JP3700778B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線撮像装置、例えば、車両に搭載されて車両の前方又は後方を監視する車両用赤外線監視装置に使用される赤外線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、対象物から放出される赤外線を検知して画像信号を出力する赤外線撮像装置が知られており、車両の周辺の監視を行う車両用赤外線監視装置として実用化されている。
【０００３】
図６は、従来の赤外線撮像装置の構成を示すブロック図であり、図７は、この赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【０００４】
図６に示すように、赤外線撮像装置４０は、対象物から放出される赤外線を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する赤外線検知器２と、を備えている。赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換され、画像処理回路５で画像信号６に変換される。
【０００５】
図７に示すように、車両用赤外線監視装置４１は、車両４２の前方に設置される前記赤外線撮像装置４０と、赤外線撮像装置４０から出力される画像信号６を表示するビデオモニタ４３と、で構成される。このように構成された車両用赤外線監視装置４１においては、赤外線撮像装置４０の画像処理回路５から出力された画像信号６がビデオモニタ４３に入力され、ビデオモニタ４３は画像を表示する。例えば、この画像は、検知された赤外線の強度に基づいて、白黒の濃淡画像で表示される。車両４２内の運転者４４は、ビデオモニタ４３に表示された画像を見ることによって、車両４２の前方の対象物を監視することができる。
【０００６】
車両用赤外線監視装置４１は、特に夜間において、肉眼では見えにくい遠方の対象物を表示することができ、監視領域を広げることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
更に、車両用赤外線監視装置４１においては、対象物までの距離を認識したいという要望がある。対象物までの距離を認識することができれば、運転者は、前方の対象物を回避すべきか判断することができる。
【０００８】
しかし、従来の赤外線撮像装置４０では、対象物までの距離を認識しにくいという問題がある。例えば、図７に示すように、車両４２の前方に対象物として人４５，４６がいる場合、例えば、ビデオモニタ４３には、図８に示すような画像が表示される。運転者４４は、この画像だけでは、人４５，４６のどちらが車両４２から近距離にいるのか判断することができない。
【０００９】
これは、監視装置に利用される赤外線撮像装置４０が検知する対象物から放出される赤外線から、有効な距離情報を含んだ画像信号を出力できないからである。すなわち、対象物が放出する赤外線は温度に依存して放出されるため、基本的に、対象物の距離による受光強度の変化が小さいからである。
【００１０】
また、赤外線撮像装置４０は、一般的に、赤外線検知器２の感度を良くし、遠距離の対象物まで検出可能としている。このような場合には、赤外線検知器２は、対象物までの距離が異なる場合であっても、対象物から放出される赤外線の検知強度はあまり変わらない。従って、赤外線検知器２は、対象物から放出される赤外線の受光信号から距離情報を含む画像信号を出力することができない。
【００１１】
さらに、赤外線撮像装置４０は、遠距離の対象物まで検出するために、赤外線検知器２を対象物が放出する赤外線のうち大気透過率が良好な例えば、３〜５μｍまたは８〜１３μｍ帯の赤外線を検知するように設計している場合がある。この場合も、距離が異なる対象物から放出される赤外線は大気透過中の減衰が小さく検知強度の差が少ないので、赤外線検知器２は、受光信号から対象物まで距離情報を含む画像信号を出力することができない。
【００１２】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、対象物までの距離を識別可能な画像信号、すなわち距離情報を含む画像信号を出力する赤外線撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の赤外線撮像装置は、対象物から放出される赤外線を検知して画像信号を出力する赤外線撮像装置において、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニットと、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、画像信号を出力する赤外線撮像ユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の赤外線撮像装置の赤外線撮像ユニットは、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、電気信号に変換する赤外線検知器と、電気信号から対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を得る回路と、電気信号から赤外線照射ユニットで照射された対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を得る回路と、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行う重み付け調整器と、放出光信号と重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する信号合成器と、を有することを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明の赤外線撮像装置の赤外線撮像ユニットは、放出光信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタを備え、重み付け調整器は、ハイパスフィルタにおける放出光信号の高周波成分の検出値に応じて、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行うことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照し、説明する。なお、上述した従来の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００１７】
実施の形態１
図１は、実施の形態１の赤外線撮像装置の構成を示す図である。実施の形態１の赤外線撮像装置は、例えば、車両用赤外線監視装置として使用される。
【００１８】
図１に示すように、赤外線撮像装置４７は、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニット４８と、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、画像信号を出力する赤外線撮像ユニット４９と、で構成されている。
【００１９】
