(57)【要約】【課題】移動体の移動方向と交差する方向における被写体全体を、適切な明るさの分解能で撮像すること。【解決手段】開示の技術の一態様に係る撮像装置は、移動体に設けられた状態で被写体を撮像する撮像装置であって、前記移動体の移動方向に交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有し、前記複数の照明撮像部のそれぞれは、前記被写体上の少なくとも一部の照明範囲を照明する照明部と、前記照明範囲に含まれる領域を撮像する撮像部と、を含み、前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲が、前記被写体上で重ならない非重複領域を撮像する。【選択図】図１５
2020155902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に設けられた状態で被写体を撮像する撮像装置であって、
前記移動体の移動方向に交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有し、
前記複数の照明撮像部のそれぞれは、
前記被写体上の少なくとも一部の照明範囲を照明する照明部と、
前記照明範囲に含まれる領域を撮像する撮像部と、を含み、
前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲が、前記被写体上で重ならない非重複領域を撮像する
撮像装置。
【請求項２】
前記複数の照明撮像部のそれぞれは、複数の前記照明部を有し、
複数の前記照明部は、前記照明範囲を重ね合わせて照明する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数の照明撮像部は、
前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲を、前記被写体上で、前記移動方向と交差する方向に所定の間隔を空けて配置する
請求項１、又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の照明撮像部は、前記移動体の移動方向に交差する方向で以下の（１）式を満足する
請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
Ｒ≧θ１／２＋θ２／２  ・・・（１）
但し、
Ｒは、前記複数の照明撮像部のうちの所定の照明撮像部に含まれる撮像光学系の光軸と、前記所定の照明撮像部に隣接する前記照明撮像部に含まれる撮像光学系の光軸とのなす角度であり、
θ１は、前記所定の照明撮像部に含まれる撮像光学系の画角であり、
θ２は、前記所定の照明撮像部に隣接する前記照明撮像部に含まれる撮像光学系の画角である。
【請求項５】
前記複数の照明撮像部は、前記移動体の移動方向に交差する方向で以下の（２）式及び（３）式を満足する
請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
Ｌ１・ｔａｎφ１＜Ｌ２・ｔａｎφ２＜Ｌ３・ｔａｎφ３  ・・・（２）
Ｌ１・ｔａｎφ１＜Ｌ２・ｔａｎφ２  ・・・（３）
但し、
φ１は、前記複数の照明撮像部のうちの所定の照明撮像部に含まれる照明光学系の光軸と、前記照明光学系の照明基点と前記所定の照明撮像部の前記被写体上での前記撮像部により撮像される領域の一端とを結ぶ線とのなす角度であり、
φ２は、前記照明光学系の画角の半値であり、
φ３は、前記照明光学系の光軸と、前記照明基点と前記所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部の前記被写体上での前記撮像部により撮像される領域の一端とを結ぶ線分とのなす角度であり、
Ｌ１は、前記照明基点から、前記所定の照明撮像部の前記撮像部により撮像される領域の一端を含み、前記照明光学系の光軸と直交する平面までの距離であり、
Ｌ２は、前記照明基点から、前記所定の照明撮像部の前記被写体上での前記照明の一端を含み、前記照明光学系の光軸と直交する平面までの距離であり、
Ｌ３は、前記照明基点から、前記所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部の前記撮像部により撮像される領域の一端を含み、前記照明光学系の光軸と直交する平面までの距離であり、
（２）式は、前記所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部がある方向の場合であり、
（３）式は、前記所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部がない方向の場合である。
【請求項６】
前記照明撮像部に含まれる前記撮像部の前記移動方向の両側、又は前記移動方向と交差する方向の両側の何れか１箇所以上にそれぞれ前記照明部が配置され、
前記撮像部は、それぞれの前記照明部が照明する範囲が重ね合わされた前記被写体上の範囲を撮像する
請求項２乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の照明撮像部のそれぞれにおける前記撮像部と前記照明部の位置関係は、何れも等しい
請求項２乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記移動方向と交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を含む第１照明撮像部群と、
前記移動方向と交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を含む第２照明撮像部群と、を有し、
前記第２照明撮像部群に含まれる各照明撮像部は、前記第１照明撮像部群に含まれる各照明撮像部が撮像する前記被写体上の範囲に対し、前記移動方向と交差する方向にずれ、且つ一部が重複する前記被写体上の範囲を撮像する
請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２照明撮像部群は、
前記第１照明撮像部群が撮像する前記被写体上の範囲に対し、前記移動方向にずれた前記被写体上の範囲を撮像する
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記移動方向と交差する方向で、前記複数の照明撮像部が撮像する前記被写体上の範囲を変化させる範囲可変部を有する
請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記範囲可変部は、
前記移動方向と交差する方向で、前記複数の照明撮像部を一体にして、前記複数の照明撮像部が撮像する前記被写体上の範囲を変化させる
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記範囲可変部は、
以下の（４）式を満足するように、前記複数の照明撮像部が撮像する撮像方向を変化させる
請求項１０、又は１１に記載の撮像装置。
Ｒ−（θ１＋θ２）／２  ＜  ΔＲ  ＜  θ１／２  ・・・（４）
但し、θ１は、前記複数の照明撮像部のうちの所定の照明撮像部に含まれる撮像光学系の画角であり、
θ２は、前記所定の照明撮像部に隣接する前記照明撮像部に含まれる撮像光学系の画角であり、
ΔＲは、前記所定の照明撮像部の撮像方向を、前記所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部側に変化させた角度変化分である。
【請求項１３】
鉛直方向に沿った軸を反転軸にして、前記複数の照明撮像部を一体にして反転させる鉛直方向軸反転機構を有する
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記移動方向に沿った軸を反転軸にして、前記複数の照明撮像部を一体にして反転させる移動方向軸反転機構を有する
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記複数の照明撮像部を一体にして、前記移動方向と垂直な平面内で水平方向にシフトさせる水平シフト機構を備える
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記複数の照明撮像部を、前記水平方向における２箇所に固定させる固定部を備える
請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の撮像装置を有する車両。
【請求項１８】
移動体に設けられた状態で被写体を撮像する撮像装置による撮像方法であって、
前記移動体の移動方向に交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有し、
前記複数の照明撮像部のそれぞれは、
前記被写体上の少なくとも一部の照明範囲を照明する照明部と、
前記照明範囲に含まれる領域を撮像する撮像部と、を含み、
前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲が、前記被写体上で重ならない非重複領域を撮像する
撮像方法。
【請求項１９】
前記撮像装置は、
前記移動方向と交差する方向で、前記複数の照明撮像部が撮像する前記被写体上の範囲を変化させる範囲可変部を備え、
前記範囲可変部により前記被写体上の範囲を変化させて、前記移動体により移動されながら前記被写体を少なくとも２回撮像する
請求項１８に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、車両及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル等の被写体の劣化（トンネル壁面のひび割れや漏水等の変状）診断等のために、車両等の移動体を移動させながら、移動体に装着したカメラで被写体を撮像（撮影）する技術が知られている。
【０００３】
また、移動体の移動方向に沿って一例に並べられ、それぞれが移動方向と交差する方向（以下、交差方向という）を撮像する複数のカメラを備え、移動体がカメラ間距離を移動する毎に、複数のカメラが交差方向で異なる範囲（位置）を撮像する撮像装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、複数のカメラ毎に、交差方向でカメラを挟むようにして２つの照明部が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トンネル内等の暗所で被写体を撮像する場合、交差方向における被写体全体を適切な明るさで撮像するために、複数の照明部を用い、照明部毎で交差方向の照明範囲をずらすことが考えられる。
【０００５】
しかしながら、被写体上で照明範囲が重なった領域と重ならない領域とで明るさの差が大きくなる場合がある。そして、撮像装置により撮像された画像で、白飛びや黒潰れ等を起こさないようにすると、被写体全体を適切な明るさの分解能で撮像できなくなる場合があった。特許文献１の技術では、このような課題については開示されておらず、課題を解決することはできない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、移動体の移動方向と交差する方向における被写体全体を、適切な明るさの分解能で撮像することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
移動体に設けられた状態で被写体を撮像する撮像装置であって、前記移動体の移動方向に交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有し、前記複数の照明撮像部のそれぞれは、前記被写体上の少なくとも一部の照明範囲を照明する照明部と、前記照明範囲に含まれる領域を撮像する撮像部と、を含み、前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲が、前記被写体上で重ならない非重複領域を撮像する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動体の移動方向と交差する方向における被写体全体を、適切な明るさの分解能で撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る撮像装置の構成の一例を説明する斜視図である。
【図２】実施形態に係るカメラユニットの構成の一例を説明する斜視図である。
【図３】実施形態に係る照明ユニットの構成の一例を説明する斜視図である。
【図４】実施形態に係る撮像装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】車両からトンネル壁面までの距離が短い場合の撮像の様子の一例を説明する図であり、（ａ）は移動方向から車両をみた図であり、（ｂ）はトンネルの内部を車両が移動する様子を示す図である。
【図６】車両からトンネル壁面までの距離が長い場合の撮像の様子の一例を説明する図であり、（ａ）は移動方向から車両をみた図であり、（ｂ）はトンネルの内部を車両が移動する様子を示す図である。
【図７】カメラユニットと照明ユニットの相互の位置／姿勢の変動の影響を説明するための図であり、（ａ）は位置／姿勢の変動がない場合を示す図であり、（ｂ）は位置／姿勢の変動がある場合を示す図である。
【図８】ガイドシャフト及びガイドシャフト保持部材の構成の一例を説明する図である。
【図９】トンネルの壁面に対して傾いた時の撮像領域と照明領域の関係の一例を説明する図である。
【図１０】インデックスプランジャの構成の一例を説明する図である。
【図１１】カメラユニットの撮像方向に対し、照明ユニットの照明方向を傾けることの効果の一例を説明する図である。
【図１２Ａ】照明光と撮像光の傾き角度と照明光の配光角と照明領域との関係の一例を説明する図であり、（ａ）はカメラユニットと照明ユニットとトンネルの壁面の関係の一例を説明する図であり、（ｂ）は撮像領域と照明領域が重なっている状態で車両がトンネル壁面から最も遠のいた場合を示す図である。
【図１２Ｂ】照明光と撮像光の傾き角度と照明光の配光角と照明領域との関係の一例を説明する図であり、（ｃ）は撮像領域と照明領域が重なっている状態で車両がトンネル壁面から最も近づいた場合を示す図であり、（ｄ）はカメラユニットの光軸を照明ユニットの光軸に対して傾き角度θだけ傾けた例を示す図である。
