特開 2025-14194 アイリス制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025014194

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】アイリス制御システム

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/75 20230101AFI20250123BHJP

   H04N 23/667 20230101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

H04N23/75

H04N23/667

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116525

(22)【出願日】2023-07-18

(71)【出願人】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】100116687

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 爾

(74)【代理人】

【識別番号】100098383

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 純子

(74)【代理人】

【識別番号】100155860

【弁理士】

【氏名又は名称】藤松 正雄

(72)【発明者】

【氏名】竹林 康夫

(72)【発明者】

【氏名】新保 直之

(72)【発明者】

【氏名】林 豊彦

【テーマコード（参考）】

5C122

【Ｆターム（参考）】

5C122DA03

5C122DA11

5C122EA12

5C122EA67

5C122FA07

5C122FA18

5C122FF03

5C122FF23

5C122HA87

(57)【要約】

【課題】トリガ撮像に使用されるカメラのレンズのアイリス制御を適切に実施することが可能なアイリス制御システムを提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係るアイリス制御システムは、外部から与えられるトリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ３２と、所定の動画フレーム間隔の映像信号である動画信号を取得する動画信号取得部と、動画信号取得部により得られた動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号をＦＡカメラのレンズ３３に適用させるアイリス制御装置３８とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から与えられるトリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像カメラと、
所定の動画フレーム間隔の映像信号である動画信号を取得する動画信号取得部と、
前記動画信号取得部により得られた動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号を前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させるアイリス制御装置とを備えたことを特徴とするアイリス制御システム。

【請求項2】

請求項１に記載のアイリス制御システムにおいて、
前記トリガ撮像カメラから出力される映像信号を一時的に記憶するメモリを用いて、前記トリガ撮像カメラからの映像信号を前記動画フレーム間隔の動画信号に変換する処理により、前記動画信号取得部を実現し、
前記アイリス制御装置は、前記トリガ撮像カメラからの映像信号を前記動画信号取得部により変換した動画信号に基づいて前記アイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号を前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させることを特徴とするアイリス制御システム。

【請求項3】

請求項１に記載のアイリス制御システムにおいて、
前記トリガ撮像カメラは、前記トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像モードと、前記動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像モードとを切り替え可能に有しており、
前記トリガ撮像カメラを動画撮像モードで動作させることで前記動画信号取得部を実現し、
前記アイリス制御装置は、前記トリガ撮像カメラが動画撮像モードからトリガ撮像モードに切り替わる直前の動画信号に基づいて生成された前記アイリス制御信号を、トリガ撮像モード中の前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させることを特徴とするアイリス制御システム。

【請求項4】

請求項１に記載のアイリス制御システムにおいて、
前記動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像カメラを更に備え、
前記動画撮像カメラにより前記動画信号取得部を実現し、
前記アイリス制御装置は、前記動画撮像カメラにより得られた動画信号に基づいて生成された前記アイリス制御信号を、前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させることを特徴とするアイリス制御システム。

【請求項5】

請求項４に記載のアイリス制御システムにおいて、
前記トリガ撮像カメラおよび前記動画撮像カメラは、同じ移動体に搭載されることを特徴とするアイリス制御システム。

【請求項6】

請求項５に記載のアイリス制御システムにおいて、
前記動画撮像カメラは、前記トリガ撮像カメラよりも前記移動体の前方側に配置され、
前記トリガ撮像カメラは、前記移動体が所定の撮像対象区間を走行中にトリガ撮像を行い、
前記アイリス制御装置は、前記動画撮像カメラが前記撮像対象区間を抜ける直前に生成された前記アイリス制御信号を、前記トリガ撮像カメラが前記撮像対象区間を抜けるまで前記トリガ撮像カメラに適用させ続けることを特徴とするアイリス制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うカメラのレンズのアイリス制御を行うアイリス制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、列車に搭載したカメラで走行中に撮像した映像を用いて、列車の線路沿いの設備などを検査する検査システムが開発されている（例えば、特許文献１）。このような検査システムでは一般に、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像カメラが使用される。以下では、トリガ撮像カメラを表す用語として「ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）カメラ」を用いるが、「産業用カメラ」や「マシンビジョンカメラ」などと称される場合もある。

