JPWO2018101034A1 - 撮像装置、撮像制御方法、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
本技術は、ケーブルで接続することなく、複数の撮像装置間の同期をとることができるようにする撮像装置、撮像制御方法、及び、プログラムに関する。撮像装置は、ローリングシャッタ方式の撮像素子と、所定の周波数のパルス光に対する前記撮像素子の画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析部と、前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御部とを備える。本技術は、例えば、ローリングシャッタ方式のCMOSイメージセンサを備える撮像装置に適用できる。
Description
本技術は、撮像装置、撮像制御方法、及び、プログラムに関し、特に、複数の撮像装置が同期して撮像を行う場合に用いて好適な撮像装置、撮像制御方法、及び、プログラムに関する。
従来、コントローラから複数の撮像装置に同期基準信号を供給し、同期基準信号に基づいて、撮像装置間の撮像タイミングの同期をとることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、コントローラと各撮像装置とをケーブルで接続する必要がある。ケーブルの接続作業は煩雑な上に、ケーブルの配線等の都合により、撮像装置及びコントローラの設置位置が制限される場合がある。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ケーブルで接続することなく、複数の撮像装置間の同期をとることができるようにするものである。
本技術の一側面の撮像装置は、ローリングシャッタ方式の第1の撮像素子と、所定の周波数のパルス光に対する前記第1の撮像素子の画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析部と、前記受光分布に基づいて、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御部とを備える。
前記解析部には、前記受光分布において輝度がピークとなる画素行である輝度ピーク行を検出させ、前記撮像制御部には、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整させ、前記輝度ピーク行を所定の画素行である目標ピーク行と一致させることができる。
前記目標ピーク行を、前記第1の撮像素子の表示対象となる使用領域内に設定させ、前記撮像制御部には、撮像の開始時に前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整させることができる。
前記目標ピーク行を、前記第1の撮像素子の表示対象とならない未使用領域内に設定させることができる。
前記撮像制御部には、撮像と並行して前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整させることができる。
前記パルス光を、可視光とすることができる。
前記パルス光を発する照明装置と無線通信を行う通信部と、前記通信部を介して、前記照明装置の制御を行う照明制御部とをさらに設け、前記照明制御部には、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できる場合、前記照明装置に前記パルス光を発光させ、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できない場合、前記照明装置に前記パルス光の発光を停止させることができる。
前記パルス光を、前記第1の撮像素子のフレームレートにおいて2フレーム以上の間隔で発光させ、前記解析部には、前記パルス光が発光されるタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第1の画像と、前記パルス光が発光されないタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第2の画像との差分画像に基づいて、前記輝度ピーク行を検出させることができる。
前記撮像制御部には、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致しない場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行わせ、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致する場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行わせないようにすることができる。
前記撮像制御部には、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整させることができる。
前記撮像制御部には、前記第1の撮像素子に供給する垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整させることにより、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整させることができる。
前記パルス光の波長域に対して感度を有していないローリングシャッタ方式の第2の撮像素子をさらに設け、前記第1の撮像素子には、前記パルス光の波長域に対して感度を有させ、前記撮像制御部には、前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子に、同じ位相及び同じ周波数の垂直同期信号及び水平同期信号を供給させることができる。
前記パルス光を、赤外光とすることができる。
前記パルス光の周波数を、前記第1の撮像素子のフレームレートに基づいて設定させることができる。
本技術の一側面の撮像制御方法は、ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップとを含む。
本技術の一側面のプログラムは、ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップとを含む処理をコンピュータに実行させる。
本技術の一側面においては、ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布が解析され、前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングが調整される。
本技術の一側面によれば、ケーブルで接続することなく、複数の撮像装置間の同期をとることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」と記述する)について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(赤外パルス光を用いて同期制御を行う例)
2.第2の実施の形態(撮像と並行して可視パルス光を用いて同期制御を行う例)
3.第3の実施の形態(撮像装置から照明装置を制御する例)
4.第4の実施の形態(撮像開始時に可視パルス光を用いて同期制御を行う例)
5.変形例
6.応用例
1.第1の実施の形態(赤外パルス光を用いて同期制御を行う例)
2.第2の実施の形態(撮像と並行して可視パルス光を用いて同期制御を行う例)
3.第3の実施の形態(撮像装置から照明装置を制御する例)
4.第4の実施の形態(撮像開始時に可視パルス光を用いて同期制御を行う例)
5.変形例
