JP2013524662A - 赤外及び可視混合画像 - Google Patents

Abstract

単一の光学システム及び赤外入力信号及び可視入力信号に基づいた像形成装置を用いて、赤外動画データ及び可視動画データを混合するシステム及び方法が開示される。赤外画像フレームは、完全な可視画像入力フレームあるいは可視画像入力フレームの一部を置換する、即ち１以上の可視画像入力フレームの１以上のカラーチャネルを赤外画像入力フレームで置換する。動画、あるいはコンピュータで生成された動体または静止グラフィックは、赤外画像データと可視画像データの両方を含みうる。可視画像フレーム及び赤外画像フレームは、同一の表示装置において、赤外コンテンツ及び可視コンテンツの双方を表示するために入れ替え方式で表示されうる。システム及び方法は、暗視像形成装置チーム訓練シミュレータの投影システムにおいて、このようなシステムのコストを低減し、使用の容易性及び性能を増大するために用いられうる。
【選択図】図４Ｃ

Description

暗視ゴーグル、カメラ、及びその他の像形成装置は、低照度や光がない等の様々な状況で有益である。捜索救助から夜行性の動物の観察及び狩猟に至るまで、暗視像形成装置は、人工照明の使用が実用的ではない、不可能である、あるいはその他の好ましくない状況において、周囲の世界を明らかにする。多くの従来の暗視像形成装置は、近赤外及び／または遠赤外スペクトルの部分を用いることで、温度感知として潜在的に使用されている。

暗視像形成装置の潜在的な温度撮像能力は、捜索救助において配備した場合、非常に有益である。このような状況において暗視像形成装置は、自然災害や他の大災害の犠牲者となった、傷ついた、あるいは意識不明の人や動物の体温を検出するために使用できる。スポットライトのような従来の人工照明を用いて、大規模の事故や災害の犠牲者を探索することも可能であるが、可視光による捜索は暗視像形成装置に可能なような暖かな体の温度特徴を明らかにできないであろう。さらに、従来の人工光源はしばしば外部の赤外光及び熱をシーンに導き、暗視像形成装置の負担になる、あるいは暗視像形成装置を視認不可能にするため、暗視像形成装置の使用している間に人工光源を使用することは好ましくない。

また、動物のような被写体に干渉する、驚かす、あるいは警戒させうるため、人工光の使用が好ましくない状況においては暗視像形成装置が好ましい。例えば、生物学者や動物学者等の科学者は、様々な動物や昆虫の夜行性活動を、人工光による妨害や影響なしに、あるいは観察者の場所を知らせることなく観察したいかもしれない。また狩猟者は、獲物を狩る際にこのような能力が好ましいことを理解するかもしれない。

しかしながら暗視像形成装置が低照度及び光のない状況に用いられることが有益であるために、装置の使用は、ユーザが空間をナビゲートすることを必要とする際、あるいは車やヘリコプター等の乗り物を運転する際に制限されうる。図１に示される暗視ゴーグル１００のような一般的な暗視像形成装置は、乗り物の操作を困難あるいは危険にしうる周辺視を、皆無かそれに近くなるように、暗視ゴーグル１００のユーザに提供する視野を制限している。暗視像形成装置に時に有利な評価が下される周辺視の欠如は、１人の人間が暗視装置を使用し、他の人間が裸眼あるいは自然視で乗り物やその他の道具をナビゲートまたは運転するような状況において、暗視装置の使用を余儀なくさせうる。

図２Ａ及び２Ｂは、暗視像形成装置を介して見たシーンと、裸眼で見たシーンの知覚の違いを示している。シーン２００ａ及び２００ｂは同一の空間位置かつ同一時間のものであるが、２つのシーンの違いは、知覚された照明の色、観測可能な詳細のレベル、及び視野における差を含む。例えば、シーン２００ａは暗視像形成装置を介して見られるシーンを示している。この場合、暗視像形成装置は、領域２２５ａの境界内のシーンの一部に視野が制限されうる、一対の暗視ゴーグルであってよい。図からわかるように、領域２２５ａはシーン２００ａの全体よりも著しく小さい。しかしながら、視野が狭いことについての代表的なトレードオフは、低照度状況においてユーザに詳細を見せることができる量が増加することにある。例えば、樹木２０５ａ及び犬２１０ａは、裸眼で見たシーン２００ｂよりも、一対の暗視ゴーグルを解して見たシーン２００ａの方がより視認できる。図２Ｂに示されるように、樹木２０５及び犬２１０ｂは、シーン２００ｂでは夜の闇により略完全に隠されている。シーン２００ｂにおいて見ることができる詳細は、強い可視光のみである。この場合、シーン２００ａ及び２００ｂの各々における月２１５ａ及び２１５ｂは、両シーンにおいて容易に観測できる。即ち、月２１５のみが、シーン２００ｂ下の観察者が裸眼で詳細を識別可能なものであろう。

このような状況において、暗視ゴーグルの制限は、ユーザが特定の装置を操作したり、乗り物を運転したりすることを不可能にしうることである。暗視ゴーグルのユーザに最大の能力を与えるために、機械の操作や乗り物を運転可能な他のチームメンバーと２人１組にされうる。効率的なチームになるために、チームの暗視担当者と裸眼視担当者は、暗視像形成装置の使用が採用されうる如何なる状況においても、暗視像形成装置を使う為のユニットとして動けるように、練習し、訓練しなければならない。

チームとして動作することを練習するために、多くの手法及び装置が開発されている。このような伝統的な訓練装置の１つが図２Ｃに示される。図２Ｃは、スクリーン２８０上に赤外画像と可視光画像の両方を表示し、かつ２以上のユーザに同時に画像を提示できるシステムを示している。例えば、プロジェクタ２５０Ｖはスクリーン２８０に低照度可視光シーンを投影するために用いられ、同時にプロジェクタ２５０ＩＲはスクリーン２８０に赤外画像を投影するために用いられる。説明のために、シーン２００ａ及び２００ｂはスクリーン２８０上に投影されるシーンであってよい。シーン２００ａ及び２００ｂは、互いの上に本質的に重ね合わされるが、暗視ゴーグルを装着したユーザ２７０ＩＲはシーン２００ａの赤外情報を、ユーザ２７０Ｖはシーン２００ｂの可視光情報のみを見ることが可能である。このような設置により、ユーザ２７０ＩＲ及び２７０Ｖはスクリーン２８０上に表示され、そして可視光及び赤外スペクトルで投影された２つのシーンにおいて異なる情報を見ることが可能なシーンを用いて、相互作用及び協力する練習が可能である。

