JP2001017411A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便に、望みどおりの画像を選択する。 【解決手段】 被写体を連続撮影して得られる時系列な
複数の撮影画像に基づいて、前記被写体の動きを検出す
る画像処理装置において、被写体上に鏡面反射像を生じ
させる照明手段と、当該鏡面反射像に関する所定の光学
的特性値の変化を検出することで、前記被写体の動きを
検出する特性変化検出手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に関
し、たとえば動きの激しい対象物を連続撮影した複数の
画像から、個体識別などの認識処理に利用できる良好な
画像を選別する画像処理装置などに利用して好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の画像処理装置としては、た
とえば次の文献１に記載されたものがある。

【０００３】文献１： フロム，レオナード、セイフア
ー，アラン：“虹彩認識システム”、特許公報、平５−
８４１６６． この文献１に記載された虹彩認識システムでは、個体識
別処理に適した動物の眼の画像を撮影するため、頭ささ
えや、サーボ制御機構を用いてカメラと眼の位置関係を
調整している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人間以
外の動物においては、頭ささえのような器具により眼の
位置を固定することが極めて困難である場合が少なくな
い。また、サーボ制御機構を用いても、予測不可能な激
しい動きに追従できず良好な画像が一切撮影されない恐
れがある。

【０００５】さらに、サーボ制御機構を用いて虹彩とカ
メラの相対位置を調整するためには、人間の頭の位置を
システムに入力するため、人間の頭に装着する器具が必
要になると考えられ、頭ささえを使用する場合には、人
間の頭を、頭ささえの位置に固定しなければならない。
このような器具を装着することは、被写体にとって不便
で、煩わしいだけでなく、撮影者の労力も多大なものと
なる可能性が高い。

【０００６】したがって、被写体にとっても、撮影者に
とっても、もっと簡単で、良好な画像を撮影できる手段
が求められる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明では、被写体を連続撮影して得られる時系
列な複数の撮影画像に基づいて、前記被写体の動きを検
出する画像処理装置において、被写体上に鏡面反射像を
生じさせる照明手段と、当該鏡面反射像に関する所定の
光学的特性値の変化を検出することで、前記被写体の動
きを検出する特性変化検出手段とを備えることを特徴と
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】（Ａ）実施形態 以下、本発明の画像処理装置を、自然に動く動物の眼を
撮影の対象物とする場合を例に、第１〜第５の実施形態
について説明する。

【０００９】第１〜第５の実施形態は、眼に照明光を照
射したときに生じる鏡面反射像の特性が、対象物の動き
（対象物とビデオカメラの相対的な動き）に応じて変化
する点に着目して、連続撮影した複数の画像から良好な
画像を選択することを特徴とする。

【００１０】ここで、鏡面反射とは、鏡における反射の
ように反射率が全反射に近い非常に大きな反射のことで
ある。

【００１１】第１〜第５の実施形態の構成上の相違点
は、画像選択装置（１４）の内部構成だけである。

【００１２】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 本実施形態にかかる撮影選択システム１０を図１に示
す。

【００１３】図１において、ビデオカメラ１１は、対象
物（動物の眼）１を照明光源１２による鏡面反射像２と
ともに連続撮影する部分である。たとえば１秒間に３０
枚程度の画像を撮影する、ごく一般的な性能のビデオカ
メラであるものとする。このビデオカメラ１１は空間的
に静止しているのではなく、撮影中、被写体の動きにし
たがい、適宜、移動する。

【００１４】そしてこのような移動は、例えばユーザが
当該ビデオカメラ１１を把持した手を動かすことなどに
より、簡単に実現されるもので、特別な厳密さを要求さ
れる移動ではない。

【００１５】なお、ビデオカメラ１１は、自動的に被写
体１に合焦する自動焦点機能を装備しているものとす
る。

【００１６】照明光源１２は、十分な光量により環境光
の影響を避けることで対象物１の画質を安定させる部分
であり、一体化等によってビデオカメラ１１との相対位
置が固定されているものであってよい。本実施形態で
は、照明光源１２はビデオカメラ１１に固定的に取り付
けられているものとする。

【００１７】照明光源１２は必ずしもビデオカメラ１１
に取り付けられていなくてもよいが、被写体が動き回
り、その動きに対応しようとしてユーザがビデオカメラ
１１を移動させる状況を想定すると、固定的に取り付け
ているほうが好都合で、簡便である。

【００１８】また、対象物１に生じる鏡面反射像２の形
状は、照明光源１２の形状に依存する。照明光源１２の
形状は円（真円）であるものとする。

【００１９】ビデオカメラ１１で撮影された画像を順次
受け取る画像バッファ１３は、ビデオカメラ１１から送
られてきた画像を一時的に蓄え、それと同じ順番で蓄え
られた画像を画像選択装置１４へ出力する部分である。

【００２０】画像選択装置１４は、対象物１の画像を画
像バッファ１３から撮影順に一枚ずつ読み出し、各画像
がそれぞれ認識処理に適しているか否かを判定する部分
である。この判定は、鏡面反射像２の光学的特性の経時
的（例えば１秒の数分の１〜数十分の１程度の時間経過
における）変化を基に行われ、良好と認められた画像は
適宜、認識処理装置１５へ送られる。

【００２１】図１では、画像バッファ１３、画像選択装
置１４、認識処理装置１５は、ビデオカメラ１１の外部
に設けられているが、必要に応じて、これらの構成要素
をビデオカメラ１１の内部に設けるようにしてもよい。

【００２２】前記画像選択装置１４の内部構成は図２に
示す。

【００２３】図２において、画像バッファ１３および認
識処理装置１５は、図１のものと同一である。

【００２４】また、鏡面反射像検出部２１は、画像バッ
ファ１３から読み出した各画像において、対象物１上の
鏡面反射像２を検出する部分である。鏡面反射像２は通
常、１つの画像の中で最も輝度の高い領域として識別で
きる。

【００２５】例えば特開平１０−２６９３５６号公報に
開示されように、明るく高輝度で、形状も予めある程度
わかっている（本実施形態の場合には、真円または扁平
な円形である）ことを手掛かりとして、当該鏡面反射像
２を検出することができる。

【００２６】鏡面反射像２の画像データを受け取る鏡面
反射像面積測定部２２は、１秒間に３０枚程度入力され
る各画像ごとに、鏡面反射像２の面積を測定する部分で
ある。

【００２７】すなわち、ビデオカメラ１１の撮影性能の
時間軸方向の分解能（これは主として、単位時間内に撮
影される画像数に対応している）の不足により、被写体
１が（画像の上下左右方向に）動いているとその画像は
動きの方向に伸びて変形する傾向がある。

【００２８】この変形により、被写体１もビデオカメラ
１１も静止（あるいは相対的に静止）していたなら、図
３の画像３３のように円形に写る鏡面反射像２が、被写
体１が動くと、その動きの速さに応じて、鏡面反射像２
が大きく変形し、変形が大きいほど鏡面反射像２の面積
が大きくなる性質がある。例えば、画像３１や画像３２
が動きによって変形した鏡面反射像２を示している。