実施の形態１において特徴的なことは、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線として、大気吸収度が大きい波長帯（以下、吸収波長帯という）の赤外線を照射する赤外線照射ユニット４８を備えている点である。
【００２０】
図２は、赤外線の大気透過特性を示す図である。図２に示すように、３〜５μｍ、８〜１２μｍ帯の赤外線は、大気透過率が大きく、５〜８μｍ帯の赤外線は大気透過率が小さい。５〜８μｍ帯の赤外線は、大気透過中に大気に吸収され大きく減衰する。すなわち、赤外線照射ユニット４８が、大気透過率の小さい、すなわち、大気吸収度が大きい吸収波長帯の赤外線を照射すると、対象物からの反射光の強度は、対象物までの距離に応じて変化する。言い換えると、赤外線照射ユニット４８が吸収波長帯の赤外線を照射すると、近距離にある対象物からの反射光は小さい減衰で赤外線撮像ユニット４９に集光され、遠距離にある対象物からの反射光は近距離の対象物に比べて大きい減衰で赤外線撮像ユニット４９に集光される。これにより、赤外線撮像ユニット４９は、対象物から放出される赤外線に加えて、距離に応じて減衰した対象物からの反射光を重畳して検知することにより、これらの赤外線が重畳された画像信号を出力することができる。この結果、赤外線撮像装置は、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００２１】
なお、本明細書において、「反射光」とは、赤外線照射ユニットで照射された赤外線の対象物からの反射光をいう。
【００２２】
次に、各構成部分について説明する。
【００２３】
赤外線照射ユニット４８は、赤外線を放出する赤外線光源７と、この赤外線光源７の電源８と、赤外線光源７の前面に配置される光学フィルタ９と、を備えている。
【００２４】
赤外線光源７は、実施の形態１においては、赤外線ランプで構成されており、フィラメントからの発熱により赤外線を放出する。赤外線ランプ７は、広い範囲の波長帯の赤外線を放出するが、赤外線ランプ７で放出された赤外線は、光学フィルタ９によって、吸収波長帯の赤外線のみが通過させられる。なお、赤外線光源は、赤外線ランプに限定されず、赤外線発光ダイオード、赤外線レーザ等で構成しても良い。
【００２５】
電源８は、赤外線ランプ７へ電力を供給するもので、例えば車両の電源回路からの所定の直流電力を赤外線ランプ７に供給する。
【００２６】
光学フィルタ９は、実施の形態１においては、吸収波長帯の赤外線として、５〜８μｍ帯の赤外線を通過させる。この５〜８μｍ帯の赤外線は、距離に応じて大きく減衰する。これにより、赤外線撮像ユニット４９は、対象物から距離に応じて減衰した反射光を検知することができる。
【００２７】
次に、赤外線撮像ユニット４９の構成について説明する。赤外線撮像ユニット４９は、対象物からの赤外線を検知して画像信号を出力するためのもので、基本的に従来の技術で説明した赤外線撮像装置４０と同様の構成を有する。
【００２８】
赤外線撮像ユニット４９は、赤外線を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する赤外線検知器２と、を備えている。更に、赤外線撮像ユニット４９は、赤外線検知器２で変換された電気信号を増幅するアンプ回路３と、アンプ回路３で増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４と、Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号を画像信号１０に変換する画像処理回路５と、を備えている。
【００２９】
なお、赤外線撮像ユニットは、実施の形態１において、熱型の一種である非冷却型の赤外線カメラを用いることが好適である。非冷却型の赤外線カメラでは、受光した赤外線による赤外線検知器（検出素子）の温度変化を検出するため、赤外線の検出波長帯が広い。従って、赤外線照射ユニットが照射する５〜８μｍ帯の赤外線の反射光を検知することができる。また、非冷却型の赤外線カメラは、赤外線検知器を冷却する冷凍器が不要であり、赤外線撮像ユニットの小型化、軽量化、低価格化、長寿命化を実現することができる。
【００３０】
次に、各構成部分について説明する。
【００３１】
レンズ１は、赤外線検知器２の前方に配置される。これにより、対象物から放出され、及び反射された赤外線を赤外線検知器２に集光させることができる。
【００３２】
赤外線検知器２は、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する。実施の形態１において、赤外線検知器２は、対象物からの赤外線の放出光として８〜１２μｍ帯の赤外線と、赤外線照射ユニット４８が照射した５〜８μｍ帯の赤外線の対象物による反射光を検知し、対象物からの赤外線の放出光と反射光が重畳された電気信号を出力する。
【００３３】
赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換される。
【００３４】
画像処理回路５は、Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号を画像信号１０に変換し出力する。なお、画像処理回路５において、雑音抑制、画像欠陥補正、自動利得制御、ガンマ補正等の信号処理を行っても良い。
【００３５】
画像処理回路５で変換された画像信号１０は、図示しない表示装置に出力され画像表示される。この画像は、対象物までの距離に応じて、輝度値が変調された距離画像として表示される。例えば、白黒の濃淡画像で表示する場合、近距離にある対象物を白、遠距離にある対象物を黒に表示することができる。この画像をみることにより、対象物の距離を識別することができる。
【００３６】
次に、実施の形態１の赤外線撮像装置の作用について説明する。
【００３７】
赤外線照射ユニット４８の赤外線ランプ７が赤外線を放出し、光学フィルタ９が吸収波長帯の赤外線を透過させる。赤外線照射ユニット４８が照射する赤外線は、大気吸収度が大きいので、減衰し大気透過中に大気に吸収され、透過する距離に従って減衰する。従って、赤外線撮像ユニット４９には、対象物からの放出光と、対象物の距離に応じた強度の反射光が受光される。
【００３８】
赤外線撮像ユニット４９のレンズ１は、対象物からの赤外線を集光し、集光された赤外線は赤外線検知器２で検知され、電気信号に変換される。赤外線検知器２は、対象物の赤外線の放出光及び反射光を検知し、放出光及び反射光が重畳された電気信号に変換する。赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３，Ａ／Ｄコンバータ４で処理がされた後、画像処理回路５で画像信号１０に変換される。画像処理回路５で変換された画像信号１０は、表示装置（図示せず）に出力され、画像が表示される。
【００３９】
以上説明したように、実施の形態１によれば、赤外線照射ユニットが吸収波長帯の赤外線を照射するので、赤外線撮像ユニットは、対象物からの放出光に加えて距離に応じた強度の反射光を重畳して検知する。これにより、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００４０】
実施の形態２
