(57)【要約】      （修正有）【課題】画像の明るさの均一性を向上させると共に、カメラで取得したデータの画像変換の高速化を図る全周カメラを提供する。【解決手段】全周カメラに於いて、書込み切替え部２５は、信号処理部５から出力される信号を第１内部メモリ６ａ，６ｂの一方に所定量になる迄蓄積し、蓄積が所定量に達すると、蓄積先を変更して他の第１内部メモリに蓄積することを繰返し、又信号の蓄積が所定量に達した方の前記第１内部メモリから信号補正部２４に信号が出力され、該信号補正部は入力された信号を撮像素子内の位置に対応した補正係数に基づいて補正すると共に、補正済信号をデータ変換部１０に出力し、該データ変換部は入力された前記補正済信号を画像信号に圧縮変換し、該画像信号は入出力制御部７により外部メモリ３に逐次入力される様構成される。【選択図】図２
2014071860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有し、デジタル画像を取得するカメラと、該カメラから出力される信号を圧縮して画像信号に変換する画像データ処理装置と、外部メモリとを具備する全周カメラに於いて、前記画像データ処理装置は、前記信号を取込む信号処理部と、書込み切替え部と、２つ１組の第１内部メモリと、該第１内部メモリからの信号を補正する補正係数を有する信号補正部と、該信号補正部からの補正済信号を画像信号に変換するデータ変換部と、該データ変換部から出力された変換後のデータを一時保存する第３内部メモリと、該第３内部メモリと前記外部メモリとの間でデータの入出力の制御を行う入出力制御部とを具備し、前記書込み切替え部は、前記信号処理部から出力される信号を第１内部メモリの一方に所定量になる迄蓄積し、蓄積が所定量に達すると、蓄積先を変更して他の第１内部メモリに蓄積することを繰返し、又信号の蓄積が所定量に達した方の前記第１内部メモリから前記信号補正部に信号が出力され、該信号補正部は入力された信号を前記撮像素子内の位置に対応した前記補正係数に基づいて補正すると共に、補正済信号を前記データ変換部に出力し、該データ変換部は入力された前記補正済信号を画像信号に圧縮変換し、該画像信号は前記入出力制御部により前記外部メモリに逐次入力される様構成されたことを特徴とする全周カメラ。
【請求項２】
複数のカメラを有し、前記信号処理部と、前記書込み切替え部と、前記２つ１組の第１内部メモリと、前記信号補正部と、前記データ変換部と、前記第３内部メモリは、各カメラに対応してカメラの数だけ設けられた請求項１の全周カメラ。
【請求項３】
前記入出力制御部は、前記第３内部メモリから入力される複数の書込みリクエストに対して優先順位を付与するリクエスト調停部と、前記データ変換部から出力され、前記書込みリクエストと対応する変換後のデータを一時保存するデータストック部とを有し、変換後のデータは付与された優先順位に従って前記外部メモリに書込まれる請求項１又は請求項２の全周カメラ。
【請求項４】
前記信号補正部は、前記補正係数に基づきレンズの光学系に起因する画像の明るさに対するシェーディング補正を行う請求項１〜請求項３のうちいずれかの全周カメラ。
【請求項５】
前記補正係数は、基準光を照射した場合の輝度最高位置からの距離と、該距離に対応した輝度の減少に基づき算出された請求項１〜請求項４のうちいずれかの全周カメラ。
【請求項６】
前記補正係数と前記距離との関係は、近似直線の集合で表される請求項５の全周カメラ。
【請求項７】
前記補正係数と前記距離との関係は、複次曲線で表される請求項５の全周カメラ。
【請求項８】
前記補正係数は、前記距離と該距離に対応する補正係数とで構成されたテーブルから得られる請求項１〜請求項４のうちいずれかの全周カメラ。
【請求項９】
前記蓄積されるデータの所定量は、前記データ変換部が圧縮可能な最小単位の量である請求項１〜請求項８のうちいずれかの全周カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラが実装され、全周画像を撮像する全周カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲータ用の地図情報等として、路線沿線の画像データが取得され、更に取得した画像に基づき計測が行われる。斯かる画像取得の為に全周カメラが用いられる。全周カメラは、自動車等の移動体の天井に設置され、移動体が移動しつつ沿線の構築物、景色等を全周カメラにより撮像していく。
【０００３】
この為、全周カメラで取得した画像を順次取込んでいく速度は、移動体の移動速度に対応する必要があり、移動体の速度は画像を取込む速度に制限されている。
