(57)【要約】【課題】画像の解像度にかかわらず高速な転送モードで画像の転送を可能にするカメラシステムを提供すること。【解決手段】画素ずらし撮影可能なカメラ２と、前記カメラで取得した各画素ずらし画像を認識する認識情報を付与する画像認識情報付与手段１２と、前記認識情報が付与された前記各画素ずらし画像を記憶するフレームメモリ１３、１４と、前記フレームメモリからそれぞれ転送された複数の前記画素ずらし画像を記憶する画像メモリ２１と、前記画像メモリから前記画認識情報に基いて前記画素ずらし画像を取得し、高解像度の画像を合成する画像合成手段２２と、前記フレームメモリに前記カメラで取得した新たな画素ずらし画像の転送がされるまで、前記フレームメモリに記憶されている何れかの画像を継続して前記画像合成手段へ転送する制御を行う制御部６を有するカメラシステム１。【選択図】図１
2009033670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ずらし撮影可能なカメラと、
前記カメラで取得した各画素ずらし画像を認識する認識情報を付与する画像認識情報付与手段と、
前記認識情報が付与された前記各画素ずらし画像を記憶するフレームメモリと、
前記フレームメモリからそれぞれ転送された複数の前記画素ずらし画像を記憶する画像メモリと、
前記画像メモリから前記画認識情報に基いて前記画素ずらし画像を取得し、高解像度の画像を合成する画像合成手段と、
前記フレームメモリに前記カメラで取得した新たな画素ずらし画像の転送がされるまで、前記フレームメモリに記憶されている何れかの画像を継続して前記画像合成手段へ転送する制御を行う制御部を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記複数のフレームメモリへの入力を切替える第１の切替え手段と、
前記複数のフレームメモリからの出力を切替える第２の切替え手段と、
前記第１の切替え手段と前記第２の切替え手段とは連動して動作し、
前記複数のフレームメモリのうち、前記第１の切替え手段と前記第２の切替え手段が選択する前記フレームメモリは互いに異なっていることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記第２の切替え手段で選択された前記フレームメモリは、前記第１及び第２の切替え手段の切替えが行われるまで、前記画像メモリに前記フレームメモリ内の画像の転送を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記画像の転送は、アイソクロナス転送を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカメラシステム。
【請求項５】
画素ずらし撮影可能なカメラであって、
前記カメラで取得した各画素ずらし画像に画像を認識する認識情報を付与する画像認識情報付与手段と、
前記認識情報が付与された前記各画素ずらし画像を記憶する複数のフレームメモリと、
前記複数のフレームメモリへの入力を切替える第１の切替え手段と、
前記複数のフレームメモリからの出力を切替える第２の切替え手段と、
前記第２の切換え手段で選択された前記フレームメモリから前記画像を外部に出力するための出力制御部と、を有することを特徴とするカメラ。
【請求項６】
前記出力制御部は、ＵＳＢ制御部またはＩＥＥＥ１３９４制御部であることを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素ずらし画像の画像合成装置を含むカメラシステムと、これに用いられるカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラから取得される画像が画素ずらしを採用せずに得られた通常の低解像画像の場合、画像転送にはデータ保証のないが一定の転送レートを確保できるアイソクロナス転送モードを用い、画素ずらしを採用して撮影する場合、撮影で取得された複数枚の画像転送にはデータ保証はあり、より高速な転送が可能であるが転送レートを保証しないバルク転送モードを用いたカメラシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
