JP2009257780A - Imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶などにおける障害物などの撮像を行う撮像システムに関するものである。 The present invention relates to an imaging system for imaging an obstacle or the like in a ship or the like.
従来、船舶等に設置され、広範囲に渡り物体を探知するシステムとして、レーザレーダを使用したシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなレーザレーダを用いたシステムは、例えば、図9に示すように、レーザレーダ51と、レーザレーダ51を制御するレーザレーダ制御部52と、レーザレーダ51により得られた画像信号を表示する表示部53とを備えている。レーザレーダ51は、旋回台54により、その俯仰角及び回転角が制御される構成となっている。
このような構成において、撮像時においては、レーザレーダ51内のレーザヘッドからパルスレーザ光を船舶の周辺に出射し、このレーザ光が対象物Aに到達して反射された反射光をレーザレーダ内に設けられたカメラにて撮像し、この画像信号を表示部53に出力することにより、周囲に存在する物体が表示部53に表示される。
Such a system using a laser radar displays, for example, a
In such a configuration, at the time of imaging, a pulse laser beam is emitted from the laser head in the
上述したような従来のレーザレーダでは、カメラのゲインを調整することで、表示部53に表示させる画像の明るさを調整している。しかしながら、カメラゲインを増大させると、カメラ内の回路部分で発生する電気的な画像ノイズが増加し、画像が粗くなるという不都合があった。
In the conventional laser radar as described above, the brightness of the image displayed on the
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ノイズを抑制しながら適切な明るさの画像を得ることのできる撮像システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an imaging system capable of obtaining an image with appropriate brightness while suppressing noise.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、パルス光を射出する送光手段と、前記送光手段から射出された前記パルス光が物体に到達し、前記物体により反射された反射光が到達するタイミングにあわせてシャッタを開き、取り込んだ前記反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、前記撮像手段のゲイン及び前記送光手段から射出されるパルス光を予め設定されているそれぞれの許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段とを具備する撮像システムを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is a light transmitting means for emitting pulsed light, and the shutter is opened in accordance with the timing when the pulsed light emitted from the light transmitting means reaches the object and the reflected light reflected by the object arrives. An imaging unit that converts the captured reflected light into an image signal and outputs the image signal, and accumulates the image signal output from the imaging unit over a predetermined period, and superimposes a superimposed signal obtained by superimposing a plurality of accumulated image signals. Image processing means for outputting, display means for displaying the superimposed signal output from the image processing means as an image, gain of the imaging means and pulsed light emitted from the light transmitting means are preset. By providing an adjustment within the allowable range, a control unit that adjusts the brightness of the image displayed on the display unit is provided.
このような構成によれば、撮像手段のゲインだけに頼るのではなく、送光手段から射出されるパルス光を変化させることによっても画像の明るさを調整することが可能となる。これにより、ノイズを抑制しながら、画像の明るさ調整を行うことが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to adjust the brightness of the image not only by relying on the gain of the image pickup means but also by changing the pulsed light emitted from the light sending means. This makes it possible to adjust the brightness of the image while suppressing noise.
上記撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光の射出周波数を増減させることにより、前記画像の明るさを調整することとしてもよい。 In the imaging system, the control unit may adjust the brightness of the image by increasing or decreasing the emission frequency of the pulsed light emitted from the light transmission unit.
パルス光の射出周波数を増減させることにより、撮像手段に入射させる光量を増減させることができ、画像の明るさを調整することができる。 By increasing or decreasing the emission frequency of the pulsed light, the amount of light incident on the imaging means can be increased or decreased, and the brightness of the image can be adjusted.
上記撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光の振幅を増減させることにより、前記画像の明るさを調整することとしてもよい。 In the imaging system, the control unit may adjust the brightness of the image by increasing or decreasing the amplitude of the pulsed light emitted from the light transmitting unit.
前記送光手段から射出されるパルス光の振幅を増減させることにより、撮像手段に入射させる光量を増減させることができ、画像の明るさを調整することができる。 By increasing or decreasing the amplitude of the pulsed light emitted from the light transmitting means, the amount of light incident on the imaging means can be increased or decreased, and the brightness of the image can be adjusted.