このような設置は便利であるが、決して理想的ではない。２つのプロジェクタ２５０Ｖ及び２５０ＩＲの使用は、２つのプロジェクタが必要となるコストの増加、スクリーン２８０上に投影された２つの画像の空間配置、２つのプロジェクタの各々に送られる信号の時間配置、及び２つのプロジェクタにおいて２つの分離した像形成装置が用いられる場合に生じる潜在的な可視副作用に限らない多くの問題が存在する。本発明の実施形態の単体及びその組み合わせは、これら及びその他の問題に取り組む。

単一の光学システム及び赤外入力信号及び可視入力信号に基づいた像形成装置を用いて、赤外動画データ及び可視動画データを混合するシステム及び方法が開示される。赤外画像フレームは、完全な可視画像入力フレームあるいは可視画像入力フレームの一部を置換する、即ち１以上の可視画像入力フレームの１以上のカラーチャネルを赤外画像入力フレームで置換する。動画、あるいはコンピュータで生成された動体または静止グラフィックは、赤外画像データと可視画像データの両方を含みうる。可視画像フレーム及び赤外画像フレームは、同一の表示装置において、赤外コンテンツ及び可視コンテンツの双方を表示するために入れ替え方式で表示されうる。システム及び方法は、暗視像形成装置チーム訓練シミュレータの投影システムにおいて、このようなシステムのコストを低減し、使用の容易性及び性能を増大するために用いられうる。

様々な実施形態は、画像処理コンピュータを用いて可視画像データ及び赤外画像データを混合する方法及びシステムを導く。画像処理コンピュータは、第１の可視入力信号、即ち、第１のフレームレートを有する可視の動画またはコンピュータで生成された動体グラフィックと、第１の赤外入力信号、即ち第２のフレームレートを有する赤外動画あるいはコンピュータで生成された動体グラフィックとを受信するように用いられる。そして画像処理コンピュータは、第１の可視光入力信号を、第３のフレームレートを有する第２の可視光入力信号に処理するために用いられうる。第１の赤外入力信号は、第４のフレームレートを有する第２の赤外出力信号に処理されうる。続いて、第２の可視入力信号と第２の赤外入力信号に基づく合成出力信号が生成されうる。

他の実施形態は、画像処理コンピュータが複数のカラーチャネル入力データを有する可視入力信号と赤外入力信号とを受信可能な画像処理コンピュータを用いて、可視画像データと静該画像データを混合する方法を導く。そして画像処理コンピュータは、可視入力信号及び赤外入力信号を、１以上のカラーチャネルのデータを置換した赤外入力信号のデータを含む複数のチャネル出力データを有する混合出力信号に処理するために用いられうる。

さらに他の実施形態は、可視画像データと赤外画像データを混合する画像処理システムを導く。画像処理システムは、可視入力信号と赤外入力信号を受信するように構成された色置換プロセッサを含みうる。画像処理システムは、可視入力信号と赤外入力信号を、可視入力信号に含まれるデータに基づき、かつ可視入力信号のデータを置換する赤外入力信号データを有する合成出力信号に処理するように構成されてもよい。画像処理システムは色置換プロセッサに接続された画像プロセッサを有していてもよい。色置換プロセッサは合成出力信号を受信し、該合成出力信号を複数の連続した可視及び赤外カラーチャネルフレームに処理するように構成されてもよい。また色置換プロセッサは、像形成装置に同期して複数の可視光源及び赤外光源を動作させる光源シーケンサを制御するように構成されてもよい。

本発明の実施形態の本質及び利点の良好な理解は、以下の詳細な説明及び添付の図面を参照して得られうる。

一対の装着可能なゴーグル状の伝統的な暗視像形成装置の例 暗視像形成装置で見えるシーンのシミュレーションを示した図 裸眼で見える図２Ａのシーンをシミュレートした図 伝統的な赤外及び可視視覚訓練モジュールの図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外光を混合するために用いられうる光学的な流れのブロック図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するシステムのブロック図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合する方法のフローチャート 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するタイミング図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するために可視及び赤外光源を制御するタイミング図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するシステムのブロック図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合する方法のフローチャート 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するタイミング図 本発明の様々な実施形態に係る、可視及び赤外画像を混合するために可視及び赤外光源を制御するタイミング図 本発明の様々な実施形態を実装するために用いられうるコンピュータのブロック図

多くの状況において、暗視像形成装置の使用は、チームの１人のメンバーが暗視像形成装置を使用またはモニタし、チームの他のメンバーが裸眼視での装置や乗り物の操作に伝えられる情報を受信する、２人以上のチームにおいてしばしば生じる。暗視像形成装置及び裸眼視を用いるチームの有効性を強化するために必要な能力のマスターは、練習及び訓練を必要とする。現実世界における練習の危険性及び不測の事態を回避するために、チームは相互作用可能な赤外及び可視をシミュレートしたシナリオを表示するシミュレータを用いて練習可能である。このようなシミュレータの１つが図２Ｃに示される。

図２Ｃに示されるような従来の赤外／可視シミュレータは、時間的及び空間的な配置問題や、２つの別々の像形成装置やプロジェクタを用いるコストが増大すること等の様々な欠点の影響を受けていた。本発明の実施形態は、１つの光学システムを有する１つの像形成装置を用いて、赤外及び可視画像を混合するシステム及び方法を提供することにより、これらの、またはその他の問題、即ち２つの投影システムに関するコスト低減、配置、及びタイミングの問題に対処する。

図３は、本発明の様々な実施形態で用いられうる色合成光学システムを示している。光学システム３００は、異なるスペクトル出力を有するいくつかの異なる光源で像形成装置を照射することにより可視画像及び赤外画像を提供するために用いられる。該光学システム３００の設置は、動体部が少ないか全くない可視及び赤外の静止画像及び動画像を提供する単一の像形成装置を用いるための利便的な方法を与える。

