JP2008154073A - 撮像装置および撮像システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 複数台の撮像装置の設定を合わせることができる撮像システムを提供する。
【解決手段】 撮像システム1は、複数台の撮像装置10を同期させて撮像を行うシステムである。撮像装置10は、設定に関する設定情報の入力を受け付ける操作部46と、操作部46にて受け付けた設定情報を他の撮像装置10へ送信する通信部44と、通信部44にて送信した設定情報に基づいて他の撮像装置10が設定を変更するタイミングに同期して、設定を変更する制御部36とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、同期して撮像を行う複数の撮像装置の設定を一致させる技術に関する。
従来から、例えば、ステレオカメラ等のように複数の撮像装置を用いた撮像システムが知られている。このような撮像システムでは、複数の撮像装置の撮像条件等の設定を一致させたいというニーズがある。
従来のシステムにおいては、一の撮像装置にて設定を変更した場合には、その撮像装置の設定ファイルをリムーバブルディスク等のメディアにコピーし、他の撮像装置に移していた。
また、通信手段を用いて装置の設定情報を送信する技術として、特許文献1に示すような技術が知られていた。特許文献1では、例えばLAN等の通信回線を介して接続されているコンピュータ端末において、オペレータがユーザモードの設定に関する設定情報を作成し、作成された設定情報を設定対象の装置に送信する。設定情報が送信された装置は、設定情報を記憶メモリに登録することにより、登録されたユーザモードを選択することによって、モード設定を容易に行うことができる。
特開2001−337797号公報(第5頁)
上記した特許文献1では、装置の設定情報を送信しているが、この方法によって撮像装置の設定を合わせることはできない。特許文献1の技術は、プリンタ、スキャナ等の設定を対象としているので、オペレータが設定した情報を送信するという構成をとることができるが、撮像システムでは、通常、撮像された映像を見ながら設定を変更するので、撮像装置と離れた場所で設定情報を作成する構成を採用することができない。
また、例えば、ステレオカメラ等のように同期して撮像中の撮像装置の設定を変更する際には、複数のカメラの設定変更のタイミングを同期させる必要がある。ステレオカメラは、左右の画像の視差を利用して立体画像を表示するので、例えば、左右の撮像装置のズーム率の設定が異なると、立体画像が見られなくなるという不都合を生じる。特に、ステレオカメラが外科手術等に用いられる場合には、一瞬の映像の乱れもなくしたいというニーズがある。
本発明は、上記背景に鑑み、複数台の撮像装置の設定を合わせることができる撮像装置および撮像システムを提供する。
本発明の撮像装置は、他の撮像装置と同期して撮像を行う撮像装置であって、前記撮像装置の設定に関する設定情報の入力を受け付ける設定情報受付部と、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報を他の撮像装置へ送信する設定情報送信部と、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報に基づく設定の変更を、前記設定情報送信部にて送信した設定情報に応じて他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して行う設定変更部とを備えた構成を有する。
この構成により、他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して設定を変更するので、複数の撮像装置の稼動中に撮像装置の設定を適切に変更できる。
本発明の撮像装置において、前記設定情報送信部は、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報と現在の設定情報との差分を示す差分情報を送信する構成を有する。
この構成により、撮像装置が送信する情報の量を低減することができる。
