(57)【要約】【課題】ローコストで鮮明な画像が得られるようにしたカラー電子式着順判定装置を提供すること。【解決手段】カラーラインセンサカメラの赤ラインセンサ３−１と緑ラインセンサ３−２及び青ラインセンサ３−３による赤緑青各々のディジタル画像データを、画像メモリ部の赤画像メモリ部８−１と緑画像メモリ部８−２及び青画像メモリ部８−３の赤緑青各々の画像メモリ部にそれぞれ書き込む際、前記各ラインセンサの各画素の位置と前記各メモリ部の画素の位置を予め設定してある補正データに基づいて移動させ、カラーラインセンサカメラの撮像レンズの色収差による色ずれが補正データにより補正されるようにしたもの。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーラインセンサカメラにより走者を含む被写体を撮像し、撮像した一次元画像データを画像メモリ部に書き込み、二次元画像データに変換してモニタに表示させることにより、前記走者の着順を判定するようにしたカラー電子式着順判定装置において、
前記カラーラインセンサカメラの赤ラインセンサと緑ラインセンサ及び青ラインセンサによる赤緑青各々のディジタル画像データを、前記画像メモリ部の赤画像メモリ部と緑画像メモリ部及び青画像メモリ部の赤緑青各々の画像メモリ部にそれぞれ書き込む際、前記各ラインセンサの各画素の位置と前記各メモリ部の画素の位置を予め設定してある補正データに基づいて移動させる制御手段を設け、
前記補正データを前記カラーラインセンサカメラの撮像レンズの色収差による色ずれが補正されるように設定したことを特徴とするカラー電子式着順判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、競艇、競馬、競輪、陸上競技など複数の走者が同時に着順とタイムを競う競技に用いられる判定装置に係り、特に、カラーラインセンサカメラを使用して電子式に着順とタイムを判定するようにしたカラー電子式着順判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の競技者が同時に着順や速さを競う競艇、競馬、競輪、陸上などの競技の場合、その着順とタイムの正確な判定には、通常、かなりの困難が伴う。そして、このことは、複数の競技者の技量が伯仲している場合、特に著しく、ときには判定不能になってしまう可能性すらなしとしない。
そこで、古くから写真による判定が用いられ、特に競馬にはほとんど欠かせない技法として知られているが、更に近年では、テレビジョンカメラによる電子式着順判定装置を用い、画像データ上で着順とタイムを判定する方法が常用されている。
【０００３】
ところで、この電子式着順判定装置には、従来からラインセンサカメラを用いた装置が知られている(例えば、特許文献１、特許文献２等参照。)。
そこで、この従来技術による判定装置について簡単に説明すると、これは、ゴールラインなどの判定基準線に横方向から撮像視野が合わせてあるラインセンサカメラを用いたもので、このカメラで判定基準線上を通過する移動体を撮像し、得られた一次元の映像信号を着順判定に必要な時間情報などと共に走査変換機能を有する画像記憶部に入力して記録する。そして、この後、一次元の映像信号を二次元の映像信号に走査変換して画像記録部から読み出し、ビデオモニタに出力し、判定に必要な画像を表示するものである。
【０００４】
従って、このラインセンサカメラによる判定装置を上記した競艇、競馬、競輪、陸上競技などに適用した場合には、夫々ボート、馬、自転車、ランナーなどの移動体(走者)がゴールラインなどの判定基準線上を通過したとき、当該移動体の一次元画像が時間軸に沿って順次時系列的に並んで前記画像記憶部に記録されることになる。そこで、このときの画像記憶部に記憶される画像データ及び他の情報データを画像としてビデオモニタに表示させると、図６(a)に示すように、横方向を時間軸とし、そこに判定基準線を通過した順に移動体が並んでいる横長の画像Ｐとなり、その下には時間情報である時刻目盛Ｔが表示されることになる。なお、ここでは、一例として競輪の場合を示したので、移動体には自転車と、それに乗っている人物が示されている。
【０００５】