光学システム３００は、３つの可視光源及び１つの赤外光源を有しうる。各光源は順番に起動され、像を生成する光を操作し、そして投影レンズ３４０を用いてスクリーン２５０に投影や表示を行う像形成装置を照射しうる。例えば、赤色光源３１１、緑色光源３１３、及び青色光源３１７は、順番に、かつ像形成装置３３５の動作に連携して起動されうる。像形成装置３３５は、像を生成するために、反射、偏光状態の変更、あるいは透過の制限により、光源からの光を操作するように動作されうる。光源が順番あるいは計画的に起動されるように、像形成装置３３５は完全な画像の正確なカラーチャネルを生成するように素早く構成されうる。このような設置において、光学システム３００は可視範囲においてカラー画像を生成するように色を混合する人間の視覚の知覚を頼っている。赤外光源３１５の追加は、投影像において赤外画像データを含めるために、赤外光を光学システム３００に投入する。

光源動作のために１つの考えられるシーケンスは、パス３４６に沿って像形成装置３３５に光を反射するビームスプリットプリズム３３０に対し、ｘプリズム３１０を介するパス３１２に沿って赤色光を送出するように、赤色光源３１１を起動して開始されうる。そして像形成装置３３５は、プリズム３３０を介して投影レンズ３４０に至るパス３３８に沿って、像の赤領域を選択的にスクリーン３５０に反射する。いくつかの実施形態において、像の反射は反射光の偏光を、ビームスプリットプリズム３３０の通過に相性の良い方位に偏光する。この場合、ビームスプリットプリズム３３０は偏光ビームスプリットプリズムとなりうる。赤色光源３１１は起動された後、停止され、緑色光源３１３が起動されうる。そして緑色光源３１３は、赤外反射プリズム３２０を介するパス３１４に沿って、ｘプリズム３１０に緑色光を送出する。このとき、緑色光はビームスプリットプリズム３３０で反射される。ビームスプリットプリズムからは緑色光は、パス３３６に沿って画像の緑成分を選択的に送出し、ビームスプリットプリズム３３０を介してパス３３８に沿って、スクリーン３５０上に像を投影しうる投影レンズに送出する像形成装置３３５を照射しうる。

次に緑色光源３３１が停止された後、青色光源３１７が起動され、ビームスプリットプリズム３３０に向かって光を反射し、最終的にスクリーン３５０に投影される赤色光及び緑色光と同じように像形成装置３３５に光を至らせるｘプリズム３１０に、パス３１８に沿って青色光を送出する。前述した光路及び像形成ステップは、人間の視覚知覚を利用して、単一のフルカラー静止画像や動画像内でカラーチャネルが混合されるように、非常に高速に繰り返されうる。

最終的に、赤外光が好ましい実施形態においては、赤外光源３１５は、パス３１６に沿って、ｘプリズム３１０に光を反射する赤外反射プリズム３２０が赤外光を送出するように起動されうる。ｘプリズム３１０からは赤外光は、パス３３６に沿ってビームスプリットプリズム３３０に入射して像形成装置３３５に至り、そしてパス３３８に沿ってスクリーン３５０に赤外像を投影する投影レンズ３４０に入射するように反射されうる。

光源３１１、３１３、３１５、及び３１７の動作のタイミングは、像形成装置３３５を駆動する画像信号に応じた像形成装置３３５の動作に連携しうる。具体的には光源及び像形成装置の動作は、単一の静止画像や、動画像を生成する一連の画像を表示するように、非常に高速に繰り返されうる。上述の例の動作の順序は例示を意図しており、光学システム３００の使用についての完全な開示としてとられるべきではない。さらに、光学システム３００の配置は例示でしかない。色混合光学システムの多くの他の配置が、本発明の様々な他の実施形態で用いられてよい。

光学システム３００において、ｘプリズム３１０、赤外反射プリズム３２０、及びビームスプリットプリズム３３０は、可視から赤外までを可能な限り少なく併合する透過光に適した光学材料で形成されうる。このような光学材料はガラス、ポリカーボネート、及び様々なレベルの添加剤を有するアクリル素子を含みうるが、これに限られるものではない。いくつかの実施形態では、屈折、分散、複屈折、及び他の光学特性の指針が全ての光源３１１、３１３、３１５、及び３１７からの光を像形成装置３３５に透過及び反射するために選択され、投影レンズ３４０は所望の画質を生成しうる。光源３１１、３１３、３１５、及び３１７は、像形成装置及び光学システム３００の残りの素子が高品質な像を生成するために要求する赤、緑、青、及び赤外領域における光の好適形状のスペクトル出力を提供することに適した如何なる光源であってよい。いくつかの実施形態では、光源は、統合されたコリメート光学を有する、または有さないＬＥＤであってよい。像形成装置３３５は、所望のレスポンス時間、解像度、及びアスペクト比について選択されうる。像形成装置は、ＬＣＤ像形成装置、ＬＣＯＳ像形成装置、あるいはTexas Instruments DLP（登録商標）のような光処理像形成装置であってよい。

図４Ａは、可視入力信号及び赤外入力信号が分離されて含まれる、赤外及び可視画像データを混合するシステム４００のブロック図である。システム４００は、可視信号受信機４０１、赤外信号受信機４０５、画像プロセッサ４０７、像形成装置フォーマッタ、及び像形成装置４１３を含みうるが、これに限られるものではない。いくつかの実施形態において、システム４００のモジュールは、適当にフィールドプログラム可能なゲートアレイやＡＳＩＣを有する単一のプリント回路基板に組み込まれてもよい。他の実施形態では、システム４００のモジュールは、プロセッサ、メモリ及びあらゆる必要な記憶装置を有する汎用コンピュータにおいて実行されるソフトウェアを用いて達成されてもよい。システム４００の様々なモジュールは、集積回路、ソフトウェアモジュール、あるいはそれらの組み合わせとして実現されてもよい。ここで用いられるように、混合するとの文言は、赤外画像データと可視画像データあらゆる方法で混ぜる、あるいは組み合わせることを指す。赤外画像信号とカラー画像信号の混合は、信号のフレームを交互配置すること、即ち同一あるいはより高いフレームレートにおいて、順番に赤外フレームと可視フレームを交代することを含んでもよい。さらに混合は、赤外画像データでカラー画像信号フレームの１以上のカラーチャネルを置換することを含んでもよい。

