(57)【要約】【課題】カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラを提供する。【解決手段】監視カメラは、画像を撮像するイメージセンサと、イメージセンサの前面に配置され、ズーム倍率を可変なズームレンズと、イメージセンサによる撮像範囲を照明する光源と、光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、イメージセンサの揺れ補正により画像における特定の範囲を切り出し、ズーム倍率及び集光率を制御するプロセッサと、を備える。プロセッサは、イメージセンサの揺れ補正を行う場合、イメージセンサの揺れ補正を行わない場合よりも、同一のズーム倍率における集光率を小さくする。【選択図】図３
2017143427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサの前面に配置され、ズーム倍率を可変なズームレンズと、
前記イメージセンサによる撮像範囲を照明する光源と、
前記光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、
前記イメージセンサの揺れ補正により前記画像における特定の範囲を切り出し、前記ズーム倍率及び前記集光率を制御するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記イメージセンサの揺れ補正を行う場合、前記イメージセンサの揺れ補正を行わない場合よりも、同一のズーム倍率における集光率を小さくする、監視カメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の監視カメラであって、更に、
前記イメージセンサの振動を検出する振動センサを備え、
前記プロセッサは、前記振動センサによる検出値に応じて、同一のズーム倍率における集光率を制御する、監視カメラ。
【請求項３】
請求項２に記載の監視カメラであって、
前記プロセッサは、前記振動センサによる検出値の統計値に基づいて、同一のズーム倍率における集光率を制御する、監視カメラ。
【請求項４】
イメージセンサの揺れ補正の非実施時に、
光源の前面に配置された光源レンズを第１の集光率として、イメージセンサによる撮像範囲を前記光源により照明し、
前記イメージセンサの前面に配置されたズームレンズを第１のズーム倍率として、前記イメージセンサにより第１の画像を撮像し、
前記イメージセンサの揺れ補正の実施時に、
前記光源レンズを前記第１の集光率よりも小さい第２の集光率として、前記撮像範囲を前記光源により照明し、
前記ズームレンズを前記第１のズーム倍率として、前記イメージセンサにより第２の画像を撮像し、
前記第２の画像における特定の範囲を切り出す、画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、監視カメラ及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラのズーム倍率に応じて照明の配光を制御するカメラ用照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このカメラ用照明装置は、カメラの撮影範囲を照射する照明装置と、カメラの撮影方向に対して照明装置の照射方向を相対的に変化させる照明首振り手段と、カメラのズーム動作に応じて照明装置の照射方向を変えるように、照明首振り手段を制御する首振り制御手段と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたカメラ用照明装置では、カメラのズーム倍率に合わせて照明の照射方向を変更するが、カメラの揺れ補正については考慮されていない。そのため、カメラの揺れ補正をする場合、画像の切り出し範囲における配光が偏り、画質が低下することがある。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラ及び画像処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の監視カメラは、画像を撮像するイメージセンサと、イメージセンサの前面に配置され、ズーム倍率を可変なズームレンズと、イメージセンサによる撮像範囲を照明する光源と、光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、イメージセンサの揺れ補正により画像における特定の範囲を切り出し、ズーム倍率及び集光率を制御するプロセッサと、を備える。プロセッサは、イメージセンサの揺れ補正を行う場合、イメージセンサの揺れ補正を行わない場合よりも、同一のズーム倍率における集光率を小さくする。
【０００７】
