(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光を光電変換し、該光の強度に応じたアナログデータを出力する受光素子と、
前記受光素子からアナログデータを入力し、入力したアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からデジタルデータを入力し、前記デジタルデータと前記記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、前記デジタルデータを前記映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、
前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータに空間的および時間的データを付加して映像データを生成する映像データ生成手段と、
前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータを用いて前記基準データを更新する基準データ更新手段と、
を備えたことを特徴とする受光素子ユニット。
【請求項２】
前記映像データ生成手段は、前記受光素子に対して予め設定されている固有のアドレスデータと前記映像データの生成時間を示すタイムコードとを前記デジタルデータに付加して、前記映像データを生成することを特徴とする請求項１記載の受光素子ユニット。
【請求項３】
前記映像データの生成時間は、前記受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項２記載の受光素子ユニット。
【請求項４】
受光した光を光電変換し、該光の強度に応じたアナログデータを出力する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子からアナログデータを入力し、各受光素子のアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記受光素子毎に、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から各受光素子に対応したデジタルデータを入力し、前記受光素子毎に、前記デジタルデータと前記記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子のデジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、
前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、前記受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータと前記映像データの生成時間を示すタイムコードとを前記デジタルデータに付加して、該当する受光素子の映像データとして生成する第１の映像データ生成手段と、
前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、前記デジタルデータを用いて該当する受光素子の前記基準データを更新する基準データ更新手段と、
を備えたことを特徴とするデジタル映像入力装置。
【請求項５】
さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを代表するデジタルデータを決定し、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記決定したデジタルデータに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のデジタル映像入力装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在する場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のデジタル映像入力装置。
【請求項７】
さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のデジタル映像入力装置。
【請求項８】
さらに、前記第２の映像データ生成手段で生成した前記第１矩形領域の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成する第３の映像データ生成手段を備えたことを特徴とする請求項７記載のデジタル映像入力装置。
【請求項９】
前記第３の映像データ生成手段を複数直列に配置し、かつ、前記第３の映像データ生成手段毎に、異なるアドレスデータの前記第２矩形領域を設定し、
先頭に配置された前記第３の映像データ生成手段から出力される第２矩形領域の映像データを、次段の第３の映像データ生成手段に第１矩形領域の映像データとして入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成することを特徴とする請求項８記載のデジタル映像入力装置。
【請求項１０】
さらに、前記映像データの解像度を指定する解像度指定手段と、前記解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、前記第１矩形領域の大きさを規定するｎ値を変更するｎ値変更手段と、前記解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータを変更するアドレスデータ変更手段と、を備えたことを特徴とする請求項６または７記載のデジタル映像入力装置。
【請求項１１】
前記映像データの生成時間は、前記受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項４〜１０記載の何れか一つのデジタル映像入力装置。
【請求項１２】
さらに、前記判定手段の差分閾値を変更する差分閾値変更手段を備えたことを特徴とする請求項４〜１１記載の何れか一つのデジタル映像入力装置。
【請求項１３】
複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、
受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成し、
各受光素子の前記電圧値の変化量を累計し、
前記変化量の累計値が予め設定した範囲から外れた場合に、その時の電圧値を用いて映像データを生成することを特徴とするデジタル映像入力方法。
【請求項１４】
複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、
受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成し、
受光素子毎に、所定のサンプリング周期でサンプリングした今回の電圧値と、前回映像データを生成するのに使用した前回の電圧値とを比較して、（前回の電圧値−今回の電圧値）の絶対値が予め設定した閾値以上である場合に、今回の電圧値を用いて前回の電圧値を更新し、同時に今回の電圧値を用いて映像データを生成することを特徴とするデジタル映像入力方法。
【請求項１５】
前記閾値を変更することにより、前記映像データが生成される確率を調整することを特徴とする請求項１４記載のデジタル映像入力方法。
【請求項１６】
前記閾値およびサンプリング周期を変更することにより、前記映像データが生成される確率を調整することを特徴とする請求項１４記載のデジタル映像入力方法。
【請求項１７】
複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成する工程と、
各受光素子の前記電圧値を入力し、受光素子毎に、前記電圧値と所定の記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値との差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子の電圧値を映像データの生成に使用する電圧値として判定する判定工程と、
前記判定工程で前記映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、前記電圧値、前記受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータおよび前記映像データの生成時間を示すタイムコードに基づいて、該当する受光素子の映像データを生成する第１の映像データ生成工程と、
前記判定工程で前記映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、前記電圧値を用いて前記記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値を更新する基準データ更新工程と、
