JP2011254328A - 検知システムおよびその信号処理方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】映像データ転送における不具合が発生した場合に判定部での誤った判定を防止可能な検知システムおよびその信号処理方法、プログラムを提供する。
【解決手段】信号抽出部１３３が受信バッファ部１３２からの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得部１３４と、記時間差取得部で取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定部１３８と、演算部の演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定部１３９と、演算部の演算結果により光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定部１４２と、時間差判定部および撮像対象抽出判定部の判定結果を受けて時間差が異常で撮像対象抽出判定部で撮像対象を検知している場合、時間差判定部の閾値を時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定部１４０とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、撮像装置等を用いて被写体の状態を検知する検知システムおよびその信号処理方法、プログラムに関するものである。

たとえば、特許文献１に示す夜間の防犯システム等に用いられる撮像装置が提案されている。
この撮像装置は、信号処理部を有し、光源を周波数１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚ（電源に５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用電源を用いた場合、光源はその倍の１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚでその明るさが変動する）より高い高周波で変調する。さらに、信号処理部はこの高周波変調信号を検出する検出部を有している。
ただし、この撮像装置はその変調周波数より高いフレームレートを持っている必要がある。

ところで、一般に広く普及している撮像装置はＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式またはＰＡＬ（Phase Alternating Line）方式と呼ばれる規格が採用されている。
このような規格を採用した撮像装置はフレームレートが遅いため、たとえば特許文献１に示すような防犯システムの撮像装置として使用できない。

そこで、光源または光源に照射された被写体の状態を検知でき、ＮＴＳＣ等の規格を採用した防犯システムに適用可能な検知システムが提案されている（特許文献２参照）。
この検知システムは、光源の周波数成分の被写体の状態を検知する。

特許第３０１９３０９号公報 特開２００８−１４１２５１号公報

ところで、上記検知システムでは、撮像装置から輝度信号抽出部の映像信号の伝送において、たとえばＵＳＢインターフェースのアイソクロナス転送を利用してデータ転送を行う場合、データの欠落や送受信の失敗が発生することがある。
そのとき、光源または光源に照射された被写体の状態検知において演算部での処理が正確に行われず、判定部にて誤った判定を行うおそれがある。

本発明は、光源または光源に照射された被写体の状態を検知できることはもとより、映像データ転送における不具合が発生した場合に、判定部での誤った判定を防止することが可能な検知システムおよびその信号処理方法、プログラムを提供することにある。

本発明の第１の観点の検知システムは、光源と、上記光源または上記光源によって照射された被写体を撮像する撮像装置と、撮像素子から取得した信号を送信する第１のインターフェースとを含む撮像部と、上記撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理部と、を有し、上記信号処理部は、撮像部から送信される信号を受信する第２のインターフェースと、上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファ部と、上記受信バッファ部から出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出部と、上記信号抽出部が上記受信バッファ部からの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得部と、上記時間差取得部で取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定部と、上記信号抽出部から所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算部と、上記演算部の演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定部と、上記演算部の演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定部と、上記時間差判定部および上記撮像対象抽出判定部の判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定部で撮像対象を検知している場合、上記時間差判定部の閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定部と、を含む。

本発明の第２の観点の検知システムの信号処理方法は、光源または上記光源によって照射された被写体を撮像素子で撮像し、撮像装置から取得した信号を第１のインターフェースにより送信する撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理ステップを有し、上記信号処理ステップは、撮像ステップで送信される信号を第２のインターフェースで受信する受信ステップと、上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファステップと、上記受信バッファステップで出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出ステップと、上記信号抽出ステップで上記受信バッファステップからの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得ステップと、上記時間差取得ステップで取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定ステップと、所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算ステップと、上記演算ステップの演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定ステップと、上記演算ステップの演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定ステップと、上記時間差判定ステップおよび上記撮像対象抽出判定ステップの判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定ステップで撮像対象を検知している場合、上記時間差判定ステップの閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定ステップと、を含む。

本発明の第３の観点は、光源または上記光源によって照射された被写体を撮像素子で撮像し、撮像装置から取得した信号を第１のインターフェースにより送信する撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理を有し、上記信号処理は、撮像ステップで送信される信号を第２のインターフェースで受信する受信処理と、上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファ処理と、上記受信バッファ処理で出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出処理と、上記信号抽出処理で上記受信バッファ処理からの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得処理と、上記時間差取得処理で取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定処理と、所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算処理と、上記演算処理の演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定処理と、上記演算処理の演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定処理と、上記時間差判定処理および上記撮像対象抽出判定処理の判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定処理で撮像対象を検知している場合、上記時間差判定処理の閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定処理と、を含む検知システムの信号処理をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明によれば、光源または光源に照射された被写体の状態を検知できることはもとより、映像データ転送における不具合が発生した場合に、判定部での誤った判定を防止することができる。

本発明の実施形態に係る検知システムの構成例を示す図である。 本実施形態に係る映像信号転送エラー判定部で、フレーム時間差判定部および撮像対象抽出判定部における判定結果を用いて閾値の設定およびデータ転送の状態の判定を行った結果を示す図である。 本実施形態に係るＣＣＤの構造を説明するための一例を示す図である。 図３のＣＣＤの時系列を説明するための図である。 単板補色フィルタ型ＣＣＤの画素の一配列例を示す図である。 奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤにおける色信号の組み合わせの一例を示す図である。 本実施形態に係る第１の演算部１３５および第２の演算部１３６における輝度信号の信号処理法を説明するためのタイミングチャートである。 光源に含まれる周波数成分についての波形Ｗ６を示す図である。 デューティー比Ｄと２乗和ＳＡＣＢＤとの関係の一例を示す図である。 本実施形態に係る検知システムの一連の動作概要を説明するためのフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る検知システムの他の構成例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に関連づけて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る検知システムの構成例を示す図である。

