【０００１】
【発明の属する技術分野】一つのＣＭＯＳ固体撮像素子を、エリアセンサの動作とラインセンサの動作とに切換え動作させてビューファインダの画像表示ができるラインセンサカメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】白黒またはカラーの固体撮像素子によるラインセンサカメラは、レンズによる被写体の光学像のスリット状部分が結像した、１列状の画素列を繰返し連続走査して撮像する。ここで、固体撮像素子の各画素の信号の読出しは、テレビジョンの走査に準じ走査作用として記載する。
このように撮像した一次元である映像信号を順次記録し、これを読出し制御して、被写体の動きまたはカメラ自体の移動等の動きに基づき、被写体のスリット状部分の画像が時系列の二次元状に展開した画像を表示するなどに用いる。
これは、走行する車両等にラインセンサカメラを搭載して路面等の横断方向をスリット状に順次連続撮像し、継ぎ目の無い縦断方向の長大画像の映像信号を生成して記録し、その必要部分を順次表示して検査などに利用する。
また、陸上その他競技等のゴールライン位置をスリット状に撮像し、競技者のゴールラインにおけるスリット状撮像部分が、その動きに基づき時系列の二次元状に展開した画像を表示して着順の判定に利用する。
【０００３】
ところで、前述のような撮像において、撮像する画角、及びレンズに係るフォーカス、ズーム、アイリス等の設定／調整を必要とするが、この撮像による一次元のスリット状の画像だけでは、この画角等の設定／調整ができない。
また、レンズによる光学像を光学系で分岐して観察する光学式ファインダは、複雑でありまた高価であって、さらにその使用は不便でもあった。そこで本出願人は、ＣＣＤエリアセンサである固体撮像素子を用いたラインセンサカメラ装置に係る先願（特願２００２−３４４６５５号）を提案した。
これは、ＣＣＤ固体撮像素子に係るエリアセンサ制御手段と、一または複数の特定の走査ラインのみを走査して一次元のラインセンサの動作で撮像するラインセンサ制御手段とを有し、これらの手段を切換制御して撮像するものである。
これにより、ラインセンサカメラでありながら二次元の撮像画像も表示でき、画角等の設定／調整が可能となる。このＣＣＤ固体撮像素子の動作は、画素の信号電荷の転送による走査作用を特別な制御により、撮像面の最下部または中央部等の前記特定の走査ラインのみの画素の信号電荷を読み出すことによる。
【０００４】
従来は、ノイズ等の欠点のために、ＣＭＯＳよりもＣＣＤの固体撮像素子が主に用いられてきた。しかし、最近では上記欠点の改善等によりＣＭＯＳ固体撮像素子も実用されるようになってきた。
ところで、ＣＭＯＳ固体撮像素子からの各画素の信号の読出しは、垂直及び水平走査回路のスイッチング機能により、テレビジョンの走査に基づく時間軸に沿って順にスイッチングされて出力される。従って、このスイッチング動作の制御により読出す画素のアドレスやその順序を任意に変えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＣＣＤ固体撮像素子からの画素の信号電荷の読出しは、垂直及び水平転送ＣＣＤによる転送順序と転送方向は固定であって、基本的には読み出す走査ライン及びその順序は変えられない。
従って、前記先願は、ラインセンサ用の走査ラインが撮像面の中央部等の場合にはフレームシフトパルス、転送ゲートパルス及びクロックパルス等を高速化したり、複雑な転送制御による垂直走査作用のための余分な処理時間を要した。
また、ラインセンサとしての走査ラインが最下部の場合には、ビューファインダの画像に対しラインセンサとしての撮像位置は最端にあって、ビューファインダとして不都合な場合が多かった。
【０００６】
本発明は、このような背景になされ、白黒または単板式カラーカメラ用のＣＭＯＳエリアセンサである一つの撮像素子を用い、通常のエリアセンサの動作と１または連続した２ないし複数ラインの任意に設定した画素ラインによる一次元のラインセンサの動作とを切換えて撮影する。