本開示の画像処理方法は、イメージセンサの揺れ補正の非実施時に、光源の前面に配置された光源レンズを第１の集光率として、イメージセンサによる撮像範囲を光源により照明し、イメージセンサの前面に配置されたズームレンズを第１のズーム倍率として、イメージセンサにより第１の画像を撮像する。また、イメージセンサの揺れ補正の実施時に、光源レンズを第１の集光率よりも小さい第２の集光率として、撮像範囲を光源により照明し、ズームレンズを第１のズーム倍率として、イメージセンサにより第２の画像を撮像し、第２の画像における特定の範囲を切り出す。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る監視カメラの一例を示す外観斜視図
【図２】監視カメラの一例を示す正面図
【図３】監視カメラのハードウェア構成例を示すブロック図
【図４】監視カメラにおけるＬＥＤとＬＥＤ用レンズの位置関係の一例を示す模式図
【図５】比較例における画像の切り出し範囲と照明範囲との一例を示す模式図
【図６】第１の実施形態における画像の切り出し範囲と照明範囲との一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
振動等による画像のぶれを軽減するために、揺れ補正機能を有する撮像装置が知られている。仮に特許文献１のカメラ用調整装置に揺れ補正機能を付加すると、カメラレンズのズームと連動して光源レンズもズームした状態で揺れ補正する場合、揺れ補正において画像を切り出した範囲によってはズームで集光した光が不均一となり、画像の視認性が劣化する。
【００１２】
以下、カメラの揺れを補正する場合でも、画像における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラ及び画像処理方法について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
［構成等］
図１は、第１の実施形態に係る監視カメラ１１の一例を示す外観斜視図である。図２は監視カメラ１１の一例を示す正面図である。
【００１４】
監視カメラ１１は、本体ハウジング１３と、パンハウジング１５と、チルトハウジング１７と、を有する。本体ハウジング１３は、取付台であり、下面（図１の下側の面）が取付面となる。本体ハウジング１３は、例えば、取付面側がその反対側よりも若干大径となった略円柱形状に形成される。監視カメラ１１は、本体ハウジング１３の取付面がボルト等の締結具によって、被固定面に固定される。
【００１５】
パンハウジング１５には、支持アーム１９が取り付けられる。パンハウジング１５は、本体ハウジング１３の上面に、パン軸Ｐｃを中心に、パン回転自在に支持される。パン軸Ｐｃは、本体ハウジング１３の軸線と一致する。パンハウジング１５は、一側部にて１本の支持アーム１９の基端を支持する。即ち、支持アーム１９は、パンハウジング１５と一体にパン回転する。パンハウジング１５は、支持アーム１９の基端を、パン軸Ｐｃから離れて直角に交差する第１チルト軸Ｔ１ｃによって回転自在に支持する。つまり、支持アーム１９は、第１チルト軸Ｔ１ｃを中心に傾動可能となる。支持アーム１９は、パンハウジング１５から起立して、先端でチルトハウジング１７を支持する。
【００１６】
チルトハウジング１７は、例えば、略球形状に形成される。チルトハウジング１７は、球形状の一部分が切除されている。この一部分には、支持アーム１９の先端が配置される。チルトハウジング１７は、支持アーム１９の先端に、直径方向の一端が、第１チルト軸Ｔ１ｃと平行な第２チルト軸Ｔ２ｃを中心にチルト回転自在に支持される。第２チルト軸Ｔ２ｃは、チルトハウジング１７の球中心を通る。チルトハウジング１７は、パンハウジング１５から上方に離間して支持アーム１９に支持される。つまり、チルトハウジング１７は、支持アーム１９の上下端の第１チルト軸Ｔ１ｃと第２チルト軸Ｔ２ｃとの２つの軸によってチルト回転が可能となっている。これにより、チルトハウジング１７は、パンハウジング１５からせり出し（パン軸Ｐｃから離反する方向に移動）可能となっている。
【００１７】
チルトハウジング１７は、内部にイメージセンサ５０（図２参照）を収容する。イメージセンサ５０は、第２チルト軸Ｔ２ｃにズームレンズ５２の光軸Ｏｃが一致するように配置される。ズームレンズ５２は、イメージセンサ５０の前面に配置され、ズーム倍率を変更可能である。イメージセンサ５０及びズームレンズ５２は、チルトハウジング１７に設けられたカバーガラスにより覆われる。
【００１８】
また、チルトハウジング１７には、不図示であるが、各種電子機器が収容される。電子機器は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、各種コントローラ、各種アクチュエータ、を含む。
【００１９】
