(57)【要約】【課題】いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤作動を抑制することができるようにする。【解決手段】  赤外線カットフィルタを挿入する判定に際して、照度差判定部４２は、現在の被写体照度と、赤外線カットフィルタが抜き出された状態の数フレームにおける被写体照度の平均値である基準値との差が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。また、高照度判定部４３は、照度差判定部４２の判定と並行して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する。切替制御部３１は、照度差判定部４２または高照度判定部４３の判定結果に応じて、撮像素子への入射光路中に赤外線カットフィルタを挿入させる。本発明は、被写体照度によらず、常に被写体を撮像し、撮像した画像を取得する監視用カメラに適用できる。【選択図】図４
2007202034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置において、
前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が第１の閾値以上であるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うフィルタ制御手段と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記被写体照度の基準値は、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における複数フレームの被写体照度が平均化されて求められる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の閾値は、およそ１２デシベル分にあたる照度とする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の判定手段は、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定した場合、さらに、所定の時間、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であるか否かを判定し、
前記フィルタ制御手段は、前記第１の判定手段により、所定の時間、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値より少ないと判定された場合、前記現在の被写体照度が第２の閾値以上であるか否かを判定する第２の判定手段をさらに備え、
前記フィルタ制御手段は、前記第２の判定手段により、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定された場合も、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の判定手段は、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定した場合、さらに、所定の時間、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であるか否かを判定し、
前記フィルタ制御手段は、前記第２の判定手段により、所定の時間、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定された場合も、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置の制御方法において、
前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う
ステップを含む制御方法。
【請求項８】
撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置の制御処理を、コンピュータに行わせるプログラムであって、
前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う
ステップを含むプログラム。
【請求項９】
被写体を撮像する撮像装置において、
前記撮像装置を制御する制御手段と、
撮像素子を有する撮像手段と、
前記撮像素子への入射光路中に挿入される赤外線カットフィルタと、
前記赤外線カットフィルタが前記入射光路中から抜き出されているときの、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度を算出する照度算出手段と、
前記赤外線カットフィルタが抜き出された以降の被写体照度の基準値を算出する基準値算出手段と
を備え、
前記制御手段は、前記基準値算出手段により算出された前記被写体照度の基準値と前記照度算出手段により算出された前記現在の被写体照度との相対的な比較に基づいて、前記赤外線カットフィルタの抜き差しを制御する
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、制御方法、およびプログラムに関し、特に、いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤作動を抑制して、安定した画像を提供することができるようにした撮像装置、制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の監視用カメラは、カメラのセンサが赤外領域に高い感度を持っていることから、被写体照度が十分に高い通常の環境下では、適切な色情報を持った画像を得る目的で光路中に赤外線カットフィルタを挿入し、赤外光を遮断している。
【０００３】
一方、被写体照度の低い場面においては、赤外線カットフィルタを外し、色情報よりも感度を優先して、可能な限り暗所でも画像が得られるような工夫がなされている。この赤外線カットフィルタの抜き差しについては、特許文献１において、これを自動的に制御する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１の監視用カメラにおいては、撮像素子から得られる映像信号に基づいて算出された被写体照度が、赤外線カットフィルタの抜き差し判定のための２つの閾値（第１の規定照度＜第２の規定照度）と比較され、第１の規定照度を下回ったところで、赤外線カットフィルタが外され、第２の規定照度を上回った時点で再び、赤外線カットフィルタが挿入される。
【０００５】
図１および図２を参照して、従来の監視用カメラの赤外線カットフィルタの抜き差し判定について説明する。
【０００６】
なお、図１の例においては、赤外線カットフィルタの抜き差し判定のための第１の既定照度として閾値α１が設定され、第２の既定照度として閾値α３（閾値α１＜閾値α３）が設定されている場合が示されており、図２の例においては、第１の既定照度として閾値α１が設定され、第２の既定照度として閾値α２（閾値α１＜閾値α２＜閾値α３）が設定されている場合が示されている。すなわち、図１の例の場合、第１既定照度と第２既定照度の間隔が比較的大きく設定されており、図２の例の場合、第１既定照度と第２既定照度の間隔が比較的小さく設定されている。
【０００７】
また、図１および図２において、縦軸は、被写体照度、横軸は、時間の経過を表しており、「入」は、赤外線カットフィルタが入射光路中に挿入されている状態であること、「切」は、赤外線カットフィルタが入射光路中から抜き出されている状態であることを表している。また、実線のグラフは、実際の被写体照度の変化を表しており、点線のグラフは、見かけの被写体照度（すなわち、赤外線カットフィルタが抜き出されている状態において、監視用カメラに取得される被写体照度）を表している。
【０００８】
まず、図１の例の場合について、時間の経過に沿って説明する。
【０００９】
赤外線カットフィルタが入射光路中に挿入されている状態において、監視用カメラは、被写体照度が第１の既定照度である閾値α１を下回るか否かを判定している。タイミングＴ１において、被写体照度が閾値α１を下回ると、その後、監視用カメラは、一定時間（ハッチング部分）、被写体照度がα１を下回り続けているか否かを判定する。そして、一定時間、被写体照度が閾値α１を下回り続けた場合、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ２に、入射光路中から、赤外線カットフィルタを抜き出す。
