JP2002057941A - 長時間露光型テレビジョンカメラ - Google Patents
長時間露光型テレビジョンカメラInfo
- Publication number
- JP2002057941A JP2002057941A JP2000239595A JP2000239595A JP2002057941A JP 2002057941 A JP2002057941 A JP 2002057941A JP 2000239595 A JP2000239595 A JP 2000239595A JP 2000239595 A JP2000239595 A JP 2000239595A JP 2002057941 A JP2002057941 A JP 2002057941A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- value
- exposure time
- time length
- increased
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術の長時間露光型テレビジョン・カメラ
で夜間の長時間露光による撮像時に動きのある被写体を
撮像する場合、Ｓ／Ｎ優先あるいは動き優先の露光時間
長あるいはＡＧＣゲインの値が設定された長時間露光型
テレビジョン・カメラでは、それぞれにブレた映像とな
りまたはノイズが多くなり、いずれにしても被写体が識
別しずらい映像となる。 【解決手段】前記課題を解決するために、１フィールド
の映像信号の平均輝度レベルを基に暗いと判断される
と、映像信号の所要レベルを得るためにＡＧＣゲインま
たは露光時間長のいずれか一方の値を上げていきある値
に達したならばその一方の値をある値に減じて、他方の
値をある値に増じて、それでも暗いと判断されれば一方
の値を再度上げていきある値に達したならばその一方の
値をある値に減じて、他方の値をある値に増じる、とい
う一連のＡＧＣゲインと露光時間長の値を連動させて制
御するようにしたもので、その結果映像の画質を確保し
て、夜間の屋外などの監視用途において、被写体を識別
しやすい映像の提供を可能とする。
で夜間の長時間露光による撮像時に動きのある被写体を
撮像する場合、Ｓ／Ｎ優先あるいは動き優先の露光時間
長あるいはＡＧＣゲインの値が設定された長時間露光型
テレビジョン・カメラでは、それぞれにブレた映像とな
りまたはノイズが多くなり、いずれにしても被写体が識
別しずらい映像となる。 【解決手段】前記課題を解決するために、１フィールド
の映像信号の平均輝度レベルを基に暗いと判断される
と、映像信号の所要レベルを得るためにＡＧＣゲインま
たは露光時間長のいずれか一方の値を上げていきある値
に達したならばその一方の値をある値に減じて、他方の
値をある値に増じて、それでも暗いと判断されれば一方
の値を再度上げていきある値に達したならばその一方の
値をある値に減じて、他方の値をある値に増じる、とい
う一連のＡＧＣゲインと露光時間長の値を連動させて制
御するようにしたもので、その結果映像の画質を確保し
て、夜間の屋外などの監視用途において、被写体を識別
しやすい映像の提供を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長時間露光型テレ
ビジョン・カメラの露光時間とＡＧＣゲインの制御方式
に関するものである。
ビジョン・カメラの露光時間とＡＧＣゲインの制御方式
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】長時間露光型テレビジョン・カメラにお
ける、従来技術による露光時間およびＡＧＣゲインの制
御方式について説明する。最初に、長時間露光型テレビ
ジョン・カメラの動作を機能ブロック図である図２で説
明し、次に従来技術による本カメラの露光時間とＡＧＣ
ゲインの制御方式について図３と図４の特性図を用いて
説明する。
ける、従来技術による露光時間およびＡＧＣゲインの制
御方式について説明する。最初に、長時間露光型テレビ
ジョン・カメラの動作を機能ブロック図である図２で説
明し、次に従来技術による本カメラの露光時間とＡＧＣ
ゲインの制御方式について図３と図４の特性図を用いて
説明する。
【０００３】最初に、長時間露光型テレビジョン・カメ
ラの動作を機能ブロック図の図２で説明する。１は被写
体からの光が入射する撮像レンズ、２は撮像レンズ１か
ら入射する光を光電変換し電荷として各画素内に蓄積し
露光終了後に映像信号として出力する撮像素子、３は撮
像素子２から出力された映像信号の雑音を除去する相関
二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、４は映像信号をマイ
クロコンピュータ（ＣＰＵ）９で指定された所要レベル
に調整する自動利得制御（ＡＧＣ）回路、５は映像信号
をディジタル化するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換回路、６はディジタル映像信号に各種処理を行うディ
ジタル信号処理回路（ＤＳＰ）、７はディジタル映像信
