JP2020159791A - Imaging apparatus and method for determination - Google Patents
Imaging apparatus and method for determination Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020159791A JP2020159791A JP2019057822A JP2019057822A JP2020159791A JP 2020159791 A JP2020159791 A JP 2020159791A JP 2019057822 A JP2019057822 A JP 2019057822A JP 2019057822 A JP2019057822 A JP 2019057822A JP 2020159791 A JP2020159791 A JP 2020159791A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- illumination
- period
- light
- illumination light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Stroboscope Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、撮像装置および判定方法に関する。 The present invention relates to an imaging device and a determination method.
近年、画像表示光を車両のウィンドシールドなどに投射し、画像表示光に基づく虚像を車外の風景に重畳して表示するヘッドアップディスプレイが使用されている。運転者等のユーザは、ウィンドシールドに反射された画像表示光を視認する。ガラスなどで構成される一般的なウィンドシールドの反射率には偏光依存性があり、S偏光成分に比べてP偏光成分が反射されにくいことが知られている。ユーザが偏光サングラスを使用している場合、ウィンドシールドで反射されやすいS偏光成分が偏光サングラスにより遮蔽されるため、画像表示光が視認しにくくなる。偏光サングラスの使用時にも画像表示光が視認しやすくなるようにした表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, a head-up display has been used in which an image display light is projected onto a windshield of a vehicle or the like, and a virtual image based on the image display light is superimposed on a landscape outside the vehicle. A user such as a driver visually recognizes the image display light reflected by the windshield. It is known that the reflectance of a general windshield made of glass or the like has polarization dependence, and the P polarization component is less likely to be reflected than the S polarization component. When the user is using polarized sunglasses, the S polarized light component that is easily reflected by the windshield is shielded by the polarized sunglasses, which makes it difficult to see the image display light. A display device has been proposed in which the image display light is easily visible even when polarized sunglasses are used (see, for example, Patent Document 1).
ウィンドシールドにて反射されにくいP偏光成分を主に用いると、偏光サングラスを使用していないユーザにとっては画像表示光が暗くなってしまう。偏光サングラスの使用有無に応じて適切な画像表示光を提供するため、偏光サングラスの使用有無を検知できることが好ましい。 If the P-polarized light component, which is hard to be reflected by the windshield, is mainly used, the image display light becomes dark for the user who does not use the polarized sunglasses. In order to provide appropriate image display light depending on whether or not polarized sunglasses are used, it is preferable to be able to detect the presence or absence of polarized sunglasses.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、偏光サングラスの使用有無を検知する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for detecting the presence or absence of the use of polarized sunglasses.
本発明のある態様の撮像装置は、カメラと、第1方向に直線偏光された第1照明光と、第1方向と直交する第2方向に直線偏光された第2照明光とをカメラの撮像対象に向けて選択的に照射可能な照明装置と、第1照明光が照射された撮像対象を含む第1画像と、第2照明光が照射された撮像対象を含む第2画像とをカメラから取得する画像取得部と、第1画像および第2画像に基づいて撮像対象に直線偏光子が含まれるか否かを判定する画像処理部と、を備える。 The image pickup apparatus of an aspect of the present invention captures a camera, a first illumination light linearly polarized in the first direction, and a second illumination light linearly polarized in a second direction orthogonal to the first direction. A lighting device capable of selectively irradiating an object, a first image including an imaged object irradiated with the first illumination light, and a second image including an imaged object irradiated with the second illumination light are captured from a camera. The image acquisition unit to be acquired and an image processing unit for determining whether or not the imaging target includes a linear polarizer based on the first image and the second image are provided.
本発明の別の態様は、判定方法である。この方法は、第1方向に直線偏光された第1照明光が照射された撮像対象を撮像した第1画像と、第1方向と直交する第2方向に直線偏光された第2照明光が照射された撮像対象を撮像した第2画像とに基づいて、撮像対象に直線偏光子が含まれるか否かを判定する。 Another aspect of the present invention is a determination method. In this method, the first image of the imaged object irradiated with the first illumination light linearly polarized in the first direction and the second illumination light linearly polarized in the second direction orthogonal to the first direction are irradiated. It is determined whether or not the imaging target includes a linear polarizer based on the second image obtained by imaging the imaging target.
なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components or components and expressions of the present invention that are mutually replaced between methods, devices, systems, and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、偏光サングラスの使用有無を検知する技術を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for detecting the presence or absence of use of polarized sunglasses.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。かかる実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The specific numerical values and the like shown in such an embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. To do.
