JP2010169432A - 通過検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 より高い精度で通過を検出することができる通過検出装置を提供する。
【解決手段】 通過検出装置１００は、通路を形成する一対の本体を有する。一方の本体は、第１の光学系５４、前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持って設けられた第１の照明部１、及び本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられた第２の光学系５１とを備える。また、他方の本体は、本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられた第２の照明部２を備える。通過検出装置１００は、前記第１の光学系により受光した光と前記第２の光学系により受光した光とをそれぞれ面状の受光素子５６の所定の領域に結像させ、画像を取得する。通過検出装置１００は、取得した画像に基づいて、通過物の通過状態を検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、所定の場所を通過する物体を検出する通過検出装置に関する。

現在、人の通行を管理するために、通行制御装置が用いられている。通行制御装置は、例えば、鉄道、空港、または施設などの特定のエリアの出入口などに設けられている。通行制御装置としての自動改札装置は、例えば、利用者の所持する情報記憶媒体を読み取り、利用者の通行の可否を判定する。この自動改札装置は、通行可と判定した場合、扉を開き利用者の通行を促し、通行不可と判定した場合、扉を閉じて利用者の通行を阻止する。

自動改札装置では、情報記憶媒体の所持者と扉により通行を制御する人物とを対応付ける必要がある。この為に、本体の通路側の面に利用者及び移動物体の通過状態を検出するための複数のセンサを備える自動改札装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４０１７１号公報

上記した自動改札装置は、検知領域に人または物が存在するか否かを各センサ毎に判定する。自動改札装置は、センサにより取得する明るさのレベルが基準値以下である場合、人または物が存在すると判定するもので、これらのセンサは、自動改札装置が並べられて形成される通路の通行方向に沿って所定間隔をおいて配置されている。

自動改札装置は、隣接するセンサで基準値以下の明るさを検知した場合、同じ人物、または物をそれぞれのセンサにより検知していると判断する。これにより、上記した自動改札装置は、移動する人または物の位置を検出する。

上記した自動改札装置は、水平に並べられた照明部に対応するように、光を受光する受光素子を複数備えている。この為、検出するポイントを増やすために照明部を増設する場合、受光素子も照明部と同じだけ増設する必要がある。この為、コストが嵩むという問題がある。

構成を簡易にする為に、エリアカメラにより各照明部からの光を一括して受光する構成が考えられる。しかし、この構成によると、各照明部は、エリアカメラに対して投光するように設置する必要がある。この為に、照明部とカメラとの間で死角が多くなる可能性がある。これにより、人物または物が通過したことを正確に検出できない可能性があるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、より高い精度で通過を検出することができる通過検出装置を提供することにある。

本発明の一実施形態としての通過検出装置は、対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、前記一対の本体のうちの一方の本体の通路側に設けられ、通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、前記第１の光学系と同じ側の本体の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持って設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、前記第１の光学系が設置されている本体とは他方の本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第２の照明部と、前記第１の光学系と同じ側の本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、前記第２の照明部からの光を受光する第２の光学系と、受光した光を画像に変換する面状の受光素子と、前記受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第２の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、前記受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、を備える。

また、本発明の一実施形態としての通過検出装置は、対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、前記一対の本体の両方に設けられ、それぞれ通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持ってそれぞれ設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、前記一対の本体の両方の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第２の照明部と、前記一対の本体の両方の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、対面する本体に設置されている前記第２の照明部からの光を受光する第２の光学系と、前記一対の本体の両方に設けられ、受光した光をそれぞれ画像に変換する面状の受光素子と、前記各受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第２の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、前記各受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、を備える。

また、本発明の一実施形態としての通過検出装置は、対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、前記一対の本体のうちの一方の本体の通路側に設けられ、通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、前記第１の光学系と同じ側の本体の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持って設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、前記第１の光学系が設置されている本体と同じ側の本体の前記第１の光学系より下部の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第３の照明部と、前記第３の照明部の近傍に設けられ、対応する前記第３の照明部により照明される範囲から光を受光する第３の光学系と、受光した光を画像に変換する面状の受光素子と、前記受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第３の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、前記受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、を備える。

また、本発明の一実施形態としての通過検出装置は、対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、前記一対の本体の両方に設けられ、それぞれ通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持ってそれぞれ設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より下部の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第３の照明部と、前記各第３の照明部の近傍に設けられ、対応する前記第３の照明部により照明される範囲から光を受光する第３の光学系と、前記一対の本体の両方に設けられ、受光した光をそれぞれ画像に変換する面状の受光素子と、前記各受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第３の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、前記各受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、を備える。

この発明の一形態によれば、より高い精度で通過を検出することができる通過検出装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る通過検出装置の構成例について説明するためのブロック図である。 図２は、図１に示す通過検出装置により形成される通路を人物が通過する例について説明するための説明図である。 図３は、図１に示す通過検出装置概観を示す図である。 図４は、画像処理部により行われる画像処理について説明するための説明図である。 図５は、１対の通行制御装置により形成される通路を上部から見た図である。 図６は、１対の通行制御装置により形成される通路を通行方向から見た図である。 図７は、図１及び図３に示す撮像部の構成例について説明するための説明図である。 図８は、図１に示す通行制御装置により撮像された画像の例について説明するための説明図である。 図９は、１対の通行制御装置により形成される通路を通行方向から見た図である。 図１０は、図１に示す通行制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。 図１１は、通行制御装置の他の例の概観を示す図である。 図１２は、通行制御装置のさらに他の例の概観を示す図である。 図１３は、通行制御装置のさらに他の例の概観を示す図である。 図１４は、通行制御装置のさらに他の例の概観を示す図である。 図１５は、第２の実施形態に係る通過検出装置の構成例について説明するためのブロック図である。 図１６は、図１５に示す通過検出装置概観を示す図である。 図１７は、１対の通行制御装置により形成される通路を上部から見た図である。 図１８は、１対の通行制御装置により形成される通路を通行方向から見た図である。 図１９は、図１７及び図１８に示す撮像部の構成例について説明するための説明図である。 図２０は、図１５に示す通行制御装置により撮像された画像の例について説明するための説明図である。 図２１は、１対の通行制御装置により形成される通路を上部から見た図である。 図２２は、１対の通行制御装置により形成される通路を通行方向から見た図である。 図２３は、図２１及び図２２に示す通行制御装置により撮像された画像の例について説明するための説明図である。 図２４は、図２１及び図２２に示す通行制御装置により撮像された画像の例について説明するための説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る通過検出装置について詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係る通過検出装置１００の構成例について説明するためのブロック図である。