【０００４】
又、全周カメラの撮像素子から出力される信号そのものは、画像データではなく、又膨大なデータ量であるので、画像データとして保存する為には画像データに変換すると共にデータの圧縮が行われる。
【０００５】
図７により、カメラ（撮像素子）から出力されるデータを、画像データとして圧縮する従来の画像データ処理装置について説明する。尚、説明を簡単にする為、データの処理は１つのカメラから出力されたものを示している。
【０００６】
図７中、１は画像データ処理装置、２はカメラから出力される受光信号、３は外部メモリ、４はＣＰＵを示している。前記受光信号２は具体的には、カメラの撮像素子の画素から出力される受光信号であり、又、前記外部メモリ３としては、例えばＤＤＲ２（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  ２）等のＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられる。
【０００７】
前記画像データ処理装置１は、主に信号処理部５、第１内部メモリ６、入出力制御部７、メモリコントローラ８、第２内部メモリ９、データ変換部１０、第３内部メモリ１１、第４内部メモリ１２、画像データ入出力部１３、内部レジスタ１４を具備している。
【０００８】
前記受光信号２は前記信号処理部５に入力され、該信号処理部５は入力された前記受光信号２をシリアル信号からパラレル信号に変換し、又ビット数の変換等の所要の信号処理をして前記第１内部メモリ６に出力する。
【０００９】
該第１内部メモリ６は、入力された信号が所定量に達する迄信号を一時保存する。ここで所定量とは、例えば２０４８画素×１６であり、保存するデータ量が２０４８画素×１６に達すると、前記入出力制御部７、前記メモリコントローラ８を介して前記外部メモリ３に書込まれる。ここで、前記メモリコントローラ８は、前記外部メモリ３にデータを書込むタイミング、前記外部メモリ３に書込む領域を制御する。
【００１０】
該外部メモリ３は、前記受光信号２を格納する受光信号格納領域と、画像データを格納する画像データ格納領域とを持っており、前記第１内部メモリ６から出力された信号は、前記入出力制御部７及び前記メモリコントローラ８を介して前記受光信号格納領域に保存される（図７中、矢印ａ）。
【００１１】
前記第１内部メモリ６へは前記受光信号２が継続して入力され、前記第１内部メモリ６に保存された信号が、所定量に達する度に前記メモリコントローラ８を介して前記外部メモリ３に書込まれ、保存される。保存されたデータが１フレーム分に達すると、前記入出力制御部７が、前記メモリコントローラ８を介して１フレーム分の内、所定量分（例えば、２０４８画素×１６）だけ切出し（図７中、矢印ｂ）、前記第２内部メモリ９に出力する。
【００１２】
前記データ変換部１０は、例えばＪＰＥＧエンコーダであり、前記第２内部メモリ９に蓄積された信号をＪＰＥＧの画像データに圧縮、変換する。変換された画像データは、一旦前記第３内部メモリ１１に保存され、前記メモリコントローラ８が管理する所要のタイミングで、前記入出力制御部７から前記外部メモリ３に書込まれる。
【００１３】
所定量ずつのデータが、前記データ変換部１０で画像データに圧縮、変換され、順次前記外部メモリ３に書込まれ、変換した画像データが１フレーム分に達すると、１フレーム分の画像データとして前記画像データ格納領域に格納される（図７中、矢印ｃ）。
【００１４】
次に、前記ＣＰＵ４が画像データに基づき計測等を実行する場合は、前記画像データ入出力部１３を介して前記入出力制御部７に読出し指令が発せられ、前記メモリコントローラ８を介して画像データが読出され（図７中、矢印ｄ）、該画像データは前記第４内部メモリ１２、前記画像データ入出力部１３を介して前記ＣＰＵ４に出力される。
【００１５】
上記した前記画像データ処理装置１では、１フレーム分の大容量のデータが前記画像データ処理装置１と前記外部メモリ３との間で４度も入出力する構成であり、又画像圧縮変換は、１フレーム毎に実行される為、必然的に１フレーム分の遅れを持って画像処理がなされていた。
【００１６】
ところで、上記した前記画像データ処理装置１では、全周カメラを構成する各々のカメラには、レンズ光学系として広角のレンズが用いられ、個々の広角レンズに対応して撮像素子が設けられている。この為、各撮像素子により取得される画像は、レンズ光学系の中心付近では明るいものの、周辺部位は暗くなってしまう。全周画像は個々の撮像素子で取得した画像を合成したものであり、個々の画像で明度差があった場合は、全周画像を構築する上で、画像の明るさが不均一となり、好ましくない。
