KR20170140168A - 기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템 - Google Patents

Abstract

유저가 어떠한 기능을 확장하고 싶은지를 선택하여, 필요에 따라 자유롭게 내장 가능한 기술을 제공한다. 본 기술에서는, 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치(1)와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치(2)와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 촬상 장치(1)의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치(3)를 제공한다. 확장되는 촬상 장치(1)의 기능은, 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 기능, 촬상 장치(1)의 동작 환경을 유지하는 동작 환경 유지 기능, 화상 데이터의 전송 방식을 변경하는 전송 방식 변경 기능, 화상 데이터로부터 피사체를 인식하는 피사체 인식 기능 중 적어도 하나로부터 선택할 수 있다.

Description

기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템

본 개시는, 기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템에 관한 것이다.

일반적인 비디오 카메라에는, 촬상 소자로서, 공지의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서, 공지의 CCD(Charge Coupled Device) 센서 등의 고체 촬상 소자를 구비한 것이 다용되고 있다.

종래, 이러한 종류의 비디오 카메라에는, CCD를 내장해 카메라 부착면을 갖는 카메라 하우징과, 이 카메라 하우징의 전방 단부에 장착되어 광축 방향(전후 방향)으로 개구하는 나사 구멍, 및 나사 구멍의 개구 주연에 노출되는 렌즈통 부착면을 갖는 프론트 패널과, 이 프론트 패널의 나사 구멍 내에 나사 결합되어 렌즈통 부착면에 대하여 접촉하는 개구 단부면을 갖는 렌즈통을 구비한 것이 채용되어 있다.

예를 들어 특허문헌 1에는, 촬상 소자로서의 CCD를 실장하여 이루어지는 기판과, 외부 접속용 커넥터를 실장하여 이루어지는 기판을 카메라 하우징 내에 구비하고, 촬상부(촬상 소자)와 인터페이스부(외부 접속용 커넥터)를 일체화한 비디오 카메라가 개시되어 있다.

일본 특허공개 평7-264450호 공보

상기 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 비디오 카메라의 다양한 기능을 확장하고자 하면, 기능마다 다른 종류의 기능 확장 장치를 선택해서 사용해야만 했다.

본 개시는 이러한 문제점을 해결하는 것으로, 그 목적은, 유저가 어떠한 기능을 확장하고 싶은지를 선택하여, 필요에 따라 자유롭게 내장 가능한 기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템을 제공하는 것이다.

본원 발명자는, 상기의 목적을 해결하기 위해 예의 연구를 행한 결과, 촬상 장치와 인터페이스 장치의 사이에 기능 확장 장치를 개재시키는 것에 착안하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 개시에서는, 우선, 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치를 제공한다.

본 개시에서는, 이어서, 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과,

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치와는,

한쪽에 커넥터 플러그가 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 당해 커넥터 플러그의 삽입 및 제거가 가능한 커넥터 리셉터클이 설치되어 있으며,

상기 커넥터 리셉터클에 대한 상기 커넥터 플러그의 삽입 또는 제거에 의해, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 탈착 가능하게 구성되어 있는 기능 확장 장치의 탈착 구조를 제공한다.

본 개시에서는, 이어서, 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 복수의 기능 확장 장치를 구비하고,

상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽은, 다른 쪽과의 삽입 또는 제거를 가능하게 하는 커넥터 플러그 또는 커넥터 리셉터클을 갖는 기능 확장 장치의 탈착 구조를 제공한다.

본 개시에서는, 이어서,

피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와,

외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와,

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치를 구비하는 기능 확장 시스템을 제공한다.

본 개시에 의하면, 유저가 어떠한 기능을 확장하고 싶은지를 선택하여, 필요에 따라 자유롭게 내장 가능한 기능 확장 장치를 제공할 수 있다. 또한, 여기에 기재된 효과는, 반드시 한정되는 것이 아니라, 본 개시 중에 기재된 어느 것의 효과이어도 된다.

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 기능 확장 시스템(10)의 외관 사시도이다.
도 2는, 촬상 장치(1)의 정면측의 외관 사시도이다.
도 3의 (a)는, 인터페이스 장치(2)의 정면측의 외관 사시도이다.
도 3의 (b)는, 인터페이스 장치(2)의 배면측의 외관 사시도이다.
도 4의 (a)는, 기능 확장 장치(3)의 정면측의 외관 사시도이다.
도 4의 (b)는, 기능 확장 장치(3)의 배면측의 외관 사시도이다.
도 5의 (a)는, 커넥터 플러그(5-B)가 설치된 프린트 기판(17)의 정면에서 본 도면이다.
도 5의 (b)는, 당해 프린트 기판(17)의 측면에서 본 도면이다.
도 6의 (a)는, 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 및 제거가 가능한 커넥터 리셉터클(5-A)이 설치된 프린트 기판(25)의 정면에서 본 도면이다.
도 6의 (b)는, 당해 프린트 기판(25)의 측면에서 본 도면이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 각 장치 간에 있어서의 신호의 전달 경로의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 각 장치 간에서 전달되는 패킷의 형식 및 내용의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 9는, 본 개시의 변형예에 따른 기능 확장 시스템의 외관 사시도이다.
도 10의 (a)는, 본 개시의 다른 변형예에 따른 기능 확장 시스템의 외관 사시도이다.
도 10의 (b)는, 본 개시의 다른 변형예에 따른 인터페이스 장치의 정면도이다.
도 11은, 본 개시의 다른 변형예에 따른 기능 확장 시스템의 외관 사시도이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 프로토콜 변환을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 개시를 실시하기 위한 적합한 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에 설명하는 실시 형태는, 본 개시의 대표적인 실시 형태의 일례를 나타낸 것으로, 이에 의해 본 개시의 범위가 협의로 해석되어서는 안된다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.

본 개시의 일 실시 형태에 따른 기능 확장 장치, 기능 확장 장치의 탈착 구조, 및 기능 확장 시스템에 대하여 설명한다.

[전체 구성]

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 기능 확장 시스템(10)의 외관 사시도이다. 본 개시에 따른 기능 확장 시스템(10)은, 이하에 열기하는 바와 같이, 촬상 장치(1), 인터페이스 장치(2)와, 이들 장치의 사이에 개재 삽입되고, 또한 탈착 가능함과 함께, 이미 정해진 기능을 갖는 소정수 N(본 실시 형태에서는, 간단하게 하기 위해 「1」이라고 가정함)의 기능 확장 장치(3)로 구성된다. 이하, 각 장치에 대하여 상세히 설명한다.

