專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個攝像模塊的攝像裝置。
背景技術(shù)：
作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，存在例如日本專利特開平7-7653號公報(bào)(文獻(xiàn)1)。在該公報(bào)中公開有以“由比攝像元件少的信號處理裝置對來自多個攝像元件的信號進(jìn)行信號處理，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供低電力消耗、小容量、廉價的多輸入、多輸出攝像裝置”為目的，作為解決方法，公開的技術(shù)是“通過第一信號選擇電路將來自n個固體攝像元件的信號分配給k個圖像信號處理裝置。由圖像信號處理裝置進(jìn)行信號處理后，通過第二信號選擇電路將k個信號分配給m個輸出裝置。第一和第二信號選擇電路的信號選擇由控制電路執(zhí)行。而且，與連接到第一信號選擇電路上的各個攝像元件對應(yīng)的圖像信號處理裝置的控制數(shù)據(jù)也存儲在控制電路中，在控制電路中還存儲n個攝像元件中被選擇的攝像元件和m個輸出裝置中被選擇的輸出裝置的連接?！绷硗?，還存在例如日本專利特開2000-341719(文獻(xiàn)2)。在該公報(bào)中，以“實(shí)現(xiàn)不采用外部同步電路的多個攝像機(jī)同步操作，而且輸出輝度偏差小的圖像信號的立體攝像機(jī)”為課題，作為解決方法，公開的技術(shù)是“在具有多個具備透鏡2a、2b、攝像元件3a、3b、放大攝像元件的輸出信號的增益調(diào)整模塊4a、4b、以及將攝像元件輸出信號轉(zhuǎn)換成圖像信號的信號處理模塊5a、5b的攝像系統(tǒng)的立體攝像機(jī)中，具備曝光調(diào)整模塊7b，該曝光調(diào)整模塊7b由輸出共同驅(qū)動多個攝像元件和信號處理模塊的驅(qū)動信號、復(fù)合同步信號等的定時信號發(fā)生模塊6b、檢測一個攝像系統(tǒng)的攝像元件輸出信號的曝光檢測模塊8b以及根據(jù)從該曝光檢測模塊輸出的檢測值和規(guī)定的曝光調(diào)整目標(biāo)值計(jì)算曝光調(diào)整值的曝光時間計(jì)算模塊9b構(gòu)成，根據(jù)曝光時間計(jì)算模塊的輸出對定時信號發(fā)生模塊進(jìn)行控制?！?

發(fā)明內(nèi)容
在例如監(jiān)視攝像機(jī)和立體視覺攝像機(jī)中，采用多個攝像機(jī)進(jìn)行立體攝像，被拍攝體的抽取的方法是公知的。此時，如上述文獻(xiàn)1所示，由比攝像元件少的信號處理裝置執(zhí)行信號處理，在構(gòu)成低成本、低電力消耗的攝像系統(tǒng)時是有效的。
但是，作為攝像圖像，存在對移動快、劇烈的被拍攝體進(jìn)行攝像的情況。在這種情況下，為了以高精度執(zhí)行采用多個攝像機(jī)進(jìn)行立體攝像的被拍攝體的抽取，有效的是使多個攝像機(jī)之間的攝像同步，使曝光期間和曝光期間的重心定時相匹配。在上述文獻(xiàn)1中，因?yàn)闆]有考慮到攝像時曝光期間和曝光期間的定時匹配，所以存在下述問題，即攝像機(jī)之間的圖像攝像定時產(chǎn)生錯位，采用攝像圖像執(zhí)行圖像處理時精度變差。
在上述專利文獻(xiàn)2中公開的方法是，通過對多個攝像元件輸入相同的驅(qū)動信號，使攝像機(jī)間的攝像同步，使曝光定時相吻合。
但是，在上述專利文獻(xiàn)2中，因?yàn)閺亩鄠€攝像元件同時并行地輸出信號，所以信號處理裝置的數(shù)量需要和攝像元件的數(shù)量相同，從而產(chǎn)生成本升高的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于，在具備多個攝像模塊的攝像裝置中，實(shí)現(xiàn)低成本化和高畫面質(zhì)量化。
上述目的由權(quán)利要求的范圍內(nèi)記載的發(fā)明實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的CCD驅(qū)動脈沖的一個例子的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的其它方式的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的CCD驅(qū)動脈沖的一個例子的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光、快門開閉定時和數(shù)據(jù)輸出定時的一個例子的示意圖。
圖8是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖9是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖10是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。
圖12是表示本發(fā)明的第七實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。
圖13A、13B是表示本發(fā)明的第八實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的攝像部的位置關(guān)系的示意圖。
圖14是表示本發(fā)明的第九實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖15是表示本發(fā)明第九實(shí)施例的攝像機(jī)控制的算法的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的第十實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
圖17是表示本發(fā)明第十實(shí)施例的記錄控制的算法的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的第十一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。
符號說明101_1 第一CCD攝像部101_2 第二CCD攝像部102_1 第一CDS/AD部102_2 第二CDS/AD部103 輸入選擇部104 攝像機(jī)信號處理部105 傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部106 立體攝像控制部107_1 第一CDS/AGC/AD部107_2 第二CDS/AGC/AD部108 驅(qū)動信號加工處理部109 快門部110 記錄部
111 圖像處理部1001_1 第一CCD攝像部1001_2 第二CCD攝像部1001_3 第三CCD攝像部1002_1 第一CDS/AGC/AD部1002_2 第二CDS/AGC/AD部1002_3 第三CDS/AGC/AD部1003 輸入選擇部1004 攝像機(jī)信號處理部1005 傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1006 立體攝像控制部1007 驅(qū)動信號加工處理部1008 圖像處理部1009 記錄部1301 第一攝像部α1302 第二攝像部β1303 第三攝像部γ1801_1 第一攝像部1801_2 第二攝像部1801_3 第三攝像部具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1圖1是表示發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。在圖1中，101_1是第一CCD攝像部，101_2是第二CCD攝像部，102_1是第一CDS/AD部，102_2是第二CDS/AD部，103是輸入選擇部，104是攝像機(jī)信號處理部，105是傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部，106是立體攝像控制部。
