(57)【要約】【課題】検知範囲の環境や場所に適応した固有の条件設定による的確な判定ができ、正確で高精度な検知が可能な検知システムおよびその信号処理方法、プログラムを提供する。【解決手段】検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ちその属性の状態変化を含む情報を記憶する状態記憶部１８と、状態記憶部１８に記憶されている属性情報を取得し参照し検知範囲の位置における属性に適した属性値で検知判定処理を行う判定部１６と、判定部１６にて得られた検知情報から全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を位置記憶部１４４に記憶可能な被写体位置決定部１７と、を有し、判定部１６は光源の番号および属性情報に含まれる画像の所定範囲に位置する応答速度値を取得し、取得した位置の検知応答速度値から検知時間を決定し、その位置に適した応答速度で検知判定処理を行う。【選択図】図１
2014239554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光源と、
上記光源または上記光源によって照射された被写体を撮像する少なくとも一つの撮像装置と、
上記撮像装置から取得した信号に対する解析処理を行う解析処理部と、
上記解析処理部の解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する検知判定処理を行う判定部と、
複数の被写体の少なくとも画像における検知範囲を含む位置に関する検知情報を記憶可能な位置記憶部と、
少なくとも上記検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を記憶する状態記憶部と、
上記判定部にて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として上記位置記憶部に記憶可能な被写体位置決定部と、を有し、
上記解析処理部は、
上記撮像装置から所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行い、当該解析処理の演算結果を上記判定部に出力し、
上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行い、
上記判定部は、
光源または被写体を特定する情報および上記属性情報に含まれる、上記位置記憶部で指定する画像の所定範囲に位置する応答速度値を取得し、取得した位置の検知応答速度値から検知時間を決定し、その位置に適した応答速度で検知判定処理を行う
検知システム。
【請求項２】
上記判定部は、
応答速度値テーブルから速度カウンタの値を取得し、遮断発生カウント値が上記速度カウンタの値より大きいか否かを判定し、
上記遮断発生カウント値が速度カウンタの値より大きくない場合、遮断物である被写体がないものとして、遮断発生カウント値はそのままに保持して、遮断判定結果情報を設定し、
上記遮断発生カウント値が上記速度カウンタの値より大きい場合、遮断物である被写体があるものとして、遮断位置情報を取得し、上記遮断発生カウント値をクリアして、遮断判定結果情報を設定する
請求項１記載の検知システム。
【請求項３】
上記解析処理部の解析結果を含む信号から少なくともノイズ低減処理を行って、上記判定部に入力するフィルタ処理部を有し、
上記フィルタ処理部は、
上記状態記憶部に記憶されている上記属性情報のうち上記位置記憶部で指定する画像の所定範囲に位置する被写体感度値を取得し、その位置の被写体感度値に適した被写体の閾値判定処理を行う
請求項１または２記載の検知システム。
【請求項４】
上記フィルタ処理部は、
上記状態記憶部から取得した上記被写体感度値がノイズ除去のための閾値より大きいか否かの判定を行い、上記被写体感度値が上記閾値より大きい場合には遮断物である被写体がないものとして閾値判定結果情報を設定し、上記被写体感度値が上記閾値より大きくない場合には、遮断物である被写体があるものとして閾値判定結果情報を設定して、上記判定部に供給する
請求項３記載の検知システム。
【請求項５】
上記状態記憶部は、
複数の検知範囲が任意のグループとして関連付けられ、当該グループ分けした状態を記憶可能で、当該グループ単位で結果判定の条件を指定するパラメータを記憶し、
上記判定部は、
上記状態記憶部に記憶されている上記グループ情報を取得し、グループ単位で再判定可能であり、
上記被写体位置決定部は、
取得した位置決定後の検知範囲において、位置決定後の検知判定に上記応答速度を含む固有の属性情報を付加する第１処理と、
上記第１処理で取得した複数の光源または光源に照射された被写体の位置決定後の検知範囲において、複数の光源または被写体位置の判定結果をグループ化して、条件が指定されたパラメータに基づいてグループ単位で再判定する第２処理と、を行うことが可能である
請求項１から４のいずれか一に記載の検知システム。
【請求項６】
上記状態記憶部は、
上記属性情報に加えて、検知情報が属するグループ番号、グループに属するメンバーの演算情報、グループメンバーの属性情報の判定結果に対する演算結果による判定結果を含むグループ別情報を記憶し、
上記判定部は、
光源または被写体を特定する情報を取得し、上記グループ別情報に含まれる、グループ番号情報を取得し、その情報を基にグループ別状態を判定し、
上記グループ別状態の判定に際し、
このグループ番号が存在するか否かを判定し、グループ番号が存在する場合、グループ番号の演算情報を上記状態記憶部から取得し、このグループ番号に属する光源または被写体の判定結果すべてに対して論理演算を行い、当該グループ番号の判定結果を取得する
請求項５記載の検知システム。
【請求項７】
上記状態記憶部は、
上記属性情報に加えて、検知情報が属するグループ番号毎に、グループに属するメンバーの演算情報、およびグループメンバーの属性情報の判定結果に対する演算結果による判定結果、連結数、連結グループ番号を含むグループ連結情報を記憶し、
上記判定部は、
上記グループ連結情報に含まれる、グループの連結情報を取得し、その情報を基にグループの連結状態での判定を行い、
上記グループの連結状態での判定に際し、
このグループ番号に連結グループが存在するか否かを判定し、グループ番号に連結番号が存在する場合、連結するグループ番号の演算情報を上記状態記憶部から取得し、連結グループ番号の判定結果すべてに対して論理演算を行い、当該グループ番号の判定結果を取得する
請求項５または６記載の検知システム。
【請求項８】
上記被写体位置決定部は、
検知範囲の幅が１つのみで固定の場合の第１のモードと、
上記検知範囲の決定において、被写体の大きさを測定し、その座標（ｘ，ｙ）幅をあらかじめ用意したテーブルから現在の座標（ｘ、ｙ）幅を超えたもしくは以下になった大きさのテーブル値の検知範囲を選択する第２のモードと、を有し、
上記第１のモードと上記第２のモードのいずれかを選択可能であり、
上記第２のモードにおいては、
あらかじめ設定された数の検索ブロック毎にｘ方向およびｙ方向の全ラインの検索を行ってから、検知範囲の検索処理を行い、上記ライン検索で検知できた連続する縦横ブロックを１つの範囲として当該ブロックの検出強度の総和平均値を求め、検知範囲を決定する
請求項１から７のいずれか一に記載の検知システム。
【請求項９】
上記被写体位置決定部は、
各決定範囲において、検知強度の範囲微調整は各検知範囲毎に４方向もしくは８方向に検知強度を調査し、最も検知強度の高い場所で最終決定する
請求項８記載の検知システム。
【請求項１０】
少なくとも一つの光源または当該光源によって照射された被写体を少なくとも一つの撮像装置で撮像する撮像ステップと、
撮像装置から所定走査面周期ごとに信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行う解析処理ステップと、
上記解析処理ステップの解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する検知判定処理を行う判定ステップと、
少なくとも検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を状態記憶部に記憶する状態記憶ステップと、
上記判定ステップにて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として位置記憶部に記憶する被写体位置決定ステップと、を有し、
上記解析処理ステップにおいて、
上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行うステップを含み、
上記判定ステップにおいて、
光源または被写体を特定する情報および上記属性情報に含まれる、上記位置記憶部で指定する画像の所定範囲に位置する応答速度値を取得し、取得した位置の検知応答速度値から検知時間を決定し、その位置に適した応答速度で検知判定処理を行うステップを含む
検知システムの信号処理方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの光源または当該光源によって照射された被写体を少なくとも一つの撮像装置で撮像する撮像処理と、
撮像装置から所定走査面周期ごとに信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行う解析処理と、
上記解析処理の解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する検知判定処理を行う判定処理と、
少なくとも検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を状態記憶部に記憶する状態記憶処理と、
上記判定処理にて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として位置記憶部に記憶する被写体位置決定処理と、を有し、
上記解析処理において、
上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行う処理を含み、
上記判定処理において、
光源または被写体を特定する情報および上記属性情報に含まれる、上記位置記憶部で指定する画像の所定範囲に位置する応答速度値を取得し、取得した位置の検知応答速度値から検知時間を決定し、その位置に適した応答速度で検知判定処理を行う処理を含む
検知システムの信号処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、撮像装置等を用いて被写体の状態を検知する検知システムおよびその信号処理方法、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１に示す夜間の防犯システム等に用いられる撮像装置が提案されている。
この撮像装置は、信号処理部を有し、光源を周波数１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚ（電源に５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用電源を用いた場合、光源はその倍の１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚでその明るさが変動する）より高い高周波で変調する。さらに、信号処理部はこの高周波変調信号を検出する検出部を有している。
