JP3793487B2 - 撮像システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤカメラ等を用いた撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の撮像システムとしては、例えば図１２に示すようなものがある。この図１２では、撮像手段としてＣＣＤカメラ１０１を備え、画像処理部としてＤＳＰ（Digital Signal Processer）１０３及びＣＰＵ１０５を備えている。
【０００３】
前記ＣＰＵ１０５とＤＳＰ１０３とはマルチプレクス回路１０７を介して接続され、ＣＰＵ１０５にはシャッタースピード設定スイッチ１０９からの信号が入力されるようになっている。シャッタースピード設定スイッチ１０９は、ＯＤＤ（奇数番目）フィールド用のシャッタースピードとＥＶＥＮ（偶数番目）フィールド用のシャッタースピードとをそれぞれ設定できるようになっている。
【０００４】
すなわちシャッタースピード設定スイッチ１０９の設定状態をＣＰＵ１０５で読み取り、各フィールドのシャッタースピード設定値をエンコード出力する。ＤＳＰ１０３からは図１３で示すフィールドパルス信号が出力され、出力信号がハイの場合はＥＶＥＮ側のシャッタースピード設定値出力が、ローの場合はＯＤＤ側のシャッタースピード設定値出力が、マルチプレクス回路１０７によってＤＳＰ１０３のシャッタースピード設定入力端子に入力される。従って、図１２のような撮像システムによってフィールド毎に異なるシャッタースピードを設定することができる。
【０００５】
一般に、ＣＣＤカメラで撮影する場合、ＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド共にシャッタースピードが同じである自動シャッタースピードのとき、図１４のように周囲が暗い状態の中に明るい光源が入るとその光源周辺がブルーミング（ハレーション）によって見えなくなる。この図１４は、自動車の夜間走行中に前方を赤外光照射手段であるＩＲランプで前方に赤外光を照射し、車載のＣＣＤカメラで走行前方を撮像した画像である。対向車のヘッドランプやガソリンスタンドの照明等の明るい光源の周辺がブルーミングによって見えなくなっている。これは自動シャッタスピードでは、画面全体の暗さを平均して出力するようにコントロールされるためである。シャッタースピードを高速にしてブルーミング（ハレーション）を抑えるようにすることもできるが、この場合は図１５のように、背景が全く見えなくなってしまう。
【０００６】
これに対し、前記の各フィールド毎にシャッタースピードを変える図１２の制御は、いわゆる二重露光制御と言われているもので、フィールド毎に異なるシャッタースピードを設定している。これにより、明るい映像と暗い映像とを交互に出力し、明るい映像（この場合はＯＤＤフィールド）では暗くて見えなかった部分を映し出し、暗い映像（この場合はＥＶＥＮフィールド）ではブルーミング（ハレーション）で見えなかった部分を映し出すことが可能となる。
【０００７】
そして、各フィールド画像を交互に出力し、図１６のように鮮明な映像としてモニタに表示させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記単純な二重露光制御では、各フィールドの一方は明るい映像、他方は暗い映像となり、これらを交互に表示することになり、モニタ上でちらつきを招くという問題がある。
【０００９】
これに対し、特公平７−９７８４１号公報に記載された図１７に示すような撮像装置がある。この撮像装置は、撮像素子１１１を備えたカメラ部１１３と、処理部１１５とを備えている。
【００１０】
図１８は、前記図１７の撮像装置による画像処理の概念図を示すもので、図中スルー画とは、前記カメラ部１１３の撮像素子１１１の直接出力をいい、メモリ画は画像メモリ１１７に一旦記憶された直前フィールドの信号を言う。
【００１１】
前記スルー画では、シャッタースピードの速く設定されたＯＤＤフィールド毎に発光時の主被写体が黒潰れになり、同遅く設定されたＥＶＥＮフィールド毎に背景が白飛びになっている。またメモリ画では、１フィールド期間遅延した信号からなるので、白飛び、黒潰れはスルー画とは異なるフィールドで生じている。従って、これらスルー画とメモリ画とを適切に組み合わせることによって図１８最下段の出力画像を得ることができる。
【００１２】
しかしながら、このスルー画とメモリ画との合成は、スルー画及びメモリ画から部分的に選択した画像を重ね合わせて合成するものであるため、露光量の異なる画像を繋ぎ合わせる状態となる。従って、前記単純な二重露光制御のように画面全体のちらつきはなくなるが、スルー画及びメモリ画の両画像の境界が不自然なものになるという問題がある。
