(57)【要約】【課題】複数の撮像部に同時にフリーズなどの異常が起こった場合でも異常を正確に検出する。【解決手段】輝度信号加算部５１は映像処理部３１Ａ、３１Ｂから並列に出力される２つの映像処理後の映像信号中の輝度信号それぞれの１フレーム分の輝度加算値Ａ、Ａ’を算出する。差分絶対値検出部５２は輝度加算値Ａ、Ａ’の差分絶対値Ｂを算出する。異常検出部５４は上記の差分絶対値Ｂがしきい値ＴＨ１以上であると判定したときは、撮像異常検出フラグを送出する。時間変化量算出部５３は、差分絶対値ｂの一定時間（例えば数秒）の間隔の時間変化量Ｃを算出する。異常検出部５４は、時間変化量Ｃがしきい値ＴＨ２以下と判定したときは、撮像部１Ａ及び１Ｂがフリーズ等の異常が発生していると判断し撮像異常フラグを送出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像手段からそれぞれ出力される各撮像映像信号中の輝度信号の所定期間における輝度加算値をそれぞれ算出する輝度加算値算出手段と、
前記輝度加算値算出手段から出力される複数の前記輝度加算値の差分の絶対値を算出する差分絶対値算出手段と、
前記差分絶対値算出手段により算出された前記差分の絶対値の前記所定期間よりも長い所定時間における時間変化量を算出する時間変化量算出手段と、
前記時間変化量算出手段により算出された前記時間変化量と予め定めた第１のしきい値とを比較し、前記時間変化量が前記第１のしきい値以下となったことを検出することで、前記複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出手段と
を備えることを特徴とする撮像装置における異常検出装置。
【請求項２】
前記異常検出手段は、
前記差分絶対値算出手段により算出された前記差分の絶対値と予め定めた第２のしきい値とを比較し、前記差分の絶対値が前記第２のしきい値以上となったことを検出することで、前記複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置における異常検出装置。
【請求項３】
複数の撮像手段からそれぞれ出力される各撮像映像信号中の輝度信号の所定期間における輝度加算値をそれぞれ算出する輝度加算値算出ステップと、
前記輝度加算値算出ステップで算出された複数の前記輝度加算値の差分の絶対値を算出する差分絶対値算出ステップと、
前記差分絶対値算出ステップで算出された前記差分の絶対値の前記所定期間よりも長い所定時間における時間変化量を算出する時間変化量算出ステップと、
前記時間変化量算出ステップで算出された前記時間変化量と予め定めたしきい値とを比較し、前記時間変化量が前記第１のしきい値以下となったことを検出することで、前記複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出ステップと
を含むことを特徴とする撮像装置における異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置における異常検出装置及び異常検出方法に係り、特に複数の固体撮像素子により同一の被写体を撮像する撮像装置における異常検出装置及び異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ(Charge Coupled Device)撮像素子、もしくはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子等の固体撮像素子を使用したビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置において、立体的な撮像を目的として複数台の撮像部を水平に並べて同じ被写体を撮像することは一般的に行われている。また、この複数台の撮像部を備えた撮像装置において、複数の撮像部の異常を検出する異常検出方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の撮像装置では、被写体の同じ部分を撮像する複数の撮像部からそれぞれ出力される撮像信号の平均値の差分値を算出し、その差分値がしきい値を超えたときにフリーズ等の異常が起きたと判定する、異常検出方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６９２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置においては、複数の撮像部に同時にフリーズなどの異常が起こった場合、上記の平均値の差分値は変化しなくなるため、異常の検出が不可能になる可能性がある。