これにより、ラインセンサカメラでありながら、エリアセンサの動作に切換えて撮像したリアルタイムの画像により、撮像する画角及びレンズに係るフォーカス等の設定／調整をした後に、一次元の撮像をすることができる小型・ローコストで利便性の高いラインセンサカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、レンズとレンズによる被写体の光学像がその画素面に結像するＣＭＯＳエリアセンサである固体撮像素子とその撮像の動作及び走査作用に係りエリアセンサの動作と１列または連続する２ないし４列の任意に設定した画素列のみの走査作用により画素の信号を読出すラインセンサの動作とを切換制御する制御回路と前記撮像して読出した画素の信号を入力する映像回路とを具備した撮像部を備え、信号処理部を備えたカメラ装置であって、映像回路は画像モニタに接続して撮像画像を表示する前記エリアセンサの動作による映像信号及び前記ラインセンサの動作に基づく画素データを出力し、信号処理部は前記画素データを入力して生成した連続した一次元の映像信号を記録する記憶手段及びこれを読出して表示信号を生成する読出し手段を有し、前記表示信号は画像表示部に接続して前記設定した画素列と前記光学像との相対的動きに基づき被写体の一次元の撮像部分が時系列の二次元状に展開した画像を表示することを特徴とするラインセンサカメラ装置である。
【０００８】
（２）また、前記固体撮像素子はその画素上にモザイク状の色フィルタが配設された単板式カラーカメラ用であって、前記表示信号は前記任意に設定した画素列に基づくそれぞれ一つの画素に隣接する画素の画素データから抽出または補間処理により生成された一次元のカラーの映像信号により生成されることを特徴とする請求項１に記載のラインセンサカメラ装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図を参照して説明する。
図１は本発明実施例のラインセンサカメラ装置の要部構成図、
図２は固体撮像素子の動作を説明する模式図、
図３は固体撮像素子の画素配列を説明する図、である。
図において、１は被写体、２はレンズ、３は固体撮像素子、４は制御回路、５は映像回路、６はコントローラ、７は画像モニタ、８は信号処理部、９〜１１は端子、１２は撮像部、１３は端子、１４は垂直走査回路、１５は水平走査回路、１６は画素回路、１７はスイッチ素子、１８は増幅器、１９は画像表示部、２０は読出し線である。
【００１０】
図１の本発明実施例に示すラインセンサカメラ装置の要部は、レンズ２と被写体１の光学像が結像する固体撮像素子３とこれを制御する制御回路４と映像回路５とからなる撮像部１２を具備し、及びコントローラ６と画像モニタ７と信号処理部８と表示装置１９を具備して構成される。
【００１１】
まず、上記構成による動作の概要を説明する。ＣＭＯＳエリアセンサである固体撮像素子３は、レンズ２による被写体１の光学像が画素面に結像し、撮像された各画素の信号が走査作用により読出される。この撮像の動作及び走査作用は制御回路４で制御され、エリアセンサの動作と任意に設定した画素列のみの走査作用によるラインセンサの動作とが切換制御される。
また、前記エリアセンサの動作またはラインセンサの動作で撮像して読出された画素の信号は、端子１３を介し映像回路５に入力して信号処理され、エリアセンサの動作では、二次元の映像信号を出力し端子１０を介して画像モニタ７に接続することにより画像表示できる。
同様に、ラインセンサの動作では、一次元の画素データを端子１１を介して出力し、信号処理部８に入力して一次元の映像信号が生成されて記憶手段により記録され、読出し手段で読み出し制御されて表示信号を生成して出力する。
この表示信号は、端子９を介し二次元走査の表示装置１９に接続することにより、一次元の映像信号が時系列の二次元状に展開した画像表示ができる。
【００１２】
次に、図２に示す模式図は、ＣＭＯＳエリアセンサである固体撮像素子３の一例であり、その概要を説明する。画素回路１６はフォトダイオード等による画素及びその信号電荷を信号電圧に変換する機能及び増幅機能を有する。
通常、各画素回路１６の前記信号電圧は、テレビジョンの走査順序に基づき時間軸に沿って順にスイッチングされて出力される。垂直走査回路１４で選択スイッチングされた走査ラインに係るそれぞれの画素回路１６の信号電圧は、読出し線２０に接続される。更に、水平走査回路１５でスイッチングコントロールされる各スイッチ素子１７により、走査ラインの各画素の信号が順次増幅器１８を介して端子１３に出力する。
