JP2016152497A - ラインセンサカメラおよびラインセンサカメラ用信号変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインセンサカメラの可搬性や取り扱い性を向上させること。【解決手段】ラインセンサ１０を備えるラインセンサカメラ１であって、所定周波数にてラインセンサにて撮像した撮像データを一時記憶する撮像データ記憶手段と、ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する特定回数の撮像による撮像データが撮像データ記憶手段に記憶されたことに基づいて、該特定回数の撮像による撮像データを、ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルに出力する信号出力手段と、を含むインターフェイス部を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、ラインセンサカメラおよびラインセンサカメラ用信号変換装置に関する。

従来、複数の光センサが１次元的に配列されたラインセンサカメラとしては、複数の光センサが２次元的に配列されたエリアセンサカメラとは異なり、ラインセンサカメラの撮像タイミングを制御するとともに、撮像した画像を処理して２次元画像を生成する必要があるため、公知のＣａｍｅｒａＬｉｎｋや、これらＣａｍｅｒａＬｉｎｋよりも通信容量が大きなＣｏａＸＰｒｅｓｓ等を使用して、制御用の専用ボード等を搭載したコンピュータ端末に接続して使用されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−６０４１１号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、ラインセンサカメラを動作させるには、ラインセンサカメラを、ラインセンサカメラを接続可能な専用のコンピュータ基板（ボード）を搭載した専用のコンピュータを用いる必要があるので、汎用の映像機器、例えば、録画装置やモニタ装置に接続することができないともに、これら専用のコンピュータとの接続においては、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのように、複数の接続コードからなる専用のケーブルにて接続する必要であり、これらの接続において接続ミスが発生しやすいとともに、ラインセンサカメラの可搬性や取り扱い性が非常に悪くなってしまうという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、汎用の映像機器に接続することができ、可搬性や取り扱い性が良いラインセンサカメラおよびラインセンサカメラ用信号変換装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のラインセンサカメラは、
複数の光センサが１次元的に配列されたラインセンサを備えるラインセンサカメラであって、
同軸ケーブルを接続可能な同軸ケーブル接続部と、
前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルにシリアルデジタルインターフェイス（ＳＤＩ）規格のＳＤＩ規格信号を出力するインターフェイス部と、
を備え、
前記インターフェイス部は、
所定周波数にて前記ラインセンサにて撮像した撮像データを一時記憶する撮像データ記憶手段と、
前記ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する特定回数の撮像による撮像データが前記撮像データ記憶手段に記憶されたことに基づいて、該特定回数の撮像による撮像データを、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルに出力する信号出力手段と、
を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、インターフェイス部からＳＤＩ規格信号が同軸ケーブルに出力されるため、該同軸ケーブルを汎用の映像機器に接続するだけで、ラインセンサカメラで撮像された画像を汎用の映像機器に入力することが可能となり、可搬性や取り扱い性が良いラインセンサカメラを提供することができる。

本発明の請求項２に記載のラインセンサカメラは、請求項１に記載のラインセンサカメラであって、
前記撮像データ記憶手段は、前記ラインセンサを複数の領域に分割した各分割領域に対応する対応記憶領域を有し、１の撮像による撮像データのうち、各分割領域の撮像データを、それぞれの分割領域に対応する対応記憶領域に順次格納する
ことを特徴としている。
この特徴によれば、撮像データを単に撮像データ記憶手段に順次記憶した場合に比較して、に撮像データ記憶手段に記憶された撮像データの画像が、類似した画像となる可能性が高まるので、画像圧縮をする場合における圧縮率を高めることができる。

本発明の請求項３に記載のラインセンサカメラは、請求項１または２に記載のラインセンサカメラであって、
前記特定回数は、該特定回数の撮像による撮像データのデータ容量が前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量よりも少なくなる回数であって、
前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量と前記特定回数の撮像による撮像データのデータ容量との差の部分に、少なくとも前記特定回数を特定可能な情報を含む付加データを付与する付加データ付与手段を備え、
前記信号出力手段は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記付加データ付与手段にて付加データが付与された画像信号を出力する
ことを特徴としている。
この特徴によれば、１のフレームのデータとして、ラインセンサで撮像された撮像データとともに、少なくとも該フレームにおける特定回数の情報が含まれるので、該フレームにおける特定回数を付加データから特定することができる。

本発明の請求項４に記載のラインセンサカメラは、請求項３に記載のラインセンサカメラであって、
前記特定回数は、前記１フレームに該当する上限撮像回数のうちで、１６の倍数の最大数である
ことを特徴としている。
この特徴によれば、１フレームに含まれる撮像データのデータを、画像圧縮の圧縮に適したデータとすることができる。

本発明の請求項５に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置は、
複数の光センサが１次元的に配列されたラインセンサと、該ラインセンサにて撮像された画像の画像信号を、シリアルデジタルインターフェイス（ＳＤＩ）規格のＳＤＩ規格信号とは異なる形式である非ＳＤＩ規格信号にて出力する非ＳＤＩ規格インターフェイス部と、を備えるラインセンサカメラに使用されるラインセンサカメラ用信号変換装置であって、
同軸ケーブルを接続可能な同軸ケーブル接続部と、
前記非ＳＤＩ規格インターフェイス部に接続され、該非ＳＤＩ規格インターフェイス部から出力される前記非ＳＤＩ規格信号から前記ラインセンサにて撮像された撮像データを取得する撮像データ取得手段と、
前記撮像データ取得手段にて取得した撮像データを一時記憶する撮像データ記憶手段と、
前記ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する特定容量のデータが前記撮像データ記憶手段に記憶されたことに基づいて、該特定容量のデータを、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルに出力する信号出力手段と、
を備える
ことを特徴としている。
この特徴によれば、非ＳＤＩ規格インターフェイス部から出力される非ＳＤＩ規格信号が、ＳＤＩ規格信号に変換されて信号出力手段により同軸ケーブルに出力されるため、該同軸ケーブルを汎用の映像機器に接続するだけで、ラインセンサカメラで撮像された画像を汎用の映像機器に入力することが可能となり、ラインセンサカメラの可搬性や取り扱い性を向上させることができる。