6.応用例
<<1.第1の実施の形態>>
まず、図1乃至図7を参照して、本技術の第1の実施の形態について説明する。
まず、図1乃至図7を参照して、本技術の第1の実施の形態について説明する。
<撮像システムの構成例>
図1は、本技術を適用した撮像システム10の構成例を示すブロック図である。
図1は、本技術を適用した撮像システム10の構成例を示すブロック図である。
撮像システム10は、照明装置11、及び、n台の撮像装置12−1乃至撮像装置12−nを備える。
照明装置11は、赤外光からなるパルス光(以下、赤外パルス光と称する)を発光する。
撮像装置12−1乃至撮像装置12−nは、それぞれ制御用撮像素子31−1乃至制御用撮像素子31−nを備えている。制御用撮像素子31−1乃至制御用撮像素子31−nは、例えば、赤外パルス光の波長域に対して少なくとも感度を有するローリングシャッタ方式のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサからなる。撮像装置12−1乃至撮像装置12−nは、赤外パルス光に従って、互いに同期をとりながら撮像を行う。
なお、照明装置11は、撮像装置12−1乃至撮像装置12−nとは別個に設けるようにしてもよいし、撮像装置12−1乃至撮像装置12−nのうちのいずれかに備えるようにしてもよい。ただし、いずれの場合においても、撮像装置12−1乃至撮像装置12−nの制御用撮像素子31−1乃至制御用撮像素子31−nの受光面にほぼ一様に赤外パルス光が照射されるように、照明装置11を配置することが望ましい。
また、以下、撮像装置12−1乃至撮像装置12−nを個々に区別する必要がない場合、単に撮像装置12と称する。以下、制御用撮像素子31−1乃至制御用撮像素子31−nを個々に区別する必要がない場合、単に制御用撮像素子31と称する。また、撮像装置12の台数は、2台以上の任意の数に設定可能である。
<照明装置の構成例>
図2は、図1の照明装置11の構成例を示すブロック図である。
図2は、図1の照明装置11の構成例を示すブロック図である。
照明装置11は、発振器51、発光制御部52、及び、赤外光発光部53を備える。
発振器51は、所定の周波数のクロック信号を生成し、発光制御部52に供給する。
発光制御部52は、発振器51からのクロック信号に基づいて、発光制御信号を生成し、赤外光発光部53に供給することにより、赤外光発光部53の発光タイミング及び発光強度等を制御する。
赤外光発光部53は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光デバイスを備え、発光制御信号に基づいて、赤外パルス光を発光する。
<撮像装置の構成例>
図3は、図1の撮像装置12の構成例を示すブロック図である。
図3は、図1の撮像装置12の構成例を示すブロック図である。
撮像装置12は、上述した制御用撮像素子31に加えて、記録用撮像素子71、記録部72、解析部73、及び、撮像制御部74を備える。
制御用撮像素子31は、上述したように、赤外パルス光の波長域に対して少なくとも感度を有するローリングシャッタ方式のCMOSイメージセンサからなる。なお、制御用撮像素子31の感度は、赤外パルス光の波長域を中心とするできる限り狭い波長域に設定することが望ましい。制御用撮像素子31は、撮像の結果得られた画像データ(以下、制御用画像データと称する)を解析部73に供給する。
記録用撮像素子71は、可視光に対して感度を有し、赤外パルス光の波長域に対して感度を有していないローリングシャッタ方式のCMOSイメージセンサからなる。記録用撮像素子71は、撮像の結果得られた画像データ(以下、記録用画像データと称する)を記録部72に供給する。
なお、制御用撮像素子31と記録用撮像素子71の画素行及び画素列の数は、必ずしも一致する必要はない。ただし、少なくとも両者の画素行の数は一致していることが望ましい。
また、以下、制御用撮像素子31と記録用撮像素子71の画素行(以下、単に行とも称する)の方向を水平方向と称し、画素列(以下、単に列とも称する)の方向を垂直方向と称する。
記録部72は、記録媒体を備え、記録用画像データを記録する。
解析部73は、制御用画像データに基づいて、赤外パルス光に対する制御用撮像素子31の受光量の分布である受光分布を解析し、解析結果を撮像制御部74に供給する。
撮像制御部74は、垂直同期信号及び水平同期信号を生成し、制御用撮像素子31及び記録用撮像素子71に供給することにより、制御用撮像素子31及び記録用撮像素子71の撮像を制御する。また、撮像制御部74は、解析部73により解析された受光分布に基づいて、垂直同期信号及び水平同期信号の調整を行うことにより、記録用撮像素子71の撮像タイミングを調整し、他の撮像装置12の記録用撮像素子71と同期させる。
<撮像装置の同期制御処理>
次に、図4のフローチャートを参照して、撮像システム10の各撮像装置12により実行される同期制御処理について説明する。この処理は、例えば、撮像装置12に対して撮像を開始するための操作が行われたとき開始され、撮像を終了するための操作が行われたとき終了する。
次に、図4のフローチャートを参照して、撮像システム10の各撮像装置12により実行される同期制御処理について説明する。この処理は、例えば、撮像装置12に対して撮像を開始するための操作が行われたとき開始され、撮像を終了するための操作が行われたとき終了する。
ステップS1において、撮像装置12は、撮像を開始する。具体的には、撮像制御部74は、制御用撮像素子31及び記録用撮像素子71への垂直同期信号及び水平同期信号の供給を開始する。なお、撮像制御部74は、制御用撮像素子31及び記録用撮像素子71に同じ位相及び同じ周波数の垂直同期信号及び水平同期信号を供給する。制御用撮像素子31及び記録用撮像素子71は、撮像制御部74からの垂直同期信号及び水平同期信号に従って、撮像を開始する。制御用撮像素子31は、撮像の結果得られた制御用画像データの解析部73への供給を開始する。記録用撮像素子71は、撮像の結果得られた記録用画像データの記録部72及び解析部73への供給を開始する。記録部72は、記録用画像データの記録を開始する。
なお、各撮像装置12は、必ずしも同時に撮像を開始する必要はない。
また、撮像装置12の撮像の開始に合わせて、照明装置11は赤外パルス光の発光を開始する。赤外パルス光の発光周波数は、記録用撮像素子71のフレームレートに基づいて設定される。具体的には、赤外パルス光の発光周波数は、記録用撮像素子71のフレームレートと同じ周波数に設定される。なお、撮像装置12が撮像を開始するタイミングと照明装置11が赤外パルス光の発光を開始するタイミングとは必ずしも同時である必要なく、開始する順序が前後してもよい。
ステップS2において、解析部73は、赤外パルス光に対する受光分布を解析する。ここで、図5を参照して、受光分布の解析方法の具体例について説明する。
図5の左側のグラフは、制御用撮像素子31の各行の露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングの例を示している。このグラフの横軸は時間を示し、縦軸は画素行を示している。また、直線E1は、各行の露光開始タイミングを示し、直線R1は、各行の読み出し開始タイミングを示している。さらに、図5の左側のグラフの下には、赤外パルス光の発光タイミングが示されている。
図5の中央は、制御用画像データIM1の画素値の分布の例を模式的に示している。この図において、色が濃い部分ほど画素値が大きく(輝度が高く)、色が薄い部分ほど画素値が小さい(輝度が低い)ものとする。