ただし、この撮像装置はその変調周波数より高いフレームレートを持っている必要がある。
【０００３】
ところで、一般に広く普及している撮像装置はＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式またはＰＡＬ（Phase Alternating Line）方式と呼ばれる規格が採用されている。
このような規格を採用した撮像装置はフレームレートが遅いため、たとえば特許文献１に示すような防犯システムの撮像装置として使用できない。
【０００４】
そこで、光源または光源に照射された被写体の状態を検知でき、ＮＴＳＣ等の規格を採用した防犯システムに適用可能な検知システムが提案されている（特許文献２参照）。
この検知システムは、光源の周波数成分の被写体の状態を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０１９３０９号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記検知システムは、複数の光源のそれぞれの動体検知範囲の状態において共通パラメータによりその検知状態の取得および閲覧をする検知システムであり、それぞれの動体検知範囲の環境や場所に適応した固有の条件設定による的確な判定が困難であった。
たとえば、地点Ａが屋外環境で車両検知用途とし、地点Ｂが屋内環境で人感検知用途の場合、動体検知範囲の被写体感度や応答速度の検知パラメータに違いがあり、共通のパラメータでは適正は検知が難しい場合がある。
また、１つの動体検知範囲では、動体物の特定が難しく不要物も含めた判定をしてしまう場合があった。
【０００７】
本発明は、光源または光源に照射された被写体の状態を検知できることはもとより、動体検知範囲の環境や場所に適応した固有の条件設定による的確な判定が可能で、正確で高精度な検知が可能な検知システムおよびその信号処理方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点の検知システムは、少なくとも一つの光源と、上記光源または上記光源によって照射された被写体を撮像する少なくとも一つの撮像装置と、上記撮像装置から取得した信号に対する解析処理を行う解析処理部と、上記解析処理部の解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する判定部と、複数の被写体の画像における検知範囲を含む位置に関する情報を記憶可能な位置記憶部と、少なくとも上記検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を記憶する状態記憶部と、上記判定部にて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として上記位置記憶部に記憶可能な被写体位置決定部と、を有し、上記解析処理部は、上記撮像装置から所定走査面周期ごとに上記信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行い、当該解析処理の演算結果を上記判定部に出力し、上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行い、上記判定部は、上記状態記憶部に記憶されている上記属性情報を取得し参照し、検知範囲の位置における当該属性に適した属性値で検知判定処理を行う。
【０００９】
本発明の第２の観点の検知システムの信号処理方法は、少なくとも一つの光源または当該光源によって照射された被写体を少なくとも一つの撮像装置で撮像する撮像ステップと、撮像装置から所定走査面周期ごとに信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行う解析処理ステップと、上記解析処理ステップの解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する判定ステップと、少なくとも上記検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を状態記憶部に記憶する状態記憶ステップと、上記判定ステップにて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として位置記憶部に記憶する被写体位置決定ステップと、を有し、上記解析処理ステップにおいて、上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行うステップを含み、上記判定ステップにおいて、上記状態記憶部に記憶されている上記属性情報を取得し参照し、検知範囲の位置における当該属性に適した属性値で検知判定処理を行うステップを含む。
【００１０】
本発明の第３の観点は、少なくとも一つの光源または当該光源によって照射された被写体を少なくとも一つの撮像装置で撮像する撮像処理と、撮像装置から所定走査面周期ごとに信号を取得し、複数の異なる走査面間で当該信号の信号レベル差から当該信号レベル差の時間平均を求め、さらに当該時間平均の値をもとに所定の演算を行う解析処理を行う解析処理と、上記解析処理の解析結果により上記光源または被写体の状態を検知して判定する判定処理と、少なくとも上記検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、当該属性の状態変化を含む情報を状態記憶部に記憶する状態記憶処理と、上記判定処理にて得られた検知情報から、全画像における被写体の位置と大きさを検索して検知範囲を含む被写体の位置を決定し、被写体に関する検知範囲を含む検知情報を取得して、当該検知情報を上記位置に関する情報として位置記憶部に記憶する被写体位置決定処理と、を有し、上記解析処理において、上記位置記憶部に上記検知情報が記憶されている場合には上記検知情報において指定される検知位置範囲の画像に対して選択的に上記解析処理を行う処理を含み、上記判定処理において、上記状態記憶部に記憶されている上記属性情報を取得し参照し、検知範囲の位置における当該属性に適した属性値で検知判定処理を行う処理を含む検知システムの信号処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源または光源に照射された被写体の状態を検知できることはもとより、動体検知範囲の環境や場所に適応した固有の条件設定による的確な判定をすることができ、正確で高精度な検知を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る検知システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る位置記憶部において保存する情報テーブルの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る被写体位置決定部における被写体の位置決定前と位置決定後の状態を概念的に示す図である。
【図４】本実施形態に係る被写体位置決定部において位置決定を行うために参照する検知範囲の（ｘ，ｙ）幅テーブル情報の一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る位置検索情報記憶部に格納される検知情報の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納される属性記述子の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納されるグループ記述子の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納されるグループ連結記述子の一例を示す図である。
【図９】１つの撮像装置（カメラ）で検知したときに位置決定後の検知範囲を示している。
【図１０】４つの撮像装置（カメラ）で４画面分割装置を使用したときの位置決定後の検知範囲を示している。
【図１１】それぞれ複数の検知範囲を含む２つのグループに分けて、グループ単位で再判定を行う場合のグループ設定例を示す図である。
【図１２】それぞれ１または複数の検知範囲を含む３つのグループに分けて、グループ単位で再判定を行う場合のグループ設定例を示す図である。
【図１３】本実施形態に係る被写体位置決定部における基本的な検知位置の決定処理を具体的に説明するためのフローチャートであって、位置決定処理を行う場合の処理を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る被写体位置決定部における検知位置の決定処理を具体的に説明するためのフローチャートであって、位置決定処理を行わない場合の処理を示す図である。
【図１５】１つの光源もしくは反射光の被写体の検索法を説明するための図である。
【図１６】検知範囲の微調整処理を説明するための図である。
【図１７】本実施形態に係る検知システムの動作概要を、被写体位置決定処理を中心に説明するためのフローチャート図である。
【図１８】本実施形態に係る検知システムの動作概要を、被写体位置決定処理を中心に説明するためのフローチャート図である。
【図１９】図１７の検知感度値を取得し、検知感度を判定する処理を示すフローチャートである。
【図２０】図１７の応答速度値を取得し、応答速度値を閾値に設定する処理を示すフローチャートである。
【図２１】図１７の故障状態を取得し、故障状態を判定する処理を示すフローチャートである。
【図２２】図１７のその他ステータスを取得し、その他ステータス状態を判定する処理を示すフローチャートである。
【図２３】図１７のグループ番号情報を取得し、グループ別状態を判定する処理を示すフローチャートである。
【図２４】図１７のグループの連結対象を取得し、グループの連結状態と検知判定する処理を示すフローチャートである。
【図２５】本実施形態に係るＣＣＤの構造を説明するための一例を示す図である。
【図２６】図２５のＣＣＤの時系列を説明するための図である。
【図２７】単板補色フィルタ型ＣＣＤの画素の一配列例を示す図である。
【図２８】奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤにおける色信号の組み合わせの一例を示す図である。
【図２９】本実施形態に係る光源解析処理部の輝度信号の信号処理法を説明するためのタイミングチャートである。
【図３０】光源１１に含まれる周波数成分についての波形Ｗ６を示す図である。
【図３１】デューティー比Ｄと２乗和ＳＡＣＢＤとの関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に関連づけて説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る検知システムの構成例を示す図である。
【００１５】
本検知システム１０は、光源１１（−１〜−ｎ）、撮像装置１２（−１〜−ｎ）、輝度信号抽出部１３、光源解析処理部１４、フィルタ処理部１５、判定部１６、被写体位置決定部１７、被写体状態記憶部１８、グループ関連付け判定部１９、および多画面入力分割装置２０を有する。なお、図１の例ではｎは４である。
光源解析処理部１４は、第１の演算部（Ａ）１４１、第２の演算部（Ｂ）１４２、演算処理部（時間平均２乗和演算処理部）１４３、および位置記憶部１４４を有する。
被写体位置決定部１７は、位置検索処理部１７１および位置検索情報記憶部１７２を有する。
