(57)【要約】  検出者のみが検出対象に投射された所望の情報を特定できるようにするために、検出領域を撮像する撮像手段と、画像データ上で抽出された特徴データとデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、検出対象の検出位置に関する位置座標を生成する対象特定手段と、測光データおよび通知信号に基づいて検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、制御条件に基づいて信号光を出射させる制御を行う制御手段と、検出対象に向けて信号光を照射する投射手段とを有する情報入出力装置と、検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を制御条件に基づいて設定し、通知信号に応じてシャッタを開閉制御する情報認識装置とを備える対象特定システムとする。
2016170765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域を撮像して画像データを生成するとともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、前記画像データおよび前記測光データを出力する撮像手段と、
前記検出対象の特徴データを格納するデータベースを含み、入力した前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと前記データベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する照合結果と位置座標とを含む通知信号を出力する対象特定手段と、
前記撮像手段に前記検出領域を撮像させる制御を行うとともに、入力した前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行う制御手段と、
前記制御手段の制御に応じて、前記検出対象に向けて前記信号光を照射する投射手段とを有する情報入出力装置と、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタを有し、前記制御条件に基づいて前記シャッタの開閉条件を設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する情報認識装置とを備える対象特定システム。
【請求項２】
前記対象特定手段は、
前記画像データから抽出された特徴データに対応する前記検出対象の前記画像データ上における位置座標を、前記抽出された特徴データに関連付けて出力する画像解析部と、
前記画像解析部によって出力された前記特徴データと、前記データベースに格納された特徴データとを照合し、前記検出対象が検出された場合には、前記検出対象が検出されたことを示す情報と、前記検出対象に対応する位置座標とを出力する照合部と、
前記検出対象が検出されたことを示す情報と、前記検出対象に対応する位置座標とを含む前記通知信号を出力する照合結果出力部とを有する請求項１に記載の対象特定システム。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記測光データに含まれる前記検出領域の照度に基づいて、前記投射手段が出射する前記信号光のパルス幅および繰返し周期に関する条件を含むパルス条件と、前記信号光の出力に関する条件を含む出力条件とを含む照射条件を設定する照射条件設定部と、
前記通知信号および前記照射条件を入力とし、前記通知信号に含まれる前記検出対象の位置座標を基に、前記検出対象に照射する前記信号光の照射方向条件を算出し、前記照射方向条件および前記照射条件を併せた条件を前記制御条件として設定する処理部とを有する請求項２に記載の対象特定システム。
【請求項４】
前記情報認識装置は、
前記制御条件を受信する受信手段と、
前記制御条件に基づいて、前記シャッタ光を通した背景光に対して、前記検出対象に照射されたパルス状の前記信号光のコントラストを相対的に向上させる条件を計算し、計算した条件と前記パルス条件とに基づいて前記シャッタの開閉条件を設定する開閉タイミング設定手段と、
前記シャッタの開閉制御を行う開閉制御手段と、
前記シャッタの開閉制御に応じて前記シャッタを駆動させるシャッタ駆動部とを有する請求項３に記載の対象特定システム。
【請求項５】
前記開閉タイミング設定手段は、
前記検出対象に前記信号光が照射されるタイミングに合わせて前記シャッタを開くように設定する請求項４に記載の対象特定システム。
【請求項６】
前記情報認識装置は、
前記検出者の少なくとも一方の目の前方に前記シャッタを配置するためのフレームを有する請求項４または５に記載の対象特定システム。
【請求項７】
前記情報認識装置は、
前記シャッタを通して前記検出領域の明るさを測光する測光手段を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項８】
前記対象特定手段は、
前記情報入出力装置および前記情報認識装置とネットワークを通じて接続されたサーバ上に構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項９】
前記検出領域を照らす照明手段を備える請求項４に記載の対象特定システム。
【請求項１０】
前記照明手段は、
前記制御手段の制御に応じて前記検出領域に含まれる対象に特定の光を照射する請求項９に記載の対象特定システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、
前記検出領域に含まれる対象が特定の地点を通過する際には、前記検出領域に含まれる対象に対して前記特定の光を走査して照射するように前記照明手段を制御し、
前記検出対象が前記特定の地点を通過する際には、前記検出対象に前記信号光を照射するように前記投射手段を制御する請求項１０に記載の対象特定システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、
前記照明手段が前記特定の光を照射していないタイミングにおいて、前記投射手段から前記信号光が出射されるように前記照射条件を設定する請求項１１に記載の対象特定システム。
【請求項１３】
前記制御手段は、
前記照明手段が出射する前記特定の光の出力よりも、前記投射手段が出射する前記信号光の出力の方が高くなるように前記照射条件を設定する請求項１１に記載の対象特定システム。
【請求項１４】
前記制御手段は、
前記検出領域に含まれる対象ごとに異なるタイミングで前記照明手段から前記特定の光が照射され、前記照明手段が前記特定の光を照射していないタイミングで前記投射手段から前記信号光が出射されるように前記照射条件を設定する請求項１１に記載の対象特定システム。
【請求項１５】
前記情報認識装置は、
前記通知信号を受信した際に、前記検出対象が検出されたことを通知する警報手段を有する請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項１６】
前記投射手段は、
特定波長のパルス状の前記信号光を出射する光源と、
前記制御手段の制御に応じて、前記光源を駆動させる光源駆動部と、
前記光源から出射された前記信号光が入射する表示面を有し、前記検出対象に投射する所定の画像の位相分布を前記表示面に表示する位相変調素子と、
前記位相変調素子の表示面に前記所定の画像の位相分布を表示させる位相変調素子制御部と、
前記位相変調素子の表示面から出射された前記信号光を検出対象に投射する投射部とを有する請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項１７】
検出領域を撮像して画像データを生成するともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、
前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと、前記検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する照合結果と前記位置座標とを含む通知信号を生成し、
前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行い、前記検出対象に向けて前記信号光を出射し、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を前記制御条件に基づいて設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する対象特定方法。
【請求項１８】
検出領域を撮像して画像データを生成するともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成する処理と、
前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと、前記検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する前記照合結果と前記位置座標とを含む通知信号を生成する処理と、
前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行い、前記検出対象に向けて前記信号光を出射する処理と、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を前記制御条件に基づいて設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する処理とをコンピュータに実行させる対象特定プログラムを記録するプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の対象の中から検出対象を特定する対象特定システム、対象特定方法およびプログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
雑踏の中で犯罪者や要注意人物などの検出対象を確実に検出できれば、より安全な社会を実現できる。近年、顔認証技術などの進歩により、監視カメラなどで撮影した画像から検出対象を認証できるようになっている。顔認証技術を用いれば、監視カメラが撮影した画像中から検出対象を抽出できる。【０００３】
特許文献１には、監視カメラに映った人物と蓄積した人物との顔認証を行うことによって、監視員に人物の確認作業を容易に行わせることができる方法が開示されている。【０００４】
また、検出された対象を確実に捕捉するために、検出対象に対して何らかの目印を付けることが求められる。例えば、特殊染料を含む液体を検出対象に付着させるカラーボールやペイント弾、カラースプレーなどを用いることによって、検出対象に目印を付けることができる。しかしながら、特殊染料を検出対象に付着させるには、移動する検出対象に確実に物を当てる技術が必要となる。また、雑踏の中で検出対象のみに特殊染料を付着させることは難しい。【０００５】
特許文献２には、不特定の移動体の位置にスポットライトの照射位置を追従させることができる装置について開示されている。特許文献２の装置によれば、動き回る対象者のみに目印となるスポットライトを照射できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３１４０２号公報
【特許文献２】特開２００２−８３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２の技術を用いれば、監視カメラによって検出対象を検出し、検出された検出対象のみに目印としてスポットライトを照射できる。しかしながら、雑踏の中で検出された検出対象に目立つ目印を付けると、周囲がその目印に気が付いた際にパニックが起こり、検出対象を特定しにくくなる状況が想定される。また、検出対象自身が目印を付けられたことに気づき、逃げるきっかけになる場合も想定される。【０００８】
