特許 7561340 撮影装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-26

(45)【発行日】2024-10-04

(54)【発明の名称】撮影装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/3581 20140101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

G01N21/3581

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021550333

(86)(22)【出願日】2020-06-24

(86)【国際出願番号】 JP2020024787

(87)【国際公開番号】W WO2021070428

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2023-05-26

(31)【優先権主張番号】P 2019185627

(32)【優先日】2019-10-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】山田 和宏

(72)【発明者】

【氏名】淺井 陽介

(72)【発明者】

【氏名】山口 博史

【審査官】井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０９７０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１３６３３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１２０７５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－３０５０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００９２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０３３２０８９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５６７５１３１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１

Ｇ０１Ｊ ３／００－ ４／０４

Ｇ０１Ｊ ７／００－ ９／０４

Ｇ０２Ｂ ５／００－ ５／１３６

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｈ０４Ｎ ２３／００－２３／９５９

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物に対してサブテラヘルツ波を放射する第１の放射面を含む第１の光源と、
前記第１の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記測定対象物に対して鏡面反射する反射波の強度を検出する第１のイメージセンサを含む第１の検出器と、を備え、
前記第１の光源は、
サブテラヘルツ波を放射状に放射する１つの点光源と、
前記１つの点光源から放射された放射状のサブテラヘルツ波内の各々の方向のサブテラヘルツ波の進行方向を前記各々の方向のサブテラヘルツ波が到達した位置毎に拡散させて、前記第１の放射面より進行方向が拡散したサブテラヘルツ波を放射し、前記各々の方向のサブテラヘルツ波が到達した位置の各々から前記測定対象物の同じ測定位置に対して多様な角度からのサブテラヘルツ波を照射する面光源として機能する光学素子と、を含む
撮影装置。

【請求項2】

前記光学素子は、
前記第１の放射面に平行な面状で、前記放射状のサブテラヘルツ波が到達する領域に複数の起伏が形成されており、
サブテラヘルツ波が到達した位置の前記起伏により前記１つの点光源から放射された前記放射状のサブテラヘルツ波内の各々の方向のサブテラヘルツ波の進行方向を拡散させ、前記各々の方向のサブテラヘルツ波が到達した位置の各々から前記測定対象物の同じ測定位置に対して多様な角度からのサブテラヘルツ波を照射する
請求項１に記載の撮影装置。

【請求項3】

前記光学素子は、前記１つの点光源から放射された前記放射状のサブテラヘルツ波を拡散反射することで、前記第１の放射面から放射される前記進行方向が拡散したサブテラヘルツ波を生成する反射板を含む
請求項１に記載の撮影装置。

【請求項4】

前記光学素子は、前記１つの点光源から放射された前記放射状のサブテラヘルツ波を拡散透過することで、前記第１の放射面から放射する前記進行方向が拡散したサブテラヘルツ波を生成する拡散板を含む
請求項１に記載の撮影装置。

【請求項5】

前記第１の放射面は、曲面である
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮影装置。

【請求項6】

前記曲面は、回転楕円面の内面の一部を含む
請求項５に記載の撮影装置。

【請求項7】

前記回転楕円面は、球面である
請求項６に記載の撮影装置。

【請求項8】

前記第１の放射面は、回転楕円面の内面の一部を含み、
前記１つの点光源は、前記回転楕円面の２つの焦点のうちの一方に配置され、前記２つの焦点のうちの他方は、前記測定対象物の測定位置である
請求項１に記載の撮影装置。

【請求項9】

さらに、
前記測定対象物に対してサブテラヘルツ波を放射する第２の放射面を含む第２の光源と、
前記第２の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記測定対象物に対して鏡面反射する反射波の強度を検出する第２のイメージセンサを含む第２の検出器と、を備える
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮影装置。

【請求項10】

前記第１のイメージセンサは、検出したサブテラヘルツ波の強度に基づく第１の画像を出力し、
前記第２のイメージセンサは、検出したサブテラヘルツ波の強度に基づく第２の画像を出力し、
さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較明合成して合成画像を生成し、生成した前記合成画像を出力する画像処理部を備える
請求項９に記載の撮影装置。

【請求項11】

前記画像処理部は、前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれているか否かを判定し、
前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の第１の検知信号を出力し、
前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定しない場合には、前記合成画像を生成し、さらに、前記合成画像に前記所定の特徴を有する物体が含まれているか否かを判定し、
前記合成画像に前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の第２の検知信号を出力する
請求項１０に記載の撮影装置。

【請求項12】

前記第１の光源と前記第２の光源とが通路を挟んで設置され、
前記第１の検出器と前記第２の検出器とが前記通路を挟んで設置され、
前記第１の検出器は、前記第１の放射面及び前記第２の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記通路上の前記測定対象物に対して鏡面反射する反射波の強度を前記第１のイメージセンサで検出し、
前記第２の検出器は、前記第１の放射面及び前記第２の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記通路上の前記測定対象物に対して鏡面反射する反射波の強度を前記第２のイメージセンサで検出する、
請求項９に記載の撮影装置。