本発明の請求項６に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置は、請求項５に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置であって、
前記撮像データ記憶手段は、前記ラインセンサを複数の領域に分割した各分割領域に対応する対応記憶領域を有し、１の撮像による撮像データのうち、各分割領域の撮像データを、それぞれの分割領域に対応する対応記憶領域に順次格納する
ことを特徴としている。
この特徴によれば、撮像データを単に撮像データ記憶手段に順次記憶した場合に比較して、撮像データ記憶手段に記憶された撮像データの画像が、類似した画像となる可能性が高まるので、画像圧縮をする場合における圧縮率を高めることができる。

本発明の請求項７に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置は、請求項５または６に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置であって、
前記特定容量は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量よりも少ないデータ容量であって、
前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量と前記特定容量との差の部分に、少なくとも前記特定容量に関する情報を含む付加データを付与する付加データ付与手段を備え、
前記信号出力手段は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記付加データ付与手段にて付加データが付与された画像信号を出力する
ことを特徴としている。
この特徴によれば、１のフレームのデータとして、ラインセンサで撮像された撮像データとともに、少なくとも該フレームにおける特定容量に関する情報が含まれるので、該フレームにおける特定容量を付加データから特定することができる。

本発明の請求項８に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置は、請求項７に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置であって、
前記特定容量は、前記１フレームに該当する撮像データを前記ラインセンサで撮像する上限撮像回数のうちで、１６の倍数の最大数の撮像回数による容量である
ことを特徴としている。
この特徴によれば、１フレームに含まれる撮像データのデータを、画像圧縮の圧縮に適したデータとすることができる。

実施例１におけるラインセンサカメラの使用状況例を示す図である。 実施例１におけるラインセンサカメラの構成例を示すブロック図である。 実施例１におけるラインセンサカメラにおける撮像データを記憶するバッファの構成例を示す図である。 撮像データを記憶するバッファのその他の構成例を示す図である。 撮像データを記憶するバッファのその他の構成例を示す図である。 スキャン周波数の非変更設定時と変更設定時の状況を示す説明図である。 実施例２のラインセンサカメラ１’の構成を示すブロック図である。 実施例３のラインセンサカメラ用信号変換装置１００の構成を示すブロック図である。

本発明に係るラインセンサカメラおよびラインセンサカメラ用信号変換装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係るラインセンサカメラにつき、図１から図６を参照して説明する。先ず図１は、本実施例のラインセンサカメラ１の使用状態を示す説明図である。

本実施例のラインセンサカメラ１は、図１に示すように、被検査道路（高速道路やトンネルを含む）を走行して検査する検査用の移動車輌に搭載されて使用される。但し、本発明は、図１に示す使用態様に限定されるものではない。

ラインセンサカメラ１は、例えば、移動車輌において、車輌の進行方向に対して、ほぼ直交する方向である横方向が撮像方向となるように配置されることで、被検査道路の路速部を検査するようにセットされている。尚、ラインセンサカメラ１の配置状況は、図１に限らず、例えば、被検査道路の路面やトンネル内の天井部を検査する場合には、路面やトンネル内の天井部に向けてラインセンサカメラ１を配置すれば良い。

移動車輌には、公知のシリアルデジタルインターフェイス（ＳＤＩ）規格のＳＤＩ規格信号を入力可能な汎用の録画装置２や、車輌の移動速度の速度データを出力可能な速度データ出力装置３や、ラインセンサカメラ１の撮像地点をライン状に照光するための照光装置４も搭載されており、録画装置２と速度データ出力装置３は、ラインセンサカメラ１に接続されている。

尚、本実施例では、照光装置４をラインセンサカメラ１に接続しない形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら照光装置４をラインセンサカメラ１に接続して、撮像と連動して照光装置４が照光を行うようにしても良い。

本実施例の照光装置４は、通常の撮像用の照光装置とは異なり、ラインセンサカメラ１に搭載されているラインセンサ１０が撮像する撮像エリアを含む縦長の帯状のごく狭い領域を照光するようになっており、このようにすることで、照光に要する電力消費を抑えることができる。

尚、本実施例では、ラインセンサ１０として、赤外線の光センサが一列状（１次元的）に配列されたイメージセンサを使用していることから、照光装置４は赤外線を照射するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラインセンサ１０が、可視光の光センサが一列状（１次元的）に配列されたイメージセンサであれば、可視光を帯状に照射するようにすれば良い。

また、録画装置２は、ＳＤＩ規格信号を入力可能な汎用の録画装置２であればよいが、ロケーション撮影等に利用される可搬型の録画装置２を用いることが好ましい。

また、速度データ出力装置３は、移動車輌の正確な速度データを出力可能なものであれば良く、例えば、移動車輌の速度メータの速度情報を校正した速度データを出力可能なものであっても良いし、移動車輌の速度計測手段とは個別に速度センサ（速度計測手段）を有し、該速度センサ（速度計測手段）にて測定した移動速度に基づく速度データを出力するものであっても良い。

