JP2000283753A - ステレオ画像による測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステレオ画像を処理して得られる画素を単位
とする視差に起因する遠距離での測距分解能の低下を解
消し、近距離から遠距離まで測距分解能を向上する。 【解決手段】 ステレオカメラ１０で撮像した一対の画
像に対し、ステレオ処理部３０で、各画像の小領域毎に
シティブロック距離を計算して互いの相関を求めること
で対応する小領域を特定するステレオマッチングを行
い、対象物までの距離に応じて生じる画素のズレ（＝視
差）を距離データとして画像化した距離画像を生成す
る。さらに、認識処理部４０で、基準画像及び比較画像
のデータを用いてステレオマッチングを行って１画素以
下の視差（サブピクセル成分）を求め、距離画像から得
られる画素を単位とする視差を１画素以下の分解能で補
間する。これにより、遠距離での測距分解能の低下を解
消し、近距離から遠距離までの測距精度を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステレオカメラで
撮像した一対の画像を処理して得られる視差から三角測
量の原理によって測距を行うステレオ画像による測距装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像による３次元計測技術とし
て、２台のカメラからなるステレオカメラで対象物を異
なる位置から撮像した一対の画像の相関を求め、同一物
体に対する視差からステレオカメラの取り付け位置や焦
点距離等のカメラパラメータを用いて三角測量の原理に
より距離を求める、いわゆるステレオ法による画像処理
が知られている。

【０００３】このステレオ法による画像処理としては、
本出願人は、先に、特開平５−１１４０９９号公報にお
いて、車両に搭載したステレオカメラで撮像した画像を
処理して車外の対象物の３次元位置を測定する技術を提
案しており、この技術では、ステレオ撮像した一対の画
像に対し、複数の小領域間のシティブロック距離を演算
して対応位置を探索するステレオマッチングをハードウ
エア回路によって高速に行い、対応する小領域の画素ズ
レ量を視差として出力するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
ステレオ画像を処理して得られる視差は、画像の“画
素”を単位とするものであるため、この“画素”を単位
とする視差から三角測量によって距離を計測すると、対
称物までの距離が遠くなるにつれて分解能が荒くなって
しまう。

【０００５】このため、遠距離の測距精度をさほど必要
としないシステムではあまり問題とならないものの、近
距離から遠距離までの測距精度を必要とするシステムに
おいては、遠距離での測距分解能の低下は大きな問題と
なる。

【０００６】例えば、近年、農薬散布等を行う無人ヘリ
コプター等の飛行体にステレオカメラを搭載して下方風
景を撮像し、この撮像画像をステレオ処理して対地高度
を計測するシステムが開発されているが、高度が高くな
るにつれて測距分解能が低下することは、比較的低空を
飛行する飛行体に搭載する高度計としては望ましくな
い。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ステレオ画像を処理して得られる画素を単位とする
視差に起因する遠距離での測距分解能の低下を解消し、
近距離から遠距離まで測距分解能を向上することのでき
るステレオ画像による測距装置を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ステレオカメラで撮像した基準画像及び比較画像からな
る一対の画像の各小領域間のシティブロック距離を演算
し、このシティブロック距離の画素単位の離散値が最小
となる小領域を互いに対応する小領域として探索し、対
応する小領域で対象物までの距離に応じて生じる画素ズ
レ量を視差として三角測量の原理によって測距を行うス
テレオ画像による測距装置であって、上記シティブロッ
ク距離の画素単位の離散値が最小となる点を仮の対応点
とし、この仮の対応点の前後のシティブロック距離の変
化に基づいて、シティブロック距離が連続的に分布し、
且つ、シティブロック距離の分布が極小点周りにおいて
対称形であるとみなした場合の極小値の位置を特定する
手段と、上記仮の対応点と上記極小値との差に基づい
て、上記画素ズレ量による視差を１画素以下の分解能で
補間する手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記基準画像の小領域内の各画素の画像デ
ータから小領域内の各画素の画像データの平均値を差分
したデータ群と、上記比較画像の小領域内の各画素の画
像データから小領域内の各画素の画像データの平均値を
差分したデータ群との差分の絶対値を総和し、上記シテ
ィブロック距離を演算することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、上記ステレオカメラを飛行体
に搭載して下方風景を撮像し、複数の計測点の視差から
得られる距離データに基づいて下方の表面形状を高度の
基準として求め、上記飛行体の高度を算出することを特
徴とする。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明では、ステ
レオカメラで撮像した基準画像及び比較画像からなる一
対の画像の各小領域間のシティブロック距離を演算する
際、シティブロック距離の画素単位の離散値が最小とな
る点を仮の対応点とし、この仮の対応点の前後のシティ
ブロック距離の変化に基づいて、シティブロック距離が
連続的に分布し、且つ、シティブロック距離の分布が極
小点周りにおいて対称形であるとみなした場合の極小値
の位置を特定する。そして、この極小値と仮の対応点と
の差に基づいて１画素単位の視差を１画素以下の分解能
で補間し、この１画素以下まで補間した視差を用いて三
角測量の原理によって測距を行う。