本検知システム１０は、光源１１、撮像部１２、および信号処理部１３を有する。

光源１１は、所定の輝度で被写体を照明する。光源１１の輝度は可変であり、撮像装置１２が有する撮像素子の電荷蓄積時間内の輝度が、撮像装置１２のフィールド周期の４ｎ倍周期で変化する。ここで、ｎ＝１、２、３、…である。

撮像部１２は、撮像装置１２１と第１のＵＳＢインターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２を含んで構成されている。
本実施形態に係る検知システム１０で使用する撮像装置１２１は、以下のような仕様の撮像装置を採用している。
本撮像装置１２１を構成する撮像素子は一例として、単板補色フィルタ、フィールド蓄積型インターライン転送ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ（以後、単にＣＣＤと記述する）を用いる。
また、一例として撮像装置１２のテレビジョン方式はＮＴＳＣ方式、走査方式はインターレースを採用し、走査周波数は水平周波数が１５．７３４ＫＨｚで垂直周波数は５９．９４Ｈｚである。
このような構成の撮像装置１２１は、光源１１によって照明された被写体を撮像し、そのアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換後、ＵＳＢＩ／Ｆ１２２によりデジタル信号を信号処理部１３に出力する。
なお、ここではＣＣＤイメージセンサを例示しているが、ＣＭＯＳイメージセンサも適用可能である。

撮像部１２において、撮像装置１２１では撮像素子による出力信号をＡＤ変換し、このデジタル信号を、たとえばＵＳＢＩ／Ｆ１２２のアイソクロナス転送を用いて外部に伝送する。
アイソクロナス転送では一定時間あたりの最低データ転送量が保証されており、映像信号においては規定のフレームレートにて画像データの転送が行われる。ただし、転送に失敗した場合にデータの再送は行われない。

信号処理部１３は、撮像部１２と接続する第２のＵＳＢＩ／Ｆ１３１、受信データバッファ部１３２、輝度信号抽出部１３３、フレーム時間差取得部１３４、第１の演算部（Ａ）１３５、第２の演算部（Ｂ）１３６、および演算処理部（時間平均２乗和演算処理部）１３７を含む。
第１の演算部１３５、第２の演算部１３６、および演算処理部１３７により演算部が形成される。
さらに、信号処理部１３は、フレーム時間差判定部１３８、撮像対象抽出判定部１３９、映像信号転送エラー判定部１４０、記憶部１４１、および判定部１４２を含んで構成されている。

信号処理部１３のＵＳＢＩ／Ｆ１３１では、撮像部１２にて出力された信号を受信し、受信データバッファ部１３２にその情報を格納する。
受信データバッファ部１３２は、１フレーム分のデータが格納されデータとして確定されると、輝度信号抽出部１３３にその格納情報を出力する。

輝度信号抽出部１３３は、入力された受信信号から輝度信号を抽出し、フレーム時間差取得部１３４に出力する。
輝度信号抽出部１３３により抽出される輝度信号は、演算に最適化された信号レベルに調節される。
その信号レベルは、第１の演算部１３５、第２の演算部１３６、演算処理部１３７の出力値においてオーバーフローしない信号レベルである必要がある。そのため、輝度信号抽出部１３３は、輝度信号レベルを調整する回路を含む。
輝度信号レベルの調整値はいくつかのモードがある場合には、モード切り替えが可能なテーブルをもっていてもかまわない。そのモードはＮＴＳＣやＰＡＬなどの映像信号規格、撮像装置の周波数モードであってもよい。

フレーム時間差取得部１３４は、輝度信号抽出部１３３が受信データバッファ部１３２よりデータを受信した時点の現在のフレームと一つ前のフレームとの時間差分を算出する。
フレーム時間差取得部１３４においては、映像信号においてはフレームレートが規定されているので、通常は一定の値が算出される。
これに対し、撮像部１２のＵＳＢＩ／Ｆ１２２と信号処理部１３のＵＳＢＩ／Ｆ１３１間のデータ転送において何らかの原因により送受信失敗が発生していた場合、受信データバッファ部１３２にてデータの格納に不具合が生じ、１フレーム分のデータの確定のタイミングがずれるため、この時間差分値は異常な値をとることになる。
フレーム時間差取得部１３４は、取得した時間差分のデータを輝度信号とともに第１の演算部１３５および第２の演算部１３６に出力する。

第１の演算部１３５は、入力された輝度信号を撮像素子の同一領域において、ｍ番目と（ｍ＋２）番目のフィールドにおける輝度信号のレベル差の時間平均を求める。
この第１の演算部１３５の出力結果Ａは、演算処理部１３７に出力される。
第２の演算部１３６は、入力された輝度信号の同一領域において、（ｍ＋１）番目と（ｍ＋３）番目のフィールドにおける輝度信号のレベル差の時間平均を求める。
この第２の演算部１３６の出力結果Ｂは、演算処理部１３７に出力される。
なお、この第１の演算部１３５と第２の演算部１３６の動作の詳細については後述する。

第１の演算部１３５と第２の演算部１３６からそれぞれ出力される出力結果Ａと出力結果Ｂは演算処理部１３７に入力される。演算処理部１３７は、被写体の周数成分の検出値を求める。
演算処理部１３７は出力結果の検出値としての２乗和の値（Ａ^２＋Ｂ^２）を求め、フレーム時間差判定部１３８および撮像対象抽出判定部１３９に出力する。

