以下、添付図面に従って本開示の技術に係る制御装置、撮像装置、制御方法、及びプログラムの実施形態の一例について説明する。
先ず、以下の説明で使用される文言について説明する。
CPUとは、“Central Processing Unit”の略称を指す。GPUとは、“Graphics Processing Unit”の略称を指す。NVMとは、“Non-Volatile Memory”の略称を指す。RAMとは、“Random Access Memory”の略称を指す。ICとは、“Integrated Circuit”の略称を指す。ASICとは、“Application Specific Integrated Circuit”の略称を指す。PLDとは、“Programmable Logic Device”の略称を指す。FPGAとは、“Field-Programmable Gate Array”の略称を指す。SoCとは、“System-on-a-chip”の略称を指す。SSDとは、“Solid State Drive”の略称を指す。HDDとは、“Hard Disk Drive”の略称を指す。EEPROMとは、“Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory”の略称を指す。SRAMとは、“Static Random Access Memory”の略称を指す。I/Fとは、“Interface”の略称を指す。USBとは、“Universal Serial Bus”の略称を指す。CMOSとは、“Complementary Metal Oxide Semiconductor”の略称を指す。CCDとは、“Charge Coupled Device”の略称を指す。LANとは、“Local Area Network”の略称を指す。WANとは、“Wide Area Network”の略称を指す。BPFとは、“Band Pass Filter”の略称を指す。Irとは、“Infrared Rays”の略称を指す。ELとは、“Electro Luminescence”の略称を指す。
本明細書の説明において、「垂直」とは、完全な垂直の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの垂直を指す。本明細書の説明において、「水平」とは、完全な水平の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの水平を指す。本明細書の説明において、「平行」とは、完全な平行の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの平行を指す。本明細書の説明において、「直交」とは、完全な直交の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの直交を指す。本明細書の説明において、「一致」とは、完全な一致の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの一致を指す。本明細書の説明において、「等間隔」とは、完全な等間隔の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの等間隔を指す。
[第1実施形態]
はじめに、第1実施形態について説明する。一例として図1に示すように、カメラ1は、カメラ本体10と、レンズユニット20とを備える。カメラ1は、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能と、近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能と、被写体から熱輻射により発せられる電磁波に基づいて被写体の温度を測定する機能とを備える。カメラ1は、本開示の技術に係る「撮像装置」の一例である。
カメラ本体10の前面11には、レンズユニット20を取り付けるためのカメラ側マウント12が設けられている。また、カメラ本体10の前面11には、被写体に向けて照明光ILを照射するための照射窓13が設けられている。
カメラ本体10は、照明光ILを発生する投光器14を備える。投光器14は、例えば、ピーク波長が1550nmの近赤外光を、照明光ILとして発するLEDである。投光器14は、ハロゲンライトでもよい。投光器14が発生した照明光ILは、照射窓13を透過してカメラ本体10の前方に射出される。投光器14は、本開示の技術に係る「投光器」の一例である。
また、カメラ本体10は、イメージセンサ15を備える。イメージセンサ15は、被写体からレンズユニット20を介して入射する光Lを撮像する。イメージセンサ15は、受光面15Aを有する。レンズユニット20に入射した光Lは、レンズユニット20によって受光面15Aに結像される。光Lが受光面15Aに結像されることで像が得られる。受光面15Aには、複数のフォトダイオードがマトリクス状に配置されている。
一例として、複数のフォトダイオードには、可視光に感度を有する複数のシリコンフォトダイオードと、近赤外光に感度を有する複数のインジウム・ガリウム・ヒ素フォトダイオードとが含まれている。以降、シリコンフォトダイオードを、Siダイオードと称し、インジウム・ガリウム・ヒ素フォトダイオードを、InGaAsダイオードと称する。複数のSiダイオードは、受光した可視光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。複数のInGaAsダイオードは、受光した近赤外光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、イメージセンサ15に入射する可視光及び近赤外光を光と称する。
第1実施形態では、イメージセンサ15としてCMOSイメージセンサを例示しているが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、イメージセンサ15がCCDイメージセンサ等の他種類のイメージセンサであっても本開示の技術は成立する。イメージセンサ15は、本開示の技術に係る「撮像装置のイメージセンサ」の一例である。
レンズユニット20は、鏡筒21と、レンズ側マウント22とを備える。レンズ側マウント22は、鏡筒21の後端部に設けられている。レンズ側マウント22は、カメラ本体10のカメラ側マウント12に接続可能に構成されている。レンズユニット20は、レンズ側マウント22によってカメラ本体10に着脱可能に装着される。なお、レンズユニット20は、カメラ本体10に着脱不能に固定されていてもよい。
一例として図2に示すように、レンズユニット20は、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、及び調整レンズ37を備える。レンズユニット20の光軸OAに沿って被写体側から像側にかけて順に、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、及び調整レンズ37が配置されている。
対物レンズ30は、鏡筒21の先端部に固定されており、光を集光するレンズである。フォーカスレンズ31は、像の合焦位置を調節するためのレンズである。ズームレンズ32は、ズーム倍率を調節するためのレンズである。
絞り33は、光の量を調節するための光学要素である。絞り33は、開口33Aを有する。ズームレンズ32によって導かれた光は開口33Aを通過する。絞り33は、開口33Aの口径が可変である可動式の絞りである。ズームレンズ32によって導かれた光の量は、絞り33によって変更される。ぶれ補正レンズ34は、像のぶれを補正するためのレンズである。
ターレットフィルタ35は、複数の光学フィルタを有している。ターレットフィルタ35は、複数の光学フィルタのうちレンズユニット20内の光の光路に挿入される光学フィルタが切り替えられることで、光に含まれる複数の波長帯域の光(一例として、可視光、及び、近赤外波長帯域内の異なる波長帯域の近赤外光)を選択的に透過させる光学要素である。レンズユニット20内の光の光路は、例えば、光軸OA上に位置する。以下、レンズユニット20内の光の光路を、単に光路と称する。ターレットフィルタ35の構成については、後に図4を用いて詳述する。
調整レンズ37は、ターレットフィルタ35が備える複数の光学フィルタを切り替えた場合における焦点距離の差異を調整するためのレンズである。
なお、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、及び調整レンズ37の並び順は、上記以外でもよい。また、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、ぶれ補正レンズ34、及び調整レンズ37の各々は、単一のレンズでもよく、また、複数のレンズを有するレンズ群でもよい。また、レンズユニット20は、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、ぶれ補正レンズ34、及び調整レンズ37に加えてその他のレンズを備えていてもよい。また、レンズユニット20は、ハーフミラー、又は偏光素子等の光学素子を備えていてもよい。
一例として図2に示すように、レンズユニット20は、ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、及び調整駆動機構47を備える。ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、及び調整駆動機構47は、鏡筒21の後端部に設けられた電気接点38に電気的に接続されている。
カメラ本体10は、制御回路50を備える。制御回路50は、カメラ側マウント12に設けられた電気接点58に電気的に接続されている。レンズ側マウント22がカメラ側マウント12に接続され、レンズユニット20がカメラ本体10に装着された状態では、電気接点38が電気接点58と接続され、制御回路50がズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、及び調整駆動機構47と電気的に接続される。
ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、及び調整駆動機構47は、いずれもモータ等のアクチュエータを含む駆動機構である。
一例として図3に示すように、制御回路50は、コンピュータ60、ズーム駆動回路52、絞り駆動回路53、ぶれ補正駆動回路54、ターレット駆動回路55、及び調整駆動回路57を備える。ズーム駆動回路52、絞り駆動回路53、ぶれ補正駆動回路54、ターレット駆動回路55、及び調整駆動回路57は、入出力I/F59を介してコンピュータ60と接続されている。
コンピュータ60は、CPU61、NVM62、及びRAM63を備えている。CPU61、NVM62、及びRAM63は、バス64を介して相互に接続されており、バス64は入出力I/F59に接続されている。
NVM62は、非一時的記憶媒体であり、各種パラメータ及び各種プログラムを記憶している。例えば、NVM62は、EEPROMである。但し、これは、あくまでも一例に過ぎず、EEPROMに代えて、又は、EEPROMと共に、HDD、及び/又はSSD等をNVM62として適用してもよい。RAM63は、各種情報を一時的に記憶し、ワークメモリとして用いられる。CPU61は、NVM62から必要なプログラムを読み出し、読み出したプログラムをRAM63で実行する。CPU61は、RAM63上で実行するプログラムに従ってカメラ1の全体を制御する。
CPU61は、本開示の技術に係る「プロセッサ」の一例であり、RAM63は、本開示の技術に係る「メモリ」の一例である。また、コンピュータ60は、本開示の技術に係る「制御装置」の一例である。
ズーム駆動回路52は、コンピュータ60の指示に従って、ズーム駆動機構42を駆動させることにより、フォーカスレンズ31の位置と、ズームレンズ32の位置とを調整する。フォーカスレンズ31及びズームレンズ32は、ズーム駆動機構42から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸OAに沿って移動する。
絞り駆動回路53は、コンピュータ60の指示に従って、絞り駆動機構43を駆動させることにより、絞り33に設けられた開口33A(図2参照)の口径を変更する。
ぶれ補正駆動回路54は、コンピュータ60の指示及び後述するフィードバック回路75から出力されたフィードバック信号に従って、ぶれ補正駆動機構44を駆動させることにより、ぶれ補正レンズ34の位置を調整する。ぶれ補正レンズ34は、ぶれ補正駆動機構44から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸OAと垂直な平面に沿って移動する。ぶれ補正レンズ34は、具体的には、イメージセンサ15に光が結像されることで得られる像のぶれが補正される方向へ移動する。
ターレット駆動回路55は、コンピュータ60の指示に従って、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、ターレットフィルタ35の回転方向の位置を調整する。ターレットフィルタ35は、ターレット駆動機構45から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸OAと垂直な平面に沿って回転する。ターレットフィルタ35の回転動作については、後に図4を用いて詳述する。
調整駆動回路57は、コンピュータ60の指示に従って、調整駆動機構47を駆動させることにより、調整レンズ37の位置を調整する。調整レンズ37は、調整駆動機構47から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸OAに沿って移動する。
