JP2021181925A - 撮像システム、制御装置、制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】テラヘルツ波を照射することによって被写体を撮像する場合に、消費電力を低減できる技術を提供する。【解決手段】撮像システムは、第１の動作モードでは第１の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射し、第２の動作モードでは前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって、当該被写体を検出する第１の検出部と、前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、テラヘルツ波を照射して撮像する撮像システム、制御装置、制御方法、プログラムに関する。

テラヘルツ波は、典型的には０．２ＴＨｚから３０ＴＨｚの範囲のうち任意の周波数帯域の成分を有する電磁波である。この周波数帯域には、生体分子や樹脂をはじめとして、様々な物質の構造や状態に由来する特徴的な吸収が多く存在する。これに加え、テラヘルツ波は、可視光や赤外光と比較して波長が長いため、散乱の影響を受けにくく、多くの物質に対し強い透過性を有している。また、テラヘルツ波は、ミリ波と比較して波長が短いため、空間分解能（指向性）が高い。このように、テラヘルツ波は、「光の指向性」と「電波の透過性」を合わせ持ち、公共の場所でのボディチェックや監視カメラ等へのイメージング応用が期待されている。

特許文献１には、テラヘルツ波を照射して、テラヘルツ波画像を取得するアクティブ型のカメラシステム（撮像システム）が開示されている。

特開２０１８−０８７７２５号公報

ここで、テラヘルツ波を照射する照明装置は、可視光や赤外光を照射する照射装置よりも多くの消費電力が必要である。従って、テラヘルツ波を照射する照明装置を有する撮像システムを監視カメラなどに用いる場合には、被写体を撮像し続けるために長時間の動作が求められ、撮像システムとして多くの消費電力が必要であるという課題があった。

そこで、本発明は、テラヘルツ波を照射することによって被写体を撮像する場合に、消費電力を低減できる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
第１の動作モードでは第１の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射し、第２の動作モードでは前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、
テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって、当該被写体を検出する第１の検出部と、
前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部と、
を有することを特徴とする撮像システムである。

本発明の第２の態様は、
第１の動作モードでは第１の消費電力で点灯することによってテラヘルツ波を照射し、第２の動作モードでは前記第１の消費電力よりも大きい第２の消費電力で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、
テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって、当該被写体を
検出する第１の検出部と、
前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合には、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部と、
を有することを特徴とする撮像システムである。

本発明の第３の態様は、
第１の動作モードでは第１の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射して、第２の動作モードでは前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって当該被写体を検出する第１の検出部と、を有する撮像システムの制御装置あって、
前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部を有する、
ことを特徴とする制御装置である。

本発明の第４の態様は、
テラヘルツ波を照射する第１の照明部と、テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって当該被写体を検出する第１の検出部と、を有する撮像システムの制御方法であって、
前記第１の照明部を第１の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第１の制御工程と、
前記第１の照明部を前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第２の制御工程と、
前記第１の照明部が第１の発光量で点灯した状態において前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の照明部を前記第２の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第３の制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法である。

本発明によれば、テラヘルツ波を照射することによって被写体を撮像する場合に、消費電力を低減できる。

実施形態１に係る撮像システムの構成図である。 実施形態１に係る撮像システムの動作のフローチャートである。 実施形態１に係る撮像システムの動作のタイムチャートである。 実施形態１に係る照明素子の配置を示す図である。 実施形態２に係る撮像システムの構成図である。 実施形態２に係る撮像システムの動作のフローチャートである。 実施形態２に係る撮像システムの動作のタイムチャートである。

以下、添付の図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わされてもよい。さらに、添付の図面においては、同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜実施形態１＞
［撮像システムの構成］
図１を参照して、本実施形態に係るテラヘルツ波を照射して撮像する撮像システム１００１（カメラシステム；撮像装置）の構成について説明する。図１は、撮像システム１００１の構成を説明する模式図である。ここで、撮像システム１００１が照射するテラヘルツ波（電磁波）の周波数は、周波数の割り当てが行われていない０．２ＴＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の範囲のうち、任意の周波数帯域の成分を有するか、単一の周波数であることが好ましい。多くの衣服類は１ＴＨｚまで高い透過性を有するため、本実施形態のように、秘匿物の検査等に用いる場合には、さらに０．２ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の周波数範囲がより好ましい。

撮像システム１００１は、第１検出部１００、第１照明部１１０、モニタ部１３０、支持部１６０、および制御部１７０を有する。

第１検出部１００は、第１照明部１１０が照射するテラヘルツ波の被写体における反射波（反射光）を検出して、当該被写体を検出する。第１検出部１００は、被写体における反射波を検出した場合には、反射波に基づき当該被写体の情報を含む信号（例えば、画像信号（画像情報））を生成する。なお、第１検出部１００は、反射波に基づき、被写体を撮像することが可能であるため、本実施形態では、撮像部であるということもできる。また、本実施形態では、撮像システム１００１が１個の第１検出部１００を有しているが、撮像システム１００１が有する第１検出部１００の数はこれに限らず、２個以上であってもよい。

第１照明部１１０は、テラヘルツ波を被写体に照射する照明装置である。なお、本実施形態では、第１照明部１１０は、人物が有する秘匿物である第１被写体１４０と、当該人物（人体）である第２被写体１４１とに対してテラヘルツ波を照射する。ここで、第２被写体１４１が衣服の内部に第１被写体１４０を有しているため、人の目によって外部から第１被写体１４０を視認することができない。また、本実施形態では、撮像システム１００１が１個の第１照明部１１０を有しているが、撮像システム１００１が有する第１照明部１１０の数はこれに限らず、２個以上であってもよい。

ここで、第１照明部１１０は、テラヘルツ波を照射する複数の照明素子１２０と、照明光学系１１１とを有する。第１照明部１１０が有する照明素子１２０の数は、本実施形態では、２５個（５個×５個の配列）である。

照明光学系１１１は、結像機能を有した光学素子である。照明光学系１１１は、レンズのような透過型の照明光学系であっても、ミラーのような反射型の照明光学系であってもよい。照明光学系１１１がレンズのような透過型である場合、使用するテラヘルツ波に対する損失が小さい材料が使用されるとよい。例えば、照明光学系１１１の材料として、テフロン（登録商標）や高密度ポリエチレン（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が使用できる。

複数の照明素子１２０は、同一平面に並べられていてもよいし、曲面を有するように並べられてもよい。複数の照明素子１２０のそれぞれから照射されたテラヘルツ波が、照明光学系１１１によって収束される。照明光学系１１１が透過型である場合には、第１照明部１１０と照明光学系１１１が同軸上に配置される。このため、照明光学系１１１が透過型である場合には、アライメント（配置）が容易であり、設置スペースを小さく小型化できる。一方、照明光学系１１１がミラーなどの反射型である場合には、透過型である場合に比べて大型化が容易である。このため、第１照明部１１０から受光できる面積を大きくすることが容易であり、照明光学系１１１によって収束される光量を増やしやすい。

モニタ部１３０は、第１検出部１００が検出したテラヘルツ波の信号を取得して、当該
信号に基づく被写体の画像を表示する。支持部１６０は、第１検出部１００と第１照明部１１０とを接続する。

制御部１７０は、第１検出部１００と第１照明部１１０を制御する。制御部１７０は、例えば、制御プログラムを格納する記憶部やＣＰＵを有するコンピュータ（制御装置）であり得る。なお、制御部１７０（ＣＰＵ）は、格納された制御プログラムを実行することによって、第１検出部１００と第１照明部１１０を制御する。