【００１０】
ここで、赤外線カットフィルタが抜き出されることで、入射光に赤外線が取り込まれることになり、赤外線カットフィルタを抜き出したタイミングＴ２＋多少の待機時間の後から、監視用カメラに取得される被写体照度は、見かけの被写体照度となり、実際の被写体照度より上がってしまう。なお、待機時間とは、ＡＥ(自動露出：Auto Exposure)の安定待機時間を表している。
【００１１】
その後、赤外線カットフィルタが入射光路中から抜き出されている状態において、監視用カメラは、被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）が第２の既定照度である閾値α３を上回るまで、閾値α３を上回るか否かを判定する。
【００１２】
すなわち、図１の例において、第２の既定照度である閾値α３が高めに設定されてしまうと、例えば、Ｐに示される部分のように、被写体照度が十分高くなったとしても、見かけの被写体照度が第２の既定照度である閾値α３を上回るまで、赤外線カットフィルタが挿入されることはない。
【００１３】
タイミングＴ３において、被写体照度が閾値α３を上回ると、その後、監視用カメラは、一定時間、被写体照度が閾値α３を上回り続けているか否かを判定する。そして、一定時間、被写体照度が閾値α３を上回り続けた場合、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ４に、入射光路中に、赤外線カットフィルタを挿入する。
【００１４】
赤外線カットフィルタが挿入されることで、入射光の赤外線がカットされることになり、タイミングＴ４＋待機時間の後から、監視用カメラに取得される被写体照度は、実際の被写体照度となる。
【００１５】
そして、再度、赤外線カットフィルタが入射光路中に挿入されている状態となるので、監視用カメラは、それ以降も、被写体照度が第１の既定照度である閾値α１を下回るか否かを判定するなどのタイミングＴ１乃至Ｔ４の処理を繰り返す。
【００１６】
次に、図２の例の場合について、時間の経過に沿って説明する。図１の例の場合と同様に、赤外線カットフィルタが入射光路中に挿入されている状態において、監視用カメラは、被写体照度が第１の既定照度である閾値α１を下回るか否かを判定している。
【００１７】
タイミングＴ１１において、被写体照度が閾値α１を下回ると、その後、監視用カメラは、一定時間、被写体照度が閾値α１を下回り続けているか否かを判定する。そして、一定時間、被写体照度が閾値α１を下回り続けた場合、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ１２に、入射光路中から、赤外線カットフィルタを抜き出す。
【００１８】
ここで、赤外線カットフィルタが入射光路中から抜き出されている状態となるので、監視用カメラは、被写体照度が第２の既定照度である閾値α２を上回るか否かを判定する。
【００１９】
しかしながら、赤外線カットフィルタが抜き出されることで、タイミングＴ１２＋待機時間の後であるタイミングＴ１３から、監視用カメラに取得される被写体照度は、見かけの被写体照度となり、実際の被写体照度よりも上がってしまう。すなわち、図２の例の場合、閾値α１と閾値α２の間が小さいため、実際の被写体照度が閾値α１を下回り続けていたとしても、見かけの被写体照度は、閾値α２より上がってしまう。
【００２０】
したがって、タイミングＴ１３において、被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）が閾値α２を上回り、その後、一定時間、被写体照度が閾値α２を上回り続けていると判定されるため、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ１４に、入射光路中に、赤外線カットフィルタを挿入する。
【００２１】
その後、赤外線カットフィルタが入射光路中に挿入されている状態となるので、監視用カメラは、被写体照度が第１の既定照度である閾値α１を下回るか否かを判定する。しかしながら、赤外線カットフィルタが挿入されることで、タイミングＴ１４＋待機時間の後であるタイミングＴ１５から、監視用カメラに取得される被写体照度は、閾値α１を下回っている実際の被写体照度となっている。
【００２２】
したがって、タイミングＴ１５から、一定時間、実際の被写体照度が閾値α１を下回り、その後、一定時間、被写体照度が閾値α１を下回り続けていると判定されるため、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ１６に、入射光路中から、赤外線カットフィルタを抜き出す。
【００２３】
ここで、再度、赤外線カットフィルタが入射光路中から抜き出されている状態となるので、監視用カメラは、被写体照度が第２の既定照度である閾値α２を上回るか否かを判定する。しかしながら、赤外線カットフィルタが抜き出されることで、タイミングＴ１６＋待機時間の後であるタイミングＴ１７から、監視用カメラに取得される被写体照度は、再度、見かけの被写体照度となり、実際の被写体照度よりも上がってしまう。
【００２４】
したがって、タイミングＴ１７において、被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）が閾値α２を上回り、その後、一定時間、被写体照度が閾値α２を上回り続けていると判定されるため、監視用カメラは、一定時間後のタイミングＴ１８に、入射光路中に、赤外線カットフィルタを挿入する。そして、以上の処理が、タイミングＴ１８以降も繰り返される。
【００２５】
すなわち、図２の例においては、赤外線カットフィルタが抜き出されることによる見かけの被写体照度が考慮されておらず、第１の既定照度である閾値α１と、第２の既定照度である閾値α２の間が小さいため、実際の被写体照度が第１の既定照度である閾値α１を下回っていたとしても、見かけの被写体照度が第２の既定照度である閾値α２を上回ってしまう。したがって、図２の例の場合、赤外線カットフィルタの抜き差しの判定に必要な一定時間と赤外線カットフィルタの抜き差しにかかる待機時間だけの短い間隔で、赤外線カットフィルタの抜き差しが延々と繰り返されてしまう。
【００２６】
【特許文献１】特開２０００−２２４４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
以上のように、従来の監視用カメラにおいては、人や環境に応じて、赤外線カットフィルタの切り替えのための２つの閾値やそれらの間隔の適切な設定が異なることもあり、閾値の設定が難しい上、これらの２つの閾値や閾値の間隔を適切に設定しないと、誤動作を引き起こす恐れがあった。
【００２８】
例えば、図２を参照して上述したように、２つの閾値の間隔が小さすぎた場合、被写体照度が２つの閾値近辺にある環境においては、赤外線カットフィルタの抜き差しが延々繰り返されるハンチング現象を生じる恐れがあった。また、逆に、２つの閾値の間隔が大きすぎた場合、一旦、赤外線カットフィルタが抜き出された後、図１のＰの部分に示されるように、被写体照度が十分高くなったにも関わらず、赤外線カットフィルタが再挿入されない恐れがあった。
【００２９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤作動を抑制して、安定した画像を提供することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の第１の側面の撮像装置は、撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置において、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が第１の閾値以上であるか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うフィルタ制御手段とを備える。
【００３１】
