(57)【要約】【課題】焦電型センサーを用いることなく、熱源のある被写体を検出して撮影する。【解決手段】撮像レンズ１４と、可視領域から赤外線領域までの光を検出可能な固体撮像素子１０２ａと、固体撮像素子１０２ａへ入射する赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽フィルタ２６と、赤外線遮蔽フィルタ２６を撮像レンズ１４と前記固体撮像素子１０２ａ間の光路に出し入れする駆動回路２７とを備える。赤外線遮蔽フィルタ２６を光路に位置させない状態で固体撮像素子１０２ａが所定量の赤外線を検出すると、駆動回路２７が赤外線遮蔽フィルタ２６を光路に位置させて撮影する。【選択図】図１
2006270627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して入射する光を信号電荷に変換する撮像素子であって可視領域から赤外領域までの光を検出可能な撮像素子と、
前記撮像素子へ入射する赤外線を遮蔽するフィルタと、
前記フィルタを前記撮像レンズと前記撮像素子との間の光路に出し入れする駆動手段と、
前記撮像素子の受光面に入射する赤外線量または赤外線の変化量を検出する検出手段と、
前記撮像素子から前記信号電荷に応じた画像信号を読み出して記録する記録手段と、
前記駆動手段および前記記録手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記フィルタを前記光路から出した状態で、前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出すると、前記制御部は前記駆動手段を制御して前記フィルタを前記光路に入れると共に前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせ、前記画像信号の所定の記録が終了すると前記駆動手段は前記フィルタを前記光路から出す、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して入射する光を信号電荷に変換する撮像素子であって可視領域から赤外領域までの光を検出可能な撮像素子と、
前記撮像レンズと前記撮像素子との間の光路に位置し、前記撮像素子へ入射する赤外線のうち、所定の画質を保つために設けられている赤外線遮蔽フィルタよりもカットオフ波長が長い赤外線を遮蔽するフィルタと、
前記撮像素子の受光面に入射する赤外線量または赤外線の変化量を検出する検出手段と、
前記撮像素子から前記信号電荷に応じた画像信号を読み出して記録する記録手段と、
前記記録手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出すると、前記制御部は前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子は、その撮像素子の受光面の一部に、受光した赤外線を検出するための被写体検出領域を備え、
前記制御部は、前記被写体検出領域から出力された画像信号の積算値に基づいて前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記撮像素子の受光面の中央部ほど高い重み付け係数を設定し前記受光面の端部ほど低い重み付け係数を設定して、出力された画像信号に前記重み付け係数を加重して積算し、その積算値に基づいて前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、赤外線の所定の絶対量を示す第一閾値とその第一閾値からの変化量を定めた第二閾値とを設定し、前記検出手段が検出する赤外線量が、前記第一閾値から前記第一閾値に第二閾値を加算または減算した値までの範囲内にある場合に、前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項６】
時間を測定するための計時部を更に備え、
前記制御部は、前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出した時点、または前記記録手段に前記画像信号の記録を行なわせる時点から計時を始め、所定時間が経過すると前記記録手段に前記画像信号の記録を終了させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部が前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる前の初期画像を記憶する記憶部と、
前記初期画像と前記記録手段が記録した画像信号に基づく撮影画像との差分演算を行なう差分部と、を更に備え、
