JPH08237638A - 動き検出付きカメラに用いる方法およびシステム - Google Patents

動き検出付きカメラに用いる方法およびシステム

Info

Publication number
JPH08237638A
JPH08237638A JP7332919A JP33291995A JPH08237638A JP H08237638 A JPH08237638 A JP H08237638A JP 7332919 A JP7332919 A JP 7332919A JP 33291995 A JP33291995 A JP 33291995A JP H08237638 A JPH08237638 A JP H08237638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
output
imaging system
mode
signal
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.)
Withdrawn
Application number
JP7332919A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander George Dickinson
ジョージ ディッキンソン アレキサンダー
Jack E Salata
エドワード サラタ ジャック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AT&T Corp filed Critical AT&T Corp
Publication of JPH08237638A publication Critical patent/JPH08237638A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/707—Pixels for event detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 動き検出付きの低コストで且つコンパクトな
セキュリティカメラシステムを提供する。 【解決手段】 セキュリティに用いられる動き検出カメ
ラシステムは、ビデオモードおよび差動モードで動作可
能な能動ピクセルイメージングシステムを含み、ビデオ
モードでは、フレームごとのやり方で監視エリアの情報
を含む出力信号を生成する。差動モードでは、隣り合う
検出されたフレーム間の監視エリアにおける差異情報を
含む差動出力信号を生成する。通常、カメラは差動モー
ドで動作される。監視エリアになんの動きも起きない場
合は、差動出力信号は一定の信号レベルを有する。差動
出力信号は、監視エリアにおける動きを示すしきい値よ
りも大きくずれたことを検出すると、モード起動回路が
イメージングシステムをビデオモードで作動できるよう
にして、対応する生成されたビデオ出力信号は、監視エ
リアにおける動きを記録するためのモニタリング装置へ
供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像セキュリティ
カメラにおける一般に改良に監視、特に、動き検出の能
力がある能動画素センサを基にしたカメラに関するもの
である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】セキュリティカメラシ
ステムは、しばしば、たとえば営業時間外の店の商品を
含んだショーウインドーなどの一定の時間通常人が存在
しない監視エリアを、あるいは銀行の金庫室の動きをモ
ニタするのに用いられる。概して、このようなセキュリ
ティカメラシステムは、監視エリアの映像を記録するた
めビデオ録画装置を用いる。一定の長い時間中には、こ
れらの監視エリアにおいてわずかな動きまたは全く動き
のないことがある。動きが起こる時だけ、監視エリアの
映像を記録することが望ましい。このような動きは、合
法的であろうと不法にであろうと、その監視エリアに入
る人によって起こされるものであろう。
【０００３】いくつかの従来のセキュリティカメラは、
動きが監視エリアで発見される時、カメラと関連する記
録装置を起動するために、赤外あるいはマイクロウエー
ブの動き検出装置のような、外部の動き探知器を採用し
ていた。このようなシステムの欠点は、コストが高いこ
ととかさが張ることである。概して、この相対的に大き
な寸法のカメラとシステムの動き検出装置は、目障りで
あり、隠しずらい。
【０００４】より小さな従来の動き検出装置は、ビデオ
カメラと、アナログディジタル変換器と、フレームバッ
ファと、システムコントローラとを用いて、ビデオカメ
ラによって生成されたビデオ信号におけるフレーム間の
差異を感知することにより動きを検出する。この装置で
は、カメラによって生成されたビデオ信号は、アナログ
ディジタル変換器によってデジタル化される。各映像フ
レームのデジタル化された信号は、フレームバッファで
一時的にバッファリングされ、そこでコントローラは、
フレーム間に動きが起こったか否かを検出するため次の
生成されたフレーム情報と比較する。動きが検出される
場合、ビデオ信号は記録装置に供給される。この装置
は、別体の動き検出器を必要としないものであるが、複
雑で且つ高価である。
【０００５】したがって、組み込まれた動き検出付きの
低コストで且つコンパクトなセキュリティカメラシステ
ムが必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施の形態に
おいて、動き検出付きのカメラのためのシステムは、差
動モードまたはビデオモードおよびモード起動回路で使
用可能な能動画素イメージングシステムを含む。起動回
路のモードセレクト出力は、イメージングシステムのモ
ードセレクト入力と接続され、起動回路の信号入力は、
イメージングシステム出力と接続される。イメージング
システムは、そのモードセレクト入力における信号に基
づいて差動モードまたはビデオモードで作用する。ビデ
オモードの場合は、イメージングシステムは監視された
イメージの検出されたイメージフレームごとの情報を含
むビデオ信号を生成し、差動モードの場合は、イメージ
ングシステムはフレーム間の差異の情報を含む差動信号
を生成する。そのようなモードで動作可能なイメージン
グシステムは、現在のフレームの光りの強度を検出する
間、前回検出された光りの強度に対応する信号をバッフ
ァリングする能動画素センサを用いても良い。
【０００７】操作上、モード起動回路は、モードセレク
ト出力において第１のロジックレベルで信号を生成する
ことによりその差動モードでイメージングシステムが操
作するようにする。監視エリアで動きがなかった場合、
フレーム間の差異の示す対応する差動出力信号は、一定
の信号レベルにある。対応する生成された差動出力信号
レベルが監視されたエリアにおける動きを示すしきい値
よりも大きく一定のレベルから変化したことを感知する
と、モード起動回路は、第２のロジックレベルにおける
モードセレクト出力で信号を生成することによりビデオ
モードでイメージングシステムが動作するようにする。
モード起動回路は、イメージングシステムにより生成さ
れた対応するビデオ信号をモード起動回路出力に供給
し、そこで関連するモニタ装置により使用される。
【０００８】ある適切なモード起動回路は、スイッチ
と、しきい値検出器と、モードセレクタとを含む。スイ
ッチは、イメージングシステム出力信号を受信するため
の入力と、生成されたいかなるビデオ信号をもビデオ録
画機器などのモニタリング装置に供給するための第１の
出力と、しきい値検出器に差動出力信号生成された差動
出力信号を供給するための第２の出力とを有する。しき
い値検出器は、信号レベルがしきい値レベルを超えるか
否かを決定するために差動出力信号をモニターする。差
動出力信号がしきい値レベルを超える場合、しきい値検
出器は、対応する信号をイメージングシステムモードお
よびスイッチの位置を制御するモードセレクタに供給す
る。
【０００９】本発明は、シングルチップ上で実行され、
その結果小型となり隠しやすい低コストで且つコンパク
トなセキュリティカメラとして用いられることができ
る。動き検出のための領域は、従来の電子レンズなどで
カメラシステムの視界を設定することにより正確に定義
されてもよい。さらに、視界と、相応して、動き検出の
領域は、単にレンズを調節するか、あるいは違う電子レ
ンズに変えることによって調整されてもよい。本発明の
追加の特徴および利点は、次の詳細な説明と添付の図面
を参照することによって明白にされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、ビデオレコーダ２のよう
なモニタリング装置に接続した本発明による典型的なカ
メラシステム１を示す。カメラシステム１は、モード起
動回路４に接続された差動モードまたはビデオモードで
動作可能な能動画素センサカメラ３を含む。カメラシス
テム１は、図示を容易にするためにビデオレコーダ２に
接続された状態で示されている。代わりの適切なモニタ
リング装置は、単独でまたはビデオレコーダ２と結合し
て、監視エリアにおける検出された動きを警備員または
警察に警告するアラーム装置を含む。また、動きが検出
される時、警備員が遠隔セキュリティ装置からそのエリ
アをモニターできるようにするためアラーム装置の有無
にかかわらずテレビジョンモニタが使われてもよい。
【００１１】能動画素センサカメラ３として適切に用い
られる好ましい能動画素センサイメージングシステム
は、カメラ３のブロック略図中に示されており、また１
９９４年１０月１４日に出願された「差動モードを持っ
ている能動画素センサおよびイメージングシステム」と
いう題名の米国特許第０８／３２３，２０３号で詳細に
記述されている。この特許は、本発明の譲受人に付され
たものであり、ここに関連情報として含まれる。カメラ
３の能動画素センサイメージングシステムは、能動画素
センサ５のアレイと、行デコーダ１０と、複数の出力回
路１８と、タイミングコントローラ２０とを含む。能動
画素センサアレイ５は、密に間を置いた能動画素センサ