監視カメラ１１は、チルトハウジング１７に、照明空間２４を有する。照明空間２４は、イメージセンサ５０による撮像範囲を照明するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）５４を収容する。
【００２０】
照明空間２４は、イメージセンサ５０を挟んで支持アーム１９の反対側に、第２チルト軸Ｔ２ｃと直交する面を挟んでイメージセンサ５０の反対側に設けられる。ＬＥＤ５４の前面には、光軸ＯｄがＬＥＤ５４の照射光路と一致するように、ＬＥＤ用レンズ５６が配置される。ＬＥＤ用レンズ５６は、集光率を変更可能である。ＬＥＤ５４及びＬＥＤ用レンズ５６は、チルトハウジング１７の照明空間２４に設けられたカバーガラスにより覆われる。
【００２１】
監視カメラ１１は、本体ハウジング１３とパンハウジング１５との間がパン回転部２５となる。パンハウジング１５と支持アーム１９との間が第１チルト回転部２７となる。支持アーム１９とチルトハウジング１７との間が第２チルト回転部２９となる。
【００２２】
パン回転部２５、第１チルト回転部２７、及び第２チルト回転部２９における撮像情報やモータの制御信号のデータ伝送は、例えばアンテナを用いた非接触のＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信によって行われる。
【００２３】
また、監視カメラ１１では、パン回転部２５における電力の伝送が、例えばスリップリングによって行われる。また、第１チルト回転部２７及び第２チルト回転部２９における電力の伝送が、例えばよじれ線によって行われる。
【００２４】
監視カメラ１１は、パン回転部２５、第１チルト回転部２７、及び第２チルト回転部２９が、水密構造を有する。パン回転部２５、第１チルト回転部２７及び第２チルト回転部２９は、例えば、軸と軸受との隙間が双方に接触する防水シール材により塞がれて防水構造を構成している。これにより、監視カメラ１１は、ドームカバーで覆わずに、屋外仕様とすることが可能である。
【００２５】
図３は、監視カメラ１１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００２６】
監視カメラ１１は、イメージセンサ５０、イメージセンサアクチュエータ５１、ズームレンズ５２、ズームレンズコントローラ５３、ＬＥＤ５４、ＬＥＤコントローラ５５、ＬＥＤ用レンズ５６、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７、ジャイロセンサ５８、ＤＳＰ５９、及びＣＰＵ６０を有する。
【００２７】
イメージセンサアクチュエータ５１、ズームレンズコントローラ５３、ＬＥＤコントローラ５５、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７、ジャイロセンサ５８、ＤＳＰ５９、及びＣＰＵ６０は、バス６１を介して接続されている。
【００２８】
イメージセンサ５０は、画像を撮像する。つまり、イメージセンサ５０は、被写体をセンサ受光面に結像させ、結像させた像の光の明暗を電気信号に変換する。また、イメージセンサ５０は、変換された電気信号を処理し、フレーム毎の画像信号を生成し、ＤＳＰ５９へ出力する。画像は、静止画像又は動画像を含む。フレームレートは、例えば６０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）である。
【００２９】
イメージセンサ５０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｃｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を含む。
【００３０】
イメージセンサアクチュエータ５１は、例えば、イメージセンサ５０の駆動に必要な各種タイミング信号をイメージセンサ５０に供給する。
【００３１】
ズームレンズ５２は、ズームレンズコントローラ５３の制御により、ズーム倍率が可変なレンズであり、イメージセンサ５０の前面に配置される。
【００３２】
ズームレンズコントローラ５３は、ズームレンズ５２をその照射光路に沿って前後に移動させるモータ機構（不図示）を有する。ズームレンズコントローラ５３は、このモータ機構をＣＰＵ６０からの指示に従って制御することで、ズーム倍率を可変する。
【００３３】
例えば、被写体を大きくするテレ（ｔｅｌｅ）時、ズームレンズコントローラ５３は、イメージセンサ５０とズームレンズ５２との間の距離を長くし（即ち、焦点距離を長くし）、ズーム倍率を高くし、撮像対象を大きく投影することで画角を小さくする（即ち、撮像範囲を狭くする）。
【００３４】
また、被写体を小さくするワイド（Ｗｉｄｅ）時、ズームレンズコントローラ５３は、イメージセンサ５０とズームレンズ５２との間の距離を短くし（即ち、焦点距離を短くし）、ズーム倍率が低くし、撮像対象を小さく投影することで画角を大きくする（即ち、撮像範囲を広くする）。
