(57)【要約】【課題】被写体の動解像度の変化と撮像装置切換時の不自然な変化を最小限に抑え、被写体の連続的挙動を容易に把握可能とした撮像システム、撮像制御装置、及び制御方法を提供する。【解決手段】撮像システムは、カメラ103〜106、カメラ制御装置110、画像切換装置111を備える。カメラ制御装置110は、被写体の移動に伴い被写体を撮像していたカメラから他のカメラに切り換えて被写体の撮像を引き継ぐ際に、被写体を撮像していたカメラの動解像度に関する撮像条件を、撮像を引き継いだカメラの撮像条件として継承する。また、カメラ切換で撮像条件を継承する際に、撮影画像の動解像度の急激な変化に伴うショックを低減する制御に移行する。また、カメラ切換で撮像条件を継承する際に、撮像条件を、撮像を引き継いだカメラ以外の他のカメラにも送信する。本発明は、撮像条件として、動解像度のみでなく、露出及びホワイトバランスであっても同様に適用できる。【選択図】図１
2009065381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の動解像度に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記撮像条件は、単位時間内の撮像枚数を示す撮像フレームレート、前記撮像装置により撮像した撮像信号に施す圧縮符号化の程度を示す圧縮符号化レートのいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の撮像システム。
【請求項３】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置のホワイトバランスに関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
前記被写体を撮像していた撮像装置から前記撮像を引き継いだ撮像装置に切り換えて撮像条件を継承する際に、撮影画像のホワイトバランスの変化に伴う不自然な状態を低減する自動ホワイトバランス制御に移行することを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項５】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の露光に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
前記撮像条件は、絞り、撮像信号増幅回路のゲイン、電子シャッタ速度又は機械シャッタ速度のいずれかを含むことを特徴とする請求項５記載の撮像システム。
【請求項７】
前記被写体を撮像していた撮像装置から前記撮像を引き継いだ撮像装置に切り換えて前記撮像条件を継承する際に、撮影画像の明るさの変化に伴う不自然な状態を低減する自動露出制御に移行することを特徴とする請求項５記載の撮像システム。
【請求項８】
前記被写体を撮像していた撮像装置から前記撮像を引き継いだ撮像装置に切り換えて前記撮像条件を継承する際に、前記撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置以外の他の撮像装置にも送信することを特徴とする請求項１、３、５のいずれかに記載の撮像システム。
【請求項９】
移動する被写体を追尾しながら被写体を撮像する複数の撮像装置を制御する撮像制御装置において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ切換手段と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の動解像度に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１０】
移動する被写体を追尾しながら被写体を撮像する複数の撮像装置を制御する撮像制御装置において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ切換手段と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置のホワイトバランスに関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１１】
移動する被写体を追尾しながら被写体を撮像する複数の撮像装置を制御する撮像制御装置において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ切換手段と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の露光に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１２】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムの制御方法において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ工程と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の動解像度に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムの制御方法において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ工程と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置のホワイトバランスに関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムの制御方法において、
被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ工程と、
前記引き継ぎを行う際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の露光に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する被写体を複数の撮像装置により追尾して撮像及び記録を行う撮像システム、撮像制御装置、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のカメラを使用して被写体を監視し、そのうちの１つのカメラが被写体を見失った場合でも他のカメラが被写体の撮影情報を受け取り、被写体を探索して追尾する撮像システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
他方、１つのカメラで被写体までの距離を示す距離情報を取得し、他のカメラで距離情報を基に撮影を行うことにより、激しく移動する被写体を追尾する機能を有する撮像システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３２０６９９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
まず、従来技術の第１の課題について説明する。従来の撮像システムでは、複数のカメラによる移動する被写体の追尾に際して被写体の距離情報は各カメラに伝送されるため、撮影画像の焦点及び画角に関しては、カメラの切り換えに伴う不自然な撮影画像の変化の発生は防止できる。一方で、近年のカメラ及びその信号処理のデジタル化の進展に伴い、従来の機能に対し更に新たな機能を加える試みが行われている。
【０００５】
機能の１つは、従来のＴＶ信号では固定であった動画の構成要素である各１枚１枚の静止画の撮像フレームレート（単位時間内に何枚撮像するかを示すレート）を変更する機能である。これにより、動く被写体の撮影時は撮像フレームレートを上げることで、動体に対する解像度（動解像度）を上げることができる。一方、動く被写体がない時は撮像フレームレートを下げることで、カメラ内の撮像信号（画像信号）の伝送路の帯域の確保や撮像信号記録時の占有ファイルサイズの削減を図ることができる。
【０００６】