【図１３】車両の蛇行と撮像領域と照明領域の関係の一例を説明する図である。
【図１４】実施形態に係る撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】第１の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す図であり、（ａ）は撮像装置が搭載された車両を側方から見た図、（ｂ）は撮像装置が搭載された車両を前方から見た図である。
【図１６】第１の実施形態に係るトンネルの壁面上における各撮像部の撮像範囲と、各照明部の照明範囲との関係の一例を示す図であり、（ａ）は各照明部の照明範囲が重複しない場合を示す図、（ｂ）は各照明部の照明範囲が重複する場合を示す図である。
【図１７】非重複領域に撮像範囲を配置するための撮像条件について説明する図である。
【図１８】非重複領域に撮像範囲を配置するための照明条件について説明する図である。
【図１９】第１の実施形態に係る撮像装置の撮像範囲と照明範囲との関係の一例を示す図である。
【図２０】実施形態の第１変形例に係る照明撮像部の構成の一例を示す図である。
【図２１】第２の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２２】第２の実施形態に係るトンネルの壁面上における各照明部の照明範囲と各撮像部の撮像範囲との関係の一例を示す図である。
【図２３】実施形態の第２変形例に係る撮像装置の構成の一例を示す図（その１）であり、（ａ）は反転前の構成を示す図、（ｂ）は反転後の構成を示す図である。
【図２４】実施形態の第２変形例に係る撮像装置の構成の一例を示す図（その２）であり、（ａ）は反転前の構成を示す図、（ｂ）は反転後の構成を示す図である。
【図２５】第３の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２６】回転機構により図２５の状態から所定の角度だけ回転させた後の第３の実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す図である。
【図２７】第３の実施形態に係るトンネルの壁面上における各照明部の照明範囲と各撮像部の撮像範囲との関係の一例を示す図である。
【図２８】第３の実施形態に係る撮像装置による撮像動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態を、図面を参照しながら説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
実施形態に係る撮像装置は、トンネル等の構造物の維持管理のために、構造物を撮像する装置である。実施形態では、車両に撮像装置を搭載し、車両を移動させながらトンネル内側の壁面を撮像する撮像装置を一例として説明する。
【００１２】
＜撮像装置の全体構成＞
図１は、実施形態に係る撮像装置の構成の一例を説明する斜視図である。撮像装置１００は、スライドユニット２００と、カメラユニット３００と、照明ユニット４００とを有する。
【００１３】
カメラユニット３００は、トンネル内側の壁面を撮像し、照明ユニット４００は、カメラユニット３００による撮像のために、トンネル内側の壁面に向けて光を壁面に照明する。
【００１４】
スライドユニット２００は、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を図１の太矢印方向にスライドさせるための部材である。カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、スライドユニット２００により、図１の太矢印方向にその位置を変化させることができる。ここで、スライドユニット２００は「水平シフト機構」の一例である。
【００１５】
またスライドユニット２００は、レール２１０及び２２０と、ベース２３０と、ガイドシャフト２４０と、ガイドシャフト保持部材２５１及び２５２と、フレーム２６１及び２６２とを備えている。
【００１６】
カメラユニット３００は、フレーム２６１に固定されたレール２１０上をスライドすることで、図１の太矢印方向における位置を可変とする。同様に、照明ユニット４００は、フレーム２６２に固定されたレール２２０上をスライドすることで、図１の太矢印方向における位置を可変とする。
【００１７】
レール２１０及び２２０は、レール軸が略平行となるようにフレーム２６１及び２６２にそれぞれ固定されている。ベース２３０は、フレーム２６１及び２６２に固定され、両者を接続するとともに、撮像装置１００のベースとなる。
【００１８】
ガイドシャフト２４０は、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を安定した精度でスライドさせるために用いられる部材であり、金属製の丸棒等である。丸棒の長手方向がカメラユニット３００及び照明ユニット４００のスライド方向に沿うように設置されている。
【００１９】
ガイドシャフト２４０は、ガイドシャフト２４０を保持するガイドシャフト保持部材２５１及び２５２にそれぞれ設けられた貫通孔に通され、保持されている。尚、ガイドシャフト２４０とその周辺の部材の構成及び作用については別途詳述する。
【００２０】
ここで、図１では、スライドユニット２００により、カメラユニット３００及び照明ユニット４００の両方をスライドさせる構成を示したが、これに限定されるものではない。カメラユニット３００をスライドさせるユニットと、照明ユニット４００をスライドさせるユニットを別々にした構成としてもよい。
【００２１】
撮像装置１００は、カメラユニット３００及び照明ユニット４００のスライド方向が車両の移動方向と交差するように、車両のルーフ等に取り付けられる。換言すると、図１の太矢印方向は、撮像装置１００が取り付けられた車両の移動方向に対して交差している。このように取り付けることで、車両の移動方向と交差する平面内において、カメラユニット３００及び照明ユニット４００の位置を変化させることができる。
【００２２】
尚、撮像装置１００が取り付けられる車両の部分は、ルーフに限定されるものではない。車両の前方、又は後方のボンネット等であってもよいし、車両がトラックであれば荷台等であってもよい。また、車両への撮像装置１００の取り付けに関し、ルーフに取り付ける場合は、車両用のスキーキャリヤ等と同様に、フック部品等を用いて行えばよい。
【００２３】
＜カメラユニットの構成＞
次に図２は、実施形態に係るカメラユニット３００の構成の一例を説明する斜視図である。
【００２４】
カメラユニット３００は、ベースプレート３１０と、レール接続部３２１及び３２２と、カメラ３３１〜３３４と、シャフト連結部３４１及び３４２と、インデックスプランジャ３５０とを有する。
【００２５】
レール接続部３２１及び３２２は、ベースプレート３１０とレール２１０を接続するための部材である。レール接続部３２１及び３２２は、レール軸と直交する方向の断面が「コ」の字形の形状をしている。レール２１０が双頭レールの場合、双頭レールの頭の一方に「コ」の字形状を被せるようにして、レール接続部３２１及び３２２は、レール２１０に接続される。
【００２６】
レール接続部３２１及び３２２は同一形状であり、レールの軸方向の異なる２つの位置でレール２１０と接続する。レール接続部３２１及び３２２にベースプレート３１０を固定することにより、カメラユニット３００はレール軸の方向（図１の太矢印方向）にスライド可能となる。
【００２７】
カメラ３３１〜３３４は、ベースプレート３１０の平面部に固定されている。ここで、カメラ３３１は、レンズ３３１−１と、ラインＣＣＤ（Charge Coupled Device）３３１−２とを有する。レンズ３３１−１は、レンズ３３１−１の光軸方向にある被写体の像をラインＣＣＤ３３１−２の撮像面上に結像させる。ラインＣＣＤ３３１−２は、結像した被写体の像を撮像する。レンズ３３１−１は、「結像光学系」の一例である。
【００２８】
またレンズ３３１−１の内部には、絞り３３１−１ａ（図４参照）が設けられている。絞り３３１−１ａは、絞り羽根を有する虹彩絞りであり、直径が可変の開口である。絞り羽根にモータ等の駆動源を接続し、制御信号に基づいてモータを駆動させることで開口の直径を変化させることができる。これによりレンズ３３１−１を通過する光の光量を変化させ、レンズ３３１−１により結像される被写体の像の明るさを変化させることができる。
【００２９】
ラインＣＣＤ３３１−２は、画素が一次元状（ライン状）に配列されているＣＣＤであり、実施形態では、カメラ３３１は、ラインＣＣＤ３３１−２の画素の配列方向が車両の移動方向と交差するようにベースプレート３１０に固定されている。尚、カメラ３３２〜３３４も、カメラ３３１と同様の構成を備えるが、上述したものと同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
トンネルは、車両の移動方向と交差する断面が半円状の形状をしている。これに合わせ、カメラ３３１〜３３４は、図２のように、それぞれが有するレンズの光軸がトンネルの壁面と交差するように放射状に配置されている。換言すると、それぞれがトンネルの壁面に対向するように、カメラ３３１〜３３４はベースプレート３１０の平面部に放射状に配置されている。
【００３１】
カメラ３３１〜３３４がそれぞれ撮像するライン画像をカメラの配列方向に繋ぎ合せることで、トンネルの形状に沿って、トンネル壁面のライン画像を撮像することができる。そして車両を移動させながら上記のライン画像を所定の時間間隔で連続的に撮像し、ライン画像の画素の配列方向と直交する方向に、撮像したライン画像を繋ぎ合せることで、トンネルの壁面のエリア画像（２次元画像）を取得することができる。尚、所定の時間間隔はラインＣＣＤによるライン画像の取得周期等である。
【００３２】
ここで、上述ではカメラの台数を４台とする例を示したが、これに限定されるものではない。トンネルの大きさなどの条件に応じてカメラの台数を増減させてもよい。また、レンズ３３１−１の結像倍率、視野及びＦナンバ等は、撮像したい条件に合わせて決定してもよい。
【００３３】
さらに、上述ではカメラ３３１がラインＣＣＤを備える例を示したが、これに限定されるものではなく、カメラ３３１は、画素が二次元的に配列されているエリアＣＣＤを備えてもよい。さらにＣＣＤに代えてＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等を用いてもよい。
【００３４】
一方、シャフト連結部３４１及び３４２は、ガイドシャフト２４０と連結するための部材である。またインデックスプランジャ３５０は、スライド方向における所望の位置でカメラユニット３００を固定するための部材である。シャフト連結部３４１及び３４２と、インデックスプランジャ３５０の構成及び作用については、別途詳述する。
【００３５】
＜照明ユニットの構成＞
次に図３は、実施形態に係る照明ユニット４００の構成の一例を説明する斜視図である。
【００３６】
照明ユニット４００は、ベースプレート４１０と、レール接続部と、照明部４３１〜４３６と、シャフト連結部４４１及び４４２と、インデックスプランジャ４５０とを有する。レール接続部とレール２２０との関係は、上述したレール接続部３２１及び３２２とレール２１０との関係と同様である。
【００３７】
照明部４３１〜４３６は、ベースプレート４１０の平面部に固定されている。照明部４３１は、レンズ４３１−１と光源４３１−２とを有する。
【００３８】
光源４３１−２は、レンズ４３１−１を介して、レンズ４３１−１の光軸方向にある被写体を照明する。またレンズ４３１−１の内部には、絞り４３１−１ａが設けられている（図４参照）。
【００３９】
絞り４３１−１ａは直径が可変の開口であり、開口の直径を変化させることで、レンズ４３１−１により照明される照明光の光量（明るさ）を変化させることができる。光源４３１−２として、メタルハライドライトやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いることができる。尚、照明部４３２〜４３６も照明部４３１と同様の構成を備えるが、上記と同様であるため説明を省略する。
【００４０】
上述したようにトンネルは、車両の移動方向と交差する断面が半円状の形状をしている。これに合わせ、照明部４３１〜４３６は、図３に示すように、それぞれが備えるレンズの光軸がトンネルの壁面と交差するように放射状に配置されている。換言すると、照明部４３１〜４３６は、トンネルの壁面に対向するように、ベースプレート４１０の平面部に放射状に配置されている。照明ユニット４００は、車両の移動方向と交差する方向（ラインＣＣＤの画素の配列方向）に沿ったライン状の光をトンネルの壁面に照明することができる。
【００４１】
尚、上述では、照明部の台数を６台とした例を説明したが、これに限定されるものではなく増減させてもよい。また照明部の台数は、カメラの台数と必ずしも一致する必要はなく、明るさ等の条件に応じて台数を決めてよい。さらにレンズの画角やＦナンバ等も撮像したい条件に応じて決定してもよい。
【００４２】
また、上述では、照明部４３１〜４３６のそれぞれの位置を、レンズの光軸方向に前後に少しずつずらした構成を示したが、これは照明部同士の物理的な干渉を防止するためである。
【００４３】
一方、シャフト連結部４４１及び４４２は、ガイドシャフト２４０と連結するための部材である。またインデックスプランジャ４５０は、スライド方向における所望の位置で照明ユニット４００を固定するための部材である。シャフト連結部４４１及び４４２と、インデックスプランジャ４５０の構成及び作用については別途詳述する。
【００４４】
＜撮像装置のハードウェア構成＞
次に図４は、撮像装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。撮像装置１００は、カメラユニット３００と、照明ユニット４００と、撮像制御部１１０と、ＴＯＦ（Time of Flight）センサ１４１と、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）１６０と、車速計／移動距離計１７０とを有する。