在立體攝像系統(tǒng)中，第一CCD攝像部101_1利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行攝像，輸出第一模擬信號。第一CDS/AD部102_1對第一CCD攝像部101_1輸出的第一模擬信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣和AD轉(zhuǎn)換，輸出第一數(shù)字信號。第二CCD攝像部101_2利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行攝像，輸出第二模擬信號。第二CDS/AD部102_2對第二CCD攝像部101_2輸出的第二模擬信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣和AD轉(zhuǎn)換，輸出第二數(shù)字信號。在圖1所示的立體攝像系統(tǒng)中，因?yàn)榈谝籆CD攝像部101_1和第二CCD攝像部101_2分別采用專用的第一CDS/AD部102_1和第二CDS/AD部102_2構(gòu)成，所以能夠?qū)Ω鱾€CCD攝像部輸出的模擬信號分別執(zhí)行作為基準(zhǔn)的黑電平取樣，可以提高畫面質(zhì)量。輸入選擇部103利用來自傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105或者立體攝像控制部106的控制信號，對第一CDS/AD部102_1輸出的第一數(shù)字信號和第二CDS/AD部102_2輸出的第二數(shù)字信號執(zhí)行選擇處理，選擇一方的數(shù)字信號并輸出。如果在由輸入選擇部103執(zhí)行的選擇處理中，采用來自傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105的控制信號，例如如果采用偶數(shù)域和奇數(shù)域的判斷中采用的域脈沖FP來進(jìn)行，則域單位中的輸入切換可以變得容易，如果采用水平方向的同步信號HD，則行單位中的輸入切換就容易進(jìn)行。另外，在圖1示出的立體攝像系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)是在第一CDS/AD部102_1和第二CDS/AD部102_2的后面設(shè)置輸入選擇部，但設(shè)置在第一CCD攝像部101_1和第二CCD攝像部101_2的后面，將CDS/AD部綜合成1個，也可以實(shí)現(xiàn)成本的降低。攝像機(jī)信號處理部104對輸入選擇部103輸出的被選擇的數(shù)字信號執(zhí)行過濾處理、重鑲嵌(Demosaicking)處理、載流子除去處理、增強(qiáng)處理等攝像信號處理，輸出圖像信號。傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105生成用于進(jìn)行驅(qū)動或控制的信號，并輸出到第一CCD攝像部101_1、第一CDS/AD部102_1、第二CCD攝像部101_2、第二CDS/AD部102_2、輸入選擇部103、攝像機(jī)信號處理部104和立體攝像控制部106中。立體攝像控制部106對輸入選擇部103、攝像機(jī)信號處理部104和傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105進(jìn)行控制。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的CCD驅(qū)動脈沖的一個例子的示意圖。在圖2中，2-A表示常用的CCD驅(qū)動脈沖定時，2-B表示對本實(shí)施例的第一CCD攝像部101_1即攝像機(jī)L和第二CCD攝像部101_2即相對于攝像機(jī)R的CCD驅(qū)動脈沖。
在圖2中，VD表示垂直方向的同步信號，HD表示水平方向的同步信號，SUB表示基板時鐘信號，XSGn表示通常的讀出時鐘信號，Vn表示通常的垂直寄存器傳送時鐘，XSGstL表示對于攝像機(jī)L的讀出時鐘信號，VstL表示對于攝像機(jī)L的垂直寄存器傳送時鐘，XSGstR表示對于攝像機(jī)R的讀出時鐘信號，VstR表示對攝像機(jī)R的垂直寄存器傳送時鐘。
在本實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)采用的圖2的2-B中，和圖2的2-A與通常的CCD驅(qū)動脈沖定時示出的驅(qū)動脈沖相比，在曝光期間R1之后，屏蔽攝像機(jī)R的XSGstR和VstR信號并固定脈沖。從而能夠在屏蔽攝像機(jī)R的VstR信號并固定脈沖期間，在第二CCD攝像部101_2的垂直CCD中保持曝光期間R1拍攝的電荷、信號。由于這一原因，在采用通常的CCD驅(qū)動脈沖定時的情況下，有可能在信號輸出R1的定時，使在信號輸出1的定時輸出的曝光期間R1拍攝的信號輸出定時錯開、延遲。即可能會使在攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中，在曝光期間L1和曝光期間R1同時曝光的數(shù)據(jù)在不同的定時輸出。在屏蔽該信號并固定脈沖期間，通過采用VD或者XSGstL、XSGstR和FP等V類脈沖，可以容易地實(shí)現(xiàn)1個域和1個取樣周期。此外，對于攝像機(jī)R，SUB信號被屏蔽，沒有固定脈沖。這是因?yàn)?，為了屏蔽XSGstR并固定脈沖，曝光期間變長，產(chǎn)生電荷、信號從CCD攝像元件溢出的現(xiàn)象，畫面質(zhì)量變差，通過用SUB信號除去電荷、信號，能夠防止上述情況于未然，從而防止畫面質(zhì)量變差。而且，在圖2中，將垂直寄存器傳送時鐘作為1個信號示出，但也可以是多個垂直寄存器傳送時鐘。在圖2中，XSGstR后的VstR的脈沖輸出為1個，但對個數(shù)不作特別限定。而且，圖2所示的信號邏輯也可以和圖中不相同。SUB在攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中可以分別輸入不同的定時信號，XSGstL和XSGstR在攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中也可以分別輸入不同的定時信號。從而在攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中能夠使曝光期間的重心定時相吻合，即使在使攝像機(jī)L和攝像機(jī)R的曝光期間不同的情況下，通過在曝光期間R1之后屏蔽攝像機(jī)R的XSGstR和VstR信號并固定脈沖，可以使攝像機(jī)R的信號的輸出定時錯開、延遲。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。在圖3中，3A表示曝光和數(shù)據(jù)輸出定時，圖3B表示輸入至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時。
圖2的2-B通過采用本實(shí)施例的CCD驅(qū)動脈沖定時，如3A曝光和數(shù)據(jù)輸出定時所示，攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中同時曝光的數(shù)據(jù)可以在不同的定時輸出。在輸入選擇部中，如3B輸入至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時所示，切換根據(jù)在不同定時從攝像機(jī)L和攝像機(jī)R中輸出的輸出數(shù)據(jù)的定時所選擇的信號。通過采用來自立體攝像控制部106的控制信號和FP信號，可以很容易地實(shí)現(xiàn)這樣選擇的信號切換處理的定時控制。此外，在上述圖2中屏蔽攝像機(jī)R的XSGstR和VstR信號并固定脈沖的期間也可以作為，輸入選擇部103采用第一CCD攝像部101_1即攝像機(jī)L輸出的第一邏輯信號，選擇第一CDS/AD部輸出的第一數(shù)字信號的期間。通過在輸入選擇處理部103中進(jìn)行與攝像機(jī)L和攝像機(jī)R的信號輸出定時對應(yīng)的選擇處理，如圖3的3B輸入至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時所示，能夠分時切換對攝像機(jī)信號處理部104的輸入信號。從而可以用1個攝像機(jī)信號處理模塊，對同時曝光的2個CCD攝像部執(zhí)行信號處理，可以實(shí)現(xiàn)信號處理步驟減少的低成本化，同時曝光實(shí)現(xiàn)的高畫面質(zhì)量化以及利用攝像圖像來執(zhí)行圖像處理時的精度提高。此外，在第一CCD攝像部101_1和第二CCD攝像部101_2中，也可以采用可以漸進(jìn)讀出的CCD。通過采用漸進(jìn)讀出的可以輸出每秒60張的幀圖像的CCD，即使在為了輸入選擇部103中執(zhí)行二選一的選擇處理，而使得輸入至每一攝像機(jī)的攝像機(jī)信號處理部104的速率下降的情況下，例如在交互選擇攝像機(jī)L和攝像機(jī)R的情況下，也與采用交錯讀出的CCD的情況相同，在各個攝像機(jī)中，得到每秒30張的幀圖像。
圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的其它方式的示意圖。在圖4中，107_1是第一CDS/AGC/AD部，107_2是第二CDS/AGC/AD部，108是驅(qū)動信號加工處理部。
