JP2003032627A - 動画とセンサー信号との高分解能同時記録方法 - Google Patents

動画とセンサー信号との高分解能同時記録方法

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JP2003032627A
JP2003032627A JP2001218938A JP2001218938A JP2003032627A JP 2003032627 A JP2003032627 A JP 2003032627A JP 2001218938 A JP2001218938 A JP 2001218938A JP 2001218938 A JP2001218938 A JP 2001218938A JP 2003032627 A JP2003032627 A JP 2003032627A
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signal
sensor signal
moving image
recording
time code
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Application number
JP2001218938A
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Satoru Fujisawa
悟 藤澤
Noriyuki Kitsuka
徳志 木塚
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動画もしくは連続画像情報とこれに対応する
別次元のセンサー信号情報とを総合した全体の記録情報
量を増やすこと。 【解決手段】 動画記録に使用されるタイムコードを複
数のセンサー信号記録のタイムコードとして、各センサ
ー信号とともにそれぞれ記録し、動画とセンサー信号と
を動画記憶装置のタイムコードに同期して再生させて、
動画とセンサー信号とを高分解能で同期再生させる。更
に、タイムコードを画像信号における垂直同期信号発生
の累計数を数えたカウンタ値で作成しても良い。センサ
ー信号をデジタル量に変換して記録しても良い。動画と
各センサー信号を記録する記録媒体を別々のものにして
も良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは動画及び連
続画像撮影を用いた観察,監視,検査結果の記録技術に
関し、特に動画と該画像に関連する情報信号(例えば観
察対象に取り付けられたセンサー信号)の時間的関連づ
けが必要な観察結果との記録技術に関する。
【0002】
【従来の技術】センサー信号を制御信号とし、動画と同
じ記録媒体に情報多重映像信号として記録して、動画の
一コマ期間に対してそのl時点のみのセンサー信号の1
セットを記録するもの(特開平07−212637号公
報)があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のよう
に、センサー信号を動画と同じ記録媒体に情報多重映像
信号として記録する方式では、映像信号とセンサー信号
の和の情報量は一定であり、センサー信号情報を増加さ
せると映像信号は減少させられる。また、センサー信号
情報の量を任意の量に決めた場合には、センサー信号の
数を増やすと信号振幅の分解能を下げて各データの信号
量を減少させざるを得ないため、高振幅分解能測定がで
きない。他方、センサー信号の情報量を増やすと、映像
信号の量を減少させることになり画像情報が少なくなっ
ている。
【0004】また、前記従来技術のように、動画の一コ
マに対して1時点のセンサー信号の1セットを記録する
方式では、センサー信号の時間分解能は画像のそれと同
じにならざるを得ない。
【0005】更に、音声チャンネル及び副音声チャンネ
ルに情報を入れる従来技術を利用するやり方も考えられ
るが、センサー信号情報の最大量は決められており、セ
ンサー信号の数を増やすと信号振幅の分解能を下げて各
データの信号量を減少させざるを得ない。また、音声信
号はACモードでありDC信号が記録できないだけでな
く、周波数帯域に制限があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、動画記録に使用されるタイムコードを各
センサー信号記録のタイムコードとして、各信号と同時
記録し、動画データとセンサー信号とを同期させて再生
させ、高分解能で同時再生できる方法を提供する。更
に、タイムコードを動画信号における垂直同期信号発生
の累計数を数えたカウンタ値で作成しても良い。センサ
ー信号をデジタル信号に変換して記録しても良い。動画
データとセンサー信号を別々の記録媒体に記録しても良
い。
【0007】
【作用】動画データと各センサー信号データに記録して
あるタイムコード(またはタイムコードカウンタ値)の
一致を用いて動画とセンサー信号との同期を再生時にと
