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公開番号2024159782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024135387,2022160382
出願日2024-08-14,2016-06-03
発明の名称撮像装置
出願人マクセル株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H04N 23/60 20230101AFI20241031BHJP(電気通信技術)
要約【課題】可視画像と赤外画像の両方が撮影可能であり、可視光撮影時の色再現性を向上して高品質な画像を撮像可能な技術を提供すること。
【解決手段】可視画像と赤外画像の両方でステレオ撮影可能で、可視光撮影時の色再現性を向上することができる撮像システムを提供する。撮像システムは、2つの撮像センサ12と、可視光帯域と、第2の波長帯域に透過特性を有するとともに、2つの撮像センサにそれぞれ対応して2つ設けられ光学フィルタであるDBPFを備える。撮像システムは、可視光帯域における波長に応じた分光透過特性が互いに異なるとともに第2の波長帯域における透過率が互いに近似する少なくとも4種類のフィルタ部を有するとともに、2つの撮像センサにそれぞれ対応して2つ設けられたカラーフィルタを備える。撮像システムは、2つの可視または赤外画像信号に基づき対象までの距離を測定する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
第１の撮像素子と、
第２の撮像素子と、
前記第１の撮像素子に設けられ、少なくとも、可視光波長領域を透過する特性と、可視光波長帯域より長波長側の第１の波長帯域のうち第２の波長帯域を除く波長帯域を遮断する特性と、第１の波長帯域の一部分である第２の波長帯域を透過する特性とを有し、前記特性に基づき前記第１の撮像素子に入射される光をフィルタリングする第１のフィルタ部と、
前記第２の撮像素子に設けられ、少なくとも、可視光波長領域を透過する特性と、可視光波長帯域より長波長側の第１の波長帯域のうち第２の波長帯域を除く波長帯域を遮断する特性と、第１の波長帯域の一部分である第２の波長帯域を透過する特性とを有し、前記特性に基づき前記第２の撮像素子に入射される光をフィルタリングする第２のフィルタ部と、
前記第１のフィルタ部を通過した光を前記第１の撮像素子で撮像して得られた信号を処理して第１の可視光信号と第２の波長帯域に対応する信号とを出力する第１の信号処理部と、
前記第２のフィルタ部を通過した光を前記第２の撮像素子で撮像して得られた信号を処理して第２の可視光信号と第２の波長帯域に対応する信号とを出力する第２の信号処理部と、
前記第１の信号処理部からの前記第１の可視光信号および前記第２の信号処理部からの前記第２の可視光信号か、又は、前記第１の信号処理部からの前記第２の波長帯域に対応する信号及び前記第２の信号処理部からの前記第２の波長帯域に対応する信号かを用いて、対象物までの距離を算出する距離算出部と、
前記第１の信号処理部からの前記第１の可視光信号に基づく第１のデータ、及び前記第２の信号処理部からの前記第２の可視光信号に基づく第２のデータに、前記距離算出部により生成される距離画像に基づく第５のデータを付加するか、又は、前記第１の信号処理部からの前記第２の波長帯域に対応する信号に基づく第３のデータ、及び前記第２の信号処理部からの前記第２の波長帯域に対応する信号に基づく第４のデータに、前記距離算出部により生成される距離画像に基づく第５のデータを付加し、前記第５のデータが付加されたデータを外部に送信可能な信号出力制御部と、
を備え、
時刻または周囲の環境に応じて、前記信号出力制御部が外部に送信するデータを自動的に切り替える、
撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、画像認識技術と生体認証との組み合わせにより、犯罪者や万引き犯、テロリストなどを顔認証で検知する監視カメラや、自動車の自動運転に使用される車載カメラの開発が進められている。
【０００３】
例えば、監視カメラでは、ステレオカメラを用いて距離検出を行い、不審者の侵入を検出するシステムが知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、物体の形状や距離を計測する方法として、「ステレオ画像を用いた距離計測用画像認識装置」が記載されており、ステレオ画像から距離を求めるステレオ法と呼ばれる技術が知られている。このステレオ法は、まずステレオ画像と呼ばれる左右２枚の画像を入力し、画像中の特徴量の計算により左右画像の対応点（左画像のある位置の対象物体が、右画像ではどこの位置に写っているか）を求める。対応点の求め方の詳細は、例えば。特許文献２に「画像マッチング方法」として記載されている。そして、左右２枚の画像の対応点が求められると、三角測量の原理で物体表面までの距離を計算できるため、物体までの距離や物体表面の形状を知ることができる。
【０００４】
また、特許文献１には、ステレオ画像の既知の対応関係を利用することで、高精度かつ高速に動物体を検出しその形状や距離を測定することができる動物体認識装置が提案されている。
【０００５】
監視カメラや自動運転用カメラでは、屋外と屋内、昼と夜など場所や時間によらず撮影が必要になるが、状況によっては十分な照明が得られない場合がある。この場合、人間には見えない赤外照明を用いて赤外撮影することが考えられる。また、自動運転用カメラにおいても、夜間の対向車へのヘッドライトの影響を考慮して、遠方を照らす照明として赤外光を用いて赤外撮影を行うことが考えられる。いずれにしろ、可視光の光量が十分である可能性が高い昼間は照明無しで可視光撮影し、夜間照明を必要とする場合に人間の目には見え難い赤外照明を用いて赤外撮影を行うことが考えられる。
【０００６】
このような状況を考慮すると、監視カメラや自動運転用カメラでは、カメラが可視光と赤外光との撮影を併用できることが好ましい。
【０００７】
昼夜連続で撮影を行う監視カメラ等の撮像装置においては、夜間時には赤外光を検出して撮影することが行われている。ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった撮像センサの受光部であるフォトダイオード（受光素子）は、１３００ｎｍ程度の近赤外の波長帯域まで受光可能であるため、これらの撮像センサを用いた撮像装置であれば、赤外帯域まで撮影することが原理的に可能である。
【０００８】
なお、人間の視感度が高い光の波長帯域は４００ｎｍ～７００ｎｍであることから、撮像センサにおいて近赤外光を検出すると、人間の目には映像が赤みを増して見えることになる。このため、昼間や屋内の明るい場所での撮影時は、撮像センサの感度を人間の視感度に合わせるために、撮像センサの前に赤外帯域の光を遮断する赤外カットフィルタを設けて、波長が７００ｎｍ以上の光を除去することが望ましい。一方、夜間や暗い場所での撮影時には、赤外カットフィルタを設けずに撮影を行う必要がある。
【０００９】
このような撮像装置としては、手動で赤外カットフィルタの取り付け・取り外しを行う撮像装置や、自動的に赤外カットフィルタを抜き差しする撮像装置が、従来から知られている。さらに、上述した赤外カットフィルタの抜き差しを不要とした撮像装置が開示されている。例えば、可視光帯域に透過特性を有し、可視光帯域の長波長側に隣接する第１の波長帯域に遮断特性を有し、前記第１の波長帯域内の一部分である第２の波長帯域に透過特性を有する光学フィルタが提案されている（特許文献３参照）。このフィルタによれば、可視光帯域と、可視光帯域の長波長側、すなわち、赤外側で、可視光帯域から離れた第２の波長帯域との両方で光が透過可能となっている。
【００１０】
以下、上述のように可視光帯域と、赤外側の第２の波長帯域との光を透過し、他の波長帯域の光を遮断する光学フィルタをＤＢＰＦ（ダブル・バンド・パス・フィルタ）と称する。
（【００１１】以降は省略されています）

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