(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
上記撮像素子の撮像面に複数の監視領域の像を結像させる光学手段と、
上記撮像素子の出力信号を処理して映像信号を得る信号処理手段とを持つ監視カメラにおいて、
上記複数の監視領域内の監視対象をそれぞれ分別する監視対象分別手段と、
上記監視対象分別手段より出力される監視対象分別信号に基づいて、上記映像信号による上記複数の監視領域内の監視対象の画像がほぼ一定の明るさになるように、少なくとも光学系または信号処理系を制御する制御手段とを備え、
上記監視対象分別手段は、
上記複数の監視領域内の移動体を検出する移動体検出手段と、
上記移動体検出手段で検出された移動体を含む監視対象範囲に対応して上記監視対象分別信号を出力する範囲設定手段と
を有することを特徴とする監視カメラ。
【請求項２】
上記制御手段は、露出制御手段であって、
上記露出制御手段は、上記監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に測光する監視対象別測光手段と、上記撮像素子の撮像面に結像される上記複数の監視領域の像の明るさをそれぞれ調整する複数の調光手段と、上記監視対象別測光手段の出力信号に基づいて、上記複数の調光手段を駆動するドライブ手段とからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項３】
上記監視対象別測光手段は、上記監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に上記撮像素子の出力信号を検波する複数の検波手段からなる
ことを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ。
【請求項４】
上記制御手段は、利得制御手段であって、
上記利得制御手段は、上記監視対象分別手段で分別された上記複数の監視領域の監視対象部分毎に測光する監視対象別測光手段と、上記撮像素子の出力信号を増幅して上記信号処理手段に供給する利得可変アンプと、上記複数の監視領域にそれぞれに対応して、上記監視対象別測光手段の出力信号に基づき、上記利得可変アンプの利得を制御する利得制御手段とからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項５】
上記監視対象別測光手段は、上記監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に上記利得可変アンプの出力信号を検波する複数の検波手段からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の監視カメラ。
【請求項６】
上記制御手段として、露出制御手段および利得制御手段を備え、
上記露出制御手段は、上記監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に測光する第１の監視対象別測光手段と、上記撮像素子の撮像面に結像される上記複数の監視領域の像の明るさをそれぞれ調整する複数の調光手段と、上記第１の監視対象別測光手段の出力信号に基づいて、上記複数の調光手段を駆動するドライブ手段とからなり、
上記利得制御手段は、上記監視対象分別手段で分別された上記複数の監視領域の監視対象部分毎に測光する第２の監視対象別測光手段と、上記撮像素子の出力信号を増幅して上記信号処理手段に供給する利得可変アンプと、上記複数の監視領域のそれぞれに対応して、上記第２の監視対象別測光手段の出力信号に基づき、上記利得可変アンプの利得を制御する利得制御手段とからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両周囲の複数の監視領域を１つの撮像素子を使用して撮像する監視カメラに関し、特に各監視領域内の監視対象がどのような照度下にあっても、その各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさになる映像信号を得るようにした監視カメラに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両周囲の複数の監視領域を１つの撮像素子を使用して撮像する監視カメラが提案されている。
この種の監視カメラとしては、例えば、特開平８−８５３８５号公報に示される技術がある。図１０は、その技術を説明する構成図であって、左右側方の光像を１箇所に集めるための光路を形成する偏光手段１０１と、集められた光像を映像信号に変換する撮像手段１０２と、その映像信号による画像を表示するディスプレイ１０６とを有して構成されている。そして、光像を形成する際には、光センサ１０３ａ，１０３ｂで得られる電気信号に応じて、左右のコントローラ１０５ａ，１０５ｂが左右の透過率可変フィルタ１０４ａ，１０４ｂの透過率を制御するものであり、明るさを均一にした複数の監視領域の画像を一つの画面上に同時に表示することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した監視カメラでは、各監視領域の光量を均等化しているため、各領域毎の画像の明るさが均等化されるだけであって、必ずしも監視対象が明瞭な画像として表示されるわけではない。