(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを送信するカメラヘッドと、
前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットと、
前記カメラ制御ユニットによりアクセス可能な記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたソフトウェアプログラムとを有するビデオ撮像システムにおいて、
前記カメラ制御ユニットは取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を有しており、
前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素はプロセッサを含んでおり、
前記カメラ制御ユニットは前記ソフトウェアプログラムを受信し、
前記プロセッサは画像データを処理するために前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を構成し、
前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素は、別の取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を前記カメラユニットに取り付けることができるように、前記カメラ制御ユニットから完全に取り外し可能である、ことを特徴とするビデオ撮像システム。
【請求項２】
前記カメラヘッドが前記記憶装置を内蔵する、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項３】
前記ソフトウェアプログラムは前記少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素を特定するものである、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素はさらにメモリ装置を有する、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素はさらにフィールドプログラマブルゲートアレイを有する、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項６】
ビデオバスを有しており、
前記少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素が前記ビデオバスに接続されている、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項７】
前記交換可能なハードウェア構成要素はコネクタを有する、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項８】
前記コネクタは画像データを受け取る、請求項７に記載のビデオ撮像システム。
【請求項９】
前記コネクタは前記画像データから処理された信号を出力する、請求項７に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１０】
前記カメラ制御ユニットはさらに、少なくとも２つの異なるタイプの画像データを処理することのできるハードウェアを有する、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１１】
前記ソフトウェアプログラムは、前記カメラ制御ユニットにより受信された画像データを、指定されたタイプの画像データを処理することのできるハードウェアへルーティングする、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１２】
前記ソフトウェアプログラムにより、前記カメラ制御ユニットは前記カメラヘッドに対してコマンドを出すことができる、請求項１に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１３】
画像データを送信するカメラヘッドと、
前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットとを有するビデオ撮像システムにおいて、
前記カメラ制御ユニットはプロセッサを含む取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を有しており、
前記カメラ制御ユニットは前記ソフトウェアプログラムを受信し、
前記プロセッサは画像データを処理するために前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を構成し、
