物体の像を取得する装置、物体の像を取得する方法、プログラム、及び記録媒体
【課題】物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置を提供する。
【解決手段】物体の像を取得する装置であって、物体の像を光学的に取得する光学系、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイスを含む、物体の像を取得する装置を提供する。
【解決手段】物体の像を取得する装置であって、物体の像を光学的に取得する光学系、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイスを含む、物体の像を取得する装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一つの態様は、物体の像を取得する装置、物体の像を取得する方法、プログラム、及び記録媒体の少なくとも一つに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の像を取得する装置、物体の像を取得する方法、プログラム、及び記録媒体の少なくとも一つに関する様々な技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特開２０１０−０８８０９３号公報（特許文献１）には、撮像対象物について、本体の姿勢に対応する基準画像データを複数記憶する記憶手段と、前記本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、被写体を撮像し、画像データを取得する撮像手段と、前記姿勢検出手段により検出された前記姿勢に基づいて前記記憶手段から対応する前記基準画像データを取得し、取得した基準画像データを用いて、前記撮像手段により取得された画像データから前記撮像対象物の検出を行う対象物検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置、撮像対象物について、本体の姿勢に対応する基準画像データを複数記憶する記憶ステップと、前記本体の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、被写体を撮像し、画像データを取得する撮像ステップと、前記姿勢検出ステップにより検出された前記姿勢に基づいて前記記憶ステップにて記憶した対応する前記基準画像データを取得し、取得した基準画像データを用いて、前記撮像ステップにより取得された画像データから撮像対象物の検出を行う対象物検出ステップと、を備えることを特徴とする撮像方法、前記の撮像方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び前記のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が、開示されている。
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように、物体の像を取得することは困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第一の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置を提供することである。
【０００６】
本発明の第二の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することである。
【０００７】
本発明の第三の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することである。
【０００８】
本発明の第四の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様は、物体の像を取得する装置であって、物体の像を光学的に取得する光学系、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイスを含む、物体の像を取得する装置である。
【００１０】
本発明の第二の態様は、物体の像を取得する方法であって、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること、物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することを含む、物体の像を取得する方法である。
【００１１】
本発明の第三の態様は、本発明の第二の態様である物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムである。
【００１２】
本発明の第四の態様は、本発明の第三の態様であるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第一の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置を提供することが可能になる。
【００１４】
本発明の第二の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００１５】
本発明の第三の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することが可能になる。
【００１６】
本発明の第四の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置において水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することの例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例及び本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例を示す図である。
【図４】図４は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する方法の例を示す図である。
【図５】図５は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
例えば 次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例を示す図である。
【００２０】
図２は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置において水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することの例を示す図である。
【００２１】
図１に示す本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例は、物体の像を取得する装置（像取得装置）１００であって、物体の像を光学的に取得する光学系１０１、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス（条件データ取得デバイス）１０３、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを取得するデバイス（角度データ取得デバイス）１０５、及び、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度を変更するデバイス（角度変更デバイス）１０６を含む、物体の像を取得する装置である。
【００２２】
図１に示す像取得装置１００は、さらに、光学系１０１によって光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換するデバイス（センサーデバイス）１０２、及び、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを記憶するデバイス（データ記憶デバイス）１０４を含む。
【００２３】
像取得装置１００としては、例えば、車の進行方向における風景を撮像する車載カメラのようなカメラ等が挙げられる。
【００２４】
光学系１０１は、物体から入射する光を結像させるものである。光学系１０１としては、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学系等が挙げられる。光学系１０１は、ズームレンズであることがある。光学系１０１は、光学系１０１の焦点が、センサーデバイス１０２の受光面に存在するように、配置されることがある。すなわち、像取得装置１００又は光学系１０１に入射する平行光は、センサーデバイス１０２の受光面に結像させられることがある。
【００２５】
センサーデバイス１０２としては、例えば、光学的な像を電気的なアナログ信号に変換する電荷結合素子（ＣＣＤ）及びアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の組み合わせ等が挙げられる。
【００２６】
条件データ取得デバイス１０３としては、例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機等が挙げられる。条件データ取得デバイス１０３としてのＧＰＳ受信機は、三個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、時間及び像取得装置１００の位置のデータを作成する。すなわち、像取得装置１００が物体の像を取得するときの年月日及び時刻又は時間並びに像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度及び経度並びに方向のデータのような像取得装置１００の条件に関するデータを作成する。条件データ取得デバイス１０３は、像取得装置１００が物体の像を取得するときに、像取得装置１００の条件に関するデータを角度データ取得デバイス１０５に送信する。
【００２７】
像取得装置１００の条件に関するデータは、例えば、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得するとき時刻が属する０時から２３時までの２４段階のデータ、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータとしての、３月、６月、９月、及び１２月の４段階のデータ（像取得装置１００が物体の像を取得するときの月が、３月から５月まで、６月から８月まで、９月から１１月まで、及び１２月から２月までであるとき、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月は、それぞれ、３月、６月、９月、及び１２月のデータが提供される）、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する方向に最も近い、北、北東、東、南東、南、南西、西、及び北西の方向の８段階のデータ、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する位置の緯度に最も近い、−６０度、−３０度、０度、３０度、及び６０度の緯度の５段階のデータ、並びに、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する位置の経度に最も近い、−９０度、０度、９０度、及び１８０度の緯度の４段階のデータ
等が挙げられる。
【００２８】
データ記憶デバイス１０４としては、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のようなメモリ（記憶装置）等が挙げられる。データ記憶デバイス１０４に記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルを含む。データ記憶デバイス１０４に記憶されるデータは、角度データ取得デバイス１０５に送信される。
【００２９】
例えば、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度（水平面に対する像取得装置１００の角度）は、像取得装置１００が物体の像を取得するときの太陽光線の方向及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向に依存するため、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルは、互いに対応付けられた、像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータ、及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを含むことがある。
【００３０】
像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータ、及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータは、好ましくは、離散的なデータである。この場合には、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルに含まれるデータの量を低減することが可能になる。
【００３１】
上記のテーブルの例としては、例えば、表１に示すようなテーブルが挙げられる。
【００３２】
【表１】
角度データ取得デバイス１０５としては、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）及びメモリ（記憶装置）を含むユニット等が挙げられる。図１に示す像取得装置１００においては、角度データ取得デバイス１０５は、センサーデバイス１０２、条件データ取得デバイス１０３、データ記憶デバイス１０４、及び角度変更デバイス１０６と接続されている。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータを読み出すこと、条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてデータ記憶デバイス１０４に記憶されたテーブルから条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを取得すること、及び、角度変更デバイス１０６へ水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを送信することをを含む、プログラムが記憶されている。角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶されたプログラムを読み込むと共に実行する。
【００３３】
