(57)【要約】【課題】誤判定を低減することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】逐次最新画像を反映させて更新される中間画像での画素値Ｅｐに対する最新画像での画素値Ｅｎの一定値Ｅｔ以上の差分が２以上の数である停止判定閾値Ｎｔの回数だけ維持された画素についてのみ基準画像での画素値Ｅｂを更新する。中間画像に対する差分が一回維持されただけで停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像を更新する場合に比べ、実際には停止物体にかかっていない画素を停止物体にかかっていると判定する誤判定を低減することができる。【選択図】図１
2008199303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視範囲の撮像を行う撮像部と、
撮像部によって撮像された画像のうち移動物体が存在しない画像である基準画像と、撮像部によって撮像された画像が逐次反映される中間画像とがそれぞれ格納されるとともに、基準画像に対する差分が変化せずに維持された差分維持回数が画素毎に格納される記憶部と、
記憶部に格納された基準画像と撮像部によって撮像された最新画像との差に基づいて移動物体の存在を検出する検出部とを備え、
検出部は、定期的に且つ画素毎に、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値を所定の差分判定閾値と比較し、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも小さければ移動物体がその画素にかかっていないと判定して差分維持回数を０とし、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも大きければ、さらに最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値を差分判定閾値と比較し、最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも大きければ移動物体がその画素にかかっていると判定して差分維持回数を１とし、最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも小さければ基準画像に対する差分が維持されていると判定して差分維持回数に１を加算し、差分維持回数が２以上の所定の停止判定閾値に達すれば基準画像に存在する停止物体とは異なる停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像での画素値を中間画像での画素値に更新して差分維持回数を０とするとともに、いずれの比較の結果にも関わらず最新画像での画素値を反映させて中間画像での画素値を更新することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
検出部は差分維持回数が１である画素の範囲を移動物体の範囲として抽出して出力することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
検出部は差分維持回数が２以上である画素の範囲を停止物体の範囲として抽出して出力することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
差分判定閾値は、使用環境で想定される電磁ノイズによる画素値の変動幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
撮像部は、監視範囲からの入射光量と画素値との関係を決定するパラメータであるゲインを変更可能であって、
検出部は、撮像部においてゲインが変更されたときに、変更されたゲインに応じて、基準画像と中間画像との各画素の画素値、並びに、差分判定閾値をそれぞれ更新することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
各画素について、それぞれ、検出部による更新後の中間画像での画素値Ｅｐ’は、検出部による更新前の中間画像での画素値Ｅｐと、１以下の所定の正の数αと、最新画像での画素値Ｅｎとを用いて、Ｅｐ’＝αＥｎ＋（１−α）Ｅｐで表されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
検出部は、移動物体の範囲と移動物体以外の範囲とのそれぞれについて各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、移動物体の範囲に含まれていながら画素数が所定のノイズ判定閾値に満たない連結領域を移動物体の範囲から外してその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とするとともに、移動物体の範囲に含まれていないが画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を移動物体の範囲に加えてその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数を１とすることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項８】