一例として図3に示すように、カメラ本体10は、イメージセンサドライバ71、信号処理回路72、投光制御回路73、振動センサ74、フィードバック回路75、ディスプレイ76、ディスプレイ制御回路77、入力デバイス78、入力回路79、及び外部I/F80を備える。イメージセンサドライバ71、信号処理回路72、投光制御回路73、フィードバック回路75、ディスプレイ制御回路77、入力回路79、及び外部I/F80は、入出力I/F59を介してコンピュータ60と接続されている。
イメージセンサドライバ71は、コンピュータ60の指示に従って、イメージセンサ15に光を撮像させる。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力されたアナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことによりデジタル画像データを生成して出力する。
投光制御回路73は、コンピュータ60の指示に従って、投光器14をオンとオフに切り替える。投光器14は、オンに切り替えられると照明光を出力し、オフに切り替えられると照明光の出力を停止する。
振動センサ74は、例えば、ジャイロセンサであり、カメラ1の振動を検出する。振動センサ74に含まれるジャイロセンサは、カメラ1のピッチ軸及びヨー軸の各軸周りの振動を検出する。振動センサ74は、ジャイロセンサによって検出されたピッチ軸周りの振動及びヨー軸周りの振動をピッチ軸及びヨー軸に平行な2次元状の面内での振動に変換することで、カメラ1に対してピッチ軸の方向に作用する振動及びヨー軸の方向に作用する振動を検出する。振動センサ74は、検出した振動に応じた振動検出信号を出力する。
なお、振動センサ74は、加速度センサであってもよい。また、振動センサ74の代わりに、例えば、NVM62及び/又はRAM63に記憶された時系列的に前後する撮像画像を比較することで得た動きベクトルを振動として用いてもよい。また、物理的なセンサによって検出された振動と、画像処理によって得られた動きベクトルとに基づいて最終的に使用される振動が導出されてもよい。
フィードバック回路75は、振動センサ74から出力された振動検出信号に対して各種の信号処理を施すことにより、フィードバック信号を生成する。フィードバック回路75は、入出力I/F59を介してぶれ補正駆動回路54と接続されており、コンピュータ60の指示に従って、フィードバック信号をぶれ補正駆動回路54に出力する。
ディスプレイ76は、例えば、液晶ディスプレイ又はELディスプレイ等であり、画像及び/又は文字情報等を表示する。ディスプレイ制御回路77は、コンピュータ60の指示に従って、ディスプレイ76に画像を表示させる。
入力デバイス78は、例えば、タッチパネル及び/又はスイッチ等のデバイスであり、ユーザから与えられた指示を受け付ける。入力回路79は、ユーザによって入力デバイス78に与えられた指示に応じた入力信号を出力する。外部I/F80は、外部装置と通信可能に接続されるインターフェースである。
一例として図4に示すように、ターレットフィルタ35は、円板81を備える。円板81には、円板81の周方向に沿って等間隔に複数の光学フィルタとして、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dが設けられている。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dを光学フィルタと称する。また、以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83DをBPF83と称する。
ターレットフィルタ35は、ターレット方式で複数の光学フィルタを光路に対して選択的に挿脱させる。具体的には、図4に示す円弧矢印R方向にターレットフィルタ35が回転することで、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dが、光路(一例として、光軸OA上の光路)に対して選択的に挿脱される。光学フィルタが光路に挿入されると、光学フィルタの中心を光軸OAが貫き、光路に挿入された光学フィルタの中心とイメージセンサ15の受光面の中心とが一致する。
Irカットフィルタ82は、赤外線をカットし、赤外線以外の光のみを透過させる光学フィルタである。BPF83は、近赤外光を透過させる光学フィルタである。第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dは、それぞれ異なる波長帯域の近赤外光を透過させる。
第1BPF83Aは、1000nm(ナノメートル)近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第1BPF83Aは、950nmから1100nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第1BPF83Aを透過した近赤外光を第1近赤外光と称する。
第2BPF83Bは、1250nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第2BPF83Bは、1150nmから1350nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第2BPF83Bを透過した近赤外光を第2近赤外光と称する。
第3BPF83Cは、1550nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第3BPF83Cは、1500nmから1750nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第3BPF83Cを透過した近赤外光を第3近赤外光と称する。
第4BPF83Dは、2150nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第4BPF83Dは、2000nmから2400nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第4BPF83Dを透過した近赤外光を第4近赤外光と称する。
以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1近赤外光、第2近赤外光、第3近赤外光、及び第4近赤外光を近赤外光と称する。なお、ここで挙げた各帯域には、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨を逸脱しない範囲内の誤差も含まれている。また、ここで挙げた各波長帯域は、あくまでも一例に過ぎず、それぞれ異なる波長帯域であればよい。
Irカットフィルタ82が光路に挿入され、Irカットフィルタ82を透過した可視光がイメージセンサ15の受光面に結像されると、受光面に配置された複数のSiダイオードが、受光した可視光を撮像することで得たアナログ画像データを出力する。これにより、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能が実現される。またBPF83が光路に挿入され、BPF83を透過した近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像されると、受光面に配置された複数のInGaAsダイオードが、受光した近赤外光を撮像することで得たアナログ画像データを出力する。これにより、近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能が実現される。
上述の通り、カメラ1は、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能、及び近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能を備える。また、カメラ1は、可視光画像を得る機能及び近赤外光画像を得る機能に加えて、被写体から熱輻射により発せられる電磁波に基づいて被写体の温度を測定する機能を備える。第1実施形態では、測定精度を向上させるために、二色温度測定法を利用する。二色温度測定法による温度測定を実現するためには、例えば、異なる二つの波長帯域の光を撮像することが要求される。第1実施形態では、異なる二つの波長帯域の光を生成するための一手段として、ターレットフィルタ35が用いられており、一例として、二つの波長帯域の近赤外光が温度測定に用いられる。
一例として図5に示すように、撮像支援処理は、CPU61によって撮像支援処理プログラム100が実行されることで実現される。撮像支援処理プログラム100は、本開示の技術に係る「プログラム」の一例である。図5に示す例では、NVM62に撮像支援処理プログラム100が記憶されており、CPU61が、NVM62から撮像支援処理プログラム100を読み出し、RAM63上で実行する。
CPU61は、RAM63上で実行する撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を行う。CPU61は、RAM63上で撮像支援処理プログラム100を実行することで、モード切替処理部110、撮像処理部120、及び温度測定処理部130として機能する。
CPU61は、動作モードとして、撮像モードと温度測定モードとを備えており、撮像モードと温度測定モードとを切り替える。撮像処理部120は、CPU61の動作モードが撮像モードに切り替えられた場合に動作する処理部である。撮像処理部120は、イメージセンサ15によって可視光が撮像されることにより得られた可視光画像、又はイメージセンサ15によって近赤外光が撮像されることにより得られた近赤外光画像をディスプレイ76に表示させる撮像処理を実行する処理部である。
温度測定処理部130は、CPU61の動作モードが温度測定モードに切り替えられた場合に動作する処理部である。温度測定処理部130は、イメージセンサ15によって近赤外光が撮像されることにより得られた近赤外光画像に基づいて被写体の温度分布を算出し、被写体の温度分布に基づいて作成した温度情報をディスプレイ76に表示させる温度測定処理を実行する処理部である。
モード切替処理部110は、CPU61の動作モードを撮像モードと温度測定モードとに切り替えるモード切替処理を実行する処理部である。以下、モード切替処理部110、撮像処理部120、及び温度測定処理部130について順に説明する。
モード切替処理部110は、モード選択情報取得部111、モード判定部112、フラグ設定部113、投光制御部114、及びモード設定部115を有する。
一例として図6に示すように、モード選択情報取得部111は、例えば、受付デバイスを介して、動作モードとして撮像モードを選択する撮像モード選択情報と、動作モードとして温度測定モードを選択する温度測定モード選択情報とを選択的に取得する。受付デバイスは、各種情報を受け付け、受け付けた各種情報をCPU61に出力する。受付デバイスの一例としては、入力回路79及び外部I/F80が挙げられる。なお、以下では、説明の便宜上、特に区別して説明する必要がない場合、撮像モード選択情報及び温度測定モード選択情報を、モード選択情報と称する。
入力デバイス78には、ユーザからの各種指示が入力される。入力回路79は、入力デバイス78に入力された指示に応じた情報をCPU61に出力する。入力回路79は、ユーザから入力デバイス78に与えられたモード選択指示に応じてモード選択情報をCPU61に出力する。モード選択情報取得部111は、入力回路79から入力されたモード選択情報を取得する。外部I/F80は、外部装置(図示省略)から出力されたモード選択情報を受信し、受信したモード選択情報をCPU61に出力する。モード選択情報取得部111は、外部I/F80から入力されたモード選択情報を取得する。
モード判定部112は、モード選択情報取得部111によって取得されたモード選択情報によって選択された動作モードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。モード判定部112は、モード選択情報取得部111によって取得されたモード選択情報が撮像モード選択情報である場合には、モード選択情報によって選択された動作モードが撮像モードであると判定する。また、モード判定部112は、モード選択情報取得部111によって取得されたモード選択情報が温度測定モード選択情報である場合には、モード選択情報によって選択された動作モードが温度測定モードであると判定する。
RAM63には、表示制御フラグ記憶領域141及び投光制御フラグ記憶領域142が設けられている。表示制御フラグ記憶領域141は、ディスプレイ76に対して表示させる画像を指定する表示制御フラグ151を記憶する。投光制御フラグ記憶領域142は、投光器14の動作を指定する投光制御フラグ152を記憶する。
フラグ設定部113は、モード判定部112によって動作モードが撮像モードであると判定された場合には、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定し、かつ、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オン制御フラグ152Aを設定する。また、フラグ設定部113は、モード判定部112によって動作モードが温度測定モードであると判定された場合には、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bを設定し、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オフ制御フラグ152Bを設定する。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、表示制御フラグ151及び投光制御フラグ152を制御フラグと称する。