【００４５】
ＴＯＦセンサ１４１は、トンネル６００の壁面からＴＯＦセンサ１４１までの距離を計測する。具体的にはトンネル６００の壁面にＴＯＦセンサ１４１から光を照射し、その反射光を受光するまでの時間に基づいてトンネル６００の壁面までの距離を計測する。受光素子にエリアセンサを用いたＴＯＦセンサ１４１であれば、距離に応じて表示色が異なる２次元の等高線画像を得ることができる。
【００４６】
ＩＭＵ１６０は、車両５００の運動を司る３軸の角度／角速度と加速度を計測し、また車速計／移動距離計１７０は、車両５００の速度／移動距離を計測することができる。
【００４７】
ＩＭＵ１６０及び車速計／移動距離計１７０で計測されたデータは、撮像制御部１１０を介してＨＤＤ１１４に出力されて記憶され、後に壁面の画像のサイズや傾き等を、画像処理で幾何補正するために使用される。
【００４８】
カメラユニット３００は、レンズ３３１−１、３３２−１、３３３−１及び３３４−１と、ラインＣＣＤ３３１−２、３３２−２、３３３−２及び３３４−２とを備えている。またレンズ３３１−１は絞り３３１−１ａを、レンズ３３２−１は絞り３３２−１ａを、レンズ３３３−１は絞り３３３−１ａを、レンズ３３４−１は絞り３３４−１ａを、それぞれ内部に備えている。但し、図４では、図を簡略化するため、レンズ３３１−１、絞り３３１−１ａ及びラインＣＣＤ３３１−２のみを図示し、他のレンズ、絞り及びラインＣＣＤの図示を省略している。
【００４９】
照明ユニット４００は、レンズ４３１−１、４３２−１、４３３−１、４３４−１、４３５−１及び４３６−１と、光源４３１−２、４３２−２、４３３−２、４３４−２、４３５−２及び４３６−２とを備えている。またレンズ４３１−１は絞り４３１−１ａを、レンズ４３２−１は絞り４３２−１ａを、レンズ４３３−１は絞り４３３−１ａを、レンズ４３４−１は絞り４３４−１ａを、レンズ４３５−１は絞り４３５−１ａを、レンズ４３６−１は絞り４３６−１ａを、それぞれ内部に備えている。但し、図４では、図を簡略化するため、レンズ４３１−１、絞り４３１−１ａ及び光源４３１−２のみを図示し、他のレンズ、絞り及び光源の図示を省略している。
【００５０】
撮像制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１２と、ＲＡＭ(Random Access Memory)１１３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１４と、外部Ｉ／Ｆ（Inter／Face）１１５と、ブザー１１６とを有し、それぞれがシステムバス１１７で相互に電気的に接続されている。
【００５１】
ＲＯＭ１１２は各種プログラムやデータ、各種の設定情報等を格納し、ＲＡＭ１１３はプログラムやデータを一時保持する。ＣＰＵ１１１はＲＯＭ１１２等からプログラムやデータ、設定情報等をＲＡＭ１１３上に読み出し、処理を実行することで、撮像装置１００全体の制御や画像データの処理を実現する。ここで、画像データの処理とは、カメラ３３１〜３３４がそれぞれ撮像したライン画像を繋ぎ合せる処理や、車両を移動させながらカメラ３３１〜３３４が所定の時間間隔で連続的に撮像したライン画像を、車両の移動方向で繋ぎ合せる処理等である。またＣＰＵ１１１は、各種機能を実現することができる。
【００５２】
尚、ＣＰＵ１１１の実現する制御、画像データの処理、及び各種機能の一部又は全部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で実現されてもよい。
【００５３】
ＨＤＤ１１４は、カメラユニット３００から入力した画像データや、ＴＯＦセンサ１４１、ＩＭＵ１６０及び車速計／移動距離計１７０から入力したセンサデータ等を記憶する。
【００５４】
外部Ｉ／Ｆ１１５はユーザが撮像装置１００を操作するためのユーザインターフェースの機能や、撮像装置１００がＰＣ（Personal Computer）等の外部装置とデータや信号のやりとりを行うためのインターフェースの機能を実現する。
【００５５】
ブザー１１６は、ユーザへの警告の通知等のためにビープ音を発生させるものである。
【００５６】
＜撮像方法、作用、効果等＞
次に、実施形態に係る撮像装置１００の構成による作用・効果を説明する。
【００５７】
撮像装置１００では、スライドユニット２００によりカメラユニット３００及び照明ユニット４００がスライドし、車両の移動方向と交差する方向において、所定の道路構造の長さに基づき定めた２つの位置で固定される。
【００５８】
所定の道路構造の長さとは、車両の移動方向と交差する方向における歩道の幅である。
【００５９】
ここで、歩道とは、歩行者が通行するための道路であり、車道等に併設され、歩行者の通行のために構造的に区画された道路の部分をいう。歩道の幅は、歩行者の通行量に応じて様々であるが、一般には１．５〜３ｍ程度である。
【００６０】
歩道の幅が１．５ｍの場合、歩道の幅に基づき定めた２つの位置の間隔を１．５ｍに定めてもよい。或いは歩道の幅が３ｍ等で車両の幅を超える場合は、歩道の幅に基づき定めた２つの位置の間隔を、車両の最大幅として定めてもよい。
【００６１】
また、歩道の他に、監査路や路側帯がある場合は、歩道の幅に基づき定めた２つの位置の間隔を、歩道の幅と監査路、または路側帯の幅との差分の長さとして定めてもよい。
【００６２】
２つの位置で画像を取得する場合、先ず、車両の移動方向と交差する方向において、歩道の幅に基づき定めた２つの位置のうちの一方の位置に、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定し、所望の領域のトンネルの壁面のエリア画像を取得する。次に、２つの位置のうちの他方の位置に、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定し、所望の領域のトンネル壁面のエリア画像を取得する。
【００６３】
以下、図５及び図６を参照して、２つの位置でトンネル６００の壁面を撮像する方法の詳細を説明する。図５は、撮像装置１００からトンネル６００の壁面までの距離が短い場合の撮像の様子の一例を説明する図であり、（ａ）は移動方向から車両５００をみた図であり、（ｂ）はトンネル６００の内部を車両５００が移動（進行）する様子を示す図である。
【００６４】
図５（ａ）では、撮像装置１００は、車両５００のルーフの上に固定されている。カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、移動方向に向かってスライドユニット２００の右端にスライドされ、インデックスプランジャ３５０及び４５０によりそれぞれスライドユニット２００に固定されている。ここで、インデックスプランジャ３５０及び４５０は、それぞれ「固定部」の一例である。
【００６５】
一方、図５（ｂ）では、道路７００のセンターに対し、左側に車線７１０があり、右側に車線７２０がある。車両５００は車線７２０において、紙面に対し、手前の方向に移動している。
【００６６】
この例では、車線７１０（車両５００の対向車線）側に歩道７３０がある。車線７２０側には歩道はないため、歩道がある場合と比較して、車両５００はトンネル６００の車両５００側の壁面に近い位置を移動している。
【００６７】
カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、移動方向に向かってスライドユニット２００の右端、すなわちトンネル６００の車両５００側の壁面から遠ざかる位置にある。この場合のカメラユニット３００及び照明ユニット４００の位置を、以降ではポジションＡと呼ぶ。
【００６８】
図５（ｂ）の破線１００Ａは、撮像装置１００による撮像範囲を表す。つまり、撮像装置１００は、トンネル６００の壁面のうち、破線１００Ａで示されている撮像範囲内の領域６００Ａ（太線で示されている領域）を撮像している。太線で示されているように、実施形態ではトンネル壁面(覆工部)と地面との境目までを撮像する。
【００６９】
車両５００を移動させながら撮像装置１００による撮像を行うことで、トンネル６００の入口から出口までにおいて、紙面に対して図５（ｂ）の右側半分の壁面が撮像される。
【００７０】
一方、図６は、撮像装置からトンネル壁面までの距離が長い時の撮像の様子の一例を説明する図であり、（ａ）は移動方向から車両５００をみた図であり、（ｂ）はトンネル６００の内部を車両５００が移動する様子を示す図である。尚、図５と重複する部分は説明を省略し、相違点を説明する。
【００７１】
図６では、カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、移動方向に向かってスライドユニット２００の左端にスライドされ、インデックスプランジャ３５０及び４５０によりそれぞれスライドユニット２００に固定されている。
【００７２】
一方、図６（ｂ）では、車両５００は車線７１０において、紙面に対し、手前の方向に移動している。
【００７３】
この例では、車線７１０（車両５００が移動する車線）側に歩道７３０がある。つまり車両５００は、図５（ｂ）の場合とは反対側の車線を逆方向に移動している。この場合は、走行車線側に歩道がない場合と比較して、車両５００は、トンネル６００の車両５００側の壁面から遠い位置を移動することになる。
【００７４】
カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、移動方向に向かってスライドユニット２００の左端、すなわちトンネル６００の車両５００側の壁面に近づく位置にある。この場合のカメラユニット３００及び照明ユニット４００の位置を、以降ではポジションＢと呼ぶ。
【００７５】
図６（ｂ）の破線１００Ｂは、撮像装置１００による撮像範囲を表す。つまり、撮像装置１００は、トンネル６００の壁面のうち、破線１００Ｂで示されている撮像範囲内の領域６００Ｂ（太線で示されている領域）を撮像している。太線で示されているように、実施形態ではトンネル壁面(覆工部)と地面との境目までを撮像する。
【００７６】
車両５００を移動させながら撮像装置１００による撮像を行うことで、トンネル６００の入口から出口までにおいて、紙面に対して図６（ｂ）の右側半分の壁面が撮像される。
【００７７】
図５の状態で撮像された壁面の画像と、図６の状態で撮像された壁面の画像を繋ぎ合せることで、トンネル６００の入口から出口までの全壁面の撮像画像を取得することができる。
【００７８】
ここで、カメラユニット３００の各カメラで撮像する画像は、それぞれ撮像領域がオーバーラップしていることが望ましい。また画像を繋ぎ合せて一枚の展開図画像を作成するため、図５の歩道無し側の画像と図６の歩道有り側の画像は、天井部分がオーバーラップするように撮像することが望ましい。換言すると、往きと帰りでトンネル６００の壁面を撮像する場合、トンネル６００の壁面で撮像されていない領域が生じないように、往きの撮像領域と帰りの撮像領域を、車両５００の進行方向と交差する方向にオーバーラップさせて撮像することが望ましい。
【００７９】
実施形態によれば、歩道の有無に応じて、カメラユニット３００及び照明ユニット４００をポジションＡ及びＢに切替えて固定するだけで、簡単に、車両５００側の壁面から撮像装置１００までの距離、すなわち被写体距離を略一定にすることができる。その結果、歩道の有無によらず、フォーカス状態、撮像倍率及び照明の明るさ等の撮像条件を共通にした撮像が可能となる。また、共通の撮像条件で右側半分と左側半分のトンネル壁面を撮像できるため、両者を繋ぎ合せる画像処理も容易に行うことができる。
【００８０】
以上によりカメラのフォーカス調整や構造物の断面形状の測定といった手間をかけることなく、適切にトンネル壁面を撮像することができる。
【００８１】
また、上記の他に以下の効果も得られる。例えば、車両の移動中にカメラのフォーカス調整などを行うと、移動に伴う振動や、急ブレーキ、急加速等の不規則な動きにより、調整機構が故障する可能性がある。
【００８２】
また、調整機構にカム溝とカムフォロアを採用するカム機構を用いた場合、車両の移動による振動によって、徐々にカムフォロアがカム溝を移動し、フォーカス状態が変わってしまう場合もある。さらにトンネル内の粉塵が機構内部に入り込むと、動作不良を招く虞もある。
【００８３】
実施形態によれば、車両の移動中にカメラのフォーカス調整などを行わないため、これらの故障の可能性を低減させることができる。またスライド機構が簡単であるため、装置コストを低減できるという効果もある。さらにフォーカス調整のために、被写体のテクスチャのコントラストを検知する等の複雑な画像処理を行わなくてよいため、演算コストを低減することができる。
【００８４】
さらに、そもそも暗くて特徴量の少ないトンネル内を移動する場合、コントラストを検出すること自体が難しく、十分な精度でコントラスト検出を行おうとすると、感度の高い高価な撮像素子が必要となる。実施形態によれば、このような技術的難易度や撮像素子のコストをも低減することができる。
【００８５】
また、カメラユニットでライン撮像素子を用いる場合、1ライン分の画像しか得られないため、撮像画像を利用したフォーカス調整が難しくなる。実施形態でよれば、フォーカス調整に撮像した画像を利用しないため、カメラユニットにライン撮像素子を使用することもできる。これにより後述するような照明効率のよい撮像が可能となる。
【００８６】
加えて、上記の他に以下の効果も得られる。例えば、トンネル６００の中心から比較的ずれた位置にカメラユニット３００及び照明ユニット４００を置いて撮像したとする。ここでトンネル６００の中心とは、トンネル６００の半円状の断面形状における半円の略中心を指す。
【００８７】
この場合、トンネル６００の天井付近の壁面の画像（図２のカメラ３３１で取得した画像）と、トンネル６００の地面付近の壁面の画像（図２のカメラ３３４で取得した画像）とで、撮像倍率等の条件の差が大きくなる。その結果、トンネル６００の天井付近と地面付近とで、画像の解像度が大きく異なるなどの不具合が生じる。
【００８８】
また、このような不具合をなくすため、トンネルの壁面までの距離が略一定になるように、車線を無視して道路の中央を車両で移動しながら、トンネルの壁面の撮像を行う方法もある（例えば、特開２０１１−０９５２２２参照）。
