CN109076162A - 复用器及具备该复用器的拍摄装置 - Google Patents

复用器及具备该复用器的拍摄装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种复用器以及具备该复用器的拍摄装置。通过省略帧缓冲器来实现装置的小型化以及低成本化。从第一摄像头(C1)依次接收的第一分组数据(PD1)以及从第二摄像头(C2)依次接收的第二分组数据(PD2)，在存储与一个画面相应的量的数据之前向外部设备(2)交替地依次发送。因此不需要如保存与一个画面相应的量的数据那样的帧缓冲器，能够相应地实现装置的小型化以及低成本化。

Description

复用器及具备该复用器的拍摄装置
技术领域
本发明涉及向外部设备发送从至少2个摄像头接收到的分组数据的复用器及具备该复用器(multiplexer)的拍摄装置。
背景技术
以往，提出了各种构造的、向外部设备发送从至少2个摄像头接收到的分组数据的复用器(例如，参照专利文献1以及2)。
图5是表示复用器的以往构造的一例的框图，该复用器201构成为：具备连接有多个摄像头C11、C12、C13、C14的视频摄像头线202和连接有该视频摄像头线202的视频系统控制器203，来自各摄像头C11、…的视频信号被发送到视频记录器或者视频显示器204。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2001-515665号公报
专利文献2：日本特开2011-19058号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，由于在图5所记载的复用器201中使用模拟信号，因此无法将由多个摄像头C11、…同时拍摄而获得的图像信号同时从所述视频系统控制器203向所述视频记录器或者视频显示器204进行发送。其结果是，在不同时进行各摄像头C11、…的拍摄而是依次进行拍摄的情况下，存在分别需要曝光时间而无法在该期间进行拍摄这一问题。另外，在同时进行各摄像头C11、…的拍摄的情况下，需要用于保存图像的大容量缓冲器，存在装置本身大型化并且价格会变高这一问题。
本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的复用器以及具备该复用器的拍摄装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一技术方案是图1例示的技术方案，涉及一种复用器(1)，其特征在于，具备：
第一接收部(101)，依次接收第一分组数据(PD1)，该第一分组数据(PD1)是来自第一摄像头(C1)的图像信号；
第二接收部(102)，依次接收第二分组数据(PD2)，该第二分组数据(PD2)是来自第二摄像头(C2)的图像信号；
数据合成部(11)，连接于上述的接收部(101、102)并且制作合成数据(PDs)，该合成数据(PDs)交替地配置有所述第一分组数据(PD1)和所述第二分组数据(PD2)；以及
发送部(12)，连接于该数据合成部(11)并且对外部设备(2)发送所述合成数据(PDs)，
在所述合成数据(PDs)中连续地配置的第一分组数据(PD1)是比与一个画面相应的量的数据小的数据，
在所述合成数据(PDs)中连续地配置的第二分组数据(PD2)是比与一个画面相应的量的数据小的数据。
本发明的第二技术方案的特征在于，在所述合成数据(PDs)中连续地配置的第一分组数据(PD1)以及在所述合成数据(PDs)中连续地配置的第二分组数据(PD2)是一个像素、多个像素、一行或者多行的图像数据。
本发明的第三技术方案的特征在于，所述数据合成部(11)具有数据保存部(110)，所述数据保存部(110)依次保存所述第一接收部(101)所接收的所述第一分组数据(PD1)、和/或所述第二接收部(102)所接收的所述第二分组数据(PD2)。
