(57)【要約】【課題】  強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる画像取得装置を提供すること。【解決手段】  イメージインテンシファイア２と、２次元的に配列された複数の光電変換素子を有し、増幅光学像が結像される撮像素子３と、複数の光電変換素子から得られた輝度値に基づいて、表示器１１０に画像を表示するとともに、イメージインテンシファイア２のゲインを調整するゲイン信号を出力する信号処理部４とを備える画像取得装置１０であって、撮像素子３は、ＣＭＯＳ３であり、信号処理部４は、複数の光電変換素子から得られた輝度値における最大輝度値、複数の光電変換素子から得られた輝度値における平均輝度値、及び、最大輝度値から平均輝度値を差分した差分輝度値に基づいて、イメージインテンシファイア２のゲインを調整することを特徴とする。【選択図】図１
2010098427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光学像を光電子像に変換する光電面と、当該光電子像の電子群を増倍する電子増倍管と、増倍された電子群から増幅光学像を生成する蛍光面とを有するイメージインテンシファイアと、
２次元的に配列された複数の光電変換素子を有し、前記増幅光学像が結像される撮像素子と、
複数の光電変換素子から得られた輝度値に基づいて、表示器に画像を表示するとともに、当該画像のハレーション及び黒つぶれを抑制するように、前記イメージインテンシファイアのゲインを調整するゲイン信号を出力する信号処理部とを備える画像取得装置であって、
前記撮像素子は、ＣＭＯＳであり、
前記信号処理部は、複数の光電変換素子から得られた輝度値における最大輝度値、複数の光電変換素子から得られた輝度値における平均輝度値、及び、当該最大輝度値から平均輝度値を差分した差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを調整することを特徴とする画像取得装置。
【請求項２】
前記ＣＭＯＳのダイナミックレンジは、１００ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記ＣＭＯＳにおいて、前記光電変換素子は、Ｍ行Ｎ列に配列され、
前記信号処理部は、前記最大輝度値が第一設定閾値未満であるときには、前記差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを上げ、
一方、前記最大輝度値が第一設定閾値以上であり、かつ、行方向又は列方向の光電変換素子から得られた輝度値におけるライン最大輝度値が、第二設定閾値以上であることが、設定行又は設定列以上で連続したときには、前記差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを下げることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、一つの光電変換素子から得られた輝度値と、一つの光電変換素子を中心とするＸ行Ｙ列（Ｘ＜Ｍ、Ｙ＜Ｎ）の光電変換素子から得られた輝度値における部分最大輝度値と部分最小輝度値とから算出される補正輝度値に基づいて、一つの光電変換素子から得られた輝度値を局所的にコントラスト補正した表示輝度値を算出することにより、前記画像を表示することを特徴とする請求項３に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、式（１）を用いて、表示輝度値を算出し、
調整したゲインが基準ゲインより離れれば離れるほど、前記表示輝度値における補正輝度値の影響を強くするように、補正係数を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の画像取得装置。
表示輝度値＝（補正輝度値×補正係数）+｛輝度値×（１−補正係数）｝・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置に関し、特に暗視野において、警備や監視や野生生物観察や移動体操縦支援（例えば、航空機、ヘリコプタ、船舶、車等）や高速現象観察等に用いられる画像取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光線のほとんどない状態を視覚で観測するために、暗視装置が開発されている。暗視装置には、赤外線を感知して可視像に変換する暗視管を用いるものと、極めて微弱な光を強力に増強する多段イメージ管を用いるもの（例えば、特許文献１参照）とがある。
ここで、多段イメージ管を用いた暗視装置について説明する。図４は、多段イメージ管を用いた暗視装置１００を示す概略構成図である。