[촬상 장치(1)]

도 2는, 촬상 장치(1)의 정면측의 외관 사시도이다. 촬상 장치(1)에서는, 피사체를 촬상하여 화상 데이터가 취득된다. 촬상 장치(1)는, 렌즈, 촬상 소자 및 A/D 변환기 등을 갖는다.

촬상 장치(1)는, 전체가 대략 직육면체의 외관을 나타내는 본체(11)와, 이 본체(11)의 전방면부에 착탈 가능하게 설치되고 복수의 렌즈를 갖는 렌즈통(12)에 의해 구성되어 있다. 이 본체(11)는, 각각이 서로 대향하는 상하 좌우의 벽판을 갖고 전후 방향으로 개구하는 하우징(13)과, 하우징(13)의 전방 개구부에 장착되고 광축 방향으로 개구하는 전방면판(14)과, 하우징(13)의 후방 개구부에 장착되고 표리 양면으로 개구하는 외부 접속용 관통구를 갖는 후방면판(15)으로 이루어진다. 이 하우징(13)에는, 상기 촬상 소자 등에 접속되는 프린트 기판이 내장되어 있다.

상기 촬상 소자는, 상기 렌즈를 통과한 피사체 광속에 의해 피사체를 촬상한다. 촬상 소자로서는, 공지의 CMOS 센서, 공지의 CCD 센서 등의 고체 촬상 소자를 예시할 수 있다. 촬상 소자는, 피사체 광속을 수광하는 복수의 광전 변환 소자를 갖고 있으며, 복수의 광전 변환 소자에서 각각 발생한 축적 전하량에 따른 아날로그 신호를 상기 A/D 변환기로 출력한다. A/D 변환기는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 화상 데이터로서 기능 확장 장치(3)로 출력한다.

또한, 하우징(13)의 내부에는, 촬상 소자의 근방에 설치되고, 촬상 소자의 온도를 검지 가능한 온도 센서나, 하우징(13)의 내부를 적합한 습도로 유지하기 위한 공지의 제습 소자나, 하우징(13)의 내부 온도를 적합한 온도로 유지하기 위한 공지의 가열 히터를 설치해도 된다.

또한, 촬상 장치(1)는, 예를 들어 화소의 감도 불균일성 PRNU(Phot Response Non Uniformity)를 보정하는 처리나, 화소의 암전류 불균일성 DSNU(Dark Signal Non Uniformity)를 보정하는 처리나, 휘도의 흑색 레벨을 보정하는 화상 처리 회로를 갖고 있어도 된다.

촬상 장치(1)는, 기능 확장 장치(3)의 일단부에 직접 감합 가능한 기계적 구조를 갖는다. 촬상 장치(1)의 기계적 구조는, 본 개시의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 한정되지 않고, 인터페이스 장치(2)의 일단부에 직접 감합 가능한 기계적 구조를 갖고 있어도 된다. 촬상 장치(1)는, 기능 확장 장치(3)와의 사이에서 전기 신호 또는 광 신호의 접속에 제공되는 커넥터 플러그(4-A)(도 7 참조)를 갖는다. 이 커넥터 플러그(4-A)는, 상기 후방면판(15)에 설치된다.

[인터페이스 장치(2)]

도 3의 (a)는, 인터페이스 장치(2)의 전방면측의 외관 사시도이며, 도 3의 (b)는, 인터페이스 장치(2)의 배면측의 외관 사시도이다. 인터페이스 장치(2)에서는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신이 행해진다. 인터페이스 장치(2)는, 예를 들어 USB(Universal Serial Bus), GbE(Gigabit Ethernet), FIBER(TBD), CXP(CoaXPress) 등의 규격에 따른 방식으로 통신을 행할 수 있다.

인터페이스 장치(2)는, 전방향으로 개구한 상자 형상의 외관을 나타내는 본체(16)와, 이 본체(16)의 전방 개구부에 부착된 프린트 기판(17)으로 이루어진다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 본체(16) 배면측에는, 도시하지 않은 외부 장치와의 사이에서 전기 신호 또는 광 신호의 접속에 제공되는 커넥터(18)나 핀(19) 등이 배치된다. 본 실시 형태의 인터페이스 장치(2)에서는, CXP4의 규격에 따른 4개의 핀(19)이 병설되어 있다.

인터페이스 장치(2)는, 기능 확장 장치(3)의 타단부에 직접 감합 가능한 기계적 구조를 갖는다. 인터페이스 장치(2)의 기계적 구조는, 본 개시의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 한정되지 않고, 촬상 장치(1)의 일단부에 직접 감합 가능한 기계적 구조를 갖고 있어도 된다.

[기능 확장 장치(3)]

도 4의 (a)는, 기능 확장 장치(3)의 전방면측의 외관 사시도이며, 도 4의 (b)는, 기능 확장 장치(3)의 배면측의 외관 사시도이다. 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)와 인터페이스 장치(2)의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 촬상 장치(1)의 기능을 확장하는 구성을 갖는다. 여기에서의 「확장」에는, 촬상 장치(1)에 원래 있는 기능을 확장하는 경우와, 촬상 장치(1)에 원래 있는 기능을 변경하는 경우의 양쪽이 포함된다.

기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit), DSP(Digital Signal Processor) 등의 각종 마이크로프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), RAM, ROM 등의 각종 IC 메모리를 갖는다.

기능 확장 장치(3)는, 전체가 통 형상의 외관을 나타내는 하우징(20)을 갖는다. 이 하우징(20)은, 각각이 서로 대향하는 상벽판(21), 하벽판(22), 좌벽판(23), 및 우벽판(24)을 갖고, 전후 방향으로 개구하는 관통구를 갖고 있다. 하벽판(22)에는, 상기의 각종 마이크로프로세서나 각종 IC 메모리가 실장된 프린트 기판(25)이 배치된다. 또한, 기능 확장 장치(3)는, 상기 관통구를 통해 촬상 장치(1)를 냉각 가능한 공지의 팬을 하우징(20) 내에 구비하고 있어도 된다.