投光制御部114は、フラグ設定部113によって投光オン制御フラグ152Aが設定された場合に、投光制御回路73にオン指令を出力する。オン指令は、投光器14をオンに切り替える指令である。また、投光制御部114は、フラグ設定部113によって投光オフ制御フラグ152Bが設定された場合に、投光制御回路73にオフ指令を出力する。オフ指令は、投光器14をオフに切り替える指令である。なお、オンとは、投光器14が投光を行う設定を指し、オフとは、投光器14が投光を行わない設定を指す。
モード設定部115は、表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aが設定された場合には、CPU61の動作モードとして撮像モードを設定する。また、モード設定部115は、表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bが設定された場合には、CPU61の動作モードとして温度測定モードを設定する。
第1実施形態において、撮像モードは、本開示の技術に係る「第1モード」の一例であり、温度測定モードは、本開示の技術に係る「第2モード」の一例である。また、表示制御フラグ151及び投光制御フラグ152は、本開示の技術に係る「制御因子」の一例である。また、ディスプレイ76及び投光器14は、本開示の技術に係る「制御対象」の一例であり、ディスプレイ76に表示される画像、及び投光器14の動作は、本開示の技術に係る「制御対象に対する制御内容」の一例である。また、表示制御フラグ151は、本開示の技術に係る「表示制御因子」の一例であり、撮像画像表示フラグ151Aは、本開示の技術に係る「撮像画像表示因子」の一例であり、合成画像表示フラグ151Bは、本開示の技術に係る「温度情報表示因子」の一例である。また、投光オン制御フラグ152A及び投光オフ制御フラグ152Bは、本開示の技術に係る「投光制御因子」の一例であり、投光オン制御フラグ152Aは、本開示の技術に係る「投光オン制御因子」の一例であり、投光オフ制御フラグ152Bは、本開示の技術に係る「投光抑制制御因子」の一例である。
一例として図7に示すように、撮像処理部120は、波長選択部121、ターレット制御部122、撮像制御部123、表示制御部124を有する。
波長選択部121は、入力デバイス78によって受け付けられた波長選択指示に従って、複数の波長帯域から撮像に用いる一つの波長帯域を選択する。一例として、波長選択部121は、可視光の波長帯域、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から一つの波長帯域を選択する。なお、ここでは、入力デバイス78によって受け付けられた波長選択指示に従って波長帯域が選択される形態例を挙げて説明しているが、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って波長帯域が選択されてもよい。
ターレット制御部122は、複数の光学フィルタのうち、波長選択部121によって選択された波長帯域に対応する光学フィルタを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、回転指令に対応する光学フィルタが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
撮像制御部123は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。撮像指令は、イメージセンサ15に光を撮像させる指令である。イメージセンサ15は、被写体から発せられた光を撮像し、光を撮像することで得たアナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力されたアナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことによりデジタル画像データを生成して出力する。
表示制御部124は、信号処理回路72によって生成されたデジタル画像データに基づいて撮像画像161Aをディスプレイ76に表示させる。撮像画像161Aは、例えば、動画像で表示されるが、静止画像で表示されてもよい。
図8には、撮像処理部120によって撮像処理が実行されることによりディスプレイ76に表示された撮像画像161Aの一例が示されている。図8に示す例では、建物の窓162の室内側に設けられたカーテン163に火164がついている撮像画像161Aがディスプレイ76に表示されている。
一例として図9に示すように、温度測定処理部130は、波長選択部131、第1ターレット制御部132、第1撮像制御部133、第2ターレット制御部134、第2撮像制御部135、温度導出部136、及び表示制御部137を有する。
一例として図10に示すように、波長選択部131は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。一例として、波長選択部131は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。また、一例として、波長選択部131は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域のうちの隣接する二つの波長帯域を選択する。
また、一例として、波長選択部131は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域から被写体の温度に基づいて二つの波長帯域を選択する。また、一例として、波長選択部131は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域から、被写体の温度が高くになる従って短い波長帯域を選択する。
例えば、火災の場合、被写体の温度は、火災状況から予想される温度に関する情報、及び/又は、ユーザが入力デバイス78に入力した情報に基づいて予測される。火災状況から予想される温度に関する情報は、図9に示す外部I/F80を通じて取得される。火災状況から予想される温度に関する情報は、火災発生からの経過時間に対する標準火災温度に関する情報でもよい。標準火災温度は、ISO834にて定められている。なお、波長選択部131は、図9に示す入力デバイス78によって受け付けられた波長選択指示に従って波長帯域を切り替えてもよい。
一例として図9に示すように、第1ターレット制御部132は、複数のBPF83(図4参照)のうち波長選択部131によって選択された第1波長帯域に対応するBPF83を光路に挿入させる第1回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、第1回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第1回転指令に対応するBPFが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
第1撮像制御部133は、イメージセンサドライバ71に対して第1撮像指令を出力する。第1撮像指令は、イメージセンサ15に光を撮像させる指令である。イメージセンサ15は、第1波長帯域に対応するBPF83を透過した第1近赤外光を撮像し、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力された第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
第2ターレット制御部134は、複数のBPF83のうち波長選択部131によって選択された第2波長帯域に対応するBPF83を光路に挿入させる第2回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、第2回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第2回転指令に対応するBPFが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
第2撮像制御部135は、イメージセンサドライバ71に対して第2撮像指令を出力する。第2撮像指令は、イメージセンサ15に光Lを撮像させる指令である。イメージセンサ15は、第2波長帯域に対応するBPFを透過した第2近赤外光を撮像し、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力された第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
温度導出部136は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。具体的には、温度導出部136は、イメージセンサ15が有する複数の物理画素のそれぞれについて、第1デジタル画像データから物理画素が出力した第1信号の値を抽出し、第2デジタル画像データから物理画素が出力した第2信号の値を抽出する。そして、温度導出部136は、複数の物理画素のそれぞれについて、第1信号の値及び第2信号の値に基づいて物理画素によって測定された温度を二色温度測定法に基づいて導出する。温度の導出には、二色温度測定法に基づく計算式が用いられてもよく、また、データマッチングテーブルが用いられてもよい。そして、温度導出部136は、複数の物理画素のそれぞれによって測定された温度を導出することで被写体の温度分布を算出する。
表示制御部137は、温度導出部136によって得られた被写体の温度分布に基づいて温度に関連する温度情報を生成する。そして、表示制御部137は、第1デジタル画像データ又は第2デジタル画像データに基づいて得られる撮像画像に温度情報を合成した合成画像161Bを出力し、合成画像161Bをディスプレイ76に表示させる。温度情報の一例としては、例えば、温度が予め定められた閾値以上である領域を示す情報、温度の具体的な数値を示す情報、予め定められた温度の範囲毎に区画された複数の区画を温度の具体的な数値と併せて示す情報、又は温度に応じた色調で温度分布を示す情報等が挙げられる。
図11には、温度測定処理部130によって温度測定処理が実行されることによりディスプレイ76に表示された合成画像161Bの第1例が示されている。第1例に係る合成画像161Bは、温度が予め定められた閾値以上である領域を示す温度情報166が撮像画像165に合成された画像である。第1例では、温度情報166は、例えば、四角形状の枠を示す情報であるが、枠以外の情報でもよい。また、枠は、四角形状以外でもよい。また、枠は、温度に応じた色で表示されてもよい。また、枠が温度に応じた色で表示される場合には、色に対応する温度を示すスケール表示が枠と併せて表示されてもよい。また、温度情報166には、温度の具体的な数値を示す文字列が含まれてもよい。温度の具体的な数値は、温度の最大値及び/又は最小値でもよい。また、温度情報166は、静止して表示されてよいし、点滅して表示されてもよい。
図12には、温度測定処理部130によって温度測定処理が実行されることによりディスプレイ76に表示された合成画像161Bの第2例が示されている。第2例に係る合成画像161Bは、温度の具体的な数値を示す複数の温度情報167A、167B及び167Cが撮像画像165に合成された画像である。温度の具体的な数値は、温度の最大値及び/又は最小値でもよい。また、複数の温度情報167A、167B及び167Cは、静止して表示されてよいし、点滅して表示されてもよい。
図13には、温度測定処理部130によって温度測定処理が実行されることによりディスプレイ76に表示された合成画像161Bの第3例が示されている。第3例に係る合成画像161Bは、予め定められた温度の範囲毎に区画された複数の区画を温度の具体的な数値と併せて示す温度情報168が撮像画像165に合成された画像である。温度の具体的な数値は、温度の最大値及び/又は最小値でもよい。また、温度情報168は、静止して表示されてよいし、点滅して表示されてもよい。
図14には、温度測定処理部130によって温度測定処理が実行されることによりディスプレイ76に表示された合成画像161Bの第4例が示されている。第4例に係る合成画像161Bは、温度に応じた色調で温度分布を示す温度情報169が撮像画像165に合成された画像である。図14に示す第4例の温度分布は、図13に示す第3例の各区画の温度を温度に対応する色調で表示したものである。色調は、例えば、基準温度(例えば、3000℃)を中心として一定の色相角(例えば、1℃につき0.01°)で規定されている。また、色調に代えて、無彩色の濃淡で温度分布が可視化されていてもよい。温度情報169は、色調に対応する温度を示すインディケータを含んでいてもよい。また、温度情報169には、温度の具体的な数値を示す文字列が含まれてもよい。温度の具体的な数値は、温度の最大値及び/又は最小値でもよい。また、温度情報169は、静止して表示されてよいし、点滅して表示されてもよい。
温度情報166、167A、167B、167C、168、及び169は、本開示の技術に係る「温度情報」の一例である。撮像モードで得られた撮像画像161Aは、本開示の技術に係る「撮像画像」及び「第1撮像画像」の一例である。温度測定モードで得られた合成画像161Bは、本開示の技術に係る「合成画像」の一例である。なお、以下では、特に区別して説明する必要がない場合、撮像モードで得られた撮像画像161A、及び温度測定モードで得られた合成画像161Bを画像と称する。
次に、第1実施形態の作用として、カメラ1の制御方法について説明する。
はじめに、図15を参照しながら、CPU61が実行する撮像支援処理のうち、モード切替処理部110(図6参照)が実行するモード切替処理について説明する。
ステップS11で、モード選択情報取得部111は、モード選択情報を取得する。