号をアナログ映像信号に変換するディジタル／アナログ
（Ｄ／Ａ）変換回路、８は映像信号を所要レベルに増幅
し出力する増幅回路、９はディジタル信号処理回路６の
処理内容を制御すると共にその処理結果の内容に応じて
後述する駆動回路１０と信号切替回路１１、および前述
した自動利得制御回路４への制御情報を供給するマクロ
コンピュータ、１０はマイクロコンピュータ９から指定
された制御情報である露光時間長となるように撮像素子
２の電荷読み出しパルスを出力する駆動回路、１１はマ
クロコンピュータ９からの制御情報に基づきディジタル
信号処理回路６で処理されたディジタル映像信号を明る
い被写体の撮像時には直接にＤ／Ａ変換回路７へ出力
し、暗い被写体の撮像における蓄積動作時にはメモリ１
２に出力する信号切換回路、１２は暗い被写体の撮像に
おける蓄積動作時にディジタル信号処理回路６で処理さ
れたディジタル映像信号を保持するメモリ、である。
ラの動作を機能ブロック図の図２で説明する。１は被写
体からの光が入射する撮像レンズ、２は撮像レンズ１か
ら入射する光を光電変換し電荷として各画素内に蓄積し
露光終了後に映像信号として出力する撮像素子、３は撮
像素子２から出力された映像信号の雑音を除去する相関
二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、４は映像信号をマイ
クロコンピュータ（ＣＰＵ）９で指定された所要レベル
に調整する自動利得制御（ＡＧＣ）回路、５は映像信号
をディジタル化するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換回路、６はディジタル映像信号に各種処理を行うディ
ジタル信号処理回路（ＤＳＰ）、７はディジタル映像信
号をアナログ映像信号に変換するディジタル／アナログ
（Ｄ／Ａ）変換回路、８は映像信号を所要レベルに増幅
し出力する増幅回路、９はディジタル信号処理回路６の
処理内容を制御すると共にその処理結果の内容に応じて
後述する駆動回路１０と信号切替回路１１、および前述
した自動利得制御回路４への制御情報を供給するマクロ
コンピュータ、１０はマイクロコンピュータ９から指定
された制御情報である露光時間長となるように撮像素子
２の電荷読み出しパルスを出力する駆動回路、１１はマ
クロコンピュータ９からの制御情報に基づきディジタル
信号処理回路６で処理されたディジタル映像信号を明る
い被写体の撮像時には直接にＤ／Ａ変換回路７へ出力
し、暗い被写体の撮像における蓄積動作時にはメモリ１
２に出力する信号切換回路、１２は暗い被写体の撮像に
おける蓄積動作時にディジタル信号処理回路６で処理さ
れたディジタル映像信号を保持するメモリ、である。
【０００４】次に、長時間露光型テレビジョン・カメラ
の動作について述べる。被写体からの光は、撮像レンズ
１を介して撮像素子２に入射し、光電変換されて電荷と
して画素内に蓄積される。撮像素子２の電荷は、マイク
ロコンピュータ９から指定された制御情報である露光時
間長を元に駆動回路１０から出力される電荷読み出しパ
ルスにより所要の露光時間長の長さで蓄積された後に、
１フィールド分の映像信号として出力されて相関二重サ
ンプリング回路３へ供給される。
の動作について述べる。被写体からの光は、撮像レンズ
１を介して撮像素子２に入射し、光電変換されて電荷と
して画素内に蓄積される。撮像素子２の電荷は、マイク
ロコンピュータ９から指定された制御情報である露光時
間長を元に駆動回路１０から出力される電荷読み出しパ
ルスにより所要の露光時間長の長さで蓄積された後に、
１フィールド分の映像信号として出力されて相関二重サ
ンプリング回路３へ供給される。
【０００５】相関二重サンプリング回路３は、撮像素子
２から出力された映像信号に含まれている雑音を除去し
てサンプル・ホールドを行い、自動利得制御回路４へ出
力する。
２から出力された映像信号に含まれている雑音を除去し
てサンプル・ホールドを行い、自動利得制御回路４へ出
力する。
【０００６】自動利得制御回路４は、相関二重サンプリ
ング回路３から入力した映像信号をマイクロコンピュー
タ９から指定された制御情報であるＡＧＣゲインを元に
所要の信号レベルに調整しＡ／Ｄ変換回路５へ出力す
る。
ング回路３から入力した映像信号をマイクロコンピュー
タ９から指定された制御情報であるＡＧＣゲインを元に
所要の信号レベルに調整しＡ／Ｄ変換回路５へ出力す
る。
【０００７】Ａ／Ｄ変換回路５は、自動利得制御回路４
から入力した所要の信号レベルの映像信号をディジタル
信号に変換し、ディジタル信号処理回路６へ出力する。
から入力した所要の信号レベルの映像信号をディジタル
信号に変換し、ディジタル信号処理回路６へ出力する。
【０００８】ディジタル信号処理回路６は、マイクロコ
ンピュータ９からの制御情報に基づき、Ａ／Ｄ変換回路
５から入力したディジタル映像信号に対して、輝度処
理、色処理、ガンマ補正、輪郭補償などの画質改善処理
とホワイト・バランスの調整などのディジタル信号処理
を施す。
ンピュータ９からの制御情報に基づき、Ａ／Ｄ変換回路
５から入力したディジタル映像信号に対して、輝度処