【００２９】本実施形態は、鏡面反射像２の変形による
鏡面反射像２の面積の変化（増減）に着目し、その値が
極小となる画像を相対的に動きの少ない（静止状態に近
い）画像であって、認識処理に適した画像であると判定
することを特徴とする。

【００３０】この鏡面反射像面積測定部２２の後段に接
続されている画像判別部２３は、鏡面反射像面積測定部
２２にて測定された鏡面反射像２の面積の経時的変化を
基に認識処理に適した画像を選別する部分である。画像
判別部２３は、時系列に入力される一連の画像のなか
で、最も面積の小さい鏡面反射像２を持つ画像を認識処
理に適した画像として選択する。

【００３１】画像記憶部２４は、画像判別部２３から送
られてきた画像を一時的に記憶する部分であり、記憶さ
れた画像のうち画像判別部２３で選択された画像だけ
が、認識処理装置１５へ出力される。

【００３２】認識処理装置１５における認識処理では、
例えば眼１の虹彩の像を、予め格納されている虹彩のパ
ターン（基準データ）と比較することにより、撮影した
動物の個体を識別する処理（個体識別）などが行われ
る。これは、虹彩のパターンが、動物の各個体に固有の
ものであり、経時的に（例えば数年〜数十年の時間経過
を経ても）も安定している性質を利用した処理である。

【００３３】以下、上記のような構成を有する本実施形
態の動作について説明する。

【００３４】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 いま、図２の各部分が初期化されている状況において、
画像バッファ１３から図３に示す画像３１〜３５が順次
読み出されたとする。各画像中の矢印は、画像上におけ
る対象物１の移動方向を示す。また当該矢印が長いほど
ビデオカメラ１１から見て対象物１の移動速度が速いこ
とを表す。

【００３５】また、図３中、画像３１〜３５の下には、
各画像に対応する鏡面反射像の面積の変化をプロットし
ている。

【００３６】次に、画像３１〜３５の入力時の処理につ
いて説明する。

【００３７】（Ａ−２−１）［画像３１］の入力時の動
作 まず、鏡面反射像検出部２１にて対象物１上の鏡面反射
像２が検出され、続いてその面積が鏡面反射像面積測定
部２２にて測定される。

【００３８】次に、画像判別部２３にて画像３１におけ
る鏡面反射像２の面積値が初期値として記憶され、画像
３１は比較対象がないことから判別不能となり破棄され
る。

【００３９】なお、図３の画像３１では、鏡面反射像２
が変形している（真円でない）のに対象物１は変形して
いないように描かれているが、鏡面反射像２の当該変形
の原因はビデオカメラ１１の時間軸方向の分解能の不足
にあるのであるから、鏡面反射像２が変形するときには
当然、対象物１も変形する。そして対象物１の変形の方
向や程度は、鏡面反射像２の変形の方向や程度に対応し
たものとなる。

【００４０】この点は以下の画像３２〜３５についても
当てはまる。

【００４１】（Ａ−２−２）［画像３２］の入力時の動
作 まず、画像３１の場合と同様に鏡面反射像２の検出およ
びその面積の測定が行われる。

【００４２】次に、画像判別部２３にて画像３１と画像
３２における鏡面反射像２の面積値が比較され、面積が
減少していることから画像３２が良好画像の候補として
画像記憶部２４へ送られ記憶される。同時に、画像判別
部２３は、画像３１に代えて画像３２における鏡面反射
像２の面積値を記憶する。

【００４３】（Ａ−２−３）［画像３３］の入力時の動
作 画像３２の場合と同様に画像３３における鏡面反射像２
の面積値が評価され、面積がさらに減少していることか
ら画像３３が画像３２に代わる新たな良好画像の候補と
して画像記憶部２４に記憶される。

【００４４】画像判別部２３には、画像３２に代えて画
像３３における鏡面反射像２の面積値が記憶される。

【００４５】（Ａ−２−４）［画像３４］の入力時の動
作 画像判別部２３は、鏡面反射像２の面積比較の結果、面
積が増加に転じたことを認識し、画像記憶部２４に記憶
された画像３３を良好画像として認識処理装置１５へ出
力させる。

【００４６】また、画像３３に代えて画像３４における
鏡面反射像２の面積値を記憶し、画像３４を認識処理に
適していないとして破棄する。

【００４７】（Ａ−２−５）［画像３５］の入力時の動
作 画像判別部２３は画像３４に代えて画像３５における鏡
面反射像２の面積値を記憶し、それがさらに増加してい
ることを認識して画像３５を破棄する。

【００４８】以上のようにして、鏡面反射像２の面積値
が極小となる画像が、良好画像として逐次、認識処理装
置１５へ入力される。

【００４９】画像３１〜３５のなかでは、画像３３の鏡
面反射像２の形状がもっとも真円に近いため、被写体１
の変形についても画像３３の被写体１の変形がもっとも
少ないといえる。被写体１の変形がもっとも少ないか
ら、当該画像３３が認識処理にもっとも適している。

【００５０】なお、鏡面反射像２が鏡面反射像検出部２
１にて検出されなかった場合には、それに応じて画像判
別部２３に記憶された鏡面反射像２の面積値が初期化さ
れ、画像記憶部２４に画像が記憶されている場合には認
識処理装置１５へ出力される。

【００５１】また、以上の説明では、主として対象物１
が動き回ることを想定していたが、対象物１が動かない
場合であってもビデオカメラ１１のほうが動けば、画像
の変化が生じる。

【００５２】すなわち、画像３１〜３５の変化が、対象
物１の動きよってもたらされたものか、ビデオカメラ１
１の動きによってもたらされたものかを区別すること
は、被写体１だけが写っている限り、画像上は不可能で
ある。一般的には、対象物１の動きの影響とビデオカメ
ラ１１の動きの影響の双方が合成されて、画像３１〜３
５の変化が生じる。

【００５３】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 本実施形態によれば、自然な動きをする対象物に対し、
ビデオカメラとの相対的な位置を厳密に調整する必要が
なく簡便に、認識処理に適した画像を得ることができ
る。

【００５４】また、本実施形態は、手ぶれが生じる場合
など、ビデオカメラ１１自体が動く場合にその動きの影
響を排除して良好な画像を選択するために活用すること
もできる。

【００５５】（Ｂ）第２の実施形態 第１の実施形態では鏡面反射像の面積の変化を利用した
が、本実施形態は鏡面反射像のエッジ強度の変化に着目
して画像の選択を行うことを特徴とする。

【００５６】鏡面反射像のエッジ強度とは、鏡面反射像
の領域とその他の領域との明暗のコントラストの強さの
ことである。

【００５７】被写体が動くと被写体も鏡面反射像も変形
し面積が増加するため、照明光源１２から放射され被写
体表面で反射された光エネルギの密度が減少して明るさ
が低下する。鏡面反射像は通常、被写体の像よりも明る
いが、鏡面反射像と被写体像との明るさの差に着目する
と、動きが激しく面積増加が大きいほど当該差は小さく
なる。例えば面積が倍増すると光エネルギ密度は半減
し、明るさは鏡面反射像も被写体像も１／２になり、鏡
面反射像と被写体像の明るさの差も１／２になる。すな
わちエッジ強度が低下する。

