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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023065914
(43)【公開日】2023-05-15
(54)【発明の名称】活動体検出方法およびそのための装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/3504 20140101AFI20230508BHJP
【ＦＩ】
G01N21/3504
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021176337
(22)【出願日】2021-10-28
(71)【出願人】
【識別番号】301023238
【氏名又は名称】国立研究開発法人物質・材料研究機構
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 英樹
【テーマコード（参考）】
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G059AA05
2G059BB01
2G059BB08
2G059CC04
2G059EE02
2G059EE12
2G059HH01
2G059HH06
2G059JJ03
2G059KK04
(57)【要約】 （修正有）
【課題】壁などの遮蔽物の裏に存在する車などの活動体をパッシブに検出する方法を提供する。
【解決手段】赤外光を結像する結像光学系と、赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子がマトリックス状に配置された画像センサーを使用し、赤外光を結像光学系を介して画像センサー上に結像させ、ものや遮蔽体の裏に存在する活動体から排出されるガスを捉えることにより、活動体を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】赤外光を結像する結像光学系と、赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子がマトリックス状に配置された画像センサーを使用し、赤外光を結像光学系を介して画像センサー上に結像させ、ものや遮蔽体の裏に存在する活動体から排出されるガスを捉えることにより、活動体を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
赤外光を結像する結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを使用し、
前記赤外光を前記結像光学系を介して、前記画像センサー上に結像させ、
ものや遮蔽体の裏に存在する活動体を検出する、活動体検出方法。
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを使用し、
前記赤外光を前記結像光学系を介して、前記画像センサー上に結像させ、
ものや遮蔽体の裏に存在する活動体を検出する、活動体検出方法。
【請求項2】
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、請求項１記載の活動体検出方法。
【請求項3】
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、請求項１記載の活動体検出方法。
【請求項4】
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、請求項１記載の活動体検出方法。
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、請求項１記載の活動体検出方法。
【請求項5】
前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化の比較により、活動体の種類を特定して検出する、請求項４記載の活動体検出方法。
【請求項6】
前記波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、請求項４または５記載の活動体検出方法。
【請求項7】
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、請求項６記載の活動体検出方法。
【請求項8】
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、請求項１から７の何れか１項に記載の活動体検出方法。
【請求項9】
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、請求項１から８の何れか１項に記載の活動体検出方法。
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、請求項１から８の何れか１項に記載の活動体検出方法。
【請求項10】
前記バンドパスフィルタは冷却されている、請求項９記載の活動体検出方法。
【請求項11】
前記冷却の温度は５０Ｋ以上２５０Ｋ以下である、請求項１０記載の活動体検出方法。
【請求項12】
カメラと画像処理手段を具備し、
前記カメラは、波長が２．４μｍ以上１６μｍ以下の赤外光用の結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを有し、
前記画像処理手段は、前記画像センサーにより取得された強度分布を解析して領域抽出処理を行う、活動体検出装置。
前記カメラは、波長が２．４μｍ以上１６μｍ以下の赤外光用の結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを有し、
前記画像処理手段は、前記画像センサーにより取得された強度分布を解析して領域抽出処理を行う、活動体検出装置。
【請求項13】
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、請求項１２記載の活動体検出装置。
【請求項14】
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、請求項１２記載の活動体検出装置。
【請求項15】
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、請求項１２記載の活動体検出装置。
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、請求項１２記載の活動体検出装置。
【請求項16】
前記画像処理手段は、前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化を比較し、変化量の比から活動体の種類を特定して出力する、請求項１５記載の活動体検出装置。
【請求項17】
前記第波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、請求項１５または１６記載の活動体検出装置。
【請求項18】
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、請求項１７記載の活動体検出装置。
【請求項19】
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、請求項１２から１８の何れか１項に記載の活動体検出装置。
【請求項20】
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、請求項１２から１９の何れか１項に記載の活動体検出装置。
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、請求項１２から１９の何れか１項に記載の活動体検出装置。
【請求項21】
前記バンドパスフィルタは冷却されている、請求項２０記載の活動体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、活動体検出方法およびそのための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
壁などの遮蔽物の陰に隠れている車、兵器、動物などの活動体の検知、検出が嘱望されている。
活動体検出技術があれば、物陰から飛び出してくる子供を察知して交通事故から守ったり、茂みに潜んでいる凶暴な熊から身を守ったり、茂みやシェルターなどに隠して待機状態にある兵器をトレースしてその兵器を破壊したり、地震などで瓦礫に埋もれて探せなかった人やペットを救出したりすることが可能になる。
