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公開番号2025015490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024114596
出願日2024-07-18
発明の名称画像増感及びカラーセンサカメラ
出願人エルビットシステムズオブアメリカ,エルエルシー
代理人弁理士法人ITOH
主分類H04N 23/55 20230101AFI20250123BHJP(電気通信技術)
要約【課題】低照度でも、カラー画像を生成できる広範囲照明カメラを提供すること。
【解決手段】カメラシステムは、第1の撮像センサ、第2の撮像センサ、及び制御可能なミラーシステムを含む。ミラーシステムは、第1の撮像センサ及び第2の撮像センサに対して固定位置に配置されたミラーと、ミラーに適用される信号を制御するコントローラとを含む。ミラーシステムは、入射光の第1の部分をミラーを通して第1の撮像センサに透過し、入射光の第2の部分を第2の撮像センサに反射する。カラー画像を生成する方法は、ミラーの表面で入射光を受け取るステップと、ミラーを制御して入射光の第1の部分を第1の撮像センサに向け、入射光の第2の部分を第2の撮像センサに向けるステップと、第1の撮像センサから第1の撮像センサデータを受信するステップと、第2の撮像センサから第2の撮像センサデータを受信するステップとを含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
カメラシステムであって、当該カメラシステムは、
第１の光学撮像センサと、
第２の光学撮像センサと、
電子制御可能なミラーシステムと、を含み、
該電子制御可能なミラーシステムは、
前記第１の光学撮像センサ及び前記第２の光学撮像センサに対して固定位置に配置された電子制御可能なミラーと、
該電子制御可能なミラーに適用されるミラー制御信号を制御するミラーコントローラと、を含み、
前記電子制御可能なミラーシステムは、前記ミラー制御信号に基づいて、入射光の第１の部分を前記電子制御可能なミラーを通して前記第１の光学撮像センサに透過し、前記入射光の第２の部分を前記電子制御可能なミラーによって前記第２の光学撮像センサに反射する、
カメラシステム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
カメラシステムコントローラをさらに含み、該カメラシステムコントローラは、
プロセッサと、
メモリユニットと、を含み、
該メモリユニットは命令を含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、
前記第１の光学撮像センサから第１の光学撮像センサデータを受信させ、及び、
前記第２の光学撮像センサから第２の光学撮像センサデータを受信させる、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記メモリユニットは命令をさらに含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、さらに、
前記第１の光学撮像センサデータの特性と前記第２の光学撮像センサデータの特性とから撮像データを計算させる、請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記メモリユニットは命令をさらに含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、さらに、
画像表示システム、データストレージシステム、又は外部システムに前記撮像データを送信させる、請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記メモリユニットは命令をさらに含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、さらに、
前記第１の光学撮像センサデータ又は前記第２の光学撮像センサデータに少なくとも部分的に基づいて、ミラーコントローラ調整信号を前記ミラーコントローラに送信させる、請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記メモリユニットは命令をさらに含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、さらに、
ユーザ操作入力装置から手動操作信号を受信させ、及び、
手動ミラーコントローラ調整信号を前記ミラーコントローラに送信させる、請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記メモリユニットは命令をさらに含み、該命令が前記プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、さらに、
外部装置から入力信号を受信させ、及び、
入力データミラーコントローラ調整信号を前記ミラーコントローラに送信させる、請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記第１の光学撮像センサは、増感撮像センサである、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項９】
前記第２の光学撮像センサは、カラー撮像センサである、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