フレーム時間差判定部１３８は、フレーム時間差取得部１３４にて算出した時間差分を用いて、その値があらかじめ設定した閾値以下である場合は、フレーム時間差は正常であると判定する。フレーム時間差判定部１３８は、フレーム時間差取得部１３４にて算出された時間差と閾値との差分値を求める。
フレーム時間差判定部１３８は、フレーム時間差取得部１３４にて算出した時間差分値が閾値を超える場合はフレーム時間差に異常が発生していると判定する。

ここでデータ転送の状態の判定を行うにあたって、前述のフレーム時間差を用いることで判定を行うことができる。
しかし、現実にはこの時間差は使用する機器やシステムによって異なっており個々の環境に適した閾値の設定が必要となる。
そこで、本実施形態においては、上述のフレーム時間差の判定に加えて以下の撮像対象抽出判定部１３９の判定を行い、その二つの判定結果を用いて、最適な閾値の設定および映像信号のデータ転送における状態の判定を行う。

撮像対象抽出判定部１３９は、演算処理部１３７における演算結果より撮像対象を検知したかどうかの判定を行う。
撮像対象抽出判定部１３９は、演算処理部１３７の演算値が許容範囲内であれば撮像対象を抽出していると判定し、範囲外であれば撮像対象を抽出していないと判定する。
このときデータ転送に異常が発生していた場合、撮像対象の状態検知において、映像信号における規定のフレームレートとは違うタイミングでサンプリングを行うことになるため、演算処理部１３７にて許容範囲を逸脱する異常な値が算出され、撮像対象を抽出していないと判定される。

フレーム時間差判定部１３８の判定結果および撮像対象抽出判定部１３９の判定結果は、映像信号転送エラー判定部１４０に供給される。

映像信号転送エラー判定部１４０は、フレーム時間差判定部１３８および撮像対象抽出判定部１３９における判定結果を用いて閾値の設定およびデータ転送の状態の判定を行い、その結果は図２に示すようになる。

すなわち、図２は、本実施形態に係る映像信号転送エラー判定部１４０で、フレーム時間差判定部１３８および撮像対象抽出判定部１３９における判定結果を用いて閾値の設定およびデータ転送の状態の判定を行った結果を示す図である。

図２に示すように、フレーム時間差が正常で、撮像対象抽出が正常である場合、映像信号の転送は正常であり、閾値の更新は行わない。
フレーム時間差が異常で、撮像対象抽出が正常である場合、映像信号の転送は正常であるため、フレーム時間差判定部１３８の閾値をフレーム時間差判定部１３８にて算出された差分値に更新する。
フレーム時間差が正常で、撮像対象抽出が異常である場合、映像信号の転送は正常であり、閾値の更新は行わない。
フレーム時間差が異常で、撮像対象抽出が異常である場合、映像信号の転送に異常があり、閾値の更新は行わない。

図２の判定結果により映像信号の転送が正常に行われている場合、記憶部１４１において記憶されている情報を演算処理部１３７の演算結果に更新する。
映像信号の転送エラーが発生している場合、記憶部１４１の情報は更新しない。
この結果、判定部１４２にて光源または光源に照射された被写体の検知を判定する際に記憶部１４１の情報を基に判定することで、映像信号のデータ転送異常による誤った状態検知を防ぐことができる。
また、転送状態の判定において機器やシステム構成に関わらずに最適な閾値を自動で決定することができる。

判定部１４２は、演算処理部１３７の演算結果である全体画像の２乗和の値（Ａ^２＋Ｂ^２）に基づいて、撮像装置１２１によって撮像された被写体が、たとえば、静止あるいは動作しているかを判定する。なお、この判定部１４２の動作の詳細については後述する。

次に、本実施形態に係る検知システムの他の構成および機能について詳細に説明する。
はじめに、本実施形態に係る撮像装置１２のＣＣＤの構成について説明する。

図３は、本実施形態に係るＣＣＤの構造を説明するための一例を示す図である。

図３のＣＣＤ２０はインターライン転送で、フォトダイオードＰＤ２１、垂直転送ＣＣＤ２２、水平転送ＣＣＤ２３、増幅器２４を有する。
フォトダイオードＰＤ２１は、マトリクス状に配列されている。垂直ライン方向に配列されるフォトダイオードＰＤ２１は、列ごとにそれぞれ電荷を転送するための垂直転送ＣＣＤ２２に接続されている。各垂直転送ＣＣＤ２２の端部は、電荷を増幅部に転送する水平転送ＣＣＤ２３にそれぞれ接続されている。また、水平転送ＣＣＤ２３の出力側には増幅器２４が接続されている。

映像の走査方式はインターレースであり、一画面は飛び越し走査で、奇数フィールドと偶数フィールドとで構成される。
まず、光がフォトダイオードＰＤ２１に入射し、電荷蓄積時間にフォトダイオードＰＤ２１で電荷が蓄積されていく。この間、フォトダイオードＰＤ２１と垂直転送ＣＣＤ２２間は遮断されている。
電荷蓄積時間が終了すると、フォトダイオードＰＤ２１と垂直転送ＣＣＤ２２間が導通し、蓄積された電荷が垂直転送ＣＣＤ２２に移される。この直後に、フォトダイオードＰＤ２１と垂直転送ＣＣＤ２２間は遮断され、フォトダイオードＰＤ２１で次の電荷蓄積が開始する。垂直転送ＣＣＤ２２に移された電荷は、１水平ライン毎に水平転送ＣＣＤ２３に転送され、増幅器２４に入力されている。
この１水平ライン毎に、電荷が垂直転送ＣＣＤ２２から水平転送ＣＣＤ２３へ転送されるまでの周波数は、ＣＣＤ２０の水平走査周波数１５．７３４ＫＨｚで行われる。垂直転送ＣＣＤ２２のすべての電荷が水平転送ＣＣＤ２３に転送されると、再び垂直転送ＣＣＤ２２とフォトダイオードＰＤ２１間が導通し、フォトダイオードＰＤ２１の電荷が垂直転送ＣＣＤ２２に移される。フィールド蓄積ＣＣＤの場合、光電変換によってフォトダイオードＰＤ２１で電荷が蓄積され、この電荷がフォトダイオードＰＤ２１から垂直転送ＣＣＤ２２へ転送されるまでの転送周波数は、５９．９４Ｈｚとなる。

