(57)【要約】【課題】より広範囲かつ高速に対象を検出することが可能な対象検出装置および対象検出方法を提供する。【解決手段】対象検出装置１０１は、検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像するための撮像部１１と、１次元画像の各画素における物質を検出するための検出部１２とを備える。【選択図】図１
2013137225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像するための撮像部と、
前記１次元画像の各画素における物質を検出するための検出部とを備える、対象検出装置。
【請求項２】
前記撮像部は、
前記波長帯に対応して設けられ、対応の前記波長帯の強度を検出するための複数のラインセンサを含む、請求項１に記載の対象検出装置。
【請求項３】
前記撮像部は、さらに、
受けた光を分岐して前記複数のラインセンサに照射するための分岐器を含む、請求項２に記載の対象検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、一つの画素における前記複数の波長帯についての強度値の一部または全部を組み合わせて算出した評価値に基づいて、当該画素における物質の検出を行なう、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の対象検出装置。
【請求項５】
前記複数の波長帯の少なくとも一部は赤外域に含まれる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の対象検出装置。
【請求項６】
前記画素は、前記複数の波長帯にそれぞれ対応する複数の画素の組み合わせであり、
各前記画素は、対応の波長帯を選択するための波長選択フィルタと、前記波長選択フィルタからの透過光を受光するための撮像素子とを有する、請求項５に記載の対象検出装置。
【請求項７】
検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像するステップと、
前記１次元画像の各画素における物質を検出するステップとを含む、対象検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象検出装置および対象検出方法に関し、特に、１次元画像を用いて対象を検出する対象検出装置および対象検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
“イメージング分光器”、［online］、［平成23年4月27日検索］、インターネット〈URL：http://www.ryoden.co.jp/fa/system/fa28_4.html〉（非特許文献１）には、工業および研究の分光分析の分野で用いられる機器が開示されている。すなわち、イメージング分光器では、特殊なプリズム、およびグレーティング構造により、ライン状のエリアにおける各点の光を分光する。そして、通常のレンズおよび白黒の２次元カメラとイメージング分光器とを組み合わせることにより、ライン状のエリアの波長分布を検知できるイメージング方式の分光計を実現する。ライン状のエリアの各点において、２５６個〜１０２４個の波長について光の強度データが得られる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“イメージング分光器”、［online］、［平成23年4月27日検索］、インターネット〈URL：http://www.ryoden.co.jp/fa/system/fa28_4.html〉
【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、非特許文献１に記載のイメージング分光器では、多波長について光の強度データを得る必要があるため、処理時間が増大し、また、各波長の光の強度を検出するセンサ部分が非常に高価になってしまう。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、安価な構成でより高速に対象を検出することが可能な対象検出装置および対象検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる対象検出装置は、検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像するための撮像部と、上記１次元画像の各画素における物質を検出するための検出部とを備える。
【０００７】
人のような検出対象をその形状で認識する場合、その形状を表現するのに例えば数十画素のデータが必要になる。１次元画像の各画素における物質を検出する場合、その検出に用いる波長帯を適切に選択することによって、１画素または数画素程度の物質の検出結果があれば、１次元画像の背景から検出対象およびその位置を抽出し得ることを本願発明者らは見出した。言い換えると、撮像範囲が広くても、検出対象およびその位置の特定精度を確保することができる。形状によらないため、対象の全部を検出できない場合でも、当該対象を特定することも可能である。検出対象を認識するのに利用する画素数を多くするために焦点距離を変更する必要も少なく、検出対象の移動を追跡することも容易となる。しかも、検出対象の物性に応じて波長帯を選択することで、多数の波長帯それぞれの画像を解析する必要がなくなるため、面状のエリアを高速に解析することができる。また、少数の撮像素子で対象検出処理を行なうことが可能であることから、広範囲にわたってより高速に対象検出を行なうことができる。また、１次元画像を用いて物質検出を行なう構成により、対象検出処理の簡易化を図ることができる。また、多数の波長の光の強度を検出する必要がないため、センサ部分を安価に構成することができる。
【０００８】
好ましくは、上記撮像部は、上記波長帯に対応して設けられ、対応の上記波長帯の強度を検出するための複数のラインセンサを含む。
【０００９】
このような構成により、高価な２次元センサを用いることなく、安価なラインセンサの組み合わせにより、対象検出を良好に行なうことができる。
【００１０】
より好ましくは、上記撮像部は、さらに、受けた光を分岐して上記複数のラインセンサに照射するための分岐器を含む。
【００１１】
このような構成により、複数のラインセンサを用いる構成において、光学系を簡易な構成で構築することができる。
【００１２】
好ましくは、上記検出部は、一つの画素における上記複数の波長帯についての強度値の一部または全部を組み合わせて算出した評価値に基づいて、当該画素における物質の検出を行なう。
【００１３】
このような構成により、多数の波長帯の画像を得なくても、検出対象等について、波長に対する特性を適切に評価することができ、対象検出処理をより正確に行なうことができる。注目画素における物質の検出には、注目画素自体の評価値に加えて、周辺画素の強度値、評価値および物質判別結果も用いることができる。
【００１４】
好ましくは、上記複数の波長帯の少なくとも一部は赤外域に含まれる。
【００１５】
このような構成により、検出対象またはその背景に含まれる物質の評価をより適切に行なうことができる。
【００１６】
一実施態様として、上記画素は、上記複数の波長帯にそれぞれ対応する複数の画素の組み合わせであり、各上記画素は、対応の波長帯を選択するための波長選択フィルタと、上記波長選択フィルタからの透過光を受光するための撮像素子とを有することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる対象検出方法は、検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像するステップと、上記１次元画像の各画素における物質を検出するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安価な構成でより高速に対象を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る対象検出装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る対象検出装置における光学系および受光部の構成を詳細に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る対象検出装置における分岐器の構成を詳細に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る対象検出装置における受光部の構成を詳細に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る対象検出装置における受光部による画像処理を概念的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る対象検出装置の受光部における波長フィルタ部の透過波長を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る対象検出装置における検出部の機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る対象検出装置の検出部における判定部が物質判定処理を行なう際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置の機能ブロック図である。この対象検出装置１０１は、監視装置、さらには監視エリアにおける侵入者を検知し、当該侵入者の画像を撮影する用途に用いることができる。
【００２２】
図１を参照して、対象検出装置１０１は、撮像部１１と、検出部１２とを備える。撮像部１１は、光学系２１と、受光部２２とを含む。
【００２３】
撮像部１１は、検出対象の物性に応じて予め選択された複数の波長帯について、１次元画像を撮像する。この撮像にはハイパースペクトル（ＨＳ）カメラを用いることができる。本実施の形態において、ＨＳカメラは、少なくとも近赤外域を含む対象波長域における電磁波を撮影する。対象波長域は、たとえば、９００ｎｍ〜１８００ｎｍであり、予め選択される上述の複数の波長帯を含む。これらの波長帯は、たとえば、最大１０波長帯選択される。
【００２４】
ここで、選択する波長帯の数を１０以下にするのは、それより大きくすると、一定の解像度で高速（ほぼリアルタイム）に物質を判別することが難しくなり、特に監視用途には適さなくなるためであり、また、選択する波長帯の数が１０以下であっても、物質の識別数および精度を十分に確保できるためである。監視装置等の実用性を考慮すると、２〜６波長帯を選択するのが好ましく、３〜５波長帯を選択するのがより好ましい。
【００２５】
ＨＳカメラは、対象エリアを撮影可能な場所、たとえば対象エリア付近の柱の頭頂部に下斜め方向に向けて設置される。対象エリアが監視エリア全体をカバーできないときまたは死角が生じるときには、ＨＳカメラを複数設置することができる。
【００２６】
撮像部１１において、受光部２２は、複数の画素Ｐを含む。これら複数の画素Ｐは、各選択波長帯の電磁波の受信強度を示す電気信号をそれぞれ出力する。
【００２７】
受光部２２は、複数の画素Ｐが出力する電気信号により対象エリアの１次元画像を撮像する。
【００２８】
検出部１２は、本実施の形態において、受光部２２によって撮像された１次元画像に基づいて画素Ｐごとに物質を判別する。検出部１２は、対象検出装置１０１の検出対象に応じた物質を判別できればよく、対象検出装置１０１を監視装置として用いる場合、たとえば人肌とそれ以外の物質とを判別できればよい。物質の判別は、画素Ｐごとに限らず、画素群ごとに行なってもよく、さらに一部領域で画素ごとに、残りの領域で画素群ごとに行なってもよい。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置における光学系および受光部の構成を詳細に示す図である。
【００３０】
図２を参照して、光学系２１は、対物レンズ６１と、スリット機構６２と、分岐器６３とを含む。
【００３１】
光学系２１は、監視エリアからの光を受光し、受光部２２へ照射する。光学系２１において、対物レンズ６１は、対象エリアＬＮからの光を集光してスリット機構６２のスリットに結像する。この対象エリアＬＮは、たとえば高さが２５ｃｍ、幅が４０ｍであり、光学系２１と対象エリアＬＮとの距離は４０ｍである。
【００３２】
受光部２２は、光学系２１から受けた光（ここでは赤外線）に基づいて１次元画像を作成する。この１次元画像に基づいて対象ＴＧ、ここでは人が検出され、対象エリアＬＮにおける対象ＴＧの画像が撮影される。
【００３３】
受光部２２は、波長フィルタ部３１および撮像素子部３２からなる複数の組、ここでは一例として３組を含む。波長フィルタ部３１および撮像素子部３２により、ラインセンサが構成される。ラインセンサは、物質判別用の波長帯に対応して複数設けられ、対応の波長帯の強度を検出する。
【００３４】
光学系２１における分岐器６３は、スリット機構６２のスリットから受けた光を分岐して各ラインセンサに照射する。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置における分岐器の構成を詳細に示す図である。
【００３６】
図３を参照して、分岐器６３は、ビームスプリッタ７１と、ハーフミラー７２と、ミラー７３，７４とを含む。
【００３７】
ビームスプリッタ７１は、スリット機構６２のスリットから受けたある光軸の光を２：１の強度比で分割し、強度「２」の光をハーフミラー７２に照射し、強度「１」の光をミラー７３に照射する。
【００３８】
ハーフミラー７２は、ビームスプリッタ７１から受けた光を１：１の強度比で分割し、一方の光をラインセンサ１における波長フィルタ部３１に照射し、他方の光をミラー７４に照射する。
【００３９】
ミラー７４は、ハーフミラー７２から受けた光を反射させてラインセンサ２における波長フィルタ部３１に照射する。
【００４０】
ミラー７３は、ビームスプリッタ７１から受けた光を反射させてラインセンサ３における波長フィルタ部３１に照射する。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置における受光部の構成を詳細に示す図である。
【００４２】
図４を参照して、ラインセンサ１〜３において、撮像素子部３２は、一列に配置された複数の撮像素子Ｒを含む。撮像素子Ｒは、たとえばＩｎＧａＡｓを用いた受光素子である。撮像素子Ｒは、受けた光の強度を示す電気信号を出力する。
【００４３】
波長フィルタ部３１は、波長選択フィルタＦを含む。波長選択フィルタＦは、物質判別用の複数の波長帯のうち、対応の波長帯の光を透過して対応の撮像素子部３２における各撮像素子Ｒへ照射する。
【００４４】
具体的には、撮像素子部３２における各撮像素子Ｒに位置を合わせた波長フィルタ部３１を撮像素子部３２の直上に配置する。波長フィルタ部３１は、たとえば撮像素子部３２と一体化される。波長フィルタ部３１の受光面の縦横サイズは、撮像素子部３２の受光面と略一致する。各撮像素子Ｒは、対応の波長選択フィルタＦが透過する波長帯の光の強度を示す電気信号を出力する。
【００４５】
なお、受光部２２において、一列に配置された複数の撮像素子Ｒをたとえば２組設け、各組を１つの撮像素子Ｒの間隔以内でずらして配置し、組間の撮像素子Ｒの出力の差分を算出することにより、多数の画素を形成する構成であってもよい。たとえば、一列に配置された３２個の撮像素子Ｒの組の代わりに、一列に配置された１６個の撮像素子Ｒの組を２組用意し、上記のように配置することにより、３２個の画素を安価に形成することができる。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置における受光部による画像処理を概念的に示す図である。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置の受光部における波長フィルタ部の透過波長を示す図である。
【００４８】
図６を参照して、ラインセンサ１〜３において、物質判別用の複数の波長帯の光をそれぞれ透過する波長選択フィルタＦが設けられている。
【００４９】
複数の波長帯の少なくとも一部は赤外域、さらには近赤外域に含まれるのが好ましい。より詳細には、ラインセンサ１は、たとえば１６００ｎｍ帯の波長を有する光を透過する波長選択フィルタを有する。ラインセンサ２は、たとえば１２００ｎｍ帯の波長を有する光を透過する波長選択フィルタを有する。ラインセンサ３は、たとえば９４０ｎｍ帯の波長を有する光を透過する波長選択フィルタを有する。各波長帯は、たとえば中心波長に対して±数１０ｎｍの幅を有することができる。
【００５０】
画素Ｐは、複数の波長にそれぞれ対応する複数の画素ＳＰが組み合わされたものである。図５および図６に示す例では、図４に示すラインセンサ１〜３の３つの画素ＳＰで１つの画素Ｐを構成し、画素Ｐごとに演算を行なって当該画素Ｐにおける像の物質判別を行なう。そして、人肌であると判断された画素Ｐを他の画素Ｐと区別して表示することにより、たとえば人型のスペクトル画像を得ることができる。
【００５１】
検出部１２は、一つの画素Ｐにおける複数の波長帯についての強度値の一部または全部を組み合わせて算出した評価値に基づいて、当該画素Ｐにおける物質の検出を行なう。より詳細には、検出部１２は、１次元画像において画素Ｐにおける複数の選択光の強度を比較し、比較結果に基づいて当該画素Ｐにおける物質を判別する。検出部１２は、画素Ｐにおける複数の受光素子Ｒが出力する電気信号に基づいて、画素Ｐごとに物質を判別する。
【００５２】
本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、撮像部１１は、上述のように、検出対象の物性に応じて予め選択された複数帯の波長について、１次元画像を撮像する。多数の波長の１次元画像それぞれに対して解析処理を行なう必要がないため、広範囲にわたってより高速に対象検出を行なうことができる。また、多数の波長の光の強度を検出する必要がないため、センサ部分を安価に構成することができる。
【００５３】
さらに、本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、撮像部１１において、ラインセンサは、波長帯に対応して複数設けられ、対応の波長帯の強度を検出する。
【００５４】
このような構成により、高価な２次元センサを用いることなく、安価なラインセンサの組み合わせにより、対象検出を良好に行なうことができる。
【００５５】
さらに、本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、撮像部１１において、分岐器６３は、対象エリアから受けた光を分岐して複数のラインセンサに照射する。
【００５６】
このような構成により、複数のラインセンサを用いる構成において、光学系を簡易な構成で構築することができる。
【００５７】
さらに、本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、検出部１２は、一つの画素Ｐにおける複数の波長についての強度値の一部または全部を組み合わせて算出した評価値に基づいて、当該画素Ｐにおける物質の検出を行なう。
【００５８】
このような構成により、検出対象およびその背景に含まれる物質の評価をより適切に行なうことができる。一つの画素における物質の検出には、当該画素自体の評価値に加えて、周辺画素の強度値、評価値、および物質判別結果も用いることができる。たとえば複数画素の強度値を平均し、その平均値から評価値を計算するようにしてもよい。
【００５９】
また、本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、上記複数の波長帯の少なくとも一部は赤外域に含まれる。
【００６０】
このような構成により、選択光として適切な波長帯を選択し、物質判別をより正確に行なうことができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態に係る対象検出装置では、画素Ｐは、複数の波長帯にそれぞれ対応する複数の画素ＳＰが組み合わされたものである。各画素ＳＰは、対応の波長を選択するための波長選択フィルタＦと、波長選択フィルタＦからの透過光を受光するための撮像素子Ｒとを有する。なお、フィルタの配置は図６の例に限られるものではない。
【００６２】
図７は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置における検出部の機能ブロック図である。
【００６３】
図７を参照して、この例において、検出部１２は、反射率算出部９１と、正規化指標算出部９２と、二次微分値算出部９３と、判定部９４とを含む。
【００６４】
検出部１２は、１次元画像の画素Ｐにおける複数の選択光の反射率をそれぞれ算出し、算出した複数の選択光の反射率に基づいて１次元画像の画素Ｐにおける物質を判別することができる。
【００６５】
より詳細には、反射率算出部９１は、受光部２２から受けた１次元画像に基づいて、１次元画像の画素Ｐにおける１１００ｎｍ帯，１２００ｎｍ帯，１３００ｎｍ帯，１５００ｎｍ帯，１６００ｎｍ帯の波長成分の反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００をそれぞれ算出する。反射率は、赤外光を照射する場合、当該赤外光の光源の発光輝度と、各画素の強度値とから計算することができる。自然光を利用する場合、別途、その照度を測定し反射率を計算するようにしてもよい。
【００６６】
正規化指標算出部９２は、反射率算出部９１によって算出された反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００を用いて、以下に示す式により定義される正規化指標ＮＤ１〜ＮＤ５を算出する。
ＮＤ１＝（Ｒ１５００−Ｒ１２００）／（Ｒ１５００＋Ｒ１２００）
ＮＤ２＝（Ｒ１３００−Ｒ１２００）／（Ｒ１３００＋Ｒ１２００）
ＮＤ３＝（Ｒ１６００−Ｒ１３００）／（Ｒ１６００＋Ｒ１３００）
ＮＤ４＝（Ｒ１３００−Ｒ１１００）／（Ｒ１３００＋Ｒ１１００）
ＮＤ５＝（Ｒ１５００−Ｒ１３００）／（Ｒ１５００＋Ｒ１３００）
【００６７】
二次微分値算出部９３は、上記反射率および波長の関数の二次微分値を算出する。具体的には、二次微分値算出部９３は、反射率算出部９１によって算出された反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００を用いて、以下に示す式により定義される近似的な二次微分値ｄｅｒ１，ｄｅｒ２を算出する。ｄｅｒ１は、Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００による二次差分である。また、ｄｅｒ２は、Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１５００による二次差分である。ｄｅｒ１およびｄｅｒ２は、以下の式で表される。
ｄｅｒ１＝［｛（Ｒ１５００−Ｒ１３００）／（Ｒ１５００＋Ｒ１３００）｝／２００］−［｛（Ｒ１３００−Ｒ１２００）／（Ｒ１３００＋Ｒ１２００）｝／１００］
ｄｅｒ２＝［｛（Ｒ１５００−Ｒ１２００）／（Ｒ１５００＋Ｒ１２００）｝／３００］−［｛（Ｒ１２００−Ｒ１１００）／（Ｒ１２００＋Ｒ１１００）｝／１００］
【００６８】
判定部９４は、反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００、正規化指標ＮＤ１〜ＮＤ４、および二次微分値ｄｅｒ１，ｄｅｒ２に基づき、１次元画像の画素Ｐにおける物質を判定する。
【００６９】
図８は、本発明の実施の形態に係る対象検出装置の検出部における判定部が物質判定処理を行なう際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【００７０】
図８を参照して、まず、判定部９４は、反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００の値が近似的に０であるか否かを判定する。たとえば、反射率の値が所定値（例えば０．０２）未満である場合には、当該反射率は近似的に０であると判定し、また、反射率の値が当該所定値以上である場合には、当該反射率は近似的に０でないと判定する。判定部９４は、反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００の値がすべて近似的に０である場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、ガラスが存在すると判定する。
【００７１】
一方、判定部９４は、反射率Ｒ１１００，Ｒ１２００，Ｒ１３００，Ｒ１５００，Ｒ１６００のいずれかが近似的に０でない場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、二次微分値ｄｅｒ１に正規化指標ＮＤ５，ＮＤ３の和を乗じた値「ｄｅｒ１×（ＮＤ５＋ＮＤ３）」が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００７２】
判定部９４は、「ｄｅｒ１×（ＮＤ５＋ＮＤ３）」が０より大きい場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、正規化指標ＮＤ１の値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００７３】
判定部９４は、正規化指標ＮＤ１の値が０より大きい場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、動物または布地が存在すると判定する。
【００７４】
一方、判定部９４は、正規化指標ＮＤ１の値が０以下である場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、二次微分値ｄｅｒ２の値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００７５】
判定部９４は、二次微分値ｄｅｒ２の値が０より大きい場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、人肌が存在すると判定する。
【００７６】
一方、判定部９４は、二次微分値ｄｅｒ２の値が０以下である場合には（ステップＳ１４でＮＯ）、植物が存在すると判定する。
【００７７】
また、判定部９４は、「ｄｅｒ１×（ＮＤ５＋ＮＤ３）」の値が０以下である場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、正規化指標ＮＤ３の値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００７８】
判定部９４は、正規化指標ＮＤ３の値が０より大きい場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、正規化指標ＮＤ２の値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００７９】
判定部９４は、正規化指標ＮＤ２の値が０以下である場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、アスファルトが存在すると判定する。
【００８０】
一方、判定部９４は、正規化指標ＮＤ２の値が０より大きい場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、コンクリートが存在すると判定する。
【００８１】
また、判定部９４は、正規化指標ＮＤ３の値が０以下である場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、正規化指標ＮＤ４の値が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００８２】
判定部９４は、正規化指標ＮＤ４の値が０より大きい場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、コンクリートが存在すると判定する。
【００８３】
一方、判定部９４は、正規化指標ＮＤ４の値が０以下である場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、ガラスが存在すると判定する。
【００８４】
なお、０より大きいか否かを判断する上記各ステップにおいては、判定対象物質の物性に応じて０以外の閾値を設定してもよい。
【００８５】
そして、検出部１２は、判定部９４によって人肌が存在すると判定された場合には、監視エリアにおいて侵入者が存在すると判断することができる。また、検出部１２は、たとえば、判定部９４によってガラスが存在すると判定された場合には、監視エリアにおいて自動車が存在すると判断することができる。
【００８６】
なお、監視エリアへの侵入者が覆面および手袋等を着用しているために人肌が露出していない状況も想定される。このような場合を想定して、たとえば、対象検出装置１０１において、人間のみが着用する化学繊維等の物質を検出可能となるように閾値および波長を設定する。これにより、判定部９４によって当該化学繊維が存在すると判定された場合に、検出部１２が、監視エリアにおいて侵入者が存在すると判断することができる。
【００８７】
また、ウール、綿、ナイロン（登録商標）およびポリエステル等の繊維の種別を検出可能な閾値および波長を設定することにより、人間が着用している衣服の材質を検出することも可能である。
【００８８】
また、対象検出装置１０１が人間を検出することのみを想定すれば、人に関係する物質の分別だけを行なう構成であってもよい。
【００８９】
また、本発明の実施の形態に係る対象検出装置は、監視エリアにおける侵入者を検知する目的で用いられるとしたが、このような目的に限定されるものではなく、何らかの対象を検出する目的で広く応用可能である。
【００９０】
たとえば、検出対象としては、一般道および高速道路を走行する自転車、ならびに杖を持った盲人等も考えられる。また、一定地域における農作物の育成状態を検出する用途にも適用可能である。
【００９１】
また、本発明の実施の形態に係る対象検出装置は、侵入検知の目的に加えて、侵入検知以外の目的で人または物を監視する監視装置としても使用可能である。たとえば、交差点の交通状況を監視する監視装置として使用することが考えられる。
【００９２】
また、本発明の実施の形態に係る対象検出装置において、前述のようにハロゲン光または赤外光を照射する光照射器を設ける構成により、暗闇および夜間において、人に気づかれずに対象検出を行なう目的で使用することも可能となる。
【００９３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１〜３  ラインセンサ
１１  撮像部
１２  検出部
２１  光学系
２２  受光部
３１  波長フィルタ部
３２  撮像素子部
６１  対物レンズ
６２  スリット機構
６３  分岐器
７１  ビームスプリッタ
７２  ハーフミラー
７３，７４  ミラー
９１  反射率算出部
９２  正規化指標算出部
９３  二次微分値算出部
９４  判定部
１０１  対象検出装置
Ｐ，ＳＰ  画素
Ｆ  波長選択フィルタ
Ｒ  撮像素子
【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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【図７】
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【図８】
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