画素ずらしで取得した画像は、画像データ量が多く、バルク転送で転送した場合、転送時間が長くなることから、転送レートが早いアイソクロナス転送を採用することが提案されている。
【特許文献１】特許第３００４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、画素ずらしで画像を取得する場合、メカ機構を動作させるために連続的に画像を転送できず、転送に間があく場合がある。このように転送に間があいてしまう場合に、アイソクロナス転送を行っていると、転送が行われない時間帯が検知され、アイソクロナス転送モードがオフとなり再度転送を復帰させなければならない。また、画素ずらしで取得した画像をバルク転送する場合や、標本中の画像取得領域を少しずらして連続して画像取得するような場合も、複数の画像を取得し、これらを転送する際、転送がされない時間帯が生じるような場合も同様の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、画素ずらし撮影可能なカメラと、前記カメラで取得した各画素ずらし画像を認識する認識情報を付与する画像認識情報付与手段と、前記認識情報が付与された前記各画素ずらし画像を記憶するフレームメモリと、前記フレームメモリからそれぞれ転送された複数の前記画素ずらし画像を記憶する画像メモリと、前記画像メモリから前記画認識情報に基いて前記画素ずらし画像を取得し、高解像度の画像を合成する画像合成手段と、前記フレームメモリに前記カメラで取得した新たな画素ずらし画像の転送がされるまで、前記フレームメモリに記憶されている何れかの画像を継続して前記画像合成手段へ転送する制御を行う制御部を有することを特徴とするカメラシステムを提供する。
【０００６】
また、本発明は、画素ずらし撮影可能なカメラであって、前記カメラで取得した各画素ずらし画像に画像を認識する認識情報を付与する画像認識情報付与手段と、前記認識情報が付与された前記各画素ずらし画像を記憶する複数のフレームメモリと、前記複数のフレームメモリへの入力を切替える第１の切替え手段と、前記複数のフレームメモリからの出力を切替える第２の切替え手段と、前記第２の切換え手段で選択された前記フレームメモリから前記画像を外部に出力するための出力制御部と、を有することを特徴とするカメラを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像の解像度にかかわらず高速な転送が可能な１つの転送モードで画像の転送を可能にするカメラシステムと、これに用いられるカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態にかかるカメラシステムについて図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１は、実施の形態にかかる画素ずらし撮影可能なカメラを有するカメラシステムの概略構成図である。図２は、実施の形態にかかるカメラシステムで用いられる画像フォーマットの構成例である。
【００１０】
図１において、画素ずらし撮影可能なカメラ２は、カメラ制御部３とカメラケーブル４で接続され、カメラ制御部３はＵＳＢケーブル５でＰＣ６に接続され、カメラ２で撮像された画像は、カメラ制御部３を介してＰＣ６に転送され、ＰＣ６で画像合成されて、高解像度の画像がモニタ７に表示される。なお、カメラ２とカメラ制御部３とは一体に構成されている場合にはカメラケーブル４は内部配線が使用される。
【００１１】
画像を撮像するカメラ２はカメラ制御部３と不図示のカメラインターフェースを介して接続される。カメラ２にはＣＣＤ素子が組み込まれており、通常は一定時間ごとに次々と被写体を撮像し、撮像した被写体を１フレームずつデジタルデータに変換して出力している。
【００１２】
また、カメラ２は画素ずらし撮影の機能を有している。これはＣＣＤの前に２板の平行平板のガラスを置き、それを傾けて屈折により光路を規定量ずつ変位させ、撮像動作を行うものである。これらの画像を合成すると実質的に撮像素子の持つ画素数を増加させたのと同等の高解像度の画像を得ることができる。
【００１３】
カメラ制御部３には、カメラ２から取得した画像を処理する画像処理部１１、取得した画像に画像認識情報である画像番号を付与するカウンタ部１２、第１フレームメモリ１３、第２フレームメモリ１４、ＵＳＢ制御部１５、及び不図示の制御部とを有している。
