JP7232928B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
撮像部は、撮影光学系により形成される被写体の光像を撮像し、映像データを生成する。
解像評価部は、映像データの映像処理により抽出された解像性能を示す信号成分に基づいて、映像データの解像性能を評価判定する。
データベース部は、撮影光学系の設定パラメータと、解像性能との対応関係を保存する。
なお、後述するようにエッジ成分の振幅判定を行うため、輪郭補正部は、撮像感度による可変ゲイン調整を行う前の映像データからエッジ成分を抽出することが好ましい。また、可変ゲイン調整後の映像データからエッジ成分を抽出する場合は、可変ゲイン分を差し引いてエッジ成分の振幅判定を行ってもよい。これらの処理では、(解像性能の判定に支障ない程度の小さな可変ゲインがかかる状況において)可変ゲインによる振幅変化の影響を受けずにエッジ成分の振幅判定が可能になる。また、標準感度(固定ゲイン)の場合であれば、これらの処理は必要ない。
この内部ブロックに示すように、中央制御部110は、制御部111、振幅・頻度判定部112、データベース部113、パラメータ照会部114、解像限界設定部115、解像制限部116、および保守管理部117を備える。
なお、テスト撮影には撮影シーケンスに相当して定義された被写体環境を準備することが望ましい。例えば、撮影距離を1m、2m、3mとする撮影シーケンスの場合、該当する距離に、定義されたチャートと、色温度や照度の等しい照明環境などが、準備されたテスト環境を用いることが推奨される。
図2および図3は、撮像装置100の撮影動作を説明する流れ図である。
以下、図2および図3に示すステップ番号の順番に説明する。
図4は、合焦したエッジ境界の階調変化と、信号レベルの勾配傾きと、輪郭補正用に抽出されたエッジ成分(輪郭補正信号)とを示す図である。
図5の左列には、解像性能の高い映像データの信号波形と、その映像データのエッジ成分の信号波形とが上下2段に示される。
図5の右列には、試験的に解像性能を低くした映像データの信号波形と、その映像データのエッジ成分の信号波形とが上下2段に示される。
図5によれば、映像データ(解像性能:高)のエッジ成分は、映像データ(解像性能:低)のエッジ成分に比べて、振幅が比較的大きく、頻度が比較的多くなる。
このケースでは、そもそも被写体像の解像性能が低いために、低解像度化による勾配傾きの変化は目立たない。また、そもそもエッジが緩やかに階調変化しているため、ジャギー発生(低解像度化によって斜めエッジがジグザクになる現象)も目立たない。その一方で、画素加算読み出しやビニング処理や平滑化フィルタによって映像データのS/Nは改善する。そのため、図4[C]のケースでは、総合的に画質は向上する。
図6は、データベース部113のデータ構造を示した図である。
必要であれば、これら項目に対してパン・チルト角度をオプションとして追加してもよい。
以下、同図に示すステップ番号に沿って説明する。
図8は、データベース部113のバックアップデータを示す図である。
同図には、先月指定日のバックアップデータと、先年指定日のバックアップデータが示される。
データベース部113のデータ構造の全てをバックアップデータにせず、使用頻度の高い代表データのみバックアップデータとしてもよい。
先年指定日のバックアップは、先月指定日のバックアップデータを指定月の指定日などにバックアップした領域である。
先月指定日や先年指定日のデータに比較して、データベース部113の最新データにおいて「低」のデータ範囲が明らかに増えているならば、経年変化や汚れなどの理由で解像性能が劣化している可能性がある。
撮像装置100においてデータベース部113にデータ故障などの不具合が生じた場合には、保守管理部117は、管理システムに履歴保存されたバックアップに基づいて、所定の履歴日時のデータベース部113を復旧することが可能になる。
保守管理部117は、データベース部113の解像性能などの過去履歴のプロットが、劣化曲線のカーブに近づくように、劣化曲線の位置や縮尺などを適合させる。
一方、保守時期まで一定の期限を切った場合、保守管理部117は保守予告の時期と判断して、ステップS37に動作を移行する。
以上の一連の動作により、撮像装置100の保守管理が行われる。
したがって、上述した交通監視用や防犯用の撮像装置においては、本来の撮影を運用停止する必要がなくなり、交通監視や防犯の用途に支障は生じない。
一般に、撮影環境が暗くなるに従って、映像データのS/Nは低下する。そのため、ある程度暗くなると、小さい信号レベルSの解像性能の評価判定が困難になると共に、大きなノイズレベルNを解像性能として誤って評価判定してしまう。
そこで、実施例1では、撮影環境が明環境か否かの判定処理を行うことによって、映像データのS/Nが解像性能の評価判定に適するか否かを判定することが可能になる。
さらに、明環境と判定された場合に、解像性能の評価判定を実施することにより、ノイズに起因する解像性能の誤った評価を防止することが可能になる。
Claims (6)
- 撮影光学系により形成される被写体の光像を撮像し、映像データを生成する撮像部と、
前記映像データの映像処理により抽出された解像性能を示す信号成分に基づいて、前記映像データの解像性能を評価判定する解像評価部と、
前記撮影光学系の設定パラメータと、評価判定された解像性能との対応関係を保存するデータベース部と、を備え、
前記解像評価部は、
前記映像データのエッジ成分を抽出して輪郭補正を行う輪郭補正部から前記エッジ成分を取得し、前記エッジ成分の振幅または頻度に基づいて前記映像データの解像性能を判定する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記解像評価部は、前記映像データの撮影環境の明るさについて判定処理を行い、明るい撮影環境と判定された場合に前記映像データの解像性能を評価判定する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記撮影光学系の設定パラメータを前記データベース部に照会し、解像性能を推定するパラメータ照会部と、
被写体の明るさ条件と、前記パラメータ照会部が推定する解像性能とに基づいて、前記映像データの適正な解像限界を求める解像限界設定部と、
前記撮像部が生成する前記映像データの解像性能を前記解像限界に応じて下げる解像制限部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記データベース部の履歴を作成し、前記履歴に基づいて前記撮像装置の劣化をモニタする保守管理部を備えた
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置であって、
前記保守管理部は、前記撮像装置の劣化を管理するための情報を、前記撮像装置の外部の管理システムに報告する
ことを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系により形成される被写体の光像を撮像し、映像データを生成する撮像ステップと、
前記映像データのエッジ成分を抽出して輪郭補正を行う輪郭補正ステップと、
前記映像データの映像処理により抽出された解像性能を示す信号成分に基づいて、前記映像データの解像性能を評価判定する解像評価ステップと、
前記撮影光学系の設定パラメータと、評価判定された解像性能との対応関係をデータベース部に保存するデータ保存ステップと、を備え、
前記解像評価ステップは、
前記エッジ成分を取得し、前記エッジ成分の振幅または頻度に基づいて前記映像データの解像性能を判定する
ことを特徴とする撮像方法。
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