【００１２】この場合、請求項２記載の発明では、基準
画像の小領域内の各画素の画像データから小領域内の各
画素の画像データの平均値を差分したデータ群と、比較
画像の小領域内の各画素の画像データから小領域内の各
画素の画像データの平均値を差分したデータ群との差分
の絶対値を総和することで、シティブロック距離を演算
する。

【００１３】また、請求項３記載の発明では、ステレオ
カメラを飛行体に搭載し、下方風景を撮像した画像を処
理して求めた複数の計測点の視差から得られる距離デー
タに基づいて下方の表面形状を高度の基準として求め、
飛行体の高度を算出する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１０は本発明の実施の一
形態に係わり、図１は測距装置の基本構成を示すブロッ
ク図、図２及び図３はサブピクセル処理のフローチャー
ト、図４は輝度の平均値を求める領域を示す説明図、図
５はシティブロック距離Ｃ0を求める領域を示す説明
図、図６はシティブロック距離Ｃ1を求める領域を示す
説明図、図７はシティブロック距離Ｃ2を求める領域を
示す説明図、図８はシティブロック距離の分布を示す説
明図、図９は極小点周りのシティブロック距離の分布を
示す説明図、図１０は直線近似によるサブピクセル補間
の説明図である。

【００１５】図１において、符号１は、対象風景をステ
レオ撮像した一対の画像を処理して三次元の距離情報を
求める測距装置であり、例えば、農薬散布用ヘリコプタ
ー等の比較的低高度を飛行する飛行体に搭載されて対地
高度を計測するための高度計測システム等に適用され
る。

【００１６】このステレオ画像による測距装置１は、２
台１組のカメラから構成されるステレオカメラ１０、こ
のステレオカメラ１０で撮像した画像に対する入力処理
を行う画像入力部２０、この画像入力部で処理した撮像
画像を元画像としてストアする元画像メモリ２５、元画
像をステレオ処理して距離画像を生成するステレオ処理
部３０、距離画像をストアする距離画像メモリ３５、距
離画像から得られる１画素単位での距離情報に対し、サ
ブピクセル処理によって１画素単位以下での距離情報を
取得し、各種認識処理を行う認識処理部４０等から構成
されている。

【００１７】ステレオカメラ１０を構成する２台のカメ
ラ１０ａ，１０ｂは、互いに、同期が取れ、且つ、シャ
ッタースピード可変のＣＣＤカメラであり、一方のＣＣ
Ｄカメラ１０ａをステレオ処理の際の基準画像を撮像す
るメインカメラ、他方のＣＣＤカメラ１０ｂをステレオ
処理の際の比較画像を撮像するサブカメラとして、所定
の基線長で互いの撮像面垂直軸が平行となるよう配置さ
れている。

【００１８】画像入力部２０は、各ＣＣＤカメラ１０
ａ，１０ｂからの２系統のアナログ撮像信号を処理する
ためのアンプやＡ／Ｄコンバータ等の画像処理の各種機
能回路を備え、さらに、ＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂの
機械的な光学位置の僅かなズレを電気的に補正するため
の画像調整回路を備えたものであり、ＣＣＤカメラ１０
ａ，１０ｂからの撮像画像を所定の輝度階調のデジタル
画像データに変換し、画像調整によってＣＣＤカメラ１
０ａ，１０ｂの機械的な取り付け位置の誤差を補正して
元画像メモリ２５にストアする。

