(57)【要約】  監視装置（２）は、撮像素子に回転可能な第１偏光フィルタ（１０）と回転駆動回路（８）を有し、近赤外線ＬＥＤの出射光側に第２偏光フィルタ（１１）と回転駆動回路（９）を有する。偏光フィルタの偏光軸の角度を各々独立して調整可能な構成とし、太陽光等や散乱の影響を低減するために、近赤外線ＬＥＤ消灯の状態で、レンズ側偏光フィルタを光量センサ出力が最小となるように偏光フィルタ（１０）を回転させることで光学的ノイズを低減させ、コントラスト最大になるようにＬＥＤ側偏光フィルタを回転させる。これにより、光の反射散乱によるカメラ画像の虚像を低減し、画像の信号品質を向上させ、安定した画像信号を得ることで、画像処理時の誤検知を軽減することができる。
2019102609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子の受光路に配置され、直線偏光を通過させる第１偏光フィルタと、
前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第１の装置と、
光源と、
前記光源の投光路に配置され、直線偏光を通過させる第２偏光フィルタと、
前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第２の装置とを備える、監視装置。
【請求項２】
前記第１の装置は、前記第１偏光フィルタの投光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第２の装置は、前記第２偏光フィルタの受光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記監視装置は、
前記第１偏光フィルタを通過し前記撮像素子に入射する光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出値に基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する回転指示部とをさらに備える、請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記回転指示部は、前記光源を消灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最小となるように前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記回転指示部は、前記光源を点灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最大となるように前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項２に記載の監視装置。
【請求項５】
前記撮像素子で撮影された画像のコントラストを演算する画像処理演算部をさらに備え、
前記回転指示部は、前記光量センサの検出値と、前記画像処理演算部が演算したコントラストとに基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する、請求項２に記載の監視装置。
【請求項６】
前記回転指示部は、前記光源を消灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最小となるように前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項５に記載の監視装置。
【請求項７】
前記回転指示部は、前記光源を点灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最大となるように前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項５に記載の監視装置。
【請求項８】
前記第１の装置は、前記第１偏光フィルタの投光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第２の装置は、前記第２偏光フィルタの受光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記撮像素子で撮影された画像のコントラストを演算する画像処理演算部と、
前記画像処理演算部が演算したコントラストに基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する回転指示部とをさらに備える、請求項１に記載の監視装置。
【請求項９】
前記回転指示部は、前記コントラストが最大となるように、前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角を決定する、請求項８に記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視装置に関し、特に、画像に光の反射や散乱の映り込み虚像を防止し、認識すべき撮影対象物を正確に撮像できる監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視装置は、近赤外線撮像装置と画像処理とを用いて運転手の居眠りやよそ見検知等を実現している。近赤外線撮像装置では、撮影箇所の光沢面や、ガラス等の存在による光の反射によりカメラ画像に虚像が生じ画像処理に悪影響を与えることが知られている。【０００３】