機能のもう１つは、撮像信号は他の信号と多重化されて伝送されることが多々あり伝送路の使用帯域が制限されるため、撮像信号に予めいわゆる圧縮符号化を行いデータ量を低滅してから伝送する一般的に行われている機能である。これにより、激しく動く被写体の撮影時は圧縮符号化の重み付け（圧縮符号化の程度）を軽くすることで、動解像度を確保できる。一方、動く被写体がない時は高圧縮を行うことで、伝送路の帯域確保と記録ファイルサイズの削減を実現できる。
【０００７】
しかしながら、従来の撮像システムで複数のカメラを切り換えることで各カメラの撮影画像を記録する用途の場合は次の問題がある。撮像フレームレートあるいは圧縮符号化の程度の異なる複数のカメラを切り換えた場合、やはりカメラ切換による不自然な撮影画像の変化の発生が懸念される。特に撮像システムが監視用途の場合、不自然な撮影画像の変化が発生すると、被写体の挙動を特定する際に支障が出る可能性がある。
【０００８】
次に、従来技術の第２の課題について説明する。従来の撮像システムでは、ホワイトバランスに関しては一般的に、各カメラに装備された自動ホワイトバランス調整システム（ＡＷＢ）による制御が行われる。従って、カメラ切換前後の撮影画像は被写体の動きと背景画像が異なるために、それに対応して各カメラのＡＷＢが動作し、カメラ切換前後において被写体画像の色味（ホワイトバランス）の急激な変化が生じることがある。特に撮像システムが監視用途の場合、上記と同様に、被写体の挙動を特定する際に支障が出る可能性がある。
【０００９】
次に、従来技術の第３の課題について説明する。従来の撮像システムでは、露光に関しては一般的に、各カメラに装備された自動露出システム（ＡＥ）による制御が行われる。従って、カメラ切換前後の撮影画像は被写体の動きと背景画像が異なるために、それに対応して各カメラのＡＥが動作し、カメラ切換前後において被写体画像の明るさの急激な変化が生じることがある。特に撮像システムが監視用途の場合、上記と同様に、被写体の挙動を特定する際に支障が出る可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、被写体の動解像度の変化と撮像装置切換時の不自然な変化を最小限に抑え、被写体の連続的挙動を容易に把握可能とした撮像システム、撮像制御装置、及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明の撮像システムは、移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の動解像度に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置のホワイトバランスに関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、移動する被写体を複数の撮像装置により追尾しながら被写体を撮像する撮像システムにおいて、被写体の移動に伴い前記被写体を撮像していた撮像装置から他の撮像装置に切り換えて前記被写体の撮像を引き継ぐ際に、前記被写体を撮像していた撮像装置の露光に関する撮像条件を、前記撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被写体の撮像を引き継ぐ際に、切換前の撮像装置の動解像度に関する撮像条件を、撮像を引き継いだ撮像装置の撮像条件として継承する。従って、被写体の移動に伴い複数の撮像装置を切り換える動作の前後で、被写体の動解像度の変化と撮影画面の不自然な変化を最小限に抑えることが可能となる。これにより、被写体の連続的挙動を容易に把握できる撮像システムを実現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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像システムの全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、撮像システムは、カメラ１・１０３、カメラ２・１０４、カメラ３・１０５・・カメラｎ・１０６（以下カメラ１０３、１０４、１０５、・・１０６）、カメラ制御装置１１０、画像切換装置１１１、記録装置１１２を備える。カメラ（撮像装置）１０３〜１０６は、例えば監視区域に設置され、カメラ制御装置（撮像制御装置）１１０、画像切換装置１１１、記録装置１１２、表示装置（不図示）は、監視センター（不図示）に設置されている。図中、１０２は監視区域における被写体１０１の移動経路、１０７は各カメラ１０３〜１０６の撮影範囲を概略的に示している。
【００１８】
カメラ１０３〜１０６は、移動経路１０２上を移動する被写体１０１を撮影可能に配置されている。カメラ１０３〜１０６は、撮影に伴いそれぞれ撮像信号１１３〜１１６を画像切換装置１１１に出力する。カメラ制御装置１１０は、カメラ選択信号３０６により撮像信号１１３〜１１６から所望の撮像信号を選択する。画像切換装置１１１は、選択された撮像信号１２１を記録装置１１２とカメラ制御装置１１０に出力する。記録装置１１２は、撮像信号（画像信号）１２１を記録するものであり、具体的にはハードディスク、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体を含んで構成されている。
【００１９】
カメラ１０３〜１０６とカメラ制御装置１１０との間は、双方向の通信が可能な通信ライン１１７〜１２０により接続されている。カメラ１０３〜１０６からは、通信ライン１１７〜１２０を介して各カメラの撮像フレームレートと圧縮符号化レートの状態が、予め設定された短い周期でカメラ制御装置１１０に逐次入力される。この場合、前記入力は、カメラ制御装置１１０により撮像フレームレートと圧縮符号化レートの設定を受けたカメラから返される入力である。撮像フレームレートは単位時間内の撮像枚数を示す撮像条件であり、圧縮符号化レートはカメラにより撮像した撮像信号に施す圧縮符号化の程度を示す撮像条件である。
【００２０】
更に、カメラ１０３〜１０６からは、通信ライン１１７〜１２０を介して各カメラのホワイトバランス（ＷＢ）の状態が、予め設定された短い周期でカメラ制御装置１１０に逐次入力される。この場合、前記入力は、カメラ制御装置１１０によりホワイトバランス情報の設定を受けたカメラから返される入力である。ホワイトバランスに関する制御については第２の実施の形態で後述する。
【００２１】
更に、カメラ１０３〜１０６からは、通信ライン１１７〜１２０を介して各カメラの露光の状態が、予め設定された短い周期でカメラ制御装置１１０に逐次入力される。この場合、前記入力は、カメラ制御装置１１０により露出情報の設定を受けたカメラから返される入力である。露出に関する制御については第３の実施の形態で後述する。
【００２２】
カメラ制御装置１１０は、画像切換装置１１１から出力される撮像信号１２１の中から被写体１０１の動きを検出し、被写体１０１を追尾する。また、カメラ制御装置１１０は、適宜、被写体１０１を的確に撮影及び撮影画像を録画できるように、カメラ１０３〜１０６の中から被写体１０１が撮影されているカメラを選択する。また、カメラ制御装置１１０は、通信ライン１１７〜１２０を介してカメラ１０３〜１０６の撮像フレームレートと圧縮符号化レートの制御を行う。
【００２３】
図２は、撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【００２４】
図２において、上記図１に示した各カメラ１０３〜１０６はそれぞれ図示の構成を有する。即ち、各カメラは、レンズ２０２、絞り２０３、撮像素子２０４、利得制御増幅器（以下ＧＣＡ：Gain Controlled Amplifier）２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６、輝度信号処理回路２０７を備える。更に、各カメラは、色分離回路２１１、ホワイトバランス補正回路２１２、圧縮符号化器２１３、色信号処理回路２１４、撮像制御マイクロプロセッサ（以下ＭＰＵ）２１６、タイミングジェネレータ（以下ＴＧ）２１９を備える。
【００２５】
被写体１０１からの光２０１は、レンズ２０２を通過して絞り２０９にて光量が制限され、撮像素子２０４に入射する。撮像素子２０４は、光電効果により光を電気信号（撮像信号）に変換し、ＧＣＡ２０５に出力する。ＧＣＡ２０５は、撮像制御ＭＰＵ２１６からのゲイン制御信号２１０により信号増幅利得（ゲイン）が制御され、ゲイン制御後のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２０６に出力する。Ａ／Ｄ変換器２０６は、アナログ信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号２１８を、輝度信号処理回路２０７、色分離回路２１１、撮像制御ＭＰＵ２１６に出力する。
【００２６】
輝度信号処理回路２０７は、デジタル信号２１８から輝度信号の分離、ガンマ補正、ＫＮＥＥ補正、ホワイトクリップ等の処理を行い、処理後の信号を圧縮符号化器２１３に出力する。色分離回路２１１は、デジタル信号２１８から色信号を分離し撮像信号をホワイトバランス補正回路２１２に出力する。ホワイトバランス補正回路２１２は、撮像信号の白部分をより白く補正するホワイトバランスを行い、色信号処理回路２１４に出力する。色信号処理回路２１４は、撮像信号に色ガンマ補正、振幅制限等を行い、圧縮符号化器２１３に出力する。
【００２７】
圧縮符号化器２１３は、輝度信号処理回路２０７、色信号処理回路２１４から出力される撮像信号に圧縮符号化処理を行い、輝度信号２０８と色信号２１５を出力する。圧縮符号化器２１３の詳細については図５により後述する。カメラの撮像出力は、輝度信号２０８と色信号２１５を合わせたものとなる。圧縮符号化器２１３から出力する輝度信号２０８と色信号２１５はアナログ信号でもよい。あるいは、圧縮符号化器２１３から出力する信号は輝度信号２０８と色信号２１５を混合したコンポジット信号でもよい。
【００２８】
撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ａ／Ｄ変換器２０６から出力されるデジタル信号２１８を基に、絞り制御信号２０９により絞り２０９を制御し、ゲイン制御信号２１０によりＧＣＡ２０５を制御する。撮像制御ＭＰＵ２１６は、圧縮符号化レート制御信号２２３を圧縮符号化器２１３に出力する。また、撮像制御ＭＰＵ２１６は、通信ライン２１７と接続されており、通信ライン２１７を介してカメラ制御装置１１０との間で通信を行う。
【００２９】
ＴＧ２１９は、撮像素子２０４を駆動するための各種パルスを発生するものであり、撮像制御ＭＰＵ２１６からの電子シャッタ制御信号２２１により電子シャッタ速度を制御する。また、ＴＧ２１９は、撮像制御ＭＰＵ２１６からのフレームレート制御信号２２２により撮像フレームレートを制御する。
【００３０】
なお、撮像制御ＭＰＵ２１６は、出力画像信号の明るさに関する自動制御を行う自動露出（ＡＥ）制御を、以下により実現する。絞り制御信号２０９による絞り２０３の制御、電子シャッタ制御信号２２１によるＴＧ２１９を介した撮像素子２０４の電子シャッタ速度制御、ゲイン制御信号２１０によるＧＣＡ２１０のゲイン制御、あるいはこれらの制御の組み合わせで実現する。
【００３１】
上記のように、各カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラ制御装置１１０からの制御信号を通信ライン１１７〜１２０を介して受信し、フレームレート制御信号２２２により撮像フレームレートの変更を行う。また、各カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６は、圧縮符号化レート制御信号２２３により圧縮符号化の制御を行う。これら以外の制御の詳細は説明を省略する。
【００３２】
図３は、撮像システムのカメラ制御装置１１０の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図３において、カメラ制御装置１１０（撮像制御装置）は、フレームメモリ３０１、動きベクトル検出回路３０３、カメラ制御マイクロプロセッサ（以下ＭＰＵ）３０５（切換手段、制御手段）を備える。画像切換装置１１１から撮像信号１２１がカメラ制御装置１１０に入力される。フレームメモリ３０１は、撮像信号１２１から１枚（１フレーム）遅れた画像信号３０２を取得し、動きベクトル検出回路３０３に出力する。
【００３４】
動きベクトル検出回路３０３は、下記のように被写体の移動方向ベクトル（動きベクトル）を検出する。動きベクトル検出回路３０３は、被写体が移動している場合に１フレーム前の画像信号と現在の画像信号との差分を抽出する。動きベクトル検出回路３０３は、差分の抽出により被写体の移動方向ベクトル（動きベクトル）を示す情報を取得し、動きベクトル検出信号３０４をカメラ制御ＭＰＵ３０５に出力する。
【００３５】
カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出信号３０４を基に、カメラ１０３〜１０６により被写体１０１を追尾し撮影画像を録画できるように、通信ライン１１７〜１２０を介して制御信号をカメラ１０３〜１０６に出力する。また、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、出力画像切換信号３０６を画像切換装置１１１に出力し、撮像信号１２１を切り換える。また、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、通信ライン１１７〜１２０を介してカメラ１０３〜１０６とデータ通信を行う。
【００３６】
図４は、撮像システムの画像切換装置１１１の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図４において、画像切換装置１１１は、カメラ制御装置１１０からの画像切換信号３０７により、撮像信号を選択するスイッチとして構成されている。即ち、カメラ１０３〜１０６から出力される撮像信号１１３〜１１６の中から、記録装置１１２とカメラ制御装置１１０に送出する撮像信号１２１を選択的に切り換える。
【００３８】
図５は、カメラの圧縮符号化器２１３の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図５において、圧縮符号化器２１３は、動き補償フレーム間予測部５０２、離散コサイン変換（以下ＤＣＴ）部５０３、量子化部５０４、可変長符号化（以下ＶＬＣ）部５０５を備える。本実施の形態では、動画の圧縮符号化方式として一般的であるＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）圧縮方式（圧縮性能によりＭＰＥＧ１、２、４等が普及）による信号処理を例に挙げ概要を説明する。
【００４０】
入力信号（撮像信号）５０１は、輝度信号処理回路２０７及び色信号処理回路２１４から出力される信号であり、これらを一括して入力信号として表記している。一般に信号処理を行う際に好都合なことから、光の三原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三信号ではなく、輝度信号はそのままＹとし、色信号は二種類の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙとして処理が行われる。
【００４１】
まず、動き補償フレーム間予測部５０２は、被写体に動きのない撮影シーンでは同じ画像を繰り返し使用し、被写体の動きの激しい撮影シーンでは画像を間引くなど、入力信号５０１の時間方向の圧縮を行う。ＤＣＴ部５０３は、動き補償フレーム間予測部５０２の出力信号を構成する振幅方向のデータを周波数別でのデータに変換する。量子化部５０６は、人間が画像を見たときに視覚的に目立たない細かい部分の信号を省略する等の処理により、ＤＣＴ部５０３の出力信号を圧縮する。
【００４２】
ＶＬＣ部５０５は、量子化部５０６の出力信号のデジタルデータとしての冗長性を削減する。即ち、ＶＬＣ部５０５は、例えば量子化部５０６の出力信号が０を連続して多く含む場合は、０をある別の数値符号で置き換える等の処理によりデータの圧縮削減を行う。量子化部５０６から出力される信号は、圧縮削減された出力信号５０６となる。出力信号５０６は、上記図２の輝度信号出力２０８及び色信号出力２１５に相当する。
