JPWO2016171190A1 - 暗視装置、暗視方法およびプログラム - Google Patents

暗視装置、暗視方法およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2016171190A1
JPWO2016171190A1 JP2017514172A JP2017514172A JPWO2016171190A1 JP WO2016171190 A1 JPWO2016171190 A1 JP WO2016171190A1 JP 2017514172 A JP2017514172 A JP 2017514172A JP 2017514172 A JP2017514172 A JP 2017514172A JP WO2016171190 A1 JPWO2016171190 A1 JP WO2016171190A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
night vision
region
imaging
information indicating
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017514172A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6575593B2 (ja
Inventor
琢 坪井
琢 坪井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPWO2016171190A1 publication Critical patent/JPWO2016171190A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6575593B2 publication Critical patent/JP6575593B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Abstract

暗視装置は、第1領域を可視光に基づいて撮像する第1撮像部と、第2領域を赤外線に基づいて撮像する第2撮像部と、第2領域を撮像した画像から対象物を抽出する抽出部と、第1領域を撮像した画像とともに、対象物を示す情報を出力する出力部と、を備えている。暗視装置において広い視野で熱源の存在を把握できるようにする。

Description

[関連出願についての記載]
本発明は、日本国特許出願:特願2015−087297号(2015年4月22日出願)に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、暗視装置、暗視方法およびプログラムに関し、特に、微光暗視用の暗視装置、暗視方法およびプログラムに関する。
屋内の暗い場所や夜間の犯罪捜査、救助活動等において、十分な照明を利用できない状況下において、暗視装置が用いられる。
特許文献1には、光電子倍増管と対物レンズ、接眼レンズとを束ねることにより、広い視野を確保した暗視ゴーグルが記載されている。
また、特許文献2には、光電子倍増管の画像に対して、赤外の映像を重畳して表示する融合型暗視(Fusion Night Vision)システムが記載されている。
さらに、特許文献3には、光電子倍増管の画像と近赤外カメラの映像を光学的に重畳表示するヘッドマウント型の暗視装置が記載されている。
米国特許第6469828号明細書 米国特許第7307793号明細書 米国特許第4468101号明細書
上記特許文献1ないし3の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
特許文献1に記載された技術のように、光電子倍増管を複数用いて広い視野を確保する場合、暗視装置が大型化し、重量が増大する。これにより、暗視装置を装着したユーザの首が疲れるなどの身体的負荷が増大するという問題がある。特に、光電子倍増管を用いた暗視装置は、対物レンズ、光電子倍増管、接眼レンズを光学的に同軸に並べる必要がある。このとき、重量が増大するとともに、長さが伸びることで慣性モーメントも増大する。また、広い視野をカバーするために、複数セットを並べた構成を採用した場合には、セット数に応じて慣性モーメントがさらに増大する。
また、特許文献1に記載された技術のように、光電子倍増管を用いた暗視装置においては、反射光の多寡のみを明暗情報として表示する。このとき、視野内に存在する静止物体と、動きを止めている生き物(人、動物等)との識別が困難となる。その理由は、反射光の多寡のみを明暗情報として表示するため、温度の差異が検出できないからである。したがって、例えば、犯罪捜査等において潜在的リスクの検出が必ずしも容易ではないという問題がある。
さらに、特許文献2、3のように、光電子倍増管および赤外線カメラから得られる映像を融合した暗視装置においては、光電子倍増管の光軸と赤外線カメラの視野が同一となる。かかる構成に基づいて広視野を確保した場合、暗視装置が大型化するとともに重量が増大し、ユーザが装着して行動しうる実用的な体積、重量にならないという問題がある。なぜなら、光電子倍増管の追加による装置の増大化に加えて、赤外線カメラの追加により、さらに体積および重量が増し、これらによって撮像された画像を融合するための回路部品も追加されることになるからである。
以上より、特許文献1ないし3に記載された技術によると、暗視装置において、装置の増大化を防ぎつつ、潜在的なリスクを実効的に広い視野で認識することが困難となる。
