JP5698036B2 - 撮像システム、撮像装置および感度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョンカメラ等の撮像装置に関し、特に電子増倍型撮像素子を用いた撮像装置の感度補正に関するものである。

従来、電子増倍型撮像素子（以降、ＥＭ−ＣＣＤとする：Electron Multiplying-Charge Coupled Device）を用いて撮像することで、低照度下での鮮明な映像を取得する撮像装置が知られており、ＥＭ−ＣＣＤの冷却の度合いを制御することで出力画像の感度を一定にする手法が知られている（特許文献１を参照）。

特開２００７−３１８７３５号公報

上述したＥＭ−ＣＣＤを用いた撮像装置を複数台設置し、それぞれから出力された映像を記録したりモニタに表示して人間が閲覧したりする監視形態が運用されている。しかしながら、図４に示す様に、ＥＭ−ＣＣＤにはそれぞれに電子増倍特性の個体差があり、特に、アンプ部での増幅が上限値（設定した上限値でも良い）を超えた場合等には、複数の撮像装置の感度設定を同じ値に設定したとしても、出力されるそれぞれの映像に個体差による感度差が生じてしまう。このため、モニタにそれぞれの映像を表示等した際には観にくく、比較しにくいため、侵入者等の重要な事項を見逃してしまう虞がある。

本発明はこの様な問題を解決するためになされたもので、複数の撮像装置から出力されるそれぞれの映像の感度差を低減する撮像システム、撮像装置および感度制御方法を提供することを目的とする。

本発明の撮像システムは、複数の電子増倍型撮像装置と、前記複数の電子増倍型撮像装置の映像信号からそれぞれの電子増倍特性を測定し、該それぞれの電子増倍特性を近づける補正係数を算出し、前記複数の電子増倍型撮像装置のそれぞれに設定する補正係数算出装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の撮像装置は、入射光を光電変換して映像信号を取得し、所定の倍率で電子増倍して出力する電子増倍型撮像素子と、所定の補正係数を記憶するメモリ部と、前記映像信号の感度の値を設定する感度設定部と、前記感度設定部の設定値に前記メモリ部から読み出した所定の補正係数を乗算した値に基づいて前記電子増倍型撮像素子を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の感度制御方法は、電子増倍型撮像装置から出力される映像信号から電子増倍特性を測定するステップと、前記映像信号の感度の値を設定するステップと、前記設定値に測定した前記電子増倍特性に基づく補正係数を乗算するステップと、前記補正された設定値に基づいて電子増倍型撮像素子を制御するステップと、を備えることを特徴とする。

また、本発明の撮像システムは、複数の電子増倍型撮像装置と、前記複数の電子増倍型撮像装置の映像信号からそれぞれの電子増倍特性を定期的に測定し、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較し、所定の差分がある場合にアラーム信号を外部へ通知する測定装置と、を特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、入射光を光電変換して映像信号を取得し、所定の倍率で電子増倍して出力する電子増倍型撮像素子と、前記映像信号の感度の値を設定する感度設定部と、前記感度設定部の設定値に基づいて前記電子増倍型撮像素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、外部より測定された電子増倍特性を定期的に受信して比較し、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較して、所定の差分がある場合にアラーム信号を外部へ通知することを特徴とする。

また、本発明の感度制御方法は、電子増倍型撮像装置から出力される映像信号から電子増倍特性を定期的に測定するステップと、前記映像信号の感度の値を設定するステップと、前記設定された感度の値に基づいて電子増倍型撮像素子を制御するステップと、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較するステップと、比較結果に所定の差分がある場合に、アラーム信号を通知するステップと、を備えることを特徴とする。

したがって本発明によれば、感度差の少ない映像を出力することができる複数の撮像装置を備えた撮像システムおよびその撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施例の撮像システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 本発明の他の一実施例の撮像システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施例の撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例の撮像装置の補正前の電子増倍特性を示すグラフである。 本発明の一実施例の撮像装置の補正後の電子増倍特性を示すグラフである。 本発明の一実施例の撮像装置の感度設定値と補正した適用値の関係を示すマトリクス図である。 本発明の一実施例の補正係数Ｋを用いて行われる撮像プロセスを示すフローチャート図である。 本発明の一実施例の撮像装置の経年劣化の前後それぞれの電子増倍特性を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の撮像システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
図１において、１−１〜１−５はそれぞれ撮像装置（以降、特に区別する必要がない場合は撮像装置１と記す）、２はＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク、３は画像を記録したり撮像装置を遠隔制御したりする管理センター、３０１は撮像装置１−１〜１−５の映像信号からそれぞれの撮像装置の設定された感度の値（以降、感度設定値）に対する電子増倍特性の差を補正する補正係数Ｋを算出し各撮像装置に適用する演算部、３０２は撮像装置１で撮像した画像等を記録する記録部である。なお、本実施例では撮像装置は５台で記載するが、システムとしては２台以上であればいくつでも良い。