【請求項13】

前記サブテラヘルツ波は、０．０８ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波である
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、衣服等の下に隠れて直接視認することができない物体を撮影する撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第８８３５８４９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、衣服等を透過する電磁波を人物に向けて放射する点光源と、点光源から放射された電磁波の反射波を受波する検知器とを備え、その人物の衣服等の下に隠れている物体を撮影する撮影装置が知られている。上記従来の撮影装置において、衣服等を透過する電磁波は、人体、金属等に対して鏡面反射する。このため、上記従来の撮影装置では、点光源から放射された電磁波を鏡面反射する人体、金属等のうち、反射波が検知器に入射する角度となる領域しか撮影することができない。従って、上記従来の撮影装置では、衣服等の下に隠れて直接視認することができない人体、金属等の形状を高精度に撮影することが困難である。

【0005】

そこで、本発明は、衣服等の下に隠れて直接視認することができない物体の形状を、従来よりも精度よく撮影することができる撮影装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る撮影装置は、測定対象物に対してサブテラヘルツ波を放射する第１の放射面を含む第１の光源と、前記第１の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記測定対象物による反射波の強度を検出する第１のイメージセンサを含む第１の検出器と、を備える。なお、「サブテラヘルツ波」の語は、０．０８ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波を意味する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様に係る撮影装置によれば、衣服等の下に隠れて直接視認することができない物体の形状を、従来よりも精度よく撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、電磁波が物質を透過する際の、減衰率と周波数との関係を示す図である。

【図2】図２は、電磁波の周波数と解像度との関係を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る光源の構成を示す模式図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る検出器が反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【図6】図６は、第１の比較例に係る検出器が反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【図7】図７は、実施の形態１に係る撮影装置が設置されている様子を示す模式図である。

【図8】図８は、実施の形態２に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る検出器が反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【図10】図１０は、第２の比較例に係る検出器が反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【図11】図１１は、実施の形態２に係る撮影装置が設置されている様子の断面を示す模式図である。

【図12】図１２は、画像解析処理のフローチャートである。

【図13】図１３は、変形例に係る撮影装置の外観の一部を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本開示の一態様を得るに至った経緯）
発明者は、衣服等の下、カバンの中等に隠し持つ危険物（例えば、刃物等）の検知が可能となる撮影を行うことができる撮影装置について、鋭意検討を行った。

【0010】

以下、発明者が行った検討の内容について説明する。

【0011】

発明者は、衣服、カバン等の材料となる物質を電磁波が透過する際の、減衰率と周波数との関係について検討した。

【0012】

図１は、電磁波が物質を透過する際の、減衰率と周波数との関係を示す図である。

【0013】

図１に示すように、１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波は、衣服、カバン等の材料となる物質の多くを透過することができる。

【0014】

発明者は、上記検討の結果、衣服等の下、カバンの中等に隠し持った危険物を検知するためには、１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波を利用することが適切であるとの知見を得た。

【0015】

また、発明者は、危険物の形状を撮影することができる解像度を実現する周波数について検討した。

【0016】

電磁波の周波数（波長）と解像度（分解能）との関係は、アッベの式として知られている（式１）により表現される。

【0017】

【数1】

【0018】

式１において、δは分解能、λは電磁波の波長、ＮＡはレンズの開口数、ｎは物体とレンズとの間の媒質の屈折率、θは、物体からレンズに入射する光線の光軸に対する最大角度を示す。ここで、撮像レンズの入射瞳径をＤとし、撮像レンズの入射瞳位置から物体までの距離ｄ、ｄ≫Ｄであるとして近似をすると、（式２）が得られる。

【0019】

【数2】

【0020】

図２は、空気環境下を想定してｎ＝１とし、Ｄ＝０．５ｍ、ｄ＝２．５ｍの条件下で、（式２）をグラフ化した図である。

【0021】

図２に示すように、８０ＧＨｚ（０．０８ＴＨｚ）以上の周波数の電磁波を利用することで、刃物等の危険物の形状を撮影することができる。

【0022】

発明者は、上記検討の結果、刃物等の危険物の形状を撮影するためには、０．０８ＴＨｚ以上の周波数の電磁波を利用することが適切であるとの知見を得た。

【0023】

すなわち、発明者は、これらの検討を通じて、衣服等の下、カバンの中等に隠し持つ危険物の検知が可能となる撮影を行うためには、０．０８ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波であるサブテラヘルツ波を利用することが適切であるとの知見を得た。

【0024】

また、サブテラヘルツ波は、人体に悪影響を生じないことが知られている。このため、人体に向けて放射する電磁波としてサブテラヘルツ波を利用することは、安全性の観点から問題はない。