【００５８】また、被写体の動きが速いときにエッジ強
度が小さくなる要因には、ビデオカメラ１１の自動焦点
機能の動作が、被写体の動きに追い付けないことも寄与
していると考えられる。被写体の動きが速いほどピント
はずれの度合いが大きくなり、エッジ強度は低下するか
らである。

【００５９】（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動
作 本実施形態と上述した第１の実施形態との構成上の相違
点は、すでに述べたように画像選択装置（１４）の内部
構成の相違だけである。したがって、本実施形態の撮影
選択システム１０Ａの構成は、図１に示す通りである。

【００６０】すなわち、撮影選択システム１０Ａは、ビ
デオカメラ１１と、照明光源１２と、画像バッファ１３
と、画像選択装置１４Ａと、認識処理装置１５とを備え
ている。

【００６１】画像選択装置１４Ａ以外の構成要素は、機
能上も第１の実施形態の対応部分と同じなので、同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００６２】本実施形態の画像選択装置１４Ａの内部構
成を図４に示す。

【００６３】図４において、鏡面反射像エッジ強度測定
部４１と画像判別部４２以外の構成要素、すなわち鏡面
反射像検出部２１と画像記憶部２４は、機能上も第１の
実施形態と変わるところがないので、同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００６４】鏡面反射像エッジ強度測定部４１は、鏡面
反射像２のエッジ強度を測定する部分である。

【００６５】図５は、上述した図３と同じ形式の図にな
っていて、上部には時系列に入力される画像５１〜５５
が示され、下部には各画像に対応する鏡面反射像２のエ
ッジ強度がプロットされている。

【００６６】鏡面反射像２のエッジ強度は、図５に示す
ように、被写体１の動きが速いほど小さく、被写体１の
動きが遅いほど大きくなる傾向があり、被写体１とビデ
オカメラ１１が相対的に静止しているとき、極大値を取
る。

【００６７】鏡面反射像エッジ強度測定部４１によって
検出されたこの鏡面反射像２のエッジ強度の値は、画像
とともに画像判別部４２へ出力される。画像判別部４２
は、鏡面反射像エッジ強度測定部４１にて測定された鏡
面反射像２のエッジ強度における経時的変化を基に認識
処理に適した画像を判別する部分であり、該当するエッ
ジ強度とともに入力された画像が、良好画像の候補とな
る場合には画像記憶部２４へ送られる。

【００６８】図５において、鏡面反射像２のエッジ強度
は画像５１で小さく、画像５２でやや大きくなり、画像
５３で極大値を取る。そして、画像５３につづく画像５
４、５５では順次低下していく。

【００６９】したがって、画像選択装置１４Ａは、最終
的に画像５３だけを選択して認識処理装置１５に供給す
る。

【００７０】次に、画像選択装置１４Ａの動作の詳細に
ついて説明する。

【００７１】図４の各部分が初期化されている状況にお
いて、画像バッファ１３から図５に示す画像５１〜５５
が順次読み出されたものとして、画像５１〜５５の入力
時の処理について説明する。

【００７２】（Ｂ−１−１）［画像５１］の入力時の動
作 まず、鏡面反射像検出部２１にて対象物１上の鏡面反射
像２が検出され、続いてそのエッジ強度が鏡面反射像エ
ッジ強度測定部４１にて測定される。

【００７３】次に、画像判別部４２にて画像５１におけ
る鏡面反射像２のエッジ強度が初期値として記憶され、
画像５１は比較対象がないことから判別不能となり破棄
される。

【００７４】（Ｂ−１−２）［画像５２］の入力時の動
作 まず、画像５１の場合と同様に鏡面反射像２の検出およ
びそのエッジ強度の測定が行われる。

【００７５】次に、画像判別部４２にて画像５１と画像
５２における鏡面反射像２のエッジ強度が比較され、エ
ッジ強度が増加、すなわち鏡面反射像２が明瞭さが高ま
ったことから画像５２が良好画像の候補として画像記憶
部２４へ送られ記憶される。同時に、画像判別部４２
は、画像５１に代えて画像５２における鏡面反射像２の
エッジ強度を記憶する。

【００７６】（Ｂ−１−３）［画像５３］の入力時の動
作 画像５２の場合と同様に画像５３における鏡面反射像２
のエッジ強度が評価され、エッジ強度がさらに増加し鏡
面反射像２の明瞭さが高まったことから画像５３が画像
５２に代わる新たな良好画像の候補として画像記憶部２
４に記憶される。

【００７７】画像判別部４２には、画像５２に代えて画
像５３における鏡面反射像２のエッジ強度が記憶され
る。

【００７８】（Ｂ−１−４）［画像５４］の入力時の動
作 画像判別部４２は、鏡面反射像２のエッジ強度比較の結
果、エッジ強度が減少、すなわち鏡面反射像２が明瞭さ
を欠いたことから画像記憶部２４に記憶された画像５３
を良好画像として認識処理装置１５へ出力させる。

【００７９】画像判別部４２はまた、画像５３に代えて
画像５４における鏡面反射像２のエッジ強度を記憶し、
画像５４を認識処理に適していないと判定して破棄す
る。

【００８０】（Ｂ−１−５）［画像５５］の入力時の動
作 画像判別部４２は、画像５４に代えて画像５５における
鏡面反射像２のエッジ強度を記憶し、それがさらに減少
し鏡面反射像２が明瞭さを欠いたことより画像５５を破
棄する。

【００８１】以上のようにして、鏡面反射像２のエッジ
強度が極大となる画像が、良好画像として逐次、認識処
理装置１５へ入力される。

【００８２】なお、鏡面反射像２が鏡面反射像検出部２
１にて検出されなかった場合には、それに応じて画像判
別部４２に記憶された鏡面反射像２のエッジ強度が初期
化され、画像記憶部２４に画像が記憶されている場合に
は認識処理装置１５へ出力される。

【００８３】（Ｂ−２）第２の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同じ効果
を得ることができる。

【００８４】加えて、本実施形態によれば、図５に示さ
れるように鏡面反射像の一部が対象物上から外れその領
域全体の正確な検出が難しい場合でも適用することがで
きる。

【００８５】これは、被写体１の動きが激しくて第１の
実施形態の面積が求められないようなケースでも、認識
処理に適した画像を得ることができることを意味する。

【００８６】(Ｃ）第３の実施形態 一般に、鏡面反射像２の面積は、ビデオカメラ１１と被
写体１の距離が長くなると小さくなり、短くなると大き
くなる。例えば図３の画像３３の状態から被写体１が、
ビデオカメラ１１の光軸ＯＡ（図１参照）に沿って近づ
く方向に移動すると、被写体１の像も鏡面反射像２も大
きくなる。

【００８７】一方、認識処理装置１５の機能によって
は、面積が小さかったり大きかったりしても、変形して
いない画像は認識処理に用いることができる。むしろ大
きいほうが、目的の虹彩などの像も大きいのであるか
ら、いっそう高精度な個体識別を行うことができる可能
性がある。