本发明的第四技术方案涉及拍摄装置(3)，其特征在于，具备：
第一摄像头(C1)以及第二摄像头(C2)；和
所述复用器(1)，
如图3中的(a)所示例的那样，从该第一摄像头(C1)对所述第一接收部(101)发送的所述第一分组数据(PD1)包括第一前分组数据(PD1A)和第一后分组数据(PD1B)，该第一后分组数据(PD1B)的内容与该第一前分组数据(PD1A)相同且在该第一前分组数据(PD1A)被发送后隔开预定空闲时间(I1)被发送，
如图3中的(b)所示例的那样，从所述第二摄像头(C2)对所述第二接收部(102)发送的所述第二分组数据(PD2)包括第二前分组数据(PD2A)和第二后分组数据(PD2B)，该第二后分组数据(PD2B)的内容与该第二前分组数据(PD2A)相同且在该第二前分组数据(PD2A)被发送后隔开预定空闲时间(I2)被发送，
在设以10μsec以上的间隔发生的噪声(参照图3中的(a)、(b)的附图标记N。以下，称为“低频噪声”)的时间宽度为LN、设从发生一个低频噪声(N)起到发生下一低频噪声(N)为止的期间的无低频噪声的时间(以下，称为“无噪声时间”)为LC、设所述第一前分组数据(PD1A)以及所述第一后分组数据(PD1B)的长度为LP1、设从该第一前分组数据(PD1A)被发送起到该第一后分组数据(PD1B)被发送为止的所述预定空闲时间(I1)的长度为LI1、设所述第二前分组数据(PD2A)以及所述第二后分组数据(PD2B)的长度为LP2、设从该第二前分组数据(PD2A)被发送起到该第二后分组数据(PD2B)被发送为止的所述预定空闲时间(I2)的长度为LI2的情况下，满足下述式(1)～式(4)，
LI1＞LN………(1)
2×LP1+LI1＜LC………(2)
LI2＞LN………(3)
2×LP2+LI2＜LC………(4)
本发明的第五技术方案的特征在于，所述第一摄像头(C1)将附加了错误检测用码的状态的所述第一前分组数据(PD1A)以及所述第一后分组数据(PD1B)向所述第一接收部(101)发送，
所述第二摄像头(C2)将附加了错误检测用码的状态的所述第二前分组数据(PD2A)以及所述第二后分组数据(PD2B)向所述第二接收部(102)发送，
所述第一接收部(101)通过对来自所述第一摄像头(C1)的错误检测用码进行校验来检测所述第一前分组数据(PD1A)或者所述第一后分组数据(PD1B)的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第一前分组数据(PD1A)或者所述第一后分组数据(PD1B)向所述数据合成部(11)发送，
所述第二接收部(102)通过对来自所述第二摄像头(C2)的错误检测用码进行校验来检测所述第二前分组数据(PD2A)或者所述第二后分组数据(PD2B)的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第二前分组数据(PD2A)或者所述第二后分组数据(PD2B)向所述数据合成部(11)发送。
此外，括号内的编号等是为了便于表示附图中对应的要素的编号，因此，本记述并不被附图中的记载限定约束。
发明效果
根据上述第一至第三技术方案，1个第一分组数据(也就是说，在所述合成数据中连续地配置的第一分组数据)是比与一个画面相应的量的数据小的数据，1个第二分组数据(也就是说，在所述合成数据中连续地配置的第二分组数据)是比与一个画面相应的量的数据小的数据，因此不需要如帧缓冲器那样的大容量缓冲器，能够相应地实现装置的小型化以及低成本化。
根据上述第四以及第五技术方案，在以电源等为起因的低频噪声N多发的环境下，即使传送线缆为如3CFB那样细的线缆也能够使用，例如，能够将产业用数码摄像头安装于产业用机器人、各种检测设备等来构成机器视觉。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的复用器等的结构的一例的框图。