検出部は、停止物体の範囲と停止物体以外の範囲とのそれぞれについて各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、停止物体の範囲に含まれていながら画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を停止物体の範囲から外してその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とするとともに、停止物体の範囲に含まれていないが画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を停止物体の範囲に加えてその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とすることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項９】
検出部は、各比較についてそれぞれ比較結果が一致する各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、画素数がノイズ判定閾値に満たない場合にはその連結領域に属する各画素に関してそれぞれ比較結果を反転させることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１０】
撮像部は、
監視範囲に光を間欠的に照射する光源と、
監視範囲を撮像する撮像素子と、
光源によって監視範囲に光が照射されているときの画像と、光源によって監視範囲に光が照射されていないときの画像との差分を検出部に出力する差分出力部とを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像された画像に基づいて移動物体を検出する画像処理装置が、例えば無人駐車場の発券機において移動物体としての自動車の検出に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の画像処理装置は、定期的に所定の監視範囲の撮像を行う撮像部と、撮像部によって撮像された画像であって移動物体が存在しない例えば図５（ａ）のような基準画像が格納される記憶部と、撮像部によって撮像された例えば図５（ｂ）のような最新画像を基準画像と比較することにより移動物体Ｍを検出する検出部とを備える。すなわち、検出部は、最新画像において基準画像との差分を図５（ｃ）に示すように移動物体Ｍとして検出し、例えば監視の用途においては移動物体の部分を抽出して移動物体の識別に用いたり、防犯の用途においては移動物体が検出された時点で警報を発したりする。
【０００４】
ここで、ドアや椅子などの停止物体の変位、荷物や足跡などの停止物体の出現・消失といった要因により、監視範囲に移動物体が存在しない状態で撮像部によって撮像される画像が基準画像とは異なってしまうと、移動物体が存在しないにも関わらず移動物体が存在すると判定してしまう誤判定の可能性がある。
【０００５】
そこで、撮像部によって撮像された画像を前回画像として次の撮像まで記憶部に格納しておき、最新画像と基準画像とが異なっていても、最新画像と前回画像が一致していれば、上記のような停止物体の変位や出現・消失があったと判定し、基準画像を前回画像に更新することが提案されている。この構成を採用すれば、停止物体の変位や出現・消失に合わせて適宜基準画像を更新し、上記誤判定を低減することができる。
【特許文献１】特開２００２−１５０２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、最新画像と前回画像との間で差分が無かった部分を停止物体と判定してしまうため、実際には移動物体であるものを停止物体と判定してしまう誤判定の可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、誤判定を低減することができる画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、監視範囲の撮像を行う撮像部と、撮像部によって撮像された画像のうち移動物体が存在しない画像である基準画像と、撮像部によって撮像された画像が逐次反映される中間画像とがそれぞれ格納されるとともに、基準画像に対する差分が変化せずに維持された差分維持回数が画素毎に格納される記憶部と、記憶部に格納された基準画像と撮像部によって撮像された最新画像との差に基づいて移動物体の存在を検出する検出部とを備え、検出部は、定期的に且つ画素毎に、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値を所定の差分判定閾値と比較し、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも小さければ移動物体がその画素にかかっていないと判定して差分維持回数を０とし、最新画像での画素値と基準画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも大きければ、さらに最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値を差分判定閾値と比較し、最