(57)【要約】【課題】感度特性のバラツキの大きな撮像素子チップを用いた場合でも安定した検知動作を得ることができる人検知装置を提供する。【解決手段】撮像装置２又は撮像素子チップ４の特性に応じて定められた感度補正係数ＫをＫレジスタ１３に記憶させておく。画像処理部１０は、撮像装置２より取得した画像平均値（画像の明るさ）に基づいて撮像装置２のゲインＧを求め、求めたゲインＧをゲイン補正値Ｋを用いて補正し、補正されたゲインＫＧの値を用いてゲイン調整部１１により撮像装置のゲインを調整させる。【選択図】      図１
2004215139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置より取り込まれた画像に基づいて視野内における人の有無や動きを検知する人検知装置において、
前記撮像装置のゲインの値を決定する手段と、
前記撮像装置のゲインを調整する手段と、
前記撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を保持する手段と、
前記ゲイン値決定手段により決定されたゲインの値を取得し、当該ゲインの値を前記ゲイン補正値保持手段に保持されているゲイン補正値を用いて補正し、補正されたゲインの値を用いて前記ゲイン調整手段により前記撮像装置のゲインを調整させる手段とを備えた人検知装置。
【請求項２】
標準の撮像装置における感度特性を記憶する手段を備え、前記ゲイン値決定手段は、前記撮像装置の出力と前記記憶手段に記憶されている感度特性に基づいてゲインの値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の人検知装置。
【請求項３】
撮像装置より取り込まれた画像に基づいて視野内における人の有無や動きを検知する人検知装置における感度較正方法であって、
前記撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を記憶手段に保持し、
前記撮像装置により取得された画像の明るさに基づいて前記撮像装置のゲインの値を決定し、
決定されたゲインの値を前記ゲイン補正値を用いて補正し、
前記ゲイン補正値を用いて補正されたゲインの値を用いて前記撮像装置のゲインを調整させることを特徴とする人検知装置における感度較正方法。
【請求項４】
請求項１に記載された人検知装置における前記ゲイン補正値保持手段に保持されているゲイン補正値を決定するためのゲイン補正値の設定方法であって、
前記撮像装置の蓄積時間を一定値に固定すると共に前記撮像装置のゲインの値を所定の初期値に設定し、前記撮像装置の視野内を所定の明るさに保った後、
前記撮像装置の画像の明るさが所定の範囲内に納まっているか否か判定する第１の工程と、
第１の工程で前記画像の明るさが所定の範囲に納まっていると判断した場合には、当該ゲインの値から算出したゲイン補正値を前記ゲイン補正値保持手段に保持させる第２の工程と、
第１の工程で前記画像の明るさが所定の範囲に納まっていないと判断した場合には、前記撮像装置のゲインの値を変化させる第３の工程とを、
ゲイン補正値が確定するまで繰り返すことを特徴とする、ゲイン補正値の設定方法。
【請求項５】
前記第１〜第３の工程を所定回数繰り返してもゲイン補正値が確定しない場合には、ゲイン設定のための処理を中止することを特徴とする、請求項４に記載のゲイン補正値の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人検知装置に関する。特に、人工網膜センサのような低解像度の撮像素子を用いて人の動きを監視する人検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−３５３２００号公報
【０００３】
近年、入浴者の入浴状態を監視し、入浴中の事故を未然に防止するための入浴用の人検知装置が従来から提案されている。このような人検知装置においては、浴室という特殊性を考慮して、低解像度の撮像素子である人工網膜センサを用いており、人工網膜センサで取得した画像に所定の画像処理を施した後、その特徴量などから異常発生の有無を判定している。
【０００４】
また、特開２００１−３５３２００号公報（特許文献１）に開示された浴室制御装置に用いられている人検知装置では、ゲイン調整部を備えており、周囲の明るさが変化して画像平均値（画像の明るさ）が適正範囲から外れると、ゲイン調整部により増幅器のゲインを切り換え、適正な撮像条件が得られるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人検知装置に用いられている撮像素子チップでは、製造時における感度特性のバラツキのため、取り込まれる画像の明るさが最適となるように蓄積時間を調整しても実際には最適な明るさの範囲から外れてしまったり、適正なゲイン調整が行われなかったりする恐れがあった。
