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CN107409170A - 功能扩展装置、功能扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统 - Google Patents

功能扩展装置、功能扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统 Download PDF

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CN107409170A
CN107409170A CN201680012993.1A CN201680012993A CN107409170A CN 107409170 A CN107409170 A CN 107409170A CN 201680012993 A CN201680012993 A CN 201680012993A CN 107409170 A CN107409170 A CN 107409170A
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CN
China
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function expansion
expansion device
interface device
camera
Prior art date
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Application number
CN201680012993.1A
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村木洋介
高桥宏明
浅野长武
渡部雅夫
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Kk Love Co Ltd
Original Assignee
Kk Love Co Ltd
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Publication date
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Abstract

提供一种使用者能够选择想要扩展的功能，并可以按照需要而自由装入的技术。在本技术中,提供功能扩展装置3，能够拆装自如地介于摄像装置1与接口装置2之间并具有扩展摄像装置1的功能的构造，其中，摄像装置1对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，接口装置2与外部装置之间进行数据通信。摄像装置1所扩展的功能可以选自以下的至少一个功能：处理图像数据的图像处理功能；保持摄像装置的动作环境的动作环境保持功能；变更图像数据的传输方式的传输方式变更功能；以及从图像数据中识别被拍摄体的被拍摄体识别功能。

Description

功能扩展装置、功能扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统
技术领域
本发明涉及功能扩展装置、扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统。更详细地，涉及扩展摄像装置的功能的功能扩展装置、扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统。
背景技术
对于一般的摄像机，通常采用具有公知的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器、公知的CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合装置)传感器等固态摄像元件作为摄像元件的结构。
以往，对于这种摄像机，采用具有以下部件的结构：摄像机框体，内置CCD且具有摄像机安装面；前面板，安装在该摄像机框体的前方端部，并具有在光轴方向(前后方向)开口的螺孔和在螺孔的开口周缘露出的镜头镜筒安装面；以及镜头镜筒，在该前面板的螺孔内螺纹结合，并具有与镜头镜筒安装面对接的开口端面。
例如在专利文献1中，公开了这样一种摄像机，其在摄像机框体内具有：安装CCD作为摄像元件而成的基板、以及安装外部连接用的连接器而成的基板，且将摄像部(摄像元件)和接口部(外部连接用的连接器)一体化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平7-264450号公报
发明内容
在上述专利文献1所公开的技术中，如果想要扩展摄像机的各种功能，就必须针对每一功能选择不同种类的功能扩展装置来使用。
本申请用于解决上述问题点，其目的在于提供一种使用者能够选择想要扩展的功能，并可以按照需要而自由装入的功能扩展装置、功能扩展装置的拆装结构、以及功能扩展系统。
本案发明人为了实现上述目的而进行了潜心研究，结果，着眼于使功能扩展装置介于摄像装置与接口装置之间，从而完成了本发明。
即，本申请首先提供一种功能扩展装置，其能够拆装自如地介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信。