なお、第１照明部１１０（テラヘルツ波源）および第１検出部１００（テラヘルツ波検出素子）には、比較的扱いが容易で且つ小規模な系で使用可能な半導体素子を用いることができる。例えば、半導体素子を用いたテラヘルツ波源として、量子カスケードレーザー（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｃａｓｃａｄｅ Ｌａｓｅｒ：ＱＣＬ）、共鳴トンネルダイオード（
Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＲＴＤ）等が挙げられる。半導体素子を用いた検出器として、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）型の熱検出器（ボロメータ）、ショットキーバリアダイオード（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＳＢＤ）等が挙げられる。

［撮像システムの動作］
図２、図３を参照して、撮像システム１００１の動作（制御方法）を説明する。図２は、撮像システム１００１の動作のフローチャートである。図３は、撮像システム１００１における各構成の動作の有無を示すタイムチャートである。なお、図２のフローチャートの各処理は、制御部１７０が、記憶部（記憶媒体）などに格納したプログラムを実行することによって実現できる。ここで、照明素子１２０は、指向性が低い照明素子１２１と、照明素子１２１よりも指向性が高い照明素子１２２を有する。

（ステップＳ１０１）
Ｓ１０１では、撮像システム１００１は、第１の動作モードとして、指向性が低い照明素子１２１が照射するテラヘルツ波が被写体において反射した光（反射波）を検出する。具体的には、制御部１７０は、制御信号によって第１照明部１１０を制御して、指向性が低い照明素子１２１のうちの１個の照明素子１２０を点灯または間欠的点灯（１フレーム期間内において点灯と消灯が繰り返すような点灯を）させる。また、制御部１７０は、制御信号によって第１検出部１００を制御して、第１照明部１１０から照射されたテラヘルツ波が被写体において反射した光（反射波）を検出し、反射波に基づく信号を生成（取得）する。

なお、Ｓ１０１では、図３のタイムチャートに示すように、１個の照明素子１２０が点灯している一方、他の２４個の照明素子１２０は消灯している。これによって、Ｓ１０１では、点灯する照明素子１２０の数を抑えることができるため、第１の照明部１１０における消費電力を低減することができる。

また、少数の指向性の低い照明素子１２０の点灯により照射されたテラヘルツ波の反射波を検出することによれば、広範囲での検出がしやすく、被写体の高速検出ができるという効果が奏する。これにより、照明素子１２０の点灯時間の短縮ができる。

（ステップＳ１０２）
Ｓ１０２では、制御部１７０は、第１検出部１００を制御して、第１被写体１４０（秘匿物）を検出したか否かを判定する。具体的には、制御部１７０（第１検出部１００）は、第１検出部１００が検出した反射波に基づく信号に、第１被写体１４０の情報が含まれるか否かを判定する。第１被写体１４０の情報が含まれる場合にはＳ１０３に進み、含まれない場合にはＳ１０１に戻る。Ｓ１０３に進む場合には、第１照明部１１０から照射さ
れたテラヘルツ波が、第１被写体１４０において反射して、第１検出部１００に入射している。このとき、第１被写体１４０において反射したテラヘルツ波の正反射波が、第１被写体１４０に入射する。つまり、制御部１７０は、第１被写体１４０において反射したテラヘルツ波の正反射波が第１検出部１００に入射するように、第１検出部１００および第１照明部１１０を制御する。例えば、制御部１７０が、第１照明部１１０のテラヘルツ波の照射方向を変更するように第１照明部１１０の位置を変更する。または、制御部１７０は、ビームフォーミングを利用することによって、第１被写体１４０の存在する方向に対する第１検出部１００および第１照明部１１０の指向性を向上させてもよい。第１検出部１００および第１照明部１１０の少なくとも１つは、位置や向きを変更する駆動部を有していてもよい。

なお、Ｓ１０２では、図３のタイムチャートに示すように、２５個の照明素子１２０は全て、消灯している状態である。しかしながら、Ｓ１０２においても、Ｓ１０１において点灯している１個の照明素子１２０が点灯し続けてもよい。つまり、照明素子１２０は、Ｓ１０２においても、第１の動作モードで照明部１１０が点灯していてもよい。また、Ｓ１０２では、第１検出部１００は、反射波（被写体）を検出していない。