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、複数の撮像部に同時にフリーズなどの異常が起こった場合でも異常を正確に検出することができる撮像装置における異常検出装置及び異常検出方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置における異常検出装置は、複数の撮像手段からそれぞれ出力される各撮像映像信号中の輝度信号の所定期間における輝度加算値をそれぞれ算出する輝度加算値算出手段と、輝度加算値算出手段から出力される複数の輝度加算値の差分の絶対値を算出する差分絶対値算出手段と、差分絶対値算出手段により算出された差分の絶対値の所定期間よりも長い所定時間における時間変化量を算出する時間変化量算出手段と、時間変化量算出手段により算出された時間変化量と予め定めた第１のしきい値とを比較し、時間変化量が第１のしきい値以下となったことを検出することで、複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置における異常検出装置は、異常検出手段が、差分絶対値算出手段により算出された差分の絶対値と予め定めた第２のしきい値とを比較し、差分の絶対値が第２のしきい値以上となったことを検出することで、複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置における異常検出方法は、複数の撮像手段からそれぞれ出力される各撮像映像信号中の輝度信号の所定期間における輝度加算値をそれぞれ算出する輝度加算値算出ステップと、輝度加算値算出ステップで算出された複数の輝度加算値の差分の絶対値を算出する差分絶対値算出ステップと、差分絶対値算出ステップで算出された差分の絶対値の所定期間よりも長い所定時間における時間変化量を算出する時間変化量算出ステップと、時間変化量算出ステップで算出された時間変化量と予め定めたしきい値とを比較し、時間変化量が第１のしきい値以下となったことを検出することで、複数の撮像手段のいずれかに異常が発生したことを検出する異常検出ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の撮像手段が同時にフリーズ等の異常が発生した場合でも、特別な装置を用いることなく簡単な処理で、撮像映像信号から撮像手段の異常を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置における異常検出装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。
【００１３】
図１は、本発明になる撮像装置における異常検出装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、撮像装置１００は、同一の被写体を撮像し、その撮像画像をデジタル信号である撮像画像データとして出力する撮像部１ａ及び１ｂと、撮像画像データの処理を行う処理部２とからなる。処理部２は、撮像画像データの処理を行う信号処理部３ａ及び３ｂと、各ブロックの同期や制御を行う制御部４と、信号の異常を検出する信号異常検出部５とからなる。信号異常検出部５は、本実施の形態の撮像装置における異常検出装置を構成する。
【００１４】
撮像部１ａは、被写体Ｐからの光を集光するレンズ１１ａと、レンズ１１ａにより集光された被写体からの光が、多数の光感光素子が規則的に配列された撮像面に結像される固体撮像素子１２ａとを備える。固体撮像素子１２ａは、入射光を撮像面の各光感光素子により光電変換して光量に応じた量の電荷を蓄積し、更にその蓄積電荷を転送後デジタル信号であるデジタル画像データに変換して出力する公知の構成である。同様に、撮像部１ｂはレンズ１１ｂと固体撮像素子１２ｂとを備える。撮像部１ａ及び１ｂは、本実施の形態では立体画像の右眼用撮像部と左眼用撮像部として機能するため、人間の両眼の間隔に相当する数ｃｍの水平方向の距離を置いて平行に設置され、同じ被写体Ｐを撮像する。