撮像装置１−１〜１−５は撮像対象領域を撮像し、映像データを所定の圧縮方式で圧縮しネットワーク２を介して管理センター３に送信する。管理センター３では受信した映像データを記録部３０２に記録する。

撮像装置１で映像データが圧縮される所定の圧縮方式とは、例えば、ＭＰＥＧ−４(Moving Picture Experts Group 4)方式、Ｈ．２６４方式またはＪＰＥＧ ２０００（Joint Photographic Experts Group 2000）方式等の圧縮方式である。

図３は本発明の一実施例の撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、図３は本発明の撮像装置の説明に必要な部分のみを記載している。

図３において、１は撮像装置、１０１は入射光を結像するレンズ部、１０２はレンズ部１０１から入射した光を電気信号に変換するＥＭ−ＣＣＤ、１０３はＥＭ−ＣＣＤ１０２から出力された信号から雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）部、１０４はＣＤＳ部１０３から出力された信号の利得を調整するアンプ部、１０５はアンプ部１０４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（Analog Digital Converter）、１０６は種々の画像処理を施す映像信号処理部、１０７は映像信号処理部１０６から出力された信号を所定方式の映像信号に変換して出力する映像信号出力部、１１０はＥＭ−ＣＣＤ１０２の駆動および電子増倍の利得制御を行うためのＣＣＤ駆動部、１０９は撮像装置１内の各部を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部である。１１０はＥＭ−ＣＣＤ１０２の冷却または加熱するための温度制御部１１０１はＥＭ−ＣＣＤ１０２の温度を検出するための温度検出部、１１２はＥＭ−ＣＣＤ１０２の電子増倍特性の補正係数情報を記憶するメモリ部、１１３はＥＭ−ＣＣＤ１０２の電子増倍率を設定する感度設定部である。

映像信号出力部１０７から出力される所定方式の映像信号とは、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式、ＰＡＬ（Phase Alternating by Line）方式またはＨＤＴＶ（High Definition
Tele Vision）方式等の動画像あるいは静止画像である。

撮像装置１のＥＭ−ＣＣＤ１０２はレンズ部１０１で光電変換部に結像された入射光を光電変換してＣＤＳ部１０３に出力する。ＣＤＳ部１０３はＥＭ−ＣＣＤ１０２から出力された信号から雑音を除去してアンプ部１０４に出力する。アンプ部１０４はＣＤＳ部１０３から出力された信号を制御部１０９から出力される利得制御信号に従って増幅してＡ／Ｄ変換部１０５に出力する。Ａ／Ｄ変換部１０５はアンプ部１０４から出力されたアナログ信号を例えば１０ビットのデジタル信号に変換して映像信号処理部１０６に出力する。映像信号処理部１０６はガンマ補正や輪郭強調等の種々の画像処理を施して映像信号出力部１０７に出力する。映像信号出力部１０７は映像信号処理部１０６から出力された信号を所定方式の映像信号に変換して出力する。感度設定部１１３はオペレータにより直接または遠隔制御されて設定された所望の感度設定値に応じた信号を制御部１０９に出力する。制御部１０９はメモリ部１１２から電子増倍特性の補正係数情報を読み出し、感度設定値に補正係数Ｋを乗算した実際に適用される感度の値（以降、感度適用値）を基に電子増倍率を制御する様にＣＣＤ駆動部１０８に制御信号を出力する。ＣＣＤ駆動部１０８は制御部１０９から出力される制御信号に従ってＥＭ−ＣＣＤ１０２を駆動するための信号や電子増倍率を制御する制御信号を出力する。また、制御部１０９は温度検出部１１１から得られたＥＭ−ＣＣＤ１０２の温度から温度制御部１１０を制御してＥＭ−ＣＣＤ１０２を所定の温度に保つ。温度制御部１１０は、電気エネルギを熱エネルギに変換する熱電素子であって、例えば供給する電流により温度制御可能なペルチェ素子である。ペルチェ素子は供給する電流を増やすと温度が片面は低下し、反対の面は上昇する特徴を持つ。図３に示した本発明の一実施例としては、温度制御部１１０にペルチェ素子を使用し、ペルチェ素子に供給する電流を増やすと温度が低下する面をＥＭ−ＣＣＤ１０２の撮像面と反対の面に取り付けて、ＥＭ−ＣＣＤ１０２の冷却用装置として利用する。