【００１３】
本発明は、より鮮明な画像出力を可能とする撮像システムの提供を課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、赤外光を照射するための赤外光照射手段と、前記赤外光照射手段により照射された場所を撮像して電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段の信号蓄積時間を所定の周期で変化させ露光量の異なる画像を連続して周期的に形成する画像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記露光量の異なる画像間の輝度レベルを調節するマスクを設定することを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載の撮像システムであって、前記画像処理部は、前記マスクを前記露光量の異なる画像のうち輝度レベルの高い画像に設定することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の撮像システムであって、前記画像処理部は、前記マスクの輝度又はマスクを構成するドットの形態により前記輝度レベルを調節することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３記載の撮像システムであって、前記画像処理部は、前記露光量の異なる画像が形成する画面全体の濃度平均に応じて前記マスクを変更し前記輝度レベルを調節することを特徴とする撮像システム。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の撮像システムであって、前記赤外光照射手段、撮像手段、及び画像処理部は、自動車に備えられ、前記赤外光照射手段は、前記自動車の外方に赤外光を照射し、前記撮像手段は、前記自動車の外方を撮像することを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明では、赤外光照射手段によって赤外光照射することができる。撮像手段は赤外光照射手段により照射された場所を撮像して、電気信号に変換することができる。画像処理部では撮像手段の信号蓄積時間を所定の周期で変化させ、露光量の異なる画像を連続して周期的に出力することができる。
【００２０】
そして画像処理部は、前記露光量の異なる画像間の輝度レベルを調節するマスクを設定することができる。
【００２１】
従って、二重露光制御によって、明るい映像では暗くて見えない部分、暗い映像ではブルーミング（ハレーション）で見えない部分をともに映し出すことができる。しかも、マスクの設定で両画像間の輝度レベルを調整することにより濃淡の差を抑制するため、出力画像上に露光量の違いによる境目やちらつきが抑制され、より鮮明な画像出力を行うことができる。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加え、前記画像処理部は、前記マスクを前記露光量の異なる画像のうち輝度レベルの高い画像に設定するため、該画像の輝度レベルを下げることにより露光量の異なる画像間の濃淡の差を抑制し、より鮮明な画像出力を確実に行うことができる。
【００２３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の効果に加え、前記画像処理部は、前記マスクの輝度又はマスクを構成するドットの形態により前記輝度レベルを調節することができる。従って、露光量の異なる画像間の輝度レベルをより確実に下げることができる。
【００２４】
請求項４の発明では、請求項１〜３の発明の効果に加え、前記画像処理部は、前記露光量の異なる画像が形成する画面全体の濃度平均に応じて前記マスクを変更することができる。従って、前記露光量の異なる画像間の輝度レベルをより確実に調節することができる。
【００２５】