本発明の撮像装置は、他の撮像装置と共有すべき設定情報を記憶したテーブルと、前記設定情報受付部に入力された設定情報が他の撮像装置と共有すべき設定情報であるか否かを前記テーブルに基づいて判定する判定部とを備え、入力された設定情報が他の撮像装置と共有すべき設定情報であると判定された場合に、前記設定情報送信部は設定情報を他の装置に送信する構成を有する。
この構成により、他の撮像装置と共有すべき設定情報のみを送信し、共有しなくてもよい設定情報を送信しないので、撮像装置間で送受信される情報の量を低減できる。
本発明の撮像装置は、設定情報を記憶する不揮発性メモリを備え、前記不揮発性メモリに設定情報を書き込む前に、書き込むべき設定情報と、不揮発性メモリに記憶された設定情報とを比較し、両者の設定情報が異なる場合に、設定情報を不揮発性メモリに書き込む構成を有する。
この構成により、設定処理時間を削減できると共に、不揮発性メモリの書き換え回数を削減できる。
本発明の撮像装置において、前記設定情報受付部は、あらかじめ記憶された設定情報の選択肢を表示する表示部と、前記表示部に表示された選択肢の中から一の選択肢の入力を受け付ける選択部とを備えた構成を有する。
この構成により、選択肢の中から設定情報を選べばよいので、設定情報を容易に設定できる。
本発明の撮像装置において、前記設定情報受付部は、キーボードまたはポインティングデバイスからの入力を受け付ける構成を有する。
この構成により、操作しやすいインターフェースによって、設定情報を容易に入力できる。
本発明の撮像装置において、前記設定情報送信部は、LANまたはインターネットを通じて、前記設定情報を他の撮像装置に送信する構成を有する。
この構成により、撮像装置どうしを容易に接続することができる。
本発明の撮像システムは、複数の撮像装置が同期して撮像を行う撮像システムであって、それぞれの撮像装置は、前記撮像装置の設定に関する設定情報の入力を受け付ける設定情報受付部と、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報を他の撮像装置へ送信する設定情報送信部と、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報に基づく設定の変更を、前記設定情報送信部にて送信した設定情報に応じて他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して行う設定変更部とを備えた構成を有する。
この構成により、他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して設定を変更するので、複数の撮像装置の稼動中に撮像装置の設定を適切に変更できる。
本発明は、他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して設定を変更するので、複数の撮像装置の稼動中に撮像装置の設定を適切に変更できるというすぐれた効果を有する。
以下、本発明の実施の形態の撮像装置および撮像システムについて、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、2台の撮像装置により撮像した映像を表示し、人間の視差を利用して立体的な映像を見せることができるステレオカメラを例として説明する。
図1は実施の形態の撮像装置10の構成を示す図、図2は実施の形態の撮像システム1の構成を示す図である。
図2に示すように、本実施の形態の撮像システム1は、2台の撮像装置10と、撮像装置10にて撮像された画像を表示する表示モニタ16とを備えている。撮像装置10は、撮像素子部12および本体14を有する。撮像素子部12としては、例えば、CCDまたはCMOSの撮像素子を用いることができるが、これらに限定されるものではない。2台の撮像装置10は、外部同期結線18で接続され、同期して撮像動作を行う。また、2台の撮像装置10は、RS232Cケーブル20によって接続されており、双方向のデータ通信を行うことが可能となっている。これにより、撮像装置10は、設定情報を交換することができる。
なお、本実施の形態では、ステレオカメラを例としているので、撮像装置10の台数は2台であるが、本発明は、3台以上の撮像装置10を備えた撮像システム1に適用することも可能である。この場合、同期信号は、機器の発振回路の精度が十分高いため、LAN等の外部データ通信に含む形で実現が可能である。
