JP3698799B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像技術に関し、たとえばプレゼンテーション、会議・研修、教育用などの画像表示システムとして、特に撮像機能に記憶機能を付加し、動画像および静止画像による画像信号の任意の選択による出力が可能とされる撮像装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、発明者が検討した技術として、プレゼンテーションなどに使用される画像表示システムにおいては、CCD(Charge Coupled Device )などの固体撮像素子を用いたCCDカメラの普及に伴い、このCCDカメラをシステムの撮像機構として用い、このCCDカメラからの画像信号をパーソナルコンピュータなどで処理し、テレビモニターなどに映像化して表示させる技術などが考えられる。
【0003】
このようなCCDカメラにおいて、たとえばテレビモニター上に映像をカラー表示させる場合には、CCDにより撮像対象を光学的に撮像し、このCCDで光信号を電気信号に変換した後、赤、緑、青によるRGB信号などにリアルタイムに信号処理し、このRGB信号がCCDカメラから外部に出力されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなCCDカメラを用いた撮像技術においては、撮像対象とCCDとの位置関係が問題となることが考えられる。たとえば、撮像対象が正しいセット位置に対して上下・左右方向が逆にセットされた場合に、CCDは上下・左右が逆の対象を撮像することになり、この場合にはテレビモニターに上下・左右方向が逆になった映像が表示されることになる。
【0005】
また、前述のようなCCDカメラにおいては、CCDにより光信号を電気信号に変換した後、RGB信号などに信号処理して外部に出力するために、CCDカメラからの出力がCCDで撮像した対象を動画像としてリアルタイムに出力するか、または出力された信号をオフライン処理して静止画像として表示させることに制限されることになる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、CCDなどの撮像機能に画像メモリなどの記憶機能を付加し、この記憶機能に撮像中の撮像対象、予め撮像した撮像対象を記憶させることで動画像および静止画像による画像信号が出力でき、特に画像の天地が逆になる場合に対応して記憶画像を電気的に180度回転させることができる撮像装置を提供することにある。
【0007】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0009】
すなわち、本発明の撮像装置は、対象の撮像手段、この画像信号に基づいた静止画像信号の記憶手段、記憶手段の画像信号を180度回転させる画像回転処理手段、180度回転された画像信号の出力手段を有するものである。これにより、記憶手段を有することによって、動いている撮像対象を静止画像で表示させることができ、また撮像手段からの画像信号がブレるときに静止画像を出力することができ、さらに現在撮像している撮像対象に換えて過去に撮像した撮像対象をレビューすることができる。特に、画像回転処理手段を有することによって、画像の天地が逆になる場合に対応し、記憶画像を電気的に180度回転させることができる。
【0010】
また、前記画像回転処理手段は、記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出す手段と、画像端をカットするために画像信号カウント値をずらす手段と、フィールドのラインインデックス信号の極性を切り換える手段とを有するものである。これにより、カラー表示のために、記憶画像の電気的な180度回転を簡単な構成で実現することができる。
【0011】
あるいは、前記画像回転処理手段は、記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出す手段を有するものである。これにより、白黒表示のために、記憶画像の電気的な180度回転を簡単な構成で実現することができる。
【0012】
以上により、撮像機能に記憶機能を付加し、この記憶機能に撮像中の撮像対象、予め撮像した撮像対象を記憶させることで動画像および静止画像による画像信号が出力でき、特に画像表示を正しい方向でカラー表示、白黒表示させることによって汎用性の高い動画像および静止画像の表示を可能とすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1である画像表示システムを示す概略斜視図、図2は本実施の形態1の画像表示システムに用いられる撮像装置のCCDカメラを示す機能ブロック図、図3はCCDの画素構造を示す説明図、図4はCCD出力のメモリ内容を示す説明図、図5はメモリ内容を回転処理した状態を示す説明図、図6は最初の画素を無視したメモリ内容を示す説明図、図7は最初の画素を無視した信号処理内容を示す説明図、図8は画像回転走査順を示す説明図、図9はフィールドの線順次方向を示すタイミング図、図10は静止画像のみの出力における記憶部の要部を示す機能ブロック図である。
【0015】
まず、図1により本実施の形態1の画像表示システムの構成を説明する。
【0016】
本実施の形態1の画像表示システムは、たとえばプレゼンテーションなどに使用されるカラー表示によるビデオシステムとされ、対象1がセットされるテーブル2に、上下方向への移動、水平・垂直方向への回転が可能に結合され、テーブル2にセットされた対象1を光学的に撮像して画像信号として出力するCCDカメラ3による撮像装置4と、この撮像装置4に電気的に接続され、動画像および静止画像をカラー表示するテレビモニター5とから構成されている。
【0017】
なお、この撮像装置4においては、CCDカメラ3が上下方向への移動、水平・垂直方向への回転が可能となることから、テーブル2上にセットされた対象1の他に、撮像装置4の左右方向および上下方向などの周囲の対象も撮像できるようになっている。
【0018】
CCDカメラ3は、たとえば図2に示すように、対象1を光学的に撮像する撮像部6(撮像手段)と、この撮像部6に接続され、撮像による画像信号を記憶する記憶部7と、この記憶部7に接続され、記憶された画像信号を信号処理するCCD信号処理回路8(信号処理手段)と、記憶部7およびCCD信号処理回路8に接続され、タイミング、同期信号などの制御信号を発生する制御回路&ビデオ同期信号発生回路9とから構成され、CCD信号処理回路8に接続される出力端子10(出力手段)から表示画像信号が出力されるようになっている。
【0019】
撮像部6は、対象1を撮像するCCD11と、このCCD11に接続され、CCD11からの画像信号に基づいてサンプルホールド、ゲインコントロールなどの前段処理を行うアナログ処理回路12と、このアナログ処理回路12に接続され、アナログ処理回路12からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路13とから構成され、この撮像部6からのデジタル信号が記憶部7に出力される。なお、この撮像部6には、たとえば既成のCCD11やアナログ処理、A/D変換機能を有するICなどが用いられるが、これに限定されるものではない。
【0020】
記憶部7は、撮像部6のA/D変換回路13からのデジタル信号に基づいて静止画像信号を記憶する複数の画像メモリ14a〜14n(記憶手段)と、画像メモリ14a〜14nへの入力側に接続され、これらの画像メモリ14a〜14nへの静止画像信号の記憶を指示するスイッチ15a,15cと、動画処理切換用のスイッチ15bと、画像メモリ14a〜14nの出力側に接続され、これらの画像メモリ14a〜14nからの画像信号を任意に切り換えて出力させるスイッチ16a,16cと、動画処理切換用のスイッチ16bとから構成され、この記憶部7からの画像信号がCCD信号処理回路8に出力される。
【0021】
この記憶部7においては、画像メモリ14a〜14nのうち、たとえば画像メモリ14a,14bは動画像としてリアルタイムに出力するために用いられ、画像メモリ14c〜14nは予め記憶されている静止画像を出力するために用いられる。また、画像メモリ14d〜14n、スイッチ15c,16cの部分はメモリカード17としてCCDカメラ3に外付けされ、交換可能に着脱されるようになっている。
【0022】
CCD信号処理回路8では、記憶部7において任意に選択されたCCD11からの画像信号に基づいて連続的に出力される画像メモリ14a,14bからの表示画像信号、または画像メモリ14c〜14nからの静止画像信号が信号処理され、動画像または静止画像の表示ができるように出力端子10から出力される。なお、このCCD信号処理回路8には、たとえば既成のICによるデジタル信号処理プロセッサなどが用いられるが、これに限定されるものではない。
【0023】
また、このCCD信号処理回路8と、記憶部7の画像メモリ14a〜14nおよびスイッチ15b,16a〜16cを含めた部分とで画像回転処理機能を実現することができ、画像メモリ14a,14bの画像信号を180度回転させて動画像をリアルタイムに出力することができ、また画像メモリ14b〜14nの画像信号を180度回転させて静止画像を出力することが可能となっている。
【0024】
このために、CCD信号処理回路8には、画像メモリ14a〜14nの画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出す手段と、カラー表示用に画像端をカットするために画像信号カウンタのカウント値をずらす手段、および第1フィールド/第2フィールドのラインインデックス信号の極性を切り換える手段とが含まれている。
【0025】
次に、本実施の形態1の作用について、動画像および静止画像の画像処理を順に説明する。
【0026】
まず、各スイッチの基本動作を説明する。動画像の場合、手動操作に応じスイッチ15a,16bはそれぞれ端子aに接続される。この状態で、スイッチ15b,16bは制御回路&ビデオ同期信号発生回路9に制御されて、1画面毎にシーソー状に自動切り換えされる。たとえば図2の状態では、スイッチ15bを介して画像メモリ14aに1画面分の画像データが書き込まれており、同時にスイッチ16bを介して画像メモリ14bから1画面分前のタイミングで書き込まれたデータが読み出されている。次のタイミングではスイッチ15bは端子bに、スイッチ16bは端子aに切り換えられ、今度は画像メモリ14aからデータが読み出されるとともに画像メモリ14bにデータが書き込まれる。以下これが繰り返され、1画面ずつのデータがCCD信号処理回路8に送られて動画像を得ることができる。
【0027】
静止画像を得るには、手動操作に応じスイッチ15aを端子aから切り離すと、画像メモリ14a,14bのデータの更新が行われなくなるので静止画となる。この場合、必要に応じ、スイッチ15b,16bの自動切り換えも停止する。また、手動操作に応じ1画面分の時間だけスイッチ15aを端子bに接続すると、画像メモリ14cにそのタイミングの静止画が記録される。同様に、手動操作に応じ1画面分の時間だけスイッチ15aを端子cに接続し、かつスイッチ15cを端子a〜nの任意の一つに接続すれば、画像メモリ14d〜14nの任意の一つに静止画が記録される。この操作を所望のタイミングで、所望の回数行えば、所望の数の静止画が記録できる。
【0028】
動画と静止画の切り換えは、スイッチ15a,16a,16bによって行う。まず、画像メモリ14a,14bのみを使用するときは、前述のようにスイッチ15a,15b,16bの操作で、動画と静止画の切り換えが行われる。この場合、スイッチ16aは端子aに接続されたままである。静止画が画像メモリ14cにあるときは、手動操作に応じスイッチ16aを端子aとbの間で切り換えることで、動画と静止画の切り換えが可能である。また、画像メモリ14d〜14nの静止画を読み出すには、手動操作に応じスイッチ16aを端子cに接続するとともに、スイッチ16cで端子a〜nのいずれかを選択する。
【0029】
なお、上記の説明では、各スイッチを機械スイッチとして説明したが、実際にはこれらは回路中の電気スイッチであり、手動切換指示部26からの指示に基づき、制御回路&ビデオ同期信号発生回路9からの制御によるタイミングで動作する。
【0030】
次に画像を回転させる場合とさせない場合について、それぞれ動画、静止画の場合に分けて説明する。
【0031】
(1).動画像による画像を180度回転して出力する場合
たとえば、本実施の形態1のようにCCDカメラ3が固定されている撮像装置4の場合、原稿などの対象1がテーブル2に逆にセットされたとき、このCCDカメラ3のCCD11で撮像された画像が逆方向になるので、テレビモニター5にカラー表示させる場合には、電気的に正常に戻すために画像回転を行う必要がある。
【0032】
そこで、本実施の形態1においては、CCD11が図3のような構造の場合、このCCD11の出力は図4のように画像メモリ14a,14bに記憶される。そして、画像メモリ14a,14bに1画面が記憶された後、この画像メモリ14a,14bからの読み出しは図5に示すように上下・左右を逆にして行う。なお、図中において、Cyはシアン色画素、Yeは黄色画素、Gは緑色画素、Mgはマゼンタ色画素である。
【0033】
すなわち、画像メモリ14a,14bへの書き込みは、図3のCCD11の画素に説明上付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向にリアルタイムに行い、この書き込み後に上下・左右を逆にした後、画像メモリ14a,14bからの読み出しは、図3とは逆に図5のCCD11の画素に説明上付与されている番号順に下右端から左方向かつ上方向にリアルタイムに行う。
【0034】
