JPH04117776A - 高画面周波数画像処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しよう 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 とする課題 〔概要〕 高画面周波数画像処理方式に関し、 各々で異なるタイミングにおいて同期をとった複数の電
子シャッタ、外部同期付の通常のＴＶカメラ（１／６０
　　秒／フィールド）で撮影した画像を入力として、そ
れらの画像を処理することにより、ＴＶカメラの個数倍
の速度の画像を、安価に。

且つ、リアルタイムで処理することを目的とし、通常の
ＴＶカメラモジュールを複数個（ｎ個）用い、その個数
倍（ｎ倍）のフィールド周波数。

又は、フレーム周波数で画像処理するのに、少なくとも
２個以上のフィールド電子シャッタ付、又は、フレーム
電子シャッタ付、且つ外部同期機能付のＴＶカメラモジ
ュールと、例えば、１個のしンズ系と、該１個のレンズ
系からの光を、それれのＴＶカメラモジュールの撮像部
に分光する光器と、該ＴＶカメラモジュールの個数分の
異る種類のタイミングの同期信号を生成し、その種類の
同期信号を、それぞれ、各ＴＶ力メラモ：ユールの外部
同期信号入力端子に入力する同期イ号生成回路と、各々
のＴＶカメラモジュールのＬ力を入力とする画像処理装
置とを有し、上記１４のレンズ系からの画像を複数個の
ＴＶカメラモミュールで、異なるタイミングで撮影して
、旧１個のＴＶカメラモジュールから出力される複数１
のフィールド／フレーム画像を処理するように判成する
。

［産業上の利用分野］ 本発明は、通常のＴＶカメラモジュールを複鄭個（ｎ個
）用い、その個数倍（ｎ倍）のフィールド周波数、又は
、フレーム周波数で画像を処理するシステムに関する。

高フィールド周波数の画像を処理する分野として、例え
ば、 （１）運動解析システム・・・特にゴルフのクラブなど
高速に移動する物体の軌跡などを処理するものがある。

このような対象では１／６０　秒／フィールドの速さの
２．３倍の時分割分解能が要求されている。

（２）衝突実験解析システム・・・車輌を衝突させて車
輌および人体に及ばす影響をしらべるものがある。この
ような対象では１／６０　秒／フィールドの速さの５倍
の時分割分解能が要求されている。

従って、上記の如き高フィールド周波数の画像を、安価
に、且つ、リアルタイムで処理することができる高画面
周波数画像処理方式が要求される。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第３図は
従来の高画面周波数画像処理方式を説明する図であり、
（ａ）は高速度カメラを使用しで処理する場合の例を示
し、（ｂ）は高速度ＴＶカメラで撮影した画像を高速度
のビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）に記録して処理する
場合の例を示している。

（１）高速度カメラ＋スキャナ十画像処理装置（ａ）図
に示したように、先ず、高速度カメラ３ａで撮像したフ
ィルム３ｂをスキャナ３ｃにより読み込み、その画像を
画像処理装置４で処理する。

（２）高速度ＴＶカメラ＋高高速度ＶＴＲ両画像処理装 置ｂ）図に示したように、高速度ＴＶカメラ（１／６０
　　秒／フィールド以上）３ｄで捉えた画像を、−旦、
高速度ＶＴＲ３ｅに格納し、そのＶＴＲ３ｅを通常の速
度（１／６０　　秒／フィールド）で出力するように動
作させ、その画像を画像処理装置４で処理する。

（３）高速度ＴＶカメラ十画像処理装置高速度ＴＶカメ
ラ（１／６０　　秒／フィールド以上）３ｄで捉えた画
像を、その速度で画像処理する。

−Ｃ的なＴＶカメラは画像をフレーム単位（１ｉ１方向
４８０ｉｉ！ｉｉｉ素）とすると１秒間に３０枚のフレ
ーム画像を出力し、画像をフィールド単位（縦方向２４
０画素）とすると１秒間に６０枚のフィールド画像を出
力する。

従って、上記の如き、高フィールド周波数の画像処理を
必要とする運動解析システムや衝突実験解析システムで
は、マーカなどの位１を高速に算出する必要があり、１
秒間に６０枚以上の画像を得る必要があって、入力とし
て、上記の如き、船釣なＴＶカメラでは速度が遅いとい
う問題点がある。

例えば、従来の技術（１）の場合、リアルタイムで結果
が出力されないという問題点、現像するためのフィルム
などが必要であるという問題点がある。

従来の技術（２）の場合、高速度ＴＶカメラ３ｄが必要
であり、それが特殊であるため高価であるという問題点
、更に、高速度ＶＴＲ３ｅが必要であり、それが特殊で
あるため高価であるという問題点と、リアルタイムで結
果が出力されないという問題点がある。