图2中的(a)是用于说明第一分组数据的结构的数据构造图，图2中的(b)是用于说明第二分组数据的结构的数据构造图，图2中的(c)是用于说明合成数据的结构的数据构造图。
图3中的(a)是用于说明第一分组数据等的数据构造图，图3中的(b)是用于说明第二分组数据等的数据构造图。
图4中的(a)、(b)是用于说明本发明的效果的数据构造图。
图5是表示复用器的以往构造的一例的框图。
具体实施方式
下面，参照图1至图4，对本发明的实施方式进行说明。
本发明所涉及的复用器为图1中用标号1示例的复用器，具备：
·第一接收部101，依次接收来自第一摄像头C1的图像信号(以下，称为“第一分组数据”)PD1；
·第二接收部102，依次接收来自第二摄像头C2的图像信号(以下，称为“第二分组数据”)PD2；
·数据合成部11，连接到这些接收部101、102并且合成来自该接收部101、102的分组数据PD1、PD2来制作合成数据PDs；以及
·发送部12，连接到该数据合成部11并且向外部设备2发送所述合成数据PDs。而且，如图2中的(c)所示例的那样，由所述数据合成部11制作的合成数据PDs为交替地配置有所述第一分组数据PD1和所述第二分组数据PD2的数据，设定为1个该第一分组数据PD1(即，在所述合成数据PDs中连续配置的第一分组数据PD1)为比与一个画面相应的量的数据小的数据，1个该第二分组数据PD2(即，在所述合成数据PDs中连续配置的第二分组数据PD2)为比与一个画面相应的量的数据小的数据。具体而言，该1个第一分组数据PD1和/或该1个第二分组数据PD2可以为1个像素的图像数据。也就是说，如图2中的(a)所示例的那样设从所述第一摄像头C1依次发送到所述第一接收部101的图像数据(也就是说，每个像素的图像数据)为PD11、PD12、PD13、…、并且如图2中的(b)所示例的那样设从所述第二摄像头C2依次发送到所述第二接收部102的图像数据(也就是说，每个像素的图像数据)为PD21、PD22、PD23、…的情况下，如图2中的(c)所示例的那样，可以使所述合成数据PDs包括PD11、PD21、PD12、PD22、PD13、PD23、…。另外，该1个第一分组数据PD1和/或该1个第二分组数据PD2也可以为多个像素的图像数据。进一步，该1个第一分组数据PD1和/或该1个第二分组数据PD2也可以为1行的图像数据。更进一步，该1个第一分组数据PD1和/或该1个第二分组数据PD2也可以为多行的图像数据。
此外，接收部101、102、…的个数可以为2个以上，也可以如在图1中用标号101、101、103表示的那样为3个，或者为4个以上。现在，若设为接收部的个数为n个(其中，n为3以上的整数)，将各个接收部称为“第一接收部”、“第二接收部”、…、“第n接收部”，将分别连接到各接收部的摄像头称为“第一摄像头”、“第二摄像头”、…、“第n摄像头”，将来自各摄像头的图像信号称为“第一分组数据”、“第二分组数据”、…、“第n分组数据”，则各接收部连接到所述数据合成部11，所述合成数据PDs按照所述第一分组数据→所述第二分组数据→…→所述第n分组数据的顺序配置，任意的分组数据(也就是说，在所述合成数据中连续地配置的各个分组数据)均可以为比与一个画面相应的量的数据小的数据。
此外，也可以通过从控制部13发送触发信号来开始所述摄像头C1、…的拍摄。
所述数据合成部11也可以具有数据保存部110，所述数据保存部110依次保存
·所述第一接收部101接收到的所述第一分组数据PD1
·所述第二接收部102接收到的所述第二分组数据PD2
中的某一方或者双方。
在由上述那样的第一摄像头C1、第二摄像头C2进行拍摄的情况下，需要在拍摄之前确保曝光时间。而且，在由该第一摄像头C1进行拍摄、之后由该第二摄像头C2进行拍摄的情况下，必须确保各个摄像头C1、C2的曝光时间，在该曝光时间的期间无法进行拍摄。然而，根据本发明，所述第一摄像头C1的拍摄与所述第二摄像头C2的拍摄会同时进行，因此能够同时取得各自的曝光时间，与必须分别确保曝光时间的情况相比，能够减少时间的浪费。