なお、この画像メモリ14a,14bへの書き込み、画像メモリ14a,14bからの読み出しは、たとえば画像メモリ14aに書き込みが行われているときには画像メモリ14bに既に書き込まれているデータの読み出しが行われ、逆に画像メモリ14bに書き込みが行われているときには画像メモリ14aに既に書き込まれているデータの読み出しが行われ、画像メモリ14aまたは画像メモリ14bで交互に書き込みまたは読み出しがスイッチ15b,16bの交互反転により同時に行われる。
【0035】
この場合、A1ラインは[Ye+Mg][Cy+G][Ye+Mg][Cy+G]となる。ここで、たとえば既成のICなどを使用する場合を考えると、図4のA1ラインと異なるため、この状態では既成のICなどが使用できない。
【0036】
そこで、既成のICが使用できるようにするために、たとえば画像メモリ14a,14bの読み出しは図6のように1画素を無視すれば、A1ラインは[Cy+G][Ye+Mg][Cy+G][無視]となり、図4のA1ラインと同じにすることができる。この場合は、メモリの内容が図7のようになり、また画像回転時の走査順は図8のようになる。
【0037】
ただし、CCD11において、最後の1画素は無駄となるが、これはテレビモニター5の表示画面からは見えないので無視できる。また、ブランキングパルスでテレビモニター5の表示画面上には表示しないようにすることもできる。
【0038】
なお、図6ではCCD11の最初の画素を無視しているが、たとえば1画素前の値から読み出しても同じ結果を得ることができる。その場合、A1〜A3ライン、B1〜B3ラインの最初の画素が、テレビモニター5の表示画面上において無視できる[無視]となる。
【0039】
また、本実施の形態1においては、使用したCCD11の構造によりCCD11の出力信号であるクロマ(色差)信号は線順次でR−Y、−(B−Y)が交互に取り出す方法で行われる。
【0040】
また、画像信号の1フレームはOdd FieldとEven Fieldからなり、図3で示すようにOdd FieldはA1,A2,A3ラインで、Even FieldはB1,B2,B3ラインである。図5では、Odd FieldはB1,B2,B3ラインで、Even FieldはA1,A2,A3ラインとなっている。
【0041】
これは、全体がOdd Fieldの処理のタイミングのとき、画像メモリ14a,14bのメモリ内容はEvenデータがCCD信号処理回路8に出力されているからである。そのため、フィールド毎にラインインデックス信号の極性を切り換える。
【0042】
すなわち、Odd FieldとEven Fieldでは図9のように線順次方向が異なり、フィールド信号FLDがOdd Fieldの区間において、ラインインデックス信号IDの始まりはHighレベルであり、HighレベルとLowレベルで交互にA1ライン、A2ライン、A3ライン、A4ライン、・・・が順に処理される。
【0043】
一方、フィールド信号FLDがEven Fieldの区間においては、ラインインデックス信号IDの始まりはLowレベルであり、LowレベルとHighレベルで交互にB1ライン、B2ライン、B3ライン、B4ライン、・・・が順に処理される。
【0044】
なお、図9においては、Odd FieldとEven Field内のラインインデックス信号IDパルスの関係を示す。またVDは垂直基準パルス、XSGはCCD電荷読入パルスの各信号である。
【0045】
上記の内容により、記憶部7の画像メモリ14a,14bをフレームメモリ構成とした場合、ラインインデックス信号IDの極性切換信号を、Odd Field、Even Fieldのフィールドにより極性を切り換えることで動画像の180度の回転処理を行うことができ、これによって動画像を180度回転させてリアルタイムに出力することができる。
【0046】
(2).動画像による画像をそのままの状態で出力する場合
たとえば、原稿などの対象1がテーブル2に正しくセットされたとき、このCCDカメラ3のCCD11で撮像された画像が正方向になるので、画像メモリ14a,14bに1画面が記憶された後、この画像メモリ14a,14bからの読み出しは書き込みと同じ方向に行うことで、テレビモニター5に正しい画像をカラー表示させることができる。
【0047】
すなわち、ラインインデックス信号IDの極性を切り換えることなく、画像メモリ14a,14bへの書き込みは、たとえば図3のCCD11の画素に付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向にリアルタイムに行い、また画像メモリ14a,14bからの読み出しも、図3と同様にCCD11の画素に付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向にリアルタイムに行う。これにより、動画像をそのままの状態でリアルタイムに出力することができる。
【0048】
(3).静止画像による画像を180度回転して出力する場合
たとえば、予めテーブル2に逆にセットされた原稿などの対象1が撮像され、この逆方向の静止画像が画像メモリ14cに記憶されている場合には、テレビモニター5に静止画像が逆方向にカラー表示されるので、電気的に正常に戻すために画像回転を行う必要がある。なお、このような静止画像は画像メモリ14cに限らず、交換可能に着脱されるメモリカード17の画像メモリ14d〜14nにも記憶することができ、この場合には画像メモリ14c〜14nに記憶された任意の静止画像を選択して表示させることができる。
【0049】
そこで、このように画像メモリ14c〜14nに予め逆方向で書き込まれている静止画像についても、前記(1) と同様にラインインデックス信号IDの極性を切り換えることで、画像メモリ14c〜14nからの読み出しは、たとえば図3のCCD11の画素に付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向に画像メモリ14c〜14nへの書き込みが行われた場合には、図3とは逆に図5のCCD11の画素に付与されている番号順に下右端から左方向かつ上方向に行うことで、静止画像を180度回転させて出力することができる。
【0050】
(4).静止画像による画像をそのままの状態で出力する場合
たとえば、予めテーブル2に正しくセットされた原稿などの対象1が撮像され、この正方向の静止画像が画像メモリ14cに記憶されている場合には、この画像メモリ14cからの読み出しは書き込みと同じ方向に行うことで、テレビモニター5に正しくカラー表示させることができる。なお、このような静止画像はメモリカード17の画像メモリ14d〜14nにも記憶することができ、任意に静止画像を選択して表示させることが可能となる。
【0051】
すなわち、前記(2) と同様にラインインデックス信号IDの極性を切り換えることなく、画像メモリ14c〜14nからの読み出しは、たとえば図3のCCD11の画素に付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向に画像メモリ14c〜14nへの書き込みが行われた場合には、図3と同様にCCD11の画素に付与されている番号順に上左端から右方向かつ下方向に行うことで、静止画像をそのままの状態で出力することができる。
