JPH11275429A - 波長選択型カメラ装置 - Google Patents
波長選択型カメラ装置Info
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- JPH11275429A JPH11275429A JP10079813A JP7981398A JPH11275429A JP H11275429 A JPH11275429 A JP H11275429A JP 10079813 A JP10079813 A JP 10079813A JP 7981398 A JP7981398 A JP 7981398A JP H11275429 A JPH11275429 A JP H11275429A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出が困難であった水面上の油膜や有機膜な
どを高いコントラストで画像として、検出する。 【解決手段】 波長選択光学系３によって、油膜が浮か
んだ海面などを撮影して、短波長域の映像信号と、長波
長域の映像信号とを生成しながら、短波長側映像処理部
４によって短波長域の映像信号を画像処理して、デジタ
ル化した短波長域の映像信号を生成するとともに、長波
長側映像処理部５によって長波長域の映像信号を画像処
理して、デジタル化した長波長域の映像信号を生成した
後、差映像抽出部６によって短波長域の映像信号と、長
波長域の映像信号との差を抽出して、水面に浮かんだ油
膜の映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした
映像信号を生成し、これを次段装置に供給する。
どを高いコントラストで画像として、検出する。 【解決手段】 波長選択光学系３によって、油膜が浮か
んだ海面などを撮影して、短波長域の映像信号と、長波
長域の映像信号とを生成しながら、短波長側映像処理部
４によって短波長域の映像信号を画像処理して、デジタ
ル化した短波長域の映像信号を生成するとともに、長波
長側映像処理部５によって長波長域の映像信号を画像処
理して、デジタル化した長波長域の映像信号を生成した
後、差映像抽出部６によって短波長域の映像信号と、長
波長域の映像信号との差を抽出して、水面に浮かんだ油
膜の映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした
映像信号を生成し、これを次段装置に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的バンドパス
フィルタと、撮像素子とを組み合わせて、特定の波長の
被写体画像を抽出する波長選択型カメラ装置に係わり、
特に海面上に浮いている油膜などの画像を抽出して映像
化する波長選択型カメラ装置に関する。
フィルタと、撮像素子とを組み合わせて、特定の波長の
被写体画像を抽出する波長選択型カメラ装置に係わり、
特に海面上に浮いている油膜などの画像を抽出して映像
化する波長選択型カメラ装置に関する。
【０００２】［発明の概要］本発明は、光学的バンドパ
スフィルタと、撮像素子とを組み合わせて、特定の画像
を抽出する波長選択型カメラ装置に関するもので、光電
変換機能を有する複数の撮像素子と、これらの撮像素子
に同じ光学画像を分配するレンズを含む光学系と、各撮
像素子とレンズの間に設けられた互いに異なる透過波長
帯域を持つ複数の光学的バンドパスフィルタと、波長の
異なる複数の画像について、同じ空間座標もしくはレジ
ストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間座標を
もつ画素毎に、信号レベル差を計算し、かつ、その絶対
値に比例した値を出力する画像演算部とによって波長選
択型カメラ装置を構成することにより、従来、検出する
ことが困難であった海面や水面などに浮かんだ油膜や有
機膜などの薄膜を高コントラストの画像として映像化す
るものである。
スフィルタと、撮像素子とを組み合わせて、特定の画像
を抽出する波長選択型カメラ装置に関するもので、光電
変換機能を有する複数の撮像素子と、これらの撮像素子
に同じ光学画像を分配するレンズを含む光学系と、各撮
像素子とレンズの間に設けられた互いに異なる透過波長
帯域を持つ複数の光学的バンドパスフィルタと、波長の
異なる複数の画像について、同じ空間座標もしくはレジ
ストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間座標を
もつ画素毎に、信号レベル差を計算し、かつ、その絶対
値に比例した値を出力する画像演算部とによって波長選
択型カメラ装置を構成することにより、従来、検出する
ことが困難であった海面や水面などに浮かんだ油膜や有
機膜などの薄膜を高コントラストの画像として映像化す
るものである。
【０００３】
【従来の技術】波長選択型のカメラ装置の１つとして、
従来、図２２に示すフルカラーカメラ装置が知られてい
る。
従来、図２２に示すフルカラーカメラ装置が知られてい
る。
【０００４】この図に示すフルカラーカメラ装置２００
では、レンズ２０１と撮像素子２０２、２０３、２０４
との間に、ダイクロイックプリズム２０５を設けて、被
写体側からの白色光２０６を３原色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分解
している。この場合、撮像素子２０２、２０３、２０４
としては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＭＯＳ(Me
tal Oxide Semiconductor)、ＣＰＤ(Charge Priming De
vice)、ＳＩＴ(StaticInduction Transistor)、ＣＭＤ
(Charge Modulation Device)、ＡＭＩ(Amplified Mos I
ntelligent Imager)など、従来から良く用いられている
個体撮像素子が用いられる。その他、プランビコン、サ
チコン、ビジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像
管なども使われる。
では、レンズ２０１と撮像素子２０２、２０３、２０４
との間に、ダイクロイックプリズム２０５を設けて、被
写体側からの白色光２０６を３原色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分解
している。この場合、撮像素子２０２、２０３、２０４
としては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＭＯＳ(Me
tal Oxide Semiconductor)、ＣＰＤ(Charge Priming De
vice)、ＳＩＴ(StaticInduction Transistor)、ＣＭＤ
(Charge Modulation Device)、ＡＭＩ(Amplified Mos I
ntelligent Imager)など、従来から良く用いられている
個体撮像素子が用いられる。その他、プランビコン、サ
チコン、ビジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像
管なども使われる。
【０００５】そして、各撮像素子２０２〜２０４によっ
て生成された各映像信号が各ヘッドアンプ回路２０７、
２０８、２０９に供給されて各々、増幅されるととも
に、各映像処理回路２１０、２１１、２１２によって各
種の補償処理が行われた後、エンコーダ回路２１３によ
って、合成されて、カラーテレビ信号に変換され、次段
装置に供給される。
て生成された各映像信号が各ヘッドアンプ回路２０７、
２０８、２０９に供給されて各々、増幅されるととも
に、各映像処理回路２１０、２１１、２１２によって各
種の補償処理が行われた後、エンコーダ回路２１３によ
って、合成されて、カラーテレビ信号に変換され、次段
装置に供給される。
【０００６】なお、ここでは、フルカラーカメラ装置２
００では、入射光量を減衰するアイリスやＮＤ(Neutral
Density)フィルタ、赤外線を遮断するＩＲ(Infrared)
フィルタ、駆動回路や画像処理回路にパルス信号を送る
パルス発生器、映像の輪郭を強調する輪郭補償回路、電
源などもが使用されるが、各要素部品については、この
フルカラーカメラ装置２００の本質に関わらないため、
省略している。
００では、入射光量を減衰するアイリスやＮＤ(Neutral
Density)フィルタ、赤外線を遮断するＩＲ(Infrared)
フィルタ、駆動回路や画像処理回路にパルス信号を送る
パルス発生器、映像の輪郭を強調する輪郭補償回路、電
源などもが使用されるが、各要素部品については、この
フルカラーカメラ装置２００の本質に関わらないため、
省略している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、淡水や海水
に浮かんだ油膜や有機膜などの膜は水に近い屈折率を持
つため、光吸収率が小さい場合、光（特に可視光以上の
長波長光）をほとんど吸収せず、目視では水やガラスな
どの透明物質と区別することが難しいという特性を持っ
ている。また、吸収率が大きくても膜厚が薄い場合で
も、殆どの光が薄膜を通過してしまい、目視では水やガ
ラスなどの透明物質と区別することが難しい。例えば、
水の吸収率（緑色光に対して約２．３×１０-4ｃｍ-1）
の３万倍以上の大きな吸収率を持つ原油（緑色光に対し
ての吸収率は約８ｃｍ-1：文献［１］Ｖ．Ｍ．ＺＯＬＯ
ＴＡＲＥＶ，Ｉ．Ａ．ＫＩＴＵＳＨＩＮＡ，and Ｓ．
Ｍ．ＳＵＴＯＶＳＫＩＹ，Optical Characteristics of
Oils in the 0.4-15μm Band,Oceanology Vol.17,No.
6,pp.736-739(1977).）でも、厚さが１μｍの場合に
は、高々１％の光が吸収されるに過ぎない。
に浮かんだ油膜や有機膜などの膜は水に近い屈折率を持
つため、光吸収率が小さい場合、光（特に可視光以上の
長波長光）をほとんど吸収せず、目視では水やガラスな
どの透明物質と区別することが難しいという特性を持っ
ている。また、吸収率が大きくても膜厚が薄い場合で
も、殆どの光が薄膜を通過してしまい、目視では水やガ
ラスなどの透明物質と区別することが難しい。例えば、
水の吸収率（緑色光に対して約２．３×１０-4ｃｍ-1）
の３万倍以上の大きな吸収率を持つ原油（緑色光に対し
ての吸収率は約８ｃｍ-1：文献［１］Ｖ．Ｍ．ＺＯＬＯ
ＴＡＲＥＶ，Ｉ．Ａ．ＫＩＴＵＳＨＩＮＡ，and Ｓ．
Ｍ．ＳＵＴＯＶＳＫＩＹ，Optical Characteristics of
Oils in the 0.4-15μm Band,Oceanology Vol.17,No.
6,pp.736-739(1977).）でも、厚さが１μｍの場合に
は、高々１％の光が吸収されるに過ぎない。
【０００８】このため、従来から知られている一般的な
波長選択型カメラ装置では、海面の映像と、油膜などの
映像とを明確に区別することが難しく、淡水や海水に浮
かんだ油膜や有機膜など検出することが困難である。
波長選択型カメラ装置では、海面の映像と、油膜などの
映像とを明確に区別することが難しく、淡水や海水に浮
かんだ油膜や有機膜など検出することが困難である。
【０００９】同様に、図２２に示すフルカラーカメラ装
置２００でも、人間の視覚特性にできるだけ近い画像を
撮影することを目的としているため、前述した水面に浮
かんだ油膜や有機膜など、目視観察では容易に検出でき
ない被写体を撮影しても、これらを高コントラストな画
像として検出することができない。
置２００でも、人間の視覚特性にできるだけ近い画像を
撮影することを目的としているため、前述した水面に浮
かんだ油膜や有機膜など、目視観察では容易に検出でき
ない被写体を撮影しても、これらを高コントラストな画
像として検出することができない。
【００１０】また、このようなフルカラーカメラ装置２
００以外の波長選択型カメラ装置として、フルカラーカ
メラ装置のレンズの前後に、特定の波長領域の光を透過
させ、それ以外の領域の光を吸収させる色フィルタを設
置した波長選択型カメラ装置もある。
００以外の波長選択型カメラ装置として、フルカラーカ
メラ装置のレンズの前後に、特定の波長領域の光を透過
させ、それ以外の領域の光を吸収させる色フィルタを設
置した波長選択型カメラ装置もある。
【００１１】しかしながら、この波長選択型カメラ装置
は、フルカラーカメラ装置の波長選択領域を狭めただけ
であり、撮像の原理については、図２２のフルカラーカ
メラ装置２００と何ら変わらないことから、図２２に示
すフルカラーカメラ装置２００と同様に、水面に浮かん
だ油膜や有機膜などを高コントラストな画像にすること
が困難である。
は、フルカラーカメラ装置の波長選択領域を狭めただけ
であり、撮像の原理については、図２２のフルカラーカ
メラ装置２００と何ら変わらないことから、図２２に示
すフルカラーカメラ装置２００と同様に、水面に浮かん
だ油膜や有機膜などを高コントラストな画像にすること
が困難である。
【００１２】以下、海面に浮かんだ油膜を例に取り、図
面を参照しながら、その理由を以下に詳細に述べる。
面を参照しながら、その理由を以下に詳細に述べる。
【００１３】まず、海面に油膜が浮いている場合には、
図２３に示すように、上層（一般に空気）２１５、中層
（液体の油膜あるいは有機膜）２１６、下層（淡水や海
水などの液体）２１７の３層構造と見なすことができる
ことから、上層２１５側から中層２１６に光２１８が入
射したとき、中層２１６を構成する薄膜の内部で何度も
反射を繰り返しながら、上層２１５側から光２１９が放
射されるとともに、下層２１７側から光２２０が放射さ
れる。これらの多数の光２１９（または、光２２０）は
互いに干渉するため、薄膜で反射された光２１９および
薄膜を透過した光２２０の強度は弱い波長依存性を持
つ。このことから、水面に浮かんだ油膜は、性能の悪い
一種の反射増加膜あるいは反射防止膜と見なすことがで
きる。
図２３に示すように、上層（一般に空気）２１５、中層
（液体の油膜あるいは有機膜）２１６、下層（淡水や海
水などの液体）２１７の３層構造と見なすことができる
ことから、上層２１５側から中層２１６に光２１８が入
射したとき、中層２１６を構成する薄膜の内部で何度も
反射を繰り返しながら、上層２１５側から光２１９が放
射されるとともに、下層２１７側から光２２０が放射さ
れる。これらの多数の光２１９（または、光２２０）は
互いに干渉するため、薄膜で反射された光２１９および
薄膜を透過した光２２０の強度は弱い波長依存性を持
つ。このことから、水面に浮かんだ油膜は、性能の悪い
一種の反射増加膜あるいは反射防止膜と見なすことがで
きる。
【００１４】ここで、上層２１５、中層２１６、下層２
１７の各屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3とし、中層２
１６の吸収率と厚さをそれぞれをａ、Ｌとすると、中層
２１６からの反射光の強度Ｉは、次の（１）式で与えら
れる。
１７の各屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3とし、中層２
１６の吸収率と厚さをそれぞれをａ、Ｌとすると、中層
２１６からの反射光の強度Ｉは、次の（１）式で与えら
れる。
【００１５】
【数１】 Ｉ＝［（ｒ1−ｒ2ｅ-2ad）2＋４ｒ1ｒ2ｅ-2adｓｉｎ2（ψ／２）］／ ［（１−ｒ1ｒ2ｅ-2ad）2＋４ｒ1ｒ2ｅ-2adｓｉｎ2（ψ／２）］ …（１） ここで、ψは図２３に示すように、隣接する反射光線
（光２１９）の間の位相差であり、入射する光２１８の
真空中における波長をλとすると、次の（２）式で表す
ことができる。
（光２１９）の間の位相差であり、入射する光２１８の
真空中における波長をλとすると、次の（２）式で表す
ことができる。
【００１６】
【数２】ψ＝（４πｎ2ｄ）［１−（ｎ1／ｎ2）2］ｓｉ
ｎ2φ1］0.5／λ …（２）ただし、この（２）式で
は、上層２１５から中層２１６に入射する光２１８の入
射角度をφ1とした。また、ｄは図２３に示すように、
中層２１６を一度だけ、横切るときの光路長であり、次
の（３）式で表される。
ｎ2φ1］0.5／λ …（２）ただし、この（２）式で
は、上層２１５から中層２１６に入射する光２１８の入
射角度をφ1とした。また、ｄは図２３に示すように、
中層２１６を一度だけ、横切るときの光路長であり、次
の（３）式で表される。
【００１７】
【数３】 ｄ＝Ｌ／［１−（１−ｎ1／ｎ2）2ｓｉｎ2φ1］0.5 …（３） さらに、ｒ1は上層２１５と中層２１６との界面におけ
る振幅反射率、ｒ2は中層２１６と下層２１７との界面
における振幅反射率であり、入射する光２１８がＰ波光
であるとき、次の（４）式で与えられる。
る振幅反射率、ｒ2は中層２１６と下層２１７との界面
における振幅反射率であり、入射する光２１８がＰ波光
であるとき、次の（４）式で与えられる。
【００１８】
【数４】 ｒ1＝ｔａｎ（φ1−φ2）／ｔａｎ（φ1＋φ2） ｒ2＝ｔａｎ（φ3−φ2）／ｔａｎ（φ3＋φ2） …（４） ここで、φ2、φ3は以下の（５）式で表される。
【００１９】
【数５】 φ2＝ｓｉｎ-1［（ｎ1／ｎ2）ｓｉｎφ1］ φ3＝ｓｉｎ-1［（ｎ1／ｎ3）ｓｉｎφ1］ …（５） また、入射する光２１８がＳ波光である場合、ｒ1、ｒ2
は以下の（６）式で与えられる。
は以下の（６）式で与えられる。
【００２０】
【数６】 ｒ1＝−ｓｉｎ（φ1−φ2）／ｓｉｎ（φ1＋φ2） ｒ2＝−ｓｉｎ（φ3−φ2）／ｓｉｎ（φ3＋φ2） …（６） そして、（１）〜（６）式より、中層２１６からの反射
光（光２１９）と波長との関係を求めることができる。
例えば、上層２１５を空気（ｎ1＝１）、下層２１７を
海水（ｎ3＝１．３３）、中層２１６である膜の屈折率
をｎ2＝１．５、その吸収率をａ＝０ｃｍ-1とすると、
Ｓ波光の規格化された反射強度（以後、中層２１６の反
射率と呼ぶ）とスペクトルの関係は、図２４（ａ）〜
（ｅ）、図２５（ａ）〜（ｅ）で表される。ただし、図
２４（ａ）〜（ｅ）は中層２１６の厚さＬがＬ＝１μ
ｍ、図２５（ａ）〜（ｅ）は中層２１６の厚さＬがＬ＝
１０μｍの場合であり、各層の屈折率分散を無視してい
る。ここで、波長依存性のない直線（波線）は、膜のな
い海面の反射率である。
光（光２１９）と波長との関係を求めることができる。
例えば、上層２１５を空気（ｎ1＝１）、下層２１７を
海水（ｎ3＝１．３３）、中層２１６である膜の屈折率
をｎ2＝１．５、その吸収率をａ＝０ｃｍ-1とすると、
Ｓ波光の規格化された反射強度（以後、中層２１６の反
射率と呼ぶ）とスペクトルの関係は、図２４（ａ）〜
（ｅ）、図２５（ａ）〜（ｅ）で表される。ただし、図
２４（ａ）〜（ｅ）は中層２１６の厚さＬがＬ＝１μ
ｍ、図２５（ａ）〜（ｅ）は中層２１６の厚さＬがＬ＝
１０μｍの場合であり、各層の屈折率分散を無視してい
る。ここで、波長依存性のない直線（波線）は、膜のな
い海面の反射率である。
【００２１】これらの図から明らかなように、海面が空
間的、時間的に一定で、かつ膜に入射する光２１８の強
度が一定の場合には、膜からの反射光強度および膜がな
い海面からの反射光強度の差を測定することにより、原
理的には、両者を区別する事が可能である。
間的、時間的に一定で、かつ膜に入射する光２１８の強
度が一定の場合には、膜からの反射光強度および膜がな
い海面からの反射光強度の差を測定することにより、原
理的には、両者を区別する事が可能である。
【００２２】しかしながら、実際には、時間的にも、空
間的にも、海面の高さ形状などが大きく変化し、さらに
天候状態や撮影方向により、膜に入射する光２１８の強
度も大きく変動するため、入射角度φ1が小さく、膜か
らの反射光強度および膜がない海面からの反射光強度の
差が非常に小さい場合のみならず、入射角度φ1が大き
い場合でも、膜の反射率と海面の反射率との差を検出す
るだけでは、膜の存在位置を定めることはきわめて困難
である。
間的にも、海面の高さ形状などが大きく変化し、さらに
天候状態や撮影方向により、膜に入射する光２１８の強
度も大きく変動するため、入射角度φ1が小さく、膜か
らの反射光強度および膜がない海面からの反射光強度の
差が非常に小さい場合のみならず、入射角度φ1が大き
い場合でも、膜の反射率と海面の反射率との差を検出す
るだけでは、膜の存在位置を定めることはきわめて困難
である。
【００２３】さらに、実際の測定では、反射率を直接、
測定することができず、反射光強度を測定し、この測定
結果に基づき、反射率を計算しなければならないことか
ら、前述のようなさまざまな要因によって、反射光強度
が変化しているとき、人間が判定に介在しない限り、海
面上に油膜などが浮いていても、これを認識することが
できない。したがって、従来の油膜検出方法では、測定
の自動化を図ることは事実上不可能であるのみならず、
油膜と潮目を間違えるなど、信頼性にも問題があること
が指摘されている。
測定することができず、反射光強度を測定し、この測定
結果に基づき、反射率を計算しなければならないことか
ら、前述のようなさまざまな要因によって、反射光強度
が変化しているとき、人間が判定に介在しない限り、海
面上に油膜などが浮いていても、これを認識することが
できない。したがって、従来の油膜検出方法では、測定
の自動化を図ることは事実上不可能であるのみならず、
油膜と潮目を間違えるなど、信頼性にも問題があること
が指摘されている。
【００２４】また、上述した説明では、膜の吸収が無視
できることを条件にして計算を行なって、図２４（ａ）
〜（ｅ）、図２５（ａ）〜（ｅ）に示すように、Ｓ波光
の反射率を求めているが、吸収を考慮した場合、例えば
膜の吸収率ａをａ＝８ｃｍ-1とした場合にも、図２６
（ａ）〜（ｅ）、図２７（ａ）〜（ｅ）に示すように、
中層２１６の反射率が波長依存性を持つ。ただし、図２
６は中層２１６の厚さＬがＬ＝１μｍ、図２７は中層２
１６の厚さＬがＬ＝１０μｍの場合であり、各層の屈折
率分散を無視している。ここで、波長依存性のない直線
（波線）は、膜のない海面の反射率である。
できることを条件にして計算を行なって、図２４（ａ）
〜（ｅ）、図２５（ａ）〜（ｅ）に示すように、Ｓ波光
の反射率を求めているが、吸収を考慮した場合、例えば
膜の吸収率ａをａ＝８ｃｍ-1とした場合にも、図２６
（ａ）〜（ｅ）、図２７（ａ）〜（ｅ）に示すように、
中層２１６の反射率が波長依存性を持つ。ただし、図２
６は中層２１６の厚さＬがＬ＝１μｍ、図２７は中層２
１６の厚さＬがＬ＝１０μｍの場合であり、各層の屈折
率分散を無視している。ここで、波長依存性のない直線
（波線）は、膜のない海面の反射率である。
【００２５】これらの図から明らかなように、膜の吸収
率が大きい場合でも、膜の反射率の依存性がやや小さく
なるだけで、図２４（ａ）〜（ｅ）、図２５（ａ）〜
（ｅ）と本質的な差は違わないことから、従来の波長選
択型カメラ装置のように、光学的バンドパスフィルタを
用いて波長領域を狭め、撮像素子で単純に光電変換して
画像化するだけでは、海面上に浮いている油膜などのよ
うに、元来、目視観察が困難もしくは不可能な非常にコ
ントラストの低い画像をコントラストの高い見やすい画
像に変換することはできない。
率が大きい場合でも、膜の反射率の依存性がやや小さく
なるだけで、図２４（ａ）〜（ｅ）、図２５（ａ）〜
（ｅ）と本質的な差は違わないことから、従来の波長選
択型カメラ装置のように、光学的バンドパスフィルタを
用いて波長領域を狭め、撮像素子で単純に光電変換して
画像化するだけでは、海面上に浮いている油膜などのよ
うに、元来、目視観察が困難もしくは不可能な非常にコ
ントラストの低い画像をコントラストの高い見やすい画
像に変換することはできない。
【００２６】このため、海面に浮かんだ油膜や有機膜を
正確にかつ迅速に検出しなければならない場合、例えば
遭難した航空機や船舶の探索あるいは、タンカーからの
原油流出状況の的確な把握などを行なうときなどでも、
油膜などを映像化することがでず、このような映像を得
ることができる波長選択型カメラ装置の開発が強く望ま
れていた。
正確にかつ迅速に検出しなければならない場合、例えば
遭難した航空機や船舶の探索あるいは、タンカーからの
原油流出状況の的確な把握などを行なうときなどでも、
油膜などを映像化することがでず、このような映像を得
ることができる波長選択型カメラ装置の開発が強く望ま
れていた。
【００２７】本発明は上記の事情に鑑み、請求項１〜８
では、海面からの反射光が強い場合でも、海面上などに
浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで映像
化することができ、これによって遭難現場などを確実に
見つけ出すことができる波長選択型カメラ装置を提供す
ることを目的としている。
では、海面からの反射光が強い場合でも、海面上などに
浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで映像
化することができ、これによって遭難現場などを確実に
見つけ出すことができる波長選択型カメラ装置を提供す
ることを目的としている。
【００２８】また、請求項９〜１６では、海面からの反
射光が強い場合でも、また海面がどのような状態であっ
ても、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化することができ、これによって遭
難現場などを確実に見つけ出すことができる波長選択型
カメラ装置を提供することを目的としている。
射光が強い場合でも、また海面がどのような状態であっ
ても、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化することができ、これによって遭
難現場などを確実に見つけ出すことができる波長選択型
カメラ装置を提供することを目的としている。
【００２９】また、請求項１７、１８では、ヘリコプタ
や航空機などで、探索範囲の上空を高速で飛行しなが
ら、海面からの反射光が強い場合でも、また海面がどの
ような状態であっても、海面上などに浮いている油膜や
有機膜などを高いコントラストで映像化することがで
き、これによって遭難現場などを迅速に、かつ確実に見
つけ出すことができる波長選択型カメラ装置を提供する
ことを目的としている。
や航空機などで、探索範囲の上空を高速で飛行しなが
ら、海面からの反射光が強い場合でも、また海面がどの
ような状態であっても、海面上などに浮いている油膜や
有機膜などを高いコントラストで映像化することがで
き、これによって遭難現場などを迅速に、かつ確実に見
つけ出すことができる波長選択型カメラ装置を提供する
ことを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、撮影動作によって得られ
た光像を各波長域毎の光像にして、特定の波長の被写体
画像を抽出する波長選択型カメラ装置において、撮影動
作によって得られた光像を透過／反射して、２つの光像
を生成する光学系と、互いに異なる透過波長領域を持
ち、前記光学系によって生成された各光像から各波長域
の光像を抽出する２つの光学的バンドパスフィルタと、
各光学的バンドパスフィルタによって抽出された各波長
域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信号を生成す
る２つの撮像素子と、各撮像素子から出力される各波長
域の各映像信号を構成する各画素について、同じ空間座
標またはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さ
の空間座標を持つ各画素毎に信号レベル差を計算し、こ
の差の絶対値に基づき、映像信号を生成する画像演算部
とを備えたことを特徴としている。
めに本発明は、請求項１では、撮影動作によって得られ
た光像を各波長域毎の光像にして、特定の波長の被写体
画像を抽出する波長選択型カメラ装置において、撮影動
作によって得られた光像を透過／反射して、２つの光像
を生成する光学系と、互いに異なる透過波長領域を持
ち、前記光学系によって生成された各光像から各波長域
の光像を抽出する２つの光学的バンドパスフィルタと、
各光学的バンドパスフィルタによって抽出された各波長
域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信号を生成す
る２つの撮像素子と、各撮像素子から出力される各波長
域の各映像信号を構成する各画素について、同じ空間座
標またはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さ
の空間座標を持つ各画素毎に信号レベル差を計算し、こ
の差の絶対値に基づき、映像信号を生成する画像演算部
とを備えたことを特徴としている。
【００３１】また、請求項２では、請求項１に記載の波
長選択型カメラ装置において、前記画像演算部は、各撮
像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各映像