被写体状態記憶部１８には、後述する属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］、グループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］、およびグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］が、たとえばテーブルとして記憶される。
【００１６】
本検知システム１０は、光源または光源に照射された被写体の状態を検知できるシステムである。
本検知システム１０は、光源の信号成分から不要な動体物を除去し高精度に複数の被写体の位置と大きさを検知し、被写体位置のそれぞれの範囲を同一撮像装置（カメラ）もしくは、複数の撮像装置（カメラ）で監視して、それぞれの範囲の動体検知をすることが可能である。
さらに、本検知システム１０は、それぞれの動体検知範囲の状態において各種属性情報をそれぞれ持ち、その属性の状態変化を記憶する記憶部（メモリ）を有し、その状態変化の状態を取得および参照（閲覧）することが可能である。
その各種属性情報には、応答速度、被写体感度、光源の故障状態、その他ステータス、判定結果等を被写体状態記憶部に記憶できる。
また、それぞれの検知範囲を任意のグループとして関連付け、そのグループ分けした状態を被写体状態記憶部に記憶でき、そのグループ単位で結果判定の条件を指定するパラメータを記憶し、グループ単位で状態の判定、変化を取得、参照（閲覧）することが可能である。
また、グループ化して結果判定するパラメータとして、論理和、論理積による論理演算もしくは、比較演算として＝、＞、＜、≠、もしくは単独による、演算の判定結果を取得し出力することが可能である。
また、本検知システム１０は、それぞれのグループ化情報および属性情報をステータス表示する機能を有している。
【００１７】
光源１１−１〜１１−４は、所定の輝度で被写体を照明する。光源１１の輝度は可変であり、撮像装置１２が有する撮像素子の電荷蓄積時間内の輝度が、撮像装置１２−１〜１２−４のフィールド周期の４ｎ倍周期で変化する。ここで、ｎ＝１、２、３、…である。
【００１８】
本実施形態に係る検知システム１０で使用する撮像装置１２−１〜１２−４は、以下のような仕様の撮像装置を採用している。
本撮像装置１２−１〜１２−４を構成する撮像素子は一例として、単板補色フィルタ、フィールド蓄積型インターライン転送ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ（以後、単にＣＣＤと記述する）を用いる。
また、一例として撮像装置１２−１〜１２−４のテレビジョン方式はＮＴＳＣ方式、走査方式はインターレースを採用し、走査周波数は水平周波数が１５．７３４ＫＨｚで垂直周波数は５９．９４Ｈｚである。
このような構成の撮像装置１２−１〜１２−４は、光源１１−１〜１１−４によって照明された被写体を撮像し、撮像して得た信号を輝度信号抽出部１３に出力する。
なお、ここではＣＣＤイメージセンサを例示しているがＣＭＯＳイメージセンサも適用可能である。
【００１９】
光源１１−１からの映像は撮像装置１２−１〜１２−４により取得され、輝度信号抽出部１３によって、輝度信号が抽出される。
複数の撮像装置１２−１〜１２−４がある場合には、多画面入力分割装置２０により１つの映像信号に変換し、輝度信号抽出部１３で輝度信号を抽出する。
【００２０】
輝度信号抽出部１３は、入力された信号から輝度信号を抽出し、この輝度信号を光源解析処理部１４の第１の演算部１４１および第２の演算部１４２に出力する。
輝度信号抽出部１３により抽出される輝度信号は、演算に最適化された信号レベルに調節される。
その信号レベルは、第１の演算部１４１、第２の演算部１４２、演算処理部１４３の出力値においてオーバーフローしない信号レベルである必要がある。そのため、輝度信号抽出部１３は、輝度信号レベルを調整する回路を含む。
輝度信号レベルの調整値はいくつかのモードがある場合には、モード切り替えが可能なテーブルをもっていてもかまわない。そのモードはＮＴＳＣやＰＡＬなどの映像信号規格、撮像装置の周波数モードであってもよい。
【００２１】
光源解析処理部１４において、第１の演算部１４１は、入力された輝度信号を撮像素子の同一領域において、ｍ番目と（ｍ＋２）番目のフィールドにおける輝度信号のレベル差の時間平均を求める。
この第１の演算部１４１の出力結果Ａは、演算処理部１４３に出力される。
第２の演算部１４２は、入力された輝度信号の同一領域において、（ｍ＋１）番目と（ｍ＋３）番目のフィールドにおける輝度信号のレベル差の時間平均を求める。
この第２の演算部１４２の出力結果Ｂは、演算処理部１４３に出力される。
なお、この第１の演算部１４１と第２の演算部１４２の動作の詳細については後述する。
第１の演算部１４１および第２の演算部１４２は、位置記憶部１４４に記憶されている画像を解析する演算範囲の指定情報に従って演算処理を行う。
【００２２】
第１の演算部１４１から出力される出力結果Ａと第２の演算部１４２から出力される出力結果Ｂは演算処理部１４３に入力される。
演算処理部１４３は出力結果の２乗和の値（Ａ２＋Ｂ２）を求め、フィルタ処理部１５に出力する。
演算処理部１４３は、位置記憶部１４４に記憶されている画像を解析する演算範囲の指定情報に従って演算処理を行う。
【００２３】
位置記憶部１４４は、たとえば被写体位置決定部１７で決定される、光源の信号成分から不要な動体物を除去し高精度に検知された複数の被写体の位置および大きさの検知情報を記憶する。
このように、光源解析処理部１４は、第１の演算部１４１と第２の演算部１４２の画像解析する演算範囲を指定可能な、位置記憶部１４４を備える。
位置記憶部１４４は複数（ｎ）個の位置情報を記憶できる。
そのため、光源解析処理部１４の検知処理は光源もしくは光源に照射された被写体の検知において、位置記憶部１４４で指定する画像の範囲(たとえば範囲 Mn = [x1,y1 - x2,y2])におけるｎ個分の解析処理を、１フレーム内で処理を行う。
または、１フレームの時間内でｎ個分の解析処理を行えない場合には、１フレームでの解析処理は１つのｎの範囲で行い、その完了後次のフレームから２つ目の範囲の解析処理を順時行う方法でもかまわない。
解析処理により得たｎ個の指定範囲の画像は光源もしくは光源に照射された被写体があれば、検知画像として取得できる。
光源解析処理部１４は、位置記憶部１４４に位置情報等が記憶されていない初期状態においては検知範囲が指定されないことから、選択的な検知処理ではなく全体の画像に対する光源解析処理を行う。
【００２４】
また、位置記憶部１４４は不揮発性メモリ、もしくは設定ファイルであった場合、停電時などにも影響なく検知位置を復帰できる。また、被写体位置決定を行うか否かを選択するフラグを有する。
また、位置記憶部１４４の一部は揮発性メモリを有し、一時記憶用に利用できる。
位置記憶部１４４は、たとえば被写体の位置座標、大きさ、被写体の周波数検知感度（信号レベル）、被写体個別番号等の情報を保存する機能を有する。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る位置記憶部１４４において保存する情報テーブルの一例を示す図である。
【００２６】
図２において、「Ｎｏ」は被写体の個別番号を示す。「ｘ，ｙ」は被写体の開始位置座標を示し、「ｘｅ，ｙｅ」は被写体の終了位置座標を示す。「ｎ」は被写体の数に対応した番号を示す。「ｌｅｖｅｌ」は被写体の周波数感度である信号レベル（信号強度）を示す。
このテーブルＴＢＬ１の例では、「Ｎｏ．１」の被写体は、開始位置座標が「１０，１０」、終了位置座標が「２０，２０」の１番目の被写体であり、その信号レベルは相対的に「４０」である。
「Ｎｏ．２」の被写体は、開始位置座標が「３０，３０」、終了位置座標が「５０，６０」の２番目の被写体であり、その信号レベルは相対的に「４３」である。
「Ｎｏ．３」の被写体は、開始位置座標が「１００，１００」、終了位置座標が「１２０，１２０」の３番目の被写体であり、その信号レベルは相対的に「５０」である。
「Ｎｏ．４」の被写体は、開始位置座標が「３００，３００」、終了位置座標が「３２５，３１５」の４番目の被写体であり、その信号レベルは相対的に「６０」である。
【００２７】
以上のように、本実施形態の光源解析処理部１４では、複数の被写体の位置に関する情報を記憶できるメモリである位置記憶部１４４を備え、その位置記憶部１４４に被写体位置を示す画像領域の座標値と被写体番号等の、被写体の検知情報をもつ。
光源解析処理部１４は、その位置記憶部１４４に記憶されている検知位置座標が存在する場合は、その座標で指定される検知位置範囲の画像を解析（検知）する機能を有している。
位置記憶部１４４への検知情報の記憶は被写体位置決定部１７で行う。
【００２８】
光源解析処理部１４は、たとえば図示しない制御系により指定されるあるいは位置記憶部１４４の検知情報の有無に応じて自動的に切り替わる２つのモード、具体的には全画素検知モードと被写体位置検知モードで動作可能である。
全画素検知モードでは、光源解析処理部１４は、位置記憶部１４４に位置情報等が記憶されていない初期状態においては検知範囲が指定されないことから、選択的な解析処理ではなく全体の画像に対する光源解析処理を行う。
この全画素検知モードにおける検知結果に基づいて、後述する被写体位置決定部１７で、複数の被写体の位置に関する情報が検知されて、この検知情報が位置記憶部１４４に記憶される。
たとえばこの検知情報が位置記憶部１４４に記憶されると、光源解析処理部１４は、全画素検知モードから被写体位置検知モードに切り替わる。
被写体位置検知モードでは、光源解析処理部１４は、その位置記憶部１４４に記憶されている検知位置座標等に基づいて、その座標で指定される検知位置範囲の画像を解析（検知）する。
この光源解析処理部１４を有することから、本検知システム１０は、光源もしくは光源に照射された被写体の位置だけ検知することができ、被写体として除外する位置は検知しないため、高速かつ対ノイズ性にも効果があり、高精度に検知できる。
【００２９】
フィルタ処理部１５は、上述した初期状態時には、全体の画像をフィルタ処理によりノイズ低減を行い判定部１６に出力する。
フィルタ処理部１５は、光源解析処理部１４におけるｎ個の検知画像をフィルタ処理によりノイズ低減や検知されなかった部分の消去を行い判定部１６に出力する。
フィルタ処理部１５は、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、被写体感度値（位置記憶部で指定する画像の範囲Ｍｎに位置する）からその位置の被写体感度値に適した被写体の閾値判定処理を行う。この閾値はノイズ除去の閾値に相当する。
【００３０】
上述した初期状態においては、判定部１６は、演算処理部１４３から出力され、フィルタ処理部１５でノイズ低減された全体画像の２乗和の値（Ａ２＋Ｂ２）に基づいて、撮像装置１２によって撮像された被写体が、たとえば、静止あるいは動作しているかを判定する(検知状態を判定する)。なお、この判定部１６の動作の詳細については後述する。
判定部１６は、演算処理部１４３から出力され、フィルタ処理部１５でノイズ低減や検知されなかった部分が消去された検知画像の２乗和の値（Ａ２＋Ｂ２）に基づいて、撮像装置１２によって撮像された被写体が、たとえば、静止あるいは動作しているかを判定する（検知状態を判定する）。なお、この判定部１６の動作の詳細については後述する。
