(57)【要約】【課題】長期にわたって所期の性能を得ることができる複眼撮影装置を提供する。【解決手段】  第１，第２撮影ユニット１１，１２は、視差のある一対の画像を撮影する。第１，第２撮影ユニット１１，１２は、シャッタ装置２２，２５を備えており、通常は閉じ状態となっておりイメージセンサ２１，２４に光が入射することを阻止する。第３撮影ユニット１３は、常時動画を撮影しており、その撮影結果に基づいて検出処理部３２は、撮影目的とする被写体の有無を検出する。検出処理部３２が撮影目的の被写体を検出すると、それに応答してシャッタ装置２２，２５が開き状態となった後に、第１，第2撮影ユニット１１，１２の各イメージセンサ２１，２４で静止画の撮影を行う。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮影レンズとこの第１の撮影レンズによって受光面に被写体像が結像される第１のイメージセンサとを有する第１の撮影ユニットと、第２撮影レンズとこの第２撮影レンズによって受光面に被写体像が結像される第２のイメージセンサとを有し、前記第１の撮影光学系と所定の間隔をあけて配された第２の撮影ユニットとを備え、第１及び第２の撮影ユニットで視差のある一対の被写体画像を撮影する複眼撮影装置において、
第３の撮影レンズとこの第３の撮影レンズによって受光面に被写体像が結像される第３のイメージセンサとを有し、前記第１及び第２の撮影光学系の共通な撮影範囲とほぼ同一の撮影範囲とされた第３の撮影ユニットと、前記第３の撮影ユニットに継続的撮影を行わせて、前記第１及び第２の撮影ユニットの共通な撮影範囲を監視するための画像信号を出力させ、撮影指示信号の入力に応答して前記第１及び第２の撮影ユニットにより視差のある一対の被写体画像を撮影させる撮影制御手段とを備えたことを特徴とする複眼撮影装置。
【請求項２】
前記第３の撮影ユニットからの画像信号に基づいて、前記第１及び第２の撮影ユニットの共通な撮影範囲内の撮影目的とする被写体を検出し、その被写体を検出したときに撮影指示信号を前記撮影制御手段に入力する検出手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の複眼撮影装置。
【請求項３】
前記受光面への光の入射を阻止する閉じ状態と、許容する開き状態との間で変移するシャッタ装置を備え、前記撮影制御手段は、撮影指示信号の入力に応答して、前記シャッタ装置を開き状態に変移させ、前記第１及び第２の撮影ユニットによる撮影完了後に前記シャッタ装置を閉じ状態に変移させることを特徴とする請求項１または２記載の複眼撮影装置。
【請求項４】
前記撮影制御手段は、撮影指示信号の入力に応答して、前記第１及び第２の撮影ユニットに電力供給を開始することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複眼撮影装置。
【請求項５】
第３のイメージセンサは、赤外線に感度を有し、前記第３の撮影レンズの光路中に赤外線フィルタを設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複眼撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複眼撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２組の撮影光学系を所定の間隔で並べて配置し、視差のある２つの画像をＣＣＤイメージセンサ等で撮影する複眼撮影装置が知られている。このような複眼撮影装置からは、深さ方向すなわち被写体の距離情報を得ることができ、それを基に被写体の凹凸等を考慮した精度の高い画像認識に利用することができる。例えば、複眼撮影装置を用いて、空港施設等への入出場、集合住宅や会社内での入退室の際に、視差のある２つの顔画像を撮影し、それらの顔画像から個人認証を行うといったセキュリティ装置として利用することができる。
【０００３】