尚、本実施例では、速度データをラインセンサカメラ１に入力する形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、移動車輌が、移動速度を一定に保つことが可能な特殊な車輌等であれば、速度データをラインセンサカメラ１に入力しないようにしても良い。

次に、本実施例のラインセンサカメラ１の構成を図２に示すブロック図に基づいて説明する。ラインセンサカメラ１の内部には、図１に示すように、赤外線の光センサが一列状（１次元的）に配列されたラインセンサ１０と、ラインセンサ１０にて撮像された画像のデータをＳＤＩ規格信号にて出力するためのインターフェイス部１１とが設けられており、赤外線用の光学レンズを介して外部を撮像できるようになっているとともに、該ラインセンサ１０にて撮像された画像のデータが、ＳＤＩ規格信号にて出力できるようになっている。

尚、図２中の１８は、ラインセンサ１０のスキャン周波数を変更の有無を設定するための設定スイッチ１８であり、該設定スイッチ１８により、スキャン周波数の変更を有効とする設定（スキャン周波数変更設定）と、スキャン周波数の変更を無効とする設定（スキャン周波数非変更設定）とに、スキャン周波数に関する設定を変更することができるようになっている。

インターフェイス部１１は、速度データ出力装置３から出力される速度データを入力するための通信ケーブルを接続可能な通信ケーブルを接続部１６と、録画装置２にＳＤＩ規格信号を出力するための１本の同軸ケーブルが接続される同軸ケーブル接続部１７と、インターフェイス部１１の機能を実現するためのインターフェイスＩＣ１２とから構成されており、通信ケーブル接続部１６と同軸ケーブル接続部１７とは、インターフェイスＩＣ１２に接続されている。

インターフェイスＩＣ１２は、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）にて製作されており、ゲートアレイに基づく論理回路にて構成された制御部１３と、制御部１３により行われる各種の処理に使用され、ラインセンサ１０から出力されるスキャンデータ（撮像データ）を一時記憶する撮像データ記憶手段となるＲＡＭ１５と、外部との各種の信号を授受するためのＩ／Ｏ１４等を備えている。

インターフェイスＩＣ１２には、通信ケーブル接続部１６を介して、速度データ出力装置３から出力される速度データが入力されることで、その時点の移動車輌の速度を把握可能とされているとともに、設定スイッチ１８のスイッチ信号が入力されることで、その時点のスキャン設定が、スキャン周波数変更設定であるかスキャン周波数非変更設定であるかを把握可能とされている。

また、インターフェイスＩＣ１２は、ラインセンサ１０に接続されており、該ラインセンサ１０に対して、所定の指示コマンドを出力することにより、単位時間内に撮像を行う回数であるスキャン周波数をラインセンサ１０に設定可能とされているとともに、ラインセンサ１０において該指示コマンドにより設定されたスキャン周波数にて撮像されたスキャンデータ（撮像データ）を取得可能とされている。

尚、本実施例のラインセンサ１０は、スキャン周波数を設定することで、該スキャン周波数にて撮像したスキャンデータ（撮像データ）を自動的に出力する機能を有しているので、インターフェイスＩＣ１２は、ラインセンサ１０から出力されてくるスキャンデータ（撮像データ）を受け取る形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本実施例のラインセンサ１０のように、スキャンデータ（撮像データ）を自動的に出力する機能を有していないラインセンサを用いる場合には、インターフェイスＩＣ１２が、スキャン周波数による撮像タイミングにてラインセンサに対して、その時点の撮像データを出力するように指示するようにしても良い。

次に、ＲＡＭ１５内に設定された記憶バッファの構成について図３から図６に基づいて説明する。

ＲＡＭ１５内には、図３に示すように、ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当する１９２０画素×１０８０画素分のデータが記憶可能な第１バッファと第２バッファとが設定されており、一方のバッファにスキャンデータ等を書き込んでいるときには、他方のバッファから格納されているデータを読み出して、図６に示すように、ＳＤＩ規格信号の１フレームのデータが出力されるようになっている。つまり、第１バッファにスキャンデータ等の書き込みが実施されているときには、第２バッファに格納されているデータが読み出されてＳＤＩ規格信号として出力され、次に、第２バッファにスキャンデータ等の書き込みが実施されているときには、第１バッファに格納されているデータが読み出されてＳＤＩ規格信号として出力されるように、これらの状態が交互に繰り返し実行されるようになっている。

各バッファ（第１バッファおよび第２バッファ）には、上記したように、ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当する１９２０画素×１０８０画素分のデータが記憶可能であるので、１０８０回のスキャン（撮像）のデータを格納可能ではあるが、１０８０回よりも少ないスキャン回数であって、２のべき乗数の最大数である１０２４回のスキャン（撮像）のデータ、つまり、１回から１０２４回までのスキャンデータを格納可能なスキャンデータ記憶領域が設けられている。また、１０２５回〜１０８０回に該当する領域は、付加情報の記憶領域とされている。

これら付加情報としては、ラインセンサカメラ１に関する情報や、撮像に関する情報等、画像の修正や補正等を行う際に必要となる情報とすることが好ましく、本実施例では、ラインセンサの画素数や後述するスキャンデータ記憶領域の分割数の情報、スキャン周波数、移動速度（ＸＸキロメータ／ｈ）の情報としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、付加情報をこれらの一部のみの情報としても良いし、これら以外の情報が付加情報に含まれていても良い。

また、スキャンデータ記憶領域は、図３に示すように、単一の記憶領域だけではなく、図４や図５に示すように、ラインセンサの画素数（解像度）に応じて複数の記憶領域に、分割されるようになっている。

