特許 6010723 画像撮影装置および画像撮影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6010723

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】画像撮影装置および画像撮影方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/07 20060101AFI20161006BHJP

   H04N 9/09 20060101ALI20161006BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20161006BHJP

   G03B 17/02 20060101ALI20161006BHJP

   G03B 15/00 20060101ALI20161006BHJP

   G03B 15/02 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/07 A

   H04N9/09 A

   H04N5/225 Z

   G03B17/02

   G03B15/00 S

   G03B15/02 G

   G03B15/02 F

【請求項の数】9

【全頁数】63

(21)【出願番号】特願2015-80122(P2015-80122)

(22)【出願日】2015年4月9日

(62)【分割の表示】特願2010-169505(P2010-169505)の分割

【原出願日】2010年7月28日

(65)【公開番号】特開2015-173451(P2015-173451A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2015年5月1日

(31)【優先権主張番号】特願2009-178343(P2009-178343)

(32)【優先日】2009年7月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】510064440

【氏名又は名称】株式会社ナノルクス

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】永宗 靖

【審査官】 大室 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７８７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１０７７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ１５／００−１５／０３５

Ｇ０３Ｂ１５／０６−１５／１６

Ｇ０３Ｂ１７／０２

Ｇ０３Ｂ１７／２２

Ｇ０３Ｂ５／２２２−５／２５７

Ｇ０３Ｂ７／１８

Ｇ０３Ｂ９／０４−９／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射部、撮像部および表色設定部を備え、
前記照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線および「Ｒ波長領域」を有する可視光線を被写体に照射し、
前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線および前記被写体により反射された「Ｒ波長領域」を有する可視光線のいずれか一つまたは両方による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有する前記それぞれの赤外線の内で最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線および前記被写体により反射された前記「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報、もしくは、前記被写体により反射された前記「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影装置。

【請求項2】

照射部、撮像部および表色設定部を備え、
前記照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線および異なる波長強度分布を有する可視光線を被写体に照射し、
前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線および前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの可視光線のいずれか一つまたは両方による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有する前記それぞれの赤外線の内で最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線および前記被写体により反射された「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報、もしくは、前記被写体により反射された前記「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影装置。

【請求項3】

照射部、分離部、撮像部および表色設定部を備え、
前記照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、
前記分離部は、前記被写体からの可視光線を、異なる波長強度分布を有する可視光線に分離し、
前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線および前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの可視光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有する前記それぞれの赤外線の内で最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線および前記分離された異なる波長強度分布を有する可視光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報、もしくは、前記分離された異なる波長強度分布を有する可視光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光線により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影装置。

【請求項4】

照射部、分離部、撮像部および表色設定部を備え、
前記照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線および「Ｒ波長領域」を含む可視光線を被写体に照射し、
前記分離部は、前記被写体からの可視光線を、異なる波長強度分布を有する可視光線に分離し、ここで、前記被写体からの前記可視光線は、前記照射部が照射し前記被写体により反射された「Ｒ波長領域」を含む可視光線を含み、
前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線および前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの可視光線のいずれか一つまたは両方により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記被写体からの前記可視光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光および前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有する前記それぞれの赤外線の内で最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線により撮像された画像情報、もしくは、前記被写体からの前記可視光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影装置。

【請求項5】

分離部、撮像部および表色設定部を備え、
前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、
前記撮像部は、それぞれの前記赤外線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記分離された異なる波長強度分布を有する赤外線の内で最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定し、
更に、前記被写体に赤外線および可視光線のいずれか一つまたは両方を照射する照射部を備えることを特徴とする画像撮影装置。

【請求項6】

分離部、撮像部および表色設定部を備え、
前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、
前記撮像部は、それぞれの前記異なる波長強度分布を有する光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、
前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記分離された異なる波長強度分布を有する光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光線および最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線を有する光線により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定し、
更に、前記被写体に赤外線および可視光線のいずれか一つまたは両方を照射する照射部を備えることを特徴とする画像撮影装置。

【請求項7】

更に、前記撮像部は複数の画素を備え、前記分離部は前記複数の画素それぞれに被着して成ることを特徴とする請求項３から６のいずれかに一項に記載の画像撮影装置。

【請求項8】

異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、
ここで、前記被写体は、前記異なる波長強度分布を有する赤外線の内の第１赤外線を反射する部材を有し、
前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、
前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有する前記それぞれの赤外線の内で前記第１赤外線により撮像された画像情報とし、前記Ｒ、前記Ｇおよび前記Ｂのいずれか一つまたは二つを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影方法。

【請求項9】

被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、
それぞれの前記異なる波長強度分布を有する光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、
前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定し、ここで、前記表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞により表わすと、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
｜Ｉ＞Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ））
であって、ここで、Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ），・・・，Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、前記撮像されたそれぞれの画像を表わす画像情報であって、ここで、（ｘ，ｙ）は、前記それぞれの画像の面内位置であり、ｎは整数であり、Ｈは、３×ｎマトリックスで表される前記表色情報であり、Ｒ、ＧおよびＢは、前記｜Ｃ＞が表す３原色「Ｒ」、「Ｇ」および「Ｂ」それぞれの明度であり、
更に、前記Ｉ１（ｘ，ｙ）を、前記分離された異なる波長強度分布を有する光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光線および最も短い波長側に波長強度分布を有する赤外線を有する光線により撮像された画像情報、もしくは、前記被写体からの前記可視光線の内で「Ｒ波長領域」を有する可視光により撮像された画像情報とし、前記Ｒを前記Ｉ１（ｘ，ｙ）に依存させるように前記Ｈを設定することを特徴とする画像撮影方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被写体に反射された赤外線又は被写体が放射する赤外線などから被写体のカラー画像を形成可能とする画像撮影装置および画像撮影方法などに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、暗闇中の被写体に赤外線を照射し被写体のカラー画像を形成する方法としては、疑似カラースケール表示が用いられていた。すなわち、被写体から反射された赤外線から得られた赤外線強度分布の強度レベルを複数の強度レベル区間に分割し、各強度レベル区間に適当な色を割り当てることによってカラー画像を形成し、被写体の赤外線カラー画像として表示していた。

【0003】

しかしながら、疑似カラースケール表示を行うと、画像を灰色の濃淡で表示するグレースケール表示（モノクロ表示）や単色あるいは原色のカラーの濃淡で表示する単色カラースケール表示と比較して、ある強度レベル区間を抽出する用途には有効であるが、画像情報が増加していないので、逆に不自然で見辛くなってしまう場合も少なくなかった。

【0004】

一方、天文学の分野では従来から恒星や星雲が放射する赤外線を複数の赤外線バンドパスフィルタを用いて複数の赤外線画像を形成し、得られた各赤外線画像を適当な複数の色により表色し合成カラー画像を形成することが行われてきた。

【0005】

しかしながら、この合成カラー画像は可視光線による画像とは全く無関係の表色であるため不自然に見える場合も少なくない。また、赤外線を放射しない衛星などは撮影することが出来ない。

【0006】

一方、従来から単色の赤外線写真と通常の可視光線写真を合成して合成カラー写真を形成することも行われている。

【0007】

しかしながら、この合成カラー写真も現実の配色とは無関係である。そのため、一見幻想的あるいは芸術的にも見えるが、現実的ではないため不自然に見えるばかりか太陽光線のある日中にしか撮影することが出来ない。

【0008】

一方、モノクロ・ビデオ・カメラと、赤、青及び緑の光を発光する光源と、該光源から赤、青及び緑の光を順次発光するように制御する制御回路と、上記光源が赤、青及び緑の光を発光した際の上記ビデオ・カメラの出力ビデオ信号を順次取り込み、合成してカラー・ビデオ信号とする取込み合成回路とを具えたカラー静止画像撮影装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。

【0009】

しかしながら、特許文献１のカラー静止画像撮影装置は、可視光線領域に関するものであって、赤外線は対象としていない。また、特許文献１のカラー静止画像撮影装置は、照射した可視光線の色と同じ色で画像を表色し加法混色するものであって、少なくともこの点において、以下に開示される本発明の一側面及び本発明の一実施形態とは異なるものである。

【0010】

一方、Ｘ線を発生するＸ線源、被検体を透過したＸ線を検出する２次元のＸ線検出器、患者ベッドを有し、Ｘ線源は患者ベッドの移動と同期して連続回転可能で被検体を螺旋状に走査できるＸ線ＣＴ装置において、被写体に照射するＸ線のエネルギー特性をスライス方向に変更することが可能なエネルギー変換手段を有し、該エネルギー変更手段を用いて螺
旋スキャンすることで、同一スライス位置を複数の異なる実効エネルギーのＸ線で計測可能で、得られたデータを同じ実効エネルギーで計測したデータ間で補間することにより、任意の実効エネルギーの画像、任意の実効エネルギーの画像間差分を得ることを可能としたＸ線ＣＴ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

【0011】

しかしながら、特許文献２のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線領域に関するものであって赤外線は対象としていない。また、特許文献２のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線透過画像撮影装置であって、本発明とは異なるものである。さらに、特許文献２のＸ線ＣＴ装置によるカラー合成画像は、視認性を向上させるよう着色された自然とは全く異なる表色をするものであって、少なくともこの点において、以下に開示される本発明の一側面及び本発明の一実施形態とは異なるものである。

【0012】

一方、撮影動作によって得られた光像を各波長域毎の光像にして、特定の被写体画像を抽出する波長選択型液晶カメラ装置において、光学的バンドパスフィルタ機能をもち、かつその中心波長を電圧により変更可能な液晶フィルタと、この液晶フィルタによって選択された波長域の光像を光電変換して、映像信号を生成する１つの撮像素子と、この撮像素子から出力される波長の異なる２つの画像の間の信号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づいた映像信号を生成する画像演算部と、を備えたことを特徴とする波長選択型液晶カメラ装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

【0013】

しかしながら、特許文献３の波長選択型液晶フィルタは、１度に１波長域の透過のみ可能であり、本発明に相当するものではない。また、特許文献３の波長選択型液晶カメラ装置は、波長の異なる２つの画像間の信号レベル差を検出し映像化することにより視認性の向上を図るものであって、少なくともこの点において、以下に開示される本発明の一側面及び本発明の一実施形態とは異なるものである。

【0014】

また、特許文献３において、撮影動作によって得られた光像を各波長域毎の光像にして、特定の被写体画像を抽出する波長選択型液晶カメラ装置において、光学的バンドパスフィルタ機能をもち、かつその中心波長を電圧により変更可能な液晶フィルタと、この液晶フィルタによって選択された各波長域の光像を赤色（Ｒ）領域、緑色（Ｇ）領域、青色（Ｂ）領域に分離して、光電変換し、Ｒ色映像信号、Ｇ色映像信号、Ｂ色映像信号を生成するカラー撮像素子と、このカラー撮像素子から出力されるＲ色映像信号、Ｇ色映像信号、Ｂ色映像信号の各画素について、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対して、同じ空間座標を持つ各画素毎に信号レベル差を計算し、この差の絶対値に基づき、Ｒ色映像信号、Ｇ色映像信号、Ｂ色映像信号を生成するカラー画像演算部と、このカラー画像演算部から出力されるＲ色映像信号、Ｇ色映像信号、Ｂ色映像信号を合成して合成カラー映像信号を生成するカラー映像信号合成部と、を備えたことを特徴とする波長選択型液晶カメラ装置も提案されている。

【0015】

しかしながら、特許文献３のこの液晶フィルタは光像を赤色（Ｒ）領域、緑色（Ｇ）領域、青色（Ｂ）領域に分離するものであり対象としている光は可視光線であって、少なくともこの点において、以下に開示される本発明の一側面及び本発明の一実施形態に相当するものではない。

【0016】

一方、対象物から放射又は反射される赤外線を受光し、赤外スペクトル画像を得る赤外線カメラと、該対象物について、色と、赤外スペクトル放射強度又は赤外スペクトル反射率との対応データを予め記憶する記憶装置と、該対応データに基づいて、前記赤外スペクトル画像の各位置における赤外スペクトルの放射強度又は赤外スペクトル反射率の値から、前記赤外スペクトル画像の各位置における色を決定する第１の処理手段と、前記第１の処理手段で得た色情報を基に、前記対象物の画像の各位置に人工的に着色を施す第２の処理
手段と、を備えていることを特徴とする赤外線カラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。

【0017】

しかしながら、特許文献４の赤外線カラー画像形成装置は、対象物の可視光線領域における実際の色と、赤外スペクトル放射強度又は赤外スペクトル反射率との対応データを予め測定し準備しておく必要があり事前の被写体の精密な可視光線及び赤外線スペクトル分光測定が必須である。そのような対応データ、対応データを記憶する記憶装置及び時間を要する、対応データとの比較に基づいた表色を必要としない本発明とは少なくともこの点において異なるものである。

【0018】

一方、被写体に赤外線と紫外線を照射し、同被写体を撮影して得た赤外線画像信号と紫外線画像信号から色を判定することによりカラー画像信号を出力するようにしたことを特徴とする暗視カラーカメラが提案されている（例えば、特許文献５、特許文献６参照。）。

【0019】

しかしながら、特許文献５の暗視カラーカメラは紫外線の照射が必須であるが、本発明はそのような紫外線照射を必要としない点において少なくとも異なる。

【0020】

一方、光学系内において各々互いに異なった赤外波長域を選択的に透過または反射する複数の光学フィルタと、複数の光学フィルタによって得られた赤外光像を各々撮像する複数の撮像手段と、複数の撮像手段によって得られた撮像信号から画像情報を形成する信号処理手段とを備えたことを特徴とする赤外撮像装置が提案されている（例えば、特許文献７参照。）。

【0021】

しかしながら、特許文献７の赤外撮像装置は、赤外線のみを対象とした撮像装置であり、可視光線下での撮像との関連に関しては記載されていない。また、可視光線による画像とは全く無関係の表色が行なわれる。さらに、赤外線を放射しない被写体などは撮影することが出来ない。すなわち、赤外線照射による撮像により可視光線下での被写体の色を再現することは開示がされていない。

【0022】

一方、互いに異なる検出波長を有する少なくとも２種類の赤外線検出器を２次元アレイ状に配置した赤外線固体撮像素子を用いた赤外線撮像装置において、赤外線画像をカラーディスプレイ上に表示し、検出波長の異なる赤外線検出器からの出力信号をそれぞれカラーディスプレイ上の異なる色素に対応させて表示する事を特徴とした赤外線撮像装置が提案されている（例えば、特許文献８参照。）。

【0023】

しかしながら、特許文献８の赤外線撮像装置は、赤外線のみを対象とした撮像装置であり、可視光線下での撮像との関連に関しては記載されていない。また、可視光線による画像とは全く無関係の表色である。さらに、赤外線を放射しない被写体などは撮影することが出来ない。赤外線照射による撮像により可視光線下での被写体の色を再現することは開示がされていない。

【0024】

一方、赤外領域に発光分布を有する赤外線光源と、撮像レンズと、赤外領域および可視領域に受光感度を有する受光素子がマトリクス状に配置されたＣＣＤセンサと、それぞれ特定の波長領域の可視光線および特定の波長領域の赤外線を透過し、上記受光素子の各々に張付される複数のカラーフィルタとを具備する赤外線撮像装置であって、可視光線を除外して赤外線を透過させる赤外線透過フィルタと、上記イメ−ジセンサへの赤外線の入光に基づく撮像信号を生成する撮像信号生成手段と、上記撮像信号をデジタル信号に変換するデジタル変換手段と、上記デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を一時的に保持するメモリとを具備していることを特徴とする赤外線撮像装置が提案されている（例えば、特許文献９参照。）。

【0025】

しかしながら、特許文献９の赤外線撮像装置は、可視光線を除外して赤外線を透過させる赤外線透過フィルタが必要となる。

【0026】

一方、被写体を撮像して、前記被写体からの可視光成分に基づいて複数の色信号を生成し、前記被写体からの赤外線成分に基づいて赤外線輝度信号を生成する撮像手段と、前記撮像手段により生成された各色信号及び赤外線輝度信号に基づいて、カラー画像を生成するカラー画像生成手段と、を備えた撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１０参照。）。

【0027】

しかしながら、特許文献１０の撮像装置は、可視光線による撮像と赤外線による撮像を合成して画像を撮像するものであって暗闇でのカラー撮像は困難である。

【0028】

一方、目下のトラフィックシーンの画像を、可視スペクトルの範囲外で反応するカメラによって撮影し、前記画像を車内の光学系表示装置を用いて可視スペクトルで再現する形式の、特に夜間や悪天候または霧等の時の、車両における視界を改善する方法において、カメラによって撮影されたトラフィックシーンに含まれる対象のタイプを自動的に識別し、タイプに応じて識別された対象を、該対象が昼光下で有している典型的な輝度および／または色に相応する、輝度および／または色で前記光学系表示装置に表示することを特徴とする、車両における視界を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１１参照。）。

【0029】

しかしながら、特許文献１１の車両における視界を改善する方法および装置は、ビデオ画像に含まれるすべての対象物のタイプを識別しなければならないため、画像処理の負担が非常に大きくなってしまう問題がある。また、モノクロまたは単色の疑似カラーによる表示であるため違和感がある。

