JP2010161453A - Infrared radiation imaging device - Google Patents
Infrared radiation imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010161453A JP2010161453A JP2009000677A JP2009000677A JP2010161453A JP 2010161453 A JP2010161453 A JP 2010161453A JP 2009000677 A JP2009000677 A JP 2009000677A JP 2009000677 A JP2009000677 A JP 2009000677A JP 2010161453 A JP2010161453 A JP 2010161453A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- imaging
- imaging signal
- color
- white balance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、低照度下の被写体に対して、赤外線を照射して撮像が可能である赤外線照射式撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an infrared irradiation type imaging apparatus capable of imaging an object under low illuminance by irradiating infrared rays.
CCDやMOS型センサ等の撮像素子(イメージセンサ)の分光感度特性は、人間の目と異なり、可視光成分だけでなく赤外線成分に対しても感度を有しているため、デジタルスチルカメラ、ムービーカメラ、医療用カメラ等の撮像装置では、この撮像素子の前面に赤外線カットフィルタを配置して可視光のみを受光するようにしている。 Unlike human eyes, the spectral sensitivity characteristics of image sensors (image sensors) such as CCD and MOS sensors are sensitive not only to visible light components but also to infrared components, so digital still cameras, movies In an imaging apparatus such as a camera or a medical camera, an infrared cut filter is disposed in front of the imaging element so as to receive only visible light.
このような撮像装置では、赤外線カットフィルタを外して赤外線成分も受光するようにすれば、撮像素子に入射する光量が増大し、低照度下においても被写体を明るく撮像することが可能となる。しかしながら、赤外線の波長は人間の目で感知できない波長領域にあって、赤外線には本来の色情報がないので、赤外線成分を含んだ撮像画像はホワイトバランスが著しく劣化してしまう。そのために、通常の赤外線照射式撮像装置では、赤外線成分を含んだ撮像信号は輝度信号として扱われて、モノクロ画像が生成される。 In such an imaging apparatus, if the infrared cut filter is removed to receive the infrared component, the amount of light incident on the imaging device increases, and the subject can be brightly imaged even under low illuminance. However, since the infrared wavelength is in a wavelength region that cannot be detected by the human eye and the infrared does not have original color information, the white balance of the captured image including the infrared component is significantly deteriorated. Therefore, in a normal infrared irradiation type imaging device, an imaging signal including an infrared component is treated as a luminance signal, and a monochrome image is generated.
近年、このような撮像装置を用いて、モノクロ画像ではなく実際の見た目に近いカラー画像を生成できるようにすることが市場から要求されている。 In recent years, there has been a demand from the market to generate a color image close to an actual appearance, not a monochrome image, using such an imaging device.
特許文献1には、赤外線カットフィルタが外部位置に配置されている場合には(ナイトショット撮影時には)、赤外成分を考慮した黒体カーブデータLBが読み出されて黒体カーブ制御が行われる。或いは、映像信号R,G,Bの比が1になるようにグレーワールド制御が行われる。これにより、撮影状況に応じて、最適なホワイトバランス制御が行われるとの記載がある。
しかしながら、前者の赤外成分を考慮した黒体カーブデータLBによる黒体カーブ制御は、可視光量と赤外線量との比率、及び/または、差分が不明であるままに、赤外線カットフィルタの配置によって黒体カーブデータLA、LBが選択されるので、この黒体カーブの最適化が為されていない。 However, the black body curve control based on the black body curve data LB in consideration of the former infrared component is performed by the arrangement of the infrared cut filter while the ratio and / or the difference between the visible light amount and the infrared light amount is unknown. Since the body curve data LA and LB are selected, the black body curve is not optimized.
また、後者のグレーワールド制御は、被写体の色に偏りがないことを前提とした制御であるため、被写体の色に偏りがある場合はホワイトバランスを適切に処理させることができない。 Further, since the latter gray world control is based on the premise that there is no bias in the color of the subject, white balance cannot be appropriately processed if the subject color is biased.
本発明は、これらの技術的課題に鑑みてなされたものであって、赤外線を照射することで低照度下の被写体を明るく撮像することを可能にする赤外線照射式撮像装置において、ホワイトバランスを適切に処理させ、色再現性の高いカラー画像を得られるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of these technical problems, and in an infrared irradiation type imaging apparatus that makes it possible to brightly image a subject under low illuminance by irradiating infrared rays, white balance is appropriately set. The purpose is to obtain a color image with high color reproducibility.
