(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の前面に配置されたカバーに撮影窓を保持する前面部を設け、この前面部の装置内部に投光部と受光部と遮蔽物検出手段を設けた撮像装置において、
前記遮蔽物検出手段は、前記前面部と一体的に形成された投受光部を含み、
前記投受光部は、前記投光部が発光した遮蔽物検出光を拡散させながら前記撮像装置前面へ放射する第１の光導材と、入射した光を前記受光部に導く第２の光導材とを具備し、遮蔽物検出光を投受光することにより、撮影を遮蔽するものを検出し、
前記カバーは、前記前面部の外周縁に、前方に突出する壁部を有し、前記壁部は、前記第１の光導材からの光が、前記第１及び第２の光導材前面にある遮蔽物に反射し、その反射光が前記第２の光導材に入射できるだけの空間を確保することが可能な高さを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の光導材は、光を屈折して拡散させる放射面を有する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像窓部は、前記所定高と同じ高さだけ突出する請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
更に、可視光である表示光を発する表示投光部を有し、
前記遮蔽物検出光は表示光と異なる波長の光であり、
前記第１の光導材の放射面は凹面形状とされ、
前記表示光は、放射面を凹面形状とした第１の光導材から放射され、
前記第２の光導材には前記可視光の表示光を非透過とし、前記遮蔽物検出光は透過するフィルタを設けた請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記投光部により投光をしたときに前記受光部が検出した光量と、非投光のときに前記受光部が検出した光量とを比較し、その差が所定のしきい値を超えたとき遮蔽物が存在すると判定する遮蔽物判定手段を有し、この遮蔽物判定手段は、前記非投光のときに前記受光部が検出した光量が所定値より大きいときには、前記しきい値を可変とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、特に、遮蔽物検出光を投受光することにより、その視野を遮蔽する物を検出する機能を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置が監視カメラとして使用されるとき、撮像装置の前にポスター等の遮蔽物が掛けられると、監視が行えなくなる。このため、撮像装置内から視野内に遮蔽物検出光を投受光して、撮像装置の視野を遮蔽する物を検出すると警報を出力する撮像装置が提案されている。この装置では、装置内に設けた投光ＬＥＤから遮蔽物検出光を視野方向に放射する。視野内に遮蔽物があれば、それにより遮蔽物検出光が反射されるので、この反射光を受光用のフォトダイオードにて受光することにより、遮蔽物の存在を検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像装置では、遮蔽物検出光の投光部と受光部がカバーの前面部の内側に設けられている。このため、撮像装置の前面にガムテープが貼付された場合は、投光部と受光部の相互間隔に比べて、放射位置及び受光位置とガムテープとの距離が近すぎることとなるため、投光部からの遮蔽物検出光は、ガムテープに反射されても、投光部に戻るのみであり、受光部に入射されることがなかった。