JP2011229066A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両などの移動する被写体を撮像する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that images a moving subject such as a vehicle.
本出願人は、発光ダイオードが発する赤外光を高速変調した変調光を対象領域に照射し、この照射によって対象領域から反射して戻る反射光を受光し、当該反射光のうちで変調光に対応する反射光成分と周囲光の反射光成分とを区別して、前記変調光だけの反射光成分を画素値とする画像（光変調画像）を生成する撮像装置を既に提案している（特許文献１参照）。かかる撮像装置を用いれば、周囲光の影響を低減した画像を撮像することができる。 The applicant irradiates the target region with modulated light obtained by high-speed modulation of infrared light emitted from the light emitting diode, receives reflected light that is reflected from the target region by this irradiation, and converts the reflected light into modulated light. An imaging apparatus has already been proposed that generates an image (light modulation image) having a pixel value as a reflection light component of only the modulated light by distinguishing the corresponding reflected light component from the reflected light component of ambient light (Patent Document) 1). By using such an imaging apparatus, an image with reduced influence of ambient light can be taken.
また、本出願人は、環境光の影響を受けない安定した濃淡画像を取得することにより、屋外の太陽光下であっても高い認証精度が確保できる顔認証システムも既に提案している（特許文献２参照）。 In addition, the applicant has already proposed a face authentication system that can ensure high authentication accuracy even under outdoor sunlight by acquiring a stable grayscale image that is not affected by ambient light (patent) Reference 2).
ところで、特許文献１及び特許文献２に記載されている撮像装置においては、以下で説明する課題があった。
即ち、自動車などの移動する被写体を撮像する場合、当該被写体の速度が速くなると、それに従って露光時間を短くするが、赤外線投光器の出力が一定のままであると、撮像素子に取り込まれる赤外線の量が少なくなり、鮮明な撮像データを取得することができ難くなる。このため、撮像して得られた光変調画像の画質が低下してしまう虞がある。
Incidentally, the imaging devices described in Patent Document 1 and
That is, when imaging a moving subject such as an automobile, the exposure time is shortened as the subject speed increases, but if the output of the infrared projector remains constant, the amount of infrared that is captured by the imaging device And it becomes difficult to obtain clear imaging data. For this reason, there exists a possibility that the image quality of the light modulation image obtained by imaging may fall.
また、当該被写体の速度が速い場合において、赤外線投光器の出力のデューティ比が同じであると、光を必要としない時間でも光が照射されてしまい、無駄な電力が使用されるという虞もある。 In addition, when the speed of the subject is high, if the duty ratio of the output of the infrared projector is the same, light may be irradiated even when light is not required, and useless power may be used.
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、移動する被写体を撮像する際でも安定した画像を得ることができるとともに、電力効率の高い撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging device that can obtain a stable image even when imaging a moving subject and has high power efficiency.
本発明の撮像装置は、対象領域にパルス状の変調光を照射する変調光照射部と、前記対象領域から反射して戻る反射光を受光し当該反射光のうちで変調光に対応する反射光成分のみを画素値とする光変調画像を生成する光変調画像生成部と、移動する被写体の速度を検知する速度検知部と、前記速度検知部で検知された前記被写体の速度に応じた前記光変調画像生成部の露光時間の変化に従って前記変調光照射部の出力を変化させる信号処理部と、を備えた。 An imaging apparatus according to the present invention includes a modulated light irradiating unit that irradiates a target region with pulsed modulated light, and reflected light that is reflected and returned from the target region, and reflected light corresponding to the modulated light among the reflected light. A light modulation image generation unit that generates a light modulation image having only a component as a pixel value, a speed detection unit that detects the speed of a moving subject, and the light corresponding to the speed of the subject detected by the speed detection unit And a signal processing unit that changes the output of the modulated light irradiating unit in accordance with a change in exposure time of the modulated image generating unit.