【００１４】
画像処理部１１から出力された画像を第１フレームメモリ１３或いは第２フレームメモリ１４のいずれかに出力するスイッチ１６、カウンタ部１２から出力される画像番号をスイッチ１６に連動して第１フレームメモリ１３或いは第２フレームメモリ１４のいずれかに出力するスイッチ１７、及び第１フレームメモリ１３或いは第２フレームメモリ１４のいずれかのフレームメモリから画像をＵＳＢ制御部１５に出力するスイッチ１８とを有している。
【００１５】
スイッチ１６とスイッチ１７とは、同じフレームメモリを選択し、スイッチ１８はスイッチ１６、１７とは異なるフレームメモリを選択するように構成されている。すなわち、図１に示すように、スイッチ１６、１７が第１のフレームメモリ１３を選択している場合、スイッチ１８は第２のフレームメモリ１４を選択する。また、スイッチ１６、１７が第２のフレームメモリ１４を選択している場合、スイッチ１８は第１のフレームメモリ１３を選択する。このように、スイッチ１６，１７とスイッチ１８とは、互いに異なるフレームメモリを選択するように不図示の制御部で制御される。
【００１６】
また、カメラ２で取得された画像は、スイッチ１６を介して、第１のフレームメモリ１３に記憶される。また、画像番号はカウンタ部１２からスイッチ１７を介して第１フレームメモリ１３に書き込まれる。この時の画像フォーマットの一例を図２に示す。取得された画像は、図２に示すように画像番号と画像データが１セットとして、ＵＳＢ制御部１５を介してＰＣに出力される。このように第１フレームメモリ１３と、第２フレームメモリ１４をスイッチ１６、１７，及び１８で切換えることで、カメラ２で撮像した画像を第１フレームメモリ１３又は第２フレームメモリ１４に記憶する処理と第２フレームメモリ１４又は第１フレームメモリ１３から読み出し、ＵＳＢ制御部１５に画像転送を行う処理の並行動作を可能にしている。
【００１７】
ＰＣ６には、ＵＳＢ制御部１５を介して取得した画像を記憶するメモリ２１と、メモリ２１に保存されている画像を用いて高解像度の画像を合成する画像合成部２２、及びカメラ２、カメラ制御部３を制御する不図示の制御部等を内蔵している。
【００１８】
このようにして、画素ずらし撮影可能なカメラ２を有するカメラシステム１が構成されている。
【００１９】
以下、カメラシステム１において、カメラ２が画素ずらし撮影画像を取得してから画像合成までを詳説する。
【００２０】
はじめに、フレームメモリ１４に、例えばすべて同一色のダミー画像データをあらかじめ書き込んでおく。このとき画像番号は”０”を書き込んでおく。スイッチ１７を第１フレームメモリ１３側に接続し、カウンタ部１２の画像番号のみを”１”にして第１フレームメモリ１３に書き込む。また、カメラ２からの画像を書き込むためにスイッチ１６を第１フレームメモリ１３側に接続する。また、第２フレームメモリ１４中の画像を読み出すためにスイッチ１８を第２フレームメモリ１４側に接続する。
【００２１】
カメラ制御部３は、カメラ２に対して撮像許可／禁止信号を許可にし、カメラ２の撮像開始を待つ。
【００２２】
ＰＣ６からの１フレーム画像要求に対し、カメラ２からの最初の画像が第１フレームメモリ１３に記憶されるまでは第２フレームメモリ１４にあるダミー画像データをＵＳＢ制御部１５を介してＰＣ６に継続して転送する。ＰＣ６は、受信した画像データの画像番号を検出し、画像番号が”０”であればメモリ２１に格納せずに破棄する。
【００２３】
次に、カメラ２はカメラ制御部３からの撮像許可/禁止信号を確認し、この信号が許可されていれば撮像位置を移動し、撮像信号をＯＮにして撮像を開始し、撮像された画像を第１フレームメモリ１３に入力する。撮像が完了したら撮像中信号をＯＦＦにする。
【００２４】
カメラ制御部３は、カメラ２からの撮像中信号を検出し、撮像が完了したことを検出してスイッチ１６、１７を第１フレームメモリ１３側から第２フレームメモリ１４側に切換える。これで、次に撮像される画像が第２フレームメモリ１４に書き込まれる状態となる。またスイッチ１８を第２フレームメモリ１４側から第１フレームメモリ１３側に切換える。これで、次に読み出される画像が第１フレームメモリ１３に記憶されている画像データとなる。またカウンタ部１２は、前の画像番号に１をプラスして新たな画像番号とし、第２フレームメモリ１４に書き込む。