ステップS12で、モード判定部112は、モード選択情報取得部111によって取得されたモード選択情報に基づいて、モード選択情報によって選択された動作モードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。ステップS12において、撮像モードであると判定された場合、図15に示す処理は、ステップS13に移行し、温度測定モードであると判定された場合、図15に示す処理は、ステップS16に移行する。
ステップS13で、フラグ設定部113は、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定し、かつ、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オン制御フラグ152Aを設定する。
ステップS14で、投光制御部114は、投光器14をオンにする。
ステップS15で、モード設定部115は、CPU61の動作モードとして撮像モードを設定する。
ステップS16で、フラグ設定部113は、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bを設定し、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オフ制御フラグ152Bを設定する。
ステップS17で、投光制御部114は、投光器14をオフにする。
ステップS18で、モード設定部115は、CPU61の動作モードとして温度測定モードを設定する。
続いて、図16を参照しながら、CPU61が実行する撮像支援処理のうち、撮像処理部120(図7参照)が実行する撮像処理について説明する。
ステップS21で、波長選択部121は、入力デバイス78によって受け付けられた波長選択指示に従って、複数の波長帯域から撮像に用いる一つの波長帯域を選択する。
ステップS22で、ターレット制御部122は、複数の光学フィルタのうち、波長選択部121によって選択された波長帯域に対応する光学フィルタが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
ステップS23で、撮像制御部123は、イメージセンサ15に光を撮像させる。イメージセンサ15は、光を撮像することで得たアナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことによりデジタル画像データを生成して出力する。
ステップS24で、表示制御部124は、信号処理回路72によって生成されたデジタル画像データに基づいて撮像画像161Aをディスプレイ76に表示させる。
続いて、図17を参照しながら、CPU61が実行する撮像支援処理のうち、温度測定処理部130(図9参照)が実行する温度測定処理について説明する。
ステップS31で、波長選択部131は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
ステップS32で、第1ターレット制御部132は、複数のBPF83(図4参照)のうち波長選択部131によって選択された第1波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
ステップS33で、第1撮像制御部133は、第1波長帯域に対応するBPF83を透過した第1近赤外光をイメージセンサ15に撮像させる。イメージセンサ15は、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
ステップS34で、第2ターレット制御部134は、複数のBPF83のうち波長選択部131によって選択された第2波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
ステップS35で、第2撮像制御部135は、第2波長帯域に対応するBPF83を透過した第2近赤外光をイメージセンサ15に撮像させる。イメージセンサ15は、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
ステップS36で、温度導出部136は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。
ステップS37で、表示制御部137は、温度導出部136によって得られた被写体の温度分布に基づいて温度に関連する温度情報を生成する。そして、表示制御部137は、第1デジタル画像データ又は第2デジタル画像データに基づいて得られる撮像画像に温度情報を合成した合成画像161Bを出力し、合成画像161Bをディスプレイ76に表示させる
なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
第1実施形態に係るカメラ1の制御方法は、本開示の技術に係る「制御方法」の一例である。
次に、第1実施形態の効果について説明する。
第1実施形態では、CPU61は、イメージセンサ15に対して光を撮像させる撮像モードと、イメージセンサ15によって受光された近赤外光に基づいて温度を導出する温度測定モードとを備える。そして、撮像モードと温度測定モードとでは、制御フラグが異なる。したがって、撮像モードと温度測定モードとで制御対象における制御内容を異ならせることができる。
例えば、第1実施形態では、制御フラグは、ディスプレイ76に対して表示させる表示制御フラグ151を含む。したがって、撮像モードと温度測定モードとで、制御対象における制御内容を異ならせることの一例として、ディスプレイ76に表示される画像を異ならせることができる。
また、第1実施形態では、制御フラグは、投光器14を動作させる投光制御フラグ152を含む。したがって、撮像モードと温度測定モードとで、制御対象における制御内容を異ならせることの一例として、投光器14の動作を異ならせることができる。
このように、第1実施形態では、撮像モードと温度測定モードとで制御対象における制御内容を異ならせることができるので、例えば撮像モードと温度測定モードとで制御フラグが同じである場合に比して、撮像装置の動作を各モードに適した動作に制御することができる。
また、CPU61は、撮像モードでは、表示制御フラグ151として、光がイメージセンサ15によって受光されることで得られた撮像画像161Aをディスプレイ76に対して表示させる撮像画像表示フラグ151Aを設定する。これにより、温度情報を含まない撮像画像161Aがディスプレイ76に表示される。したがって、撮像モードでは、例えば撮像画像161Aが温度情報を含む場合に比して、撮像画像161Aの視認性を向上させることができる。
また、CPU61は、温度測定モードでは、表示制御フラグ151として、温度を示す温度情報を含む合成画像161Bをディスプレイ76に対して表示させる合成画像表示フラグ151Bを設定する。これにより、温度情報を含む合成画像161Bがディスプレイ76に表示される。したがって、温度測定モードでは、例えば温度情報がディスプレイ76に表示されない場合に比して、ユーザが被写体の温度を的確に把握することができる。
また、CPU61は、撮像モードでは、投光制御フラグ152として、投光器14をオンに切り替える投光オン制御フラグ152Aを設定する。これにより、撮像モードでは、投光器14がオンに切り替えられる。したがって、撮像モードでは、被写体から放射される光の量を確保することができる。これにより、例えば、火災で室内に煙が充満している状況下であっても、ユーザが撮像画像161Aを通じて室内環境を確認することができる。
また、CPU61は、温度測定モードでは、投光制御フラグ152として、投光器14をオフに切り替える投光オフ制御フラグ152Bを設定する。これにより、温度測定モードでは、投光器14がオフに切り替えられる。したがって、被写体から放射される近赤外光に投光器14による照明光が混在することを回避することができる。また、例えば被写体から放射される近赤外光に投光器14による照明光が混在する場合に比して、温度測定の測定精度を向上させることができる。
また、CPU61は、撮像モードと温度測定モードとに切り替わることに応じて、投光器14をオンとオフに切り替える。したがって、例えばユーザが投光器14をオンとオフに切り替える必要がある場合に比して、利便性を高めることができる。
また、CPU61は、温度測定モードでは、イメージセンサ15によって受光されることで得られた撮像画像と、温度を示す温度情報とを合成した合成画像161Bを出力する。したがって、合成画像161Bがディスプレイ76に表示されることにより、ユーザが被写体の状況と温度を容易に把握できる。
次に、第1実施形態の変形例について説明する。
第1実施形態では、一例として図8に示すように、建物の窓162の室内側に設けられたカーテン163に火164がついている撮像画像161Aがディスプレイ76に表示される例が示されているが、撮像画像161Aは、どのような画像でもよい。例えば、一例として図18に示すように、撮像画像161Aは、人の腕170が撮像されることで得られた画像でもよい。
また、第1実施形態では、一例として図11から図14に示すように、建物の窓の室内側に設けられたカーテンに火がついている撮像画像と温度情報とを合成した合成画像161Bがディスプレイ76に表示される例が示されているが、合成画像161Bは、撮像画像と温度情報とが合成された画像であれば、どのような画像でもよい。例えば、一例として図19に示すように、合成画像161Bは、人の腕170が撮像されることで得られた撮像画像171に温度分布を示す温度情報172が合成された画像でもよい。合成は、例えば、アルファブレンドによる複数の画像の重畳であってもよいし、撮像画像に対する温度情報の埋め込みであってもよい。
また、第1実施形態では、図6に示すフラグ設定部113によって投光オフ制御フラグ152Bが設定される代わりに、フラグ設定部113によって投光抑制制御フラグが設定されてもよい。また、フラグ設定部113によって投光抑制制御フラグが設定された場合、投光制御部114は、投光制御回路73に投光抑制指令を出力し、投光制御回路73は、投光抑制指令に従って投光器14の投光を抑制(つまり投光器14から投光される光の量を抑制)させてもよい。抑制とは、例えば、光の量を基準量よりも小さくする動作を指す。基準量は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第2実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
一例として図20に示すように、モード切替処理部110は、状態信号取得部181、状態信号判定部182、フラグ設定部113、投光制御部114、及びモード設定部115を有する。
状態信号取得部181は、投光器14の動作の状態に応じて投光制御回路73から出力された状態信号を取得する。投光制御回路73は、投光器14がオンの状態では、投光器14がオンの状態を表すオン状態信号を状態信号として出力し、投光器14がオフの状態では、投光器14がオフの状態を表すオン状態信号を状態信号として出力する。
状態信号判定部182は、状態信号取得部181によって取得された状態信号が、投光器14がオンの状態を表すオン状態信号であるか否かを判定する。
フラグ設定部113は、状態信号判定部182によって状態信号がオン状態信号であると判定された場合には、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定する。また、フラグ設定部113は、状態信号判定部182によって状態信号がオン状態信号ではないと判定された場合には、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bを設定する。
モード設定部115は、表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aが設定された場合には、CPU61の動作モードとして撮像モードを設定する。また、モード設定部115は、表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bが設定された場合には、CPU61のモードとして温度測定モードを設定する。
第2実施形態において、撮像モードは、本開示の技術に係る「第1モード」の一例であり、温度測定モードは、本開示の技術に係る「第2モード」の一例である。また、表示制御フラグ151は、本開示の技術に係る「制御因子」の一例である。また、ディスプレイ76は、本開示の技術に係る「制御対象」の一例であり、ディスプレイ76に表示される画像は、本開示の技術に係る「制御対象に対する制御内容」の一例である。また、表示制御フラグ151は、本開示の技術に係る「表示制御因子」の一例であり、撮像画像表示フラグ151Aは、本開示の技術に係る「撮像画像表示因子」の一例であり、合成画像表示フラグ151Bは、本開示の技術に係る「温度情報表示因子」の一例である。
次に、第2実施形態の作用として、カメラ1の制御方法について説明する。
第2実施形態では、撮像処理部120が実行する撮像処理、及び温度測定処理部130が実行する温度測定処理は、第1実施形態と同じである。第2実施形態では、モード切替処理部110が実行するモード切替処理が、第1実施形態と異なる。以下、図21を参照しながら、第2実施形態に係るモード切替処理部110が実行するモード切替処理について説明する。
ステップS41で、状態信号取得部181は、投光器14の動作の状態に応じて投光制御回路73から出力された状態信号を取得する。
ステップS42で、状態信号判定部182は、状態信号がオン状態信号であるか否かを判定する。ステップS42において、オン状態信号であると判定された場合、図21に示す処理は、ステップS43に移行し、オン状態信号ではないと判定された場合、図21に示す処理は、ステップS45に移行する。
ステップS43で、フラグ設定部113は、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定する。
