JP2008160365A

JP2008160365A - 撮影装置

Info

Publication number: JP2008160365A
Application number: JP2006345524A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oka; 兼司岡; Kensuke Marutani; 健介丸谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】カメラにより撮影された画像から目的物の画像のみ取得することが困難であった。
【解決手段】外部からの可視光と外部からの近赤外線とが入射する撮影目的物を撮影する撮影装置１００であって、前記撮影目的物に対して近赤外線を照射する、近赤外線投光器１０１と、
前記撮影目的物により反射される近赤外線を反射するハーフミラー１０２と、前記ハーフミラーにより反射される近赤外線による前記撮影目的物の画像を撮影する近赤外線カメラ１０４と、
前記外部からの可視光の中で、前記近赤外線カメラに入る可視光を遮断する可視光遮断フィルタ１０３と、前記外部からの近赤外線の中で、前記近赤外線カメラに入る近赤外線を遮断する近赤外線遮断フィルタ１０５と、を具備する撮影装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置を用いて、人の顔周辺の画像を撮影する装置に関するものである。

自動車内部に固定されたカメラを用いて運転者の顔周辺を撮影し、撮影された画像を分析することにより、その運転者の脇見運転状態を検出することが可能となる。

このようにして脇見状態が検出された場合、必要に応じて、当該脇見運転状態を検出した検出器等が警報を発することにより、運転者に注意を喚起することができる。

上記の技術例として、特許第３０１９６７７号に記載の発明では、インストルメントパネル上に固定されたカメラを用いて撮影された運転者の顔画像から運転者の脇見を検出している（特許文献１）。

また、特開２００４−１３６７６２号に記載の発明では、インナミラー内部に設置されたカメラを用いて、運転者の顔を撮影している（特許文献２）。

しかし、脇見運転検出のために使用する画像としては、できる限り正面から撮影した顔画像が望ましいことが一般的に知られているのに対して、上記従来の方法では、運転者を真正面から撮影することができないという問題が生じる。

この問題に対し、ハーフミラーを用いた解決法が考えられる。

具体的には、運転者正面にハーフミラーを配置し、このハーフミラーでの反射光をカメラで撮影することにより、運転者の正面顔画像を取得することが可能となる。

同時に、運転者はハーフミラーの透過光を観測することができるため、車外の様子を確認することも可能である。
特許第３０１９６７７号公報特開２００４−１３６７６２号公報

しかしながら、上記ハーフミラーを用いた技術では、運転者だけではなく、カメラもハーフミラーの透過光を観測してしまうため、カメラにより撮影された画像は車外の様子と運転者が重なり合ったものとなってしまい、このカメラにより撮影された画像から運転者の脇見状態を検出するのは、極めて困難である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ハーフミラーからの反射光だけをカメラで撮影することを可能とし、これにより、運転者の正面顔の撮影を実現する。

前記従来の課題を解決するために、本願発明の撮影装置は、外部からの可視光と外部からの近赤外線とが入射する撮影目的物を撮影する撮影装置であって、前記撮影目的物に対して近赤外線を照射する、近赤外線投光器と、前記撮影目的物により反射される近赤外線を反射するハーフミラーと、前記ハーフミラーにより反射される近赤外線による前記撮影目的物の画像を撮影する近赤外線カメラと、前記外部からの可視光の中で、前記近赤外線カメラに入る可視光を遮断する可視光遮断フィルタと、前記外部からの近赤外線の中で、前記近赤外線カメラに入る近赤外線を遮断する近赤外線遮断フィルタと、を具備する。

本構成によって、上記透過光を撮影することなく、上記反射光だけを撮影することが可能となる。

本発明によれば、対象物の画像のみの撮影を実現することができる。

以下本発明の実施の形態として、上記透過反射手段を用いることにより、運転者の正面顔を撮影する装置の例を説明する。

実施の形態１では、近赤外線を用いて車の運転者を撮影する、撮影装置について図１と図２を用いて説明する。

実施の形態２では、可視光を用いて車の運転者を撮影する、撮影装置について図３から図５までを用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における撮影装置の構成を示す図である。

