(57)【要約】【課題】本発明は、露光時間が変わっても制御性が高く、明るさの急峻な変化があっても、良質で安定した画像を送信できるカメラ装置と、画像サーバ、お呼び画像サーバシステムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、信号レベル検知手段５ｄ１と、撮像手段５ａから出力された映像信号のレベルを調整する映像信号レベル制御手段５ｃとを備え、画像データを外部に出力するカメラ装置であって、映像信号レベル制御手段５ｃが映像信号のレベル調整を行う際の補正量を決定する制御レベル調整手段８ａが設けられ、撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、制御レベル調整手段８ａが、露光時間と信号レベル検知手段５ｄ１で検出した信号レベルに応じて補正量を決定し、映像信号レベル制御手段５ｃが該制御補正量で映像信号のレベル調整を行うように構成している。【選択図】  図２
2005020361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から出力された映像信号の信号レベルを検知する信号レベル検知手段と、撮像手段から出力された映像信号のレベルを調整する映像信号レベル制御手段とを備え、前記映像信号レベル制御手段から出力された映像信号を映像信号処理し圧縮処理を行って、画像データを外部に出力するカメラ装置であって、
前記映像信号レベル制御手段が映像信号のレベル調整を行う際の補正量を決定する制御レベル調整手段が設けられ、
前記撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、前記制御レベル調整手段が、露光時間と前記信号レベル検知手段で検出した信号レベルに応じて補正量を決定し、前記映像信号レベル制御手段が該補正量で映像信号のレベル調整を行うことを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
前記映像信号レベル制御手段から出力された映像信号を処理して出力する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段からの出力信号を圧縮処理する画像信号圧縮手段と、
前記画像信号圧縮手段によって符号化された画像データを外部に送出するための外部インタフェースと、
前記映像信号レベル制御手段、前記映像信号処理手段、前記画像信号圧縮手段及び前記外部インタフェース手段を制御する制御部を備え、
前記撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、信号レベルの取得および調整を映像信号が出力されると同等の時間で行うことを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記撮像手段の露光時間を変化させて前記撮像手段からの映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、前記制御レベル調整手段が、予め設定された参照テーブルもしくは関数を基に該長い周期における補正量を決定し、前記映像信号レベル制御手段が該補正量を用いてレベル調整を行うことを特徴とする請求項１または２記載のカメラ装置。
【請求項４】
露光時間及び前記映像信号の信号レベルに加え、前記映像信号の信号レベルの変化率に応じた前記参照テーブル若しくは関数を用いて、補正量を決定することを特徴とする請求項３に記載のカメラ装置。
【請求項５】
前記参照テーブル若しくは演算は、出力する信号レベルと基準レベルとの差が小さくなるほど、補正量が小さくなるよう構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカメラ装置。
【請求項６】
前記制御レベル調整手段が映像信号の明るさ制御における信号レベル調整のための補正量を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラ装置。
【請求項７】
前記制御レベル調整手段がホワイトバランス制御における信号レベル調整のための補正量を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラ装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のカメラ装置が画像サーバであって、外部インタフェースとしてネットワークに接続するためのインタフェースを備えたことを特徴とする画像サーバ。
【請求項９】