従来の技術（３）の場合、高速度ＴＶカメラ３ｄが必要
であり、それが特殊であるため高価であるという問題点
と、高速度ＴＶカメラ３ｄの出力を、そのままでは、−
ａ的なＴＶモニタ８で出力できないという問題点があり
、そのために、該高速度ＴＶカメラ３ｄのレンズパラメ
ータ（絞り、ズーム、焦点）を決定しにくいという問題
点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、高フィールド／フレー
ム周波数の画像を処理するのに、各々で異なるタイミン
グにおいて同期をとった複数の電子シャッタ、外部同期
付の通常のＴＶカメラ（１／６０　　秒／フィールド）
で撮影した画像を入力として、それらの画像を処理する
ことにより、ＴＶカメラの個数倍の速度の画像を、安価
に、且つ、リアルタイムで処理することができる画像処
理方式を捉供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理構成図であって、（ａ）は構成例
を示し、（ｂ）はＴＶカメラの動作タイムチャートを示
している。

上記の問題点は下記の如くに構成した高画面周波数画像
処理方式によって解決される。

（１）通常のＴＶカメラモジュール３を複数個（ｎ個）
用い、その個数倍（ｎ倍）のフィールド周波数、又は、
フレーム周波数で画像処理するシステムであって、 少なくとも２個以上のフィールド電子シャッタ付、又は
、フレーム電子シャッタ付、且つ外部同期機能付のＴＶ
カメラモジュール３と、例えば、１個のレンズ系１と、 該１個のレンズ系１からの光をそれぞれのＴＶカメラモ
ジュール３の撮像部に分光する分光器２と、 該ＴＶカメラモジュール３の個数分の異なる種類のタイ
ミングの同期信号を生成し、そのｎ＠類の同期信号をそ
れぞれ各ＴＶカメラモジュール３の外部同期信号入力端
子に入力する同期信号生成回路６と、 各々のＴＶカメラモジュール３の出力を入力とする画像
処理装置４とを有し、 上記１個のレンズ系１からの画像を複数個のＴＶカメラ
モジュール３で、異なるタイミングで撮影して、ＴＶカ
メラモジュール３０個数分のフィールド／フレーム画像
を処理するように構成する。

（２）上記の画像処理装置として、例えば、各々のＴＶ
カメラモジュール３の出力を入力とするＴＶカメラモジ
ュール３の個数分のＡ／Ｄ変換回路４１０と、 各Ａ／Ｄ変換回路４１０の出力を入力とし、画像メモリ
を持たないで時系列画像データを処理することにより特
徴を抽出する特徴抽出回路（ＴＶカメラモジュールの個
数分）４１と、 各特徴抽出回路４１の出力と前記の同期信号生成回路６
の出力を入力とし、画像メモリを持たないで特徴抽出さ
れた部分のフィールド／フレーム画像中の位置を算出す
る位置算出回路（ＴＶカメラモジュールの個数分）４２
とを有し、複数個のＴＶカメラモジュール３から入力さ
れた複数個の画像の特徴を、異なるタイミングで抽出し
て、該抽出されたフィールド／フレーム画像の位置を算
出するように構成する。

（作用〕 従来の高画面周波数の画像処理方式の問題点を解決する
ための基本システムを第１図に示す。

例えば、第１図（ａ）に示されているように、レンズ系
から取り込まれた光は、プリズムなどの分光器によって
、それぞれのＴＶカメラモジュール（以下、ＴＶカメラ
ということがある）の撮像面に到達する。

ＴＶカメラは電子シャッタ（フィールドシャッタ、又は
、フレームシャッタ）付、及び、外部同期が可能なもの
とする。おのおののＴＶカメラにそれぞれタイミンング
の異なる同期信号を同期信号往成器から与える。すると
、その信号に伴って画像が出力される。電子シャッタ（
フィールドシャッタ、又は、フレームシャッタ）付の外
部同期可能なＴＶカメラは、外部からの同期信号（ＳＹ
ＮＣまたはＨＤ、ＶＤ　）に従って電子シャッタの開閉
を行うとともに画像を出力する。

ＴＶカメラが４つの場合の電子シャッタの開■と画像出
力のタイムチャートを第１図（ｂ）に示すこの場合、画
像処理装置への画像入力は１秒間に２４０フイールドと
なる。

画像処理装置内部では、１つのＴＶカメラに対応して、
１つの動画像処理モジュールを設置するこれにより動画
像処理モジュールの演算速度は１／６０　　秒／フィー
ルドがあれば、１秒間に（６０×ＴＶカメラの個数）フ
ィールドの画像を処理できる。

該動画像処理モジュールの処理内容は、例えば対象のあ
る特徴を捉え、その画像中の位置を算出するものである
が、特徴としては、例えば、高輝度のもの、ある特定色
のもの、ある形状を有するもの等があり、その抽出され
た特徴の部分の位置を算出するには、水平および垂直の
投影をとり、その投影値から物体の位置を算出する方式
や、抽出された画素の画像上の縦横座標から物体の位置
を算出する方式がある。

又、画像処理回路内部に入力信号のどれか１っを選択す
るスイッチ中回路（スイッチャ）を有し、入力信号のど
れか１つを選択することによりその画像をＴＶモニタで
表示することによりＴＶカメラのレンズパラメータ（絞
り、ズーム、焦点）を容易に決定できる。