図４は、図３のＣＣＤ２０の時系列を説明するための図である。

図４に示すように、光電変換によってフォトダイオードＰＤ２１で電荷が蓄積されるまでの所要時間をΔＴ１とし、この電荷がフォトダイオードＰＤ２１から垂直転送ＣＣＤ２２へ転送されるまでの所要時間をΔＴ２とする。
図４から分かるように、ＣＣＤ２０に入射した光エネルギーは、電荷蓄積時間ΔＴ１の間積分されながら、電荷蓄積周期ΔＴ＝ΔＴ１＋ΔＴ２＝（１／５９．９４）秒でサンプリングされていることになる。

さて、図１に示すように、撮像装置１２１によって撮像された撮像画像の信号は輝度信号抽出部１３３で輝度信号が抽出され、この輝度信号は、第１の演算部１３５および第２の演算部１３６に入力される。
ここで、本実施例に係るＣＣＤ２０（図３を参照）からの画素の読み出し方法について説明する。

図５は、単板補色フィルタ型ＣＣＤの画素の一配列例を示す図である。
また、図６は、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤにおける色信号の組み合わせの一例を示す図である。

画素のカラーフィルタは、Ｙｅ（イエロ）、Ｃｙ（シアン）、Ｍｇ（マジェンタ）、Ｇ（グリーン）で構成され、図５に示すような配列になっている。画素の読み出しは、上下の画素を加算して読み出される。この加算する組み合わせは、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤで、１列ずれる。具体的には、奇数フィールドＯＦＤのｎラインでは、（Ｃ１１＋Ｃ２１）、（Ｃ１２＋Ｃ２２）、（Ｃ１３＋Ｃ２３）、（Ｃ１４＋Ｃ２４）、（Ｃ１５＋Ｃ２５）、…のようになる。また、偶数フィールドＥＦＤのｎラインでは、（Ｃ２１＋Ｃ３１）、（Ｃ２２＋Ｃ３２）、（Ｃ２３＋Ｃ３３）、（Ｃ２４＋Ｃ３４）、（Ｃ２５＋Ｃ３５）、…のようになる。
したがって、図６に示すような奇数フィールドＯＦＤ、偶数フィールドＥＦＤで色信号が出力される。
いずれも、２画素周期で同一のＹｅ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｇの組み合わせの色パターンが繰り返されている。
つまり言い換えると、色信号は２画素周期以上の周波数に重畳して現れる。よって、この色信号を、２画素周期を遮断周波数とするローパスフィルタに通せば、色信号は失われ、輝度信号のみが得られる。
したがって、輝度情報は２画素周期でサンプリングされることになる。

図５の円形で図示される投影領域ＲＥＧは、光源による被写体の映像が投影されている様子を示している。なお、画素Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６は完全に投影領域ＲＥＧにはいっており、均一に光が照射されているとする。
輝度情報は、奇数フィールドＯＦＤでは、水平ライン（ｎ＋１）のＣ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６の組み合わせに、偶数フィールドＥＦＤでは、水平ラインの（ｎ＋１）ラインのＣ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによって読み出しされる。

以上に述べたようにして、撮像装置１２１からの信号のうち輝度信号が第１の演算部１３５および第２の演算部１３６に入力される。この輝度信号は、第１の演算部１３５および第２の演算部１３６に入力されて所定の処理が行われる。

次に、第１の演算部１３５および第２の演算部１３６で行われる輝度信号の処理方法について図７に関連付けて説明する。

図７は、本実施形態に係る第１の演算部１３５および第２の演算部１３６における輝度信号の信号処理法を説明するためのタイミングチャートである。

図７（Ａ）は、撮像装置１２１のインターライン走査を示す図で、偶数フィールドＥＦＤもしくは奇数フィールドＯＦＤのいずれかの状態を示す。図７（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ、演算部で処理される輝度信号レベルの時間変化を表す波形Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を示し、図７（Ｆ）は一定周期で変化する正弦波の波形Ｗ５を示す図である。
なお、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤとで１フレームの走査である。つまり、図７（Ａ）に示すように、ＡとＢ、ＣとＤで１フレームの走査である。
また、以降の説明において、ｆは周波数を、ｔは時刻を、θは位相差をそれぞれ示し、ωは（ω＝２πｆ）を満たす。なお、πは円周率である。

図７（Ｂ）、（Ｃ）に図示する波形Ｗ１と波形Ｗ２は、後で説明する波形Ｗ３と波形Ｗ４で示される波形の関数を導出するための波形である。
図７（Ｄ）に図示する波形Ｗ３は、Ａのフィールドの輝度信号とＣのフィールドの輝度信号との輝度レベルの差をレベル差ＡＣとした時の、レベル差ＡＣを求める関数の時間発展分布を示す。
また、図７（Ｅ）に図示する波形Ｗ４は、Ｂのフィールドの輝度信号とＤのフィールドの輝度信号との輝度レベルの差をレベル差ＢＤとした時の、レベル差ＢＤを求める関数の時間発展分布を示す。
なお、波形Ｗ３は、波形Ｗ１と波形Ｗ２から導出され、波形Ｗ１と波形Ｗ２を足して２で割ったものである。また、波形Ｗ４は波形Ｗ１と波形Ｗ２から導出され、波形Ｗ２から波形Ｗ１を引いて２で割ったものである。