【００８８】例えば、前記文献１に記載されているよう
に、単純に、画像選択装置で選択された画像と前記基準
データとを画素単位で比較するような方法ではなく、虹
彩のいわゆる放射溝の角変位などの情報を記述子として
抽出し、この記述子を基準データと比較するような場合
（この場合は当然、基準データも記述子（基準記述子）
からなる）である。

【００８９】ところが第１の実施形態では、鏡面反射像
の面積が極小値を示す画像以外は一律に、認識処理に不
適当な画像であると判定してしまうため、適切な画像で
あっても不適切であると誤判定して画像選択までに時間
がかかったり、高精度な個体識別のチャンスを逸する可
能性がある。

【００９０】また、画像中の上下左右方向の動きによっ
て変形した鏡面反射像であってもビデオカメラから遠け
れば面積は小さいので、第１の実施形態では、認識処理
に適さない変形した画像を認識処理に適するものとして
誤判定する可能性もある。

【００９１】これに対し本実施形態では、鏡面反射像の
扁平率を利用することにより、このような問題点を解消
することを特徴とする。

【００９２】扁平率は鏡面反射像の形状が真円に近づく
ほど大きくなる。したがって被写体の動きが小さく、鏡
面反射像の変形が小さいほど鏡面反射像の扁平率が大き
くなる。

【００９３】（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動
作 本実施形態と上述した第１の実施形態との構成上の相違
点は、すでに述べたように画像選択装置（１４）の内部
構成の相違だけである。したがって、本実施形態の撮影
選択システム１０Ｂの構成は、図１に示す通りである。

【００９４】すなわち、撮影選択システム１０Ｂは、ビ
デオカメラ１１と、照明光源１２と、画像バッファ１３
と、画像選択装置１４Ｂと、認識処理装置１５とを備え
ている。

【００９５】画像選択装置１４Ｂ以外の構成要素は、機
能上も第１の実施形態の対応部分と同じなので、同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００９６】本実施形態の画像選択装置１４Ｂの内部構
成を図６に示す。

【００９７】図６において、鏡面反射像扁平率測定部６
１と画像判別部６２以外の構成要素、すなわち鏡面反射
像検出部２１と画像記憶部２４は、機能上も第１の実施
形態と変わるところがないので、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００９８】鏡面反射像扁平率測定部６１は、鏡面反射
像２の扁平率を測定する部分である。

【００９９】図７は、上述した図３と同じ形式の図にな
っていて、上部には時系列に入力される画像７１〜７５
が示され、下部には各画像に対応する鏡面反射像２の扁
平率がプロットされている。

【０１００】鏡面反射像２の扁平率は、図７に示すよう
に、被写体１の動きが速いほど小さく、被写体１の動き
が遅いほど大きくなる傾向があり、被写体１とビデオカ
メラ１１が相対的に静止しているとき、極大値を取る。

【０１０１】鏡面反射像扁平率測定部６１によって検出
されたこの鏡面反射像２の扁平率の値は、画像とともに
画像判別部６２へ出力される。画像判別部６２は、鏡面
反射像扁平率測定部６１にて測定された鏡面反射像２の
扁平率における経時的変化を基に認識処理に適した画像
を判別する部分であり、該当する扁平率とともに入力さ
れた画像が必要に応じて画像記憶部２４へ送られる。

【０１０２】図７において、鏡面反射像２の扁平率は画
像７１で小さく、画像７２でやや大きくなり、画像７３
で極大値を取る。そして、画像７３につづく画像７４、
７５では順次低下していく。すなわち、被写体１は、各
画像７１〜７５の期間、上下左右方向に移動している。

【０１０３】したがって、画像選択装置１４Ｂは最終的
に、極大値を取る画像７３だけを選択して認識処理装置
１５に供給する。

【０１０４】また、図７における被写体１の光軸ＯＡ方
向の動きは、画像７１、７２、７３と進むにつれビデオ
カメラ１１に近づいてきて、画像７３の状態が最も近
く、画像７３につづく画像７４、７５では次第にビデオ
カメラ１１から遠ざかっていく。

【０１０５】次に、画像選択装置１４Ｂの動作の詳細に
ついて説明する。

【０１０６】図６の各部分が初期化されている状況にお
いて、画像バッファ１３から図７に示す画像７１〜７５
が順次読み出されたものとして、画像７１〜７５の入力
時の処理について説明する。

【０１０７】(Ｃ−１−１）［画像７１］の入力時の動
作 まず、鏡面反射像検出部２１にて対象物１上の鏡面反射
像２が検出され、続いてその扁平率が鏡面反射像扁平率
測定部６１にて測定される。鏡面反射像２の扁平率は、
例えば、検出された領域（鏡面反射像２の領域）に対し
エッジ抽出処理を行い、そのエッジを楕円近似すること
により求めることができる。

【０１０８】次に、画像判別部６２にて画像７１におけ
る鏡面反射像２の扁平率が初期値として記憶され、画像
７１は比較対象がないことから判別不能となり破棄され
る。

【０１０９】(Ｃ−１−２）［画像７２］の入力時の動
作 まず、画像７１の場合と同様に鏡面反射像２の検出およ
びその扁平率の測定が行われる。

【０１１０】次に、画像判別部６２にて画像７１と画像
７２における鏡面反射像２の扁平率が比較され、扁平率
が増加、すなわち真円に近づいていることから画像７２
が良好画像の候補として画像記憶部２４へ送られ記憶さ
れる。同時に、画像判別部６２は、画像７１に代えて画
像７２における鏡面反射像２の扁平率を記憶する。

【０１１１】(Ｃ−１−３）［画像７３］の入力時の動
作 画像７２の場合と同様に画像７３における鏡面反射像２
の扁平率が評価され、扁平率がさらに増加し真円に近づ
いていることから画像７３が画像７２に代わる新たな良
好画像の候補として画像記憶部２４に記憶される。画像
判別部６２には、画像７２に代えて画像７３における鏡
面反射像２の扁平率が記憶される。

【０１１２】(Ｃ−１−４）［画像７４］の入力時の動
作 画像判別部６２は、鏡面反射像２の扁平率比較の結果、
扁平率が減少、すなわち真円より遠ざかったことから画
像記憶部２４に記憶された画像７３を良好画像として認
識処理装置１５へ出力させる。また、画像７３に代えて
画像７４における鏡面反射像２の扁平率を記憶し、画像
７４を認識処理に適していないとして破棄する。

【０１１３】(Ｃ−１−５）［画像７５］の入力時の動
作 画像判別部６２は、画像７４に代えて画像７５における
鏡面反射像２の扁平率を記憶し、それがさらに減少し真
円より遠ざかったことより画像７５を破棄する。

【０１１４】以上のようにして、鏡面反射像２の扁平率
が極大となる画像が、良好画像として逐次、認識処理装
置１５へ入力される。

【０１１５】なお、鏡面反射像２が鏡面反射像検出部２
１にて検出されなかった場合には、それに応じて画像判
別部６２に記憶された鏡面反射像２の扁平率が初期化さ
れ、画像記憶部２４に画像が記憶されている場合には認
識処理装置１５へ出力される。

【０１１６】(Ｃ−２）第３の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同じ効果
を得ることができる。

【０１１７】加えて、本実施形態によれば、対象物がビ
デオカメラの光軸方向に激しく動く場合にも、短時間
で、認識処理に適した画像を得ることができる。

【０１１８】また、本実施形態によれば、上下左右方向
の動きによって変形した鏡面反射像を持つ画像は、ビデ
オカメラから遠くて面積が小さくても不適切な画像と判
定して選択しないので、不適切な画像を適切であると誤
判定する可能性が低い。

【０１１９】反対に、ビデオカメラに近くて面積の大き
な鏡面反射像を持つ画像であっても、上下左右方向の動
きによる変形がなければ適切な画像と判定して選択する
ことが可能なので、適切な画像を不適切な画像として誤
判定する可能性が低い。

【０１２０】これら２つの誤判定を防止することで、本
実施形態では、第１の実施形態よりも誤判定が生じる可
能性が低減され、信頼性が高まる。

【０１２１】（Ｄ）第４の実施形態 第１〜第３の実施形態では、鏡面反射像の面積、エッジ
強度、扁平率など、被写体の動きにともなって２次的、
３次的に変化する情報を用いていたが、本実施形態で
は、鏡面反射像の位置の差分値を用い、いっそう直接的
に、被写体１の動きそのものを検出することを特徴とす
る。

【０１２２】被写体１の動きが激しい場合などには、例
えば第１の実施形態では、どの画像でも鏡面反射像２が
変形していて選択画像が得られないケースも考えられる
が、本実施形態ではそのようなことがない。

【０１２３】また、被写体の表面上に模様や凹凸等があ
る場合、その模様や凹凸などの態様によっては、鏡面反
射像の面積やエッジ強度、扁平率では良好画像の判別が
難しいこともあり得る。

【０１２４】本実施形態ではそのような場合にも、信頼
性の高い良好画像の判定を行うことができる。

【０１２５】（Ｄ−１）第４の実施形態の構成および動
作 本実施形態と上述した第１の実施形態との構成上の相違
点は、すでに述べたように画像選択装置（１４）の内部
構成の相違だけである。したがって、本実施形態の撮影
選択システム１０Ｃの構成は、図１に示す通りである。

【０１２６】すなわち、撮影選択システム１０Ｃは、ビ
デオカメラ１１と、照明光源１２と、画像バッファ１３
と、画像選択装置１４Ｃと、認識処理装置１５とを備え
ている。

【０１２７】画像選択装置１４Ｃ以外の構成要素は、機
能上も第１の実施形態の対応部分と同じなので、同一の
符号を付してその説明を省略する。

【０１２８】本実施形態の画像選択装置１４Ｃの内部構
成を図８に示す。

【０１２９】図８において、鏡面反射像位置測定部８１
と画像判別部８２以外の構成要素、すなわち鏡面反射像
検出部２１と画像記憶部２４は、機能上も第１の実施形
態と変わるところがないので、同一の符号を付してその
説明を省略する。

【０１３０】鏡面反射像位置測定部８１は、鏡面反射像
２の各画像中における位置を測定する部分である。

【０１３１】図９は、上述した図３と同じ形式の図にな
っていて、上部には時系列に入力される画像９１〜９５
が示され、下部には各画像に対応する鏡面反射像２の位
置差分値がプロットされている。

【０１３２】鏡面反射像２の位置は、図９に示すよう
に、被写体１とビデオカメラ１１の相対的な運動に応じ
て変化する。

【０１３３】鏡面反射像位置測定部８１によって検出さ
れたこの鏡面反射像２の位置は各画像上の位置（Ｘ座
標、Ｙ座標）で、当該画像とともに画像判別部８２へ出
力される。

【０１３４】鏡面反射像２の位置は、上述した方法で他
の領域と識別し検出することができる鏡面反射像２の領
域（真円または扁平な円形の領域）につき重心座標を求
めることで、高精度に算出することができる。

【０１３５】画像判別部８２は、鏡面反射像位置測定部
８１にて測定された鏡面反射像２の位置の経時的変化を
基に認識処理に適した画像を判別する部分であり、該当
する位置座標とともに入力された画像が、良好画像候補
と判定された場合には画像記憶部２４へ送られる。

【０１３６】画像判別部８２は、連続する２つの画像の
位置の差（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）として、位置の差分値
を得る。この位置の差分値は通常、被写体１の動きの速
さに応じた値となる。

【０１３７】図９において、鏡面反射像２のＸ軸方向の
位置差分値は、画像９２ではプラス方向でやや小さく、
画像９３でプラス方向最大となり、画像９３につづく画
像９４ではマイナス方向最小となり、画像９５ではマイ
ナス方向でやや小さい。

【０１３８】また、鏡面反射像２のＹ軸方向の位置差分
値は、画像９２でプラス方向最大であり、以降の画像９
３〜９５では単調に減少する。Ｙ軸のプラスマイナスの
符号は、画像９３と画像９４のあいだで反転する。

【０１３９】Ｘ座標、Ｙ座標ともに差分値が完全に０に
なる画像は被写体１が静止している画像と考えられ、認
識処理に最も適した画像である。このような最適画像
（良好画像の特別なケース）が得られた場合にはただち
に、この画像を用いて認識処理を行う。

【０１４０】しかしこのような最適画像は、少なくとも
２つの画像の期間、被写体１が静止していなければ得ら
れないのであるから、被写体１の動きが激しい場合など
には、得られる可能性は低い。

【０１４１】そこで、最適画像よりも得られる可能性の
高い、比較的適した画像（良好画像）を得て認識処理を
行う。

【０１４２】良好画像とは、画面上のＸ座標とＹ座標の
差分値のうち少なくとも一方のプラス、マイナスの符号
が反転した画像の直前の画像のことである。良好画像に
おける被写体１の動きは、静止または静止に近い状態で
ある可能性が高い。

【０１４３】図９の例では、画像９３がこの良好画像に
該当する。

【０１４４】画像選択装置１４Ｃは、最終的に良好画像
９３だけを選択して認識処理装置１５に供給する。

【０１４５】次に、画像選択装置１４Ｃの動作の詳細に
ついて説明する。

【０１４６】図８の各部分が初期化されている状況にお
いて、画像バッファ１３から図９に示す画像９１〜９５
が順次読み出されたものとして、画像９１〜９５の入力
時の処理について説明する。

【０１４７】(Ｄ−１−１）［画像９１］の入力時の動
作 まず、鏡面反射像検出部２１にて対象物１上の鏡面反射
像２が検出され、続いてその画像上の位置が鏡面反射像
位置測定部８１にて測定される。鏡面反射像２の位置は
一例として、検出された鏡面反射像２の領域の前記重心
座標として求めることができる。

