(57)【要約】【課題】  監視カメラ等の焦点調整を客観的且つ視覚的に実施することができ、且つ小型軽量化を図ることができることにより、焦点調整に掛かる時間を短縮する。【解決手段】  監視カメラ１２等内から発信されるビデオ信号を入力するビデオ信号入力部２と、前記ビデオ信号入力部２から伝送されたビデオ信号から高周波成分を抽出するＨＰＦ３ａ、整流回路３ｂ及び前記高周波成分を平滑化し合焦度に対応した直流電圧を取出するＬＰＦ３ｃを具備するフィルタ回路部３と、前記直流電圧をデジタル量子化するＡＤＣ６ａ及び前記直流電圧のデジタル信号に基づいて合焦度を演算する演算処理部６ｂを具備する制御部６と、前記各種信号を液晶モニタ等の任意の表示装置９に出力するビデオ信号出力部８とを備える焦点調整装置１であって、前記表示装置９に監視カメラ等の撮像映像とともに合焦度を映出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラ等内から発信されるビデオ信号を入力するビデオ信号入力部と、前記ビデオ信号入力部から伝送されたビデオ信号から高周波成分を抽出するハイパスフィルタ、整流回路及び前記高周波成分を平滑化し合焦度に対応した直流電圧を取出するローパスフィルタを具備するフィルタ回路部と、前記直流電圧をデジタル量子化するアナログ・デジタルコンバータ及び前記直流電圧のデジタル信号に基づいて合焦度を演算する演算処理部を具備する制御部と、前記各種信号を液晶モニタ等の任意の表示装置に出力するビデオ信号出力部とを備える焦点調整装置であって、前記表示装置に監視カメラ等の撮像映像とともに合焦度を映出させることを特徴とする焦点調整装置。
【請求項２】
前記ビデオ信号入力部から伝送された複合同期信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離する同期分離回路部と、モノクロ信号及び通常のビデオ信号の切替を実行するビデオスイッチとを備え、前記制御部が前期水平同期信号及び垂直同期信号のタイミングに適合させてビデオスイッチを切替ることにより、モノクロ信号の直流電圧から前記制御部で演算された合焦度を前記表示装置に出力することを特徴とする請求項１に記載の焦点調整装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された焦点調整装置が内蔵されたことを特徴とする固定カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラ等のレンズ調整及び焦点調整を客観的且つ視覚的に実施することが可能な焦点調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、監視カメラを設置する商業ビル或いは一般家屋が増加傾向にある中、従来、自動焦点調整機能を備えていない固定の監視カメラの焦点調整は、大型モニタ或いは可搬型の小型モニタに映出された撮像映像の焦点合致状態を調整実施者の目視にて判断し、調整実施者個々の感覚及び主観に基づいて実施されていた。しかしながら、監視カメラの焦点調整において、大型モニタを使用した場合には、視認性は期待できるものの可搬性に乏しく、逆に、小型モニタを使用した場合には、可搬性は期待できるものの貧弱な視認性故に焦点の合致点を判断することが困難であることから、調整実施者によって焦点合致点が終始一貫しないという問題が生じていた。
【０００３】
そんな中、例えば、黒色領域と白色領域とを含むテストパターンを車載カメラで撮像することによって得られる撮像映像の、各画素の輝度値を検出し、当該各画素の輝度値から算出された差分値を予め定められた閾値と比較することによって、車載カメラの合焦状態の良否を判定するピント調整装置及びピント調整方法が提供されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−１３３３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予め閾値を設定しなければならず、また、低輝度色領域と高輝度色領域とを含むテストパターンを用意する必要があることから非常に手間であり、且つテストパターンを撮像しながら車載カメラの焦点調整を実施するため、実際に車載カメラが撮像するカメラ設置場所の画像を基に焦点調整をすることができず、さらに、予め設定された閾値の範囲の広狭によっては、例えば、該範囲が狭過ぎた場合には焦点の合致判定が出難く、また、該範囲が広過ぎた場合には焦点が合致していないのにもかかわらず焦点合致判定が下されるというように、焦点調整者自身の柔軟で視覚的な焦点調整が困難であるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明に係る請求項１に記載の焦点調整装置は、監視カメラ等内から発信されるビデオ信号を入力するビデオ信号入力部と、前記ビデオ信号入力部から伝送されたビデオ信号から高周波成分を抽出するハイパスフィルタ、整流回路及び前記高周波成分を平滑化し合焦度に対応した直流電圧を取出するローパスフィルタを具備するフィルタ回路部と、前記直流電圧をデジタル量子化するアナログ・デジタルコンバータ及び前記直流電圧のデジタル信号に基づいて合焦度を演算する演算処理部を具備する制御部と、前記各種信号を液晶画面等の任意の表示装置に出力するビデオ信号出力部とを備える焦点調整装置であって、前記表示装置に監視カメラ等の撮像映像とともに合焦度を映出させることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の焦点調整装置は、前記ビデオ信号入力部から伝送された複合同期信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離する同期分離回路部と、モノクロ信号及び通常のビデオ信号の切替を実行するビデオスイッチとを備え、前記制御部が前期水平同期信号及び垂直同期信号のタイミングに適合させてビデオスイッチを切替ることにより、モノクロ信号の直流電圧から前記制御部で演算された合焦度を前記表示装置に出力することを特徴とする。
【０００７】
さらに、請求項４に記載の固定カメラは、前記請求項１又は請求項２のいずれかの焦点調整装置が内蔵されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の焦点調整装置によれば、監視カメラ等の焦点調整を客観的且つ視覚的に実施することができることにより、焦点調整時間を大幅に短縮させることができ調整作業効率の向上を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の焦点調整装置によれば、上記効果とともに、合焦度の表示を簡素化することができ、且つ製造コストを削減することができる。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の固定カメラによれば、焦点調整装置を監視カメラ等の固定カメラに内蔵させることにより、焦点調整表示の信号自体をビデオ信号に重畳させる為、従来の一般的なモニタを用いて焦点の客観的な調整をすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係る焦点調整装置１の回路図である。本発明に係る焦点調整装置１は、ビデオ信号入力部２と、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと略す。）３ａ、整流回路３ｂ及びローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと略す。）３ｃを具備するフィルタ回路部３と、同期分離回路部５とから構成され、また、アナログ・デジタルコンバータ（以下、ＡＤＣと略す。）６ａ及び演算処理部６ｂを備える制御部６と、表示装置９にビデオ信号を出力するビデオ信号出力部８とから構成される。
【００１２】
ビデオ信号入力部２は、ビデオ入力端子等のビデオ信号入力装置であって、監視カメラ等内において発信されたビデオ信号を焦点調整装置１に入力する。ビデオ信号入力部２によって焦点調整装置１に入力された前記ビデオ信号は分岐され、フィルタ回路部３、同期分離回路部５及びビデオ信号出力部８に伝送される。
【００１３】
フィルタ回路部３は、上記ビデオ信号から特定の周波数成分を抽出するためのものであり、上述の通り、ＨＰＦ３ａ、整流回路３ｂ及びＬＰＦ３ｃを具備している。ＨＰＦ３ａは、前記ビデオ信号入力部２からフィルタ回路部３に伝送されたビデオ信号から高周波成分を抽出する。ここで、被写体の焦点が合致し映像の輪郭が鮮明になるほどビデオ信号の高周波成分が大きくなることから、遮断周波数を焦点が合致する場合に出力される一定の高周波数に予め設定しておけば、ＨＰＦ３ａで抽出される高周波成分は合焦度が高いほど抽出値が高くなる。前記ＨＰＦ３ａで抽出された高周波成分は、ダイオード等の整流素子からなる整流回路３ｂにおいて交流電圧から直流電圧に変換され、ＬＰＦ３ｃによって撮像映像のノイズの除去等が実施され平滑化される。このようにして、撮像映像の焦点合致度に連動した直流電圧が抽出され、取出された前記直流電圧は、増幅器４によって増幅されて制御部６へ伝送される。
【００１４】
一方、同期分離回路部５は、前記ビデオ信号入力部２から伝送された複合同期信号から振幅分離によって同期信号を分離し、前記同期信号から水平同期信号及び垂直同期信号を抽出する。同期分離回路部５によって取出された水平同期信号及び垂直同期信号は、制御部６の演算処理部６ｂに伝送される。
【００１５】
制御部６は、例えば、ＣＰＵからなり、ＡＤＣ６ａ及び演算処理部６ｂを具備して構成される。ＡＤＣ６ａは、フィルタ回路３によって抽出された前記直流電圧をデジタル量子化し、演算処理部６ｂに前記直流電圧のデジタル信号を伝送する。
【００１６】
また、制御部６が具備する演算処理部６ｂは、ＡＤＣ６ａから伝送された前記直流電圧のデジタル信号の入力に基づいて合焦度の演算処理を行なう。演算処理部６ｂは、上記合焦度の演算により、水平同期信号及び垂直同期信号のタイミングを計るとともに、モノクロ信号の直流電圧から演算された合焦度を出力するために、前記直流電圧値に対応させてビデオスイッチ７のＯＮ及びＯＦＦの切替を実行する。
【００１７】
ここで、ビデオスイッチ７は、ビデオ信号入力部３とビデオ信号出力部８との間に設けられ、ビデオスイッチ７がＯＮの状態では、一様なモノクロ信号がビデオ信号出力部８に伝送され、ビデオスイッチ７がＯＦＦの状態では、ビデオ信号入力部２からの通常のビデオ信号が伝送される。
【００１８】
前記ビデオ信号出力部８は、ビデオ信号入力部２から伝送されたビデオ信号から監視カメラ等の撮像映像を小型の液晶モニタ等から構成される表示装置９に出力するとともに、前記演算処理部６ｂから伝送された直流電圧の変化を前記表示装置９内に構成される合焦度表示部９ａに合焦度として出力する。すなわち、前記水平同期信号及び垂直同期信号のタイミングを計りながらビデオスイッチ７をＯＮ及びＯＦＦすることにより、前記直流電圧値の変化を表示装置９の合焦度表示部９ａの走査線上に水平に伸縮するバーとして表示する。
【００１９】
合焦度表示部９ａは、上述の通り、前記直流電圧値の変化を表示するが、その表示手段は表示装置９の、例えば、小型の液晶モニタ画面の下端に水平のバーを表示させ、前記直流電圧の変化を表示バーの伸縮によって表現するものであり、下記に図２を用いて詳細に説明する。
【００２０】
図２は、監視カメラ１２及び表示装置９の外観図である。焦点調整装置１は、監視カメラ１２に内蔵され、監視カメラ１２が撮像した映像を表示装置９へと出力するとともに、前記直流電圧値の変化を合焦度として合焦度表示部９ａへと出力する。
【００２１】
表示装置９は、可及的小型の液晶モニタ画面等で構成されるが、監視カメラ等で撮像した映像を映出することができるものであれば何でもよい。表示装置９、例えば小型の液晶モニタ画面の下端には、合焦度表示部９ａの水平バーが表示され、前記直流電圧、すなわち焦点の合致により大きくなる高周波成分がより多く抽出された場合には水平バーの右方向にバーの表示が伸び、逆に、液晶モニタ画面の焦点が合っていない場合には高周波成分の抽出値が極少となり水平バーの左方向にバーの表示が縮む。よって、水平バーの長さが最大になった場合に、液晶モニタ画面の焦点が最も合致したということが焦点調整者に視覚的に認識できるとともに、表示バーに基づいて焦点の合致を判断することから合焦度の客観性をも担保することが可能となる。
【００２２】
表示装置９におけるバーの表示は、表示装置９下端の走査線に水平同期信号のタイミングを図ってモノクロ信号を出力させることにより行なう。そうすると、表示装置９の下端には、直流電圧から演算された合焦度に応じて表示装置９の下端左から水平右方向に向かって、ビデオスイッチ７がＯＮの状態で出力されたモノクロ信号に対応したバーが表示される。
【００２３】
合焦度表示部９ａは、上記のバー表示によるものに限られるものではなく、図３に示したように、高周波成分から抽出された直流電圧値をゲージ表示にしてもよく、当該ゲージが縦に表示されていてもよい。
【００２４】