図5の右側のグラフは、制御用画像データIM1の垂直方向の画素値の分布を示している。このグラフの縦軸は、制御用画像データIM1の行を示しており、横軸は、画素値を示している。各行の画素値には、例えば、制御用画像データIM1の各行の画素値の積算値、平均値、又は、中央値等が用いられる。
なお、以下、制御用撮像素子31の先頭行の露光が開始されてから最終行の露光が終了するまでの時間を全露光時間と称し、制御用撮像素子31の先頭行の読み出しが開始されてから最終行の読み出しが終了するまでの時間を全読み出し時間と称する。
制御用撮像素子31は、上述したようにローリングシャッタ方式であり、各行の露光及び画素データの読み出しを開始するタイミングが所定の時間ずつシフトする。そして、露光開始タイミングと読み出し開始タイミングの間の露光期間が、行毎に所定の時間ずつシフトする。なお、図5のグラフでは、説明を分かりやすくするために、露光期間が通常より短く示されている。
一方、赤外パルス光のパルス幅は、制御用撮像素子31の全露光時間及び全読み出し時間より十分短く設定されている。従って、赤外パルス光は、制御用撮像素子31の一部の行La1から行Lb1までの露光期間においてのみ照射される。また、露光期間全体にわたって赤外パルス光が照射される行と、露光期間の一部において赤外パルス光が照射される行とが存在する。
なお、以下、露光期間中に赤外パルス光が照射される制御用撮像素子31の行La1から行Lb1までの範囲を垂直照射範囲と称する。
従って、図5の右側に示されるように、制御用画像データIM1の垂直方向の画素値の分布、すなわち、赤外パルス光に対する制御用撮像素子31の垂直方向の受光量の分布は、垂直照射範囲の中央の行Lp1においてピークとなり、垂直照射範囲において、行Lp1を中心に略対称の釣鐘状となる。
そして、解析部73は、制御用画像データの垂直方向において画素値がピークとなる行Lp1を検出する。行Lp1は、赤外パルス光が照射されることにより、制御用画像データにおいて最も輝度が高くなる行(最も明るくなる行)であり、以下、輝度ピーク行と称する。解析部73は、輝度ピーク行の検出結果を撮像制御部74に供給する。
ステップS3において、撮像制御部74は、照明装置11との同期がとれているか否かを判定する。撮像制御部74は、輝度ピーク行が、所定の目標とする行(以下、目標ピーク行と称する)と一致しない場合、照明装置11との同期がとれていないと判定し、処理はステップS4に進む。
例えば、図5の例においては、目標ピーク行Lg1が、制御用画像データ(制御用撮像素子31)の中央の行に設定されており、輝度ピーク行Lp1と一致していない。この場合、照明装置11との同期がとれていないと判定され、処理はステップS4に進む。
なお、目標ピーク行は、必ずしも制御用撮像素子31の中央に設定する必要はなく、制御用撮像素子31の上端及び下端付近を除いて、任意の行に設定することができる。
ステップS4において、撮像制御部74は、撮像タイミングを調整する。具体的には、撮像制御部74は、垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整し、輝度ピーク行を目標ピーク行と一致させる。
例えば、図6の例に示されるように、制御用画像データIM1において、輝度ピーク行Lp1が目標ピーク行Lg1より上方に存在する場合、露光開始タイミングE1及び読み出し開始タイミングR1が、目標とする露光開始タイミングEg1及び読み出し開始タイミングRg1より遅れている。そこで、撮像制御部74は、動作クロックを速くし、露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングを進ませることにより、輝度ピーク行を目標ピーク行Lg1と一致させる。これにより、露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングが、目標とする露光開始タイミングEg1及び読み出し開始タイミングRg1と一致する。すなわち、各行の露光期間が、目標とする露光期間と一致する。
一方、例えば、図7の例に示されるように、制御用画像データIM2において、輝度ピーク行Lp2が目標ピーク行Lg1より下方に存在する場合、露光開始タイミングE2及び読み出し開始タイミングR2が、目標とする露光開始タイミングEg1及び読み出し開始タイミングRg1より進んでいる。そこで、撮像制御部74は、動作クロックを遅くし、露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングを遅らせることにより、輝度ピーク行を目標ピーク行Lg1と一致させる。これにより、露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングが、目標とする露光開始タイミングEg1及び読み出し開始タイミングRg1と一致する。すなわち、各行の露光期間が、目標とする露光期間と一致する。
その後、処理はステップS2に戻り、ステップS2以降の処理が実行される。
一方、ステップS3において、撮像制御部74は、検出された輝度ピーク行が目標ピーク行と一致する場合、照明装置11との同期がとれていると判定し、処理はステップS2に戻る。その後、ステップS2以降の処理が実行される。
このようにして、照明装置11と各撮像装置12との同期をとることにより、すなわち、各撮像装置12の記録用撮像素子71の各行の露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングがほぼ一致し、各行の露光期間がほぼ一致した状態で、各撮像装置12が並行して撮像(同期撮影)を行うことができる。従って、例えば、人等の動体に撮像装置12を装着したり、水中で撮像したりする場合など、撮像装置12間、又は、各撮像装置12と制御装置の間をケーブルで接続することが困難な場合にも、撮像装置12間の同期をとることができる。
また、各撮像装置12の撮像と並行して常に同期制御が行われるため、同期精度が向上する。
さらに、記録用撮像素子71は、赤外パルス光の波長域に対して感度を有していないため、記録用画像データが、赤外パルス光の影響を受けることがない。
なお、撮像装置12間の同期精度を上げるためには、赤外パルス光のパルス幅は、できる限り短い方がよい。ただし、赤外パルス光のパルス幅が短くなると、赤外パルス光の光量が低下し、輝度ピーク行の検出が困難になり、かえって同期精度が低下する場合がある。従って、例えば、要求される同期精度に応じて、赤外パルス光のパルス幅及び光量が設定される。
<<2.第2の実施の形態>>
次に、図8乃至図12を参照して、本技術の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、制御用画像データを用いずに、記録用画像データを用いて撮像装置間の同期がとられる。
次に、図8乃至図12を参照して、本技術の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、制御用画像データを用いずに、記録用画像データを用いて撮像装置間の同期がとられる。
<撮像システムの構成例>
図8は、本技術を適用した撮像システム100の構成例を示すブロック図である。
図8は、本技術を適用した撮像システム100の構成例を示すブロック図である。
撮像システム10は、照明装置101、及び、n台の撮像装置102−1乃至撮像装置102−nを備える。
照明装置101は、可視光からなるパルス光(以下、可視パルス光と称する)を発光する。
撮像装置102−1乃至撮像装置102−nは、可視パルス光に従って、互いに同期をとりながら撮像を行う。
