(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像処理手段で撮像素子に結像した映像に対して輝度処理、色処理などを行った映像信号を調整用モニタに与えてフォーカス調整を行う監視カメラ装置において、
前記映像処理手段から出力された映像信号を周波数解析する映像周波数解析手段と、
前記映像周波数解析手段による映像周波数解析結果を対応する特徴音声周波数に変換する音声周波数変換手段と、
前記変換された特徴音声周波数の信号を音声に変換するスピーカと、
調整用モニタのピンジャックが接続された場合に映像信号を当該ピンジャックを介して前記調整用モニタに与える調整用映像出力端子と、
前記調整用映像出力端子に前記ピンジャックが接続されたことを検出して接続情報を出力する接続検出手段と、
前記接続情報の有無に応じて前記音声周波数変換手段からの特徴音声周波数の信号または外部マイクから入力される音声信号を選択してスピーカに出力するセレクタを備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
接続検出手段からの接続情報を受けている場合にのみ、映像処理手段から入力された映像信号の画像に対してその画角内で注目すべき被写体以外の部分についてマスキングを行い、マスキング処理された映像信号を映像周波数解析手段と調整用モニタに出力するマスキング重畳手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
映像処理手段から出力された映像信号の画像に対してその画角内で注目すべき被写体以外の部分についてマスキングを行い、マスキング処理された映像信号を映像周波数解析手段に与えるマスキング重畳手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
映像処理手段で撮像素子に結像した映像に対して輝度処理、色処理などを行った映像信号を調整用モニタに与えてフォーカス調整を行う監視カメラ装置において、
前記映像処理手段から出力された映像信号を周波数解析する映像周波数解析手段と、
前記映像周波数解析手段による映像周波数解析結果を対応する特徴音声周波数に変換する音声周波数変換手段と、
前記変換された特徴音声周波数の信号を音声に変換するスピーカを備え、
前記音声周波数変換手段は、前記映像周波数解析手段による周波数解析結果である映像周波数スペクトルの平均周波数を求め、当該平均周波数に基づいた特徴音声周波数に変換することを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項５】
映像処理手段で撮像素子に結像した映像に対して輝度処理、色処理などを行った映像信号を周波数解析する映像周波数解析手段と、
前記映像周波数解析手段による映像周波数解析結果を対応する特徴音声周波数に変換する音声周波数変換手段と、
前記変換された特徴音声周波数の信号を音声に変換する音声変換手段とを備え、
前記音声周波数変換手段は、前記映像周波数解析手段による周波数解析結果である映像周波数スペクトルの平均周波数を求め、当該平均周波数に基づいた特徴音声周波数に変換することを特徴とするカメラのフォーカスエイド装置。
【請求項６】
映像処理手段から出力された映像信号の画像に対してその画角内で注目すべき被写体以外の部分についてマスキングを行うマスキング重畳手段を備え、
映像周波数解析手段は、前記マスキング重畳手段でマスキング処理された映像信号に対して周波数解析することを特徴とする請求項５記載のカメラのフォーカスエイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラのフォーカス調整を補助するために適用されるフォーカスエイド機能を有する監視カメラ装置およびフォーカスエイド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラ装置に用いられるカメラでは、画角を変えることなく常に同じ被写体を撮影する場合が多い。そのためのカメラには、大型かつ高コストとなるズームレンズよりも、小型化、低コスト化に適したバリフォーカルレンズや固定焦点レンズを使用することが多い。しかし、バリフォーカルレンズや固定焦点レンズは、オートフォーカス機能と組合せた操作性のよいズームレンズとは異なり、必ず手動によるフォーカス調整が必要とされる。
