JP2003348454A - カメラシステム - Google Patents

カメラシステム

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JP2003348454A
JP2003348454A JP2002157389A JP2002157389A JP2003348454A JP 2003348454 A JP2003348454 A JP 2003348454A JP 2002157389 A JP2002157389 A JP 2002157389A JP 2002157389 A JP2002157389 A JP 2002157389A JP 2003348454 A JP2003348454 A JP 2003348454A
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image sensor
camera system
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pixels
image
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JP2002157389A
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Kenji Fujino
健治 藤野
Toru Katsurai
徹 桂井
Takahiro Takahashi
孝弘 高橋
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円形状画像でも好適な画像データが得られる
カメラシステムを実現することを目的にする。 【解決手段】 本発明は、イメージセンサにより画像デ
ータを生成するカメラシステムに改良を加えたものであ
る。本装置は、イメージセンサによる全画像データの
内、円形状領域における明度閾値以上の画素の個数に基
づいて、イメージセンサにおける入出力特性の対数圧縮
カーブを修正する修正手段を有することを特徴とする装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサに
より画像データを生成するカメラシステムに関し、円形
状画像でも好適な画像データが得られるカメラシステム
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平11−137514号公報
等に記載されているように、CCD(Charge-Coupled D
evices)イメージャで複数の露光時間で撮像した画像を
合成して、ダイナミックレンジを拡大していた。一方、
1つの画像で広ダイナミックレンジを実現するCMOS
(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメー
ジャとして、例えば、IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CI
RCUITS, VOL.33,NO.12,DECEMBER 1998, "A 256 × 256
CMOS Imaging Array with Wide Dynamic Range Pixels
and Column-Parallel Digital Output", Steven Decke
r, R. Daniel McGrath, Kevin Brehmer, and Charles
G. Sodini等に記載されている。
【0003】このようなCMOSイメージャの動作を図
4,5を用いて説明する。図4,5はCMOSイメージ
ャの動作を説明する図である。(a)は積分時間とバリ
ア電圧との関係を示す図で、横軸は積分時間、縦軸は電
圧値を示す。(b)は(a)に示す波形に対応する入出
力特性を示す図で、横軸は入力照度、縦軸は出力電圧
(輝度)である。なお、電圧値は、1.25[V]を”
7”とし、積分時間は、1秒を”512”として表して
いる。また、入力照度の単位は、×10[lx]であ
る。
【0004】図4(a)に示すように、積分時間”51
1”に従って、バリア電圧をCMOSイメージャに入力
する。この結果、入力照度に対し、CMOSイメージャ
は、図4(b)に示される特性の出力電圧(輝度)を得
る。この場合、入力照度が”0.014”という小さい
値で、出力輝度(明部)が飽和する。
【0005】この飽和を防止するため、例えば、図4
(a)に示すバリア電圧波形を積分時間”511”か
ら”25”に短くして、CMOSイメージャに入力す
る。これにより、図5(b)の波形形状と同じである
が、入力照度の値が大きくなり、明部の飽和を防止する
ことができるが、暗部が潰れた画像となる。
【0006】そこで、入力照度が小さい領域のとき、出
力輝度の変化が大きく、入力照度が大きい領域のとき、
出力輝度の変化が小さければ、明暗部とも最適に描写で
きる。つまり、ダイナミックレンジを図5(b)に示す
ように、リニアから対数圧縮カーブにする。すなわち、
入力照度に対して輝度圧縮を最適化して、明暗部を最適
にする。
【0007】例えば、積分時間”511”、図5(a)
に示すようにバリア電圧波形を対数圧縮カーブにして、
CMOSイメージャに入力する。この結果、入力照度に
対し、CMOSイメージャは、図5(b)に示される特
性の出力電圧(輝度)を出力する。この結果、明暗部と
も、最適な画像データを得ることができ、最適な画像を
表示することができる。
【0008】このようなCMOSイメージャの自動設定
として、全画像データ(全画素)において、明度閾値以
上の画素数を計数して、対数圧縮カーブを制御し、明部
の飽和を防止し、全画像データにおいて、暗度の閾値以
下の画素数を計数して、積分時間を制御して、暗部の潰
れを防止することが行われている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような自
