(57)【要約】【課題】インターレース方式に従って第１の所定時間毎に交互に送信される奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とを順次受信する画像形成装置において、処理装置の処理速度が遅く、１フィールドの撮像信号を受信する第１の所定時間内で１フィールドの画像データの画像処理を実行できない場合であっても、連続的で滑らかな動画を表示させる。【解決手段】  画像処理装置２０は、受信部２１と画像形成部２３とを備える。受信部２１はインターレース方式に従って第１の所定時間毎に送信される奇数・偶数フィールドの撮像信号を順次受信する。画像形成部２３は、受信部２１が受信する撮像信号から、第１の所定時間よりも長い第２の所定時間毎の撮像信号を、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず取得して、ノンインターレース方式に従った１枚の静止画像を形成する。形成した複数の静止画像を使用して動画を表示させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース方式に従って第１の所定時間毎に交互に送信される奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とを順次受信する受信手段と、
前記受信手段が順次受信する前記撮像信号から、前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間毎の最新の撮像信号を、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず選択的に取得し、取得した撮像信号を用いてノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する画像形成手段と、を備えた
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画像形成手段は、
前記最新の撮像信号を順次記憶する記憶手段と、
前記記憶手段が記憶した撮像信号を用いて、ノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する処理手段と、を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記第２の所定時間は、前記第１の所定時間の３倍に設定されている
ことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターレース方式に従った撮像信号を受信して処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターレース方式のＮＴＳＣ規格では、奇数フィールドと偶数フィールドとで１フレームを構成し、奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とがカメラから画像表示装置へ約１６．７msec毎に交互に送信される。
【０００３】
また、カメラから画像表示装置へ全ての撮像信号をそのまま送信するのではなく、カメラと画像表示装置との間に設けられた処理装置が撮像信号の伝送量を減らす処理を実行する場合がある。
【０００４】
特開平６−１７６１４０号公報には、一画像に対する所定の処理時間内に、複数の画像データをフレームデータ等を欠落させることなく同時に再生出力する画像処理装置が記載されている。画像処理装置は、１フレームを構成する奇数フィールドと偶数フィールドとの各画像データの画素を所定の画素間隔で間引きサンプリングしてサンプリング画像を抽出するサンプリング手段と、サンプリング手段が抽出したサンプリング画像を再生する画像再生手段とを備える。
【０００５】
特開平７−８７４８２号公報には、少ない符号量で静止画像を圧縮転送する画像データ符号化方法が記載されている。画像データ符号化方法では、入力するフレーム画像に保持する画像保持過程と、符号化対象とする奇数フィールド画像又は偶数フィールド画像の指定を１フレームおきに交互に切替える符号化フィールド指定過程と、符号化フィールド指定過程で指定されたフィールド画像を画像保持過程から抽出するフィールド画像抽出過程と、抽出したフィールド画像を複数ブロックに分割し、同一ブロックで前フレームから変化しているブロックのみを符号化する符号化過程とを備える。また、符号化された画像データの復元では、奇数フィールド又は偶数フィールドの一方を、両方のフィールドに複写して１フレームとして表示するか、或いは、元フレームの異なる奇数フィールドと偶数フィールドとを１フレームとして表示する。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７６１４０号公報
【特許文献２】特開平７−８７４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特開平６−１７６１４０号公報の画像処理装置や、上記特開平７−８７４８２号公報の符号化方法では、１フレームの画像データを受信する約３３．３msecの間に、１フレームの画像データを用いた画像処理を実行する必要がある。
【０００８】
このため、処理装置が、１フレームの画像データを受信する所定時間内で１フレームの画像処理を実行できない場合、当該所定時間と画像処理の時間とのずれが当該所定時間を超える毎に、フレームの時間単位（約３３．３msec）の画像データが画像処理に用いられることなく欠落する。
【０００９】
例えば、５０msec間隔で画像処理を実行可能な処理装置を用いて、受信した画像データの画像処理を順次実行する場合、１００msecの間に、２つの連続するフレームの画像データの画像処理が実行され、１つのフレームの画像データが画像処理に用いられることなく欠落する。このように、等間隔ではない時間に撮像されたフレームの画像データを用いていると、不連続な動きを示す動画が表示されてしまう。