上記撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光のパルス幅を増減させることにより、前記画像の明るさを調整することとしてもよい。 In the imaging system, the control unit may adjust the brightness of the image by increasing or decreasing the pulse width of the pulsed light emitted from the light transmitting unit.
前記送光手段から射出されるパルス光のパルス幅を増減させることにより、撮像手段に入射させる光量を増減させることができ、画像の明るさを調整することができる。 By increasing or decreasing the pulse width of the pulsed light emitted from the light transmitting means, the amount of light incident on the imaging means can be increased or decreased, and the brightness of the image can be adjusted.
上記撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記所定の期間内において、前記撮像手段のシャッタが継続して閉状態となる期間を設け、この継続閉状態とする期間を増減させることにより、前記画像の明るさを調整することとしてもよい。 In the imaging system, the control unit provides a period in which the shutter of the imaging unit is continuously closed within the predetermined period, and increases or decreases the period in which the shutter is continuously closed. The brightness may be adjusted.
このように、シャッタが継続して閉状態となる期間を設け、この継続閉状態とする期間を増減させるので、撮像手段が取り込む反射光の光量を調整することが可能となる。これにより、重畳信号を作成する際に用いる画像信号数を増減させることができ、画像の明るさを調整することが可能となる。 As described above, the period in which the shutter is continuously closed is provided, and the period in which the shutter is continuously closed is increased / decreased, so that the amount of reflected light taken in by the imaging unit can be adjusted. As a result, the number of image signals used when creating the superimposed signal can be increased or decreased, and the brightness of the image can be adjusted.
上記撮像システムにおいて、前記制御手段は、前記撮像手段のゲインを所定範囲内で調整し、前記ゲインだけでは前記画像の輝度を調整しきれなかった場合に、前記送光手段から射出されるパルス光を調整することとしてもよい。 In the imaging system, the control unit adjusts the gain of the imaging unit within a predetermined range, and the pulsed light emitted from the light transmission unit when the brightness of the image cannot be adjusted with the gain alone. It is good also as adjusting.
撮像手段のゲインをノイズが気にならない範囲で増加させても、画像が所望の明るさに到達しなかった場合には、パルス光を変化させて、画像の明るさを調整する。これにより、ノイズを効果的に抑制することが可能となる。 If the image does not reach the desired brightness even when the gain of the imaging means is increased in a range where noise is not an issue, the brightness of the image is adjusted by changing the pulsed light. Thereby, noise can be effectively suppressed.
上記撮像システムにおいて、前記ゲイン及び前記パルス光を前記許容範囲で増大させても、所望の明るさが確保できなかった場合に、前記制御手段は、前記撮像手段のゲインを前記許容範囲を超えて増加させることとしてもよい。 In the imaging system, when the desired brightness cannot be ensured even if the gain and the pulsed light are increased within the allowable range, the control unit exceeds the allowable range with the gain of the imaging unit. It may be increased.
パルスを変化させても、所望の画像の明るさを確保できなかった場合には、ノイズが増加するのを許容して撮像手段のゲインを増加させる。これにより、ノイズは増加するが、所望の明るさをもつ画像を取得することができる。 If the brightness of the desired image cannot be ensured even if the pulse is changed, the gain of the imaging means is increased while allowing the noise to increase. Thereby, although noise increases, an image having a desired brightness can be acquired.
本発明は、光を照射する照明手段と、該光が物体によって反射された反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、前記撮像手段のゲインを予め設定されている許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段とを具備する撮像システムを提供する。 The present invention provides illumination means for irradiating light, imaging means for converting reflected light reflected by an object into an image signal, and outputting the image signal output from the imaging means for a predetermined period. An image processing unit that accumulates and outputs a superimposed signal obtained by superimposing a plurality of accumulated image signals, a display unit that displays the superimposed signal output from the image processing unit as an image, and a gain of the imaging unit There is provided an imaging system including a control unit that adjusts the brightness of the image displayed on the display unit by adjusting within a preset allowable range.
本発明によれば、ノイズを抑制しながら適切な明るさの画像を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain an image with appropriate brightness while suppressing noise.