【0025】

一方、サブテラヘルツ波は、人体、金属等に対して鏡面反射する。このため、従来のように、点光源から放射された電磁波（ここでは、サブテラヘルツ波）を利用する撮影では、人体の形状、刃物等といった金属性の危険物の形状を高精度に撮影することが困難である。この問題を解決するために、発明者は、サブテラヘルツ波を放射する光源の形状等について検討した。その結果、発明者は、サブテラヘルツ波を放出する光源が面光源であれば、点光源である場合と比べて、撮影対象となる物体に対して多様な角度からサブテラヘルツ波を照射することが可能となるため、人体、金属等のサブテラヘルツ波を鏡面反射する物体の形状を、従来よりも精度よく撮像することができるとの知見を得た。

【0026】

発明者は、上記知見に基づいて、下記撮影装置に想到した。

【0027】

本開示の一態様に係る撮影装置は、測定対象物に対してサブテラヘルツ波を放射する第１の放射面を含む第１の光源と、前記第１の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の、前記測定対象物による反射波を受波する第１のイメージセンサを含む第１の検出器と、を備える。

【0028】

上記撮影装置は、面光源となる第１の光源から放射されたサブテラヘルツ波を利用して撮影を行う。このため、上記撮影装置によると、衣服等の下に隠れて直接視認することができない人体、金属等といった物体の形状を、従来よりも精度よく撮影することができる。

【0029】

また、前記第１の光源は、サブテラヘルツ波を放射する１以上の点光源と、前記１以上の点光源から放射されたサブテラヘルツ波から、前記第１の放射面から放射されるサブテラヘルツ波を生成する光学素子と、を含むとしてもよい。

【0030】

また、前記光学素子は、前記１以上の点光源から放射されたサブテラヘルツ波を拡散反射することで、前記第１の放射面から放射されるサブテラヘルツ波を生成する反射板を含むとしてもよい。

【0031】

また、前記光学素子は、前記１以上の点光源から放射されたサブテラヘルツ波を拡散透過することで、前記第１の放射面から放射するサブテラヘルツ波を生成する拡散板を含むとしてもよい。

【0032】

また、前記第１の放射面は、曲面であるとしてもよい。

【0033】

また、前記曲面は、回転楕円面の内面の一部を含むとしてもよい。

【0034】

また、前記回転楕円面は、球面であるとしてもよい。

【0035】

また、前記第１の放射面は、回転楕円面の内面の一部を含み、前記第１の光源は、サブテラヘルツ波を放射する点光源と、前記点光源から放射されたサブテラヘルツ波から、前記第１の放射面から放射されるサブテラヘルツ波を生成する光学素子と、を含み、前記回転楕円面の２つの焦点のうちの一方に配置されるとしてもよい。

【0036】

また、さらに、サブテラヘルツ波を放射する第２の放射面を含む第２の光源と、前記第２の放射面より放射されたサブテラヘルツ波の反射波を受波する第２のイメージセンサを含む第２の検出器と、を備えるとしてもよい。

【0037】

また、前記第１のイメージセンサは、検出したサブテラヘルツ波の強度に基づく第１の画像を出力し、前記第２のイメージセンサは、検出したサブテラヘルツ波の強度に基づく第２の画像を出力し、さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較明合成して合成画像を生成し、生成した前記合成画像を出力する画像処理部を備えるとしてもよい。

【0038】

また、前記画像処理部は、前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれているか否かを判定し、前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の第１の検知信号を出力し、前記第１の画像と前記第２の画像との少なくともどちらかに、前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定しない場合には、前記合成画像を生成し、さらに、前記合成画像に前記所定の特徴を有する物体が含まれているか否かを判定し、前記合成画像に前記所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の第２の検知信号を出力するとしてもよい。

【0039】

また、前記サブテラヘルツ波は、０．０８ＴＨｚ以上１ＴＨｚ以下の周波数の電磁波であるとしてもよい。

【0040】

以下、本開示の一態様に係る撮影装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定するものではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。以下において、平面という用語は、正確に平面である面だけでなく、実質的に平面である面を意味する。また、以下において、回転楕円面という用語は、正確に回転楕円面である面だけでなく、実質的に回転楕円面である面を意味する。

【0041】

なお、本開示の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0042】

（実施の形態１）
ここでは、人物に対してサブテラヘルツ波を放射し、その人物により反射された反射波を受波し、受波した反射波の強度を検出することで、その人物が衣服等の下に隠し持つ刃物等の危険物を撮影する撮影装置について説明する。