図1を参照しながら、撮像装置10の構成について説明する。撮像装置10は、被写体からの光を集光するレンズ22と、レンズ22を透過した光を画像信号に変換する撮像素子部12と、撮像素子部12に合わせた信号処理を行う前処理部24と、前処理部24から出力された信号に対して画像処理を行う各種の信号処理部と、信号処理部によって処理された画像を出力するための映像信号出力部34と、上記した各構成を制御する制御部36とを備えている。
撮像素子部12および前処理部24は、同期信号発生制御部40に接続されている。撮像素子部12および前処理部24は、同期信号発生制御部40によって発生される同期信号に従って制御される。
撮像装置10は、前処理部24から出力された信号を処理する各種の信号処理部として、YC分離処理部26と、強調信号処理部28と、映像信号文字情報混合部30と、エンコード部32とを備えている。これらの各信号処理部は、通常の撮像装置10が備える構成と同じである。各信号処理部は、設定レジスタ38の設定に基づいて信号処理を行う。
撮像装置10は、外部とのインターフェースとして、外部同期回路42と、通信部44と、操作部46とを備えている。外部同期回路42は、外部同期結線18によって接続された他の撮像装置10との同期をとるための回路である。通信部44は、RS232Cケーブル20を介して、他の撮像装置10とデータを送受信するための構成である。操作部46は、ユーザからの操作を受け付けるためのインターフェースである。操作部46は、例えば、キーボードや、ポインティングデバイスによって構成されてもよい。
撮像装置10は、不揮発性メモリ48を備えている。不揮発性メモリ48には、共有設定情報テーブルと、保存指定テーブルと、撮像装置10の設定情報とが記憶されている。なお、不揮発性メモリ48には、すべての設定情報が記憶されているわけではなく、電源切断時に保持すべき設定情報だけが記憶されている。
図3は、共有設定情報テーブルに記憶されたデータの例を示す図である。共有設定情報テーブルは、設定情報を、他の撮像装置10と共有すべき情報と、共有しなくてもよい情報に分類するためのテーブルである。
図3に示すように、共有情報設定テーブルには、撮像システム1内の撮像装置10が共有すべき「共有設定情報」と、それぞれの撮像装置10で設定が異なってもよい「非共有設定情報」を記憶している。図3に示す例では、ゲイン設定、オートゲイン設定、電子シャッター設定、オート電子シャッター設定、電子ズーム倍率設定等が「共有設定情報」とされ、カメラ個別輝度ゲイン微調整設定、カメラ個別色ゲイン微調整設定が「非共有設定情報」とされている。従って、例えば、電子ズーム倍率の設定情報が入力された場合には、入力を受け付けた撮像装置10のみならず、撮像システム1内のすべての撮像装置10が入力された電子ズーム倍率に設定される。
図4は、保存指定テーブルに記憶されたデータの例を示す図である。保存指定テーブルは、不揮発性メモリ48に保存しておく設定情報を示すテーブルである。
図4に示すように、保存指定テーブルには、「不揮発性メモリ書込みあり」の設定情報と「不揮発性メモリ書込みなし」の設定情報の分類が記憶されている。「不揮発性メモリ書込みあり」として分類された設定情報は、不揮発性メモリに保存しておくべき設定情報であり、「不揮発性メモリ書込みなし」として分類された設定情報は、不揮発性メモリに保存しない設定情報である。
図4に示す例では、ゲイン設定、オートゲイン設定、電子シャッター設定、オート電子シャッター設定等の設定情報は、「不揮発性メモリ書込みあり」とされ、電子ズーム倍率設定は、「不揮発性メモリ書込みなし」とされている。例えば、電子ズーム倍率の設定情報が入力された場合、あるいは、他の撮像装置10から送信されてきた場合には、その電子ズーム倍率の設定情報を設定レジスタ38に設定するが、不揮発性メモリ48には書き込まない。従って、電子ズーム倍率の設定情報は、撮像システム1の電源を切れば、リセットされる。
次に、本実施の形態の撮像システム1の動作について説明する。本実施の形態の撮像システム1は、複数の撮像装置10のうちの一の撮像装置10の設定が変更されると、その設定変更を他の撮像装置10にも反映させる。