請求項５の発明では、請求項１〜４の何れかの発明の効果に加え、前記赤外光照射手段、撮像手段及び画像処理部は自動車に備えられ、前記赤外光照射手段は前記自動車の外方に赤外光を照射し、前記撮像手段は前記自動車の外方を撮像することができる。従って、対向車のヘッドランプの照明等によるブルーミング（ハレーション）を抑制しながら、暗い部分を明るく鮮明に映し出し、鮮明な画像出力によって自動車の外方を確認することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図９は本発明の第１実施形態を示している。図１は本発明の第１実施形態を適用した自動車の概念図、図２は第１実施形態に係る撮像手段及び画像処理部のブロック図、図３は第１実施形態に係るフローチャートである。図４は第１実施形態に係るマスクパターンを示し、（ａ）は第１パターン図、（ｂ）は第２パターン図、（ｃ）は第３パターン図、（ｄ）は第４パターン図、（ｅ）は第５パターン図である。図５（ａ）は映像同期信号、映像データの走査を示す説明図、（ｂ）はスーパーインポーズデータの走査を示す説明図である。図６（ａ）は色データの種類を示す図表、（ｂ）は色データの配列を示す図表である。図７（ａ）は白１００％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図、図８（ａ）は白５０％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図、図９（ａ）は白０％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図である。
【００２７】
まず図１のように、本発明の第１実施形態に係る撮像システムは、自動車に適用されたもので、自動車１には赤外光照射手段としてＩＲランプ３と、撮像手段としてＣＣＤカメラ５と、画像処理部として画像処理ユニット７とが備えられる他、ヘッドアップディスプレイ９が備えられている。
【００２８】
前記ＩＲランプ３は、夜間等、暗所における撮像を可能にするため自動車１の走行方向の前方に赤外光を照射するためのものである。前記ＣＣＤカメラ５は、前記赤外光が照射された前記自動車１の走行方向の前方を撮像し、電気信号に変換するものである。この場合の電気信号は、前記ＣＣＤカメラ５における感光部のフォトダイオードによって変換されたものである。前記画像処理ユニット７は、前記ＣＣＤカメラ５の信号蓄積時間を所定の周期で変化させ、露光量の異なる画像を連続して周期的に出力する。
【００２９】
前記信号蓄積時間は、各画素毎の信号蓄積時間であり、信号蓄積時間を所定の周期で変化させるとは、各画素に蓄積された不要電荷を吐き出すパルスの回数を変化させることにより結果的に蓄積される時間を変化させることであり、いわゆる電子シャッター動作を言う。また露光量の異なる画像を連続して周期的に出力するとは、電子シャッター動作によってＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド毎にシャッタースピードを設定し、それぞれのシャッタースピードで読み出された各フィールドの画像を１／６０秒毎に連続して交互に出力することを言う。
【００３０】
そして、シャッタースピードを速くした高速シャッターでは、暗い部分は映りにくいが明るい部分は鮮明に映り、シャッタースピードを遅くした低速シャッターでは、明るい部分は飽和して飛んでしまい暗い部分が鮮明に映ることになる。
【００３１】
前記画像処理ユニット７は、前記露光量の異なる画像間の輝度レベルを調節するマスクを設定する。前記露光量の異なる画像は、二重露光制御におけるＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールドの各画像である。前記画像処理ユニット７は、前記マスクを前記露光量の異なる画像のうち輝度レベルの高い画像に設定する。本実施形態ではシャッタースピードが遅く明るい映像をＯＤＤフィールドとし、該ＯＤＤフィールドの画像にマスクを設定している。マスクの設定によりＯＤＤフィールドの画像の輝度レベルを下げることができる。
【００３２】
前記画像処理ユニット７は、本実施形態において前記マスクの輝度或いはマスクを構成するドットの形態、例えばドットの大きさ、配列の設定により前記輝度レベルの調節を行う。マスクの輝度或いはドットの大きさ、配列については後述する。
【００３３】
図２のように、前記画像処理ユニット７は、ＤＳＰ１１、ＣＰＵ１３のほか、映像マスク用メモリ１５、映像切替回路１７、Ｄ／Ａ変換器１９などを備えている。
【００３４】
前記ＤＳＰ１１は、ＣＣＤカメラ５からの信号をデジタル信号に変換して処理し、アナログ信号の映像信号として出力するものである。
【００３５】
前記ＣＰＵ１３は、各種演算を行うと共に、図１２で説明したと同様な構成によってＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド毎のシャッタースピードをコントロールできるようになっている。すなわちＣＰＵ１３からＤＳＰ１１へシャッタースピードコントロール信号が入力されるようになっている。
【００３６】
前記ＣＰＵ１３は、映像マスク用メモリ１５にマスクパターン（マスクデータ）を書き込む構成となっている。
【００３７】