【００１５】
信号処理部３ａは撮像部１ａより送られてくる右眼用デジタル画像データに対し、ガンマ補正などの周知のカメラ処理を行う映像処理部３１ａと、映像処理部３１ａから出力される処理後の画像データを所定のフォーマットに変換して右眼用映像信号として送出する映像送出部３２ａとからなる。同様に、信号処理部３ｂは撮像部１ｂより送られてくる左眼用デジタル画像データに対し、ガンマ補正などの周知のカメラ処理を行う映像処理部３１ｂと、映像処理部３１ｂから出力される処理後の画像データを所定のフォーマットに変換して左眼用映像信号として送出する映像送出部３２ｂとからなる。
【００１６】
制御部４は、固体撮像素子１２ａ及び１２ｂの感度やシャッタースピード等の設定を行う撮像条件設定部４１と、撮像部１ａ及び撮像部１ｂ、信号処理部３ａ及び３ｂ、信号異常検出部５の動作を同期させるための同期信号発生部４２とからなる。
【００１７】
本実施の形態の撮像装置における異常検出装置である信号異常検出部５は、映像処理部３１ａ及び３１ｂから出力される右眼用と左眼用の両映像信号中のフレーム内の全画素の輝度値を別々に加算演算する輝度信号加算部５１と、輝度信号加算部５１からそれぞれ出力される２つの輝度信号加算値の差分絶対値を算出する差分絶対値算出部５２と、差分絶対値算出部５２から出力された差分絶対値の一定時間間隔の変化量を算出する時間変化量算出部５３と、差分絶対値算出部５２及び時間変化量算出部５３の両出力信号に基づいて撮像部１ａ及び１ｂの異常を検出する異常検出部５４とからなる。
【００１８】
次に、本実施の形態の撮像装置１００の動作について、図２のフローチャートを併せ参照して説明する。
【００１９】
動作を開始すると（ステップｓ２０１）、まず撮像条件設定部４１が固体撮像素子１２Ａ及び１２Ｂの感度やシャッタースピード等の撮像条件の設定を行う（ステップＳ２０２）。続いて、撮像部１Ａ及び撮像部１Ｂは設定された撮像条件の下で１フレーム分の撮像を行う（ステップＳ２０３）。これにより、撮像部１Ａ及び撮像部１Ｂはそれぞれ１フレーム分の右眼用デジタル画像データ及び左眼用デジタル画像データを送出して信号処理部３Ａ及び信号処理部３Ｂにそれぞれ供給する。
【００２０】
続いて、信号処理部３Ａ及び信号処理部３Ｂは、供給される右眼用デジタル画像データ及び左眼用デジタル画像データに対して、映像処理部３１Ａ、３１Ｂによりガンマ補正などの周知の映像処理を施した後、映像送出部３２Ａ、３２Ｂにより所定のフォーマットの右眼用映像信号と左眼用映像信号に変換して外部へ送出する（ステップＳ２０４）。
【００２１】
一方、上記の映像信号の外部への送出と並行して、輝度信号加算部５１は映像処理部３１Ａ、３１Ｂから並列に出力される２つの映像処理後の撮像映像信号（ここでは、右眼用映像信号と左眼用映像信号）中の輝度信号を別々に蓄積する（ステップＳ２０５）。続いて、輝度信号加算部５１はステップＳ２０５で蓄積した２つの輝度信号のそれぞれの１フレーム分の輝度加算値Ａ、Ａ’を算出する（ステップｓ２０６）。
【００２２】
次に、差分絶対値検出部５２は上記の輝度加算値Ａ、Ａ’の差分絶対値Ｂを算出する（ステップＳ２０７）。続いて、異常検出部５４は上記の差分絶対値Ｂが予め定めた第１のしきい値Ｔｈ１より小さいかどうかを判定する（ステップＳ２０８）。ここで、異常検出部５４は差分絶対値Ｂがしきい値Ｔｈ１以上であると判定したときは（ステップＳ２０８のNO）、撮像異常検出フラグを送出する（ステップＳ２１１）。これは次の理由による。
【００２３】
２つの撮像部１ａ及び１ｂにて同じ被写体Ｐを撮像している状態で、例えば被写体自体の光量が変化した場合は、２つの撮像部１ａ及び１ｂの撮像映像信号の輝度差は同時に同様に変化する。また、２つの撮像部１ａ及び１ｂと被写体Ｐとの間を何かが横切った場合でも、２つの撮像部１ａ及び１ｂからの撮像映像信号の１フレーム毎の輝度信号加算値Ａ、Ａ’は大きく異なることはない。
【００２４】
逆に、２つの撮像部１ａ及び１ｂにて同じ被写体Ｐを撮像している状態で、２つの撮像部１ａ及び１ｂの撮像映像信号レベルが大きく異なる場合、つまり輝度信号加算値Ａ、Ａ’の差分絶対値Ｂが大きい場合は、撮像部１ａまたは撮像部１ｂに異常が発生した可能性が高いといえる。よって、異常信号検出部５４は、差分絶対値算出部５２にて算出した輝度信号加算値Ａ、Ａ’の差分絶対値Ｂが第１のしきい値Ｔｈ１以上の場合は、撮像部１ａまたは撮像部１ｂに異常があると判定して撮像異常フラグを送出するのである。