特開２００８−６１２１１号公報（特許文献１）に開示された技術では、虚像防止のために近赤外線と被写体との間と被写体とカメラの間に偏光板を用い虚像対策をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６１２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００８−６１２１１号公報に記載されている構成では、２つの近赤外線偏光板を直交させている。しかしながら、偏光板の製造ばらつきや、製造時の組み付け精度のばらつきおよび誤差によって、直交にずれが生じる場合が考えられる。直交にずれが生じると、照明が光沢面に映りこんだ虚像の成分が画像に現れやすくなる。【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決されるためになされたものであり、安定した監視結果が得られる監視装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、監視装置に関する。監視装置は、光源と、光源の投光路に配置され、直線偏光を通過させる第１偏光フィルタと、第１偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第１の装置と、撮像素子と、撮像素子の受光路に配置され、直線偏光を通過させる第２偏光フィルタと、第２偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第２の装置とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、２つの偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させることができるので、偏光フィルタの製造誤差や製造時の組み付け精度による相対角度の誤差を調整可能である。したがって、画像処理のための信号レベルの低下が抑制でき、安定した監視結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】監視装置が車両に設置された状態を示した図である。
【図２】監視装置の構成を示したブロック図である。
【図３】偏光軸のずれについて説明するためのイメージ図である。
【図４】実施の形態１の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態２の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施の形態３の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の図面において、同一または相当する要素には、同一の符号を付している。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１１】
［監視装置の配置］
図１は、監視装置が車両に設置された状態を示した図である。以下の実施の形態で説明する監視装置２は、図１に示すように、照明器３により被写体（運転手、同乗者）４に光を照射し、カメラレンズ５を通して撮像を行なう装置である。
【００１２】
監視装置２は、照明器３側とカメラレンズ５側の両方に互いに独立して回転制御可能な偏光フィルタを備える。監視装置２は、照明器３ＯＦＦ状態でカメラ側の偏光フィルタを光量センサの出力が最小となるように回転させることで撮像素子への不要光の入射を抑えることが可能である。加えて、照明器３ＯＮ状態で画像のコントラストが最大となるよう照明器側の偏光フィルタを回転させることによって、虚像を低減することが可能である。これらにより、被写体を認識可能な画像処理信号を得ることができる。
【００１３】
本実施の形態の監視装置２によれば、製造時の偏光フィルタの組み付け精度や個別の製造ばらつきによる画像処理のための信号レベルの低下を抑制し、周辺環境からの不要光の影響を低減することで画像処理のための信号のＳ／Ｎを向上させ画像処理の安定した演算結果を得ることができる。
【００１４】
図２は、監視装置の構成を示したブロック図である。図２において、監視装置２は、照明器３と、カメラレンズ５と、光学バンドパスフィルタ７と、第１偏光フィルタ１０と、光量センサ１２と、ミラー１３と、撮像素子１４と、制御部１００とを備える。
【００１５】
照明器３は、光源である近赤外線ＬＥＤ６と、ＬＥＤ点灯回路１８と、第２偏光フィルタ１１とを含む。近赤外線ＬＥＤ６の配置や構成はカメラレンズ５の全周に配置してもよいし、カメラレンズ５の左右に配置してもよい。
【００１６】
制御部１００は、第１回転駆動回路８と、第２回転駆動回路９と、画像処理演算部１５と、回転指示部１６と、画像情報記憶部１７と、画像品質判定部２１と、光量センサＯＮ／ＯＦＦ制御部１９と、ＬＥＤ点灯制御部２０とを含む。
【００１７】
第１偏光フィルタ１０は、撮像素子１４の受光路に配置され、直線偏光を通過させる。第１回転駆動回路８は、第１偏光フィルタ１０の偏光軸の方向を変化させる。第２偏光フィルタ１１は、近赤外線ＬＥＤ６の投光路に配置され、直線偏光を通過させる。第２回転駆動回路９は、第２偏光フィルタ１１の偏光軸の方向を変化させる。
【００１８】
第１回転駆動回路８は、第１偏光フィルタ１０の受光軸周りの回転角を変化させるように構成される。第２回転駆動回路９は、第２偏光フィルタ１１の投光軸周りの回転角を変化させるように構成される。
【００１９】
光量センサ１２は、第１偏光フィルタ１０を通過し撮像素子１４に入射する光量を検出する。回転指示部１６は、光量センサ１２の検出値に基づき、第２回転駆動回路９および第１回転駆動回路８を用いて第２偏光フィルタ１１の回転角および第１偏光フィルタ１０の回転角をそれぞれ制御する。
【００２０】
画像処理演算部１５は、撮像素子１４で撮影された画像のコントラストを演算する。回転指示部１６は、光量センサ１２の検出値と、画像処理演算部１５が演算したコントラストとに基づき、第１回転駆動回路８および第２回転駆動回路９を用いて、第１偏光フィルタ１０の回転角および第２偏光フィルタ１１の回転角をそれぞれ制御する。
【００２１】