【０００６】
そのため、従来にあっては、撮像素子チップを人検知装置に組み込む際に撮像素子チップの検査を行い、感度特性のバラツキの大きな不良品を抜き取って廃棄していた。
【０００７】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、感度特性のバラツキの大きな撮像素子チップを用いた場合でも安定した検知動作を得ることができる人検知装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる人検知装置は、撮像装置より取り込まれた画像に基づいて視野内における人の有無や動きを検知する人検知装置において、前記撮像装置のゲインの値を決定する手段と、前記撮像装置のゲインを調整する手段と、前記撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を保持する手段と、前記ゲイン値決定手段により決定されたゲインの値を取得し、当該ゲインの値を前記ゲイン補正値保持手段に保持されているゲイン補正値を用いて補正し、補正されたゲインの値を用いて前記ゲイン調整手段により前記撮像装置のゲインを調整させる手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１の人検知装置によれば、撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を保持しており、ゲイン値決定手段により決定されたゲインの値を取得し、ゲインの値をゲイン補正値保持手段に保持されているゲイン補正値を用いて補正し、補正されたゲインの値を用いてゲイン調整手段により撮像装置のゲインを調整させることができるので、撮像装置に用いられている撮像素子チップに感度のバラツキが存在する場合でも、その撮像素子チップの感度のバラツキを補正することができる。従って、感度バラツキのある撮像素子チップも廃棄することなく使用することができる。また、撮像素子チップの選別作業を不要にすることができ、あるいは、選別作業の精度を緩和することができ、人検知装置の製造コストを安価にすることができ、省資源対策にもなる。
【００１０】
請求項２に記載した、請求項１の実施態様によれば、標準の撮像装置における感度特性を記憶する手段を備えているので、前記ゲイン値決定手段は、前記撮像装置の出力と前記記憶手段に記憶されている感度特性に基づいてゲインの値を決定することができる。
【００１１】
請求項３にかかる人検知装置における感度較正方法は、撮像装置より取り込まれた画像に基づいて視野内における人の有無や動きを検知する人検知装置における感度較正方法であって、前記撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を記憶手段に保持し、前記撮像装置により取得された画像の明るさに基づいて前記撮像装置のゲインの値を決定し、決定されたゲインの値を前記ゲイン補正値を用いて補正し、前記ゲイン補正値を用いて補正されたゲインの値を用いて前記撮像装置のゲインを調整させることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の人検知装置における感度較正方法によれば、撮像装置の特性に応じて定められたゲイン補正値を記憶しており、撮像装置により取得された画像の明るさに基づいて撮像装置のゲインの値を決定し、決定されたゲインの値をゲイン補正値を用いて補正し、ゲイン補正値を用いて補正されたゲインの値を用いて撮像装置のゲインを調整させるので、撮像装置に用いられている撮像素子チップに感度のバラツキが存在する場合でも、その撮像素子チップの感度のバラツキを補正することができる。従って、感度バラツキのある撮像素子チップも廃棄することなく使用することができる。また、撮像素子チップの選別作業を不要にすることができ、あるいは、選別作業の精度を緩和することができ、人検知装置の製造コストを安価にすることができ、省資源対策にもなる。
【００１３】
請求項４にかかるゲイン補正値の設定方法は、請求項１に記載された人検知装置における前記ゲイン補正値保持手段に保持されているゲイン補正値を決定するためのゲイン補正値の設定方法であって、前記撮像装置の蓄積時間を一定値に固定すると共に前記撮像装置のゲインの値を所定の初期値に設定し、前記撮像装置の視野内を所定の明るさに保った後、前記撮像装置の画像の明るさが所定の範囲内に納まっているか否か判定する第１の工程と、第１の工程で前記画像の明るさが所定の範囲に納まっていると判断した場合には、当該ゲインの値から算出したゲイン補正値を前記ゲイン補正値保持手段に保持させる第２の工程と、第１の工程で前記画像の明るさが所定の範囲に納まっていないと判断した場合には、前記撮像装置のゲインの値を変化させる第３の工程とを、ゲイン補正値が確定するまで繰り返すことを特徴としている。