可視信号受信機４０１は、ステップ１０において可視入力信号を受信しうる。同様に、赤外信号受信機４０５は、ステップ２０において赤外入力信号を受信しうる。可視入力信号及び赤外入力信号は、並行して、あるいは順番に受信されてもよい。可視入力信号と赤外入力信号は、高品質で強力な可視画像の送信に適した、ＤＶＩ、ＶＧＡ、あるいは他のデジタルまたはアナログ画像信号であってよい。可視信号受信機４０１及び赤外信号受信機４０５が可視入力信号及び赤外入力信号を受信すると、各受信機は入力信号を画像プロセッサ４０７に送出しうる。

画像プロセッサ４０７は、１以上のフレームレートにおいて、可視入力信号と赤外入力信号を受信し、より高いフレームレートに信号を処理する。例えば、可視入力信号と可視入力信号は、可視信号受信機及び赤外信号受信機に対して６０Ｈｚで送り込まれ、画像プロセッサ４０７は、赤外信号入力及び可視信号入力の各々のフレームレートを、２倍の１２０Ｈｚにしうる。いくつかの実施形態において、可視入力信号及び赤外入力信号から得られるフレームは、フレームレートの増加を促進するように、画像プロセッサ４０７のバッファに送り込まれる。このような実施形態では、バッファは画像プロセッサに１つの入力信号のフレームレートを増加させ、他方をバッファに保持する。以下の例では画像プロセッサ４０７は入力信号のフレームレートを２倍にするものとして説明されるが、本発明の様々な他の実施形態は、より高いまたはより低いフレームレートを有する可視入力信号及び赤外入力信号を許容し、各信号のフレームレートを同一か異なる量に増加させる。

可視信号及び赤外信号のフレームレートを２倍にするために、画像プロセッサ４０７は入力信号における各フレームのデュレーションを半分に減らす。また、画像プロセッサ４０７内のバッファは、フレームレートを２倍にすることを容易にするために有用である。処理された可視入力信号及び赤外入力信号の各フレームのデュレーションが入力信号のフレームのデュレーションの半分だけになると、処理された可視入力信号及び処理された赤外入力信号のフレームは、可視画像データ及び赤外画像データを有する合成出力信号を交互に生成しうる。合成出力信号の６０Ｈｚの各々は、ハーフデュレーションの可視フレームとハーフデュレーションの赤外フレームとを組み合わせうる。いくつかの実施形態では、低減されたデュレーションのフレームは、更なる処理や転送を待機している他のバッファに送り込まれうる。あるいは、合成出力信号は混合された可視と赤外の画像を有する１２０Ｈｚの信号と直ちにみなされてもよい。

そして画像プロセッサ４０７は、半分が可視データかつ半分が赤外データを有するフレームで構成された、連続する赤外／可視出力信号を、像形成装置フォーマッタ４１１に送出しうる。像形成装置フォーマッタ装置４１１は、合成出力信号を像形成装置４１３及び可視光源及び赤外光源（不図示）に送信される、適切な電圧、制御及びタイミング信号にフォーマットする。制御及びタイミング信号は、赤外光源及び可視光源を像形成装置４１３の動作に同期して動作させるための一致及び時間同期信号を含んでもよい。そして制御信号はステップ６０で像形成装置４１３に送信される。

さらに他の実施形態では、画像プロセッサ４０７は画像入力信号、または既に混合された赤外及び可視画像データを有する合成入力信号を受信しうる。このような実施形態において、合成画像信号は、画像プロセッサ４０７とは別のコンピュータにより生成される、あるいはＤＶＤ、ＣＤ、ビデオテープ、コンピュータファイル等の、予め記録された、または他の格納されたビデオファイルにより提供されうる。画像入力信号が既に赤外及び可視画像信号を組み合わせたものである実施形態において、画像プロセッサ４０７は、光学システム３００のような光学システムを用いて所望の出力を生成する像形成装置及び光源を動作させるための必要な情報を抽出する信号を処理してもよい。画像プロセッサは、合成画像信号を元々のフレームレートで表示する、あるいは出力画像の所望の使用に応じてフレームレートを増加あるいは減少させるように、合成画像信号を処理しうる。例えば、１２０Ｈｚの合成入力信号は、１２０Ｈｚで表示される、あるいは適当な処理で６０Ｈｚに低下させられてよい。

図４Ｂは、本発明の様々な実施形態に係る光学システム４００についての方法４７０のフローチャートである。方法は、システム４００が可視及び赤外入力信号または他の開始信号を受信することにより、起動あるいは初期化されるステップ４７１で開始する。そしてシステム４００は、ステップ４７２において可視入力信号及び赤外入力信号を受信する。いくつかの実施形態において、２つの入力信号はシステムに適合された入力信号に応じて、並行または順番に受信されうる。次に、赤外入力信号及び可視入力信号から得られるフレームは、例えば画像プロセッサ４０７により、ステップ４７３において合成出力信号に入れ替えられる。合成出力信号は、上述したような可視及び赤外入力信号よりも高いフレームレートを有しうる。ステップ４７４において、タイミング信号は合成出力信号に基づいて生成されうる。タイミング信号は、像形成装置と可視光源及び赤外光源の他にも像形成装置を動作させるための情報及び制御信号を含む。合成出力信号及びタイミング信号は、光源制御回路及び像形成装置の要求に応じて、デジタルまたはアナログ信号であってよい。

ステップ４７５において、合成出力信号は像形成装置、あるいは像形成装置が要求する適切な電圧及び信号形状に合成出力信号をフォーマットする像形成装置回路またはフォーマッタに送信されうる。ステップ４７６においてタイミング信号は像形成装置の動作に同期して可視光源及び赤外光源を動作させるシーケンサに送信されうる。上述したように、像形成装置４１３は透過または反射ＬＣＤマイクロディスプレイ、ＬＣＯＳマイクロディスプレイ、あるいはTexas instruments DLPチップのような光処理エンジン等の適当な光処理モジュールっであってよい。そして方法４７０は、あらたな可視入力信号及び赤外入力信号について繰り返す、あるいはステップ４７７において処理が完了してもよい。

図４Ｃの図形４８０は、本発明の一実施形態に係る画像プロセッサにより受信され、生成された可視入力信号、赤外入力信号、及び合成出力信号のタイミング図である。図示されるように、可視入力信号及び赤外入力信号は、他方のフレームと合致する順次的な対応フレームと等しいまたは同等のフレームレートを有しうる。例えば、可視入力フレームと赤外入力フレームとは、全て同一の時間において開始及び終了し、同一のフレームレートを有しうる。また、可視入力信号と赤外入力信号とは、同一のフレームレートを有するが、他方とは同期しないものであってもよい。