【0030】

一方、可視光領域の白色の照明光と可視光領域以外の波長領域の光を含む照明光とを選択的に被写体に照明可能な照明手段と、可視光領域内の異なる波長領域の光を透過する複数種類のフィルタから成ると共に、当該フィルタが可視光領域以外の波長領域の光も透過する複透過特性を有するモザイクフィルタであって、当該モザイクフィルタが受光面に装着され、前記照明手段によって照明された被写体像を撮像する固体撮像素子が設けられた内視鏡と、前記被写体像を撮像することによって前記固体撮像素子から読み出された出力信号に対応する画像の各画素に、前記モザイクフィルタの各種フィルタに対応した所望の色を割り当てることによってカラー画像を得る手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１２参照。）。

【0031】

しかしながら、特許文献１２の内視鏡装置は、一般的な可視領域の画像では識別が困難な被観察体の各部位の色調差を検出し疑似カラー表示する事を可能としているものであって、赤外線照射による撮像により可視光線下での被写体の色を再現することは開示されていない。

【0032】

一方、被写体サンプルから放射される全ての波長領域の放射光を受光し、該放射光を互いに異なる中心波長を有するｎ個（ｎ≧３）の成分光に分光する分光光学部と、前記ｎ個の成分光をそれぞれ光電変換し、前記ｎ個の成分光にそれぞれ対応したｎ個の電気信号をそれぞれ生成させる光電変換部と、前記ｎ個の電気信号を加工することにより、前記サンプルの擬似カラー画像の生成と、該擬似カラー画像の色表示を行うための表色系に基づき定義される数値の算出とを行う画像処理部と、前記擬似カラー画像及び／又は前記数値を出力する画像出力部と、を少なくとも有しており、前記画像処理部は、前記ｎ個の電気信号からなる一の信号群に対してｍ個（ｍ≧３）の感度関数のそれぞれを独立にかけることに
より、各感度関数に対応したｍ個の擬似カラー基本画像信号を生成させる画像信号生成処理手段と、前記ｍ個の擬似カラー基本画像信号にマトリクスＭをかけてベクトル変換することにより、３つの擬似カラー画像信号を生成させるベクトル変換処理手段と、前記３つの擬似カラー画像信号を合成して前記擬似カラー画像を生成させる画像形成処理手段と、前記３つの擬似カラー画像信号を用いて前記表色系に基づき定義される前記数値を算出する表色処理手段と、を少なくとも有しており、前記ｍ個の感度関数は、前記被写体サンプルが属する被写体群を構成する各被写体間に生ずる物理的状態又は化学的状態の観測すべき差異と、前記被写体群を構成する各被写体の分光スペクトル間に生ずる波形の差異と、の間の相関関係に基づいて決定されており、前記マトリクスＭは、最適な感度特性に近づける為のマトリックスであり、結果的に前記３つの擬似カラー画像信号を生成させる際に生じる色再現誤差が最小限となるように決定されていること、を特徴とする可視並びに不可視領域の色度計測が可能なシステムが提案されている（例えば、特許文献１３参照。）。

【0033】

しかしながら、特許文献１３の可視並びに不可視領域の色度計測が可能なシステムは、被写体サンプルから取得したい所望の情報を、不可視の色値並びに擬似カラー画像の色表示を利用して、標準サンプルとの比較によって評価するもので、標準サンプルの準備が必要であり、また、広い波長範囲に渡って細かく分光する必要があるので、画像処理の負担が非常に大きくなってしまう問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0034】

【特許文献1】特開平８−６５６９０号公報

【特許文献2】特開２００４−２３６９１５号公報

【特許文献3】特開２０００−１５２２５４号公報

【特許文献4】特開２００２−１７１５１９号公報

【特許文献5】特開２００１−３６９１６号公報

【特許文献6】特開２００５−４５５５９号公報

【特許文献7】特開昭６２−２０８７８４号公報

【特許文献8】特開平４−８６０７５号公報

【特許文献9】特開２００６−１０９１２０号公報

【特許文献10】特開２００６−１４８６９０号公報

【特許文献11】特開２００３−７８９０８号公報

【特許文献12】特開平４−３５７９２６号公報

【特許文献13】特開２００４−７７１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0035】

本発明は、暗闇であっても、できるだけ自然な配色を有するカラー画像を形成することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0036】

上記の目的を果たすために、本発明の一側面として、照射部、撮像部及び表色設定部を備え、前記照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0037】

なお、一般に、さまざまな色空間が定義可能であり、それにより様々な表色が可能である
。その中でも、光の３原色「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を用いるＲＧＢ表色系が代表的な例である。ＲＧＢ表色系では、波長７００ｎｍの光を原色「Ｒ」、波長５４６．１ｎｍの光を原色「Ｇ」、波長４３５．８ｎｍの光を原色「Ｂ」とし、ＲＧＢ３原色を定義してもよい。但し、レーザープロジェクタのような特殊な表示装置以外の多くの表示装置では、そのような固定した一波長を表示することは困難であるので、特定の波長強度分布を有するものとして「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を適宜設定ないしは定義してもよい。つまり「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」という表現は、それぞれ、特定の一波長の原色又は単色を表す場合だけでなく、特定の波長強度分布を有し、見た目が「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」の３原色にそれぞれ近似した原色又は単色を表す場合がある。

【0038】

また、一般に、人の視細胞である錐体細胞には、中心波長５６４ｎｍ程度で波長範囲４００ｎｍ程度から６８０ｎｍ程度の赤色波長領域又は「Ｒ波長領域」に感度を有する細胞、中心波長５３４ｎｍ程度で波長範囲４００ｎｍ程度から６５０ｎｍ程度の緑色波長領域又は「Ｇ波長領域」に感度を有する細胞及び中心波長４２０ｎｍ程度で波長範囲３７０ｎｍ程度から５３０ｎｍ程度の青色波長領域又は「Ｂ波長領域」に感度を有する細胞の３種類があるとされている。そして、人は、それら３種類の細胞によりそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」に対応する色を視覚するとされる。なお、これら波長範囲には個人差があるため、厳密な定義は困難である。

【0039】

また、被写体からの可視光線を色ガラスフィルタ等により「Ｒ波長領域」、「Ｇ波長領域」及び「Ｂ波長領域」に分離し、それぞれの波長領域による画像を撮像する。そして、「Ｒ波長領域」による画像の明度を「Ｒ」で、「Ｇ波長領域」による画像の明度を「Ｇ」で、「Ｂ波長領域」による画像の明度を「Ｂ」により表色し、それら３つの表色された画像を光の３原色を重ねて表示するいわゆる加法混色により、カラー画像として表色して表示してもよい。

【0040】

また、「Ｃ」（Ｃｙａｎ）、「Ｍ」（Ｍａｇｅｎｔａ）及び「Ｙ」（Ｙｅｌｌｏｗ）を３原色としてカラー表示するＣＭＹカラー表示を行うこともできる。これは、特定の色濃度を有するインク等を白色の紙などに塗布し画像の明度を表現する場合によく用いられ、光を遮る形で色を混色するため、減法混色と呼ばれる。

【0041】

なお、ＲＧＢカラー表示ないしはＣＭＹカラー表示にＢ（Ｂｌａｃｋ）を追加したＲＧＢＢカラー表示ないしはＣＭＹＢｋ（ｋｅｙ）、あるいは、ＣＭＹＫ（Ｋｅｙ）カラー表示なども用いることが好ましい。

【0042】

なお、本発明の各側面においては、表色とは、可視光線下における画像の明度又は特定の物理量の面内強度分布を、色の明度で表現することである。ただし、上述のように、原色あるいは単色により表色する場合や、カラー画像あるいはカラー表示のため加法混色や減法混色により複色で表色する場合がある。なお、原色あるいは単色は、特定の一波長から成る場合や、特定の波長強度分布を有する場合がある。

【0043】

なお、一方、赤外線とは、人の目の感度の国際標準である比視感度曲線によると、７５０ｎｍ程度以上の人の目に見えない波長の光ないしは電磁波とすることも出来る。ただし、人の目の波長感度は個人差があるため、厳密な線引きは困難で、場合により前記波長は変動し得る。

【0044】

また、赤外線は一般に人の目に見えない不可視光線とされる。ただし、赤外線の範疇に属する光であっても強度が非常に強い場合は人によっては見える場合がある。

【0045】

なお、「Ｒ」又は「Ｒ波長領域」を中心波長６４０ｎｍ程度の色ないしは光としても良く
、「Ｇ」又は「Ｇ波長領域」を中心波長５３０ｎｍ程度の色ないしは光としても良く、「Ｂ」又は「Ｂ波長領域」を中心波長４３５ｎｍ程度の色ないしは光などとしても良い。

【0046】

なお、「Ｒ」又は「Ｒ波長領域」を波長範囲６２５ｎｍから７４０ｎｍ程度の色ないしは光としても良く、「Ｇ」又は「Ｇ波長領域」を波長範囲５００ｎｍから５６５ｎｍ程度の色ないしは光としても良く、「Ｂ」又は「Ｂ波長領域」を波長範囲４５０ｎｍから４８５ｎｍ程度の色ないしは光などとしても良い。

【0047】

なお、「Ｒ」又は「Ｒ波長領域」を、波長範囲５７０ｎｍから７５０ｎｍ程度の色ないしは光としても良く、「Ｇ」又は「Ｇ波長領域」を、波長範囲４８０ｎｍから５７０ｎｍ程度の色ないしは光としても良く、「Ｂ」又は「Ｂ波長領域」を、波長範囲４００ｎｍから４８０ｎｍ程度の色ないしは光などとしてもよい。

【0048】

このように、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｒ波長領域」、「Ｇ波長領域」及び「Ｂ波長領域」の厳密な区別は困難であり、場合により変動し、重なりの度合いも変動し得る。なお、光と光線は同じものを意味する。

【0049】

また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、更に前記照射部は、更に前記異なる波長強度分布を有する赤外線を、ＬＥＤ（発光ダイオード）又は赤外線ＬＥＤ及びＬＤ（レーザダイオード）又は赤外線ＬＤのいずれか一又は複数が放射する赤外線により生成する構成を開示する。

【0050】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーないしＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーないしＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）イメージセンサーなどの固体撮像素子、ないしは、イメージディセクタないしアイコノスコープないしイメージオルシコンないしビジコンないしサチコンないしプランビコンないしニュービコンないしニューコスビコンないしカルニコンないしトリニコンないしＨＡＲＰ（Ｈｉｇｈ−ｇａｉｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｒｕｓｈｉｎｇ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ
Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ないし磁気フォーカス型イメージインテンシファイアないしは電場フォーカス型イメージインテンシファイアないしマイクロチャンネルプレートなどの撮像管ないし撮像板、ないしは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ボロメーターなどのボロメーター系撮影素子、ないしは、焦電系撮影素子などによる構成を開示する。

【0051】

撮像素子は、ＳｉないしはＧｅなどの単元素系ないしはＳｉＧｅないしはＩｎＡｓないしはＩｎＳｂないしはＰｂＳないしはＰｂＳｅないしはＩｎＧａＡｓないしはＨｇＣｄＴｅなど化合物系を用いた固体撮像素子などにより構成されることが好ましい。

【0052】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、レンズ、絞り、フィルタなどによる構成を開示する。

【0053】

なお、表色設定とは、画像を表示する際、画像の明度をどのような色により表色するかを予め設定しておくことである。表色設定は、例えば、画像情報又は画像信号の伝送のタイミングで設定することや、基準トリガーに逐次的に画像情報又は画像信号を対応させることにより設定することが出来る。また、表色情報又は表色設定信号を別途生成することで設定することや、画像情報又は画像信号に表色情報又は表色設定信号を重畳させることにより設定することや、メモリにおける番地で設定することや、信号処理おけるラベル付けやフラッグ付けにより設定すること等により行うことも出来る。

【0054】

また、本発明のさらに別の側面として、照射部、撮像部、表色設定部及び制御処理部を備え、前記撮像部は、撮像動作開始信号を前記制御処理部に送り、前記制御処理部は、前記撮像動作開始信号を基に、照射動作開始指示信号を前記照射部に送り、更に表色設定動作開始指示信号を前記表色設定部に送り、前記照射部は、前記照射動作開始指示信号を基に、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成して前記表色設定部に送り、前記表色設定部は、前記表色設定動作開始指示信号を基に、前記形成された画像情報が表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0055】

なお、本発明の各側面において、情報とは、事物や物事の内容又は様子、及び、その知らせである。情報は、信号により伝えられることが好ましい。そのため、情報と信号は同じものを意味する場合がある。

【0056】

また、本発明のさらに別の側面として、照射部、撮像部、表色設定部及び制御処理部を備え、前記制御処理部は、照射動作開始指示信号を前記照射部に送り、更に撮像動作開始指示信号を前記撮像部に送り、更に表色設定動作開始指示信号を前記表色設定部に送り、前記照射部は、前記照射動作開始指示信号を基に、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記撮像部は、前記撮像動作開始指示信号を基に、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成して前記表色設定部に送り、前記表色設定部は、前記表色設定動作開始指示信号を基に、前記形成された画像情報が表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0057】

また、本発明のさらに別の側面として、更に照射部、撮像部、表色設定部及び制御処理部を備え、前記照射部は、照射動作開始信号を制御処理部に送り、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記制御処理部は、前記照射動作開始信号を基に、撮像動作開始指示信号を前記撮像部に送り、更に表色設定動作開始指示信号を前記表色設定部に送り、前記撮像部は、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成して前記表色設定部に送り、前記表色設定部は、前記表色設定動作開始指示信号を基に、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0058】

また、本発明のさらに別の側面として、更に照射部、撮像部、表色設定部及び制御処理部を備え、前記表色設定部は、表色設定動作開始信号を前記制御処理部に送り、前記制御処理部は、前記表色設定動作開始信号を基に、照射動作開始指示信号を前記照射部に送り、更に撮像動作開始指示信号を前記撮像部に送り、前記照射部は、前記照射動作開始指示信号を基に、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記撮像部は、前記撮像動作開始指示信号を基に、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成して前記表色設定部に送り、前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0059】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に表示部を備え、前記制御処理部は、更に表示動作開始指示信号を前記表示部に送り、前記表示部は、前
記表示動作開始指示信号を基に、前記表色情報が設定された画像情報の表わす画像のそれぞれを前記表色情報に従って表色して表示する構成を開示する。

【0060】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に画像保存部を備え、前記制御処理部は、更に画像保存動作開始指示信号を前記画像保存部に送り、前記画像保存部は、前記画像保存動作開始指示信号を基に、前記表色情報が設定された画像情報を保存する構成を開示する。

【0061】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記画像保存部は、前記画像保存部に保存された前記表色情報が設定された画像情報を、前記画像保存動作開始指示信号を基に前記表示部に送り、前記表示部は、前記表示動作開始指示信号を基に、前記表色情報が設定された画像情報及び前記画像保存部に保存された前記表色情報が設定された画像情報のいずれか一又は両方である表色情報が設定された画像情報の表わす画像を前記表色情報に従って表色して表示する構成を開示する。

【0062】

本発明の別の側面においては、上記いずれかの側面において、更に分離照射部は、照射動作開始指示信号を受けたことを、照射動作開始指示信号を送った側に伝えることが好ましい。

【0063】

本発明の別の側面においては、上記いずれかの側面において、更に撮像部は、撮像動作開始指示信号を受けたことを、撮像動作開始指示信号を送った側に伝えることが好ましい。

【0064】

本発明の別の側面においては、上記いずれかの側面において、更に表色指定部は、表色設定動作開始指示信号を受けたことを、表色設定動作開始指示信号を送った側に伝えることが好ましい。

【0065】

本発明の別の側面においては、上記いずれかの側面において、更に制御処理部は、撮像動作開始信号を受けたことを撮像部に伝えることが好ましい。

【0066】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射動作開始指示信号、前記撮像動作開始信号及び前記表色設定動作開始指示信号のいずれか一又は複数を赤外線により送ることが好ましい。

【0067】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射動作開始指示信号、前記撮像動作開始指示信号及び前記表色設定動作開始指示信号のいずれか一又は複数を赤外線により送ることが好ましい。

【0068】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射動作開始信号、前記撮像動作開始指示信号及び前記表色設定動作開始指示信号のいずれか一又は複数を赤外線により送ることが好ましい。

【0069】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射動作開始指示信号、前記撮像動作開始指示信号及び前記表色設定動作開始信号のいずれか一又は複数を赤外線により送ることが好ましい。

【0070】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記表示動作開始指示信号及び画像保存動作開始指示信号のいずれか一又は複数を赤外線により送る構成を開示する。

【0071】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に各種動作開
始信号及び各種動作開始指示信号のいずれか一又は複数を無線により送ることが好ましい。

【0072】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射部は、前記照射動作開始信号を前記異なる波長強度分布を有する赤外線のいずれか一又は複数に重畳させることが好ましい。

【0073】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、更に波長検出部を備え、前記波長検出部は、前記異なる波長強度分布を有する赤外線のいずれか一又は複数の波長、及びまたは、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線のいずれか一又は複数の波長を計測し、前記照射部の動作の状態を検知することが好ましい。

【0074】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像部は、更に情報生成部を備え、前記撮像動作開始信号及び前記画像情報からコンポジット信号及びまたはコンポーネント信号を生成することが好ましい。

【0075】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記制御処理部は、更に情報分離部を備え、前記コンポジット信号及びまたはコンポーネント信号を前記撮像動作開始信号及び前記画像情報のいずれか一又は複数に分離することが好ましい。なお、コンポーネント信号は、画像を構成する輝度信号、同期信号、色信号をそれぞれ分解して扱えるようにした映像信号又は画像情報であり、コンポジット信号は、映像を構成する輝度信号、色信号、同期信号を合成し、信号線１本でも扱えるようにした複合同期信号又は画像情報である。