【０１４８】次に、画像判別部８２にて画像９１におけ
る鏡面反射像２の位置が初期値として記憶され、画像９
１は比較対象がないことから判別不能となり破棄され
る。

【０１４９】(Ｄ−１−２）［画像９２］の入力時の動
作 まず、画像９１の場合と同様に鏡面反射像２の検出およ
びその位置の測定が行われる。

【０１５０】次に、画像判別部８２は、画像９１と画像
９２における鏡面反射像２の位置を比較し、ｘ座標とｙ
座標の差分値、すなわち移動量を初期値として記憶す
る。同時に、画像９１に代えて画像９２における鏡面反
射像２の位置も記憶され、画像９２は良好画像の候補と
して画像記憶部２４へ送られ記憶される。

【０１５１】(Ｄ−１−３）［画像９３］の入力時の動
作 画像９２の場合と同様に画像９３における鏡面反射像２
の位置が評価され、画像９２と画像９３におけるｘ座標
とｙ座標の差分値の符号がともに正（プラス）、すなわ
ち移動方向に変化がないことから画像９３が画像９２に
代わる新たな良好画像の候補として画像記憶部２４に記
憶される。

【０１５２】画像判別部８２には、画像９２に代えて画
像９３における鏡面反射像２の位置とその差分値が記憶
される。

【０１５３】(Ｄ−１−４）［画像９４］の入力時の動
作 画像判別部８２は、鏡面反射像２の位置比較の結果、ｘ
座標について差分値の符号が反転、すなわち移動方向が
反転したことから画像記憶部２４に記憶された画像９３
を良好画像として認識処理装置１５へ出力させる。

【０１５４】また、画像９３に代えて画像９４における
鏡面反射像２の位置とその差分値を記憶し、画像９４を
新たな良好画像の候補として画像記憶部２４に記憶させ
る。

【０１５５】なお、図９の例ではＸ座標の差分値だけで
なく、ｙ座標の差分値の符号も反転しているが、画像判
別部８２はいずれか一方の符号が反転すれば同様の処理
を行う。

【０１５６】(Ｄ−１−５）［画像９５］の入力時の動
作 画像判別部８２は、画像９４に代えて画像９５における
鏡面反射像２の位置とその差分値を記憶し、差分値の符
号が同じで移動方向に変化がないことより画像記憶部２
４に記憶される良好画像の候補が画像９５に更新され
る。

【０１５７】以上のようにして、画像上における鏡面反
射像２の移動方向が反転した直前の画像が、良好画像と
して逐次、認識処理装置１５へ入力される。

【０１５８】なお、ｘ座標とｙ座標の両方において差分
値が完全に０となって最適画像が得られた場合には、画
像判別部８２は画像記憶部２４に記憶された画像を良好
画像（最適画像）として認識処理装置１５へ出力させ
る。

【０１５９】また、鏡面反射像２が鏡面反射像検出部２
１にて検出されなかった場合には、それに応じて画像判
別部８２に記憶された鏡面反射像２の位置およびその差
分値が初期化され、画像記憶部２４に画像が記憶されて
いる場合には破棄される。

【０１６０】なお、本実施形態では鏡面反射像の画像上
における位置の経時的変化をその差分値の符号、すなわ
ち移動方向より判別したが、差分値の二乗和、すなわち
移動距離により行うことも可能である。その場合には、
第１の実施形態における面積と同様に、移動距離が極小
となる画像を良好画像として選択すればよい。

【０１６１】（Ｄ−２）第４の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同じ効果
を得ることができる。

【０１６２】加えて、本実施形態によれば、被写体の動
きが激しい場合や被写体の表面上の模様や凹凸等により
鏡面反射像の面積やエッジ強度、扁平率では良好画像の
判別が難しい場合にも、認識処理に適した画像を得るこ
とができる。

【０１６３】（Ｅ）第５の実施形態 第１〜第４の実施形態では、それぞれ１種類の光学的特
性値に着目して１段階の画像の選択を行ったが、本実施
形態では、鏡面反射像の面積および扁平率の２種類の特
性値を用いて、２段階の画像選択を行うことを特徴とす
る。

【０１６４】（Ｅ−１）第５の実施形態の構成および動
作 本実施形態と上述した第１の実施形態との構成上の相違
点は、すでに述べたように画像選択装置（１４）の内部
構成の相違だけである。したがって、本実施形態の撮影
選択システム１０Ｄの構成は、図１に示す通りである。

【０１６５】すなわち、撮影選択システム１０Ｄは、ビ
デオカメラ１１と、照明光源１２と、画像バッファ１３
と、画像選択装置１４Ｄと、認識処理装置１５とを備え
ている。

【０１６６】画像選択装置１４Ｄ以外の構成要素は、機
能上も第１の実施形態の対応部分と同じなので、同一の
符号を付してその説明を省略する。

【０１６７】本実施形態の画像選択装置１４Ｄの内部構
成を図１０に示す。

【０１６８】図１０において、鏡面反射像扁平率測定・
判別部１０１以外の構成要素は、図２の各部と同じであ
る。すなわち、画像選択装置１４Ｄは、第１の実施形態
の画像選択装置１４に、鏡面反射像扁平率測定・判別部
１０１を付加した構成となっている。

【０１６９】したがって画像選択装置１４Ｄ内におい
て、鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１以外の構成要
素、すなわち鏡面反射像検出部２１、鏡面反射像面積測
定部２２、画像判別部２３、画像記憶部２４は、機能上
も第１の実施形態と変わるところがないので、同一の符
号を付してその説明を省略する。

【０１７０】鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１は、
鏡面反射像面積測定部２２と画像判別部２３で１度ふる
いにかけられ、第１段階の選択で選ばれた選択画像を、
もう１度ふるいにかける部分である。

【０１７１】鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１は予
めしきい値の設定を受けていて、当該しきい値以上の扁
平率の鏡面反射像２を持つ画像だけを選択する。

【０１７２】上述したように扁平率は、鏡面反射像の形
状が真円に近づくほど大きくなるので、被写体１の動き
が小さく、鏡面反射像２の変形が小さい画像が、この鏡
面反射像扁平率測定・判別部１０１による第２段階の選
択で選ばれることになる。

【０１７３】また、画像判別部２２における選択は、一
連の画像のなかで鏡面反射像の面積が比較的小さいもの
（極小のもの）を選択する相対的な選択であるのに対
し、鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１の選択はしき
い値を用いた絶対的な選択である。

【０１７４】換言するなら、本実施形態では、鏡面反射
像２の動的な（経時的に変化する）特徴として面積を、
静的な特徴として扁平率をそれぞれ用いて、２段階の選
択を行う。

【０１７５】第１段階の選択では、連続する任意の５つ
の画像の入力を受けると、鏡面反射像２の面積が単調に
増加あるいは減少する場合などを除き、通常は、画像選
択装置１４Ｄがかならず１つは画像を選択するのに対
し、第２段階の選択では、いくつ画像が入力されても、
前記しきい値以上の扁平率を示さないかぎり、決して画
像が選択されることはない。

【０１７６】図１１は、上述した図３と同じ形式の図に
なっていて、上部には時系列に入力される画像１１１〜
１１５が示され、下部には各画像に対応する鏡面反射像
２の面積と扁平率がプロットされている。

【０１７７】鏡面反射像２の面積は図１１に示すよう
に、画像１１１で大きく、画像１１２ではやや小さく、
画像１１３では再び大きくなり、画像１１４では小さ
く、画像１１５ではやや小さい。