以上に通常の撮像動作を記載したが、図１〜７を用いて以下に本発明の撮像装置間の電子増倍特性の補正方法について説明する。

図２は本発明の他の一実施例の撮像システムの全体構成の一例を示すブロック図であり、図４は本発明の一実施例の撮像装置の補正前の電子増倍特性を示すグラフであり、図５は本発明の一実施例の撮像装置の補正後の電子増倍特性を示すグラフであり、図６は本発明の一実施例の撮像装置の感度設定値と補正した適用値の関係を示すマトリクス図であり、図７は本発明の一実施例の撮像システムの感度補正の様子を示すフローチャート図である。図２において、４０１は映像信号から電子増倍特性を測定する測定部、４０２は電子増倍特性を補正する補正係数Ｋを算出する算出部である。

上述の通常の撮像動作を開始する前の調整段階として、複数の撮像装置１−１〜１−５の電子増倍特性を取得して、撮像装置１−１〜１−５間の感度差を低減するための補正係数Ｋを撮像装置ごとに算出する。

図１において、撮像装置１−１〜１−５は撮像対象領域を撮像し、映像データを所定の圧縮方式で圧縮しネットワーク２を介して管理センター３に送信する。管理センター３の演算部３０１は、受信した映像データから撮像装置１−１〜１−５の電子増倍特性を測定し、基準とする撮像装置の電子増倍特性に他の撮像装置の電子増倍特性を合わせるために補正係数Ｋを算出し、撮像装置１−１〜１−５のそれぞれに送信し記憶させる。

または、図２において、撮像装置１−１〜１−５は撮像対象領域を撮像し、映像信号を補正係数算出装置４に出力する。補正係数算出装置４では、測定部４０１が入力された撮像装置１−１〜１−５それぞれの映像信号からそれぞれの電子増倍特性を測定し、基準とする撮像装置を決定し、算出部４０２が基準とした撮像装置の電子増倍特性に他の撮像装置の電子増倍特性を合わせる様に補正係数Ｋをそれぞれ算出し、基準とした撮像装置以外の撮像装置にそれぞれの補正係数Ｋを出力し記憶させる。ここでは基準とした撮像装置には補正係数Ｋを出力しなかったが、基準とした撮像装置には補正係数Ｋ＝１を出力して記憶させるようにしても良い。

上述の様に、撮像装置１−１〜１−５の映像信号出力部１０７から出力された映像データからそれぞれの電子増倍特性を測定し、撮像装置１−１〜１−５間の電子増倍特性の差を補正する補正係数Ｋをそれぞれ算出して、それぞれのメモリ部１１２に記憶させる。図３において、撮像装置１−１〜１−５のそれぞれにおいて、感度設定部１１３はオペレータにより操作され感度設定値が確定されると、該設定値に応じた感度設定値信号を制御部１０９に出力する。制御部１０９は感度設定値信号が入力されると、メモリ部１１２に記憶された補正係数Ｋを読み出し、感度設定値に補正係数Ｋを乗算して感度適用値を算出し、感度適用値に応じた電子増倍率の制御信号をＣＣＤ駆動部１０８に出力する。ＣＣＤ駆動部１０８は入力された感度適用値に応じた電子増倍率の制御信号に応じてＥＭ−ＣＣＤ１０２の駆動および電子増倍率を制御する。

なお、メモリ部１１２には図６の様な対応表を記憶しておき、制御部１０９は対応表から入力された感度設定値信号の値に応じた感度適用値を参照してＣＣＤ駆動部１０８に出力する様にしても良い。なお、図６は電子増倍ゲインが３０ｄＢを基準に算出した感度設定値と感度適用値の対応させた表であり、他の値を用いて算出された場合には微妙に数値が変化することがある。

