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JP4534740B2 - Imaging device - Google Patents
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JP4534740B2 - Imaging device - Google Patents

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JP4534740B2 JP2004353611A JP2004353611A JP4534740B2 JP 4534740 B2 JP4534740 B2 JP 4534740B2 JP 2004353611 A JP2004353611 A JP 2004353611A JP 2004353611 A JP2004353611 A JP 2004353611A JP 4534740 B2 JP4534740 B2 JP 4534740B2
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Description

この発明は、主に屋外監視カメラに使用する撮像装置に係わり、特にオートフォーカス機能を有する撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus mainly used for an outdoor surveillance camera, and more particularly to an imaging apparatus having an autofocus function.

従来の撮像装置におけるオートフォーカス制御は、特許文献1に示されるように例えばフォーカス位置をFAR(遠距離)端部からNEAR(近距離)端部に移動させ、それに伴う映像信号の高周波成分がピークとなるフォーカス位置でフォーカスレンズの停止を行うことで実現する。また、監視カメラのように長寿命が要求される場合のオートフォーカス制御においては、1回のオートフォーカス動作命令に対して1回だけピーク検出を行い、以後オートフォーカス動作を継続しないワンプッシュオートフォーカス制御を行うことで、フォーカスレンズの長寿命化を実現している。
特開平11−69225号公報(第1図)
In autofocus control in a conventional imaging apparatus, as shown in Patent Document 1, for example, the focus position is moved from the FAR (far distance) end to the NEAR (near distance) end, and the high frequency component of the video signal associated therewith peaks This is achieved by stopping the focus lens at the focus position. Also, in autofocus control when a long life is required like a surveillance camera, peak detection is performed only once for each autofocus operation command, and autofocus operation is not continued thereafter. By performing the control, the life of the focus lens is extended.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-69225 (FIG. 1)

従来の屋外監視カメラ装置におけるオートフォーカス制御は以上のように構成されており、映像信号の高周波成分が少なくオートフォーカスを行いにくい被写体(例えば被写体照度が暗い場合や横縞等)ではピーク検出に失敗しやすくフォーカス位置を規定できない場合がある。この場合、FAR端、NEAR端、オートフォーカス起動前の位置等の任意位置に停止する。また、1回のみピーク検出を行うワンプッシュオートフォーカス制御の場合、フォーカス位置を検出できなくても任意位置に停止するため、場合によってはオートフォーカス起動前よりフォーカスずれが大きくなる位置で停止する可能性がある課題があった。   Autofocus control in conventional outdoor surveillance camera devices is configured as described above, and peak detection fails for subjects that have low high-frequency components in the video signal and are difficult to autofocus (for example, when the subject illumination is dark or horizontal stripes). It may be easy to define the focus position. In this case, it stops at an arbitrary position such as a FAR end, a NEAR end, or a position before starting autofocus. Also, in the case of one-push autofocus control that detects the peak only once, it stops at an arbitrary position even if the focus position cannot be detected. In some cases, it can be stopped at a position where the focus shift becomes larger than before autofocus activation. There was a certain problem.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、オートフォーカス制御で高周波成分のピーク検出が失敗した場合でもフォーカスずれ量を最小限に抑えることができる撮像装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to obtain an imaging apparatus capable of minimizing the amount of focus deviation even when the peak detection of a high frequency component fails in autofocus control. Objective.

この発明に係る撮像装置は、被写体を集光するレンズと、上記集光した被写体を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した被写体の高周波成分を抽出する高周波抽出手段と、上記高周波抽出手段が抽出した高周波成分からピーク値を検出できる場合はフォーカス位置を該ピ−ク値からの算出位置とし、ピーク値を検出できない場合はフォーカス位置を無限遠位置とする制御部とを備えたものである。   An imaging apparatus according to the present invention includes a lens that collects a subject, an imaging unit that images the condensed subject, a high-frequency extraction unit that extracts a high-frequency component of the subject imaged by the imaging unit, and the high-frequency extraction unit When the peak value can be detected from the extracted high-frequency component, the focus position is a calculated position from the peak value, and when the peak value cannot be detected, the control unit sets the focus position to the infinity position. is there.

この発明によれば、撮像装置は、制御部が高周波抽出手段によって抽出した高周波成分からピーク値を検出できる場合はフォーカス位置を該ピ−ク値からの算出位置とし、ピーク値を検出できない場合はフォーカス位置を無限遠位置とするので、屋外の被写体距離は大半が遠方であることから、発生する可能性のあるフォーカスずれを最小限に抑えることができる効果がある。   According to the present invention, when the control unit can detect the peak value from the high-frequency component extracted by the high-frequency extraction means, the imaging device sets the focus position as the calculated position from the peak value, and when the peak value cannot be detected. Since the focus position is set at infinity, most of the outdoor subject distance is far away, so there is an effect that the focus shift that may occur can be minimized.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に示す撮像装置の構成図である。実施の形態1では、本発明を屋外監視カメラに使用する場合、撮像すべき被写体距離は大半が遠方である特性を利用し、オートフォーカス制御で高周波成分のピーク検出が失敗した場合にフォーカス位置を無限遠位置に移動させることで、オートフォーカス起動前よりもフォーカスずれを少なくさせる例を示す。尚、レンズ1にはフォーカスレンズとズームレンズとが入っており、撮像装置にはズームレンズ駆動機能も存在するが図示は省略する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of the imaging apparatus shown in Embodiment 1 of the present invention. In Embodiment 1, when the present invention is used for an outdoor surveillance camera, the object position to be imaged is mostly far away, and the focus position is set when the peak detection of the high frequency component fails in auto focus control. An example will be shown in which the focus shift is reduced by moving to an infinite position compared to before auto-focus activation. The lens 1 includes a focus lens and a zoom lens, and the image pickup apparatus also has a zoom lens driving function, but illustration thereof is omitted.