判定部１６は、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、応答速度値（位置記憶部で指定する画像の範囲Ｍｎに位置する）からその位置の検知応答速度値に適した応答速度で検知判定処理を行う。
判定部１６は、被写体状態記憶部１８に記憶されているグループ情報（グループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］、グループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］）を取得し、そのグループ情報に従ってグループ単位で再判定可能である。
【００３１】
被写体位置決定部１７は、判定部１６にて得られた検知状態から、全画像の中から被写体の位置を検索する位置検索処理部１７１、および位置検索処理部１７１の位置検索結果を格納する位置検索情報記憶部１７２を有する。
【００３２】
図３（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る被写体位置決定部における被写体の位置決定前と位置決定後の状態を概念的に示す図である。
図３（Ａ）に示すように、位置決定前の被写体ＯＢＪ１，ＯＢＪ２が検索され、検索結果から図３（Ｂ）に示すように、矩形の枠ＤＴＲＧ１，ＤＴＲＧ２に示す範囲に被写体ＯＢＪ１，ＯＢＪ２の位置が決定され、その範囲が光源解析処理部１４の解析対象および判定部１６の検知対象となる。
この位置決定後の範囲等の検知情報［ｐｔ］は、光源解析処理部１４の位置記憶部１４４に格納される。本実施形態においては、上述したようにその範囲の検知のみ行うことが可能な被写体位置検知モードと全画像を対象とする全画像検知モードを持つ。
たとえば、特定の位置の被写体のみを検知することが必要な用途では、位置記憶部１４４に格納された範囲の被写体位置検知モードで動作させる。
その場合、上述したように、特定の位置を設定するために被写体位置決定部１７により、最初に被写体対象位置を検索し位置記憶部１４４に格納し、以降は記憶された位置の検知のみ行うという利用に応用できる。
【００３３】
被写体位置決定部１７は、被写体の大きさから検知範囲を決定する。
被写体位置決定部１７において、検知範囲の決定には、検知範囲ＤＴＲＧの（ｘ，ｙ）幅が１つのみの固定の場合の第１のモードと、（ｘ，ｙ）幅を、被写体の大きさを測定し（ｘ，ｙ）幅をあらかじめ用意した複数のテーブルから現在の（ｘ、ｙ）幅を超えた（もしくは以下になった）大きさのテーブル値の検知範囲ＤＴＲＧを選択する第２のモードとの２つのモードがある。
検知範囲ＤＴＲＧの（ｘ，ｙ）幅テーブルは、たとえば位置検索情報記憶部１７２に格納される。
被写体位置決定部１７は、第１のモードと第２のモードのいずれかを選択でき、これらの機能を有する構成となる。
この検知範囲を被写体の大きさをあらかじめ用意したテーブルから判定して検知範囲を決定するモードにより、被写体の大きさと位置を高速に検知することができる。
【００３４】
図４は、本実施形態に係る被写体位置決定部１７において位置決定を行うために参照する検知範囲の（ｘ，ｙ）幅テーブル情報の一例を示す図である。
【００３５】
図４において、「Ｎｏ」は被写体の検知範囲の（ｘ，ｙ）幅情報の番号を示す。「ｘ，ｙ」は被写体の検知範囲ＤＴＲＧの大きさ情報を示し、ｓＢｌｋは検索ブロック数（画素数）を示す。
この（ｘ，ｙ）幅テーブルＴＢＬ２の例では、「Ｎｏ．１」の検知範囲ＤＴＲＧは「１０×１０」でブロック数が「２」の場合である。
「Ｎｏ．２」の検知範囲ＤＴＲＧは「３０×３０」でブロック数が「４」の場合である。
「Ｎｏ．３」の検知範囲ＤＴＲＧは「１００×１００」でブロック数が「８」の場合である。
「Ｎｏ．４」の検知範囲ＤＴＲＧは「３００×３００」でブロック数が「１２」の場合である。
被写体位置決定部１７の位置検索処理部１７１は、この（ｘ，ｙ）幅テーブルＴＢＬ２を参照し、たとえば「Ｎｏ」の小さい方から昇順に、あるいは「Ｎｏ」の大きい方から降順にサーチして、対象被写体に最も適した検知範囲を決定する。
【００３６】
また、被写体位置決定部１７は、被写体の大きさから検知範囲ＤＴＲＧを微調整することが可能に構成される。
検知範囲の微調整は、検知範囲ＤＴＲＧ（ｘ，ｙ）が決定した状態から、あらかじめ用意した微調整値テーブルもしくは微調整式［ｘ１＝ｘ * ｓＰ1 , ｙ1＝ｙ * ｓＰ2］により検知範囲の（ｘ，ｙ）幅を微調整する機能を有する構成となる。
ここでは、「ｓＰ１」、「ｓＰ２」は調整用パラメータで、たとえば１＜ｓＰ１，ｓＰ２＜２の値をとる。
この機能により、通常検知範囲内で検知可能な被写体に小さな揺れや移動が発生しても、被写体の範囲から外れることなく検知することができる。
特に、被写体が光源の場合は効果的である。
【００３７】
このように、被写体位置決定部１７は、位置検索処理部１７１において判定部１６にて得た検知状態から、全画像の中から被写体の位置を検索し、その位置検索結果を位置検索情報記憶部１７２に格納する。これにより、被写体の位置が決定される。
【００３８】
被写体位置決定部１７により、光源もしくは光源に照射された被写体位置の１つの検知情報ｐｔはＭ［ｐｔ］として位置検索情報記憶部１７２に複数もつ。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る位置検索情報記憶部に格納される検知情報の一例を示す図である。
位置検索情報記憶部１７２において、検知情報Ｍ［ｐｔ］は、０番から順に検知範囲 に関する位置情報［（ｘ１，ｙ１） - （ｘ２，ｙ２）］が格納される。
【００４０】
本実施形態の検知システム１０は、それぞれの検知範囲の状態において各種属性をそれぞれ持ち、その属性の状態変化を記憶する被写体状態記憶部１８を有し、その状態変化の状態を、フィルタ処理部１５および判定部１６が、取得および参照（閲覧）することが可能である。
その各種属性には、応答速度、被写体感度、光源の故障状態、その他ステータス、判定結果等を被写体状態記憶部１８に記憶できる。
また、本実施形態の検知システム１０では、それぞれの検知範囲を任意のグループとして関連付け、そのグループ分けした状態を被写体状態記憶部１８に記憶でき、そのグループ単位で結果判定の条件を指定するパラメータを記憶し、グループ単位で状態の判定、変化を取得、参照（閲覧）することが可能である。
また、グループ化して結果判定するパラメータとして、論理和、論理積による論理演算もしくは、比較演算として＝、＞、＜、≠、もしくは単独による、演算の判定結果を取得し出力することが可能である。
また、本検知システム１０は、それぞれのグループ化情報および属性情報を図示しない表示系にステータス表示する機能を有している。
【００４１】
被写体位置決定部１７は、その位置検索情報記憶部１７２に格納される検知情報Ｍ［ｐｔ］に関連付けて、被写体状態記憶部１８に、検知情報ｐｔに対して検知情報ｐｔ固有の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］を設定する（格納する）。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納される属性記述子の一例を示す図である。
属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］は、図６に示すように、応答速度（ＲＶ）、検知感度（ＤＳ）、故障状態（ＴＳ）、その他ステータス（現在の状況を記憶しその状態を通知するステータスＳＴＳ）、判定結果（検知結果を通知する判定結果ＤＲＳＴ）を含む。
【００４３】
被写体状態記憶部１８に格納される属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］は、フィルタ処理部１５の判定処理、および判定部１６における検知状態の判定処理に参照される。
このように、本実施形態の第１処理において、光源もしくは光源に照射された被写体の位置検知において、１つの検知範囲となる検知情報において、固有の検知情報を持つ。これにより、複数の検知範囲でそれぞれ個別の検知パラメータにより検知条件を設定し検知状態を通知できる。このため、その検知範囲の設置環境や検知対象に最適な条件を設定して検知判定結果を得られるため、目的に応じた正確で高精度な検知結果を提供するという効果がある。
【００４４】
被写体位置決定部１７は、光源もしくは光源に照射された被写体位置の１つの検知情報ｐｔに対し被写体状態記憶部１８に検知情報ｐｔ固有のグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］を設定する（格納する）。
【００４５】
図７は、本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納されるグループ別記述子の一例を示す図である。
グループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］は、図７に示すように、グループ番号（ｐｔが属するグループＧＲＰＮ）、演算情報（グループに属するメンバーの演算式ＯＰＲ）、判定結果（グループメンバーの属性記述子の判定結果に対する演算結果による判定結果ＯＲＳＴ）を含む。
【００４６】
被写体状態記憶部１８に格納されるグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］は、判定部１６における検知状態の判定処理に参照される。
このように、本実施形態の第２処理において、光源もしくは光源に照射された被写体の位置検知において、１つの検知範囲となる検知情報において、第１処理で得た複数の光源位置の判定結果をグループ化して、判定する。これにより、複数の検知範囲による条件設定ができ、設置環境や検知対象に最適な検知判定結果が得られるため、目的に応じた正確で高精度な検知結果を提供するという効果がある。
【００４７】
被写体位置決定部１７は、光源もしくは光源に照射された被写体位置の１つの検知情報ｐｔに対し被写体状態記憶部１８に検知情報ｐｔ固有のグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］を連結する場合のグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］を設定する（格納する）。
なお、グループの関連付けの判定処理は、グループ関連付け判定部１９において行われる。
【００４８】
図８は、本実施形態に係る被写体状態記憶部に格納されるグループ連結記述子の一例を示す図である。
グループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］は、図８に示すように、グループ番号（ｐｔが属するグループＧＲＰＮ）毎に、演算情報（グループに属するメンバーの演算式ＯＰＲ）、判定結果（グループメンバーの属性記述子の判定結果に対する演算結果による判定結果ＯＲＳＴ）、連結数（ＣＴＮ）、連結グループ番号（ＣＧＲＰＮ）を含む。
【００４９】
被写体状態記憶部１８に格納されるグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］は、判定部１６における検知状態の判定処理に参照される。
【００５０】
ここで、被写体位置決定部１７における位置決定後の範囲について説明する。
【００５１】