具体的には、図４に示すように、ラインセンサの画素数が４０００画素である場合には、ラインセンサの全ての画素のうち、中央部分において１９２０画素毎に、２つの領域（分割領域１、分割領域２）に分割され、残りの画素部分は不使用とされる。尚、ラインセンサの中央部分ではなく、一方端から１９２０画素毎に、２つの領域（分割領域１、分割領域２）を設定するようにしても良い。

そして、スキャンデータ記憶領域は、分割領域１に対応する分割領域１スキャンデータ記憶領域と、分割領域２に対応する分割領域２スキャンデータ記憶領域とに２分割され、１回目のスキャンデータ１は、図４に示すように、分割領域１と分割領域２のそれぞれに、最初のスキャンデータとして記憶され、２回目のスキャンデータ２は、スキャンデータ１と同様に、分割領域１と分割領域２のそれぞれに、スキャンデータ１と並んで記憶される。よって、分割領域１スキャンデータ記憶領域と分割領域２スキャンデータ記憶領域には、それぞれ、５１２回のスキャンによるデータが格納されることで、スキャンデータ記憶領域が満杯となる。

また、ラインセンサの画素数が８０００画素である場合には、図５に示すように、ラインセンサの全ての画素のうち、中央部分において１９２０画素毎に、４つの領域（分割領域１、分割領域２、分割領域３、分割領域４）に分割され、残りの画素部分である３２０画素は不使用とされる。尚、この場合も、上記した２分割の場合と同様に、一方端から１９２０画素毎に、４つの領域（分割領域１、分割領域２、分割領域３、分割領域４）を設定するようにしても良い。

そして、スキャンデータ記憶領域は、分割領域１に対応する分割領域１スキャンデータ記憶領域と、分割領域２に対応する分割領域２スキャンデータ記憶領域と、分割領域３に対応する分割領域３スキャンデータ記憶領域と、分割領域４に対応する分割領域４スキャンデータ記憶領域とに４分割され、１回目のスキャンデータ１は、図５に示すように、分割領域１〜分割領域４のそれぞれに、最初のスキャンデータとして記憶され、２回目のスキャンデータ２は、スキャンデータ１と同様に、分割領域１〜分割領域４のそれぞれに、スキャンデータ１と並んで記憶される。よって、分割領域１スキャンデータ記憶領域〜分割領域４スキャンデータ記憶領域には、それぞれ、２５６回のスキャンによるデータが格納されることで、スキャンデータ記憶領域が満杯となる。

このように、ラインセンサ１０の画素数が、ＳＤＩ規格信号の１フレームに対応する画素数である１９２０画素よりも大きい場合には、ラインセンサ１０並びにスキャンデータ記憶領域を複数の領域に分割するとともに、該分割した各分割領域の撮像データを、分割したスキャンデータ記憶領域の対応するスキャンデータ記憶領域に格納することで、各スキャンデータ記憶領域に記憶された画像が、ラインセンサ１０の同一画素によって、１スキャン周波数前または１スキャン周波数後に撮像された画像、つまり、類似した画像となるので、ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像を録画装置２において公知の画像圧縮方法（例えば、ＭＰＥＧ４）により圧縮して記憶する場合に、データの圧縮率が高くなり、録画装置２における記憶容量の消費を抑えることができるようになる。

また、通常において、ラインセンサ１０の画素数（解像度）は、４Ｋ、８Ｋ、１６Ｋのように、倍々にて増加するので、データの圧縮効率を高めるためには、スキャンデータ記憶領域も倍々にて分割する必要が生じるが、スキャン回数をＳＤＩ規格信号の１フレームに対応する１０８０とした場合には、スキャンデータ記憶領域を１６分割すると、端数が生じて分割することが不能となってしまい、端数の記憶領域を含むスキャンデータ記憶領域と端数の記憶領域を含まない記憶領域が混在して、データの圧縮効率を高める効果が低下してしまうので、上記したように、これら端数を生じないスキャン回数として、１フレームに対応する１０８０回よりも少なく、２のべき乗数の最大数である１０２４回とすれば、端数を生じることなく均等にスキャンデータ記憶領域を分割することにより、データの圧縮効率を効果的に高めることができるとともに、これら１０２４回とすることにより撮像データが記憶されない部分に、付加情報を付加してＳＤＩ規格信号の１フレームのデータとして出力することで、各フレームが撮像された際の撮像条件等を、ＳＤＩ規格信号を踏襲したままで、把握できるようになっている。

尚、ＲＡＭ１５には、速度データ出力装置３から出力される速度データを格納可能な速度データ記憶領域が設定されており、速度の変更があったときに速度データ出力装置３から新たな速度データが出力されたことに応じて速度データ記憶領域の速度データが、新たな速度データに更新されることにより、速度データ記憶領域の速度データによって、その時点の移動車輌の速度を把握できるようになっている。

尚、本実施例では、本発明の移動体である移動車輌の移動速度を特定可能な移動速度情報を速度データとした形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら速度データ出力装置３から出力されるデータは、移動車輌の移動速度を特定可能な情報、例えば、移動速度を例えば１０段階のレベル（０〜４Ｋｍ／ｈまでレベル１、５〜８Ｋｍ／ｈまでレベル２、…のようなレベル）とし、１０段階のレベルのどのレベルに該当するかを示すデータ等であっても良く、これら移動速度情報の形態は、適宜に決定すれば良い。