在已将1个摄像头(例如，第一摄像头C1)的与一个画面相应的量的数据全部发送到所述外部设备2之后，试图将其他摄像头(例如，第二摄像头C2)的与一个画面相应的量的数据发送到该外部设备2时，需要如帧缓冲器那样的大容量缓冲器，装置相应地会变成大型且高价的装置。然而，根据本发明，1个该第一分组数据PD1(也就是说，在所述合成数据PDs中连续配置的第一分组数据PD1)为比与一个画面相应的量的数据小的数据，1个该第二分组数据PD2(也就是说，在所述合成数据PDs中连续配置的第二分组数据PD2)为比与一个画面相应的量的数据小的数据，因此不需要如帧缓冲器那样的大容量缓冲器，能够相应地实现装置的小型化以及低成本化。
另一方面，本发明所涉及的拍摄装置3也可以具备：
·第一摄像头C1；
·第二摄像头C2；以及
·上述的复用器1。而且，如图3中的(a)所示例的那样，也可以通过相同内容的2个分组数据PD1A、PD1B构成上述第一分组数据PD1(也就是说，从所述第一摄像头C1向所述第一接收部101发送的该第一分组数据PD1)，在一方的分组数据(以下，称为“第一前分组数据”)PD1A被发送之后隔开预定空闲时间I1发送另一方的分组数据(以下，称为“第一后分组数据”)PD1B。另外，如图3中的(b)所示例的那样，也可以通过相同内容的2个分组数据PD2A、PD2B构成上述的第二分组数据PD2(也就是说，从所述第二摄像头C2向所述第二接收部102发送的该第二分组数据PD2)，在一方的分组数据(以下，称为“第二前分组数据”)PD2A被发送之后隔开预定空闲时间I2发送另一方的分组数据(以下，称为“第二后分组数据”)PD2B。而且，在设以10μsec以上的间隔发生的噪声(以下，称为“低频噪声”)N的时间宽度为LN、设从发生1个低频噪声N开始到发生下一个低频噪声N为止的期间的无低频噪声的时间(以下，称为“无噪声时间”)为LC、设所述第一前分组数据PD1A以及所述第一后分组数据PD1B的长度为LP1、设从发送该第一前分组数据PD1A开始到发送该第一后分组数据PD1B为止的所述预定空闲时间I1的长度为LI1、设所述第二前分组数据PD2A以及所述第二后分组数据PD2B的长度为LP2、设从发送该第二前分组数据PD2A开始到发送该第二后分组数据PD2B为止的所述预定空闲时间I2的长度为LI2的情况下，满足下述式(1)～式(4)即可，
LI1＞LN………(1)
2×LP1+LI1＜LC………(2)
LI2＞LN………(3)
2×LP2+LI2＜LC………(4)。
如图4的(a)中用斜线部所示例的那样，如果不满足所述式(1)，则所述第一前分组数据PD1A以及所述第一后分组数据PD1B有可能受到1个相同低频噪声N的影响。另外，如图4的(b)中用斜线部所示例的那样，如果不满足所述式(2)，则所述第一前分组数据PD1A以及所述第一后分组数据PD1B过长而有可能受到分别独立的低频噪声的影响。另外，所述第二分组数据PD2也同样，如果不满足所述式(3)，则所述第二前分组数据PD2A以及所述第二后分组数据PD2B有可能受到1个相同低频噪声N的影响。另外，如果不满足所述式(4)，则所述第二前分组数据PD2A以及所述第二后分组数据PD2B过长而有可能受到分别独立的低频噪声的影响。然而，根据本发明，能够避免这些情况。