像取得装置１００が物体の像を取得するとき、角度データ取得デバイス１０５は、条件データ取得デバイス１０３から像取得装置１００の条件に関するデータを受信する。次に、角度データ取得デバイス１０５は、データ記憶デバイス１０４に記憶された物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルを参照する。条件データ取得デバイス１０３から取得された物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてデータ記憶デバイス１０４から物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを読み出すと共に受信する。次に、角度データ取得デバイス１０５は、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを角度変更デバイス１０６へ送信する。
【００３４】
角度変更デバイス１０６としては、例えば、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度を変更するアクチュエーター等が挙げられる。角度変更デバイス１０６は、角度データ取得デバイス１０５から送信された水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを受信すると共に水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更する。
【００３５】
図１に示す像取得装置１００と同一の又は類似の装置である、図２に示す像取得装置２００は、光学系２０１及び角度変更デバイス２０２を含む。像取得装置２００に含まれる角度変更デバイス２０２が、水平面に対する光学系２０１の光軸の角度のデータを受信すると、角度変更デバイス２０２は、水平面に対する光学系２０１の光軸の角度のデータに従って、図２において直線の矢印によって表された水平面に平行な方向に対して図２において一点鎖線で表された光学系２０１の光軸の角度を変更する。図２において曲線の矢印によって示すように像取得装置２００を支持する支持体２０３に対して像取得装置２００を回転させることによって、図２において直線の矢印によって表された水平面に平行な方向に対する像取得装置２００の角度θを変更する。
【００３６】
水平面に対する光学系１０１又は光学系２０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００又は像取得装置２００の角度を変更した後で、像取得装置１００又は像取得装置２００を使用することで物体の像を取得する。図１に示す像取得装置１００においては、物体から光学系１０１に入射する光を光学系１０１によってセンサーデバイス１０２に結像させる。これにより、物体の像がセンサーデバイス１０２の受光面に光学的に形成される。センサーデバイス１０２の受光面に形成された像は、電気的に処理されると共にディジタル画像のデータに変換される。センサーデバイス１０２によって得られたディジタル画像のデータは、角度データ取得デバイス１０５に送信される。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、ディジタル画像のデータを処理するプログラムもまた記憶されている。角度データ取得デバイス１０５が、センサーデバイス１０２からディジタル画像のデータを受信すると、角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶されたディジタル画像のデータを処理するプログラムを実行する。これにより、像取得デバイス１００において、センサーデバイス１０２から送信されたディジタル画像が処理される。
【００３７】
このように、図１に示す像取得装置１００又は図２に示す像取得装置２００によれば、像取得装置１００が物体の像を取得するとき、物体の像を取得する像取得装置１００の条件に応じて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更することが可能である。このため、物体の像を取得する像取得装置１００の条件に応じて、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更することが可能になる。
【００３８】
本発明の第一の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置（像取得装置）１００又は２００を提供することが可能になる。
【００３９】
図１に示す本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）１００において、好ましくは、物体の像を取得する装置（像取得装置）１００は、光学系に入射する光から偏光を取得するデバイス（偏光取得デバイス）１０７をさらに含む。
【００４０】
像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、像取得装置１００は、物体の偏光の像を取得するカメラ（偏光カメラ）であることがある。
【００４１】
偏光取得デバイス１０７としては、例えば、光学系１０１に入射する光から偏光を取得する偏光フィルター等が挙げられる。偏光は、互いに直交する電場の振動面を有する直線偏光であることがある。偏光フィルター１０７は、図１に示すように光学系１０１の後方に配置されること又は光学系１０１の前方に配置されることがある。
【００４２】
偏光取得デバイス１０７は、光学系１０１の光軸のまわりに回転可能なものであるように、像取得装置１００に配置される。すなわち、像取得装置１００は、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるデバイスを含むことがある。偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるデバイスは、像取得装置１００のユーザー又は角度データ取得デバイス１０５によって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるアクチュエーターを含む。例えば、偏光取得デバイス１０７が、光学系１０１の光軸のまわりにある角度で配置されるとき、偏光取得デバイス１０７に入射する光から偏光取得デバイス１０７を通じてある方向に電場の振動面を有する第一の直線偏光が得られることがある。ここで、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに９０度だけ回転させると、偏光取得デバイス１０７に入射する光から偏光取得デバイス１０７を通じて第一の直線偏光の電場の振動面と直交する電場の振動面を有する第二の直線偏光が得られることがある。
【００４３】
このように、像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られる。図１に示す像取得装置１００においては、物体の偏光の像が、光学系１０１及び偏光取得デバイス１０７によってセンサーデバイス１０２の受光面に形成される。偏光の像は、センサーデバイス１０２によってディジタル画像に変換される。偏光の像のディジタル画像は、角度データ取得デバイス１０５に送信される。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、偏光の像のディジタル画像から偏光の像の情報を取得するプログラムが記憶されていることがある。この場合には、角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、センサーデバイス１０２から送信された偏光の像のディジタル画像を受信すると共に角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶された偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を取得するプログラムを実行する。これにより、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を得ることが可能になる。物体からの偏光の情報としては、例えば、物体からの偏光の差分偏光度及び偏光比等が挙げられる。例えば、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の差分偏光度又は偏光比を算出することが可能になる。
【００４４】
なお、差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００４５】
また、偏光比は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
偏光比＝｜第一の直線偏光の強度／第二の直線偏光の強度｜（又は｜第二の直線偏光の強度／第一の直線偏光の強度｜）
の式によって定義されるものである。
【００４６】
像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られるため、物体の偏光の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置（像取得装置）１００を提供することが可能になる。
【００４７】
偏光取得デバイス１０７は、光学系１０１の光路に挿入する又は光学系１０１の光路から取り除くことが可能なものであるように、像取得装置１００に配置されることがある。例えば、像取得装置１００は、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスを含むことがある。偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスは、像取得装置１００のユーザー又は角度データ取得デバイス１０５によって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路に挿入する又は光学系１０１の光路から取り除くように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるアクチュエーターを含む。例えば、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路に挿入するように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、像取得装置１００は、物体の偏光の像を取得することが可能になる。一方、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路から取り除くように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、像取得装置１００は、物体の無偏光の像を取得することが可能になる。
【００４８】
図３は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例及び本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例を示す図である。
【００４９】
図３に示す本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例は、物体の像を取得する方法であって、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること（ステップ３０１）、物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること（ステップ３０３）、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すること（ステップ３０４）、及び、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更すること（ステップ３０５）を含む、物体の像を取得する方法である。図３に示す物体の像を取得する方法は、さらに、光学系を使用することで光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換すること（ステップ３０２）を含む。
【００５０】
図３に示す物体の像を取得する方法は、例えば、図１及び図２に示すような本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）によって実行される。像取得装置としては、例えば、車の進行方向における風景を撮像する車載カメラのようなカメラ等が挙げられる。
【００５１】
ステップ３０１において、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得する。光学系は、物体から入射する光を結像させるものである。光学系としては、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学系等が挙げられる。光学系は、ズームレンズであることがある。
【００５２】
ステップ３０２において、光学系を使用することで光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換する。光学的な像は、例えば、センサー等によって電気信号に変換される。センサーとしては、例えば、光学的な像を電気的なアナログ信号に変換する電荷結合素子（ＣＣＤ）及びアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の組み合わせ等が挙げられる。この場合には、光学的な像は、電荷結合素子（ＣＣＤ）によって電気的なアナログ信号に変換されると共にアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変換される。光学系は、光学系の焦点が、センサーデバイスの受光面に存在するように、配置されることがある。すなわち、光学系に入射する平行光は、センサーの受光面に結像させられることがある。
【００５３】
ステップ３０３において、物体の像を取得する条件に関するデータを取得する。物体の像を取得する条件は、例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機等によって取得される。この場合には、ＧＰＳ受信機は、三個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、物体の像を取得する時間及び物体の像を取得する位置のデータを作成する。すなわち、物体の像を取得するときの年月日及び時刻又は時間並びに物体の像を取得するときの位置の緯度及び経度並びに方向のデータのような物体の像を取得する条件に関するデータを作成する。物体の像を取得するときに、物体の像を取得する条件に関するデータは、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得するために用いられる。
【００５４】
物体の像を取得する条件に関するデータは、例えば、
物体の像を取得するときの時間のデータとしての、物体の像を取得するとき時刻が属する０時から２３時までの２４段階のデータ、
物体の像を取得するときの月のデータとしての、３月、６月、９月、及び１２月の４段階のデータ（物体の像を取得するときの月が、３月から５月まで、６月から８月まで、９月から１１月まで、及び１２月から２月までであるとき、物体の像を取得するときの月は、それぞれ、３月、６月、９月、及び１２月のデータが提供される）、