従って、本発明によれば、通常のＴＶカメラモジュール
を使用し、その個数倍のフィールド／フレーム周波数で
の画像入力が可能になり、リアルタイムで処理結果を出
力することができる６又、通常のＴＶカメラモジュール
でよい為、安価なシステムが組めるし、−船釣なＴＶモ
ニタで画像の表示が可能である為、該ＴＶカメラのレン
ズパラメータ（絞り、ズーム、焦点）の調整が容易とな
る効果が得られる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

前述の第１図は本発明の詳細な説明する図であり、第２
図は本発明の一実施例であって、（ａｌ）。

（ａ２）ハ１つのレンズ系で処理する場合を示し、（ｂ
ｌ）は特徴抽出回路の例を示し、（ｂ２）は位置算出回
路の例を示し、（ｃ）は分光器の代わりとして機能する
可動ミラーの動作例を示し、（ｄｉ）　、　（ｄ２）は
イメージメモリ構成による画像処理の構成例を示してい
る。

本実施例においては、通常のＴＶカメラモジュール３を
複数個（ｎ個）用い、その個数倍（ｎ倍）のフィールド
周波数、又は、フレーム周波数で画像処理するシステム
において、少な（とも２個以上のフィールド電子シ＋ツ
タ付、又は、フレーム電子シャッタ付、且つ外部同期機
能付のＴＶカメラモジュール３と、例えば、１個のレン
ズ系１と、該１個のレンズ系１からの光をそれぞれのＴ
Ｖカメラモジュール３の撮像部に分光する分光器２と、
該ＴＶカメラモジュール３の個数分の異なる種類のタイ
ミングのフィールド／フレーム同期信号を生成し、その
ｎ種類の同期信号を、それぞれ、各ＴＶカメラモジュー
ル３の外部同期信号入力端子に入力する同期信号生成回
路６と、各々のＴＶカメラモジュール３の出力を入力と
する画像処理装置４とを有し、上記１個のレンズ系Ｉが
らの画像を複数個のＴＶカメラモジュール３で、異なる
タイミングで撮影して、ＴＶカメラモジュール３の個数
分のフィールド／フレーム画像を処理する手段が本発明
を実施するのに必要な手段である。尚、全図を通して同
じ符号は同じ対象物を示している。

以下、第１図を参照しながら、第２図によって、本発明
の高画面周波数画像処理方式を説明する。

先ず、ＴＶカメラモジュール３０個数が４７の場合の本
発明の実施例として第２図に示す。

（ａｌ）図において、１つのレンズ系１がら得られる光
を、４つのＴＶカメラモジュール（電子シャンク＆外部
同期付＆ＲＧＢ出力＆　ＮＴＳＣ出力）■〜■３の撮像
素子（ＣＣＤ）に入射させるために分光器２で分光する
。これにより４つのＴＶカメラモジュール■〜■３の上
記撮像素子上では常に同し光学画像が得られる。

この分光器２の構成を（ａ２）図に示す。図中のハーフ
ミラ−は入射する光の約５０％を透過し、残りの約５０
％を反射する。また、図中の全反射ミラーは入射する光
の約１００％を反射する。このような分光器２を構成す
ることにより、レンズ系ｌからの画像を、４つのＴＶカ
メラモジュールのＴＶカメラモジュール■〜■３に、異
なるタイミングで外部同期をかけるための、例えば、フ
ィールド′同期信号（ＳＹＮＣ）を生成する。

先ず、５ＹＮＣ生成回路６１において、外部同期信号の
基本となるＳＹＮＣ信号を生成する。そして、該５ＹＮ
Ｃ生成回路６１の出力信号をＴＶカメラモジュール■３
の外部同期信号入力に出力する。又、該５ＹＮＣ生成回
路６１の出力信号を１７４フイ一ルド遅延回路（１／４
フイールド遅延）■６２に入力し、その■の出力をＴＶ
カメラモジュール■３の外部同期信号人力に出力する。

又、該■の出力信号を１７４フイ一ルド遅延回路■６２
に入力し、その出力をＴＶカメラモジュール■３の外部
同期信号入力に出力する。同様にして、上記１／４フイ
一ルド遅延回路■６２の出力信号を、１／４フイ一ルド
遅延回路■６２に入力し、その出力をＴＶカメラモジコ
ール■３の外部同期信号入力に出力する。

上記の実施例は、フィールド同期信号を生成する例で説
明したが、ＴＶカメラモジュール３がフレームシャッタ
付の場合には、上記５ＹＮＣ生成回路６１は、フレーム
同期信号を生成するように構成する。

ＴＶカメラモジュール■〜■３は、与えられる、それぞ
れのＳＹＮＣ信号に従って、アナログ画像信号（Ｒ，Ｃ
，、ＢおよびＮＴＳＣ）を出力する。これらのアナログ
画像信号のタイムチャートは、前述の第１図（ｂ）に示
すとおりである。