次に、設定スイッチ１８により、スキャン周波数非変更設定が設定されている場合におけるインターフェイスＩＣ１２の動作について、図６を用いて説明する。

尚、インターフェイスＩＣ１２は、起動時等において実行する初期化処理において、ラインセンサ１０の動作確認を実行するとともに、該ラインセンサ１０に対して、特定回数となる１０２４回、３０フレーム／秒に対応するスキャン周波数（３０７２０Ｈｚ）を、ラインセンサ１０に設定する。尚、図６では、ラインセンサ１０の画素数は１９２０画素であり、スキャンデータ記憶領域の分割は無い場合とする。

図示しない、撮像操作部が操作されて撮像が開始されると、前述したように、ラインセンサ１０からは、設定したスキャン周波数にてスキャンデータが出力される。

インターフェイスＩＣ１２は、ラインセンサ１０から出力されてきたスキャンデータを第１バッファのスキャンデータ記憶領域に、順次、記憶していく。

この第１バッファへ最初のスキャンデータを記憶するときに、速度データ記憶領域に記憶されている速度データを読み出す等により、付加情報として記憶する情報を特定して、付加情報を、該第１バッファの付加情報記憶領域に記憶する。

つまり、付加情報は、当該付加情報が記憶されるバッファに、最初のスキャンデータが記憶されるときに記憶されるので、当該バッファへの記憶（書き込み）中に速度変化等があった場合のように、付加情報に含まれる各情報が変化した場合でも、変化前の情報が付加情報として記憶（書き込み）されることになる。

そして、特定回数である１０２４回目の撮像（スキャン）によりラインセンサ１０から出力されてきたスキャン１０２４データをスキャンデータ記憶領域に記憶した場合には、スキャンデータの記憶（書き込み）対象のバッファを、第１バッファから第２バッファへ変更する。この第２バッファへの記憶（書き込み）対象の変更により、ラインセンサ１０から出力されてきたスキャンデータが、第２バッファのスキャンデータ記憶領域に、スキャン１データ、スキャン２データ、スキャン３データ…のように、順次、記憶されていく。

尚、第１バッファの場合と同様に、第２バッファに最初のスキャン１データが記憶されるときに、その時点の速度データを読み出す等により、付加情報として記憶する情報が特定されて、付加情報が該第２バッファの付加情報記憶領域に記憶される。

そして、特定回数である１０２４回目の撮像（スキャン）によりラインセンサ１０から出力されてきたスキャン１０２４データを第２バッファのスキャンデータ記憶領域に記憶した場合には、スキャンデータの記憶（書き込み）対象のバッファを、第２バッファから第１バッファへ変更する。この第１バッファへの記憶（書き込み）対象の変更により、ラインセンサ１０から出力されてきたスキャンデータが、第１バッファのスキャンデータ記憶領域に、スキャン１データ、スキャン２データ、スキャン３データ…のように、順次、記憶されていく。

このように、書き込み対象となるバッファが、第１バッファと第２バッファとに交互に変更される。そして、上記したように、スキャン１０２４データの記憶（書き込み）が完了したバッファ（第１バッファまたは第２バッファ）のデータが、図６（Ａ）に示すように、読み出されてＳＤＩ規格信号の１フレームのデータとして、同期信号が付加された形態にて同軸ケーブル接続部１７に接続されている１本の同軸ケーブルを介して録画装置２に出力されて録画される。

このように、各バッファ（第１バッファまたは第２バッファ）のデータが読み出されてＳＤＩ規格信号の１フレームのデータとして出力されるので、各フレームに含まれる付加情報としては、当該フレームに含まれる画像の撮像が開始された時点における付加情報が含まれることになるため、各フレームへの記憶（書き込み）の途中において速度変更等があった場合には、該速度変更後に最初に変更されたバッファの付加情報に、変更後の速度の速度情報が反映されることになる。

尚、本実施例では、３０フレーム／秒毎に第１バッファと第２バッファとから交互にデータを読み出してＳＤＩ規格信号の１フレームのデータとして出力する形態、つまり、データを書き込むバッファと読み出すバッファとを個別のバッファとした形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらのバッファとしてリングバッファ等の単一のバッファを用いるようにし、バッファに書き込まれているデータをオーバーライトして更新し、１フレームのデータ出力時に該バッファに書き込まれているデータを読み出して出力するようにしても良い。

次に、スキャン周波数変更設定が設定されている場合における動作について、図６（Ｂ）を用いて説明する。

尚、図６（Ｂ）においては、各バッファからのデータの読み出しによるＳＤＩ規格信号の出力形態は、図６（Ａ）と同一であるので、省略している。

スキャン周波数変更設定が設定されている場合において、例えば、図６（Ａ）と同様に、第２バッファへのスキャンデータの記憶（書き込み）を実行している途中において、速度変更があった場合は、前述したように、速度データ記憶領域に記憶されている速度データが変更後の速度データに、制御部１３によって更新される。

そして、該更新時において制御部１３は、該速度変更における速度の変化量が、周波数の変更が可能な大きさの変化量以上であるか否かを判定する周波数変更可否判定処理を行う。

具体的には、スキャン周波数が変化すると、１フレーム内に記憶されるスキャンデータの数も変化する必要があるが、１フレーム内に記憶されるスキャンデータの数は、１０２４、１０２３、１０２２、…のように、減少するので、対応するスキャン周波数は、３０７２０Ｈｚ、３０６９０Ｈｚ、３０６６０Ｈｚ…のように、非連続の値となる。更に、１フレーム内に記憶されるスキャンデータの数を、１０２３、１０２２、…のように、１つずつ減少しても、画像データは１６画素単位にて圧縮処理がなされるので、画像圧縮の効率が得られないことから、画像圧縮を考慮して、１００８、９９２、９７６…のように１６の倍数にて変化させることが好ましく、よって、対応するスキャン周波数も、３０２４０Ｈｚ、２９７６０Ｈｚ、２９２８０Ｈｚ…のようになる。