動設定では、内視鏡、全方位レンズ、魚眼レンズ等によ
り円形状画像が得られる場合、周囲の画像以外の部分も
ダイナミックレンジの対数圧縮カーブを選択する際の演
算対象画素となるので、自動設定がうまく行われず、最
適な画像が得られないという問題点があった。
【0010】そこで、本発明の目的は、円形状画像でも
好適な画像データが得られるカメラシステムを実現する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、イメージセンサにより画像データを生成するカメラ
システムにおいて、前記イメージセンサによる全画像デ
ータの内、円形状領域における明度閾値以上の画素の個
数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の対
数圧縮カーブを修正する修正手段を有することを特徴と
するものである。
【0012】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
本発明において、修正手段は、円形状領域内の飽和が生
じている画素の飽和領域における明度閾値以上の画素の
個数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の
対数圧縮カーブを修正することを特徴とするものであ
る。
【0013】請求項3記載の本発明は、請求項1または
2記載の本発明において、修正手段は、イメージセンサ
に与えるバリア電圧波形の対数圧縮カーブを修正するこ
とを特徴とするものである。
【0014】請求項4記載の本発明は、イメージセンサ
により画像データを生成するカメラシステムにおいて、
前記イメージセンサによる全画像データの内、円形状領
域における暗度閾値以下の画素の個数に基づいて、イメ
ージセンサにおける入出力特性の対数圧縮カーブを修正
する修正手段を有することを特徴とするものである。
【0015】請求項5記載の本発明は、請求項4記載の
本発明において、修正手段は、円形状領域内の飽和が生
じている画素の飽和領域における暗部閾値以下の画素の
個数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の
対数圧縮カーブを修正することを特徴とするものであ
る。
【0016】請求項6記載の本発明は、請求項4または
5記載の本発明において、修正手段は、イメージセンサ
に与えるバリア電圧波形の積分時間を修正することを特
徴とするものである。
【0017】請求項7記載の本発明は、請求項1〜6の
いずれかに記載の本発明において、イメージセンサは、
CMOSセンサであることを特徴とするものである。
【0018】請求項8記載の本発明は、請求項1〜7の
いずれかに記載の本発明において、ネットワークに画像
データを伝送するWebサーバ手段を設けたことを特徴
とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施の
形態を説明する。図1は本発明の一実施例を示した構成
図である。
【0020】図1において、カメラヘッド部1は、CM
OSイメージャ11、センサコントローラ12から構成
される。CMOSイメージャ11は、カラー撮影できる
イメージセンサで、ダイナミックレンジを可変にでき、
RGB(赤・緑・青)データ(画像データ)を作成す
る。センサコンロトーラ12は、CMOSイメージャ1
1を制御する。
【0021】Webカメラコントロール部2は、ネット
ワークLに接続し、カメラヘッド部1に例えばLVDS
(Low Voltage Differential Signaling)で接続し、カ
メラコントローラ21、Webサーバ手段22からな
る。また、Webカメラコントロール部2に、NTSC
(National TV Standards Committee)インターフェー
ス、IEEE1394インターフェース等を設け、RG
Bデータから水平、垂直同期信号、フィールド信号、ピ
クセルクロック信号を生成し、各インターフェースから
画像を出力する構成を設けてもよい。
【0022】ネットワークLには、TCP/IP(Tran
smission Control Protocol/Internet Protocol)通信
が行えるイーサネット(登録商標)、ISDN(Integr
atedServices Digital Network)網、xDSL(x Digi
tal Subscriber Line)網、PHS(Personal Handypho
ne System)網、CATV(Cable Television)網、無
線等が含まれる。
【0023】カメラコントローラ21は、修正手段21
1を有し、カメラヘッド部1を制御し、CMOSイメー
ジャ11が生成するRGBデータを、カラー補間、カラ
ー調整、カラーマトリクス調整、ホワイトバランス調
整、ガンマ補正、ニー補正、黒レベル調整、カラー彩度
調整等の映像信号処理を行い、16ビットYCrCb
(輝度・色相)画像へデータ変換を行う。
【0024】修正手段211は、CMOSイメージャ1
1による全画像データの内、円形状領域における明度閾
値以上または暗度閾値以下の画素の個数をカウントし、
画素の個数に基づいて、CMOSイメージャ11におけ
る入出力特性の対数圧縮カーブ、つまり、バリア電圧波
形の対数圧縮カーブまたは積分時間をセンサコントロー
ラ12に送り、修正する。ここで、明度閾値とは、上限
の明度を越える閾値で、暗度閾値とは、下限の明度に達
しない閾値である。
【0025】Webサーバ手段22は、画像圧縮手段を
有し、カメラコントローラ21に、例えば制御用シリア
ルバスと画像データ用パラレルバスとで接続する。そし
て、Webサーバ手段22は、画像圧縮手段により、Y
CrCb画像データをJPEG(Joint Photographic C
oding Experts Group)圧縮、MPEG(Moving Pictur
e Coding Experts Group)圧縮等を行う。また、Web