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも大きければ移動物体がその画素にかかっていると判定して差分維持回数を１とし、最新画像での画素値と中間画像での画素値との差の絶対値が差分判定閾値よりも小さければ基準画像に対する差分が維持されていると判定して差分維持回数に１を加算し、差分維持回数が２以上の所定の停止判定閾値に達すれば基準画像に存在する停止物体とは異なる停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像での画素値を中間画像での画素値に更新して差分維持回数を０とするとともに、いずれの比較の結果にも関わらず最新画像での画素値を反映させて中間画像での画素値を更新することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、２以上の数である停止判定閾値の回数だけ中間画像に対する差分が維持された画素についてのみ基準画像を更新するので、中間画像に対する差分が一回維持されただけで停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像を更新する場合に比べ、実際には停止物体にかかっていない画素を停止物体にかかっていると判定する誤判定を低減することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、検出部は差分維持回数が１である画素の範囲を移動物体の範囲として抽出して出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、検出部は差分維持回数が２以上である画素の範囲を停止物体の範囲として抽出して出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、差分判定閾値は、使用環境で想定される電磁ノイズによる画素値の変動幅よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、撮像部は、監視範囲からの入射光量と画素値との関係を決定するパラメータであるゲインを変更可能であって、検出部は、撮像部においてゲインが変更されたときに、変更されたゲインに応じて、基準画像と中間画像との各画素の画素値、並びに、差分判定閾値をそれぞれ更新することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ゲインの変更に起因する誤判定を低減することができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において、各画素について、それぞれ、検出部による更新後の中間画像での画素値Ｅｐ’は、検出部による更新前の中間画像での画素値Ｅｐと、１以下の所定の正の数αと、最新画像での画素値Ｅｎとを用いて、Ｅｐ’＝αＥｎ＋（１−α）Ｅｐで表されることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項２の発明において、検出部は、移動物体の範囲と移動物体以外の範囲とのそれぞれについて各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、移動物体の範囲に含まれていながら画素数が所定のノイズ判定閾値に満たない連結領域を移動物体の範囲から外してその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とするとともに、移動物体の範囲に含まれていないが画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を移動物体の範囲に加えてその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数を１とすることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、移動物体において偶然に画素値が基準画像や停止物体と一致する部位による影響や、電磁ノイズによる影響を低減することができる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項３の発明において、検出部は、停止物体の範囲と停止物体以外の範囲とのそれぞれについて各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、停止物体の範囲に含まれていながら画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を停止物体の範囲から外してその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とするとともに、停止物体の範囲に含まれていないが画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域を停止物体の範囲に加えてその連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をその連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じた数とすることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、移動物体において偶然に画素値が基準画像や停止物体と一致する部位による影響や、電磁ノイズによる影響を低減することができる