３５の８個の行２５と８個の列３０とからなる。能動画
素センサアレイ５は、説明の目的のみのために８×８の
センサ配列として示されるものであり、本発明を制限す
るものでない。カメラシステム１で使われる能動画素セ
ンサアレイは、能動画素センサのいかなる行と列の数か
ら構成されてもよく、出力信号におけるビデオ情報の所
望の解像度を得るために十分な数の画素のから成ること
が好ましい。
【００１２】能動画素センサ３５はそれぞれ、出力５０
において検出された光量を対応する電気信号に換えるこ
とが可能である。複数のコントロールライン５５は、行
デコーダ１０から延びて、センサ行２５それぞれにおけ
る各センサ３５に接続する。各センサ３５に接続された
コントロールライン５５は、図２に示されるように、フ
ォトゲートコントロールライン１８０と、リセットコン
トロールライン１８４と、セレクトコントロールライン
１８６とから成る。対応するセンサ列３０におけるセン
サ出力５０はそれぞれ、特定の出力回路１８に列の出力
ライン６５によって接続される。さらに、出力回路１８
はそれぞれ、共通のイメージングシステム出力ライン１
５と接続される。
【００１３】共通の出力ライン１５は、モード起動回路
３に接続される。典型的なモード起動回路４は、図１に
図示され、スイッチ７０と、しきい値検出器８０と、モ
ードセレクタ９０とを含む。イメージングシステム３の
共通のイメージングシステム出力ライン１５は、スイッ
チ７０に接続される。スイッチ７０はさらに、ビデオレ
コーダ２としきい値検出器８０とに接続される。スイッ
チ７０は、共通の出力ライン１５をそれぞれしきい値検
出器７０あるいはビデオレコーダ２に接続する第１のお
よび第２のポジションで動作可能である。しきい値検出
器８０はまた、モードセレクタ９０に接続される。モー
ドセレクタ９０は、イメージングシステム３内のタイミ
ングコントローラ２０とスイッチ７０のコントロール入
力７１とに接続される。
【００１４】操作上、差動モードにおいてもビデオモー
ドにおいても、イメージングシステム３のタイミングコ
ントローラ２０は、行デコーダ１０にタイミング信号を
供給する。行デコーダ１０は、コントロールライン５５
を介して能動画素センサ３５の各行を順次に起動させ
て、光りの強度を検出し、各フレーム間隔の間対応する
出力電圧信号を生成する。フレームは、ここで用いられ
るように、所定のフレーム時間にわたる単一の使用時間
を、アレイ５における各センサ３５からの出力を起動
し、感知する単一の完了周期とする。イメージングシス
テム３のタイミングは、秒毎３０フレームなどの望まし
いフレーム速度が達成されるように制御されている。
【００１５】監視エリアの特定のイメージフレームを検
出する場合、センサ行２５はそれぞれ、フレーム間隔の
実質的な所要時間にわたって光の強度を検出するために
起動されるてもよい。センサ行２５がフレームの光りの
強度を検出した後の残りの時間において、行２５内の各
センサ３５は、センサ３５により検出された光の量に対
応する出力電圧信号を同時に生成する。イメージがたと
えば従来のカメラレンズによりセンサ列５に焦点が合わ
せられる場合、各ピクセルセンサ３５は、センサ３５に
焦点を合わせられた監視エリアのイメージの一部につい
ての光りの強度に対応する出力電圧信号を生成する。起
動されたセンサ行２５によって生成された出力電圧信号
は、列出力ライン６５を介して各出力回路１８に同時に
供給される。
【００１６】出力回路１８は、対応する受信されたセン
サ出力信号とイメージングシステム３のオペレーティン
グモードとに基づいて差異またはビデオ出力信号のいず
れかを生成する。生成された出力信号は、タイミングコ
ントローラ２０からのタイミング制御信号に基づいて対
応するイメージフレームについての差異またはビデオ出
力信号を形成するため、直列で出力ライン１５に供給さ
れる。タイミングコントローラ２０は、所定のフレーム
速度で連続したフレームについて連続的に出力信号を生
成するために行デコーダ１０と複数の出力回路１８とを
制御する。
【００１７】ビデオモードで動作している場合、ビデオ
出力信号は、監視エリアの検出されたイメージフレーム
それぞれについての情報を含む。差動モードで動作して
いる場合、差動出力信号は、監視エリアの隣接した検出
されたイメージフレームの間の差異に対応する情報を含
む。イメージングシステム３によって検出される監視エ
リアの動きや変化がない場合、フレーム間の差異は存在
しない、そして差異出力信号は、ゼロボルトなどの一定
レベルで生成される。しかしながら、監視エリアに人が
侵入した場合などの、連続したフレーム読み出し間で監
視されたイメージにおける動きにより変化が現われた場
合、イメージングシステム３は、一定でない対応する差
動出力信号を生成する。。
【００１８】イメージングシステム３は、共通のライン
１５上の差動出力信号がしきい値検出器８０に供給され
るように第１のポジションにおいてスイッチ７０ととも
に差動モードで通常に操作される。しきい値検出器８０
は、作動出力信号がしきい値信号レベル下にある場合、
第１のロジックレベルにおいてデジタル出力信号を生成
し、作動出力信号がしきい値信号レベル上にある場合、
第２のロジックレベルにおいてデジタル出力信号を生成
する。しきい値信号レベルは、信号レベルが動きのない
監視エリアを示す作動出力信号の信号レベルよりも大き
く、動きが検出された場合の差動出力信号よりも小さく
なるように選択されるべきである。したがって、しきい
値検出器８０は、監視エリアで動きがない場合第１のロ
ジックレベルにおいて出力信号を生成する。
【００１９】しきい値検出器ディジタル出力信号は、モ
ードセレクタ９０に供給される。しきい値探知器ディジ
タル出力信号のロジックレベルに基づいて、モードセレ
クタは、イメージングシステムが差動モードまたはビデ
オモードで作動するようにタイミングコントローラ２０
にモード信号を供給する。しきい値探知器ディジタル出
力信号が動きが検出されないことを示す第１のロジック
レベルにある場合、モードセレクタ９０は、差動モード
におけるイメージングシステムのオペレーションを保持
するためにモード信号を生成する。モードセレクタ９０
によって生成されたモード信号はまた、スイッチコント
ロール入力７１に供給される。イメージングシステム３
が差動モードで動作される場合、スイッチは、生成され
た差動出力信号をしきい値検出器８０に供給するように
第１のポジションで保持される。
【００２０】監視エリアに人が入るなどして、監視エリ
アのイメージが変化した場合、対応する生成された差動
出力信号の信号レベルは、しきい値検出器８０が第２の
ロジックレベルにおけるデジタル出力信号を生成するし
きい値レベルを超える。これに応じて、モードセレクタ
９０は、タイミングコントローラ２０がイメージングシ
ステム３をビデオモードで動作できるようにし、スイッ
チ７０がその第２のポジションに切り換わるようにする
モード信号を生成する。結果として、対応する生成され
たビデオ出力信号がビデオレコーダ２に供給される。所
定の所要時間後に、モードセレクタ９０は、イメージン
グシステム３をその動作モードに逆戻りさせ、監視エリ
アにおける連続された動きを確実にするためその第１の
位置に切り替わるようにモード出力信号を生成する。加
えて、モードセレクタ９０は、ビデオレコーダ２または
他のモニタ装置に接続されて、移動が検出されたことを
またそのような移動のビデオ信号が生成されることをそ
の装置に警告してもよい。
【００２１】適切なしきい値検出器８０は、スイッチ７
０に接続された肯定入力と、望ましいしきい値電圧を生
成する電圧源に接続された否定入力とを有するコンパレ
ータである。コンパレータの出力は、ディジタル出力信
号を生成し、モードセレクタ９０に接続される。モード
セレクタ９０は、適切な組合せロジックサーキットと、
プログラム可能な論理回路と、専用集積回路や必要ロジ
ック信号を生成すことのできる回路のような有限状態マ
シーンインプリメンテーションとから構成されてもよ
い。モードセレクタ９０は、イメージングシステム３が
さらに動きが検出されたか否かを決定するためにビデオ
モードから差動モードへ逆戻りするであろう時間的間隔
を決定するためにタイマー回路または装置を用いる。
【００２２】イメージングシステム３のための適切なタ
イミング制御回路２０は、マイクロプロセッサコントロ
ーラと、専用集積回路などの有限状態マシーンインプリ
メンテーションと、行デコーダ１０と複数の出力回路１
８とに必要なタイミング信号を生成することのできる組
合せ論理および他の回路、とを含む。行デコーダ１０
は、カウンタ、デマルチプレクサまたは、各センサ行２
５を個々に起動することのできるいかなる回路または装
置でもよい。行デコーダ１０はタイミングコントローラ
２０とは別体に図示されているが、単一の装置または回
路が本発明に従ってこれらの２つの構成要素の機能を実
行するために用いられてもよい。
【００２３】各アレイ５における能動画素センサ３５
は、利益とバッファリング機能両方を供給するために、
フォトサイトと１つあるいはそれ以上のオンチップトラ
ンジスターとから構成されてもよい。能動画素センサ
は、ここで用いられているように、検出された光りの強
度に比例して電荷を集め蓄え、且つそのような蓄えられ
た電荷をバッファリングする他の装置またはセンサコン
フィグギュレーションと同様に、この分野で一般的に知
られた装置を能動画素センサとする。典型的な能動画素
センサ３５の概要は、例えば、フォッサムＥ.Ｒ.（Foss
um, E.R.）の「能動画素センサー：ＣＣＤの恐竜か？
（Active Pixel Sensors: Are CCD's Dinosaures?）」
ＳＰＩＥの議事録（Proceeding of SPIE）：電荷結合デ
バイスとソリッドステートの光学センサ」（Charge-Cou
pled Devices and Solid State OpticalSensors III）
第１９００巻、２〜１４ページ（１９９３）に述べられ
ており、これはここに引用文献として含まれる（「フォ
ッサム引用文献」）。