図1において、1はレンズ、2はCCD、3はCDS/AGC/AD、4はBPF、5は積分器、6はマイコン、7はフォーカス駆動回路、8はフォーカスモータ、9はフォーカス位置を検出するフォーカスポテンショメータである。   In FIG. 1, 1 is a lens, 2 is a CCD, 3 is CDS / AGC / AD, 4 is a BPF, 5 is an integrator, 6 is a microcomputer, 7 is a focus drive circuit, 8 is a focus motor, and 9 is a focus position. The focus potentiometer.

次に動作を説明するが、最初にマイコン6に映像の高周波成分が入力されるまでの流れについて説明する。被写体からの入射光は、レンズ1によってCCD2に結像される。CCD2に結像された光は電気信号に変換され、CDS/AGC/AD3にてリセット雑音除去、信号レベル最適化、信号のAD変換が行われ、後段の映像信号処理部分に送られる。また、AD変換された信号は同時にBPF4にも送られ、オートフォーカス制御を行うのに有効な高周波成分を抽出して積分器5に出力する。積分器5は、BPF4からの信号を1画面毎の単位で積分し、1画面分の高周波成分量としてマイコン6に出力する。   Next, the operation will be described. First, the flow until the high frequency component of the video is input to the microcomputer 6 will be described. Incident light from the subject is imaged on the CCD 2 by the lens 1. The light imaged on the CCD 2 is converted into an electrical signal, reset noise removal, signal level optimization, and signal AD conversion are performed by the CDS / AGC / AD 3 and sent to the video signal processing portion at the subsequent stage. The AD-converted signal is also sent to the BPF 4 at the same time, and a high-frequency component effective for performing autofocus control is extracted and output to the integrator 5. The integrator 5 integrates the signal from the BPF 4 in units of one screen, and outputs it to the microcomputer 6 as a high frequency component amount for one screen.

次に、マイコン6の動作について説明する。図2は、図1に示すマイコン6の動作フローチャートである。それでは図2を参照して、まずステップS1にてマイコン6の処理が開始する。本処理は、外部からのオートフォーカス動作指令に基づいて起動する。尚、このオートフォーカス動作指令は、通常操作者がズームレンズを駆動し撮像範囲となる画角が設定された後に出力される。   Next, the operation of the microcomputer 6 will be described. FIG. 2 is an operation flowchart of the microcomputer 6 shown in FIG. Then, referring to FIG. 2, first, the processing of microcomputer 6 starts in step S1. This process is started based on an autofocus operation command from the outside. The autofocus operation command is output after the operator has driven the zoom lens and set the angle of view that is the imaging range.

続いて、ステップS2においてオートフォーカスの処理を開始する。オートフォーカス処理は、積分器5からの高周波成分とフォーカスポテンショメータ9からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路7に指示を出してフォーカスモータ8を駆動し、フォーカスレンズ1を例えばFAR端からNEAR端へに順次移動させて高周波成分の値がピークとなる位置の検出を行う。高周波成分のピークが検出された場合、ピーク検出ができたとしてその旨のステートを保持した上でピーク部のフォーカス位置を記憶し、ステップS3に進む。一方、FAR端からNEAR端までの全域においてピーク検出ができなかった場合、ピーク検出ができなかったとする旨のステートを保持してステップS3に進む。   Subsequently, in step S2, an autofocus process is started. In the autofocus process, while the high frequency component from the integrator 5 and the focus position from the focus potentiometer 9 are acquired, an instruction is given to the focus drive circuit 7 to drive the focus motor 8, and the focus lens 1 is moved from the FAR end to the NEAR end, for example. The position where the value of the high frequency component reaches a peak is detected. When the peak of the high frequency component is detected, the peak position is stored and the focus position of the peak portion is stored after the state is informed that the peak has been detected, and the process proceeds to step S3. On the other hand, if peak detection cannot be performed in the entire area from the FAR end to the NEAR end, a state indicating that peak detection has not been performed is held, and the process proceeds to step S3.

また、マイコン6はステップS3において、オートフォーカス処理結果のステータスにより高周波成分のピーク検出ができたか否かを判断し、高周波成分のピーク検出ができた場合はステップS4へ、ピーク検出ができなかった場合はステップS5へそれぞれ進む。以下、高周波成分のピーク検出ができた場合とできなかった場合とに分けて説明する。   In step S3, the microcomputer 6 determines whether or not the peak of the high frequency component has been detected based on the status of the autofocus processing result. If the peak of the high frequency component has been detected, the peak cannot be detected in step S4. In this case, the process proceeds to step S5. Hereinafter, the case where the peak of the high frequency component can be detected and the case where the peak cannot be detected will be described separately.

