上の交点に着目したが、ｙ＝ｙＵ上の交点と、ｙ＝ｙＤ上の交点に着目しても、同様の結果が得られる。図１７では、点Ｎ’Ｒ２３の代わりに点Ｎ’Ｕ２３が画枠右（ｘ＝ｘＲ）と画枠上（ｙ＝ｙＵ）とが成す画枠の頂点として残る。
以上により求めたＰ’ｎ３８、Ｎ’Ｗｓｔ３９で囲まれる部分をマスク表示する。但し、Ｐ’ｎ３８、Ｎ’Ｗｓｔ３９が存在しない場合、マスク表示をしない。
このように、画枠からはみ出るマスク領域がある場合のカメラ信号処理部４の動作について、図１８で具体的に説明する。図１８（ａ）はモニタ画面でのマスク部を示すものであり、Ｎ’Ｕ３４、Ｎ’Ｒ２３、ＮＲ１２、Ｐ’１、Ｐ’２で囲む閉領域をマスクするものである。図１８（ｂ）は一つの水平ライン毎のマスク検知信号、図１８（ｃ）は撮像素子２からの撮像画面の映像信号、図１８（ｄ）はカメラ信号処理部４の信号合成部４ｄ経由後に映像出力端子１０から送出されるマスクされた撮像画面の映像信号である。
【００４１】
マスクすべき領域を形成する頂点を示す信号は、図１８のように、信号発生部４ｃにより、各々水平１ライン毎に、Ｐ’ｎ３８、Ｎ’Ｗｓｔ３９で囲まれる部分の線分との交点を求め、水平ラインの先頭から最初の交点までをＬｏｗ、最初の交点から２つ目の交点までをＨｉｇｈ、２つ目の交点から水平ラインの最後までをＬｏｗ、以下、交点おきにＨｉｇｈ／Ｌｏｗをトグル（順送り）するマスク信号を発生させる。そして、信号合成部４ｄにて、マスク信号がＨｉｇｈであるとき、映像信号に、他の合成させる信号を０対１００の割合で合成することによりマスク表示を行う。
【００４２】
図１９は撮像画面のマスク表示をより簡便にする方法を示すものである。
信号発生部４ｃの構成上、水平×垂直の長方形しかマスク表示ができない場合は、ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔの最小値をＭＩＮ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ）、ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔの最大値をＭＡＸ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ）、ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔの最大値をＭＡＸ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）、ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔの最小値をＭＩＮ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）とおくと、ｘ＝ＭＩＮ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ），ｙ＝ＭＡＸ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）である点ＭＲＵと、ｘ＝ＭＩＮ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ），　ｙ＝ＭＩＮ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）である点ＭＲＤと、ｘ＝ＭＡＸ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ），ｙ＝ＭＩＮ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）である点ＭＬＤと、ｘ＝ＭＡＸ（ｘｐ’ｎ，ｘＮ’Ｗｓｔ），　ｙ＝ＭＡＸ（ｙｐ’ｎ，ｙＮ’Ｗｓｔ）である点ＭＬＵで囲まれる部分をマスク表示する。
このように、各頂点の角度で管理されたマスクデータから、カメラ向き変更毎に各頂点の画面上での位置が正確に求められるため、チルト角度が９０°付近および−９０°付近でのパン回転によるプライバシー保護範囲回転に対して有効にマスク表示を行うことができる。また、第三の実施例で示したマスク設定と表示演算に被写体距離（ｌ）２５及びパンチルト回転の中心（Ｏ）１５から撮像素子の中心（ｏ）１６までの距離（ｒ）１９を使用することにより、演算誤差が殆ど無くマスク設定と表示をすることができる。
【００４３】