被写体位置決定部１７における位置決定後の検知範囲は、たとえば図９や図１０で示す範囲が検知対象となる。
図９は、１つの撮像装置（カメラ）で検知したときに位置決定後の検知範囲を示している。
図１０は、４つの撮像装置（カメラ）で４画面分割装置を使用したときの位置決定後の検知範囲を示している。
【００５２】
本実施形態の検知システムは、特徴的な第１処理として、図９または図１０に示すような取得した位置決定後の検知範囲において、位置決定後の検知判定に固有の属性パラメータ（応答速度、被写体感度、光源の故障状態、各種ステータス、判定結果等）を付加する。これにより、本実施形態は、光源に対する検知位置を個別に調整して検知判定できる高精度な検知システムを提供することが可能である。
【００５３】
たとえば、図９は通常の検知範囲を想定した概念図であり、光源１１−１〜１１−４の検知範囲の位置や面積は個別に設定できるが、光源１１−１〜１１−４はいずれも応答速度は同一であり、被写体の感度も同一である。
そのため、図９の概念図では高精度な検知判定が可能である。
本実施形態によれば、図１０の例のように、光源までの距離や光源の周辺の明るさがそれぞれ異なる。たとえば光源１１−１は夜間専用、光源１１−２は屋外、光源１１−３は屋内、光源１１−４は薄暗い室内である。
このような場合や検知応答速度、たとえば光源１１−１は人物検出、光源１１−２は停止車両検出、光源１１−３は荷物検出、光源１１−４は人物検出において、それぞれ最適な検知応答速度が異なるため、不要な検知判定が含まれず、最適な目標物の判定結果が期待できる。
【００５４】
本実施形態は、特徴的な第２処理として、図１１や図１２に示すように、取得した位置決定後の検知範囲において、位置決定後の各それぞれの光源に対する検知判定を行った後、グループ単位で再判定が可能な検知システムを実現している。
図１１は、それぞれ複数の検知範囲を含む２つのグループに分けて、グループ単位で再判定を行う場合のグループ設定例を示している。
図１２は、それぞれ１または複数の検知範囲を含む３つのグループに分けて、グループ単位で再判定を行う場合のグループ設定例を示している。
【００５５】
グループ単位での検知判定は、たとえば図１１に示すグループＡの２つの光源１１−１，１１−３において、両方同時に検知結果が遮断判定となる論理積演算（ＡＮＤ）判定により、２つの光源で重なる検知物の形や大きさを指定した判定ができる。
また、グループＢでは論理和演算（ＯＲ）により、どちらか片方の光源の遮断で判定できるため、グループ内への侵入物への条件設定が可能となる。
すなわち、グループに属する光源の数を任意に指定して検知対象となる場所や環境に応じ、検知条件を設定でき目標物の検知が高精度に判定できる。
【００５６】
本実施形態に係る被写体位置決定部１７における基本的な検知位置の決定処理、および位置決定後の検知判定に固有の属性パラメータを適用する具体的な第１および第２処理について説明する。
【００５７】
まず、本実施形態に係る被写体位置決定部１７における基本的な検知位置の決定処理を、図１３〜図１６に関連付けて具体的に説明する。
図１３および図１４は、本実施形態に係る被写体位置決定部１７における基本的な検知位置の決定処理を具体的に説明するためのフローチャートであって、図１３は位置決定処理を行う場合のフローチャートであり、図１４は位置決定処理を行わない場合のフローチャートである。
図１５は、１つの光源もしくは反射光の被写体の検索法を説明するための図である。
図１６は、検知範囲の微調整処理を説明するための図である。
以下の処理は位置検索処理部１７１が中心に行うことになるが、ここでは、被写体位置決定部１７の処理として説明する。
【００５８】
被写体位置決定部１７は、位置決定処理を行うか否かを判定する（ＳＴ１）。
被写体位置決定部１７は、ステップＳＴ１において位置決定処理を行うと判定すると、位置検索情報記憶部１７２に格納されている（ｘ，ｙ）幅テーブルＴＢＬ２を参照してサーチ（調査）することにより検知範囲ＤＴＲＧの（ｘ，ｙ）幅を決定する（ＳＴ２）。
そして、被写体位置決定部１７は、たとえば光源解析処理部１４の検知位置メモリとしての位置記憶部１４４における検知位置に関する情報の記憶領域をクリアする（ＳＴ３）。
次に、被写体位置決定部１７は、検知範囲ＤＴＲＧの（ｘ，ｙ）幅で対象周波数のブロック数を調査する（ＳＴ４）。
【００５９】
ステップＳＴ４における処理を図１５および図１６に関連付けて説明する。
被写体位置決定部１７は、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示すような方法で、（ｘ，ｙ）幅テーブルＴＢＬ２を参照して、１つの光源もしくは反射光の被写体の検索を行う。
まず、図１５（Ａ）に示すように、検索の最小単位を１ブロックＢＬＫとする。
図１５（Ａ）には、縦×横の検索ピクセルｓｐｉｘの例として２×２の場合が示されている。
一つのブロックの検知強度は全ピクセルの総和を２×２で除した値となる。
ここで、検索を開始する。
【００６０】
図１５（Ｂ）に示すように、１回の横ラインＬＬＮの検索処理を行う。
この場合、検索ブロックｓＢｌｋ＝２であり、２×２ブロックを横ライン（ｘ方向）ＬＬＮに検索する。
検索ブロックｓＢｌｋが２の場合、縦（ｙ）２、横（ｘ）２であることから、検出したブロック数をカウントする。
ブロックＢＬＫの符号２，３，４で示されたブロックで検出できていればカウント値は３となる。
被写体位置決定部１７は、検索ブロック数ｓＢｌｋが大きくなるテーブルの場合、カウント値が１になるまで、検知範囲テーブルの次の番号のｓＢｌｋを参照して処理を繰り返す。
検知した横ラインＬＬＮの情報を位置検索情報記憶部１７２に記憶する。
被写体位置決定部１７は、上記処理を２×２ブロック毎に全横ライン検索する。
次に、１回の縦ラインの検索処理を行う。
【００６１】
図１５（Ｃ）に示すように、１回の縦ラインＶＬＮの検索処理を行う。
被写体位置決定部１７は、位置検索情報記憶部１７２に記憶している横ラインＬＬＮの検知ライン中から、縦方向に検索ブロック数ｓＢｌｋで示されるブロック幅で検索を行う。
検索方法は横ラインＬＬＮの検索と同様であり、検索ブロック数ｓＢｌｋが大きくなるテーブルの場合、カウント値が１になるまで、検知範囲テーブルの次の番号のｓＢｌｋを参照して処理を繰り返す。
検知した縦ラインＶＬＮを位置検索情報記憶部１７２に記憶する
被写体位置決定部１７は、上記処理を２×２ブロック毎に全縦ライン検索する。
次に、検知範囲ＤＴＲＧの検索処理を行う。
【００６２】
図１５（Ｄ）に示すように、検知範囲ＤＴＲＧの検索処理を行う。
上記処理から横ラインＬＬＮと縦ラインＶＬＮで検知できた連続する縦横ブロックを１つの範囲とする。
その範囲のブロックの検出強度の総和平均値を求める。
次に検知範囲ＤＴＲＧの決定処理を行う。
この場合も上記処理から横ラインＬＬＮと縦ラインＶＬＮで検知できた連続する縦横ブロックを１つの範囲とする。
その範囲のブロックの検出強度の総和平均値を求める。
そして、被写体位置決定部１７は、検知範囲[（ｘ，ｙ）−（ｘｅ，ｙｅ）]ＤＴＲＧを決定する。
そして、決定範囲に微調整用パラメータｓＰ１，ｓＰ２の倍率で微調整する。
なお、以上の処理は、複数の光源でも同時に行うことが可能である。
【００６３】
被写体位置決定部１７は、図１６（Ａ）〜（Ｆ）に示すような方法で、検知範囲ＤＴＲＧの微調整処理を行う。
被写体位置決定部１７は、各決定範囲において、検知強度の範囲微調整は各検知範囲毎に４方向もしくは８方向に検知強度を調査し、最も検知強度の高い場所で最終決定する。
この例では、図１６（Ｂ）で１ブロック上の検知強度を調査し、図１６（Ｃ）で１ブロック右の検知強度を調査し、図１６（Ｄ）で１ブロック下の検知強度を調査し、図１６（Ｅ）で１ブロック左の検知強度を調査する。
そして、図１６（Ｆ）で、最も検知強度の高い場所で最終的な検知範囲ＤＴＲＧを決定する。
換言すれば、検知範囲ＤＴＲＧのほぼ中央部に被写体ＯＢＪが位置する場所を最終的な検知範囲ＤＴＲＧとして決定する。
【００６４】
ステップＳＴ４において対象周波数のブロック数を調査した後、被写体位置決定部１７は、対象周波数のブロック数が０より大きいか否かの判定を行う（ＳＴ５）。
ステップＳＴ５で対象周波数のブロック数が０より大きいと判定すると、被写体位置決定部１７は、光源解析処理部１４の位置記憶部１４４へ検索して得た検知位置情報を記憶する（ＳＴ６）。
そして、位置記憶部１４４のテーブルＴＢＬ１の番号「Ｎｏ」を＋１する（ＳＴ７）。
被写体位置決定部１７は、次の検知範囲ＤＴＲＧ（ｘ，ｙ）を指定する（ＳＴ８）。
被写体位置決定部１７は、ステップＳＴ５で対象周波数のブロック数が０であると判定すると、ステップＳＴ６，ＳＴ７の処理を行わず、ステップＳＴ８の処理に移行する。
被写体位置決定部１７は、対象画像の検知が完了するまで（ＳＴ９）、ステップＳＴ４〜ＳＴ８の処理を繰り返す。
ステップＳＴ８において、対象画像の検知が完了すると、位置記憶部１４４の検知位置情報から（ｘ，ｙ）方向に連続する番号のエリアを統合し（ＳＴ１０）、検知位置の数を取得する（ＳＴ１１）。
【００６５】
被写体位置決定部１７は、ステップＳＴ１において位置決定処理を行わないと判定すると、図１４のステップＳＴ１２からの処理に移行する。
被写体位置決定部１７は、位置記憶部１４４から指定番号を取得する（ＳＴ１２）。
ここで、被写体位置決定部１７は、指定番号があるか否かを判定する（ＳＴ１３）。
ステップＳＴ１３において指定番号があると判定すると、被写体位置決定部１７は、指定番号から位置記憶部１４４の検知範囲ＤＴＲＧの（ｘ,ｙ）幅情報を取得し（ＳＴ１４）、検知範囲ＤＴＲＧの被写体の状態を検知（検索）する（ＳＴ１５）。
そして、位置記憶部１１４のテーブルＴＢＬ１の番号「Ｎｏ」を＋１する（ＳＴ１６）。
被写体位置決定部１７は、対象画像の検知が完了するまで（ＳＴ１７）、ステップＳＴ１４〜ＳＴ１６の処理を繰り返す。
被写体位置決定部１７は、ステップＳＴ１３において指定番号がないと判定すると、ステップＳＴ１４〜ＳＴ１７の処理は行わず、全画素の被写体の状態を検知（検索）する（ＳＴ１８）。
【００６６】
次に、本実施形態に係る検知システムの一連の動作を図１７〜図２４に関連付けて説明する。
まず、検知システムにおける被写体位置決定処理を中心に説明する。
その後、被写体状態記憶部１８に設定される検知情報ｐｔ固有の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］、グループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］、およびグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］を参照するフィルタ処理部１５のフィルタ処理、並びに判定部１６の検知状態の判定処理を中心に説明する。
【００６７】
図１７は、本実施形態に係る検知システムの動作概要を、被写体位置決定処理を中心に説明するためのフローチャート図である。
【００６８】
まず、撮像装置１２の電荷蓄積時間内の光源１１の輝度を撮像装置１２のフィールド周期の４ｎ倍で変化させる（ＳＴ２１）。
次に、撮像装置１２からフィールド単位でｎフィールド毎に輝度信号抽出部１３で輝度信号を取得し（ＳＴ２２）、この輝度信号を第１の演算部１４１と第２の演算部１４２に出力する。