本申请其次提供一种功能扩展装置的拆装结构，对于摄像装置与接口装置中的至少一个、以及功能扩展装置，在一方设置有连接器插头，并且在另一方设置有能够进行所述连接器插头的插入和拔出的连接器插座，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信，所述功能扩展装置介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造；
通过所述连接器插头对于所述连接器插座的插入或拔出，使得所述功能扩展装置对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个拆装自如。
本申请其次提供一种功能扩展装置的拆装结构，其具有多个功能扩展装置，所述多个功能扩展装置介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信；
其中,所述多个功能扩展装置中的一个具有能够相对于所述多个功能扩展装置中的另一个进行插入或拔出的连接器插头或连接器插座。
本申请其次提供一种功能扩展系统，具有：
摄像装置，对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据；
接口装置，与外部装置之间进行数据通信；以及
功能扩展装置，拆装自如地介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造。
根据本申请，可以提供一种使用者能够选择想要扩展的功能，并可以按照需要而自由装入的功能扩展装置。另外，并不限于这里所记载的效果，可以是本申请中所记载的任一个效果。
附图说明
图1是本申请一实施方式的功能扩展系统10的外观立体图。
图2是摄像装置1的正面侧的外观立体图。
图3A是接口装置2的正面侧的外观立体图。
图3B是接口装置2的背面侧的外观立体图。
图4A是功能扩展装置3的正面侧的外观立体图。
图4B是功能扩展装置3的背面侧的外观立体图。
图5A是设置有连接器插头5-B的印刷电路板17的正视图。
图5B是上述印刷电路板17的侧视图。
图6A是设置有能够与连接器插头5-B进行插入和拔出的连接器插座5-A的印刷电路板25的正视图。
图6B是上述印刷电路板25的侧视图。
图7是示出本申请一实施方式的各装置间的信号的传送路径的一个实施例的说明图。
图8是示出本申请一实施方式的各装置间所传送的数据包的形式和内容的一个实施例的说明图。
图9是本申请变形例的功能扩展系统的外观立体图。
图10A是本申请其他变形例的功能扩展系统的外观立体图。
图10B是本申请其他变形例的接口装置的正视图。
图11是本申请其他变形例的功能扩展系统的外观立体图。
图12是示出本申请一实施方式的协议转换的框图。
具体实施方式
以下，参照附图针对用于实施本申请的优选方式进行说明。以下所说明的实施方式是示出本申请的代表性实施方式的一个实施例，本申请的范围不因此而被狭义解释。另外，说明按照以下顺序进行。
对本申请一实施方式的功能扩展装置、功能扩展装置的拆装结构以及功能扩展系统进行说明。
[整体构成]
图1是本申请一实施方式的功能扩展系统10的外观立体图。如以下所列举，本申请的功能扩展系统10由摄像装置1、接口装置2、以及预定个数N(在本实施方式中，为了简单起见而假定为“1”)的功能扩展装置3组成，功能扩展装置3介于摄像装置1与接口装置2之间，且能够拆装，并且具有默认的功能。以下，详细说明各装置。
[摄像装置1]
图2是摄像装置1的正面侧的外观立体图。在摄像装置1中，对被拍摄体进行拍摄并取得图像数据。摄像装置1具有镜头、摄像元件以及A/D转换器等。
摄像装置1由以下部件构成：主体11，整体呈现大致长方体的外观；以及镜头镜筒12，拆装自如地设置于主体11的前面部并具有多个透镜。主体11由以下部件组成：框体13，具有分别互相相对的上下左右的壁板并沿前后方向开口；前面板14，安装于框体13的前方开口部并沿光轴方向开口；以及后面板15，安装于框体13的后方开口部并具有在正反两面开口的、用于外部连接的贯通口。在框体13中内置有与上述摄像元件等连接的印刷电路板。
上述摄像元件使用通过上述透镜后的被拍摄体光束来对被拍摄体进行拍摄。作为摄像元件，可以举出公知的CMOS传感器、公知的CCD传感器等的固态摄像元件。摄像元件具有接收被拍摄体光束的多个光电转换元件，并将与由多个光电转换元件分别产生的蓄积电荷量对应的模拟信号向上述A/D转换器输出。A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并作为图像数据输出至功能扩展装置3。
另外，也可以在框体13的内部设置：温度传感器，设置于摄像元件的附近，并能够检测摄像元件的温度；公知的除湿元件，用于将框体13的内部保持在优选湿度；公知的加热器，用于将框体13的内部温度保持在优选温度。
另外，摄像装置1还可以具有：例如，进行修正像素的灵敏度非均匀性PRNU(PhotoResponse Non Uniformity，图像响应非均匀性)的处理、进行修正像素的暗电流非均匀性DSNU(Dark Signal Non Uniformity，暗信号非均匀性)的处理、修正亮度的黑电平的图像处理电路。
摄像装置1具有能够与功能扩展装置3的一端直接嵌合的机械结构。对于摄像装置1的机械结构，只要不损害本申请的效果则没有特别限定，也可以具有能够与接口装置2的一端直接嵌合的机械结构。摄像装置1具有供其与功能扩展装置3之间进行电信号或光信号的连接的连接器插头4-A(参照图7)。连接器插头4-A设置于上述后面板15。
[接口装置2]