活動体検出技術があれば、物陰から飛び出してくる子供を察知して交通事故から守ったり、茂みに潜んでいる凶暴な熊から身を守ったり、茂みやシェルターなどに隠して待機状態にある兵器をトレースしてその兵器を破壊したり、地震などで瓦礫に埋もれて探せなかった人やペットを救出したりすることが可能になる。
【0003】
活動体を検出する方法としては、車の衝突回避システムとして実用化が進んでいるアクティブまたはパッシブ方式で可視光、赤外線波長域の画像を取り込む方法、マイクロ波などの電磁波反射波を照射してその反射波を解析する方法、軍事用途で開発が進んでいる赤外線を利用してパッシブ的に熱源を偵察機や人工衛星から監視する方法などがある。この種のシステムとして、例えば、ストロボ発光装置の光を用いて赤外線センサーにより検知するアクティブ型の検知システムが特許文献１に開示されている。
しかし、これらの方法は、検出を行うサイトと活動体の置かれている場所の間に壁や茂みなどの遮蔽物、特に常温に保たれた遮蔽物体があると活動体を検出するのが難しいという問題があった。
しかし、これらの方法は、検出を行うサイトと活動体の置かれている場所の間に壁や茂みなどの遮蔽物、特に常温に保たれた遮蔽物体があると活動体を検出するのが難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－９００１８号公報
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Ｌ．Ｓ．Ｒｏｔｈｍａｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｑｕａｎｔ．Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ．Ｒａｄｉａｔ．Ｔｒａｎｓｆｅｒ，１１１，２１３９－２１５０（２０１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、物陰などの遮蔽物に遮られている状態でも車や動物などの活動体をパッシブ型で検知、検出する活動体検出方法およびそのための装置を提供することである。
また、本発明では、測定対象や環境に限定がないことと、活動体の種別が車などのエンジン（内燃機関）搭載系か、人、熊や鹿などの動物系かの判別を可能とすることも課題とする。
したがって、本発明では、レーザ光のような光源を用いずに、人が存在する空間でも、安全に対する配慮を必要とすることなく、可視光やレーダーあるいは集音機で検知することが困難な遮蔽物の陰に隠れた活動体を検出できる方法および装置を提供することを課題とする。
また、本発明では、測定対象や環境に限定がないことと、活動体の種別が車などのエンジン（内燃機関）搭載系か、人、熊や鹿などの動物系かの判別を可能とすることも課題とする。
したがって、本発明では、レーザ光のような光源を用いずに、人が存在する空間でも、安全に対する配慮を必要とすることなく、可視光やレーダーあるいは集音機で検知することが困難な遮蔽物の陰に隠れた活動体を検出できる方法および装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
課題を解決するための本発明の構成を下記に示す。
（構成１）
赤外光を結像する結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを使用し、
前記赤外光を前記結像光学系を介して、前記画像センサー上に結像させ、
ものや遮蔽体の裏に存在する活動体を検出する、活動体検出方法。
（構成２）
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１記載の活動体検出方法。
（構成３）
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１記載の活動体検出方法。
（構成４）
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、構成１記載の活動体検出方法。
（構成５）
前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化の比較により、活動体の種類を特定して検出する、構成４記載の活動体検出方法。
（構成６）
前記波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成４または５記載の活動体検出方法。
（構成７）
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成６記載の活動体検出方法。
（構成８）
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、構成１から７の何れか１項に記載の活動体検出方法。
（構成９）
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、構成１から８の何れか１項に記載の活動体検出方法。
（構成１０）
前記バンドパスフィルタは冷却されている、構成９記載の活動体検出方法。
（構成１１）
前記冷却の温度は５０Ｋ以上２５０Ｋ以下である、構成１０記載の活動体検出方法。
（構成１２）
カメラと画像処理手段を具備し、
前記カメラは、波長が２．４μｍ以上１６μｍ以下の赤外光用の結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを有し、
前記画像処理手段は、前記画像センサーにより取得された強度分布を解析して領域抽出処理を行う、活動体検出装置。
（構成１３）
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１４）
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１５）
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１６）
前記画像処理手段は、前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化を比較し、変化量の比から活動体の種類を特定して出力する、構成１５記載の活動体検出装置。
（構成１７）
前記第波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１５または１６記載の活動体検出装置。
（構成１８）
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１７記載の活動体検出装置。
（構成１９）
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、構成１２から１８の何れか１項に記載の活動体検出装置。
（構成２０）
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、構成１２から１９の何れか１項に記載の活動体検出装置。
（構成２１）
前記バンドパスフィルタは冷却されている、構成２０記載の活動体検出装置。
（構成１）
赤外光を結像する結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを使用し、
前記赤外光を前記結像光学系を介して、前記画像センサー上に結像させ、
ものや遮蔽体の裏に存在する活動体を検出する、活動体検出方法。
（構成２）
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１記載の活動体検出方法。
（構成３）
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１記載の活動体検出方法。
（構成４）
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、構成１記載の活動体検出方法。
（構成５）
前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化の比較により、活動体の種類を特定して検出する、構成４記載の活動体検出方法。
（構成６）
前記波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成４または５記載の活動体検出方法。
（構成７）
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成６記載の活動体検出方法。
（構成８）
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、構成１から７の何れか１項に記載の活動体検出方法。