これにより、図１の固体撮像素子３は、前記スイッチングタイミングのコントロールにより、任意の画素列を走査作用して読み出すことができる。また、通常のエリアセンサの動作と、１列または連続した複数の任意に設定した画素列のみの走査作用により画素の信号を読み出すラインセンサの動作とを制御回路４で切換え、それぞれの動作で撮像することができる。
【００１３】
本発明の特徴は、映像回路５は画像モニタ７に接続して撮像画像を表示する前記エリアセンサの動作による映像信号及び前記ラインセンサの動作に基づく画素データを出力し、信号処理部８は前記画素データを入力して生成した連続した一次元の映像信号を記録する記憶手段及びこれを読出して表示信号を生成する読出し手段を有し、前記表示信号は画像表示部１９に接続して前記設定した画素列と前記光学像との相対的動きに基づき被写体の一次元の撮像部分が時系列の二次元状に展開した画像を表示する。
ここで、制御回路４は駆動パルスその他撮像の動作に必要な信号を発生し、固体撮像素子３に入力してその撮像及び走査作用を制御する。前記エリアセンサの動作で被写体１を撮像した画素の信号は、映像回路５で増幅などの信号処理をされて二次元の映像信号として端子１０に出力し、ビューファインダ等の画像モニタ７に接続して画像表示できる。従って、この撮像画像を観察して前記撮像の画角、及びレンズに係るフォーカスその他の設定／調整などができる。
一方、前記設定／調整などをした本ラインセンサカメラ装置の前記ラインセンサの動作で被写体１のスリット状部分を撮像した、前記任意に設定した画素列の各画素の信号は、映像回路５で信号処理されて画素データとして信号処理部８に入力し、一次元の映像信号が生成される。また、さらに、前述のように表示信号を生成して端子９に出力する。
【００１４】
前述において、映像回路５または記憶手段及び読出し手段を有する信号処理部８には、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換手段及びまたはＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換手段が設られる。信号処理部８は、前述例のように路面等の継ぎ目の無い縦断方向の連続撮影または陸上競技等のゴールラインなどを連続撮像して生成された、前記一次元の映像信号を前記記憶手段により記録する。
この記録した映像信号は前記読出し手段で読出し制御されて読み出され、時系列の二次元走査で表示する表示信号を生成して端子９に出力する。この出力は、二次元の走査による画像表示部１９に接続して前記スリット状部分の画像が、前記相対的動きに基づき時系列の二次元状に展開した画像を表示できる。
【００１５】
次に、信号処理部８の前記読出し手段はバファメモリを備える。前記読出し制御して読み出された一次元の映像信号は、画像表示部１９に表示する範囲の該映像信号をバファメモリを介して画像表示部１９の走査速度に同期する表示信号として生成される。また、信号処理部８はパーソナルコンピュータその他のコンピュータ装置を用いることもできる。
また、コントローラ６は、制御回路４による前記撮像の動作及びレンズ２に係る前記フォーカス等の設定／調整に関する操作をすることができる。また、前記ラインセンサの動作における走査作用の速度は、前記相対的動きの速さにも関係する。この走査作用の速度もこのコントローラ６で操作できる。
【００１６】
ここで、固体撮像素子３は、その画素上にモザイク状に配列された色の構成要素に基づく色フィルタが配設された単板式カラーカメラ用であって、前記表示信号は前記任意に設定した画素列に基づくそれぞれ一つの画素に隣接する画素の画素データから抽出または補間処理により生成された一次元のカラーの映像信号により生成できる。
図３は、色の構成要素である原色系の色フィルタが配設された固体撮像素子の画素配列の一例を示し、図３（ａ）はＧＲＢ（緑、赤、青）よりなる線順次方式でベイヤー配列とも言われ、図３（ｂ）は、ＭｇＹｅＣｙ（マゼンタ、イエロー、シアン）及びＧ（緑）よりなる色差線順次方式である。