なお、第一乃〜第四の実施例では、マスクデータ算出処理部８ｂを監視カメラ１２に設けるとして説明したが、マスクデータ算出処理に必要な各情報を通信ケーブル５１ａ、５１ｂ等の通信手段にて通信することにより、マスクデータ算出処理部８ｂを、回転台１１あるいはコントローラ部１４等、監視カメラ１２以外に設けてもよい。
また、第一乃〜第四の実施例では、マスク表示位置算出処理部８ｃを監視カメラ１２に設けるとして説明したが、マスク表示位置算出処理に必要な各情報を通信ケーブル５１ａ、５１ｂ等の通信手段にて通信することにより、マスク表示位置算出処理部８ｃを、回転台１１あるいはコントローラ部１４等、監視カメラ１２以外に設けてもよい。
【００４４】
さらに、第一乃〜第四の実施例では、マスク信号を発生させる信号発生部４ｃを監視カメラ１２に設けるとして説明したが、マスク信号発生に必要な各情報を通信ケーブル５１ａ、５１ｂ等の通信手段にて通信することにより、信号発生部４ｃを、回転台１１あるいはコントローラ部１４等、監視カメラ１２以外に設けてもよい。
さらに、第一乃〜第四の実施例では、撮像信号の一部をマスク信号と合成する信号合成部４ｄを監視カメラ１２に設けるとして説明したが、マスク信号合成に必要な各情報を通信ケーブル５１ａ、５１ｂ等の通信手段にて通信することにより、信号合成部４ｄを、回転台１１あるいはコントローラ部１４等、監視カメラ１２以外に設けてもよい。
【００４５】
上記で述べた［式１］から［式５］を以下に示す。
［式１］
ｄ＝（ｒ−ｆ）／ｌとおくと、
ｘｐ＝（ｆ／ｘｕ）・ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ／｛ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝
ｙｐ＝（ｆ／ｙｕ）・｛−ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ　＋　ｓｉｎθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ　｝／｛ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝
但し、ｄ＋ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ＞０の時のみ。
［式２］
ｘｐ’＝ｘｐ／（ｆ／ｘｕ），
ｙｐ’＝ｙｐ／（ｆ／ｙｕ），
ｘＡ＝ｄ＾２・（ｙｐ’＾２−ｘｐ’＾２・ｓｉｎθｙｏ＾２）＋｛ｘｐ’＾２−（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）＾２｝，
ｘＢ＝ｄ＾２・（ｘｐ’・ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）＋｛ｘｐ’・（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）｝，
ｘＣ＝ｄ＾２・（−ｙｐ’＾２−ｘｐ’＾２・ｃｏｓθｙｏ＾２）＋（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）＾２，
ｘＸ＝ｘＡ＾２＋４・ｘＢ＾２，
ｘＹ＝２・ｘＢ＾２−ｘＡ・ｘＣ，
ｘＺ＝√｛４・ｘＢ＾２・（ｘＢ＾２−ｘＡ・ｘＣ−ｘＣ＾２）｝
とおく。
Ｄｘ１＝｛　１（ｘｐ’＞０のとき），　−１（ｘｐ’＜０のとき），　０（ｘｐ’＝０のとき）　｝，
Ｄｘ２＝｛　１（ｄ・ｘｐ’・ｘＢ・ｃｏｓθｙｏ＜０のとき），　−１（ｄ・ｘｐ’・ｘＢ・ｃｏｓθｙｏ≧０のとき）｝
とおくと、
▲１▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＝０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＝０）のとき、
θｘｐ＝Ｄｘ１・（Ｄｘ１・θｘｏ＋９０）
▲２▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＞０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＞０）のとき、
θｘｐ＝θｘｏ＋Ｄｘ１・ａｒｃｃｏｓ［√｛（ｘＹ＋Ｄｘ２・ｘＺ）／ｘＸ｝］
▲３▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＜０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＜０）のとき、
θｘｐ＝θｘｏ−Ｄｘ１・ａｒｃｃｏｓ［√｛（ｘＹ＋Ｄｘ２・ｘＺ）／ｘＸ｝］＋１８０
つぎに、