【００３５】
ＬＥＤ５４は、ＬＥＤコントローラ５５の制御により、イメージセンサ５０による撮像範囲を照明する。照明光は、例えば赤外光であり、可視光でもよい。尚、図１１では、監視カメラ１１が１個のＬＥＤ５４を有するが、ＬＥＤ５４の個数に限定はなく、任意である。例えば、１個のＬＥＤ５４では光量が足りない場合、複数個（例えば６個）有してもよい。
【００３６】
ＬＥＤコントローラ５５は、ＣＰＵ６０の指示に従い、ＬＥＤ５４の点灯、点滅、調光、等を制御する。
【００３７】
ＬＥＤ用レンズ５６は、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７の制御により、集光率が可変なレンズであり、照明空間２４においてＬＥＤ５４の前面に配置される。尚、監視カメラ１１に複数個のＬＥＤ５４が設けられた場合、ＬＥＤ５４の個数と同数のＬＥＤ用レンズ５６が設けられ、各ＬＥＤ５４の前面に配置されてもよい。ＬＥＤ用レンズ５６は、複数個のＬＥＤ５４に対して、１個設けられてもよい。例えば、３個のＬＥＤ５４に対して、１個のＬＥＤ用レンズ５６が設けられてもよい。
【００３８】
ＬＥＤ用レンズコントローラ５７は、ＬＥＤ用レンズ５６をその照射光路に沿って前後に移動させるモータ機構（不図示）を有する。ＬＥＤ用レンズコントローラ５７は、このモータ機構をＣＰＵ６０からの指示に従って制御することで、集光率を可変する。
【００３９】
図４（Ａ），（Ｂ）は、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との位置関係を示す模式図である。図４（Ａ）は、ワイド時のＬＥＤ用レンズ５６の位置を示す。図４（Ｂ）は、テレ時のＬＥＤ用レンズ５６の位置を示す。
【００４０】
例えば、光束を遠方へ照射するテレ時、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７は、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との間の距離を長くし（即ち、焦点距離を長くし）、集光率を大きくし、照明範囲を狭くする。
【００４１】
また、光束を近方へ照射するワイド時、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７は、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との間の距離を短くし（即ち、焦点距離を短くし）、集光率を小さくし、照明範囲を広くする。
【００４２】
ジャイロセンサ５８は、イメージセンサ５０の振動を検出する。イメージセンサ５０の振動の検出は、例えば、イメージセンサ５０の振動の有無、振動の幅（揺れ幅）、を含む。
【００４３】
ジャイロセンサ５８により、様々な場所に取り付けられる監視カメラ１１の揺れを検出できる。例えば、ジャイロセンサ５８が船に取り付けられると最も大きな揺れを検出し、続いて、送電線、監視カメラ支柱、等に取り付けられると、大きな揺れを検出する。
【００４４】
ＤＳＰ５９は、イメージセンサ５０により得られた画像信号を取り込み、各種画像処理する。ＤＳＰ５９は、例えば、ジャイロセンサ５８による検出値を基に、揺れ補正する。ＤＳＰ５９は、揺れ補正では、イメージセンサ５０による撮像範囲を変更せず、撮像画像から画像を切り出す範囲（画像を切り出す位置）を変更する。
【００４５】
ＣＰＵ６０は、イメージセンサアクチュエータ５１、ズームレンズコントローラ５３、ＬＥＤコントローラ５５、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７、及びＤＳＰ５９の各部を制御する。
【００４６】
ＣＰＵ６０は、不図示のメモリに書き込まれているプログラムに従って動作する。メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。メモリは、ＣＰＵ６０に内蔵されても、ＣＰＵ６０外に設けられてもよい。ＣＰＵ６０は、プログラムの変更により、処理内容を変更可能である。
【００４７】
ＣＰＵ６０は、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７を介して、ズームレンズ５２のテレ／ワイドと連動して、ＬＥＤ用レンズ５６のテレ／ワイドを制御してもよい。つまり、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７は、ズームレンズ５２のズーム倍率と連動して、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を制御してもよい。
【００４８】
