JP2003324748A - Television camera - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低照度時における
カラー映像と近赤外白黒映像とを切り替える方式に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for switching between a color image and a near-infrared black and white image at low illuminance.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラーカメラに用いる撮像素子の感度特
性は通常400nm〜900nm位の波長領域まである
が、色再現性を人の見た目に近づけるため、赤外カット
フィルタを撮像素子の受光面に挿入して近赤外領域の約
700nm以上の波長成分を除去している。そのため、
明るく、可視光領域の400nm〜700nmの波長成
分が多い時には良好で監視しやすいカラー映像が得られ
るが、暗くなり、可視光成分が減少すると、監視しづら
くなる。2. Description of the Related Art The sensitivity characteristic of an image pickup device used for a color camera is usually in the wavelength region of about 400 nm to 900 nm, but an infrared cut filter is inserted in the light receiving surface of the image pickup device in order to make the color reproducibility closer to human eyes. Then, the wavelength component of about 700 nm or more in the near infrared region is removed. for that reason,
A good and easy-to-monitor color image is obtained when there are many wavelength components of 400 nm to 700 nm that are bright and in the visible light region, but become dark and the visible light component decreases, making it difficult to monitor.
【0003】自動利得制御(以下、AGCとする)や、フ
レームメモリを用いた画像蓄積による感度向上(以下、
蓄積動作とする)を行なう場合もあるが、AGCによる
感度向上の場合にはS/N比の低下という短所がある。
また蓄積動作には感度向上のために画像蓄積期間(以
下、蓄積倍率とする)を長くすると、動きの速い被写体
を撮像したときにブレが生じてしまうという短所がある
ため、画像の品質を保つためにはむやみにAGCゲイン
や蓄積倍率をあげていくことができない。Sensitivity improvement by automatic gain control (hereinafter referred to as AGC) and image storage using a frame memory (hereinafter referred to as AGC)
There is also a case where a storage operation is performed), but there is a disadvantage that the S / N ratio is lowered when the sensitivity is improved by AGC.
Further, in the accumulation operation, if the image accumulation period (hereinafter referred to as the accumulation magnification) is increased to improve the sensitivity, there is a disadvantage that blur occurs when a fast-moving subject is imaged, so that the image quality is maintained. Therefore, it is not possible to increase the AGC gain and the storage magnification unnecessarily.
【0004】これらを改善する方法の一つとして、近赤
外光まで感度がある撮像素子を用いて明るいときは色再
現性を重視するため、赤外カットフィルタを付けてカラ
ー映像にし、暗くなると自動または手動で赤外カットフ
ィルタを外して、近赤外領域の波長成分をも利用した白
黒映像にするテレビジョンカメラがある。また感度を上
げるため近赤外用の照明を照射するカメラもある。さら
に、AGCや蓄積動作を補助的に組み合わせた場合に
も、AGCゲインや蓄積倍率を低く抑えることができ、
前述のS/N比の低下等の短所を補うことができる。As one of the methods for improving these, an image pickup element sensitive to near infrared light is used to emphasize color reproducibility when it is bright. Therefore, an infrared cut filter is attached to form a color image, and when it becomes dark, There is a television camera that automatically or manually removes the infrared cut filter to produce a black and white image that also uses wavelength components in the near infrared region. There are also cameras that emit near-infrared illumination to increase sensitivity. Further, even when the AGC and the storage operation are supplementarily combined, the AGC gain and the storage magnification can be suppressed low,
It is possible to compensate for the above-mentioned disadvantages such as a decrease in S / N ratio.