以下に、本発明に係る撮像システムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る撮像システムは、レーザレーダ1、レーザレーダ制御部2、制御装置(制御手段)3、表示装置(表示手段)4、旋回台5、及び入力装置6を備えて構成されている。
Embodiments of an imaging system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an imaging system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the imaging system according to this embodiment includes a
レーザレーダ1は、送光部(送光手段)11、受光部(撮像手段)12を備えて構成されている。
上記送光部11は、例えば、パルス状のレーザ光を発するレーザ発振器111と、レーザ発振器111から発せられたレーザ光を目標物へ照射させる送光レンズ112、及び送光レンズ112の角度を調整するための送光レンズアクチュエータ(図示略)を主な構成要素として備えている。
The
For example, the
上記レーザ発振器111は、後述するレーザレーダ制御部2内のレーザ電源26から電源供給をうけ、パルス状のレーザ光(以下「パルス光」という。)を出射する。また、送光レンズアクチュエータは、後述するレーザレーダ制御部2から供給される制御信号に基づいて、送光レンズ112の位置を調整する。これにより、送光レンズ112に入射されるレーザ光の角度を調整し、所望の範囲に、パルス光を出射させることが可能となる。
The
受光部12は、例えば、ズームレンズ121、シャッタ装置122、及びカメラヘッド123を備えて構成されている。ズームレンズ121は、上記送光部11から発せられ、目標物により反射された反射光を集光して、シャッタ装置122に導く。
The
シャッタ装置122は、後述するレーザレーダ制御部2内に設けられたシャッタ装置制御部24により駆動されるものであり、ズームレンズ121により導かれた光をカメラヘッド123に取り込むシャッタとして機能する。カメラヘッド123は、取り込んだ光を電気信号に変換して画像信号を生成し、この画像信号をレーザレーダ制御部2内の画像処理装置(画像処理手段)25へ出力する。
このようなレーザレーダ1は、旋回台5によりその回転角及び迎角が所望の角度に調節される構造となっている。
The
Such a
レーザレーダ制御部2は、制御装置3から供給される各種制御信号に基づいて、上記レーザレーダ1の送光部11、受光部12、及びレーザレーダ1の回転角などを調整する旋回台5を制御する。レーザレーダ制御部2は、例えば、旋回台駆動部21、同期回路22、制御信号変換装置23、シャッタ装置制御部24、画像処理装置25、及びレーザ電源26などを備えている。
The laser
制御装置3は、レーザレーダ1を制御するための各種制御信号を生成し、生成した各種制御信号をレーザレーダ制御部2に出力するとともに、レーザレーダ制御部2から供給される重畳信号(詳細は後述)を表示装置4へ出力する。
表示装置4は、制御装置3から入力される重畳信号を表示する。入力装置6は、ユーザにより入力操作が行われ、操作情報に基づく入力信号を制御装置3に出力する。
The
The
上述したレーザレーダ制御部2及び制御装置3は、例えば、CPU(中央演算装置)、HDD(Hard
Disk Drive)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等を備えるコンピュータシステムを内蔵している。後述の各種機能を実現するための一連の処理過程は、プログラムの形式でHDD等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能を実現させる。
The laser
A computer system including a disk drive (ROM), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like is incorporated. A series of processing steps for realizing various functions to be described later are recorded in a HDD or the like in the form of a program, and the CPU reads the program into a RAM or the like and executes information processing / arithmetic processing. Various functions to be described later are realized.
なお、撮像システムを構成する各装置の配置については、図1に例示される配置に限定されない。例えば、本実施形態では、レーザ発振器111をレーザレーダ2内に配置する場合を想定したが、これに代えて、例えば、レーザレーダ制御部内、または、レーザレーダ2の外部に別体として配置することとしてもよい。このように、撮像システムの構成要素の配置については、本発明を適用可能な範囲で適宜変更することが可能である。
Note that the arrangement of the devices constituting the imaging system is not limited to the arrangement illustrated in FIG. For example, in the present embodiment, it is assumed that the
次に、本実施形態に係る撮像システムの作用について説明する。
まず、撮像時において、制御装置3は、レーザ光を所定のタイミングで出射させるために必要となる同期制御信号、所定のタイミングで出射したレーザ光が所定の物体に到達し、反射された反射光のみを受光部12が備えるカメラヘッド123に取り込むためのシャッタ駆動信号などを生成し、これらをレーザレーダ制御部2に出力する。
Next, the operation of the imaging system according to the present embodiment will be described.