【００１４】
請求項４にかかるゲイン補正値の設定方法は、上記第１〜第３の工程を繰り返すことによりゲイン補正値を決定することができる。よって、個々の撮像素子チップのバラツキを１個１個精密に計測してゲイン補正値を決定する必要が無く、短時間で容易にゲイン補正値を決定することができる。
【００１５】
請求項５に記載した、請求項４の実施態様によれば、前記第１〜第３の工程を所定回数繰り返してもゲイン補正値が確定しない場合には、ゲイン設定のための処理を中止するようにしているので、何らかの不具合があっても延々とゲイン補正値を求める工程を繰り返すのを防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は人検知装置１の構成を示す概略ブロック図である。人工網膜センサを利用した撮像装置２は、受像部３、結像レンズ７、スキャナ駆動制御部８および増幅器９から構成されており、受像部３は、縦３２×横３２画素（＝１０２４画素）のＣ−ＭＯＳアレイからなる撮像素子チップ（画像検出部）４、スキャナ５およびマルチプレクサ６からなっている。ここで、撮像素子チップ４の画素はそれぞれモノクロ２５６階調〔レベル０（黒）〜２５５（白）の２５６階調〕で表現される。
【００１７】
また、撮像素子チップ４の各画素は、図２に示すような画素コア回路２１によって構成されている。画素コア回路２１は、受光素子２２、電荷蓄積回路２３、感度可変回路２４から構成されており、電荷蓄積回路２３のリセット端子２５がスキャナ５に接続され、感度可変回路２４の感度可変端子２６が後述のゲイン調整部１１で制御され、光電流出力端子２７がマルチプレクサ６に接続されている。
【００１８】
この受像部３にあっては、視野内の画像は、結像レンズ７によって撮像素子チップ４に結像される。スキャナ５は、スキャナ駆動制御部８によって駆動制御されており、各画素のリセット端子２５に信号を送って撮像素子チップ４の各画素列を順次一定周期毎に受光状態（オン状態）となるように制御している。受光状態となった１列の各画素の光電流出力端子２７から同時に出力された光電流は、マルチプレクサ６によってシリアルデータに変換され、増幅器９で増幅された後、受像部３から出力される。
【００１９】
受像部３には、画像処理部１０、ゲイン調整部１１、メモリ１２、Ｋレジスタ１３、判定処理部１４が接続されている。受像部３から出力されたシリアルデータは、画像処理部１０へ入力される。画像処理部１０のメモリ１２には、受像部３のゲインＧ及び蓄積時間τと画像平均値（画像の明るさ）Ｓとの関係、
Ｓ＝Ｇ・ａ・τ＋Ｓｏｆｆ
が記憶されている。ここで、
ａ：  蓄積時間係数
Ｓｏｆｆ：  遅延時間τ＝０のときの画像平均値
である。蓄積時間係数ａは、実験で求めた理想値であり、その値は予めメモリ１２に記憶されている。画像処理部１０は、画像の明るさをモニターし、適正な明るさとなるようにゲイン調整部１１によって撮像素子チップ４の蓄積時間τを調整する。また、蓄積時間τが適正な範囲を超えると、ゲイン調整部１１から受像部３（感度可変端子２６）へ制御信号を出力して受像部３のゲインＧを調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光する。判定処理部１４は、人検知装置１の目的に応じた判断（例えば、浴室内に人がいるか否かといった判断）を実行し、判断結果を出力する。Ｋレジスタ１３は、後述のように感度補正係数Ｋを保持させるためのレジスタである。
【００２０】
次に、上記のような人検知装置１における自動感度調整の働きを説明する。ただし、以下において説明する実施形態ではゲインを３段階に調整できるようにしているが、２段階に調整してもよく、４段階以上に調整できるようにしてもよい。人工網膜を用いた撮像装置２では、画像の明るさは画像平均値Ｓで表現される。画像平均値Ｓとは、撮像素子チップ４を構成する３２×３２個の全画素における階調（０階調（黒）〜２５５階調（白）の２５６階調）の平均値であって、やはり０〜２５５の値で表わされる。また、撮像装置２における最適な画像平均値（基準撮像レベル）をＱとし、許容される画像平均値Ｓの幅は２Ａであるとする。すなわち、画像平均値Ｓが、Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａを満たしていれば、画像の明るさが許容されるとする。
【００２１】
この画像平均値Ｓは、撮像素子チップ４の蓄積時間τとゲインＧによって変化する。カメラに例えれば、ここでいうゲインはカメラの絞りに相当し、蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当する。従って、撮像装置２の適正な画像平均値Ｓを得ようとすれば、例えば適当なゲインに固定しておき、蓄積時間を調整すればよい。あるいは、適当な蓄積時間に固定しておき、適当なゲインとなるようにゲイン調整すればよいということができる。