【００１９】ステレオ処理部３０は、加算器、差分器、
絶対値演算回路等のステレオ処理のための各種回路やメ
モリ等から構成され、元画像メモリ２５にストアされた
基準画像及び比較画像の一対の画像に対し、各画像の小
領域毎にシティブロック距離を計算して互いの相関を求
めることで対応する小領域を特定するステレオマッチン
グを行い、対象物までの距離に応じて生じる画素のズレ
（＝視差）を距離データとして画像化した距離画像を生
成する。

【００２０】このステレオ処理部３０におけるステレオ
マッチングは、基本的には、先に本出願人によって提出
された特開平５−１１４０９９号公報に詳述されている
処理と同様であり、基準画像及び比較画像の小領域内の
各画素の輝度データを用いてシティブロック距離Ｃを演
算し、このシティブロック距離Ｃが最小となる画素ズレ
量を距離データとして距離画像を生成しても良いが、本
形態では、基準画像及び比較画像に対して予めマッチン
グを取る小領域の平均値を取り、小領域内のそれぞれの
画素の輝度値から平均値を差分した値によってシティブ
ロック距離を演算する平均値差分マッチングを行う。

【００２１】すなわち、平均値差分マッチングでは、基
準画像の横Ｍ×縦Ｎ画素の小領域内の各画素の輝度デー
タＫi,jと、比較画像の横Ｍ×縦Ｎ画素の小領域内の各
画素の輝度データＨi,jとに対し、それぞれ以下の(1),
(2)式で示す平均値ＡK,ＡHを求め、以下の(3)式で示す
ように、基準画像の小領域内の各画素の輝度データＫi,
jから平均値ＡKを差分したデータ群と、比較画像の小領
域内の各画素の輝度データＨi,jから平均値ＡHを差分し
たデータ群との差分の絶対値を総和し、シティブロック
距離Ｃを演算する。そして、このシティブロック距離Ｃ
が最小となる画素ズレ量を距離データとして距離画像メ
モリ３５にストアする。

【００２２】 ＡK＝ΣＫi,j／Ｍ・Ｎ …(1) ＡH＝ΣＨi,j／Ｍ・Ｎ …(2) Ｃ＝Σ│(Ｋi,j−ＡK)−(Ｈi,j−ＡH)│ …(3) 但し、Σ：ｉ＝１〜Ｍ，ｊ＝１〜Ｎの総和 本形態で採用する平均値差分マッチングは、画像の高周
波成分のみをマッチング対象とするものであり、ハイパ
スフィルタと等価な作用を有しているため低周波ノイズ
を除去することができる。すなわち、平均値差分マッチ
ングでは、２つの画像間の輝度の僅かなバランスの狂い
の影響、カメラやアナログ回路部品の経年変化によるゲ
イン変化の影響に対し、ミスマッチングを生じることが
なく正確な距離情報を得ることができ、通常のステレオ
処理の前段として必須であった画像入力部２０における
２系統の画像信号のバラツキ補正に関する回路、すなわ
ち、ゲインコントロールアンプ、ルックアップテーブ
ル、シェーディング補正回路等の輝度補正を省略するこ
とができ、回路部品点数を低減して回路構成を簡素化
し、コスト低減や信頼性向上を図ることができる。

【００２３】尚、元画像に対して輝度補正をかける場合
には、基準画像及び比較画像の小領域内の各画素の輝度
データを用い、以下の(4)式によってシティブロック距
離Ｃを演算する通常のステレオマッチングを行う。

【００２４】Ｃ＝Σ│Ｋi,j−Ｈi,j│ …(4) 一方、認識処理部４０は、距離分布情報に基づいて高速
に各種認識処理を行うためのＲＩＳＣプロセッサ等から
なり、例えば、無人ヘリコプター等の移動体に搭載され
て地上を撮像した一対のステレオ画像を処理して高度を
計測する高度計測システムに適用される場合には、距離
分布情報から地表面を平面と認識し、鉛直高度を求める
処理を行う。

【００２５】この場合、ステレオ処理部３０で検出する
視差が“画素”を単位とするものであるため、三角測量
の原理から、高度が高くなるにつれて測距分解能が低下
する。従って、認識処理部４０では、ステレオ処理部３
０で検出された視差に対し、元画像メモリ２５の基準画
像及び比較画像のデータを用いてソフトウエア処理によ
ってステレオマッチングを行い、１画素以下の視差（サ
ブピクセル成分）Ｓを求めて距離画像の視差Ｄを補間
し、測距精度を確保する。

