(57)【要約】【課題】撮像範囲を適度な明るさで照射することのできる撮影装置、照明制御装置及び照明制御方法の提供を目的とする。【解決手段】被写体を斜め上方から角度をもって撮影するカメラと、前記カメラの方向から前記被写体を照射するための二つ照明とを含む撮影装置であって、前記二つの照明の一方は、他方の照明より遠方を照射し、当該二つの照明の照射範囲は、前記カメラの撮像範囲における当該カメラから遠方の部分において重なり合うことにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を斜め上方から角度をもって撮影するカメラと、前記カメラの方向から前記被写体を照射するための二つ照明とを含む撮影装置であって、
前記二つの照明の一方は、他方の照明より遠方を照射し、当該二つの照明の照射範囲は、前記カメラの撮像範囲における当該カメラから遠方の部分において重なり合うことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記照明の一方は、前記撮像範囲の中心より前記カメラ寄りの部分が相対的に明るくなるように照射し、前記照明の他方は、前記撮像範囲の中心より前記カメラから遠方の部分が相対的に明るくなるように照射することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記照明の一方の照射範囲は、前記撮像範囲と略同一又は前記撮像範囲を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の撮影装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮影装置における前記二つの照明の明るさを制御する照明制御装置であって、
前記角度に基づいて前記二つの照明のそれぞれの明るさを算出し、算出された明るさで前記二つの照明のそれぞれを照射させることを特徴とする照明制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の撮影装置における前記二つの照明の明るさを制御する照明制御方法であって、
前記角度に基づいて前記二つの照明のそれぞれの明るさを算出し、算出された明るさで前記二つの照明のそれぞれを照射させることを特徴とする照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置、照明制御装置及び照明制御方法に関し、特に被写体を斜め上方からの角度をもって撮影する撮影装置、照明制御装置及び照明制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外に設置する監視用カメラにおいては、夜間撮影のための照明としてハロゲンやＬＥＤ等が一般的に用いられる。監視カメラにズーム機構が備わっている場合、撮像範囲が広い場合や狭い場合があり、照明が照らすべき範囲も異なる。このため、従来の監視カメラにおける照明は、最も広角となるズーム比にした場合の画角に合わせた照射範囲とするか、又は、撮像範囲の中心箇所を照射するようにするのが通例であった。
【０００３】
なお、特許文献１には、撮像範囲内全域において輝度レベルのばらつきがなくノイズレベルの一定な画像を撮像することを目的とした装置に関して記述されている。
【特許文献１】特開平１１−５５４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、監視カメラは、通常ポール上等に設置され、被写体に対して斜め上方からの撮影となる。照明もカメラ付近に設置されるため、斜め上方からの照射となる。このような場合、撮像範囲において遠くほど暗く、近いほど明るく照射される。通常、カメラの撮像位置の中心が適度な明るさとなるように照明の明るさ、照射範囲が設定されるため、遠くの被写体は暗くて認識しづらいとか、近くの被写体が明るすぎてハレーションを起こし認識できない等の問題が生じる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、撮像範囲を適度な明るさで照射することのできる撮影装置、照明制御装置及び照明制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで上記課題を解決するため、本発明は、被写体を斜め上方から角度をもって撮影するカメラと、前記カメラの方向から前記被写体を照射するための二つ照明とを含む撮影装置であって、前記二つの照明の一方は、他方の照明より遠方を照射し、当該二つの照明の照射範囲は、前記カメラの撮像範囲における当該カメラから遠方の部分において重なり合うことを特徴とする。
【０００７】