図1は、実施の形態に係る撮像装置10の設置例を模式的に示す図である。本実施の形態では、移動体の一例である車両60に撮像装置10および虚像表示装置50が設置される。撮像装置10は、いわゆるドライバモニタであり、車両60の運転者70の顔面を撮像して運転者70の状態をモニタリングする。虚像表示装置50は、いわゆるヘッドアップディスプレイであり、ウィンドシールド62に画像表示光52を投射し、車両60の進行方向(図1の右方向)の前方に虚像54を提示する。運転者70は、ウィンドシールド62を介して現実の風景に重畳される虚像54を視認する。図1において、車両60の進行方向(前後方向)をz方向、車両60の天地方向(上下方向)をy方向、車両60の左右方向をx方向としている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an installation example of the
本実施の形態に係る撮像装置10は、運転者70が使用するサングラス72が偏光サングラスであるか否かを判定可能となるよう構成される。ここで、偏光サングラスとは、水面での反射光を遮蔽または低減可能なサングラスであり、S偏光成分を遮蔽または低減し、P偏光成分を透過させる直線偏光子を含む。一方、通常のサングラスには直線偏光子が含まれず、入射する光の強度を減衰させるND(Neutral Density)フィルタを含む。偏光サングラスの検出が必要となる背景として、ウィンドシールド62における画像表示光52の反射率の偏光依存性が挙げられる。
The
図2は、ウィンドシールド62の反射率を示すグラフである。ガラスなどで構成される一般的なウィンドシールド62の反射率には偏光依存性があり、S偏光成分の反射率Rsに比べてP偏光成分の反射率Rpが低いことが知られている。したがって、図1に示す画像表示光52のうち、S偏光成分の第1表示光52sの反射率が相対的に高く、P偏光成分の第2表示光52pの反射率が相対的に低い。特にブリュースター角θBといわれる入射角(例えば53度)ではP偏光成分の反射率Rpが0になる。図1に示されるように、虚像表示装置50から投射される画像表示光52は、ウィンドシールド62に対して斜めに入反射し、ウィンドシールド62での入反射角φがブリュースター角θBの近い値を取りうる。その結果、S偏光成分の第1表示光52sは運転者70の目に到達しやすく、P偏光成分の第2表示光52pは運転者70の目に到達しにくい。
FIG. 2 is a graph showing the reflectance of the
このとき、運転者70が偏光サングラスを使用していたとすると、S偏光成分の第1表示光52sが偏光サングラスによって遮蔽または低減されてしまう。その結果、運転者70に画像表示光52を視認させるためにはP偏光成分の第2表示光52pを利用しなければならない。一方、運転者70が偏光サングラスを使用していない場合、S偏光成分の第1表示光52sを利用した方がより明るくて視認性の高い虚像54を提供できる。そこで、本実施の形態では、偏光サングラスの使用有無を自動判定し、偏光サングラスの使用有無に応じてより適切な偏光成分を有する画像表示光52を提供できるようにする。
At this time, if the
なお、図1の構成におけるS偏光成分は、ウィンドシールド62における画像表示光52の入射方向と反射方向の双方に直交する第1方向に直線偏光された光成分であり、車両60の左右方向(x方向)に直線偏光された光成分に相当する。一方、P偏光成分は、第1方向と直交する第2方向に直線偏光された光成分であり、車両60の上下方向(y方向)および前後方向(z方向)で規定されるyz平面に沿う方向に直線偏光された光成分に相当する。
The S-polarized light component in the configuration of FIG. 1 is a light component linearly polarized in the first direction orthogonal to both the incident direction and the reflected direction of the
図1において、撮像装置10は、撮像対象となる運転者70の顔面に向けて照明光12を照射するよう構成される。撮像装置10は、第1方向に直線偏光されたS偏光成分の第1照明光12sと、第2方向に直線偏光されたP偏光成分の第2照明光12pとを運転者70に向けて選択的に照射するよう構成される。撮像装置10は、第1照明光12sが照射された運転者70を撮像した第1画像と、第2照明光12pが照射された運転者70を撮像した第2画像とを取得する。撮像装置10は、第1画像と第2画像を比較することで、運転者70が偏光サングラスを使用しているか否かを判定する。
In FIG. 1, the
図3は、偏光サングラスの判定方法を模式的に示す図である。図3では、(a)サングラスを使用していない裸眼時、(b)偏光サングラスではない通常サングラスの使用時、および(c)偏光サングラスの使用時、の三つの場合において撮像装置10により取得される(i)第1画像および(ii)第2画像を示している。図3では、第1画像と第2画像の差分に対応する(iii)差分画像および(iv)差分画像のヒストグラムも示している。ここで、「差分画像」とは、第1画像を構成する各画素の輝度値(第1輝度値ともいう)から第2画像を構成する各画素の輝度値(第2輝度値ともいう)を減算した差分値(=第1輝度値−第2輝度値)により各画素の輝度値が構成される画像のことである。またヒストグラムは、画像を構成する各画素の輝度値の分布をグラフ化したものであり、横軸を輝度値とし、縦軸を画素数としたグラフで表される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a method for determining polarized sunglasses. In FIG. 3, the image is acquired by the