【0005】ここで問題になるのが、フィルタを切り替
えるタイミングである。特に赤外カットフィルタを外し
て近赤外照明を照射するとカラー映像の時よりも輝度レ
ベルが高くなることもあり、輝度レベルを検出してフィ
ルタを切り替える方式の場合は、赤外カットフィルタを
付けカラー映像に戻してしまうことがある。カラー映像
に戻ると輝度レベルが低いため再び白黒映像に切り替
え、この動作を繰り返してしまう。すなわち、カラー映
像と白黒映像が交互に入れ替わるハンチングが起こり得
る。このハンチングを防ぐため、従来の方式では一度白
黒映像に切り替わったら、しばらくカラー映像に切り替
わらないように次のようなことを実施している。
従来技術1:赤外照明が照射されるときにはカメラに信
号を送り、白黒映像に固定する。
従来技術2:ヒステリシスを多く持たせて白黒映像から
カラー映像に切り替わりにくくする。The problem here is the timing of switching the filters. In particular, when the infrared cut filter is removed and the near-infrared illumination is emitted, the brightness level may become higher than that in the case of color images.In the case of the method of detecting the brightness level and switching the filter, attach the infrared cut filter. It may return to a color image. When returning to a color image, the brightness level is low, so that the image is switched to a monochrome image again and this operation is repeated. That is, hunting in which color images and black-and-white images alternate with each other may occur. In order to prevent this hunting, in the conventional method, the following operations are performed so that once a black-and-white image is switched, it is not switched to a color image for a while. Prior art 1: When infrared illumination is applied, a signal is sent to a camera and fixed to a black and white image. Prior art 2: A large amount of hysteresis is provided to make it difficult to switch from a monochrome image to a color image.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術1では、
カメラに信号を送るために配線が必要になり、カメラ単
体では対応できないことがある。また、前記従来技術2
では、ヒステリシスを大きくすると暗くなってもカラー
映像の状態を保持し続けたり、明るくなっても白黒映像
の状態を保持し続けたりすることがある。本発明はこれ
らの欠点を除去し、白黒映像とカラー映像が交互に出力
されないようにすることを目的とする。In the above-mentioned prior art 1,
Wiring is required to send a signal to the camera, and the camera alone may not be able to handle it. In addition, the conventional technique 2
Then, if the hysteresis is increased, the state of a color image may be maintained even if it becomes dark, or the state of a black and white image may be maintained even if it becomes bright. It is an object of the present invention to eliminate these drawbacks and prevent black and white images and color images from being output alternately.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、撮像レンズと、近赤外光から可視光まで
感度を有する撮像素子と、近赤外領域の波長成分を除去
する赤外カットフィルタと、該撮像素子からの映像信号
に応じて白黒信号およびカラー信号を生成する映像信号
処理手段とを有し、被写体が所定の明るさより暗いとき
には前記赤外カットフィルタをダミーガラス(素ガラ
ス)に入れ替え、白黒映像信号を出力し、明るいときに
は前記ダミーガラスを前記赤外カットフィルタに入れ替
え、カラー映像信号を出力するフィルタ交換手段を持つ
テレビジョンカメラにおいて、該フィルタの切り替えの
判断をしている間は、切り替え前の静止画像をモニター
等に出力するものである。In order to achieve the above object, the present invention eliminates an imaging lens, an imaging device having sensitivity from near infrared light to visible light, and a wavelength component in the near infrared region. An infrared cut filter and a video signal processing means for generating a black-and-white signal and a color signal according to a video signal from the image pickup device are provided. When the subject is darker than a predetermined brightness, the infrared cut filter is replaced by a dummy glass ( (Glass) to output a black-and-white video signal, and when it is bright, the dummy glass is replaced with the infrared cut filter, and in a television camera having a filter exchanging means for outputting a color video signal, the switching of the filter is judged. During the operation, the still image before switching is output to a monitor or the like.
【0008】また、前記赤外カットフィルタと前記ダミ
ーガラスを切り替える判断に、輝度レベルと、少なくと
もAGCゲインデータ(AGC :自動利得制御)と、
蓄積倍率データのいずれか一方を用いるものである。The brightness level and at least AGC gain data (AGC: automatic gain control) are used to determine whether to switch the infrared cut filter and the dummy glass.
Either one of the accumulation magnification data is used.
【0009】さらに、前記赤外カットフィルタから前記
ダミーガラスへ入れ替えられた時の輝度レベルと、少な
くともAGCゲインデータと蓄積倍率データのいずれか
一方が記録され、前記ダミーガラスが挿入され、白黒映
像信号が出力されている状態で、輝度レベルが所定の閾
値よりも明るいと判定した場合、静止画像出力へ切り替
え、前記ダミーガラスから前記赤外カットフィルタへ入
れ替えし、前記赤外カットフィルタへ入れ替え後の輝度
レベルと、少なくともAGCゲインデータと蓄積倍率デ
ータのいずれか一方と、前記記録データとを比較し、前
記入れ替え後の輝度レベルと前記記録データの輝度レベ
ルの差が所定値以上のときは、カラー映像出力が不適切
であると判定し再度前記ダミーガラスへ入れ替えし、白
黒映像出力を保持し、前記入れ替え後の輝度レベルが前
記記録データの輝度レベルの差が所定値未満で、前記入
れ替え後のAGCゲインデータと蓄積倍率データのいず
れか一方よりも、前記記録データのAGCゲインデータ
と蓄積倍率データのいずれか一方が大きい時にはカラー
映像出力が適切であると判定し、カラー映像出力へ切替
し、上記判定終了後に動画像出力を行なうものである。Further, the brightness level when the infrared cut filter is replaced with the dummy glass and at least one of the AGC gain data and the storage magnification data is recorded, the dummy glass is inserted, and a monochrome video signal is inserted. Is output, when it is determined that the brightness level is brighter than a predetermined threshold value, the display is switched to still image output, the dummy glass is replaced with the infrared cut filter, and the infrared cut filter is replaced. The brightness level and at least one of the AGC gain data and the storage magnification data is compared with the recording data, and if the difference between the brightness level after the replacement and the brightness level of the recording data is equal to or more than a predetermined value, the color It is judged that the video output is inappropriate, and it is replaced with the dummy glass again, and the black and white video output is maintained. The difference between the brightness levels of the recording data after the replacement is less than a predetermined value, and the AGC gain data and the storage ratio of the recording data are more than that of either the AGC gain data after the replacement or the storage ratio data. When either one of the data is large, it is determined that the color image output is appropriate, the color image output is switched to, and the moving image is output after the above determination is completed.