理、色処理、ガンマ補正、輪郭補償などの画質改善処理
とホワイト・バランスの調整などのディジタル信号処理
を施す。
【０００９】また、ディジタル信号処理回路６は、信号
切替回路１１を制御して、ディジタル信号処理が施され
たディジタル映像信号を明るい被写体の撮像時にはＤ／
Ａ変換回路７へ出力し、一方暗い被写体の撮像における
蓄積動作時にはメモリ１２へ供給する。
切替回路１１を制御して、ディジタル信号処理が施され
たディジタル映像信号を明るい被写体の撮像時にはＤ／
Ａ変換回路７へ出力し、一方暗い被写体の撮像における
蓄積動作時にはメモリ１２へ供給する。
【００１０】メモリ１２は、暗い被写体の撮像における
蓄積動作時にはディジタル信号処理回路６から入力した
ディジタル信号処理が施されたディジタル映像信号を撮
像素子２からの次の１フィールド分の映像信号の読み出
しまで保持した後に、Ｄ／Ａ変換回路７へ出力する。
蓄積動作時にはディジタル信号処理回路６から入力した
ディジタル信号処理が施されたディジタル映像信号を撮
像素子２からの次の１フィールド分の映像信号の読み出
しまで保持した後に、Ｄ／Ａ変換回路７へ出力する。
【００１１】Ｄ／Ａ変換回路７は、ディジタル信号処理
回路６から入力した所要のディジタル信号処理が施され
たディジタル映像信号をアナログ信号に変換して増幅回
路８へ出力する。また、暗い被写体の撮像における蓄積
動作時では、メモリ１２で保持されたディジタル映像信
号をアナログ信号に変換して増幅回路８へ出力する。
回路６から入力した所要のディジタル信号処理が施され
たディジタル映像信号をアナログ信号に変換して増幅回
路８へ出力する。また、暗い被写体の撮像における蓄積
動作時では、メモリ１２で保持されたディジタル映像信
号をアナログ信号に変換して増幅回路８へ出力する。
【００１２】増幅回路８は、Ｄ／Ａ変換回路７から入力
したアナログの映像信号を所要の信号レベルに増幅し、
例えばビデオ・モニタ、ＶＴＲなどの装置に供給する。
したアナログの映像信号を所要の信号レベルに増幅し、
例えばビデオ・モニタ、ＶＴＲなどの装置に供給する。
【００１３】ここで、長時間露光型テレビジョン・カメ
ラにおける従来のＡＧＣゲインおよび露光時間長の制御
方式について述べる。
ラにおける従来のＡＧＣゲインおよび露光時間長の制御
方式について述べる。
【００１４】ＡＧＣゲインや露光時間長の制御は、被写
体の撮影状況に応じて、例えば被写体の明度の差、動き
の度合い、あるいは照明の有無など、撮像素子で得られ
る映像信号は信号のレベルや品質に大きな差が生じるた
めに、これらに適宜対応して行わなければならない。
体の撮影状況に応じて、例えば被写体の明度の差、動き
の度合い、あるいは照明の有無など、撮像素子で得られ
る映像信号は信号のレベルや品質に大きな差が生じるた
めに、これらに適宜対応して行わなければならない。
【００１５】従来技術によるＡＧＣゲインや露光時間長
の値は、ディジタル信号処理回路６の各種処理の結果の
一つとして求められる１フィールドの映像信号の平均輝
度レベルを元に、マイクロコンピュータ９で１フィール
ドの映像信号の平均輝度レベルによる被写体の明度の度
合いを判断して図３あるいは図４に示すような特性から
求めていた。そして、これらの値を、駆動回路１０と自
動利得制御回路４にそれぞれに制御情報として供給して
いた。図３と図４において、横軸は１フィールドの映像
信号の平均輝度レベルによる被写体の明暗の度合い、左
縦軸は特性線１５、１７のＡＧＣゲイン（ｄＢ）、右縦
軸は特性線１６、１８の露光時間長の倍率を示してい
る。露光時間長の倍率は、被写体から十分な光量が得ら
れ所要の映像信号レベルが得られる通常の明るい場所の
撮像時の露光時間長を基準値としてそれを１の倍率とし
たその倍数である。
の値は、ディジタル信号処理回路６の各種処理の結果の
一つとして求められる１フィールドの映像信号の平均輝
度レベルを元に、マイクロコンピュータ９で１フィール
ドの映像信号の平均輝度レベルによる被写体の明度の度
合いを判断して図３あるいは図４に示すような特性から
求めていた。そして、これらの値を、駆動回路１０と自
動利得制御回路４にそれぞれに制御情報として供給して
いた。図３と図４において、横軸は１フィールドの映像
信号の平均輝度レベルによる被写体の明暗の度合い、左
縦軸は特性線１５、１７のＡＧＣゲイン（ｄＢ）、右縦
軸は特性線１６、１８の露光時間長の倍率を示してい
る。露光時間長の倍率は、被写体から十分な光量が得ら
れ所要の映像信号レベルが得られる通常の明るい場所の
撮像時の露光時間長を基準値としてそれを１の倍率とし
たその倍数である。
【００１６】夜間の屋外監視などの低照度下の被写体を
撮像する場合、図３あるいは図４の特性から露光時間長
やＡＧＣゲインの制御情報を元に設定された長時間露光
型テレビジョン・カメラで撮像された映像には次のよう
な特徴を有することとなる。 （１）図３の特性では、１フィールドの映像信号の平均
輝度レベルが下がると被写体が暗くなったと判断して段
階的に露光時間長を長くしていき（図３では２倍、４
倍、…）、露光時間長が限度値（図３では露光時間長の