図１に示すように、通過検出装置１００は、第１の照明部１、第２の照明部２、照明制御部４、撮像部５、撮像制御部６、画像入力部７、画像処理部８、および制御部９などを備えている。画像入力部７、画像処理部８、及び制御部９は、バス１０などを介して互いに接続されている。

図２は、図１に示す通過検出装置１００の一対の本体１０１、１０２により形成される通路を人物が通過する例について説明するための説明図である。

図３は、図１に示す通過検出装置１００の概観を示す図である。

第１の照明部１は、図３に示すように、通過検出装置１００の一方の本体１０１の通路側に設置される。第１の照明部１は、例えば、指向性を有する近赤外の光を発するＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）などにより構成される。第１の照明部１は、仰角をもった状態で通過検出装置１００の一方の本体１０１の通路側に設置される。即ち、第１の照明部１は、指向性を有する近赤外の光を所定の角度で発する。

なお、第１の照明部１は、集光レンズなどを備えている。第１の照明部１から発せられる光は、集光レンズにより集光される。第１の照明部１から発せられる光は、最大距離（一対の本体１０１、１０２により形成される通路の幅程度）において照射範囲の半径が数ｃｍ程度のビーム状である。

第２の照明部２は、撮像部５が設置されている本体１０１とは反対側の他方の本体１０２の通路側で、かつ撮像部５の設置位置よりも下方に複数水平に並べられた状態で設置される。第２の照明部２は、例えば、指向性を有する近赤外の光を発するＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）などを備えている。第２の照明部２は、一対の本体１０１、１０２により形成される通路の通行方向に沿って水平に複数配列される。即ち、第２の照明部２は、指向性を有する近赤外の光を対面側の一方の本体１０１に向けて水平に発する。

なお、第２の照明部２は、例えば、集光レンズなどを備えている。この場合、第２の照明部２から発せられる光は、集光レンズにより集光される。第２の照明部２から発せられる光は、最大距離（一対の本体１０１、１０２により形成される通路の幅程度）において照射範囲の半径が数ｃｍ程度のビーム状である。集光レンズを備える第２の照明部２は、発する光が図３に示す受光部５１に入射する向きで設置される。

なお、第２の照明部２は、集光レンズではなく拡散板を備えていてもよい。この場合、ＬＥＤから発せられる光は、拡散板により拡散され、対面側の本体１０１の受光部５１に入射する。

照明制御部４は、第１の照明部１及び第２の照明部２の点灯のタイミング、及び照射強度を制御する。照明制御部４は、例えば、カウンターＩＣを実装した電気基板などを備えている。照明制御部４は、第１の照明部１及び第２の照明部２に流す電流のＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、照明が点灯するタイミングを制御する。また、照明制御部４は、電流値を調整することにより、照明の発光強度を変えることができる。

撮像部５は、図３に示すように、通過検出装置１００の一方の本体１０１の通路側本体に設置される。撮像部５は、例えば、カメラなどにより構成される。撮像部５は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどのエリアイメージセンサ（受光素子）、レンズなどの光学系及び結像系などを備えている。撮像部５は、光学系により受光した光を、結像系によりエリアイメージセンサに結像させる。

上記のエリアイメージセンサは、二次元的に配列された複数の画素を備えている。エリアイメージセンサの各画素は、受光した光を電気信号、即ち画像に変換し、ディジタル信号として出力する。また、撮像部５の備えるカメラがアナログカメラである場合、例えば、Ａ／Ｄ変換器により信号をディジタル化して出力する。

また、撮像部５は、光学系として光ファイバ５２と受光部５１を備えている。図３に示すように、受光部５１は、通過検出装置１００の一方の本体１０１の通路側の面に複数水平に並べられた状態で設置される。受光部５１と光ファイバ５２とは光学的に接続されている。受光部５１は、例えば、光ファイバ５２の端部である。

光ファイバ５２は、光を伝播する。また、光ファイバ５２のもう一方の端部は、撮像部５に接続されている。即ち、受光部５１により受光された光は、光ファイバ５２により撮像部５内に伝播される。撮像部５内に伝播された光は、光学系及び結像系を経てエリアイメージセンサの一部に照射される。なお、撮像部５の構成は、後に詳細に説明する。

撮像制御部６は、撮像部５による撮像のタイミングの制御を行う。また、撮像制御部６は、撮像部５のエリアイメージセンサのゲインなどの制御を行う。撮像制御部６は、複数のカメラを用いた場合に、それぞれのカメラの水平同期信号や垂直同期信号を共通化することにより当該カメラの同期を保つことが可能である。撮像制御部６の同時性は、例えば、パルスジェネレータにより同期信号を分配するなどして実現が可能である。また、撮像制御部６は、照明制御部４と信号の同期を取ることにより、第１の照明部１及び第２の照明部２による照明のタイミングに同期させて撮像部５による撮像を行うことができる。

画像入力部７は、撮像部５により取得された画像を逐次取り込む。画像入力部７は、例えば、画像を一時的に保存するメモリ、及びタイミング信号発生部などを備えている。タイミング信号発生部は、画像を取り込むタイミンングを制御するためのタイミング信号を発生させる。

画像処理部８は、画像入力部７により入力された画像に対して種々の画像処理を行う。例えば、画像処理部８は、入力画像に対して２値化処理、及びラベリング処理を施す。さらに、画像処理部８は、ラベリング処理によりラベリングされた各領域の重心をそれぞれ特定する。