與圖1的示意圖比較，圖4中將第一CDS/AD部102_1變成第一CDS/AGC/AD部107_1，將第二CDS/AD部102_2變成第二CDS/AGC/AD部107_2，可以分別由第一CDS/AGC/AD部107_1和第二CDS/AGC/AD部107_2對第一CCD攝像部101_1輸出的第一模擬信號和第二CCD攝像部101_2輸出的第二模擬信號進(jìn)行增益控制。在圖4中，為了執(zhí)行增益控制，從立體攝像控制部104分別對第一CDS/AGC/AD部107_1和第二CDS/AGC/AD部107_2追加控制信號。而且，與圖1的示意圖相比，圖4具有驅(qū)動信號加工處理部108。在圖1中，對第一CCD攝像部101_1和第二CCD攝像部101_2直接輸入了傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105輸出的信號。因此，必須由傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105執(zhí)行上述驅(qū)動信號的屏蔽處理，而且因?yàn)楸仨気敵?種傳感器驅(qū)動信號，所以必須采用特殊的傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105。在本結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)是將從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105輸出的1種通常的CCD驅(qū)動脈沖輸入到驅(qū)動信號加工處理部108中，對第一CCD攝像部101_1和第二CCD攝像部101_2輸出由驅(qū)動信號加工處理部108執(zhí)行分配處理和屏蔽處理之后的傳感器驅(qū)動信號。執(zhí)行該分配處理和屏蔽處理的驅(qū)動信號加工處理部108利用FPGA可以很容易地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)上述內(nèi)容，可以利用通用的傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105，由1個攝像機(jī)信號處理模塊對同時曝光的2個CCD攝像部進(jìn)行信號處理。而且，與圖1的示意圖相比，圖4中，至CDS/AGC/AD部的控制信號被輸入到驅(qū)動信號加工處理部108中，可以由驅(qū)動信號加工處理部108對控制信號進(jìn)行加工并輸出。此外，與圖1的示意圖相比，圖4中，從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105對第一CDS/AGC/AD部107_1和第二CDS/AGC/AD部107_2輸出各個控制信號。在CDS/AGC/AD部中，采用2種取樣信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣處理，但在該處理中，因?yàn)槟M信號的延遲產(chǎn)生很大的影響，所以在用相同的取樣信號對第一CDS/AGC/AD部107_1和第二CDS/AGC/AD部107_2執(zhí)行相關(guān)二重取樣處理時，強(qiáng)烈受到第一CCD攝像部101_1和第一CDS/AGC/AD部107_1間的基板特性與第二CCD攝像部101_2和第二CDS/AGC/AD部107_2間的基板特性之差的影響，實(shí)現(xiàn)畫面質(zhì)量的提高存在困難。如圖4所示，通過從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105對第一CDS/AGC/AD部107_1和第二CDS/AGC/AD部107_2輸出各個控制信號，能夠執(zhí)行和基板特性對應(yīng)的取樣信號調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)畫面質(zhì)量的提高。此外，關(guān)于輸入至上述驅(qū)動信號加工處理部108的信號中沒有執(zhí)行屏蔽處理的信號，也可以在電路上對從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105輸出的信號進(jìn)行分配，輸入到各個CCD攝像部和CDS/AGC/AD部中。
根據(jù)本實(shí)施例，通過屏蔽對同時曝光后的CCD攝像部的垂直傳送信號和讀出信號，錯開信號輸出定時，根據(jù)信號輸出定時選擇至攝像機(jī)信號處理部的輸入信號，可以用1個攝像機(jī)信號處理部對同時曝光的攝像數(shù)據(jù)執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、由于同時曝光而實(shí)現(xiàn)高畫面質(zhì)量化，以及提高利用攝像圖像來執(zhí)行圖像處理時立體拍攝的圖像處理能力。
實(shí)施例2圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的CCD驅(qū)動脈沖的一個例子的示意圖。在圖5中，H1和H2是水平寄存器傳送時鐘，RG是復(fù)位門時鐘，OBP是黑基準(zhǔn)電平取樣控制信號，PBLK是預(yù)消隱(Preblanking)信號，CLK是時鐘信號。
在圖5中，在屏蔽上述攝像機(jī)R的XSGstR和VstR信號并固定脈沖的期間，屏蔽輸出到第二CDS/AD部或者第二CDS/AGC/AD部的OBP信號并固定脈沖。從而在不輸出由第二攝像部拍攝的信號期間，不會利用不正確的信號，在第二CDS/AD部或者第二CDS/AGC/AD部中取樣黑基準(zhǔn)電平，能夠提高畫面質(zhì)量。
在圖5中，在屏蔽上述攝像機(jī)R的XSGstR和VstR信號并固定脈沖的期間，屏蔽輸出到第二CCD攝像部中的H1、H2和RG的信號，以及輸出到第二CDS/AD部或者第二CDS/AGC/AD部的PBLK與CLK的信號并固定脈沖。通過屏蔽不需要的信號并固定脈沖，能夠降低電力消耗。此外，圖5所示的信號邏輯也可以和圖中的不相同。還可以是屏蔽上述信號中的幾個。另外，同樣的是，在上述輸入選擇部沒有選擇攝像機(jī)L的情況下，也可以屏蔽并固定對于第一CDS/AD部或者第一CDS/AGC/AD部的驅(qū)動脈沖和控制信號。
根據(jù)本實(shí)施例，在屏蔽對于同時曝光后的CCD攝像部的垂直傳送信號和讀出信號的情況下，通過屏蔽對于CDS/AGC/AD部的黑基準(zhǔn)電平取樣控制信號，能夠?qū)崿F(xiàn)高畫面質(zhì)量化，通過屏蔽對于CCD攝像部的水平寄存器傳送時鐘和復(fù)位門時鐘以及對于CDS/AGC/AD部的預(yù)消隱信號和時鐘信號，能夠?qū)崿F(xiàn)低電力消耗。
實(shí)施例3圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。在圖6中，109是快門部。
與本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖即圖1相比，圖6具有快門部109?？扉T部109采用來自傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部105或者立體攝像控制部106的信號，執(zhí)行快門控制，調(diào)整對第二CCD攝像部102_2的入射光。
圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和快門開閉定時以及數(shù)據(jù)輸出定時的一個例子的示意圖。
與表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖3相比，圖7增加了快門控制定時。通過屏蔽對于同時曝光后的攝像機(jī)R的垂直傳送信號和讀出信號，從而在垂直CCD中保持電荷和信號期間，在強(qiáng)光入射到第二CCD攝像部上的情況下，存在電荷堆積在垂直CCD中，從而產(chǎn)生噪音的情形。在本實(shí)施例中，在屏蔽垂直傳送信號和讀出信號期間，在不進(jìn)行曝光時，關(guān)閉快門，從而屏蔽入射到第二CCD攝像部上的光。這樣，在電荷和信號保持在垂直CCD上期間，即使強(qiáng)光入射到攝像機(jī)R上也能夠防止噪音的產(chǎn)生。
根據(jù)本實(shí)施例，在屏蔽垂直傳送信號和讀出信號從而在垂直CCD上保持電荷和信號期間，通過關(guān)閉快門，能夠遮擋入射光，能夠執(zhí)行不產(chǎn)生噪音的高畫面質(zhì)量攝像。
實(shí)施例4圖8是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。在圖8中，110是記錄部。
與本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖即圖1相比，圖8具有記錄部110。在記錄部110中，執(zhí)行攝像機(jī)信號處理部104輸出的圖像信號的記錄處理。與由第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號相比，由第二CCD攝像部101_2拍攝的圖像信號在屏蔽垂直傳送信號和讀出信號，將電荷和信號保持在垂直CCD中期間會受到噪音的影響，所以存在畫面質(zhì)量變差的情形。從而在由記錄部110執(zhí)行圖像信號的記錄的情況下，優(yōu)先記錄由第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號。例如在僅僅記錄一方的圖像信號的情況下，記錄由第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號。從而能夠記錄畫面質(zhì)量好的圖像進(jìn)行保留。例如在全部記錄一方的圖像信號，間隔地記錄一方的圖像信號的情況下，全部記錄由第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號，間隔地記錄由第二CCD攝像部101_2拍攝的圖像信號。關(guān)于數(shù)據(jù)的間隔，可以由記錄部110執(zhí)行，也可以在攝像機(jī)信號處理部104內(nèi)部執(zhí)行間隔操作，不輸出到記錄部110中。此外，在由記錄部110壓縮圖像信號并記錄的情況下，可以優(yōu)先降低由第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號的壓縮率。