【００８９】
しかし、この方法では撮像時に対向車と衝突する虞があるため、車両の通行が少ない夜間に行ったり、道路を封鎖して行ったりする必要があって不便である。またトンネル内の道路に中央分離帯が設けられていると、そもそも上記の方法による撮像は不可能である。
【００９０】
これに対し、実施形態によれば、車両５００がトンネル６００の壁面に近いときも遠いときも、カメラユニット３００及び照明ユニット４００をトンネル６００の中心に近づけることができるため、トンネルの領域ごとでの撮像条件の差を抑制できる。従って、車両の通行止め等をすることなく、本来の車線を移動しながら、トンネル６００の天井付近と地面付近とで、画像の解像度が異なるなどの不具合を抑制した撮像を行うことができる。
【００９１】
尚、実施形態では、スライドユニット２００を図１の太矢印方向に位置を変化させる例を示したが、これに限定されないものではない。車両の移動方向と交差する平面内における任意の方向に、スライドユニット２００の位置を変化させる構成としてもよい。
【００９２】
また実施形態では、スライドユニット２００により、図１の太矢印方向における異なる２つの位置でカメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定する例を示したが、これに限定されるものではない。車両の移動方向と交差する平面内であって、トンネルの壁面に対向する方向における異なる２つの位置で、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定してもよい。
【００９３】
ここで、「トンネルの壁面に対向する方向」について補足する。上述したように、トンネルは、車両の移動方向と直交する断面が半円状の形状をしている。従って、トンネルの壁面のうち、地面付近では壁面は水平方向を向いており、天井付近では壁面は鉛直下方向を向いている。「トンネルの壁面に対向する方向」とは、場所により向きが異なる壁面に対し、対向する方向をいう。地面付近における「トンネルの壁面に対向する方向」は、略水平方向等である。一方、天井付近における「トンネルの壁面に対向する方向」は、略鉛直上方向である。
【００９４】
次に、実施形態に係るガイドシャフト２４０の構成及び作用の詳細について説明する。
【００９５】
カメラユニット３００と照明ユニット４００は別体の構成要素であり、それぞれ独立してスライドする。そのため、ガイドシャフト２４０を適用しない構成とした場合、スライドする際にそれぞれが独立して、ピッチング、ヨーイング、ローリング等の動きを不規則に起こす可能性がある。
【００９６】
また撮像装置１００を車両から着脱する場合に、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相互の位置、又は姿勢（以降、位置／姿勢と示す）が変動する可能性がある。さらに移動中の振動でそれぞれの位置／姿勢が変動したり、温度等の影響によるフレーム２６１及び２６２やベースプレート３１０及び４１０等の部材の変形で、それぞれの位置／姿勢が変動したりする可能性もある。
【００９７】
このような変動があると、カメラユニット３００による撮像領域に照明光が適切に当たらず、明るさ不足で撮像ができないという不具合が生じる場合がある。
【００９８】
一例として、図７は、カメラユニット３００と照明ユニット４００の相互の位置／姿勢が変動し、カメラユニット３００による撮像領域に照明光が適切に当たらなくなった状態を説明する図である。図７（ａ）は、カメラユニット３００と照明ユニット４００の相互の位置／姿勢の変動がない場合を示す図であり、図７（ｂ）は、カメラユニット３００と照明ユニット４００の相互の位置／姿勢の変動がある場合を示す図である。
【００９９】
なお本明細書では、車両は左側通行の規則に則っている。よって、進行方向左側を撮像するよう撮像装置は配置されている。右側通行をする国や場合については、進行方向右側を撮像するよう撮像装置を配置する。図７は一例として、進行方向右側を撮像する例を示す。もちろん、進行方向左側を撮像することも可能である。その場合は、カメラユニット３００と照明ユニット４００が向いている向きを１８０度回転して車両に取り付ける。
【０１００】
図７（ａ）は、図の太矢印の方向に移動する車両５００を上方からみた図である。６００はトンネルの壁面である。撮像範囲３６１は、カメラユニット３００による撮像範囲を表し、トンネル６００の壁面と撮像範囲３６１の交差する部分がカメラユニット３００による壁面の撮像領域に該当する。照明範囲４６１は、照明ユニット４００による照明範囲を表し、トンネル６００の壁面と照明範囲４６１の交差する部分が照明ユニット４００による壁面の照明領域に該当する。
【０１０１】
図７（ａ）では、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相互の位置／姿勢の変動がないため、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なっている。つまり、照明光は撮像領域を適切に照明している。
【０１０２】
一方、図７（ｂ）では、カメラユニット３００及び照明ユニット４００の姿勢がそれぞれ独立に変動することにより、撮像範囲３６２と照明範囲４６２が図７（ａ）の状態から変化し、トンネル６００の壁面における撮像領域と照明領域が重ならなくなっている。つまり、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相互の位置／姿勢の変動により、照明光は撮像領域を適切に照明していない。
【０１０３】
特に実施形態では、撮像素子にラインＣＣＤを用い、車両５００の移動方向における撮像範囲（領域）を狭くしている。この場合、狭い領域に照明光を集中すればよいため、照明効率がよいという効果があり、暗いトンネルの内部では十分な照明光量が必要となるため、より好適である。しかしその反面で、車両５００の移動方向における撮像領域が狭いため、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相互の位置／姿勢が変動すると、カメラユニット３００の撮像領域に照明光が適切に当たらない不具合が生じやすくなる。
【０１０４】
そこで、撮像領域を照明光が適切に照明しない不具合を抑制するため、実施形態の撮像装置１００は、ガイドシャフト２４０を備えている。以下、図８を用いて具体的に説明する。図８は、実施形態に係るガイドシャフト及びガイドシャフト保持部材の構成の一例を説明する図である。
【０１０５】
図８において、ガイドシャフト２４０は、ガイドシャフト保持部材２５１及び２５２により保持されている。シャフト連結部３４１及び３４２は、カメラユニット３００のベースプレート３１０に固定されている。
【０１０６】
またシャフト連結部３４１及び３４２は、それぞれ貫通孔３４１−１及び３４２−１を備えている。貫通孔３４１−１及び３４２−１にガイドシャフト２４０を通すことで、ガイドシャフト２４０とカメラユニット３００は連結される。同様に、シャフト連結部４４１及び４４２がそれぞれ備える貫通孔に、ガイドシャフト２４０を通すことで、ガイドシャフト２４０と照明ユニット４００は連結される。
【０１０７】
カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、それぞれガイドシャフト２４０と連結しながらスライドする。つまり、共通の部材をガイド（案内）にしてスライドすることができる。
【０１０８】
そのため、カメラユニット３００及び照明ユニット４００の何れか一方の位置／姿勢が変動したときは、他方もそれに連動して変動する。つまり、両者の相対的な位置／姿勢の関係を維持したまま、カメラユニット３００と照明ユニット４００をスライドさせたり静止させたりすることが可能となる。これにより、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相対的な位置／姿勢の変動を抑制し、撮像領域を照明光が適切に照明しない不具合を抑制することができる。
【０１０９】
次に図９は、トンネルの壁面に対してカメラユニット３００が傾いた場合のカメラユニット３００の撮像領域の一例と、トンネルの壁面に対して照明ユニット４００が傾いた場合の照明ユニット４００の照明領域の一例を説明する図である。
【０１１０】
図９において、照明ユニット４００は、光軸４６５を光軸とする発散光である照明光４６６を、トンネル６００の壁面に照射している。照明光４６６の配光角（発散角）αは、１．６５度等である。カメラユニット３００は、トンネル６００の壁面を撮像している。光軸３６５は、カメラユニット３００の光軸である。
【０１１１】
車両５００の蛇行運転等によりカメラユニット３００と照明ユニット４００の位置が変動すると、図９に示されているように、カメラユニット３００と照明ユニット４００がトンネルに壁面に対してそれぞれ傾く場合がある。この場合にも、カメラユニット３００と照明ユニット４００の相対的な位置／姿勢の関係は維持されるため、図示されているように、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なっている状態を維持することができる。
【０１１２】
このように、車両５００の蛇行運転等でカメラユニット３００と照明ユニット４００の位置が変動した場合にも、照明ユニット４００によりカメラユニット３００の撮像領域を適切に照明することができる。尚、本実施形態では特にラインＣＣＤを用いる場合を示したが、エリアＣＣＤなどを用いる場合であっても、同様の効果が得られる。
【０１１３】
次に、実施形態に係るインデックスプランジャ３５０及び４５０の構成及び作用の詳細を、図１０を参照して説明する。図１０は、インデックスプランジャ３５０及び４５０の構成の一例を説明する図である。
【０１１４】
図１０において、インデックスプランジャ３５０は、カメラユニット３００のベースプレート３１０の平面部に固定され、インデックスプランジャ４５０は、照明ユニット４００のベースプレート４１０の平面部に固定されている。
【０１１５】
上述したように、カメラユニット３００はレール２１０上をスライドし、照明ユニット４００はレール２２０上をスライドする。インデックスプランジャ３５０及び４５０は同様の構成及び作用を有するため、ここではインデックスプランジャ４５０を例に説明する。
【０１１６】
インデックスプランジャ４５０は、プランジャ４５１と、プランジャ保持部４５２とを有する。プランジャ４５１は、丸棒状で地面側に突出したピンと、ピンに地面側への付勢力を与えるスプリングと、ピンとスプリングを押さえるスプリング押さえ部とを有する。プランジャ保持部４５２は、プランジャ４５１を保持する。
【０１１７】
一方、スライドユニット２００におけるベース２３０には、照明ユニット４００のスライド方向において、照明ユニット４００を固定したい位置に上記ピンと嵌合するための嵌合孔２３１が設けられている。従って、照明ユニット４００がスライドする際、嵌合孔２３１がない位置では、ピンは、ベース２３０にぶつかった状態であり、照明ユニット４００を固定するようには作用しない。
【０１１８】
照明ユニット４００がスライドして嵌合孔２３１がある位置にくると、ピンはスプリングによる付勢力で嵌合孔２３１に向かって突出し、嵌合孔２３１と嵌合する。これにより照明ユニット４００はスライドできなくなって、照明ユニット４００は固定される。固定を解除して、照明ユニット４００を再度スライドさせたいときは、手動で固定解除機構を操作し、固定を解除する。
【０１１９】
実施形態では、ベース２３０において、スライド方向におけるポジションＡとポジションＢに相当する位置に、それぞれ嵌合孔が設けられている。これにより、車両の移動方向と交差する平面内における異なる２つの位置に、照明ユニット４００を固定することができる。同様にして、カメラユニット３００も、インデックスプランジャ３５０により、車両の移動方向と交差する平面内における異なる２つの位置に固定することができる。
【０１２０】
尚、実施形態では、ベース２３０に設けた嵌合孔２３１にピンを嵌合させ、照明ユニット４００等を固定する例を示したが、これに限定されるものではない。フレーム２６２やレール２２０等に設けた嵌合孔にピンを嵌合させて固定してもよいし、突き当てにより照明ユニット等を位置決めしたうえで、ボルト等でクランプすることで固定してもよい。
【０１２１】
次に、実施形態において、カメラユニット３００による撮像方向（画像の取得方向）に対し、照明ユニット４００による照明光の照明方向を傾けることの効果の一例を、図１１を参照して説明する。
【０１２２】
図１１は、図７と同様に、矢印の方向に移動する車両５００を上方からみた図である。撮像方向３６３は、カメラユニット３００による撮像方向であり、カメラユニットが有するレンズの光軸方向と同義である。撮像範囲３６４は、カメラユニット３００により撮像される範囲を表す。トンネル６００の壁面と撮像範囲３６４とが交差する部分がカメラユニット３００による壁面の撮像領域に該当する。
【０１２３】
照明方向４６３は、照明ユニット４００による照明方向であり、照明ユニットが有するレンズの光軸方向と同義である。照明範囲４６４は、照明ユニット４００により照明される範囲を表す。トンネル６００の壁面と照明範囲４６４とが交差する部分が照明ユニット４００による壁面の照明領域に該当する。
【０１２４】
上述したように、車両５００の移動中の振動などにより、カメラユニット３００と照明ユニット４００の位置／姿勢が変動すると、カメラユニット３００による撮像領域に照明光が適切に当たらず、明るさ不足で撮像ができない不具合が生じる。
【０１２５】
そこで、実施形態では、トンネル６００の壁面の撮像領域に向け、カメラユニット３００の撮像方向に対して照明ユニット４００の照明方向を傾けて照明する。図１１の例では、角度θの傾きで照明される様子が示されている。
【０１２６】
このように照明を傾け、車両の移動方向における照明領域の中央により近い付近を撮像領域とすることで、撮像領域に照明光が当たらないという不具合を抑制することができる。
【０１２７】