기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 일단부 및 인터페이스 장치(2)의 일단부에 직접 감합 가능한 기계적 구조를 갖는다. 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)와의 사이에 있어서의 전기 신호 또는 광 신호의 접속에 제공되는 커넥터 리셉터클(4-B)(도 7 참조)을 갖는다. 이 커넥터 리셉터클(4-B)은, 예를 들어 상기 하벽판(22)에 배치된다. 커넥터 리셉터클(4-B)은, 촬상 장치(1)에 설치한 커넥터 플러그(4-A)의 삽입 및 제거가 가능하다.

[기능 확장 장치(3)의 탈착 구조]

도 5의 (a)는, 커넥터 플러그(5-B)가 설치된 프린트 기판(17)의 정면에서 본 도면이다. 도 5의 (b)는, 당해 프린트 기판(17)의 측면에서 본 도면이다. 도 6의 (a)는, 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 및 제거가 가능한 커넥터 리셉터클(5-A)이 설치된 프린트 기판(25)의 정면에서 본 도면이다. 도 6의 (b)는, 당해 프린트 기판(25)의 측면에서 본 도면이다.

본 실시 형태에 있어서, 인터페이스 장치(2)에는, 기능 확장 장치(3)와의 사이에서 전기 신호 또는 광 신호의 접속에 제공되는 커넥터 플러그(5-B)가 설치되어 있다. 이 커넥터 플러그(5-B)는, 도 5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 상기 프린트 기판(17)에 설치된다. 한편, 기능 확장 장치(3)에는, 인터페이스 장치(2)와의 사이에 있어서의 전기 신호 또는 광 신호의 접속에 제공되는 커넥터 리셉터클(5-A)이 설치되어 있다. 이 커넥터 리셉터클(5-A)은, 도 6의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 상기 프린트 기판(25)에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)에 대한 상기 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 또는 제거에 의해, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 탈착 가능하게 구성된다. 마찬가지로, 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(4-B)에 대한 상기 커넥터 플러그(4-A)의 삽입 및 제거에 의해, 기능 확장 장치(3)가 촬상 장치(1)에 탈착 가능하게 구성된다.

또한, 기능 확장 장치(3)에는, 하우징(20)의 배면부에 있어서 각각이 서로 대향하는 위치에 형성된 한 쌍의 훅(26)이 설치된다(도 4의 (b) 참조). 또한, 각 훅(26)은 정확하게, 엄지손가락과 집게손가락으로 쥘 수 있는 위치에 배치되므로 사용하기 쉽고, 안정되고 또한 양호한 조작감을 얻을 수 있다.

각 훅(26)과 감합하는 한 쌍의 훅 수용부(30)는, 인터페이스 장치(2)의 본체(16)에 설치된다(도 3의 (a) 참조). 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)이 상기 커넥터 플러그(5-B)에 삽입된 상태에서, 각 훅(26)과 각 훅 수용부(30)가 감합함으로써, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 장착 고정된다. 또한, 각 훅(26)과 각 훅 수용부(30)는, 기능 확장 장치(3)의 인터페이스 장치(2)로의 장착이 확실하게 완료되었는지 여부를 소리나 육안을 통해 확인하기 위해서 설치되어 있다.

또한, 기능 확장 장치(3)에는, 하우징(20)의 배면부에 있어서 각각이 서로 대향하는 위치에 형성되고, 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 인발 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 핀(27)이 설치된다(도 4의 (b) 참조). 각 가이드 핀(27)과 감합하는 각 가이드 홈(31)은, 인터페이스 장치(2)의 본체(16)에 설치된다(도 3의 (a) 참조). 각 가이드 홈(31)은, 치수의 변동을 흡수하기 위해서, 긴 구멍 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이 긴 구멍은, 좌우 방향의 어긋남 발생을 방지하기 위해서, 좌우 방향보다도 상하 방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)에 대한 상기 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 시에, 상기 가이드 핀(27)과 상기 가이드 홈(31)이 걸림 결합함으로써, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 안내된다.

[각 장치 간에 있어서의 신호의 전달 경로]

도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 각 장치 간에 있어서의 신호의 전달 경로의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 촬상 장치(1), 인터페이스 장치(2), 및 기능 확장 장치(3)의 사이에 있어서 신호의 전달에 제공되는 각 버스에는 커넥터(4, 5)가 개재되어 있다. 또한, 커넥터(4, 5)는, 부품 정밀도를 흡수 가능한 플로팅 타입을 사용하는 것이 바람직하다.

촬상 장치(1)와 기능 확장 장치(3)의 사이에는, 커넥터(4)가 개재되어 있다. 커넥터(4)는, 상기 커넥터 플러그(4-A)와, 상기 커넥터 리셉터클(4-B)로 이루어진다. 한편, 기능 확장 장치(3)와 인터페이스 장치(2)의 사이에는, 커넥터(5)가 개재되어 있다. 커넥터(5)는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)과, 상기 커넥터 플러그(5-B)로 이루어진다.

[각 장치 간에서 전달되는 패킷의 형식 및 내용]

도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 각 장치(1 내지 3) 사이에서 전달되는 패킷의 형식 및 내용의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 8에 도시한 패킷은, 4개의 식별 필드 ＃1, 수신처 필드 #2, 제어 필드 #3, 데이터 필드 ＃4로 구성된다.

식별 필드 #1에는, 데이터 필드 ＃4에 저장되는 데이터의 종류가 저장된다. 또한, 수신처 필드 #2에는, 데이터 필드 ＃4에 배치되는 데이터가 전달되어야 할 장치의 식별 정보가 배치된다. 또한, 제어 필드 #3에는, 데이터 필드 ＃4에 배치되는 데이터에 실시되어야 할 처리의 형태가 배치된다. 마지막으로, 데이터 필드 #4에는, 처리 대상으로 되는 데이터가 저장된다. 또한 이하에서는, 데이터 필드 #4에 배치되어 각 장치 간을 전송되는 데이터를 총칭하여, 「전송 데이터」라 하는 경우가 있다.