前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素は、別の取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を前記カメラユニットに取り付けることができるように、前記カメラ制御ユニットから完全に取り外し可能である、ことを特徴とするビデオ撮像システム。
【請求項１４】
さらに、前記カメラ制御ユニットによりアクセス可能な記憶装置を有する、請求項１３に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１５】
前記ソフトウェアプログラムは前記記憶装置に格納されている、請求項１４に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１６】
さらに、前記画像データから処理された信号を出力するコネクタを有する、請求項１３に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１７】
前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素は、少なくとも２つの異なるタイプの画像データを処理する、請求項１３に記載のビデオ撮像システム。
【請求項１８】
画像データを送信するビデオヘッドと、
前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットとを有するビデオ撮像システムにおいて、
前記カメラ制御ユニットはプロセッサを含む取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を有しており、
前記ソフトウェアプログラムは前記プロセッサ上で実行され、
前記プロセッサは画像データを処理するために前記カメラ制御ユニット内の前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を構成し、
前記取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素は、別の取り外し可能のコンフィギュラブルな構成要素を前記カメラユニットに取り付けることができるように、前記カメラ制御ユニットから完全に取り外し可能である、ことを特徴とするビデオ撮像システム。
【請求項１９】
さらに、前記カメラ制御ユニットによりアクセス可能な記憶装置を有する、請求項１８に記載のビデオ撮像システム。
【請求項２０】
前記プロセッサを構成する前記ソフトウェアプログラムは前記記憶装置に格納されている、請求項１９に記載のビデオ撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオ撮像システム及びビデオ撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ及びカメラ制御ユニット（ＣＣＵ）は一般に画像データの獲得及び処理に共同して使用される。カメラとＣＣＵは単一ユニットとして収納してもよいし、又は互いに独立させてもよい。例えば、ケーブル接続又は無線接続で接続してもよい。スペースが限られている場合、又は内視鏡的外科療法のときのように可動性が要求される場合には、カメラをＣＣＵから離しておいてもよい。内視鏡的外科療法で使用されるカメラは一般にヘッド又はカメラヘッドと呼ばれ、電荷結合装置などのような画像捕捉のための単一のもしくは複数の撮像装置を内蔵している。一般に、捕捉もしくはピックアップされた画像データはカメラヘッドによりＣＣＵに送信される。カメラヘッドからの画像データを受信すると、ＣＣＵは通常この信号を処理し、捕捉された画像を観察装置に表示する。観察装置は、医療専門家により一般に使用されるもの、及び／又は種々のメディア（ビデオカセットレコーダ、フロッピーディスク、ハードドライブ、コンパクトディスク、ディジタルビデオディスクなど）を格納するために使用されるもの、及び／又は遠隔地へイントラネット、インターネット、無線伝送などのような方法で送信するために使用されるものである。
【０００３】
さらに、ＣＣＵは一般にカメラヘッドに種々の設定（すなわち、カラーバランス、感光性及び他の光学的電子的特性に対する電子シャッター）を調整するようコマンドを出す。
【０００４】
従来的には、ＣＣＵは限られた数のカメラヘッドに適合するものである。ＣＣＵのハードウェアはたいてい、様々なタイプのカメラヘッドとの適正な通信に合わせて構成することが難しい。というのも、カメラヘッドが、ピクセル解像度、タイミング要求（すなわち、ＰＡＬ，ＮＴＳＣ，Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ及び他のフォーマット）、信号出力タイプ（すなわちアナログかディジタルか）、物理的サイズ及び他の特性の異なり得る様々なタイプの撮像装置を使用するからである。
【０００５】
アナログビデオシステムのタイプは、スキャン原理、分解能、サンプリング速度、アスペクト比、同期、帯域幅などの点で相違する。そのうえ、ビデオシステムのタイプは、無線放送、閉回路及びコンピュータでの使用の間でも異なることがある。アナログビデオシステムは一般にコンポジット（輝度成分及びクロミナンス成分が単一信号に多重されている）又はコンポーネント（各クロミナンス成分に対して別個の信号、及び同期信号）として分類される。無線放送での使用においては、一般にコンポジットフォーマットが使用される。閉回路システム（ビデオ上演、ならびに編集、医療、産業及び科学における使用のような）に対しては、一般にコンポーネントフォーマットが使用される。通常使用されている主なコンポジットアナログビデオ規格は、ＰＡＬ，ＮＴＳＣ及びＳＥＣＡＭであり、指定された１つの規格が、異なる地理的エリアで使用される。
【０００６】
ディジタルビデオシステムは一般にその用途により区別される。アドバンストテレビジョン（ＡＴＶ）、高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）及びコンピュータシステムはフォーマット及び信号特性の点で異なることがあり得る。あるエリアでは、ディジタルビデオフォーマット及びディジタルビデオ規格が現在開発及び採用されつつある。概して、映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ）は多くのディジタルビデオ規格の策定及び採択に従事している。各規格が採択されると、一般的には様々なアプリケーション及びアプリケーションの改善もまた実現される。
【０００７】
【外１】
0004800562.tif 000002
【０００８】
さらに、同じタイプの装置間でもばらつきがあり、カメラヘッドの性能に影響を及ぼす可能性がある。そのうえ、ＣＣＵからカメラヘッドに送られるコマンドは、使用されるカメラヘッドのタイプに依存して一般に一意的である。さらにまた、カメラヘッドに対して修理、修正又は改善が為されるため、元々旧いカメラヘッドに適合するよう設計されたものであるＣＣＵは不適合となり、アップグレードが必要になる可能性もある。
【０００９】
撮像装置技術又はＣＣＵコマンド特性に起因するカメラヘッドにおけるこの全体的なばらつきのため、ＣＣＵはしばしば、使用される各カメラヘッドタイプに適合するよう特別に設計される。また消費者も、医療、産業及び科学における使用のようなカメラの特定の用途に関連した異なる能力を望む可能性がある。こうした能力には、ピクチャツーピクチャ、リバースビデオ、電子ズーム、静止画キャプチャ及び立体ビデオインタフェースが含まれる。
【００１０】
さらに、ＣＣＵは一般に現在存在するカメラヘッド技術と合わせて使用されるように設計されており、これから開発されるカメラヘッドを予期してそれに適応するようには設計されていない。したがって、ＣＣＵは一般に将来のカメラヘッド技術に適合するようには設計されていない。特に、撮像装置及び画像信号伝送技術に適合するようには設計されていない。旧いカメラヘッドと新しいカメラヘッドとの間のこれらの相違点も適合性問題の原因となっている。
【００１１】
ＣＣＵは通常限られた数のカメラヘッドに適合するものであるため、ＣＣＵは一般に、特定のカメラヘッド技術と同時に且つ／又は特定のカメラヘッド技術に適合するよう設計されたＣＣＵが出回れば、棄てられてしまう。その結果、ＣＣＵはしばしば撮像装置又はカメラヘッドの変更に伴う付加的な出費となってしまう。そのうえ、一般的に言って、消費者からの要求に従って、カメラヘッドに最新技術と備品の進歩を持たせることは望ましいことである。さらに、医療分野及び獣医学分野で使用されるＣＣＵは、ますます備品ベイもしくは備品カートに及び／又は外科手術室自体の壁の中に永久的に取り付けられつつある。したがって、カメラヘッドとの互換性を維持するためにＣＣＵを交換することに伴う出費は消費者に回される。
【００１２】
特許文献１は全体的に、動作パラメータ情報をカメラヘッドに配置されたメモリ装置から読み出すためのビデオカメラシステムに関係しており、概してカメラ制御ユニットを調整するためにこの情報を使用している。これにより、互換性のあるカメラヘッドはカメラ制御ユニットと共に使用できるようになる。
【００１３】
しかし、この情報は通常は制御ユニットに伝送され、そこに格納されることはなく、制御ユニットの上書き可能な又はコンフィギュラブルな部分は上書きされない。全体として、特許文献１はコンフィギュラブルな又はプログラマブルなハードウェア装置を開示していない。また、特許文献１は全体的に画像データを処理するハードウェアを選択することに関係している。さらに、特許文献１は全体的にカメラ制御ユニットに結合された交換可能かつコンフィギュラブルなハードウェアに関係している。
【００１４】
特許文献１の継続出願である特許文献２は、全体的に、カメラヘッドが制御回路に作動結合されるとメモリ装置に格納されたデータを読み出すプロセッサに関係している。全体として、特許文献２は、画像データを処理するハードウェアを選択するためにメモリ装置に格納されたデータに関するものではない。さらに、特許文献２は、カメラ制御ユニットに結合された交換可能かつコンフィギュラブルなハードウェアに関するものでもない。
【００１５】
それゆえ、望まれているのは、様々な技術を用いたカメラヘッドとの互換性を維持することのできるＣＣＵを提供することである。また、画像データを処理するＣＣＵハードウェアを選択するためのデータも望まれている。さらに望まれているのは、交換可能かつコンフィギュラブルなハードウェア構成要素を有するＣＣＵを提供することであり、そうすることによって様々な技術を用いた種々のカメラヘッドとのパフォーマンス上の互換性を維持することのできるＣＣＵが得られる。さらに別の要望は、使用上の必要性に適応することのできるＣＣＵを提供することである。またさらに別の要望は、改善が可能なゆえに拡張可能及び／又は可変の能力を有するＣＣＵを提供することである。
【００１６】
【特許文献１】
アメリカ合衆国特許第５，８９６，１６６号
【特許文献２】
アメリカ合衆国特許第６，３１３，８６８号
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、ＣＣＵを構成するためにハードウェア構成要素を選択するビデオ撮像システムを提供することである。
【００１８】
本発明の別の課題は、コンフィギュラブルなハードウェア構成要素を選択するための情報を受信及び使用するビデオ撮像システムを提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の課題は、交換可能な複数のハードウェア構成要素からコンフィギュラブルなハードウェア構成要素を選択するビデオ撮像システムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、画像データを送信するカメラヘッドと、前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットと、前記カメラ制御ユニットによりアクセス可能な記憶装置と、前記記憶装置に格納された情報とを有するビデオ撮像システムにおいて、前記画像データを処理するために、前記情報は、前記カメラ制御ユニットにより、前記カメラ制御ユニット内のハードウェアの選択に使用されるよう構成することにより解決される。
【００２１】
上記別の課題は、画像データを送信するカメラヘッドと、前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットとを有するビデオ撮像システムにおいて、前記カメラ制御ユニットが少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素を有するよう構成することにより解決される。
【００２２】
上記さらに別の課題は、画像データを送信するビデオヘッドと、前記画像データを前記カメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットとを有するビデオ撮像システムにおいて、前記カメラ制御ユニットは、少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素と、前記画像データを処理するために前記カメラ制御ユニット内のハードウェアを選択するソフトウェアとを有しており、前記ソフトウェアは前記カメラ制御ユニットにおいて実行されるよう構成することにより解決される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
ある実施形態では、ビデオ撮像システムはさらに記憶装置から情報を取り出すのに用いられるカメラヘッド識別子を有しており、このカメラヘッド識別子はカメラ制御ユニットにより受信される。別の実施形態では、カメラヘッドがカメラヘッド識別子を送信する。他のある実施形態では、前記情報が、カメラ制御ユニットにより受信された画像データを、指定されたタイプの画像データを処理することのできるハードウェアへルーティングする。さらに別の実施形態では、カメラヘッドは記憶装置を有している。
【００２４】
本発明ではさらに、カメラ制御ユニットが少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素を有している。また、この交換可能なハードウェア構成要素はコネクタを有しており、このコネクタは画像データを受け取り、画像データから処理された信号を出力する。ある実施形態では、ハードウェア構成要素はさらに少なくとも２つの異なるタイプの画像データを処理することができなければならない。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、ビデオ撮像システムは、画像データを送信するカメラヘッドと、画像データをカメラヘッドから受信し処理するカメラ制御ユニットとを有し、カメラ制御ユニットは少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素を有する。
【００２６】
別の実施形態では、ビデオ撮像システムは、画像データを送信するビデオヘッドと、画像データをカメラヘッドから受信し処理するたカメラ制御ユニットとを有し、カメラ制御ユニットは、少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素と、画像データを処理するためにカメラ制御ユニット内のハードウェアを選択するソフトウェアとを有しており、このソフトウェアはカメラ制御ユニットにおいて実行される。
【００２７】
本発明の別の側面においては、画像データを送信するカメラを準備するステップと、送信された画像データを処理するカメラ制御ユニットを準備するステップと、記憶装置をカメラ制御ユニットに接続するステップと、情報を記憶装置に格納するステップと、情報を記憶装置から取り出すステップと、情報をカメラ制御ユニット上で実行するステップと、画像データ処理のためにカメラ制御ユニット内のハードウェアを選択するステップとを有するビデオ撮像方法が提供される。
【００２８】
この方法はさらに少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素をカメラ制御ユニットに接続するステップを有する。ある実施形態では、この方法はさらに少なくとも１つの交換可能なハードウェア構成要素を構成するステップを有する。別の実施形態では、この方法はさらに少なくとも２つの異なるタイプの画像データを処理するステップを有する。
【００２９】
本発明の別の課題及び利点は図面とそれに続く説明からより明らかになる。
【００３０】
【実施例】
図１には、画像データを送信するカメラヘッド１２と、画像データを受信し処理するカメラ制御ユニット（”ＣＣＵ”）２０とを有するビデオ撮像システム１０が示されている。システム１０はさらにプログラムを格納するための少なくとも１つの記憶装置４０を有している。
【００３１】
カメラヘッド１２は画像データ３２を取得し、処理のために、選択されたハードウェア構成要素８２に画像データを送信する。カメラヘッド１２は、様々なタイプの技術を用いた１つ又は複数の撮像装置を有していてもよい。カメラヘッド１２はさらに既知の又は新規のタイプの撮像装置を有していてもよい。カメラヘッド１２は、内視鏡や画像データを送信するための他の医療器具と互換性があるか、又はそれらと共に使用することができる。
【００３２】
ＣＣＵ２０はビデオシステムのメインコントローラである。ＣＣＵ２０はカメラヘッド１２に対して種々の設定と所望の画像データを調整するようコマンドを出す。つぎにハードウェア構成要素８２は、カメラヘッド１２から送信された画像データを受け取り、表示のために使用可能なフォーマットへと処理する。なお、この表示にはディスプレイ４９での表示が含まれる。
【００３３】
記憶装置４０はアプリケーション及び／又はプログラムを格納する任意の媒体を有する。記憶装置４０はＣＣＵ２０及び／又はカメラヘッド１２の内部又は外部に配置することができる。さらに、記憶装置４０はリムーバブル記憶媒体又はイントラネットもしくはインターネットのような遠隔地であってもよい。
【００３４】
いったんＣＣＵ２０とカメラヘッド１２が通信状態に入ると、ＣＣＵ２０は情報８４に対するリクエスト８８を行い、且つ／又は情報８４を受け取る。情報は、幾つかの実施形態では、記憶装置４０に格納されている。
【００３５】
ある実施形態では、リクエスト８８は情報８４及び／又はカメラ識別子に対するリクエストを含んでおり、情報８４及びカメラ識別子のいずれかがＣＣＵ２０に結合されいてるカメラ１２のタイプを指示する。識別子及び／又は情報８４は、これらに対応する異なるタイプのカメラに対して一意的である。カメラ識別子及び／又は情報８４がＣＣＵ２０に有用なデータを提供することにより、正しいハードウェア構成要素８２が適正に選択され８６，画像データ３２が処理される。図３には、ハードウェア構成要素８２の選択がより詳細に示されている。
【００３６】
いったんハードウェア構成要素８２が選択されると、ハードウェア構成要素８２は、カメラヘッド１２により送信された画像データ３２を受け取り、処理する。したがって、その後ＣＣＵ２０はカメラヘッド１２に対して動作特性を調整４８するようコマンド３４を出し、カメラヘッド１２は、ＣＣＵ２０に対して、これらのコマンドを受け取ったこと及び／又はカメラヘッド１２がこれらのコマンドに従うことの確認を送信する。
【００３７】
図２にはビデオ撮像のより特定的な実施形態が示されている。ビデオ撮像システム１０２は、画像データを送信するカメラヘッド１２と、画像データを受け取り処理するＣＣＵ２０とを有している。システム１０２はさらにプログラムを格納するための少なくとも１つの記憶装置４０を有している。
【００３８】