First, at the time of imaging, the
制御装置3から出力された上記同期制御信号及びシャッタ駆動信号は、レーザレーダ制御部2内の制御信号変換装置23を経由して、同期回路22、シャッタ装置制御部24へそれぞれ供給される。
同期回路22は、入力された同期制御信号に基づいて、レーザ光の送光と受光の同期を取るための同期信号を生成し、この同期信号をレーザ電源26及びシャッタ装置制御部24に出力する。
The synchronization control signal and the shutter drive signal output from the
The
レーザ電源26は、同期回路22から供給された同期信号に基づいて、レーザレーダ1が備える送光部11内のレーザ発振器111の動作信号を生成し、この動作信号に基づいてレーザ発振器111を駆動する。これにより、所定のタイミングでレーザ発信器111からパルスレーザ光が発せられることとなる。
The
一方、シャッタ装置制御部24は、制御装置3から入力されたシャッタ駆動信号及び同期回路22から入力された同期信号に基づいて、レーザレーダ1が備える受光部12のシャッタ装置122を駆動する。
On the other hand, the shutter
これにより、まず、レーザ電源26によりレーザ発振器111が駆動されることにより、所定のタイミングでパルスレーザ光がレーザ発振器111から出射される。このパルスレーザ光は、送光レンズ112により所定の範囲を有する照射領域に拡張されて、外部へ出射され、更に、照射領域内に存在する物体により反射された上記レーザ光が受光部121に導かれることとなる。この場合において、上述のシャッタ装置制御部24が上記シャッタ駆動信号に基づいてシャッタ装置122を駆動することにより、物体によって反射されてきたレーザ光のみをカメラヘッド123に取り込むことが可能となる(図2参照)。
As a result, first, the
そして、カメラヘッド123により取り込まれた光の情報は、電気信号である画像信号に変換されて、レーザレーダ制御部2内の画像処理装置25に出力される。画像処理装置25は、予め設定されている所定期間、例えば、図3に示されるように、1フレームの期間において、カメラヘッド123から出力される画像信号を蓄積する。そして、蓄積した画像信号を重畳することにより電圧値の高い重畳信号を生成し、この重畳信号を出力する。重畳する画像信号数が多いほど、重畳信号の輝度は高くなる。
Then, the light information captured by the
画像処理装置25からの重畳信号は、制御信号変換装置23を経由して制御装置3へ入力される。制御装置3は、入力された重畳信号を画像として表示装置4に出力する。これにより、浮遊物Pの輪郭などが可視情報として、表示装置4の表示モニタに鮮明に(輝度が高く)表示されることとなる。この結果、表示モニタに表示された画像をユーザ(乗組員等)が確認することにより、照射領域に存在した物体の形状や大きさなどの情報を取得することが可能となる。
The superimposed signal from the
次に、本発明の特徴部分である、画像の明るさ調整について図4を参照して説明する。 Next, image brightness adjustment, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG.
上述したような作動が行われることにより、表示装置4に画像が表示されると、ユーザはこの画像の明るさが十分であるか否かを判断し、十分でない場合には、入力装置6を操作することにより、輝度増加調整の指示を入力する。
When an image is displayed on the
制御装置3は、この輝度増加調整の指示を受け付けると、図4に示す明るさ調整処理を実行する。まず、制御装置3は、現在のカメラヘッド123のゲインが予め設定されている上限値以上か否かを判定する(図4のステップSA1)。ここで、上限値は、ノイズが発生しない範囲の上限値に設定されている。ノイズが発生しているか否かの判断は、例えば、画像信号の電圧の標準偏差を算出すること等により行われる。
When the
上記ステップSA1において、ゲインが上限値未満であった場合には、制御装置3は、ゲインを所定量増加させる制御信号を生成し、レーザレーダ制御部2に出力する。レーザレーダ制御部2は、カメラヘッド123を調整することにより、カメラヘッド123のゲインを所定量増加させる(図4のステップSA2)。
In step SA1, if the gain is less than the upper limit value, the
これにより、受光部12から出力される画像信号の明るさが増加し、この結果、明るさが増した画像が表示装置4に表示される(図4のステップSA3)。ユーザは、画像の明るさが十分か否かを判断し、十分でない場合には、入力装置6から輝度増加調整の指示を入力し、十分であれば終了指示を入力する(図4のステップSA4)。
終了の指示が入力された場合には本処理を終了し、他方、輝度増加調整の指示が再度入力された場合には、ステップSA1に戻り、上述したステップSA1以降の処理を繰り返し行う。
As a result, the brightness of the image signal output from the
If an instruction to end is input, this process ends. On the other hand, if an instruction to increase brightness adjustment is input again, the process returns to step SA1, and the processes after step SA1 are repeated.