また、Ｓ１０２における第１被写体１４０の情報が、反射波に基づく信号に含まれるか否かの判定に関して、信号強度や事前に取得したデータを基準にするだけでなく、機械学習モデルにより輪郭から危険物として推定できる形状に応じて判定してもよい。また、判定には、ＡＩ（人工知能）が利用され得る。例えば、ディープラーニングを経た識別器（学習済モデル）が第１検出部１００（または制御部１７０）に組み込まれ、ＡＩによって特徴情報が抽出され、判定を行うことができる。つまり、第１検出部１００は、ディープラーニングなどの機械学習により学習した学習済モデルを有し、取得した信号（情報）を学習済モデルに入力することによって、学習済モデルから、第１被写体１４０の情報が当該信号（情報）に含まれるか否かを判定する。なお、学習済モデルは、以下のように生成することができる。まず、危険物（秘匿物）の画像情報と危険物であることを示す情報との組み合わせが複数、学習するための教師データとして学習モデルに入力される。そして、任意の公知の教師あり機械学習アルゴリズムに基づき、教師データから学習済モデルが生成される。学習済モデルは、ディープラーニング（多層ニューラルネットワーク）以外に、階層型ニューラルネットワークや、ＳＶＭ等のその他の機械学習アルゴリズムに基づいて生成されてもよい。

（ステップＳ１０３）
Ｓ１０３では、撮像システム１００１は、第２の動作モードとして、全ての照明素子１２０が照射するテラヘルツ波の光によって、第１被写体１４０を撮像する（第１被写体１４１の画像情報を取得する）。具体的には、制御部１７０は、制御信号により第１照明部１１０を制御して、第１照明部１１０における全て（２５個）の照明素子１２０を点灯させる。そして、制御部１７０は、第１検出部１００を制御して、第１照明部１１０から照射されたテラヘルツ波の第１被写体１４０における反射波を検出して、撮像処理を行う。このとき、一般的なカメラのオートフォーカスシステムなどを用いて、フォーカスレンズ制御による合焦動作が行われてもよい。つまり、Ｓ１０３において、制御部１７０は、照明部１１０が暗く点灯していた第１の動作モードから、照明部１１０が明るく点灯する第２の動作モードに切り替えている。なお、Ｓ１０１よりもＳ１０３の方が、被写体に照射される光の光量（第１照明部１１０の発光量；照射量）が多い。

なお、点灯する照明素子１２０の数に関して、Ｓ１０１にて点灯する照明素子１２０の数が、Ｓ１０３にて点灯する照明素子１２０の数より少なければ、それぞれのステップにおいて点灯する照明素子１２０の数は任意の数でよい。例えば、Ｓ１０１にて１個の照明素子１２０が点灯し、Ｓ１０３にて当該１個以外の２４個の照明素子１２０が点灯しても
よい。つまり、Ｓ１０１にて点灯する照明素子１２０とＳ１０３にて点灯する照明素子１２０とは互いに異なる照明素子１２０であってもよい。このように点灯することによれば、Ｓ１０１にて点灯した照明素子１２０が、Ｓ１０３にて点灯する照明素子１２０よりも大幅に早く照明素子としての寿命を迎えることを抑制することができる。

また、２５個の照明素子における、Ｓ１０１（第１の動作モード）にて点灯する照明素子１２０（照明素子１２１）の位置は、任意であってよい。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、Ｓ１０１にて４個の照明素子１２０が点灯する場合の例を示す。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）では、Ｓ１０１にて点灯する照明素子１２０を斜線で表現している。Ｓ１０１では、図４（Ａ）に示すように２５個の照明素子１２０のうち４隅の４個の照明素子１２０が点灯してもよいし、図４（Ｂ）に示すように中央部の４個の照明素子１２０が点灯してもよい。また、図４（Ｃ）に示すように、２５個の照明素子１２０のうち不規則な位置の照明素子１２０が点灯してもよい。