图3(A)是接口装置2的前面侧的外观立体图，图3(B)是接口装置2的背面侧的外观立体图。在接口装置2中，例如与个人计算机等的外部装置之间进行数据通信。接口装置2例如可以依照USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)、GbE(Gigabit Ethernet：千兆以太网络)、FIBER(TBD)、CXP(CoaXPress：非对称的高速点对点串行通信数字接口标准)等标准的方式进行通信。
接口装置2具有：主体16，呈现沿前向开口的箱状外观；以及印刷电路板17，安装于主体16的前方开口部。如图3(B)所示，在主体16的背面侧配置有可供与未示出的外部装置之间进行电信号或光信号的连接的连接器18或销19等。在本实施方式的接口装置2中，并列设置有按照CXP4标准的四根销19。
接口装置2具有能够与功能扩展装置3的另一端直接嵌合的机械结构。对于接口装置2的机械结构，只要不损害本申请的效果则没有特别限定，也可以具有能够与摄像装置1的一端直接嵌合的机械结构。
[功能扩展装置3]
图4(A)是功能扩展装置3的前面侧的外观立体图，图4(B)是功能扩展装置3的背面侧的外观立体图。功能扩展装置3拆装自如地介于摄像装置1和接口装置2之间并具有扩展摄像装置1的功能的构成。这里的「扩展」包含扩展摄像装置1原本所具有的功能的情况、以及变更摄像装置1原本所具有的功能的情况两方面。
功能扩展装置3例如具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit，图形处理单元)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等的各种微处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊应用集成电路)、RAM、ROM等的各种IC存储器。
功能扩展装置3具有整体呈现筒状外观的框体20。框体20具有：分别互相相对的上壁板21、下壁板22、左壁板23以及右壁板24，并具有沿前后方向开口的贯通口。在下壁板22上配置有已安装上述各种微处理器、各种IC存储器的印刷电路板25。另外，功能扩展装置3也可以在框体20内具有能够经由上述贯通口来冷却摄像装置1的公知风扇。
功能扩展装置3具有能够与摄像装置1的一端以及接口装置2的一端直接嵌合的机械结构。功能扩展装置3具有可供与摄像装置1之间进行电信号或光信号的连接的连接器插座4-B(参照图7)。连接器插座4-B例如配置于上述下壁板22。连接器插座4-B能够插入已设置于摄像装置1的连接器插头4-A或从其中拔出。
[功能扩展装置3的拆装结构]
图5(A)是设置有连接器插头5-B的印刷电路板17的正视图。图5(B)是该印刷电路板17的侧视图。图6(A)是设置有能够与连接器插头5-B进行插入和拔出的连接器插座5-A的印刷电路板25的正视图。图6(B)是印刷电路板25的侧视图。
在本实施方式中，接口装置2中设置有可供与功能扩展装置3之间进行电信号或光信号的连接的连接器插头5-B。如图5(A)、图5(B)所示，该连接器插头5-B设置于上述印刷电路板17。另一方面，功能扩展装置3中设置有可供与接口装置2之间进行电信号或光信号的连接的连接器插座5-A。如图6(A)、图6(B)所示，该连接器插座5-A设置于上述印刷电路板25。在本实施方式中，通过上述连接器插头5-B对上述连接器插座5-A的插入或拔出，功能扩展装置3可以相对于接口装置2拆装自如。同样地，在本实施方式中，通过上述连接器插头4-A对上述连接器插座4-B的插入或拔出，功能扩展装置3可以相对于摄像装置1拆装自如。
另外，功能扩展装置3中设置有在框体20的背面部分别互相相对的位置上所形成的一对钩26(参照图4(B))。另外，由于各钩26配置于刚好可以使用拇指和食指夹持的位置所以容易使用，并可以获稳定且优异的操作感。
与各钩26嵌合的一对钩承接部30设置于接口装置2的主体16(参照图3(A))。在本实施方式中，在上述连接器插座5-A插入上述连接器插头5-B的状态下，通过各钩26和各钩承接部30进行嵌合，使得功能扩展装置3安装固定于接口装置2。另外，各钩26和各钩承接部30是为了通过声音或目视来确认功能扩展装置3向接口装置2的安装是否确实完成而设置。
另外，在功能扩展装置3中设置有一对引导销27，其形成于在框体20的背面部分别互相相对的位置，并且朝向连接器插头5-B的插拔方向延伸(参照图4(B))。与各引导销27嵌合的各引导槽31设置于接口装置2的主体16(参照图3(A))。为了消除尺寸的偏差，各导槽31优选具有长孔形状。为了防止发生左右方向的偏移，该长孔优选形成为上下方向比左右方向更长。
在本实施方式中，当上述连接插头5-B插入上述连接器插座5-A时，通过上述引导销27和上述引导槽31的卡合，功能扩展装置3被引导至接口装置2。
[各装置间的信号的传送路径]
图7是示出本申请一实施方式的各装置间的信号的传送路径的一个实施例的说明图。如图7所示，连接器4、5介于在摄像装置1、接口装置2、以及功能扩展装置3之间可供信号传送的各总线上。另外，对于连接器4、5，优选使用能够消除零件精度误差的浮动类型连接器。
连接器4介于摄像装置1与功能扩展装置3之间。连接器4由上述连接器插头4-A与上述连接器插座4-B组成。另一方面，连接器5介于功能扩展装置3与接口装置2之间。连接器5由上述连接器插座5-A和上述连接器插头5-B组成。
[在各装置间所传送的数据包的形式和内容]
图8是出本申请一实施方式的各装置1至3之间所传送的数据包的形式和内容的一个实施例的说明图。图8所示的数据包由4个栏(field)构成，即识别栏#1、目的地栏#2、控制栏#3、数据栏#4。