[확장 대상으로 되는 촬상 장치(1)의 기능]

본 개시에 있어서, 기능 확장 장치(3)에 의해 확장되는 촬상 장치(1)의 기능은, (1) 화상 처리 기능, (2) 동작 환경 유지 기능, (3) 전송 방식 변경 기능, 및 (4) 피사체 인식 기능 중 적어도 하나로부터 선택할 수 있다.

(1) 화상 처리 기능

화상 처리 기능은, 화상 데이터를 처리하는 기능을 의미하고, 이하에 나타내는 각 기능 (1-1) 내지 (1-7)을 포함한다.

(1-1) 화상 보정 기능

촬상 장치(1)는, 피사체의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 또한, 화상 데이터는 도 8에 도시한 데이터 필드 ＃4에 배치된다. 화상 데이터가 전달되는 기능 확장 장치(3)의 식별 정보 「3」은 도 8에 도시한 수신처 필드 #2에 배치된다. 기능 확장 장치(3)는, 커넥터(4)를 통해 취득한 화상 데이터에 대해 결함 화소 보정 등의 화상 보정 처리를 실시한다. 보정 처리에 필요한 보정 정보는 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다.

(1-2) 해상도 변경 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 해상도 변경 처리를 실시한다. 이 기능에서는, 예를 들어 목표 해상도 등, 해상도 변경에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장되고, 예를 들어 화상 해상도가 2k로부터 4k로 변경된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(1-3) 디지털 줌(Digital Zoom) 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 디지털 줌 처리를 실시한다. 구체적으로, 기능 확장 장치(3)는, 화상의 확대 시에 픽셀 간을 공지의 내삽법 등으로 보간하거나, 화상의 축소 시에 픽셀을 씨닝하거나 한다. 이 기능에서는, 예를 들어 줌 배율 등, 디지털 줌 처리에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(1-4) 화상 압축 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 화상 압축 처리를 실시한다. 이 기능에서는, 예를 들어 목표 압축비 등, 압축 처리에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장되고, 화상 데이터에 대해 소정의 압축 형식(예를 들어, JPEG, MPEG, H. 264)의 압축 처리가 실시된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(1-5) 계조 보정 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 계조 보정 처리를 실시한다. 이 기능에서는, 예를 들어 목표 계조값 등, 계조 보정 처리에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(1-6) 저역 통과 필터 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 대해, 저역 통과 필터에 의한 필터링 처리를 실시한다. 이 기능에서는, 예를 들어 차단 주파수 등, 필터링 처리에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장되고, 화상 데이터로부터 저주파 성분이 분리된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(1-7) 스펙트럼 처리 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 기초하여 촬상 대상의 관측광의 성분 분석 등을 행하여 스펙트럼 처리를 실행한다. 이 기능에서는, 상기 성분 분석에 필요한 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(2) 동작 환경 유지 기능

동작 환경 유지 기능은, 촬상 장치의 동작 환경을 유지하는 기능을 의미하고, 이하에 나타내는 각 기능 (2-1) 내지 (2-3)을 포함한다.

(2-1) 팬에 의한 냉각 기능

촬상 장치(1)는, 온도 센서에 의해 검지된 신호를, 촬상 소자의 온도 데이터로서, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 또한, 온도 데이터는 도 8에 도시한 데이터 필드 ＃4에 배치된다. 온도 데이터가 전달되는 기능 확장 장치(3)의 식별 정보 「3」은 도 8에 도시한 수신처 필드 #2에 배치된다. 기능 확장 장치(3)는, 커넥터(4)를 통해 취득된 온도 데이터에 기초하여, 촬상 장치(1)의 촬상 소자를 냉각 가능하도록 팬을 구동한다. 이 기능에서는, 상기 온도 데이터에 실시되어야 할 특이한 처리가 없으므로, 제어 필드 #3에 널 코드 「NUL」이 배치된다. 또한, 팬에 의해 행해지는 방열 혹은 흡열은, 팬 대신에 구비된 펠체 소자에 의한 온도 제어에 의해 실현되어도 된다.

(2-2) 히터에 의한 가열 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 기초하여, 가열 히터를 구동 제어한다. 이 기능에서는, 촬상 장치(1)의 촬상 소자는, 가열 히터로부터의 열을 받아서 가열된다. 그 밖에는 상기 (2-1)과 동일하다.

(2-3) 제습 소자에 의한 제습 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 전송 데이터에 기초하여, 제습 소자를 구동 제어한다. 이에 의해, 촬상 장치(1)의 촬상 소자가 제습된다. 그 밖에는 상기 (2-1)과 동일하다.

(3) 전송 방식 변경 기능

전송 방식 변경 기능은, 화상 데이터의 전송 방식을 변경하는 기능을 의미하고, 이하에 나타내는 각 기능(3-1) 및 (3-2)를 포함한다.

(3-1) 프레임 버퍼 기능

촬상 장치(1)는, 전송 데이터를 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 기능 확장 장치(3)는 전송 데이터를 버퍼 메모리에 저장한다. 그리고, 기능 확장 장치(3)는, 버퍼 메모리에 기억되어 있는 전송 데이터를 공지의 인터레이스 방식에 의해 커넥터(5)를 통해 인터페이스 장치(2)에 전달한다. 또한, 전송 데이터가 전달되는 인터페이스 장치(2)의 식별 정보 「2」는 도 8에 도시한 수신처 필드 #2에 배치된다. 전송 방식의 내용(인터레이스 방식)이 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다.

(3-2) 스트리밍 기능

이 기능에서는, 촬상 장치(1)는 전송 데이터를 공지의 스트리밍 방식에 의해 인터페이스 장치(2)에 전달한다. 이 기능에서는, 전송 방식의 내용(스트리밍 방식)이 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (3-1)과 동일하다.

(4) 피사체 인식 기능

피사체 인식 기능은, 화상 데이터로부터 피사체를 인식하는 기능을 의미하고, 이하에 나타내는 각 기능 (4-1) 내지 (4-4)를 포함한다.