暗視装置１００は、ＩＩＴ（イメージインテンシファイア）入力側に設けられた対物レンズ（光学系）１ｂと、輝度増倍するＩＩＴ２と、ＩＩＴ出力側に設けられたレンズ１ａ（光学系）と、ＩＩＴ２の増幅光学像をレンズ１ａを介して検出するＣＣＤ（Charge Coupled Device、撮像素子）１０３と、ＣＣＤ１０３からの電気信号（輝度値）に基づいてモニタ（表示器）１１０に画像を表示するとともにＩＩＴ２のゲイン（電子増倍率）ｇを調整するゲイン信号を出力する信号処理部１０４と、モニタ１１０とから構成される。
【０００３】
ＩＩＴ２は、入射した光学像を光電子像に変換する光電面２ａと、電子レンズ系２ｂと、光電子像の電子群を増倍するＭＣＰ（Micro Channel Plate、電子増倍管）２ｃと、増倍された電子群から増幅光学像を生成する蛍光面２ｄとを有する。なお、ＭＣＰ２ｃは、複数のガラス細管を束ねたものである。
ＣＣＤ１０３は、Ｍ行Ｎ列に配列された光電変換素子を有する。ＣＣＤ１０３は、入射光により生じた電荷を、半導体中に作られたポテンシャル井戸にたくわえ、外部から転送電圧を加えポテンシャル井戸を逐次動かすことにより、その電荷を半導体表面に沿って転送していく素子であり、センサと走査部とを一体とした固体撮像素子である。
【０００４】
このような暗視装置１００において、被写体からの微弱な光（光学像）が、対物レンズ１ｂを介してＩＩＴ２の光電面２ａに光電子像として結像され、陰極の光電面２ａからその光の強弱に応じて光電子が放出し、陽極に印加された加速電圧と電子レンズ系２ｂとによってＭＣＰ２ｃの入力面に結像される。ＭＣＰ２ｃの両面に電圧をかけると、光電子がガラス細管を通る際に、ガラス細管壁の二次電子放出面と衝突を繰り返して二次電子が増倍され、最後に蛍光面２ｄに衝突して高輝度に増倍された増幅光学像になる。蛍光面２ｄの増幅光学像は、レンズ１ａを介してＣＣＤ１０３上に結像し、ＣＣＤ１０３によって光電変換される。これにより、信号処理部１０４は、ＣＣＤ１０３のＭ×Ｎ個の光電変換素子の電荷（輝度値）Ｔｍｎを順次読み出し、画像信号を作成することにより、モニタ１１０に画像を表示する。
【０００５】
ところで、暗視装置１００は、取得した光を数千倍〜数万倍に増幅するため、入射される光学像がある一定の明るさ以上の光を含んでいる場合（例えば、夜間に燈台の光が直接入射した場合等）には、モニタ１１０には、その強い光を出している部分が光飽和した飽和映像が映し出されてしまい、その結果、光飽和した部分の観察が不可能になるという問題がある。また、この光飽和は、強い光を出している部分のみならず、その周囲のかなり広い範囲の部分まで影響を与え、その周囲のかなり広い範囲の部分でも同様な飽和映像が映し出されてしまう。このような現象は、ハレーションといい、ハレーションを起こした部分の画像信号の輝度値情報は、完全に破壊されてしまうことになる。
【０００６】
そこで、信号処理部１０４は、モニタ１１０に画像を表示すること以外にも、ＣＣＤ１０３のＭ×Ｎ個の光電変換素子の輝度値Ｔｍｎに基づいて、ＩＩＴ２のゲイン（輝度倍率）ｇを調整するゲイン信号を出力している。具体的には、ＩＩＴ２の陰極と陽極との間に印加する加速電圧と、ＭＣＰ２ｃの両面に印加する電圧とを制御することにより、ＩＩＴ２のゲインｇを制御する。これにより、例えば、入射される光学像が第一設定閾値Ｔ１以上の輝度値Ｔｍｎを含んでいる場合には、ゲインｇを下げることにより、ハレーションを回避している。
【特許文献１】特開２００２−１１２１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ハレーションのみを回避するのであれば、ＩＩＴ２のゲインｇを下げればよいが、逆に光が弱い部分からの入射光も減少し、その弱い光を出している部分においては入射光不足映像が映し出されてしまい、その結果、画像が観察不能になってしまうことがあった。
また、入射される光学像が第一設定閾値Ｔ１以上の輝度値Ｔｍｎを含んでいることを検出して、入射光を減衰させるフィルタを用いることも考えられるが、ＩＩＴ２のゲインｇを下げた状態と同じになり、弱い光を出している部分では画像が観察不能になってしまう。
そこで、本発明は、強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる画像取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の画像取得装置は、入射した光学像を光電子像に変換する光電面と、当該光電子像の電子群を増倍する電子増倍管と、増倍された電子群から増幅光学像を生成する蛍光面とを有するイメージインテンシファイアと、２次元的に配列された複数の光電変換素子を有し、前記増幅光学像が結像される撮像素子と、複数の光電変換素子から得られた輝度値に基づいて、表示器に画像を表示するとともに、当該画像のハレーション及び黒つぶれを抑制するように、前記イメージインテンシファイアのゲインを調整するゲイン信号を出力する信号処理部とを備える画像取得装置であって、前記撮像素子は、ＣＭＯＳであり、前記信号処理部は、複数の光電変換素子から得られた輝度値における最大輝度値、複数の光電変換素子から得られた輝度値における平均輝度値、及び、当該最大輝度値から平均輝度値を差分した差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを調整するようにしている。