この場合、ＣＰＵ６０は、ズーム倍率を上げる場合、ズームレンズ５２をイメージセンサ５０から遠ざかる方向に移動させるとともに、ＬＥＤ用レンズ５６をＬＥＤ５４から遠ざかる方向に移動させて、集光率を上げる。また、ＣＰＵ６０は、ズーム倍率を下げる場合、ズームレンズ５２をイメージセンサ５０に近づく方向に移動させるとともに、ＬＥＤ用レンズ５６をＬＥＤ５４に近づく方向に移動させて、集光率を下げる。
【００４９】
ＣＰＵ６０は、ズームレンズ５２のズーム倍率と連動せずに、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を制御してもよい。
【００５０】
ＣＰＵ６０は、ＬＥＤ用レンズコントローラ５７を介して、ＤＳＰ５９による揺れ補正に連動して、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を制御する。揺れ補正に連動した集光率の制御を、「補正連動集光制御」とも称する。
【００５１】
次に、補正連動集光制御の詳細について説明する。ここでは、補正連動集光制御の第１制御例〜第３制御例を例示する。ＣＰＵ６０が補正連動集光制御の第１制御例〜第３制御例のいずれを行うかは、不図示のＵＩ（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して任意に設定されてもよいし、所定条件に基づいてＣＰＵ６０に設定されてもよい。
【００５２】
［第１制御例］
第１制御例では、メモリに、ＤＳＰ５９により揺れ補正を行うか否かの設定情報を保持している。設定情報は、揺れ補正機能を有効にする情報（揺れ補正ＯＮ）、揺れ補正機能を無効にする情報（揺れ補正ＯＦＦ）、のいずれかを有する。
【００５３】
揺れ補正ＯＮ／ＯＦＦは、例えば不図示のスイッチ等を介して設定されてもよいし、遠隔操作により設定されてもよい。
【００５４】
揺れ補正ＯＦＦの場合、ＣＰＵ６０は、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離を第１の距離にし、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を第１の集光率に設定する。揺れ補正ＯＮの場合、ＣＰＵ６０は、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離を第２の距離にし、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を第２の集光率に設定する。ここでは、ズームレンズ５２が同一のズーム倍率において、第２の距離は、第１の距離よりも短くされ、第２の集光率は、第１の集光率よりも小さくされる。これにより、照明範囲が、イメージセンサ５０による撮像範囲よりもＬＥＤ５４による照明範囲が広くされる。
【００５５】
第１制御例によれば、監視カメラ１１は、揺れ補正ＯＮの場合でも、揺れ補正により切り出された画像において、照明が当たる箇所と当たらない箇所とが含まれて画像が見難くなることを抑制できる。
【００５６】
［第２制御例］
第２制御例では、ＣＰＵ６０は、揺れ補正により切り出された画像の揺れ幅に応じて、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離を制御し、集光率を制御し、照明範囲を制御する。切り出された画像の揺れ幅は、ジャイロセンサ５８により検出される検出値（揺れ幅の値）に相当する。
【００５７】
例えば、ジャイロセンサ５８による検出値（例えば揺れ幅）と、その検出値に対するＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離や集光率と、の関係を示す補正データ（例えばグラフ化されたデータ）が、メモリに保持されている。ＣＰＵ６０は、この補正データに基づいて、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離や集光率を制御してもよい。
【００５８】
ＣＰＵ６０は、監視カメラ１１の揺れ幅が大きい程、同一のズーム倍率におけるＬＥＤ用レンズ５６の集光率を下げる。ＣＰＵ６０は、監視カメラ１１の揺れ幅が小さい程、同一のズーム倍率におけるＬＥＤ用レンズ５６の集光率を上げる。
【００５９】
第２制御例によれば、監視カメラ１１は、揺れ補正の補正量に合わせて、ＬＥＤ用レンズ５６の集光率を可変し、照明範囲を可変できる。従って、監視カメラ１１は、照明範囲を一律に変更するよりも、集光率をなるべく維持しながら、つまり、なるべく画像を明るくしながら、画像の視認性の低下を抑制できる。また、監視カメラ１１は、揺れ補正に対する追従性の高い集光制御を実施できる。
【００６０】
［第３制御例］
第３制御例では、ＣＰＵ６０は、揺れ補正により切り出された画像の揺れ幅の統計値に応じて、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離を制御し、集光率を制御し、照明範囲を制御する。