以上のように、本実施形態では、撮像システム１００１は、まず、少数の照明素子１２０の点灯によって被写体を検出した結果に第１被写体１４０の情報が含まれるか否かを判定する。第１被写体１４０の情報が含まれていれば、撮像システム１００１は、より多くの照明素子１２０の点灯によって第１被写体１４０を撮像する。すなわち、少数の照明素子１２０の点灯によって被写体を検出した結果に第１被写体１４０が含まれなければ、それよりも多くの照明素子１２０は点灯しない。これにより、テラヘルツ撮像システムを監視カメラなどに用いる場合での常時動作においても、照明素子１２０の消費電力を低減することができる。

さらに、本実施形態では、Ｓ１０１（第１の動作モード）とＳ１０３（第２の動作モード）とで、点灯する照明素子１２０の指向性を異ならせている。Ｓ１０１のように、低い（広い）指向性の照明素子１２０を用いることによれば、広範囲において被写体の検出を行うことができ、被写体の高速検出を実現することができる。一方、Ｓ１０３のように、高い（狭い）指向性の照明素子１２０を用いれば、テラヘルツ波の面積あたりの照射光量を増加でき、さらにテラヘルツ波を被写体の正面から照射することができるため、照射光量あたりのテラヘルツ波の反射光量が増加する。このため、Ｓ１０３では、雑音少なく（ＳＮ比が高く）、第１の被写体１４０を撮像（検出）することができる。つまり、本実施形態では、第１の被写体１４０が検出されるまでは、広範囲に対して高速度な検出が実現でき、第１の被写体１４０が検出された後では、第１の被写体１４０の高精度な撮像をすることができる。

また、本実施形態では、指向性が高い照明素子と指向性が低い照明素子とを用いる例を示したが、同じ指向性の照明素子を用いてもよい。つまり、Ｓ１０３（第２の動作モード）では、Ｓ１０１（第１の動作モード）よりも大きな発光量で（消費電力を大きく；明るく）第１照明部１１０が点灯していれば、いずれの方法が用いられてもよい。
例えば、Ｓ１０１では、時間経過に従い、第１照明部１１０における複数個の照明素子１２０が順次１個ずつ点灯（輪番）してもよい。順次点灯することによれば、１個の照明素子１２０だけが早く消耗してしまうことを抑制することができるため、撮像システム１００１全体として長く使用することができるようになる。なお、順次１個ずつ照明素子１２０が点灯するのではなく、複数個ずつ（例えば、２個または３個ずつ）照明素子１２０が点灯してもよい。それらの位置は任意に決定することができる。また、Ｓ１０１とＳ１０３とで、第１照明部１１０における照明素子１２０の点灯数、明るさ（消費電力）、駆動周波数、ｄｕｔｙ比等を変更してもよい。

なお、上述では、Ｓ１０１（第１の動作モード）とＳ１０３（第２の動作モード）とで、点灯している照明素子１２０の数を変更したが、同数の照明素子１２０が点灯していて
もよい。つまり、Ｓ１０１では２５個全ての照明素子１２０のそれぞれが所定の発光量で点灯し、Ｓ１０３では２５個全ての照明素子１２０のそれぞれが所定の発光量よりも大きい発光量で点灯してもよい。また、指向性の高さ（広さ）を調整可能な照明素子１２０を用いて、Ｓ１０１では２５個全ての照明素子１２０が低い指向性で点灯し、Ｓ１０３では２５個全ての照明素子１２０がＳ１０１よりも高い指向性で点灯してもよい。