(a)高周波成分のピーク検出ができた場合は、高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (A) When the peak of the high frequency component can be detected, the following processing is performed to move the focus lens to the position where the peak of the high frequency component is detected.

まず、ステップS4において、高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動する。高周波成分のピーク検出ができた場合は、ステップS2のオートフォーカス処理にてピーク部のフォーカス位置が記憶されているため、フォーカスポテンショメータ9からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路7に指示を出してフォーカスモータ8を駆動し、現在のフォーカス位置と記憶されているフォーカス位置が一致する位置でフォーカスレンズを停止する。これにより、高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動させることができる。   First, in step S4, the focus lens is moved to a position where the peak of the high frequency component is detected. When the peak of the high frequency component is detected, the focus position of the peak portion is stored in the autofocus process in step S2, so that the focus drive circuit 7 is instructed while acquiring the focus position from the focus potentiometer 9. Then, the focus motor 8 is driven to stop the focus lens at a position where the current focus position matches the stored focus position. Thereby, the focus lens can be moved to the position where the peak of the high frequency component is detected.

次に、ステップS6においてマイコンの処理を終了する。   Next, in step S6, the microcomputer process is terminated.

(b)高周波成分のピーク検出ができなかった場合、この場合は、無限遠位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (B) When the peak of the high frequency component cannot be detected, in this case, the following processing is performed in order to move the focus lens to the infinity position.

まず、ステップS5において、無限遠位置にフォーカスレンズを移動する。フォーカスポテンショメータ9からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路7に指示を出してフォーカスモータ8を駆動し、現在のフォーカス位置と無限遠のフォーカス位置が一致する位置でフォーカスレンズを停止することで、無限遠位置にフォーカスレンズを移動することができる。尚、フォーカスの無限遠位置は、監視用途でよく用いられるオーバーインフが設定されているレンズの場合ではFAR端と位置が異なる。   First, in step S5, the focus lens is moved to an infinite position. While acquiring the focus position from the focus potentiometer 9, an instruction is given to the focus drive circuit 7 to drive the focus motor 8, and the focus lens is stopped at a position where the current focus position and the focus position at infinity coincide, The focus lens can be moved to an infinite position. Note that the infinity position of the focus is different from the position of the FAR end in the case of a lens with an overinf setting often used in monitoring applications.

このため、無限遠位置にフォーカスレンズを移動するためにはあらかじめ無限遠位置を記憶しておく必要がある。これは、ズームレンズのTELE(最望遠)端にてコリメータ内の無限遠被写体を撮影し、無限遠被写体にピントを合わせた時のフォーカスポテンショメータ9の値を取得し、マイコン6に記憶することで実現することができる。   For this reason, in order to move the focus lens to the infinity position, it is necessary to store the infinity position in advance. This is because the object at infinity in the collimator is photographed at the telephoto (telephoto) end of the zoom lens, and the value of the focus potentiometer 9 when the object is focused on is obtained and stored in the microcomputer 6. Can be realized.

次に、ステップS6においてマイコンの処理を終了する。   Next, in step S6, the microcomputer process is terminated.

上述に示すように、この実施の形態1によれば、オートフォーカス処理において高周波成分のピーク検出ができなかった場合に無限遠位置にフォーカスレンズを移動させることで、大半の被写体が遠方のものである屋外監視カメラの撮像において、発生する可能性があるフォーカスずれ量を最小限に抑えることができる。   As described above, according to the first embodiment, when the peak of the high frequency component cannot be detected in the autofocus processing, the focus lens is moved to the infinity position, so that most subjects are far away. It is possible to minimize the amount of focus deviation that may occur in the imaging of a certain outdoor surveillance camera.

実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に示す撮像装置の構成図である。実施の形態2では、本発明が回転台等によって撮像範囲が変化する屋外監視カメラ装置に使用する場合について説明する。ダム河川等を監視する屋外監視カメラの被写体距離は同一監視対象に対しては変化しにくいこと、大半が遠方である特性を利用し、オートフォーカス制御で高周波成分のピーク検出ができるたびにズーム位置、回転台位置、フォーカス位置を記録する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram of the imaging apparatus shown in Embodiment 2 of the present invention. In Embodiment 2, a case will be described in which the present invention is used for an outdoor surveillance camera apparatus in which the imaging range changes by a turntable or the like. The subject position of outdoor surveillance cameras that monitor dam rivers, etc., is unlikely to change for the same surveillance target, and the zoom position is used whenever the peak of high-frequency components can be detected by autofocus control using the characteristics that most are far away Record the turntable position and focus position.

これにより、高周波成分のピーク検出が失敗した場合に上記記録されたズーム位置、回転台位置による撮像範囲での高周波成分のピーク検出例の有無を確認し、検出例がある場合は対応して記録される過去のフォーカス位置にフォーカスレンズを移動、検出例がない場合は無限遠にフォーカスレンズを移動させることで、オートフォーカス起動前よりフォーカスずれを少なくさせる例を示す。   As a result, when the peak detection of the high frequency component fails, the presence / absence of the peak detection example of the high frequency component in the imaging range based on the recorded zoom position and turntable position is confirmed. In this example, the focus lens is moved to the past focus position, and when there is no detection example, the focus lens is moved to infinity, thereby reducing the focus shift before the autofocus activation.