(4-1) 고속도로 교통 시스템 ITS(Intelligent Transport System)

이 기능에서는, 고속도로에 설치된 촬상 장치(1)가, 피사체의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 기능 확장 장치(3)는, 커넥터(4)를 통해 취득한 화상 데이터를 기초로 피사체의 특징 데이터를 추출하여 등록해 두고, 그 후에 촬상 장치(1)에 의해 촬상된 화상 데이터 중의 특징 데이터를, 이미 등록된 특징 데이터에 대조함으로써 피사체를 추적한다. 또한, 피사체로부터 추출된 특징 데이터는 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(4-2) Surveillance(인물 추적)

이 기능에서는, 촬상 장치(1)가, 주목 인물의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 기능 확장 장치(3)는, 그때의 촬상 장치(1)의 파라미터(위치·자세 등의 변화값)를 검출하고, 그들 파라미터를 다른 촬상 장치에 전달함으로써, 모든 촬상 장치의 위치·자세를 동기적으로 움직이게 하면서, 주목 인물을 추종하여 촬상한다. 이 기능에서는, 촬상 장치(1)의 각 파라미터가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(4-3) 자동 번호판 등 인식 기능

이 기능에서는, 우천 등의 악천후 상태에서도 차량을 인식 가능한 소프트웨어나, 당해 차량의 번호판 또는 운전자 등을 인식 가능한 소프트웨어가 기능 확장 장치(3)에 실장된다. 촬상 장치(1)는, 차량의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 기능 확장 장치(3)는, 커넥터(4)를 통해 취득한 화상 데이터를 기초로 차량의 번호판이나 운전자 등을 인식한다. 이 기능에서는, 번호판이나 운전자 등을 인식하기 위한 인식 정보가 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 저장된다. 그 밖에는 상기 (1-1)과 동일하다.

(4-4) 동화상 및 정지 화상을 전송하는 기능

이 기능에서는, 예를 들어 도로에 깔려 있는 센서 등, 외부로부터의 트리거에 반응하여 차량 등의 동화상 및 정지 화상을 기억하고, 기억한 동화상 및 정지 화상을 속도 위반 등의 판정 조건에 대응하여 서버에 전송 가능한 소프트웨어가 기능 확장 장치(3)에 실장된다. 촬상 장치(1)는, 차량 등의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를, 커넥터(4)를 통해 기능 확장 장치(3)에 전달한다. 기능 확장 장치(3)는, 커넥터(4)를 통해 취득한 화상 데이터를 동화상이나 정지 화상으로서 기억한다. 그리고, 기능 확장 장치(3)는, 기억한 동화상이나 정지 화상을 상기 판정 조건에 대응하여, 커넥터(5)를 통해 인터페이스 장치(2)에 전달한다. 전달된 동화상이나 정지 화상은 인터페이스 장치(2)를 통해 서버에 전송된다. 또한, 동화상이나 정지 화상이 전달되는 인터페이스 장치(2)의 식별 정보 「2」는 도 8에 도시한 수신처 필드 #2에 배치된다. 상기 판정 조건은 도 8에 도시한 제어 필드 #3에 배치된다. 동화상이나 정지 화상은 도 8에 도시한 데이터 필드 #4에 저장된다.

본 실시 형태에서는, 유저가 어떠한 기능을 확장하고 싶은지를 선택하여, 필요에 따라 자유롭게 내장 가능한 기능 확장 시스템(10)을 제공할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템(10)에서는, 유저가 스스로 프로그램할 수 있는 영역의 해방, 및 업데이트가 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)에 대한 상기 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 또는 제거에 의해, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 탈착 가능하게 구성된다. 마찬가지로 상기 커넥터 리셉터클(4-B)에 대한 상기 커넥터 플러그(4-A)의 삽입 및 제거에 의해, 기능 확장 장치(3)가 촬상 장치(1)에 탈착 가능하게 구성된다. 그로 인해, 종래와 같은 플렉시블 케이블로 커넥터끼리를 접속하는 경우와 같이 플렉시블 케이블의 길이를 여분으로 확보할 필요가 없다.

또한, 본 실시 형태에서는, 커넥터 리셉터클과 커넥터 플러그가 직결되므로, 가령 촬상 장치(1)나 인터페이스 장치(2) 등의 기계적 치수가 작아도, 각 장치 간의 접속 작업 시에 작업자의 손가락이 들어가지 않는 등의 문제가 해소되어, 접속 작업의 작업성이 손상되는 일은 없다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)이 상기 커넥터 플러그(5-B)에 삽입된 상태에서, 각 훅(26)과 각 훅 수용부(30)가 감합함으로써, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 장착 고정되도록 구성된다. 그로 인해, 각 훅과 각 훅 수용부와의 감합 후에 있어서, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)로부터 떨어지지 않도록 고정시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)에 대한 상기 커넥터 플러그(5-B)의 삽입 시에, 상기 가이드 핀(27)과 상기 가이드 홈(31)이 걸림 결합함으로써, 기능 확장 장치(3)가 인터페이스 장치(2)에 안내되도록 구성된다. 그로 인해, 커넥터 리셉터클과 커넥터 플러그가 서로 감합 가능하게 대향하는 위치까지, 커넥터 리셉터클과 커넥터 플러그를 원활하게 안내할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상기 커넥터 리셉터클(5-A)과, 상기 커넥터 플러그(5-B)로 이루어지는 커넥터(5) 자체도, 기능 확장 장치(3)를 인터페이스 장치(2)로 가이드하는 역할을 하고 있다.

또한, 본 개시는, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.

(1)

피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치.

(2)

확장되는 상기 촬상 장치의 기능은,

상기 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 기능, 상기 촬상 장치의 동작 환경을 유지하는 동작 환경 유지 기능, 상기 화상 데이터의 전송 방식을 변경하는 전송 방식 변경 기능, 상기 화상 데이터로부터 상기 피사체를 인식하는 피사체 인식 기능 중 적어도 하나로부터 선택되는, 상기 (1)에 기재된 기능 확장 장치.