そこで、この画像ＰをビデオモニタＭに表示させてやれば、着順の判定とタイムの判定が行えることになるが、このとき、通常は、画像Ｐを矢印Ａで示すように横方向にスクロールさせ、画像Ｐの中から先頭になっている移動体が写っている部分を選び出し、それを判定用の部分画像ＰX としてモニタ画面Ｍの全体に大きく表示させ、それを見て判定するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４２１３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このようなビデオ関連の装置も白黒画像を対象としている間は問題ないが、現状ではカラー画像が当然のことであり、従って、この場合、撮像に使用されるレンズの色収差、特に倍率色収差が問題になる。
いま、撮像用のレンズとして、図６(b)に示すように、色収差の補正が不充分なレンズＬが用いられていた場合は、部分画像ＰX’として示したように、画像の上下周辺部に色ずれが発生して画像が不鮮明になってしまう。
【０００８】
ここで、色収差が充分に補正されているレンズを使用すれば、勿論、何の問題も生じないが、しかし、この場合、レンズが高価になってしまうのが避けられない。
従って、従来技術においては、レンズの高価格化と画像の鮮明度が二律背反の関係になってしまい、このためカラー電子式着順判定装置の低価格化が難しいという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ローコストで鮮明な画像が得られるようにしたカラー電子式着順判定装置が提供できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、カラーラインセンサカメラにより走者を含む被写体を撮像し、撮像した一次元画像データを画像メモリ部に書き込み、二次元画像データに変換してモニタに表示させることにより、前記走者の着順を判定するようにしたカラー電子式着順判定装置において、前記カラーラインセンサカメラの赤ラインセンサと緑ラインセンサ及び青ラインセンサによる赤緑青各々のディジタル画像データを、前記画像メモリ部の赤画像メモリ部と緑画像メモリ部及び青画像メモリ部の赤緑青各々の画像メモリ部にそれぞれ書き込む際、前記各ラインセンサの各画素の位置と前記各メモリ部の画素の位置を予め設定してある補正データに基づいて移動させる制御手段を設け、前記補正データを前記カラーラインセンサカメラの撮像レンズの色収差による色ずれが補正されるように設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像データの処理により色収差による画像の色ずれ補正が画像データの処理により与えられるので、高価な撮像レンズを用いなくても鮮明な画像が得られ、この結果、ローコストで鮮明な画像のカラー電子式着順判定装置を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるカラー電子式着順判定装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】ラインセンサカメラにおける色ずれの説明図である。
【図３】本発明による色ずれ補正処理の説明図である。
【図４】本発明による色ずれ補正を施した画像の説明図である。
【図５】本発明によるカラー電子式着順判定装置の一実施形態における画素補正設定画面の説明である。
【図６】カラー電子式着順判定装置の従来技術による画像と色ずれの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明によるカラー電子式着順判定装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
ここで、まず、図１は、本発明を競輪に適用した場合の一実施の形態を示すブロック構成図で、この場合、競輪のトラックに設けられているゴールライン１の上を自転車２が通過するときの着順とタイムを、カラーラインセンサカメラ３を用い、ゴールライン１を判定基準線として判定するようにしたものである。
【００１４】