（構成９）
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、構成１から８の何れか１項に記載の活動体検出方法。
（構成１０）
前記バンドパスフィルタは冷却されている、構成９記載の活動体検出方法。
（構成１１）
前記冷却の温度は５０Ｋ以上２５０Ｋ以下である、構成１０記載の活動体検出方法。
（構成１２）
カメラと画像処理手段を具備し、
前記カメラは、波長が２．４μｍ以上１６μｍ以下の赤外光用の結像光学系と、
前記赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子が、マトリックス状に配置された画像センサーを有し、
前記画像処理手段は、前記画像センサーにより取得された強度分布を解析して領域抽出処理を行う、活動体検出装置。
（構成１３）
前記赤外光の波長が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１４）
前記赤外光の波長が４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１５）
前記赤外光は２以上の異なる波長帯の光からなり、前記波長帯の光に応じて個々別々に前記画像センサー上に結像させ、
かつ前記波長帯の光の波長は、２．４μｍ以上３．６μｍ以下、２．５μｍ以上２．９μｍ以下、２．９μｍ以上３．２μｍ以下、３．１μｍ以上３．５μｍ以下、４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下、４．４μｍ以上５．５μｍ以下、４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下、４．６μｍ以上１０μｍ以下、５．０μｍ以上７．５μｍ以下、５．０μｍ以上６．５μｍ以下、５．１μｍ以上５．６μｍ以下、６．０μｍ以上６．５μｍ以下、６．０μｍ以上７．１μｍ以下、７．２μｍ以上８．２μｍ以下、７．６μｍ以上８．２μｍ以下、８μｍ以上１３μｍ以下、１４μｍ以上１６μｍ以下からなる群より選ばれる２以上よりなる、構成１２記載の活動体検出装置。
（構成１６）
前記画像処理手段は、前記２以上の異なる波長帯の光による強度変化を比較し、変化量の比から活動体の種類を特定して出力する、構成１５記載の活動体検出装置。
（構成１７）
前記第波長帯の１つである第１の波長帯が４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下である、構成１５または１６記載の活動体検出装置。
（構成１８）
前記第１の波長帯は４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下である、構成１７記載の活動体検出装置。
（構成１９）
前記光電変換層はＩｎＳｂからなる、構成１２から１８の何れか１項に記載の活動体検出装置。
（構成２０）
前記波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、
前記バンドパスフィルタを介して、前記赤外光を前記画像センサー上に結像させる、構成１２から１９の何れか１項に記載の活動体検出装置。
（構成２１）
前記バンドパスフィルタは冷却されている、構成２０記載の活動体検出装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、物陰などの遮蔽物に遮られている状態でも車や動物などの活動体をパッシブ型で検知、検出する活動体検出方法およびそのための装置が提供される。
また、本発明によれば、測定対象や環境の限定がなく、活動体の種別が車などの内燃機関搭載系か、人、熊や鹿などの動物系、生命系かの判別も可能になる。
さらに、本発明の装置は、実環境に簡便に持ち運び可能なコンパクトなものであることも特徴の一つとする。
また、本発明によれば、測定対象や環境の限定がなく、活動体の種別が車などの内燃機関搭載系か、人、熊や鹿などの動物系、生命系かの判別も可能になる。
さらに、本発明の装置は、実環境に簡便に持ち運び可能なコンパクトなものであることも特徴の一つとする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】遮蔽物に隠れた活動体の検出方法を説明する説明図である。
【図2】本発明の装置の概要構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の装置のカメラ部の構成を示す説明図である。
【図4】本発明の画像処理手段の構成を示すブロック図である。
【図5】各種ガスの吸収スペクトルを示す特性図で、（ａ）はＣＯ２ガス、（ｂ）は水蒸気、（ｃ）はＣＨ４ガスおよび（ｄ）はＮＨ３ガスの場合を示す。
【図6】各種ガスの吸収スペクトルを示す特性図で、（ａ１）は常温のＣＯ２ガス、（ａ２）は２０００℃のＣＯ２ガス、（ｂ１）は常温のＨ２Ｏ（水蒸気）および（ｂ２）は２０００℃のＨ２Ｏの場合を示す。
【図7】常温における各種ガスの吸収スペクトルを示す特性図で、（ａ）はＣＯガス、（ｂ）はＮＯガスおよび（ｃ）はＮＯ２ガスの場合を示す。
【図8】２０００℃における各種ガスの吸収スペクトルを示す特性図で、（ａ）はＣＯガス、（ｂ）はＮＯガスおよび（ｃ）はＮＯ２ガスの場合を示す。
【図9】実施例で用いた持ち運び可能な測定装置の写真である。
【図10】実施例で用いたバンドパスフィルタの透過スペクトルを示す特性図である。
【図11】実施例で用いたバンドパスフィルタの放射強度の温度特性を示す特性図である。
【図12】本発明による観測例を示す写真である。
【図13】本発明による観測例を示す写真である。
【図14】本発明による観測例を示す写真である。
【図15】本発明による観測例を示す写真である。
【図16】本発明による観測例を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
なお、文中に出てくるＡ－Ｂは、Ａ以上Ｂ以下を表す。
なお、文中に出てくるＡ－Ｂは、Ａ以上Ｂ以下を表す。
【0011】
＜検出原理＞
本発明の活動体検出方法では、遮蔽物から漏れ出るガスを、パッシブ的に特定の波長に感応するカメラで可視化することにより検出する。
すなわち、本発明の活動体検出方法では、図１に示すように、赤外光領域の特定の波長に感応して画像を取得するカメラを有する活動体検出装置４を用いて、壁などの遮蔽物１の裏に潜んでいる動物２や車３などの活動体が活動に伴って排出するガス５が、遮蔽物１の周囲に漏れ拡がる様子を捉えることにより、活動体を検知、検出、識別する。自然に外界が放射している赤外光を利用するパッシブ測定なので、簡便で、暗闇でも使用でき、広い適用範囲をもつ検出方法である。
ここで、遮蔽物（遮蔽体）とは、壁や茂みなど、検知対象とする活動体を可視光、赤外光、紫外光、マイクロ波などで直視することを妨げる遮蔽材のことをいう。
また、活動体とは、内燃機関、燃料電池や生命器官により移動が可能な物体のことをいい、具体例としては、車、飛行機、移動可能兵器（戦闘車両、戦闘機、ロボット兵器など）、人間、熊、猪、鹿などの動物、生命体を挙げることができる。
本発明の活動体検出方法では、遮蔽物から漏れ出るガスを、パッシブ的に特定の波長に感応するカメラで可視化することにより検出する。
すなわち、本発明の活動体検出方法では、図１に示すように、赤外光領域の特定の波長に感応して画像を取得するカメラを有する活動体検出装置４を用いて、壁などの遮蔽物１の裏に潜んでいる動物２や車３などの活動体が活動に伴って排出するガス５が、遮蔽物１の周囲に漏れ拡がる様子を捉えることにより、活動体を検知、検出、識別する。自然に外界が放射している赤外光を利用するパッシブ測定なので、簡便で、暗闇でも使用でき、広い適用範囲をもつ検出方法である。
ここで、遮蔽物（遮蔽体）とは、壁や茂みなど、検知対象とする活動体を可視光、赤外光、紫外光、マイクロ波などで直視することを妨げる遮蔽材のことをいう。
また、活動体とは、内燃機関、燃料電池や生命器官により移動が可能な物体のことをいい、具体例としては、車、飛行機、移動可能兵器（戦闘車両、戦闘機、ロボット兵器など）、人間、熊、猪、鹿などの動物、生命体を挙げることができる。
【0012】
＜＜第１の特定波長＞＞
上記赤外光の第１の特定の波長としては、ＣＯ２分子の吸収スペクトル帯である４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、特にその波長帯域の中でも吸光度が比較的高い波長帯域である４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下を挙げることができる。ＣＯ２分子は、内燃機関、動物に係らず排出されるものなので、ＣＯ２分子の存在をこの波長帯でモニターすることにより、活動体が検知される。