このように、水平および垂直方向に各２画素の色の構成要素を含む隣接４画素を基本単位として繰り返し配列される。また、高画質・高精細化にともない、ハニカム配置などと呼ばれる高精細用の画素配列などもある。
【００１７】
この場合、図１の端子１３のそれぞれの画素の信号は色フィルタに基づく単色である。そこで、前記エリアセンサの動作の場合、映像回路５に入力した前記画素の信号は、通常行なわれるように、それぞれ一つの画素に隣接する画素の画素データからの抽出または補間処理によりカラーの映像信号が生成され、端子１０を介して画像モニタ７に接続することにより、カラーの画像表示ができる。
一方、ラインセンサの動作の場合、映像回路５から信号処理部８に入力した前記画素データは、前記連続した２ないし４列の任意に設定した画素列におけるそれぞれ一つの画素に隣接する画素の画素データからの抽出または補間処理によりカラーの前記一次元の映像信号が生成される。
前記色フィルタが、色の構成要素を含む隣接４画素を基本単位として配列されている場合、前記抽出または補間処理に係り、前記任意に設定した画素列は４列あれば充分である。これにより、カラーの前記表示信号が生成され、画像表示部１９に接続して二次元に展開したカラーの画像表示ができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が発挿できる。
前記映像回路は画像モニタに接続して撮像画像を表示するエリアセンサの動作による映像信号及びラインセンサの動作に基づく画素データを出力し、信号処理部はこの画素データを入力して生成した連続した一次元の映像信号を記録する記憶手段及びこれを読出して表示信号を生成する読出し手段を有し、この表示信号は画像表示部に接続して前記設定した画素列と前記光学像との相対的動きに基づき被写体の一次元の撮像部分が時系列の二次元状に展開した画像を表示するので、一つの固体撮像素子によるラインセンサカメラを、ラインセンサとエリアセンサとの動作に切換えて撮像し、画像モニタに接続したリアルタイムの撮像画像を見ながら、撮像する画角及びレンズに係るフォーカス等の設定／調整ができる。
これにより、路面等の縦断方向の長大画像による路面等の検査、または、陸上競技等のゴールライン位置をスリット状に撮影し、競技者の動きに基づく時系列の二次元状の画像による着順判定などに適する小型・ローコストで利便性の高いラインセンサカメラ装置を提供できる。
【００１９】
上記の効果に加え、前記固体撮像素子はその画素上にモザイク状の色フィルタが配設された単板式カラーカメラ用であって、前記表示信号は前記任意に設定した画素列に基づくそれぞれ一つの画素に隣接する画素の画素データから抽出または補間処理により生成された一次元のカラーの映像信号なので、エリアセンサによる被写体のカラー映像信号を画像モニタに接続して観察でき、また、被写体の一次元のカラー映像信号を前記動きに基づき時系列の二次元状のより現実的なカラー画像を表示できる小型でローコストのカラーのラインセンサカメラ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のラインセンサカメラ装置の要部構成図。
【図２】固体撮像素子の動作を説明する模式図。
【図３】固体撮像素子の画素配列を説明する図。
【符号の説明】
１：被写体 ２：レンズ
３：固体撮像素子 ４：制御回路
５：映像回路 ６：コントローラ
７：画像モニタ ８：信号処理部
９〜１１：端子 １２：撮像部
１３：端子 １４：垂直走査回路
１５：水平走査回路 １６：画素回路
１７：スイッチ素子 １８：増幅器
１９：画像表示部 ２０：読出し線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line sensor camera device capable of displaying an image of a viewfinder by switching one CMOS solid-state imaging device between an area sensor operation and a line sensor operation.