図３は、実施の形態２の赤外線撮像装置の構成を示す図である。図３において、実施の形態１の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００４１】
実施の形態１においては、対象物からの放出光および反射光が重畳された画像信号を出力していた。実施の形態１の赤外線撮像装置では、対象物が多数ある場合や、市街地や高速道路とで背景が異なる場合、放出光と反射光とが単に重畳された画像信号では対象物の距離を明確に区別できない可能性がある。
【００４２】
そこで、実施の形態２では、所定のタイミングで吸収波長帯の赤外線を照射し、対象物から放出される赤外線に基づき放出光信号と対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を分離して取得し、反射光信号の輝度値に重み付けを行い、放出光信号に重み付けされた反射光信号を加算して重畳された画像信号を生成する。このように、重み付けされた反射光信号を加算することにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を提供することができる。
【００４３】
図３に示すように、実施の形態２の赤外線撮像装置５０は、基本的に実施形態１の赤外線撮像装置４７と同様の構成を有する。更に、上述した目的を実現するために、赤外線照射ユニット５１には、電源８のＯＮ／ＯＦＦ制御の切替信号を出力する切替制御部１１と、切替制御部１１の切替信号によって電源８をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ１２が設けられる。赤外線撮像ユニット５２には、切替制御部１１の切替信号により、Ａ／Ｄコンバータ４の出力先を切り替えるセレクタ１３と、切替信号がＯＦＦ時のディジタル信号を記憶する第１フレームメモリ１４と、切替信号がＯＮ時のディジタル信号を記憶する第２フレームメモリ１５と、が設けられている。更に、第２フレームメモリ１５と第１フレームメモリ１４の出力を減算する減算器１６と、減算器１６の出力に対して所定の重み付けを行う乗算器１７と、乗算器１７に所定の重み付け信号を出力する重み付け調整器１８と、第１フレームメモリ１４の出力と乗算器１７の出力を加算し、合成信号を生成する加算器１９と、が設けられている。加算器１９の出力は、画像処理回路５に入力され、画像処理回路５は、加算器１９が生成した合成信号を画像信号２０に変換する。
【００４４】
次に、各構成部分について説明する。
【００４５】
切替制御部１１は、赤外線撮像ユニット５２のフレームに同期したＯＮ／ＯＦＦの切替信号を出力する。切替制御部１１の切替信号は、スイッチ１２とセレクタ１３に出力される。スイッチ１２は、切換信号のタイミングで電源８をＯＮ／ＯＦＦ制御し、これにより、赤外線照射ユニット５１は、切替信号ＯＮのタイミングで吸収波長帯の赤外線を照射する。
【００４６】
セレクタ１３は、切替信号のＯＦＦ時に、第１フレームメモリ１４に接続し、切替信号のＯＮ時に、第２フレームメモリ１５に接続する。第１フレームメモリ１４及び第２フレームメモリ１５は、Ａ／Ｄコンバータ４のデジタル信号を取得するが、セレクタ１３の切替により、第１フレームメモリ１４は、切替信号のＯＦＦ時、すなわち、対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を記憶する。また、第２フレームメモリ１５は、切替信号のＯＮ時、すなわち、対象物からの放出光および対象物からの反射光を含むデジタル信号を記憶する。
【００４７】
減算器１６は、第１フレームメモリ１４と第２フレームメモリ１５の出力を減算する。これにより、減算器１６は、赤外線照射ユニット５１で照射された対象物からの反射された赤外線に基づく反射光信号を取得する。
【００４８】
乗算器１７は、重み付け調整器１８から供給される重み付け信号と、減算器１６から出力された反射光信号の輝度値とを乗算する。これにより、対象物までの距離情報を含む反射光信号の輝度値を変えることにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００４９】
重み付け調整器１８は、乗算器１７に重み付け信号を供給する。例えば、この重み付け信号は５段階に調整することができ、この調整は重み付け調整器１８で行うことができる。重み付け調整器１８の重み付け信号は、撮影時の状況に応じて操作者が変えても良いし、自動的に、例えば昼と夜によって調整しても良い。
【００５０】
加算器１９は、第１フレームメモリ１４から出力された放出光信号と乗算器１７で重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する。加算器１９の合成信号は、画像処理回路５で画像信号２０に変換され出力される。
【００５１】
このように、実施の形態１と異なり、反射光信号のみを取得して、その輝度値を調整することとしたので、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００５２】
次に、実施の形態２の赤外線撮像装置の作用について説明する。
【００５３】
切替制御部１１は切替信号を出力し、この切替信号は、スイッチ１２とセレクタ１３に出力される。スイッチ１２は、切替信号により電源８のＯＮ／ＯＦＦ制御をする。これにより、赤外線ランプ７は、切替信号のタイミングで赤外線を放出し、光学フィルタ９は、吸収波長帯の赤外線のみを透過させる。
【００５４】
赤外線撮像ユニット５２の赤外線検知器２は、赤外線ランプ７がＯＮ／ＯＦＦ制御されているので、赤外線照射ユニット５１が照射しないときの対象物からの赤外線の放出光と、照射したときの対象物からの放出光及び反射光を、レンズ１を介して順次検知する。赤外線検知器２は、集光された赤外線を電気信号に変換し、この電気信号は、アンプ回路３を介して、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換される。
【００５５】
Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号は、切替信号によりセレクタ１３が切替わることにより、第１フレームメモリ１４には、切替信号ＯＦＦの時のデジタル信号が出力され、第２フレームメモリ１５には、切替信号ＯＮの時のデジタル信号が出力される。すなわち、第１フレームメモリ１４は、対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を記憶し、第２フレームメモリ１５は、対象物からの放出光および反射光を含むデジタル信号を記憶する。
【００５６】
減算器１６は、第１フレームメモリ１４と第２フレームメモリ１５の出力を減算し、赤外線照射ユニット５１で照射された対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を取得する。減算器１６から出力された反射光信号は、乗算器１７で重み付けされる。加算器１９は、第１フレームメモリ１４の放出光信号と重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する。加算器１９の合成信号は、画像処理回路５で画像信号に変換され出力される。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態２においては、反射光信号のみを取得し、その輝度値を調整することにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００５８】
