JP2001078204A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2001078204A JP2001078204A JP25374699A JP25374699A JP2001078204A JP 2001078204 A JP2001078204 A JP 2001078204A JP 25374699 A JP25374699 A JP 25374699A JP 25374699 A JP25374699 A JP 25374699A JP 2001078204 A JP2001078204 A JP 2001078204A
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Abstract
後方確認用の撮像装置に適用して、十分な感度によりカ
ラー画像を提供することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、人間の視感度特性に比して広
い帯域により所定の被写体を撮像してオートホワイトバ
ランス調整する。
Description
例えば自動車の後方確認用の撮像装置に適用することが
できる。本発明は、人間の視感度特性に比して広い帯域
により所定の被写体を撮像してオートホワイトバランス
調整することにより、十分な感度によりカラー画像を提
供することができるようにする。
後方確認用に使用して安全に寄与することができるよう
になされたものがある。
いては、夜間においても充分な明るさにより後方等を確
認できるように、主に白黒のテレビジョンカメラを用い
て後方の画像を撮像し、さらに白黒のモニタ装置により
撮像結果を表示するようになされている。
得られる画像においては、白黒による画像に比してカラ
ーによる画像の方が格段的に情報量が多い特徴がある。
従って車両用撮像装置においても、カラー画像により後
方等を確認することができるようにすれば、白黒画像に
より確認する場合に比して運転手等に有益な情報を種々
に提供することができると考えられる。
よる画像の場合に比して感度が劣る問題があり、実際
上、自動車の後方確認等に使用すると却って使い勝手が
悪い欠点があった。
で、十分な感度によりカラー画像を提供することができ
る撮像装置を提案しようとするものである。
め請求項1の発明においては、人間の視感度特性に比し
て広い帯域により所定の被写体の撮像結果を出力する撮
像手段と、所定の制御信号により利得を可変して、この
撮像結果より得られる赤色、青色、緑色の色信号を増幅
して出力する可変利得増幅手段と、撮像手段による撮像
結果に基づいて、先の制御信号を出力する制御手段とを
備えるようにする。
所定の被写体を撮像結果を出力する撮像手段によれば、
通常のカラー画像の場合に比して高感度の撮像結果を得
ることができる。また所定の制御信号により利得を可変
して、この撮像結果より得られる赤色、青色、緑色の色
信号を増幅して出力する可変利得増幅手段と、撮像手段
による撮像結果に基づいて、先の制御信号を出力する制
御手段とを備えるようにすれば、人間の視感度特性に比
して広い帯域による撮像結果について、ホワイトバラン
ス調整して違和感を防止することができる。
発明の実施の形態を詳述する。
載した自動車を示す側面図及び背面図である。この自動
車1は、撮像装置1がリア側バンパーの上に配置され、
この撮像装置1により後方を撮像して後方の障害物等を
確認できるようになされている。なおこの図2において
は、この撮像装置1による撮像可能な範囲を破線により
示す。
CCD固体撮像素子等による撮像素子2により人間の視
感度特性に比して広い帯域により撮像結果を得、この撮
像結果を処理して車載のモニタ装置に表示する。
像素子であり、受光面にいわゆるカラーフィルタが配置
される。ここでこのカラーフィルタは、水平方向に連続
する画素について、何ら帯域制限しないで入射光を透過
する第1のフィルタ、色差信号に対応する補色系の第2
及び第3のフィルタとが順次循環的に繰り返されて構成
される。これにより撮像素子2は、連続する画素間で、
撮像結果を演算処理することによりカラー画像による撮
像結果を出力できるようになされている。
により示すように、符号Bにより示す通常の撮像素子に
よる分光特性に比して、赤色波長帯域のピークが抑圧さ
れ、その分近赤色域について相対的に感度が増大するよ
うになされている。これにより撮像素子2においては、
人間の視感度特性に比して広い帯域により被写体を撮像
できる分、従来の撮像素子に比して高い感度により所望
の被写体を撮像できるようになされている。
材であるCCDホルダー3に保持された後、緩衝材であ
るシールゴム4が撮像面側に配置され、このシールゴム
4を介して光学的ローパスフィルタ(LPF)5が配置
される。撮像素子2は、この光学的ローパスフィルタ5