上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記速度検知部の検知した前記被写体の速度に応じて前記変調光照射部の出力を変化させる場合、前記変調光照射部が出力する変調光の発光パルス高及び発光パルスデューティ比の少なくとも一方を変化させる。 In the imaging apparatus, when the signal processing unit changes the output of the modulated light irradiation unit according to the speed of the subject detected by the speed detection unit, the modulated light emission pulse output by the modulated light irradiation unit At least one of high and emission pulse duty ratio is changed.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が速い場合には、前記変調光照射部の発光パルス高を増加させる。 In the imaging apparatus, the signal processing unit increases a light emission pulse height of the modulated light irradiation unit when the speed of the subject is high.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が遅い場合には、前記変調光照射部の発光パルス高を減少させる。 In the imaging apparatus, the signal processing unit decreases the light emission pulse height of the modulated light irradiation unit when the speed of the subject is low.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が速い場合には、前記変調光照射部の発光パルスのデューティ比を狭くする。 In the imaging apparatus, the signal processing unit narrows the duty ratio of the light emission pulse of the modulated light irradiation unit when the speed of the subject is high.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が遅い場合には、前記変調光照射部の発光パルスのデューティ比を広くする。 In the imaging apparatus, the signal processing unit widens the duty ratio of the light emission pulse of the modulated light irradiation unit when the speed of the subject is low.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が速い場合には、前記変調光照射部の発光パルス高を増加させ、かつ発光パルスのデューティ比を狭くする。 In the imaging apparatus, when the speed of the subject is high, the signal processing unit increases the light emission pulse height of the modulated light irradiation unit and narrows the duty ratio of the light emission pulse.
また、上記撮像装置において、前記信号処理部は、前記被写体の速度が遅い場合には、前記変調光照射部の発光パルス高を減少させ、かつ発光パルスのデューティ比を広くする。 In the imaging apparatus, the signal processing unit decreases the emission pulse height of the modulated light irradiation unit and widens the duty ratio of the emission pulse when the speed of the subject is low.
本発明は、車両等の移動する被写体の速度に応じて、最適な光量を変調光照射部から投光するので、被写体の速度が変わっても常に安定した光量を得ることができる。また、変調光照射部から無駄な変調光を投光しないので、省エネルギ化が図れるとともに、変調光照射部の長寿命化が図れる。 According to the present invention, since the optimum light amount is projected from the modulated light irradiation unit according to the speed of the moving subject such as a vehicle, a stable light amount can always be obtained even if the speed of the subject changes. In addition, since unnecessary modulated light is not projected from the modulated light irradiation unit, energy saving can be achieved and the life of the modulated light irradiation unit can be extended.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、高速道路の料金所や有料駐車場の入場ゲート又は出場ゲートなどを通過する自動車を撮像するための料金所やゲートに設置される撮像装置を例とするが、これに限定する趣旨ではない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, an imaging device installed at a toll gate or a gate for imaging a car passing through a toll gate of a highway or an entrance gate or an entrance gate of a toll parking lot is taken as an example. However, it is not intended to be limited to this.