倍率が３２倍）に達しても暗いときにはＡＧＣゲインを
上げていくので、Ｓ／Ｎが優先される。 （２）図４の特性では、１フィールドの映像信号の平均
輝度レベルが下がると被写体が暗くなったと判断してＡ
ＧＣゲインを上げていき、ＡＧＣゲインが限度値（図４
ではゲインの値は３９ｄＢ）に達しても暗いときには露
光時間長を段階的に長くしていくので（図４では露光時
間長の倍率は２倍、４倍、…）、動きが優先される。
撮像する場合、図３あるいは図４の特性から露光時間長
やＡＧＣゲインの制御情報を元に設定された長時間露光
型テレビジョン・カメラで撮像された映像には次のよう
な特徴を有することとなる。 （１）図３の特性では、１フィールドの映像信号の平均
輝度レベルが下がると被写体が暗くなったと判断して段
階的に露光時間長を長くしていき（図３では２倍、４
倍、…）、露光時間長が限度値（図３では露光時間長の
倍率が３２倍）に達しても暗いときにはＡＧＣゲインを
上げていくので、Ｓ／Ｎが優先される。 （２）図４の特性では、１フィールドの映像信号の平均
輝度レベルが下がると被写体が暗くなったと判断してＡ
ＧＣゲインを上げていき、ＡＧＣゲインが限度値（図４
ではゲインの値は３９ｄＢ）に達しても暗いときには露
光時間長を段階的に長くしていくので（図４では露光時
間長の倍率は２倍、４倍、…）、動きが優先される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術による
露光時間長とＡＧＣゲインの制御方式が採られた長時間
露光型テレビジョン・カメラには次のような問題点があ
り、用途が限られていた。
露光時間長とＡＧＣゲインの制御方式が採られた長時間
露光型テレビジョン・カメラには次のような問題点があ
り、用途が限られていた。
【００１８】上記（１）項の制御方式の場合では、Ｓ／
Ｎは良いが露光時間長が長いので動きの速い被写体を撮
像するとブレが生じてしまうという問題がある。したが
って、動きがない被写体の監視に用いられる。
Ｎは良いが露光時間長が長いので動きの速い被写体を撮
像するとブレが生じてしまうという問題がある。したが
って、動きがない被写体の監視に用いられる。
【００１９】上記（２）項の制御方式の場合では、動き
の速い被写体には対応できるがＡＧＣゲインが高いので
ノイズが多くなるという問題がある。したがって、通常
の監視に用いられることが多い。
の速い被写体には対応できるがＡＧＣゲインが高いので
ノイズが多くなるという問題がある。したがって、通常
の監視に用いられることが多い。
【００２０】また、（１）項と（２）項の制御方式には
一長一短があるが、暗い場所で動きがあまり早くない被
写体を撮像する場合、どちらの制御方式も適さない。
一長一短があるが、暗い場所で動きがあまり早くない被
写体を撮像する場合、どちらの制御方式も適さない。
【００２１】本発明は、（１）項と（２）項の制御方式
の特徴を活かして、監視用途に適した、暗い場所での動
きのある被写体でもノイズの少ない映像信号を生成する
ことを目的とする。
の特徴を活かして、監視用途に適した、暗い場所での動
きのある被写体でもノイズの少ない映像信号を生成する
ことを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、被写体が暗くなり光量が不足して映像信号のレ
ベルが下がり１フィールドの映像信号の平均輝度レベル
も下がると、まずＡＧＣゲインを所定値まで上げても光
量が不足による１フィールドの映像信号の平均輝度レベ
ルが低いと判断されると、露光時間長は長くするがＡＧ
Ｃゲインは逆にある値に下げる。それでも、光量が不足
による１フィールドの映像信号の平均輝度レベルが低い
と判断されると再びＡＧＣゲインを上げていく。それで
も、依然として光量が不足していると判断されるとＡＧ
Ｃゲインを上げていき、ある値に達したならば、再び露
光時間長を長くするがＡＧＣゲインは逆にある値に下げ
る。
ために、被写体が暗くなり光量が不足して映像信号のレ
ベルが下がり１フィールドの映像信号の平均輝度レベル
も下がると、まずＡＧＣゲインを所定値まで上げても光
量が不足による１フィールドの映像信号の平均輝度レベ
ルが低いと判断されると、露光時間長は長くするがＡＧ
Ｃゲインは逆にある値に下げる。それでも、光量が不足
による１フィールドの映像信号の平均輝度レベルが低い
と判断されると再びＡＧＣゲインを上げていく。それで
も、依然として光量が不足していると判断されるとＡＧ
Ｃゲインを上げていき、ある値に達したならば、再び露
光時間長を長くするがＡＧＣゲインは逆にある値に下げ
る。
【００２３】このように、光量不足により１フィールド
の映像信号の平均輝度レベルが低いと判断されている間
はＡＧＣゲインを上げていき、ある値に達したならば、
他方の露光時間長を長くするがＡＧＣゲインは逆にある
値に下げ、それでも光量不足と判断されたならば再びＡ
ＧＣゲインをある値まで上げて、それでも光量不足と判
断されたならば、他方の露光時間長を長くしＡＧＣゲイ
ンはある値に下げるという、一連の制御を１フィールド
毎に所要な映像信号のレベルに設定されるように行うよ
