(57)【要約】【課題】侵入物体を検出した場合に、赤外線撮像装置のキャリブレーション動作が動作すると、監視映像を取得できない。【解決手段】監視領域を撮像する赤外線撮像装置において、視野範囲内の赤外線光を入射し映像信号に変換する赤外線検知素子と、赤外線検知素子が出力する映像信号を補正するキャリブレーション制御回路であって、所定の周期若しくは指定された時に赤外線検知素子のキャリブレーション動作を行うキャリブレーション制御回路とを備え、キャリブレーション制御回路は、映像信号を画像処理し侵入物体を検出する画像処理装置から、映像信号に侵入物体が検出された場合の信号若しくは情報を得た場合には、赤外線検知素子のキャリブレーション動作を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域を撮像する赤外線撮像装置において、
上記視野範囲内の赤外線光を入射し映像信号に変換する赤外線検知素子と、
上記赤外線検知素子が出力する映像信号を補正するキャリブレーション制御回路であって、所定の周期若しくは指定された時に上記赤外線検知素子のキャリブレーション動作を行うキャリブレーション制御回路とを備え、
上記キャリブレーション制御回路は、上記映像信号を画像処理し侵入物体を検出する画像処理装置から、上記映像信号に侵入物体が検出された場合の信号若しくは情報を得た場合には、上記赤外線検知素子のキャリブレーション動作を停止することを特徴とする赤外線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線撮像装置に関わり、特に、監視システムに用いる赤外線撮像装置のキャリブレーション動作の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線を検知する素子の１つとして、赤外線ボロメータ素子がある。赤外線ボロメータ素子は、半導体素子では検出困難な遠赤外線領域の光を検出することができるため、特に、室温で動作する遠赤外撮像素子として利用される。
赤外線ボロメータ素子は、例えば、２次元配列された画素で構成される。赤外線ボロメータ素子を用いた赤外線撮像装置は、被写体から放射される赤外線の入射量（赤外線エネルギ）に応じて、構成されたそれぞれの画素の温度が変化する。この赤外線撮像装置は、それぞれの画素の温度を抵抗変化として検出して、被写体像の映像信号として出力するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９９９０９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、上述した赤外線ボロメータ素子を用いた赤外線撮像装置は、設置場所の環境の温度変化や赤外線撮像装置自体の温度変化に影響を受ける。このため、定期的若しくは必要に応じてキャリブレーションが必要である。そして、キャリブレーション中には、赤外線撮像装置は撮像することができず、画像が途切れる。そのため、上記赤外線撮像装置を用いた監視システムにおいては、夜間などキャリブレーション動作が起きると、侵入者の検知時であっても撮像が停止し、侵入者の監視画像が途切れ重要な安全監視情報が欠落するという問題があった。このような問題は、例えば特許文献１に記載の撮像装置でも問題となり、特許文献１では、キャリブレーションの対象として侵入者を画像処理によって検出するときにおける背景画像の更新について改善した技術が記載されている。しかし、上記のような、本発明が解決しようとする課題については言及していない。
【０００５】
即ち、上述した赤外線ボロメータ素子を使った撮像装置のように、入射した赤外線の光量に応じて変化する抵抗値を検出して映像信号とする方式の赤外線撮像装置では、環境や撮像装置の温度変化により、装置筐体などからの熱輻射量が一定量以上変化すると、映像信号のオフセットが変化し、映像信号のダイナミックレンジの上限や下限でクリップされるため、画像が正しく表示されなくなる。
このような現象を回避するために、可動シャッタ等で撮像素子への赤外線の入射を止めてオフセットを補正する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑み、侵入者検知時にはキャリブレーション動作を禁止することにより、侵入者の監視画像が途切れることなく得られる赤外線撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の赤外線撮像装置は、赤外線カメラ部に、画像処理装置より侵入者検知アラーム信号を出力する。上記侵入者検知アラーム信号を受けた、上記赤外線カメラ部はキャリブレーション動作を停止し、後に上記キャリブレーション動作を自動もしくは手動で再開する手段を有するものである。