【0052】
従って、本実施の形態1の画像表示システムによれば、撮像装置4のCCDカメラ3が撮像部6、記憶部7およびCCD信号処理回路8などから構成されることにより、動いている対象1の画像を記憶部7の画像メモリ14a,14bにリアルタイムに交互に書き込んだ直後に読み出すことで動画像をカラー表示させることができる上に、画像メモリ14c〜14nに書き込んだ後に読み出すことで静止画像でカラー表示させることができ、さらに撮像部6からの画像信号がブレるときにも静止画像をカラー表示させることができる。
【0053】
また、画像メモリ14a,14bによる現在撮像している対象1に換えて、予め撮像した対象1を画像メモリ14cに記憶しておくことで、過去に撮像した対象1をカラー表示させてレビューすることができ、さらに着脱交換可能なメモリカード17の画像メモリ14d〜14nにも撮像した対象1を記憶しておくことができるので、過去に撮像した複数の対象1を任意に選択してレビューすることができる。
【0054】
さらに、動画像または静止画像をカラー表示させる場合に、画像メモリ14a〜14nに記憶された画像をCCD信号処理回路8などによる画像回転処理機能を用いて電気的に180度回転させることができるので、画像の天地が逆になる場合にも対応することができ、特にCCD信号処理回路8に画像信号のカウント値をずらす手段、ラインインデックス信号の極性切換手段などが含まれることで、カラー表示のために、記憶画像の電気的な180度回転を簡単な構成で実現することができる。
【0055】
また、記憶部7の容量の面においては、撮像部6とCCD信号処理回路8との間に記憶部7が接続されることで、従来のようにCCD信号処理回路8の後に記憶手段(RGBの各メモリまたは色差YUVの各メモリ)を設けて表示画像信号を記憶する場合に較べて、少ない容量の記憶手段で同一情報量の静止画像信号を記憶することができる。
【0056】
なお、本実施の形態1において、静止画像だけの回転や静止画像の出力のみの場合には、リアルタイム出力用の画像メモリ14a,14bは不要となり、従って図10に示すように、少なくとも画像メモリ14cによる1回路の記憶手段を記憶部7に設けることによって対応が可能となる。
【0057】
(実施の形態2)
図11は本発明の実施の形態2である画像処理システムに用いられる撮像装置のCCDカメラの要部を示す機能ブロック図、図12および図13は撮像装置からの出力による表示画面の概略を示す説明図である。
【0058】
本実施の形態2の画像表示システムは、前記実施の形態1と同様にプレゼンテーションなどに使用されるカラー表示によるビデオシステムとされ、前記実施の形態1との相違点は、撮像装置において、対象を光学的に撮像して画像信号として出力するCCDカメラの記憶部の構成が異なり、テレビモニターの表示画面を多画面に分割して複数の画像をカラー表示できるようにする点である。
【0059】
すなわち、本実施の形態の撮像装置におけるCCDカメラ18の記憶部19は、たとえば図11に示すように、撮像部20(撮像手段)からのデジタル信号に基づいて画像信号を記憶する画像メモリ21a〜21d(記憶手段)と、これらの画像メモリ21a〜21dへの画像信号の記憶を指示するスイッチ22aと、これらの画像メモリ21a〜21dからの画像信号、または撮像部20からの画像信号を任意に切り換えて出力させるスイッチ23a〜23eとから構成されている。
【0060】
本実施の形態2におけるCCDカメラ18では、図11のように構成される記憶部19において、画像信号の記憶を指示するスイッチ22aの切り換えにより、それぞれの画像メモリ21a〜21dに撮像部20から画像信号が記憶され、さらに画像信号の出力を切り換えるスイッチ23a〜23eにより、それぞれの画像メモリ21a〜21dに記憶された画像信号が静止画像として出力され、また動画像は画像メモリ21a〜21dを通ることなく、直接、撮像部20から出力される。
【0061】
よって、本実施の形態2においては、記憶部19において任意に選択されたCCDからの画像信号に基づいて連続的に出力される表示画像信号と、画像メモリ21a〜21dからの静止画像信号とを任意に選択するとともに、これらをCCD信号処理回路24(複数画面合成手段)により合成して、動画像または静止画像のみの表示の他に、動画像と静止画像または静止画像同士を多画面に分割してカラー表示できるようになっている。
【0062】
たとえば、画像メモリ21aに1画面(画面1:メモリ画面またはスルー画面)を記憶する場合には、スイッチ22aを端子aにする。そして、テレビモニター25は、スイッチ23bを端子b、スイッチ23aを端子aにすることで動画像となり、また静止画像の場合はスイッチ23bを端子aにすればよい。同様に、画像メモリ21bへの1画面(画面2)の記憶はスイッチ22aを端子bにして行い、スイッチ23cを端子b、スイッチ23aを端子bにすることで動画像、スイッチ23cを端子aにすることで静止画像をテレビモニター25に表示することができる。
【0063】
以上のことから、たとえば画面1と画面2を比較したい場合、画面1を静止画像、画面2を動画像としたい場合、またはその逆の画像としたい場合などに、スイッチ22a,23a〜23cを切り換えることによってテレビモニター25の表示画面を、たとえば図12(a) に示すように上下方向を画面1と画面2に2分割したり、図12(b) に示すように左右方向を画面1と画面2に2分割して、動画像および静止画像を任意に選択してカラー表示させることができる。
【0064】
この場合のスイッチ22a,23a〜23cの切り換えについては、T1の時間にスイッチ22aを端子a、スイッチ23aを端子aとすれば画面1が表示され、スイッチ23bは動画像と静止画像の切り換えのために用いられ、またT2の時間にスイッチ22aを端子b、スイッチ23aを端子bとすれば画面2が表示され、スイッチ23cは動画像と静止画像の切り換えのために用いられる。
【0065】
なお、この場合のT1とT2の時間は任意に可変することができ、たとえばテレビモニター25の表示画面の走査が16msecの場合には、T1=T2=8msecとすることによって均等に2分割することができ、またT1>T2とすることによって画面1を大きく、逆にT1<T2とした場合には画面2を大きくすることができる。
【0066】
また、画像メモリ21aだけの場合にも、たとえば画面1に静止画像、画面2に画面1の動画像を表示させたり、その逆に画面1に動画像、画面2に画面1の静止画像をカラー表示させることができる。また、画像メモリ21bだけの場合にも同様である。
【0067】
さらに、記憶部19の全ての画像メモリ21a〜21dを使用することで、たとえば図13に示すように、テレビモニター25の表示画面を上下方向、左右方向をT1〜T4の時間でそれぞれ2分割して画面1〜4の4画面にすることで、これらの画面にそれぞれ動画像、静止画像を任意に選択してカラー表示させることができる。この場合にも、T1〜T4は任意に可変して、画面の大きさを変えることができる。
