【０００１】
【発明の属する技術分野】撮像した画像信号に基づき被写体の事象または動きの発生を検知し、記録媒体にエンドレス記録するタイミングを制御する高速度ビデオカメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被写体の状態などの事象または移動等の動き（以降は事象または動きと記載する）を、例えば本出願人が先願（特願２００２−０９７６９９）したような高速度ビデオカメラで撮影して記録媒体に記録し、通常または任意速度で読み出してスローモーションなどの画像表示に利用される。
これは、例えば、爆発による被写体の破壊の過程などを高速度撮影し、スローモーション表示して観察するなどであって、この装置の一例の概要を、図２の従来例の高速度ビデオカメラ装置のブロック図により説明する。
図において、高速度ビデオカメラ装置８の撮像部１は、図示しないレンズと撮像素子を有して被写体を撮像した画像信号を出力し、Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタル）変換部２に入力し、量子化等のディジタル処理をされた画像データを出力してメモリ部３の記録媒体に書き込み記録する。
ここで、撮像部１は、例えば水平／垂直の画素数が２５６×２５６で毎秒２４０コマの画像信号を出力するものとし、上述したように、その画像データをメモリ部３に書き込み記録する。いま、この記録したデータを、書き込み時の１／６のクロック周波数で読み出せば、毎秒４０コマの画像データとなり、画像処理部６でＤ／Ａ（ディジタル・アナログ）変換その他の処理をして出力し、画像モニタ７でスローモーション等の画像を表示することができる。
【０００３】
いま、高速度ビデオカメラ装置８の小型・簡便化のために、メモリ部３の記録媒体はメモリ容量は多いが外形寸法が大きくなるハードディスクなどではなく、ＳＤＲＡＭ（シンクロナス・ダイナミック・ランダムアクセスメモリ）等の外形寸法が非常に小さいＩＣメモリを用いると、メモリ容量が少なく記録時間が短くなる問題がある。
ここで、前述の水平／垂直の画素数が２５６×２５６で毎秒２４０コマの撮影画像の場合、デジタル信号の量子化を８ビットとすれば、１秒間のデータ量は約１５．７Ｍバイトとなる。例えば、ＳＤＲＡＭ等のメモリ３は１２８Ｍバイトとし、これを上記１５．７Ｍバイトで除算すれば、約８秒の記録時間となる。
そのため、必要な記録部分のみを選択して記録することにより短い記録時間に対処しようとすると、記録開始のタイミングによっては、該タイミング前の必要とする記録部分が記録されないこともある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、短い記録時間に対処するためには、被写体の前記事象または動きの必要部分のみを選択して記録する。
そこで、図２の端子５を介してメモリ部３に外部よりトリガ信号を入力し、そのタイミングで記録を開始する制御をする。この外部トリガ信号は、被写体の事象または動きの発生を人が認知して、または赤外線等の発光／受光素子その他のセンサ等による検知手段で検知して生成する。
【０００５】
しかし、人による認知は前記事象または動きの発生がいつ起きるか不明で長時間待機するなどの場合には適さないし、上記検知手段およびその設置場所は撮影対象により変える必要がある。また、前記外部トリガ信号は、事象または動きの発生より遅延して生成される場合もあり、記録開始のタイミングが重要な場合には問題であった。さらに、外部トリガ信号の生成直後またはそれ以前の記録を必要とする場合も多かった。
本発明は、このような背景になされ、検知器を内設し撮影した画像信号に基づき被写体の事象または動きの発生を検知して生成したトリガ信号による制御で記録の開始またはトリガ信号以前の記録もでき、装置の小型化のために記録媒体はハードディスク等でなく小型のＩＣメモリ等を用いた場合に記録時間が短くなる問題に対処でき、効率良のよい記録ができる小型・簡便でローコストの高速度ビデオカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記に鑑み鋭意研究の結果、次の手段によりこの問題を解決した。
（１）本発明は、レンズと撮像素子を有して被写体を高速度撮像する撮像部を備え、Ａ／Ｄ変換部を備え、前記撮像してＡ／Ｄ変換した画像データを書き込み記録するメモリ部を備え、前記画像データの異なるフィールドまたはフレーム間の相違に基づき被写体の事象または動きの発生を検知して前記トリガ信号を生成し出力する検知器を備え、記録した画像データを読み出してスローモーション画像表示等の画像信号を出力する画像処理部を具備した装置であって、メモリ部は上書きしながらエンドレスで記録し、トリガ信号は該記録開始の制御またはトリガ信号生成以前に開始した記録を該生成以前の任意の設定期間は上書きせずに停止する制御に用いることを特徴とする高速度ビデオカメラ装置である。
【０００７】
（２）ここで、前記メモリ部への記録は前記トリガ信号とは別の外部トリガ信号によっても制御されることを特徴とする（１）項に記載の高速度ビデオカメラ装置とすることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、実施例の図を参照して説明する。
図１は、本発明実施例の高速度ビデオカメラ装置のブロック図、である。
図で、１は撮像部、２はＡ／Ｄ変換部、３はメモリ部、４は検知器、５は端子、６は画像処理部、７は画像モニタ、９は高速度ビデオカメラ装置、である。