制御部９は、照明制御部４、撮像制御部６、画像処理部８の動作を総合的に制御する。制御部９は、記憶手段として機能するメモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリなどにより構成される。ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部９が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、本装置の処理結果などを記憶する。

制御部９は、画像処理部８により特定した重心の位置に基づいて、撮像部５から対象物までの距離を算出する。これにより、通過検出装置１００は、通路を通過する人、または物の幅などを算出する。

図４は、画像処理部８により行われる画像処理について説明するための説明図である。図４（Ａ）は、画像入力部７から入力される入力画像の例を示す図である。画像処理部８は、図４（Ａ）に示すような画像が入力された場合、入力画像に対して２値化処理を行う。即ち、画像処理部８は、図示しないメモリに記憶されている閾値と入力画像の各画素の値とを比較し、閾値未満の画素を「０（暗）」、閾値以上の画素を「１（明）」に置き換える。

なお、ここでは、第１の照明部１からの照射光が通路を通過している人物によって反射される箇所および第２の照明部２により照明されている箇所が「明」になり、その他の箇所が「暗」になるような閾値がメモリに設定されている。上記した２値化処理により、図４（Ｂ）に示すような画像が得られる。図４（Ｂ）は、２値化処理が施された画像の例を示す図である。

次に、画像処理部８は、２値化を施した画像に対してラベリング処理を行う。即ち、画像処理部８は、図４（Ｂ）に示す画像において「明」となっている画素でラベルが付加されていない画素を一つ見つけ、ラベルを付加する。画像処理部８は、ラベルを付加した画素に連結している４近傍の画素のうちの「明」の画素に同じラベルを付加する。

この処理を画像全体に行うことにより、「明」の領域（輝点）をグループとして分類する。上記したラベリング処理により、図４（Ｃ）に示すようなデータが得られる。図４（Ｃ）は、ラベリング処理により画素毎に付加されたラベル情報の例を示す図である。図では４つの領域が輝点として検出されている。

なお、本実施形態では、「明」の画素の４近傍の画素にラベルを付加するようにラベリング処理を行ったが、これに限定されない。ラベリング処理は、如何なる範囲で行われてもよい。照明のサイズ、照明の光の均一度、ノイズの影響などにより画素にばらつきが出る可能性があるため、ラベリング処理を行う範囲は、例えば、周囲８画素、または周囲２４画素など、適宜設定することができる。

画像処理部８は、ラベル情報に基づいて、各輝点の重心を算出する重心算出処理を行う。即ち、画像処理部８は、領域内の各画素の座標と画素数とに基づいて、各輝点の中心の座標（重心点）を求める。

図４（Ｄ）は、ラベリング処理により分類された１つの領域の例を示す図である。図４（Ｄ）に示すように、分類された領域の中に５つの画素が存在している。この領域の重心の座標を（Ｘｃ、Ｙｃ）とし、領域内の各画素の座標を（Ｘｉ、Ｙｉ）とし、領域内の画素数をｎとした場合、下記の数式１及び数式２が成り立つ。

上記の数式１及び数式２により、重心（Ｘｃ、Ｙｃ）を特定することができる。

次に、本装置から対象物までの距離の求め方について説明する。本実施形態では、三角測距の原理を用いて本装置から対象物までの距離を求める方法について説明するが、距離を求める方法は、他の如何なる方法であってもよい。

図５及び図６は、１対の本体１０１、１０２により形成される通路を対象物（人物）が通過する例について説明するための説明図である。
図５は、１対の本体１０１、１０２により形成される通路を上部から見た図である。図６は、１対の本体１０１、１０２により形成される通路を通行方向から見た図である。

図５及び図６に示すように、本体１０２の通路側の面に複数設置されている第２の照明部２により射出された光が対面する本体１０１の受光部５１に入射している。受光部５１に入射した光は、光ファイバ５２により撮像部５に導入される。また、撮像部５の光学系は、少なくとも第１の照明部１により照明される範囲から光を受光する。

また、図５及び図６に示す例では、人物が撮像部５の撮像範囲内に存在している。即ち、第２の照明部２と撮像部５との間に人物が存在している為、第２の照明部２からの光が人物により遮られる。またさらに、第１の照明部１が人物を照射している。

図７は、図１及び図３に示す撮像部５の構成例について説明するための説明図である。図７に示すように、撮像部５は、受光部５１、光ファイバ５２、レンズ５３、レンズ５４、ハーフミラー５５、及びエリアイメージセンサ５６を備えている。

受光部５１は、光ファイバ５２の端部である。受光部５１は、光を受光し、光ファイバ５２内に導入する。

光ファイバ５２は、光の透過率の高い石英ガラスまたはプラスチックなどにより構成される。光ファイバ５２は、芯であるコアと、コアを覆うクラッドにより構成される。クラッドよりもコアの方が光の屈折率が高い。この為、全反射及び屈折により光がコアに集中し、受光部５１により受光した光を他端に効率よく伝播することができる。受光部５１に入射した光は、光ファイバ５２により撮像部５内に導入され、レンズ５３に入射される。

レンズ５４は、撮像範囲から受光する光を集光する。また、レンズ５３は、光ファイバ５２から射出される光を集光する。レンズ５３及びレンズ５４により集光された光は、ハーフミラー５５に入射される。

ハーフミラー５５は、結像系である。ハーフミラー５５は、例えば、厚さ及び材質が均一な平行平板ガラスの一方の面に金属膜が蒸着されたものである。ハーフミラー５５は、透過率及び反射率が所定の比率に制御されている。即ち、ハーフミラー５５は、レンズ５４により集光された光を透過する。また、ハーフミラー５５は、レンズ５３により集光された光を反射する。即ち、ハーフミラー５５は、レンズ５４により集光した光とレンズ５３により集光した光とをエリアイメージセンサ５６に結像させる。

エリアイメージセンサ５６は、面状の受光素子である。エリアイメージセンサ５６は、受光した光を電気信号に変換し、画像データを取得する。なお、レンズ５３により集光された光、即ち、本体１０２の第２の照明部２から照射された光は、エリアイメージセンサ５６の所定の位置に入射する。この所定位置は、レンズ５４により集光された光とレンズ５３により集光された光とが混合しない位置であるように調整される。