ステップS44で、モード設定部115は、CPU61の動作モードとして撮像モードを設定する。
ステップS45で、フラグ設定部113は、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として合成画像表示フラグ151Bを設定する。
ステップS46で、モード設定部115は、CPU61の動作モードとして温度測定モードを設定する。
第2実施形態に係るカメラ1の制御方法は、本開示の技術に係る「制御方法」の一例である。
次に、第2実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
第2実施形態では、CPU61は、投光器14の状態がオンである場合には、撮像モードを設定し、投光器14の状態がオフである場合には、温度測定モードを設定する。したがって、例えば投光器14のオンオフの動作に応じて撮像モードと温度測定モードとに切り替わらない場合に比して、利便性を高めることができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第3実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
一例として図22に示すように、CPU61は、上述のモード切替処理部110、撮像処理部120、及び温度測定処理部130に加えて、パラメータ変更処理部190として機能する。パラメータ変更処理部190は、CPU61のモードが撮像モードである場合、及び温度測定モードである場合に動作する処理部である。パラメータ変更処理部190は、撮像モードと温度測定モードとで異なるモード別パラメータ211を設定する処理部である。パラメータ変更処理部190は、モード判定部191及びモード別パラメータ設定部192を有する。
モード判定部191は、CPU61の動作モードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。
RAM63には、モード別パラメータ211を記憶するパラメータ記憶領域201が設けられている。
モード別パラメータ設定部192は、モード判定部191によってCPU61の動作モードが撮像モードであると判定された場合には、撮像条件等に基づいて各種パラメータ設定処理を行うことにより、撮像モードに対応する撮像モード用パラメータ211Aを導出する。そして、モード別パラメータ設定部192は、パラメータ記憶領域201にモード別パラメータ211として撮像モード用パラメータ211Aを設定する。
また、モード別パラメータ設定部192は、モード判定部191によってCPU61の動作モードが温度測定モードであると判定された場合には、温度測定条件等に基づいて各種パラメータ設定処理を行うことにより、温度測定モードに対応する温度測定モード用パラメータ211Bを導出する。そして、モード別パラメータ設定部192は、パラメータ記憶領域201にモード別パラメータ211として温度測定モード用パラメータ211Bを設定する。
撮像モード用パラメータ211Aは、撮像に関して設定された第1撮像設定パラメータ212A、及び撮像画像に対する画像処理に関して設定された第1画像処理設定パラメータ213Aを含む。同様に、温度測定モード用パラメータ211Bは、撮像に関して設定された第2撮像設定パラメータ212B、及び撮像画像に対する画像処理に関して設定された第2画像処理設定パラメータ213Bを含む。
第1撮像設定パラメータ212A及び第2撮像設定パラメータ212Bは、投光器14に関するパラメータ、シャッタスピードに関するパラメータ、絞り33に関するパラメータ、測光に関するパラメータ、イメージセンサ15の感度に関するパラメータ、ハイダイナミックレンジに関するパラメータ、及び防振制御に関するパラメータを含む。イメージセンサ15の感度に関するパラメータは、イメージセンサ15のゲインに関するパラメータ及び/又はイメージセンサ15の変換効率に関するパラメータを含む。
第1画像処理設定パラメータ213A及び第2画像処理設定パラメータ213Bは、ノイズリダクションに関するパラメータ、シャープネスに関するパラメータ、コントラストに関するパラメータ、及びトーンに関するパラメータを含む。
撮像モード用パラメータ211Aに含まれる第1撮像設定パラメータ212Aは、一例として、次のように設定される。
投光器14に関するパラメータは、投光器14が投光を行うパラメータに設定される。
シャッタスピードに関するパラメータは、シャッタスピードを基準スピード以上にするパラメータに設定される。シャッタスピードとは、メカニカルシャッタにおける先幕が開き始めてから後幕が閉じ終わるまでの間の時間、電子先幕シャッタが作動してからメカニカルシャッタの後幕が閉じ終わるまでの間の時間、又は電子シャッタが作動し始めてから作動し終わるまでの間の時間によって規定されている。基準スピードは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
絞り33に関するパラメータは、絞り量を基準絞り量以上にするパラメータに設定される。絞り量とは、絞り33に設けられた開口33Aの口径に比例する。基準絞り量は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
測光に関するパラメータは、測光をアベレージ測光方式又はマルチパターン測光方式で行うパラメータに設定される。測光とは、被写体の明るさを測ることである。
イメージセンサ15のゲインに関するパラメータは、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン以上にするパラメータに設定される。イメージセンサ15のゲインとは、例えば、イメージセンサ15のフォトダイオードに接続されているA/D変換器(図示省略)のアナログゲインを指す。基準ゲインは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
イメージセンサ15の変換効率に関するパラメータは、イメージセンサ15の変換効率を基準変換効率以上にするパラメータに設定される。イメージセンサ15の変換効率とは、イメージセンサ15に含まれるフォトダイオードに接続されている可変コンデンサ(図示省略)に蓄積された電荷を電圧に変換する効率を指す。基準変換効率は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
ハイダイナミックレンジに関するパラメータは、ハイダイナミックレンジをオンにするパラメータに設定される。ハイダイナミックレンジとは、撮像画像161Aの明部と暗部のコントラスト(つまり明暗比)を向上させる表示技術である。ハイダイナミックレンジをオンにするとは、ダイナミックレンジを基準レンジよりも拡げることである。基準レンジは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
防振制御に関するパラメータは、防振制御をオンにするパラメータに設定される。防振制御とは、像のぶれが補正される方向へぶれ補正レンズ34を移動させる制御のことである。防振制御をオンにするとは、ぶれ補正レンズ34を移動させる制御を行うことである。
ノイズリダクションに関するパラメータは、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合よりも大きくするパラメータに設定される。ノイズリダクションとは、撮像画像に出現するノイズを減少させる画像処理であり、ノイズリダクションの強弱とは、撮像画像に出現するノイズを減少させる割合を増減させることである。第1基準度合いは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
シャープネスに関するパラメータは、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合よりも大きくするパラメータに設定される。シャープネスとは、撮像画像の輪郭の強調のことであり、シャープネスの強弱とは、撮像画像の輪郭を強調する割合を増減させることである。第2基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
コントラストに関するパラメータは、コントラストの強弱の度合を第3基準度合よりも大きくするパラメータに設定される。コントラストとは、撮像画像の明暗及び/又は色彩の差異のことであり、コントラストの強弱とは、撮像画像の明暗及び/又は色彩の差異を増減させることである。第3基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
トーンに関するパラメータは、トーンの強弱の度合を第4基準度合よりも大きくするパラメータに設定される。トーンとは、撮像画像の色調のことであり、トーンの強弱とは、撮像画像の色調の多少を増減させることである。第4基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
また、温度測定モード用パラメータ211Bに含まれる第2撮像設定パラメータ212Bは、一例として、次のように設定される。
投光器14に関するパラメータは、投光器14が投光を行わないパラメータに設定される。
シャッタスピードに関するパラメータは、シャッタスピードを基準スピード未満にするパラメータに設定される。基準スピードは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
絞り33に関するパラメータは、絞り量を基準量未満にするパラメータに設定される。基準絞り量は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
測光に関するパラメータは、測光をハイライト重点測光方式、中央重点測光方式、又はスポット測光方式で行うパラメータに設定される。
イメージセンサ15のゲインに関するパラメータは、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン未満にするパラメータに設定される。基準ゲインは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
イメージセンサ15の変換効率に関するパラメータは、イメージセンサ15の光電変換効率を基準変換効率未満にするパラメータに設定される。基準変換効率は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
ハイダイナミックレンジに関するパラメータは、ハイダイナミックレンジをオフにするパラメータに設定される。ハイダイナミックレンジをオフにするとは、ダイナミックレンジを基準レンジに設定することである。基準レンジは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
防振制御に関するパラメータは、防振制御をオフにするパラメータに設定される。
また、温度測定モード用パラメータ211Bに含まれる第2画像処理設定パラメータ213Bは、一例として、次のように設定される。
ノイズリダクションに関するパラメータは、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合以下にするパラメータに設定される。第1基準度合いは、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
シャープネスに関するパラメータは、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合以下にするパラメータに設定される。第2基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
コントラストに関するパラメータは、コントラストの強弱の度合を第3基準度合以下にするパラメータに設定される。第3基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
トーンに関するパラメータは、トーンの強弱の度合を第4基準度合以下にするパラメータに設定される。第4基準度合は、固定値であってもよいし、ユーザが入力デバイス78に入力した指示、及び/又は、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って変更される可変値であってもよい。
一例として図23に示すように、CPU61が撮像モードである場合に、撮像制御部123は、パラメータ記憶領域201に記憶された撮像モード用パラメータ211Aに含まれる第1撮像設定パラメータ212Aに従って撮像に関する撮像設定を行う。
(1)撮像制御部123は、投光器14に関する設定として、投光器14が投光を行う設定にし、投光制御回路73に対してオン指令を出力する。
(2)撮像制御部123は、シャッタスピードに関する設定として、シャッタスピードを基準スピード以上に設定し、シャッタスピードを調節する。
(3)撮像制御部123は、絞り33に関する設定として、絞り量を基準量以上に設定し、設定した絞り量に対応する絞り指令を絞り駆動回路53に対して出力する。
(4)撮像制御部123は、測光に関する設定として、測光方式をアベレージ測光方式又はマルチパターン測光方式に設定する。
(5)撮像制御部123は、イメージセンサ15のゲインに関する設定として、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン以上に設定する。
(6)撮像制御部123は、イメージセンサ15の光電変換効率に関する設定として、イメージセンサ15の光電変換効率を基準光電変換効率以上に設定する。撮像制御部123は、設定したゲイン及び光電変換効率に対応する感度指令をイメージセンサドライバ71に対して出力する。
(7)撮像制御部123は、ハイダイナミックレンジに関する設定として、ハイダイナミックレンジをオンに設定する。