(a)の裸眼時では、S偏光照明の第1画像とP偏光照明の第2画像がほぼ同じとなるため、差分画像の輝度値(つまり、第1輝度値と第2輝度値の差分値)がほぼゼロとなり、差分画像にほぼ何も写らない状態となる。その結果、差分画像のヒストグラムでは、輝度値がゼロとなる近傍にのみピーク74が検出される。(b)の通常サングラスの使用時も同様であり、S偏光照明の第1画像とP偏光照明の第2画像がほぼ同じとなるため、差分画像にほぼ何も写らない状態となり、差分画像のヒストグラムにおいても輝度値がゼロとなる近傍にのみピーク74が検出される。(c)の偏光サングラスの使用時では、S偏光照明の第1画像とP偏光照明の第2画像とで偏光サングラスの見え方が異なる。偏光サングラスはS偏光成分を遮蔽するため、S偏光照明の第1画像では偏光サングラスが黒く写る。一方、偏光サングラスはP偏光成分を透過するため、P偏光照明の第2画像では偏光サングラスが透けて写る。その結果、差分画像では偏光サングラスの領域の輝度値(つまり、第1輝度値と第2輝度値の差分値)の絶対値が大きくなり、偏光サングラスが強調されて見える。第1画像における偏光サングラスの領域の第1輝度値は相対的に小さく(つまり暗く)、第2画像における偏光サングラスの領域の第2輝度値は相対的に大きい(つまり明るい)ため、差分画像における偏光サングラスの領域の輝度値は負の値(例えば−n)となる。その結果、差分画像のヒストグラムでは、輝度値がゼロとなる近傍に第1ピーク74aが検出されるとともに、輝度値が−nとなる近傍に第2ピーク74bが検出される。このようにして、S偏光照明の第1画像とP偏光照明の第2画像を比較することで、偏光サングラスの使用有無を検出できる。
In the case of the naked eye of (a), since the first image of the S-polarized illumination and the second image of the P-polarized illumination are almost the same, the brightness value of the difference image (that is, the difference value between the first brightness value and the second brightness value). ) Becomes almost zero, and almost nothing appears in the difference image. As a result, in the histogram of the difference image, the
図4は、実施の形態に係る撮像装置10の構成を模式的に示す図である。撮像装置10は、照明装置20と、カメラ22と、制御装置24とを備える。カメラ22は、撮像軸16の前方にある運転者70を撮像対象とする。照明装置20は、照明軸14の前方にある運転者70に向けて照明光12を照射する。制御装置24は、カメラ22および照明装置20の動作を制御する。図示する例において、照明軸14と撮像軸16が平行となるように描かれているが、照明軸14と撮像軸16は必ずしも平行でなくてもよい。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the
図5は、実施の形態に係る照明装置20の構成を模式的に示す図である。照明装置20は、第1光源30sと、第2光源30pと、駆動回路32と、合波素子34と、投射レンズ36と、光拡散板38とを含む。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the
第1光源30sは、第1方向に直線偏光されたS偏光の第1照明光12sを生成し、第2光源30pは、第2方向に直線偏光されたP偏光の第2照明光12pを生成する。第1光源30sおよび第2光源30pは、例えば、直線偏光の発振モードを有するレーザ光源であり、偏光方向が互いに90度異なるように配置されている。第1光源30sおよび第2光源30pは、例えば、赤外光のレーザを出力するよう構成される。第1光源30sおよび第2光源30pは、可視光のレーザを出力してもよく、赤色、緑色または青色のレーザ光を出力してもよい。第1光源30sおよび第2光源30pのそれぞれは、駆動回路32により駆動され、点灯タイミングおよび消灯タイミングが制御される。
The
合波素子34は、照明軸14上に配置され、第1光源30sから出射される第1照明光12sと、第2光源30pから出射される第2照明光12pとを照明軸14上で合波する。合波素子34の一例は、偏光ビームスプリッタであり、第1照明光12sを透過させ、第2照明光12pを反射させることで両者を合波させる。
The
投射レンズ36は、照明軸14上に配置され、合波素子34により合波された照明光12を照明対象に向けて投射する。光拡散板38は、照明軸14上に配置され、投射レンズ36を透過した照明光12を拡散して均質化するよう構成される。光拡散板38は、光拡散板38の入射前後で偏光方向が保存される偏光保存型であることが好ましい。
The
図6は、実施の形態に係る制御装置24の機能構成を模式的に示すブロック図である。制御装置24は、照明制御部40と、撮像制御部42と、画像取得部44と、画像処理部46と、出力部48とを備える。図示する各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the
照明制御部40は、照明装置20の動作を制御して照明装置20の動作モードを切り替える。照明装置20は、第1光源30sのみを点灯させて第1照明光12sを生成する第1照明モードと、第2光源30pのみを点灯させて第2照明光12pを生成する第2照明モードと、第1光源30sおよび第2光源30pの双方を点灯させて無偏光の照明光12を生成する第3照明モードとを有する。照明制御部40は、駆動回路32の動作を制御することにより、第1照明モード、第2照明モードおよび第3照明モードを切り替える。
The