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の撮像装置１は、料金所やゲートに通じるレーンを通過する自動車（車両）を撮像する２次元のＣＣＤイメージセンサを有する光変調画像生成部（撮像部）２と、光変調画像生成部２で撮像された光変調画像を記録する画像記録装置３と、料金所やゲートに通じるレーンにおける車両の速度を検出する車両速度検知部（速度検知部）４と、対象領域（レーン）に変調光を照射する変調光照射部（投光部）５と、光変調画像生成部２の２次元のＣＣＤイメージセンサの受光面に光を集光するレンズや受光量を調節するための絞りなどを含む光学系６と、ＣＰＵ（図示略）を主構成要素とする信号処理部７と、信号処理部７に制御されて変調光照射部５と光変調画像生成部２を同期して動作させるタイミングゲート８と、変調光照射部５による変調光の投光のタイミングを判断する投光タイミング判断処理部９と、図示しない外部装置に対して制御信号を出力する外部装置制御信号出力部１０と、信号処理部７のＣＰＵ（図示略）で実行するプログラムや後述する識別符号などの情報を記憶したメモリ１１と、本装置の各部に電源を供給する電源部１２と、を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an imaging apparatus 1 of the present embodiment includes a light modulation image generation unit (imaging unit) 2 having a two-dimensional CCD image sensor that captures an automobile (vehicle) passing through a lane leading to a toll gate or a gate. An image recording device 3 for recording the light modulation image picked up by the light modulation
変調光照射部５は、例えば縦横に配設された多数の赤外発光ダイオード（図示略）と、これら赤外発光ダイオードに電流を供給して発光させる発光回路（図示略）とを有し、タイミングゲート８から出力されるパルス信号に同期して前記発光回路が前記赤外発光ダイオードを発光させることによって対象領域に変調光を投光する。光変調画像生成部２は、タイミングゲート８から出力されるパルス信号に基づき、変調光照射部５から変調光が投光されているときに第１の画像を撮像するとともに、変調光照射部５から変調光が投光されていないときに第２の画像を撮像し、これら第１及び第２の画像を別々に信号処理部７へ出力する。
The modulated light irradiation unit 5 includes, for example, a large number of infrared light emitting diodes (not shown) arranged vertically and horizontally, and a light emitting circuit (not shown) that supplies current to the infrared light emitting diodes to emit light. The light emitting circuit emits the infrared light emitting diode in synchronization with the pulse signal output from the timing gate 8 to project modulated light onto the target region. Based on the pulse signal output from the timing gate 8, the light modulation
信号処理部７は、光変調画像生成部２から出力された第１の画像と第２の画像との差分画像（光変調画像）を生成する光変調画像生成処理を行う。また、信号処理部７は、投光タイミング判断処理部９の判断結果及び車両速度検知部４の検出結果に応じて、タイミングゲート８が変調光照射部５及び光変調画像生成部２へパルス信号を出力するタイミングを調整し、更に該パルス信号の出力期間を調整するタイミング調整処理などを行う。光変調画像生成部２で生成された光変調画像（画像データ）は画像記録装置３に記録される。
The signal processing unit 7 performs light modulation image generation processing for generating a difference image (light modulation image) between the first image and the second image output from the light modulation
車両速度検知部４は、対象領域（レーン）に向けて送信した超音波や電波の反射波を受信することで車両の速度を検知し、それを信号処理部７に入力する。信号処理部７は、車両速度検知部４で検知された車両の速度に応じた光出力を変調光照射部５が出力するように、タイミングゲート８を制御する。車両速度が速い場合は、ブレを減少させるために短い露光時間で必要な光量を出力する必要があり、また、車両速度が遅い場合は、全体の光量を抑えるなど、安定な画像をできるだけ少ない電力で得るための動作が重要となる。この具体的は出力の形態は後述する。
The vehicle
光変調画像生成部２による撮像は、一定の周期（フレーム周期）で行われる。例えば、光変調画像生成部２が１秒間に６０フレームの画像（光変調画像）を撮像するとした場合、周期は１／６０（≒１６．７ミリ秒）となる。信号処理部７は、投光タイミング判断処理部９からの投光タイミング信号を受け取ることで撮像処理を実行する。具体的には、タイミングゲート８から変調光照射部５並びに光変調画像生成部２に対して所定の撮像期間だけパルス信号を出力させて、光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させる撮像処理を実行させるとともに、光変調画像生成部２で撮像された第１及び第２の画像から差分画像（光変調画像）を生成し、且つ生成した光変調画像を画像記録装置３に出力する処理（画像生成出力処理）を実行する。
Imaging by the light modulation
次に、本実施の形態に係る撮像装置１の動作を説明する。
〈車両速度が速い場合〉
図２は、車両速度が速い場合の撮像装置１の動作を説明するためのタイムチャートである。図２に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力が変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるための発光のパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
Next, the operation of the imaging device 1 according to the present embodiment will be described.