本実施の形態では、本発明の一例として車内の運転者を撮影する顔撮影装置について説明する。

以下、図１に従い、本実施の形態について説明していく。

正面顔撮影装置１００は、近赤外線投光器１０１と、ハーフミラー１０２と、可視光遮断フィルタ１０３と、近赤外線カメラ１０４と、近赤外線遮断フィルタ１０５を有する。

正面顔撮影装置１００の各構成要素について、以下、説明する。

近赤外線投光器１０１は、近赤外線を運転者に対して照射する。

その後、上記近赤外線投光器１０１により運転者の体表面に照射された近赤外線は、運転者の体で反射される。

ハーフミラー１０２は、運転者の体表面で反射された近赤外線を、さらに反射する。

可視光遮断フィルタ１０３は、後述の近赤外線カメラに入射する可視光を遮断する。

近赤外線遮断フィルタ１０５は、後述の近赤外線カメラに入射する、外部からの近赤外線を遮断する。

近赤外線カメラ１０４は、上記ハーフミラーで反射された近赤外線による画像を撮影する。

次に、正面顔撮影装置１００の動作について、図２のフロー図を用いて説明する。

ステップ２００では、近赤外線投光器１０１は、近赤外線を運転者の顔に照射する。

これにより、夜間のように外部からほとんど光が差し込まない状況においても、運転者の顔を明瞭に撮影することが可能となる。

運転者の顔に近赤外線を照射するにあたっては、近赤外線投光器１０１から直接、近赤外線を運転者の顔に照射しても良いし、ハーフミラー１０２などで一度反射させた上で、その反射光を運転者の顔に照射しても良い。

なお、車の前方窓における前記赤外線遮断フィルタ１０５が張られていないところ、又は、車の側面の窓から、十分な近赤外線が運転者の顔に向けて差し込むことが期待できる場合（例えば、天気の良い日の昼間等）は、近赤外線投光器１０１を必ずしも必要とはしない。

その後、上記近赤外線投光器１０１により運転者の顔表面に照射された近赤外線は、運転者の体で反射される。

ステップ２０１では、ハーフミラー１０２は、運転者の顔で反射された近赤外線を、近赤外線カメラ１０４に向けて反射する。

ステップ２０２では、ハーフミラー１０２で反射された近赤外線の画像を近赤外線カメラ１０４で撮影することにより、運転者の顔の近赤外線画像を取得することができる。

このとき、上記ハーフミラー１０２で反射された近赤外線のみを近赤外線カメラ１０４で撮影し、その他の光線は遮断されるとともに、運転者には、外部からの可視光が照射するようにしなければならない。この点が本実施の形態に記載の発明の特徴部分である。

その構成としては、まず、可視光遮断フィルタ１０３が、図１に示すように近赤外線カメラ１０４の撮影部上方に配置されることで、車外から近赤外線カメラ１０４へ入る可視光を遮断する。

さらに、図１に示すように、ハーフミラー１０２に併設する形で近赤外線遮断フィルタ１０５を車のフロントガラスに配置することにより、近赤外線遮断フィルタ１０５が車外から近赤外線カメラ１０４に向かう近赤外線を遮断する。

このような構成にすることで、ハーフミラー１０２から反射される近赤外線のみが、近赤外線カメラ１０４に入り、さらに、外部からの可視光は運転者に入るため、近赤外線カメラ１０４は運転者の顔の赤外線画像のみを安定して撮影することができ、運転者は外部の景色を正常に見ながら、運転を続けることができる。

なお、近赤外線カメラ１０４で撮影可能な光線の波長が近赤外線領域付近のみに限定されている場合には、可視光遮断フィルタ１０３を設置する必要はない。

なお、ハーフミラー１０２の配置場所と近赤外線カメラ１０４の向きを調整することにより、運転者の顔を任意の方向から撮影することが可能となる。

上記のように、実施の形態１によれば、光の波長の違いを利用して、カメラに必要のない光線を遮断すると同時に、必要な光線のみをカメラに取り込むことが可能となる。

さらに、運転者にとって必要な光線を妨げることはない。

これにより、運転者の視界を妨げることなく、運転者の顔を正面など任意の方向から撮影することができる。

なお、本実施の形態において、一例として挙げている顔撮影装置は、例えば、自動車運転者の顔向き検出装置等への適用に有効である。

また、家電機器等に同様の機構を取り入れることにより、自由な方向から被写体を撮影することができ、家電機器操作者の顔向きを検出することが可能となる。

これにより、例えば、首振りジェスチャなどを用いて家電機器を操作することも可能となる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における正面顔撮影装置の構成を示す図である。

