JPH06268929A - Light projection image pickup device - Google Patents

Light projection image pickup device

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JPH06268929A
JPH06268929A JP5050604A JP5060493A JPH06268929A JP H06268929 A JPH06268929 A JP H06268929A JP 5050604 A JP5050604 A JP 5050604A JP 5060493 A JP5060493 A JP 5060493A JP H06268929 A JPH06268929 A JP H06268929A
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JP
Japan
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light
optical
image
signal
unit
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Kazunori Noso
千典 農宗
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To extract a picture of a lighted part without being affected by an external light even from a fast moving object by using a conventional CCD. CONSTITUTION:A light projection section 1 emits a pulse light to an object of image pickup repetitively and an optical section 2 receives an optical picture from the object and divides it into two, the one picture is received by a 1st photoelectric conversion section 3 so as to be in opposite phase to the light, in which the light is converted into a picture signal and the other picture is received by a 2nd photoelectric conversion section 4 so as to be in phase to the light, in which the light is converted into a picture signal and a control processing section 5 calculates the difference picture to extract a picture of the lighted part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光切断機や3次元測距装
置、自動車などに搭載される物体認識装置などとして使
用される投光撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light projection image pickup device used as an optical cutting machine, a three-dimensional distance measuring device, an object recognition device mounted on an automobile or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョンカメラなどの撮像装置とし
て、従来、図7に示す装置が知られている。
2. Description of the Related Art As an image pickup apparatus such as a television camera, the apparatus shown in FIG. 7 is conventionally known.

【0003】この撮像装置は、レンズ102によって撮
像対象となる被写体の光学画像を取り込んで集光すると
ともに、シャッタコントローラ回路103によって電子
式シャッタ104を1フレームに対して1回の割合で1
/5000秒から1/100秒程度の間、オン状態(透
過状態)にしてレンズ102によって集光された光学画
像をCCD105に入射させ、電気画像(2次元の画像
信号)に変換させる。
In this image pickup apparatus, an optical image of a subject to be picked up is captured by a lens 102 and condensed, and a shutter controller circuit 103 sets an electronic shutter 104 at a rate of once per frame.
From about / 5000 seconds to about 1/100 seconds, the optical image focused by the lens 102 is turned on (transmission state) and is incident on the CCD 105 to be converted into an electric image (two-dimensional image signal).

【0004】そして、CCDコントロール・映像信号処
理回路106によってCCD105に蓄積されている2
次元の画像信号をシリアルに読み出してこれを映像信号
として出力する。
2 stored in the CCD 105 by the CCD control / video signal processing circuit 106.
A three-dimensional image signal is serially read and this is output as a video signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
撮像装置では、外からの光学画像をレンズ102によっ
てCCD105上に集光する構造となっていることか
ら、撮像対象となる被写体からの光が弱いとき、図7に
示す撮像装置に透光器を付加して投光撮像装置を構成
し、この投光撮像装置の投光器によって撮像対象物に光
を当てながら、その反射光を取り込んで映像信号を生成
する。
By the way, in such an image pickup apparatus, since the optical image from the outside is condensed on the CCD 105 by the lens 102, the light from the object to be imaged is not emitted. When it is weak, a light-transmitting device is added to the image pickup device shown in FIG. 7 to form a light-emission image pickup device. While the light-emitter of the light-emission image pickup device illuminates an object to be imaged, the reflected light is taken in to obtain a video signal. To generate.

【0006】この場合、光切断機や3次元測距装置や光
を投光して文字などを読み取ったり、物体の認識を行な
う装置などとして使用される投光撮像装置では、投光器
によってレーザスリット光やレーザスポット光を物体に
照射し、物体からの反射光をレンズによって集光しなが
ら、電子式シャッタによって必要な時間だけCCDに入
射させて映像信号にした後、CCDコントロール・映像
信号処理回路の画像処理によってレーザスリット光やレ
ーザスポット光によって照明されている部分を抽出す
る。
In this case, in a light projector and a three-dimensional distance measuring device, a light projection image pickup device used as a device for illuminating light to read characters and recognizing an object, a laser slit light is emitted by a light projector. Or a laser spot light is radiated to the object, and the reflected light from the object is condensed by the lens, and is incident on the CCD for a required time by the electronic shutter to form a video signal, and then the CCD control / video signal processing circuit The portion illuminated by the laser slit light or laser spot light is extracted by image processing.