【0068】
従って、本実施の形態2の画像表示システムによれば、テレビモニター25の表示画面を多画面に分割して複数の画像をカラー表示することにより、前記実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、特に撮像部20からの画像信号、画像メモリ21a〜21dからの静止画像信号を選択して合成することで、過去に撮像した対象を現在撮像している対象と同時に比較することができ、また画像メモリ21a〜21dからの静止画像信号の選択によって、過去に撮像した対象同士を同時に比較することもできる。
【0069】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態1,2に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0070】
たとえば、前記実施の形態の画像表示システムについては、テレビモニターに動画像および静止画像をカラー表示させる場合について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、白黒表示によって動画像および静止画像を表示させることもでき、この場合には画像回転処理手段を構成するCCD信号処理回路に、記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出す手段のみを有することで可能となる。
【0071】
また、撮像装置に外付けされて交換可能に着脱される記憶手段は、画像メモリなどを含むメモリカードの他に、たとえばDVDなどの他の記憶媒体を用いることも可能である。
【0072】
さらに、撮像部からの画像信号、画像メモリからの静止画像信号を任意に選択して合成する場合には、前記実施の形態2のようにテレビモニターを多画面に分割して複数の画像を表示させる場合に代えて、たとえば複数の選択された画像信号を重ね合わせて1画面として表示させることも可能である。
【0073】
また、前記実施の形態の画像表示システムは、プレゼンテーションに使用する場合の他に、会議・研修、教育用などの他のビデオシステムとしても広く適用可能であることはいうまでもない。
【0074】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0075】
(1).撮像手段に記憶手段を付加することで、動いている撮像対象の静止画像での表示、撮像手段からの画像信号がブレるときの静止画像の出力、さらに現在撮像している撮像対象に換えて過去に撮像した撮像対象のレビューが可能となる。
【0076】
(2).特に記憶手段の画像信号を180度回転させる画像回転処理手段を付加することで、画像の天地が逆になる場合に対応し、記憶画像を電気的に180度回転させることが可能となる。
【0077】
(3).記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出し、画像信号のカウント値をずらして画像端をカットし、さらに第1フィールド/第2フィールドのラインインデックス信号の極性を切り換えることで、カラー表示のために、記憶画像の電気的な180度回転を簡単な構成で実現することが可能となる。
【0078】
(4).単に記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出すことで、白黒表示のために、記憶画像の電気的な180度回転を簡単な構成で実現することが可能となる。
【0079】
(5).前記(1) 〜(4) により、プレゼンテーション、会議・研修、教育用などの画像表示システムの撮像装置において、撮像機能に記憶機能を付加し、この記憶機能に撮像中の撮像対象、予め撮像した撮像対象を記憶させることで動画像および静止画像による画像信号が出力でき、特に画像表示を正しい方向でカラー表示、白黒表示させることによって汎用性の高い動画像および静止画像の表示を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1である画像表示システムを示す概略斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1の画像表示システムに用いられる撮像装置のCCDカメラを示す機能ブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態1におけるCCDの画素構造を示す説明図である。
【図4】本発明の実施の形態1におけるCCD出力のメモリ内容を示す説明図である。
【図5】本発明の実施の形態1におけるメモリ内容を回転処理した状態を示す説明図である。
【図6】本発明の実施の形態1において、最初の画素を無視したメモリ内容を示す説明図である。
【図7】本発明の実施の形態1において、最初の画素を無視した信号処理内容を示す説明図である。
【図8】本発明の実施の形態1において、画像回転走査順を示す説明図である。
【図9】本発明の実施の形態1において、フィールドの線順次方向を示すタイミング図である。
【図10】本発明の実施の形態1において、静止画像のみの出力における記憶部の要部を示す機能ブロック図である。
【図11】本発明の実施の形態2である画像処理システムに用いられる撮像装置のCCDカメラの要部を示す機能ブロック図である。
【図12】本発明の実施の形態2において、撮像装置からの出力による表示画面の概略を示す説明図である。
【図13】本発明の実施の形態2において、撮像装置からの出力による表示画面の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
1 対象
2 テーブル
3,18 CCDカメラ
4 撮像装置
5,25 テレビモニター
6,20 撮像部(撮像手段)
7,19 記憶部
8,24 CCD信号処理回路(信号処理手段,複数画面合成手段)
9 制御回路&ビデオ同期信号発生回路
10 出力端子(出力手段)
11 CCD
12 アナログ処理回路
13 A/D変換回路
14a〜14n,21a〜21d 画像メモリ(記憶手段)
15a,15c,22a スイッチ
15b スイッチ
16a,16c,23a〜23e スイッチ
16b スイッチ
17 メモリカード
26 手動切換指示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging technique, for example, as an image display system for presentations, meetings / training, education, etc. In particular, a memory function is added to an imaging function, and an image signal can be output by arbitrary selection of a moving image and a still image. The present invention relates to a technique that is effective when applied to an imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