前記制御部は、前記差分部による差分演算結果に基づいて前記記録手段による画像信号の記録を終了させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に係り、特に熱源のある被写体を検出して自動的に撮影する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀行のＡＴＭや建物の出入口などに設置される常時監視システムがある。この常時監視システムでは、必要な場合、例えばＡＴＭの操作者や建物への接近者及び侵入者がいる場合にのみ撮像を行えるように熱源のある被写体を検出するための検出用焦電型センサーと撮像用センサーとを備えるものがある。例えば、特許文献１には、熱画像検出装置と、制御部と、可視光ＣＣＤカメラ及びＶＴＲとを備え、熱画像検出装置が検出する熱画像の変化に応じて、制御部が可視光ＣＣＤカメラ及びＶＴＲを動作開始及び停止させる自動監視システムが開示されている。
【特許文献１】特開平７−１９３７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、熱画像検出装置（検出用焦電型センサー）と可視光ＣＣＤカメラ（撮像用センサー）及びＶＴＲとが別体に形成されるため、熱画像検出装置が動作したからといって常に可視光ＣＣＤカメラ及びＶＴＲの撮影エリア内に被写体があるとは限らない。また、熱画像を検出するためのセンサーとＣＣＤとを備えるためコストアップにつながる。更に、焦電型センサーが被写体を検出する位置と可視光ＣＣＤカメラ及びＶＴＲが撮影する位置とにパララックス（視差）が生じることがある。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、検出用焦電型センサーを設けることなく熱源のある被写体を検出し、パララックスが小さい撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、撮像レンズと、前記撮像レンズを介して入射する光を信号電荷に変換する撮像素子であって可視領域から赤外領域までの光を検出可能な撮像素子と、前記撮像素子へ入射する赤外線を遮蔽するフィルタと、前記フィルタを前記撮像レンズと前記撮像素子との間の光路に出し入れする駆動手段と、前記撮像素子の受光面に入射する赤外線量または赤外線の変化量を検出する検出手段と、前記撮像素子から前記信号電荷に応じた画像信号を読み出して記録する記録手段と、前記駆動手段および前記記録手段の動作を制御する制御部と、を備え、前記フィルタを前記光路から出した状態で、前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出すると、前記制御部は前記駆動手段を制御して前記フィルタを前記光路に入れると共に前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせ、前記画像信号の所定の記録が終了すると前記駆動手段は前記フィルタを前記光路から出す。
【０００６】
ここでいう「所定の記録」には、少なくとも一枚の静止画撮影及び動画撮影の双方を含む。
【０００７】
本発明によれば、撮像素子により赤外線を検出し、画像を撮影するときにはフィルタを光路に入れる、即ち撮像素子の前に位置させ赤外線をカットしてから撮影する。そのため、焦電型センサーを備えることなく被写体を検出し、パララックスが小さく鮮明な画像が撮影できる。
【０００８】
また本発明に係る撮像装置は、撮像レンズと、前記撮像レンズを介して入射する光を信号電荷に変換する撮像素子であって可視領域から赤外領域までの光を検出可能な撮像素子と、前記撮像レンズと前記撮像素子との間の光路に位置し、前記撮像素子へ入射する赤外線のうち、所定の画質を保つために設けられている赤外線遮蔽フィルタよりもカットオフ波長が長い赤外線を遮蔽するフィルタと、前記撮像素子の受光面に入射する赤外線量または赤外線の変化量を検出する検出手段と、前記撮像素子から前記信号電荷に応じた画像信号を読み出して記録する記録手段と、前記記録手段の動作を制御する制御部と、を備え、前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出すると、前記制御部は前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる。
【０００９】
ここでいう「所定の画質を保つために設けられている赤外線遮蔽フィルタ」とは、通常の撮像装置において撮影した画像に悪影響を及ぼす赤外線をカットするために備えられる赤外線遮蔽フィルタをいい、６６０ｎｍ〜９５０ｎｍ程度の赤外線を遮蔽するためにもちいられるものをいう。
【００１０】
これにより、フィルタを光路に出し入れする機構を備えることなく、撮像素子を用いて被写体検出及び画像撮影を行うことができる。
【００１１】
また、前記撮像素子は、その撮像素子の受光面の一部に、受光した赤外線を検出するための被写体検出領域を備え、前記制御部は、前記被写体検出領域から出力された画像信号の積算値に基づいて前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせてもよい。
【００１２】
