JP2000121355A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、物体（特に動体）までの距離を測
定する測距装置に関し、測距に要する計算量を低減し、
かつ、背景の状況にかかわらず、物体（主に動体）まで
の距離を確実に測定することを目的とする。 【解決手段】 所定の基線長だけ離して設定された少な
くとも２つの受光ポイントでそれぞれ撮影を行い、受光
ポイントごとに、時間軸方向の画像差から被写界中の動
体を示す動体画像信号を生成する動体検出部（１２）
と、受光ポイントごとの動体画像信号を取り込み、これ
ら動体画像信号間のパターンマッチングに基づいて動体
画像のパターンずれを算出する相関演算部（１５）と、
相関演算部により算出されたパターンずれに基づいて、
動体までの距離を算出する距離演算部（１６）とを備え
て、測距装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体（特に動体）
までの距離を測定する測距装置に関する。特に、本発明
は、複数の受光ポイントで動体画像信号を生成し、これ
ら動体画像信号間の視差に基づいて物体までの距離を測
定する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、両眼視差に基づいて物体まで
の距離を測定する測距装置が、よく知られている。例え
ば、特開平５−２３１８２２号公報には、２つの受光ポ
イントで撮影した画像間でパターンマッチングを行って
視差（パターンずれ）を求め、この視差に基づいて物体
までの距離を算出する技術が記載されている。また、特
開平８−１７８６３７号公報には、画像内の輝度差から
輪郭情報を検出する人工網膜素子を左右に配置し、左右
の輪郭情報の視差に基づいて物体までの距離を算出する
技術が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤカメ
ラの画素数は、通常、数万画素から数百万画素である。
また、１画素当たりの階調を２５６階調（８ビット）と
すると、画像１画面分の情報量は、数百ｋビットから数
Ｍビットとなる。前者の従来技術（特開平５−２３１８
２２号公報）では、このような膨大な情報量についてパ
ターンマッチングの処理を行う。そのため、計算量が極
端に多いという問題点があった。

【０００４】その上、これだけの情報量のパターンマッ
チングには、当然ながら多くのメモリや高性能な情報処
理装置が必須となり、測距装置が大型かつ高価格になる
という問題点があった。さらに、左右の撮像画像には、
物体のほかに背景画像も含まれる。そのため、物体まで
の距離を測定するつもりで、背景までの距離を誤って測
定してしまうという問題点もあった。

【０００５】一方、後者の従来技術（特開平８−１７８
６３７号公報）においても、画像内の輝度差から求めた
輪郭情報から、背景と物体とを区別することはできな
い。そのため、後者の従来技術においても、物体までの
距離を測定するつもりで、背景までの距離を誤って測定
してしまうという上記問題点を解決することはできな
い。ちなみに、後者の従来技術（特開平８−１７８６３
７号公報）には、予め物体のない背景画像の輪郭情報を
記憶し、「その背景画像の輪郭情報」と「物体を含む画
像の輪郭情報」との相関行列から、物体までの距離や移
動角度を算出するという事柄も記載されている。一応、
このような相関行列の非相関要素から、「物体位置にお
ける背景画像の輪郭」と「物体の輪郭」とが重畳した輪
郭情報を生成することまでは可能である。しかしなが
ら、このような相関行列のみから、背景と物体とを明確
に区別し、その物体までの距離や移動角度を算出できる
とは到底考えられない。

【０００６】そこで、請求項１〜６に記載の発明では、
少ない計算量で、物体（主に動体）までの距離を確実に
測定することが可能な測距装置を提供することを目的と
する。特に、請求項２、３に記載の発明では、測距のた
めの計算量をより軽減することが可能な測距装置を提供
することを目的とする。請求項４に記載の発明では、動
体の測距に限らず、静止体の測距も可能な測距装置を提
供することを目的とする。請求項５に記載の発明では、
物体のサイズを算出することが可能な測距装置を提供す
ることを目的とする。請求項６に記載の発明では、動体
検出部（後述）を小型化し、かつ動体検出のための計算
処理を不要とした測距装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１）請求項１に
記載の発明は、所定の基線長だけ離して設定された少な
くとも２つの受光ポイントでそれぞれ撮影を行い、受光
ポイントごとに、時間軸方向の画像差を示す動体画像信
号を生成する動体検出部と、受光ポイントごとの動体画
像信号を取り込み、これら動体画像信号間のパターンマ
ッチングに基づいて動体画像のパターンずれを算出する
相関演算部と、相関演算部により算出されたパターンず
れに基づいて、動体までの距離を算出する距離演算部と
を備えて、測距装置を構成する。

【０００８】上記構成の動体検出部では、それぞれの受
光ポイントごとに、時間軸方向の画像差に基づく動体画
像信号を生成する。この動体画像信号には、背景などの
静止画像は含まれず、動体の画像が主として含まれる。
相関演算部は、これらの動体画像信号間でパターンマッ
チングを行う。この場合、相関演算部は、主たる動体箇
所に限ってパターンマッチングの処理を行えばよく、画
像情報の全般にわたってパターンマッチングを行う従来
技術に比べて、計算量は確実に低減する。また、この相
関演算部は、背景の含まれない動体画像信号間でパター
ンマッチングを行うため、背景を誤って測距するなどの
不具合は生じない。そのため、背景の状況にかかわら
ず、物体（主に動体）までの距離を確実に測定すること
が可能となる。

【０００９】（請求項２）請求項２に記載の発明は、請
求項１に記載の測距装置において、動体検出部で生成さ
れる動体画像信号は、動体の有無を画素単位に示す二値
信号であり、相関演算部で実施されるパターンマッチン
グは、画素位置をずらしながら動体画像信号間で二値の
論理演算を実行して一致度を求め、その一致度から動体
画像が最も一致するずらし量を探索する処理であること
を特徴とする。

【００１０】このような構成では、動体検出部は、動体
の有無を画素単位に示す二値の動体画像信号を生成す
る。この場合、微妙な輝度差からなる動体の平坦部は、
二値化の過程で、動体画像信号からほとんど欠落する。
そのため、このように生成される動体画像信号には、主
として動体の輪郭（エッジ）部のみが含まれる。したが
って、パターンマッチングにあたっては、動体画像の中
のさらに輪郭部に限って処理を行えばよく、パターンマ
ッチングの計算量は一段と軽減される。また、相関演算
部は、画像の一致度を求める際に、二値の論理演算を使
用する。一般的に、このような二値の論理演算は、中間
階調を含む画像信号の演算処理に比べ、単純かつ高速に
実行できる。したがって、パターンマッチングの処理は
顕著に高速化される。

