(57)【要約】【課題】定点監視用の撮影部の設置場所において撮影環境に常に適応し適切な明るさで被写体の映像を撮影できるようにする。【解決手段】この車両ナンバー撮影システムは、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に道路を走行する車両のナンバープレート１０が入るように路側部に配設され、他から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する撮影部１と、この撮影部１の設置地点と時刻毎の太陽の位置関係に従って撮影部１の受光量を調整する演算処理部４および露出制御部３を備える。【選択図】図１
2009239501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、
時刻を計時する計時部と、
地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、
前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、
前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、
前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部と
を具備することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、
時刻を計時する計時部と、
地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、
前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、
前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、
前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正部と、
前記補正部により補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部と
を具備することを特徴とする撮影システム。
【請求項３】
前記撮影部が、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に前記道路を走行する車両のナンバープレートが入るように路側部に設置され、外部から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する定点監視カメラであることを特徴とする請求項１または２いずれか記載の撮影システム。
【請求項４】
前記補正部が、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正する第１補正演算部を有することを特徴とする請求項２記載の撮影システム。
【請求項５】
前記補正部が、
前記露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正する第２補正演算部を有することを特徴とする請求項２記載の撮影システム。
【請求項６】
前記補正部が、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正する第１補正演算部と、
前記第１補正演算部により補正された露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正する第２補正演算部と
を有することを特徴とする請求項２記載の撮影システム。
【請求項７】
他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、
前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、
算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、
生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする撮影方法。
【請求項８】
他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、
前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、
算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、
生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正ステップと、
補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする撮影方法。