ここで、図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれカメラユニット３００の光軸３６５と照明ユニット４００の光軸４６５の傾き角度θと、照明光の配光角αと、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離Ｌと、照明領域Ｓとの関係の一例を説明する図である。
【０１２８】
図１２Ａ（ａ）は、カメラユニット３００と、照明ユニット４００と、トンネル６００の壁面との関係の一例を説明する図である。図１２Ａ（ａ）において、カメラユニット３００の光軸３６５はトンネル６００の壁面に対して垂直であり、照明ユニット４００による照明光４６６の光軸４６５は、カメラユニット３００の光軸３６５に対して傾き角度θで傾いている。尚、この「垂直」は厳密に９０度をいうものではなく、トンネル６００の壁面の傾斜や車両５００の蛇行等に応じて９０度から多少のずれがあってもよい。この点は以下においても同様である。
【０１２９】
照明光４６６は、配光角αでトンネル６００の壁面を照明している。カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離Ｌは、車両５００の蛇行運転等により、ＬｍｉｎからＬｍａｘまで変動するとする。照明領域Ｓは、照明光４６６によるトンネル６００の照明領域である。照明光は円形領域を照明する光であり、照明領域Ｓはこの円形領域の直径を示している。但し、照明光は、円形領域を照明する光に限定されるものではなく、矩形領域を照明する光や楕円領域を照明する光であってもよい。
【０１３０】
一方、図１２Ａ（ｂ）は、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なっている状態で、車両５００がトンネル６００の壁面から最も遠ざかった場合を示す図である。
【０１３１】
一例として、傾き角度θが２．５度、配光角αが１．６５度とすると、照明領域Ｓは３３０ｍｍとなる。この場合、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離が５２００ｍｍの時に、トンネル６００の壁面において、カメラユニット３００の光軸３６５は照明領域Ｓの最端部（図１２Ａ（ｂ）では最右端）に位置する。従って、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離５２００ｍｍは、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なる状態を維持可能な最大距離Ｌｍａｘの一例となる。
【０１３２】
図１２Ｂ（ｃ）は、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なっている状態で、車両５００がトンネル６００の壁面から最も近づいた場合を示す図である。
【０１３３】
一例として、上記と同様に、角度θが２．５度、配光角αが１．６５度とすると、照明領域Ｓは３３０ｍｍとなる。この場合、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離が２６００ｍｍの時に、トンネル６００の壁面において、カメラユニット３００の光軸３６５は照明領域Ｓの最端部（図１２Ｂ（ｃ）では最左端）に位置する。従って、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離２６００ｍｍは、カメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なる状態を維持可能な最小距離Ｌｍｉｎの一例となる。
【０１３４】
尚、上述では、照明ユニット４００により、トンネル６００の壁面に配光角αの発散光を照明する例を示したが、発散光に限定されず、平行光により照明してもよい。
【０１３５】
発散光を照明する場合、照明ユニット４００からトンネル６００の壁面までの距離に応じて、トンネル６００の壁面における照明領域を変化させることができる。照明ユニット４００からトンネル６００の壁面までの距離Ｌが長いほど、より広い領域を照明することができる。
【０１３６】
一方、平行光を照明する場合、照明ユニット４００からトンネル６００の壁面までの距離Ｌによらず、トンネル６００の壁面において一定の領域を照明することができる。
【０１３７】
また上述では、カメラユニット３００の光軸３６５の方向をトンネル６００の壁面に対して垂直方向とし、照明ユニット４００の光軸４６５をカメラユニット３００の光軸３６５に対して傾ける例を示したが、これに限定されるものではない。図１２Ｂ（ｄ）に示されているように、照明ユニット４００の光軸４６５の方向をトンネル６００の壁面に対して垂直方向とし、カメラユニット３００の光軸３６５を照明ユニット４００の光軸４６５に対して傾けてもよい。図１２Ｂ（ｄ）は、カメラユニット３００の光軸３６５を照明ユニット４００の光軸４６５に対して傾き角度θだけ傾けた例を示している。換言すると、照明ユニット４００の光軸４６５とカメラユニット３００の光軸３６５は傾き角度θで相対的に傾いていればよい。
【０１３８】
このように照明ユニット４００の光軸４６５とカメラユニット３００の光軸３６５とを相対的に傾けることで、カメラユニット３００の撮像領域に向けて、光を照明することができる。トンネル６００の壁面における水平方向の撮像領域（水平方向の撮像視野）が狭い場合であっても、カメラユニット３００による撮像領域を照明ユニット４００からの光で適切に照明することができる。
【０１３９】
また、ガイドシャフト２４０を用いて、カメラユニット３００と照明ユニット４００との相対的な位置／姿勢の関係を維持する構成と、照明方向を傾けて照明する構成とを組み合わせることで、より効果が顕著となる。換言すると、撮像素子にラインＣＣＤを用い、照明効率がよい状態で撮像を行った場合であっても、照明ユニット４００による照明光がカメラユニット３００による撮像領域を適切に照明しないという不具合を、より顕著に抑制することができる。
【０１４０】
また、車の蛇行でトンネルと壁面の距離が変動する場合やトンネルサイズが異なる場合においても、照明ユニット４００による照明光がカメラユニット３００による撮像領域を適切に照明しないという不具合を抑制することができる。
【０１４１】
図１３は、車両５００の蛇行と、カメラユニット３００の撮像領域と、照明ユニット４００の照明領域の関係の一例を説明する図である。なお、図１３では車両進行方向左側を撮像するようにカメラユニット３００と照明ユニット４００が配置されている。車両が右側通行する場合は、車両進行方向右側の被写体を撮像するためカメラユニット３００と照明ユニット４００の向きを１８０度回転させて配置しても良い。車両５００は、図１３に矢印で示されている方向に、蛇行しながら移動している。
【０１４２】
図１３の左側に示されているように、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの最大距離Ｌｍａｘが５２００ｍｍの時に、トンネル６００の壁面において、カメラユニット３００の光軸３６５は照明領域Ｓの最端部（図１３では最右端）に位置する。つまりカメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なる状態を維持可能な一方の限界である。
【０１４３】
一方、図１３の右側に示されているように、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの最小距離Ｌｍｉｎが２６００ｍｍの時に、トンネル６００の壁面において、カメラユニット３００の光軸３６５は照明領域Ｓの最端部（図１３では最左端）に位置する。つまりカメラユニット３００による撮像領域と照明ユニット４００による照明領域が重なる状態を維持可能な他方の限界である。
【０１４４】
角度θが２．５度、配光角αが１．６５度の条件下（図１２Ａ参照）では、カメラユニット３００からトンネル６００の壁面までの距離Ｌが２６００ｍｍ〜５２００ｍｍの範囲で、車両５００の蛇行が許容されることが分かる。
【０１４５】
＜撮像装置の動作＞
次に、実施形態に係る撮像装置１００の動作を、図１４を用いて説明する。図１４は撮像装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１４６】
先ず、ステップＳ１４１で、撮像装置１００は、車両５００に取り付けられる。
【０１４７】
続いて、ステップ１４２において、スライドユニット２００により、カメラユニット３００及び照明ユニット４００はポジションＡに固定される。この場合、カメラユニット３００及び照明ユニット４００のスライドと、ポジションＡでの固定は、ユーザが手動で実施する。
【０１４８】
続いて、ステップＳ１４３において、トンネル６００の入口から出口まで車両５００を移動させながら、トンネル６００の歩道７３０がない側の壁面の領域６００Ａの撮像が行われる。この場合、車両５００がトンネル６００の入口に進入するときに、撮像が開始される。撮像開始の指示は、ユーザが行う。
【０１４９】
車両５００がトンネル６００の出口まで到達したら、撮像は停止される。撮像停止の指示は、ユーザが行う。ここまででトンネル６００の全壁面のうち、半分の壁面の画像データがＨＤＤ１１４に記憶される。
【０１５０】
続いて、ステップＳ１４４において、スライドユニット２００により、カメラユニット３００及び照明ユニット４００はポジションＢに固定される。この場合、カメラユニット３００及び照明ユニット４００のスライドと、ポジションＢでの固定は、ユーザが手動で実施する。
【０１５１】
続いて、ステップＳ１４５において、ステップＳ１１０３における移動方向とは逆の方向に、トンネル６００の入口から出口まで車両５００を移動させながら、トンネル６００の歩道７３０がある側の壁面の領域６００Ｂの撮像が行われる。上述と同様に、撮像開始／停止の指示は、ユーザが行う。これにより、トンネル６００の全壁面のうち、残りの半分の壁面が撮像され、ＨＤＤ１１４に記憶される。
【０１５２】
続いて、ステップＳ１４６において、撮像された画像は、ユーザにより問題がないかが確認され、問題ない場合は（ステップＳ１４６、Ｎｏ）、撮像は終了する。一方、問題がある場合は（ステップＳ１４６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０２に戻り、再度撮像が行われる。
【０１５３】
以上により、カメラのフォーカス調整や構造物の断面形状の測定といった手間をかけずに、トンネルなどの構造物の壁面を撮像することができる。
【０１５４】
尚、実施形態では、カメラユニット３００及び照明ユニット４００のポジションＡ及びＢでの固定を、スライドユニット２００に対して行う例を述べたが、このような固定を車両５００に対して行ってもよい。以下にその構成を説明する。
【０１５５】
カメラユニット３００及び照明ユニット４００を車両固定用ベースプレートに取り付けておく。ポジションＡの場合、移動方向に向かって車両のルーフの右端に、フック部品を用いて車両固定用ベースプレートを固定することで、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定する。
【０１５６】
ポジションＢの場合、移動方向に向かって車両のルーフの左端に、フック部品を用いて上記車両固定用ベースプレートを固定することで、カメラユニット３００及び照明ユニット４００を固定する。
【０１５７】
また、ガイドシャフト２４０と、ガイドシャフト保持部材２５１及び２５２と同様の部品を車両固定用ベースプレートに設け、シャフト連結部３４１及び３４２、並びに４４１及び４４２と、ガイドシャフト２４０とを連結させる。これによりカメラユニット３００及び照明ユニット４００の位置／姿勢の変動の影響を抑制できる。
【０１５８】
尚、この例の場合、撮像装置１００は、スライドユニット２００を有さなくてもよい。また、カメラユニット３００及び照明ユニット４００は、それぞれインデックスプランジャ３５０及び４５０を有さなくてもよい。
【０１５９】
以上により、車両５００に固定した場合においても、カメラユニット３００及び照明ユニット４００のポジションＡ及びＢでの固定を、スライドユニット２００に対して行った場合と同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
［第１の実施形態］
トンネル６００等の暗所での撮像では、照明を用いて光量が確保される。また、トンネル６００の内周の壁面全体を撮像するため、照明ユニット４００等の複数の照明部に含まれる各照明部の照明範囲を、車両５００の移動方向に交差する方向に少しずつずらし、各照明部の照明範囲がトンネル６００の内周面に沿って直線状に並ぶようにして照明する場合がある。
【０１６１】
しかし、トンネル６００の壁面上で照明範囲が重なった領域と重ならない領域とで明るさの差が大きくなる場合があり、撮像装置による撮像画像で白飛びや黒潰れを起こさないようにすると、トンネル６００の壁面全体を適切な明るさの分解能で撮像できなくなる場合があった。
【０１６２】
つまり、照明範囲が重なった領域を適切な明るさの分解能で撮像できるようにカメラユニット３００等の複数の撮像部（カメラ）に含まれる各撮像部の露出を調整すると、撮像画像において、照明範囲が重ならない領域は黒潰れする場合がある。一方、照明範囲が重ならない領域を適切な明るさの分解能で撮像できるように各撮像部の露出を調整すると、撮像画像において、照明範囲が重ならない領域は白飛びする場合がある。このような黒潰れや白飛びを防ぐためには、各撮像部のダイナミックレンジを広くする必要があり、その結果、撮像画像における明るさの差を高い分解能で見分けられず、適切な明るさの分解能で撮像できなくなる場合があった。
【０１６３】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１００ａは、移動体の一例としての車両５００の移動方向に交差する方向で、被写体の一例としてのトンネル６００の壁面上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有する。そして、複数の照明撮像部のうちの各照明撮像部は、トンネル６００の壁面上の少なくとも一部の照明範囲を重ね合わせて照明する少なくとも１つの照明部と、この照明範囲に含まれる撮像範囲を撮像する撮像部とを含み、複数の照明撮像部によるそれぞれの照明範囲が、トンネル６００の壁面上で重ならない非重複領域を撮像する。これにより、撮像画像において明るさの差が大きくならないようにする。以下において、この詳細を説明する。