低照度下の被写体に対して、赤外線を照射して撮像が可能である赤外線照射式撮像装置であって、被写体に対して赤外線を照射する赤外線照射手段と、被写体を結像して光学像を生成する光学手段と、光学手段の光路上に対して進退可能な構造であって、光学像に含まれる赤外線を遮断して、可視光から成る光学像を生成するための赤外線カットフィルタと、被写体に対して赤外線を照射させずに、且つ、赤外線カットフィルタを光路上に対して挿入させる可視光撮像制御と、被写体に対して赤外線を照射して、且つ、赤外線カットフィルタを光路上から退出させる赤外線撮像制御と、を備える赤外線制御手段と、光学像を光電変換して色毎に可視光撮像信号、または、赤外線撮像信号を生成する撮像手段と、可視光撮像信号と赤外線撮像信号との比率、及び/または、差分に基づいて、赤外線撮像信号を色毎に可視光演算撮像信号と、赤外線演算撮像信号と、に分離して出力する色毎可視光演算分離手段と、可視光撮像信号に対して、可視光撮像制御時に照射されている光源が黒体の軌跡であるかどうかを判別する光源判別を有し、光源判別の結果に基づいてホワイトバランスを施して、ホワイトバランス撮像信号を生成する第1のホワイトバランス処理手段と、ホワイトバランス撮像信号を色毎に積分し、積分値の比率である可視光色毎比率に基づいて可視光演算撮像信号の色バランスを整合して、色整合撮像信号を生成する色バランス整合手段と、色整合撮像信号に対して、光源判別の結果に基づいてホワイトバランス補正を施し、ホワイト補正撮像信号を生成する第2のホワイトバランス処理手段と、ホワイト補正撮像信号と、赤外線演算撮像信号と、に画像処理を施して、カラー画像信号を生成する画像処理手段と、を具備する。 An infrared irradiation type imaging apparatus capable of imaging an object under low illuminance by irradiating infrared light, and irradiating the object with infrared irradiating means, and imaging the subject to form an optical image An optical unit for generating, an infrared cut filter for generating an optical image composed of visible light by blocking infrared rays included in the optical image, and having a structure capable of moving forward and backward with respect to the optical path of the optical unit; Visible light imaging control that inserts an infrared cut filter into the optical path without irradiating the infrared ray, and irradiates the subject with infrared light, and causes the infrared cut filter to exit the optical path. Infrared imaging means including infrared imaging control, imaging means for photoelectrically converting an optical image to generate a visible light imaging signal or infrared imaging signal for each color, a visible light imaging signal and an infrared imaging signal And a visible light calculation / separation unit for each color that separates and outputs an infrared imaging signal into a visible light calculation imaging signal and an infrared calculation imaging signal for each color based on the ratio and / or the difference between It has a light source discrimination that discriminates whether or not the light source irradiated at the time of visible light imaging control is a black body trajectory for the imaging signal, and performs white balance based on the result of the light source discrimination, and white balance imaging First white balance processing means for generating a signal, and integrating the white balance imaging signal for each color, and matching the color balance of the visible light calculation imaging signal based on the ratio of each visible light color, which is the ratio of the integral values A color balance matching unit that generates a color-matched image pickup signal, and a second photon that generates a white-corrected image pickup signal by performing white balance correction on the color-matched image pickup signal based on a result of light source discrimination. And Ito balance processing means performs the white correction image signal, an infrared operation imaging signal, image processing, and includes image processing means for generating a color image signal.
本発明によれば、低照度下の被写体に対して赤外線を照射して撮像する場合に於いて、その被写体に色の偏りがある場合であったとしても、良好なホワイトバランスが得られる効果がある。 According to the present invention, when a subject under low illuminance is imaged by irradiating infrared rays, even if the subject has a color bias, an effect of obtaining a good white balance can be obtained. is there.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態による赤外線照射式撮像装置の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an infrared irradiation type imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1に於いて、この赤外線照射式撮像装置は、赤外線発光ダイオード(赤外線照射手段)1と、レンズ(光学手段)2と、赤外線カットフィルタ3と、赤外線制御部(赤外線制御手段)4と、イメージセンサ(撮像手段)5と、RGB毎可視光演算分離部(色毎可視光演算分離手段)6と、第1のホワイトバランス処理部(第1のホワイトバランス処理手段)7と、色バランス整合部(色バランス整合手段)8と、第2のホワイトバランス処理部(第2のホワイトバランス処理手段)9と、画像処理部(画像処理手段)10と、より構成されている。
In FIG. 1, this infrared irradiation type imaging apparatus includes an infrared light emitting diode (infrared irradiation means) 1, a lens (optical means) 2, an
赤外線発光ダイオード1は、被写体11に対して赤外線を照射するものである。レンズ2は、被写体11を結像して光学像を生成するものである。赤外線カットフィルタ3は、レンズ2の光路上に対して進退可能な構造であって、光学像に含まれる赤外線を遮断して、可視光から成る光学像を生成するものである。
The infrared light emitting diode 1 irradiates the
赤外線制御部4は、被写体11に対して赤外線を照射させずに、且つ、赤外線カットフィルタ3を光路上に対して挿入させる可視光撮像制御と、被写体11に対して赤外線を照射して、且つ、赤外線カットフィルタ3を光路上から退出させる赤外線撮像制御と、を備えるものである。イメージセンサ5は、光学像を光電変換してRGB各色毎に可視光撮像信号RGBxy、または、RGB各色毎に赤外線撮像信号RGBIxyを生成するものである。
The
RGB毎可視光演算分離部6は、可視光撮像信号RGBxyと赤外線撮像信号RGBIxyとの比率、及び/または、差分に基づいて、赤外線撮像信号RGBIxyをRGB各色毎に可視光演算撮像信号[RGBxy]と、赤外線演算撮像信号[Ixy]と、に分離して出力するものである。
The per-RGB visible light calculation /
この演算分離の具体的な例について説明する。 A specific example of this operation separation will be described.
