摄像装置、摄像系统、非暂时性存储介质和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种摄像装置、摄像系统、非暂时性存储介质和控制方法。该摄像装置能够在使低照度下进行拍摄的情况下的图像质量的降低最小化的同时增大图像的动态范围。摄像装置包括：第一摄像元件(103)，其具有针对可见光的感光度并且被配置为输出第一图像信号(107)；第二摄像元件(104)，其具有针对红外光的感光度并被配置为以比第一摄像元件(103)的第一帧频高的第二帧频来输出第二图像信号(108A)和在与第二图像信号(108A)的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号(108B)；以及合成处理器，其被配置为生成包括从第一摄像元件(103)输出的第一图像信号(107)以及从第二摄像元件(104)输出的第二图像信号(108A)和第三图像信号(108B)的合成并生成第四图像信号(109)。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置、摄像系统、非暂时性存储介质和控制方法
本专利技术涉及一种摄像装置及其控制方法。
技术介绍
在用于进行监视等的摄像装置中，即使在诸如夜间等的低照度时也需要获取清晰的被摄体图像。作为即使在低照度时也能够获取清晰的被摄体图像的摄像装置，提出了如下的摄像装置，该摄像装置除了包括具有针对可见光的感光度的摄像元件之外，还包括具有针对红外光的感光度的摄像元件，并且对使用这两个摄像元件获取的图像进行合成并显示合成图像。日本特开2013-247492描述了：根据针对周围环境的检测结果来改变用于对可见图像与远红外图像进行合成的合成参数，使用改变后的参数来对可见图像与远红外图像进行合成，并且生成合成图像。此外，在用于进行监视等的摄像装置中，即使在明部和暗部一起存在的场景中也需要获取清晰的被摄体图像。日本特开2000-138868提出了通过获取具有不同累积时间的多个帧的图像并对多个帧的图像进行合成来增大图像的动态范围的摄像装置。然而，在日本特开2013-247492中，由于动态范围窄，因此可能发生曝光过度和曝光不足。另一方面，由于日本特开2000-138868描述了针对这种问题的对策，但未包括具有针对红外光的感光度的摄像元件，因此难以在低照度时获取被摄体图像。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的是提供能够在使低照度下进行摄像的情况下的图像质量的降低最小化的同时增大图像的动态范围的摄像装置。一种摄像装置，包括：第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为以比所述第一摄像元件的第一帧频高的第二帧频来输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号；以及合成处理器，其被配置为生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，并且生成第四图像信号。一种摄像系统，包括：摄像装置；以及信息处理装置，其通过网络连接至所述摄像装置，其中，所述摄像装置包括：第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为以比所述第一摄像元件的第一帧频高的第二帧频来输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号；以及合成处理器，其被配置为生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，并且生成第四图像信号。一种非暂时性存储介质，其上存储有用于使计算机执行摄像装置的方法的计算机程序，所述摄像装置至少包括：第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；以及第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号，所述方法包括：将所述第二摄像元件的第二帧频设置得高于所述第一摄像元件的第一帧频；以及生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，以生成第四图像信号。一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置至少包括：第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；以及第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号，所述控制方法包括：将所述第二摄像元件的第二帧频设置得高于所述第一摄像元件的第一帧频；以及生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，以生成第四图像信号。通过以下参考附图对典型实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据第一实施例的摄像装置的结构的示意图。图2是波长选择棱镜的谱图分布图。图3是用于说明增大动态范围的方法的示例的图。图4是第一实施例和比较例的摄像装置的驱动时序图。图5是用于描述第一实施例中的操作的流程图。图6是示出根据第二实施例的摄像装置的结构的示意图。图7A和7B是示出第二实施例中的摄像装置的驱动时序图的示例的图。图8A和8B是示出第二实施例中的摄像装置的驱动时序图的另一示例的图。图9是示出用于改变驱动模式的基准的示例的图。图10是用于描述模式设置处理的示例的流程图。图11是使用摄像装置的监视系统的结构图。具体实施方式以下将参考附图描述本专利技术的实施例中的摄像装置。此时，将使用相同的附图标记来表示在所有图中具有相同功能的构成要素，并且将省略对这些构成要素的重复描述。(第一实施例)图1示出第一实施例中的摄像装置。图1是示出根据第一实施例的摄像装置100的结构的示意图。摄像装置100包括摄像光学系统101、光分离单元102、第一摄像元件103、第二摄像元件104、合成处理器105和控制器106。光分离单元102对通过摄像光学系统101的光进行分离，以使光入射在第一摄像元件103和第二摄像元件104上。具体地说，光分离单元102由波长选择棱镜构成，并且被配置为使得具有比预定阈值的波长短的波长的光(可见光)透射通过波长选择棱镜并且具有比预定阈值的波长长的波长的光(红外光)被波长选择棱镜反射。这里，术语“透射/反射”意味着80％以上的光被透射/反射。也就是说，提供了可见光入射在第一摄像元件103上并且红外光入射在第二摄像元件104上的结构。这里，预定阈值是600nm以上且750nm以下。也就是说，可见光和红外光之间的边界被定义为600nm以上且750nm以下。此外，红外光意味着具有从预定阈值到2500nm的波长的光。图2是示出波长选择棱镜的光谱透射谱图和光谱反射谱图的示例的图。实线指示透射并且虚线指示反射。第一摄像元件103具有针对至少可见光的感光度，并且第二摄像元件104具有针对至少红外光的感光度。例如，如果使用硅(Si)作为光电转换单元的材料，则可以实现具有针对具有380nm以上的波长且1100nm以下的波长的光的感光度的摄像元件。因此，在第一摄像元件103和第二摄像元件104中，光电转换单元可以用硅来制作。作为第一摄像元件103和第二摄像元件104，例如可以使用CCD或CMOS类型摄像元件。第一摄像元件103中的像素包括RGB拜耳阵列的片上(on-chip)滤色器，并且从第一摄像元件103输出的RGB格式的图像信号具有亮度信息和颜色信息这两者。另一方面，从第二摄像元件104输出的图像信号仅具有亮度信息。第一摄像元件103只需具有主要针对可见光的感光度分布，并且也可以具有针对除可见光之外的光的感光度分布。此外，第二摄像元件104只需具有主要针对红外光的感光度分布，并且也可以具有针对除红外光之外的光的感光度分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，包括：/n第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；/n第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为以比所述第一摄像元件的第一帧频高的第二帧频来输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号；以及/n合成处理器，其被配置为生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，并且生成第四图像信号。/n