うにしたものである。
の映像信号の平均輝度レベルが低いと判断されている間
はＡＧＣゲインを上げていき、ある値に達したならば、
他方の露光時間長を長くするがＡＧＣゲインは逆にある
値に下げ、それでも光量不足と判断されたならば再びＡ
ＧＣゲインをある値まで上げて、それでも光量不足と判
断されたならば、他方の露光時間長を長くしＡＧＣゲイ
ンはある値に下げるという、一連の制御を１フィールド
毎に所要な映像信号のレベルに設定されるように行うよ
うにしたものである。
【００２４】その結果、従来技術の前述（１）項のＳ／
Ｎ優先の制御方式よりブレが少なく、従来技術の前述
（２）項の動き優先の制御方式よりノイズが少ない、映
像信号が得られるようになり、監視用途時の暗い場所で
の動きのある侵入者などを識別しやすくなる。
Ｎ優先の制御方式よりブレが少なく、従来技術の前述
（２）項の動き優先の制御方式よりノイズが少ない、映
像信号が得られるようになり、監視用途時の暗い場所で
の動きのある侵入者などを識別しやすくなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の露光時間長とＡＧＣゲイ
ンの制御方式について図１と図２とを用いて説明する。
ンの制御方式について図１と図２とを用いて説明する。
【００２６】本発明の露光時間長とＡＧＣゲインの制御
方式が実施される長時間露光型テレビジョン・カメラの
構成は従来技術の図２と同様であり、またその動作は以
下に述べる、図１の１フィールド分の映像信号の平均輝
度レベルに基づく露光時間長とＡＧＣゲインの制御方法
の以外は従来技術で述べた内容と同様であるので省略す
る。
方式が実施される長時間露光型テレビジョン・カメラの
構成は従来技術の図２と同様であり、またその動作は以
下に述べる、図１の１フィールド分の映像信号の平均輝
度レベルに基づく露光時間長とＡＧＣゲインの制御方法
の以外は従来技術で述べた内容と同様であるので省略す
る。
【００２７】被写体からの光は、撮像レンズ１を介して
撮像素子２で現在に設定されている露光時間長の長さで
電荷として蓄積された後に１フィールド分の映像信号と
して出力され、相関二重サンプリング回路３で雑音が除
去され、自動利得制御回路４で現在に設定されているＡ
ＧＣゲインの値で映像信号のレベルの調整が行われ、Ａ
／Ｄ変換回路５でディジタル映像信号に変換される。デ
ィジタル映像信号を入力したディジタル信号処理回路６
では、輝度処理、色処理、ガンマ補正、輪郭補償などの
画質改善処理やホワイト・バランスの調整などが施され
ると共に、各種信号処理の結果の一つである１フィール
ドの映像信号の平均輝度レベルを算出してマイクロコン
ピュータ９に供給する。
撮像素子２で現在に設定されている露光時間長の長さで
電荷として蓄積された後に１フィールド分の映像信号と
して出力され、相関二重サンプリング回路３で雑音が除
去され、自動利得制御回路４で現在に設定されているＡ
ＧＣゲインの値で映像信号のレベルの調整が行われ、Ａ
／Ｄ変換回路５でディジタル映像信号に変換される。デ
ィジタル映像信号を入力したディジタル信号処理回路６
では、輝度処理、色処理、ガンマ補正、輪郭補償などの
画質改善処理やホワイト・バランスの調整などが施され
ると共に、各種信号処理の結果の一つである１フィール
ドの映像信号の平均輝度レベルを算出してマイクロコン
ピュータ９に供給する。
【００２８】マイクロコンピュータ９は、ディジタル信
号処理回路６からの現在の１フィールドの映像信号の平
均輝度レベルを元に所要の映像信号のレベルが得られて
いないと判断すると、露光時間長またはＡＧＣゲインを
制御する。ここで、所要の映像信号のレベルとは、例え
ば自動利得制御回路４の出力レベルがＡ／Ｄ変換回路５
のダイナミックレンジを満たしているレベルであるか否
かである。この制御方法を図１で説明する。
号処理回路６からの現在の１フィールドの映像信号の平
均輝度レベルを元に所要の映像信号のレベルが得られて
いないと判断すると、露光時間長またはＡＧＣゲインを
制御する。ここで、所要の映像信号のレベルとは、例え
ば自動利得制御回路４の出力レベルがＡ／Ｄ変換回路５
のダイナミックレンジを満たしているレベルであるか否
かである。この制御方法を図１で説明する。
【００２９】図１において、横軸は１フィールドの映像
信号の平均輝度レベルによる被写体の明暗の度合い、左
縦軸は特性線２１のＡＧＣゲイン（ｄＢ）、右縦軸は特
性線２２の露光時間長の倍率を示している。露光時間長
の倍率は、被写体から十分な光量が得られ所要の映像信
号レベルが得られる通常の明るい場所の撮像時の露光時
間長を基準値としてそれを１の倍率としたその倍数であ
る。被写体から十分な光量が得られれば映像信号のレベ
ルおよび１フィールドの映像信号の平均輝度レベルは高
いので、露光時間長の倍率は１、ＡＧＣゲインは０ｄＢ
とする制御情報を得る。
信号の平均輝度レベルによる被写体の明暗の度合い、左
縦軸は特性線２１のＡＧＣゲイン（ｄＢ）、右縦軸は特
性線２２の露光時間長の倍率を示している。露光時間長
の倍率は、被写体から十分な光量が得られ所要の映像信
号レベルが得られる通常の明るい場所の撮像時の露光時