先ず、可視光撮像信号RGBxyについて、
RGBxy=(R,G,B)xy
とRGB各色毎に分解してからRGB各色毎に積分すれば、
(ΣR,ΣG,ΣB)
=(∬(Rxy)dxdy,∬(Gxy)dxdy,∬(Bxy)dxdy)
である。
First, for the visible light imaging signal RGBxy,
RGBxy = (R, G, B) xy
And RGB for each color and then integrating for each RGB color,
(ΣR, ΣG, ΣB)
= (∬ (Rxy) dxdy, ∬ (Gxy) dxdy, ∬ (Bxy) dxdy)
It is.
また、赤外線撮像信号RGBIxyについて、
Ixy=(rI,gI,bI)xy
であるので、
RGBIxy
=((R+rI),(G+gI),(B+bI))xy
とRGB各色毎に分解してからRGB各色毎に積分すれば、
(Σ(R+rI),Σ(G+gI),Σ(B+bI))
=(∬((R+rI)xy)dxdy,∬((G+gI)xy)dxdy,∬((B+bI)xy)dxdy)
である。
In addition, regarding the infrared imaging signal RGBIxy,
Ixy = (rI, gI, bI) xy
So
RGBIxy
= ((R + rI), (G + gI), (B + bI)) xy
And RGB for each color and then integrating for each RGB color,
(Σ (R + rI), Σ (G + gI), Σ (B + bI))
= (∬ ((R + rI) xy) dxdy, ∬ ((G + gI) xy) dxdy, ∬ ((B + bI) xy) dxdy)
It is.
ここで、赤外線撮像信号RGBIxyのR色、(R+rI)xyについて、可視光演算撮像信号[Rxy]と、赤外線演算撮像信号[rIxy]とに比率で分離する方法を示せば、
[Rxy]=(R+rI)xy*ΣR/Σ(R+rI)
[rIxy]=(R+rI)xy−[Rxy]
である。
Here, if a method of separating the R color of the infrared imaging signal RGBIxy, (R + rI) xy, into a visible light computed imaging signal [Rxy] and an infrared computed imaging signal [rIxy] by a ratio,
[Rxy] = (R + rI) xy * ΣR / Σ (R + rI)
[RIxy] = (R + rI) xy- [Rxy]
It is.
G色、及び、B色についてもR色と同様にして、
[Gxy]=(G+gI)xy*ΣG/Σ(G+gI)
[gIxy]=(G+gI)xy−[Gxy]
[Bxy]=(B+bI)xy*ΣB/Σ(B+bI)
[bIxy]=(B+bI)xy−[Bxy]
である。
G color and B color are the same as R color,
[Gxy] = (G + gI) xy * ΣG / Σ (G + gI)
[GIxy] = (G + gI) xy- [Gxy]
[Bxy] = (B + bI) xy * ΣB / Σ (B + bI)
[BIxy] = (B + bI) xy- [Bxy]
It is.
このようにして、
RGBIxy
=[RGBxy]+[(rI,gI,bI)xy]
=[RGBxy]+[Ixy]
というように比率による演算分離が為される。
In this way
RGBIxy
= [RGBxy] + [(rI, gI, bI) xy]
= [RGBxy] + [Ixy]
In this way, operation separation by ratio is performed.
或いは、赤外線撮像信号RGBIxyのR色、(R+rI)xyについて、可視光演算撮像信号[Rxy]と、赤外線演算撮像信号[rIxy]とに差分で分離する方法を示せば、
[Rxy]=(R+rI)xy−rIxy
[rIxy]=(R+rI)xy−[Rxy]
である。ここで、rIxy信号は、可視光撮像信号RGBxy、及び、赤外線撮像信号RGBIxyの差分に基づいて抽出されるxy信号である。
Alternatively, if a method of separating the R color of the infrared imaging signal RGBIxy, (R + rI) xy, into a visible light arithmetic imaging signal [Rxy] and an infrared arithmetic imaging signal [rIxy] by a difference,
[Rxy] = (R + rI) xy-rIxy
[RIxy] = (R + rI) xy- [Rxy]
It is. Here, the rIxy signal is an xy signal extracted based on a difference between the visible light imaging signal RGBxy and the infrared imaging signal RGBIxy.
G色、及び、B色についても同様にして、
[Gxy]=(G+gI)xy−gIxy
[gIxy]=(G+gI)xy−[Gxy]
[Bxy]=(B+bI)xy−bIxy
[bIxy]=(B+rI)xy−[Bxy]
である。
Similarly for G color and B color,
[Gxy] = (G + gI) xy-gIxy
[GIxy] = (G + gI) xy- [Gxy]
[Bxy] = (B + bI) xy-bIxy
[BIxy] = (B + rI) xy- [Bxy]
It is.
このようにして、差分による演算分離であっても、
RGBIxy
=[RGBxy]+[(rI,gI,bI)xy]
=[RGBxy]+[Ixy]
と演算することが可能である。
In this way, even if the operation is separated by difference,
RGBIxy
= [RGBxy] + [(rI, gI, bI) xy]
= [RGBxy] + [Ixy]
It is possible to calculate.
第1のホワイトバランス処理部7は、可視光撮像信号RGBxyに対して、可視光撮像制御時に照射されている光源が黒体(例えば、太陽の黒体)の軌跡であるかどうかを判別する光源判別を有し、この光源判別の結果に基づいてホワイトバランスを施して、ホワイトバランス撮像信号wRGBxyを生成するものである。
The first white
また、この第1のホワイトバランス処理部7による光源判別によって、可視光撮像制御時の照射光源が黒体の軌跡ではないと判別された場合には、この光源判別は、照射光源が蛍光灯によるものであるかどうかを判別する。
Further, when it is determined by the light source determination by the first white
色バランス整合部8は、ホワイトバランス撮像信号wRGBxyをRGB各色毎に積分し、その積分値の比率である可視光色毎比率(ΣR:ΣG:ΣB)に基づいて可視光演算
撮像信号[RGBxy]の色バランスを整合して、色整合撮像信号c[RGBxy]を生成するものである。
The color
第2のホワイトバランス処理部9は、色整合撮像信号c[RGBxy]に対して、前述した光源判別の結果(記憶)に基づいてホワイトバランス補正を施し、ホワイト補正撮像信号w[RGBxy]を生成するものである。
The second white
画像処理部10は、このようにして得られたホワイト補正撮像信号w[RGBxy]と、赤外線演算撮像信号[Ixy]と、に対して画像処理を施してから合成し、または、合成してから画像処理を施して、カラー画像信号を生成するものである。
The
図2は、低照度下の白色被写体11を可視光撮像条件にて撮像した場合のRGB各色毎の撮像信号レベル(R,G,B)の一例を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an example of imaging signal levels (R, G, B) for each RGB color when a
図3は、低照度下の白色被写体11を赤外線撮像条件にて撮像した場合のRGB各色毎の撮像信号レベル(R,G,B)の一例を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an example of imaging signal levels (R, G, B) for each of the RGB colors when the
図2、及び、図3に於いて、斜線で示されている部分は可視光成分にて光電変換された撮像信号のレベルが示されており、また、図3に於いて、白枠で示されている部分は、赤外線成分にて光電変換された撮像信号のレベルが示されている。 In FIGS. 2 and 3, the hatched portion indicates the level of the imaging signal photoelectrically converted by the visible light component, and in FIG. 3, it is indicated by a white frame. In the portion shown, the level of the imaging signal photoelectrically converted by the infrared component is shown.
また、図3は、赤外線を照射して撮像することで、撮像信号のG信号レベルが最低被写体照度時のG信号レベルに至るまで改善されていることが示されている。図3に於いては、低照度下の被写体11が明るく撮像されていることが示されている。 FIG. 3 shows that the G signal level of the imaging signal is improved to the G signal level at the lowest subject illuminance by irradiating with infrared rays and imaging. FIG. 3 shows that the subject 11 under low illumination is brightly imaged.
図4は、図3で示された撮像信号レベル(R,G,B)が可視光演算撮像信号レベル(R,G,B)と、赤外線演算撮像信号レベルIRと、に分離された一例を示すグラフである。 FIG. 4 shows an example in which the imaging signal levels (R, G, B) shown in FIG. 3 are separated into a visible light computed imaging signal level (R, G, B) and an infrared computed imaging signal level IR. It is a graph to show.