図3において、10はレンズ、11はCCD、12はCDS/AGC/AD、13はBPF、14は積分器、15はマイコン、16はフォーカス駆動回路、17はフォーカスモータ、18はフォーカスレンズの位置が検出可能なフォーカスポテンショメータ、19はズームレンズの位置が検出可能なズームポテンショメータ、20は回転台の位置が出力される回転台位置出力部である。尚、レンズ10にはフォーカスレンズとズームレンズとが入っており、撮像装置にはズームレンズを駆動するズームモータも存在するが図示は省略する。   In FIG. 3, 10 is a lens, 11 is a CCD, 12 is a CDS / AGC / AD, 13 is a BPF, 14 is an integrator, 15 is a microcomputer, 16 is a focus drive circuit, 17 is a focus motor, and 18 is a position of the focus lens. Is a focus potentiometer that can detect the zoom lens, 19 is a zoom potentiometer that can detect the position of the zoom lens, and 20 is a turntable position output unit that outputs the position of the turntable. The lens 10 includes a focus lens and a zoom lens, and the image pickup apparatus includes a zoom motor that drives the zoom lens, but illustration thereof is omitted.

次に動作を説明するが、最初にマイコン15に映像の高周波成分が入力されるまでの流れについて説明する。被写体からの入射光は、レンズ10によってCCD11に結像される。CCD11に結像された光は電気信号に変換され、CDS/AGC/AD12にてリセット雑音除去、信号レベル最適化、信号のAD変換が行われ、後段の映像信号処理部分に送られる。また、AD変換された信号は同時にBPF13にも送られ、オートフォーカス制御を行うのに有効な高周波成分を抽出して積分器14に出力する。積分器14は、BPF13からの信号を1画面毎の単位で積分し、1画面分の高周波成分量としてマイコン15に出力する。   Next, the operation will be described. First, the flow until the high frequency component of the video is input to the microcomputer 15 will be described. Incident light from the subject is focused on the CCD 11 by the lens 10. The light imaged on the CCD 11 is converted into an electric signal, and reset noise removal, signal level optimization, and signal AD conversion are performed by the CDS / AGC / AD 12 and sent to the video signal processing portion at the subsequent stage. The AD converted signal is also sent to the BPF 13 at the same time, and a high frequency component effective for performing autofocus control is extracted and output to the integrator 14. The integrator 14 integrates the signal from the BPF 13 in units of one screen, and outputs the signal to the microcomputer 15 as a high-frequency component amount for one screen.

次に、マイコン15の動作について説明する。図4は、図3に示すマイコン15の動作フローチャートである。また、図5は図4に示すマイコン15が参照可能なフォーカス位置テーブルであり、過去に検出が成功したフォーカス位置及びそのフォーカス位置でのズーム位置、回転台位置が記録される。更に、記録容量に余裕がある場合は上記ズーム位置、回転台位置から算出する画角(撮像範囲)も記録しておけば後述する検索が行いやすくなる。以下では、画角も記録することで説明を進める。それでは図4を参照して、まずステップS7にてマイコン15の処理が開始する。本処理は、外部からのオートフォーカス動作指令に基づいて起動する。   Next, the operation of the microcomputer 15 will be described. FIG. 4 is an operation flowchart of the microcomputer 15 shown in FIG. FIG. 5 is a focus position table that can be referred to by the microcomputer 15 shown in FIG. 4, in which a focus position that has been successfully detected in the past, a zoom position at the focus position, and a turntable position are recorded. Furthermore, when there is a margin in the recording capacity, if the angle of view (imaging range) calculated from the zoom position and the turntable position is recorded, the search described later can be easily performed. In the following, the description is advanced by recording the angle of view. Then, referring to FIG. 4, first, the processing of microcomputer 15 starts in step S7. This process is started based on an autofocus operation command from the outside.

続いて、ステップS8においてオートフォーカスの処理を開始する。オートフォーカス処理は、積分器14からの高周波成分とフォーカスポテンショメータ18からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路16に指示を出してフォーカスモータ17を駆動し、フォーカスレンズをFAR端からNEAR端に順次移動させて高周波成分の値がピークとなる位置の検出を行う。高周波成分のピークが検出された場合、ピーク検出ができたとしてその旨のステートを保持した上でピーク部のフォーカス位置を記憶し、ステップS9に進む。一方、FAR端からNEAR端までの全域においてピークが検出されなかった場合、ピーク検出ができなかったとする旨のステートを保持してステップS9に進む。   Subsequently, in step S8, an autofocus process is started. In the autofocus process, the focus drive circuit 16 is instructed while acquiring the high frequency component from the integrator 14 and the focus position from the focus potentiometer 18 to drive the focus motor 17, and the focus lens is sequentially moved from the FAR end to the NEAR end. The position where the value of the high-frequency component reaches a peak is detected by moving. If the peak of the high frequency component is detected, it is determined that the peak has been detected, the state to that effect is retained, the focus position of the peak portion is stored, and the process proceeds to step S9. On the other hand, if a peak is not detected in the entire region from the FAR end to the NEAR end, the state indicating that the peak cannot be detected is held and the process proceeds to step S9.