【請求項９】
前記補正ステップが、
前記露光情報を、その地点のその時刻の天候に応じて補正するステップと、
補正された露光情報を、その時刻に前記撮影部の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって補正するステップと
を有することを特徴とする請求項８記載の撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば道路などの定点監視用に用いられる撮影システムおよび撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路には、道路の周辺に定点設置したカメラで道路を通行する車両のナンバープレートを撮影して車両のナンバーを逐次識別する車両ナンバー撮影システム（以下「車番認識システム」と称す）が導入されている。
【０００３】
この種の撮影システムでは、カメラで撮影した映像を、記録媒体などに保管しておき、例えば有料道路であれば、料金所などで料金未払いの不正通行や事故などのトラブルが生じた際に、保管しておいた映像を証拠資料として利用する。
【０００４】
このため、通常、オートアイリス制御機能を搭載したカメラを利用し、道路の明るさに応じてリアルタイムにオートアイリス制御をかけ、被写体を撮影するようにしている。
【０００５】
オートアイリス制御により車番認識を行う従来の技術としては、カメラの視野に車両のナンバープレートが入ったときはその明度値にしたがってオートアイリスの補正をかける一方、視野にナンバープレートが入っていないときは道路の明度値にしたがって、ナンバープレートの明度値を類推しながらオートアイリス制御により明るさの補正をかける車番認識システムの技術が公開されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０２５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、道路を通行する車両を定点カメラが映す際に、オートアイリス制御をリアルタイムに行うと、車両が移動体であることから、そのナンバープレートの色や太陽光の反射等の状態によって撮影された映像の明るさにムラが発生する。
【０００７】
また、有料道路の料金所などでは、被写体の撮影環境が屋外であることから、設置場所や時間帯によって背景の濃度が変化し、撮影される映像にばらつきが生じる場合がある。例えば、車両のナンバーの読み取りを行う際に、明るい色の車両が視野全体に入った場合には、アイリス制御（明るさ補正）によって、ナンバープレートの映っている画像が暗くなりすぎる場合があった。このように一瞬の状況変化にアイリス制御（明るさ補正）を追従させてしまうと、撮影された映像は証拠能力に欠ける場合があるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、定点監視用の撮影部の設置場所において撮影環境に常に適応し適切な明るさで映像を撮影することのできる撮影システムおよび撮影方法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】
【０００９】
上記の課題を解決するために本発明の撮影システムは、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部と、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
本発明の撮影システムは、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部と、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部と、前記計時部により計時された時刻毎に前記太陽位置変換情報記憶部から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する太陽位置算出部と、前記太陽位置算出部により算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成する露光情報生成部と、前記露光情報生成部により生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正部と、前記補正部により補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の撮影方法は、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、生成された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップと
を具備することを特徴とする。