これにより、被写体検出領域を受光面上の所定位置、例えば中央に設定し、被写体が受光面の中央に位置すると撮影させることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記撮像素子の受光面の中央部ほど高い重み付け係数を設定し前記受光面の端部ほど低い重み付け係数を設定して、出力された画像信号に前記重み付け係数を加重して積算し、その積算値に基づいて前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせてもよい。
【００１４】
また、前記制御部は、赤外線の所定の絶対量を示す第一閾値とその第一閾値からの変化量を定めた第二閾値とを設定し、前記検出手段が検出する赤外線量が、前記第一閾値から前記第一閾値に第二閾値を加算または減算した値までの範囲内にある場合に、前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせてもよい。これによって特定の熱源のときのみの場合を除外することができる。
【００１５】
また、時間を測定するための計時部を更に備え、前記制御部は、前記検出手段が所定の赤外線量または赤外線の変化量を検出した時点、または前記記録手段に前記画像信号の記録を行なわせる時点から計時を始め、所定時間が経過すると前記記録手段に前記画像信号の記録を終了させてもよい。
【００１６】
また、前記制御部が前記記録手段に前記画像信号の記録を行わせる前の初期画像を記憶する記憶部と、前記初期画像と前記記録手段が記録した画像信号に基づく撮影画像との差分演算を行なう差分部と、を更に備え、前記制御部は、前記差分部による差分演算結果に基づいて前記記録手段による画像信号の記録を終了させてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、検出用焦電型センサーを設けることなく熱源のある被写体を検出して撮像することができる。また、撮像素子により被写体検出を行なうため、被写体検出位置と撮影位置とのずれが少なく、パララックスを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照し本発明の好ましい実施の形態を説明する。本発明にかかるデジタルカメラは、熱源がある被写体を検出して自動撮影を行う監視カメラに搭載されるデジタルカメラである。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の好ましい第１の実施形態に係るデジタルカメラ１０の機能ブロック図である。まず、同図のデジタルカメラ１０において、中央処理装置（ＣＰＵ）１１２は、レリーズスイッチ２２、モードダイヤル１５０等を含む操作部１１３の各種のボタンやキーからの入力に基づいてデジタルカメラ１０内の各回路を統括制御する。ＣＰＵ１１２の実行するプログラムはフラッシュＲＯＭ１１９に記憶される。
【００２０】
いま、モードダイヤル１５０によって静止画撮影モードが設定されると、ＣＰＵ１１２は、動画（スルー画）を表示部１１０に表示させ、撮影画角を確認可能にする。即ち、撮像レンズ１４を通過した光は、固体撮像素子１０２ａに入射する。固体撮像素子１０２ａの受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、該受光面上に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。こうして蓄積された信号電荷は、図示せぬドライバ回路から与えられるパルス信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、それぞれ撮像回路１０２ｂに加えられる。
【００２１】
撮像回路１０２ｂは、ゲイン調整回路を含み、得られた画像データは、それぞれ画像処理回路１０８及びハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２５へ送られる。画像処理回路１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０８ａ、ホワイトバランス補正回路１０８ｂ、ガンマ補正回路１０８ｃ、ＹＣ処理回路１０８ｄ、輝度・色差信号生成回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、撮影画像に対する輪郭補正を含む画像処理を行う輪郭処理部、画像のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部等を含む画像処理手段であり、ＣＰＵ１１２からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００２２】
画像処理回路１０８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｌ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、ＶＲＡＭ１３２に格納される。
【００２３】