撮像制御部42は、照明装置20の動作と同期してカメラ22の動作を制御する。撮像制御部42は、撮像対象に第1照明光12sが照射されるタイミングでカメラ22に第1画像を撮像させる。撮像制御部42は、撮像対象に第2照明光12pが照射されるタイミングでカメラ22に第2画像を撮像させる。撮像制御部42は、撮像対象に無偏光の照明光12が照射されるタイミングでカメラ22に第3画像を撮像させる。ここで、第3画像とは、撮像装置10をドライバモニタとして動作させて運転者70を撮像する場合の画像であり、例えば動画像を構成する画像である。
The image
図7は、照明装置20およびカメラ22の動作を模式的に示すタイミングチャートである。第1期間T1は、第1光源30sのみを点灯させて第1照明光12sを生成する第1照明モードである。第2期間T2は、第2光源30pのみを点灯させて第2照明光12pを生成する第2照明モードである。第3期間T3は、第1光源30sおよび第2光源30pの双方を点灯させて無偏光の照明光12を生成する第3照明モードである。カメラ22は、第1期間T1において第1画像を撮像し、第2期間T2において第2画像を撮像し、第3期間T3において第3画像(動画像)を撮像する。
FIG. 7 is a timing chart schematically showing the operations of the
照明制御部40は、第1期間T1、第2期間T2および第3期間T3を周期的に切り替えることにより、偏光サングラスを検出するための第1画像および第2画像の取得を可能にするとともに、ドライバモニタ用の第3画像(動画像)の取得を可能にする。照明制御部40は、例えば、カメラ22のフレームレートに同期して照明モードを切り替え、第1フレームにて第1照明モードとし、第2フレームにて第2照明モードとし、第3フレーム以降において第3照明モードとする。したがって、照明制御部40は、基本の照明モードを第3照明モードとし、間欠的に第1照明モードおよび第2照明モードを挿入するとも言える。第1照明モードおよび第2照明モードに切り替える周期は特に限られないが、例えば、1秒、5秒、10秒、30秒、1分、5分などである。また、照明制御部40は、カメラ22の隣接フレーム間で第1照明モードと第2照明モードを切り替えるようにする。これにより、第1画像と第2画像の取得タイミング間での撮像対象の変化を最小化し、第1画像と第2画像の間に偏光以外の要素で差が生じるのを防ぐようにする。
The
図6に戻り、画像取得部44は、カメラ22が撮像する画像を取得する。画像取得部44は、第1照明モードにて撮像される第1画像と、第2照明モードで撮像される第2画像とを取得する。画像取得部44は、第3照明モードにて撮像する第3画像(動画像)を取得してもよい。
Returning to FIG. 6, the
画像処理部46は、画像取得部44が取得する第1画像および第2画像に基づいて、撮像対象に偏光サングラスが含まれるか否かを判定する。画像処理部46は、図3に示されるように、第1画像および第2画像の差分画像を生成し、差分画像に各画素の輝度値の絶対値が基準値以上となる「特定領域」が存在する場合に偏光サングラスが含まれると判定する。画像処理部46は、図3に示されるように、差分画像のヒストグラムに基づいて偏光サングラスの有無を判定してもよい。例えば、図3のヒストグラムにおいて、横軸の輝度値の絶対値が基準値以上となる位置(例えば輝度値−n)において縦軸の画素数が所定値以上となるピーク(例えば第2ピーク74b)が含まれる場合に偏光サングラスがあると判定する。
The
画像処理部46は、差分画像における特定領域の画素の輝度値の符号(正負)を考慮して偏光サングラスが含まれるか否かを判定してもよい。例えば、S偏光照明を用いる第1画像の特定領域の画素の輝度値が相対的に小さく(つまり、暗く)、P偏光照明を用いる第2画像の特定領域の画素の輝度値が相対的に大きい(つまり、明るい)場合にのみ偏光サングラスが含まれていると判定してもよい。画像処理部46は、パターンマッチング等の画像解析技術を用いて運転者70の顔面の輪郭や目の位置を特定し、顔面と重なる範囲に特定領域が存在する場合や目の位置に特定領域が存在する場合に偏光サングラスを使用していると判定してもよい。画像処理部46は、運転者70が首を傾げておらず、車両60の左右方向と運転者70の両目またはサングラスの左右方向が一致する場合にのみ偏光サングラスの使用有無を判定してもよい。
The
画像処理部46は、画像取得部44が取得する第3画像(動画像)に基づいて、運転者70の状態を評価してもよい。画像処理部46は、運転者70の目が閉じた状態が所定時間連続する場合に居眠りを検知したり、運転者70の視線方向が所定時間連続して車両前方とは異なる方向に向いている場合に脇見運転を検知したりしてもよい。
The
出力部48は、画像処理部46による判定結果を外部装置に出力する。出力部48は、例えば、虚像表示装置50に偏光サングラスの使用有無の判定結果を示す信号を出力する。出力部48は、車両60に搭載される任意の機器に運転者70の状態または状態変化に関する信号を出力してもよいし、画像取得部44が取得した画像データを出力してもよい。
The
本実施の形態によれば、撮像装置10を用いて運転者70が偏光サングラスを使用しているか否かを自動判定できる。これにより、虚像表示装置50は、偏光サングラスの使用有無に応じて適切な画像表示光52を生成できる。例えば、偏光サングラスを使用していない場合にはウィンドシールド62での反射されやすいS偏光の第1表示光52sを生成するようにし、偏光サングラスを使用している場合には偏光サングラス越しに視認可能なP偏光の第2表示光52pを生成するようにできる。その結果、偏光サングラスの使用有無に拘わらずに第1表示光52sおよび第2表示光52pの双方を生成する場合に比べて虚像表示装置50の消費電力を低減することができる。また、第1表示光52sおよび第2表示光52pの双方を生成するために複数の光源を同時点灯させる必要がなくなるため、複数の光源の同時点灯による動作温度の上昇を防ぐことができ、光源の長寿命化を実現できる。