【0007】しかしながら、このような投光撮像装置で
は、レーザスリット光やレーザスポット光より強い外来
光(例えば、太陽光など)が撮像対象物体に照射されて
いるとき、レーザスリット光やレーザスリット光が照射
されている部分の画像を抽出することが難しいという問
題があった。
However, in such a floodlight imaging device, when the object to be imaged is irradiated with external light (for example, sunlight) stronger than the laser slit light or the laser spot light, the laser slit light or the laser slit light is emitted. There is a problem that it is difficult to extract the image of the part where the is irradiated.

【0008】そこで、このような問題を解決する方法の
1つとして、従来、特開平2−304680号が提案さ
れている。
Therefore, as one of methods for solving such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2-304680 has been conventionally proposed.

【0009】この提案は投光器と、テレビジョンカメラ
とによって投光撮像装置を構成し、投光器から光を出射
する前に、テレビジョンカメラによって画像を取り込ん
でこれを未投光画像としてメモリに格納しておき、この
後投光器から光を出射しながら、テレビジョンカメラに
よって画像を取り込んでこれを投光画像として前記メモ
リと別のメモリに格納する。
In this proposal, a projector and a television camera constitute a projection image pickup device, and before emitting light from the projector, an image is captured by the television camera and stored in a memory as an unprojected image. After that, while emitting light from the projector, an image is captured by the television camera and stored as a projected image in a memory different from the memory.

【0010】そして、これらの各メモリに各々、格納さ
れている未投光画像と、投光画像とを読み出しこれらの
差を演算して外来光の影響を除去し、この処理によって
得られた差画像を投光部分の画像として抽出する。
Then, the unprojected image and the projected image stored in each of these memories are read out, the difference between them is calculated, the influence of external light is removed, and the difference obtained by this processing is calculated. The image is extracted as an image of the projected portion.

【0011】しかしながら、このような投光撮像装置で
は、1/30秒の周期でしかテレビジョンカメラから映
像信号を出力させることしかできないため、2枚の画像
を取り込んで、これらの各画像の差画像を抽出するの
に、2/30秒の時間を必要とする。
However, in such a light-projecting image pickup device, only a video signal can be output from the television camera at a cycle of 1/30 second, so that two images are captured and the difference between these images is captured. It takes 2/30 seconds to extract the image.

【0012】このため、このような投光撮像装置では、
静止している物体(被写体)を撮影して投光部分の画像
を抽出することができるものの、自動車上からみた道路
や対向車などのように被写体が早く動いているときに
は、2枚の画像が互いに異なった被写体の画像となって
投光部分の画像を抽出することができなくなってしまう
という問題がある。
Therefore, in such a projection image pickup device,
Although it is possible to capture a still object (subject) and extract the image of the projected part, two images are displayed when the subject is moving fast, such as a road or an oncoming vehicle viewed from above the automobile. There is a problem that it becomes impossible to extract the image of the projected portion as images of different subjects.

【0013】そこで、このような問題を解決するため、
動きの早い被写体を撮影するため、画像の入力周期を短
くすることが考えられる。
Therefore, in order to solve such a problem,
Since a fast-moving subject is photographed, it is conceivable to shorten the image input cycle.

【0014】つまり、通常のテレビジョンカメラでは、
1フィールドの画像入力に16.6msかかり、2フィ
ールドの画像によって構成される1フレームの画像入力
に33.3msの時間がかかってしまうため、未投光画
像の入力に33.3ms、投光画像の入力に33.3m
sの時間がかかって、1枚の差画像を得るために合計で
66.6msの時間がかかってしまうが、これをそれぞ
れ1ms程度に短縮して動きの早い被写体についても、
投光部分の画像を抽出することが考えられる。
That is, in a normal television camera,
It takes 16.6 ms to input an image in one field, and takes 33.3 ms to input an image in one frame composed of images in two fields. To input 33.3m
It takes s time, and it takes a total of 66.6 ms to obtain one difference image. However, this is shortened to about 1 ms for each fast moving object.
It is conceivable to extract the image of the projected portion.