【0043】

図３は、実施の形態１に係る撮影装置１０の構成を示すブロック図である。

【0044】

図３に示すように、撮影装置１０は、光源２０と、検出器３０と、画像処理部４０とを備える。

【0045】

光源２０は、測定対象物（ここでは、人物１００）に対してサブテラヘルツ波を放射する。

【0046】

図４は、光源２０の構成を示す模式図である。

【0047】

図４に示すように、光源２０は、点光源２１と、光学素子２３とを含んで構成される。

【0048】

点光源２１は、サブテラヘルツ波を点光源２１の周囲の全方位へ放射状に放射する。

【0049】

光学素子２３は、放射面２２を有し、点光源２１から放射されたサブテラヘルツ波から、放射面２２から放射するサブテラヘルツ波を生成する。ここで、放射面２２は、平面である。このため、光学素子２３は、平面である放射面２２からサブテラヘルツ波を放射する面光源として機能する。ここで、サブテラヘルツ波の放射面は、説明の便宜上、平面としているが、後述する回転楕円体の内面、球面の内面でもよく、さらに、任意の曲面であってもよい。

【0050】

図５は、光源２０がサブテラヘルツ波を放出する面光源として機能する様子、及び、後述する検出器３０が、測定対象物による反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【0051】

図５に示すように、光学素子２３は、拡散板２４を含んで構成され、その表側の主平面を放射面２２とする。

【0052】

拡散板２４は、点光源２１から放射されたサブテラヘルツ波を拡散透過することで、放射面２２から放射されるサブテラヘルツ波を生成する。拡散板２４は、マクロ的視点で見ると、放射面２２に平行な平板状である。一方で、拡散板２４は、ミクロ的視点で見ると、透過するサブテラヘルツ波が拡散するように、全面に微小な起伏が形成されている。

【0053】

図５に示すように、光源２０において、点光源２１は、光学素子２３の裏側に配置される。点光源２１から放射されたサブテラヘルツ波は、光学素子２３の裏側の主表面から光学素子２３の内部に侵入して拡散板２４に到達する。拡散板２４に到達したサブテラヘルツ波は、拡散板２４を拡散透過する。そして、拡散板２４を拡散透過したサブテラヘルツ波は、放射面２２に伝搬し、放射面２２から外部に放射される。

【0054】

再び図３に戻り、撮影装置１０の説明を続ける。

【0055】

検出器３０は、イメージセンサ３１を含んで構成される。

【0056】

イメージセンサ３１は、被写体から発せられたサブテラヘルツ波の像を、その強度に応じた電気信号に変換する。そして、イメージセンサ３１は、変換した電気信号に基づく画像を生成する。以下では、イメージセンサ３１が被写体の像を含む画像を生成することを「撮像する」とも称する。図３に示すように、光源２０から放射されたサブテラヘルツ波が被写体である測定対象物（ここでは、人物１００）により反射され、その反射波がイメージセンサに到達する場合に、イメージセンサ３１は、その反射波を受波する。

【0057】

前述したように、サブテラヘルツ波は、人体、金属等に対して鏡面反射する。このため、イメージセンサ３１は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物のうち、鏡面反射した反射波がイメージセンサ３１に入射する角度の領域からの反射波を受波する。そして、イメージセンサ３１は、受波する反射波の強度を検出する。

【0058】

前述したように、光源２０は、放射面２２からサブテラヘルツ波を放射する面光源として機能する。このため、光源２０は、人物１００に対して多様な角度からサブテラヘルツ波を照射することができる。このため、イメージセンサ３１は、図５に示されるように、人物１００の表面、すなわち、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０１からの反射波を受波することができる。従って、撮影装置１０は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０１を撮像することができる。

【0059】

図６は、光源２０から、光学素子２３が削除されて構成される第１の比較例に係る撮影装置、すなわち、点光源２１が放射するサブテラヘルツ波をそのまま外部に放射する構成の第１の比較例に係る撮影装置において、検出器３０が反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。

【0060】

図６に示すように、第１の比較例に係る撮影装置においては、イメージセンサ３１は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、鏡面反射した反射波がイメージセンサ３１に入射する角度の領域１０１ａからの反射波しか受波することができない。従って、第１の比較例に係る撮影装置は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的狭い範囲の領域１０１ａしか撮像することができない。

【0061】

このように、実施の形態１に係る撮影装置１０は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の形状を、第１の比較例に係る撮影装置よりも精度よく撮像することができる。

【0062】

再び図３に戻り、撮影装置１０の説明を続ける。検出器３０は、イメージセンサ３１により生成された画像を、画像処理部４０に出力する。

【0063】

画像処理部４０は、検出器３０より画像を受け取ると、受け取った画像を外部に出力すると共に、受け取った画像に対して画像処理を行い、その画像処理の結果を外部に出力する。

【0064】

画像処理部４０が行う画像処理は、例えば、検出器３０から出力された画像に、所定の特徴を有する物体（例えば、刃物の特徴を有する物体）が含まれているか否かを判定し、所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の検知信号（例えば、刃物の特徴を有する物体が撮影されている旨を示す警報）を出力する処理であってもよい。画像処理部４０は、例えば、プロセッサとメモリとを備え、プロセッサが、メモリに記憶されるプログラムを実行することにより実現されてもよい。