【００６１】
この統計値は、例えば、ジャイロセンサ５８の検出値の絶対値を平均した値でもよいし、その他の統計値でもよい。例えば、６０ｆｐｓの場合、ＣＰＵ６０は、３秒間での監視カメラ１１の振れ幅（検出値の絶対値）の平均値を算出する。ＣＰＵ６０は、この統計値に基づいて、同一のズーム倍率における集光率を制御してもよい。
【００６２】
第３制御例によれば、監視カメラ１１は、揺れ補正に追従してＬＥＤ５４による照明範囲をすることが困難である場合でも、好適にＬＥＤ用レンズ５６の集光率を制御できる。また、統計値を用いることで、ＬＥＤ用レンズ５６を高精度に駆動させるモータ機構が不要となる。従って、監視カメラ１１は、低コスト化できる。
【００６３】
尚、第１制御例〜第３制御例のいずれにおいても、ズームレンズ５２のズーム倍率とＬＥＤ用レンズ５６の集光率とが連動してもよい。この場合でも、ＣＰＵ６０は、揺れ補正により切り出された画像の範囲を含むように、ＬＥＤ５４とＬＥＤ用レンズ５６との距離を制御し、集光率を制御し、照明範囲を制御する。
【００６４】
次に、揺れ補正による画像の切り出し範囲とＬＥＤ５４の照明範囲との具体例について説明する。
【００６５】
図５は、比較例における画像の切り出し範囲と照明範囲との一例を示す模式図である。図５では、補正連動集光制御を実施しない、つまり、揺れ補正は行われるが、揺れ補正に連動した集光制御は行われないことを想定している。
【００６６】
ＤＳＰ５９は、フレームＦ１〜Ｆ３の各撮像画像Ｉｍに対し、揺れ補正による切り出し範囲ＣＡを設定し、切り出し画像Ｉｍｃ（Ｉｍｃ１，Ｉｍｃ２，Ｉｍｃ３，…）を生成する。撮像画像Ｉｍは、イメージセンサ５０により撮像された画像である。
【００６７】
揺れ補正では、監視カメラ１１の揺れに追従して、撮像画像Ｉｍにおける切り出し範囲ＣＡの位置が変化する。そのため、各切り出し画像Ｉｍｃでは、“Ａ”の文字の位置は変化しないように見える。
【００６８】
照明範囲ＬＡは、揺れ補正前の撮像画像Ｉｍ内に収まる。監視カメラ１１の揺れに応じて、撮像画像Ｉｍ内における“Ａ”の位置が変化する。一方、揺れ補正後の切り出し画像Ｉｍｃでは、照明範囲ＬＡが揺れ補正に連動しないので、切り出し画像Ｉｍｃにおける照明範囲ＬＡの位置が異なる。
【００６９】
例えば、切り出し画像Ｉｍｃ１では、ＬＥＤ５４は“Ａ”を中心に照明するが、切り出し画像Ｉｍｃ１の四隅付近は照明されない。また、切り出し画像Ｉｍｃ２では、ＬＥＤ５４は、“Ａ”の下方を中心に照明するが、“Ａ”の上方は照明されない。切り出し画像Ｉｍｃ３では、ＬＥＤ５４は、“Ａ”の上方を中心に照明するが、“Ａ”の下方は照明されない。
【００７０】
よって、切り出し画像Ｉｍｃの表示の際には、切り出し画像Ｉｍｃにおける照明範囲ＬＡがフレーム毎に変化するので、切り出し画像Ｉｍｃの視認性が不十分となる。
【００７１】
尚、本実施形態において揺れ補正ＯＦＦの場合、揺れ補正されないために切り出し画像Ｉｍｃは生成されないが、各撮像画像Ｉｍと照明範囲ＬＡとは、図５と同じである。
【００７２】
図６は、本実施形態の画像の切り出し範囲と照明範囲との一例を示す模式図である。図６では、第１制御例において、揺れ補正ＯＮに設定されている場合を例示する。
【００７３】
照明範囲ＬＡは、補正連動集光制御を実施しない場合や揺れ補正ＯＦＦの場合よりも広く設定され、撮像画像Ｉｍを含む。監視カメラ１１の揺れに応じて、撮像画像Ｉｍ内における“Ａ”の位置が変化するが、どのタイミングにおいても、照明範囲ＬＡは、撮像画像Ｉｍの全体を含む状態である。
【００７４】
つまり、切り出し画像Ｉｍｃ１〜Ｉｍｃ３のいずれでも、画像全体の明るさが略均一になり、視認性の低下が抑制される。よって、監視カメラ１１は、切り出し画像Ｉｍｃの中心部が端部に比べて明るくなることを抑制できる。
【００７５】
［効果等］
このように、監視カメラ１１は、画像を撮像するイメージセンサ５０と、イメージセンサ５０の前面に配置され、ズーム倍率を可変なズームレンズ５２と、イメージセンサ５０による撮像範囲を照明する光源と、光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、イメージセンサ５０の揺れ補正により画像における特定の範囲を切り出し、ズーム倍率及び集光率を制御するプロセッサと、を備える。プロセッサは、イメージセンサ５０の揺れ補正を行う場合、イメージセンサ５０の揺れ補正を行わない場合よりも、同一のズーム倍率における集光率を小さくする。
【００７６】
光源は、例えばＬＥＤ５４である。光源レンズは、例えばＬＥＤ用レンズ５６である。プロセッサは、例えばＤＳＰ５９又はＣＰＵ６０を含む。
【００７７】