物体の像を取得する方向のデータとしての、物体の像を取得する方向に最も近い、北、北東、東、南東、南、南西、西、及び北西の方向の８段階のデータ、
物体の像を取得するときの位置の緯度のデータとしての、物体の像を取得する位置の緯度に最も近い、−６０度、−３０度、０度、３０度、及び６０度の緯度の５段階のデータ、並びに、
物体の像を取得するときの位置の経度のデータとしての、物体の像を取得する位置の経度に最も近い、−９０度、０度、９０度、及び１８０度の緯度の４段階のデータ
等が挙げられる。
【００５５】
ステップ３０４において、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得する。
【００５６】
図３に示す物体の像を取得する方法において、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のようなメモリ（記憶装置）等に予め記憶されている。
【００５７】
メモリ等に予め記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルを含む。メモリ等に記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得するために、用いられる。
【００５８】
例えば、水平面に対する光学系の光軸の角度は、物体の像を取得するときの太陽光線の方向及び物体の像を取得する方向に依存するため、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルは、互いに対応付けられた、物体の像を取得するときの時間のデータ、物体の像を取得するときの月のデータ、物体の像を取得する方向のデータ、物体の像を取得するときの位置の緯度のデータ、及び物体の像を取得するときの位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを含むことがある。
【００５９】
物体の像を取得するときの時間のデータ、物体の像を取得するときの月のデータ、物体の像を取得する方向のデータ、物体の像を取得するときの位置の緯度のデータ、及び物体の像を取得するときの位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータは、好ましくは、離散的なデータである。この場合には、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルに含まれるデータの量を低減することが可能になる。
【００６０】
上記のテーブルの例としては、例えば、表２に示すようなテーブルが挙げられる。
【００６１】
【表２】
ステップ３０４において、物体の像を取得する条件に関するデータは、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）及びメモリ（記憶装置）を含むユニット等によって取得される。上記ユニットに含まれるメモリには、物体の像を取得する条件に関するデータを読み出すこと、物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてメモリ等に記憶されたテーブルから物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを出力することをを含む、プログラムが記憶されている。上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、上記ユニットに含まれるメモリに記憶されたプログラムを読み込むと共に実行する。
【００６２】
ステップ３０３において物体の像を取得する条件に関するデータが取得されると、ステップ３０４において、メモリ等に記憶された物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルを参照する。物体の像を取得する条件に関するデータに基づいて、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを読み出す。次に、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを出力する。
【００６３】
ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更する。
【００６４】
水平面に対する光学系の光軸の角度は、例えば、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更するアクチュエーター等によって変更させられる。ステップ３０４において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すると、ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更する。
【００６５】
ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度を変更した後で、光学系を使用することで物体の像を取得する。物体から光学系に入射する光は、例えば、光学系によってセンサーに結像させられる。これにより、物体の像がセンサーの受光面に光学的に形成される。センサーの受光面に形成された像は、電気的に処理されると共にディジタル画像のデータに変換される。センサーによって得られたディジタル画像のデータは、例えば、例えば、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニット等に送信される。上記ユニットに含まれるメモリには、ディジタル画像のデータを処理するプログラムもまた記憶されている。上記ユニットが、センサーからディジタル画像のデータを受信すると、上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、上記ユニットに含まれるメモリに記憶されたディジタル画像のデータを処理するプログラムを実行する。これにより、センサーから送信されたディジタル画像が処理される。
【００６６】
このように、物体の像を取得する方法によれば、物体の像を取得するとき、物体の像を取得する条件に応じて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更することが可能である。このため、物体の像を取得する条件に応じて、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように水平面に対する光学系の光軸の角度を変更することが可能になる。
【００６７】
本発明の第二の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００６８】
図３に示す本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法において、好ましくは、物体の像を取得する方法は、光学系に入射する光の偏光を取得すること（ステップ３０６）をさらに含む。
【００６９】
物体の像を取得する方法が、光学系に入射する光の偏光を取得することをさらに含む場合には、物体の像を取得する方法は、例えば、物体の偏光の像を取得するカメラ（偏光カメラ）によって実行される。
【００７０】
光学系に入射する光の偏光は、例えば、光学系に入射する光から偏光を取得する偏光フィルター等によって取得される。偏光は、互いに直交する電場の振動面を有する直線偏光であることがある。偏光フィルター等は、光学系の後方に配置されること又は光学系の前方に配置されることがある。偏光フィルター等は、光学系の光軸のまわりに回転可能なものであるように、に配置される。偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるデバイスによって、回転させられる。偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるデバイスは、例えば、ユーザーによって、又は、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるアクチュエーターによって、制御される。例えば、偏光フィルター等が、光学系の光軸のまわりにある角度で配置されるとき、偏光フィルター等に入射する光から偏光フィルター等を通じてある方向に電場の振動面を有する第一の直線偏光が得られることがある。ここで、偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに９０度だけ回転させると、偏光フィルター等に入射する光から偏光フィルター等を通じて第一の直線偏光の電場の振動面と直交する電場の振動面を有する第二の直線偏光が得られることがある。
【００７１】
このように、物体の像を取得する方法が、偏光フィルター等をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られる。図３に示す物体の像を取得する方法においては、物体の偏光の像が、光学系及び偏光フィルター等によってセンサーの受光面に形成される。偏光の像は、センサーによってディジタル画像に変換される。偏光の像のディジタル画像は、例えば、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットに送信される。上記ユニットに含まれるメモリには、偏光の像のディジタル画像から偏光の像の情報を取得するプログラムが記憶されていることがある。この場合には、上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、センサーから送信された偏光の像のディジタル画像を受信すると共に上記ユニットに含まれるメモリに記憶された偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を取得するプログラムを実行する。これにより、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を得ることが可能になる。物体からの偏光の情報としては、例えば、物体からの偏光の差分偏光度及び偏光比等が挙げられる。例えば、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の差分偏光度又は偏光比を算出することが可能になる。
【００７２】
なお、差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００７３】
また、偏光比は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
偏光比＝｜第一の直線偏光の強度／第二の直線偏光の強度｜（又は｜第二の直線偏光の強度／第一の直線偏光の強度｜）
の式によって定義されるものである。
【００７４】
物体の像を取得する方法が、偏光フィルター等をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られるため、物体の偏光の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００７５】
偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光路に挿入する又は光学系の光路から取り除くことが可能なものであるように、配置されることがある。例えば、偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスによって、移動させられることがある。偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスは、例えば、ユーザーによって、又は、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光フィルター等を光学系の光路に挿入する又は光学系の光路から取り除くように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるアクチュエーターによって、制御される。例えば、偏光フィルター等を光学系の光路に挿入するように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、物体の像を取得する方法は、物体の偏光の像を取得することが可能になる。一方、偏光フィルター等を光学系の光路から取り除くように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、物体の像を取得する方法は、物体の無偏光の像を取得することが可能になる。
【００７６】
図３に示す本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムである。
【００７７】
本発明の第三の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することが可能になる。
【００７８】
図４は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する方法の例を示す図である。
【００７９】
図４（ａ）は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像を取得する方法の例を示す図である。図４（ａ）に示すような路面４０１から物体の像を取得する装置（像取得装置）４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例である。物体の像を取得する装置（像取得装置）４０２としては、例えば、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置が挙げられる。像取得装置４０２としては、例えば、路面４０１から入射する光の偏光の情報を取得するカメラ（偏光カメラ）等が挙げられる。
【００８０】
図４（ａ）に示すような路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法は、例えば、像取得装置４０２に含まれる光学系を使用することで路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を光学的に取得すること、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータを取得すること、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度を変更することを含む。
【００８１】
図４（ａ）に示すような路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法においては、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の情報を像取得装置４０２によってより適切に取得することが可能であるように、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度を変更する（水平面に対する像取得装置４０２の角度を変更する）。