【０１６４】
＜第１の実施形態に係る撮像装置１００ａの構成＞
図１５は、本実施形態に係る撮像装置１００ａの構成の一例を示す図であり、（ａ）は撮像装置１００ａが搭載された車両５００を側方から見た図、（ｂ）は撮像装置１００ａが搭載された車両５００を前方から見た図である。なお、図１５は車両進行方向左側を撮像するように照明撮像部３２，３３が配置されている一例を示している。車両が右側通行する場合は、車両進行方向右側の被写体を撮像するため照明撮像部３２，３３の向きを１８０度回転させて配置しても良い。
【０１６５】
図１５（ａ）に示すように、撮像装置１００ａは、ベースプレート３１に固定された照明撮像部３２と、照明撮像部３３とを備える。照明撮像部３２及び３３は、ベースプレート３１を介してフレーム３０に固定されている。フレーム３０を車両５００の天井に固定することで、撮像装置１００ａは車両５００に取り付けられている。
【０１６６】
また、図１５（ａ）に示すように、照明撮像部３２及び３３は、鉛直方向（道路面を基準にした高さ方向）に配列されて、ベースプレート３１に固定されている。但し、照明撮像部３２及び３３が配列される方向は、鉛直方向に限定されるものではなく、車両５００の移動方向５０１と交差する方向であれば何れの方向であっても良い。より詳しくは、移動方向５０１に交差するトンネル６００の断面は半円状であるため、トンネル６００の内側の壁面は、移動方向５０１に交差する方向において半円状の曲面となる。照明撮像部３２及び３３は、この半円の円周方向（トンネル６００の内周方向）に沿って配列されれば良い。
【０１６７】
また、照明撮像部３２及び３３のそれぞれは、撮像部と、少なくとも１つの照明部とを組み合わせたユニットである。本実施形態では、図１５（ｂ）に示すように、照明撮像部３２は照明部３２ａと撮像部３２ｂとを備える。なお、図１５（ｂ）では、照明撮像部３２のみを示し、照明撮像部３３は図示が省略されている。
【０１６８】
照明部３２ａ及び撮像部３２ｂは、照明部３２ａの照明範囲と撮像部３２ｂの撮像範囲とが所定の関係を満足するように調整され、両者は対応する関係にある。
【０１６９】
同様に、図１５（ｂ）では図示が省略されているが、照明撮像部３３は、照明部３３ａと撮像部３３ｂとを備えている。照明部３３ａ及び撮像部３３ｂは、照明部３３ａの照明範囲と撮像部３３ｂの撮像範囲とが所定の関係を満足するように調整され、両者は対応する関係にある。
【０１７０】
なお、照明範囲及び撮像範囲の位置調整は、照明部３２ａによる照明方向及び撮像部３２ｂによる撮像方向の調整、又は照明部３２ａ及び撮像部３２ｂの位置の調整で行うことができる。
【０１７１】
また、照明部３２ａ及び３３ａは、一例として、上述した実施形態における照明部４３１等と同様の構成、機能を備えているものとする。同様に撮像部３２ｂ及び３３ｂも、一例として、上述した実施形態におけるカメラ３３１等と同一の構成、機能を備えているものとする。この点は、以下において、照明部及び撮像部を、部品番号を変えて説明する場合においても同様である。
【０１７２】
図１６は、本実施形態に係るトンネル６００の壁面上における各撮像部の撮像範囲と、各照明部の照明範囲との関係の一例を示す図である。（ａ）は各照明部の照明範囲が重複しない場合を示す図、（ｂ）は各照明部の照明範囲が重複する場合を示す図である。
【０１７３】
図１６に示すように、トンネル６００の壁面上で、照明部３２ａによる照明範囲３２ａ'内に撮像部３２ｂによる撮像範囲３２ｂ'が含まれるように、照明部３２ａ及び撮像部３２ｂが調整されている。同様に、照明部３３ａによる照明範囲３３ａ'内に撮像部３３ｂによる撮像範囲３３ｂ'が含まれるように、照明部３３ａ及び撮像部３３ｂが調整されている。
【０１７４】
また、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３２ｂ'が配置されるように、撮像部３２ｂが調整されている。同様に、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３３ｂ'が配置されるように、撮像部３３ｂが調整されている。
【０１７５】
ここで、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域は、換言すると、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重ならない領域であって、重複する領域以外の領域である。以下では、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域を「非重複領域」という。
【０１７６】
図１６（ａ）では、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が車両５００の移動方向５１と交差する方向に間隔ｄ１が空いて配置されるように照明方向等が調整されている。この場合は、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'がそもそも重複していないため、撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'を非重複領域に配置するための撮像部３２ｂ及び３３ｂの調整が容易になる。
【０１７７】
一方、図１６（ｂ）において、斜線ハッチングで示した重複領域３２ａ''は、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'とが重複する領域である。この場合でも、図１６（ｂ）に示すように、重複領域３２ａ''以外の領域に撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'が配置されるようにすると、撮像部３２ｂ及び３３ｂで非重複領域のみを撮像することができる。
【０１７８】
ここで、図１６（ａ）及び（ｂ）のそれぞれにおいて、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'のうちの重複領域３２ａ''以外の領域は、「非重複領域」の一例である。
【０１７９】
重複領域３２ｂ''では、照明部３２ａ及び３３ａの両方の照明光が重なって足し合わされるため、非重複領域と比較して部分的に非常に明るくなる。そのため、重複領域３２ａ''と非重複領域の両方が撮像部３２ｂ、又は３３ｂの撮像範囲に含まれると、上述したように明るさの差が大きくなり、適切な明るさの分解能で撮像できなくなる場合がある。
【０１８０】
図１６（ａ）、（ｂ）に示したように、撮像部３２ｂ及び３３ｂが非重複領域のみを撮像することで、撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'内での明るさの差を抑制できる。そのため、ダイナミックレンジを狭くして撮像を行うことができ、これにより適切な明るさの分解能で撮像することができる。
【０１８１】
次に、このような非重複領域に撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'を配置するための条件について説明する。
【０１８２】
図１７は、非重複領域に撮像範囲を配置するための撮像条件について説明する図である。図１７において、撮像部３２ｂはトンネル６００の壁面上の撮像範囲３２ｂ'を撮像し、撮像部３３ｂはトンネル６００の壁面上の撮像範囲３３ｂ'を撮像している。
【０１８３】
また、一点鎖線で示されている光軸３２ｂｃは、撮像部３２ｂに含まれる撮像光学系（レンズ等）の光軸を示し、一点鎖線で示されている光軸３３ｂｃは、撮像部３３ｂに含まれる撮像光学系の光軸を示している。角度Ｒは、光軸３２ｂｃと光軸３３ｂｃのなす角度である。さらに、画角θ３２は撮像部３２ｂに含まれる撮像光学系の画角であり、画角θ３３は撮像部３３ｂに含まれる撮像光学系の画角である。
【０１８４】
この場合に、移動体の移動方向に交差する方向で、以下の（１）式を満たすように、撮像部３２ｂ及び３３ｂのそれぞれの撮像方向が調整される。
Ｒ≧θ１／２＋θ２／２  ・・・（１）
ここで、照明撮像部３２は「所定の照明撮像部」の一例であり、照明撮像部３３は「所定の照明撮像部に隣接する照明撮像部」の一例である。
【０１８５】
（１）式を満たすように、撮像部３２ｂ及び３３ｂのそれぞれの撮像方向を調整することで、トンネル６００の壁面上で、撮像範囲３２ｂ'と撮像範囲３３ｂ'との間に所定の間隔を空けることができる。そして、この状態で、撮像範囲３２ｂ'と撮像範囲３３ｂ'内で照明範囲が重複しないように、照明部３２ａ及び３３ａにより照明することで、図１６（ａ）又は（ｂ）に示したように、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'を配置することができる。
【０１８６】
ここで、トンネル６００の壁面上で撮像範囲３２ｂ'と撮像範囲３３ｂ'との間に所定の間隔を空けるために、撮像部３２ｂと撮像部３３ｂとを所定の間隔を空けて配置することも考えられる。しかし、間隔が大きくなると、撮像装置１００ａのサイズが大型化する。上式のように、撮像方向の角度を調整することで、撮像装置１００ａのサイズを大型化させることなく、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'を配置することができる。
【０１８７】
次に、非重複領域に撮像範囲を配置するための照明条件について、図１８を参照して説明する。図１８は、非重複領域に撮像範囲を配置するための照明条件について説明する図である。なお、照明部３２ａによる照明を例に挙げて説明する。
【０１８８】
照明部３２ａの照明条件は、照明範囲３２ａ'が、対応する撮像部３２ｂの撮像範囲３２ｂ'を包含し、且つ隣接する撮像部３３ｂの撮像範囲３３ｂ'に入り込まないことを満足することが好適である。換言すると、照明範囲３２ａ'が、被写体面上で、撮像範囲３２ｂ'より広い範囲であって、且つ撮像範囲３３ｂ'に重ならないことが好適である。
【０１８９】
この場合、移動体の移動方向に交差する方向で、以下の（２）、（３）式を満たすように、照明部３２ａの照明方向が調整される。
Ｌ１・ｔａｎφ１＜Ｌ２・ｔａｎφ２＜Ｌ３・ｔａｎφ３  ・・・（２）
Ｌ１・ｔａｎφ１＜Ｌ２・ｔａｎφ２  ・・・（３）
但し、図１８に示すように、φ１は、照明部３２ａに含まれる照明光学系（レンズ等）の光軸３２ａｃと、照明光学系の照明基点３２ａｂと撮像範囲３２ｂ'の一端とを結ぶ線とのなす角度である。照明光学系の照明基点３２ａｂは、照明光学系の光学中心（画角中心）である。φ２は、照明光学系の画角の半値である。また、φ３は、照明光学系の光軸３２ａｃと、照明基点３２ａｂと撮像範囲３３ｂ'の一端とを結ぶ線分とのなす角度である。
【０１９０】
Ｌ１は、照明基点３２ａｂから、撮像範囲３２ｂ'の一端を含み、照明光学系の光軸３２ａｃと直交する平面Ｐ１までの距離である。Ｌ２は、照明基点３２ｂｂから、照明範囲３２ａ'の一端を含み、照明光学系の光軸３２ａｃと直交する平面Ｐ２までの距離である。Ｌ３は、照明基点３２ａｂから、撮像範囲３３ｂ'の一端を含み、照明光学系の光軸３２ａｃと直交する平面Ｐ３までの距離である。
【０１９１】
さらに、（２）式は、照明撮像部３２に隣接する照明撮像部がある方向の場合、（３）式は、照明撮像部３２に隣接する撮像部がない方向の場合である。
【０１９２】
撮像装置１００ａは、照明撮像部３２に隣接する照明撮像部３３がない方向の場合であるため、（３）式を適用することができる。従って、撮像装置１００ａにおいて、（３）式を満足するように、照明部３２ａの照明方向を決定することで、照明範囲３２ａ'が、対応する撮像部３２ｂの撮像範囲３２ｂ'を包含し、且つ隣接する撮像部３３ｂの撮像範囲３３ｂ'に入り込まないようにすることができる。
【０１９３】
＜効果＞
以上説明してきたように、本実施形態に係る撮像装置１００ａは、車両５００の移動方向に交差する方向で、トンネル６００の壁面上の異なる範囲を、それぞれが撮像する照明撮像部３２及び３３を有する。
【０１９４】
照明撮像部３２はトンネル６００の壁面上の少なくとも一部の照明範囲３２ａ'を重ね合わせて照明する少なくとも１つの照明部３２ａと、この照明範囲３２ａ'に含まれる撮像範囲３２ｂ'を撮像する撮像部３２ｂとを含む。また、照明撮像部３３はトンネル６００の壁面上の少なくとも一部の照明範囲３３ａ'を重ね合わせて照明する少なくとも１つの照明部３３ａと、この照明範囲３３ａ'に含まれる撮像範囲３３ｂ'を撮像する撮像部３３ｂとを含む。
【０１９５】
そして、照明撮像部３２及び３３は、それぞれの照明範囲３２ａ'及び３３ａ'がトンネル６００の壁面上で重ならない非重複領域を撮像する。
【０１９６】
これにより、撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'内での明るさの差を抑制できる。そして、ダイナミックレンジを狭くして撮像することで、トンネル６００の内周の壁面全体を適切な明るさの分解能で撮像することができる。
【０１９７】
また、本実施形態では、２つの照明撮像部３２及び３３の例を示したが、さらに多くの照明撮像部を車両５００の移動方向５０１と交差する方向に配列させることも可能である。これにより、トンネル６００の内周の壁面の広い範囲を一度に撮像することができる。この場合、移動方向５０１においては撮像範囲を狭くしているため、照明部３２ａ等による照明光を狭い範囲に集中させることができ、照明光の光量を効率的に利用することができる。従って、本実施形態では、トンネル６００の内周の壁面の広い範囲を、照明光の光量を有効活用しながら、適切な明るさの分解能で撮像することができる。
【０１９８】