これにより、監視カメラ１１は、揺れ補正に連動して光源レンズの集光率を制御するので、監視カメラ１１の揺れとともに光源による照明も揺れることによる、画像の切り出し範囲での照明の不均一性を低減できる。よって、監視カメラ１１は、イメージセンサ５０の揺れ補正を行う場合でも、画像における配光の偏りが低減し、画質を向上できる。
【００７８】
また、監視カメラ１１は、イメージセンサ５０の振動を検出する振動センサを備えてもよい。プロセッサは、振動センサによる検出値に応じて、同一のズーム倍率における集光率を制御してもよい。振動センサは、例えばジャイロセンサ５８である。
【００７９】
これにより、揺れ補正の補正量に対する光源レンズの集光率の追従性を向上できる。よって、監視カメラ１１は、画像の切り出し範囲における照明強度の低下を抑制して、揺れ補正によりブレの少ない画像を生成できる。
【００８０】
また、プロセッサは、振動センサによる検出値の統計値に基づいて、同一のズーム倍率における集光率を制御してもよい。
【００８１】
これにより、監視カメラ１１は、揺れ補正の補正量に対して正確に光源レンズの集光率を追従させることが困難な場合でも、画像の切り出し範囲の視認性の低下を抑制できる。また、光源レンズを高精度に駆動させるモータ機構が不要となる。
【００８２】
また、本実施形態の画像処理方法では、イメージセンサ５０の揺れ補正の非実施時に、光源の前面に配置された光源レンズを第１の集光率として、イメージセンサ５０による撮像範囲を光源により照明し、イメージセンサ５０の前面に配置されたズームレンズ５２を第１のズーム倍率として、イメージセンサ５０により第１の画像を撮像し、イメージセンサの揺れ補正の実施時に、光源レンズを第１の集光率よりも小さい第２の集光率として、撮像範囲を光源により照明し、ズームレンズ５２を第１のズーム倍率として、イメージセンサ５０により第２の画像を撮像し、第２の画像における特定の範囲を切り出す。
【００８３】
これにより、監視カメラ１１は、揺れ補正の実施時には、揺れ補正の非実施時よりも集光率を小さくするので、監視カメラ１１の揺れとともに光源による照明も揺れることによる、画像の切り出し範囲での照明の不均一性を低減できる。よって、監視カメラ１１は、イメージセンサ５０の揺れ補正を行う場合でも、画像における配光の偏りが低減し、画質を向上できる。
【００８４】
（他の実施形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、第１の実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。
【００８５】
第１の実施形態では、監視カメラ１１がＤＳＰ５９とＣＰＵ６０を備えることを例示したが、監視カメラ１１がＤＳＰ５９を備えず、ＣＰＵ６０がＤＳＰ５９の機能を含んでもよい。
【００８６】
第１の実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、第１の実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。また、複数のプロセッサが１つのプロセッサで構成されてもよい。
【００８７】
第１の実施形態では、図３において監視カメラ１１の構成を示したが、各構成は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本開示は、カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラ及び画像処理方法等に有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１１  監視カメラ
５０  イメージセンサ
５１  イメージセンサアクチュエータ
５２  ズームレンズ
５３  ズームレンズコントローラ
５４  ＬＥＤ
５５  ＬＥＤコントローラ
５６  ＬＥＤ用レンズ
５７  ＬＥＤ用レンズコントローラ
５８  ジャイロセンサ
５９  ＤＳＰ
６０  ＣＰＵ
６１  バス
【図１】
2017143427.tif 000003
【図２】
2017143427.tif 000004
【図３】
2017143427.tif 000005
【図４】
2017143427.tif 000006
【図５】
2017143427.tif 000007
【図６】
2017143427.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月17日(2016.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被固定面に固定される本体ハウジングを備え、前記被固定面自体に揺れが生じる場所に設置される監視カメラであって、
前記監視カメラの揺れを検出する振動センサと、
画像を撮像するイメージセンサと、
前記振動センサの検出値に基づいて前記イメージセンサで撮像された画像の揺れ補正を行うプロセッサと、を備えた、監視カメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の監視カメラであって、更に、