複眼撮影装置として、３眼タイプのものが特許文献１によって知られている。この特許文献１の複眼撮影装置は、１個の撮影光学系によって高精細な画像を撮影し、他の２個の撮影光学系によって視差のある２画像を撮影し、被写体の深度、すなわち距離情報を得るものである。
【特許文献１】特開２０００−１１２０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、セキュリティ装置として複眼撮影装置を利用する場合には、長期間にわたって安定した動作が要求される。しかしながら、長期間の使用によりＣＣＤイメージセンサ等のイメージセンサ（撮影素子）が劣化してしまうという問題があった。また、イメージセンサに、長い間光を当て続けると、やはり劣化して撮影した画像にノイズが増え、所期の性能を得ることができるといった問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、長期間にわたって使用しても、安定して動作し、所期の性能を得ることができる複眼撮影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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、第３の撮影レンズとこの第３の撮影レンズによって受光面に被写体像が結像される第３のイメージセンサとを有し、前記第１及び第２の撮影光学系の共通な撮影範囲とほぼ同一の撮影範囲とされた第３の撮影ユニットと、前記第３の撮影ユニットに継続的撮影を行わせて、第１及び第２の撮影ユニットの共通な撮影範囲を監視するための画像信号を出力させ、撮影指示信号の入力に応答して前記第１及び第２の撮影ユニットにより視差のある一対の被写体画像を撮影させる撮影制御手段とを備えたものである。
【０００７】
第３の撮影ユニットからの画像信号に基づいて、第１及び第２の撮影ユニットの共通な撮影範囲内の撮影目的とする被写体を検出し、その被写体を検出したときに撮影指示信号を撮影制御手段に入力する検出手段を設けるのが好ましい。
【０００８】
また、受光面への光の入射を阻止する閉じ状態と、許容する開き状態との間で変移するシャッタ装置を設け、撮影制御手段を、撮影指示信号の入力に応答して、前記シャッタ装置を開き状態に変移させ、第１及び第２の撮影ユニットによる撮影完了後に前記シャッタ装置を閉じ状態に変移させるようにするのも好ましい。さらに、撮影制御手段を、撮影指示信号の入力に応答して、第１及び第２の撮影ユニットに電力供給を開始するようにすることも好ましい。
【０００９】
さらに、第３のイメージセンサに赤外線に感度を持たせ、第３の撮影レンズの光路中に赤外線フィルタを設けて、赤外線域で撮影を行うことも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一対の被写体画像を撮影する第１の撮影ユニットと第２の撮影ユニットとともに、第３の撮影ユニットを設け、第３の撮影ユニットに継続的撮影を行わせて、第１，第２の撮影ユニットの共通な撮影範囲を監視するための画像信号を出力させるとともに、撮影指示信号の入力に応答して第１，第２の撮影ユニットで撮影を行うようにしたから、第１，第２の撮影ユニットの各イメージセンサの劣化を防ぐことができ、長期間にわたり所期の性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施した複眼撮影装置の外観を図１に示す。複眼撮影装置１０は、第１〜第３撮影ユニット１１〜１３（図２参照）を備えている。複眼撮影装置１０の筐体１４の前面には、一対の開口１６が水平（左右）方向に所定の間隔をあけて形成されており、一方の開口１６からは第１撮影ユニット１１の撮影レンズ１１ａを、他方の開口１６からは第２撮影ユニット１２の撮影レンズ１２ａを露呈してある。一対の開口１６の間には、開口１７を形成してあり、この開口１７からは第３撮影ユニット１３の撮影レンズ１３ａを露呈してある。
【００１２】
図２において、第１撮影ユニット１１は、前述の撮影レンズ１１ａの他、イメージセンサ２１、シャッタ装置２２を鏡筒２３に組み付けてある。撮影レンズ１１ａは、予め決められた撮影距離の被写体想定位置Ｓｐの被写体にピントが合うように調整されている。なお、撮影レンズ１１ａのレンズ構成はどのようなものでもかまわない。