照明器３に照らされた被写体４の像はカメラレンズ５を通して監視装置２に入力される。この時の像の光特性は、近赤外線の波長域の直線偏光の成分とそれ以外の成分を含んでいる。この近赤外線の波長域の直線偏光以外の成分は画像処理演算のノイズ信号となる。そのため、ノイズ除去を目的として、光学バンドパスフィルタ７を通して、照明器３の波長と同一帯域のものに透過光を限定し、第１偏光フィルタ１０によって直線偏光の成分のみをミラーに透過させる。
【００２２】
光特性が近赤外線波長域の直線偏光の成分のみである像の光量は、ミラー１３により撮像素子１４と光量センサ１２とに分配される。光量センサ１２は光量データを生成する。像は撮像素子１４から画像信号として画像処理演算部１５に送信され、画像処理演算部１５は像のコントラストを演算する。
【００２３】
第２偏光フィルタ１１を通過して直線偏光で出射された光は、水面やガラスなどで理想的な鏡面反射をすると入射光の偏光が維持された状態で反射する。この光を９０°偏光軸を変化させた偏光フィルタでカットすることにより、映り込みなどの光沢を消すことができる。観察対象物の表面では拡散反射するため、反射光は偏光軸が９０°回転した成分を含み、偏光フィルタを通過した光によって画像を得ることができる。しかしながら、偏光フィルタの偏光軸にはずれが生じる可能性がある。
【００２４】
図３は、偏光軸のずれについて説明するためのイメージ図である。図３には、直線偏光板を介した、光強度と角度（構造的な角度）がプロットされている。
【００２５】
直線で示される特性Ａ１は、偏光フィルタの理想的な特性である。これに対して、現実の偏光フィルタ１０の特性Ａ２は直線偏光にならず、楕円に示されるように他の偏光成分も混在しており、製造誤差、組み付け誤差によって、偏光軸にもずれが生じうる。これに直交する偏光フィルタ１１の特性Ａ３も直線偏光にならず、楕円に示されるように他の偏光成分も混在しており、製造誤差、組み付け誤差によって、偏光軸にもずれが生じうる。
【００２６】
したがって、本実施の形態では、第１偏光フィルタ１０の回転角と第２偏光フィルタ１１の回転角を独立して調整可能なように、第１回転駆動回路８、第２回転駆動回路９が設けられている。
【００２７】
実施の形態１．
図４は、実施の形態１の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。図２の制御部１００は、太陽光による光の反射散乱等に生じた虚像の近赤外線波長域の直線偏光成分を除去する処理を図４のフローチャートに従って実行する。
【００２８】
制御部１００は、最初にＬＥＤ消灯状態で、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３によって、太陽光による光の反射散乱等によってカメラに入射される光量を最小とするようにカメラ側の偏光フィルタ１０の回転角θを決定する。その後、ステップＳＳ１０４からＳ１０７において、ＬＥＤ全点灯状態で、コントラストが高い画像が得られるように、２つの偏光フィルタの相対角度αを微調整する。
【００２９】
まず最初に、制御部１００は、カメラ側偏光フィルタ１０の設定をするために、ステップＳ１０１では光量センサをＯＮにする。そして、制御部１００は、ステップＳ１０２において、回転駆動回路８によって、第１偏光フィルタ１０を角度原点から刻み１°で３６０°回転させ、各々の角度で光量データを画像情報記憶部１７に保存する。
【００３０】
ステップ１０３において、回転指示部１６は、光量最小となる回転角を画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて求める。光量最小となる回転角θが得られた場合には（Ｓ１０３でＹＥＳ）、回転角θを回転駆動回路８に指示し、第１偏光フィルタ１０の回転角をθに設定する。光量最小となる回転角θが求まらない時は（Ｓ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０２に処理が戻る。
【００３１】
監視装置が設置される場所の周辺環境は、光の反射あるいは散乱の偏光角は一意ではなく、カメラへの不要な光の強度が最大となる周辺環境においては、画像処理のための信号のノイズが増大する問題があった。実施の形態１では、ＬＥＤ６を消灯状態とし、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理を行なうことによって、回転指示部１６は、撮像素子１４へ入る不要な光量が最小となるように第１偏光フィルタ１０の偏光軸の方向を決定する。これにより、夜間においても、車両に同種の他装置の照明器の影響や車両１内外の光の影響を受けにくくすることができるので、虚像除去の効果が得られる。
【００３２】
続いて、照明器側の偏光フィルタ１１の回転角の設定をするために、ステップＳ１０４において、ＬＥＤ点灯制御部２０がＬＥＤ点灯回路１８にＬＥＤ点灯指示を行ない、かつ、光量センサＯＮ／ＯＦＦ制御部１９が光量センサ１２に光量センサＯＦＦ指示を送信する。
【００３３】
ステップＳ１０５において、制御部１００は、第１偏光フィルタ１０（カメラ側）の回転角をステップＳ１０３において得られた角度θに設定する。そして、第２偏光フィルタ１１（ＬＥＤ側）を角度θ＋８０°からθ＋１００°の範囲（すなわち、θ＋９０°±１０°）で１°刻みで回転させ、各々の角度でコントラストのデータを画像情報記憶部１７に保存する。コントラストのデータは、画像処理演算部１５において、撮像素子１４から得られた画像信号をコントラスト計算することによって得られる。
【００３４】