【００１７】
又、従来の画像データ処理では、前記外部メモリ３とのデータの授受がボトルネックになり、更に、画像データの変換又は圧縮処理に１フレーム分のタイムラグがある等により、カメラで取得した画像を取込む速度が制限されていた。更に、全周カメラの様に、複数のカメラを有し、複数のカメラで同時に画像を取得する場合では、取込む速度の制限は大きな問題であり、これに加えて画像の明るさの不均一性を画像処理により補正することは、膨大な演算時間を要してしまっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００７−１７１０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、画像の明るさの均一性を向上させると共に、カメラで取得したデータの画像変換の高速化を図る全周カメラを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、撮像素子を有し、デジタル画像を取得するカメラと、該カメラから出力される信号を圧縮して画像信号に変換する画像データ処理装置と、外部メモリとを具備する全周カメラに於いて、前記画像データ処理装置は、前記信号を取込む信号処理部と、書込み切替え部と、２つ１組の第１内部メモリと、該第１内部メモリからの信号を補正する補正係数を有する信号補正部と、該信号補正部からの補正済信号を画像信号に変換するデータ変換部と、該データ変換部から出力された変換後のデータを一時保存する第３内部メモリと、該第３内部メモリと前記外部メモリとの間でデータの入出力の制御を行う入出力制御部とを具備し、前記書込み切替え部は、前記信号処理部から出力される信号を第１内部メモリの一方に所定量になる迄蓄積し、蓄積が所定量に達すると、蓄積先を変更して他の第１内部メモリに蓄積することを繰返し、又信号の蓄積が所定量に達した方の前記第１内部メモリから前記信号補正部に信号が出力され、該信号補正部は入力された信号を前記撮像素子内の位置に対応した前記補正係数に基づいて補正すると共に、補正済信号を前記データ変換部に出力し、該データ変換部は入力された前記補正済信号を画像信号に圧縮変換し、該画像信号は前記入出力制御部により前記外部メモリに逐次入力される様構成された全周カメラに係るものである。
【００２１】
又本発明は、複数のカメラを有し、前記信号処理部と、前記書込み切替え部と、前記２つ１組の第１内部メモリと、前記信号補正部と、前記データ変換部と、前記第３内部メモリは、各カメラに対応してカメラの数だけ設けられた全周カメラに係るものである。
【００２２】
又本発明は、前記入出力制御部は、前記第３内部メモリから入力される複数の書込みリクエストに対して優先順位を付与するリクエスト調停部と、前記データ変換部から出力され、前記書込みリクエストと対応する変換後のデータを一時保存するデータストック部とを有し、変換後のデータは付与された優先順位に従って前記外部メモリに書込まれる全周カメラに係るものである。
【００２３】
又本発明は、前記信号補正部は、前記補正係数に基づきレンズの光学系に起因する画像の明るさに対するシェーディング補正を行う全周カメラに係るものである。
【００２４】
又本発明は、前記補正係数は、基準光を照射した場合の輝度最高位置からの距離と、該距離に対応した輝度の減少に基づき算出された全周カメラに係るものである。
【００２５】
又本発明は、前記補正係数と前記距離との関係は、近似直線の集合で表される全周カメラに係るものである。
【００２６】
又本発明は、前記補正係数と前記距離との関係は、複次曲線で表される全周カメラに係るものである。
【００２７】
又本発明は、前記補正係数は、前記距離と該距離に対応する補正係数とで構成されたテーブルから得られる全周カメラに係るものである。
【００２８】