【００１０】
また、例えば、上記と同様に５０msec間隔で画像処理を実行可能な処理装置において、３つのフレームの画像データを受信する１００msec（３３．３msec×３≒１００）毎に１つのフレームの画像データを取得することにより、等間隔の時間で撮像された画像データを用いることが可能である。
【００１１】
しかし、１００msecに１つのフレームしか表示されないと、対象物の動きが速い場合、表示される動画が不連続となる。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、インターレース方式に従ったフィールド毎の画像データを順次受信する画像形成装置において、処理装置の処理速度が遅く、１フレームの画像データを受信する所定時間内で１フレームの画像データの画像処理を実行できない場合であっても、連続的で滑らかな動画を表示させることが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく、本発明の画像処理装置は、受信手段と画像形成手段とを備える。
【００１４】
受信手段は、インターレース方式に従って第１の所定時間毎に交互に送信される奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とを順次受信する。画像形成手段は、受信手段が順次受信する撮像信号から、第１の所定時間よりも長い第２の所定時間毎の最新の撮像信号を、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず選択的に取得し、取得した撮像信号を用いてノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する。
【００１５】
インターレース方式のＮＴＳＣ規格では、約１６．７msec（第１の所定時間）毎に奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とが、カメラにより交互に撮像されて送信される。
【００１６】
上記構成では、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず取得した撮像信号を用いて、ノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する。すなわち、奇数フィールド又は偶数フィールドの１つの撮像信号を、１枚の画像の情報として用いて画像形成処理を実行する。これにより、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合と比較して、半分の時間（第１の所定時間）毎に、１枚の画像の情報として用いる撮像信号を受信する。このため、画像処理装置が第１の所定時間内で１フィールドの画像形成処理を実行できない場合（１フレームの画像データを受信する所定時間内で１フレームの画像処理を実行できない場合）であっても、欠落する撮像信号がフィールドの時間単位（約１６．７msec）であるため、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合と比較して、撮像信号が欠落する回数が増加するが、１回に欠落する時間は短くなる。
【００１７】
ここで、画像形成処理が実行された撮像信号を用いて動画を表示させる場合には、等間隔で撮像された撮像信号を用いることが望ましい。すなわち、撮像信号を取得する第２の所定時間を、撮像信号を受信する第１の所定時間の倍数の時間に設定して同期させることが望ましい。
【００１８】
上記構成では、１フィールドの撮像信号を１枚の画像の情報として用いるため、第２の所定時間を第１の所定時間の倍数に設定する場合に、当該第２の所定時間を、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合よりも短い時間に設定することができる。従って、撮像された時間間隔が短く且つ等間隔である撮像信号を取得して画像形成処理に用いることが可能であるため、画像形成処理が実行された撮像信号を用いて連続的で滑らかな動画を表示させることができる。
【００１９】
第２の所定時間は、第１の所定時間の倍数として３倍に設定してもよい。具体的には、３つのフィールドの撮像信号を受信する時間（１６．７msec×３≒５０msec）に１つのフィールドの撮像信号を取得するため、例えば５０msec間隔で画像形成処理を実行する画像形成手段によって、取得した全ての撮像信号の画像形成処理を実行することができる。
【００２０】
また、画像形成手段は、記憶手段と処理手段とを有してもよい。
【００２１】
記憶手段は、最新の撮像信号を順次記憶する。処理手段は、記憶手段が記憶した撮像信号を用いて、ノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、処理装置の処理速度が遅く、１フレームの撮像信号を受信する所定時間内で１フレームの撮像信号の画像形成処理を実行できない場合であっても、画像形成処理が実行された撮像信号を用いて連続的で滑らかな動画を表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像処理システムのブロック構成図であり、図２及び図３は本発明の実施形態に係る画像形成処理の映像伝送方式の規格を示す説明図であり、図４は本発明の実施形態に係る画像形成処理のタイミングチャートであり、図５は本発明の実施形態に係る画像形成処理のフローチャートであり、図６は本発明の実施形態に係る画像形成処理の結果を示すグラフである。
【００２５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る画像処理システム１は、カメラ１０と画像処理装置２０と画像表示装置３０とが備えられる。