【0065】

上記構成の撮影装置１０は、例えば、空港内の通路、駅の改札口付近等に設置される。

【0066】

図７は、撮影装置１０が空港内の通路に設置されている様子を示す模式図である。

【0067】

図７に示すように、撮影装置１０は、例えば、光学素子２３と検出器３０とが、空港におけるクランク状の通路２００の壁の内部に埋め込まれて設置されてもよい。

【0068】

図７において、壁の内部の放射面２２から放射されたサブテラヘルツ波は、壁を透過して人物１００に照射される。そして、人物１００により反射されたサブテラヘルツ波の反射波は、再び壁を透過して検出器３０に入射される。これにより、撮影装置１０は、通路２００を通行する人物１００が衣服等の下に隠し持つ刃物等の危険物を撮影することができる。

【0069】

（実施の形態２）
ここでは、実施の形態１に係る撮影装置１０から、その構成の一部が変更された実施の形態２に係る撮影装置について説明する。以下では、実施の形態２に係る撮影装置について、撮影装置１０との相違点を中心に説明する。

【0070】

図８は、実施の形態２に係る撮影装置１０ａの構成を示すブロック図である。

【0071】

図８に示すように、撮影装置１０ａは、実施の形態１に係る撮影装置１０から、光源２０が第１の光源２０ａと第２の光源２０ｂとに変更され、検出器３０が第１の検出器３０ａと第２の検出器３０ｂとに変更され、画像処理部４０が画像処理部４０ａに変更されて構成される。

【0072】

第１の光源２０ａは、測定対象物（ここでは、人物１００）に対してサブテラヘルツ波を放射する。

【0073】

図９は、第１の光源２０ａの構成、第１の光源２０ａが面光源として機能する様子、及び、後述する第１の検出器３０ａが反射波を受光する様子の断面を示す模式図である。

【0074】

図９に示すように、第１の光源２０ａは、点光源２１ａと、光学素子２３ａとを含んで構成される。

【0075】

点光源２１ａは、サブテラヘルツ波を点光源２１ａの周囲の全方位へ放射状に放射する。

【0076】

光学素子２３ａは、第１の放射面２２ａを有し、点光源２１ａから放射されたサブテラヘルツ波から、第１の放射面２２ａから放射するサブテラヘルツ波を生成する。ここで、第１の放射面２２ａは、回転楕円面の内面である。このため、光学素子２３ａは、回転楕円面の内面である第１の放射面２２ａからサブテラヘルツ波を放射する面光源として機能する。

【0077】

図９に示すように、光学素子２３ａは、反射板２４ａを含んで構成され、その内側の曲面を第１の放射面２２ａとする。

【0078】

反射板２４ａは、点光源２１ａから放射されたサブテラヘルツ波を拡散反射することで、第１の放射面２２ａから放射されるサブテラヘルツ波を生成する。反射板２４ａは、マクロ的視点で見ると、第１の放射面２２ａと同等もしくはより大きな、第１の放射面２２ａの相似形であり、その２つの焦点の位置は、それぞれ、第１の放射面２２ａの２つの焦点の位置と一致する。一方で、反射板２４ａは、ミクロ的視点で見ると、反射するサブテラヘルツ波が拡散するように、反射面全面に微小な起伏が形成されている。

【0079】

図９に示すように、第１の光源２０ａにおいて、点光源２１ａは、第１の放射面２２ａの２つの焦点のうちの一方の焦点３０１ａに配置される。点光源２１ａから放射されたサブテラヘルツ波は、第１の放射面２２ａから光学素子２３ａの内部に侵入して反射板２４ａに到達する。反射板２４ａに到達したサブテラヘルツ波は、反射板２４ａで拡散反射する。そして、反射板２４ａで拡散反射したサブテラヘルツ波は、第１の放射面２２ａに伝搬し、第１の放射面２２ａから外部に放射される。外部に放射されたサブテラヘルツ波は、例えば、第１の放射面２２ａの２つの焦点のうちの他方の焦点３０２ａの近傍の人物１００に照射される。

【0080】

図８における第２の光源２０ｂは、第１の光源２０ａと同様の機能であり、その形状は、第１の光源２０ａと鏡像関係にある。このため、第２の光源２０ｂは、その形状が第１の光源２０ａと鏡像関係にある点を除いて、第１の光源２０ａの説明から、点光源２１ａを点光源２１ｂに読み替え、光学素子２３ａを光学素子２３ｂに読み替え、反射板２４ａを反射板２４ｂに読み替え、一方の焦点３０１ａを一方の焦点３０１ｂに読み替え、他方の焦点３０２ａを他方の焦点３０２ｂに読み替えることで説明される。