画像処理装置４では、上記４つのＴＶカメラモジュール
■〜■３から出力される上記アナログＲＧＢ信号は、先
ず、それぞれ、特徴抽出回路■〜■４１に入力される。

第２図（ｂｌ）に色抽出をするだめの特徴抽出回路の例
を示す。入力されたアナログＲＧＢ信号は、それぞれＡ
／Ｄ変換回路Ｒ−８４１０で８ビツトにディジタイズさ
れ、そのディジタルＲＧＢ信号は色抽出回路４１１で指
定された色の部分の画素だけを論理゛１゛（その他の部
分は、論理゛Ｏ゛）として出力される。

上記色抽出回路には、例えば、本願出願人が先願してい
る特開昭６３−３１４９８８号公報「ビデオレート色抽
出装置」に開示している技術を用いる。この色抽出回路
は、カラーＴＶ画像から得られるＲＧＢ信号をアナログ
／ディジタル変換し、そのディジタルＲＧＢ信号を、予
め、与えられたテーブル（ルックアップテーブル）によ
りテーブル変換して、該カラーＴＶ画像から、予め、指
定された色の画素を抽出するものである。

上記特徴抽出回路■４１の出力の特定色選択結果と、上
記１／４フイ一ルド遅延回路■６２の出力であるＳＹＮ
Ｃ信号は、位置算出回路＠４２に入力され、上記特徴抽
出回路■４１の出力の特定色選択結果と、上記１／４フ
イ一ルド遅延回路■６２の出力であるＳＹＮＣ信号は、
位置算出回路■４２に入力され、上記特徴抽出回路［相
］４１の出力の特定色選択結果と、上記１／４フイ一ル
ド遅延回路■６２の出力であるＳＹＮＣ信号は、位置算
出回路ｏ４２に入力され、上記特徴抽出回路■４１の出
力の特定色選択結果と、上記５ＹＮＣ生成回路６１の出
力であるＳＹＮＣ信号は、位置算出回路■４２に入力さ
れる。

第２図（ｂ２）に示す位置算出回路４２では、５ｙＮＣ
生成回路６１．１／４フィールド遅延回路■〜■６２の
出力であるＳＹＮＣ信号を、ＸＹ座標生成回路４２０に
入力する。

該ＸＹ座標生成回路４２０では、上記ＳＹＮＣ信号の各
水平ライン内を、上記Ａ／Ｄ変換回路Ｒ−８４１０（第
２図（ｂｌ）参照）のサンプリングクロックで分割し、
カウンタにより画像のＸ座標を生成するとともに、各水
平ラインをカウントすることにより画像のＹ座標を生成
する。そして、水平投影回路４２１では、上記ＸＹ座標
生成回路４２０の出力であるＸＹ座標と、上記特徴抽出
回路■〜■４１の出力である特定色選択結果画像を入力
し、画像の水平方向のラインの総和である水平方向投影
を出力する。又、垂直投影回路４２３では、上記ＸＹ座
標生成回路４２０のの出力であるＸＹ座標と、上記特徴
抽出回路■〜■４１の出力である特定色選択結果画像を
入力し、画像の垂直方向のラインの総和である垂直方向
投影を出力する。

水平位置算出回路４２２では、上記水平投影回路４２１
の出力の水平投影から抽出物体の画像中のＸ方向の位置
を算出し、位置結果レジスタ４２５のＸ方向の位置の所
に結果を格納する。又、垂直位置算出回路４２４では、
上記垂直投影回路４２３の出力の垂直投影から抽出物体
の画像中のＹ方向の位置を算出し、位置結果レジスタ４
２５のＹ方向の位置の所に結果を格納する。又、これら
の位置算出が終了したとき位置結果レジスタ４２５の、
図示されていない算出終了フラグをオンにする。

上記位置算出回路＠〜［相］４２には、例えば、本願出
願人が先願している、特開平０１−１７３２６９号公報
「色物体位置自動測定装置」に開示されている技術を用
いる。咳［色物体位置自動測定装置」は、カラーテレビ
画像から得られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）信号を
入力して、予め、ホスト計算機から指定されている色の
画素を抽出し、その色情報を二値化処理した後の画像の
水平、垂直方向の投影結果を１フレーム毎に求めて、該
１フレーム毎の投影結果データに基づいて、該指定され
た色物体の位置を、ホスト計算機で求めることを繰り返
して、該色を持つ物体の位置を自動的に、且つ、ビデオ
レートで測定するようにしたものである。

又、上記水平投影回路４２１には、例えば、本願出願人
が先願している特開昭６３−１４０３８１号公報「ビデ
オレート投影算出回路」に開示されている技術を用いる
。該「ビデオレート投影算出回路」は、ディジタルビデ
オ信号の形をもって与えられた画像中の指定された領域
における、画素値の水平方向の和である投影データを求
める回路で、２つのメモリを設けて、一方のメモリを投
影結果の格納用に用い、他方のメモリを外部からの読み
出し用として、交互に使用し、ビデオレートで、該水平
方向の投影結果を出力できるようにしたものである。