【００２４】本発明に係る典型的な能動画素センサ３５
および対応する出力回路１８は、図２に示されている。
図２を参照すると、センサ３５は、対応する列出力ライ
ン６５によって出力回路１８に接続される。センサ３５
はまた、列出力ライン６５に接続されるので、ライン６
５は、明瞭にするために省略符号６７によって区切られ
て示された。他のセンサ３５は、好ましくは、図２に示
されたセンサ３５と実質的に同一の方法で動作してもよ
い。図示を容易にするため、単に１つの出力回路１８の
みを示した。図１に示された他の出力回路１８は、好ま
しくは、図２に図示された回路１８と実質的に同一のマ
方法で動作してもよい。
【００２５】図２において、能動画素センサ３５は、移
送ゲート１０５に電荷結合されたフォトゲート１００と
して示されており、移送ゲート１０５はさらに拡散ウエ
ル１１０に電荷結合されている。ゲート１００と１０５
は、それぞれ、ゲート電極１０１と１０７を有してい
る。フォトゲート電極１０１は、フォトゲートコントロ
ールライン１８０に接続される。移送ゲート電極１０７
は、以下に示されるようにフォトゲート１００から拡散
ウエル１１０へ電荷の移送を可能にする適切な固定電圧
と接続されてもよい。フォトゲート１００の下の電子１
０２と、電子移動矢印１０６と、拡散ウエル１１０内の
移動された電子１１１は、フォトゲート１００からの電
荷の移動を示す電子ウエルの図解を示す。
【００２６】能動画素センサ３５は、リセットトランジ
スタ１２０と、電圧フォロアトランジスタ１２５と、セ
レクトトランジスタ１３０と、適切に負荷されたような
ロードトランジスタ１３５とを含む。拡散ノード１１５
は、拡散ウエル１１０をリセットトランジスタ１２０と
電圧フォロアトランジスタ１２５とに接続する。リセッ
トトランジスタおよび電圧フォロアトランジスタ１２
０、１２５は、さらに固定電圧ＶＤＤと接続され、固定
電圧ＶＤＤは、能動画素センサ３５がＣＭＯＳデバイス
として導入される場合、好ましくは５ボルトであろう。
リセットトランジスタ１２０はまた、図１に示された行
デコーダ１０から延在するコントロールライン５５のリ
セットコントロールライン１８４に接続される。電圧フ
ォロアトランジスタ１２５の出力１２６は、さらに負荷
トランジスタ１３５に接続されるセレクトトランジスタ
１３０と接続される。
【００２７】負荷トランジスタ１３５はまた、固定負荷
電圧ＶＬＯＡＤと固定電圧ＶＳＳとに接続される。固定
電圧ＶＳＳは、能動画素センサ３５がＣＭＯＳデバイス
として導入される場合、好ましくはゼロボルトであろ
う。セレクトトランジスタ１３０は、さらに図１に示さ
れたコントロールライン５５のセレクトコントロールラ
イン１８６に接続される。負荷電圧ＶＬＯＡＤは、列出
力ライン６５と固定電圧ＶＳＳの間の負荷トランジスタ
１３５を横切って所望の抵抗値が得られるように調節さ
れるべきである。所望の抵抗値は、セレクトトランジス
タ１３０がトランジスタ１２５および１３５の間の閉じ
たスイッチとして有効に作用するように飽和状態で動作
する場合、電圧フォロアモードでトランジスタ１２５が
動作できるようにすべきでものである。負荷トランジス
タ１３５の適切な代替物には、オンチップまたは表面マ
ウント抵抗器、あるいは、列出力ライン６５と固定電圧
ＶＳＳとの間に配された場合必要とされた電気抵抗を供
給することのできる他のいかなる受動もしくは能動素子
がある。
【００２８】図１に示されたセンサ出力５０は、セレク
トトランジスタ１３０と負荷トランジスタ１３５との間
に同様の番号を付けられた接続ノードによって図２に概
略的に示されている。列出力ライン６５はセンサ出力５
０を対応する出力回路１８に接続する。出力回路１８内
で、例えばトランジスタスイッチあるいはソリッドステ
ートリレーなどの第１の及び第２のスイッチ１４０、１
４５センサ出力信号がに供給される。スイッチ１４０、
１４５は、開閉位置でそれぞれ動作される。閉位置にお
いて、スイッチ１４０、１４５は、コンデンサ１５０と
１５５のような対応する第１のおよびの第２の電荷蓄積
装置へセンサ出力信号を供給する。コンデンサ１５０と
１５５は、差動増幅器１６０のような引き算信号結合器
それぞれの入力１６１と１６２と同様、固定電圧ＶＳＳ
に接続される。スイッチ１４０と１４５は、タイミング
制御回路２０によって生成された制御信号Ｓ１とＳ２に
よって制御される。
【００２９】差動増幅器１６０の出力１６３は、第３の
単極単投スイッチ１７０に供給されるセンサ差異または
ビデオ出力信号を生成する。スイッチ１７０は、さらに
イメージングシステム出力ライン１５に接続される。ス
イッチ１７０は、タイミングコントローラ２０によって
生成されたスイッチ制御信号Ｓ３によって制御されるよ
うに、開閉位置で作動する。閉じられている時、スイッ
チ１７０は、センサ差異またはビデオ出力信号を共通の
出力ライン１５に供給する。
【００３０】動作中、差動モードであってもビデオモー
ドであっても、イメージングシステム行デコーダ１０
は、フォトゲートコントロールライン１８０上に適切な
フォトゲート制御信号を生成し、対応する行２５内の各
センサ３５のフォトゲート１００に検出された光りの強
度に基づいて電荷を収集させる。フォトゲート１００
は、フレームインタバルの実質的な部分であろう集積時
間にわたり電荷を収集することが許容される。例えば、
フレームインタバルが３３ミリセカンドである場合、３
０フレーム／秒に対応して、集積時間は、センサ３５が
ＣＭＯＳデバイスとして実行される場合約１マイクロセ
カンド少ない３３ミリセカンドであろう。
【００３１】集積時間が完了すると、行デコーダ１０
は、偏い移送ゲート１０５に収集された電荷をフォトゲ
ート１００から拡散ウエル１１０に移送させるようにし
てもよい。この電荷を移送する方法は、当該技術におい
てよく知られており、例えば、上で引用されたフォッサ
ム参照に記述されている。収集された電荷の移動を起こ
すためのフォトゲート制御信号パルスの適切な期間は、
例えば、およそ１マイクロセカンドであろう。さらに、
固定移送ゲートのバイアス電圧は、センサ３５がＣＭＯ
Ｓデバイスとして導入される場合、約２.５ボルトであ
ろう。
【００３２】能動画素センサ内の電荷を移送するもう１
つのよく知られた技法は、移送が必要とされる場合移送
ゲート電極を時間を計測またはにパルスを発生すること
である。バイアスする技法および時間を測定する技法の
両方とも移送ゲート１０５の下にある電圧電位をフォト
ゲート１００の下の電圧電位よりも大きくする。電荷は
低い電位の領域から高い電位の領域に移動するので、フ
ォトゲート１００内の収集された電荷は、移送ゲート１
０５に移動し、次に拡散ウエル１１０に移動する。
【００３３】センサ３５において、拡散ウエル１１０に
保持された電荷は、列３０の他のセンサ３５により対応
する列出力ライン６５にわたって生成された信号からト
ランジスタ１２５および１３０によりバッファリングさ
れる。移送ゲート１０５は、さらに、フォトゲート１０
０から拡散ウエル１１０へ電荷が移送される場合を除い
て常にフォトゲート１００により収集されたものから拡
散ウエル１１０に保持された電荷をバッファリングする
ように機能する。したがって、差動モードで、イメージ
ングシステム３は、センサ３５のフォトゲート１００が
現在のフレームについての電荷を収集している時前のフ
レームの検出された光りの強度についての電荷を保つた
めにバッファリングされた拡散ノード１１０に依存す
る。結果として、本発明は、２つの電荷蓄積装置１５
０、１５５と、センサ列３０毎の引き算信号結合器１６
０のみを用いて差動出力信号を生成してもよい。逆に、
典型的な従来技術のカメラは、差動出力信号を生成する
ためにアナログディジタル変換器と外部のフレームバッ
ファメモリを用いるさらに複雑な装置を必要とした。
【００３４】差動モードとビデオモード両方で、それぞ
れのセンサ３５は、集積期間に対応する光検出期間と読
出し期間において動作するで。所定の検出されたフレー
ムインタバルについて、各センサ行２５は、順次に、光
検出期間の間光りを検出するために起動され、次に読み
出し期間の間対応する出力信号を生成するために選択さ
れる。光検出期間および読出し期間は、図３および図４
に関して下に詳細に記述されるように書く差動モードお
よびビデオモードの間オーバラップしてもよい。例え
ば、３３ミリセカンドのフレームインタバルが望まれる
場合、光検出期間はそのインタバルのほとんどからな
り、読出し期間は光検出期間語の１０μセカンドであろ
う。行デコーダ１０は、隣接したセンサ行２５のための
光検出期間がオーバーラップするようにし、読出し期間
中の所望のフレーム速度を成し遂げるようにしてもよ
い。このようなオーバーラッピング技法は、イメージン
グシステムの技術においてよく知られている。図３は、
差動モードにおける図２のセンサ３５と出力回路１８の
適切な作動方法のタイミング図を示す。図３において、
センサ３５のオーバーラッピング光検出期間２０２およ
び読出し期間２０４についての波形２００の詳細は、現
在のフレームインタバルについて示されている。光の集
積期間２０２が読出し期間２０４よりも長くないので、
波形２００は、明白にするために光検出期間の間省略符
号２０３により示された。波形２００の「ドント・ケア
（気にしない）」領域は、波形２９０の領域２０５など
クロスハッチングにより示されている。
【００３５】時間Ｔ０と時間Ｔ５の間に起きる光検出期
間２０２の間、図１に示された行デコーダ１０は、波形
２７０により示されるフォトゲート制御信号を高圧状態
でフォトゲート電極１０１に供給する。高圧状態のフォ
トゲート制御信号は、センサフォトゲート１００が現在
のフレームについてのセンサ３５に焦点を集められた光
りの強度に基づいて電荷を収集するようにする。高圧状
態のフォトゲート制御信号２７０は、さらに光検出期間
２０２中に移送ゲート１０５が収集された電荷を拡散ウ
エル１１０へ移送しないようにする。結果として、拡散
ウエル１１０に保持された電荷は、現在のフレームの光
検出期間２０２の間フォトゲート１００からバッファリ
ングされ、前のフレームの検出された光の強度に対応す