【0015】しかしながら、このような方法では、テレ
ビジョンカメラとして、高速で撮像することができる高
速度カメラのように非常に高価な装置を必要とするた
め、コストが高過ぎて実現が難しいという問題がある。
However, such a method requires a very expensive device such as a high-speed camera capable of picking up images at a high speed as a television camera, so that the cost is too high and it is difficult to realize. There is.

【0016】本発明は上記の事情に鑑み、通常のCCD
を使用して、動きの早い被写体でも、外来光に影響され
ることなく、照明された部分の画像を抽出することがで
きる投光撮像装置を提供することを目的としている。
In view of the above circumstances, the present invention is a conventional CCD.
It is an object of the present invention to provide a floodlight imaging device capable of extracting an image of an illuminated portion without being affected by extraneous light by using a fast moving object.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による投光撮像装置は、1フレーム期間内に
繰り返し発光して被写体に光を照射する投光部と、前記
被写体の光学画像を取り込んで複数に分ける光学部と、
前記投光部から光が出射されているときには、前記光学
部によって分けられた1つの光学画像を取り込んで画像
信号を生成する第1光/電変換部と、この第1光/電変
換部の光/電変換期間の直前または直後において、前記
投光部から光が出射されていないときには、前記光学部
によって分けられた他の光学画像を取り込んで画像信号
を生成する第2光/電変換部と、この第2光/電変換部
から出力される画像信号と前記第1光/電変換部から出
力される画像信号との差画像を演算して映像信号を生成
する制御・処理部とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a projection image pickup device according to the present invention comprises a light projecting section for repeatedly emitting light to illuminate a subject within one frame period, and an optical system for the subject. An optical part that captures an image and divides it into multiple parts,
When light is emitted from the light projecting unit, a first optical / electrical converting unit that takes in one optical image divided by the optical unit and generates an image signal, and the first optical / electrical converting unit Immediately before or after the optical / electrical conversion period, when light is not emitted from the light projecting unit, a second optical / electrical conversion unit that captures another optical image divided by the optical unit to generate an image signal And a control / processing unit that calculates a difference image between the image signal output from the second photoelectric conversion unit and the image signal output from the first photoelectric conversion unit to generate a video signal. It is characterized by having.

【0018】[0018]

【作用】上記の構成において、投光部によって1フレー
ム期間内に繰り返し光が生成されて被写体を照明しなが
ら、光学部によって前記被写体の光学画像が取り込まれ
て複数に分けられるとともに、前記投光部から光が出射
されているとき、第1光/電変換部によって前記光学部
で分けられた1つの光学画像が取り込まれて画像信号が
生成され、またこの第1光/電変換部の光/電変換期間
の直前または直後において、前記投光部から光が出射さ
れていないとき、第2光/電変換部によって前記光学部
で分けられた他の光学画像が取り込まれて画像信号が生
成された後、制御・処理部によって前記第2光/電変換
部から出力される画像信号と前記第1光/電変換部から
出力される画像信号との差画像が演算されて映像信号が
生成される。
In the above structure, the light projecting unit repeatedly generates light within one frame period to illuminate the subject, while the optical unit captures the optical image of the subject and divides it into a plurality of images. When light is emitted from the optical section, the first optical / electrical conversion section captures one optical image divided by the optical section to generate an image signal, and the light of the first optical / electrical conversion section is generated. / Immediately before or after the electrical / electrical conversion period, when no light is emitted from the light projecting unit, another optical image divided by the optical unit is captured by the second optical / electrical converting unit to generate an image signal. After that, the control / processing unit calculates a difference image between the image signal output from the second photoelectric conversion unit and the image signal output from the first photoelectric conversion unit to generate a video signal. To be done.

【0019】[0019]

【実施例】図1は本発明による投光撮像装置の一実施例
を示すブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a floodlight imaging device according to the present invention.

【0020】この図に示す投光撮像装置は、投光部1
と、光学部2と、2つの光/電変換部3、4と、制御・
処理部5とを備えており、撮像対象となる被写体にパル
ス状の光を照射する動作を繰り返しながら、前記光と同
相および逆相となるように前記被写体からの反射光(光
学画像)を取り込んで画像信号に変換した後、これらの
差画像を演算して照明されている部分の画像を抽出す
る。
The projection image pickup apparatus shown in this figure is provided with a projection unit 1.
, The optical section 2, the two photoelectric conversion sections 3, 4, and
The processing unit 5 is provided, and the reflected light (optical image) from the subject is captured so as to be in-phase and anti-phase with the light while repeating the operation of irradiating the subject to be imaged with pulsed light. After being converted into an image signal by, the difference image is calculated to extract the image of the illuminated portion.