なお、反射光信号は、実施の形態２で説明した以外の方法で取得しても良い。例えば、赤外線検知器２の前に反射光の波長帯のみの赤外線を透過させるフィルタを所定のタイミングで進退させて、反射光信号を取得しても良い。
【００５９】
また、実施の形態２においては、Ａ／Ｄコンバータ４から出力されるデジタル信号の処理をハードウェア回路で行っているが、コンピュータによりソフトウェア処理により行ってもよい。
【００６０】
更に、実施の形態２においては、放出光信号と重み付けされた反射光信号とを合成しているが、放出光信号と反射光信号を所定の合成比率で合成しても良い。
【００６１】
実施の形態３
図４は、実施の形態３の赤外線撮像装置の構成を示す図である。図３において、実施の形態２の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００６２】
実施の形態３の赤外線撮像装置５３における赤外線照射ユニット５４及び赤外線撮像ユニット５５は、実施の形態２と基本的に同様の構成を有している。実施の形態３において特徴的な点は、実施の形態２で説明した重み付け調整器１８の重み付け信号を撮像される画像の複雑さに応じて自動的に調整する点である。
【００６３】
すなわち、赤外線撮像ユニット５５には、第１フレームメモリ１４の放出光信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタ２１が設けられている。ハイパスフィルタ２１に入力される放出光信号は、例えば市街地等の背景が複雑な場合には高周波成分が大きく、高速道路等での背景が単調な場合には高周波成分が小さくなると考えられる。例えば、高周波成分が大きいときに重み付け信号を大きくし、高周波成分が小さいときに重み付け信号を小さくすることにより、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００６４】
ハイパスフィルタ２１は、放出光信号の高周波成分を通過させる。ハイパスフィルタの高周波成分の検出値は、重み付け調整器１８に入力される。重み付け調整器１８は、放出光信号の高周波成分の検出値に応じて、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行う。
【００６５】
このように、実施の形態３においては、ハイパスフィルタの検出値に応じて、反射光信号の輝度値の重み付け信号を自動的に調整することとしたので、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００６６】
実施の形態４
図５は、赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。図５は、実施の形態１の赤外線撮像装置４７を使用した例が示されているが、実施の形態２、３で説明した赤外線撮像装置を使用することもできる。
【００６７】
図５に示すように、車両用赤外線監視装置５６は、車両４２の前方に設置される赤外線撮像装置４７と、赤外線撮像装置４７から出力される画像信号１０を表示する表示装置５７と、で構成される。表示装置５７は、例えばビデオモニタで構成される。
【００６８】
このように構成された車両用赤外線監視装置５６においては、赤外線撮像装置４７の画像処理回路５から出力された画像信号１０が表示装置５７に入力され、表示装置５７は画像を表示する。例えば、この画像は、対象物までの距離に応じて輝度値を変調した距離画像として表示される。従って、車両４２内の運転者４４は、表示装置５７の画像を見ることによって、車両４２の前方の対象物を監視することができる。車両用赤外線監視装置５６は、例えば視野の悪い夜間走行時において障害物を認識するのに有効である。また、実施の形態４の車両用赤外線監視装置５６は、対象物までの距離を識別することができるので、対象物に対して回避動作をすべきタイミングを的確に判断することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニットを設け、対象物からの放出光及び反射光を重畳して検知し、画像信号を出力することとしたので、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００７０】
また、本発明によれば、赤外線照射ユニットによって照射された対象物から反射された反射光信号を取得して、その輝度値を調整することとしたので、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００７１】
更に、本発明によれば、ハイパスフィルタの検出値に応じて、反射光信号の輝度値の重み付けを自動的に調整することとしたので、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図２】 赤外線の大気透過特性を示す図である。
【図３】 実施の形態２の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図４】 実施の形態３の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図５】 赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【図６】 従来の赤外線撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図７】 従来の赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【図８】 従来の赤外線撮像装置の表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１ レンズ、２ 赤外線検知器、３ アンプ回路、４ Ａ／Ｄコンバータ、５画像処理回路、７ 赤外線光源（赤外線ランプ）、８ 電源、９ 光学フィルタ、１０，２０ 画像信号、１１ 切替制御部、１２ スイッチ、１３ セレクタ、１４ 第１フレームメモリ、１５ 第２フレームメモリ、１６ 減算器、１７ 乗算器、１８ 重み付け調整器、１９ 加算器、２１ ハイパスフィルタ、４７，５０，５３ 赤外線撮像装置、４８，５１，５４ 赤外線照射ユニット、４９，５２，５５ 赤外線撮像ユニット、５６ 車両用赤外線監視装置、５７ 表示装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線撮像装置、例えば、車両に搭載されて車両の前方又は後方を監視する車両用赤外線監視装置に使用される赤外線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、対象物から放出される赤外線を検知して画像信号を出力する赤外線撮像装置が知られており、車両の周辺の監視を行う車両用赤外線監視装置として実用化されている。