ｙＡ＝（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＋ｓｉｎθｙｏ）・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ），
ｙＢ＝ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ−ｃｏｓθｙｏ，
ｙＣ＝ｄ・ｙｐ’，
ｙＸ＝ｙＡ＾２＋ｙＢ＾２，
ｙＹ＝−ｙＡ・ｙＣ
ｙＺ＝ｙＢ・√（ｙＡ＾２＋ｙＢ＾２−ｙＣ＾２），
ｙＡ’＝ｘｐ’・ｃｏｓθｙｏ・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）−ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ），
ｙＢ’＝ｘｐ’・ｓｉｎθｙｏ，
ｙＣ’＝ｄ・ｘｐ’，
ｙＸ’＝ｙＡ’＾２＋ｙＢ’＾２，
ｙＹ’＝−ｙＡ’・ｙＣ’
ｙＺ’＝ｙＢ’・√（ｙＡ’＾２＋ｙＢ’＾２−ｙＣ’＾２），
とおく。
Ｄｙ１＝｛　１（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＋ｓｉｎθｙｏ＞０のとき），　−１（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＋ｓｉｎθｙｏ≦０のとき）｝，
Ｄｙ２＝｛　１（ｃｏｓθｘｏ≦０のとき），　−１（ｃｏｓθｘｏ＞０のとき）｝，
Ｄｙ３＝｛　１（ｙＢ’≧０のとき），　−１（ｙＢ’＜０のとき）｝
とおくと、
▲１▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＝０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＝０）のとき、
ａ）ｘｐ’＝０のとき、
θｙｐ＝Ｄｙ１・ａｒｃｃｏｓ｛（ｙＹ＋Ｄｙ２・ｙＺ）／ｙＸ｝
ｂ）ｘｐ’≠０のとき、
θｙｐ＝Ｄｙ１・ａｒｃｃｏｓ｛（ｙＹ’＋Ｄｙ３・ｙＺ’）／ｙＸ’｝
▲２▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＞０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＞０）のとき、
θｙｐ＝Ｄｙ１・ａｒｃｃｏｓ｛（ｙＹ−ｙＺ）／ｙＸ｝
▲３▼（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＞０且つ　−ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＜０）または
（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ≦０且つ　ｄ・ｙｐ’−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＜０）のとき、
θｙｐ＝Ｄｙ１・ａｒｃｃｏｓ｛（ｙＹ＋ｙＺ）／ｙＸ｝
［式３］
頂点Ｐｓ（ｘｐｓ，ｙｐｓ）と頂点Ｐｔ（ｘｐｔ，ｙｐｔ）の線分ＰｓＰｔと、
直線ｘ＝　ｘＬまたはｘＲ　＝ｘＷとの交点ＮＷｓｔ（ｘＮＷｓｔ，ｙＮＷｓｔ）
▲１▼　ｘｐｓ＝ｘｐｔのとき、
交点なし
▲２▼　ｘｐｓ≠ｘｐｔ，且つ、
｛ｙｐｓ≦（ｙｐｔ−ｙｐｓ）・（ｘＷ−ｘｐｓ）／（ｘｐｔ−ｘｐｓ）＋ｘｐｓ≦ｙｐｔ，または、
ｙｐｔ≦（ｙｐｔ−ｙｐｓ）・（ｘＷ−ｘｐｓ）／（ｘｐｔ−ｘｐｓ）＋ｘｐｓ≦ｙｐｓ　｝，且つ、
｛ｘｐｓ≦ｘＷ≦ｘｐｔ，または、
ｘｐｔ≦ｘＷ≦ｘｐｓ，　｝，のとき、
ＮＷｓｔ：　ｘＮＷｓｔ＝ｘＷ，　ｙＮＷｓｔ＝（ｙｐｔ−ｙｐｓ）・（ｘＷ−ｘｐｓ）／（ｘｐｔ−ｘｐｓ）＋ｘｐｓ
▲３▼▲１▼，▲３▼以外のとき、
交点なし
頂点Ｐｓ（ｘｐｓ，ｙｐｓ）と頂点Ｐｔ（ｘｐｔ，ｙｐｔ）の線分ＰｓＰｔと、
直線ｙ＝　ｙＤまたはｙＵ　＝ｙＷとの交点ＮＷｓｔ（ｘＮＷｓｔ，ｙＮＷｓｔ）
▲１▼　ｙｐｓ＝ｙｐｔのとき、
交点なし
▲２▼　ｙｐｓ≠ｙｐｔ，且つ、
｛ｘｐｓ≦（ｘｐｔ−ｘｐｓ）・（ｙＷ−ｙｐｓ）／（ｙｐｔ−ｙｐｓ）＋ｙｐｓ≦ｘｐｔ，または、
ｘｐｔ≦（ｘｐｔ−ｘｐｓ）・（ｙＷ−ｙｐｓ）／（ｙｐｔ−ｙｐｓ）＋ｙｐｓ≦ｘｐｓ　｝，且つ、
｛ｙｐｓ≦ｙＷ≦ｙｐｔ，または、
ｙｐｔ≦ｙＷ≦ｙｐｓ，　｝，のとき、
ＮＷｓｔ：　ｘＮＷｓｔ＝（ｘｐｔ−ｘｐｓ）・（ｙＷ−ｙｐｓ）／（ｙｐｔ−ｙｐｓ）＋ｙｐｓ，　ｙＮＷｓｔ＝ｙＷ
▲３▼▲１▼，▲３▼以外のとき、
交点なし
［式４］