【００１３】
イメージセンサ２１は、その受光面に撮影レンズ１１ａによって結像される被写体像を電気的な画像信号に変換して出力する。このイメージセンサ２１は、例えば比較的に画素数が多いものが用いられており、静止画を撮影することを重視したものとなっている。このイメージセンサ２１としては、ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳ型イメージセンサなどを利用することができる。
【００１４】
シャッタ装置２２は、撮影レンズ１１ａとイメージセンサ２１との間に配してあり、撮影レンズ１１ａを透過した光がイメージセンサ２１に入射しないようにシャッタ羽根を閉じた閉じ状態と、撮影レンズ１１ａを透過した光がイメージセンサ２１に入射するようにシャッタ羽根を開いた開き状態との間で変移する。このシャッタ装置２２は、後述するように第１及び第２撮影ユニット１１，１２で撮影を行うときにだけ開き状態とされる。
【００１５】
第２撮影ユニット１２は、撮影レンズ１２ａ，イメージセンサ２４，シャッタ装置２５を鏡筒２６に組み付けてあり、その構成は第１光学ユニット１１と同じであり、同じ特性のものを用いている。
【００１６】
第１及び第２撮影ユニット１１，１２は、それらの光軸Ｐ１，Ｐ２が被写体想定位置Ｓｐ付近で交差するように内側にそれぞれ振ってあり、被写体想定位置Ｓｐでほぼ同じ撮影範囲（以下、共通撮影範囲という）を撮影するように調整してある。このように構成された第１及び第２撮影ユニット１１，１２によって、被写体想定位置Ｓｐの被写体を視差のある一対の画像として撮影する。
【００１７】
第３撮影ユニット１３は、撮影レンズ１３ａと、イメージセンサ２７と、赤外フィルタ２８とを鏡筒２９に組み付けた構成となっている。撮影レンズ１３ａは、撮影レンズ１１ａと撮影レンズ１２ａのほぼ中央に配置され、被写体想定位置Ｓｐにおいて、共通撮影範囲とほぼ同一の撮影範囲となるように焦点距離、光軸Ｐ３の向き等が決められている。また、撮影レンズ１３ａは、被写体想定位置Ｓｐの被写体にピントが合致するように調整されている。
【００１８】
イメージセンサ２７は、被写体想定位置Ｓｐでの共通撮影範囲内に撮影目的とする被写体を検出するために継続的に動画撮影を行うためのものであり、動画撮影を重視したものが用いられている。このようなイメージセンサ２７としては、ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳ型イメージセンサなどを利用することができる。また、撮影目的とする被写体を検出するための撮影を行うためのものであるから、その画素数は第１及び第２撮影ユニット１１，１２のイメージセンサ２１，２４よりも少なくてもかまわない。この例では、撮影目的とする被写体は、例えば顔となっている。
【００１９】
このイメージセンサ２７は、赤外線に感度を有するものが用いられており、撮影レンズ１３ａとイメージセンサ２４との間には、可視光をカットし、赤外線だけを透過する赤外線フィルタ２８を配してある。これにより、第３撮影ユニット１３で赤外線域の動画に基づいて撮影目的とする被写体を検出する。なお、この例では撮影目的とする被写体を人物の顔としており、それを好ましく検出可能な赤外線域で撮影を行っているが、第３撮影ユニット１３による撮影の波長域は、撮影目的とする被写体等に応じて適宜に選択することができ、例えば可視光域で撮影を行ってもよい。
【００２０】
図３に複眼撮影装置１０の電気的な構成を示す。制御部３０は、複眼撮影装置１０の各部を制御する。電源部３１は、制御部３０に制御されて第１〜第３撮影ユニット１１〜１３に電力供給を行う。複眼撮影装置１０の動作中では、常に第３撮影ユニット１３による動画撮影が行われることに対応して、常に第３ユニット１３への電力供給が電源部３１から行われる。これに対して、第１及び第２撮影ユニット１１、１２には、それらによる撮影が行われるときにだけ電力供給をする。制御部３０は、検出処理部３２からの撮影指示信号の入力に応答して、第１撮影ユニット１１及び第２撮影ユニット１２に撮影を実行させる。