According to this embodiment, it is possible to automatically determine whether or not the
本実施の形態によれば、撮像装置10をドライバモニタとして使用しつつ、運転者70が偏光サングラスを使用しているか否かを自動判定できる。照明装置20の動作モードを間欠的に第1照明モードおよび第2照明モードに切り替えることで、ドライバモニタとしての第3画像(動画像)の取得に実質的な影響を及ぼすことなく、偏光サングラスの判定に用いる第1画像および第2画像を取得できる。また、ドライバモニタとしての第3画像(動画像)を取得するための第3照明モードにおいて、第1照明光12sおよび第2照明光12pの双方を照射することで、運転者70の顔面をより明るく照明できる。これにより、運転者70のより鮮明な画像を撮像でき、ドライバモニタとしての判定精度を高めることができる。
According to this embodiment, it is possible to automatically determine whether or not the
図8(a),(b)は、変形例に係る照明装置120の構成を模式的に示す図である。本変形例では、LED(Light Emitting Diode)などの無偏光の光源130を用いて、第1照明光112sおよび第2照明光112pが生成される点で上述の実施の形態に係る照明装置20と相違する。
8 (a) and 8 (b) are diagrams schematically showing the configuration of the
図8(a)に示されるように、照明装置120は、光源130と、偏光切替機構132とを含む。光源130は、無偏光またはランダム偏光の照明光112を生成し、少なくとも互いに直交する二つの直線偏光成分を含む照明光112を生成する。光源130および偏光切替機構132は、照明装置120の照明軸114上に配置される。偏光切替機構132は、偏光フィルタ134と、モータ136とを有する。
As shown in FIG. 8A, the illuminating
図8(b)に示されるように、偏光フィルタ134は、円盤形状であり、周方向に異なる位置に第1領域134a、第2領域134bおよび第3領域134cが設けられる。第1領域134aおよび第2領域134bには直線偏光子が設けられる一方、第3領域134cには偏光子が設けられていない。なお、第1領域134aおよび第2領域134bには、偏光軸Aの向きが同じ直線偏光子が設けられている。モータ136は、偏光フィルタ134をR方向に回転させ、照明軸114上に配置される偏光フィルタ134の領域134a〜134cを切り替える。モータ136は、偏光フィルタ134に設けられる直線偏光子を照明軸114に対して変位させる駆動部である。
As shown in FIG. 8B, the
モータ136は、偏光フィルタ134を回転させることにより、直線偏光子の偏光軸Aの向きを変化させ、S偏光成分またはP偏光成分を透過させる偏光軸Aの向きに合わせる。図8(b)に示される状態では、直線偏光子の偏光軸Aの向きが左右方向であるため、偏光フィルタ134がS偏光成分を透過させる第1直線偏光子として機能する。したがって、照明軸114上に第1領域134aが配置される場合、第1直線偏光子として機能する偏光フィルタ134をS偏光成分のみが透過し、S偏光照明である第1照明光112sが生成される。一方、照明軸114上に第2領域134bが配置される場合、つまり、図8(b)の状態から偏光フィルタ134を90度回転させた場合、直線偏光子の偏光軸Aの向きが上下方向となるため、偏光フィルタ134がP偏光成分を透過させる第2直線偏光子として機能する。その結果、照明軸114上に第2領域134bが配置される場合、第2直線偏光子として機能する偏光フィルタ134をP偏光成分のみが透過し、P偏光照明である第2照明光112pが生成される。照明軸114上に第3領域134cが配置される場合、つまり、照明軸114上に直線偏光子が挿入されない場合、無偏光の照明光が偏光フィルタ134をそのまま透過するため、無偏光の照明光112が生成される。このようにして、偏光切替機構132は、照明装置120から投射される照明光112の偏光状態を切り替えるよう構成される。
By rotating the
照明装置120は、例えば、上述の照明制御部40により動作が制御される。照明制御部40は、モータ136の動作を制御し、照明軸114上に第1領域134aが配置される第1照明モードと、照明軸114上に第2領域134bが配置される第2照明モードと、照明軸114上に第3領域134cが配置される第3照明モードとを切り替える。モータ136は、ステッピングモータで構成されてもよく、偏光フィルタ134を瞬間的に所定の角度だけ回転させることで、各照明モードを瞬時に切り替えるよう構成されてもよい。モータ136は、各照明モードにおいて偏光フィルタ134を回転させずに静止させることで、各照明モードが一定時間にわたって維持するように構成されもよい。本変形例に係る照明装置120を用いる場合であっても、上述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
The operation of the
さらなる変形例では、第1領域134aと第2領域134bに設けられる直線偏光子の偏光軸Aが共通していなくてもよく、第1領域134aにS偏光成分を透過させる第1直線偏光子が設けられ、第2領域134bにP偏光成分を透過させる第2直線偏光子が設けられてもよい。また、偏光フィルタ134の各領域134a〜134cが占める範囲は図示されるものに限られず、各領域134a〜134cの少なくとも一つが図示される領域よりも広い範囲を占めてもよいし、図示される領域よりも狭い範囲を占めてもよい。
In a further modification, the polarization axes A of the linearly polarized lighters provided in the