【0010】画面全体または所定領域の輝度レベルを検
出し、所定の閾値より輝度レベルが低くなったときに暗
いと判断し、赤外カットフィルタを外して白黒映像に
し、切り替わり後の輝度レベル、AGCゲイン、蓄積倍
率データを記録する。被写体が明るくなり、輝度レベル
が高くなり、AGCゲインや蓄積倍率のデータが、切り
替わり後に記録した値から変化したら、モニター画面に
現在の静止画像を出力し、瞬時に白黒映像の状態で赤外
カットフィルタに切り替え、カラー映像に戻しても十分
な輝度レベルが確保できるかを判断する。所定の閾値よ
りも輝度レベルが高いときには被写体は明るいと判断し
てカラー映像に切り替える。暗い場合にはダミーガラス
に戻す。その後モニター画面の静止画像を動画像に戻
す。その結果、夜間の屋外等低照度時の監視において、
近赤外照明を照射してもカラー映像と白黒映像が交互に
入れ替わるハンチングがなく、監視者の負担を軽減し侵
入者等を識別しやすくなる。The brightness level of the entire screen or a predetermined area is detected, and when the brightness level becomes lower than a predetermined threshold value, it is judged to be dark, the infrared cut filter is removed to make a black and white image, and the brightness level after switching, AGC Record the gain and accumulated magnification data. When the subject becomes brighter, the brightness level becomes higher, and the AGC gain and storage magnification data change from the recorded values after switching, the current still image is output on the monitor screen, and the infrared cut is instantaneously made in a black and white image. Switch to the filter and determine if a sufficient brightness level can be secured even if the color image is restored. When the brightness level is higher than a predetermined threshold value, it is determined that the subject is bright and the color image is switched. If it is dark, put it back on the dummy glass. After that, the still image on the monitor screen is restored to the moving image. As a result, when monitoring in low light such as outdoors at night,
There is no hunting in which color images and black-and-white images are switched alternately even when irradiated with near-infrared illumination, which reduces the burden on the monitor and makes it easier to identify intruders and the like.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の長時間露光方式テ
レビジョンカメラの一実施例を図1の回路構成に基づき
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a long exposure type television camera of the present invention will be described below with reference to the circuit configuration of FIG.
【0012】図1において、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、電荷として画素内に蓄積し、露光終了後映像
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
9で指定した所定レベルになるよう調整する自動利得制
御(AGC)回路、5はアナログ/ディジタル(A/
D)変換回路、6はディジタル映像信号の各種処理を行
うディジタル信号処理回路(DSP)、7はディジタル
/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は自動利得制御回路
4のゲインとディジタル信号処理回路6で処理する映像
信号について判断と制御とを行い、また撮像素子2の駆
動回路10を制御するソフトウェアを内蔵するマイクロ
コンピュータ、9−1はマイクロコンピュータ9に内蔵
される該制御ソフトウェアを記録したROM、9−2は
マイクロコンピュータ9に内蔵されるRAM、10はマ
イクロコンピュータ9で指定した蓄積時間になるように
撮像素子2の電荷読みだしパルスを出力する駆動回路、
11はディジタル信号処理回路6で処理されたディジタ
ル映像信号を通常の明るい被写体の時にはD/A変換回
路7へ出力し、低照度時の画像蓄積による感度向上(以
下、蓄積動作とする)時にはフレームメモリ12に出力
する信号切り替え回路、12は前記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
蓄積加算して保持するフレームメモリを示す。In FIG. 1, 1 is an image pickup lens on which light from a subject is incident, and 2 is an image pickup device that photoelectrically converts light incident from the image pickup lens 1 and accumulates it in a pixel as an electric charge, and outputs it as a video signal after exposure. An element 3 is a correlated double sampling (CDS) circuit for removing noise of the video signal output from the image sensor 2, and an automatic gain control (AGC) 4 is for adjusting the video signal to a predetermined level designated by the microcomputer 9. ) Circuit, 5 is analog / digital (A /
D) conversion circuit, 6 is a digital signal processing circuit (DSP) that performs various processes of digital video signals, 7 is a digital / analog (D / A) conversion circuit, and 8 is an amplification circuit that amplifies the video signal to a required level and outputs it. , 9 are microcomputers for determining and controlling the gain of the automatic gain control circuit 4 and the video signal processed by the digital signal processing circuit 6 and having software for controlling the drive circuit 10 of the image pickup device 2, 9-1. Is a ROM that stores the control software built in the microcomputer 9, 9-2 is a RAM that is built in the microcomputer 9, and 10 is the charge reading of the image pickup device 2 so that the storage time designated by the microcomputer 9 is reached. Drive circuit that outputs pulses,
Reference numeral 11 outputs the digital video signal processed by the digital signal processing circuit 6 to the D / A conversion circuit 7 when a normal bright subject is present, and the frame when the sensitivity is improved by image storage at low illuminance (hereinafter referred to as storage operation). Reference numeral 12 denotes a signal switching circuit for outputting to the memory 12, and 12 denotes a frame memory for accumulating and adding the digital video signals processed by the digital signal processing circuit 6 during the accumulating operation and holding them.