【０００３】
図６は、従来の赤外線撮像装置の構成を示すブロック図であり、図７は、この赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【０００４】
図６に示すように、赤外線撮像装置４０は、対象物から放出される赤外線を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する赤外線検知器２と、を備えている。赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換され、画像処理回路５で画像信号６に変換される。
【０００５】
図７に示すように、車両用赤外線監視装置４１は、車両４２の前方に設置される前記赤外線撮像装置４０と、赤外線撮像装置４０から出力される画像信号６を表示するビデオモニタ４３と、で構成される。このように構成された車両用赤外線監視装置４１においては、赤外線撮像装置４０の画像処理回路５から出力された画像信号６がビデオモニタ４３に入力され、ビデオモニタ４３は画像を表示する。例えば、この画像は、検知された赤外線の強度に基づいて、白黒の濃淡画像で表示される。車両４２内の運転者４４は、ビデオモニタ４３に表示された画像を見ることによって、車両４２の前方の対象物を監視することができる。
【０００６】
車両用赤外線監視装置４１は、特に夜間において、肉眼では見えにくい遠方の対象物を表示することができ、監視領域を広げることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
更に、車両用赤外線監視装置４１においては、対象物までの距離を認識したいという要望がある。対象物までの距離を認識することができれば、運転者は、前方の対象物を回避すべきか判断することができる。
【０００８】
しかし、従来の赤外線撮像装置４０では、対象物までの距離を認識しにくいという問題がある。例えば、図７に示すように、車両４２の前方に対象物として人４５，４６がいる場合、例えば、ビデオモニタ４３には、図８に示すような画像が表示される。運転者４４は、この画像だけでは、人４５，４６のどちらが車両４２から近距離にいるのか判断することができない。
【０００９】
これは、監視装置に利用される赤外線撮像装置４０が検知する対象物から放出される赤外線から、有効な距離情報を含んだ画像信号を出力できないからである。すなわち、対象物が放出する赤外線は温度に依存して放出されるため、基本的に、対象物の距離による受光強度の変化が小さいからである。
【００１０】
また、赤外線撮像装置４０は、一般的に、赤外線検知器２の感度を良くし、遠距離の対象物まで検出可能としている。このような場合には、赤外線検知器２は、対象物までの距離が異なる場合であっても、対象物から放出される赤外線の検知強度はあまり変わらない。従って、赤外線検知器２は、対象物から放出される赤外線の受光信号から距離情報を含む画像信号を出力することができない。
【００１１】
さらに、赤外線撮像装置４０は、遠距離の対象物まで検出するために、赤外線検知器２を対象物が放出する赤外線のうち大気透過率が良好な例えば、３〜５μｍまたは８〜１３μｍ帯の赤外線を検知するように設計している場合がある。この場合も、距離が異なる対象物から放出される赤外線は大気透過中の減衰が小さく検知強度の差が少ないので、赤外線検知器２は、受光信号から対象物まで距離情報を含む画像信号を出力することができない。
【００１２】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、対象物までの距離を識別可能な画像信号、すなわち距離情報を含む画像信号を出力する赤外線撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の赤外線撮像装置は、対象物から放出される赤外線を検知して画像信号を出力する赤外線撮像装置において、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニットと、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、画像信号を出力する赤外線撮像ユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の赤外線撮像装置の赤外線撮像ユニットは、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、電気信号に変換する赤外線検知器と、電気信号から対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を得る回路と、電気信号から赤外線照射ユニットで照射された対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を得る回路と、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行う重み付け調整器と、放出光信号と重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する信号合成器と、を有することを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明の赤外線撮像装置の赤外線撮像ユニットは、放出光信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタを備え、重み付け調整器は、ハイパスフィルタにおける放出光信号の高周波成分の検出値に応じて、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行うことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照し、説明する。なお、上述した従来の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００１７】
実施の形態１
図１は、実施の形態１の赤外線撮像装置の構成を示す図である。実施の形態１の赤外線撮像装置は、例えば、車両用赤外線監視装置として使用される。
【００１８】
図１に示すように、赤外線撮像装置４７は、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニット４８と、対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、画像信号を出力する赤外線撮像ユニット４９と、で構成されている。
【００１９】
実施の形態１において特徴的なことは、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線として、大気吸収度が大きい波長帯（以下、吸収波長帯という）の赤外線を照射する赤外線照射ユニット４８を備えている点である。
【００２０】