図9(a),(b)は、別の変形例に係る照明装置220の構成を模式的に示す図である。本変形例では、偏光フィルタを回転させるのではなく、スライドさせるように構成される点で上述の変形例と相違する。
9 (a) and 9 (b) are diagrams schematically showing the configuration of the
図9(a)に示されるように、照明装置220は、光源230と、偏光切替機構232とを含む。光源230は、無偏光またはランダム偏光の照明光212を生成し、少なくとも互いに直交する二つの直線偏光成分を含む照明光212を生成する。光源230および偏光切替機構232は、照明装置220の照明軸214上に配置される。偏光切替機構232は、偏光フィルタ234と、モータ236とを有する。
As shown in FIG. 9A, the illuminating
図9(b)に示されるように、偏光フィルタ234は、長方形状であり、長手方向(S方向)に異なる位置に第1領域234a、第2領域234bおよび第3領域234cが設けられる。第1領域234aにはS偏光成分を透過させる第1直線偏光子が設けられ、第2領域234bにはP偏光成分を透過させる第2直線偏光子が設けられる。第3領域234cには偏光子が設けられていない。モータ236は、偏光フィルタ234をS方向にスライドさせ、照明軸214上に配置される偏光フィルタ234の領域234a〜234cを切り替える。モータ236は、偏光フィルタ234に設けられる第1直線偏光子および第2直線偏光子を照明軸214に対して変位させる駆動部である。
As shown in FIG. 9B, the
照明軸214上に第1領域234aが配置される場合、つまり、照明軸214上に第1直線偏光子が挿入される場合、S偏光成分のみが偏光フィルタ234を透過するため、S偏光照明である第1照明光212sが生成される。照明軸214上に第2領域234bが配置される場合、つまり、照明軸214上に第2直線偏光子が挿入される場合、P偏光成分のみが偏光フィルタ234を透過するため、P偏光照明である第2照明光212pが生成される。照明軸214上に第3領域234cが配置される場合、つまり、照明軸214上に直線偏光子が挿入されない場合、無偏光の照明光が偏光フィルタ234をそのまま透過するため、無偏光の照明光212が生成される。このようにして、偏光切替機構232は、照明装置220から投射される照明光212の偏光状態を切り替えるよう構成される。
When the
照明装置220は、例えば、上述の照明制御部40により動作が制御される。照明制御部40は、モータ236の動作を制御し、照明軸214上に第1領域234aが配置される第1照明モードと、照明軸214上に第2領域234bが配置される第2照明モードと、照明軸214上に第3領域234cが配置される第3照明モードとを切り替える。本変形例に係る照明装置220を用いる場合であっても、上述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
The operation of the
なお、さらなる変形例においては、S偏光照明を撮像対象に投射するための第1照明装置と、P偏光照明を撮像対象に投射する第2照明装置とが別々に設けられてもよい。第1照明装置として、直線偏光の発振モードを有する第1レーザ光源を用いてもよいし、無偏光またはランダム偏光の第1光源と第1直線偏光子を組み合わせてもよい。同様に、第2照明装置として、直線偏光の発振モードを有する第2レーザ光源を用いてもよいし、無偏光またはランダム偏光の第2光源と第2直線偏光子を組み合わせてもよい。 In a further modification, a first illuminating device for projecting S-polarized illumination onto an imaging target and a second illuminating device for projecting P-polarized illumination on an imaging target may be provided separately. As the first illumination device, a first laser light source having a linearly polarized oscillation mode may be used, or a first unpolarized or randomly polarized light source and a first linear polarizer may be combined. Similarly, as the second illumination device, a second laser light source having a linearly polarized oscillation mode may be used, or an unpolarized or randomly polarized second light source and a second linear polarizer may be combined.
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各表示例に示す構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。 Although the present invention has been described above with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configurations shown in each display example are appropriately combined or replaced. Is also included in the present invention.