本発明の撮影方法は、他から制御を受けて受光量を可変して所定方向の映像を撮影する撮影部と、時刻を計時する計時部とを有する撮影システムにおける撮影方法において、前記計時部により計時された時刻毎に、予め地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部から太陽の位置座標を読み出して、その太陽の位置座標を用いて、予め設定された前記撮影部の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出するステップと、算出された前記太陽の位置と予め設定された前記撮影部の撮影方向とから前記撮影部の受光量を制御するための露光情報を生成するステップと、生成された露光情報を前記撮影部が設置された地点の環境条件に従って補正する補正ステップと、補正された露光情報を前記撮影部の絞り値に変換し、前記撮影部の受光量を制御するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮影部の設置場所において時々刻々と変る撮影環境に常に適応し適切な明るさで映像を撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る車両ナンバー撮影システムの構成を示すブロック図、図２は図１の車両ナンバー撮影システムの演算処理部の構成を示す図である。
（第１実施形態）
【００１３】
図１に示すように、この第１実施形態の車両ナンバー撮影システムは、撮影部１、保存装置２、露光制御部３、演算処理部４、ネットワークインターフェース部５（以下「ネットワークＩ／Ｆ５」と称す）、演算処理部４で露光情報を求めるための各種パラメータが保管されるパラメータ記憶部７、外部制御インターフェース部８（以下「外部制御Ｉ／Ｆ８」と称す）、コンピュータ９（以下「ＰＣ９」と称す）などを有している。
【００１４】
撮影部１は、例えばＮＴＳＣ方式のＣＣＤカメラなどであり、例えば有料道路の料金所の通路（車線）を通行する車両のナンバープレートを撮影するように路側部に固定して設置されている定点監視用のカメラである。
【００１５】
撮影部１は、撮影方向を道路に向け、少なくとも視野の一部に通路（道路）を走行する車両のナンバープレートが入るように路側部に設置されている。つまり、撮影部１は、他から制御を受けて受光量を可変して映像を撮影する通路監視用のカメラともいえる。
【００１６】
撮影部１は、レンズ１ａ等の光学系と、絞り調整機構１ｂと、映像処理部１ｃなどを有している。映像処理部１ｃは、レンズ１ａから入力される光の情報を光電変換しＮＴＳＣの映像信号に変換する。
【００１７】
すなわち、撮影部１は、撮影対象物（被写体である車両およびそのナンバープレート等）に反射した光を受光して映像を撮影し、例えばアナログの映像信号等を映像処理部１ｃで生成しネットワーク６を介して保存装置２へ出力し映像データ（ファイル）として保存（保管）する。映像データには撮影時に映像処理部１ｃによりタイムスタンプなどが記録される。
【００１８】
保存装置２は、映像データが保存される補助記憶装置であり、メモリに比べて記憶容量が大きく、電源供給なしでもデータが保持される例えばハードディスク装置、大容量フラッシュメモリ（シリコンディスク）などが用いられる。
【００１９】
演算処理部４は、正確な時刻を計時する機能を有するＣＰＵと一時的なパラメータを保管しておくワークメモリ４ａとを有している。演算処理部４は、ネットワーク６および外部制御Ｉ／Ｆ８からの情報およびパラメータ記憶部７から読み込んだ情報をワークメモリ４ａに展開し時刻に応じた露光制御のための演算を行い、演算結果として露光情報としての制御値を露光制御部３へ出力する。演算処理部４の内部の機能構成については図２の説明で詳述する。
【００２０】
露光制御部３は、露光変換テーブル３ａを有している。図３に示すように、露光変換テーブル３ａには、制御値（露光情報）と絞り値とが対応して記憶されている。制御値とは、太陽の位置（方位、高度）と予め設定された撮影部１の撮影方向とから撮影部１の受光量を制御するための制御量である。つまり、この露光変換テーブル３ａは、制御値（露光情報）を絞り値に変換するためのテーブル（記憶領域）である。
【００２１】
露光制御部３は、演算処理部４により演算された演算結果（制御値）から露光変換テーブル３ａを参照して撮影部１の絞り値を決定し、決定した絞り値になるよう露光制御信号を撮影部１の絞り調整機構１ｂへ出力することで撮影部１の露光制御を行う。この場合の露光制御とは、アイリス（絞り）制御またはシャッタースピード制御を指すものとする。
【００２２】
すなわち、露光制御部３は、演算処理部４により補正され出力された制御値（露光情報）を撮影部１の絞り値に変換し、撮影部１の受光量を制御する。
【００２３】
この露光制御部３と演算処理部４は、計時した時刻毎に撮影部１の設置地点における環境条件（天気補正テーブル４５および特定条件補正テーブル４７の各情報）により制御値（露光情報）を補正した上で、補正した制御値を絞り値に変換して撮影部１の受光量を制御する制御部として機能する。