間長を基準値としてそれを１の倍率としたその倍数であ
る。被写体から十分な光量が得られれば映像信号のレベ
ルおよび１フィールドの映像信号の平均輝度レベルは高
いので、露光時間長の倍率は１、ＡＧＣゲインは０ｄＢ
とする制御情報を得る。
【００３０】また、図１において、映像信号のフィール
ドＮの時に設定されているＡＧＣゲインと露光時間長の
倍率がそれぞれにＸ、Ｙの場合は、Ｎ（Ｘ、Ｙ）と表記
している。現在の映像信号のフィールドＮではＮ（Ｃ
Ｎ、４）となっているが、ＡＧＣゲインの値を上げてい
きＫフィールド後の映像信号のフィールドＮ＋ＫではＮ
＋Ｋ（２１、４）となっている。マクロコンピュータ９
が、平均輝度レベルの情報から、被写体が依然として暗
く所要の映像信号のレベルが得られていないと判断する
と、次の映像信号のフィールドＮ＋Ｋ＋１ではＡＧＣゲ
インの値は６ｄＢ下げられた１５ｄＢ、露光時間長は８
倍に長くなるように設定を変更し、それぞれに自動利得
制御回路４と駆動回路１０に制御情報として供給する。
ドＮの時に設定されているＡＧＣゲインと露光時間長の
倍率がそれぞれにＸ、Ｙの場合は、Ｎ（Ｘ、Ｙ）と表記
している。現在の映像信号のフィールドＮではＮ（Ｃ
Ｎ、４）となっているが、ＡＧＣゲインの値を上げてい
きＫフィールド後の映像信号のフィールドＮ＋ＫではＮ
＋Ｋ（２１、４）となっている。マクロコンピュータ９
が、平均輝度レベルの情報から、被写体が依然として暗
く所要の映像信号のレベルが得られていないと判断する
と、次の映像信号のフィールドＮ＋Ｋ＋１ではＡＧＣゲ
インの値は６ｄＢ下げられた１５ｄＢ、露光時間長は８
倍に長くなるように設定を変更し、それぞれに自動利得
制御回路４と駆動回路１０に制御情報として供給する。
【００３１】さらに、所要の映像信号レベルが得られて
いないと判断されるとＡＧＣゲインを上げていき、Ｍフ
ィールド後の映像信号のフィールドＮ＋Ｋ＋ＭではＮ＋
Ｋ＋Ｍ（ＣＮ＋Ｋ＋Ｍ、８）となる。それでも、所要の
映像信号のレベルが得られていないと判断され、ＡＧＣ
ゲインの値が２７ｄＢに達すると再び６ｄＢ下げられた
２１ｄＢに、露光時間長は１６倍に変更され、それぞれ
に自動利得制御回路４と駆動回路１０に制御情報として
供給される。１フィールドの映像信号の平均輝度レベル
から判断して映像信号が所要のレベルになるまで、この
ように１フィールドの映像信号の平均輝度レベルによる
被写体の明暗の度合いから図１の特性線２１と特性線２
２に従ってＡＧＣゲインと露光時間長の倍率を変更し、
それぞれに自動利得制御回路４と駆動回路１０に制御情
報として供給するという一連の制御を行う。
いないと判断されるとＡＧＣゲインを上げていき、Ｍフ
ィールド後の映像信号のフィールドＮ＋Ｋ＋ＭではＮ＋
Ｋ＋Ｍ（ＣＮ＋Ｋ＋Ｍ、８）となる。それでも、所要の
映像信号のレベルが得られていないと判断され、ＡＧＣ
ゲインの値が２７ｄＢに達すると再び６ｄＢ下げられた
２１ｄＢに、露光時間長は１６倍に変更され、それぞれ
に自動利得制御回路４と駆動回路１０に制御情報として
供給される。１フィールドの映像信号の平均輝度レベル
から判断して映像信号が所要のレベルになるまで、この
ように１フィールドの映像信号の平均輝度レベルによる
被写体の明暗の度合いから図１の特性線２１と特性線２
２に従ってＡＧＣゲインと露光時間長の倍率を変更し、
それぞれに自動利得制御回路４と駆動回路１０に制御情
報として供給するという一連の制御を行う。
【００３２】また、その逆の制御でも良い。すなわち、
露光時間長を上げていきある値に達したならば、ＡＧＣ
ゲインをある値に上げて、逆に露光時間長をある値に下
げる、という制御を施しても良い。
露光時間長を上げていきある値に達したならば、ＡＧＣ
ゲインをある値に上げて、逆に露光時間長をある値に下
げる、という制御を施しても良い。
【００３３】
【効果】このような露光時間長とＡＧＣゲインを制御す
ることで、夜間などの監視用途において、被写体の動き
とＳ／Ｎが確保された映像が得られ、侵入者などを識別
しやすくすることができる。
ることで、夜間などの監視用途において、被写体の動き
とＳ／Ｎが確保された映像が得られ、侵入者などを識別
しやすくすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す露光時間長とＡＧＣゲ
インの特性図
インの特性図
【図２】長時間露光型テレビジョン・カメラの機能ブロ
ック図
ック図
【図３】従来技術における一つ目の露光時間長とＡＧＣ
ゲインの特性図
ゲインの特性図
【図４】従来技術における二つ目の露光時間長とＡＧＣ
ゲインの特性図
ゲインの特性図
１：撮像レンズ、２：撮像素子、３：相関二重サンプリ
ング回路、４：自動利得制御回路、５：Ａ／Ｄ変換回
路、６：ディジタル信号処理回路、７：Ｄ／Ａ変換回
路、８：出力増幅回路、９：マイクロコンピュータ、１
０：駆動回路、１１：信号切り換え回路、１２：メモ
リ、１５、１７、２１：ＡＧＣゲインの特性線、１６、
１８、２２：露光時間長の倍率の特性線
ング回路、４：自動利得制御回路、５：Ａ／Ｄ変換回
路、６：ディジタル信号処理回路、７：Ｄ／Ａ変換回