このとき、ステップSA1において、現在のカメラヘッド123のゲインが上限値以上であった場合には、制御装置3は、ゲインの増加調整を停止し、送信部11のパルス周波数を調整することで、明るさ調整を行う。
At this time, if the current gain of the
具体的には、制御装置3は、まず、送光部11から射出されるパルスレーザ光のパルス周波数が予め設定されている上限値以上であるか否かを判定する(図4のステップSA5)。ここで、パルス周波数の上限値は、例えば、パルス周波数を増加させているにもかかわらず画像の明るさが変化しなくなったときの値、或いは、能力の限界値に設定されている。本実施形態では、一例として、1パルス当たりのエネルギーが低下し始める値に設定されている。
Specifically, the
ステップSA5において、パルス周波数が上限値未満であった場合には、制御装置3は、パルス周波数を所定量増加させる制御信号を生成し、レーザレーダ制御部2に出力する。レーザレーダ制御部2は、送光部11のレーザ発信器111の動作信号の周波数を所定量増加させることにより、レーザ発信器111から射出されるパルスレーザ光の周波数を増加させる(図4のステップSA6)。
In step SA5, when the pulse frequency is less than the upper limit value, the
このとき、シャッタ装置122の駆動周波数もパルスレーザ光の駆動周波数に応じて調整される。これにより、レーザ発信器111からレーザ光が射出されるタイミングにあわせて、シャッタ装置122が開閉し、物体によって反射されてきたレーザ光のみをカメラヘッド123に取り込むことが可能となる。
At this time, the driving frequency of the
この結果、フレーム期間内に受光部12から出力される画像信号の数が増加することとなる。これにより、画像処理装置25により作成される重畳信号の明るさが増加し、この重畳信号が表示装置に画像として表示される(図4のステップSA7)。
As a result, the number of image signals output from the
ユーザは、画像の明るさが十分か否かを判断し、十分でない場合には、入力装置6から輝度増加調整の指示を入力し、十分であれば終了の指示を入力する(図4のステップSA8)。終了の指示が入力された場合には本処理を終了し、他方、輝度増加調整の指示が再度入力された場合には、ステップSA5に戻り、上述したステップSA5以降の処理を繰り返し行う。
The user determines whether or not the brightness of the image is sufficient. If the image is not sufficient, the user inputs an instruction to increase the brightness from the
このとき、ステップSA5において、現在のレーザ光のパルス周波数が上限値以上であった場合には、制御装置3は、パルス周波数の増加調整を停止し、今度は、カメラヘッド123のゲインを再度増加させることで、画像の輝度増加を図る(図4のステップSA9)。そして、画像の明るさが十分であることを示す終了信号が入力されるまで、制御装置3は、ゲインを所定量ずつ増加させる処理を行う(図4のステップSA10、SA11)。
At this time, if the current pulse frequency of the laser beam is greater than or equal to the upper limit value in step SA5, the
このような制御が制御装置3によって行われることにより、図5に示されるように、まずは、カメラヘッド123のゲインを増加させることにより画像の明るさ増加が図られ、ゲインだけでは明るさが不足した場合には、パルスレーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の明るさ増加を図る。そして、パルスレーザ光のパルス周波数だけでは、十分な画像の明るさが得られなかった場合には、ノイズの発生を許容して、カメラヘッド123のゲインを増加させることとなる。
By performing such control by the
以上、説明してきたように、本実施形態に係る撮像システムによれば、カメラヘッド123のゲインだけに頼るのではなく、送光部11から射出されるパルスレーザ光のパルス周波数を変化させることによっても画像の明るさを調整するので、ノイズを抑制しながら、画像の明るさ調整を行うことが可能となる。
As described above, according to the imaging system according to the present embodiment, by changing the pulse frequency of the pulsed laser light emitted from the
なお、上記実施形態では、表示装置4に表示された画像の明るさを増加させる場合を例に挙げて説明したが、同様に、ゲインやパルス周波数を減少させることで、画像の明るさを低減させることも可能である。このように、ゲインやパルス周波数を調整することで、画面を所望の明るさに調整することができる。
In the above embodiment, the case where the brightness of the image displayed on the
また、上記実施形態では、カメラヘッド123のゲインを増加させた後に、パルスレーザ光のパルス周波数を増加させたが、これに代えて、パルスレーザ光のパルス周波数を先に増加させ、これによっても輝度が不足した場合に、カメラヘッド123のゲインを増加させることとしてもよい。
In the above embodiment, the pulse frequency of the pulse laser beam is increased after the gain of the