信号を構成する各画素について、同じ空間座標もしくは
レジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間座
標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を計算
する差分回路と、この差分回路から出力されるレベル差
の絶対値を計算する絶対値回路とを有することを特徴と
している。
長選択型カメラ装置において、前記画像演算部は、各撮
像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各映像
信号を構成する各画素について、同じ空間座標もしくは
レジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間座
標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を計算
する差分回路と、この差分回路から出力されるレベル差
の絶対値を計算する絶対値回路とを有することを特徴と
している。
【００３２】また、請求項３では、請求項１、２のいず
れかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記各撮
像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩな
ど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、Ｉ
ｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短
波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、カル
ニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかによっ
て構成されることを特徴としている。
れかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記各撮
像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩな
ど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、Ｉ
ｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短
波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、カル
ニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかによっ
て構成されることを特徴としている。
【００３３】また、請求項４では、請求項１、２、３の
いずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記
光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反射
させて複数の光像を生成する光分岐素子を有することを
特徴としている。
いずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記
光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反射
させて複数の光像を生成する光分岐素子を有することを
特徴としている。
【００３４】また、請求項５では、請求項１乃至４のい
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記光
学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を
持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって選択さ
れた波長領域から、さらに選択波長領域を狭めるよう
に、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を決め
ることを特徴としている。
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記光
学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を
持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって選択さ
れた波長領域から、さらに選択波長領域を狭めるよう
に、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を決め
ることを特徴としている。
【００３５】また、請求項６では、請求項１乃至４のい
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記光
学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反射さ
せて複数の光像を生成する光分岐素子を持ち、この光分
岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を持つことを特
徴としている。
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記光
学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反射さ
せて複数の光像を生成する光分岐素子を持ち、この光分
岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を持つことを特
徴としている。
【００３６】また、請求項７では、請求項１乃至６のい
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記各
光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くなるほ
ど、各光学的バンドパスフィルタの中心波長の差の絶対
値が小さくなることを特徴としている。
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記各
光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くなるほ
ど、各光学的バンドパスフィルタの中心波長の差の絶対
値が小さくなることを特徴としている。
【００３７】また、請求項８では、請求項１乃至７のい
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記画
像演算部によって生成された映像信号を判定回路に導
き、この判定回路によって予め設定されているしきい値
と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波長の
被写体画像の有無を判定させることを特徴としている。
ずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記画
像演算部によって生成された映像信号を判定回路に導
き、この判定回路によって予め設定されているしきい値
と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波長の
被写体画像の有無を判定させることを特徴としている。
【００３８】また、請求項９では、撮影動作によって得
られた光像を各波長域毎の光像にして、特定の波長の被
写体画像を抽出する波長選択型カメラ装置において、撮
影動作によって得られた光像を透過／反射して、３つ以
上の光像を生成する光学系と、互いに異なる透過波長領
域を持ち、前記光学系によって生成された各光像から各
波長域の光像を抽出する３つ以上の光学的バンドパスフ
ィルタと、各光学的バンドパスフィルタによって抽出さ
れた各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信
号を生成する３つ以上の撮像素子と、各撮像素子から出
力される各波長域の各映像信号を構成する各画素につい
て、同じ空間座標またはレジストレーション調整後の誤
差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信号レベル
差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信号を生成
する画像演算部とを備えたことを特徴としている。
られた光像を各波長域毎の光像にして、特定の波長の被
写体画像を抽出する波長選択型カメラ装置において、撮
影動作によって得られた光像を透過／反射して、３つ以
上の光像を生成する光学系と、互いに異なる透過波長領
域を持ち、前記光学系によって生成された各光像から各
波長域の光像を抽出する３つ以上の光学的バンドパスフ
ィルタと、各光学的バンドパスフィルタによって抽出さ
れた各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信
号を生成する３つ以上の撮像素子と、各撮像素子から出
力される各波長域の各映像信号を構成する各画素につい
て、同じ空間座標またはレジストレーション調整後の誤
差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信号レベル
差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信号を生成
する画像演算部とを備えたことを特徴としている。
【００３９】また、請求項１０では、請求項９に記載の
波長選択型カメラ装置において、前記画像演算部は、各
撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各映
像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もしく
はレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間
座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を計
算する２つ以上の差分回路と、各差分回路から出力され
るレベル差の絶対値を計算する絶対値回路とを有するこ
とを特徴としている。
波長選択型カメラ装置において、前記画像演算部は、各
撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各映
像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もしく
はレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空間
座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を計
算する２つ以上の差分回路と、各差分回路から出力され
るレベル差の絶対値を計算する絶対値回路とを有するこ
とを特徴としている。
【００４０】また、請求項１１では、請求項９、１０の
いずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記
各撮像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭ
Ｉなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成されることを特徴としている。
いずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前記
各撮像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭ
Ｉなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成されることを特徴としている。
【００４１】また、請求項１２では、請求項９、１０、
１１のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置におい
て、前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透
過／反射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子を
有することを特徴としている。
１１のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置におい
て、前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透
過／反射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子を
有することを特徴としている。
【００４２】また、請求項１３では、請求項９乃至１２
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記光学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素
子を持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって選
択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭めるよ
うに、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を決
めることを特徴としている。
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記光学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素
子を持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって選
択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭めるよ
うに、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を決
めることを特徴としている。
【００４３】また、請求項１４では、請求項９乃至１２
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反
射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子を持ち、
この光分岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を持つ
ことを特徴としている。
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／反
射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子を持ち、
この光分岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を持つ
ことを特徴としている。
【００４４】また、請求項１５では、請求項９乃至１４
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記各光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くなる
ほど、隣接した２つの光学的バンドパスフィルタの中心
波長の差の絶対値が小さくなることを特徴としている。
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記各光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くなる
ほど、隣接した２つの光学的バンドパスフィルタの中心
波長の差の絶対値が小さくなることを特徴としている。
【００４５】また、請求項１６では、請求項９乃至１５
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記画像演算部によって生成された映像信号を判定回路に
導き、この判定回路によって予め設定されているしきい
値と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波長
の被写体画像の有無を判定させることを特徴としてい
る。
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、前
記画像演算部によって生成された映像信号を判定回路に
導き、この判定回路によって予め設定されているしきい
値と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波長
の被写体画像の有無を判定させることを特徴としてい
る。
【００４６】また、請求項１７では、請求項１乃至１６
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、波
長選択型カメラ装置の前に、光シャッタを配置し、この
光シャッタを動作させて、前記波長選択型カメラ装置に
間欠的に光像を供給することを特徴としている。
のいずれかに記載の波長選択型カメラ装置において、波
長選択型カメラ装置の前に、光シャッタを配置し、この
光シャッタを動作させて、前記波長選択型カメラ装置に
間欠的に光像を供給することを特徴としている。
【００４７】また、請求項１８では、請求項１７に記載
の波長選択型カメラ装置において、前記光シャッタは、
ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液
晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、Ｐ
ＺＴ、ＧａＡｓなどの電気光学材料のいずれか、または
これらの組み合わせによって構成されることを特徴とし
ている。
の波長選択型カメラ装置において、前記光シャッタは、
ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液
晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、Ｐ
ＺＴ、ＧａＡｓなどの電気光学材料のいずれか、または
これらの組み合わせによって構成されることを特徴とし
ている。
【００４８】上記の構成において、請求項１では、光学
系によって、撮影動作で得られた光像を透過／反射し
て、２つの光像を生成する。互いに異なる透過波長領域
を持つ２つの光学的バンドパスフィルタは、前記光学系
で生成された各光像から各波長域の光像を抽出する。２
つの撮像素子は、前記各光学的バンドパスフィルタで抽
出された各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の映
像信号を生成する。そして、画像演算部は、各撮像素子
から出力される各波長域の各映像信号を構成する各画素
について、同じ空間座標またはレジストレーション調整
後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信号
レベル差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信号
を生成する。これにより、海面からの反射光が強い場合
でも、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
系によって、撮影動作で得られた光像を透過／反射し
て、２つの光像を生成する。互いに異なる透過波長領域
を持つ２つの光学的バンドパスフィルタは、前記光学系
で生成された各光像から各波長域の光像を抽出する。２
つの撮像素子は、前記各光学的バンドパスフィルタで抽
出された各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の映
像信号を生成する。そして、画像演算部は、各撮像素子
から出力される各波長域の各映像信号を構成する各画素
について、同じ空間座標またはレジストレーション調整
後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信号
レベル差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信号
を生成する。これにより、海面からの反射光が強い場合
でも、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
【００４９】また、請求項２では、画像演算部として、
各撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各
映像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もし
くはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空
間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を
計算する差分回路と、この差分回路から出力されるレベ
ル差の絶対値を計算する絶対値回路とを有する画像演算
部を使用することにより、海面からの反射光が強い場合
でも、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
各撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各
映像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もし
くはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空
間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を
計算する差分回路と、この差分回路から出力されるレベ
ル差の絶対値を計算する絶対値回路とを有する画像演算
部を使用することにより、海面からの反射光が強い場合
でも、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
【００５０】また、請求項３では、各撮像素子として、
ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シリコ
ンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
など赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体撮像
素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可視光
で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、あるいは
プランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、ハー
ピコンなどの撮像管などのいずれかを使用することによ
り、海面からの反射光が強い場合でも、海面上などに浮
いている油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化
し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シリコ
ンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ
など赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体撮像
素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可視光
で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、あるいは
プランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、ハー
ピコンなどの撮像管などのいずれかを使用することによ
り、海面からの反射光が強い場合でも、海面上などに浮
いている油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化
し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００５１】また、請求項４では、光学系として、撮影
動作によって得られた光像を透過／反射させて複数の光
像を生成する光分岐素子を有する前記光学系を使用する
ことにより、海面からの反射光が強い場合でも、海面上
などに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラスト
で映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
動作によって得られた光像を透過／反射させて複数の光
像を生成する光分岐素子を有する前記光学系を使用する
ことにより、海面からの反射光が強い場合でも、海面上
などに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラスト
で映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００５２】また、請求項５では、光学系として、光学
的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を持つ光学系を
使用し、この光学系の光学的ローパスフィルタ機能によ
って選択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭
めるように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波
長を決めることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を持つ光学系を
使用し、この光学系の光学的ローパスフィルタ機能によ
って選択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭
めるように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波
長を決めることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
【００５３】また、請求項６では、前記光学系として、
撮影動作によって得られた光像を透過／反射させて複数
の光像を生成する光分岐素子を持つ光学系を使用し、こ
の光学系の光分岐素子に光学的バンドパスフィルタ機能
を持たせることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
撮影動作によって得られた光像を透過／反射させて複数
の光像を生成する光分岐素子を持つ光学系を使用し、こ
の光学系の光分岐素子に光学的バンドパスフィルタ機能
を持たせることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
【００５４】また、請求項７では、各光学的バンドパス
フィルタとして、中心波長が短くなるほど、各光学的バ
ンドパスフィルタの中心波長の差の絶対値が小さくなる
光学的バンドパスフィルタを使用することにより、海面
からの反射光が強い場合でも、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難
現場などを確実に見つけ出す。
フィルタとして、中心波長が短くなるほど、各光学的バ
ンドパスフィルタの中心波長の差の絶対値が小さくなる
光学的バンドパスフィルタを使用することにより、海面
からの反射光が強い場合でも、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難
現場などを確実に見つけ出す。
【００５５】また、請求項８では、画像演算部によって
生成された映像信号を判定回路に導き、この判定回路に
よって予め設定されているしきい値と前記映像信号のレ
ベルとを比較させて、特定の波長の被写体画像の有無を
判定させることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
生成された映像信号を判定回路に導き、この判定回路に
よって予め設定されているしきい値と前記映像信号のレ
ベルとを比較させて、特定の波長の被写体画像の有無を
判定させることにより、海面からの反射光が強い場合で
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出