図4は、RGB毎可視光演算分離部6によって、撮像信号RGBIxyが可視光演算撮像信号[RGBxy]と、赤外線演算撮像信号[Ixy]と、に分離され、そのxy平面信号の中の1画素についての一例である。
In FIG. 4, the image signal RGBIxy is separated into a visible light calculation image pickup signal [RGBxy] and an infrared calculation image pickup signal [Ixy] by the visible light
図5は、図4で示された可視光演算撮像信号レベル(R,G,B)に色バランス整合が施された一例を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing an example in which color balance matching is performed on the visible light calculation imaging signal levels (R, G, B) shown in FIG.
図5に於いて、可視光演算撮像信号レベル(R,G,B)は色バランスが整合されて、RGB各色の信号レベルが略揃った様子が示されている。これは、可視光演算撮像信号[RGBxy]は、可視光色毎比率ΣR:ΣG:ΣBに基づいて色バランスが整合されて、
色整合撮像信号c[RGBxy]が生成されるからである。
In FIG. 5, the visible light calculation imaging signal levels (R, G, B) are shown in a state in which the color balance is matched and the signal levels of RGB colors are substantially aligned. This is because the visible light calculation imaging signal [RGBxy] is color-balanced based on the ratio ΣR: ΣG: ΣB for each visible light color,
This is because the color matching imaging signal c [RGBxy] is generated.
しかしながら、この色バランスはフレーム内のRGB各色毎の積分値を揃えるのであって、白色被写体11を白く映す(写す)機能ではないので、例えば、図5に示されるように、RGB各色に於いて、略揃っているものの必ずしも正確に一律に揃っているとは限らないのである。
However, this color balance aligns the integrated values for each of the RGB colors in the frame, and is not a function to project the
図6は、図5で示された色整合撮像信号レベル(R,G,B)をベクトルスコープにて表した一例を示している。 FIG. 6 shows an example in which the color matching imaging signal level (R, G, B) shown in FIG. 5 is represented by a vector scope.
図6に於いて、この色整合撮像信号レベル(R,G,B)は、白色被写体11を撮像して得られる白の輝点であるにも関わらず、ベクトルスコープの中心点から若干ズレていることが示されている。
In FIG. 6, the color matching imaging signal level (R, G, B) is slightly deviated from the center point of the vector scope even though it is a white bright spot obtained by imaging the
このような色整合撮像信号レベル(R,G,B)のズレは、つまり、色整合撮像信号c[RGBxy]のホワイトバランスの精度が甘いということである。そこで、この色整合撮像信号c[RGBxy]は、第2のホワイトバランス処理部9によって、この若干ズレている白の輝点の位相を補正するホワイトバランス補正が施される。
Such a shift in the color matching imaging signal level (R, G, B) means that the white balance accuracy of the color matching imaging signal c [RGBxy] is poor. Therefore, the color matching imaging signal c [RGBxy] is subjected to white balance correction by the second white
この第2のホワイトバランス処理部9は、色整合撮像信号c[RGBxy]の中から信号レベルが相対的に高い信号を抽出し、この抽出信号と黒体の軌跡とを照合させてホワイト領域を推定し、この推定されたホワイト領域に対してホワイトバランス補正を施すものである。また、抽出信号と黒体の軌跡とを照合した結果、この抽出信号が黒体の軌跡と照合不一致となった場合は、抽出信号と蛍光灯の色度範囲とを照合させてホワイト領域を推定する。
The second white
この抽出信号について補足説明をする。 This extracted signal will be supplementarily described.
図7は、一様な照度下に於ける各色毎の反射率(%)の一例を示している。 FIG. 7 shows an example of the reflectance (%) for each color under uniform illuminance.
図7に示されるように、白色(W)被写体11は他の色(黄Ye,シアンCy,緑G,マジェンダMg,赤R,青B)の被写体11と比べて反射率(%)が高い被写体11であることが統計的に多いのである。
As shown in FIG. 7, the white (W) subject 11 has a higher reflectance (%) than the subject 11 of other colors (yellow Ye, cyan Cy, green G, magenta Mg, red R, blue B). There are statistically
このように、色整合撮像信号c[RGBxy]の中から信号レベルが相対的に高い信号を抽出するということは、反射率(%)の高い被写体11のxy平面座標を抽出するということであり、この抽出信号が暫定的なホワイト領域の1次候補となる。 Thus, extracting a signal having a relatively high signal level from the color matching imaging signal c [RGBxy] means extracting the xy plane coordinates of the subject 11 having a high reflectance (%). This extracted signal becomes the primary candidate for the temporary white area.
図8は、抽出信号と、光源判別(黒体の軌跡、蛍光灯)の範囲と、をベクトルスコープにて表した一例を示している。 FIG. 8 shows an example in which the extraction signal and the range of light source discrimination (black body locus, fluorescent lamp) are represented by a vector scope.