請求項８に記載の画像サーバと、該画像サーバから画像データを取得することができるクライアント端末と、前記画像サーバと前記クライアント端末が接続されるネットワークとを備えたことを特徴とする画像サーバシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者が映像を撮影するカメラ装置、このカメラ装置を使ってインタネット等のネットワークを介して画像データを送信する画像サーバ、さらにこの画像サーバとクライアント端末とをネットワークを介して接続した画像サーバシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、カメラ部をインタネット等のネットワークにより遠隔制御して画像を入手する画像サーバが注目されている。このような画像サーバ等の撮像装置では、被写体が暗くなったとき露光時間を変化させ、通常露光モードから長時間露光モードにし、明るくなると長時間露光モードから通常露光モードにすることが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、ここで、長時間露光モードの際には、オートゲインコントロール（以下、ＡＧＣ制御）、オート露光制御（以下、ＡＥ）、オートホワイトバランス（以下、ＡＷＢ）、等の自動制御用の信号レベル情報が得られる周期は露光の周期の延長に伴い、長くなる。
【０００４】
すなわち、通常露光モードで所定の周期で１フレームごとにＡＧＣ、ＡＥ、ＡＷＢ等の制御情報を得て自動制御する撮像装置おいては、長時間露光モード時、１フレームの画像が得られる周期が長くなるため、長い周期に亘ってそれぞれの自動制御用信号レベル情報が固定され、結果的に制御周期が長くなることにより、例えば明るさの急峻な変化に対処できなかった。しかもこのような場合、これを受信してからクライアントが制御するため、カメラ部の操作も操作性が悪く、遅れるものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−３０５６７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように従来の画像サーバは露光の周期が延びたことにより、長時間露光モードでは１フレームの画像が得られる周期が長くなるため、長い周期に亘って自動制御用信号レベル情報情報が固定され、例えば明るさの急峻な変化に対処できなかった。しかもこの様に制御された画像を受信してから制御するためカメラ部の操作も操作性が悪く、遅れるものであった。
【０００７】
図６（ａ）は従来の画像サーバにおける通常露光モードで出力する信号レベルとその制御値を示す説明図、図６（ｂ）は（ａ）の画像サーバにおける長時間露光モードで出力する信号レベルとその制御値を示す説明図である。図６（ａ）において、Ｔａの時点において、１Ｖ期間露光した信号レベルを検出する。なお、１ｖは垂直同期信号のタイミングである。信号レベルと基準レベルとの差Ｋ及び露光時間により露光時のＡＧＣ、ＡＥ、ＡＷＢ等に対する補正量Ａを求める。その変化量にしたがって各制御のための制御値を変化させる。次のＶ期間後も、信号レベルと基準レベルとの差Ｌ，Ｍ，Ｎに従ってそれぞれ補正量Ｂ，Ｃ，Ｄを求めて順次設定し、最終的に信号レベルは基準レベルへと変化させる。この補正量Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、急激な明るさ変化と安定性確保のため、応答速度と画像の画面上の明るさ変化を見極めて、ＡＧＣ制御により緩やかに明るさが変化するように決定される。
【０００８】
図６（ｂ）に示すように長時間露光時には、信号レベル検出周期が露光時間分延長されるから制御周期が長くなり、結果として応答が遅くなる。図６（ｂ）においては、露光時間は２Ｖ露光時間であり、制御値の変化も通常露光モードの２倍で応答時間が２倍に延びている。
【０００９】
すなわち、例えば通常露光モードで露光時間が１／６０秒とすると、これをこの２Ｖ露光時間の長時間露光モードに切り替えたとき、露光時間は１／３０秒となり、通常露光モードでは１／６０秒ごとに制御情報が得られてＡＧＣ制御できたものが、２倍の時間がかかり、１／３０秒ごとにＡＧＣ制御されるものである。このように従来の画像サーバと画像サーバシステムにおいては、長時間露光モードに替えたときなどに、応答性、安定性が悪いという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、露光時間が変わっても制御性が高く、明るさの急峻な変化があっても、良質で安定した画像を送信できるカメラ装置、画像サーバ、さらに画像サーバシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、撮像手段から出力された映像信号の信号レベルを検知する信号レベル検知手段と、撮像手段から出力された映像信号のレベルを調整する映像信号レベル制御手段とを備え、映像信号レベル制御手段から出力された映像信号を映像信号処理し圧縮処理を行って、画像データを外部に出力するカメラ装置であって、映像信号レベル制御手段が映像信号のレベル調整を行う際の補正量を決定する制御レベル調整手段が設けられ、撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、制御レベル調整手段が、露光時間と信号レベル検知手段で検出した信号レベルに応じて補正量を決定し、映像信号レベル制御手段が該補正量で映像信号のレベル調整を行うように構成している。