す。
【００５６】また、請求項９では、光学系によって、撮
影動作で得られた光像を透過／反射して、３つ以上の光
像を生成しながら、互いに異なる透過波長領域を持つ３
つ以上の光学的バンドパスフィルタによって、前記光学
系で生成された各光像から各波長域の光像を抽出する。
３つ以上の撮像素子は、各光学的バンドパスフィルタで
抽出された各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の
映像信号を生成する。そして、画像演算部は、各撮像素
子から出力される各波長域の各映像信号を構成する各画
素について、同じ空間座標またはレジストレーション調
整後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信
号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信
号を生成する。これにより、海面からの反射光が強い場
合でも、また海面がどのような状態であっても、海面上
などに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラスト
で映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
影動作で得られた光像を透過／反射して、３つ以上の光
像を生成しながら、互いに異なる透過波長領域を持つ３
つ以上の光学的バンドパスフィルタによって、前記光学
系で生成された各光像から各波長域の光像を抽出する。
３つ以上の撮像素子は、各光学的バンドパスフィルタで
抽出された各波長域毎の光像を光電変換して各波長域の
映像信号を生成する。そして、画像演算部は、各撮像素
子から出力される各波長域の各映像信号を構成する各画
素について、同じ空間座標またはレジストレーション調
整後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画素毎に信
号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づき、映像信
号を生成する。これにより、海面からの反射光が強い場
合でも、また海面がどのような状態であっても、海面上
などに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラスト
で映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００５７】また、請求項１０では、画像演算部とし
て、各撮像素子から出力される各映像信号を取り込ん
で、各映像信号を構成する各画素について、同じ空間座
標もしくはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近
さの空間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベ
ル差を計算する２つ以上の差分回路と、各差分回路から
出力されるレベル差の絶対値を計算する絶対値回路とを
有する画像演算部を使用することにより、海面からの反
射光が強い場合でも、また海面がどのような状態であっ
ても、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
て、各撮像素子から出力される各映像信号を取り込ん
で、各映像信号を構成する各画素について、同じ空間座
標もしくはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近
さの空間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベ
ル差を計算する２つ以上の差分回路と、各差分回路から
出力されるレベル差の絶対値を計算する絶対値回路とを
有する画像演算部を使用することにより、海面からの反
射光が強い場合でも、また海面がどのような状態であっ
ても、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高い
コントラストで映像化し、遭難現場などを確実に見つけ
出す。
【００５８】また、請求項１１では、各撮像素子とし
て、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シ
リコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ａｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体
撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可
視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、ある
いはプランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、
ハーピコンなどの撮像管などのいずれかを使用すること
により、海面からの反射光が強い場合でも、また海面が
どのような状態であっても、海面上などに浮いている油
膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難現
場などを確実に見つけ出す。
て、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シ
リコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａ
Ａｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体
撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可
視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、ある
いはプランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、
ハーピコンなどの撮像管などのいずれかを使用すること
により、海面からの反射光が強い場合でも、また海面が
どのような状態であっても、海面上などに浮いている油
膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難現
場などを確実に見つけ出す。
【００５９】また、請求項１２では、光学系として、撮
影動作によって得られた光像を透過／反射させて３つ以
上の光像を生成する光分岐素子を有する光学系を使用す
ることにより、海面からの反射光が強い場合でも、また
海面がどのような状態であっても、海面上などに浮いて
いる油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、
遭難現場などを確実に見つけ出す。
影動作によって得られた光像を透過／反射させて３つ以
上の光像を生成する光分岐素子を有する光学系を使用す
ることにより、海面からの反射光が強い場合でも、また
海面がどのような状態であっても、海面上などに浮いて
いる油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、
遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００６０】また、請求項１３では、光学系として、光
学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を持つ光学系
を使用し、この光学系の光学的ローパスフィルタ機能に
よって選択された波長領域から、さらに選択波長領域を
狭めるように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心
波長を決めることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐素子を持つ光学系
を使用し、この光学系の光学的ローパスフィルタ機能に
よって選択された波長領域から、さらに選択波長領域を
狭めるように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心
波長を決めることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００６１】また、請求項１４では、光学系として、撮
影動作によって得られた光像を透過／反射させて３つ以
上の光像を生成する光分岐素子を持つ光学系を使用し、
この光学系の光分岐素子に光学的バンドパスフィルタ機
能を持たせることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
影動作によって得られた光像を透過／反射させて３つ以
上の光像を生成する光分岐素子を持つ光学系を使用し、
この光学系の光分岐素子に光学的バンドパスフィルタ機
能を持たせることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００６２】また、請求項１５では、各光学的バンドパ
スフィルタとして、中心波長が短くなるほど、隣接した
２つの光学的バンドパスフィルタの中心波長の差の絶対
値が小さくなる光学的バンドパスフィルタを使用するこ
とにより、海面からの反射光が強い場合でも、また海面
がどのような状態であっても、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難
現場などを確実に見つけ出す。
スフィルタとして、中心波長が短くなるほど、隣接した
２つの光学的バンドパスフィルタの中心波長の差の絶対
値が小さくなる光学的バンドパスフィルタを使用するこ
とにより、海面からの反射光が強い場合でも、また海面
がどのような状態であっても、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化し、遭難
現場などを確実に見つけ出す。
【００６３】また、請求項１６では、画像演算部によっ
て生成された映像信号を判定回路に導き、この判定回路
によって予め設定されているしきい値と前記映像信号の
レベルとを比較させて、特定の波長の被写体画像の有無
を判定させることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
て生成された映像信号を判定回路に導き、この判定回路
によって予め設定されているしきい値と前記映像信号の
レベルとを比較させて、特定の波長の被写体画像の有無
を判定させることにより、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化し、遭難現場などを確実に見つけ出す。
【００６４】また、請求項１７では、波長選択型カメラ
装置の前に、光シャッタを配置し、この光シャッタを動
作させて、前記波長選択型カメラ装置に間欠的に光像を
供給することにより、ヘリコプタや航空機などで、探索
範囲の上空を高速で飛行しながら、海面からの反射光が
強い場合でも、また海面がどのような状態であっても、
海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコント
ラストで映像化し、遭難現場などを迅速に、かつ確実に
見つけ出す。
装置の前に、光シャッタを配置し、この光シャッタを動
作させて、前記波長選択型カメラ装置に間欠的に光像を
供給することにより、ヘリコプタや航空機などで、探索
範囲の上空を高速で飛行しながら、海面からの反射光が
強い場合でも、また海面がどのような状態であっても、
海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコント
ラストで映像化し、遭難現場などを迅速に、かつ確実に
見つけ出す。
【００６５】また、請求項１８では、光シャッタとし
て、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチッ
ク液晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤ
Ｐ、ＰＺＴ、ＧａＡｓなどの電気光学材料のいずれか、
またはこれらの組み合わせによって構成される光シャッ
タを使用することにより、ヘリコプタや航空機などで、
探索範囲の上空を高速で飛行しながら、海面からの反射
光が強い場合でも、また海面がどのような状態であって
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを迅速に、かつ確
実に見つけ出す。
て、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチッ
ク液晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤ
Ｐ、ＰＺＴ、ＧａＡｓなどの電気光学材料のいずれか、
またはこれらの組み合わせによって構成される光シャッ
タを使用することにより、ヘリコプタや航空機などで、
探索範囲の上空を高速で飛行しながら、海面からの反射
光が強い場合でも、また海面がどのような状態であって
も、海面上などに浮いている油膜や有機膜などを高いコ
ントラストで映像化し、遭難現場などを迅速に、かつ確
実に見つけ出す。
【００６６】
【発明の実施の形態】《第１の実施の形態の説明》 ＜第１の実施の形態の基本説明＞図１は本発明による波
長選択型カメラ装置の実施の形態のうち、請求項１、
２、３、４、７、８に対応する波長選択型カメラ装置の
一例を示すブロック図である。なお、この図において
は、説明を簡単にするために、本発明の説明に係わらな
い部分、例えば入射光量を減衰させるアイリスやＮＤフ
ィルタなど、カメラ装置を構成するのに必要な部品、駆
動回路、映像処理回路などにパルス信号を送るパルス発
生回路、映像の輪郭を強調する輪郭補償回路、電源回路
などを省略してある。
長選択型カメラ装置の実施の形態のうち、請求項１、
２、３、４、７、８に対応する波長選択型カメラ装置の
一例を示すブロック図である。なお、この図において
は、説明を簡単にするために、本発明の説明に係わらな
い部分、例えば入射光量を減衰させるアイリスやＮＤフ
ィルタなど、カメラ装置を構成するのに必要な部品、駆
動回路、映像処理回路などにパルス信号を送るパルス発
生回路、映像の輪郭を強調する輪郭補償回路、電源回路
などを省略してある。
【００６７】この図に示す波長選択型カメラ装置１は、
被写体からの光像２を取り込んで、これを波長毎に光電
変換して、短波長域の映像信号と長波長域の映像信号と
を生成する波長選択光学系３と、この波長選択光学系３
から出力される短波長域の映像信号を画像処理して、デ
ジタル化した短波長域の映像信号を生成する短波長側映
像処理部４と、前記波長選択光学系３から出力される長
波長域の映像信号を画像処理してデジタル化した長波長
域の映像信号を生成する長波長側映像処理部５と、この
長波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信
号と短波長側映像処理部４から出力される短波長域の映
像信号との差に基づき、海面や水面などに浮かんだ油膜
の映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした映
像信号を生成する差映像抽出部６とを備えており、波長
選択光学系３によって、油膜が浮かんだ海面などを撮影
して、短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを
生成しながら、短波長側映像処理部４によって短波長域
の映像信号を画像処理して、デジタル化した短波長域の
映像信号を生成するとともに、長波長側映像処理部５に
よって長波長側の映像信号を画像処理して、デジタル化
した長波長域の映像信号を生成した後、差映像抽出部６
によって短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号と
の差を抽出して、水面などに浮かんだ油膜の映像や有機
膜の映像などのコントラストを高くした映像信号を生成
し、これを次段装置（図示は省略する）に供給する。
被写体からの光像２を取り込んで、これを波長毎に光電
変換して、短波長域の映像信号と長波長域の映像信号と
を生成する波長選択光学系３と、この波長選択光学系３
から出力される短波長域の映像信号を画像処理して、デ
ジタル化した短波長域の映像信号を生成する短波長側映
像処理部４と、前記波長選択光学系３から出力される長
波長域の映像信号を画像処理してデジタル化した長波長
域の映像信号を生成する長波長側映像処理部５と、この
長波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信
号と短波長側映像処理部４から出力される短波長域の映
像信号との差に基づき、海面や水面などに浮かんだ油膜
の映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした映
像信号を生成する差映像抽出部６とを備えており、波長
選択光学系３によって、油膜が浮かんだ海面などを撮影
して、短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを
生成しながら、短波長側映像処理部４によって短波長域
の映像信号を画像処理して、デジタル化した短波長域の
映像信号を生成するとともに、長波長側映像処理部５に
よって長波長側の映像信号を画像処理して、デジタル化
した長波長域の映像信号を生成した後、差映像抽出部６
によって短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号と
の差を抽出して、水面などに浮かんだ油膜の映像や有機
膜の映像などのコントラストを高くした映像信号を生成
し、これを次段装置（図示は省略する）に供給する。
【００６８】波長選択光学系３は、被写体からの光像
（白色の光像）２を取り込んで、所定距離だけ後方に結
像させるレンズ７と、図２に示すように、入射面８に入
射されたレンズ７からの光像２の半分を反射透過面９で
２等分し、この等分処理で得られた一方の光像（反射透
過面９を透過した光像）２ａを直進させて第２出射面１
１から出射させるとともに、反射透過面９で４５度の角
度で反射された他方の光像（光像２ａと左右が反転して
いない光像）２ｂを全反射面１２で全反射させて第１出
射面１０から出射させるビームスプリッタ１３と、波長
λ1を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性
で、ビームスプリッタ１３の第１出射面１０から出射さ
れる光像をバンドパスフィルタリングする光学的バンド
パスフィルタ１４と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩ
Ｔ、ＡＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子または
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示
す材料を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンな
ど、紫外線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビ
ジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像管のいずれ
かによって構成され、レンズ７との間の光路長が所定距
離となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィルタ
１４から出射される光像を光電変換し、映像信号を生成
する撮像素子１５とを備えている。
（白色の光像）２を取り込んで、所定距離だけ後方に結
像させるレンズ７と、図２に示すように、入射面８に入
射されたレンズ７からの光像２の半分を反射透過面９で
２等分し、この等分処理で得られた一方の光像（反射透
過面９を透過した光像）２ａを直進させて第２出射面１
１から出射させるとともに、反射透過面９で４５度の角
度で反射された他方の光像（光像２ａと左右が反転して
いない光像）２ｂを全反射面１２で全反射させて第１出
射面１０から出射させるビームスプリッタ１３と、波長
λ1を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性
で、ビームスプリッタ１３の第１出射面１０から出射さ
れる光像をバンドパスフィルタリングする光学的バンド
パスフィルタ１４と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩ
Ｔ、ＡＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子または
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示
す材料を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンな
ど、紫外線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビ
ジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像管のいずれ
かによって構成され、レンズ７との間の光路長が所定距
離となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィルタ
１４から出射される光像を光電変換し、映像信号を生成
する撮像素子１５とを備えている。
【００６９】さらに、波長選択光学系３は、波長λ2を
中心波長とするバンドパスフィルタリング特性で、ビー
ムスプリッタ１３の第２出射面１１から出射される光像
をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフィ
ルタ１６と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩ
など、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、
ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用
いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や
短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、カル
ニコン、ハーピコンなどの撮像管のいずれかによって構
成され、レンズ７との間の光路長が所定距離（レンズ７
と撮像素子１５との距離と同じ距離）となる位置に配置
されて、光学的バンドパスフィルタ１６から出射される
光像を光電変換し、映像信号を生成する撮像素子１７と
を備えている。
中心波長とするバンドパスフィルタリング特性で、ビー
ムスプリッタ１３の第２出射面１１から出射される光像
をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフィ
ルタ１６と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩ
など、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、
ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料を用
いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外線や
短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、カル
ニコン、ハーピコンなどの撮像管のいずれかによって構
成され、レンズ７との間の光路長が所定距離（レンズ７
と撮像素子１５との距離と同じ距離）となる位置に配置
されて、光学的バンドパスフィルタ１６から出射される
光像を光電変換し、映像信号を生成する撮像素子１７と
を備えている。
【００７０】この場合、被写体の上層側が空気（屈折率
ｎ1＝１）、下層が表１（理科年表から引用した表）に
示すような屈折率分散を持つ淡水であれば、淡水からの
反射率の差が１％以下になるように、表２に示す如く各
光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過波長領域が
短波長域側にシフトするほど、光学的バンドパスフィル
タ１４の中心波長λ1と、光学的バンドパスフィルタ１
６の中心波長λ2と差の絶対値｜λ1−λ2｜が小さくな
るように、光学的バンドパスフィルタ１４の中心波長λ
1の値と、光学的バンドパスフィルタ１６の中心波長λ2
の値とが決められる。なお、表２に示す値はあくまでも
目安であり、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の
中心波長λ1、λ2が各数値から多少、外れていても良
い。
ｎ1＝１）、下層が表１（理科年表から引用した表）に
示すような屈折率分散を持つ淡水であれば、淡水からの
反射率の差が１％以下になるように、表２に示す如く各
光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過波長領域が
短波長域側にシフトするほど、光学的バンドパスフィル
タ１４の中心波長λ1と、光学的バンドパスフィルタ１
６の中心波長λ2と差の絶対値｜λ1−λ2｜が小さくな
るように、光学的バンドパスフィルタ１４の中心波長λ
1の値と、光学的バンドパスフィルタ１６の中心波長λ2
の値とが決められる。なお、表２に示す値はあくまでも
目安であり、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の
中心波長λ1、λ2が各数値から多少、外れていても良
い。
【００７１】
【表１】
【表２】
【００７２】そして、ビームスプリッタ１３によって、
被写体からの光像２を取り込んで、これを２等分し、一
方の光学的バンドパスフィルタ１４によってビームスプ
リッタ１３から出射される一方の光像２ｂをバンドパス
フィルタリングして、短波長域の光像（波長λ1を中心
とする波長範囲の光像）を抽出するとともに、一方の撮
像素子１５によって光学的バンドパスフィルタ１４から
出射される光像を光電変換し、これによって得られた映
像信号を短波長側映像処理部４に供給し、さらに他方の
光学的バンドパスフィルタ１６によってビームスプリッ
タ１３から出射される他方の光像２ａをバンドパスフィ
ルタリングして、長波長域の光像（波長λ2を中心とす
る波長範囲の光像）を抽出するとともに、他方の撮像素
子１７によって光学的バンドパスフィルタ１６から出射
される光像を光電変換し、これによって得られた映像信
号を長波長側映像処理部５に供給する。
被写体からの光像２を取り込んで、これを２等分し、一
方の光学的バンドパスフィルタ１４によってビームスプ
リッタ１３から出射される一方の光像２ｂをバンドパス
フィルタリングして、短波長域の光像（波長λ1を中心
とする波長範囲の光像）を抽出するとともに、一方の撮
像素子１５によって光学的バンドパスフィルタ１４から
出射される光像を光電変換し、これによって得られた映
像信号を短波長側映像処理部４に供給し、さらに他方の
光学的バンドパスフィルタ１６によってビームスプリッ
タ１３から出射される他方の光像２ａをバンドパスフィ
ルタリングして、長波長域の光像（波長λ2を中心とす
る波長範囲の光像）を抽出するとともに、他方の撮像素
子１７によって光学的バンドパスフィルタ１６から出射
される光像を光電変換し、これによって得られた映像信
号を長波長側映像処理部５に供給する。
【００７３】短波長側映像処理部４は、波長選択光学系
３から出力される短波長域の映像信号を一定の増幅率で
増幅するヘッドアンプ回路１８と、このヘッドアンプ回
路１８から出力される映像信号に対し、予め設定されて
いる画像処理、例えば各撮像素子感度のバラツキ補償、
各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過領域補
償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過率補
償などを行なう映像処理回路１９と、この映像処理回路
１９から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタ
ル化された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路２０とを
備えており、波長選択光学系３から出力される短波長域
の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバ
ラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１