このとき、レベル差ＡＣの第１の時間平均である時間平均ＳＡＣは図１に示す第１の演算部１３５で算出される。また、レベル差ＢＤの第２の時間平均である時間平均ＳＢＤは第２の演算部１３６で算出される。
具体的には、時間平均ＳＡＣは、Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６の組み合わせによるＡフィールドとＣフィールドとの輝度レベル差ＡＣから算出される。
同様に、時間平均ＳＢＤは、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによるＢフィールドとＤフィールドとのレベル差ＢＤから算出される。

その時間平均の算出方法について述べる。
ＡフィールドとＣフィールドとのレベル差ＡＣの時間平均ＳＡＣは、波形Ｗ１に、図７（Ｄ）に示す波形Ｗ３を掛けてこの時間平均ＳＡＣを計算する。
また同様に、ＢフィールドとＤフィールドとのレベル差ＢＤの時間平均ＳＢＤは、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによる画素に照射される光の時間変化を表す波形に、図７（Ｅ）に示す波形Ｗ４を掛けてこの時間平均ＳＢＤを計算する。

はじめに、時間平均ＳＡＣの算出方法について具体的に説明する。
波形Ｗ３を数式で表す。まず、波形Ｗ１、波形Ｗ２は以下のようなフーリエ級数で表せる。

ここで、波形Ｗ１とＷ２は同一周期ｆ２を有するものとする。（１）式と（２）式より、波形Ｗ３は（４）式のように表せる。

ところで、図７（Ｆ）に図示する周期ｆ１を有する波形Ｗ５は（５）式のような正弦波で表せる。

（４）式によって表される波形Ｗ３に（５）式で表せる正弦波Ｗ５を掛けると（７）式となる。

次に、時刻０から時刻Ｔまでにおける（７）式の時間平均をとる。（７）式の右辺に示す各項の内、時間ｔを含む項は交流信号であるから、その時間平均は０である。
したがって、（ω_１−（２ｎ−１）ω_２＝０）である時のみ、定数ｃｏｓθ_１と定数ｓｉｎθ_１が残り、時間平均ＳＡＣは（８）式のようになる。

このようにして、時間平均ＳＡＣが第１の演算部１３５にて求まる。時間平均ＳＢＤも同様にして第２の演算部１３６にて求められ、（９）式で表される。

さて、（８）式と（９）式で表される時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和（Ｓ_ＡＣ ^２＋Ｓ_ＢＤ ^２）は（１０）式で表される。

この（１０）式より、ＣＣＤ２０（図９を参照）に入射される光に（ｆ_１＝（２ｎ−１）ｆ_２）なる周波数成分が含まれているとき、（１０）式で表される波形の成分が検出される。

次に、光源１１に含まれる周波数成分について考察する。
図８は、光源１１に含まれる周波数成分についての波形Ｗ６を示す図である。なお、光源１１は、周波数ｆ３で時間τの間、輝度レベルＬ１で発光している。

この波形Ｗ６をフーリエ級数に展開する。波形Ｗ６は、周期（Ｔ_３＝１／ｆ₃）の周期関数であり、（ω₃＝２πｆ₃）とすると、（１１）式のようにフーリエ級数の一般式で表される。

（１１）式の各係数ａ_０、ａ_ｎ、ｂ_ｎは波形Ｗ６より（１２）〜（１４）式のように求まる。

したがって、波形Ｗ６のフーリエ級数は、（１５）式で表される。

よって、光源１１の点滅周期をフィールド周期の４倍にした時、すなわち（ｆ_３＝ｆ_２）である時、（７）式と（１５）式より奇数項で周波数が一致し、時間平均ＳＡＣとＳＢＤの２乗和は（１６）式のようになる。

光源１１の点灯のデューティー比をＤとすると（１７）式で表される。

よって、（１６）式で表される時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和ＳＡＣＢＤは、（１７）式を用いると（１８）式のようになる。

ところで、以下に示す（１８）式の右辺の項（１９）は収束する。

この（１８）式の右辺の項（１９）は、デューティー比Ｄに対し、表１のような値をとる。以下に、表１を示す。

表１に基づいて、横軸にデューティー比Ｄをとり、縦軸に時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和ＳＡＣＢＤをとると、デューティー比Ｄと２乗和ＳＡＣＢＤとの関係は図９に示すようになる。

図９より、２乗和ＳＡＣＢＤはデューティー比Ｄ＝０．５で最大となることが分かる。
したがって、（１８）式で表される２乗和ＳＡＣＢＤは、次式のようになる。

［数１５］
Ｓ_ＡＣ ^２＋Ｓ_ＢＤ ^２＝０．０８３３３Ｌ_１ ^２ …（２０）

（２０）式に示すように、演算処理部１３７は光源１１（図１を参照）の輝度を検出し、この検出結果（２乗和ＳＡＣＢＤ）は判定部１４２にて被写体の状態に判定に用いられる。

本実施例に係る光源１１は特定の光源に依存しない。そこで、他の光源についても輝度を検出できるかについて考察する。
光源として広く使われている白熱電球と蛍光燈は、電源周波数５０Ｈｚの地域で１００Ｈｚ、６０Ｈｚの地域で１２０Ｈｚである。ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数は５９．９４Ｈｚ、パーソナルコンピュータに使用されるモニタのフィールド周波数は、ちらつきがないように６０Ｈｚ以上である。

ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数は５９．９４Ｈｚであり、その１／４倍周期で光源を発光させるとすると、輝度レベル差の周波数ｆ２は次式のようになる。