【0021】投光部1は、図2(c)に示す如く前記制
御・処理部5から発光信号が出力される毎に、この発光
信号が供給されている間、レーザ光源やLED、放電ラ
ンプ、ストロボ光源などの発光体6を発光させるととも
に、レンズ7によって前記発光体6によって得られた光
を平行光にして被写体を照明する。
As shown in FIG. 2 (c), the light projecting unit 1 supplies a laser light source, an LED, a discharge lamp while the light emitting signal is supplied every time the light emitting signal is output from the control / processing unit 5. The light emitting body 6 such as a strobe light source is caused to emit light, and the light obtained by the light emitting body 6 is collimated by the lens 7 to illuminate the subject.

【0022】また、光学部2は、レンズ10によって前
記被写体からの反射光(光学画像)を取り込んで集光す
るとともに、分光プリズム11によって前記光学画像を
2つの光学画像に2分してその一方を光/電変換部3に
入射させ、他方を光/電変換部4に入射させる。
Further, the optical unit 2 takes in the reflected light (optical image) from the subject by the lens 10 and condenses it, and the spectral prism 11 divides the optical image into two optical images and divides the two into one. Is incident on the photoelectric conversion unit 3, and the other is incident on the photoelectric conversion unit 4.

【0023】一方の光/電変換部3は、図2(a)に示
す如く制御・処理部5から前記発光信号の出力タイミン
グと逆相となったシャッタオン信号が出力される毎に、
このシャッタオン信号が供給されている間(例えば、1
/1000秒から1/10000秒の間)、PLZTや
液晶シャッタなどにより構成される電子式シャッタ12
によって光学部2で分離された一方の光学画像を透過さ
せてCCD13に入射させ、これによって前記光学画像
を光/電変換させて2次元の画像信号を蓄積させ、図2
(d)に示す如く制御・処理部5から30Hzの周期を
持つ垂直同期信号に対応する読出しタイミング信号が出
力されたとき、CCD13から蓄積している画像信号を
シリアルに出力させて制御・処理部5に供給する。
One photoelectric conversion unit 3 outputs a shutter-on signal having a phase opposite to the output timing of the light emission signal from the control / processing unit 5 as shown in FIG. 2 (a).
While this shutter-on signal is being supplied (for example, 1
/ 1000 seconds to 1/10000 seconds), electronic shutter 12 composed of PLZT, liquid crystal shutter, etc.
One of the optical images separated by the optical unit 2 is transmitted and made incident on the CCD 13, whereby the optical image is photoelectrically converted to accumulate a two-dimensional image signal.
As shown in (d), when the control / processing unit 5 outputs a read timing signal corresponding to a vertical synchronizing signal having a cycle of 30 Hz, the image signal accumulated from the CCD 13 is serially output to control / processing unit. Supply to 5.

【0024】また、他方の光/電変換部4は、図2
(b)に示す如く制御・処理部5から前記発光信号の出
力タイミングと同相となったシャッタオン信号が出力さ
れる毎に、このシャッタオン信号が供給されている間、
電子式シャッタ14によって光学部2で分離された他方
の光学画像を透過させてCCD15に入射させ、これに
よって前記光学画像を光/電変換させて2次元の画像信
号を蓄積させ、図2(d)に示す如く制御・処理部5か
ら垂直同期信号に対応する読出しタイミング信号が出力
されたとき、CCD15から蓄積している画像信号をシ
リアルに出力させて制御・処理部5に供給する。
The other optical / electrical conversion section 4 is shown in FIG.
As shown in (b), every time the control / processing unit 5 outputs a shutter-on signal that is in phase with the output timing of the light emission signal, while the shutter-on signal is being supplied,
The other optical image separated by the optical unit 2 by the electronic shutter 14 is transmitted and made incident on the CCD 15, whereby the optical image is photoelectrically converted to accumulate a two-dimensional image signal. When a read timing signal corresponding to the vertical synchronizing signal is output from the control / processing unit 5 as shown in (4), the image signal accumulated from the CCD 15 is serially output and supplied to the control / processing unit 5.