前記被写体照度の基準値は、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における複数フレームの被写体照度が平均化されて求められることができる。
【００３２】
前記第１の閾値は、およそ１２デシベル分にあたる照度とすることができる。
【００３３】
前記第１の判定手段は、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定した場合、さらに、所定の時間、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であるか否かを判定し、前記フィルタ制御手段は、前記第１の判定手段により、所定の時間、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うことができる。
【００３４】
前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値より少ないと判定された場合、前記現在の被写体照度が第２の閾値以上であるか否かを判定する第２の判定手段をさらに備え、前記フィルタ制御手段は、前記第２の判定手段により、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定された場合も、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うことができる。
【００３５】
前記第２の判定手段は、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定した場合、さらに、所定の時間、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であるか否かを判定し、前記フィルタ制御手段は、前記第２の判定手段により、所定の時間、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定された場合も、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うことができる。
【００３６】
本発明の第１の側面の制御方法は、撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置の制御方法において、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うステップを含む。
【００３７】
本発明の第１の側面のプログラムは、撮像素子への入射光路中に抜き差し可能な赤外線カットフィルタを備える撮像装置の制御処理を、コンピュータに行わせるプログラムであって、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うステップを含む。
【００３８】
本発明の第２の側面の撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置において、前記撮像装置を制御する制御手段と、撮像素子を有する撮像手段と、前記撮像素子への入射光路中に挿入される赤外線カットフィルタと、前記赤外線カットフィルタが前記入射光路中から抜き出されているときの、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度を算出する照度算出手段と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された以降の被写体照度の基準値を算出する基準値算出手段とを備え、前記制御手段は、前記基準値算出手段により算出された前記被写体照度の基準値と前記照度算出手段により算出された前記現在の被写体照度との相対的な比較に基づいて、前記赤外線カットフィルタの抜き差しを制御する。
【００３９】
本発明の第１の側面においては、撮像素子への入射光路中から、赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かが判定され、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御が行われる。
【００４０】
本発明の第２の側面においては、撮像素子への入射光路中に挿入される赤外線カットフィルタが前記入射光路中から抜き出されているときの、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度が算出され、前記赤外線カットフィルタが抜き出された以降の被写体照度の基準値が算出される。そして、前記被写体照度の基準値と前記現在の被写体照度との相対的な比較に基づいて、前記赤外線カットフィルタの抜き差しが制御される。
【００４１】
本発明は、例えば、監視用カメラ、デジタルスチルカメラやカメラ一体型ビデオテープレコーダ、カメラ付携帯端末などの撮像装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤作動を抑制することができる。これにより、常に安定した画像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】
【００４３】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００４４】
本発明の第１の側面の撮像装置は、撮像素子（例えば、図３の撮像素子１３）への入射光路中（例えば、図３の光学系１１と撮像素子１３の間）に抜き差し可能な赤外線カットフィルタ（例えば、図３の赤外線カットフィルタ１２）を備える撮像装置（例えば、図３の監視用カメラ１）において、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値（例えば、図５の基準値Ａ１）との差が第１の閾値（例えば、図５の閾値Ｔｈ２）以上であるか否かを判定する第１の判定手段（例えば、図４の照度差判定部４２）と、前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うフィルタ制御手段（例えば、図４の切替制御部３１）とを備える。
【００４５】
前記第１の判定手段により前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記第１の閾値より少ないと判定された場合、前記現在の被写体照度が第２の閾値（例えば、図５の閾値Ｔｈ３）以上であるか否かを判定する第２の判定手段（例えば、図４の高照度判定部４３）をさらに備え、前記フィルタ制御手段は、前記第２の判定手段により、前記現在の被写体照度が前記第２の閾値以上であると判定された場合も、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行うことができる。
【００４６】
本発明の第１の側面の制御方法、またはプログラムは、撮像素子（例えば、図３の撮像素子１３）への入射光路中（例えば、図３の光学系１１と撮像素子１３の間）に抜き差し可能な赤外線カットフィルタ（例えば、図３の赤外線カットフィルタ１２）を備える撮像装置（例えば、図３の監視用カメラ１）の制御方法、またはプログラムにおいて、前記撮像素子への入射光路中から、前記赤外線カットフィルタが抜き出されている場合に、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された後における被写体照度の基準値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定し（例えば、図７のステップＳ１６）、前記現在の被写体照度と前記被写体照度の基準値との差が前記所定の閾値以上であると判定された場合、前記撮像素子への入射光路中に、前記赤外線カットフィルタを挿入する制御を行う（例えば、図７のステップＳ２２）ステップを含む。
【００４７】