【００１１】（請求項３）請求項３に記載の発明は、所
定の基線長だけ離して設定された少なくとも２つの受光
ポイントでそれぞれ撮影を行い、受光ポイントごとに、
時間軸方向の画像差を示す動体画像信号を生成する動体
検出部と、各受光ポイントの動体画像信号ごとに画像の
重心位置を求め、これら重心位置の間隔を算出する重心
演算部と、重心演算部により算出された重心位置の間隔
に基づいて、動体までの距離を算出する距離演算部とを
備えたことを特徴とする。

【００１２】一般に、従来技術の画像や輪郭情報には、
物体以外（例えば背景など）の画像情報が大量に含まれ
る。そのため、この種の画像や輪郭情報から単純に重心
位置を求めても、物体についての重心位置を正確に求め
ることはできない。このような理由から、重心位置の間
隔から視差を求めるという本発明の技術を、従来技術に
そのまま応用することはできない。一方、本発明の動体
画像信号には、背景などの静止画像が含まれない。その
ため、背景画像の影響を受けずに、動体画像の重心位置
を正確に求めることができる。したがって、本発明で
は、画像の重心位置を求めるという簡易な演算処理を使
用して、物体（主に動体）を測距することができる。

【００１３】（請求項４）請求項４に記載の発明は、請
求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測距装置
において、動体検出部の視野を動かす駆動機構を備え、
被写界中の静止体を動体として検出することを特徴とす
る。このような構成では、動体の測距のみならず、被写
界中の静止体までも測距することが可能となる。

【００１４】（請求項５）請求項５に記載の発明は、請
求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の測距装置
において、距離演算部において算出した動体までの距離
と、動体画像信号の動体画像の大きさとに基づいて、動
体の大きさを算出する寸法算出部を備えたことを特徴と
する。このような構成では、上記の寸法算出部を設けた
ことにより、動体の大きさを即座に算出することが可能
となる。

【００１５】（請求項６）請求項６に記載の発明は、請
求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の測距装置
において、動体検出部は、光像を結像する光学系と動き
検出用固体撮像装置とを有し、動き検出用固体撮像装置
は、受光面上にマトリックス配列され、入射光に応じた
画素出力を生成する複数の受光部と、複数の受光部の列
毎に設けられた垂直読み出し線と、複数の受光部の特定
行を順次に選択しつつ、該特定行の受光部から過去保持
した前コマの画素出力と、該特定行の受光部から新規に
保持した現コマの画素出力とを、垂直読み出し線へ逐次
出力する垂直転送回路と、垂直読み出し線ごとに設けら
れ、垂直読み出し線を介して時分割に転送される前コマ
の画素出力と現コマの画素出力とを演算するコマ間演算
回路と、垂直読み出し線ごとに出力されるコマ間演算回
路の演算結果を水平転送し、動体画像信号として出力す
る水平転送回路とを有して構成されることを特徴とす
る。このような動き検出用固体撮像装置は、画素出力の
転送期間中に動体画像信号の生成を完了する。そのた
め、動体画像信号の生成用に画像処理回路を別途設ける
必要がなく、測距装置を単純かつ小型に構成することが
可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。

【００１７】＜第１の実施形態＞第１の実施形態は、請
求項１，２，６に記載の発明に対応する実施形態であ
る。図１は、第１の実施形態における測距装置１０の構
成ブロック図である。図１において、測距装置１０には
動体検出部１２が設けられる。この動体検出部１２に
は、基線長Ｌだけ光軸を離して２つの光学系１３ａ，１
３ｂが配置される。これらの光学系１３ａ，１３ｂの各
結像面には、２つの動き検出用固体撮像装置１４ａ，１
４ｂがそれぞれ配置される。

【００１８】これらの動き検出用固体撮像装置１４ａ，
１４ｂから出力される動体画像信号ＩＬ，ＩＲは、相関
演算部１５に与えられる。この相関演算部１５によるパ
ターンずれの演算結果は、距離演算部１６に与えられ
る。次に、上述した動き検出用固体撮像装置１４ａ，１
４ｂの内部回路について、詳細に説明する。

【００１９】（動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂ
の内部回路）図２は、動き検出用固体撮像装置１４ａ，
１４ｂの内部回路を示す図である。図２において、動き
検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂには、単位画素１
が、ｎ行ｍ列にマトリックス配列される。これらの単位
画素１の出力は、垂直列ごとに共通接続され、ｍ本分の
垂直読み出し線２を形成する。

【００２０】また、動き検出用固体撮像装置１４ａ，１
４ｂには、垂直転送のタイミングを決定するための垂直
走査回路３が配置される。この垂直走査回路３からは、
１行目の単位画素１に対し３種類の制御パルスφＴＧ
１，φＰＸ１，φＲＧ１がそれぞれ供給される。同様に
して、残りの２〜ｎ行目の単位画素１に対しても、垂直
走査回路３から出力される３種類の制御パルスφＴＧ２
〜ｎ，φＰＸ２〜ｎ，φＲＧ２〜ｎがそれぞれ供給され
る。

【００２１】上記のｍ本分の垂直読み出し線２には、バ
イアス電流を供給するための電流源４と異値検出回路６
とがそれぞれ接続される。これらｍ個の異値検出回路６
の標本制御端子には、制御パルスφＳＡが供給される。
このような制御パルスφＳＡは、例えば垂直走査回路３
などから出力される。また、ｍ個の異値検出回路６のそ
れぞれの出力端子は、シフトレジスタ９のパラレル入力
Ｑ１〜Ｑｍにそれぞれ接続される。このシフトレジスタ
９には、パラレルデータの取り込みタイミングを決定す
るための制御パルスφＬＤと、シリアル転送の転送クロ
ックφＣＫとを入力するための端子が設けられる。この
シフトレジスタ９のシリアル出力は、動体画像信号とし
て動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの外部へ出力
される。