［数１６］
ｆ_２＝５９．９４／４＝１４．９８５Ｈｚ …（２１）

（７）式と（１５）式より、周波数ｆ２の奇数倍と光源１１の周波数ｆ３の整数倍が一致したときに信号成分が検出される。

表２は、異なる光源の発光周波数と輝度信号レベルの差における周波数との関係を示す値の表である。

表２のｆ１は（５）式の正弦波の有する周波数で、ｆ２は（２１）式に示す周波数で、ｆ３はそれぞれ、光源１１の周波数、５０Ｈｚ地域での照明の周波数、６０Ｈｚ地域での照明の周波数、ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数、パーソナルコンピュータに使用されるモニタのフィールド周波数である。
表２によると、ｍ＝３０まで、ｆ３が１００、１２０、５９．９４Ｈｚであり、（ｎ×ｆ_３＝（２ｍ−１）×ｆ_２）が成立するものはない。

たとえばパーソナルコンピュータのモニタに関して、そのフィールド周波数が６０Ｈｚ以上であるとすると、本検知システム１０の信号処理出力に最も大きな出力が検出される可能性としては、７４．９２５Ｈｚでスキャンされているモニタが存在したときである。
すなわち、ｆ_３＝７４．９２５Ｈｚの時であり、表２に示すように、（５×ｆ_２）、（１５×ｆ_２）、（２５×ｆ_２）…と（1×ｆ_３）、（３×ｆ_３）、（５×ｆ_３）…が一致する。この時検出される信号レベルは、次式で示される。

したがって、（２２）式で示される信号レベルは光源１１の１／２５のレベルであり、図１に図示していない信号処理で別に除去できる。

以上に述べたように、本検知システム１０は、光源の発光周波数に依存せず、光源または光源に照射された被写体の状態を検知する。

以下に、本実施形態に係る検知システムの一連の動作を図１０に関連付けて説明する。

図１０は、本実施形態に係る検知システムの一連の動作概要を説明するためのフローチャート図である。

たとえば、撮像装置１２１の電荷蓄積時間内の光源１１の輝度を撮像装置１２１のフィールド周期の４ｎ倍で変化させる。
撮像部１２において、撮像装置１２１では撮像素子による出力信号がＡＤ変換され（ＳＴ１）、このデジタル信号が、ＵＳＢＩ／Ｆ１２２のアイソクロナス転送を用いて外部信号処理部１３に伝送される。
アイソクロナス転送では一定時間あたりの最低データ転送量が保証されており、映像信号においては規定のフレームレートにて画像データの転送が行われる。ただし、転送に失敗した場合にデータの再送は行われない。
信号処理部１３において、ＵＳＢＩ／Ｆ１３１で撮像部１２にて出力されたデジタル信号が受信され（ＳＴ２）、受信データバッファ部１３２にてその情報が格納される（ＳＴ３）。
その中の１フレーム分のデータが格納されデータとして確定されると、輝度信号抽出部１１３にその情報が出力される（ＳＴ４）。

輝度信号抽出部１３３では受信したデータから輝度信号が抽出され、その輝度信号は演算に最適化された信号レベルに調節される（ＳＴ５）。
その信号レベルは、第１の演算部１３５、第２の演算部１３６、演算処理部１３７においてオーバーフローしない信号レベルである必要があることから、輝度信号抽出部１３１にて輝度信号レベルが調節され、フレーム時間差取得部１３４に出力される。
フレーム時間差取得部１３４では、輝度信号抽出部１３３が受信データバッファ部１３２よりデータを受信した時点の現在のフレームと一つ前のフレームとの時間差分が算出される（ＳＴ６）。
映像信号においてはフレームレートが規定されているので、通常は一定の値が算出されるが、撮像部１２と信号処理部１３のＵＳＢＩ／Ｆ間のデータ転送において何らかの原因により送受信失敗が発生していた場合、受信データバッファ部１３２にてデータの格納に不具合が生じ、１フレーム分のデータの確定のタイミングがずれる。このため、この時間差分値は異常な値をとる場合がある。
次に、輝度信号が第１の演算部１３５と第２の演算部１３６に入力される。
第１の演算部１３５にて、ｍ番目と（ｍ＋２）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＡＣの時間平均ＳＡＣが求められる。また、第２の演算部１３６にて、（ｍ＋１）番目と（ｍ＋３）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＢＤの時間平均ＳＢＤが求められる。
これら時間平均ＳＡＣとＳＢＤは演算処理部１３７に出力される（ＳＴ７）。
次いで、演算処理部１３７にて時間平均ＳＡＣとＳＢＤの２乗和ＳＡＣＢＤが求められ（ＳＴ８）、その結果が、フレーム時間差判定部１３８および撮像対象抽出判定部１３９に出力される。