即ち、エリアイメージセンサ５６は、第１の受光領域と第２の受光領域とを具備する。レンズ５３により受光した光をエリアイメージセンサ５６の第１の受光領域に入射させ、レンズ５４により受光した光をエリアイメージセンサ５６の第２の領域に入射させるようにレンズ５３、レンズ５４、及びハーフミラー５５は、調整されて設置されている。

なお、撮像部５のレンズ５４及び第１の照明部１は、図６に示すように、異なる光軸を持つように設けられている。

図５及び図６に示すような例において撮像部５により撮像をした場合、図８に示すような画像が撮像される。

図８は、図５及び図６に示す例において撮像された画像について説明するための説明図である。

図８に示す点Ｆは、撮像部５により撮像される画像の中心点である。

図８に示すように、中心点Ｆより上側に、第１の照明部１により照明されている輝点Ｐが写り込んでいる。また、中心点Ｆより下側に、撮像部５と対面する他方の本体１０２の通路側に設置されている第２の照明部２からの光による輝点Ｓが写り込んでいる。なお、第２の照明部２と、第２の照明部２からの光を受光する受光歩５１は、それぞれ複数並べられて設置されている。この為、画像には、輝点Ｓが複数写り込んでいる。

なお、輝点Ｐが写り込む座標は、対象物と本体１０１との距離によって変化する。即ち、輝点Ｐの座標に基づいて、対象物と本体１０１との距離を逆算により求めることができる。またさらに、輝点Ｐの座標に基づいて、対象物における照明位置の高さを逆算により求めることができる。

図９は、１対の本体１０１、１０２により形成される通路を通行方向から見た図である。ここでは、第１の照明部１による照明に基づいて、対象物と撮像部５との距離、及び第１の照明装置による人物の照明位置の高さを算出する方法について説明する。

まず、撮像部５から対象物（人物）までの距離Ｌａを求める。なお、カメラ位置とは、カメラの中心点を示す。

第１の照明部１の照射方向と水平とが成す角（照射角）をθＬとする。また、照明位置Ｐと撮像部５とを結ぶ線と水平とが成す角をθａとする。またさらに、第１の照明部１と撮像部５との高さ方向の距離をＤｓとする。この場合、下記の数式３が成り立つ。

tan（θa）＝（La・tanθL＋Ds）／La ・・・（数式３）
ここで、撮像部５から撮像部５の光軸方向（画像の中心点Ｆの方向）のある点Ｆ´までの距離をＬｃとする。また、撮像部５の光軸と水平とが成す角をθelとする。またさらに、距離Ｌｃにおける光軸方向と直行する方向のＦ´点での面をフレーム面とする。またさらに、撮像部５と照明位置Ｐとを結ぶ線の延長線とフレーム面とが交わる点をＰ´とする。この場合、点Ｐ´と点Ｆ´との距離Ｄａは、下記の数式４のように表される。

Lｃ・tan(θa-θel）=Dａ ・・・（数式４）
ここで、撮像部５の画角をθｖｅｒとする。またさらに、撮像部５の光軸とで１／２θｖｅｒの角度を成す直線とフレーム面とが交わる点をＲ´とする。この場合、点Ｒ´と点Ｆ´との距離（垂直方向の画像フレーム幅の１／２の距離）Ｄｖｅｒは、下記の数式５のように表される。

Dver=Lc・tan(θver/2) ・・・（数式５）
図８に示す画像のＸ軸方向（横方向）のピクセル数を２Ｎｈｏｒとする。また、図８に示す画像のＹ軸方向（縦方向）のピクセル数を２Ｎｖｅｒとする。またさらに、図８に示す画像において、照明位置Ｐの重心と中心点Ｆとの距離（ピクセル数）をＮ１とする。この場合、距離Ｄｖｅｒと距離Ｄａとの間に、下記の数式６のような関係が成り立つ。

Da／Dver=Ｎ１／Ｎver ・・・（数式６）
上記の数式３乃至数式６をＬａについて解くと、下記の数式７のように表される。

La=Ds・（C1・tanθel-１）／［C1・（１＋tanθL・tanθel）+tanθel-tanθL］
・・・（数式７）
なお、C1は、下記の数式８により表される。

C1=N1・tan(θver/2)／Ｎver ・・・（数式８）
θel、θL、θver及びDsは、第１の照明部１及び撮像部５の設置状態などの条件に基づく定数である。また、N1／Nverは、画像から得られる値である。この為、通過検出装置１００の制御部９は、撮像部５により取得した画像に基づいて、撮像部５から照明位置Ｐまでの水平方向の距離Ｌａを算出することができる。

次に照明位置Ｐの高さＤｈを算出する。撮像部５の設置位置の高さをＤｃａｍとすると、照明位置Ｐの高さＤｈは、下記の数式９により算出される。

Dh=Dcam+ La・tanθL＋Ds ・・・（数式９）
上記したように、通過検出装置１００の制御部９は、撮像部５により撮像した画像に写り込んでいる第１の照明部１により照明されている照明位置Ｐの重心の座標と中心点Ｆのとの距離に基づいて、通過する人物と撮像部５との水平方向の距離Ｌａを求めることができる。また、制御部９は、算出した距離Ｌａに基づいて通過する人物（対象物）の照明位置Ｐの高さＤｈを求めることができる。即ち、制御部９は、撮像した画像に基づいて通過物の通過状態を検出する検出部として機能する。

自動改札装置においては身長が１２５ｃｍ以上の人物は大人であると判定しているため、Ｄｈが略１２５ｃｍとなるように第１の照明部１の仰角を設定することにより、撮像部５の画像内に輝点Ｓの存在しない（人物が存在）状態で輝点Ｐが存在すると大人と判定し、輝点Ｐが存在しないと小児と判定することができる。