第１の演算部１４１にて、ｍ番目と（ｍ＋２）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＡＣの時間平均ＳＡＣを求める。また、第２の演算部１４２にて、（ｍ＋１）番目と（ｍ＋３）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＢＤの時間平均ＳＢＤを求める（ＳＴ２３）。
これら時間平均ＳＡＣとＳＢＤは演算処理部１４３に出力される。
次いで、演算処理部１４３にて時間平均ＳＡＣとＳＢＤの２乗和ＳＡＣＢＤが求められ（ＳＴ２４）、フィルタ処理部１５を介して判定部１６に出力される。
判定部１６にて２乗和ＳＡＣＢＤの値に応じて、被写体の状態が判定される（ＳＴ２５）。その判定結果が被写体位置決定部１７に供給される。
被写体位置決定部１７において、被写体位置を決定するか否かが判定される（ＳＴ２６）。
ここで、被写体位置を決定するときは、被写体位置決定部１７では被写体の状態を検知して検知位置に関する情報が取得され（ＳＴ２７）、検知位置情報が光源解析処理部１４の位置記憶部１４４に記憶される。
被写体位置の決定を行わないときは、被写体位置決定部１７では、位置記憶部１４４に保存済み位置情報から指定位置（指定番号）が取得され（ＳＴ２８）、指定位置の被写体の状態が検知される（ＳＴ２９）。
そして、光源解析処理部１４においてステップＳＴ２３およびＳＴ２４を行うに際し、その位置記憶部１４４に記憶されている検知位置座標等に基づいて、その座標で指定される検知位置範囲の一または複数の画像を解析（検知）が行われる。
この光源解析処理部１４の処理により、本検知システム１０は、光源もしくは光源に照射された被写体の位置だけ検知することができ、被写体として除外する位置は検知しないため、高速かつ対ノイズ性にも効果があり、高精度に検知できる。
【００６９】
また、被写体位置決定部１７においては、その位置検索情報記憶部１７２に格納される検知情報Ｍ［ｐｔ］に関連付けて、被写体状態記憶部１８に、検知情報ｐｔに対して検知情報ｐｔ固有の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］が設定される。
また、被写体位置決定部１７においては、光源もしくは光源に照射された被写体位置の１つの検知情報ｐｔに対し被写体状態記憶部１８に検知情報ｐｔ固有のグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］が設定される。
また、被写体位置決定部１７においては、光源もしくは光源に照射された被写体位置の１つの検知情報ｐｔに対し被写体状態記憶部１８に検知情報ｐｔ固有のグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］を連結する場合のグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］が設定される。
【００７０】
なお、本実施形態に係る演算処理部１４３では、時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和ＳＡＣＢＤを求めるが、時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの和（ＳＡＣ＋ＳＢＤ）を判定部１６での判定基準に用いることもできる。
【００７１】
次に、被写体状態記憶部１８に設定される検知情報ｐｔ固有の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］、グループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］、およびグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］を参照するフィルタ処理部１５のフィルタ処理、並びに判定部１６の検知状態の判定処理を中心に、図１８〜図２４に関連付けて説明する。
以下では、図１７の処理のように、検出位置決定は行われて検出位置メモリとしての位置記憶部１４４に複数の被写体の位置に関する検知情報が格納されているものとする。
【００７２】
図１８は、本実施形態に係る検知システムの動作概要を、被写体位置決定処理を中心に説明するためのフローチャート図である。
図１９は、図１７の検知感度値を取得し、検知感度を判定する処理を示すフローチャートである。
図２０は、図１７の応答速度値を取得し、応答速度値を閾値に設定する処理を示すフローチャートである。
図２１は、図１７の故障状態を取得し、故障状態を判定する処理を示すフローチャートである。
図２２は、図１７のその他ステータスを取得し、その他ステータス状態を判定する処理を示すフローチャートである。
図２３は、図１７のグループ番号情報を取得し、グループ別状態を判定する処理を示すフローチャートである。
図２４は、図１７のグループの連結対象を取得し、グループの連結状態と検知判定する処理を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、撮像装置１２の電荷蓄積時間内の光源１１の輝度を撮像装置１２のフィールド周期の４ｎ倍で変化させる（ＳＴ３１）。
次に、撮像装置１２からフィールド単位でｎフィールド毎に輝度信号抽出部１３で輝度信号を取得し（ＳＴ３２）、この輝度信号を第１の演算部１４１と第２の演算部１４２に出力する。
光源解析処理部１４では、検知位置情報が光源解析処理部１４の位置記憶部１４４に記憶されている。そして、光源解析処理部１４においてステップＳＴ２３およびＳＴ２４を行うに際し、その位置記憶部１４４に記憶されている検知位置座標等に基づいて、その座標で指定される検知位置範囲の一または複数の画像を解析（検知）が行われる（ＳＴ３３）。
具体的には検知位置範囲において、上述したように、第１の演算部１４１にて、ｍ番目と（ｍ＋２）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＡＣの時間平均ＳＡＣを求める。また、第２の演算部１４２にて、（ｍ＋１）番目と（ｍ＋３）番目のフィールドの投影領域ＲＥＧにおける輝度信号レベルのレベル差ＢＤの時間平均ＳＢＤを求める（ＳＴ３４）。
これら時間平均ＳＡＣとＳＢＤは演算処理部１４３に出力される。
次いで、演算処理部１４３にて時間平均ＳＡＣとＳＢＤの２乗和ＳＡＣＢＤが求められ（ＳＴ３５）、フィルタ処理部１５に出力される。
【００７４】
フィルタ処理部１５では、光源解析処理部１４におけるｎ個の検知画像をフィルタ処理によりノイズ低減や検知されなかった部分の消去が行われ判定部１６に出力される。
このときフィルタ処理部１５は、光源（被写体）の番号ｐｔを取得し、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、被写体感度値（位置記憶部で指定する画像の範囲Ｍｎに位置する）を取得する。そして、フィルタ処理部１５においては、その位置の被写体感度値に適した被写体の閾値判定処理が行われる（ＳＴ３６）。これにより、ノイズ低減が図られる。
ステップＳＴ３６において、フィルタ処理部１５では、図１９に示すように、検知感度が閾値より大きいか否かの判定が行われ（ＳＴ３６１）、大きい場合には遮断物（被写体）がないものとして閾値判定結果が１に設定され（ＳＴ３６２）、大きくない場合に遮断物（被写体）があって閾値判定結果が０に設定される（ＳＴ３６３）。
【００７５】
判定部１６においては、演算処理部１４３から出力され、フィルタ処理部１５でノイズ低減や検知されなかった部分が消去された検知画像の２乗和の値（Ａ２＋Ｂ２）に基づいて、撮像装置１２によって撮像された被写体が、たとえば、静止あるいは動作しているかが判定される（検知状態が判定される）。
このとき、判定部１６においては、光源（被写体）の番号ｐｔが取得され、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、応答速度値（位置記憶部で指定する画像の範囲Ｍｎに位置する）が取得される。そして、判定部１６では、取得したその位置の検知応答速度値から検知時間を決定して、その位置に適した応答速度で検知判定処理が行われる（ＳＴ３７）。
ステップＳＴ３７において、判定部１６では、図２０に示すように、応答速度値テーブルから速度カウンタの値が取得され（ＳＴ３７１）、遮断発生カウント値が速度カウンタの値より大きいか否かの判定が行われる（ＳＴ３７２）。
遮断発生カウント値が速度カウンタの値より大きくない場合、遮断物（被写体）がないものとして、遮断発生カウント値はそのままに保持（＋０）されて（ＳＴ３７３）、遮断判定結果として０が設定される（ＳＴ３７４）。
遮断発生カウント値が速度カウンタの値より大きい場合、遮断物（被写体）があるものとして、遮断位置情報が取得され（ＳＴ３７５）、遮断発生カウント値がクリアされ（ＳＴ３７６）、遮断判定結果として１が設定される（ＳＴ３７７）。
【００７６】
次に、判定部１６においては、光源（被写体）の番号ｐｔが取得され、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、故障状態が取得されて、その情報を基に故障状態が判定される（ＳＴ３８）。
ステップＳＴ３８において、判定部１６では、図２１に示すように、故障が状態値のものと等しいか否かの判定が行われ（ＳＴ３８１）、等しい場合には故障であるとして１が設定され（ＳＴ３８２）、等しくない場合は正常であるとして０が設定される（ＳＴ３８３）。
【００７７】
次に、判定部１６においては、光源（被写体）の番号ｐｔが取得され、被写体状態記憶部１８の属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］に含まれる、他のステータスが取得されて、その情報を基に他のステータス状態が判定される（ＳＴ３９）。
ステップＳＴ３９において、判定部１６では、図２２に示すように、ステータスと状態値が比較され（ＳＴ３９１）、状態１の場合には状態１の処理が行われ（ＳＴ３９２）、状態２の場合には状態２の処理が行われる（ＳＴ３９３）。
【００７８】
そして、判定部１６では、光源番号の判定結果が取得される（ＳＴ４０）。
以上が、被写体状態記憶部１８における属性記述子Ｐａｔｔ［ｐｔ］を参照しての判定処理である。
【００７９】
次に、判定部１６においては、光源（被写体）の番号ｐｔが取得され、被写体状態記憶部１８のグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］に含まれる、グループ番号情報が取得され、その情報を基にグループ別状態が判定される（ＳＴ４１）。
ステップＳＴ４１において、判定部１６では、図２３に示すように、グループ番号を０として（ＳＴ４１１）、グループ判定が終了したか否かが判定される（ＳＴ４１２）。
判定が終了していない場合には、判定部１６では、このグループ番号が存在するか否かが判定され（ＳＴ４１３）。
グループ番号が存在する場合、判定部１６では、グループ番号の演算情報を被写体状態記憶部１８から取得し（ＳＴ４１４）、このグループ番号に属する光源番号の判定結果すべてに対して論理演算が行われる（ＳＴ４１５）。
これにより、判定部１６では、このグループ番号の判定結果が取得され（ＳＴ４１６）、グループ番号が＋１され（ＳＴ４１７）、ステップＳＴ４１２の処理に戻る。
また、ステップＳＴ４１３で、今設定されているグループ番号が存在しない場合には、ステップＳＴ４１７の処理に移行してグループ番号が＋１され、ステップＳＴ４１２の処理から行われる。