【０００３】
ところで、監視カメラ装置においても、近年の一般家庭用カメラの高画素化と同様に高画素化が進んでおり、１００万画素以上の画素を持ったカメラを使用したものが登場してきている。また、これに並行して従来のアナログ映像から、デジタル化、ネットワーク化が進んでいることが、さらにカメラの高画素化に拍車を掛けている。カメラが高画素になってくると撮像素子の１つ１つの画素はより小さくなる方向である。画素が小さくなると被写界深度は浅くなり、フォーカスは合わせにくくなってくる。したがって、上述のようにバリフォーカルレンズや固定焦点レンズを使用することが多い監視カメラ装置においては、カメラの高画素化によって、フォーカス調整作業がより難しくなってきているということが言える。
【０００４】
一般のカメラにおいては、画面内にレンズの合焦状況を表示して、フォーカス調整を手助けするフォーカスエイド機能を有するカメラがある（例えば特許文献１参照）。これらのフォーカスエイド機能は、一般のカメラに付いているファインダの映像画面にフォーカスエイドを表示するようにしたもので、ファインダを覗けば簡単に見ることができる。すなわち、視覚によってのみ合焦状況を確認できるようにしている。これに対して、監視カメラ装置の場合は、運用開始後には全く不要となるファインダはなく、調整用映像出力端子に別途接続される調整用モニタの画面を見ながらフォーカス調整を行っている。
【０００５】
従来の監視カメラ装置の構成例を図５に示し説明する。カメラ１には、例えばバリフォーカスレンズなどのレンズ２が接続されている。被写体側から到来しレンズ２に入射した光は撮像素子５上に結像する。撮像素子５では、結像した映像を光電変換によって電気信号として取り出し映像処理手段６に送る。映像処理手段６では、撮像素子５から出力された信号に輝度処理、色処理などを行って適切な映像信号に生成する。映像処理手段６から出力された映像信号は、外部Ｉ／Ｆ手段７から、例えばＬＡＮネットワークなどを介して離れた場所にある監視用モニタ８に送られ表示される。
また、このカメラ１の場合、注意喚起などを目的に拡声用のスピーカ１１を付属している。離れた場所にあるマイク９から音声が入力されると、その音声信号は、例えばＬＡＮネットワークなどを経由して外部Ｉ／Ｆ（Interface）手段７に入力される。音声信号は外部Ｉ／Ｆ手段７から音声出力ドライバ１０を経由してスピーカ１１に与えられ音声に変換されて出力される。
【０００６】
フォーカス調整を行う場合、まず、カメラ１の調整用映像出力端子１３に調整用モニタ１５のピンジャック１４が差し込まれる。すると、映像処理手段６から出力された映像信号は、映像出力ドライバ１２、調整用映像出力端子１３、ピンジャック１４を経由して調整用モニタ１５に与えられて表示される。次に、作業者は、調整用モニタ１５で映像を確認しながら、レンズ２の焦点距離調整リング３を調節することで画角を決定し、フォーカス調整リング４を調節することでフォーカスを調整することになる。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３０１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の監視カメラ装置は以上のように構成されているが、この装置に接続する調整用モニタとしては、持ち運びの利便性から、小さなモニタを使用することが多く、高画素化とは裏腹で、決して十分に解像度が取れるものとは言えない。また、監視という用途の特性上、カメラは高所に設置されることがほとんどで、フォーカス調整を行なっている作業者は高所にて調整用モニタを目で確認しながら行わなければならない。したがって、監視カメラ装置の場合、フォーカス調整を常に容易、かつ確実に行える環境にあるとは言いがたい。このことは、視覚にのみ頼ったフォーカス調整しかできないためである。
