JP2007104349A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
ステレオ撮像システムにおいて、信号処理部1つで同時露光を実現すること。
【解決手段】
撮像を行う複数の撮像手段と、入力信号の選択処理を行う入力選択手段と、撮像手段の駆動を行うセンサ駆動信号発生手段と、撮像手段が出力する撮像データのカメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段と、を有するステレオ撮像装置によって構成される。
複数の撮像手段が同時に露光を行い、センサ駆動信号発生手段が駆動信号のマスク制御を行い撮像手段からの撮像データの出力タイミングを異ならせることにより、複数の撮像手段が出力する映像データを撮像手段より少ない数のカメラ信号処理手段でカメラ信号処理を行うことを可能とする。
【選択図】 図3
Description
また、例えば、特開2000−341719(特許文献2)がある。該公報には、「外部同期回路を用いることなく複数のカメラの同期をとり、さらに輝度ばらつきの少ない映像信号を出力するステレオカメラを得る」を課題とし、解決手段として、「レンズ2a、2bと、撮像素子3a、3bと、撮像素子の出力信号を増幅する利得調整手段4a、4bと、撮像素子出力信号を映像信号に変換する信号処理手段5a、5bとを備えた撮像系を複数有するステレオカメラにおいて、複数の撮像素子と信号処理手段を共通して駆動する駆動信号、複合同期信号等を出力するタイミング信号発生手段6bと、一つの撮像系の撮像素子出力信号を検波する露出検波手段8bおよびこの露出検波手段から出力される検波値と所定の露出調整目標値から露出調整値を算出する露出時間算出手段9bにより構成される露出調整手段7bを備え、タイミング信号発生手段を露出時間算出手段の出力により制御する」という技術が開示されている。
前記第6実施例に係るステレオ撮像システムの露光と信号処理タイミングの一例を示す図11のカメラAに関しては、本発明の第8実施例に示す方法で決定してもよいし、ユーザーにより指定されてもよい。画像処理部108ではカメラ制御を行うために、図15の1501で、カメラAとカメラβのエピポーラ線方向Aβの特徴量N1、例えばある強度以上のエッジの数などの演算/評価を行う。次に図15の1502では、カメラAとカメラγのエピポーラ線方向Aγの特徴量N2の演算/評価を行う。図15の1503では、1501と1502で演算した特徴量の比較を行う。エピポーラ線方向Aβの特徴量N1がエピポーラ線方向Aγの特徴量N2よりも大きい場合(N1>>N2)、図15の1504のように、カメラβを前記第1実施例に係るステレオ撮像システムの露光と信号処理タイミングの一例を示す図11または前記第7実施例に係るステレオ撮像システムの露光と信号処理タイミングの一例を示す図12のカメラBとする。エピポーラ線方向Aβの特徴量N1がエピポーラ線方向Aγの特徴量N2よりも小さい場合(N1<<N2)、図15の1505のように、カメラγを前記第6実施例に係るステレオ撮像システムの露光と信号処理タイミングの一例を示す図11または前記第7実施例に係るステレオ撮像システムの露光と信号処理タイミングの一例を示す図12のカメラBとする。出力制御信号をマスクして垂直CCDに電荷・信号を保持している間は、ノイズの影響を受けるため、画質が劣化している場合がある。よって、特徴量の多いカメラをカメラBし、垂直CCDで保持する期間を短くすることにより、特徴量の多いエピポーラ線の方向の画像処理をSN良く行うことができる。また、図15の1506に示すように、エピポーラ線の方向Aβの特徴量N1とエピポーラ線の方向Aγの特徴量N2と同程度の場合(N1≒N2)、カメラβとカメラγを交互にカメラBとしてやればよい。このことにより、どちらのエピポーラ線の方向の画像処理をSN良くおこなうことができる。図15の1504から1506に示すカメラBの選択結果は、図15の1507で画像処理部108から、ステレオ撮像制御部106に通知され、ステレオ撮像制御部106でカメラBの選択処理を駆動信号の制御を行うことにより実現すればよい。
101_2 第2のCCD撮像部
102_1 第1のCDS/AD部
102_2 第2のCDS/AD部
103 入力選択部
104 カメラ信号処理部
105 センサ駆動信号発生部
106 ステレオ撮像制御部
107_1 第1のCDS/AGC/AD部
107_2 第2のCDS/AGC/AD部
108 駆動信号加工処理部
109 シャッタ部
110 記録部
111 画像処理部
1001_1 第1のCCD撮像部
1001_2 第2のCCD撮像部
1001_3 第3のCCD撮像部
1002_1 第1のCDS/AGC/AD部
1002_2 第2のCDS/AGC/AD部
1002_3 第3のCDS/AGC/AD部
1003 入力選択部
1004 カメラ信号処理部
1005 センサ駆動信号発生部
1006 ステレオ撮像制御部
1007 駆動信号加工処理部
1008 画像処理部
1009 記録部
1301 第1の撮像部α
1302 第2の撮像部β
1303 第3の撮像部γ
1801_1 第1の撮像部
1801_2 第2の撮像部
1801_3 第3の撮像部
Claims (22)
- 複数の撮像手段と、
該複数の撮像手段を駆動する駆動手段と、
該複数の撮像手段の出力データをカメラ信号処理するカメラ信号処理手段と、