フレーム時間差判定部１３８では、フレーム時間差取得部１３４にて算出した時間差分を用いて、その値が閾値以下である場合はフレーム時間差は正常であると判定される。一方、閾値を超える場合はフレーム時間差に異常が発生していると判定される（ＳＴ９）。
ここでデータ転送の状態の判定を行うにあたって、前述のフレーム時間差を用いることで判定を行うことができる。
しかし、現実にはこの時間差は使用する機器やシステムによって異なっており個々の環境に適した閾値の設定が必要となる。そこで上述のフレーム時間差の判定に加えて以下の撮像対象抽出判定部１３９での判定が行われ、その二つの判定結果を用いて、最適な閾値の設定および映像信号のデータ転送における状態の判定が行われる。
撮像対象抽出判定部１３９では、演算処理部１３７の演算結果より撮像対象を検知したかどうかの判定が行われる（ＳＴ１０）。
演算処理部１３７の演算値が許容範囲内であれば撮像対象を抽出していると判定され、範囲外であれば撮像対象を抽出していないと判定される。
このときデータ転送に異常が発生していた場合、撮像対象の状態検知において、映像信号における規定のフレームレートとは違うタイミングでサンプリングを行うことになるため、演算処理部１３７にて許容範囲を逸脱する異常な値が算出され、撮像対象を抽出していないと判定される。
次に、映像信号転送エラー判定部１４０において、フレーム時間差判定部１３８および撮像対象抽出判定部１３９での判定結果を用いて閾値の設定およびデータ転送の状態の判定が行われる。
判定結果により映像信号の転送が異常で、撮像対象の抽出は正常に行われている場合、フレーム時間差判定部１３８の閾値がフレーム時間差判定部１３８で算出した差分値に更新される（ＳＴ１１）。
また、判定結果により映像信号の転送が正常に行われている場合、記憶部１４１において記憶されている情報が演算処理部１３７の演算結果に更新される（ＳＴ１２）。映像信号の転送エラーが発生している場合、記憶部の情報の更新は行われない。
この結果、判定部にて光源または光源に照射された被写体の検知を判定する際に記憶部１４１の情報を基に判定することで、映像信号のデータ転送異常による誤った状態検知を防ぐことができる。
また、転送状態の判定において機器やシステム構成に関わらずに最適な閾値を自動で決定することができる。
そして、判定部１４２において、演算処理部１３７の演算結果である全体画像の２乗和の値（Ａ^２＋Ｂ^２）に基づいて、撮像装置１２１によって撮像された被写体が、たとえば、静止あるいは動作しているかが判定される（ＳＴ１３）。

以上の処理により、光源または光源に照射された被写体の状態の検知において、映像信号のデータ転送の異常を高精度で検知し補正処理を行うことで、安定した被写体検知を行うことができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出できる。

そして、本実施形態に係る検知システムによれば、映像信号転送エラー判定において映像信号の状態判定処理と閾値の設定処理とを分け任意の処理時間または処理回数閾値の設定処理を行うことで信頼性の高い閾値での判定かつシステム負荷の少ない被写体検知を行うことができる。
また、光源に依らないため、撮像装置の仕様には依存せず、たとえば一般に入手可能なカメラを本検知システムの撮像装置として使用できる。

さらに本検知システムは、複数の光源を使用し、信号を並列に信号処理部に伝送することができる。
あるいは、光源の色を複数設け、信号の波長多重伝送も可能である。
また、光源を適宜点滅させて信号を処理することも可能である。

なお、図１の構成において、フレーム時間差判定部１３８に記憶装置を接続し、この記憶装置の記憶内容はシステムの終了によって消去されないように構成することも可能である。
この場合、図１の検知システム１０が一度終了し再び起動されたときに、たとえば不揮発性メモリ等を用いて終了前の閾値を記憶しておき、再起動時にそれを読み出し閾値の設定を行うことで前回作動時の閾値の更新情報を継承することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の実施形態に係る検知システムの他の構成例を示す図である。

本検知システム１０Ａは、信号処理部１３Ａの演算処理部１３７以降の構成が図１の検知システム１０と異なる。
検知システム１０Ａの信号処理部１３Ａにおいて、演算処理部１３７の後段にフレーム時間差判定部１３８Ａが配置され、その出力に対して並列に第１の処理部１４３および第２の処理部１４４が接続されている。
第１の処理部１４３は、フレーム時間差判定部１３８Ａの出力に対して、撮像対象抽出判定部１３９、第１の映像信号転送エラー判定部１４０−１、閾値記憶部１４５が縦続接続されている。
第２の処理部１４４は、フレーム時間差判定部１３８Ａの出力に対して、第２の映像信号転送エラー判定部１４０−２、記憶部１４１、判定部１４２が縦続接続されている。
第１の転送エラー判定部１４０−２は、閾値記憶部１４５の閾値が与えられる。

この構成では、フレーム時間差判定部１３８Ａでは図１のフレーム時間差判定部１３８の処理に加えモード判定を行い、そのモードが閾値の設定であれば第１の処理部１４３に、被写体検知であれば第２の処理部１４４に以後の処理を移す。
モードの設定は任意で行うことができる。
第１の映像信号転送エラー判定部１４０−１では、図２の閾値設定処理のみを行い、第２の映像信号転送エラー判定部１４０−２では図２のデータ転送状態の判定処理のみを行う。
この構成によれば、映像信号転送エラー判定において映像信号の状態判定処理と閾値の設定処理とを分け任意の処理時間または処理回数閾値の設定処理を行うことで、信頼性の高い閾値での判定かつシステム負荷の少ない被写体検知を行うことができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。

本第３の実施形態は、第１の実施形態に係るフィールド蓄積、インターレース型の撮像装置１２１をフレーム蓄積、インターレース型の撮像装置に置き換えたものである。また同時に、第１実施形態に係る光源１１の輝度の変化周期をフィールド周期の４ｎ倍からフレーム周期の４ｎ倍に変更したものである。この変化周期の変更に伴い、輝度信号の取得もｎフィールドごとから２ｎフィールドごとに輝度信号の取得周期を変更する。
このように、光源１１の輝度の変化周期と輝度信号の取得周期を変更することで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
したがって、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出でき、被写体が複数存在する場合であっても被写体別に検知することができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。

本第４の実施形態は、第１の実施形態に係るフィールド蓄積、インターレース走査型の撮像装置１２１をフレーム蓄積、ノンインターレース走査型の撮像装置に置き換えたものである。
このように、ノンインターレース走査の撮像装置を用いても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
したがって、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出でき、被写体が複数存在する場合であっても被写体別に検知することができる。