【００２６】
カメラ１０は、インターレース方式のＮＴＳＣ（National Television Standards Committee（米国国家テレビ標準化委員会））規格に従って、１フレームを構成する奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号の撮像信号とを、第１の所定時間毎に送信する。インターレース方式のＮＴＳＣ規格では、図２に示すように、４８０行の１つのフレームを奇数行と偶数行との２つのフィールドに別け、図３に示すように、奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号の撮像信号とを、第１の所定時間である約１６．７msec（((1/(30*(1000/1001)))/2）*100≒16.7）毎に交互に送信する。すなわち、カメラ１０は、１フレームの撮像信号を約３３．３msec毎に送信し、１フィールドの撮像信号を約１６．７msec毎に送信する。
【００２７】
画像処理装置２０は、受信部２１とクロック部２２と画像形成部２３とを備える。
【００２８】
受信部２１は、受信手段を構成し、カメラ１０が送信した奇数フィールドの撮像信号と偶数フィールドの撮像信号とを順次受信する。
【００２９】
クロック部２２は、第２の所定時間（５０msec）毎にクロック信号を発生する。第２の所定時間（５０msec）は、第１の所定時間（約１６．７msec）よりも長い時間である。また、本実施形態では、第２の所定時間（５０msec）は、第１の所定時間（約１６．７msec）の約３倍（16.7*3≒50）の時間である。
【００３０】
画像形成部２３は、画像形成処理を実行する画像形成手段を構成し、記憶部２４と処理部２５とを有する。
【００３１】
記憶部２４は、高速記憶媒体のＲＡＭ（Random Access Memory）であり記憶手段を構成し、処理部２５は、処理手段を構成する。
【００３２】
画像形成部２３は、画像形成処理において、クロック部２２が発生する第２の所定時間（５０msec）毎のクロック信号に基づいて、受信部２１が順次受信する撮像信号から、最新の撮像信号を、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず取得し、取得した撮像信号を記憶部２４に書き込む。すなわち、記憶部２４は、クロック部２２が発生する第２の所定時間（５０msec）毎のクロック信号に基づいて、受信部２１が順次受信する撮像信号から、最新の撮像信号を、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず記憶する。
【００３３】
処理部２５は、画像形成処理において、記憶部２４に書き込まれた撮像信号に対してノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する。本実施形態の画像形成処理では、１つのフィールドの撮像信号に基づいて、１つの静止画信号を形成する。処理部２５が形成した静止画信号は、画像表示装置へ出力される。
【００３４】
このように、画像形成部２３は、受信部２１が奇数フィールドの撮像信号又は偶数フィールドの撮像信号を順次受信する第１の所定時間（約１６．７msec）の３倍の時間の第２の所定時間（５０msec）毎に、最新の撮像信号を取得するため、図４に示すように、３フィールド毎に最新のフィールドの撮像信号を取得することとなる。このため、画像形成部２３は、結果的に、まず１番目に受信したフレームの奇数フィールドの撮像信号を取得し、次に２番目に受信したフレームの偶数フィールドの撮像信号を取得し、次に４番目に受信したフレームの奇数フィールドの撮像信号を取得し、次に５番目に受信したフレームの偶数フィールドの撮像信号を取得する。また、画像形成部２３が取得しないフィールドの撮像信号は、処理されることなく欠落する。
【００３５】
なお、記憶部２４は、受信部２１が順次受信する撮像信号から、クロック部２２が発生する第２の所定時間毎のクロック信号に基づいて最新の撮像信号を記憶するが、これに限らず、受信部２１が順次受信する撮像信号から、常に最新の撮像信号を記憶してもよい。具体的には、例えば、記憶部２４は、２つの記憶領域を有し、取込中の撮像信号と完全に取り込まれた最新の撮像信号とを記憶し、処理部２５は、記憶部２４が記憶する最新の撮像信号を、クロック部２２が発生するクロック信号に基づいて、第２の所定時間（５０msec）毎に取得する。
【００３６】
また、画像形成部２３は、記憶部２４を有さない構成であってもよい。具体的には、例えば、処理部２５は、受信部２１が順次受信する撮像信号から、クロック部２２が発生するクロック信号に基づいて第２の所定時間毎の最新の撮像信号を取得する。
【００３７】
また、画像形成部２３が撮像信号を取得する第２の所定時間は、第１の所定時間の３倍に設定されている（１６．７msec×３≒５０msec）が、これに限らず第１の所定時間よりも長い他の任意の時間に設定してもよい。ただし、画像形成部２３が撮像信号を取得する第２の所定時間は、第１の所定時間の倍数（整数倍）であることが望ましい。
【００３８】
また、処理部２５が実行する画像形成処理は、画像表示装置３０に出力する静止画信号を形成する構成に限らず、例えば、撮像された対象物の位置と移動速度とを逐次検知する構成であってもよい。
【００３９】
画像表示装置３０は、ノンインターレース方式で画像を表示する液晶表示装置である。画像表示装置３０は、画像形成部２３から５０msec毎に順次受信する静止画信号に基づいて、静止画を５０msec毎に順次表示する。画像表示装置３０に連続して表示される複数の静止画によって動画が構成される。すなわち、画像表示装置３０に、動画が表示される。
【００４０】
次に、画像形成部２３が実行する画像形成処理について、図５のフローチャートに沿って説明する。本処理は、クロック部２２が発生するクロック信号に基づいて、第２の所定時間（５０msec）毎に実行される。