したがって、遮蔽物が存在しているにもかかわらず、それを検出できない場合があるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、たとえ撮像装置の前面が遮蔽物により直接覆われても、投光部から放射された遮蔽物検出光を受光部にて受光でき、遮蔽物を確実に検出できる撮像装置の実現を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明は、撮像装置の前面に配置されたカバーに撮影窓を保持する前面部を設け、この前面部の装置内部に遮蔽物検出手段を設けた撮像装置において、前記遮蔽物検出する手段は、投光部が発光した遮蔽物検出光を拡散させながら装置前面へ放射する第１の光導材と、入射した光を受光部に導く第２の光導材とを具備し、遮蔽物検出光を投受光することにより、撮影を遮蔽するものを検出し、前記カバーは、前記前面部の外周縁に、前方に突出する壁部を有し、この壁部は、前記第１の光導材からの光が、撮像装置前面にある遮蔽物に反射し、その反射光が前記第２の光導材に入射できるだけの空間を確保することが可能な高さを有する撮像装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、第１の光導材から放射され、遮蔽物により反射された遮蔽物検出光は、カバーの前面部と壁部とによって形成される空間を介して第２の光導材に入射される。このため、例えばカバーの前面に直接ガムテープ等を貼付されても、上記の空間が十分に長くとれるため、投光されガムテープ等で反射された遮蔽物検出光が、受光部にて確実に受光されることとなる。
【０００７】
また、第１の光導材の先端を、光を屈折して拡散させる放射面とすることにより、投光部からの遮蔽物検出光を拡散し、第２の光導材に効率よく入射するようにできる。これにより、撮像装置の小型化にも寄与し得る。
更に、前面部を壁部とほぼ同一の高さだけ突出する撮像窓部を設けると、より空間の確保が確実なものとなる。
【０００８】
また、遮蔽物検出光と異なる波長の表示光を第１の光導材から放射し、表示光を非透過とするフィルタを第２の光導材に設けることができる。この表示光は、撮像装置の前面から目視することができ、撮像装置の状態表示などに使用される。第１の光導材の前面を凹面形状にすることにより、表示光が幅広い範囲に放射されるので、視認性が向上すると共に、光導材の共通化による撮像装置の小型化が可能となる。
【０００９】
更に、本発明の撮像装置においては、遮蔽物の有無の判定には、環境光の影響による誤検出を防止するために、遮蔽物検出光の投光時と非投光時における検出光の比較を行う。このときの比較のためのしきい値は、環境光が小さい場合は固定値とされ、環境光が大きい場合は可変値とされる。
これにより、環境光が大きいために、検出値が飽和する場合であっても、確実に遮蔽物を検出することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は、撮像装置の構成を示す図である。
撮像装置１において、レンズ２により結像された画像は、撮像素子３により電気信号に変換されてＣＰＵからなる制御部４に入力される。画像信号は、画像送信処理手段５により処理された上で、出力部６から外部へ出力される。この出力信号はビデオ録画等に利用される。また、後述する各種の信号は、通信部７により図示しないコントローラに送信又は、コントローラを介して遠隔の監視センターに送信される。
【００１１】
制御部４の画像送信処理手段５は、撮像素子３又は記憶部１３から入力又は読み出される画像信号をＮＴＳＣ形式に変換して、出力部６から外部へ送出し、又、画像信号をディジタル画像として圧縮処理を行って、通信部７から送信する処理を行う。
制御部４の遮蔽物判定手段８は、投光部９により遮蔽物検出光を投光し、受光部１０で検出した遮蔽物検出光により、遮蔽物の有無を判定し、ありと判定すると遮蔽物検出信号を通信部７からコントローラへ送信する。この遮蔽物検出の詳細については、後述する。
【００１２】
制御部４には、更に、表示手段１１が設けられる。表示手段１１は、表示投光部１２の点灯及び消灯を制御し、撮像装置１の状態を外部に表示する。
記憶部１３は、制御部４の動作を決めるプログラムを記憶している。また、画像信号の一時記憶も行う。
【００１３】
図２は、撮像装置の全体構成を示す図である。図において、（Ａ）は外観を示す斜視図で、（Ｂ）は、撮像装置を水平に切断して撮像装置内部を示す断面図である。