【００８２】
路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の情報としては、例えば、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度が挙げられる。差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００８３】
路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度は、路面４０１の状態（光を反射又は散乱させる路面４０１の性質）、路面４０１に対する太陽のような光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）などに依存する。なお、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）は、路面４０１の状態（光を反射又は散乱させる路面４０１の性質）及び路面４０１に対する太陽のような光源４０３から路面４０１に入射する光の角度などに依存する。
【００８４】
図４（ｂ）は、路面に対する光源から路面に入射する光の角度並びに路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度の関係の例を示す図である。図４（ｂ）の横軸は、図４（ａ）における点線の矢印で示された、路面に対する光源から路面に入射する光の角度（入射角度）（度）を示す。図４（ｂ）の縦軸は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を示す。図４（ｂ）に示すグラフは、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）を１０度に固定する一方で、実験室に設けたアスファルトの路面の模型に対する光源としてのランプのから路面の模型に入射する光の角度を変動させることによって得られたグラフである。
【００８５】
図４（ｂ）に示すように、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度は、路面４０１の状態、路面４０１に対する光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度に依存すると共に、路面４０１の状態、路面４０１に対する光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度に応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度が存在する。
【００８６】
そこで、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータとしての、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を光学的に取得するときの年月日及び時間、路面４０１の位置（緯度及び経度）、及び路面４０１に対する像取得装置の４０２の方向のデータを用意する。次に、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての適切な差分偏光度を得ることが可能であるような、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータを用意する。このようにして、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータのテーブルを用意する。
【００８７】
この場合には、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法において、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータを取得すること、及び、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータをテーブルから取得することによって、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。その結果、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度を得ることが可能になる。それに応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像のより効果的な処理をすることが可能になる。路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像の処理としては、例えば、路面４０１の画像領域の検出のような物体の認識等が挙げられる。
【００８８】
図５は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例を示す図である。図５に示す路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例は、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出である。
【００８９】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、図４に示すように路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得すること（ステップ５０１）、路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光について取得された差分偏光度が画素値である路面からの偏光の画像を生成させること（ステップ５０２）、及び、路面からの偏光の画像を閾値によって二値化すること（ステップ５０３）、及び、二値化された路面からの偏光の画像に基づいて路面の画像領域を抽出すること（ステップ５０４）を含む。
【００９０】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、例えば、図１に示すような本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）の例に含まれることがあるＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって実行されることがある。すなわち、上記ユニットに含まれるメモリに図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出のためのプログラムが予め記憶されていると共に上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡによって図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出のためのプログラムが実行されることがある。
【００９１】
ステップ５０１において、例えば、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法を用いることで、路面から像取得装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する。
【００９２】
ステップ５０２において、路面から像取得装置へ入射する光の偏光について取得された差分偏光度が画素値である路面からの偏光の画像を生成させる。
【００９３】
ステップ５０３において、路面からの偏光の画像を閾値によって二値化する。路面からの偏光の画像における路面の画像領域の差分偏光度は、一般に、路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の差分偏光度と異なる。このため、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の差分偏光度及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の差分偏光度の間における閾値を設定することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域を区別することが可能になる。すなわち、路面からの偏光の画像における画素値（差分偏光度）を閾値と比較することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）は、互いに異なる値に二値化される。
【００９４】
ステップ５０４において、二値化された路面からの偏光の画像に基づいて路面の画像領域を抽出する。互いに異なる値に二値化された路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）の一方を適切に選択することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域を抽出する。
【００９５】
例えば、路面からの偏光の画像に路面の画像領域及び空の画像領域が含まれる場合には、路面の画像領域の画素値（差分偏光度）は、空の画像領域の画素値（差分偏光度）と比べてより小さいことがある。この場合には、路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び空の画像領域の画素値（差分偏光度）の間における閾値を設定すると共に路面からの偏光の画像の画素値を閾値と比較することによって、閾値より小さい画素値を有する路面の画像領域を、閾値より大きい画素値を有する空の画像領域と区別すると共に抽出することが可能になる。
【００９６】
ここで、図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、図４に示すように路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得すること（ステップ５０１）を含むため、路面から像取得装置へ入射する光の偏光の像を取得する条件に応じて、路面から像取得装置へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度を得ることが可能になる。例えば、二値化された路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）を閾値によって区別することが可能であるように、水平面に対する像取得装置に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。すなわち、路面からの偏光の画像における路面の画像領域のより効果的な検出をすることが可能になるように、水平面に対する像取得装置に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。
【００９７】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、好ましくは、ステップ５０４において抽出された路面の画像領域に対してラベリング処理をすること（ステップ５０５）、及び、ラベリング処理された画像領域における最も画素の数が多い領域を特定することによって路面の画像領域の判定をすること（ステップ５０６）をさらに含む。
【００９８】
この場合には、路面からの偏光の画像における路面の画像領域をより高い精度で検出することが可能になる。
【００９９】
図６は、本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例を示す図である。
【０１００】
図６に示す本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例は、本発明の第三の実施形態に係るプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体６０１である。コンピューター読み取り可能な記録媒体６０１としては、例えば、光ディスクのような光記録媒体又は磁気ディスクのような磁気記録媒体などが挙げられる。
【０１０１】
本発明の第四の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体６０１を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 像取得装置
１０１ 光学系
１０２ センサーデバイス
１０３ 条件データ取得デバイス
１０４ データ記憶デバイス
１０５ 角度データ取得デバイス
１０６ 角度変更デバイス
１０７ 偏光取得デバイス
２００ 像取得装置
２０１ 光学系
２０２ 角度変更デバイス
２０３ 支持体
４０１ 路面
４０２ 像取得装置
４０３ 光源
６０１ コンピューター読み取り可能な記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開２０１０−０８８０９３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明の一つの態様は、物体の像を取得する装置、物体の像を取得する方法、プログラム、及び記録媒体の少なくとも一つに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の像を取得する装置、物体の像を取得する方法、プログラム、及び記録媒体の少なくとも一つに関する様々な技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特開２０１０−０８８０９３号公報（特許文献１）には、撮像対象物について、本体の姿勢に対応する基準画像データを複数記憶する記憶手段と、前記本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、被写体を撮像し、画像データを取得する撮像手段と、前記姿勢検出手段により検出された前記姿勢に基づいて前記記憶手段から対応する前記基準画像データを取得し、取得した基準画像データを用いて、前記撮像手段により取得された画像データから前記撮像対象物の検出を行う対象物検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置、撮像対象物について、本体の姿勢に対応する基準画像データを複数記憶する記憶ステップと、前記本体の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、被写体を撮像し、画像データを取得する撮像ステップと、前記姿勢検出ステップにより検出された前記姿勢に基づいて前記記憶ステップにて記憶した対応する前記基準画像データを取得し、取得した基準画像データを用いて、前記撮像ステップにより取得された画像データから撮像対象物の検出を行う対象物検出ステップと、を備えることを特徴とする撮像方法、前記の撮像方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び前記のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が、開示されている。