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、パルスレーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の明るさ増加を図っていたが、本実施形態においては、図6に示すように、レーザ光のパルスの振幅を増加させることにより、画像の明るさの増加を図る。このときのパルスの振幅の上限値は、例えば、ピーク強度限界値、又は、レンズ、ウィンドウ等の構成機器の耐光強度限界等によって決定される最大値に設定されている。
[Second Embodiment]
Next, an imaging system according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the brightness of the image is increased by increasing the pulse frequency of the pulse laser beam. However, in the present embodiment, as shown in FIG. The brightness of the image is increased by increasing the amplitude. The upper limit value of the amplitude of the pulse at this time is set to a maximum value determined by, for example, a peak intensity limit value or a light resistance intensity limit of components such as lenses and windows.
パルスの振幅を調整する方法としては、例えば、レーザ発信器111の励起電流を調整する方法や、光学フィルタ等により調整する方法を採用することができる。
As a method of adjusting the amplitude of the pulse, for example, a method of adjusting the excitation current of the
本実施形態に係る撮像システムによれば、各パルスの光強度を増減させるので、受光部12に入射させる反射光の光量を増減させることができる。これにより、画像の明るさを適切な明るさに調整することができる。
According to the imaging system according to the present embodiment, since the light intensity of each pulse is increased or decreased, the amount of reflected light incident on the
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、レーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の輝度増加を図っていたが、本実施形態においては、図7に示すように、レーザ光のパルス幅を増加させることにより、画像の輝度増加を図る。
[Third Embodiment]
Next, an imaging system according to a third embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the luminance of the image is increased by increasing the pulse frequency of the laser beam. However, in this embodiment, the pulse width of the laser beam is increased as shown in FIG. By doing so, the luminance of the image is increased.
パルス幅を広げすぎるとシャッタ開時間が長くなり、周辺のノイズ光成分も取り込まれてしまうこととなる。従って、取り込むノイズ光成分とのトレードオフを考えて、適切なパルス幅を予め設定する。具体的には、事前に画像信号をモニタしておき、信号レベル、標準偏差等の指標を元に、適切な上限値を設定しておく。ここで、ノイズ光成分は、晴天、雨天等の天候状況によって変化するため、天候に応じて上限値をそれぞれ設定しておくとよい。 If the pulse width is excessively widened, the shutter opening time becomes long, and surrounding noise light components are also taken in. Therefore, an appropriate pulse width is set in advance in consideration of a trade-off with the noise light component to be captured. Specifically, the image signal is monitored in advance, and an appropriate upper limit value is set based on indicators such as signal level and standard deviation. Here, since the noise light component changes depending on weather conditions such as fine weather and rainy weather, an upper limit value may be set according to the weather.