根據(jù)本實(shí)施例，通過優(yōu)先記錄由屏蔽垂直傳送信號和讀出信號，在垂直CCD中不保持電荷和信號的CCD攝像部拍攝的圖像信號，可以留下高畫面質(zhì)量的圖像作為記錄數(shù)據(jù)。
實(shí)施例5圖9是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。在圖9中，110是圖像處理部。
與表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的其它方式的示意圖相比，圖9具有圖像處理部，而且具有在第四實(shí)施例中說明的記錄部110。在圖像處理部111中，采用立體拍攝的圖像信號執(zhí)行圖像處理。通過屏蔽圖像處理的結(jié)果、垂直傳送信號和讀出信號，在垂直CCD中不保持電荷和信號的第一CCD攝像部101_1拍攝的圖像信號中產(chǎn)生問題的情況下，例如因?yàn)樵诘谝籆CD攝像部101_1的前面存在障礙物，不能對后面進(jìn)行攝影，所以圖像處理和監(jiān)視能力下降的情況下，通過屏蔽垂直傳送信號和讀出信號，將不在垂直CCD中保持電荷和信號的CCD攝像部從第一CCD攝像部101_1向第二CCD攝像部101_2切換。通過從圖像處理部111輸出相對于立體攝像控制部106的控制信號，可以由立體攝像控制部106實(shí)現(xiàn)切換屏蔽讀出信號和垂直傳送信號的對象、屏蔽黑基準(zhǔn)電平取樣控制信號的對象、屏蔽水平傳送信號和復(fù)位門時鐘信號的對象、屏蔽時鐘信號的對象、快門部109屏蔽入射光的對象、以及記錄部110優(yōu)先記錄的圖像信號。從而可以實(shí)現(xiàn)以高畫面質(zhì)量攝影、記錄的對適合于圖像處理和監(jiān)視的圖像進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)。該切換和攝像機(jī)L與攝像機(jī)R的曝光周期同步進(jìn)行，在記錄部110中執(zhí)行采用MPEG等畫面相關(guān)的壓縮處理的情況下，也可以和GOP周期同步進(jìn)行。此外，還可以在記錄部110中記錄由圖像處理部111執(zhí)行圖像處理后的數(shù)據(jù)及圖像。根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)榭梢匀我膺x擇高畫面質(zhì)量的攝像機(jī)，所以可以采用從外部輸入的視聽者的效果信息選擇攝像機(jī)，能夠在視聽者的效果方面輸入高畫面質(zhì)量圖像。
根據(jù)本實(shí)施例，通過根據(jù)圖像處理結(jié)果，切換屏蔽垂直傳送信號和讀出信號，在垂直CCD中保持電荷和信號的攝像機(jī)，能夠用形成合適圖像的攝像機(jī)進(jìn)行高畫面質(zhì)量攝像，能夠提高圖像處理和監(jiān)視能力。
下面對采用3個攝像部的立體攝像方法進(jìn)行說明。
實(shí)施例6圖10是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。在圖10中，1001_1是第一CCD攝像部，1001_2是第二CCD攝像部，1001_3是第三CCD攝像部，1002_1是第一CDS/AGC/AD部，1002_2是第二CDS/AGC/AD部，1002_3是第三CDS/AGC/AD部、1003是輸入選擇部，1004是攝像機(jī)信號處理部，1005是傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部，1006是立體攝像控制部，1007是驅(qū)動信號加工處理部。
在立體攝像系統(tǒng)中，第一CCD攝像部1001_1利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行攝像，輸出第一模擬信號。第一CDS/AGC/AD部1002_1對第一CCD攝像部1001_1輸出的第一模擬信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣以及利用來自立體攝像控制部1006的控制的門控制與AD轉(zhuǎn)換，輸出第一數(shù)字信號。第二CCD攝像部1001_2利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行攝像，輸出第二模擬信號。第二CDS/AGC/AD部1002_2對第二CCD攝像部1001_2輸出的第二模擬信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣以及利用來自立體攝像控制部1006的控制的門控制與AD轉(zhuǎn)換，輸出第二數(shù)字信號。第三CCD攝像部1001_3利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行攝像，輸出第三模擬信號。第三CDS/AGC/AD部1002_3對第三CCD攝像部1001_3輸出的第三模擬信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣以及利用來自立體攝像控制部1006的控制的門控制與AD轉(zhuǎn)換，輸出第三數(shù)字信號。輸入選擇部1003利用來自傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1005或者立體攝像控制部1006的控制信號，對第一CDS/AGC/AD部1002_1輸出的第一數(shù)字信號、第二CDS/AGC/AD部1002_2輸出的第二數(shù)字信號和第三CDS/AGC/AD部1002_3輸出的第三數(shù)字信號執(zhí)行選擇處理，選擇數(shù)字信號并輸出。攝像機(jī)信號處理部1004對輸入選擇部1003輸出的被選擇的數(shù)字信號執(zhí)行過濾處理、重鑲嵌處理、載流子除去處理、增強(qiáng)處理等攝像機(jī)信號處理，輸出圖像信號。傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1005生成用于進(jìn)行驅(qū)動或控制的信號，并輸出到第一CDS/AGC/AD部1002_1、第二CDS/AGC/AD部1002_2、第三CDS/AGC/AD部1002_3、輸入選擇部1003、攝像機(jī)信號處理部1004、立體攝像控制部1006和驅(qū)動信號加工處理部1007中。立體攝像控制部1006對第一CDS/AGC/AD部1002_1、第二CDS/AGC/AD部1002_2、第三CDS/AGC/AD部1002_3、輸入選擇部1003、攝像機(jī)信號處理部1004和傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1005進(jìn)行控制。驅(qū)動信號加工處理部1007將對從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1005輸出的1種通常的CCD驅(qū)動脈沖執(zhí)行分配處理和屏蔽處理后的傳感器驅(qū)動信號，輸出至第一CCD攝像部1001_1、第二CCD攝像部1001_2和第三CCD攝像部1001_3。而且，驅(qū)動信號加工處理部1007將對從傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部1005輸出的控制脈沖執(zhí)行分配處理和屏蔽處理后的控制脈沖，輸出至第一CDS/AGC/AD部1002_1、第二CDS/AGC/AD部1002_2和第三CDS/AGC/AD部1002_3。
圖11是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。在圖11中，2A表示曝光和數(shù)據(jù)輸出定時，2B表示至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時。