ステップ１０６において、回転指示部１６は、コントラスト最大となる回転角を画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて求める。ここで、第１偏光フィルタ１０の回転角をθで示し、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタとの相対角度をαで示す。コントラスト最大となる回転角θ＋αが得られた場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、回転角θ＋αを回転駆動回路９に指示し、第２偏光フィルタ１１の回転角をθ＋αに設定する。コントラスト最大となる回転角（θ＋α）が求まらない時は（Ｓ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０５に処理が戻る。このように、相対角度αを決定することによって、フィルタの製造誤差や組み付け誤差分が補正され、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ１１の偏光軸の角度差が正しく９０°となる。
【００３５】
回転角θおよび相対角度αが決定したら、ステップＳ１０７において、制御部１００は、画像処理演算部１５において所望の画像処理を行ない、ステップＳ１０８で検知対象外ＬＥＤを消灯する。例えば、車両１が右ハンドル車であり、かつ助手席の被写体が存在しない場合は照明器３の助手席側を消灯する。
【００３６】
さらに、ステップＳ１０９において、撮像素子１４から得られた画像信号を画像処理演算部１５にてコントラスト計算を行ない、あらかじめ設定されていたコントラスト判定の閾値による判定を画像品質判定部２１において行なう。コントラストが閾値以下であれば（Ｓ１１０でＮＯ）、Ｓ１０１に処理が戻る。コントラストがしきい値より高ければ（Ｓ１１０でＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理が繰返し実行され、カメラ取得画像は監視目的に使用される。
【００３７】
以上説明したように、実施の形態１に係る監視装置は、照明器３と撮像素子１４の両方に偏光フィルタと回転制御を備える。そしてＬＥＤ消灯時に、カメラ側の偏光フィルタ１０を光量センサ１２の出力が最小となるように回転させることで撮像素子１４への不要光の入射を抑え、ＬＥＤ点灯時に画像のコントラストが最大となるよう照明器３側の偏光フィルタ１１を回転させることで、虚像を低減した画像処理信号を得ることが可能となる。
【００３８】
これにより、周辺環境からの不要光の影響を低減することおよび、フィルタの製造誤差、組み付け誤差による角度を補正することによって、画像処理のための信号のＳ／Ｎを向上させ、画像処理の安定した演算結果を得ることができる。また虚像対策のための画像処理を追加しなくてもよいので画像処理の演算負荷が低減できる。
【００３９】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、光量センサ１２を用いて虚像を抑制する方法を示したが、これに限定されるものではなく、以下に述べる実施の形態２のように光量センサを用いず画像のコントラストのみで虚像の抑制をすることも考えられる。
【００４０】
実施の形態２では、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ１１の相対角度αを最初に９０°に設定して不要光最小値の回転角θを探索し、角度θが決定した後に画像のコントラストにより相対角度αを微調整する。実施の形態２では、角度調整を完了させるまでの時間を短縮する効果と、ミラー１３と光量センサ１２を削除する効果とが得られる。
【００４１】
図５は、実施の形態２の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
図２、図５を参照して、ステップＳ２０１において、制御部１００のＬＥＤ点灯制御部２０は、照明器３の近赤外線ＬＥＤ６を全点灯させる。
【００４３】
続いて、ステップＳ２０２において、第１偏光フィルタ１０（カメラ側）の回転角をθ、第２偏光フィルタ１１（ＬＥＤ側）の回転角をθ＋９０°として、回転角θを初期値θ０から１°刻みで１８０°回転させながら、画像コントラストデータを取得・保存する。
【００４４】
第１偏光フィルタ１０の回転角θは、初期値θ０から（θ０＋１８０°）まで１°刻みで変化する。第２偏光フィルタ１１の回転角は第１偏光フィルタと相対角度α＝９０°を保ったまま第１偏光フィルタ１０に追従して回転する。
【００４５】
画像処理演算部１５は、撮像素子１４から得られた画像信号を受け、コントラスト計算を行ない、コントラストデータを画像情報記憶部１７に保存する。これにより、各回転角θに対応するコントラストデータが保存される。
【００４６】
ステップＳ２０３において、回転指示部１６は、コントラストの最大となる回転角θを画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて演算する。画像コントラストが最大となる回転角θが得られない場合には（Ｓ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０２の処理が再び実行される。
【００４７】
画像コントラストが最大となる回転角θが得られた場合には（Ｓ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４において、回転指示部１６は、第１回転駆動回路８に演算結果の回転角θを固定するように指示し、第２回転駆動回路９に（θ＋α）の回転角を指示する。このとき相対角度αは、１°刻みで７５°〜１１５°の範囲すなわち９０°±２５°の範囲で変化させる。
【００４８】
画像処理演算部１５は、撮像素子１４から得られた画像信号を受け、コントラスト計算を行ない、コントラストデータを画像情報記憶部１７に保存する。これにより、各相対角度αに対応するコントラストデータが保存される。
【００４９】
続いて、ステップＳ２０５において、回転指示部１６は、コントラストの最大となる相対角度αを画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて演算する。画像コントラストが最大となる相対角度αが得られない場合には（Ｓ２０５でＮＯ）、ステップＳ２０４の処理が再び実行される。