即ち、本発明の赤外線撮像装置は、監視領域を撮像する赤外線撮像装置において、上記視野範囲内の赤外線光を入射し映像信号に変換する赤外線検知素子と、上記赤外線検知素子が出力する映像信号を補正するキャリブレーション制御回路であって、所定の周期若しくは指定された時に上記赤外線検知素子のキャリブレーション動作を行うキャリブレーション制御回路とを備え、上記キャリブレーション制御回路は、上記映像信号を画像処理し侵入物体を検出する画像処理装置から、上記映像信号に侵入物体が検出された場合の信号若しくは情報を得た場合には、上記赤外線検知素子のキャリブレーション動作を停止するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、侵入者検知時に、キャリブレーション動作によって侵入者の監視画像が途切れ、重要な安全監視情報が欠落するという欠点が解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避け、できるだけ説明を省略する。
【００１０】
以下、本発明の赤外線撮像装置を使用した監視システムの一実施例について、図１の監視システムの構成を用いて説明する。
図１は本発明の赤外線撮像装置を使用した監視システムの構成を示すブロック図である。101 は侵入物体、102 は赤外線撮像装置、103 は画像処理装置、104 はモニタ装置、105 はアラーム出力装置、106 は手動キャリブレーションスイッチ（ SW ）、121 は赤外線撮像装置 102 の光学系、122 は赤外線撮像装置 102 の赤外線検知素子、123 は赤外線撮像装置 102 のキャリブレーション制御回路、151 は侵入物体 101 を含む視野範囲内の被写体像の模式的な入射光路、152 、153 、154 、155 、及び 156 は信号線である。侵入物体 101 は、監視システムが監視対象として設定されるもので、例えば、人である。また、赤外線検知素子 122 は、例えば、赤外線ボロメータ素子である。また、アラーム出力装置 105 は、例えば、警告音（警報）を出力するスピーカである。
なお、図１の構成は、本発明に関連する構成以外は省略している。
【００１１】
赤外線撮像装置 102 の赤外線検知素子 122 の出力は、信号線 152 を介して赤外線撮像装置 102 のキャリブレーション制御回路 123 に接続し、キャリブレーション制御回路 123 の出力は、信号線 152 を介して画像処理装置 103 に接続する。画像処理装置 103 は第１〜第３の信号を出力する。第１の出力は信号線 154 を介してモニタ装置 104 に接続し、第２の出力は信号線 155 を介してアラーム出力装置 105 に接続し、第３の出力は信号線 153 を介して赤外線撮像装置 102 のキャリブレーション制御回路 123 に接続する。また、手動キャリブレーション SW 106 の出力は、信号線156 を介して赤外線撮像装置 102 のキャリブレーション制御回路 123 に接続する。
【００１２】
図１において、侵入物体 101 を含む視野範囲内の被写体像が光学系 121 を介して赤外線検知素子 122 に入射する。赤外線検知素子 122 は、入射光の赤外線エネルギをそれぞれの画素の温度を抵抗変化として検出して、被写体像の映像信号として信号線 156 を介してキャリブレーション制御回路 123 に出力する。
キャリブレーション制御回路 123 は、最新のキャリブレーション情報によって入力された各画素毎の映像信号を補正して、赤外線撮像装置 102 が出力する映像信号として画像処理装置 103 に出力する。
【００１３】
画像処理装置 103 は、以降で説明する動作を行う他、赤外線撮像装置 102 から入力される映像信号をモニタ装置 104 が表示可能な形式の信号に変換して信号線 154 を介してモニタ装置 104 に出力しており、モニタ装置 104 の表示部には、常に、赤外線撮像装置 102 が撮影した最新の赤外線映像が表示されれている。従って、監視システムを使用し、視野範囲を監視している監視員は、モニタ装置 104 を監視することによって、画像処理装置 103 の検出若しくは未検出に関わらず、侵入物体の監視を行うことができる。
【００１４】