図２は、赤外線の大気透過特性を示す図である。図２に示すように、３〜５μｍ、８〜１２μｍ帯の赤外線は、大気透過率が大きく、５〜８μｍ帯の赤外線は大気透過率が小さい。５〜８μｍ帯の赤外線は、大気透過中に大気に吸収され大きく減衰する。すなわち、赤外線照射ユニット４８が、大気透過率の小さい、すなわち、大気吸収度が大きい吸収波長帯の赤外線を照射すると、対象物からの反射光の強度は、対象物までの距離に応じて変化する。言い換えると、赤外線照射ユニット４８が吸収波長帯の赤外線を照射すると、近距離にある対象物からの反射光は小さい減衰で赤外線撮像ユニット４９に集光され、遠距離にある対象物からの反射光は近距離の対象物に比べて大きい減衰で赤外線撮像ユニット４９に集光される。これにより、赤外線撮像ユニット４９は、対象物から放出される赤外線に加えて、距離に応じて減衰した対象物からの反射光を重畳して検知することにより、これらの赤外線が重畳された画像信号を出力することができる。この結果、赤外線撮像装置は、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００２１】
なお、本明細書において、「反射光」とは、赤外線照射ユニットで照射された赤外線の対象物からの反射光をいう。
【００２２】
次に、各構成部分について説明する。
【００２３】
赤外線照射ユニット４８は、赤外線を放出する赤外線光源７と、この赤外線光源７の電源８と、赤外線光源７の前面に配置される光学フィルタ９と、を備えている。
【００２４】
赤外線光源７は、実施の形態１においては、赤外線ランプで構成されており、フィラメントからの発熱により赤外線を放出する。赤外線ランプ７は、広い範囲の波長帯の赤外線を放出するが、赤外線ランプ７で放出された赤外線は、光学フィルタ９によって、吸収波長帯の赤外線のみが通過させられる。なお、赤外線光源は、赤外線ランプに限定されず、赤外線発光ダイオード、赤外線レーザ等で構成しても良い。
【００２５】
電源８は、赤外線ランプ７へ電力を供給するもので、例えば車両の電源回路からの所定の直流電力を赤外線ランプ７に供給する。
【００２６】
光学フィルタ９は、実施の形態１においては、吸収波長帯の赤外線として、５〜８μｍ帯の赤外線を通過させる。この５〜８μｍ帯の赤外線は、距離に応じて大きく減衰する。これにより、赤外線撮像ユニット４９は、対象物から距離に応じて減衰した反射光を検知することができる。
【００２７】
次に、赤外線撮像ユニット４９の構成について説明する。赤外線撮像ユニット４９は、対象物からの赤外線を検知して画像信号を出力するためのもので、基本的に従来の技術で説明した赤外線撮像装置４０と同様の構成を有する。
【００２８】
赤外線撮像ユニット４９は、赤外線を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する赤外線検知器２と、を備えている。更に、赤外線撮像ユニット４９は、赤外線検知器２で変換された電気信号を増幅するアンプ回路３と、アンプ回路３で増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４と、Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号を画像信号１０に変換する画像処理回路５と、を備えている。
【００２９】
なお、赤外線撮像ユニットは、実施の形態１において、熱型の一種である非冷却型の赤外線カメラを用いることが好適である。非冷却型の赤外線カメラでは、受光した赤外線による赤外線検知器（検出素子）の温度変化を検出するため、赤外線の検出波長帯が広い。従って、赤外線照射ユニットが照射する５〜８μｍ帯の赤外線の反射光を検知することができる。また、非冷却型の赤外線カメラは、赤外線検知器を冷却する冷凍器が不要であり、赤外線撮像ユニットの小型化、軽量化、低価格化、長寿命化を実現することができる。
【００３０】
次に、各構成部分について説明する。
【００３１】
レンズ１は、赤外線検知器２の前方に配置される。これにより、対象物から放出され、及び反射された赤外線を赤外線検知器２に集光させることができる。
【００３２】
赤外線検知器２は、レンズ１により集光された赤外線を検知して電気信号に変換する。実施の形態１において、赤外線検知器２は、対象物からの赤外線の放出光として８〜１２μｍ帯の赤外線と、赤外線照射ユニット４８が照射した５〜８μｍ帯の赤外線の対象物による反射光を検知し、対象物からの赤外線の放出光と反射光が重畳された電気信号を出力する。
【００３３】
赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換される。
【００３４】
画像処理回路５は、Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号を画像信号１０に変換し出力する。なお、画像処理回路５において、雑音抑制、画像欠陥補正、自動利得制御、ガンマ補正等の信号処理を行っても良い。
【００３５】
画像処理回路５で変換された画像信号１０は、図示しない表示装置に出力され画像表示される。この画像は、対象物までの距離に応じて、輝度値が変調された距離画像として表示される。例えば、白黒の濃淡画像で表示する場合、近距離にある対象物を白、遠距離にある対象物を黒に表示することができる。この画像をみることにより、対象物の距離を識別することができる。
【００３６】
次に、実施の形態１の赤外線撮像装置の作用について説明する。
【００３７】
赤外線照射ユニット４８の赤外線ランプ７が赤外線を放出し、光学フィルタ９が吸収波長帯の赤外線を透過させる。赤外線照射ユニット４８が照射する赤外線は、大気吸収度が大きいので、減衰し大気透過中に大気に吸収され、透過する距離に従って減衰する。従って、赤外線撮像ユニット４９には、対象物からの放出光と、対象物の距離に応じた強度の反射光が受光される。
【００３８】
赤外線撮像ユニット４９のレンズ１は、対象物からの赤外線を集光し、集光された赤外線は赤外線検知器２で検知され、電気信号に変換される。赤外線検知器２は、対象物の赤外線の放出光及び反射光を検知し、放出光及び反射光が重畳された電気信号に変換する。赤外線検知器２で変換された電気信号は、アンプ回路３，Ａ／Ｄコンバータ４で処理がされた後、画像処理回路５で画像信号１０に変換される。画像処理回路５で変換された画像信号１０は、表示装置（図示せず）に出力され、画像が表示される。
【００３９】
以上説明したように、実施の形態１によれば、赤外線照射ユニットが吸収波長帯の赤外線を照射するので、赤外線撮像ユニットは、対象物からの放出光に加えて距離に応じた強度の反射光を重畳して検知する。これにより、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００４０】
実施の形態２
図３は、実施の形態２の赤外線撮像装置の構成を示す図である。図３において、実施の形態１の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００４１】
実施の形態１においては、対象物からの放出光および反射光が重畳された画像信号を出力していた。実施の形態１の赤外線撮像装置では、対象物が多数ある場合や、市街地や高速道路とで背景が異なる場合、放出光と反射光とが単に重畳された画像信号では対象物の距離を明確に区別できない可能性がある。
【００４２】