【００２４】
ネットワークＩ／Ｆ５は、無線ＬＡＮを用いたネットワークシステムなどで実現される。撮影部１が設置されている緯度、経度をＧＰＳからネットワーク６を介して取得することにより撮影部１の地平座標上の位置を認識する。また、天気情報サービスから当該時間の局所的な天気速報、天気予報等の天気情報３４を、ネットワーク６を通じて取得する。
【００２５】
これらの取得された情報は、パラメータ記憶部７に保存され、電源立ち上げと同時に演算処理部４中のワークメモリ４ａ内に展開される。また、ＣＰＵはネットワーク６上の時刻合わせサーバまたは時刻合わせツール等から正確な時刻を取得し、内部の時計機能を補正する。
【００２６】
外部制御Ｉ／Ｆ８は、ＰＣ９の画面からキー入力された固定情報である、撮影部１を設置した地点の緯度、経度、撮影部１のレンズ１ａの方向（方位、角度）を演算処理部４へ入力する装置である。
【００２７】
撮影部１が設置されている緯度、経度等の設置地点の情報は、ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム（以下「ＧＰＳ」と称す）から得て設定してもよい。このことはネットワークＩ／Ｆ部５の説明に記載したとおりである。これら入力された情報は、パラメータ記憶部７に保存され、ＰＣ９に電源を入れてＰＣ９が起動したと同時にＰＣ９から演算処理部４のワークメモリ４ａ内に展開される。
【００２８】
パラメータ記憶部７は、例えばメモリ（記憶装置）であり、ＥＥＰＲＯＭ（エレクトリカリー・イレーサブル・プログラマブル・リードオンリーメモリ）等とその書込み、読み出し回路にて構成されており、電源供給がなくなったとしてもデータが失われない。パラメータ記憶部７には、設置場所の位置情報などを含む固定情報や基本変換テーブル４３（図４参照）が記憶されている。
【００２９】
ＰＣ９は、撮影部１が設置されている緯度、経度等の設置地点の情報やパラメータ記憶部７に記憶する各種パラメータ等を外部制御Ｉ／Ｆ８を通じて演算処理部４に入力する入力部として機能する。
【００３０】
演算処理部４は、図２に示すように、太陽位置算出部４１、撮影方向変換部４２、基本変換テーブル４３、基本テーブル変換部４４、天気補正テーブル４５、第１補正演算部４６、特定条件補正テーブル４７、第２補正演算部４８、計時部４９等を有している。
【００３１】
太陽位置算出部４１は、外部制御Ｉ／Ｆ８およびネットワークＩ／Ｆ５から得られた場所３１、方位３２、日時３３などの情報（計時部４９が計時した時刻の補正値を含む）から現在の時刻における太陽位置を算出する。太陽位置算出部４１は、計時部４９により計時された時刻毎に基本変換テーブル４３から読み出した太陽の位置座標を用いて、予め設定された撮影部１の地平座標上の設置位置を中心とした太陽の天球上の位置を算出する。
【００３２】
撮影方向変換部４２は、撮影部１のレンズ１ａが向いている方位または方向に対して太陽の位置がどれだけずれているかを示す値に変換する。ここでの太陽の方位または方向は、東西南北でなく地平座標上の方位と高度をいう。
【００３３】
すなわち、撮影方向変換部４２は、太陽位置算出部４１により算出された太陽の位置と予め設定された撮影部１の撮影方向とから撮影部１の受光量を制御するための制御量である制御値（露光情報）を生成する露光情報生成部である。撮影方向というパラメータだけで生成した制御値を基本制御値と称す。この基本制御値は、撮影部１の設置地点の環境条件（天気や特定条件等）のパラメータで補正される。
【００３４】
基本変換テーブル４３は、全設置箇所の共通部分であり、図４に示すように、地平座標系における天球上の太陽の位置（方位θｈ、高度θｖ）に対する露光制御のための制御値（露光情報）を示したものである。この基本変換テーブル４３の縦軸は太陽の高度θｖであり、横軸が太陽方位θｈである。基本変換テーブル４３は、地平座標における太陽の位置座標が設定された太陽位置変換情報記憶部である。
【００３５】
基本変換テーブル４３のそれぞれの欄に記入されている数値は、「１」〜「４」の４つの段階にレベル分けされた制御値である。例えば灰色でマークした欄４３ａには、太陽高度θｖが４５度から６０度、太陽方位θｈが１８０度から２２５度における制御値が「３」であることを表す。
【００３６】
つまり撮影部１の位設置場所を基準に地面からの太陽が低い位置では制御値が小さく、地面から太陽が高い位置では制御値が大きく設定されている。また撮影部１のレンズ１ａの方向に対して方位がずれるほど値が大きく設定されている。
【００３７】
図５に示すように、天気補正テーブル４５には、天気と補正係数とが対応して記憶されている。この天気補正テーブル４５では、天候によって撮影部１の撮像環境が暗くなるほど、補正係数が高くなるように設定されている。補正係数は、天候に応じて「０」〜「２」の３つの段階にレベル分けされている。
