(57)【要約】【課題】撮像装置におけるセキュリティを向上させることができる撮像装置を提供する。【解決手段】複数の撮像素子が配列された撮像部と、前記撮像部によって得られた画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように前記撮像部の参照先の画素を示す情報が記憶されるレジスタと、前記レジスタによって示される情報に基づいて参照先の画素を参照することで前記撮像部によって撮像された画像を取得する画像読み出し部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子が配列された撮像部と、
前記撮像部によって得られた画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように前記撮像部の参照先の画素を示す情報が記憶されるレジスタと、
前記レジスタによって示される情報に基づいて参照先の画素を参照することで前記撮像部によって撮像された画像を取得する画像読み出し部と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記参照先の画素を示す情報は、前記撮像部によって得られた画素の配列がランダムになるような対応関係の情報である
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像読み出し部によって読み出された画像を記憶する読み出し画像記憶部
を有する請求項１または請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記読み出し部によって読み出された画像を基に生成された基準画像を記憶する基準画像記憶部と、
前記読み出し部によって取得された画像と前記基準画像記憶部に記憶された基準画像とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、撮像対象において異常が発生していたか否かを判定する判定部と、
を有する請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像部が、撮像対象を撮像し、
画像読み出し部が、前記撮像部によって得られる画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように前記撮像部の参照先の画素を示す情報が記憶されるレジスタによって示される情報に基づいて、参照先の画素を参照することで前記撮像部によって撮像された画像を取得する
撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自宅にいる家族を遠隔から見守るシステムが提案されている。例えば、自宅内において家族に何らかの異常が生じたことが検出された場合には、自宅から離れた場所にいる家族の携帯端末に対してメッセージを送信することができる。このようなシステムでは、自宅内にカメラを設置して各部屋内を撮像し、得られた画像から自宅内における異常の有無を判定するシステムもある。このようなシステムにおいて、自宅内にいる家族は、撮像された画像について、プライバシーやセキュリティの保護の観点から、なるべく他の者に参照されないことが望まれる場合もある。
プライバシーの保護を考慮したカメラの一例として、特許文献１のものがある。この特許文献１では、被写体の画像の一部を他の画像に変換されたのち、ネットワークを介して他の装置へ送信される。
また、撮像された画像に対して暗号キーを用いて暗号化するデジタルカメラが特許文献２に記載されている。特許文献２では、カメラで撮像された画像がデジタルカメラ内で生成された暗号キーを用いて暗号化され記録媒体に記憶される。そのため、暗号キーをネットワーク上のサーバ等から発行してもらう場合に比べて、暗号キーが流出しにくいシステムとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７８５８４号公報
【特許文献２】特開２００４−１７３１５４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、特許文献１では、被写体の画像の一部が他の画像に変換されるものの、ネットワークに接続されたカメラ自体に不正にアクセスされ、他の画像に変換される前のデータが抜き取られると、第三者に画像が参照されてしまう。
また、特許文献２では、画像に対して暗号化されるが、デジタルカメラにおいて生成された暗号キーが第三者に把握されてしまうと、暗号化された画像が復号されてしまう。
このように、一般に、撮像デバイスからは、画像として再現できる情報が出力され、そのデータに対してセキュリティ対策を立てることが行なわれている。従って、撮像デバイスそのものがハッキングされると画像が第三者に参照される可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、撮像装置におけるセキュリティを向上させることができる撮像装置および撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の撮像素子が配列された撮像部と、前記撮像部によって得られた画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように前記撮像部の参照先の画素を示す情報が記憶されるレジスタと、前記レジスタによって示される情報に基づいて参照先の画素を参照することで前記撮像部によって撮像された画像を取得する画像読み出し部と、を有する。
【０００７】
また、本発明は、撮像部が、撮像対象を撮像し、画像読み出し部が、前記撮像部によって得られる画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように前記撮像部の参照先の画素を示す情報が記憶されるレジスタによって示される情報に基づいて、参照先の画素を参照することで前記撮像部によって撮像された画像を取得する。
【０００８】
本発明は、センサ（例えば固体撮像素子）内で、画素の並びがハードウェア上でランダムになるように製造されおり、このようなセンサによって予め得られた基準画像と撮像対象を撮像した画像とを撮像装置内において比較することにより、対象物を同定する撮像装置として構成することができる。画素の並びがランダムになるように読み出すことで、カメラ（撮像装置）自体のビット走査を制御することができる。
このように、センサの画素の並びのパターンがハードウェアで固定となっており、画像データに外部からアクセス（ハッキング）されても画像の解析ができない。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、この発明によれば、撮像装置におけるセキュリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態による撮像装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】撮像部１１の画素の構成を説明する図である。
【図３】参照先指定レジスタの一例を示す図である。
【図４】撮像部１１において割り当てられた座標と、描画される際の画像における座標との関係を表す図である。
【図５】撮像装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における撮像装置１Ａの構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態による撮像装置について図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態による撮像装置１の構成を示す概略ブロック図である。
撮像装置１は、撮像部１１と、画像読み出し部１２と、読み出し画像記憶部１３と、基準画像記憶部１４と、比較部１５と、判定部１６と、出力部１７とを有する。この撮像装置１は、例えば、見守りシステムの一部の構成として住宅内に設けられる。この撮像装置１は、見守り対象のユーザ（家族）が生活する空間（リビング、寝室、廊下、和室、台所等）に必要に応じてそれぞれ設けられる。また、撮像装置１は、ネットワークを介して見守りシステムを構成するサーバ装置に通信可能に通信機器を介して接続されている。このサーバ装置は、撮像装置１に対して予め送信先として登録された端末装置に対して各種情報（メッセージ等）を送信する。これにより、端末装置を所有する家族に対して、宅内において生じた異常等を通知することができる。
【００１２】
撮像部１１は、複数の撮像素子が配列され、撮像対象を撮像する。この撮像部１１は、例えば、ＣＯＭＳ（Complementary MOS；相補型MOS）イメージセンサや、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサを用いることができる。また、この撮像部１１としては、フィルム状の画像素子を用いることができる。
ここで、図２は、撮像部１１の画素の構成を説明する図である。画素は、行方向（例えばＸ方向）に４８０行、列方向（例えばＹ方向）に６４０列となるように配列される。画素には、配列された位置を表す座標が割り当てられている。この図では、左上の画素には（Ｃ０,Ｌ０）が割り当てられており、座標（Ｃ０,Ｌ０）の右となりには、（Ｃ１,Ｌ０）のように、順に割り当てられる。そして、図面右下における画素の座標は、（Ｃ６３９,Ｌ４７９）として割り当てられている。
【００１３】
画像読み出し部１２は、参照先指定レジスタ１２１を有しており、撮像部１１によって撮像された結果を読み出す。参照先指定レジスタ１２１は、撮像部１１によって得られた画像の画素の配列が異なる画素の配列となるように撮像部１１の参照先の画素を示す情報が記憶される。この参照先の画素を示す情報は、撮像部１１によって得られた画素の配列がランダムになるような対応関係の情報である。