このときカラーラインセンサカメラ３には、撮像レンズ４を備えた３板式のカラーラインセンサカメラが用いられ、このため、ラインセンサとして、詳しくは図２(b)に示すように、赤(Ｒ)ラインセンサ３−１と緑(Ｇ)ラインセンサ３−２及び青(Ｂ)ラインセンサ３−３の３枚を備えている。
そして、このカラーラインセンサカメラ３をゴールライン１の横に設置し、これによりゴールライン１の上を通過する自転車２を進行方向の、例えば右上方から撮像し、一次元カラー画像信号を画像記録制御部５に入力するようになっている。
【００１５】
このとき、画像記録制御部５は、カラーラインセンサカメラ３から出力されたＲＧＢの映像信号をディジタル信号化するＡ／Ｄ変換回路６と、このＡ／Ｄ変換回路６からのディジタルＲＧＢ映像信号をメモリに記憶させる書き込み回路７、ディジタルＲＧＢ映像信号やディジタル情報信号を記憶する画像メモリ部８を備えている。
ここで、画像メモリ部８には、３枚のラインセンサに対応して、赤(Ｒ)画像メモリ部８−１と緑(Ｇ)画像メモリ部８−２及び青(Ｂ)画像メモリ部８−３が設けてある。
【００１６】
また、画像メモリ部８に記憶したディジタルＲＧＢ映像信号やディジタル情報信号を合成し、カラービデオモニタに表示させる画像を記憶する表示メモリ部９、この表示メモリ部９に記憶した表示データを走査変換して読み出す読み出し回路１０と、例えばスタートからの経過時刻を画像に重畳表示するためのディジタル情報データを出力するタイム発生器１１と、画像メモリ部８及び表示メモリ部９の書き込み及び読み出しを制御するアドレス制御部１２が備えられている。
【００１７】
そして、この画像記録制御部５には、更に、競技名等の文字や記号判定線等の図形を画像に重畳するためのディジタル情報データを出力する文字発生器１３、全体の制御を司るＣＰＵ(中央処理装置)１４、それに外部信号とのインターフェースを行うインターフェース部１５が備えられ、その上で、この画像記録制御装置５には、カラービデオモニタ１６と画像ファイリング装置１７、それにビデオプリンタ１８が接続され、更に基準タイマスタート信号入力手段１９とメモリ取込み信号入力手段２０、それに操作器２１が接続されている。
【００１８】
そこで、カラーラインセンサカメラ３を作動させると、ゴールライン１の上を通過する移動体(自転車２)などが被写体として撮像され、それによる一次元ＲＧＢ映像信号がカラーラインセンサカメラ３から画像記録部５に供給されるようになる。そして、この一次元ＲＧＢ映像信号は、Ａ／Ｄ変換回路６によりディジタルＲＧＢ映像信号に変換され、書き込み回路７を経由して画像メモリ部８に書き込まれ記憶されることになる。
【００１９】
このとき画像メモリ部８には、タイム発生器１１から入力されるディジタル情報データと文字発生器１３から入力されるディジタル情報データも同時に記憶され、この結果、画像メモリ部８に記憶される画像データと情報データは、既に説明した従来技術の場合と同じく、図４(a)に示すようになり、従って、ディジタルＲＧＢ映像データが画像Ｐとして表示でき、その中にタイム発生器１１から入力されるディジタル情報データが時刻目盛Ｔとして表示できることになる。
【００２０】
このため画像メモリ部８に記憶されたディジタルＲＧＢ映像信号とディジタル情報信号は、この後、着順およびタイム判定に必要な部分が読み出され、このときカラービデオモニタ１６に表示させるため二次元の画像データとして合成され、これが表示メモリ部９に合成画像データとして記憶され、この合成画像データが読み出し回路１０により読み出され、ここでテレビジョン信号に走査変換した上でカラービデオモニタ１６に出力される。
【００２１】
そこでカラービデオモニタ１６は、読み出し回路９から入力された二次元の映像信号と情報信号とから着順とタイムの判定に必要な画像を表示するのである。
また、このとき、必要に応じて合成画像データを画像ファイリング装置１７に供給することにより、当該合成画像データを記録し保存させることができ、同じくビデオプリンタ１８に供給することにより、当該合成画像データのプリントアウトを得ることができる。
【００２２】
このために必要な書き込み回路７と画像メモリ部８、表示メモリ９、読み出し回路１０、文字発生器１３等の制御は、ＣＰＵ１４により、或いはアドレス制御部１２を介して実行され、この結果、書き込み読み出しなどの制御が与えられる。