本発明の目的は、上述した課題を解決するために、検出者のみが検出対象に投射された所望の情報を特定できる対象特定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の対象特定システムは、検出領域を撮像して画像データを生成するとともに、検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、画像データおよび測光データを出力する撮像手段と、検出対象の特徴データを格納するデータベースを含み、入力した画像データ上で特徴データを抽出し、画像データ上で抽出された特徴データとデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、検出対象が検出された際には、検出対象に関する照合結果と位置座標とを含む通知信号を出力する対象特定手段と、撮像手段に検出領域を撮像させる制御を行うとともに、入力した測光データおよび通知信号に基づいて検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、制御条件に基づいて信号光を出射させる制御を行う制御手段と、制御手段の制御に応じて、検出対象に向けて信号光を照射する投射手段とを有する情報入出力装置と、検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタを有し、制御条件に基づいてシャッタの開閉条件を設定し、通知信号に応じてシャッタを開閉制御する情報認識装置とを備える。【００１０】
本発明の対象特定方法においては、検出領域を撮像して画像データを生成するともに、検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、画像データ上で特徴データを抽出し、画像データ上で抽出された特徴データと、検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、検出対象が検出された際には、検出対象に関する照合結果と位置座標とを含む通知信号を生成し、測光データおよび通知信号に基づいて検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、制御条件に基づいて信号光を出射させる制御を行い、検出対象に向けて信号光を出射し、検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を制御条件に基づいて設定し、通知信号に応じてシャッタを開閉制御する。【００１１】
本発明のプログラム記録媒体は、検出領域を撮像して画像データを生成するともに、検出領域の明るさを測光して測光データを生成する処理と、画像データ上で特徴データを抽出し、画像データ上で抽出された特徴データと、検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、検出対象が検出された際には、検出対象に関する照合結果と位置座標とを含む通知信号を生成する処理と、測光データおよび通知信号に基づいて検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、制御条件に基づいて信号光を出射させる制御を行い、検出対象に向けて信号光を出射する処理と、検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を制御条件に基づいて設定し、通知信号に応じてシャッタを開閉制御する処理とをコンピュータに実行させる対象特定プログラムを記録する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、検出者のみが検出対象に投射された所望の情報を特定できる対象特定システムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置が照射するパルスレーザの照射について説明するためのグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置によって照射されたパルスレーザの視認性について説明するための概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置によって照射されたパルスレーザをシャッタメガネによって見た際の視認性について説明するための概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る撮像手段の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る投射手段の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る投射手段の一例の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る投射手段の光学系の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る制御手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る対象特定手段の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る情報認識装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置の投射装置によるパルスレーザの照射タイミングと、シャッタメガネのシャッタの開閉タイミングとの関係について説明するための概念図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置の投射装置によるパルスレーザの照射タイミングと、シャッタメガネのシャッタの開閉タイミングとの関係について説明するための概念図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態に係る情報認識装置を実現するシャッタメガネの一例を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態に係る情報認識装置を実現するシャッタメガネの別の一例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態に係る情報入出力装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図２１】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図２２】本発明の第１の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態に係る対象特定手段の構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態に係る対象特定システムの構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態に係る制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態に係る対象特定システムの構成を示すブロック図である。
【図２７】本発明の第４の実施形態に係る制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２８】本発明の第４の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図２９】本発明の第４の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態に係る情報入出力装置の投射装置によるパルスレーザの照射タイミングと、シャッタメガネのシャッタの開閉タイミングとの関係について説明するための概念図である。
【図３１】本発明の第４の実施形態に係る情報入出力装置の投射装置によるパルスレーザの照射タイミングと、シャッタメガネのシャッタの開閉タイミングとの関係について説明するための概念図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態に係る情報入出力装置の投射装置によるパルスレーザの照射タイミングと、シャッタメガネのシャッタの開閉タイミングとの関係について説明するための概念図である。
【図３３】本発明の第５の実施形態に係る情報入出力システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図３４】本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３５】本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３６】本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３７】本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３８】本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの利用シーンの一例を示す概念図である。
【図３９】本発明の第６の実施形態に係る対象特定手段の構成を示すブロック図である。
【図４０】本発明の実施形態に係る対象特定システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由が無い限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る対象特定システム１の概略について説明する。対象特定システム１の具体的な構成や動作については後述する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る対象特定システム１の利用シーンの一例を示す概念図である。
【００１７】
インターフェース装置１００は、検出領域２００の範囲内を撮像し、撮像した検出領域２００に検出対象２１０が含まれるか否かを検証する。そして、インターフェース装置１００は、検出領域２００の範囲内において検出対象２１０を検出すると、検出対象２１０にマーキング光３００を投射する。
【００１８】
本実施形態に係る対象特定システム１においては、裸眼での視認性を下げるために、投射手段３０が照射するマーキング光３００をパルスにして平均照度を下げる。
【００１９】
マーキング光３００を認識する検出者は、シャッタメガネ６００を使ってパルス状に出射されたマーキング光３００を取り込み、相対的にコントラストが向上されたマーキング光３００を視認できる。シャッタメガネ６００は、例えば、非特許文献１に開示されているセキュアディスプレイと同様の原理によって実現される。なお、シャッタメガネ６００は、非特許文献１とは異なる技術を用いたものであってもよい。
（非特許文献１）“Liquid Crystal Privacy-Enhanced Displays for Mobile PCs”，J. Ishii， G. Saito，M. Imai and F. Okumura, SID'09 Digest, pp.243-246, 2009
昼間の太陽光下においては、照度が５００００〜６００００ルクスにもなる。太陽光下において裸眼で視認できるマーキング光３００を出射するには、強力な信号光を出射する必要がある。場合によっては違法なレーザ光を信号光として出射する必要性が生じる。しかしながら、法律上は信号光の上限に制限があるため、強力な信号光を連続的に出射し続けることができない場合も想定される。
【００２０】
また、周囲の人間がマーキング光３００を視認できてしまうと、場合によってはパニックを起こす可能性がある。検出対象２１０は、マーキング光３００を視認すると、逃亡する可能性が高い。そのため、周囲に悟られずに、昼間の太陽光下で見える強い信号光を検出対象２１０に照射する必要が生じる。
【００２１】
このような状況を克服するため、本実施形態においては、以下のようなアプローチをとる。