更に又本発明は、前記蓄積されるデータの所定量は、前記データ変換部が圧縮可能な最小単位の量である全周カメラに係るものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、撮像素子を有し、デジタル画像を取得するカメラと、該カメラから出力される信号を圧縮して画像信号に変換する画像データ処理装置と、外部メモリとを具備する全周カメラに於いて、前記画像データ処理装置は、前記信号を取込む信号処理部と、書込み切替え部と、２つ１組の第１内部メモリと、該第１内部メモリからの信号を補正する補正係数を有する信号補正部と、該信号補正部からの補正済信号を画像信号に変換するデータ変換部と、該データ変換部から出力された変換後のデータを一時保存する第３内部メモリと、該第３内部メモリと前記外部メモリとの間でデータの入出力の制御を行う入出力制御部とを具備し、前記書込み切替え部は、前記信号処理部から出力される信号を第１内部メモリの一方に所定量になる迄蓄積し、蓄積が所定量に達すると、蓄積先を変更して他の第１内部メモリに蓄積することを繰返し、又信号の蓄積が所定量に達した方の前記第１内部メモリから前記信号補正部に信号が出力され、該信号補正部は入力された信号を前記撮像素子内の位置に対応した前記補正係数に基づいて補正すると共に、補正済信号を前記データ変換部に出力し、該データ変換部は入力された前記補正済信号を画像信号に圧縮変換し、該画像信号は前記入出力制御部により前記外部メモリに逐次入力される様構成されたので、カメラからのデータの読込みとデータの圧縮変換を並行して実行し、又外部メモリとのデータの授受の回数が少なくなり、データの圧縮変換に要する時間を大幅に短縮できると共に、レンズ光学系に起因する光量分布が補正され、画像の明るさの均一性を向上させることができる。
【００３０】
又本発明によれば、複数のカメラを有し、前記信号処理部と、前記書込み切替え部と、前記２つ１組の第１内部メモリと、前記信号補正部と、前記データ変換部と、前記第３内部メモリは、各カメラに対応してカメラの数だけ設けられたので、カメラ個々からの信号の圧縮変換が、個別に実行され、又変換時間が短縮されるので、全周カメラでの撮像速度を増大させることができる。
【００３１】
又本発明によれば、前記入出力制御部は、前記第３内部メモリから入力される複数の書込みリクエストに対して優先順位を付与するリクエスト調停部と、前記データ変換部から出力され、前記書込みリクエストと対応する変換後のデータを一時保存するデータストック部とを有し、変換後のデータは付与された優先順位に従って前記外部メモリに書込まれるので、外部メモリへの書込みが滞留することなく円滑に行われる。
【００３２】
又本発明によれば、前記信号補正部は、前記補正係数に基づきレンズの光学系に起因する画像の明るさに対するシェーディング補正を行うので、受光光量の少ない画像の外側部の明るさを、受光光量の多い画像の中心と同等の明るさとすることができ、画像の明るさの均一性を向上させることができる。
【００３３】
又本発明によれば、前記補正係数は、基準光を照射した場合の輝度最高位置からの距離と、該距離に対応した輝度の減少に基づき算出されたので、前記補正係数を基に光量分布を補正することで、画像の明るさの均一性を向上させることができる。
【００３４】
又本発明によれば、前記補正係数と前記距離との関係は、近似直線の集合で表されるので、迅速に前記補正係数を算出することができる。
【００３５】
又本発明によれば、前記補正係数と前記距離との関係は、複次曲線で表されるので、正確に前記補正係数を算出することができる。
【００３６】
又本発明によれば、前記補正係数は、前記距離と該距離に対応する補正係数とで構成されたテーブルから得られるので、該テーブルに前記距離を代入することで迅速且つ正確に前記補正係数を求めることができる。
【００３７】
更に又本発明によれば、前記蓄積されるデータの所定量は、前記データ変換部が圧縮可能な最小単位の量であるので、内部メモリの容量が小さくてよく、更に最小単位のデータの圧縮変換であるので、一度のデータの圧縮変換は短時間で済み、データの取込みとデータの圧縮変換はリアルタイムで同時進行することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る全周カメラの概略図である。
【図２】該全周カメラに用いられる画像データ処理装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施例に係るシェーディング補正を説明する説明図であり、（Ａ）はシェーディング補正を行っていない場合の画像を示し、（Ｂ）はシェーディング補正を行った場合の画像を示している。
【図４】該シェーディング補正に用いられる補正係数と中心点からの距離の関係を説明するグラフである。
【図５】該シェーディング補正に用いられる補正係数と中心点からの距離の関係を説明するグラフである。
【図６】前記画像データ処理装置の入出力制御部のブロック図である。
【図７】従来の画像データ処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００４０】
先ず、図１に於いて、本発明が実施される全周カメラ２１の一例を説明する。
【００４１】
カメラ筐体２２の垂直な４側面に、それぞれデジタル画像を撮像するカメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（２３ｃ，２３ｄは図示せず）が設けられ、天井面にデジタル画像を撮像するカメラ２３ｅが設けられている。前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄによって全周画像が取得でき、又、前記カメラ２３ｅによって上方の画像が取得でき、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、前記カメラ２３ｅによって下方を除く全ての方向の画像が取得できる。更に、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの画像を合成することで、全周囲のパノラマ画像が作成できる様になっている。
【００４２】
尚、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの画像を合成する場合、隣接する画像間で所定量オーバラップする様、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの光学系は広角レンズを有している。又、前記カメラ２３ｅも取得した上方の画像と前記全周画像間で欠落部分がない様、光学系は広角レンズを有している。
【００４３】
前記カメラ筐体２２の内部には、画像データ処理装置２０（図２参照）が収納され、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、前記カメラ２３ｅで取得した信号は、それぞれ前記画像データ処理装置２０に送出され、該画像データ処理装置２０でデータが圧縮され、画像に変換される様になっている。又、前記カメラ筐体２２は水密構造となっており、例えば、自動車の天井に搭載できる様になっている。
【００４４】
次に、図２に於いて本実施例に係る前記画像データ処理装置２０について説明する。尚、図２中、図７中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
前記画像データ処理装置２０は、主に信号処理部５、書込み切替え部２５、１つのカメラに対して２つ設けられた第１内部メモリ６ａ，６ｂ、信号補正部であるシェーディング補正部２４、データ変換部１０、入出力制御部７、メモリコントローラ８、第３内部メモリ１１、第４内部メモリ１２、画像データ入出力部１３、内部レジスタ１４を具備している。
【００４６】
尚、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、前記カメラ２３ｅから出力される個々の信号処理は同一であるので、１つのカメラ２３ａから出力される受光信号２についての処理を説明する。又、前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、前記カメラ２３ｅから出力される信号は、それぞれの撮像素子１６からの信号となっている。
【００４７】
前記カメラ２３ａからの受光信号２は、前記信号処理部５に入力され、該信号処理部５は入力された受光信号２をシリアル信号からパラレル信号に変換すると共に、８ビットの信号に変換する。
【００４８】
前記信号処理部５からの信号は、所定量が前記書込み切替え部２５を介して前記第１内部メモリ６ａ，６ｂのいずれかに交互に且つ択一的に入力され、該第１内部メモリ６ａ，６ｂに蓄積される。ここで、該第１内部メモリ６ａ，６ｂに蓄積されるデータの所定量は、画像の１フレーム分のデータ、或は前記第１内部メモリ６ａ，６ｂの容量より大幅に少なく設定され、好ましくは前記データ変換部１０で圧縮、画像データに変換し得る最小単位のデータ、例えば８画素×８のデータ量である。
【００４９】
前記第１内部メモリ６ａ，６ｂに蓄積されたデータ量が８画素×８となる度に、前記シェーディング補正部２４に出力され、該シェーディング補正部２４で補正された後に前記データ変換部１０に出力される。従って、該データ変換部１０には、前記シェーディング補正部２４を介して前記第１内部メモリ６ａ，６ｂから交互に８画素×８のデータが入力される。
【００５０】
前記書込み切替え部２５は、前記第１内部メモリ６ａ，６ｂのデータの蓄積、放出を制御するものであり、例えば前記第１内部メモリ６ａにデータが書込まれている場合は、前記第１内部メモリ６ｂから前記シェーディング補正部２４にデータが出力され、前記第１内部メモリ６ａへのデータが所定量（８画素×８）となると、データが前記第１内部メモリ６ｂに書込まれる様にすると共に、前記第１内部メモリ６ａに蓄積されたデータを前記シェーディング補正部２４に出力する。
【００５１】
該シェーディング補正部２４によるシェーディング補正について説明する。
【００５２】
前記全周カメラ２１に使用される前記カメラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄにより取得される画像は、それぞれが所定量のオーバラップ領域を有し、該オーバラップ領域同士をオーバラップさせて合成することで全周画像が作成される。この時、オーバラップ領域はカメラの光学系に於いてはレンズの外側領域を通る光により撮像される。
【００５３】
前記全周カメラ２１の光学系は、広角のレンズが使用される場合が多く、この場合レンズの外側を通過する光を受光する画素領域の受光光量は少なくなり、図３（Ａ）に示される様に、カメラで撮影された画像としては周辺部位が暗い画像となる。即ち、中心部で明るく、周辺部で暗くなる光量分布を有する画像となる。
【００５４】
この為、本実施例では前記シェーディング補正部２４を設け、前記撮像素子１６上の位置に応じた補正係数（補正倍率）を算出し、算出した補正係数によって前記受光信号２を補正し、レンズ光学系に起因する光量分布を低減する。
【００５５】
以下、図４、図５を参照し、シェーディング補正を行う際の補正係数の算出について説明する。
【００５６】
撮像領域全体が同一の反射特性を有し、撮像光軸と直交する面である測定対象、例えば白色の壁面に対して基準光源より照明光を照射し、該照明光を照射した状態の測定対象を前記カメラ２３ａにより撮像する。尚、該カメラ２３ａの撮像光軸と前記基準光源の照明光軸とは一致しているのが好ましい。
【００５７】
取得した画像の画像中心の画素を中心点２６とし、該中心点２６を最も輝度の高い基準の画素とする。又、該中心点２６から所定ピクセル、例えば２０ピクセル離れた位置にあり、２０ピクセルを半径とした同一円周上にある複数の画素の輝度を算出し、算出した画素の輝度の平均を前記中心点２６から２０ピクセル離れた画素Ａの輝度とする。次に、画素Ａの輝度が前記中心点２６の輝度よりもどの程度暗いかを演算し、演算結果を基に画素Ａを前記中心点２６と同等の明るさとする為の補正係数を算出する。尚、前記中心点２６から画素Ａ迄の距離と同じ距離にある画素は、全て画素Ａと同等の輝度であるものとする。
【００５８】
同様に、前記中心点２６と所定ピクセル間隔、例えば２０ピクセル間隔毎に同一円周上の複数の画素の平均輝度を求める。更に、各円周上に位置する画素を画素Ｂ、画素Ｃ、……、画素Ｎとし、画素Ｂ〜画素Ｎの輝度を算出し、算出した画素Ｂ〜画素Ｎの輝度が前記中心点２６の輝度よりもどの程度暗いかをそれぞれ演算し、演算結果を基に画素Ｂ〜画素Ｎを前記中心点２６と同等の明るさとする為の補正係数をそれぞれ算出する。
【００５９】
図４中、２７は横軸を前記中心点２６からの距離Ｘ、縦軸を補正係数Ｙとした場合に於ける、画素の位置と補正係数との関係についてのグラフを示している。該グラフ２７は、２０ピクセル間隔毎の近似直線の集合となっており、各近似式はそれぞれ１次式で表される。従って、前記撮像素子１６の任意の位置に存在する画素について、該画素の前記中心点２６との距離を近似式に代入することで、画素に対応する前記受光信号２の補正係数を迅速に算出可能となっている。
【００６０】
又、図５中、２８は横軸を前記中心点２６からの距離Ｘ、縦軸を補正係数Ｙとした場合に於ける、画素の位置と補正係数との関係を近似曲線で表したグラフを示している。該グラフ２８は、例えば以下の式で表される。
【００６１】
Ｙ＝０．０００００００２６９Ｘ3 −０．０００００５６６１５Ｘ2 ＋０．０００６００２６７９Ｘ＋１……（式１）
【００６２】
距離Ｘと補正係数Ｙとの関係は、上記（式１）の３次の複次曲線の近似式で表される様になっており、前記撮像素子１６の任意の位置に存在する画素について、該画素の前記中心点２６との距離を上記近似式に代入することで、画素の前記受光信号２に対応する補正係数をより正確に算出可能となっている。尚、上記３次式に基づき所定間隔毎に近似直線を求め、近似直線の集合としての近似式を求めてもよい。尚、画素の位置と補正係数との関係を表す近似曲線は、４次以上の複次曲線であってもよい。
【００６３】
尚、前記カメラ２３ａの撮像光軸と、基準光源の照明光軸とが一致していない場合には、取得した画像中で最も輝度の高い画素を検出し、検出した画素を前記中心点２６とすればよい。
【００６４】
又、上記では近似式を用いて前記中心点２６から任意の距離にある画素の補正係数を算出しているが、近似式以外の方法を用いてもよい。例えば、前記中心点２６からの距離とそれに対応した補正係数が設定されたテーブル、即ち前記撮像素子１６の各画素に対応した補正係数が設定されたテーブルを予め前記カメラ２３毎に用意し、前記中心点２６からの距離を基に、テーブルから任意の位置にある画素の補正係数を求める様にしてもよい。前記テーブルに画素と前記中心点との距離を代入することで、画素の前記受光信号２に対応する補正係数を迅速且つ正確に求めることができる。
【００６５】
算出した補正係数を基に、前記シェーディング補正部２４が前記第１内部メモリ６の一方から入力された信号に対してシェーディング補正を行うことで、レンズ光学系に起因する光量分布が補正される。又、シェーディング補正を行った８画素×８の信号を、補正済信号として前記データ変換部１０に出力する。
【００６６】
該データ変換部１０は、前記第１内部メモリ６の一方から入力され、前記シェーディング補正部２４によりシェーディング補正された８画素×８の補正済信号を画像データに圧縮変換し、例えばＪＰＥＧの画像データに変換し、前記第３内部メモリ１１に出力する。該第３内部メモリ１１は、前記入出力制御部７から出力の指令が来る迄画像データを一時保存する。
【００６７】
ここで、前記データ変換部１０によるデータ変換は、画像データ変換の最小単位であり、高速度で変換が可能であり、更に変換速度（変換に要する時間）を前記受光信号２のデータが前記第１内部メモリ６ａ，６ｂの一方に蓄積される時間より早くしておけば、前記第１内部メモリ６ａ，６ｂから前記データ変換部１０に出力する際の待ち時間がなく、前記信号処理部５からのデータの取込みとデータの画像データへの変換、圧縮がリアルタイムで同時進行する。
【００６８】
前記入出力制御部７は、前記データ変換部１０により逐次変換された最小単位の画像データを、前記メモリコントローラ８を介して所定のタイミングで、前記外部メモリ３の所定の領域、所定のアドレスに逐次書込んでいく（図２中、矢印ａ）。前記メモリコントローラ８は、書込まれるデータが１フレーム分となると、データを書込む領域、アドレスを変更し、前記外部メモリ３内で１フレーム毎の画像データが完成する様制御する。
【００６９】
画像データに基づき計測等を実行する場合は、前記ＣＰＵ４よりデータ読出しリクエストが発せられ、前記入出力制御部７及び前記メモリコントローラ８はデータ読出しリクエストに応じて前記外部メモリ３に格納された画像データを所定単位で出力する（図２中、矢印ｄ）。この場合のデータ量は、前記第４内部メモリ１２が保存し得る大きさ、例えば２０４８画素×１６等である。読出された画像データは、前記画像データ入出力部１３により所定のタイミングで出力される。
【００７０】
出力された１フレーム分の画像データは、レンズ光学系に起因する光量分布が補正されているので、図３（Ｂ）に示される様な、光量分布の少ない均一な明るさの画像となっている。
【００７１】
上記した様に、本実施例では、前記画像データ処理装置２０にシェーディング補正部２４を設け、該シェーディング補正部２４により前記カメラ２３ａからの前記受光信号２を補正し、レンズ光学系に起因する受光光量分布が補正されるので、受光光量が少ない画素領域があった場合でも画像の明るさの均一性を向上させることができる。
【００７２】
又、前記第１内部メモリ６を２つ１組として、交互にデータを蓄積し、一方が蓄積している間にデータ変換を行う様にしたので、１フレーム分のデータを前記外部メモリ３に蓄積する必要がなく、ボトルネックとなっていた前記外部メモリ３と前記画像データ処理装置２０間でのデータの授受がなくなる。更に、データの圧縮、画像データへの変換処理で１フレーム分のデータ蓄積時間の待ち時間がなくなる。この為、データの圧縮、画像データの変換を著しく高速で行うことができる。
【００７３】
上記説明は、カメラが１つの場合を説明したが、カメラが複数の場合は、各カメラに対応し、前記信号処理部５、前記書込み切替え部２５、前記第１内部メモリ６ａ，６ｂ、前記シェーディング補正部２４及び前記データ変換部１０、前記第３内部メモリ１１もカメラの数だけ設けられる。而して、各カメラ毎にデータの取込み、データの圧縮変換が実行される。
【００７４】
図６は、カメラ２３が複数ある場合の前記入出力制御部７の構成を示し、特に前記入出力制御部７の書込み部分の構成を示している。