このような実施形態において、画像プロセッサは可視入力信号及び赤外入力信号を同期するように用いられるが、これらの同期は常に必要なものでなくてもよい。可視入力信号と赤外入力信号を組み合わせるために、画像プロセッサは各入力信号のフレームレートを増加させうる。タイミング図４８０に例示されるように、可視入力信号と赤外入力信号のフレームレートは、２つの要素によりおよそ増加され、合成出力信号に交互に組み合わされうる。フレームの順番及びフレームの一致が可能である場合、可視入力信号及び赤外入力信号は同期されなくてもよい。

図示されるように、合成出力信号は可視フレームＶＬＦ_０で開始し、その後ろに赤外入力フレームＩＲＦ_１、及びさらにその後ろに可視入力フレーム他の可視フレームＶＬＦ_１が続く。可視入力信号及び赤外入力信号から得られるフレームは、可視入力信号及び赤外入力信号についてデータが存在するように、合成出力信号において交互に繰り返される。他の実施形態では、赤外フレームを有する合成出力信号を開始することも可能である。

図４Ｄに示される図形４９０は、赤外可視合成表示画像を生成するために、可視光源及び赤外光源の調整あるいは制御に用いられるタイミング信号のタイミング図である。図示されるように、第１の可視フレームは３つの可視光源についてのパルス光を含みうる。この特定の例では、可視光源は適切に形成された出力スペクトルを有する赤、緑、及び青色のＬＥＤ光源であってよい。赤、緑、及び青色のＬＥＤ光源の特定の出力スペクトルは、あらゆるペクトルを形成する干渉フィルタ、あるいは光源の混合用及び最終画像の投影用の特定の光学的な流れにおいて用いられる反射器と同様に用いられる、像形成装置のスペクトル感度を含む多くの要素に依存してもよい。

第１の可視フレーム及び合成可視出力信号は、赤、緑、及び青成分についての情報を含みうる。このような場合、各可視光源は像形成装置の動作に一致して順番に起動される必要がある。第１の可視フレームＶＬＦ_１は、第１の赤画像情報、緑画像情報、及び青画像情報を有し、赤、緑、及び青色ＬＥＤが合成出力信号によって制御される像形成装置に一致して起動される必要がある、３つの時間フレームにさらに分割する情報を有する。

次に、赤外ダイオードあるいは他の赤外光源は、合成出力信号の第１の赤外フレームＩＲＦ_１が像形成装置の動作に用いられる際に起動されうる。この場合、像形成装置がＩＲＦ_１に含まれる合成出力信号の赤外部を反射及び透過するように、赤外光は像形成装置を照射しうる。合成出力信号は可視画像フレームの赤外画像フレームによる置換を含むため、処理は画像品質、ユーザの能力、及び本発明の様々な実施形態に係るトレーニングシステム、装置、及び方法で用いられうる暗視装置の能力に適したフレームレートで繰り返す。

図５Ａは本実施形態の様々な実施形態に係る可視画像及び赤外画像を混合するシステム５００を示している。システム５００は、可視入力画像の１つのカラーチャネルを、赤外入力信号から得られた赤外画像データで置換するように用いられうる。システム４００と同様に、システム５００はステップ１５において可視信号受信機５０１を用いて可視入力信号を受信し、ステップ２５において赤外信号受信機５０５を用いて赤外入力信号を受信する。可視入力信号及び赤外入力信号は、可視入力信号源及び赤外入力信号源の能力、及びその他の要因に応じて、並行して、あるいは順番に受信されうる。

可視入力信号及び赤外入力信号がシステム５００で受信されると、可視信号受信機５０１はステップ３５において、可視入力信号をＦＰＧＡ５０７あるいは他の色置換プロセッサに通してもよい。同様に、赤外信号受信機５０５はステップ４５において、赤外入力信号をＦＰＧＡ５０７に通しうる。いくつかの実施形態では可視信号受信機５０１及び赤外信号受信機５０５は並行して、あるいは順番にＦＰＧＡ５０７と通信してもよい。いくつかの実施形態ではＦＰＧＡ５０７は、赤外入力信号から得られた赤外画像データでの可視入力信号の１つのカラーチャネルの置換に適したＡＳＩＣや他の専用回路であってもよい。他の実施形態では、画像プロセッサ５０９が色置換を実行してもよい。

ＦＰＧＡ５０７は、赤外入力信号から得られるフレームで、可視入力信号の１以上のフレームの１以上のカラーチャネルを置換する動作を含む、しかしこれに限られるものではない、色置換機能を実行してもよい。例えば、可視入力信号は赤、緑、及び青色チャネルのような３つのカラーチャネルを有していてもよい。ＦＰＧＡ５０７は、例えば青色のような１つのカラーチャネルを、対応するフレームの赤外入力信号から得られた画像データで置き換えてもよい。

特定のカラーチャネルの置き換えは、ＦＰＧＡ５０７や画像プロセッサにより決定され、及び／または周期的配置に基づいて決定される、あるいは可視入力信号の特定のフレームのカラーコンテンツにより決定されてもよい。例えば、可視入力信号における特定のフレームは、非常にわずかな青色チャネル情報を有しており、ＦＰＧＡ５０７は赤外入力信号の対応フレームから得られる赤外情報で置換されるべきである青色チャネルを決定するように構成されてもよい。この方法では、可視入力信号の最小量の情報が赤外入力信号から得られる情報で置換されるため、可視画像データにおける知覚可能な最小限の違いが生成される。ＦＰＧＡ５０７はステップ５５において、可視入力信号の１以上のカラーチャネルを、赤外入力信号から得られる情報で置換するように、入力される可視入力信号及び赤外入力信号を、合成画像信号に連続的に処理可能である。