通過采用由驅(qū)動信號加工處理部1007執(zhí)行分配處理和屏蔽處理后的CCD驅(qū)動脈沖，即屏蔽輸出控制信號，如2A曝光和數(shù)據(jù)輸出定時所示，由攝像機(jī)A、攝像機(jī)B和攝像機(jī)C同時曝光的數(shù)據(jù)可以在不同的定時輸出。在輸入選擇部1003中，如2B至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時所示，切換根據(jù)在不同時刻從攝像機(jī)A、攝像機(jī)B和攝像機(jī)C中輸出的輸出數(shù)據(jù)的定時進(jìn)行選擇的信號。通過采用來自立體攝像控制部1006的控制信號和VD信號，可以很容易地實(shí)現(xiàn)這樣選擇的信號的切換處理定時控制。通過在輸入選擇處理部1003中進(jìn)行與攝像機(jī)A、攝像機(jī)B和攝像機(jī)C的信號輸出定時對應(yīng)的選擇處理，如圖1的2B至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時所示，能夠分時切換對于攝像機(jī)信號處理部1004的輸入信號。從而可以用1個攝像機(jī)信號處理模塊，對于同時曝光的3個CCD攝像部執(zhí)行信號處理，由于信號處理步驟減少，可以實(shí)現(xiàn)低成本化，由于同時曝光而實(shí)現(xiàn)的高畫面質(zhì)量化以及利用攝像圖像執(zhí)行圖像處理時的精度提高。
根據(jù)本實(shí)施例，通過屏蔽對同時曝光后的CCD攝像部的輸出控制信號，錯開信號輸出定時，根據(jù)信號輸出定時選擇至攝像機(jī)信號處理部的輸入信號，即使在采用3個攝像部的情況下，也可以用1個攝像機(jī)信號處理部對同時曝光的攝像數(shù)據(jù)執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，能夠低成本化、由于同時曝光而實(shí)現(xiàn)高畫面質(zhì)量化以及提高利用攝像圖像執(zhí)行圖像處理時立體攝像的圖像處理能力。
實(shí)施例7圖12是表示本發(fā)明第七實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的示意圖。在圖12中，3A表示曝光和數(shù)據(jù)輸出定時，3B表示至攝像機(jī)信號處理部的數(shù)據(jù)輸入定時。
與本發(fā)明的第六實(shí)施例的圖11相比，在圖12中，攝像機(jī)A的曝光不僅是和攝像機(jī)B、攝像機(jī)C同時曝光的曝光A1-1，而且在不同定時的曝光A1-2中執(zhí)行，并被數(shù)據(jù)輸出。通過采用圖12所示的方法，與攝像機(jī)B和C相比，攝像機(jī)A可以執(zhí)行很多攝像，能夠提高攝像機(jī)A的輸出圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)分辨率。在各個攝像機(jī)的CCD攝像部中，采用以漸進(jìn)讀出的方式可以輸出每秒60張或者59.94張的幀圖像的CCD的情況下，為了由輸入選擇部1003執(zhí)行選擇處理，即使在至每一攝像機(jī)的攝像機(jī)信號處理部1004的輸入速率下降的情況下，與采用交互讀出的CCD的情況相同，攝像機(jī)A能夠得到每秒30張或者29.97張的幀圖像，與NTSC等圖像信號規(guī)格的匹配性好。
在屏蔽輸出控制信號，在垂直CCD中保持電荷和信號期間，因?yàn)槭艿皆胍舻挠绊懀嬖诋嬅尜|(zhì)量劣化的情況。從而如圖12的輸出1所示，曝光A1-2的數(shù)據(jù)輸出定時作為曝光B1的數(shù)據(jù)輸出的下一輸出，使曝光A1-2的數(shù)據(jù)輸出的SN優(yōu)先，可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)A的畫面質(zhì)量的提高，如圖12的輸出2所示，作為曝光C1的數(shù)據(jù)輸出的下一輸出，使曝光C1的數(shù)據(jù)輸出的SN優(yōu)先，也可以實(shí)現(xiàn)立體攝像圖像處理能力的提高。在任一種情況下都與攝像機(jī)A的數(shù)據(jù)輸出定時無關(guān)，可以均等地執(zhí)行攝像機(jī)A的曝光間隔。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在采用3個攝像部的情況下，通過輸出在與多個攝像機(jī)同時曝光的曝光不同的定時進(jìn)行曝光的攝像數(shù)據(jù)，也能夠在特定攝像機(jī)中執(zhí)行很多攝像，能夠提高動態(tài)分辨率。
實(shí)施例8圖13A、13B是表示本發(fā)明的第八實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的攝像部的位置關(guān)系的示意圖。在圖13A、13B中，1301是第一攝像部α，1302是第二攝像部β，1303是第三攝像部γ。
如圖13A、13B所示，在將第一攝像部α1301和第二攝像部β1302的核線定為核線1，將第一攝像部α1301和第三攝像部γ1303的核線定為核線2，將第二攝像部β1302和第三攝像部γ1303的核線定為核線3的情況下，核線1和核線2相交的角度為θ1，核線1和核線3相交的角度為θ2，核線2和核線3相交的角度為θ3。在規(guī)定這樣的核線時，在各攝像部的光軸不平行的情況下，可以由執(zhí)行圖像處理進(jìn)行校正后的核線來進(jìn)行。
在具有3個攝像部的立體攝像系統(tǒng)中，在各個核線相交的角度最接近90度的角度的攝像部，在圖13A、13B中是第一攝像部α1301和其它兩個攝像部之間，在圖13A、13B中是第二攝像部α1302和第三攝像部γ1303之間，執(zhí)行立體攝像圖像處理的情形多。即由第一攝像部α1301的攝像數(shù)據(jù)和第二攝像部β1302的攝像數(shù)據(jù)執(zhí)行立體攝像圖像處理，而且由第一攝像部α1301的攝像數(shù)據(jù)和第三攝像部γ1303的攝像數(shù)據(jù)執(zhí)行立體攝像圖像處理的情形多。這是因?yàn)樵诹Ⅲw攝像圖像處理中，因?yàn)樵诤司€方向上執(zhí)行2幅圖像間的對應(yīng)點(diǎn)檢索，所以核線和CCD的搜尋方向平行或者直行對于處理速度和精度而言是合適的。
在屏蔽輸出控制信號，在垂直CCD中保持電荷和信號期間，因?yàn)槭艿皆胍粲绊?，所以存在畫面質(zhì)量劣化的情況。在立體攝像圖像處理中使用2次數(shù)據(jù)的攝像部，在圖13A、13B中是將第一攝像部α1301，作為表示上述第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖11的攝像機(jī)A，即輸出定時不延遲的攝像機(jī)。由此能夠使在立體攝像圖像處理中被使用2次數(shù)據(jù)的攝像數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量優(yōu)先，能夠提高立體圖像處理的精度。
而且，在表示第七實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖12的攝像機(jī)A中，因?yàn)榈玫胶芏鄶z像數(shù)據(jù)，所以通過采用畫面間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行圖像處理，可以提高畫面質(zhì)量。從而在立體攝像圖像處理中使用2次數(shù)據(jù)的攝像部，在圖13A、13B中是將第一攝像部α1301，作為表示上述第二實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖12的攝像機(jī)A，即執(zhí)行很多拍攝的攝像機(jī)。從而能夠提高在立體攝像圖像處理中被使用2次數(shù)據(jù)的攝像數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量，能夠提高立體圖像處理的精度。
根據(jù)本實(shí)施例，在采用3個攝像部的情況下，通過使核線相交的角度最接近90度的角的攝像部的輸出優(yōu)先，使核線相交的角度最接近90度的角的攝像部執(zhí)行很多攝像，能夠提高立體圖像處理的精度。
實(shí)施例9圖14是表示本發(fā)明的第九實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。與表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的圖10相比，具有圖像處理部108。
如圖14所示，從攝像機(jī)信號處理部104輸出的圖像信號輸入到圖像處理部108中，在圖像處理部108中，執(zhí)行立體圖像處理，例如作為預(yù)處理的、采用高斯型的LPF處理，作為特征點(diǎn)檢測處理的、采用Sobel濾波器、Prewitt濾波器和Kirsch濾波器的邊緣檢測處理，拉普拉斯算符濾波器處理，采用Moravec算子、Harris算子和SUSAN算子的角落(Corner)檢測處理，作為對應(yīng)點(diǎn)檢索處理的差分絕對值和處理，正規(guī)化相互相關(guān)處理，根據(jù)視差求出距離的處理，作為后處理的特異點(diǎn)除去處理。圖像處理部108的處理結(jié)果被輸出到立體攝像控制部106中，在立體攝像控制部106中根據(jù)圖像處理部108的處理結(jié)果對立體攝像部進(jìn)行控制。