一方、画像処理回路１０８のＡ／Ｄ変換部１０８ａでデジタル信号に変換された画像データは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２５でＧ画素成分のみ抽出される。そして、積算処理回路１２６で抽出されたＧ画素成分に積算処理が施されてＣＰＵ１１２に送られる。ＣＰＵ１１２は、積算処理回路１２６から送られたＧ画素成分の積算値をオートフォーカス（ＡＦ）評価値とする。ＡＦ評価値は、所定周期の経過毎に算出され、算出の度にメモリ１２７に更新記憶される。ＣＰＵ１１２は、ＡＦ評価値に従って被写体の合焦を判定する。その判断方法は任意であるが、例えばＡＦ評価値が極大点の近傍に略到達しているか否かを判断し、極大点に略達している場合は合焦していると判断し、その他の場合は合焦していないと判断する。あるいは、ＡＦ評価値が所定の閾値を超えていれば合焦していると判断することもできる。
【００２４】
撮影画像を表示部１１０にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ１３２からＹＣ信号が読み出され、ビデオエンコーダ１３４に送られる。ビデオエンコーダ１３４は、入力されたＹＣ信号を表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して表示部１１０に出力する。表示部１１０の駆動はドライバ１１１を介して行われる。
【００２５】
所定のフレームレートで処理された各フレームのＹＣ信号は、ＶＲＡＭ１３２のＡ領域とＢ領域とに交互に書き込まれ、ＶＲＡＭ１３２のＡ領域及びＢ領域のうち、ＹＣ信号が書き込まれている方の領域以外の領域から、書き込まれているＹＣ信号が読み出される。このようにしてＶＲＡＭ１３２内のＹＣ信号が定期的に書き換えられ、そのＹＣ信号から生成される映像信号が表示部１１０に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに表示部１１０に表示される。ユーザは、表示部１１０に表示される映像（スルー）によって撮影画角を確認できる。
【００２６】
ここで、レリーズスイッチ２２が半押しされると、ＡＥ及びＡＦ処理が開始される。ＡＥ／ＡＦ処理が行われ、レリーズスイッチ２２が全押しされることによって記録用の撮影動作がスタートする。レリーズスイッチ２２全押しに応動して取得された画像データは画像処理回路１０８において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、ＶＲＡＭ１３２に格納される。
【００２７】
ＶＲＡＭ１３２に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮・伸長処理回路１４４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ１４６を介して記録媒体４０にExif（Exchangeable Image File Format）ファイルとして記録される。画像はExifファイルのデータ部分に記録される。ＣＰＵ１１２は上記Exifファイルのヘッダ部分の所定のタグ（Imagedescriptionタグなど）に撮影日時情報などを記録する。
【００２８】
ＣＰＵ１１２には、キセノン管からなるストロボ１８の発光を制御するストロボ制御回路１１５も接続されており、静止画撮影において、低照度であることが検出された場合や、ストロボボタンによって発光が指示された場合や、強制発光モードが設定された場合にタイミングジェネレータ１２０によって発生されたタイミング信号に同期したタイミングで短時間（例えば１秒以下の短時間）発光するようにストロボ１８を制御する。
【００２９】
モードダイヤル１５０によって動画撮影モードが設定されたときには、レリーズスイッチ２２の全押し操作に連動して動画記録動作がスタートし、もう一度レリーズスイッチ２２を押下すると動画記録動作が停止する。レリーズスイッチ２２を押下継続している期間、録画動作を行い、押下解除によって録画を停止するようにしてもよい。動画データは、例えばモーションＪＰＥＧ（ＭＰＥＧ）形式によって記録媒体４０に記録される。
【００３０】
モードダイヤル１５０により再生モードが選択されると、記録媒体４０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸長処理回路１４４を介して非圧縮のＹＣ信号に伸長され、ＶＲＡＭ１３２に保存される。ＶＲＡＭ１３２に保存されたＹＣ信号は、ビデオエンコーダ１３４に加えられる。ビデオエンコーダ１３４は、入力するＹＣ信号からＮＴＳＣ方式のＲＧＢカラー複合映像信号を作成し、これを表示部１１０に出力する。これにより、表示部１１０には記録媒体４０に記録されている最終コマのコマ画像が表示される。
【００３１】
その後、十字キー８１の右キーが押されると、順方向にコマ送りされ、十字キー８１の左キーが押されると、逆方向にコマ送りされる。そして、コマ送りされたコマ位置の画像ファイルが記録媒体４０から読み出され、上記と同様にしてコマ画像が表示部１１０に再生される。尚、最終コマのコマ画像が表示されている状態で順方向にコマ送りされると、記録媒体４０に記録されている１コマ目の画像ファイルが読み出され、１コマ目のコマ画像が表示部１１０に再生される。