また、マイコン15はステップS9において、オートフォーカス処理結果のステータスにより高周波成分のピーク検出ができたか否かを判断し、高周波成分のピーク検出ができた場合はステップS10へ、ピーク検出ができなかった場合はステップS14へそれぞれ進む。以下、高周波成分のピーク検出ができた場合とできなかった場合とに分けて説明する。   In step S9, the microcomputer 15 determines whether or not the peak of the high frequency component has been detected based on the status of the autofocus processing result. If the peak of the high frequency component has been detected, the peak cannot be detected in step S10. In this case, the process proceeds to step S14. Hereinafter, the case where the peak of the high frequency component can be detected and the case where the peak cannot be detected will be described separately.

(c)高周波成分のピーク検出ができた場合は、高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (C) When the peak of the high frequency component can be detected, the following processing is performed to move the focus lens to the position where the peak of the high frequency component is detected.

まず、ステップS10において現在のズームレンズの位置を取得する。ズームポテンショメータ19からズーム位置を取得する。尚、高周波成分のピーク検出ができた時の値を得るため、高周波成分ピーク検出後からズーム位置取得までの間はズーム動作がないものとする。   First, in step S10, the current zoom lens position is acquired. The zoom position is acquired from the zoom potentiometer 19. In order to obtain a value when the peak of the high frequency component is detected, it is assumed that there is no zoom operation after the detection of the high frequency component peak until the zoom position acquisition.

次に、ステップS11において現在の回転台の位置を取得する。回転台位置出力部20から回転台位置を取得する。尚、高周波成分のピーク検出ができた時の値を得るため、高周波成分ピーク検出後から回転台位置取得までの間は回転台動作がないものとする。   Next, in step S11, the current position of the turntable is acquired. The turntable position is acquired from the turntable position output unit 20. In order to obtain a value when the peak of the high frequency component is detected, it is assumed that there is no turntable operation between the detection of the high frequency component peak and the acquisition of the position of the turntable.

次に、ステップS12においてステップS10で取得したズーム位置、ステップS11で取得した回転台位置を記憶する。また、ステップS8にて記憶されたフォーカス位置を、ズーム位置、回転台位置と同ステータス上に記憶するとともに、上記記憶したフォーカス位置、ズーム位置、回転台位置をフォーカス位置テーブルに記録する。また、ズーム位置、回転台位置から算出した画角をフォーカス位置テーブルに記録する。尚、周知の技術によりズーム位置からズームレンズの画角を算出することが可能であり、さらに回転台位置を加味することで絶対位置における画角を算出することが可能である。   Next, in step S12, the zoom position acquired in step S10 and the turntable position acquired in step S11 are stored. The focus position stored in step S8 is stored in the same status as the zoom position and the turntable position, and the stored focus position, zoom position, and turntable position are recorded in the focus position table. In addition, the angle of view calculated from the zoom position and the turntable position is recorded in the focus position table. Note that it is possible to calculate the angle of view of the zoom lens from the zoom position by a known technique, and it is also possible to calculate the angle of view at the absolute position by adding the position of the turntable.

次に、ステップS13において高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動する。高周波成分のピーク検出ができた場合は、ステップS8のオートフォーカス処理にてピーク部のフォーカス位置が記憶されているため、フォーカスポテンショメータ18からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路16に指示を出してフォーカスモータ17を駆動し、現在のフォーカス位置と記憶されているフォーカス位置が一致する位置でフォーカスレンズを停止することで、高周波成分のピークが検出された位置にフォーカスレンズを移動することができる。   Next, the focus lens is moved to the position where the peak of the high frequency component is detected in step S13. When the peak of the high frequency component is detected, the focus position of the peak portion is stored in the autofocus process in step S8, so an instruction is issued to the focus drive circuit 16 while acquiring the focus position from the focus potentiometer 18. By driving the focus motor 17 and stopping the focus lens at a position where the current focus position matches the stored focus position, the focus lens can be moved to the position where the peak of the high frequency component is detected. .

次に、ステップS19においてマイコンの処理を終了する。   Next, in step S19, the microcomputer process is terminated.

(d)高周波成分のピーク検出ができなかった場合、フォーカス位置テーブルに記録されるフォーカス位置、もしくは無限遠位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (D) When the peak of the high frequency component cannot be detected, the following processing is performed to move the focus lens to the focus position recorded in the focus position table or the infinity position.

まず、ステップS14において現在のズーム位置を取得する。ズームポテンショメータ19からズーム位置を取得する。   First, in step S14, the current zoom position is acquired. The zoom position is acquired from the zoom potentiometer 19.

次に、ステップS15において現在の回転台位置を取得する。回転台位置出力部20から回転台位置を取得する。   Next, the current turntable position is acquired in step S15. The turntable position is acquired from the turntable position output unit 20.

次に、ステップS16においてステップS12の処理にてフォーカス位置テーブルに記録されている画角と現在の画角とを比較し、類似のものがあるかの判別を行う。   Next, in step S16, the angle of view recorded in the focus position table in the process of step S12 is compared with the current angle of view to determine whether there is something similar.