を含むことを特徴とするデジタル映像入力方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光素子で生成したアナログデータをデジタルデータに変換して映像データとして入力する受光素子ユニット、デジタル映像入力装置およびデジタル映像入力方法に関し、より詳細には、受光した光の強度に応じて受光素子で光電変換を行って生成したアナログデータ（電圧値）の変化量に基づいて映像データの生成有無を判定した後、映像データの入力を行う受光素子ユニット、デジタル映像入力装置およびデジタル映像入力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＣＤカメラ等のデジタル映像入力装置では、受光した光の強度に応じて光電変換を行うＣＣＤ（固体撮像素子または受光素子）をマトリックス状に配列し、所定のサンプリング周期で走査して各ＣＣＤで生成された電圧値（アナログデータ）を順番に取り出し、デジタルデータに変換して映像データとして入力している。
【０００３】
したがって、１回の走査で入力される映像データは、マトリックス状に配列された各ＣＣＤに対応した映像データである。換言すれば、マトリックス状に配列された全ＣＣＤを１画面として、１回の走査で１画面分の映像データを入力する。例えば、デジタル映像入力装置がデジタルカメラの場合には、１回の走査で入力した１画面分の映像データが１枚の静止画に相当する。また、デジタル映像入力装置がビデオカメラの場合には、単位時間当たり数十回の走査を連続して行って、単位時間当たり数十画面分の映像データ（すなわち、動画）を入力している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術によれば、マトリックス状に配列した各ＣＣＤを所定のサンプリング周期で走査して得たアナログデータ（電圧値）に基づいて、１画面分の映像データを無条件に生成して入力する構成であるため、以下の問題点があった。
【０００５】
第１に、本来の撮影の目的は、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化を映像データとして記録することであるが、従来の走査線方式によれば、撮影対象物または撮影対象空間に変化がない場合（すなわち、映像の変化がない場合）でも、撮影対象物または撮影対象空間の状態を所定のサンプリング周期で無条件で走査して、映像データを生成・入力するため、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）も無条件に生成・入力するという問題点があった。特に、撮影対象物または撮影対象空間に変化が少なく、かつ、撮影時間が長い場合には、映像データの情報量が多くなるため、大きな問題となっている。
【０００６】
第２に、マトリックス状に配列したＣＣＤで構成される１画面を映像データの入力単位としており、１画面の映像データのうち、特定部分のみの映像が変化する場合でも、１画面分の映像データを生成・入力するため、１画面単位の映像データにおいて、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を多く生成・入力するという問題点があった。
【０００７】
第３に、従来の技術では、各ＣＣＤからアナログデータ（電圧値）を取り込むサンプリング周期（換言すれば、映像データを生成・入力する時間間隔）が、予め定められた規格によって制限されている。したがって、例えば、１秒間に６０画面（フレーム）分の映像データを入力するサンプリング周期の場合、時間的に最も近接する１画面分の映像データ間でも１／６０秒間隔であり、このように入力した映像データをスロー再生した場合、サンプリング周期に応じた時間間隔の画面を時間的に引き延ばして再生することになるため、再生した映像がコマ落としのようになり、動きの滑らかさが損なわれるという問題点があった。なお、単純にサンプリング周期を短くすれば、スロー再生時の滑らかさを改善することができるものの、この場合には、サンプリング周期に応じて映像データの情報量が多くなるという問題点が発生する。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できるようにすることを目的とする。
【０００９】
また、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることを目的とする。
【００１０】
また、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る受光素子ユニットは、受光した光を光電変換し、該光の強度に応じたアナログデータを出力する受光素子と、前記受光素子からアナログデータを入力し、入力したアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からデジタルデータを入力し、前記デジタルデータと前記記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、前記デジタルデータを前記映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータに空間的および時間的データを付加して映像データを生成する映像データ生成手段と、前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータを用いて前記基準データを更新する基準データ更新手段と、を備えたものである。
【００１２】
また、請求項２に係る受光素子ユニットは、請求項１記載の受光素子ユニットにおいて、前記映像データ生成手段が、前記受光素子に対して予め設定されている固有のアドレスデータと前記映像データの生成時間を示すタイムコードとを前記デジタルデータに付加して、前記映像データを生成するものである。
【００１３】
また、請求項３に係る受光素子ユニットは、請求項２記載の受光素子ユニットにおいて、前記映像データの生成時間が、前記受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されるものである。
【００１４】
また、請求項４に係るデジタル映像入力装置は、受光した光を光電変換し、該光の強度に応じたアナログデータを出力する複数の受光素子と、前記複数の受光素子からアナログデータを入力し、各受光素子のアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記受光素子毎に、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から各受光素子に対応したデジタルデータを入力し、前記受光素子毎に、前記デジタルデータと前記記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子のデジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、前記受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータと前記映像データの生成時間を示すタイムコードとを前記デジタルデータに付加して、該当する受光素子の映像データとして生成する第１の映像データ生成手段と、前記判定手段で前記映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、前記デジタルデータを用いて該当する受光素子の前記基準データを更新する基準データ更新手段と、を備えたものである。
【００１５】
また、請求項５に係るデジタル映像入力装置は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを代表するデジタルデータを決定し、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記決定したデジタルデータに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたものである。
【００１６】
また、請求項６に係るデジタル映像入力装置は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在する場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたものである。
【００１７】
また、請求項７に係るデジタル映像入力装置は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、前記第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたものである。
【００１８】
また、請求項８に係るデジタル映像入力装置は、請求項７記載のデジタル映像入力装置において、さらに、前記第２の映像データ生成手段で生成した前記第１矩形領域の映像データを入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成する第３の映像データ生成手段を備えたものである。