このとき操作器２１は、映像信号や情報信号の記録および読み出しの選択による各種制御のための信号等を発生する働きをする。
【００２３】
また、これにより与えられる各種制御のための信号はインターフェース部１５を経由してＣＰＵ１４に入力され、装置全体の制御と管理に使用される。
このときタイム発生器１１には、基準タイマスタート信号入力手段１９から基準タイマスタート信号Ｓが入力され、ＣＰＵ１４には、インターフェース部.１５を経由して、メモリ取込み信号入力手段２０からメモリ取込み信号Ｒが入力される。
【００２４】
そこで、いま、基準タイマスタート信号Ｓが入力されると、タイム発生器１１はタイム計測の基準となる０秒からのカウントを開始し、メモリ取込み信号Ｒが入力されると、移動体(自転車２)がゴールライン１の上を通過するときの映像が画像メモリ部８に記録され、この後、表示メモリ部９に合成画像データが記憶できるようになる。
【００２５】
このときの基準タイマスタート信号Ｓとしては、例えば陸上競技の場合、スタートの合図に使用されるスタータピストルから直接得られる電気信号や、スタータピストルの発射音を捉える音響センサによる信号を用いれば良い。
なお、他の競技の場合でも、スタートに際しては必ず何等かの合図がなされる筈であり、従って、それに使用されている機器から得られる信号を用いれば良い。
【００２６】
一方、メモリ取込み信号Ｒには、一般には、競技の管理者などが当該競技を見ていて手動でスイッチを操作して発生させる信号が用いられるが、ゴールラインの手前でトラック上の物体を検知するセンサ、例えば光センサによる信号を用いるようにしても良い。
【００２７】
ところで、この実施形態では、書き込み回路７を用いてＣＰＵ１４により実行される制御の結果として、上記した色ずれの補正、つまりレンズの色収差による画像の上下周辺部に現れる色ずれの補正が得られるようにした点が大きな特徴である。
そこで、以下、このときのＣＰＵ１４による書き込み回路７の制御処理について詳細に説明する。
【００２８】
既に説明したように、書き込み回路７は、カラーラインセンサカメラ３からＡ／Ｄ変換回路６を介して供給されるディジタル一次元ＲＧＢ映像信号を画像メモリ部８に書き込む働きをする。
従って、いま、撮像レンズ４に色収差が残存していた場合、図２(a)に示すように、同じ被写体ＯＴを撮像したにもかかわらず、赤(Ｒ)ラインセンサ３−１と緑(Ｇ)ラインセンサ３−２及び青(Ｂ)ラインセンサ３−３の各センサ面では、夫々異なった位置に結像してしまう。
このとき、判り易くするため、被写体ＯＴが白黒のバーによる縞模様であるとしている。
【００２９】
この場合、具体的には、撮像面の周辺部において、赤(Ｒ)ラインセンサ３−１のセンサ面では、図２(b)に示すように、緑(Ｇ)ラインセンサ３−２のセンサ面での画像位置を中心にして上側に像がずれ、青(Ｂ)ラインセンサ３−３のセンサ面では、反対に下側に像がずれることになり、この結果、各センサ面での像を合成した場合、図２(c)に画像イメージとして示したように、白と黒のエッジ部が赤、緑、青に色ずれした画像ＰＩ’になってしまい、既に図６(b)において、部分画像ＰX’として示したように、画像の上下周辺部に色ずれが発生して画像が不鮮明になってしまうのである。
なお、このとき画像の上下にだけ色ずれが現れるのは、ラインセンサの場合は画像が一次元データだからである。
【００３０】
ところで、レンズの収差は各レンズ固有のもので、色収差も例外ではなく、従って、レンズの色収差に関するデータは、例えばメーカに問い合わせるなどの方法により、使用するレンズに応じて、個体毎に取得可能である。
そこで、予めレンズ個体毎に取得した色収差データに基づき、ラインセンサの画素位置(一次元方向しかない)に応じて、ＲＧＢラインセンサ毎に画素何個分ずれるのかを知り、それから補正に必要な画素位置毎の補正データを求めてＣＰＵ１４内にある所定のメモリに設定しておく。
【００３１】