【００８０】
そして、判定部１６では、グループ別の判定結果が取得される（ＳＴ４２）。
以上が、被写体状態記憶部１８におけるグループ別記述子Ｇｒｐ［ｐｔ］を参照しての判定処理である。
【００８１】
次に、判定部１６においては、被写体状態記憶部１８のグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］に含まれる、グループの連結情報が取得され、その情報を基にグループの連結状態で検体判定が行われる（ＳＴ４３）。
ステップＳＴ４３において、判定部１６では、図２４に示すように、グループ数が取得され（ＳＴ４３１）、グループ数が０で終了するか否かが判定される（ＳＴ４３２）。
グループ数が０でない場合には、判定部１６では、このグループ番号に連結グループが存在するか否かが判定され（ＳＴ４３３）。
グループ番号に連結番号が存在する場合、判定部１６では、連結するグループ番号の演算情報を被写体状態記憶部１８から取得し（ＳＴ４３４）、連結グループ番号の判定結果すべてに対して論理演算が行われる（ＳＴ４３５）。
これにより、判定部１６では、このグループ番号の判定結果が取得され（ＳＴ４３６）、カウント値が−１され（ＳＴ４３７）、ステップＳＴ４３２の処理に戻る。
また、ステップＳＴ４３３で、今設定されているグループ番号に連結グループが存在しない場合には、ステップＳＴ４３７の処理に移行してカウント値が−１され、ステップＳＴ４３２の処理から行われる。
【００８２】
そして、判定部１６では、グループ連結の判定結果が取得される（ＳＴ４４）。
以上が、被写体状態記憶部１８におけるグループ連結記述子ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］を参照しての判定処理である。
判定部１６では、以上のようにして得られた判定結果が出力される（ＳＴ４５）。
【００８３】
次に、本実施形態に係る検知システムの他の構成および機能について詳細に説明する。
はじめに、本実施形態に係る撮像装置１２のＣＣＤの構成について説明する。
【００８４】
図２５は、本実施形態に係るＣＣＤの構造を説明するための一例を示す図である。
【００８５】
図２５のＣＣＤ３０はインターライン転送で、フォトダイオードＰＤ３１、垂直転送ＣＣＤ３２、水平転送ＣＣＤ３３、増幅器３４を有する。
フォトダイオードＰＤ３１は、マトリクス状に配列されている。垂直ライン方向に配列されるフォトダイオードＰＤ３１は、列ごとにそれぞれ電荷を転送するための垂直転送ＣＣＤ３２に接続されている。各垂直転送ＣＣＤ３２の端部は、電荷を増幅部に転送する水平転送ＣＣＤ３３にそれぞれ接続されている。また、水平転送ＣＣＤ３３の出力側には増幅器３４が接続されている。
【００８６】
映像の走査方式はインターレースであり、一画面は飛び越し走査で、奇数フィールドと偶数フィールドとで構成される。
まず、光がフォトダイオードＰＤ３１に入射し、電荷蓄積時間にフォトダイオードＰＤ３１で電荷が蓄積されていく。この間、フォトダイオードＰＤ３１と垂直転送ＣＣＤ３２間は遮断されている。
電荷蓄積時間が終了すると、フォトダイオードＰＤ３１と垂直転送ＣＣＤ３２間が導通し、蓄積された電荷が垂直転送ＣＣＤ３２に移される。この直後に、フォトダイオードＰＤ３１と垂直転送ＣＣＤ３２間は遮断され、フォトダイオードＰＤ３１で次の電荷蓄積が開始する。垂直転送ＣＣＤ３２に移された電荷は、１水平ライン毎に水平転送ＣＣＤ３３に転送され、増幅器３４に入力されている。
この１水平ライン毎に、電荷が垂直転送ＣＣＤ３２から水平転送ＣＣＤ３３へ転送されるまでの周波数は、ＣＣＤ３０の水平走査周波数１５．７３４Ｈｚで行われる。垂直転送ＣＣＤ３２のすべての電荷が水平転送ＣＣＤ３３に転送されると、再び垂直転送ＣＣＤ３２とフォトダイオードＰＤ３１間が導通し、フォトダイオードＰＤ３１の電荷が垂直転送ＣＣＤ３２に移される。フィールド蓄積ＣＣＤの場合、光電変換によってフォトダイオードＰＤ３１で電荷が蓄積され、この電荷がフォトダイオードＰＤ３１から垂直転送ＣＣＤ３２へ転送されるまでの転送周波数は、５９．９４Ｈｚとなる。
【００８７】
図２６は、図２５のＣＣＤ３０の時系列を説明するための図である。
【００８８】
図２６に示すように、光電変換によってフォトダイオードＰＤ３１で電荷が蓄積されるまでの所要時間をΔＴ１とし、この電荷がフォトダイオードＰＤ３１から垂直転送ＣＣＤ３２へ転送されるまでの所要時間をΔＴ２とする。
図２６から分かるように、ＣＣＤ３０に入射した光エネルギーは、電荷蓄積時間ΔＴ１の間積分されながら、電荷蓄積周期ΔＴ＝ΔＴ１＋ΔＴ２＝（１／５９．９４）秒でサンプリングされていることになる。
【００８９】
さて、図１に示すように、撮像装置１２によって撮像された撮像画像の信号は輝度信号抽出部１３で輝度信号が抽出され、この輝度信号は、光源解析処理部１４に入力されている。
ここで、本実施例に係るＣＣＤ３０（図２５を参照）からの画素の読み出し方法について説明する。
【００９０】
図２７は、単板補色フィルタ型ＣＣＤの画素の一配列例を示す図である。
また、図２８は、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤにおける色信号の組み合わせの一例を示す図である。
【００９１】
画素のカラーフィルタは、Ｙｅ（イエロ）、Ｃｙ（シアン）、Ｍｇ（マジェンタ）、Ｇ（グリーン）で構成され、図２７に図示するような配列になっている。画素の読み出しは、上下の画素を加算して読み出される。この加算する組み合わせは、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤで、１列ずれる。具体的には、奇数フィールドＯＦＤのｎラインでは、（Ｃ１１＋Ｃ２１）、（Ｃ１２＋Ｃ２２）、（Ｃ１３＋Ｃ２３）、（Ｃ１４＋Ｃ２４）、（Ｃ１５＋Ｃ２５）、…のようになる。また、偶数フィールドＥＦＤのｎラインでは、（Ｃ２１＋Ｃ３１）、（Ｃ２２＋Ｃ３２）、（Ｃ２３＋Ｃ３３）、（Ｃ２４＋Ｃ３４）、（Ｃ２５＋Ｃ３５）、…のようになる。
したがって、図２８に示すような奇数フィールドＯＦＤ、偶数フィールドＥＦＤで色信号が出力される。
いずれも、２画素周期で同一のＹｅ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｇの組み合わせの色パターンが繰り返されている。
つまり言い換えると、色信号は２画素周期以上の周波数に重畳して現れる。よって、この色信号を、２画素周期を遮断周波数とするローパスフィルタに通せば、色信号は失われ、輝度信号のみが得られる。
したがって、輝度情報は２画素周期でサンプリングされることになる。
【００９２】
図２７の円形で図示される投影領域ＲＥＧは、光源による被写体の映像が投影されている様子を示している。なお、画素Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６は完全に投影領域ＲＥＧにはいっており、均一に光が照射されているとする。
輝度情報は、奇数フィールドＯＦＤでは、水平ライン（ｎ＋１）のＣ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６の組み合わせに、偶数フィールドＥＦＤでは、水平ラインの（ｎ＋１）ラインのＣ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによって読み出しされる。
【００９３】
以上に述べたようにして、撮像装置１２からの信号のうち輝度信号が光源解析処理部１４に出力される。この輝度信号は、第１の演算部１４１および第２の演算部１４２に入力されて所定の処理が行われる。
【００９４】
次に、第１の演算部１４１および第２の演算部１４２で行われる輝度信号の処理方法について図２９に関連付けて説明する。
【００９５】
図２９は、本実施形態に係る光源解析処理部の輝度信号の信号処理法を説明するためのタイミングチャートである。
【００９６】
図２９（Ａ）は、撮像装置１２のインターライン走査を示す図で、偶数フィールドＥＦＤもしくは奇数フィールドＯＦＤのいずれかの状態を示す。図２９（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ、光源解析処理部１４で処理される輝度信号レベルの時間変化を表す波形Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を示し、図２９（Ｆ）は一定周期で変化する正弦波の波形Ｗ５を示す図である。
なお、奇数フィールドＯＦＤと偶数フィールドＥＦＤとで１フレームの走査である。つまり、図２９（Ａ）に図示するように、ＡとＢ、ＣとＤで１フレームの走査である。
また、以降の説明において、ｆは周波数を、ｔは時刻を、θは位相差をそれぞれ示し、ωは（ω＝２πｆ）を満たす。なお、πは円周率である。
【００９７】
図２９（Ｂ）、（Ｃ）に図示する波形Ｗ１と波形Ｗ２は、後で説明する波形Ｗ３と波形Ｗ４で示される波形の関数を導出するための波形である。
図２９（Ｄ）に図示する波形Ｗ３は、Ａのフィールドの輝度信号とＣのフィールドの輝度信号との輝度レベルの差をレベル差ＡＣとした時の、レベル差ＡＣを求める関数の時間発展分布を示す。
また、図２９（Ｅ）に図示する波形Ｗ４は、Ｂのフィールドの輝度信号とＤのフィールドの輝度信号との輝度レベルの差をレベル差ＢＤとした時の、レベル差ＢＤを求める関数の時間発展分布を示す。
なお、波形Ｗ３は、波形Ｗ１と波形Ｗ２から導出され、波形Ｗ１と波形Ｗ２を足して２で割ったものである。また、波形Ｗ４は波形Ｗ１と波形Ｗ２から導出され、波形Ｗ２から波形Ｗ１を引いて２で割ったものである。
【００９８】
このとき、レベル差ＡＣの第１の時間平均である時間平均ＳＡＣは図１に示す第１の演算部１４１で算出される。また、レベル差ＢＤの第２の時間平均である時間平均ＳＢＤは第２の演算部１４２で算出される。
具体的には、時間平均ＳＡＣは、Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４５、Ｃ４６の組み合わせによるＡフィールドとＣフィールドとの輝度レベル差ＡＣから算出される。
同様に、時間平均ＳＢＤは、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによるＢフィールドとＤフィールドとのレベル差ＢＤから算出される。
【００９９】
その時間平均の算出方法について述べる。
ＡフィールドとＣフィールドとのレベル差ＡＣの時間平均ＳＡＣは、波形Ｗ１に、図２９（Ｄ）に示す波形Ｗ３を掛けてこの時間平均ＳＡＣを計算する。
また同様に、ＢフィールドとＤフィールドとのレベル差ＢＤの時間平均ＳＢＤは、Ｃ４５、Ｃ４６、Ｃ５５、Ｃ５６の組み合わせによる画素に照射される光の時間変化を表す波形に、図２９（Ｅ）に示す波形Ｗ４を掛けてこの時間平均ＳＢＤを計算する。
【０１００】
はじめに、時間平均ＳＡＣの算出方法について具体的に説明する。
波形Ｗ３を数式で表す。まず、波形Ｗ１、波形Ｗ２は以下のようなフーリエ級数で表せる。
【０１０１】
【数１】
2014239554.tif 000003
【０１０２】
ここで、波形Ｗ１とＷ２は同一周期ｆ２を有するものとする。（１）式と（２）式より、波形Ｗ３は（４）式のように表せる。
【０１０３】
【数２】
2014239554.tif 000004
【０１０４】
ところで、図２９（Ｆ）に図示する周期ｆ１を有する波形Ｗ５は（５）式のような正弦波で表せる。