【0025】この場合、これらの各光/電変換部3、4
を構成する各CCD13、15は、図3に示す如く各画
素毎に光の供給量に応じて電荷が増加する通常のCCD
であり、前回の読出し処理によって電荷が零になった後
(例えば、時刻t0 )、今回のフレームが終了する前ま
で、入射された光学画像の光量に応じて強い光量では、
実線で示す如く、また弱い光量では、点線で示す如く電
荷が増加し、読出し処理が行われたとき(例えば、時刻
t1 )、このときから次のフレームが開始されるまで
(例えば、時刻t2 )、電荷が零に保たれる。
In this case, each of these optical / electrical conversion units 3, 4 is
Each of the CCDs 13 and 15 constituting the CCD is a normal CCD in which the charge increases for each pixel according to the light supply amount, as shown in FIG.
Therefore, after the electric charge becomes zero due to the previous reading process (for example, at time t0) and before the end of the current frame, with a strong light amount according to the light amount of the incident optical image,
As indicated by the solid line, or when the amount of light is weak, the charge increases as indicated by the dotted line, and when the reading process is performed (for example, time t1), from this time until the next frame starts (for example, time t2). , The charge is kept at zero.

【0026】したがって、一方の光/電変換部3に設け
られているCCD13では、図4(c)、(e)に示す
如く発光信号の出力タイミングと逆相となったシャッタ
オン信号が出力される毎に、光学画像が入射するので、
図4(a)に示す如くその都度、電荷が増加し、制御・
処理部5から読出しタイミング信号が出力されたとき
(例えば、時刻t1 )、各画素の電荷をシリアルに出力
して零になり、また他方の光/電変換部4に設けられて
いるCCD15では、図4(d)、(e)に示す如く発
光信号の出力タイミングと同相となったシャッタオン信
号が出力される毎に、光学画像が入射するので、図4
(b)に示す如くその都度、電荷が増加し、制御・処理
部5から読出しタイミング信号が出力されたとき(例え
ば、時刻t1)、各画素の電荷をシリアルに出力して零
になる。
Therefore, as shown in FIGS. 4C and 4E, the CCD 13 provided in one photoelectric conversion unit 3 outputs a shutter-on signal having a phase opposite to the output timing of the light emission signal. Each time, the optical image is incident,
As shown in Fig. 4 (a), the electric charge increases each time
When the read timing signal is output from the processing unit 5 (for example, at time t1), the charge of each pixel is serially output and becomes zero, and in the CCD 15 provided in the other photoelectric conversion unit 4, As shown in FIGS. 4D and 4E, the optical image is incident each time the shutter-on signal that is in phase with the output timing of the light emission signal is output.
As shown in (b), the charge increases each time, and when the read timing signal is output from the control / processing unit 5 (for example, time t1), the charge of each pixel is serially output and becomes zero.

【0027】これによって、これらの各CCD13、1
5に入射される光学画像のデューティを50%にすれ
ば、1フレームの間、連続して光学画像を入射させる通
常の撮像動作の約半分のレベルの画像信号を出力させる
ことができるとともに、発光信号の出力タイミングと逆
相となるシャッタオン信号によって一方の電子式シャッ
タ12を透過状態にするとともに、前記シャッタオン信
号と同相となるシャッタオン信号によって他方の電子式
シャッタ14を透過状態にし、さらにこれらの各シャッ
タオン信号のオン/オフ周期を早くしているので、被写
体の動きが早い場合でも、各CCD13、15に被写体
のほぼ同じ部分の光学画像を入射させることができる。
By this, each of these CCDs 13, 1
If the duty of the optical image incident on the optical axis 5 is set to 50%, it is possible to output an image signal of about half the level of a normal imaging operation in which the optical image is continuously incident for one frame, and to emit light. One of the electronic shutters 12 is set in a transparent state by a shutter-on signal having a phase opposite to the signal output timing, and the other electronic shutter 14 is set in a transparent state by a shutter-on signal having the same phase as the shutter-on signal. Since the ON / OFF cycle of each of these shutter-on signals is set earlier, it is possible to make the optical images of substantially the same part of the subject enter the CCDs 13 and 15 even when the subject moves fast.