【０００９】
図１の実施例に示す高速ビデオカメラ装置９は、図示しないレンズ及び撮像素子を有して被写体を高速撮像する撮像部１とＡ／Ｄ変換部２と画像データを書き込むメモリ部３とを備え、被写体の事象または動きの発生を検知してトリガ信号を出力する検知器４と画像処理部６とを備えて構成されている。
【００１０】
本発明の特徴は、メモリ部３は上書きしながらエンドレスで記録し、検知器４で被写体の事象または動きの発生を検知して生成したトリガ信号は該記録開始の制御またはトリガ信号以前に開始した記録を該生成以前の任意の設定期間は上書きせずに停止する制御に用いる。
レンズによる被写体の光学像を結像した撮像素子により高速撮像された、撮像部１の画像信号出力はＡ／Ｄ変換部２に入力し、増幅等のアナログ処理及び量子化等のディジタル処理をされて画像データとして出力する。この画像データは、記録媒体であるＳＤＲＡＭのＩＣ等のメモリ及びその制御手段を有するメモリ部３に、新しいデータを一番古いデータの上に順次上書きするエンドレス方式で書き込み記録される。
一方、上記画像データはまた検知器４に入力し、その異なるフィールドまたはフレームの画面間における該画像データの相違に基づき画像変化を検出する。この画像変化の程度または状態により、被写体に何らかの事象または動きが発生したことを検知してトリガ信号を生成して出力し、メモリ部３に入力する。
ここで、画像変化の検出は、前記画面全体または該画面内に設定した窓状部分の範囲における画像データによるものあって、監視装置等において被写体の動き等を検出する手段などとして公知である。
【００１１】
これにより、メモリ部３の画像データの書き込み記録の開始等は、前記トリガ信号により制御することができる。しかし、このトリガ信号が生成された直後およびそれ以前における被写体の状態の画像データは記録できない。
そこで、これを記録するためには、メモリ部３において、前記トリガ信号が生成される以前にあらかじめ書き込み記録を開始し、該トリガ信号生成以前の数フレームまたは数秒等の任意の設定期間は上書きせずに該記録を停止する制御をすることにより、トリガ信号生成以前における任意の設定期間の記録が残る。
【００１２】
さらに、メモリ３への記録は、前述のトリガ信号とは別の外部トリガ信号によっても制御することができる。すなわち、前記人による認知あるいは前記発光／受光素子その他のセンサ等による検知手段またはスイッチ等で生成した別のトリガ信号を端子５を介しメモリ部３に入力し、このトリガ信号は必要に応じて切り換え使用される。
すなわち、前記別のトリガ信号は、前述のあらかじめ書き込み記の開始、または記録の終了、さらに検知器４によるトリガ信号とは異なるタイミングでの前記制御ができる。また、前記スイッチは手動スイッチまたは他の装置に連動して作動するリレーなどであってもよい。
【００１３】
このように、メモリ部３に記録した画像データを、通常または任意の速度で読出し、画像処理部６でディジタル処理及びＤ／Ａ変換等をされて出力し、画像モニタ７にスローモーション、または被写体の事象または動きの時間経過に基づくマルチ画面として一画面に分割表示その他の画像を表示することができる。
また、前記ディジタル処理はコンピュータ装置を利用することもでき、上記時間経過に基づく画像解析を行うことも可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が発揮できる。
高速度撮像画像信号を記録するメモリ部は上書きしながらエンドレスで記録し、内設の検知器で被写体の事象または動きの発生を検知して生成したトリガ信号は、記録開始の制御またはトリガ信号生成以前に開始した記録を該生成以前の任意の設定期間は上書きせずに停止する制御ができるので、トリガ信号生成以前の前記任意の設定期間の記録が残る。これにより、装置の小型化のため、メモリ部にハードディスク等ではなく小型のＩＣメモリ等を用いて記録時間が短かくなった問題に対処でき、必要な記録のタイミングを効率良く制御できる小型・簡便でローコストの高速度ビデオカメラ装置を提供できる。
【００１５】
上記の効果に加え、メモリ部への記録は前記トリガ信号とは別の外部トリガ信号によっても制御できるので、手動または他の装置、あるいは被写体の事象または動きを検知する他の検出手段によるトリガ信号も併用して制御できる。これにより、あらかじめの書き込み記録の開始、前記記録の終了等の制御、または、検知器４によるトリガ信号とは異なる多様なタイミングによる前記制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の高速度ビデオカメラ装置のブロック図。
【図２】従来例の高速度ビデオカメラ装置のブロック図。
【符号の説明】
１：撮像部 ２：Ａ／Ｄ変換部
３：メモリ部 ４：検知器
５：端子 ６：画像処理部
７：画像モニタ ８：高速度ビデオカメラ装置
９：高速度ビデオカメラ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed video camera apparatus which detects occurrence of an event or movement of a subject based on a captured image signal and controls the timing of endless recording on a recording medium.
[0002]
2. Description of the Related Art Hitherto, an event such as a state of a subject or a movement such as a movement (hereinafter referred to as an event or a movement) is described in, for example, a high-speed video filed by the applicant of the present invention (Japanese Patent Application No. 2002-097699). It is photographed by a camera, recorded on a recording medium, read out at a normal or arbitrary speed, and used for image display such as slow motion.
This is, for example, high-speed shooting of a process of destruction of a subject due to an explosion, and slow-motion display for observation, and the like. The outline of an example of this device is shown in FIG. This will be described with reference to a block diagram of FIG.
In the figure, an imaging unit 1 of a high-speed video camera device 8 has a lens and an imaging element (not shown), outputs an image signal of an image of a subject, inputs the image signal to an A / D (analog / digital) conversion unit 2, Image data that has been subjected to digital processing such as quantization is output and written to a recording medium of the memory unit 3 for recording.
Here, the imaging unit 1 outputs, for example, an image signal of 240 frames per second with a horizontal / vertical pixel count of 256 × 256, and writes and records the image data in the memory unit 3 as described above. Now, if the recorded data is read out at a 1/6 clock frequency at the time of writing, it becomes image data of 40 frames per second, and the image processing unit 6 performs D / A (digital / analog) conversion and other processing. The image can be output and an image such as slow motion can be displayed on the image monitor 7.
[0003]
Now, in order to make the high-speed video camera device 8 compact and simple, the recording medium of the memory unit 3 is not a hard disk or the like having a large memory capacity but a large external dimension, but an SDRAM (synchronous dynamic random access memory). The use of an IC memory having a very small external dimension such as that described above has a problem that the memory capacity is small and the recording time is short.
Here, in the case of the above-mentioned captured image of horizontal / vertical pixels of 256 × 256 and 240 frames per second, if the quantization of the digital signal is 8 bits, the data amount per second is about 15.7 Mbytes. . For example, if the memory 3 such as an SDRAM is 128 Mbytes, and this is divided by the above 15.7 Mbytes, the recording time is about 8 seconds.
Therefore, if an attempt is made to cope with a short recording time by selecting and recording only a necessary recording portion, the required recording portion before the timing may not be recorded depending on the recording start timing.
[0004]
As described above, in order to cope with the short recording time, only the necessary portion of the subject or the movement of the subject is selected and recorded.
Therefore, a trigger signal is externally input to the memory unit 3 via the terminal 5 in FIG. 2, and control is performed to start recording at that timing. This external trigger signal is generated by a person recognizing the occurrence of an event or movement of the subject, or by detecting the light using a light-emitting / light-receiving element such as infrared rays or other detection means such as a sensor.
[0005]
However, human recognition is not suitable for a case where the occurrence of the event or the movement is unknown and the user waits for a long time, and the above-described detection means and the installation location need to be changed depending on the imaging target. Further, the external trigger signal may be generated with a delay from the occurrence of an event or a movement, and this is a problem when the timing of starting recording is important. In addition, it is often necessary to record immediately after or before the generation of the external trigger signal.
The present invention is made in such a background, and a recording is started or a recording before the trigger signal is controlled by a trigger signal generated by detecting the occurrence of an event or a movement of a subject based on a captured image signal with a detector inside. It is possible to cope with the problem that the recording time is shortened when a small IC memory or the like is used as a recording medium instead of a hard disk or the like in order to reduce the size of the apparatus. It is an object to provide a high-speed video camera device.
[0006]
Means for Solving the Problems The present inventor has solved the above problem by the following means as a result of intensive studies in view of the above.
(1) The present invention includes an image pickup unit having a lens and an image pickup device for picking up a subject at a high speed, an A / D conversion unit, and a memory for writing and recording the imaged and A / D converted image data. A detector for detecting the occurrence of an event or movement of a subject based on a difference between different fields or frames of the image data, and generating and outputting the trigger signal. An apparatus having an image processing unit for outputting an image signal such as an image display, wherein a memory unit performs endless recording while overwriting, and a trigger signal is a control of recording start or a recording started before a trigger signal is generated. A high-speed video camera device is used for control for stopping without overwriting an arbitrary set period before generation.