【００５０】
画像コントラストが最大となる相対角度αが得られた場合には（Ｓ２０５でＹＥＳ）、回転指示部１６は、第１回転駆動回路８に演算結果の回転角θを固定するように指示し、第２回転駆動回路９に演算結果の回転角（θ＋α）を固定するように指示する。
【００５１】
回転角θおよび相対角度αが決定したら、ステップＳ２０６において、検知対象外ＬＥＤを消灯する。例えば、車両１が右ハンドル車であり、かつ左側の助手席の被写体が存在しない場合は照明器３の助手席側を消灯する。
【００５２】
さらに、ステップＳ２０７において、撮像素子１４から得られた画像信号を画像処理演算部１５にてコントラスト計算を行ない画像品質判定部２１にて、あらかじめ設定されていたコントラスト判定の閾値による判定を行なう。コントラストが閾値以下であれば（Ｓ２０８でＮＯ）、Ｓ２０１に処理が戻る。コントラストがしきい値より高ければ（Ｓ２０８でＹＥＳ）、ステップＳ２０７の処理が繰返し実行され、カメラ取得画像は監視目的に使用される。
【００５３】
実施の形態３．
上記の実施の形態１と実施の形態２では、虚像を抑制する方法を示したがこれらに限定されるものではなく、実施の形態３では角度調整を短縮させるための具体的な手法について述べる。
【００５４】
通常の近赤外線ＬＥＤは、無偏光で発光している。偏光フィルタを通過できる光強度が最大となる角度にはＬＥＤの個体差があるため、製造時の組み付け精度とＬＥＤのロットにより、偏光フィルタを通過できる光の強度が低下し画像処理のための信号レベルが低下するという問題があった。この問題を解決するため、実施の形態３では、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ１１の相対角度を０°に設定し、ＬＥＤを点灯して個々のＬＥＤの特徴に合った光量が最大となる回転角βを求めた後、不要光の最小値をカメラ側の第１偏光フィルタ１０で微調整する。映り込みなどの輝度の高い画像は、カメラ側の第１偏光フィルタ１０を最適値に設定すればカットされるが、監視対象表面で拡散反射された光は、第１偏光フィルタ１０の回転角を変えても光量がさほど変化しない。したがって、不要光が最小となる状態は、光量が最小となる第１偏光フィルタの回転角で与えられる。
【００５５】
図６は、実施の形態３の監視装置の制御部で実行される処理を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
図２、図６を参照して、制御部１００は、ステップＳ３０１において、光量センサ１２をＯＮにし、照明器３の近赤外線ＬＥＤ６を全点灯する。
【００５７】
続いて、ステップＳ３０２において、第１偏光フィルタ１０（カメラ側）の回転角をβ、第２偏光フィルタ１１（ＬＥＤ側）の回転角もβとして、回転角βを初期値θ０から１°刻みで１８０°回転させながら、光量データを取得・保存する。
【００５８】
第２偏光フィルタ１１の回転角βは、初期値θ０から（θ０＋１８０°）まで１°刻みで変化する。第１偏光フィルタ１０の回転角は第２偏光フィルタ１１と相対角度０°を保ったまま第１偏光フィルタ１０に追従して回転する。
【００５９】
光量センサ１２で得られた光量データは、画像情報記憶部１７に保存される。これにより、各回転角βに対応する光量データが保存される。
【００６０】
ステップＳ３０３において、回転指示部１６は、光量が最大となる回転角βを画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて演算する。光量が最大となる回転角βが得られない場合には（Ｓ３０３でＮＯ）、ステップＳ３０２の処理が再び実行される。
【００６１】
実施の形態３では、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理を行なうことによって、回転指示部１６は、光源を点灯状態として撮像素子１４へ入る光量が最大となるように第２偏光フィルタ１１の偏光軸の方向を決定する。
【００６２】
光量が最大となる回転角βが得られた場合には（Ｓ３０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４において、回転指示部１６は、第２回転駆動回路９に演算結果の回転角βを固定するように指示し、第１回転駆動回路８に（β＋σ）の回転角を指示する。ここで、βは、第２偏光フィルタ１１の回転角を示し、σは、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタの相対角度を示す。このとき相対角度σは、１°刻みで７５°〜１１５°の範囲すなわち９０°±２５°の範囲で変化させる。
【００６３】
光量センサ１２で得られた光量データは、画像情報記憶部１７に保存される。これにより、各相対角度σに対応する光量データが保存される。
【００６４】
ステップＳ３０５において、回転指示部１６は、光量が最小となる相対角度σを画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて演算する。光量が最小となる相対角度σが得られない場合には（Ｓ３０５でＮＯ）、ステップＳ３０４の処理が再び実行される。
【００６５】
光量が最小となる相対角度σが得られた場合には（Ｓ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０４において、第１回転駆動回路８に最小光量を与える値に相対角度σを固定するように指示する。そしてステップＳ３０６において、制御部１００は、光量センサ１２をＯＦＦとする。
【００６６】