【００１２】
これにより、利用者がアクセスしたときに、露光時間が変わっても制御性が高く、明るさの急峻な変化があっても、良質で安定した画像を送信できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明は、撮像手段から出力された映像信号の信号レベルを検知する信号レベル検知手段と、撮像手段から出力された映像信号のレベルを調整する映像信号レベル制御手段とを備え、映像信号レベル制御手段から出力された映像信号を映像信号処理し圧縮処理を行って、画像データを外部に出力するカメラ装置であって、映像信号レベル制御手段が映像信号のレベル調整を行う際の補正量を決定する制御レベル調整手段が設けられ、撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、制御レベル調整手段が、露光時間と信号レベル検知手段で検出した信号レベルに応じて補正量を決定し、映像信号レベル制御手段が該補正量で映像信号のレベル調整を行うことを特徴とするカメラ装置であり、露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される長時間露光モードにする場合、レベル調整手段がレベル調整を行う制御値を露光時間に応じた補正量で映像信号レベル制御手段を補正することができ、通常露光モードの時と比べて応答時間がそれほど延びないよう制御が行え、長時間露光モードのときの信号レベルの調整を通常露光モードのときに準じた応答時間で行うことができる。従って露光時間が変わっても画像データの送信が遅れることがなく、制御性が高く、明るさの急峻な変化があっても、良質で安定した画像を送信できる。
【００１４】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、映像信号レベル制御手段から出力された映像信号を処理して出力する映像信号処理手段と、映像信号処理手段からの出力信号を圧縮処理する画像信号圧縮手段と、画像信号圧縮手段によって符号化された画像データを外部に送出するための外部インタフェースと、映像信号レベル制御手段、映像信号処理手段、画像信号圧縮手段及び外部インタフェース手段を制御する制御部を備え、撮像手段の露光時間を変化させて映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、信号レベルの取得および調整を映像信号が出力されると同等の時間で行うカメラ装置であり、通常露光モードから長時間露光モードに切り替わっても露光時間に合わせた適切なレベル調整を行うことができる。
【００１５】
本発明の第３の発明は、第１または２の発明において、撮像手段の露光時間を変化させて撮像手段からの映像信号が所定の周期よりも長い周期で出力される場合に、制御レベル調整手段が、予め設定された参照テーブルもしくは関数を基に該長い周期における補正量を決定し、映像信号レベル制御手段が該補正量を用いてレベル調整を行うカメラ装置であり、レベル調整手段が予め設定された参照テーブルもしくは関数を使用するため、露光時間及び信号レベルに基づいた補正量の算出が容易にでき、映像信号レベル制御手段の制御値をこのレベル補正量で調整するため、露光時間に合わせた適切なＡＧＣ制御やＡＷＢ制御等を行うことができる。従って、長時間露光モードの信号レベルの調整を短時間で行えることになる。
【００１６】
本発明の第４の発明は、第３の発明において、露光時間及び映像信号の信号レベルに加え、映像信号の信号レベルの変化率に応じた参照テーブル若しくは関数を用いて、補正量を決定するカメラ装置であり、露光時間、映像信号レベル及び映像信号レベルの変化率に基づき補正量を計算するため、精度の高いレベル調整が可能となる。
【００１７】
本発明の第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、参照テーブル若しくは演算は、出力する信号レベルと基準レベルとの差が小さくなるほど、補正量が小さくなるよう構成したカメラ装置であり、信号レベルが基準レベルに近い値になると、補正量は小さくなり、制御の行き過ぎが発生しないので、画像上違和感が生じない。
【００１８】
本発明の第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、制御レベル調整手段が映像信号の明るさ制御における信号レベル調整のための補正量を変更するカメラ装置であり、露光時間に合わせた適切なＡＧＣ制御を行なうことが可能となる。
【００１９】