【００２５】
撮像中信号がＯＮとなり再びカメラ２が撮影を開始したら、次の撮像を待たせるために撮像許可／禁止信号を禁止状態とする。
【００２６】
ＰＣ６から１フレーム画像要求信号を受信したら、スイッチ１８は第１フレームメモリ１３から画像データをＵＳＢ制御部１５を介してＰＣ６に転送する。
【００２７】
転送が完了したら、カメラ２に次のフレームの撮像を行わせるために撮像許可／禁止信号を許可状態とする。
【００２８】
カメラ２は、１フレームの撮像が完了し、第１フレームメモリ１３に撮像した画像データを格納したのち、撮像中信号をＯＦＦにし、撮像許可／禁止信号が許可状態になるまで撮像を停止して待機する。
【００２９】
この信号が許可状態になったら撮像位置を移動し、撮像中信号をＯＮにして撮像を開始し、スイッチ１６が接続されている第２フレームメモリ１４に画像データを書き込む。カメラ３は、撮像が完了したら撮像中信号をＯＦＦにする。
【００３０】
ＰＣ６は、受信した画像データ中の画像番号を検出する。”０”又は以前に受信した画像番号の値と同じ画像番号のときは、無効画像データなのでメモリ２１に格納せずに破棄する。検出した画像番号が上記以外（１から９以外の番号）の場合には、フレーム抜けが発生したと判断して処理を中断する。
【００３１】
ＰＣ９は、画像番号が１から９までの全ての画像データをそれぞれ１つ取得した時点で、画像合成部２２で画素ずらし画像データを合成して高解像度画像を生成する。
【００３２】
このように、本カメラシステム１では、カメラ制御部３とＰＣ６との画像転送速度が、カメラ２とカメラ制御部３との画像転送速度より小さい場合、撮像許可／禁止信号を禁止状態にすることによりカメラ２に撮像位置への移動と撮像とを待機させるように制御することが可能になる。一方、カメラ制御部３とＰＣ６との画像転送速度が、カメラ２とカメラ制御部３との画像転送速度より大きい場合、ＰＣ６に対して第１フレームメモリ１３又は第２フレームメモリ１４から同じ画像データを転送しつつけることでカメラ２の撮像が完了するのを待つように制御することが可能になる。
【００３３】
また、第１フレームメモリ１３と第２フレームメモリ１４とを順番に切替えてカメラ２で撮像される画像を記憶することで、カメラ２が撮像中でも画像書き込みをしていない方のフレームメモリからＰＣ６側に画像を出力することが可能になる。
【００３４】
これにより、アイソクロナス転送方式において、転送エラーを発生させること無く画像データをカメラ制御部からＰＣに転送することが可能になる。また、カメラ制御部からＰＣ間の画像転送速度とカメラヘッドからカメラ制御部への両像転送速度の違いを吸収し、並列動作を行うことで画像の転送を高速化するため、低解像画像の画像転送と同様の高速なモードで転送を行うことが出来る。また、一定の周期でＰＣに画像を転送することでＰＣは回線切断等の別の要因で画像転送が不能になった事態との判別が容易になる。また、ＰＣは画像番号により画像抜けが発生したことを判別することも出来る。
【００３５】
なお、本実施の形態にかかるカメラシステムは、アイソクロナス転送以外のバルク転送にも適用可能である。また、画素ずらし撮像のみならず、被写体そのものを移動させながら撮像し、合成画像を生成する場合にも適用可能である。
【００３６】
また、画像の合成は、画像合成部をカメラ内部に設け、ここで合成してもよい。
【００３７】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態にかかる画素ずらし撮影可能なカメラを有するカメラシステムの概略構成図である。
【図２】実施の形態にかかるカメラシステムで用いられる画像フォーマットの構成例である。
【符号の説明】
【００３９】
１    カメラシステム
２    カメラ
３    カメラ制御部
４    カメラケーブル
５    ＵＳＢケーブル
６    ＰＣ
７    モニタ
１１  画像処理部
１２  カウンタ部
１３  第１フレームメモリ
１４  第２フレームメモリ
１５  ＵＳＢ制御部
１６、１７、１８  スイッチ
２１  メモリ
２２  画像合成部
【図１】
2009033670.tif 000003
【図２】
2009033670.tif 000004