JP2017188871A - Imaging apparatus - Google Patents
Imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017188871A JP2017188871A JP2017003806A JP2017003806A JP2017188871A JP 2017188871 A JP2017188871 A JP 2017188871A JP 2017003806 A JP2017003806 A JP 2017003806A JP 2017003806 A JP2017003806 A JP 2017003806A JP 2017188871 A JP2017188871 A JP 2017188871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- image
- line
- timing
- image data
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
本開示は、ローリングシャッタ方式の2つのイメージセンサを用いる撮像装置に関する。 The present disclosure relates to an imaging apparatus using two rolling shutter type image sensors.
特許文献1は、広角の映像から任意の範囲の切出し処理を行い、撮影者の所望する構図の映像を得る撮像装置を開示する。
特許文献2は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサの特徴の一つであるローリングシャッタ歪みの補正を行う多視点撮像装置を開示する。 Patent Document 2 discloses a multi-view imaging apparatus that corrects rolling shutter distortion, which is one of the features of a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
本開示は、ローリングシャッタ方式の第1のイメージセンサおよび第2のイメージセンサを用いて、被写体の一部が重複するように撮影された画像の境界部分における時間的なズレを軽減する撮像装置を提供する。 The present disclosure relates to an imaging apparatus that reduces temporal deviation in a boundary portion of images captured so that a part of a subject overlaps by using a first image sensor and a second image sensor of a rolling shutter system. provide.
本開示における撮像装置は、ローリングシャッタ方式の第1のイメージセンサおよび第2のイメージセンサと、タイミングジェネレータと、コントローラと、を備える。第1のイメージセンサと第2のイメージセンサは、互いに被写体の一部が重複するように撮像して画像データを生成する。タイミングジェネレータは、第1のイメージセンサおよび第2のイメージセンサの動作タイミングを制御する。コントローラは、生成された画像データに対して画像処理を施す。また、コントローラは、第1のイメージセンサと第2のイメージセンサとにより生成された重複領域が有する各ラインの露光期間のタイミングが合うようタイミングジェネレータを制御する。 An imaging apparatus according to the present disclosure includes a rolling shutter first image sensor and a second image sensor, a timing generator, and a controller. The first image sensor and the second image sensor generate image data by imaging so that a part of the subject overlaps each other. The timing generator controls the operation timing of the first image sensor and the second image sensor. The controller performs image processing on the generated image data. Further, the controller controls the timing generator so that the exposure periods of the respective lines included in the overlapping area generated by the first image sensor and the second image sensor are matched.
本開示における撮像装置は、ローリングシャッタ方式の第1のイメージセンサおよび第2のイメージセンサを用いて被写体の一部が重複するように撮影された画像の境界部分における時間的なズレを軽減するのに有効である。 The imaging apparatus according to the present disclosure reduces temporal shift in a boundary portion of images captured so that a part of a subject overlaps using a first image sensor and a second image sensor of a rolling shutter system. It is effective for.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
(実施の形態1)
以下、図1〜4Bを用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter,
[1−1.構成]
図1は、実施の形態1にかかる撮像装置100の構成を示すブロック図である。撮像装置100は、第1のイメージセンサ110と、第2のイメージセンサ111と、タイミングジェネレータ(TG)114と、コントローラ112と、メモリ115と、を備える。
[1-1. Constitution]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the
第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111は、被写体像を撮像して画像データを生成する。例えば、水平画素数が3840画素、垂直画素数が2160画素からなり、1秒間に60フレームの4K解像度の画像データを得る。被写体像は光学系(図示せず)により形成される。なお、これらのイメージセンサは、CMOSで構成されることが多い。
The
TG114は、第1のイメージセンサ110の動作に必要な信号CLK1を生成する。また、コントローラ112の設定に応じて、第2のイメージセンサ111の動作に必要な信号CLK2を生成する。例えば、電子シャッタ動作、静止画像や動画像の撮像動作、データの読出し動作などに係る信号である。この動作の詳細は、後で説明する。
The
コントローラ112は、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の出力画像データに対して各種の画像処理を施す。例えば、コントローラ112は、出力画像データに対して、ホワイトバランス調整処理やガンマ処理、YC変換処理、ローリングシャッタ歪補正、画像合成処理、圧縮処理などを行う。また、コントローラ112は、TG114を制御し、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の動作タイミングを制御する。さらに、コントローラ112は、ソフトウェアまたはファームウェアで記載されたコンピュータプログラムにしたがって、撮像装置100全体を制御する。
The
メモリ115は、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の出力である画像データを一時的に記憶する。また、メモリ115は、コントローラ112で処理途上の画像データや、処理が完了した後の画像データを一時的に記憶する。さらに、メモリ115は、コントローラ112のプログラム用メモリとしても利用され、プログラムの命令や、データ、露光制御に関するプログラム線図などを一時的に記憶する。要するに、メモリ115は、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111での画像処理、およびプログラムの実行を実現する為に一時的にデータを記憶する。