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように、物体の像を取得することは困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第一の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置を提供することである。
【０００６】
本発明の第二の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することである。
【０００７】
本発明の第三の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することである。
【０００８】
本発明の第四の目的は、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様は、物体の像を取得する装置であって、物体の像を光学的に取得する光学系、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイスを含む、物体の像を取得する装置である。
【００１０】
本発明の第二の態様は、物体の像を取得する方法であって、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること、物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること、前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することを含む、物体の像を取得する方法である。
【００１１】
本発明の第三の態様は、本発明の第二の態様である物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムである。
【００１２】
本発明の第四の態様は、本発明の第三の態様であるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第一の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置を提供することが可能になる。
【００１４】
本発明の第二の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００１５】
本発明の第三の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することが可能になる。
【００１６】
本発明の第四の態様によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置において水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することの例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例及び本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例を示す図である。
【図４】図４は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する方法の例を示す図である。
【図５】図５は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
例えば 次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例を示す図である。
【００２０】
図２は、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置において水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更することの例を示す図である。
【００２１】
図１に示す本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置の例は、物体の像を取得する装置（像取得装置）１００であって、物体の像を光学的に取得する光学系１０１、物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス（条件データ取得デバイス）１０３、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを取得するデバイス（角度データ取得デバイス）１０５、及び、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度を変更するデバイス（角度変更デバイス）１０６を含む、物体の像を取得する装置である。
【００２２】
図１に示す像取得装置１００は、さらに、光学系１０１によって光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換するデバイス（センサーデバイス）１０２、及び、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを記憶するデバイス（データ記憶デバイス）１０４を含む。
【００２３】
像取得装置１００としては、例えば、車の進行方向における風景を撮像する車載カメラのようなカメラ等が挙げられる。
【００２４】
光学系１０１は、物体から入射する光を結像させるものである。光学系１０１としては、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学系等が挙げられる。光学系１０１は、ズームレンズであることがある。光学系１０１は、光学系１０１の焦点が、センサーデバイス１０２の受光面に存在するように、配置されることがある。すなわち、像取得装置１００又は光学系１０１に入射する平行光は、センサーデバイス１０２の受光面に結像させられることがある。
【００２５】
センサーデバイス１０２としては、例えば、光学的な像を電気的なアナログ信号に変換する電荷結合素子（ＣＣＤ）及びアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の組み合わせ等が挙げられる。
【００２６】
条件データ取得デバイス１０３としては、例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機等が挙げられる。条件データ取得デバイス１０３としてのＧＰＳ受信機は、三個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、時間及び像取得装置１００の位置のデータを作成する。すなわち、像取得装置１００が物体の像を取得するときの年月日及び時刻又は時間並びに像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度及び経度並びに方向のデータのような像取得装置１００の条件に関するデータを作成する。条件データ取得デバイス１０３は、像取得装置１００が物体の像を取得するときに、像取得装置１００の条件に関するデータを角度データ取得デバイス１０５に送信する。
【００２７】
像取得装置１００の条件に関するデータは、例えば、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得するとき時刻が属する０時から２３時までの２４段階のデータ、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータとしての、３月、６月、９月、及び１２月の４段階のデータ（像取得装置１００が物体の像を取得するときの月が、３月から５月まで、６月から８月まで、９月から１１月まで、及び１２月から２月までであるとき、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月は、それぞれ、３月、６月、９月、及び１２月のデータが提供される）、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する方向に最も近い、北、北東、東、南東、南、南西、西、及び北西の方向の８段階のデータ、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する位置の緯度に最も近い、−６０度、−３０度、０度、３０度、及び６０度の緯度の５段階のデータ、並びに、
像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータとしての、像取得装置１００が物体の像を取得する位置の経度に最も近い、−９０度、０度、９０度、及び１８０度の緯度の４段階のデータ
等が挙げられる。
【００２８】
データ記憶デバイス１０４としては、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のようなメモリ（記憶装置）等が挙げられる。データ記憶デバイス１０４に記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルを含む。データ記憶デバイス１０４に記憶されるデータは、角度データ取得デバイス１０５に送信される。
【００２９】
例えば、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度（水平面に対する像取得装置１００の角度）は、像取得装置１００が物体の像を取得するときの太陽光線の方向及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向に依存するため、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルは、互いに対応付けられた、像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータ、及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを含むことがある。
【００３０】
像取得装置１００が物体の像を取得するときの時間のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの月のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の方向のデータ、像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の緯度のデータ、及び像取得装置１００が物体の像を取得するときの像取得装置１００の位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータは、好ましくは、離散的なデータである。この場合には、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルに含まれるデータの量を低減することが可能になる。
【００３１】
上記のテーブルの例としては、例えば、表１に示すようなテーブルが挙げられる。
【００３２】
【表１】
角度データ取得デバイス１０５としては、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）及びメモリ（記憶装置）を含むユニット等が挙げられる。図１に示す像取得装置１００においては、角度データ取得デバイス１０５は、センサーデバイス１０２、条件データ取得デバイス１０３、データ記憶デバイス１０４、及び角度変更デバイス１０６と接続されている。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータを読み出すこと、条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてデータ記憶デバイス１０４に記憶されたテーブルから条件データ取得デバイス１０３によって取得された物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを取得すること、及び、角度変更デバイス１０６へ水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを送信することをを含む、プログラムが記憶されている。角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶されたプログラムを読み込むと共に実行する。
【００３３】
像取得装置１００が物体の像を取得するとき、角度データ取得デバイス１０５は、条件データ取得デバイス１０３から像取得装置１００の条件に関するデータを受信する。次に、角度データ取得デバイス１０５は、データ記憶デバイス１０４に記憶された物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータのテーブルを参照する。条件データ取得デバイス１０３から取得された物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてデータ記憶デバイス１０４から物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを読み出すと共に受信する。次に、角度データ取得デバイス１０５は、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを角度変更デバイス１０６へ送信する。
【００３４】
角度変更デバイス１０６としては、例えば、水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度を変更するアクチュエーター等が挙げられる。角度変更デバイス１０６は、角度データ取得デバイス１０５から送信された水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータを受信すると共に水平面に対する光学系１０１の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更する。
【００３５】
図１に示す像取得装置１００と同一の又は類似の装置である、図２に示す像取得装置２００は、光学系２０１及び角度変更デバイス２０２を含む。像取得装置２００に含まれる角度変更デバイス２０２が、水平面に対する光学系２０１の光軸の角度のデータを受信すると、角度変更デバイス２０２は、水平面に対する光学系２０１の光軸の角度のデータに従って、図２において直線の矢印によって表された水平面に平行な方向に対して図２において一点鎖線で表された光学系２０１の光軸の角度を変更する。図２において曲線の矢印によって示すように像取得装置２００を支持する支持体２０３に対して像取得装置２００を回転させることによって、図２において直線の矢印によって表された水平面に平行な方向に対する像取得装置２００の角度θを変更する。
【００３６】