画像処理装置 103 は、入力された映像信号について、周知のアルゴリズムによって画像処理を行い、侵入物体等による画像の変化の有無を抽出する。画像処理装置 103 は、抽出された画像の変化から、侵入物体を検出したと判断した場合には、信号線 155 を介してアラーム出力装置 105 に警報音を出力させるための侵入者検知アラーム信号を出力する。アラーム出力装置 105 は入力された侵入者検知アラーム信号に応じて警報（アラーム）音を出す。
また、同時に、侵入者検知アラーム情報をモニタ装置 104 に出力する。モニタ装置 104 は、その表示部に、入力された侵入者検知アラーム情報を撮像画像と共に表示する。
【００１５】
また画像処理装置 103 は、侵入者検知アラーム情報及び侵入者検知アラーム信号の出力と同時に、侵入者検知アラーム信号を信号線 153 を介して赤外線撮像装置 102 のキャリブレーション制御回路 123 に出力する。
キャリブレーション制御回路 123 は、侵入者検知アラーム信号が入力されたことを検知すると、赤外線検知素子 122 に対してのキャリブレーション動作を停止する。また、監視員は、アラーム出力装置 105 が出力する警報音を聞いたり、モニタ装置 104 の侵入者検知アラーム情報の表示を見ることによって、侵入物体が検出されたことを認識した場合には、モニタ装置 104 に表示された監視画像で確認する。
【００１６】
なお、前述したように、キャリブレーション制御回路 123 は、赤外線撮像装置 102 若しくはキャリブレーション制御回路 123 内に、図示しない不揮発性メモリを備え、メモリに、最新のキャリブレーション情報を保存しており、もし、現在キャリブレーション中であっても、キャリブレーション動作が途中で中止された場合であっても、メモリから最新のキャリブレーション情報を取り込んで、赤外線検知素子 122 を直前のキャリブレーションした状態に戻すことができる。
【００１７】
その後、監視員は、監視画像を見て、侵入物体（例えば、侵入物体 101 ）が監視領域（視野範囲）から出た等、監視領域内の安全が確認された場合には、手動キャリブレーション SW 106 を押す操作を行い、信号線 156 を介して、侵入者検知アラーム解除信号をキャリブレーション制御回路 123 に出力する。
キャリブレーション制御回路 123 は、手動キャリブレーション SW 106 から入力された侵入者検知アラーム解除信号に応じて、赤外線検知素子 122 のキャリブレーション停止状態を解除する。
【００１８】
なお、上述の実施例では、監視員が手動でキャリブレーション動作を再開させている。しかし、侵入物体が監視領域（赤外線撮像装置 102 の視野範囲）から消えてしまい、画像処理装置 103 が検出されていた侵入物体（例えば、侵入物体 101 ）を検出しない状態となった場合に、画像処理装置 103 が信号線 153 を介して、侵入者検知アラーム解除信号をキャリブレーション制御回路 123 に出力することで、キャリブレーション制御回路 123 が自動的にキャリブレーション動作を再開させても良い。このとき、画像処理装置 103 は、モニタ装置 104 にも、信号線 154 を介して侵入者検知アラーム解除情報を出力し、モニタ装置 104 にキャリブレーション動作の再開を表示させても良い。
【００１９】
また、好ましくは、画像処理装置 103 が誤認識することも考えられるため、自動的にキャリブレーション動作の再開させず、まず、モニタ装置 104 にキャリブレーション動作の再開の可否の問合せ情報を出力して表示させ、監視員にキャリブレーション動作再開の是非を判断させ、監視員が判断することによって、手動キャリブレーション SW 106 を押し、侵入者検知アラーム解除信号を出力するさせても良い。
また、好ましくは、監視員が間違って手動キャリブレーション SW 106 を押すことも考えられるので、キャリブレーション制御回路 123 は、手動キャリブレーション SW 106 からの侵入者検知アラーム解除信号だけでなく、画像処理装置 103 から出力される侵入者検知アラーム解除信号の２つの侵入者検知アラーム解除信号があった時に、キャリブレーション動作を再開するようにしても良い。
【００２０】
なお、上記実施例では、画像処理装置は、赤外線撮像装置と分離した構成であった。しかし、赤外線撮像装置内に画像処理装置若しくは画像処理機能を内蔵した赤外線撮像装置であっても良いことは勿論である。例えば、図２は、本発明の赤外線撮像装置の他の実施例の構成を示すブロック図である。200 は赤外線撮像装置、202 は赤外線撮像装置 200 の赤外線撮像部、203 は赤外線撮像装置 200 の画像処理部である。また、手動キャリブレーション SW 206 も赤外線撮像装置 200 と一体化している。なお、図１と共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避け、できるだけ説明を省略する。