【００１９】
また、請求項９に係るデジタル映像入力装置は、請求項８記載のデジタル映像入力装置において、前記第３の映像データ生成手段を複数直列に配置し、かつ、前記第３の映像データ生成手段毎に、異なるアドレスデータの前記第２矩形領域を設定し、先頭に配置された前記第３の映像データ生成手段から出力される第２矩形領域の映像データを、次段の第３の映像データ生成手段に第１矩形領域の映像データとして入力し、前記映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、前記第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、前記タイムコードが同一である映像データを抽出し、前記抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、前記第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータと前記タイムコードとを前記平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成するものである。
【００２０】
また、請求項１０に係るデジタル映像入力装置は、請求項６または７記載のデジタル映像入力装置において、さらに、前記映像データの解像度を指定する解像度指定手段と、前記解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、前記第１矩形領域の大きさを規定するｎ値を変更するｎ値変更手段と、前記解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、前記第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータを変更するアドレスデータ変更手段と、を備えたものである。
【００２１】
また、請求項１１に係るデジタル映像入力装置は、請求項４〜１０記載の何れか一つのデジタル映像入力装置において、前記映像データの生成時間が、前記受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されるものである。
【００２２】
また、請求項１２に係るデジタル映像入力装置は、請求項４〜１１記載の何れか一つのデジタル映像入力装置において、さらに、前記判定手段の差分閾値を変更する差分閾値変更手段を備えたものである。
【００２３】
また、請求項１３に係るデジタル映像入力方法は、複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成し、各受光素子の前記電圧値の変化量を累計し、前記変化量の累計値が予め設定した範囲から外れた場合に、その時の電圧値を用いて映像データを生成するものである。
【００２４】
また、請求項１４に係るデジタル映像入力方法は、複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成し、受光素子毎に、所定のサンプリング周期でサンプリングした今回の電圧値と、前回映像データを生成するのに使用した前回の電圧値とを比較して、（前回の電圧値−今回の電圧値）の絶対値が予め設定した閾値以上である場合に、今回の電圧値を用いて前回の電圧値を更新し、同時に今回の電圧値を用いて映像データを生成するものである。
【００２５】
また、請求項１５に係るデジタル映像入力方法は、請求項１４記載のデジタル映像入力方法において、前記閾値を変更することにより、前記映像データが生成される確率を調整するものである。
【００２６】
また、請求項１６に係るデジタル映像入力方法は、請求項１４記載のデジタル映像入力方法において、前記閾値およびサンプリング周期を変更することにより、前記映像データが生成される確率を調整するものである。
【００２７】
また、請求項１７に係るデジタル映像入力方法は、複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行った後、Ａ／Ｄ変換して電圧値（デジタルデータ）を生成する工程と、各受光素子の前記電圧値を入力し、受光素子毎に、前記電圧値と所定の記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値との差分を求め、前記差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子の電圧値を映像データの生成に使用する電圧値として判定する判定工程と、前記判定工程で前記映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、前記電圧値、前記受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータおよび前記映像データの生成時間を示すタイムコードに基づいて、該当する受光素子の映像データを生成する第１の映像データ生成工程と、前記判定工程で前記映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、前記電圧値を用いて前記記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値を更新する基準データ更新工程と、を含むものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の受光素子ユニット、デジタル映像入力装置およびデジタル映像入力方法について、〔実施の形態１〕、〔実施の形態２〕、〔実施の形態３〕、〔実施の形態４〕、〔実施の形態５〕の順で図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
〔実施の形態１〕
▲１▼実施の形態１のデジタル映像入力装置の概略
▲２▼受光素子ユニットの基本的な構成
▲３▼実施の形態１のデジタル映像入力装置の動作
の順で、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
▲１▼実施の形態１のデジタル映像入力装置の概略
実施の形態１のデジタル映像入力装置（請求項４のデジタル映像入力方法および請求項１４、１７のデジタル映像入力方法）は、受光素子毎に、所定のサンプリング周期でサンプリングした今回の電圧値と、前回映像データを生成するのに使用した前回の電圧値とを比較して、（前回の電圧値−今回の電圧値）の絶対値が予め設定した差分閾値以上である場合に、今回の電圧値を用いて前回の電圧値を更新し、同時に今回の電圧値を用いて映像データを生成して入力するものである。
【００３１】
図１は、実施の形態１のデジタル映像入力装置のブロック構成図を示し、受光した光を光電変換し、該光の強度に応じた電圧値（アナログデータ）を出力する複数の受光素子から成る受光部１０１と、受光部１０１の複数の受光素子から電圧値を入力し、各受光素子の電圧値（アナログデータ）をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１０２と、受光素子毎に、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶部１０３と、Ａ／Ｄ変換部１０２から各受光素子に対応したデジタルデータを入力し、受光素子毎に、デジタルデータと記憶部１０３に記憶されている基準データとの差分を求め、差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子のデジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定すると共に、映像データの生成に使用するデジタルデータと判定した場合に、デジタルデータを用いて記憶部１０３の該当する受光素子の基準データを更新する判定・基準データ更新部１０４と、判定・基準データ更新部１０４で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータと映像データの生成時間を示すタイムコードとをデジタルデータに付加して、該当する受光素子の映像データとして生成する第１の映像データ生成部１０５とを有している。
【００３２】
なお、図１では、説明を簡単にするために本発明に関係する部分のみを図示するが、当然のことながら、一般的なデジタル映像入力装置が備えている操作表示部や、装置全体の動作制御を行う中央制御部、入力した映像データを記憶する記憶装置、映像データを転送するためのインタフェース装置等を有しているものとする。
【００３３】
図２は、実施の形態１の映像データのデータ構造を示し、図示の如く、映像データ２０１は、判定・基準データ更新部１０４において映像データの生成に使用するデジタルデータと判定されたデジタルデータ２０２に、該当する受光素子の固有のアドレスデータ２０３および映像データの生成時間を示すタイムコード２０４が付加されている。この実施の形態１の映像データ２０１は、受光素子の固有のアドレスデータ２０３が付与されていることからも明らかなように、受光素子毎に独立して生成されるものである。