(8)撮像制御部123は、防振制御に関する設定として、防振制御をオンに設定し、ぶれ補正駆動回路54に対してぶれ補正指令を出力する。
また、一例として図23に示すように、CPU61が撮像モードである場合に、表示制御部124は、パラメータ記憶領域201に記憶された撮像モード用パラメータ211Aに含まれる第1画像処理設定パラメータ213Aに従って画像処理に関する画像処理設定を行う。
(9)表示制御部124は、ノイズリダクションに関する設定として、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合よりも大きく設定する。
(10)表示制御部124は、シャープネスに関する設定として、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合よりも大きく設定する。
(11)表示制御部124は、コントラストに関する設定として、コントラストの強弱の度合を第3基準度合よりも大きく設定する。
(12)表示制御部124は、トーンに関する設定として、トーンの強弱の度合を第4基準度合よりも大きく設定する。
一例として図24に示すように、CPU61が温度測定モードである場合に、第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、パラメータ記憶領域201に記憶された温度測定モード用パラメータ211Bに含まれる第2撮像設定パラメータ212Bに従って撮像に関する撮像設定を行う。
(1)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、投光器14に関する設定として、投光器14が投光を行わない設定にし、投光制御回路73に対してオフ指令を出力する。
(2)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、シャッタスピードに関する設定として、シャッタスピードを基準スピード未満に設定し、シャッタスピードを調節する。
(3)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、絞り33に関する設定として、絞り量を基準量未満に設定し、設定した絞り量に対応する絞り指令を絞り駆動回路53に対して出力する。
(4)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、測光に関する設定として、測光方式をハイライト重点測光方式、中央重点測光方式、又はスポット測光方式に設定する。
(5)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、イメージセンサ15のゲインに関する設定として、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン未満に設定する。
(6)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、イメージセンサ15の光電変換効率に関する設定として、イメージセンサ15の光電変換効率を基準光電変換効率未満に設定する。第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、設定したゲイン及び光電変換効率に対応する感度指令をイメージセンサドライバ71に対して出力する。
(7)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、ハイダイナミックレンジに関する設定として、ハイダイナミックレンジをオフに設定する。
(8)第1撮像制御部133及び第2撮像制御部135は、防振制御に関する設定として、防振制御をオフに設定し、ぶれ補正駆動回路54に対してぶれ補正停止指令を出力する。
また、一例として図24に示すように、CPU61が温度測定モードである場合に、表示制御部137は、パラメータ記憶領域201に記憶された温度測定モード用パラメータ211Bに含まれる第2画像処理設定パラメータ213Bに従って画像処理に関する画像処理設定を行う。
(9)表示制御部137は、ノイズリダクションに関する設定として、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合以下に設定する。
(10)表示制御部137は、シャープネスに関する設定として、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合以下に設定する。
(11)表示制御部137は、コントラストに関する設定として、コントラストの強弱の度合を第3基準度合以下に設定する。
(12)表示制御部137は、トーンに関する設定として、トーンの強弱の度合を第4基準度合以下に設定する。
第3実施形態において、投光器14に関する設定、シャッタスピードに関する設定、絞り33に関する設定、測光に関する設定、イメージセンサ15の感度に関する設定、ハイダイナミックレンジに関する設定、及び防振制御に関する設定は、本開示の技術に係る「撮像設定」の一例である。また、第1撮像設定パラメータ212A及び第2撮像設定パラメータ212Bは、本開示の技術に係る「撮像設定に関する撮像設定因子」及び「制御因子」の一例である。また、ノイズリダクションに関する設定、シャープネスに関する設定、コントラストに関する設定、及びトーンに関する設定は、本開示の技術に係る「画像処理設定」の一例である。また、第1画像処理設定パラメータ213A及び第2画像処理設定パラメータ213Bは、本開示の技術に係る「画像処理設定に関する画像処理設定因子」及び「制御因子」の一例である。
次に、第3実施形態の作用として、カメラ1の制御方法について説明する。
第3実施形態では、モード切替処理部110が実行するモード切替処理、撮像処理部120が実行する撮像処理、及び温度測定処理部130が実行する温度測定処理は、第1実施形態と同じである。第3実施形態では、パラメータ変更処理部190がパラメータ変更処理を実行する点が、第1実施形態と異なる。以下、図25を参照しながら、第3実施形態に係るパラメータ変更処理部190が実行するパラメータ変更処理について説明する。
ステップS51で、モード判定部112は、CPU61の動作モードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。ステップS51において、撮像モードであると判定された場合、図25に示す処理は、ステップS52に移行し、温度測定モードであると判定された場合、図25に示す処理は、ステップS53に移行する。
ステップS52で、モード別パラメータ設定部192は、撮像モードに対応する撮像モード用パラメータ211Aを導出し、パラメータ記憶領域201にモード別パラメータ211として撮像モード用パラメータ211Aを設定する。
ステップS53で、モード別パラメータ設定部192は、温度測定モードに対応する温度測定モード用パラメータ211Bを導出し、パラメータ記憶領域201にモード別パラメータ211として温度測定モード用パラメータ211Bを設定する。
第3実施形態に係るカメラ1の制御方法は、本開示の技術に係る「制御方法」の一例である。
次に、第3実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
第3実施形態では、撮像モードと温度測定モードとで、撮像設定に関する撮像設定パラメータが異なる。つまり、一例として、撮像モードでは、第1撮像設定パラメータ212Aが設定され、温度測定モードでは、第2撮像設定パラメータ212Bが設定される。したがって、例えば撮像モードと温度測定モードとで撮像設定パラメータが同じである場合に比して、撮像モードでは、例えば撮像画像について良好な画質を得ることができ、温度測定モードでは、例えばCPU61の負担を軽減しつつ測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、投光器14に関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、投光器14が投光を行う設定にし、温度測定モードでは、投光器14が投光を行わない設定にする。したがって、撮像モードでは、例えば投光器14が投光を行う場合に比して、被写体から放射される光の量を確保することにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、例えば投光器14が投光を行う場合に比して、被写体から放射される近赤外光に投光器14による照明光が混在することを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、シャッタスピードに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、シャッタスピードを基準スピード以上に設定し、温度測定モードでは、シャッタスピードを基準スピード未満に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのシャッタスピードを温度測定モードでのシャッタスピードよりも長く設定する。これにより、撮像モードでは、イメージセンサ15に入射する光の量を確保することにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、イメージセンサ15から出力される第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データにノイズが含まれることを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、絞り33に関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、絞り量を基準量以上に設定し、温度測定モードでは、絞り量を基準量未満に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでの絞り量を温度測定モードでの絞り量よりも多く設定する。これにより、撮像モードでは、イメージセンサ15に入射する光の量を確保することにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、イメージセンサ15から出力される第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データにノイズが含まれることを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、測光に関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、測光方式をアベレージ測光方式又はマルチパターン測光方式に設定し、温度測定モードでは、測光方式をハイライト重点測光方式、中央重点測光方式、又はスポット測光方式に設定する。これにより、撮像モードでは、被写体全体から放射され、イメージセンサ15に入射する光の量を確保することにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、被写体の最も温度の高い領域から放射され、イメージセンサ15に入射する光の量が飽和することを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、イメージセンサ15の感度に関する設定を含む。イメージセンサ15の感度に関するパラメータは、イメージセンサ15のゲインに関するパラメータ及びイメージセンサ15の変換効率に関するパラメータを含む。CPU61は、撮像モードでは、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン以上に設定し、温度測定モードでは、イメージセンサ15のゲインを基準ゲイン未満に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのゲインを温度測定モードでのゲインよりも高く設定する。これにより、撮像モードでは、露光に応じたアナログ画像データが得られることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、イメージセンサ15から出力される第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データにノイズが含まれること、及び、被写体の最も温度の高い領域から放射された光に対して第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データのピーク値が飽和することを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、CPU61は、撮像モードでは、イメージセンサ15の変換効率を基準変換効率以上に設定し、温度測定モードでは、イメージセンサ15の変換効率を基準変換効率未満に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでの変換効率を温度測定モードでの変換効率よりも高く設定する。これにより、撮像モードでは、露光に応じたアナログ画像データが得られることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、イメージセンサ15から出力される第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データにノイズが含まれること、及び、被写体の最も温度の高い領域から放射された光に対して第1アナログ画像データ及び第2アナログ画像データのピーク値が飽和することを抑制することにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、ハイダイナミックレンジに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、ハイダイナミックレンジをオンに設定し、温度測定モードでは、ハイダイナミックレンジをオフに設定する。これにより、撮像モードでは、ダイナミックレンジが基準レンジよりも拡がることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、ダイナミックレンジが基準レンジに設定されることにより、測定精度を確保することができる。