本発明の第２の側面の撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置（例えば、図３の監視用カメラ１）において、前記撮像装置を制御する制御手段（例えば、図４の切替制御部３１）と、撮像素子（例えば、図３の撮像素子１３）を有する撮像手段と、前記撮像素子への入射光路中に挿入される赤外線カットフィルタ（例えば、図３の赤外線カットフィルタ１２）と、前記赤外線カットフィルタが前記入射光路中から抜き出されているときの、前記撮像素子により撮像された被写体の画像信号から取得される現在の被写体照度を算出する照度算出手段（図３の検波器１５ａ）と、前記赤外線カットフィルタが抜き出された以降の被写体照度の基準値を算出する基準値算出手段（例えば、図４の基準値算出部３５）とを備え、前記制御手段は、前記基準値算出手段により算出された前記被写体照度の基準値と前記照度算出手段により算出された前記現在の被写体照度との相対的な比較に基づいて、前記赤外線カットフィルタの抜き差しを制御する。
【００４８】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００４９】
図３は、本発明を適用した撮像装置としての監視用カメラの構成例を示すブロック図である。
【００５０】
図３に示される監視用カメラ１は、例えば、所定の空間の上部に設けられ、所定の空間内に存在する被写体を撮像するカメラである。監視用カメラ１は、撮像素子１３への入射光路中に、抜き差し可能な赤外線カットフィルタ１２を備え、被写体照度が高いときには、撮像素子１３への入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を挿入することで、適切な色情報を持った画像を取得し、被写体照度が低いときには、撮像素子１３への入射光路中から、赤外線カットフィルタ１２を抜き出すことで、色情報よりも感度を優先した画像を取得し、それらの取得した画像の信号を、後段に出力することにより、例えば、図示せぬモニタなどに表示させるものである。
【００５１】
監視用カメラ１は、光学系１１、赤外線カットフィルタ１２、撮像素子１３、AFE（Analog Front End）部１４、カメラ信号処理部１５、D/A(Digital/Analog)変換部１６、出力端子１７、マイクロコンピュータ１８、操作入力部１９、モータドライバ２０、およびフィルタ駆動モータ２１により構成されている。
【００５２】
光学系１１は、レンズなどからなり、被写体の光学像を撮像素子１３に集束させる。赤外線カットフィルタ１２は、光学系１１からの入射光から赤外線を遮断する。
【００５３】
撮像素子１３は、例えば、電荷転送型の固体撮像素子（CCD（Charge-Coupled Device）センサなど）や、Ｘ‐Ｙアドレス型の固体撮像素子（CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなど）により構成される。撮像素子１３により撮像された被写体の画像信号は、AFE部１４に入力される。
【００５４】
AFE部１４は、図示せぬCDS回路（Correlated Double Sampling circuit）やAGC回路（Automatic Gain Control circuit）、A/D（Analog / Digital）変換回路等により構成され、例えば、CDS回路において入力された画像信号のノイズ成分を除去したり、AGC回路においてその画像信号のゲインを調整したり、アナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換し、カメラ信号処理部１５に出力する。
【００５５】
カメラ信号処理部１５は、例えば、検波器１５ａを内蔵するDSP（Digital Signal Processor）により構成され、AFE部１４からの画像信号に所定の信号処理を行い、信号処理後の画像信号を、D/A変換部１６に出力する。検波器１５ａは、AFE部１４からの画像信号から、被写体照度を求め、求めた被写体照度を、マイクロコンピュータ１８に供給する。被写体照度の単位は、例えば、ルクス（ｌｕｘ）が用いられる。
【００５６】
D/A変換部１６は、デジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、映像出力端子１７に出力する。D/A変換部１６からの画像信号は、映像出力端子１７に接続される、図示せぬモニタなどに出力される。
【００５７】
例えば、被写体照度が高いときには、撮像素子１３への入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を挿入することで、適切な色情報を持った画像が取得されるので、カラーの被写体の画像がモニタに出力され、被写体照度が低いときには、撮像素子１３への入射光路中から、赤外線カットフィルタ１２を抜くことで、色情報よりも感度を優先した画像が取得されるので、モノクロの被写体の画像がモニタに出力される。
【００５８】
マイクロコンピュータ１８は、例えばCPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）等を含んで構成され、操作入力部１９からの操作信号や各種のプログラムなどを実行することにより、各種の処理を実行する。
【００５９】
例えば、マイクロコンピュータ１８は、検波器１５ａから供給される被写体照度と予め設定される所定の閾値との比較を行い、その比較結果に応じて、モータドライバ２０に対し、赤外線カットフィルタ１２の駆動指示を与える。
【００６０】
操作入力部１９は、例えば、監視用カメラ１の筐体に設けられるボタンやダイヤル、または、図示せぬモニタに重畳されて設置されるタッチパネルなどにより構成され、ユーザの操作に対応する操作信号を、マイクロコンピュータ１８に供給する。
【００６１】
モータドライバ２０は、マイクロコンピュータ１８からの駆動指示に応じて、フィルタ駆動モータ２１の動作を制御する。フィルタ駆動モータ２１は、モータドライバ２０の制御のもと、光学系１１と撮像素子１３の間、すなわち、撮像素子１３への入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を抜き差しする。
【００６２】
図４は、図３のマイクロコンピュータの機能構成例を示すブロック図である。なお、図４に示される、切替制御部３１、照度判定処理部３２、および基準値算出部３５などの機能ブロックは、マイクロコンピュータ１８において所定のプログラムが読み出されることで実現される。
【００６３】
図４の例において、マイクロコンピュータ１８は、切替制御部３１、照度判定処理部３２、タイマ３３、不揮発性メモリ３４、および基準値算出部３５により構成されている。
【００６４】
切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２の入射光路中への抜き差しの状態を記憶しており、赤外線カットフィルタ１２の抜き差しの状態に応じて、照度判定処理部３２および基準値算出部３５を制御する。
【００６５】
すなわち、切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２が挿入されている状態のとき、照度判定処理部３２の低照度判定部４１に、被写体照度の比較判定を行わせ、赤外線カットフィルタ１２が抜き出されている状態のとき、基準値算出部３５に被写体照度の基準値を求めさせ、照度判定処理部３２の照度差判定部４２および高照度判定部４３に、被写体照度の比較判定を行わせる。
【００６６】
また、切替制御部３１は、照度判定処理部３２からの判定結果に応じて、モータドライバ２０に、赤外線カットフィルタ１２の駆動指示を与え、記憶している赤外線カットフィルタ１２の抜き差しの状態を更新する。
【００６７】
照度判定処理部３２は、低照度判定部４１、照度差判定部４２、および高照度判定部４３により構成され、切替制御部３１からの制御のもと、不揮発性メモリ３４に記憶されている所定の閾値を読み出し、検波器１５ａからの現在の被写体照度を用いて、所定の閾値と比較判定し、その結果を切替制御部３１に通知する。なお、照度判定処理部３２は、必要に応じて、タイマ３３をカウントさせる。
【００６８】
低照度判定部４１は、不揮発性メモリ３４から、閾値Ｔｈ１（すなわち、図１の閾値α１に相当する）を読み出し、現在の被写体照度と閾値Ｔｈ１を比較判定し、その結果を切替制御部３１に通知する。
【００６９】