本実施形態に係る撮像システムによれば、レーザ光のパルス幅を増減させることにより、カメラヘッド123に取り込まれる光量を増減させることができる。この結果、画像を適切な明るさに調整することができる。
According to the imaging system according to the present embodiment, the amount of light taken into the
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、レーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の輝度増加を図っていたが、本実施形態においては、図8に示すように、1フレーム期間においてシャッタ装置122が継続して閉状態となる期間を設け、この閉状態とする期間を増減させることで、1フレーム期間にICCDカメラヘッダ123に取り込まれる反射光のパルス数を増減させることにより、画像の明るさの調整を図る。
本実施形態では、レーザ発振器111から射出されるパルスの周波数、振幅、パルス幅については一定とし、常に同じ条件でパルス発信器111を駆動させる。
[Fourth Embodiment]
Next, an imaging system according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the luminance of the image is increased by increasing the pulse frequency of the laser light. However, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the
In this embodiment, the frequency, amplitude, and pulse width of the pulse emitted from the
本実施形態に係る撮像システムによれば、重畳信号を構成する画像信号の数を増減させることができ、この結果、画像の明るさを増減させることが可能となる。また、上述した第1〜第3の実施形態のように、レーザ光のパルス周波数、振幅、パルス幅を変える必要がなく、一定の条件で駆動させることができるので、光源やその駆動系に負担をかけずに、画像の明るさを調整することができる。これにより、送光部11やレーザレーダ制御部2の寿命を長期化することができ、安定した運用が可能となる。
According to the imaging system according to the present embodiment, the number of image signals constituting the superimposed signal can be increased or decreased, and as a result, the brightness of the image can be increased or decreased. In addition, unlike the first to third embodiments described above, it is not necessary to change the pulse frequency, amplitude, and pulse width of the laser light, and it can be driven under certain conditions, so that the light source and its driving system are burdened. The brightness of the image can be adjusted without applying. Thereby, the lifetime of the
なお、上記第1から第3の実施形態に係るパルスレーザ光の調整については、任意に組み合わせることが可能である。例えば、一回の制御で、パルス周波数、パルス振幅、及びパルス幅の全て、或いは、その一部を所定量増減させるように制御することとしてもよい。 The adjustment of the pulse laser light according to the first to third embodiments can be arbitrarily combined. For example, the control may be performed so that all or part of the pulse frequency, pulse amplitude, and pulse width are increased or decreased by a predetermined amount.
また、パルス幅を調整する方法は、天候状況が悪い場合には、環境光によるノイズの影響を受けやすいため、この場合には、パルス周波数及びパルス振幅を変化させて明るさ調整を行うこととしてもよい。このように、状況に応じて効果的な調整方法を選択することにより、効率的に画像の明るさ調整を行うことが可能となる。 In addition, the method of adjusting the pulse width is susceptible to noise from ambient light when the weather conditions are bad. In this case, the brightness is adjusted by changing the pulse frequency and pulse amplitude. Also good. Thus, by selecting an effective adjustment method according to the situation, it is possible to efficiently adjust the brightness of the image.
また、上記実施形態においては、ユーザが十分な輝度が得られたか否かを判断することとしたが、この判断を自動で行うこととしてもよい。この場合、画像の輝度を統計的手法を用いて算出し、この輝度が予め設定されている閾値以上であるか否かにより明るさが十分であるか否かを判断することとしてもよい。このように、自動で輝度を判定することで、ユーザの負担を大幅に軽減することができ、画像の輝度を定量的に判定し、常に、一定の輝度を確保するように、自動で明るさ調整を行うことが可能となる。 In the above embodiment, the user determines whether or not sufficient luminance has been obtained. However, this determination may be performed automatically. In this case, the brightness of the image may be calculated using a statistical method, and it may be determined whether the brightness is sufficient depending on whether the brightness is equal to or higher than a preset threshold value. By automatically determining the brightness in this way, the burden on the user can be greatly reduced, and the brightness of the image is automatically determined so that the brightness of the image is determined quantitatively and a constant brightness is always ensured. Adjustments can be made.
