(57)【要約】【課題】  従来の赤外線撮像装置は検出器の感度バラツキ補正を行う場合、数秒間にわたり外部の時間を遮光するシャッタを用いていたため、運転者が画像情報を画像補正期間中に見ることができなかった。【解決手段】  今回の赤外線撮像装置は、電子シャッタを用いて感度バラツキ補正用データをフレーム信号に同期して、フレーム単位で取得し、1秒間１フレームだけ画像取得し、複数フレームのデータから算出したデータに基づき、運転者へ画像を表示しながら、感度バラツキ補正を行うようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗視均一平面を対象に撮像することによって赤外線画像の感度バラツキ補正を行い、１秒間に３０フレームの画像をモニタへ表示する赤外線撮像装置において、
フレーム信号に同期して、１フレーム間で動作する電子シャッターと、
運転者から補正指令を受けて、上記電子シャッターを開閉動作させるマイコン回路と、赤外線で撮像されたビデオ信号の感度を補正する感度バラツキ補正部とからなる制御部と、
を具備し、
上記制御部は、１秒間に１フレームで、上記電子シャッターを動作させて補正用の撮像データ得て、
１秒間に上記補正用の撮像データに基づき、１フレーム以外の２９フレームで、補正された画像データをモニタに表示し、
複数フレーム分の上記補正用の撮像データから感度バラツキ補正値を算出することを特徴とする赤外線撮像装置。
【請求項２】
感度バラツキ補正画像の輝度標準偏差と実際に取得する赤外線画像の輝度標準偏差の差が閾値以上になった場合に自動的に補正を実施する請求項１記載の赤外線撮像装置。
【請求項３】
車両などで大きな機動変化がある場合は感度補正を中断し、機動変化が小さくなってきたときに再度感度補正を実施する請求項２記載の赤外線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両などに搭載し夜間に赤外線画像を運転者に供給する赤外線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線固体撮像素子のバラツキを抑えるための補正を実行した時の筐体温度に対して撮像時の筐体温度が大幅にずれた場合、自動的に再度補正を実行し、常に鮮明な赤外線映像を得るために、補正時にそのときの筐体温度センサの出力をメモリに記憶し、メモリの出力は閾値設定器に入力され、そこで筐体温度の閾値が設定される。撮像時は、シャッタ駆動器がシャッタを開き、セレクタはその方向を減算器に切り替えるものは既に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４９７９２号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の赤外線撮像装置で検出器の感度補正を行う場合、均一面を作り出し、補正用データを取込んで感度バラツキ補正用データを作成し、感度補正をしており、バラツキ補正する際、画像の均一面を作り出すためには、一定時間連続して外部の光を遮光するシャッタが必要であり、シャッタにより遮光している間は外部の撮像が行えないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述した問題を解決するためになされたもので、電子シャッタを用いることで感度バラツキ補正をフレーム単位で取得でき、１秒間の１フレームのみ画像取得を実施するため、運転者は感度バラツキ補正中も映像を失わずに作業を実施できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の赤外線撮像装置は、暗視均一平面を対象に撮像することによって赤外線画像の感度バラツキ補正を行い、１秒間に３０フレームの画像をモニタへ表示する赤外線撮像装置において、フレーム信号に同期して、１フレーム間で動作する電子シャッターと、運転者から補正指令を受けて、上記電子シャッターを開閉動作させるマイコン回路と、赤外線で撮像されたビデオ信号の感度を補正する感度バラツキ補正部とからなる制御部と、を具備し、上記制御部は、１秒間に１フレームで、上記電子シャッターを動作させて補正用の撮像データ得て、１秒間に上記補正用の撮像データに基づき、１フレーム以外の２９フレームで、補正された画像データをモニタに表示し、複数フレーム分の上記補正用の撮像データから感度バラツキ補正値を算出するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、赤外線画像の補正において、電子シャッタを用いることで感度バラツキ補正用データをフレーム単位で取得し、１秒間１フレームのみ画像取得を実施することによって、運転者は感度バラツキ補正中も映像を失わずに作業できるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は実施形態１に係る赤外線撮像装置の構成を示す図であり、１はレンズ、２は電子シャッタ、３は検出器、４はＡ／Ｄ変換部、５は感度バラツキ補正部、６は感度バラツキ補正演算部、７は補正用メモリ、８は平均値算出部、９は補正係数格納用メモリ、１０はモニタ、１１はマイコン回路、１２は電子シャッタである。