【００３４】
▲２▼受光素子ユニットの基本的な構成
実施の形態１のデジタル映像入力装置では、基本的に、受光素子単位で映像データの生成・入力を行うものであり、図１に示した各部の各機能は、それぞれ受光素子単位で動作するものである。したがって、実施の形態１のデジタル映像入力装置を、受光素子単位でとられた場合の受光素子ユニットの基本的な構成について説明する。
【００３５】
図３は、実施の形態１の受光素子ユニットの概略構成を示し、受光素子３０１と、アンプ３０２と、Ａ／Ｄ変換器３０３と、乗算器３０４と、比較回路３０５と、コントローラ３０６と、スイッチ回路３０７と、から構成される。なお、３０８は中央制御部（図示せず）からの制御信号ライン、３０９は映像データを転送するためのバスラインを示す。
【００３６】
図において、受光素子３０１は、受光した光を光電変換し、該光の強度に応じた電圧値（アナログデータ）を出力する。アンプ３０２は、コントローラ３０６によって調節されたゲインに基づいて、受光素子３０１から入力したアナログデータを増幅して出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３０３は、アンプ３０２を介して受光素子３０１から入力したアナログデータをデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器３０３から出力されたデジタルデータは、先ず、最初に乗算器３０４を介して比較回路３０５へ送られる。
【００３８】
比較回路３０５は、内部にレジスタを有しており、該レジスタに映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データが保持されている。この基準データが、前回映像データを生成するのに使用した前回の電圧値（ここでは、前回映像データを生成するのに使用したデジタルデータ）に相当する。Ａ／Ｄ変換器３０３から乗算器３０４を介して比較回路３０５に送られた今回のデジタルデータは、基準データと比較され、その差分の絶対値が制御線Ｌ３を介してコントローラ３０６から入力した差分閾値以上であれば、今回のデジタルデータを乗算器３０４を介してスイッチ回路３０７へ出力すると共に、基準データが保持されているレジスタに今回のデジタルデータを設定して基準データを更新する。
【００３９】
スイッチ回路３０７の一端の入力端子には、比較回路３０５から出力されたデジタルデータが入力されており、他端の入力端子にはコントローラ３０６で生成された該当する受光素子３０１のアドレスデータ、および該当するデジタルデータが受光素子３０１から出力された生成時間を示すタイムコードが入力されている。一方、コントローラ３０６は、制御線Ｌ６を介してバスライン３０９の空き状態を監視し、バスライン３０９が空いていれば、制御線Ｌ５を介してスイッチ回路３０７の出力を切り替えて、アドレスデータ、タイムコード、デジタルデータをバスライン３０９に出力する。このとき、デジタルデータにアドレスデータおよびタイムコードが付加される。
【００４０】
さらに、図において、制御線Ｌ１はアンプ３０２のゲイン調節を行うためのライン、制御線Ｌ２はＡ／Ｄ変換器３０３の特性調節を行うためのライン、制御線Ｌ４はアドレスデータおよびタイムコードをデジタルデータに付加するためのライン、制御線Ｌ７は制御信号ライン３０８を介して中央制御部（図示せず）からアンプのゲイン、差分閾値、タイムコード用のクロック信号等を入力するためのラインである。
【００４１】
このような構成から明らかなように、図３の受光素子ユニットでは、個々の受光素子３０１の光電変換特性（すなわち、感度のバラツキ）に併せて、アンプ３０２のゲイン調節を行うことができる。一般に、ＣＣＤ等の受光素子は感度のバラツキが避けられないため、このようにアンプ３０２のゲイン調節を行えることは特に有益である。また、図２に示すように映像データ２０１中に受光素子３０１のアドレスデータ２０３とタイムコード２０４を含むので、複数の受光素子から入力した映像データを用いて、フィードバック制御を行って各受光素子のゲイン調節を自動的に行うことも可能である。同様にＡ／Ｄ変換器３０３の特性調節を行えるので、さらに映像データの信頼性・精度の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、図３の受光素子ユニットは、１個の受光素子３０１毎に受光素子ユニットを構成する例を示すが、特にこれに限定するものではなく、受光素子３０１以外をコンロールユニットとしてまとめて、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、４個の受光素子３０１や、１６個の受光素子３０１からの出力を１つのコンロールユニット４０１で処理するように構成しても良い。ただし、この場合にも、各受光素子３０１毎に固有のアドレスデータが付与された映像データを生成するのは勿論である。
【００４３】
▲３▼実施の形態１のデジタル映像入力装置の動作
次に、図１および図５を参照して、実施の形態１のデジタル映像入力装置の動作について説明する。なお、図５は映像データ入力処理の概略フローチャートを示す。
【００４４】
先ず、デジタル映像入力装置を用いた撮影が開始されると（Ｓ５０１）、記憶部１０３に記憶されている基準データを初期化する（Ｓ５０２）。ここで基準データを初期化するのは、一番最初に受光部１０１から入力された全てのアナログデータを映像データとして生成・入力するためであり、デジタル映像入力装置で静止画を入力する際に必要な処理である。ただし、デジタル映像入力装置で動画のみを入力する場合には必ずしも初期化を行う必要はない。
【００４５】
次に、電圧値入力処理を実行して、受光部１０１から各受光素子の電圧値（アナログデータ）を入力し、Ａ／Ｄ変換部１０２でデジタルデータに変換する（Ｓ５０３）。ここで受光部１０１から各受光素子の電圧値（アナログデータ）を入力するタイミングは、中央制御部から出力されるタイムコード用のクロック信号（すなわち、サンプリング周期に相当する）に基づいて実行される。ただし、このクロック信号は、従来の走査線方式におけるサンプリング周期（例えば、１／６０秒、１／１２０秒）と比較して、十分速いクロック周波数を有するものである。これは、従来の走査線方式におけるサンプリング周期が、ＣＲＴ、モニター等のデジタル映像出力装置における規格によって制約されるのに比して、実施の形態１のクロック信号が、ＣＣＤ等の受光素子の感度に応じて設定できることに由来する。
【００４６】
続いて、判定・基準データ更新部１０４が、受光素子毎に、入力したデジタルデータ電圧値と記憶部１０３に記憶されている該当する受光素子の基準データ（基準値）との差分を求め、該差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子のデジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する（Ｓ５０４）。
【００４７】
次に、ステップＳ５０４で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定されたか否かをチェックし（Ｓ５０５）、映像データの生成に使用するデジタルデータと判定されている場合に、該当するデジタルデータを用いて記憶部１０３に記憶されている該当する受光素子の基準データを更新し（Ｓ５０６）、デジタルデータにアドレスデータおよびタイムコードを付加して映像データを生成し、映像データとして入力する（Ｓ５０７）。続いて、撮影終了か否かを判定し（Ｓ５０８）、撮影終了であれば処理を終了し、撮影終了でなければステップＳ５０３に戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ５０５で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定されなかった場合には、ステップＳ５０３へ戻る。
【００４９】
前述したように実施の形態１によれば、受光した光の強度に応じて受光素子で光電変換を行って生成したアナログデータ（電圧値）の変化量に基づいて映像データの生成有無を判定した後、映像データの入力を行うことにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。
【００５０】
また、状態変化のあった映像データをＣＣＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。
【００５１】
さらに、実施の形態１のデジタル映像入力装置で生成・入力した映像データを、受光素子に対応した数の表示素子を有し、かつ、表示素子単位で映像データの出力が可能な専用のデジタル映像出力装置で映像出力（再生）した場合、映像データ中のアドレスデータに基づいて、対応する表示素子を容易に特定でき、また映像データ中のタイムコードに基づいて表示タイミングを正確に制御できる。