【００２２】（単位画素１の回路構成）次に、図２に基
づいて、１行１列目に位置する単位画素１について、具
体的な回路構成を説明する。なお、その他の単位画素１
についても、制御パルスの添え字が異なるだけで、１行
１列目の単位画素１と回路構成は同様である。まず、こ
の単位画素１には、ホトダイオードＰＤが設けられる。
このホトダイオードＰＤのアノードは、電荷転送用のＭ
ＯＳスイッチＱＴを介して、接合型電界効果トランジス
タからなる増幅素子ＱＡのゲートに接続される。この電
荷転送用のＭＯＳスイッチＱＴのゲートには、垂直走査
回路３から出力される制御パルスφＴＧ１が供給され
る。

【００２３】また、増幅素子ＱＡのゲートは、信号電荷
リセット用のＭＯＳスイッチＱＰを介して、一定のリセ
ット電位ＶＲＤに保たれた配線層に接続される。このＭ
ＯＳスイッチＱＰのゲートには、垂直走査回路３から出
力される制御パルスφＲＧ１が供給される。一方、この
増幅素子ＱＡのソースは、垂直転送用のＭＯＳスイッチ
ＱＸを介して垂直読み出し線２に接続される。このＭＯ
ＳスイッチＱＸのゲートには、垂直走査回路３から出力
される制御パルスφＰＸ１が供給される。

【００２４】（異値検出回路６の回路構成）次に、垂直
読み出し線２の１列目に設けられた異値検出回路６につ
いて、具体的な回路構成を説明する。なお、２列目以降
の異値検出回路６についても、出力信号の添え字が異な
るだけで、１列目の異値検出回路６と回路構成は同様で
ある。図３は、異値検出回路６の回路構成を示す図であ
る。

【００２５】図３において、垂直読み出し線２に対し、
２つのコンデンサＣＡ，ＣＢの一端側がそれぞれ接続さ
れる。このコンデンサＣＡの他端側は、第１のインバー
タＩＮＶ１の入力端子に接続される。さらに、コンデン
サＣＡの他端側には、ＭＯＳスイッチＱＢ１を介して、
閾値を決定するための電圧ＶＲ１（＝Ｖｔｈ−ΔＶ）が
供給される。このＭＯＳスイッチＱＢ１のゲートには、
制御パルスφＳＡが供給される。

【００２６】なお、ここでの電圧Ｖｔｈは、インバータ
ＩＮＶ１，ＩＮＶ２の閾値電圧に相当する電圧である。
また、電圧ΔＶは、画素出力間の差異が有意なものか否
かを決定する際の閾値に相当する電圧である。一方、コ
ンデンサＣＢの他端側は、第２のインバータＩＮＶ２の
入力端子に接続される。さらに、コンデンサＣＢの他端
側には、ＭＯＳスイッチＱＢ２を介して、閾値を決定す
るための電圧ＶＲ２（＝Ｖｔｈ＋ΔＶ）が供給される。
このＭＯＳスイッチＱＢ２のゲートには、制御パルスφ
ＳＡが供給される。

【００２７】上記の第１のインバータＩＮＶ１の出力
は、ＮＡＮＤ回路ＮＡの一方の入力端子に入力される。
また、第２のインバータＩＮＶ２の出力は、第３のイン
バータＩＮＶ３を介して反転された後、ＮＡＮＤ回路Ｎ
Ａの他方の入力端子に入力される。このＮＡＮＤ回路Ｎ
Ａの出力は、シフトレジスタ９のパラレル入力端子Ｑ１
に供給される。

【００２８】（本発明と第１の実施形態との対応関係）
ここで、本発明と第１の実施形態との対応関係について
説明する。まず、請求項１，２に記載の発明と第１の実
施形態との対応関係については、動体検出部は動体検出
部１２に対応し、相関演算部は相関演算部１５に対応
し、距離演算部は距離演算部１６に対応し、受光ポイン
トは光学系１３ａ，１３ｂの各主点（principal poin
t）に対応する。

【００２９】また、請求項６に記載の発明と第１の実施
形態との対応関係については、光学系は光学系１３ａ，
１３ｂに対応し、動き検出用固体撮像装置は動き検出用
固体撮像装置１４ａ，１４ｂに対応し、受光部はホトダ
イオードＰＤに対応し、垂直読み出し線は垂直読み出し
線２に対応し、垂直転送回路は「垂直走査回路３，増幅
素子ＱＡ，垂直転送用のＭＯＳスイッチＱＸ，電荷転送
用のＭＯＳスイッチＱＴおよび信号電荷リセット用のＭ
ＯＳスイッチＱＰ」に対応し、コマ間演算回路は異値検
出回路６に対応し、水平転送回路はシフトレジスタ９に
対応する。

【００３０】（動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂ
の撮像動作）以下、第１の実施形態全体の動作説明に先
だち、動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの動作を
予め説明する。図４は、動き検出用固体撮像装置１４
ａ，１４ｂの転送動作を説明するタイミングチャートで
ある。なお、本図では、ｉ行目の垂直転送動作について
示す。

【００３１】まず、図４に示す期間ｔ１１のタイミング
において、垂直走査回路３は、制御パルスφＰＸｉをロ
ーレベルに保持し、かつ制御パルスφＳＡをハイレベル
に立ち上げる。この制御パルスφＰＸｉの立ち下げによ
り、ｉ行目のＭＯＳスイッチＱＸが導通する。このと
き、増幅素子ＱＡのゲート領域には、前回のフレーム読
み出しに際して蓄積された信号電荷が保持されている。
したがって、増幅素子ＱＡからなるソースホロワ回路
は、この前コマｉ行目に相当する画素出力Ｖold を垂直
読み出し線２上に出力する。

【００３２】一方このとき、異値検出回路６側では、制
御パルスφＳＡの立ち上げにより、ＭＯＳスイッチＱＢ
１，ＱＢ２が導通する。そのため、コンデンサＣＡ，Ｃ
Ｂを通る充電経路がそれぞれ形成される。その結果、コ
ンデンサＣＡの両端には、（Ｖold−Ｖｔｈ＋ΔＶ）の
電圧が充電される。

【００３３】一方、コンデンサＣＢの両端には、（Ｖol
d−Ｖｔｈ−ΔＶ）の電圧が充電される。この期間ｔ１
１の終了間際に、制御パルスφＳＡが立ち下げられる。
そのため、コンデンサＣＡ，ＣＢの他端側は再びフロー
ティング状態となる。その結果、コンデンサＣＡ，ＣＢ
は、上記の両端電圧をそれぞれ保持する。