そこで、暗視装置において広い視野で熱源の存在を把握できるようにすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与する暗視装置、暗視方法およびプログラムを提供することにある。なお、その他の課題および解決手段は、後述の発明を実施するための形態の記載に基づいて明らかにされる。
本発明の第1の態様に係る暗視装置は、第1領域を可視光に基づいて撮像する第1撮像部と、第2領域を赤外線に基づいて撮像する第2撮像部と、前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出する抽出部と、前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力する出力部と、を備えている。
本発明の第2の態様に係る暗視方法は、第1領域を可視光に基づいて撮像するステップと、第2領域を赤外線に基づいて撮像するステップと、前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出するステップと、前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力するステップと、を含む。
本発明の第3の態様に係るプログラムは、第1領域を可視光に基づいて撮像する処理と、第2領域を赤外線に基づいて撮像する処理と、前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出する処理と、前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力する処理と、をコンピュータに実行させる。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体(non-transitory computer-readable storage medium)に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
本発明に係る暗視装置、暗視方法およびプログラムによると、暗視装置において広い視野で熱源の存在を把握することが可能となる。
一実施形態に係る暗視装置の構成を例示するブロック図である。 第1の実施形態に係る暗視装置の構成を例示するブロック図である。 第1の実施形態に係る暗視装置の装着状態を例示する図である。 第1の実施形態に係る暗視装置による撮像範囲を例示する図である。 第1の実施形態に係る暗視装置によって取得された画像を例示する図である。 (a)は第1の実施形態に係る暗視装置の微光暗視部およびIR(Infrared)カメラのそれぞれの取得画像(その1)を例示する図である。(b)は第1の実施形態に係る暗視装置の表示部による表示例(その1)を示す図である。(c)は第1の実施形態に係る暗視装置による表示画像(その1)を例示する図である。 (a)は第1の実施形態に係る暗視装置の微光暗視部およびIRカメラのそれぞれの取得画像(その2)を例示する図である。(b)は第1の実施形態に係る暗視装置による表示画像(その2)を例示する図である。 第1の実施形態(変形例3)に係る暗視装置による撮像範囲を例示する図である。 第2の実施形態に係る暗視装置の構成を例示するブロック図である。
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
図1は、一実施形態に係る暗視装置1の構成を例示するブロック図である。図1を参照すると、暗視装置1は、第1領域(例えば、図6(a)の微光暗視部視野15)を可視光に基づいて撮像する第1撮像部2と、第2領域(例えば、図6(a)のIRカメラ視野14、16)を赤外線に基づいて撮像する第2撮像部(例えば、赤外線カメラ)3と、第2領域を撮像した画像から対象物(例えば、所定の温度領域の対象物)を抽出する抽出部4と、第1領域を撮像した画像とともに、前記抽出された対象物を示す情報を出力する(例えば、対象物の存在を存在表示18〜20として表示する)出力部5と、を備えている。
かかる暗視装置1によると、広い視野で熱源(例えば、人、動物等)の存在を把握することが可能となる。なぜなら、暗視装置1によると、可視光に基づいて撮像される第1領域とは異なる第2領域を赤外線で撮像し、第2領域に熱源として存在する対象物を抽出して出力することにより、可視光で撮像される領域に限定されない広い領域に関して、熱源の存在を示唆することができるからである。
特許文献1に記載された技術のように広視野を有する暗視装置を実現した場合、暗視装置が大型化し、重量および慣性モーメントがいずれも増大することで、装着者の肉体的負担が増大する。また、かかる技術によると、高価な光電子増倍管や高開口率の高価レンズ等を複数セット備え、相互の角度調整をして束ねる必要があり、暗視装置の製造コストが増大するという問題もある。
一実施形態に係る暗視装置1では、例えば、図6(a)に示すように、中心視野(微光暗視部視野15)のみを可視光で撮像する第1撮像部2でカバーし、周辺視野(IRカメラ視野14、16)を廉価な小型、低解像度の第2撮像部3(例えば、複数の小型のIRカメラ7、8)でカバーする。これにより、熱源に対して広い視野をカバーすることが可能となる。
また、第2撮像部3(例えば、赤外線カメラ)からの出力をそのまま出力せず、抽出部4により一定温度範囲に入る画素の画素数をカウントし、その発生位置および画素数に応じた情報(例えば、図6(b)の画素数に応じたサイズの存在表示18〜20)を、第1撮像部2によって撮像された画像に重畳して表示する(図6(c))ようにしてもよい。
一実施形態によると、暗視装置1の重量および体積の大部分を占める可視光による第1撮像部2を最小限にとどめつつ、小型で軽量な第2撮像部3(例えば、複数の赤外線カメラ)を設けることにより、必要最小限の微光暗視視野を確保しつつ、潜在的なリスクとなり得る熱源の存在を広視野に検出することが可能となる。すなわち、一実施形態によると、小型、軽量、省電力、低価格でありながら、熱源に対して実効的に広視野をカバーする暗視装置を提供することができる。