【００２１】
第１撮影ユニット１１は、撮影レンズ１２ａ，イメージセンサ２４，シャッタ装置２５の他、信号処理部３４，ＡＥ回路３５，駆動回路３６を有する。信号処理部３４は、イメージセンサ２１から出力される画像信号に対して、ノイズを除去するための相関二重サンプリング処理，増幅処理等を施してからＡ／Ｄ変換を行うことで、画像信号を画像データに変換して出力する。ＡＥ回路３５は、信号処理部３４からの画像データに基づいて、被写体輝度の検出を行い、その被写体輝度の情報を駆動部３６に送る。
【００２２】
駆動部３６は、イメージセンサ２１とシャッタ装置２２とを駆動する。撮影を行う際には、駆動部３６は、まずシャッタ装置２２を開き状態としてから、イメージセンサ２１を駆動して撮影を行い、撮影完了後にシャッタ装置２２を閉じ状態とする。イメージセンサ２１による撮影は、ＡＥ用の撮影と、静止画撮影とがある。ＡＥ用撮影ではイメージセンサ２１を適当な電子シャッタ速度で駆動して撮影を行い、その撮影で得られる画像データに基づき静止画撮影の際の適正となる電子シャッタ速度を決定する。静止画撮影では、ＡＥ用撮影で決められた電子シャッタ速度でイメージセンサ２１を駆動して静止画の撮影を行う。
【００２３】
第２撮影ユニット１２は、撮影レンズ１２ａ，イメージセンサ２４，シャッタ装置２５の他、信号処理部３７，ＡＥ回路３８，駆動回路３９を有しており、それらは第１撮影ユニット１１のものと同じになっている。
【００２４】
なお、第１，第２撮影ユニット１１，１２での露光量の調節はイメージセンサ２１，２４による電子シャッタだけに限るものではなく、絞り装置を設けて露光量を調節してもよい。
【００２５】
第１，第２撮影ユニット１１，１２の静止画撮影で得られる各画像データは、それぞれ認識処理部４１に送られる。認識処理部４１は、第１，第２撮影ユニット１１，１２で撮影された視差のある一対の画像の画像データを用い、撮影された被写体の顔の認識処理を行い、例えば認識された顔が予め登録されているものと一致するか否かを判定し、その判定結果を表示部４２に表示する。
【００２６】
第３撮影ユニット１３は、撮影レンズ１３ａ，イメージセンサ２７等の他、信号処理部４３，ＡＥ回路４４，駆動回路４５を有する。信号処理部４３，ＡＥ回路４４，駆動回路４４は、第１，第２撮影ユニット１１，１２のそれと同様であるが、ＡＥ回路４４，駆動回路４４が第１，第２撮影ユニット１１，１２のそれと同様であるが、第３撮影ユニット１３が動画撮影を行うため、継続的に適正露出となるようにイメージセンサ２７の制御を行う。
【００２７】
検出処理部３２は、第３撮影ユニット１３からの画像データに基づいて、第３撮影ユニット１３で撮影されている画像を所定の手順より解析し、共通撮影範囲に人物の顔が有るか否かを判定する。この判定で、共通撮影範囲に顔が有ると判定した場合には、撮影指示信号を制御部３０に送る。この撮影指示信号により、第１，第２撮影ユニット１１，１２による人物の顔の撮影が行われる。
【００２８】
次に上記構成の作用について図４を参照しながら説明する。複眼撮影装置１０の電源がオンとされると、電源部３１から第３撮影ユニット１３に電力供給が開始される。この電力供給の開始により、第３撮影ユニット１３の動作が開始され、撮影レンズ１３ａ，赤外線フィルタ２８を介したイメージセンサ２７による動画の撮影が行われる。
【００２９】
イメージセンサ２７で撮影された画像は、画像データに変換されて検出処理部３２に送られるとともに、ＡＥ回路４４に送られる。そして、ＡＥ回路４４によって被写体輝度が検出され、その情報が駆動回路４５にフィードバックされることで、適正露出となるようにイメージセンサ２７の電子シャッタ速度が制御される。これにより、常に適正露出で動画の撮影が行われ、その画像データが検出処理部３２に送られる。
【００３０】