<When vehicle speed is high>
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the imaging apparatus 1 when the vehicle speed is high. As shown in FIG. 2, the standard operation is used as a reference, and the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的な動作における対象の速度よりも速い場合、信号処理部７においてその速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を短くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光のパルスの高さをｈ２に増加させ（ｈ２＞ｈ１）、光変調画像生成部２に入力される光量の減少を補う動作をさせる。取込期間はｔ４までに終了し、取込期間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）となる。この場合、変調光照射部５の出力は時刻ｔ２までとなり、不要な発光期間が存在するが、制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に速くなった場合、その速度に対応するために、取込み時間をより短くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光のパルスの高さを更にｈ３に増加させ（ｈ３＞ｈ２）、光変調画像生成部２に入力される光量の減少を補う動作をさせる。取込期間はｔ５までに終了し、取込期間Ｔ３（Ｔ３＜Ｔ２）となる。
When the speed of the vehicle becomes higher, the timing gate 8 is instructed to shorten the capture time in order to correspond to the speed, and at the same time, the height of the light emission pulse is further increased to h3 (h3 > H2) An operation for compensating for the decrease in the amount of light input to the light modulation
〈車両速度が遅い場合〉
一方、図３は、車両速度が遅い場合の撮像装置１の動作を説明するためのタイムチャートである。図３に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力が変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるための発光のパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
<When vehicle speed is slow>
On the other hand, FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the imaging apparatus 1 when the vehicle speed is low. As shown in FIG. 3, with reference to a standard operation, the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的は動作における対象の速度よりも遅い場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を長くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光のパルスの高さをｈ４まで減少させ（ｈ４＜ｈ１）、光変調画像生成部２に入力される光量の増加を抑える動作をさせる。取込期間はｔ６まで継続し、取込期間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ１）となる。この場合、変調光照射部５の出力は、時刻ｔ２までとなり、発光期間が短くなるが、制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に遅くなった場合、その速度に対応するために、取込み時間をより長くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光のパルスの高さを更にｈ５まで減少させ（ｈ５＜ｈ４）、光変調画像生成部２に入力される光量の増加を抑制する動作をさせる。取込期間はｔ７までに終了し、取込期間Ｔ５（Ｔ５＞Ｔ４）となる。
If the speed of the vehicle is further slowed down, the timing gate 8 is instructed to make the capture time longer in order to cope with the speed, and at the same time, the height of the light emission pulse is further reduced to h5 (h5 <H4) An operation for suppressing an increase in the amount of light input to the light modulation
上述のように本実施の形態に係る撮像装置１によれば、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の露光時間（即ち取込時間）と変調光照射部５が出力する発光のパルスのパルス高を変化させるので、車両の速度が変わっても、光変調画像生成部２に適した光量を入力することができ、常に安定した画像を撮影することができる。また、変調光照射部５からは無駄な変調光が投光されないことから、省エネルギ化が図れるとともに、変調光照射部５の長寿命化が図れる。
As described above, according to the imaging apparatus 1 according to the present embodiment, the exposure time (that is, the capture time) of the light modulation
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、前述した実施の形態１に係る撮像装置１と同一の構成を採るので、図１を援用するとともに、符号２０を付与することとする。また、各部の機能の説明は省略し、動作のみ説明する。
(Embodiment 2)
Since the imaging apparatus according to
〈車両速度が速い場合〉
図４は、車両速度が速い場合の撮像装置２０の動作を説明するためのタイムチャートである。図４に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力期間が変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるためのパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
<When vehicle speed is high>
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the imaging device 20 when the vehicle speed is high. As shown in FIG. 4, with reference to standard operation, the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的は動作における対象の速度よりも速い場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を短くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光のパルスの高さｈ１を変えずに、幅（デューティ比）を短くし、無駄な発光の期間の削減を行う。取込期間はｔ４までに終了し、取込期間Ｔ２となる（Ｔ２＜Ｔ１）。この場合、変調光照射部５の出力は変わらないため、光変調画像生成部２の必要光量の下限までの範囲での実施となるが、制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に速くなった場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、取込み時間をより短くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光のパルスの幅（デューティ比）をいっそう短くし、無駄な発光の期間の削減を行う。取込期間はｔ５までに終了し、取込期間Ｔ３となる（Ｔ３＜Ｔ２）。この場合も、変調光照射部５の出力は変わらないため、光変調画像生成部２の必要光量の下限までの範囲での実施となるが、同様に制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。