前記映像マスク用メモリ１５は、前記ＤＳＰ１１から出力される映像データと同じ大きさのメモリを有し、例えば５１２×５１２バイトとなっている。
【００３８】
前記映像切替回路１７には、前記ＤＳＰ１１から出力される映像信号が入力されるようになっている。この映像切替回路１７は、前記映像マスク用メモリ１５へ映像同期信号を作って入力する。
【００３９】
前記映像マスク用メモリ１５は、前記映像切替回路１７からの映像同期信号に併せて前記書き込まれたマスク用データをＤ／Ａ変換器１９に出力する。Ｄ／Ａ変換器１９では、入力されたマスク用データをアナログ信号に変換してマスク映像信号を作り出す。このＤ／Ａ変換器１９は、同時に映像切替信号を前記映像切替回路１７に入力する。映像切替回路１７では、前記映像切替信号によって前記ＤＳＰ１１からの映像信号と前記Ｄ／Ａ変換器１９からのマスク映像信号とを切り替えて出力し、例えば、ＮＴＳＣ信号として映像を出力する。
【００４０】
図３は、第１実施形態のフローチャートを示している。第１実施形態に係る撮像システムも基本的には二重露光制御であり、図３のフローチャートにより、まずステップＳ１で「シャッタースピード初期設定」の処理が実行される。このステップＳ１では、例えばＯＤＤフィールド側を前記のように低速シャッタースピードに設定し、ＥＶＥＮフィールド側を高速シャッタースピードに設定する。
【００４１】
本実施形態では、ＯＤＤフィールド側のシャッタースピードを１／６０秒とし、ＥＶＥＮフィールド側のシャッタースピードを１／１０００秒として設定し、ステップＳ２へ移行する。なお各シャッタースピードは他のスピードを選択することも可能である。ＯＤＤフィールド側を高速シャッタースピード、ＥＶＥＮフィールド側を低速シャッタースピードに設定することもできる。
【００４２】
ステップＳ２では、「ＣＣＤ撮像」の処理が実行される。このステップＳ２では、ＣＰＵ１３から前記ステップＳ１で設定されたＯＤＤフィールド側のシャッタースピードコントロール信号及びＥＶＥＮフィールド側のシャッタースピードコントロール信号がＤＳＰ１１へ出力される。
【００４３】
そして、駆動信号によってＣＣＤカメラ５による撮像が行われ、ＣＣＤカメラ５の感光部のフォトダイオードの全画素で信号電荷が行われる。ＯＤＤフィールド側では感光部のフォトダイオード全画素のうち垂直方向に１つおき奇数番目の画素の信号電荷が１／６０秒で読み出される。ＥＶＥＮフィールド側では偶数番目の画素の信号電荷が蓄積時間１／１０００秒で読み出され、ステップＳ３へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３では、「ＤＳＰ処理」が実行される。このステップＳ３では、前記ＣＣＤカメラ５で読み出された信号電荷が取り込まれ、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換され、信号処理が行われて該信号が出力され、ステップＳ４へ移行する。
【００４５】
ステップＳ４では、「アドレスカウンタセット」の処理が実行される。このステップＳ４では、アドレスカウンタがセットされ、ＤＳＰ１１及び映像マスク用メモリ１５のデータ取り出し用のアドレスがセットされ、ステップＳ５へ移行する。
【００４６】
ステップＳ５では、「同期信号立ち上がりエッジ検出」の処理が実行される。このステップＳ５では、前記映像切替回路１７から前記映像マスク用メモリ１５へ入力される映像同期信号の立ち下がりエッジの検出が行われたか否かの判断が行われる。この映像同期信号の立ち下がりは、前記映像マスク用メモリ１５に書き込まれたマスクデータ、すなわち、インポーズ格納データの読み出しのタイミングとなるものである。ステップＳ５において、映像同期信号の立ち下がりエッジが検出されないときは、ステップＳ５において、繰り返し立ち下がりエッジの検出が行われたか否かの判断が実行される。このステップＳ５において、映像同期信号の立ち下がりエッジが検出されたときは、ステップＳ６へ移行する。
【００４７】
ステップＳ６では、「インポーズ格納データ読み出し」の処理が実行される。このステップＳ６では、ステップＳ５において検出された映像同期信号の立ち下がりエッジのタイミングで、前記映像マスク用メモリ１５に書き込まれたマスク用データがステップＳ４でセットされたアドレスにおいて読み出され、ステップＳ７へ移行する。
【００４８】
ステップＳ７では、「アドレスカウンタ＋１」の処理が実行される。このステップＳ７では、前記映像マスク用メモリ１５での次のマスク用データを読み出すためのアドレスを決定し、ステップＳ８へ移行する。
【００４９】