<実施形態1>
次に、本発明の第1の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[構成]
図2は、本実施形態の暗視装置1の構成を例示するブロック図である。図2を参照すると、暗視装置1は、図1の第1撮像部2に相当する微光暗視部6と、第2撮像部3に相当するIRカメラ7、8と、抽出部4に相当する処理部9、10と、出力部5に相当する表示部11、融合部12、および、リレーレンズ13と、を備えている。
図3は、図2に示した暗視装置1を装着した状態を例示する図である。図2の各機能ブロックは、一例として、図3のように配置される。図3においては、表示部11および融合部12は、微光暗視部6と一体化して配置されている。また、図3において図示しないリレーレンズ13は、微光暗視部6と観察者の間に配置されている。なお、図3の実装は例示に過ぎず、本実施形態の暗視装置1の構成は図示の態様に限定されない。
微光暗視部6は、可視光から近赤外の波長による視野像を捉え、人の目で視認できるレベルまで明るさを増幅して出力する。
IRカメラ7は、3次元の温度情報を2次元の遠赤外線画像として撮影して処理部9に出力する。
処理部9は、IRカメラ7から入力した2次元の遠赤外線画像を参照し、予め設定された温度範囲に含まれる画素を選択して画素数をカウントする。また、処理部9は、2次元の赤外線画像の中で、設定された温度範囲に入る画素が検出された位置(または、画素の集合の重心位置)と、画素数の情報を表示部11に出力する。
表示部11は、処理部9から入力した位置と画素数の情報を表示する。
同様に、IRカメラ8は、2次元の遠赤外線画像を撮像して処理部10に出力する。
処理部10は、IRカメラ8から取得した2次元赤外線画像を参照し、予め設定された温度範囲に入る画素が検出された位置と画素数の情報に変換して、表示部11に出力する。
表示部11は、処理部9の出力と同様に、処理部10からの出力についても、位置と画素数の情報を表示する。
融合部12は、表示部11に表示される画面と、微光暗視部6から得られる画面を融合して、融合画像を生成する。融合部12は、例えばハーフミラー等により構成される。
融合部12で生成された融合画像は、リレーレンズ13を経由して、観測者によって視認される。
[動作例]
次に、具体的な動作例に従って、本実施形態の暗視装置1の動作を説明する。
ここでは、図3のIRカメラ7、8は、微光暗視部6の視野と重複しない左右両サイドの視野を捉えるように配置されているものとする。微光暗視部6およびIRカメラ7、8の視野角は、特に限定されないが、一例として40°としてもよい。
このとき、図4に示す状況において、微光暗視部6が捉える視野は微光暗視部視野15に対応する。一方、IRカメラ7、8が捉える視野は、それぞれIRカメラ視野14、16に対応する。
IRカメラ7、8は赤外線を撮像する素子であるため、可視光で見た視野とは異なる見え方となる。しかし、IRカメラ7、8として遠赤外線カメラを使用することにより、人体の発する熱を2次元の映像情報として捉えることができる。
したがって、図4に示した風景は、微光暗視部6およびIRカメラ7、8により、図5に示すイメージとして捉えられることになる。なお、図5のIRカメラ視野14、16および微光暗視部視野15以外の領域は視野外であるため、観測者の視野外となる。
処理部9、10は、それぞれIRカメラ7、8の出力信号に対して、所定の下限値と上限値の間に収まる信号のみを出力する処理を施して、表示部11に出力する。一例として、下限値を30℃に設定し、上限値を45℃に設定した場合、火炎等の熱源に邪魔されることなく、人体のみを抽出することが可能となる。
また、処理部9、10は、視野内に占める所定の下限値・上限値の間に収まる信号に基く画素数が所定の閾値を超過した場合に、表示部11に当該画素の集まりに相当する対象物の位置と画素数を出力するようにしてもよい。これにより、観測者に近接する熱源(例えば、人物)の存在を選択的に抽出することが可能となる。すなわち、対象物が画像において一定以上の領域を占有する場合に、表示部11に対象物を表示させることにより、より高いリスクとなり得る近傍に存在する対象物のみを観測者に知らせることが可能となる。
ここで、表示部11は、少なくとも、処理部9、10によって抽出された対象物の位置を、画素数に応じた大きさで表示する。具体的には、表示部11は、対象物が存在する方向(例えば、微光暗視部視野15に対する相対的な方向、例えば、左右の別)を表示する。
図6(a)に示す状況では、表示部11は、図6(b)に示す表示部画面17のように、存在表示18〜20を矢印(▼)で表示する。なお、存在表示18〜20の表示態様は、図示の態様に限定されない。
ここで、表示部11は、対象物の画素数に応じて(すなわち、対象物の暗視装置1からの距離に基づいて)、存在表示18〜20の矢印(▼)の大きさを変更してもよい。具体的には、表示部11は、対象物の画素数が多い(暗視装置1からの距離が近い)場合、矢印(▼)を相対的に大きく表示する。一方、対象物の画素数が少ない(暗視装置1からの距離が遠い)場合には、表示部11は矢印(▼)を相対的に小さく表示してもよい。さらに、表示部11は、画面上において、対象物を構成する画素の重心位置と同一の高さに矢印(▼)を表示してもよい。
融合部12は、表示部11によって生成された表示部画面17と、微光暗視部6から得られる微光暗視部視野15の映像を融合する。観測者には、リレーレンズ13を経由して、暗視装置1の表示画像として、図6(c)に示す融合表示画面21が提供される。