【０１７８】また、鏡面反射像２の扁平率は、図１１に
示すように、画像１１１で小さく、画像１１２ではやや
大きく、画像１１３では再び小さくなり、画像１１４で
は大きく、画像１１５ではやや大きい。

【０１７９】鏡面反射像面積測定部２２によって検出さ
れた各鏡面反射像２の面積の値は、画像とともに画像判
別部２３へ出力される。画像判別部２３は、鏡面反射像
面積測定部２２にて測定された鏡面反射像２の面積にお
ける経時的変化を基に認識処理に適した画像を判別する
部分であり、該当する面積値とともに入力された画像が
良好画像候補として選択された場合には、鏡面反射像扁
平率測定・判別部１０１へ送られる。

【０１８０】鏡面反射像偏平率測定・判別部１０１でこ
の良好画像候補の鏡面反射像２の扁平率が前記しきい値
以上かどうかの判定も行い、最終的に画像選択装置１４
Ｄは、面積が小さく、扁平率が大きい鏡面反射像２を持
つ画像１１４を選択することになる。

【０１８１】次に、画像選択装置１４Ｄの動作の詳細に
ついて説明する。

【０１８２】図１０の各部分が初期化されている状況に
おいて、画像バッファ１３から図１１に示す画像１１１
〜１１５が順次読み出されたものとする。

【０１８３】画像１１１〜１１５が順次読み出されたと
き、図１０の画像判別部２３は、第１の実施形態に説明
した動作により鏡面反射像２の面積が極小となる画像１
１２および画像１１４を良好画像の候補として選択し、
鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１へ出力する。

【０１８４】鏡面反射像扁平率測定・判別部１０１で
は、入力された各画像１１２，１１４について鏡面反射
像２の扁平率が測定され、その値があらかじめ定められ
たしきい値と比較される。

【０１８５】その結果、しきい値以上であった画像は良
好画像として画像記憶部２４へ送られ、しきい値未満で
あった画像は不良画像として破棄される。このしきい値
を適切に設定することで、図１１の例では画像１１２と
画像１１４のうち、より認識処理に好適と思われる画像
１１４のみを選択することが可能である。

【０１８６】以上のようにして、鏡面反射像２の面積値
が極小となり、かつ、扁平率が一定値以上の画像が、良
好画像として逐次、認識処理装置１５へ入力される。

【０１８７】なお、本実施形態では、鏡面反射像の経時
的変化として面積を、静的な特徴として扁平率を用いた
が、この組み合わせに限定されるものではなく、撮影条
件に応じて鏡面反射像に関する任意の光学的特性値を組
み合わせて使用することができる。

【０１８８】例えば第１段階の選択には、前記位置差分
値を用い、第２段階の選択には前記エッジ強度を用いる
ことなども可能である。

【０１８９】（Ｅ−２）第５の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同じ効果
を得ることができる。

【０１９０】加えて、本実施形態によれば、２段階の選
択が行われるため、最終的に選択された画像は認識処理
にとって、真に適した画像であって、極めて良好な画像
である可能性が高い。

【０１９１】このため、例えば、認識処理のための基準
画像（基準データ）のように特に良好な画像を必要とす
る場合にも、少ない労力で所望の画像を得ることができ
る。

【０１９２】（Ｆ）他の実施形態 （Ｆ−１）一般的な動作 第１の実施形態では上述した５つの画像３１〜３５の入
力があった場合を例に動作を説明したが、第１の実施形
態の一般的な動作は、図１２のフローチャートを用いて
説明する。このフローチャートはステップＳ１〜Ｓ１０
から構成されている。

【０１９３】図１２において、まず、入力画像が存在す
るか否かをチェックする（Ｓ１）。そして入力画像があ
る場合にはステップＳ２へ進み、なければ動作の進行は
ストップする。

【０１９４】画像選択装置１４Ｄの初期状態では、１枚
目の画像が入力されると、１枚目の画像だから比較の基
準となる鏡面反射像の面積値は存在しないため（Ｓ２の
Ｎ（Ｎｏ）側に分岐）、次はステップＳ３に進む。

【０１９５】ステップＳ３では、この１枚目の画像に関
する鏡面反射像の面積値を初期の比較対象として、画像
判別部２３に保存する。次いで１枚目の画像そのものは
破棄される（Ｓ４）。

【０１９６】２枚目の画像が入力される（Ｓ１）と、今
度は比較対象（前記初期の比較対象）となる面積値があ
るため（ステップＳ２のＹ（Ｙｅｓ）側に分岐）、２枚
目の画像の鏡面反射像面積値が、当該比較対象と比較さ
れ、比較対象よりも小さい場合（Ｓ５のＹ側の分岐）に
はステップＳ６へ進み、大きい場合（Ｓ５のＮ側の分
岐）にはステップＳ７へ進む。

【０１９７】ステップＳ６では、この２枚目の画像が良
好画像の候補として記憶される。３枚目以降の画像の処
理の場合、すでに良好画像候補が存在するときにはその
良好画像候補が当該画像で置き換えられ、良好画像候補
が更新される。ステップ６ではまた、比較対象がこの２
枚目の画像の鏡面反射像面積値で置き換えられ、更新さ
れる。

【０１９８】一方、ステップＳ７でも、同様な比較対象
の更新が行われ、ステップＳ８へ進む。

【０１９９】ステップＳ８では、すでに画像記憶部２４
に記憶されている良好画像候補（既存の良好画像候補）
が存在するかどうかが調べられる。この２枚目の画像を
処理している時点では、既存の良好画像候補は存在しな
いため、Ｓ８はＮの側へ分岐する。しかし３枚目以降の
画像の処理時点では、既存の良好画像候補が存在するこ
ともあり得る。

【０２００】既存の良好画像候補が存在する場合（Ｓ８
のＹ側の分岐）、その既存の良好画像候補が、画像判別
部２３によって真の良好画像と判定され、認識処理装置
１５に送出される。

【０２０１】このあと処理はステップＳ１に進んで、新
たな画像の入力および処理が行われる。

【０２０２】したがって連続する５枚の画像を処理する
と、複数の良好画像が、認識処理装置１５に送出される
ことがあり得る。複数の良好画像を受け取った場合、そ
れらの選別を行うかどうか、あるいは複数枚の画像を認
識処理に使用するかは、認識処理装置１５に委ねられて
いる。

【０２０３】選別を行うとすれば、認識処理装置１５
は、例えば各良好画像に対応する鏡面反射像の面積値を
比較し、面積値の小さい方を選んで認識処理を行うよう
にしてもよい。

【０２０４】ステップＳ８で既存の良好画像候補が存在
しないと判明した場合（Ｓ８のＮ側の分岐）、その２枚
目の画像が破棄され（Ｓ９）、処理はステップＳ１に進
み、３枚目の画像の入力、処理が行われることになる。