【0003】

図１には、ＦＡカメラを用いた検査システムの概要を示してある。図１の検査システムでは、列車１０の走行中に車輪回転信号発生器１５から発生される車輪回転信号がトリガ信号発生器１６に入力され、トリガ信号発生器１６が車輪回転信号に基づいてトリガ信号を発生し、ＦＡカメラ１２がトリガ信号に従ってトリガ撮像を行い、得られた映像信号を録画装置１７に記憶する。ＦＡカメラ１２は、例えば、列車１０が走行する線路に隣接する別の線路１１を撮像するように、撮像範囲１４が設定される。なお、ＦＡカメラ１２は、アイリス制御信号を出力する機能を持たないため、ＦＡカメラ１２のレンズ１３のアイリスを制御することができない。

【0004】

一般的なＦＡカメラは、外部から供給されるトリガ信号の間隔で映像を取得する機能を有しているため、一定の間隔または任意の間隔で撮像したいというニーズに適している。しかしながら、ＦＡカメラではアイリス制御を行えないので、屋外環境下でトリガ撮像を行う場合、日照変化に応じた適切な映像レベルでの撮像が困難である。その結果、例えば、昼間は良好な画質の映像（映像レベル適正）が得られるものの、夕方以降は暗い画質の映像（映像レベル低）となる懸念がある。

【0005】

一方、監視用途で使用される監視カメラは、所定のフレーム間隔で動画撮像を行う機能を有すると共に、日照変化や照明照度に応じてレンズの絞りを制御するためのアイリス制御用出力が備わっている。そこで、ＦＡカメラに代えて監視カメラを使用して検査システムを構築する場合について検討する。

【0006】

図２には、監視カメラを用いた検査システムの概要を示してある。図２の検査システムでは、列車１０の走行中に監視カメラ１８が動画撮像を行い、その映像信号を録画装置１７に記憶する。監視カメラ１８は、例えば、列車１０が走行する線路に隣接する別の線路１１を撮像するように、撮像範囲１４が設定される。また、監視カメラ１８は、動画撮像により得られた映像信号に基づいてアイリス制御信号１９を生成し、監視カメラ１８のオートアイリスレンズ２０に与えることで、日照変化や照明照度に応じたアイリス制御を行うことができる。

【0007】

監視カメラは、例えば、連続する所定フレーム周期（例えば、３０ｆｐｓ）の映像信号の輝度レベルに応じたアイリス制御信号（ＤＣ電圧信号）を生成してレンズへ供給し、アイリス制御信号に従ってレンズのアイリス（絞り）を調整する。すなわち、映像レベルが高いとアイリスを絞り、映像レベルが低いとアイリスを開く制御によって、映像レベルが一定になるようフィードバックループを構成する。このようなアイリス制御により、屋外環境下で動画撮像を行う場合に、適切な映像レベルの映像を取得することが可能となる。

【0008】

しかしながら、監視カメラは、外部から供給されるトリガ信号の間隔で映像を取得する機能を有していないため、一定の間隔または任意の間隔で撮像することに不向きである。このため、線路を所定区間にわたって撮像する場合に、区切りのよい線路画像を得ることが難しく、部分的に重複した線路画像や飛び飛びの線路画像になってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特公平７－３５９６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上述したように、ＦＡカメラは、屋内の照明環境が整った場所で使用するという前提で製品化されていたので、レンズのアイリスを制御する仕組みが省かれていた。また、ＦＡカメラの特徴と言える外部からのトリガ信号を受けてそのタイミングで撮像するトリガ撮像機能の場合、映像信号が動画のようには連続しないので、そのままではアイリス制御信号の生成に利用することできなかった。

【0011】

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、トリガ撮像に使用されるカメラのレンズのアイリス制御を適切に実施することが可能なアイリス制御システム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】