【０００９】
従来の赤外線撮像装置では、検出器の感度バラツキ補正を行う場合、均一な撮像対象面を作り出し、それを撮像した輝度データを取り込んで感度バラツキ補正用データを作成し、感度補正を行っていた。
【００１０】
感度バラツキ補正する際、感度バラツキ補正画像の均一面を作り出すためには、一定時間連続して外部の光を遮光するシャッタを用いていたため、感度バラツキ補正中は外部の撮像が行えなかった。
【００１１】
レンズ１を通過した赤外光は、検出器３上で結像し、検出器３は、赤外光のエネルギーを電気信号であるアナログビデオ信号へ変換し、そのアナログビデオ信号をＡ／Ｄ変換部４はデジタルビデオ信号に変換する。
【００１２】
感度バラツキ補正部５は、検出器の各画素の感度バラツキを補正する感度バラツキ補正演算部６、補正に使用する画像データを格納する補正用メモリ７、平均値算出部８及び補正係数格納用メモリ９から構成される。
【００１３】
感度バラツキ補正部５は、画像を撮影している場合、補正係数格納用メモリ９に格納されている補正係数を用いて、感度バラツキ補正演算部６でＡ／Ｄ変換部４より出力されたデジタルビデオ信号の画像補正を行い、補正された映像信号をモニタ１０へ出力する。
【００１４】
画像表示中に補正指令が入力された場合、マイコン回路１１は、シャッタ２に対して閉指令を出力し、閉指令を受けたシャッタ２は、シャッタ２を高速で閉じるものである。なお、従来の機械的に閉じる動作を実施する場合は１秒程度を要していた。
【００１５】
図２は実施形態１に係る赤外線撮像装置のタイミングチャートを示す図であり、補正指令入力から補正完了までのタイミングチャートを示す。
【００１６】
平均値算出部８は、補正用メモリ７に必要な枚数のデータ（９０フレーム）が蓄積されたことを確認し、各画素の輝度平均値を算出し、さらに算出した輝度平均値よりすべての画素の輝度平均値を算出する。
平均値算出部８は、各画素の輝度平均値とすべての画素平均値を比較して補正係数を算出し、補正係数用格納用メモリ９は、入力された補正係数を格納する。
【００１７】
必要枚数の画像を格納したことを確認し、補正係数格納用メモリ９は補正完了のステータスをマイコン回路１１へ出力する。
マイコン回路１１は、補正完了のステータスを受けてシャッタ２にシャッタを開くように指示する。
マイコン回路１１からシャッタ２へ感度補正終了のステータスを送った後、通常の動作に戻る。
【００１８】
運転者から補正指令を受けて、マイコン回路１１が電子シャッタ２を閉じるように指示する。
マイコン回路１１はシャッタ閉状態を示すステータスを受け、１フレーム分の補正データを取り込んだ後、補正用メモリ７へ画像の書込指令を出力する。
補正用メモリ７から書込み状態を示すステータスを受けて、電子シャッタ２を開くように指示する。１秒間の内、残りのフレームについて画像の表示を行う。
【００１９】
従来の方法の機械的なシャッター動作では、例として補正に必要な画像枚数を９０フレーム分を取り込むために３秒、シャッターの開閉に各々１秒とするとｌ、補正指令からシャッタが開くまでに５秒を要し、５秒間は画像を供給できなかった。
【００２０】
図３はこの発明の実施の形態１における制御部のフロチャートを示す図である。
図３において、補正データ１秒１フレームずつ取得する一連の作業を補正データが９０フレーム取得できるまで実施する例を示しており、９０フレーム補正データを取得後、輝度平均値、補正係数の算出、補正係数を補正係数格納用メモリ９へ格納するものである。
ｆ cntは補正フレームのカウント数を示し、h cntは1秒毎のフレームのカウント数を示す。
【００２１】
マイコン回路１１は、補正指令を受け取り、感度バラツキ補正部５へ出力する。（ステップ１）
感度バラツキ補正部５は、９０フレーム補正データを取得したかどうかを判断する。（ステップ２）
次に、ステップ２がｙｅｓで、h cntが９０フレーム以下及び等しいならば、処理αを実施し、その後ステップ２へジャンプし繰り返す。（ステップ３）
ステップ２がｎｏで、h cntが９０フレーム以上ｎｏならば、補正用メモリ７からのデータを平均値算出部８で輝度平均値を算出する。（ステップ４）
マイコン回路１１は、補正係数を算出する（ステップ５）
次ぎに、ステップ４で算出した補正係数を補正係数格納用メモリ９へ格納する。（ステップ６）