図5は、撮像システム1の設定変更の動作を示すフローチャートである。図5では、2台の撮像装置10を区別するために、撮像装置10A、撮像装置10Bと記載している。まず、一の撮像装置10Aが、操作部46より設定情報の入力を受け付ける(S10)。設定情報の入力の受付けは、例えば、画面に設定の選択肢を示したメニューを表示して、その中から、ユーザが所望の設定を選択するインターフェースを採用してもよい。これにより、ユーザは、設定情報を適切に入力することができる。
撮像装置10Aは、設定情報の入力を受け付けると、入力された設定情報を解析する(S12)。続いて、撮像装置10Aは、入力された設定情報が、他の撮像装置10と共有すべき設定情報であるか否かを共有設定情報テーブルに基づいて判定する(S14)。ここで、入力された設定情報が他の撮像装置10と共有すべき設定情報ではない場合には(S14でNO)、撮像装置10Aは、自己の設定を変更して、処理を終了する(S26)。
撮像装置10Aに入力された設定情報が撮像装置10Bと共有すべき設定情報の場合には(S14でYES)、撮像装置10Aは、現在の設定情報と変更後の設定情報との差分を示す差分メッセージを生成し(S16)、生成した差分メッセージを他の撮像装置10Bに送信する(S18)。撮像装置10Aは、差分メッセージを送信後、撮像装置10Bにおいて、設定変更の準備が整うまで、設定を変更しないで待つ(S20)。
撮像装置10Bは、差分メッセージを受信すると(S22)、受信した差分メッセージを解析する(S24)。撮像装置10Bは、受信した差分メッセージから設定情報の内容を求め、設定変更を行う(S28)。具体的には、制御部36が、差分メッセージから求めた設定情報を設定レジスタ38に書き込むことによって行う。設定レジスタ38に新しい設定情報を書き込むと、YC分離処理部26、強調信号処理部28等の信号処理部は、設定レジスタ38に書き込まれた設定情報に基づく制御を行う。また、撮像装置10Aは、撮像装置10Bが設定を変更するタイミングで、設定を変更する(S26)。具体的には、制御部36が、操作部46から入力された設定情報を設定レジスタ38に書き込むことによって行う。
図6は、設定変更が入力されてから実際に設定が変更されるまでの撮像装置10Aおよび撮像装置10Bの動作を示すタイミングチャートである。撮像装置10Aと撮像装置10Bは、同期信号発生制御部40にて発生される同期信号によって同期制御が行われており、処理を実行する単位である処理単位のタイミングが揃っている。各処理単位中に記載されている矩形の信号は、撮像素子部12からの読み出しタイミングを示している。撮像素子部12は、信号がHighになっている期間に信号を読み出す。撮像装置10Aと撮像装置10Bは、処理単位中の所定の時刻(図6に時刻t1〜t4で示す)に処理を開始する。所定の時刻まで、入力されたコマンドやデータは、キューイングされている。
例えば、図6に示すように、撮像装置10Aは、期間P1に設定情報の入力のコマンドを受け付ける。入力されたコマンドは、時刻t1までキューイングされ、処理待ちとなっている。時刻t1になると、撮像装置10Aは、時刻t1に入力されたコマンドの解析、共有設定情報か否かの判定、および差分メッセージの生成を行う(期間P2)。
次に、時刻t2になると、撮像装置10Aは、撮像装置10Bに差分メッセージを送信する(期間P3)。本実施の形態では、撮像装置10Aと撮像装置10Bとは、RS232Cケーブル20で直結されているので、メッセージ送信の遅延時間はほとんどない。従って、撮像装置10Aから差分メッセージを送信する期間P3と、撮像装置10Bが差分メッセージを受信する期間P4は、ほぼ同時である。
時刻t3になると、撮像装置10Aは、期間P1に入力された設定変更の情報に基づいて、設定を変更する。また、撮像装置10Bは、期間P3に受信した差分メッセージを解析し、受信した差分メッセージに従って、設定を変更する。これにより、撮像装置10Aおよび撮像装置10Bはともに、次の処理単位から同時に設定が変更される。
次に、設定情報の不揮発性メモリ48への保存について説明する。撮像装置10は、設定レジスタ38に書き込まれた設定情報を不揮発性メモリ48に保存する。不揮発性メモリ48への保存のタイミングは、設定レジスタ38を変更した直後でもよいし、撮像装置10の電源を切る前でもよく、任意である。