該複数の撮像手段が略等しいタイミングで露光し、異なるタイミングでデータ出力するように該駆動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 撮像を行う第1のCCD撮像手段と、
該第1のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとAD変換を行いデジタル信号を出力する第1のCDS/AD手段と、
撮像を行う第2のCCD撮像手段と、
該第2のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとAD変換を行いデジタル信号を出力する第2のCDS/AD手段と、
該第1のCDS/AD手段と該第2のCDS/AD手段が出力する各々のデジタル信号の選択処理を行い片方のデジタル信号を選択して出力する入力選択手段と、
該入力選択手段が出力するデジタル信号に対しカメラ信号処理を行い映像信号を出力するカメラ信号処理手段と、
該第1のCCD撮像手段と該第1のCDS/AD手段と該第2のCCD撮像手段と該第2のCDS/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段とステレオ撮像制御手段に駆動または制御を行うための信号を生成し出力するセンサ駆動パルス発生手段と、
該入力選択手段と該カメラ信号処理手段と該センサ駆動パルス発生手段の制御を行うステレオ撮像制御手段と、
を備え、
前記第2のCCD撮像手段を駆動するための前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクし垂直CCDに信号を保持することにより、前記第2のCCD撮像手段の撮像データの出力タイミングを遅らせること、
を特徴とする撮像装置 - 撮像を行う第1のCCD撮像手段と、
該第1のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第1のCDS/AGC/AD手段と、
撮像を行う第2のCCD撮像手段と、
該第2のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第2のCDS/AGC/AD手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段が出力する各々のデジタル信号の選択処理を行い片方のデジタル信号を選択して出力する入力選択手段と、
該入力選択手段が出力するデジタル信号に対しカメラ信号処理を行い映像信号を出力するカメラ信号処理手段と、
駆動信号加工処理手段と該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段とステレオ撮像制御手段に駆動または制御を行うための信号を生成し出力するセンサ駆動パルス発生手段と、
該センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスとCDS/AGC/AD手段制御パルスに対し分配やマスク処理を行う駆動信号加工処理手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段と該センサ駆動パルス発生手段の制御を行うステレオ撮像制御手段と、
を備え、
前記センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスに対し、駆動信号加工処理手段で前記第2のCCD撮像手段に出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクし垂直CCDに信号を保持することにより、撮像データの出力タイミングを異ならせること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2または3に記載の撮像装置において、
前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクする期間は、
前記信号選択手段が前記第1のCDS/AD手段または前記第1のCDS/AGC/AD手段が出力する信号を選択している期間であること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2乃至4のいずれかに記載の撮像装置において、
前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクする期間に、
前記センサ駆動パルス発生手段が前記第2のCDS/AD手段または前記第2のCDS/AGC/AD手段に対して出力する黒の基準レベルサンプリング制御信号もマスクすること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2乃至5のいずれかに記載の撮像装置において、
前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクする期間に、
前記センサ駆動パルス手段が第2のCCD撮像手段に出力する水平転送信号とリセットゲートクロック信号と、前記センサ駆動パルス発生手段が前記第2のCDS/AD手段または前記第2のCDS/AGC/AD手段に対して出力するクロック信号とプリブランキング信号と、をマスクすること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2乃至6のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は光の遮光を行うシャッタ手段を有し、
