JPH06245151A - テレビジョンカメラ装置 - Google Patents
テレビジョンカメラ装置Info
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- JPH06245151A JPH06245151A JP5049982A JP4998293A JPH06245151A JP H06245151 A JPH06245151 A JP H06245151A JP 5049982 A JP5049982 A JP 5049982A JP 4998293 A JP4998293 A JP 4998293A JP H06245151 A JPH06245151 A JP H06245151A
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- Japan
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- signal
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- image pickup
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高照度部分と低照度部分を有する被写体を撮
像し、両照度部分とも良好に再現できるテレビジョンカ
メラ装置の実現を目的とする。 【構成】 テレビジョンカメラ装置の撮像素子の電荷蓄
積時間を、一画面毎に最大一画面走査期間迄の所定の長
時間と、一画面走査期間内の所定の短時間の繰り返し動
作となるよう駆動制御し、当該長時間蓄積により得られ
る第１の画像信号と当該短時間蓄積により得られる第２
の画像信号を同時化し、当該長時間蓄積における画像信
号の所定レベル以上の信号を圧縮あるいはクリップして
加算することにより、低照度部と高照度部を同時に再現
するよう構成したものである。
像し、両照度部分とも良好に再現できるテレビジョンカ
メラ装置の実現を目的とする。 【構成】 テレビジョンカメラ装置の撮像素子の電荷蓄
積時間を、一画面毎に最大一画面走査期間迄の所定の長
時間と、一画面走査期間内の所定の短時間の繰り返し動
作となるよう駆動制御し、当該長時間蓄積により得られ
る第１の画像信号と当該短時間蓄積により得られる第２
の画像信号を同時化し、当該長時間蓄積における画像信
号の所定レベル以上の信号を圧縮あるいはクリップして
加算することにより、低照度部と高照度部を同時に再現
するよう構成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン信号を得
る撮像装置に関するものである。
る撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コントラストの強い(大コントラ
スト)被写体を撮像してテレビジョン信号を得る場合、
撮像素子に入射結像させるレンズ光学系の絞りを変える
か、ＮＤフィルタと称する光量減衰光学フィルタを用い
るかして光量全体を調整し、適度の光量状態を作り出し
ていた。しかし、この方法においても、像のコントラス
トが強い場合、高照度の部分をよりよく再現しようとす
ると、低照度部分は低信号となり、信号レベル差が小さ
くなる、いわゆる黒つぶれ現象となる。一方、低照度の
部分をよりよく再現しようとすると、必然的に撮像素子
への入射光量を増加させるので、高照度部分が撮像素子
自体のダイナミックレンジを越えることになり、正しい
信号が得られなくなる、いわゆる白つぶれ現象となる。
この様に、大コントラスト被写体の低照度部と高照度部
を同時に撮像する場合、低照度部及び高照度部の両立再
現には制限が多く、カメラ装置の信号処理回路の入出力
特性を、
スト)被写体を撮像してテレビジョン信号を得る場合、
撮像素子に入射結像させるレンズ光学系の絞りを変える
か、ＮＤフィルタと称する光量減衰光学フィルタを用い
るかして光量全体を調整し、適度の光量状態を作り出し
ていた。しかし、この方法においても、像のコントラス
トが強い場合、高照度の部分をよりよく再現しようとす
ると、低照度部分は低信号となり、信号レベル差が小さ
くなる、いわゆる黒つぶれ現象となる。一方、低照度の
部分をよりよく再現しようとすると、必然的に撮像素子
への入射光量を増加させるので、高照度部分が撮像素子
自体のダイナミックレンジを越えることになり、正しい
信号が得られなくなる、いわゆる白つぶれ現象となる。
この様に、大コントラスト被写体の低照度部と高照度部
を同時に撮像する場合、低照度部及び高照度部の両立再
現には制限が多く、カメラ装置の信号処理回路の入出力
特性を、
【０００３】
【０００４】なる、いわゆるガンマ特性を持たせ、低照
度部では利得を上げ、高照度部では利得を下げる方法が
とられていた。しかし、撮像素子自体のダイナミックレ
ンジを越える場合は対応できず、また回路利得が信号レ