【００２２】
しかしながら、蓄積時間τを固定にする場合、蓄積時間τを長い値にすると画像を得るのに時間が掛かって出力までのレスポンスが悪くなる。また、蓄積時間τの値を短くすると、暗い画像の場合にはゲインＧを高くしなければならず、ゲインＧを高くすると画像が粗くなるという問題がある。一方、ゲインＧを固定にすると、画像が暗い場合には蓄積時間τが長くなって出力までのレスポンスが低下する。よって、適正な画像平均値Ｓを得るためには、ゲインＧと蓄積時間τとの双方を調整する必要がある。
【００２３】
さらに、ゲインＧ及び蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係は、実際には対象物及び環境の明るさによって変化する。図３に示すように、横軸を蓄積時間τ、縦軸を画像平均値Ｓとして表した蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係を表す曲線（以下、特性曲線という）は、対象物及び環境が明るくなると上方へ移動し、暗くなると下方へ移動し、同時に、明るさの変化で上下に移動するに従って特性曲線の形状も次第に変化する。また、ゲインが大きくなると、蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係を表す特性曲線は上方へ移動し、ゲインが小さくなると下方へ移動する。このゲインの違いによる特性曲線の変化の仕方も、対象物及び環境の明るさが異なる毎に違っている。しかし、対象物の明るさや環境の明るさに応じて、明るさの異なる毎にゲインＧ及び蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係をメモリ１２に記憶させておくとなると、メモリ１２の記憶容量が極めて大きくなり、さらに適切なゲインＧと蓄積時間τを決定するのに処理時間が長くなる。
【００２４】
このため撮像装置２においては、平均的な明るさにおけるゲインＧ及び蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係を表す代表的な１つの特性曲線又はそのパラメータをメモリに記憶しており、対象物及び環境の明るさが変化すると、この特性曲線は形状を変えることなく傾きを変えて上下に移動するものとしている。そして、以下に説明するような方法で適当な画像平均値Ｓが得られるよう自動調光している。なお、以下の説明では、ゲインＧはｇ１（小）、ｇ２（最適ゲイン）、ｇ３（大）の三段階に調整されるものとして説明する。また、横軸に蓄積時間τを取り、縦軸に画像平均値Ｓを取り、ゲインｇ１，ｇ２，ｇ３に対する蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係を実験的に求めたものを示すと、実際には図３に示すような関係になる。しかし、以下の説明においては、説明を分かり易くするため、各ゲインｇ１，ｇ２，ｇ３における蓄積時間τと画像平均値Ｓとの関係は、図４〜図６に示すようにほぼ直線で表されるものとする。
【００２５】
以下、この人検知装置１における撮像装置２の感度調整の方法を図４〜図６の画像平均値特性図及び図７のフロー図により説明する。なお、Ｑは最適な画像平均値で、画像平均値Ｓが（Ｑ−Ａ）＜Ｓ＜（Ｑ＋Ａ）であれば許容されるものとし、Ｒは適正な画像平均値の上限Ｑ＋Ａよりも上に設定された上限界値、Ｐは適正な画像平均値の下限Ｑ−Ａよりも下に設定された下限界値である。
【００２６】
まず、人検知装置１のスイッチがオンになると（ステップＳ１）、ゲイン調整部１１はゲインＧを通常の最適ゲインｇ２に設定し、蓄積時間τをデフォールト値Ｘ（例えば、３５ｍｓ）に設定し、画像を取り込んで撮像する（ステップＳ２）。最初にゲインをｇ２とするのは、通常最適なゲインから始めるためである。そして、このときの画像平均値Ｓａを計測し、計測された画像平均値Ｓａが、下限界値Ｐと上限界値Ｒとの間に納まっている（Ｐ＜Ｓａ＜Ｒ）か否かをチェックする（ステップＳ３）。
【００２７】
計測した画像平均値Ｓａが下限界値Ｐと上限界値Ｒとの中間にある場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、図４に示すようにゲインｇ２、蓄積時間τ＝Ｘで画像平均値Ｓ＝Ｓａを通るように特性曲線を決める。説明的にいうと、メモリから読み出した特性曲線を上下に変化させ、ゲインｇ２の曲線上の蓄積時間τ＝Ｘにおける値が画像平均値Ｓａを通るところで特性曲線を止めるということである。
【００２８】