ＦＰＧＡ５０７は、ステップ５５において画像プロセッサ５０９に対して合成画像信号を送信しうる。画像プロセッサ５０９は、置換出力信号を画像入力信号に表現する、あるいは同期データを抽出するように、合成画像信号を処理しうる。そして画像プロセッサ５０９は、ステップ７５において合成画像信号を像形成装置フォーマッタ５１０に送信しうる。また画像プロセッサ５０９は、像形成装置５１３の動作と赤色光源５２０、緑色光源５３０、青色光源５４０、及び赤外光源５５０の動作を同期するために、同期データをＦＰＧＡ５１１に送信しうる。いくつかの実施形態では、画像プロセッサ５０９はステップ７５において、合成画像信号を像形成装置フォーマッタ５１０に送信してもよい。さらに像形成装置フォーマッタ５１０は、ステップ７７において、合成画像信号を像形成装置５１３の動作に適した信号に処理しうる。他の実施形態において、像形成装置フォーマッタ５１０は省略され、画像プロセッサ５０９が直接像形成装置５１３に合成画像信号を送信してもよい。

画像プロセッサ５０９は、像形成装置５１３に直接的あるいは間接的に合成画像信号を送信し、像形成装置５１３の動作に一致して適切な光源を起動するために、同期データをＦＰＧＡ５１１に送信しうる。例えば、像形成装置５１３は、赤色チャネル、緑色チャネル、青色チャネル、あるいは１つの可視入力信号チャネルを置換した赤外データを表示するように構成され、適切な光源は像形成装置５１３を照射するように起動されうる。

図５Ｂは、赤外画像データで可視入力画像の１以上のカラーチャネルを置換することにより、可視画像データと赤外画像データとを混合する方法５７０を示している。方法は、ステップ５７１において適切な起動メッセージにより開始する。ステップ５７２で、可視入力信号及び赤外入力信号は受信されうる。可視入力信号及び赤外入力信号は、並行して、あるいは順番に受信されうる。可視入力信号及び赤外入力信号が受信されると、赤外入力信号から得られるフレームはステップ５７３において、合成画像信号を生成するために可視入力信号の１以上のカラーチャネルを置換する。さらに合成画像信号の生成では、合成画像信号に基づくタイミング信号がステップ５７４において生成されうる。タイミング信号は、像形成装置に一致して可視光源及び赤外光源の動作を同期するために、ＦＰＧＡ５１１のような１以上の制御回路を制御するために用いられる。

ステップ５７５において、合成画像信号により制御される像形成装置に同調して可視光源及び赤外光源を動作させるために、合成画像信号は像形成装置に送信され、タイミング信号はＦＰＧＡ５１１のようなシーケンサに送信されうる。ステップ５７２、５７３、５７４、５７５、及び５７６は、全ての可視入力信号及び赤外入力信号が処理されるまで繰り返されうる。最終的に方法５７２は、ステップ５７７で終了する。

図５Ｃは、可視入力信号、赤外入力信号、及び赤外入力信号データが可視入力信号データの１以上のカラーチャネルを置換する、結果としての合成画像信号のコンテンツ及び／またはフレームを比較するタイミング図５８０を示している。図示されるように、可視入力信号は赤、緑、及び青（ＲＧＢ）のカラーチャネルを有する多数のフレームを含みうる。ここで、タイミング図５８０におけるフレームＲＧＢ_１Ｆ_１、ＲＧＢ_１Ｆ_２、ＲＧＢ_１Ｆ_３、及びＲＧＢ_１Ｆ_４は、可視入力信号のサンプルとして示される。タイミング図５８０におけるフレームＩ_１Ｆ_１、Ｉ_１Ｆ_２、Ｉ_１Ｆ_３、及びＩ_１Ｆ_４は、赤外入力信号のサンプルとして示される。本発明の一実施形態によれば、赤外入力信号におけるフレームから得られる情報は、サンプルフレームＲＧＢ_０Ｆ_１、ＩＧＢ_１Ｆ_１、ＲＩＢ_１Ｆ_２、及びＲＧＩ_１Ｆ_３として示される合成画像信号を生成するために、可視入力信号の１つのカラーチャネルを置換する。本例では、１つのフレームから得られる赤外画像データは、対応する可視入力信号フレームのカラーチャネルに順番に挿入される。

図示されるように、赤外入力信号の第１のフレームはまず、可視入力信号の第１のフレームの赤色チャネルに挿入される、あるいは赤色チャネルを置換する。合成出力信号の第２のフレームは、可視入力信号の第２のフレームの緑のチャネルを置換した赤外入力信号の第２のフレームを含む。そして、合成画像信号の第３のフレームは、可視入力信号の第３のフレームの青色チャネルを置換した赤外入力信号の第３のフレームを含む。

いくつかの実施形態において、処理は可視入力信号及び赤外入力信号の長さの分だけ繰り返されてよい。他の実施形態では、時々、全ての可視入力信号フレームは赤外入力情報に置換されることなく合成画像信号のフレームとして示されてもよい。この例は、合成画像信号の第１のフレームが、可視入力信号の第１のフレームの赤、緑、及び青色のチャネルＲＧＢ_１Ｆ_０を含むフレーム０において示される。

他の実施形態において、赤外入力信号フレームが置換される特定のフレーム及び可視入力信号のカラーチャネルは、可視入力信号の特定のフレームに含まれる画像情報に依存しうる。例えば、個々の入力信号の特定のフレームは、緑色チャネルの情報のみを有していてもよく、該緑色チャネル情報が対応フレームの赤外情報で置き換えられることは不都合である。このようにすると、フレームは裸眼で見ることはできないことになる。一方、画像入力信号の特定のフレームにおいて、ほとんど青色チャネルデータがない場合、対応フレームの赤外画像データで青色チャネルを置換することは、可視入力信号画像に対してもたらす変化は小さいだろう。

図５Ｄは、合成画像データのフレームに含まれるタイミング情報と、赤色光源、緑色光源、青色光源、及び赤外光源の動作とを比較するタイミング図５９０である。この特定の例では、可視光源は赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤであってよく、赤外光源は赤外ダイオードであってよい。スペクトル形成フィルタ及び反射器を有する光学的な流れについて、十分な応答時間を有する好適な形状のスペクトル出力を提供するのであれば、他の光源が用いられてもよい。

合成画像信号の第１のフレームＲＧＢ_１Ｆ_０は、可視画像データのみを有するため、可視光源のみが像形成装置を照射するために必要となるだろう。赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＣはフレームＲＧＢ_０Ｆ_０のデータについて、像形成装置の動作に同期して順番に起動されうる。シーケンスでは、カラーチャネルはＬＥＤのあらゆるシーケンス及び像形成装置カラーチャネルデータを有しうる。例えば、図５Ｄにおける図形５９０のフレームＲＧＢ_１Ｆ_０は、赤色ＬＥＤが起動され、赤色チャネルデータがまず像形成装置に送信され、続いて緑色チャネル、そして青色チャネルが送信される。他の実施形態において、緑が最初で、他の２つのカラーチャネルが順番に続いてもよい。