前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクする期間に、
該シャッタ手段を用いて第2のCCD撮像手段に対する入射光を遮光すること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2乃至7のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は映像データの記録を行う記録手段を有し、
該記録手段で前記カメラ信号処理手段が出力する映像信号を記録する場合に、
前記第1のCCD撮像手段が撮影した映像を優先して記録すること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項2乃至8のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段の画像処理結果により、
前記センサ駆動パルス手段が出力する読み出し信号と垂直転送信号をマスクする対象を前記第1のCCD撮像手段と前記第2のCCD撮像手段で切り替えること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項5乃至8のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段の画像処理結果により、
前記センサ駆動パルス手段が出力する黒の基準レベルサンプリング制御信号をマスクする対象を前記第1のCDS/AD手段または前記第1のCDS/AGC/AD手段と前記第2のCDS/AD手段または前記第2のCDS/AGC/AD手段で切り替えること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項6乃至8のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段の画像処理結果により、
前記センサ駆動パルス手段が出力する水平転送信号とリセットゲートクロック信号をマスクする対象を前記第1のCCD撮像手段と前記第2のCCD撮像手段で切り替えること、
前記センサ駆動パルス手段が出力するクロック信号とプリブランキング信号をマスクする対象を前記第1のCDS/AD手段または前記第1のCDS/AGC/AD手段と前記第2のCDS/AD手段または前記第2のCDS/AGC/AD手段で切り替えること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項7乃至8のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像手段は画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段の画像処理結果により、
前記シャッタ手段が入射光を遮光する対象を前記第1のCCD撮像手段と前記第2のCCD撮像手段で切り替えること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項8記載の撮像装置において、
前記撮像手段は画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段の画像処理結果により、
前記記録手段が優先して記録する映像信号を前記第1のCCD撮像手段が撮影した映像と前記第2のCCD撮像手段が撮影した映像で切り替えること、
を特徴とする撮像装置 - 撮像を行う複数の撮像手段と、
該撮像手段の駆動を行うセンサ駆動信号発生手段と、
該撮像手段が出力する撮像データのカメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段と、
を備え、
前記複数の撮像手段が同時に露光を行い、前記センサ駆動信号発生手段が各々の前記撮像手段からの撮像データの出力タイミングを異ならせることにより、
複数の撮像手段が出力する映像データを撮像手段より少ない数のカメラ信号処理手段でカメラ信号処理を行うこと、
を特徴とする撮像装置 - 撮像を行う第1のCCD撮像手段と、
該第1のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第1のCDS/AGC/AD手段と、
撮像を行う第2のCCD撮像手段と、
該第2のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第2のCDS/AGC/AD手段と、
撮像を行う第3のCCD撮像手段と、
該第3のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第3のCDS/AGC/AD手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段が出力する各々のデジタル信号の選択処理を行いいずれかのデジタル信号を選択して出力する入力選択手段と、
該入力選択手段が出力するデジタル信号に対しカメラ信号処理を行い映像信号を出力するカメラ信号処理手段と、
駆動信号加工処理手段と該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段とステレオ撮像制御手段に駆動または制御を行うための信号を生成し出力するセンサ駆動パルス発生手段と、
該センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスとCDS/AGC/AD手段制御パルスに対し分配やマスク処理を行う駆動信号加工処理手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段と該センサ駆動パルス発生手段の制御を行うステレオ撮像制御手段と、
を備え、
前記センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスに対し、駆動信号加工処理手段で前記第2のCCD撮像手段と前記第3のCCD撮像手段に出力する出力制御信号をマスクし垂直CCDに信号を保持することにより、撮像データの出力タイミングを異ならせること、
を特徴とする撮像装置 - 撮像を行う第1のCCD撮像手段と、
該第1のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第1のCDS/AGC/AD手段と、
撮像を行う第2のCCD撮像手段と、
該第2のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第2のCDS/AGC/AD手段と、
撮像を行う第3のCCD撮像手段と、
該第3のCCD撮像手段が出力する信号に対し相関2重サンプリングとゲインコントロールとAD変換を行いデジタル信号を出力する第3のCDS/AGC/AD手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段が出力する各々のデジタル信号の選択処理を行いいずれかのデジタル信号を選択して出力する入力選択手段と、
該入力選択手段が出力するデジタル信号に対しカメラ信号処理を行い映像信号を出力するカメラ信号処理手段と、
駆動信号加工処理手段と該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段とステレオ撮像制御手段に駆動または制御を行うための信号を生成し出力するセンサ駆動パルス発生手段と、
該センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスとCDS/AGC/AD手段制御パルスに対し分配やマスク処理を行う駆動信号加工処理手段と、
該第1のCDS/AGC/AD手段と該第2のCDS/AGC/AD手段と該第3のCDS/AGC/AD手段と該入力選択手段と該カメラ信号処理手段と該センサ駆動パルス発生手段の制御を行うステレオ撮像制御手段と、
を備え、
該第1のCCD撮像手段と該第2のCCD撮像手段と該第3のCCD撮像手段が略等しいタイミングで露光し、前記センサ駆動パルス発生手段が出力するセンサ駆動パルスに対し、駆動信号加工処理手段で前記第2のCCD撮像手段と前記第3のCCD撮像手段に出力する出力制御信号をマスクし垂直CCDに信号を保持することにより、撮像データの出力タイミングを異ならせる場合に、
上記略等しいタイミングと異なるタイミングで露光した撮像データも出力すること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項15記載の撮像装置において、
撮像データの出力タイミングを遅らせるのは、
該第1のCCD撮像手段と該第2のCCD撮像手段と該第3のCCD撮像手段のそれぞれのエピポーラ線が交わる角度が直角に近い角以外の撮像手段であること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項16記載の撮像装置において、
異なるタイミングで露光を行うのは、
該第1のCCD撮像手段と該第2のCCD撮像手段と該第3のCCD撮像手段のそれぞれのエピポーラ線が交わる角度が直角に近い角の撮像手段であること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項15乃至18のいずれかに記載の撮像装置において、
前記カメラ信号処理手段が出力する映像データの画像処理を行う画像処理手段を有し、
該画像処理手段で、異なるタイミングで露光を行う撮像手段の映像データの各エピポーラ線の方向の特徴量を演算し、特徴量の多いエピポーラ線の方向にある撮像手段から優先して撮像データを出力させること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項15乃至19のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮像装置は映像データの記録を行う記録手段を有し、
該記録手段で前記カメラ信号処理手段が出力する映像信号を記録する場合に、
通常時は異なるタイミングで露光を行う撮像手段の映像データの記録を行い、非常時にはすべての撮像手段の映像データを記録すること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項15乃至20のいずれかに記載の撮像装置において、
撮像手段に、CMOS型撮像手段を用いること、
を特徴とする撮像装置 - 請求項1において、
前記複数の撮像手段から異なるタイミングで出力される信号に対してカメラ信号処理をする共通の信号処理手段を備えること
を特徴とする撮像装置。
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