The
図2は、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が静止した被写体200の一部(図2の重複領域)を重複するように撮像した例を示す模式図である。具体的には、図2の(A)は第1のイメージセンサ110が撮像した被写体200の上部(200A)の画像データ120を示し、図2の(C)は第2のイメージセンサ111が撮像した被写体200の下部(200B)の画像データ121を示し、図2の(B)は、第1のイメージセンサ110および第2のイメージセンサ111が撮像した被写体200の画像データを合成した画像データ122を示す。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example in which the
第1のイメージセンサ110は、撮像する開始ライン0Haから終了ライン(La)Haまで、1ライン毎にイメージセンサの読出し方向(図2の矢印の方向)に画像データを読み出す。第2のイメージセンサ111は、撮像する開始ライン0Hbから終了ライン(Lb)Hbまで、1ライン毎にイメージセンサの読出し方向(図2の矢印の方向)に画像データを読み出す。第1のイメージセンサ110の光学系と第2のイメージセンサ111の光学系は、撮像する被写体の一部が重複するように読出し方向と垂直な方向に配置されている。図2において、0Hbから(La)Haまでが重複領域である。
The
重複領域に含まれるライン数(ΔL)は、例えばテストチャートなどを第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111とで撮像して得られた画像データに対して、画素毎を比較して算出される。
The number of lines (ΔL) included in the overlapping area is determined by comparing each pixel with respect to image data obtained by imaging a test chart or the like with the
[1−2.動作]
以上のように構成された撮像装置100について、その動作を以下説明する。
[1-2. Operation]
The operation of the
図3は、図1におけるTG114が生成する信号の一例を示すタイミングチャートである。水平同期信号H1は、第1のイメージセンサ110の水平同期タイミングを示す信号である。垂直同期信号V1は、第1のイメージセンサ110の垂直同期タイミングを示す信号である。垂直同期信号V1は、周期T1で動作している。水平同期信号H2は、第2のイメージセンサ111の水平同期タイミングを示す信号である。垂直同期信号V2は、第2のイメージセンサ111の垂直同期タイミングを示す信号である。垂直同期信号V2は、周期T2で動作している。水平同期信号H1と水平同期信号H2は、例えば同じ発信器のクロックを逓倍および分周の少なくとも一方で処理して作られる。したがって、水平同期信号H1と水平同期信号H2は、同期している。垂直同期信号V1は、例えば動作クロックC1(図示せず)を分周して作られる。垂直同期信号V2は、例えば動作クロックC2(図示せず)を分周して作られる。なお、動作クロックC1とC2は、同期している。また、垂直同期信号V2は、コントローラ112からの設定に従って、垂直同期信号V1からΔt遅延したクロックである。
FIG. 3 is a timing chart showing an example of a signal generated by the
図4A、図4Bは、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の露光タイミングを示すタイミングチャートである。ここで、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111を、外部トリガ同期モードで動作させた例について説明する。
4A and 4B are timing charts showing exposure timings of the
図4A、図4Bにおいて、開始ライン0Haは、第1のイメージセンサ110が撮像する1ライン目を表す。すなわち、1ライン目の撮像開始点(PS1)から撮像終了点(PE1)までのラインである。終了ライン(La)Haは、第1のイメージセンサ110が撮像する終了ラインを表す。すなわち、終了ライン目の撮像開始点(QS1)から撮像終了点(QE1)までのラインである。
4A and 4B, the start line 0Ha represents the first line imaged by the
第1のイメージセンサ110の外部トリガ(垂直同期信号V1)の立下りエッジをトリガとして、PE1において開始ライン0Haの露光が終了して読出しが開始される。ラインの読出し完了後、画素に蓄積された電荷がリセットされ次の露光が開始される。外部トリガ(垂直同期信号V1)の立下りエッジから次の立下りエッジの間隔(T1)が第1のイメージセンサ110の露光時間となる。開始ライン0Ha上のPE1から始まり、終了ライン(La)Ha上の矢印の先QE1で終わる一点鎖線に示すように、順次、開始ライン0Haから終了ライン(La)Haまで、各ラインの画像データ(D1)の出力(読出し)、読出し完了後のラインの電荷のリセット、露光が繰り返される。
With the falling edge of the external trigger (vertical synchronization signal V1) of the
期間E1は、第1のイメージセンサ110が撮像する開始ライン0Haの露光開始(PS1)から終了ライン(La)Haの露光開始(QS1)までの時間である。期間R1は、第1のイメージセンサ110が撮像する1フレームの画像データを読み出すのに要する時間である。本実施の形態では、ラインの読出し完了後のライン電荷のリセット時間は期間R1に含まれており、期間R1と期間E1は等しい。
The period E1 is the time from the start of exposure (PS1) of the start line 0Ha imaged by the
開始ライン0Hbは、第2のイメージセンサ111が撮像する1ライン目を表す。すなわち、1ライン目の撮像開始点(MS1)から撮像終了点(ME1)までのラインである。終了ライン(Lb)Hbは、第2のイメージセンサ111が撮像する終了ラインを表す。すなわち、終了ライン目の撮像開始点(NS1)から撮像終了点(NE1)までのラインである。第2のイメージセンサ111の外部トリガ(垂直同期信号V2)の立下りエッジをトリガとして、ME1において開始ライン0Hbの露光が終了して読出しが開始される。ラインの読出し完了後、画素に蓄積された電荷がリセットされ次の露光が開始される。外部トリガ(垂直同期信号V2)の立下りエッジから次の立下りエッジの間隔(T2)が第2のイメージセンサ111の露光時間となる。開始ライン0Hb上のME1から始まり、終了ライン(Lb)Hb上の矢印の先NE1で終わる二点鎖線に示すように、順次、開始ライン0Hbから終了ライン(Lb)Hbまで、各ラインの画像データ(D2)の出力(読出し)、読出し完了後のラインの電荷のリセット、露光が繰り返される。
The start line 0Hb represents the first line imaged by the
期間E2は、第2のイメージセンサ111が撮像する開始ライン0Hbの露光開始(MS1)から終了ライン(Lb)Hbの露光開始(NS1)までの時間である。期間R2は、第2のイメージセンサ111が撮像する1フレームの画像データを読み出すのに要する時間である。本実施の形態では、ラインの読出し完了後のライン電荷のリセット時間は期間R2に含まれており、期間R2と期間E2は等しい。
The period E2 is the time from the exposure start (MS1) of the start line 0Hb imaged by the
このように、外部トリガ同期モードでは、外部信号(垂直同期信号)をトリガとして、イメージセンサの水平方向に対応する各ラインの露光期間(読出しタイミング)を制御する。 As described above, in the external trigger synchronization mode, the exposure period (reading timing) of each line corresponding to the horizontal direction of the image sensor is controlled using the external signal (vertical synchronization signal) as a trigger.