つまり、現在の画角とフォーカス位置テーブルに記録される画角とを比較し、記録されている画角の中から現在の監視画角に最も近いものを選択する。次に、前述処理で選択した画角と現在の画角との画角の重複度合いを確認し、重複度合いが想定値以上、例えば50%以上であった場合に選択した記憶されているズーム位置、回転台位置と現在のズーム位置、回転台位置が類似のものであると判断し、そのフォーカス位置を選択してステップS17に進む。   That is, the current angle of view is compared with the angle of view recorded in the focus position table, and the one closest to the current monitoring angle of view is selected from the recorded angle of view. Next, the degree of overlap of the angle of view between the angle of view selected in the above process and the current angle of view is confirmed, and the stored zoom position selected when the overlap is equal to or greater than an assumed value, for example, 50% or greater. Then, it is determined that the turntable position is the same as the current zoom position and turntable position, the focus position is selected, and the process proceeds to step S17.

上記動作を更に詳細に説明する。例えば、CCD11に1/2型CCDを使用している場合、フォーカス位置テーブルに記録されるズーム位置を20mm、回転台位置をパン方向50°、チルト方向0°とする。そうすると、フォーカス位置テーブルに記録される画角は、
・水平方向
画角=2×tan-1((CCD長さ/2)/ズーム位置)
=2×tan-1((6.4/2)/20)
=2×tan-1(0.16)
=18.18°
回転台位置から絶対位置を計算
+方向…回転台位置+画角/2=59.09°
−方向…回転台位置−画角/2=40.91°
・垂直方向
画角=2×tan-1((CCD長さ/2)/ズーム位置)
=2×tan-1((4.8/2)/20)
=2×tan-1(0.12)
=13.68°
回転台位置から絶対位置を計算
+方向…回転台位置+画角/2=6.84°
−方向…回転台位置−画角/2=−6.84°
となる。
The above operation will be described in more detail. For example, when a 1 / 2-type CCD is used as the CCD 11, the zoom position recorded in the focus position table is 20 mm, the rotary table position is 50 ° in the pan direction, and the tilt direction is 0 °. Then, the angle of view recorded in the focus position table is
・ Horizontal angle of view = 2 × tan −1 ((CCD length / 2) / zoom position)
= 2 × tan −1 ((6.4 / 2) / 20)
= 2 × tan −1 (0.16)
= 18.18 °
Calculate absolute position from turntable position + direction ... turntable position + angle of view / 2 = 59.09 °
-Direction ... turntable position-angle of view / 2 = 40.91 °
・ Vertical angle of view = 2 x tan -1 ((CCD length / 2) / zoom position)
= 2 × tan −1 ((4.8 / 2) / 20)
= 2 × tan −1 (0.12)
= 13.68 °
Calculate absolute position from turntable position + direction: turntable position + angle of view / 2 = 6.84 °
-Direction ... rotary table position-angle of view / 2 = -6.84 °
It becomes.

これに対し、現在のズーム位置を19mm、回転台位置をパン方向48°、チルト方向を2°とする。そうすると、現在の位置の画角は、
・水平方向
画角=2×tan-1((6.4/2)/19)
=2×tan-1(0.16842)
=19.12°
回転台位置から絶対位置を計算
+方向…回転台位置+画角/2=57.56°
−方向…回転台位置−画角/2=38.44°
・垂直方向
画角=2×tan-1((4.8/2)/19)
=2×tan-1(0.1263)
=14.40°
回転台位置から絶対位置を計算
+方向…回転台位置+画角/2=9.20°
−方向…回転台位置−画角/2=−5.20°
となる。
In contrast, the current zoom position is 19 mm, the turntable position is 48 ° in the pan direction, and the tilt direction is 2 °. Then, the angle of view at the current position is
・ Horizontal angle of view = 2 × tan −1 ((6.4 / 2) / 19)
= 2 × tan −1 (0.16842)
= 19.12 °
Calculate absolute position from turntable position + direction ... turntable position + angle of view / 2 = 57.56 °
-Direction ... turntable position-angle of view / 2 = 38.44 °
・ Vertical direction Angle of view = 2 × tan −1 ((4.8 / 2) / 19)
= 2 × tan −1 (0.1263)
= 14.40 °
Calculate absolute position from turntable position + direction ... turntable position + angle of view / 2 = 9.20 °
-Direction ... rotary table position-angle of view / 2 = -5.20 °
It becomes.

次に、類似度合いについての計算は、
・水平方向
重複している画角…40.91°〜57.56°
最+端、最−端間の画角…38.44°〜59.09°
重複割合=重複画角/全体画角
=(57.66−40.91)/(59.09−38.44)
=16.75/20.65
=0.81
・垂直方向
重複している画角…−5.20°〜6.84°
最+端、最−端間の画角…−6.84°〜9.20°
重複割合=重複画角/全体画角
=(6.84+5.20)/(9.20+6.84)
=12.04/16.04
=0.75
・全体の重複割合
=水平方向の重複割合×垂直方向の重複割合
=0.81*0.75
=0.6075
この場合、50%以上であるため、重複度合いが想定以上となり類似すると判断する。
Next, the calculation of the degree of similarity is
・ Horizontal overlapping angle of view… 40.91 ° ~ 57.56 °
Angle of view between the extreme + end and the extreme end ... 38.44 ° to 59.09 °
Overlap ratio = Duplicated angle of view / Overall angle of view
= (57.66-40.91) / (59.09-38.44)
= 16.75 / 20.65
= 0.81
・ Vertical direction Overlapping angle of view… -5.20 ° ~ 6.84 °
Angle of view between the extreme + end and the extreme end ... -6.84 ° to 9.20 °
Overlap ratio = Duplicated angle of view / Overall angle of view
= (6.84 + 5.20) / (9.20 + 6.84)
= 12.04 / 16.04
= 0.75
・ Overall overlap ratio = Horizontal overlap ratio x Vertical overlap ratio = 0.81 * 0.75
= 0.6075
In this case, since it is 50% or more, it is determined that the degree of overlap is higher than expected and is similar.