[0002]
2. Description of the Related Art A line sensor camera using a black-and-white or color solid-state image pickup device repeatedly and continuously scans a single pixel row in which a slit-like portion of an optical image of a subject formed by a lens is formed. Here, reading of the signal of each pixel of the solid-state imaging device is described as a scanning action according to the scanning of the television.
The one-dimensional video signal thus captured is sequentially recorded, read out and controlled, and based on the movement of the subject or the movement of the camera itself, the image of the slit portion of the subject is two-dimensional in time series. This is used to display a developed image.
This is because a line sensor camera is mounted on a traveling vehicle, etc., and the transverse direction of the road surface, etc. is sequentially captured continuously in a slit shape, and a video signal of a long image with a seamless vertical direction is generated and recorded. Are displayed in sequence and used for inspection.
In addition, the goal line position of track and field and other competitions is imaged in a slit shape, and the slit-like imaging part of the athlete's goal line displays a two-dimensional time-series image based on the movement of the goal line position. Use for judgment.
[0003]
By the way, in the above-described imaging, it is necessary to set / adjust the angle of view to be taken and the focus, zoom, iris, and the like related to the lens. Cannot be set / adjusted.
Further, the optical viewfinder for observing an optical image obtained by splitting an optical image by a lens is complicated and expensive, and its use is inconvenient. Therefore, the present applicant has proposed a prior application (Japanese Patent Application No. 2002-344655) relating to a line sensor camera device using a solid-state imaging device as a CCD area sensor.
This includes an area sensor control means related to a CCD solid-state image sensor, and a line sensor control means for scanning only one or a plurality of specific scanning lines and taking an image by the operation of a one-dimensional line sensor. Is switched and imaged.
Thereby, although it is a line sensor camera, a two-dimensional captured image can also be displayed, and setting / adjustment of an angle of view and the like can be performed. The operation of the CCD solid-state imaging device is based on reading out the signal charges of the pixels only on the specific scanning line such as the lowermost part or the central part of the imaging surface by special control of the scanning action by the transfer of the signal charges of the pixels.
[0004]
Conventionally, a CCD solid-state image sensor has been mainly used rather than a CMOS due to noise and other disadvantages. Recently, however, CMOS solid-state imaging devices have come into practical use due to the improvement of the above-mentioned drawbacks.
By the way, the reading of the signal of each pixel from the CMOS solid-state imaging device is sequentially switched and output along the time axis based on the television scanning by the switching function of the vertical and horizontal scanning circuits. Therefore, the pixel addresses to be read and their order can be arbitrarily changed by controlling the switching operation.
[0005]
Reading signal charges of pixels from a CCD solid-state imaging device is basically performed by a vertical and horizontal transfer CCD with a fixed transfer order and transfer direction. Cannot be changed.
Therefore, in the prior application, when the scanning line for the line sensor is at the center of the imaging surface, etc., the frame shift pulse, the transfer gate pulse, the clock pulse, etc. are accelerated, or the vertical scanning action by the complicated transfer control. Took extra processing time.
Further, when the scanning line as the line sensor is at the lowermost position, the imaging position as the line sensor is at the extreme end with respect to the image of the viewfinder, and it is often inconvenient as a viewfinder.
[0006]
The present invention is made in such a background, and uses one image pickup device which is a CMOS area sensor for a monochrome or single-plate color camera, and arbitrarily sets one or two or a plurality of continuous lines with the operation of a normal area sensor. Shooting is performed by switching the operation of the one-dimensional line sensor with the pixel line.