[0007]
(2) Here, the recording in the memory section is controlled also by an external trigger signal different from the trigger signal, and it is desirable that the high-speed video camera apparatus described in (1) is provided. .
[0008]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a high-speed video camera device according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is an imaging unit, 2 is an A / D conversion unit, 3 is a memory unit, 4 is a detector, 5 is a terminal, 6 is an image processing unit, 7 is an image monitor, and 9 is a high-speed video camera device. is there.
[0009]
The high-speed video camera device 9 shown in the embodiment of FIG. 1 includes an imaging unit 1 having a lens and an imaging element (not shown) for imaging a subject at high speed, an A / D conversion unit 2, and a memory unit 3 for writing image data. And an image processing unit 6 for detecting the occurrence of an event or movement of the subject and outputting a trigger signal.
[0010]
A feature of the present invention is that the memory unit 3 performs endless recording while overwriting, and the trigger signal generated by detecting the occurrence of an event or movement of the subject with the detector 4 is started before the control or trigger signal of the recording start. The recording is used for control to stop without overwriting for an arbitrary set period before the generation.
An image signal output from the image pickup unit 1 which has been imaged at high speed by an image pickup element that forms an optical image of a subject by a lens is input to an A / D converter 2 and subjected to analog processing such as amplification and digital processing such as quantization. And output as image data. The image data is written and recorded in a memory such as an SDRAM IC or the like as a recording medium and a memory unit 3 having a control means thereof by an endless method in which new data is sequentially overwritten on the oldest data.
On the other hand, the image data is also input to the detector 4, and an image change is detected based on the difference in the image data between the screens of the different fields or frames. Depending on the degree or state of the image change, a certain event or movement of the subject is detected, a trigger signal is generated and output, and input to the memory unit 3.
Here, the detection of the image change is based on image data in the entire screen or in a range of a window-like portion set in the screen, and is known as a means for detecting a movement of a subject or the like in a monitoring device or the like.
[0011]
Thus, the start and the like of writing and recording of the image data in the memory unit 3 can be controlled by the trigger signal. However, image data of the state of the subject immediately after the trigger signal is generated and before the trigger signal cannot be recorded.
Therefore, in order to record this, in the memory unit 3, writing and recording are started in advance before the trigger signal is generated, and an arbitrary set period such as several frames or several seconds before the generation of the trigger signal is overwritten. By performing control to stop the recording without recording, recording for an arbitrary set period before the generation of the trigger signal remains.
[0012]
Further, recording in the memory 3 can be controlled by an external trigger signal different from the above-described trigger signal. That is, another trigger signal generated by a recognition means by the person or detection means by the light emitting / receiving element or other sensor or a switch is input to the memory unit 3 through the terminal 5, and this trigger signal is switched as necessary. used.
That is, the another trigger signal can start the above-described writing in advance or end the recording, and can perform the control at a timing different from the trigger signal by the detector 4. The switch may be a manual switch or a relay that operates in conjunction with another device.
[0013]
As described above, the image data recorded in the memory unit 3 is read out at a normal or arbitrary speed, subjected to digital processing, D / A conversion, and the like by the image processing unit 6 and output. The split display and other images can be displayed on one screen as a multi-screen based on the lapse of time of the event or movement.
In addition, the digital processing can use a computer device, and can perform the image analysis based on the elapse of time.
[0014]
According to the present invention, the following effects can be obtained.
The memory section that records the high-speed captured image signal is recorded endlessly while overwriting, and the trigger signal generated by detecting the occurrence of the event or movement of the subject with the built-in detector is used to control the start of recording or generate the trigger signal. Since it is possible to control to stop the previously started recording without overwriting any set period before the generation, the record of the arbitrary set period before the trigger signal generation remains. This makes it possible to cope with the problem that the recording time is shortened by using a small IC memory or the like instead of a hard disk or the like for the memory unit in order to reduce the size of the device, and to efficiently control the necessary recording timing. Thus, a low-cost high-speed video camera device can be provided.
[0015]
In addition to the above effects, the recording in the memory unit can be controlled by an external trigger signal different from the trigger signal, so that a trigger signal by a manual or another device, or another detecting means for detecting an event or movement of a subject can be obtained. Can also be controlled together. Thereby, it is possible to control in advance the start of recording and recording, the end of the recording, or the above-mentioned control at various timings different from the trigger signal by the detector 4.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a high-speed video camera device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a conventional high-speed video camera device.
[Explanation of symbols]
1: imaging unit 2: A / D conversion unit 3: memory unit 4: detector 5: terminal 6: image processing unit 7: image monitor 8: high-speed video camera device 9: high-speed video camera device