For example, as a technique studied by the inventors, in an image display system used for presentations and the like, the CCD camera using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) is widely used. It is conceivable to use a mechanism for processing the image signal from the CCD camera with a personal computer or the like and converting it into a video image on a television monitor or the like.
[0003]
In such a CCD camera, for example, when an image is displayed in color on a television monitor, the imaging object is optically imaged by the CCD, an optical signal is converted into an electrical signal by the CCD, and then red, green, blue Are processed in real time, and the RGB signals are output from the CCD camera to the outside.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the imaging technique using the CCD camera as described above, the positional relationship between the imaging target and the CCD may be a problem. For example, if the imaging target is set upside down and up and down with respect to the correct set position, the CCD will pick up an image of upside down and left and right upside down. An image with the direction reversed will be displayed.
[0005]
Also, in the CCD camera as described above, after the optical signal is converted into an electrical signal by the CCD, the RGB signal is processed and output to the outside. It is limited to outputting the moving image in real time or displaying the output signal as a still image by offline processing.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to add a storage function such as an image memory to an imaging function such as a CCD, and to store an imaging target being imaged and an imaging target previously captured in this storage function, thereby moving images and still images. It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of outputting an image signal and capable of electrically rotating a stored image 180 degrees in response to the case where the top and bottom of the image is reversed.
[0007]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0009]
That is, the imaging apparatus of the present invention includes a target imaging unit, a storage unit for a still image signal based on the image signal, an image rotation processing unit for rotating the image signal of the storage unit by 180 degrees, and an image signal rotated by 180 degrees. It has an output means. Thus, by having the storage means, it is possible to display the moving imaging target as a still image, and to output a still image when the image signal from the imaging means is blurred, and to capture the current image. The imaging target captured in the past can be reviewed in place of the imaging target that is being captured. In particular, by having the image rotation processing means, the stored image can be electrically rotated 180 degrees in response to the case where the top and bottom of the image is reversed.