すなわち、低照度判定部４１は、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定することで、現在の被写体照度が低照度であるか否かを判定する。現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である場合、低照度判定部４１は、さらに、タイマ３３のカウントを開始させ、タイマ３３がカウントする一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否か（すなわち、一定時間、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である状態を継続しているか否か）を判定し、その判定結果を、切替制御部３１に通知する。
【００７０】
照度差判定部４２は、不揮発性メモリ３４から、閾値Ｔｈ２を読み出し、現在の被写体照度と基準値算出部３５からの基準値との差を求め、現在の被写体照度と基準値の差と閾値Ｔｈ２を比較判定し、その結果を切替制御部３１に通知する。
【００７１】
すなわち、照度差判定部４２は、現在の被写体照度と基準値の差が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定することで、現在の被写体照度が十分に明るい照度であるか否かを判定する。現在の被写体照度と基準値の差が閾値Ｔｈ２以上である場合、照度差判定部４２は、さらに、タイマ３３のカウントを開始させ、タイマ３３がカウントする一定時間、継続して、現在の被写体照度と基準値の差が閾値Ｔｈ２以上であるか否か（すなわち、一定時間、現在の被写体照度と基準値の差が閾値Ｔｈ２以上である状態を継続しているか否か）を判定し、その判定結果を切替制御部３１に通知する。
【００７２】
高照度判定部４３は、不揮発性メモリ３４から、閾値Ｔｈ３（Ｔｈ３＞Ｔｈ１，すなわち、図１の閾値α３に相当する）を読み出し、現在の被写体照度と閾値Ｔｈ３を比較判定し、その結果を、切替制御部３１に通知する。
【００７３】
すなわち、高照度判定部４３は、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定することで、現在の被写体照度が高照度であるか否かを判定する。現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上である場合、高照度判定部４３は、さらに、タイマ３３のカウントを開始させ、タイマ３３がカウントする一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否か（すなわち、一定時間、被写体照度が閾値Ｔｈ３以上である状態を継続しているか否か）を判定し、その判定結果を、切替制御部３１に通知する。
【００７４】
タイマ３３は、低照度判定部４１、照度差判定部４２、高照度判定部４３の制御により、カウントを開始し、予め設定されている一定時間（例えば、５秒間）、カウントを行う。
【００７５】
不揮発性メモリ３４には、低照度判定部４１により読み出される閾値Ｔｈ１、照度差判定部４２により読み出される閾値Ｔｈ２、高照度判定部４３により読み出される閾値Ｔｈ３が記憶されている。なお、ユーザは、操作入力部１９を操作することで、これらの閾値Ｔｈ１乃至Ｔｈ３を所望の値に設定することができる。
【００７６】
基準値算出部３５は、切替制御部３１の制御のもと、赤外線カットフィルタ１２が抜き出された状態における被写体照度の基準値を算出する。すなわち、基準値算出部３５は、赤外線カットフィルタ１２が抜き出された後、所定の時間、数フレームに渡って被写体照度を取得し、取得した被写体照度の平均値を算出して、算出した平均値を基準値として、照度差判定部４２に供給する。
【００７７】
次に、図５を参照して、図３の監視用カメラ１の赤外線カットフィルタ１２の抜き差し判定について説明する。
【００７８】
図５の例において、縦軸は、被写体照度、横軸は、時間の経過を表しており、「入」は、赤外線カットフィルタ１２が撮像素子１３への入射光路中に挿入されている状態であること、「切」は、赤外線カットフィルタ１２が入射光路中から抜き出されている状態であることを表している。また、実線のグラフは、実際の被写体照度の変化を表しており、点線のグラフは、見かけの被写体照度（すなわち、赤外線カットフィルタ１２が抜き出されている状態において、監視用カメラ１に取得される被写体照度）を表している。
【００７９】
図中、左から時間の経過に沿って説明すると、赤外線カットフィルタ１２が撮像素子１３への入射光路中に挿入されている状態において、監視用カメラ１の低照度判定部４１は、被写体照度が閾値Ｔｈ１（ｌｕｘ）以下であるか否かを判定している。すなわち、監視用カメラ１において、入射光路中から赤外線カットフィルタ１２を抜き出す条件は、次の式（１）で表される。
【００８０】
【数１】
2007202034.tif 000003
【００８１】
ここで、Ｉｃは、現在の被写体照度（ｌｕｘ）を表している。
【００８２】
タイミングｔ１において、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である場合、低照度判定部４１は、被写体照度が低照度であると判定し、さらに、一定時間（図中ハッチング部分、例えば、５秒間）、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する。
【００８３】
なお、被写体照度が閾値Ｔｈ１を下回った後、一定時間、継続して、閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定するのは、外乱などに伴う一時的な照度変化に影響されるのを防ぐためである。これは、閾値Ｔｈ２および閾値Ｔｈ３に関しても同様である。
【００８４】
一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である場合、監視用カメラ１は、一定時間後のタイミングｔ２に、入射光路中から、赤外線カットフィルタ１２を抜き出す。赤外線カットフィルタ１２が抜き出されることで、入射光に赤外線が取り込まれることになり、タイミングｔ２後から、監視用カメラ１に取得される現在の被写体照度は、点線に示される見かけの被写体照度となり、実際の被写体照度より上がってしまう。
【００８５】
そこで、監視用カメラ１の基準値算出部３５は、赤外線カットフィルタ１２が抜き出され、さらに、ＡＥ(自動露出：Auto Exposure)の安定待機時間（例えば、約50フレーム×16.7msec，以下、単に待機時間と称する）が経過した後、すなわち、監視用カメラ１に取得される被写体照度（みかけの被写体照度）が、実際の被写体照度より十分上がってしまってから、それを用いて、被写体照度の基準値Ａ１を算出する。
【００８６】
すなわち、基準値算出部３５は、タイミングｔ２＋待機時間後、所定の時間Ｅ（例えば、200フレーム×16.7msec）だけ、被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）を取得し、タイミングｔ２＋待機時間から、所定の時間Ｅが経過したタイミングｔ３において、それらの平均値を算出して、算出した平均値を、赤外線カットフィルタ１２を再挿入する際の基準値Ａ１として、照度差判定部４２に供給する。
【００８７】
照度差判定部４２は、毎フレームまたは数フレーム毎に、現在の被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）から基準値Ａ１を減じた値を求め、この減算結果と閾値Ｔｈ２（ｄＢ）の大小を比較する。すなわち、監視用カメラ１において、赤外線カットフィルタ１２を挿入する条件は、次の式（２）で表される。
【００８８】
【数２】
2007202034.tif 000004
【００８９】
ここで、Ｉｃは、現在の被写体照度（ｌｕｘ）、Ｉｆは、あるフレームにおける被写体照度（ｌｕｘ）、ｎは、基準値を算出するための被写体照度を取得するフレーム数を表している。すなわち、式（２）の左辺の第２項は、基準値を表し、式（２）は、フレームｆ１からフレームｆｎまでの被写体照度Ｉｆを加算して平均化しもの（基準値）をＩｃから減じ、その結果を閾値Ｔｈ２と比較することを表している。例えば、閾値Ｔｈ２は、１２デシベル分にあたる照度（ｌｕｘ）とされる。
【００９０】
タイミングｔ４において、被写体照度と基準値Ａ１の差が、閾値Ｔｈ２以上である場合、照度差判定部４２は、現在の被写体照度が十分に明るい照度であると判定し、さらに、一定時間（例えば、５秒間）、継続して、被写体照度と基準値Ａ１の差が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。