サーバ手段22は、HTTP(HyperText Transfer Pro
tocol)通信により、JPEG圧縮、MPEG圧縮等を
行った画像データを、ネットワークLに伝送(公開)す
ると共に、ネットワークLから制御データを受信し、カ
メラコントローラ21、センサコントローラ12を制御
する。
【0026】コンピュータPCは、キーボード、マウス
等の入力手段、CRT等の表示部等を有し、ネットワー
クLに接続し、Webブラウザ手段3が設けられる。W
ebブラウザ手段3は、HTTP通信により、ネットワ
ークLを介して、Webサーバ手段22より画像データ
を受信すると共に、Webサーバ手段22へ制御データ
を送信する。
【0027】このような装置の動作を以下に説明する。
図2は図1に示す装置の動作を説明するフローチャー
ト、図3は図1に示す装置の動作を説明する図である。
図3において、全画像データFAは画素が640×48
0で、円形状領域CAは(x,y,r)、つまり、アド
レス(x,y)と円の半径rで指定される。
【0028】センサコントローラ12がCMOSイメー
ジャ11にバリア電圧波形を与え、この結果、CMOS
イメージャ11は入力照度に対応した出力電圧を得る。
そして、CMOSイメージャ11は出力電圧に対応して
RGBデータを作成し、センサコントローラ12を介し
て、カメラコントローラ21に出力する。
【0029】カメラコントローラ21の修正手段211
が、図3に示す全画像データFAの内、円形状領域CA
における明度閾値以上の画素の個数をカウントする(S
1)。そして、修正手段211は、明度閾値以上の画素
数に対応して予め定められたバリア電圧波形の対数圧縮
カーブをセンサコントローラ12に指示する(S2)。
【0030】また、修正手段211は、図3に示す全画
像データFAの内、円形状領域CAにおける暗部閾値以
下の画素の個数をカウントする(S3)。そして、修正
手段211は、暗部閾値以下の画素数に対応して予め定
められたバリア電圧波形の積分時間をセンサコントロー
ラ12に指示する(S4)。
【0031】そして、センサコントローラ12は、修正
手段211からのバリア電圧波形、積分時間の指示によ
り、CMOSイメージャ11にバリア電圧波形を与え
る。CMOSイメージャ11は入力照度に対応した出力
電圧を得る。そして、CMOSイメージャ11は出力電
圧に対応してRGBデータを作成し、センサコントロー
ラ12を介して、カメラコントローラ21に出力する。
【0032】カメラコントローラ21は、RGBデータ
を、色調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、ニー
補正、黒レベル調整、カラー彩度調整等の映像信号処理
を施し、YCrCb画像データに変換する。なお、修正
手段211による修正は適宜行われる。
【0033】コンピュータPCの入力手段により、We
bブラウザ手段3にカメラ画像の要求を入力する。We
bブラウザ手段3は、ネットワークLを介して、HTT
P通信により、Webサーバ手段22にカメラ画像を要
求する。Webサーバ手段22は、カメラコントローラ
21のYCrCb画像データを取得し、例えば、JPE
G画像データに圧縮変換し、HTTP通信により、ネッ
トワークLを介して、Webブラウザ手段3に送る。W
ebブラウザ手段3は、JPEG画像データを表示す
る。
【0034】このように、修正手段211が全画像デー
タFAの内、円形状領域CAにおける明度閾値以上また
は暗部閾値以下の画素数に基づいて、CMOSイメージ
ャ11における入出力特性の対数圧縮カーブを修正する
ので、円形状画像でも好適な画像データを得ることがで
きる。
【0035】また、Webサーバ手段22によりネット
ワークLに圧縮された画像データを伝送するので、全方
位画像データ等の円形状画像でも好適に監視を行うこと
ができる。つまり、日中、夜間と監視対象の明度が変化
しても、明るい部分、暗い部分でも適切に見ることがで
きる。
【0036】なお、本発明はこれに限定されるものでは
なく、円形状領域CAが固定されている例、つまり
(x,y,r)が固定されている例を示したが、変更可
能にし、(x,y,r)を設定するレジスタ等の記憶部
をカメラコントローラ21内に設け、修正手段211が
読み出して修正を行う構成でもよい。
【0037】また、CMOSイメージャ11がRGBデ
ータを出力する構成を示したが、センサコントローラ1
2がCMOSイメージャ11の入出力特性の出力電圧に
より、RGBデータを生成する構成でもよい。
【0038】また、センサコントローラ12がCMOS
イメージャ11にバリア電圧波形を与える構成を示した
が、センサコントローラ12は制御のみを行い、CMO
Sイメージャ11内でバリア電圧を発生させる構成でも
よい。
【0039】また、修正手段211が円形状領域CA内
の明度閾値以上または暗度閾値以下の全画素数に基づい
て、CMOSイメージャ11における入出力特性の対数
圧縮カーブを修正する構成を示したが、これに限定され
るものではない。すなわち、円形状領域CA内の飽和が
生じている画素の飽和領域を指定し、この飽和領域内に
おける明度閾値以上または暗度閾値以下の画素数に基づ
いて、CMOSイメージャ11における対数圧縮カーブ
を修正する構成でもよい。ここで、飽和領域の指定は、
コンピュータPCがWebブラウザ手段3、Webサー
バ22を介して修正手段211に指定する。あるいは、
修正手段211が予め円形状領域CA内で分割された領
域を個別に明度閾値以上の画素の個数を求め、最大とな
る画素の個数の領域を飽和領域に指定する。
【0040】
【発明の効果】請求項1〜3,7によれば、修正手段が
全画像データの内、円形状領域における明度閾値以上の
画素数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性
の対数圧縮カーブを修正するので、円形状画像でも好適
な画像データを得ることができる。