【0013】本発明のテレビジョンカメラにおいて、被
写体からの光は撮像レンズ1を介して赤外カットフィル
タ14aにより赤外領域の波長成分を除去され、撮像素
子2に入射される。該入射光は撮像素子2により光電変
換され、電荷として画素内に蓄積され、マイクロコンピ
ュータ9により制御される駆動回路10から出力される
電荷読みだしパルスにより所定の露光時間まで蓄積さ
れ、1画面分の映像信号が相関二重サンプリング回路3
へ出力される。該映像信号は、相関二重サンプリング回
路3により、雑音を除去されサンプルホールド後、自動
利得制御回路4へ出力される。自動利得制御回路4は相
関二重サンプリング回路3から出力された前記映像信号
をマイクロコンピュータ9により指定されるレベルにな
るまで利得の制御を行い、所定の信号レベルの映像信号
がA/D変換回路5へ出力される。A/D変換回路5に
より、自動利得制御回路4から出力された前記所定の信
号レベルの映像信号は、ディジタル映像信号に変換され
ディジタル信号処理回路6へ出力される。ディジタル映
像信号処理回路6では、マイクロコンピュータ9の制御
により、A/D変換回路5から出力された前記ディジタ
ル映像信号に輝度処理、色処理、ガンマ補正、輪郭補償
等の画質制御とホワイトバランスの調整等の信号処理が
行われる。信号処理が行われた前記ディジタル映像信号
は、信号切り替え回路11により、通常の明るい被写体
の時にはD/A変換回路7へ直接出力され、前記蓄積動
作時にはフレームメモリ12へ出力される。フレームメ
モリ12では、前記蓄積動作時にはディジタル映像信号
処理回路6から出力された前記ディジタル映像信号が所
定の蓄積期間(例えば2フレーム、以下、蓄積倍率とす
る)加算され、保持される。D/A変換回路7では、デ
ィジタル映像信号処理回路6から出力された前記ディジ
タル映像信号がアナログ映像信号に変換され、増幅回路
8へ出力される。また、前記蓄積動作時は前記フレーム
メモリ12で保持された映像信号が、アナログ映像信号
に変換され、増幅回路8へ出力される。増幅回路8で
は、D/A変換回路7から出力された前記アナログ映像
信号が、所定の信号レベルに増幅され、他の機器、例え
ばビデオモニタ、VTR等の装置に出力される。なお、
前述の自動利得制御回路4のゲインと電荷蓄積時間は所
定の限度値に達したときには増減を停止させる。In the television camera of the present invention, the light from the subject is incident on the image pickup device 2 after the wavelength component in the infrared region is removed by the infrared cut filter 14a via the image pickup lens 1. The incident light is photoelectrically converted by the image pickup device 2, accumulated in the pixel as an electric charge, and accumulated for a predetermined exposure time by an electric charge reading pulse output from the drive circuit 10 controlled by the microcomputer 9, and is accumulated for one screen. Image signal is correlated double sampling circuit 3
Is output to. The video signal is subjected to noise removal by the correlated double sampling circuit 3, sample-held, and then output to the automatic gain control circuit 4. The automatic gain control circuit 4 controls the gain of the video signal output from the correlated double sampling circuit 3 until it reaches a level designated by the microcomputer 9, and the video signal of a predetermined signal level is an A / D conversion circuit. It is output to 5. The video signal of the predetermined signal level output from the automatic gain control circuit 4 is converted into a digital video signal by the A / D conversion circuit 5 and output to the digital signal processing circuit 6. In the digital video signal processing circuit 6, under the control of the microcomputer 9, the digital video signal output from the A / D conversion circuit 5 is subjected to image quality control such as luminance processing, color processing, gamma correction, contour compensation, and white balance adjustment. Etc. signal processing is performed. The signal-processed digital video signal is directly output by the signal switching circuit 11 to the D / A conversion circuit 7 when a normal bright subject is present, and is output to the frame memory 12 during the accumulation operation. In the frame memory 12, during the accumulation operation, the digital video signal output from the digital video signal processing circuit 6 is added for a predetermined accumulation period (for example, 2 frames, hereinafter referred to as an accumulation magnification) and held. The D / A conversion circuit 7 converts the digital video signal output from the digital video signal processing circuit 6 into an analog video signal and outputs the analog video signal to the amplification circuit 8. During the accumulation operation, the video signal held in the frame memory 12 is converted into an analog video signal and output to the amplifier circuit 8. In the amplifier circuit 8, the analog video signal output from the D / A conversion circuit 7 is amplified to a predetermined signal level and output to another device such as a video monitor or a VTR. In addition,
The above-mentioned gain of the automatic gain control circuit 4 and the charge accumulation time are stopped increasing and decreasing when they reach predetermined limit values.