図２において、赤外線撮像装置 200 は、図１の赤外線撮像装置 102 を構成する光学系 121 、赤外線検知素子 122 、及び、キャリブレーション制御回路 123 を含む赤外線撮像部 202 の他、画像処理部 203 と手動キャリブレーション SW 206 とで構成されている。画像処理部 203 と手動キャリブレーション SW 206 のそれぞれの動作は、図１で説明した画像処理装置 103 と手動キャリブレーション SW 106 それぞれ同じである。
【００２１】
上述のように、本発明の一実施形態は、監視領域を撮像する赤外線撮像装置において、視野範囲内の赤外線光を入射し映像信号に変換する赤外線検知素子と、赤外線検知素子が出力する映像信号を補正するキャリブレーション制御回路であって、所定の周期若しくは指定された時に赤外線検知素子のキャリブレーション動作を行うキャリブレーション制御回路とを備え、キャリブレーション制御回路は、映像信号を画像処理し侵入物体を検出する画像処理装置から、映像信号に侵入物体が検出された場合の信号若しくは情報を得た場合には、赤外線検知素子のキャリブレーション動作を停止することを特徴とする。
また好ましくは、上述のの赤外線撮像装置において、キャリブレーション制御回路は、更に、外部若しくは赤外線撮像装置に設けられたスイッチからキャリブレーション動作の再開の指示が入力された場合には、所定の周期若しくは指定された時にキャリブレーション動作を再開することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一実施形態の監視システムは、監視領域を撮像し映像信号を出力する赤外線撮像装置と、映像信号を画像処理して監視領域の侵入物体を検出する画像処理装置と、モニタ装置と、アラーム出力装置とを有する監視システムにおいて、赤外線撮像装置は、視野範囲内の赤外線光を入射し映像信号に変換する赤外線検知素子と、赤外線検知素子が出力する映像信号を補正するキャリブレーション制御回路であって、所定の周期若しくは指定された時に赤外線検知素子のキャリブレーション動作を行うキャリブレーション制御回路とを備え、画像処理装置は、赤外線撮像装置から入力された映像信号に侵入物体を検出した場合には、モニタ装置に侵入者検知アラーム情報を出力し、アラーム出力装置侵入者検知アラーム信号を出力すると共に、侵入者検知アラーム信号をキャリブレーション制御回路に出力し、キャリブレーション制御回路は、入力された侵入者検知アラーム信号に基づいて赤外線検知素子のキャリブレーション動作を停止することを特徴とする。
また好ましくは、上記監視システムにおいて、ユーザの操作に応じてキャリブレーション動作の再開の指示する信号を出力するスイッチを備え、キャリブレーション制御回路は、スイッチから入力された信号に基づいて、赤外線検知素子のキャリブレーション動作を再開することを特徴とする。
【００２３】
なお、上記実施例では、アラーム出力装置は、警報音を出力した。しかし、音だけでなく、表示灯の点灯や点滅やそれらの組み合わせであっても良い。
【００２４】
上記実施例によれば、侵入者検知時に、キャリブレーション動作によって侵入者の監視画像が途切れ、重要な安全監視情報が欠落するという欠点が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の赤外線撮像装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の赤外線撮像装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２６】
101：侵入物体、  102：赤外線撮像装置、  103：画像処理装置、  104：モニタ装置、  105：アラーム出力装置、  106：手動キャリブレーションSW、  121：光学系、  122：赤外線検知素子、  123：キャリブレーション制御回路、  151：模式的な入射光路、  152〜156：信号線、  200：赤外線撮像装置、  202：赤外線撮像部、  203：画像処理部、  206：手動キャリブレーションSW。
【図１】
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【図２】
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