本実施形態の暗視装置1では、実視野は微光暗視部6によって取得される視野のみである。しかしながら、小型軽量、廉価、かつ、画素数の少ないIRカメラ7、8を複数設置して組み合わせることで、人体に相当する潜在的リスクの存在を広視野で察知することが可能となる。
微光暗視部6によると、潜んでいる人物を例えばモノクロで表示することができるが、観測者には認識し難い場合もある。かかる場合においても、IRカメラ7、8で赤外線を検出し、処理部9、10で所定の下限値と上限値の間に収まる信号のみを出力する処理を施した結果を、例えばカラーで表示することで、人物の視認性を大幅に改善することができる。
暗闇の未知の場所に突入するような状況では、人間の認識は前方の狭い視野に注意を集中しがちである。このような状況にあって、本発明によれば、視野外にある潜在的リスクのみを検出して選別的に表示することができる。このとき、観測者は前方へ意識を集中しつつ、潜在的リスクを早期に発見して回避、対処行動に繋げることができる。したがって、本実施形態の暗視装置1によると、例えば、犯罪捜査等における作戦行動の成功率を高めることが可能となる。
以下、本実施形態の暗視装置1によってもたらされる効果について、さらに詳述する。
ます、暗視装置1によると、小型・軽量化と実効的な広視野とを両立した暗視装置が実現される。その理由は、潜在的なリスクとなり得る熱源の存在を赤外線カメラ(IRカメラ7、8)で広視野を捉えることによる。
微光暗視部6は、可視光から近赤外領域の照明光が乏しい状況で、光を増幅して人間の目で認知し易いレベルまで拡大して表示するため、通常の明るい場所での景観に近く、人間の空間認識を容易にして、活動し易くするための映像を提供する。一方で、広視野を確保するために、光電子倍増管を複数束ねたパノラミック・ナイトビジョン・ゴーグルのような形態を採用すると、装置の重量が増し、サイズも増大してしまう。本実施形態の暗視装置1では、微光暗視部6の数を最小に抑えつつ、最低限必要とされる中心視野については、通常の明るい場所での景観に近く認識し易い映像を確保する。これにより、微光暗視部6の数が少なくて済むため、大幅な小型化、軽量化が可能となる。
また、本実施形態の暗視装置1では、赤外線カメラ(IRカメラ7、8)によって広視野をカバーする。これにより、雰囲気よりも高温または低温の対象物を検出し易くし、広視野にわたる潜在的リスクの検出力を高めることが可能となる。なお、赤外線カメラの映像に基づいて、特定の温度範囲にある対象物の有無と、対象物が存在する方向を検出することを目的とする場合には、赤外線カメラとして画素数の少ない小型・軽量のものを採用すれば十分である。
さらに、単一の赤外線カメラ・レンズで広視野を確保する場合、画像が歪み、画面が暗くなり、レンズが大型化し重量が増大する等の問題が生じる。しかしながら、本実施形態の暗視装置1のように画素数の少ない小型、軽量の赤外線カメラを複数設置して、合成の視野角として実効視野を確保することにより、小型・軽量化の効果がもたらされる。
以上のように、暗視装置1では、中心視野を最小限の微光暗視部6によって確保し、広い視野を複数台のIRカメラ7、8でカバーすることにより、小型化・軽量化と実効的広視野を両立した暗視装置が実現される。
さらに、本実施形態の暗視装置1によると、実効的に広視野な暗視装置を廉価に実現することができる。その理由は、微光暗視部6の台数を最小限としつつ、廉価な赤外線カメラを複数台設けたことによる。
一般に、微光暗視部6はイメージ管などの高価な部品と、僅かな光を損失最小で伝達・処理するレンズで構成されるため、広視野を確保する場合、非常に高価となる。しかしながら、本実施形態の暗視装置1によれば、最も高価な微光暗視部6の個数を最小限(通常、1台で足りる)としつつ、広視野を複数の赤外線カメラによって確保する。これにより、同様の視野を微光暗視部のみで実現した場合と比較して、暗視装置を非常に廉価に実現することができる。
なお、特定の温度範囲にある対象物の有無と、その方向を検出することを目的とした場合、赤外線カメラとして画素数の少ない廉価なものを採用すれば十分であり、レンズも小型・軽量で済む。したがって、赤外線カメラの光学素子にも、廉価なものを採用することが可能となる。
以上のように、本実施形態の暗視装置1によると、最小限の微光暗視部と、廉価な赤外線カメラ・赤外線用レンズを複数台組み合わせることで、廉価かつ実効的に広視野な暗視装置を実現することができる。
<実施形態1の変形例1>
第1の実施形態では、図3、4に示すように、中央の微光暗視部視野15を微光暗視部6によって確保し、当該視野の左右のIRカメラ視野14、16を2台のIRカメラ7、8によって確保する構成を例示した。
ただし、微光暗視部視野とIRカメラ視野との相対的な位置関係は、図示の態様に限定されない。すなわち、IRカメラによって撮像する領域は、微光暗視部によって撮像される領域に対して、左右方向に限定されず、上下方向であってもよいし、奥行き方向について異なる領域をカバーするようにしてもよいし、さらに、これらの複数を組み合わせた領域をカバーするようにしてもよい。
<実施形態1の変形例2>
第1の実施形態では、図3、4に示すように、中央の微光暗視部視野15を微光暗視部6によって確保し、当該視野の左右のIRカメラ視野14、16を2台のIRカメラ7、8によって確保する構成を例示した。
かかる構成の変形例として、第3のIRカメラ(非図示)を図3のIRカメラ7、8の間に配置し、第3のIRカメラと微光暗視部6によって、微光暗視部視野15を重複してカバーするようにしてもよい。
このとき、IRカメラ7、8と第3のIRカメラの視野角をそれぞれ40°とし、3台のIRカメラによって水平方向について120°の合成視野角を実現してもよい。