そして、図３(a)に示すＲＧＢのラインセンサ３−１、３−２、３−３の各画素におけるディジタル一次元ＲＧＢ映像信号を、書き込み回路７により画像メモリ部８のＲＧＢの画像メモリ８−１、８−２、８−３に書き込むとき、ＣＰＵ１４は、画像信号の画素位置を、上記メモリに設定してある補正データに基づいて、図３(b)に示すように、センサ側とメモリ側で移動させる。
このとき、この実施形態では、図示のように、Ｇ画像メモリ８−２については画像位置の移動は行なわず、他のＲ画像メモリ８−１とＢ画像メモリ８−３についてだけ移動させるように予め補正データを設定しておく。
【００３２】
この結果、緑の一次元画像を基準とし、これに赤の一次元画像と青の一次元画像の画素位置が一致するようになり、図３(c)に画像イメージとして示すように、白と黒のエッジ部でも赤、緑、青が一致した画像ＰＩが得られることになり、図４に示すように、周辺部まで色ずれのない鮮明な部分画像ＰX をモニタＭに映出させることができる。
【００３３】
ここで、上記したように、レンズの収差は各レンズ固有のものであるから、撮像レンズ４として用いられるレンズが変われは、最初のときも含めてメモリに設定してある補正データを新たに設定し直す必要があり、ズーム比を変えたときも、同じく補正データを新たに設定し直す必要がある。
そこで、この実施形態では、図１に示すように、パソコン(パーソナルコンピュータ)２２がインターフェース部１５を介してＣＰＵ１４にアクセス可能に構成してあり、このパソコン２２には、図５に示す通りの画素補正データ設定用の操作画面Ｄを表示させる機能が設定してある。
【００３４】
そして、この操作画面Ｄでは、その円で囲った部分に、上下方向の夫々について補正すべ画素の幅(画素数)の設定と補正量の設定に必要な表示があり、それらの指定により、どの範囲をどれだけ補正するのかが任意に設定できるようになっている。
そこで、管理者などは、与えられている色収差データに基づいて、必要とする補正データを任意に、且つ容易に設定することができ、この結果、常に鮮明なモニタ画像のもとで正しい着順の判定が可能になり、正確なタイムの測定にも容易に対応することができる。
【００３５】
ここで、電子式着順判定装置においては、画像データの時間軸が判定の要素になっているから、もしも時間軸をいじった場合、タイムや着順の判定に影響を及ぼしてしまう虞がある。
しかし、本発明の場合、ラインセンサによる一次元画像データに基づいており、ここでラインセンサの場合、単位センサは１画素分で、その幅は極めて小さいため、色ずれによる影響は殆どなく、この結果、色ずれ補正は縦方向、つまり画像の上下方向についてだけであるにもかかわらず、充分な色ずれ補正が得られ、しかも時間軸のずれが発生する虞は全くない。
【００３６】
ところで、色収差の場合、結像された被写体像をみれば、或る程度まで比較的容易に収差の状況が判断できる。
従って、本発明の実施形態の場合、別途、レンズの色収差に関するデータがなくても、実際にモニタＭの画像を見ながらパソコン２２を操作し、その画像から色収差がなくなるように補正データを設定することも可能であり、この場合、補正データを簡単に設定することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ゴールライン
２  自転車
３  カラーラインセンサカメラ(３板式)
３−１  赤(Ｒ)ラインセンサ
３−２  緑(Ｇ)ラインセンサ
３−３  青(Ｂ)ラインセンサ
４  撮像レンズ
５  画像記録制御部
６  Ａ／Ｄ変換回路
７  書き込み回路
８  画像メモリ部
８−１  赤(Ｒ)画像メモリ部
８−２  緑(Ｇ)画像メモリ部
８−３  青(Ｂ)画像メモリ部
９  表示メモリ部
１０  読み出し回路
１１  タイム発生器
１２  アドレス制御部
１３  文字発生器
１４  ＣＰＵ(中央処理装置)
１５  インターフェース部
１６  カラービデオモニタ
１７  画像ファイリング装置
１８  ビデオプリンタ
１９  基準タイマスタート信号入力手段
２０  メモリ取込み信号入力手段
２１  操作器
２２  パソコン
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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