る。波形２１５として示された拡散ノード１１５におけ
る電圧電位が拡散ウエル１１０によって持続された電荷
に対応するので、同様に、光検出期間２０２の間の前の
フレームの検出された光の強度に対応する。拡散ノード
電圧電位２１５は、光検出期間２０２の間に電圧振幅Ａ
を有するように示されている。
【００３６】時間Ｔ１などの光検出期間２０２のほぼ終
わりに近い時間において、行デコーダ１０は、高圧状態
で、波形２２０として示されたセレクト制御信号を生成
することにより読出し期間を開始する。セレクト制御信
号２２０は、読出し期間２０４の継続期間にわたり高圧
状態に保たれ、他の時間は低圧状態に保たれる。高圧状
態セレクト制御信号２２０は、図２に示された通常はオ
フ状態のセレクトトランジスタ１３０が飽和状態または
オン状態で動作するようにする。
【００３７】オン状態で動作される場合、セレクトトラ
ンジスタ１３０は、トランジスター１２５が電圧フォロ
アとして動作できるようにする閉じられたスイッチとし
て効果的に機能する。トランジスタ１２５が電圧フォロ
アとして動作する一方、その出力１２６における電圧
と、拡散ノード１１５における電圧電位２１５に対応す
るセンサ出力５０における電圧信号とを生成する。拡散
ノード電圧電位２１５は、時間Ｔ１において電圧Ａを有
するので、波形２３０として示された出力電圧信号２３
０は、時間Ｔ１における電圧Ａに比例し、且つ前のフレ
ームの検出された光りの強度に対応する。 時間Ｔ１の
前は、「ドント・ケア」領域２０６で示されたように、
セレクトトランジスタは、オフ状態であり、出力電圧信
号は生成されない。
【００３８】時間Ｔ２などの、セレクト信号が生成され
たあとの短時間、タイミングコントローラ２０は、スイ
ッチ１４０を閉じる波形２４０として示された高圧状態
でスイッチ制御信号Ｓを生成する。スイッチ１４０が閉
じられる時、コンデンサ１５０は、センサ出力電圧信号
２３０に比例する電圧に充電する。時間Ｔ３などの、コ
ンデンサ１５０が十分な充電時間を費やしたあと、スイ
ッチ１４０を開けるような低圧状態でスイッチ制御信号
Ｓ１ ２４０が生成される。時間Ｔ２とＴ３との間の時
間は、コンデンサ１５０が受信されたセンサ出力信号２
３０の電圧電位に十分に充電できるように選択されるべ
きである。発明の好ましいＣＭＯＳの実施の形態では、
コンデンサ１５０の適切な充電時間は、およそ１マイク
ロセカンドである。時間Ｔ３において、コンデンサ１５
０に蓄積された電荷は、前のフレームのためのセンサ３
５によって電圧Ａ、換言すれば、検出された光りの量で
ある。
【００３９】時間Ｔ４などの、電圧Ａが第１のコンデン
サ１５０に蓄積された後、行デコーダ１０は、波形２６
０で示されたように、高圧状態でリセットコントロール
ライン５５上にリセット信号パルスを生成する。このリ
セット信号パルス２００は、電圧ＶＤＤに拡散ノード１
１５を規制するオン状態でリセットトランジスタ１２０
を動作させる。この結果、対応するセンサ出力信号２３
０は、同様に電圧ＶＤＤに比例している電圧へ増加す
る。時間Ｔ５などの、リセットパルスが終了した直後、
光検出期間２０２が終わり、低圧パルス２７５がフォト
ゲート制御信号２７０のために生成される。低圧パルス
２７５は、時間Ｔ５とＴ６との間に、図２に関して上で
記述された方法でフォトゲート１００により収集された
電荷が拡散ウエル11０に移送するようにする。。
【００４０】移動された電荷は、拡散ノード電圧２１５
および対応する出力電圧信号２３０を現在のフレームに
ついての検出された光りの強さを示す収集された電荷の
量に比例して下げる。光の強度が大きければ大きいほ
ど、収集された電荷の量は多くなり、対応する拡散ノー
ド電圧２１５電位は低くなる。時間Ｔ５の直後、出力回
路１８に供給された出力電圧信号２３０は、電圧Ｂとし
て示される現在のフレームについての検出された光の強
度に対応する。
【００４１】時間Ｔ７などの、電荷が拡散ウエル１１０
に移送されたあと、タイミング制御装置２０は、波形２
８０で示されるように、高圧状態でスイッチ制御信号Ｓ
１を生成することにより第２のスイッチ１５０を閉じ
る。閉じられたスイッチ１４５は、第２のコンデンサ１
５５が電圧Ｂであるセンサ出力信号電圧に充電するよう
にする。使用時間Ｔ８において、コンデンサ１５５が十
分な充電時間を費やしたあと、タイミングコントローラ
２０は、低圧状態で信号Ｓ１を生成することによってス
イッチ１４５を開ける。
【００４２】使用時間Ｔ８の後に、コンデンサ１５０お
よび１５５を横切る電圧は、それぞれ電圧ＡとＢとに対
応する。結果として、時間Ｔ８の後、差動増幅器は、電
圧ＡとＢとの差異に対応する電圧であるセンサ差動出力
信号２００を生成する。時間Ｔ８の前に、波形２９０
は、「ドント・ケア」領域２０５からなる。 コンデン
サ１５０および１５５が前および現在のフレームについ
てセンサー３５により検出された光の強度を示すので、
生成されたセンサ差動信号は、センサ３５により検出さ
れたフレームの光りの強度の差を示す。
【００４３】適切な時間に、タイミングコントローラ２
０は、イメージングシステム出力ライン１５にセンサー
差動出力信号を供給するスイッチ１７０を閉じるために
スイッチ制御信号 Ｓ３を生成する。スイッチ１７０
は、イメージングシステム差動装置出力信号内の適切な
配置にセンサ差動出力信号を挿入する目的で、特定の時
間において、適切な継続時間にわたってのみ閉じる。各
アレイ行２０におけるピクセルセンサ３５は、好ましく
は、検出されたイメージのフレームについて差動出力信
号を生成するために図３に関して上述したのと同じ方法
で記述する動作される。各センサ３５の拡散ノード１１
５に存在する圧力が対応するフォトゲート１００および
列出力ライン６５からバッファリングされるので、フレ
ームからフレームへの検出された光りの量に基づいて電
圧を維持する。したがって、図３で時間Ｔ９において示
されたように、センサ３５が次の検出されたフレームの
ための読出し期間に再び入るまで、拡散ノード１１５に
おける電圧は電圧Ｂに対応する電圧のままである。時間
Ｔ９において次のフレームのためのセンサ３５の読み出
しの間、センサ出力信号２３０の電圧Ｂは、前のフレー
ムの検出された光りの強度に対応する。
【００４４】図３において、２つの連続したフレームの
ためのセンサ出力信号２３０は、明白にするために２つ
の異なった電圧電位を有するように示されている。 こ
のように、図３は、監視エリアで起こる動きを示し、フ
レーム間の誤差が検出される場合のイメージングシステ
ム３のオペレーションを図示する。イメージングシステ
ム３によって監視されたエリアで動きが起こらなかった
場合は、センサの出力信号は、２つのフレームにおいて
等しく、対応する差動出力信号は、ゼロの電圧レベルと
なるであろう。
【００４５】図４は、ビデオモードにおける図２のセン
サ３５と出力回路１８のオペレーションの適切な方法を
説明するタイミング図を示す。図３および図４におい
て、セレクト制御信号２２０、時間Ｔ０および光検出パ
ルス２０２など、分かりやすくするために、同様の波形
の参照符号およびタイミングの参照符号が用いられてい
る。イメージ出力信号波形３００は、図４に示され、出
力回路１８によって生成された信号を示している。
【００４６】ビデオモードにおける光検出期間２０２中
のセンサ３５および対応する出力回路１８のオペレーシ
ョンは、差動モードの場合と実質的に同一である。 し
たがって、フォトゲート可能信号２７０は、時間Ｔ０と
Ｔ５との間の光検出期間２０２中に高圧レベルで生成さ
れる。また、読み出し検出期間２０４は、高いロジック
状態でセレクト制御信号２２０を生成することによって
時間Ｔ1 で開始し、トランジスタ１２５が拡散ノード１
１５における電圧２１５を示すセンサ出力５０で現われ
るように電圧フォロアおよびセンサ出力信号２３０とし
て作動するようにする。
【００４７】時間Ｔ２においてリセット信号パルス２６
０は、リセットトランジスタ１２０をオン状態で作動さ
せ、電圧 ＶＤＤ へ拡散ノード１１５を規制させる。
結論として、センサ出力信号２３０は、電圧 ＶＤＤ に
対応している電圧に増加する。時間Ｔ３などの、リセッ
ト信号パルス２７５が生成されたすぐ後、タイミングコ
ントローラ２０は、スイッチ１４０を閉じ、コンデンサ
１５０がセンサ出力信号２３０の電圧 ＶＤＤに充電す
るようにする高圧状態でスイッチ制御信号 Ｓ１２４０
を生成する。時間Ｔ４などの、コンデンサ１５０が十分
に充電されたあとで、スイッチ１４０は、低圧状態で制
御信号Ｓ１２４０の生成によって再度開けられる。
【００４８】時間Ｔ５などの、スイッチ１４０は開けら
れた直後に、光検出期間２０２は終わり、低圧パルス２
７５はフォトゲート制御信号２７０として生成される。
この低圧パルス２７５は、フォトゲート１００におけ
る収集された電荷が拡散ウエル１１０に移動するように
する。移動された電荷は、現在のフレームについて検出
された光の強度を示す電圧Ｃへ収集された電荷の量に比
例して拡散ノード電圧２１５と対応する出力電圧信号２
３０を低くする。結論として、時間Ｔ５の直後、電圧Ｃ
を有する出力信号２３０は出力回路１８に供給される。
【００４９】センサ出力信号２３０の電圧Ｃは、第２の
スイッチ１５０を閉じることによって蓄積装置１５５に
よって蓄積される。 第２のスイッチ１５０は、スイッ
チ制御信号Ｓ１２８０に時間Ｔ７における高いロジック
状態を負わせる（assume）ことにより閉じられる。 そ
の後、時間Ｔ８において、コンデンサ１５５が十分な充
電時間を費やしたあとに、タイミングコントローラ２０
は、低圧状態で制御信号Ｓ１２８０を生成することによ
ってスイッチ１５０を開ける。結論として、時間Ｔ８に
おいて、電圧 ＶＤＤ とＣはそれぞれ、コンデンサ１５
０と１５５にわたって保持される。したがって、使用時
間Ｔ８の後、差動増幅器１６０は、ＶＤＤ−Ｃの電圧を
有する映像出力信号３００を生成する。検出された光り
の量を示す収集された電子がフォトゲート１００から拡
散ウエル１１１へ移送される場合、電圧ＶＤＤ−Ｃは、
図２に示された拡散ノード電圧２１５において発生する
電圧降下に対応する。読出し期間２０４の時間Ｔ８の
後、出力回路１８により生成されたビデオ信号３００
は、現在のフレームについてのセンサによって検出され
た光の量を示す。
【００５０】タイミングコントローラ２０は、その後、
適切な時間にスイッチ制御信号 Ｓ３を生成し、スイッ
チ１７０を閉じ、イメージングシステム出力ライン１５
にセンサ出力信号を供給し、イメージングシステムビデ
オ出力信号の形成における適切な配置にそれを挿入す
る。各アレイ行２５における各ピクセルセンサ３５は、
検出されたイメージのフレームについてのビデオ出力信
号を生成するために、好ましくは図４に関して上述され
たものと同じ方法で作動される。 上述したように、図
１に示されたモードセレクタ９０はビデオモードでイメ
ージングシステム３を作動する一方、生成されたビデオ
信号をビデオレコーダ２へ供給するためにその第２のポ
ジションでスイッチ７０を制御している。 ５分などの
所定の時間間隔後に、モードセレクタ９０は、動きが監
視エリアでまだ起こっているか否かを決定するために、
イメージングシステムを差動モードに戻し、スイッチ７
０をその第１のポジションに戻す。
【００５１】本発明によるカメラシステムの利点のひと
つは、動き検出領域が従来のレンズ等を伴ったカメラシ
ステムの視界を設定することにより適切に確定されるこ
とである。さらに、視界および相応して動き検出リージ
ョンは、単にカメラレンズを調節するか、あるいは異な
ったレンズに変更することにより調整される。本発明の
別の利点は、図１のしきい値検出器８０およびモードセ
レクタ９０が単一の回路（一系統）から成り立ち、且つ
カメラシステムが単一の半導体チップ上で実行されるこ
とである。
【００５２】能動画素センサカメラシステムの１つの実
施の形態が詳細に記述されたが、本発明の開示から逸脱
することなく記述された実施の形態に対して多くの修正
が可能である。このような修正はすべて、クレームされ
た発明によってカバーされるはずである。 例えば、他
の形状のモード起動回路４が、しきい値検出器８０およ
びモードセレクタ９０のオペレーションを実行するため
の単一の回路を含んで本発明により用いられてもよい。
加えて、カメラシステム適切な別の使用方法は、幼児お
よび病院の患者のモニタリングや車両の警報器を含む。
能動画素センサが赤外線を検出してもよいので、本発明
によるカメラシステムは、赤外線で暗いエリアを照らす
ことにより対象となる暗いエリアを監視し、上述したの
と実質的に同一の方法で作動することもできる。
【００５３】また、イメージングシステム３内で、出力
回路１８は、２つのスイッチ１４０、１４５の代わりに
単投二極型スイッチが用いられてもよく、あるいは、並
列で信号結合器に連続的に受信された２つの電圧信号を
供給し、その２つの電圧信号に基づいて異なる信号を生
成することのできるいかなる形状の構成要素からなって
もよい。加えて、異なる電圧を伴う他の能動画素センサ
インプリメンテーションが容易に用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る典型的カメラシステムの略図で
ある。
【図２】 図１のカメラシステムのイメージングシステ
ムで用いられる典型的能動画素センサおよび出力回路の
略図である。
【図３】 動き検出のための図２の回路の典型的なオペ
レーションを示すタイミング図である。
【図４】 ビデオ信号を作り出すための図２の回路の典
型的なオペレーションを示すタイミング図である。
【符号の説明】
１ カメラシステム ２ ビデオレコーダ ３ 能動画素センサカメラ ４ モード起動回路 ５ 能動画素センサ １０ 行デコーダ １８ 出力回路 ２０ タイミングコントローラ ２５、３０ センサ行 ３５ 能動画素センサ ５０ センサ出力 ５５ コントロールライン １００ フォトゲート １０１ フォトゲート電極 １０５ 移送ゲート １０７ 移送ゲート電極 １１０ 拡散ウエル １１５ 拡散ノード １２０ リセットトランジスタ １２５ 電圧フォロアトランジスタ １３０ セレクトトランジスタ １３５ ロードトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック エドワード サラタ アメリカ合衆国 08840 ニュージャーシ ィ，メツチェン，ユニバースティ アヴェ ニュー 128

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力とモードセレクト入力とを有する能
    動ピクセルイメージングシステムと、 入力と、第１のおよび第２の出力と、コントロール入力
    とを有するスイッチと、 入力および出力を有するしきい値検出器と、 入力および出力を有するモードセレクタとからなる動き
    検出カメラシステムであって、 前記イメージングシステムは、モードセレクト入力にお
    ける信号に基づいて差動モードまたはビデオモードで作
    動可能であり、前記イメージングシステムは、ビデオモ
    ードの場合、監視エリアの検出されたイメージフレーム
    ごとの情報を含むビデオ信号を生成し、差動モードの場
    合、フレーム間の差異の情報を含む差動信号を生成する
    ところの能動ピクセルイメージングシステムと、 前記スイッチの入力は、イメージングシステムの出力に
    接続され、前記第１の出力はビデオ出力信号をモニタリ
    ング装置に供給することができ、 前記しきい値の入力は前記スイッチの第２の出力と接続
    され、 前記モードセレクタの入力は検出器の出力に接続され、
    前記モードセレクタの出力は、前記スイッチのコントロ
    ール入力とイメージングシステムのモードセレクト入力
    に接続されることを特徴とする動き検出カメラシステ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記モードセレクタは、前記イメージン
    グシステムが、所定の時間のビデオモード後、差動モー
    ドに戻るようにすることができることを特徴とする請求
    項１のカメラシステム。
  3. 【請求項３】 前記しきい値検出器およびモードセレク
    タは、単一の回路（一系統）からなることを特徴とする
    請求項１のカメラシステム。
  4. 【請求項４】 前記イメージングシステムは、さらに、 ひとつのアレイに配された複数の能動ピクセルセンサ
    と、 所望の検出されたフレームインタバルを得るためにある
    期間アレイの別の部分でセンサを順次に起動する手段
    と、 複数の出力回路と、 前記起動する手段と各差動出力回路とに接続されたタイ
    ミングコントローラとからなり、 前記能動ピクセルセンサはそれぞれ、センサにより検出
    された光りの強度に対応する拡散ノードにおいて電圧を
    生成するように動作可能であり、各能動ピクセルセンサ
    は、さらにセンサとは無関係に生成された拡散ノードに
    ある電圧電位をバッファリングするように動作可能であ
    り、 前記出力回路はそれぞれ、アレイの対応する部分におい
    てそれぞれのセンサに接続され、各出力回路は、接続さ
    れたセンサから受信した第１のおよび第２の電圧信号を
    記憶し、前記イメージングシステムの出力にセンサ出力
    信号を選択的に供給するよう動作可能であることを特徴
    とする請求項１のカメラシステム。
  5. 【請求項５】 アレイセンサは、行および列に配される
    ことを特徴とする請求項４のカメラシステム。
  6. 【請求項６】 起動する手段は、行デコーダであること
    を特徴とする請求項４のカメラシステム。
  7. 【請求項７】 前記タイミングコントローラは、各セン
    サ行が順次に作動できるようにし、差動モードの場合、
    起動されたセンサが出力回路に前の検出されたフレーム
    に対応する電圧信号を供給し、その後出力回路に現在の
    検出されたフレームに対応する電圧信号を供給できるよ
    うにし、且つ、ビデオモードの場合、起動されたセンサ
    が出力回路に標準電圧に対応する電圧信号を供給し、そ
    の後出力回路に現在の検出されたフレームに対応する電
    圧信号を供給できるように動作可能であり、また、前記
    タイミングコントローラは、いずれかのイメージングシ
    ステム出力信号を生成するために出力回路が共通の出力
    ラインへ出力信号を順次に供給できるように動作可能で
    あることを特徴とする請求項５のカメラシステム。
  8. 【請求項８】 前記出力回路は、 センサに接続された第１のおよび第２のスイッチと、 第１のおよび第２のスイッチそれぞれに接続された第１
    のおよび第２の電荷蓄積装置と、 第１のおよび第２の入力と出力とを有する引き算信号結
    合器とを有し、 前記スイッチは、第１および第２の電圧電位を前記電荷
    蓄積装置へ供給し、 前記第１のおよび第２の入力は、第１のおよび第２の電
    荷蓄積装置へ接続され、出力信号は、引き算信号結合器
    の出力において生成されることを特徴とする請求項４の
    システム。
  9. 【請求項９】 前記出力回路は、 前記信号結合器と共通の出力ラインとに接続された第３
    のスイッチをさらに有し、 前記タイミングコントローラは、対応するセンサ出力信
    号が出力ラインに供給される時間中、閉まるように前記
    第３のスイッチを制御することを特徴とする請求項８の
    カメラシステム。
  10. 【請求項１０】 前記タイミングコントローラおよび行
    デコーダは、単一の回路であることを特徴とする請求項
    ４のカメラシステム。
  11. 【請求項１１】 前記能動ピクセルイメージングシステ
    ムと、前記スイッチと、前記しきい値検出器と、モード
    セレクタは、単一の半導体チップ上で実行されることを
    特徴とする請求項１のカメラシステム。
  12. 【請求項１２】 差動モードまたはビデオモードで動作
    可能な能動ピクセルイメージングシステムを用いる動き