また、撮像設定は、防振制御に関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、防振制御をオンに設定し、温度測定モードでは、防振制御をオフに設定する。これにより、撮像モードでは、像のぶれが抑制されることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、像のぶれを抑制するために必要なCPU61の演算処理量を低減することにより、CPU61の負担を軽減することができる。
また、第3実施形態では、撮像モードと温度測定モードとで、画像処理設定に関する画像処理設定パラメータが異なる。つまり、一例として、撮像モードでは、第1画像処理設定パラメータ213Aが設定され、温度測定モードでは、第2画像処理設定パラメータ213Bが設定される。したがって、例えば撮像モードと温度測定モードとで画像処理設定パラメータが同じである場合に比して、撮像モードでは、例えば撮像画像について良好な画質を得ることができ、温度測定モードでは、例えばCPU61の負担を軽減することができる。
また、画像処理設定は、ノイズリダクションに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合よりも大きく設定し、温度測定モードでは、ノイズリダクションの強弱の度合を第1基準度合以下に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのノイズリダクションを温度測定モードでのノイズリダクションよりも強く設定する。これにより、撮像モードでは、撮像画像に含まれるノイズが低減されることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、ノイズを低減するために必要なCPU61の演算処理量を低減することにより、CPU61の負担を軽減することができる。
また、画像処理設定は、シャープネスに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合よりも大きく設定し、温度測定モードでは、シャープネスの強弱の度合を第2基準度合以下に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのシャープネスを温度測定モードでのシャープネスよりも強く設定する。これにより、撮像モードでは、撮像画像のシャープネスが強まることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、シャープネスを調節するために必要なCPU61の演算処理量を低減することにより、CPU61の負担を軽減することができる。
また、画像処理設定は、コントラストに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、コントラストの強弱の度合を第3基準度合よりも大きく設定し、温度測定モードでは、コントラストの強弱の度合を第3基準度合以下に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのコントラストを温度測定モードでのコントラストよりも強く設定する。これにより、撮像モードでは、撮像画像のコントラストが強まることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、コントラストを調節するために必要なCPU61の演算処理量を低減することにより、CPU61の負担を軽減することができる。
また、画像処理設定は、トーンに関する設定を含む。CPU61は、撮像モードでは、トーンの強弱の度合を第4基準度合よりも大きく設定し、温度測定モードでは、トーンの強弱の度合を第4基準度合以下に設定する。つまり、CPU61は、撮像モードでのトーンを温度測定モードでのトーンよりも強く設定する。これにより、撮像モードでは、撮像画像のコントラストが強まることにより、撮像画像について良好な画質を得ることができる。一方、温度測定モードでは、コントラストを調節するために必要なCPU61の演算処理量を低減することにより、CPU61の負担を軽減することができる。
次に、第3実施形態の変形例について説明する。
第3実施形態では、撮像モードと温度測定モードとで、投光器14に関する設定、シャッタスピードに関する設定、絞り33に関する設定、測光に関する設定、イメージセンサ15の感度に関する設定、ハイダイナミックレンジに関する設定、及び防振制御に関する設定が異なるが、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる撮像設定の組み合わせは、上記以外でもよい。例えば、ハイダイナミックレンジに関する設定は、撮像モード及び温度測定モードの両方でオンに設定されてもよい。また、防振制御に関する設定は、撮像モード及び温度測定モードの両方でオンに設定されてもよい。
また、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる撮像設定は、投光器14に関する設定、シャッタスピードに関する設定、絞り33に関する設定、測光に関する設定、イメージセンサ15の感度に関する設定、ハイダイナミックレンジに関する設定、及び防振制御に関する設定の少なくとも1つの設定を含んでいれば、上記以外でもよい。また、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる撮像設定は、投光器14に関する設定、シャッタスピードに関する設定、絞り33に関する設定、測光に関する設定、イメージセンサ15の感度に関する設定、ハイダイナミックレンジに関する設定、及び防振制御に関する設定以外に、カメラ1に関する各種撮像設定を含んでいてもよい。
また、第3実施形態では、撮像モードと温度測定モードとで、ノイズリダクションに関する設定、シャープネスに関する設定、コントラストに関する設定、及びトーンに関する設定が異なるが、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる画像処理設定の組み合わせは、上記以外でもよい。
また、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる画像処理設定は、ノイズリダクションに関する設定、シャープネスに関する設定、コントラストに関する設定、及びトーンに関する設定の少なくとも1つの設定を含んでいれば、上記以外でもよい。また、撮像モードと温度測定モードとで異ならせる画像処理設定は、ノイズリダクションに関する設定、シャープネスに関する設定、コントラストに関する設定、及びトーンに関する設定以外に、カメラ1に関する各種画像処理設定を含んでいてもよい。
また、第3実施形態では、CPU61は、温度測定モードでは、投光器14が投光を行わない設定にするが、投光器14が投光を抑制する設定(つまり投光器14から投光される光の量を抑制する設定)にしてもよい。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。
第4実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第4実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
一例として図26に示すように、モード切替処理部110は、モード判定部112、測定温度取得部221、温度測定モード終了判定部222、フラグ設定部113、投光制御部114、及びモード設定部115を有する。
モード判定部112は、CPU61の動作モードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。
測定温度取得部221は、モード判定部112によってCPU61の動作モードが温度測定モードであると判定された場合には、温度測定モードで測定された被写体の温度(以下、測定温度と称する)を取得する。測定温度は、被写体の温度分布の値、被写体の温度分布の値のうちの最高値、被写体の温度分布の値のうちの最頻値、被写体の温度分布の値のうちの中央値、及び被写体の温度分布の平均値のいずれでもよい。
温度測定モード終了判定部222は、測定温度取得部221で取得された測定温度に基づいて温度測定モードを終了するか否かを判定する。一例として、温度測定モード終了判定部222は、測定温度取得部221で取得された測定温度に基づく値を導出し、導出した値が閾値以下であるか否かを判定することにより、測定モードを終了するか否かを判定する。測定温度に基づく値は、測定温度から導かれる値であれば何でもよく、例えば、測定温度そのものの値でもよく、また、測定温度に基づいて算出される輻射熱量等の値でもよい。また、測定温度に基づく値の導出には、計算式が用いられてもよく、また、データマッチングテーブルが用いられてもよい。温度測定モード終了判定部222は、測定温度に基づく値が閾値以下である場合には、温度測定モードを終了すると判定する。
フラグ設定部113は、温度測定モード終了判定部222によって温度測定モードを終了すると判定された場合には、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定し、かつ、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オン制御フラグ152Aを設定する。
投光制御部114は、フラグ設定部113によって投光オン制御フラグ152Aが設定された場合に、投光制御回路73にオン指令を出力する。オン指令は、投光器14をオンに切り替える指令である。
モード設定部115は、CPU61のモードとして撮像モードを設定する。
次に、第4実施形態の作用として、カメラ1の制御方法について説明する。
第4実施形態では、撮像処理部120が実行する撮像処理、及び温度測定処理部130が実行する温度測定処理は、第1実施形態と同じである。第3実施形態では、モード切替処理部110が実行するモード切替処理が、第1実施形態と異なる。以下、図27を参照しながら、第4実施形態に係るモード切替処理部110が実行するモード切替処理について説明する。
ステップS61で、モード判定部112は、CPU61のモードが撮像モードであるのか、又は温度測定モードであるのかを判定する。ステップS61において、撮像モードであると判定された場合、図27に示す処理は、ステップS62に移行し、温度測定モードであると判定された場合、図27に示す処理は終了する。
ステップS62で、測定温度取得部221は、温度測定モードで測定された測定温度を取得する。
ステップS63で、温度測定モード終了判定部222は、測定温度取得部221で取得された測定温度に基づいて温度測定モードを終了するか否かを判定する。ステップS63において、温度測定モードを終了すると判定された場合、図27に示す処理は、ステップS64に移行し、温度測定モードを終了しないと判定された場合、図27に示す処理は終了する。
ステップS64で、フラグ設定部113は、表示制御フラグ記憶領域141に表示制御フラグ151として撮像画像表示フラグ151Aを設定し、かつ、投光制御フラグ記憶領域142に投光制御フラグ152として投光オン制御フラグ152Aを設定する。
ステップS65で、投光制御部114は、投光器14をオンに切り替える。
ステップS66で、モード設定部115は、CPU61のモードとして撮像モードを設定する。
第4実施形態に係るカメラ1の制御方法は、本開示の技術に係る「制御方法」の一例である。
次に、第4実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
第4実施形態では、CPU61は、温度測定モードにおいて、被写体の温度に応じて温度測定モードから撮像モードに切り替わる。したがって、例えば被写体の温度に応じて温度測定モードから撮像モードに切り替わらない場合に比して、利便性を高めることができる。
[第5実施形態]
次に、第5実施形態について説明する。
第5実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第5実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
一例として図28に示すように、CPU61は、統合表示処理部230として機能する。統合表示処理部230は、投光器14をパルス発光させながら、パルス発光の発光期間に撮像モードを設定し、パルス発光の発光停止期間に温度測定モードを設定する動作を、パルス発光の発光タイミングに応じて繰り返す処理部である。投光器14は、パルス発光を行うことで、断続的な投光を行う。統合表示処理部230は、パルス発光制御部241、撮像処理部120、パルス発光停止制御部242、温度測定処理部130、及び統合表示制御部243を有する。
パルス発光制御部241は、投光制御回路73にパルス発光指令を出力し、投光器14に対してパルス発光させる制御を行う。
撮像処理部120は、波長選択部121、ターレット制御部122、及び撮像制御部123を有する。波長選択部121、ターレット制御部122、及び撮像制御部123の機能は、第1実施形態と同じである。撮像処理部120は、イメージセンサ15に可視光又は近赤外光を撮像させることにより撮像画像を得る撮像処理を実行する。