此外，由于所述低频噪声N的所述无噪声时间LC为10μsec左右，因此1个分组数据PD1A、PD1B的长度LP1为比“5μsec-LI1/2”短的长度即可。例如，当所述分组数据PD1A、PD1B的传送速度为1.25Gbps时，1个分组数据PD1A、PD1B的大小为64字以上且112字以下即可，空闲时间I1的长度LI1为10字左右即可。另外，所述第二分组数据PD2也同样，1个分组数据PD2A、PD2B的长度LP2为比“5μsec-LI2/2”短的长度即可。例如，当所述分组数据PD2A、PD2B的传送速度为1.25Gbps时，1个分组数据PD2A、PD2B的大小为64字以上且112字以下即可，空闲时间I1的长度LI2为10字左右即可。此外，在本发明中，1字＝4字节＝32位，但是，通过10b/8b变换，实际的传送长度(发送时的长度)为40位。另外，在实验中确认低频噪声的影响的结果为，在上述条件的基础上对40m的3CFB线缆赋予±4kV的低频噪声的情况下，其长度最大为36字节左右。此外，该长度根据传送速度、线缆长度、线缆粗细、噪声电压而改变。
也可以是，所述无噪声时间LC为10μsec以上且200μsec以下，传送所述分组数据PD1A、PD1B、…的速度为1.25Gbps以上且6.25Gbps以下，该分组数据PD1A、PD1B、…的大小为1字以上且560字以下，所述空闲时间I1、I2的长度为10字以上且100字以下。
根据本发明，以相同内容依次发送的2个分组数据(也就是说，所述第一前分组数据PD1A以及所述第一后分组数据PD1B、或者所述第二前分组数据PD2A以及所述第二后分组数据PD2B)内的至少1个分组数据会不受低频噪声N的影响地被各接收部101、102接收。因此，根据本发明，在以电源等为起因的低频噪声N多发的环境下，即使传送线缆为如3CFB那样细的线缆也能够使用，例如，能够将产业用数码摄像头安装于产业用机器人、各种检查设备等来构成机器视觉。此外，上述低频噪声N可以是非周期性地发生的噪声，但也可以是周期性地发生的噪声。
此外，在上述的例子中，从各摄像头C1、C2向各接收部101、102发送了2次相同内容的分组数据PD1A、PD1B、…，但也可以是，操作者能够选择是否进行那样的2次发送。
本发明能够适用于CoaXPress标准，除了CoaXPress标准以外也能够适用于对数据分组化并发送的标准(例如，使用以太网(注册商标)线缆、USB来发送数据的标准)。此外，通过如上述那样发送2次相同内容的分组数据而使用频带变小，但是CoaXPress标准有1.25Gbps～6.125Gbps的频带，因此能够充分地达成作为目标的200Mbps。另外，在CoaXPress标准中，在分组化后的数据中追加有CRC(Cyclic Redundancy Check循环冗余校验：能够检测出数据的错误但无法进行复原)码，因此当发生数据错乱(データ化け)时，能够通过进行CRC校验来检测数据错乱，所以选择正确发送的分组数据即可。在将本发明适用于CoaXPress标准以外的情况下，也需要将
·上述那样的CRC码、和/或
·如该CRC码那样用于检测错误的码
追加到分组数据中。即，所述第一摄像头C1向所述第一接收部101发送附加了错误检测用码的状态的所述第一前分组数据PD1A以及所述第一后分组数据PD1B，所述第一接收部101可以构成为通过校验来自所述第一摄像头C1的错误检测用码来检测所述第一前分组数据PD1A或者所述第一后分组数据PD1B的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第一前分组数据PD1A或者所述第一后分组数据PD1B发送到所述数据合成部11。另外，所述第二摄像头C2向所述第二接收部102发送附加了错误检测用码的状态的所述第二前分组数据PD2A以及所述第二后分组数据PD2B，所述第二接收部102可以构成为通过校验来自所述第二摄像头C2的错误检测用码来检测所述第二前分组数据PD2A或者所述第二后分组数据PD2B的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第二前分组数据PD2A或者所述第二后分组数据PD2B发送到所述数据合成部11。
产业上的可利用性