    検出カメラシステムのための方法において、 監視エリアのフレーム間の差異の情報を含む差動信号と
    してイメージングシステム出力信号を生成するために差
    動モードでイメージングシステムを作動する工程と、 差動出力信号がしきい値よりも大きくずれる信号レベル
    を有するか否かを決定する工程と、 差動出力信号における偏差は監視エリア内の動きを示す
    ものであり、 差動出力信号レベルがしきい値よりもおおきくずれたこ
    とを検出することによりビデオモードでイメージングシ
    ステムを作動する工程と、 前記イメージングシステムは検出されたフレームごとの
    情報を含むビデオ信号として出力信号を生成し、 モニタリング装置にビデオ出力信号を供給する工程とか
    らなることを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 前記イメージングシステムがビデオモ
    ードで動作したあと所定の時間の終了時にイメージング
    システムの作動を差動モードに戻す工程をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 システムの動き検出の感度を調整する
    ようにしきい値電圧の値を調整する工程をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１２の方法。
  15. 【請求項１５】 システムの視界および動き検出のフィ
    ールドを調整するようにイメージングシステムのレンズ
    を調整する工程をさらに有することを特徴とする請求項
    １２の方法。
  16. 【請求項１６】 前記イメージングシステムは、アレイ
    能動ピクセルセンサを有し、各センサは、検出された光
    りの強度に基づいて電荷を収集することが可能で、電荷
    の量を保持することのできる拡散ウエルを有し、各拡散
    ウエルは、センサとは無関係に生成された電気信号から
    バッファリングされ、また、差動モードでイメージング
    システムを動作する工程は、 所望の検出されたフレーム間隔を成し遂げるためにある
    期間、アレイの異なる部分でセンサを順次に起動する工
    程と、 各起動されたセンサの拡散ノードにおいて第１の電圧電
    位を検出する工程と、 前記第１の電圧電位はそれぞれ、対応する直前のフレー
    ムにおける監視エリアのイメージのための各拡散ウエル
    により保持された収集された電荷に対応し、 起動されたセンサの各拡散ノードの電圧電荷を基準電圧
    電荷に再度設定する工程と、 現在のフレームの選出された光りの強度について収集さ
    れた電荷を各起動されたセンサによるイメージから各セ
    ンサ内の対応する拡散ウエルへ移送する工程と、 起動されたセンサの拡散ノードにおける電圧電位は、所
    定の電圧電位から移送された電荷の各量に対応する第２
    の電圧電位へ変化し、 起動されたセンサの拡散ノードにおける第２の電圧電位
    を検出する工程と、 起動されたセンサの検出された第１のおよび第２の電圧
    電荷間の差異を順次に決定することに基づいて差動出力
    信号を生成する工程とからなり、 アレイの各位置におけるセンサの逐次的起動は、前のフ
    レームと現在のフレームとの間の対応するピクセルセン
    サにおける監視エリアのイメージにおける検出された差
    異の逐次的セグメントの出力信号を生成することを特徴
    とする請求項１２の方法。
  17. 【請求項１７】 アレイの別の位置においてセンサを順
    次に起動する工程は、対応するセンサ行におけるセンサ
    を起動する工程を有することを特徴とする請求項１６の
    方法。
  18. 【請求項１８】 異なる出力信号を生成する工程は、ア
    レイの各位置における各能動ピクセルセンサに接続され
    た各差動出力回路を用いて、起動されたセンサ行におけ
    る検出された第１の電圧電位と第２の電圧電位との差異
    の工程を決定することを有することを特徴とする請求項
    １６の方法。
  19. 【請求項１９】 第１の複数の電荷蓄積装置のそれぞれ
    に各起動されたセンサの第１の電圧電位を蓄積する工程
    と、 第２の複数の電荷蓄積装置のそれぞれに各起動されたセ
    ンサの第２の電圧電位を蓄積する工程とをさらに有し、 出力信号を生成する工程は、差動出力信号の対応する部
    分を順次に生成する前記第１のおよび第２の複数の電荷
    蓄積装置のぞれぞれに各電圧電位を当てはめることを含
    むことを特徴とする請求項１６の方法。
  20. 【請求項２０】 ビデオモードでイメージングシステム
    を作動する工程は、 所望の検出されたフレームインタバルを得るためにある
    期間アレイの異なる部分でセンサを順次に起動する工程
    と、 起動されたセンサの各拡散ノードの電圧電位を基準電圧
    電位に再度設定する工程と、 各起動されたセンサの拡散ノードにおける第１の電圧電
    位を検出する工程と、 第１の電圧電位はそれぞれ、基準電圧電位に対応し、 現在のフレームの検出された光りの強度について収集さ
    れた電荷を各起動されたセンサによるイメージから各セ
    ンサ内の対応する拡散ウエルに移送する工程と、 起動されたセンサの拡散ノードにおける電圧電位は、基
    準電圧電位から移送された電荷の各量に対応する第２の
    電圧電位に変化し、 起動されたセンサの拡散ノードにおける第２の電圧電位
    を検出する工程と、 起動されたセンサの検出された第１の電圧電位と第２の
    電圧電位との差異を順次決定することに基づいてビデオ
    出力信号を生成する工程とを有し、 アレイの各部分におけるセンサの逐次的起動は、対応す
    るピクセルセンサにおける監視エリアのイメージの逐次
    的セグメントの出力信号を生成することを特徴とする請
    求項１６の方法。
JP7332919A 1994-12-22 1995-12-21 動き検出付きカメラに用いる方法およびシステム Withdrawn JPH08237638A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/363456 1994-12-22
US08/363,456 US5602585A (en) 1994-12-22 1994-12-22 Method and system for camera with motion detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08237638A true JPH08237638A (ja) 1996-09-13

Family

ID=23430280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7332919A Withdrawn JPH08237638A (ja) 1994-12-22 1995-12-21 動き検出付きカメラに用いる方法およびシステム

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5602585A (ja)
EP (1) EP0719048A2 (ja)
JP (1) JPH08237638A (ja)
KR (1) KR960028217A (ja)
AU (1) AU4050895A (ja)
CA (1) CA2162514A1 (ja)
MX (1) MX9505246A (ja)
TW (1) TW276325B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190399B2 (en) 2002-12-25 2007-03-13 Minolta Co., Ltd. Image pickup apparatus

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0809394B1 (en) * 1996-05-22 2008-02-13 Eastman Kodak Company Active pixel sensor with switched supply row select
US5875305A (en) * 1996-10-31 1999-02-23 Sensormatic Electronics Corporation Video information management system which provides intelligent responses to video data content features
US6031573A (en) * 1996-10-31 2000-02-29 Sensormatic Electronics Corporation Intelligent video information management system performing multiple functions in parallel
US5731832A (en) * 1996-11-05 1998-03-24 Prescient Systems Apparatus and method for detecting motion in a video signal
US6452632B1 (en) * 1997-01-31 2002-09-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid state image sensor and video system using the same
EP0871326B1 (en) * 1997-03-10 2003-09-10 Nikon Corporation Motion-detecting image sensor incorporating signal digitization
US6049470A (en) * 1997-05-30 2000-04-11 Dalsa, Inc. Package with reticulated bond shelf