【００２６】以下、認識処理部４０によるサブピクセル
処理について、図２及び図３のフローチャートを用いて
説明する。

【００２７】本形態においては、元画像に対する輝度補
正を省略してステレオ処理部３０で平均値差分マッチン
グを行っているため、認識処理部４０でのサブピクセル
処理においても平均値差分マッチングを行うようにして
おり、先ず、ステップS101で、距離画像の座標（ｉd,ｊ
d）に対応する基準画像の座標（ｉm,ｊm）を原点とし
て、基準画像上に横Ｈ画素、縦Ｖ画素の小領域を設定
し、この小領域の輝度の平均値Ｂｍを算出する。

【００２８】次に、ステップS102へ進み、距離画像の座
標（ｉd,ｊd）における視差Ｄから基準画像の座標（ｉ
m,ｊm）に対応する比較画像の座標（ｉs,ｊs）＝（ｉm
＋Ｄ,ｊm）を求め、図４に示すように、基準画像の小領
域を視差検出方向（水平走査方向）に左右１画素ずつ広
げた小領域、すなわち、座標（ｉs−１,ｊs）を原点と
する横Ｈ＋２画素、縦Ｖ画素の小領域を設定し、この小
領域の輝度の平均値Ｂｓを算出する。

【００２９】続くステップS103では、基準画像の小領域
内の各画素の輝度から平均値Ｂｍを減算してマトリクス
Ａ0にストアし、ステップS104で、図５に示すように、
比較画像の座標（ｉs−１,ｊs）を原点とする横Ｈ画
素、縦Ｖ画素の小領域について、小領域内の各画素の輝
度から平均値Ｂｓを減算してマトリクスＡ1にストアす
る。そして、ステップS105で、前述のステレオ処理部３
０の平均値差分マッチングと同様、マトリクスＡ0とマ
トリクスＡ1とからシティブロック距離Ｃ0を演算し、メ
モリにストアする。

【００３０】次に、ステップS106へ進み、図６に示すよ
うに、比較画像の座標（ｉs,ｊs）を原点とする横Ｈ画
素、縦Ｖ画素の小領域について、小領域内の各画素の輝
度から平均値Ｂｓを減算してマトリクスＡ2にストアす
ると、ステップS107で、マトリクスＡ0とマトリクスＡ2
とからシティブロック距離Ｃ1を演算し、メモリにスト
アする。

【００３１】さらに、ステップS108へ進み、図７に示す
ように、比較画像の座標（ｉs＋１,ｊs）を原点とする
横Ｈ画素、縦Ｖ画素の小領域について、小領域内の各画
素の輝度から平均値Ｂｓを減算してマトリクスＡ3にス
トアし、ステップS109で、マトリクスＡ0とマトリクス
Ａ3とからシティブロック距離Ｃ2を演算し、メモリにス
トアする。

【００３２】尚、ステレオ処理部３０で平均値差分マッ
チングを採用せず、通常のステレオマッチングを行う場
合には、平均値Ｂｍ,Ｂｓは算出せず、前述の(4)式に示
したように、基準画像の小領域内の各画素の輝度と比較
画像の小領域内の各画素の輝度とを用いてシティブロッ
ク距離Ｃを算出する。

【００３３】そして、ステップS110以降で、シティブロ
ック距離の分布が極小点周りに対称形であるという前提
のもとにし、シティブロック距離Ｃ0,Ｃ1,Ｃ2から１画
素以下の分解能でのサブピクセル成分Ｓを求める。

【００３４】すなわち、シティブロック距離Ｃのｉ行ｊ
列要素をＣ[ｉ,ｊ]と表記すると、シティブロック距離
Ｃの分布は、例えば、図８に示すような分布となる。こ
こで、画素が無限に小さいものであると仮定し、視差検
出方向であるｉ方向（水平走査方向）の極小点について
考えると、図９に示すように、シティブロック距離Ｃは
破線で示すように極小点周りに対称形で連続的に分布す
るとみなすことができ、シティブロック距離Ｃ0,Ｃ1,Ｃ
2は、図９の丸印で示される。