【００２２】
第１に、太陽光下において裸眼で視認できるマーキング光３００を、非常に短いパルス状にして検出対象２１０に照射し、適法化する。第２に、パルス状のマーキング光３００の平均照度を１０〜５０ルクス程度にする。この結果、背景光に対する信号光のコントラストは１０００：１以上になり、裸眼ではほとんど信号光を視認できなくなってしまう。
【００２３】
図２は、検出対象２１０に照射するマーキング光３００の照度について説明するための概念図である。例えば、検出対象２１０に照射されたマーキング光３００の照度が１０００ルクス、マーキング光３００の平均的な照度が５０ルクスであったとする。背景光に対して、検出対象２１０に照射されたマーキング光３００のコントラストが十分に小さいと、照射された信号光を裸眼では認識できない。なぜならば、裸眼では、背景光の明るさに対してコントラストがあまりにも小さい光は検出できないためである。
【００２４】
なお、図２では、輝度やパルス間隔が一定の信号光について例示しているが、信号光のパルス間隔は任意に設定できる。例えば、信号光の輝度を落とす場合は、パルス間隔を密にし、検出者によって視覚される明るさを一定にすることができる。
【００２５】
図３は、太陽光を背景光とした際に、裸眼で、検出対象２１０に照射されたマーキング光３００を見た場合の視認性について説明するための概念図である。
【００２６】
例えば、昼間の太陽光が５００００ルクスであったとする。このとき、図３のように、平均照度が５０ルクスとなるマーキング光３００を検出対象２１０に照射すると、背景光の照度と投射光の照度とのコントラストが１０００：１となる。すなわち、裸眼ではマーキング光３００を視認できない。本実施形態においては、背景光とマーキング光３００とのコントラストを利用して、裸眼では検出できないマーキング光３００を検出対象２１０に照射する。
【００２７】
図４は、太陽光を背景光とした際に、シャッタメガネ６００を通して、検出対象２１０に照射されたマーキング光３００を見た場合の視認性について説明するための概念図である。
【００２８】
シャッタメガネ６００を装着した検出者にとっては、シャッタメガネ６００のシャッタが１周期で１／１００の時間しか開いていないため、背景光の明るさは５００ルクス程度に落ちることになる。一方、マーキング光３００は、シャッタが開いているときだけシャッタを通過するため、平均照度は１０〜５０ルクス程度のままである。その結果、背景光とマーキング光３００のコントラストが１０：１となるため、シャッタメガネ６００を装着した検出者はマーキング光３００を十分視認できるようになる。通常、環境によって上述した照度のレベルは変化する。そのため、本実施形態においては、環境に合わせて、マーキング光３００の照度およびシャッタ開口時間が自動的に設定されるように構成する。
【００２９】
例えば、ヘッドマウントディスプレイのような装置を用いても、検出対象２１０にバーチャルな目印を付けることは可能であるが、検出対象２１０にマーキング光３００を一致させることは困難である。それに対し、本実施形態に係る対象特定システム１によれば、検出対象２１０にマーキング光３００を常に一致させることができる。
【００３０】
図５は、複数人の中から検出対象２１０のみにマーキング光３００を投射する例である。
【００３１】
検出対象２１０に投射されたマーキング光３００は、背景光とのコントラストが十分に小さいため、周囲の人には視認できない。一方、検出者は、シャッタメガネ６００をかけることによって、マーキング光３００を視認できる。
【００３２】
すなわち、図５の例では、ウエアラブル型のインターフェース装置１００が犯罪者などの検出対象２１０を検出し、マーキング光３００を検出対象２１０に照射する。警察官などの検出者は、自身で検出対象２１０を見逃してしまっても、インターフェース装置１００が照射したマーキング光３００を見ることによって、検出対象２１０を把握できる。
【００３３】
以上が、本実施形態に係る対象特定システム１の概略についての説明である。
【００３４】
＜構成＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る対象特定システム１の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る対象特定システム１の構成を示すブロック図である。図６のように、本実施形態に係る対象特定システム１は、情報入出力装置１０および情報認識装置６０を備える。なお、図１において、情報入出力装置１０がインターフェース装置１００に相当し、情報認識装置６０がシャッタメガネ６００に相当する。
【００３６】
〔情報入出力装置〕
図７のように、本実施形態に係る情報入出力装置１０は、撮像手段２０と、制御手段４０と、投射手段３０とを備える。
【００３７】
〔撮像手段〕
図８は、本実施形態に係る撮像手段２０の構成を示すブロック図である。撮像手段２０は、撮像素子２１、画像処理プロセッサ２３、内部メモリ２４、測光センサ２５およびデータ出力部２６を有する。
【００３８】
なお、図示していないが、撮像手段２０には、少なくとも一つのレンズが組み込まれている。撮像手段２０に組み込まれたレンズは、焦点距離を変えることができるズーム機能を有してもよい。また、撮像手段２０には、焦点を自動的に合わせるオートフォーカス機能が搭載されていてもよい。また、撮像手段２０には、手振れを防止する機能などの一般的なデジタルカメラに適用されている機能が搭載されていることが好ましい。
【００３９】
撮像素子２１は、検出領域２００を含む領域を撮像し、画像信号を取得するための素子である。撮像素子２１は、半導体部品が集積回路化された光電変換素子である。撮像素子２１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子によって実現できる。通常、撮像素子２１は、可視領域の光を撮像する素子によって構成するが、赤外線や紫外線、Ｘ線、ガンマ線、電波、マイクロ波などの電磁波を撮像・検波できる素子によって構成してもよい。
【００４０】
画像処理プロセッサ２３は、撮像素子２１によって撮像された画像データに対して、暗電流補正や補間演算、色空間変換、ガンマ補正、収差の補正、ノイズリダクション、画像圧縮などの画像処理を実行する画像処理専用の集積回路である。なお、画像データを加工せずに出力する場合は、画像処理プロセッサ２３を省略できる。画像処理プロセッサ２３は、必要な処理ができるように設計されたプロセッサを用いればよい。
【００４１】
内部メモリ２４は、画像処理プロセッサ２３によって画像処理を行う際に処理しきれない画像データや、処理済みの画像データを一時的に格納する記憶素子である。なお、撮像素子２１によって撮像された画像データを内部メモリ２４に一時的に記憶するように構成してもよい。内部メモリ２４は、一般的なメモリによって構成すればよい。
【００４２】
測光センサ２５は、検出領域２００の照度を測定するためのセンサである。測光センサ２５は、例えばフォトレジスタやフォトダイオードなどのように光電効果を用いて光を検出する電子回路によって実現できる。なお、撮像素子２１が測光する機能を有している場合は、測光センサ２５を省略してもよい。
【００４３】
測光センサ２５は、測定した検出領域２００の照度をデータ出力部２６に出力する。なお、測光センサ２５によって取得された検出領域２００の照度は、画像処理プロセッサ２３の演算に用いてもよい。
【００４４】
測光センサ２５としては、構造別分類では、ミラーメータ式測光やファインダー光路測光、カットコンデンサ式測光、ダイレクトコンデンサ式測光、サブミラー式測光、リトラクタブルセンサ式測光などに分類される方式を用いたものを適用できる。また、測光センサ２５としては、方式別分類では、絞込み測光や瞬間絞込み測光、開放測光などに分類される方式を用いたものを適用できる。また、測光センサ２５としては、範囲別分類では、スポット測光や部分測光、全面測光、中央部重点測光、多分割測光などに分類される方式を用いたものを適用できる。なお、ここであげた測光方式は一例であって、本発明の範囲をこれらに限定するわけではない。
【００４５】
データ出力部２６は、画像処理プロセッサ２３によって処理された処理済みの画像データを制御手段４０に出力する。また、データ出力部２６は、測光センサ２５が測定した検出領域２００の測光データ（照度）を制御手段４０に出力する。
【００４６】
〔投射手段〕
図９は、本実施形態に係る投射手段３０の構成を示すブロック図である。投射手段３０は、光源３１、光源駆動部３２および投射部３８を有する。
【００４７】
光源３１は、特定波長の光３４を発する光源を有する。通常、光源３１は、可視光領域の光３４を発するように構成する。なお、光源３１は、赤外領域や紫外領域などの可視光領域以外の光３４を発するように構成してもよい。
【００４８】
光源３１は、例えばレーザ光源やＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ランプ、放電灯、電球などの発光源を用いることができる。なお、光源３１に用いる発光源はここで挙げた限りではない。また、光源３１は、別の発光源から発せられた光を反射する反射体であってもよい。
【００４９】
光源駆動部３２は、制御手段４０によって設定された照射条件に基づいて、指定された出力のパルス光が出射されるように光源３１を駆動する。なお、照射条件の詳細については後述する。
【００５０】
投射部３８は、光源３１から出射された光３４を信号光３９として投射する。
【００５１】
投射手段３０は、例えば図１０のように、位相変調型の空間変調素子を搭載する投射手段３０−１とすることができる。
【００５２】
図１０は、位相変調型の空間変調素子を搭載した投射手段３０−１の構成を示すブロック図である。投射手段３０−１は、光源３１０、光源駆動部３２０、位相変調素子３５０、位相変調素子制御部３６０および投射部３８０を有する。
【００５３】
光源３１０は、特定波長のレーザ光３４０を発する光源を有する。通常、光源３１０は、可視光領域のレーザ光３４０を発するように構成する。なお、光源３１０は、赤外領域や紫外領域などの可視光領域以外のレーザ光３４０を発するように構成してもよい。
【００５４】
光源３１０は、投射範囲内の領域に光を均一に投射するのではなく、一部分に光を集中させて投射する。本実施形態に係る投射手段３０−１は、文字や記号などの線画を投射する用途に用いられることが多い。文字や記号などの線画を投射する際には、レーザ光３４０の照射量を減らすことができるため、全体的なレーザ出力を抑えることができる。すなわち、光源３１０は、小型かつ低電力の光源と、その光源を駆動する低出力の電源とで構成できる。
【００５５】
光源駆動部３２０は、制御手段４０によって設定された照射条件に基づいて、指定された出力のパルス光が出射されるように光源３１０を駆動する。
【００５６】
位相変調素子３５０は、位相がそろったコヒーレントなレーザ光３４０の入射を受け、入射されたレーザ光３４０の位相を変調する位相変調型の空間変調素子を含む。位相変調素子３５０は、変調された変調光３７０を投射部３８０に向けて出射する。
【００５７】
位相変調素子３５０上の表示領域には、被投射面上で目的画像を表示するための位相分布が表示される。位相変調素子３５０の表示領域で反射された変調光３７０は、一種の回折格子が集合体を形成したような画像になり、これらの回折格子で回折された光が集まることによって目的画像が形成される。
【００５８】
位相変調素子３５０は、例えば、強誘電性液晶やホモジーニアス液晶、垂直配向液晶などを用いた空間変調素子によって実現される。位相変調素子３５０は、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）によって実現できる。また、位相変調素子３５０は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）によって実現してもよい。
【００５９】