【００３８】
図６に示すように、特定条件補正テーブル４７には、太陽高度θｖと太陽方位θｈで決まる補正値が設定されている。撮影部１が設置された地点の周辺の建築物などの位置・形状などの特定条件３５と太陽位置とを対応させたテーブルである。
【００３９】
例えば図７に示すように、撮影部１の西側に高い建築物（大きな建物７１など）が建設されているような位置関係の場合、太陽方位θｈが１６０度〜２００度でかつ太陽高度θｖが０度から３３度の間は、太陽光が建物７１によって遮光されるため、特定条件補正テーブル４７の該当欄には補正係数として「１」が設定されている。第２補正演算部４８は、第１補正演算部４６から入力された制御値から補正係数の「１」を引き算することになる。
【００４０】
第１補正演算部４６は、ネットワーク６等を通じて得られた天気情報３４から、図５の天気補正テーブル４５を参照して補正係数を導き出しその補正係数を、基本テーブル変換部４４から出力された基本制御値（基本露光情報）から引き算する。つまり第１補正演算部４６は、その地点のその時刻の天候に応じて基本制御値（基本露光情報）を補正する。
【００４１】
具体的には、第１補正演算部４６は、天気情報３４として、例えば「曇り」などが得られた場合、天気補正テーブル４５の天気欄の灰色でマークした「曇り」の欄に対応する補正係数「１」を読み出して、基本テーブル変換部４４から入力された制御値（例えば「３」等）から、補正係数「１」を引く演算を行う。
【００４２】
第２補正演算部４８は、周辺の建築物などの特定条件３５を太陽位置に対応させた特定条件補正テーブル４７から補正係数を求め、露光制御信号から引き算する。特定条件補正テーブル４７は、太陽方位θｈが０度から４５度、太陽高度θｖが０度から３３度においては、露光から「１」だけ引き算をする必要があることを示す。
【００４３】
ここで、既に露光制御信号が「１」である場合は「１」のままという条件を付記する。この条件は第１補正演算部４６についても同様である。つまり第２補正演算部４８は、その時刻に撮影部１の撮影方向の太陽光を遮蔽する条件があるか否かによって露光情報を補正する。
【００４４】
すなわち、上記第１補正演算部４６および第２補正演算部４８は、撮影方向変換部４２（演算部）により生成された基本制御値（基本露光情報）を、撮影部１が設置された地点の時刻毎の明るさ条件（天気や遮蔽物による太陽光の遮蔽等）によって補正する補正部として機能する。
【００４５】
なお、第１補正演算部４６および第２補正演算部４８は、必須の構成ではなく、例えば撮影方向変換部４２により生成された基本制御値（基本露光情報）をそのまま露光制御部３へ出力し、絞り値に変換してもよい。また、第１補正演算部４６および第２補正演算部４８のうち、いずれか一つだけを設けて、基本制御値（基本露光情報）を補正してもよい。
【００４６】
以下、高速道路などの有料道路の料金所において、例えば出口ＥＴＣ車線等の通路を通行する車両（自動車）のナンバー（車両番号）を撮影部１で読み取る場合の例を説明する。ＥＴＣとはElectronic Toll Collection Systemの略称であり、電子式料金自動収受システム等とも言う。
【００４７】
通路には、通行する車両の後部のナンバープレート１０がレンズ１ａの視野のほぼ中央部に位置するように撮影部１が設置されている。
【００４８】
このシステムでは、撮影部１が通路内を常に撮像しており、通路内に車両が進入して撮影部１の視野に車両が入ると、その車両のナンバープレート１０を含む映像が撮影部１によって撮像されて保存装置２に保存される。
【００４９】
以下、図７乃至図１０を参照して演算処理部４を主とするこのシステムの動作を説明する。
電源がオンされる等のトリガの発生により（図８のステップＳ１０１）、演算処理部４は、各部を起動するとともに初期動作を行う。
【００５０】
この場合、演算処理部４は、予めインストールされた撮影部１の地球上の位置（一例として例えば北緯３５．７度、東経１３９．７度とする）、撮影部１の視野方向であるカメラ方位（例えば「北東」等）をパラメータ記憶部７から読み出す。
また、演算処理部４は、インターネット時刻補正機能などを利用して時刻をリアルタイムに補正する。
【００５１】
演算処理部４では、太陽位置算出部４１が、予めパラメータ記憶部７に設定されている時間間隔で（例えば１５分ごとに）、図９に示すような赤道座標系において、撮影部１の設置地点Ｐにおけるその時刻の太陽位置（太陽方位θｈと太陽高度θｖ）を求める。つまりその時刻に太陽が撮影部１を中心とした地点Ｐからどの方向（太陽方位）、どの位置（太陽高度）に存在するかを算出する（ステップＳ１０２）。
【００５２】
例えば２００８年１月２４日の１５：００の太陽の位置は、太陽方位θｈ（228.90226.74）、太陽高度θｖ（17.5419.44）である。
【００５３】