カメラヘッド１２は画像データ３２を取得し、使用可能な画像を処理するために画像データをＣＣＵ２０に送信する。カメラヘッド１２は、様々なタイプの技術を用いた１つ又は複数の撮像装置を有していてもよい。カメラヘッド１２はさらに既知の又は新規のタイプの撮像装置を有していてもよい。カメラヘッド１２は、内視鏡や画像データを送信するための他の医療器具と互換性があるか、又はそれらと共に使用することができる。
【００３９】
ＣＣＵ２０はビデオシステムのメインコントローラである。ＣＣＵ２０はカメラヘッド１２に対して種々の設定と所望の画像データを調整するようコマンドを出す。つぎにＣＣＵ２０は、カメラヘッド１２から送信された画像データを受け取り、表示のために使用可能なフォーマットへと処理する。なお、この表示にはディスプレイ４９での表示が含まれる。
【００４０】
記憶装置４０はアプリケーション及び／又はプログラムを格納する任意の媒体を有する。記憶装置４０はＣＣＵ２０及び／又はカメラヘッド１２の内部又は外部に配置することができる。さらに、記憶装置４０はリムーバブル記憶媒体又はイントラネットもしくはインターネットのような遠隔地であってもよい。
【００４１】
いったんＣＣＵ２０とカメラヘッド１２が通信状態に入ると、ＣＣＵ２０は情報８４に対するリクエストを行い、且つ／又はプログラム４２を受け取る２４。
プログラムは、幾つかの実施形態では、記憶装置４０に格納されている。
【００４２】
いったんプログラムが伝送されると、ＣＣＵ２０がプログラムを実行し、こんどはプログラムがＣＣＵ２０を修正又は構成する。プログラミングの際、又はＣＣＵ２０を修正／構成する際、プログラムはＣＣＵ２０に内蔵された現在のアプリケーションに上書きする。現在のアプリケーションは、ＣＣＵ２０と以前のカメラヘッド（以前にＣＣＵ２０と通信していたカメラヘッド）との間の互換性維持の目的で使用されている。以前のカメラヘッドはカメラヘッド１２で置き換えられているので、プログラムは現在のアプリケーションに上書きすることができ、したがってカメラヘッド１２はＣＣＵ２０と互換性がある。いったん修正又はプログラミング及び／もしくは再構成されると、ＣＣＵ２０はカメラヘッド１２により送信された画像データ３２を受け取り、処理する２８。したがって、ＣＣＵ２０はその後カメラヘッド１２に対して動作特性を調整する４８ようコマンド３４を出し、カメラヘッド１２は、ＣＣＵ２０に対して、これらのコマンドを受け取ったこと及び／又はカメラヘッド１２がこれらのコマンドに従うことの確認を送信する。
【００４３】
図３には、本発明のハードウェア構成要素がより具体的に示されている。図示のように、カメラ制御ユニット２０はハードウェア構成要素を選択するための情報８４を受け取る２０２。図１に関連して上で述べたように、情報８４は記憶装置４０に格納され、記憶装置４０から送信される。いったん情報が受信されると、ＣＣＵ２０はこの情報を、画像データの処理のために、複数の交換可能なハードウェア構成要素２０４からハードウェア構成要素を選択するのに使用する。
【００４４】
画像データ３２の処理ために交換可能なハードウェア構成要素２０４を選択すること８６は、画像データ３２の処理のために複数の交換可能なハードウェア構成要素２０４からどの構成要素を決定又は指定するかに情報８４を使用することを含んでいる。ハードウェアの選択８６はさらに、構成要素２０４の指定後に、ＣＣＵ２０を使用して又はＣＣＵ２０に対して、画像データ３２を指定された構成要素へルーティングするために情報８４を使用させることを含んでいる。ある実施形態では、ハードウェアの選択８６はまたＣＣＵ２０にハードウェアを処理させることも含んでいる。これには画像データ３２を処理するためにＣＣＵ２０条でプログラムを実行することが含まれている。
【００４５】
交換可能なハードウェア構成要素２０４は、ＣＣＵ２０が、画像データ３２をモニタ４９上で観察可能な画像又は他の出力のような使用可能な信号へと処理することができるよう、構成されている。画像データ３２は、構成のために交換可能なハードウェア構成要素２０４に結合されたコネクタ２０６に入力される。さらに、処理済み２０８画像データ２０８は、図示のように、コネクタ２０６又はＣＣＵ２０を介して、交換可能なハードウェア構成要素２０４から出力される。また、交換可能なハードウェア構成要素２０４は、コネクタ２０６及び／又はＣＣＵ２０を介してカメラヘッド１２に対して、カメラ設定をコネクタ２０６を介して調整するようコマンド３４を発する。
【００４６】
コネクタ２０６は画像データ伝送を構成要素２０４に接続する。ある実施形態では、画像データ３２はワイヤを介して伝送され、ワイヤの端部にシリアルポート接続を有している。このシリアルポートは、画像データ３２を伝送するために、コネクタに対合シリアルポートを必要とする。他の実施形態では、画像データはＵＳＢポートを有するワイヤを介して伝送される。このＵＳＢポートもコネクタに対合ＵＳＢポートを必要とする。さらに他の実施例では、画像データをコネクタ２０６に伝送するために、ワイヤは他のタイプのポートを使用する。それゆえ、本発明は複数のコネクタ２０６を提供し、画像データ３２をカメラ１２から受信するための様々なタイプの接続に対応できるようになっている。ある実施形態では、コネクタ２０６は、画像データの接続を交換可能なハードウェア構成要素２０の接続に適応させるためのアダプタである。