【0012】

上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係るアイリス制御システムは、以下のように構成される。すなわち、本発明に係るアイリス制御システムは、外部から与えられるトリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像カメラと、所定の動画フレーム間隔の映像信号である動画信号を取得する動画信号取得部と、前記動画信号取得部により得られた動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号を前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させるアイリス制御装置とを備えたことを特徴とする。

【0013】

上記アイリス制御システムは、一例として、前記トリガ撮像カメラから出力される映像信号を一時的に記憶するメモリを用いて、前記トリガ撮像カメラからの映像信号を前記動画フレーム間隔の動画信号に変換する処理により、前記動画信号取得部を実現し、前記アイリス制御装置は、前記トリガ撮像カメラからの映像信号を前記動画信号取得部により変換した動画信号に基づいて前記アイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号を前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させるように構成され得る。

【0014】

上記アイリス制御システムは、別の例として、前記トリガ撮像カメラは、前記トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像モードと、前記動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像モードとを切り替え可能に有しており、前記トリガ撮像カメラを動画撮像モードで動作させることで前記動画信号取得部を実現し、前記アイリス制御装置は、前記トリガ撮像カメラが動画撮像モードからトリガ撮像モードに切り替わる直前の動画信号に基づいて生成された前記アイリス制御信号を、トリガ撮像モード中の前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させるように構成され得る。

【0015】

上記アイリス制御システムは、更に別の例として、前記動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像カメラを更に備え、前記動画撮像カメラにより前記動画信号取得部を実現し、前記アイリス制御装置は、前記動画撮像カメラにより得られた動画信号に基づいて生成された前記アイリス制御信号を、前記トリガ撮像カメラのレンズに適用させるように構成され得る。

【0016】

ここで、前記第１のカメラおよび前記第２のカメラは、同じ移動体に搭載され得る。また、前記動画撮像カメラは、前記トリガ撮像カメラよりも前記移動体の前方側に配置され、前記トリガ撮像カメラは、前記移動体が所定の撮像対象区間を走行中にトリガ撮像を行い、前記アイリス制御装置は、前記動画撮像カメラが前記撮像対象区間を抜ける直前に生成された前記アイリス制御信号を、前記トリガ撮像カメラが前記撮像対象区間を抜けるまで前記トリガ撮像カメラに適用させ続けるように構成され得る。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、トリガ撮像に使用されるカメラのレンズのアイリス制御を適切に実施することが可能なアイリス制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】ＦＡカメラを用いた検査システムの概要を示す図である。

【図2】監視カメラを用いた検査システムの概要を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るアイリス制御システムを含む検査システムの概要を示す図である。

【図4】［方法Ａ］に係るアイリス制御信号装置の構成例を示す図である。

【図5】［方法Ａ］に係るタイミングチャート例を示す図である。

【図6】［方法Ｂ］に係るアイリス制御信号装置の構成例を示す図である。

【図7】［方法Ｂ］に係るタイミングチャート例を示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係るアイリス制御システムのタイミングチャート例を示す図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係るアイリス制御システムのタイミングチャート例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の一態様に係るアイリス制御システムは、例えば図３に示すように、外部から与えられるトリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ３２と、所定の動画フレーム間隔の映像信号である動画信号を取得する動画信号取得部と、動画信号取得部により得られた動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成し、当該アイリス制御信号をＦＡカメラのレンズ３３に適用させるアイリス制御装置３８とを備える。以下、本提案に係るアイリス制御システムについて、図面を参照して具体的に説明する。

【0020】

図３には、本発明の第１実施形態に係るアイリス制御システムを含む検査システムの概要を示してある。図３の検査システムでは、列車３０の走行中に車輪回転信号発生器３５から発生される車輪回転信号がトリガ信号発生器３６に入力され、トリガ信号発生器３６が車輪回転信号に基づいてトリガ信号を発生し、ＦＡカメラ３２がトリガ信号に従ってトリガ撮像を行い、得られた映像信号を録画装置３７に記憶する。ＦＡカメラ３２は、例えば、列車３０が走行する線路に隣接する別の線路３１を撮像するように、撮像範囲３４が設定される。