【0081】

再び図８に戻り、撮影装置１０ａの説明を続ける。

【0082】

第１の検出器３０ａは、第１のイメージセンサ３１ａを含んで構成される。第１の検出器３０ａは、実施の形態１に係る検出器３０と同様である。すなわち、第１のイメージセンサ３１ａは、実施の形態１に係るイメージセンサ３１と同様である。

【0083】

第２の検出器３０ｂは、第１の検出器３０ａと同様である。このため、第２の検出器３０ｂは、第１の検出器３０ａの説明から、第１のイメージセンサ３１ａを第２のイメージセンサ３１ｂに読み替えることで説明される。

【0084】

前述したように、第１の光源２０ａは、第１の放射面２２ａからサブテラヘルツ波を放射する面光源として機能する。このため、第１の光源２０ａは、他方の焦点３０２ａ近傍の人物１００に対して多様な角度からサブテラヘルツ波を照射することができる。このため、第１のイメージセンサ３１ａは、図９に示すように、人物１００の表面、すなわち、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０２からの反射波を受波することができる。従って、撮影装置１０ａは、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０２を撮像することができる。

【0085】

図１０は、第１の光源２０ａから、反射板２４ａが、反射板２４ａａに変更されて構成される第２の比較例に係る撮影装置において、第１の検出器３０ａが反射波を受波する様子の断面を示す模式図である。ここで、反射板２４ａａは、マクロ的視点で見ると、反射板２４ａと同等の形状をしている一方で、ミクロ的視点で見ると、反射するサブテラヘルツ波が鏡面反射するように、反射面全面が滑らかに形成されている。このため、一方の焦点３０１ａから放射されて反射板２４ａａにより反射されたサブテラヘルツ波は、反射板２４ａａのいずれの場所で反射されたとしても、全て、他方の焦点３０２ａに向けて進行する。このため、図１０に示すように、第２の比較例に係る撮影装置においては、第１のイメージセンサ３１ａは、他方の焦点３０２ａ近傍の人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、他方の焦点３０２ａに位置する領域１０２ａからの反射波しか受波することができない。従って、第２の比較例に係る撮影装置は、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的狭い範囲の領域１０２ａしか撮像することができない。

【0086】

このように、実施の形態２に係る撮影装置１０ａは、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の形状を、第２の比較例に係る撮影装置よりも精度よく撮像することができる。

【0087】

再び図８に戻り、撮影装置１０ａの説明を続ける。

【0088】

第１の検出器３０ａ及び第２の検出器３０ｂは、それぞれ、第１のイメージセンサ３１ａ及び第２のイメージセンサ３１ｂにより生成された第１の画像及び第２の画像を、画像処理部４０ａに出力する。

【0089】

画像処理部４０ａは、第１の検出器３０ａ及び第２の検出器３０ｂより、それぞれ、第１の画像及び第２の画像を受け取ると、受け取った第１の画像及び第２の画像を外部に出力すると共に、受け取った第１の画像及び第２の画像に対して画像処理を行い、その画像処理の結果を外部に出力する。

【0090】

画像処理部４０ａが行う画像処理は、例えば、第１の検出器３０ａ及び第２の検出器３０ｂから出力された第１の画像及び第２の画像に、所定の特徴を有する物体（例えば、刃物の特徴を有する物体）が含まれているか否かを判定し、第１の画像と第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の検知信号（例えば、刃物の特徴を有する物体が撮影されている旨を示す警報）を出力する処理であってもよい。画像処理部４０ａが行う画像処理は、さらに、第１の画像と第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれていると判定しない場合には、第１の画像と第２の画像とを比較明合成して合成画像を生成し、生成した合成画像に所定の特徴を有する物体が含まれているか否かを判定し、合成画像に所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合には、所定の検知信号を出力する処理を含んでいてもよい。画像処理部４０ａは、例えば、プロセッサとメモリとを備え、プロセッサが、メモリに記憶されるプログラムを実行することにより実現されてもよい。