【技术特征摘要】
20190418 JP 2019-0795241.一种摄像装置，包括：
第一摄像元件，其具有针对可见光的感光度，并且被配置为输出第一图像信号；
第二摄像元件，其具有针对红外光的感光度，并且被配置为以比所述第一摄像元件的第一帧频高的第二帧频来输出第二图像信号和在与所述第二图像信号的曝光条件不同的曝光条件下所获取到的第三图像信号；以及
合成处理器，其被配置为生成包括从所述第一摄像元件输出的所述第一图像信号以及从所述第二摄像元件输出的所述第二图像信号和所述第三图像信号的合成，并且生成第四图像信号。


2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述第二帧频被设置为所述第一帧频的整数倍，以及所述第二摄像元件通过所述第一摄像元件的一个帧来获取包括所述第二图像信号和所述第三图像信号的多个图像信号。


3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
使所述第二图像信号的累积时间与所述第三图像信号的累积时间不同。


4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
使所述第一摄像元件的最大累积时间长于所述第二帧频的倒数。


5.根据权利要求1所述的摄像装置，包括：
红外照明单元，
其中，使所述第二图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出与所述第三图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出不同。


6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，
在所述红外照明单元的输出相对小的情况下，向所述第一摄像元件累积电荷，以及在所述红外照明单元的输出相对大的情况下，不向所述第一摄像元件累积电荷。


7.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，
所述第二图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出小于所述第三图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出，以及
所述第三图像信号的累积时间长于所述第二图像信号的累积时间。


8.根据权利要求7所述的摄像装置，其中，
通过使所述第一图像信号的累积时间和所述第二图像信号的累积时间彼此不同并且对从所述第一图像信号所获取到的图像与从所述第二图像信号所获取到的图像进行比较，来获取被摄体的运动信息。


9.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，使所述第二图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出以及所述第三图像信号的累积时间期间的所述红外照明单元的输出恒定。


10.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
在照度等于或大于第一阈值的情况下，通过在不驱动所述第二摄像元件的情况下对所述第一摄像元件中的多个帧中所获取到的具有不同曝光条件的多个第一图像信号进行合成来生成图像，以及
在照度小于所述第一阈值的情况下，通过对所述第一图像信号、所述第二图像信号和所述第三图像信号进行合成来生成所述第四图像信号。


11.根据权利要求10所述的摄像装置，包括：
红外照明单元，
其中，在照度等于或大于比所述第一阈值小的第二阈值的情况下，通过对所述第一图像信号、所述第二图像信号和所述第三图像信号进行合成来生成所述第四图像信号，以及
在照度小于所述第二阈值的情况下，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：沼田爱彦，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP