(57)【要約】【課題】対象空間を照らす照明や対象空間に入り込む太陽光を含む環境光の強さの変動や光の方向の変動に影響されず、対象物を精度よく撮像することができる。【解決手段】本発明に係る画像撮像システムは、対象物に向けて、目に見えない特定波長を点滅発光する１又は複数の特定波長光源と、各特定波長を通過する帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタを通過した各特定波長を受光する撮像素子を有する撮像手段と、撮像手段からの出力信号に基づいて、特定波長光源の点滅周期と同期したタイミングで点灯時画像と消灯時画像とを生成する画像生成手段と、点灯時画像と消灯時画像との差分に基づいて差分画像を生成する画像制御手段とを備えることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に向けて、目に見えない特定波長を点滅発光する１又は複数の特定波長光源と、
上記各特定波長を通過する帯域通過フィルタと、
上記帯域通過フィルタを通過した各特定波長を受光する撮像素子を有する撮像手段と、
上記撮像手段からの出力信号に基づいて、上記特定波長光源の点滅周期と同期したタイミングで点灯時画像と消灯時画像とを生成する画像生成手段と、
上記点灯時画像と上記消灯時画像との差分に基づいて差分画像を生成する画像制御手段と
を備えることを特徴とする画像撮像システム。
【請求項２】
上記画像生成手段により生成された、少なくとも上記点灯時画像のフレームにおける各画素の画素値に基づいて、上記各特定波長光源の出力値を制御する光量制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像撮像システム。
【請求項３】
上記光量制御手段が、上記点灯時画像の各画素の画素値が最大値となるように、上記各特定波長光源の出力値を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像撮像システム。
【請求項４】
上記画像生成手段により生成された画像に基づいて検出された対象物の移動速度に基づいて、上記撮像手段に設けられているシャッターのシャッター速度を制御するシャッター制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像撮像システム。
【請求項５】
１又は複数の特定波長光源が対象物に向けて点滅発光する、目に見えない特定波長を受光する画像撮像装置であって、
上記各特定波長を通過する帯域通過フィルタと、
上記帯域通過フィルタを通過した各特定波長を受光する撮像素子を有する撮像手段と、
上記撮像手段からの出力信号に基づいて、上記特定波長光源の点滅周期と同期したタイミングで点灯時画像と消灯時画像とを生成する画像生成手段と、
上記点灯時画像と上記消灯時画像との差分に基づいて差分画像を生成する画像制御手段と
を備えることを特徴とする画像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮像システム及び画像撮像装置に関し、例えば、太陽光等の環境光の変動を受けやすい環境下でも対象物を撮像できる画像撮像システム及び画像撮像装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、対象空間の環境光の変動の影響を受けることなく対象物を認識することができる画像処理装置が開示されている。特許文献１の記載技術は、発光源が光を照射していないときの各感光部の受光出力と、発光源が光を照射したときの各感光部の受信出力との差分を画素値とする振幅画像を生成する。そして、その振幅画像に基づいて、物体の特徴量をテンプレートと照合して類似度を算出して、テンプレートに相当する対象物を認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５５４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術は、太陽の傾きや天候の影響等により、室内に差し込む光の強さ（光の量）や光の方向の変動により、画像認識精度が劣化するおそれがある。
【０００５】
例えば小売店舗の監視カメラで人（対象物）を撮像する場合、店舗外に監視カメラを設置することはできないため、多くの場合、店舗内に監視カメラを設置し、入口から入ってくる人を撮像カメラが撮像する。この場合、直射日光が人の顔に当たらないが、店舗の窓や入口から入り込む太陽光やその反射光が様々な方向から顔を照らすことがある。通常、逆光の場合、顔は暗く写ることが多いが、それは監視カメラのシャッタースピードを長くすること（すなわち、露光時間を長くすること）で解決される。
【０００６】
画像認識精度が劣化する主な要因は、天候や太陽の移動に伴う、光の強さの変動や太陽の傾きによる光の方向の変動による陰影の変化である。監視カメラが解決できるのは、絞りやシャッタースピードの制御により監視カメラに入る光の量を制御するだけであり、画像認識をする際に重要な対象物（被写体）の形状を表す陰影の変化は、監視カメラだけでは制御することは難しい。
【０００７】
そのため、対象空間を照らす照明や対象空間に入り込む太陽光を含む環境光の強さの変動や光の方向の変動に影響されず、対象物を精度よく認識できるように撮像する画像撮像システム及び画像撮像装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る画像撮像システムは、（１）対象物に向けて、目に見えない特定波長を点滅発光する１又は複数の特定波長光源と、（２）各特定波長を通過する帯域通過フィルタと、（３）帯域通過フィルタを通過した各特定波長を受光する撮像素子を有する撮像手段と、（４）撮像手段からの出力信号に基づいて、特定波長光源の点滅周期と同期したタイミングで点灯時画像と消灯時画像とを生成する画像生成手段と、（５）点灯時画像と消灯時画像との差分に基づいて差分画像を生成する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明に係る画像撮像装置は、１又は複数の特定波長光源が対象物に向けて点滅発光する、目に見えない特定波長を受光する画像撮像装置であって、（１）各特定波長を通過する帯域通過フィルタと、（２）帯域通過フィルタを通過した各特定波長を受光する撮像素子を有する撮像手段と、（３）撮像手段からの出力信号に基づいて、特定波長光源の点滅周期と同期したタイミングで点灯時画像と消灯時画像とを生成する画像生成手段と、（４）点灯時画像と消灯時画像との差分に基づいて差分画像を生成する画像制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、対象空間を照らす照明や太陽光を含む環境光の強さの変動や光の方向の変動に影響されず、対象物を精度よく認識できるように撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像撮像システムの全体構成を示す全体構成図である。
【図２】実施形態に係る専用光源が発光する波長を説明する説明図である。
【図３】実施形態に係る画像撮像装置の内部構成を示す内部構成図である。
【図４】実施形態に係る画像制御手段の内部構成を示す内部構成図である。
【図５】実施形態に係る光量制御部による専用光源の制御を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る画像撮像システム及び画像撮像装置の主たる実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る画像撮像システム１０の全体構成を示す全体構成図である。
【００１４】
図１において、実施形態に係る画像撮像システム１０は、画像撮像装置１、専用光源２を有する。なお、図１では、それぞれ１台の画像撮像装置１及び専用光源２を示しているが、画像撮像装置１及び専用光源２の数は特に限定されるものではない。
【００１５】
この実施形態では、対象空間ＳＰ内に、画像撮像装置１及び専用光源２が配置されているものとする。対象空間ＳＰは、例えばオフィスや小売店店舗等の室内空間であり、画像撮像装置１を用いて対象物ＴＧを撮像する空間である。対象物ＴＧは、例えば人や物体等のように画像撮像装置１を用いて撮像する対象（被写体）である。
【００１６】
対象空間ＳＰには、例えば、太陽３１からの光が差し込んだり、室内照明３２が照明光を照らされたりしている。また、対象空間ＳＰを形成する壁等に反射した反射光（間接光）も、対象空間ＳＰには照られている。このような太陽の光や、室内照明３２の照明の光、さらには反射光等も含む光を環境光３０と呼ぶ。
【００１７】
図１に示すように、画像撮像装置１と専用光源２は、接続回線により接続されている。また、図１に例示するように、図示しないネットワーク接続装置（例えば、ハブ等の集線装置等）を介して、ネットワーク４と接続可能なようにしてもよい。このネットワーク４の先には、例えばコンピュータ６が接続されており、画像撮像装置１が画像をコンピュータ６に送信し、コンピュータ６に画像を管理させるようにしてもよい。また例えば、ネットワーク４には携帯端末（図示しない）が接続されており、画像撮像装置１が画像認識した結果を携帯端末に通知するようにしてもよい。
【００１８】
専用光源２は、目には見えない所定の波長（例えば、８５０ｎｍ；以下、特定波長とも呼ぶ。）の光を発光する光源（特定波長光源）である。ここで、専用光源２が発光する波長は、人の目には見えない波長であれば様々な波長を利用することができるが、この実施形態では、専用光源２が例えば８５０ｎｍの波長の光を発光する場合を例示する。
【００１９】
図２は、実施形態に係る専用光源２が発光する波長を説明する説明図である。
【００２０】
図２において、太陽３１の光（太陽光）は、可視光だけでなく、紫外線から赤外線まで幅広い波長が含まれている。また、室内照明３２の光（照明光）も、可視光だけでなく、近赤外領域の波長も含むものがある。すなわち、専用光源２が発光する８５０ｎｍの波長は、対象空間ＳＰ内を照らす環境光３０に含まれるものであり、人の目には見えない波長としている。
【００２１】
また、専用光源２は、後述するように、画像撮像装置１により特定波長の出力値（出力強度）が制御されて、特定波長の光量を強く出力したり又は弱く出力したりする。
【００２２】
例えば日中と夕方とでは太陽３１が傾き、対象空間ＳＰに差し込む太陽光の強さや方向が変動する。それに伴い、対象空間ＳＰにおける環境光３０の光の強さや方向も変動する。また、環境光３０の光の強さや方向が変わると、環境光３０に含まれる特定波長の光量も変動するが、専用光源２が特定波長の光量を制御して発光することにより、後述する画像撮像装置１が捉える特定波長の光量を安定化させることができる。
【００２３】
また、専用光源２は、後述する画像撮像装置１の制御に基づいて、所定時間毎に点灯（オン）と消灯（オフ）とを繰り返す。専用光源２は、後述する画像撮像装置１の画像制御手段１１が画像を生成するフレームレートと同じ周期で点灯と消灯とを繰り返す。これは、画像制御手段１１でのフレーム生成が、専用光源２の点灯時の画像と、消灯時の画像とが交互に生成されるようにするためである。つまり、点灯から消灯若しくは消灯から点灯までの切替時間は、画像制御手段１１が生成するフレーム間の時間と同期している。換言すると、専用光源２では、点灯から次の点までの点灯レートがフレームレートの２倍になる。
【００２４】
また、専用光源２は、例えば発光ダイオード等を有する光源を適用することができ、室内照明３２とは別に対象空間ＳＰ内に設置されるものである。環境光３０の方向は変動し得るが、環境光３０の変動に関わらず、専用光源２が特定波長を放つ方向が、対象物ＴＧの陰影となる。そのため、専用光源２の設置位置は、対象空間ＳＰ内であれば特に限定されないが、画像撮像システム１０の運用に応じて対象物ＴＧ（例えば、人の顔など）を捉えることができる位置であることが望ましい。例えば、専用光源２は、天井や壁等に取り付けたり、商品棚やカウンター等に取り付けたりしてもよい。
【００２５】
画像撮像装置１は、対象空間ＳＰ内に設置され、対象物ＴＧを撮像する撮像装置である。
【００２６】
画像撮像装置１は、光学部材１３、撮像手段（カメラ手段）１２、画像制御手段１１を有する。例えば監視カメラ等として使用される既存の撮像装置は、光学部材と、デジタル処理を行なう画像入力手段とが物理的に一体として形成されたものが多い。これに対して、実施形態に係る画像撮像装置１は、光学部材１３と撮像手段１２に加えて画像制御手段１１も物理的に一体的に搭載されている。従って、監視カメラとして画像撮像装置１を利用する場合には、小型化することができ、撮像手段１２によるシャッター速度に呼応した速度で画像処理を行なうことができる。
【００２７】
図３は、実施形態に係る画像撮像装置１の内部構成を示す内部構成図である。
【００２８】
図３に示すように、光学部材１３は、帯域通過フィルタ１３１、レンズ１３２、絞り１３３を有する。
【００２９】
帯域通過フィルタ１３１は、専用光源２により発光される波長を通過させるフィルタである。上述したように、環境光３０にも、専用光源２により発光される波長が含まれている。環境光３０や専用光源２が発光した光は、対象物ＴＧに反射し、対象物ＴＧに反射した反射光が帯域通過フィルタ１３１に入射する。帯域通過フィルタ１３１から所定の波長（例えば８５０ｎｍ）が通過して、後段のレンズ１３２に向けて出射される。なお、帯域通過フィルタ１３１は、光学部材１３の構成要素として説明するが、レンズ１３２に対して外付けで取り付けられたものであってもよい。
【００３０】
レンズ１３２は、帯域通過フィルタ１３１を通過した波長光を屈折させて、発散又は集束させる光学素子である。
【００３１】
絞り１３３は、レンズ１３２から出射光の光量を調整して通過させるものである。
【００３２】
図３に示すように、撮像手段１２は、撮像素子１２１、露光時間制御部１２２、増幅部１２３、シャッター部１２４を有する。
【００３３】
撮像手段１２は、光学部材１３を通過した光の光量を電気信号に変換して画像処理を行なうものである。
【００３４】
従来の監視カメラや、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置は、通常、撮像素子１２１の前段（前面）に、赤外線カットフィルタ（ＩＲカットフィルタ）が設けられている。これは、見た目をきれいに撮像するため、過剰な赤色成分を削除したり、夏場等のように太陽放射に近赤外線が含まれる時期のハレーション等を回避したりするためである。しかし、実施形態に係る撮像手段１２は、対象物ＴＧから反射した特定波長（８５０ｎｍ）の光に基づいて画像処理を行なうために、撮像素子１２１の前段（前面）にはＩＲカットフィルタを設けていない。
【００３５】
撮像素子１２１は、特定波長（８５０ｎｍ）の光量を電気信号に変換する画像センサであり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを適用することができる。撮像素子１２１は、光量を蓄積し、その光量に応じた電気信号を出力する。
【００３６】
露光時間制御部１２２は、撮像素子１２１に対する露光時間を制御するものである。増幅部１２３は、撮像素子１２１からの出力信号を増幅するものである。
【００３７】
シャッター部１２４は、例えばメカシャッター、電子シャッター等を含むものである。シャッター部１２４は、露光時間制御部１２２により制御された露光時間で撮像素子１２１に露光させる。
【００３８】
図４は、実施形態に係る画像制御手段１１の内部構成を示す内部構成図である。
【００３９】
図４において、画像制御手段１１は、画像生成部１１１、光量制御部１１２、シャッター速度制御部１１３、差分画像生成部１１４、画像認識部１１５、記憶部１１６を有する。
【００４０】
なお、画像制御手段１１のハードウェアは、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有するものであり、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されている処理プログラム（画像撮像制御プログラム）を実行することにより、画像制御処理を実現するようにしてもよい。画像撮像制御プログラムがＣＰＵにインストールされることにより実現するようにしてもよく、その場合でも、画像撮像制御プログラムは図４の各処理ブロックとして機能する。
【００４１】
画像生成部１１１は、撮像素子１２１からの出力信号に基づいて画像をフレーム毎に生成するものである。上述したように、画像生成部１１１が生成するフレーム間隔（時間）は、専用光源２の点灯から消灯への切替時間と同期している。従って、画像生成部１１１は、専用光源２の点灯時に撮像素子１２１で露光された出力信号（以下、点灯時出力信号）に基づく画像フレーム（以下、点灯時画像）と、専用光源２の消灯時に撮像素子１２１で露光された出力信号（以下、消灯時出力信号)に基づく画像フレーム（以下、消灯時画像）とを交互に生成する。
【００４２】
光量制御部１１２は、画像生成部１１１により生成された画像における各画素（ピクセル）の画素値に基づいて、専用光源２が発光する特定波長の光量を制御するものである。
【００４３】
図５は、実施形態に係る光量制御部１１２による専用光源２の制御を説明する説明図である。
【００４４】
図５において、縦軸は輝度レベル（輝度値）を示し、横軸は時間を示しており、画像生成部１１１により生成されたフレームの輝度レベル（０〜２５５）を示している。
【００４５】
上述したように、画像生成部１１１が消灯時画像を生成するとき、専用光源２は消灯しているため、消灯時画像は環境光３０に含まれる特定波長だけで生成される。一方、専用光源２が点灯しているときには、点灯時画像は、環境光３０と専用光源２とを合わせた特定波長で生成されることになる。
【００４６】
太陽光の光量や方向の変動により、環境光３０に含まれる特定波長の光量は変動するが、光量制御部１１２は、点灯時画像のフレームにおける輝度レベルが最大値（すなわち、輝度レベルが２５５）となるように、専用光源２の光量を制御する。これは、光量が変動する環境光３０であっても、特定波長の光量を充分にすると共に、安定的に点灯時画像を生成するためである。なお、点灯時画像のフレームにおける各画素の輝度レベルは、相対的に高いレベルであればよく、最大値であることに限定されない。
【００４７】
次に、光量制御部１１２の具体的な制御方法を説明する。光量制御部１１２は、画像生成部１１１により生成された各点灯時画像のフレームにおける、ある１又は複数の画素（ピクセル）の輝度レベルを監視し、各画素の輝度レベルが２５５（最大値）となるように制御する。より具体的な例を挙げると、点灯時画像のフレームから顔検出によって得られた画像上の顔部分を囲む矩形領域のヒストグラムをとり、その顔部分のコントラストができるように調整する。そして、この顔部分の陰影を表している画像の矩形領域の部分のヒストグラムの中の画素（ピクセル）の最大値が２５５になるように光量を調整する。光量制御部１１２は、各画素の輝度レベルと、専用光源２の出力制御値（例えば、専用光源２に流す電流値）とを対応付けた光量制御対応テーブル１１２ａを有している。そして、光量制御部１１２は、検出した各画素の輝度レベルに基づいて、光量制御対応テーブル１１２ａを参照して、専用光源２の出力制御値を検索して制御する。
【００４８】
また、光量制御部１１２が監視する画素は、各点灯時画像のフレームにおいて、予め決めておいた監視対象領域の画素を特定しておき、その監視対象領域の画素の輝度レベルを検出するようにしてもよい。さらに、光量制御部１１２が所定領域の監視対象画素群を監視し、その監視対象画素群に属する複数の画素の輝度レベルの平均値を計算して、その平均値に基づいて専用光源２の出力制御値を検索するようにしてもよい。
【００４９】
シャッター速度制御部１１３は、画像生成部１１１により生成された各画素フレームに基づいて、撮像手段１２のシャッター部１２５のシャッター速度を制御するものである。
【００５０】
例えば人などの対象物ＴＧは移動するので、画像として撮像した対象物ＴＧのブレ等が生じ得る。そのため、対象物ＴＧの移動速度に応じてシャッター速度を制御することが望まれる。シャッター速度を相対的に速くする場合、撮像素子１２１の露光時間が短くなり、撮像素子１２１で蓄える光量（電荷）が十分でないことがある。この実施形態では、上述した光量制御部１１２により、専用光源２からの特定波長の光量を調整することができるため、対象物ＴＧの移動速度に合わせてシャッター速度を速くすることができる。
【００５１】
つまり、シャッター速度制御部１１３がシャッター部１２５のシャッター速度を速くした場合に、画像生成部１１１が生成した画像フレームにおける各画素の輝度レベルは低くなることが考えられる。しかし、光量制御部１１２が専用光源２の出力制御値を大きくするように制御できるので、シャッター速度が速くなった場合でも、撮像素子１２１で蓄える光量（電荷）が十分にすることができる。
【００５２】
次に、シャッター速度制御部１１３の制御方法を説明する。シャッター速度制御部１１３は、画像生成部１１１により生成された各画像フレームに基づいて、対象物ＴＧの移動を検出する。例えば、ある画像フレームと次の画像フレームと（相前後する画像フレーム）における特徴的な画素の動きベクトルの大きさに基づいて、対象物ＴＧの移動を検出することができる。なお、対象物ＴＧの移動を検出する方法はこれに限定されるものではない。シャッター速度制御部１１３は、対象物ＴＧの移動速度と、シャッター速度とを対応付けたシャッター速度制御対応テーブル１１３ａを有しており、検出した対象物ＴＧの移動速度に基づいて、シャッター速度制御対応テーブル１１３ａから対応するシャッター速度を検索する。シャッター速度制御部１１３は、この検索したシャッター速度を用いてシャッター部１２５のシャッター速度を制御する。
【００５３】
差分画像生成部１１４は、画像生成部１１１により生成された点灯時画像と、その点灯時画像の直前又は直後の消灯時画像との差分をとり、その差分画像を撮像画像として生成するものである。なお、画像生成部１１１と差分画像生成部１１４との間に、生成された画像フレームを一時的に蓄積するバッファ（ＦＩＦＯ）等を備え、差分画像生成部１１４は、バッファに蓄積されている相前後する点灯時画像と消灯時画像との差分をとることで、差分画像を生成する。
【００５４】
記憶部１１６は、差分画像生成部１１４により生成された差分画像を記憶するものである。
【００５５】
画像認識部１１５は、記憶部１１６に記憶されている差分画像に基づいて、画像認識処理を行なうものである。画像認識部１１５による画像認識処理は、特に限定されるものではなく種々の方法を広く適用することができる。
【００５６】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る画像撮像システム１０における画像撮像処理の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、対象空間ＳＰには、太陽３１からの太陽光や室内照明３２の照明光等の環境光３０が照らされている。また、専用光源２から特定波長光が発光されている。人等の対象物ＴＧが対象空間ＳＰに出入りすると、環境光３０及び専用光源２からの特定波長光が対象物ＴＧに当たり、その反射光が画像撮像装置１に入射する。
【００５８】
画像撮像装置１において、対象物ＴＧに反射した反射光が入射光として、帯域通過フィルタ１３１に入射し、特定波長のみが帯域通過フィルタ１３１を通過する。この帯域通過フィルタ１３１を通過する特定波長は、専用光源２からの特定波長だけでなく、光量が変動する環境光３０に含まれる特定波長も合わさったものである。
【００５９】
帯域通過フィルタ１３１を通過した特定波長はレンズ１３２に入射し、この入射光は、レンズ１３２により拡散又は集束され、絞り１３３を通過して撮像手段１２に与えられる。
【００６０】
撮像手段１２では、絞り１３３を通過した特定波長が、撮像素子１２１に出力され、撮像素子１２１により特定波長の光量が電気信号に変換されて、その出力信号が画像制御手段１１に出力される。このとき、撮像素子１２１では、太陽光や照明光等の環境光３０に含まれる特定波長と、専用光源２の特定波長とが積算されることになる。
【００６１】
画像制御手段１１では、画像生成部１１１が、撮像素子１２１からの出力信号に基づいて画像を生成する。画像生成部１１１が画像フレームを出力するフレーム間の間隔は、専用光源２の点灯と消灯の間隔と同期しているため、画像生成部１１１は点灯時画像と消灯時画像とを交互に生成する。
【００６２】
画像制御手段１１では、光量制御部１１２が、生成された画像のフレームにおける各画素の輝度レベルを検出する。そして、光量制御部１１２は、光量制御対応テーブル１１２ａを参照して、検出した各画素の輝度レベルに基づいて、専用光源２の出力制御値を検索し、接続回線を通じて、専用光源２に対して出力制御値を出力する。専用光源２は、光量制御部１１２からの出力制御値に基づいて、特定波長光の出力値を調整する。
【００６３】
また、画像制御手段１１では、シャッター速度制御部１１３が、生成された画像のフレームに基づいて、対象物ＴＧの移動速度を検出する。そして、シャッター速度制御部１１３は、シャッター速度制御対応テーブル１１３ａを参照して、対象物ＴＧの移動速度に基づいて、シャッター部１２４のシャッター速度を検索し、シャッター部１２４に対してシャッター速度を制御する。これにより、撮像した対象物ＴＧの移動速度に応じたシャッター速度を調整することができるので、高精度の撮像画像を生成することができる。
【００６４】
画像生成部１１１により生成された画像のフレームは、一時的にバッファ等に蓄積され、差分画像生成部１１４が、バッファ等から相前後する画像（点灯時画像、消灯時画像）を読み出し、点灯時画像とこの直前又は直後の消灯時画像との差分をとり、差分画像を生成する。この差分画像は記憶部１１６に記憶される。
【００６５】
また、画像認識部１１５は、記憶部１１６に記憶されている差分画像を用いて、画像認識処理を行なう。
【００６６】
なお、差分画像生成部１１４により生成された差分画像や、画像認識部１１５による画像認識結果は、記憶部１１６に記憶するようにしてもよいし、必要に応じて、ネットワーク４を介してコンピュータ６に送信されるようにしてもよい。差分画像や画像認識結果の送信処理する場合、差分画像や画像認識結果に対して符号化処理などを行ない、通信容量を軽減して送信するようにしてもよい。この符号化処理の方法は、既存の方法を広く適用することができる。
【００６７】
（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、環境光を排除し、専用光源の放つ方向で得られる陰影の画像となるため、太陽の変動や天候の変化等があっても、常に同じ方向の光による陰影とすることができ、画像認識処理自体の認識精度劣化を防ぐことができる。
【００６８】
また、実施形態によれば、光量制御部が生成された画像のフレームの各画素の輝度レベルに応じて、専用光源の光量を制御することができるため、精度よく点灯時画像を生成できる。
【００６９】
さらに、実施形態によれば、シャッター速度制御部が画像のフレームに基づいて、対象物の移動速度に応じて、シャッター速度を制御するため、鮮明な画像を生成することができる。
【００７０】
（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
【００７１】
（Ｂ−１）上述した実施形態では、専用光源が、１つの特定波長を発光する場合を例示したが、その特定波長とは異なる１又は複数の特定波長を発光する専用光源を別に設けるようにしてもよい。この場合、それぞれの特定波長を通過する複数の帯域通過フィルタを設けて、それぞれの特定波長で画像を生成するようにしてもよい。これにより、複数の特定波長のそれぞれで画像を生成することができ、複数の画像のうち、精度の高い画像を選択してより精度の高い差分画像を生成するようにしてもよい。
【００７２】
（Ｂ−２）上述した実施形態では、専用光源が画像撮像装置とは別に、対象空間に配置されている場合を例示した。しかし、画像撮像装置が専用光源を備えるようにしてもよい。
【００７３】
（Ｂ−３）上述した実施形態では、画像撮像システム及び画像撮像装置を、監視システム及び監視カメラとして利用する場合を例示した。しかし、本発明に係る画像撮像システム及び画像撮像装置を、車両に搭載される撮像装置としても利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…画像撮像システム、１…画像撮像装置、２…専用光源、１３…光学部材、１２…撮像手段（カメラ手段）、１１…画像制御手段、
１１１…画像生成部、１１２…光量制御部、１１３…シャッター速度制御部、１１４…差分画像生成部、１１５…画像認識部、１１６…記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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