识别栏#1中存储有数据栏#4所存储的数据的种类。另外，目的地栏#2中配置有应将数据栏#4中所配置的数据进行传送的装置的识别信息。另外，控制栏#3中配置有应对数据栏#4中所配置的数据进行的处理的方式。最后，数据栏#4中存储有作为处理对象的数据。另外，以下，有时将配置于数据栏#4并在各装置间传输的数据统称为“传输数据”。
[作为扩展对象的摄像装置1的功能]
在本申请中，通过功能扩展装置3来扩展的摄像装置1的功能可以选自(1)图像处理功能、(2)动作环境保持功能、(3)传输方式变更功能、以及(4)被拍摄体识别功能中的至少一个。
(1)图像处理功能。
图像处理功能是指处理图像数据的功能，包含以下示出的各功能(1-1)至(1-7)。
(图像修正功能)
摄像装置1将通过对被拍摄体进行拍摄所获得的图像数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。另外，图像数据配置于图8所示的数据栏#4。对图像数据进行传送的功能扩展装置31的识别信息「3」配置于图8所示的目的地栏#2。功能扩展装置3对经由连接器4而读入的图像数据进行缺陷像素修正等的图像修正处理。修正处理所需要的修正信息存储于图8所示的控制栏#3。
(1-2)分辨率变更功能
在该功能中，功能扩展装置3对传输数据进行分辨率变更处理。在该功能中，例如目标分辨率等进行分辨率变更所需的信息存储于图8所示的控制栏#3，例如图像分辨率从2k变更成4k。其他与上述(1-1)相同。
(1-3)数字变焦(digital zoom)功能
在该功能中，功能扩展装置3对传输数据进行数字变焦处理。具体地，功能扩展装置3在图像放大时以公知的内插法等在像素间进行内插，或在图像缩小时删除像素。在该功能中，例如变焦倍率等进行数字变焦处理所需的信息存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同。
(1-4)图像压缩功能
在该功能中，功能扩展装置3对传输数据进行图像压缩处理。在该功能中，例如目标压缩比等进行压缩处理所需的信息存储于图8所示的控制栏#3，且对图像数据进行预定压缩形式(例如，JPEG、MPEG、H.264)的压缩处理。其他与上述(1-1)相同。
(1-5)层次(gradation)修正功能
在该功能中，功能扩展装置3对传输数据进行层次修正处理。在该功能中，例如目标层次值等进行层次修正处理所需的信息存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同。
(1-6)低通滤波器功能
在该功能中，功能扩展装置3对传输数据进行由低通滤波器进行的滤波处理。在该功能中，例如截止频率等进行滤波处理所需的信息存储于图8所示的控制栏#3，并从图像数据中分离低频成分。其他与上述(1-1)相同。
(1-7)光谱处理功能
在该功能中，功能扩展装置3基于传输数据进行拍摄对象的观测光的成分分析等并进行光谱处理。在该功能中，上述成分分析所需要的信息存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同
(2)动作环境保持功能
动作环境保持功能是指保持摄像装置的动作环境的功能，包含以下示出的各功能(2-1)至(2-3)。
(2-1)风扇进行的冷却功能
摄像装置1将通过温度传感器所检测到的信号作为摄像元件的温度数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。另外，温度数据配置于图8所示的数据栏#4。对温度数据进行传送的功能扩展装置3的识别信息「3」配置于图8所示的目的地栏#2。功能扩展装置3基于经由连接器4读入的温度数据，驱动风扇以能够冷却摄像装置1的摄像元件。在该功能中，由于没有应该对上述温度数据进行的特别处理，所以在控制栏#3中配置有空码「NUL」。另外，对于通过风扇所进行的散热或吸热，也可以通过使用帕尔贴(peltier)元件替代风扇而进行的温度控制来实现。
(2-2)加热器进行的加热功能
在该功能中，功能扩展装置3基于传输数据驱动控制加热用加热器。在该功能中，摄像装置1的摄像元件接受来自加热用加热器的热而被加热。其他与上述(2-1)相同。
(2-3)除湿元件进行的除湿功能
在该功能中，功能扩展装置3基于传输数据驱动控制除湿元件。由此，对摄像装置1的摄像元件进行除湿。其他与上述(2-1)相同
(3)传输方式变更功能
传输方式变更功能是指变更图像数据的传输方式的功能，包含以下示出的各功能(3-1)和(3-2)
(3-1)帧缓冲器功能
摄像装置1将传输数据传送至功能扩展装置3。功能扩展装置3将传输数据存储于缓冲存储器。而且，功能扩展装置3将已保存于缓冲存储器的传输数据以公知的交错方式经由连接器5传送至接口装置2。另外，对传输数据进行传送的接口装置2的识别信息「2」配置于图8所示的目的地栏#2。传输方式的内容(交错方式)存储于图8所示的控制栏#3。
(3-2)串流功能
在该功能中，摄像装置1将传输数据以公知的串流方式传送至接口装置2。在该功能中，传输方式的内容(串流方式)存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(3-1)相同
(4)被拍摄体识别功能
被拍摄体识别功能是指从图像数据中识别被拍摄体的功能，包含以下示出的各功能(4-1)至(4-4)。
(4-1)高度道路交通系统ITS(Intelligent Transport System，智能运输系统)