図8で示されるように、第2のホワイトバランス処理部9は、抽出信号(暫定的なホワイト領域の1次候補)の色相、及び、彩度と、黒体の軌跡、または、蛍光灯光源の色度範囲とを照合させてホワイト領域(2次)を推定する。換言すれば、被写体11の反射率(%)の推定からホワイト領域の1次候補を抽出し、その1次抽出信号に対して、更に、第1のホワイトバランス処理部7で得られた光源判別の結果と照らし合わせることでホワイト領域(2次)を推定するのである。
As shown in FIG. 8, the second white
図9は、ホワイト領域(2次)に対してホワイトバランス補正が施された様子をベクトルスコープにて表した一例を示している。 FIG. 9 shows an example in which white balance correction is performed on the white region (secondary) using a vector scope.
前述したように、第2のホワイトバランス処理部9による2次抽出によって推定されたホワイト領域に対して、第1のホワイトバランス処理部7で得られた光源判別の結果に基づいたホワイトバランス補正が施されるのである。
As described above, the white balance correction based on the light source discrimination result obtained by the first white
図10は、ホワイト領域の輝点の位相がベクトルスコープの中心点に補正された一例を示している。 FIG. 10 shows an example in which the phase of the bright spot in the white region is corrected to the center point of the vector scope.
図10は、色整合撮像信号レベル(R,G,B)に対して、前述したホワイトバランス補正が施されて、ここで、図5で示されたグラフと比較してみれば、RGB各色に於いて白レベルが一律に揃えられたことが示されている。 In FIG. 10, the above-described white balance correction is applied to the color matching image pickup signal levels (R, G, B). Here, when compared with the graph shown in FIG. It is shown that the white level is uniform.
前述してきたように、本発明の第1の実施形態による赤外線照射式撮像装置は、低照度下の被写体11に対して赤外線を照射して撮像する場合に於いて、その被写体11に色の偏りがある場合であったとしても、良好なホワイトバランス処理を施すことが可能である。 As described above, the infrared irradiation type imaging device according to the first embodiment of the present invention applies a color bias to the subject 11 when the subject 11 under low illuminance is irradiated with infrared rays. Even if there is a case, it is possible to perform a good white balance process.
(第2の実施形態)
図11は、本発明の第2の実施形態による赤外線照射式撮像装置の構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an infrared irradiation type imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図11に於いて、この赤外線照射式撮像装置は、赤外線発光ダイオード1(赤外線照射手段)と、レンズ2(光学手段)と、赤外線カットフィルタ3と、赤外線制御部4(赤外線制御手段)と、イメージセンサ5(撮像手段)と、RGB毎可視光演算分離部6(色毎可視光演算分離手段)と、第1/第2のホワイトバランス処理部20(第1/第2のホワイトバランス処理手段)と、色バランス整合部8(色バランス整合手段)と、画像処理部10(画像処理手段)と、より構成されている。
In FIG. 11, this infrared irradiation type imaging device includes an infrared light emitting diode 1 (infrared irradiation means), a lens 2 (optical means), an
図11に示されるように、第2の実施形態による赤外線照射式撮像装置は、第1の実施形態による赤外線照射式撮像装置と比較してみれば、第1のホワイトバランス処理部7と、第2のホワイトバランス処理部9との代わりに、第1/第2のホワイトバランス処理部20を具備したものである。
As shown in FIG. 11, the infrared irradiation type imaging apparatus according to the second embodiment is compared with the infrared irradiation type imaging apparatus according to the first embodiment. Instead of the second white
図1で既に示された第1のホワイトバランス処理部7と、第2のホワイトバランス処理部9とは共用する演算処理回路を有するので、図11で示された第1/第2のホワイトバランス処理部20のように両者を統合したデバイスとして具備しても良いのである。また、図11で示された赤外線制御部4は、第1のホワイトバランスの実行と、第2のホワイトバランスの実行との切り換え制御をする。
Since the first white
このように、統合されたホワイトバランス処理部を具備させることで、この赤外線照射式撮像装置のコストダウン、及び、ダウンサイジングが設計されても良い。 In this way, by providing an integrated white balance processing unit, cost reduction and downsizing of the infrared irradiation imaging apparatus may be designed.
尚、第2の実施形態による赤外線照射式撮像装置の各ブロックに於ける動作作用については、第1の実施形態のものと同じであるので、その説明は省略する。 In addition, since the operation | movement effect | action in each block of the infrared irradiation type imaging device by 2nd Embodiment is the same as the thing of 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
前述してきたように、本発明の第2の実施形態による赤外線照射式撮像装置は、低照度下の被写体11に対して赤外線を照射して撮像する場合に於いて、その被写体11に色の偏りがある場合であったとしても、良好なホワイトバランス処理を施すことが可能である。 As described above, in the infrared irradiation type imaging device according to the second embodiment of the present invention, when the subject 11 under low illuminance is irradiated with infrared rays to pick up an image, the subject 11 has a color bias. Even if there is a case, it is possible to perform a good white balance process.
また、本発明の第1の実施形態、及び、第2の実施形態による赤外線照射式撮像装置は、動画用カメラ、静止画用カメラ、計測器、産業用カメラ、医療用カメラ、映画撮影用カメラなど、様々な商品に応用することができるものである。 The infrared irradiation type imaging device according to the first and second embodiments of the present invention includes a moving image camera, a still image camera, a measuring instrument, an industrial camera, a medical camera, and a movie shooting camera. It can be applied to various products.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、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。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention.
更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be obtained as an invention.
1 赤外線発光ダイオード(赤外線照射手段)
2 レンズ(光学手段)
3 赤外線カットフィルタ
4 赤外線制御部(赤外線制御手段)
5 イメージセンサ(撮像手段)
6 RGB毎可視光演算分離部(色毎可視光演算分離手段)
7 第1のホワイトバランス処理部(第1のホワイトバランス処理手段)
8 色バランス整合部(色バランス整合手段)
9 第2のホワイトバランス処理部(第2のホワイトバランス処理手段)
10 画像処理部(画像処理手段)
11 被写体
20 第1/第2のホワイトバランス処理部
1 Infrared light emitting diode (infrared irradiation means)
2 Lens (optical means)
3 Infrared cut
5 Image sensor (imaging means)
6 Visible light calculation / separation section for each RGB (visible light calculation / separation means for each color)
7 First white balance processing section (first white balance processing means)
8 Color balance matching section (Color balance matching means)
9 Second white balance processing section (second white balance processing means)
10 Image processing unit (image processing means)
11
Claims (4)
前記被写体に対して前記赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記被写体を結像して光学像を生成する光学手段と、
前記光学手段の光路上に対して進退可能な構造であって、前記光学像に含まれる赤外線を遮断して、可視光から成る前記光学像を生成するための赤外線カットフィルタと、
前記被写体に対して前記赤外線を照射させずに、且つ、前記赤外線カットフィルタを前記光路上に対して挿入させる可視光撮像制御と、前記被写体に対して前記赤外線を照射して、且つ、前記赤外線カットフィルタを前記光路上から退出させる赤外線撮像制御と、を備える赤外線制御手段と、
前記光学像を光電変換して色毎に可視光撮像信号、または、赤外線撮像信号を生成する撮像手段と、
前記可視光撮像信号と前記赤外線撮像信号との比率、及び/または、差分に基づいて、前記赤外線撮像信号を前記色毎に可視光演算撮像信号と、赤外線演算撮像信号と、に分離して出力する色毎可視光演算分離手段と、
前記可視光撮像信号に対して、前記可視光撮像制御時に照射されている光源が黒体の軌跡であるかどうかを判別する光源判別を有し、該光源判別の結果に基づいてホワイトバランスを施して、ホワイトバランス撮像信号を生成する第1のホワイトバランス処理手段と、
前記ホワイトバランス撮像信号を前記色毎に積分し、該積分値の比率である可視光色毎比率に基づいて前記可視光演算撮像信号の色バランスを整合して、色整合撮像信号を生成する色バランス整合手段と、
前記色整合撮像信号に対して、前記光源判別の結果に基づいてホワイトバランス補正を施し、ホワイト補正撮像信号を生成する第2のホワイトバランス処理手段と、
前記ホワイト補正撮像信号と、前記赤外線演算撮像信号と、に画像処理を施して、カラー画像信号を生成する画像処理手段と、
を具備することを特徴とする赤外線照射式撮像装置。 An infrared irradiation type imaging device capable of imaging by irradiating infrared rays to a subject under low illuminance,
Infrared irradiating means for irradiating the subject with the infrared;
Optical means for forming an optical image by imaging the subject;
An infrared cut filter configured to be movable back and forth with respect to the optical path of the optical means, for blocking infrared rays included in the optical image and generating the optical image composed of visible light;
Visible light imaging control for inserting the infrared cut filter into the optical path without irradiating the subject with the infrared ray, irradiating the subject with the infrared ray, and the infrared ray An infrared control means comprising: an infrared imaging control for causing the cut filter to exit the optical path;
Imaging means for photoelectrically converting the optical image to generate a visible light imaging signal or an infrared imaging signal for each color;
Based on a ratio and / or difference between the visible light imaging signal and the infrared imaging signal, the infrared imaging signal is separated into a visible light arithmetic imaging signal and an infrared arithmetic imaging signal for each color and output. A means for separating and calculating visible light for each color;
The visible light imaging signal has a light source determination for determining whether the light source irradiated during the visible light imaging control is a locus of a black body, and performs white balance based on the result of the light source determination. First white balance processing means for generating a white balance imaging signal;
The color that integrates the white balance imaging signal for each color and matches the color balance of the visible light calculation imaging signal based on the ratio of each visible light color that is the ratio of the integrated value to generate a color matching imaging signal Balancing means;
Second white balance processing means for performing white balance correction on the color matching imaging signal based on the result of the light source determination and generating a white corrected imaging signal;
Image processing means for performing color processing on the white correction imaging signal and the infrared arithmetic imaging signal to generate a color image signal;
An infrared irradiation type imaging apparatus comprising:
前記光源判別は、前記照射光源が蛍光灯によるものであるかどうかを判別する
ことを特徴とする請求項1に記載の赤外線照射式撮像装置。 When it is determined by the light source determination by the first white balance processing unit that the irradiation light source during the visible light imaging control is not the locus of the black body,
The infrared light irradiation type imaging apparatus according to claim 1, wherein the light source determination determines whether or not the irradiation light source is a fluorescent lamp.
ことを特徴とする請求項2に記載の赤外線照射式撮像装置。 The second white balance processing means extracts a signal having a relatively high signal level from the color matching imaging signal, and compares the extracted signal with the locus of the black body or the fluorescent lamp to obtain a white color. The infrared irradiation imaging apparatus according to claim 2, wherein an area is estimated and white balance correction is performed on the white area.
前記赤外線制御手段は、前記第1のホワイトバランス処理手段と、前記第2のホワイトバランス処理手段との切り換え制御をする
ことを特徴とする請求項1に記載の赤外線照射式撮像装置。 The first white balance processing means and the second white balance processing means have a common arithmetic processing circuit,
The infrared irradiation type imaging apparatus according to claim 1, wherein the infrared control unit performs switching control between the first white balance processing unit and the second white balance processing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009000677A JP2010161453A (en) | 2009-01-06 | 2009-01-06 | Infrared radiation imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009000677A JP2010161453A (en) | 2009-01-06 | 2009-01-06 | Infrared radiation imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010161453A true JP2010161453A (en) | 2010-07-22 |
Family
ID=42578317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009000677A Withdrawn JP2010161453A (en) | 2009-01-06 | 2009-01-06 | Infrared radiation imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010161453A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084199A1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | クラリオン株式会社 | Image pickup device |
US11284044B2 (en) | 2018-07-20 | 2022-03-22 | Nanolux Co. Ltd. | Image generation device and imaging device |
-
2009
- 2009-01-06 JP JP2009000677A patent/JP2010161453A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084199A1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | クラリオン株式会社 | Image pickup device |
US11284044B2 (en) | 2018-07-20 | 2022-03-22 | Nanolux Co. Ltd. | Image generation device and imaging device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6725613B2 (en) | Imaging device and imaging processing method | |
JP6568719B2 (en) | Imaging method and imaging apparatus | |
US8018509B2 (en) | Image input processing apparatus and method | |
US20170330053A1 (en) | Color night vision system and operation method thereof | |
CN110519489B (en) | Image acquisition method and device | |
RU2565343C2 (en) | Imaging device and control method | |
US8357899B2 (en) | Color correction circuitry and methods for dual-band imaging systems | |
US20150062347A1 (en) | Image processing methods for visible and infrared imaging | |
JP6484504B2 (en) | Imaging device | |
US9036046B2 (en) | Image processing apparatus and method with white balance correction | |
WO2017033687A1 (en) | Imaging device | |
US20130057726A1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
US9105105B2 (en) | Imaging device, imaging system, and imaging method utilizing white balance correction | |
WO2020027210A1 (en) | Image processing device, image processing method, and image processing program | |
JP2010063065A (en) | Image input device | |
JP2005033609A (en) | Solid-state image-taking device and digital camera | |
JP2010161455A (en) | Infrared combined imaging device | |
JP2010161453A (en) | Infrared radiation imaging device | |
JP2021002707A (en) | White balance objective evaluation method, white balance objective evaluation program, and imaging device | |
JP2012010141A (en) | Image processing apparatus | |
CN114143443B (en) | Dual-sensor imaging system and imaging method thereof | |
US11190713B2 (en) | Image processing apparatus and method, and imaging apparatus | |
JP2013219452A (en) | Color signal processing circuit, color signal processing method, color reproduction evaluation method, imaging apparatus, electronic apparatus and testing apparatus | |
US9906705B2 (en) | Image pickup apparatus | |
JP2011087136A (en) | Imaging apparatus and imaging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |