JPS58147283A - 高速度撮像装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、被写体の映像をディジタル的に処−理記憶し
必要な時に即座に再生する高速度撮像装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、この樵の装置としては、映倫の記憶形態によって
２種の装置がある。

１つは、可視光用のフィルムがセットされたカメラを動
く被写体に向け、被写体の動きに応じたシャ、り速度で
被写体の各動きを瞬間Ｏ静止した状態でとらえ、その各
瞬間をフィルムの一コマ毎に記憶する。このフィルムを
現像という化字処塩を行なって記憶自答を固定する。そ
して、映像の再生は映写機によって前記フィルムの映ｇ
ｌをスクリーン上に投影することによｐ行う。この時の
フィルムの送り速度を変えることによって被写体の動≦
４速度を変えることができるものである。

他の１つは、鉄を主成分とした材料が塗布されえ磁気チ
ーｆＫ１撮儂管等によって電気信号に変換され九被写体
の映倫信号を記憶するもので、この記憶された映像信号
を再生するには、磁気ヘッドによって磁気テープの磁化
された量を両者間の一定の相対速度の下に取シ出し、そ
れをブラウン管などによって映像化することによって行
われる。この場曾の再生された被写体の動く速度は前記
相対速度を変えることによって質えることができる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、従来、可視光用フィルムを使用し九鋏置扛、
フィルムに対し現儂という化学Ｉ＆塩を行うため即座に
映像を再生できない欠点がある０さらに、映像を再生す
るにあたル１映写機勢の付帯設備を必要とするなど再生
作業が面倒である。

また、磁気チーブを使用した装置は、前記の可視光用フ
ィルムを使用した装置に比べ再生は簡単であるが、記憶
（記録）と再生には磁気へ、ドと磁気テープの相対速度
が必要であシ、しかもこの時両者は互いに接触状態に保
たれていなければならない。その上、前記相対速度４毎
秒ｌＯ数ｍという非常に高速度を要求される◇そのため
、磁気ヘッドと磁気チーブとの間の接触部やその周辺部
の摩耗は避けられず寿命の点で問題がある。と＜Ｋ、磁
気チー／の同一箇所を倒産もくシ返し再生するストップ
モーシーンなどでは一階不利となる。

〔発明の目的〕

本発明は１被写体の映像を即座に再生でき、しかも長時
間にわたって静止像を表示しても損傷がなく、また情報
量の圧縮化にょシメモリ容量の減少が図れる高速度撮像
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概袂〕

木兄明線、上記目的連成のために、被写体を所定の毎秒
フレーム数で撮像して得られる撮像カメラの映像信号を
ディジタル映像信号に変換するＡ−Ｄ変換器と、変換さ
れたディジタル映像信号を記憶する半導体などで構成さ
れたメモリ部と、このメモリ部から読出されたＷｋ儂傷
信号アナログ映像信号に変換するＤ−Ａ変換器と、この
アナログ映倫信号をもとに映像を画像再生する手段とを
備え、メモリ部に記憶された映倫信号をフレーム毎に所
望の読出し周期で読出すことによって再生ｉｊｉ像のコ
マ送シ速度を変える高速度撮像装置とじ九。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図のブロック構成図を′　用いて
説明する。同図において、１は被写体の映像を撮像して
電気信号に変換する撮像カメラであって、撮像フレーム
数セレクタ２にようて設定されたフレーム数を基に撮像
同期信号発生器３から出力されるタイミング制御信号に
よって撮像動作を行う゛。Ａ−Ｄ変換器４はＳ雑像カメ
ツ２からの映像アナログ信号を映像ディジタル信号に変
換し、後続のメモリ部ｊ（Ｄ−ＲＡＭのＩＣなどで構成
）へ所定の書き込み制御の基に畳込む。

このメモリ部５は撮像カメラ１による映像の毎秒のフレ
ーム数（コマ数）と書込み時間（記録時間）の積に相当
するメモリ容量を有し、メモリコントローラ６の書込み
あるいは読出し制御に基づいて書込みまたは読出しを行
なう。

このメモリ部５の書込み制御は、撮像カメラ１の映像信
号とともに出力される撮像同期信号発生器３からの同期
信号を取シ出す同期信号分離回路７と、この同期信号分
離回路７から出力された同期信号で動作する畳込みコン
トローラ８と、この書込みコントローラ８より出力され
る書込みタイミング制御信号によってメモリ部５に対し
書込み制御を行うコントロー−）６とで構成される。

次に、メモリ部５の読出し制御の構成は、再生時の毎秒
フレーム数を設定する再生フレーム数セレクタ９と、設
定フレーム数に基づいたタイミング制御信号を出力する
再生同期信号発生器咋、この再生同期信号タイミング・
（ルスの入力によって読出しタイミング制御信号を前記
メモリコントローラ６に入力して、記憶されたディノタ
ル映像信号を出力させる読出しコントロー２１１とで構
成される。１２はメモリ部５から出力されるディジタル
映像信号をアナログ映像信号に変換するＤ−Ａ変換器で
あって、ここで得九アナログ映像信号は後続の画像表示
器１３に送出される。この画像表示器１３は、アナログ
映像信号に応じて輝度置駒しＣＲＴ　（カンードレイチ
、−プ）上に再生画像を表示する。

また、メモリ部５にはディジタルインターフイ エキス１４が接続され、これは外部横置（図示せず）な
どに直接ｆ４ジタル映像信号を出力するものである◎ 以上のように構成され′＃−装置の作用を説明する０高
速度で被写体を撮像する場合、まず、素子フレーム数セ
レクタ２により、被写体（図示せず）の動きに応じて所
望の分解能が得られる毎秒フレーム数を選択する。これ
によって、撮嘗同期信号妬生器３から撮像カメラ１へ前
記７レーム数に応じた同期信号のタイミングパルスが出
力され、このノ４ルスに同期して撮像カメラ１よシ前記
同期信号毎にアナログ映像信号がＡ−Ｄ変換器４へ入力
される。この時、同時に同期信号分離回路ＩＫよって前
記同期信号が取シ出され、書込みコントローラ８へ入力
され、同コントローラ８から書込みタイミング制御信号
がメモリコントローラ６へ入力される。一方、前記Ａ−
Ｄ変換部４へ入力されたアナログ映像信号は、ディジタ
ル映像信号に変換されメモリ部５へ入力される。ここで
、とのディジタル映像信号は前記メモリコントローｒ）
６よ一夛前記同期信号を基にし九書込みタイミングでメ
モリ部５に書込まれる。しかるに、リアルタイムでＡ−
Ｄ変換および書込みが行われる０ 次に、映像を再生する場合、再生された映像の動き速度
を設定するために、再生フレーム数セレクタ９によって
所望の速度に応じたフレーム数を選択する。これ＃よっ
て、再生同期信号発生！：１ｊｌＯから前記フレーム数
に基づいた同期信号のタイミンダノ臂ルスが凱出し−コ
ントローラ１１へ入力される。ここで、読出しコントロ
ーラ１１は前記同期信号に応じ九読出しタイミング制御
信号をメモリコントローラ６へ入力する。

同メモリコントローラ６は、メモリ部５に対し、書込ま
れ九ｒイゾタル映像信号を前記読出しタイミング制御信
号に応じて、フレーム毎のディジタル映像信号を出力さ
せる・そして、このメモリ部５から出力されたディジタ
ル映像信号は、ディジタルインターフ８イス７４に入力
されるとともに、Ｄ−に変換器１２で・アナログ映像信
号に変換されて画像表示１ｉｔ１３へ入力される。

しかるに、このようにして再生され九Ｗｋ雷は、前記再
生フレーム数セレクタ９によりて選択され良毎秒のフレ
ーム数で変化する被写体Ｏ再生され九映儂となる。なお
、７’　イジタルインターフエイスＪ４によシ正掘なデ
ィジタル映像信号か直後とシ出せる。

このように、前記撮像フレーム数セレクタ２および再生
フレーム数セレクタ９の毎秒のフレーム数の選択によっ
て、高速で動く被写体を所望の速度で動く映像とするこ
とができる。まえ、静止した状態は同一フレームの映像
信号を〈シ返し読出すことによって可能である。

以上、上記実施例の装置でも勇らかなように、従来装置
のように映像をアナログ状態で記憶せずにディジタル状
態で記憶することによって、フィルムの化学処理あるい
は磁気テープと磁気ヘッドの摩耗などと一切無縁の装置
が実現される。

また、本発明は上記実施例に限定されず、上記実施例の
メモリ部５への記憶方式を変え良構成に４変形できる。

これを第２図のブロック構成図を用いて説明する。なお
、第１図の構成と同一機能のものは同じ番号を付し、説
明を省略する。即ち、こＯ装置はＡ−Ｄ変換器４からの
映像信号を直接主メモリ部２１へ記憶させず、毎回のフ
レーム毎の映像信号の差をメモリ減算８２０で求め、こ
れを主メモリ部２１に記憶する。そして、読出し時には
記憶された差分をメモリ加算部ｊ２で各７レーム毎に加
算して、復元され九フレーム毎の映像信号として出力す
るものである。

また、前記メモリ減算ｍ２０ｓ主メモリ部２１、メモリ
加算部ＸＺＯ書込み、読出しの制御はメモリコントロー
ｒｙ２３によって行われる。

このメモリコントローラ２３には、第１図の構成と同様
に書込み制御のための書込みコントローラＩが接続され
、さらＫこの書込みコントローラ８に同期信号分離回路
７が接続されている。

また同じく、読出し制御の丸めに、読出しコントロー２
１１、およびこのコントローラ１１に接続される再生同
期信号発生器１０．さらにこの再生同期信号発生器１０
に接続される再生フレーム数セレクタ９が接続される構
成となる。

以上のように構成した装置で、第１図の構成と異なる畳
込みおよび読出しの作用について第３図を用いて説明す
る。まず、書込みの場合、ム一り変換器４によって２イ
ジタル変換され九ディジ！ル映像信号はメモリ減算部２
０へ入力される。ここで、最初に入力される１フレ一ム
Ｍ１に記憶される。そして、次に、メモリ減算部２０に
入力される１フレームの映像信号は前回記憶されたメモ
リＭｌの映像信号と比較さ肱その差分の映像信号が正負
の符号を付されて主メモリ部２１のメモリＭ、へ配憶さ
れる。このように、メモリ減算部２０にて順次前回記憶
された映倫信号との差が求められ、この差が主メモリ部
２ノの各メモリＭ、、Ｍｓ　、・・・５Ｍ！１寸憶され
ることになる。このことをｗ、３図の信号チャートを用
いて説明する。なお、（ａ）はＡ−Ｄ変換部４の出力信
号、（ｂ）はメモリ減算部２０ｑ）出力信号（主メモｌ
Ｊ＊ｚ１へ記憶される信号）を示し、各符号ＤＩ　ｓ　
Ｄ倉＋　Ｄｌ　＊　Ｄ４およびＤｒ　＊　Ｄｔ　＊　Ｄ
ｓ　＊　Ｄ４１は各フレーム毎のディノタル峡像信号を
示す。同図に示すように、最初の映像信号Ｄ１は、その
まま映像信号Ｄ１として記憶され、次回から前回のフレ
ーム訣像信号との差分（階調差）　ＤＮ　＋　Ｄｍ’、
Ｄ４′が記憶されることになる。こうして、記憶された
映像信号は、再生時にメモリコントローラ２３によって
読出される卿主メモリ８２１の読出された該メモリＭｋ
の映像信号はメモリ加算部２２へ入力される。このメモ
リ加算部２２において、前回、前々回、・・・、最初回
と各映像信号が加算され、ｋ番目の映倫信号としてＤ−
＾変換器Ｊ２へ出力される。以下、同様に順次読出さ江
差分映健信号は加算されてＤ−Ａ変換器１２へ出力され
、第１図の構成と同様にｊＩ儂表示器１１にて再生され
る。