６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１
４、１６の透過率補償処理などを行ない、これによって
得られた映像信号をデジタル化して、差映像抽出部６に
供給する。
３から出力される短波長域の映像信号を一定の増幅率で
増幅するヘッドアンプ回路１８と、このヘッドアンプ回
路１８から出力される映像信号に対し、予め設定されて
いる画像処理、例えば各撮像素子感度のバラツキ補償、
各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過領域補
償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過率補
償などを行なう映像処理回路１９と、この映像処理回路
１９から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタ
ル化された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路２０とを
備えており、波長選択光学系３から出力される短波長域
の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバ
ラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１
６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１
４、１６の透過率補償処理などを行ない、これによって
得られた映像信号をデジタル化して、差映像抽出部６に
供給する。
【００７４】また、長波長側映像処理部５は、波長選択
光学系３から出力される長波長域の映像信号を一定の増
幅率で増幅するヘッドアンプ回路２１と、このヘッドア
ンプ回路２１から出力される映像信号に対し、予め設定
されている画像処理、例えば各撮像素子感度のバラツキ
補償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過領
域補償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過
率補償などを行なう映像処理回路２２と、この映像処理
回路２２から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デ
ジタル化された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路２３
とを備えており、波長選択光学系３から出力される長波
長域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度
のバラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１
４、１６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィ
ルタ１４、１６の透過率補償処理などを行ない、これに
よって得られた映像信号をデジタル化して、差映像抽出
部６に供給する。
光学系３から出力される長波長域の映像信号を一定の増
幅率で増幅するヘッドアンプ回路２１と、このヘッドア
ンプ回路２１から出力される映像信号に対し、予め設定
されている画像処理、例えば各撮像素子感度のバラツキ
補償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過領
域補償、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過
率補償などを行なう映像処理回路２２と、この映像処理
回路２２から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デ
ジタル化された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路２３
とを備えており、波長選択光学系３から出力される長波
長域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度
のバラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１
４、１６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィ
ルタ１４、１６の透過率補償処理などを行ない、これに
よって得られた映像信号をデジタル化して、差映像抽出
部６に供給する。
【００７５】この場合、短波長側映像処理部４を構成す
る映像処理回路１９と、長波長側映像処理部５を構成す
る映像処理回路２２とを調整する方法として、例えば白
紙など、反射率が一定した被写体を撮影した状態で、一
方のＡ／Ｄ変換回路２０から出力される映像信号と、他
方のＡ／Ｄ変換回路２３から出力される映像信号とが等
しくなるように、各映像処理回路１９、２２の補償定数
などが調整される。
る映像処理回路１９と、長波長側映像処理部５を構成す
る映像処理回路２２とを調整する方法として、例えば白
紙など、反射率が一定した被写体を撮影した状態で、一
方のＡ／Ｄ変換回路２０から出力される映像信号と、他
方のＡ／Ｄ変換回路２３から出力される映像信号とが等
しくなるように、各映像処理回路１９、２２の補償定数
などが調整される。
【００７６】差映像抽出部６は、短波長側映像処理部４
から出力されるデジタル化された映像信号と長波長側映
像処理部５から出力されるデジタル化された映像信号と
を取り込んで、各映像信号に含まれている各画素のう
ち、同じ空間座標の各画素またはレジストレーション調
整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座標となる各画素同
士のレベル差を演算して各映像信号の差を示す映像信号
を生成する差分回路２４と、この差分回路２４から出力
される映像信号の絶対値を演算する絶対値回路２５と、
この絶対値回路２５から出力されるデジタル信号形式の
映像信号をアナログ信号形式の映像信号に変換するＤ／
Ａ変換回路２６と、このＤ／Ａ変換回路２６から出力さ
れる映像信号を増幅する増幅回路２７とを備えており、
長波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信
号と、短波長側映像処理部４から出力される短波長域の
映像信号とを取り込んで、各画素単位でレベル差を演算
し、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコ
ントラストを高くした映像信号を生成し、これを次段装
置に供給する。
から出力されるデジタル化された映像信号と長波長側映
像処理部５から出力されるデジタル化された映像信号と
を取り込んで、各映像信号に含まれている各画素のう
ち、同じ空間座標の各画素またはレジストレーション調
整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座標となる各画素同
士のレベル差を演算して各映像信号の差を示す映像信号
を生成する差分回路２４と、この差分回路２４から出力
される映像信号の絶対値を演算する絶対値回路２５と、
この絶対値回路２５から出力されるデジタル信号形式の
映像信号をアナログ信号形式の映像信号に変換するＤ／
Ａ変換回路２６と、このＤ／Ａ変換回路２６から出力さ
れる映像信号を増幅する増幅回路２７とを備えており、
長波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信
号と、短波長側映像処理部４から出力される短波長域の
映像信号とを取り込んで、各画素単位でレベル差を演算
し、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコ
ントラストを高くした映像信号を生成し、これを次段装
置に供給する。
【００７７】次に、図１に示すブロック図〜図３に示す
グラフを参照しながら、この実施の形態の動作について
説明する。
グラフを参照しながら、この実施の形態の動作について
説明する。
【００７８】まず、波長選択型カメラ装置１によって、
油膜が浮かんだ海面などを撮影すると、波長選択型カメ
ラ装置１内に設けられている波長選択光学系３のビーム
スプリッタ１３によって、被写体からの光像２が２等分
された後、一方の光学的バンドパスフィルタ１４によっ
てビームスプリッタ１３から出射される一方の光像２ｂ
がバンドパスフィルタリングされて、短波長域の光像
（波長λ1を中心とする波長範囲の光像）が抽出される
とともに、一方の撮像素子１５によって光学的バンドパ
スフィルタ１４から出射される光像が光電変換され、こ
れによって得られた映像信号が短波長側映像処理部４に
供給される。
油膜が浮かんだ海面などを撮影すると、波長選択型カメ
ラ装置１内に設けられている波長選択光学系３のビーム
スプリッタ１３によって、被写体からの光像２が２等分
された後、一方の光学的バンドパスフィルタ１４によっ
てビームスプリッタ１３から出射される一方の光像２ｂ
がバンドパスフィルタリングされて、短波長域の光像
（波長λ1を中心とする波長範囲の光像）が抽出される
とともに、一方の撮像素子１５によって光学的バンドパ
スフィルタ１４から出射される光像が光電変換され、こ
れによって得られた映像信号が短波長側映像処理部４に
供給される。
【００７９】そして、この短波長側映像処理部４によっ
て、波長選択光学系３から出力される短波長域の映像信
号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツキ補
償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過
領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６
の透過率補償処理などが行なわれ、これによって得られ
た映像信号がデジタル化されて、差映像抽出部６に供給
される。
て、波長選択光学系３から出力される短波長域の映像信
号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツキ補
償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６の透過
領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１４、１６
の透過率補償処理などが行なわれ、これによって得られ
た映像信号がデジタル化されて、差映像抽出部６に供給
される。
【００８０】また、この動作と並行し、他方の光学的バ
ンドパスフィルタ１６によって、ビームスプリッタ１３
から出射される他方の光像２ａがバンドパスフィルタリ
ングされて、長波長域の光像（波長λ2を中心とする波
長範囲の光像）が抽出されるとともに、一方の撮像素子
１７によって光学的バンドパスフィルタ１６から出射さ
れる光像が光電変換され、これによって得られた映像信
号が長波長側映像処理部５に供給され、この長波長側映
像処理部５によって、波長選択光学系３から出力される
長波長域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子
感度のバラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ
１４、１６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフ
ィルタ１４、１６の透過率補償処理などが行なわれ、こ
れによって得られた映像信号がデジタル化されて、差映
像抽出部６に供給される。
ンドパスフィルタ１６によって、ビームスプリッタ１３
から出射される他方の光像２ａがバンドパスフィルタリ
ングされて、長波長域の光像（波長λ2を中心とする波
長範囲の光像）が抽出されるとともに、一方の撮像素子
１７によって光学的バンドパスフィルタ１６から出射さ
れる光像が光電変換され、これによって得られた映像信
号が長波長側映像処理部５に供給され、この長波長側映
像処理部５によって、波長選択光学系３から出力される
長波長域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子
感度のバラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ
１４、１６の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフ
ィルタ１４、１６の透過率補償処理などが行なわれ、こ
れによって得られた映像信号がデジタル化されて、差映
像抽出部６に供給される。
【００８１】そして、この差映像抽出部６によって、長
波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信号
と、短波長側映像処理部４から出力される短波長域の映
像信号とが取り込まれて、各画素単位でレベル差が演算
され、これによって水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜
の映像などのコントラストを高くした映像信号が生成さ
れ、次段装置に供給される。
波長側映像処理部５から出力される長波長域の映像信号
と、短波長側映像処理部４から出力される短波長域の映
像信号とが取り込まれて、各画素単位でレベル差が演算
され、これによって水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜
の映像などのコントラストを高くした映像信号が生成さ
れ、次段装置に供給される。
【００８２】この際、厳密には、海水の屈折率分散によ
り反射率が変化するもの、表１に示すような水の屈折率
分散例から分かるように、その変化量が非常に小さいこ
とから、表２の上段に示す波長領域のとき、水の屈折率
分散を無視しても良く、また図３（ａ）〜（ｅ）に示す
ように、油面の無い海面の反射率が波長依存性を殆ど持
たないことから、図３（ｆ）に示すように、最下段に記
載された２つの光学的バンドパスフィルタ（両者の中心
波長λ1、λ2の差が５０ｎｍであり、表２の条件を満足
する）１４、１６を用いて、油面が無い海水面を撮影し
たとき、短波長側映像処理部４から出力される映像信号
と、長波長側映像処理部５から出力される映像信号とが
画素単位で同じレベルになって、差映像抽出部６からゼ
ロを示す映像信号が出力される。
り反射率が変化するもの、表１に示すような水の屈折率
分散例から分かるように、その変化量が非常に小さいこ
とから、表２の上段に示す波長領域のとき、水の屈折率
分散を無視しても良く、また図３（ａ）〜（ｅ）に示す
ように、油面の無い海面の反射率が波長依存性を殆ど持
たないことから、図３（ｆ）に示すように、最下段に記
載された２つの光学的バンドパスフィルタ（両者の中心
波長λ1、λ2の差が５０ｎｍであり、表２の条件を満足
する）１４、１６を用いて、油面が無い海水面を撮影し
たとき、短波長側映像処理部４から出力される映像信号
と、長波長側映像処理部５から出力される映像信号とが
画素単位で同じレベルになって、差映像抽出部６からゼ
ロを示す映像信号が出力される。
【００８３】一方、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、
油膜がある海水では、入射角度がどのような角度でも、
波長に応じて油膜の反射率が大きく変化するものの、２
つの光学的バンドパスフィルタ１４、１６の中心波長λ
1、λ2の透過率（最大透過率）に対し、１／ｅ以上の透
過率を持つ波長領域（図３のＡ〜Ｂの領域、Ｂ〜Ｃの領
域）に限ぎると、一方の光学的バンドパスフィルタ１４
の波長領域（図３のＡ〜Ｂの領域）の反射率と、他方の
光学的バンドパスフィルタ１６の波長領域（図３のＢ〜
Ｃの領域）の反射率とが異なっていることから、油面が
ある海水面を撮影したとき、短波長側映像処理部４から
出力される映像信号と、長波長側映像処理部５から出力
される映像信号とが異なるレベルになって、差映像抽出
部６から油膜を示す映像信号が出力される。
油膜がある海水では、入射角度がどのような角度でも、
波長に応じて油膜の反射率が大きく変化するものの、２
つの光学的バンドパスフィルタ１４、１６の中心波長λ
1、λ2の透過率（最大透過率）に対し、１／ｅ以上の透
過率を持つ波長領域（図３のＡ〜Ｂの領域、Ｂ〜Ｃの領
域）に限ぎると、一方の光学的バンドパスフィルタ１４
の波長領域（図３のＡ〜Ｂの領域）の反射率と、他方の
光学的バンドパスフィルタ１６の波長領域（図３のＢ〜
Ｃの領域）の反射率とが異なっていることから、油面が
ある海水面を撮影したとき、短波長側映像処理部４から
出力される映像信号と、長波長側映像処理部５から出力
される映像信号とが異なるレベルになって、差映像抽出
部６から油膜を示す映像信号が出力される。
【００８４】また、極めて稀に、油膜がある海面を撮影
したとき、特定の入射角度からの光が入射されて、短波
長側映像処理部４から出力される映像信号と、長波長側
映像処理部５から出力される映像信号とが一致すること
も考えられるが、このような場合でも、波や風などによ
って海面が常に変動し、海面が鏡面状態のときの入射角
度よりも、多様な入射角度からの光像が波長選択型カメ
ラ装置１に取り込まれることから、特定の入射角度で反
射率が同じレベルになっても、他の入射角度で反射率が
異なるレベルになることから、差映像抽出部６から油膜
を示す映像信号が出力される。
したとき、特定の入射角度からの光が入射されて、短波
長側映像処理部４から出力される映像信号と、長波長側
映像処理部５から出力される映像信号とが一致すること
も考えられるが、このような場合でも、波や風などによ
って海面が常に変動し、海面が鏡面状態のときの入射角
度よりも、多様な入射角度からの光像が波長選択型カメ
ラ装置１に取り込まれることから、特定の入射角度で反
射率が同じレベルになっても、他の入射角度で反射率が
異なるレベルになることから、差映像抽出部６から油膜
を示す映像信号が出力される。
【００８５】このように、この実施の形態では、波長選
択光学系３によって、油膜が浮かんだ海面などを撮影し
て、短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを生
成しながら、短波長側映像処理部４によって短波長域の
映像信号を画像処理して、デジタル化した短波長域の映
像信号を生成するとともに、長波長側映像処理部５によ
って短波長域の映像信号を画像処理して、デジタル化し
た長波長域の映像信号を生成した後、差映像抽出部６に
よって短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号との
差を抽出して、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映
像などのコントラストを高くした映像信号を生成し、こ
れを次段装置に供給するようにしているので、従来、検
出が困難であった水面上の油膜や有機膜などを高いコン
トラストで画像として、検出することができる。
択光学系３によって、油膜が浮かんだ海面などを撮影し
て、短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを生
成しながら、短波長側映像処理部４によって短波長域の
映像信号を画像処理して、デジタル化した短波長域の映
像信号を生成するとともに、長波長側映像処理部５によ
って短波長域の映像信号を画像処理して、デジタル化し
た長波長域の映像信号を生成した後、差映像抽出部６に
よって短波長域の映像信号と、長波長域の映像信号との
差を抽出して、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映
像などのコントラストを高くした映像信号を生成し、こ
れを次段装置に供給するようにしているので、従来、検
出が困難であった水面上の油膜や有機膜などを高いコン
トラストで画像として、検出することができる。
【００８６】これによって、従来、ヘリコプタや航空機
などから目視観察で遭難現場などの探索が困難な場合、
例えば海からの反射光が強い場合（逆光状態）、雨天の
場合、波浪が高い場合などでも、海面の状態に関わら
ず、遭難した航空機や船舶などの油膜が海面上に浮いて
いるとき、これを確実に検出して、遭難現場などを見つ
け出すことができる。
などから目視観察で遭難現場などの探索が困難な場合、
例えば海からの反射光が強い場合（逆光状態）、雨天の
場合、波浪が高い場合などでも、海面の状態に関わら
ず、遭難した航空機や船舶などの油膜が海面上に浮いて
いるとき、これを確実に検出して、遭難現場などを見つ
け出すことができる。
【００８７】また、この実施の形態では、撮影した海面
などに油膜や有機膜などがあるときにのみ、差映像抽出
部６から出力される映像信号がゼロ以外の値になるよう
にしているので、差映像抽出部６から出力される映像信
号を次段装置などに設けられた判定回路に導き、予め設
定されているしきい値を越えているかどうかを判定させ
るだけで、遭難現場の探索を容易に自動化することがで
きる。これによって、ヘリコプタや航空機などに、図１
に示す波長選択型カメラ装置１を複数、搭載し、各波長
選択型カメラ装置１によって、全方位を同時に探索させ
て、油膜などの有無を自動判定させれば、従来の目視に
よる場合に比べて、格段に探索効率を向上させて、迅速
な災害救助を行なうことができる。
などに油膜や有機膜などがあるときにのみ、差映像抽出
部６から出力される映像信号がゼロ以外の値になるよう
にしているので、差映像抽出部６から出力される映像信
号を次段装置などに設けられた判定回路に導き、予め設
定されているしきい値を越えているかどうかを判定させ
るだけで、遭難現場の探索を容易に自動化することがで
きる。これによって、ヘリコプタや航空機などに、図１
に示す波長選択型カメラ装置１を複数、搭載し、各波長
選択型カメラ装置１によって、全方位を同時に探索させ
て、油膜などの有無を自動判定させれば、従来の目視に
よる場合に比べて、格段に探索効率を向上させて、迅速
な災害救助を行なうことができる。
【００８８】また、図１に示す波長選択型カメラ装置１
と、ＧＰＳ(Global Positioning System)装置とを組み
合わせることにより、油膜の位置を瞬時に決定すること
ができ、これによって遭難現場などの発見を一層、迅速
化させることができるとともに、タンカーなどの原油流
出状況をリアルタイムで、容易に地図化することができ
る。
と、ＧＰＳ(Global Positioning System)装置とを組み
合わせることにより、油膜の位置を瞬時に決定すること
ができ、これによって遭難現場などの発見を一層、迅速
化させることができるとともに、タンカーなどの原油流
出状況をリアルタイムで、容易に地図化することができ
る。
【００８９】＜第１の実施の形態の第１変形例の説明＞
また、図１に示す波長選択型カメラ装置１では、レンズ
７からの光像２をビームスプリッタ１３の反射透過面９
で２等分し、一方の光像（反射透過面９を透過した光
像）２ａを直進させて第２出射面１１から出射させると
ともに、反射透過面９で４５度の角度で反射され、全反
射面１２によってさらに４５度の角度で全反射された他
方の光像（光像２ａと左右が反転していない光像）２ｂ
を第１出射面１０から出射させて、被写体からの光像２
を２等分するようにしているが、このようなビームスプ
リッタ１３に代えて、図４に示すようなビームスプリッ
タ２８を使用するようにしても良い。
また、図１に示す波長選択型カメラ装置１では、レンズ
７からの光像２をビームスプリッタ１３の反射透過面９
で２等分し、一方の光像（反射透過面９を透過した光
像）２ａを直進させて第２出射面１１から出射させると
ともに、反射透過面９で４５度の角度で反射され、全反
射面１２によってさらに４５度の角度で全反射された他
方の光像（光像２ａと左右が反転していない光像）２ｂ
を第１出射面１０から出射させて、被写体からの光像２
を２等分するようにしているが、このようなビームスプ
リッタ１３に代えて、図４に示すようなビームスプリッ
タ２８を使用するようにしても良い。
【００９０】この図に示すビームスプリッタ２８は、入
射面２９に入射されたレンズ７からの光像２を４５度よ
り小さい入射角度αで反射透過面３０に入射させ、この
反射透過面３０を透過した光像２ｃを直進させて第２出
射面３２から出射させるとともに、反射透過面３０で反
射された光像２ｄを４５度の角度より大きな入射角度β
で全反射面８６に入射させ、全反射された光像（光像２
ｃと左右が反転していない光像）２ｄを第１出射面３１
から出射させる。
射面２９に入射されたレンズ７からの光像２を４５度よ
り小さい入射角度αで反射透過面３０に入射させ、この
反射透過面３０を透過した光像２ｃを直進させて第２出
射面３２から出射させるとともに、反射透過面３０で反
射された光像２ｄを４５度の角度より大きな入射角度β
で全反射面８６に入射させ、全反射された光像（光像２
ｃと左右が反転していない光像）２ｄを第１出射面３１
から出射させる。
【００９１】このように、このビームスプリッタ２８を
使用しても、レンズ７からの光像を左右が反転されてい
ない２つの光像２ｃ、２ｄに２等分して、各光学的バン
ドパスフィルタ１４、１６に各々、入射させ、各撮像素
子１５、１７上に結像させることができる。
使用しても、レンズ７からの光像を左右が反転されてい
ない２つの光像２ｃ、２ｄに２等分して、各光学的バン
ドパスフィルタ１４、１６に各々、入射させ、各撮像素
子１５、１７上に結像させることができる。
【００９２】勿論、このビームスプリッタ２８でも、レ
ンズ７と一方の撮像素子１５との間の光路長と、レンズ
７と他方の撮像素子１７との間の光路長とが同じくなる
ように、ビームスプリッタ２８内の各光路長が設定され
る。
ンズ７と一方の撮像素子１５との間の光路長と、レンズ
７と他方の撮像素子１７との間の光路長とが同じくなる
ように、ビームスプリッタ２８内の各光路長が設定され
る。
【００９３】＜第１の実施の形態の第２変形例の説明＞
また、図１に示す波長選択型カメラ装置１では、１つの
ビームスプリッタ１３と、２つの光学的バンドパスフィ
ルタ１４、１６と、２つの撮像素子１５、１７によって
構成される波長選択光学系３を使用するようにしている
が、図５に示すように、プリズム型バンドパスフィルタ
３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって構成され
る波長選択光学系３６を使用するようにしても良い（請
求項５、６の内容）。
また、図１に示す波長選択型カメラ装置１では、１つの
ビームスプリッタ１３と、２つの光学的バンドパスフィ
ルタ１４、１６と、２つの撮像素子１５、１７によって
構成される波長選択光学系３を使用するようにしている
が、図５に示すように、プリズム型バンドパスフィルタ
３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって構成され
る波長選択光学系３６を使用するようにしても良い（請
求項５、６の内容）。
【００９４】この場合、プリズム型バンドパスフィルタ
３６は、前面３７側が４５度にカットされたプリズム３
８と、前面３９（後面４０）と斜面４１、４２とのなす
角度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行
四辺形型のプリズム４３と、このプリズム４３の斜面４
２とプリズム３８の前面３７との接合面に配置され、図
６、図７に示すようなローパス特性で、入射した光像２
を構成する長波長の光を透過させるとともに、短波長の
光を反射させる光学的ローパスフィルタ４４と、プリズ
ム３８の出射面４５に接合され、図６に示すように、光
学的ローパスフィルタ４４の透過波長特性のカットオフ
波長λ44（但し、ここでは、光学的ローパスフィルタ４
４の透過率が最大透過率の５０％になる波長をカットオ
フ波長と定義する）より長波長側にシフトしたカットオ
フ波長特性を持ち、光学的ローパスフィルタ４４を透過
した長波長光のうち、カットオフ波長λ46より短い波長
の光（斜線部分の光）を透過させる光学的ハイパスフィ
ルタ４６と、プリズム４３の出射面４７（後面４０）に
接合され、図７に示すように、光学的ローパスフィルタ
４４の反射波長特性のカットオフ波長λ44より短波長側
にシフトしたカットオフ波長λ48を持ち、光学的ローパ
スフィルタ４４で反射された短波長光のうち、カットオ
フ波長λ48より長い波長の光（斜線部分の光）を透過さ
せる光学的ローパスフィルタ４８とを備えている。
３６は、前面３７側が４５度にカットされたプリズム３
８と、前面３９（後面４０）と斜面４１、４２とのなす
角度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行
四辺形型のプリズム４３と、このプリズム４３の斜面４
２とプリズム３８の前面３７との接合面に配置され、図
６、図７に示すようなローパス特性で、入射した光像２
を構成する長波長の光を透過させるとともに、短波長の