そこで、実施の形態２では、所定のタイミングで吸収波長帯の赤外線を照射し、対象物から放出される赤外線に基づき放出光信号と対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を分離して取得し、反射光信号の輝度値に重み付けを行い、放出光信号に重み付けされた反射光信号を加算して重畳された画像信号を生成する。このように、重み付けされた反射光信号を加算することにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を提供することができる。
【００４３】
図３に示すように、実施の形態２の赤外線撮像装置５０は、基本的に実施形態１の赤外線撮像装置４７と同様の構成を有する。更に、上述した目的を実現するために、赤外線照射ユニット５１には、電源８のＯＮ／ＯＦＦ制御の切替信号を出力する切替制御部１１と、切替制御部１１の切替信号によって電源８をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ１２が設けられる。赤外線撮像ユニット５２には、切替制御部１１の切替信号により、Ａ／Ｄコンバータ４の出力先を切り替えるセレクタ１３と、切替信号がＯＦＦ時のディジタル信号を記憶する第１フレームメモリ１４と、切替信号がＯＮ時のディジタル信号を記憶する第２フレームメモリ１５と、が設けられている。更に、第２フレームメモリ１５と第１フレームメモリ１４の出力を減算する減算器１６と、減算器１６の出力に対して所定の重み付けを行う乗算器１７と、乗算器１７に所定の重み付け信号を出力する重み付け調整器１８と、第１フレームメモリ１４の出力と乗算器１７の出力を加算し、合成信号を生成する加算器１９と、が設けられている。加算器１９の出力は、画像処理回路５に入力され、画像処理回路５は、加算器１９が生成した合成信号を画像信号２０に変換する。
【００４４】
次に、各構成部分について説明する。
【００４５】
切替制御部１１は、赤外線撮像ユニット５２のフレームに同期したＯＮ／ＯＦＦの切替信号を出力する。切替制御部１１の切替信号は、スイッチ１２とセレクタ１３に出力される。スイッチ１２は、切換信号のタイミングで電源８をＯＮ／ＯＦＦ制御し、これにより、赤外線照射ユニット５１は、切替信号ＯＮのタイミングで吸収波長帯の赤外線を照射する。
【００４６】
セレクタ１３は、切替信号のＯＦＦ時に、第１フレームメモリ１４に接続し、切替信号のＯＮ時に、第２フレームメモリ１５に接続する。第１フレームメモリ１４及び第２フレームメモリ１５は、Ａ／Ｄコンバータ４のデジタル信号を取得するが、セレクタ１３の切替により、第１フレームメモリ１４は、切替信号のＯＦＦ時、すなわち、対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を記憶する。また、第２フレームメモリ１５は、切替信号のＯＮ時、すなわち、対象物からの放出光および対象物からの反射光を含むデジタル信号を記憶する。
【００４７】
減算器１６は、第１フレームメモリ１４と第２フレームメモリ１５の出力を減算する。これにより、減算器１６は、赤外線照射ユニット５１で照射された対象物からの反射された赤外線に基づく反射光信号を取得する。
【００４８】
乗算器１７は、重み付け調整器１８から供給される重み付け信号と、減算器１６から出力された反射光信号の輝度値とを乗算する。これにより、対象物までの距離情報を含む反射光信号の輝度値を変えることにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００４９】
重み付け調整器１８は、乗算器１７に重み付け信号を供給する。例えば、この重み付け信号は５段階に調整することができ、この調整は重み付け調整器１８で行うことができる。重み付け調整器１８の重み付け信号は、撮影時の状況に応じて操作者が変えても良いし、自動的に、例えば昼と夜によって調整しても良い。
【００５０】
加算器１９は、第１フレームメモリ１４から出力された放出光信号と乗算器１７で重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する。加算器１９の合成信号は、画像処理回路５で画像信号２０に変換され出力される。
【００５１】
このように、実施の形態１と異なり、反射光信号のみを取得して、その輝度値を調整することとしたので、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００５２】
次に、実施の形態２の赤外線撮像装置の作用について説明する。
【００５３】
切替制御部１１は切替信号を出力し、この切替信号は、スイッチ１２とセレクタ１３に出力される。スイッチ１２は、切替信号により電源８のＯＮ／ＯＦＦ制御をする。これにより、赤外線ランプ７は、切替信号のタイミングで赤外線を放出し、光学フィルタ９は、吸収波長帯の赤外線のみを透過させる。
【００５４】
赤外線撮像ユニット５２の赤外線検知器２は、赤外線ランプ７がＯＮ／ＯＦＦ制御されているので、赤外線照射ユニット５１が照射しないときの対象物からの赤外線の放出光と、照射したときの対象物からの放出光及び反射光を、レンズ１を介して順次検知する。赤外線検知器２は、集光された赤外線を電気信号に変換し、この電気信号は、アンプ回路３を介して、Ａ／Ｄコンバータ４でデジタル信号に変換される。
【００５５】
Ａ／Ｄコンバータ４で変換されたデジタル信号は、切替信号によりセレクタ１３が切替わることにより、第１フレームメモリ１４には、切替信号ＯＦＦの時のデジタル信号が出力され、第２フレームメモリ１５には、切替信号ＯＮの時のデジタル信号が出力される。すなわち、第１フレームメモリ１４は、対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を記憶し、第２フレームメモリ１５は、対象物からの放出光および反射光を含むデジタル信号を記憶する。
【００５６】
減算器１６は、第１フレームメモリ１４と第２フレームメモリ１５の出力を減算し、赤外線照射ユニット５１で照射された対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を取得する。減算器１６から出力された反射光信号は、乗算器１７で重み付けされる。加算器１９は、第１フレームメモリ１４の放出光信号と重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する。加算器１９の合成信号は、画像処理回路５で画像信号に変換され出力される。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態２においては、反射光信号のみを取得し、その輝度値を調整することにより、状況に応じて、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００５８】
なお、反射光信号は、実施の形態２で説明した以外の方法で取得しても良い。例えば、赤外線検知器２の前に反射光の波長帯のみの赤外線を透過させるフィルタを所定のタイミングで進退させて、反射光信号を取得しても良い。
【００５９】
また、実施の形態２においては、Ａ／Ｄコンバータ４から出力されるデジタル信号の処理をハードウェア回路で行っているが、コンピュータによりソフトウェア処理により行ってもよい。