【０２０５】なお、このフローチャートによる処理の進
行は、上述したようにステップＳ１において入力画像が
存在しないことが検出された時点で停止（ストップ）す
る。

【０２０６】第１の実施形態以外の第２〜第５の実施形
態の画像選択装置の一般的な処理の進め方も、実質的
に、図１２のフローチャートと同様であってよい。

【０２０７】（Ｆ−２）変形例 以上の実施形態では、対象物として動物の眼を用いた
が、本発明の被写体はこれに限定されるものではなく、
撮影画像中に照明光源による鏡面反射像を含み得る任意
の対象物に適用可能である。

【０２０８】例えば自動車などもそのボディに鏡面反射
像を生じさせることができ、対象物の一例である。

【０２０９】なお、第１〜第５の実施形態では、鏡面反
射像の光学的特性値を比較する連続する画像は５つであ
ったが、この数は５つより多くてもよく、少なくてもよ
い。

【０２１０】また、第１〜第５の実施形態では、ビデオ
カメラは自動的に被写体に合焦する自動焦点機能を装備
しているものとしたが、本発明では、自動焦点機能の装
備は必須でない。固定焦点式のビデオカメラであって
も、対象物の動きに応じて鏡面反射像の所定の光学的特
性の値は変化するからである。

【０２１１】なお、第１〜第５の実施形態では、ビデオ
カメラ１１は１秒間に３０枚程度の画像を撮影するビデ
オカメラであったが、１秒間に撮影する画像の数は３０
枚より大きくても小さくてもよい。

【０２１２】３０枚よりもはるかに大きい場合、例えば
１秒間に３０００枚の画像を撮影するビデオカメラを用
いると、例えば図３の連続する５つの画像３１〜３５は
どれも、鏡面反射像２は真円で被写体１も変形せずほと
んど静止しているように写るはずである。

【０２１３】この場合には、画像３１〜３５のどれを選
択しても第１の実施形態と同程度に良好な画像は得られ
るが、さらに精密に鏡面反射像の面積を比較して最も面
積の小さい鏡面反射像を持つ画像を選択することで、い
っそう良好な画像を得ることが可能になる。

【０２１４】また、第１〜第５の実施形態では、被写体
が静止している（または静止に近い状態にある）画像を
選択するようにしたが、システムによっては、被写体が
動いている画像、それもビデオカメラから見て、想定し
ている所望の速度で動いている画像を選択するようなケ
ースも考えられる。

【０２１５】例えば、予め格納しておく基準データとし
て、被写体が動いている画像しか得られなかったような
ケースである。

【０２１６】なお、第１〜第５の実施形態における認識
処理装置１５は本発明の必須の構成要素ではない。個体
識別などの認識処理を行わないケースでも、より静止状
態に近い画像や、より所望の速度に近い速度で移動して
いる状態に近い画像を撮影、選択するシステムもあり得
るからである。

【０２１７】このようなシステムの例としては、例えば
第１〜第５の実施形態にかかる撮影選択システムに予め
格納しておくための、前記基準データの撮影、選択、収
集を専らの目的としたシステムなどが考えられる。

【０２１８】さらに、第１〜第５の実施形態における画
像選択装置も、本発明の必須の構成要素ではない。画像
選択を行わずに、被写体の動きを検出することを専らの
目的としたシステムもあり得るからである。

【０２１９】また、第１および第２の実施形態の画像判
別部で行われる選択は、一連の画像のなかで比較して、
所定の光学的特性値が比較的大きい鏡面反射像や小さい
鏡面反射像を持つ画像を選択する相対的な選択であった
が、しきい値を設定して当該しきい値よりも大きい場合
や小さい場合にだけ画像の選択を行うようにしてもよ
い。

【０２２０】これは、上述した第５の実施形態で第１段
階の選択と第２段階の選択に、同種の光学的特性値を用
いた特別なケースとしてとらえることができる。

【０２２１】さらに、第５の実施形態では、２段階の選
択を行ったが、３段階以上に選択を繰り返してもよい。

【０２２２】すなわち、本発明は、被写体を連続撮影し
て得られる時系列な複数の撮影画像に基づいて、前記被
写体の動きを検出する画像処理装置について、広く適用
することができる。

【０２２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、簡便に、望みどおりの画像を得ることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１〜第５の実施形態にかかる撮影選択システ
ムの全体構成を示す概略図である。

【図２】第１の実施形態の画像選択装置およびその周辺
の構成を示すブロック図である。

【図３】第１の実施形態の動作説明図である。

【図４】第２の実施形態の画像選択装置およびその周辺
の構成を示すブロック図である。

【図５】第２の実施形態の動作説明図である。

【図６】第３の実施形態の画像選択装置およびその周辺
の構成を示すブロック図である。

【図７】第３の実施形態の動作説明図である。

【図８】第４の実施形態の画像選択装置およびその周辺
の構成を示すブロック図である。

【図９】第４の実施形態の動作説明図である。

【図１０】第５の実施形態の画像選択装置およびその周
辺の構成を示すブロック図である。

【図１１】第５の実施形態の動作説明図である。

【図１２】第１の実施形態の一般的な動作を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…対象物（被写体）、２…鏡面反射像、１０、１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…撮影選択システム、１１
…ビデオカメラ、１２…照明光源、１３…画像バッフ
ァ、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…画像選択
装置、１５…画像認識装置、２１…鏡面反射像検出部、
２２…鏡面反射像面積測定部、２３…画像判別部、３１
〜３５、５１〜５５、７１〜７５、９１〜９５、１１１
〜１１５…画像、４１…鏡面反射像エッジ強度測定部、
６１…鏡面反射像扁平率測定部、８１…鏡面反射像位置
測定部、１０１…鏡面反射像偏平率測定・判別部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を連続撮影して得られる時系列な
   複数の撮影画像に基づいて、前記被写体の動きを検出す
   る画像処理装置において、 被写体上に鏡面反射像を生じさせる照明手段と、 当該鏡面反射像に関する所定の光学的特性値の変化を検
   出することで、前記被写体の動きを検出する特性変化検
   出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像処理装置において、 前記所定の光学的特性値に応じて、前記複数の撮影画像
   から画像を選択する選択手段を備えることを特徴とする
   画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の画像処理装置におい
   て、 前記所定の光学的特性値は、前記鏡面反射像の面積であ
   ることを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２の画像処理装置におい
   て、 前記所定の光学的特性値は、前記鏡面反射像と前記被写
   体の像との明暗のコントラストであることを特徴とする
   画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２の画像処理装置におい
   て、 前記所定の光学的特性値は、前記鏡面反射像の扁平率で
   あることを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２の画像処理装置におい
   て、 前記所定の光学的特性値は、前記各画像の中での鏡面反
   射像の位置座標の差分値であることを特徴とする画像処
   理装置。
7. 【請求項７】 請求項２の画像処理装置において、 前記選択手段は、 前記複数の画像の鏡面反射像に関する所定の光学的特性
   値を比較することで、前記複数の画像から画像を選択す
   る第１の選択手段と、 この第１の選択手段で選択された画像の鏡面反射像に関
   する所定の光学的特性値を、予め設定された閾値と比較
   することで、再度選択を行う第２の選択手段とを備える
   ことを特徴とする画像処理装置。