【０００９】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、フォーカス調整時に聴覚によるフォーカスエイドを可能にする監視カメラ装置およびそのためのフォーカスエイド装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る監視カメラ装置は、映像処理手段で撮像素子に結像した映像に対して輝度処理、色処理などを行った映像信号を調整用モニタに与えてフォーカス調整を行う監視カメラ装置において、前記映像処理手段から出力された映像信号を周波数解析する映像周波数解析手段と、前記映像周波数解析手段による映像周波数解析結果を対応する特徴音声周波数に変換する音声周波数変換手段と、前記変換された特徴音声周波数の信号を音声に変換するスピーカと、調整用モニタのピンジャックが接続された場合に映像信号を当該ピンジャックを介して前記調整用モニタに与える調整用映像出力端子と、前記調整用映像出力端子に前記ピンジャックが接続されたことを検出して接続情報を出力する接続検出手段と、前記接続情報の有無に応じて前記音声周波数変換手段からの特徴音声周波数の信号または外部マイクから入力される音声信号を選択してスピーカに出力するセレクタを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、監視カメラのフォーカス調整を行う作業者は、スピーカから出る高低変化する調整音を聞くことで合焦状況を確認できるため、聴覚によるフォーカスエイドを可能にする。特に、従来の監視カメラ装置の場合、フォーカス調整時に調整用モニタを接続して視覚により合焦状況を確認してきたが、この発明の聴覚によるフォーカスエイド機能を付加することにより、目だけに頼らず、耳によっても調整状況を確認できるので、調整用モニタの解像度が取れなかったり、作業者の目の前に調整用モニタを置くことができなかったりする場合であっても、確実にフォーカス調整を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による監視カメラ装置の構成を示すブロック図である。図において、前述した図５の従来の構成に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態１の監視カメラ装置は、上記従来の構成に対して、映像処理手段６の後段に映像周波数解析手段１６と音声周波数変換手段１７を設け、さらに、ピンジャック１４の接続を確認する接続検出手段１８と、その検出結果を基にスピーカ（音声変換手段）１１への音声出力を切り替えるセレクタ１９を設けて、聴覚によるフォーカスエイド機能を実現する構成としている。
図１において、映像処理手段６は、輝度処理、色処理などが行って変換した適切な映像信号を外部Ｉ／Ｆ手段７および調整用の映像出力ドライバ１２に出力するとともに、映像信号を映像周波数解析手段１６にも出力する。映像周波数解析手段１６では、入力された映像信号を周波数解析し、その映像周波数解析結果を音声周波数変換手段１７に与える。音声周波数変換手段１７では、映像周波数解析結果を対応する特徴音声周波数に変換してセレクタ１９へ出力する。
【００１３】
接続検出手段１８では、調整用映像出力端子１３に調整用モニタ１５のピンジャック１４が接続されたか否か常に監視しており、ピンジャック１４が接続されたことを検出すると、その接続情報をセレクタ１９へ与える。セレクタ１９では、接続情報を受信していない場合、すなわち調整用映像出力端子１３にピンジャック１４が接続されていないときには、通常の運用モードとして外部Ｉ／Ｆ手段７を経由して入力されるマイク９からの音声信号を選択して音声出力ドライバ１０に与え、スピーカ１１から音声を出力させる。一方、接続検出手段１８から接続情報を受信した場合、すなわち調整用映像出力端子１３にピンジャック１４が接続されたときには、セレクタ１９は、フォーカス調整モードとして音声周波数変換手段１７で変換された特徴音声周波数の信号を選択して音声出力ドライバ１０に与え、スピーカ１１から音声を出力させる。
【００１４】
次に、図２を用いて、フォーカス調整時の聴覚によるフォーカスエイド機能の具体的動作について説明する。図２（ａ）はフォーカスが合っていない場合の動作を示し、図２（ｂ）はフォーカスが合っている場合の動作を示している。
映像周波数解析手段１６において、入力された映像信号は周波数解析されるが、例えばフォーカスが合っていない映像Ｖ１が入力された場合は、映像周波数解析結果ＶＳ１には高周波成分はほとんど含まれてなく低周波数成分のみのスペクトラムとなる。逆に、フォーカスが合っている映像Ｖ２が入力された場合は、映像周波数解析結果ＶＳ２には、高周波成分が出てくるスペクトラムとなる。
【００１５】