このような撮影装置では、撮像範囲を適度な明るさで照射することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像範囲を適度な明るさで照射することのできる撮影装置、照明制御装置及び照明制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、第一の実施の形態における監視装置の概略図である。
【００１０】
図１において、監視装置１は、カメラ１０と、照明２０ａ及び照明２０ｂと、支柱３０と等より構成されている。カメラ１０は、略水平の平面Ｇにおける被写体を斜め上方より撮影可能なように支柱３０に設置されている。支柱３０は、平面Ｇに対してほぼ垂直になるように設置されている。したがって、カメラ１０の撮影方向は、平面Ｇに対してある程度の角度を有している。平面Ｇに投影されるカメラ１０の撮像範囲は、図中においてＡ１によって示される。照明２０ａは、カメラ１０の撮像範囲をカメラ１０の方向から照射するための照明である。したがって、本実施の形態において照明２０ａの照射範囲（平面Ｇに投影されたもの）はカメラ１０の撮像範囲Ａ１と略同一であるか又はカメラ１０の撮像範囲Ａ１を含む。但し、照明２０ａの照射範囲はカメラ１０の撮像範囲よりも広くてもよい。照明２０ｂは、カメラ１０の撮像範囲の遠方をカメラ１０の方向から照射するための照明である。図１に示されるように、照明２０ａと照明２０ｂとは、照射範囲の一部が重なるように設置される。なお、照明２０ａ及び２０ｂは、ハロゲンランプのような可視光の照明でもよいし、近赤外線ＬＥＤのような不可視光の照明でもよい。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態の監視装置における照明による明るさの分布を説明するための図である。
【００１２】
図２のグラフは、横軸が照明からの距離を示し、縦軸が被写体付近（の明るさを示す。なお、Ａ１で示される範囲は、照明２０ａの照射範囲及びカメラ１０の撮像範囲を示す。また、Ａ２で示される範囲は、照明２０ｂの照射範囲を示す。また、Ｌ１は、被写体付近の撮影に適切な（望ましい）明るさを示す。
【００１３】
図２において、曲線Ｂ１は、照明２０ａのみを、カメラ１０の撮像範囲Ａ１のほぼ中心（Ｐ１）が適切な明るさ（Ｌ）となるように点灯したとき（すなわち、照明２０ｂは点灯しない）の明るさの分布を示す。一般に照明による被写体の位置の明るさは照明からの距離の２乗に反比例するため、曲線Ｂ１に示されるような曲線となる。同様に、曲線Ｂ２は、照明２０ｂのみを、カメラ１０の撮像範囲Ａ１のほぼ中心（Ｐ１）が適切な明るさ（Ｌ）となるように点灯したときの明るさの分布を示す。曲線Ｂ１より明らかなように、照明２０ａのみを点灯した場合は、撮像範囲Ａ１のほぼ中心（Ｐ１）では適切な明るさが得られるが、照明に近い箇所では、Ｌよりも明るくなり、遠い箇所ではＬよりも暗くなる。また、曲線Ｂ２より、照明２０ｂは、撮像範囲Ａ２のほぼ中心（Ｐ１）より遠方が相対的に明るくなるように照射する。
【００１４】
一方、曲線Ｂ３は、照明２０ａ及び２０ｂの双方を、それぞれ曲線Ｂ１の分布、曲線Ｂ２の分布が得られる状態で同時に点灯させた場合の明るさの分布を示す。曲線Ｂ３によれば、曲線Ｂ１と曲線Ｂ２とが合成され、撮像範囲Ａ１全般にわたって略均一となるような明るさが得られることが分かる。但し、曲線Ｂ３のままでは、撮像範囲Ａ１の明るさは適切な明るさ（Ｌ）よりも明るい。したがって、双方の照明を暗くすれば曲線Ｂ４のような分布の明るさを得ることができ、撮像範囲Ａ１全般にわたって、適切な明るさが略均一に得られるようになる。
【００１５】
すなわち、照明２０ａを暗くすることで、撮像範囲Ａ１において照明に近い箇所が明るすぎるのを回避することができる。更に、それによって撮像範囲の中心付近及び遠方が暗くなってしまうのを照明２０ｂによる照射によって補うというわけである。
【００１６】
上述したように、本発明の実施の形態における監視装置１によれば、二つの照明２０ａ及び２０ｂを用いることで、カメラ１０の撮像範囲全般にわたって、適切かつ略均一な明るさを得ることができる。また、双方の照明を暗くすることができるため、照明の寿命が延長され得るといった効果も期待できる。
【００１７】
ところで、カメラ１０の撮像範囲は必ずしも固定的であるとは限らず、自動的または遠隔操作等によって変化することも考えられる。そこで、カメラ１０の撮像範囲が変化した場合であっても適切な明るさが得られるようにするための照明の制御方法を第二の実施の形態として説明する。
【００１８】
図３は、第二の実施の形態における監視装置の概略図である。図３中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１９】
図３の監視装置２では、カメラ及び照明を回転させることによりその角度θを変化させる旋回台４０が設けられている。旋回台４０は、自動的に、又は遠隔操作によってカメラ及び照明の角度を変化させる。但し、角度θの変更は手動によって行われても良い。なお、図３において、照明２０ａ及び２０ｂは、カメラ１０に固定されているため、カメラ１０の回転に伴って、照明２０ａ及び２０ｂも回転する。
【００２０】
図３において、照明２０ａ及び照明２０ｂの明るさは、非図示の照明制御装置によって制御される。但し、被写体付近の明るさを均一にする原理は第一の実施の形態と同じである。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態における照明制御装置の構成例を示す図である。図４において、照明制御装置５０は、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２、及びＣＰＵ５３等を有している。ＲＯＭ５１には、照明２０ａ及び２０ｂの明るさを制御するためのプログラム等が記録されている。ＲＡＭ５２は、当該プログラムの作業用の記憶領域として用いられる。ＣＰＵ５３は、ＲＡＭ５２にロードされたプログラムを実行することにより、カメラ１０の撮影角度θと照明２０ａ又は照明２０ｂの地面からの高さとに基づいて照明２０ａ及び２０ｂに流す電流値を出力する。照明２０ａに流す電流値Ｉａは、照明２０ａの電源（照明電源３０ａ）に通知される。照明２０ｂに流す電流値Ｉｂは、照明２０ｂの電源（照明電源３０ｂ）に通知される。各照明電源は、通知された電流値に基づいて、照明の明るさを調節する。
【００２２】
なお、撮影角度θは、例えば、旋回台４０に取り付けられた角度センサ６０より入力される。また、カメラ１０の高さは、予め想定されている値をＲＯＭ５１又は非図示の不揮発性ＲＡＭに記録するようにしてもよいし、センサによって測定される値を用いてもよい。
【００２３】
以下、図４の照明制御装置５０による処理手順について説明する。
【００２４】
図５は、照明制御装置による照明の明るさの制御処理を説明するためのフローチャートである。図５の処理は、照明制御装置５０のＲＯＭ５１に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵ５３が制御する。
【００２５】
カメラ１０、照明２０ａ及び照明２０ｂの角度θの変化が角度センサ６０によって検出されると、その角度θが照明制御装置５０に入力される（Ｓ１０１）。続いて、角度θの妥当性が確認される。すなわち、角度θが９０度より大きい場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、すなわち、カメラ１０の撮影方向が、支柱３０をまたいで反対方向になってしまった場合、アラーム処理を実行する（Ｓ１０３）。アラーム処理としては、警報を鳴らしても良いし、単に処理を中止してもよい。但し、反対方向の撮影も可能な場合は、ステップＳ１０２の判定は不要である。
【００２６】
角度θが９０度以下の場合（Ｓ１０２でＮｏ）はステップＳ１０４に進み、角度θが予め閾値として定められた最小値より小さいか否かが判定される（Ｓ１０４でＹｅｓ）。すなわち、θの値が小さくなればなるほど、カメラ１０の撮影箇所は遠方となる。したがって、カメラ１０の性能上撮影可能な距離又は照明２０ａ及び２０ｂが照射可能な距離に基づいて当該最小値は決定される。
【００２７】
角度θが最小値以上である場合（Ｓ１０４でＮｏ）、照明２０ａの明るさＬａが、角度θ及び照明２０ａの高さ（ｈａ）に基づいて算出される。角度θ及び照明２０ａの高さ（ｈａ）と、照明２０ａの明るさＬａとの間の関数（ｆｌａ）は、実験等の経験値に基づいて定めればよい。また、角度θ及び照明２０ａの高さ（ｈａ）と、照明２０ａの明るさとの対応表をＲＯＭ５１に記録しておき、当該対応表に基づいて照明２０ａの明るさＬａを求めるようにしてもよい。続いて、照明２０ｂの明るさＬｂについても、角度θ及び照明２０ｂの高さ（ｈｂ）に基づいて算出される（Ｓ１０６）。この算出は、ステップＳ１０５と同様の要領で行えばよい。
【００２８】
一方、θが当該最小値より小さい場合は（Ｓ１０４でＹｅｓ）、照明２０ａの明るさＬａと、照明２０ｂの明るさＬｂとは、それぞれの最大値に設定される（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。
【００２９】
ステップＳ１０６又はＳ１０８に続いて、算出又は設定されたＬａに基づいて照明２０ａに流す電流値Ｉａが算出される（Ｓ１０９）。更に、算出又は設定されたＬｂに基づいて照明２０ｂに流す電流値Ｉｂが算出される（Ｓ１１０）。この電流値は、必要最低限の値が算出されるようにするとよい。そうすることで、消費電力を必要最小限にすることができる。最後に、算出された電流値Ｉａ、Ｉｂを照明電源３０ａ又は照明電源３０ｂに出力する（Ｓ１１１）。これによって、照明２０ａ及び２０ｂは、カメラ１０ａの撮像範囲を略均一でかつ適切な明るさで照射する。