さらには、制御部１７０は、Ｓ１０３の処理の終了後、Ｓ１０３にて第１被写体１４１の画像情報が取得できている場合には、再度Ｓ１０３の処理を実行するようにし、そうでない場合にはＳ１０１の処理を実行するようにしてもよい。つまり、制御部１７０は、Ｓ１０３にて第１被写体１４１が検出（撮影）した場合には、指向性が高い照明素子１２１のテラヘルツ波の照射に第１被写体１４１の撮影を継続する（第２の動作モードを継続させる）。Ｓ１０３にて第１被写体１４１が検出（撮像）できてない場合には、指向性が低い照明素子１２１が照射するテラヘルツ波の光によって、被写体を検出するように切り替えてもよい（第１の動作モードに切り替える）。

＜実施形態２＞
本実施形態では、照明素子１２０の消費電力を実施形態１よりも低減させることを目的とする。本実施形態では、照明素子１２０によるテラヘルツ波の照射を行う必要があるか否かを、可視光または赤外光を用いた照射によって判定することによって、消費電力をさらに低減させる。なお、可視光とは、人間が肉眼で感じることができる光であり、例えば、波長が３８０ｎｍ以上７７０ｎｍ未満の光である。赤外光とは、例えば、波長が、７７０ｎｍ以上１ｍｍ未満の光（電磁波）である。

本実施形態に係る撮像システム１００１は、図５に示す構成図のように、第２検出部２００と第２照明部２１０とを有している。なお、本実施形態に係る撮像システム１００１のその他の構成については、実施形態１に係る撮像システム１００１と同様である。このため、２つの実施形態において共通する構成について、図５において同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

第２検出部２００は、人感センサである。第２検出部２００は、可視光または赤外光に対して感度を有し、可視光または赤外光を検出することによって被写体を検出する。なお、本実施形態では、第１検出部１００と第２検出部２００とは、同一の範囲の被写体を検出可能である。なお、可視光または赤外光はテラヘルツ波に比べて透過性が弱いため、第２検出部２００は、図５に示す例において、人物である第２被写体１４１や衣服を検出することができるが、衣服に覆われた秘匿物である第１被写体１４０を検出することができない。

第２照明部２１０は、可視光また赤外光を被写体に対して照射する。ここで、可視光や赤外光の方が、テラヘルツ波よりも照射（点灯）のために必要な電力量が少ない。つまり、第１照明部１１０による光の照射よりも、第２照明部２１０による光の照射の方が少ない電力消費量によって実現できる。

［撮像システムの動作］
図６、図７を用いて、本実施形態に係る撮像システム１００１の動作について説明する。図６は、撮像システム１００１の処理を示すフローチャートである。なお、本フローチャートのＳ１０１〜Ｓ１０３は、実施形態１の図２のフローチャートのＳ１０１〜Ｓ１０３と同様であるため、詳細な説明は省略する。図７は、撮像システム１００１における各構成の動作の有無を示すタイムチャートである。なお、図７では、Ｓ１０２において、時間経過に従って点灯する照明素子が切り替わり、照明素子９個が順次１個ずつ点灯する例を示している。

（ステップＳ２０１）
Ｓ２０１では、制御部１７０は、制御信号によって第２照明部２１０を制御して、可視光または赤外光を被写体に照射する。制御部１７０は、制御信号によって第２検出部２００を制御して、被写体において反射した可視光または赤外光を検出して、信号（画像信号）に変換する。

ここで、図７のタイムチャートに示すように、Ｓ２０１において第１照明部１１０は、消灯している（点灯していない）。また、第１検出部１００も動作をしていない。

なお、可視光には太陽光を用いてもよく、赤外光には人物から発される赤外光を用いてもよい。つまり、可視光および赤外光は自然界において多く発生しているものであるため、撮像システム１００１は、第２照明部２１０を有していなくてもよい。

（ステップＳ２０２）
Ｓ２０２では、制御部１７０は、第２検出部２００を制御して、第２検出部２００が第２被写体１４１を検出したか否かを判定する。具体的には、制御部１７０は、第２検出部２００が変換した信号に第２被写体１４１（人物）の情報が含まれているか否かを判定する。第２被写体１４１の情報が含まれる場合にはＳ１０１に進み、含まれない場合にはＳ２０１に戻る。従って、第２被写体１４１の情報が信号に含まれる場合には、Ｓ１０１にて第１照明部１１０が点灯し、そうでない場合には第１照明部１１０は消灯した状態を維持する。