すなわち、監視領域内の監視対象以外に空や太陽等の高輝度部等の監視対象とは異なった明るさを持つエリアが存在する場合には、その露出が監視対象と異なった明るさのエリアに影響され、ディスプレイ１０６に表示される画像が暗くなり過ぎたり、逆に明るくなり過ぎるという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、各監視領域内の監視対象がどのような照度条件下にあったとしても、その各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号を得ることができる監視カメラを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る監視カメラは、撮像素子と、この撮像素子の撮像面に複数の監視領域の像を結像させる光学手段と、撮像素子の出力信号を処理して映像信号を得る信号処理手段とを持つ監視カメラにおいて、複数の監視領域内の監視対象をそれぞれ分別する監視対象分別手段と、この監視対象分別手段より出力される監視対象分別信号に基づいて、映像信号による複数の監視領域内の監視対象の画像がほぼ一定の明るさになるように、少なくとも光学系または信号処理系を制御する制御手段とを備え、監視対象分別手段は、複数の監視領域内の移動体を検出する移動体検出手段と、移動体検出手段で検出された移動体を含む監視対象範囲に対応して監視対象分別信号を出力する範囲設定手段とを有するものである。
【０００５】
請求項２の発明に係る監視カメラは、請求項１の発明において、制御手段は、露出制御手段であって、この露出制御手段は、監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に測光する監視対象別測光手段と、撮像素子の撮像面に結像される複数の監視領域の像の明るさをそれぞれ調整する複数の調光手段と、監視対象別測光手段の出力信号に基づいて、複数の調光手段を駆動するドライブ手段とからなるものである。
【０００６】
請求項３の発明に係る監視カメラは、請求項２の発明において、監視対象別測光手段は、監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に撮像素子の出力信号を検波する複数の検波手段からなるものである。
【０００７】
請求項４の発明に係る監視カメラは、請求項１の発明において、制御手段は、利得制御手段であって、この利得制御手段は、監視対象分別手段で分別された複数の監視領域の監視対象部分毎に測光する監視対象別測光手段と、撮像素子の出力信号を増幅して信号処理手段に供給する利得可変アンプと、複数の監視領域のそれぞれに対応して、監視対象別測光手段の出力信号に基づき、利得可変アンプの利得を制御する利得制御手段とからなるものである。
【０００８】
請求項５の発明に係る監視カメラは、請求項４の発明において、監視対象別測光手段は、監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に利得可変アンプの出力信号を検波する複数の検波手段からなるものである。
【０００９】
請求項６の発明に係る監視カメラは、請求項１の発明において、制御手段として、露出制御手段および利得制御手段を備え、露出制御手段は、監視対象分別手段で分別された監視対象部分毎に測光する第１の監視対象別測光手段と、撮像信号の撮像面に結像される複数の監視領域の像の明るさをそれぞれ調整する複数の調光手段と、第１の監視対象別測光手段の出力信号に基づいて、複数の調光手段を駆動するドライブ手段とからなり、利得制御手段は、監視対象分別手段で分別された複数の監視領域の監視対象部分毎に測光する第２の監視対象別測光手段と、撮像素子の出力信号を増幅して信号処理手段に供給する利得可変アンプと、複数の監視領域のそれぞれに対応して、第２の監視対象別測光手段の出力信号に基づき、利得可変アンプの利得を制御する利得制御手段とからなるものである。
【００１５】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第１の構成例を示すブロック図である。
図において、１は、複数の領域を１つの撮像素子に結像する光学手段としてのプリズムである。このプリズム１は２方向用のプリズムである。なお、プリズム１の代わりにミラーを用いることもできる。２は、光電変換を行う撮像素子であり、例えばＣＣＤ固体撮像素子等が用いられる。３は、撮像素子２の出力信号を増幅するアンプである。４は、信号処理部であり、例えばＮＴＳＣやＰＡＬ等の信号規則に沿うように、アンプ３で増幅された撮像素子２の出力信号に信号処理を施して映像信号ＳＶを得るものである。
【００１６】
また、５は、２方向の監視領域内の監視対象を分別する監視対象分別手段である。ここでは、監視領域が２方向なので、２方向の監視領域内の監視対象にそれぞれ対応した２系統の監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢを出力するものである。
６は、監視対象別露出制御手段である。この露出制御手段６は、監視対象別測光手段としての検波部７ａ，７ｂと、ドライバ８ａ，８ｂと、調光手段９ａ，９ｂとで構成されるフィードバック系でなっている。
【００１７】
検波部７ａ，７ｂは撮像素子２の出力信号のレベルを検出する手段であって、例えば、抵抗器およびコンデンサ等からなる積分器で構成される。ドライバ８ａ，８ｂは、検波部７ａ，７ｂの検波出力に基づいて、それぞれ後段の調光手段９ａ，９ｂを駆動するアンプである。調光手段９ａ，９ｂは、撮像素子２に入射される光量を物理的に制限するものであって、例えば、虹彩絞りや透過率可変フィルタ等が用いられる。調光手段９ａ，９ｂは、プリズム１の入射側に配置されているが、プリズム１と撮像素子２との間に配置されていてもよい。
【００１８】