圖15是表示本發(fā)明的第九實(shí)施例的攝像機(jī)控制的算法的示意圖。關(guān)于表示上述第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖11的攝像機(jī)A，可以由本發(fā)明的第八實(shí)施例所示的方法決定，也可以由用戶指定。在圖像處理部108中，為了進(jìn)行攝像機(jī)控制，在圖15的1501中，執(zhí)行攝像機(jī)A和攝像機(jī)β的核線方向Aβ的特征量N1，例如某一強(qiáng)度以上的邊緣數(shù)等的計(jì)算/評價。接下來，在圖15的1502中，執(zhí)行攝像機(jī)A和攝像機(jī)γ的核線方向Aγ的特征量N2的計(jì)算/評價。在圖15的1503中，對在1501和1502中計(jì)算的特征量進(jìn)行比較。在核線方向Aβ的特征量N1比核線方向Aγ的特征量N2大時(N1＞＞N2)，如圖15的1504所示，使攝像機(jī)β為，表示上述第一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖11或者表示上述第七實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖12的攝像機(jī)B。在核線方向Aβ的特征量N1比核線方向Aγ的特征量N2小時(N1＜＜N2)，如圖15的1505所示，使攝像機(jī)γ為，表示上述第六實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖11或者表示上述第七實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的曝光和信號處理定時的一個例子的圖12的攝像機(jī)B。在屏蔽輸出控制信號，在垂直CCD中保持電荷和信號期間，因?yàn)槭艿皆胍粲绊懀源嬖诋嬅尜|(zhì)量劣化的情況。從而，通過使特征量多的攝像機(jī)為攝像機(jī)B，保持在垂直CCD中的期間縮短，能夠以良好的SN執(zhí)行特征量多的核線方向的圖像處理。此外，如圖15的1506所示，在核線方向Aβ的特征量N1和核線方向Aγ的特征量N2大致相同時(N1N2)，可以將攝像機(jī)β和攝像機(jī)γ交互作為攝像機(jī)B。從而能夠以良好的SN執(zhí)行任何核線方向的圖像處理。在圖15的1504到1506中示出的攝像機(jī)B的選擇結(jié)果由圖15的1507從圖像處理部108通知給立體攝像控制部106，在立體攝像控制部106中通過執(zhí)行驅(qū)動信號的控制，可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)B的選擇處理。
根據(jù)本實(shí)施例，通過計(jì)算各核線方向的特征量，從特征量多的核線方向的攝像機(jī)開始，優(yōu)先輸出攝像數(shù)據(jù)，能夠以良好的SN執(zhí)行特征量多的核線方向的圖像處理，可以提高利用立體攝像圖像處理的距離計(jì)測精度。
實(shí)施例10圖16是表示本發(fā)明的第十實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。與表示本發(fā)明的第九實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的圖14相比，具有記錄部109。
如圖16所示，將從攝像機(jī)信號處理部104輸出的圖像信號輸入到記錄部109中，在記錄部109中，執(zhí)行圖像信號即圖像數(shù)據(jù)的記錄。在記錄部109中執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的記錄時，也可以將在圖像處理部108中執(zhí)行的圖像處理結(jié)果從圖像處理部108輸入到記錄部109中，與圖像數(shù)據(jù)連接，進(jìn)行記錄。
圖17是表示本發(fā)明的第十實(shí)施例的記錄控制的算法的示意圖。
在記錄部109中，為了執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的記錄而執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)的選擇控制。在圖17的1701中，判斷是一般情況還是緊急情況。該判斷中采用的信息可以從外部輸入，也可以采用圖像處理部108的圖像處理結(jié)果，例如有無侵入者和被拍攝體的距離。在圖17的1701的判斷結(jié)果判定是一般情況的情況，執(zhí)行單一的攝像機(jī)的圖像，例如畫面質(zhì)量最好的攝像機(jī)A的圖像記錄。在圖17的1701的判斷結(jié)果判定是緊急情況的情況下，執(zhí)行多個攝像機(jī)的圖像記錄。作為多個攝像機(jī)的圖像記錄方法，可以如圖17的1704所示，記錄全部攝像機(jī)即攝像機(jī)A、攝像機(jī)B和攝像機(jī)C的圖像數(shù)據(jù)，可以如圖17的1705所示，僅僅記錄在全部攝像機(jī)中在大致相同的定時曝光的圖像，也可以如圖17的1706所示，記錄核線方向的特征量多的組的攝像機(jī)的圖像。這樣的記錄方法可以在圖1703中執(zhí)行，利用從外部輸入的信息決定，也可以根據(jù)利用圖像處理部108的圖像處理結(jié)果的緊急情況的強(qiáng)弱判斷來決定。此外，在記錄各攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)時，可以以一定的間隔間斷地記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)量和記錄帶域的削減。這樣，通過在緊急時刻記錄多個攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)，可以之后再一次執(zhí)行圖像處理，能夠以與用于實(shí)現(xiàn)通常的實(shí)時圖像處理的算法的圖像處理不同的算法，花費(fèi)時間進(jìn)行圖像處理。即不是實(shí)時性優(yōu)先的簡易算法，而是能夠采用費(fèi)時但高性能的圖像處理算法，執(zhí)行圖像處理，能夠提高緊急情況產(chǎn)生時的圖像處理結(jié)果的精度，例如被拍攝體的大小精度。這樣的采用記錄數(shù)據(jù)的再次的圖像處理可以不是由本實(shí)施例示出的立體攝像系統(tǒng)，而是將圖像數(shù)據(jù)復(fù)制到PC和WS中，由PC和WS執(zhí)行。此外，在采用圖像處理部108的圖像處理結(jié)果進(jìn)行緊急情況判斷時，在判斷錯了的情況下(例如將狗弄錯，檢測到人，不是緊急時刻判斷成了緊急時刻)，因?yàn)橐材軌蚶糜涗浀膱D像數(shù)據(jù)執(zhí)行算法驗(yàn)證，所以能夠有助于錯誤檢測故障分析，從長遠(yuǎn)來看能夠提高立體圖像處理系統(tǒng)的可靠性。
根據(jù)本實(shí)施例，可通過在緊急時刻記錄多個攝像機(jī)的圖像，之后采用記錄的圖像再次執(zhí)行立體圖像處理，能夠執(zhí)行精度較高的圖像處理，作為監(jiān)視系統(tǒng)的檢測裝置來說是合適的。
實(shí)施例11圖18是表示本發(fā)明的第十一實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的示意圖。與表示本發(fā)明的第十實(shí)施例的立體攝像系統(tǒng)的圖16相比，取代第一CCD攝像部101_1、第二CCD攝像部101_2、第三CCD攝像部101_3、第一CDS/AGC/AD部102_1、第二CDS/AGC/AD部102_2和第三CDS/AGC/AD部102_3，具有第一攝像部1801_1、第二攝像部1801_2、第三攝像部1801_3。
在圖18中，第一攝像部1801_1、第二二攝像部1801_2、第三攝像部8101_3也可以采用CMOS型攝像元件構(gòu)成。在CMOS型攝像元件中，由于在各像素中具有FD放大器，在所有像素中能夠同時在FD放大器中讀出信號，即能夠?qū)崿F(xiàn)全局快門(global shutter)，在各攝像部中能夠在大致相等的定時進(jìn)行曝光。由于使對各攝像部的信號讀出的定時不同，在FD放大器中保持信號，即使在采用CMOS型攝像元件的情況下，也可以在1個攝像機(jī)信號處理部中對同時曝光的攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像機(jī)信號處理。
根據(jù)本實(shí)施例，在攝像模塊中采用CMOS型攝像元件的情況下，也可通過在FD放大器中保持信號，使各攝像模塊的信號輸出定時不同，根據(jù)信號輸出定時選擇至攝像機(jī)信號處理部的輸入信號，從而可以在1個攝像機(jī)信號處理部中對同時曝光的攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像機(jī)信號處理，能夠低成本化，由于同時曝光而實(shí)現(xiàn)高畫面質(zhì)量化以及提高利用攝像圖像執(zhí)行圖像處理時的立體攝像的圖像處理能力。
在以上的實(shí)施例6～11中，對采用3個攝像部的立體攝像進(jìn)行了說明，但在采用4個以上的攝像部的情況也是適用的。而且，也可以可動地構(gòu)成(例如旋轉(zhuǎn))2個攝像部，和采用3個以上攝像部的立體攝像相同地進(jìn)行控制。