なお、照明装置101は、撮像装置102−1乃至撮像装置102−nとは別個に設けるようにしてもよいし、撮像装置102−1乃至撮像装置102−nのうちのいずれかに備えるようにしてもよい。ただし、いずれの場合においても、撮像装置102−1乃至撮像装置102−nの記録用撮像素子71(図10)の受光面にほぼ一様に可視パルス光が照射されるように、照明装置101を配置することが望ましい。
また、以下、撮像装置102−1乃至撮像装置102−nを個々に区別する必要がない場合、単に撮像装置102と称する。また、撮像装置102の台数は、2台以上の任意の数に設定可能である。
<照明装置の構成例>
図9は、図8の照明装置101の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図2の照明装置11と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図9は、図8の照明装置101の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図2の照明装置11と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
照明装置101は、照明装置11と比較して、赤外光発光部53の代わりに、可視光発光部151を備えている。
可視光発光部151は、例えば、LED等の発光デバイスを備え、発光制御部52からの発光制御信号に基づいて、可視パルス光を発光する。
<撮像装置の構成例>
図10は、図8の撮像装置102の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図3の撮像装置12と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図10は、図8の撮像装置102の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図3の撮像装置12と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
撮像装置102は、撮像装置12と比較して、解析部73の代わりに解析部171が設けられ、制御用撮像素子31が削除されている点が異なる。
解析部171は、記録用撮像素子71から供給される記録用画像データに基づいて、可視パルス光に対する記録用撮像素子71の受光量の分布である受光分布を解析し、解析結果を撮像制御部74に供給する。
<撮像装置の同期制御処理>
次に、図11のフローチャートを参照して、撮像システム100の各撮像装置102により実行される同期制御処理について説明する。この処理は、例えば、撮像装置102に対して撮像を開始するための操作が行われたとき開始され、撮像を終了するための操作が行われたとき終了する。
次に、図11のフローチャートを参照して、撮像システム100の各撮像装置102により実行される同期制御処理について説明する。この処理は、例えば、撮像装置102に対して撮像を開始するための操作が行われたとき開始され、撮像を終了するための操作が行われたとき終了する。
ステップS101において、撮像装置102は、撮像を開始する。具体的には、撮像制御部74は、記録用撮像素子71への垂直同期信号及び水平同期信号の供給を開始する。記録用撮像素子71は、撮像制御部74からの垂直同期信号及び水平同期信号に従って、撮像を開始する。記録用撮像素子71は、撮像の結果得られた記録用画像データの記録部72及び解析部171への供給を開始する。記録部72は、記録用画像データの記録を開始する。
なお、各撮像装置102は、必ずしも同時に撮像を開始する必要はない。
また、撮像装置102の撮像の開始に合わせて、照明装置101は可視パルス光の発光を開始する。可視パルス光の発光周波数は、記録用撮像素子71のフレームレートと同じ周波数に設定される。なお、撮像装置102が撮像を開始するタイミングと、照明装置101が可視パルス光の発光を開始するタイミングとは、必ずしも同時である必要なく、開始する順序が前後してもよい。
ステップS102において、解析部171は、可視パルス光に対する受光分布を解析する。すなわち、解析部171は、図4のステップS2において、撮像装置12の解析部73が制御用画像データの輝度ピーク行を検出したのと同様の処理により、記録用画像データの輝度ピーク行を検出する。解析部171は、輝度ピーク行の検出結果を撮像制御部74に供給する。
ステップS103において、撮像制御部74は、照明装置101との同期がとれているか否かを判定する。撮像制御部74は、検出された輝度ピーク行が、所定の目標ピーク行と一致しない場合、照明装置101との同期がとれていないと判定し、処理はステップS104に進む。
なお、目標ピーク行は、記録用撮像素子71の画素領域のうち表示対象とならない領域(以下、未使用領域と称する)内に設定される。一方、以下、記録用撮像素子71の画素領域のうち表示対象となる領域を、使用領域と称する。従って、記録用撮像素子71により撮像される記録用画像データに基づく画像を表示する場合、使用領域内の画像が表示され、未使用領域内の画像は表示されない。なお、表示装置の仕様等によっては、使用領域内の画像の一部が表示されない場合もある。
ここで、図12を参照して目標ピーク行の設定位置の例について説明する。
図12の左側のグラフは、記録用撮像素子71の各行の露光開始タイミング及び読み出し開始タイミングの例を示している。図5の左側のグラフと同様に、このグラフの横軸は時間を示し、縦軸は画素行を示している。また、直線E11及び直線E12は、各行の露光開始タイミングを示し、直線R11及び直線R12は、各行の読み出し開始タイミングを示している。さらに、図12の左側のグラフの下には、可視パルス光の発光タイミングが示されている。
図12の右側は、図5の中央の制御用画像データIM1の図と同様に、記録用画像データIM11の画素値の分布の例を模式的に示している。
記録用画像データIM11においては、使用領域A1の上下に未使用領域A2a及び未使用領域A2bが配置されている。例えば、アスペクト比(横:縦)が4:3又は3:2の記録用撮像素子71を用いてアスペクト比が16:9の画像データの撮像を行う場合、記録用撮像素子71により撮像された記録用画像データのうち、中央の使用領域A1内の画素データのみが使用され、上下の未使用領域A2a及び未使用領域A2b内の画素データは使用されない。なお、この場合、記録用画像データを記録部72に記録する際に、未使用領域A2a及び未使用領域A2b内の画素データを残してもよいし、或いは、除去してもよい。前者の場合、記録用画像データに基づく画像を表示するとき、未使用領域A2a及び未使用領域A2b内の画像が表示されないように処理される。
そして、例えば、未使用領域A2b内に目標ピーク行Lg11を配置することにより、未使用領域A2b内の行の露光期間中にのみ可視パルス光を照射して、同期制御を行うことができる。従って、使用領域A1内の行の露光期間中に、可視パルス光が発光され、表示対象となる画素データに、可視パルス光の影響が及ぶことが防止される。
なお、未使用領域A2a内に目標ピーク行Lg11を配置するようにしてもよい。
ステップS104において、撮像制御部74は、撮像タイミングを調整する。具体的には、撮像制御部74は、図4のステップS4の処理と同様に、垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整し、輝度ピーク行を目標ピーク行に一致させる。
その後、処理はステップS102に戻り、ステップS102以降の処理が実行される。