水平面に対する光学系１０１又は光学系２０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００又は像取得装置２００の角度を変更した後で、像取得装置１００又は像取得装置２００を使用することで物体の像を取得する。図１に示す像取得装置１００においては、物体から光学系１０１に入射する光を光学系１０１によってセンサーデバイス１０２に結像させる。これにより、物体の像がセンサーデバイス１０２の受光面に光学的に形成される。センサーデバイス１０２の受光面に形成された像は、電気的に処理されると共にディジタル画像のデータに変換される。センサーデバイス１０２によって得られたディジタル画像のデータは、角度データ取得デバイス１０５に送信される。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、ディジタル画像のデータを処理するプログラムもまた記憶されている。角度データ取得デバイス１０５が、センサーデバイス１０２からディジタル画像のデータを受信すると、角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶されたディジタル画像のデータを処理するプログラムを実行する。これにより、像取得デバイス１００において、センサーデバイス１０２から送信されたディジタル画像が処理される。
【００３７】
このように、図１に示す像取得装置１００又は図２に示す像取得装置２００によれば、像取得装置１００が物体の像を取得するとき、物体の像を取得する像取得装置１００の条件に応じて水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更することが可能である。このため、物体の像を取得する像取得装置１００の条件に応じて、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように水平面に対する光学系１０１の光軸の角度又は水平面に対する像取得装置１００の角度を変更することが可能になる。
【００３８】
本発明の第一の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置（像取得装置）１００又は２００を提供することが可能になる。
【００３９】
図１に示す本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）１００において、好ましくは、物体の像を取得する装置（像取得装置）１００は、光学系に入射する光から偏光を取得するデバイス（偏光取得デバイス）１０７をさらに含む。
【００４０】
像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、像取得装置１００は、物体の偏光の像を取得するカメラ（偏光カメラ）であることがある。
【００４１】
偏光取得デバイス１０７としては、例えば、光学系１０１に入射する光から偏光を取得する偏光フィルター等が挙げられる。偏光は、互いに直交する電場の振動面を有する直線偏光であることがある。偏光フィルター１０７は、図１に示すように光学系１０１の後方に配置されること又は光学系１０１の前方に配置されることがある。
【００４２】
偏光取得デバイス１０７は、光学系１０１の光軸のまわりに回転可能なものであるように、像取得装置１００に配置される。すなわち、像取得装置１００は、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるデバイスを含むことがある。偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるデバイスは、像取得装置１００のユーザー又は角度データ取得デバイス１０５によって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに回転させるアクチュエーターを含む。例えば、偏光取得デバイス１０７が、光学系１０１の光軸のまわりにある角度で配置されるとき、偏光取得デバイス１０７に入射する光から偏光取得デバイス１０７を通じてある方向に電場の振動面を有する第一の直線偏光が得られることがある。ここで、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸のまわりに９０度だけ回転させると、偏光取得デバイス１０７に入射する光から偏光取得デバイス１０７を通じて第一の直線偏光の電場の振動面と直交する電場の振動面を有する第二の直線偏光が得られることがある。
【００４３】
このように、像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られる。図１に示す像取得装置１００においては、物体の偏光の像が、光学系１０１及び偏光取得デバイス１０７によってセンサーデバイス１０２の受光面に形成される。偏光の像は、センサーデバイス１０２によってディジタル画像に変換される。偏光の像のディジタル画像は、角度データ取得デバイス１０５に送信される。角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリには、偏光の像のディジタル画像から偏光の像の情報を取得するプログラムが記憶されていることがある。この場合には、角度データ取得デバイス１０５に含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、センサーデバイス１０２から送信された偏光の像のディジタル画像を受信すると共に角度データ取得デバイス１０５に含まれるメモリに記憶された偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を取得するプログラムを実行する。これにより、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を得ることが可能になる。物体からの偏光の情報としては、例えば、物体からの偏光の差分偏光度及び偏光比等が挙げられる。例えば、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の差分偏光度又は偏光比を算出することが可能になる。
【００４４】
なお、差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００４５】
また、偏光比は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
偏光比＝｜第一の直線偏光の強度／第二の直線偏光の強度｜（又は｜第二の直線偏光の強度／第一の直線偏光の強度｜）
の式によって定義されるものである。
【００４６】
像取得装置１００が、偏光取得デバイス１０７をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られるため、物体の偏光の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する装置（像取得装置）１００を提供することが可能になる。
【００４７】
偏光取得デバイス１０７は、光学系１０１の光路に挿入する又は光学系１０１の光路から取り除くことが可能なものであるように、像取得装置１００に配置されることがある。例えば、像取得装置１００は、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスを含むことがある。偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスは、像取得装置１００のユーザー又は角度データ取得デバイス１０５によって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路に挿入する又は光学系１０１の光路から取り除くように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるアクチュエーターを含む。例えば、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路に挿入するように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、像取得装置１００は、物体の偏光の像を取得することが可能になる。一方、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光路から取り除くように、偏光取得デバイス１０７を光学系１０１の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、像取得装置１００は、物体の無偏光の像を取得することが可能になる。
【００４８】
図３は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例及び本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例を示す図である。
【００４９】
図３に示す本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例は、物体の像を取得する方法であって、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること（ステップ３０１）、物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること（ステップ３０３）、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すること（ステップ３０４）、及び、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更すること（ステップ３０５）を含む、物体の像を取得する方法である。図３に示す物体の像を取得する方法は、さらに、光学系を使用することで光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換すること（ステップ３０２）を含む。
【００５０】
図３に示す物体の像を取得する方法は、例えば、図１及び図２に示すような本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）によって実行される。像取得装置としては、例えば、車の進行方向における風景を撮像する車載カメラのようなカメラ等が挙げられる。
【００５１】
ステップ３０１において、光学系を使用することで物体の像を光学的に取得する。光学系は、物体から入射する光を結像させるものである。光学系としては、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学系等が挙げられる。光学系は、ズームレンズであることがある。
【００５２】
ステップ３０２において、光学系を使用することで光学的に取得された物体の像（光学的な像）を電気信号に変換する。光学的な像は、例えば、センサー等によって電気信号に変換される。センサーとしては、例えば、光学的な像を電気的なアナログ信号に変換する電荷結合素子（ＣＣＤ）及びアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の組み合わせ等が挙げられる。この場合には、光学的な像は、電荷結合素子（ＣＣＤ）によって電気的なアナログ信号に変換されると共にアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変換される。光学系は、光学系の焦点が、センサーデバイスの受光面に存在するように、配置されることがある。すなわち、光学系に入射する平行光は、センサーの受光面に結像させられることがある。
【００５３】
ステップ３０３において、物体の像を取得する条件に関するデータを取得する。物体の像を取得する条件は、例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機等によって取得される。この場合には、ＧＰＳ受信機は、三個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、物体の像を取得する時間及び物体の像を取得する位置のデータを作成する。すなわち、物体の像を取得するときの年月日及び時刻又は時間並びに物体の像を取得するときの位置の緯度及び経度並びに方向のデータのような物体の像を取得する条件に関するデータを作成する。物体の像を取得するときに、物体の像を取得する条件に関するデータは、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得するために用いられる。
【００５４】
物体の像を取得する条件に関するデータは、例えば、
物体の像を取得するときの時間のデータとしての、物体の像を取得するとき時刻が属する０時から２３時までの２４段階のデータ、
物体の像を取得するときの月のデータとしての、３月、６月、９月、及び１２月の４段階のデータ（物体の像を取得するときの月が、３月から５月まで、６月から８月まで、９月から１１月まで、及び１２月から２月までであるとき、物体の像を取得するときの月は、それぞれ、３月、６月、９月、及び１２月のデータが提供される）、
物体の像を取得する方向のデータとしての、物体の像を取得する方向に最も近い、北、北東、東、南東、南、南西、西、及び北西の方向の８段階のデータ、
物体の像を取得するときの位置の緯度のデータとしての、物体の像を取得する位置の緯度に最も近い、−６０度、−３０度、０度、３０度、及び６０度の緯度の５段階のデータ、並びに、
物体の像を取得するときの位置の経度のデータとしての、物体の像を取得する位置の経度に最も近い、−９０度、０度、９０度、及び１８０度の緯度の４段階のデータ
等が挙げられる。
【００５５】
ステップ３０４において、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得する。
【００５６】
図３に示す物体の像を取得する方法において、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のようなメモリ（記憶装置）等に予め記憶されている。
【００５７】
メモリ等に予め記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルを含む。メモリ等に記憶されるデータは、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得するために、用いられる。
【００５８】
例えば、水平面に対する光学系の光軸の角度は、物体の像を取得するときの太陽光線の方向及び物体の像を取得する方向に依存するため、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルは、互いに対応付けられた、物体の像を取得するときの時間のデータ、物体の像を取得するときの月のデータ、物体の像を取得する方向のデータ、物体の像を取得するときの位置の緯度のデータ、及び物体の像を取得するときの位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを含むことがある。
【００５９】