(3)

피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과,

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치와의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치와는,

한쪽에 커넥터 플러그가 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 당해 커넥터 플러그의 삽입 및 제거가 가능한 커넥터 리셉터클이 설치되어 있으며,

상기 커넥터 리셉터클에 대한 상기 커넥터 플러그의 삽입 또는 제거에 의해, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 탈착 가능하게 구성되어 있는 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(4)

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과, 상기 기능 확장 장치와는, 한쪽에 훅이 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 상기 훅과 감합하는 훅 수용부가 설치되어 있으며, 상기 커넥터 리셉터클이 상기 커넥터 플러그에 삽입된 상태에서, 상기 훅과 상기 훅 수용부가 감합함으로써, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 장착 고정되도록 구성되어 있는, 상기 (3)에 기재된 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(5)

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과, 상기 기능 확장 장치와는, 한쪽에 상기 커넥터 플러그의 삽입 인발 방향으로 연장되는 가이드 핀이 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 상기 가이드 핀과 감합하는 가이드 홈이 설치되어 있으며, 상기 커넥터 리셉터클에 대한 상기 커넥터 플러그의 삽입 시에, 상기 가이드 핀과 상기 가이드 홈이 걸림 결합함으로써, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 안내되도록 구성되어 있는, 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(6)

피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 복수의 기능 확장 장치를 구비하고,

상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽은, 다른 쪽과의 삽입 또는 제거를 가능하게 하는 커넥터 플러그 또는 커넥터 리셉터클을 갖는 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(7)

상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽과 다른 쪽은, 상기 커넥터 플러그와 상기 커넥터 리셉터클이 감합한 상태에서, 서로 걸림 결합하는 훅과 훅 수용부를 각각 갖는, 상기 (6)에 기재된 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(8)

상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽과 다른 쪽은, 상기 커넥터 플러그와 상기 커넥터 리셉터클이 감합한 상태에서, 서로 걸림 결합하는 가이드 핀과 가이드 홈을 각각 갖는, 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 기능 확장 장치의 탈착 구조.

(9)

피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와,

외부 장치의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와,

상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치를 구비하는, 기능 확장 시스템.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템에서는, 촬상 장치(1)와 인터페이스 장치(2)의 사이에, 하나의 기능 확장 장치(3)를 탈착 가능하게 개재시켰지만, 촬상 장치(1)와 인터페이스 장치(2)의 사이에 2개 이상의 기능 확장 장치(3)를 탈착 가능하게 개재시켜도 된다. 예를 들어, 도 9는, 촬상 장치(1)와 인터페이스 장치(2)의 사이에 2개의 기능 확장 장치(3)를 개재시켜서 구성한 기능 확장 시스템을 나타낸다.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템에서는, 촬상 장치(1)와 기능 확장 장치(3)를 커넥터(4)를 사용해서 전기 접속하고, 기능 확장 장치(3)와 인터페이스 장치(2)를 커넥터(5)를 사용해서 전기 접속하는 예에 대하여 설명하였지만, 촬상 장치(1)와 기능 확장 장치(3)의 사이나, 기능 확장 장치(3)와 인터페이스 장치(2)의 사이를 플렉시블 케이블로 전기적으로 접속해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템에서는, 화상 신호의 대역폭이 부족한 경우에는, 도 10의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 커넥터의 수(여기서는 「3」으로 함)를 늘리고, 또한, 각각의 커넥터 #1 내지 #3에 전송 용량을 배분하여도 된다. 예를 들어, 전송 용량이 커넥터 #1 내지 #3에 20Gbps 단위로 배분되어도 된다. 이에 의해, 커넥터 #1 내지 #3 전체에서, 60Gbps의 전송 용량이 확보된다.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템에서는, 도 11에 도시한 바와 같은 형태에서, 예를 들어 화소수가 적은 복수의 촬상 장치(1)의 출력을, 후단에 있는 기능 확장 장치(3)에 의해 합성하고, 인터페이스 장치(2)에 전달해도 된다.

도 12는, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 프로토콜 변환을 나타내는 블록도이다. 도 12를 이용하여, 인터페이스부(I/F부)(2)에 있어서의 프로토콜 변환에 대하여 설명한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 인터페이스부(2)에 장착된 기능 확장 장치(3)는, 프로그래밍이 가능한 집적 회로인 FPGA(Field-Programmable Gate Array)(1201)와, 인터페이스부(2)에 데이터 및 커맨드를 송신하는 송신기(TX)인 CXP 규격의 I/F(1202)를 구비하고 있다.

인터페이스부(2)는, FPGA(1211)와, 기능 확장 장치(3)로부터 데이터 및 커맨드를 수신하는 수신기(RX)인 CXP 규격의 I/F(1212)를 구비하고 있다. 또한, 인터페이스부(2)는, 기능 확장 장치(3)로부터 수신한 커맨드를 변환하는 커맨드(CMD) 변환부(1213)와, 데이터를 일시적으로 보존하는 프레임 버퍼(1214)와, 프레임 버퍼(1214)를 통해 기능 확장 장치(3)로부터 수신한 데이터의 패킷화를 실행하는 데이터 변환부(1215)를 구비하고 있다. 또한, 일례로서, OSI 참조 모델에 있어서의 데이터 링크층 내의 미디어 액세스 제어층(MAC층)의 I/F(1216)와, 물리층(PHY: Physical layer)(1217)을 구비하고 있다.

본 실시 형태에서는, 기능 확장 장치(3)의 I/F(1202)가, 데이터를 인터페이스부(2)에 송신한다. 인터페이스부(2)의 I/F(1212)는, 기능 확장 장치(3)로부터 데이터를 수신하고, CDM 변환부(1213)에 커맨드를 송신하고, 프레임 버퍼(1214)를 통해 데이터 변환부(1215)에 데이터를 송신한다.

CDM 변환부(1213)는, XML 파일의 변환에 의해, CXP와 Gig E(GE), USB 또는 Camera Link(CL)와의 커맨드의 상호 변환을 실행한다. 데이터 변환부(1215)는, 예를 들어 CXP로부터 GE, USB 또는 CL 등에 데이터 패킷화를 실행한다. 변환 커맨드 및 패킷화 데이터는, MAC층의 I/F(1216)에 입력된다. MAC층의 I/F(1216)는, 입력된 변환 커맨드 및 패킷화 데이터를 PHY(1217)로 송신한다. PHY(1217)는, 수신한 변환 커맨드 및 패킷화 데이터를 PC(1220)로 송신한다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기능 확장 장치(3)를 사용해서 프로토콜 변환을 행함으로써, 유저측의 I/F의 종류(USB나 GbE 등)에 따라 사용하는 프로토콜이 상이하더라도, 카메라 등의 기능 확장 시스템(10) 내부에서는 통신 방식을 CXP 규격으로 통일시킬 수 있기 때문에, 개발 비용을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기능 확장 장치(3)를 사용함으로써, CXP 규격 이외의 다양한 종류의 I/F를 기능 확장 시스템(10)에 직접 접속할 수 있기 때문에, 유저의 편리성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, CXP 규격으로 통일하는 예를 나타내고 있지만, 본 기술은 이것으로 한정되지 않고, 본 기술에 따른 기능 확장 장치를 사용하여 프로토콜 변환을 행함으로써, GE, USB 또는 CL 등의 다른 규격으로 통일시킬 수도 있다.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 시스템에서는, 상기 (1) 화상 처리 기능에, 상기 기능 (1-1) 내지 (1-7)이 포함되는 예에 대하여 설명하였지만, 이들 기능 이외에도, 이하의 기능 (1-8) 내지 (1-12)가 포함되어 있어도 된다.