なお、図７のタイムチャートの示すように、本実施形態では、Ｓ１０３において第２照明部２１０が点灯し、かつ、第２検出部２００が動作している。しかし、Ｓ１０３において、第２照明部２１０が消灯し、かつ、第２検出部２００が動作をしていなくてもよい。

以上により、可視光または赤外光によって、第２検出部２００が第２被写体１４１を検出しなければ、第１照明部１１０によるテラヘルツ波の照射は行われない。このため、第１照明部１１０（照明素子１２０）が点灯している時間を短くすることができるので、照明素子１２０の消費電力のさらなる低減ができる。また、第１照明部１１０が点灯した後も、実施形態１と同様に、第１の被写体１４０が検出されるまでは、少数の照明素子１２０によってテラヘルツ波が照射される。従って、撮像システム全体における消費電力の低減を図ることができる。

なお、本実施形態では、人感センサによって人物が検出された場合に、テラヘルツ波の照射による撮像（Ｓ１０１の処理）が開始されたが、これには限らない。例えば、人感センサによって、人物が検出された場合に、さらに当該人物と撮像システム１００１との距離を距離センサによって測定して、当該距離が所定の閾値以下であった場合に、制御部１７０は、テラヘルツ波の照射による撮像を開始してもよい。これによれば、人物が遠く離れていることに起因する、テラヘルツ波の照射および検出による秘匿物の検出ができないということを抑制することができる。

また、音を検出するセンサが、所定の大きさ以上の音を検出した場合に、テラヘルツ波の照射により撮像（Ｓ１０１の処理；第１の動作モードの処理）が開始されてもよい。これによれば、音によって、人物が撮像システム１００１の近くにいるか否かを判定することができるので、光の照射および検出を要する実施形態２よりも少ない消費電力によって人物の有無を判定することができる。つまり、Ｓ２０１およびＳ２０２の処理は、テラヘルツ波を照射するよりも少ない電力で、撮像システム１００１の近くに人物がいるか否かが判定できるのであれば、任意の方法が用いられてもよい。更に、Ｓ２０１およびＳ２０
２の処理は、いくつかの方法を組み合わせて用いることもできる。

なお、上記の各実施形態の各機能部は、個別のハードウェアであってもよいし、そうでなくてもよい。２つ以上の機能部の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。１個の機能部の複数の機能のそれぞれが、個別のハードウェアによって実現されてもよい。１個の機能部の２つ以上の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。また、各機能部は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰなどのハードウェアによって実現されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、装置が、プロセッサと、制御プログラムが格納されたメモリ（記憶媒体）とを有していてもよい。そして、装置が有する少なくとも一部の機能部の機能が、プロセッサがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上記の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１個以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００１：撮像システム、１１０：第１照明部、１００：第１検出部、１７０：制御部

Claims (20)