【０００９】
本発明の画像取得装置によれば、撮像素子は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）であるので、ＣＣＤと比較して、ダイナミックレンジが広く、その結果、強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる。
また、信号処理部は、最大輝度値だけでなく、平均輝度値と差分輝度値とを算出し、最大輝度値と平均輝度値と差分輝度値とに基づいて、ＩＩＴのゲインを調整する。例えば、最大輝度値が第一設定閾値未満であるときには、つまり現在のゲインではハレーションを起こしていないので、暗い部分の光学像を良好に観察するために、ゲインを上げる。このとき、差分輝度値が小さければ小さいほど、ゲインの上げ幅を大きくする。一方、最大輝度値が第一設定閾値以上であり、かつ、行方向の光電変換素子から得られた輝度値におけるライン最大輝度値が、第二設定閾値以上であることが、設定行以上で連続したときには、つまり現在のゲインではハレーションを起こしている確率が高いので、ゲインを下げる。このとき、差分輝度値が小さければ小さいほど、ゲインの下げ幅を大きくする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の画像取得装置によれば、強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる。
【００１１】
（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記ＣＭＯＳのダイナミックレンジは、１００ｄＢ以上であるようにしてもよい。
ここで、「ダイナミックレンジ（ＤＲ）」とは、イメージセンサが検出できる最も明るい信号（Sig_upper）の、最も暗い信号（Sig_low）に対する比のことをいう。
ＤＲ[ｄＢ]＝２０ｌｏｇ（Sig_upper／Sig_low）
また、上記の発明において、前記ＣＭＯＳにおいて、前記光電変換素子は、Ｍ行Ｎ列に配列され、前記信号処理部は、前記最大輝度値が第一設定閾値未満であるときには、前記差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを上げ、一方、前記最大輝度値が第一設定閾値以上であり、かつ、行方向又は列方向の光電変換素子から得られた輝度値におけるライン最大輝度値が、第二設定閾値以上であることが、設定行又は設定列以上で連続したときには、前記差分輝度値に基づいて、前記イメージインテンシファイアのゲインを下げるようにしてもよい。
【００１２】
ここで、「第一設定閾値」とは、予め画像取得装置に記憶されており、表示器に表示した画像において、黒つぶれを起こしそうな輝度値のことをいい、例えば、画像における最大階調の７５％以下であることが好ましい。
また、「第二設定閾値」とは、予め画像取得装置に記憶されており、表示器に表示した画像において、ハレーションを起こしそうな輝度値のことをいい、例えば、画像における最大階調の８０％以上であることが好ましい。
【００１３】
そして、上記の発明において、前記信号処理部は、一つの光電変換素子から得られた輝度値と、一つの光電変換素子を中心とするＸ行Ｙ列（Ｘ＜Ｍ、Ｙ＜Ｎ）の光電変換素子から得られた輝度値における部分最大輝度値と部分最小輝度値とから算出される補正輝度値に基づいて、一つの光電変換素子から得られた輝度値を局所的にコントラスト補正した表示輝度値を算出することにより、前記画像を表示するようにしてもよい。
本発明の画像取得装置によれば、信号処理部は、ＣＭＯＳを用いているので、一つの光電変換素子を中心とするＸ行Ｙ列の光電変換素子から得られた輝度値に基づいて、部分最大輝度値と部分最小輝度値とを算出することにより、一つの光電変換素子から得られた輝度値を局所的にコントラスト補正した表示輝度値を算出することができる。
【００１４】
さらに、上記の発明において、前記信号処理部は、式（１）を用いて、表示輝度値を算出し、調整したゲインが基準ゲインより離れれば離れるほど、前記表示輝度値における補正輝度値の影響を強くするように、補正係数を大きくするようにしてもよい。
表示輝度値＝（補正輝度値×補正係数）+｛輝度値×（１−補正係数）｝・・・（１）
【００１５】
ここで、「基準ゲイン」とは、ＩＩＴにおいて、数千倍〜数万倍の内から調整された倍率で、取得した光を増幅することになるが、ハレーション及び黒つぶれがなく、局所的なコントラスト補正をしなくても良好な画像を取得できる倍率のことをいい、予め画像取得装置に記憶されており、例えば、五千倍に相当する電圧値である。