【0014】また、輝度レベル検出の対象として、画面
の所定の領域を指定する場合、ディジタル信号処理回路
6内の画面分割手段により分割された領域から選択す
る。(図2の(A)参照)例えば、図2の(B)に示す
ような夜間に繰り返し点滅するネオン広告のような物体
を含む風景を撮影する場合、画面全体を輝度レベル検出
の対象とすると、前記ネオン広告の点滅を輝度レベルの
変化として検出してしまいカラー映像と白黒映像が交互
に入れ替わるハンチングが起こり得る。そこで図2の
(B)に示す領域3、領域4を輝度レベル検出の対象か
ら除外することで、前記ネオン広告の点滅を検出しない
ように設定しハンチングを防止することができる。Further, when a predetermined area of the screen is designated as the target of the brightness level detection, it is selected from the areas divided by the screen dividing means in the digital signal processing circuit 6. (See (A) of FIG. 2) For example, when capturing a landscape including an object such as a neon advertisement that repeatedly blinks at night as shown in (B) of FIG. The blinking of the neon advertisement is detected as a change in the brightness level, and hunting in which color images and black-and-white images alternate with each other may occur. Therefore, by excluding the regions 3 and 4 shown in FIG. 2B from the target of the brightness level detection, it is possible to prevent the blinking of the neon advertisement from being detected and prevent hunting.
【0015】前述のテレビジョンカメラの動作は、通常
の長時間露光方式テレビジョンカメラの動作と同様であ
る。ここより、図3のフローチャート、図4のフィルタ
切り替え動作図を参照しつつ、説明する。図3は、本発
明の一実施例の動作を示すものであり、符号は動作ステ
ップを示すものである。図4は、外光の明暗の変化を横
軸にしてフィルタの切り替え動作と、輝度レベル、AG
Cゲインデータ、蓄積倍率の変化を示したものである。The operation of the above-mentioned television camera is similar to that of a normal long-exposure television camera. Hereafter, description will be given with reference to the flowchart of FIG. 3 and the filter switching operation diagram of FIG. FIG. 3 shows the operation of one embodiment of the present invention, and the reference numerals show the operation steps. FIG. 4 shows the filter switching operation, the brightness level, and the AG with the change in the brightness of the outside light as the horizontal axis.
9 shows changes in C gain data and storage magnification.
【0016】マイクロコンピュータ9では、ディジタル
信号処理回路6で信号処理された、画面全体または画面
の所定領域の輝度レベルを検出し、図4に示す低輝度閾
値(例えば映像レベルの50%)以下であれば暗いと判
断する(図3、ステップ213)。ここで、撮像素子2
の前面に、赤外カットフィルタ14aが挿入されている
状態であればフィルタ切り替え機構13に制御信号を送
り、赤外カットフィルタ14aをダミーガラス14bに
切り替え(図3、ステップ215)、ディジタル映像信
号処理回路6でクロマ信号成分を除去し、白黒映像にす
る(図3、ステップ216)。また、切り替え後の輝度
レベルと、AGCゲインデータ、長時間露光動作中であ
れば蓄積倍率データをRAM9−2のaに格納する(図
4のタイミング(1))。The microcomputer 9 detects the brightness level of the entire screen or a predetermined area of the screen, which has been signal-processed by the digital signal processing circuit 6, and is below the low brightness threshold (for example, 50% of the video level) shown in FIG. If there is, it is determined to be dark (step 213 in FIG. 3). Here, the image sensor 2
If the infrared cut filter 14a is inserted on the front surface of the device, a control signal is sent to the filter switching mechanism 13 to switch the infrared cut filter 14a to the dummy glass 14b (step 215 in FIG. 3), and the digital video signal. The processing circuit 6 removes the chroma signal component to produce a black and white image (step 216 in FIG. 3). In addition, the brightness level after switching, the AGC gain data, and the storage magnification data during long-time exposure operation are stored in a of the RAM 9-2 (timing (1) in FIG. 4).