【００５２】
また、実施の形態１によれば、映像データの生成タイミングを、従来の走査線方式においてサンプリング周期（例えば、１／６０秒、１／１２０秒）で規定されるような時間間隔によるものではなく、各受光素子から出力される電圧値に基づいて前回の映像データ（デジタルデータ）に変化が発生したと判断された時（すなわち、変化量が差分閾値以上であった時）としているので、周期的な時間間隔によらず、映像に変化があった時点で該当する受光素子の映像データを生成することができる。したがって、映像に変化があったタイミングで映像データ（タイムコードを含む）が生成されているので、従来と比較して再生時の映像の滑らかさが向上する。この映像の滑らかさの向上は、特に、スロー再生時に顕著に現れる。また、従来の走査線方式と比較して、変化のあった映像データのみを生成するので、全体の情報量を低減することができる。換言すれば、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【００５３】
〔実施の形態２〕
実施の形態２のデジタル映像入力装置は、図１で示した実施の形態１のデジタル映像入力装置の第１の映像データ生成部１０５で生成した受光素子単位の映像データ以外に、所定の矩形領域内の受光素子単位の映像データを１つの映像データにまとめた映像データを生成するようにしたものである。
【００５４】
図６は、実施の形態２のデジタル映像入力装置のブロック構成図を示し、第１の映像データ生成部１０５で生成した各受光素子の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成部６０１と、判定・基準データ更新部１０４の差分閾値を変更する差分閾値変更手段としての差分閾値指定部６０２と、を備えたものである。なお、基本的な構成は実施の形態１と共通につき、ここでは異なる部分のみを説明する。
【００５５】
差分閾値指定部６０２は、判定・基準データ更新部１０４の差分閾値を変更するためのものであり、例えば、デジタル映像入力装置の有する操作表示部等を利用することができる。差分閾値指定部６０２で差分閾値を変更することにより、第１の映像データ生成部１０５で映像データが生成される確率を調整することができる。具体的には、判定・基準データ更新部１０４において、今回のデジタルデータ（電圧値）と基準データとの差分が差分閾値以上である場合に、映像データの生成に使用するデジタルデータであると判定するので、差分閾値を大きくすると映像データの生成に使用するデジタルデータであると判定される割合が小さくなり、第１の映像データ生成部１０５で生成される映像データの割合も小さくなる。逆に、差分閾値を小さくすると映像データの生成に使用するデジタルデータであると判定される割合が大きくなり、第１の映像データ生成部１０５で生成される映像データの割合も大きくなる。また、差分閾値の変更に加えて、クロック信号（サンプリング周期）を変更可能として、差分閾値とクロック信号の両方で映像データが生成される確率を調整するようにしても良い。
【００５６】
次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照して、第１の映像データ生成部１０５で生成した映像データと、第２の映像データ生成部６０１で生成した映像データの違いについて説明する。同図（ａ）は、第１の映像データ生成部１０５で生成した映像データのデータ構造を示し、例えば、受光部１０１に１６個の受光素子が配列されている場合、全ての受光素子から映像データが生成されると、第１の映像データ生成部１０５からは１６個の映像データが出力されることになる。この１６の映像データは、それぞれ受光素子に固有のアドレスデータと、生成時間を示すタイムコードと、該当する受光素子のデジタルデータ（電圧値）を有している。換言すれば、第１の映像データ生成部１０５で生成された映像データは、受光素子単位であり、映像データ中のアドレスデータから１個の受光素子を特定できるものである。
【００５７】
同図（ｂ）は、第２の映像データ生成部６０１で生成した映像データのデータ構造を示し、例えば、受光部１０１に１６個の受光素子が配列されており、かつ、２×２個の受光素子で構成される領域が第１矩形領域として設定されている場合、全ての第１矩形領域から映像データが生成されると、第２の映像データ生成部６０１からは４個の映像データが出力されることになる。この４個の映像データは、それぞれ第１矩形領域に固有のアドレスデータと、生成時間を示すタイムコードと、該当する第１矩形領域内の４個の受光素子のデジタルデータの平均データ（電圧値）を有している。換言すれば、第２の映像データ生成部６０１で生成された映像データは、第１矩形領域単位であり、映像データ中のアドレスデータから１個の第１矩形領域（すなわち、該当する第１矩形領域内の４個の受光素子）を特定できるものである。
【００５８】
したがって、同図（ａ）、（ｂ）から明らかなように、第２の映像データ生成部６０１で生成した映像データを用いることにより、１つの映像データで２n ×２n 個の受光素子に相当するデジタルデータを送ることができる。換言すれば、第１の映像データ生成部１０５の映像データと比較して情報量を１／（２n ×２n ）に低減することができる。
【００５９】
以上の構成において、図８のフローチャートを参照してその動作を説明する。なお、基本的な動作は実施の形態１と同様であるため、ここでは異なる部分のみを説明する。
【００６０】
図８は、実施の形態２の第２の映像データ生成部の映像データ入力処理フローチャートを示し、第１の映像データ生成部１０５で生成した各受光素子の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが予め設定した第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出する（Ｓ８０１）。
【００６１】
次に、抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である否かを判定し（Ｓ８０２）、所定の範囲内であれば、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて（Ｓ８０３）、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成・入力し（Ｓ８０４）、ステップＳ８０１へ戻る。
【００６２】
このように実施の形態２によれば、第２の映像データ生成部６０１で複数の受光素子の映像データを１個の第１矩形領域の映像データとしてまとめることができるため、映像データ間の整合をとりながら、全体の映像データの数を効率良く低減することができる。なお、図６では、第１の映像データ生成部１０５の映像データ（受光素子単位）と、第２の映像データ生成部６０１の映像データ（第１矩形領域単位）の両方を生成・入力する構成としているが、映像データ（第１矩形領域単位）が生成・入力された受光素子の映像データを無効にするようにしても良く、この場合には、図６において、第１の映像データ生成部１０５から映像データ（受光素子単位）を第２の映像データ生成部６０１のみに出力し、第２の映像データ生成部６０１で映像データ（第１矩形領域単位）の生成に使用しなかった映像データ（受光素子単位）を通過させるように構成することで実現できる。
【００６３】
また、この際に使用する差分閾値を変更することにより、映像データが生成される確率を調整可能であるため、デジタル映像入力装置の映像データ入力における感度を調整することができる。
【００６４】
なお、実施の形態２では、ステップＳ８０３で、２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータから平均データを算出し、ステップＳ８０４で、この平均データを用いて第１矩形領域の映像データを生成・入力する例を示しているが、平均データを算出して用いることに代えて、例えば、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータの分布を集計して、最も頻度の高いデジタルデータを２n ×２n 個の映像データを代表するデジタルデータとして決定し、第１矩形領域の映像データを生成するようにしても良い。または、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータの最大値または最小値を用いて第１矩形領域の映像データとしても良い。
【００６５】
またこの他にも、第１矩形領域の映像データの求め方は種々考えられるが、最も重要であるのは、２n ×２n 個の映像データが、ある誤差の範囲で同じであれば、解像度のレベルが異なる映像データ（すなわち、解像度が粗い方向の第１矩形領域の映像データ）を生成するという点である。
【００６６】
〔実施の形態３〕