ここで、太陽方位θｈとは、北を０度として地表と水平方向に時計廻りで換算した角度であり、太陽高度θｖとは高さ方向の地面との角度を示す。
【００５４】
これらの値を代入する計算式は、太陽位置算出部４１に予めプログラミングされており、太陽位置算出部４１は上記位置情報を読み込むことで太陽の位置を算出する。
【００５５】
ここで、太陽位置の算出について詳述する。
太陽方位（θｈ）と太陽高度（θｖ）は、下の式（１）、（２）のように表わされる。
太陽高度
θｖ＝α/PI×180
但しα＝ASIN(SIN(Ψ)×SIN(δ)+COS(Ψ)×COS(δ)×COS(t)) …（１）
太陽方位
θｈ＝β/PI×180+180
但しβ＝ATAN(COS(Ψ)×COS(δ)×SIN(ｔ)/(SIN(Ψ)×SIN(α)-SIN(δ)) …（２）
ここで、Ψは北緯、δは赤緯、ｔは時角を表す。各々は下のように求める。
【００５６】
北緯（３５．７度）、東経（１３９．７度）での１月２４日１５：００の場合、赤緯δは太陽光線と地球の赤道面との角度であり、日々（１年周期で）変わる値である。
2008年1月1日からの通し日数Ｄを、Ｄ＝（"2008/1/24"-"2008/1/1"+1）×24＝24とすると、下記のように近似される。
δ＝0.006918-0.399912×COS(θ)+0.070257×SIN(θ)-0.006758×COS(2×θ)+0.000907×SIN(2×θ)-0.002697×COS(3×θ)+0.00148×SIN(3×θ)＝-0.339
但し、θｏはＤを角度の単位に変換したものであり、θｏ＝(D-1)/366×2×PIとする。
時角ｔは、時間により変化する角度を表し、１日の通し時刻Ｔ＝15と東経（139.7度）からｔ＝((Ｔ-12)/12)×PI+(((139.7)-135)/180)×PI＝0.86743(rad)と計算される。
北緯は35.7度であるから、式（１）、式（２）より、θｖ＝17.54度、θｈ＝228.90度と計算される。
【００５７】
次に、撮影方向変換部４２は、太陽位置算出部４１によって算出された太陽の位置を、撮影部１の視野方向（撮影方向）からみた位置に変換する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
この場合、図１０に示すように、レンズ１ａの向きが北東に４５度傾いている場合は228.9226.74-45＝183.9181.74度という値が、撮影部１からの太陽方位になる。本実施例では、撮影部１は、地面に対して水平方向を撮影するように設置されているものとする。この場合、太陽高度θｖは17.54度のままである。撮影部１が上方向または下方向にも傾いている場合は、太陽高度θｖについても換算が必要である。
【００５９】
基本テーブル変換部４４は、電源ＯＮ時に予めパラメータ記憶部７から読み込みワークメモリ４ａに展開した基本変換テーブル４３に従って、前段の処理で求めた太陽位置及び撮影方向（角度）を、露光のための基本制御値（１〜４）に変換する（ステップＳ１０４）。
【００６０】
この例では、基本変換テーブル４３のマーク欄４３ａの制御値「３」が基本テーブル変換部４４から第１補正演算部４６へ出力される。
【００６１】
ここで、絞り情報が４ランクのみしか示されていないが、実際の撮影部１の仕様と太陽光の明るさを考慮した場合、例えば車両のナンバープレート１０などを撮影し読み取るような場合は、４ランク程度の切り替えを行うことで全天候に対応できることが検証できている。
【００６２】
第１補正演算部４６は、ネットワーク６から配信される天気速報などの天気情報３４を定期的（例えば１分おき等）に監視しており、この地点の天候が変化したのをトリガにして、入力される基本制御値を天気情報で補正する（ステップＳ１０５）。
【００６３】
この場合、第１補正演算部４６は、天候が変化すると、天気補正テーブル４５を参照して変化した天気に応じた補正値を読み出し、その補正値を、基本テーブル変換部４４から入力された制御値から差し引く。
【００６４】
ある時刻に天気が例えば「晴れ」から「曇り」になったものとすると、第１補正演算部４６は、入力された基本制御値「３」から補正値「１」を引き算する。これにより、基本制御値「３」は、補正された制御値「２」とされて、この制御値「２」が第２補正演算部４８へ出力される。
【００６５】
また、天気予報を事前に取得し、予めパラメータ記憶部７に保存しておくことで、ネットワーク６の通信異常等による、天気情報の未取得時にも大まかな露光制御が可能である。
【００６６】
第２補正演算部４８は、第１補正演算部４６から、補正された制御値「２」が入力されると、入力された制御値「２」に対してさらに特定条件による補正を行う（ステップＳ１０６）。
【００６７】