本発明の画像取得装置によれば、ゲインを大幅に上げたり下げたりした場合には、光電変換素子から得られた輝度値が不安定になるので、表示輝度値における補正輝度値の影響を強くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態である暗視装置（画像取得装置）１０の外観構成を示す図である。なお、暗視装置１００と同様のものについては、同じ符号を付している。
暗視装置１０は、ＩＩＴ入力側に設けられた対物レンズ１ｂと、輝度増倍するＩＩＴ２と、ＩＩＴ出力側に設けられたレンズ１ａと、ＩＩＴ２の増幅光学像をレンズ１ａを介して検出する広ダイナミックレンジＣＭＯＳ（撮像素子）３と、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３からの電気信号（輝度値）に基づいてモニタ（表示器）１１０に画像を表示するとともにＩＩＴ２のゲイン（電子増倍率）ｇを調整するゲイン信号を出力する信号処理部４と、モニタ１１０とから構成される。なお、ＩＩＴ２のゲインｇは、数千倍〜数万倍の内から調整された倍率で、取得した光を増幅することができるようになっている。
広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３は、Ｍ行Ｎ列（例えば、４８０行６４０列）に配列された光電変換素子を有する。そして、ＣＣＤと比較して、ダイナミックレンジが広く、信号処理部４に、例えば、１０ｂｉｔ（１０２４階調）の電気信号を出力することができるようになっている。
上記広ダイナミックレンジＣＭＯＳのダイナミックレンジは、強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる点から、１００ｄＢ以上であることが好ましい。
【００１８】
信号処理部４は、ＦＰＧＡ４０を備え、第一設定閾値Ｔ１や第二設定閾値Ｔ２や設定行や基準ゲインＧや補正輝度値を算出するための、一つの光電変換素子を中心とする領域Ｘ×Ｙ等を予め設定する。さらに、画像を記憶するメモリ３０を有する。
ＦＰＧＡ４０が実行する制御・演算内容を機能ごとに分けて説明すると、ゲイン信号を出力するゲイン信号出力部４１と、補正輝度値Ｔｍｎ’を算出する補正輝度値算出部４２と、モニタ１１０に画像を表示する表示制御部４３と、補正係数αを算出する補正係数算出部４４とを有する。
【００１９】
ゲイン信号出力部４１は、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎに基づいて、ＩＩＴ２のゲインｇを調整するゲイン信号を出力する制御を行う。
例えば、まず、Ｍ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおける最大輝度値Ｔｍａｘと、Ｍ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおける平均輝度値Ｔａｖｅと、最大輝度値Ｔｍａｘから平均輝度値Ｔａｖｅを差分した差分輝度値ΔＴと、行方向のＮ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおけるライン最大輝度値Ｔｍとを算出する。
そして、最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１（例えば、７５０）未満であるときには、つまり現在のゲインｇではハレーションを起こしていないので、暗い部分の光学像を良好に観察するために、ゲインｇを上げるゲイン信号を出力する。このとき、差分輝度値ΔＴが小さければ小さいほど、ゲインｇの上げ幅Δｇを大きくする。
一方、最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１以上であり、かつ、ライン最大輝度値Ｔｍが、第二設定閾値Ｔ２（例えば、８２０）以上であることが、設定行（例えば、５０行）以上で連続したときには、つまり現在のゲインｇではハレーションを起こしている確率が高いので、ゲインｇを下げるゲイン信号を出力する。このとき、差分輝度値ΔＴが小さければ小さいほど、ゲインｇの下げ幅Δｇを大きくする。
【００２０】
補正輝度値算出部４２は、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎに基づいて、補正輝度値Ｔｍｎ’を算出する制御を行う。
例えば、まず、下記式（２）を用いて、一つの光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎと、一つの光電変換素子を中心とするＸ行Ｙ列（例えば、１５行２０列）の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおける部分最大輝度値Ｔｍａｘ’と部分最小輝度値Ｔｍｉｎ’とから補正輝度値Ｔｍｎ’を算出する。
Ｔｍｎ’＝｛（Ｔｍｎ−Ｔｍｉｎ’）／（Ｔｍａｘ’−Ｔｍｉｎ’）｝×１０２４・・・（２）