位相変調素子制御部３６０は、位相変調素子３５０上の表示領域に照射されるレーザ光３４０の位相と、表示領域で反射される変調光３７０の位相との差分を決定づけるパラメータが変化するように位相変調素子３５０を制御する。位相変調素子３５０上の表示領域に照射されるレーザ光３４０の位相と、表示領域で反射される変調光３７０の位相との差分を決定づけるパラメータは、例えば、屈折率や光路長などの光学的特性に関するパラメータである。例えば、位相変調素子制御部３６０は、位相変調素子３５０上の表示領域に印可する電圧を制御することによって、表示領域の屈折率を変化させる。その結果、表示領域に照射されたレーザ光３４０は、表示領域の屈折率に基づいて適宜回折される。
【００６０】
すなわち、位相変調素子３５０に照射されたレーザ光３４０の位相分布は、表示領域の光学的特性に応じて変調される。なお、位相変調素子制御部３６０による位相変調素子３５０の制御はここで挙げた限りではない。
【００６１】
投射部３８０は、位相変調素子３５０によって反射された変調光３７０を信号光３９０として投射する光学系を含む。
【００６２】
図１１は、本実施形態に係る投射手段３０−１の光学的な構成について説明するための概念図である。図１１のように、本実施形態においては、光源３１０が出射したレーザ光をコリメータ５３によって平行なレーザ光３４０とし、位相変調素子３５０の表示面に入射する。
【００６３】
本実施形態においては、図１１のように、位相変調素子３５０上の表示面に対して、レーザ光３４０の入射角を非垂直にする。すなわち、本実施形態においては、光源３１０から出射されるレーザ光の出射軸を位相変調素子３５０上の表示面に対して斜めにする。位相変調素子３５０上の表示面に対してレーザ光３４０の出射軸を斜めに設定すれば、ビームスプリッタを用いなくても位相変調素子３５０の表示面にレーザ光３４０を入射できるため効率を向上させることができる。
【００６４】
位相変調素子３５０で変調された変調光３７０は、投射部３８０によって信号光３９０として投射される。図１１のように、投射部３８０は、フーリエ変換レンズ３８１、アパーチャ３８２、投射レンズ３８３を有する。
【００６５】
フーリエ変換レンズ３８１は、位相変調素子３５０上の表示面で反射された変調光３７０を無限遠に投射した際に形成される像を、近傍の焦点位置に形成させるための光学レンズである。
【００６６】
アパーチャ３８２は、フーリエ変換レンズ３８１によって集束された光に含まれる高次光を消去し、画像領域を特定する機能を有する。アパーチャ３８２の開口部は、アパーチャ３８２の位置における投射画像の画像領域よりも小さく開口され、投射画像の周辺領域を遮るように設置される。例えば、アパーチャ３８２の開口部は、矩形状や円形上になるように形成される。アパーチャ３８２は、フーリエ変換レンズ３８１の焦点位置に設置されることが好ましいが、高次光を消去する機能を発揮できれば、焦点位置からずれていても構わない。
【００６７】
投射レンズ３８３は、フーリエ変換レンズ３８１によって集束された光を拡大して投射する光学レンズである。投射レンズ３８３は、位相変調素子３５０に入力された位相分布に対応する目的画像が被投射面上に表示されるように信号光３９０を投射する。
【００６８】
〔制御手段〕
制御手段４０は、撮像手段２０が撮像した検出領域２００に検出対象２１０が含まれている場合、検出対象２１０に向けて適切な画像を投射するように投射手段３０を制御する。また、制御手段４０は、撮像手段２０が撮像した検出領域２００に含まれるユーザインターフェース画像に対して行われた操作に応じた画像情報を投射手段３０に提供するとともに、その画像情報に関する画像を投射するように投射手段３０を制御する。制御手段４０は、例えば演算装置や制御装置などを含むマイクロコンピュータの機能によって実現できる。
【００６９】
なお、制御手段４０は、検出対象２１０を検出した結果や、検出領域２００になされた操作に関する情報をサーバなどの上位システムに所定のタイミングで送信するように構成してもよい。
【００７０】
図１２のように、制御手段４０は、撮像制御部４１、照射条件設定部４２、処理部４３、記憶部４４、投射制御部４５および通信部４６を有する。また、制御手段４０は、検出対象２１０を特定するための対象特定手段５０を含む。なお、図１２には制御手段４０が対象特定手段５０を含む構成を示したが、制御手段４０と対象特定手段５０とを別の構成としてもよい。対象特定手段５０については、後ほど詳細に説明する。
【００７１】
撮像制御部４１は、撮像手段２０に検出領域２００を撮像させる制御を行う。撮像制御部４１は、所定のタイミングで検出領域２００を撮像手段２０に撮像させる。また、撮像制御部４１は、撮像手段２０から出力された画像データおよび測光データを取得する。撮像制御部４１は、画像データを対象特定手段５０に出力し、測光データを照射条件設定部４２に出力し、画像データおよび測光データを処理部４３に出力する。
【００７２】
照射条件設定部４２は、測光データに含まれる検出領域２００の照度に基づいて、投射手段３０が出射する信号光のパルス条件や出力条件を含む照射条件を算出する。なお、パルス条件には、信号光の照射時間に相当するパルス幅、信号光を出射する繰返し周期に関する条件を含む。また、出力条件には、信号光の出力強度、その出力強度で出射された信号光の検出領域２００における照度などに関する条件を含む。照射条件設定部４２は、算出した信号光の照射条件を処理部４３に出力するともに、信号光のパルス条件を通信部４６に出力する。なお、照射条件設定部４２は、処理部４３を経由せずに、投射制御部４５または通信部４６に照射条件を送信するように構成してもよい。
【００７３】
処理部４３は、後述する対象特定手段５０から取得した検出対象２１０が検出された位置座標を含む通知信号と、照射条件設定部４２によって算出された照射条件とを取得する。なお、通知信号には、検出対象２１０が検出されたか否かを示す照合結果を含み、検出対象２１０が検出された場合には検出対象２１０の位置座標を含む。
【００７４】
処理部４３は、撮像画像上における投射画像の位置座標を明らかにし、信号光を検出対象２１０に投射するための制御条件を生成する。処理部４３は、検出対象２１０の位置座標を基に、検出対象２１０に向けて照射する信号光の照射方向を含む照射方向条件を制御条件の一つとして算出する。通常、対象特定手段５０は、顔認証によって検出対象２１０を検出する。そのため、処理部４３は、検出対象２１０の顔位置よりも下の胴体部分に信号光を照射できるように信号光の照射方向を決定する。処理部４３によって生成される制御条件には、信号光のパルス条件、出力条件および照射方向条件に関する条件を含む。
【００７５】
処理部４３は、投射手段３０の制御条件を投射制御部４５に出力する。
【００７６】
記憶部４４は、投射手段３０が投射する目的画像を記憶する。目的画像は、例えば×や○など、目的画像が照射された対象が検出対象２１０であることを識別するための所定の画像を含む。なお、記憶部４４は、目的画像以外のデータを記憶するように構成してもよい。また、投射手段３０が図１０のような位相変調型の空間変調素子を含む場合、記憶部４４は、目的画像の位相分布を記憶しておけばよい。
【００７７】
投射制御部４５は、制御条件および照射条件を取得すると、適切な目的画像を記憶部４４から取得する。そして、投射制御部４５は、取得した目的画像を投射手段３０に提供し、制御条件および照射条件に基づいて投射手段３０を制御してその目的画像を投射させる。
【００７８】
通信部４６は、照射条件設定部４２によって設定された信号光のパルス条件を投射手段３０に送信する。また、対象特定手段５０が制御手段４０の内部に含まれない構成の場合、通信部４６は、対象特定手段５０が出力した通知信号を受信する。
【００７９】
〔対象特定手段〕
図１３は、本実施形態に係る対象特定手段５０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る対象特定手段５０は、データベース５１、画像取得部５２、画像解析部５３、照合部５４、照合結果出力部５５を有する。
【００８０】
データベース５１は、検出対象２１０を含む顔画像の特徴データを格納しておく。データベース５１は、例えば、鼻や目、あご、頬骨などといった顔のパーツの形状、それらのパーツの相対的な位置関係や大きさなどに関する情報を特徴データとして格納しておけばよい。なお、データベース５１に格納しておくデータはここで挙げた限りではない。また、データベース５１は、多数の顔画像から作成された平均的な顔画像の特徴データと、個々の顔画像の特徴データとの差分データを格納しておいてもよい。
【００８１】
本実施形態においては、人物の顔画像の特徴データを用いて、検出対象２１０を検出するが、顔画像以外の特徴データを用いて検出対象２１０を検出するようにしてもよい。例えば、人物の髪型や体格などを特徴データに設定することができる。また、動画解析することが可能ならば、人物の歩き方や癖などを特徴データに設定することもできる。
【００８２】
画像取得部５２は、撮像制御部４１から画像データを取得する。画像取得部５２は、取得した画像データを画像解析部５３に出力する。
【００８３】
画像解析部５３は、画像取得部５２から画像データを取得し、取得した画像データを解析する。画像解析部５３は、解析した画像データから人物の顔に対応する顔画像を検出し、検出した顔画像から特徴データを抽出する。画像解析部５３は、例えば、鼻や目、あご、頬骨などといった顔のパーツの形状、それらのパーツの相対的な位置関係や大きさなどの特徴データを顔画像から抽出する。このとき、画像解析部５３は、画像データから抽出された顔画像の特徴データに、その顔画像が抽出された画像データ上の位置座標を関連付ける。
【００８４】
画像解析部５３は、抽出した顔画像の特徴データと、その顔画像に対応する位置座標とを含むデータを照合部５４に出力する。
【００８５】
照合部５４は、画像解析部５３によって抽出された顔画像の特徴データと、データベース５１に格納された個々の顔画像の特徴データとを比較する。照合部５４は、顔画像上の特徴データをそのまま比較したり、顔画像を統計的に数値化して比較したりすればよい。なお、顔画像を比較する具体的なアルゴリズムとしては、一般的な手法を用いればよい。例えば、照合部５４は、特徴的な顔のパーツの組み合わせを用いてテンプレートマッチングを行うことによって、撮像手段２０によって撮像された検出領域２００に検出対象２１０が含まれるか否かを照合できる。
【００８６】
照合部５４は、検出対象２１０を検出した場合、検出対象２１０が検出されたという判定結果を照合結果出力部５５に出力する。このとき、照合部５４は、検出対象２１０の顔画像の位置座標を判定結果と併せて出力する。
【００８７】
照合結果出力部５５は、検出対象２１０が検出されたという判定結果を受信すると、検出対象２１０が検出されたことを示す情報と、検出対象２１０の顔画像の位置座標とを含む通知信号を投射手段３０に出力する。
【００８８】
〔情報認識装置〕
図１４は、本実施形態に係る情報認識装置６０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る情報認識装置６０は、受信手段６１、開閉タイミング設定手段６２、開閉制御手段６３、シャッタ駆動手段６４、シャッタ６５を有する。
【００８９】
情報認識装置６０は、検出者に対して検出領域２００から届く光の入射量を制御するシャッタ６５を有する。情報認識装置６０は、情報入出力装置１０によって設定された制御条件に基づいてシャッタ６５の開閉条件を設定する。また、情報認識装置６０は、情報入出力装置１０から出力された通知信号に応じてシャッタ６５を開閉制御する。
【００９０】
受信手段６１は、情報入出力装置１０から出力されたデータを受信する手段である。受信手段６１は、例えば無線通信によってデータを受信する。受信手段６１は、制御手段４０の照射条件設定部４２によって設定された制御条件を受信する。受信手段６１は、受信した制御条件を開閉タイミング設定手段６２に出力する。なお、受信手段６１は、一般的な液晶モジュールの画像メモリを含んでいてもよい。