パン軸を中心にパン回転自在に支持されるパンハウジングと、
前記パンハウジングの一端側に、前記パン軸から離れて直角に交差する第１チルト軸を中心に回転自在に、基端が支持される支持アームと、
前記支持アームの先端に、前記第１チルト軸と同方向に延びる第２チルト軸を中心に回転自在に、前記支持アームと対向する一端側が支持されるチルトハウジングと、を備える、監視カメラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の監視カメラであって、
前記イメージセンサによる撮像範囲を照明する光源と、
前記光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、を更に備え、
前記プロセッサは、前記イメージセンサの揺れ補正を行う場合、前記イメージセンサの揺れ補正を行わない場合よりも、前記集光率を小さくする、監視カメラ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本開示は、監視カメラに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本開示の監視カメラは、被固定面に固定される本体ハウジングを備え、前記被固定面自体に揺れが生じる場所に設置される監視カメラであって、前記監視カメラの揺れを検出する振動センサと、画像を撮像するイメージセンサと、前記振動センサの検出値に基づいて前記イメージセンサで撮像された画像の揺れ補正を行うプロセッサと、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本開示は、カメラの揺れを補正する場合でも、画像の切り出し範囲における配光の偏りを低減し、画質を向上できる監視カメラ等に有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月31日(2017.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被固定面に固定される本体ハウジングを備え、前記被固定面自体に揺れが生じる場所に設置される監視カメラであって、
前記監視カメラの揺れを検出する振動センサと、
画像を撮像するイメージセンサと、
前記振動センサの検出値に基づいて前記イメージセンサで撮像された画像の一部を切り出すことで揺れ補正を行うプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記揺れ補正を行うか否かの設定情報に応じて前記揺れ補正のオン又はオフを設定し、前記設定情報が前記揺れ補正のオフを示す場合、前記イメージセンサで撮像された画像をそのまま出力し、
前記プロセッサは、遠隔操作に応じて、前記揺れ補正のオン又はオフを設定する、
監視カメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の監視カメラであって、更に、
パン軸を中心にパン回転自在に支持されるパンハウジングと、
前記パンハウジングの一端側に、前記パン軸から離れて直角に交差する第１チルト軸を中心に回転自在に、基端が支持される支持アームと、
前記支持アームの先端に、前記第１チルト軸と同方向に延びる第２チルト軸を中心に回転自在に、前記支持アームと対向する一端側が支持されるチルトハウジングと、を備える、
監視カメラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の監視カメラであって、
前記イメージセンサによる撮像範囲を照明する光源と、
前記光源の前面に配置され、集光率を可変な光源レンズと、を更に備え、
前記プロセッサは、前記イメージセンサの揺れ補正を行う場合、前記イメージセンサの揺れ補正を行わない場合よりも、前記集光率を小さくする、
監視カメラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本開示の監視カメラは、被固定面に固定される本体ハウジングを備え、前記被固定面自体に揺れが生じる場所に設置される監視カメラであって、前記監視カメラの揺れを検出する振動センサと、画像を撮像するイメージセンサと、前記振動センサの検出値に基づいて前記イメージセンサで撮像された画像の一部を切り出すことで揺れ補正を行うプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記揺れ補正を行うか否かの設定情報に応じて前記揺れ補正のオン又はオフを設定し、前記設定情報が前記揺れ補正のオフを示す場合、前記イメージセンサで撮像された画像をそのまま出力し、前記プロセッサは、遠隔操作に応じて、前記揺れ補正のオン又はオフを設定する。