在该功能中，设置于高速公路的摄像装置1将通过对被拍摄体的拍摄所获得的图像数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。功能扩展装置3以经由连接器4读入的图像数据为基础对被拍摄体的特征数据预先提取并予以登录，之后将由摄像装置1所拍摄到的图像数据中的特征数据与已登录的特征数据进行对照，从而追踪被拍摄体。另外，从被拍摄体中提取出的特征数据存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同。
(4-2)Surveillance(人物追踪)
在该功能中，摄像装置1将通过拍摄所注意的人物而获得的图像数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。功能扩展装置3检测当时的摄像装置1的参数(位置、姿势等的变化值)，并将这些参数传输至其他摄像装置，从而一边使所有摄像装置的位置、姿势同步移动，一边追踪并拍摄所注意的人物。在该功能中，摄像装置1的各参数存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同。
(4-3)机动车牌等识别功能
在该功能中，功能扩展装置3中安装有即使在下雨天等恶劣天气状态下仍能够识别车辆的软件、或能够识别该车辆的车牌或驾驶员等的软件。摄像装置1将通过拍摄车辆所获得的图像数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。功能扩展装置3以经由连接器4读入的图像数据为基础识别车辆的车牌或驾驶员等。在该功能中，用于识别车牌或驾驶员等的识别信息存储于图8所示的控制栏#3。其他与上述(1-1)相同。
(4-4)传输动态图像和静态图像的功能
在该功能中，功能扩展装3中安装有这样的软件，用于响应例如铺设于道路上的传感器等来自外部的触发器并保存车辆等的动态图像和静态图像，并能够将所保存的动态图像和静态图像按照违反速度规定等的判断条件而传输至服务器。摄像装置1将通过拍摄车辆等所获得的图像数据经由连接器4传送至功能扩展装置3。功能扩展装置3保存经由连接器4读入的图像数据作为动态图像或静态图像。然后，功能扩展装置3将所保存的动态图像或静态图像按照上述判断条件经由连接器5传送至接口装置2。被传送的动态图像或静态图像经由接口装置2传输至服务器。另外，对动态图像或静态图像进行传送的接口装置2的识别信息“2”配置于图8所示的目的地栏#2。上述判断条件配置于图8所示的控制栏#3。动态图像或静态图像储存于图8所示的数据栏#4。
在本实施方式中，可以提供一种使用者能够选择想要扩展的功能，并按照需要而自由地装入的功能扩展系统10。另外，在本实施方式的功能扩展系统10中，能够进行使用者自己可以编程的区域的开放和更新。
另外，在本实施方式中，通过将上述连接器插头5-B插入上述连接器插座5-A或从其中拔出，使得功能扩展装置3对于接口装置2拆装自如。同样地，通过将上述连接器插头4-A插入上述连接器插座4-B或从其中拔出，使得功能扩展装置3对于摄像装置1拆装自如。因此，无需如以往的用柔性电缆来连接连接器彼此的情况那样额外地保证柔性电缆的长度。
另外，在本实施方式中，由于对连接器插座和连接器插头进行直接连接，所以即使摄像装置1或接口装置2等的机械尺寸较小，仍能消除在各装置间进行连接作业时作业者的手指进不去等的问题，不会有损连接作业的可操作性。
另外，在本实施方式中，在上述连接器插座5-A插入上述连接器插头5-B的状态下，通过各钩26与各钩承接部30嵌合，使得功能扩展装置3安装固定于接口装置2。因此，在各钩与各钩承接部嵌合后，可以防止功能扩展装置3从接口装置2脱落。
另外，在本实施方式中，在上述连接器插头5-B插入上述连接器插座5-A时，通过上述引导销27与上述引导槽31卡合，使得功能扩展装置3被引导至接口装置2。因此，可以将连接器插座和连接器插头顺利地引导至连接器插座与连接器插头能够互相嵌合地相对的位置。另外，在本实施方式中，由上述连接器插座5-A和上述连接器插头5-B所构成的连接器5本身也可以实现将功能扩展装置3向接口装置2引导的作用。
另外,本申请可以为如下构成:
(1)
一种功能扩展装置，其能够拆装自如地介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信。
(2)
如(1)所述的功能扩展装置，其中，所述摄像装置所扩展的功能选自以下的至少一个功能：
处理所述图像数据的图像处理功能；保持所述摄像装置的动作环境的动作环境保持功能；变更所述图像数据的传输方式的传输方式变更功能；以及从所述图像数据中识别所述被拍摄体的被拍摄体识别功能。
(3)
一种功能扩展装置的拆装结构，对于摄像装置与接口装置中的至少一个、以及功能扩展装置，在一方设置有连接器插头，并且在另一方设置有能够进行所述连接器插头的插入和拔出的连接器插座，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信，所述功能扩展装置介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造；
通过所述连接器插头对于所述连接器插座的插入或拔出，使得所述功能扩展装置对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个拆装自如。
(4)
如(3)所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个、以及所述功能扩展装置，在一方设置有钩，并且在另一方设置有与所述钩嵌合的钩承接部，其中,在所述连接器插座插入所述连接器插头的状态下，通过所述钩与所述钩承接部嵌合，使得所述功能扩展装置安装固定于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个。