【0021】

車輪回転信号発生器３５から発生される車輪回転信号は、車輪周囲長による距離情報を含むパルス信号である。例えば、車輪回転信号発生器３５が３００パルス／回転のパルス信号を発生する場合、１パルスは車輪周囲長の１／３００の移動距離に相当する。つまり、車輪周囲長の１／３００の移動距離毎にパルス信号が出力されることになる。このパルス信号を所定カウント値までカウントする毎にトリガ信号を発生させることで、車輪周囲長／３００×所定カウント値に相当する移動距離を列車３０が走行する毎に線路画像を撮像するシステムを構築できる。また、このときのＦＡカメラ３２の撮像視野と移動距離とが一致するように所定カウント値を設定することで、区切りのよい線路画像（つまり、重複や飛びが無い線路画像）を得ることができる。

【0022】

ＦＡカメラ３２から出力される映像信号は、録画装置３７だけでなくアイリス制御装置３８にも供給される。アイリス制御装置３８は、ＦＡカメラ３２からの映像信号に基づいてアイリス制御信号３９を生成し、ＦＡカメラ３２のオートアイリスレンズ３３に与えることで、日照変化や照明照度に応じたアイリス制御の下でトリガ撮像を実施させる。以下では、ＦＡカメラ３２とは別にアイリス制御装置３８を設けた構成を例にして説明するが、ＦＡカメラ３２がアイリス制御装置３８を内蔵した構成としてもよい。本例では、［方法Ａ］または［方法Ｂ］の２通りの方法で、フードバックループ動作に適合したアイリス制御を実現する。以下、それぞれの方法について具体的に説明する。

【0023】

［方法Ａ］について
［方法Ａ］では、ＦＡカメラから出力される映像信号を一時的に記憶するメモリを用いて、ＦＡカメラからの映像信号を動画フレーム間隔の映像信号である動画信号に変換し、変換後の動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成してＦＡカメラのレンズに適用させる。以下、［方法Ａ］の詳細について、図４および図５を参照して説明する。

【0024】

図４には、［方法Ａ］に係るアイリス制御装置３８（Ａ）の構成例を示してある。図４のアイリス制御装置３８（Ａ）は、映像レベル保持部４１と、アイリス制御信号生成部４２とを有する。映像レベル保持部４１は、ＦＡカメラ３２から出力される映像信号を一時的に記憶することが可能なメモリを用いて構成される。映像レベル保持部４１は、トリガ信号間隔毎に入力される映像信号を次の映像信号が入力されるまで保持しつつ、その映像信号をトリガ信号間隔より短い動画フレーム間隔毎に繰り返し出力する。これにより、動画フレーム間隔の映像信号である動画信号を取得する動画信号取得部を代替的に実現することができる。アイリス制御信号生成部４２は、映像レベル保持部４１（動画信号取得部）から出力される動画信号に基づいて、アイリス制御信号を生成する。アイリス制御装置３８（Ａ）は、上記のようにして生成したアイリス制御信号をＦＡカメラ３２のレンズに与えてアイリスを制御する。

【0025】

図５には、［方法Ａ］に係るタイミングチャート例を示してある。図５に示すように、列車から撮像対象の線路を撮像して線路画像を取得する検査システムにおいて、車輪回転信号発生器または別の距離計測装置等から得られる距離信号に基づく撮像用トリガ信号が、ＦＡカメラ３２へと与えられる。ＦＡカメラ３２は、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うことで、一定距離毎（トリガ信号間隔毎）に線路を撮像した線路画像の映像信号を取得する。アイリス制御装置３８（Ａ）は、ＦＡカメラ３２から出力される取得映像信号のフレーム間隔（つまり、トリガ信号の間隔）が動画像（例えば、３０ｆｐｓ）のフレーム間隔より大きい場合に、映像レベル保持部４１を利用して取得映像信号を動画フレーム間隔毎に繰り返し出力することで、動画像に相当するアイリス制御用動画信号に変換する。このアイリス制御用動画信号を基に、アイリス制御信号生成部４２によりアイリス制御用信号を生成してＦＡカメラ３２のレンズに与える。

【0026】

以上のように、［方法Ａ］では、ＦＡカメラ３２から出力されるトリガ信号間隔の映像信号を一時的に記憶するメモリ（映像レベル保持部４１）を用いて、ＦＡカメラ３２からの映像信号を所定の動画フレーム間隔の映像信号に変換する処理により、動画信号取得部を実現する。アイリス制御装置３８（Ａ）は、ＦＡカメラ３２からの映像信号を変換した動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成し、そのアイリス制御信号をＦＡカメラ３２のレンズに適用させる。これにより、トリガ撮像を行うＦＡカメラ３２のレンズのアイリスを、日照変化や照明照度に対応して適応的に制御することが可能となる

【0027】

ここで、上記の説明は、トリガ映像のフレーム間隔が動画像（例えば、３０ｆｐｓ）のフレーム間隔より大きい場合についてのものであるが、トリガ映像のフレーム間隔が動画像のフレーム間隔より小さくなる場合もあり得る。この場合には、トリガ映像の映像信号を繰り返し出力してアイリス制御用動画信号に変換するのではなく、トリガ映像の映像信号を間引くことによってアイリス制御用動画信号に変換すればよい。

【0028】

［方法Ｂ］について
［方法Ｂ］では、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像モードと，動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像モードとを切り替え可能に有するＦＡカメラを使用するものであり、動画撮像モードからトリガ撮像モードに切り替わる直前の動画信号に基づいて生成されたアイリス制御信号を、トリガ撮像モード中のＦＡカメラのレンズに適用させる。以下の説明では、ＦＡカメラが、所定の撮像対象区間でトリガ撮像を行い、その他の区間では動画撮像を行うように、不図示の制御装置から出力される撮像モード切替信号によって制御されるものとする。以下、［方法Ｂ］の詳細について、図６および図７を参照して説明する。

【0029】

図６には、［方法Ｂ］に係るアイリス制御装置３８（Ｂ）の構成例を示してある。図４のアイリス制御装置３８（Ｂ）は、アイリス制御信号生成部５１と、アイリス制御信号保持部５２とを有する。アイリス制御信号生成部５１は、撮像モードを切り替え可能なＦＡカメラ３２’から出力される映像信号に基づいて、アイリス制御信号を生成する。アイリス制御信号保持部５２は、アイリス制御信号生成部５１により生成されたアイリス制御信号を一時的に記憶することが可能なメモリである。アイリス制御装置３８（Ｂ）は、ＦＡカメラ３２’が動画撮像モードの間は、アイリス制御信号生成部５１により生成されるアイリス制御信号を出力し、ＦＡカメラ３２’のレンズに与えてアイリスを制御する。また、アイリス制御装置３８（Ｂ）は、ＦＡカメラ３２’がトリガ撮像モードに切り替わる際に、その直前のアイリス制御信号をアイリス制御信号保持部５２に記憶しておき、トリガ撮像モードの間（動画撮像モードに戻るまで）は、アイリス制御信号保持部５２に記憶したアイリス制御信号を出力し、ＦＡカメラ３２’のレンズに与えてアイリスを制御する。

【0030】

図７には、［方法Ｂ］に係るタイミングチャート例を示してある。図７に示すように、列車から撮像対象の線路を撮像して線路画像を取得する検査システムにおいて、車輪回転信号発生器または別の距離計測装置等から得られる距離信号に基づく撮像モード切替信号および撮像用トリガ信号が、ＦＡカメラ３２’へと与えられる。撮像モード切替信号は、アイリス制御装置３８（Ｂ）へも分配供給される。なお、撮像モード切替信号の生成は、距離信号に基づいて自動的に生成する方式に限定されず、例えば、列車が撮像対象区間に到達したことを検知する別のセンサ装置からの信号に基づいて生成する方式や、作業員等の手動操作に応じて生成する方式としてもよい。