【００９１】
開閉タイミング設定手段６２は、受信手段６１から受信した制御条件に基づいて、シャッタ６５の開閉条件を設定する。開閉タイミング設定手段６２は、設定したシャッタ開閉条件を開閉制御手段６３に出力する。例えば、開閉制御手段６３は、一般的な液晶モジュールのタイミングコントローラによって実現できる。
【００９２】
図１５のように、開閉タイミング設定手段６２は、信号光が出射されているタイミングを含む時間帯に、シャッタ６５を開くように設定する。なお、開閉タイミング設定手段６２は、信号光が出射されているタイミングにおいて、常にシャッタ６５を開く必要はない。開閉タイミング設定手段６２は、シャッタ６５を通して見た背景光に対して、検出対象２１０に照射されたパルス状の信号光のコントラストを相対的に向上させる条件を計算する。そして、開閉タイミング設定手段６２は、計算した条件と、制御条件に含まれるパルス条件に基づいて、信号光を視認可能とするシャッタ開閉条件を設定する。
【００９３】
図１６のように、信号光のパルス間隔は均一ではなくてもよい。図１６の例において、時間帯Ｂでは、時間帯Ａと比べて信号光の輝度を落としている。そして、時間帯Ｂでは、パルス間隔を密にすることによって、視覚できる明るさを時間帯Ａの信号光と同等にしている。このとき、開閉タイミング設定手段６２は、時間帯Ｂにおいては、コントラストを向上させるために、シャッタ６５を開く時間を時間帯Ａと比べて短く設定する。
【００９４】
開閉タイミング設定手段６２は、情報入出力装置１０によって測定された背景光の明るさと、検出対象２１０に照射される信号光の平均的な明るさとを基に、シャッタ６５の開閉タイミングを設定する。
【００９５】
例えば、朝や夕方、曇天、雨天では、晴天の昼間と比べて背景光が暗くなる。その場合、開閉タイミング設定手段６２は、照射する信号光の平均的な明るさが小さくなるように設定するとともに、適切なコントラストが得られるようにシャッタ開閉条件を設定する。また、例えば、雪山や真夏の海岸では、通常の昼間と比べて背景光が明るくなる。その場合、開閉タイミング設定手段６２は、照射する信号光の平均的な明るさが大きくなるように設定するとともに、適切なコントラストが得られるようにシャッタ開閉条件を設定する。
【００９６】
開閉制御手段６３は、開閉タイミング設定手段６２によって設定されたシャッタ開閉条件に基づいて、シャッタ６５を開閉するシャッタ駆動手段６４を制御する。例えば、開閉制御手段６３は、一般的な液晶モジュールの表示コントローラによって実現できる。なお、タイミングコントロールと表示コントロールを同一の手段で制御する場合、開閉タイミング設定手段６２と開閉制御手段６３を共通化してもよい。
【００９７】
シャッタ駆動手段６４は、開閉制御手段６３の制御に応じて、シャッタ６５を開閉させる。例えば、シャッタ駆動手段６４は、一般的な液晶モジュールのＸＹドライバによって実現できる。
【００９８】
シャッタ６５は、シャッタ駆動手段６４によって開閉される。例えば、シャッタ６５は、閉状態のときは外光を遮断し、開状態のときは外光を通過させる。なお、シャッタ６５は、閉状態のときに完全に外光を遮断しなくてもよく、開状態のときに外光を減光させる程度でもよい。
【００９９】
シャッタ６５は、例えば高速応答液晶を用いて実現してもよいし、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）シャッタを用いて実現してもよい。通常のＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いる場合、偏光板を入れる関係で、シャッタ６５を通した光の明るさは外光よりも４０％程度に落ちる。そのため、ＴＮ液晶を用いたシャッタ６５を通して見る場合は、裸眼で見る場合よりも暗くなる。一方、ＭＥＭＳシャッタを用いると、偏光板がないので、ＴＮ液晶を用いたシャッタ６５よりも明るくなる。ただし、シャッタ６５にＭＥＭＳシャッタを用いても、開口率が１００％ということはないので、裸眼で見るよりかは暗くなる。しかしながら、ＭＥＭＳシャッタの場合は、視野全体が暗くなるために瞳孔が開き、ＴＮ液晶を用いた場合よりかは明るく感じる。なお、シャッタ６５の構造は、外光の遮断や通過、減光を切り替えることができれば、ここで挙げた限りではない。
【０１００】
図１５は、信号光の照射タイミングと、シャッタ６５の開閉タイミングとを同期させる一例である。
【０１０１】
情報認識装置６０は、信号光のパルス条件を受信すると、そのパルス条件に基づいて、検出対象２１０に信号光が照射されるタイミングにおいてシャッタ６５を開き、信号光が照射されていないタイミングにおいてシャッタ６５を閉じるように制御する。情報認識装置６０は、シャッタ６５を開閉することによって、シャッタ６５を通して感じられる背景光に対する信号光のコントラストを相対的に向上させ、視認可能になるように制御する。
【０１０２】
図１７および図１８は、本実施形態に係るシャッタメガネ６００の一例を示す。シャッタメガネ６００は、検出対象２１０を検出する検出者の少なくとも一方の目の前方にシャッタ６５を配置するためのフレームを有する。シャッタメガネ６００は、メガネのレンズの位置に透明なガラスやプラスチックなどの透光体を設置してもよいし、シャッタ６５のみを設置してもよい。なお、図１７および図１８は、本実施形態に係るシャッタメガネ６００の構造を具体化するための一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１０３】
図１７のシャッタメガネ６１１は、少なくとも片方のレンズにシャッタ６５の機能を有するシャッタ６１２を搭載する。また、シャッタメガネ６１１は、受信手段６１、開閉タイミング設定手段６２、開閉制御手段６３、シャッタ駆動手段６４の機能を有する制御装置６１３を搭載する。制御装置６１３は、情報入出力装置１０から受信したパルス条件でシャッタ６１１を開閉制御する。シャッタメガネ６１１を装着した検出者は、情報入出力装置１０が投射した投射光を視認できるため、検出対象２１０を把握できるようになる。
【０１０４】
図１８のシャッタメガネ６２１は、少なくとも片方のレンズにシャッタ６５の機能を有するシャッタ６２２を搭載する。また、シャッタメガネ６２１は、少なくともシャッタ駆動手段６４の機能を有する制御装置６２３を搭載する。さらに、シャッタメガネ６２１は、受信手段６１、開閉タイミング設定手段６２、開閉制御手段６３のうちいずれかの機能を有する制御装置６２４を搭載する。図１８の例は、シャッタ６２２の制御系統を２系統に分担することによって、シャッタメガネ６２１を軽量化できる。通常、シャッタメガネ６２１を駆動させるためには電力が必要となるが、制御装置６２４に電源を仕込めば、シャッタメガネ６２２の軽量化と、電源の大容量化とを両立することも可能となる。
【０１０５】
以上が、本実施形態に係る対象特定システム１の構成についての説明である。
【０１０６】
＜動作＞
次に、本実施形態に係る対象特定システム１の動作について説明する。
【０１０７】
図１９は、本実施形態に係る対象特定システム１の情報入出力装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０８】
図１９において、まず、情報入出力装置１０は、検出領域２００を撮像する（ステップＳ１１）。なお、図１９の例では、検出領域２００の測光データを併せて取得するものとする。
【０１０９】
次に、情報入出力装置１０は、撮像した画像信号から、画像データを生成する（ステップＳ１２）。このとき、情報入出力装置１０の撮像手段２０は、アナログデータである画像信号をデジタルデータである画像データに変換する。また、撮像手段２０は、必要に応じて、画像データに画像処理を加える。
【０１１０】
次に、情報入出力装置１０は、画像データを検証する（ステップＳ１３）。このとき、情報入出力装置１０の対象特定手段５０は、画像データ中から顔画像を抽出し、抽出した顔画像が検出対象２１０と一致するか否かを検証する。
【０１１１】
抽出された顔画像が検出対象２１０と一致する場合、すなわち検出対象２１０が発見された場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、情報入出力装置１０は、検出対象２１０に投射する信号光の照射条件を設定する（ステップＳ１５）。このとき、情報入出力装置１０の照射条件設定部４２は、測光データに基づいて、信号光の適切なパルス条件および出力条件を設定する。なお、ステップＳ１５は、ステップＳ１１の次の段階で、ステップＳ１２〜Ｓ１４に並行させて実行してもよい。
【０１１２】
一方、抽出された顔画像が検出対象２１０と一致しない場合、すなわち検出対象２１０が発見されていない場合（ステップＳ１４でＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。
【０１１３】
ステップＳ１５において検出対象２１０に投射する信号光の照射条件が設定されると、情報入出力装置１０は、照射条件に含まれるパルス条件を情報認識装置６０に送信する（ステップＳ１６）。
【０１１４】
そして、情報入出力装置１０は、目印の投射光を検出対象２１０に投射する（ステップＳ１７）。
【０１１５】
以上が、本実施形態に係る対象特定システム１の情報入出力装置１０の動作についての説明である。情報認識装置６０は、受信したパルス条件に基づいてシャッタ６５の開閉動作を行う。
【０１１６】
以上のように、本実施形態に係る対象特定システムによれば、周囲に悟られずに、昼間の太陽光下で見えるような強い信号光を検出対象に照射できる。また、本実施形態に係る対象特定システムによれば、検出者は、シャッタメガネなどの情報認識装置によって、検出対象に照射された信号光を認識できる。その結果、本実施形態に係る対象特定システムによれば、検出者のみが検出対象に投射された所望の情報を認識できる。
【０１１７】
（利用シーン）
ここで、図面を参照しながら本実施形態に係る対象特定システム１の利用シーンについて説明する。
【０１１８】
図２０は、対象特定システム１を天井に設置する利用シーンである。
【０１１９】
対象特定システム１は、位置Ａにおいて検出対象２１０を検出すると、その検出対象２１０にマーキング光３００を照射する。対象特定システム１は、位置Ａでは２つのマーキング光３００を検出対象２１０に照射している。そして、対象特定システム１は、検出対象２１がマーキング光３００を照射されていることに気づいて逃げ出しても、検出対象２１０を継続的に検出し、位置Ｂにおいてもマーキング光３００を照射し続けている。すなわち、対象特定システム１は、リアルタイムで動き回る検出対象２１０に追随し、その検出対象２１０に対してマーキング光３００を照射し続ける。
【０１２０】
図２１は、検出対象２１０である犯罪者などが別の人物の背後に位置しており、検出対象２１０に直接マーキング光３００を照射できない場合の利用シーンである。
【０１２１】
このような場合、対象特定システム１は、検出対象２１０の直前に位置する人物に対して、「後ろ犯人」というマーキング光３００を照射し、検出対象２１０を特定させる。すなわち、対象特定システム１は、検出対象２１０に直接マーキング光３００を照射できなくても、別の対象物にマーキング光３００を照射することによって検出対象２１０を特定させることができる。
【０１２２】
図２２は、対象特定システム１が検出対象２１０にマーキング光３００を直接照射できない場合の利用シーンである。
【０１２３】
対象特定システム１は、別のシステムから検出対象２１０の検出通知を受信し、受信した検出通知に応じて検出対象が接近していることを検出者に知らせるマーキング光３００を地面に照射する。シャッタメガネ６００を装着した検出者は、地面に照射されたマーキング光３００を視認することによって、検出対象２１０である犯人の接近を知る。なお、対象特定システム１は、検出対象２１０に直接マーキング光３００を照射できる表示可能ライン３０２上にマーキング光３００を照射することによって、接近してくる複数の人物のうち誰が検出対象２１０であるのかを示すようにしてもよい。