又、上記垂直投影回路４２３には、例えば、本願出願人
が先願している特開昭６３−２０１７８９号公報「ビデ
オレート投影算出回路」に開示されている技術を用いる
。該「ビデオレート投影算出回路」は、ディジタルビデ
オ信号の形をもって与えられた画像中の指定された領域
における、画素値の垂直方向の和である投影データを求
める回路で、原理的には上記水平投影回路４２１と同じ
である。

第２図（ａｌ）のホストコンピュータインタフェース５
は、上記の位置算出回１ａＩＯ〜＠４２の出力結果を、
図示されていないホストコンピュータに吸い上げるため
のインタフェースである。

スイッチャ７は、図示されていない画像合成出力回路の
出力と、上記ＴＶカメラモジュール■〜■３のＮＴＳＣ
出力を入力として、それらのどれかを選択してＴＶモニ
タ８に出力する。

上記分光器２０代わりに可動ミラーを用いた実施例を、
第２図（ｃ）に示す。図に示すように可動ミラーを回転
させて４つのＴＶカメラモジュール■〜■３の撮像部分
に光を入射する。

但し、あるＴＶカメラモジュール■〜■３の電子シャッ
タが開く直前には、その撮像面に光が入射し、電子シャ
ッタが開いている間はミラーは静止するように外部同期
信号に同期させて回転させる。

上記の機構により、前記分光器２と同様の効果を得るこ
とができるようになる。

次に、画像処理装置４のもう一つの実施例を、第２図（
ｄｉ）　、　（ｄ２）に示す。先ず、ｘｙ座標生成回路
（ＸＹ座標生成）＠〜■４３ハ、上記５ＹＮＣ生成回１
６１．１／４フイ一ルド遅延回路■〜■６２の出力を入
力し、各同期信号に応じた、例えば、フィールド画像の
ＸＹ座標を生成する。

フィールド画像メモリ　（図面では、フィールドイメー
ジメモリで示す。以下、略）は、上記の各入力に対して
２セント持ち、一方のセットのフィールド画像メモリ４
５で、ＴＶカメラモジュール■〜■３からの画像を入力
し、他方のセットのフィールド画像メモリ４６を、外部
からアクセスすることによって画像処理を行うように構
成する。

その機構として、各フィールド画像メモリ４５゜４６に
与えるアドレスを、各フィールドで変更するためのセレ
クタ［相］〜［相］４４がある。

これらによる画像処理の動作を、ひとつの画像入力に対
して行う場合を例にして以下に説明する。

先ず、セレクタ＠４４は、外部からのアクセスアドレス
と、ＸＹ座標生成回路［相］４３の出力、及び、フィー
ル番号の最下位ビットを入力し、あるフィールドでは、
フィールド画像メモリ４５のアドレス入力には外部アク
セスアドレスを入力し、フィールド画像メモリ４６のア
ドレス入力にはχＹ座標生成回路［相］４３の出力を入
力する。そして、その次のフィールドでは、フィールド
画像メモリ４５ののアドレス入力には、ＸＹ座標生成回
路［相］４３の出力を入力し、フィールド画像メモリ４
６のアドレス入力には、外部アクセスアドレスを入力す
る。又、ＸＹ座標生成回路■４３の出力を入力するフィ
ールド画像メモリに対してのみ、ライトイネーブルを入
力する。

該フィールド画像メモリ４５．４６のデータ入力に対し
ては、ＴＶカメラモジュール■３の出力をＡ／Ｄ変換し
たＲＧＢディジタル信号を入力する。

そして、セレクタ［相］４７は、フィールド画像メモリ
４５．４６のメモリ出力、及び、フィールド番号を入力
し、フィールド番号によって外部アクセスをしているフ
ィールド画像メモリの画像処理出力をセレクトして外部
に出力するように動作する。

このようにして、一方のセットのフィールド画像メモリ
４５にＴＶカメラモジュール■〜■３の画像データを入
力しながら、他方のセットのフィールド画像メモリ４６
の内容を、外部アクセスアドレスに基づいて読み出し、
画像処理を行って外部に出力することができる。

このとき、図示されていないプロセッサで、１フイール
ドの間に、１セツトのフィールド画像メモリ４５．又は
、４６の画像処理を行うことができれば、連続したフィ
ールドで画像処理を行うことができる。

上記の実施例では、フィールド画像メモリ４５４６を、
ＴＶカメラモジュール■〜■３の個数×２個分設けた例
で説明したが、該フィールド画像メモリを、例えば、Ｔ
Ｖカメラモジュール■〜■３の個数分にしてもよいこと
はいうまでもないことである。この構成でも、ＴＶカメ
ラモジュール■〜■３の個数分のフィールド処理が可能
である。

そして、上記のプロセッサで、垂直帰線区間の間に処理
できる画像処理であれば、連続したフィールドでも処理
できるが、上記の期間に処理できない場合には、連続フ
ィールドの処理はできないという制約が生じる。