ることができる。観察対象に取り付けられたセンサーか
ら出力されるセンサー信号等の情報信号と動画もしくは
連続画像の時間的関連づけを行うことにより、動画もし
くは連続画像撮影を用いた観察、監視、検査の結果を記
録する際、画像とは別の次元での情報でその動画の情報
量を増やすことが可能となるため、「見えないことまで
わかる」動画記録として、計測,監視及び検査する装置
を高機能化することができる。
【0008】記録する動画のデータ量及び各センサー信
号のデータ量をお互いに無関係に設定できるため,記録
する動画の数,時間分解能,画質と、センサー信号の
数,時間分解能,振幅分解能は、それぞれ任意の設定値
で同時記録可能である。センサー信号記録の周波数帯域
は、信号記録装置を選択することにより任意に決めるこ
とができるため、センサー信号の絶対値の記録も可能で
ある。
【0009】センサー信号記録のサンプリング周波数す
なわち時間分解能はタイムコードに依らず任意に決めら
れるため、1つのタイムコードに対応する動画の像一枚
(1フレーム)の取得中においての複数時点のセンサー
信号が取得可能である。よって、動画以上の高時間分解
能でのセンサー信号の記録が可能である。
【0010】
【発明の実施形態】第1実施例 図1と図2を参照して本発明の第1実施例を説明する。
第1図は本発明の動画とセンサー信号との高分解能同期
記録方法の一方法を説明するための同期記録装置例を示
している。図1の実施例は、電子回路の金属配線に力を
加えると変形しながら電流を発生するという現象におい
て、変形の様子を顕微鏡を通してテレビカメラで撮影し
ながら加えられた力の値と変形により生じた電流の量を
読み取り同時に記録する装置例である。
【0011】図中、1は計測対象である金属配線、2は
金属配線の表面状態を動画もしくは連続画像で計測、監
視するための顕微鏡、3は顕微鏡で観測された金属配線
及びその周辺の画像を観測するためのビデオカメラ、4
はビデオカメラが出力する映像信号、5は動画記録装
置、この例ではアナログ式VHSビデオレコーダ、5A
はビデオデッキ5のタイミング信号発生器、6は金属配
線の応力を測定する力センサー、7は金属配線に発生す
る電流を測定する電流センサー、8は力センサー6のセ
ンサー信号、9は電流センサー7のセンサー信号を表し
ている。
【0012】更に、10はセンサー信号8を記録する第
1の信号記録装置、ここではデジタル式記録装置、11
はセンサー信号9を記録する第2のデジタル式記録装
置、12はタイミング信号発生器5Aからデジタル式信
号記録装置10,11にそれぞれ出力されるタイムコー
ド、13は動画記録装置5に記録された映像信号の再生
信号、14,15はそれぞれ第1のデジタル式記録装
置、第2のデジタル式記録装置から再生された力、電流
センサー信号で、16は再生された映像信号の画像を描
画するモニタ、17,18はそれぞれ再生力センサー信
号14、電流センサー信号15を表示する第1,第2の
信号表示装置を、19は動画記録装置5,デジタル信号
記録装置10,11を駆動制御する制御信号を発生する
駆動装置を表している。
【0013】図2は、アナログ式VHS方式ビデオレコ
ーダ5、第1のデジタル式記録装置、第2のデジタル式
記録装置のタイミングを説明する図である。図中、
(A)段,(B)段,(C)段,(D)段,(E)段の
信号は、それぞれアナログ式VHS記録装置(動画記録
装置)5の垂直同期信号Vsync、動画データ(NTS
C;National Television System Committee 形
式)、タイムコード12、力センサー信号のサンプリン
グパルス(サンプリング時間T1)、電流センサー信号
のサンプリングパルス(サンプリング時間T2)をそれ
ぞれ表している。
【0014】駆動装置19により動画記録装置5、デジ
タル信号記録装置10,11を起動する。動画記録装置
5内のタイミング信号発生器5Aは垂直同期信号Vsync
を発生するとともに記録媒体に記録するタイムコード1
2を作成する。タイムコード12は、図2の例では、映
像信号のフレーム開始時点に作成されている。タイムコ
ード信号は垂直同期信号Vsyncの累計値を計数したカウ
ント値でも良い。
【0015】動画記録装置5は動画信号1コマの先頭に
対応するタイムコードを動画データとともに記録媒体に
記録するとともに、デジタル信号記録装置10,11に
送る。デジタル式信号記録装置10,11は、センサー
信号8,9をサンプリングし、A/D変換(アナログ/
デジタル信号変換)して、それぞれの記録媒体にタイム
コードと共にセンサー信号を記録する。タイムコードは
同じ値を続いて記録されるセンサー信号に対応させ続
け、次のタイムコード値が来たら更新する。
【0016】サンプリング周波数は任意に決められる。
図2の例では、1フィールド当たり4個のサンプリング
パルスが作成される。記録されたデータとしては、ある
一つのタイムコード値に対応するセンサー信号が8個続