正面顔撮影装置３００は、ハーフミラー３０２と、カメラ３０４と、ルーバ状フィルタ３０５を有する。

実施の形態１との構成上の差異は、実施の形態１における近赤外線遮断フィルタ１０５の代わりに、ルーバ状フィルタ３０５を用いたところである。

これを用いることで、実施の形態１における正面顔撮影装置１００に比べて、近赤外線投光器１０１と、可視光遮断フィルタ１０３とを設ける必要が無くなるという利点がある。

まず、正面顔撮影装置３００の各構成要素について説明する。

ハーフミラー３０２は、運転者体表面で反射した可視光を、さらに反射する。

カメラ３０４は、ハーフミラー３０２で反射された可視光の画像を撮影する。

ルーバ状フィルタ３０５は、外部からの可視光がカメラ３０４には入射せず、運転者には入射するようにするためのものである。

次に、正面顔撮影装置３００の動作を、図４を用いて説明する。

ステップ４０１では、ハーフミラー３０２は、運転者体表面で反射した光を、さらに反射する。

なお、運転者に入射する光として車外などの自然光を利用する代わりに、車内および車外のどこかに照明装置を設置し、この照明装置を用いて運転者を照射しても良い。

ステップ４０２では、カメラ３０４は、ハーフミラー３０２で反射した可視光の画像を撮影する。

このとき、上記ハーフミラー３０２で反射された可視光のみをカメラ３０４で撮影し、外部からの可視光はカメラ３０４に入らないように遮断するとともに、運転者には、外部からの可視光が入射するようにしなければならない。これが本実施の形態に記載の発明の特徴である。

その構成としては、図２に示すように、ハーフミラー３０２に併設する形でルーバ状フィルタ３０５を配置することにより、車外からカメラ３０４に向かう可視光が遮断される。

このような構成にすることで、車外の景色等を含むことなく、運転者の顔の画像だけを安定して取得することが可能となる。

同時に、ルーバ状フィルタ３０５は車外前方から運転者に向かう光線を透過するため、運転者の視界を妨げることはない。

ここで、ルーバ状フィルタ３０５について、図５を用いて詳しく説明する。

ルーバ状フィルタ３０５にはマイクロスリットが仕込まれており、このマイクロスリットは特定の方向から入射した光のみ遮断し、それ以外の方向からの光を透過する性質を持っている。

図５の場合、垂直方向の光を遮断する一方で、水平方向の光を透過する。

したがって、光線透過方向に運転手が存在するように、かつ、光線遮断方向にカメラ３０４が存在するように、ルーバ状フィルタ３０５を配置することにより、車外前方から運転者への光線は透過する一方で、車外からカメラ３０４に向かう光線を遮断することができる。

これにより、光線経路を所望の形態に制御することが可能となる。

上記のように、実施の形態２によれば、光線の波長によらず、光線経路を特定の形態に制御することが可能となる。

その結果、カメラに必要のない光線を遮断すると同時に、必要な光線のみをカメラに取り込むことができるようになり、なおかつ、運転者にとって必要な光線を妨げることはない。

本発明は、対象物の画像のみの撮影を行なう撮影装置への適用が可能である。

本発明の実施の形態１における正面顔撮影装置の構成を示す図本発明の実施の形態１における正面顔撮影装置の動作フロー図本発明の実施の形態２における正面顔撮影装置の構成を示す図本発明の実施の形態２における正面顔撮影装置の動作フロー図ルーバ状フィルタ３０５の性質を示す図

符号の説明

１００正面顔撮影措置
１０１近赤外線投光器
１０２ハーフミラー
１０３可視光遮断フィルタ
１０４近赤外線カメラ
１０５近赤外線遮断フィルタ

Claims

外部からの可視光と外部からの近赤外線とが入射する撮影目的物を撮影する撮影装置であって、
前記撮影目的物に対して近赤外線を照射する、近赤外線投光器と、
前記撮影目的物により反射される近赤外線を反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーにより反射される近赤外線による前記撮影目的物の画像を撮影する近赤外線カメラと、
前記外部からの可視光の中で、前記近赤外線カメラに入る可視光を遮断する可視光遮断フィルタと、
前記外部からの近赤外線の中で、前記近赤外線カメラに入る近赤外線を遮断する近赤外線遮断フィルタと、
を具備する撮影装置。
外部からの可視光が入射する撮影目的物を撮影する撮影装置であって、
前記撮影目的物により反射される可視光を反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーにより反射される可視光による前記撮影目的物の画像を撮影するカメラと、
前記外部からの可視光の中で、前記カメラに入る可視光を遮断するルーバ状フィルタと、
を具備する撮影装置。
前記ルーバ状フィルタは、前記カメラの光軸に対して垂直に設けられたマイクロスリットを有する、請求項２記載の撮影装置。