ここで、監視対象によって被写界深度が浅い状態で一定にしておきたい場合、すなわち監視対象以外の被写体にフォーカスを合わせたくない場合や、小型化を必要とする場合などは透過率可変フィルタが用いられ、一方フィルタの耐候性が問題となるような場合には虹彩絞りが用いられる。
【００１９】
次に、図１に示す監視カメラの動作について説明する。
監視対象分別手段５において、２方向の監視領域２１ａ，２１ｂにおける監視対象が分別される。この様子を図２に示している。例えば領域２１ａ内に監視対象２２ａがある場合、その監視対象は、垂直方向のパルス信号ＡＶと水平方向のパルス信号ＡＨで表現でき、この２種のパルス信号の論理積をとることで、監視対象分別信号ＳＡが容易に得られる。領域２１ｂについても同様に、監視対象２２ｂに対して、垂直方向のパルス信号ＢＶと水平方向のパルス信号ＢＨの論理積をとることで監視対象分別信号ＳＢが得られる。
【００２０】
監視対象分別手段５は、図示せずも、カメラ内の各種クロックとカウンタ等で容易に構成できる。また、監視カメラの用途では、カメラは固定して用いられることが多く、監視対象位置が必然的に決定されるため、予め所定の領域を決定しておいても特に問題はない。
このように監視対象分別手段５で得られた監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢは、それぞれ監視対象別露出制御手段６内の検波部７ａ，７ｂに供給される。
【００２１】
まず、領域２１ａ側について露出制御の動作を述べる。検波部７ａには、上述した監視対象分別信号ＳＡと共に、撮像素子２の出力信号が供給される。そして、この検波部７ａでは、監視対象分別信号ＳＡに基づいて、撮像素子２の出力信号のうち監視対象２２ａに対応する部分のみが検波され、その他の部分は検波されずに、直前の検波出力が保持される。そのため、検波部７ａの検波出力は、監視対象２２ａの照度に基づいたものとなる。そして、調光手段９ａは、この検波出力に基づき、ドライバ８ａによって駆動される。露出制御手段６は、検波部７ａ、ドライバ８ａ、調光手段９ａを含むフィードバック系であるため、監視対象２２ａに対応する撮像素子２の出力信号のレベルが一定値となるように、調光手段９ａで監視領域２１ａの光量が制限される。
【００２２】
次に、領域２１ｂ側について露出制御の動作を述べる。この領域２１ｂ側についても同様に、検波部７ｂには、監視対象分別信号ＳＢと共に、撮像素子２の出力信号が供給される。そして、この検波部７ｂでは、監視対象分別信号ＳＢに基づいて、撮像素子２の出力信号のうち監視対象２２ｂに対応する部分のみが検波され、その他の部分は検波されずに、直前の検波出力が保持される。そのため、検波部７ｂの検波出力は、監視対象２２ｂの照度に基づいたものとなる。そして、調光手段９ｂは、この検波出力に基づき、ドライバ８ｂによって駆動され、監視対象２２ｂに対応する撮像素子２の出力信号のレベルが一定値となるように、調光手段９ｂで監視領域２１ｂの光量が制限される。
【００２３】
このように、図１に示す監視カメラによれば、露出制御手段６は、各監視領域毎に独立し、なおかつ各監視領域内の監視対象の照度に基づいて撮像素子２の入射光量の制限を行うため、監視対象以外の照度状況に左右されることなく、各監視領域内の監視対象に対応する撮像素子２の出力信号のレベルは一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００２４】
図３はこの発明の実施の形態１としての監視カメラの構成を示している。この図３において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１に示す監視カメラは各監視領域内の監視対象位置が固定された場合に有効であるものを示したが、図３に示す監視カメラは監視領域内で監視対象位置が移動するものに適用して有効なものである。
【００２５】
図において、３１は、２方向の監視領域内の監視対象としての移動体を検出する移動体検出手段であって、例えば映像信号ＳＶのフレーム間の差分を移動体の検出出力とする。３２は、移動体検出手段３１の各監視領域内の移動体の検出出力に基づき各監視領域内の移動体に対してそれぞれ範囲を設定し、その各範囲にそれぞれ対応した２系統の監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢを出力する対象範囲設定手段であって、簡単な論理回路で構成される。これら移動体検出手段３１と対象範囲設手段３２とによって監視対象分別手段５が構成されている。図３に示す監視カメラのその他の構成は、図１に示す監視カメラと同様である。
【００２６】
次に、図３に示す監視カメラの動作について説明する。
移動体検出手段３１と対象範囲設定手段３２において、各監視領域内の監視対象となる移動体が検出され、その移動体に対してそれぞれ範囲が設定される。図４は、その様子を示している。すなわち、移動体検出手段３１では、例えば、領域４１ａ内で人間が移動したとすると、映像信号ＳＶのフレーム間の差分は移動した人の輪郭４２だけとなるため、移動体検出手段３１では監視領域４１ａ内の移動体の検出が可能となる。
【００２７】
同様に、領域４１ｂ内で自動車が移動した場合にも、映像信号ＳＶのフレーム間の差分は自動車の輪郭４３だけとなるため、移動体検出手段３１では監視領域４１ｂ内の移動体の検出が可能となる。
なお、移動体以外の部分は静止しているため、映像信号ＳＶのフレーム間の差分はほぼ０となる。
【００２８】
移動体検出手段３１より出力される移動体の検出出力、すなわち映像信号ＳＶのフレーム間の差分は移動体の輪郭部分で一定以上の値を持つ。そのため、対象範囲設定手段３２では、各監視領域内の移動体（監視対象）に対してそれぞれ監視対象範囲を設定することが容易である。例えば、垂直方向、水平方向の双方とも、一定以上の値のある部分を直線で切り出せばよい。