撮像装置１は、カメラ本体１５を内部に収納したケース１６と、カメラ本体１５とケース１６の前面をカバーするカバー１７から構成される。カバー１７の前面は、撮影窓枠１８により塞がれる。
【００１４】
撮影窓枠１８の前面中央部に開口が形成され、アクリル等の透明部材で形成された撮影窓部１９で塞がれる。
ケース１６とカバー１７は、不透明の材料により構成される。撮影窓枠１８は、透明の材料にて形成され、１面が不透明の塗料で塗装されている。なお、撮影窓枠等の構成については、後で詳細に説明する。
カメラ本体１５は、レンズ部が撮影窓部１９に対向するように配置され、撮影窓部１９を通して外部の状況を撮影する。
【００１５】
撮像装置１の視野内に遮蔽物が存在することを検出するために、撮影窓枠１８に、投受光部２０が設けられる。
図３を用いて、投受光部２０の構成を説明する。図３（Ａ）は図２（Ｂ）のＸ−Ｘ線から見た断面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）のＹ−Ｙ線から見た断面図である。
【００１６】
カバー１７の前面に設けられた撮影窓枠１８と一体的に、投受光部２０が形成される。投受光部２０は、下方に投光用光導材２１を収納する空間と、上方に受光用光導材２３を収納するの空間が形成される。両空間は後方が開放しており、両光導材２１、２３が後方から挿入可能になっている。
【００１７】
投受光部２０の投光用光導材２１と受光用光導材２３との仕切部分、及び各光導材２１、２３の側面は、黒色の塗膜２５により覆われていている。これにより、後述の遮蔽物検出光及び表示光が直接受光用光導材２３やカメラ本体１５に直接入射され、かかる直接光が遮蔽検出のノイズとなったりすることが防止される。また、撮影窓枠１８は、内部構造を外部から見えなくするために、前面から見ると黒く見えるようにしている。なお、各光導材２１、２３の前面にあたる部分には、塗膜２５は施されない。
【００１８】
投光用光導材２１の背面には、赤外光を放射する投光用ＬＥＤ２６と可視光を放射する表示用ＬＥＤ２７が取り付けられる。また、先端部は凹面に形成されて、凹面プリズム２８が形成される。
受光用光導材２３の先端には、波長帯カットフィルタ３０が取り付けられ、背面には受光用ＬＥＤ３１が取り付けられている。波長帯カットフィルタ３０は、可視光を遮断し赤外線のみを透過する。
【００１９】
図４を用いて、投受光部２０の機能を説明する。
表示用ＬＥＤ２７は、点灯又は消灯することにより、撮像装置１の動作状況を外部に表示する。表示用ＬＥＤ２７が点灯すると、（Ａ）に示すように、可視光が投光用光導材２１、凹面プリズム２８により拡散されて外部に放射される。
撮像装置１の前面よりこの表示光を確認することにより、装置の状態を知ることができる。
【００２０】
投光用ＬＥＤ２６は、遮蔽物判定手段８の制御により、遮蔽物検出光となる赤外線を外部に投光する。投光用ＬＥＤ２６が点灯されると、（Ｂ）に示すように、赤外線が撮像装置１の前方に拡散されて放射される。撮像装置１の前方にポスター等の遮蔽物２９があれば、それにより反射された赤外線の一部が受光用光導材２３に入射される。
【００２１】
受光用光導材２３の先端の波長帯カットフィルタ３０により、可視光が遮断され、赤外線のみが透過して受光用ＬＥＤ３１で検出される。
遮蔽物２９により遮蔽物検出光が反射されると、受光用ＬＥＤ３１がこれを検出し、電気信号が遮蔽物判定手段８に出力される。
【００２２】
図４（Ｃ）は、撮像装置１の前面にガムテープ３２が貼付された状態を示す。投光用ＬＥＤ２６から放射された遮蔽物検出光は、凹面プリズム２８により拡散され、投光用光導材２１の先端からガムテープ３２までの空間を通って、ガムテープ３２に投射される。ガムテープ３２により反射された遮蔽物検出光は受光用ＬＥＤ３１により検出される。
本例では、投光用光導材２１の先端からガムテープ３２までの空間が十分に取ることができるので、ガムテープ３２に反射された遮蔽物検出光が確実に受光用光導材２３に入射することができる。
【００２３】