光を反射させる光学的ローパスフィルタ４４と、プリズ
ム３８の出射面４５に接合され、図６に示すように、光
学的ローパスフィルタ４４の透過波長特性のカットオフ
波長λ44（但し、ここでは、光学的ローパスフィルタ４
４の透過率が最大透過率の５０％になる波長をカットオ
フ波長と定義する）より長波長側にシフトしたカットオ
フ波長特性を持ち、光学的ローパスフィルタ４４を透過
した長波長光のうち、カットオフ波長λ46より短い波長
の光（斜線部分の光）を透過させる光学的ハイパスフィ
ルタ４６と、プリズム４３の出射面４７（後面４０）に
接合され、図７に示すように、光学的ローパスフィルタ
４４の反射波長特性のカットオフ波長λ44より短波長側
にシフトしたカットオフ波長λ48を持ち、光学的ローパ
スフィルタ４４で反射された短波長光のうち、カットオ
フ波長λ48より長い波長の光（斜線部分の光）を透過さ
せる光学的ローパスフィルタ４８とを備えている。
【００９５】勿論、このプリズム型バンドパスフィルタ
３３でも、レンズ７と一方の撮像素子３４との間の光路
長と、レンズ７と他方の撮像素子３５との間の光路長と
が同じくなるように、プリズム型バンドパスフィルタ３
３内の各光路長が設定される。
３３でも、レンズ７と一方の撮像素子３４との間の光路
長と、レンズ７と他方の撮像素子３５との間の光路長と
が同じくなるように、プリズム型バンドパスフィルタ３
３内の各光路長が設定される。
【００９６】そして、レンズ７からの光像２が入射面４
９（前面３９）に入射したとき、光学的ローパスフィル
タ４４のフィルタリング動作、光学的ハイパスフィルタ
４６のフィルタリング動作によって、光像２を構成する
各波長のうち、図６に示すように、波長λbを中心とす
る長波長領域の光像を選択して、これを一方の撮像素子
３５に入射させ、長波長域の映像信号を生成させるとと
もに、光学的ローパスフィルタ４４のフィルタリング動
作、光学的ローパスフィルタ４８のフィルタリング動作
によって、光像２を構成する各波長のうち、図７に示す
ように、波長λa（但し、｜λa−λb｜は表２を満たす
値）を中心とする短波長領域の光像を選択して、これを
他方の撮像素子３４に入射させ、短波長域の映像信号を
生成させる。
９（前面３９）に入射したとき、光学的ローパスフィル
タ４４のフィルタリング動作、光学的ハイパスフィルタ
４６のフィルタリング動作によって、光像２を構成する
各波長のうち、図６に示すように、波長λbを中心とす
る長波長領域の光像を選択して、これを一方の撮像素子
３５に入射させ、長波長域の映像信号を生成させるとと
もに、光学的ローパスフィルタ４４のフィルタリング動
作、光学的ローパスフィルタ４８のフィルタリング動作
によって、光像２を構成する各波長のうち、図７に示す
ように、波長λa（但し、｜λa−λb｜は表２を満たす
値）を中心とする短波長領域の光像を選択して、これを
他方の撮像素子３４に入射させ、短波長域の映像信号を
生成させる。
【００９７】このように、プリズム型バンドパスフィル
タ３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって構成さ
れる波長選択光学系３６を使用しても、レンズ７からの
光像２を左右が反転されていない２つの光像に２等分し
て、長波長域の映像信号と、短波長域の映像信号とを生
成することができる。
タ３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって構成さ
れる波長選択光学系３６を使用しても、レンズ７からの
光像２を左右が反転されていない２つの光像に２等分し
て、長波長域の映像信号と、短波長域の映像信号とを生
成することができる。
【００９８】＜第１の実施の形態の第３変形例の説明＞
また、図５に示す変形例では、プリズム型バンドパスフ
ィルタ３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって波
長選択光学系３６を構成するようにしているが、図８に
示すように、プリズム型ローパスフィルタ５０と、光学
的ローパスフィルタ５１と、光学的ハイパスフィルタ５
２と、２つの撮像素子５３、５４とによって波長選択光
学系５５を構成し、この波長選択光学系５５を使用して
光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長波長
域の映像信号とを生成するようにしても良い（請求項５
の内容）。
また、図５に示す変形例では、プリズム型バンドパスフ
ィルタ３３と、２つの撮像素子３４、３５とによって波
長選択光学系３６を構成するようにしているが、図８に
示すように、プリズム型ローパスフィルタ５０と、光学
的ローパスフィルタ５１と、光学的ハイパスフィルタ５
２と、２つの撮像素子５３、５４とによって波長選択光
学系５５を構成し、この波長選択光学系５５を使用して
光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長波長
域の映像信号とを生成するようにしても良い（請求項５
の内容）。
【００９９】この場合、プリズム型ローパスフィルタ５
０は、前面５６側が４５度にカットされたプリズム５７
と、前面５８（後面５９）と斜面６０、６１とのなす角
度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行四
辺形型のプリズム６２と、このプリズム６２の斜面６１
とプリズム５７の前面５６との接合面に配置され、図５
に示す光学的ローパスフィルタ４４と同じローパス特性
で、入射した光像２を構成する長波長の光を透過させる
とともに、短波長の光を反射させる光学的ローパスフィ
ルタ６３とを備えており、入射面６４にレンズ７からの
光像２が入射したとき、光学的ローパスフィルタ６３の
フィルタリング動作によって、光像２中の長波長の光を
透過させ、これを出射面６５から出射させて、光学的ハ
イパスフィルタ５２に入射させるとともに、光学的ロー
パスフィルタ６３によって光像２中の短波長の光を反射
させた後、これを全反射面６６で反射させて、出射面６
７から出射させ、光学的ローパスフィルタ５１に入射さ
せる。
０は、前面５６側が４５度にカットされたプリズム５７
と、前面５８（後面５９）と斜面６０、６１とのなす角
度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行四
辺形型のプリズム６２と、このプリズム６２の斜面６１
とプリズム５７の前面５６との接合面に配置され、図５
に示す光学的ローパスフィルタ４４と同じローパス特性
で、入射した光像２を構成する長波長の光を透過させる
とともに、短波長の光を反射させる光学的ローパスフィ
ルタ６３とを備えており、入射面６４にレンズ７からの
光像２が入射したとき、光学的ローパスフィルタ６３の
フィルタリング動作によって、光像２中の長波長の光を
透過させ、これを出射面６５から出射させて、光学的ハ
イパスフィルタ５２に入射させるとともに、光学的ロー
パスフィルタ６３によって光像２中の短波長の光を反射
させた後、これを全反射面６６で反射させて、出射面６
７から出射させ、光学的ローパスフィルタ５１に入射さ
せる。
【０１００】光学的ローパスフィルタ５１は、図５に示
す光学的ローパスフィルタ４８と同様なローパス特性
（図７に示すローパス特性）を持つフィルタ板によって
構成されており、プリズム型ローパスフィルタ５０の出
射面６７から出射される短波長域の光像を構成する各波
長のうち、図７に示すように、波長λaを中心とする短
波長領域の光像を選択して、これを一方の撮像素子５３
に入射させ、短波長域の映像信号を生成させる。
す光学的ローパスフィルタ４８と同様なローパス特性
（図７に示すローパス特性）を持つフィルタ板によって
構成されており、プリズム型ローパスフィルタ５０の出
射面６７から出射される短波長域の光像を構成する各波
長のうち、図７に示すように、波長λaを中心とする短
波長領域の光像を選択して、これを一方の撮像素子５３
に入射させ、短波長域の映像信号を生成させる。
【０１０１】また、光学的ハイパスフィルタ５２は、図
５に示す光学的ハイパスフィルタ４６と同様なハイパス
特性（図６に示すハイパス特性）を持つフィルタ板によ
って構成されており、プリズム型ローパスフィルタ５０
の出射面６５から出射される長波長域の光像を構成する
各波長のうち、図６に示すように、波長λbを中心とす
る長波長領域の光像を選択して、これを他方の撮像素子
５４に入射させ、長波長域の映像信号を生成させる。
５に示す光学的ハイパスフィルタ４６と同様なハイパス
特性（図６に示すハイパス特性）を持つフィルタ板によ
って構成されており、プリズム型ローパスフィルタ５０
の出射面６５から出射される長波長域の光像を構成する
各波長のうち、図６に示すように、波長λbを中心とす
る長波長領域の光像を選択して、これを他方の撮像素子
５４に入射させ、長波長域の映像信号を生成させる。
【０１０２】このように、プリズム型ローパスフィルタ
５０と、光学的ローパスフィルタ５１と、光学的ハイパ
スフィルタ５２と、２つの撮像素子５３、５４とによっ
て構成される波長選択光学系５５を使用しても、レンズ
７からの光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号
と、長波長域の映像信号とを生成することができる。
５０と、光学的ローパスフィルタ５１と、光学的ハイパ
スフィルタ５２と、２つの撮像素子５３、５４とによっ
て構成される波長選択光学系５５を使用しても、レンズ
７からの光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号
と、長波長域の映像信号とを生成することができる。
【０１０３】＜第１の実施の形態の第４変形例の説明＞
また、図８に示す変形例では、プリズム型ローパスフィ
ルタ５０と、光学的ローパスフィルタ５１と、光学的ハ
イパスフィルタ５２と、２つの撮像素子５３、５４とに
よって波長選択光学系５５を構成するようにしている
が、図９に示すように、プリズム型ローパスフィルタ６
８と、２つの光学的バンドパスフィルタ６９、７０と、
２つの撮像素子７１、７２とによって波長選択光学系７
３を構成し、この波長選択光学系７３を使用して、光像
２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長波長域の
映像信号とを生成するようにしても良い（請求項５の内
容）。
また、図８に示す変形例では、プリズム型ローパスフィ
ルタ５０と、光学的ローパスフィルタ５１と、光学的ハ
イパスフィルタ５２と、２つの撮像素子５３、５４とに
よって波長選択光学系５５を構成するようにしている
が、図９に示すように、プリズム型ローパスフィルタ６
８と、２つの光学的バンドパスフィルタ６９、７０と、
２つの撮像素子７１、７２とによって波長選択光学系７
３を構成し、この波長選択光学系７３を使用して、光像
２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長波長域の
映像信号とを生成するようにしても良い（請求項５の内
容）。
【０１０４】この場合、プリズム型ローパスフィルタ６
８は、前面７４側が４５度にカットされたプリズム７５
と、前面７６（後面７７）と斜面７８、７９とのなす角
度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行四
辺形型のプリズム８０と、このプリズム８０の斜面７９
とプリズム７５の前面７４との接合面に配置され、図８
に示す光学的ローパスフィルタ６３と同じローパス特性
で、入射した光像２を構成する長波長の光を透過させる
とともに、短波長の光を反射させる光学的ローパスフィ
ルタ８１とを備えており、入射面８２にレンズ７からの
光像２が入射したとき、光学的ローパスフィルタ８１の
フィルタリング動作によって、光像２中の長波長の光を
透過させ、これを出射面８３から出射させて、一方の光
学的バンドパスフィルタ７０に入射させるとともに、光
学的ローパスフィルタ８１によって光像２中の短波長の
光を反射させた後、これを全反射面８４で反射させて、
出射面８５から出射させ、他方の光学的バンドパスフィ
ルタ６９に入射させる。
８は、前面７４側が４５度にカットされたプリズム７５
と、前面７６（後面７７）と斜面７８、７９とのなす角
度が４５度、１３５度になるようにカットされた並行四
辺形型のプリズム８０と、このプリズム８０の斜面７９
とプリズム７５の前面７４との接合面に配置され、図８
に示す光学的ローパスフィルタ６３と同じローパス特性
で、入射した光像２を構成する長波長の光を透過させる
とともに、短波長の光を反射させる光学的ローパスフィ
ルタ８１とを備えており、入射面８２にレンズ７からの
光像２が入射したとき、光学的ローパスフィルタ８１の
フィルタリング動作によって、光像２中の長波長の光を
透過させ、これを出射面８３から出射させて、一方の光
学的バンドパスフィルタ７０に入射させるとともに、光
学的ローパスフィルタ８１によって光像２中の短波長の
光を反射させた後、これを全反射面８４で反射させて、
出射面８５から出射させ、他方の光学的バンドパスフィ
ルタ６９に入射させる。
【０１０５】また、光学的バンドパスフィルタ７０は、
図１０に示すように、光学的ローパスフィルタ８１のロ
ーパスフィルタリング特性によって選択された長波長域
の光像中から波長λdを中心として、所定領域に含まれ
る長波長の光を抽出するバンドパス特性を持つフィルタ
板によって構成されており、プリズム型ローパスフィル
タ６８の出射面８３から出射される長波長域の光像を構
成する各波長のうち、図１０に示すように、波長λdを
中心とする所定波長領域の光像を選択して、これを一方
の撮像素子７２に入射させ、長波長域の映像信号を生成
させる。
図１０に示すように、光学的ローパスフィルタ８１のロ
ーパスフィルタリング特性によって選択された長波長域
の光像中から波長λdを中心として、所定領域に含まれ
る長波長の光を抽出するバンドパス特性を持つフィルタ
板によって構成されており、プリズム型ローパスフィル
タ６８の出射面８３から出射される長波長域の光像を構
成する各波長のうち、図１０に示すように、波長λdを
中心とする所定波長領域の光像を選択して、これを一方
の撮像素子７２に入射させ、長波長域の映像信号を生成
させる。
【０１０６】また、光学的バンドパスフィルタ６９は、
図１１に示すように、光学的ローパスフィルタ８１のロ
ーパスフィルタリング特性によって選択された短波長域
の光像中から波長λcを中心として、所定領域に含まれ
る短波長の光を抽出するバンドパス特性を持つフィルタ
板によって構成されており、プリズム型ローパスフィル
タ６８の出射面８５から出射される短波長域の光像を構
成する各波長のうち、図１１に示すように、波長λcを
中心とする所定波長領域の光像を選択して、これを他方
の撮像素子７１に入射させ、短波長域の映像信号を生成
させる。
図１１に示すように、光学的ローパスフィルタ８１のロ
ーパスフィルタリング特性によって選択された短波長域
の光像中から波長λcを中心として、所定領域に含まれ
る短波長の光を抽出するバンドパス特性を持つフィルタ
板によって構成されており、プリズム型ローパスフィル
タ６８の出射面８５から出射される短波長域の光像を構
成する各波長のうち、図１１に示すように、波長λcを
中心とする所定波長領域の光像を選択して、これを他方
の撮像素子７１に入射させ、短波長域の映像信号を生成
させる。
【０１０７】このように、プリズム型ローパスフィルタ
６８と、２つの光学的バンドパスフィルタ６９、７０
と、２つの撮像素子７１、７２とによって波長選択光学
系７３を構成し、この波長選択光学系７３を使用して
も、光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長
波長域の映像信号とを生成することができる。
６８と、２つの光学的バンドパスフィルタ６９、７０
と、２つの撮像素子７１、７２とによって波長選択光学
系７３を構成し、この波長選択光学系７３を使用して
も、光像２を波長弁別して、短波長域の映像信号と、長
波長域の映像信号とを生成することができる。
【０１０８】《発明の第２の実施の形態の説明》 ＜第２の実施の形態の基本説明＞図１２は本発明による
波長選択型カメラ装置の一実施の形態のうち、請求項
９、１０、１１、１２、１３、１５、１６に対応する波
長選択型カメラ装置の一例を示すブロック図である。な
お、この図においては、説明を簡単にするために、本発
明の説明に係わらない部分、例えば入射光量を減衰させ
るアイリスやＮＤフィルタなど、カメラ装置を構成する
のに必要な部品、駆動回路、映像処理回路などにパルス
信号を送るパルス発生回路、映像の輪郭を強調する輪郭
補償回路、電源回路などを省略してある。
波長選択型カメラ装置の一実施の形態のうち、請求項
９、１０、１１、１２、１３、１５、１６に対応する波
長選択型カメラ装置の一例を示すブロック図である。な
お、この図においては、説明を簡単にするために、本発
明の説明に係わらない部分、例えば入射光量を減衰させ
るアイリスやＮＤフィルタなど、カメラ装置を構成する
のに必要な部品、駆動回路、映像処理回路などにパルス
信号を送るパルス発生回路、映像の輪郭を強調する輪郭
補償回路、電源回路などを省略してある。
【０１０９】この図に示す波長選択型カメラ装置１００
は、被写体からの光像１０１を取り込んで、これを波長
毎に光電変換して、短波長域の映像信号と中波長域の映
像信号と長波長域の映像信号とを生成する波長選択光学
系１０２と、この波長選択光学系１０２から出力される
短波長域の映像信号を画像処理して、デジタル化した短
波長域の映像信号を生成する短波長側映像処理部１０３
と、波長選択光学系１０２から出力される中波長域の映
像信号を画像処理して、デジタル化した中波長域の映像
信号を生成する中波長側映像処理部１０４と、波長選択
光学系１０２から出力される長波長域の映像信号を画像
処理してデジタル化した長波長域の映像信号を生成する
長波長側映像処理部１０５と、中波長側映像処理部１０
４から出力される中波長域の映像信号を基準として、長
波長側映像処理部１０５から出力される長波長域の映像
信号と短波長側映像処理部１０３から出力される短波長
域の映像信号との差を演算して、水面に浮かんだ油膜の
映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした映像
信号を生成する差映像抽出部１０６とを備えている。
は、被写体からの光像１０１を取り込んで、これを波長
毎に光電変換して、短波長域の映像信号と中波長域の映
像信号と長波長域の映像信号とを生成する波長選択光学
系１０２と、この波長選択光学系１０２から出力される
短波長域の映像信号を画像処理して、デジタル化した短
波長域の映像信号を生成する短波長側映像処理部１０３
と、波長選択光学系１０２から出力される中波長域の映
像信号を画像処理して、デジタル化した中波長域の映像
信号を生成する中波長側映像処理部１０４と、波長選択
光学系１０２から出力される長波長域の映像信号を画像
処理してデジタル化した長波長域の映像信号を生成する
長波長側映像処理部１０５と、中波長側映像処理部１０
４から出力される中波長域の映像信号を基準として、長
波長側映像処理部１０５から出力される長波長域の映像
信号と短波長側映像処理部１０３から出力される短波長
域の映像信号との差を演算して、水面に浮かんだ油膜の
映像や有機膜の映像などのコントラストを高くした映像
信号を生成する差映像抽出部１０６とを備えている。
【０１１０】そして、波長選択光学系１０２によって、
油膜が浮かんだ海面などを撮影して、短波長域の映像信
号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを
生成ししながら、短波長側映像処理部１０３、中波長側
映像処理部１０４、長波長側映像処理部１０５によって
短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、短波長域の
映像信号を各々、デジタル化した後、差映像抽出部１０
６によって短波長域の映像信号と、中波長域の映像信
号、長波長域の映像信号との間の差を抽出して、水面に
浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコントラスト
を高くした映像信号を生成し、これを次段装置（図示は
省略する）に供給する。
油膜が浮かんだ海面などを撮影して、短波長域の映像信
号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映像信号とを
生成ししながら、短波長側映像処理部１０３、中波長側
映像処理部１０４、長波長側映像処理部１０５によって
短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、短波長域の
映像信号を各々、デジタル化した後、差映像抽出部１０
６によって短波長域の映像信号と、中波長域の映像信
号、長波長域の映像信号との間の差を抽出して、水面に
浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコントラスト
を高くした映像信号を生成し、これを次段装置（図示は
省略する）に供給する。
【０１１１】波長選択光学系１０２は、被写体からの光
像（白色の光像）１０１を取り込んで、所定距離だけ後
方に結像させるレンズ１０７と、１つの入射面１０８と
２つの全反射面１０９、１１０と第１出射面１１１、第
２出射面１１２および第３出射面１１３とを有するプリ
ズム１１４、このプリズム１１４内に配置され、図１３
に示すように、入射面１０８に入射された光像１０１を
構成する長波長域の光、中波長域の光を透過させ、それ
以外の光（短波長域の光）を反射させる光学的ローパス
フィルタ１１５、プリズム１１４内に配置され、光学的
ローパスフィルタ１１５を透過した長波長域の光、中波
長域の光のうち、長波長域の光（長波長域の光）を透過
させるとともに、それ以外の光（中波長域の光）を反射
させる光学的ローパスフィルタ１１６によって構成さ
れ、第１出射面１１１、第２出射面１１２、第３出射面
１１３から短波長域の光像、長波長域の光像、中波長域
の光像を各々、出射させる分岐素子１２３と、図１４に
示すように、波長λ1（この波長λ1は、光学的ローパス
フィルタ１１５のカットオフ波長より短波長側にある波
長）を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性で
分岐素子１２３の第１出射面１１１から出射される光像
をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフィ
ルタ１１７と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭ
Ｉなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成され、レンズ１０７との間の光路長が所定距
離となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィルタ
１１７から出射される光像を光電変換し、映像信号を生
成する撮像素子１２０とを備えている。
像（白色の光像）１０１を取り込んで、所定距離だけ後
方に結像させるレンズ１０７と、１つの入射面１０８と
２つの全反射面１０９、１１０と第１出射面１１１、第
２出射面１１２および第３出射面１１３とを有するプリ
ズム１１４、このプリズム１１４内に配置され、図１３
に示すように、入射面１０８に入射された光像１０１を
構成する長波長域の光、中波長域の光を透過させ、それ
以外の光（短波長域の光）を反射させる光学的ローパス
フィルタ１１５、プリズム１１４内に配置され、光学的
ローパスフィルタ１１５を透過した長波長域の光、中波
長域の光のうち、長波長域の光（長波長域の光）を透過
させるとともに、それ以外の光（中波長域の光）を反射
させる光学的ローパスフィルタ１１６によって構成さ
れ、第１出射面１１１、第２出射面１１２、第３出射面
１１３から短波長域の光像、長波長域の光像、中波長域
の光像を各々、出射させる分岐素子１２３と、図１４に
示すように、波長λ1（この波長λ1は、光学的ローパス
フィルタ１１５のカットオフ波長より短波長側にある波
長）を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性で
分岐素子１２３の第１出射面１１１から出射される光像
をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフィ
ルタ１１７と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭ
Ｉなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成され、レンズ１０７との間の光路長が所定距
離となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィルタ
１１７から出射される光像を光電変換し、映像信号を生
成する撮像素子１２０とを備えている。
【０１１２】さらに、波長選択光学系１０２は、図１５
に示すように、波長λ2（この波長λ2は、光学的ローパ
スフィルタ１１６のカットオフ波長より長波長側にある
波長）を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性
で分岐素子１２３の第２出射面１１２から出射される光
像をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフ
ィルタ１１８と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、Ａ
ＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成され、レンズ１０７との間の光路長が所定距
離（レンズ１０７と撮像素子１２０との距離と同じ距
離）となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィル
タ１１６から出射される光像を光電変換し、映像信号を
生成する撮像素子１２１と、図１６に示すように、波長
λ3（この波長λ3は、光学的ローパスフィルタ１１６の
カットオフ波長より短波長側にある波長）を中心波長と
するバンドパスフィルタリング特性で分岐素子１２３の
第３出射面１１３から出射される光像をバンドパスフィ
ルタリングする光学的バンドパスフィルタ１１９と、Ｃ
ＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シリコン
を用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓな
ど赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可視光で
高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、あるいはプ
ランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、ハーピ
コンなどの撮像管などのいずれかによって構成され、レ
ンズ１０７との間の光路長が所定距離（レンズ１０７と
撮像素子１２０との距離と同じ距離）となる位置に配置
されて、光学的バンドパスフィルタ１１９から出射され
る光像を光電変換し、映像信号を生成する撮像素子１２
２とを備えている。
に示すように、波長λ2（この波長λ2は、光学的ローパ
スフィルタ１１６のカットオフ波長より長波長側にある
波長）を中心波長とするバンドパスフィルタリング特性
で分岐素子１２３の第２出射面１１２から出射される光
像をバンドパスフィルタリングする光学的バンドパスフ
ィルタ１１８と、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、Ａ
ＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子またはＧａＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓなど赤外線領域で高い感度を示す材料
を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンなど、紫外
線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用いた固体撮
像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビジコン、
カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのいずれかに
よって構成され、レンズ１０７との間の光路長が所定距
離（レンズ１０７と撮像素子１２０との距離と同じ距
離）となる位置に配置されて、光学的バンドパスフィル
タ１１６から出射される光像を光電変換し、映像信号を
生成する撮像素子１２１と、図１６に示すように、波長
λ3（この波長λ3は、光学的ローパスフィルタ１１６の
カットオフ波長より短波長側にある波長）を中心波長と
するバンドパスフィルタリング特性で分岐素子１２３の
第３出射面１１３から出射される光像をバンドパスフィ
ルタリングする光学的バンドパスフィルタ１１９と、Ｃ
ＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、ＡＭＩなど、シリコン
を用いた固体撮像素子またはＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓな
ど赤外線領域で高い感度を示す材料を用いた固体撮像素
子、または非晶質セレンなど、紫外線や短波長可視光で
高い感度を示す材料を用いた固体撮像素子、あるいはプ
ランビコン、サチコン、ビジコン、カルニコン、ハーピ
コンなどの撮像管などのいずれかによって構成され、レ
ンズ１０７との間の光路長が所定距離（レンズ１０７と
撮像素子１２０との距離と同じ距離）となる位置に配置
されて、光学的バンドパスフィルタ１１９から出射され
る光像を光電変換し、映像信号を生成する撮像素子１２
２とを備えている。
【０１１３】この場合、各光学的バンドパスフィルタ１
１７、１１８、１１９の各中心波長λ1、λ2、λ3の間
に、λ1＜λ3＜λ2が成り立つように、各光学的バンド
パスフィルタ１１７、１１８、１１９の各中心波長
λ1、λ2、λ3の数値が決定される。さらに、被写体の
上層側が空気（屈折率ｎ1＝１）、下層が表１に示すよ
うな屈折率分散を持つ淡水であれば、下層の屈折率分散
の影響を小さくして、淡水からの反射率の差が小さくな
るように、光学的バンドパスフィルタ１１７の中心波長
λ1と光学的バンドパスフィルタ１１９の中心波長λ3と
差の絶対値｜λ1−λ3｜と、光学的バンドパスフィルタ
１１９の中心波長λ3と光学的バンドパスフィルタ１１
８の中心波長λ2と差の絶対値｜λ3−λ2｜とが｜λ1−
λ3｜＜｜λ3−λ2｜となるように、各光学的バンドパ
スフィルタ１１７、１１８、１１９の透過中心波長
λ1、λ2、λ3の各数値が決められる。なお、各波長
λ1、λ2、λ3の値はあくまでも目安であり、各光学的
バンドパスフィルタ１１７、１１８、１１９の中心波長
λ1、λ2、λ3が各数値から多少、外れていても良い。
１７、１１８、１１９の各中心波長λ1、λ2、λ3の間
に、λ1＜λ3＜λ2が成り立つように、各光学的バンド
パスフィルタ１１７、１１８、１１９の各中心波長
λ1、λ2、λ3の数値が決定される。さらに、被写体の
上層側が空気（屈折率ｎ1＝１）、下層が表１に示すよ
うな屈折率分散を持つ淡水であれば、下層の屈折率分散
の影響を小さくして、淡水からの反射率の差が小さくな
るように、光学的バンドパスフィルタ１１７の中心波長
λ1と光学的バンドパスフィルタ１１９の中心波長λ3と
差の絶対値｜λ1−λ3｜と、光学的バンドパスフィルタ
１１９の中心波長λ3と光学的バンドパスフィルタ１１
８の中心波長λ2と差の絶対値｜λ3−λ2｜とが｜λ1−
λ3｜＜｜λ3−λ2｜となるように、各光学的バンドパ
スフィルタ１１７、１１８、１１９の透過中心波長
λ1、λ2、λ3の各数値が決められる。なお、各波長
λ1、λ2、λ3の値はあくまでも目安であり、各光学的
バンドパスフィルタ１１７、１１８、１１９の中心波長
λ1、λ2、λ3が各数値から多少、外れていても良い。
【０１１４】そして、分岐素子１２３によって、被写体
からの光像１０１を取り込んで、短波長域の光像と、中
波長域の光像と、長波長域の光像とに分離した後、各光
学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１１９によっ
て、短波長域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像
に各々、含まれている波長λ1を中心波長とする所定波
長範囲の光像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲
の光像、波長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像
を抽出するとともに、各撮像素子１２０、１２１、１２
２によって各光像を各々、光電変換し、これによって得
られた短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波
長域の映像信号を短波長側映像処理部１０３と、中波長
側映像処理部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに
各々、供給する。
からの光像１０１を取り込んで、短波長域の光像と、中
波長域の光像と、長波長域の光像とに分離した後、各光
学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１１９によっ
て、短波長域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像
に各々、含まれている波長λ1を中心波長とする所定波
長範囲の光像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲
の光像、波長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像
を抽出するとともに、各撮像素子１２０、１２１、１２
２によって各光像を各々、光電変換し、これによって得
られた短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波
長域の映像信号を短波長側映像処理部１０３と、中波長
側映像処理部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに
各々、供給する。
【０１１５】短波長側映像処理部１０３は、波長選択光
学系１０２から出力される短波長域の映像信号を一定の
増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１２４と、このヘッ
ドアンプ回路１２４から出力される映像信号に対し、予
め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感度のバ
ラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパスフィル
タ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを行なう映
像処理回路１２５と、この映像処理回路１２５から出力
される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化された映
像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１２６とを備えてお
り、波長選択光学系１０２から出力される短波長域の映
像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツ
キ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフ
ィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処理などを
行ない、これによって得られた映像信号をデジタル化し
て、差映像抽出部１０６に供給する。
学系１０２から出力される短波長域の映像信号を一定の
増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１２４と、このヘッ
ドアンプ回路１２４から出力される映像信号に対し、予
め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感度のバ
ラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパスフィル
タ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを行なう映
像処理回路１２５と、この映像処理回路１２５から出力
される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化された映
像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１２６とを備えてお
り、波長選択光学系１０２から出力される短波長域の映
像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツ
キ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフ
ィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処理などを
行ない、これによって得られた映像信号をデジタル化し
て、差映像抽出部１０６に供給する。
【０１１６】また、中波長側映像処理部１０４は、波長
選択光学系１０２から出力される中波長域の映像信号を
一定の増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１２７と、こ
のヘッドアンプ回路１２７から出力される映像信号に対
し、予め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感
度のバラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１７、
１１８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパスフ
ィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを行な
う映像処理回路１２８と、この映像処理回路１２８から
出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化され
た映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１２９とを備えて
おり、波長選択光学系１０２から出力される中波長域の
映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラ
ツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１
１８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパス
フィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処理など
を行ない、これによって得られた映像信号をデジタル化
して、差映像抽出部１０６に供給する。
選択光学系１０２から出力される中波長域の映像信号を
一定の増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１２７と、こ
のヘッドアンプ回路１２７から出力される映像信号に対
し、予め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感
度のバラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１７、
１１８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパスフ
ィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを行な
う映像処理回路１２８と、この映像処理回路１２８から
出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化され
た映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１２９とを備えて
おり、波長選択光学系１０２から出力される中波長域の
映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラ
ツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１
１８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパス
フィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処理など
を行ない、これによって得られた映像信号をデジタル化
して、差映像抽出部１０６に供給する。
【０１１７】また、長波長側映像処理部１０５は、波長
選択光学系１０２から出力される長波長域の映像信号を
一定の増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１３０と、こ
のヘッドアンプ回路１３０から出力される映像信号に対
し、予め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感
度のバラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパ
スフィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを
行なう映像処理回路１３１と、この映像処理回路１３１
から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化
された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１３２とを備
えており、波長選択光学系１０２から出力される長波長
域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度の
バラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バン
ドパスフィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処
理などを行ない、これによって得られた映像信号をデジ
タル化して、差映像抽出部１０６に供給する。
選択光学系１０２から出力される長波長域の映像信号を
一定の増幅率で増幅するヘッドアンプ回路１３０と、こ
のヘッドアンプ回路１３０から出力される映像信号に対
し、予め設定されている画像処理、例えば各撮像素子感
度のバラツキ補償、各光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の透過領域補償、各光学的バンドパ
スフィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償などを
行なう映像処理回路１３１と、この映像処理回路１３１
から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル化
された映像信号を生成するＡ／Ｄ変換回路１３２とを備
えており、波長選択光学系１０２から出力される長波長
域の映像信号に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度の
バラツキ補償処理、各光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の透過領域補償処理、各光学的バン
ドパスフィルタ１１７、１１８、１１９の透過率補償処
理などを行ない、これによって得られた映像信号をデジ
タル化して、差映像抽出部１０６に供給する。
【０１１８】この場合、短波長側映像処理部１０３を構
成する映像処理回路１２５と、中波長側映像処理部１０
４を構成する映像処理回路１２８と、長波長側映像処理
部１０５を構成する映像処理回路１３１とを調整する方
法として、例えば白紙など、反射率が一定した被写体を
撮影した状態で、各Ａ／Ｄ変換回路１２６、１２９、１
３２から出力される映像信号が等しくなるように、各映
像処理回路１２５、１２８、１３１の補償定数などが調
整される。
成する映像処理回路１２５と、中波長側映像処理部１０
４を構成する映像処理回路１２８と、長波長側映像処理
部１０５を構成する映像処理回路１３１とを調整する方
法として、例えば白紙など、反射率が一定した被写体を
撮影した状態で、各Ａ／Ｄ変換回路１２６、１２９、１
３２から出力される映像信号が等しくなるように、各映
像処理回路１２５、１２８、１３１の補償定数などが調
整される。
【０１１９】差映像抽出部１０６は、中波長側映像処理
部１０４から出力されるデジタル化された映像信号と短
波長側映像処理部１０３から出力されるデジタル化され
た映像信号とを取り込んで、各映像信号に含まれている
各画素のうち、同じ空間座標の各画素またはレジストレ
ーション調整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座標とな
る各画素同士のレベル差を演算して各映像信号の差を示
す映像信号を生成する短波長側差分回路１３３と、この
短波長側差分回路１３３から出力される映像信号の絶対
値を演算する短波長側絶対値回路１３４と、中波長側映
像処理部１０４から出力されるデジタル化された映像信
号と長波長側映像処理部１０５から出力されるデジタル
化された映像信号とを取り込んで、各映像信号に含まれ
ている各画素のうち、同じ空間座標の各画素またはレジ
ストレーション調整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座
標となる各画素同士のレベル差を演算して各映像信号の
差を示す映像信号を生成する長波長側差分回路１３５
と、この長波長側差分回路１３５から出力される映像信
号の絶対値を演算する長波長側絶対値回路１３６と、こ
の長波長側絶対値回路１３６から出力されるデジタル信
号形式の映像信号と短波長側絶対値回路１３４から出力
されるデジタル信号形式の映像信号とを加算して、１つ
の映像信号を生成する加算回路１３７と、この加算回路
１３７から出力されるデジタル信号形式の映像信号をア
ナログ信号形式の映像信号に変換するＤ／Ａ変換回路１
３８と、このＤ／Ａ変換回路１３８から出力される映像
信号を増幅する増幅回路１３９とを備えている。
部１０４から出力されるデジタル化された映像信号と短
波長側映像処理部１０３から出力されるデジタル化され
た映像信号とを取り込んで、各映像信号に含まれている
各画素のうち、同じ空間座標の各画素またはレジストレ
ーション調整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座標とな
る各画素同士のレベル差を演算して各映像信号の差を示
す映像信号を生成する短波長側差分回路１３３と、この
短波長側差分回路１３３から出力される映像信号の絶対
値を演算する短波長側絶対値回路１３４と、中波長側映
像処理部１０４から出力されるデジタル化された映像信
号と長波長側映像処理部１０５から出力されるデジタル
化された映像信号とを取り込んで、各映像信号に含まれ
ている各画素のうち、同じ空間座標の各画素またはレジ
ストレーション調整後の誤差範囲内の近さを持つ空間座
標となる各画素同士のレベル差を演算して各映像信号の
差を示す映像信号を生成する長波長側差分回路１３５
と、この長波長側差分回路１３５から出力される映像信
号の絶対値を演算する長波長側絶対値回路１３６と、こ
の長波長側絶対値回路１３６から出力されるデジタル信
号形式の映像信号と短波長側絶対値回路１３４から出力
されるデジタル信号形式の映像信号とを加算して、１つ
の映像信号を生成する加算回路１３７と、この加算回路
１３７から出力されるデジタル信号形式の映像信号をア
ナログ信号形式の映像信号に変換するＤ／Ａ変換回路１
３８と、このＤ／Ａ変換回路１３８から出力される映像
信号を増幅する増幅回路１３９とを備えている。
【０１２０】そして、短波長側映像処理部１０３から出
力される短波長域の映像信号と、中波長側映像処理部１
０４から出力れさる中波長域の映像信号と、長波長側映
像処理部１０５から出力される長波長域の映像信号とを
取り込んで、中波長域の映像信号の各画素と、短波長域
の映像信号の各画素とのレベル差を演算するとともに、
中波長域の映像信号の各画素と、長波長域の映像信号の
各画素とのレベル差を演算した後、各レベル差を加算し
て、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコ
ントラストを高くした映像信号を生成し、これを次段装
置に供給する。
力される短波長域の映像信号と、中波長側映像処理部１
０４から出力れさる中波長域の映像信号と、長波長側映
像処理部１０５から出力される長波長域の映像信号とを
取り込んで、中波長域の映像信号の各画素と、短波長域
の映像信号の各画素とのレベル差を演算するとともに、
中波長域の映像信号の各画素と、長波長域の映像信号の
各画素とのレベル差を演算した後、各レベル差を加算し
て、水面に浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコ
ントラストを高くした映像信号を生成し、これを次段装
置に供給する。
【０１２１】次に、図１２に示すブロック図を参照しな
がら、この実施の形態の動作について説明する。
がら、この実施の形態の動作について説明する。
【０１２２】まず、波長選択型カメラ装置１００によっ
て、油膜が浮かんだ海面などを撮影すると、波長選択型
カメラ装置１００内に設けられている波長選択光学系１
０２の分岐素子１２３によって、被写体からの光像１０
１が取り込まれて、短波長域の光像と、中波長域の光像
と、長波長域の光像とに分離された後、各光学的バンド
パスフィルタ１１７、１１８、１１９によって、短波長
域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像に各々、含
まれている波長λ1を中心波長とする所定波長範囲の光
像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲の光像、波
長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像が抽出され
るとともに、各撮像素子１２０、１２１、１２２によっ
て各光像が各々、光電変換され、これによって得られた
短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の
映像信号が短波長側映像処理部１０３と、中波長側映像
処理部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに各々、
供給される。
て、油膜が浮かんだ海面などを撮影すると、波長選択型
カメラ装置１００内に設けられている波長選択光学系１
０２の分岐素子１２３によって、被写体からの光像１０
１が取り込まれて、短波長域の光像と、中波長域の光像
と、長波長域の光像とに分離された後、各光学的バンド
パスフィルタ１１７、１１８、１１９によって、短波長
域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像に各々、含
まれている波長λ1を中心波長とする所定波長範囲の光
像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲の光像、波
長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像が抽出され
るとともに、各撮像素子１２０、１２１、１２２によっ
て各光像が各々、光電変換され、これによって得られた
短波長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の
映像信号が短波長側映像処理部１０３と、中波長側映像
処理部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに各々、
供給される。
【０１２３】そして、この短波長側映像処理部１０３、
中波長側映像処理部１０４、長波長側映像処理部１０５
によって波長選択光学系１０２から出力される短波長域
の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の映像信号
に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツキ補償
処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１
１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ
１１７、１１８、１１９の透過率補償処理などが行なわ
れ、これによって得られた短波長域の映像信号、中波長
域の映像信号、長波長域の映像信号が各々、デジタル化
されて、差映像抽出部１０６に供給される。
中波長側映像処理部１０４、長波長側映像処理部１０５
によって波長選択光学系１０２から出力される短波長域
の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の映像信号
に対し、前置増幅処理、各撮像素子感度のバラツキ補償
処理、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１
１９の透過領域補償処理、各光学的バンドパスフィルタ
１１７、１１８、１１９の透過率補償処理などが行なわ
れ、これによって得られた短波長域の映像信号、中波長
域の映像信号、長波長域の映像信号が各々、デジタル化
されて、差映像抽出部１０６に供給される。
【０１２４】次いで、この差映像抽出部１０６によっ
て、短波長側映像処理部１０３から出力される短波長域
の映像信号と、中波長側映像処理部１０４から出力れさ
る中波長域の映像信号と、長波長側映像処理部１０５か
ら出力される長波長域の映像信号とが取り込まれ、中波
長域の映像信号の各画素と、短波長域の映像信号の各画
素とのレベル差が演算されるとともに、中波長域の映像
信号の各画素と、長波長域の映像信号の各画素とのレベ
ル差が演算された後、各レベル差が加算されて、水面に
浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコントラスト
を高くした映像信号が生成され、これが次段装置に供給
される。
て、短波長側映像処理部１０３から出力される短波長域
の映像信号と、中波長側映像処理部１０４から出力れさ
る中波長域の映像信号と、長波長側映像処理部１０５か
ら出力される長波長域の映像信号とが取り込まれ、中波
長域の映像信号の各画素と、短波長域の映像信号の各画
素とのレベル差が演算されるとともに、中波長域の映像
信号の各画素と、長波長域の映像信号の各画素とのレベ
ル差が演算された後、各レベル差が加算されて、水面に
浮かんだ油膜の映像や有機膜の映像などのコントラスト
を高くした映像信号が生成され、これが次段装置に供給
される。
【０１２５】この際、厳密には、海水の屈折率分散によ
り反射率が変化するもの、表１に示す水の屈折率分散例
から分かるように、その変化量が非常に小さいことか
ら、波長領域のとき、水の屈折率分散を無視しても良
く、また油面の無い海面の反射率が波長依存性を殆ど持
たないことから、３つの光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９を用いて、油面が無い海水面を撮影
したとき、短波長側映像処理部１０３から出力される映
像信号と、中波長側映像処理部１０４から出力される映
像信号と、長波長側映像処理部１０５から出力される映
像信号とが同じレベルになって、差映像抽出部１０６か
らゼロを示す映像信号が出力される。
り反射率が変化するもの、表１に示す水の屈折率分散例
から分かるように、その変化量が非常に小さいことか
ら、波長領域のとき、水の屈折率分散を無視しても良
く、また油面の無い海面の反射率が波長依存性を殆ど持
たないことから、３つの光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９を用いて、油面が無い海水面を撮影
したとき、短波長側映像処理部１０３から出力される映
像信号と、中波長側映像処理部１０４から出力される映
像信号と、長波長側映像処理部１０５から出力される映
像信号とが同じレベルになって、差映像抽出部１０６か
らゼロを示す映像信号が出力される。
【０１２６】一方、油膜がある海水では、入射角度がど
のような角度でも、波長応じて油膜の反射率が大きく変
化するものの、３つの光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の中心波長λ1、λ2、λ3の透過率
（最大透過率）の１／ｅ以上の透過率を持つ波長領域に
限ぎると、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の波長領域のうち、少なくとも２つの波長領