なお、以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、ＣＰＵ等のコンピュータで実行するように構成することも可能である。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。

１０，１０Ａ・・・検知システム、１１・・・光源、１２・・・撮像部、１２１・・・撮像装置、１２２・・・ＵＳＢインターフェース（Ｉ／Ｆ）、１３・・・信号処理部、１３１・・・ＵＳＢＩ／Ｆ、１３２・・・受信データバッファ部１３２、１３３・・・輝度信号抽出部、１３４・・・フレーム時間差取得部、１３５・・・第１の演算部（Ａ）、１３６・・・第２の演算部（Ｂ）、１３７・・・演算処理部（時間平均２乗和演算処理部）、１３８，１３８Ａ・・・フレーム時間差判定部、１３９・・・撮像対象抽出判定部、１１４０・・・映像信号転送エラー判定部、１４１・・・記憶部、１４２・・・判定部、１４３・・・第１の処理部、１４４・・・第２の処理部。

Claims (7)

1. 光源と、
   上記光源または上記光源によって照射された被写体を撮像する撮像装置と、撮像素子から取得した信号を送信する第１のインターフェースとを含む撮像部と、
   上記撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理部と、を有し、
   上記信号処理部は、
   撮像部から送信される信号を受信する第２のインターフェースと、
   上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファ部と、
   上記受信バッファ部から出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出部と、
   上記信号抽出部が上記受信バッファ部からの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得部と、
   上記時間差取得部で取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定部と、
   上記信号抽出部から所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算部と、
   上記演算部の演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定部と、
   上記演算部の演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定部と、
   上記時間差判定部および上記撮像対象抽出判定部の判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定部で撮像対象を検知している場合、上記時間差判定部の閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定部と、を含む
   検知システム。
2. 上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定するための情報として、上記演算部の演算結果を記憶する記憶部を有し、
   上記信号転送エラー判定部は、
   信号転送が正常に行われている場合、上記記憶部に記憶されている情報を上記演算部の演算結果に更新する
   請求項１記載の検知システム。
3. 上記信号転送エラー判定部は。
   転送エラーが発生している場合、上記記憶部の更新は行わない
   請求項２記載の検知システム。
4. 上記撮像対象抽出判定部は、
   上記演算部の演算値が許容範囲内であれば撮像対象を抽出していると判定し、範囲外であれば撮像対象を抽出していないと判定する
   請求項１から３のいずれか一に記載の検知システム。
5. 上記演算部の後段に上記フレーム時間差判定部が配置され、当該フレーム時間差判定部の出力に対して並列に第１の処理部および第２の処理部が接続され、
   上記第１の処理部は、
   上記フレーム時間差判定部の出力に対して、上記撮像対象抽出判定部、第１の信号転送エラー判定部、閾値記憶部が縦続接続され、
   上記第２の処理部は、
   上記フレーム時間差判定部に出力に対して、第２の信号転送エラー判定部、上記記憶部、上記判定部が縦続接続され、
   上記第１の信号転送エラー判定部は、上記閾値記憶部の閾値が与えられ、
   閾値設定モード時は、上記第１の処理部で処理を行い、
   被写体検知モード時は、上記第２の処理部で処理を行う
   請求項１から４のいずれか一に記載の検知システム。
6. 光源または上記光源によって照射された被写体を撮像素子で撮像し、撮像装置から取得した信号を第１のインターフェースにより送信する撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理ステップを有し、
   上記信号処理ステップは、
   撮像ステップで送信される信号を第２のインターフェースで受信する受信ステップと、
   上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファステップと、
   上記受信バッファステップで出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出ステップと、
   上記信号抽出ステップで上記受信バッファステップからの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得ステップと、
   上記時間差取得ステップで取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定ステップと、
   所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算ステップと、
   上記演算ステップの演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定ステップと、
   上記演算ステップの演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定ステップと、
   上記時間差判定ステップおよび上記撮像対象抽出判定ステップの判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定ステップで撮像対象を検知している場合、上記時間差判定ステップの閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定ステップと、を含む
   検知システムの信号処理方法。
7. 光源または上記光源によって照射された被写体を撮像素子で撮像し、撮像装置から取得した信号を第１のインターフェースにより送信する撮像部から送信される信号を受信し、受信信号に対して信号処理を行って被写体の状態を検知する信号処理を有し、
   上記信号処理は、
   撮像ステップで送信される信号を第２のインターフェースで受信する受信処理と、
   上記第２のインターフェースで受信した信号を格納し、データとして確定すると出力する受信バッファ処理と、
   上記受信バッファ処理で出力される信号から上記被写体の状態検知のために信号処理に用いる信号を抽出する信号抽出処理と、
   上記信号抽出処理で上記受信バッファ処理からの信号を受信した時点の現フレームと前フレームとの時間差を算出する時間差取得処理と、
   上記時間差取得処理で取得した時間差とあらかじめ設定された閾値との差分値を求め、当該時間差が正常であるか異常であるかを判定する時間差判定処理と、
   所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに時間平均の２乗和を求める演算処理と、
   上記演算処理の演算結果により撮像対象を検知したか否かの判定を行う撮像対象抽出判定処理と、
   上記演算処理の演算結果により上記光源または光源に照射された被写体の検知を判定する判定処理と、
   上記時間差判定処理および上記撮像対象抽出判定処理の判定結果を受けて、上記時間差が異常で、上記撮像対象抽出判定処理で撮像対象を検知している場合、上記時間差判定処理の閾値を当該時間差判定部が求めた閾値に更新する信号転送エラー判定処理と、を含む
   検知システムの信号処理をコンピュータに実行させるプログラム。

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