合成画像信号の次のフレームＩＧＢ_１Ｆ_１は、直前の赤色チャネル画像データを置換した赤外画像データを含みうる。このように、赤外ダイオードは赤色ＬＥＤに代わって起動され、フレームの赤外画像データは合成画像信号が抽出された可視入力信号から得られる赤色チャネル画像データの代わりに像形成装置に送信されうる。そして合成画像信号が抽出される方式に依れば、次のフレームは可視入力信号のカラーチャネルの他の１つを置換した赤外入力信号から得られる赤外画像データを有しうる。図５Ｄに示される例では、次のフレームＲＩＢ_１Ｆ_２では、赤外画像データは緑色チャネルを置換しうる。従って、赤外ダイオードは像形成装置に送信される合成画像信号から得られる赤外画像データに同期して、緑色ＬＥＤに代わって起動されうる。そして例の最終フレームＲＧＩ_１Ｆ_３は、青色チャネルを置換し、像形成装置に送信される可視画像データ及び赤外画像データに同期して、赤、緑及び赤外ダイオードの動作に対応する赤外画像データを示している。

図６は、本発明の様算な実施形態に係る様々な機能及びステップを実現するコンピュータ読み取り可能なコードを実行するように構成された一般的なコンピュータシステム６００のブロック図である。

システム６００は、本発明を具体化可能なコンピュータシステムの見本である。コンピュータシステムは、画像プロセッサ４０７、像形成装置フォーマッタ４１１、画像プロセッサ５０９、像形成装置フォーマッタ５１０、及び上述した対応する可視光信号受信機及び赤外信号受信機を含む、図４Ａ及び５Ｂの要素のいずれであってもよい。多くの他のハードウェア及びソフトウェア構成が本発明の使用に適していることは、本発明の技術分野に属する当業者にとって容易に理解されよう。例えば、コンピュータは、デスクトップ型、携帯型、ラックマウント型、あるいはタブレット構成であってもよい。またコンピュータは一続きのネットワークコンピュータであってもよい。さらに、Xeon（登録商標）、Pentium（登録商標）、Core（登録商標）マイクロプロセッサや、Advanced Micro Devices, IncのTurion（登録商標）64、Opteron（登録商標）Athlon（登録商標）マイクロプロセッサ等の他のマイクロプロセッサの使用が考慮される。さらに、Microsoft CorporationのWindows（登録商標）、WindowsXP（登録商標）、WindowsNT（登録商標）や、Sun MicrosystemsのSolaris（登録商標）や、LINUX（登録商標）、UNIX（登録商標）等の他の種類のオペレーティングシステムが考慮される。さらに他の実施形態では、上述した技術はチップや補助処理基板上に実装されてもよい。様々な実施形態が、daVinci、Pandora、Silicon Colorや他のベンダーにより提供されるシステムに基づいていてもよい。

一実施形態において、コンピュータシステム６００は一般的に、ディスプレイ６１０、コンピュータ６２０、キーボード６３０、ユーザ入力装置６４０、通信あるいはネットワークインタフェース６５０等を有する。いくつかの実施形態では、ディスプレイ（モニタ）６１０はＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、直接投射あるいは背面投射ＤＬＰ、マイクロディスプレイ等として具体化されうる。様々な実施形態では、ディスプレイ６１０はユーザインタフェース及び描画された画像を表示するために用いられてよい。

様々な実施形態において、ユーザ入力装置６４０は一般的に、コンピュータマウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、無線遠隔装置、描画タブレット、音声命令システム等として具体化される。ユーザ入力装置６４０は一般に、ボタンのクリック等のような命令を介してディスプレイ６１０に出現する、ユーザが選択可能なオブジェクト、アイコン、テキスト等である。磁気ストライプ、ＲＦＩＤ送受信機、あるいはスマートカードリーダのような追加の専門ユーザ入力装置６４５が様々な実施形態において提供されてもよい。他の実施形態において、ユーザ入力装置６４５は追加のコンピュータシステムディスプレイ（例えばマルチモニタ）を有する。さらに、ユーザ入力装置６４５は、このようなディスプレイ上に１以上のグラフィカルユーザインタフェースとして実現されてもよい。

コンピュータインタフェース６５０の実施形態は、一般的にイーサネット（登録商標）カード、モデム（電話、衛星、ケーブル、ＩＳＤＮ）、（非同期）デジタル加入者回線（ＤＳＬ）ユニット、FireWireインタフェース、ＵＳＢインタフェース等を含む。例えば、コンピュータインタフェース６５０は、コンピュータネットワーク、FireWireバス等に連結されてもよい。他の実施形態において、コンピュータインタフェース６５０は、ソフトＤＳＬ等のソフトウェアプログラムであってよいコンピュータのマザーボード６２０条に物理的に結合されてよい。

ＲＡＭ６７０及びディスクドライブ６８０の例は、ユーザ、アカウント、及びトランザクションレベルデータ、計算された集合データ、スーパーキー、サブキー、その他の実行可能なコンピュータコード、人間が読み取り可能なコード等のようなデータを格納するコンピュータ読み取り可能なタンジブル記録媒体である。タンジブル記録媒体の他の種類は、フロッピー（登録商標）ディスク、ネットワークハードディスク、あるいは書き換え可能なハードディスクのような磁気記録媒体や、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ホログラムメモリ、バーコード等の光学記録媒体や、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）のような半導体記録媒体や、バッテリ装着型揮発性メモリや、ネットワーク記録装置等を含む。

本実施形態において、コンピュータシステム６００は、ＨＴＴＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＲＴＰ／ＲＴＳＰプロトコルのようなネットワークを介した通信が可能なソフトウェアを有していてもよい。本発明の代替的な実施形態では、例えばＩＰＸ、ＵＤＰ等の他の通信ソフトウェアおよび転送プロトコルが用いられてもよい。

様々な実施形態において、一般にコンピュータ６２０はプロセッサ６６０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６７０のようなメモリ記録装置、ディスクドライブ６８０、及び上述の構成要素を相互接続するシステムバス６９０等の通常のコンピュータ部品を有する。