【００４３】
量子化部５０４の圧縮プロセスにおいては、その圧縮程度、即ち信号の各周波数帯域部分単位をどのように省略するかで信号量を削減することができる。一般的には視覚的に目立たなく且つ広い帯域を占有する高周波数帯域部分を削減するが、当然のことながら画像の解像度は低下する。
【００４４】
撮像制御ＭＰＵ２１６は、圧縮符号化レート制御信号２２３により圧縮符号化器２１３における上記制御を行う。圧縮符号化レートが大きい場合（高圧縮の場合）は、記録装置１１２に撮像信号を記録する際のデータの占有サイズが小さく済み、長時間記録が可能となる。その反面、解像度が低下し、表示装置の画面上の細かい模様が区別できにくくなる不具合が生ずる。また、動き補償フレーム間予測部５０２で上記処理を行っているので、動く被写体の動解像度も低下する。他方、圧縮符号化レートが小さい場合（低圧縮の場合）は、上記の場合と全く正反対の結果を得ることができる。
【００４５】
撮像システムの設置者側で必要とする記録シーンに応じて、撮像制御ＭＰＵ２１６で上記圧縮符号化レートを連続的に可変制御することが、被写体の連続的挙動の撮影（把握）に際して極めて有効である。
【００４６】
図６は、動きベクトル検出を説明する図である。
【００４７】
図６において、被写体１０１が図１の移動経路１０２を矢印方向に移動、即ち表示装置の画面６０１上では左から右に移動する場合を想定する。画面６０１上の撮影画像は、カメラ制御装置１１０のカメラ制御ＭＰＵ３０５が動きベクトル検出回路３０３による動きベクトル検出を基に、表示する。画面６０１を有限数のブロック（本例では横６ブロックと縦４ブロック）に分割し、分割した各ブロックの中で撮影画像が存在する領域をグレー領域６０２で表示している。被写体１０１が次の撮像フレームに移動すると撮影画像が存在するグレー領域６０３も移動する。
【００４８】
撮影画像が存在するグレー領域は、６０４で示すように画面の上下及び左右に前後の撮像フレーム間で移動させることができる。これを示したのが６０５であり、現在より前の撮像フレームと現在の撮像フレームとの間で矢印で示すブロックの移動が行われている。被写体を各々のロック単位で見ると、６０６で実線の矢印を表示しているブロックは、移動されたブロックである。６０６で点線の矢印を表示しているブロックは、前の撮像フレームと変わらずに被写体が存在するブロックである。
【００４９】
以上のように、動体（移動する被写体）を含む画像（画面）を有限のブロックに分割し各ブロック毎の変化を前後の撮像フレーム間で抽出し比較する。これにより、動体の存在とその移動方向を把握することが可能となる。
【００５０】
図７は、カメラの切り換えを説明する図である。
【００５１】
図７において、被写体が図１の移動経路１０２を矢印方向に移動、即ち表示装置の画面６０１上では左から右に移動する場合を想定する。当初はカメラ１に被写体１０１が写っているとする（７０１）。カメラ２の撮影範囲には被写体１０１が入っていないため、カメラ２にはまだ被写体１０１は写っていない（７０２）。被写体１０１が画面６０１上で左から右に移動すると、被写体１０１はカメラ１の撮影範囲を超えて（７０３）、カメラ２の撮影範囲に入ってくる（７０４）。
【００５２】
この時点では、カメラ制御装置１１０は画像切換装置１１１によりカメラ１を選択しており、記録装置１１２にはカメラ１の画像が記録されている。被写体１０１が更に移動してカメラ１の撮影範囲を抜けると（７０５）、カメラ制御装置１１０は画像切換装置１１１によりカメラ２の記録画像に切り換える（７０６）。
【００５３】
以上のように、カメラ制御装置１１０が被写体の動きを動きベクトル検出回路３０３により検出しながら追尾し、画像切換装置１１１により被写体が撮影範囲に入っているカメラの記録画像に適宜切り換える。これにより、被写体を連続的に追尾し画像を記録することが可能となる。
【００５４】
本実施の形態では、カメラ制御装置１１０は以下の制御を行う。被写体の移動に伴い被写体を撮像していたカメラから他のカメラに切り換えて被写体の撮像を引き継ぐ際に、被写体を撮像していたカメラの動解像度（動体に対する解像度）に関する撮像条件を、撮像を引き継いだカメラの撮像条件として継承する。撮像条件は、単位時間内の撮像枚数を示す撮像フレームレート、カメラにより撮像した撮像信号に施す圧縮符号化の程度を示す圧縮符号化レートを含む。
【００５５】
また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮影画像の動解像度の急激な変化に伴う不自然な状態（ショック）を低減する制御に移行する。また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮像条件を、撮像を引き継いだカメラ以外（撮像装置以外）の他のカメラにも送信する。
【００５６】
次に、上記のように構成された本実施の形態の撮像システムの動作について図８及び図９を参照しながら説明する。
【００５７】
図８は、カメラ制御装置１１０のカメラ制御ＭＰＵ３０５のカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【００５８】
図８において、本処理では、被写体の移動方向に合わせて適正なカメラを選択しカメラ切換を行うと共に、カメラ切換に伴う画面上のシーン切換時の撮像フレームレートと圧縮符号化レートの急激な変化に伴うショックを低減する制御を行う。カメラ制御ＭＰＵ３０５は、システム電源がＯＮとなったことを検出すると、カメラ１により被写体（移動体）の撮像及び画像の記録を開始する（ステップＳ８０１）。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体の動きベクトル（移動方向ベクトル）を検出する（ステップＳ８０２）。
【００５９】
カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体の動きベクトルを検出、即ち被写体を検出したかどうかを判断する（ステップＳ８０３）。被写体を検出していない場合は、ステップＳ８０２に戻る。なお、本実施の形態では、カメラ１でのみ被写体の検出を行っているが、撮像システムを構成する全部のカメラまたは複数のカメラにより順次被写体の検出を行い、被写体を検出したカメラにおいて本処理を実行するようにしてもよい。
【００６０】
被写体を検出した場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、対応テーブル（図９参照）を読み出し（ステップＳ８１１）、被写体の撮像に適した撮像フレームレートと圧縮符号化レートを決定する（ステップＳ８０４）。対応テーブルは、カメラ制御ＭＰＵ３０５内の不揮発性記憶部に記憶されている。図９に示すように、被写体の移動速度９０３が増加すると、撮像フレームレート９０１は増加し単位時間内の撮像枚数が増加し、圧縮符号化レート９０２は減少し圧縮率が少なくなる。これにより、動解像度は大幅に向上する一方、使用するデータ量は大幅に増加することになる。
【００６１】
次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、決定した撮像フレームレートと圧縮符号化レートを該当するカメラ（本例ではカメラ１）に送信し、撮像フレームレートと圧縮符号化レートを設定する（ステップＳ８０５）。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の移動方向に切り換え可能なカメラがあるかどうかを判断する（ステップＳ８０６）。被写体の移動方向に切り換え可能なカメラが無い場合は、ステップＳ８０２に戻る。
【００６２】