【0041】請求項4〜7によれば、修正手段が全画像
データの内、円形状領域における暗部閾値以下の画素数
に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の対数
圧縮カーブを修正するので、円形状画像でも好適な画像
データを得ることができる。
【0042】請求項8によれば、Webサーバ手段によ
りネットワークに画像データを伝送するので、全方位画
像データ等の円形状画像でも好適に監視を行うことがで
きる。効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図2】図1に示す装置の動作を示したフローチャート
である。
【図3】図1に示す装置の動作を説明する図である。
【図4】CMOSイメージャの動作を説明する図であ
る。
【図5】CMOSイメージャの動作を説明する図であ
る。
【符号の説明】
11 CMOSイメージャ 22 Webサーバ手段 211 修正手段 L ネットワーク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イメージセンサにより画像データを生成
    するカメラシステムにおいて、 前記イメージセンサによる全画像データの内、円形状領
    域における明度閾値以上の画素の個数に基づいて、イメ
    ージセンサにおける入出力特性の対数圧縮カーブを修正
    する修正手段を有することを特徴とするカメラシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 修正手段は、円形状領域内の飽和が生じ
    ている画素の飽和領域における明度閾値以上の画素の個
    数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の対
    数圧縮カーブを修正することを特徴とする請求項1記載
    のカメラシステム。
  3. 【請求項3】 修正手段は、イメージセンサに与えるバ
    リア電圧波形の対数圧縮カーブを修正することを特徴と
    する請求項1または2記載のカメラシステム。
  4. 【請求項4】 イメージセンサにより画像データを生成
    するカメラシステムにおいて、 前記イメージセンサによる全画像データの内、円形状領
    域における暗度閾値以下の画素の個数に基づいて、イメ
    ージセンサにおける入出力特性の対数圧縮カーブを修正
    する修正手段を有することを特徴とするカメラシステ
    ム。
  5. 【請求項5】 修正手段は、円形状領域内の飽和が生じ
    ている画素の飽和領域における暗部閾値以下の画素の個
    数に基づいて、イメージセンサにおける入出力特性の対
    数圧縮カーブを修正することを特徴とする請求項4記載
    のカメラシステム。
  6. 【請求項6】 修正手段は、イメージセンサに与えるバ
    リア電圧波形の積分時間を修正することを特徴とする請
    求項4または5記載のカメラシステム。
  7. 【請求項7】 イメージセンサは、CMOSセンサであ
    ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のカ
    メラシステム。
  8. 【請求項8】 ネットワークに画像データを伝送するW
    ebサーバ手段を設けたことを特徴とする請求項1〜7
    のいずれかに記載のカメラシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8118732B2 (en) 2003-04-01 2012-02-21 Boston Scientific Scimed, Inc. Force feedback control system for video endoscope
JP2017063386A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
US9913573B2 (en) 2003-04-01 2018-03-13 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoscopic imaging system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8118732B2 (en) 2003-04-01 2012-02-21 Boston Scientific Scimed, Inc. Force feedback control system for video endoscope
US9913573B2 (en) 2003-04-01 2018-03-13 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoscopic imaging system
US10765307B2 (en) 2003-04-01 2020-09-08 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoscopic imaging system
US11324395B2 (en) 2003-04-01 2022-05-10 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoscopic imaging system
JP2017063386A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
US10735678B2 (en) 2015-09-25 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Image sensor, imaging method, and imaging apparatus

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