(5)
如(3)或(4)所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个、以及所述功能扩展装置，在一方设置有朝向所述连接器插头的插拔方向延伸的引导销，并且在另一方设置有与所述引导销嵌合的引导槽，其中,当进行所述连接器插头对于所述连接器插座的插入时，通过所述引导销与所述引导槽卡合，使得所述功能扩展装置被引导至所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个。
(6)
一种功能扩展装置的拆装结构，其具有多个功能扩展装置，所述多个功能扩展装置介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信；
其中,所述多个功能扩展装置中的一个具有能够相对于所述多个功能扩展装置中的另一个进行插入或拔出的连接器插头或连接器插座。
(7)
如(6)所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，所述多个功能扩展装置中的一个和另一个分别具有：在所述连接器插头与所述连接器插座嵌合的状态下相互卡合的钩和钩承接部。
(8)
如(6)或(7)所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，所述多个功能扩展装置中的一个和另一个分别具有：在所述连接器插头与所述连接器插座嵌合的状态下相互卡合的引导销和引导槽。
(9)
一种功能扩展系统，具有：
摄像装置，对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据；
接口装置，与外部装置之间进行数据通信；以及
功能扩展装置，拆装自如地介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造。
另外，在本实施方式的功能扩展系统中，虽然是使一个功能扩展装置3拆装自如地介于摄像装置1与接口装置2之间，但是也可以使两个以上的功能扩展装置3拆装自如地介于摄像装置1与接口装置2之间。例如，图9示出使两个功能扩展装置3介于摄像装置1与接口装置2之间所构成的功能扩展系统。
另外，在本实施方式的功能扩展系统中，虽然已针对使用连接器4对摄像装置1和功能扩展装置3进行电连接，并使用连接器5对功能扩展装置3和接口装置2进行电连接的实施例进行了叙述，但是也可以使用柔性电缆对摄像装置1与功能扩展装置3之间、或功能扩展装置3与接口装置2之间进行电连接。
另外，在本实施方式的功能扩展系统中，在图像信号的带宽不足的情况下，亦也可以如图10(A)、(B)所示的那样增加连接器的数目(这里设为“3”)，并将传输容量分配至各自的连接器#1至#3。例如，可以为连接器#1至#3各分配20Gbps传输容量。由此，连接器#1至#3整体可以保证60Gbps的传输容量。
另外，在本实施方式的功能扩展系统中，也可以如图11所示的方式，将例如像素数较少的多个摄像装置1的输出在位于后级的功能扩展装置3合成，且配送至接口装置2。
图12是显示本申请一实施方式的协议转换的框图。使用图12针对接口装置(I/F部)2中的协议转换进行说明。
如图12所示，安装于接口装置2的功能扩展装置3具有：作为集成电路的FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)1201，能够进行编程；以及作为发送机(TX)的CXP标准的I/F1202，向接口装置2发送数据和命令。
接口装置2具有：FPGA1211；以及作为接收机(RX)的CXP标准的I/F1212，从功能扩展装置3接收数据和命令。另外，接口装置2具有：命令(CMD)转换部1213，转换从功能扩展装置3所接收到的命令；帧缓冲器1214，暂时保存数据；以及数据转换部1215，对经由帧缓冲器1214从功能扩展装置3所接收到的数据进行数据包化。另外，作为一个实施例，具有：OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联通信)参考模型中的数据链路层内的媒体访问控制层(MAC层)的I/F1216；以及物理层(PHY：Physical layer)1217。
在本实施方式中，功能扩展装置3的I/F1202将数据发送至接口装置2。接口装置2的I/F1212从功能扩展装置3接收数据，向CMD转换部1213发送命令，并经由帧缓冲器1214将数据发送至数据转换部1215。
CMD转换部1213通过XML文件的转换进行CXP与Gig E(GE)、USB或Camera Link(CL)的命令的相互转换。数据转换部1215例如从CXP向GE、USB或CL等执行数据包化处理。转换命令和数据包化数据被输入至MAC层的I/F1216。MAC层的I/F1216将所输入的转换命令和数据包化数据向PHY1217发送。PHY1217将接收到的转换命令和数据包化数据向PC1220发送。
如上所述，通过使用本实施方式的功能扩展装置3进行协议转换，即使根据使用者侧的I/F种类(USB或GbE等)而使用的协议有所不同，在摄像机等的功能扩展系统10内部也可以将通信方式统一成CXP标准，因此能够抑制开发成本。另外，通过使用功能扩展装置3则可以将CXP标准以外的各种I/F直接连接至功能扩展系统10，因此也可以提高使用者的便利性。另外，在本实施方式中，虽然示出统一为CXP标准的实施例，但是本技术并不限于此，也可以通过使用本技术的功能扩展装置进行协议转换来统一为GE、USB或CL等的其他标准。