1. 第１の動作モードでは第１の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射し、第２の動作モードでは前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、
   テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって、当該被写体を検出する第１の検出部と、
   前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部と、
   を有することを特徴とする撮像システム。
2. 被写体から発せられる可視光または赤外光を検出することによって、当該被写体を検出する第２の検出部をさらに有し、
   前記制御部は、１）前記第２の検出部が第２の被写体を検出する前には前記第１の照明部を消灯させておき、２）前記第２の検出部が第２の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードに切り替えて、前記第１の照明部を前記第１の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
3. 可視光または赤外光を照射する第２の照明部をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記第２の被写体は、人物であり、
   前記第１の被写体は、前記人物が有する秘匿物である、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の撮像システム。
5. 音を検出するセンサをさらに有し、
   前記制御部は、１）前記センサが所定の大きさ以上の音を検出する前には前記第１の照明部を消灯させておき、２）前記センサが前記所定の大きさ以上の音を検出した場合に、前記第１の動作モードに切り替えて、前記第１の照明部を前記第１の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像システム。
6. 前記第１の検出部は、前記第２の発光量で点灯した前記第１の照明部から照射されたテラヘルツ波の反射波に基づき、前記第１の被写体の画像情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像システム。
7. 前記第１の照明部は、複数の照明素子を有しており、
   前記第１の動作モードでは、前記複数の照明素子のうち第１の数の照明素子が点灯し、
   前記第２の動作モードでは、前記複数の照明素子のうち前記第１の数よりも多い第２の数の照明素子が点灯する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像システム。
8. 前記第１の動作モードでは、前記第１の数の照明素子は、１フレーム期間の内に点灯と消灯を繰り返す、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像システム。
9. 前記第１の動作モードでは、時間経過に従って点灯する照明素子が切り替わり、前記第１の数ずつ照明素子が点灯する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像システム。
10. 前記複数の照明素子は、第１指向性の照明素子と、前記第１指向性よりも高い指向性である第２指向性の照明素子とを有し、
    前記第１の動作モードでは、前記第１指向性の照明素子が点灯し、
    前記第２の動作モードでは、前記第２指向性の照明素子が点灯する、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の撮像システム。
11. 前記複数の照明素子は、第１消費電力の照明素子と、前記第１消費電力よりも高い消費電力である第２消費電力の照明素子とを有し、
    前記第１の動作モードでは、前記第１消費電力の照明素子が点灯し、
    前記第２の動作モードでは、前記第２消費電力の照明素子が点灯する、
    ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の撮像システム。
12. 前記制御部は、前記第２の動作モードに切り替わる場合に、前記第１の被写体においてテラヘルツ波が反射した正反射波が、前記第１の検出部に入射するように制御する、
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像システム。
13. 前記テラヘルツ波は、０．２ＴＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の範囲に含まれる周波数帯域の成分を有する電磁波である、
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像システム。
14. 前記テラヘルツ波は、０．２ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の範囲に含まれる周波数帯域の成分を有する電磁波である、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像システム。
15. 前記第１の検出部は、前記第１の被写体を検出するための機械学習を行った学習済モデルを用いて、前記反射波に基づく情報に前記第１の被写体の情報が含まれるか否かを判定することによって、前記第１の被写体を検出する、
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像システム。
16. 前記制御部は、
    前記第２の動作モードにおいて前記第１の検出部が前記第１の被写体を検出している場合には、前記第２の動作モードを継続し、
    前記第２の動作モードにおいて前記第１の検出部が前記第１の被写体を検出していない場合には、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに切り替える、
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の撮像システム。
17. 第１の動作モードでは第１の消費電力で点灯することによってテラヘルツ波を照射し、第２の動作モードでは前記第１の消費電力よりも大きい第２の消費電力で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、
    テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって、当該被写体を検出する第１の検出部と、
    前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合には、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部と、
    を有することを特徴とする撮像システム。
18. 第１の動作モードでは第１の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射して、第２の動作モードでは前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯することによってテラヘルツ波を照射する第１の照明部と、テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって当該被写体を検出する第１の検出部と、を有する撮像システム
    の制御装置あって、
    前記第１の動作モードにおいて前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに切り替える制御部を有する、
    ことを特徴とする制御装置。
19. テラヘルツ波を照射する第１の照明部と、テラヘルツ波が被写体において反射した反射波を検出することによって当該被写体を検出する第１の検出部と、を有する撮像システムの制御方法であって、
    前記第１の照明部を第１の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第１の制御工程と、
    前記第１の照明部を前記第１の発光量よりも大きい第２の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第２の制御工程と、
    前記第１の照明部が第１の発光量で点灯した状態において前記第１の検出部が第１の被写体を検出した場合に、前記第１の照明部を前記第２の発光量で点灯させてテラヘルツ波を照射するように制御する第３の制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
20. 請求項１９に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
    
    

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