【０１２４】
（第２の実施形態）
図２３は、本発明の第２の実施形態に係る対象特定システムの情報認識装置６０−２の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る対象特定システムは、第１の実施形態に係る対象特定システム１の情報認識装置６０に測光手段６６を追加した構成である。
【０１２５】
測光手段６６は、シャッタ６５を通した背景光の明るさを測定する測光センサである。測光手段６６は、測光センサ２５と同様の構成とすればよい。
【０１２６】
開閉タイミング設定手段６２は、測光手段６６が測定したシャッタ６５を通した背景光の明るさと、パルス状の信号光の平均化した明るさとを基に、信号光が視認可能になる条件を設定する。
【０１２７】
本実施形態によれば、シャッタ６５を通した背景光の明るさを実測するため、実際の天候条件や照明条件などの背景光の状態に対応させて信号光の視認性を設定できる。そのため、より確実に信号光を視認できるようになる。
【０１２８】
（第３の実施形態）
図２４は、本発明の第３の実施形態に係る対象特定システム３の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る対象特定システム３は、検出対象２１０を特定する対象特定装置５０−３がネットワーク７０を介して情報入出力装置１０−２および情報認識装置６０に接続される点で、第１の実施形態の実施形態に係る対象特定システム１とは異なる。対象特定装置５０−３の機能は、一般的なサーバなどに割り当てればよい。
【０１２９】
図２５は、本実施形態に係る制御手段４０−３の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る制御手段４０−３は、第１の実施形態に係る制御手段４０とは異なり、対象特定装置５０−３を含まない。本実施形態に係る制御手段４０−３の通信部４６は、ネットワーク７０を介して対象特定装置５０−３に接続される。なお、制御手段４０−３のその他の構成は、第１の実施形態に係る制御手段４０と同様であるために説明は省略する。
【０１３０】
本実施形態に係る対象特定システムにおいては、制御手段の外部に対象特定装置を設けることができるため、情報入出力装置を軽量化・小型化できる。また、高性能のサーバ側に対象特定装置を置けば、検出対象の検出処理を高速化できるとともに、制御手段の演算処理を軽減できる。また、対象特定装置による検出対象処理に用いる電力を削減できるため、情報入出力装置に搭載する電源を小型化できる。
【０１３１】
（第４の実施形態）
図２６は、本発明の第４の実施形態に係る対象特定システム４の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る対象特定システム４は、第１の実施形態に係る対象特定システム１に照明装置８０を追加した構成である。なお、本実施形態に係る対象特定システム４は、第３の実施形態に係る対象特定システム３に照明装置８０を追加した構成としてもよい。
【０１３２】
図２７は、本実施形態に係る対象特定システム４の制御手段４０−４の構成を示すブロック図である。制御手段４０−４は、第１の実施形態に係る対象特定システム１の制御手段４０に照明制御部４７を追加した構成である。
【０１３３】
照明装置８０は、ある地点を通過する人や、ある地点に滞在する人に対して特定の光を照射する。すなわち、照明装置８０は、検出領域２００に含まれる対象に対して特定の光を照射する。特定の光とは、マーキング光３００とは波長や性質が異なる光である。例えば、マーキング光３００のコントラストをあげるための照明光や、マーキング光３００の照射を意識されにくくするためのダミー光などが特定の光に相当する。
【０１３４】
照明制御部４７は、照明装置８０に特定の光を照射させる制御をする。例えば、照明制御部４７は、ある地点を通過する全ての人物に特定の光を照射するように照明装置８０を制御する。
【０１３５】
照明制御部４７は、投射制御部４５のマーキング光３００の照射タイミングに合わせて、特定の光の照射タイミングを切り替えてもよい。例えば、照明制御部４７は、投射制御部４５のマーキング光３００の照射タイミングで、照明装置８０に特定の光を照射させる制御をする。例えば、照明制御部４７は、投射制御部４５のマーキング光３００の照射タイミングで、照明装置８０による特定の光の照射を止める制御をする。ただし、照明制御部４７は、ここで挙げた例とは異なるタイミングで特定の光の照射を切り替えてもよい。
【０１３６】
また、照明制御部４７は、照明装置８０が特定の光を照射させるエリアを設定する。例えば、照明装置８０が複数のエリアを個別に照射することができる場合、照明制御部４７は、複数のエリアのうち特定エリアに特定の光を照射させる制御を行うことができる。具体的には、照明装置８０が複数のＬＥＤで構成されている場合、照明制御部４７は、検出対象２１０に特定の光を照射するＬＥＤのみを駆動させ、その他のＬＥＤは駆動させないように制御することができる。反対に、照明制御部４７は、検出対象２１０に特定の光を照射するＬＥＤのみを駆動させないように制御することができる。また、照明制御部４７が照明装置８０による特定の光の照射方向を制御することによって、特定のエリアのみに光を照射するように設定してもよい。なお、照明装置８０に位相変調型の空間変調素子を用いれば、照射方向を変更せずに、特定のエリアのみに光を照射することができる。
【０１３７】
図２８は、照明装置８０を含む対象特定システム４の利用シーンの一例を示す概念図である。
【０１３８】
例えば、夜間や暗い室内では、十分な明るさの背景光が得られない場合がある。そのような場合、照明装置８０によって、検出領域の背景光を十分に明るくする。背景光を十分に明るくすれば、情報入出力装置１０は、第１の実施形態において説明した手法を用いて、検出対象２１０に対してマーキング光３００を照射できる。図２８の例の場合、照明装置８０から照射される特定の光は、十分な明るさの照明光であればよい。
【０１３９】
図２９は、照明装置８０を含む対象特定システム４の利用シーンの別の一例を示す概念図である。
【０１４０】
例えば、何らかの検問をするために、検問所を通過する全ての人を特定の場所に誘導する。その特定の場所には、検問所を通過する全ての人が通過しなくてはならない検出領域２００を設定する。そして、検出領域２００を通過する全ての人にダミーのマーキング光（以下、ダミー光３０３）を照射する照明装置８０を設ける。なお、ダミー光３０３を子供などに当てないような配慮をする場合、照明装置８０の替わりにインターフェース装置１００を用いて、子供であると認証された対象にはダミー光３０３を照射しないようにすればよい。
【０１４１】
検出対象２１０が検出された場合、インターフェース装置１００は、検出対象２１０にマーキング光３００を照射する。例えば、ダミー光３０３とマーキング光３００とを異なる波長の光とすれば、シャッタメガネ６００を装着した検出者には、マーキング光３００が視認される。このとき、ダミー光３０３を連続波としたり、ダダミー光３０３のパルス条件をマーキング光３００とは異なる条件にしたりすれば、マーキング光３００をより峻別しやすくなる。
【０１４２】
図２９のような場合、インターフェース装置１００は、ウエアラブルではなく、据置型にしてもよい。ただし、図２９のような場合であっても、インターフェース装置１００をウエアラブルなものとしてもよい。
【０１４３】
図２９の例のように、全ての人にダミー光３０３が当たっていれば、周囲の人や検出対象２１０自身がマーキング光３００に気づきにくくなる。シャッタメガネ６００を装着した検出者は、検出対象２１０に当たるマーキング光３００を視認できるので、検出対象２１０を特定できる。
【０１４４】
一般に、検問などの場合、複数の警察官が検出者として臨場している。このような場合、単一のモニタなどを通じて検出対象２１０を特定していたのでは、どの人が検出対象２１０の犯罪者なのかを瞬間に識別できない。本実施形態に係る対象特定システム４によれば、シャッタメガネ６００を装着した全ての検出者が同時に検出対象２１０を識別できる。犯罪者を逮捕するような場面において、このような時間差は、犯罪者の逮捕に大きな寄与をする可能性がある。
【０１４５】
図３０〜図３２は、図２９のような場面において、信号光のパルス条件に対応させて、シャッタ６５の開閉をどのように制御するのかについて説明するための概念図である。なお、図３０〜図３２は一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、図３０〜図３２中の信号光のパルス条件や出力条件等は、任意に設定できる。
【０１４６】
図３０の例では、インターフェース装置１００は、検出領域２００を通過する全ての人に対して、パルス状のダミー光３０３を照射するように制御する。そして、インターフェース装置１００は、ダミー光３０３を照射しないタイミングでパルス状のマーキング光３００を検出対象２１０に照射するように制御する。ダミー光３０３は、全ての人に見られてもよいため、パルス幅は長めに設定できる。それに対し、マーキング光３００は、シャッタメガネ６００を装着した検出者のみが視認できるように、裸眼では視認できない程度の短めのパルス条件を設定する。そして、シャッタ６５は、マーキング光３００の照射タイミングに併せて開くように設定する。このとき、シャッタメガネ６００は、背景光に対するマーキング光３００のコントラストがシャッタ６５を通して視認できるように、シャッタ６５の開閉を制御する。
【０１４７】
図３１の例では、インターフェース装置１００は、検出領域２００を通過する全ての人に対して、連続波のダミー光３０３を照射し、検出対象２１０にはパルス状のマーキング光３００を照射するように制御する。連続波のダミー光３０３は、全ての人に視認できる。それに対し、マーキング光３００は、シャッタメガネ６００を装着した検出者のみが視認できるように、裸眼では視認できない短めのパルス条件を設定する。図３１の例では、マーキング光３００のピーク出力をダミー光３０３よりも強めに設定する。そして、シャッタ６５は、マーキング光３００の照射タイミングに併せて開くように設定する。このとき、シャッタメガネ６００は、背景光に対するマーキング光３００のコントラストがシャッタ６５を通して視認できるように、シャッタ６５の開閉を制御する。
【０１４８】
図３２の例では、図３０の例と同様に、インターフェース装置１００は、検出領域２００を通過する全ての人に対して、パルス状のダミー光３０３を照射するように制御する。そして、インターフェース装置１００は、ダミー光３０３を照射しないタイミングに併せて、パルス状のマーキング光３００を検出対象２１０に照射するように制御する。ダミー光３０３は、全ての人に視認できてもよいし、視認できなくてもよい。それに対し、マーキング光３００は、シャッタメガネ６００を装着した検出者のみが視認できるように、裸眼で視認できない短めのパルス条件を設定する。図３２の例では、検出領域２００を通過するそれぞれの人に対して、異なる照射タイミングでダミー光３０３を照射する。そして、シャッタ６５は、マーキング光３００の照射タイミングのみに開くように設定する。このとき、シャッタメガネ６００は、背景光に対するマーキング光３００のコントラストがシャッタ６５を通して視認できるように、シャッタ６５の開閉を制御する。
【０１４９】
以上のように、本実施形態に係る対象特定システムによれば、夜間や暗い室内であっても、情報認識装置を装着した検出者のみが検出できる投射光を検出対象に投射できる。また、本実施形態によれば、全ての人にダミー光を照射することによって、検出対象自身や周囲には悟られることなく、検出対象にマーキング光を照射できる。
【０１５０】
（第５の実施形態）
図３３は、本発明の第５の実施形態に係る対象特定システムの情報入出力機能を発揮する情報入出力システム１１０の構成を示すブロック図である。
【０１５１】