【0076】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に画像変換部を備え、前記画像変換部は、前記表色情報が設定された画像情報及び前記画像保存部に保存された前記表色情報が設定された画像情報のいずれか一又は複数に、加算、減算、乗算および除算のいずれかの四則演算、指数関数、対数関数および任意関数のいずれか一又は複数を用いた演算を適用して変換された画像情報又は画像を形成する構成を開示する。

【0077】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、撮像動作開始信号を生成し、更に情報生成部を備え、前記情報生成部は、前記撮像動作開始信号及び前記画像情報を分離可能に合成した合成情報を生成する構成を開示する。

【0078】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、前記制御処理部は、更に情報分離部を備え、前記情報分離部は、前記合成情報から前記撮像動作開始信号及び前記画像情報のいずれか一又は複数を分離する構成を開示する。

【0079】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報に設定し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報以外の前記形成された画像情報に設定する構成を開示する。

【0080】

また、本発明のさらに別の側面として、分離部、撮像部及び表色設定部を備え、前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、前記撮像部は、それぞれの前記赤外線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長
強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報に設定し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報以外の前記形成された画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0081】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、前記表色設定部は、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する第１赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報に設定し、波長範囲又は中心波長が前記第１赤外線の次に短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮像された第２画像を「Ｇ」により表色するための表色情報を、前記第２画像を表す画像情報に設定し、前記第１画像及び前記第２画像以外の前記撮像された第３画像を「Ｂ」により表色するための表色情報を、前記第３画像を表す画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0082】

また、本発明のさらに別の側面として、分離部、撮像部及び表色設定部を備え、前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記撮像部は、それぞれの前記異なる波長強度分布を有する光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報に設定し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、前記第１画像を表す画像情報以外の前記形成された画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0083】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、前記表色設定部は、前記撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する第１赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報に設定し、「Ｇ波長領域」を有する可視光線及び前記第１赤外線に最も近接した波長強度分布を有する赤外線により撮像された第２画像を「Ｇ」により表色するための表色情報を、前記第２画像を表す画像情報に設定し、前記第１画像及び前記第２画像以外の前記撮像された第３画像を「Ｂ」により表色するための表色情報を、前記第３画像を表す画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を開示する。

【0084】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｒ」により表色し、第２画像を「Ｂ」により表色し、第３画像を「Ｇ」により表色することが好ましい。

【0085】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｇ」により表色し、第２画像を「Ｂ」により表色し、第３画像を「Ｒ」により表色してもよい。

【0086】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｇ」により表色し、第２画像を「Ｒ」により表色し、第３画像を「Ｂ」により表色してもよい。

【0087】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｂ」により表色し、第２画像を「Ｒ」により表色し、第３画像を「Ｇ」により表色してもよい。

【0088】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｂ」により表色し、第２画像を「Ｇ」により表色し、第３画像を「Ｒ」により表色してもよい。

【0089】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に、前記所定のカラーを「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」の単色あるいは原色のいずれか一又は複数、あるいは、適当な異なる単色または原色、更にそれらの組み合わせとすることが好ましい。

【0090】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記分離部を、異なる透過波長強度分布または異なる反射波長強度分布を有する一又は複数のバンドパスフィルタ、一又は複数のダイクロイックプレートフィルタ、一又は複数のダイクロイックプリズムフィルタのいずれか一又は複数などを用いて構成することが好ましい。

【0091】

なお、ダイクロイックプリズムにより構成される３板用フィルタとしては、三つのプリズムを備え、第１と２ダイクロイックプリズムからそれぞれ２回の内面反射で出射させる複合プリズム（いわゆるフィリップスタイプのダイクロイックプリズム）、三つのプリズムを備え、第１ダイクロイックプリズムから２回の内面反射で出射させ第２ダイクロイックプリズムから１回の内面反射で出射させる複合プリズム（いわゆるソニータイプのダイクロイックプリズム）、三つの直角三角柱と一つの二等辺三角柱とを備え、正三角柱状複合プリズム（いわゆるカスケードタイプのダイクロイックプリズム）、四つの直角二等辺三角柱を備え、Ｘ状の接合面を有する正四角柱状複合プリズム（いわゆるクロスダイクロイックプリズム、あるいは、Ｘキューブ）、二つの三角錐と二つの四角錐とを備え、Ｚ状の辺と接合面とを有し３次元の光路を有する立方体状複合プリズム（いわゆるＺキューブ）などがある。

【0092】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記分離部をガラスフィルタ、プラスチックフィルタ、液晶フィルタなどを用いて構成することが好ましい。

【0093】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、複数の画素を備え、前記分離部は、前記複数の画素のそれぞれに被着して成る構成を開示する。

【0094】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記バンドパスプレートフィルタがレンズ形状であることが好ましい。

【0095】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記ダイクロイックプリズムフィルタの入射口をレンズ形状にすることが好ましい。

【0096】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部が複数の撮像部を備え、前記複数の撮像部の動作の開始を同期させることが好ましい。

【0097】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記複数の撮像部の動作の開始をＧｅｎｌｏｃｋ又はそれに準ずる手段により同期させることが好ましい。

【0098】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に紫外線、可視光線及び赤外線のいずれか一又は複数をカットして撮影することが好ましい。

【0099】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に表示部を備え
、前記表示部は、前記表色情報が設定された画像情報の表わす画像のそれぞれを前記表色情報に従って表色して表示する構成を開示する。

【0100】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表示部は、前記表色情報が設定された画像情報の表わす画像のそれぞれを前記表色情報に従って表色して時間をずらして表示することが好ましい。

【0101】

本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、画像撮影装置は、更に前記表示部が、前記異なる画像を連続表示しカラー画像を表示する構成を開示する。

【0102】

本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、画像撮影装置は、更に前記表示部が、前記異なる画像を加法混色しカラー画像を表示する構成を開示する。

【0103】

本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、画像撮影装置は、更に前記表示部が、前記異なる画像を減法混色しカラー画像を表示する構成を開示する。

【0104】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、画像撮影装置は、更に前記表示部がブラウン管モニターや液晶モニターなどの発光型表示装置、透過型表示装置又は反射型表示装置、あるいは、印刷物などで構成されることが好ましい。

【0105】

なお、一般に、表示部であるブラウン管モニターや液晶モニターは、表色情報が設定された画像情報により、被写体の画像を、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を用い加法混色によりカラー画像を表示することが好ましい。

【0106】

また、印刷による表示は、表色情報が設定された画像情報により、被写体の画像を、「Ｃ」、「Ｍ」及び「Ｙ」を用い減法混色によりカラー画像を表示することが好ましい。

【0107】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に画像保存部を備え、前記画像保存部は、前記表色情報が設定された画像情報を保存する構成を開示する。

【0108】

なお、前記画像保存部は、ビデオデコーダ、ビデオエンコーダ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＣＰＬＤ、ＤＳＰ、ＳＤＲＡＭ、フィールドメモリ、フレームメモリや、ＳＡＭＰＬＥ＆ＨＯＬＤ回路、ラッチ回路などを用いて構成することが好ましい。

【0109】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記照射部は、前記赤外線のそれぞれを、位相差を付けて強度変調して前記被写体に照射する構成を開示する。

【0110】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記照射部は、前記赤外線のそれぞれを異なる周波数で強度変調して前記被写体に照射する構成を開示する。

【0111】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記照射部は、前記赤外線のそれぞれを実質的に異なる時間範囲に前記被写体に照射する構成を開示する。

【0112】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、ＬＥＤ及びＬＤのいずれか一又は複数を点滅させることにより強度変調することが好ましい。

【0113】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、ＬＥＤ及びＬＤのいずれか一又は複数をパルス的に発光させることにより強度変調することが好ましい。

【0114】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、矩形波、サイン波、コサイン波、三角波、鋸波などのような波形、それらの合成波、デューティー比やバイアスを持ったそれらの波形、合成波などの波形状に強度変調されることが好ましい。

【0115】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、開閉スリットやチョッパーで強度変調して被写体に照射することが好ましい。

【0116】

本発明のさらに別の側面としては、更に異なる波長強度分布を有する赤外線のそれぞれの単一のパルス赤外線照射に時間差を付けることにより位相差を付けて強度変調された異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射することが好ましい。

【0117】

本発明のさらに別の側面としては、更に異なる波長強度分布を有する赤外線のそれぞれの複数のパルス赤外線照射に時間差を付けることにより位相差を付けて強度変調された異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射することが好ましい。

【0118】

本発明のさらに別の側面としては、更に異なる波長強度分布を有しかつ位相差を付けて強度変調された異なる波長強度分布を有する赤外線の異なる位相の差が、０．１秒以下であることが好ましい。

【0119】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、赤外線ＬＥＤ及び又は赤外線ランプと赤外線フィルタにより形成することが好ましい。

【0120】

なお、赤外線フィルタとしては、各種透過波長帯を有する赤外線バンドパスフィルタ、赤外線長波長透過フィルタと赤外線短波長透過フィルタの組み合わせなどがある。

【0121】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に異なる波長強度分布を有する赤外線を、赤外線ＬＥＤ及び又は赤外線ＬＤを波長変調や偏光変調することにより形成することが好ましい。なお、波長変調や偏光変調は、電磁的に行うことが好ましい。

【0122】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に赤外線ＬＥＤ及び又は赤外線ＬＤが７５０ｎｍ程度から１２００ｎｍ程度の波長範囲の中の波長範囲で発光することが好ましい。

【0123】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に赤外線ＬＥＤ及び又は赤外線ＬＤが７５０ｎｍ程度から１２００ｎｍ程度の波長範囲の中の中心波長で発光することが好ましい。

【0124】

なお、本発明のさらに別の側面としては、異なる波長強度分布を有する赤外線を、複数の赤外線光源により発せられることが好ましい。

【0125】

なお、本発明のさらに別の側面としては、異なる波長強度分布を有する赤外線は、一つ以
上の赤外線光源を複数に分割して発せられることが好ましい。

【0126】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作と前記撮像部の動作とが同期して開始することが好ましい。

【0127】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作と前記撮像部の動作と前記表色設定部の動作とが同期して開始することが好ましい。

【0128】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作及び前記撮像部の動作が所定の時間間隔で開始することが好ましい。

【0129】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作、前記撮像部の動作及び前記表色設定部の動作が所定の時間間隔で開始することが好ましい。

【0130】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記撮像部は、前記被写体に反射された異なる周波数で強度変調された異なる波長強度分布を有する赤外線のそれぞれを検波して分離して撮像する構成を開示する。

【0131】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作及び前記撮像部の動作が１０Ｈｚ以上の周波数で定期的に開始することが好ましい。

【0132】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作、前記撮像部の動作及び前記表色設定部の動作が１０Ｈｚ以上の周波数で定期的に開始することが好ましい。これは、１０Ｈｚ以上の周波数で異なる画像を連続表示すれば人の目にはほぼカラー静止画像ないしはカラー動画に見えるからである。

【0133】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記表示部は、前記表色情報が設定された画像情報及び前記画像保存部に保存された前記表色情報が設定された画像情報のいずれか一方又は両方である表色情報が設定された画像情報の表わす画像を前記表色情報に従って表色して表示する構成を開示する。

【0134】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記表示部は、前記表色情報が設定された画像情報が表わす画像それぞれを前記表色情報に従って表色して、同時に表示する構成を開示する。

【0135】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作、前記撮像部の動作、前記表色設定部の動作及び前記保存部の動作が同期して開始することが好ましい。

【0136】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部の動作、前記撮像部の動作、前記表色設定部の動作及び前記保存部の動作が所定の時間間隔で開始することが好ましい。

【0137】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部、前記撮像部、前記制御処理部、前記表色設定部、前記画像保存部、前記画像変換部及び前記画像表示部のいずれか一又は複数が１体化されていることが好ましい。

【0138】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記制御処理部、前記照射部、前記撮像部、前記表色設定部、前記画像保存部、前記画像変換部及び前記
画像表示部のいずれか一又は複数がオンチップ化されていることが好ましい。

【0139】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部、前記撮像部、前記制御処理部、前記表色設定部、前記画像保存部、前記画像変換部及び前記画像表示部のいずれか一又は複数は、更に濃度調整部を備え、前記濃度調整部は、前記表色情報が設定された画像情報、前記画像保存部に保存された前記表色情報が設定された画像情報及び前記変換された画像情報のいずれか一又は複数の表色の明度若しくは濃度、コントラスト及びガンマー補正のパラメータのいずれか一又は複数を調整することが好ましい。

【0140】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記表色設定部又は前記制御処理部は、ＲＧＢビデオ信号、ＮＴＳＣビデオ信号、ＰＡＬビデオ信号、ＳＥＣＡＭビデオ信号、その他のコンポジット映像信号、ＹＣ分離信号、Ｓビデオ信号、ＳＤＩ信号、その他のコンポーネント映像信号、ＭＰＥＧ系デジタル映像信号、イーサーネット映像信号及びその他のデジタル映像信号などのいずれか一又は複数を出力する信号出力部を備えることが好ましい。

【0141】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記照射部、前記撮像部、前記表色設定部及び前記制御処理部のいずれか一又は複数は、ＲＧＢビデオ信号、ＮＴＳＣビデオ信号、ＰＡＬビデオ信号、ＳＥＣＡＭビデオ信号、その他のコンポジット映像信号、ＹＣ分離信号、Ｓビデオ信号、ＳＤＩ信号、その他のコンポーネント映像信号、ＭＰＥＧ系デジタル映像信号、イーサーネット映像信号及びその他のデジタル映像信号などのいずれか一又は複数を出力することが好ましい。

【0142】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、前記被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、前記形成された画像情報の表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色することを特徴とする画像撮影方法を開示する。

【0143】

また、本発明のさらに別の側面として、更に、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色することを開示する。

【0144】

また、本発明のさらに別の側面として、更に、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する第１赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、波長範囲又は中心波長が前記第１赤外線の次に短波長側にある波長強度分布を有する第２赤外線により撮影された第２画像を「Ｇ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｂ」以外により表色することを開示する。

【0145】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第２画像を「Ｂ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の画像を「Ｇ」により表色することが好ましい。

【0146】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に、前記異なる単色を「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれか一又は複数、あるいは、適当な異なる単色または原色、更にそれらの組み合わせとすることが好ましい。

【0147】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第１画像を「Ｒ」により表色し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれか一又は複数、あるいは、適当な異なる単色または原色、更にそれらの組み合わせにより表色することが好ましい。

【0148】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に、前記異なる単色または原色を「Ｃ」、「Ｍ」及び「Ｙ」のいずれか一又は複数、あるいは、適当な異なる単色または原色、更にそれらの組み合わせとすることが好ましい。

【0149】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表色された画像を、加法混色した適当な２単色、２原色又は「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれか二つのよるカラー画像を形成することが好ましい。

【0150】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表色された画像を、減法混色した適当な２単色、２原色又は「Ｃ」、「Ｍ」及び「Ｙ」のいずれか二つのよるカラー画像を形成することが好ましい。

【0151】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表色された画像を加法混色した適当な３単色、３原色又は「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」によるカラー画像を形成することが好ましい。

【0152】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表色された画像を減法混色した適当な３単色、３原色又は「Ｃ」、「Ｍ」及び「Ｙ」によるカラー画像を形成することが好ましい。

【0153】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記ＲＧＢカラー画像をＲＧＢＢカラー、インデックスカラー、ＣＭＹカラー、ＣＭＹＫカラー又はその他の別種のカラー表示による変換カラー画像に変換することが好ましい。

【0154】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記画像に、加算、減算、乗算及び除算のいずれかの四則演算、指数関数、対数関数及び任意関数のいずれか一又は複数を用いた演算を適用して変換された画像を形成することが好ましい。

【0155】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記撮影された画像、前記撮像された画像、２単色又は２原色カラー画像、３単色又は３原色カラー画像、ＲＧＢカラー画像、ＣＭＹカラー画像、変換された画像及び変換カラー画像のいずれか一又は複数を保存することが好ましい。

【0156】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記撮影された画像、前記撮像された画像、２単色又は２原色カラー画像、３単色又は３原色カラー画像、ＲＧＢカラー画像、ＣＭＹカラー画像、変換された画像及び変換カラー画像のいずれか一又は複数を表示することが好ましい。

【0157】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記表色された画像、２単色又は２原色カラー画像、３単色又は３原色カラー画像、ＲＧＢカラー画像、変換された画像及び変換カラー画像のいずれか一又は複数のカラーのカラーバランス、色相、明度又は濃度、コントラスト及びガンマー補正のパラメータのいずれか一又は複数をそれぞれ調整することが好ましい。

【0158】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に二つ、三つ
又は四つ以上の異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射することが好ましい。

【0159】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する赤外線のそれぞれを、位相差を付けて強度変調して前記被写体に照射することを開示する。

【0160】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する赤外線のそれぞれを異なる周波数で強度変調して前記被写体に照射することを開示する。

【0161】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する赤外線を異なる時間範囲に前記被写体に照射することを開示する。すなわち、それぞれの赤外線は実質的に同時に照射されないのが好ましい。

【0162】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作とを同期して開始することが好ましい。

【0163】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作と、前記表色の実行とを同期して開始することが好ましい。

【0164】

また、本発明のさらに別の側面として、被写体からの赤外線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により前記被写体の画像を撮像し、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色することを特徴とする画像撮影方法を開示する。

【0165】

また、本発明のさらに別の側面として、前記撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する第１赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、波長範囲又は中心波長が前記第１赤外線の次に短波長側にある波長強度分布を有する第２赤外線により撮影された第２画像を「Ｇ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の画像を「Ｂ」により表色する画像撮影方法を開示する。

【0166】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記第２画像を「Ｂ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の画像を「Ｇ」により表色することが好ましい。

【0167】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に一つの波長強度分布を有する赤外線、二つ又は三つ以上の異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射することが好ましい。

【0168】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作とを同期して開始することが好ましい。

【0169】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作と、前記表色の実行とを同期して開始することが好ましい。

【0170】

また、本発明のさらに別の側面として、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの光線により前記被写体の画像を撮像し、前記撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ
波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、前記第１画像以外の前記撮像された画像を前記「Ｒ」以外により表色することを特徴とする画像撮影方法を開示する。

【0171】

また、本発明のさらに別の側面として、前記撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する第１赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、「Ｇ波長領域」を有する可視光線及び前記第１赤外線に近い波長強度分布を有する第２赤外線により撮像された第２画像を「Ｇ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の画像を「Ｂ」により表色することを特徴とする画像撮影方法を開示する。

【0172】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記第２画像を「Ｂ」により表色し、前記第１画像及び前記第２画像以外の画像を「Ｇ」により表色することが好ましい。

【0173】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に一つ、二つ又は三つ以上の異なる波長強度分布を有する光線を被写体に照射することが好ましい。

【0174】

また本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する光線を、位相差を付けて強度変調して前記被写体に照射することを開示する。

【0175】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する光線のそれぞれを異なる周波数で強度変調して前記被写体に照射することを開示する。

【0176】

また、本発明のさらに別の側面として、上記いずれかの側面において、更に前記異なる波長強度分布を有する光線を異なる時間範囲に前記被写体に照射することを開示する。すなわち、それぞれの赤外線は実質的に同時に照射されないのが好ましい。

【0177】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作とを同期して開始することが好ましい。

【0178】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に前記照射の動作と、前記撮像の動作と、前記表色の実行とを同期して開始することが好ましい。

【0179】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像された画像を表色して表示することが好ましい。

【0180】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像された画像を保存することが好ましい。

【0181】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像された画像及び前記保存された画像のいずれか一方又は両方を表色して表示することが好ましい。

【0182】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像された画像及び前記保存された画像のいずれか一方又は両方を表色して同時に表示することが好ましい。

【0183】

また、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、前記撮像された画像及び前記保存された画像のいずれか一方又は両方を表色して異なった時間範囲に表示することが好ましい。

【0184】

なお、本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に被写体からの光線が、被写体により反射された光線、被写体を透過した光線又は被写体から放射された光線のいずれか一方又は複数であることが好ましい。

【0185】

なお、一般に、光線又は光は、紫外線、可視光線及び赤外線のいずれか一又は複数から成る。

【0186】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に紫外線、可視光線及び赤外線のいずれか一又は複数を用いることが好ましい。

【0187】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に太陽光線を用いることが好ましい。

【0188】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に月からの光線を用いることが好ましい。

【0189】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に星や星雲など宇宙からの光線を用いることが好ましい。

【0190】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に白熱灯光線を用いることが好ましい。

【0191】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に蛍光灯光線を用いることが好ましい。

【0192】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に紫外線ないしは可視光線ないしは赤外線をバイアス光として用いることが好ましい。

【0193】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中に前記撮像部であるカラーＣＣＤカメラを用い、夜間に前記撮像部であるモノクロＣＣＤカメラを用いるよう切り替えることが好ましい。なお、切り替えは光検出素子、照度計、太陽電池などにより明るさを計測することに基づいて行われることが好ましい。

【0194】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中と夜間ともに前記撮像部であるモノクロＣＣＤカメラを用いることが好ましい。

【0195】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中と夜間ともに前記撮像部であるカラーＣＣＤカメラを用いることが好ましい。

【0196】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、夜間には赤外線照明を用いて前記撮像部であるカラーＣＣＤカメラを用いることが好ましい。

【0197】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中に前記撮像部であるカラーＣＭＯＳカメラを用い、夜間に前記撮像部であるモノクロＣＭＯＳカメラを用いるよう切り替えることが好ましい。なお、切り替えは光検出素子、照度計や太陽電池などにより明るさを計測することに基づいて行われることが好ましい。

【0198】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中と夜間ともに前記撮像部であるモノクロＣＭＯＳカメラを用いることが好ましい。

【0199】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中と夜間ともに前記撮像部であるカラーＣＭＯＳカメラを用いることが好ましい。

【0200】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に日中に赤外線カットフィルタを用い、夜間に赤外線カットフィルタを用いないよう切り替えることが好ましい。なお、切り替えは光検出素子、照度計や太陽電池などにより明るさを計測することに基づいて行われることが好ましい。

【0201】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更にカラー前記撮像部であるＣＣＤないしは前記撮像部であるカラーＣＭＯＳカメラの場合は、ＮＴＳＣビデオ信号のようにＲＧＢ成分を一つにまとめて１画像とすることが好ましい。

【0202】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に暗視カメラなどの監視ないしはセキュリティー用に用いることが好ましい。

【0203】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に暗視ゴーグルないしは暗視眼鏡として用いることが好ましい。

【0204】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に、カラー画像表示を白黒画像表示で行ってもよい。

【0205】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に複数の照射部を複数個所に固定設置し、持ち運び可能に一体化した撮像部と表色設定部により画像撮影を行ってもよい。この場合、照射部は独立したもののようにも見えるが、本発明による画像撮影のためには、別途、撮像部、表色設定部、制御処理部などが必要である。

【0206】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に照射部、撮像部、表色設定部、制御処理部などを天井などの屋内や、自動車、電車、船舶や飛行機などの車内、船内や機内などに設置してもよい。

【0207】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に照射部、撮像部、表色設定部、制御処理部などを街灯や看板や信号機などに用いるような柱に設置してもよい。

【0208】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に照射部、撮像部、表色設定部、制御処理部などを家屋やビルなどの建造物に設置してもよい。

【0209】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、更に照射部、撮像部、表色設定部、制御処理部などを蛍光灯に内蔵させてもよい。

【0210】

本発明のさらに別の側面としては、所定の波長強度分布を有する赤外線を反射する被着性部材を備える被写体に赤外線を照射し、前記被写体により反射された赤外線を撮像することにより前記被写体のカラー画像を得ることが好ましい。

【0211】

本発明のさらに別の側面としては、上記いずれかの側面において、所定の波長強度分布を有する赤外線を反射する被着性部材を備える被写体に赤外線を照射し、前記被写体により
反射された赤外線を撮像することにより可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似した前記被写体のカラー画像を得ることが好ましい。

【0212】

本発明のさらに別の側面として、照射部、分離部、撮像部及び表色設定部を備え、前記照射部は、赤外線を被写体に照射し、前記分離部は、前記被写体により反射された赤外線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、前記撮像部は、それぞれの前記赤外線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像それぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を提供する。

【0213】

本発明のさらに別の側面として、分離部、撮像部及び表色設定部を備え、前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記撮像部は、それぞれの前記異なる波長強度分布を有する光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記形成された画像情報が表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色するための表色情報を前記画像情報に設定することを特徴とする画像撮影装置を提供する。

【0214】

本発明のさらに別の側面として、被写体からの赤外線を異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、前記形成された画像情報の表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色することを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0215】

本発明のさらに別の側面として、赤外線を被写体に照射し、前記被写体により反射された赤外線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、前記形成された画像情報の表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色することを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0216】

本発明のさらに別の側面として、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により前記被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、前記形成された画像情報の表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色することを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0217】

本発明のさらに別の側面として、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記異なる波長強度分布を有するそれぞれの光線により前記被写体の画像を撮像し、前記撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、「Ｂ波長領域」を有する可視光線及び前記「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線の次に近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第２画像を「Ｂ」により表色し、前記第１画像および前記第２画像以外の前記撮像された画像を「Ｇ」により表色することを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0218】

本発明のさらに別の側面として、可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似したカラー画像を、前記被写体からの赤外線により撮像された画像より得ることを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0219】

本発明のさらに別の側面として、可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似したカラー画像を、前記被写体に赤外線を照射して前記被写体により反射された赤外線により撮像された画像より得ることを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0220】

本発明のさらに別の側面として、可視光域の白色光下における人の肌のカラーと同一又は近似したカラー画像を、前記人の肌に赤外線を照射して前記人の肌により反射された赤外線により撮像された画像より得ることを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0221】

本発明のさらに別の側面として、更に前記撮像部がシリコンイメージセンサーを備え、可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似したカラー画像を、前記被写体からの赤外線により撮像された画像より得ることを特徴とする画像撮影装置を提供する。

【0222】

本発明のさらに別の側面として、更に前記撮像部がシリコンイメージセンサーを備え、可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似したカラー画像を、前記被写体に赤外線を照射し、前記被写体により反射された赤外線により撮像された画像より得ることを特徴とする画像撮影装置を提供する。

【0223】

本発明のさらに別の側面として、分離部、撮像部及び表色設定部を備え、前記分離部は、被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、前記撮像部は、更にシリコンイメージセンサーを備え、それぞれの前記異なる波長強度分布を有する光線により前記被写体の画像を撮像して画像情報を形成し、前記表色設定部は、前記撮像された画像のうち、最も可視光域に近い波長分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、前記第１画像の撮像に用いた赤外線の波長分布の次に可視光域に近い波長分布を有する赤外線により撮像された第２画像を「Ｂ」により表色し、前記第２画像の撮像に用いた赤外線の波長分布の次に可視光域に近い波長分布を有する赤外線により撮像された第３画像を「Ｇ」により表色し、前記第１画像、前記第２画像および前記第３画像を合成して、可視光域の白色光下における前記被写体のカラーと同一又は近似したカラー画像を得ることを特徴とする画像撮影装置を提供する。

【0224】

本発明のさらに別の側面として、所定の波長強度分布を有する赤外線を反射する被着性部材を備える被写体に赤外線を照射し、前記被写体により反射された赤外線により撮像された画像より前記被写体のカラー画像を得ることを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【0225】

本発明のさらに別の側面として、所定の波長強度分布を有する赤外線を反射する被着性部材を備える被写体に赤外線を照射し、前記被写体により反射された赤外線により撮像された画像より可視光域の白色光下における被写体のカラーと同一又は近似した前記被写体のカラー画像を得ることを特徴とする画像撮影方法を提供する。

【発明の効果】

【0226】

本発明による画像撮影装置および画像撮影方法によれば、赤外線における被写体のより自然なカラー画像を形成することが可能である。また、従来のモノクロ表示ないしはグレースケール表示や単色カラースケール表示あるいは擬似カラースケール表示と比較して、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法により得られるカラー画像は、多くの情報量を有している。このため、１つの効果として、より自然で見え易いカラー画像を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0227】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像撮影装置および画像撮影方法の構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る画像撮影装置の構成の概要図である。

【図3】本発明の別の一実施形態に係る画像撮影装置の構成の概要図である。

【図4】本発明の一実施形態における赤外線と紫外線や可視光線との波長の関係を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態において、それぞれ異なる波長強度分布を有する赤外線を放射する三つの赤外線ＬＥＤを用いた場合の波長強度分布の一例図である。

【図6】本発明の一実施形態において、それぞれ異なる波長強度分布を有する赤外線を放射する三つの赤外線ＬＤを用いた場合の一例図である。

【図7】本発明の別の一実施形態に係る画像撮影装置の構成の概要図である。

【図8】本発明の一実施形態において、分離部により分離され形成された三つの異なる赤外線の波長強度分布の一例図である。

【図9】本発明の一実施形態において、被写体からの光線を分離部により三つの異なる波長強度分布を有する光線に分離した一例図である。

【図10】本発明の一実施形態において、被写体からの光線を分離部により三つの異なる波長強度分布を有する光線に分離した一例図である。

【図11】本発明の一実施形態において、被写体からの光線を分離部により三つの異なる波長強度分布を有する光線に分離した一例図である。

【図12】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１の構成の概要図である。

【図13】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１におけるタイミングチャートである。

【図14】本発明による画像撮影装置および方法の実施例１におけるタイミングチャートである。

【図15】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例２の構成の概要図である。

【図16】本発明による画像撮影装置および方法の実施例２におけるタイミングチャートである。

【図17】本発明による画像撮影装置および方法の実施例２におけるタイミングチャートである。

【図18】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例３の構成の概要図である。

【図19】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例４の構成の概要図である。

【図20】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例４の第１及び２ダイクロイックプレートフィルタの反射特性の一例図である。

【図21】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例５の構成の概要図である。

【図22】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例６の構成の概要図である。

【図23】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例７の構成の概要図である。

【図24】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例８の構成の概要図である。

【図25】本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例９の構成の概要図である。

【図26】本発明の一実施形態に係る実験例１による写真である。

【図27】本発明の一実施形態に係る実験例１による写真である。

【図28】本発明の一実施形態に係る実験例１による写真である。

【図29】本発明の一実施形態に係る実験例２による測定データである。

【図30】本発明の一実施形態に係る実験例２による測定データである。

【図31】本発明の一実施形態に係る実験例３による写真である。

【図32】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１０のフィルタ特性の一例図である。

【図33】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１０のシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【図34】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１０の検出率を表す図である。

【図35】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１１のフィルタ特性の一例図である。

【図36】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１１の検出率を表す図である。

【図37】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１２のフィルタ特性の一例図である。

【図38】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１３のフィルタ特性の一例とシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【図39】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１４のフィルタ特性の一例とシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【図40】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１５のフィルタ特性の一例とシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【図41】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１６のフィルタ特性の一例とシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【図42】本発明の一実施形態における画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１７のフィルタ特性の一例とシリコンイメージセンサーの受光感度を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0228】

本発明に関する実施形態及び例を、図面を参照して、以下に説明する。但し、本発明は以下に説明される内容には限定されない。また、定義が同じ部分には同じ符号を付し、繰り返し説明をしない場合がある。

【0229】

（本発明の概要）
本発明の概要について説明を行う。

【0230】

本発明の一実施形態に係る画像撮影装置は、照射部と撮像部とを備える。照射部は、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射する。ここに「異なる波長強度分布を有する赤外線」とは、互いに異なった波長範囲ないしは中心波長を有する赤外線を意味する。撮像部は、被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により被写体の赤外線画像を撮像する。

【0231】

例えば、照射部が照射する赤外線の有する波長が、λ１、λ２、λ３であるとする。この場合、撮像部は、被写体から反射されλ１の波長を有する赤外線を、ＣＣＤイメージセンサーなどの光イメージを撮像する撮像面に結像させ、撮像面におけるλ１の波長を有する赤外線の面内強度分布を取得する。この面内強度分布をλ１の波長を有する赤外線による被写体の画像又は赤外線画像という。通常、このような面内強度分布は、２次元の分布関数で表現出来る。そこで、２次元上の位置を（ｘ，ｙ）という座標で表わす場合、中心又は重心の位置（ｘ，ｙ）を有する撮像面内のある区画におけるλ１の波長を有する赤外線の強度をＩ１（ｘ，ｙ）と表わすことにする。同様に、撮像部は、被写体から反射されλ２の波長を有する赤外線を撮像面に結像させ、撮像面におけるλ２の波長を有する赤外線の面内強度分布を取得する。位置（ｘ，ｙ）におけるλ２の波長を有する赤外線の強度をＩ２（ｘ，ｙ）と表わす。また、撮像部は、被写体から反射されλ３の波長を有する赤外線を撮像面に結像させ、撮像面におけるλ３の波長を有する赤外線の面内強度分布を取得する。位置（ｘ，ｙ）におけるλ３の波長を有する赤外線の強度をＩ３（ｘ，ｙ）と表わす。

【0232】

Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）及びＩ３（ｘ，ｙ）などは、二次元の配列データなどとして表示することが可能である。このような表現の形式を用いることにより、画像情報を
メモリ中に格納したり、信号として送受信したりすることが可能となる。

【0233】

なお、撮像部は、Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）を同時に取得してもよいし、異なる時に取得してもよい。例えば、波長がλ１、λ２、λ３の赤外線を同時に照射して、それぞれの波長の赤外線をフィルタで分離することでＩ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）を同時に取得できる。また、波長がλ１、λ２、λ３の赤外線を照射する時間をずらすことにより、Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）、Ｉ３（ｘ，ｙ）を異なる時間に順次取得することができる。

【0234】

赤外線画像は、撮像面における無色の赤外線の面内強度分布に対応するので、その強度によって赤外線画像を液晶ディスプレイ装置などの表示装置に表示すると、赤外線の強度に応じたモノクロ、モノカラー又は疑似カラーの画像が表示される。

【0235】

しかし、一般に赤外線の波長が異なると、被写体の赤外線反射率が異なるので、上述のように、複数の異なる波長を有する赤外線を被写体に照射した場合、被写体上の同じ位置であっても、Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）及びＩ３（ｘ，ｙ）の値は、異なることになる。そこで、Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）及びＩ３（ｘ，ｙ）の値のそれぞれを、一定の自然法則に従って、異なる単色の明度／濃度にそれぞれ対応させ、被写体の可視光線下での色を再現し、被写体のカラー画像を得ることが本実施形態の目的の一つである。

【0236】

色の表現方法としては、種々のものが知られている。例えば、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」それぞれの明度により、色を表現する場合、Ｉ１（ｘ，ｙ）の値が「Ｒ」成分の明度に、Ｉ２（ｘ，ｙ）の値が「Ｇ」成分の明度に、Ｉ３（ｘ，ｙ）の値が「Ｂ」成分の明度にそれぞれ比例するとし、適当な比例係数を設定することにより得られた各明度を、加法混色することにより、位置（ｘ，ｙ）の区画での色が決定される。そして、面内に渡る各区画での色を決定することによりカラー画像を得ることができる。

【0237】

より具体的には、例えば、表示画面内のある区画の「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」成分それぞれの明度Ｒ、Ｇ及びＢは、
Ｒ＝αＩ１（ｘ，ｙ） （１）
Ｇ＝βＩ２（ｘ，ｙ） （２）
Ｂ＝γＩ３（ｘ，ｙ） （３）
と表現することが出来る。ここで、α、β、γは、赤外線の強度Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）及びＩ３（ｘ，ｙ）のそれぞれを、Ｒ、Ｇ及びＢそれぞれに換算するための比例係数である。

【0238】

このように、画像情報Ｉ１（ｘ，ｙ）、Ｉ２（ｘ，ｙ）及びＩ３（ｘ，ｙ）に対して、表示画面内のある区画の色を式（１）から（３）で表現することを、式（１）から（３）の表す情報に従って表色すると言う場合があり、α、β及びγを表色情報と言う場合がある。また、式（１）から（３）のＲ、Ｇ及びＢを表色情報が設定された画像情報という場合もある。

【0239】

もちろん、Ｉ１（ｘ，ｙ）の値を「Ｒ」の明度、Ｉ２（ｘ，ｙ）の値を「Ｇ」の明度、Ｉ３（ｘ，ｙ）の値を「Ｂ」の明度に対応させることは、一つの例であり、一般的には、様々な色による表色が可能である。そこで、画像情報を｜Ｉ＞、表色情報をＨ、表色情報を設定された画像情報を｜Ｃ＞とすると、例えば、
｜Ｃ＞＝Ｈ｜Ｉ＞ （４）
ここで、
｜Ｃ＞＝（Ｒ，Ｇ，Ｂ） （５）

【数1】

｜Ｉ＞^Ｔ＝（Ｉ１（ｘ，ｙ），Ｉ２（ｘ，ｙ），Ｉ３（ｘ，ｙ）） （７）として表現することが出来る。なお、ベクトルＶに対して、Ｖ^Ｔは、ベクトルＶの転置ベクトルを表わす。

【0240】

先のＩ１（ｘ，ｙ）の値を「Ｒ」の明度、Ｉ２（ｘ，ｙ）の値を「Ｇ」の明度、Ｉ３（ｘ，ｙ）の値を「Ｂ」の明度に対応させることは、式（６）の右辺の非対角項をゼロにすることに対応する。その場合、
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（α１Ｉ１（ｘ，ｙ），β２Ｉ２（ｘ，ｙ），γ３Ｉ３（ｘ，ｙ））
（８）
＝（αＩ１（ｘ，ｙ），βＩ２（ｘ，ｙ），γＩ３（ｘ，ｙ））
（９）
と表現することが出来る。ここで、式（８）又は（９）は、式（１）から（３）と同じこと別の形で表現している。なお、先に述べたように、一般的には、様々な色による表色が可能であるが、式（６）の右辺の非対角項をゼロにしない場合がそれに相当すると言うことも出来る。

【0241】

なお、上記は、三次元ベクトルと３ｘ３マトリックスによる二次元の画像の表色に関する表式であるが、三次元の画像の表色に対しても同様に記述することが可能である。

【0242】

なお、上述の撮像面内のある区画及び表示画面内のある区画の数やサイズは、様々に設定可能であるが、区画数が多い程、あるいは、サイズが小さい程、画像の解像度又は分解能が良くなる。

【0243】

本発明の一側面においては、画像情報に表色情報を設定することで、画像情報をカラー画像として表示、印刷などによる再現を可能とする。

【0244】

後に述べるように、λ１＜λ２＜λ３とした場合、「Ｒ」の明度を主にＩ１（ｘ，ｙ）の値に依存させる、つまり、式（６）の右辺において、対角項と比較して非対角項を小さくする又はほぼ零にすると、被写体の可視光線下での色がよく再現できるという法則が本願発明者により見出された。

【0245】

なお、表色情報を設定された画像情報の「Ｒ」成分の明度を主にＩ１（ｘ，ｙ）の値に依存させることを、λ１の波長を有する赤外線による画像を「Ｒ」により表色するという場合がある。「Ｇ」成分及び「Ｂ」成分についても同様である。

【0246】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像撮影装置の構成を示す。図１に示すように、画像撮影装置は、照射部１、撮像部２及び表色設定部３を備える。照射部１は、異なる波長強度分布を有する赤外線５を被写体４に照射する。撮像部２は、被写体４により反射された異なる波長強度分布を有する赤外線６それぞれにより被写体４の画像を撮像し、それぞれの画像を表わす画像情報７を形成する。表色設定部３は、形成された画像情報７が表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色するための表色情報を画像情報７に設定する。

【0247】

異なる波長強度分布を有する赤外線５は、それぞれの波長強度分布を有する赤外線が実質的に同時に照射されないように、時間をずらして照射されてもよい。実質的に同時に照射
されないとは、異なる波長強度分布を有する赤外線が同時に照射されることがあっても、その時間の長さは、一つの波長強度分布を有する赤外線が照射される時間の長さよりも短いことをいう。また、異なる波長強度分布を有する赤外線５が同時に照射されてもよい。この場合には、フィルタなどを用いて、反射された異なる波長強度分布を有する赤外線６を分離することが行われる。

【0248】

また、異なる波長強度分布を有する赤外線５が同時に照射されることがあっても、異なる波長強度分布を有する赤外線５のそれぞれを異なる周波数で強度変調して被写体４に照射されてもよい。この場合には、被写体４に反射された異なる周波数で強度変調され異なる波長強度分布を有する赤外線６のそれぞれを検波して分離することにより、反射された異なる波長強度分布を有する赤外線６を分離することが行われる。

【0249】

画像情報７の伝達には、アナログ信号やデジタル信号が用いられる場合があり、それぞれの画像を表わす情報が分離可能に格納され、伝達される。なお、画像の明度情報あるいは輝度情報と明度情報の開始位置あるいは撮像開始時間や画面の垂直同期などの表示タイミングに関する信号情報などが格納される場合がある。また、デジタル信号の場合は、例えば、画像情報７のヘッダ情報に、それぞれの画像を表わす情報の開始位置、サイズを表わす情報などが含まれる場合がある。

【0250】

画像情報７が表わすそれぞれの画像は、反射された赤外線６の強度の分布を示す。このため、画像情報７が表わすそれぞれの画像をディスプレイや印刷などでそのまま表示すると、単色またはモノカラーにて表示されることになる。ここに単色とは一色だけの明度／濃度により表現されることをいう。例えば、反射された赤外線６の強度が強い位置を明るい赤色により表現し、赤外線６の強度が弱い位置を暗い赤色により表現する。この場合、赤色による単色表現が得られる。そこで、画像情報７が表わすそれぞれの画像をどの色の単色により表現するかを示す情報を画像情報７に設定することで、単色のカラー画像を得ることができる。

【0251】

例えば、３つの異なる波長強度分布を有する第１赤外線、第２赤外線、第３赤外線を被写体に照射した結果得られる画像を、それぞれ第１画像、第２画像、第３画像とする。この場合、例えば、第１画像を赤色による単色にて表色し、第２画像を緑色による単色にて表色し、第３画像を青色による単色にて表色することを表わす情報を表色情報と言うことが出来る。

【0252】

また、表色情報には、どの色の単色にて表現するかを指定せずに、画像ごとに異なる色による単色にて表現することを示す場合もある。また、複数の画像を同じ色による単色にて表現することを示す場合もある。例えば、表色情報は、第１画像と第３画像とを同じ色による単色にて表現し、第２画像を異なる色による単色にて表現することを示す場合もある。表色情報の情報内容は後から変更可能である。

【0253】

また、表色設定部３による表色情報を画像情報７に設定することすなわち表色設定は、画像を表示する際、画像の明度をどのような色により表色するかを予め設定しておくことであり、画像情報７の伝送のタイミングで設定することや、画像情報７を基準トリガーに逐次的に対応させることにより設定することや、表色設定信号を別途生成することで設定することや、画像情報７に表色設定情報を重畳させることにより設定することや、メモリにおける番地で設定することや、信号処理おけるラベル付けやフラッグ付けにより設定すること等により行うことが出来る。画像情報７のヘッダ情報の一部として、表色情報を含ませることにより、埋め込みを行うことも出来る。

【0254】

図２は、本発明の別の実施形態に係る画像撮影装置の構成を示す図である。図２に示すよ
うに、本発明は、更に表示部９を備え、表示部９は、表色情報が設定された画像情報８により異なる画像のそれぞれを所定のカラーにより表色して表示しても良い。すなわち、本実施形態に係る画像撮影装置は、上述の実施形態に係る画像撮影装置が、更に表示部９を備えている。表示部９は、画像情報７に表色情報が設定されて形成された画像情報８により画像情報７が表わす画像のそれぞれを表色情報により指定された表現にて表示する。なお、画像情報７が表わす画像が複数ある場合には、同時に表示部９に表示されてもよいし、異なる時間に表示されるようになっていてもよい。異なる時間に表示される場合には、表示時間を短くし、人間には複数の色の画像が別々に表示されていることが認識されないようにするのが好ましい。例えば、一つの画像を２４分の１秒だけ表示し、次の画像を表示する。このように、表示部９が、所定の単色、例えば、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を用いて画像情報８に基づき、異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により撮像された被写体の異なる画像を表色して高速で連続表示すれば、見かけ上、ＲＧＢカラー画像が表示される。

【0255】

また、本実施形態に係る画像撮影装置は、更に画像保存部１０を備えてもよい。この場合、画像保存部１０は、画像情報８を保存しても良い。

【0256】

また、本実施形態に係る画像撮影装置において、表示部９は、画像情報８及び画像保存部１０に保存された画像情報１１のいずれか一又は両方を表示してもよい。この場合、表示される画像は、画像情報８あるいは画像情報１１に設定された表色情報に従って表示する。あるいは、画像情報８に設定された表色情報に従って画像情報１１を表示するなどというように、画像情報に設定された表色情報とは別の表色情報に従って表示してもよい。また、利用者などが新たに設定した表色情報に従って、画像情報８あるいは画像情報１１を表色して表示してもよい。

【0257】

なお、表示部９が、画像情報８及び画像情報１１のいずれか一又は両方から合計三つの画像を同時に表示しても良い。その場合、表示部９が、画像情報に含まれる画像を所定の色、例えば、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を用いて同時に表示すれば、ＲＧＢカラー画像を表示することが出来る。

【0258】

図３は、本発明の別の一実施形態に係る画像撮影装置の構成を示す。図３に示すように、本実施形態に係る画像装置は、照射部１、撮像部２、表色設定部３及び制御処理部１２を備える。撮像部２は、撮像動作開始信号１３を制御処理部１２に送る。制御処理部１２は、撮像動作開始信号１３を基に、照射動作開始指示信号１４を照射部１に送り、更に表色設定動作開始指示信号１５を表色設定部３に送る。照射部１は、照射動作開始指示信号１４を基に、異なる波長強度分布を有する赤外線５を被写体４に照射し、撮像部２は、被写体４により反射された異なる波長強度分布を有する反射赤外線６それぞれによる被写体４の画像を撮像し、更にそれぞれの画像を表わす画像情報７を形成し表色設定部３に送る。表色設定部３は、表色設定動作開始指示信号１５を基に、画像情報７に表色情報を設定する。

【0259】

なお、本実施形態に係る画像装置は、更に表示部９を備えてもよい。この場合、制御処理部１２は、更に表示動作開始指示信号１６を表示部９に送り、表示部９は、表示動作開始指示信号１６を基に、表色情報が設定された画像情報８により表わされる画像のそれぞれを表色情報に従って表色して表示しても良い。

【0260】

なお、本実施形態に係る画像装置は、更に画像保存部１０を備えてもよい。この場合、制御処理部１２は、更に画像保存動作開始指示信号１７を画像保存部１０に送り、画像保存部１０は、画像保存動作開始指示信号１７を基に、画像情報８を保存してもよい。

【0261】

なお、本実施形態に係る画像装置において、更に画像保存部１０は、画像保存部１０に保存された表色情報が設定された画像情報１１を、画像保存動作開始指示信号１７を基に、表示部９に送り、表示部９は、表示動作開始指示信号１６を基に、画像情報８及び画像情報１１のいずれか一又は複数を表色情報に従って、表色して表示してもよい。

【0262】

また、更に表色設定部９は、形成された画像情報が表わす画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報に設定し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報以外の形成された画像情報に設定すると、可視光線による撮影画像に近い表色が可能となる。

【0263】

なお、更に照射部１は、赤外線５のそれぞれを、位相差を付けて強度変調し被写体４に照射すると、動画表示に適した画像情報が形成できる。

【0264】

なお、更に照射部は、赤外線５のそれぞれを異なる周波数で強度変調して被写体４に照射してもよい。

【0265】

また、更に照射部１は、赤外線５のそれぞれが実質的に同時に照射されないように被写体４に赤外線５を照射すると色分離が良くなる。

【0266】

なお、更に表示部９は、表色情報が設定された画像情報８及び画像保存部１０に保存された表色情報が設定された画像情報１１のいずれか複数が表わす画像それぞれを表色情報に従って表色して、同時に表示すると、チラツキが少なくなる。

【0267】

また、更に、異なる単色を「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれか２以上の組み合わせた色としても良い。

【0268】

また、異なる波長強度分布を有する赤外線を被写体に照射し、被写体により反射された異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線による被写体の画像を撮像してそれぞれの画像を表わす画像情報を形成し、形成された画像情報の表わす画像のそれぞれを異なる単色により表色してもよい。

【0269】

なお、更に、撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色してもよい。

【0270】

また、更に、異なる単色を「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれか２以上の組み合わせ色としても良い。

【0271】

図４は、異なる波長強度分布を有する赤外線が、三つの異なる波長分布から成る場合の一例を示す。なお、異なる波長強度分布を有する赤外線は、二つ又は四つ以上の異なる波長強度分布から成っても良い。

【0272】

なお、異なる波長強度分布を有する赤外線は、図４のように、異なる波長強度分布が一部重なっていてもよい。あるいは、重なりがなくてもよい。また、異なる波長強度分布は、矩形波状、ガウス分布状又はローレンツ分布の形状であっても良い。あるいは、それらを合成した分布、非対称分布または任意分布の形状であっても良い。

【0273】

なお、図４には、紫外線や可視光線との波長関係も示しているが、赤外線は可視光線より
も長波長側に位置する。また、可視光線の紫、青、緑、赤は、それぞれ、「Ｖ」、「Ｂ」、「Ｇ」、「Ｒ」と一般に表示され、紫外線、赤外線は、それぞれ、「ＵＶ」、「ＩＲ」と一般に表示される。Ｘ線は紫外線より短波長側に位置する。マイクロ波などの電波は赤外線より長波長側に位置する。

【0274】

なお、このような異なる波長強度分布を有する赤外線あるいは波長変調赤外線は、白熱灯などの発熱体や蛍光灯などのプラズマ発光や赤外線ＬＥＤ（発光ダイオード）などの赤外線を発する赤外線ランプ類などと赤外線バンドパスフィルタなどにより生成できる。また、可視光線を除去するなどのために赤外線カットフィルタを組み合わせて生成しても良い。

【0275】

なお、赤外線バンドパスフィルタとしては、各種透過波長帯を有する赤外線バンドパスフィルタや長波長透過フィルタと短波長透過フィルタの組み合わせなどがある。波長選択型液晶フィルタなどを用いても良い。

【0276】

また、白熱灯などの発熱体や蛍光灯などのプラズマ発光や赤外線ＬＥＤなどの赤外線を発する赤外線ランプ類などとシャッター機能付き波長選択型液晶フィルタなどを用いても良い。

【0277】

また、開閉スリット、チョッパーやシャッターにより強度変調しても良い。

【0278】

また、異なる波長強度分布を有する赤外線は、異なる波長強度分布を有する赤外線を放射するＬＥＤ又は赤外線ＬＥＤを複数用いて形成してもよい。図５は、それぞれ異なる波長強度分布を有する赤外線を放射する三つの赤外線ＬＥＤを用いた場合の波長強度分布の一例を示す。

【0279】

また、異なる波長強度分布を有する赤外線は、異なる波長の光線を放射するＬＤ（レーザダイオード）又は赤外線ＬＤを複数用いて形成してもよい。図６は、それぞれ異なる波長強度分布を有する赤外線を放射する三つの赤外線ＬＤを用いた場合の一例を示す。赤外線ＬＤは放射波長範囲が狭いため、図６に示すように波長強度分布が重ならない場合が一般的であろう。

【0280】

なお、赤外線ＬＥＤと赤外線ＬＤとを組み合わせても良い。

【0281】

なお、赤外線ＬＥＤ又は赤外線ＬＤを点滅させることにより強度変調しても良い。

【0282】

なお、赤外線ＬＥＤないしは赤外線ＬＤをパルス状に時間変化させて発光させることにより強度変調しても良い。

【0283】

なお、赤外線ＬＥＤ又は赤外線ＬＤを、矩形波、サイン波、コサイン波、三角波、鋸波などのような波形、それらの合成波、デューティー比やバイアスを持ったそれらの波形又は合成波などの波形状に強度変調しても良い。

【0284】

なお、赤外線ＬＥＤ又は赤外線ＬＤを、供給される電力を変化させることにより発光の強度変調をしてもよい。あるいは、開閉スリット、チョッパーや液晶シャッターを用いて見掛け上点滅させることにより強度変調しても良い。

【0285】

なお、赤外線ＬＥＤないしは赤外線ＬＤを波長変調することにより、異なる波長強度分布を有する赤外線を形成しても良い。なお、波長変調は、電磁的に行っても良い。なお、更に強度変調しても良い。

【0286】

なお、異なる波長強度分布を有する赤外線は、複数の赤外線光源により生成してもよい。

【0287】

なお、異なる波長強度分布を有する赤外線は、一つ以上の赤外線光源を複数に分割して生成してもよい。

【0288】

なお、撮像には、ＳｉないしはＧｅなどの単元素系ないしはＳｉＧｅないしはＩｎＡｓないしはＩｎＳｂないしはＰｂＳないしはＰｂＳｅないしはＩｎＧａＡｓないしはＨｇＣｄＴｅなど化合物系を用いた固体撮像素子などを用いることも出来る。一方、Ｓｉの感度波長域の長波長側は１２００ｎｍ辺りまでである。そこで、７５０ｎｍ程度から１２００ｎｍ程度までにおいて、異なる波長強度分布を有する赤外線を生成しても良い。

【0289】

なお、赤外線ＬＥＤないし赤外線ＬＤは、７５０ｎｍ程度から１６００ｎｍ程度の波長範囲の中の波長範囲でも発光させることが出来る。そこで、赤外線ＬＥＤないし赤外線ＬＤが７５０ｎｍ程度から１２００ｎｍ程度の波長範囲で発光させて異なる波長強度分布を有する赤外線を生成すると、Ｓｉを固体撮像素子に用いた撮像装置との相性が良い。

【0290】

なお、ＩｎＳｂの場合は、感度波長域は１μｍから６μｍ辺りである。そこで、その間の赤外線波長領域から異なる波長強度分布を有する赤外線を生成しても良い。

【0291】

なお、ＨｇＣｄＴｅの場合は、感度波長域は６μｍから１６μｍ辺りである。そこで、その間の赤外線波長領域から異なる波長強度分布を有する赤外線を生成しても良い、等々とすることもできる。

【0292】

なお、照射の動作と、撮像の動作とを同期して行うことも出来る。

【0293】

なお、照射の動作と、撮像の動作と、画像情報の形成の動作とを同期して行うことも出来る。さらに、表色情報の設定の動作を同期して行うこともできる。

【0294】

図７は、本発明の別の実施形態に係る画像撮影装置の構成を示す。図７に示すように、本実施形態に係る画像撮影装置は、分離部１８、撮像部２及び表色設定部３を備えている。分離部１８は、被写体４からの光線１９を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離する。撮像部２は、それぞれの赤外線により被写体４の画像を撮像して画像情報７を形成する。表色設定部３は、撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報７に設定し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報７以外の形成された画像情報７に設定する。

【0295】

図８は、被写体からの光線を分離部により三つの異なる波長強度分布を有する赤外線に分離する一例を示している。なお、二つ又は四つ以上の異なる波長強度分布を有する赤外線に分離しても良い。

【0296】

図８に示すように、分離部により分離され形成された三つの異なる波長強度分布を有する第１赤外線、第２赤外線及び第３赤外線により、撮像部は、被写体の三つの画像を撮像することが出来る。

【0297】

ここで、なお、被写体は、赤外線領域において被写体の箇所毎に特有の赤外線反射特性あるいは特有の赤外線発光特性を有するのが一般的である。これにより、異なる波長強度分布を有する赤外線により撮像された被写体の画像は、それぞれ異なる画像となる。それに
より、それら異なる画像を異なるカラー又は単色により表色し分けて表示すれば、単色カラースケール表示や疑似カラースケール表示と比較し格段に情報量の多いカラー画像を表示することが出来る。

【0298】

また、被写体には固体、液体、気体などの形態を有する様々な物体ないしは様々な混合体が想定される。この場合、被写体の各箇所において可視光線の「Ｒ波長領域」を反射又は放射する箇所は、「Ｒ波長領域」に近い波長領域に波長強度分布を有する赤外線を反射又は放射する傾向にあることが本願発明者により見出された。また、可視光線の「Ｒ波長領域」を反射又は放射しない箇所は、「Ｒ波長領域」に近い波長領域に波長強度分布を有する赤外線を反射又は放射しない傾向にあることも本願発明者により見出された。

【0299】

したがって、三つの異なる波長強度分布を有する第１赤外線、第２赤外線及び第３赤外線により撮像された異なる三つの画像の中で、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する第１赤外線による第１画像を「Ｒ」により表色し、第１画像以外の画像を「Ｒ」以外により表色するための表色情報を設定する。そして、表色情報に従って表色して表示などの再生を行うと、可視光線を用いた撮像によるカラー画像と同一又は近似した被写体の赤外線カラー画像を撮像することが出来る。

【0300】

なお、第１画像を「Ｒ」により表色し、第２赤外線による第２画像を「Ｇ」により表色し、第３赤外線による第３画像を「Ｂ」により表色する表色情報を設定し、ＲＧＢ赤外線画像を撮像することも出来る。

【0301】

なお、第１画像を「Ｒ」により表色し、第２赤外線による第２画像を「Ｂ」により表色し、第３赤外線による第３画像を「Ｇ」により表色する表色情報を設定し、ＲＧＢ赤外線画像を撮像することも出来る。

【0302】

なお、第１画像を「Ｇ」により表色し、第２画像を「Ｂ」により表色し、第３画像を「Ｒ」により表色する表色情報を設定してもよい。

【0303】

なお、第１画像を「Ｇ」により表色し、第２画像を「Ｒ」により表色し、第３画像を「Ｂ」により表色する表色情報を設定してもよい。

【0304】

なお、第１画像を「Ｂ」により表色し、第２画像を「Ｒ」により表色し、第３画像を「Ｇ」により表色する表色情報を設定してもよい。

【0305】

なお、第１画像を「Ｂ」により表色し、第２画像を「Ｇ」により表色し、第３画像を「Ｒ」により表色する表色情報を設定してもよい。

【0306】

なお、図７に示す本実施形態に係る画像撮影装置が更に、分離部１８、撮像部２及び表色設定部３を備えてもよい。この場合、分離部１８は、被写体４からの光線１９を、異なる波長強度分布を有する光線に分離する。撮像部２は、それぞれの異なる波長強度分布を有する光線により被写体４の画像を撮像して画像情報７を形成する。表色設定部は、撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報に設定し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報以外の形成された画像情報に設定しても良い。

【0307】

図９は、被写体からの光線を分離部により三つの異なる波長強度分布を有する光線に分離した一例を示す。なお、三つに限定されることはなく、二つ又は四つ以上の異なる波長強
度分布を有する光線に分離しても良い。なお、図９には赤外線カットフィルタの透過率の一例も示す。図９が示すように、赤外線カットフィルタは、赤外線をカット又は遮断し、可視光線及び紫外線の一又は複数を透過させる。

【0308】

また、図９に示すように、分離部により分離され形成された三つの異なる波長強度分布を有する第１光線、第２光線および第３光線により、撮像部は、被写体の三つの異なる画像を撮像することが出来る。そして、三つの異なる画像の中で「Ｒ波長領域」及び第１赤外線による第１画像を「Ｒ」により表色するための表色情報を、第１画像を表す画像情報に設定し、「Ｇ波長領域」及び第２赤外線による第２画像を「Ｇ」により表色するための表色情報を、第２画像を表す画像情報に設定し、「Ｂ波長領域」及び第３赤外線による第３画像を「Ｂ」により表色するための表色情報を、第３画像を表す画像情報に設定する。これにより、表色情報に従って表色し表示などの再生を行うと、可視光線を用いた撮像により得られる画像と同一又は近似した、被写体の可視光線及び赤外線カラー画像を撮像することが出来る。

【0309】

なお、図９において示すような赤外線カットフィルタを用いると、可視光線による撮像をすることも出来る。

【0310】

図１０は、第１光線が「Ｒ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｂ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｇ波長領域」及び第３赤外線から成る場合の一例を示す。この場合も、表示などの再生を行うと、同様に可視光線を用いた撮像によりえられる画像と同一又は近似した、被写体の可視光線及び赤外線カラー画像を撮像することが出来る。

【0311】

なお、第１光線が「Ｇ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｂ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｒ波長領域」及び第３赤外線から成っても良い。

【0312】

なお、第１光線が「Ｇ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｒ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｂ波長領域」及び第３赤外線から成っても良い。

【0313】

なお、第１光線が「Ｂ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｒ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｇ波長領域」及び第３赤外線から成っても良い。

【0314】

なお、第１光線が「Ｂ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｇ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｒ波長領域」及び第３赤外線から成っても良い。

【0315】

なお、図１１に示すように、「Ｒ波長領域」及び第１赤外線が連続した波長域を透過させてもよい。それにより、より明るい画像を撮像することが出来る。

【0316】

なお、第１光線が「Ｒ波長領域」及び第１赤外線から成り、第２光線が「Ｇ波長領域」及び第２赤外線から成り、第３光線が「Ｂ波長領域」及び第３赤外線から成る場合において、「Ｒ波長領域」及び第１赤外線の波長範囲が連続した波長域を透過させてもよい。

【0317】

なお、更に撮像部は、複数の画素を備え、分離部が、複数の画素のそれぞれに被着して成っても良い。

【0318】

被写体からの赤外線を、異なる波長強度分布を有する赤外線に分離し、異なる波長強度分布を有するそれぞれの赤外線により被写体の画像を撮像し、撮像された画像のうち、波長範囲又は中心波長が最も短波長側にある波長強度分布を有する赤外線により撮影された第１画像を「Ｒ」により表色し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色し
ても良い。

【0319】

被写体からの光線を、異なる波長強度分布を有する光線に分離し、異なる波長強度分布を有するそれぞれの光線により被写体の画像を撮像し、撮像された画像のうち、「Ｒ波長領域」を有する可視光線及び「Ｒ波長領域」に最も近い波長強度分布を有する赤外線により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、第１画像以外の撮像された画像を「Ｒ」以外により表色しても良い。

【0320】

［実施例１］
図１２は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１を示す。図１２に示すように、撮像部であるＣＣＤカメラ２−２は、第０画像情報及び第１撮像動作開始信号が重畳されたＮＴＳＣビデオ信号２０を、制御処理部１２を構成する情報分離部１２−２に送る。情報分離部１２−２は、ＮＴＳＣビデオ信号２０から撮像動作開始信号となる奇数偶数フィールド信号２１を分離する。そして、制御処理部１２を構成する制御処理プロセッサ１２−３に送る。

【0321】

次に、制御処理プロセッサ１２−３は、第１照射動作開始指示信号１４−２−１を、照射部１を構成する照射切替部１−２に送る。照射切替部１−２は、第１赤外線ＬＥＤ１−３−１を発光させ、第１赤外線５−２−１を被写体４に照射する。

【0322】

また、ＣＣＤカメラ２−２は、被写体４により反射された第１赤外線６−２−１から第１画像を撮像して第１画像情報生成し、第１画像情報及び第２撮像動作開始信号が重畳されたＮＴＳＣビデオ信号２０を情報分離部１２−２及び表色設定部３に送る。情報分離部１２−２は、ＮＴＳＣビデオ信号２０から奇数偶数フィールド信号２１を分離し、制御処理プロセッサ１２−３に送る。制御処理プロセッサ１２−３は、第１表色設定指示信号１５−２−１を表色設定部３に送る。表色設定部３は、ＮＴＳＣビデオ信号２０の中の第１画像情報を、第１カラーにより表色可能とする画像情報８−２−１として、表示部９に送る。表示部９は、第１画像を第１カラーにより表色して表示する。

【0323】

なお、ＮＴＳＣビデオ信号内２０において、画像情報の主要部分と撮像動作開始信号の主要部分が時間的にずれている場合には、表色設定部３に送られたＮＴＳＣビデオ信号２０から画像情報を分離することは必ずしも必要ではない。ただし、ＮＴＳＣビデオ信号２０から画像情報を分離することも出来る。

【0324】

次に、制御処理プロセッサ１２−３は、第２照射動作開始指示信号１４−２−２を、照射部１を構成する照射切替部１−２に送る。照射切替部１−２は、第２赤外線ＬＥＤ１−３−２を発光させ、第２赤外線５−２−２を被写体４に照射する。

【0325】

また、ＣＣＤカメラ２−２は、被写体４により反射された第２赤外線６−２−２から第２画像を撮像して第２画像情報生成し、第２画像情報及び第３撮像動作開始信号が重畳されたＮＴＳＣビデオ信号２０を情報分離部１２−２及び表色設定部３に送る。情報分離部１２−２は、ＮＴＳＣビデオ信号２０から奇数偶数フィールド信号２１を分離し、制御処理プロセッサ１２−３に送る。制御処理プロセッサ１２−３は、第２表色設定指示情報１５−２−２を表色設定部３に送る。表色設定部３は、ＮＴＳＣビデオ信号２０の中の第２画像情報を、第２カラーにより表色可能とする画像情報８−２−２として、表示部９に送る。表示部９は、第２画像を第２カラーにより表色して表示する。

【0326】

次に、制御処理プロセッサ１２−３は、第３照射動作開始指示信号１４−２−３を、照射部１を構成する照射切替部１−２に送る。照射切替部１−２は、第３赤外線ＬＥＤ１−３−３を発光させ、第３赤外線５−２−３を被写体４に照射する。

【0327】

また、ＣＣＤカメラ２−２は、被写体４により反射された第３赤外線６−２−３から第３画像を撮像して第３画像情報生成し、第３画像情報及び第０撮像動作開始信号が重畳されたＮＴＳＣビデオ信号２０を情報分離部１２−２及び表色設定部３に送る。情報分離部１２−２は、ＮＴＳＣビデオ信号２０から奇数偶数フィールド信号２１を分離し、制御処理プロセッサ１２−３に送る。制御処理プロセッサ１２−３は、第３表色設定指示情報１５−２−３を表色設定部３に送り、表色設定部３は、ＮＴＳＣビデオ信号２０の中の第３画像情報を、第３カラーにより表色可能とする画像情報８−２−３として、表示部９に送る。表示部９は、第３画像を第３カラーにより表色して表示する。このような動作により、第１から第３カラーにより表色された被写体４の画像を表示部９に表示することが出来る。

【0328】

なお、レンズ２−３は赤外線６−２−１から６−２−３をＣＣＤカメラ２−２の撮像面ないしは画素上に結像させる。

【0329】

なお、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」に対応させることも出来る。あるいは、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｒ」、「Ｂ」、「Ｇ」に対応させることも出来る。あるいは、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｒ」に対応させてもよい。あるいは、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｇ」、「Ｒ」、「Ｂ」に対応させてもよい。あるいは、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｂ」、「Ｒ」、「Ｇ」に対応させてもよい。あるいは、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｂ」、「Ｇ」、「Ｒ」に対応させてもよい。

【0330】

なお、撮像部には、ＣＣＤカメラなどの全画素信号同時転送仕様のカメラを用いることが出来る。ＣＣＤカメラは、モノクロＣＣＤカメラでもカラーＣＣＤカメラでもよい。また、ＣＭＯＳカメラを全画素信号同時転送仕様にすれば、ＣＣＤカメラと同様に扱える。なお、各画素にメモリを備えれば、全画素信号同時転送仕様にすることが可能である。

【0331】

なお、表示部９にはＲＧＢカラーモニターを用いることが出来る。また、表色可能とする画像情報８−２−１から８−２−３をＲＧＢエンコーダでＮＴＳＣビデオ信号に再構成し、ＮＴＳＣビデオカラーモニターで表示することも出来る。

【0332】

図１３は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例１のタイミングチャートを示す。図１３において、上から順に、垂直同期信号、奇数偶数フィールド信号、第１照射時間範囲、第２照射時間範囲、第３照射時間範囲、第１画像表示時間範囲、第２画像表示時間範囲、第３画像表示時間範囲を示している。第１照射時間範囲、第２照射時間範囲、第３照射時間範囲、第１画像表示時間範囲、第２画像表示時間範囲、第３画像表示時間範囲において、水平線から垂直線に沿って立ち上がる時間が、それぞれの範囲の開始時間を示し、水平線から垂直線に沿って垂直に下がる時間が、終了時間を示す。

【0333】

図１３に示すように、奇数偶数フィールド信号に応じて第１から第３照射時間範囲にそれぞれ第１から第３赤外線を被写体に照射し、第１から第３画像表示時間範囲にそれぞれ第１から第３画像を表示する。その際、第１画像を第１カラーにより表色して表示し、第２画像を第２カラーにより表色して表示し、第３画像を第３カラーにより表色して表示することにより第１から第３カラーで被写体の赤外線画像を表示することが出来る。第１カラー、第２カラー、第３カラーを「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」とすれば、ＲＧＢカラーで表示することが出来る。

【0334】

なお、図１３には垂直同期信号も併せて示しているが、奇数偶数フィールド信号の代わりに情報分離部により分離可能な垂直同期信号などを用いても良い。

【0335】

また、図１３において、一般に、ＮＴＳＣビデオ信号における垂直同期信号の周波数は約６０Ｈｚであり、奇数偶数フィールド信号の矩形波の周波数は約３０Ｈｚである。その場合、第１から第３画像はそれぞれ約２０Ｈｚの周波数で交互に繰り返し表示され、人の目にはカラー画像として認識される。また、被写体と撮像部が相対的に動いていなければカラー静止画として表示され、動いていればカラー動画となる。

【0336】

また、図１３においては、それぞれの照射時間範囲のデューティー比を照射：非照射＝１：２と設定している。そして、それぞれの照射が、異なる時間範囲に行われるよう位相差を設定している。これにより、色分離がよくなる。ただし、必ずしも厳密にそのようにしなくてもカラー画像にすることは可能である。また、それぞれの矩形波も厳密な矩形波でなくても良い。

【0337】

なお、図１３においては、第１から第３画像は、第１から第３照射と比較して、時間的に１フィールド分遅れて表示される。つまり、例えば、第１照射時間範囲には、１フィールド前の第３画像がカラーモニター上に表示される。

【0338】

また、図１３では、奇数偶数フィールドの１奇数フィールド又は１偶数フィールドの１フィールドを、照射動作及び画像表示動作の１動作単位としているが、複数フィールドを１動作単位としても良いし、１偶数フィールドと１奇数フィールドで構成される１フレームを１動作単位としても良いし、複数フレームを１動作単位としても良い。

【0339】

通常のＮＴＳＣビデオ信号では、フィールドレート６０Ｈｚ又はフレームレート３０Ｈｚのインターレースであるが、フィールドレート又はフレームレートを上げて同様な動作を行っても良いし、プログレッシブスキャンなどのノンインターレースで表示してもよい。表示レートを上げる程チラツキの少ないカラー静止画又はカラー動画が得られる。

【0340】

図１４は、本実施例による画像撮影装置および画像撮影方法において撮像部としてＣＭＯＳカメラのような画素信号逐次読み出し仕様のカメラの場合のタイミングチャートを示す。図１４において、図１３と同様に、上から順に、垂直同期信号、奇数偶数フィールド信号、第１照射時間範囲、第２照射時間範囲、第３照射時間範囲、第１画像表示時間範囲、第２画像表示時間範囲、第３画像表示時間範囲を示している。

【0341】

ＮＴＳＣビデオ信号の奇数フィールド信号又は偶数フィールド信号に同期させて第１〜３赤外線を順次被写体に照射する。すなわち、図１４に示すように、ＮＴＳＣビデオ信号の第１奇数フィールド内に第１赤外線が照射され、次の第２奇数フィールド内に第２赤外線が照射され、第３奇数フィールド内に第３赤外線が照射され、第４奇数フィールド内に第１赤外線が照射され、第５奇数フィールド内に第２赤外線が照射されるように、等々となるように動作させる。なお、偶数フィールド内では、第１〜３赤外線を被写体に照射しない。

【0342】

なお、奇数フィールド内を偶数フィールド内に置き換えて設定してもよい。あるいは、複数フィールドを１動作単位として設定してもよい。あるいは、１フレームまたは複数フレームを１動作単位として設定してもよい。

【0343】

図１４においては、それぞれの照射時間範囲のデューティー比を照射：非照射＝１：５とし、第１〜３赤外線の照射が異なる時間範囲に行われ、かつ、照射時のフィールドと逆パリティーのフィールドに非照射時間範囲を設定している。そして、非照射時間範囲に全画素信号を読み出すと色分離が良くなる。ただし、必ずしも厳密にそのようにしなくてもカラー画像にすることは可能である。なお、それぞれの赤外線の照射時間範囲は重なっても
良い。この場合には、一般的に色分離が低下する。

【0344】

なお、同様に、第１から第３カラーをそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」に対応させることも出来る。

【0345】

なお、ＣＭＯＳカメラは、モノクロＣＭＯＳカメラでもカラーＣＭＯＳカメラでもよい。

【0346】

また、複数の偶数フィールドないしは複数の奇数フレーム毎に赤外線照射を切り替えて同様な操作を行っても良い。フィールドないしはフレームレートを上げて赤外線照射を切り替えて同様な操作を行っても良い。

【0347】

上記は、ＮＴＳＣビデオ信号の場合の例であるが、ＰＡＬ信号など別の規格のビデオ信号を用いても良い。

【0348】

なお、上記は「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」表色等に適用可能な例である。２つの単色を用いる場合に適用させることも出来る。すなわち、第１赤外線の波長範囲ないしは中心波長の方が、第２赤外線のそれより短い場合、第１、２赤外線の照射に対して「Ｒ」「Ｇ」又は「Ｒ」「Ｂ」の順で割り当ると可視光線を用いた撮像により得られる画像情報と同一又は近似したカラー画像が得られる。なお、「Ｇ」「Ｂ」、「Ｇ」「Ｒ」、「Ｂ」「Ｒ」又は「Ｂ」「Ｇ」の順でそれぞれ割り当ててもよい。

【0349】

また、ＲＧＢ表色の場合は、赤外線の波長範囲ないしは中心波長がより短い順に「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」又は「Ｒ」「Ｂ」「Ｇ」の順で割り当ると、表示などの再生を行った場合、可視光線を用いた撮像により得られる画像情報と同一又は近似したカラー画像が得られる。なお、「Ｇ」「Ｂ」「Ｒ」、「Ｇ」「Ｒ」「Ｂ」、「Ｂ」「Ｒ」「Ｇ」又は「Ｂ」「Ｇ」「Ｒ」の順でそれぞれ割り当ててもよい。

【0350】

制御処理部、照射部、撮像部及び表色指定部の一又は複数、すなわち制御処理部、照射部、撮像部及び表色指定部の一つ以上、は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）により安定化してもよい。

【0351】

［実施例２］
図１５は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例２を示す。なお、図１５では、表色設定部３、画像保存部１０及び表示部９以外は省略して示している。図１５に示すように、画像保存部１０は、更にＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換機２２、画像メモリ２３、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ）変換機２４を備える。

【0352】

ここで、表色設定部３は、１フィールド毎に表色情報が設定された第１から第３画像情報８−２−１から１８−２−３を逐次表示部９及び画像保存部１０を構成するＡ／Ｄ変換機２２に送る。Ａ／Ｄ変換機２２は、第１から第３画像情報８−２−１から８−２−３をデジタルデータ化し、第１から第３デジタル画像情報２５−１から２５−３を逐次画像メモリ２３に送る。画像メモリ２３は、第１から第３のデジタル画像情報２５−１から２５−３を保存する。

【0353】

次に、画像メモリ２３は、第１から第３デジタル画像情報２５−１から２５−３をＤ／Ａ変換機２４に送る。Ｄ／Ａ変換機２４は、第１から第３デジタル画像情報２５−１から２５−３をアナログ信号化し、表色情報が設定された画像保存部に保存された第１から第３画像情報１１−２−１から１１−２−３を表示部９に送る。

【0354】

ここで、表示部９は、それぞれ、第１画像情報１１−２−１、第２画像情報１１−２−２
及び第３画像情報８−２−３により、第１、第２及び第３画像をそれぞれ第１、第２及び第３カラーにより表色して同時に表示する。

【0355】

次に、表示部９は、それぞれ、第２画像情報１１−２−２、第３画像情報１１−２−３及び第１画像情報８−２−１により、第２、第３及び第１画像をそれぞれ第２、第３及び第１カラーにより表色して同時に表示する。

【0356】

次に、表示部９は、それぞれ、第３画像情報１１−２−３、第１画像情報１１−２−１及び第２画像情報８−２−２により、第３、第１及び第２画像をそれぞれ第３、第１及び第２カラーにより表色して同時に表示する。このような動作により、よりチラツキの少ない被写体のカラー画像を表示することが出来る。

【0357】

なお、実施例１と同様に、第１から第３カラーとしてそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」を用いることが出来る。

【0358】

なお、撮像部には、ＣＣＤカメラなどの全画素信号同時転送仕様のカメラを用いることが出来る。画素信号逐次転送仕様のＣＭＯＳカメラでもよい。なお、ＣＣＤカメラは、モノクロＣＣＤカメラでもカラーＣＣＤカメラでもよい。なお、ＣＭＯＳカメラは、モノクロＣＭＯＳカメラでもカラーＣＭＯＳカメラでもよい。なお、ＣＭＯＳカメラを全画素信号同時転送仕様にすれば、ＣＣＤカメラと同様に扱える。なお、各画素にメモリを備えれば、ＣＭＯＳカメラを全画素信号同時転送仕様にすることが可能である。

【0359】

なお、画像保存部は、ビデオデコーダ、ビデオエンコーダ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＣＰＬＤ、ＤＳＰ、ＳＤＲＡＭ、フィールドメモリ、フレームメモリ、リカーシブフィルタなどを用いて構成することが出来る。

【0360】

図１６は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例２のタイミングチャートを示す。なお、図１６は、ＣＣＤカメラなどの全画素信号同時転送仕様のカメラを用いる場合の例である。図１６においては、上から、垂直同期信号、奇数偶数フィールド信号、第１照射時間範囲、第２照射時間範囲、第３照射時間範囲、第１画像表示時間範囲、第２画像表示時間範囲、第３画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第１画像情報による第１画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第２画像情報による第２画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第３画像情報による第３画像表示時間範囲を示す。

【0361】

図１６に示すように、例えば画像保存部に保存された表色情報が設定された第１画像情報による第１画像、画像保存部に保存された表色情報が設定された第２画像情報による第２画像及び表色情報が設定された第３画像情報による第３画像を、それぞれ第１、２及び３カラーにより表色して同時に表示する。このような動作により、よりチラツキの少ない被写体の赤外線画像を表示することが出来る。

【0362】

なお、図１７は、本発明による画像撮影装置および方法の実施例２においてＣＭＯＳカメラなどの画素信号逐次転送仕様のカメラを用いる場合のタイミングチャートを示す。図１７においては、上から、垂直同期信号、奇数偶数フィールド信号、第１照射時間範囲、第２照射時間範囲、第３照射時間範囲、第１画像表示時間範囲、第２画像表示時間範囲、第３画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第１画像情報による第１画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第２画像情報による第２画像表示時間範囲、画像保存部に保存された表色情報が設定された第３画像情報による第３画像表示時間範囲を示す。同様に、図１７に示す動作により、よりチラツキの少ない被写体の赤外線画像を表示することが出来る。

【0363】

［実施例３］
図１８は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例３を示す。図１８に示すように、撮像部の画素３１−１−１から３１−１−４、から、３１−ｎ−１から３１−ｎ−４それぞれの上に、分離部３２−１から３２−３がそれぞれ被着して成るよう構成されている。ここで「ｎ」は正の整数を示す。

【0364】

図１８において、被写体からの光線を複数の画素から成る撮像面上に結像し、例えば、図９に示すように複数の光線それぞれに分離して被写体の画像を得るため、第１分離部３２−１は、「Ｒ波長領域」及び第１赤外線を含む第１光線を透過させ、第２分離部３２−２は、「Ｇ波長領域」及び第２赤外線を含む第２光線を透過させ、第３分離部３２−３は、「Ｂ波長領域」及び第３赤外線を含む第３光線を透過させる。そして、画素３１−１−１から３１−ｎ−１により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、画素３１−１−２から３１−ｎ−２及び画素３１−１−３から３１−ｎ−３により撮像された第２画像を「Ｇ」により表色し、画素３１−１−４から３１−ｎ−４により撮像された第３画像を「Ｂ」により表色して表示する。これにより被写体のカラー画像を得ることが出来る。

【0365】

なお、図１８において、被写体からの光線を画素上に結像し、例えば、図１０又は１１に示すような光線に分離して被写体の画像を得るため、第１分離部３２−１は、「Ｒ波長領域」と第１赤外線を含む第１光線を透過させ、第２分離部３２−２は、「Ｇ波長領域」と第３赤外線を含む第３光線を透過させ、第３分離部３２−３は、「Ｂ波長領域」と第２赤外線を含む第２光線を透過させてもよい。そして、画素３１−１−１から３１−ｎ−１により撮像された第１画像を「Ｒ」により表色し、画素３１−１−２から３１−ｎ−２及び画素３１−１−３から３１−ｎ−３により撮像された第２画像を「Ｇ」により表色し、画素３１−１−４から３１−ｎ−４により撮像された第３画像を「Ｂ」により表色して表示してもよい。これにより被写体のカラー画像を得ることも出来る。

【0366】

なお、このような組み合わせは多数あり、上記以外の組み合わせで撮像しても良い。

【0367】

なお、例えば、画素３１−１−３から３１−ｎ−３には、分離部を被着させないで、又は、白色光を透過させる部材を被着させ、被写体のカラー画像を撮像することも出来る。なお、このような組み合わせも多数あり、上記以外の組み合わせで撮像しても良い。

【0368】

［実施例４］
図１９は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例４を示す。図１９に示すように、分離部は、二つのダイクロイックプレートフィルタを備える。被写体からの光線を、例えば、図９に示すように複数の光線それぞれに分離して被写体の画像を得るため、被写体からの光線を第１ダイクロイックプレートフィルタに入射させ、第１ダイクロイックプレートフィルタは、「Ｒ波長領域」と第１赤外線を含む第１光線を反射させ撮像された第１画像を「Ｒ」により表色する。また、透過した光線を、第２ダイクロイックプレートフィルタに入射させ、第２ダイクロイックプレートフィルタは、「Ｇ波長領域」と第２赤外線を含む第２光線を反射させ撮像された第２画像を「Ｇ」により表色する。また、透過した「Ｂ波長領域」と第３赤外線を含む第３光線から撮像された第３画像を「Ｂ」により表色する。このような表色をして表示をすることにより被写体のカラー画像を得ることが出来る。

【0369】

なお、このような組み合わせは多数あり、上記以外の組み合わせで撮像しても良い。

【0370】

図２０は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例４の第１及び２ダイクロイックプレートフィルタの反射特性例を示す。図２０に示すように、第１ダイクロイッ
クプレートフィルタだけでなく第２ダイクロイックプレートフィルタも反射波長帯域の赤外線領域と可視光線領域が連続していてもよい。

【0371】

なぜなら、第１ダイクロイックプレートフィルタで「Ｒ波長領域」と第１赤外線含む第１光線が反射されているので、第２ダイクロイックプレートフィルタで反射された第２光線に「Ｒ波長領域」と第１赤外線含む第１光線が含まれることはない。また、第２ダイクロイックプレートフィルタを透過した第３光線に「Ｒ波長領域」と第１赤外線含む第１光線、及び、「Ｇ波長領域」と第２赤外線含む第２光線が含まれることもない。

【0372】

なお、第１から第３光線が届く位置に撮像部を設置することが出来る。

【0373】

なお、ＢＫ７などのガラス材料をダイクロイックプレートフィルタに用いれば、紫外線はほとんど透過しない。また、第１ダイクロイックプレートフィルタの入射口側に紫外線カットフィルタを備えても良いし、撮像部の入射口側に紫外線カットフィルタ、カラーフィルタ又はトリミングフィルタなどを備えても良い。

【0374】

［実施例５］
図２１は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例５を示す。図２１に示すように、分離部として、三つのダイクロイックプリズムフィルタを備える複合プリズムが用いられている。

【0375】

図２１において、被写体からの光線を、例えば、図９に示すような光線に分離して被写体の画像を得るため、被写体からの光線を第１ダイクロイックプリズムフィルタに入射させ、「Ｒ波長領域」と第１赤外線を含む第１光線を第１ダイクロイックプリズムフィルタの内面で２度反射させ外部に出射させ、撮像された第１画像を「Ｒ」により表色する。また、透過した光線を第２ダイクロイックプリズムフィルタに入射させ、「Ｇ波長領域」と第２赤外線を含む第２光線を第２ダイクロイックプリズムフィルタの内面で２度反射させ外部に出射させ、撮像された第２画像を「Ｇ」により表色する。また、透過した光線を第３ダイクロイックプリズムフィルタに入射させ、「Ｂ波長領域」と第３赤外線を含む第３光線を第３ダイクロイックプリズムフィルタの内面で反射させることなく外部に出射させ、撮像された第３画像を「Ｂ」により表色する。このような表色をして表示をすることにより被写体のカラー画像を得ることが出来る。

【0376】

なお、第１から第３光線が届く位置に撮像部を設置することが出来る。

【0377】

なお、このような組み合わせは多数あり、上記以外の組み合わせで撮像しても良い。

【0378】

なお、ＢＫ７などのガラス材料をダイクロイックプリズムフィルタに用いれば、紫外線はほとんど透過しない。また、各ダイクロイックプリズムフィルタの出射口側又は撮像部の入射口側にカラーフィルタ又はトリミングフィルタなどを備えても良い。

【0379】

［実施例６］
図２２は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例６を示す。図２２に示すように、第１から第３赤外線を放射する第１から第３赤外線ＬＥＤ５０−１から５０−３により個別に構成される赤外線ＬＥＤ群５１−１から５１−３が、ケース５３の表面に円状に配置されている。その中心部に、レンズの付いたＣＣＤカメラ５２が配置されている。なお、表色設定部及び制御処理部がケース５３の内部に配置される。

【0380】

ここで、赤外線ＬＥＤ群５１−１から５１−３から被写体に第１から第３赤外線が照射され、被写体に反射された第１から第３赤外線からＣＣＤカメラ５２が被写体の画像を撮像
する。

【0381】

なお、図２２の実施例は、赤外線ＬＥＤ５０−１乃至５０−３は、個別に３つの赤外線ＬＥＤ群５１−１乃至５１−３にそれぞれまとめられ、３箇所に分けて配置された例である。赤外線ＬＥＤ５０−１乃至５０−３が混在して配置されたり、ランダムに配置されたりしても良い。

【0382】

［実施例７］
図２３は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例７を示す。図２３に示すように、第１から第３赤外線を放射する第１から第３赤外線ＬＥＤ５０−１から５０−３で構成される赤外線ＬＥＤ群５４がケース５５の表面に円状に配置され、レンズ付きのＣＣＤカメラ５２が別のケース５６に内包されている。また、表色設定部と制御処理部がケース５５の内部に配置されている。また、ＲＧＢエンコーダを内蔵していれば、再構成ＮＴＳＣビデオ信号を出力することも出来る。

【0383】

ここで、赤外線ＬＥＤ群５４から被写体に赤外線が照射され、被写体により反射された第１から第３赤外線から被写体の画像をＣＣＤカメラ５２が撮像する。なお、ＣＣＤカメラ５２はケースに入れなくても良い。

【0384】

ここで、ＣＣＤカメラ５２からのＮＴＳＣビデオ信号がケーブル５７を通してケース５５内に送られ、ケース５５内の表色設定部と制御処理部が受けたＮＴＳＣ信号を元に動作を行い、ＲＧＢビデオ信号又は再構成ＮＴＳＣビデオ信号がケーブル５８から出力され、モニターに送られる。なお、ケーブル５９、ケーブル６０によりそれぞれ電力が供給される。

【0385】

［実施例８］
図２４は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例８を示す。図２４に示すように、赤外線ＬＥＤ群５４がケース６２の表面に円状に配置され、レンズの付いたＣＣＤカメラ５２を別のケース６３に内包した場合の実施例である。

【0386】

ここで、赤外線ＬＥＤ群５４から被写体に赤外線が照射され、被写体により反射された第１から第３赤外線から被写体の画像をＣＣＤカメラ５２が撮像する。なお、制御処理部がケース６２の内部に配置されているが、赤外線ＬＥＤ群５４から発せられた赤外線に重畳された照射動作開始信号を赤外線センサー６１が受け、ケース６３の内部に配置されている別の制御処理部に送り、撮像動作が開始される。なお、表色設定部はケース６３に内包される。また、ＲＧＢエンコーダをケース６３に内蔵すると、再構成ＮＴＳＣビデオ信号をケーブル６４から出力することが出来る。ＲＧＢビデオ信号を出力してもよい。なお、ケーブル５９、ケーブル６０によりそれぞれ電力が供給される。

【0387】

［実施例９］
図２５は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の実施例９を示す。天井などの上部に設置された制御処理部及び照射部が内包されたケース６５から第１から第３赤外線が被写体４に照射され、被写体４により反射された第１から第３赤外線により、ケース６６に内包された赤外線センサー、制御処理部、撮像部、表色設定部が所定の動作を行う。なお、ケース６５の赤外線出射口側は、赤外線を透過する部材により形成される。

【0388】

［実験例１］
図２６は、本発明による画像撮影装置および画像撮影方法の表色と加法混色などを説明する実験例１を示す。ここで、図２６（ａ−１）は、第１赤外線を照射して撮像された第１画像、図２６（ａ−２）は、第２赤外線を照射して撮像された第２画像、図２６（ａ−３
）は、第３赤外線を照射して撮像された第３画像である。それぞれの画像は、反射赤外線の強度を示し、グレースケールで表示されている。第１画像、第２画像、第３画像は、同じ被写体の画像であるが、赤外線の反射特性が波長により異なるので、異なる画像となっている。

【0389】

なお、第１赤外線は、中心波長７８０ｎｍ、平均パワー約５．７ｍＷを放射するＬＥＤにより生成された。また、第２赤外線は、中心波長８７０ｎｍ、平均パワー約６．１ｍＷを放射するＬＥＤにより生成された。また、第３赤外線は、中心波長９４０ｎｍ、平均パワー約４．５ｍＷを放射するＬＥＤにより生成された。なお、波長強度分布の半値全幅は、それぞれ約５０ｎｍであった。また、照射部と被写体の距離は、約３０ｃｍであり、撮像部と被写体の距離は、約２０ｃｍであった。可視光領域における被写体照度は、ほぼ０ルクスであった。

【0390】

また、図２６（ａ−１−２）は、図２６（ａ−１）を「Ｒ」により表色して表示した第１画像、図２６（ａ−２−２）は、図２６（ａ−２）を「Ｂ」により表色して表示した第２画像、図２６（ａ−３−２）は、図２６（ａ−３）を「Ｇ」により表色して表示した第３画像である。なお、図２６では、それぞれの反射赤外線の強度が、各単色の明度によるモノカラースケールで示されている。

【0391】

図２７（ｂ−１）は、図２６（ａ−１−２）、図２６（ａ−２−２）及び図２６（ａ−３−２）を加法混色したカラー画像を示す。図２７（ｂ−１）は、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」の単色を有する赤外線カラー画像となっている。

【0392】

また、図２７（ｂ−２）は、図２６（ａ−１）、図２６（ａ−２）及び図２６（ａ−３）の画像の対応する各位置の明るさを加法により合成したグレースケール画像である。すなわち、従来の赤外線撮影による画像に対応する。

【0393】

また、図２７（ｂ−３）は、図２７（ｂ−２）の画像を従来の疑似カラースケールで示す。

【0394】

また、図２７（ｂ−４）は、約４５０ルクスの照明下で、従来のカラーＣＣＤカメラにより撮像したカラー画像を示す。

【0395】

図２７に示すように、図２６の各々あるいは図２７（ｂ−２）及び図２７（ｂ−３）と比較し、図２７（ｂ−１）は、より情報量が多く鮮明であり、見た目の配色が、図２７（ｂ−４）に最も近い。

【0396】

図２８は、表色の仕方を様々に変えた場合の実験例１を示す。ここで、図２８（ａ）は、第１から第３画像を「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。図２８（ｂ）は、第１から第３画像を「Ｒ」「Ｂ」「Ｇ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。図２８（ｃ）は、第１から第３画像を「Ｇ」「Ｂ」「Ｒ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。図２８（ｄ）は、第１から第３画像を「Ｇ」「Ｒ」「Ｂ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。図２８（ｅ）は、第１から第３画像を「Ｂ」「Ｒ」「Ｇ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。図２８（ｆ）は、第１から第３画像を「Ｂ」「Ｇ」「Ｒ」の順に表色して加法混色した赤外線カラー画像を示す。ここで、図２８（ａ）又は図２８（ｂ）が、図２７（ｂ−４）に近い表色になっていることが分かる。

【0397】

なお、図２７（ｂ−１）および図２８の各画像は、動画としてモニターに表示することも可能であり、３０ｆｐｓのフレームレートの動画として録画することも可能であった。ま
た、その際、リカーシブフィルタを用いて、フレームレートを実質１０ｆｐｓに下げると、チラツキのより少ない動画を得る事が出来た。リカーシブフィルタを用いて実質３０ｆｐｓの動画を得る事も可能である。

【0398】

また、その他の被写体を本発明による画像撮影装置および画像撮影方法により撮像したところ、図２７（ｂ−１）および図２８（ｂ）における表色条件の方が、図２８（ａ）における表色条件より、被写体の可視線下での色をより良く再現する傾向が見られた。

【0399】

その場合、人の顔や手などの肌色を良く再現することが出来たし、髪の毛の色も黒く自然に再現することが出来た。また、金属の光沢もよく再現された。

【0400】

さらに、カラーバランス、色相、ブライトネス、コントラスト、ガンマー補正のパラメータなどの調整による補正を行ったところ、可視光下における被写体のカラー画像にほぼ一致させることが出来た。また、各画像の差分をとるなどの画像処理により、カラーを強調して表示することも出来た。

【0401】

以下、本願発明の原理についての説明を追加する。物質はそれぞれ特有の色あるいはスペクトルを呈する。その色あるいはスペクトルはその物質の持つ反射率、吸収率あるいは透過率によって決まる。電子物性的には、それら反射率、吸収率あるいは透過率は、物質表面または物質内の電荷と光子との相互作用に依存する。そして、物質固有の基礎吸収端または帯間遷移エネルギー準位が可視光域にある場合、可視光域で変化する反射率、吸収率あるいは透過率を呈するので、その物質による反射光が色として人に認識される。

【0402】

さらに、ある色を呈する塗料あるいは顔料の基となる色素を化学的に合成する場合、基材に対する原子または分子の入れ替えによる吸収端または帯間遷移エネルギー準位の増減または移動、あるいは、不純物の混入による吸収帯または帯間遷移エネルギー準位の付加などが行われ、それにより、所望の色を呈する色素を合成する事が出来る。

【0403】

ここで、例えば、一様な素材により構成される光学フィルタの場合は、その素材の透過率によりフィルタを透過する光の色が決まり、その素材の反射率によりフィルタを反射する光の色が決まる。一方、透明な媒質に微粒子を含有するフィルタの場合は、微粒子表面の乱反射だけでなく微粒子を屈折しながら透過する光が透過光、反射光に含まれるので、透過率および反射率はそれぞれ拡散透過率および拡散反射率と呼称されることが多い。非透明な媒質に微粒子を含有するフィルタの場合は、媒質の透過率、微粒子の反射率と拡散反射率によりフィルタを透過する光の波長強度分布（色）が決まる。

【0404】

代表的な長波長透過フィルタとしてガラスに半導体や金属の微粒子が分散したものがある。例えば、ガラスにＣｄＳを混合し熱処置をすると均一なサイズのＣｄＳ微粒子がガラス中に生成する。励起子閉じ込め効果によりＣｄＳ微粒子の吸収端の位置が微粒子の大きさにより変化する。なお、微粒子のサイズは熱処置条件により制御可能である。

【0405】

なお、塗料あるいは顔料の場合は、塗布される素材の反射率、塗料あるいは顔料を構成する媒質の反射率と透過率（塗布される素材により反射があるため）、塗料あるいは顔料を構成する微粒子の反射率と拡散反射率により塗料あるいは顔料の色が決まる。

【0406】

［実験例２］
図２９は、同じ樹脂基材からなり、青「Ｂ」、緑「Ｇ」および赤「Ｒ」をそれぞれ呈する素材の相対反射率の一例を示す。図２９に見られるように、可視光域に「Ｂ」、「Ｇ」、「Ｒ」に対応した反射率の大きい波長領域が、それぞれ見られるが、それらの構造がそれぞれの素材の色に主に対応する。また、一方で、赤外域にもそれぞれ特有の反射率を有す
る構造が見られる。

【0407】

ここで、「Ｂ」と「Ｇ」の曲線において３７５ｎｍから１１００ｎｍの波長領域における反射率の強度分布の形状を比較すると、ほぼ互いに平行移動した形状の関係になっていることが分かる。これは、上記の「吸収端または帯間遷移エネルギー準位の増減または移動」を示す例であると考えられる。また、可視光域の構造と赤外域の構造が連動して並行移動していることが分かる。

【0408】

図３０は、図２９の各曲線の表すデータに図３３のシリコン光検出器の受光感度例を表すデータを掛けて得られたデータを、各最大値で規格化した場合の図を示す。すなわち、図３０は、青「Ｂ」、緑「Ｇ」および赤「Ｒ」をそれぞれ呈する素材に白色光を照射した場合の反射光をシリコン光検出器で検出し、各信号を各最大値で規格化した相対検出率に対応する。

【0409】

図３０に見られるように、赤「Ｒ」を呈する素材は、「ＩＲ１」に相対検出率の高い波長領域を有し、緑「Ｇ」を呈する素材は、「ＩＲ３」に相対検出率の高い波長領域を有し、青「Ｂ」を呈する素材は、「ＩＲ２」に相対検出率の高い波長領域を有していることが分かる。

【0410】

したがって、「ＩＲ１」に相対検出率の高い波長領域を有する素材は赤「Ｒ」を呈し、「ＩＲ２」に相対検出率の高い波長領域を有する素材は青「Ｂ」を呈し、「ＩＲ３」に相対検出率の高い波長領域を有する素材は緑「Ｇ」を呈すると推定することが出来る。すなわち、赤外域の反射測定により可視域の反射測定の結果すなわち素材の呈する色を推定することが出来る。

【0411】

つまり、被写体からの赤外線において、「ＩＲ１」に対応する赤外線を撮像した画像を「Ｒ」で表色し、「ＩＲ２」に対応する赤外線を撮像した画像を「Ｂ」で表色し、「ＩＲ３」に対応する赤外線を撮像した画像を「Ｇ」で表色することにより、可視線下での素材の色を再現することが出来る。

【0412】

また、「ＩＲ１」に対応する赤外線を被写体に照射して被写体から反射した光を撮像した画像を「Ｒ」で表色し、「ＩＲ２」に対応する赤外線を被写体に照射して被写体から反射した光を撮像した画像を「Ｂ」で表色し、「ＩＲ３」に対応する赤外線を被写体に照射して被写体から反射した光を撮像した画像を「Ｇ」で表色することにより、可視線下での素材の色を再現することが出来る。

【0413】

［実験例３］
図３１（ａ）は黒い紙の上に緑、赤および青の絵の具を用いて描いた記号および文字を被写体として主に可視光線を発する蛍光灯の光の下で撮像したものであり、図３１（ｂ）は同じ被写体を本発明による画像撮影装置により図２７（ｂ−１）および図２８（ｂ）とほぼ同じ条件で撮像して表示している。

【0414】

図３１（ａ）と図３２（ｂ）を比較すると、本発明による画像撮影装置による撮像により、可視光線を用いた被写体の撮像により得られる画像と同一又は近似したカラー画像を得ることが出来ていることが分かる。すなわち、可視光線下における被写体のカラーを、赤外線照射を用いた本発明による画像撮影装置による撮像により再現出来ていることが分かる。

【0415】

［実施例１０］
図４、図５または図８に示すような各赤外線の強度を検出するためには、光学フィルタと
検出器の組み合わせを工夫することでも可能である。その組み合わせの一例として、図３２に３つの長波長透過フィルタの示し、図３３に本実施例にて用いるシリコン光検出器の受光感度例を示す。さらに、図３４は、図３２の各曲線を表すデータと図３３の曲線を表すデータを掛けて有られたデータを、各最大値で規格化したデータを示す。この場合も、検出されるそれぞれの赤外線強度は、図４、図５または図８に類似した赤外線の波長範囲に分離されていることが分かる。

【0416】

［実施例１１］
図３５は別の光学フィルタの例を示す。ここでは、可視光領域においてはそれぞれ「Ｂ」、「Ｇ」および「Ｒ」を透過させ、赤外領域においてはそれぞれ「第２赤外線」、「第３赤外線」および「第１赤外線」を透過させるフィルタの例を示す。さらに、図３６は、図３５のそれぞれの曲線を表すデータに図３３の曲線を表すデータを掛けて、赤外領域におけるピーク構造の最大値で規格化した図を示す。

【0417】

［実施例１２］
図３７は別の光学フィルタの透過率の測定例を示す。「Ｂ」と「第２赤外線」、「Ｇ」と「第３赤外線」並びに「Ｒ」と「第１赤外線」をそれぞれ透過させるフィルタの例を示す。なお、ここでは、「Ｒ」と「第１赤外線」が連続している場合を示している。また、赤外カットフィルタの透過率の例（ＩＲ−ｃｕｔ）も示している。赤外カットフィルタは、可視光域のみを透過させ、可視光画像を撮像する場合に使用するのが好ましい。

【0418】

［実施例１３から１７］
図３８から４２に各光学フィルタと光検出器であるシリコンイメージセンサーの受光感度の組み合わせ例を示す。撮影条件により各光学フィルタを切り替えて用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0419】

本発明は、暗闇中の被写体のカラー静止画やカラー動画を撮像し表示や保存することが可能なので、暗視カメラなどのカメラとして監視用ないしはセキュリティー用に用いることが出来る。

【符号の説明】

【0420】

１ 照射部
１−２ 照射切替部
１−３−１〜３ 第１から第３赤外線ＬＥＤ
２ 撮像部
２−２ ＣＣＤカメラ
２−３ レンズ
３ 表色設定部
４ 被写体
５ 赤外線
６ 赤外線
５−２−１〜３ 第１から第３赤外線
６−２−１〜３ 第１から第３赤外線
７ 画像情報
８ 画像情報
８−２−１〜３ 第１から第３画像情報
９ 表示部
１０ 画像保存部
１１ 画像情報
１１−２−１〜３ 第１から第３画像情報
１２ 制御処理部
１２−２ 情報分離部
１２−３ 制御処理プロセッサ
１３ 撮像動作開始信号
１４ 照射動作開始指示信号
１４−２−１〜３ 第１から第３照射動作開始指示信号
１５ 表色設定動作開始指示信号
１５−２−１〜３ 第１から第３表色設定動作開始指示信号
１６ 表示動作開始指示信号
１７ 保存動作開始指示信号
１８ 分離部
１９ 光線
２０ ＮＴＳＣビデオ信号
２１ 奇数偶数フィールド信号
２２ Ａ／Ｄ変換機
２３ 画像メモリ
２４ Ｄ／Ａ変換機
２５−１〜３ 第１から第３デジタル画像情報
３１−１−１〜４〜３１−ｎ−１〜４ 画素
３２−１〜３ 第１から第３分離部
５０−１〜３ 第１から第３赤外線ＬＥＤ
５１−１〜３ 第１から第３赤外線ＬＥＤ群
５２ ＣＣＤカメラ
５３ ケース
５４ 赤外線ＬＥＤ群
５５ ケース
５６ ケース
５７ ケーブル
５８ ケーブル
５９ ケーブル
６０ ケーブル
６１ 赤外線センサー
６２ ケース
６３ ケース
６４ ケーブル
６５ ケース
６６ ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】