本実施例では、特定条件として、図７に示したように、例えば夕方になって太陽光が建物７１（ビル等の遮蔽物）の陰に隠れる事例を挙げる。このような状況で、太陽高度θｖが３３度以下になると、太陽光が撮像部１及びその周辺には直接あたらない状態になる。なお、この例では、ビル等の建物７１を例示したが、遮蔽物はビルなどの建物に限らず、山林や丘等のように国土自体の地形も含まれる。
太陽方位θｈは季節によって変化するが、例えば１月２４日の１５：００には、基本変換テーブル４３における方位、高度をみると、太陽方位θｈが１６０°から２００°でありかつ太陽高度θｖが０度から３３度の間は「１」にあてはまる。
【００６８】
このため、第２補正演算部４８は、太陽の位置が３３度の高度になるまでは、制御値から「１」を引く。この例のように入力された制御値「２」−「１」＝「１」が補正された最終の制御値とされ、これが演算処理部４から露光制御信号として露光制御部３へ出力される。
【００６９】
露光制御部３では、演算処理部４から入力された制御値「１」をキーにして露光変換テーブル３ａを参照して該当する絞り値を求め、絞り制御信号を出力する露光情報変換処理が行われる（ステップＳ１０７）。
【００７０】
本実施例では、露光制御部３は、入力された制御値を、撮影部１の絞り調整機構１ｂを制御するための絞り値に変換する。
【００７１】
この例では、制御値「１」が入力されるため、露光制御部３は、露光変換テーブル３ａから絞り値Ｆ＝８にするような絞り制御信号を作成し撮影部１の絞り調整機構１ｂへ出力する。
【００７２】
なお、この例では絞りを制御することで説明したが、この他、絞りのみに限らず、例えばシャッタースピードを可変する用にしてもよい。この場合、露光変換テーブル３ａの制御値と絞り値の対応関係を、制御値とシャッタースピードとの対応関係に仕様変更すればよい。
【００７３】
撮影部１では、露光制御部３から絞り調整機構１ｂ（絞りモーター）に絞り制御信号が入力されることで、絞り調整機構１ｂ（絞りモーター）の受光量が絞りＦ＝８に制御される（ステップＳ１０８）。
【００７４】
このように第１実施形態の車両ナンバー撮影システムによれば、時刻によって変化する撮影部１からの太陽の位置とその地点の天気、および撮影部１の周辺の太陽光を遮蔽する建物の有無（特殊条件）から、撮影部１の受光量を被写体の撮影に最適な値に制御するので、料金所に設けた定点監視カメラで通路を通行する車両のナンバープレート１０を撮影する際に、撮影環境の変化に対応して常に安定した明るさで車両のナンバープレート１０を撮影することができる。
【００７５】
上記実施形態では、受光量を制御する一例として絞りを変化させるアイリス補正の例を示したが、シャッタースピードを変えても同じような効果を得ることができる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態としては、第１実施形態の各機能構成（撮影部１、露光制御部３、ネットワークＩ／Ｆ５、外部制御Ｉ／Ｆ８、パラメータ記憶部７、演算処理部４）等を一つのハードウェア、つまり１台のネットワークカメラとして構成する。各部は１枚もしくは複数の回路基板に電子部品を実装して構成するが、これらの機能をＦＰＧＡなどの集積回路に（ＩＣ化）して実装してもよい。
【００７７】
なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合せて纏めたり、また分離することにより、種々の実施形態を構成できる。例えば第１実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１実施形態の車両ナンバー撮影システムの構成を示す図である。
【図２】図１の車両ナンバー撮影システムの演算処理部の構成を示す図である。
【図３】露光変換テーブルを示す図である。
【図４】基本変換テーブルを示す図である。
【図５】天気補正テーブルを示す図である。
【図６】特定条件補正テーブルを示す図である。
【図７】建物により太陽光が遮られる場合の例を示す図である。
【図８】この車両ナンバー撮影システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】太陽の位置を説明するための図である。
【図１０】撮影部の方位変換を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…撮影部、１ａ…レンズ、１ｂ…絞り調整機構、１ｃ…映像処理部、２…保存装置、３…露光制御部、３ａ…露光変換テーブル、４…演算処理部、４ａ…ワークメモリ、５…ネットワークインターフェース部（ネットワークＩ／Ｆ）、６…ネットワーク、７…パラメータ記憶部、８…外部制御インターフェース部（外部制御Ｉ／Ｆ）、９…コンピュータ（ＰＣ）、１０…ナンバープレート。
【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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