【００４７】
ある実施形態では、構成要素２０４とコネクタ２０６はＣＣＵ２０の一部であり、画像データ３２と処理済み画像データ２０８は、ＣＣＵ２０上に位置するポイントにおいてコネクタ２０６に伝送され、且つコネクタ２０６から伝送される。他の実施形態では、外部コネクタ２０７がＣＣＵ２０の外からアクセス可能である。外部コネクタ２０７はコネクタ２０６のすべての限界を有しているが、ＣＣＵ２０の外部に位置しているため、画像データ３２と処理済み画像データ２０８は、ポートのようなＣＣＵ２０の外部に位置するポイントにおいて外部コネクタ２０７に伝送され、かつ外部コネクタ２０７から伝送される。同様に、ある実施形態では、交換可能な外部ハードウェア構成要素２０５は構成要素２０４のすべての限界を有しているが、ＣＣＵ２０からさらに外部にあるため、ＣＣＵ２０の外部で画像データを処理する。
【００４８】
交換可能な外部ハードウェア構成要素２０５がＣＣＵ２０の外部でアクセス可能である実施形態では、外部構成要素２０５は、モジュール、カートリッジ、回路ボード、又はプラグ接続されたコンフィギュラブルハードウェアを有している。
【００４９】
複数の交換可能なハードウェア構成要素は、処理のために様々なタイプの画像データに対応できるよう設けられる。画像データ３２は一般には単一の汎用ハードウェアによって処理することはできない。それゆえ、本発明は画像データ３２の処理のために複数の交換可能なハードウェア構成要素２０４を提供する。ある実施形態では、交換可能なハードウェア構成要素２０４はＣＣＵ２０に差し込まれるモジュールである。
【００５０】
構成要素２０４はバス２１２を介してＣＣＵ２０に差し込まれる。バス２１２は、コマンド、コントロール及び構成要素２０４とＣＣＵ２０との間の通信接続を提供する。バス２１２のプロトコル特性は、バス２１１に接続された構成要素２０４の要求により指図される。
【００５１】
ある実施形態では、構成要素２０４は記憶装置、ビデオスイッチ、及びコンポーネントプロセッサを有している。記憶装置は、記憶装置を一部として含む交換可能なハードウェア構成要素の特定の機能に関する機能データを格納する。ビデオスイッチはコンポーネントプロセッサから処理済み画像データを受け取り、それをＣＣＵ２０から出されたコマンドに従ってルーティングする。
【００５２】
コンポーネントプロセッサは、フィールドプログラマブルゲートアレイやコンピュータプログラマブル論理回路のようなソフトウェアを受け取り、実行する。記憶装置はコンポーネントプロセッサにアクセスすることができるので、機能データのようなプログラムは、構成要素２０４の修正のために、記憶装置上でコンポーネントプロセッサにより実行可能である。
【００５３】
図３には４つの交換可能なハードウェア構成要素２０４が示されているが、これは単に例示的目的のためである。というのも、より多くの又はより少ない構成要素２０４を使用してもよいからである。また、本発明により使用されるハードウェア構成要素のタイプは画像データのタイプと画像データのコネクタ２０６への接続に依存しているため、ならびに画像データと接続は大幅に変わり得るため、構成要素２０４は取り外し可能であり、所望の画像データを処理するのにより適した他の交換可能なハードウェア構成要素と置き換え可能である。
【００５４】
交換可能なハードウェア構成要素の数とタイプが固定されている場合、本発明の汎用性は制限される。構成要素及びコネクタのすべてのタイプをＣＣＵ２０内に揃えれば、ＣＣＵ２０のサイズが増大し、必要以上に操作しずらくなってしまう。たとえ構成要素及びコネクタのすべてのタイプをＣＣＵ２０内に揃えても、新たなタイプのカメラ、したがって新たな画像データ要求がＣＣＵ２０を時代遅れなものしてしまう将来の時点には、本発明を不当に制限することになってしまう。したがって、構成要素２０４は、他のコンフィギュラブルなハードウェア構成要素と互換性のある取り外し可能かつ交換可能なハードウェア構成要素である。
【００５５】
幾つかの実施形態では、コネクタ２０６は構成要素２０４の永続的パーツであり、構成要素２０４を切り替えることはコネクタ２０６を切り替えることでもある。他の実施形態では、複数の構成要素２０４と複数のコネクタ２０６は、混合され画像データ３２に対応できるようにマッチングされることが可能である。
【００５６】