又、上記の実施例（第１図、第２図）では、１個のレン
ズ系１からの画像を、分光器２．又は、可動ミラーを回
転させる等して、例えば、４つのＴＶカメラモジュール
■〜■３に入力する例で説明したが、それぞれのＴＶカ
メラモジュール■〜■３の撮像部ムこ、個別にレンズ系
３０（第１図（ａ）参照）を付加し、複数個のＴＶカメ
ラモジュール■〜■３を、ほぼ同じ位置に設置し、それ
ぞれの上記レンズ系３０を同じ方向に向かせるようにし
ても、上記実施例のような、例えば、レンズ系１を唯１
つ設けて、分光するのと同じ効果が得られることは明ら
かである。

又、上記実施例において、ＴＶカメラモジュール■〜■
３には、電子シャッタが付いているが、この電子シャッ
タは、フィールド毎に（フィールド同期信号に同期して
）シャッタ動作を行うフィールドシャッタであってもよ
いし、フレーム毎に（フレーム同期信号入力同期して）
シャッタ動作を行うフレームシャッタであってもよいこ
とはいう迄もないことである。

又、上記フレームシャッタ付のＴＶカメラモジュールの
場合には、該フレームには、走査方式として、インター
レス、及び、ノンインターレスの両方式を含んでいる。

従って、該ＴＶカメラモジュール■〜■３の出力が、飛
び越し走査出力でない、即ち、ノンインターレスの場合
には、特に、問題はないが、該ＴＶカメラモジュール■
〜■３の出力が、飛び越し走査出力である、即ち、イン
ターレスの場合には、例えば、上記第２図（ｂｌ）に示
した実施例において、Ａ／Ｄ変換回路Ｒ−Ｂ４１０と、
色抽出回路４１１との間に、インターレス−ノンインタ
ーレス変換をするインターレス変換回路を挿入する必要
がある。