另外，在本实施方式的功能扩展系统中，虽然已针对在上述(1)图像处理功能中包含上述功能(1-1)至(1-7)的实施例进行了叙述，但是除了这些功能以外，还可以包含以下的功能(1-8)至(1-12)。
(1-8)镜像功能
在该功能中，例如也可以使两个以上的功能扩展装置3介于摄像装置1与接口装置2之间，并将通过摄像装置1进行拍摄所获得的图像信息事先储存于各功能扩展装置3，并在由各功能扩展装置3进行各自的图像处理，或是在一个功能扩展装置3发生了某些故障的情况下，使用储存于单个的功能扩展装置3的图像信息。
(1-9)时间戳功能
在该功能中，例如针对记录于功能扩展装置3的图像信息，管理对其进行记录、更新、生成的时刻信息。例如，在摄像装置1中进行连续拍摄多张静态图像(画面)的连续拍摄的情况下，只要基于该时刻信息就能够进行是否以预定的拍摄时间间隔对各画面进行拍摄的管理。
(1-10)图案匹配(pattern matching)功能
在该功能中，例如在摄像装置1中进行连续拍摄多张静态图像(画面)的连续拍摄的情况下，通过公知的交互相关法来比较作为基准的模板图像与被拍摄体图像，并基于其类似度，从静态图像(画面)中仅提取移动中的被拍摄体(例如，行驶中的车辆、或车辆驾驶员的脸等)。
(1-11)高光谱处理功能
在该功能中，功能扩展装置3例如能够将以区域扫描所取获得的高光谱信息基于逻辑计算置换成特定光谱带的光谱信息。
(1-12)偏光处理功能
在该功能中，例如功能扩展装置3能够处理偏光图像。
另外，在本实施方式的功能扩展装置中，能够将以下的应用功能(A)至(R)搭载于功能扩展装置3。通过该搭载可以进一步提高摄像装置1的性能。
(A)边缘(轮廓)强调功能
在该功能中，例如，功能扩展装置3使从通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息中提取的边缘信号乘以边缘强调系数，并将该结果加上原来的图像信息，从而能够强调图像信息中的边缘(轮廓)成分。
(B)中值滤波器(椒盐噪声去除)功能
在该功能中，例如，功能扩展装置3对通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息进行使用中值滤波器的图像处理，且按由小到大的顺序排列n×n的局部区域的浓度值，并进行将来到正中央的浓度值作为区域中央的像素的输出浓度的处理。由此能够进行椒盐状的噪声去除。
(C)颜色矩阵功能
在该功能中，例如功能扩展装置3对通过摄像装置1的拍摄所获得的图像数据的像素使用与该像素的亮度对应的颜色矩阵以进行颜色矩阵处理。
(D)光圈(iris)(镜头光圈)控制功能
在该功能中，例如功能扩展装置3将用于指示光圈位置(光圈开闭度)的光圈控制信号发送至摄像装置1。然后，在摄像装置1中，对通过该光圈控制信号所指定的光圈开闭度设定光圈的位置。
(E)Water Mark(数字水印)功能
在该功能中，例如为了能够在通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息中发现网络上的非法复制品，而能够事先嵌入确定作者等的文字或数字等的信息。
(F)遮蔽功能
在该功能中，例如，功能扩展装置3能够降低通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息中的特定部分(例如保密性较高的人物的面部图像等)的分辨率，或对该特定部分施加马赛克，以进行通过屏蔽来覆盖该特定部分的处理。
(G)HDR(High Dynamic Range，高动态范围)功能
在该功能中，例如，功能扩展装置3将通过摄像装置1的拍摄所获得的曝光量不同的多张图像信息合成为一张图像信息，从而能够进行生成使动态范围扩大的图像的处理。
(H)OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)功能
在该功能中，例如功能扩展装置3能够确定或提取在通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息(人物的面部图像等)中所包含的字符串。由此，功能扩展装置3能够将该人物的个人信息等与面部图像建立联系从而进行管理。
(I)几何图案识别功能
在该功能中，例如，功能扩展装置3能够确定或提取在通过摄像装置1的拍摄所获得的图像信息(人物的面部图像等)中所包含的几何图案。由此，与上述(H)中所述的OCR功能相同，功能扩展装置3能够将该人物的个人信息等与面部图像建立联系从而进行管理。
(J)颜色匹配功能
在该功能中，首先，摄像装置1对被拍摄体图像(原始图像)进行拍摄，其次，功能扩展装置3能够为了用打印机等的装置忠实地再现所拍摄的被拍体图像(原始图像)的颜色，而对拍摄图像进行颜色转换处理。
(K)Code Reader(代码阅读器)功能
在该功能中，功能扩展装置3能够对作为图像识别对象的条形码或二维码(例如QR码)进行图像识别处理，并提取与这些条形码或二维码建立对应关系的预定信息。
(L)手抖修正功能
在该功能中，在摄像装置1发生抖动时检测该抖动，且驱动手抖修正光学系统以抵消伴随摄像装置1的抖动而在摄像元件的拍摄面上所成像的被拍摄体图像的移动。由此实现手抖修正。
(M)自动追踪功能
在该功能中，功能扩展装置3能够实时解析通过摄像装置1进行的动态图像拍摄而依次获得的帧，并监视特定的被拍摄体的移动(位置的变化)，从而追踪特定的被拍摄体。
(N)3D摄像机功能