As a result, even though it is a line sensor camera, it is possible to perform one-dimensional imaging after setting / adjusting the angle of view to be captured and the focus related to the lens by using a real-time image switched to the operation of the area sensor. An object of the present invention is to provide a line sensor camera device that is small, low cost, and highly convenient.
[0007]
As a result of intensive studies in view of the above, the present inventor has solved this problem by the following means.
(1) The present invention relates to a solid-state imaging device which is a CMOS area sensor in which an optical image of a subject formed by a lens and a lens is formed on the pixel surface, and the imaging operation and scanning action. A control circuit that switches and controls the operation of a line sensor that reads out pixel signals by scanning only two or four arbitrarily set pixel columns, and a video circuit that inputs the imaged and read pixel signals; And a signal processing unit, wherein a video circuit is connected to an image monitor and displays a captured image based on a video signal based on an operation of the area sensor and an operation of the line sensor. The pixel data is output, and the signal processing unit records the continuous one-dimensional video signal generated by inputting the pixel data and reads it to generate a display signal. The display signal is connected to an image display unit, and a one-dimensional imaging portion of a subject is developed in a time-series two-dimensional form based on a relative movement between the set pixel array and the optical image. The line sensor camera device is characterized in that the displayed image is displayed.
[0008]
(2) The solid-state imaging device is for a single-plate color camera in which a mosaic color filter is disposed on the pixel, and the display signal is one pixel based on the arbitrarily set pixel row. The line sensor camera device according to claim 1, wherein the line sensor camera device is generated by a one-dimensional color video signal generated by extraction or interpolation processing from pixel data of pixels adjacent to the pixel data.
[0009]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a line sensor camera device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device.
FIG. 3 is a diagram for explaining the pixel arrangement of the solid-state imaging device.
In the figure, 1 is a subject, 2 is a lens, 3 is a solid-state imaging device, 4 is a control circuit, 5 is a video circuit, 6 is a controller, 7 is an image monitor, 8 is a signal processing unit, 9 to 11 are terminals, and 12 is An image pickup unit, 13 is a terminal, 14 is a vertical scanning circuit, 15 is a horizontal scanning circuit, 16 is a pixel circuit, 17 is a switch element, 18 is an amplifier, 19 is an image display unit, and 20 is a readout line.
[0010]
The main part of the line sensor camera apparatus shown in the embodiment of the present invention in FIG. 1 is an image pickup comprising a solid-state image pickup device 3 on which an optical image of a lens 2 and a subject 1 is formed, a control circuit 4 for controlling the solid-state image pickup device 3 and a video circuit 5. And a controller 6, an image monitor 7, a signal processing unit 8, and a display device 19.
[0011]
First, an outline of the operation of the above configuration will be described. In the solid-state imaging device 3 which is a CMOS area sensor, an optical image of the subject 1 by the lens 2 is formed on the pixel surface, and the signal of each captured pixel is read out by a scanning action. The imaging operation and the scanning action are controlled by the control circuit 4, and the operation of the area sensor and the operation of the line sensor by the scanning action of only an arbitrarily set pixel row are controlled to be switched.
In addition, a pixel signal imaged and read out by the area sensor operation or the line sensor operation is input to the video circuit 5 through the terminal 13 for signal processing. In the area sensor operation, a two-dimensional video signal is processed. Can be displayed by connecting to the image monitor 7 via the terminal 10.
Similarly, in the operation of the line sensor, one-dimensional pixel data is output via the terminal 11 and input to the signal processing unit 8 to generate a one-dimensional video signal, which is recorded by the storage means and read by the reading means. Controlled to generate and output a display signal.
This display signal is connected to a display device 19 for two-dimensional scanning through a terminal 9 so that an image display in which a one-dimensional video signal is developed in a time-series two-dimensional form can be performed.