上記のようにフォーカス位置テーブルを検索し、現在の画角に最も近いものを選択してステップS17に進む。また、尚、フォーカス位置テーブルを検索し上記条件に該当する画角が見つからなかった場合、フォーカス位置テーブルには類似のものがないと判断してステップS18に進む。以下、フォーカス位置テーブルに記録されるズーム位置、回転台位置と現在のズーム位置、回転台位置に類似のものがある場合と、類似のものがない場合とに分けて説明する。   As described above, the focus position table is searched, the one closest to the current angle of view is selected, and the process proceeds to step S17. If the angle of view corresponding to the above condition is not found by searching the focus position table, it is determined that there is no similar position in the focus position table, and the process proceeds to step S18. In the following, the zoom position, the turntable position, the current zoom position, and the turntable position recorded in the focus position table will be described separately when there is something similar and when there is no similar thing.

(e)フォーカス位置テーブルに記録された画角と現在の画角とを比較して類似のものがあった場合は、ステップS16で選択した画角に対応するフォーカス位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (E) To compare the angle of view recorded in the focus position table with the current angle of view and to find a similar one, to move the focus lens to the focus position corresponding to the angle of view selected in step S16. In addition, the following processing is performed.

まず、ステップS17において、ステップS16で選択された記録された画角に対応するフォーカス位置にフォーカスレンズを移動する。フォーカスポテンショメータ18からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路16に指示を出してフォーカスモータ17を駆動し、現在のフォーカス位置と選択されたフォーカス位置が一致する位置でフォーカスレンズを停止することで、フォーカスレンズを選択したフォーカス位置に移動できる。   First, in step S17, the focus lens is moved to the focus position corresponding to the recorded angle of view selected in step S16. While acquiring the focus position from the focus potentiometer 18, an instruction is given to the focus drive circuit 16 to drive the focus motor 17, and the focus lens is stopped at a position where the current focus position and the selected focus position coincide with each other, The focus lens can be moved to the selected focus position.

次に、ステップS19においてマイコンの処理を終了する。   Next, in step S19, the microcomputer process is terminated.

(f)フォーカス位置テーブル記録された画角と現在の画角とを比較して類似のものがなかった場合、この場合は、無限遠位置にフォーカスレンズを移動するために、以下の処理がなされる。   (F) Focus position table When the recorded angle of view is compared with the current angle of view and there is no similarity, the following processing is performed to move the focus lens to the infinity position in this case. The

まず、ステップS18において、無限遠位置にフォーカスレンズを移動する。フォーカスポテンショメータ18からのフォーカス位置を取得しながらフォーカス駆動回路16に指示を出してフォーカスモータ17を駆動し、現在のフォーカス位置と無限遠のフォーカス位置が一致する位置でフォーカスレンズを停止することで、無限遠位置にフォーカスレンズを移動することができる。   First, in step S18, the focus lens is moved to an infinite position. While acquiring the focus position from the focus potentiometer 18, the focus drive circuit 16 is instructed to drive the focus motor 17, and the focus lens is stopped at a position where the current focus position and the focus position at infinity coincide, The focus lens can be moved to an infinite position.

次に、ステップS19においてマイコンの処理を終了する。   Next, in step S19, the microcomputer process is terminated.

上述に示すように、この実施の形態2によれば、オートフォーカス処理において、高周波成分のピーク検出ができない場合は撮像中の撮像範囲とフォーカス位置テーブルが記録する撮像範囲とを照合し、類似する撮像範囲がある場合はフォーカス位置を上記撮像範囲に対応して記録されたフォーカス位置とする。一般に、屋外監視カメラの監視対象となるダム・河川等の被写体距離は同一監視画角内では変化が少ないことから、上述の動作により発生する可能性があるフォーカスずれ量を最小限に抑えることができる。   As described above, according to the second embodiment, when the peak of the high frequency component cannot be detected in the autofocus process, the imaging range being imaged is compared with the imaging range recorded by the focus position table, and similar. If there is an imaging range, the focus position is set as the focus position recorded corresponding to the imaging range. Generally, subject distances such as dams and rivers that are monitored by outdoor surveillance cameras are less likely to change within the same monitoring angle of view, so that the amount of focus deviation that can occur due to the above operations can be minimized. it can.