一方、ステップS103において、照明装置101との同期がとれていると判定された場合、処理はステップS102に戻る。その後、ステップS102以降の処理が実行される。
このようにして、表示対象となる画素データに影響を与えることなく、可視パルス光を用いて撮像装置12間の同期をとることができる。これにより、制御用撮像素子31を設ける必要がなくなり、撮像装置102の構成を簡素化することができる。
なお、解析部171は、記録用画像データから可視パルス光の成分を抽出してから、輝度ピーク行を検出するようにしてもよい。
例えば、照明装置101は、記録用撮像素子71のフレームレートにおいて2フレーム以上の間隔で、可視パルス光を発光する。これにより、可視パルス光が発光され、可視パルス光が照射されるタイミングで撮像される記録用画像データと、可視パルス光が発光されず、可視パルス光が照射されないタイミングで撮像される記録用画像データが存在することになる。そして、解析部171は、前者の記録用画像データと後者の記録用画像データとの差分をとることにより、差分画像データを生成する。差分画像データにおいては、可視パルス光以外の背景の成分が除去され、可視パルス光の成分のみが抽出される。そして、解析部171は、差分画像データに基づいて、輝度ピーク行を検出する。これにより、輝度ピーク行の検出精度が向上し、同期精度が向上する。
なお、図11の同期制御処理は、各撮像装置12が可視パルス光を照射可能な撮像モード(以下、パルス光照射可能モードと称する)に設定されている場合に実行される。すなわち、同期機能が有効にされる。一方、図11の同期制御処理は、各撮像装置12が可視パルス光を照射できない撮像モード(以下、パルス光照射不可モードと称する)に設定されている場合には実行されない。すなわち、同期機能が無効にされる。
ここで、撮像モードは、例えば、使用領域のアスペクト比(表示対象として記録される画像のアスペクト比)、フレームレート等を示す。
また、パルス光照射可能モードには、例えば、記録用撮像素子71のアスペクト比と使用領域のアスペクト比が一致しないため未使用領域が存在し、目標ピーク行を未使用領域内に設定可能な撮像モードが含まれる。一方、パルス光照射不可モードには、例えば、記録用撮像素子71のアスペクト比と使用領域のアスペクト比が一致し、未使用領域が存在しないため、目標ピーク行を未使用領域内に設定できない撮像モードが含まれる。
従って、例えば、記録用撮像素子71のアスペクト比と使用領域のアスペクト比とが一致する撮像モードから一致しない撮像モードに変更されることにより、パルス光照射不可モードからパルス光照射可能モードに遷移し、図11の同期制御処理が開始される。一方、例えば、記録用撮像素子71のアスペクト比と使用領域のアスペクト比とが一致しない撮像モードから一致する撮像モードに変更されることにより、パルス光照射可能モードからパルス光照射不可モードに遷移し、図11の同期制御処理が停止する。
なお、未使用領域が存在する撮像モードが、必ずしもパルス光照射可能モードであるとは限らない。例えば、未使用領域が存在するが、目標ピーク行を未使用領域内に設定できない撮像モードは、パルス光照射不可モードに分類される。ここで、目標ピーク行を未使用領域内に設定できない場合とは、例えば、未使用領域内に目標ピーク行を適切に設定したにも関わらず、輝度ピーク行が目標ピーク行と一致するように可視パルス光を照射したときに、使用領域の露光期間中に可視パルス光が照射され、使用領域内の画素に可視パルス光の影響が及ぶ場合である。例えば、未使用領域のみが露光されている期間が可視パルス光の発光期間より短い場合や、フレームレートの高速化等により各行の読み出し開始タイミングと露光開始タイミングとの間隔が短く、使用領域内の一部の行の露光期間と未使用領域の露光期間とが重複する場合が想定される。
<<3.第3の実施の形態>>
次に、図13及び図14を参照して、本技術の第3の実施の形態について説明する。本技術の第3の実施の形態では、撮像装置から照明装置が制御される。
次に、図13及び図14を参照して、本技術の第3の実施の形態について説明する。本技術の第3の実施の形態では、撮像装置から照明装置が制御される。
第3の実施の形態では、図9の照明装置101の代わりに、図13の照明装置201が用いられ、図10の撮像装置102の代わりに、図14の撮像装置202が用いられる。
図13の照明装置201は、図9の照明装置101と比較して、発光制御部52の代わりに発光制御部252が設けられ、通信部251が追加されている点が異なる。
通信部251は、例えば、無線通信を行う通信デバイスにより構成される。通信部251は、各撮像装置202に設けられている通信部273(図14)と無線通信が可能である。
なお、通信部251及び通信部273の通信方式には、任意の方式を用いることができる。
発光制御部252は、照明装置101の発光制御部52と同様の機能を有している。さらに、発光制御部252は、通信部251を介して、撮像装置202から受信した発光制御コマンドに基づいて、発光制御信号を生成し、可視光発光部151に供給することにより、可視光発光部151の発光タイミング及び発光強度等を制御する。これにより、撮像装置202は、照明装置201の発光タイミング及び発光強度等を制御することができる。
図14の撮像装置202は、図10の撮像装置102と比較して、撮像制御部74の代わりに撮像制御部271が設けられ、照明制御部272及び通信部273が追加されている点が異なる。
撮像制御部271は、撮像装置102の撮像制御部74と同様の機能を有している。さらに、撮像制御部271は、撮像装置202の撮像モードを示す情報を照明制御部272に供給する。
照明制御部272は、解析部171による解析結果、及び、撮像モードに基づいて、照明装置201を制御するための照明制御コマンドを生成し、通信部273を介して撮像装置202に送信する。
通信部273は、例えば、無線通信を行う通信デバイスにより構成される。通信部273は、照明装置201に設けられている通信部251と無線通信が可能である。
例えば、照明制御部272は、パルス光照射可能モードに遷移した場合、可視パルス光の発光を指示する照明制御コマンドを生成し、通信部273を介して照明装置201に送信する。これに対して、照明装置201は、可視パルス光の発光を開始する。そして、撮像装置202は、図11を参照して上述した同期制御処理を開始する。すなわち、同期機能が有効にされる。
一方、照明制御部272は、パルス光照射不可モードに遷移した場合、可視パルス光の発光の停止を指示する照明制御コマンドを生成し、通信部273を介して照明装置201に送信する。これに対して、照明装置201は、可視パルス光の発光を停止する。そして、撮像装置202は、同期制御処理を停止する。すなわち、同期機能が無効にされる。
また、例えば、照明制御部272は、可視パルス光の光量及びパルス幅を設定するための照明制御コマンドを生成し、通信部273を介して照明装置201に送信することにより、可視パルス光の光量及びパルス幅を制御する。
これにより、例えば、可視パルス光の光量が足りず、輝度ピーク行の検出が困難な場合、或いは、輝度ピーク行の検出精度が低い場合、可視パルス光の光量を増やしたり、パルス幅を広げたりすることが可能になる。一方、例えば、可視パルス光の光量が大きすぎて、周囲の人に不快感を与えたり、記録用撮像素子71を飽和させたりする場合、可視パルス光の光量を減らしたり、パルス幅を狭めたりすることが可能になる。
また、例えば、高い同期精度が要求される場合、パルス幅を狭めたり、可視パルス光の光量を増やしたりすることが可能になる。一方、例えば、高い同期精度が要求されない場合、パルス幅を広げたり、可視パルス光の光量を減らしたりすることが可能になる。