【0031】

列車が撮像対象区間に到達する前は、ＦＡカメラ３２’は動画撮像モードである。この場合、アイリス制御装置３８（Ｂ）は、ＦＡカメラ３２’から出力される動画像（例えば、３０ｆｐｓ）の取得映像信号に基づいてアイリス制御用信号を生成し、ＦＡカメラ３２’のレンズに与えて動的にアイリスを制御する。その後、列車が撮像対象区間に到達してＦＡカメラ３２’がトリガ撮像モードに切り替わる際に、アイリス制御装置３８（Ｂ）は、その直前のアイリス制御信号を記憶する。そして、列車が撮像対象区間の走行中（トリガ撮像モードの期間）は、アイリス制御装置３８（Ｂ）は、記憶しておいたアイリス制御信号をＦＡカメラ３２’のレンズに与えてアイリスを制御する。つまり、トリガ撮像モードの間は、その直前のアイリスに固定されるようにする。その後、列車が撮像対象区間を過ぎるとＦＡカメラ３２’は動画撮像モードに戻る。これに伴い、アイリス制御装置３８（Ｂ）は、ＦＡカメラ３２’から出力される動画像の取得映像信号に基づいてアイリス制御用信号を生成し、ＦＡカメラ３２’のレンズに与えて動的なアイリスを再開する。

【0032】

図７に示すように、ＦＡカメラ３２’の撮像モードを切り替えて撮像する場合の取得映像信号は、動画像（動画撮像の映像信号）とトリガ映像（トリガ撮像の映像信号）とが混在するが、トリガ映像のフレーム間隔が動画像（例えば、３０ｆｐｓ）のフレーム間隔より大きい場合には、アイリス制御には適さない映像となる。そこで、トリガ撮像モードによるトリガ映像の撮像中は、その直前の動画撮像時の最終的なアイリスに固定されるように、トリガ撮像が開始される直前のアイリス制御信号をメモリに記憶しておく。これにより、通常は監視カメラ同様の動画像の映像信号に基づいてＦＡカメラ３２’のレンズのアイリスを制御し、撮像対象区間でトリガ撮像する期間はその直前の状態にＦＡカメラ３２’のレンズのアイリスを固定させることができる。したがって、トリガ撮像を行う際のＦＡカメラ３２’のレンズのアイリスを、日照変化や照明照度に対応して適応的に制御することが可能となる。

【0033】

以上のように、［方法Ｂ］では、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うトリガ撮像モードと、所定の動画フレーム間隔で動画撮像を行う動画撮像モードとを切り替え可能に有するＦＡカメラ３２’を使用する。つまり、ＦＡカメラ３２’を動画撮像モードで動作させることで動画信号取得部を実現する。アイリス制御装置３８（Ｂ）は、ＦＡカメラ３２’が動画撮像モードからトリガ撮像モードに切り替わる直前の動画信号に基づいて生成されたアイリス制御信号を、トリガ撮像モード中のＦＡカメラ３２’のレンズに適用させる。これにより、トリガ撮像を行うＦＡカメラ３２’のレンズのアイリスを、日照変化や照明照度に対応して適応的に制御することが可能となる。

【0034】

図８には、本発明の第２実施形態に係るアイリス制御システムのタイミングチャート例を示してある。上述した第１実施形態では、カメラ１台を用いて撮像対象区間の撮影を行っているが、第２実施形態では、カメラ２台を使用して撮像対象区間の撮影を行う。本例では、所定の動画フレーム間隔で動画撮像を行う監視カメラ６１と、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ６２とを使用する。以下では、監視カメラ６１がアイリス制御装置３８を内蔵した構成を例にして説明するが、監視カメラ６１やＦＡカメラ６２とは別にアイリス制御装置３８を設けた構成としてもよい。

【0035】

監視カメラ６１とＦＡカメラ６２は、同じ列車上に互いに近接して配置される。つまり、監視カメラ６１とＦＡカメラ６２が実質的に同じ画角で撮像を行うように配置される。監視カメラ６１は、動画像（例えば、３０ｆｐｓ）の映像信号である動画信号を生成すると共に、その動画信号に基づいてアイリス制御信号を生成して自身のレンズに与えることで、監視カメラ６１のレンズのアイリスを日照変化や照明照度に対応して適応的に制御する。また、監視カメラ６１が生成したアイリス制御信号は、ＦＡカメラ６２のレンズにも分配供給される。これにより、監視カメラ６１のレンズのアイリス制御に連動して、ＦＡカメラ６２のレンズのアイリス制御が同様に実施される。