の前面に樹脂によるアダプタ6が配置され、このアダプ
タ6を介してレンズ7が配置される。
度を有する帯域であって、かつ通常の撮像装置において
は赤外線カットフィルタにより撮像素子2への入射を制
限する近赤外域の光線についても、レンズ7からの光を
撮像素子2に入射し、これにより人間の視感度特性に比
して広い帯域により撮像結果を得ることができるように
なされている。
て昼間に外部を撮像する場合、撮像対象においては、太
陽光により照明されていることにより、撮像素子2は、
このように相対的に感度が増大してなる近赤色域につい
ても、十分な入射光量を確保することができる。これに
対して夜間においては、この種の車両に使用されるハロ
ゲンランプ又はキセノンランプにより被写体が照明さ
れ、これらのランプにおいては、人間の視感度特性に比
して広い帯域により被写体を照明することになる。これ
により撮像装置1においては、夜間においても、従来の
撮像素子による撮像装置に比して十分な入射光量により
所望の被写体を撮像できるようになされている。なお図
5は、ハロゲンランプの分光特性を示す特性曲線図であ
る。この特性曲線図によれば、ハロゲンランプにおいて
は、人間の視覚では知覚することが困難な近赤外域に十
分な光量により照明光を出射していることが判る。
2の出力信号を所定利得により増幅して出力し、アナロ
グディジタル変換回路(A/D)12は、図示しない相
関二重サンプリング回路を介してこのプリアンプの出力
信号を入力し、アナログディジタル変換処理して出力す
る。
ログディジタル変換回路12の出力信号を信号処理して
ビデオ信号SV1を生成し、このビデオ信号SV1を車
載のモニタ装置に出力する。
いて、原色分離回路14は、アナログディジタル変換回
路12の出力信号について、連続する画素に対応する出
力信号間でマトリックス演算処理することにより、赤色
色信号R、青色色信号B、緑色色信号Gを生成する。こ
のとき原色分離回路14は、IRフィルタを配置してな
る同様の撮像素子による撮像結果を処理する場合に対し
て、異る重み付け係数(マトリックス演算係数である)
により演算処理し、これにより被写体の色温度が変化し
た場合でも、ビデオ信号SV1における色相が変化しな
いように色信号R、G、Bを生成する。
は、システムコントローラ16より出力される制御信号
S1により利得を切り換え、原色分離回路14より出力
される各色信号R、G、Bを増幅して出力する。
15R、15G、15Bより出力される各色信号R、
G、Bのガンマを補正して出力し、続く色差マトリック
ス回路18は、これら色信号R、G、Bをマトリックス
演算処理して輝度信号、色差信号を生成する。
信号を処理することにより輝度信号及びクロマ信号を生
成して出力し、ディジタルアナログ変換回路(D/A)
20は、エンコーダ19の出力信号をディジタルアナロ
グ変換処理した後、加算し、これによりコンポジットに
よるビデオ信号SV1を生成して出力する。
増幅回路15R、15G、15Bより出力される各色信
号R、G、Bを演算処理することにより、撮像結果より
オートホワイトバランス調整に必要な信号を生成してシ
ステムコントローラ16に通知し、システムコントロー
ラ16は、このオプティカルディテクタ21の出力信号
に基づいて制御信号S1を生成することにより、色信号
R、G、Bの利得を調整して出力する。これによりオプ
ティカルディテクタ21、システムコントローラ16、
可変利得増幅回路15R、15G、15Bは、オートホ
ワイトバランス調整回路を構成し、人間の視感度特性に
比して近赤外域側に帯域を拡大して被写体を撮像する場
合でも、十分な色再現性を確保できるようになされてい
る。
ステムコントローラ16を示すブロック図である。オプ
ティカルディテクタ21は、可変利得増幅回路15R、
15G、15Bより出力される各色信号R、G、Bのう
ち、赤色及び緑色の色信号R及び、Gを減算回路22に
入力し、これら色信号R、Gの減算信号R−Gを生成す
る。また青色及び緑色の色信号B及び、Gを減算回路2
3に入力し、これら色信号B、Gの減算信号B−Gを生
成する。これによりオプティカルディテクタ21は、緑
色色信号Gに対する赤色色信号R及び青色色信号Bの差
分信号R−G、B−Gを生成する。
信号R、G、Bを加算し、ほぼ輝度信号と等しい等化輝
度信号NAMYを生成する。オプティカルディテクタ2
1において、積分回路24は、減算回路22及び23よ
り出力される差分信号R−G、B−Gをそれぞれフィー
ルド単位で積分して出力する。このとき積分回路24
は、等化輝度信号NAMYの信号レベルが飽和レベル近
辺に設定された第1の基準レベルより立ち上がっている
場合、又は0レベル近辺に設定された第2の基準レベル
より立ち下がっている場合、対応する差分信号R−G、
B−Gについては積分対象より除外する。また積分回路
24は、これら第1及び第2の基準レベルのほぼ中間の