本発明の第７の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、制御レベル調整手段がホワイトバランス制御における信号レベル調整のための補正量を変更するカメラ装置であり、露光時間に合わせた適切なＡＷＢ制御を行なうことが可能となる。
【００２０】
本発明の第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明のカメラ装置が画像サーバであって、外部インタフェースとしてネットワークに接続するためのインタフェースを備えたことを特徴とする画像サーバであり、露光時間に合わせた適切な映像信号レベル調整を行なうことができる画像サーバが提供できる。
【００２１】
本発明の第９の発明は、第８の発明の画像サーバと、該画像サーバから画像データを取得することができるクライアント端末と、画像サーバとクライアント端末が接続されるネットワークとを備えたことを特徴とする画像サーバシステムであり、露光時間に合わせた適切な映像信号レベル調整を行なうことができる画像サーバシステムが提供できる。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における画像サーバと画像サーバシステムについて図面に基づいて説明を行う。図１は本発明の実施の形態１における画像サーバ及び画像サーバシステムの構成図、図２は本発明の実施の形態１における画像サーバの構成図である。
【００２３】
図１において、１は被写体を撮影して画像データを送信するネットワークカメラなどの画像サーバ（本発明のカメラ装置）、２は利用者が画像サーバ１から転送された画像を受信して表示するとともに、画像サーバ１をカメラ制御信号で制御できるＰＣ等のクライアント端末、３はインタネット等のネットワークで、画像データカメラ制御信号を伝送することができるものである。４はドメイン名でアクセスしたときにＩＰアドレスに変換するためのＤＮＳサーバである。本実施の形態１の画像サーバシステムは、画像サーバ１とクライアント端末２とネットワーク３とから構成される。クライアント端末２については後述する。
【００２４】
図２において、５は画像サーバ１に設けられ、被写体を撮影し、これを画像信号に変換して出力するカメラ部であり、５ａは被写体像を光電変換するＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等の撮像素子から構成される撮像手段、５ｂは撮像手段５ａに入力する光量を制御し、メカ絞りを用いる場合が多いが撮像手段５ａのシャッター機能で構成することができる光量調整手段である。
【００２５】
５ｃは撮像手段５ａから出力された映像信号のレベルを制御する映像信号レベル制御手段であり、例えば、撮像手段５ａから出力される信号レベルが小さくなったときに、ゲインを上げて信号レベルを最適にする調整する制御を行う。
【００２６】
５ｄは映像信号レベル制御手段５ｃからの出力信号を処理し、輝度信号（Ｙ）および色信号（Ｃｂ，Ｃｒ）を発生する映像信号処理手段、５ｄ１は撮像手段５ａからの映像信号の信号レベルを検知する信号レベル検知手段である。映像信号の信号レベルの検出は、映像手段５ａから出力される１フレーム分の映像信号のレベルを平均化した値を算出することにより行なわる。そして、この検出結果に基づき、映像信号レベル制御手段５ｃによるゲイン制御が行なわれる。この信号レベル検知手段５ｄと映像信号レベル制御手段５ｃによりＡＧＣ制御が構成される。
【００２７】
また、映像信号処理手段５ｄが行う具体的な処理には、輝度／色分離、ＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）、ホワイトバランス、輪郭補正、ガンマ補正等がある。発生される映像信号は、輝度信号および色信号が分離した形態、合成された形態あるいは原色ＲＧＢ信号の形態等が考えられる。カメラ部５は、本実施の形態１においては画像サーバ１に内蔵されているが、画像サーバ１とは別体として外付けのカメラとしてもよい。これについては実施の形態５で説明する。
【００２８】
６は、カメラ部５から入力する輝度信号および色信号を所定のタイミングでキャプチャーし、その画像信号を圧縮／符号化処理する画像信号圧縮手段である。画像信号圧縮手段６で実行する圧縮は、ＪＰＥＧをはじめＭＰＥＧその他の形式で行い、ＤＣＴ処理、量子化、符号化等を行って、所定のヘッダーを追加する。このＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理は、画像信号を周波数成分となるＤＣＴ係数で表現するために離散コサイン変換する。各ＤＣＴ係数を量子化テーブルの要素である各係数で割り算することで量子化し、符号化は、この量子化によって演算された量子化係数をネットワークのフレームレートに合ったデータ量にするものである。
【００２９】