【００４１】
まず、ステップＳ１では、受信部２１が順次受信する撮像信号から、第２の所定時間毎の最新の撮像信号を取得し、取得した撮像信号を記憶部２４に書き込む。
【００４２】
次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で記憶部２４に書き込んだ撮像信号に対して、処理部２５がノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行し、静止画信号を形成する。
【００４３】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で形成した静止画信号を、画像表示装置３０へ出力し、本処理を終了する。
【００４４】
このように、受信部２１が奇数フィールドの撮像信号又は偶数フィールドの撮像信号を順次受信する第１の所定時間（約１６．７msec）の倍数である第２の所定時間（５０msec）毎に、画像形成部２３が最新の撮像信号を取得して画像形成処理を実行する。これにより、結果的に、図６に示すように、画像処理装置２０は、カメラ１０から受信した撮像信号のうち、カメラ１０が等間隔の時間（第２の所定時間）に撮像した撮像信号に基づいて、画像形成処理を実行する。具体的には、画像処理装置２０は、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず、受信する撮像信号のうち、３フィールド毎に最新のフィールドを取得して画像形成処理を実行して静止画信号を形成する。
【００４５】
本実施形態では、奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに拘わらず取得した撮像信号を用いて、ノンインターレース方式に従った画像形成処理を実行する。すなわち、奇数フィールド又は偶数フィールドの１つの撮像信号を、１枚の画像の情報として用いて画像形成処理を実行する。これにより、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合と比較して、半分の時間（第１の所定時間）毎に、１枚の画像の情報として用いる撮像信号を受信する。このため、第１の所定時間内で１フィールドの画像形成処理を実行できない（１フレームの画像データを受信する所定時間内で１フレームの画像処理を実行できない）画像処理装置２０であっても、欠落する撮像信号がフィールドの時間単位（約１６．７msec）であるため、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合と比較して、撮像信号が欠落する回数が増加するが、１回に欠落する時間は短くなる。
【００４６】
ここで、画像形成処理が実行された撮像信号を用いて動画を表示させる場合には、等間隔で撮像された撮像信号を用いることが望ましい。すなわち、撮像信号を取得する第２の所定時間を、撮像信号を受信する第１の所定時間の倍数の時間に設定して同期させることが望ましい。
【００４７】
本実施形態では、１フィールドの撮像信号を１枚の画像の情報として用いるため、第２の所定時間を第１の所定時間の倍数に設定する場合に、当該第２の所定時間を、１フレームの撮像信号を１枚の画像の情報として用いる場合よりも短い時間に設定することができる。従って、撮像された時間間隔が短く且つ等間隔である撮像信号を取得して画像形成処理に用いることが可能であるため、画像形成処理が実行された撮像信号を用いて連続的で滑らかな動画を表示させることができる。
【００４８】
本実施形態では、第２の所定時間は、第１の所定時間の倍数として３倍に設定される。具体的には、３つのフィールドの撮像信号を受信する時間（１６．７msec×３≒５０msec）に１つのフィールドの撮像信号を取得するため、例えば５０msec間隔で画像形成処理を実行する画像形成部２３によって、取得した全ての撮像信号の画像形成処理を実行することができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、画像形成処理において１枚の画像として処理される情報量は半分になる。ただし、画像形成処理で撮像された対象物の位置と移動速度とを逐次検知する場合、従来においても全てのフレームの情報量を使用していなかったため、奇数フィールド又は偶数フィールドの情報で検知することが可能である。また、画像形成処理で画像表示装置３０に表示する静止画信号を形成する場合、画像表示装置３０の表示画素数が少ないときには、違和感の少ない画像を表示させることができる。
【００５０】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像処理システムのブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成処理の映像方式の規格を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成処理の映像方式の規格を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成処理のタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成処理の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１：画像処理システム
１０：カメラ
２０：画像処理装置
２１：受信部
２２：クロック部
２３：画像形成部
２４：記憶部
２５：処理部
３０：画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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