ついで、図４に示すように、この特性曲線のうちゲインｇ２の曲線から、画像平均値Ｓが最適値Ｑとなるように蓄積時間τを定める。こうして求めた蓄積時間τをτｂとすると、ゲイン調整部１１は撮像装置２の蓄積時間をτｂに設定する（ステップＳ４）。
【００２９】
蓄積時間をτｂに設定したら、画像を読み込み直して再度画像平均値Ｓを求め、求めた画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっているか否か検査する（ステップＳ５）。そして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっていなければ（ステップＳ５でＮＯの場合）、再度ステップＳ４に戻って蓄積時間τｂを設定し直す。
【００３０】
こうして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しいことを確認したら（ステップＳ５でＹＥＳの場合）、そのゲインＧと蓄積時間τで撮影をつづけながら（Ｓ６）、その画像平均値を計測し、その画像平均値Ｓが適正範囲Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａを外れていないかどうか監視する（Ｓ７）。
【００３１】
また、ステップＳ３で、求めた画像平均値ＳａがＰ＜Ｓａ＜Ｒを満たしていないと判断された場合（ステップＳ３でＮＯの場合）には、ついで画像平均値ＳａがＳａ≦Ｐであるか否か判定する（ステップＳ８）。画像平均値Ｓａが下限値Ｐ以下であると判断された場合には、ゲインをｇ３に切り替え、蓄積時間τをゲインｇ３でのデフォールト値Ｙ（例えば、６８ｍｓ）に設定し、再度画像を取り込んで撮像する（ステップＳ９）。そして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっているか否か調べる（ステップＳ１０）。
【００３２】
ステップＳ１０で画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくないと判断した場合（ステップＳ１０でＮＯの場合）には、図５に示すようにゲインｇ３、蓄積時間τ＝Ｙで画像平均値Ｓ＝Ｓａを通るように特性曲線の位置を決める。そして、この特性曲線を用いて、ゲインｇ３で画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなるように蓄積時間をτｃに調整する（ステップＳ１１）。
【００３３】
蓄積時間をτｃに設定したら、画像を読み込み直して再度画像平均値Ｓを求め、求めた画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっているか否か検査する（ステップＳ１２）。そして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっていなければ（ステップＳ１２でＮＯの場合）、再度ステップＳ１１に戻って蓄積時間τｃを設定し直す。
【００３４】
こうして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しいことを確認したら（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、そのゲインＧと蓄積時間τで撮影をつづけながら（Ｓ６）、その画像平均値を計測し、その画像平均値Ｓが適正範囲Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａを外れていないかどうか監視する（Ｓ７）。
【００３５】
また、ステップＳ８で、求めた画像平均値ＳａがＳａ≦Ｐを満たしておらず、Ｒ≦Ｓａであると判断された場合（ステップＳ８でＮＯの場合）には、ゲインをｇ１に切り替え、蓄積時間をゲインｇ１でのデフォールト値Ｗ（例えば、２６ｍｓ）に設定し、再度画像を取り込んで撮像する（ステップＳ１３）。そして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっているか否か調べる（ステップＳ１４）。ここで画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しいと判断した場合（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）には、そのゲインＧと蓄積時間τで撮影をつづけながら（Ｓ６）、その画像平均値を計測し、その画像平均値Ｓａが適正範囲Ｑ−Ａ≦Ｓａ≦Ｑ＋Ａを外れていないかどうか監視する（Ｓ７）。
【００３６】
ステップＳ１４で画像平均値Ｓａが適正値Ｑに等しくないと判断した場合（ＮＯの場合）には、図６に示すようにゲインｇ１、蓄積時間τ＝Ｗで画像平均値Ｓ＝Ｓａを通るように特性曲線の位置を決める。そして、この特性曲線を用いて、ゲインｇ１で画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなるように蓄積時間をτｄに調整する（ステップＳ１５）。