基準レベルに設定された第3の基準レベルを境にして、
高輝度側と低輝度側とで対応する差分信号R−G、B−
Gを選択的に積分し、これら高輝度側と低輝度側とでそ
れぞれ積分結果を検出する。
蔵の処理手順の実行によりこれらの積分結果を処理して
制御信号S1を生成する。なおこの図6においては、こ
の処理手順の実行により構成される機能ブロックを用い
てシステムコントローラ16の構成を説明する。
ては、比較回路25において、高輝度側の積分結果と低
輝度側の積分結果とを比較し、値の小さい側の積分結果
を選択的に出力する。加算回路26は、比較回路25で
選択された差分信号R−G、B−Gの積分結果を加算
し、これによりR+B−2Gにより表される積分結果を
出力する。減算回路27は、比較回路25で選択された
差分信号R−G、B−Gの積分結果を減算し、R−Bに
より表される積分結果を出力する。
減算回路27の出力信号に基づいて、制御信号S1を生
成し、これによりオーディオホワイトバランス調整す
る。この実施の形態においてゲンイ設定回路28は、通
常の撮像装置における撮像結果に比して長波長側の帯域
が相対的に拡大している分、緑色色信号G及び青色色信
号Bを処理する可変利得装置回路15G及び15Bの利
得に比して、赤色色信号Rを処理する可変利得増幅回路
15Rの利得が相対的に低下するように、制御信号S1
を生成し、これにより長波長側に帯域を拡大して高感度
により所望の被写体を撮像した場合でも、十分な色再現
性を確保できるようになされている。
レンズ7を介して車両の後方の死角を撮像し、その撮像
結果が固体撮像素子2より得られる。撮像装置1は、こ
の撮像結果がディジタル信号処理回路13で処理されて
色信号R、G、Bが生成され、この色信号R、G、Bが
ガンマ補正等の処理を経てビデオ信号SV1に変換さ
れ、このビデオ信号SV1が車載のモニタ装置により表
示される。これにより撮像装置1では、後方の障害物等
を確認することが可能となる。さらにカラー画像により
後方を確認できることにより、その分運転手に多くの情
報を提供することが可能となる。
方を撮像するにつき、赤外線カットフィルタを介するこ
となくレンズ7の入射光を撮像素子2で受光し(図
4)、またこの撮像素子2が近赤色域について相対的に
感度が増大する構成であることにより(図3)、人間の
視感度特性に比して広い帯域により撮像結果を得ること
ができ、これにより高感度によるカラー画像を得ること
ができる。
拡大した場合、その分色再現性が劣化することになり、
運転手が実際に目で見て把握される色合いとは大きく異
なった色合いにより障害物等の画像が提供されることに
なる。すなわち運転手に対して不自然なカラー画像が提
供されることになる。
回路14において、通常の撮像装置とは異なるマトリッ
クス演算係数を用いたマトリックス演算処理により色信
号R、G、Bが生成され、これにより例えば昼間と夜間
とで大きく色再現性が変化しないように色信号R、G、
Bが生成される。
G、Bをオプティカルディテクタ21で積分した後、積
分結果により制御信号S1を生成してそれぞれ色信号
R、G、Bの利得を制御し、これにより撮像結果におい
て長波長側の帯域が相対的に拡大した分、緑色色信号G
及び青色色信号Bの利得に比して、赤色色信号Rの相対
的な利得が低下するように、オートホワイトバランス調
整される。これにより撮像装置1では、長波長側に帯域
を拡大して高感度により所望の被写体を撮像した場合で
も、十分な色再現性を確保でき、これにより従来の白黒
による撮像装置に比して格段的に多くの情報を運転手に
提供することが可能となる。かくするにつき、このよう
にしてオートホワイトバランス調整して、オートホワイ
トバランス調整可能な引き込み範囲については、250
0度K〜9500度Kまで確保できることを確認するこ
とができた。
域により所定の被写体を撮像してオートホワイトバラン
ス調整することにより、十分な感度によりカラー画像を
提供することができ、その分従来に比して格段的に多く
の情報を運転手に提供することができる。従ってその
分、夜間や暗い駐車場でバックする場合に、事故、運転
ミスを低減することができる。
装置を配置する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、図7に示すように、例えばドアミラーに配置し
て側方の確認用に使用してもよい。
号R−G、B−Gを生成して積分する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、これとは逆に色信号を積
分した後、差分信号を生成するようにしてもよい。
を車載用の撮像装置に適用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、列車、船舶等に搭載する撮像装
置、さらにはドアホン等に配置する撮像装置等に広く適