【0017】次に、さらに外光が少なくなり、感度が低
下した場合は、監視者の操作等により近赤外線照明が照
射される。図4に示すように前記近赤外線照明の照射に
より画面全体または画面の所定領域の輝度レベルが増加
する。輝度レベルが、図4に示す高輝度閾値(例えば映
像レベルの120%)以上になると明るくなったと判断
する(図3、ステップ202)。さらに指定領域に輝度
レベルの変化があるときか、赤外カットフィルタ14a
をダミーガラス14bに切り替えてから一定時間経過し
ないとフィルタを切り替えないように制御する(図3、
ステップ203)。前記ステップ202、203の条件
を満たすと、現在撮像している映像をフレームメモリ1
2へ格納し、この映像をD/A変換回路7へ出力し続け
ることで白黒静止画像を出力し(図3、ステップ20
5)、ダミーガラス14bを赤外カットフィルタ14a
に切り替える(図3、ステップ206)。Next, when the external light is further reduced and the sensitivity is lowered, the near-infrared illumination is emitted by the operation of a supervisor. As shown in FIG. 4, the irradiation of the near infrared light increases the brightness level of the entire screen or a predetermined area of the screen. When the brightness level is equal to or higher than the high brightness threshold value (for example, 120% of the video level) shown in FIG. 4, it is determined that the brightness has increased (FIG. 3, step 202). Further, when there is a change in the brightness level in the designated area, the infrared cut filter 14a
The filter is controlled so as not to switch unless a certain time has passed after switching to the dummy glass 14b (FIG. 3,
Step 203). If the conditions of steps 202 and 203 are satisfied, the currently captured image is recorded in the frame memory 1
2 and output this video to the D / A conversion circuit 7 to output a monochrome still image (FIG. 3, step 20).
5), replace the dummy glass 14b with the infrared cut filter 14a
(Step 206 in FIG. 3).
【0018】そして、切り替え後の輝度レベルと、AG
Cゲインデータ、蓄積倍率データをRAM9−2のbに
格納し、ダミーガラス14bに切り替えたときに格納し
た値(RAM9−2のa)と比較する(図3、ステップ
208)。Then, the brightness level after switching and the AG
The C gain data and the storage magnification data are stored in b of the RAM 9-2 and compared with the values stored when switching to the dummy glass 14b (a of RAM 9-2) (FIG. 3, step 208).
【0019】この場合は、近赤外光成分が多い光源か
ら、さらに赤外線を除去しているため、図4のタイミン
グ(2)に示すように、切り替え後の輝度レベルは低下
してしまう。そのため、前記RAM9−2のaに格納さ
れた輝度レベルよりも、RAM9−2のbに格納された
輝度レベルが低い場合は、カラー映像に切り替えられな
いと判断し、ダミーガラス14bに再度切り替え(図
3、ステップ209)、図4のタイミング(3)で輝度レ
ベル、AGCゲイン、蓄積倍率データをRAM9−2の
aに上書きする(図3、ステップ210)。その後、フ
レームメモリ12の出力を現在撮像している映像に切り
替え、白黒動画に戻す(図3、ステップ212)。In this case, since the infrared light is further removed from the light source having many near-infrared light components, the brightness level after switching is lowered as shown in the timing (2) of FIG. Therefore, when the brightness level stored in the RAM 9-2b is lower than the brightness level stored in the RAM 9-2a, it is determined that the color image cannot be switched, and the dummy glass 14b is switched again ( The luminance level, the AGC gain, and the storage magnification data are overwritten on a of the RAM 9-2 at the timing (3) in FIG. 3, step 209) and FIG. 4 (step 210 in FIG. 3). After that, the output of the frame memory 12 is switched to the currently picked up image and the image is returned to the monochrome moving image (step 212 in FIG. 3).