【0036】

以上のように、第２実施形態では、所定の動画フレーム間隔で動画撮像を行う監視カメラ６１と、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ６２とを使用する。つまり、監視カメラ６１により動画信号取得部を実現する。アイリス制御装置３８は、監視カメラ６１により得られた動画信号に基づいて生成されたアイリス制御信号を、ＦＡカメラ６２のレンズに適用させる。これにより、トリガ撮像を行うＦＡカメラ６２のレンズのアイリスを、日照変化や照明照度に対応して適応的に制御することが可能となる。

【0037】

図９には、本発明の第３実施形態に係るアイリス制御システムのタイミングチャート例を示してある。第３実施形態では、トンネルのようにアイリス制御信号が大きく変化する区間を撮像対象区間として含む場合に適したアイリス制御方式を説明する。上述した第２実施形態では、２台のカメラを同じ列車上に互いに近接して配置したが、第３実施形態では、２台のカメラを同じ列車上の離れた位置に配置する。本例では、所定の動画フレーム間隔で動画撮像を行う監視カメラ７１と、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ７２とを使用する。以下では、監視カメラ７１がアイリス制御装置３８を内蔵した構成を例にして説明するが、監視カメラ７１やＦＡカメラ７２とは別にアイリス制御装置３８を設けた構成としてもよい。

【0038】

トンネルのようにアイリス制御信号が大きく変化する区間を撮像対象区間として含む場合、図９に示すように、監視カメラ７１をＦＡカメラ７２よりも列車の前方側の位置（進行方向側の先行する位置）に配置する。これにより、監視カメラ７１が先にトンネルに入り、遅れてＦＡカメラ７２がトンネルに入ることになる。監視カメラ７１は、屋外の明部ではアイリスを絞るアイリス制御信号を生成するが、暗部となるトンネルに入るとアイリスを開けるアイリス制御信号を生成し、自身のレンズに与えてアイリスを制御する。また、監視カメラ７１が生成したアイリス制御信号は、ＦＡカメラ７２のレンズにも分配供給される。これにより、監視カメラ７１のレンズのアイリス制御に連動して、ＦＡカメラ７２のレンズのアイリス制御が同様に実施される。

【0039】

ＦＡカメラ７２のレンズは、ＦＡカメラ７２がトンネルに入る前の時点で、アイリスを開けるアイリス制御信号を監視カメラ７１から受け取る。このため、ＦＡカメラ７２のレンズは、ＦＡカメラ７２がトンネルに入った時点で、トンネル暗部を撮像するに適したアイリス制御がなされていることになるので、トンネル入口から適正なアイリスによる明瞭な撮像が可能となる。なお、ここで問題となるのが、トンネル出口でのアイリス制御である。監視カメラ７１がＦＡカメラ７２より先にトンネルから出るため、監視カメラ７１のアイリス制御信号を受け取ってアイリス制御を行うＦＡカメラ７２は、トンネルを出る前の時点で、アイリスを絞るアイリス制御信号を受け取ってしまう。このため、そのままでは、ＦＡカメラ７２がトンネルから出る前の時点で、レンズのアイリスを絞る動作を行ってしまうという問題がある。

【0040】

このような問題を回避するために、監視カメラ７１がトンネルを抜ける直前に生成されたアイリス制御信号を、ＦＡカメラ７２がトンネルを抜けるまで、ＦＡカメラ７２に適用させ続けるようにすればよい。より具体的には、監視カメラ７１がトンネル外にあり、且つ、ＦＡカメラ７２がトンネル内にあるという条件を満たす場合に、ＦＡカメラ７２のアイリス制御信号を監視カメラ７１がトンネルを出る直前のアイリス制御信号で固定する処理を行えばよい。監視カメラ７１やＦＡカメラ７２が撮像対象区間にあるか否かは、例えば、通常の列車運行に利用されるキロ程管理のシステムから位置情報を受信して判定してもよいし、撮像対象区間の前後に設置した車両検知装置からの信号に基づいて判定してもよい。