請求項９の発明は、請求項１の発明において、検出部は、各比較についてそれぞれ比較結果が一致する各連結領域の画素数をそれぞれ所定のノイズ判定閾値と比較し、画素数がノイズ判定閾値に満たない場合にはその連結領域に属する各画素に関してそれぞれ比較結果を反転させることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、移動物体において偶然に画素値が基準画像や停止物体と一致する部位による影響や、電磁ノイズによる影響を低減することができる。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかの発明において、撮像部は、監視範囲に光を間欠的に照射する光源と、監視範囲を撮像する撮像素子と、光源によって監視範囲に光が照射されているときの画像と、光源によって監視範囲に光が照射されていないときの画像との差分を検出部に出力する差分出力部とを有することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、太陽光や照明の点灯消灯などによる周囲の環境の明るさの影響を受けない。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、２以上の数である停止判定閾値の回数だけ中間画像に対する差分が維持された画素についてのみ基準画像を更新するので、中間画像に対する差分が一回維持されただけで停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像を更新する場合に比べ、実際には停止物体にかかっていない画素を停止物体にかかっていると判定する誤判定を低減することができる。
【００２４】
請求項５の発明は、撮像部においてゲインが変更されたときに、変更されたゲインに応じて、基準画像と中間画像との各画素の画素値、並びに、差分判定閾値をそれぞれ更新されるので、ゲインの変更に起因する誤判定を低減することができる。
【００２５】
請求項７〜９の発明は、それぞれ、連結領域の画素数がノイズ判定閾値に満たないときには判定結果や比較結果を反転させるので、移動物体において偶然に画素値が基準画像や停止物体と一致する部位による影響や、電磁ノイズによる影響を低減することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、撮像部は、監視範囲に光を間欠的に照射する光源と、監視範囲を撮像する撮像素子と、光源によって監視範囲に光が照射されているときの画像と、光源によって監視範囲に光が照射されていないときの画像との差分を検出部に出力する差分出力部とを有するので、検出部には環境光による画素値への寄与が相殺された画像が出力されることになるから、環境光の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
本実施形態は、図２に示すように、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサのような固体撮像素子を有して監視範囲を撮像する撮像部Ｂ１と、撮像部Ｂ１によって撮像された画像であって移動物体が存在しない基準画像が格納された記憶部Ｂ３と、撮像部Ｂ１によって撮像された最新画像と記憶部Ｂ３に格納された基準画像との差に基づいて移動物体を検出する検出部Ｂ２とを備える。
【００２９】
次に、本実施形態の検出部Ｂ２の動作を、主に図１を用いて説明する。
【００３０】
記憶部Ｂ３には、予め移動物体が存在しない状態で撮像部Ｂ１により監視範囲を撮像して得られた画像である基準画像と、撮像部Ｂ１から画像が得られる度に新しく得られた画像（以下、「最新画像」と呼ぶ。）を反映させて逐次更新される中間画像とが格納されている。また、記憶部Ｂ３には、基準画像に対する差分が変動せず維持された回数を示す差分維持回数Ｎが、各画素毎に格納されている。
【００３１】
図１に示すように、始動（Ｓ１）後、検出部Ｂ２は、定期的に撮像部Ｂ１から画像が得て、得られた画像（以下、「最新画像」と呼ぶ。）の各画素について、以下の動作を行う。
【００３２】
まず、最新画像での画素値Ｅｎを取得する（Ｓ２）。次に、最新画像での画素値Ｅｎと基準画像での画素値Ｅｂとの差の絶対値｜Ｅｎ−Ｅｂ｜を所定の差分判定閾値Ｅｔと比較する（Ｓ３）。そして、上記差の絶対値｜Ｅｎ−Ｅｂ｜が差分判定閾値Ｅｔよりも小さければ移動物体がその画素にかかっていないと判定して差分維持回数Ｎを０とし（Ｓ４）、最新画像での画素値を反映させて中間画像での画素値Ｅｐを更新する（Ｓ５）。
【００３３】
一方、ステップＳ３において上記絶対値｜Ｅｎ−Ｅｐ｜が差分判定閾値Ｅｔよりも大きければ、さらに最新画像での画素値Ｅｎと中間画像での画素値Ｅｐとの差の絶対値を差分判定閾値Ｅｔと比較し（Ｓ６）、最新画像での画素値Ｅｎと中間画像での画素値Ｅｐとの差の絶対値｜Ｅｎ−Ｅｐ｜が差分判定閾値Ｅｔよりも大きければ移動物体がその画素にかかっていると判定して差分維持回数Ｎを１として（Ｓ７）ステップＳ５に進む。また、ステップＳ６において上記差の絶対値｜Ｅｎ−Ｅｐ｜が差分判定閾値Ｅｔよりも小さければ、基準画像に対する差分が維持されていると判定して差分維持回数Ｎに１を加算した上で（Ｓ８）、差分維持回数Ｎが２以上の所定の停止判定閾値Ｎｔ（例えばＮｔ＝２）に達しているか否かを判定する（Ｓ９）。ステップＳ９において、差分維持回数Ｎが停止判定閾値Ｎｔに達していなければそのままステップＳ５に進み、差分維持回数Ｎが停止判定閾値Ｎｔに達していれば基準画像に存在する停止物体とは異なる停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像での画素値Ｅｂを中間画像での画素値Ｅｐに更新するとともに差分維持回数Ｎを０として（Ｓ１０）ステップＳ５に進む。つまり、ステップＳ３とステップＳ６とのいずれの比較結果にも関わらずステップＳ５の中間画像での画素値Ｅｐの更新は行われる。
【００３４】
ここで、ステップＳ５における更新後の中間画像での画素値Ｅｐ’は、検出部Ｂ２による更新前の中間画像での画素値Ｅｐと、１以下の所定の正の数αと、最新画像での画素値Ｅｎとを用いて、Ｅｐ’＝αＥｎ＋（１−α）Ｅｐで表される。αは用途に応じて適宜選択されるパラメータであり、αが１に近ければ近いほど中間画像の変化が早くなって停止物体の変位や出現・消失への対応が早くなる。
【００３５】
ステップＳ５において中間画像での画素値Ｅｐを更新した後はステップＳ２に戻る。このとき、同じ最新画像でまだ上記の処理が終了していない画素があれば、同じ最新画像での次の画素について同様の処理を行い、全ての画素について上記の処理が終了していれば次の最新画像で１個目の画素から順に同様の処理を行う。
【００３６】
上記構成によれば、２以上の数である停止判定閾値Ｎｔの回数だけ中間画像に対する差分が維持された画素についてのみ基準画像を更新するので、中間画像に対する差分が一回維持されただけで停止物体がその画素にかかっていると判定して基準画像を更新する場合に比べ、実際には停止物体にかかっていない画素を停止物体にかかっていると判定する誤判定を低減することができる。
【００３７】
ここで、停止判定閾値Ｎｔは、大きくするほど、停止物体の変位や出現・消失への対応が遅くなる反面、実際には停止物体ではないものを停止物体と判定してしまう誤判定は抑制される。
【００３８】
また、差分判定閾値Ｅｔを選択するに当たっては、例えば、想定される移動物体について、画素が移動物体にかかっている期間内での画素値の変動幅よりも差分判定閾値Ｅｔを大きくする。差分判定閾値Ｅｔを上記のように選択すれば、画素が移動物体にかかっている期間内は差分維持回数Ｎは１のままとなるから、誤って上記期間内に基準画像が更新されることはない。
【００３９】
なお、１個の最新画像の全ての画素において上記処理が完了したとき、次の最新画像に移る前に、差分維持回数Ｎが１である画素の範囲のみを移動物体の範囲として抽出し、または、差分維持回数Ｎが２以上である画素の範囲のみを停止物体の範囲として抽出して、移動物体又は停止物体に含まれる画素からなる各連結領域と含まれない画素からなる各連結領域とのそれぞれにおいて、連結領域を構成する画素数を所定のノイズ判定閾値と比較し、画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域については、移動物体又は停止物体に含まれる・含まれないの属性を反転させてもよい。この場合、属性を反転させた各画素については、属する連結領域に隣接する各画素の差分維持回数に応じて差分維持回数を更新する。例えば、該連結領域に隣接する画素のうち差分維持回数が０である画素が半数以上を占めている場合には該連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をそれぞれ０とし、差分維持回数が０である画素が半数未満であった場合には該連結領域に含まれる各画素の差分維持回数をそれぞれ該連結領域に隣接する画素のうち差分維持回数が０でない全ての画素の差分維持回数の平均値（端数は切捨て又は切り上げ）とする。つまり、移動物体に含まれていないとされていた連結領域を移動物体に含まれるとした場合には、該連結領域に含まれる各画素の差分維持回数は１とされる。ここで、移動物体において画素値が基準画像や背後の停止物体と偶然に一致する部位が存在することがあり、このような場合には移動物体の上記部位が、移動物体として判定されなかったり停止物体として判定されたりといった誤判定が発生し得る。また、電磁ノイズによっても、移動物体の一部が移動物体として判定されなかったり、逆に停止物体の一部が停止物体として判定されなかったりといった誤判定は発生し得る。しかし、上記構成を採用すれば、上記のような誤判定を低減することができる。上記処理において抽出された移動物体の範囲や停止物体の範囲は、図示しない後段において移動物体や停止物体の同定等の別の処理に用いることができる。
【００４０】
または、ステップＳ３〜ステップＳ８の一連の処理を画素毎に連続して一気に行う代わりに、ステップＳ３とステップＳ６との比較をそれぞれ全ての画素について一斉に行うとともに、ステップＳ３とステップＳ６とのそれぞれに関し、比較結果が互いに共通の画素からなる各連結領域のそれぞれについて構成する画素数を所定のノイズ判定閾値と比較し、画素数がノイズ判定閾値に満たない連結領域については比較結果を反転させた上で後の処理を行うようにしてもよい。ここで、比較結果を反転させるとは、差の絶対値が差分判定閾値を下回っていた連結領域に属する画素についてはそれぞれ差の絶対値が差分判定閾値を上回っていたものとして扱い、差の絶対値が差分判定閾値を上回っていた連結領域に属する画素についてはそれぞれ差の絶対値が差分判定閾値を下回っていたものとして扱うことを意味する。この構成を採用すれば、移動物体において偶然に画素値が基準画像や停止物体と一致する部位による影響や、電磁ノイズによる影響を低減することができる。