根據(jù)上述實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)具有多個攝像設(shè)備的攝像裝置的低成本化和高畫面質(zhì)量化。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，具有多個攝像模塊；驅(qū)動模塊，對該多個攝像模塊進(jìn)行驅(qū)動；攝像機(jī)信號處理模塊，對該多個攝像模塊的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像機(jī)信號處理；和控制模塊，對該驅(qū)動模塊進(jìn)行控制，使得該多個攝像模塊在大致相等的定時曝光，在不同的定時進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。
2.一種攝像裝置，其特征在于，具有進(jìn)行攝像的第一CCD攝像模塊；第一CDS/AD模塊，對該第一CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第二CCD攝像模塊；第二CDS/AD模塊，對該第二CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；輸入選擇模塊，執(zhí)行該第一CDS/AD模塊和該第二CDS/AD模塊輸出的各個數(shù)字信號的選擇處理，選擇一方的數(shù)字信號并輸出；攝像機(jī)信號處理模塊，對該輸入選擇模塊輸出的數(shù)字信號執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，輸出圖像信號；傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊，生成用于在該第一CCD攝像模塊、該第一CDS/AD模塊、該第二CCD攝像模塊、該第二CDS/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和立體攝像控制模塊中執(zhí)行驅(qū)動或控制的信號并輸出；和立體攝像控制模塊，對該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊進(jìn)行控制，通過屏蔽用于驅(qū)動所述第二CCD攝像模塊的所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號，并將信號保持在垂直CCD中，使所述第二CCD攝像模塊的攝像數(shù)據(jù)的輸出定時延遲。
3.一種攝像裝置，其特征在于，具有進(jìn)行攝像的第一CCD攝像模塊；第一CDS/AGC/AD模塊，對該第一CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第二CCD攝像模塊；第二CDS/AGC/AD模塊，對該第二CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；輸入選擇模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊和第二CDS/AGC/AD模塊輸出的各個數(shù)字信號執(zhí)行選擇處理，選擇一方的數(shù)字信號并輸出；攝像機(jī)信號處理模塊，對該輸入選擇模塊輸出的數(shù)字信號執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，輸出圖像信號；傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊，生成用于在驅(qū)動信號加工處理模塊、該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和立體攝像控制模塊中執(zhí)行驅(qū)動或控制的信號并輸出；驅(qū)動信號加工處理模塊，對該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖和CDS/AGC/AD模塊控制脈沖進(jìn)行分配和屏蔽處理；和立體攝像控制模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊進(jìn)行控制，通過對所述傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖，屏蔽由驅(qū)動信號加工處理模塊輸出至所述第二CCD攝像模塊的讀出信號和垂直傳送信號，將信號保持在垂直CCD中，使攝像數(shù)據(jù)的輸出定時不同。
4.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號的期間是，所述信號選擇模塊選擇所述第一CDS/AD模塊或所述第一CDS/AGC/AD模塊輸出的信號的期間。
5.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于在屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號期間，將所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊對所述第二CDS/AD模塊或所述第二CDS/AGC/AD模塊輸出的黑基準(zhǔn)電平取樣控制信號也屏蔽。
6.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于在屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號期間，將所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出至第二CCD攝像模塊的水平傳送信號和復(fù)位門時鐘信號，所述傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊對所述第二CDS/AD模塊或所述第二CDS/AGC/AD模塊輸出的時鐘信號和預(yù)消隱信號屏蔽。
7.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有遮光的快門模塊，在屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號期間，利用該快門模塊遮住對第二CCD攝像模塊的入射光。
8.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有記錄圖像數(shù)據(jù)的記錄模塊，在利用該記錄模塊記錄所述攝像機(jī)信號處理模塊輸出的圖像信號時，使所述第一CCD攝像模塊拍攝的圖像優(yōu)先而記錄。
9.如權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，根據(jù)該圖像處理模塊的圖像處理結(jié)果，在所述第一CCD攝像模塊和所述第二CCD攝像模塊中切換屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的讀出信號和垂直傳送信號的對象。
10.如權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，根據(jù)該圖像處理模塊的圖像處理結(jié)果，在所述第一CDS/AD模塊或所述第一CDS/AGC/AD模塊和所述第二CDS/AD模塊或所述第二CDS/AGC/AD模塊中切換屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的黑基準(zhǔn)電平取樣控制信號的對象。
11.如權(quán)利要求6所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，根據(jù)該圖像處理模塊的圖像處理結(jié)果，在所述第一CCD攝像模塊和所述第二CCD攝像模塊中切換屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的水平傳送信號和復(fù)位門時鐘信號的對象，在所述第一CDS/AD模塊或所述第一CDS/AGC/AD模塊和所述第二CDS/AD模塊或所述第二CDS/AGC/AD模塊中切換屏蔽所述傳感器驅(qū)動脈沖模塊輸出的時鐘信號和預(yù)消隱信號的對象。
12.如權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，根據(jù)該圖像處理模塊的圖像處理結(jié)果，在所述第一CCD攝像模塊和所述第二CCD攝像模塊中切換所述快門模塊對入射光進(jìn)行遮光的對象。
13.如權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像模塊具有進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，根據(jù)該圖像處理模塊的圖像處理結(jié)果，在所述第一CCD攝像模塊拍攝的圖像和所述第二CCD攝像模塊拍攝的圖像中切換所述記錄模塊優(yōu)先而記錄的圖像信號。