用することができる。
感度特性に比して広い帯域により所定の被写体を撮像し
てオートホワイトバランス調整することにより、十分な
感度によりカラー画像を提供することができる。
ック図である。
面図及び背面図である。
す特性曲線図である。
す分解斜視図である。
ある。
ステムコントローラとの構成を示すブロック図である。
平面図及び側面図である。
離回路、15R、15G、15B……可変利得増幅回
路、16……システムコントローラ、21……オプティ
カルディテクタ
Claims (3)
- 【請求項1】人間の視感度特性に比して広い帯域により
所定の被写体の撮像結果を出力する撮像手段と、 前記撮像結果を処理して赤色、青色、緑色の色信号を生
成する演算手段と、 所定の制御信号により利得を可変して、前記赤色、青
色、緑色の色信号を増幅して出力する可変利得増幅手段
と、 前記撮像手段による撮像結果に基づいて、前記制御信号
を出力する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項2】人間の視感度特性に比して広い帯域による
分光特性の照明光により前記被写体を照明する照明手段
を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 【請求項3】車両に搭載されて使用され、 前記被写体が、少なくとも前記車両の運転席からは前記
車両の死角に位置する被写体であることを特徴とする請
求項1に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25374699A JP4288544B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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JP4288544B2 JP4288544B2 (ja) | 2009-07-01 |
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ID=17255574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25374699A Expired - Fee Related JP4288544B2 (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | 撮像装置 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1591316A3 (de) * | 2004-04-28 | 2006-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Bildaufnahmesystem |
US8054346B2 (en) | 2007-05-17 | 2011-11-08 | Sony Corporation | Video input processor, imaging signal-processing circuit, and method of reducing noises in imaging signals |
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CN106164801A (zh) * | 2014-03-28 | 2016-11-23 | 洋马株式会社 | 自主行驶作业车辆 |
CN112026496A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 上海擎感智能科技有限公司 | 车窗显示方法、前端、后端、介质及设备 |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25374699A patent/JP4288544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
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CN106164801B (zh) * | 2014-03-28 | 2019-06-11 | 洋马株式会社 | 自主行驶作业车辆 |
CN112026496A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 上海擎感智能科技有限公司 | 车窗显示方法、前端、后端、介质及设备 |
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---|---|
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