次に、７は撮像手段５ａの駆動信号を発生する撮像手段駆動部、８は画像サーバ１全体の制御を行い、例えばネットワーク３から送られて来るクライアント端末２のブラウザからの指示に従って、露光モードの切り替え、画像圧縮処理モード処理の変更、ＨＴＭＬデータ、画像データ等を発生させる制御を行う。ここで、露光モード切替え等の撮像手段５ａの制御は、撮像手段制御部７を介して行なわれる。
【００３０】
８はカメラ部５の撮像手段５ａの駆動、映像信号処理手段５ｄの制御、光量調整手段５ｂの制御（ＡＥ）、ＡＧＣ／ＡＷＢ等のコントロールを行う制御部である。
【００３１】
ここで、ＡＧＣ制御の具体的な動作について説明する。まず、（１）信号レベル検知手段５ｄが、撮像手段５ａから出力される１フレーム分の明るさに関する映像信号レベルの平均値を算出する。なお、ここでいう「撮像手段５ａから出力される映像信号」とは、映像信号レベル制御手段５ｃによりレベル調整された後の信号である。次に、（２）信号レベル検知手段５ｄは、検出した映像信号レベルの平均値をカメラ制御部８に通知する。次に、（３）制御部８は、信号レベル検知手段５ｄから通知された映像信号レベルと予め設定された基準レベルとを比較し、その差を算出する。次に、（４）制御部８は、予め設定されているＡＧＣ用の参照テーブル若しくは関数を用いて、映像信号レベル制御手段５ｃに対する補正量を算出する。次に、（５）制御部８は、算出した補正量を映像信号レベル制御手段５ｃに通知する。そして、（６）映像信号レベル制御手段５ｃは、カメラ制御部８から通知されたゲイン補正量に基づいて、アンプのゲインを変更（すなわち、設定されているアンプのゲインにゲイン補正量を加算してアンプのゲインを再設定する）し、撮像手段５ａから出力される映像信号を調整する、という手順でＡＧＣ制御が行なわれる。なお、１フレームごとに映像信号レベルを検出し、ＡＧＣ制御を行うため、撮像手段５ｂの露光時間に関わらず、映像信号レベルの取得及び調整を映像信号が出力される周期と同等の時間で行うことになる。
【００３２】
なお、基準レベルとは、ＡＧＣ制御により自動調整したい目標の映像信号のレベルをいい、例えば１フレームの映像信号レベルの平均値が５０％の輝度になるような映像信号のレベルである。この基準レベルは、視覚的に適度な値に設定されるものであるが、ネットワーク外部からの操作等により変更することができる。
【００３３】
８ａは露光時間が変更されて長時間露光モードになったとき、ＡＧＣ制御を行なう制御レベル調整手段である。制御レベル調整手段８ａで行なうＡＧＣ制御は、上述の（１）〜（５）と基本的に同じであるが、後述するように映像信号レベル制御手段５ｃに対する補正量の算出について一部、通常露光モードの場合と異なる。
【００３４】
９は画像サーバ１とネットワーク３のネットワークインタフェース（本発明の外部インタフェース）である。ブラウザからの指示をカメラ部５に伝えるとともに、画像サーバ１からのＨＴＭＬデータ、画像データ等をネットワーク３に送出するものである。また、１０は制御部８を構成するＣＰＵ等がプログラムやデータを読み出すための記憶部である。
【００３５】
続いて、実施の形態１の画像サーバ１は通常露光モードから長時間露光モードに変化したときに映像信号をレベル調整する制御を実行するものであり、モード変化したときの信号レベルとその補正量について説明する。図３は本発明の実施の形態１における画像サーバの長時間露光モードでの出力する信号レベルとその補正量の説明図である。なお、図８（ａ）は実施の形態１の画像サーバにおいても、通常露光モードでの出力する信号レベルとその制御値を示すものであり、詳細はここでは省略する。
【００３６】
実施の形態１の長時間露光時には、図３に示すようにＴｂの時点において、２Ｖ期間露光した信号レベルを信号レベル検知手段５ｄ１によって検出する。なお、１ｖは垂直同期信号のタイミングである。信号レベル検知手段５ｄ１は、その検出結果を制御部８へ通知する。制御部８は露光モードが長時間露光モードであると判定し、制御レベル調整手段８ａによるＡＧＣ制御を開始する。制御レベル調整手段８ａは、信号レベル検知手段５ｄから通知された映像信号レベルと予め設定された基準レベルとを比較し、その差Ｋを算出する。次に、制御レベル調整手段８ａは、この差Ｋ及び露光時間２Ｖから、予め設定されているＡＧＣ参照テーブル若しくは、関数を用いて、ゲイン補正量Ａ＊を算出する。以下、参照テーブルを用いた補正量Ａ＊の算出動作について、（表１）を用いて説明する。
【００３７】
【表１】
2005020361.tif 000003
【００３８】
（表１）は、レベル差Ｘに対しての基本補正量を示す表であり、記憶手段１０に記憶されている。なお、図示しないが、レベル差Ｘが負の場合の参照テーブルの値は、（表１）の各値に負（−）の表示がされているものとなる。ここで、例えば算出したレベル差Ｘが２００であった場合、基本補正量は３０となるが、露光時間が２Ｖ（２露光単位時間）であるため、算出される補正量は２倍になる。すなわち、補正量は、Ａ＊＝レベル差Ｘに対応する基本補正量Ｙ×単位露光時間数Ｐ＝３０×２＝６０となる。