被写体の移動方向に切り換え可能なカメラがある場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうになるかどうかを判断する（ステップＳ８０７）。被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうでない場合（カメラを切り換える必要がない場合）は、ステップＳ８０２に戻る。被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうな場合（カメラを切り換える必要がある場合）は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ１から切り換えるカメラをカメラ２に決定する（ステップＳ８０８）。
【００６３】
次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ１の撮像フレームレート及び圧縮符号化レートをカメラ２に送信し、カメラ２の撮像フレームレート及び圧縮符号化レートをカメラ１の撮像フレームレート及び圧縮符号化レートと同期させる（ステップＳ８０９）。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ出力信号をカメラ１からカメラ２へ切り換える（ステップＳ８１０）。この後、ステップＳ８０２に戻り、上記一連の処理を繰り返す。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動する被写体を複数のカメラの各々の撮影範囲をまたがって追尾し画像を記録する際に、以下の制御を行う。被写体を追尾するカメラを切り換える際に、切り換える前のカメラの撮像フレームレート及び圧縮符号化レートを切り換えた後のカメラに送信することで、撮像フレームレート及び圧縮符号化レートを引き継ぐ。これにより、被写体の移動に応じてそれに対応した撮像フレームレート及び圧縮符号化レートを自動選択した場合でも、カメラの切り換えの前と後で違和感の無い自然な画像を得ることが可能となる。
【００６５】
また、撮像システムを監視用として使用する場合において、重要な監視対象である移動する被写体の画像を鮮明に正確に連続的に記録するという目的の達成に大きく寄与することが可能となる。
【００６６】
即ち、本実施の形態によれば、被写体の移動に伴い複数のカメラを切り換える動作の前後で、被写体の動解像度の変化と撮影画面の不自然な変化を最小限に抑えることが可能となる。これにより、被写体の連続的挙動を容易に把握できる撮像システムを実現することが可能となる。
【００６７】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、各カメラに図１０に示す構成を装備した点と、後述の各フローチャートに示す処理を行う点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【００６８】
図１０は、本実施の形態に係る撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【００６９】
図１０において、上記図１に示した各カメラ１０３〜１０６はそれぞれ図示の構成を有する。即ち、各カメラは、レンズ２０２、絞り２０３、撮像素子２０４、ＧＣＡ２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６、輝度信号処理回路２０７を備える。更に、各カメラは、色分離回路２１１、ホワイトバランス補正回路２１２、色信号処理回路２１４、撮像制御ＭＰＵ２１６を備える。
【００７０】
上記第１の実施の形態との相違点のみ説明する。輝度信号処理回路２０７は、デジタル信号２１８から輝度信号の分離、ガンマ補正、ＫＮＥＥ補正、ホワイトクリップ等の処理を行い、輝度信号２０８を出力する。色分離回路２１１は、デジタル信号２１８から三つの色信号（Ｒ（赤）２１０、Ｇ（緑）２０９、Ｂ（青）２２２）を分離し、分離した撮像信号をホワイトバランス補正回路２１２に出力する。
【００７１】
ホワイトバランス補正回路２１２は、撮像信号の白部分をより白く補正するホワイトバランスを行い、色信号処理回路２１４に出力する。ホワイトバランス補正回路２１２については後で詳述する。色信号処理回路２１４は、撮像信号に色ガンマ補正、振幅制限等を行い、再び合成することで色信号２１５を出力する。
【００７２】
カメラの撮像出力は、輝度信号２０８と色信号２１５を合わせたものとなる。輝度信号２０８と色信号２１５はアナログ信号でもよい。あるいは、輝度信号２０８と色信号２１５を混合したコンポジット信号でもよい。
【００７３】
撮像制御ＭＰＵ２１６は、入力されるデジタル信号２１８を基に絞り２０９とＧＣＡ２０５を制御し、出力信号の明るさを一定値に保つ自動露出補正（ＡＥ）動作を行うが、この動作は本発明とは直接関係しないので説明を省略する。また、撮像制御ＭＰＵ２１６は、通信ライン２１７と接続されており、通信ライン２１７を介してカメラ制御装置１１０との間で通信を行う。
【００７４】
本実施の形態では、カメラ制御装置１１０は以下の制御を行う。被写体の移動に伴い被写体を撮像していたカメラから他のカメラに切り換えて被写体の撮像を引き継ぐ際に、被写体を撮像していたカメラのホワイトバランスに関する撮像条件を、撮像を引き継いだカメラの撮像条件として継承する。
【００７５】
また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮影画像のホワイトバランスの急激な変化に伴う画面上の色味が不自然となる状態を低減する自動ホワイトバランス制御に移行する。また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮像条件を、撮像を引き継いだカメラ以外の他のカメラにも送信する。
【００７６】
次に、上記のように構成された本実施の形態の撮像システムの動作について図１１乃至図１３を参照しながら説明する。
【００７７】
図１１は、カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６の自動ホワイトバランス制御（ＡＷＢ制御）処理を示すフローチャートである。
【００７８】
図１１において、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラの電源がＯＮとなったことを検出すると（ステップＳ１１０１）、白に近い色成分を持つ被写体を検出する（ステップＳ１１０２）。白に近い色成分とは、白に近く且つ黒体放射の色温度軸に近い成分であり、換言すれば表示装置の撮影画面上における白にすべき被写体の色成分である。次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、被写体を撮影画面内に検出可能かどうか、即ち白を検出可能な被写体の有無を判断する（ステップＳ１１０３）。
【００７９】
白を検出可能な被写体が存在しない場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、白が無いと判断し、予め設定されたウェイト時間を経て（ステップＳ１１１２）、ステップＳ１１０２に戻り再度処理を行う。白を検出可能な被写体が存在する場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、白を検出可能な被写体の色成分を抽出する（ステップＳ１１０４）。次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｒ、Ｂ各色信号が両方ともＧ信号と同レベルかどうかを判断する（ステップＳ１１０５）。
【００８０】
Ｒ、Ｂ各色信号が両方ともＧ信号と同レベルの場合、即ちホワイトバランスが取れている場合は、何もせずウェイト時間を経て（ステップＳ１１１２）、ステップＳ１１０２に戻る。Ｒ、Ｂ各色信号が両方ともＧ信号と同レベルでない場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、まず、Ｒ信号とＧ信号のレベルを比較する（ステップＳ１１０６）。Ｒ信号とＧ信号のレベルが同等またはＲゲインがこれ以上を上げられないまたは下げられない場合は、ステップＳ１１０９に進む。
【００８１】
Ｒ信号のレベルがＧ信号のレベルより大きい場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｒゲインを１ステップ減らして（ステップＳ１１０８）、ステップＳ１１０４に戻る。Ｒ信号のレベルがＧ信号のレベルより小さい場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｒゲインを１ステップ増やして（ステップＳ１１０７）、ステップＳ１１０４に戻る。
【００８２】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｂ信号とＧ信号のレベルを比較する（ステップＳ１１０９）。Ｂ信号とＧ信号のレベルが同等またはＢゲインがこれ以上上げられないまたは下げられない場合は、ウェイト時間を経て（ステップＳ１１１２）、ステップＳ１１０２に戻る。なお、上記ステップＳ１１１２でのウェイトは、単純に動作をシステムの安定のために所定時間遅らせることを意味する。
【００８３】
Ｂ信号のレベルがＧ信号のレベルより大きい場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｂゲインを１ステップ減らして（ステップＳ１１１１）、ステップＳ１１０４に戻る。Ｂ信号のレベルがＧ信号のレベルより小さい場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、Ｂゲインを１ステップ増やして（ステップＳ１１１０）、ステップＳ１１０４に戻る。
【００８４】
上記のように、本処理は、最終的にＲ＝Ｇ＝Ｂになることにより収束する。また、本処理は、ＲゲインあるいはＢゲインが最小または最大でそれ以上変化できないときはそこで止まる。また、本処理は、撮影画面上に存在する白に近い色を検出しその色に対する処理であり、どの範囲の色までを白にするか、また電源ＯＮしたときはどのような初期条件から始めるか等がこの補正システム構成上の要点である。
【００８５】
図１２は、カメラ制御装置１１０のカメラ制御ＭＰＵ３０５のカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【００８６】
図１２において、本処理では、被写体の移動方向に合わせて適正なカメラを選択しカメラ切換を行うと共に、カメラ切換に伴う画面上のシーン切換時のホワイトバランスの急激な変化に伴う画面上の色味が不自然になる状態を低減する制御を行う。カメラ制御ＭＰＵ３０５は、システム電源がＯＮとなったことを検出すると、カメラ１により被写体被写体（移動体）の撮像及び画像の記録を開始する（ステップＳ１２０１）。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体の移動方向ベクトルを検出する（ステップＳ１２０２）。
【００８７】
カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体の移動方向ベクトルを検出、即ち被写体を検出したかどうかを判断する（ステップＳ１２０３）。被写体を検出していない場合は、ステップＳ１２０２に戻る。なお、本実施の形態では、カメラ１でのみ被写体の検出を行っているが、撮像システムを構成する全部のカメラまたは複数のカメラにより順次被写体の検出を行い、被写体を検出したカメラにおいて本処理を実行するようにしてもよい。
【００８８】
被写体を検出した場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の移動方向に切り換え可能なカメラがあるかどうかを判断する（ステップＳ１２０４）。切り換え可能なカメラが無い場合は、ステップＳ１２０２に戻る。切り換え可能なカメラがある場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうになるかどうかを判断する（ステップＳ１２０５）。
【００８９】
被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうでない場合（カメラを切り換える必要がない場合）は、ステップＳ１２０２に戻る。被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうな場合（カメラを切り換える必要がある場合）は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ１から切り換えるカメラをカメラ２に決定する（ステップＳ１２０６）。カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ２の動作を自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）制御から外部制御に切り換える（ステップＳ１２０７）。なお、全てのカメラは電源ＯＮではＡＷＢがデフォルトの動作になっている。
【００９０】
次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ２のカメラデータをカメラ１と同期させる（ステップＳ１２０８）。カメラデータとは、ホワイトバランスに関する撮像条件としての制御情報（Ｇに対するＲ及びＢのゲイン）である。なお、ホワイトバランスに関する撮像条件としては、上記ゲイン以外に、光学系（レンズの前）に挿入する色温度変換フィルタに関する情報等があるが、これも同期させる項目として加えてもよい。
【００９１】
次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ画像出力信号をカメラ１からカメラ２へ切り換え（ステップＳ１２０９）、最後にカメラ２の動作を外部制御から自動移行モードに切り換える（ステップＳ１２１０）。自動移行モードについては以下で説明する。この後、ステップＳ１２０２に戻る。
【００９２】
図１３は、カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６のカメラ切換後の自動ホワイトバランス制御（ＡＷＢ制御）への移行処理を示すフローチャートである。
【００９３】
図１３において、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラ制御ＭＰＵ３０５から自動移行モードへの切り換え指示を受けると、この時点で他の被写体を撮像していたカメラからホワイトバランス情報に関する設定を受け継ぐ。次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、撮影画像信号からＡＷＢ制御時の目標値を算定する（ステップＳ１３０１）。これは、上記図１１のＡＷＢ制御処理で現在の撮影画像のホワイトバランス状態からＡＷＢ制御を行ったときに収束すべき最終的なホワイトバランス状態へ移行するにあたり、その目標値を算定するものである。
【００９４】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラの制御値を予め定めた速度で徐々にＡＷＢ制御の目標値に移行させる（ステップＳ１３０２）。これにより、カメラ切換時の撮影画面の大幅なホワイトバランス（色味）の変化を緩和することができる。
【００９５】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、この時点の撮影画像信号によりＡＷＢ制御時の適正値を再算定する（ステップＳ１３０３）。これは、被写体は移動体を想定しているので、ＡＷＢ制御の目標値が逐次変わり、変わった時点で目標値を見直す。
【００９６】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、ＡＷＢ制御時の適正値に変化があるかどうかを判断する（ステップＳ１３０４）。ＡＷＢ制御時の適正値に変化がある場合は、ステップＳ１３０２に戻り、再度更新された目標値に向けて移行する。ＡＷＢ制御時の適正値に変化がない場合は、ＡＷＢ制御への完全移行が終了し（ステップＳ１３０５）、以後はＡＷＢ制御での撮影動作を継続する。