【００９１】
一定時間、継続して、被写体照度と基準値Ａ１の差が閾値Ｔｈ２以上である場合、監視用カメラ１は、一定時間後のタイミングｔ５に、入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を挿入する。赤外線カットフィルタ１２が挿入されることで、入射光の赤外線がカットされることになり、タイミングｔ５＋待機時間の後から、監視用カメラに取得される被写体照度は、実線に示される実際の被写体照度となる。
【００９２】
その後、赤外線カットフィルタ１２が入射光路中に挿入されている状態となるので、監視用カメラ１の低照度判定部４１は、再度、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する。
【００９３】
タイミングｔ６において、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である場合、低照度判定部４１は、被写体照度が低照度であると判定し、さらに、一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する。
【００９４】
一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ１以下である場合、監視用カメラ１は、一定時間後のタイミングｔ７に、入射光路中から、赤外線カットフィルタ１２を抜き出す。赤外線カットフィルタ１２が抜き出されることで、入射光に赤外線が取り込まれることになり、タイミングｔ７後から、監視用カメラ１に取得される被写体照度は、見かけの被写体照度となり、実際の被写体照度より高くなってしまう。
【００９５】
そこで、監視用カメラ１の基準値算出部３５は、再度、タイミングｔ７＋待機時間後、所定の時間Ｅだけ、被写体照度（見かけの被写体照度）を取得し、タイミングｔ７＋待機時間から、所定の時間Ｅが経過したタイミングｔ９において、取得した被写体照度の平均値を算出して、算出した平均値を、赤外線カットフィルタ１２を再挿入する際の基準値Ａ２として、照度差判定部４２に供給する。
【００９６】
しかしながら、いまの場合、基準値を求める過程（例えば、タイミングｔ７乃至ｔ９）において、被写体照度が一時的に高くなってしまうなどの要因により不適切な基準値Ａ２が算出されてしまっている。このため、被写体照度（見かけの被写体照度）が十分高くなっても、被写体照度と基準値Ａ２の差が閾値Ｔｈ２に達しないことがある。
【００９７】
このような場合に対応するため、照度差判定部４２の判定と並行して、高照度判定部４３は、現在の被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定することで、現在の被写体照度が高照度であるか否かを判定する。すなわち、監視用カメラ１において、赤外線カットフィルタ１２を抜き出す条件は、上述した式（２）または次の式（３）となる。
【００９８】
【数３】
2007202034.tif 000005
【００９９】
ここで、Ｉｃは、現在の被写体照度（ｌｕｘ）を表している。
【０１００】
タイミングｔ９の前のタイミングｔ８において、被写体照度が閾値Ｔｈ３以上である場合、高照度判定部４３は、被写体照度が高照度であると判定し、さらに、一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定する。
【０１０１】
一定時間、継続して、被写体照度が閾値Ｔｈ３以上である場合、監視用カメラ１は、一定時間後のタイミングｔ１０に、入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を挿入する。赤外線カットフィルタ１２が挿入されることで、入射光の赤外線がカットされることになり、タイミングｔ１０＋待機時間の後から、監視用カメラ１に取得される被写体照度は、実際の被写体照度となる。
【０１０２】
なお、この閾値Ｔｈ３は、ユーザが自由に設定してもよいが、赤外線カットフィルタ１２挿入の最終手段となるので、絶対的な基準として予め固定値としておくのが好ましい。
【０１０３】
以上のように、現在の被写体照度を、赤外線カットフィルタ１２が抜き出された後、すなわち、被写体照度が低照度であると判定され、実際の被写体照度よりも高くなった後の被写体照度（見かけの被写体照度）と比較して、その差が閾値Ｔｈ２以上になった場合に、赤外線カットフィルタ１２を挿入するようにしたので、現在の被写体照度が、高照度の基準値として設定される閾値Ｔｈ３（図１の従来の閾値α３）に達しなくても、赤外線カットフィルタ１２が抜き出された後よりも十分高い（明るい）場合には、確実に、入射光より赤外線がカットされた画像（適切な色情報を持った画像）を取得することができるようになる。
【０１０４】
すなわち、上述した閾値Ｔｈ１および閾値Ｔｈ３は、現在の被写体照度と比較する絶対的な基準値であるのに対して、閾値Ｔｈ２は、現在の被写体照度と、赤外線カットフィルタ１２が抜き出され、実際の被写体照度よりも高くなった後における、そのときどきの被写体照度（見かけの被写体照度）との差と比較される相対的な基準値である。
【０１０５】
したがって、閾値Ｔｈ２は、その環境下によっては適する値が異なってしまう閾値Ｔｈ１および閾値Ｔｈ３よりも、環境下によらず設定を行うことができるので、設定が行いやすく、その結果、赤外線カットフィルタ１２の誤作動を抑制することができる。
【０１０６】
また、従来の監視用カメラの場合と異なり、赤外線カットフィルタ１２が抜き出されて、実際の被写体照度よりも高くなった後の見かけの被写体照度が考慮されているので、図２を参照して上述したようなハンチング現象などが発生することも抑制される。
【０１０７】
さらに、閾値Ｔｈ２に加えて、絶対的な基準としての高照度の閾値Ｔｈ３も設定しておくようにしたので、基準値を求める過程において、被写体照度が一時的に高くなってしまうなどの想定外の照度が入力された場合にも対応できる。
【０１０８】
以上により、被写体照度の大小に応じて適切に赤外線カットフィルタを抜き差しすることができるので、いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤動作を生ずることなく、カメラの性能どおりの安定した画像を提供することが可能である。
【０１０９】
次に、図６および図７のフローチャートを参照して、図３の監視用カメラ１の赤外線カットフィルタ１２の抜き差し制御の処理について説明する。例えば、図３に示されるように、監視用カメラ１において、赤外線カットフィルタ１２が、撮像素子１３への入射光路中に挿入されている状態であるとする。
【０１１０】
撮像素子１３は、光学系１１からの入射光を、赤外線カットフィルタ１２を介して、受けることで、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像信号を、AFE部１４に入力する。AFE部１４は、撮像素子１３からのアナログの画像信号を、ノイズ成分を除去し、ゲインを調整し、デジタルの画像信号に変換し、カメラ信号処理部１５に出力する。
【０１１１】
カメラ信号処理部１５は、AFE部１４からの画像信号に所定の信号処理を行い、信号処理後の画像信号を、D/A変換部１６に出力する。D/A変換部１６は、デジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、映像出力端子１７に出力する。D/A変換部１６からの画像信号は、映像出力端子１７に接続される、図示せぬモニタなどに出力される。これにより、モニタには、適切な色情報を持った画像（例えば、カラー画像）が表示される。
【０１１２】
一方、カメラ信号処理部１５の検波器１５ａは、AFE部１４からの画像信号から、被写体照度（例えば、ｌｕｘ）を求め、求めた被写体照度を、照度判定処理部３２に供給する。すなわち、いまの場合、検波器１５ａからは、現在の被写体照度として、図５を参照して上述した実際の被写体照度が供給されている。
【０１１３】
切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２が、入射光路中に挿入されている状態であるので、照度判定処理部３２の低照度判定部４１を制御する。