【0028】また、制御・処理部5はシャッタコントロ
ーラ回路18によって予め設定されているタイミングで
発光信号を生成してこれを投光部1に供給するととも
に、前記発光信号と逆相となるシャッタオン信号、同相
となるシャッタオン信号を生成してこれらを各光/電変
換部3、4の電子式シャッタ12、14に各々、供給し
ながら、CCDコントローラ回路16によって垂直同期
信号に対応した読出しタイミングで各光/電変換部3、
4のCCD13、15を各々制御して画像信号を出力さ
せ、映像信号処理回路17によってこれらの差画像を抽
出させ、これを映像信号として出力させる。
Further, the control / processing section 5 generates a light emission signal at a preset timing by the shutter controller circuit 18 and supplies the light emission signal to the light projecting section 1, and at the same time, the shutter is turned on in a phase opposite to the light emission signal. Signal, a shutter-on signal having the same phase is generated and supplied to the electronic shutters 12 and 14 of the photoelectric conversion units 3 and 4, respectively, while the CCD controller circuit 16 reads out timing corresponding to the vertical synchronizing signal. Each optical / electrical conversion unit 3,
Each of the four CCDs 13 and 15 is controlled to output an image signal, a video signal processing circuit 17 extracts these difference images, and this is output as a video signal.

【0029】この場合、映像信号処理回路17は、図5
に示す如く差動増幅回路19によって一方のCCD13
から出力される画像信号と、他方のCCD15から出力
される画像信号との差画像を抽出してこれを映像信号と
して出力する。
In this case, the video signal processing circuit 17 operates as shown in FIG.
As shown in FIG.
The difference image between the image signal output from the CCD 15 and the image signal output from the other CCD 15 is extracted and output as a video signal.

【0030】このようにこの実施例においては、撮像対
象となる被写体にパルス状に光を照射する動作を繰り返
しながら、前記光と同相および逆相となるように前記被
写体からの反射光(光学画像)を取り込んで画像信号に
変換した後、これらの差画像を演算して照明されている
部分の画像を抽出するようにしたので、通常のCCDを
使用して、動きの早い被写体でも、外来光に影響される
ことなく、照明された部分の画像を抽出することができ
る。
As described above, in this embodiment, while the operation of irradiating the object to be imaged with light in a pulsed manner is repeated, the reflected light (optical image) from the object becomes in-phase and anti-phase with the light. ) Is taken in and converted into an image signal, the difference image is calculated to extract the image of the illuminated part. It is possible to extract the image of the illuminated portion without being affected by.

【0031】図6は本発明による投光撮像装置の他の実
施例を示すブロック図である。なお、この図において、
図1の各部と同じ部分には同じ符号が付してある。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the floodlight imaging device according to the present invention. In addition, in this figure,
The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0032】この図に示す投光撮像装置が図1に示す装
置と異なる点は、積分回路25によって映像信号処理回
路17から出力される映像信号を画像1枚分単位(3
3.3ms)で積分して映像信号を平均化するとととも
に、マイクロプロセッサなどによって構成される移相回
路26によって前記平均化処理で得られた平均化画像信
号の信号レベルに基づいてシャッタコントローラ回路1
8から出力される発光信号や各シャッタオン信号のパル
ス位置を1周期以内で、かつパルス間隔を一定にしたま
ま、タイミングを早くしたり、遅くしたりして、積分処
理回路25から出力される平均化画像信号の信号レベル
が最大となるタイミングを自動的に検出させるようにし
たことである。
The projection image pickup apparatus shown in this figure differs from the apparatus shown in FIG. 1 in that the video signal output from the video signal processing circuit 17 by the integrator circuit 25 is set in units of one image (3
The shutter controller circuit 1 based on the signal level of the averaged image signal obtained by the averaging process by the phase shift circuit 26 configured by a microprocessor or the like.
The light emission signal output from 8 and the pulse position of each shutter-on signal are output from the integration processing circuit 25 within one cycle, with the pulse interval kept constant, the timing being advanced or delayed. This is to automatically detect the timing when the signal level of the averaged image signal becomes maximum.