図4Aは、第1のイメージセンサ110の外部トリガ(垂直同期信号V1)と第2のイメージセンサ111の外部トリガ(垂直同期信号V2)が同期した状態で、被写体201を撮像した場合の露光タイミングを示すタイミングチャートである。ローリングシャッタ方式であるため開始ライン0Ha(PS1−PE1)と終了ライン(La)Ha(QS1−QE1)の露光期間のタイミングが異なる。したがって、例えば、被写体201が撮像装置100に対して相対的に、図中右方向に高速で移動している場合、第1のイメージセンサ110から読み出した画像データは、画像データ202Aのような画像となる。垂直同期信号V1と垂直同期信号V2は同期しているため、第2のイメージセンサ111の開始ライン0Hb(MS1−ME1)の露光期間は、第1のイメージセンサ110の開始ライン0Ha(PS1−PE1)の露光期間のタイミングと同じである。したがって、第2のイメージセンサ111から読み出した画像データは、画像データ203Aのような画像となる。
FIG. 4A shows an exposure timing when the subject 201 is imaged in a state where the external trigger (vertical synchronization signal V1) of the
また、重複領域が有するライン数がΔLの場合、重複領域の先頭ラインは第1のイメージセンサ110の(La−ΔL)Haラインと第2のイメージセンサ111の0Hbライン(MS1−ME1)に、相当する。重複領域の終了ラインは第1のイメージセンサ110の(La)Haライン(QS1−QE1)と第2のイメージセンサ111の(ΔL)Hbラインに、相当する。しかしながら、互いの露光期間のタイミングが異なる。
When the number of lines in the overlapping area is ΔL, the leading line of the overlapping area is the (La−ΔL) Ha line of the
このように、図4Aでは、被写体が相対的に移動している場合、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の重複領域の露光期間のタイミングが異なるため、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が生成した画像データにおける重複領域には時間的なズレが生じる。
As described above, in FIG. 4A, when the subject is relatively moving, the timing of the exposure period of the overlapping area of the
図4Bは、本実施の形態における第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111のタイミングチャートである。図4Aと異なり、第1のイメージセンサ110の外部トリガ(垂直同期信号V1)に対して第2のイメージセンサ111の外部トリガ(垂直同期信号V2)だけをΔtだけ遅延させたタイミングで被写体201を撮像した場合の露光タイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 4B is a timing chart of the
図4Bにおいて、第1のイメージセンサ110は、周期T1である垂直同期信号V1をトリガとして各ラインを読み出す。ラインの読出し完了後、次の露光を開始する。周期T1は、第1のイメージセンサ110の露光期間である。第2のイメージセンサ111は、垂直同期信号V1からΔtだけ遅延した周期T2である垂直同期信号V2をトリガとして各ラインを読み出す。具体的には、ラインの読出し完了後、画素に蓄積された電荷がリセットされ、次の露光を開始する。例えば、被写体201が撮像装置100に対して相対的に、図中右方向に高速で移動している場合、第1のイメージセンサ110から読み出した開始ライン0Ha上のPE1から始まり、終了ライン(La)Ha上の矢印の先QE1で終わる一点鎖線の期間の画像データは、図4Aの画像データ202Aと同じく、画像データ202Bのような画像となる。一方、図4Aとは異なり、第2のイメージセンサ111の開始ライン0Hbは、第1のイメージセンサ110の開始ライン0HaよりΔt遅延した露光タイミングである。したがって、第2のイメージセンサ111から読み出した開始ライン0Hb上のME1から始まり、終了ライン(Lb)Hb上の矢印の先NE1で終わる二点鎖線の期間の画像データは、画像データ203Bのような画像となる。
In FIG. 4B, the
また、重複領域が有するライン数がΔLの場合、重複領域の先頭ラインは第1のイメージセンサ110の(La−ΔL)Haラインと第2のイメージセンサ111の0Hbライン(MS1−ME1)に、相当する。重複領域の終了ラインは第1のイメージセンサ110の(La)Haライン(QS1−QE1)と第2のイメージセンサ111の(ΔL)Hbラインに、相当する。そして、重複領域の各ラインの露光期間のタイミングが一致する。
When the number of lines in the overlapping area is ΔL, the leading line of the overlapping area is the (La−ΔL) Ha line of the
重複領域の画像データは同じであるため、例えば、コントローラ112は、第1のイメージセンサ110の画像データとして重複領域終了ライン(QS1−QE1)まで(D1の斜線部)のデータを利用し、第2のイメージセンサ111の画像データとして重複領域終了後のラインから(D2の斜線部)のデータを利用する。この時、一部の区間では2つのイメージセンサからの読出しは輻輳している(重なり合っている)。
Since the image data of the overlapping area is the same, for example, the
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、撮像装置100は、第1のイメージセンサ110と、第2のイメージセンサ111と、TG114と、コントローラ112と、を備える。第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111は、被写体像の一部が重複するように撮像して画像データを生成する。コントローラ112は、生成された画像データの重複する領域が有する各ラインの露光期間のタイミングが合うようTG114を制御する。
[1-3. Effect]
As described above, in the present embodiment, the
これにより、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が撮像する重複領域の各ラインにおける露光期間のタイミング差が小さくなる。そのため、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が撮像する境界付近の画像の時間的なズレが低減される。
Thereby, the timing difference of the exposure period in each line of the overlapping area imaged by the
また、本実施の形態において、コントローラ112は、重複領域が有するライン数ΔLに応じて、第1のイメージセンサ110のフレーム同期タイミング(V1)に対して、第2のイメージセンサ111のフレーム同期タイミング(V2)を遅延させるように、タイミングジェネレータ(TG)114を制御する。
Further, in the present embodiment, the
これにより、第1のイメージセンサ110および第2のイメージセンサ111の各ラインの露光期間のタイミングをフレーム周期で制御できる。そのため、コントローラ112の負荷が低減される。
Thereby, the timing of the exposure period of each line of the
また、本実施の形態において、コントローラ112は、第1のイメージセンサ110の露光タイミングに対して、第2のイメージセンサ111の露光タイミングを以下の条件(1)を満足するΔt[秒]だけ遅延させるようTG114を制御するのが望ましい。