【００３２】
表示部１１０は、カメラ１０に内蔵されたＬＣＤ１１４、ファインダー又は映像出力端子等に接続された外部の表示装置に相当する。なお、ＣＰＵ１１２は、ＯＳＤ信号発生回路を含み、ＯＳＤ信号発生回路はシャッター速度や絞り値、撮影可能枚数、撮影日時、警告指示等の文字及びアイコン等の記号を表示するための信号を発生させる。このＯＳＤ信号発生回路から出力される信号は、必要に応じて画像信号に混合されて、ＬＣＤ１１４に供給される。これにより、スルー画像や再生画像に文字やアイコン等が合成された合成画像が表示される。
【００３３】
記録媒体４０は、撮影で得た画像データを保持する手段であり、例えばスマートメディアと呼ばれるメモリカードが使用される。記録メディアの形態はこれに限定されず、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなどでもよく、電子的、磁気的、もしくは光学的、又はこれらの組み合わせによる方式などに従って読み書き可能な媒体を用いることができる。異種・同種の記録メディアを問わず、複数の媒体を装着可能な構成にしてもよい。また、画像ファイルを保存する手段は、カメラ本体に着脱可能なリムーバブルメディアに限らず、カメラに内蔵された記録媒体（内蔵メモリ）であってもよい。
【００３４】
ＣＰＵ１１２は、カメラ１０の各回路を統括制御する制御回路であり、レリーズスイッチ２２、十字キー８１、電源スイッチ８２、モードダイヤル１５０、情報位置指定キー８３あるいは図示しないストロボボタン、ズームキー、メニュー／実行ボタンその他を含む操作部１１３から受信する信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、表示部１１０における表示制御、ストロボ発光制御、オートフォーカス（ＡＦ）制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００３５】
カメラ１０の電源が電源スイッチ８２でオンされる度に、カメラボディ内部に装着される電池からなる主要電源１６４から、デジタルカメラ１０の各回路に電源が供給される。
【００３６】
画像処理回路１０８からの画像データは、測光処理部１５７にも送られる。この測光処理部１５７は、外光の光量を測定する手段の一例である。測光処理部１５７は、入力される各画像データと、固体撮像素子１０２ａの電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ秒時とに基づいて被写体輝度の測光値（ＥＶ値）を算出する測光値算出部により構成できる。これにより、固体撮像素子１０２ａの駆動が調節される。なお、電子シャッタのシャッタ秒時とともに絞り値を変化させてもよい。絞り値を変化させる場合には、絞り値を加味して被写体輝度に応じた測光値を算出する。このように、測光処理部１５７は、固体撮像素子１０２ａを受光センサとしてＴＴＬ（Through The Lens) 測光方式によって被写体の明るさ（被写体輝度）を検出する。測光処理部１５７は、フォトトランジスタで構成された測光センサであってもよく、測光が可能な手段であれば特に限定されない。
【００３７】
固体撮像素子１０２ａは、可視光の他、赤外線も検出可能であり、赤外線の受光素子の代用となる。固体撮像素子１０２ａは、撮影レンズ１４から入射した赤外線を画像処理回路１０８へ出力し、画像処理回路１０８のＡ／Ｄ変換部１０８ａは、該赤外線をデジタル変換してＣＰＵ１１２に出力する。ＣＰＵ１１２では、画像処理回路１０８から入力したデジタル赤外線信号に応じて被写体を検出し、デジタルカメラ１０による撮像を開始する。
【００３８】
撮像レンズ１４と固体撮像素子１０２ａとの間の光路には、固体撮像素子１０２ａへ入射する赤外線を遮光する赤外フィルタ（以下、単に「フィルタ」という）２６と、そのフィルタ２６を光路から出し入れするための駆動回路２７とが配置されている。フィルタ２６は、撮影した画像に悪影響を及ぼす６６０ｎｍ〜９５０ｎｍ程度の赤外光をカットする青ガラス赤外カットフィルタなどで構成される。固体撮像素子１０２ａは、可視光および赤外線を検出する撮像用センサーであって、例えばＣＣＤやＣＭＯＳにより構成される。フィルタ２６は、通常状態、すなわち画像を撮影しない待機状態では、光路から外れたところに位置し、赤外線が固体撮像素子１０２ａに入射する。画像を撮影するときには、駆動回路２７がフィルタ２６を光路に入れて、固体撮像素子１０２ａに赤外線が入射することを防ぐ。撮影が終了すると、駆動回路２７は再びフィルタ２６を光路から出す。
【００３９】
ＣＰＵ１１２は、固体撮像素子１０２ａに入射した赤外線量又は入射した赤外線の変化量を検出する。そして、ＣＰＵ１１２は、検出結果に基づいて撮像回路１０２ｂ、画像処理回路１０８、ＶＲＡＭ１３２、圧縮・伸長処理回路１４４、メディアコントローラ１４６、記録媒体４０などの各構成要素に対して画像信号の読み出し及び記録をさせる。
【００４０】
次に、上記の如く構成されたデジタルカメラにおける被写体検出及び自動撮影処理のアルゴリズムを説明する。