ステップＳ８では、「インポーズデータ上位ビット＝１か否か」の判断が実行される。このステップＳ８では、マスク用データ、すなわち、スーパーインポーズデータの上位１ビットが１か０かの判断が行われ、１である時はステップＳ９へ移行し、０である時はステップＳ１０へ移行する。スーパーインポーズデータの上位１ビットの１か０かは、１フレームの画面上でＯＤＤフィールドにのみマスクを掛けるため、上位１ビットが１の時にスーパーインポーズデータを読み出すようにするためのものである。
【００５０】
ステップＳ９では、「インポーズデータ下位７ビットＤ／Ａ出力」の処理が実行される。このステップＳ９では、スーパーインポーズデータの色データとして後述のように特定された下位７ビットのデータが映像マスク用メモリ１５からＤ／Ａ変換器１９へ出力される。Ｄ／Ａ変換器１９では、下位７ビットのデータがアナログ信号に変換され、マスク映像信号として前記映像切替回路１７へ入力され、ステップＳ１１へ移行する。
【００５１】
前記ステップＳ１０では、「映像データＤ／Ａ出力」の処理が実行される。このステップＳ１０では、映像マスク用メモリ１５からスーパーインポーズデータではなく、ＤＳＰ１１からの映像データが前記映像切替回路１７に入力され、ステップＳ１１へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１１では、「１画面終了か否か」の判断が実行される。このステップＳ１１において、全てのアドレスにおいてスーパーインポーズデータか映像データかが出力されたか否かの判断が行われ、１画面終了していなければ（ＮＯ）ステップＳ５〜ステップＳ１１が繰り返される。スーパーインポーズデータ、映像データの出力が１画面終了し、マスク映像（マスクデータ）が形成されたときに（ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ移行する。以上の処理は、全て時分割で行われるわけではなく、例えば画像メモリへの取り込み中にも常に出力用メモリから出力は行われている。また、画像メモリに取り込まれたデータを画像処理しているときにも次のフレームの画像信号の取り込みは継続している。
【００５３】
ステップＳ１２では、「映像切替出力」の処理が実行される。このステップＳ１２では、映像切替回路１７により前記映像切替信号によって前記ＤＳＰ１１からの映像信号と前記Ｄ／Ａ変換器１９からのマスク映像信号とを切り替え、例えば、ＮＴＳＣ信号として映像を出力してステップＳ２へ移行する。
【００５４】
ステップＳ２では、次の撮像データの取り込みが行われ、前記のような処理が繰り返される。
【００５５】
すなわち、前記ステップＳ５〜ステップＳ１１の処理によって１画面が終了することで、図４の（ａ）〜（ｅ）のようなマスクデータがマスク映像信号として形成され、該マスクデータが本実施形態において明るい映像であるＯＤＤフィールドの画像にかけられる。
【００５６】
図４の（ａ）〜（ｅ）の第１パターン図〜第５パターン図は、本実施形態において、何れかが映像マスク用メモリ１５に書き込まれマスクデータとして出力されることになる。この図４の（ａ）〜（ｅ）の第１パターン図〜第５パターン図のマスクデータの何れを前記映像マスク用メモリ１５書き込むかは、予め走行実験を行って評価した結果、最適のものを決定するものである。
【００５７】
この図４の第１パターン図（ａ）〜第５パターン図（ｅ）の中で灰色の正方形或いは長方形の部分は、その輝度が白１００％，５０％，０％等と調整されるものである。この白１００％とは、濃度階調を２５６階調で表した場合に２５５に相当する。従って、図４において灰色の正方形或いは長方形の部分は、白１００％の場合に白色の設定となる。白５０％とは、前記正方形或いは長方形の部分が灰色となるもので、階調で表すと１２７〜１２８階調に相当する。白０％とは、前記正方形或いは長方形の部分が黒色となる部分で、階調に表すと０に相当する。
【００５８】
こうしてマスクの輝度の設定が行われるのであるが、輝度が高すぎるとＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間に濃度差が生じるので、マスクの輝度を低く設定するのがちらつき抑制の点からは肝要である。
【００５９】
また、図４の第１パターン図（ａ）〜第５パターン図（ｅ）のようにマスクを構成するドットの形態、例えば正方形、長方形で表されているドットの大きさ、配列を変えることによって、フィールド間の濃度差を調整することもできる。図４（ａ）の第１パターン図では正方形のドットを整列配置させたものである。図４（ｂ）の第２パターン図では正方形のドットを千鳥状に配列したものである。図４（ｃ）では長方形のドットを整列位置させたものである。図４（ｄ）では長方形のドットを千鳥状に配列したものである。図４（ｅ）の第５パターン図では正方形のドットと長方形のドットとを混在させて配列したものである。