つまり、デフォルト設定である１０２４スキャン／フレームに相当するスキャン周波数である３０７２０Ｈｚに対応する移動速度が、例えば４０．００Ｋｍ／ｈである場合には、１００８スキャン／フレームに相当するスキャン周波数である３０２４０Ｈｚに対応する移動速度は、３９．３７５Ｋｍ／ｈであり、これら０．６２５Ｋｍ／ｈの１／２である０．３１Ｋｍ／ｈ以下の速度変化では、周波数を変更する必要がないので、周波数変更可否判定処理においては、その時点において設定されているスキャン周波数に対応する速度と、変更後の速度との差が０．３１Ｋｍ／ｈ以上であるか否かを判定する。

設定されているスキャン周波数に対応する速度と、変更後の速度との差が０．３１Ｋｍ／ｈ以上でない場合には、スキャン周波数変更不能と判定して、その時点において設定されているスキャン周波数を維持する。

一方、設定されているスキャン周波数に対応する速度と、変更後の速度との差が０．３１Ｋｍ／ｈ以上である場合、例えば、４０．００Ｋｍ／ｈであった移動速度が３９．００Ｋｍ／ｈに変化した場合には、スキャン周波数変更可能と判定して、変更する周波数を特定する。

具体的には、変更後の３９．００Ｋｍ／ｈに相当する周波数は、３０７２０Ｈｚ×３９．００÷４０．００＝２９９５２Ｈｚであり、該２９９５２Ｈｚに最も近い変更可能周波数である２９７６０Ｈｚを変更するスキャン周波数として特定する。

但し、該特定した変更後の速度に対応する新たなスキャン周波数への設定変更は、その時点では行わず、図６（Ｂ）に示すように、スキャンデータの記憶対象である第２バッファへのスキャンデータの記憶（書き込み）が完了して第１バッファに記憶（書き込み）対象を変更するときに、特定した変更後の速度に対応する新たなスキャン周波数への設定変更を行う。

よって、第１バッファや第２バッファへの記憶（書き込み）中においてスキャン周波数が変更されることがなく、第１バッファや第２バッファの付加情報記憶領域に記憶された付加情報のスキャン周波数と、実際のスキャン周波数が異なってしまうことがなく、これら付加情報のスキャン周波数に基づいて、画像の補正等を正確に実行できる。

尚、図６（Ｂ）に示す例では、第２バッファの記憶（書き込み）中に１回だけ、速度変更があった場合を例示しているが、複数回の速度変更があっても良く、この場合には、個々の速度変更毎に、上記した周波数変更可否判定処理や、変更後の速度に対応する新たなスキャン周波数の特定等を実行し、第２バッファの記憶（書き込み）中に発生した最後の速度変更に応じて特定した変更後の速度に対応する新たなスキャン周波数に設定変更すれば良い。

次に、実施例２に係るラインセンサカメラ１’を図７に基づいて説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。実施例２に係るラインセンサカメラ１’の特徴点は、図７に示すように、インターフェイス部１１が、ラインセンサ１０に直接接続されておらず、ラインセンサカメラ１’内部に設けられている、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９を介してラインセンサ１０に接続されており、インターフェイスＩＣ１９から出力されるＣａｍｅｒａＬｉｎｋのデータがインターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）に入力される点であり、該特徴点以外は、実施例１と同一である。

つまり、本発明のＳＤＩ規格信号を出力するインターフェイス部は、ラインセンサ１０に直接接続されているものに限らず、図７に示すように、既に、ラインセンサカメラ１’の内部にＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９が内蔵されている場合には、該ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９を介してラインセンサ１０により撮像されたスキャンデータを取り込み、前述した第１バッファや第２バッファに記憶（書き込み）して、ＳＤＩ規格信号の１フレームのデータとして、同期信号が付加された形態にて同軸ケーブル接続部１７に接続されている１本の同軸ケーブルを介して録画装置２に出力するようにすれば良い。

尚、この場合には、スキャン周波数の変更を行う場合には、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９に対してスキャン周波数指示を出力して、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９からラインセンサ１０に対してスキャン周波数の設定変更を行わせるようにすれば良い。

また、図７に示す本実施例２では、内蔵されているインターフェイスとしてＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）とは異なる他の種類のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）であっても良い。

次に、実施例３に係るラインセンサカメラ用信号変換装置につき、図８を参照して説明する。尚、前記した実施例１や実施例２と同一構成で重複する構成については説明を省略する。

上述したように、インターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）は、ラインセンサ１０に直接接続されている必要はなく、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９を介して接続されていても良いので、前述した図７に示す実施例２のラインセンサカメラ１’ように、インターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）を内蔵したものではなく、図８に示すように、これらインターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）が、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９のみを内蔵するラインセンサカメラ１”の外部に設けられるラインセンサカメラ用信号変換装置１００としても良い。

尚、このように、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００とする場合には、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００をラインセンサカメラ１”から離れて配置しても良いが、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００に、ラインセンサカメラ１”に装着するための装着部を設けておき、ラインセンサカメラ１”に装着可能とすることで、ラインセンサカメラ１”と一体に配置できるものとして、ラインセンサカメラ１”とラインセンサカメラ用信号変換装置１００との取り扱い性を向上できるようにすることが好ましい。