なお、第3のIRカメラを設けた場合、第3のIRカメラによる映像を図示しない第3の処理部によって処理して輪郭情報のみを抽出し、表示部11に表示させるとともに融合部12で微光暗視画像に重畳して観測者に提供してもよい。
かかる変形例によると、第1の実施形態の暗視装置1と比較して、微光暗視部視野15における対象物の視認性をさらに向上させることが可能となる。
<実施形態1の変形例3>
第1の実施形態では、図3、4に示すように、微光暗視部6による微光暗視部視野15と、IRカメラ7、8によるIRカメラ視野14、16とが互いに重ならないようにした構成について説明した。
かかる構成の変形例として、図8に示すように、微光暗視部6による微光暗視部視野23とIRカメラ7、8によるIRカメラ視野22、24とが互いに重複する部分を有する構成を採用してもよい。図8に例示した構成では、微光暗視部視野23と、IRカメラ視野22、24との間には、重複する領域と、IRカメラ7、8のみによってカバーされる領域とが存在する。
図8のように視野を配置した場合、微光暗視部視野23と、IRカメラ視野22、24の間で重複する部分については、処理部9、10は、IRカメラ視野22、24について得られた赤外線画像から輪郭情報のみを取り出し、表示部11に表示させる。さらに、融合部12は、微光暗視部6から得られる映像の上に赤外線の輪郭情報を重畳表示する。
また、IRカメラ視野22、24のみによってカバーされる領域に関しては、処理部9、10は、所定の下限値と上限値の間に収まる信号のみを出力する処理を施し、表示部11に(例えば、図6(b)の存在表示18〜20のように)表示させる。さらに、融合部12は、微光暗視部視野23に対する画像に対して、表示部11による表示を重畳して表示する。
かかる変形例においても、第1の実施形態と同様の効果がもたらされる。また、IRカメラ視野22、24と微光暗視部視野23とが重なる領域については、上記変形例2と同様の効果を奏することが可能となる。
<実施形態2>
第1の実施形態では、IRカメラ7、8によって得られた赤外線画像から対象物の有無と、対象物の相対的な位置を抽出し、微光暗視部6によって得られた画像に対して、対象物の存在を示す情報(図6(c)の存在表示18〜20)を重ねて表示する構成について説明した。
本実施形態では、赤外線画像から抽出した、対象物の有無と、対象物の相対的な位置を表示する代わりに、音声として出力する。
図9は、本実施形態の暗視装置1の構成を例示するブロック図である。図9を参照すると、本実施形態の暗視装置1は、図2に示す第1の実施形態の暗視装置1と同様の構成を有する。ただし、本実施形態の暗視装置1は、図2の表示部11の代わりに、音声出力部25を備え、融合部12を削除した構成を有する。
第1の実施形態の暗視装置1と同様に、処理部9、10は、それぞれ、IRカメラ7、8から入力した2次元の遠赤外線画像を参照し、予め設定された温度範囲に入る画素を選択して画素数をカウントする。また、処理部9、10は、2次元の赤外線画像の中で、設定された温度範囲に入る画素が検出された位置(または、連なった画素の集合の重心位置)と、画素数の情報を音声出力部25に出力する。
音声出力部25は、処理部9、10から受信した、対象物の画素数の情報と、対象物の位置に関する情報に基づいて、対象物の位置を音声出力する。
ここでは、一例として、図3、図4に示すように、IRカメラ7、8によるIRカメラ視野14が微光暗視部6による微光暗視部視野15の左右に設けられている場合を想定する。この場合、対象物がIRカメラ視野16において観測されたときには、音声出力部25は右側に対象物が存在する旨を音声で出力し、一方、対象物がIRカメラ視野14において観測されたときには、音声出力部25は左側に対象物が存在する旨を音声で出力する。
さらに、音声出力部25は、対象物の画素数に応じて(すなわち、対象物の暗視装置1からの距離に基づいて)、音声出力の態様を変更してもよい。具体的には、音声出力部25は、対象物の画素数が多い(暗視装置1からの距離が近い)場合、相対的に大きい音量で音声出力し、一方、対象物の画素数が少ない(暗視装置1からの距離が遠い)場合には、相対的に小さい音量で音声出力するようにしてもよい。
また、音声出力部25は、暗視装置1の外部への音声の漏れが問題となる場合には、観測者の両耳に装着可能なヘッドフォンまたはイヤホンに対して音声出力を行うようにしてもよい。かかる場合、対象物がIRカメラ視野16において観測されたときには、音声出力部25は右側のヘッドフォンまたはイヤホンに対して対象物が存在する旨(または、画素数に応じた音量の音声)を出力してもよい。一方、対象物がIRカメラ視野14において観測されたときには、音声出力部25は左側のヘッドフォンまたはイヤホンに対して対象物が存在する旨、または、画素数に応じた音量の音声を出力してもよい。
本実施形態の暗視装置によると、第1の実施形態の暗視装置と同様の効果がもたらされる。さらに、本実施形態、潜在的なリスクと成り得る熱源の存在については音声によって観測者に通知する。かかる構成によると、観測者は視覚と聴覚という複数の感覚器官を用いて観測を行うことができ、夜間等の状況においても、対象物(人など)の発見が容易となり、リスクを回避する行動も取り易くなる。
以上、実施形態に従って本発明の暗視装置について説明したが、上記実施形態に係る暗視装置は、さまざまな用途に活用することができる。
一例として、上記実施形態の暗視装置は、暗闇の中で照明を用いることができない状況、または、十分な照度で照明できない状況の中で、活動をする必要がある場合に特に有効となる。また、人が夜間や暗闇の中を歩行する場面で、視野の中心において可視光の視界に近い映像を得つつ、人、高温物体、低温物体等の雰囲気温度とは異なる温度の対象物が存在することを広い視野で検知することが有用な場面での利用が可能である。具体的には、犯罪捜査、人質救出、夜間の被災地救助活動、消火活動終了後の夜間の現場検証、山岳、森林での捜索活動等おいて、有効に活用することができる。