[0012]
Next, the schematic diagram shown in FIG. 2 is an example of the solid-state imaging device 3 which is a CMOS area sensor, and an outline thereof will be described. The pixel circuit 16 has a function of converting a pixel by a photodiode or the like and its signal charge into a signal voltage and an amplification function.
Normally, the signal voltage of each pixel circuit 16 is switched and output in order along the time axis based on the scanning order of the television. The signal voltage of each pixel circuit 16 relating to the scanning line selectively switched by the vertical scanning circuit 14 is connected to the readout line 20. Further, the signal of each pixel of the scanning line is sequentially output to the terminal 13 via the amplifier 18 by each switch element 17 that is switching-controlled by the horizontal scanning circuit 15.
Thereby, the solid-state imaging device 3 in FIG. 1 can scan and read an arbitrary pixel row by controlling the switching timing. In addition, the control circuit 4 switches between the normal area sensor operation and the line sensor operation for reading out the pixel signal by scanning operation of only one column or a plurality of consecutively set pixel columns. can do.
[0013]
A feature of the present invention is that the video circuit 5 is connected to an image monitor 7 to output a video signal based on the operation of the area sensor that displays a captured image and pixel data based on the operation of the line sensor. Storage means for recording a continuous one-dimensional video signal generated by inputting pixel data and reading means for reading out and generating a display signal. The display signal is connected to an image display unit 19 to perform the setting. Based on the relative movement between the pixel row and the optical image, an image in which the one-dimensional imaging portion of the subject is developed in a two-dimensional time series is displayed.
Here, the control circuit 4 generates driving pulses and other signals necessary for the imaging operation and inputs them to the solid-state imaging device 3 to control the imaging and scanning action. The pixel signal obtained by imaging the subject 1 by the operation of the area sensor is subjected to signal processing such as amplification by the video circuit 5 and is output to the terminal 10 as a two-dimensional video signal and connected to the image monitor 7 such as a viewfinder. Image display. Accordingly, by observing this captured image, the angle of view of the image capture, focus and other settings / adjustments related to the lens, and the like can be performed.
On the other hand, a signal of each pixel in the arbitrarily set pixel row obtained by imaging the slit-like portion of the subject 1 by the operation of the line sensor of the line sensor camera device that has been set / adjusted is signaled by the video circuit 5. It is processed and input to the signal processing unit 8 as pixel data, and a one-dimensional video signal is generated. Further, as described above, a display signal is generated and output to the terminal 9.
[0014]
In the above description, the video circuit 5 or the signal processing unit 8 having the storage means and the reading means is provided with A / D (analog / digital) conversion means and / or D / A (digital / analog) conversion means. The signal processing unit 8 uses the storage unit to generate the one-dimensional video signal generated by continuously capturing a continuous line in a longitudinal direction such as a road surface as in the above example or continuously capturing a goal line for a track and field, etc. Record.
The recorded video signal is read and controlled by the reading means, and a display signal to be displayed by time-series two-dimensional scanning is generated and output to the terminal 9. This output can be connected to the image display unit 19 by two-dimensional scanning to display an image in which the image of the slit-like portion is developed in a time-series two-dimensional manner based on the relative movement.
[0015]
Next, the reading means of the signal processing unit 8 includes a buffer memory. The one-dimensional video signal read out by the readout control is generated as a display signal that synchronizes the video signal in the range to be displayed on the image display unit 19 with the scanning speed of the image display unit 19 via the buffer memory. The signal processing unit 8 can also use a personal computer or other computer device.
In addition, the controller 6 can perform operations related to the imaging operation by the control circuit 4 and the setting / adjustment of the focus and the like related to the lens 2. The speed of the scanning action in the operation of the line sensor is also related to the speed of the relative movement. The speed of this scanning action can also be controlled by this controller 6.