【００３７】
蓄積時間をτｄに設定したら、画像を読み込み直して再度画像平均値を求め、求めた画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっているか否か検査する（ステップＳ１６）。そして、画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっていなければ、再度ステップＳ１５に戻って蓄積時間τｄを設定し直す。
【００３８】
こうしてステップＳ１６で画像平均値Ｓが適正値Ｑに等しくなっていると判断した場合には、そのゲインＧと蓄積時間τで撮影をつづけながら（Ｓ６）、その画像平均値を計測し、その画像平均値Ｓａが適正範囲Ｑ−Ａ≦Ｓａ≦Ｑ＋Ａを外れていないかどうか監視する（Ｓ７）。
【００３９】
また、ステップＳ７における監視中に周囲の明るさが急に変化したりして、画像平均値Ｓａが適正範囲から外れた（Ｓａ＜Ｐ，Ｓａ＞Ｒ）場合には、再度ステップＳ２に戻ってステップＳ２以下の処理を繰り返す。
【００４０】
この撮像装置２にあっては、検知対象物やその環境に明るさの変化があった場合でも、最適な画像平均値Ｓとなるように蓄積時間τを自動調整し、また、より大きな光量変化が生じた場合には、それに応じてゲインＧを変化させ、ゲインＧの変化に応じて最適な蓄積時間τとなるように調整する。そして、常に最適な平均値となるように自動調光し、安定した検知動作を行わせることができる。
【００４１】
しかし、このような人検知装置１においても、撮像素子チップ４の感度特性にバラツキがあると、画像平均値やゲインを正しく設定することができない。例えば、撮像素子チップ４の感度特性が、人検知装置１に記憶されている感度特性
Ｓ＝Ｇ・ａ・τ＋Ｓｏｆｆ      …（１）
からばらついていて、実際には、
Ｓ＝Ｇ・ｂ・τ＋Ｓｏｆｆ      …（２）
ただし、ｂは蓄積時間係数（ｂ≠ａ）
であったとすると（Ｓｏｆｆにはほとんどバラツキがない。）、図８に示すように、標準の感度特性（メモリに記憶されている感度特性であって、図８に実線で示す。）と実際の撮像素子チップ４の感度特性（図８に破線で示す。）とが一致しない。
【００４２】
このような場合、メモリ１２に記憶されている図８実線の感度特性を用いて適正な画像平均値Ｑを得るための蓄積時間τｅを求めると、撮像素子チップ４の蓄積時間をτｅに設定したとすると、実際の画像平均値Ｓｂは、例えば図８のようにＳｂ＜Ｑ−Ａとなり、適正な範囲から外れてしまうことがある。
【００４３】
そこで、本発明の人検知装置１では、前記Ｋレジスタ１３に感度補正係数Ｋを保存することにより撮像素子チップ４の感度バラツキを補正するようにしている。撮像素子チップ４のゲインＧをＫレジスタ１３内の感度補正係数Ｋを用いてＫＧとなるようにすれば、撮像素子チップ４の実際の感度特性は、
2004215139.tif 000003
となる。よって、
Ｋ＝ａ／ｂ      …（４）
とすれば、（３）式は（１）式と同じ特性となる。すなわち、Ｋレジスタ１３内に（４）式の値を保存しておき、メモリ１２内に記憶されている標準の感度特性から求めたゲインの値がＧであれば、撮像素子チップ４のゲインがＫＧとなるように動作させれば、撮像素子チップ４に感度特性のバラツキがある場合でも、そのバラツキを補正して標準の撮像素子チップ４と同じように動作させることが可能になる。よって、ばらつきのある撮像素子チップ４も廃棄することなく使用でき、撮像素子チップ４の選別作業も高精度に行う必要がなくなって人検知装置１のコストを下げることができる。
【００４４】
感度補正係数Ｋは、上記のように理想的な撮像素子チップ４の蓄積時間係数ａと個々の撮像素子チップ４の蓄積時間係数ｂを実験的に求めれば、（４）式から容易に演算することができるが、これはむしろ本発明の原理を説明するものであって、このような方法は実際的ではない。実際には、マイクロコンピュータ等を利用したシステムを用いて、図９のフロー図に示すような手順により感度補正係数Ｋを求めれば、作業を簡略化することができる。
【００４５】
すなわち、図９に示すように、設定しようとする人検知装置１を標準的な明るさの対象物に向け（ステップＳ２１）、蓄積時間τを所定値τｏに固定する（ステップＳ２２）。ここで標準的な明るさの対象物とは、標準の撮像素子チップ４であれば、ゲインを標準値Ｇｏとし、蓄積時間をτｏに固定したとき、その画像平均値がＱとなるようなものである。こうして準備が整うと、設定対象となる撮像素子チップ４の感度をＧｏに設定し（ステップＳ２３）、その画像平均値Ｓが許容範囲（Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａ）内にあるか否か判定し（ステップＳ２４）、許容範囲内にあれば感度補正係数Ｋを１に定め（ステップＳ２５）、その値をＫレジスタ１３に保存する（ステップＳ２６）。
【００４６】
また、画像平均値が許容範囲内に無ければ（ステップＳ２４でＮＯの場合）、撮像素子チップ４の感度を１．１Ｇｏに設定し（ステップＳ２７）、その画像平均値Ｓが許容範囲（Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａ）内にあるか否か判定し（ステップＳ２８）、許容範囲内にあれば感度補正係数Ｋを１．１に定め（ステップＳ２９）、その値をＫレジスタ１３に保存する（ステップＳ３０）。
【００４７】
また、画像平均値が許容範囲内に無ければ（ステップＳ２８でＮＯの場合）、撮像素子チップ４の感度を１．２Ｇｏに設定し（ステップＳ３１）、その画像平均値Ｓが許容範囲（Ｑ−Ａ≦Ｓ≦Ｑ＋Ａ）内にあるか否か判定し（ステップＳ３２）、許容範囲内にあれば感度補正係数Ｋを１．２に定め（ステップＳ３３）、その値をＫレジスタ１３に保存する（ステップＳ３４）。
【００４８】
このような処理を繰り返すことにより、Ｋレジスタ１３にはその撮像素子チップ４のバラツキに応じた感度補正係数Ｋの値が保存され、前記のように撮像素子チップ４のバラツキが補正される。ただし、このような処理を所定回数繰り返しても感度補正係数Ｋが決まらない場合には、当該処理を中止してもよい。
【００４９】
そして、人検知装置１の実際の動作時には、画像処理部１０は、メモリ１２に格納されている標準の感度特性に基づいてゲインＧの値を演算すると、Ｋレジスタ１３から補正値Ｋを読み出してゲインＧの値をＫＧに変換（補正）し、変換されたゲインの値ＫＧをゲイン調整部１１へ出力し、変換されたゲインの値ＫＧを用いて撮像装置２のゲイン調整を行わせる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、標準ゲインＧｏの１／１０刻みでゲインを増加させていったが、Ｇｏ／１０よりも細かく調整してもよく、Ｇｏよりも粗く調整してもよい。また、大きなゲインから初めて次第にゲインを小さくしていってもよい。
【００５１】
図９に示すような方法により感度補正係数Ｋを決定すれば、その工程に蓄積時間係数ａが現れていないことからも明らかなように理想的な蓄積時間係数ａを知る必要はなく、また、図９の工程によれば蓄積時間係数ｂの値を知らなくても感度補正係数Ｋは蓄積時間係数ｂの値に応じて決められるので、蓄積時間係数ｂの値を知る必要もない。よって、簡略な方法により感度補正係数Ｋを決定することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、撮像装置に用いられている撮像素子チップに感度のバラツキが存在する場合でも、その撮像素子チップの感度のバラツキを補正することができる。従って、感度バラツキのある撮像素子チップも廃棄することなく使用することができる。また、撮像素子チップの選別作業を不要にすることができ、あるいは、選別作業の精度を緩やかなものにすることができ、人検知装置の製造コストを安価にすることができ、省資源対策にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる人検知装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同上の人検知装置に用いられている撮像素子チップの各画素を構成する画素コア回路の概略ブロック図である。
【図３】蓄積時間τと画像平均値Ｓとの特性曲線（実測例）を表した図である。
【図４】ゲインの調整方法を説明する図である。
【図５】ゲインの調整方法を説明する別な図である。
【図６】ゲインの調整方法を説明するさらに別な図である。
【図７】ゲインの調整方法を説明するフロー図である。
【図８】標準の感度特性と実際の撮像素子チップの感度特性とが一致しない場合の問題点を説明する図である。
【図９】感度補正係数Ｋを決定するための手順を説明するフロー図である。
【符号の説明】
２  撮像装置
３  受像部
４  撮像素子チップ
５  スキャナ
６  マルチプレクサ
７  結像レンズ
８  スキャナ駆動制御部
９  増幅器
１０  画像処理部
１１  ゲイン調整部
１２  メモリ
１３  Ｋレジスタ
１４  判定処理部
【図１】
2004215139.tif 000004
【図２】
2004215139.tif 000005
【図３】
2004215139.tif 000006
【図４】
2004215139.tif 000007
【図５】
2004215139.tif 000008
【図６】
2004215139.tif 000009
【図７】
2004215139.tif 000010
【図８】
2004215139.tif 000011
【図９】
2004215139.tif 000012