【００６０】
この第１パターン図（ａ）〜第５パターン図（ｅ）のいずれを映像マスク用メモリ１５に書き込むかは、前記のように予め実験評価するのであるが、モニタの画面が大きくなると、マスクパターンがはっきりと見えてくるため、ドットは小さい方が望ましい。
【００６１】
前記ステップＳ５〜ステップＳ１１によって、１画面分のスーパーインポーズデータ（マスクデータ）、映像データの出力の概念は、図５（ａ），（ｂ）のようになっている。
【００６２】
図５（ａ），（ｂ）のように、映像データ、スーパーインポーズデータ共に５１２×５１２バイトの大きさとなっている。そして、前記映像同期信号に併せて（ａ）の映像データを出力するか、（ｂ）のスーパーインポーズデータを出力するかを切り替えマスクデータとしての合成画像を出力する。
【００６３】
前記スーパーインポーズの色データは、例えば、図６（ａ）のように設定している。図６（ａ）で左欄から色データ、メモリ格納データ、及び色を示している。白色の色データは、「１１１１１１１」とし、メモリ格納データは「７Ｆｈ」としてある。灰色の色データは、「１００００００」とし、メモリ格納データは「４０ｈ」としている。黒色の色データは、「０００００００」とし、メモリ格納データは「００ｈ」としている。
【００６４】
ここで、スーパーインポーズは１画素８ビットのデータで行う場合を示し、前記７ビットの色データの上位１ビットにスーパーインポーズＯＮ／ＯＦＦビットを付している。この上位１ビットは、スーパーインポーズデータを読み出さない場合を０、読み出す場合を１としている。スーパーインポーズデータは、図６（ｂ）のような状態で５１２×５１２バイト分書き込んでいる。
【００６５】
そして、前記図３のステップＳ４においてメモリ格納データに応じたアドレスがセットされ、ステップＳ８において、図６（ｂ）の上位１ビットの０か１かを判断する。上位１ビットが１の場合には前記ステップＳ９でスーパーインポーズデータが読み出され、０の場合には前記ステップＳ１０で映像データが読み出される。こうしてマスク映像データを形成し、前記のようにＯＤＤフィールドの画像にマスクを掛けるようにしている。
【００６６】
前記画像処理ユニット７から出力された信号は、図１で示すヘッドアップディスプレイ９に出力される。ヘッドアップディスプレイ９では、フロントウィンドウガラスに画像を表示し、自動車１の運転者は前記画像を確認することによって夜間等、暗所においても車両前方の状況を的確に把握することができる。
【００６７】
前記図３のフローチャートによる処理によって、図７〜図９の何れかのような画像をヘッドアップディスプレイ９によって表示することができる。図７〜図９は、前記図４（ａ）のようなマスクパターンで前記したように白１００％、５０％、０％のマスク輝度を選択した例を示している。図７では白色に見えている部分、図８では灰色に見えている部分、図９では黒色に見えている部分がそれぞれマスク部分となっている。
【００６８】
この図７〜９の出力画像は、図１６の単純な二重露光制御による出力画像と比較して明らかなように、画面のちらつきが無く鮮明な画像となり、対向車のヘッドライトなど強い光によるブルーミング（ハレーション）を的確に抑えることで、光源周辺の情報が見えるだけでなく、暗い部分も全体的により鮮明に見え、且つちらつきも抑制されている。
【００６９】
すなわち前記したように、図１６の単純な二重露光制御だけでは露光量の異なる画像を連続して周期的に出力するだけであるため、出力画像としては図１６のようにちらつきを招いてしまう。これに対し、本発明第１実施形態では、例えばＯＤＤフィールドの画像にマスクを掛けることにより、ＯＤＤフィールドの輝度レベルを下げることができる。従って、ＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間の濃淡の差が抑制されるため、図７〜９のようなちらつきのない画像を出力することができた。
【００７０】
また図７〜９の出力画像では、マスクを掛けることによりＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間の濃淡の差を抑制するため、露光量の異なった画像を部分的に合成する場合に比べて、画像に境目がなく、ちらつきのないより鮮明な画像を出力することができた。
【００７１】
なお、図７〜図９のいずれが良いかは、好みの問題である。従って、選択ボタンなどを設け、運転者が自らの判断でマスクデータを選択する構成にすると、より汎用性が拡大する。
（第２実施形態）