【０１０５】
【数３】
2014239554.tif 000005
【０１０６】
（４）式によって表される波形Ｗ３に（５）式で表せる正弦波Ｗ５を掛けると（７）式となる。
【０１０７】
【数４】
2014239554.tif 000006
【０１０８】
次に、時刻０から時刻Ｔまでにおける（７）式の時間平均をとる。（７）式の右辺に示す各項の内、時間ｔを含む項は交流信号であるから、その時間平均は０である。
したがって、（ω１−（２ｎ−１）ω２＝０）である時のみ、定数ｃｏｓθ１と定数ｓｉｎθ１が残り、時間平均ＳＡＣは（８）式のようになる。
【０１０９】
【数５】
2014239554.tif 000007
【０１１０】
このようにして、時間平均ＳＡＣが第１の演算部１４１にて求まる。時間平均ＳＢＤも同様にして第２の演算部１４２にて求められ、（９）式で表される。
【０１１１】
【数６】
2014239554.tif 000008
【０１１２】
さて、（８）式と（９）式で表される時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和（ＳＡＣ２＋ＳＢＤ２）は（１０）式で表される。
【０１１３】
【数７】
2014239554.tif 000009
【０１１４】
この（１０）式より、ＣＣＤ３０（図２５を参照）に入射される光に（ｆ１＝（２ｎ−１）ｆ２）なる周波数成分が含まれているとき、（１０）式で表される波形の成分が検出される。
【０１１５】
次に、光源１１に含まれる周波数成分について考察する。
図３０は、光源１１に含まれる周波数成分についての波形Ｗ６を示す図である。なお、光源１１は、周波数ｆ３で時間τの間、輝度レベルＬ１で発光している。
【０１１６】
この波形Ｗ６をフーリエ級数に展開する。波形Ｗ６は、周期（Ｔ３＝１／ｆ3）の周期関数であり、（ω3＝２πｆ3）とすると、（１１）式のようにフーリエ級数の一般式で表される。
【０１１７】
【数８】
2014239554.tif 000010
【０１１８】
（１１）式の各係数ａ０、ａｎ、ｂｎは波形Ｗ６より（１２）〜（１４）式のように求まる。
【０１１９】
【数９】
2014239554.tif 000011
【０１２０】
したがって、波形Ｗ６のフーリエ級数は、（１５）式で表される。
【０１２１】
【数１０】
2014239554.tif 000012
【０１２２】
よって、光源１１の点滅周期をフィールド周期の４倍にした時、すなわち（ｆ３＝ｆ２）である時、（７）式と（１５）式より奇数項で周波数が一致し、時間平均ＳＡＣとＳＢＤの２乗和は（１６）式のようになる。
【０１２３】
【数１１】
2014239554.tif 000013
【０１２４】
光源１１の点灯のデューティー比をＤとすると（１７）式で表される。
【０１２５】
【数１２】
2014239554.tif 000014
【０１２６】
よって、（１６）式で表される時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和ＳＡＣＢＤは、（１７）式を用いると（１８）式のようになる。
【０１２７】
【数１３】
2014239554.tif 000015
【０１２８】
ところで、以下に示す（１８）式の右辺の項（１９）は収束する。
【０１２９】
【数１４】
2014239554.tif 000016
【０１３０】
この（１８）式の右辺の項（１９）は、デューティー比Ｄに対し、表１のような値をとる。以下に、表１を示す。
【０１３１】
【表１】
2014239554.tif 000017
【０１３２】
表１に基づいて、横軸にデューティー比Ｄをとり、縦軸に時間平均ＳＡＣとＳＢＤとの２乗和ＳＡＣＢＤをとると、デューティー比Ｄと２乗和ＳＡＣＢＤとの関係は図３１に示すようになる。
【０１３３】
図３１より、２乗和ＳＡＣＢＤはデューティー比Ｄ＝０．５で最大となることが分かる。
したがって、（１８）式で表される２乗和ＳＡＣＢＤは、次式のようになる。
【０１３４】
［数１５］
ＳＡＣ２＋ＳＢＤ２＝０．０８３３３Ｌ１２  …（２０）
【０１３５】
（２０）式に示すように、演算処理部１４３は光源１１（図１を参照）の輝度を検出し、この検出結果（２乗和ＳＡＣＢＤ）をフィルタ処理部１５を介して判定部１６に出力する。この検出結果は、判定部１６にて被写体の状態に判定に用いられる。
【０１３６】
本実施例に係る光源１１は特定の光源に依存しない。そこで、他の光源についても輝度を検出できるかについて考察する。
光源として広く使われている白熱電球と蛍光燈は、電源周波数５０Ｈｚの地域で１００Ｈｚ、６０Ｈｚの地域で１２０Ｈｚである。ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数は５９．９４Ｈｚ、パーソナルコンピュータに使用されるモニタのフィールド周波数は、ちらつきがないように６０Ｈｚ以上である。
【０１３７】
ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数は５９．９４Ｈｚであり、その１／４倍周期で光源を発光させるとすると、輝度レベル差の周波数ｆ２は次式のようになる。
【０１３８】
［数１６］
ｆ２＝５９．９４／４＝１４．９８５Ｈｚ  …（２１）
【０１３９】
（７）式と（１５）式より、周波数ｆ２の奇数倍と光源１１の周波数ｆ３の整数倍が一致したときに信号成分が検出される。
【０１４０】
表２は、異なる光源の発光周波数と輝度信号レベルの差における周波数との関係を示す値の表である。
【０１４１】
【表２】
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【０１４２】
表２のｆ１は（５）式の正弦波の有する周波数で、ｆ２は（２１）式に示す周波数で、ｆ３はそれぞれ、光源１１の周波数、５０Ｈｚ地域での照明の周波数、６０Ｈｚ地域での照明の周波数、ＮＴＳＣ方式のテレビジョンのフィールド周波数、パーソナルコンピュータに使用されるモニタのフィールド周波数である。
表２によると、ｍ＝３０まで、ｆ３が１００、１２０、５９．９４Ｈｚであり、（ｎ×ｆ３＝（２ｍ−１）×ｆ２）が成立するものはない。
【０１４３】
たとえばパーソナルコンピュータのモニタに関して、そのフィールド周波数が６０Ｈｚ以上であるとすると、本検知システム１０の信号処理出力に最も大きな出力が検出される可能性としては、７４．９２５Ｈｚでスキャンされているモニタが存在したときである。
すなわち、ｆ３＝７４．９２５Ｈｚの時であり、表２に示すように、（５×ｆ２）、（１５×ｆ２）、（２５×ｆ２）…と（1×ｆ３）、（３×ｆ３）、（５×ｆ３）…が一致する。この時検出される信号レベルは、次式で示される。
【０１４４】
【数１５】
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したがって、（２２）式で示される信号レベルは光源１１の１／２５のレベルであり、図１に図示していない信号処理で別に除去できる。
【０１４５】
以上に述べたように、本検知システム１０は、光源の発光周波数に依存せず、光源または光源に照射された被写体の状態を検知する。
【０１４６】
以上に説明したように、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出できる。
【０１４７】
そして、本実施形態に係る検知システムによれば、光源または光源に照射された被写体の状態の検知において、被写体が複数存在する場合の検知も被写体別に行うことができ、その被写体の追跡と捕捉を行うことで、被写体でない部分の不要物の位置の検知をする必要が無く、被写体の状態検知を高速にかつ、高精度に検知できるという効果が得られる。
また、光源に依らないため、撮像装置の仕様には依存せず、たとえば一般に入手可能なカメラを本検知システムの撮像装置として使用できる。
さらに本実施形態によれば、光源または光源に照射された被写体の状態の検知において、被写体が複数存在する場合の検知も被写体別に行う場合に、検知判定の条件を個別に設定でき、さらにグループ別の条件設定を可能にすることで被写体の環境や場所に応じた適切な条件設定ができることで、不要な判定結果を含まない、目的の判定結果を高精度に得られるという利点がある。
【０１４８】
さらに本検知システムは、複数の光源を使用し、信号を並列に信号処理部に伝送することができる。
あるいは、光源の色を複数設け、信号の波長多重伝送も可能である。
また、光源を適宜点滅させて信号を処理することも可能である。
【０１４９】
［第２の実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
【０１５０】
本第２の実施形態は、第１の実施形態に係るフィールド蓄積、インターレース型の撮像装置１２をフレーム蓄積、インターレース型の撮像装置に置き換えたものである。また同時に、第１実施形態に係る光源１１の輝度の変化周期をフィールド周期の４ｎ倍からフレーム周期の４ｎ倍に変更したものである。この変化周期の変更に伴い、輝度信号の取得もｎフィールドごとから２ｎフィールドごとに輝度信号の取得周期を変更する。
このように、光源１１の輝度の変化周期と輝度信号の取得周期を変更することで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
したがって、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出でき、被写体が複数存在する場合であっても被写体別に検知することができる。
【０１５１】
［第３の実施形態］
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
【０１５２】
本第３の実施形態は、第１の実施形態に係るフィールド蓄積、インターレース走査型の撮像装置１２をフレーム蓄積、ノンインターレース走査型の撮像装置に置き換えたものである。
このように、ノンインターレース走査の撮像装置を用いても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
したがって、本実施形態によれば、撮像画像の背景ノイズを除去し、光源もしくは光源によって照射された被写体の状態を検出でき、被写体が複数存在する場合であっても被写体別に検知することができる。
【０１５３】
なお、以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、ＣＰＵ等のコンピュータで実行するように構成することも可能である。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０・・・検知システム、１１・・・光源、１２・・・撮像装置、１３・・・輝度信号抽出部、１４・・・光源解析処理部、１４１・・・第１の演算部（Ａ）、１４２・・・第２の演算部（Ｂ）、１４３…演算処理部、１４４・・・位置記憶部、１５・・・フィルタ処理部、１６・・・判定部、１７・・・被写体位置決定部、１７１・・・位置検索処理部、１７２・・・位置検索情報記憶部、１８・・・被写体状態記憶部、Ｐａｔｔ［ｐｔ］・・・属性記述子、Ｇｒｐ［ｐｔ］・・・グループ記述子、ＧｒｐＣＯＮ［ｇ ｎｏ］・・・グループ連結記述子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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