【００９７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動する被写体を複数のカメラの各々の撮影範囲をまたがって追尾し画像を記録する際に、以下の制御を行う。被写体を追尾するカメラを切り換える際に、切り換える前のカメラのホワイトバランス情報を切り換え後のカメラにいったん引き継ぎ、ＡＷＢ動作に徐々に移行する。これにより、カメラの切り換えの前後においても被写体及びその背景のホワイトバランスに変化の少ない自然な画像を得ることが可能になる。
【００９８】
また、撮像システムを監視用として使用する場合において、重要な監視対象である移動する被写体の画像を鮮明に正確に連続的に記録するという目的の達成に大きく寄与することが可能となる。
【００９９】
即ち、本実施の形態によれば、被写体の移動に伴い複数のカメラを切り換える動作の前後で、被写体のホワイトバランスの変化と撮影画面の不自然な変化を最小限に抑えることが可能となる。これにより、被写体の連続的挙動を容易に把握できる撮像システムを実現することが可能となる。
【０１００】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、上記第１及び第２の実施の形態に対して、各カメラに図１４に示す構成を装備した点と、後述の各フローチャートに示す処理を行う点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１及び第２の実施の形態（図１、図１０）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【０１０１】
図１４は、本実施の形態に係る撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【０１０２】
図１４において、上記図１に示した各カメラ１０３〜１０６はそれぞれ図示の構成を有する。即ち、各カメラは、レンズ２０２、絞り２０３、撮像素子２０４、ＧＣＡ２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６、輝度信号処理回路２０７を備える。更に、各カメラは、色分離回路２１１、ホワイトバランス補正回路２１２、色信号処理回路２１４、撮像制御ＭＰＵ２１６、ＴＧ２１９を備える。
【０１０３】
上記第２の実施の形態との相違点のみ説明する。色分離回路２１１は、デジタル信号２１８から色信号を分離し撮像信号をホワイトバランス補正回路２１２に出力する。ホワイトバランス補正回路２１２は、撮像信号の白部分をより白く補正するホワイトバランスを行い、色信号処理回路２１４に出力する。
【０１０４】
撮像制御ＭＰＵ２１６は、デジタル信号２１８を基に、絞り制御信号２０９により絞り２０９を制御し、ゲイン制御信号２１０によりＧＣＡ２０５を制御する。また、撮像制御ＭＰＵ２１６は、電子シャッタ制御信号２１８によりＴＧ２１９を制御し、撮像素子２０４の駆動タイミングを変化させて電子シャッタ時間も制御する。なお、本実施の形態では、カメラが電子シャッタを装備した構成を例に挙げているが、これに限定されず、機械シャッタを装備する構成としてもよい。
【０１０５】
本実施の形態では、カメラ制御装置１１０は以下の制御を行う。被写体の移動に伴い被写体を撮像していたカメラから他のカメラに切り換えて被写体の撮像を引き継ぐ際に、被写体を撮像していたカメラの露光に関する撮像条件を、撮像を引き継いだカメラの撮像条件として継承する。撮像条件は、絞り、ＧＣＡ２０５（撮像信号増幅回路）のゲイン、電子シャッタ速度又は機械シャッタ速度のいずれかを含む。
【０１０６】
また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮影画像の明るさの急激な変化に伴う不自然な状態（ショック）を低減する自動露出制御に移行する。また、被写体を撮像していたカメラから撮像を引き継いだカメラに切り換えて撮像条件を継承する際に、撮像条件を、撮像を引き継いだカメラ以外の他のカメラにも送信する。
【０１０７】
次に、上記のように構成された本実施の形態の撮像システムの動作について図１５乃至図１７を参照しながら説明する。
【０１０８】
図１５は、カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６の自動露出制御処理を示すフローチャートである。
【０１０９】
図１５において、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラの電源がＯＮとなったことを検出すると（ステップＳ１５０１）、絞り２０３を開放し、ＧＣＡ２０５のゲインを最小とし、電子シャッタ速度を最遅状態とする初期化を行う（ステップＳ１５０２）。更に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、予め設定されたＡＥ基準値を記憶部（不図示）から読み込む（ステップＳ１５０３）。
【０１１０】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、現在の撮像信号レベルを読み込み（ステップＳ１５０４）、ＡＥ基準値と撮像信号レベルの比較を行う（ステップＳ１５０５）。撮像信号レベルが小さい場合は、ゲインを１ステップ上げる（ステップＳ１５０６）。また、撮像信号レベルが大きい場合は、ゲインを１ステップ下げる（ステップＳ１５０７）。ここで、１ステップとは、予め定めたゲインの制御単位である。 
【０１１１】
更に、ＡＥ基準値と撮像信号レベルが同等又はゲインが最小か最大かの場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、再度、ＡＥ基準値と撮像信号レベルの比較を行う（ステップＳ１５０８）。撮像信号レベルが小さい場合は、絞り２０３を１ステップ開く（ステップＳ１５０９）。 また、撮像信号レベルが大きい場合は、絞り２０３を１ステップ閉じる（ステップＳ１５１０）。
【０１１２】
更に、ＡＥ基準値と撮像信号レベルが同等又は絞り開放あるいは最大絞りの場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、再々度、ＡＥ基準値と撮像信号レベルの比較を行う（ステップＳ１５１１）。撮像信号レベルが大きい場合は、電子シャッタを１ステップ速くして（ステップＳ１５１３）、光量を下げる。撮像信号レベルが小さい場合は、電子シャッタを１ステップ遅くして（ステップＳ１５１６）、光量を上げる。
【０１１３】
更に、ＡＥ基準値と撮像信号レベルが同等または電子シャッタ速度が最遅または最速の場合は、撮像制御ＭＰＵ２１６は、再度、撮像信号レベルの読み込みを行い（ステップＳ１５０４）、ステップＳ１５０５以後の処理を繰り返す。
【０１１４】
上記のように、ＡＥ動作において被写体の光量が大きい（明るい）場合は、ゲインはある固定値で絞り２０３のみの制御により撮像素子２０４への入射光量を制御する。被写体の光量が更に明るい場合は、電子シャッタ速度を速くする制御を行う。一方、被写体の光量が暗く絞り２０３が開放で且つ撮像信号レベルが不足している場合は、ゲインを上げる制御を行う。 
【０１１５】
なお、ＡＥ動作の最中も、カメラ制御装置１１０による遠隔制御動作の時も、常に、各カメラから予め設定された一定間隔で絞り２０３とゲインの設定値が通信ライン１１７〜１２０を介してカメラ制御装置１１０に送出されている。これにより、カメラ制御装置１１０のカメラ制御ＭＰＵ３０５は上記設定値を常に把握している。
【０１１６】
図１６は、カメラ制御装置１１０のカメラ制御ＭＰＵ３０５のカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【０１１７】
図１６において、本処理では、被写体の移動方向に合わせて適正なカメラを選択しカメラ切換を行うと共に、カメラ切換に伴う画面上のシーン切換時の明るさの急激な変化に伴うショックを低減する制御を行う。カメラ制御ＭＰＵ３０５は、システム電源がＯＮとなったことを検出すると、カメラ１により被写体（移動体）の撮像及び画像の記録を開始する（ステップＳ１６０１）。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体の移動方向ベクトルを検出する（ステップＳ１６０２）。
【０１１８】