<<4.第4の実施の形態>>
次に、図15乃至図18を参照して、本技術の第4の実施の形態について説明する。
次に、図15乃至図18を参照して、本技術の第4の実施の形態について説明する。
上述したように、第2の実施の形態及び第3の実施の形態では、パルス光照射不可モードに設定されている場合、各撮像装置12間の同期をとることができない。
これに対して、第4の実施の形態は、撮像の開始時に各撮像装置の同期をとった後、同期制御を行わずに撮像を行うようにするものである。
<撮像システムの構成例>
図15は、本技術を適用した撮像システム300の構成例を示すブロック図である。
図15は、本技術を適用した撮像システム300の構成例を示すブロック図である。
撮像システム300は、照明装置301、及び、n台の撮像装置302−1乃至撮像装置302−nを備える。
照明装置301は、図9の照明装置101と同様の回路構成を有しており、可視パルス光を発光する。また、照明装置301は、レンズキャップ型の形状を有しており、撮像装置302−1乃至撮像装置302−nのレンズ331−1乃至レンズ331−nに装着することが可能である。
撮像装置302−1乃至撮像装置302−nは、照明装置301から発せられる可視パルス光に基づいて個別に撮像タイミングを調整し、同期して撮像を行う。
なお、以下、撮像装置302−1乃至撮像装置302−nを個々に区別する必要がない場合、単に撮像装置302と称する。以下、レンズ331−1乃至レンズ331−nを個々に区別する必要がない場合、レンズ331と称する。
<照明装置の構成例>
図16は、照明装置301を側面から見た模式図である。照明装置301は、上述したように、図9の照明装置101と同様の回路構成を有するとともに、レンズキャップ型の筐体351の内側(レンズ331に装着される側)に可視光発光部151が設けられている。従って、照明装置301は、撮像装置302のレンズ331に装着された状態で、撮像装置302のレンズ331に向けて可視パルス光を発光する。このとき、可視パルス光が筐体351の外に漏れないようになっている。
図16は、照明装置301を側面から見た模式図である。照明装置301は、上述したように、図9の照明装置101と同様の回路構成を有するとともに、レンズキャップ型の筐体351の内側(レンズ331に装着される側)に可視光発光部151が設けられている。従って、照明装置301は、撮像装置302のレンズ331に装着された状態で、撮像装置302のレンズ331に向けて可視パルス光を発光する。このとき、可視パルス光が筐体351の外に漏れないようになっている。
<撮像装置の構成例>
図17は、図15の撮像装置302の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図10と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図17は、図15の撮像装置302の構成例を示すブロック図である。なお、図中、図10と対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
撮像装置302は、図10の撮像装置102と比較して、撮像制御部74の代わりに撮像制御部371が設けられ、表示部372が追加されている点が異なる。
撮像制御部371は、撮像装置102の撮像制御部74と同様の機能を有するとともに、照明装置301との同期がとれた場合、同期がとれたことを表示部372に通知する。
表示部372は、例えば、ディスプレイ、又は、LED等のライト等を備え、照明装置301との同期がとれているか否かを示す表示を行う。
<撮像システムの処理>
次に、図18を参照して、撮像システム300の処理について説明する。
次に、図18を参照して、撮像システム300の処理について説明する。
まず、照明装置301の電源がオンされ、照明装置301は、可視パルス光の発光を開始する。
次に、撮像装置302−1のレンズ331−1に照明装置301が装着されるとともに、撮像装置302−1の撮像が開始される。なお、レンズ331−1の装着と撮像装置302−1の撮像の開始との順序は、どちらが先になってもよい。撮像装置302−1は、図11を参照して上述した同期制御処理を実行し、照明装置301との同期をとる。このとき、目標ピーク行は、記録用撮像素子71の使用領域内に設定される。また、撮像装置302−1の表示部372は、照明装置301との同期がとれるまで、同期未完了を示す表示を行い、同期が取れた後、同期完了を示す表示を行う。
その後、可視パルス光の発光を継続したまま照明装置301が各撮像装置302のレンズ331に順に装着され、各撮像装置302が、撮像装置302−1と同様に、照明装置301との同期をとる。
そして、全ての撮像装置302が照明装置301と同期することにより、撮像装置302間の同期がとられ、各撮像装置302は、同期して撮像を行う。
なお、この場合、撮像中に撮像装置302間の同期をとることはできないが、撮像が長時間にならない限り、十分な同期精度が確保される。
また、照明装置301を撮像装置302のレンズ331に装着し、撮像装置302の記録用撮像素子71に接近した状態で可視パルス光を発光するため、可視パルス光の光量を小さくすることが可能である。また、可視パルス光以外の外光が記録用撮像素子71にほとんど入射しないため、同期精度が向上する。
なお、例えば、照明装置301を、レンズキャップ型とせずに、図8の照明装置101と同様に、複数の撮像装置302に可視パルス光を照射できるようにして、撮像開始時に複数の撮像装置302の同期制御処理を同時に実行するようにしてもよい。
<<5.変形例>>
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
第2乃至第4の実施の形態において、記録用撮像素子が赤外光に対して感度を有するとともに、照明装置が赤外パルス光を発光するようにしてもよい。この場合、各撮像装置は、赤外パルス光を用いて互いに同期をとる。
また、本技術は、CMOSイメージセンサ以外のローリングシャッタ方式の撮像素子を備える撮像装置間の同期をとる場合にも適用することができる。さらに、本技術は、2行以上の行単位で露光期間を所定の時間ずつシフトさせるローリングシャッタ方式の撮像素子を備える撮像装置間の同期をとる場合にも適用することができる。
さらに、本技術は、通常の動画撮影だけでなく、静止画の連写、タイムラプス撮影等、複数の撮像装置が同期して所定のフレームレートで連続して画像を撮像する場合にも適用することができる。
また、例えば、目標ピーク行を2行以上にわたって設定し、撮像装置と照明装置との同期に幅を持たせるようにしてもよい。
さらに、記録用撮像素子71のアスペクト比、及び、使用領域のアスペクト比、並びに、それらの組合せは、上述した例に限定されず、任意に設定することが可能である。
<<6.応用例>>
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどが含まれる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどが含まれる。
コンピュータが実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディアに記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。その他、プログラムは、コンピュータの記憶部に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