すなわち、図４に示すように、対象範囲設定手段３２では、領域４１ａ内の移動体４２に対して範囲４４が監視対象範囲として設定され、一方領域４１ｂ内の移動体４３に対して範囲４５が監視対象範囲として設定され、上述の図２で示したと同様の手法によって、監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢが得られる。
なお、図３に示す監視カメラのその他の動作は、図１に示す監視カメラと同様である。
【００２９】
このように、図３に示す監視カメラによれば、各監視領域の移動体（監視対象）の範囲を監視対象範囲として設定でき、監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢを得ることができることから、各監視領域内の移動体に対応する撮像素子２の出力信号のレベルは一定値となり、各監視領域内の移動体の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００３０】
図５は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第２の構成例を示している。この図５において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１に示す監視カメラは各監視領域内での監視対象位置が固定された場合に有効であるものを示したが、図５に示す監視カメラは設置場所が変わったり、画角変更が行われる等の変更が生じる場合に適用して有効なものである。
【００３１】
図において、５１は、２方向の監視領域内の監視対象範囲をそれぞれ入力するための対象範囲入力手段であり、ボリューム（可変抵抗器）やスイッチ等で構成される。５２は、対象範囲入力手段５１で入力された監視対象範囲の情報を記憶しておく対象範囲記憶手段であり、半導体メモり等で構成される。５３は、対象範囲記憶手段５２に記憶されている各監視領域内の監視対象範囲の情報から、その各監視領域内の監視対象範囲にそれぞれ対応した監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢを生成するデコーダであり、簡単な論理回路で実現可能である。これら対象範囲入力手段５１、対象範囲記憶手段５２およびデコーダ５３によって、監視対象分別手段５が構成されている。図５に示す監視カメラのその他の構成は、図１に示す監視カメラと同様である。
【００３２】
次に、図５に示す監視カメラの動作について説明する。
対象範囲入力手段５１により、２方向の各監視領域毎に監視対象範囲がユーザによって入力される。この入力された監視対象範囲の情報は、対象範囲記憶手段５２に記憶されると共に、この対象範囲記憶手段５２より随時読み出されて後段のデコーダ５３に供給される。したがって、デコーダ５３からは、対象範囲入力手段５１で入力された各監視領域の監視対象範囲にそれぞれ対応した監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢが出力され続ける。
なお、図５に示す監視カメラのその他の動作は、図１に示す監視カメラと同様である。
【００３３】
このように、図５に示す監視カメラによれば、対象範囲入力手段５１により各監視領域内の監視対象範囲を入力すると、デコーダ５３からは、その入力された各監視領域の監視対象範囲にそれぞれ対応した監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢが出力され続ける。したがって、入力された各監視領域の監視対象範囲に対応する撮像素子２の出力信号のレベルは一定値となり、その入力された各監視領域の監視対象範囲の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００３４】
なお、上述では、対象範囲記憶手段５２には対象範囲入力手段５１で入力される１つ監視対象範囲の情報が記憶されるように説明したが、対象範囲記憶手段５２に対象範囲入力手段５１で入力された複数の監視対象範囲の情報が記憶され、その中から任意の監視対象範囲の情報が読み出されてデコーダ５３に供給されるようにしてもよい。また、対象範囲記憶手段５２には予め複数の監視対象範囲の情報がプリセットされており、その中から任意の監視対象範囲の情報が読み出されてデコーダ５３に供給されるようにしてもよい。このように構成することにより、ユーザは監視対象範囲を変更する都度、対象範囲入力手段５１より監視対象範囲を入力しなくてもよくなり、さらに利便性が向上する。
【００３５】
図６は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第３の構成例を示している。この図６において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図において、６１は、監視対象別利得制御手段である。この利得制御手段６１は、監視対象別測光手段としての検波部６２ａ，６２ｂと、ドライバ６３ａ，６３ｂと、監視領域切換手段６４と、利得可変アンプ６５とで構成されるフィードバック系でなっている。
【００３６】
利得可変アンプ６５は、撮像素子２と信号処理部４との間に配され、撮像信号２の出力信号を増幅して信号処理部４に供給するためのものである。検波部６２ａ，６２ｂは、利得可変アンプ６５の出力信号のレベルを検出する手段であって、例えば、抵抗器およびコンデンサ等からなる積分器で構成される。ドライバ６３ａ，６３ｂは、検波部６２ａ，６２ｂの検波出力に基づいて、利得可変アンプ６５を駆動するアンプである。監視領域切換手段６４は、ドライバ６３ａ，６３ｂからの駆動信号を選択的に取り出して利得可変アンプ６５に供給するためのものである。