図５を用いて、本例では、ガムテープ３２を検出でき、従来例では検出できなかった理由を説明する。
図５（Ａ）は、従来の撮像装置１の前面をガムテープ３２で塞いだ状態を示す。従来の装置においては、カバー１７の前面を撮影窓枠１８のみでカバーしていた。したがって、撮像装置１の前面にガムテープ３２が貼付されると、光導材２１、２３の先端からガムテープ３２までの距離は、撮影窓枠１８の厚みだけとなる。したがって、ガムテープ３２まで十分な距離がないため、投光用光導材２１から放射された遮蔽物検出光の反射光が受光用光導材２３に届かず、画策行為としてガムテープ３２が貼付されてもこれを検出できない場合がある。
【００２４】
図５（Ｂ）は、本例において、撮像装置１の前面をガムテープ３２で塞いだ状態を示す。
カバー１７の先端は、撮影窓枠１８の前面よりも所定高突出している。また、撮影窓枠１８の中央部に設けられた撮影窓部１９は、その前面が、撮影窓枠１８の前面より所定高突出するように取り付けられている。これにより、撮像装置１の前面にガムテープ３２を貼付した場合、ガムテープ３２は、撮影窓枠１８の前面から前記所定高浮いた状態となる。
本例によれば、光導材２１、２３の前面とガムテープ３２との間の距離が、撮影窓枠１８の厚みとカバー先端の所定高との合計の距離となる。したがって、ガムテープ３２を確実に検出できる。
【００２５】
図６のフローチャートと図７の説明図を用いて、遮蔽物判定手段８の動作を説明する。
撮像装置１は、投光部９が遮蔽物検出光の赤外線を投光していないときでも、外部で発生する赤外線を受光部１０が検出し、遮蔽物があると誤検出する場合がある。図６の処理では、このような誤検出を防止するため、投光部９に投光と非投光を繰り返させ、それぞれの場合の受光部１０の検出量を比較する処理を行っている。
【００２６】
なお、以下の説明においては、投光部９が投光をした時の受光部１０の検出値を「投光時」と略称し、投光部９が非投光時の受光部１０の検出値を「非投光時」と略称する。
【００２７】
投光時と非投光時について図７を用いて説明する。図の横軸は環境光のレベルを示す。縦軸は、受光部１０の検出レベルを示す。
非投光時は環境光にほぼ比例した検出値が得られるが、環境光が過大であると、検出値は飽和する。投光時は遮蔽物から反射された光量が非投光時に加算された検出値が得られる。この場合も、環境光が過大であると、検出値は飽和する。投光時と非投光時の差Δは、投光部９から投光された遮蔽物検出光が受光部１０に入射された量となる。
【００２８】
図６のステップＳ１で、投光時と非投光時の差Δが０以上であるか否かが判定される。ここで０であれば、遮蔽物が検出されていない。この場合は、継続カウンタをクリアし（ステップ２）、ステップＳ１へ戻る。なお、継続カウンタについては、後述のステップＳ７で説明する。
【００２９】
ステップＳ１で０以上であると判定されると、投光時と非投光時のそれぞれについて移動平均値を計算する（ステップ３）。この移動平均を取ることにより、環境光の変動による誤検出を防止することができる。
続いて、非投光時が第１のしきい値Ｔｈ１以下であるか否かが判定される（ステップ４）。第１のしきい値Ｔｈ１は、図７に示すように、環境光が大きいか小さいかを判定するためのものである。
【００３０】
環境光が小さい場合は、ステップＳ１で得た差分Δが第２のしきい値Ｔｈ２以上であるか否かが判定される（ステップ５）。ここで、Ｔｈ２以上であれば、受光部１０が遮蔽物検出光の反射光を十分に受光したことになるので、継続カウンタをインクリメントする（ステップＳ６）。そして、継続カウンタの値が第４のしきい値Ｔｈ４に等しくなったか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００３１】
ここで、継続カウンタの値がＴｈ４に達すれば、差分ΔがＴｈ２を超える回数が連続したことになるので、遮蔽物が存在すると判定できる。したがって、マスク異常検知信号を出力する（ステップＳ８）。