また、上記したように距離Ｌａを１対の本体１０１、１０２の両側からそれぞれ算出することにより、対象物の厚みＬｗをも算出することができる。すなわち、一方の本体１０１から対象物までの距離をＬａ１、他方の本体１０２から対象物までの距離をＬａ２とする。また、１対の本体１０１、１０２の間隔がＬｍであるとする。この場合、対象物の厚さＬｗは、Ｌｗ＝Ｌｍ−（Ｌａ１＋Ｌａ２）という式により求めることができる。これにより、例えば、カバンなどの厚さが薄いものを人であると誤認することを防ぐことができる。

また、第２の照明部２による輝点Ｓは、撮像部５により撮像される画像中の常に同じ位置に写り込む。しかし、第２の照明部２と撮像部５との間に通過物が存在する場合、輝点Ｓは写り込まない。制御部９は、画像中の所定の位置に輝点Ｓが存在するか否かに基づいて、通過物の有無を検知する。即ち、制御部９は、所定の位置に全ての輝点Ｓが存在すると判断した場合、通路に通過物が存在しないと判断する。また、制御部９は、所定の位置に輝点Ｓが存在しないと判断した場合、通路に通過物が存在すると判断する。

即ち、制御部９は、撮像した画像に基づいて通過物の通過状態、及び、通過物の有無を検出する検出部として機能する。

なお、所定位置に輝点Ｓが存在するか否かの判断を１画素について行う場合、ノイズの為に正確な判定が行われない場合がある。そこで、判定する照明の位置座標が１画素だけの場合、近傍の複数（例えば８近傍）の画素の値の平均値に基づいて輝点Ｓの有無の判定を行ってもよい。

この構成により、例えば、反射率の低い通過物などの、第１の照明部１からの照明では検出することができない通過物を検出することができる。この結果、より高い精度で通過物を検出することができる通過検出装置を提供することができる。

上記したように、撮像部５により取得した画像を解析することにより、撮像部５から対象物までの距離及び照明位置の高さを算出したが、上記した方法に限定されない。例えば、Ｎ１の座標と距離及び高さとの関係を予め算出し、ルックアップテーブルを作成してもよい。この場合、通過検出装置１００は、画像中の照明の座標に基づいてルックアップテーブルを参照し、対象物までの距離、及び対象物の照明位置の高さを認識することができる。また、レンズの歪みを補正する機能を追加することも可能である。

図１０は、図１に示す通過検出装置１００の動作について説明するためのフローチャートである。
まず、通過検出装置１００は、撮像部５により撮像範囲の画像を取得する（ステップＳ１１）。

通過検出装置１００の画像処理部８は、撮像部５により画像が入力された場合、入力画像に対して２値化処理を行う（ステップＳ１２）。即ち、画像処理部８は、閾値と入力画像の各画素の値とを比較し、閾値未満の画素を「暗」、閾値以上の画素を「明」に置き換える。

画像処理部８は、２値化を施した画像に対してラベリング処理を行う（ステップＳ１３）。即ち、画像処理部８は、隣接する「明」の画素に同じラベルを付する処理を、２値化処理を施した画像全体に施す。

画像処理部８は、ラベリング処理を施した画像に基づいて、各グループの重心点を算出する重心算出処理を行う（ステップＳ１４）。即ち、画像処理部８は、領域内の各画素の座標と画素数とに基づいて、各輝点の中心の座標（重心）を求める。

次に、通過検出装置１００の制御部９は、第１の照明部１により照明される輝点Ｐの座標に基づいて撮像部５と対象物との距離Ｌａ、及び照明位置Ｐの高さＤｈを算出する上側演算処理を行う（ステップＳ１５）。

即ち、制御部９は、画像に基づいて、中心点Ｆと輝点Ｐとの間のピクセル数Ｎ１を算出する。制御部９は、Ｎ１を用いて上記の数式７及び数式８を解くことにより、撮像部５から照明位置Ｐまでの水平方向の距離Ｌａを算出することができる。また、Ｌａの値を用いて数式９を解く事により、照明位置Ｐの高さＤｈを算出することができる。

なお、上記のステップＳ１５の処理を対面側の通過検出装置１００からも行うことにより、対象物の厚さＬｗも算出することができる。

次に、通過検出装置１００の制御部９は、第２の照明部２により照明される輝点Ｓの座標に基づいて通路を通過する通過物の有無を判定する下側演算処理を行う（ステップＳ１６）。

制御部９は、通過物が存在しない場合に輝点Ｓが写り込む座標を例えば内部のメモリなどに予め記憶している。制御部９は、２値化された画像において、記憶している座標の画素を参照し、「明」であるか否かを判定する。参照した画素が「明」である場合、制御部９は、輝点が存在すると判断して通路に通過物が存在しないと判定する。また、参照した画素が「暗」である場合、制御部９は、輝点が存在しないと判断して通路に通過物が存在すると判定する。

なお、制御部９は、輝点Ｓが写り込む座標の画素の明暗に基づいて通路に通過物が存在するか否か判定する構成として説明したが、この構成に限定されない。通過物が存在しない場合に撮像された画像と入力画像とを比較する構成であってもよい。この場合、制御部９は、入力画像と通過物が存在しない場合に撮像された画像とで比較を行い、差が検出される場合、通路に通過物が存在すると判定する。なお、比較に用いられる、通過物が存在しない場合に撮像された画像は、例えば制御部９のメモリに予め格納されている。

制御部９は、算出した処理結果（距離Ｌａ、高さＤｈ、及び通過物の有無）を、画像処理部８内のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に書き込む（ステップＳ１７）。ここで、撮像部５により取得した１枚の画像に対する処理が終了する。

上記したように、通過検出装置１００は、撮像部５により撮像した画像に写り込んでいる第１の照明部１により照明されている輝点Ｐの重心の座標と中心点Ｆとの距離に基づいて、撮像部５及び第１の照明部１の設置条件などにより定まる数式を解く事により、通過する人物（対象物）の高さがＤｈ以上か否か、及び、撮像部５と照明位置Ｐとの水平方向の距離Ｌａを求めることができる。