【００３７】
５Ａは、図１の監視カメラにおける監視対象分別手段５に相当する監視対象分別手段であって、２方向の監視領域内の監視対象にそれぞれ対応した２系統の監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢを出力する共に、撮像素子２の出力信号が２方向の監視領域のうち、いずれの側に対応するものであるかを示す監視領域判別信号ＳＣを出力するものである。この監視領域判別信号ＳＣは監視領域切換手段６４に切換制御信号として供給される。
監視領域切換手段６４は、撮像素子２の出力信号が監視領域２１ａ側（図２参照）に対応するものであるとき、ドライバ６３ａからの駆動信号を取り出すように切り換えられ、一方撮像素子２の出力信号が監視領域２１ｂ側（図２参照）に対応するものであるとき、ドライバ６３ｂからの駆動信号を取り出すように切り換えられる。
図６に示す監視カメラのその他の構成は、図１に示す監視カメラと同様である。
【００３８】
次に、図６に示す監視カメラの動作について説明する。
監視対象分別手段５Ａにおいて、図１の監視カメラの監視対象分別手段５におけると同様の手法によって、２方向の監視領域２１ａ，２１ｂにおける監視対象が分別される。そして、この監視対象分別手段５Ａで得られた監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢは、それぞれ監視対象別利得制御手段６１内の検波部６２ａ，６２ｂに供給される。
【００３９】
まず、領域２１ａ側について利得制御の動作を述べる。検波部６２ａには、上述した監視対象分別信号ＳＡと共に、利得可変アンプ６５の出力信号が供給される。そして、この検波部６２ａでは、監視対象分別信号ＳＡに基づいて、利得可変アンプ６５の出力信号のうち監視対象２２ａに対応する部分のみが検波され、その他の部分は検波されずに、直前の検波出力が保持される。そのため、検波部７ａの検波出力は、監視対象２２ａの照度に基づいたものとなる。
【００４０】
また、監視領切換手段６４には監視対象分別手段５Ａより監視領域判別信号ＳＣが供給されており、撮像素子２の出力信号が監視領域２１ａ側に対応するものであるとき、ドライバ６３ａからの駆動信号が取り出される。したがって、利得可変アンプ６５は、検波部６２ａの検波出力に基づき、ドライバ６３ａによって駆動されることとなる。ここで、検波部６２ａ、ドライバ６３ａ、利得可変アンプ６５はフィードバック系を構成しているため、監視対象２２ａに対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルが一定値となるように、利得可変アンプ６５の利得が制御される。
【００４１】
次に、領域２１ｂ側（図２参照）について利得制御の動作を述べる。この領域２１ｂ側についても同様に、検波部６２ｂには、監視対象分別信号ＳＢと共に、利得可変アンプ６５の出力信号が供給される。そして、この検波部６２ｂでは、監視対象分別信号ＳＢに基づいて、利得可変アンプ６５の出力信号のうち監視対象２２ｂに対応する部分のみが検波され、その他の部分は検波されずに、直前の検波出力が保持される。そのため、検波部６２ｂの検波出力は、監視対象２２ｂの照度に基づいたものとなる。
【００４２】
また、監視領切換手段６４には監視対象分別手段５Ａより監視領域判別信号ＳＣが供給されており、撮像素子２の出力信号が監視領域２１ｂ側に対応するものであるとき、ドライバ６３ｂからの駆動信号が取り出される。したがって、利得可変アンプ６５は、検波部６２ｂの検波出力に基づき、ドライバ６３ｂによって駆動され、監視対象２２ｂに対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルが一定値となるように、利得可変アンプ６５の利得が制御される。
【００４３】
このように、図６に示す監視カメラによれば、利得制御手段６１は、各監視領域毎に独立し、なおかつ各監視領域内の監視対象の照度に基づいて利得可変アンプ６５の利得を制御するため、監視対象以外の照度状況に左右されることなく、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。また、図１に示す監視カメラのように調光手段９ａ，９ｂを使用するものに比べて、大幅な小型化を実現できるという効果もある。
なお、監視領域切換手段６４で検波部６２ａ，６２ｂの検波出力を選択的に取り出し、取り出された検出出力を利得可変アンプ６５を駆動する単一のドライバに供給する構成としてもよい。これにより、ドライバが１個で済むようになる。
【００４４】
図７は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第４の構成例を示している。この図７において、図１および図６と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図７に示す監視カメラは、図１に示す監視カメラにおける監視対象別露出制御手段６と共に、図６に示す監視カメラにおける監視対象別利得制御手段６１を併せ持つものである。この場合、監視対象分別手段５ａからの監視対象分別信号ＳＡは利得制御手段６１の検波部６２ａに供給される他に、露出制御手段６の検波部７ａにも供給される。同様に、監視対象分別手段５ａからの監視対象分別信号ＳＢは利得制御手段６１の検波部６２ｂに供給される他に、露出制御手段６の検波部７ｂに供給される。図７に示す監視カメラのその他の構成は、図１および図６に示す監視カメラと同様である。