音声周波数変換手段１７では、映像周波数解析手段１６の映像周波数解析結果に基づいて、その周波数スペクトラムに対応する特徴音声周波数に変換する。例えば映像周波数解析結果を平均化した平均周波数ＡＶＧ（ｆｖ）を求め、（１）式のようにその平均周波数に所定の係数αを乗じた音声周波数ｆａを求めて特徴音声周波数とする。
ｆａ＝α×ＡＶＧ（ｆｖ）                    （１）
フォーカスが合っていない場合、映像周波数解析結果ＶＳ１は特徴音声周波数ＳＳ１のようになり、音声の低周波領域にスペクトラムが立つ。逆に、フォーカスが合っている場合は、映像周波数解析結果ＶＳ２は特徴音声周波数ＳＳ２のようになり、音声の高周波領域にスペクトラムが立つ。
【００１６】
したがって、音声周波数変換結果をスピーカ１１に与えてその音声を出力することにより、フォーカスが合っていない場合は、スピーカ１１から低音が出力され、フォーカスが合っている場合は、スピーカ１１から高音が出力されることになる。したがって、カメラの設置作業者は、スピーカ１１から出る音声を聞きながらフォーカス調整を行い、所定の高音を確認した時点で合焦状態と認識でき、その時点で調整用モニタ１５の画像を見て視覚による合焦状態の確認を行えばよい。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、基本的に、映像処理手段６から出力された映像信号を映像周波数解析手段１６により周波数解析し、その映像周波数解析結果を音声周波数変換手段１７で対応する特徴音声周波数に変換し、変換された特徴音声周波数の信号をスピーカ１１に与えて音声として出力するように構成している。したがって、監視カメラのフォーカス調整を行う作業者は、スピーカから出る高低変化する調整音を聞くことで合焦状況を確認できるため、聴覚によるフォーカスエイドを可能にする。特に、従来の監視カメラ装置の場合、フォーカス調整時に調整用モニタを接続して視覚により合焦状況を確認してきたが、この聴覚によるフォーカスエイド機能を付加することにより、目だけに頼らず、耳によっても調整状況を確認できるので、調整用モニタの解像度が取れなかったり、作業者の目の前に調整用モニタを置くことができなかったりする場合であっても、確実にフォーカス調整を行うことが可能になる。
このような聴覚によるフォーカスエイド機能は、監視カメラ装置だけに適用するだけでなく、一般のカメラなどにおいても、従来の視覚に頼ったフォーカスエイドでは確認しにくい状態、例えばファインダを覗くことができない状態、あるいは付属の液晶モニタが外光で見えにくくなった場合などに用いても有効な手段となり得る。なお、周囲から騒音を受けやすい場合は、音声変換手段として、スピーカの代わりにイヤホーンやヘッドホーンを用いてもよい。
【００１８】
また、上記図１の監視カメラ装置の例のように、接続検出手段１８により、調整用映像出力端子１３に調整用モニタ１５のピンジャックが接続されたことを検出し、その接続情報の有無に応じてセレクタ１９を切り換えて、音声周波数変換手段１７からの特徴音声周波数の信号または外部マイク９から入力される音声信号を選択してスピーカ１１に出力するように構成した場合、フォーカス調整を行う作業者は、調整用モニタ１５による視覚だけにたよることなく、聴覚によるフォーカスエイドを利用して調整ができるようになるため、調整用モニタ１５を見ることが困難なカメラの設置環境に適している。特に、監視カメラ装置の場合、調整用モニタ１５をカメラ１に接続することで、外部マイク９からの音声信号に対応する既設のスピーカ１１を自動的に切り換えて聴覚によるフォーカスエイド機能用のスピーカとしても共用できるので、簡易な構成で取り扱い易くなる。
【００１９】
実施の形態２．
カメラの画角内には距離が異なる複数の被写体が写っていることが普通であるが、被写体までの距離が異なればフォーカス位置も少しずつ異なってくるものである。しかし、上記実施の形態１の場合、画角内の全ての映像について周波数解析を行なっているため、注目すべき被写体以外の情報までも含まれてしまい、このことが原因でフォーカス調整においてわずかな誤差を発生する可能性がある。この問題に対処するため、この実施の形態２では、監視カメラが備えている、通常プライバシーに配慮して見たくない部分、見てはならない部分を覆い隠すマスキング機能を利用して、フォーカス調整時において注目すべき被写体以外をマスキングするという手段を用いる。
【００２０】