図３は、参照先指定レジスタの一例を示す図である。参照先指定レジスタは、Ｃ０からＣ６３９までのそれぞれに対し、レジスタが１組ずつ設けられている。例えば、Ｃ０に対応付けされたレジスタにおいて、Ｃ０は、読み出そうとする対象の列における座標であり、Ｃ０に対応付けされたレジスタは、座標Ｃ０を対象として読み出そうとした場合に、実際に読み出される対象の撮像部１１における列の座標（Ｃ０’）である。この座標Ｃ０とＣ０’は、異なる座標値である。
また、参照先指定レジスタは、Ｌ０からＬ４７９までのそれぞれに対し、レジスタが１組ずつ設けられている。例えば、Ｌ０に対応付けされたレジスタにおいて、Ｌ０は、読み出そうとする対象の行における座標であり、Ｌ０に対応付けされたレジスタは、座標Ｌ０を対象として読み出そうとした場合に、実際に読み出される対象の撮像部１１における行の座標（Ｌ０’）である。この座標Ｌ０とＬ０’は、異なる座標値である。
【００１４】
画像読み出し部１２は、参照先指定レジスタ１２１によって示される情報に基づいて参照先の画素を参照することで撮像部１１によって撮像された画像を取得する。
画像読み出し部１２は、この参照先指定レジスタ１２１を参照することで、読み出す対象の座標を、撮像部１１における座標で指定される画素を特定し、その画素のデータを読み出す。ここで、図４は、撮像部１１において割り当てられた座標と、描画される際の画像における座標との関係を表す図である。図４（ａ）は、撮像部１１において割り当てられた座標を表し、図４（ｂ）は、読み出された後の画像（描画される際の画像）における座標との関係を表す図である。
【００１５】
画像読み出し部１２は、一番左上の画素（座標（Ｃ０，Ｌ０））を描画する場合には、参照先指定レジスタ１２１を参照し、列の座標Ｃ０については、Ｃ０に対して対応付けされたレジスタで表される座標（例えばＣ523’）を用い、行の座標Ｌ０については、Ｌ０に対して対応付けされたレジスタで表される座標（例えばＬ221’）を用い、座標（Ｃ523’，Ｌ221’）における画素の値を読み出す。これにより、実際に描画がなされると、画像の左上の座標（Ｃ０，Ｌ０）には、撮像部１１の左上に位置する画素の値が読み出されるのではなく、別の位置の画素の値が読み出されることになる。そのため、撮像部１１によって得られた画像がそのまま描画されることがなくなる。これにより、得られた画像を視認（参照）したとしても、被写体の像がそのまま描画されることがなくなるため、プライバシーやセキュリティを従来に比べて向上させることができる。
【００１６】
画像記憶部１３は、画像読み出し部１２によって読み出された画像を記憶する。
基準画像記憶部１４は、読み出し部１２によって読み出された画像を基に生成された基準画像を記憶する。
比較部１５は、画像読み出し部１２によって取得された画像と基準画像記憶部１４に記憶された基準画像とを比較する。
判定部１６は、比較部１５の比較結果に基づいて、撮像対象において異常が発生していたか否かを判定する。
【００１７】
次に、撮像装置１の動作について説明する。
図４は、撮像装置１の動作を説明するフローチャートである。
撮像部１１は、撮像対象を撮像する（ステップＳ１０１）。画像読み出し部１２は、読み出す対象の画素を、参照先指定レジスタ１２１によって指定される参照先の画素の座標に従って選択する（ステップＳ１０２）。そして画像読み出し部１２は、選択された画素の画素値について、それぞれの画素を対象として取得し、画像データを生成し、読み出し画像記憶部１３に記憶する（ステップＳ１０３）。
比較部１５は、基準画像記憶部１４に記憶された画像データと読み出し画像記憶部１３に記憶された画像とを比較する（ステップＳ１０４）。判定部１６は、比較結果に基づいて、撮像対象において異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、基準画像と読み出し画像記憶部１３に記憶された画像とについて、それぞれ同じ座標における画素の値を比較部１５によって比較する。その比較結果に基づいて、判定部１６は、画素の値が所定以上乖離している画素の数が一定以上あるか否かを判定し、一定以上あった場合には、異常であると判定することができる。
ここでは、例えば、基準画像として記憶された画像の特定の画素の値を示している画素の数の合計値と、読み出し画像記憶部１３から得られた画像の特定の画素の値を示している画素の数の合計値との差が予め決められた基準値以上の乖離があった場合には、異常として判定するようにしてもよい。
また、ここでは、基準画像記憶部１４に予め基準画像を記憶しておくようにしたが、判定ルールを判定部１６内に予め記憶しておき、この判定ルールに基づいて異常か否かを判定してもよい。例えば、読み出し画像記憶部１３から得られた画像の特定の画素値となっている画素の数が一定範囲に入っているか否か、すなわち、特定の画素値となっている面積が一定範囲に収まっているか否かを判定し、入っていない場合には異常として判定するようにしてもよい。
【００１８】
判定部１６は、異常が生じていると判定した場合には、異常が生じている可能性があることを表すメッセージを生成する（ステップＳ１０６）。出力部１７は、メッセージが生成されると、このメッセージを出力対象の機器に対して送信する（ステップＳ１０７）。
【００１９】
以上説明した実施形態によれば、参照先指定レジスタ１２１は、ハードウェアとして構成される。例えば暗号キー等のデータや、撮像画像の一部を他の画像に変換するソフトウェアのアルゴリズム等が悪意ある第三者にハッキング等されることで流出されると、画像データのプライバシーの保護ができなくなり、また、セキュリティが確保できなくなってしまう。これに対し、上述の実施形態では、参照先指定レジスタ１２１は、ハードウェアとして構成されるため、仮に撮像装置１がネットワーク等を介して悪意ある第三者にアクセスされ、画像データが読み出されてしまったとしても、撮像された際の画素の配置とは異なる配置に変換された画像しか得られない。このため、プライバシーの保護やセキュリティの確保を従来に比べて向上させることができる。また、参照先指定レジスタ１２１がどのような情報が格納されているかについては、そのハードウェアであるため悪意ある第三者から参照されることに対する耐タンパ性が高い。
【００２０】
図６は、第２の実施形態における撮像装置１Ａの構成を示す概略構成図である。この図において、撮像装置１Ａは、水平走査用レジスタ２０１、垂直走査用レジスタ２０２、タイミング制御回路２０３、イメージセンサ２０５、水平走査回路２１１、垂直走査回路２１２、走査線Ｃ０〜Ｃ４、走査線Ｌ０〜Ｌ３を有する。
【００２１】
水平走査用レジスタ２０１は、複数のレジスタから構成されており、水平方向（列方向）に配置された走査線のうちいずれの走査線を選択するかを特定する水平走査線情報が各レジスタに１つずつ記憶されている。この水平走査線情報は、列方向に配置される走査線を一方の端部側から他方の端部側に順に走査するのではなく、列方向に配置される一方の端部側から他方の端部側までの走査線のうち、ランダムな順となるようにレジスタに順に記憶されている。
【００２２】
垂直走査用レジスタ２０２は、複数のレジスタから構成されており、垂直方向（行方向）に配置された走査線のうちいずれの走査線を選択するかを特定する垂直走査線情報が各レジスタに１つずつ記憶されている。この垂直走査線情報は、行方向に配置される走査線を一方の端部側から他方の端部側に順に走査するのではなく、行方向に配置される一方の端部側から他方の端部側までの走査線のうち、ランダムな順となるようにレジスタに順に記憶されている。
【００２３】
タイミング制御回路２０３は、外部から読み出しクロックが供給される毎に、水平走査用レジスタ２０１から水平走査線情報と垂直走査用レジスタ２０２から垂直走査線情報とをそれぞれ読み出し、水平走査線情報を水平走査回路２１１に供給し、垂直走査線情報を垂直走査回路２１２に供給する。また、タイミング制御回路２０３は、次の読み出しクロックが供給されると、水平走査用レジスタ２０１のうち前回読み出したレジスタの次のレジスタから水平走査線情報を読み出し、垂直走査用レジスタ２０２のうち前回読み出したレジスタの次のレジスタから垂直走査線情報を読み出し、これら読み出した情報を水平走査回路２１１、垂直走査回路２１２に供給する。
【００２４】
イメージセンサ２０５は、複数の画素２０６が列方向と行方向に配置されている。この図では、一例として、列方向に５つ（５列）、行方向に４つ（４行）配置されており、合計２０の画素が配置される。このイメージセンサ２０５は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ；相補型ＭＯＳ）イメージセンサを用いることができる。
画素２０６は、水平走査回路２１１に接続された複数の水平走査線C0〜C4のうちのいずれか１つと、垂直走査回路２１２に接続された複数の垂直走査線L0〜L3のうちいずれか１つとに接続されている。
【００２５】
水平走査回路２１１は、複数の水平走査線C0、C1、C2、C3、C4が接続されており、タイミング制御回路２０３から供給された水平走査線情報が示す値に対応するいずれか１つの水平走査線を選択する。
垂直走査回路２１２は、複数の垂直走査線L0、L1、L2、L3が接続されており、タイミング制御回路２０３から供給された垂直走査線情報が示す値に対応するいずれか１つの垂直走査線を選択する。
【００２６】
次に撮像装置１Ａの動作について説明する。タイミング制御回路２０３は、読み出しクロック（クロック信号）が供給されると、水平走査用レジスタ２０１の１番目のレジスタに格納された水平走査線情報を読み出し、垂直走査用レジスタ２０２の１番目のレジスタに格納された垂直走査線情報を読み出し、読み出した水平走査線情報を水平走査回路２１１に供給し、垂直走査線情報を垂直走査回路２１２に供給する。ここでは、例えば、水平走査用レジスタ２０１には、Ｃ１、Ｃ４、Ｃ０、Ｃ２・・・のように、Ｃ０からＣ４あるいはＣ４からＣ０の順に格納されているのではなく、ランダムな順で格納されている。また、垂直走査用レジスタ２０２には、Ｌ２、Ｌ０、Ｌ３、Ｌ１・・・のように、Ｌ０からＬ３あるいはＬ３からＬ０の順に格納されているのではなく、ランダムな順で格納されている。また、水平走査用レジスタ２０１に記憶された水平走査線情報と、垂直走査用レジスタ２０２に記憶された垂直走査線情報は、イメージセンサ２０５を構成する複数の画素２０６について全て読み出し対象となる組み合わせとなるように記憶されている。
そのため、タイミング制御回路２０３は、１つめの読み出しクロックが入力されると、水平走査用レジスタ２０１の１つ目に記憶されたＣ１を表す水平走査線情報、垂直走査用レジスタ２０２の１つ目に記憶されたＬ２を表す垂直走査線情報を読み出す。
これにより、イメージセンサ２０５の出力部２３０からは、（Ｃ１，Ｌ２）に配置された画素２０６の値が出力される。
【００２７】
次の読み出しクロックが供給されると、タイミング制御回路２０３は、水平走査用レジスタ２０１の２番目のレジスタに格納された水平走査線情報（Ｃ４）を読み出し、垂直走査用レジスタ２０２の２番目のレジスタに格納された垂直走査線情報（Ｌ０）を読み出し、読み出した水平走査線情報を水平走査回路２１１に供給し、垂直走査線情報を垂直走査回路２１２に供給する。
これにより、イメージセンサ２０５の出力部２３０からは、（Ｃ４，Ｌ０）に配置された画素２０６の値が出力される。
以下、読み出しクロックが供給されると、水平走査用レジスタ２０１の３番目のレジスタに格納された水平走査線情報（Ｃ０）、垂直走査用レジスタ２０２の２番目のレジスタに格納された垂直走査線情報（Ｌ３）が読み出され、イメージセンサ２０５の出力部２３０からは、（Ｃ０，Ｌ３）に配置された画素２０６の値が出力される。
【００２８】
このように、水平走査用レジスタ２０１に記憶された水平走査線情報と垂直走査用レジスタ２０２に記憶された垂直走査線情報とから特定される画素２０６に値が読み出しクロックが供給される毎に出力されるため、イメージセンサ２０５において配列された画素２０６の配列順（例えば、１列ずつ順に読み出す、あるいは１行ずつ順に読み出す）に従って読み出しが行なわれない。これにより水平走査用レジスタ２０１に格納された水平走査線情報や垂直走査用レジスタ２０２に格納された垂直走査線情報を把握していなければ、イメージセンサ２０５の画素２０６からどのような順で読み出したかを把握することができない。そのため、悪意ある第３者が、得られた画素の値を仮に５列×４行となるように配置して１つの画像を生成できたとしても、画素の値がランダムに配置された画像を視認することとなる。従って、悪意ある第三者にこの画像が視認されても、被撮像物の認識が困難であるため、プライバシーの保護やセキュリティ確保を従来に比べて向上させることができる。
【００２９】
また、上述した実施形態において、家族を見守るユーザが、撮像装置１から得られた画像を参照したとしてもどのような画像であるかは認識することが難しいが、自宅内にいる家族に異常があるか否かを把握できれば見守りとしての目的は達成できる。そのため、ユーザが認識できるような画像に復元することは必ずしも必要がない。
【００３０】
また、上述した実施形態において、画像読み出し部１２は、は、撮像部１１から撮像画像を取得した時点で、参照先指定レジスタ１２１に基づく読み出しを行なった画像を得ているため、撮像部１１から得られた画像そのものが一度も記憶領域に記憶されない状態で得られる。換言すると、撮像部１１で撮像されてメモリに格納される前の段階で読み出しの画素の位置をランダムするためのレジスタが設けられている。そのため、撮像部１１で撮像されたそのままの画像がメモリに保存されることがない。そのため、撮像装置１内において画像データを抽出しようとしても、撮像部１１から得られた画像そのものを抽出することができない。
【００３１】
上述した実施形態における撮像装置１の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００３２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１…撮像装置、１１…撮像部、１２…画像読み出し部、１３…読み出し画像記憶部、１４…基準画像記憶部、１５…比較部、１６…判定部、１７…出力部
【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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【図６】
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