パルス発光停止制御部242は、投光制御回路73にパルス発光停止指令を出力し、投光器14に対してパルス発光を停止させる制御を行う。
温度測定処理部130は、波長選択部131、第1ターレット制御部132、第1撮像制御部133、第2ターレット制御部134、第2撮像制御部135、及び温度導出部136を有する。波長選択部131、第1ターレット制御部132、第1撮像制御部133、第2ターレット制御部134、第2撮像制御部135、及び温度導出部136の機能は、第1実施形態と同じである。温度測定処理部130は、イメージセンサ15によって近赤外光が撮像されることにより得られた近赤外光画像に基づいて被写体の温度分布を算出し、被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成する温度測定処理を実行する。
統合表示制御部243は、撮像処理部120によって得られた撮像画像と温度測定処理部130によって得られた温度情報を統合した統合画像251を出力し、統合画像251をディスプレイ76に表示させる。統合画像251は、撮像処理部120によって得られた撮像画像に、温度測定処理部130によって得られた温度情報を合成した画像であってもよく、また、撮像処理部120によって得られた撮像画像と、温度測定処理部130によって得られた温度情報とを並べて表示する画像でもよい。また、温度情報は、例えば、温度が予め定められた閾値以上である領域を示す情報、温度の具体的な数値を示す情報、予め定められた温度の範囲毎に区画された複数の区画を温度の具体的な数値と併せて示す情報、又は温度に応じた色調で温度分布を示す情報等でもよい。
第5実施形態において、撮像画像は、本開示の技術に係る「撮像画像」及び「第1撮像画像」の一例であり、温度情報は、本開示の技術に係る「温度情報」の一例である。また、統合画像251は、本開示の技術に係る「合成画像」の一例である。
次に、第5実施形態の作用として、カメラ1の制御方法について説明する。
第5実施形態では、統合表示処理部230が統合表示処理を実行する点が、第1実施形態と異なる。以下、図29を参照しながら、第5実施形態に係る統合表示処理部230が実行する統合表示処理について説明する。
ステップS71で、パルス発光制御部241は、投光器14にパルス発光させる。
ステップS72で、撮像処理部120は、イメージセンサ15に可視光又は近赤外光を撮像させることにより撮像画像を得る。
ステップS73で、パルス発光停止制御部242は、投光器14にパルス発光を停止させる。
ステップS74で、温度測定処理部130は、イメージセンサ15に近赤外光を撮像させることにより得た近赤外光画像に基づいて被写体の温度分布を算出し、被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成する
ステップS75で、統合表示制御部243は、撮像処理部120によって得られた撮像画像と、温度測定処理部130によって得られた温度情報とを統合した統合画像251を出力し、統合画像251をディスプレイ76に表示させる。
第5実施形態に係るカメラ1の制御方法は、本開示の技術に係る「制御方法」の一例である。
次に、第5実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
第5実施形態では、投光器14は、パルス発光を行い、CPU61は、パルス発光の発光期間に撮像モードを設定し、パルス発光の発光停止期間に温度測定モードを設定する動作を、パルス発光の発光タイミングに応じて繰り返す。これにより、撮像モードで得られた撮像画像に、温度測定モードで得られた温度情報を統合した統合画像を得ることができる。
また、CPU61は、撮像処理部120によって得られた撮像画像と温度測定処理部130によって得られた温度情報を統合した統合画像251を出力する。したがって、撮像モードと温度測定モードとに切り替わらなくても、撮像画像に温度情報が統合された統合画像251がディスプレイ76に表示されることにより、ユーザが被写体の状況と温度との関係を視覚的に把握できる。
次に、第1実施形態から第5実施形態に共通の変形例について説明する。
第1実施形態から第5実施形態において、CPU61は、撮像モードと温度測定モードと備えるが、撮像モード及び温度測定モード以外のモードを備えていてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態において、CPU61は、撮像モードと温度測定モードとで、表示制御フラグ151及び投光制御フラグ152をそれぞれ異ならせるが、表示制御フラグ151及び投光制御フラグ152以外の制御フラグを異ならせてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態では、表示制御フラグ151として、撮像画像161Aをディスプレイ76に対して表示させる撮像画像表示フラグ151A、及び、撮像画像に温度情報を合成させた合成画像161Bをディスプレイ76に対して表示させる合成画像表示フラグ151Bが設定される。しかしながら、撮像画像表示フラグ151A及び合成画像表示フラグ151B以外の表示制御フラグ151が設定されてもよい。また、温度測定モードでは、合成画像表示フラグ151Bの代わりに、温度情報をディスプレイ76に対して表示させる温度情報表示フラグが設定され、ディスプレイ76に温度情報が表示されてもよい。温度情報表示フラグは、本開示の技術に係る「温度情報表示因子」の一例である。
また、第1実施形態から第5実施形態では、ぶれ補正レンズ34を移動させることにより像のぶれが補正されるが、例えば、本開示の技術に係る「光学素子」の一例としてイメージセンサ15を移動させることにより像のぶれが補正されてよい。また、複数の撮像画像に基づく画像処理技術により像のぶれが補正されてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態において、二色温度測定法による温度測定では、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から二つの波長帯域が選択されるが、これら以外の波長帯域から二つの波長帯域が選択されてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態において、二色温度測定法による温度測定では、近赤外光が用いられるが、例えば可視光などの近赤外光以外の光が用いられてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態において、カメラ1が撮像装置の一例として挙げられているが、本開示の技術はこれに限定されず、スマートデバイス、ウェアラブル端末、細胞観察装置、眼科観察装置、又は外科顕微鏡等の各種の電子機器に内蔵されるデジタルカメラであってもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態において、CPU61の機能的な構成、及びCPU61が実行する処理の順序は、一例であり、種々改変されてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態における複数の技術のうち組み合わせ可能な技術は、適宜、組み合わされてもよい。
また、第1実施形態から第5実施形態では、カメラ1内のコンピュータ60によって撮像支援処理が実行される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図30に示すように、LAN又はWAN等のネットワーク310を介してカメラ1と通信可能に接続された外部装置312内のコンピュータ314によって撮像支援処理が実行されるようにしてもよい。図30に示す例では、コンピュータ314は、CPU316、ストレージ318、及びメモリ320を備えている。ストレージ318には、撮像支援処理プログラム100が記憶されている。
カメラ1は、ネットワーク310を介して外部装置312に対して撮像支援処理の実行を要求する。これに応じて、外部装置312のCPU316は、ストレージ318から撮像支援処理プログラム100を読み出し、撮像支援処理プログラム100をメモリ320上で実行する。CPU316は、メモリ320上で実行する撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を行う。そして、CPU316は、撮像支援処理が実行されることで得られた処理結果を、ネットワーク310を介してカメラ1に提供する。
また、カメラ1と外部装置312とが撮像支援処理を分散して実行するようにしてもよいし、カメラ1と外部装置312を含む複数の装置とが撮像支援処理を分散して実行するようにしてもよい。なお、図30に示す例では、カメラ1及び外部装置312が本開示の技術に係る「撮像装置」の一例である。
また、第1実施形態から第5実施形態では、NVM62に撮像支援処理プログラム100が記憶されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図31に示すように、撮像支援処理プログラム100が記憶媒体330に記憶されていてもよい。記憶媒体330は、非一時的記憶媒体である。記憶媒体330の一例としては、SSD又はUSBメモリなどの任意の可搬型の記憶媒体が挙げられる。
記憶媒体330に記憶されている撮像支援処理プログラム100は、コンピュータ60にインストールされる。CPU61は、撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を実行する。
また、通信網(図示省略)を介してコンピュータ60に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に撮像支援処理プログラム100を記憶させておき、カメラ1の要求に応じて撮像支援処理プログラム100がダウンロードされ、コンピュータ60にインストールされるようにしてもよい。
なお、コンピュータ60に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部、又はNVM62に撮像支援処理プログラム100の全てを記憶させておく必要はなく、撮像支援処理プログラム100の一部を記憶させておいてもよい。
また、図31に示す例では、カメラ1にコンピュータ60が内蔵されている態様例が示されているが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、コンピュータ60がカメラ1の外部に設けられるようにしてもよい。
また、図31に示す例では、CPU61は、単数のCPUであるが、複数のCPUであってもよい。また、CPU61に代えてGPUを適用してもよい。
また、図31に示す例では、コンピュータ60が例示されているが、本開示の技術はこれに限定されず、コンピュータ60に代えて、ASIC、FPGA、及び/又はPLDを含むデバイスを適用してもよい。また、コンピュータ60に代えて、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせを用いてもよい。
第1実施形態から第5実施形態で説明した撮像支援処理を実行するハードウェア資源としては、次に示す各種のプロセッサを用いることができる。プロセッサとしては、例えば、ソフトウェア、すなわち、プログラムを実行することによって、撮像支援処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるCPUが挙げられる。また、プロセッサとしては、例えば、FPGA、PLD、又はASICなどの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。何れのプロセッサにもメモリが内蔵又は接続されており、何れのプロセッサもメモリを使用することによって撮像支援処理を実行する。
撮像支援処理を実行するハードウェア資源は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、又はCPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、撮像支援処理を実行するハードウェア資源は1つのプロセッサであってもよい。
1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが、撮像支援処理を実行するハードウェア資源として機能する形態がある。第2に、SoCなどに代表されるように、撮像支援処理を実行する複数のハードウェア資源を含むシステム全体の機能を1つのICチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、撮像支援処理は、ハードウェア資源として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて実現される。
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。また、上記の撮像支援処理はあくまでも一例である。したがって、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
本明細書において、「A及び/又はB」は、「A及びBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「A及び/又はB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、A及びBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「及び/又は」で結び付けて表現する場合も、「A及び/又はB」と同様の考え方が適用される。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。