ここで、上述した図１３では、カメラユニット３００と照明ユニット４００を車両５００の移動方向に並ぶように配置した例を示した。この配置では、トンネル６００の壁面上でのカメラユニット３００の撮像範囲に向けて照明光を照明するために、カメラユニット３００の撮像方向に対して照明ユニット４００の照明方向を水平面（地面に沿った平面）内で傾ける必要がある。その結果、車両５００の蛇行やトンネル６００の壁面の凹凸等で、車両５００からトンネル６００の壁面までの距離が変動すると、トンネル６００の壁面上での照明ユニット４００による照明位置がずれ、カメラユニット３００の撮像範囲を照明ユニット４００からの照明光で適切に照明できなくなる場合があった。
【０１９９】
これに対し、図１５（ｂ）で説明したように、本実施形態では、撮像部３２ｂと照明部３２ａを、車両５００の移動方向と交差する方向（鉛直方向等）に並ぶように配置する。これにより、図１９に示すように、水平面内で、照明部３２ａの照明方向を撮像部３２ｂの撮像方向に沿った方向にすることができる。沿った方向とは、例えば平行な方向であり、図１９では、水平面内で、照明部３２ａの照明方向を撮像部３２ｂの撮像方向が一致している。なお、図１９は、本実施形態に係る撮像装置１００ａの撮像範囲と照明範囲との関係の一例を示す図であり、図の見方は図１３と同様である。
【０２００】
このように、本実施形態では、車両５００の蛇行やトンネル６００の壁面の凹凸等で、車両５００からトンネル６００の壁面までの距離が変動しても、トンネル６００の壁面上での照明ユニット４００による照明位置がずれることなく、カメラユニット３００の撮像範囲を照明ユニット４００からの照明光で適切に照明することが可能となる。
【０２０１】
また、撮像装置１００ａは、水平シフト機構の一例としてのスライドユニット２００（上述）に搭載されても良い。このようにすることで、トンネル６００の壁面の撮像において、歩道の有無等により撮像距離が変化する場合に、撮像装置１００ａと壁面までの距離の差を小さくし、均質な撮像画像を取得できる。
【０２０２】
さらに、スライドユニット２００に搭載された撮像装置１００ａを、固定部の一例としてのインデックスプランジャ３５０（上述）により、水平方向における２箇所で固定可能にしても良い。このようにすることで、一意にポジションが決まるため、調整の手間を削減し、また調整時間を短縮することができる。
【０２０３】
（第１変形例）
ここで、実施形態の第１変形例を、図２０を参照して説明する。図２０は、実施形態の第１変形例に係る照明撮像部３２Ａの構成の一例を示す図である。図２０に示すように、照明撮像部３２Ａは、撮像部３２ｂと、撮像部３２ｂの周囲に設けられた照明部３２ｄ〜３２ｇを備える。
【０２０４】
照明部３２ｄ〜３２ｇのうち、照明部３２ｅ及び３２ｇは、車両５００の移動方向５０１における撮像部３２ｂの両側に設けられ、また、照明部３２ｄ及び３２ｆは、移動方向５０１と交差する方向（鉛直方向）における撮像部３２ｂの両側に設けられている。
【０２０５】
照明部３２ｄ〜３２ｇのそれぞれの照明範囲は、トンネル６００の壁面上で、ほぼ同じ位置に重ね合わされている。撮像部３２ｂは、このように、ほぼ同じ位置に重ね合わされた照明部３２ｄ〜３２ｇによる照明範囲を撮像する。
【０２０６】
これにより、撮像部３２ｂの撮像範囲内での明るさの差を抑制し、且つ、４つの照明光が重なることで明るさが足し合わされた明るい状態で、トンネル６００の壁面を撮像することが可能となる。
【０２０７】
撮像装置１００ａの備える複数の照明撮像部が、照明撮像部３２Ａのように複数の照明部を備える場合は、複数の照明撮像部のそれぞれで撮像部と照明部の位置関係が変わると、トンネル６００の壁面上の凹凸に応じた影の状態等が、照明撮像部毎で異なり、撮像画像において、明るさのムラが生じる場合がある。そのため、複数の照明撮像部のそれぞれで、撮像部と照明部の位置関係は何れも等しいものとすることが好適である。これにより、撮像画像において、トンネル６００の壁面上の凹凸に応じた影の状態等に起因する明るさのムラを抑制することができる。
【０２０８】
なお、図２０では、撮像部３２ｂの周りに４つの照明部３２ｄ〜３２ｇを設けた例を示したが、これに限定されるものではなく、撮像部３２ｂの移動方向の両側、又は前記移動方向と交差する方向の両側の何れか１箇所以上であれば良い。
【０２０９】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る撮像装置１００ｂについて説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する。
【０２１０】
図２１は、本実施形態に係る撮像装置１００ｂの構成の一例を示す斜視図である。図２１に示すように、撮像装置１００ｂは、照明撮像部３２及び３３を含む第１照明撮像部群３０１と、照明撮像部３５及び３６を含む第２照明撮像部群３０２とを備える。
【０２１１】
照明撮像部３２及び３３は、ベースプレート３１を介してフレーム３０に固定されている。また、照明撮像部３５及び３６は、ベースプレート３４を介してフレーム３０に固定されている。図２１に示した状態で、フレーム３０を車両５００の天井に固定することで、撮像装置１００ｂを車両５００に取り付けることができる。
【０２１２】
また、照明撮像部３２は、照明部３２ａと、撮像部３２ｂとを備える。照明部３２ａ及び撮像部３２ｂは、所定の位置関係になるように位置合わせされて、それぞれがユニットベース３２ｃに固定されている。同様に、照明撮像部３３が備える照明部３３ａ及び撮像部３３ｂはユニットベース３３ｃに固定され、照明撮像部３５が備える照明部３５ａ及び撮像部３５ｂはユニットベース３５ｃに固定され、照明撮像部３６が備える照明部３６ａ及び撮像部３６ｂはユニットベース３６ｃに固定されている。但し、煩雑になるのを避けるため、図２１では、照明撮像部３２以外の撮像部、照明部、及びユニットベースの部品番号は、図示が省略されている。
【０２１３】
図２２は、本実施形態に係るトンネル６００の壁面上における各照明部の照明範囲と各撮像部の撮像範囲との関係の一例を示す図である。
【０２１４】
図２２に示すように、トンネル６００の壁面上で、照明部３２ａによる照明範囲３２ａ'内に撮像部３２ｂによる撮像範囲３２ｂ'が含まれるように照明部３２ａ及び撮像部３２ｂが調整されている。同様に、照明部３３ａによる照明範囲３３ａ'内に撮像部３３ｂによる撮像範囲３３ｂ'が含まれるように照明部３３ａ及び撮像部３３ｂが調整されている。これらは、第１照明撮像部群３０１による照明範囲と撮像範囲である。
【０２１５】
また、照明部３５ａによる照明範囲３５ａ'内に撮像部３５ｂによる撮像範囲３５ｂ'が含まれるように照明部３５ａ及び撮像部３５ｂが調整されている。同様に、照明部３６ａによる照明範囲３６ａ'内に撮像部３６ｂによる撮像範囲３６ｂ'が含まれるように照明部３６ａ及び撮像部３６ｂが調整されている。これらは、第２照明撮像部群３０２による照明範囲と撮像範囲である。
【０２１６】
一方、図２２に示すように、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３２ｂ'が配置されるように撮像部３２ｂが調整されている。同様に、照明範囲３２ａ'と照明範囲３３ａ'が重複しない領域に撮像範囲３３ｂ'が配置されるように撮像部３３ｂが調整されている。
【０２１７】
このように、第１照明撮像部群３０１に含まれる照明撮像部３２及び３３は、それぞれの照明範囲３２ａ'及び３３ａ'がトンネル６００の壁面上で重ならない非重複領域を撮像している。
【０２１８】
また、照明範囲３５ａ'と照明範囲３６ａ'が重複しない領域に撮像範囲３５ｂ'が配置されるように撮像部３５ｂが調整されている。同様に、照明範囲３５ａ'と照明範囲３６ａ'が重複しない領域に撮像範囲３６ｂ'が配置されるように撮像部３６ｂが調整されている。
【０２１９】
このように、第２照明撮像部群３０２に含まれる照明撮像部３５及び３６は、それぞれの照明範囲３５ａ'及び３６ａ'がトンネル６００の壁面上で重ならない非重複領域を撮像している。
【０２２０】
ここで、照明撮像部３２及び３３が非重複領域を撮像しようとすると、移動方向５０１と交差する方向における撮像範囲３２ｂ'と撮像範囲３３ｂ'との間に間隔ｄ２が空いた状態になる。そして、この範囲におけるトンネル６００の壁面の撮像ができず、画像データが欠落する。照明撮像部３５及び３６による撮像においても同様である。
【０２２１】
そのため、撮像範囲３５ｂ'は撮像範囲３２ｂ'に対し、移動方向５０１と交差する方向にシフト量Ｓ１だけずれ、且つ重複量Ｖだけ重複するように、第１照明撮像部群３０１が調整されている。換言すると、撮像範囲３５ｂ'の一部は、重複量Ｖだけ撮像範囲３２ｂ'と重複するように、第１照明撮像部群３０１が調整されている。
【０２２２】
同様に、撮像範囲３６ｂ'は撮像範囲３３ｂ'に対し、移動方向５０１と交差する方向にシフト量Ｓ１だけずれ、且つ重複量Ｖだけ重複するように、第２照明撮像部群３０２が調整されている。換言すると、撮像範囲３６ｂ'の一部は、重複量Ｖだけ撮像範囲３３ｂ'と重複するように、第２照明撮像部群３０２が調整されている。但し、撮像範囲３３ｂ'に対する撮像範囲３６ｂ'のシフト量はシフト量Ｓ１である必要はなく、異なるシフト量にしても良い。重複量Ｖについても同様である。
【０２２３】
このようにすることで、撮像範囲３２ｂ'と撮像範囲３３ｂ'との間の間隔ｄ２の範囲で欠落したトンネル６００の壁面の画像データを、撮像範囲３６ｂ'での撮像により補間することができる。また、撮像範囲３５ｂ'と撮像範囲３６ｂ'との間の間隔ｄ２の範囲で欠落したトンネル６００の壁面の画像データを、撮像範囲３２ｂ'での撮像により補間することができる。
【０２２４】
なお、シフト量Ｓ１は、間隔ｄ２の範囲におけるトンネル６００の壁面を撮像範囲３６ｂ'で撮像できるように、予め決定されている。
【０２２５】
ここで、撮像装置１００ｂは、トンネル６００の壁面を撮像する際に、車両５００を移動させながら、撮像部３２ｂ、３３ｂ、３５ｂ及び３６ｂにより所定のサンプリング周期で連続的に撮像を行い、画像データを図４のＨＤＤ１１４等に格納する。そのため、撮像部３２ｂ及び３３ｂで撮像した画像データにおける欠落部分を撮像部３５ｂ及び３６ｂで撮像した画像データで補間する処理は、格納した画像データに対して画像処理を実行することで行うことができる。
【０２２６】
一方、照明範囲３５ａ'及び３６ａ'を照明範囲３２ａ'及び３３ａ'に対し、移動方向５０１における同じ位置に配置すると、照明範囲３２ａ'及び３３ａ'と照明範囲３５ａ'及び３６ａ'とが重複する。そのため、本実施形態では、照明範囲３５ａ'及び３６ａ'を照明範囲３２ａ'及び３３ａ'に対し、移動方向５０１において、シフト量Ｓ２だけずらしている。そして、撮像部３５ｂ及び３６ｂは、シフト量Ｓ２だけずらされた照明範囲３５ａ'及び３６ａ'内を撮像する。これにより、照明範囲３２ａ'及び３３ａ'と、照明範囲３５ａ'及び３６ａ'とが重複することを防ぎ、照明撮像部３５及び３６は、非重複領域を撮像することが可能となる。
【０２２７】
＜効果＞
以上説明してきたように、本実施形態では、第１照明撮像部群３０１と、第２照明撮像部群３０２とを備える。第１照明撮像部群３０１は、移動方向５０１と交差する方向におけるトンネル６００の壁面上の異なる範囲をそれぞれが撮像する照明撮像部３２及び３３を含む。また、第２照明撮像部群３０２は、移動方向５０１と交差する方向におけるトンネル６００の壁面上の異なる範囲をそれぞれが撮像する照明撮像部３５及び３６を含む。
【０２２８】
そして、照明撮像部３５及び３６は、照明撮像部３２及び３３が撮像するトンネル６００の壁面上の範囲に対し、移動方向５０１と交差する方向にずれ、且つ一部が重複するトンネル６００の壁面上の範囲を撮像する。
【０２２９】
これにより、非重複領域を照明撮像部３２及び３３が撮像しようとした場合に生じる撮像できない範囲を、照明撮像部３５及び３６が撮像した画像データにより補間することができる。そして、トンネル６００の内周の壁面全体を、画像データの欠落なく撮像することができる。
【０２３０】
なお、図２１では、第２照明撮像部群３０２が第１照明撮像部群３０１に対して移動方向５０１にずれた位置に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。第２照明撮像部群３０２の撮像範囲を、上述したように第１照明撮像部群３０１の撮像範囲に対して移動方向５０１にずらすことができれば、第２照明撮像部群３０２が配置される位置は、第１照明撮像部群３０１に対して移動方向５０１にずれた位置でなくても良い。
【０２３１】
また、上述した以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０２３２】
（第２変形例）
ここで、実施形態の第２変形例について、図２３を参照して説明する。撮像装置１００ｃは、鉛直方向に沿った軸１０１ａを反転軸にして、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２を一体にして、反転させることができる装置である。
【０２３３】
図２３は、実施形態の第２変形例に係る撮像装置１００ｃの構成の一例を示す図（その１）であり、（ａ）は反転前の構成を示す図、（ｂ）は反転後の構成を示す図である。図２３（ａ）及び（ｂ）は、何れも前方から車両５００を見ている。
【０２３４】
図２３に示すように、撮像装置１００ｃは、鉛直方向に沿った軸１０１ａを反転軸にして、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２を一体にして、矢印１０２の方向に回転させ、反転させるターンテーブル１０１を備える。ここで、ターンテーブル１０１は「鉛直方向軸反転機構」の一例である。また、「反転」は、反転軸を回転軸にして、ほぼ１８０度回転させることをいう。
【０２３５】
図２３（ａ）では、撮像装置１００ｃに含まれる第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２は、図に向かって右側の方向を撮像することができる。
【０２３６】
一方、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の状態から反転させた後の状態である。この状態では、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２は、図に向かって左側の方向を撮像することができる。
【０２３７】
トンネル６００の壁面の撮像において、撮像装置１００ｃは、先ず、図２３（ａ）の状態で、車両５００により移動されながら、トンネル６００の内周の壁面の右側半分を撮像する。撮像した画像データはＨＤＤ１１４等に格納される。車両５００がトンネル６００の出口に到達すると、トンネル６００の内周の壁面の入口から出口までの撮像が完了し、その後、車両５００はトンネル６００の入口まで移動される。
【０２３８】
そして、ターンテーブル１０１を軸１０１ａ回りに反転させて、図２３（ｂ）の状態にする。その後、車両５００により移動されながら、トンネル６００の内周の壁面の左側半分を撮像する。撮像した画像データはＨＤＤ１１４等に格納される。車両５００がトンネル６００の出口に到達すると、トンネル６００の内周の壁面の入口から出口までの撮像が完了する。
【０２３９】
その後、ＨＤＤ１１４等に格納されたトンネル６００の内周の壁面の右側半分と左側半分の画像データを繋ぎ合わせることで、トンネル６００の内周の壁面全体の画像データを取得することができる。
【０２４０】
ここで、上述したように、トンネル６００の内周の壁面の右側半分と左側半分の撮像を、車両５００によるトンネル６００内の２回の移動で行う場合がある。本変形例では、このような場合に、ターンテーブル１０１を用いることで、撮像装置１００ｃの撮像方向の切替を簡単に行うことができる。
【０２４１】
また上述した例では、鉛直方向に沿った軸を反転軸にする例を示したが、車両５００の移動方向に沿った軸を反転軸にしても良い。図２４は、この場合の撮像装置１００ｄの構成の一例を示す図（その２）である。（ａ）は反転前の構成を示す図、（ｂ）は反転後の構成を示す図である。図２３と同様に、図２４（ａ）及び（ｂ）は、何れも前方から車両５００を見ている。
【０２４２】
図２４に示すように、撮像装置１００ｄは、車両５００の移動方向に沿った軸（図示を省略）を反転軸にして、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２を一体にして、矢印１０３の方向に回転させ、反転させるターンテーブル（図示を省略）を備える。このようなターンテーブルは「移動方向軸反転機構」の一例である。
【０２４３】
図２４（ａ）では、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２は、図に向かって右側の方向を撮像することができる。一方、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の状態から矢印１０３の方向に反転させた後の状態である。この状態では、第１照明撮像部群３０１及び第２照明撮像部群３０２は、図に向かって左側の方向を撮像することができる。
【０２４４】
撮像装置１００ｄの動作及び効果は、図２３を用いて説明したものと同様であるため、重複した説明を省略する。
【０２４５】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る撮像装置１００ｅについて説明する。
【０２４６】
第２の実施形態では、照明撮像部３２及び３３が非重複領域を撮像しようとした場合に生じる撮像できない範囲を、照明撮像部３５及び３６が撮像した画像データにより補間する例を示した。
【０２４７】
これに対し、本実施形態に係る撮像装置１００ｅは、車両５００の移動方向と交差する方向において、複数の照明撮像部のうちの各照明撮像部が撮像するトンネル６００の壁面上の範囲を変化させる範囲可変部を備える。そして、車両５００の移動方向と交差する方向における撮像範囲を少なくとも２回変化させて撮像を行うことで、第２照明撮像部群３０２を設けることなく、撮像できない範囲の画像データを補間する。
【０２４８】
図２５は、本実施形態に係る撮像装置１００ｅの構成の一例を示す斜視図である。図２５に示すように、撮像装置１００ｅは、範囲可変部の一例としての回転機構３７を備える。回転機構３７は、照明撮像部３２及び３３が固定されたベースプレート３１を、車両５００の移動方向５０１に沿った軸回りに回転可能に保持する。回転機構３７による矢印３８の方向への回転により、移動方向５０１に交差する方向において、照明撮像部３２及び３３による照明方向及び撮像方向を変化させることができる。回転機構３７による回転は、回転駆動させるモータ（図示を省略）を用いて行われても良いし、ユーザが手動で回転させても良い。また、回転させた後のベースプレート３１の固定には、公知のロック機構を適用可能である。
【０２４９】
図２６は、回転機構３７により図２５の状態から所定の角度だけ回転させた後の撮像装置１００ｅの構成の一例を示す図である。
【０２５０】
回転機構３７による回転角度は、以下の（４）式を満足するような角度であることが好適である。
Ｒ−（θ１＋θ２）／２  ＜  ΔＲ  ＜  θ１／２  ・・・（４）
ここで、ΔＲは、照明撮像部３３の撮像方向を、照明撮像部３３に隣接する照明撮像部３２側に変化させた角度変化分である。
【０２５１】
（４）式の条件を満足するように回転機構３７により回転させることで、照明撮像部３２及び３３が非重複領域を撮像しようとした場合に生じる撮像できない範囲を、回転後の照明撮像部３２及び３３の撮像範囲での撮像により補間することができる。
【０２５２】
図２７は、本実施形態に係るトンネル６００の壁面上における各照明部の照明範囲と各撮像部の撮像範囲との関係の一例を示す図である。照明範囲３２ａ'及び３３ａ'と撮像範囲３２ｂ'及び３３ｂ'は、撮像装置１００ｅが図２５の状態、すなわち回転機構３７により回転させる前の状態でのものである。一方、照明範囲３９ａ'及び４０ａ'と撮像範囲３９ｂ'及び４０ｂ'は、撮像装置１００ｅが図２６の状態、すなわち回転機構３７により回転させた後の状態でのものである。
【０２５３】
図２８は、本実施形態に係る撮像装置１００ｅによる撮像動作の一例を示すフローチャートである。
【０２５４】
先ず、ステップＳ２８１において、撮像装置１００ｅは、トンネル６００の入口を開始位置として、車両５００により移動されながらトンネル６００の壁面を撮像する。また、撮像装置１００ｅは、撮像した画像データをＨＤＤ１１４等に格納する。
【０２５５】
続いて、ステップＳ２８２において、車両５００の運転者等のユーザは、車両５００がトンネル６００の出口まで到達して、車両５００の移動方向におけるトンネル６００全体の撮像が完了したか否かを判定する。
【０２５６】
ステップＳ２８２で、撮像が完了したと判定された場合（ステップＳ２８２、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２８３に移行し、撮像が完了していないと判定された場合（ステップＳ２８２、Ｎｏ）は、ステップＳ２８２の動作が、撮像を完了するまで行われる。
【０２５７】
続いて、ステップＳ２８３において、ユーザは、車両５００をトンネル６００の入口の開始位置に移動させる。
【０２５８】
続いて、ステップＳ２８４において、車両５００がトンネル６００の入口に到達後、車両５００は停止され、ユーザは、撮像装置１００ｅの回転機構３７のロックを解除する。
【０２５９】
続いて、ステップＳ２８５において、ユーザは、回転機構３７を所定の角度だけ回転させる。
【０２６０】
続いて、ステップＳ２８６において、ユーザは、所定の角度だけ回転させた後、回転機構３７をロックする。
【０２６１】
続いて、ステップＳ２８７において、撮像装置１００ｅは、トンネル６００の入口を開始位置として、車両５００により移動されながらトンネル６００の壁面を撮像する。また、撮像装置１００ｅは、撮像した画像データをＨＤＤ１１４等に格納する。
【０２６２】
続いて、ステップＳ２８８において、ユーザは、車両５００がトンネル６００の出口まで到達して、トンネル６００の全体の撮像が完了したか否かを判定する。
【０２６３】
ステップＳ２８８で、撮像が完了したと判定された場合（ステップＳ２８８、Ｙｅｓ）は、ステップＳ２８９に移行し、撮像を完了していないと判定された場合（ステップＳ２８８、Ｎｏ）は、ステップＳ２８８の動作が、撮像が完了するまで行われる。
【０２６４】
続いて、ステップＳ２８９において、撮像装置１００ｅは、ＨＤＤ１１４等に格納された画像データを読み出し、照明撮像部３２及び３３が非重複領域を撮像しようとした場合に生じる画像データの欠落を補間する処理を実行する。
【０２６５】
このようにして、撮像装置１００ｅによる撮像を行い、トンネル６００の内周の壁面全体の画像データを取得することができる。
【０２６６】
以上説明したように、本実施形態では、回転機構３７を備え、回転機構３７による回転により図２２と同様の照明範囲と撮像範囲を実現でき、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０２６７】
なお、本実施形態では、回転機構３７を用いて照明撮像部３２及び３３を一体にして回転させたが、照明撮像部３２と照明撮像部３３をそれぞれ独立して回転させても良い。
【０２６８】
尚、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０２６９】
以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２７０】
具体的には、カメラを搭載する車両としては２輪車、一般車などの４輪車、建設・農業・産業車両、鉄道車両、特殊車両であってもよく、また、ドローンなどの飛行体であってもよい。これらまとめて移動体と称する。
【０２７１】
また実施形態では、構造物の一例としてトンネルを説明したが、これに限るものではなく、構造物には、気体、液体、粉体、粒体物質の輸送に用いる配管も含まれる。また、構造物には、昇降機（エレベータ）が移動する縦穴状の鉄筋コンクリート構造等の昇降路（エレベータシャフト）も含まれる。
【０２７２】
また、実施形態は、撮像方法も含む。例えば、撮像方法は、移動体に設けられた状態で被写体を撮像する撮像装置による撮像方法であって、前記移動体の移動方向に交差する方向で、前記被写体上の異なる範囲を、それぞれが撮像する複数の照明撮像部を有し、前記複数の照明撮像部のそれぞれは、前記被写体上の少なくとも一部の照明範囲を照明する照明部と、前記照明範囲に含まれる領域を撮像する撮像部と、を含み、前記複数の照明撮像部によるそれぞれの前記照明範囲が、前記被写体上で重ならない非重複領域を撮像する。このような撮像方法により、上述の撮像装置と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２７３】
３０            フレーム
３１、３４      ベースプレート
３２、３２Ａ、３３、３５、３６      照明撮像部
３２ａ、３３ａ、３５ａ、３６ａ      照明部
３２ｂ、３３ｂ、３５ｂ、３６ｂ      撮像部
３２ａ'、３３ａ'、３５ａ'、３６ａ'  照明範囲
３２ｂ'、３３ｂ'、３５ｂ'、３６ｂ'  撮像範囲
３０１          第１照明撮像部群
３０２          第２照明撮像部群
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ  撮像装置
１１０          撮像制御部
１１１          ＣＰＵ
１１２          ＲＯＭ
１１３          ＲＡＭ
１１４          ＨＤＤ
１１５          外部Ｉ／Ｆ
１１６          ブザー
１１７          システムバス
１４１          ＴＯＦセンサ
１６０          ＩＭＵ
１７０          車速計／移動距離計
２００          スライドユニット
２１０、２２０  レール
２３０          ベース
２３１          嵌合孔
２４０          ガイドシャフト
２５１、２５２  ガイドシャフト保持部材
２６１、２６２  フレーム
３００          カメラユニット
３１０、４１０  ベースプレート
３２１、３２２  レール接続部
３３１、３３２、３３３、３３４  カメラ
３３１−１、３３４−１  レンズ
３３１−１ａ    絞り
３３１−２、３３４−２  ラインＣＣＤ
３４１、３４２、４４１、４４２  シャフト連結部
３４１−１、３４２−１  貫通孔
３５０、４５０  インデックスプランジャ
３６１、３６２、３６４  撮像範囲
３６３          撮像方向
４００          照明ユニット
４３１、４３２、４３３、４３４、４３５、４３６  照明部
４３１−１      レンズ
４３１−１ａ    絞り
４３１−２      光源
４５１          プランジャ
４５２          プランジャ保持部
４６１、４６２、４６４  照明範囲
４６３          照明方向
５００          車両
６００          トンネル
７００          道路
７１０、７２０  車線
７３０          歩道
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２７４】
【特許文献１】特開２０１６−２１８５５５号公報
【図１】
2020155902.tif 000003
【図２】
2020155902.tif 000004
【図３】
2020155902.tif 000005
【図４】
2020155902.tif 000006
【図５】
2020155902.tif 000007
【図６】
2020155902.tif 000008
【図７】
2020155902.tif 000009
【図８】
2020155902.tif 000010
【図９】
2020155902.tif 000011
【図１０】
2020155902.tif 000012
【図１１】
2020155902.tif 000013
【図１２Ａ】
2020155902.tif 000014
【図１２Ｂ】
2020155902.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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