【００４１】
図２に示したように、積算処理回路１２６において撮影画面は８×８のブロックに分割される。そして、各ブロックＢi （i ＝0,1,2 …,63)毎に、赤外線を検出して生成された信号電荷の積算値Ｓi が算出される。また、図３に示すように、各ブロックにはそれぞれ重み係数Ｗi （i ＝0,1,2 …,63)が定められている。重み係数Ｗiは画面中央部分が相対的に大きい値に定められており、中心から遠ざかるにつれて小さい値に設定されている。
【００４２】
主要な被写体は画面の中央付近に配置される場合が多いため、図３に示すような重み係数の分布に設定しておくことで、画面中央部分の被写体の状態を十分に反映させた評価が可能となる。また、撮像画面の中央の所定領域を被写体検出領域として設定し、被写体検出領域の信号電荷の積算値を算出してもよい。
【００４３】
図４は、第一実施形態に係るデジタルカメラにおける被写体検出及び自動撮影処理の流れを示す。以下、図４の各ステップ順に説明する。
【００４４】
本被写体検出及び自動撮影処理を開始する時点で、フィルタ２６は撮像レンズ１４と固体撮像素子１０２ａとの間の光路からだされている。
【００４５】
Ｓ１では、熱源のある被写体が撮影レンズ１４の前に位置し、撮影レンズ１４から入射した赤外線が固体撮像素子１０２ａの受光面に入射する。固体撮像素子１０２ａは、入射した赤外線に応じた信号電荷を生成し、画像信号を出力する。
【００４６】
Ｓ２では、ＣＰＵ１１２がＳ１で出力された画像信号を積算して赤外線量（λ１）を計測する。赤外線量（λ１）は、絶対量であってもよいし赤外線の変化量であってもよい。
【００４７】
Ｓ３では、赤外線量（λ１）と、撮影を開始させる条件として設定された閾値とを比較し、条件に適合するか否かを判断する。条件に適合する場合はＳ４へ、条件に適合しない場合はＳ１へ戻る。閾値の設定の態様については後述する。
【００４８】
Ｓ４では、ＣＰＵ１１２が駆動回路２７を駆動させ、フィルタ２６を光路に入れる。続いてＳ５において、ＣＰＵ１１２が撮像回路１０２ｂ及び画像処理回路１０８に撮影開始を指示する。Ｓ６では、ＣＰＵ１１２が撮影終了条件を満たしたか否かを判定する。撮影終了条件についは後述する。Ｓ７において、撮影を終了する。Ｓ８において、ＣＰＵ１１２が駆動回路２７を駆動させ、フィルタ２６を光路から出す。これにより固体撮像素子１０２ａが赤外線を受光可能となる。そして、本処理を終了する。
【００４９】
Ｓ３において撮影を開始させる条件として設定された閾値は、例えば以下の６つの態様がある。
【００５０】
（１）一つの閾値（第一閾値）を設定し、赤外線量（λ１）が第一閾値以上であれば撮影する。この態様により、熱源がある被写体（例えば人、動物など）が発生する赤外線が固体撮像素子１０２ａの被写体検出領域に入射する空間（以下「赤外線検出エリア」という）に位置すると被写体がいない場合に比べて赤外線量が増える状況における被写体検出が行なえる。
【００５１】
（２）赤外線量（λ１）が第一閾値以下であれば撮影する。この態様により、熱源がある被写体が赤外線検出エリアに位置すると被写体がいない場合に比べて赤外線量が減る状況、例えばいつも光が入り込む状況や暑い場所における被写体検出が行なえる。
【００５２】
（３）第二閾値を設定し、第一閾値から第二閾値の間に赤外線量（λ１）がある場合に撮影する。これにより、例えば自動車のヘッドライトのように色温度が低く赤外線が含まれている場合や、屋外の太陽光のように赤外線が多く含まれる場合に人間が発する赤外線以上の評価値になることに起因する誤検出を防止することができる。
【００５３】
（４）第一閾値よりも第二閾値を低く設定し、赤外線量（λ１）が第一閾値以上又は第二閾値以下の場合に被写体を検出する。これにより、第一閾値から第二閾値の間にある特定の熱源を検出することを防ぐことができる。
【００５４】
（５）第一閾値（絶対値）と第二閾値（変化量）とを設定し、赤外線量（λ１）が第一閾値から所定量増えた又は減った場合に被写体を検出する。熱源がある被写体が赤外線検出エリアに位置すると、初期値（第一閾値）から赤外線量（λ１）の変化が生じる場合に被写体検出が行なえる。そのため、例えば第二閾値を、人体から発生する赤外線相当量に設定しておくことにより、人が赤外線検出エリアに入った場合に被写体検出を行うことができる。第二閾値は、正負どちらの値の場合もありうる。
【００５５】
（６）（５）に第三閾値を設定する。ここでいう第三閾値とは、赤外線量以外の閾値であって、例えば被写体検出をしてからの時間、被写体の色度、音の強度値などである。そして、（５）の条件に加え更に第三閾値を満たす場合に被写体検出を行うようにしてもよい。これにより、例えば被写体検出をしてからの時間を設定した場合は、玄関先に取り付けられたデジタルカメラの場合、所定時間その場にいる被写体のみを撮影し、通りすがりの人は撮影しないという制御を行わせることができる。また、被写体の色として肌色に近い被写体のみを撮影すると設定することにより、例えばＡＴＭに設置されたデジタルカメラにおいて、人の顔を検出したときのみに撮影を行うことができる。更に、音の強弱を表す値を第三閾値として設定することにより、建物の周囲に取り付けたデジタルカメラにおいて、侵入時の窓ガラスの破壊音や玄関の鍵の破損、ピッキング音を検知したときのみ撮影を行うという制御を行なわせることができる。