また、類似する撮像範囲がない場合はフォーカス位置を無限遠位置とする。一般に、屋外監視カメラの被写体の大半は遠方のものであるから、上述の動作により発生する可能性のあるフォーカスずれ量を最小限に抑えることができる。また、マイコン15は高周波成分からピーク値を検出した場合は対応するフォーカス位置と撮像範囲となる画角とをフォーカス位置テーブルに記録するため、検索対象が増え類似する撮像範囲を抽出できる割合が増大する。また、フォーカス位置テーブルに予め画角も記録しておくと検索処理が行いやすくなる。さらに、画角の抽出を回転台位置から算出するため、絶対位置での画角算出が可能となる。   If there is no similar imaging range, the focus position is set to the infinity position. In general, since most subjects of the outdoor surveillance camera are far away, the amount of focus shift that may occur due to the above-described operation can be minimized. Further, when the microcomputer 15 detects a peak value from the high frequency component, the corresponding focus position and the angle of view as the imaging range are recorded in the focus position table, so that the number of search targets increases and the rate at which a similar imaging range can be extracted increases. To do. If the angle of view is also recorded in the focus position table in advance, the search process can be performed easily. Furthermore, since the extraction of the angle of view is calculated from the position of the turntable, the angle of view can be calculated at the absolute position.

この発明の活用例としてダム・河川等を監視する屋外監視カメラに利用できる。   As an application example of the present invention, it can be used for an outdoor monitoring camera for monitoring a dam, a river or the like.

本発明の実施の形態1に示す撮像装置の構成図である。It is a block diagram of the imaging device shown in Embodiment 1 of this invention. 図1に示すマイコンの動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the microcomputer shown in FIG. 本発明の実施の形態2に示す撮像装置の構成図である。It is a block diagram of the imaging device shown in Embodiment 2 of this invention. 図3に示すマイコンの動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the microcomputer shown in FIG. 図4に示すマイコンが参照可能なフォーカス位置テーブルである。5 is a focus position table that can be referred to by the microcomputer shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンズ
2 CCD
3 CDS/AGC/AD
4 BPF
5 積分器
6 マイコン
7 フォーカス駆動回路
8 フォーカスモータ
9 フォーカスポテンショメータ
10 レンズ
11 CCD
12 CDS/AGC/AD
13 BPF
14 積分器
15 マイコン
16 フォーカス駆動回路
17 フォーカスモータ
18 フォーカスポテンショメータ
19 ズームポテンショメータ
20 回転台位置出力部
1 Lens 2 CCD
3 CDS / AGC / AD
4 BPF
5 Integrator 6 Microcomputer 7 Focus Drive Circuit 8 Focus Motor 9 Focus Potentiometer 10 Lens 11 CCD
12 CDS / AGC / AD
13 BPF
14 Integrator 15 Microcomputer 16 Focus Drive Circuit 17 Focus Motor 18 Focus Potentiometer 19 Zoom Potentiometer 20 Turntable Position Output Unit

Claims (3)

被写体を集光するレンズと、
上記集光した被写体を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段が撮像した被写体の高周波成分を抽出する高周波抽出手段と、
上記高周波抽出手段が抽出した高周波成分よりフォーカス位置の検出を行い、前記フォーカス位置にフォーカスレンズを移動させる制御手段とを備え、所定位置に設けられた回転台の回転によって変化する所定の撮像範囲を撮像する撮像装置において、
上記撮像手段が撮像する前記所定の撮像範囲でのフォーカス位置を記録するフォーカス位置記録手段をさらに備え、
上記制御部は、上記高周波抽出手段が抽出した高周波成分からピーク値を検出できる場合はフォーカス位置を該ピ−ク値からの算出位置とする第1ステップ、
上記第1ステップでピーク値を検出できない場合は撮像中の撮像範囲と上記フォーカス位置記録手段が記録する撮像範囲とを照合し、類似する撮像範囲がある場合はフォーカス位置を上記撮像範囲に対応して記録されたフォーカス位置とする第2ステップ、
上記第2ステップで類似する撮像範囲がない場合はフォーカス位置を無限遠位置とする第3ステップを実行することを特徴とする撮像装置。
A lens that focuses the subject,
Imaging means for imaging the condensed subject;
High-frequency extraction means for extracting high-frequency components of the subject imaged by the imaging means;
A control unit that detects a focus position from the high-frequency component extracted by the high-frequency extraction unit, and moves a focus lens to the focus position, and has a predetermined imaging range that is changed by rotation of a turntable provided at the predetermined position. In an imaging device for imaging,
A focus position recording unit that records a focus position in the predetermined imaging range captured by the imaging unit ;
A first step in which when the peak value can be detected from the high frequency component extracted by the high frequency extraction means , the control unit sets the focus position to a position calculated from the peak value;
If the peak value cannot be detected in the first step, the imaging range being imaged is compared with the imaging range recorded by the focus position recording means. If there is a similar imaging range, the focus position corresponds to the imaging range. The second step to set the recorded focus position,
An imaging apparatus, wherein if there is no similar imaging range in the second step, a third step is performed in which the focus position is set to an infinite position.
制御部は、高周波抽出手段が抽出した高周波成分からピーク値を検出した場合は対応するフォーカス位置と撮像範囲とをフォーカス位置記録手段に記録することを特徴とする請求項第項記載の撮像装置。 Control unit, high-frequency extraction means imaging apparatus as in claim 1, wherein said be recorded on the focus position recording means and the corresponding focus position and the imaging range when detecting a peak value from the high-frequency component extracted by the . 撮像範囲の抽出を撮像装置を駆動する回転台の位置から算出することを特徴とする請求項第1項または第2項に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 or 2 , wherein extraction of an imaging range is calculated from a position of a turntable that drives the imaging apparatus.
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