【0020】次に、夜明け等により外光が増加してくる
と、図4のタイミング(3)以降に示すようにAGCゲ
イン、蓄積倍率データを減少させ輝度レベルが一定にな
るように制御される。さらに最小値まで減少すると輝度
レベルが増加していく。前記ステップ202、203の
条件を満たすと、現在撮像している映像をフレームメモ
リ12へ格納し、この映像をD/A変換回路7へ出力し
続けることで白黒静止画像を出力し(図3、ステップ2
05)、ダミーガラス14bを赤外カットフィルタ14
aに切り替える(図3、ステップ206)。Next, when the external light increases due to dawn or the like, the AGC gain and the storage magnification data are decreased so that the brightness level is controlled to be constant, as shown in the timing (3) of FIG. . When the value further decreases to the minimum value, the brightness level increases. When the conditions of steps 202 and 203 are satisfied, the video image currently being captured is stored in the frame memory 12, and the video image is continuously output to the D / A conversion circuit 7 to output a monochrome still image (see FIG. 3, Step two
05), the dummy glass 14b is replaced with the infrared cut filter 14
Switch to a (step 206 in FIG. 3).
【0021】そして、切り替え後の輝度レベルと、AG
Cゲインデータ、蓄積倍率データをRAM9−2のbに
格納し、ダミーガラス14bに切り替えたときに格納し
た値(RAM9−2のa)と比較する(図3、ステップ
208)。Then, the brightness level after switching and the AG
The C gain data and the storage magnification data are stored in b of the RAM 9-2 and compared with the values stored when switching to the dummy glass 14b (a of RAM 9-2) (FIG. 3, step 208).
【0022】この場合は、外光(近赤外光成分が少ない
光源)による輝度レベルの増加であるため、図4のタイ
ミング(4)に示すように、赤外カットフィルタ14aに
よる近赤外線除去を行なってもAGCゲインデータ、蓄
積倍率データの制御により輝度レベルは前記RAM9−
2のaとほぼ同じレベルで検出される。また、前記RA
M9−2のbはAGCゲインデータ、蓄積倍率データが
ほぼ最小値になっている(図4のタイミング(4))。
また、前記RAM9−2のaはAGCゲインデータ、蓄
積倍率データがほぼ最大値になっている。すなわち、A
GCゲインデータ、蓄積倍率データの大小関係がRAM
9−2のa<RAM9−2のbで輝度レベル差が少ない
と判定できれば、カラー映像に切り替えられると判断
し、ディジタル映像信号処理回路6のクロマ信号成分の
データを元に戻し、カラー映像を出力する(図3、ステ
ップ211)。In this case, since the brightness level is increased by the external light (light source having a small amount of near-infrared light component), the near-infrared light is removed by the infrared cut filter 14a as shown in the timing (4) of FIG. Even if the operation is performed, the brightness level is controlled by the RAM 9- by controlling the AGC gain data and the storage magnification data.
It is detected at almost the same level as 2a. In addition, the RA
In b of M9-2, the AGC gain data and the storage magnification data are almost the minimum values (timing (4) in FIG. 4).
In the RAM 9-2a, the AGC gain data and the storage magnification data have almost the maximum values. That is, A
RAM of the magnitude relationship between the GC gain data and the storage magnification data
If it is determined that the difference in luminance level is small with a of 9-2 <b of RAM 9-2, it is determined that the color image can be switched to, and the data of the chroma signal component of the digital image signal processing circuit 6 is restored to the original color image. It is output (FIG. 3, step 211).
【0023】その後、フレームメモリ12の出力を現在
撮像している映像に切り替え、カラー動画を出力する
(図3、ステップ212)。After that, the output of the frame memory 12 is switched to the image that is currently being picked up, and a color moving image is output (step 212 in FIG. 3).
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、夜間の屋外等低照度時
の監視において、赤外照明を照射してもカラー映像と白
黒映像が交互に入れ替わるハンチングが起こらず、監視
者の負担を軽減し侵入者等を識別しやすくなる。As described above, according to the present invention, in the case of monitoring at low illuminance such as outdoors at night, hunting in which color images and black and white images are alternately switched does not occur even when irradiated with infrared light, and the burden on the observer is reduced. This makes it easier to identify intruders.
【図1】本発明の回路構成の一実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a circuit configuration of the present invention.
【図2】画面分割パターンの例を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a screen division pattern.
【図3】本発明の一実施例を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
【図4】フィルタの切り替え動作を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a switching operation of filters.