本実施形態に係る情報入出力システム１１０は、撮像手段２０の機能をもつ撮像装置１２０、投射手段３０、制御手段４０の機能を有する制御装置１４０、照明装置８０の機能を有する照明手段８１を備える。すなわち、情報入出力システム１１０は、第４の実施形態に係る照明装置８０の機能を有する照明手段８１を追加した構成である。なお、照明手段８１は照明装置８０と同じ機能を有しており、詳細な説明は省略する。
【０１５２】
また、照明手段８１と投射手段３０は、光照射装置８００を構成する。光照射装置８００は、撮像装置１２０や制御装置１４０とは別の装置として設けられ、制御装置１４０の制御を受けて動作する。
【０１５３】
以下において、本実施形態に係る情報入出力システム１１０を含む対象特定システムの利用シーンについて説明する。
【０１５４】
図３４は、室内において検出対象２１０を検出する例である。天井には、複数の光照射装置８００が設置されている。撮像装置１２０や制御装置１４０は、光照射装置８００の設置位置とは異なる位置に設置されている。なお、光照射装置８００は、イントラネットやインターネットなどのネットワークを通じて制御装置１４０の制御を受けるように構成してもよい。
【０１５５】
図３４の左側は、検出者が装着するシャッタメガネ６００が閉じるタイミングで、光照射装置８００から特定の光として照明光を照射する場面を示す。このとき、室内にいる全ての人物に光照射装置８００からの照明光が照射されている。
【０１５６】
図３４の右側は、検出者が装着するシャッタメガネ６００が開くタイミングで、検出対象２１０近傍の光照射装置８００のみから検出対象２１０に照明光を照射する場面を示す。このとき、照明光を照射していない光照射装置８００は、マーキング光３００を検出対象２１０に照射する。このとき、室内にいる他の人物は、マーキング光３００を認識することはない。
【０１５７】
図３４の右側の場面では、シャッタメガネ６００を開くタイミングに併せて、ある光照射装置８００からは検出対象２１０のみに照明光を照射し、他の複数の光照射装置８００からは検出対象２１０にマーキング光３００を照射する。このとき、光照射装置８００からは検出対象２１０に照射する照明光は、検出対象２１０を視認できる範囲で必要最低限まで暗くする。その結果、マーキング光３００のコントラストが向上し、シャッタメガネ６００を装着した検出者のみマーキング光３００を検出しやすくなる。また、複数の光照射装置８００から検出対象２１０に照明光を照射すれば、検出対象２１０の姿勢や検出者の立ち位置などの関係で死角が発生することを防ぐことができる。
【０１５８】
図３５〜図３８は、ある地点を通過する人物全員に光照射手段８００から帯状の光を照射しつつ、検出対象２１０のみにマーキング光３００を照射する例である。図３５〜図３８における光照射装置８００による光の照射は、図３０〜図３２のようなタイミングで制御することができる。なお、図３０〜図３２の例において、検出対象２１０に信号光を照射するタイミングでマーキング光３００を照射し、その他のタイミングではダミー光３０３を照射するなどして制御すればよい。
【０１５９】
図３５は、天井などに設置された光照射装置８００から地面に向けて帯状の光を照射する。光照射装置８００は、位置Ｃから位置Ｃ’に向けて帯状の光を走査する。そして、光照射装置８００は、検出対象２１０を走査するタイミングで、検出対象２１０にマーキング光３００を照射する。このとき、Ｃ−Ｃ’間を通過する検出対象２１０以外の対象には、ダミー光３０３が投射される。なお、照射装置８００は、位置Ｃと位置Ｃ’との間で帯状の光を往復させるように走査してもよい。
【０１６０】
そして、制御装置１４０は、マーキング光３００を検出対象２１０に照射するタイミングをシャッタメガネ６００に通知する。シャッタメガネ６００は、検出対象２１０にマーキング光３００が照射されるタイミングでシャッタ６５を開く。
【０１６１】
図３６は、光照射装置８００から照射される帯状の光を図３５とは別の角度からみた概念図である。なお、図３６の例では、撮像装置１２０が帯状の光を通過する人を撮像し、制御装置１４０が撮像された画像上で人物の顔や位置を検知する。
【０１６２】
人物が位置Ａにいる場合、光照射装置８００が光を照射してしまうと人物の顔にダミー光３０３が投射されてしまう。そのため、光照射装置８００は、光が人物の顔の位置に照射される場合、光の照射をやめる。そして、光照射装置８００は、人物が位置Ｂにいる場合は肩近辺、人物が位置Ｃにいる場合は腰近辺、人物が位置Ｄにいる場合は膝近辺に光を照射する。すなわち、光照射装置８００は、人物の顔を避けて光を照射する。
【０１６３】
図３７は、Ｃ−Ｃ’間を通過する人物のうち、検出対象２１０以外の人物に光照射手段８００から帯状の光を照射する例である。
【０１６４】
光照射装置８００は、シャッタメガネ６００を閉じるタイミングにおいて、図３７の左側のように、検出対象２１０以外の人物に帯状の光が照射する。このとき、帯状の光を照射された人物にはダミー光３０３が投射される。一方、光照射装置８００は、検出対象２１０には帯状の光を照射しない。そして、光照射装置８００は、シャッタメガネ６００を開くタイミングにおいて、図３７の右側のように、検出対象２１０にマーキング光３００を照射する。
【０１６５】
シャッタメガネ６００を装着した検出者は、シャッタメガネ６００を開くタイミングでマーキング光３００を視認できるため、検出対象２１０を周囲に知られずに検出することができる。
【０１６６】
図３８は、Ｃ−Ｃ’間を通過する全ての人物に光照射手段８００から帯状の光を照射する例である。
【０１６７】
光照射装置８００は、シャッタメガネ６００を閉じるタイミングにおいて、図３８の左側のように、位置Ｃ−Ｃ’間を通過する全ての人物に帯状の光を照射する。このとき、検出対象２１０を含めた全ての人物にダミー光３０３が投射される。そして、光照射装置８００は、シャッタメガネ６００を開くタイミングにおいて、図３８の右側のように、ダミー光３０３とは異なるダミー光３０４を検出対象２１０に投射する。
【０１６８】
また、光照射装置８００は、シャッタメガネ６００を閉じるタイミングにおいて、全員に同じダミー光を照射せず、ダミー光３０３（第１のダミー光）とは異なるダミー光（第２のダミー光）を検出対象２１０のみに照射してもよい。このとき、情報入出力システム１００は、マーキング光３００と第２のダミー光とを組み合わせると、特定の意味のある画像が形成されるようにする。このとき、シャッタメガネ６００を装着した検出者は、第２のダミー光とマーキング光３００が合成された画像を認識することによって、特定の意味のある画像を認識することができる。図３８の方法によれば、特定の意味のある画像を検出対象２１０に投射する場合に、第三者からその特定の画像をより認識しにくくすることができる。
【０１６９】
（第６の実施形態）
図３９は、本発明の第６の実施形態に係る対象特定システムの情報認識装置６０−６の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る対象特定システムは、第１の実施形態に係る対象特定システム１の情報認識装置６０に警報手段６７を追加した構成である。
【０１７０】
警報手段６７は、情報認識装置６０−６の受信手段６１が通知信号を受信した際に、検出対象２１０が検出されたことを検出者に通知する。例えば、警報手段６７は、音や振動、におい、熱、物理的な刺激などによって、検出対象２１０が検出されたことを検出者に通知する。なお、警報手段６７は、検出者のみが視認できる光によって、検出対象２１０が検出されたことを検出者に通知してもよい。ただし、検出対象２１０が検出されたことを検出者に通知する際に、ここであげた情報以外のものを用いてもよい。
【０１７１】
本実施形態に係る対象特定システムによれば、検出対象が検出されたことを視覚情報以外の情報で検出者に警報として通知できるため、検出者は、検出対象をより確実に把握しやすくなる。
【０１７２】
（ハードウェア構成）
次に、本発明の各実施形態に係る対象特定システムを可能とするためのハードウェア構成について、図４０のコンピュータ９０を一例として挙げて説明する。なお、図４０のコンピュータ９０は、各実施形態に係る情報入出力装置を可能とするための一構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る情報入出力装置は、図２のようなインターフェース装置１００の形態とする場合、図４０のコンピュータ９０の機能を有するマイクロコンピュータとすることが好ましい。
【０１７３】
図４０のように、コンピュータ９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、通信インターフェース９６を備える。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ授受可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークと接続する。コンピュータ９０は、ネットワークを介して上位システムのサーバやコンピュータに接続され、投射画像に関する情報を上位システムから受信する。
【０１７４】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、コンピュータ９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る情報入出力装置の演算処理や制御処理を実行する。
【０１７５】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。
【０１７６】
補助記憶装置９３は、投射画像の位相分布などのデータを記憶する手段である。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、投射画像の位相分布を主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【０１７７】
入出力インターフェース９５は、コンピュータ９０と周辺機器との接続規格に基づいて、コンピュータ９０と周辺機器とを接続する装置である。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。なお、図４０においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と略して表記している。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１７８】
コンピュータ９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどといった入力機器を接続できるように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示部が入力機器の入力部を兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ授受は、入力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１７９】
通信インターフェース９６は、ネットワークを通じて、別のコンピュータやサーバなどの上位システムに接続される。上位システムは、通信インターフェース９６を介して、本発明の各実施形態で用いる基本画像の位相分布をコンピュータ９０に送信する。また、上位システムは、通信インターフェース９６を介して、本発明の各実施形態で用いる投射画像に関する情報をコンピュータ９０に送信する。上位システムは、本発明の各実施形態で用いる投射画像の位相分布を自装置で生成してもよいし、別の装置から取得してもよい。
【０１８０】
また、コンピュータ９０には、各種の情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、コンピュータ９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入力インターフェース９５を介してコンピュータ９０に接続すればよい。