回転角βおよび相対角度σが決定したら、ステップＳ３０７において、撮像素子１４から得られた画像信号に対して画像処理演算部１５にてコントラスト計算を行ない、あらかじめ設定されていたコントラスト判定の閾値による判定を画像品質判定部２１において行なう。コントラストが閾値以下であれば（Ｓ３０８でＮＯ）、Ｓ３０１に処理が戻る。コントラストがしきい値より高ければ（Ｓ３０８でＹＥＳ）、偏光フィルタの角度調整処理が完了し、以降のカメラ取得画像は監視目的に使用される。
【００６７】
なお、ステップＳ３０４，Ｓ３０５では、光量データを取得し、光量が最小となる相対角度σを求めたが、実施の形態２のステップＳ２０４，Ｓ２０５で実行したように、画像コントラストが最大となるように相対角度σを定めても良い。
【００６８】
実施の形態３によれば、照明器３によって得られる偏光の最大光量を被写体４に照射可能であるとともに、光沢面等での反射によって生じる虚像を抑制できる。このため、監視画像として良好な画像を得ることができる。
【００６９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
１  車両、２  監視装置、３  照明器、４  被写体、５  カメラレンズ、７  光学バンドパスフィルタ、８，９  回転駆動回路、１０，１１  偏光フィルタ、１２  光量センサ、１３  ミラー、１４  撮像素子、１５  画像処理演算部、１６  回転指示部、１７  画像情報記憶部、１８  ＬＥＤ点灯回路、１９  光量センサＯＮ／ＯＦＦ制御部、２０  点灯制御部、２１  画像品質判定部、１００  制御部。
【図１】
2019102609.tif 000003
【図２】
2019102609.tif 000004
【図３】
2019102609.tif 000005
【図４】
2019102609.tif 000006
【図５】
2019102609.tif 000007
【図６】
2019102609.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月25日(2020.3.25)
【手続補正１】
【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】
撮像素子と、
前記撮像素子の受光路に配置され、直線偏光を通過させる第１偏光フィルタと、
前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第１の装置と、
近赤外光を放射する光源と、
前記光源の投光路に配置され、直線偏光を通過させる第２偏光フィルタと、
前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第２の装置とを備える、監視装置。
【請求項２】
前記第１の装置は、前記第１偏光フィルタの受光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第２の装置は、前記第２偏光フィルタの投光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記監視装置は、
前記第１偏光フィルタを通過し前記撮像素子に入射する光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出値に基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する回転指示部とをさらに備える、請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
撮像素子と、
前記撮像素子の受光路に配置され、直線偏光を通過させる第１偏光フィルタと、
前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第１の装置と、
光源と、
前記光源の投光路に配置され、直線偏光を通過させる第２偏光フィルタと、
前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第２の装置とを備え、
前記第１の装置は、前記第１偏光フィルタの投光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第２の装置は、前記第２偏光フィルタの受光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第１偏光フィルタを通過し前記撮像素子に入射する光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出値に基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する回転指示部とをさらに備える、監視装置。
【請求項４】
前記回転指示部は、前記光源を消灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最小となるように前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項２または３に記載の監視装置。
【請求項５】
前記回転指示部は、前記光源を点灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最大となるように前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項２または３に記載の監視装置。
【請求項６】
前記撮像素子で撮影された画像のコントラストを演算する画像処理演算部をさらに備え、
前記回転指示部は、前記光量センサの検出値と、前記画像処理演算部が演算したコントラストとに基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する、請求項２または３に記載の監視装置。
【請求項７】