カメラ制御ＭＰＵ３０５は、動きベクトル検出回路３０３により被写体（移動方向ベクトル）を検出したかどうかを判断する（ステップＳ１６０３）。被写体を検出していない場合は、ステップＳ１６０２に戻る。なお、本実施の形態では、カメラ１でのみ被写体の検出を行っているが、撮像システムを構成する全部のカメラまたは複数のカメラにより順次被写体の検出を行い、被写体を検出したカメラにおいて本処理を実行するようにしてもよい。
【０１１９】
被写体を検出した場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の移動方向に切り換え可能なカメラがあるかどうかを判断する（ステップＳ１６０４）。切り換え可能なカメラが無い場合は、ステップＳ１６０２に戻る。切り換え可能なカメラがある場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、被写体の現在の撮影領域が撮影範囲外にはみ出そうになるか（カメラを切り換える必要があるか）どうかを判断する（ステップＳ１６０５）。
【０１２０】
カメラを切り換える必要がない場合は、ステップＳ１６０２に戻る。カメラを切り換える必要がある場合は、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ１から切り換えるカメラをカメラ２に決定する（ステップＳ１６０６）。カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ２の動作を自動露出（ＡＥ）制御から外部制御に切り換える（ステップＳ１６０７）。なお、全てのカメラは電源ＯＮではＡＥがデフォルトの動作になっている。
【０１２１】
次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ２の露光に関する撮像条件をカメラ１と同期させる（ステップＳ１６０８）。露光に関する撮像条件とは、絞り値、ゲイン、電子シャッタ値である。次に、カメラ制御ＭＰＵ３０５は、カメラ画像出力信号をカメラ１からカメラ２へ切り換え（ステップＳ１６０９）、最後にカメラ２の動作を外部制御から自動移行モードに切り換える（ステップＳ１６１０）。自動移行モードについては以下で説明する。この後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１２２】
図１７は、カメラの撮像制御ＭＰＵ２１６のカメラ切換後の自動露出（ＡＥ）制御への移行処理を示すフローチャートである。
【０１２３】
図１７において、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラ制御ＭＰＵ３０５から自動移行モードへの切り換え指示を受けると、この時点で他の被写体を撮像していたカメラから露出情報に関する設定を受け継ぐ。次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、撮像信号からＡＥ制御時の目標値を算定する（ステップＳ１７０１）。これは、現在の撮影画像の露出状態から上記図１５のＡＥ制御を行ったときに収束すべき最終的な露出状態へ移行するにあたり、その目標値を算定するものである。
【０１２４】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、カメラの制御値を予め定めた速度で徐々にＡＥ制御の目標値に移行させる（ステップＳ１７０２）。これにより、カメラ切換時の撮影画面の大幅な輝度の変化を緩和することができる。
【０１２５】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、この時点の撮像信号によりＡＥ制御時の適正値を再算定する（ステップＳ１７０３）。これは、被写体は移動体を想定しているので、ＡＥ制御の目標値が逐次変わり、変わった時点で目標値を見直す。
【０１２６】
次に、撮像制御ＭＰＵ２１６は、ＡＥ制御時の適正値に変化があるかどうかを判断する（ステップＳ１７０４）。ＡＥ制御時の適正値に変化がある場合は、ステップＳ１７０２に戻り、再度更新された目標値に向けて移行する。ＡＷＢ制御時の適正値に変化がない場合は、ＡＥ制御への完全移行が終了し（ステップＳ１７０５）、以後はＡＥ制御での撮影動作を継続する。
【０１２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動する被写体を複数のカメラの各々の撮影範囲をまたがって追尾し画像を記録する際に、以下の制御を行う。被写体を追尾するカメラを切り換える際に、切り換える前のカメラの露出情報を切り換え後のカメラにいったん引き継ぎ、ＡＥ動作に徐々に移行する。これにより、カメラの切り換えの前後においても被写体の明るさに変化の無い自然な画像を得ることが可能になる。
【０１２８】
また、撮像システムを監視用として使用する場合において、重要な監視対象である移動する被写体の画像を鮮明に正確に連続的に記録するという目的の達成に大きく寄与することが可能となる。
【０１２９】
即ち、本実施の形態によれば、被写体の移動に伴い複数のカメラを切り換える動作の前後で、被写体の明るさの変化と撮影画面の不自然な変化を最小限に抑えることが可能となる。これにより、被写体の連続的挙動を容易に把握できる撮像システムを実現することが可能となる。
【０１３０】
［他の実施の形態］
上記各実施の形態では、撮像システムの具体的な用途については言及しなかったが、撮像システムは各種用途に適用することができる。各種用途の具体例としては、建造物の所定区域等における不審者等の出入りの監視用、立ち入り禁止危険区域等における安全確認用、美術館等における立ち入り禁止重要展示区域の監視用等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【図３】撮像システムのカメラ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】撮像システムの画像切換装置の構成を示すブロック図である。
【図５】カメラの圧縮符号化器の構成を示すブロック図である。
【図６】動きベクトル検出を説明する図である。
【図７】カメラの切り換えを説明する図である。
【図８】カメラ制御装置のカメラ制御ＭＰＵのカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【図９】被写体の移動速度に対する撮像フレームレート及び圧縮符号化レートの対応テーブルの一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【図１１】カメラの撮像制御ＭＰＵの自動ホワイトバランス制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】カメラ制御装置のカメラ制御ＭＰＵのカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【図１３】カメラの撮像制御ＭＰＵのカメラ切換後の自動ホワイトバランス制御への移行処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る撮像システムのカメラの詳細構成を示すブロック図である。
【図１５】カメラの撮像制御ＭＰＵの自動露出制御処理を示すフローチャートである。
【図１６】カメラ制御装置のカメラ制御ＭＰＵのカメラ切換処理を示すフローチャートである。
【図１７】カメラの撮像制御ＭＰＵのカメラ切換後の自動露出制御への移行処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１０１  被写体
１０３〜１０６  カメラ
１１０  カメラ制御装置
１１１  画像切換装置
１１２  記録装置
２０４  撮像素子
２１３  圧縮符号化器
２１６  撮像制御ＭＰＵ
３０３  動きベクトル検出回路
３０５  カメラ制御ＭＰＵ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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