いている。
【0017】映像信号4と2つのセンサ一信号8,9が
それぞれ個別のファイルにそれぞれタイムコード12と
関連づけられて一緒に記録される。
【0018】次に、記録された情報の再生表示について
説明する。再生時には、デジタル式信号記録装置10,
11に記録されたタイムコードと信号データは、高速メ
モリ(RAM)10M,11Mに一旦記憶される。高速メ
モリに記憶されたそれぞれの信号データは、動画記録装
置5から再生出力されたタイムコード12を入力し、
このタイムコード12Rに対応した複数のデータを高速
メモリからサンプリング時間に対応して記録順に読み取
る。これにより、モニタ16にタイムコードとともに動
画を表示し、かつこれに同期して動画1画像に対応する
タイムコードと複数のセンサーデータをそれぞれの信号
表示装置17,18に表示する。
【0019】このことにより、動画データ13と再生力
センサー信号14と再生された電流センサー信号15と
の時間的な関連づけが可能となり、従来では見いだすこ
とができなかった観察データ同士の関連を見いだすこと
が可能となり、観察や監視データの複合的な検討が可能
となる。
【0020】図1におけるビデオカメラ3は、動画撮影
装置ならばその出力信号はアナログ,デジタル,8ミ
リ,NTSCなどの種類や方式を問わない。また、ビデ
オカメラ3の時間分解能は、それ自身とビデオレコーダ
ー5が対応していれば、他の条件に依らず決められる。
よって、高速度カメラも使用可能であるし、数分から数
時間にl枚の画像を記録する監視カメラでも使用可能で
ある。
【0021】図lにおけるビデオカメラ3が複数台ある
場合でも、ビデオレコーダー5が対応する数だけ有り且
つそれら全部の間でタイムコードが共有できれば、同時
記録が可能である。図1におけるビデオレコーダー5
は、タイムコード12が出力可能で、ビデオカメラ3か
らの動画信号記録フォーマットに対応していれば良く、
アナログテープ,デジタルテープ,8ミリ式テープ,ハ
ードディスクにMPEG(Moving Picture coding Ex
perts Group)形式でデジタル情報として記録するレコ
ーダーなど、種類や方式を問わない。
【0022】さらに、タイムコード12が出力できない
動画記録装置でも、VTRの垂直同期信号(フレームま
たはフィールド毎に一回発生)の発生累計数を数えるカ
ウンタの出力値はタイムコードと同等の役割を果たすの
で、それをタイムコードとして用いることにより、本発
明の同時記録方式に使用可能である。
【0023】他の実施例 図3は、記録装置としてパーソナルコンピュータを利用
し、図1の実施例をさらに簡単化した他の実施例を示し
ている。図中、3Dはデジタルビデオ、4Dはデジタル
ビデオカメラ形式の圧縮ビデオデータ、20はパーソナ
ルコンピュータ(PC)で、21はキャプチャーボー
ド、21Aはタイミング信号を発生するタイムコード発
生回路、22はキャプチャーボード21に記録された動
画を記録するハードディスク装置、23はモニタ、24
は複数の入力情報をチャンネル入力として記録するRA
M、25は21〜24の各構成を制御する制御装置を表
し、21〜24の構成を記録装置は含む。26,27は
A/Dコンバータ(アナログ/デジタル信号変換器)、
8D,9Dは23はタイミングパルスT1,T2により
デジタル変換された力センサー信号、電流デジタル信号
を表している。
【0024】キャプチャーボード21はデジタルカメラ
形式の圧縮ビデオデータ4Dをパソコンビデオデータ形
式のファイルデータに変換する。タイムコード発生器2
1Aはセンサー信号記録部のA/Dコンバーター26,
27においてデジタル変換した各チャンネルのデータを
対応するRAM24のチャンネル1,チャンネル2の領
域に記録する。NTSC方式の動画の時間分解能である
1/30秒に比べて6桁以上高い時間分解能を有する記
録媒体であるパーソナルコンピュータのRAM24の場
合にはタイムラグを生じさせないでセンサー信号6,7
とタイムコード12とを一つのRAM24に同時記録す
ることができる。
【0025】RAM24の各チャンネル領域に記録され
た、タイムコード12とセンサー信号データ8D(9
D)は、測定終了後にハードディスク21の所定領域に
移すことにより、映像信号4、センサー信号8D,9D
の全記録データをデジタルデータとして一つの記録媒体
で管理できる。さらに、全記録データがデジタルデータ
なので、ソフトウエアにより、パーソナルコンピュータ
のみで動画とセンサー信号8D,9Dを再生し、同一タ
イムコードに対応した画像とセンサー信号をモニタ画面
に描画することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、上記のように動画もしくは連
続画像を記録する記録装置の記録タイミング信号である
タイムコードによりセンサー信号を別の記録媒体に記録