ここで、ＥＭ−ＣＣＤの電子増倍特性の測定時には、レンズ部１０１の絞りを絞って入射光を少なくし、ＣＤＳ部１０３による雑音除去を強くし、アンプ部１０４の増幅率を高くして映像を明るくして出力された映像信号から測定することが好ましい。これは、ＥＭ−ＣＣＤが受ける入射光量が多い場合、電子増倍率が高い（ＥＭ−ＣＣＤの増倍レジスタに印加するＣＭＧ（Charge Multiplication Gate）電圧が高い）場合に、ＥＭ−ＣＣＤの劣化が激しくなるためである。なお、ＥＭ−ＣＣＤが劣化すると、同じ電子増倍率にするためにより大きなＣＭＧ電圧を印加しなければならなくなる。なお、ＣＭＧ電圧とは、ＥＭ−ＣＣＤの増倍レジスタに印加して電子増倍するための電圧であり、高いほど電子増倍率が高くなる。

図４において、取得した撮像装置１−１〜１−５の電子増倍特性を、縦軸を電子増倍ゲイン（ｄＢ）、横軸を感度設定値（Ｐｏｉｎｔ）としてグラフ化したものである。ここで、電子増倍ゲインとは、撮像装置の感度設定値を「０」とした時の映像出力レベルに対して、各撮像装置の感度設定値の映像出力レベルの電子増倍率をｄＢ換算したものである。１は撮像装置１−１の電子増倍特性、２は撮像装置１−２の電子増倍特性、３は撮像装置１−３の電子増倍特性、４は撮像装置１−４の電子増倍特性、５は撮像装置１−５の電子増倍特性を表す。

上述した様に、ＥＭ−ＣＣＤの個体差により、各撮像装置の出力画像に感度差が生じる。例えば、各撮像装置の感度設定値が４００Ｐｏｉｎｔ時の電子増倍ゲインを見ると、撮像装置１−１および１−３の電子増倍ゲインは約４０ｄＢ、撮像装置１−２の電子増倍ゲインは約３０ｄＢ、撮像装置１−４および１−５の電子増倍ゲインは約３５ｄＢである。また、例えば、各撮像装置の電子増倍ゲインが３０ｄＢになる感度設定値を見ると、撮像装置１−１および１−３の感度設定値は約３５０Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−２の感度設定値は約４００Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−４および１−５の感度設定値は約３７０Ｐｏｉｎｔである。また、各撮像装置の電子増倍ゲインがピークを迎える感度設定値は、撮像装置１−１および１−３の感度設定値は５３０Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−２の感度設定値は５９０Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−４の感度設定値は５６０Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−５の感度設定値は５７０Ｐｏｉｎｔである。（以降、約は省略）撮像装置１−１と１−３はたまたまそれぞれほぼ同一の電子増倍特性を有するため、ここではこれらをそれぞれまとめて説明する。

ここでは、基準とする撮像装置を例えば電子増倍特性曲線の傾きが最も緩やかな撮像装置１−２として、他の撮像装置１−１，１−３〜１−５の電子増倍特性曲線１，３，４，５を基準となる撮像装置１−２の増倍特性２に合わせる様、補正係数Ｋを算出する。ただし、基準とする撮像装置は、電子増倍特性曲線の傾きが最も緩やかな撮像装置に限られることはなく、例えば他に、電子増倍特性曲線の傾きが最も急峻な撮像装置や、電子増倍特性曲線が中央辺りに位置する撮像装置等に設定しても良く、また、基準を特定の撮像装置に設定しなくても、理想的な電子増倍特性曲線や平均した電子増倍特性曲線にそれぞれの撮像装置を合わせる様にしても良い。さらに、基準となる撮像装置または電子増倍特性曲線はオペレータにより予めまたはその都度設定されても、管理センターまたは補正係数算出装置により自動的に設定されても良い。

補正係数Ｋは、ある電子増倍ゲインの値のときの補正対象となる撮像装置（以下、対象撮像装置）の感度設定値を基準撮像装置の感度設定値で除算することで算出することができる。以下に演算式を示す。

補正係数Ｋ＝（対象撮像装置の感度設定値）／（基準撮像装置の感度設定値）・・・（式１）

続いて、補正されて実際に適用される感度適用値は、対象撮像装置の感度設定値に前記演算式で求めた補正係数Ｋを乗算することで算出できる。以下に演算式を示す。

感度適用値＝（対象撮像装置の感度設定値）×（補正係数Ｋ）・・・（式２）

ここでは、各ＥＭ−ＣＣＤの電子増倍特性に個体差はあるものの、電子増倍特性はそれぞれほぼ同じ様な曲線で示すことができるため、各電子増倍特性のある１点、例えばピーク値を基準に算出する補正係数Ｋをピーク値以外の値に適用することができる。