【００４１】
さらに、撮像部Ｂ１においてゲインが変更されたときに、検出部Ｂ２が、変更されたゲインに応じて、記憶部Ｂ３に格納された基準画像と中間画像との各画素値と、差分判定閾値とをそれぞれ変更するようにしてもよい。すなわち、ゲインが大きい（つまり、入射光量に対して画素値が大きい）ほど、基準画像と中間画像との各画素値と、差分判定閾値とをそれぞれ大きくする。この構成を採用すれば、ゲインの変更に起因する誤判定を低減することができる。
【００４２】
ここで、撮像部Ｂ１としては、図３に示すように、監視範囲に対して光を照射する光源２と、監視範囲に存在する対象物５での反射光が光学系６を介して入射する撮像素子としてのイメージセンサ１０と、イメージセンサ１０の出力を用いて画像を生成する画像生成部３と、光源２とイメージセンサ１０とをそれぞれ制御する制御部４とを有するものを用いることができる。
【００４３】
イメージセンサ１０は、例えばマトリクス状に配列された複数個の受光素子１を備えるＣＣＤイメージセンサである。各受光素子１は、それぞれ、入射光量に応じた電荷を生成する感光部１ａと、感光部１ａで生成された電荷が蓄積される電荷蓄積部１ｂとを有する。受光素子１は、例えばMIS(Metal-Insulate-Semiconductor)素子のような光電変換素子である。また、各受光素子１はそれぞれ制御電極１３を有し、制御部４は制御電極１３に加える電圧を制御することにより、入射光量に対して出力される電荷（画素値）の倍率すなわちゲインを制御する。さらに、イメージセンサ１０は、各受光素子１の電荷蓄積部１ｂに蓄積された電荷を個別に引き出して画像生成部３に転送する電荷引き出し部１ｃを有する。すなわち、電荷蓄積部１ｂには感光部１ａの入射光量に応じた量の電荷が蓄積され、この電荷の量が画素値として画像生成部３に出力される。
【００４４】
光源２としては、例えば発光ダイオードを用いることができる。光源２は制御部４によって間欠的に点灯するように制御される。画像生成部３は、図４に示すように光源２の点灯中の画素値Ａａと消灯中の画素値Ａｂとをそれぞれ入力され、光源２の点灯中の画素値Ａａと光源２の消灯中の画素値Ａｂとの差Ａａ−Ａｂを画素値とする振幅画像を生成して検出部Ｂ２へ出力する。すなわち、図４に曲線Ｅで示すような環境光による画素値への寄与が上記のように差Ａａ−Ａｂをとることで相殺されるから、振幅画像は、環境光の変動による影響が低減され、撮像部Ｂ１との距離が近く光源２によって強く照明される物体ほど強調された画像となる。光源２の点灯のデューティ比は例えば５０％（つまり点灯時間と消灯時間とを同じ）とする。光源２の明滅の周波数は、例えば１０〜１００ｋＨｚといったように、人の目では明滅が確認できず連続点灯に見える程度に高い周期とすることが望ましい。ここで、光電２の点灯中の画素値Ａａと消灯中の画素値Ａｂとのいずれか一方のみを移動物体の検出に用いた場合、太陽光や街灯の光といった環境光の変動による画像の変化が、移動物体による画像の変化として誤認され誤検出を招く可能性がある。これに対し、上記のように振幅画像の画素値Ａａ−Ａｂを移動物体の検出に用いれば、環境光の変動に起因する誤検出が低減される。なお、振幅画像の画素値は、必ずしも明滅毎に算出される必要はなく、複数回の明滅毎に、点灯中の画素値Ａａの該複数回分の合計と、消灯中の画素値Ａｂの該複数回分の合計との差として算出されるようにしてもよい。
【００４５】
また、画像生成部３は、上記のように振幅画像を生成する差分出力部としての振幅画像生成部３ａのほか、光源２が点灯中の画素値Ａａのみを用いて生成された濃淡画像を生成する濃淡画像生成部３ｂを有する。濃淡画像は肉眼で見た映像に近く、例えば液晶画面などのディスプレイへの表示に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態における検出部の動作を示す流れ図である。
【図２】同上の概略構成を示すブロック図である。
【図３】同上の撮像部の一例の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３の撮像部の動作を示す説明図である。
【図５】撮像部によって撮像される画像の例を示し、（ａ）は移動物体が存在しない画像の例を示し、（ｂ）は移動物体が存在する画像の例を示し、（ｃ）は（ｂ）から移動物体が抽出された画像の例を示す。
【符号の説明】
【００４７】
２  光源
３ａ  振幅画像生成部（請求項における差分出力部）
１０  イメージセンサ（請求項における撮像素子）
Ｂ１  撮像部
Ｂ２  検出部
Ｂ３  記憶部
【図１】
2008199303.tif 000003
【図２】
2008199303.tif 000004
【図３】
2008199303.tif 000005
【図４】
2008199303.tif 000006
【図５】
2008199303.tif 000007