上記赤外光の第１の特定の波長としては、ＣＯ２分子の吸収スペクトル帯である４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、特にその波長帯域の中でも吸光度が比較的高い波長帯域である４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下を挙げることができる。ＣＯ２分子は、内燃機関、動物に係らず排出されるものなので、ＣＯ２分子の存在をこの波長帯でモニターすることにより、活動体が検知される。
【0013】
ＣＯ２分子の第一の特徴は、視認性、識別性である。
ＣＯ２ガスは温暖化ガスの筆頭として挙げられることからもわかるように、赤外域に強い吸収をもつ吸収体である。
ＣＯ２分子の吸光度を、常温の場合について図５（ａ）および図６（ａ１）、２０００℃の場合について図６（ａ２）に示す。本特許で主に議論するＩｎＳｂ赤外感知素子の感度波長域３－５μｍ内には、波長４．２０－４．３５μｍに鋭く、強い吸収がある。この吸光度は１気圧、２５℃の空気中にＣＯ２が柱密度１００ｐｐｍ・ｍ含まれた状態の吸光度で、指数の底として１０を用いている（自然対数ではなくて常用対数を使用している）。柱密度とは吸光性の気体の吸光度を指定する上で必要な濃度と光路長の両方を加味した実質的に光の減衰を規定する量のことで、例えば体積濃度１００ｐｐｍの気体が長さ１ｍに渡って分布している状態が柱密度１００ｐｐｍ・ｍである。また、本特許では１気圧、２５℃の状態を標準状態と呼ぶこととする。空気中に存在する主要な気体分子で、同じ波長域に強い吸収をもつものはない。したがって、この波長に注目していれば、高感度にＣＯ２ガスの量を捉えることができ、かつ、ＣＯ２に関する情報だけを他のガスから識別して知ることができる。
ここで、このＣＯ２を含めたすべてのガスの常温での吸光度は、株式会社エス・ティ・ジャパンのＨＡＮＳＴガス定量データベースの分解能１．０ｃｍ－１のものを用いた。また、すべてのガスの２０００℃での吸光度は、公開データベースＨＩＴＥＭＰ（非特許文献１）を用いて分解能１．０ｃｍ－１として求めた。
ＣＯ２ガスは温暖化ガスの筆頭として挙げられることからもわかるように、赤外域に強い吸収をもつ吸収体である。
ＣＯ２分子の吸光度を、常温の場合について図５（ａ）および図６（ａ１）、２０００℃の場合について図６（ａ２）に示す。本特許で主に議論するＩｎＳｂ赤外感知素子の感度波長域３－５μｍ内には、波長４．２０－４．３５μｍに鋭く、強い吸収がある。この吸光度は１気圧、２５℃の空気中にＣＯ２が柱密度１００ｐｐｍ・ｍ含まれた状態の吸光度で、指数の底として１０を用いている（自然対数ではなくて常用対数を使用している）。柱密度とは吸光性の気体の吸光度を指定する上で必要な濃度と光路長の両方を加味した実質的に光の減衰を規定する量のことで、例えば体積濃度１００ｐｐｍの気体が長さ１ｍに渡って分布している状態が柱密度１００ｐｐｍ・ｍである。また、本特許では１気圧、２５℃の状態を標準状態と呼ぶこととする。空気中に存在する主要な気体分子で、同じ波長域に強い吸収をもつものはない。したがって、この波長に注目していれば、高感度にＣＯ２ガスの量を捉えることができ、かつ、ＣＯ２に関する情報だけを他のガスから識別して知ることができる。
ここで、このＣＯ２を含めたすべてのガスの常温での吸光度は、株式会社エス・ティ・ジャパンのＨＡＮＳＴガス定量データベースの分解能１．０ｃｍ－１のものを用いた。また、すべてのガスの２０００℃での吸光度は、公開データベースＨＩＴＥＭＰ（非特許文献１）を用いて分解能１．０ｃｍ－１として求めた。
【0014】
ＣＯ２分子の第二の特徴は、軽量性、追従性である。
ＣＯ２は分子そのものなので、周囲の空気に容易に混じり合い、正確に追従する。あえて言えば、分子量４４で、空気の平均分子量２８．８より重いので、原理的には静置状態ではいずれ空気中で下に沈降すると考えられる。しかし、通常の環境中では、乱流混合が起こるので、沈降せず滞留する。このことは、地球の空気の組成が高度８０ｋｍまでの均質園ではＣＯ２濃度を含めて一定であることを考えれば自明である。流れがある状態では分子量差による沈降は完全に無視でき、ＣＯ２は遮蔽物の背後から流れ出る気流に乗って活動体の存在を忠実に示す優れたトレーサとして機能する。
ＣＯ２は分子そのものなので、周囲の空気に容易に混じり合い、正確に追従する。あえて言えば、分子量４４で、空気の平均分子量２８．８より重いので、原理的には静置状態ではいずれ空気中で下に沈降すると考えられる。しかし、通常の環境中では、乱流混合が起こるので、沈降せず滞留する。このことは、地球の空気の組成が高度８０ｋｍまでの均質園ではＣＯ２濃度を含めて一定であることを考えれば自明である。流れがある状態では分子量差による沈降は完全に無視でき、ＣＯ２は遮蔽物の背後から流れ出る気流に乗って活動体の存在を忠実に示す優れたトレーサとして機能する。
【0015】
ＣＯ２分子の第三の特徴は、その量である。
大気のＣＯ２の濃度は、地球温暖化の影響を受けて年々増加する傾向があるが、２０２０年時点で約４００ｐｐｍ（０．０４％）である。何の手も加えていない屋外の空気、人のいない建物の中の空気など、標準状態の空気にもこれだけの量のＣＯ２が自然に含まれ、図５（ａ）および図６（ａ１）の吸光度に従うと、標準状態の空気中のＣＯ２のゆらぎすら十分に検出できるほどの強度変化をもたらす。
このように環境中に存在する微量のＣＯ２すら検出されるのに対して、活動体からは環境中より桁違いに多くのＣＯ２が排出される。例えば、人の呼気中のＣＯ２濃度は４％とされている。標準状態の１００倍の濃度である。車室内、テントなど、人の存在する室内環境のＣＯ２濃度はそれよりは薄まるが、１０００ｐｐｍ程度には容易に到達する。そのため、人の室内への出入りの度にその程度のＣＯ２が室外に放出されることになる。内燃機関、燃焼装置などからの排出ガスは１０％、標準状態の２５０倍である。その他、携帯装置の駆動に利用される炭酸ガスボンベや炭酸飲料からは１００％、標準状態の２５００倍の濃度のＣＯ２が放出される。このように、活動体の存在により、様々な要因で容易に検出できる程度のＣＯ２が排出されることになる。
大気のＣＯ２の濃度は、地球温暖化の影響を受けて年々増加する傾向があるが、２０２０年時点で約４００ｐｐｍ（０．０４％）である。何の手も加えていない屋外の空気、人のいない建物の中の空気など、標準状態の空気にもこれだけの量のＣＯ２が自然に含まれ、図５（ａ）および図６（ａ１）の吸光度に従うと、標準状態の空気中のＣＯ２のゆらぎすら十分に検出できるほどの強度変化をもたらす。
このように環境中に存在する微量のＣＯ２すら検出されるのに対して、活動体からは環境中より桁違いに多くのＣＯ２が排出される。例えば、人の呼気中のＣＯ２濃度は４％とされている。標準状態の１００倍の濃度である。車室内、テントなど、人の存在する室内環境のＣＯ２濃度はそれよりは薄まるが、１０００ｐｐｍ程度には容易に到達する。そのため、人の室内への出入りの度にその程度のＣＯ２が室外に放出されることになる。内燃機関、燃焼装置などからの排出ガスは１０％、標準状態の２５０倍である。その他、携帯装置の駆動に利用される炭酸ガスボンベや炭酸飲料からは１００％、標準状態の２５００倍の濃度のＣＯ２が放出される。このように、活動体の存在により、様々な要因で容易に検出できる程度のＣＯ２が排出されることになる。
【0016】
第１の特定波長帯の赤外光を測定する画像センサーとしては、感度の観点から、光電変換層がＩｎＳｂからなるセンサーを好んで用いることができる。
また、波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、バンドパスフィルタを介して、赤外光を画像センサー上に結像させると効率よく所望の波長帯の画像を取り込むことが可能になって好ましい。この際、バンドパスフィルタが冷却されているとノイズが低減されて好ましい。
また、波長の赤外光のみを透過させるバンドパスフィルタを前記結像光学系の前または後ろに設置して、バンドパスフィルタを介して、赤外光を画像センサー上に結像させると効率よく所望の波長帯の画像を取り込むことが可能になって好ましい。この際、バンドパスフィルタが冷却されているとノイズが低減されて好ましい。
【0017】
背景と活動体検出装置４の間に特定の波長の光を吸収する吸収体があると、その吸収体を透過した吸収帯の波長の光の強度は変化する。背景は広い波長域で発光しているので、狭い吸収帯の光が吸収されただけでは全体に対する変化は微小である。しかし、ここで、感知する波長を吸収体の吸収波長帯に制限しておくと、吸収体の存在によって、活動体検出装置４に届く赤外光の強度は大きなコントラストで敏感に変化することになる。こうして吸収体の存在を可視化できる。
その吸収体の吸光度はビアランバート則に従い、分子固有のモル吸光係数、その分子の濃度、吸収層の厚さ（濃度と厚さの積が柱密度）に比例する。標準状態における柱密度１００ｐｐｍ・ｍのＣＯ２の吸光度は、図５（ａ）および図６（ａ１）の通りであるが、この高さが濃度や厚さに比例して変化することになる。
その吸収体の吸光度はビアランバート則に従い、分子固有のモル吸光係数、その分子の濃度、吸収層の厚さ（濃度と厚さの積が柱密度）に比例する。標準状態における柱密度１００ｐｐｍ・ｍのＣＯ２の吸光度は、図５（ａ）および図６（ａ１）の通りであるが、この高さが濃度や厚さに比例して変化することになる。
【0018】
吸収体の温度が背景の温度と同等あるいは低い場合、吸収体は単純に背景からの赤外光を吸収し、カメラに届く赤外光の強度は弱くなる。しかし、吸収体の温度が背景よりも高温の場合、吸収と熱放射の可逆性を示すキルヒホッフの法則に従い、吸収体はむしろその吸収波長において発光し、カメラに届く赤外光の強度は強くなる。より正確には、温度だけでなく、吸収体の吸収率、放射率（両者はキルヒホッフの法則により等しい）や背景の放射率、結像レンズ１２などで決まる光学的関係など様々な要因により、吸収体の存在によりカメラに届く赤外光に生じる強度変化の起こり方は変化する。いずれにせよ、吸収体の存在は赤外光の強度変化として捉えられることとなる。
【0019】
本発明では、ＣＯ２をトレーサとして扱って、その濃度の揺らぎを捉えて活動体２，３の検出を行う。ここで、濃度に着目するメリットは、その圧倒的な変化の幅（ダイナミックレンジ）の大きさによる。
【0020】
＜＜その他の特定波長＞＞
上記赤外光のその他の特定波長としては、ガスおよびその温度環境から以下を挙げることができる。ここで、選択した波長帯の根拠内容を波長帯に続けて記載した。また、その波長帯が選ばれた根拠となるデータを図５から図７に示す。高温としては、内燃機関の排出物を想定して２０００℃の場合を例に挙げている。
上記赤外光のその他の特定波長としては、ガスおよびその温度環境から以下を挙げることができる。ここで、選択した波長帯の根拠内容を波長帯に続けて記載した。また、その波長帯が選ばれた根拠となるデータを図５から図７に示す。高温としては、内燃機関の排出物を想定して２０００℃の場合を例に挙げている。
【0021】
（ア）２．４μｍ以上３．６μｍ以下：高温Ｈ２Ｏ短波長ピーク
（イ）２．５μｍ以上２．９μｍ以下：常温Ｈ２Ｏ短波長ピーク
（ウ）２．９μｍ以上３．２μｍ以下：選択的高温Ｈ２Ｏ
（プロファイルとしては高温Ｈ２Ｏの裾野であるが、常温Ｈ２Ｏは感知しない帯域）
（エ）３．１μｍ以上３．５μｍ以下：ＣＨ４短波長ピーク
（オ）４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下：ＣＯ２短波長ピーク
（カ）４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下：高温ＣＯ２短波長ピーク
（キ）４．４μｍ以上５．５μｍ以下：高温ＣＯ
（ク）４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下：ＣＯ
（ケ）４．６μｍ以上１０μｍ以下：高温Ｈ２Ｏ長波長ピーク
（コ）５．０μｍ以上７．５μｍ以下：Ｈ２Ｏ長波長ピーク
（サ）５．０μｍ以上６．５μｍ以下：高温ＮＯ
（ス）５．１μｍ以上５．６μｍ以下：ＮＯ
（セ）６．０μｍ以上６．５μｍ以下：ＮＯ２短波長ピーク
（ソ）６．０μｍ以上７．１μｍ以下：高温ＮＯ２
（タ）７．２μｍ以上８．２μｍ以下：ＣＨ４長波長ピーク
（チ）７．６μｍ以上８．２μｍ以下：ＮＯ２長波長ピーク
（ツ）８μｍ以上１３μｍ以下：ＮＨ３
（テ）１４μｍ以上１６μｍ以下：ＣＯ２長波長ピーク
（イ）２．５μｍ以上２．９μｍ以下：常温Ｈ２Ｏ短波長ピーク
（ウ）２．９μｍ以上３．２μｍ以下：選択的高温Ｈ２Ｏ
（プロファイルとしては高温Ｈ２Ｏの裾野であるが、常温Ｈ２Ｏは感知しない帯域）
（エ）３．１μｍ以上３．５μｍ以下：ＣＨ４短波長ピーク
（オ）４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下：ＣＯ２短波長ピーク
（カ）４．１５μｍ以上４．９０μｍ以下：高温ＣＯ２短波長ピーク
（キ）４．４μｍ以上５．５μｍ以下：高温ＣＯ
（ク）４．４５μｍ以上４．９５μｍ以下：ＣＯ
（ケ）４．６μｍ以上１０μｍ以下：高温Ｈ２Ｏ長波長ピーク
（コ）５．０μｍ以上７．５μｍ以下：Ｈ２Ｏ長波長ピーク
（サ）５．０μｍ以上６．５μｍ以下：高温ＮＯ
（ス）５．１μｍ以上５．６μｍ以下：ＮＯ
（セ）６．０μｍ以上６．５μｍ以下：ＮＯ２短波長ピーク
（ソ）６．０μｍ以上７．１μｍ以下：高温ＮＯ２
（タ）７．２μｍ以上８．２μｍ以下：ＣＨ４長波長ピーク
（チ）７．６μｍ以上８．２μｍ以下：ＮＯ２長波長ピーク
（ツ）８μｍ以上１３μｍ以下：ＮＨ３
（テ）１４μｍ以上１６μｍ以下：ＣＯ２長波長ピーク
【0022】
この中で、常温のＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＣＨ４、ＮＨ３は、人、動物などの生命体からの排出物であり、動物や生命体を検知、検出するには、これらのガスが検出される（イ）（エ）（オ）（ク）（コ）（タ）（ツ）（テ）の波長帯を選択するのが好ましい。
一方、ＣＯ２特に高温のＣＯ２、Ｈ２Ｏ特に高温のＨ２Ｏ，ＣＯ、ＮＯＸは、内燃機関からの排出物であり、車や飛行機などの内燃機関、燃料電池搭載系の活動体を検知、検出するには、これらのガスが検出される（ア）（イ）（オ）（カ）（キ）（ク）（ケ）（コ）（サ）（ス）（セ）（ソ）（チ）（テ）の波長帯を選択するのが好ましい。
また、（ウ）の波長帯は、高温Ｈ２Ｏスペクトルの裾野であるが、常温Ｈ２Ｏは少なくとも有意には感知しないので、特に内燃機関系の活動体の検知、検出、測定に好んで用いることができる。
一方、ＣＯ２特に高温のＣＯ２、Ｈ２Ｏ特に高温のＨ２Ｏ，ＣＯ、ＮＯＸは、内燃機関からの排出物であり、車や飛行機などの内燃機関、燃料電池搭載系の活動体を検知、検出するには、これらのガスが検出される（ア）（イ）（オ）（カ）（キ）（ク）（ケ）（コ）（サ）（ス）（セ）（ソ）（チ）（テ）の波長帯を選択するのが好ましい。
また、（ウ）の波長帯は、高温Ｈ２Ｏスペクトルの裾野であるが、常温Ｈ２Ｏは少なくとも有意には感知しないので、特に内燃機関系の活動体の検知、検出、測定に好んで用いることができる。
【0023】
さらに、（ア）から（テ）の群からなる２以上の異なる波長帯の光に応じて個々別々に画像センサー上に結像させて検出すると、内燃機関か生命体（動物）かの活動体の種類を判別可能になって好ましい。この際、２以上の異なる波長帯の強度変化の比較を行うことにより、活動体種類の特定精度が向上する。
また、上記２以上の異なる波長帯の１つとして、ＣＯ２ガス吸収域である４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、より好ましくは４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下を用いることが高い感度を得る上で好ましい。
以上から、ここで示した実施の形態の方法により、赤外光の波長選択により、活動体から排出されるガスがモニターできて、遮蔽物の陰に潜んでいる活動体を検知、検出することが可能になる。
また、上記２以上の異なる波長帯の１つとして、ＣＯ２ガス吸収域である４．１５μｍ以上４．４０μｍ以下、より好ましくは４．２０μｍ以上４．３５μｍ以下を用いることが高い感度を得る上で好ましい。
以上から、ここで示した実施の形態の方法により、赤外光の波長選択により、活動体から排出されるガスがモニターできて、遮蔽物の陰に潜んでいる活動体を検知、検出することが可能になる。
【0024】
なお、本発明では、内燃機関や燃料電池を用いない電源を利用したモーター駆動による活動体は検知が困難であるが、モーターを駆動すると、壁程度の遮蔽物では一般に、磁場や音の変化が観測される。このため、本発明による検知、検出と、磁場や音の測定を行うと、活動体が生命体なのか、内燃機関系なのか、モーター駆動系なのか、あるいはそれらが組み合わされたものなのかを判別することが可能になる。
【0025】
＜測定装置とその構成＞
ここでは、活動体検出装置の構成とその特徴について述べる。
ここでは、活動体検出装置の構成とその特徴について述べる。
【0026】
図２は、活動体検出装置２０１の装置構成を示す概要図であり、活動体検出装置２０１はカメラ５１と画像処理手段５２を具備する。
【0027】
カメラ５１は、図３（ａ）に示すように、上記特定波長域の赤外光１１用の結像光学系１２と、赤外光を電気信号に変換する光電変換層を有する赤外光感知素子からなる画素素子１４がマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。
【0028】
結像手段１２は、カメラとしての十分な結像性能を有していれば特に規定はないが、例えばＧｅ、Ｓｉ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、サファイアを用いた光学レンズによるレンズ結像系、ミラーを用いた反射光学系、ミラーとレンズを併用した複合光学系を用いることができる。短焦点距離レンズでもズームレンズでも構わない。倍率やＦ値、許容収差なども特に限定はなく、コスト、使い勝手、重量、分解能、視野などを鑑みて適当な選択を行えばよい。
【0029】
画素素子１４（赤外光感知素子）としては、ＩｎＳｂ、ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＡｓ／ＧａＳｂ超格子、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ量子井戸、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子井戸、ＩｎＡｓ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅなどの光電変換素子を用いることができる。また、ボロメータ、サーモパイル、焦電素子を用いた熱型赤外光感知素子を用いても良い。この中でも特にＩｎＳｂは、感度とＳ／Ｎ特性に優れるため好んで用いることができる。
画素素子１４の画素サイズおよび画素数は特に限定はない。
画素サイズを小さくすると画像センサー１３の大きさも小さくなり、結像手段１２も小型化が容易になる。画素サイズが大きい場合は、感度とＳ／Ｎの向上が容易になり、分解能も上げやすくなる。画素サイズとしては、例えば１０×１０―３０×３０μｍ２としてよい。
画素数は、特に限定はなく、装置の大きさや必要な分解能などを鑑みて適宜設定すればよい。画素数としては、例えば６４×６４以上１９２０×１５３６以下を挙げることができる。
画素素子１４の画素サイズおよび画素数は特に限定はない。
画素サイズを小さくすると画像センサー１３の大きさも小さくなり、結像手段１２も小型化が容易になる。画素サイズが大きい場合は、感度とＳ／Ｎの向上が容易になり、分解能も上げやすくなる。画素サイズとしては、例えば１０×１０―３０×３０μｍ２としてよい。
画素数は、特に限定はなく、装置の大きさや必要な分解能などを鑑みて適宜設定すればよい。画素数としては、例えば６４×６４以上１９２０×１５３６以下を挙げることができる。
【0030】
測定する赤外光１１の波長を、所定の範囲以下に狭くするためには、バンドパスフィルタを用いることが有効である。バンドパスフィルタは小型、軽量で取り扱いも容易で、必要に応じて取り外すこともできる。なお、バンドパスフィルタとしては、例えばサファイアやゲルマニウム基板上に成膜したＳｉＯ、ＺｎＳ、Ｇｅなどから構成された多層膜などを用いることができる。
バンドパスフィルタを置く場所は、図３（ｂ）のカメラ１０２におけるバンドパスフィルタ１５ａに示されるように、画像センサー１３から見て結像手段１２の前とすることも、図３（ｃ）のカメラ１０３におけるバンドパスフィルタ１５ｂに示されるように、結像手段１２の後ろとすることもできる。前に置く場合は、バンドパスフィルタの交換や脱着が容易になるというメリットがあり、後ろに置く場合は、バンドパスフィルタが小さくて済むほか、後述の冷却を行う場合、画像センサー１３とともに冷却できるというメリットがある。
バンドパスフィルタを置く場所は、図３（ｂ）のカメラ１０２におけるバンドパスフィルタ１５ａに示されるように、画像センサー１３から見て結像手段１２の前とすることも、図３（ｃ）のカメラ１０３におけるバンドパスフィルタ１５ｂに示されるように、結像手段１２の後ろとすることもできる。前に置く場合は、バンドパスフィルタの交換や脱着が容易になるというメリットがあり、後ろに置く場合は、バンドパスフィルタが小さくて済むほか、後述の冷却を行う場合、画像センサー１３とともに冷却できるというメリットがある。
【0031】
バンドパスフィルタ１５ａ、１５ｂや画像センサー１３は、冷却されることが好ましい。冷却することにより環境や部品などからの熱輻射によるノイズを低減することができる。特にバンドパスフィルタ１５ａ、１５ｂが常温の場合は、そこからの熱輻射が画像センサー１３の信号に大きなベースラインとして重畳し、得られる画像のコントラストを著しく低下させる。
冷却方法としては、スターリングクーラー、ペルチェ素子、液体窒素冷却などを挙げることができるが、スターリングクーラーとペルチェ素子は、取り扱いが容易なので好んで用いることができる。特に、スターリングクーラーは、ハンディサイズでも８０Ｋ以下に冷却が可能であり、しかもバッテリーで稼働させることができるため特に好んで用いることができる。
冷却方法としては、スターリングクーラー、ペルチェ素子、液体窒素冷却などを挙げることができるが、スターリングクーラーとペルチェ素子は、取り扱いが容易なので好んで用いることができる。特に、スターリングクーラーは、ハンディサイズでも８０Ｋ以下に冷却が可能であり、しかもバッテリーで稼働させることができるため特に好んで用いることができる。
【0032】
冷却温度は、５０Ｋ以上２５０Ｋ以下が好ましい。２５０Ｋ以下とすることにより、ノイズレベルを１桁以上改善することができる。温度が低ければ低いほどノイズレベルは下がるが、５０Ｋではノイズレベルが常温使用時の２０桁以上下がり、このレベルでは電圧変動など他要因によるノイズが支配的になる。極低温にすると簡便性、取り扱いの容易性が低下するので、５０Ｋ以上での使用が好ましい。
【0033】
画像処理手段５２は、カメラ５１の画像センサー１３により取得された強度分布を解析して活動体から排出されるガスが漂う領域の抽出処理を行う手段で、図４に示すように、画像インターフェース部３１、ＣＰＵなどを備えた演算部３２、ＤＲＡＭなどを備えたメモリ部３３、ＧＰＵやディスプレなどを備えた表示・出力部３４および露光時間、フレームレート、コントラスト強調、空間フィルタリング、空間微分処理、時間微分処理、濃度計算、比率計算、判別処理などの指示、設定を行う条件入力・制御部３５からなる。
この処理により、活動体が存在する場所（活動体存在領域）や種類の特定が行えるとともに、画像処理手段５２によって抽出された活動体存在領域の時間変化をトレースすることにより、遮蔽物に隠れている活動体の動きを追うことも可能になる。
以上から、本実施の形態の活動体検出装置２０１は、遮蔽物に遮られて発見が困難な活動体を検知、検出、識別することができる装置で、さらに時間変化を追えば活動体の動きも追うことが可能な装置である。
この処理により、活動体が存在する場所（活動体存在領域）や種類の特定が行えるとともに、画像処理手段５２によって抽出された活動体存在領域の時間変化をトレースすることにより、遮蔽物に隠れている活動体の動きを追うことも可能になる。
以上から、本実施の形態の活動体検出装置２０１は、遮蔽物に遮られて発見が困難な活動体を検知、検出、識別することができる装置で、さらに時間変化を追えば活動体の動きも追うことが可能な装置である。
【実施例0034】
（実施例１）
実施例１では、装置構成とそれを用いて壁の陰に隠れている人間の観察実例について説明する。当然ながら、本発明はこのような特定の形式に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲により規定されるものである。
実施例１では、装置構成とそれを用いて壁の陰に隠れている人間の観察実例について説明する。当然ながら、本発明はこのような特定の形式に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲により規定されるものである。
【0035】
用いた装置の全体写真を図９に示す。
装置は、カメラと、制御・観察・表示用のＰＣ、それらを駆動するバッテリー、およびカメラを保持する三脚からなる持ち運び可能な装置である。カメラの重量は約２．５Ｋｇ、バッテリーの重量は約５Ｋｇである。このカメラでは、家庭用のビデオカメラによる撮影と同様に、簡便に撮影を行うことができる。
装置は、カメラと、制御・観察・表示用のＰＣ、それらを駆動するバッテリー、およびカメラを保持する三脚からなる持ち運び可能な装置である。カメラの重量は約２．５Ｋｇ、バッテリーの重量は約５Ｋｇである。このカメラでは、家庭用のビデオカメラによる撮影と同様に、簡便に撮影を行うことができる。
【0036】
カメラ１０３の構成を図３（ｃ）に示す。
カメラ１０３はＦＬＩＲ社製のＡ６７９６型であり、カメラ１０３は、３－５μｍの波長域の赤外光に適応する結像手段（結像レンズ）１２、透過中心波長が４．２５μｍ付近にあるバンドパスフィルタ１５ｂ、およびＩｎＳｂを用いた赤外光感知素子からなる画像素子１４が６４０×５１２のマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。
ここで、バンドパスフィルタ１５ｂはバッテリー駆動のスターリングクーラーによって画像センサー１３（画素素子１４）とともに８０Ｋに冷却される。画像センサー１３（画素素子１４）は、階調１４ビットであり、感応波長帯域は３－５μｍである。結像レンズ１２としては、例えば焦点距離２５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、Ｆ値２．５のものが入手できる。
カメラ１０３はＦＬＩＲ社製のＡ６７９６型であり、カメラ１０３は、３－５μｍの波長域の赤外光に適応する結像手段（結像レンズ）１２、透過中心波長が４．２５μｍ付近にあるバンドパスフィルタ１５ｂ、およびＩｎＳｂを用いた赤外光感知素子からなる画像素子１４が６４０×５１２のマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。
ここで、バンドパスフィルタ１５ｂはバッテリー駆動のスターリングクーラーによって画像センサー１３（画素素子１４）とともに８０Ｋに冷却される。画像センサー１３（画素素子１４）は、階調１４ビットであり、感応波長帯域は３－５μｍである。結像レンズ１２としては、例えば焦点距離２５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、Ｆ値２．５のものが入手できる。
【0037】
８０Ｋに冷却されたバンドパスフィルタ１５ｂの透過波長特性を図１０に示す。４．０－４．４μｍの波長域の赤外光を透過する。
また、図１１にバンドパスフィルタ１５ｂを冷却したときの効果を示す。縦軸はこのバンドパスフィルタがＩｎＳｂ赤外光感知素子の感度波長域３－５μｍ内で放射する赤外光強度の総量、すなわちバンドパスフィルタに由来する赤外光信号レベルを表しており、フィルタを８０Ｋに冷却すれば、室温（３００Ｋ）より１０桁以上ベースラインが低減されたコントラストの高いクリアな像が得られることが示されている。
また、図１１にバンドパスフィルタ１５ｂを冷却したときの効果を示す。縦軸はこのバンドパスフィルタがＩｎＳｂ赤外光感知素子の感度波長域３－５μｍ内で放射する赤外光強度の総量、すなわちバンドパスフィルタに由来する赤外光信号レベルを表しており、フィルタを８０Ｋに冷却すれば、室温（３００Ｋ）より１０桁以上ベースラインが低減されたコントラストの高いクリアな像が得られることが示されている。
【0038】
発明者は、以上の構成の、ＣＯ２の吸収波長に合わせて作られ、冷却されたバンドパスフィルタを結像手段と画像センサーの間に装備したカメラにて、壁の向こうに隠れている人間の検知実験を行った。
【0039】
図１２は、図１０のバンドパスフィルタを装着した図９のカメラを用いて撮影した一連の動画から切り出した静止画である。撮影条件は、露光時間４５ｍｓ、フレームレート２２．２Ｈｚ、レンズ焦点距離２５ｍｍ、Ｆ値２．５である。図１２（ｂ）は屋内の廊下の一角を映した映像である。室温の物体はこの波長の赤外光を自然に放射しているので、何の照明光も用いることなく、このような画像をパッシブに取得することができる。しかし、左側の白色破線で表示した角の奥に人間が隠れているが、その様子は検知できていない。隠れている人間は室温より高い温度で熱放射をしており、直接姿を捉えれば容易に可視化できるが、遮蔽物の存在により、熱線画像としては人間を検知できない。しかし、同じ映像に時間微分処理をして固定画像を消去し、変化のあった部分だけを抜き出すと、図１２（ａ）のように角（対応する場所を白色破線で表示）の奥からＣＯ２ガスが噴出している様子を可視化できる。実際、回り込んで角の奥を見てみると、図１２（ｃ）のように、人間が隠れていることがわかる。
なお、図１３に示すように、本発明の活動体検出装置２０１を用いると、人間の呼気由来のＣＯ２ガスが非接触で遠方から明瞭にモニターされる。したがって、図１２に示した結果は、呼気のＣＯ２ガスが遮蔽物を超えて漏れ拡がる様子を捉えることにより、遮蔽物の奥に隠れている活動体を検知、検出したものである。
なお、図１３に示すように、本発明の活動体検出装置２０１を用いると、人間の呼気由来のＣＯ２ガスが非接触で遠方から明瞭にモニターされる。したがって、図１２に示した結果は、呼気のＣＯ２ガスが遮蔽物を超えて漏れ拡がる様子を捉えることにより、遮蔽物の奥に隠れている活動体を検知、検出したものである。
【0040】
（実施例２）
実施例２では、内燃機関を想定して、高温の炎に含まれるＨ２Ｏを検知、可視化できるかを調べた。
装置としては、実施例１で示した活動体検出装置２０１とほぼ同様であるが、カメラもバンドパスフィルタもやや異なるものを用いた。カメラ１０３はＦＬＩＲ社製のＡ６７５１型であり、カメラ１０３は、３－５μｍの波長域の赤外光に適応する結像手段（結像レンズ）１２、およびＩｎＳｂを用いた赤外光感知素子からなる画像素子１４が６４０×５１２のマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。画像センサー１３（画素素子１４）は、階調１４ビット、感応波長帯域は３－５μｍであり、バッテリー駆動のスターリングクーラーによって８０Ｋに冷却される。結像レンズ１２としては、例えば焦点距離２５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、Ｆ値２．５のものが入手できる。
バンドパスフィルタ１５ｂは図３（ｃ）のように結像レンズ１２の後ろに配置しているが、実施例１とは異なり、冷却はしていない。バンドパスフィルタ１５ｂは、透過帯域が２．９μｍ以上３．２μｍ以下のものである。この帯域は、前述のように、常温のＨ２Ｏには有意な吸光度を示さず、高温のＨ２Ｏに対して吸光度を有する高温Ｈ２Ｏ選択的スペクトル帯域である。
実施例２では、内燃機関を想定して、高温の炎に含まれるＨ２Ｏを検知、可視化できるかを調べた。
装置としては、実施例１で示した活動体検出装置２０１とほぼ同様であるが、カメラもバンドパスフィルタもやや異なるものを用いた。カメラ１０３はＦＬＩＲ社製のＡ６７５１型であり、カメラ１０３は、３－５μｍの波長域の赤外光に適応する結像手段（結像レンズ）１２、およびＩｎＳｂを用いた赤外光感知素子からなる画像素子１４が６４０×５１２のマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。画像センサー１３（画素素子１４）は、階調１４ビット、感応波長帯域は３－５μｍであり、バッテリー駆動のスターリングクーラーによって８０Ｋに冷却される。結像レンズ１２としては、例えば焦点距離２５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、Ｆ値２．５のものが入手できる。
バンドパスフィルタ１５ｂは図３（ｃ）のように結像レンズ１２の後ろに配置しているが、実施例１とは異なり、冷却はしていない。バンドパスフィルタ１５ｂは、透過帯域が２．９μｍ以上３．２μｍ以下のものである。この帯域は、前述のように、常温のＨ２Ｏには有意な吸光度を示さず、高温のＨ２Ｏに対して吸光度を有する高温Ｈ２Ｏ選択的スペクトル帯域である。
【0041】
ライターの炎を観察した結果を図１４に示す。撮影条件は、露光時間１．２ｍｓ、フレームレート３０Ｈｚ、レンズ焦点距離２５ｍｍ、Ｆ値２．５である。ライターの原料はブタンガスで、燃焼によりＣＯ２とＨ２Ｏが生成される。この画像はその内、Ｈ２Ｏを捉えたものであるが、まず、吸収ではなく発光として明るく観察されていることから、ガスが少なくとも常温よりは高いことがわかる。さらに、常温のＨ２Ｏの吸光度は図５（ｂ）および図６（ｂ１）に示すように、この波長域では吸収（発光）を示さないので、図６（ｂ２）で示したように、２０００℃やそれに近い高温のＨ２Ｏガスが存在していることがわかる。こうして、原料に水素原子を含むものが高温で燃焼している様子が非接触で遠方から明瞭に検知、モニターできていることがわかる。
【0042】
【0043】