【００５６】
上記第一閾値、第二閾値、第三閾値は、デジタルカメラ１０を搭載した監視カメラの用途に合わせてユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
【００５７】
Ｓ６で撮影終了を判断する条件として、例えばデジタルカメラ１０にタイマーを備え、被写体を検出又は撮影を開始してからの経過時間を計測し、所定時間経過すると撮影が終了するという条件を設定しても良い。また、デジタルカメラ１０に、初期状態、すなわち熱源のある被写体が移っていない状態の画像（以下「初期画像」という）を記憶する記憶部と、初期画像とＳ５で撮影を開始して得られる画像との差分処理を行なう差分部とを備える。そして、差分処理の結果が所定値以下である場合、すなわちＳ５で撮影を開始して得られた画像がほぼ初期画像に一致すると、撮影を終了させてもよい。
【００５８】
本実施の形態にかかる撮像装置により、被写体を検出するための焦電型センサーを備えることなく、熱源のある被写体を検出し自動撮影を行うことができる。まだ、固体撮像素子１０２ａにより被写体の検出を行ない更に撮影も行うため、パララックスを小さくすることができる。
【００５９】
上記実施形態では、撮像素子としてＣＣＤやＣＭＯＳなどの半導体撮像素子（固体撮像素子）を例示したが、撮像素子はこれらの固体撮像素子に限らない。更に、フィルタ２６を光路に出し入れする手段として駆動回路２７を例示したが、フィルタの駆動手段は、電気的な駆動回路のほか、機械的な駆動機構を用いても良い。
【００６０】
＜第二実施形態＞
第二実施形態に係るデジタルカメラ１０は、第一実施形態におけるフィルタ２６を備えるものの、フィルタ２６を駆動させるための駆動回路２７を備えないデジタルカメラである。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００６１】
フィルタ２６は、通常のデジタルカメラに用いられる赤外フィルタが６６０μｍ以上の赤外線をカットするのに比べて緩く構成される。フィルタ２６は、固体撮像素子１０２ａが熱源のある被写体から発せられる赤外線を検出でき、かつ、固体撮像素子１０２ａの受光面に入射した赤外線が生成された画像に基づく被写体の判別に支障をきたさない程度に赤外線をカットする。本実施の形態では１μｍ以上の赤外線をカットするフィルタ２６を用いる。そして、フィルタ２６を撮像レンズ１４と固体撮像素子１０２ａとの間の光路に位置させた状態で、熱源のある被写体を固体撮像素子１０２ａが検出して撮影する。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、図４におけるＳ４及びＳ８を除くステップ順に被写体の自動検出及び撮影を行う。そのため、フィルタ２６を透過した可視光線及び赤外線を含む画像が生成される。
【００６２】
本実施の形態によると、通常のデジタルカメラに用いられる赤外フィルタを透過した光により生成される画像に比べて、赤外線が入射する分だけ画質が劣るものの、フィルタ２６を光路に出し入れする機構を設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。また、画質が劣るとはいえ、撮影された画像に基づき被写体の判別、例えば人相の判別は可能であるため、簡易な構成でパララックスが少ない監視カメラを構成することができる。
【００６３】
上記実施の形態では、待機状態においては撮影を行わず、被写体を検出すると撮影を開始するとしたが、常に撮影を行っておき、熱源がある被写体を検出すると、その被写体のズームを開始するように構成しても良い。これにより、例えば建物の出入口を広域に常時撮影しておき、出入口に人が検出されると、固体撮像素子１０２ａの受光面において人が検出されたエリアをズームして人の顔が大きく撮像できるように構成しても良い。この場合、ズームは電子ズームでも光学ズームでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第一実施形態に係るデジタルカメラのブロック図
【図２】積算回路における撮影画面の分割形態の一例を示す図
【図３】撮影画面の各ブロックに割り当てられている重み係数Ｗi の例を示す図
【図４】第一実施形態に係るデジタルカメラにおける被写体検出及び自動撮影処理のアルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
【００６５】
２６：フィルタ、２７：駆動回路、４０：記録媒体、１１０：表示部、１１２：ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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