するように構成したので、以下の作用効果を奏する。 1)記録するセンサー信号のサンプリング周波数すなわ
ち時間分解能は信号記録装置の能力が許す範囲でタイム
コードに依らず任意に決められるため、動画の像一枚の
取得中においての複数時点のセンサー信号が取得可能で
あり、高時間分解能でのセンサー信号の記録が可能であ
る。 2)記録するセンサー信号のサンプリング分解能すなわ
ち振幅分解能は信号記録装置の能力が許す範囲でタイム
コードに依らず任意に決められるため、高振幅分解能で
のセンサー信号の記録が可能である。 3)記録するセンサー信号の数は信号記録装置の能力が
許す範囲でタイムコードに依らず任意に決められるた
め、任意の数のチャンネルのセンサー信号測定が可能で
ある。 4)センサー信号記録の周波数帯域は信号記録装置の能
力が許す範囲で、DCから信号記録装置記のサンブリン
グ上限まで任意に設定可能であり、絶対値を必要とする
信号の記録が可能である。 5)記録する動画の質を決定する情報量は動画記録装置
の各々が許す範囲で任意の値に決められるため、高画質
記録すなわち高分解能画像記録も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の第1の実施例を実施する装置の
構成を示すプロック図である。
【図2】本発明の方法による信号のタイミングを説明す
る図である。
【図3】本発明の方法を実施する記録装置としてパソコ
ンを利用した例をブロック図を示す。
【符号の説明】
1 金属配線 2 顕微鏡 3 ビデオカメラ 5 動画記録装置 5A タイムコード発生器または垂直同期信
号カウンタ 6 力センサー 7 電流センサー 10,11 デジタル式信号記録装置 10M,11M 高速メモリ(RAM) 12,12R タイムコード 20 パソコン 21 キャプチャーボード 21A タイムコード発生器 22 ハードディスク装置 24 RAM 25 制御装置 26,27 A/Dコンバータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 H04N 5/91 K Fターム(参考) 2F070 AA01 CC04 DD14 GG07 2G051 AA65 AB10 CA04 EA14 5C052 AA01 CC02 5C053 FA09 FA11 JA26 LA01 LA06 LA11 5C054 CH02 EG02 GB06 HA05 HA20 HA37

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画記録に使用されるタイムコードをセ
    ンサー信号記録のタイムコードとして複数のセンサー信
    号を同時記録し、記録されたタイムコードを一致させて
    動画とセンサー信号とを同期して再生させることを特徴
    とする動画とセンサー信号との高分解能同時記録方法。
  2. 【請求項2】 動画信号における垂直同期信号発生の累
    計数を数えたカウンタ値をタイムコードとすることを特
    徴とする請求項1の動画とセンサー信号との高分解能同
    時記録方法。
  3. 【請求項3】 センサー信号記録はデジタル信号記録で
    あることを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれ
    かの動画とセンサー信号との高分解能同時記録方法。
  4. 【請求項4】 動画と各センサー信号をそれぞれ別の記
    録媒体装置に同時に記録することを特徴とする請求項1
    ないし請求項3のいずれかの動画とセンサー信号との高
    分解能同時記録方法。
JP2001218938A 2001-07-19 2001-07-19 動画とセンサー信号との高分解能同時記録方法 Pending JP2003032627A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005210434A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Hitachi Kokusai Electric Inc 映像閲覧方法及び映像閲覧システム
JP2007013308A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Clarion Co Ltd 車両用信号記録再生装置
WO2008143315A1 (ja) * 2007-05-22 2008-11-27 Nec San-Ei Instruments, Ltd. データ記録再生装置
JP2021072513A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社ネットビジョン 同期データ結合装置及び同期データ分離装置及び保存装置及び再生装置並びにコンピュータプログラム

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