前記回転指示部は、前記光源を消灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最小となるように前記第１偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項６に記載の監視装置。
【請求項８】
前記回転指示部は、前記光源を点灯状態として前記撮像素子へ入る光量が最大となるように前記第２偏光フィルタの偏光軸の方向を決定する、請求項６に記載の監視装置。
【請求項９】
前記第１の装置は、前記第１偏光フィルタの投光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記第２の装置は、前記第２偏光フィルタの受光軸周りの回転角を変化させるように構成され、
前記撮像素子で撮影された画像のコントラストを演算する画像処理演算部と、
前記画像処理演算部が演算したコントラストに基づき、前記第１の装置および前記第２の装置を用いて前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角をそれぞれ制御する回転指示部とをさらに備える、請求項１に記載の監視装置。
【請求項１０】
前記回転指示部は、前記コントラストが最大となるように、前記第１偏光フィルタの回転角および前記第２偏光フィルタの回転角を決定する、請求項９に記載の監視装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本開示は、監視装置に関する。監視装置は、光源と、光源の受光路に配置され、直線偏光を通過させる第１偏光フィルタと、第１偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第１の装置と、撮像素子と、撮像素子の投光路に配置され、直線偏光を通過させる第２偏光フィルタと、第２偏光フィルタの偏光軸の方向を変化させる第２の装置とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
制御部１００は、最初にＬＥＤ消灯状態で、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３によって、太陽光による光の反射散乱等によってカメラに入射される光量を最小とするようにカメラ側の偏光フィルタ１０の回転角θを決定する。その後、ステップＳ１０４からＳ１０７において、ＬＥＤ全点灯状態で、コントラストが高い画像が得られるように、２つの偏光フィルタの相対角度αを微調整する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ステップＳ１０６において、回転指示部１６は、コントラスト最大となる回転角を画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて求める。ここで、第１偏光フィルタ１０の回転角をθで示し、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタとの相対角度をαで示す。コントラスト最大となる回転角θ＋αが得られた場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、回転角θ＋αを回転駆動回路９に指示し、第２偏光フィルタ１１の回転角をθ＋αに設定する。コントラスト最大となる回転角（θ＋α）が求まらない時は（Ｓ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０５に処理が戻る。このように、相対角度αを決定することによって、フィルタの製造誤差や組み付け誤差分が補正され、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ１１の偏光軸の角度差が正しく９０°となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ステップＳ２０３において、回転指示部１６は、コントラストが最大となる回転角θを画像情報記憶部１７に保存されたデータを用いて演算する。画像コントラストが最大となる回転角θが得られない場合には（Ｓ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０２の処理が再び実行される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
第２偏光フィルタ１１の回転角βは、初期値θ０から（θ０＋１８０°）まで１°刻みで変化する。第１偏光フィルタ１０は第２偏光フィルタ１１と相対角度０°を保ったまま第２偏光フィルタ１１に追従して回転する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
光量が最大となる回転角βが得られた場合には（Ｓ３０３でＹＥＳ）、ステップＳ３０４において、回転指示部１６は、第２回転駆動回路９に演算結果の回転角βを固定するように指示し、第１回転駆動回路８に（β＋σ）の回転角を指示する。ここで、βは、第２偏光フィルタ１１の回転角を示し、σは、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタの相対角度を示す。このとき相対角度σは、１°刻みで７５°〜１１５°の範囲すなわち９０°±２５°の範囲で変化させる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
光量が最小となる相対角度σが得られた場合には（Ｓ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０４において、第１回転駆動回路８に最小光量を与える値に相対角度σを固定するように指示する。そしてステップＳ３０６において、制御部１００は、光量センサ１２をＯＦＦとする。
【国際調査報告】
2019102609.tif 000009
2019102609.tif 000010