【００４５】
次に、図７に示す監視カメラの動作について説明する。
監視対象が高照度時の場合には、露出制御手段６の制御だけで、撮像素子２の出力信号として充分なレベルのものが得られ、利得制御手段６１は利得可変アンプ６５の利得制御の動作を行わず、利得可変アンプ６５の利得は一定のままとなる。すなわち、図１に示す監視カメラの制御状況に等しくなる。
一方、監視対象が低照度時の場合には、露出制御手段６内の調光手段９ａ，９ｂの透過率は最大となり、その後の制御は利得制御手段６１に委ねられる。すなわち、図６に示す監視カメラの制御状況に等しくなる。
【００４６】
このように、図７に示す監視カメラによれば、高照度から低照度までの幅広い監視対象の照度変化に対しても、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００４７】
図８は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第５の構成例を示すブロック図である。この図８において、図６と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図において、９は、撮像素子２に入射される光量を物理的に制限する単一の調光手段であって、例えば、虹彩絞りや透過率可変フィルタ等が用いられる。調光手段９は、プリズム１と撮像素子２との間に配置されている。
【００４８】
また、８１ａ，８１ｂは、それぞれ撮像素子２の出力信号のレベルを検出する検波部である。８２は、検波部８１ａ，８１ｂの検波出力のうち大きい方を選択的に出力する最大値選択手段である。８３は、最大値選択手段８２で選択された検波出力に基づいて、調光手段９の光透過量を制御するドライバである。この場合、調光手段９の光透過量は、検波出力が大きい程小さくなるように制御され、検波部８１ａ，８１ｂ、最大値選択手段８２、ドライバ８３および調光手段９はフィードバック系を構成している。図８に示す監視カメラのその他の構成は、図７に示す監視カメラと同様である。
【００４９】
次に、図８に示す監視カメラの動作について説明する。
監視対象分別手段５Ａより得られる２方向の監視領域２１ａ，２１ｂ（図２参照）の監視対象を分別する監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢは、それぞれ利得制御手段６１の検波部６２ａ，６２ｂに供給されると共に、検波部８１ａ，８１ｂに供給される。
検波手段８１ａ，８１ｂでは、撮像素子２の出力信号のうちそれぞれの監視領域２１ａ，２１ｂ内の監視対象に対応する部分のみが検波される。そして、最大値選択手段８２からは検波部８１ａ，８１ｂの検波出力のうち大きい方が出力される。この最大値選択手段８２の出力信号に基づき、ドライバ８３によって、調光手段９の光透過量が制御される。
【００５０】
ここで、高照度時にあって、例えば検波部８１ａの検波出力が検波部８１ｂの検波出力に比べて大きい場合、最大値選択手段８３からは検波部８１ａの検波出力が出力され、その検波出力に基づいて調光手段９の光透過量が制御される。そのため、フィードバック制御によって、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２の出力信号のレベルは充分な一定値となるが、監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子の出力信号のレベルは不充分となる。
しかし、このように監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子２の出力信号のレベルが不充分となることは、後段の利得制御手段６１によって補正される。
【００５１】
すなわち、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２の出力信号のレベルは充分な一定値になるので、利得制御手段６１は利得可変アンプ６５の利得制御の動作を行わず、利得可変アンプ６５の利得は一定のままとなる。これに対して、監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子２の出力信号のレベルは不充分であるので、利得制御手段６１では利得可変アンプ６５の利得制御の動作が行われる。これにより、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００５２】
なお、上述とは逆に、検波部８１ｂの検波出力が検波部８１ａの検波出力に比べて大きい場合は、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２の出力信号のレベルが不充分となるが、後段の利得制御手段６１によって同様に補正される。また、検波部８１ｂの検波出力と検波部８１ａの検波出力とが等しい場合、監視領域２１ａ，２１ｂの監視対象２２ａ，２２ｂに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは双方とも充分な一定値となる。
また、低照度時においては、調光手段９の透過率は最大となり、その後の制御は利得制御手段６１に委ねられ、図６に示す監視カメラの制御状況に等しくなる。
【００５３】