In this embodiment, the
Δt/E1 = 1−ΔL/L1・・・(1)
ここで、
E1: 第1のイメージセンサ110が撮像する開始ラインの露光開始から終了ラインの露光開始までの時間[秒]、
L1: 第1のイメージセンサ110が撮像する水平ライン数、
ΔL: 第1のイメージセンサ110における重複領域が有するライン数、
である。
Δt / E1 = 1−ΔL / L1 (1)
here,
E1: Time [seconds] from the start of exposure of the start line to the start of exposure of the end line taken by the
L1: Number of horizontal lines taken by the
ΔL: the number of lines that the overlapping area in the
It is.
これにより、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が撮像する重複領域が有する各ラインにおける露光期間のタイミングを適切に制御でき、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が撮像する境界付近の画像の時間的なズレが低減される。そのため、生成された画像データは、1つのローリングシャッタ方式のイメージセンサから得る画像と同様に画像処理を行うことにより、ローリングシャッタ歪を補正できる。
Thereby, the timing of the exposure period in each line of the overlapping area captured by the
また、本実施の形態において、コントローラ112は、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111が生成する画像データのうち、指定された範囲の画像を合成する。
In the present embodiment, the
これにより、1つのイメージセンサから得られる解像度を維持したまま更に広角の映像を撮像することができる。 As a result, it is possible to capture a wider-angle video while maintaining the resolution obtained from one image sensor.
また、本実施の形態において、コントローラ112は、生成した画像データの一部を切り出す。
In the present embodiment, the
これにより、例えばスタジアム全体を見渡すように設置された撮像装置100の広角映像から注目している被写体を含む映像を切り出すことができる。そのため、任意の画角の映像を取得できるようになり、取得映像の選択肢を広げることができる。
Thereby, for example, an image including a subject of interest can be cut out from a wide-angle image of the
(実施の形態2)
以下、図5を用いて、実施の形態2を説明する。実施の形態2は、実施の形態1の変形例である。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below with reference to FIG. The second embodiment is a modification of the first embodiment.
[2−1.構成など]
構成および重複領域は、実施の形態1と同様である。
[2-1. Configuration etc.]
The configuration and the overlapping area are the same as those in the first embodiment.
[2−2.動作]
図5は、第1のイメージセンサ110の外部トリガ(垂直同期信号V1)に対して第2のイメージセンサ111の外部トリガ(垂直同期信号V2)をΔtだけ遅延させたタイミングで被写体201を撮像した場合の露光タイミングを示すタイミングチャートである。
[2-2. Operation]
In FIG. 5, the subject 201 is imaged at a timing when the external trigger (vertical synchronization signal V2) of the
第1のイメージセンサ110は、周期T1である垂直同期信号V1をトリガとして各ラインの露光を開始する。露光時間は、第1のイメージセンサ110に設定した時間(0Haの露光開始から第1のイメージセンサ110の読み出し開始までの時間)である。周期T1は、第1のイメージセンサ110の1ライン目(PS1−PE1)の露光を開始してから、第2のイメージセンサ111の終了ライン(NS1−NE1)の読出しが完了するまでの時間であり、1フレームの周期である。
The
期間E1は、第1のイメージセンサ110が撮像する開始ライン0Haの露光開始点(PS1)から終了ライン(La)Haの露光開始点(QS1)までの時間である。期間R1は、第1のイメージセンサ110が撮像する1フレームの画像データを読み出す時間である。本実施の形態では、期間R1と期間E1は等しい。
The period E1 is the time from the exposure start point (PS1) of the start line 0Ha imaged by the
第2のイメージセンサ111は、垂直同期信号V1からΔtだけ遅延した周期T2である垂直同期信号V2の立下りエッジをトリガとして、各ラインの露光を開始する。露光時間は、第2のイメージセンサ111に設定した時間(0Hbの露光開始から第2のイメージセンサ111の読み出し開始までの時間)であり、第1のイメージセンサ110の露光時間と等しい。例えば、被写体201が撮像装置100に対して相対的に、図中右方向に高速で移動している場合、第1のイメージセンサ110から読み出した画像データは、図4Bの画像データ202Bと同じく、画像データ202Cのような画像となる。第2のイメージセンサ111の開始ライン0Hb(MS1−ME1)の露光開始は、第1のイメージセンサ110の開始ライン0Ha(PS1−PE1)の露光開始よりΔt遅延した露光タイミングである。したがって、第2のイメージセンサ111から読み出した画像データは、画像データ203Cのような画像となる。
The
また、重複領域が有するライン数がΔLの場合、重複領域の先頭ラインは第1のイメージセンサ110の(La−ΔL)Haラインと第2のイメージセンサ111の0Hbライン(MS1−ME1)に、相当する。重複領域の終了ラインは第1のイメージセンサ110の(La)Haライン(QS1−QE1)と第2のイメージセンサ111の(ΔL)Hbラインに、相当する。したがって、重複領域の各ラインの露光期間のタイミングが一致する。
When the number of lines in the overlapping area is ΔL, the leading line of the overlapping area is the (La−ΔL) Ha line of the
重複領域の画像データは同じであるため、例えば、各フレームに対してコントローラ112は、第1のイメージセンサ110の画像データとして重複領域終了ライン(QS1−QE1)まで(D1の斜線部)のデータを、第2のイメージセンサ111の画像データとして重複領域終了後のラインから(D2の斜線部)のデータを、順に読み出す。
Since the image data of the overlapping area is the same, for example, for each frame, the
[2−3.効果等]
図5が示すとおり、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111からの読出しが輻輳しない(重なり合わない)。これにより、メモリ115の帯域を小さくすることができる。そのため、設計の自由度が向上する。
[2-3. Effect]
As shown in FIG. 5, reading from the
(実施の形態3)
以下、図6、図7を用いて、実施の形態3を説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS.
[3−1.構成]
実施の形態3にかかる撮像装置600の構成の概要について説明する。
[3-1. Constitution]
An outline of the configuration of the
図6は撮像装置600の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the
撮像装置600は、第1の撮像部300と、第2の撮像部400と、外部装置500と、を備える。
The
第1の撮像部300は、第1のイメージセンサ310と、タイミングジェネレータ(TG)314と、コントローラ312と、メモリ315と、を備える。コントローラ312は、第1のイメージセンサ310が生成した画像データを、外部接続された外部装置500に出力する。
The
第2の撮像部400は、第1の撮像部300と同じ構成であり、第2のイメージセンサ410と、タイミングジェネレータ(TG)414と、コントローラ412と、メモリ415と、を備える。コントローラ412は、第2のイメージセンサ410が生成した画像データを、外部接続された外部装置500に出力する。
The
外部装置500は、コントローラ512と、メモリ515と、表示部518を備える。
The
第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410は、被写体像を撮像して画像データを生成する。例えば、水平画素数が3840画素、垂直画素数が2160画素からなり、1秒間に60フレームの4K解像度の画像データを得る。被写体像は光学系(図示せず)により形成される。なお、これらのイメージセンサは、CMOSで構成されることが多い。
The
TG314は、第1のイメージセンサ310の動作に必要な信号CLK3を生成する。また、コントローラ512から外部信号CLK5Aが入力されると、例えばPLL(Phase Locked Loop)などを介してCLK3信号を外部信号CLK5Aに切り替える。TG414は、第2のイメージセンサ410の動作に必要な信号CLK4を生成する。また、コントローラ512から外部信号CLK5Bが入力されると、例えばPLLなどを介してCLK4信号を外部信号CLK5Bに切り替える。信号の切り替えについては後述する。
The
コントローラ512は、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の出力画像データに対して各種の画像処理を施す。例えば、コントローラ512は、その出力画像データに対して、ホワイトバランス調整処理やガンマ処理、YC変換処理、ローリングシャッタ歪補正、画像合成処理、画像切出し処理、圧縮処理などを行う。また、コントローラ512は、TG314およびTG414を制御し、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の動作タイミングを制御する。コントローラ512は、ソフトウェアまたはファームウェアで記載されたコンピュータプログラムにしたがって、撮像装置600全体を制御する。
The
メモリ315は、第1のイメージセンサ310の出力である画像データを一時的に記憶する。また、メモリ315は、コントローラ312で処理途上の画像データや、処理が完了した後の画像データを一時的に記憶する。さらに、メモリ315は、コントローラ312のプログラム用メモリとしても利用され、プログラムの命令や、データ、露光制御に関するプログラム線図などを一時的に記憶する。要するに、メモリ315は、第1のイメージセンサ310での画像処理、およびプログラムの実行を実現する為に一時的にデータを記憶する。
The
メモリ415は、第2のイメージセンサ410の出力である画像データを一時的に記憶する。また、メモリ415は、コントローラ412で処理途上の画像データや、処理が完了した後の画像データを一時的に記憶する。さらに、メモリ415は、コントローラ412のプログラム用メモリとしても利用され、プログラムの命令や、データ、露光制御に関するプログラム線図などを一時的に記憶する。要するに、メモリ415は、第2のイメージセンサ410での画像処理、およびプログラムの実行を実現する為に一時的にデータを記憶する。
The
メモリ515は、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の出力である画像データを一時的に記憶する。また、メモリ515は、コントローラ512で処理途上の画像データや、処理が完了した後の画像データを一時的に記憶する。さらに、メモリ515は、コントローラ512のプログラム用メモリとしても利用され、プログラムの命令や、データ、露光制御に関するプログラム線図などを一時的に記憶する。要するに、メモリ515は、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410での画像処理、およびプログラムの実行を実現する為に一時的にデータを記憶する。
The
表示部518は、コントローラ512によって画像処理された画像データを表示するディスプレイであり、液晶ディスプレイなどである。第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の合成データ、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の一部を切り出したデータ、操作パネルなどを表示する。
The
第1の撮像部300が生成する画像データと、第2の撮像部400が撮像する画像データは、実施の形態1と同様に、撮像する被写体の一部が重複(ライン数ΔL)するように読出し方向と垂直な方向に配置されている。
As in the first embodiment, the image data generated by the
[3−2.動作]
図7は実施の形態3における第1のイメージセンサ310の動作に係る信号の一例を示すタイミングチャートである。水平同期信号H3は、第1のイメージセンサ310の水平同期タイミングを示す信号である。垂直同期信号V3は、第1のイメージセンサ310の垂直同期タイミングを示す信号である。外部信号CLK5Aが入力されるまで、第1の撮像部300はTG314が生成した信号CLK3で動作する。外部信号CLK5Aとして例えば水平同期タイミングの信号が入力されると、水平同期信号H3は、PLLを介してCLK5Aとの位相差がフィードバックされ、次第にCLK5Aに同期する(Tlock)。第2の撮像部400も同様に、外部信号CLK5Bが入力されると同期する。
[3-2. Operation]
FIG. 7 is a timing chart showing an example of signals related to the operation of the
コントローラ512は、重複ライン数ΔLに応じて、第1のイメージセンサ310の垂直同期信号V3(フレーム同期タイミング)に対して、第2のイメージセンサ410の垂直同期タイミングをΔtだけ遅延させる。この遅延量については、実施の形態1および実施の形態2と同様である。
The
[3−3.効果等]
1つのイメージセンサのみを有する撮像装置を複数組み合わせて、それらの映像から広角画像をつくりだす場合にも、実施の形態1と2と同じく重複領域の時間的なズレを軽減できる効果が得られる。
[3-3. Effect]
Even when a plurality of imaging devices having only one image sensor are combined to produce a wide-angle image from these images, the effect of reducing the temporal shift of the overlapping region as in the first and second embodiments can be obtained.
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。
(Other embodiments)
As described above,
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be exemplified below.
実施の形態1〜3では、イメージセンサの一例としてCMOSイメージセンサ(110、111、310、410)を説明した。本開示においては、イメージセンサはローリングシャッタを持つイメージセンサであれば良い。したがって、イメージセンサはCMOSイメージセンサに限定されない。また、イメージセンサの全画素を用いて画像データとして記録する例を示したが、全画素の一部を有効画素として用いても良い。この場合は、無効画素を用いて重複領域の有するライン数ΔLの算出を行うことができる。 In the first to third embodiments, the CMOS image sensor (110, 111, 310, 410) has been described as an example of the image sensor. In the present disclosure, the image sensor may be an image sensor having a rolling shutter. Therefore, the image sensor is not limited to a CMOS image sensor. Moreover, although the example which records as image data using all the pixels of an image sensor was shown, you may use a part of all the pixels as an effective pixel. In this case, it is possible to calculate the number of lines ΔL that the overlapping area has using invalid pixels.
実施の形態1〜3では、撮像装置(100、600)や撮像部(300、400)を制御する一例としてコントローラ(112、312、412、512)について説明した。本開示においては、コントローラ(112、312、412、512)はハードロジックで構成しても良いし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成しても良い。コントローラ(112、312、412、512)をハードロジックで実現すれば処理速度の向上につながる。マイクロコンピュータで実現すればプログラムの変更で処理内容を変更できるため、コントローラの設計自由度を向上させることができる。コントローラ(112、312、412、512)で行う各種の画像処理というのは、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、キズ補正処理、収差補正処理、YC変換処理、ローリングシャッタ歪補正等であるが、これらに限定されるものではなく、全ての画像処理を行うものであっても良いし、その一部だけ行うものであっても良い。また、このような画像処理は、コントローラ(112、312、412、512)の外部のイメージプロセッサで行っても良く、イメージプロセッサはイメージセンサにモジュール化されていても良い。 In the first to third embodiments, the controller (112, 312, 412, 512) has been described as an example of controlling the imaging device (100, 600) and the imaging unit (300, 400). In the present disclosure, the controllers (112, 312, 412, 512) may be configured by hard logic, or may be configured by a microcomputer using a program. If the controllers (112, 312, 412, 512) are realized by hard logic, the processing speed can be improved. If it is realized by a microcomputer, the processing contents can be changed by changing the program, so that the degree of freedom in designing the controller can be improved. Various image processing performed by the controllers (112, 312, 412, 512) includes white balance adjustment processing, gamma correction processing, scratch correction processing, aberration correction processing, YC conversion processing, rolling shutter distortion correction, and the like. The present invention is not limited to these, and all image processing may be performed, or only a part thereof may be performed. Such image processing may be performed by an image processor outside the controller (112, 312, 412, 512), and the image processor may be modularized in the image sensor.
実施の形態1〜3では、イメージセンサ(110、111、310、410)の読出し開始のトリガを立ち下がり信号で表しているが、これに限定するものではなく、立ち上がり信号であっても良い。また、第1のイメージセンサ110と第2のイメージセンサ111の読出しライン数が等しく、第1のイメージセンサ310と第2のイメージセンサ410の読出しライン数、が等しい場合を示しているが、これに限定するものではない。第1のイメージセンサ(110または310)の読出しライン数が多くても、第2のイメージセンサ(111または410)の読出しライン数が多くても良い。
In the first to third embodiments, the trigger for starting reading of the image sensors (110, 111, 310, 410) is represented by a falling signal, but the present invention is not limited to this, and a rising signal may be used. Further, the case where the number of readout lines of the
実施の形態1〜3では、外部トリガのエッジからエッジの間隔でイメージセンサの露光期間を制御する例を示したが、これに限定するものではなく、イメージセンサに露光期間(読出しタイミング)を設定しても良い。使用するイメージセンサの仕様に応じて、イメージセンサの露光期間(読出しタイミング)を制御すればよい。 In the first to third embodiments, the example in which the exposure period of the image sensor is controlled at the edge-to-edge interval of the external trigger is not limited to this, and the exposure period (reading timing) is set in the image sensor. You may do it. What is necessary is just to control the exposure period (reading timing) of an image sensor according to the specification of the image sensor to be used.
実施の形態1〜3では、イメージセンサの露光開始タイミングを制御するトリガとして、垂直同期信号を用いた、外部トリガ同期モードを例について説明した。イメージセンサが撮像する各ラインの露光期間を制御するトリガとして、水平同期信号を用いて、各ラインの露光期間を制御しても良い。使用するイメージセンサの仕様に応じて、イメージセンサが撮像する各ラインの露光期間(読出しタイミング)を制御すれば良い。 In the first to third embodiments, the external trigger synchronization mode using the vertical synchronization signal as the trigger for controlling the exposure start timing of the image sensor has been described as an example. You may control the exposure period of each line using a horizontal synchronizing signal as a trigger which controls the exposure period of each line which an image sensor images. What is necessary is just to control the exposure period (reading timing) of each line which an image sensor images according to the specification of the image sensor to be used.
実施の形態1〜3では、図4B、図5を用いて、第1のイメージセンサ(110、310)と第2のイメージセンサ(111、410)の読出しタイミングを説明した。図4B、図5では、第1のイメージセンサ110に対して、第2のイメージセンサ111の読出しをΔtだけ遅延させたが、イメージセンサの読み出し方向が反対方向であれば、第2のイメージセンサ111に対して第1のイメージセンサ110の読み出しタイミングをΔtだけ遅延させても良い。
In the first to third embodiments, the read timing of the first image sensor (110, 310) and the second image sensor (111, 410) has been described with reference to FIGS. 4B and 5. 4B and 5, the reading of the
実施の形態1〜3では、TGをコントローラの外部に設けたが、コントローラや、イメージセンサの内部にあっても良く、イメージセンサが撮像する各ラインの露光期間(読出しタイミング)を制御することができればどこにあっても良い。 In the first to third embodiments, the TG is provided outside the controller. However, the TG may be provided inside the controller or the image sensor, and the exposure period (reading timing) of each line captured by the image sensor may be controlled. It can be anywhere if possible.
実施の形態1、2では、重複領域の画像データとして、第1のイメージセンサ110の画像データの映像を用いた例を示した。しかし、重複領域の画像データは、第2のイメージセンサ111の画像データを使ってもよいし、または両者の画像データを元に画像処理を施した映像を使っても良い。
In the first and second embodiments, the example in which the video of the image data of the
実施の形態1〜3では、図3、図7を用いてイメージセンサの制御に係る同期について説明した。図3、図7は水平同期信号を一例として同期を説明したが、同期する信号は、イメージセンサの動作クロックであっても垂直同期信号であっても良い。イメージセンサの動作の基準となるクロックであればよく、これに限定されるものではない。 In the first to third embodiments, the synchronization related to the control of the image sensor has been described with reference to FIGS. 3 and 7. 3 and 7 have been described with reference to the horizontal synchronization signal as an example, the signal to be synchronized may be an operation clock of the image sensor or a vertical synchronization signal. Any clock can be used as a reference for the operation of the image sensor, and the present invention is not limited to this.
実施の形態3では、表示部518に液晶ディスプレイを用いた。本開示においては、これに限定したものではなく、例えば有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイでも良いし、外部接続されたモニタでも良い。
In Embodiment 3, a liquid crystal display is used for the
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 The above-described embodiments are for illustrating the technique in the present disclosure, and various modifications, replacements, additions, omissions, and the like can be made within the scope of the claims and their equivalents.
本開示は、複数の映像を組み合わせることで広角映像をつくりだし、任意の範囲を切り出す撮像装置に適用可能である。具体的には、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、カメラ機能付き携帯電話、スマートフォンなどに、本開示は適用可能である。 The present disclosure is applicable to an imaging apparatus that creates a wide-angle image by combining a plurality of images and cuts out an arbitrary range. Specifically, the present disclosure can be applied to a digital camera, a digital video camera, a surveillance camera, a mobile phone with a camera function, a smartphone, and the like.
100 撮像装置
110 第1のイメージセンサ
111 第2のイメージセンサ
112 コントローラ
114 タイミングジェネレータ(TG)
115 メモリ
CLK1 第1のイメージセンサ110の動作信号
CLK2 第2のイメージセンサ111の動作信号
V1 第1のイメージセンサ110の垂直同期信号
H1 第1のイメージセンサ110の水平同期信号
V2 第2のイメージセンサ111の垂直同期信号
H2 第2のイメージセンサ111の水平同期信号
120 被写体の上部の画像データ
121 被写体の下部の画像データ
122 合成した画像データ
200 被写体
200A 被写体の上部
200B 被写体の下部
201 被写体
202A 第1のイメージセンサ110が生成した画像データ
202B 第1のイメージセンサ110が生成した画像データ
202C 第1のイメージセンサ110が生成した画像データ
203A 第2のイメージセンサ111が生成した画像データ
203B 第2のイメージセンサ111が生成した画像データ
203C 第2のイメージセンサ111が生成した画像データ
300 第1の撮像部
310 第1のイメージセンサ
312 コントローラ
314 タイミングジェネレータ(TG)
315 メモリ
CLK3 第1のイメージセンサ310の動作信号
400 第2の撮像部
410 第2のイメージセンサ
412 コントローラ
414 タイミングジェネレータ(TG)
415 メモリ
CLK4 第2のイメージセンサ410の動作信号
500 外部装置
512 コントローラ
515 メモリ
518 表示部
CLK5A 外部装置500から第1の撮像部300へ送られる外部信号
CLK5B 外部装置500から第2の撮像部400へ送られる外部信号
600 撮像装置
DESCRIPTION OF
115 Memory CLK1 Operation signal of the
315 Memory CLK3 Operation signal of the
415 Memory CLK4 Operation signal of
Claims (5)
前記第1のイメージセンサおよび前記第2のイメージセンサの動作タイミングを制御するタイミングジェネレータと、
前記生成された画像データに対して画像処理を施すとともに、前記タイミングジェネレータを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記第1のイメージセンサと第2のイメージセンサにより生成された重複領域が有する各ラインの露光期間のタイミングが合うように前記タイミングジェネレータを制御する、
撮像装置。 A first image sensor and a second image sensor, which are rolling shutter systems that capture and capture image data so that part of the subject overlaps;
A timing generator for controlling operation timing of the first image sensor and the second image sensor;
A controller for performing image processing on the generated image data and controlling the timing generator;
With
The controller controls the timing generator so that the timing of the exposure period of each line included in the overlapping area generated by the first image sensor and the second image sensor matches.
Imaging device.
請求項1に記載の撮像装置。 The controller controls the timing generator to delay the frame synchronization timing of the second image sensor with respect to the frame synchronization timing of the first image sensor according to the number of lines included in the overlapping region.
The imaging device according to claim 1.
請求項1に記載の撮像装置:
Δt/E1 = 1−ΔL/L1・・・(1)
ここで、
E1: 前記第1のイメージセンサが撮像する開始ラインの露光開始から終了ラインの露光開始までの時間[秒]、
L1: 前記第1のイメージセンサが撮像する水平ライン数、
ΔL: 前記第1のイメージセンサが撮像する、前記重複領域が有するライン数、
である。 The controller controls the timing generator so that the frame synchronization timing of the second image sensor is delayed by Δt seconds that satisfies the following condition (1) with respect to the frame synchronization timing of the first image sensor. To
The imaging device according to claim 1:
Δt / E1 = 1−ΔL / L1 (1)
here,
E1: Time [seconds] from the start of exposure of the start line to the start of exposure of the end line taken by the first image sensor;
L1: Number of horizontal lines taken by the first image sensor,
ΔL: the number of lines of the overlapping region that the first image sensor captures,
It is.
請求項1に記載の撮像装置。 The controller synthesizes an image in a specified range among image data generated by the first image sensor and the second image sensor.
The imaging device according to claim 1.
請求項1に記載の撮像装置。 The controller cuts out an image in a specified range from image data generated by the first image sensor and the second image sensor.
The imaging device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/429,323 US10044963B2 (en) | 2016-03-30 | 2017-02-10 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016067203 | 2016-03-30 | ||
JP2016067203 | 2016-03-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017188871A true JP2017188871A (en) | 2017-10-12 |
Family
ID=60045012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017003806A Pending JP2017188871A (en) | 2016-03-30 | 2017-01-13 | Imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017188871A (en) |
-
2017
- 2017-01-13 JP JP2017003806A patent/JP2017188871A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6834976B2 (en) | Multi-camera system, multi-camera system control method and camera | |
KR20080064719A (en) | Image display control device | |
JP2012105254A (en) | Imaging device | |
JP4199238B2 (en) | Shooting system | |
JP2014197832A (en) | Image-capturing device and drive method thereof | |
US20200021736A1 (en) | Signal processing circuit and imaging apparatus | |
JP5310647B2 (en) | Imaging device | |
JP6601020B2 (en) | Imaging display device | |
JP2015220498A (en) | Display processing apparatus and imaging device | |
US20070188645A1 (en) | Image output apparatus, method and program thereof, and imaging apparatus | |
US8947556B2 (en) | Image pickup apparatus, control method therefor, and storage medium storing control program therefor | |
JP6325886B2 (en) | Display processing apparatus and imaging apparatus | |
JP6645279B2 (en) | Imaging equipment | |
US8908060B2 (en) | Imaging apparatus generating evaluation values at a high frame rate and having a live view function of displaying a video smoothly at a low frame rate | |
JP2013048333A (en) | Image processor, image processing method and image processing system | |
JP2017188871A (en) | Imaging apparatus | |
US10044963B2 (en) | Imaging apparatus | |
US11356603B2 (en) | Image capturing apparatus and control method therefor | |
JP5582229B2 (en) | Camera, display device and image processing device | |
JP2014099714A (en) | Image processing apparatus, imaging device, image processing method, and program | |
JP2013098877A (en) | Stereo imaging device, synchronous imaging method and electronic information apparatus | |
JP6481701B2 (en) | Imaging display device, control method, control device, display device, and imaging device | |
JP5965173B2 (en) | Moving image processing system, image processing apparatus, and moving image processing system operating method | |
JP2018137003A (en) | Image processing device and image processing method | |
JP6103106B2 (en) | Imaging display device, imaging control method thereof, control device, display device, and imaging device. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20190118 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200915 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210224 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210817 |