路、８：出力増幅回路、９：マイクロコンピュータ、１
０：駆動回路、１１：信号切り換え回路、１２：メモ
リ、１５、１７、２１：ＡＧＣゲインの特性線、１６、
１８、２２：露光時間長の倍率の特性線
Claims (2)
- 【請求項１】被写体からの光を撮像レンズでとらえ光電
変換して電荷として所定の露光時間長の蓄積を行い、そ
の後１フィールドの映像信号として読み出されて雑音除
去の処理が行われた映像信号は所要のアナログ映像信号
のレベルに設定するために自動利得制御が所定のＡＧＣ
ゲイン（ＡＧＣ：自動利得制御）の値の元に施された後
にディジタル映像信号に変換されて、該ディジタル映像
信号はディジタル信号処理で画質改善処理が施された後
に、明るい被写体の通常の撮像動作時には直接アナログ
信号に変換して信号増幅されて出力され、暗い被写体に
対する蓄積撮像動作時には前記ディジタル映像信号は記
録媒体に一時保持されてからアナログ信号に変換後に信
号増幅されて出力され、前記露光時間長と前記ＡＧＣゲ
インの値は前記１フィールドの映像信号の平均輝度レベ
ルに基づき適宜に制御される長時間露光型テレビジョン
・カメラにおいて、 前記平均輝度レベルに基づき前記アナログ映像信号のレ
ベルを増じるまたは減じるという判断に応じて、前記Ａ
ＧＣゲインの値もそれぞれに増じていきまたは減じてい
き、所定値に達したならば該ＡＧＣゲインの値をそれぞ
れに所定値に減じてあるいは所定値に増じ、他方の露光
時間長は所定値に増じるまたは減じて、再び前記平均輝
度レベルに基づき前記アナログ映像信号のレベルを増じ
るまたは減じるという判断に応じてＡＧＣゲインおよび
露光時間長の値の増減を行う、というＡＧＣゲインと露
光時間長の値の一連の変更の制御を前記アナログ映像信
号が所要レベルに設定されるまで繰り返すことを特徴と
する長時間露光型テレビジョン・カメラ。 - 【請求項２】被写体からの光を撮像レンズでとらえ光電
変換して電荷として所定の露光時間長の蓄積を行い、そ
の後１フィールドの映像信号として読み出されて雑音除
去の処理が行われた映像信号は所要のアナログ映像信号
のレベルに設定するために自動利得制御が所定のＡＧＣ
ゲイン（ＡＧＣ：自動利得制御）の値の元に施された後
にディジタル映像信号に変換されて、該ディジタル映像
信号はディジタル信号処理で画質改善処理が施された後
に、明るい被写体の通常の撮像動作時には直接アナログ
信号に変換して信号増幅されて出力され、暗い被写体に
対する蓄積撮像動作時には前記ディジタル映像信号はメ
モリなどの記録媒体に一時保持されてからアナログ信号
に変換後に信号増幅されて出力され、前記露光時間長と
前記ＡＧＣゲインの値は前記１フィールドの映像信号の
平均輝度レベルに基づき適宜に制御される長時間露光型
テレビジョン・カメラにおいて、 前記平均輝度レベルに基づき前記アナログ映像信号のレ
ベルを増じるまたは減じるという判断に応じて、前記露
光時間長の値もそれぞれに増じていきまたは減じてい
き、所定値に達したならば該露光時間長の値をそれぞれ
に所定値に減じてあるいは所定値に増じ、他方のＡＧＣ
ゲインは所定値に増じるまたは減じて、再び前記平均輝
度レベルに基づき前記アナログ映像信号のレベルを増じ
るまたは減じるという判断に応じて露光時間長およびＡ
ＧＣゲインの値の増減を行う、という露光時間長とＡＧ
Ｃゲインの値の一連の変更の制御を前記アナログ映像信
号が所要レベルに設定されるまで繰り返すことを特徴と
する長時間露光型テレビジョン・カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239595A JP2002057941A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 長時間露光型テレビジョンカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239595A JP2002057941A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 長時間露光型テレビジョンカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002057941A true JP2002057941A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18731106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000239595A Pending JP2002057941A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 長時間露光型テレビジョンカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002057941A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8013912B2 (en) * | 2003-06-26 | 2011-09-06 | Panasonic Corporation | Camera apparatus, image server and image server system |