このように、図８に示す監視カメラによれば、図７に示す監視カメラと同様に、高照度から低照度までの幅広い監視対象の照度変化に対しても、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の移動体の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。さらに、図７に示す監視カメラでは２つの調光手段９ａ，９ｂが必要であるが、この図８に示す監視カメラによれば、１つの調光手段９で実現でき、安価かつ小型化を図ることができる。
【００５４】
図９は、この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第６の構成例を示すブロック図である。図９に示す監視カメラでは、撮像素子の出力信号のレベルを制御するのに、虹彩絞りや透過率可変フィルタ等の調光手段を使用せずに、撮像素子の電荷蓄積時間を制御するようにしたものである。この図９において、図８と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５５】
図において、２Ａは、図８に示す監視カメラの撮像素子２に相当する撮像素子である。この撮像素子２Ａは、電荷蓄積時間を任意に設定し得る電子シャッター機能を備えている。９１は、最大値選択手段８２で選択された検波出力に基づき、撮像素子２Ａの電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定部である。この場合、撮像素子２Ａの電荷蓄積時間は、検波出力が大きくなる程短く設定され、従って検波部８１ａ，８１ｂ、最大値選択手段８２、電荷蓄積時間設定部９１および撮像素子２Ａは、フィードバック系を構成している。
因みに、撮像素子２Ａは光の強度と蓄積時間に比例して電荷が蓄積されるため、電荷蓄積時間を制御することで、調光手段によって撮像素子２Ａの入射光量を制御する場合と同様の効果が得られる。
図９に示す監視カメラのその他の構成は、図８に示す監視カメラと同様である。
【００５６】
次に、図９に示す監視カメラの動作について説明する。
監視対象分別手段５Ａより得られる２方向の監視領域２１ａ，２１ｂ（図２参照）の監視対象を分別する監視対象分別信号ＳＡ，ＳＢは、それぞれ利得制御手段６１の検波部６２ａ，６２ｂに供給されると共に、検波部８１ａ，８１ｂに供給される。
検波手段８１ａ，８１ｂでは、撮像素子２Ａの出力信号のうちそれぞれの監視領域２１ａ，２１ｂ内の監視対象に対応する部分のみが検波される。そして、最大値選択手段８２からは検波部８１ａ，８１ｂの検波出力のうち大きい方が出力される。この最大値選択手段８２の出力信号に基づき、蓄積時間設定部９１によって、撮像素子２Ａの電荷蓄積時間が設定される。
【００５７】
ここで、高照度時にあって、例えば検波部８１ａの検波出力が検波部８１ｂの検波出力に比べて大きい場合、最大値選択手段８２からは検波部８１ａの検波出力が出力され、この検波出力によって、撮像素子２Ａの電荷蓄積時間が設定される。そのため、フィードバック制御によって、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは充分な一定値となるが、監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは不充分となる。
しかし、このように監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子２の出力信号のレベルが不充分となることは、後段の利得制御手段６１によって補正される。
【００５８】
すなわち、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは充分な一定値になるので、利得制御手段６１は利得可変アンプ６５の利得制御の動作を行わず、利得可変アンプ６５の利得は一定のままとなる。これに対して、監視領域２１ｂの監視対象２２ｂに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは不充分であるので、利得制御手段６１では利得可変アンプ６５の利得制御の動作が行われる。これにより、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【００５９】
なお、上述とは逆に、検波部８１ｂの検波出力が検波部８１ａの検波出力に比べて大きい場合は、監視領域２１ａの監視対象２２ａに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルが不充分となるが、後段の利得制御手段６１によって同様に補正される。また、検波部８１ｂの検波出力と検波部８１ａの検波出力とが等しい場合、監視領域２１ａ，２１ｂの監視対象２２ａ，２２ｂに対応する撮像素子２Ａの出力信号のレベルは双方とも充分な一定値となる。
また、低照度時においては、撮像素子２Ａの電荷蓄積時間は最大となり、その後の制御は利得制御手段６１に委ねられ、図６に示す監視カメラの制御状況に等しくなる。
【００６０】
このように、図９に示す監視カメラによれば、図８に示す監視カメラと同様に、高照度から低照度までの幅広い監視対象の照度変化に対しても、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプ６５の出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。さらに、図８に示す監視カメラでは調光手段９が必要であるが、この図９に示す監視カメラによれば、調光手段を不要とでき、図８に示す監視カメラに比べて、さらに安価かつ小型化を図ることができる。
【００６１】