US6097429A (en) * 1997-08-01 2000-08-01 Esco Electronics Corporation Site control unit for video security system
US6069655A (en) * 1997-08-01 2000-05-30 Wells Fargo Alarm Services, Inc. Advanced video security system
US6624849B1 (en) * 1997-12-08 2003-09-23 Nikon Corporation Solid-state imaging apparatus for motion detection
US6753904B1 (en) * 1997-08-12 2004-06-22 Nikon Corporation Solid-state imaging apparatus for motion detection
US6297492B1 (en) 1998-01-06 2001-10-02 Intel Corporation Fast BICMOS active-pixel sensor cell with fast NPN emitter-follower readout
US6069376A (en) * 1998-03-26 2000-05-30 Foveonics, Inc. Intra-pixel frame storage element, array, and electronic shutter method including speed switch suitable for electronic still camera applications
KR100279295B1 (ko) * 1998-06-02 2001-02-01 윤종용 액티브 픽셀 센서
US6512858B2 (en) * 1998-07-21 2003-01-28 Foveon, Inc. Image scanning circuitry with row and column addressing for use in electronic cameras
US20020097322A1 (en) * 2000-11-29 2002-07-25 Monroe David A. Multiple video display configurations and remote control of multiple video signals transmitted to a monitoring station over a network
TW454407B (en) * 1998-09-16 2001-09-11 Nippon Electric Co Semiconductor device and the manufacturing method thereof, image sensor apparatus comprising the same, and the image reader comprising the same
GB2344167B (en) * 1998-11-26 2000-09-06 Infrared Integrated Syst Ltd Use of detector arrays to detect cessation of motion
EP1161837A1 (en) * 1999-03-16 2001-12-12 Central Research Laboratories Limited Closed circuit television (cctv) camera and system
US6803945B1 (en) * 1999-09-21 2004-10-12 Intel Corporation Motion detecting web camera system
US6714977B1 (en) * 1999-10-27 2004-03-30 Netbotz, Inc. Method and system for monitoring computer networks and equipment
US7392309B2 (en) * 1999-10-27 2008-06-24 American Power Conversion Corporation Network appliance management
US7330886B2 (en) * 1999-10-27 2008-02-12 American Power Conversion Corporation Network appliance management
US7042492B2 (en) 1999-12-10 2006-05-09 The Stanley Works Automatic door assembly with video imaging device
US6940998B2 (en) * 2000-02-04 2005-09-06 Cernium, Inc. System for automated screening of security cameras
JP4777496B2 (ja) * 2000-02-10 2011-09-21 富士フイルム株式会社 固体撮像素子
US7072521B1 (en) 2000-06-19 2006-07-04 Cadwell Industries, Inc. System and method for the compression and quantitative measurement of movement from synchronous video
US20050162515A1 (en) * 2000-10-24 2005-07-28 Objectvideo, Inc. Video surveillance system
US9892606B2 (en) 2001-11-15 2018-02-13 Avigilon Fortress Corporation Video surveillance system employing video primitives
US8564661B2 (en) * 2000-10-24 2013-10-22 Objectvideo, Inc. Video analytic rule detection system and method
US8711217B2 (en) 2000-10-24 2014-04-29 Objectvideo, Inc. Video surveillance system employing video primitives
US7698450B2 (en) 2000-11-17 2010-04-13 Monroe David A Method and apparatus for distributing digitized streaming video over a network
JP2002196877A (ja) * 2000-12-25 2002-07-12 Hitachi Ltd イメージセンサを用いた電子機器
US8271626B2 (en) 2001-01-26 2012-09-18 American Power Conversion Corporation Methods for displaying physical network topology and environmental status by location, organization, or responsible party
ATE453264T1 (de) 2001-01-26 2010-01-15 American Power Conv Corp Verfahren und vorrichtung für netzfähige geräte, die verbunden werden können, um verbesserte zusammenarbeit, skalierbarkeit und zuverlässigkeit zu erzielen
US6570499B2 (en) 2001-02-20 2003-05-27 Victor Kaganer Household security and surveillance system utilizing a video recorder
US7424175B2 (en) 2001-03-23 2008-09-09 Objectvideo, Inc. Video segmentation using statistical pixel modeling
EP1390902A4 (en) 2001-04-27 2008-10-15 Atrua Technologies Inc CAPACITIVE SENSOR SYSTEM WITH IMPROVED CAPACITY MEASUREMENT SENSITIVITY
US7259573B2 (en) * 2001-05-22 2007-08-21 Atrua Technologies, Inc. Surface capacitance sensor system using buried stimulus electrode
WO2002095801A2 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Atrua Technologies, Inc. Improved connection assembly for integrated circuit sensors
US20030101348A1 (en) * 2001-07-12 2003-05-29 Russo Anthony P. Method and system for determining confidence in a digital transaction
GB2378339A (en) * 2001-07-31 2003-02-05 Hewlett Packard Co Predictive control of multiple image capture devices.