【0091】

上記構成の撮影装置１０ａは、例えば、空港内の通路、駅の改札口付近に設置される。

【0092】

図１１は、撮影装置１０ａが駅の改札口近傍の通路に設置されている様子の断面を示す模式図である。

【0093】

図１１に示すように、撮影装置１０ａは、例えば、光学素子２３ａと光学素子２３ｂとが、駅の改札口付近の通路４００の壁の内部に埋め込まれて設置されてもよい。より具体的には、撮影装置１０ａは、例えば、光学素子２３ａが通路４００の一方の側壁である壁４０１ａの内部に埋め込まれて設置され、光学素子２３ｂが通路４００の他方の側壁である壁４０１ｂの内部に埋め込まれて設置されてもよい。このように、撮影装置１０ａは、第１の光源２０ａと第２の光源２０ｂとが、通路４００を挟んで設置されてもよく、さらには、第１の検出器３０ａと第２の検出器３０ｂとが、通路４００を挟んで設置されてもよい。これにより、第１の検出器３０ａは、第１の放射面２２ａ及び第２の放射面２２ｂより放出されたサブテラヘルツ波の、通路４００上の測定対象物（ここでは、人物１００）による反射波の強度を第１のイメージセンサ３１ａで検出し、第２の検出器３０ｂは、第１の放射面２２ａ及び第２の放射面２２ｂより放出されたサブテラヘルツ波の、通路４００上の測定対象物（ここでは、人物１００）による反射波の強度を第２のイメージセンサ３１ｂで検出する。この際、光学素子２３ａの他方の焦点３０２ａと、光学素子２３ｂの他方の焦点３０２ｂとが、通路４００の中心線上において略一致するように、光学素子２３ａと光学素子２３ｂとが設置されることが望ましい。このように配置されることで、点光源２１ａから放射されるサブテラヘルツ波と、点光源２１ｂから放射されるサブテラヘルツ波とを、他方の焦点３０２ａと他方の焦点３０２ｂとの付近の領域（以下、「焦点領域」とも称する）に多様な角度から照射させることができる。このため、第１の検出器３０ａ及び第２の検出器３０ｂのそれぞれに含まれる第１のイメージセンサ３１ａ及び第２のイメージセンサ３１ｂは、図１１に示すように、焦点領域を歩行する人物１００の表面、すなわち、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０３からの反射波を受波することができる。従って、撮影装置１０ａは、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物の表面のうち、比較的広い範囲の領域１０３を撮像することができる。また、第１の検出器３０ａ及び第２の検出器３０ｂのそれぞれに含まれる第１のイメージセンサ３１ａ及び第２のイメージセンサ３１ｂは、それぞれ、領域１０３からの互いに異なる角度の反射波を受波する。従って、撮影装置１０ａは、同一の被写体である、人物１００の体、及び、人物１００が隠し持つ刃物を、互いに異なる角度から撮像することができる。

【0094】

以下、上記構成の撮影装置１０ａが行う動作について説明する。

【0095】

撮影装置１０ａは、一例として、画像解析処理を行う。画像解析処理とは、撮影装置１０ａが、第１の画像と第２の画像とを撮像し、撮像した第１の画像と第２の画像とに基づいて、刃物の特徴を有する物体が撮影されている旨を示す警報である検知信号を出力する処理である。

【0096】

図１２は、撮影装置１０ａが行う画像解析処理のフローチャートである。

【0097】

画像解析処理は、焦点領域に人物が侵入したことにより開始される。

【0098】

焦点領域に人物が侵入すると、撮影装置１０ａは、焦点領域に人物が侵入したことを検知する。撮影装置１０ａは、例えば、焦点領域に人物が侵入したことを検知する外部センサから、焦点領域に人物が侵入した旨を示す信号を受信することで、焦点領域に人物が侵入したことを検知してもよい。

【0099】

焦点領域に人物が侵入したことが検知されると、第１の光源２０ａと第２の光源２０ｂとは、互いに同期して、同じタイミングでサブテラヘルツ波を放射する（ステップＳ１００）。また、第１の検出器３０ａと第２の検出器３０ｂとは、互いに同期して、第１の光源２０ａと第２の光源２０ｂとがサブテラヘルツ波を放出するタイミングで、焦点領域に侵入した人物を撮像する（ステップＳ１１０）。そして、第１の検出器３０ａと第２の検出器３０ｂとは、それぞれ、第１の画像と第２の画像とを画像処理部４０ａに出力する。

【0100】

第１の画像と第２の画像とが出力されると、画像処理部４０ａは、出力された第１の画像と第２の画像とを受け取り、受け取った第１の画像と第２の画像とを外部に出力する（ステップＳ１２０）。そして、画像処理部４０ａは、第１の画像と第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴である刃物の特徴を有する物体が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

【0101】

ステップＳ１３０の処理において、第１の画像と第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれていると判定しない場合に（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、画像処理部４０ａは、第１の画像と第２の画像とを比較明合成して合成画像を生成し、生成した合成画像を外部に出力する（ステップＳ１４０）。そして、画像処理部４０ａは、生成した合成画像に、所定の特徴である刃物の特徴を有する物体が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。

【0102】

ステップＳ１３０の処理において、第１の画像と第２の画像との少なくともどちらかに、所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合と（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５０の処理において、合成画像に所定の特徴を有する物体が含まれていると判定する場合と（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）に、画像処理部４０ａは、刃物の特徴を有する物体が撮影されている旨を示す警報である検知信号を外部に出力する（ステップＳ１６０）。

【0103】

ステップＳ１６０の処理が終了した場合と、ステップＳ１５０の処理において、合成画像に所定の特徴を有する物体が含まれていると判定しない場合と（ステップＳ１５０：Ｎｏ）に、撮影装置１０ａは、その画像解析処理を終了する。