【００２１】
表示制御部４３は、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎと、補正輝度値算出部４２で算出された補正輝度値Ｔｍｎ’と、後述する補正係数算出部４４で算出された補正係数αとに基づいて、表示輝度値Ｓｍｎを算出して、モニタ１１０に画像を表示する制御を行う。
例えば、下記式（１）を用いて、表示輝度値Ｓｍｎを算出して画像を表示する。
Ｓｍｎ＝（Ｔｍｎ’×α）+｛Ｔｍｎ×（１−α）｝・・・（１）
【００２２】
補正係数算出部４４は、調整したゲインｇに基づいて、輝度値Ｔｍｎと補正輝度値Ｔｍｎ’との重み付け比率を決定する補正係数αを算出する制御を行う。
例えば、補正係数算出部４４は、調整したゲインｇが基準ゲインＧ（例えば、五千倍に相当する電圧値）より離れれば離れるほど、補正係数αを大きくする。具体的には、上述したように最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１未満であるときには、ゲインｇを上げることになるが、ゲインｇを大幅に上げると、光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎが不安定になるので、表示輝度値Ｓｍｎにおいて補正輝度値Ｔｍｎ’の影響を強くするように、補正係数αを大きくする。
また、最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１以上であり、かつ、ライン最大輝度値Ｔｍが、第二設定閾値Ｔ２以上であることが、設定行（例えば、５０行）以上で連続したときには、ゲインｇを下げることになるが、ゲインｇを大幅に下げると、光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎが不安定になるので、表示輝度値Ｓｍｎにおいて補正輝度値Ｔｍｎ’の影響を強くするように、補正係数αを大きくする。
そして、ゲインｇを大幅に上げたり下げたりしない場合には、光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎが安定しているので、表示輝度値Ｓｍｎにおいて補正輝度値Ｔｍｎ’の影響を強くせずに、輝度値Ｔｍｎをほぼそのまま用いる。
【００２３】
次に、ゲイン信号出力部４１によりＩＩＴ２のゲインｇを調整するゲイン制御方法の一例について説明する。図２は、ゲイン制御方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、ゲイン信号出力部４１は、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から輝度値Ｔｍｎを得る。
【００２４】
次に、ステップＳ１０２の処理において、行方向のＮ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおけるライン最大輝度値Ｔｍを算出する。このとき、１行目からＭ行目まで実行することにより、Ｍ個のライン最大輝度値Ｔｍを得る。
次に、ステップＳ１０３の処理において、Ｍ個のライン最大輝度値Ｔｍから最大輝度値Ｔｍａｘを算出する。
【００２５】
次に、ステップＳ１０４の処理において、Ｍ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおける平均輝度値Ｔａｖｅを算出する。
次に、ステップＳ１０５の処理において、最大輝度値Ｔｍａｘから平均輝度値Ｔａｖｅを差分した差分輝度値ΔＴを算出する。
次に、ステップＳ１０６の処理において、最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１（例えば、７５０）未満であるか否かを判定する。最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１未満であると判定したときには、ステップＳ１０７の処理において、差分輝度値ΔＴに基づいて、ゲインｇを上げるゲイン信号を出力する（ゲインアップ）。そして、本フローチャートを終了させる。その後、ゲイン信号出力部４１が、次フレームである輝度値Ｔｍｎを得たときには、ステップＳ１０１の処理を開始することになる。
【００２６】
一方、最大輝度値Ｔｍａｘが第一設定閾値Ｔ１未満でないと判定したときには、ステップＳ１０８の処理において、行パラメータｍ＝１、及び連続カウントパラメータａ＝０とする。
次に、ステップＳ１０９の処理において、第ｍ行のライン最大輝度値Ｔｍが、第二設定閾値Ｔ２（例えば、８２０）以上であるか否かを判定する。第ｍ行のライン最大輝度値Ｔｍが、第二設定閾値Ｔ２以上でないと判定したときには、ステップＳ１１０の処理において、連続カウントパラメータａ＝０とし、さらにステップＳ１１１の処理において、ｍ＝ｍ＋１とし、ステップＳ１０９の処理に戻る。
【００２７】