(1-8) 미러링 기능

이 기능에서는, 예를 들어 촬상 장치(1)와 인터페이스 장치(2)의 사이에 2개 이상의 기능 확장 장치(3)를 개재시켜서, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보를 각각의 기능 확장 장치(3)에 저장해 두고, 각각의 기능 확장 장치(3)에서 각각의 화상 처리를 행하거나, 한쪽의 기능 확장 장치(3)에 어떠한 장해가 발생한 경우에, 한쪽의 기능 확장 장치(3)에 저장되어 있는 화상 정보를 사용하거나 해도 된다.

(1-9) 타임 스탬프 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)에 기록된 화상 정보에 대하여, 그 기록·갱신·생성이 행해진 시각 정보가 관리된다. 예를 들어, 촬상 장치(1)에 있어서 복수 매의 정지 화상(코마)을 연속해서 촬영하는 연사 촬영이 행해지는 경우에, 당해 시각 정보에 기초하면, 각 코마가 소정의 촬영 시간 간격으로 촬영되었는지 여부의 관리가 가능하다.

(1-10) 패턴 매칭 기능

이 기능에서는, 예를 들어 촬상 장치(1)에 있어서 복수 매의 정지 화상(코마)을 연속해서 촬영하는 연사 촬영이 행해지는 경우에, 공지의 상호 상관법에 의해 기준으로 되는 템플릿 화상과 피사체 화상을 비교하여, 그 유사도에 기초하여, 움직이고 있는 피사체(예를 들어, 주행 중의 차량이나, 차량의 운전자 얼굴 등)만을 정지 화상(코마)으로부터 추출하는 것이 가능하다.

(1-11) 하이퍼 스펙트럼 처리 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 에어리어 스캔으로 취득한 하이퍼 스펙트럼 정보를 이론 계산에 기초하여, 특정한 대역의 스펙트럼 정보로 치환하는 것이 가능하다.

(1-12) 편광 처리 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 편광 화상을 처리하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 기능 확장 장치에서는, 이하의 애플리케이션 기능 (A) 내지 (R)을 기능 확장 장치(3)에 탑재 가능하다. 이 탑재에 의해, 촬상 장치(1)의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

(A) 에지(윤곽) 강조 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보로부터 추출한 에지 신호에 에지 강조 계수를 곱하고, 이 결과를 원래의 화상 정보에 가산함으로써, 화상 정보에 있어서의 에지(윤곽) 성분을 강조하는 것이 가능하다.

(B) 미디언 필터(임펄스 잡음 제거) 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보에 미디언 필터(Median Filter)를 사용한 화상 처리를 실시하고, n×n의 국소 영역에서의 농도값을 작은 순서대로 배열하여, 한가운데 오는 농도값을 영역 중앙의 화소의 출력 농도로 하는 처리를 행한다. 이에 의해 임펄스 잡음 제거가 가능해진다.

(C) 컬러 매트릭스 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보의 화소에 대해, 당해 화소의 밝기에 따른 컬러 매트릭스를 사용해서 컬러 매트릭스 처리를 행한다.

(D) 아이리스(렌즈 조리개) 컨트롤 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)가, 조리개의 위치(조리개 개폐도)를 지시하기 위한 아이리스 컨트롤 신호를 촬상 장치(1)에 송신한다. 그리고, 촬상 장치(1)에서는, 당해 아이리스 컨트롤 신호에 의해 지정된 조리개 개폐도에 조리개의 위치가 설정된다.

(E) Water Mark(전자 워터마크) 기능

이 기능에서는, 예를 들어 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보 중에, 네트워크상의 위법 복제물을 발견하는 것을 가능하게 하기 위해서, 저작자 등을 특정하는 문자나 숫자 등의 정보를 매립해 두는 것이 가능하다.

(F) 마스킹 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)가, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보 중, 특정 부분(예를 들어 비밀 유지성이 높은 인물의 얼굴 화상 등)의 해상도를 떨어뜨리거나, 당해 특정 부분에 모자이크 처리를 하거나 하여, 당해 특정 부분을 마스크로 덮는 처리가 가능하다.

(G) HDR(High Dynamic Range) 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)가, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 노광량이 서로 다른 복수 매의 화상 정보를 1매의 화상 정보로 합성함으로써, 다이내믹 레인지를 확대시킨 화상을 생성하는 처리가 가능하다.

(H) OCR(Optical Character Recognition) 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보(인물의 얼굴 화상 등)에 포함되는 문자열을 특정 또는 추출하는 것이 가능하다. 이에 의해, 기능 확장 장치(3)는, 당해 인물의 개인 정보 등을 얼굴 화상에 결부시켜 관리 가능하다.

(I) 기하학 패턴 인식 기능

이 기능에서는, 예를 들어 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)의 촬상에 의해 얻어진 화상 정보(인물의 얼굴 화상 등)에 포함되는 기하학 패턴을 특정 또는 추출하는 것이 가능하다. 이에 의해, 상기 (H)에서 설명한 OCR 기능과 마찬가지로, 기능 확장 장치(3)는, 당해 인물의 개인 정보 등을 얼굴 화상에 결부시켜 관리 가능하다.

(J) 컬러 매칭 기능

이 기능에서는, 우선, 촬상 장치(1)가 피사체 화상(오리지널)을 촬상하고, 이어서, 기능 확장 장치(3)는, 촬상된 피사체 화상(오리지널)의 색을 프린터 등의 디바이스에서 충실하게 재현하기 위해서, 촬상 화상에 대해 색 변환 처리를 실시하는 것이 가능하다.