また、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００とする場合には、インターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）を動作させるための電源が個別に必要となることから、図８に示すように、電池等の装着部を設けて、外部から電力の供給を受けることなく動作できるようにすることが好ましい。

このように、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００とすることで、従来から使用されていたＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９のみを内蔵するラインセンサカメラ１”をそのまま使用して、ＳＤＩ規格信号を入力可能な汎用の録画装置２にラインセンサカメラ１”の画像を録画できるようになる。

尚、実施例２や実施例３では、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１９を介してインターフェイス部１１（インターフェイスＩＣ１２）がラインセンサ１０に接続されているので、第１バッファや第２バッファへの記憶（書き込み）が完了したか否かの判定については、実施例１におけるスキャン周波数に対応した１フレームのスキャン回数である１０２４回等に対応したデータ容量を特定容量とし、該特定容量以外の領域を付加情報記憶領域とするようにすれば良く、この場合にスキャン周波数変更設定がされているときには、実施例１の場合において速度の変更に応じてスキャン周波数が変更されるのに伴い１フレームのスキャン回数が変更されたのと同じく、特定容量についても変更されることになる。

以上、前記各実施例によれば、インターフェイス部１１の同軸ケーブル接続部１７からＳＤＩ規格信号が同軸ケーブルに出力されるため、該同軸ケーブルを汎用の録画装置２に接続するだけで、ラインセンサカメラ１，１’，１”で撮像された画像を録画装置２に入力して録画することが可能となり、ラインセンサカメラ１，１’，１”の可搬性や取り扱い性を向上させることができる。また、伝送性の良いＳＤＩ規格信号にて出力することにより、ラインセンサカメラおよびラインセンサカメラ用信号変換装置の伝送能力を高めることもできる。つまり、前述した従来公知のＣａｍｅｒａＬｉｎｋやＣｏａＸＰｒｅｓｓ等よりも高い伝送能力を得ることができる。

また、前記各実施例によれば、ラインセンサ１０の画素数が、ＳＤＩ規格信号の１フレームに対応する１９２０画素よりも多い場合において、ラインセンサ１０を複数の領域に分割した各分割領域のスキャンデータを、各分割領域に対応するスキャンデータ記憶領域にそれぞれ順次格納するので、各スキャンデータ記憶領域に格納された撮像データの画像が、類似した画像となる可能性が高まるので、画像圧縮をする場合における圧縮率を高めることができる。

また、前記各実施例によれば、移動速度に応じてスキャン周波数と１フレームに対応するスキャン回数（特定回数）や１フレームに対応する特定容量とが変更されるため、ＳＤＩ規格信号にて出力される画像が、移動速度が反映された画像となるので、ＳＤＩ規格信号の出力先において画像を、移動速度に応じた画像に補正する手間や、これら補正する機器の使用を省くことができる。つまり、本発明は、汎用の映像機器を使用できるようにするものであるから、移動速度に応じた画像に補正するための専用の映像機器を接続しなければならないとなると、発明の効果が著しく低下してしまうことから、ラインセンサカメラ１，１’やラインセンサカメラ用信号変換装置１００にて移動速度を反映した画像にて撮像を行うようにすることで、汎用の映像機器だけで、移動速度を的確に反映した画像を録画できるので、発明の効果を高めることができる。

また、前記各実施例によれば、第１バッファまたは第２バッファのいずれかにスキャンデータを記憶（書き込み）している途中において速度変更があっても、スキャン周波数をその時点では変更せずに、その後において最初にバッファの変更がされるタイミングにてスキャン周波数が変更されるため、１のフレーム中のスキャンデータ（撮像データ）として、スキャン周波数や特定回数である１フレームに対応するスキャン回数、或いは、スキャン周波数や特定容量である１フレームに対応するスキャンデータ（撮像データ）容量とが異なるデータが混在してしまうことにより、画像が不正確なものとなったり、画像の補正が不適切なものとなってしまうことを防ぐことができる。

また、前記各実施例によれば、各フレームのデータに付加情報が含まれるので、１のフレームのデータとして、ラインセンサで撮像された撮像データとともに、少なくとも該フレームに対応するスキャン回数（特定回数）、或いは、少なくとも該フレームに対応するスキャンデータ（撮像データ）容量（特定容量）を付加情報（付加データ）から特定することができる。

また、前記各実施例によれば、フレームに対応するスキャン回数（特定回数）、或いは、少なくとも該フレームに対応するスキャンデータ容量（特定容量）が、ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する１０８０画素のうち、２のべき乗数の最大数である１０２４とされており、１フレームのデータを画像圧縮の圧縮に適したデータとすることができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例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における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、設定スイッチ１８を設けて、スキャン周波数変更設定とスキャン周波数非変更設定を設定変更可能とした形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら設定スイッチ１８を設けず、スキャン周波数変更設定或いはスキャン周波数非変更設定のいずれかのみで作動できるようにしても良い。

また、前記実施例では、インターフェイス部１１がラインセンサ１０に対してスキャン周波数設定を直接実行する形態を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ラインセンサカメラ１にコントローラやＭＰＵ等の制御部が搭載されていて、ラインセンサ１０が該制御部にて制御されている場合には、ラインセンサにスキャン周波数設定を直接行うのではなく、該制御部を介してラインセンサ１０のスキャン周波数の設定を変更するようにすればよい。

また、前記実施例では、周波数のデータを付加情報に含めているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら付加情報に、１フレームに対応するスキャン回数（特定回数）、或いは、１フレームに対応するスキャンデータ容量（特定容量）を含めるようにしても良い。

また、前記実施例では、移動速度と周波数とを付加情報に含めた形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スキャン周波数変更設定のみで作動する場合において、スキャン周波数から移動速度が一義的に特定できる場合、或いは、移動速度からスキャン周波数が一義的に特定できる場合には、これらのいずれか一方のみを付加情報に含めるようにしても良く、これらスキャン周波数のみを付加情報に含める場合には、該スキャン周波数が本発明の速度情報に該当することになる。

また、前記実施例では、速度データ出力装置３から出力される速度データを入力する形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら速度データを入力に代えて、速度データ出力装置３が速度変更に応じて、変更後の速度に対応したスキャン周波数を特定し、該特定したスキャン周波数への変更指示をラインセンサカメラ１，１’、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００に出力し、ラインセンサカメラ１，１’、ラインセンサカメラ用信号変換装置１００は、該変更指示の入力に応じてスキャン周波数を変更するようにしても良い。但し、これら変更指示の入力が第１バッファや第２バッファへのスキャンデータの記憶（書き込み）中にあった場合には、上述したように、該記憶（書き込み）中のバッファへの記憶（書き込み）が完了するまでは、変更前のスキャン周波数を維持し、記憶（書き込み）対象のバッファを変更するタイミングで、入力された変更指示のスキャン周波数に変更するようにすれば良い。

１、１’ ラインセンサカメラ
２ 録画装置
３ 速度データ出力装置
１０ ラインセンサ
１１ インターフェイス部
１２ インターフェイスＩＣ
１３ 制御部
１４ Ｉ／Ｏ
１５ ＲＡＭ
１６ 通信ケーブル接続部
１７ 同軸ケーブル接続部
１８ 設定スイッチ
１００ ラインセンサカメラ用信号変換装置

Claims (8)

1. 複数の光センサが１次元的に配列されたラインセンサを備えるラインセンサカメラであって、
   同軸ケーブルを接続可能な同軸ケーブル接続部と、
   前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルにシリアルデジタルインターフェイス（ＳＤＩ）規格のＳＤＩ規格信号を出力するインターフェイス部と、
   を備え、
   前記インターフェイス部は、
   所定周波数にて前記ラインセンサにて撮像した撮像データを一時記憶する撮像データ記憶手段と、
   前記ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する特定回数の撮像による撮像データが前記撮像データ記憶手段に記憶されたことに基づいて、該特定回数の撮像による撮像データを、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルに出力する信号出力手段と、
   を含むことを特徴とするラインセンサカメラ。
2. 前記撮像データ記憶手段は、前記ラインセンサを複数の領域に分割した各分割領域に対応する対応記憶領域を有し、１の撮像による撮像データのうち、各分割領域の撮像データを、それぞれの分割領域に対応する対応記憶領域に順次格納する
   ことを特徴とする請求項１に記載のラインセンサカメラ。
3. 前記特定回数は、該特定回数の撮像による撮像データのデータ容量が前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量よりも少なくなる回数であって、
   前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量と前記特定回数の撮像による撮像データのデータ容量との差の部分に、少なくとも前記特定回数を特定可能な情報を含む付加データを付与する付加データ付与手段を備え、
   前記信号出力手段は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記付加データ付与手段にて付加データが付与された画像信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のラインセンサカメラ。
4. 前記特定回数は、前記１フレームに該当する上限撮像回数のうちで、１６の倍数の最大数である
   ことを特徴とする請求項３に記載のラインセンサカメラ。
5. 複数の光センサが１次元的に配列されたラインセンサと、該ラインセンサにて撮像された画像の画像信号を、シリアルデジタルインターフェイス（ＳＤＩ）規格のＳＤＩ規格信号とは異なる形式である非ＳＤＩ規格信号にて出力する非ＳＤＩ規格インターフェイス部と、を備えるラインセンサカメラに使用されるラインセンサカメラ用信号変換装置であって、
   同軸ケーブルを接続可能な同軸ケーブル接続部と、
   前記非ＳＤＩ規格インターフェイス部に接続され、該非ＳＤＩ規格インターフェイス部から出力される前記非ＳＤＩ規格信号から前記ラインセンサにて撮像された撮像データを取得する撮像データ取得手段と、
   前記撮像データ取得手段にて取得した撮像データを一時記憶する撮像データ記憶手段と、
   前記ＳＤＩ規格信号における１フレームに対応する特定容量のデータが前記撮像データ記憶手段に記憶されたことに基づいて、該特定容量のデータを、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記同軸ケーブル接続部に接続された同軸ケーブルに出力する信号出力手段と、
   を備える
   ことを特徴とするラインセンサカメラ用信号変換装置。
6. 前記撮像データ記憶手段は、前記ラインセンサを複数の領域に分割した各分割領域に対応する対応記憶領域を有し、１の撮像による撮像データのうち、各分割領域の撮像データを、それぞれの分割領域に対応する対応記憶領域に順次格納する
   ことを特徴とする請求項５に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置。
7. 前記特定容量は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量よりも少ないデータ容量であって、
   前記ＳＤＩ規格信号の１フレームに該当するデータ容量と前記特定容量との差の部分に、少なくとも前記特定容量に関する情報を含む付加データを付与する付加データ付与手段を備え、
   前記信号出力手段は、前記ＳＤＩ規格信号の１フレームの画像信号として、前記付加データ付与手段にて付加データが付与された画像信号を出力する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置。
8. 前記特定容量は、前記１フレームに該当する撮像データを前記ラインセンサで撮像する上限撮像回数のうちで、１６の倍数の最大数の撮像回数による容量である
   ことを特徴とする請求項７に記載のラインセンサカメラ用信号変換装置。

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