図7は、撮像装置10の設定情報を不揮発性メモリ48に保存する動作を示す図である。まず、撮像装置10は、保存指定テーブルを参照して、設定レジスタ38から取り出した設定情報が不揮発性メモリ48に保存すべき設定情報であるか否かを判定する(S30)。「不揮発性メモリ書込みなし」に分類された設定情報であると判定された場合には(S30でNO)、撮像装置10は、その設定情報を保存しないで、設定レジスタ38から次の設定情報を読み出す。
「不揮発性メモリ書込みあり」に分類された設定情報であると判定された場合には(S30でYES)、撮像装置10は、書き込もうとしている設定情報の設定値と、不揮発性メモリ48にすでに保存されている設定値とが一致していないか否かを比較する(S32)。その結果、両者の設定値が一致していない場合には(S32でYES)、設定レジスタ38から読み出した設定値を不揮発性メモリ48に書き込む(S34)。両者の設定値が一致している場合には(S32でNO)、撮像装置10は、その設定値を書き込まないで、設定レジスタ38から次の設定情報を読み出す。
以上、本実施の形態の撮像システム1および撮像装置10の構成および動作について説明した。
本実施の形態の撮像システム1では、一の撮像装置10Aに設定情報が入力された場合に、入力された設定情報が他の撮像装置10Bに送られ、一の撮像装置10Aと同じように設定が変更される。これにより、一台の撮像装置10Aの設定を変更するだけで、撮像システム1に含まれる全撮像装置10の設定を変更できる。
また、本実施の形態の撮像システム1は、撮像システム1に含まれるいずれの撮像装置10も入力された設定情報を他の撮像装置10に送信する機能を有するので、いずれの撮像装置10に設定情報を入力しても、他の撮像装置10に反映される。
また、本実施の形態の撮像装置10では、設定情報が入力された撮像装置10は、他の撮像装置10に設定情報を送信した後、他の撮像装置10が設定を変更するタイミングまで、自己の設定の変更を行わないで待ち、他の撮像装置10と同じタイミングで設定を変更する。これにより、撮像システム1内のすべての撮像装置10の設定が一斉に変更される。例えば、ステレオカメラにおいて、ズーム率などの設定を変更する場合に、全撮像装置10のズーム率が同期して変更され、ズーム率の変更中や変更直後においても立体映像を適切に見ることができる。
本実施の形態では、不揮発性メモリ48に設定情報を記憶しているので、いったん設定された情報は電源を切っても設定情報を保持され、次回に電源を入れたときに設定情報の再入力が不要となる。
本実施の形態では、設定情報を不揮発性メモリ48に書き込む際には、書き込もうとしている設定情報と、すでに不揮発性メモリ48に保存されている設定情報とを比較し、両者が一致しない場合に、設定情報を不揮発性メモリ48に書き込むこととしているので、同じ設定情報の書込みを防止し、書込み回数を削減できる。これにより、書込み回数に制限のある不揮発性メモリを用いた場合にも、極力、耐用年数を長くすることができる。ひいては、使用する不揮発性メモリの選択の自由度を高めることができる。
以上、本発明の撮像システム1および撮像装置10について、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
上記した実施の形態では、2台の撮像装置10が、RS232Cケーブル20で直結された例について説明したが、撮像装置10は、ローカルエリアネットワーク(LAN)によって接続されていてもよいし、インターネットによって接続されていてもよい。この場合、撮像装置10には、例えば、イーサーネット用ツイストワイヤ型クロスケーブルを接続することもできる。
上記実施の形態において、電源投入やケーブル配線を監視することにより、複数の撮像装置10の間の通信開始状態を自動的に検知してもよい。
上記の実施の形態において、各撮像装置10の起動時に機種IDを交換し、設定を共有できるか否かを確認する構成としてもよい。
上記の実施の形態において、前記通信開始状態検知またはユーザ操作により、共有設定情報を前記機器IDと共に送信する構成としてもよい。
上記した実施の形態において、複数の撮像装置10は、用途等に応じて自由に配置することができる。
上記実施の形態において、共有設定情報以外の設定変更については、例えば、メニューの設定の表示ページごと、メニューを閉じるタイミングで設定を反映してもよい。