撮像装置１−１および１−３は感度設定値が５３０Ｐｏｉｎｔのとき電子増倍ゲインが最高値であり、撮像装置１−２は感度設定値が５９０Ｐｏｉｎｔのとき電子増倍ゲインが最高値であり、撮像装置１−４は感度設定値が５６０Ｐｏｉｎｔのとき電子増倍ゲインが最高値であり、撮像装置１−５は感度設定値が５７０Ｐｏｉｎｔのとき電子増倍ゲインが最高値である。

補正係数Ｋを算出するために上記（式１）を演算すると、撮像装置１−１および１−３の場合、補正係数Ｋ＝５３０／５９０＝０．９０となり、撮像装置１−４の場合、補正係数Ｋ＝５６０／５９０＝０．９５となり、撮像装置１−５の場合、補正係数Ｋ＝５７０／５９０＝０．９７となる。そして感度適用値を算出するために上記（式２）を演算すると、感度設定値５００に設定した場合には、撮像装置１−１および１−３の場合、感度適用値＝５００×０．９０＝４５０Ｐｏｉｎｔとなり、撮像装置１−４の場合、感度適用値＝５００×０．９５＝４７５Ｐｏｉｎｔとなり、撮像装置１−５の場合、感度適用値＝５００×０．９７＝４８５となる。

上述した電子増倍ゲイン３０で演算した場合と最高値で演算した場合とでは補正係Ｋ数および感度適用値にわずかな差はあるが、映像の感度（明るさ）の微々たる差は、通常、人間の目では見比べてもその違いは認識できず監視作業に支障をきたさないため、完全に一致させなくても良い（実際には完全に一致することはほとんどない）。

この様に感度適用値を算出することで、図５に示す様に、感度設定値に対して撮像装置１−１〜１−５の電子増倍ゲインは同じ値となり、感度設定値に対する撮像装置１−１〜１−５の電子増倍特性が一致することとなる。つまり、オペレータが設定した見かけの感度設定値は５００Ｐｏｉｎｔと表示されるが、撮像装置内部では補正された感度の値すなわち感度適用値（感度設定値５００の場合には撮像装置１−１および１−３は４５０Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−４は４７５Ｐｏｉｎｔ、撮像装置１−５は４８５Ｐｏｉｎｔ）に対応するＣＭＧ電圧でＥＭ−ＣＣＤ１０２が制御されることとなる。

図７を用いて補正係数Ｋの算出方法およびそれを用いた撮像方法について説明する。
撮像装置１−１〜１−５の映像信号からそれぞれの電子増倍特性を測定する（Ｓ１）。測定した撮像装置１−１〜１−５の電子増倍特性から基準となる撮像装置に合わせる様にそれぞれ補正係数Ｋを算出する（Ｓ２）。補正係数Ｋの算出方法は上記したとおりである。撮像装置１−１〜１−５にそれぞれの補正係数Ｋを記憶させる（Ｓ３）。撮像装置１−１〜１−５の感度設定値をそれぞれ設定する（Ｓ４）。撮像装置１−１〜１−５のそれぞれで感度設定値に補正係数Ｋを乗算して感度適用値を算出する（Ｓ５）。撮像装置１−１〜１−５は感度適用値に応じて電子増倍率を制御して映像を撮像する（Ｓ６）。

以上に説明した様に、本発明によれば、複数の撮像装置間で感度差の少ない映像を出力することができる。

上記実施例１の様にして撮像装置を納入後、使用していくにつれてＥＭ−ＣＣＤの経年劣化により電子増倍特性が変化してくる。また、先にも述べた通り、入射光量と電子増倍率によって劣化の進行度合いが変わってくるため、それぞれの撮像装置の設置環境や使用状況によって劣化の進行具合がばらつき、電子増倍特性もばらついてくる。実施例２では、経年劣化によるＥＭ−ＣＣＤの電子増倍特性がばらつくこととなったそれぞれの撮像装置に対し、さらに感度設定値を補正することにより、出力される映像の感度（明るさ）を揃えることが可能な撮像システム、撮像装置と感度制御方法が提供される。