When the speed of the vehicle is further increased, the signal processing unit 7 instructs the timing gate 8 to shorten the capture time in order to cope with the speed, and at the same time, the width of the light emission pulse (duty ratio) ) Is further shortened, and the period of unnecessary light emission is reduced. The capture period ends by t5 and becomes the capture period T3 (T3 <T2). Also in this case, since the output of the modulated light irradiating unit 5 does not change, the operation is performed in the range up to the lower limit of the necessary light amount of the light modulated
〈車両速度が遅い場合〉
一方、図５は、車両速度が遅い場合の撮像装置２０の動作を説明するためのタイムチャートである。図５に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力期間が変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるためのパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは、取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
<When vehicle speed is slow>
On the other hand, FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the imaging apparatus 20 when the vehicle speed is low. As shown in FIG. 5, the standard operation is used as a reference, and the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的は動作における対象の速度よりも遅い場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を長くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光のパルスの高さｈ１を変えずに、幅（デューティ比）を長くし、対応した光量の提供を行う。取込期間はｔ６まで継続し、取込期間Ｔ４となる（Ｔ４＞Ｔ１）。この場合、変調光照射部５の出力は変わらないため、制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に遅くなった場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、取込み時間をより長くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光のパルスの幅（デューティ比）をいっそう長くし、対応した光量の提供を行う。取込期間はｔ７まで継続し、取込期間Ｔ５となる（Ｔ５＞Ｔ４）。この場合も、変調光照射部５の出力は変わらないため、同様に制御回路が少々簡単になるなどの利点がある。 When the vehicle speed further decreases, the signal processing unit 7 instructs the timing gate 8 to make the capture time longer in order to cope with the speed, and at the same time, the width of the light emission pulse (duty ratio) ) For a longer time and provide a corresponding amount of light. The capture period continues until t7, and the capture period T5 is reached (T5> T4). Also in this case, since the output of the modulated light irradiation unit 5 does not change, there is an advantage that the control circuit is slightly simplified in the same manner.
上述のように本実施の形態に係る撮像装置２０によれば、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の露光時間（即ち取込時間）と変調光照射部５が出力する発光のパルスのパルス幅（デューティ比）を変化させるので、車両の速度が変わっても、光変調画像生成部２に適した光量を入力することができ、常に安定した画像を撮影することができる。また、変調光照射部５からは無駄な変調光が投光されないことから、省エネルギ化が図れるとともに、変調光照射部５の長寿命化が図れる。
As described above, according to the imaging device 20 according to the present embodiment, the exposure time (that is, the capture time) of the light modulation
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る撮像装置は、前述した実施の形態１に係る撮像装置１と同一の構成を採るので、図１を援用するとともに、符号３０を付与することとする。また、各部の機能の説明は省略し、動作のみ説明する。
(Embodiment 3)
Since the imaging apparatus according to Embodiment 3 of the present invention adopts the same configuration as that of imaging apparatus 1 according to Embodiment 1 described above, FIG. 1 is used and reference numeral 30 is assigned. Also, the description of the function of each part is omitted, and only the operation will be described.
〈車両速度が速い場合〉
図６は、車両速度が速い場合の撮像装置３０の動作を説明するためのタイムチャートである。図６に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力、及び発光のパルスの幅（デューティ比）が同時に変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるためのパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
<When vehicle speed is high>