ｘｐ＝（ｆ／ｘｕ）・ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ／｛ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝
ｙｐ＝（ｆ／ｙｕ）・｛−ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ　＋　ｓｉｎθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ　｝／｛ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ｝
但し、ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）・ｃｏｓθｙｐ・ｃｏｓθｙｏ＋　ｓｉｎθｙｐ・ｓｉｎθｙｏ＞０の時のみ。
［式５］
▲１▼　−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＝０　のとき、
ａ）ｘｐ’＝０　のとき、
ｉ）ｓｉｎθｙｏ≧０のとき、
θｘｐ＝０
θｙｐ＝９０
ｉｉ）ｓｉｎθｙｏ＜０のとき、
θｘｐ＝０
θｙｐ＝−９０
ｂ）ｘｐ’＞０のとき、
θｘｐ＝θｘｏ＋９０
θｙｐ＝ａｒｃｔａｎ［｛ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）−ｃｏｓθｙｏ・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）｝／（ｘｐ’・ｓｉｎθｙｏ）］
ｃ）ｘｐ’＜０のとき、
θｘｐ＝θｘｏ−９０
θｙｐ＝ａｒｃｔａｎ［｛ｓｉｎ（θｘｐ−θｘｏ）−ｃｏｓθｙｏ・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）｝／（ｘｐ’・ｓｉｎθｙｏ）］
▲２▼　−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＞０　のとき、
θｘｐ＝θｘｏ＋ａｒｃｔａｎ｛ｘｐ’／（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）｝
θｙｐ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＋ｓｉｎθｙｏ）・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）／（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）｝
▲３▼　−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ＋ｃｏｓθｙｏ＜０　のとき、
θｘｐ＝θｘｏ＋ａｒｃｔａｎ｛ｘｐ’／（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）｝＋１８０
θｙｐ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｙｐ’・ｃｏｓθｙｏ＋ｓｉｎθｙｏ）・ｃｏｓ（θｘｐ−θｘｏ）／（ｃｏｓθｙｏ−ｙｐ’・ｓｉｎθｙｏ）｝
。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、監視カメラのプライバシー保護のためのマスクした撮像画面をモニタ部に表示させる監視カメラ装置、その回転台を含む監視カメラシステム装置またマスク方法において、マスクすべき領域を形成する複数の頂点に対応する画素情報を、マスクデータにすることで、従来マスクが有効に作用しなかった監視カメラの直下あるいは直上付近でのマスキングが有効に作用する。さらに、被写体が画面端に移動した時の画像の歪みを吸収できるため、マスクエリア設定を画面中央以外でも行うことができる。また、マスク設定と表示演算に被写体距離ｌ及びパンチルト回転の中心Ｏから撮像素子の中心ｏまでの距離ｒを使用することにより、カメラのドームへの取りつけ位置による演算誤差が無くマスク設定と正確な表示をすることができる。
そして、チルト角度によるマスク回転、被写体が画面端に移動したことによる画像の歪み、カメラのドームへの取りつけ位置による演算誤差を吸収できるため、監視機能を低下させることなくプライバシー保護を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一の実施例による監視カメラのブロック図である。
【図２】本発明の監視システムの構成図である。
【図３】監視カメラと被写体の位置関係を示す図である。
【図４】被写体が撮像素子に映る位置を示す図である。
【図５】マスク設定時のマスクの頂点を示す図である。
【図６】マスク形状を水平×垂直の長方形のみとしたときのマスク設定時のマスクの頂点を示す図である。
【図７】映像信号のマスク方法を示す図である。
【図８】パンチルト回転による被写体の移動を説明する図である。
【図９】マスク形状を水平×垂直の長方形のみとしたときのマスク表示部分を示す図である。
【図１０】本発明第二の実施例による監視カメラのブロック図である。
【図１１】ＶＡＲＩ−ｆ値特性データを示す図である。
【図１２】本発明第三の実施例による監視カメラのブロック図である。
【図１３】ズームトラッキング曲線データを示す図である。
【図１４】マスク表示時のマスクの頂点を示す図である。
【図１５】マスク頂点の線分と画枠を含む直線との交点を示す図である。
【図１６】マスク表示時の画枠内のマスクの頂点を示す図である。
【図１７】マスク表示時のマスク表示部分を示す図である。
【図１８】映像信号のマスク方法を示す図である。
【図１９】マスク形状を水平×垂直の長方形のみとしたときのマスク表示部分を示す図である。
【符号の説明】
１…光学系、１ａ…ズームレンズ、１ｂ…フォーカスレンズ、２…撮像素子
３…信号処理変換回路、４…カメラ信号処理回路、４ａ…信号処理部、４ｂ…ＶＦ検波部、４ｃ…マスク信号発生部、４ｄ…信号合成部、５…デジタル／アナログ変換回路、６ａ…ズームレンズ駆動用モータ、６ｂ…ズームレンズ位置検出部７ａ…フォーカスレンズ駆動用モータ、７ｂ…フォーカスレンズ位置検知部、８…マイクロコンピュータ、８ａ…レンズ駆動用モータ制御部、８ｂ…マスクデータ算出処理部、８ｃ…マスク表示位置算出処理部、８ｄ…外部通信処理部、８ｅ…ズームトラッキング曲線データメモリ、８ｆ…ＶＡＲＩ−ｆ値特性データメモリ、８ｇ…撮像素子１画素の水平及び垂直方向の長さデータメモリ、８ｈ…マスクデータメモリ、８ｊ…モータ制御算出処理部、９…撮像装置取り付け位置データメモリ、１０…映像出力端子、１１…回転台、１２…監視カメラ、１３…モニタ部、１４…コントローラ部、１５…パンチルト回転の中心Ｏ、１６…撮像素子の中心ｏ、１７…カメラ向きのパン角度θｘｏ、１８…カメラ向きのチルト角度θｙｏ、１９…パンチルト回転の中心Ｏから撮像素子の中心ｏまでの距離ｒ、２０…焦点、２１…焦点距離ｆ、２２…被写体Ｑ、２３…被写体のパン角度θｘｐ、２４…被写体のチルト角度θｙｐ、２５…被写体距離ｌ、２６…被写体Ｑが撮像素子上に映る点Ｐ、２７…撮像素子１画素の水平方向の長さｘｕ、２８…撮像素子１画素の垂直方向の長さｙｕ、２９…マスクの頂点Ｐｎ、３０…マスクの水平方向の長さｘｌ、　３１…マスクの垂直方向の長さｙｌ、３２…マスクの中心点Ｐ０、３３…マスクの線分ＰｓＰｔと画枠を含む直線との交点ＮＷｓｔ、３４…画枠左を含む直線ｘ＝ｘＬ、３５…画枠右を含む直線ｘ＝ｘＲ、３６…画枠下を含む直線ｙ＝ｙＤ、３７…画枠下を含む直線ｙ＝ｙＵ、３８…画枠内のマスクの頂点Ｐ’ｎ、３９…ＮＷｓｔの変更後の点Ｎ’Ｗｓｔ、４０…Ｐ’ｎ、Ｎ’Ｗｓｔで囲まれる図形に外接する水平×垂直の長方形の頂点Ｍｆｇ、４１…被写体Ｑが撮像素子上に映る点Ｐのｘ成分ｘｐ、４２…被写体Ｑが撮像素子上に映る点Ｐのｙ成分ｙｐ
【図１】
2004015362.tif 000003
【図２】
2004015362.tif 000004
【図３】
2004015362.tif 000005
【図４】
2004015362.tif 000006
【図５】
2004015362.tif 000007
【図６】
2004015362.tif 000008
【図７】
2004015362.tif 000009
【図８】
2004015362.tif 000010
【図９】
2004015362.tif 000011
【図１０】
2004015362.tif 000012
【図１１】
2004015362.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2004015362.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2004015362.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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