【０１１４】
図６のステップＳ１１において、低照度判定部４１は、不揮発性メモリ３４から、閾値Ｔｈ１（例えば、ｌｕｘ）を読み出し、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する。
【０１１５】
現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であると判定された場合、現在の被写体照度が低照度であると判定され、処理は、ステップＳ１２に進み、低照度判定部４１は、タイマ３３のカウントを開始させる。
【０１１６】
ステップＳ１３において、低照度判定部４１は、タイマ３３がカウントする一定時間（例えば、５秒間）、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定し、一定時間、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下であると判定した場合、その判定結果を切替制御部３１に通知し、処理は、ステップＳ１４に進む。
【０１１７】
一方、ステップＳ１１において、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下ではないと判定された場合、または、ステップＳ１３において、一定時間、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ１以下ではないと判定された場合、その判定結果が切替制御部３１に通知され、処理は、ステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１１８】
ステップＳ１４において、切替制御部３１は、モータドライバ２０に対し、赤外線カットフィルタ１２を抜き出させる。
【０１１９】
すなわち、切替制御部３１は、モータドライバ２０に対し、赤外線カットフィルタ１２を抜き出す駆動指示を与える。モータドライバ２０は、切替制御部３１からの駆動指示に応じて、フィルタ駆動モータ２１の動作を制御する。フィルタ駆動モータ２１は、モータドライバ２０の制御のもと、光学系１１と撮像素子１３の間、すなわち、撮像素子１３への入射光路中から、赤外線カットフィルタ１２を抜き出す。
【０１２０】
なお、このとき、切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２が、入射光路中から抜き出されている状態であることを記憶する。
【０１２１】
赤外線カットフィルタ１２が、入射光路中から抜き出されたことに対応して、撮像素子１３は、光学系１１からの入射光を、赤外線カットフィルタ１２を介さずに受けることで、被写体を撮像し、撮像した被写体の画像信号を、AFE部１４に入力する。AFE部１４は、撮像素子１３からのアナログの画像信号を、ノイズ成分を除去し、ゲインを調整し、デジタルの画像信号に変換し、カメラ信号処理部１５に出力する。
【０１２２】
カメラ信号処理部１５は、AFE部１４からの画像信号に所定の信号処理を行い、信号処理後の画像信号を、D/A変換部１６に出力する。D/A変換部１６は、デジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、映像出力端子１７に出力する。D/A変換部１６からの画像信号は、映像出力端子１７に接続される、図示せぬモニタなどに出力される。これにより、モニタには、色情報よりも感度を優先した画像（例えば、モノクロ画像）が表示される。
【０１２３】
一方、カメラ信号処理部１５の検波器１５ａは、AFE部１４からの画像信号から、被写体照度を求め、求めた被写体照度を、照度判定処理部３２に供給する。すなわち、これ以降、検波器１５ａからは、現在の被写体照度として、図５を参照して上述した見かけの被写体照度が供給される。
【０１２４】
切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２が、入射光路から抜き出されている状態であるので、基準値算出部３５、並びに、照度判定処理部３２の照度差判定部４２および高照度判定部４３を制御する。
【０１２５】
ステップＳ１５において、基準値算出部３５は、所定の時間（例えば、200フレーム×16.7msec）、数フレームに渡って被写体照度を取得し、取得した数フレームの被写体照度の平均値を算出して、算出した平均値を基準値として、照度差判定部４２に供給する。
【０１２６】
図７のステップＳ１６において、照度差判定部４２は、不揮発性メモリ３４から、閾値Ｔｈ２を読み出し、現在の被写体照度と基準値算出部３５からの基準値との差を求め、現在の被写体照度と基準値との差が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。
【０１２７】
ステップＳ１６において、現在の被写体照度と基準値との差が閾値Ｔｈ２以上であると判定された場合、現在の被写体照度が十分に明るい照度であると判定され、処理は、ステップＳ１７に進み、照度差判定部４２は、タイマ３３のカウントを開始させる。
【０１２８】
ステップＳ１８において、照度差判定部４２は、タイマ３３がカウントする一定時間（例えば、５秒間）、継続して、現在の被写体照度と基準値との差が閾値Ｔｈ２であるか否かを判定し、一定時間、継続して、現在の被写体照度と基準値との差が閾値Ｔｈ２以上であると判定した場合、その判定結果を切替制御部３１に通知し、処理は、ステップＳ２２に進む。
【０１２９】
一方、ステップＳ１６において、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ２以上ではないと判定された場合、または、ステップＳ１７において、一定時間、継続して、現在の被写体照度と基準値との差が閾値Ｔｈ２以上ではないと判定された場合、その判定結果が切替制御部３１に通知され、処理は、ステップＳ１９に進む。
【０１３０】
ステップＳ１９において、高照度判定部４３は、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定し、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であると判定した場合、現在の被写体照度が高照度であると判定し、処理は、ステップＳ２０に進み、高照度判定部４３は、タイマ３３のカウントを開始させる。
【０１３１】
ステップＳ２１において、高照度判定部４３は、タイマ３３がカウントする一定時間（例えば、５秒間）、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定し、一定時間、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上であると判定した場合、その判定結果を切替制御部３１に通知し、処理は、ステップＳ２２に進む。
【０１３２】
ステップＳ２２において、切替制御部３１は、モータドライバ２０に対し、赤外線カットフィルタ１２を挿入させる。
【０１３３】
すなわち、切替制御部３１は、モータドライバ２０に対し、赤外線カットフィルタ１２を挿入させる駆動指示を与える。モータドライバ２０は、切替制御部３１からの駆動指示に応じて、フィルタ駆動モータ２１の動作を制御する。フィルタ駆動モータ２１は、モータドライバ２０の制御のもと、光学系１１と撮像素子１３の間、すなわち、撮像素子１３への入射光路中に、赤外線カットフィルタ１２を挿入する。
【０１３４】
なお、このとき、切替制御部３１は、赤外線カットフィルタ１２が、入射光路中に挿入中である状態であることを記憶する。
【０１３５】
これ以降、撮像素子１３には、赤外線カットフィルタ１２を介して、赤外線がカットされた入射光が受光され、図示せぬモニタには、適切な色情報を持った画像が表示され、照度判定処理部３２には、現在の被写体照度として、図５を参照して上述した実際の被写体照度が供給される。
【０１３６】
一方、ステップＳ１９において、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上ではないと判定された場合、または、ステップＳ２１において、一定時間、継続して、現在の被写体照度が閾値Ｔｈ３以上ではないと判定された場合、その判定結果が切替制御部３１に通知され、処理は、ステップＳ１６に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１３７】