なお、上述の各実施の形態においては、２方向の監視領域の場合について述べたが、この発明は、監視領域が３つ以上の場合にも同様に適用することができる。その場合、監視対象別測光手段を構成する検波部は、監視領域の数だけ必要となる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、各監視領域内の監視対象の照度に基づいて、各監視領域毎に独立して、撮像素子の出力信号を処理して得られる映像信号による複数の監視領域内の監視対象の画像がほぼ一定の明るさになるように、少なくとも光学系または信号処理系を制御するものであり、監視対象以外の照度状況に左右されることなく、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号を得ることができる。
また、各監視領域の移動体（監視対象）の範囲を監視対象範囲として設定でき、監視対象分別信号を得ることができ、各監視領域内の監視対象としての移動体の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号を得ることができる。
【００６３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、各監視領域内の監視対象の照度に基づいて、各監視領域毎に独立して、撮像素子に対する露出を調光手段を使用して調整するものであり、監視対象以外の照度状況に左右されることなく、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号を得ることができる。
【００６４】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明において、監視対象別測光手段は監視対象部分毎に撮像素子の出力信号を検波する複数の検波手段からなるものであり、各監視領域の監視対象部分毎の測光を良好に行うことができる。
【００６５】
請求項４の発明によれば、請求項１の発明において、各監視領域内の監視対象の照度に基づいて、各監視領域毎に独立して、撮像素子の出力信号を増幅して信号処理手段に供給する利得可変アンプの利得を制御するものであり、監視対象以外の照度状況に左右されることなく、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号を得ることができる。また、調光手段を使用するものに比べて、大幅な小型化を実現できる。
【００６６】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明において、監視対象別測光手段は監視対象部分毎に利得可変アンプの出力信号を検波する複数の検波手段からなるものであり、各監視領域の監視対象部分毎の測光を良好に行うことができる。
【００６７】
請求項６の発明によれば、請求項１の発明において、各監視領域内の監視対象の照度に基づいて、各監視領域毎に独立して、撮像素子に対する露出を調光手段を使用して調整すると共に、撮像素子の出力信号を増幅して信号処理手段に供給する利得可変アンプの利得を制御するものであり、高照度から低照度までの幅広い監視対象の照度変化に対しても、各監視領域内の監視対象に対応する利得可変アンプの出力信号のレベルは充分な一定値となり、各監視領域内の監視対象の画像がそれぞれ適切な明るさとなる映像信号ＳＶを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第１の構成例を示すブロック図である。
【図２】  監視対象分別手段を説明するための図である。
【図３】  この発明の実施の形態１としての監視カメラの構成を示すブロック図である。
【図４】  移動体検出手段および対象範囲設定手段を説明するための図である。
【図５】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第３の構成例を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第４の構成例を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第５の構成例を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態１に関連した監視カメラの第６の構成例を示すブロック図である。
【図１０】  従来例としての監視カメラの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  プリズム、２，２Ａ  撮像素子、３  アンプ、４  信号処理部、５，５Ａ  監視対象分別手段、６  監視対象別露出制御手段、７ａ，７ｂ，６２ａ，６２ｂ，８１ａ，８１ｂ  検波部、８ａ，８ｂ，６３ａ，６３ｂ  ドライバ、９，９ａ，９ｂ  調光手段、２１ａ，２１ｂ，４１ａ，４１ｂ  監視領域、２２ａ，２２ｂ  監視対象、３１  移動体検出部、３２  対象範囲設定手段、４２，４３  輪郭、５１  対象範囲入力手段、５２  対象範囲記憶手段、５３  デコーダ、６４  監視領域切換手段、６５  利得可変アンプ、８２  最大値選択手段、９１  蓄積時間設定部。
【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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【図９】
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【図１０】
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