最後に、Ａ／Ｄ変換部４からのビデオ信号を補正係数格納用メモリ９で格納された補正係数で補正後の値を表示する。（ステップ７）
【００２２】
輝度平均値を算出する（ステップ３）方法の詳細は以下である。
先ず、電子シャター１２を閉じる。（ステップ３１）
マイコン回路１１は、感度バラツキ補正部５から、１フレーム分の補正データを取り込む。（ステップ３２）
補正用メモリーへ１フレーム分の補正データを書き込む。（ステップ３３）
マイコン回路１１からの指令により、電子シャター１２を開ける。（ステップ３４）
その結果を表示する。（ステップ３５）
感度バラツキ補正部５は３０フレーム補正データを取得したかどうかを判断し、ｈ cntが３０以下ならば、ステップ３５へジャンプし、ｈ cntが３０以上及び等しいならば、終了する。（ステップ３６）
【００２３】
従来方法では、補正指令後に補正データ（９０フレーム）を一度に取得するものであったが、本発明では、補正データを分散させて取得するものである。
分散させて補正データを取得することで運転者に気づかれず画像を補正することが可能となり、感度バラツキ補正中も映像をほとんど失わずに作業できるという利点がある。
【００２４】
以上で説明したように赤外線画像の補正に関して、電子シャッタを用いることで感度バラツキ補正用データをフレーム単位で取得し、１秒間１フレームのみ画像取得を実施するため、運転者は感度バラツキ補正中も映像を失わずに作業できるようになるという効果がある。
【００２５】
実施の形態２．
図４は実施形態２に係る赤外線撮像装置の構成を示す図であり、１３は補正画像実施判定回路であり、１〜１２は図１と同じものである。
赤外光の入力から感度補正処理までの間、発明の実施形態１と同じ動作とする。
【００２６】
感度バラツキ補正部５は生成された補正画像を補正画像実施判定回路１３に出力する。
補正画像実施判定回路１３は、感度補正完了後に入力された補正画像を記録する。
【００２７】
補正画像実施判定回路１３は、記録された補正画像と感度バラツキ補正部６から出力される補正画像の輝度標準偏差を一定時間毎に算出・比較し、輝度標準偏差が設定した閾値以上なら感度補正指令をマイコン回路１１へ出力する。
【００２８】
マイコン回路１１は、補正画像実施判定回路１３から感度補正指令を受けて自動的に感度補正を実施し、感度補正は実施の形態１と同じ方法で実施する。
【００２９】
自動的に感度補正が実施されることにより、運転者に赤外線画像を提供できる。
なお、運転者による感度補正も実施できることとする。
【００３０】
実施の形態３．
図５は実施形態３に係る赤外線撮像装置の構成を示す図であり、１４は機動判定回路であり、１〜１２は図１と同じものである。
赤外光の入力から感度補正処理までの間、発明の実施１と同じ動作をする。
【００３１】
マイコン回路１１の近くに車両の機動変化が分かる機動判定回路１４を置き、機動判定回路１４は温度変化や姿勢角情報に関して感度補正作業必要性の有無を判定するため、閾値を設ける。
機体のステータスが閾値内であれば、感度補正を続ける指令をマイコン回路１１へ出力し、機体のステータスが閾値外であれば、感度補正を中断する指令をマイコン回路１１へ出力する。
【００３２】
指令を受けたマイコン回路１１は、感度バラツキ補正部へ補正中断指令を出力する。
一定時間後、機動判定回路１４が機体のステータスが閾値内収まっていることを確認し、マイコン回路１１へ感度補正指令を出力し、マイコン回路１１は感度補正指令を受けて、上記のとおり補正作業を開始する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１に係る赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る赤外線撮像装置のタイミングチャートを示す図である。
【図３】実施形態１に係る赤外線撮像装置のマイコン回路の動作に係わるフローチャートを示す図である。
【図４】実施形態２に係る赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態３に係る赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  レンズ、  ２  電子シャッタ、  ３  検出器、  ４  Ａ／Ｄ変換部、  ５感度バラツキ補正部、  ６  感度バラツキ補正演算部、  ７  補正用メモリ、  ８  平均値算出部、  ９  補正係数格納用メモリ、  １０  モニタ、  １１  マイコン回路、  １３  補正画像実施判定回路、  １４  機動判定回路。
【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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