一方、第ｍ行のライン最大輝度値Ｔｍが、第二設定閾値Ｔ２以上であるときには、ステップＳ１１２の処理において、ａ＝ａ＋１とする。
次に、ステップＳ１１３の処理において、連続カウントパラメータａが５０以上であるか否かを判定する。連続カウントパラメータａが５０以上であると判定したときには、ステップＳ１１４の処理において、差分輝度値ΔＴに基づいて、ゲインｇを下げるゲイン信号を出力する（ゲインダウン）。そして、本フローチャートを終了させる。その後、ゲイン信号出力部４１が、次フレームである輝度値Ｔｍｎを得たときには、ステップＳ１０１の処理を開始することになる。
【００２８】
一方、連続カウントパラメータａが５０以上でないと判定したときには、ステップＳ１１５の処理において、第ｍ行がＭ以上であるか否かを判定する。第ｍ行がＭ以上でないと判定したときには、ステップＳ１１１の処理に戻る。
一方、第ｍ行がＭ以上であると判定したときには、本フローチャートを終了させる。その後、ゲイン信号出力部４１が、次フレームである輝度値Ｔｍｎを得たときには、ステップＳ１０１の処理を開始することになる。
【００２９】
次に、暗視装置１０により画像を表示する表示方法の一例について説明する。図３は、表示方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から輝度値Ｔｍｎを得る。
次に、ステップＳ２０２の処理において、補正輝度値算出部４２は、一つの光電変換素子を中心とする１５行２０列の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎにおける部分最大輝度値Ｔｍａｘ’と部分最小輝度値Ｔｍｉｎ’とを算出する。このとき、Ｍ×Ｎ個の光電変換素子について実行することにより、Ｍ×Ｎ個の部分最大輝度値Ｔｍａｘ’と部分最小輝度値Ｔｍｉｎ’とを得る。
【００３０】
次に、ステップＳ２０３の処理において、補正輝度値算出部４２は、補正輝度値Ｔｍｎ’を算出する。このとき、Ｍ×Ｎ個の光電変換素子について実行することにより、Ｍ×Ｎ個の補正輝度値Ｔｍｎ’を得る。
次に、ステップＳ２０４の処理において、補正係数算出部４４は、調整されたゲインｇに基づいて、補正係数αを算出する。
【００３１】
次に、ステップＳ２０５の処理において、画像表示部４３は、広ダイナミックレンジＣＭＯＳ３のＭ×Ｎ個の光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎと、補正輝度値Ｔｍｎ’と、補正係数αとに基づいて、表示輝度値Ｓｍｎを算出して、モニタ１１０に画像を表示する。
そして、ステップＳ２０５の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。その後、次フレームである輝度値Ｔｍｎを得たときには、ステップＳ２０１の処理を開始することになる。
【００３２】
以上のように、暗視装置１０によれば、強い光を含む光学像を入射した場合でもハレーションを起こすことなく、暗い部分の光学像も良好に観察することができる。
【００３３】
（他の実施形態）
（１）上述した暗視装置１０では、光電変換素子から得られた輝度値Ｔｍｎを用いる構成を示したが、一つの光電変換素子を中心とするＭ’行Ｎ’列（例えば、３行３列）の光電変換素子から得られた移動平均である輝度値を用いる構成としてもよい。
（２）上述した暗視装置１０では、ＩＩＴ２を用いる構成を示したが、図５に示すようなＩＩＴ２２を用いる構成としてもよい。ＩＩＴ２２は、入射した光学像を光電子像に変換する光電面２２ａと、光電子像の電子群を増倍するＭＣＰ２２ｃと、増倍された電子群から増幅光学像を生成する蛍光面２２ｄとを有する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば、暗視野において、警備や監視や野生生物観察や移動体操縦支援や高速現象観察等に用いられる画像取得装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態である暗視装置の外観構成を示す図である。
【図２】ゲイン制御方法について説明するためのフローチャートである。
【図３】表示方法について説明するためのフローチャートである。
【図４】多段イメージ管を用いた暗視装置を示す概略構成図である。
【図５】ＩＩＴの他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  イメージインテンシファイア
２ａ  光電面
２ｃ  ＭＣＰ（電子増倍管）
２ｄ  蛍光面
３  広ダイナミックレンジＣＭＯＳ（撮像素子）
４  信号処理部
１０  暗視装置（画像取得装置）
１１０  モニタ（表示器）
【図１】
2010098427.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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