JP5192891B2 - 撮像システム - Google Patents
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Description
このようなレーザレーダを用いたシステムは、例えば、図9に示すように、レーザレーダ51と、レーザレーダ51を制御するレーザレーダ制御部52と、レーザレーダ51により得られた画像信号を表示する表示部53とを備えている。レーザレーダ51は、旋回台54により、その俯仰角及び回転角が制御される構成となっている。
このような構成において、撮像時においては、レーザレーダ51内のレーザヘッドからパルスレーザ光を船舶の周辺に出射し、このレーザ光が対象物Aに到達して反射された反射光をレーザレーダ内に設けられたカメラにて撮像し、この画像信号を表示部53に出力することにより、周囲に存在する物体が表示部53に表示される。
本発明は、パルス光を射出する送光手段と、前記送光手段から射出された前記パルス光が物体に到達し、前記物体により反射された反射光が到達するタイミングにあわせてシャッタを開き、取り込んだ前記反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、前記撮像手段のゲインの許容範囲をノイズが発生しない範囲の上限値とし、前記送光手段から射出されるパルス光の許容範囲を1パルス当たりのエネルギーが低下し始める値とし、前記撮像手段のゲイン及び前記送光手段から射出されるパルス光をそれぞれの前記許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光の射出周波数を増減させることにより、前記画像の明るさを調整する撮像システムを提供する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る撮像システムは、レーザレーダ1、レーザレーダ制御部2、制御装置(制御手段)3、表示装置(表示手段)4、旋回台5、及び入力装置6を備えて構成されている。
上記送光部11は、例えば、パルス状のレーザ光を発するレーザ発振器111と、レーザ発振器111から発せられたレーザ光を目標物へ照射させる送光レンズ112、及び送光レンズ112の角度を調整するための送光レンズアクチュエータ(図示略)を主な構成要素として備えている。
このようなレーザレーダ1は、旋回台5によりその回転角及び迎角が所望の角度に調節される構造となっている。
表示装置4は、制御装置3から入力される重畳信号を表示する。入力装置6は、ユーザにより入力操作が行われ、操作情報に基づく入力信号を制御装置3に出力する。
Disk Drive)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等を備えるコンピュータシステムを内蔵している。後述の各種機能を実現するための一連の処理過程は、プログラムの形式でHDD等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能を実現させる。
まず、撮像時において、制御装置3は、レーザ光を所定のタイミングで出射させるために必要となる同期制御信号、所定のタイミングで出射したレーザ光が所定の物体に到達し、反射された反射光のみを受光部12が備えるカメラヘッド123に取り込むためのシャッタ駆動信号などを生成し、これらをレーザレーダ制御部2に出力する。
同期回路22は、入力された同期制御信号に基づいて、レーザ光の送光と受光の同期を取るための同期信号を生成し、この同期信号をレーザ電源26及びシャッタ装置制御部24に出力する。
終了の指示が入力された場合には本処理を終了し、他方、輝度増加調整の指示が再度入力された場合には、ステップSA1に戻り、上述したステップSA1以降の処理を繰り返し行う。
次に、本発明の第2の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、パルスレーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の明るさ増加を図っていたが、本実施形態においては、図6に示すように、レーザ光のパルスの振幅を増加させることにより、画像の明るさの増加を図る。このときのパルスの振幅の上限値は、例えば、ピーク強度限界値、又は、レンズ、ウィンドウ等の構成機器の耐光強度限界等によって決定される最大値に設定されている。
次に、本発明の第3の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、レーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の輝度増加を図っていたが、本実施形態においては、図7に示すように、レーザ光のパルス幅を増加させることにより、画像の輝度増加を図る。
次に、本発明の第4の実施形態に係る撮像システムについて説明する。
上述した第1の実施形態では、レーザ光のパルス周波数を増加させることにより、画像の輝度増加を図っていたが、本実施形態においては、図8に示すように、1フレーム期間においてシャッタ装置122が継続して閉状態となる期間を設け、この閉状態とする期間を増減させることで、1フレーム期間にICCDカメラヘッダ123に取り込まれる反射光のパルス数を増減させることにより、画像の明るさの調整を図る。
本実施形態では、レーザ発振器111から射出されるパルスの周波数、振幅、パルス幅については一定とし、常に同じ条件でパルス発信器111を駆動させる。
2 レーザレーダ制御部
3 制御装置
4 表示装置
5 旋回台
6 入力装置
11 送光部
12 受光部
21 旋回台駆動部
22 同期回路
23 制御信号変換装置
24 シャッタ装置制御部
25 画像処理装置
26 レーザ電源
111 レーザ発振器
112 送光レンズ
121 ズームレンズ
122 シャッタ装置
123 カメラヘッド
Claims (6)
- パルス光を射出する送光手段と、
前記送光手段から射出された前記パルス光が物体に到達し、前記物体により反射された反射光が到達するタイミングにあわせてシャッタを開き、取り込んだ前記反射光を画像信号に変換して出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記画像信号を所定の期間に渡って蓄積し、蓄積した複数の画像信号を重畳した重畳信号を出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力された前記重畳信号を画像として表示する表示手段と、
前記撮像手段のゲインの許容範囲をノイズが発生しない範囲の上限値とし、前記送光手段から射出されるパルス光の許容範囲を1パルス当たりのエネルギーが低下し始める値とし、前記撮像手段のゲイン及び前記送光手段から射出されるパルス光をそれぞれの前記許容範囲内で調整することで、前記表示手段に表示された前記画像の明るさを調整する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光の射出周波数を増減させることにより、前記画像の明るさを調整する撮像システム。 - 前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光の振幅を増減させることにより、前記画像の明るさを調整する請求項1に記載の撮像システム。
- 前記制御手段は、前記送光手段から射出されるパルス光のパルス幅を増減させることにより、前記画像の明るさを調整する請求項1または請求項2に記載の撮像システム。
- 前記制御手段は、前記所定の期間内において、前記撮像手段のシャッタが継続して閉状態となる期間を設け、この継続閉状態とする期間を増減させることにより、前記画像の明るさを調整する請求項1から請求項3のいずれかに記載の撮像システム。
- 前記制御手段は、前記撮像手段のゲインを所定範囲内で調整し、前記ゲインだけでは前記画像の輝度を調整しきれなかった場合に、前記送光手段から射出されるパルス光を調整する請求項1から請求項4のいずれかに記載の撮像システム。
- 前記ゲイン及び前記パルス光を前記許容範囲で増大させても、所望の明るさが確保できなかった場合に、前記制御手段は、前記撮像手段のゲインを前記許容範囲を超えて増加させる請求項1から請求項5のいずれかに記載の撮像システム。
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