上記した実施の形態では、複数の撮像装置10を外部同期結線18で接続することによって同期させていたが、撮像装置10の同期には、外部通信によるトリガ、または内部時計の同期による手段を用いてもよい。
以上説明したように、本発明は、複数の撮像装置における設定の変更のタイミングを同期させることができるというすぐれた効果を有し、例えばステレオカメラ、画像認識システム、測距装置等のように複数のカメラで同期して撮像するシステムに有用である。
実施の形態の撮像装置の構成を示す図 実施の形態の撮像システムの構成を示す図 共有設定情報テーブルの例を示す図 書込みタイミングテーブルの例を示す図 実施の形態の撮像システムの設定変更の動作を示す図 実施の形態の撮像システムの設定変更の動作を示すタイミングチャート 実施の形態の撮像装置の設定情報保存の動作を示す図
符号の説明
1 撮像システム
10 撮像装置
12 撮像素子部
14 本体
16 表示モニタ
18 外部同期結線
20 RS232Cケーブル
22 レンズ
24 前処理部
26 YC分離処理部
28 強調信号処理部
30 映像信号文字情報混合部
32 エンコード部
34 映像信号出力部
36 制御部
38 設定レジスタ
40 同期信号発生制御部
42 外部同期回路
44 通信部
46 操作部
48 不揮発性メモリ

Claims (8)

  1. 他の撮像装置と同期して撮像を行う撮像装置であって、
    前記撮像装置の設定に関する設定情報の入力を受け付ける設定情報受付部と、
    前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報を他の撮像装置へ送信する設定情報送信部と、
    前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報に基づく設定の変更を、前記設定情報送信部にて送信した設定情報に応じて他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して行う設定変更部と、
    を備えた撮像装置。
  2. 前記設定情報送信部は、前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報と現在の設定情報との差分を示す差分情報を送信する請求項1に記載の撮像装置。
  3. 他の撮像装置と共有すべき設定情報を記憶したテーブルと、
    前記設定情報受付部に入力された設定情報が他の撮像装置と共有すべき設定情報であるか否かを前記テーブルに基づいて判定する判定部とを備え、
    入力された設定情報が他の撮像装置と共有すべき設定情報であると判定された場合に、前記設定情報送信部は設定情報を他の装置に送信する請求項1に記載の撮像装置。
  4. 設定情報を記憶する不揮発性メモリを備え、
    前記不揮発性メモリに設定情報を書き込む前に、書き込むべき設定情報と、不揮発性メモリに記憶された設定情報とを比較し、両者の設定情報が異なる場合に、設定情報を不揮発性メモリに書き込む請求項1に記載の撮像装置。
  5. 前記設定情報受付部は、
    あらかじめ記憶された設定情報の選択肢を表示する表示部と、
    前記表示部に表示された選択肢の中から一の選択肢の入力を受け付ける選択部と、
    を備えた請求項1に記載の撮像装置。
  6. 前記設定情報受付部は、キーボードまたはポインティングデバイスからの入力を受け付ける請求項1に記載の撮像装置。
  7. 前記設定情報送信部は、LANまたはインターネットを通じて、前記設定情報を他の撮像装置に送信する請求項1に記載の撮像装置。
  8. 複数の撮像装置が同期して撮像を行う撮像システムであって、
    それぞれの撮像装置は、
    前記撮像装置の設定に関する設定情報の入力を受け付ける設定情報受付部と、
    前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報を他の撮像装置へ送信する設定情報送信部と、
    前記設定情報受付部にて受け付けた設定情報に基づく設定の変更を、前記設定情報送信部にて送信した設定情報に応じて他の撮像装置が設定を変更するタイミングに同期して行う設定変更部と、
    を備えた撮像システム。
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