このように、本発明は、通常のＴＶカメラモジュール３
を複数個（ｎ個）用い、その個数倍（ｎ倍）のフィール
ド周波数、又は、フレーム周波数で画像処理するのに、
少なくとも２個以上のフィールド電子シャッタ付、又は
、フレーム電子シ＋ツタ付、且つ外部同期機能付のＴＶ
カメラモジュール３と、例えば、１個のレンズ系１と、
該１個のレンズ系１からの光をそれぞれのＴＶカメラモ
ジュール３の撮像部に分光する、例えば、分光器２と、
該ＴＶカメラモジュール３の個数分の異なる種類のタイ
ミングのフィールド／フレーム同期信号を生成し、その
ｎ種類の同期信号をそれぞれ各ＴＶカメラモジュール３
の外部同期信号入力端子に入力する同期信号生成回路６
と、各々のＴＶカメラモジュール３の出力を入力とする
画像処理装置４とを有し、上記１個のレンズ系１からの
画像を複数個のＴＶカメラモジュール３で、異なるタイ
ミングで撮影して、ＴＶカメラモジュール３の個数分の
フィールド／フレーム画像を処理するようにした所に特
徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の高画面周波数画
像処理方式は、各々で異なるタイミングで同期をとった
複数個の電子シャッタ、外部同期付の通常のＴＶカメラ
モジュール（１／６０秒／フィールド）からの複数個の
フィールド／フレーム画像データを入力して、該ＴＶカ
メラモジュールの個数倍の速度の画像を処理するように
したものであるので、ＴＶカメラモジュールを複数個使
用し、その個数倍のフィールド周波数、又は、フレーム
周波数での画像入力が可能となり、ＴＶカメラモジュー
ルの個数倍のフィールド／フレーム画像処理が可能であ
り、リアルタイムで結果を出力することができる。又、
通常のＴＶカメラモジュールを使用するため安価なシス
テムが組める。更に、−船釣ＴＶモニタで画像の表示が
可能であるため、ＴＶカメラモジュールのレンズパラメ
ータ（絞り、ズーム、焦点）の調整が簡単になり、操作
性が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図。 第２図は本発明の一実施例を示した図。 第３図は従来の高画面周波数画像処理方式を説明する図
。 である。 図面において、 １はレンズ系、　　　　　２は分光器。 ３はＴＶカメラモジュール■〜■。 ３０はＴＶカメラモジュール■〜■の撮像部に付くレン
ズ系。 ３ａは高速度カメラ、　　　　３ｂはフィルム。 ３ｃはスキャナ、　　　　　３ｄは高速度ＴＶカメラ。 ３ｅは高速度ＶＴＲ。 ４は画像処理装置。 ４１は特徴抽出回路■〜■。 ４２ば位置算出回路＠〜■。 ４１０はＡ／Ｄ変換回路Ｒ，Ｇ、Ｂ。 ４１１は色抽出回路。 ４２０はＸＹ座標生成回路。 ４２１は水平投影回路、４２２は水平位置算出回路。 ４２３は垂直投影回路、４２４は垂直位置算出回路。 ４２５は位置算出結果レジスタ。 ４３はＸＹ座標生成回路（ＸＹ座標生成）■〜［相］。 ４４はセレクタ［株］〜■。 ４５．４６　ハフイールド画像メモリ、又は、フィール
ドイメージメモリ。 ４７はセレクタ［相］〜＠。 ６は同期信号生成回路。 ６１は５ＹＮＣ生成回路。 ６２は１／４フイ一ルド遅延回路（ｌ／４フレーム遅延
）■〜■。 ７はスイッチ中、　　　　８はＴＶモニタ。 第 図 （その２） ？ →：光 第 図 （その３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）通常のＴＶカメラモジュール（３）を複数個（ｎ
   個）用い、その個数倍（ｎ倍）のフィールド周波数、又
   は、フレーム周波数で画像を処理するシステムであって
   、 少なくとも２個以上のフィールド電子シャッタ付、又は
   、フレーム電子シャッタ付、且つ外部同期機能付のＴＶ
   カメラモジュール（３）と、１個のレンズ系（１）と、 該１個のレンズ系（１）からの光を、それぞれのＴＶカ
   メラモジュール（３）の撮像部に分光する分光器（２）
   と、 該ＴＶカメラモジュール（３）の個数分の異なる種類の
   タイミングのフィールド／フレーム同期信号を生成し、
   そのｎ種類の同期信号を、それぞれ、各ＴＶカメラモジ
   ュール（３）の外部同期信号入力端子に入力する同期信
   号生成回路（６）と、各々のＴＶカメラモジュール（３
   ）の出力を入力とする画像処理装置（４）とを有し、 上記１個のレンズ系（１）からの画像を複数個のＴＶカ
   メラモジュール（３）で、異なるタイミングで撮影して
   、複数個のＴＶカメラモジュール（３）から出力される
   、複数個のフィールド／フレーム画像データを処理する
   ことを特徴とする高画面周波数画像処理方式。 （２）通常のＴＶカメラモジュール（３）を複数個（ｎ
   個）用い、その個数倍（ｎ倍）のフィールド周波数、又
   は、フレーム周波数で画像を処理するシステムであって
   、 少なくとも２個以上のフィールド電子シャッタ付、又は
   、フレーム電子シャッタ付、且つ、外部同期機能付のＴ
   Ｖカメラモジュール（３）と、そのＴＶカメラモジュー
   ル（３）の撮像部に、それぞれ付くレンズ系（３０）と
   、 ＴＶカメラモジュール（３）の個数分の異なる種類のタ
   イミングのフィールド／フレーム同期信号を生成し、そ
   のｎ種類の同期信号を、それぞれ各ＴＶカメラモジュー
   ル（３）の外部同期信号入力端子に入力する同期信号生
   成回路（６）と、 各々のＴＶカメラモジュール（３）の出力を入力とする
   画像処理装置（４）とを有し、 複数ＴＶカメラモジュール（３）は、ほぼ同じ位置に設
   置し、それぞれのレンズ系（３０）は同じ方向を向けて
   、上記複数個のＴＶカメラモジュール（３）で、異なる
   タイミングで撮影した、複数個のＴＶカメラモジュール
   （３）から出力される、複数個のフィールド／フレーム
   画像データを処理することを特徴とする高画面周波数画
   像処理方式。 （３）上記請求項１、及び、２の画像処理装置（４）と
   して、 各々のＴＶカメラモジュール（３）の出力を入力とする
   ＴＶカメラモジュール（３）の個数分のＡ／Ｄ変換回路