| US8406560B2 (en) | 2010-01-15 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for generating high sensitivity images in dark environment |
| CN117061878A (zh) * | 2023-10-11 | 2023-11-14 | 北方夜视技术股份有限公司 | 基于ebaps传感器相机自动曝光控制方法及存储介质 |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000239595A patent/JP2002057941A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8013912B2 (en) * | 2003-06-26 | 2011-09-06 | Panasonic Corporation | Camera apparatus, image server and image server system |
| US8406560B2 (en) | 2010-01-15 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for generating high sensitivity images in dark environment |
| CN117061878A (zh) * | 2023-10-11 | 2023-11-14 | 北方夜视技术股份有限公司 | 基于ebaps传感器相机自动曝光控制方法及存储介质 |
| CN117061878B (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-23 | 北方夜视技术股份有限公司 | 基于ebaps传感器相机自动曝光控制方法及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3730419B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
| US7948538B2 (en) | Image capturing apparatus, image capturing method, exposure control method, and program | |
| JP4404823B2 (ja) | 撮像装置 | |
| US7701494B2 (en) | Image pickup device and noise reduction method thereof | |
| JP5525592B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
| US20120162467A1 (en) | Image capture device | |
| KR20030097687A (ko) | 화상 처리 장치, 카메라 장치, 및 그 자동 노광 제어 방법 | |
| KR20080095084A (ko) | 영상 잡음 제거 장치 및 방법 | |
| JP2008048251A (ja) | 撮影装置及び撮影方法 | |
| JP3642793B2 (ja) | 固体撮像装置及び撮像装置の制御方法 | |
| JP2000358190A (ja) | 画像入力装置の露光制御回路 | |
| JP2002057941A (ja) | 長時間露光型テレビジョンカメラ | |
| JP2012134745A (ja) | 画像信号処理装置 | |
| JP2007195038A (ja) | 撮像装置および画像処理方法 | |
| JPH11215431A (ja) | テレビジョンカメラ | |
| JP2003324748A (ja) | テレビジョンカメラ | |
| JP5020870B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP4240738B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2002271688A (ja) | テレビジョンカメラ | |
| JP2807928B2 (ja) | ビデオカメラ用感度アップ回路 | |
| JP3244727B2 (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
| JPH05115045A (ja) | 画像入力装置の露光制御回路 | |
| JP5533059B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2982479B2 (ja) | テレビカメラ装置 | |
| JP2860996B2 (ja) | 撮像装置 |