図８は、本発明の一実施例の撮像装置の電子増倍特性の経年劣化とその補正の様子を示すグラフである。ここでは、撮像装置１−２を例に電子増倍特性の経年劣化の様子とその補正について説明する。
撮像装置１−２の電子増倍特性は、図８の様にその使用状況や経過年数によって劣化し、同じ感度設定値に設定してあっても（同じＣＭＧ電圧をかけていても）電子増倍ゲインが徐々に下がり、電子増倍特性曲線としては右方向にシフトする様に変化する。

他の撮像装置１−１，１−３，１−４，１−５についても撮像装置１−２と同じく劣化する。それぞれが同じ使用状況、環境、年数で運用されていれば、劣化具合も同様となりそれぞれの撮像装置から出力される映像の感度（明るさ）の違いもほとんどない。しかし、通常は使用状況、環境、年数がそれぞれ異なることが多いため、劣化具合もばらばらになり、電子増倍特性の曲線はばらばらになる。これは、図４に示した状況と同様となり、再度それぞれの撮像装置の電子増倍特性を測定し、実施例１の場合と同様の方法を用いて補正することで、再びそれぞれの撮像装置の感度設定値に対する電子増倍ゲインがほぼ一定となり、感度差の少ない映像を出力することができる。

これにより、本発明では、ＥＭ−ＣＣＤが経年劣化しても、複数の撮像装置間で感度差の少ない映像を出力することができる。

以上に述べた方法により、経年劣化が起こってもそれぞれの撮像装置から出力される映像の感度を一定に保つことができるが、ある程度劣化した撮像装置については実用上交換せざるを得なくなる。実用上は電子増倍ゲインが６ｄＢ程度低下したら交換することが望ましい。例えば、図８において、撮像装置１−２の劣化前の電子増倍特性を２、劣化後の電子増倍特性を２´とする。例えば、劣化前には感度設定値５９０Ｐｏｉｎｔのときにピークであり、これを記憶しておき、劣化後の電子増倍ゲインが劣化前の電子増倍ゲインと比較して６ｄＢ下がった時点、つまり電子増倍特性２´になると、アラームを通知して交換が促される様にする。このときアラーム通知は、音声で通知したり、撮像装置のＬＥＤ等を発光させる様にしたり、映像信号にアラーム情報を重畳して出力・表示させる様にしたり、映像信号に色付きの枠を重畳する等の視覚効果を追加する様にしたり、アラーム信号を別途出力してシステムに通知する様にしたりすることが考えられる。

これにより、本発明では、ＥＭ−ＣＣＤが経年劣化して許容値を下回った際に通知する機能を有するため、有効に保守サービスを提供することができる。

さらにここで、どこまでも劣化に合わせて感度設定値を補正していくのではなく、これ以上下がると実用上問題があるという下限値（ここでは劣化前に比べて−６ｄＢとする）を設けて、これ以上下がらない様に制御することが好ましい。具体的には、図８を用いて説明する。劣化後の電子増倍特性２´は、劣化前の電子増倍特性２のピーク値に対して６ｄＢ下がった場合を示している。ここでは下限値を劣化前に比べて−６ｄＢとしているため、電子増倍特性２´より曲線が右側にシフトしない様に、撮像装置内部でＣＭＧ電圧を自動で上げる。

これにより、本発明では、ＥＭ−ＣＣＤの経年劣化が進行しても、実用上許容できる最低感度を維持して映像を認識し続けることができる。

また、ＥＭ−ＣＣＤの経年劣化の進行を遅らせるためには、電子増倍率やＣＭＧ電圧を必要以上に高くしないことが大切であり、しばしば上限値を設けて制御される。そこで、本発明では、例えば電子増倍ゲインが４０．００となる様にＣＭＧ電圧に上限値を設ける。そして、ＥＭ−ＣＣＤの経年劣化により、電子増倍ゲイン４０．００を保つために必要なＣＭＧ電圧の値も大きくなっていくため、経年劣化に応じてＣＭＧ電圧の上限値もシフトさせる。

これにより、本発明では、ＥＭ−ＣＣＤの経年劣化に伴ってＣＭＧ電圧の上限値もシフトするため、所望の電子増倍ゲインまたは電子増倍率を超えない様に制御することができ、ＥＭ−ＣＣＤの経年劣化の進行を遅らせて、製品の寿命を延ばすことができる。