また、本実施形態に係る通過検出装置１００は、本体１０２に設けられた第２の照明部２から射出される光を受光する受光部５１を本体１０１の通路側に水平に配列した状態で備えている。受光部５１により受光された光は、光ファイバ５２及び光学系により撮像部５内のエリアイメージセンサ５６に導入される。この構成により、１つのカメラで死角の少ない状態で通過物の検出を行うことができる。

なお、上記した実施形態では、通過検出装置１００は、仰角を持って設置された１つの第１の照明部１と、前記第１の照明部１が設置されている本体１０１と対面する本体１０２の通路側の面に水平に複数配列された第２の照明部２とを備えているとして説明したが、この構成に限定されない。この構成は、最低限の構成であり、照明の数をさらに増やしてもよい。

図１１は、通過検出装置１００の他の例の概観を示す図である。図１１に示すように、通過検出装置１００は、第１の照明部１を複数備え、これら複数の第１の照明部１は、それぞれ異なる仰角で設置されている。このように異なる仰角で複数の第１の照明部１を設置することにより、検出することができる対象物の高さに幅を持たせることができる。

図１２は、通過検出装置１００のさらに他の例の概観を示す図である。図１２に示すように、通過検出装置１００は、第１の照明部１を複数備え、これら複数の第１の照明部１は、通路の通行方向に沿って複数設置されている。即ち、このように通路の通行方向に沿って複数の第１の照明部１を配列することにより、通過検出装置１００は、対象物の高さを複数の位置で検出することができる。

図１３は、通過検出装置１００のさらに他の例の概観を示す図である。図１３に示すように、通過検出装置１００は、第２の照明部２を複数列備えている。即ち、通過検出装置１００は、異なる高さにそれぞれ通路の通行方向に沿って配列された複数の第２の照明部２を備えている。また、この場合、第２の照明部２と対面する本体１０１は、異なる高さにそれぞれ通路の通行方向に沿って配列された受光部５１を備える。各第２の照明部２は、対応する受光部５１に光を入射させることができるように調整されて設置されている。このように第２の照明部２及び受光部５１を複数列配列することにより、通過検出装置１００は、通過物の有無を検出することができる。

図１４は、通過検出装置１００のさらに他の例の概観を示す図である。図１４に示すように、通過検出装置１００は、第２の照明部として、ライン状の連続的な平行照明１１を備えている。このように第２の照明部として平行照明１１を用いることにより、水平方向の分解能を上げることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る通過検出装置について詳細に説明する。

図１５は、第２の実施形態に係る通過検出装置２００の構成例について説明するためのブロック図である。なお、第１の実施形態の通過検出装置１００の各ブロックと同じ構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、通過検出装置２００は、第１の照明部１、第３の照明部３、照明制御部４、撮像部５、撮像制御部６、画像入力部７、画像処理部８、および制御部９などを備えている。画像入力部７、画像処理部８、及び制御部９は、バス１０などを介して互いに接続されている。

図１６は、図１５に示す通過検出装置２００の概観を示す図である。
図１７は、１対の本体２０１及び２０２により形成される通路を上部から見た図である。
図１８は、１対の本体２０１及び２０２により形成される通路を通行方向から見た図である。

第３の照明部３は、図１６乃至図１８に示すように、撮像部５が設置されている本体２０１の通路側の面に複数水平に並べられた状態で設置される。第３の照明部３は、例えば、指向性を有する近赤外の光を発するＬＥＤなどを備えている。第３の照明部３は、一対の本体２０１及び２０２により形成される通路の通行方向に沿って水平に複数配列される。即ち、第３の照明部３は、指向性を有する近赤外の光を通路に向けて水平に発する。

なお、第３の照明部３は、例えば、集光レンズなどを備えている。この場合、第３の照明部３から発せられる光は、集光レンズにより集光される。第３の照明部３から発せられる光は、最大距離（一対の本体２０１及び２０２により形成される通路の幅程度）において照射範囲の半径が数ｃｍ程度のビーム状である。

また、それぞれの第３の照明部３の近傍に受光部５１が設けられている。受光部５１は、レンズ５７を備えている。レンズ５７は、少なくとも、第３の照明部３により照明される範囲から光を受光する。第３の照明部３と受光部５１とは対応するように設けられている。各受光部５１は、それぞれ対応する第３の照明部３により照明される範囲の光、即ち反射光を受光する。即ち、第３の照明部３から発せられた光が通過物により拡散反射される。レンズ５７は、通過物により拡散反射された光を受光し、受光部５１に接続されている光ファイバ５２に導入する。

また図１７及び図１８に示すように、第１の照明部１が人物を照射している。撮像部５のレンズ５４は、第１の照明部１により照明される範囲の光を受光する。即ち、レンズ５４は、第１の照明部１により射出された光の反射光を受光する。

図１９は、図１５に示す撮像部５の構成例について説明するための説明図である。図７に示すように、撮像部５は、受光部５１、光ファイバ５２、レンズ５３、レンズ５４、ハーフミラー５５、及びエリアイメージセンサ５６を備えている。

また、上述したように、受光部５１はレンズ５７を備えている。受光部５１は、レンズ５７の焦点に光ファイバ５２の端部が設置されて構成される。即ち、レンズ５７により集光された光が光ファイバ５２内に導入される。

光ファイバ５２に導入された光は、レンズ５４に入射される。レンズ５３により集光された光は、ハーフミラー５５を透過し、エリアイメージセンサ５６に入射される。レンズ５３により集光された光は、ハーフミラー５５により反射され、エリアイメージセンサ５６に入射される。エリアイメージセンサ５６は、受光した光を電気信号に変換し、画像データを取得する。

図２０は、図１５に示す通過検出装置２００の撮像部５により撮像された画像について説明するための説明図である。

図２０に示すように、本実施形態の画像では、第１の実施形態において説明した第１の照明部１による輝点Ｐ及び第３の照明部３による輝点Ｑが写り込んでいる。

第３の照明部３による輝点Ｑは、常に同じ位置に写り込む。これは、受光部５１により受光した光がエリアイメージセンサ５６の所定位置に入射するように撮像部５内のレンズ５３及びハーフミラー５５が調整されて設置されているためである。しかし、通路に通過物が存在しない場合、第３の照明部３から射出される光を反射する反射物が存在しない為、輝点Ｑは、画像に写り込まない。

制御部９は、画像中の所定の位置に輝点Ｑが存在するか否かに基づいて、通過物の有無を検知する。即ち、制御部９は、所定の位置に輝点Ｑが存在すると判断した場合、通路に通過物が存在すると判断する。また、制御部９は、所定の位置に輝点Ｑが存在しないと判断した場合、通路に通過物が存在しないと判断する。

なお、所定位置に輝点Ｑが存在するか否かの判断を１画素について行う場合、ノイズの為に正確な判定が行われない場合がある。そこで、判定する照明の位置座標が１画素だけの場合、近傍の複数（例えば８近傍）の画素の値の平均値に基づいて輝点Ｑの有無の判定を行ってもよい。

上記したように、本実施形態に係る通過検出装置２００は、本体２０１に設けられた第３の照明部３から射出される光の反射光を受光する受光部５１を各第３の照明部３の近傍に備えている。受光部５１により受光された光は、光ファイバ５２及び光学系により撮像部５内のエリアイメージセンサ５６に導入される。この構成により、１つのカメラでより死角の少ない状態で通過物の検出を行うことができる。

上記の第１の実施形態では、第１の照明部１及び撮像部５が通路を形成する一対の本体１０１及び１０２のうちの一方の本体１０１に設置されており、第２の照明部２が他方の本体１０２に設置されているとして説明したが、この構成に限定されない。通路を形成する本体１０１及び１０２の両方が第１の照明部１、第２の照明部２、及び撮像部５を備えていてもよい。

また、上記の第２の実施形態では、第１の照明部１、第３の照明部３、及び撮像部５が通路を形成する一対の本体２０１及び２０２のうちの一方の本体２０１に設置されているとして説明したが、この構成に限定されない。通路を形成する本体２０１及び２０２の両方が第１の照明部１、第３の照明部３、及び撮像部５を備えていてもよい。

図２１（Ａ）及び図２２（Ａ）は、通路を形成する両方の本体１０１及び１０２が光源２、透過型の受光部５１及び撮像部５を備える例を、図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）は、通路を形成する両方の本体２０１及び２０２が光源２、反射型の受光部５１及び撮像部５を備える例についてそれぞれ説明するための説明図である。

図２１は、１対の通行制御装置により形成される通路を上部から見た図、図２２は、１対の通行制御装置により形成される通路を通行方向から見た図である。

図２１（Ａ）及び図２２（Ａ）に示すように、通過検出装置１００の一方の本体（第１の本体）１０１は、第１の照明部１、第２の照明部２、撮像部５、及び透過型の受光部５１を備えている。通過検出装置１００の他方の本体（第２の本体）１０２もまた、第１の照明部１、第２の照明部２、撮像部５、及び透過型の受光部５１を備えている。第１の本体１０１に設置されている受光部５１は、第２の本体１０２に設置されている第２の照明部２から射出される光を受光する。また、第２の本体１０２に設置されている受光部５１は、第１の本体１０１に設置されている第２の照明部２から射出される光を受光する。

図２１（Ａ）及び図２２（Ａ）に示すように、人物が撮像部５の撮像範囲内に存在しているときは第１の照明部１が人物を照射している。また、第１及び第２の本体１０１、１０２の通路側の面に複数設置されている第２の照明部２からの光が人物の立つ位置に応じて遮断される。

即ち、図２１（Ａ）及び図２２（Ａ）に示す例において、第１及び第２の本体１０１、１０２に設置されているそれぞれの撮像部５により画像を撮像した場合、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示すような画像が撮像される。

図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示すように、画像中央より上側に、第１の照明部１により照明されている輝点Ｐが写り込んでいる。なお、輝点Ｐの座標は、撮像部５と人物との距離に応じて変化する。

また、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示すように、画像中央より下側に、第２の照明部２により照明されている輝点Ｓが写り込んでいる。なお、第２の照明部２による輝点Ｓは、第２の照明部２が通過検出装置１００の本体の通路側の面に複数並べられている為、複数写り込んでいる。第２の照明部２は、撮像部５と対面する本体に設置されている光源である。この為、第２の照明部２による輝点Ｓは、常に画像の所定の位置に写り込む。

図２１（Ａ）及び図２２（Ａ）に示す例では、第２の照明部２による光の光軸上に人物が存在する。この為、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示す画像において、対応する座標が暗点となっている。

即ち、制御部９は、所定の位置に輝点Ｓが存在すると判断した場合、通路に通過物が存在しないと判断する。また、制御部９は、所定の位置に輝点Ｓが存在しないと判断した場合、通路に通過物が存在すると判断する。

また、図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）に示すように、通過検出装置２００の一方の本体（第１の本体）２０１は、第１の照明部１、第３の照明部３、撮像部５、及び受光部５１を備えている。通過検出装置２００の他方の本体（第２の本体）２０２もまた、第１の照明部１、第３の照明部３、撮像部５、及び受光部５１を備えている。なお、第３の照明部３は、射出する光が対面する本体の受光部５１に入射しないように、対面する本体の受光部５１とで水平方向、または垂直方向にずらされて設置されるとともに、通路に通過物が存在しないとき対面する本体で反射しないように反射防止塗膜が設けられている。

第１の本体２０１に設置されている受光部５１は、第１の本体２０１に設置されている第３の照明部３から射出される光の反射光を受光する。また、第２の本体２０２に設置されている受光部５１は、第２の本体２０２に設置されている第３の照明部３から射出される光の反射光を受光する。

図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）に示すように、通過物が撮像部５の撮像範囲内に存在しているときは第１の照明部１が通過物を照射している。また、第１及び第２の本体２０１、２０２の通路側の面に複数設置されている第３の照明部３からの光が通過物を照射している。第１及び第２の本体２０１、２０２の第３の照明部３の近傍に設置されている受光部５１は、それぞれ対応する第３の照明部３により照明される範囲の反射光を受光する。

即ち、図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）に示す例において、第１及び第２の本体２０１、２０２に設置されているそれぞれの撮像部５により画像を撮像した場合、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すような画像が撮像される。

図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すように、画像中央より上側に、第１の照明部１により照明されている輝点Ｐが写り込んでいる。なお、輝点Ｐの座標は、撮像部５と人物との距離に応じて変化する。

また、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すように、画像中央より下側に、第３の照明部３により照明されている輝点Ｑが写り込んでいる。なお、第３の照明部３による輝点Ｑは、第３の照明部３が通過検出装置２００の本体の通路側の面に複数並べられている為、複数写り込んでいる。なお、輝点Ｑが常に画像中の同じ位置に写り込むように、受光部５１及び撮像部５内の光学系は調整されて設置されている。この為、第３の照明部３による輝点Ｑは、常に画像の所定の位置に写り込む。

図２１（Ｂ）及び図２２（Ｂ）に示す例では、第３の照明部３による光の光軸上に通過物が存在する。この為、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示す画像において、対応する座標が輝点Ｑとなっている。

即ち、制御部９は、所定の位置に輝点Ｑが存在すると判断した場合、通路に通過物が存在すると判断する。また、制御部９は、所定の位置に輝点Ｑが存在しないと判断した場合、通路に通過物が存在しないと判断する。

上記したように、第１の実施形態の他の実施形態では、通路を形成する通過検出装置１００の両方の本体１０１、１０２がそれぞれ第１の照明部１、第２の照明部２、及び撮像部５を備える。また、第２の実施形態の他の実施形態では、通路を形成する通過検出装置２００の両方の本体２０１、２０２がそれぞれ第１の照明部１、第３の照明部３、及び撮像部５を備える。この構成により、さらに死角の少ない状態で通過物の検出を行うことができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…第１の照明部、２…第２の照明部、３…第３の照明部、４…照明制御部、５…撮像部、６…撮像制御部、７…画像入力部、８…画像処理部、９…制御部、１０…バス、１１…平行照明、５１…受光部、５２…光ファイバ、５３…レンズ、５４…レンズ、５５…ハーフミラー、５６…エリアイメージセンサ、５７…レンズ、１００…通過検出装置、２００…通過検出装置。

Claims (8)

1. 対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、
   前記一対の本体のうちの一方の本体の通路側に設けられ、通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、
   前記第１の光学系と同じ側の本体の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持って設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、
   前記第１の光学系が設置されている本体とは他方の本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第２の照明部と、
   前記第１の光学系と同じ側の本体の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、前記第２の照明部からの光を受光する第２の光学系と、
   受光した光を画像に変換する面状の受光素子と、
   前記受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第２の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、
   前記受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする通過検出装置。
2. 前記受光素子は、第１の受光領域と第２の受光領域とを具備し、
   前記結像系は、前記第１の光学系により受光した光を前記受光素子の第１の受光領域に入射させ、前記第２の光学系により受光した光を前記受光素子の第２の領域に入射させることを特徴とする請求項１に記載の通過検出装置。
3. 前記結像系は、ハーフミラーを具備し、
   前記ハーフミラーは、前記第１の光学系により受光した光を透過させて前記受光素子の第１の受光領域に入射させ、前記第２の光学系により受光した光を反射させて前記受光素子の第２の受光領域に入射させることを特徴とする請求項２に記載の通過検出装置。
4. 前記検出部は、前記受光素子により変換された画像中の前記第１の照明部により照明される輝点の座標に基づいて、輝点の高さを検出することを特徴とする請求項１に記載の通過検出装置。
5. 対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、
   前記一対の本体の両方に設けられ、それぞれ通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、
   前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持ってそれぞれ設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、
   前記一対の本体の両方の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第２の照明部と、
   前記一対の本体の両方の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、対面する本体に設置されている前記第２の照明部からの光を受光する第２の光学系と、
   前記一対の本体の両方に設けられ、受光した光をそれぞれ画像に変換する面状の受光素子と、
   前記各受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第２の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、
   前記各受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする通過検出装置。
6. 対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、
   前記一対の本体のうちの一方の本体の通路側に設けられ、通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、
   前記第１の光学系と同じ側の本体の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持って設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、
   前記第１の光学系が設置されている本体と同じ側の本体の前記第１の光学系より下部の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第３の照明部と、
   前記第３の照明部の近傍に設けられ、対応する前記第３の照明部により照明される範囲から光を受光する第３の光学系と、
   受光した光を画像に変換する面状の受光素子と、
   前記受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第３の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、
   前記受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする通過検出装置。
7. 対面して設けられる一対の本体間に形成される通路を通過する通過物を検出する通過検出装置であって、
   前記一対の本体の両方に設けられ、それぞれ通路側の所定範囲から光を受光する第１の光学系と、
   前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より上部に前記第１の光学系の光軸と異なる光軸を持つように仰角を持ってそれぞれ設けられ、ビーム状の光を照射する第１の照明部と、
   前記一対の本体の両方の前記第１の光学系より下部の通路側にそれぞれ前記通路の通行方向に沿って複数設けられ、ビーム状の光を照射する第３の照明部と、
   前記各第３の照明部の近傍に設けられ、対応する前記第３の照明部により照明される範囲から光を受光する第３の光学系と、
   前記一対の本体の両方に設けられ、受光した光をそれぞれ画像に変換する面状の受光素子と、
   前記各受光素子の前段に設けられ、前記第１の光学系により受光した光と前記第３の光学系により受光した光とを前記受光素子に結像させる結像系と、
   前記各受光素子により変換された画像に基づいて、前記通過物の通過状態を検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする通過検出装置。
8. 前記検出部は、前記受光素子により変換された画像中の前記第１の照明部により照明される輝点の座標に基づいて、輝点の高さを検出することを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の通過検出装置。

Images