上述の実施の形態および変形例では、運転者70が使用する偏光サングラスの使用有無の判定に適用する例について述べた。さらなる変形例では、撮像対象に任意の直線偏光子が含まれるか否かの判定に適用してもよい。例えば、第1方向に直線偏光された第1照明光が照射された撮像対象を撮像した第1画像と、第1方向と直交する第2方向に直線偏光された第2照明光が照射された撮像対象を撮像した第2画像とに基づいて、撮像対象に直線偏光子が含まれるか否かを判定してもよい。
In the above-described embodiment and modification, an example applied to the determination of whether or not the polarized sunglasses used by the
10…撮像装置、12…照明光、12s…第1照明光、12p…第2照明光、14…照明軸、20…照明装置、22…カメラ、40…照明制御部、42…撮像制御部、44…画像取得部、46…画像処理部、60…車両、70…運転者。 10 ... Imaging device, 12 ... Illumination light, 12s ... First illumination light, 12p ... Second illumination light, 14 ... Illumination axis, 20 ... Lighting device, 22 ... Camera, 40 ... Illumination control unit, 42 ... Imaging control unit, 44 ... image acquisition unit, 46 ... image processing unit, 60 ... vehicle, 70 ... driver.
Claims (7)
第1方向に直線偏光された第1照明光と、前記第1方向と直交する第2方向に直線偏光された第2照明光とを前記カメラの撮像対象に向けて選択的に照射する照明装置と、
前記第1照明光が照射された前記撮像対象を含む第1画像と、前記第2照明光が照射された前記撮像対象を含む第2画像とを前記カメラから取得する画像取得部と、
前記第1画像および前記第2画像に基づいて前記撮像対象に直線偏光子が含まれるか否かを判定する画像処理部と、を備えることを特徴とする撮像装置。 With the camera
An illumination device that selectively irradiates a first illumination light linearly polarized in the first direction and a second illumination light linearly polarized in a second direction orthogonal to the first direction toward an imaging target of the camera. When,
An image acquisition unit that acquires a first image including the image pickup target irradiated with the first illumination light and a second image including the image pickup target irradiated with the second illumination light from the camera.
An image pickup apparatus comprising: an image processing unit for determining whether or not a linear polarizer is included in the image pickup target based on the first image and the second image.
前記第1方向は、前記第1照明光の照明方向および前記車両の上下方向の双方に直交する方向であり、
前記第2方向は、前記第2照明光の照明方向および前記第1方向の双方に直交する方向であり、
前記画像処理部は、前記運転者の顔面と重なる範囲に前記第1方向の直線偏光成分を遮蔽する直線偏光子が含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The camera captures the face of the driver of the vehicle.
The first direction is a direction orthogonal to both the illumination direction of the first illumination light and the vertical direction of the vehicle.
The second direction is a direction orthogonal to both the illumination direction of the second illumination light and the first direction.
The imaging unit according to claim 1, wherein the image processing unit determines whether or not a linear polarizing element that shields the linearly polarized light component in the first direction is included in a range that overlaps with the driver's face. apparatus.