画像データの処理に複数の構成要素のうちのどの構成要素を使用するかを決定することは、ＣＣＵ２０が情報８４を使用して、画像データを処理するための構成要素を選択することにより行われる。ある実施形態では、破線で示されているように、２つ以上の構成要素２０４が選択される。同様に、破線で示されているように、２つ以上のコネクタ２０６が選択される。ＣＣＵ２０は、例えば少なくとも２つの異なるタイプの画像データがＣＣＵ２０に送信される場合には、２つ以上の画像データを受け取り、処理するために、２つ以上の交換可能なハードウェア構成要素を選択することができる。ある実施形態では、これは、様々な画像データをＣＣＵ２０に送信する種々のカメラが使用されるときに行われる。
【００５７】
これらの実施形態では、ＣＣＵ２０は同時に複数のタイプの画像データを素Ｈりする。
【００５８】
ある実施形態では、交換可能なハードウェア構成要素２０４は、内部コンポーネントプロセッサ、内部コンポーネント記憶装置、データバス、及びビデオバスを有している。別のある実施形態では、交換可能なハードウェア構成要素２０４はさらにフィールドプログラマブルゲートアレイ及び／又はコンピュータプログラマブル論理回路を有している。
【００５９】
コンポーネントプロセッサは、ソフトウェアプログラムを受け取り、実行することのできる任意のタイプの装置である。幾つかの実施形態では、コンポーネントプロセッサは、ディジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサを有している。
【００６０】
コンポーネント記憶装置はコンポーネントプロセッサによりアクセス可能な任意の記憶媒体であり、ある実施形態では、記憶媒体４０である。
【００６１】
データバスは、コマンド、コントロール、及びＣＣＵ２０とすべての構成要素２０４とに対する通信接続を提供する。ビデオバスは構成要素２０４へ行き来する画像データに関する情報を伝送する。さらに、ある実施形態では、ビデオバスは、差し込み可能な標準サイズのハードウェア構成要素を受け入れるという点において汎用的である。さらに別の実施形態では、ビデオバスは撮像だけに関係するデータを電送する。したがって、テキストデータは伝送されない。
【００６２】
図４には、ビデオ撮像方法９０のブロックダイアグラムが示されている。この方法は、いつカメラが制御ユニット２０と通信状態にあるかを判定するステップと、情報８４を記憶装置４０から取り出すステップと、情報８４を使用してハードウェアを選択するステップと、画像データの処理のために交換可能なハードウェア構成要素２０４のタイプを選択するステップ９８と、カメラ１２と互換性が成り立つように交換可能なハードウェア構成要素２０４を構成するステップ１００とを含む。
【００６３】
電子システムは、いつ制御ユニット２０とカメラ１２が相互に通信状態にあるかを判定する。電子システムは、メカニカルスイッチ、ＲＦ、光学的、電気的又は磁気的結合、信号などを含む任意の数の方式により通信を判定９２してもよい。
【００６４】
カメラ１２と制御ユニット２０との間の通信が判定９２されると、制御ユニット２０は情報を使用して９６、画像データの処理に適切なハードウェア構成要素２０４を選択する。情報８４の使用９６は、プログラムを開くこと、コンパイルすること、及び／又は実行することを含んでいる。これにより、プログラムは立ち上げられ、プログラムに書き込まれた機能／動作を実行する。
【００６５】
情報８４の使用９６と同時に又はその後に、この方法は、制御ユニット２０をプログラミング又は構成するステップを有しており、これにより制御ユニット２０がカメラ１２から伝送された画像データ３２を処理できるようにする。制御ユニット２０のプログラミング又は構成１００は、制御ユニット２０に現在あるアプリケーションを再プログラミング／上書きすることを含んでいてもよい。
【００６６】
いったんプログラミングされると、制御ユニット２０はそれ後カメラ１２にコマンドを出し、カメラ１２から伝送された画像データ３２を素Ｈりする。制御ユニット２０はさらに処理済み画像データをモニタのような表示可能メディアに送るか、又は記録装置４４もそくはインターネットロケーションのような第２の記憶装置に送る。
【００６７】
特定の部分の構成及び／又は機能に関連させて本発明を説明したが、他の多くの変更及び改善が為されうることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるシステムを示す。
【図２】  図１によるコンフィギュラブルなハードウェア構成要素をより詳細に示す。
【図３】  図１による選択されたハードウェア構成要素をより詳細に示す。
【図４】  図１によるビデオ撮像方法のブロック図を示す。
【符号の説明】
１０  ビデオ撮像システム
１０２  ビデオ撮像システム
２０  カメラ制御ユニット
９０  ビデオ撮像方法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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