ベルで異なることから、Ｓ／Ｎが信号レベルで変る欠点
があり、大きな改善は得られていない。
度部では利得を上げ、高照度部では利得を下げる方法が
とられていた。しかし、撮像素子自体のダイナミックレ
ンジを越える場合は対応できず、また回路利得が信号レ
ベルで異なることから、Ｓ／Ｎが信号レベルで変る欠点
があり、大きな改善は得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
高照度部と低照度部を有する被写体を撮像した場合、同
一画面上に両照度部分とも最良状態で得ることは難し
く、得たとしても信号レベルによってＳ／Ｎが大きく変
わる欠点を有していた。本発明はこれらの欠点を除去
し、高照度部分と低照度部分を有する被写体を撮像し、
両照度部分とも良好に再現できるテレビジョンカメラ装
置の実現を目的とする。
高照度部と低照度部を有する被写体を撮像した場合、同
一画面上に両照度部分とも最良状態で得ることは難し
く、得たとしても信号レベルによってＳ／Ｎが大きく変
わる欠点を有していた。本発明はこれらの欠点を除去
し、高照度部分と低照度部分を有する被写体を撮像し、
両照度部分とも良好に再現できるテレビジョンカメラ装
置の実現を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、テレビジョンカメラ装置の撮像素子の電荷
蓄積時間を、一画面毎に最大一画面走査期間迄の所定の
長時間と、一画面走査期間内の所定の短時間の繰り返し
動作となるよう駆動制御し、当該長時間蓄積により得ら
れる第１の画像信号と当該短時間蓄積により得られる第
２の画像信号を同時化し、当該長時間蓄積における画像
信号の所定レベル以上の信号を圧縮あるいはクリップし
て加算することにより、低照度部と高照度部を同時に再
現するものである。図１は本発明の全体構成を示すブロ
ック図である。図１において、１は撮像素子、２はこれ
を働かせる駆動制御回路で、一画面（例えば、１フィー
ルド）ごとに撮像素子１の蓄積時間を長時間と短時間に
切換制御する。３は撮像素子１の出力信号を複数ビット
のデータに変換するＡ／Ｄ変換器、４はフィールドメモ
リ等のメモリで、例えば、Ａ／Ｄ変換器３の出力信号の
１フィールド分の遅延を行う。５，６は高レベル圧縮変
換部で、駆動制御回路２により蓄積時間が長いフィール
ドの信号が供給される側の高レベル圧縮変換部が動作
し、供給される信号の所定レベル以上の信号を圧縮変換
する。７は加算部で、高レベル圧縮変換された信号とさ
れない信号を同時に交互に出力する高レベル圧縮変換部
５，６出力を加算する。８はＤ／Ａ変換器で、加算部７
出力をアナログ信号に変更する。
成するため、テレビジョンカメラ装置の撮像素子の電荷
蓄積時間を、一画面毎に最大一画面走査期間迄の所定の
長時間と、一画面走査期間内の所定の短時間の繰り返し
動作となるよう駆動制御し、当該長時間蓄積により得ら
れる第１の画像信号と当該短時間蓄積により得られる第
２の画像信号を同時化し、当該長時間蓄積における画像
信号の所定レベル以上の信号を圧縮あるいはクリップし
て加算することにより、低照度部と高照度部を同時に再
現するものである。図１は本発明の全体構成を示すブロ
ック図である。図１において、１は撮像素子、２はこれ
を働かせる駆動制御回路で、一画面（例えば、１フィー
ルド）ごとに撮像素子１の蓄積時間を長時間と短時間に
切換制御する。３は撮像素子１の出力信号を複数ビット
のデータに変換するＡ／Ｄ変換器、４はフィールドメモ
リ等のメモリで、例えば、Ａ／Ｄ変換器３の出力信号の
１フィールド分の遅延を行う。５，６は高レベル圧縮変
換部で、駆動制御回路２により蓄積時間が長いフィール
ドの信号が供給される側の高レベル圧縮変換部が動作
し、供給される信号の所定レベル以上の信号を圧縮変換
する。７は加算部で、高レベル圧縮変換された信号とさ
れない信号を同時に交互に出力する高レベル圧縮変換部
５，６出力を加算する。８はＤ／Ａ変換器で、加算部７
出力をアナログ信号に変更する。
【０００７】
【作用】本発明の作用について説明すると、撮像素子の
蓄積時間は、あるフィールドでは比較的長時間、電荷が
蓄積され、次のフィールドでは短時間の蓄積となる。こ
の時、撮像素子１の感度は、電荷の蓄積時間によって決
定されるので、長時間蓄積時は感度が上がり、短時間蓄
積時は感度が下がった状態で撮像素子１から画像信号が
得られる。これらの信号をＡ／Ｄ変換後二分し、一方の
信号を遅延し同時化し、高感度状態の信号（長時間蓄積
時の信号）の高レベル信号成分を高レベル圧縮変換部５
または６にてデータ圧縮変換し、この２つのデータを加
算部７で加算して、Ｄ／Ａ変換回路８によりアナログ信
号を得る。このことにより、大コントラスト被写体の撮
像時、低照度部は高レベル圧縮された長時間蓄積時の信
号によって、高照度部は短時間蓄積時の信号によって再
現されるため、白つぶれ、黒つぶれすることなく、低照