【００６０】
更に、実施の形態２においては、放出光信号と重み付けされた反射光信号とを合成しているが、放出光信号と反射光信号を所定の合成比率で合成しても良い。
【００６１】
実施の形態３
図４は、実施の形態３の赤外線撮像装置の構成を示す図である。図３において、実施の形態２の構成要素と同一又は相当部材には同一の符号を付している。
【００６２】
実施の形態３の赤外線撮像装置５３における赤外線照射ユニット５４及び赤外線撮像ユニット５５は、実施の形態２と基本的に同様の構成を有している。実施の形態３において特徴的な点は、実施の形態２で説明した重み付け調整器１８の重み付け信号を撮像される画像の複雑さに応じて自動的に調整する点である。
【００６３】
すなわち、赤外線撮像ユニット５５には、第１フレームメモリ１４の放出光信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタ２１が設けられている。ハイパスフィルタ２１に入力される放出光信号は、例えば市街地等の背景が複雑な場合には高周波成分が大きく、高速道路等での背景が単調な場合には高周波成分が小さくなると考えられる。例えば、高周波成分が大きいときに重み付け信号を大きくし、高周波成分が小さいときに重み付け信号を小さくすることにより、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００６４】
ハイパスフィルタ２１は、放出光信号の高周波成分を通過させる。ハイパスフィルタの高周波成分の検出値は、重み付け調整器１８に入力される。重み付け調整器１８は、放出光信号の高周波成分の検出値に応じて、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行う。
【００６５】
このように、実施の形態３においては、ハイパスフィルタの検出値に応じて、反射光信号の輝度値の重み付け信号を自動的に調整することとしたので、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００６６】
実施の形態４
図５は、赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。図５は、実施の形態１の赤外線撮像装置４７を使用した例が示されているが、実施の形態２、３で説明した赤外線撮像装置を使用することもできる。
【００６７】
図５に示すように、車両用赤外線監視装置５６は、車両４２の前方に設置される赤外線撮像装置４７と、赤外線撮像装置４７から出力される画像信号１０を表示する表示装置５７と、で構成される。表示装置５７は、例えばビデオモニタで構成される。
【００６８】
このように構成された車両用赤外線監視装置５６においては、赤外線撮像装置４７の画像処理回路５から出力された画像信号１０が表示装置５７に入力され、表示装置５７は画像を表示する。例えば、この画像は、対象物までの距離に応じて輝度値を変調した距離画像として表示される。従って、車両４２内の運転者４４は、表示装置５７の画像を見ることによって、車両４２の前方の対象物を監視することができる。車両用赤外線監視装置５６は、例えば視野の悪い夜間走行時において障害物を認識するのに有効である。また、実施の形態４の車両用赤外線監視装置５６は、対象物までの距離を識別することができるので、対象物に対して回避動作をすべきタイミングを的確に判断することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニットを設け、対象物からの放出光及び反射光を重畳して検知し、画像信号を出力することとしたので、対象物までの距離を識別可能な画像信号を出力することができる。
【００７０】
また、本発明によれば、赤外線照射ユニットによって照射された対象物から反射された反射光信号を取得して、その輝度値を調整することとしたので、対象物までの距離がより識別しやすい画像信号を出力することができる。
【００７１】
更に、本発明によれば、ハイパスフィルタの検出値に応じて、反射光信号の輝度値の重み付けを自動的に調整することとしたので、自動的に対象物までの距離を識別しやすい画像信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図２】 赤外線の大気透過特性を示す図である。
【図３】 実施の形態２の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図４】 実施の形態３の赤外線撮像装置の構成を示す図である。
【図５】 赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【図６】 従来の赤外線撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図７】 従来の赤外線撮像装置を使用した車両用赤外線監視装置の全体構成を示す図である。
【図８】 従来の赤外線撮像装置の表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１ レンズ、２ 赤外線検知器、３ アンプ回路、４ Ａ／Ｄコンバータ、５画像処理回路、７ 赤外線光源（赤外線ランプ）、８ 電源、９ 光学フィルタ、１０，２０ 画像信号、１１ 切替制御部、１２ スイッチ、１３ セレクタ、１４ 第１フレームメモリ、１５ 第２フレームメモリ、１６ 減算器、１７ 乗算器、１８ 重み付け調整器、１９ 加算器、２１ ハイパスフィルタ、４７，５０，５３ 赤外線撮像装置、４８，５１，５４ 赤外線照射ユニット、４９，５２，５５ 赤外線撮像ユニット、５６ 車両用赤外線監視装置、５７ 表示装置。
Claims (2)
- 対象物から放出される赤外線を検知して画像信号を出力する赤外線撮像装置において、
透過する距離に従って減衰する減衰波長帯の赤外線を照射する赤外線照射ユニットと、
対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、画像信号を出力する赤外線撮像ユニットと、
を備え、
前記赤外線撮像ユニットは、
対象物から放出され、及び反射された赤外線を検知して、電気信号に変換する赤外線検知器と、
前記電気信号から対象物から放出される赤外線に基づく放出光信号を得る回路と、
前記電気信号から赤外線照射ユニットで照射された対象物から反射された赤外線に基づく反射光信号を得る回路と、
前記反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行う重み付け調整器と、
前記放出光信号と重み付けされた反射光信号とを加算して合成信号を生成する信号合成器と、
を有することを特徴とする赤外線撮像装置。 - 前記赤外線撮像ユニットは、
前記放出光信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタを備え、
前記重み付け調整器は、ハイパスフィルタにおける放出光信号の高周波成分の検出値に応じて、反射光信号の輝度値に所定の重み付けを行うことを特徴とする請求項１に記載の赤外線撮像装置。
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