域の光強度が異なることから、油面がある海水面を撮影
したとき、短波長側映像処理部１０３から出力される映
像信号、中波長側映像処理部１０４から出力される映像
信号、長波長側映像処理部１０５から出力される映像信
号のうち、２つの映像信号が異なるレベルになって、差
映像抽出部１０６から油膜を示す映像信号が出力され
る。
のような角度でも、波長応じて油膜の反射率が大きく変
化するものの、３つの光学的バンドパスフィルタ１１
７、１１８、１１９の中心波長λ1、λ2、λ3の透過率
（最大透過率）の１／ｅ以上の透過率を持つ波長領域に
限ぎると、各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１
８、１１９の波長領域のうち、少なくとも２つの波長領
域の光強度が異なることから、油面がある海水面を撮影
したとき、短波長側映像処理部１０３から出力される映
像信号、中波長側映像処理部１０４から出力される映像
信号、長波長側映像処理部１０５から出力される映像信
号のうち、２つの映像信号が異なるレベルになって、差
映像抽出部１０６から油膜を示す映像信号が出力され
る。
【０１２７】また、極めて稀に、油膜がある海面を撮影
したとき、特定の入射角度からの光が入射されて、短波
長側映像処理部１０３から出力される映像信号と、中波
長側映像処理部１０４から出力される映像信号と、長波
長側映像処理部１０５から出力される映像信号とが一致
することも考えられるが、このような場合でも、図１７
に示すように、波や風などによって海面１４０が常に変
動し、海面１０４が鏡面状態のときの入射角度よりも、
多様な入射角度からの光像１０１が波長選択型カメラ装
置１００に取り込まれていることから、特定の入射角度
で反射率が同じレベルになっても、他の入射角度で反射
率が異なるレベルとなり、差映像抽出部１０６から油膜
を示す映像信号が出力される。
したとき、特定の入射角度からの光が入射されて、短波
長側映像処理部１０３から出力される映像信号と、中波
長側映像処理部１０４から出力される映像信号と、長波
長側映像処理部１０５から出力される映像信号とが一致
することも考えられるが、このような場合でも、図１７
に示すように、波や風などによって海面１４０が常に変
動し、海面１０４が鏡面状態のときの入射角度よりも、
多様な入射角度からの光像１０１が波長選択型カメラ装
置１００に取り込まれていることから、特定の入射角度
で反射率が同じレベルになっても、他の入射角度で反射
率が異なるレベルとなり、差映像抽出部１０６から油膜
を示す映像信号が出力される。
【０１２８】このように、この実施の形態では、波長選
択光学系１０２によって、油膜が浮かんだ海面１４０な
どを撮影して、短波長域の映像信号と、中波長域の映像
信号と、長波長域の映像信号とを生成しながら、短波長
側映像処理部１０３、中波長側映像処理部１０４、長波
長側映像処理部１０５によって短波長域の映像信号、中
波長域の映像信号、短波長域の映像信号を各々、デジタ
ル化した後、差映像抽出部１０６によって短波長域の映
像信号と、中波長域の映像信号、長波長域の映像信号と
の間の差を抽出して、水面に浮かんだ油膜の映像や有機
膜の映像などのコントラストを高くした映像信号を生成
し、これを次段装置に供給するようにしているので、水
面の状態がどのような状態であっても、水面上の油膜や
有機膜などを高いコントラストで画像として、検出する
ことができる。
択光学系１０２によって、油膜が浮かんだ海面１４０な
どを撮影して、短波長域の映像信号と、中波長域の映像
信号と、長波長域の映像信号とを生成しながら、短波長
側映像処理部１０３、中波長側映像処理部１０４、長波
長側映像処理部１０５によって短波長域の映像信号、中
波長域の映像信号、短波長域の映像信号を各々、デジタ
ル化した後、差映像抽出部１０６によって短波長域の映
像信号と、中波長域の映像信号、長波長域の映像信号と
の間の差を抽出して、水面に浮かんだ油膜の映像や有機
膜の映像などのコントラストを高くした映像信号を生成
し、これを次段装置に供給するようにしているので、水
面の状態がどのような状態であっても、水面上の油膜や
有機膜などを高いコントラストで画像として、検出する
ことができる。
【０１２９】これによって、従来、ヘリコプタ１４１や
航空機などから目視観察で遭難現場など探索が困難な場
合、例えば海面１４０からの反射光が強い場合（逆光状
態）、雨天の場合、波浪が高い場合などでも、海面１４
０の状態に関わらず、遭難した航空機や船舶などの油膜
が海面上に浮いているとき、これを確実に検出して、遭
難現場などを見つけ出すことができる。
航空機などから目視観察で遭難現場など探索が困難な場
合、例えば海面１４０からの反射光が強い場合（逆光状
態）、雨天の場合、波浪が高い場合などでも、海面１４
０の状態に関わらず、遭難した航空機や船舶などの油膜
が海面上に浮いているとき、これを確実に検出して、遭
難現場などを見つけ出すことができる。
【０１３０】また、この実施の形態では、撮影した海面
１４０などに油膜や有機膜などがあるときにのみ、差映
像抽出部１０６から出力される映像信号がゼロ以外の値
になるようにしているので、差映像抽出部１０６から出
力される映像信号を次段装置などに設けられた判定回路
に導き、予め設定されているしきい値を越えているかど
うかを判定させるだけで、遭難現場の探索を容易に自動
化することができる。これによって、ヘリコプタ１４１
や航空機などに、図１２に示す波長選択型カメラ装置１
００を複数、搭載し、各波長選択型カメラ装置１００に
よって、全方位を同時に探索させ、油膜などの有無を自
動判定させれば、従来の目視による場合に比べて、格段
に探索効率を向上させて、迅速な災害救助を行なうこと
ができる。
１４０などに油膜や有機膜などがあるときにのみ、差映
像抽出部１０６から出力される映像信号がゼロ以外の値
になるようにしているので、差映像抽出部１０６から出
力される映像信号を次段装置などに設けられた判定回路
に導き、予め設定されているしきい値を越えているかど
うかを判定させるだけで、遭難現場の探索を容易に自動
化することができる。これによって、ヘリコプタ１４１
や航空機などに、図１２に示す波長選択型カメラ装置１
００を複数、搭載し、各波長選択型カメラ装置１００に
よって、全方位を同時に探索させ、油膜などの有無を自
動判定させれば、従来の目視による場合に比べて、格段
に探索効率を向上させて、迅速な災害救助を行なうこと
ができる。
【０１３１】また、図１２に示す波長選択型カメラ装置
１００と、ＧＰＳ(Global Positioning System)装置と
を組み合わせることにより、油膜の位置を瞬時に決定す
ることができ、これによって遭難現場などの発見を一
層、迅速化させることができるとともに、タンカーなど
の原油流出状況をリアルタイムで、容易に地図化するこ
とができる。
１００と、ＧＰＳ(Global Positioning System)装置と
を組み合わせることにより、油膜の位置を瞬時に決定す
ることができ、これによって遭難現場などの発見を一
層、迅速化させることができるとともに、タンカーなど
の原油流出状況をリアルタイムで、容易に地図化するこ
とができる。
【０１３２】＜第２の実施の形態の第１変形例の説明＞
また、図１２に示す波長選択型カメラ装置１００では、
１つの入射面１０８と２つの全反射面１０９、１１０と
第１出射面１１１、第２出射面１１２および第３出射面
１１３とを有するプリズム１１４、このプリズム１１４
内に配置され、図１３に示すように、入射面１０８に入
射された光像１０１を構成する長波長域の光、中波長域
の光を透過させ、それ以外の光（短波長域の光）を反射
させる光学的ローパスフィルタ１１５、プリズム１１４
内に配置され、光学的ローパスフィルタ１１５を透過し
た長波長域の光、中波長域の光のうち、長波長域の光を
透過させるとともに、それ以外の光（中波長域の光）を
反射させる光学的ローパスフィルタ１１６によって構成
され、第１出射面１１１、第２出射面１１２、第３出射
面１１３から短波長域の光像、長波長域の光像、中波長
域の光像を各々、出射させる分岐素子１２３を使用し
て、被写体からの光像１０１を短波長域の光像と、中波
長域の光像と、長波長域の光像とに分離するようにして
いるが、このような分岐素子１２３に代えて、図１８に
示すような分岐素子１４２を使用するようにしても良
い。
また、図１２に示す波長選択型カメラ装置１００では、
１つの入射面１０８と２つの全反射面１０９、１１０と
第１出射面１１１、第２出射面１１２および第３出射面
１１３とを有するプリズム１１４、このプリズム１１４
内に配置され、図１３に示すように、入射面１０８に入
射された光像１０１を構成する長波長域の光、中波長域
の光を透過させ、それ以外の光（短波長域の光）を反射
させる光学的ローパスフィルタ１１５、プリズム１１４
内に配置され、光学的ローパスフィルタ１１５を透過し
た長波長域の光、中波長域の光のうち、長波長域の光を
透過させるとともに、それ以外の光（中波長域の光）を
反射させる光学的ローパスフィルタ１１６によって構成
され、第１出射面１１１、第２出射面１１２、第３出射
面１１３から短波長域の光像、長波長域の光像、中波長
域の光像を各々、出射させる分岐素子１２３を使用し
て、被写体からの光像１０１を短波長域の光像と、中波
長域の光像と、長波長域の光像とに分離するようにして
いるが、このような分岐素子１２３に代えて、図１８に
示すような分岐素子１４２を使用するようにしても良
い。
【０１３３】この図に示す分岐素子１４２は、１つの入
射面１４３と２つの全反射面１４４、１４５と第１〜第
３出射面１４６、１４７、１４８とを有するプリズム１
４９と、このプリズム１４９内に形成され、入射面１４
３に入射された光像１０１の半分を反射させた後、全反
射面１４４で全反射させて、第１出射面１４６から出射
させるとともに、残り半分を透過させる第１反射透過面
１５０と、プリズム１４９内に形成され、第１反射透過
面１５０を透過した光像１０１の半分を透過させて、第
２出射面１４７から出射させるとともに、残り半分を反
射させた後、全反射面１４５で全反射させて、第３出射
面１４８から出射させる第２反射透過面１５１とを備え
ており、入射面１４３にレンズ１０７からの光像が入射
されたとき、第１、第２反射透過面１５０、１５１で、
光像１０１の半分を透過させるとともに、半分を反射さ
せて、第１出射面１４６、第２出射面１４７、第３出射
面１４８から出射させる。
射面１４３と２つの全反射面１４４、１４５と第１〜第
３出射面１４６、１４７、１４８とを有するプリズム１
４９と、このプリズム１４９内に形成され、入射面１４
３に入射された光像１０１の半分を反射させた後、全反
射面１４４で全反射させて、第１出射面１４６から出射
させるとともに、残り半分を透過させる第１反射透過面
１５０と、プリズム１４９内に形成され、第１反射透過
面１５０を透過した光像１０１の半分を透過させて、第
２出射面１４７から出射させるとともに、残り半分を反
射させた後、全反射面１４５で全反射させて、第３出射
面１４８から出射させる第２反射透過面１５１とを備え
ており、入射面１４３にレンズ１０７からの光像が入射
されたとき、第１、第２反射透過面１５０、１５１で、
光像１０１の半分を透過させるとともに、半分を反射さ
せて、第１出射面１４６、第２出射面１４７、第３出射
面１４８から出射させる。
【０１３４】勿論、この分岐素子１４２でも、レンズ１
０７と、各撮像素子１２０、１２１、１２２との間の各
光路長とが同じくなるように、分岐素子１４２内の各光
路長が設定される。
０７と、各撮像素子１２０、１２１、１２２との間の各
光路長とが同じくなるように、分岐素子１４２内の各光
路長が設定される。
【０１３５】このように、レンズ１０７から出射される
光像１０１を単純に、３分割する分岐素子１４２を使用
しても、この分岐素子１４２の第１出射面１４６、第２
出射面１４７、第３出射面１４８から各々、出射される
光像を各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１
１９によって、バンドパスフィルタリングして、短波長
域の光像と、中波長域の光像と、短波長域の光像とを抽
出し、これらを各撮像素子１２０、１２１、１２２に各
々、入射させて、短波長域の映像信号と、中波長域の映
像信号と、長波長域の映像信号とを出力させることがで
きる。
光像１０１を単純に、３分割する分岐素子１４２を使用
しても、この分岐素子１４２の第１出射面１４６、第２
出射面１４７、第３出射面１４８から各々、出射される
光像を各光学的バンドパスフィルタ１１７、１１８、１
１９によって、バンドパスフィルタリングして、短波長
域の光像と、中波長域の光像と、短波長域の光像とを抽
出し、これらを各撮像素子１２０、１２１、１２２に各
々、入射させて、短波長域の映像信号と、中波長域の映
像信号と、長波長域の映像信号とを出力させることがで
きる。
【０１３６】＜第２の実施の形態の第２変形例の説明＞
また、図１２に示す波長選択型カメラ装置１００では、
１つの分岐素子１２３と、３つの光学的バンドパスフィ
ルタ１１７、１１８、１１９と、３つの撮像素子１２
０、１２１、１２２によって構成される波長選択光学系
１０２を使用して、被写体からの光像１０１を短波長域
の光像と、中波長域の光像と、長波長域の光像とに分離
するようにしているが、図１９に示すように、プリズム
型バンドパスフィルタ１５２と、３つの撮像素子１５
３、１５４、１５５とによって構成される波長選択光学
系１５６を使用して、被写体からの光像１０１を短波長
域の映像信号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映
像信号とを生成するようにしても良い（請求項１４の内
容）。
また、図１２に示す波長選択型カメラ装置１００では、
１つの分岐素子１２３と、３つの光学的バンドパスフィ
ルタ１１７、１１８、１１９と、３つの撮像素子１２
０、１２１、１２２によって構成される波長選択光学系
１０２を使用して、被写体からの光像１０１を短波長域
の光像と、中波長域の光像と、長波長域の光像とに分離
するようにしているが、図１９に示すように、プリズム
型バンドパスフィルタ１５２と、３つの撮像素子１５
３、１５４、１５５とによって構成される波長選択光学
系１５６を使用して、被写体からの光像１０１を短波長
域の映像信号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映
像信号とを生成するようにしても良い（請求項１４の内
容）。
【０１３７】この場合、プリズム型バンドパスフィルタ
１５２は、１つの入射面１５７と２つの全反射面１５
８、１５９と第１出射面１６０、第２出射面１６１およ
び第３出射面１６２とを有するプリズム１６３と、この
プリズム１６３内に配置され、図１３に示すように、入
射面１５７に入射された光像１０１を構成する長波長域
の光、中波長域の光を透過させ、それ以外の光（短波長
域の光）を反射させる光学的ローパスフィルタ１６４
と、プリズム１６３内に配置され、光学的ローパスフィ
ルタ１６４を透過した長波長域の光、中波長域の光のう
ち、長波長域の光を透過させるとともに、それ以外の光
（中波長域の光）を反射させる光学的ローパスフィルタ
１６５と、プリズム１６３の第１出射面１６０に接合さ
れ、波長λ1（この波長λ1は、光学的ローパスフィルタ
１６４のカットオフ波長より短波長側にある波長）を中
心波長とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム
１６３の第１出射面１６０から出射される光像をバンド
パスフィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６
６と、プリズム１６３の第２出射面１６１に接合され、
波長λ2（この波長λ2は、光学的ローパスフィルタ１６
５のカットオフ波長より長波長側にある波長）を中心波
長とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム１６
３の第２出射面１６１から出射される光像をバンドパス
フィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６７
と、プリズム１６３の第３出射面１６２に接合され、波
長λ3（この波長λ3は、光学的ローパスフィルタ１６５
のカットオフ波長より短波長側にある波長）を中心波長
とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム１６３
の第３出射面１６２から出射される光像をバンドパスフ
ィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６８とを
備えている。
１５２は、１つの入射面１５７と２つの全反射面１５
８、１５９と第１出射面１６０、第２出射面１６１およ
び第３出射面１６２とを有するプリズム１６３と、この
プリズム１６３内に配置され、図１３に示すように、入
射面１５７に入射された光像１０１を構成する長波長域
の光、中波長域の光を透過させ、それ以外の光（短波長
域の光）を反射させる光学的ローパスフィルタ１６４
と、プリズム１６３内に配置され、光学的ローパスフィ
ルタ１６４を透過した長波長域の光、中波長域の光のう
ち、長波長域の光を透過させるとともに、それ以外の光
（中波長域の光）を反射させる光学的ローパスフィルタ
１６５と、プリズム１６３の第１出射面１６０に接合さ
れ、波長λ1（この波長λ1は、光学的ローパスフィルタ
１６４のカットオフ波長より短波長側にある波長）を中
心波長とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム
１６３の第１出射面１６０から出射される光像をバンド
パスフィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６
６と、プリズム１６３の第２出射面１６１に接合され、
波長λ2（この波長λ2は、光学的ローパスフィルタ１６
５のカットオフ波長より長波長側にある波長）を中心波
長とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム１６
３の第２出射面１６１から出射される光像をバンドパス
フィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６７
と、プリズム１６３の第３出射面１６２に接合され、波
長λ3（この波長λ3は、光学的ローパスフィルタ１６５
のカットオフ波長より短波長側にある波長）を中心波長
とするバンドパスフィルタリング特性でプリズム１６３
の第３出射面１６２から出射される光像をバンドパスフ
ィルタリングする光学的バンドパスフィルタ１６８とを
備えている。
【０１３８】そして、プリズム１６３の各光学的ローパ
スフィルタ１６４、１６５によって、被写体からの光像
１０１を取り込んで、短波長域の光像と、中波長域の光
像と、長波長域の光像とに分離した後、各光学的バンド
パスフィルタ１６６、１６７、１６８によって、短波長
域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像に各々、含
まれている波長λ1を中心波長とする所定波長範囲の光
像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲の光像、波
長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像を抽出する
とともに、各撮像素子１５３、１５４、１５５によって
各光像を各々、光電変換し、これによって得られた短波
長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の映像
信号を短波長側映像処理部１０３と、中波長側映像処理
部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに各々、供給
する。
スフィルタ１６４、１６５によって、被写体からの光像
１０１を取り込んで、短波長域の光像と、中波長域の光
像と、長波長域の光像とに分離した後、各光学的バンド
パスフィルタ１６６、１６７、１６８によって、短波長
域の光像、中波長域の光像、長波長域の光像に各々、含
まれている波長λ1を中心波長とする所定波長範囲の光
像、波長λ2を中心波長とする所定波長範囲の光像、波
長λ3を中心波長とする所定波長範囲の光像を抽出する
とともに、各撮像素子１５３、１５４、１５５によって
各光像を各々、光電変換し、これによって得られた短波
長域の映像信号、中波長域の映像信号、長波長域の映像
信号を短波長側映像処理部１０３と、中波長側映像処理
部１０４と、長波長側映像処理部１０５とに各々、供給
する。
【０１３９】このように、プリズム型バンドパスフィル
タ１５２と、３つの撮像素子１５３、１５４、１５５と
によって構成される波長選択光学系１５６を使用して
も、被写体からの光像１０１を短波長域の光像と、中波
長域の光像と、長波長域の光像とに分離して、長波長域
の映像信号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映像
信号とを生成することができる。
タ１５２と、３つの撮像素子１５３、１５４、１５５と
によって構成される波長選択光学系１５６を使用して
も、被写体からの光像１０１を短波長域の光像と、中波
長域の光像と、長波長域の光像とに分離して、長波長域
の映像信号と、中波長域の映像信号と、長波長域の映像
信号とを生成することができる。
【０１４０】《第３の実施の形態の説明》次に、上述し
た各波長選択型カメラ装置１、１００を使用して、海面
上に浮いている油膜を検出する際における各撮像素子１
５、１７などの分解能と、油膜検出感度の関係について
説明する（請求項１７の内容）。
た各波長選択型カメラ装置１、１００を使用して、海面
上に浮いている油膜を検出する際における各撮像素子１
５、１７などの分解能と、油膜検出感度の関係について
説明する（請求項１７の内容）。
【０１４１】＜静止状態での探査能力＞まず、上述した
各波長選択型カメラ装置１、１００、例えば図１に示す
波長選択型カメラ装置１で使用されている撮像素子１
５、１７の最小検出単位である各画素（ピクセル）が大
きい場合や撮影距離が短い場合には、１つのピクセルに
対し、入射角度φ1が異なる複数の光線が入射し、各ピ
クセルの出力が各光線の輝度を加算した値になる。
各波長選択型カメラ装置１、１００、例えば図１に示す
波長選択型カメラ装置１で使用されている撮像素子１
５、１７の最小検出単位である各画素（ピクセル）が大
きい場合や撮影距離が短い場合には、１つのピクセルに
対し、入射角度φ1が異なる複数の光線が入射し、各ピ
クセルの出力が各光線の輝度を加算した値になる。
【０１４２】この際、各光線毎の入射角度φ1が異な
り、その角度差が大きいと、反射率から求めた輝度の波
長依存性が緩和されて、油膜検出感度が低下する恐れが
あることから、この点について詳細に説明する。
り、その角度差が大きいと、反射率から求めた輝度の波
長依存性が緩和されて、油膜検出感度が低下する恐れが
あることから、この点について詳細に説明する。
【０１４３】今、波長選択型カメラ装置１で使用される
撮像素子１５、１７として、垂直画素数が“４５０”、
水平画素数が“６００”程度の画素数に設定され、かつ
ピクセルの受光部が正方形に形成される撮像素子を使用
するものと仮定し、図２０に示すように、ヘリコプタ１
７０に波長選択型カメラ装置１を取り付けて、波長選択
型カメラ装置１の画像取込み角度（波長選択型カメラ装
置１の光軸１７１と被写体からの光線とがなす最大角
度）を所定の値、例えば“±２５”になるようにレンズ
７を調整するとともに、波長選択型カメラ装置１の光軸
１７１が海面１７２と直交するように、波長選択型カメ
ラ装置１の撮影方向を調整した状態で、海面１７２から
の高さが３００〜８００ｍとなるようにヘリコプタ１７
０を飛ばして、海面１７２上に浮かんでいる油膜を探査
する場合を考える。
撮像素子１５、１７として、垂直画素数が“４５０”、
水平画素数が“６００”程度の画素数に設定され、かつ
ピクセルの受光部が正方形に形成される撮像素子を使用
するものと仮定し、図２０に示すように、ヘリコプタ１
７０に波長選択型カメラ装置１を取り付けて、波長選択
型カメラ装置１の画像取込み角度（波長選択型カメラ装
置１の光軸１７１と被写体からの光線とがなす最大角
度）を所定の値、例えば“±２５”になるようにレンズ
７を調整するとともに、波長選択型カメラ装置１の光軸
１７１が海面１７２と直交するように、波長選択型カメ
ラ装置１の撮影方向を調整した状態で、海面１７２から
の高さが３００〜８００ｍとなるようにヘリコプタ１７
０を飛ばして、海面１７２上に浮かんでいる油膜を探査
する場合を考える。
【０１４４】この場合、ヘリコプタ１７０が、例えば海
面から３００〜８００ｍ上空、例えば８００ｍ上空を飛
びながら、波長選択型カメラ装置１によって海面１７２
を撮影すると、図２１に示すように波長選択型カメラ装
置１の撮像素子１５、１７の撮影動作によって、１フレ
ーム間に、海面１７２上で、直径“７４６ｍ”の円に内
接する長方形の領域ＡＢＣＤ（約５９７ｍ×約４４８
ｍ）を探査することができることから、海面１７２上の
“約１ｍ2”の部分からの光線が撮像素子１５、１７を
構成する１つのピクセルに入射される。
面から３００〜８００ｍ上空、例えば８００ｍ上空を飛
びながら、波長選択型カメラ装置１によって海面１７２
を撮影すると、図２１に示すように波長選択型カメラ装
置１の撮像素子１５、１７の撮影動作によって、１フレ
ーム間に、海面１７２上で、直径“７４６ｍ”の円に内
接する長方形の領域ＡＢＣＤ（約５９７ｍ×約４４８
ｍ）を探査することができることから、海面１７２上の
“約１ｍ2”の部分からの光線が撮像素子１５、１７を
構成する１つのピクセルに入射される。
【０１４５】この面積は、波やうなりなどによる海面１
７２の揺らぎと比較すると、十分に小さな値であること
から、本発明による波長選択型カメラ装置１を使用する
だけで、十分な検出感度で、海面１７２に浮いている油
膜を検出することができる。また、ハイビジョンテレビ
カメラ装置などの高解像度テレビカメラ装置で使用され
ている撮像素子を用いれば、分解できる最小面積Ｓを
“０．２ｍ2”にすることができることから、探査能力
をさらに向上させることができる。
７２の揺らぎと比較すると、十分に小さな値であること
から、本発明による波長選択型カメラ装置１を使用する
だけで、十分な検出感度で、海面１７２に浮いている油
膜を検出することができる。また、ハイビジョンテレビ
カメラ装置などの高解像度テレビカメラ装置で使用され
ている撮像素子を用いれば、分解できる最小面積Ｓを
“０．２ｍ2”にすることができることから、探査能力
をさらに向上させることができる。
【０１４６】＜移動状態での探査能力、探査範囲＞ま
た、探査範囲を広げるために、ヘリコプタ１７０を移動
させながら、海面１７２上に浮いている油膜を探査する
場合には、上述した分解可能な最小面積Ｓまで、検出す
るには、ヘリコプタ１７０の飛行速度Ｖ（Ｋｍ／ｈ）を
以下に示す値にすることが望ましい。
た、探査範囲を広げるために、ヘリコプタ１７０を移動
させながら、海面１７２上に浮いている油膜を探査する
場合には、上述した分解可能な最小面積Ｓまで、検出す
るには、ヘリコプタ１７０の飛行速度Ｖ（Ｋｍ／ｈ）を
以下に示す値にすることが望ましい。
【０１４７】
【数７】 Ｓ0.5≦（Ｖ×１０3）／（３．６×１０3×３０） …（７） このように、ヘリコプタ１７０の飛行速度Ｖ（Ｋｍ／
ｈ）を規制しても、ヘリコプタ１７０の飛行速度Ｖが約
１０８ｋｍ／ｈのとき、撮像素子１５、１７を構成する
１ピクセル当たりの探査面積ＳをＳ≒１ｍ2にすること
ができ、これによって油膜検出時における十分な分解能
を確保しながら、１時間当たり、“６４．８Ｋｍ2（１
０８×０．６Ｋｍ2）”の広い範囲を探索することがで
きる。
ｈ）を規制しても、ヘリコプタ１７０の飛行速度Ｖが約
１０８ｋｍ／ｈのとき、撮像素子１５、１７を構成する
１ピクセル当たりの探査面積ＳをＳ≒１ｍ2にすること
ができ、これによって油膜検出時における十分な分解能
を確保しながら、１時間当たり、“６４．８Ｋｍ2（１
０８×０．６Ｋｍ2）”の広い範囲を探索することがで
きる。
【０１４８】＜高速移動状態での探査能力、探査範囲＞
また、このように、移動しながら探査する方法では、撮
影方法として、連続撮影方法を使用することから、隣接
したテレビフレーム間では、上下２画素列しか画像が変
化しないようにすることができ、目視で映像信号の画像
を観察して油膜などを検出する際には、これで十分であ
るが、本発明による波長選択型カメラ装置１では、次段
装置内に判定回路を設けることにより、ＣＣＤなどの撮
像素子１５、１７が持つ垂直画素数に匹敵する距離毎に
撮影を行うようにすれば、探査を行なうヘリコプタ１７