度部、高照度部の双方を同時に良好に再現することがで
きる。
蓄積時間は、あるフィールドでは比較的長時間、電荷が
蓄積され、次のフィールドでは短時間の蓄積となる。こ
の時、撮像素子１の感度は、電荷の蓄積時間によって決
定されるので、長時間蓄積時は感度が上がり、短時間蓄
積時は感度が下がった状態で撮像素子１から画像信号が
得られる。これらの信号をＡ／Ｄ変換後二分し、一方の
信号を遅延し同時化し、高感度状態の信号（長時間蓄積
時の信号）の高レベル信号成分を高レベル圧縮変換部５
または６にてデータ圧縮変換し、この２つのデータを加
算部７で加算して、Ｄ／Ａ変換回路８によりアナログ信
号を得る。このことにより、大コントラスト被写体の撮
像時、低照度部は高レベル圧縮された長時間蓄積時の信
号によって、高照度部は短時間蓄積時の信号によって再
現されるため、白つぶれ、黒つぶれすることなく、低照
度部、高照度部の双方を同時に良好に再現することがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図２により説明
する。１は撮像素子で、被写体からの光像を電気信号に
変換する。駆動制御回路２により、バイアス及び駆動パ
ルスを撮像素子１に加え、二次元の走査を行い、二次元
の信号として読み出す。１０は撮像素子１から発生する
低周波数帯域に発生するノイズを改善する相関二重サン
プリング回路、１６は信号増幅器回路、３はアナログ信
号を複数ビットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、４はフィールドメモリ、５および６は高レベル圧縮
変換部、７はデータ加算部で、その加算出力データをＤ
／Ａ変換器８に加え、該アナログ出力信号を増幅器１５
を介して出力端子９から出力する。一方、撮像素子１を
駆動制御する駆動制御回路２の出力パルスのうち、撮像
素子１の蓄積時間を制御するシャッタパスルは、ゲート
回路１１に供給され、フィールド判別回路１２の出力に
よって、各フィールドにおけるシャッタパルスの発生タ
イミングが制御される。また、前述の駆動制御回路２、
フィールド判別回路１２さらにフィールドメモリ４、Ａ
／Ｄ変換器３、Ｄ／Ａ変換器８等を駆動する駆動回路１
４及び増幅器１５にテレビジョン同期信号発生器１３か
らのパルスを供給する様に構成されている。
する。１は撮像素子で、被写体からの光像を電気信号に
変換する。駆動制御回路２により、バイアス及び駆動パ
ルスを撮像素子１に加え、二次元の走査を行い、二次元
の信号として読み出す。１０は撮像素子１から発生する
低周波数帯域に発生するノイズを改善する相関二重サン
プリング回路、１６は信号増幅器回路、３はアナログ信
号を複数ビットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、４はフィールドメモリ、５および６は高レベル圧縮
変換部、７はデータ加算部で、その加算出力データをＤ
／Ａ変換器８に加え、該アナログ出力信号を増幅器１５
を介して出力端子９から出力する。一方、撮像素子１を
駆動制御する駆動制御回路２の出力パルスのうち、撮像
素子１の蓄積時間を制御するシャッタパスルは、ゲート
回路１１に供給され、フィールド判別回路１２の出力に
よって、各フィールドにおけるシャッタパルスの発生タ
イミングが制御される。また、前述の駆動制御回路２、
フィールド判別回路１２さらにフィールドメモリ４、Ａ
／Ｄ変換器３、Ｄ／Ａ変換器８等を駆動する駆動回路１
４及び増幅器１５にテレビジョン同期信号発生器１３か
らのパルスを供給する様に構成されている。
【０００９】以下、この動作について説明する。撮像素
子１で得られた画像信号は、相関二重サンプリング回路
１０により低周波ノイズを低減し、適度のレベルまで増
幅器１６で増幅し、Ａ／Ｄ変換器３でビットノイズが問
題にならないビット数、例えば８〜９ビットのディジタ
ル信号データに変換する。一方、撮像素子１は駆動回路
２により駆動されるが、電荷蓄積時間を決定する電子シ
ャッタパルスも発生させておき、この電子シャッタパル
スを撮像素子１に加えた場合、蓄積時間を短かくするこ
とができ、シャッタパルスを加えない場合は１フィール
ド期間中蓄積するモードに設定できる。そこで、ゲート
回路１１によって、１フィールドおきに該シャッタパル
スを撮像素子１に供給するようにしてやれば、１フィー
ルドおきに感度の高いフィールドと感度の低いフィール
ドを作ることができる。
子１で得られた画像信号は、相関二重サンプリング回路
１０により低周波ノイズを低減し、適度のレベルまで増
幅器１６で増幅し、Ａ／Ｄ変換器３でビットノイズが問
題にならないビット数、例えば８〜９ビットのディジタ
ル信号データに変換する。一方、撮像素子１は駆動回路
２により駆動されるが、電荷蓄積時間を決定する電子シ
ャッタパルスも発生させておき、この電子シャッタパル
スを撮像素子１に加えた場合、蓄積時間を短かくするこ
とができ、シャッタパルスを加えない場合は１フィール