なお、以上に述べたこれらの動作については、他の撮像装置１−１，１−３，１−４，１−５についても同様である。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、補正係数を算出して感度設定値を補正して電子増倍率を変更したが、感度は他にも様々な要因で変化するため、温度制御部を加熱・冷却するために印加する電圧を変更しても良いし、レンズ部の絞りを変更することでも本発明の目的を達成できる。

温度制御部１１０に印加する電圧を変更する場合には、感度設定部１１３で設定された感度設定値を補正した感度適用値と温度検出部１１１で検出した温度値を対応させて、メモリ部１１２に記憶させておく対応表を参照して所定の電圧を印加する様な制御信号を温度制御部１１０に出力する。

また、レンズ部１０１の絞りを変更する場合には、感度設定部１１３で設定された感度設定値を補正した感度適用値と制御値とを対応させてメモリ部１１２に記憶させておく対応表を参照して、感度設定部１１３で設定された感度設定値を補正した感度適用値に応じた制御値をレンズ制御部（図示せず）に出力してレンズ部１０１の絞りを制御する。

また、ここで、感度は温度等の気象条件や経年劣化によっても左右されるため、定期的に電子増倍特性を測定してその都度電子増倍特性を補正することが望ましい。または、天気や時間に応じた補正係数を予め算出して記憶しておき、その日の天候や時間帯によって補正係数を変更して電子増倍特性を補正することが望ましい。

上記実施形態では電子増倍型撮像装置を用いて説明したが、冷却やゲイン等を補正する場合には通常のＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子を用いた撮像装置に用いることも可能であり、その構成及び動作の手順とその内容についても本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。

要するに本発明は、上記各実施形態そのまま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具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各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。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

以上に、本発明の実施例を説明したが、以下の付記の様に記載することもできる。しかしながら、以下の各付記は、単なる例示に過ぎず、かかる場合のみに限られるものではない。

（付記）
複数の電子増倍型撮像装置と、前記複数の電子増倍型撮像装置の映像信号からそれぞれの電子増倍特性を定期的に測定し、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較し、差分が所定値を超えない様に前記電子増倍型撮像装置を制御する感度制御装置と、を特徴とする撮像システム。

（付記）
入射光を光電変換して映像信号を取得し、所定の倍率で電子増倍して出力する電子増倍型撮像素子と、前記映像信号の感度の値を設定する感度設定部と、前記感度設定部の設定値に基づいて前記電子増倍型撮像素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、外部より測定された電子増倍特性を定期的に受信して比較し、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較して、差分が所定値を超えない様に前記電子増倍型撮像素子を制御することを特徴とする撮像装置。

（付記）
電子増倍型撮像装置から出力される映像信号から電子増倍特性を定期的に測定するステップと、前記映像信号の感度の値を設定するステップと、前記設定された感度の値に基づいて電子増倍型撮像素子を制御するステップと、初回の測定結果と直近の測定結果とを比較するステップと、比較結果の差分が所定値を超えない様に電子増倍型撮像装置を制御するステップと、を備えることを特徴とする感度制御方法。

１：撮像装置、２：ネットワーク、３：管理センター、４：補正係数算出装置、１０１：レンズ部、１０２：ＥＭ−ＣＣＤ、１０３：ＣＤＳ部、１０４：アンプ部、１０５：Ａ／Ｄ変換部、１０６：映像信号処理部、１０７：映像信号出力部、１０８：ＣＣＤ駆動部、１０９：制御部、１１０：温度制御部、１１１：温度検出部、１１２：メモリ部、１１３：感度設定手段、３０１：演算部、３０２：記録部、４０１：測定部、４０２：算出部。

Claims (2)

1. 入射光を光電変換して映像信号を取得し、所定の倍率で電子増倍して出力する電子増倍型撮像素子と、
   所定の補正係数を記憶するメモリ部と、
   前記映像信号の感度の値を設定する感度設定部と、
   前記感度設定部の設定値に前記メモリ部から読み出した所定の補正係数を乗算した値に基づいて前記電子増倍型撮像素子を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 電子増倍型撮像装置から出力される映像信号から電子増倍特性を測定するステップと、
   前記映像信号の感度の値を設定するステップと、
   前記設定値に測定した前記電子増倍特性に基づく補正係数を乗算するステップと、
   前記補正された設定値に基づいて電子増倍型撮像素子を制御するステップと、
   を備えることを特徴とする感度制御方法。