(K) Code Reader 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)가, 화상 인식의 대상인 바코드나 2차원 코드(예를 들어 QR code)에 대해 화상 인식 처리를 실시하여, 이들 바코드나 2차원 코드에 대응지어진 소정의 정보를 추출하는 것이 가능하다.

(L) 손떨림 보정 기능

이 기능에서는, 촬상 장치(1)에 흔들림이 발생했을 때 이것이 검지되고, 촬상 장치(1)의 흔들림에 수반되는 촬상 소자의 촬상면 위에 결상되는 피사체 상의 이동이 상쇄되도록, 손떨림 보정 광학계가 구동된다. 이것에 의해 손떨림 보정이 실현된다.

(M) 오토 트래킹 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)에 의한 동화상 촬영에 의해 순차로 얻어지는 프레임을 실시간으로 해석하여, 특정한 피사체의 움직임(위치의 변화)을 감시하고, 특정한 피사체를 추적하는 것이 가능하다.

(N) 3D 카메라 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 직선형상의 레이저 광원을 측정 대상물에 조사하고, 그 반사광을 수광하여 3차원 형상을 계측하는 광 절단법에 의해, 3D 화상을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 기능 확장 장치(3)는, 2개의 촬상 장치(1)로부터의 화상 정보를 취득함으로써, 스테레오 3D 화상을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 기능 확장 장치(3)는, 가속시킨 하전 입자(이온 또는 전자)의 비행 시간을 계측함으로써 대상의 질량을 측정하는 분석계(TOF: Time-of-Flight)형의 처리도 가능하다.

(O) 면적 계산 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 화상 인식 기술에 의해 생태계의 체장 계산을 하는 것이 가능하다.

(P) GPS(Global Positioning System) 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 GPS 단말기를 탑재하여, 정확한 현재 위치 정보를 취득하는 것이 가능하다.

(Q) 스티칭(stitching) 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, 예를 들어 복수의 촬상 장치(1)에 의해 촬상한 복수의 화상을 하나의 화상으로 스티칭하는 것이 가능하다.

(R) VRS(Vehicle Recognition System) 기능

이 기능에서는, 기능 확장 장치(3)는, ITS에 있어서의 차량의 인식을 하는 것이 가능하다. 구체예로서, 기능 확장 장치(3)는, 촬상 장치(1)에 의해 촬상한 차량의 번호판과 사전에 등록되어 있는 번호판을 대조하는 번호판 인식 기능에 의해, 차량의 인식을 하는 것이 가능하다.

1: 촬상 장치
2: 인터페이스 장치
3: 기능 확장 장치
4, 5, 18: 커넥터
4-A, 5-B: 커넥터 플러그
4-B, 5-A: 커넥터 리셉터클
10: 기능 확장 시스템
11, 16: 본체
12: 렌즈통
13, 20: 하우징
14: 전방면판
15: 후방면판
17, 25: 프린트 기판
19: 핀
21: 상벽판
22: 하벽판
23: 좌벽판
24: 우벽판
26: 훅
27: 가이드 핀
30: 훅 수용부
31: 가이드 홈
1201, 1211: FPGA
1202, 1212, 1216: 인터페이스(I/F)
1213: CDM 변환부
1214: 프레임 버퍼
1215: 데이터 변환부
1217: 물리층(PHY)
1220: PC

Claims (9)

1. 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치.
2. 제1항에 있어서,
   확장되는 상기 촬상 장치의 기능은,
   상기 화상 데이터를 처리하는 화상 처리 기능, 상기 촬상 장치의 동작 환경을 유지하는 동작 환경 유지 기능, 상기 화상 데이터의 전송 방식을 변경하는 전송 방식 변경 기능, 상기 화상 데이터로부터 상기 피사체를 인식하는 피사체 인식 기능 중 적어도 하나로부터 선택되는, 기능 확장 장치.
3. 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과,
   상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치와의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치는,
   한쪽에 커넥터 플러그가 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 당해 커넥터 플러그의 삽입 및 발거가 가능한 커넥터 리셉터클이 설치되어 있으며,
   상기 커넥터 리셉터클에 대한 상기 커넥터 플러그의 삽입 또는 발거에 의해, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 탈착 가능하게 구성되어 있는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과, 상기 기능 확장 장치는, 한쪽에 훅이 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 상기 훅과 감합하는 훅 수용부가 설치되어 있으며, 상기 커넥터 리셉터클이 상기 커넥터 플러그에 삽입된 상태에서, 상기 훅과 상기 훅 수용부가 감합함으로써, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 장착 고정되도록 구성되어 있는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽과, 상기 기능 확장 장치는, 한쪽에 상기 커넥터 플러그의 삽입 발거 방향으로 연장되는 가이드 핀이 설치되어 있음과 함께, 다른 쪽에 상기 가이드 핀과 감합하는 가이드 홈이 설치되어 있으며, 상기 커넥터 리셉터클에 대한 상기 커넥터 플러그의 삽입 시에, 상기 가이드 핀과 상기 가이드 홈이 걸림 결합함으로써, 상기 기능 확장 장치가 상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치 중 적어도 어느 한쪽에 안내되도록 구성되어 있는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
6. 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와, 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와의 사이에 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 복수의 기능 확장 장치를 구비하고,
   상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽은, 다른 쪽과의 삽입 또는 발거를 가능하게 하는 커넥터 플러그 또는 커넥터 리셉터클을 갖는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽과 다른 쪽은, 상기 커넥터 플러그와 상기 커넥터 리셉터클이 감합한 상태에서, 서로 걸림 결합하는 훅과 훅 수용부를 각각 갖는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 복수의 기능 확장 장치의 한쪽과 다른 쪽은, 상기 커넥터 플러그와 상기 커넥터 리셉터클이 감합한 상태에서, 서로 걸림 결합하는 가이드 핀과 가이드 홈을 각각 갖는, 기능 확장 장치의 탈착 구조.
9. 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와,
   외부 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하는 인터페이스 장치와,
   상기 촬상 장치와 상기 인터페이스 장치와의 사이에 탈착 가능하게 개재되고, 상기 촬상 장치의 기능을 확장하는 구성의 기능 확장 장치를 구비하는, 기능 확장 시스템.

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