【０１８１】
また、コンピュータ９０には、必要に応じて、リーダライタを備え付けてもよい。リーダライタは、バス９９に接続され、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、コンピュータ９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えばＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カードやＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリなどの半導体記録媒体などで実現できる。また、記録媒体５１６は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの光学記録媒体やその他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１８２】
以上が、本発明の各実施形態に係る対象特定システムを可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図４０のハードウェア構成は、各実施形態に係る情報入出力装置を可能とするためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る情報入出力装置による処理をコンピュータに実行させる処理プログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係る処理プログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１８３】
以上の本発明の各実施形態においては、検出者である警察官や警備員が、検出対象である犯人を検挙する場面を想定して説明してきた。各実施形態の手法は、そのような場面以外にも適用できる。なお、下記の場面は一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１８４】
例えば、パチンコ店やカジノ、ゲームセンターなどの遊技施設に、過去に不正をした疑いのある検出対象が入場した際に、検出者である警備員や店員がその検出対象をマークする場面にも本実施形態の手法を適用できる。例えば、デパートやショールームなどの店舗において、過去に店舗内の商品を破損したり、怪しい行動をしたりした履歴がある客が来店した際に、検出者である店員が、その客を検出対象としてマークする場面にも本実施形態の手法を適用できる。例えば、公園や広場などの公共施設において、過去に施設内で迷惑行為をしたり、怪しい行動をしたりした履歴のある来場者が訪れた際に、検出者である公共施設の管理者がその来場者を検出対象としてマークする場面にも本実施形態の手法を適用できる。また、本発明の各実施形態の手法は、動物や物を検出対象とする場合においても適用できる。
【０１８５】
この出願は、２０１５年４月２０日に出願された日本出願特願２０１５−０８５６５８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１８６】
１    対象特定システム
１０    情報入出力装置
２０    撮像手段
２１    撮像素子
２３    画像処理プロセッサ
２４    内部メモリ
２５    測光センサ
２６    データ出力部
３０    投射手段
３１    光源
３２    光源駆動部
３５    位相変調素子
３６    位相変調素子制御部
３８    投射部
４０    制御手段
４１    撮像制御部
４２    照射条件設定部
４３    処理部
４４    記憶部
４５    投射制御部
４６    通信部
５０    対象特定手段
５１    データベース
５２    画像取得部
５３    画像解析部
５４    照合部
５５    照合結果出力部
６０    情報認識装置
６１    受信手段
６２    開閉タイミング設定手段
６３    開閉制御手段
６４    シャッタ駆動手段
６５    シャッタ
８０    照明装置
８１    照明手段
９０    コンピュータ
９１    プロセッサ
９２    主記憶装置
９３    補助記憶装置
９５    入出力インターフェース
９６    通信インターフェース
９９    バス
１００    インターフェース装置
１１０    情報入出力システム
１２０    撮像装置
１４０    制御装置
８００    光照射装置
【図１】
2016170765.tif 000003
【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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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月2日(2017.10.2)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域を撮像して画像データを生成するとともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、前記画像データおよび前記測光データを出力する撮像手段と、
検出対象の特徴データを格納するデータベースを含み、入力した前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと前記データベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する照合結果と位置座標とを含む通知信号を出力する対象特定手段と、
前記撮像手段に前記検出領域を撮像させる制御を行うとともに、入力した前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行う制御手段と、
前記制御手段の制御に応じて、前記検出対象に向けて前記信号光を照射する投射手段とを有する情報入出力装置と、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタを有し、前記制御条件に基づいて前記シャッタの開閉条件を設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する情報認識装置とを備える対象特定システム。
【請求項２】
前記対象特定手段は、
前記画像データから抽出された特徴データに対応する前記検出対象の前記画像データ上における位置座標を、前記抽出された特徴データに関連付けて出力する画像解析部と、
前記画像解析部によって出力された前記特徴データと、前記データベースに格納された特徴データとを照合し、前記検出対象が検出された場合には、前記検出対象が検出されたことを示す情報と、前記検出対象に対応する位置座標とを出力する照合部と、
前記検出対象が検出されたことを示す情報と、前記検出対象に対応する位置座標とを含む前記通知信号を出力する照合結果出力部とを有し、
前記制御手段は、
前記測光データに含まれる前記検出領域の照度に基づいて、前記投射手段が出射する前記信号光のパルス幅および繰返し周期に関する条件を含むパルス条件と、前記信号光の出力に関する条件を含む出力条件とを含む照射条件を設定する照射条件設定部と、
前記通知信号および前記照射条件を入力とし、前記通知信号に含まれる前記検出対象の位置座標を基に、前記検出対象に照射する前記信号光の照射方向条件を算出し、前記照射方向条件および前記照射条件を併せた条件を前記制御条件として設定する処理部とを有し、
前記情報認識装置は、
前記制御条件を受信する受信手段と、
前記制御条件に基づいて、前記シャッタを通した背景光に対して、前記検出対象に照射されたパルス状の前記信号光のコントラストを相対的に向上させる条件を計算し、計算した条件と前記パルス条件とに基づいて前記シャッタの開閉条件を設定する開閉タイミング設定手段と、
前記シャッタの開閉制御を行う開閉制御手段と、
前記シャッタの開閉制御に応じて前記シャッタを駆動させるシャッタ駆動部とを有する請求項１に記載の対象特定システム。
【請求項３】
前記開閉タイミング設定手段は、
前記検出対象に前記信号光が照射されるタイミングに合わせて前記シャッタを開くように設定する請求項２に記載の対象特定システム。
【請求項４】
前記情報認識装置は、
前記検出者の少なくとも一方の目の前方に前記シャッタを配置するためのフレームを有する請求項２または３に記載の対象特定システム。
【請求項５】
前記情報認識装置は、
前記シャッタを通して前記検出領域の明るさを測光する測光手段を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項６】
前記検出領域を照らす照明手段を備える請求項２に記載の対象特定システム。
【請求項７】
前記情報認識装置は、
前記通知信号を受信した際に、前記検出対象が検出されたことを通知する警報手段を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項８】
前記投射手段は、
特定波長のパルス状の前記信号光を出射する光源と、
前記制御手段の制御に応じて、前記光源を駆動させる光源駆動部と、
前記光源から出射された前記信号光が入射する表示面を有し、前記検出対象に投射する所定の画像の位相分布を前記表示面に表示する位相変調素子と、
前記位相変調素子の表示面に前記所定の画像の位相分布を表示させる位相変調素子制御部と、
前記位相変調素子の表示面から出射された前記信号光を検出対象に投射する投射部とを有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の対象特定システム。
【請求項９】
検出領域を撮像して画像データを生成するともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成し、
前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと、検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する照合結果と前記位置座標とを含む通知信号を生成し、
前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行い、前記検出対象に向けて前記信号光を出射し、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を前記制御条件に基づいて設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する対象特定方法。
【請求項１０】
検出領域を撮像して画像データを生成するともに、前記検出領域の明るさを測光して測光データを生成する処理と、
前記画像データ上で特徴データを抽出し、前記画像データ上で抽出された特徴データと、検出対象の特徴データを格納するデータベースに格納されている特徴データとを照合するとともに、前記検出対象の検出位置に関する位置座標を抽出し、前記検出対象が検出された際には、前記検出対象に関する照合結果と前記位置座標とを含む通知信号を生成する処理と、
前記測光データおよび前記通知信号に基づいて前記検出対象に照射する信号光の制御条件を設定し、前記制御条件に基づいて前記信号光を出射させる制御を行い、前記検出対象に向けて前記信号光を出射する処理と、
前記検出対象を検出する検出者に届く光の入射量を制御するシャッタの開閉条件を前記制御条件に基づいて設定し、前記通知信号に応じて前記シャッタを開閉制御する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2016170765.tif 000043
2016170765.tif 000044
2016170765.tif 000045
2016170765.tif 000046