前記第1光源を点灯させる第1期間と、前記第2光源を点灯させる第2期間とを切り替える照明制御部と、
前記第1期間において前記カメラに前記第1画像を撮像させ、前記第2期間において前記カメラに前記第2画像を撮像させる撮像制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The lighting device combines the first light source that generates the first illumination light, the second light source that generates the second illumination light, the first illumination light, and the second illumination light on the illumination axis. Including the combiner element
A lighting control unit that switches between a first period in which the first light source is turned on and a second period in which the second light source is turned on.
The first or second claim is further comprising an imaging control unit that causes the camera to image the first image in the first period and causes the camera to image the second image in the second period. The imaging device described.
前記撮像制御部は、前記第3期間において前記カメラに第3画像を撮像させることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 The lighting control unit periodically switches between the first period, the second period, and the third period in which both the first light source and the second light source are turned on.
The imaging device according to claim 3, wherein the imaging control unit causes the camera to capture a third image in the third period.
前記第1直線偏光子を前記照明軸上に挿入させる第1期間と、前記第2直線偏光子を前記照明軸上に挿入させる第2期間とを切り替える照明制御部と、
前記第1期間において前記カメラに前記第1画像を撮像させ、前記第2期間において前記カメラに前記第2画像を撮像させる撮像制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The illumination device includes a light source that generates illumination light containing two linear polarization components orthogonal to each other, and a first linear polarizer that can be inserted on the illumination axis of the illumination light to generate the first illumination light. , A second linear polarizer that can be inserted on the illumination axis to generate the second illumination light, and a drive unit that displaces the first linear polarizer and the second linear polarizer with respect to the illumination axis. And, including
An illumination control unit that switches between a first period in which the first linear polarizer is inserted on the illumination axis and a second period in which the second linear polarizer is inserted on the illumination axis.
The first or second claim is further comprising an imaging control unit that causes the camera to image the first image in the first period and causes the camera to image the second image in the second period. The imaging device described.
前記撮像制御部は、前記第3期間において前記カメラに第3画像を撮像させることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 The illumination control unit periodically switches between the first period, the second period, and the third period in which both the first linear polarizer and the second linear polarizer are retracted from the illumination axis. ,
The imaging device according to claim 5, wherein the imaging control unit causes the camera to capture a third image in the third period.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019057822A JP2020159791A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Imaging apparatus and method for determination |
PCT/JP2019/045572 WO2020194853A1 (en) | 2019-03-26 | 2019-11-21 | Imaging device and determination method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019057822A JP2020159791A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Imaging apparatus and method for determination |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020159791A true JP2020159791A (en) | 2020-10-01 |
Family
ID=72642821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019057822A Pending JP2020159791A (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Imaging apparatus and method for determination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020159791A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023140023A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-27 | 矢崎総業株式会社 | Vehicular display device |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019057822A patent/JP2020159791A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023140023A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-27 | 矢崎総業株式会社 | Vehicular display device |
JP7488013B2 (en) | 2022-01-18 | 2024-05-21 | 矢崎総業株式会社 | Vehicle display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5045212B2 (en) | Face image capturing device | |
KR102078059B1 (en) | Prism-based Eye Tracking | |
JP2013516882A (en) | Apparatus and method for recognizing stereoscopic glasses, and method for controlling display of a stereoscopic video stream | |
JP2008015915A (en) | Image processing method, input interface device | |
JP6418552B2 (en) | Storage environment information output method, storage environment information output device, and control program | |
JP2013120586A (en) | Projector | |
JP2019139069A (en) | Projection system | |
EP2693253A1 (en) | Windshield display system | |
JP2020159792A (en) | Imaging apparatus and method for determination | |
JP2020159791A (en) | Imaging apparatus and method for determination | |
JP5327010B2 (en) | Display system and method for controlling a display system | |
JP3297504B2 (en) | Optical device | |
JP3914728B2 (en) | Presentation system | |
WO2020194853A1 (en) | Imaging device and determination method | |
JP2006340755A (en) | Ophthalmic examination apparatus | |
JP5538983B2 (en) | Skin observation device | |
WO2020194855A1 (en) | Virtual image display device and imaging device | |
JP7127590B2 (en) | virtual image display | |
JP4426992B2 (en) | Composite video camera | |
JP2013026656A (en) | Photographing device, photographing method, and photographing program | |
JP2003241079A (en) | Image observing device | |
JP2012220818A (en) | Imaging apparatus | |
WO2019117000A1 (en) | Image processing device and image processing method | |
CN112578556B (en) | Eye tracking system for reducing unwanted reflections from optical devices | |
JP6794795B2 (en) | Imaging device, imaging method, program |