ステップＳ５で差分ΔがＴｈ２以上でないと判定された場合は、継続カウンタをデクリメントする（ステップＳ９）。これにより、差分ΔがＴｈ２を超えない状態が連続すると、継続カウンタの値は少なくなり、断続的に受光レベルが上昇した場合に遮蔽物を誤検出することがなくなる。
【００３２】
ステップＳ４で、非投光時がＴｈ１より大きい、即ち環境光が大きいと判定されると、非投光時が第３のしきい値Ｔｈ３未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。図７から明らかなように、Ｔｈ３以上となると、非投光時が飽和の傾向を示す。非投光時がＴｈ３を超えると、環境光が大きすぎて正確に遮蔽物を検出することは困難であるから、ステップＳ９へ進んで、接続カウンタをデクリメントする。
【００３３】
ステップＳ１０で非投光時がＴｈ３未満である場合は、可変しきい値Ｔｈ５を計算する（ステップＳ１１）。図７に示すように、環境光が小さい間（Ｔｈ１以下）は、差分Δが大きい場合であっても、投光時は直線的に増加していくので、差分Δと比較する第２のしきい値Ｔｈ２は固定値であって良い。環境光が大きくなる（Ｔｈ１以上）と、投光時が飽和傾向となる。したがって、しきい値を固定のままとすると、差分ΔがＴｈ２を超えなくなり、遮蔽物があるのにないと判定することになる（失報）。
【００３４】
これに対して、環境光が大きくなるに従って、非遮蔽時に誤報要因として検出される差分Δも減少することにより、しきい値を低く設定でき、図７に示すように、非投光時がＴｈ１以上の場合は、差分Δと比較するしきい値Ｔｈ５は可変とされ、失報が防止される。
ステップＳ１１のしきい値Ｔｈ５は、Ａ＝非投光時−Ｔｈ１＋１、Ｂ＝Ａ×係数として、Ｔｈ５＝Ｔｈ２−Ｂで計算される。この計算により、Ｔｈ５は、図７に示すように可変となる。これにより、投光時が飽和の傾向を示しても、確実に差分Δがしきい値Ｔｈ５を超えることとなり、失報を防止することができる。
【００３５】
ステップＳ１１の計算が終了すると、差分ΔがＴｈ５以上であれば、遮蔽物を検出した可能性が高いので、ステップＳ６へ進む。また、未満であれば、遮蔽物を検出した可能性が低いので、ステップＳ９へ進む。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、撮像装置の前面が遮蔽物により直接覆われても、投光部から放射された遮蔽物検出光を、受光部にて受光できるので、遮蔽物を確実に検出できる撮像装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した撮像装置の全体構成を示す図である。
【図３】図２のカバーの構成を示す断面図である。
【図４】図２の投受光部の機能を説明するための図である。
【図５】本発明と従来の撮像装置を比較する図である。
【図６】図１の撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図６の動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１…撮像装置
２…レンズ
３…撮像素子
４…制御部
５…画像送信処理手段
６…出力部
７…通信部
８…遮蔽物判定手段
９…投光部
１０…受光部
１１…表示手段
１２…表示投光部
１３…記憶部
１５…カメラ本体
１６…ケース
１７…カバー
１８…撮影窓枠
１９…撮影窓部
２０…投受光部
２１…投光用光導材
２３…受光用光導材
２５…塗膜
２６…投光用ＬＥＤ
２７…表示用ＬＥＤ
２８…凹面プリズム
２９…遮蔽物
３０…波長帯カットフィルタ
３１…受光用ＬＥＤ
３２…ガムテープ
Ｔｈ１〜Ｔｈ５…しきい値
Δ…差分
【図１】
0004601222.tif 000002
【図２】
0004601222.tif 000003
【図３】
0004601222.tif 000004
【図４】
0004601222.tif 000005
【図５】
0004601222.tif 000006
【図６】
0004601222.tif 000007
【図７】
0004601222.tif 000008