   （４１０）と、 各々のＴＶカメラモジュール（３）に与えた同期信号生
   成回路（６）からの出力（外部同期信号）を入力とし、
   画像のＸＹ座標を生成するＸＹ座標生成回路（４３）と
   、 各々のＡ／Ｄ変換回路（４１０）の出力をデータ入力と
   し、上記座標生成回路（４３）の出力をアドレス入力と
   するＴＶカメラモジュールの個数分のフィールド／フレ
   ームイメージメモリ（４５）と、全てのフィールド／フ
   レームイメージメモリ（４５）をアクセスできる、少な
   くとも１個のプロセッサとを有し、 上記複数個のフィールド／フレームイメージメモリ（４
   ５）に格納された複数フィールド、又は、複数フレーム
   の画像を、上記少なくとも１個のプロセッサで処理する
   ことを特徴とする高画面周波数画像処理方式。 （４）上記請求項１、及び、２の画像処理装置として、 各々のＴＶカメラモジュール（３）の出力を入力とする
   ＴＶカメラモジュール（３）の個数分のＡ／Ｄ変換回路
   （４１０）と、 各々のＴＶカメラモジュール（３）に与えた同期信号生
   成回路（６）からの出力（外部同期信号）を入力とし、
   画像のＸＹ座標を生成するＸＹ座標生成回路（４３）と
   、 各々のＡ／Ｄ変換回路（４１０）の出力をデータ入力と
   し、上記座標生成回路（４３）の出力をアドレス入力と
   する〔ＴＶカメラモジュールの個数×２〕個分のフィー
   ルド／フレームイメージメモリ（４５、４６）のセット
   と、 全てのフィールド／フレームイメージメモリ（４５、又
   は、４６）をアクセスできる、少なくとも１個のプロセ
   ッサとを有し、 上記一方のセットのフィールド／フレームイメージメモ
   リ（４５、又は、４６）にＴＶカメラモジュール（３）
   からの画像を入力しながら、他方のセットのフィールド
   ／フレームメモリ（４６、又は、４５）で、該入力され
   ている複数個のＴＶカメラモジュール（３）からの画像
   データに対して画像処理を行うことを特徴とする高画面
   周波数画像処理方式。（５）上記請求項１、及び、２の
   画像処理装置として、 各々のＴＶカメラモジュール（３）の出力を入力とする
   ＴＶカメラモジュール（３）の個数分のＡ／Ｄ変換回路
   （４１０）と、 各Ａ／Ｄ変換回路（４１０）の出力を入力とし、画像メ
   モリを持たないで時系列画像データを処理することによ
   り特徴を抽出する特徴抽出回路（ＴＶカメラモジュール
   の個数分）（４１）と、 各特徴抽出回路（４１）の出力と前記の同期信号生成回
   路（６）の出力を入力とし、画像メモリを持たないで特
   徴抽出された部分のフィールド／フレー画像中の位置を
   算出する位置算出回路（ＴＶカメラモジュールの個数分
   ）（４２）とを有し、複数個のＴＶカメラモジュール（
   ３）から入力された複数個のフィールド／フレーム画像
   の特徴を、異なるタイミングで抽出して、該抽出された
   画像の位置を算出することを特徴とする高画面周波数画
   像処理方式。 （６）上記請求項１、又は、２の画像処理装置として、 前記のＴＶカメラモジュール（３）の出力が飛び越し走
   査出力（インタレース）の場合、各々のＴＶカメラモジ
   ュール（３）の出力を入力とするＴＶカメラモジュール
   （３）の個数分のＡ／Ｄ変換回路（４１０）と、 各Ａ／Ｄ変換回路（４１０）の出力を入力とし、インタ
   レース−ノンインタレース変換をするインタレース変換
   回路と、 インタレース変換回路の出力を入力とし、画像メモリを
   持たないで時系列画像データを処理することにより特徴
   を抽出する特徴抽出回路（ＴＶカメラモジュールの個数
   分）（４１）と、 各特徴抽出回路（４１）の出力と前記の同期信号生成回
   路（６）の出力を入力とし、画像メモリを持たないで特
   徴抽出された部分のフレーム画像中の位置を算出する位
   置算出回路（ＴＶカメラモジュールの個数分）（４２）
   とを有し、 複数個のＴＶカメラモジュール（３）から入力されたイ
   ンターレスの画像をノンインターレスに変換した後、該
   複数個のＴＶカメラモジュール（３）から出力されるフ
   レーム画像の特徴を、異なるタイミングで抽出して、該
   抽出されたフレーム画像の位置を算出することを特徴と
   する高画面周波数画像処理方式。 （７）請求項１〜６における同期信号生成回路（６）は
   、基準となるＳＹＮＣ（他にＨＤ、ＶＤなど）信号を生
   成し、第１番目のＴＶカメラの外部同期端子に、その信
   号を入力する基準信号生成回路（６１）と、 該基準信号生成回路（６１）の出力を入力として、その
   信号をある時間だけ遅延させ第２番目のＴＶカメラの外
   部同期端子にその信号を入力する第１の遅延回路（〔５
   〕６２）と、 上記第１の遅延回路（〔５〕６２）の出力、又は、上記
   基準信号生成回路（６１）の出力を入力として、その信
   号をある時間だけ遅延させ、第３番目のＴＶカメラの外
   部同期端子にその信号を入力する第２の遅延回路（〔６
   〕６２）と、 上記の第２の遅延回路（〔６〕、〔７〕〜６２）が（Ｔ
   Ｖカメラの個数−１）個とを有し、 ＴＶカメラモジュール（３）の個数分の異なるタイミン
   グの外部同期信号を生成することを特徴とする高画面周
   波数画像処理方式。 （８）請求項１における分光器（２）の代わりの機構と
   して、 レンズ系（１）からの光を受光し、その光を反射するミ
   ラーと、 同期信号生成回路（６）からの出力信号を入力し、その
   信号に同期してミラーを移動（回転）させる駆動系とを
   有し、 該同期信号生成回路（６）からの外部同期信号と同期を
   とって、そのミラーを移動（回転）させ、ミラーで反射
   した光（画像）を、上記電子シャッタを切る前のＴＶカ
   メラモジュール（３）の撮像面に投射し、上記電子シャ
   ッタが開いている間はミラーは静止しているように動作
   することを特徴とする高画面周波数画像処理方式。