図１５（ａ）は、図１０のバンドパスフィルタを装着した図９のカメラを用いてガソリンエンジン車の排気ガスに含まれるＣＯ２を撮影した一連の動画から切り出した静止画である。撮影条件は、露光時間４０ｍｓ、フレームレート２４．９Ｈｚ、レンズ焦点距離２５ｍｍ、Ｆ値２．５である。この画像は時間微分処理を施したもので、ガスに白黒の縞模様が見えるのはその処理によるものである。処理前の画像では、常温よりもガスが高温なので、ガスが明るく見えている。
【0044】
図１５（ｂ）は同じ自動車の排気ガス中のＣＯ２を別のカメラで捉えた別の波長帯の映像である。用いたカメラはＯｐｔｒｉｓ社製のＰＩ－１６０型であり、マイクロボロメータを用いた赤外光感知素子からなる画像素子１４が１６０×１２０のマトリックス状に配置された画像センサー１３を有する。結像レンズ１２は焦点距離１０ｍｍであり、ここでは波長１２μｍ以上１６μｍ以下の領域を透過させている。高温のマフラーと、排出されたガスが明るく観察されている。これは図５（ａ）および図６（ａ１）の波長１４－１６μｍの長波長側のピークを捉えることにより、排気ガス中のＣＯ２を可視化したものである。
【0045】
図１５（ｃ）は同じ自動車のＣＯを実施例２のカメラを用いて検出した例である。用いたバンドパスフィルタ１５ｂは、透過帯域が４．５μｍ以上４．９μｍ以下のものである。撮影条件は、露光時間４０ｍｓ、フレームレート２４．９Ｈｚ、レンズ焦点距離２５ｍｍ、Ｆ値２．５である。この波長帯は図６（ａ２）に示すように高温のＣＯ２も重なっているが、この実験では基本的にはガスは観察されなかった。これは普通の自動車ではマフラーから排出される排気ガスは十分に低い温度まで冷却されているためである。しかし、アクセルを強く踏み込んだ瞬間、図１５（ｃ）のようにガスの排出が観察された。ガスが常温より高温なので明るく観察されている。これは急加速時の不完全燃焼によるＣＯの排出を可視化したものと思われる。
【0046】
図１５（ｄ）はＣＨ４ガスを実施例２のカメラを用いて検出した例である。用いたバンドパスフィルタ１５ｂは、透過帯域が３．１８μｍ以上３．４５μｍ以下のものである。撮影条件は、露光時間２．３ｍｓ、フレームレート３０Ｈｚ、レンズ焦点距離２５ｍｍ、Ｆ値２．５である。ボンベからのＣＨ４ガスを左側に見えるノズルから右向きに噴出した。この例では観察しやすいように背景に赤外線光源（温度５５℃の黒体光源）を配置しているが、バンドパスフィルタを冷却すればＳ／Ｎ比が向上するので、常温の自然の背景に対しても同様の映像が記録できると期待できる。ガスが背景より低温であるので、暗く観察されている。これにより動物の呼気や、内燃機関の燃料（通常の燃料は炭化水素の混合物であり、その吸収スペクトルはＣＨ４と大きく異ならない）から揮発した成分が検知できることがわかる。
【0047】
図１５（ｅ）は同じＣＨ４ガスを図１５（ｂ）で用いたカメラで捉えた別の波長帯の映像である。ここでは波長７μｍ以上１２μｍ以下の領域を透過させている。観察しやすいように背景に温度５５℃の黒体光源を配置した。ガスが背景より低温であるので、暗く観察されている。高性能カメラと冷却フィルタを組み合わせれば、常温の背景でも同様の映像が記録できると期待される。
【0048】
図１５（ｆ）は約１００℃の水蒸気を図１５（ｂ）で用いたカメラで捉えた映像である。水蒸気はＨ２Ｏを沸騰させて発生させ、左側に見えるノズルから右向きに噴出した。ここでは波長７μｍ以上８μｍ以下の領域を観察している。カメラの仕様は８μｍ以上であるので、本来観察できない波長域であるが、実際にはわずかに感度があり、そのためにうっすらと可視化できている。背景は常温で、ガスが背景より高温であるので明るく観察されている。水蒸気は生命体が絶えず放散する他、燃料の燃焼により生じる。これにより、遮蔽物に隠れた生命体や内燃機関、あるいは燃料電池が稼動している様子をうかがい知ることができる。
【0049】
図１６（ａ）はＮＯガスを実施例２のカメラを用いて検出した例である。観察波長は５μｍ以上６μｍ以下である。撮影条件は、露光時間２．４ｍｓ、フレームレート３０Ｈｚ、レンズ焦点距離５０ｍｍ、Ｆ値２．５である。ＮＯガスは希硝酸に銅を溶解して発生し、左側に見えるノズルから噴出させた。カメラの波長帯域３－５μｍを超えており、本来観察できない波長域であるが、現実に存在するごくわずかの感度により、背景に温度２２７℃の円形黒体光源を配置することにより可視化できた。背景よりもガスが低温なので暗く見えている。帯域の合致したカメラを用いれば背景を常温にしてもより明瞭に観察できると期待される。
【0050】
図１６（ｂ）はＮＯ２ガスを図１５（ｂ）で用いたカメラで捉えた映像である。観察波長は７μｍ以上８μｍ以下である。ＮＯ２ガスは濃硝酸に銅を溶解して発生し、左側に見えるノズルから噴出させた。カメラの仕様は８μｍ以上であるので、本来観察できない波長域であるが、実際にはＮＯ２長波長ピークにわずかに感度があり、そのために可視化できている。背景は常温で、ガスも常温であるので吸収により暗く観察されている。ＮＯもＮＯ２も内燃機関から放出されるので、遮蔽物の背後で稼動している内燃機関の存在を検知することができる。
【0051】
図１６（ｃ）はＮＨ３ガスを図１５（ｂ）で用いたカメラで捉えた映像である。観察波長は８μｍ以上１３μｍ以下である。ＮＨ３ガスは２５％アンモニア水をビーカーに入れ、自然に蒸発させた。観察しやすいように背景に温度５５℃の黒体光源を配置した。ガスが背景より低温であるので、暗く観察されている。高性能カメラと冷却フィルタを組み合わせれば、常温の背景でも同様の映像が記録できると期待される。ＮＨ３は人間の動物の汗や尿から発生する他、今後は燃料としても用いられることが期待されているので、内燃機関の燃料から揮発することも想定される。そのため、遮蔽物に隠れた生命体や内燃機関の存在をうかがい知ることができる。
【0052】
さらに、検知されたガスの組み合わせにより、遮蔽体背後の活動体の識別も可能である。ＣＯ２とＨ２Ｏ、あるいはＣＯ２とＮＨ３から、生命体の存在が示唆される。ＣＯ２とＣＨ４、あるいはＣＨ４とＮＨ３からは鹿や牛などの動物の存在が推察される。ＣＯ２とＣＯ、ＣＯ２とＮＯ２、あるいはＣＯ２とＮＯからは内燃機関が隠されていることが推定できる。また、ＣＯ２とＨ２ＯやＣＯ２とＣＨ４が特に高濃度であったり、大量である場合も、生命体よりは内燃機関の可能性が高い。また、ＮＨ３とＮＯ２、ＮＨ３とＮＯ、あるいはＮＨ３とＨ２Ｏからは、ＮＨ３を燃料とする内燃機関の存在が示唆される。さらに３種類以上のガスの組み合わせや相互の比率を考えると、さらに詳細に背後に存在する活動体の種類を特定することができる。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明により、壁などの遮蔽物の裏に存在する活動体を検出する方法を提供方法およびそのための装置が提供される。
この方法および装置は、例えば塀の裏から飛び出してくる車、人や動物の事前察知、茂みに隠している待機中の戦車や戦闘機の探知、地震等の災害で建物などの瓦礫の下に埋もれている怪我人などの救出など多様な活用が想定される。
したがって、本発明は、社会的に大きなインパクトを有し、産業に与える影響も大きいと考える。
この方法および装置は、例えば塀の裏から飛び出してくる車、人や動物の事前察知、茂みに隠している待機中の戦車や戦闘機の探知、地震等の災害で建物などの瓦礫の下に埋もれている怪我人などの救出など多様な活用が想定される。
したがって、本発明は、社会的に大きなインパクトを有し、産業に与える影響も大きいと考える。
【符号の説明】
【0054】
１：遮蔽物（壁）
２：動物、活動体
３：車、活動体
４：活動体検出装置
５：活動体が排出するガス
１１：赤外光
１２：結像手段（結像レンズ）
１３：画像センサー
１４：画素素子（赤外光感知素子）
１５ａ：バンドパスフィルタ
１５ｂ：バンドパスフィルタ
３１：画像インターフェース部
３２：演算部
３３：メモリ部
３４：表示・出力部
３５：条件入力・制御部
５１：カメラ
５２：画像処理手段
１０１：カメラ
１０２：カメラ
１０３：カメラ
２０１：活動体検出装置
２：動物、活動体
３：車、活動体
４：活動体検出装置
５：活動体が排出するガス
１１：赤外光
１２：結像手段（結像レンズ）
１３：画像センサー
１４：画素素子（赤外光感知素子）
１５ａ：バンドパスフィルタ
１５ｂ：バンドパスフィルタ
３１：画像インターフェース部
３２：演算部
３３：メモリ部
３４：表示・出力部
３５：条件入力・制御部
５１：カメラ
５２：画像処理手段
１０１：カメラ
１０２：カメラ
１０３：カメラ
２０１：活動体検出装置
【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】