図９は、実施の形態３のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。実施の形態３のデジタル映像入力装置は、図６で示した実施の形態２のデジタル映像入力装置に、映像データの解像度を指定する解像度指定部９０１と、解像度指定部９０１で指定された解像度に基づいて、第１矩形領域の大きさを規定するｎ値を変更するｎ値変更部９０２と、解像度指定部９０１で指定された解像度に基づいて、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータを変更するアドレスデータ変更部９０３とを追加したものである。なお、その他の構成は実施の形態２と共通につき、ここでは異なる部分のみを説明する。
【００６７】
解像度指定部９０１としては、例えば、デジタル映像入力装置の有する操作表示部等を利用することができる。解像度指定部９０１で指定可能な解像度は、１個の受光素子を１画素単位として指定する最も高解像度のレベル０から順番に、２×２個の受光素子を１画素単位として指定するレベル１、２2 ×２2 個の受光素子を１画素単位として指定するレベル２、２3 ×２3 個の受光素子を１画素単位として指定するレベル３、‥‥‥‥、２i ×２i 個の受光素子を１画素単位として指定するレベルｉ（ｉは自然数）まで準備されているものとする。
【００６８】
ｎ値変更部９０２は、解像度指定部９０１で指定された解像度（レベル）に基づいて、第２の映像データ生成部６０１の第１矩形領域の大きさを規定するｎ値（２n ×２n のｎ値）を変更する。例えば、解像度がレベル２の場合には、図１０（ａ）に示すように、ｎ＝２に設定して第１矩形領域の大きさを２2 ×２2 に変更する。また、解像度がレベル３の場合には、図１０（ｂ）に示すように、ｎ＝３に設定して第１矩形領域の大きさを２3 ×２3 に変更する。
【００６９】
アドレスデータ変更部９０３は、解像度指定部９０１で指定された解像度（レベル）に基づいて、第１矩形領域のアドレスデータを変更する。例えば、解像度のレベル０の場合には、パターンＡで第１矩形領域のアドレスデータを変更し、解像度のレベル１の場合には、パターンＢで第１矩形領域のアドレスデータを変更し、解像度のレベル２の場合には、パターンＣで第１矩形領域のアドレスデータを変更する等のように、解像度のレベルｉに基づいて異なるパターンのアドレスデータに変更する。これによって第１矩形領域のアドレスデータが解像度に応じた固有のアドレスデータに変更されることになる。
【００７０】
以上の構成において、その動作を説明する。先ず、撮影を開始する前に予め解像度指定部９０１を介して解像度（レベル）を指定すると、ｎ値変更部９０２およびアドレスデータ変更部９０３によって第１矩形領域のｎ値およびアドレスデータが変更される。
【００７１】
次に、第２の映像データ生成部６０１に、第１の映像データ生成部１０５で生成した各受光素子の映像データが入力されると、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが変更された第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出する。次に、抽出した映像データが２n ×２n 個存在する場合に、抽出した２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、該当する第１矩形領域の固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成・入力する。なお、ここでは、常に平均データを生成するために、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である否かの判定は行わないものとする。
【００７２】
前述したように実施の形態３によれば、解像度指定部９０１、ｎ値変更部９０２およびアドレスデータ変更部９０３によって、第２の映像データ生成部６０１の第１矩形領域の大きさを変更できるので、指定された解像度に応じた映像データを生成することができる。換言すれば、解像度を指定することができ、かつ、解像度に応じて必要な映像データ量を増減することが可能である。
【００７３】
〔実施の形態４〕
図１１は、実施の形態４のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。実施の形態４のデジタル映像入力装置は、図６で示した実施の形態２のデジタル映像入力装置に、第３の映像データ生成部１１０１を追加したものである。なお、その他の構成は実施の形態２と共通につき、ここでは異なる部分のみを説明する。
【００７４】
第３の映像データ生成部１１０１は、第２の映像データ生成部６０１で生成した第１矩形領域の映像データを入力し、該映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成する。
【００７５】
ここで、例えば、図１２（ａ）に示すように、第２の映像データ生成部６０１における第１矩形領域の大きさが２×２の受光素子である場合、図１２（ｂ）に示すように、第３の映像データ生成部１１０１の第２矩形領域の大きさを２×２の第１矩形領域の大きさや、図１２（ｃ）に示すように、第３の映像データ生成部１１０１の第２矩形領域の大きさを４×４の第１矩形領域の大きさに設定することができる。
【００７６】
実施の形態４のデジタル映像入力装置によれば、このように第２の映像データ生成部６０１に加えて、第３の映像データ生成部１１０１で複数の第１矩形領域の映像データを１個の第２矩形領域の映像データとしてまとめることができるため、映像データ間の整合をとりながら、さらに全体の映像データの数を効率良く低減することができる。また、映像データとして、受光素子単位の映像データ、第１矩形領域単位の映像データ、第２矩形領域単位の映像データのように、異なる解像度の映像データを生成することができる。
【００７７】
さらに、実施の形態４の変形例として、第３の映像データ生成部１１０１を複数直列に配置し、かつ、第３の映像データ生成部１１０１毎に、第２矩形領域のアドレスデータを異ならせて配設し、先頭に配置された第３の映像データ生成部１１０１から出力される第２矩形領域の映像データを、次段の第３の映像データ生成部１１０１に第１矩形領域の映像データとして入力し、同様の処理を行って第２矩形領域の映像データを生成するようにしても良い。このような構成とすることにより、映像データ間の整合をとりながら、さらに全体の映像データの数を効率良く低減することができる。
【００７８】
〔実施の形態５〕
実施の形態５のデジタル映像入力装置（請求項１３のデジタル映像入力方法）は、受光素子で生成した電圧値の変化量を累計し、該変化量の累計値が予め設定した範囲から外れた場合に、その時の電圧値を用いて映像データを生成して入力するものである。
【００７９】
図１３は、実施の形態５のデジタル映像入力装置のブロック構成図を示し、受光した光を光電変換し、該光の強度に応じた電圧値（アナログデータ）を出力する複数の受光素子から成る受光部１３０１と、受光部１３０１の複数の受光素子から電圧値を入力し、各受光素子の電圧値（アナログデータ）をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１３０２と、Ａ／Ｄ変換部１３０２から各受光素子に対応したデジタルデータを入力し、受光素子毎に、各受光素子で生成したデジタルデータの変化量を累計し、該変化量の累計値が予め設定した範囲から外れた場合に、その時のデジタルデータを出力する変化量累計部１３０３と、変化量累計部１３０３からデジタルデータを入力して、受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータと映像データの生成時間を示すタイムコードとをデジタルデータに付加して、該当する受光素子の映像データとして生成する映像データ生成部１３０４を有している。
【００８０】
図１４は、変化量累計部１３０３における受光素子単位での処理を示すフローチャートである。先ず、Ａ／Ｄ変換部１３０２から受光素子のデジタルデータを入力すると（Ｓ１４０１）、前回の映像データを生成する際に使用した前回のデジタルデータＤt0に対する今回入力したデジタルデータＤt1の変化量ΔＤt1を求め（Ｓ１４０２）、変化量ΔＤt1を変化量の累計値ΔＤtotal に加算して累計値ΔＤtotal を更新する（Ｓ１４０３）。
【００８１】
次に、累計値ΔＤtotal が予め設定した範囲（例えば±α）から外れたか否かを判定し（Ｓ１４０４）、外れていなければステップＳ１４０１へ戻り、外れていれば、今回のデジタルデータＤt1を映像データ生成部１３０４へ出力する（Ｓ１４０５）。
【００８２】
その後、今回のデジタルデータＤt1で前回のデジタルデータＤt0を更新すると共に、変化量の累計値ΔＤtotal に０を設定し（Ｓ１４０６）、ステップＳ１４０１へ戻る。
【００８３】