【００２５】
しかし、２つの撮像部１ａ及び１ｂが同期信号の異常などにより双方ともフリーズした場合には、上記の方法では輝度信号加算値Ａ、Ａ’の差分絶対値Ｂは一定の値となり、これが上記しきい値Ｔｈ１より小さい場合には異常と判定されないままとなってしまう。
【００２６】
そこで、本実施の形態では、異常検出部５４は差分絶対値Ｂがしきい値ＴＨ１より小さいと判定したときは（ステップＳ２０８のYes）、時間変化量算出部５３により算出された時間変化量ｃを用いて異常検出を行う。ここで、時間変化量算出部５３は、差分絶対値ｂの一定時間（例えば数秒）の間隔の時間変化量Ｃを算出する（ステップｓ２０９）。すなわち、時間変化量算出部５３は、差分絶対値ｂを一定時間記憶し、現フレームの差分絶対値ｂと一定時間前（過去）のフレームの差分絶対値ｂとの差分である時間変化量Ｃを算出する。時間変化量算出部５３は、算出した時間変化量Ｃを異常検出部５４に供給する。
【００２７】
異常検出部５４は、上記の時間変化量Ｃが第２のしきい値ＴＨ２より大きいかどうかを判定する（ステップＳ２１０）。そして、異常検出部５４は、時間変化量Ｃが第２のしきい値ＴＨ２より大きいと判定したときは（ステップＳ２１０のYES）、正常と判断するが、時間変化量Ｃが第２のしきい値ＴＨ２以下と判定したときは（ステップＳ２１０のNO）、異常と判断し撮像異常フラグを送出する（ステップＳ２１１）。これは次の理由による。
【００２８】
通常は２つの撮像部１Ａ及び１Ｂが撮像する映像信号の１フレーム分の輝度加算値Ａ、Ａ’は大きく異なることはないとしても、被写体Ｐの変化や固体撮像素子１２Ａ及び１２Ｂのノイズ成分の影響により、輝度信号加算値の差分絶対値Ｂは時間経過とともに変化していくはずである。しかし、２つの撮像部１Ａ及び１Ｂが同期信号の異常などにより双方共にフリーズした場合には、この輝度信号加算値の差分絶対値ｂの時間変化量がなくなる。よって、時間変化量算出部５３にて算出した輝度信号加算値の差分絶対値Ｂの一定時間内における時間変化量が一定の第２のしきい値ＴＨ２（これは前記第１のしきい値ｔＨ１とは異なる）以下の場合は、異常信号検出部５４は２つの撮像部１Ａ及び１Ｂのフリーズに起因した撮像異常があると判定して撮像異常フラグを送出するのである。ユーザーは撮像異常フラグを見て、撮像部１Ａ及び１Ｂの点検や交換などの処置を行うことで正常な撮像を続けることができる。
【００２９】
ステップＳ２１０にて時間変化量Ｃが第２のしきい値ＴＨ２より大きいと判定された場合、又はステップＳ２１１にて撮像異常フラグが創出された場合は、続いて次のフレームの処理へ進み（ステップＳ２１２）、その後再びステップＳ２０３以降の処理が行われる。このように、撮像装置１００における異常検出装置は、撮像中に図２の各ステップの処理をフレーム毎に繰り返し行うことで、撮像を行いながら撮像部１Ａ及び１Ｂのフリーズ等の異常の検出を行うことが可能となる。
【００３０】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば３つ以上の撮像部を有する撮像装置にも適用可能である。また、本発明は、図２に示したフローチャートにおける各ステップＳ２０４〜Ｓ２１２の処理をコンピュータにより実行させる撮像異常検出プログラムも包含するものである。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ、１ｂ  撮像部
２  処理部
３ａ、３ｂ  信号処理部
４  制御部
５  信号異常検出部
１２ａ、１２ｂ  固体撮像素子
３１ａ、３１ｂ  映像処理部
３２ａ、３２ｂ  映像送出部
４１  撮像条件設定部
４２  同期信号発生部
５１  輝度信号加算部
５２  差分絶対値算出部
５３  時間変化量算出部
５４  異常検出部
【図１】
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【図２】
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