なお、図７の例においては、説明の便宜上、ステップＳ１６の処理後に、ステップＳ１９の処理が実行されている例が示されているが、実際には、ステップＳ１６とステップＳ１９の処理に優先度はなく、ステップＳ１６とステップＳ１９の処理は、並行に行われる処理である。したがって、処理は、ステップＳ１７とＳ１８の間であっても、ステップＳ１９に移行し得るものであり、同様に、ステップＳ２０とＳ２１の間であっても、ステップＳ１６に移行し得るものである。
【０１３８】
以上のように、現在の被写体照度と、赤外線カットフィルタ１２が抜き出され、実際の被写体照度よりも高くなった後の、そのときどきの被写体照度との差と比較される相対的な基準値である閾値Ｔｈ２を設けて、赤外線カットフィルタ１２の挿入判定するようにした。
【０１３９】
すなわち、従来の技術は、原点照度と現在の照度との絶対的な比較に基づいて赤外線カットフィルタ１２を制御していたのに対し、本発明においては、基準照度と現在の照度との相対的な比較に基づいて赤外線カットフィルタ１２を制御するようにした。
【０１４０】
これにより、現在の被写体照度が、絶対的な基準としての高照度の閾値Ｔｈ３に達しなくても、赤外線カットフィルタ１２が抜き出された後の被写体照度よりも十分被写体照度が高い場合には、入射光より赤外線がカットされた画像を取得することができるようになるので、さまざまな環境下によらず、簡単に閾値の設定ができるとともに、赤外線カットフィルタの誤作動を抑制することができる。
【０１４１】
また、従来の監視用カメラの場合と異なり、赤外線カットフィルタ１２が抜き出されてから、実際の被写体照度よりも高くなった後の被写体照度（すなわち、見かけの被写体照度）が考慮されているので、図２を参照して上述したようなハンチング現象などが発生することも抑制される。
【０１４２】
さらに、赤外線カットフィルタ１２の挿入を判定するために、閾値Ｔｈ２だけでなく、絶対的な基準としての高照度の閾値Ｔｈ３を設定しておくようにしたので、基準値を求める過程において、被写体照度が一時的に高くなってしまうなどの要因により不適切な基準値が算出されてしまい、被写体照度が高くなっても、被写体照度と基準値の差が閾値Ｔｈ２に達しない場合などに対応させることができる。
【０１４３】
以上により、被写体照度の大小に応じて適切に赤外線カットフィルタを抜き差しすることができるので、いかなる照度の環境下においても、赤外線カットフィルタの誤動作を生ずることなく、カメラの性能どおりの安定した画像を提供することが可能である。
【０１４４】
なお、本発明は、上述した監視用カメラに限定されず、本発明は、デジタルスチルカメラ、カメラ一体型ビデオテープレコーダや携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、カメラ（撮像部）付パーソナルコンピュータなどにも適用される。
【０１４５】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。
【０１４６】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１４７】
図８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータ１０１の構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）１１１は、ROM（Read Only Memory）１１２、または記憶部１１８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）１１３には、CPU１１１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU１１１、ROM１１２、およびRAM１１３は、バス１１４により相互に接続されている。
【０１４８】
CPU１１１にはまた、バス１１４を介して入出力インタフェース１１５が接続されている。入出力インタフェース１１５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１１６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１１７が接続されている。CPU１１１は、入力部１１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU１１１は、処理の結果を出力部１１７に出力する。
【０１４９】
入出力インタフェース１１５に接続されている記憶部１１８は、例えばハードディスクからなり、CPU１１１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部１１９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０１５０】
また、通信部１１９を介してプログラムを取得し、記憶部１１８に記憶してもよい。
【０１５１】
入出力インタフェース１１５に接続されているドライブ１２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１２１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部１１８に転送され、記憶される。
【０１５２】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図８に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１２１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM１１２や、記憶部１１８を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部１１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０１５３】
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】従来の赤外線カットフィルタの抜き差し判定の例を説明する図である。
【図２】従来の赤外線カットフィルタの抜き差し判定の他の例を説明する図である。
【図３】本発明を適用した監視用カメラの構成例を示すブロック図である。
【図４】図３のマイクロコンピュータの機能構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の赤外線カットフィルタの抜き差し判定の例を説明する図である。
【図６】図３の監視用カメラの処理を説明するフローチャートである。
【図７】図３の監視用カメラの処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明を適用するパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１  監視用カメラ，  １  光学系，  １２  赤外線カットフィルタ， １３  撮像素子，１４  AFE部，  １５  カメラ信号処理部，  １５ａ  検波器，  １８  マイクロコンピュータ，  １９  操作入力部，  ２０  モータドライバ，  ２１  フィルタ駆動モータ，  ３１  切替制御部，  ３２  照度判定処理部，  ３３  タイマ，  ３４  不揮発性メモリ，  ３５  基準値算出部，  ４１  低照度判定部，  ４２  照度差判定部，  ４３  高照度判定部
【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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【図７】
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【図８】
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