実施の形態５のデジタル映像入力装置（デジタル映像入力方法）によれば、実施の形態１と異なる方法で、同様の効果を奏することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の受光素子ユニット（請求項１）は、映像データ出力手段が、受光素子からアナログデータを入力し、入力したアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、Ａ／Ｄ変換手段からデジタルデータを入力し、デジタルデータと記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、デジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、判定手段で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータから映像データを生成する映像データ生成手段と、判定手段で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、該当するデジタルデータを用いて基準データを更新する基準データ更新手段と、を備えたため、受光した光の強度に応じて受光素子で光電変換を行って生成したアナログデータ（電圧値）の変化量に基づいて映像データの生成有無を判定した後、映像データの入力を行うことにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。また、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。さらに、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【００８５】
また、本発明の受光素子ユニット（請求項２）は、請求項１記載の受光素子ユニットにおいて、映像データ生成手段が、受光素子に対して予め設定されている固有のアドレスデータと映像データの生成時間を示すタイムコードとをデジタルデータに付加して、映像データを生成するため、受光素子の数・配列順番等の空間的な制約や、サンプリング周期で映像データを生成する等の時間的な制約を受けずに、空間的・時間的な変化量を映像データとしてフォーマット化することができる。
【００８６】
また、本発明の受光素子ユニット（請求項３）は、請求項２記載の受光素子ユニットにおいて、映像データの生成時間が、受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されるため、映像データ出力手段で必要とする処理時間に影響されることなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化を一意の時間軸で正確に管理することができる。
【００８７】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項４）は、複数の受光素子からアナログデータを入力し、各受光素子のアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、受光素子毎に、映像データを生成するか否かの判定に使用する基準データを記憶した記憶手段と、Ａ／Ｄ変換手段から各受光素子に対応したデジタルデータを入力し、受光素子毎に、デジタルデータと記憶手段に記憶されている基準データとの差分を求め、差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子のデジタルデータを映像データの生成に使用するデジタルデータとして判定する判定手段と、判定手段で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータと映像データの生成時間を示すタイムコードとをデジタルデータに付加して、該当する受光素子の映像データとして生成する第１の映像データ生成手段と、判定手段で映像データの生成に使用するデジタルデータと判定された場合に、デジタルデータを用いて該当する受光素子の基準データを更新する基準データ更新手段と、を備えたため、受光した光の強度に応じて受光素子で光電変換を行って生成したアナログデータ（電圧値）の変化量に基づいて映像データの生成有無を判定した後、映像データの入力を行うことにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。また、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。さらに、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【００８８】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項５）は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを代表するデジタルデータを決定し、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを決定したデジタルデータに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたため、映像データ間の整合をとりながら、全体の映像データの数を効率良く低減することが可能である。
【００８９】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項６）は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２n ×２n 個存在する場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたため、映像データ間の整合をとりながら、全体の映像データの数を効率良く低減することが可能である。
【００９０】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項７）は、請求項４記載のデジタル映像入力装置において、さらに、第１の映像データ生成手段で生成した各受光素子の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、受光素子のアドレスデータが予め設定した２n ×２n （ｎは自然数）個の受光素子で構成される第１矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２n ×２n 個存在し、かつ、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２n ×２n 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第１矩形領域の映像データを生成する第２の映像データ生成手段を備えたため、映像データ間の整合をとりながら、全体の映像データの数を効率良く低減することが可能である。
【００９１】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項８）は、請求項７記載のデジタル映像入力装置において、さらに、第２の映像データ生成手段で生成した第１矩形領域の映像データを入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成する第３の映像データ生成手段を備えたため、さらに全体の映像データの数を効率良く低減することが可能である。
【００９２】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項９）は、請求項８記載のデジタル映像入力装置において、第３の映像データ生成手段を複数直列に配置し、かつ、第３の映像データ生成手段毎に、第２矩形領域のアドレスデータを異ならせて配設し、先頭に配置された第３の映像データ生成手段から出力される第２矩形領域の映像データを、次段の第３の映像データ生成手段に第１矩形領域の映像データとして入力し、映像データに付加されているアドレスデータおよびタイムコードから、第１矩形領域のアドレスデータが予め設定した２m ×２m （ｍは自然数）個の第１矩形領域で構成される第２矩形領域内のアドレスデータであり、かつ、タイムコードが同一である映像データを抽出し、抽出した映像データが２m ×２m 個存在し、かつ、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータのバラツキが所定の範囲内である場合に、該当する２m ×２m 個の映像データ中のデジタルデータを平均した平均データを求めて、第２矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータとタイムコードとを平均データに付加して、該当する第２矩形領域の映像データを生成するため、さらに全体の映像データの数を効率良く低減することが可能である。