【0033】これによって、この実施例においては、例
えばこの投光撮像装置を自動車に搭載したとき、2台の
自動車が並走し、これらの各自動車が投光した光が互い
に逆相の関係になっても、映像信号処理回路17から出
力される映像信号の値が零にならないようにすることが
できる。
As a result, in this embodiment, for example, when the projection image pickup device is mounted on an automobile, the two automobiles run in parallel and the lights emitted by these automobiles are in a phase opposite to each other. Even so, the value of the video signal output from the video signal processing circuit 17 can be prevented from becoming zero.

【0034】また、この実施例においては、映像信号処
理回路17の出力側に積分回路25を設けるとともに、
この積分回路25の出力側に移相回路26を設けるよう
にしているが、図1に示す投光撮像装置で使用する映像
信号処理回路17、すなわち図5に示す映像信号処理回
路15内に設けられた差動増幅回路19の後に、絶対値
演算回路を設け、この絶対値演算回路によって差動増幅
回路19から出力される映像信号を全波整流してその絶
対値を求め、これを映像信号として出力するようにして
も良い。
Further, in this embodiment, the integrating circuit 25 is provided on the output side of the video signal processing circuit 17, and
Although the phase shift circuit 26 is provided on the output side of the integrating circuit 25, the phase shift circuit 26 is provided in the video signal processing circuit 17 used in the projection image pickup apparatus shown in FIG. 1, that is, in the video signal processing circuit 15 shown in FIG. The absolute value calculating circuit is provided after the differential amplifying circuit 19, and the absolute value calculating circuit full-wave rectifies the video signal output from the differential amplifying circuit 19 to obtain the absolute value. May be output as.

【0035】このようにすることにより、自分の自動車
の投光タイミングと逆相となっている間に、他の自動車
の強い光で投光したとき、同相となっている光/電変換
部4から出力される画像信号より、逆相となっている光
/電変換部3から出力される画像信号の方が大きくな
り、図5に示す差動増幅回路19から出力される映像信
号が負極性となるが、絶対値演算回路によってこれを正
極性にして、上述した他の実施例と同じ効果を得ること
ができる。
By doing so, the light / electric conversion unit 4 which is in phase when light is projected by the strong light of another vehicle while the phase is opposite to the light projection timing of the own vehicle. The image signal output from the opto-electric conversion unit 3 having the opposite phase is larger than the image signal output from, and the video signal output from the differential amplifier circuit 19 shown in FIG. However, it is possible to obtain the same effect as that of the other embodiments described above by making this a positive polarity by the absolute value calculation circuit.

【0036】また、上述した各実施例においては、シャ
ッタコントローラ回路18によってパルス状の発光信号
や各シャッタオン信号を生成して発光体6や各電子式シ
ャッタ12、14を駆動するようにしているが、正弦波
状の発光信号や各シャッタオン信号を生成して発光体6
や各電子式シャッタ12、14を駆動するようにしても
良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the shutter controller circuit 18 generates a pulsed light emission signal or each shutter-on signal to drive the light emitter 6 and each electronic shutter 12, 14. Generates a sine wave light emission signal and each shutter-on signal,
Alternatively, the electronic shutters 12 and 14 may be driven.

【0037】そして、上述した各実施例で示した投光撮
像装置を物体の高さなどを計測する光切断機として使用
する場合には、発光体6としてレーザスリット光を発生
することができるものを用いることにより、外来光の影
響を受けないものにすることができる。
When the projection image pickup device shown in each of the above-mentioned embodiments is used as an optical cutting machine for measuring the height of an object, a laser slit light can be generated as the light emitter 6. Can be made unaffected by external light.