[0016]
Here, the solid-state imaging device 3 is for a single-plate color camera in which color filters based on color components arranged in a mosaic pattern are arranged on the pixel, and the display signal is set arbitrarily. It can be generated from a one-dimensional color video signal generated by extraction or interpolation processing from pixel data of pixels adjacent to each pixel based on the pixel column.
FIG. 3 shows an example of a pixel arrangement of a solid-state imaging device provided with primary color filters which are color components, and FIG. 3 (a) is a line-sequential system composed of GRB (green, red, blue). 3B is a color difference line sequential system composed of MgYeCy (magenta, yellow, cyan) and G (green).
In this manner, the adjacent four pixels including the color components of two pixels in the horizontal and vertical directions are repeatedly arranged as a basic unit. In addition, with high image quality and high definition, there is a high-definition pixel array called a honeycomb arrangement.
[0017]
In this case, the signal of each pixel of the terminal 13 in FIG. 1 is a single color based on the color filter. Therefore, in the case of the operation of the area sensor, the signal of the pixel input to the video circuit 5 is extracted from the pixel data of the pixel adjacent to each pixel or is interpolated as usual, so that a color video signal is obtained. Is generated and connected to the image monitor 7 via the terminal 10, whereby a color image can be displayed.
On the other hand, in the case of the operation of the line sensor, the pixel data input from the video circuit 5 to the signal processing unit 8 is a pixel of a pixel adjacent to one pixel in each of the continuously set pixel columns of 2 to 4 columns. The one-dimensional video signal of color is generated by extraction from data or interpolation processing.
In the case where the color filter is arranged using four adjacent pixels including color components as a basic unit, it is sufficient that the arbitrarily set pixel columns are four in the extraction or interpolation process. As a result, the color display signal is generated, and connected to the image display unit 19 to display a two-dimensionally developed color image.
[0018]
According to the present invention, the following effects can be inserted and removed.
The video circuit is connected to an image monitor and outputs a video signal based on the operation of an area sensor that displays a captured image and pixel data based on the operation of the line sensor. A storage unit for recording a one-dimensional video signal, and a reading unit for reading out and generating a display signal, the display signal being connected to an image display unit and relative to the set pixel row and the optical image; Based on the movement, the one-dimensional imaging part of the subject displays an image developed in a time-series two-dimensional form, so the line sensor camera with one solid-state imaging device is switched to the operation of the line sensor and area sensor to capture the image. While viewing the real-time captured image connected to the image monitor, it is possible to set / adjust the angle of view to be captured and the focus on the lens.
This makes it possible to inspect the road surface with a long image in the longitudinal direction of the road surface, etc., or to photograph the goal line position of track and field events in a slit shape, and the arrival order by the time-series two-dimensional image based on the movement of the athlete A compact, low-cost and highly convenient line sensor camera device suitable for determination and the like can be provided.
[0019]
In addition to the above effect, the solid-state imaging device is for a single-plate color camera in which a mosaic color filter is arranged on the pixel, and the display signal is based on each arbitrarily set pixel row. Since it is a one-dimensional color video signal extracted from the pixel data of pixels adjacent to the pixel or generated by interpolation processing, the subject's color video signal from the area sensor can be connected to an image monitor and observed, and the subject's one-dimensional Thus, it is possible to provide a small and low-cost color line sensor camera device capable of displaying a time-series two-dimensional more realistic color image based on the movement of the color video signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram of a line sensor camera device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the operation of a solid-state image sensor.
FIG. 3 is a diagram illustrating a pixel arrangement of a solid-state image sensor.
[Explanation of symbols]
1: Subject 2: Lens 3: Solid-state imaging device 4: Control circuit 5: Video circuit 6: Controller 7: Image monitor 8: Signal processing units 9 to 11: Terminal 12: Imaging unit 13: Terminal 14: Vertical scanning circuit 15: Horizontal scanning circuit 16: Pixel circuit 17: Switch element 18: Amplifier 19: Image display unit 20: Read line