BRPI0212375B1 (pt) 2001-09-07 2016-05-24 Intergraph Hardware Tech Co método para estabilizar uma imagem
US7650058B1 (en) 2001-11-08 2010-01-19 Cernium Corporation Object selective video recording
TWI254551B (en) * 2001-12-11 2006-05-01 Primax Electronics Ltd Electronic answering machine
JP3965049B2 (ja) * 2001-12-21 2007-08-22 浜松ホトニクス株式会社 撮像装置
US20060165386A1 (en) * 2002-01-08 2006-07-27 Cernium, Inc. Object selective video recording
ES2340478T3 (es) * 2002-05-03 2010-06-04 American Power Conversion Corporation Procedimiento y aparato para recoger y mostrar la informacion de un dispositivo de red.
JP2004015236A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Canon Inc 撮像装置
US6907387B1 (en) * 2002-08-05 2005-06-14 Bellsouth Intellectual Property Corporation Systems and methods for remote monitoring of a facility location
DE10244162A1 (de) * 2002-09-23 2004-04-01 Sick Ag Auslösen von Bildaufnahmen
US20040155783A1 (en) * 2003-01-03 2004-08-12 Zaher Al-Sheikh Automatic confined space monitoring and alert system
US8566292B2 (en) 2003-04-14 2013-10-22 Schneider Electric It Corporation Method and system for journaling and accessing sensor and configuration data
DE602004024296D1 (de) * 2003-04-14 2010-01-07 American Power Conv Corp Erweiterbare sensorüberwachung, warnungsverarbeitungs- und benachrichtigungssystem und verfahren
WO2004090679A2 (en) * 2003-04-14 2004-10-21 Netbotz, Inc. Environmental monitoring device
WO2004092909A2 (en) * 2003-04-14 2004-10-28 Netbotz, Inc. Method and system for journaling and accessing sensor and configuration data
US20040212678A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Cooper Peter David Low power motion detection system
US20040233282A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Stavely Donald J. Systems, apparatus, and methods for surveillance of an area
US7623152B1 (en) 2003-07-14 2009-11-24 Arecont Vision, Llc High resolution network camera with automatic bandwidth control
JP2005039447A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Minolta Co Ltd 撮像装置
US7627651B2 (en) * 2003-10-27 2009-12-01 American Power Conversion Corporation System and method for network device communication
US7612666B2 (en) * 2004-07-27 2009-11-03 Wael Badawy Video based monitoring system
US7643056B2 (en) * 2005-03-14 2010-01-05 Aptina Imaging Corporation Motion detecting camera system
US9077882B2 (en) 2005-04-05 2015-07-07 Honeywell International Inc. Relevant image detection in a camera, recorder, or video streaming device
US7822224B2 (en) 2005-06-22 2010-10-26 Cernium Corporation Terrain map summary elements
US8026945B2 (en) 2005-07-22 2011-09-27 Cernium Corporation Directed attention digital video recordation
AT502193B1 (de) * 2005-08-31 2007-02-15 Arc Seibersdorf Res Gmbh Verfahren zur detektion bewegter objekte mit dynamischer hintergrundunterdrückung, sowie aktives pixel für optische sensoren
US20070214292A1 (en) * 2006-02-24 2007-09-13 Gillian Hayes System and method for archiving of continuous capture buffers
EP2013817A2 (en) * 2006-04-17 2009-01-14 Objectvideo, Inc. Video segmentation using statistical pixel modeling
CN101755495B (zh) 2007-05-15 2013-10-16 美国能量变换公司 用来管理设施供电和冷却的方法和系统
US9215467B2 (en) 2008-11-17 2015-12-15 Checkvideo Llc Analytics-modulated coding of surveillance video
US8571261B2 (en) * 2009-04-22 2013-10-29 Checkvideo Llc System and method for motion detection in a surveillance video
US8990536B2 (en) 2011-06-01 2015-03-24 Schneider Electric It Corporation Systems and methods for journaling and executing device control instructions
CN104137105B (zh) 2011-12-22 2017-07-11 施耐德电气It公司 关于瞬时事件对数据中心中的温度的影响分析
US11241297B2 (en) 2016-12-12 2022-02-08 Cadwell Laboratories, Inc. System and method for high density electrode management
US11517239B2 (en) 2018-04-05 2022-12-06 Cadwell Laboratories, Inc. Systems and methods for processing and displaying electromyographic signals
US11596337B2 (en) 2018-04-24 2023-03-07 Cadwell Laboratories, Inc Methods and systems for operating an intraoperative neurophysiological monitoring system in conjunction with electrocautery procedures
US11185684B2 (en) 2018-09-18 2021-11-30 Cadwell Laboratories, Inc. Minimally invasive two-dimensional grid electrode
US11517245B2 (en) 2018-10-30 2022-12-06 Cadwell Laboratories, Inc. Method and system for data synchronization
US11471087B2 (en) 2018-11-09 2022-10-18 Cadwell Laboratories, Inc. Integrity verification system for testing high channel count neuromonitoring recording equipment
US11317841B2 (en) 2018-11-14 2022-05-03 Cadwell Laboratories, Inc. Method and system for electrode verification
US11529107B2 (en) 2018-11-27 2022-12-20 Cadwell Laboratories, Inc. Methods for automatic generation of EEG montages
US11128076B2 (en) 2019-01-21 2021-09-21 Cadwell Laboratories, Inc. Connector receptacle
US11284125B2 (en) * 2020-06-11 2022-03-22 Western Digital Technologies, Inc. Self-data-generating storage system and method for use therewith
CN112788262B (zh) * 2020-12-30 2024-05-31 上海集成电路研发中心有限公司 图像信号检测电路、控制方法以及运动检测方法
CN113329194B (zh) * 2021-04-20 2022-06-03 北京大学 一种提取即时运动的图像传感器及其方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932703A (en) * 1968-05-27 1976-01-13 Bolsey Emil J Image motion and change transducers and systems controlled thereby
US3967283A (en) * 1974-02-13 1976-06-29 Automation Industries, Inc. Large area motion sensor
US3900841A (en) * 1974-03-22 1975-08-19 Ernest J Buckles Intrusion alarm control system
US3988533A (en) * 1974-09-30 1976-10-26 Video Tek, Inc. Video-type universal motion and intrusion detection system
JPS56160183A (en) * 1980-05-09 1981-12-09 Hajime Sangyo Kk Method and device for monitoring
US4337481A (en) * 1980-06-10 1982-06-29 Peter Mick Motion and intrusion detecting system
US4857912A (en) * 1988-07-27 1989-08-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Intelligent security assessment system
KR940007846B1 (ko) * 1991-12-09 1994-08-25 주식회사 금성사 움직임 검출장치
US5471515A (en) * 1994-01-28 1995-11-28 California Institute Of Technology Active pixel sensor with intra-pixel charge transfer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190399B2 (en) 2002-12-25 2007-03-13 Minolta Co., Ltd. Image pickup apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW276325B (en) 1996-05-21
EP0719048A2 (en) 1996-06-26
KR960028217A (ko) 1996-07-22
MX9505246A (es) 1997-01-31
CA2162514A1 (en) 1996-06-23
AU4050895A (en) 1996-06-27
US5602585A (en) 1997-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08237638A (ja) 動き検出付きカメラに用いる方法およびシステム
US5631704A (en) Active pixel sensor and imaging system having differential mode
US6833871B1 (en) Exposure control in electronic cameras by detecting overflow from active pixels
JP4819561B2 (ja) 固体撮像装置
EP1966996B1 (en) Event detection for digital radiography detector
US7038820B1 (en) Automatic exposure control for an image sensor
US7224389B2 (en) Method to adjust the signal level of an active pixel and corresponding active pixel
US7973845B2 (en) Method and pixel for performing correlated double sampling
JP4902658B2 (ja) イメージセンサ
WO1999044359A1 (en) Method to reduce reset noise in photodiode based cmos image sensors
EP1078390A1 (en) Active pixel cmos sensor with multiple storage capacitors
JP2000217037A (ja) 画素内局所露光制御機能を有するｃｍｏｓアクティブピクセルセンサ
WO2001065830A9 (en) High-sensitivity storage pixel sensor having auto-exposure detection
JP2000310561A (ja) 光検出装置
WO2003055201A1 (fr) Dispositif d'imagerie
US20020109072A1 (en) Optical pulse counting imager and system
JP2008131485A (ja) 固体撮像装置及び撮像方法
JP4800045B2 (ja) 固体撮像装置
WO2000052926A1 (en) Image sensor's unit cell with individually controllable electronic shutter circuit
US7319486B2 (en) High-speed event imaging device
EP2241102A1 (en) Active pixel sensor apparatus for use in a star tracker device
JP4833010B2 (ja) 固体撮像装置
US20060125544A1 (en) Integrating capacitance circuitry for an integrating amplifier and related method
JP4717786B2 (ja) 固体撮像装置
US7298406B2 (en) Ground referenced pixel reset

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030304