【0038】また、上述した各実施例で示した投光撮像
装置を自動車の視覚装置として使用する場合、レーザ光
を発生する発光体や放電ランプなどの発光体を使用する
ことにより、外来光の影響を受けない映像信号を得るこ
とができ、これによって白線の検出を行なうことができ
るとともに、晴天時に生じていた影を無くし、さらに太
陽が進行方向にあるときに生じる逆光時にも前方の画像
を得ることができ、また夜間においてもクリアな画像を
得ることができる。
Further, when the projection image pickup device shown in each of the above-mentioned embodiments is used as a visual device of an automobile, by using a light emitting body such as a discharge lamp or a light emitting body which emits laser light It is possible to obtain a video signal that is not affected, and it is possible to detect the white line, eliminate the shadow that was generated when the weather was fine, and display the front image even when the backlight is generated when the sun is in the traveling direction. It is possible to obtain a clear image even at night.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
常のCCDを使用して、動きの早い被写体でも、外来光
に影響されることなく、照明された部分の画像を抽出す
ることができる。
As described above, according to the present invention, a normal CCD can be used to extract an image of an illuminated portion of a fast-moving subject without being affected by external light. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による投光撮像装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a floodlight imaging device according to the present invention.

【図2】図1に示す各電子式シャッタのオン/オフ動作
と発光体のオン/オフ動作と各CCDの読出し動作との
関係例を示すタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart showing an example of a relationship between an on / off operation of each electronic shutter shown in FIG. 1, an on / off operation of a light emitter, and a read operation of each CCD.

【図3】図1に示す各CCDの入射光の光量と蓄積され
る電荷との基本的な関係例を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a basic relationship between the amount of incident light of each CCD shown in FIG. 1 and accumulated charges.

【図4】図1に示す発光体の発光動作と各電子式シャッ
タのオン/オフ動作と各CCDに実際に蓄積される電荷
の量との関係例を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform chart showing an example of a relationship between a light emitting operation of the light emitting body shown in FIG. 1, an on / off operation of each electronic shutter, and an amount of electric charge actually accumulated in each CCD.

【図5】図1に示す映像信号処理回路の詳細な回路構成
例を示す回路図である。
5 is a circuit diagram showing a detailed circuit configuration example of the video signal processing circuit shown in FIG.

【図6】本発明による投光撮像装置の他の実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the floodlight imaging device according to the present invention.

【図7】従来から知られている撮像装置の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventionally known imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投光部 2 光学部 3、4 光/電変換部 5 制御・処理部 6 発光体 7、10 レンズ 11 分光プリズム 12、14 電子式シャッタ 13、15 CCD 16 CCDコントローラ回路 17 映像信号処理回路 18 シャッタコントローラ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light projecting section 2 Optical section 3, 4 Optical / electrical converting section 5 Control / processing section 6 Light emitting body 7, 10 Lens 11 Spectral prism 12, 14 Electronic shutter 13, 15 CCD 16 CCD controller circuit 17 Video signal processing circuit 18 Shutter controller circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1フレーム期間内に繰り返し発光して被
写体に光を照射する投光部と、 前記被写体の光学画像を取り込んで複数に分ける光学部
と、 前記投光部から光が出射されているときには、前記光学
部によって分けられた1つの光学画像を取り込んで画像
信号を生成する第1光/電変換部と、 この第1光/電変換部の光/電変換期間の直前または直
後において、前記投光部から光が出射されていないとき
には、前記光学部によって分けられた他の光学画像を取
り込んで画像信号を生成する第2光/電変換部と、 この第2光/電変換部から出力される画像信号と前記第
1光/電変換部から出力される画像信号との差画像を演
算して映像信号を生成する制御・処理部と、 を備えたことを特徴とする投光撮像装置。
1. A light projecting unit that repeatedly emits light within one frame period to irradiate a subject with light, an optical unit that captures an optical image of the subject and divides it into a plurality, and light is emitted from the light projecting unit. When the optical / electrical conversion section of the first optical / electrical conversion section receives the one optical image divided by the optical section and generates an image signal, the optical / electrical conversion section of the first optical / electrical conversion section is provided immediately before or after the optical / electrical conversion period. A second optical / electrical conversion unit that captures another optical image divided by the optical unit and generates an image signal when no light is emitted from the light projecting unit; And a control / processing unit that generates a video signal by calculating a difference image between the image signal output from the first optical / electrical conversion unit and the image signal output from the first optical / electrical conversion unit. Imaging device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006090900A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd Light emitting body detector, light emitting body detection method, and program
DE102005018057A1 (en) * 2005-04-19 2006-11-02 William, Lin, San Jose Multiple sensor camera has optical device positioned between lens, and color and black-and-white image sensors to reflect light rays from lens to any one of the sensors
JP2010147877A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Imaging apparatus
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