図１０、図１１は本発明の第２実施形態を示している。図１０は第２実施形態に係る撮像システムのブロック図、図１１はフローチャートである。なお、第１実施形態と対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【００７２】
本実施形態では、前記露光量の異なる画像が形成する画面全体の濃度平均に応じてマスクを変更し、ＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間の輝度レベルを調節する構成としたものである。
【００７３】
図１０のように本実施形態の撮像システムでは、画像処理ユニット７Ａに画像メモリ２１を追加している。
【００７４】
従って、ＤＳＰ１１から出力された映像データは、画像メモリ２１に一旦記憶され、ＣＰＵ１３で１フレーム分の画面全体の濃度平均計算が行われ、該濃度平均に応じて前記映像マスク用メモリ１５に書き込まれるマスクを変更する。このマスクの変更は、例えば、図４で示すようなマスクパターンの輝度、ドットの大きさ、配列を変更するようなものである。
【００７５】
例えば、画面全体の濃度平均が明るめの場合はマスクパターンの輝度を暗めにする。画面全体の濃度平均が暗めの場合はマスクパターンの輝度を明るめにする。また、濃度平均が明るめの場合はマスクパターンのドットを細かめにする。濃度平均が暗めの場合はマスクパターンのドットを粗めにする。これらにより、ＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間の濃度差を確実に抑制することができる。
【００７６】
本実施形態の撮像システムは図１１のフローチャートにより実行される。図１１のフローチャートは、第１実施形態の図３のフローチャートと基本的には同一であり、対応するステップに同ステップ番号を付している。
【００７７】
そして、図１１の本実施形態のフローチャートでは、ステップＳ３とステップＳ４との間にステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５、ステップＳ１６を加えている。
【００７８】
図１１において、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３を経てステップＳ１３へ移行すると、「メモリ格納」の処理が実行され、前記ＤＳＰ１１で出力された処理信号が画像メモリ２１に格納され、ステップＳ１４へ移行する。
【００７９】
ステップＳ１４では、「１フレーム取り込み終了か否か」の処理が実行され、前記ＤＳＰ１１から出力された処理信号が画像メモリ２１に１フレーム分取り込まれた否かが判断される。画像メモリ２１に１フレーム分取り込まれていない間は、ステップＳ２へ戻り、以下ステップＳ２，ステップＳ３，ステップＳ１３，ステップＳ１４の処理が繰り返される。ステップＳ１４において、１フレーム分の処理信号の取り込みが終了したと判断されたときに、ステップＳ１５へ移行する。
【００８０】
ステップＳ１５では、「濃度平均計算」の処理が実行される。このステップＳ１５では、前記画像メモリ２１に取り込まれた１フレーム分の画像データ全体の濃度平均計算を行い、ステップＳ１６へ移行する。
【００８１】
ステップＳ１６では、「マスクパターンの決定」の処理が実行される。このステップＳ１６では、前記画面全体の濃度平均に応じてマスクパターンの決定を行う。すなわち、図４に示すようなマスクパターン、マスク輝度、ドットの大きさ、配列が決定され、該決定に応じて前記映像マスク用メモリ１５にマスクパターンの書き込みが行われる。
【００８２】
ステップＳ４〜ステップＳ１２は、第１実施形態と同様に処理される。
【００８３】
従って、本実施形態においても、ＤＳＰ１１からの映像信号とＤ／Ａ変換器１９からのマスク映像信号とが切り換えて出力される。例えば、図４で示すようなパターンのマスクデータが適宜選択されてＯＤＤフィールドに掛けられ、両フィールド間の濃度差を少なくし、画面全体のちらつきを抑制することができる。
【００８４】
しかも、本実施形態では、画面全体の濃度平均に応じてマスクを変更するようにしているので、両フィールド間の濃度差を、より確実に抑制し、ちらつきを、より確実になくすことができる。
【００８５】
前記ＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールドにおいて、各画素毎の電荷を処理するＤＳＰ１１によっては、電荷読み出しを単一画素の読み出しに限らず、いくつかの画素のかたまりとして読み出し扱うこともできる。
【００８６】