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
[形態1]
上記第1の態様に係る暗視装置のとおりである。
[形態2]
前記抽出部は、前記対象物の位置を抽出し、
前記出力部は、抽出された前記対象物の位置が前記第1領域外である場合、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を出力する、
形態1に記載の暗視装置。
[形態3]
前記出力部は、前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
形態2に記載の暗視装置。
[形態4]
前記出力部は、前記対象物の方向を示す情報を音声で出力する、
形態2または3に記載の暗視装置。
[形態5]
前記出力部は、抽出された前記対象物の位置が前記第1領域内である場合、前記対象物の位置を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
形態2ないし4のいずれか一に記載の暗視装置。
[形態6]
前記抽出部は、所定の温度領域内の対象物を抽出する、
形態2ないし5のいずれか一に記載の暗視装置。
[形態7]
前記抽出部は、前記所定の温度領域内の対象物の画素数を抽出し、
前記出力部は、前記画素数が所定の閾値以上である場合、前記対象物を出力する、
形態6に記載の暗視装置。
[形態8]
前記出力部は、前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて前記画素数に応じて表示し、かつ/または、前記対象物の方向を示す情報を前記画素数に応じた音量で出力する、
形態7に記載の暗視装置。
[形態9]
上記第2の態様に係る暗視方法のとおりである。
[形態10]
前記対象物の位置を抽出するステップを含み、
前記出力するステップにおいて、抽出された前記対象物の位置が前記第1領域外である場合、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を出力する、
形態9に記載の暗視方法。
[形態11]
前記出力するステップにおいて、前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
形態10に記載の暗視方法。
[形態12]
前記出力するステップにおいて、前記対象物の方向を示す情報を音声で出力する、
形態10または11に記載の暗視方法。
[形態13]
前記出力するステップにおいて、抽出された前記対象物の位置が前記第1領域内である場合、前記対象物の位置を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
形態10ないし12のいずれか一に記載の暗視方法。
[形態14]
前記抽出するステップにおいて、所定の温度領域内の対象物を抽出する、
形態10ないし13のいずれか一に記載の暗視方法。
[形態15]
前記所定の温度領域内の対象物の画素数を抽出するステップを含み、
前記出力するステップにおいて、前記画素数が所定の閾値以上である場合、前記対象物を出力する、
形態14に記載の暗視方法。
[形態16]
前記出力するステップにおいて、前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて前記画素数に応じて表示し、かつ/または、前記対象物の方向を示す情報を前記画素数に応じた音量で出力する、
形態15に記載の暗視方法。
[形態17]
第3の態様に係るプログラムのとおりである。
[形態18]
前記対象物の位置を抽出する処理と、
抽出された前記対象物の位置が前記第1領域外である場合、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を出力する処理と、を前記コンピュータに実行させる、
形態17に記載のプログラム。
[形態19]
前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態18に記載のプログラム。
[形態20]
前記対象物の方向を示す情報を音声で出力する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態18または19に記載のプログラム。
[形態21]
抽出された前記対象物の位置が前記第1領域内である場合、前記対象物の位置を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態18ないし20のいずれか一に記載のプログラム。
[形態22]
所定の温度領域内の対象物を抽出する処理を前記コンピュータに実行させる、
形態18ないし21のいずれか一に記載のプログラム。
[形態23]
前記所定の温度領域内の対象物の画素数を抽出する処理と、
前記画素数が所定の閾値以上である場合、前記対象物を出力する処理と、を前記コンピュータに実行させる、
形態22に記載のプログラム。
[形態24]
前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて前記画素数に応じて表示し、かつ/または、前記対象物の方向を示す情報を前記画素数に応じた音量で出力する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態23に記載のプログラム。
なお、上記特許文献1ないし3の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
1 暗視装置
2 第1撮像部
3 第2撮像部
4 抽出部
5 出力部
6 微光暗視部
7、8 IRカメラ
9、10 処理部
11 表示部
12 融合部
13 リレーレンズ
14、16、22、24 IRカメラ視野
15、23 微光暗視部視野
17 表示部画面
18〜20 存在表示
21 融合表示画面
25 音声出力部

Claims (10)

  1. 第1領域を可視光に基づいて撮像する第1撮像部と、
    第2領域を赤外線に基づいて撮像する第2撮像部と、
    前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出する抽出部と、
    前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力する出力部と、を備える、
    ことを特徴とする暗視装置。
  2. 前記抽出部は、前記対象物の位置を抽出し、
    前記出力部は、前記位置が前記第1領域外である場合、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を出力する、
    請求項1に記載の暗視装置。
  3. 前記出力部は、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
    請求項2に記載の暗視装置。
  4. 前記出力部は、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を、音声で出力する、
    請求項2または3に記載の暗視装置。
  5. 前記出力部は、前記対象物の位置が前記第1領域内である場合、前記対象物の位置を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて表示する、
    請求項2ないし4のいずれか1項に記載の暗視装置。
  6. 前記抽出部は、所定の温度領域に含まれる対象物を抽出する、
    請求項2ないし5のいずれか1項に記載の暗視装置。
  7. 前記抽出部は、前記所定の温度領域に含まれる対象物の画素数を抽出し、
    前記出力部は、前記画素数が所定の閾値以上である場合、前記対象物を出力する、
    請求項6に記載の暗視装置。
  8. 前記出力部は、前記第1領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を、前記第1領域を撮像した画像に重ね合わせて前記画素数に応じて表示し、かつ/または、前記第1の領域に対する前記対象物の相対的な方向を示す情報を前記画素数に応じた音量で出力する、
    請求項7に記載の暗視装置。
  9. 第1領域を可視光に基づいて撮像するステップと、
    第2領域を赤外線に基づいて撮像するステップと、
    前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出するステップと、
    前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力するステップと、を含む、
    ことを特徴とする暗視方法。
  10. 第1領域を可視光に基づいて撮像する処理と、
    第2領域を赤外線に基づいて撮像する処理と、
    前記第2領域を撮像した画像から対象物を抽出する処理と、
    前記第1領域を撮像した画像とともに、前記対象物を示す情報を出力する処理と、をコンピュータに実行させる、
    ことを特徴とするプログラム。
JP2017514172A 2015-04-22 2016-04-20 暗視装置、暗視方法およびプログラム Active JP6575593B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015087297 2015-04-22
JP2015087297 2015-04-22
PCT/JP2016/062557 WO2016171190A1 (ja) 2015-04-22 2016-04-20 暗視装置、暗視方法およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016171190A1 true JPWO2016171190A1 (ja) 2018-03-15
JP6575593B2 JP6575593B2 (ja) 2019-09-18

Family

ID=57143118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017514172A Active JP6575593B2 (ja) 2015-04-22 2016-04-20 暗視装置、暗視方法およびプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6575593B2 (ja)
WO (1) WO2016171190A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6447980B2 (ja) * 2017-02-06 2019-01-09 鎌倉光機株式会社 光学観察装置
JP6447981B2 (ja) * 2017-02-06 2019-01-09 鎌倉光機株式会社 光学観察装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739168U (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 キヤノン株式会社 撮像装置
JPH0974504A (ja) * 1995-09-05 1997-03-18 Canon Inc 撮像装置
JP2004246252A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Takenaka Komuten Co Ltd 画像情報収集装置及び方法
JP2010118984A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Nikon Corp 撮影装置
JP2012029245A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置
JP2015167310A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006050280A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Sony Corp 撮像装置及び撮像方法
JP6135162B2 (ja) * 2013-02-12 2017-05-31 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、および、画像表示システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739168U (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 キヤノン株式会社 撮像装置
JPH0974504A (ja) * 1995-09-05 1997-03-18 Canon Inc 撮像装置
JP2004246252A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Takenaka Komuten Co Ltd 画像情報収集装置及び方法
JP2010118984A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Nikon Corp 撮影装置
JP2012029245A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置
JP2015167310A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6575593B2 (ja) 2019-09-18
WO2016171190A1 (ja) 2016-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105739093B (zh) 透过式增强现实近眼显示器
US9245389B2 (en) Information processing apparatus and recording medium
US11126014B2 (en) Eyewear, eyewear systems and associated methods for enhancing vision
US20160255336A1 (en) 3D Intelligent Device and 3D Image Display Method therefor
WO2019041614A1 (zh) 沉浸式虚拟现实头戴显示装置和沉浸式虚拟现实显示方法
US11206341B2 (en) Fusion night vision system
US10630892B2 (en) Display control apparatus to perform predetermined process on captured image
US20150317956A1 (en) Head mounted display utilizing compressed imagery in the visual periphery
US20160264051A1 (en) Night Driving System and Method
JP5484453B2 (ja) 複数の動作モードの光学機器
JP2018067773A (ja) 撮像装置とその制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP6575593B2 (ja) 暗視装置、暗視方法およびプログラム
JP5020553B2 (ja) 顔面装着型画像視認装置
WO2016157923A1 (ja) 情報処理装置及び情報処理方法
US20190011702A1 (en) Helmet-Mounted Visualization Device Without Parallax and its Operation Method
KR102254174B1 (ko) 야간 투시경 기능을 갖는 머리 착용형 디스플레이 장치
JP2003287708A (ja) 視覚拡張装置および表示システム
CN206563533U (zh) 电子瞄准镜
CN216291220U (zh) 一种单筒双目夜视仪
US11867908B2 (en) Folded optic augmented reality display
CN218848452U (zh) 一种微光夜视装置
JP6447981B2 (ja) 光学観察装置
CN108121075A (zh) 一种头戴式可视化装置
CN116263540A (zh) 一种微光夜视装置和使用方法
TWM451562U (zh) 全方位電子眼鏡

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190723

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6575593

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150