【0041】

以上のように、第３実施形態では、所定の動画フレーム間隔で動画撮像を行う監視カメラ７１と、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うＦＡカメラ７２とを使用する。つまり、監視カメラ７１により動画信号取得部を実現する。監視カメラ７１は、ＦＡカメラ７２よりも列車の前方側に配置される。アイリス制御装置３８は、監視カメラ７１により得られた動画信号に基づいて生成されたアイリス制御信号を、ＦＡカメラ７２のレンズに適用させる。アイリス制御装置３８は更に、監視カメラ７１が撮像対象区間（例えば、トンネル）を抜ける直前に生成されたアイリス制御信号を、ＦＡカメラ７２が撮像対象区間を抜けるまでＦＡカメラ７２に適用させ続ける。これにより、トリガ撮像を行うＦＡカメラ７２のレンズのアイリスを、日照変化や照明照度に対応して適応的に制御することが可能となる。

【0042】

なお、図５や図７～図９の例では、説明を分かり易くするために、線路画像を連続的に並べた図としているが、これらは例示に過ぎない。また、線路画像の映像信号そのものを使用してアイリス制御信号を生成するのではなく、映像信号を輝度情報信号に変換したものを使用してアイリス制御信号を生成するなど、他の方法によりアイリス制御信号を生成することも可能である。

【0043】

また、これまでの説明は、移動する列車から地上の線路を撮像して検査するシステムに本発明を適用する場合に関するものであるが、これは例示に過ぎない。例えば、地上にカメラを設置して走行する車両の外観を撮像して検査するシステムなど、他のシステムにもトリガ撮像を行うＦＡカメラは有用であり、本発明はそれらシステムにも適用することが可能である。

【0044】

また、本発明は、スマートメンテナンス分野や、長距離構造物・長尺物体のメンテナンス・点検分野などに適用することができる。例えば、屋外の建築物、橋梁、道路、線路、列車車両などの保守・点検のために経年変化を画像管理するスマートメンテナンス分野などに本発明を適用することで、一定距離間隔で高効率に対象物を撮像して画像管理する画像システムを構築することができる。近年、公共建築物の老朽化に対して、ＴＢＭ（Ｔｉｍｅ Ｂａｓｅｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；時間管理メンテナンス）ではなく、ＣＢＭ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；状態管理メンテナンス）の必要性が増しており、特に、ＣＢＭに必要な対象物の状態撮像システムは必須の老朽化有無検査手段であるところ、本発明により高効率な撮像の実現が可能となる。

【0045】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これら実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、その他の様々な実施形態をとることが可能であると共に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等の種々の変形を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0046】

また、本発明は、上記の説明で挙げたような装置や、これら装置で構成されたシステムとして提供することが可能なだけでなく、これら装置により実行される方法、これら装置の機能をプロセッサにより実現させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明は、トリガ信号に従ってトリガ撮像を行うカメラのレンズのアイリス制御を行うアイリス制御システムに利用することが可能である。

【符号の説明】

【0048】

１０：列車、 １１：線路、 １２：ＦＡカメラ、 １３：レンズ、 １４：撮像範囲、 １５：車輪回転信号発生器、 １６：トリガ信号発生器、 １７：録画装置、 １８：監視カメラ、 １９：アイリス制御信号、 ２０：レンズ、 ３０：列車、 ３１：線路、 ３２：ＦＡカメラ、 ３３：レンズ、 ３４：撮像範囲、３５：車輪回転信号発生器、 ３６：トリガ信号発生器、 ３７：録画装置、 ３８：アイリス制御装置、 ３９：アイリス制御信号、 ４１：映像レベル保持部、 ４２：アイリス制御信号生成部、 ５１：アイリス制御信号生成部、 ５２：アイリス制御信号保持部、 ６１：監視カメラ、 ６２：ＦＡカメラ、 ７１：監視カメラ、 ７２：ＦＡカメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】