【００３４】次に、図４に示す期間ｔ１２のタイミング
において、垂直走査回路３は、制御パルスφＲＧｉをロ
ーレベルに立ち下げる。すると、ｉ行目の単位画素１で
は、ＭＯＳスイッチＱＰが導通し、増幅素子ＱＡのゲー
ト領域に保持されていた前コマの信号電荷が排出され
る。その結果、ゲート領域は、配線層を介してリセット
電圧ＶＲＤに初期化される。

【００３５】この期間ｔ１２の終了間際、制御パルスφ
ＲＧｉがハイレベルに戻される。その結果、ＭＯＳスイ
ッチＱＰが遮断され、増幅素子ＱＡのゲート領域はフロ
ーティング状態のまま、リセット時の電圧を保持する。
次に、図４に示す期間ｔ１３のタイミングにおいて、制
御パルスφＴＧｉがローレベルに立ち下げられる。する
と、ｉ行目の単位画素１において、ＭＯＳスイッチＱＴ
が導通し、ｉ行目のホトダイオードＰＤに蓄積された現
コマの信号電荷が、増幅素子ＱＡのゲート領域に転送さ
れる。

【００３６】この期間ｔ１３の終了間際、制御パルスφ
ＴＧｉがハイレベルに戻される。その結果、ＭＯＳスイ
ッチＱＴが遮断され、増幅素子ＱＡのゲート領域はフロ
ーティング状態のまま、転送された信号電荷に応じて電
位が上昇した状態を保持する。この期間ｔ１３のタイミ
ングにおいても、制御パルスφＰＸｉは依然ローレベル
である。そのため、垂直読み出し線２からは、増幅素子
ＱＡのソースホロワ回路を介して現コマかつｉ行目の画
素出力Ｖnow が新たに出力される。

【００３７】そのため、異値検出回路６側のコンデンサ
ＣＡの他端側には、（Ｖnow −Ｖold ＋Ｖｔｈ−ΔＶ）
の電圧が現れる。また、コンデンサＣＢの他端側には、
（Ｖnow −Ｖold ＋Ｖｔｈ＋ΔＶ）の電圧が現れる。こ
れらの電圧は、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２を介し
て、閾値電圧Ｖｔｈを境に反転される。

【００３８】以上のような電圧関係により、フレーム間
の画素出力差（Ｖnow−Ｖold）がΔＶを上回ると、イン
バータＩＮＶ１はローレベルを出力する。一方、フレー
ム間の画素出力差（Ｖnow−Ｖold）がΔＶを下回ると、
インバータＩＮＶ１はハイレベルを出力する。このイン
バータＩＮＶ１の論理出力は、ＮＡＮＤ回路ＮＡの一方
の端子に入力される。

【００３９】また、フレーム間の画素出力差（Ｖnow−
Ｖold）が（−ΔＶ）を上回ると、インバータＩＮＶ２
はローレベルを出力する。一方、フレーム間の画素出力
差（Ｖnow−Ｖold）が（−ΔＶ）を下回ると、インバー
タＩＮＶ２はハイレベルを出力する。このインバータＩ
ＮＶ２の論理出力は、インバータＩＮＶ３を介して反転
された後、ＮＡＮＤ回路ＮＡの他方の端子に入力され
る。

【００４０】その結果、ＮＡＮＤ回路ＮＡからは、フレ
ーム間の画素出力差（Ｖnow−Ｖold）の値が（−ΔＶ）
〜ΔＶの許容範囲内にある場合、ローレベルが出力され
る。また、フレーム間の画素出力差（Ｖnow−Ｖold）の
値が（−ΔＶ）〜ΔＶの許容範囲外にある場合、ハイレ
ベルが出力される。このような動作により、ＮＡＮＤ回
路ＮＡからは、フレーム間に差があるか否か（動体か否
か）を画素単位に示す２値化信号が出力される。

【００４１】続いて期間ｔ１４のタイミングにおいて、
制御パルスφＬＤがハイレベルに立ち上げられる。その
結果、ｍ個のＮＡＮＤ回路ＮＡからそれぞれに出力され
る２値化信号は、シフトレジスタ９のパラレル入力端子
Ｑ１〜Ｑｍから一括して取り込まれ、シフトレジスタ９
の内部値Ｄ１〜Ｄｍとしてそれぞれ保持される。次に、
期間ｔ１５のタイミングにおいて、シフトレジスタ９に
転送パルスφＣＫが順次与えられる。この転送パルスφ
ＣＫの立ち上がりに同期して、シフトレジスタ９のシリ
アル出力からは、内部値Ｄ１〜Ｄｍが順次に出力され
る。以上説明したような一連の信号読み出し処理を、各
水平行について繰り返すことにより、シフトレジスタ９
からは動体画像信号が順次出力される。

【００４２】（第１の実施形態の全体動作）図５は、第
１の実施形態の全体動作を説明するための流れ図であ
る。以下、これらの動作ステップに従って、第１の実施
形態における全体動作を説明する。まず、相関演算部１
５は、パターンマッチングの演算に使用する変数群を下
記のように初期化する（図５Ｓ０）。

【００４３】ｉ＝１ ｋ＝０ Ｓ(1)=Ｓ(2)=・・・=Ｓ(n)＝０ Ｄ(1)=Ｄ(2)=・・・=Ｄ(n)＝０ ところで、動体検出部１２側では、２つの光学系１３
ａ，１３ｂにより、左右一対の光像が結像する。動き検
出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂは、上記した撮像動作
に従って、これら左右一対の光像を個別に撮像し、左右
の動体画像信号ＩＬ，ＩＲをそれぞれ生成する。

【００４４】図６は、このように生成される動体画像信
号ＩＬ，ＩＲを示す説明図である。図６に示されるよう
に、動体画像信号ＩＬ，ＩＲには、動体（図６中のＭ）
の輪郭情報のみが二値化信号として含まれ、静止体（図
６中のＳ）などの画像情報は一切含まれない。相関演算
部１５は、これらの動体画像信号ＩＬ，ＩＲをほぼ同時
刻に取り込み、それぞれ記憶する（図５Ｓ１）。

【００４５】ここで、相関演算部１５は、左右の動体画
像信号ＩＬ，ＩＲからｉ行目のデータを読み出す（図５
Ｓ２）。相関演算部１５は、この左右の動体画像信号Ｉ
Ｌ，ＩＲのｉ行目について、下記の［式１］を計算し、
ずらし量ｋにおける相関指数Ｃ（i,k）を求める（図５
Ｓ３）。

【００４６】 ただし、上式中のＩＬ（i,j）は、左側の動体画像信号
ＩＬのｉ行ｊ列目の画素値を示し、ＩＲ（i,j+k）は、
右側の動体画像信号ＩＲのｉ行(j+k)列目の画素値を示
す。また、「∩」は、二値の論理積演算を示す。

【００４７】相関演算部１５は、このように求めた相関
指数Ｃ（i,k）を、ｉ行目の相関指数の最大値Ｓ（ｉ）
と比較する（図５Ｓ４）。ここで、相関指数Ｃ（i,k）
が最大値Ｓ（ｉ）よりも大きい場合（図５Ｓ４のＹＥＳ
側）、相関演算部１５は、最大値Ｓ（ｉ）の値を相関指
数Ｃ（i,k）に置き換えた後、ｉ行目のずれ量Ｄ（ｉ）
にずらし量ｋの値を記録する（図５Ｓ５）。このような
動作の後、相関演算部１５は、ステップＳ６に動作を移
行する。

【００４８】一方、相関指数Ｃ（i,k）が最大値Ｓ
（ｉ）よりも小さい場合（図５Ｓ４のＮＯ側）、相関演
算部１５は、ステップＳ５の動作を行わず、ステップＳ
６に動作を移行する。次のステップＳ６では、相関演算
部１５が、ずらし量ｋの値を閾値判定する（図５Ｓ
６）。

【００４９】このような判断の結果、ずらし量ｋが所定
のずらし量ｋmax未満の場合、相関演算部１５は、ずら
し量ｋを１だけ増やした後（図５Ｓ７）、ステップＳ３
に動作を戻す。なお、ここで使用するずらし量ｋmax
は、測距可能な最至近距離を一義的に決定する値であ
り、例えば、測距装置１０の設計仕様や、光学系１３
ａ，１３ｂの有効撮影画角の重なり具合などに基づいて
予め設定される。

【００５０】一方、ずらし量ｋがこのずらし量ｋmaxに
等しい場合、相関演算部１５は、ｉ行目について相関指
数Ｃ（i,k）を全て求めたと判断し、ステップＳ８に動
作を移行する。次のステップＳ８では、相関演算部１５
が、行数ｉの閾値判定を行う（図５Ｓ８）。

【００５１】このような判断の結果、行数ｉが動き検出
用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの垂直画素数ｎ未満の場
合、相関演算部１５は、行数ｉの値を１だけ増やし、か
つ、ずらし量ｋの値をゼロに戻した後（図５Ｓ９）、ス
テップＳ２に動作を戻す。一方、行数ｉが動き検出用固
体撮像装置１４ａ，１４ｂの垂直画素数ｎに等しい場
合、相関演算部１５は、全行についてパターンマッチン
グ処理が完了したと判断する。

【００５２】このようにパターンマッチング処理を完了
した場合、相関演算部１５は、下記の［式２］を用い
て、左右の動体画像間におけるパターンずれ量ｄを求め
る（図５Ｓ１０）。 ただし、上式中のΔPは、動き検出用固体撮像装置１４
ａ，１４ｂの１画素分の水平幅である。

【００５３】図７は、このように求めたパターンずれ量
ｄと物体との幾何学的関係を示した図である。図７にお
いて、動体Ｍからの光は、光学系１３ａ，１３ｂの主点
をそれぞれ通過して、受光面上の水平位置ＸＬ，ＸＲに
それぞれ結像する。上記したパターンずれ量ｄは、水平
位置ＸＬ，ＸＲの相対間隔｜ＸＲ−ＸＬ｜に該当する。
このとき、パターンずれ量ｄ、像距離ｆ、基線長Ｌ、お
よび動体までの距離γの間には、以下のような相似関係
式が成立する。なお、下式において、像距離ｆに代えて
光学系１３ａ，１３ｂの焦点距離を使用しても実用上は
かまわない。

【００５４】γ＝ｆ・Ｌ／ｄ ・・・［式３］ 距離演算部１６は、上記のステップＳ１０で求めたパタ
ーンずれ量ｄを［式３］に代入して、動体までの距離γ
を算出する（図５Ｓ１１）。

【００５５】（第１の実施形態の効果など）以上説明し
たように、第１の実施形態では、動体画像信号ＩＬ，Ｉ
Ｒ間でパターンマッチングを行う。このような処理で
は、動体画像について演算処理を行えばよく、パターン
マッチングに要する計算量を確実に軽減することができ
る。また、このような動体画像信号ＩＬ，ＩＲには、背
景などのような静止部分が含まれない。したがって、背
景を誤って測距するなどの不具合を回避しつつ、物体
（主に動体）を確実に測距することができる。

【００５６】さらに、第１の実施形態では、動体の輪郭
部のみからなる二値の動体画像信号ＩＬ，ＩＲを使用す
る。したがって、パターンマッチングにあたって、動体
画像の中のさらに輪郭部について計算処理を行えばよ
く、計算量をさらに一段と軽減することができる。その
上、動体画像信号は、二値化されているため情報量が極
端に少ない。したがって、動体画像信号を記憶するため
のメモリ容量を節約することもできる。

【００５７】また、第１の実施形態では、二値の論理積
演算を用いて相関指数Ｃ（i,k）を計算する。したがっ
て、中間階調を含む画像信号の比較処理などに比べ、計
算処理を簡易かつ高速に実行することが可能となる。さ
らに、第１の実施形態では、動き検出用固体撮像装置１
４ａ，１４ｂが、画素出力の転送期間中に動体画像信号
ＩＬ，ＩＲの生成を完了する。そのため、動体画像信号
を生成するための複雑な処理回路を別途設ける必要がな
く、測距装置全体を単純かつ小型に構成することが可能
となる。

【００５８】また、第１の実施形態では、垂直読み出し
線２上に異値検出回路６を設けて、垂直転送中に動体検
出を行っている。通常、この種の固体撮像装置では、垂
直転送側の動作が低速に行われ、水平転送側の動作が高
速に行われる。そのため、上記のような構成では、動体
検出という比較的複雑な処理を垂直転送中に余裕を持っ
て行うことが可能となる。また、その結果得られた単純
な二値化信号を高速に水平転送することも可能となる。
このように、本実施形態では、動体画像信号の生成動作
を転送動作の緩急に合わせて合理的に行っている。その
ため、さらなる処理の高速化を容易に実現することも可
能となる。

【００５９】さらに、第１の実施形態では、アナログ画
像信号を外部に引き回す必要がない。したがって、外部
雑音の影響を受けにくく、高精度な測距が可能となる。
また、第１の実施形態では、［式２］に示すように、相
関指数の最大値Ｓ（ｉ）を重み係数に使用して、パター
ンずれ量ｄを求めている。そのため、Ｓ（ｉ）の値がゼ
ロの行（動体画像の存在しない行）については、パター
ンずれ量ｄの計算処理から的確に除外される。したがっ
て、動体画像が限られた行にのみ存在するようなケース
においても、パターンずれ量ｄを正確かつ合理的に算出
することができる。なお、上述した第１の実施形態で
は、動体画像の一致度を相関指数Ｃ（i,k）から判定し
ているが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、下記の［式４］に示される残差Ｚ（i,k）から、
左右の動体画像の一致度を判定してもよい。

【００６０】さらに、上述した第１の実施形態では、
［式２］を用いてパターンずれ量ｄを算出しているが、
これに限定されるものではない。例えば、動体画像がほ
ぼ全ての行にわたって存在するような場合、下記の［式
５］のような単純な平均式を用いて、左右の動体画像間
のパターンずれ量ｄを求めてもよい。

【００６１】 また、上述した第１の実施形態では、増幅素子ＱＡとし
て接合型電界効果トランジスタを使用しているが、これ
に限定されるものではない。一般的には、増幅機能を有
する素子を増幅素子ＱＡとして用いることができる。例
えば、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタを
使用してもよいし、これらの素子を混在使用した機能素
子を用いてもよい。また、これらの素子のゲートやベー
スに発生する寄生容量に信号電荷を保持してもよいし、
これらの素子のゲートやベースに、信号電荷を保持する
ためのコンデンサなどを補助的に設けてもよい。

【００６２】さらに、上述した第１の実施形態では、垂
直転送用のＭＯＳスイッチＱＸを用いて行選択を行って
いるが、これに限定されるものではない。例えば、増幅
素子のゲート（ベース）にコンデンサを設け、このコン
デンサの他端側の電圧を上下させることにより増幅素子
をオンオフさせて、行選択を行ってもよい。また、上述
した第１の実施形態では、フォトダイオードＰＤで生じ
た信号電荷を、増幅素子ＱＡの制御領域に直接転送する
場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。例えば、信号電荷を拡散領域に一旦転送し保持し
た後、その拡散領域の電位を信号線を介してＭＯＳトラ
ンジスタのゲートで検出しても良い。このような画素の
例としては、例えば、文献『Active Pixel Sensors:Are
CCD's Dinosaurs?』, Fossum E. R., Proceeding of S
PIE: Charge-CoupledDevice and Solid State Optical
Sensors ３, Vol.1900, pp2-14 (1993)に記されたもの
がある。次に、別の実施形態について説明する。

【００６３】＜第２の実施形態＞第２の実施形態は、請
求項３，６に記載の発明に対応する実施形態である。図
８は、第２の実施形態における測距装置２０の構成ブロ
ック図である。第２の実施形態における構成上の特徴点
は、第１の実施形態（図１）の相関演算部１５に代え
て、重心演算部２５を設けた点である。

【００６４】図９は、第２の実施形態の動作を説明する
ための流れ図である。以下、図９に示す各ステップに沿
って、第２の実施形態の動作を説明する。まず、重心演
算部２５は、重心計算に使用する変数ｉを「１」に初期
化する（図９Ｓ０）。続いて、重心演算部２５は、動き
検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂから動体画像信号Ｉ
Ｌ，ＩＲをほぼ同時刻に取り込み、それぞれ記憶する
（図９Ｓ１）。

【００６５】ここで、重心演算部２５は、左右の動体画
像信号ＩＬ，ＩＲからｉ行目のデータを読み出す（図９
Ｓ２）。重心演算部２５は、この左右の動体画像信号Ｉ
Ｌ，ＩＲのｉ行目について、下記の［式６］，［式７］
を計算し、ｉ行目の重心位置ＷＬ（ｉ），ＷＲ（ｉ）を
求める（図９Ｓ３）。

【００６６】 次に、重心演算部２５は、行数ｉの閾値判定を行う（図
９Ｓ４）。このような判断の結果、行数ｉが動き検出用
固体撮像装置１４ａ，１４ｂの垂直画素数ｎ未満の場
合、重心演算部２５は、行数ｉの値を１だけ増やして
（図９Ｓ５）、ステップＳ２に動作を戻す。一方、行数
ｉが動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの垂直画素
数ｎに等しい場合、重心演算部２５は、全行について重
心位置の計算が完了したと判断する。このように重心位
置の計算を完了した後、重心演算部２５は、下記の［式
８］を用いて、各行ごとの重心間隔Ｇ（ｉ）を求める
（図９Ｓ６）。

【００６７】 Ｇ（ｉ）＝ΔＰ・｜ＷＬ（ｉ）−ＷＲ（ｉ）｜ ・・・［式８］ ただし、上式中のΔPは、動き検出用固体撮像装置１４
ａ，１４ｂの１画素分の水平幅である。次に、重心演算
部２５は、各行ごとの重心間隔Ｇ（ｉ）の中から、有意
な値のみを選別して平均化し、パターンずれ量ｄとす
る。距離演算部１６は、このように求めたパターンずれ
量ｄに基づいて、上記の［式３］を計算し、動体までの
距離γを求める（図９Ｓ７）。

【００６８】（第２の実施形態の効果など）以上説明し
たように、第２の実施形態においても、第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。また特に、第２の実
施形態に特有な効果としては、重心位置の計算からパタ
ーンずれ量を求めているので、パターンマッチングのよ
うな繰り返し計算に比べて、格段に計算量を少なくでき
る点である。次に、別の実施形態について説明する。

【００６９】＜第３の実施形態＞第３の実施形態は、請
求項１，２，４，６に記載する発明に対応した実施形態
である。図１０は、第３の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。第３の実施形態における構成上の特徴点
は、第１の実施形態（図１）の構成に、動体検出部１２
を振動させる駆動機構２７を付加した点である。このよ
うな駆動機構２７としては、セラミック振動子などの圧
電素子が使用できる。

【００７０】このような駆動機構２７の作用により、動
き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの受光面に結像す
る一対の光像は、常に振動する。そのため、動体画像信
号ＩＬ，ＩＲ中には、動体のみならず、被写界中の静止
体も含まれる。したがって、第３の実施形態では、被写
界中の静止体についても、測距を行うことが可能とな
る。

【００７１】なお、第３の実施形態では、動体検出部１
２を全体的に振動させているが、これに限定されるもの
ではない。一般的には、動体検出部１２の視野を動かせ
ばよいので、例えば、光学系１３ａ，１３ｂのみを動か
したり、動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂのみを
動かしてもよい。また、増倍率や像倍率や収差を時間変
化させて視野を等価的に動かすような光学系を設けても
よい。次に、別の実施形態について説明する。

【００７２】＜第４の実施形態＞第４の実施形態は、請
求項１，２，５，６に記載する発明に対応した実施形態
である。図１１は、第４の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。第４の実施形態における構成上の特徴点
は、第１の実施形態（図１）の構成に、サイズ検出部２
８および速度検出部２９を付加した点である。この速度
検出部２９では、距離演算部１６で算出される時刻ｔの
距離γ（ｔ）を刻々と取り込み、下記の［式９］を用い
て物体の接近速度Ｖ（ｔ）を求める。

【００７３】 Ｖ（ｔ）＝［γ（ｔ）−γ（ｔ＋Δｔ）］／Δｔ ・・・［式９］ また、サイズ検出部２８では、動体画像信号ＩＬから、
動体の輪郭部分を囲む矩形を求め、この矩形が受光面上
で占めるサイズ「ｘ１×ｙ１」を算出する。サイズ検出
部２８は、この受光面上のサイズ「ｘ１×ｙ１」を、下
記の［式１０］，［式１１］に代入して、動体のサイズ
「ｘ×ｙ」を求める。

【００７４】 ｘ＝ｘ１・（γ／ｆ） ・・・［式１０］ ｙ＝ｙ１・（γ／ｆ） ・・・［式１１］ 例えば、像距離ｆ＝３ｍｍ，距離γ＝３ｍとし、受光面
上で矩形が占める画素数を「７０画素×１７０画素」と
し、画素サイズを「１０μｍ×１０μｍ」とすると、上
記の［式１０］，［式１１］から、動体のサイズは「７
０ｃｍ×１７０ｃｍ」となる。このように、第４の実施
形態では、動体のサイズを検出することができる。した
がって、本実施形態の測距装置を侵入監視装置などに応
用することにより、侵入物が人間なのか小動物（ネズミ
や猫など）なのかを、的確に判別することが可能とな
る。

【００７５】＜実施形態の補足事項＞なお、上述した第
１〜４の実施形態では、受光ポイントが２箇所の場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。例えば、受光ポイントを３箇所以上設けてもよ
い。この場合は、３箇所以上の受光ポイント間で複数通
りのパターンずれ量ｄを求めることができるので、光学
系の収差などの誤差要因を除去して、距離γをより高精
度に算出することが可能となる。

【００７６】また、上述した第１〜４の実施形態では、
動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂを使用して動体
画像信号ＩＬ，ＩＲを生成しているが、本発明はこれに
限定されるものではない。例えば、構成は複雑になる
が、図１２に示すように、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなど
の汎用的な撮像素子３４ａ，３４ｂを使用することもで
きる。この場合、撮像素子３４ａ，３４ｂからのアナロ
グ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３５ａ，３５ｂを介してデ
ィジタル化された後、画像メモリ３６ａ，３６ｂ，３７
ａ，３７ｂに２フレーム分ずつ記録される。画像処理回
路３８ａ，３８ｂは、これら２フレーム分の画像信号を
それぞれ比較して、一対の動体画像信号ＩＬ，ＩＲを生
成する。

【００７７】さらに、上述した第１〜４の実施形態で
は、画素単位に動体の有無を「１」／「０」で表す正論
理の動体画像信号を生成しているが、これに限定される
ものではない。動体の有無を「０」／「１」で表す負論
理の動体画像信号を生成しても勿論かまわない。また、
上述した第１〜４の実施形態では、二値の動体画像信号
を生成しているが、これに限定されるものではない。例
えば、後続する演算処理は一段と複雑になるが、多値も
しくはアナログの動体画像信号を生成しても勿論かまわ
ない。

【００７８】さらに、上述した第１〜４の実施形態で
は、説明の都合上、相関演算部１５，距離演算部１６，
重心演算部２５などを別体に構成しているが、これに限
定されるものではない。例えば、コンピュータなどの演
算装置を使用して、これらを一体に構成しても勿論かま
わない。また、上述した第３，４の実施形態では、相関
演算部１５を使用しているが、これに限定されるもので
はない。この相関演算部１５に代えて、第２の実施形態
で述べた重心演算部２５を使用しても勿論かまわない。

【００７９】さらに、上述した第３の実施形態では、２
つの撮像機構を設けているが、本発明は、これに限定さ
れるものではない。例えば、図１３に示すように、１つ
の撮像機構４３を、駆動機構４６によりスライド移動さ
せてもよい。この場合、撮像機構４３は、各受光ポイン
トを通過する度に、動体画像信号を順次生成する。特
に、このような構成では、撮像機構４３の数を増やすこ
となく、受光ポイントの数や間隔を自由自在に変更する
ことが可能となる。

【００８０】

【発明の効果】（請求項１）請求項１に記載の測距装置
では、受光ポイントごとに生成した動体画像信号間でパ
ターンマッチングの処理を行う。このような処理では、
動体箇所について演算処理を行えばよく、被写界全体の
情報量を全て処理する必要がない。したがって、パター
ンマッチングに要する計算量を軽減することができる。
また、このような動体画像信号には、背景などのような
静止部分が含まれない。したがって、背景を誤って測距
するなどの不具合を未然に防ぎ、物体（主に動体）を確
実に測距することが可能となる。

【００８１】（請求項２）請求項２に記載の測距装置で
は、動体の有無を画素単位に示す二値の動体画像信号を
使用する。このような動体画像信号には、微妙な輝度差
からなる動体の平坦部がほとんど欠落し、動体の輪郭部
のみが主として含まれる。したがって、パターンマッチ
ングにあたって、動体画像の中のさらに輪郭部について
計算処理を行えばよく、計算量を一段と軽減することが
可能となる。また、二値の論理演算を用いて画像の一致
度を算出するので、中間階調を含む画像信号の演算処理
に比べ、パターンマッチングを簡易かつ高速に実行する
ことができる。

【００８２】（請求項３）請求項３に記載の測距装置で
は、動体画像信号の重心間隔から距離を算出する。この
種の重心間隔を求める処理は、パターンマッチングのよ
うな一致探索を繰り返す演算処理に比べ、少ない計算量
で高速実行することができる。また、背景などの静止画
像を含まない動体画像信号を扱うため、背景を誤って測
距するなどの不具合を未然に防ぎ、物体（主に動体）を
確実に測距することが可能となる。

【００８３】（請求項４）請求項４に記載の測距装置で
は、駆動機構を設けて動体検出部の視野を動かすことに
より、被写界中の静止体を動体として検出する。したが
って、本測距装置では、動体の測距のみならず、静止体
の測距までも可能となる。

【００８４】（請求項５）請求項５に記載の測距装置で
は、距離演算部において算出した動体までの距離と、動
体画像信号の動体画像の大きさとに基づいて、動体の大
きさを算出する。そのため、動体の大きさから侵入物が
人間か小動物かを判別するなど、本測距装置の実用的な
応用範囲が格段に広がる。

【００８５】（請求項６）請求項６に記載の測距装置で
は、撮像機構における画素転送中に「動体画像信号の生
成」を完了する。そのため、動体画像信号を生成するた
めの複雑な画像処理回路を別途設ける必要がない。した
がって、測距装置全体を単純かつ小型に構成することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における測距装置１０の構成ブ
ロック図である。

【図２】動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの内部
回路を示す図である。

【図３】異値検出回路６の回路構成を示す図である。

【図４】動き検出用固体撮像装置１４ａ，１４ｂの垂直
転送動作を説明するタイミングチャートである。

【図５】第１の実施形態の全体動作を説明するための流
れ図である。

【図６】動体画像信号ＩＬ，ＩＲの一例を示す説明図で
ある。

【図７】測距の原理を説明する図である。

【図８】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】第２の実施形態の動作を説明するための流れ図
である。

【図１０】第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】第４の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】汎用的な撮像素子を使用した動体検出部の一
構成例を示す図である。

【図１３】単一の撮像機構を使用した動体検出部の一構
成例を示す図である。

【符号の説明】

１ 単位画素 ２ 垂直読み出し線 ３ 垂直走査回路 ６ 異値検出回路 ９ シフトレジスタ １０ 測距装置 １２ 動体検出部 １３ａ，１３ｂ 光学系 １４ａ，１４ｂ 動き検出用固体撮像装置 １５ 相関演算部 １６ 距離演算部 ２５ 重心演算部 ２７ 駆動機構 ２８ サイズ検出部 ２９ 速度検出部 ４３ 撮像機構 ４６ 駆動機構 ＰＤ ホトダイオード ＱＴ 電荷転送用のＭＯＳスイッチ ＱＡ 増幅素子 ＱＰ 信号電荷リセット用のＭＯＳスイッチ ＱＸ 垂直転送用のＭＯＳスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA06 AA09 AA17 AA24 AA51 BB15 CC16 DD02 DD06 FF01 FF05 FF09 FF67 GG10 HH17 JJ03 JJ18 JJ26 KK02 NN12 PP02 QQ08 QQ12 QQ21 QQ24 QQ32 QQ38 UU05 2F112 AC03 AC06 5B057 CH14 DA07 DB03 DB08 DC02 DC03 DC06 DC32 5L096 AA07 AA09 CA05 CA08 FA34 FA60 FA64 FA66 HA03 HA08 LA15 9A001 BB02 BB04 DD15 EE04 GZ04 GZ10 HH21 HH24 HH30 JJ77 KK37 KK56

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の基線長だけ離して設定された少な
   くとも２つの受光ポイントでそれぞれ撮影を行い、前記
   受光ポイントごとに、時間軸方向の画像差を示す動体画
   像信号を生成する動体検出部と、 前記受光ポイントごとの動体画像信号を取り込み、これ
   ら動体画像信号間のパターンマッチングに基づいて動体
   画像のパターンずれを算出する相関演算部と、 前記相関演算部により算出された前記パターンずれに基
   づいて、前記動体までの距離を算出する距離演算部とを
   備えたことを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の測距装置において、 前記動体検出部で生成される動体画像信号は、動体の有
   無を画素単位に示す二値信号であり、 前記相関演算部で実施されるパターンマッチングは、画
   素位置をずらしながら動体画像信号間で二値の論理演算
   を実行して一致度を求め、その一致度から前記動体画像
   が最も一致するずらし量を探索する処理であることを特
   徴とする測距装置。
3. 【請求項３】 所定の基線長だけ離して設定された少な
   くとも２つの受光ポイントでそれぞれ撮影を行い、前記
   受光ポイントごとに、時間軸方向の画像差を示す動体画
   像信号を生成する動体検出部と、 各受光ポイントの動体画像信号ごとに画像の重心位置を
   求め、これら重心位置の間隔を算出する重心演算部と、 前記重心演算部により算出された前記重心位置の間隔に
   基づいて、前記動体までの距離を算出する距離演算部と
   を備えたことを特徴とする測距装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
   に記載の測距装置において、 前記動体検出部の視野を動かす駆動機構を備え、 被写界中の静止体を動体として検出することを特徴とす
   る測距装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の測距装置において、 前記距離演算部において算出した前記動体までの距離
   と、前記動体画像信号の動体画像の大きさとに基づい
   て、前記動体の大きさを算出する寸法算出部を備えたこ
   とを特徴とする測距装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項
   に記載の測距装置において、 前記動体検出部は、光像を結像する光学系と動き検出用
   固体撮像装置とを有し、 前記動き検出用固体撮像装置は、 受光面上にマトリックス配列され、入射光に応じた画素
   出力を生成する複数の受光部と、 前記複数の受光部の列ごとに設けられた垂直読み出し線
   と、 前記複数の受光部の特定行を順次に選択しつつ、該特定
   行の受光部から過去保持した前コマの画素出力と、該特
   定行の受光部から新規に保持した現コマの画素出力と
   を、前記垂直読み出し線へ逐次出力する垂直転送回路
   と、 前記垂直読み出し線ごとに設けられ、前記垂直読み出し
   線を介して時分割に転送される前コマの画素出力と現コ
   マの画素出力とを演算するコマ間演算回路と、 前記垂直読み出し線ごとに出力される前記コマ間演算回
   路の演算結果を水平転送し、前記動体画像信号として出
   力する水平転送回路とを有して構成されることを特徴と
   する測距装置。