用所述第一摄像头C1拍摄左眼用图像并且用所述第二摄像头C2拍摄右眼用图像，并向所述外部设备2发送这些图像信号(分组数据)，由此也能够适用于形成视差图像的用途。
附图标记的说明
1 复用器；2 外部设备；3 拍摄装置；11 数据合成部；12 发送部；101 第一接收部；102 第二接收部；110 数据保存部；C1 第一摄像头；C2 第二摄像头；I1、I2 空闲时间；N低频噪声；PD1 第一分组数据；PD1A 第一前分组数据；PD1B 第一后分组数据；PD2 第二分组数据；PD2A 第二前分组数据；PD2B 第二后分组数据；PDs 合成数据。

Claims (5)

1.一种复用器，其特征在于，具备：
第一接收部，依次接收第一分组数据，该第一分组数据是来自第一摄像头的图像信号；
第二接收部，依次接收第二分组数据，该第二分组数据是来自第二摄像头的图像信号；
数据合成部，连接于上述的接收部并且制作合成数据，该合成数据交替地配置有所述第一分组数据和所述第二分组数据；以及
发送部，连接于该数据合成部并且对外部设备发送所述合成数据，
在所述合成数据中连续地配置的第一分组数据是比与一个画面相应的量的数据小的数据，
在所述合成数据中连续地配置的第二分组数据是比与一个画面相应的量的数据小的数据。
2.根据权利要求1所述的复用器，其特征在于，
在所述合成数据中连续地配置的第一分组数据以及在所述合成数据中连续地配置的第二分组数据是一个像素、多个像素、一行或者多行的图像数据。
3.根据权利要求1所述的复用器，其特征在于，
所述数据合成部具有数据保存部，所述数据保存部依次保存所述第一接收部所接收的所述第一分组数据、和/或所述第二接收部所接收的所述第二分组数据。
4.一种拍摄装置，其特征在于，具备：
第一摄像头以及第二摄像头；和
权利要求1所述的复用器，
从该第一摄像头对所述第一接收部发送的所述第一分组数据包括第一前分组数据和第一后分组数据，该第一后分组数据的内容与该第一前分组数据相同且在该第一前分组数据被发送后隔开预定空闲时间被发送，
从所述第二摄像头对所述第二接收部发送的所述第二分组数据包括第二前分组数据和第二后分组数据，该第二后分组数据的内容与该第二前分组数据相同且在该第二前分组数据被发送后隔开预定空闲时间被发送，
在设以10μsec以上的间隔发生的噪声即低频噪声的时间宽度为LN、设从发生一个低频噪声起到发生下一低频噪声为止的期间的无低频噪声的时间即无噪声时间为LC、设所述第一前分组数据以及所述第一后分组数据的长度为LP1、设从该第一前分组数据被发送起到该第一后分组数据被发送为止的所述预定空闲时间的长度为LI1、设所述第二前分组数据以及所述第二后分组数据的长度为LP2、设从该第二前分组数据被发送起到该第二后分组数据被发送为止的所述预定空闲时间的长度为LI2的情况下，满足下述式(1)～式(4)，
LI1＞LN………(1)
2×LI’1+LI1＜LC………(2)
LI2＞LN………(3)
2×LI’2+LI2＜LC………(4)。
5.根据权利要求4所述的拍摄装置，其特征在于，
所述第一摄像头将附加了错误检测用码的状态的所述第一前分组数据以及所述第一后分组数据向所述第一接收部发送，
所述第二摄像头将附加了错误检测用码的状态的所述第二前分组数据以及所述第二后分组数据向所述第二接收部发送，
所述第一接收部通过对来自所述第一摄像头的错误检测用码进行校验来检测所述第一前分组数据或者所述第一后分组数据的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第一前分组数据或者所述第一后分组数据向所述数据合成部发送，
所述第二接收部通过对来自所述第二摄像头的错误检测用码进行校验来检测所述第二前分组数据或者所述第二后分组数据的数据错乱，并且将未检测出数据错乱的所述第二前分组数据或者所述第二后分组数据向所述数据合成部发送。
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