在该功能中，功能扩展装置3例如是能够将直线状的激光光源照射于测量对象物，且通过接收其反射光并测量三维形状的光切法(light-section method)来形成3D图像。另外，功能扩展装置3能够通过读入来自两个摄像装置1的图像信息形成立体3D图像。并且，功能扩展装置3也能够进行分析计(TOF，Time-of-Fl ight(飞行时间))型的处理，该处理通过计量加速的带电粒子(离子或电子)的飞行时间来测量对象的质量。
(O)面积计算功能
在该功能中，功能扩展装置3例如能够通过图像识别技术来进行生态系统的体长计算。
(P)GPS(Global Positioning System，全球定位系统)功能
在该功能中，功能扩展装置3例如能够搭载GPS终端，并取得正确的当前位置信息。
(Q)拼接(stitching)功能
在该功能中，功能扩展装置3例如能够将通过多个摄像装置1所拍摄的多个图像拼接成一个图像。
(R)VRS(Vehicle Recognition System,车辆识别系统)功能
在该功能中，功能扩展装置3能够进行ITS中的车辆识别。作为具体实施例，功能扩展装置3能够通过将摄像装置1所拍摄的车辆的车牌与事前登录的车牌进行比对的车牌识别功能来进行车辆的识别。
符号说明
1 摄像装置
2 接口装置
3 功能扩展装置
4、5、18 连接器
4-A、5-B 连接器插头
4-B、5-A 连接器插座
10 功能扩展系统
11、16 主体
12 镜头镜筒
13、20 框体
14 前面板
15 后面板
17、25 印刷电路板
19 销
21 上壁板
22 下壁板
23 左壁板
24 右壁板
26 钩
27 引导销
30 钩承接部
31 引导槽
1201、1211 FPGA
1202、1212、1216 接口(I/F)
1213 CDM转换部
1214 帧缓冲器
1215 数据转换部
1217 物理层(PHY)
1220 PC

Claims (9)

1.一种功能扩展装置，其能够拆装自如地介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信。
2.如权利要求1所述的功能扩展装置，其中，所述摄像装置所扩展的功能选自以下的至少一个功能：
处理所述图像数据的图像处理功能；保持所述摄像装置的动作环境的动作环境保持功能；变更所述图像数据的传输方式的传输方式变更功能；以及从所述图像数据中识别所述被拍摄体的被拍摄体识别功能。
3.一种功能扩展装置的拆装结构，对于摄像装置与接口装置中的至少一个、以及功能扩展装置，在一方设置有连接器插头，并且在另一方设置有能够进行所述连接器插头的插入和拔出的连接器插座，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信，所述功能扩展装置介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造；
通过所述连接器插头对于所述连接器插座的插入或拔出，使得所述功能扩展装置对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个拆装自如。
4.如权利要求3所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个、以及所述功能扩展装置，在一方设置有钩，并且在另一方设置有与所述钩嵌合的钩承接部，其中,在所述连接器插座插入所述连接器插头的状态下，通过所述钩与所述钩承接部嵌合，使得所述功能扩展装置安装固定于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个。
5.如权利要求3或4所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，对于所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个、以及所述功能扩展装置，在一方设置有朝向所述连接器插头的插拔方向延伸的引导销，并且在另一方设置有与所述引导销嵌合的引导槽，其中,当进行所述连接器插头对于所述连接器插座的插入时，通过所述引导销与所述引导槽卡合，使得所述功能扩展装置被引导至所述摄像装置与所述接口装置中的至少一个。
6.一种功能扩展装置的拆装结构，其具有多个功能扩展装置，所述多个功能扩展装置介于摄像装置与接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造，其中，所述摄像装置对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据，所述接口装置与外部装置之间进行数据通信；
其中,所述多个功能扩展装置中的一个具有能够相对于所述多个功能扩展装置中的另一个进行插入或拔出的连接器插头或连接器插座。
7.如权利要求6所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，所述多个功能扩展装置中的一个和另一个分别具有：在所述连接器插头与所述连接器插座嵌合的状态下相互卡合的钩和钩承接部。
8.如权利要求6或7所述的功能扩展装置的拆装结构，其中，所述多个功能扩展装置中的一个和另一个分别具有：在所述连接器插头与所述连接器插座嵌合的状态下相互卡合的引导销和引导槽。
9.一种功能扩展系统，具有：
摄像装置，对被拍摄体进行拍摄并获得图像数据；
接口装置，与外部装置之间进行数据通信；以及
功能扩展装置，拆装自如地介于所述摄像装置与所述接口装置之间并具有扩展所述摄像装置的功能的构造。
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