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the imaging device 30 when the vehicle speed is high. As shown in FIG. 6, the standard operation is used as a reference, and according to the speed of the vehicle, the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的は動作における対象の速度よりも速い場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を短くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光パルスの幅（デューティ比）を短くする。これにより、取込みに対応した期間のみにパルスが発光され、無駄なエネルギの消費を無くすることができる。また、発光のパルスの高さをｈ２に増加させ（ｈ２＞ｈ１）、光変調画像生成部２に入力される光量の減少を補う動作をさせる。取込期間はｔ４までに終了し、取込期間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）となる。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に速くなった場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、取込み時間をより短くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光パルスの幅（デューティ比）をいっそう短くする。これにより、取込みに対応した期間のみにパルスが発光され、無駄なエネルギの消費を無くすることができる。また、それと同時に、発光のパルスの高さを更にｈ３に増加させ（ｈ３＞ｈ２）、光変調画像生成部２に入力される光量の減少を補う動作をさせる。取込期間はｔ５までに終了し、取込期間Ｔ３（Ｔ３＜Ｔ２）となる。
When the speed of the vehicle is further increased, the signal processing unit 7 instructs the timing gate 8 to shorten the capture time in order to cope with the speed, and at the same time, the width (duty ratio) of the light emission pulse. To make it even shorter. As a result, pulses are emitted only during the period corresponding to the capture, and wasteful energy consumption can be eliminated. At the same time, the height of the light emission pulse is further increased to h3 (h3> h2), and an operation for compensating for the decrease in the amount of light input to the light modulation
〈車両速度が遅い場合〉
一方、図７は、車両速度が遅い場合の撮像装置３０の動作を説明するためのタイムチャートである。図７に示すように、標準的な動作を基準とし、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の取込期間Ｔ１と変調光照射部５の出力、及び発光のパルスの幅（デューティ比）が同時に変化する。時刻ｔ１において、光変調画像生成部２の取込みが開始されるとともに、変調光照射部５から光変調画像生成部２に第１及び第２の画像を撮像させるためのパルスが出力される。この時のパルス高はｈ１となっており、時刻ｔ２まで継続される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までは、取込みを停止し、その間に取込まれた画像が処理され記録される。
<When vehicle speed is slow>
On the other hand, FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the imaging device 30 when the vehicle speed is low. As shown in FIG. 7, the standard operation is used as a reference, and according to the speed of the vehicle, the capture period T1 of the light modulation
車両速度検知部４にて検知された車両の速度が、標準的は動作における対象の速度よりも遅い場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、露光時間、つまり取込み時間を長くして、より鮮明な画像になるように、タイミングゲート８に指示を出す。それと同時に、発光パルスの幅（デューティ比）を長くする。これにより、取込みに対応した期間のみにパルスが発光され、無駄なエネルギの消費を無くすることができる。また、発光のパルスの高さをｈ４に減少させ（ｈ４＜ｈ１）、光変調画像生成部２に入力される光量の増加を抑制する動作をさせる。取込期間はｔ６までに終了し、取込期間Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ１）となる。
When the vehicle speed detected by the vehicle
車両の速度が更に遅くなった場合、信号処理部７において、その速度に対応するために、取込み時間をより長くするようタイミングゲート８に指示を出し、それと同時に、発光パルスの幅（デューティ比）をいっそう長くする。これにより、取込みに対応した期間のみにパルスが発光され、無駄なエネルギの消費を無くすることができる。また、それと同時に、発光のパルスの高さを更にｈ５に減少させ（ｈ５＜ｈ４）、光変調画像生成部２に入力される光量の増加を抑制する動作をさせる。取込期間はｔ７までに終了し、取込期間Ｔ５（Ｔ５＞Ｔ４）となる。
When the vehicle speed further decreases, the signal processing unit 7 instructs the timing gate 8 to make the capture time longer in order to cope with the speed, and at the same time, the width (duty ratio) of the light emission pulse. Make it longer. As a result, pulses are emitted only during the period corresponding to the capture, and wasteful energy consumption can be eliminated. At the same time, the height of the light emission pulse is further reduced to h5 (h5 <h4), and an operation for suppressing an increase in the amount of light input to the light modulation
上述のように本実施の形態に係る撮像装置３０によれば、車両の速度に応じて、光変調画像生成部２の露光時間（即ち取込時間）と変調光照射部５が出力する発光のパルスのパルス幅（デューティ比）及びパルス高を変化させるので、車両の速度が変わっても、光変調画像生成部２に適した光量を入力することができ、常に安定した画像を撮影することができる。また、変調光照射部５からは無駄な変調光が投光されないことから、省エネルギ化が図れるとともに、変調光照射部５の長寿命化が図れる。
As described above, according to the imaging device 30 according to the present embodiment, the exposure time (that is, the capture time) of the light modulation
１、２０、３０ 撮像装置
２ 光変調画像生成部
３ 画像記録装置
４ 車両速度検知部
５ 変調光照射部
６ 光学系
７ 信号処理部
８ タイミングゲート
９ 投光タイミング判断処理部
１０ 外部装置制御信号出力部
１１ メモリ
１２ 電源部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 20, 30
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