物体の像を取得するときの時間のデータ、物体の像を取得するときの月のデータ、物体の像を取得する方向のデータ、物体の像を取得するときの位置の緯度のデータ、及び物体の像を取得するときの位置の経度のデータ等の物体の像を取得する条件に関するデータ、並びに物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータは、好ましくは、離散的なデータである。この場合には、物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルに含まれるデータの量を低減することが可能になる。
【００６０】
上記のテーブルの例としては、例えば、表２に示すようなテーブルが挙げられる。
【００６１】
【表２】
ステップ３０４において、物体の像を取得する条件に関するデータは、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）及びメモリ（記憶装置）を含むユニット等によって取得される。上記ユニットに含まれるメモリには、物体の像を取得する条件に関するデータを読み出すこと、物体の像を取得する条件に関するデータに基づいてメモリ等に記憶されたテーブルから物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを出力することをを含む、プログラムが記憶されている。上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、上記ユニットに含まれるメモリに記憶されたプログラムを読み込むと共に実行する。
【００６２】
ステップ３０３において物体の像を取得する条件に関するデータが取得されると、ステップ３０４において、メモリ等に記憶された物体の像を取得する条件に関するデータ及び物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータのテーブルを参照する。物体の像を取得する条件に関するデータに基づいて、物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを読み出す。次に、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを出力する。
【００６３】
ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更する。
【００６４】
水平面に対する光学系の光軸の角度は、例えば、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更するアクチュエーター等によって変更させられる。ステップ３０４において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータを取得すると、ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更する。
【００６５】
ステップ３０５において、水平面に対する光学系の光軸の角度を変更した後で、光学系を使用することで物体の像を取得する。物体から光学系に入射する光は、例えば、光学系によってセンサーに結像させられる。これにより、物体の像がセンサーの受光面に光学的に形成される。センサーの受光面に形成された像は、電気的に処理されると共にディジタル画像のデータに変換される。センサーによって得られたディジタル画像のデータは、例えば、例えば、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニット等に送信される。上記ユニットに含まれるメモリには、ディジタル画像のデータを処理するプログラムもまた記憶されている。上記ユニットが、センサーからディジタル画像のデータを受信すると、上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、上記ユニットに含まれるメモリに記憶されたディジタル画像のデータを処理するプログラムを実行する。これにより、センサーから送信されたディジタル画像が処理される。
【００６６】
このように、物体の像を取得する方法によれば、物体の像を取得するとき、物体の像を取得する条件に応じて水平面に対する光学系の光軸の角度を変更することが可能である。このため、物体の像を取得する条件に応じて、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能であるように水平面に対する光学系の光軸の角度を変更することが可能になる。
【００６７】
本発明の第二の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００６８】
図３に示す本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法において、好ましくは、物体の像を取得する方法は、光学系に入射する光の偏光を取得すること（ステップ３０６）をさらに含む。
【００６９】
物体の像を取得する方法が、光学系に入射する光の偏光を取得することをさらに含む場合には、物体の像を取得する方法は、例えば、物体の偏光の像を取得するカメラ（偏光カメラ）によって実行される。
【００７０】
光学系に入射する光の偏光は、例えば、光学系に入射する光から偏光を取得する偏光フィルター等によって取得される。偏光は、互いに直交する電場の振動面を有する直線偏光であることがある。偏光フィルター等は、光学系の後方に配置されること又は光学系の前方に配置されることがある。偏光フィルター等は、光学系の光軸のまわりに回転可能なものであるように、に配置される。偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるデバイスによって、回転させられる。偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるデバイスは、例えば、ユーザーによって、又は、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに回転させるアクチュエーターによって、制御される。例えば、偏光フィルター等が、光学系の光軸のまわりにある角度で配置されるとき、偏光フィルター等に入射する光から偏光フィルター等を通じてある方向に電場の振動面を有する第一の直線偏光が得られることがある。ここで、偏光フィルター等を光学系の光軸のまわりに９０度だけ回転させると、偏光フィルター等に入射する光から偏光フィルター等を通じて第一の直線偏光の電場の振動面と直交する電場の振動面を有する第二の直線偏光が得られることがある。
【００７１】
このように、物体の像を取得する方法が、偏光フィルター等をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られる。図３に示す物体の像を取得する方法においては、物体の偏光の像が、光学系及び偏光フィルター等によってセンサーの受光面に形成される。偏光の像は、センサーによってディジタル画像に変換される。偏光の像のディジタル画像は、例えば、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットに送信される。上記ユニットに含まれるメモリには、偏光の像のディジタル画像から偏光の像の情報を取得するプログラムが記憶されていることがある。この場合には、上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡは、センサーから送信された偏光の像のディジタル画像を受信すると共に上記ユニットに含まれるメモリに記憶された偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を取得するプログラムを実行する。これにより、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の情報を得ることが可能になる。物体からの偏光の情報としては、例えば、物体からの偏光の差分偏光度及び偏光比等が挙げられる。例えば、偏光の像のディジタル画像から物体からの偏光の差分偏光度又は偏光比を算出することが可能になる。
【００７２】
なお、差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００７３】
また、偏光比は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
偏光比＝｜第一の直線偏光の強度／第二の直線偏光の強度｜（又は｜第二の直線偏光の強度／第一の直線偏光の強度｜）
の式によって定義されるものである。
【００７４】
物体の像を取得する方法が、偏光フィルター等をさらに含む場合には、物体からの偏光の像が得られるため、物体の偏光の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法を提供することが可能になる。
【００７５】
偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光路に挿入する又は光学系の光路から取り除くことが可能なものであるように、配置されることがある。例えば、偏光フィルター等は、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスによって、移動させられることがある。偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるデバイスは、例えば、ユーザーによって、又は、ＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって制御されるスイッチ及びスイッチからの信号に応答して偏光フィルター等を光学系の光路に挿入する又は光学系の光路から取り除くように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるアクチュエーターによって、制御される。例えば、偏光フィルター等を光学系の光路に挿入するように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、物体の像を取得する方法は、物体の偏光の像を取得することが可能になる。一方、偏光フィルター等を光学系の光路から取り除くように、偏光フィルター等を光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるとき、物体の像を取得する方法は、物体の無偏光の像を取得することが可能になる。
【００７６】
図３に示す本発明の第三の実施形態に係るプログラムの例は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムである。
【００７７】
本発明の第三の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを提供することが可能になる。
【００７８】
図４は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する方法の例を示す図である。
【００７９】
図４（ａ）は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像を取得する方法の例を示す図である。図４（ａ）に示すような路面４０１から物体の像を取得する装置（像取得装置）４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法は、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法の例である。物体の像を取得する装置（像取得装置）４０２としては、例えば、本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置が挙げられる。像取得装置４０２としては、例えば、路面４０１から入射する光の偏光の情報を取得するカメラ（偏光カメラ）等が挙げられる。
【００８０】
図４（ａ）に示すような路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法は、例えば、像取得装置４０２に含まれる光学系を使用することで路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を光学的に取得すること、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータを取得すること、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度を変更することを含む。
【００８１】
図４（ａ）に示すような路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法においては、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の情報を像取得装置４０２によってより適切に取得することが可能であるように、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度を変更する（水平面に対する像取得装置４０２の角度を変更する）。
【００８２】
路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の情報としては、例えば、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度が挙げられる。差分偏光度は、互いに直交する電場の振動面を有する第一の直線偏光及び第二の直線偏光について、
差分偏光度＝｜第一の直線偏光の強度−第二の直線偏光の強度｜／｜第一の直線偏光の強度＋第二の直線偏光の強度｜
の式によって定義されるものである。
【００８３】
路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度は、路面４０１の状態（光を反射又は散乱させる路面４０１の性質）、路面４０１に対する太陽のような光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）などに依存する。なお、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）は、路面４０１の状態（光を反射又は散乱させる路面４０１の性質）及び路面４０１に対する太陽のような光源４０３から路面４０１に入射する光の角度などに依存する。
【００８４】
図４（ｂ）は、路面に対する光源から路面に入射する光の角度並びに路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度の関係の例を示す図である。図４（ｂ）の横軸は、図４（ａ）における点線の矢印で示された、路面に対する光源から路面に入射する光の角度（入射角度）（度）を示す。図４（ｂ）の縦軸は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を示す。図４（ｂ）に示すグラフは、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度（路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の光線の角度）を１０度に固定する一方で、実験室に設けたアスファルトの路面の模型に対する光源としてのランプのから路面の模型に入射する光の角度を変動させることによって得られたグラフである。