[0010]
The image rotation processing means includes means for reading out the image signal in the storage means in the reverse order of writing, means for shifting the image signal count value to cut the edge of the image, and the polarity of the line index signal of the field. And switching means. Thereby, for color display, the electrical rotation of the stored image can be realized with a simple configuration.
[0011]
Alternatively, the image rotation processing means has means for reading out the image signal in the storage means in the reverse order to that at the time of writing. Thereby, an electrical 180 degree rotation of the stored image can be realized with a simple configuration for monochrome display.
[0012]
As described above, a storage function is added to the imaging function, and an image signal based on a moving image and a still image can be output by storing an imaging target being captured and an imaging target captured in advance in this storage function. By displaying in color or black and white, it is possible to display a highly versatile moving image and still image.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
(Embodiment 1)
1 is a schematic perspective view showing an image display system according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram showing a CCD camera of an image pickup apparatus used in the image display system according to the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the memory contents of the CCD output, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the state of rotating the memory contents, and FIG. 6 shows the memory contents ignoring the first pixel. FIG. 7 is an explanatory diagram showing signal processing contents ignoring the first pixel, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the image rotation scanning order, FIG. 9 is a timing diagram showing the line sequential direction of the field, and FIG. 10 is a still image. It is a functional block diagram which shows the principal part of the memory | storage part in only output.
[0015]
First, the configuration of the image display system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0016]
The image display system according to the first embodiment is a video system with color display used for presentations, for example. The table 2 on which the
[0017]
In this
[0018]
For example, as shown in FIG. 2, the
[0019]
The imaging unit 6 is connected to the
[0020]
The
[0021]
In the
[0022]
In the CCD
[0023]
Further, the CCD
[0024]
For this purpose, the CCD
[0025]
Next, image processing of moving images and still images will be described in order with respect to the operation of the first embodiment.
[0026]
First, the basic operation of each switch will be described. In the case of a moving image, the
[0027]
To obtain a still image, if the
[0028]
Switching between moving images and still images is performed by the
[0029]
In the above description, each switch is described as a mechanical switch. However, in actuality, these are electrical switches in the circuit. Based on an instruction from the manual
[0030]
Next, the case where the image is rotated and the case where the image is not rotated will be described separately for moving images and still images.
[0031]
(1). When moving images are rotated 180 degrees and output
For example, in the case of the
[0032]
Therefore, in the first embodiment, when the
[0033]
That is, the writing to the
[0034]
The writing to the
[0035]
In this case, the A1 line becomes [Ye + Mg] [Cy + G] [Ye + Mg] [Cy + G]. Here, for example, considering the case of using an existing IC or the like, the existing IC or the like cannot be used in this state because it is different from the A1 line of FIG.
[0036]
Therefore, in order to make it possible to use an existing IC, for example, if one pixel is ignored in reading from the
[0037]
However, in the
[0038]
In FIG. 6, the first pixel of the
[0039]
In the first embodiment, the chroma (color difference) signal, which is an output signal of the
[0040]
One frame of the image signal is composed of an odd field and an even field, and as shown in FIG. 3, the odd field is A1, A2, and A3 lines, and the even field is B1, B2, and B3 lines. In FIG. 5, Odd Field is B1, B2, and B3 lines, and Even Field is A1, A2, and A3 lines.
[0041]
This is because even data is output to the CCD
[0042]
That is, in the odd field and even field, the line sequential direction is different as shown in FIG. 9, and in the section where the field signal FLD is the odd field, the line index signal ID starts at the high level, and alternately the A1 at the high level and the low level. Line, A2 line, A3 line, A4 line,... Are processed in order.
[0043]
On the other hand, in the section in which the field signal FLD is Even Field, the line index signal ID starts at the Low level, and the B1 line, the B2 line, the B3 line, the B4 line,... Are alternately arranged at the Low level and the High level. It is processed.
[0044]
Note that FIG. 9 shows the relationship between the line index signal ID pulses in the odd field and the even field. VD is a vertical reference pulse, and XSG is a CCD charge reading pulse signal.
[0045]
With the above contents, when the
[0046]
(2) When outputting a moving image as it is
For example, when the
[0047]
That is, without switching the polarity of the line index signal ID, the writing into the
[0048]
(3) When outputting a still image rotated 180 degrees
For example, when a
[0049]
Thus, even for still images previously written in the reverse direction in the image memories 14c to 14n as described above, the polarity of the line index signal ID is switched in the same manner as in the above (1) to read from the image memories 14c to 14n. For example, when writing to the image memories 14c to 14n is performed in the order of the numbers given to the pixels of the
[0050]
(4) When outputting still images as they are
For example, when a
[0051]
That is, without switching the polarity of the line index signal ID as in the case (2), reading from the image memories 14c to 14n is performed from the upper left end to the right in the order of numbers given to the pixels of the
[0052]
Therefore, according to the image display system of the first embodiment, the
[0053]
In addition, the
[0054]
Furthermore, when moving images or still images are displayed in color, the images stored in the
[0055]
Further, in terms of the capacity of the
[0056]
In the first embodiment, when only a still image is rotated or only a still image is output, the real-time
[0057]
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a functional block diagram showing the main part of the CCD camera of the imaging apparatus used in the image processing system according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 12 and 13 show an outline of the display screen by the output from the imaging apparatus. It is explanatory drawing.