以上のように、主メモリ部２１の前後にメモリ減算５２
０およびメモリ加算部２２を設けることによって、主メ
モリ部２１の容量を大幅に低減することができる。たと
えに、１フレームあたυのディノタル映像信号を８ピツ
トで構成する場合、第１図の構成の装置のメモリ部５で
はｌフレームあたシ８ビット分の容量が必要であるが、
一般的に各フレーム間の映像信号はごく一部変化するの
が、普通であることから、第２図の構成の装置では記憶
する差分信号（ＩＩ調差信号）に対しては高々４ビ、ト
強の容量（１フレームあたり）で済む。つまり、減算と
加算のための正・負極性を表わす符号ビットを付加して
も、４ビット＋符号ビット＝５ビ、ト分Ｏ容量で済むこ
とになる。したがって、記憶容量の効率的な使用が図れ
、容量低減が容易となる。

なお、第２図の構成の装置でり、各フレーム毎の差信号
を前回のフレーム映＊信号に対し求めたが、演算処理速
度などの点から１回目のフレームの映像信号を基準とし
て髪　文めても良く、適宜、任意のフレームの映像信号
あるいは標準映倫信号を基準としてもかまわない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、映像信号をディジタル信号として記憶
させることによシ、フィルムや磁気チー７ｓ使用時の化
学処理および各部の摩耗などの問題とは無縁となシ、か
つ映像貴生−靜止画像など所望の再生が簡単に行える。

また、ディジタル信号としたため、映像信号の加減算の
演算処理が正確に行え配憶部の容量を有効に使う七とが
でき、容量の大幅な低減が可能な高速度撮像装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速度撮像装置の一実施例のゾル
ワク構成図、第２図は本発明に係る高速度撮像装置の他
の実施例のブロック構成図、第３図は＃！２図の構成の
装置で配憶される映像信号の信号チャートである。 １・・・素子カメラ、２・・・素子フレーム数セレクタ
、４・−Ａ　−Ｄ変換暢、５・・・メモリ部、６．２３
・・・メ毫すスントローラ、８・・・書込みコントロー
ラ、９・・・再生フレーム数セレクタ、１１・・・読出
しコントローラ、１２・・・Ｄ−ム変換器、１４・・・
ｒイノタルインターフェイス、２０・・・メモリ減算部
、２１・・・主メモリ部、２２・・・メモリ加算部。 出願人代場人　　弁理人　鈴　江　武　彦第１図 第２図 ４８５− 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　被写体を所定の毎秒フレーム数で撮像して映
   倫信号を出力する撮像カメラと、前記映倫信号をｆ４ジ
   タル訣像信号に変換するＡ−Ｄ変換器と、前記ディジタ
   ル映像信号が書込まれあるいは読出されるメモリ部と、
   このメモリ部の書込みあるい祉読出し周期管制御すゐ制
   御手段と、この制御手段によって読出されたディジタル
   映像信号をアナログ映像信号に変換するＤ−Ａ変換器と
   、前記アナログ映像信号をもとに映像をｉｔ像再生する
   手段とを備え喪ことを特徴とする高速度撮像装置。
2. （２）　　メモリ部はメモリ減算器と主メモリ部および
   メモリ加算器とで構成し、各フレーム間の差の吠宙信号
   を主メモリ部へ誉込むようにした特許請求の範囲第（１
   ）項記載の高速度撮像装置。