【００３０】
例えば、カメラ１０の撮影方向が下向きに変化した場合(角度θ→大)を考える。この変化は、カメラ１０等の取り付け時の角度調整の場合もあるし、遠隔操作により変化する場合もある。
【００３１】
カメラ１０の撮影が下向きになると、照明から被写体までの距離は短くなるため、照明は暗くされる。また、照明２０ａから被写体までの距離と照明２０ｂから被写体までの距離も近づいてくるため、下向きになるほど、照明２０ａと照明２０ｂとの明るさの差は小さくなる。角度θが大きくなった場合は逆の動作となる。
【００３２】
上述したように、第二の実施の形態における照明制御装置５０によれば、カメラ１０等の向きに応じて、自動的に照明２０ａ及び２０ｂを適切な明るさに調節することができ、カメラ１０の撮像範囲の明るさを略均一にすることができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３４】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）  被写体を斜め上方から角度をもって撮影するカメラと、前記カメラの方向から前記被写体を照射するための二つ照明とを含む撮影装置であって、
前記二つの照明の一方は、他方の照明より遠方を照射し、当該二つの照明の照射範囲は、前記カメラの撮像範囲における当該カメラから遠方の部分において重なり合うことを特徴とする撮影装置。
（付記２）  前記照明の一方は、前記撮像範囲の中心より前記カメラ寄りの部分が相対的に明るくなるように照射し、前記照明の他方は、前記撮像範囲の中心より前記カメラから遠方の部分が相対的に明るくなるように照射することを特徴とする付記１記載の撮影装置。
（付記３）  前記照明の一方の照射範囲は、前記撮像範囲と略同一又は前記撮像範囲を含むことを特徴とする付記１又は２記載の撮影装置。
（付記４）  前記二つの照明の照射によって、前記撮像範囲の明るさが略均一となることを特徴とする付記１乃至３いずれか一項記載の撮影装置。
（付記５）  前記角度を検出する角度検出手段と、
検出された前記角度に基づいて前記二つの照明のそれぞれの明るさを算出し、算出された明るさで前記二つの照明のそれぞれを照射させる照明制御手段とを有することを特徴とする付記１乃至４いずれか一項記載の撮影装置。
（付記６）  被写体を斜め上方から角度をもって撮影するカメラの方向から前記被写体を照射する二つの照明による照射方法であって、
前記二つの照明の一方は、他方の照明より遠方を照射し、当該二つの照明の照射範囲は、前記カメラの撮像範囲における当該カメラから遠方の部分において重なり合うことを特徴とする照射方法。
（付記７）  付記１記載の撮影装置における前記二つの照明の明るさを制御する照明制御装置であって、
前記角度に基づいて前記二つの照明のそれぞれの明るさを算出し、算出された明るさで前記二つの照明のそれぞれを照射させることを特徴とする照明制御装置。
（付記８）  付記１記載の撮影装置における前記二つの照明の明るさを制御する照明制御方法であって、
前記角度に基づいて前記二つの照明のそれぞれの明るさを算出し、算出された明るさで前記二つの照明のそれぞれを照射させることを特徴とする照明制御方法。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第一の実施の形態における監視装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の監視装置における照明による明るさの分布を説明するための図である。
【図３】第二の実施の形態における監視装置の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態における照明制御装置の構成例を示す図である。
【図５】照明制御装置による照明の明るさの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１、２            監視装置
１０              カメラ
２０ａ、２０ｂ    照明
３０              支柱
３０ａ、３０ｂ    照明電源
４０              旋回台
５０              照明制御装置
５１              ＲＯＭ
５２              ＲＡＭ
５３              ＣＰＵ
６０              角度センサ
Ｇ                平面
【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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