また、例えば、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
ローリングシャッタ方式の第1の撮像素子と、
所定の周波数のパルス光に対する前記第1の撮像素子の画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析部と、
前記受光分布に基づいて、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御部と
を備える撮像装置。
(2)
前記解析部は、前記受光分布において輝度がピークとなる画素行である輝度ピーク行を検出し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整し、前記輝度ピーク行を所定の画素行である目標ピーク行と一致させる
前記(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象となる使用領域内に設定され、
前記撮像制御部は、撮像の開始時に前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
前記(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象とならない未使用領域内に設定される
前記(2)に記載の撮像装置。
(5)
前記撮像制御部は、撮像と並行して前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
前記(4)に記載の撮像装置。
(6)
前記パルス光は、可視光である
前記(4)又は(5)に記載の撮像装置。
(7)
前記パルス光を発する照明装置と無線通信を行う通信部と、
前記通信部を介して、前記照明装置の制御を行う照明制御部と
をさらに備え、
前記照明制御部は、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できる場合、前記照明装置に前記パルス光を発光させ、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できない場合、前記照明装置に前記パルス光の発光を停止させる
前記(4)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致しない場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行い、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致する場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行わない
前記(4)乃至(7)のいずれかに記載の撮像装置。
(9)
前記パルス光は、前記第1の撮像素子のフレームレートにおいて2フレーム以上の間隔で発光され、
前記解析部は、前記パルス光が発光されるタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第1の画像と、前記パルス光が発光されないタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第2の画像との差分画像に基づいて、前記輝度ピーク行を検出する
前記(2)乃至(8)のいずれかに記載の撮像装置。
(10)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の撮像装置。
(11)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子に供給する垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整することにより、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
前記(10)に記載の撮像装置。
(12)
前記パルス光の波長域に対して感度を有していないローリングシャッタ方式の第2の撮像素子を
さらに備え、
前記第1の撮像素子は、前記パルス光の波長域に対して感度を有し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子に、同じ位相及び同じ周波数の垂直同期信号及び水平同期信号を供給する
前記(11)に記載の撮像装置。
(13)
前記パルス光は、赤外光である
前記(12)に記載の撮像装置。
(14)
前記パルス光の周波数は、前記第1の撮像素子のフレームレートに基づいて設定される
前記(1)乃至(13)のいずれかに記載の撮像装置。
(15)
ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む撮像制御方法。
(16)
ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
ローリングシャッタ方式の第1の撮像素子と、
所定の周波数のパルス光に対する前記第1の撮像素子の画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析部と、
前記受光分布に基づいて、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御部と
を備える撮像装置。
(2)
前記解析部は、前記受光分布において輝度がピークとなる画素行である輝度ピーク行を検出し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整し、前記輝度ピーク行を所定の画素行である目標ピーク行と一致させる
前記(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象となる使用領域内に設定され、
前記撮像制御部は、撮像の開始時に前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
前記(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象とならない未使用領域内に設定される
前記(2)に記載の撮像装置。
(5)
前記撮像制御部は、撮像と並行して前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
前記(4)に記載の撮像装置。
(6)
前記パルス光は、可視光である
前記(4)又は(5)に記載の撮像装置。
(7)
前記パルス光を発する照明装置と無線通信を行う通信部と、
前記通信部を介して、前記照明装置の制御を行う照明制御部と
をさらに備え、
前記照明制御部は、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できる場合、前記照明装置に前記パルス光を発光させ、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できない場合、前記照明装置に前記パルス光の発光を停止させる
前記(4)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致しない場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行い、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致する場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行わない