０などの飛行速度をさらに速くすることができ、これに
よってさらに広い範囲を捜索することができる。
また、このように、移動しながら探査する方法では、撮
影方法として、連続撮影方法を使用することから、隣接
したテレビフレーム間では、上下２画素列しか画像が変
化しないようにすることができ、目視で映像信号の画像
を観察して油膜などを検出する際には、これで十分であ
るが、本発明による波長選択型カメラ装置１では、次段
装置内に判定回路を設けることにより、ＣＣＤなどの撮
像素子１５、１７が持つ垂直画素数に匹敵する距離毎に
撮影を行うようにすれば、探査を行なうヘリコプタ１７
０などの飛行速度をさらに速くすることができ、これに
よってさらに広い範囲を捜索することができる。
【０１４９】但し、このような方法で、撮影を行なう場
合には、撮像素子１５、１７の前に光シャッタを設け、
この光シャッタを動作させて、各ピクセルに空間分解能
以下の海面面積からの光を入れることが必要であること
から、光シャッタの開口時間ｔと、探査を行なうヘリコ
プタ１７０などの飛行速度Ｖ（Ｋｍ／ｈ）とが次式を満
たすようにすることが望ましい。
合には、撮像素子１５、１７の前に光シャッタを設け、
この光シャッタを動作させて、各ピクセルに空間分解能
以下の海面面積からの光を入れることが必要であること
から、光シャッタの開口時間ｔと、探査を行なうヘリコ
プタ１７０などの飛行速度Ｖ（Ｋｍ／ｈ）とが次式を満
たすようにすることが望ましい。
【０１５０】
【数８】 Ｓ0.5≦（Ｖ×１０3×ｔ）／（３．６×１０3×３０） …（８） これにより、ヘリコプタ１７０に搭載した波長選択型カ
メラ装置１に設けた光シャッタの開口時間ｔを“ｔ＝５
（ミリ秒）”にしたとき、“Ｖ≦７２０（Ｋｍ／ｈ）”
にすることができ、先の例に比べて、およそ６．７倍
（７２０×０．６＝４３２Ｋｍ2）に拡大することがで
きる。
メラ装置１に設けた光シャッタの開口時間ｔを“ｔ＝５
（ミリ秒）”にしたとき、“Ｖ≦７２０（Ｋｍ／ｈ）”
にすることができ、先の例に比べて、およそ６．７倍
（７２０×０．６＝４３２Ｋｍ2）に拡大することがで
きる。
【０１５１】さらに、１台のヘリコプタ１７０や航空機
などに、波長選択型カメラ装置１を複数台、搭載し、各
波長選択型カメラ装置１の撮影方向を互いに異ならせ
て、異なる方向を探査すれば、さらに探査範囲を拡大す
ることができる。
などに、波長選択型カメラ装置１を複数台、搭載し、各
波長選択型カメラ装置１の撮影方向を互いに異ならせ
て、異なる方向を探査すれば、さらに探査範囲を拡大す
ることができる。
【０１５２】例えば、３台の波長選択型カメラ装置１を
使用して、左右および真下を同時に監視すれば、１時間
当たりの探査範囲を約１３００Ｋｍ2にすることがで
き、これによって１時間以内で、東京湾全域を隈無く探
索することができる。
使用して、左右および真下を同時に監視すれば、１時間
当たりの探査範囲を約１３００Ｋｍ2にすることがで
き、これによって１時間以内で、東京湾全域を隈無く探
索することができる。
【０１５３】＜光シャッタの選択＞また、上述した光シ
ャッタとしては、ネマチック液晶、コレステリック液
晶、スメクチック液晶などの材料を使用することができ
る。この場合、光シャッタとして、９０度ねじれネマチ
ック液晶を使用すれば、白色光を変調することができ、
これによって広い波長範囲で利用することができ、また
スメクチック液晶の一種である強誘電性液晶や反強誘電
性液晶を使用すれば、１ミリ秒以下の高速度で、光画像
をピックアップすることができる（請求項１８の内
容）。
ャッタとしては、ネマチック液晶、コレステリック液
晶、スメクチック液晶などの材料を使用することができ
る。この場合、光シャッタとして、９０度ねじれネマチ
ック液晶を使用すれば、白色光を変調することができ、
これによって広い波長範囲で利用することができ、また
スメクチック液晶の一種である強誘電性液晶や反強誘電
性液晶を使用すれば、１ミリ秒以下の高速度で、光画像
をピックアップすることができる（請求項１８の内
容）。
【０１５４】また、光シャッタとして、ＬｉＮｂＯ3、
ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＰＺＴ、ＧａＡｓな
どの電気材料を用いることもできる。但し、各電気材料
の特性として、非常に高速で光像の透過／不透過を制御
することができるものの、駆動する際、大きな印加電圧
が必要である。
ＬｉＴａＯ3、ＫＤＰ、ＤＫＤＰ、ＰＺＴ、ＧａＡｓな
どの電気材料を用いることもできる。但し、各電気材料
の特性として、非常に高速で光像の透過／不透過を制御
することができるものの、駆動する際、大きな印加電圧
が必要である。
【０１５５】これらのことから、光シャッタとして、強
誘電性液晶や反強誘電性液晶を使用することが望まし
い。
誘電性液晶や反強誘電性液晶を使用することが望まし
い。
【０１５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１〜８の波長選択型カメラ装置では、海面からの反
射光が強い場合でも、海面上などに浮いている油膜や有
機膜などを高いコントラストで映像化することができ、
これによって遭難現場などを確実に見つけ出すことがで
きる。
求項１〜８の波長選択型カメラ装置では、海面からの反
射光が強い場合でも、海面上などに浮いている油膜や有
機膜などを高いコントラストで映像化することができ、
これによって遭難現場などを確実に見つけ出すことがで
きる。
【０１５７】また、請求項９〜１６の波長選択型カメラ
装置では、海面からの反射光が強い場合でも、また海面
がどのような状態であっても、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化すること
ができ、これによって遭難現場などを確実に見つけ出す
ことができる。
装置では、海面からの反射光が強い場合でも、また海面
がどのような状態であっても、海面上などに浮いている
油膜や有機膜などを高いコントラストで映像化すること
ができ、これによって遭難現場などを確実に見つけ出す
ことができる。
【０１５８】また、請求項１７、１８の波長選択型カメ
ラ装置では、ヘリコプタや航空機などで、探索範囲の上
空を高速で飛行しながら、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化することができ、これによって遭難現場などを迅
速に、かつ確実に見つけ出すことができる。
ラ装置では、ヘリコプタや航空機などで、探索範囲の上
空を高速で飛行しながら、海面からの反射光が強い場合
でも、また海面がどのような状態であっても、海面上な
どに浮いている油膜や有機膜などを高いコントラストで
映像化することができ、これによって遭難現場などを迅
速に、かつ確実に見つけ出すことができる。
【図１】本発明による波長選択型カメラ装置の一実施の
形態のうち、請求項１、２、３、４、７、８に対応する
波長選択型カメラ装置の一例を示すブロック図である。
形態のうち、請求項１、２、３、４、７、８に対応する
波長選択型カメラ装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す波長選択光学系の詳細な構成例を示
す上面図である。
す上面図である。
【図３】図１に示す波長選択型カメラ装置の波長選択動
作例を示すグラフである。
作例を示すグラフである。
【図４】図１に示す波長選択光学系と同等な機能を持つ
波長選択光学系の第１例を示す上面図である。
波長選択光学系の第１例を示す上面図である。
【図５】図１に示す波長選択光学系と同等な機能を持つ
波長選択光学系の第２例を示す上面図である。
波長選択光学系の第２例を示す上面図である。
【図６】図５に示す光学的ローパスフィルタ、一方の光
学的ハイパスフィルタの波長選択例を示すグラフであ
る。
学的ハイパスフィルタの波長選択例を示すグラフであ
る。
【図７】図５に示す光学的ローパスフィルタ、他方の光
学的ローパスフィルタの波長選択例を示すグラフであ
る。
学的ローパスフィルタの波長選択例を示すグラフであ
る。
【図８】図１に示す波長選択光学系と同等な機能を持つ
波長選択光学系の第３例を示す上面図である。
波長選択光学系の第３例を示す上面図である。
【図９】図１に示す波長選択光学系と同等な機能を持つ
波長選択光学系の第４例を示す上面図である。
波長選択光学系の第４例を示す上面図である。
【図１０】図９に示す光学的ローパスフィルタ、一方の
光学的バンドパスフィルタの波長選択例を示すグラフで
ある。
光学的バンドパスフィルタの波長選択例を示すグラフで
ある。
【図１１】図９に示す光学的ローパスフィルタ、他方の
光学的バンドパスフィルタの波長選択例を示すグラフで
ある。
光学的バンドパスフィルタの波長選択例を示すグラフで
ある。
【図１２】本発明による波長選択型カメラ装置の一実施
の形態のうち、請求項９乃至１６に対応する波長選択型
カメラ装置の一例を示すブロック図である。
の形態のうち、請求項９乃至１６に対応する波長選択型
カメラ装置の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す波長選択光学系を構成する各光
学的ローパスフィルタの波長選択特性例を示すグラフで
ある。
学的ローパスフィルタの波長選択特性例を示すグラフで
ある。
【図１４】図１２に示す波長選択光学系を構成する短波
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
【図１５】図１２に示す波長選択光学系を構成する長波
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
【図１６】図１２に示す波長選択光学系を構成する中波
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
長域用光学的バンドパスフィルタの波長選択特性例を示
すグラフである。
【図１７】図１２に示す波長選択型カメラ装置の使用例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図１８】図１２に示す波長選択光学系と同等な機能を
持つ波長選択光学系の第１例を示す上面図である。
持つ波長選択光学系の第１例を示す上面図である。
【図１９】図１２に示す波長選択光学系と同等な機能を
持つ波長選択光学系の第２例を示す上面図である。
持つ波長選択光学系の第２例を示す上面図である。
【図２０】本発明による波長選択型カメラ装置を使用し
て、海面上に浮いている油膜を検出する際の検出範囲を
説明する正面図である。
て、海面上に浮いている油膜を検出する際の検出範囲を
説明する正面図である。
【図２１】本発明による波長選択型カメラ装置を使用し
て、海面上に浮いている油膜を検出する際の検出範囲を
説明する模式図である。
て、海面上に浮いている油膜を検出する際の検出範囲を
説明する模式図である。
【図２２】従来から知られている一般的なフルカラーカ
メラ装置の一例を示すブロック図である。
メラ装置の一例を示すブロック図である。
【図２３】海面上に浮いている油膜をモデル化した断面
図である。
図である。
【図２４】図２３に示す中層が厚さ１μｍで、かつ光を
吸収しないときにおける反射率と波長との関係を示すグ
ラフである。
吸収しないときにおける反射率と波長との関係を示すグ
ラフである。
【図２５】図２３に示す中層が厚さ１０μｍで、かつ光
を吸収しないときにおける反射率と波長との関係を示す
グラフである。
を吸収しないときにおける反射率と波長との関係を示す
グラフである。
【図２６】図２３に示す中層が厚さ１μｍで、かつ光を
吸収するときにおける反射率と波長との関係を示すグラ
フである。
吸収するときにおける反射率と波長との関係を示すグラ
フである。
【図２７】図２３に示す中層が厚さ１０μｍで、かつ光
を吸収するときにおける反射率と波長との関係を示すグ
ラフである。
を吸収するときにおける反射率と波長との関係を示すグ
ラフである。
１：波長選択型カメラ装置 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、１０１：光像 ３：波長選択光学系 ４：短波長側映像処理部（画像演算部） ５：長波長側映像処理部（画像演算部） ６：差映像抽出部（画像演算部） ７：レンズ ８、２９：入射面 ９：反射透過面 １０、３１、１１１、１４６、１６０：第１出射面 １１、３２、１１２、１４７、１６１：第２出射面 １２、１４４、１４５、１５８、１５９：全反射面 １３、２８：ビームスプリッタ（光学系） １４、１６、６９、１１７、１１８、１１９、７０、１
６６、１６７、１６８：光学的バンドパスフィルタ １５、１７、３４、３５、５３、５４、７１、７２、１
２０、１２１、１２２、１５３、１５４、１５５：撮像
素子 １８、２１、１２４、１２７、１３０：ヘッドアンプ回
路 １９、２２：映像処理回路 ２０、２３：Ａ／Ｄ変換回路 ２４：差分回路 ２５：絶対値回路 ２６：Ｄ／Ａ変換回路 ２７：増幅回路 ３０：反射透過面 ３３：プリズム型バンドパスフィルタ（光学系） ３６：波長選択光学系 ３７、３９、５６、５８、７４、７６：前面 ３８、４３、５７、６２、７５、８０、１１４、１４
９、１６３：プリズム（光学系） ４０、５９、７７：後面 ４１、４２、６０、６１、７８、７９：斜面 ４４、４８、６３、８１、１１５、１１６、１６４、１
６５：光学的ローパスフィルタ ４５、４７、６５、６７、８３、８５：出射面 ４６、５１、５２：光学的ハイパスフィルタ ４９、６４、８２、１０８：入射面 ５０：プリズム型ローパスフィルタ（光学系） ５５：波長選択光学系 ６６、８４、８６、１０９、１１０：全反射面 ６８、：プリズム型ローパスフィルタ（光学系） ７３、１０２：波長選択光学系 １００：波長選択型カメラ装置 １０３：短波長側映像処理部（画像演算部） １０４：中波長側映像処理部（画像演算部） １０５：長波長側映像処理部（画像演算部） １０６：差映像抽出部（画像演算部） １０７：レンズ １１３、１４８、１６２：第３出射面 １２３：分岐素子（光学系） １２５、１２８、１３１：映像処理回路 １２６、１２９、１３２：Ａ／Ｄ変換回路 １３３：短波長側差分回路 １３４：短波長側絶対値回路 １３５：長波長側差分回路 １３６：長波長側絶対値回路 １３７：加算回路 １３８：Ｄ／Ａ変換回路 １３９：増幅回路 １４０、１７２：海面 １４１、１７０：ヘリコプタ １４２：分岐素子 １４３、１５７：入射面 １５０：第１反射透過面 １５１：第２反射透過面 １５６：波長選択光学系 １５２：プリズム型バンドパスフィルタ（光学系） １７１：光軸
６６、１６７、１６８：光学的バンドパスフィルタ １５、１７、３４、３５、５３、５４、７１、７２、１
２０、１２１、１２２、１５３、１５４、１５５：撮像
素子 １８、２１、１２４、１２７、１３０：ヘッドアンプ回
路 １９、２２：映像処理回路 ２０、２３：Ａ／Ｄ変換回路 ２４：差分回路 ２５：絶対値回路 ２６：Ｄ／Ａ変換回路 ２７：増幅回路 ３０：反射透過面 ３３：プリズム型バンドパスフィルタ（光学系） ３６：波長選択光学系 ３７、３９、５６、５８、７４、７６：前面 ３８、４３、５７、６２、７５、８０、１１４、１４
９、１６３：プリズム（光学系） ４０、５９、７７：後面 ４１、４２、６０、６１、７８、７９：斜面 ４４、４８、６３、８１、１１５、１１６、１６４、１
６５：光学的ローパスフィルタ ４５、４７、６５、６７、８３、８５：出射面 ４６、５１、５２：光学的ハイパスフィルタ ４９、６４、８２、１０８：入射面 ５０：プリズム型ローパスフィルタ（光学系） ５５：波長選択光学系 ６６、８４、８６、１０９、１１０：全反射面 ６８、：プリズム型ローパスフィルタ（光学系） ７３、１０２：波長選択光学系 １００：波長選択型カメラ装置 １０３：短波長側映像処理部（画像演算部） １０４：中波長側映像処理部（画像演算部） １０５：長波長側映像処理部（画像演算部） １０６：差映像抽出部（画像演算部） １０７：レンズ １１３、１４８、１６２：第３出射面 １２３：分岐素子（光学系） １２５、１２８、１３１：映像処理回路 １２６、１２９、１３２：Ａ／Ｄ変換回路 １３３：短波長側差分回路 １３４：短波長側絶対値回路 １３５：長波長側差分回路 １３６：長波長側絶対値回路 １３７：加算回路 １３８：Ｄ／Ａ変換回路 １３９：増幅回路 １４０、１７２：海面 １４１、１７０：ヘリコプタ １４２：分岐素子 １４３、１５７：入射面 １５０：第１反射透過面 １５１：第２反射透過面 １５６：波長選択光学系 １５２：プリズム型バンドパスフィルタ（光学系） １７１：光軸
Claims (18)
- 【請求項１】 撮影動作によって得られた光像を各波長
域毎の光像にして特定の波長の被写体画像を抽出する波
長選択型カメラ装置において、 前記撮影動作によって得られた光像を透過／反射して、
２つの光像を生成する光学系と、 互いに異なる透過波長領域を持ち、前記光学系によって
生成された各光像から各波長域の光像を抽出する２つの
光学的バンドパスフィルタと、 各光学的バンドパスフィルタによって抽出された各波長
域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信号を生成す
る２つの撮像素子と、 各撮像素子から出力される各波長域の各映像信号を構成
する各画素について、同じ空間座標またはレジストレー
ション調整後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画
素毎に信号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づ
き、映像信号を生成する画像演算部と、 を備えたことを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の波長選択型カメラ装置
において、 前記画像演算部は、 各撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各
映像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もし
くはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空
間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を
計算する差分回路と、 この差分回路から出力されるレベル差の絶対値を計算す
る絶対値回路と、 を有することを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項３】 請求項１、２のいずれかに記載の波長選
択型カメラ装置において、 前記各撮像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、
ＡＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子、またはＧ
ａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなど、赤外線領域で高い感度を示
す材料を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンな
ど、紫外線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビ
ジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像管のいずれ
かによって構成されることを特徴とする波長選択型カメ
ラ装置。 - 【請求項４】 請求項１、２、３のいずれかに記載の波
長選択型カメラ装置において、 前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／
反射させて複数の光像を生成する光分岐素子を有するこ
とを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の波長
選択型カメラ装置において、 前記光学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐
素子を持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって
選択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭める
ように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を
決める、 ことを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載の波長
選択型カメラ装置において、 前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／
反射させて複数の光像を生成する光分岐素子を持ち、こ
の光分岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を持つこ
とを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の波長
選択型カメラ装置において、 前記各光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くな
るほど、各光学的バンドパスフィルタの中心波長の差の
絶対値が小さくなることを特徴とする波長選択型カメラ
装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の波長
選択型カメラ装置において、 前記画像演算部によって生成された映像信号を判定回路
に導き、この判定回路によって予め設定されているしき
い値と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波
長の被写体画像の有無を判定させることを特徴とする波
長選択型カメラ装置。 - 【請求項９】 撮影動作によって得られた光像を各波長
域毎の光像にして、特定の波長の被写体画像を抽出する
波長選択型カメラ装置において、 撮影動作によって得られた光像を透過／反射して、３つ
以上の光像を生成する光学系と、 互いに異なる透過波長領域を持ち、前記光学系によって
生成された各光像から各波長域の光像を抽出する３つ以
上の光学的バンドパスフィルタと、 各光学的バンドパスフィルタによって抽出された各波長
域毎の光像を光電変換して各波長域の映像信号を生成す
る３つ以上の撮像素子と、 各撮像素子から出力される各波長域の各映像信号を構成
する各画素について、同じ空間座標またはレジストレー
ション調整後の誤差範囲内の近さの空間座標を持つ各画
素毎に信号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づ
き、映像信号を生成する画像演算部と、 を備えたことを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の波長選択型カメラ装
置において、 前記画像演算部は、 各撮像素子から出力される各映像信号を取り込んで、各
映像信号を構成する各画素について、同じ空間座標もし
くはレジストレーション調整後の誤差範囲内の近さの空
間座標を持つ２つの画素を選択し、これらのレベル差を
計算する２つ以上の差分回路と、 各差分回路から出力されるレベル差の絶対値を計算する
絶対値回路と、 を有することを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１１】 請求項９、１０のいずれかに記載の波
長選択型カメラ装置において、 前記各撮像素子は、ＣＣＤ、ＭＯＳ、ＣＰＤ、ＳＩＴ、
ＡＭＩなど、シリコンを用いた固体撮像素子、またはＧ
ａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなど、赤外線領域で高い感度を示
す材料を用いた固体撮像素子、または非晶質セレンな
ど、紫外線や短波長可視光で高い感度を示す材料を用い
た固体撮像素子、あるいはプランビコン、サチコン、ビ
ジコン、カルニコン、ハーピコンなどの撮像管などのい
ずれかによって構成されることを特徴とする波長選択型
カメラ装置。 - 【請求項１２】 請求項９、１０、１１のいずれかに記
載の波長選択型カメラ装置において、 前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／
反射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子、 を有することを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１３】 請求項９乃至１２のいずれかに記載の
波長選択型カメラ装置において、 前記光学系は、光学的ローパスフィルタ機能を持つ分岐
素子を持ち、この光学的ローパスフィルタ機能によって
選択された波長領域から、さらに選択波長領域を狭める
ように、前記各光学的バンドパスフィルタの中心波長を
決めることを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１４】 請求項９乃至１２のいずれかに記載の
波長選択型カメラ装置において、 前記光学系は、撮影動作によって得られた光像を透過／
反射させて３つ以上の光像を生成する光分岐素子を持
ち、この光分岐素子が光学的バンドパスフィルタ機能を
持つことを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１５】 請求項９乃至１４のいずれかに記載の
波長選択型カメラ装置において、 前記各光学的バンドパスフィルタは、中心波長が短くな
るほど、隣接した２つの光学的バンドパスフィルタの中
心波長の差の絶対値が小さくなることを特徴とする波長
選択型カメラ装置。 - 【請求項１６】 請求項９乃至１５のいずれかに記載の
波長選択型カメラ装置において、 前記画像演算部によって生成された映像信号を判定回路
に導き、この判定回路によって予め設定されているしき
い値と前記映像信号のレベルとを比較させて、特定の波
長の被写体画像の有無を判定させることを特徴とする波
長選択型カメラ装置。 - 【請求項１７】 請求項１乃至１６のいずれかに記載の
波長選択型カメラ装置において、 波長選択型カメラ装置の前に、光シャッタを配置し、こ
の光シャッタを動作させて、前記波長選択型カメラ装置
に間欠的に光像を供給する、 ことを特徴とする波長選択型カメラ装置。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の波長選択型カメラ
装置において、 前記光シャッタは、ネマチック液晶、コレステリック液
晶、スメクチック液晶、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、Ｋ
ＤＰ、ＤＫＤＰ、ＰＺＴ、ＧａＡｓなどの電気光学材料
のいずれか、またはこれらの組み合わせによって構成さ
れる、ことを特徴とする波長選択型カメラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07981398A JP3772016B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 波長選択型カメラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07981398A JP3772016B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 波長選択型カメラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11275429A true JPH11275429A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3772016B2 JP3772016B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=13700655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07981398A Expired - Fee Related JP3772016B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 波長選択型カメラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3772016B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020041258A (ko) * | 2000-11-27 | 2002-06-01 | 유진철 | Video용 칼라 카메라 센서 색 필터의 개량 |
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