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
器,6:ディジタル映像信号処理回路,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,
9−1:ROM、9−2:RAM、10:駆動回路,1
1:信号切り替え回路,12:フレームメモリ,13:
フィルタ切り替え機構,14a:赤外カットフィルタ,
14b:ダミーガラス1: Imaging lens, 2: Imaging element, 3: Correlated double sampling circuit, 4: Automatic gain control circuit, 5: A / D conversion circuit device, 6: Digital video signal processing circuit, 7: D / A conversion circuit, 8: Output amplifier circuit, 9: Microcomputer,
9-1: ROM, 9-2: RAM, 10: drive circuit, 1
1: signal switching circuit, 12: frame memory, 13:
Filter switching mechanism, 14a: infrared cut filter,
14b: Dummy glass
Claims (3)
感度を有する撮像素子と、近赤外領域の波長成分を除去
する赤外カットフィルタと、該撮像素子からの映像信号
に応じて白黒信号およびカラー信号を生成する映像信号
処理手段とを有し、被写体が所定の明るさより暗いとき
には前記赤外カットフィルタをダミーガラス(素ガラ
ス)に入れ替え、白黒映像信号を出力し、明るいときに
は前記ダミーガラスを前記赤外カットフィルタに入れ替
え、カラー映像信号を出力するフィルタ交換手段を持つ
テレビジョンカメラにおいて、該フィルタの切り替えの
判断をしている間は、切り替え前の静止画像をモニター
等に出力することを特徴とするテレビジョンカメラ。1. An image pickup lens, an image pickup device having sensitivity from near infrared light to visible light, an infrared cut filter for removing wavelength components in the near infrared region, and an image signal from the image pickup device. Video signal processing means for generating a black and white signal and a color signal, and when the subject is darker than a predetermined brightness, the infrared cut filter is replaced with a dummy glass (blank glass) to output a black and white video signal, and when the subject is bright, In a television camera having a filter exchanging means for replacing the dummy glass with the infrared cut filter and outputting a color video signal, a still image before switching is output to a monitor or the like while determining whether to switch the filter. A television camera characterized by:
いて、前記赤外カットフィルタと前記ダミーガラスを切
り替える判断に、輝度レベルと、少なくともAGCゲイ
ンデータ(AGC :自動利得制御)と、蓄積倍率デー
タのいずれか一方を用いることを特徴とするテレビジョ
ンカメラ。2. The television camera according to claim 1, wherein the brightness level, at least AGC gain data (AGC: automatic gain control), and storage magnification data are used to determine whether to switch the infrared cut filter and the dummy glass. A television camera characterized by using either one.
カメラにおいて、前記赤外カットフィルタから前記ダミ
ーガラスへ入れ替えられた時の輝度レベルと、少なくと
もAGCゲインデータと蓄積倍率データのいずれか一方
が記録され、前記ダミーガラスが挿入され、白黒映像信
号が出力されている状態で、輝度レベルが所定の閾値よ
りも明るいと判定した場合、静止画像出力へ切り替え、
前記ダミーガラスから前記赤外カットフィルタへ入れ替
えし、前記赤外カットフィルタへ入れ替え後の輝度レベ
ルと、少なくともAGCゲインデータと蓄積倍率データ
のいずれか一方と、前記記録データとを比較し、前記入
れ替え後の輝度レベルと前記記録データの輝度レベルの
差が所定値以上のときは、カラー映像出力が不適切であ
ると判定し再度前記ダミーガラスへ入れ替えし、白黒映
像出力を保持し、前記入れ替え後の輝度レベルが前記記
録データの輝度レベルの差が所定値未満で、前記入れ替
え後のAGCゲインデータと蓄積倍率データのいずれか
一方よりも、前記記録データのAGCゲインデータと蓄
積倍率データのいずれか一方が大きい時にはカラー映像
出力が適切であると判定し、カラー映像出力へ切替し、
上記判定終了後に動画像出力を行なうことを特徴とする
テレビジョンカメラ。3. The television camera according to claim 1, wherein the brightness level when the infrared cut filter is replaced with the dummy glass, and at least one of AGC gain data and storage magnification data When it is determined that the brightness level is recorded, the dummy glass is inserted, and the monochrome video signal is output, and the brightness level is brighter than a predetermined threshold value, switching to still image output,
The dummy glass is replaced with the infrared cut filter, the brightness level after the replacement with the infrared cut filter is compared with at least one of AGC gain data and storage magnification data, and the recording data, and the replacement is performed. When the difference between the subsequent brightness level and the brightness level of the recorded data is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the color image output is inappropriate, the color glass output is replaced again, and the black and white image output is held, and after the replacement. The difference between the brightness levels of the recording data is less than a predetermined value, and one of the AGC gain data and the storage magnification data of the recording data is more than the one of the AGC gain data and the storage magnification data after the replacement. When one is large, it is determined that the color video output is appropriate, switch to color video output,
A television camera, which outputs a moving image after the above determination is completed.
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---|---|---|---|
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- 2002-05-08 JP JP2002132325A patent/JP2003324748A/en active Pending
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