上記のようにして画像データが入力されると検出処理部３２は、その画像を用いて第３撮影ユニット１３で撮影された画像を順次に解析し、共通撮影範囲に人物の顔が有るか否かを判定する。例えば、人物の顔がない場合には、検出処理部３２から撮影指示信号が制御部３０に送られることがないので、第１，第２撮影ユニット１１，１２は、電力供給は行われず動作せず、また各シャッタ装置２２，２５がそれぞれ閉じ状態を維持している。
【００３１】
一方、共通撮影範囲内に人物が移動してきて、その顔が第３撮影ユニット１３で撮影されると、その画像データに基づいた判定で検出処理部３２が撮影指示信号を発生し、それを制御部３０に送る。すると、制御部３０は、まず電源部３１を制御して第１，第２撮影ユニット１１，１２に電力供給を開始する。次に制御部３０によってそれまで閉じ状態であってシャッタ装置２２，２５を開き状態にする指示が第１，第２撮影ユニット１１，１２にそれぞれ与えられる。この指示により、各撮影ユニット１１，１２の駆動部３６，３９がそれぞれ対応するシャッタ装置２２，２５を閉じ状態から開き状態とし、各イメージセンサ２１，２４での撮影が可能な状態となる。なお、複眼撮影装置１０の電源オンとともに電力供給を開始し、撮影指示信号に応答してシャッタ装置２２，２５を閉じ状態から開き状態に変移するようにしてもよい。
【００３２】
各シャッタ装置２２，２５が開き状態となった後に、制御部３０から撮影の指示が第１，第２撮影ユニット１１，１２のそれぞれに与えられる。この指示により、イメージセンサ２１、２４でＡＥ用撮影を行って電子シャッタ速度を決定してから、その決定された電子シャッタ速度による静止画撮影が同時に行われる。これにより、第３撮影ユニット１３での撮影で検出された人物の顔が第１，第２撮影ユニット１１，１２で撮影される。そして、その静止画撮影が完了すると各シャッタ装置２２，２５が閉じ位置となる。
【００３３】
第１，第２撮影ユニット１１，１２でそれぞれ撮影された静止画の画像データが認識処理部４１に送られて、撮影された被写体の顔の認識処理が行われる。そして、認識処理部４１への画像データの出力が完了すると、第１，第２撮影ユニット１１，１２への電力供給が停止される。以後同様に、第３撮影ユニット１３での撮影で人物の顔が検出されると、第１，第２撮影ユニット１１，１２での撮影が行われる。
【００３４】
上記のように、この複眼撮影装置１０では、認識処理を行う画像を撮影する第１，第２撮影ユニット１１，１２については、撮影すべき撮影目的の被写体がない間は、電力供給が行われないで状態であるとともに、シャッタ装置２２，２５が閉じ状態とされてイメージセンサ２１，２４への光の入射が阻止される。このため、イメージセンサ２１，２４の劣化を防ぐことができ、長期間にわたりノイズの少ない画像を撮影することが可能となり、精度の高い認識処理を行うことができる。
【００３５】
上記実施形態では、第３撮影ユニットの撮影に基づいて、自動的に第１，第2撮影ユニットでの撮影を行っているが、例えばランプやブザー等で操作者に知らせたり、その操作者が手動で撮影を認識のための撮影指示を与えたりすることもできる。また、上記実施形態では、複眼撮影装置での撮影で人物の顔を認識する例について説明したが、認識対象は人物の顔に限るものではなく、また種々の用途の複眼撮影装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を実施した複眼撮影装置の前面側を示す斜視図である。
【図２】各撮影ユニットの構成と撮影範囲を示す説明図である。
【図３】複眼撮影装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】複眼撮影装置の動作の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  複眼撮影装置
１１，１２，１３  撮影光学ユニット
２１，２４，２７  イメージセンサ
２２，２５  シャッタ装置
１１ａ，１２ａ，１３ａ  撮影レンズ
２８赤外線フィルタ
３０  制御部
３２  検出処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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