14.一種攝像裝置，其特征在于，具有進(jìn)行攝像的多個攝像模塊；傳感器驅(qū)動信號發(fā)生模塊，對該攝像模塊進(jìn)行驅(qū)動；和攝像機(jī)信號處理模塊，對該攝像模塊輸出的攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像機(jī)信號處理，所述多個攝像模塊同時曝光，所述傳感器驅(qū)動信號發(fā)生模塊使來自各個所述攝像模塊的攝像數(shù)據(jù)的輸出定時不同，從而由數(shù)量比攝像模塊少的攝像機(jī)信號處理模塊，對多個攝像模塊輸出的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行攝像機(jī)信號處理。
15.一種攝像裝置，其特征在于，具有進(jìn)行攝像的第一CCD攝像模塊；第一CDS/AGC/AD模塊，對該第一CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第二CCD攝像模塊；第二CDS/AGC/AD模塊，對該第二CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第三CCD攝像模塊；第三CDS/AGC/AD模塊，對該第三CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；輸入選擇模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD和該第三CDS/AGC/AD模塊輸出的各個數(shù)字信號執(zhí)行選擇處理，選擇任一個數(shù)字信號并輸出；攝像機(jī)信號處理模塊，對該輸入選擇模塊輸出的數(shù)字信號執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，輸出圖像信號；傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊，生成用于在驅(qū)動信號加工處理模塊、該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該第三CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和立體攝像控制模塊中執(zhí)行驅(qū)動或控制的信號并輸出；驅(qū)動信號加工處理模塊，對該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖和CDS/AGC/AD模塊控制脈沖執(zhí)行分配和屏蔽處理；和立體攝像控制模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該第三CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊進(jìn)行控制，通過對所述傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖，在驅(qū)動信號加工處理模塊中屏蔽輸出至所述第二CCD攝像模塊和所述第三CCD攝像模塊的輸出控制信號，將信號保持在垂直CCD中，使攝像數(shù)據(jù)的輸出定時不同。
16.一種攝像裝置，其特征在于，具有進(jìn)行攝像的第一CCD攝像模塊；第一CDS/AGC/AD模塊，對該第一CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第二CCD攝像模塊；第二CDS/AGC/AD模塊，對該第二CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；進(jìn)行攝像的第三CCD攝像模塊；第三CDS/AGC/AD模塊，對該第三CCD攝像模塊輸出的信號執(zhí)行相關(guān)二重取樣、增益控制和AD轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號；輸入選擇模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD和該第三CDS/AGC/AD模塊輸出的各個數(shù)字信號執(zhí)行選擇處理，選擇任一個數(shù)字信號并輸出；攝像機(jī)信號處理模塊，對該輸入選擇模塊輸出的數(shù)字信號執(zhí)行攝像機(jī)信號處理，輸出圖像信號；傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊，生成用于在驅(qū)動信號加工處理模塊、該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該第三CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和立體攝像控制模塊中執(zhí)行驅(qū)動或控制的信號并輸出；驅(qū)動信號加工處理模塊，對該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖和CDS/AGC/AD模塊控制脈沖執(zhí)行分配和屏蔽處理；和立體攝像控制模塊，對該第一CDS/AGC/AD模塊、該第二CDS/AGC/AD模塊、該第三CDS/AGC/AD模塊、該輸入選擇模塊、該攝像機(jī)信號處理模塊和該傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊進(jìn)行控制，在該第一CCD攝像模塊、該第二CCD攝像模塊和該第三CCD攝像模塊在大致相等的定時曝光，通過對所述傳感器驅(qū)動脈沖發(fā)生模塊輸出的傳感器驅(qū)動脈沖，在驅(qū)動信號加工處理模塊中屏蔽輸出至所述第二CCD攝像模塊和所述第三CCD攝像模塊的輸出控制信號，將信號保持在垂直CCD中，使攝像數(shù)據(jù)的輸出定時不相同時，也輸出在與所述大致相等的定時不同的定時曝光過的攝像數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求15所述的攝像裝置，其特征在于使攝像數(shù)據(jù)的輸出定時延遲的是，該第一CCD攝像模塊、該第二CCD攝像模塊和該第三CCD攝像模塊各自的核線相交的角度接近直角的角度以外的攝像模塊。
18.如權(quán)利要求16所述的攝像裝置，其特征在于在不同定時曝光的是，該第一CCD攝像模塊、該第二CCD攝像模塊和該第三CCD攝像模塊各自的核線相交的角度接近直角的角度的攝像模塊。
19.如權(quán)利要求15或16所述的攝像裝置，特征在于具有圖像處理模塊，對所述攝像機(jī)信號處理模塊輸出的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理，在該圖像處理模塊中，計(jì)算在不同的定時曝光的攝像模塊的圖像數(shù)據(jù)的各核線方向的特征量，優(yōu)先從位于特征量多的核線的方向上的攝像模塊開始，輸出攝像數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求15或16所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像裝置具有記錄圖像數(shù)據(jù)的記錄模塊，在該記錄模塊記錄所述攝像機(jī)信號處理模塊輸出的圖像信號時，通常在不同定時記錄進(jìn)行曝光的攝像模塊的圖像數(shù)據(jù)，在緊急時刻記錄所有的攝像模塊的圖像數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求15或16所述的攝像裝置，其特征在于在攝像模塊中采用CMOS型攝像模塊。
22.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于具有公共的信號處理模塊，對在不同定時從所述多個攝像模塊輸出的信號進(jìn)行攝像機(jī)信號處理。
全文摘要
本發(fā)明的立體攝像裝置具有進(jìn)行攝像的多個攝像部；執(zhí)行輸入信號的選擇處理的輸入選擇部；驅(qū)動攝像部的傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部；攝像機(jī)信號處理部，對攝像部輸出的攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像機(jī)信號處理；多個攝像部同時曝光，傳感器驅(qū)動信號發(fā)生部對驅(qū)動信號進(jìn)行屏蔽控制，使來自攝像部的攝像數(shù)據(jù)的輸出定時不同，從而可以由數(shù)量比攝像部少的攝像機(jī)信號處理部，對多個攝像部輸出的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行攝像機(jī)信號處理。
文檔編號H04N13/02GK1945417SQ20061014377
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月5日
發(fā)明者中野憲彥, 廣岡慎一郎 申請人:株式會社日立制作所