図３は、この発明の実施の形態２による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。
この実施の形態２の場合、マスキング重畳手段２０とその設定を行なうマスキング設定操作手段２１を設けた点が上記実施の形態１と異なっている。マスキング重畳手段２０は、通常プライバシーに配慮して見たくない部分や見てはならない部分をマスキングする手段である。
図３において、映像処理手段６から出力された映像信号はマスキング重畳手段２０に与えられる。接続検出手段１８は、調整用映像出力端子１３にピンジャック１４が接続されると、その接続情報をセレクタ１９に送ると同時に、マスキング重畳手段２０にも送る。マスキング重畳手段２０では、接続情報を受けていない場合は映像処理手段６からの映像信号をそのまま外部Ｉ／Ｆ手段７に与えているが、接続検出手段１８からピンジャック１４の接続情報を受けている場合には、プライバシーに配慮したマスキングだけでなく、その画角内で注目すべき被写体以外の部分についてもマスキングを行なう。このマスキング箇所の設定はマスキング設定操作手段２１で行なわれる。
【００２１】
マスキング重畳手段２０でマスキング処理された映像信号による映像は、図４に示すように、注目すべき被写体以外が完全にマスキングされている。マスキングされた映像信号は映像周波数解析手段１６に与えられ周波数解析されるが、周波数解析結果には注目すべき被写体以外の情報は含まれなくなる。この周波数解析結果を基に、音声周波数変換手段１７にて変換された特徴音声周波数には注目すべき被写体以外の成分は反映されなくなるため、注目すべき被写体に対するフォーカスエイドの精度が高くなり、よりフォーカス調整し易くなる。
【００２２】
以上のように、この実施の形態２によれば、マスキング重畳手段２０により、接続検出手段１８からの接続情報を受けている場合のみ、映像処理手段６から入力された映像信号の画像に対してその画角内で注目すべき被写体以外の部分についてマスキングを行い、マスキング処理された映像信号を映像周波数解析手段１６と調整用モニタ１３に出力するようにしているので、フォーカス調整する際に調整モニタ１５を接続した場合にマスキング重畳手段２０が自動的に働いてマスキング処理を行い、マスキングされた映像信号は映像周波数解析手段１６に与えられ周波数解析される。その周波数解析結果について音声周波数変換手段１７で変換された特徴音声周波数には注目すべき被写体以外の成分は現れなくなるため、その聴覚によるフォーカスエイドにより行う注目すべき被写体に対するフォーカス調整は容易となり、かつ精度を高くすることができる。
なお、上記図３の構成の場合、マスキング重畳手段２０は映像処理手段６と外部Ｉ／Ｆ手段７の信号路に設けてられているが、これに代えて、映像処理手段６と映像周波数解析手段１６の間に設けるように構成してもよく、その場合、マスキング重畳手段を接続検出手段１８の接続情報で制御しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るフォーカス調整時の聴覚によるフォーカスエイド機能の具体的動作を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２による監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るマスキング重畳手段でマスキングされた映像例を示す説明図である。
【図５】従来の監視カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  カメラ、２  レンズ、３  焦点距離調整リング、４  フォーカス調整リング、５  撮像素子、６  映像処理手段、７  外部Ｉ／Ｆ手段、８  監視用モニタ、９  マイク、１０  音声出力ドライバ、１１  スピーカ、１２  映像出力ドライバ、１３  調整用映像出力端子、１４  ピンジャック、１５  調整用モニタ、１６  映像周波数解析手段、１７  音声周波数変換手段、１８  接続検出手段、１９  セレクタ、２０  マスキング重畳手段、２１  マスキング設定操作手段。
【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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