いくつかの実施形態において、コンピュータ６００は１以上のIntelのXeonマイクロプロセッサを有する。さらに本実施形態では、コンピュータ６２０は一般的にUNIXベースのオペレーティングシステムを有する。

上述した本発明の実施形態が、モジュールや統合された方式で、コンピュータソフトウェアを用いる制御ロジックの形で実装されてもよいことは理解されるべきである。ここに提供された開示及び教示の双方に基づいて、同一の技術分野に属する当業者は、ハードウェア及びハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて、本発明を実現する他の手段及び／または方法を知り、理解するであろう。

本明細書に記載されたあらゆるソフトウェア部品あるいは機能は、例えば従来のまたはオブジェクト指向技術を用いるJava（登録商標）、C++、Perl等の適切なあらゆるコンピュータ言語を用いた、プロセッサにより実行されるソフトウェアコードとして実装されてもよい。ソフトウェアコードは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブやフロッピーディスク等の磁気記録媒体、あるいはＣＤ−ＲＯＭのような光学記録媒体等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に、一連の指示や命令として記録されてよい。このようなあらゆるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、単一の計算装置上または内に備えられてもよいし、システムやネットワーク内の様々な計算装置上または内にあってもよい。

上の記載は、例示であり、制限するものではない。発明の多くの変形は、開示のレビューにより当業者にとって容易になるだろう。故に、発明の範囲は上の記載を参照することなく決定されるべきであるが、全ての範囲または相当物に加えて、審理中の請求項を参照することにより決定されるべきである。

あらゆる実施形態から得られる１以上の特性は、発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態の１以上の特性を有する第２のフレームであってもよい。

「ａ」、「ａｎ」、あるいは「ｔｈｅ」との記述は、反対に特定の記述がない限り、「１以上」を意味することを目的とする。

Claims (17)

1. 画像処理コンピュータを用いて可視画像データと赤外画像データとを混合する方法であって、
   前記画像処理コンピュータのプロセッサを用いて第１のフレームレートを有する第１の可視入力信号と、前記第１のフレームレートと等しい第２のフレームレートを有する第１の赤外入力信号とを受信する工程と、
   前記プロセッサを用いて、前記第１の可視入力信号を第３のフレームレートを有する第２の可視入力信号に処理する工程と、
   前記プロセッサを用いて、前記第１の赤外入力信号を前記第３のフレームレートと等しい第４のフレームレートを有する第２の赤外入力信号に処理する工程と、
   前記プロセッサを用いて前記第２の可視入力信号及び前記第２の赤外入力信号のフレームを混合することにより合成出力信号を生成する工程と、
   前記画像処理コンピュータから像形成装置に前記合成出力信号を送信する工程と、
   前記像形成装置において前記第２の可視入力信号のフレームと同期して、１以上の可視光源を動作させる工程と、
   前記像形成装置において前記第２の赤外入力信号のフレームと同期して赤外光源を動作させる工程と、を有する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記合成出力信号を生成する工程は、第５のフレームレートで、前記第２の可視入力信号から得られた画像データと、前記第２の赤外入力信号から得られた画像データとを交互に出力する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記合成出力信号に基づいてタイミング信号を生成する工程と、
   前記光源に前記タイミング信号を送信する工程と、をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 画像処理コンピュータを用いて可視画像データと赤外画像データとを混合する方法であって、
   各フレームが複数のカラーチャネルを有する可視入力信号を受信する工程ように前記画像処理コンピュータを使用する工程と、
   赤外光源に同期して赤外画像を表示するための赤外入力信号を受信するように前記画像処理コンピュータを使用する工程と、
   前記可視入力信号及び前記赤外入力信号を、複数のチャネル出力データを有する合成出力信号に処理するように前記画像処理コンピュータを使用する工程と、を有し、
   前記複数のチャネル出力データは、複数のフレームの各々について、前記可視入力信号の前記複数のカラーチャネルのうちの１つのデータから得られたデータを置換した、前記赤外入力信号から得られたデータを含む
   ことを特徴とする方法。
5. 前記複数のカラーチャネルは、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルを有し、
   前記赤外入力信号から得られたデータは、前記赤色チャネル、前記緑色チャネル、または前記青色チャネルを順番に置換する
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記赤外入力信号から得られたデータは、周期の中で順番に置換することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記周期は、前記可視入力信号、前記赤外入力信号、あるいはその両方に基づいて、画像処理コンピュータにより決定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記周期はさらに、前記赤色チャネル、前記緑色チャネル、及び前記青色チャネルにおける画像データを比較することにより決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記周期は、前記可視入力信号のフレームレートに基づくことを特徴とする請求項６に記載の方法。
10. 前記周期は、前記赤外入力信号のフレームレートに基づくことを特徴とする請求項６に記載の方法。
11. 可視画像データと赤外画像データとを混合する画像処理システムであって、
    可視入力信号及び赤外入力信号を受信し、前記可視入力信号と前記赤外入力信号とを混合することにより、前記可視入力信号及び前記赤外入力信号を合成出力信号に処理する色置換プロセッサと、
    前記合成出力信号を受信し、前記合成出力信号を複数の置換可能な可視カラーチャネルフレームと赤外フレームに処理し、像形成装置に同期して複数の可視光源及び赤外光源を動作させるように光源シーケンサを制御する、前記色置換プロセッサと結合された画像プロセッサと、を有する
    ことを特徴とする画像処理システム。
12. 前記画像プロセッサはさらに、複数の連続した可視及び赤外カラーチャネルフレームを前記像形成装置に送信するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
13. さらに、前記可視入力信号の１以上のカラーチャネルフレームを、前記赤外入力信号から得られたフレームで置換するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
14. さらに、周期的に１以上の前記カラーチャネルを前記赤外入力信号から得られたフレームで置換するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の画像処理システム。
15. さらに、前記可視入力信号の前記カラーチャネルの内容の比較に基づいて、前記周期を決定するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の画像処理システム。
16. さらに、前記赤外入力信号の内容と前記可視入力信号の前記カラーチャネルの内容との比較に基づいて、前記周期を決定するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の画像処理システム。
17. 前記可視入力信号及び前記赤外入力信号を、並行して、あるいは順番に受信するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理システム。

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