[0058]
The image display system of the second embodiment is a video system with color display used for presentations and the like as in the first embodiment, and the difference from the first embodiment is that an imaging apparatus targets a target. The configuration of the storage unit of the CCD camera that optically captures and outputs as an image signal is different, and the display screen of the television monitor is divided into multiple screens so that a plurality of images can be displayed in color.
[0059]
That is, the
[0060]
In the
[0061]
Therefore, in the second embodiment, the display image signal continuously output based on the image signal from the CCD arbitrarily selected in the
[0062]
For example, when storing one screen (screen 1: memory screen or through screen) in the
[0063]
From the above, for example, when the
[0064]
As for switching of the
[0065]
In this case, the times of T1 and T2 can be arbitrarily changed. For example, when the display screen of the
[0066]
In addition, when only the
[0067]
Furthermore, by using all the
[0068]
Therefore, according to the image display system of the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained by dividing the display screen of the
[0069]
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the first and second embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.
[0070]
For example, the image display system of the above embodiment has been described with respect to a case where a moving image and a still image are displayed in color on a television monitor. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and a moving image is displayed by monochrome display. Images and still images can also be displayed. In this case, the CCD signal processing circuit constituting the image rotation processing means can have only means for reading out the image signals in the storage means in the reverse order of writing. It becomes.
[0071]
In addition to the memory card including the image memory and the like, the storage means that is externally attached to the image pickup apparatus and can be exchanged can use other storage media such as a DVD.
[0072]
Furthermore, when arbitrarily selecting the image signal from the image pickup unit and the still image signal from the image memory and combining them, the television monitor is divided into multiple screens as in the second embodiment to display a plurality of images. For example, a plurality of selected image signals can be superimposed and displayed as one screen.
[0073]
Further, it goes without saying that the image display system of the above-described embodiment can be widely applied to other video systems such as conference / training and education as well as the case of using for presentation.
[0074]
【The invention's effect】
Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
[0075]
(1) By adding storage means to the imaging means, display a moving image as a still image, output a still image when the image signal from the imaging means blurs, and further capture the current image It is possible to review an imaging target captured in the past instead of the target.
[0076]
(2). In particular, by adding an image rotation processing means that rotates the image signal of the storage means 180 degrees, it is possible to electrically rotate the stored image 180 degrees in response to the case where the top and bottom of the image is reversed. It becomes.
[0077]
(3). Read the image signal in the storage means in the reverse order of writing, shift the count value of the image signal to cut the image edge, and switch the polarity of the line index signal of the first field / second field. As a result, it is possible to realize an electrical 180-degree rotation of the stored image with a simple configuration for color display.
[0078]
(4) By simply reading the image signal of the storage means in the reverse order of writing, it is possible to realize an electrical 180 degree rotation of the stored image with a simple configuration for monochrome display. .
[0079]
(5) According to the above (1) to (4), in the imaging device of the image display system for presentation, conference / training, education, etc., a memory function is added to the imaging function, and the imaging target being imaged is added to this memory function. By storing pre-imaged imaging targets, it is possible to output image signals based on moving images and still images. In particular, it is possible to display highly versatile moving images and still images by displaying images in color and black and white in the correct direction. Can be possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an image display system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a CCD camera of the imaging apparatus used in the image display system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a pixel structure of a CCD according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing memory contents of a CCD output in
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the memory contents are rotated in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing memory contents in which the first pixel is ignored in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing signal processing contents in which the first pixel is ignored in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an image rotation scanning order in the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart showing the line sequential direction of fields in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a functional block diagram showing a main part of a storage unit in outputting only a still image in the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating a main part of a CCD camera of an imaging apparatus used in an image processing system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an outline of a display screen based on an output from an imaging device in
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an outline of a display screen based on an output from an imaging device in
[Explanation of symbols]
1 target
2 tables
3,18 CCD camera
4 Imaging device
5,25 TV monitor
6,20 Imaging unit (imaging means)
7,19 Storage unit
8, 24 CCD signal processing circuit (signal processing means, multiple screen synthesis means)
9 Control circuit & Video sync signal generation circuit
10 Output terminal (output means)
11 CCD
12 Analog processing circuit
13 A / D conversion circuit
14a-14n, 21a-21d Image memory (storage means)
15a, 15c, 22a switch
15b switch
16a, 16c, 23a-23e switch
16b switch
17 Memory card
26 Manual switching instruction section
Claims (1)
前記画像回転処理手段は、前記記憶手段の画像信号を書き込み時とは逆の順で読み出す手段と、画像端をカットするために画像信号カウンタのカウント値をずらす手段と、第1フィールド/第2フィールドのラインインデックス信号の極性を切り換える手段とを有することを特徴とする撮像装置。 Imaging means for imaging a target, storage means for storing a still image signal based on an image signal from the imaging means, image rotation processing means for rotating the image signal of the storage means by 180 degrees, and the image rotation processing means Output means for outputting an image signal rotated by 180 degrees,
The image rotation processing unit includes means for reading in reverse order to the time of writing the image signal of the storage means, and means for shifting the count value of the image signal counter in order to cut an image edge, the first field / second An image pickup apparatus comprising: means for switching a polarity of a line index signal of a field.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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