【００９３】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項１０）は、請求項６または７記載のデジタル映像入力装置において、さらに、映像データの解像度を指定する解像度指定手段と、解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、第１矩形領域の大きさを規定するｎ値を変更するｎ値変更手段と、解像度指定手段で指定された解像度に基づいて、第１矩形領域に予め設定されている固有のアドレスデータを変更するアドレスデータ変更手段と、を備えたため、解像度を指定することができ、かつ、解像度に応じて必要な映像データ量を増減することが可能である。
【００９４】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項１１）は、請求項４〜１０記載の何れか一つのデジタル映像入力装置において、映像データの生成時間が、受光素子からアナログデータが出力された時間に基づいて決定されるため、上記各手段で必要とする処理時間に影響されることなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化を一意の時間軸で正確に管理することができる。
【００９５】
また、本発明のデジタル映像入力装置（請求項１２）は、請求項４〜１１記載の何れか一つのデジタル映像入力装置において、さらに、判定手段の差分閾値を変更する差分閾値変更手段を備えたため、映像データを生成する確率を任意に変更することができる。換言すれば、デジタル映像入力装置の映像データ入力における感度を調整することができる。
【００９６】
また、本発明のデジタル映像入力方法（請求項１３）は、受光素子で生成した電圧値の変化量を累計し、変化量の累計値が予め設定した範囲から外れた場合に、その時の電圧値を用いて映像データを生成して入力するため、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。また、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。さらに、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【００９７】
また、本発明のデジタル映像入力方法（請求項１４）は、受光素子毎に、所定のサンプリング周期でサンプリングした今回の電圧値と、前回映像データを生成するのに使用した前回の電圧値とを比較して、（前回の電圧値−今回の電圧値）の絶対値が予め設定した閾値以上である場合に、今回の電圧値を用いて前回の電圧値を更新し、同時に今回の電圧値を用いて映像データを生成して入力するため、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。また、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。さらに、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【００９８】
また、本発明のデジタル映像入力方法（請求項１５）は、請求項１４記載のデジタル映像入力方法において、閾値を変更することにより、映像データが生成される確率を調整するため、映像データ入力における感度を調整することができる。
【００９９】
また、本発明のデジタル映像入力方法（請求項１６）は、請求項１４記載のデジタル映像入力方法において、閾値およびサンプリング周期を変更することにより、映像データが生成される確率を調整するため、映像データ入力における感度を調整することができる。
【０１００】
また、本発明のデジタル映像入力方法（請求項１７）は、複数の受光素子が配列された受光部で光を受光し、受光した光の強度に応じて各受光素子で光電変換を行って電圧値を生成し、該電圧値を用いて映像データを生成して入力するデジタル映像入力方法において、各受光素子から電圧値を入力し、受光素子毎に、電圧値と所定の記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値との差分を求め、差分の絶対値が予め設定されている差分閾値以上であれば、該当する受光素子の電圧値を映像データの生成に使用する電圧値として判定する判定工程と、判定工程で映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、電圧値、受光素子毎に予め設定されている固有のアドレスデータおよび映像データの生成時間を示すタイムコードに基づいて、該当する受光素子の映像データを生成する第１の映像データ生成工程と、判定工程で映像データの生成に使用する電圧値と判定された場合に、電圧値を用いて記憶手段に記憶されている該当する受光素子の基準値を更新する基準データ更新工程と、を含むため、受光した光の強度に応じて受光素子で光電変換を行って生成したアナログデータ（電圧値）の変化量に基づいて映像データの生成有無を判定した後、映像データの入力を行うことにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）を取り込むことなく、撮影対象物または撮影対象空間の状態変化のみを映像データとして生成・入力できる。また、状態変化のあった映像データをＣＤＤ等の受光素子単位で入力可能とすることにより、不要である状態変化のない映像データ（無駄な情報）の生成・入力を回避し、情報量の低減および映像データ入力の効率化を図ることができる。さらに、映像データの増加を抑え、かつ、スロー再生時の滑らかさの改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。
【図２】実施の形態１の映像データのデータ構造を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の受光素子ユニットの概略構成を示す説明図である。
【図４】受光素子ユニットの他の構成例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の映像データ入力処理フローチャートである。
【図６】実施の形態２のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。
【図７】実施の形態２における第１の映像データ生成部で生成した映像データと第２の映像データ生成部で生成した映像データの違いを示す説明図である。
【図８】実施の形態２の第２の映像データ生成部の映像データ入力処理フローチャートである。
【図９】実施の形態３のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。
【図１０】実施の形態３の解像度（レベル）と第１矩形領域の大きさを規定するｎ値との関係を示す説明図である。
【図１１】実施の形態４のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。
【図１２】実施の形態４における第３の映像データ生成部の第２矩形領域の設定例を示す説明図である。
【図１３】実施の形態５のデジタル映像入力装置のブロック構成図である。
【図１４】実施の形態５の変化量累計部における受光素子単位での処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１    受光部
１０２    Ａ／Ｄ変換部
１０３    記憶部
１０４    判定・基準データ更新部
１０５    第１の映像データ生成部
２０１    映像データ
２０２    デジタルデータ
２０３    アドレスデータ
２０４    タイムコード
３０１    受光素子
３０２    アンプ
３０２    Ａ／Ｄ変換器
３０３    乗算器
３０４    比較回路
３０５    コントローラ
３０６    スイッチ回路
６０１    第２の映像データ生成部
６０２    差分閾値指定部
９０１    解像度指定部
９０２    ｎ値変更部
９０３    アドレスデータ変更部
１１０１    第３の映像データ生成部
１３０１    受光部
１３０２    Ａ／Ｄ変換部
１３０３    変化量累計部
１３０４    映像データ生成部
【図１】
0003675648.tif 000002
【図２】
0003675648.tif 000003
【図３】
0003675648.tif 000004
【図４】
0003675648.tif 000005
【図５】
0003675648.tif 000006
【図６】
0003675648.tif 000007
【図７】
0003675648.tif 000008
【図８】
0003675648.tif 000009
【図９】
0003675648.tif 000010
【図１０】
0003675648.tif 000011
【図１１】
0003675648.tif 000012
【図１２】
0003675648.tif 000013
【図１３】
0003675648.tif 000014
【図１４】
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