上記実施形態では、ＯＤＤフィールドの画像にマスクを掛けるようにしたが、マスクを掛けるようにしてＯＤＤフィールド、ＥＶＥＮフィールド間の濃淡の差を抑制できれば良く、シャッタースピードの変更によりＥＶＥＮフィールドの画像が明るい場合にはＥＶＥＮフィールドの画像にマスクを掛けることもできる。
【００８７】
上記実施形態では、出力画像をヘッドアップディスプレイ９で表示するようにしたが、車室内等に備えられたディスプレイに表示するように構成することもできる。また、ＩＲランプ３で自動車の走行方向前方を照射するようにしたが、後方或いは側方等を照射するようにしても良い。
【００８８】
前記撮像システムは、自動車に限らず二輪車、船舶等、他の乗り物、あるいは乗り物から独立した撮像システムとして構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を適用した自動車の概念図である。
【図２】第１実施形態に係り、撮像手段及び画像処理部のブロック図である。
【図３】第１実施形態のフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るマスクパターンを示し、（ａ）は第１パターン図、（ｂ）は第２パターン図、（ｃ）は第３パターン図、（ｄ）は第４パターン図、（ｅ）は第５パターン図である。
【図５】第１実施形態に係り、（ａ）は映像同期信号、映像データの走査を示す説明図、（ｂ）はスーパーインポーズデータの走査を示す説明図である。
【図６】第１実施形態に係り、（ａ）は色データの種類を示す図表、（ｂ）は色データの配列を示す図表である。
【図７】第１実施形態に係り、（ａ）は白１００％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図である。
【図８】第１実施形態に係り、（ａ）は白５０％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係り、（ａ）は白０％の映像出力画像図、（ｂ）は（ａ）の右上の白線で囲んだ部分の拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る撮像手段及び画像処理部のブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係るフローチャートである。
【図１２】従来例に係るブロック図である。
【図１３】従来例に係り、フィールドパルスの出力図である。
【図１４】従来例に係り、通常のシャッタースピードによる出力画像図である。
【図１５】従来例に係り、高速シャッタースピードによる出力画像図である。
【図１６】ブルーミング（ハレーション）現象を示す出力画像図である。
【図１７】他の従来例に係るブロック図である。
【図１８】他の従来例に係り、画像形成図である。
【符号の説明】
１ 自動車
３ ＩＲランプ（赤外光照射手段）
５ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
７，７Ａ 画像処理ユニット（画像処理部）

Claims (5)

1. 赤外光を照射するための赤外光照射手段と、
   前記赤外光照射手段により照射された場所を撮像して電気信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段の信号蓄積時間を所定の周期で変化させ露光量の異なる画像を連続して周期的に形成する画像処理部とを備え、
   前記画像処理部は、前記露光量の異なる画像間の輝度レベルを調節するマスクを設定することを特徴とする撮像システム。
2. 請求項１記載の撮像システムであって、
   前記画像処理部は、前記マスクを前記露光量の異なる画像のうち輝度レベルの高い画像に設定することを特徴とする撮像システム。
3. 請求項１又は２記載の撮像システムであって、
   前記画像処理部は、前記マスクの輝度又はマスクを構成するドットの形態により前記輝度レベルを調節することを特徴とする撮像システム。
4. 請求項１〜３記載の撮像システムであって、
   前記画像処理部は、前記露光量の異なる画像が形成する画面全体の濃度平均に応じて前記マスクを変更し前記輝度レベルを調節することを特徴とする撮像システム。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の撮像システムであって、
   前記赤外光照射手段、撮像手段、及び画像処理部は、自動車に備えられ、
   前記赤外光照射手段は、前記自動車の外方に赤外光を照射し、
   前記撮像手段は、前記自動車の外方を撮像することを特徴とする撮像システム。

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