ド期間中蓄積するモードに設定できる。そこで、ゲート
回路１１によって、１フィールドおきに該シャッタパル
スを撮像素子１に供給するようにしてやれば、１フィー
ルドおきに感度の高いフィールドと感度の低いフィール
ドを作ることができる。
【００１０】このフィールド毎に高感度と低感度の繰返
される撮像出力信号を、前述の経路で処理し、フィール
ドメモリ４にストアしたこの画像データを、丁度１フィ
ールド後に読み出せば、１フィールド遅延させることが
でき、感度が高いフィールドと低いフィールドの画像デ
ータを同時化することができる。そして、これらのデー
タの内、感度を高くした場合のフィールドデータに関し
ては、高レベル圧縮変換部５あるいは６により、高照度
部、即ち高レベルのデータを圧縮するデータ変換を行
い、低感度の場合のフィールドデータに関しては、その
高レベルのデータの圧縮具合を緩める等の処理をし、高
レベル圧縮変換部５あるいは６の圧縮具合を、フィール
ド毎に（高感度フィールドと低感度フィールドで）２通
りの圧縮具合に切換わるように設定されている。その
後、これら２つのデータを加算部７で加算した後、Ｄ／
Ａ変換器８でアナログ信号に変換し、同期信号発生器１
３により供給された通常のテレビジョン信号にするため
の複合同期信号を混合する等の処理増幅器１５を介し
て、テレビジョンカメラ出力信号となり、出力端子９か
ら出力される。
される撮像出力信号を、前述の経路で処理し、フィール
ドメモリ４にストアしたこの画像データを、丁度１フィ
ールド後に読み出せば、１フィールド遅延させることが
でき、感度が高いフィールドと低いフィールドの画像デ
ータを同時化することができる。そして、これらのデー
タの内、感度を高くした場合のフィールドデータに関し
ては、高レベル圧縮変換部５あるいは６により、高照度
部、即ち高レベルのデータを圧縮するデータ変換を行
い、低感度の場合のフィールドデータに関しては、その
高レベルのデータの圧縮具合を緩める等の処理をし、高
レベル圧縮変換部５あるいは６の圧縮具合を、フィール
ド毎に（高感度フィールドと低感度フィールドで）２通
りの圧縮具合に切換わるように設定されている。その
後、これら２つのデータを加算部７で加算した後、Ｄ／
Ａ変換器８でアナログ信号に変換し、同期信号発生器１
３により供給された通常のテレビジョン信号にするため
の複合同期信号を混合する等の処理増幅器１５を介し
て、テレビジョンカメラ出力信号となり、出力端子９か
ら出力される。
【００１１】以上説明した如く、上記構成により、低照
度部と高照度部を持つ大コントラスト被写体を撮像した
場合、低照度部は高レベル信号成分が圧縮された高感度
フィールドの信号データ（長時間蓄積時の信号）で、高
照度部は低感度フィールドの信号データ（短時間蓄積時
の信号）で再現されるため、白つぶれ、黒つぶれするこ
となく、低照度部、高照度部とも同時に良好に再現でき
る。
度部と高照度部を持つ大コントラスト被写体を撮像した
場合、低照度部は高レベル信号成分が圧縮された高感度
フィールドの信号データ（長時間蓄積時の信号）で、高
照度部は低感度フィールドの信号データ（短時間蓄積時
の信号）で再現されるため、白つぶれ、黒つぶれするこ
となく、低照度部、高照度部とも同時に良好に再現でき
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、コントラストに大きな
差のある被写体を撮像したとき、低照度部分と高照度部
分の再現を両方とも良好にモニタ上に再現でき、しか
も、大きなＳ／Ｎ劣化を生じさせないで、これを実現で
きるため、例えば炉内監視カメラ等の用途では暗い所と
明るい所の両方を一台のカメラで監視できる。
差のある被写体を撮像したとき、低照度部分と高照度部
分の再現を両方とも良好にモニタ上に再現でき、しか
も、大きなＳ／Ｎ劣化を生じさせないで、これを実現で
きるため、例えば炉内監視カメラ等の用途では暗い所と
明るい所の両方を一台のカメラで監視できる。
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すブロック図。
１ 撮像素子 ２ 撮像素子駆動制御回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ フィールドメモリ ５，６ 高レベル圧縮変換部 ７ データ加算部 ８ Ｄ／Ａ変換器
Claims (2)
- 【請求項１】 被写体からの光像を電気信号に変換する
二次元光電変換撮像素子と該撮像素子を駆動する回路と
該撮像素子の出力電気信号を処理する回路とを有するテ
レビジョンカメラ装置において、上記撮像素子の電荷蓄
積時間を、一画面毎に最大一画面走査期間迄の所定の長
時間と、一画面走査期間内の所定の短時間の繰返し動作
となるよう駆動制御し、当該長時間蓄積により得られる
第１の画像信号と当該短時間蓄積により得られる第２の
画像信号を同時化し、これらを加算してテレビジョン信
号とすることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のテレビジョンカメラ装置
において、上記第１と第２の画像信号を加算する前に、
上記長時間蓄積における画像信号の所定レベル以上の信
号を圧縮あるいはクリップするようにしたことを特徴と
するテレビジョンカメラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049982A JPH06245151A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | テレビジョンカメラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049982A JPH06245151A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | テレビジョンカメラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245151A true JPH06245151A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12846230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049982A Pending JPH06245151A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | テレビジョンカメラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06245151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371428B1 (ko) * | 1995-03-28 | 2003-04-08 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 화상기록장치및화상재생장치 |
| WO2004071077A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像処理装置、画像処理プログラムおよび当該プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2011109576A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置 |
| US20220021819A1 (en) * | 2019-04-02 | 2022-01-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image capture device and image adjusting method |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP5049982A patent/JPH06245151A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371428B1 (ko) * | 1995-03-28 | 2003-04-08 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 화상기록장치및화상재생장치 |
| WO2004071077A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像処理装置、画像処理プログラムおよび当該プログラムを記録した記録媒体 |
| CN100355271C (zh) * | 2003-02-05 | 2007-12-12 | 松下电器产业株式会社 | 图像处理装置及其方法 |
| JP2011109576A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置 |
| US20220021819A1 (en) * | 2019-04-02 | 2022-01-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image capture device and image adjusting method |
| US11758283B2 (en) * | 2019-04-02 | 2023-09-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image capture device and image adjusting method |
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