【0104】

（他の実施の形態）
以上、本開示の一態様に係る撮影装置について、実施の形態１及び実施の形態２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない、本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれら実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0105】

（１）実施の形態２において、撮影装置１０ａは、回転楕円面の内面である第１の放射面２２ａを有する光学素子２３ａを含む第１の光源２０ａと、回転楕円面の内面である第２の放射面２２ｂを有する光学素子２３ｂを含む第２の光源２０ｂとを含んで構成されるとして説明した。これに対して、本開示の一態様の他の一例である変形例に係る撮影装置は、実施の形態２に係る撮影装置１０ａから、光学素子２３ａの代わりに、回転楕円面の内面である第１の放射面２２ａの形状が球面の内面に変更された変形例に係る第１の光源を備え、光学素子２３ｂの代わりに、回転楕円面の内面である第２の放射面２２ｂの形状が球面の内面に変更された変形例に係る第２の光源を備えるように変更されて構成されてもよい。

【0106】

図１３は、変形例に係る撮影装置の外観の一部を示す模式図である。

【0107】

図１３に示すように変形例に係る撮影装置１０ｂにおいて、変形例に係る第１の光源２０ｃは、点光源２１ａと、球面の内面である第１の放射面２２ｃを有する光学素子２３ｃとを含んで構成される。そして、点光源２１ａは、球面の中心近傍に配置される。また、変形例に係る第２の光源２０ｄは、点光源２１ｂと、球面の内面である第２の放射面２２ｄを有する光学素子２３ｄとを含んで構成される。そして、点光源２１ｂは、球面の中心近傍に配置される。

【0108】

（２）実施の形態１において、光学素子２３は、拡散板２４を含んで構成されるとして説明した。これに対して、他の一例として、光学素子２３は、拡散板２４そのものであるとしてもよい。この場合、拡散板２４の表面が放射面２２となる。

【0109】

（３）実施の形態２において、光学素子２３ａ及び光学素子２３ｂは、それぞれ、反射板２４ａ及び反射板２４ｂを含んで構成されるとして説明した。これに対して、他の一例として、光学素子２３ａ及び光学素子２３ｂは、それぞれ、反射板２４ａそのもの及び反射板２４ｂそのものであるとしてもよい。この場合、反射板２４ａの反射面及び反射板２４ｂの反射面が、それぞれ、第１の放射面２２ａ及び第２の放射面２２ｂとなる。

【0110】

（４）実施の形態１において、光源２０には、点光源２１が１つ含まれるとして説明した。しかしながら、光源２０に含まれる点光源は、必ずしも１つに限定される必要はなく、複数であってもよい。この場合、光学素子２３は、これら複数の点光源から放射されたサブテラヘルツ波から、放射面２２から放射するサブテラヘルツ波を生成することとなる。

【0111】

（５）実施の形態２において、第１の光源２０ａ及び第２の光源２０ｂには、それぞれ、点光源２１ａ及び点光源２１ｂが１つ含まれるとして説明した。しかしながら、第１の光源２０ａ及び第２の光源２０ｂに含まれる点光源は、必ずしもそれぞれ１つに限定される必要はなく、それぞれ複数であってもよい。この場合、光学素子２３ａ及び光学素子２３ｂは、それぞれ、これら複数の点光源から放射されたサブテラヘルツ波から、第１の放射面２２ａ及び第２の放射面２２ｂから放射するサブテラヘルツ波を生成することとなる。

【0112】

（６）本開示の一態様は、実施の形態１、実施の形態２に係る撮影装置だけではなく、撮影装置に含まれる特徴的な構成部をステップとする撮影方法であってもよい、また、本開示の一態様は、撮影方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるプログラムであってもよい。また、本開示の一態様は、そのようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0113】

本開示は、物体を撮影する撮影装置に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0114】

１０、１０ａ 撮影装置
２０ 光源
２０ａ、２０ｃ 第１の光源
２０ｂ、２０ｄ 第２の光源
２１、２１ａ、２１ｂ 点光源
２２ 放射面
２２ａ、２２ｃ 第１の放射面
２２ｂ、２２ｄ 第２の放射面
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 光学素子
２４ 拡散板
２４ａ、２４ａａ、２４ｂ 反射板
３０ 検出器
３０ａ 第１の検出器
３０ｂ 第２の検出器
３１ イメージセンサ
３１ａ 第１のイメージセンサ
３１ｂ 第２のイメージセンサ
４０、４０ａ 画像処理部
１００ 人物
１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ、１０３ 領域
２００、４００ 通路
３０１ａ、３０１ｂ 一方の焦点
３０２ａ、３０２ｂ 他方の焦点
４０１ａ、４０１ｂ 壁

【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】