以上のように構成することにより、焦点調整者が合焦度表示部９ａ及び監視カメラ１２等が撮像した画面を直接視認することができることで、監視カメラ１２等の焦点調整を客観的且つ視覚的に実施することができるとともに、焦点調整に掛かる時間を短縮することが可能となる。また、本発明に係る焦点調整装置１は、回路構成が簡素であり、且つ小型ＣＰＵを使用することにより小型の監視カメラ１２等に内蔵することが可能であり、焦点調整者は従来の一般的なモニタを用いて客観的な焦点調整をすることができる。
【００２５】
上記実施例の焦点調整装置１では、合焦度表示部９ａが常時表示装置９に表示されている状態が維持されていたが、合焦度表示部９ａが不要な場合には、図１に示した合焦度表示切替スイッチ１０を設けることにより、合焦度表示部９ａの表示を表示装置９から消去するような構成としてもよい。
【００２６】
また、合焦度表示部９ａを焦点調整者個々が夫々視認し易い場所に、その表示位置をプリセットすることを目的として、図１に示した合焦度表示切替スイッチ１０を設けてもよい。
【００２７】
また、多様な状況下における焦点調整を容易にすることを目的として、図１に示した合焦度表示明暗設定ＶＲ１１を設けることにより、表示装置９に表示される画面の明るさを調整してもよい。
【００２８】
さらに、焦点調整装置１を監視カメラ１２等ではなく、表示装置９に内蔵してもよい。小型の液晶モニタ等に本願発明に係る焦点調整装置１を内蔵することにより、一方の手で液晶モニタ画面等の表示装置９を把持して合焦度を視認しながら、他方の手で監視カメラ等のレンズ・焦点調整を実施することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上記実施例では、監視カメラの焦点調整に基づいて本発明に係る焦点調整装置１を説明したが、本発明に係る焦点調整装置１によれば、その対象は監視カメラに限られるものではなく、他の固定カメラであれば何でも客観的且つ視覚的に焦点の調整を行うことが可能である。
【００３０】
監視カメラ１２等に内蔵されたコンピュータによって実現される焦点調整プログラムであって、撮像映像のビデオ信号を液晶モニタ等の任意の表示装置９に出力する監視カメラ１２等において、前記ビデオ信号から高周波成分を抽出して当該高周波成分を交流電圧から直流電圧に変換する機能と、前記高周波成分を撮像映像のノイズの除去等を実施して平滑化する機能と、前記直流電圧をデジタル量子化し、当該デジタル信号に基づいて合焦度を演算する機能とを有し、前記表示装置９に監視カメラ等の撮像映像とともに合焦度を映出させることを特徴とする焦点調整プログラムであっても本発明と同一の効果を奏することが可能である。
【００３１】
また、前記ビデオ信号を複合同期信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離する機能と、モノクロ信号及び通常のビデオ信号の切替を実行するビデオスイッチ機能を有し、前記ビデオスイッチ機能によりモノクロ信号に切替えられたビデオ信号の前記直流電圧値から演算された合焦度を、前期水平同期信号及び垂直同期信号の合焦度を表示させたい走査線上のタイミングに適合させてビデオスイッチを切替ることにより、前記表示装置９の任意の走査線上に合焦度を出力することを特徴とする焦点調整プログラムとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る焦点調整装置の構成を示す回路図である。
【図２】焦点調整装置のビデオ信号出力部の外観図である。
【図３】合焦度表示部の実施例を示す外観図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        焦点調整装置
２        ビデオ信号入力部
３        フィルタ回路部
３ａ      ハイパスフィルタ
３ｂ      整流回路
３ｃ      ローパスフィルタ
４        増幅器
５        同期分離回路部
６        制御部
６ａ      アナログ・デジタルコンバータ
６ｂ      演算処理部
７        ビデオスイッチ
８        ビデオ信号出力部
９        表示装置
９ａ      合焦度表示部
１０      合焦度表示切替スイッチ
１１      合焦度表示明暗設定ＶＲ
１２      監視カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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