【００７５】
該入出力制御部７は、複数の前記第３内部メモリ１１から出力される画像データの前記外部メモリ３への書込みの制御を行い、前記入出力制御部７はリクエスト調停部３０、リクエストストック部３１、データストック部３２、リクエスト生成部３３、アドレス生成部３４を有する。
【００７６】
前記第３内部メモリ１１に圧縮変換後の画像データが蓄積されると、各第３内部メモリ１１から書込みリクエスト１〜５が発せられ、該書込みリクエスト１〜５は前記リクエスト調停部３０に入力される。該リクエスト調停部３０は、前記書込みリクエスト１〜５に優先順位を付加して前記リクエストストック部３１に保存する。優先順位は、待ち時間が生じない様、或は少なくなる様、時間的に早く入力されたものから順次決定していく。
【００７７】
又、前記第３内部メモリ１１からは前記書込みリクエスト１〜５に対応した書込みデータが前記データストック部３２に出力され、該データストック部３２で一時的に保存される。
【００７８】
前記リクエスト生成部３３は、優先順位に従って前記書込みリクエスト、例えば書込みリクエスト２を出力し、又該書込みリクエスト２に対応する書込みデータのアドレスを前記アドレス生成部３４で決定し、前記書込みリクエスト２と共に前記メモリコントローラ８へ入力する。該メモリコントローラ８は前記書込みリクエスト２に基づき該書込みリクエスト２に対応した書込みデータ２（画像データ）を前記データストック部３２から読込み、前記外部メモリ３の前記アドレスに書込む。
【００７９】
而して、前記複数の第３内部メモリ１１から出力される画像データは、前記外部メモリ３内で各カメラ毎に、更に１フレーム毎の画像データに作成される。
【００８０】
複数のカメラで画像を取得した場合でも、各カメラ毎にオーバラップ領域を含めて均一な明るさの画像が取得されるので、該オーバラップ領域同士をオーバラップさせることで、画像同士の継ぎ目が暗くなることを防止でき、明るさの均一性を向上させた全周画像を作成することができる。
【００８１】
又、複数のカメラで画像を取得した場合でも、データの圧縮変換は、データの取込みと同時進行で行われ、前記外部メモリ３へは画像データに変換したものが送出されるだけであり、画像データ処理装置２０と外部メモリ３間で変換前のデータの授受はなく、データの圧縮変換の高速化が図れる。
【００８２】
尚、上記実施例では、カメラが５個の全周カメラを示したが、カメラの数はカメラの画角に基づき決定されればよく、５個のカメラに限定されるものではない。
【００８３】
又、カメラは完成された単体ではなく、撮像素子と光学系とをカメラ筐体に組込んだものでもよい。
【００８４】
更に、前記入出力制御部７と前記メモリコントローラ８とを一体化して入出力制御部とし、前記画像データ処理装置２０と前記外部メモリ３との間の信号の授受、前記外部メモリ３への書込み、読出しの制御を行ってもよい。又、前記第３内部メモリ１１と前記データストック部３２とは共通化してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１              画像データ処理装置
２              受光信号
３              外部メモリ
４              ＣＰＵ
５              信号処理部
６              第１内部メモリ
７              入出力制御部
８              メモリコントローラ
９              第２内部メモリ
１０            データ変換部
１１            第３内部メモリ
１２            第４内部メモリ
１３            画像データ入出力部
１４            内部レジスタ
１６            撮像素子
２０            画像データ処理装置
２４            シェーディング補正部
２５            書込み切替え部
２６            中心点
３０            リクエスト調停部
３１            リクエストストック部
３２            データストック部
３３            リクエスト生成部
３４            アドレス生成部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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