また、上述した各実施形態においては、光源としてレーザ発振器111を備える送光部11としたが、送光部11の構成はこの例に限定されない。例えば、レーザ発振器111に代えて、連続的に光を発するランプを採用することとしてもよい。このように、送光部11、受光部12として投光式カメラ等を採用することも可能である。この場合には、ランプから射出される光の強度及びカメラゲインを調整することで、画像の明るさを調整することができる。
Moreover, in each embodiment mentioned above, although it was set as the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1 レーザレーダ
2 レーザレーダ制御部
3 制御装置
4 表示装置
5 旋回台
6 入力装置
11 送光部
12 受光部
21 旋回台駆動部
22 同期回路
23 制御信号変換装置
24 シャッタ装置制御部
25 画像処理装置
26 レーザ電源
111 レーザ発振器
112 送光レンズ
121 ズームレンズ
122 シャッタ装置
123 カメラヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記送光手段から射出された前記パルス光が物体に到達し、前記物体により反射された反射光が到達するタイミングにあわせてシャッタを開き、取り込んだ前記反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、
前記撮像手段のゲイン及び前記送光手段から射出されるパルス光を予め設定されているそれぞれの許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段と
を具備する撮像システム。 Light transmitting means for emitting pulsed light;
The shutter is opened at the timing when the pulsed light emitted from the light transmitting means reaches the object and the reflected light reflected by the object arrives, and the captured reflected light is converted into an image signal and output. Imaging means;
Image processing means for accumulating the image signal output from the imaging means over a predetermined period and outputting a superimposed signal obtained by superimposing a plurality of accumulated image signals;
Display means for displaying the superimposed signal output from the image processing means as an image;
Control means for adjusting the brightness of the image displayed on the display means by adjusting the gain of the imaging means and the pulsed light emitted from the light transmitting means within respective preset allowable ranges. An imaging system comprising:
該光が物体によって反射された反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、
前記撮像手段のゲインを予め設定されている許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段と
を具備する撮像システム。 Illumination means for irradiating light;
Imaging means for converting the reflected light reflected by the object into an image signal and outputting the image signal;
Image processing means for accumulating the image signal output from the imaging means over a predetermined period and outputting a superimposed signal obtained by superimposing a plurality of accumulated image signals;
Display means for displaying the superimposed signal output from the image processing means as an image;
An imaging system comprising: a control unit that adjusts the brightness of the image displayed on the display unit by adjusting a gain of the imaging unit within a preset allowable range.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203186A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | Target tracking apparatus |
WO2016175012A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | Distance measurement device |
CN108226942A (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 赫克斯冈技术中心 | Laser ranging module with INL error compensations |
US20190208183A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | Tetravue, Inc. | System and method of imaging using multiple illumination pulses |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4862462A (en) * | 1971-12-03 | 1973-08-31 | ||
JPH06308234A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Nikon Corp | Distance measuring device |
JP2001280951A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Omron Corp | Optical displacement gage |
JP2004144725A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Taiyo Musen Co Ltd | Radar apparatus |
JP2006317303A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Monitor device |
-
2008
- 2008-04-11 JP JP2008103886A patent/JP5192891B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4862462A (en) * | 1971-12-03 | 1973-08-31 | ||
JPH06308234A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Nikon Corp | Distance measuring device |
JP2001280951A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Omron Corp | Optical displacement gage |
JP2004144725A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Taiyo Musen Co Ltd | Radar apparatus |
JP2006317303A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Monitor device |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203186A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | Target tracking apparatus |
CN107533128B (en) * | 2015-04-28 | 2021-02-12 | 浜松光子学株式会社 | Distance measuring device |
JP2016206135A (en) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | Distance measuring device |
KR20170140304A (en) * | 2015-04-28 | 2017-12-20 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | Distance measuring device |
CN107533128A (en) * | 2015-04-28 | 2018-01-02 | 浜松光子学株式会社 | Distnace determination device |
US10871568B2 (en) | 2015-04-28 | 2020-12-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Distance measurement device |
WO2016175012A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | Distance measurement device |
KR102481693B1 (en) | 2015-04-28 | 2022-12-29 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | distance measuring device |
CN108226942A (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 赫克斯冈技术中心 | Laser ranging module with INL error compensations |
CN108226942B (en) * | 2016-12-21 | 2022-01-04 | 赫克斯冈技术中心 | Distance measuring method for determining distance to target object and electronic laser distance measuring module |
US20190208183A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | Tetravue, Inc. | System and method of imaging using multiple illumination pulses |
WO2019133631A3 (en) * | 2017-12-28 | 2019-08-08 | Tetravue, Inc. | System and method of imaging using multiple illumination pulses |
US11212512B2 (en) * | 2017-12-28 | 2021-12-28 | Nlight, Inc. | System and method of imaging using multiple illumination pulses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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