前記(4)乃至(7)のいずれかに記載の撮像装置。
(9)
前記パルス光は、前記第1の撮像素子のフレームレートにおいて2フレーム以上の間隔で発光され、
前記解析部は、前記パルス光が発光されるタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第1の画像と、前記パルス光が発光されないタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第2の画像との差分画像に基づいて、前記輝度ピーク行を検出する
前記(2)乃至(8)のいずれかに記載の撮像装置。
(10)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の撮像装置。
(11)
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子に供給する垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整することにより、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
前記(10)に記載の撮像装置。
(12)
前記パルス光の波長域に対して感度を有していないローリングシャッタ方式の第2の撮像素子を
さらに備え、
前記第1の撮像素子は、前記パルス光の波長域に対して感度を有し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子に、同じ位相及び同じ周波数の垂直同期信号及び水平同期信号を供給する
前記(11)に記載の撮像装置。
(13)
前記パルス光は、赤外光である
前記(12)に記載の撮像装置。
(14)
前記パルス光の周波数は、前記第1の撮像素子のフレームレートに基づいて設定される
前記(1)乃至(13)のいずれかに記載の撮像装置。
(15)
ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む撮像制御方法。
(16)
ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10 撮像システム, 11 照明装置, 12−1乃至12−n 撮像装置, 31−1乃至31−n 制御用撮像素子, 52 発光制御部, 53 赤外光発光部, 71 記録用撮像素子, 73 解析部, 74 撮像制御部, 100 撮像システム, 101 照明装置, 102−1乃至102−n 撮像装置, 151 可視光発光部, 171 解析部, 201 照明装置, 202−1乃至202−n 撮像装置, 271 撮像制御部, 272 照明制御部, 273 通信部, 300 撮像システム, 301 照明装置, 302−1乃至302−n 撮像装置, 331−1乃至331−n レンズ, 351 筐体, 371 撮像制御部, 372 表示部
Claims (16)
- ローリングシャッタ方式の第1の撮像素子と、
所定の周波数のパルス光に対する前記第1の撮像素子の画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析部と、
前記受光分布に基づいて、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御部と
を備える撮像装置。 - 前記解析部は、前記受光分布において輝度がピークとなる画素行である輝度ピーク行を検出し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整し、前記輝度ピーク行を所定の画素行である目標ピーク行と一致させる
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象となる使用領域内に設定され、
前記撮像制御部は、撮像の開始時に前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記目標ピーク行は、前記第1の撮像素子の表示対象とならない未使用領域内に設定される
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像制御部は、撮像と並行して前記第1の撮像素子の撮像タイミングを調整する
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記パルス光は、可視光である
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記パルス光を発する照明装置と無線通信を行う通信部と、
前記通信部を介して、前記照明装置の制御を行う照明制御部と
をさらに備え、
前記照明制御部は、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できる場合、前記照明装置に前記パルス光を発光させ、前記目標ピーク行を前記未使用領域内に設定できない場合、前記照明装置に前記パルス光の発光を停止させる
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致しない場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行い、前記第1の撮像素子のアスペクト比と前記使用領域のアスペクト比が一致する場合、前記受光分布に基づく前記第1の撮像素子の撮像タイミングの調整を行わない
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記パルス光は、前記第1の撮像素子のフレームレートにおいて2フレーム以上の間隔で発光され、
前記解析部は、前記パルス光が発光されるタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第1の画像と、前記パルス光が発光されないタイミングで前記第1の撮像素子により撮像された第2の画像との差分画像に基づいて、前記輝度ピーク行を検出する
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子に供給する垂直同期信号及び水平同期信号の生成に用いる動作クロックの速度を調整することにより、前記第1の撮像素子の各画素行の露光及び読み出しを開始するタイミングを調整する
請求項10に記載の撮像装置。 - 前記パルス光の波長域に対して感度を有していないローリングシャッタ方式の第2の撮像素子を
さらに備え、
前記第1の撮像素子は、前記パルス光の波長域に対して感度を有し、
前記撮像制御部は、前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子に、同じ位相及び同じ周波数の垂直同期信号及び水平同期信号を供給する
請求項11に記載の撮像装置。 - 前記パルス光は、赤外光である
請求項12に記載の撮像装置。 - 前記パルス光の周波数は、前記第1の撮像素子のフレームレートに基づいて設定される
請求項1に記載の撮像装置。 - ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む撮像制御方法。 - ローリングシャッタ方式の撮像素子の所定の周波数のパルス光に対する画素列方向の受光量の分布である受光分布を解析する解析ステップと、
前記受光分布に基づいて、前記撮像素子の撮像タイミングを調整する撮像制御ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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