前記電子制御可能なミラーは、前記入射光を受け取るために前記電子制御可能なミラーの本体に対して空間的に固定された表面を含む、請求項１に記載のカメラシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態の例は、一般的に、高照度条件と低照度条件との両方で使用するカメラシステム、より具体的には、低照度条件で取得した画像のカラー画像を提供するカメラシステムに関する。カメラシステムは、電子制御可能なビームスプリッタを利用して、入射光の一部を第１の画像増感センサと第２の色識別センサに向ける。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
高性能撮像カメラは、多くの分野で有用である。このようなシステムの例示的な用途には、固定式セキュリティシステム、軍事用途のヘッドアップ又はウェアラブル装置、或いは追加の地上ベース又は空中ベースのシステムへの画像入力の提供が含まれる。このような撮像カメラは、完全な日光（ｆｕｌｌｄａｙｌｉｇｈｔ：真昼間の日光）から星明かりの２桁下まで、様々な照度条件下で動作することが期待され得る。現在、単一の光センサで照度条件の全範囲に亘って動作できるものはない。
【０００３】
ＣＣＤ及びＣＭＯＳセンサ等、より高い照度レベルで動作できるセンサは数多く知られている。このようなセンサの多くは、入射光の色識別も提供できる。一般的な色感度センサには、入射光をセンサアレイ内の隣接するピクセルの赤、緑、青の画像にフィルタ処理するベイヤーフィルタを組み込んだＣＭＯＳセンサが含まれ得る。しかしながら、このようなセンサの中で最も感度が高いものでも、約１×１０
－４
フットカンデラ以下の照度でしか十分な画像解像度を提供できない。
【０００４】
１×１０
－５
フットカンデラ以下等の遥かに低い照度レベルで画像情報を取得できる代替センサが知られている。このような低照度撮像センサの非限定的な例としては、イメージインテンシフィア（ｉｍａｇｅｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ：画像増感装置）又は電子衝撃イメージャ、及び単一光子アバランシェ検出器が挙げられ得る。一部の画像増感システムでは、入射光が光電陰極に当たり、光電陰極が個々の光子を電子のカスケードに変換する。電子カスケードは、電子を光に変換するために蛍光体に焦点を合わせることができる。次に、光は光センサによって感知され、光データに変換され得る。イメージインテンシフィアは、入射光が中程度のレベルであっても飽和し、インテンシファイアの電子機器又は光学系を損傷する可能性があることが理解されよう。一般に、このようなイメージインテンシフィアは全色性であり、つまり、イメージインテンシフィアによって生成される光信号は入射光の色を区別しない。
【０００５】
従って、広範囲の照度条件下で使用するシステムは、高照度ＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサとイメージインテンシフィアとの両方の使用に依存する可能性があることは明らかである。いくつかの既知のシステムは、複数の開口部に依存し得、その光は第１の開口部を介して高照度センサに、及び第２の開口部を介して低照度センサに焦点を合わせられる。このようなシステムは、開口部の光学系が多数あるため、嵩張る可能性がある。
【０００６】
また、入射光が高照度センサ又は低照度センサのいずれかに焦点を合わせる単一の開口部を有するシステムも知られている。このようなシステムの一部では、可動ミラーによって光がセンサに向けられ得る。可動ミラーは複雑さを増し、ミラーを動かす機械システムがずれる、又は動作不能になると、故障の原因となる可能性があることが認識されよう。さらに、このようなシステムは、低照度センサ又は高照度センサのいずれかに光を向ける。従って、カラー画像又は増感した単色画像のいずれかが得られる。
【０００７】
従って、低照度でも、設置面積が小さく、入射光をセンサに焦点を合わせる機械システムを必要としない、カラー画像を生成できる広範囲照明カメラがあれば有用である。
【発明の概要】
【０００８】
一態様では、カメラシステムは、第１の光学撮像センサ、第２の光学撮像センサ、及び電子制御可能なミラーシステムを含む。電子制御可能なミラーシステムは、第１の光学撮像センサ及び第２の光学撮像センサに対して固定位置に配置された電子制御可能なミラーと、電子制御可能なミラーに適用されるミラー制御信号を制御するミラーコントローラとを含む。電子制御可能なミラーシステムは、ミラー制御信号に基づいて、入射光の第１の部分を電子制御可能なミラーを通して第１の光学撮像センサに透過（ｔｒａｎｓｍｉｔ：送信）し、入射光の第２の部分を電子制御可能なミラーによって第２の光学撮像センサに反射する。
【０００９】
一態様では、カメラシステムは、カメラシステムコントローラをさらに含む。カメラシステムは、プロセッサ及びメモリユニットから構成される。メモリユニットは命令を含み、この命令がプロセッサによって実行されると、プロセッサに、第１の光学撮像センサから第１の光学撮像センサデータを受信させ、第２の光学撮像センサから第２の光学撮像センサデータを受信させる。
【００１０】
一態様では、カメラシステムは命令を含み、この命令がプロセッサによって実行されると、さらに、プロセッサに、第１の光学撮像センサデータの特性と第２の光学撮像センサデータの特性とから撮像データを計算させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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