【００３９】
次に、関数によるゲイン補正量の算出法について説明する。演算による補正量は、信号レベルと基準レベルとの差Ｘ及び露光時間とを変数とした演算式に基づいて算出されるものである。
【００４０】
演算式としては、例えば、ゲイン補正量＝Ｘ×Ｌｏｇ（Ｘ２）×Ｐ＊×ａという演算式を用いることができる。なお、Ｐ＊は、Ｐ＊＝√Ｐとする。また、ａ＝０．０５とする。ここで、各変数がＸ＝１００、Ｐ＝２（単位露光時間）である場合、補正量＝１００×４×１．４×０．０５＝２８となる。（表２）はＰ＝２の場合の演算結果である。
【００４１】
【表２】
2005020361.tif 000004
【００４２】
このような演算式を用いることにより参照テーブルを用いる必要がなくなり、参照テーブル用の記憶エリアを確保する必要がなくなる。従って、演算式を用いることができる場合には、演算式を用いて補正量を求めることが望ましい。
【００４３】
上述の（表２）の演算式は、ＸとＰを変数としたものであるが、Ｐの値ごと、即ち露光時間ごとにＸを変数とした演算式を用意することも当然に可能である。このようにすれば、Ｐも変数に加えることにより演算式の構成が簡単になるので、演算式を用いることが容易になる。
【００４４】
また、撮像手段５ａから出力される映像信号の変化率Ｗをも加味すれば、さらに精度が高い映像信号レベル制御を実現することができる。例えば、Ｔａ〜Ｔｂの２Ｖ期間（以下「ａｂ」期間とする）の撮像手段５ｂから出力される映像信号レベルと基準レベルとの差はＫであり、それによって補正量Ａ＊を得る。その補正量Ａ＊によって補正された制御値により得られたＴｂ〜Ｔｃの２Ｖ期間（以下「ｂｃ期間」とする）の映像信号レベルと基準レベルとの差はＬである。従って、変化率は、Ｗ＝（Ｋ−Ｌ）／Ａ＊で表される。ここで、Ｔｃの時点において映像信号レベルと基準レベルとの差Ｌより得られた補正量Ｂ＊とＷとの積（予測される信号レベルの変化量）とＬとの差Ｌ−Ｂ＊×Ｗがマイナスになっていれば、補正量Ｂ＊によって制御値を補正すると映像信号レベルが基準レベルよりも小さくなることが予想されるため、求められた補正量Ｂ＊をＢ＊×Ｗに置き換える。Ｂ＊×Ｗがプラスの場合はそのまま補正量Ｂ＊を使う。
【００４５】
このように、撮像手段５ａから出力される映像信号の変動率Ｗを演算式の変数として加えることにより、より精度の高い映像信号レベル制御を実現することができる。
【００４６】
このようにして算出された補正量Ａ＊は、制御レベル調整手段８ａから映像信号レベル制御手段５ｃに通知され、映像信号レベル制御手段５ｃは、制御部８から通知された補正量に基づいて、映像信号レベル制御手段５ｃのアンプゲインを変更し、撮像手段５ａから出力される映像信号を調整する。なお、露光時間に対応した適切な補正量を求めることができればよく、レベル差Ｘに対応する基本ゲイン補正量に対し、単純に単位露光時間数を乗算するのではなく、２露光時間であれば１．７、３露光時間であれば、２．２を乗算して補正量を求めるようにしても当然構わない。
【００４７】
以降、２Ｖ露光時間ごと（Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ）の補正量Ｂ＊、Ｃ＊、Ｄ＊についても同様の算出方法により、算出される。なお、レベル差Ｘが上記（表１）の数値の間の場合には、参照テーブルの他のレベル差により補完する。例えば、レベル差Ｘが２０の場合には、基本補正量＝３＋（５−３）×（２０−１０）／（３０−１０）＝４とする。
【００４８】
ここで上記参照テーブル（表１）は、一部のレベル差Ｘについてのみテーブルを作り、その他のレベル差は補完することによって補正量を求めるものとしたが、大きなテーブルを作れるようにメモリ等に余裕がある場合には、すべてのレベル差においてテーブルを作成し、補正量を求めるようにしても良い。
【００４９】
以上のように、長時間露光モード時には通常露光モード時に比べて単位時間あたりのＡＧＣ制御の回数が減少するが、映像信号レベル制御手段５ｃにおいて、露光時間に対応した補正量で映像信号の信号レベルを調整するため、通常露光モードの時と比べて応答時間がＰ（単位露光時間数）倍に延びることはなく、補正量が露光時間の比Ｐ×長時間露光時間に従って変化し、信号レベルの調整が通常露光時間のとき行う調整と同等の時間（同一時間もしくは少し長い時間）で行うことができる。従って通常露光モードのときに準じて映像信号レベル制御手段５ａがゲインを変更して追従することができる。
【００５０】
なお、通常露光モードから長時間露光モードに切り替わったときに、信号レベル検知手段５ｄが検出する映像信号レベルが、急激に変動するが、通常ＡＧＣ制御により一定時間すると基準値付近で落ち着く。従って、基準値付近に落ち着いた後若しくは所定時間経過後の補正量の算出においては、露光Ｐを乗算せずに通常露光モードと同じ算出方法により算出するようにすることもできる。
【００５１】
また、同じ露光時間でも、レベル差Ｘに応じた値を予め設定しておき、その値を基本補正量Ｙに乗算するようにしてもよい。この値は、参照テーブルに予め設定しておくか、Ｘ及びＰを変数とした演算式から算出するようにする。
【００５２】
例えば、露光時間２Ｖの場合、レベル差Ｘ≦１０のものについては乗算値１に、１０＜Ｘ≦３０のものについては乗算値１．５に、３０＜Ｘのものについては乗算値２に設定することができる。この場合、Ｘ＝１０のときは、Ｙ＝３及び露光時間に対応する乗算値１により補正量として３が、Ｘ＝３０のときは、Ｙ＝３及び露光時間に対応する乗算値１．５により補正量として７．５が、Ｘ＝２００のときは、Ｙ＝３０及び露光時間に対応する乗算値２により補正量として６０が算出されることになる。このようにすることにより、露光時間が長くなったときに、ＡＧＣの応答時間を通常露光モード時のものに近づけることができるとともに、画像サーバの画像を閲覧するものの好みに合わせた適切なＡＧＣ制御が可能となる。特に、露光時間が１０倍といったように長くなると、単純にＸにＰを乗算すると基準レベルをオーバーシュートするようなときでも、それを防ぐことが可能となる。
【００５３】
さらに、露光時の補正量を求める際、基本補正量Ｙと露光時間の関数の比Ｐとの乗算として説明したが、乗算だけでなくＹとＰとを変数とした演算式にて求めても良い。
【００５４】
このように実施の形態１の画像サーバと画像サーバシステムは、通常露光モードから長時間露光モードに切り替わったときでも、通常露光モードの時と比べて応答時間がＰ倍に延びることはなく、補正量が露光時間の比Ｐ×長時間露光時間に従って変化し、信号レベルの調整が通常露光時間のとき行う調整と同等の時間（同一時間もしくは少し長い時間）で行える。従って通常露光モードのときに準じて映像信号レベル制御手段５ｃがゲインを変更して追従することができる。信号レベルが所定の範囲より小さいときは、通常露光モードのときの調整用変化率に従って調整でき、基準レベルをオーバーシュートすることがない。ここでは、映像信号レベル制御手段５ｃを用いて映像信号レベルの調整を行なうこととして説明したが、映像信号レベル制御手段５ｃに代えて光量調整手段５ｂを用いてレベル制御をしても良い。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の画像サーバはホワイトバランス制御に関するものである。図４は本発明の実施の形態２における画像サーバのホワイトバランス制御での信号成分レベルとその制御値の説明図である。
【００５６】
このホワイトバランス制御の基本動作は、撮像手段５ａがＲ信号成分，Ｇ信号成分，Ｂ信号成分を出力するときには、映像信号処理手段５ｄがＲ信号成分，Ｂ信号成分を増幅または減衰させてＧ信号成分と同一レベルに制御するものである。撮像手段５ａが補色信号の場合は、演算によってＲ信号成分，Ｇ信号成分，Ｂ信号成分を生成し、Ｒ信号成分，Ｂ信号成分を増幅または減衰させてＧ信号成分と同一レベルに制御する。ただ、実際にはＲ信号成分，Ｂ信号成分をＧ信号成分と所定のレベル差を有するように制御することもある。例えば、信号成分レベルがＲ信号成分レベルまたはＢ信号成分レベルで、基準レベルをＧ信号成分レベルと所定のレベル差を有する値とする。すなわち、画像によっては色再現性を良好にするために、Ｇ信号成分に対してＲ信号成分、Ｂ信号成分のいずれに対しても所望の重み付けを行ってレベル目標値とするものである。この目標値は被写体の変化、色温度の変化等により刻々と変化する場合もある。
【００５７】
実施の形態２の通常露光モードから長時間露光モードに変化したときのホワイトバランス制御は、実施の形態１で説明した信号レベルが、映像信号処理手段５ｄが処理する信号成分レベルに変わるだけで実質的に同様の内容である。従って、詳細な説明は実施の形態１に譲って簡単に説明する。
【００５８】
図５において、Ｔｂの時点において、信号レベル検知手段５ｄ１が２Ｖ期間露光した信号成分レベルを検出する。実施の形態２の信号レベル検知手段５ｄ１はＲ信号成分、Ｂ信号成分のレベル検知を行うことになる。信号レベル検知手段５ｄ１は、その検出結果をカメラ制御部８へ通知する。この信号成分レベルと基準レベルとの差Ｋおよび露光時間により、実施の形態２の制御レベル調整手段８ａが露光時の補正量Ａ＊を求める。補正量の算出は、実施の形態１と同様の方法によって行う。但し、ここでの補正量の算出は、明るさに関する映像信号レベルではなく、色に関する映像信号レベルについての補正量の算出である。
【００５９】
このようにして算出された補正量Ａ＊は、レベル調整手段８ａから映像信号レベル制御手段５ｃに通知され、映像信号レベル制御手段５ｃは、カメラ制御部８から通知された補正量に基づいて、映像信号レベル制御手段５ｃの色信号成分レベル調整値を変更し、撮像手段５ａから出力される映像信号を調整する。
【００６０】
以降、２Ｖ露光時間ごと（Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ）の補正量Ｂ＊、Ｃ＊、Ｄ＊についても同様の算出方法により、算出される。
【００６１】
このように実施の形態２の画像サーバと画像サーバシステムは、通常露光モードから長時間露光モードに切り替わったときでも、通常露光モードの時と比べてホワイトバランス制御の応答時間がＰ倍に延びることはなく、制御補正量が露光時間に従って変化し、信号レベルの調整が通常露光時間のとき行う調整と同一時間で行える。従って通常露光モードのときに準じて映像信号処理手段５ｄがゲインを変更して追従してホワイトバランス制御することができる。
【００６２】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、実施の形態１のカメラ部が画像サーバに内蔵されていない場合の画像サーバである。図５は本発明の実施の形態５における画像サーバの構成図である。図１，２に示す実施の形態１の画像サーバと同一符号の構成は、同一の構成を示しているので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図５において、８ｂは画像サーバとは別体に構成され、被写体を撮影して画像信号を出力するカメラ部５の制御を行うカメラ制御部である。カメラ制御部８ｂは、カメラ部５の撮像手段５ａの駆動、映像信号処理手段５ｄの制御、光量調整手段５ｂの制御（ＡＥ）、ＡＧＣ／ＡＷＢ等のコントロールを具体的なレベルで行う。
【００６４】
制御部８は、ネットワークインタフェース９を介してネットワーク３から送られて来るクライアント端末２のブラウザからの指示に従って、画像圧縮処理モード処理の変更やＨＴＭＬデータ、画像データ等を発生させる制御を行う。そして、通常露光モードから長時間露光モードに切り替わったとき、信号レベルの調整が所定の周期のとき行う調整に準じて行うことができるように、そして画像信号と同一の周期で画像信号圧縮および画像データの送出ができるように、制御部８と制御レベル調整手段８ａは、カメラ制御部８ｂに対して撮像手段５ａ、映像信号処理手段５ｄ、光量調整手段５ｂ、またＡＧＣ／ＡＷＢ等のコントロールを命じる。
【００６５】
このように実施の形態３の画像サーバは、カメラ部５が内蔵されず、外付けできる点で、カメラ部５との組合わせで様々の画像サーバを構成でき、利便性が高くなる。
【００６６】
なお、実施の形態１〜２においては、画像サーバについて説明したが、ＡＧＣ制御やＡＷＢ制御を行なう撮像装置であれば、画像サーバに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のカメラ装置、画像サーバ及び画像サーバシステムによれば、露光時間及び信号レベルに基づいた補正量の算出が容易にでき、映像信号レベル制御手段の制御値をこのレベル補正量で調整するため、露光時間に合わせた適切なＡＧＣ制御やＡＷＢ制御等を行うことができ、長時間露光モードの信号レベルの調整を短時間で行えることになる。従って露光時間が変わっても制御性が高く、明るさの急峻な変化があっても、良質で安定した画像を送信できる。参照テーブルもしくは関数を使用して処理するので補正量の算出が容易である。そして、露光時間に合わせた適切な映像信号レベル調整を行なうことができる画像サーバシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における画像サーバ及び画像サーバシステムの構成図
【図２】本発明の実施の形態１における画像サーバの構成図
【図３】本発明の実施の形態１における画像サーバの長時間露光モードでの出力する信号レベルとその制御値の説明図
【図４】本発明の実施の形態２における画像サーバのホワイトバランス制御での出力する信号成分レベルとその制御値の説明図
【図５】本発明の実施の形態３における画像サーバの構成図
【図６】（ａ）従来の画像サーバにおける通常露光モードでの出力する信号レベルとその制御値を示す説明図（ｂ）（ａ）の画像サーバにおける長時間露光モードでの出力する信号レベルとその制御値を示す説明図
【符号の説明】
１  画像サーバ
２  クライアント端末
３  ネットワーク
４  ＤＮＳサーバ
５  カメラ部
５ａ  撮像手段
５ｂ  光量調整手段
５ｃ  映像信号レベル制御手段
５ｄ  映像信号処理手段
５ｄ１  信号レベル検知手段
６  画像信号圧縮手段
７  撮像手段駆動部
８  制御部
８ａ  制御レベル調整手段
８ｂ  カメラ制御部
９  ネットワークインタフェース
１０  記憶部
【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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