【００８５】
図４（ｂ）に示すように、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての差分偏光度は、路面４０１の状態、路面４０１に対する光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度に依存すると共に、路面４０１の状態、路面４０１に対する光源４０３から路面４０１に入射する光の角度、及び、路面４０１に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度に応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度が存在する。
【００８６】
そこで、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータとしての、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を光学的に取得するときの年月日及び時間、路面４０１の位置（緯度及び経度）、及び路面４０１に対する像取得装置の４０２の方向のデータを用意する。次に、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についての適切な差分偏光度を得ることが可能であるような、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータを用意する。このようにして、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータのテーブルを用意する。
【００８７】
この場合には、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する方法において、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータを取得すること、及び、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度のデータをテーブルから取得することによって、水平面に対する像取得装置４０２に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。その結果、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像を取得する条件に応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度を得ることが可能になる。それに応じて、路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像のより効果的な処理をすることが可能になる。路面４０１から像取得装置４０２へ入射する光の偏光の像の処理としては、例えば、路面４０１の画像領域の検出のような物体の認識等が挙げられる。
【００８８】
図５は、路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例を示す図である。図５に示す路面から物体の像を取得する装置へ入射する光の偏光の像の処理の例は、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出である。
【００８９】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、図４に示すように路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得すること（ステップ５０１）、路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光について取得された差分偏光度が画素値である路面からの偏光の画像を生成させること（ステップ５０２）、及び、路面からの偏光の画像を閾値によって二値化すること（ステップ５０３）、及び、二値化された路面からの偏光の画像に基づいて路面の画像領域を抽出すること（ステップ５０４）を含む。
【００９０】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、例えば、図１に示すような本発明の第一の実施形態に係る物体の像を取得する装置（像取得装置）の例に含まれることがあるＣＰＵ又はＦＰＧＡ及びメモリを含むユニットによって実行されることがある。すなわち、上記ユニットに含まれるメモリに図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出のためのプログラムが予め記憶されていると共に上記ユニットに含まれるＣＰＵ又はＦＰＧＡによって図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出のためのプログラムが実行されることがある。
【００９１】
ステップ５０１において、例えば、本発明の第二の実施形態に係る物体の像を取得する方法を用いることで、路面から像取得装置へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得する。
【００９２】
ステップ５０２において、路面から像取得装置へ入射する光の偏光について取得された差分偏光度が画素値である路面からの偏光の画像を生成させる。
【００９３】
ステップ５０３において、路面からの偏光の画像を閾値によって二値化する。路面からの偏光の画像における路面の画像領域の差分偏光度は、一般に、路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の差分偏光度と異なる。このため、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の差分偏光度及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の差分偏光度の間における閾値を設定することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域を区別することが可能になる。すなわち、路面からの偏光の画像における画素値（差分偏光度）を閾値と比較することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）は、互いに異なる値に二値化される。
【００９４】
ステップ５０４において、二値化された路面からの偏光の画像に基づいて路面の画像領域を抽出する。互いに異なる値に二値化された路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）の一方を適切に選択することによって、路面からの偏光の画像における路面の画像領域を抽出する。
【００９５】
例えば、路面からの偏光の画像に路面の画像領域及び空の画像領域が含まれる場合には、路面の画像領域の画素値（差分偏光度）は、空の画像領域の画素値（差分偏光度）と比べてより小さいことがある。この場合には、路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び空の画像領域の画素値（差分偏光度）の間における閾値を設定すると共に路面からの偏光の画像の画素値を閾値と比較することによって、閾値より小さい画素値を有する路面の画像領域を、閾値より大きい画素値を有する空の画像領域と区別すると共に抽出することが可能になる。
【００９６】
ここで、図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、図４に示すように路面から物体の像を取得する装置（像取得装置）へ入射する光の偏光についての差分偏光度を取得すること（ステップ５０１）を含むため、路面から像取得装置へ入射する光の偏光の像を取得する条件に応じて、路面から像取得装置へ入射する光の偏光についてのより適切な差分偏光度を得ることが可能になる。例えば、二値化された路面からの偏光の画像における路面の画像領域の画素値（差分偏光度）及び路面からの偏光の画像における路面の画像領域を除く画像領域の画素値（差分偏光度）を閾値によって区別することが可能であるように、水平面に対する像取得装置に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。すなわち、路面からの偏光の画像における路面の画像領域のより効果的な検出をすることが可能になるように、水平面に対する像取得装置に含まれる光学系の光軸の角度をより適切な角度に変更することが可能になる。
【００９７】
図５に示す路面からの偏光の画像における路面の画像領域の検出は、好ましくは、ステップ５０４において抽出された路面の画像領域に対してラベリング処理をすること（ステップ５０５）、及び、ラベリング処理された画像領域における最も画素の数が多い領域を特定することによって路面の画像領域の判定をすること（ステップ５０６）をさらに含む。
【００９８】
この場合には、路面からの偏光の画像における路面の画像領域をより高い精度で検出することが可能になる。
【００９９】
図６は、本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例を示す図である。
【０１００】
図６に示す本発明の第四の実施形態に係る記録媒体の例は、本発明の第三の実施形態に係るプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体６０１である。コンピューター読み取り可能な記録媒体６０１としては、例えば、光ディスクのような光記録媒体又は磁気ディスクのような磁気記録媒体などが挙げられる。
【０１０１】
本発明の第四の実施形態によれば、物体の像のより効果的な処理を行うことが可能な物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体６０１を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 像取得装置
１０１ 光学系
１０２ センサーデバイス
１０３ 条件データ取得デバイス
１０４ データ記憶デバイス
１０５ 角度データ取得デバイス
１０６ 角度変更デバイス
１０７ 偏光取得デバイス
２００ 像取得装置
２０１ 光学系
２０２ 角度変更デバイス
２０３ 支持体
４０１ 路面
４０２ 像取得装置
４０３ 光源
６０１ コンピューター読み取り可能な記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開２０１０−０８８０９３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の像を取得する装置であって、
物体の像を光学的に取得する光学系、
物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、
前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、
水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイス
を含む、物体の像を取得する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物体の像を取得する装置において、
前記光学系に入射する光から偏光を取得するデバイスをさらに含む、物体の像を取得する装置。
【請求項３】
物体の像を取得する方法であって、
光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること、
物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること、
前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、
水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更すること
を含む、物体の像を取得する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物体の像を取得する方法において、
前記光学系に入射する光の偏光を取得することをさらに含む、物体の像を取得する方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
物体の像を取得する装置であって、
物体の像を光学的に取得する光学系、
物体の像を取得する条件に関するデータを取得するデバイス、
前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得するデバイス、及び、
水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更するデバイス
を含む、物体の像を取得する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物体の像を取得する装置において、
前記光学系に入射する光から偏光を取得するデバイスをさらに含む、物体の像を取得する装置。
【請求項３】
物体の像を取得する方法であって、
光学系を使用することで物体の像を光学的に取得すること、
物体の像を取得する条件に関するデータを取得すること、
前記物体の像を取得する条件に関するデータに対応する水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータを取得すること、及び、
水平面に対する前記光学系の光軸の角度のデータに基づいて水平面に対する前記光学系の光軸の角度を変更すること
を含む、物体の像を取得する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物体の像を取得する方法において、
前記光学系に入射する光の偏光を取得することをさらに含む、物体の像を取得する方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の物体の像を取得する方法をコンピューターに実行させるプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８９８２６（Ｐ２０１２−１８９８２６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３５４８（Ｐ２０１１−５３５４８）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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