【００３５】従って、距離画像の座標（ｉd,ｊd）にお
ける視差Ｄを与える座標ｉsを仮の対応点として、破線
の極小値のｉ座標によって、１画素以下のサブピクセル
成分Ｓを求めることができる。このため、ステップS110
以降では、仮の対応点の前後のシティブロック距離Ｃの
差の大小関係から極小値の位置を特定し、直線近似によ
って極小点の座標を計算する。

【００３６】すなわち、ステップS110で、仮の対応点の
座標ｉsの前後のシティブロック距離Ｃの差ΔＣ0,ΔＣ1
を以下の(5),(6)式によって求めると、ステップS111
で、それらを互いに比較し、座標（ｉs−１）から座標
ｉsにかけてのシティブロック距離Ｃの変化、座標ｉsか
ら座標（ｉs＋１）にかけてのシティブロック距離Ｃの
変化、及び、シティブロック距離Ｃの分布が極小点周り
に対称であることを考慮し、極小点が座標ｉsを中心と
して、座標（ｉs−１）と座標ｉsとの間、座標ｉsと座
標（ｉs＋１）との間のいずれに存在するかを調べる。

【００３７】ΔＣ0＝Ｃ0−Ｃ1 …(5) ΔＣ1＝Ｃ2−Ｃ1 …(6) その結果、ΔＣ0＜ΔＣ1（Ｃ0＜Ｃ2）のとき、すなわ
ち、座標ｉs（仮の対応点）周辺で、シティブロック距
離Ｃが座標ｉsの前よりも後の方で大きく変化するとき
には、極小点のｉ座標は、座標ｉsと座標（ｉs−１）と
の間にあると判断し、ステップS111からステップS112へ
進む。そして、座標ｉsのシティブロック距離Ｃ1の点と
座標（ｉs＋１）のシティブロック距離Ｃ2の点とを通る
傾きｍ（＝Ｃ2−Ｃ1）の直線Ｌ１と、座標（ｉs−１）
のシティブロック距離Ｃ0の点を通る傾き−ｍの直線Ｌ
２との交点すなわち極小点の座標ｉsubを求め、この極
小点の座標ｉsubと仮の対応点の座標ｉsとの差を、サブ
ピクセル成分Ｓとして算出する。その結果、サブピクセ
ル成分Ｓは、以下の(7)式によって与えられる。

【００３８】 Ｓ＝−（Ｃ2−Ｃ0）／２（Ｃ2−Ｃ1） …(7) 但し、Ｃ0＜Ｃ2 一方、ステップS111でΔＣ0≧ΔＣ1（Ｃ0≧Ｃ2）のと
き、すなわち、座標ｉs（仮の対応点）周辺で、シティ
ブロック距離Ｃが座標ｉsの後よりも前の方で大きく変
化するときには、極小点のｉ座標は、座標ｉsと座標
（ｉs＋１）との間にあると判断し、ステップS111から
ステップS113へ進む。そして、座標ｉsのシティブロッ
ク距離Ｃ1の点と座標（ｉs−１）のシティブロック距離
Ｃ0の点とを通る傾きｍ（＝Ｃ1−Ｃ0）の直線Ｌ１と、
座標（ｉs＋１）のシティブロック距離Ｃ2の点を通る傾
き−ｍの直線Ｌ２との交点すなわち極小点の座標ｉsub
を求め、この極小点の座標ｉsubと仮の対応点の座標ｉs
との差を、サブピクセル成分Ｓとして算出する。その結
果、サブピクセル成分Ｓは、以下の(8)式によって与え
られる。

【００３９】 Ｓ＝（Ｃ2−Ｃ0）／２（Ｃ1−Ｃ0） …(8) 但し、Ｃ0≧Ｃ2 図１０は、ΔＣ0≧ΔＣ1（Ｃ0≧Ｃ2）のときの直線Ｌ
１，Ｌ２を示し、極小点周りのシティブロック距離Ｃの
分布を互いに直交する直線で近似し、各直線の交点を求
めることにより、極小点を求めることができる。そし
て、ステップS112あるいはステップS113からステップS1
14へ進み、距離画像から得られる視差Ｄにサブピクセル
成分Ｓを加算して新たな視差（Ｄ＋Ｓ）とし、ルーチン
を抜ける。

【００４０】以上の処理を繰り返して距離画像の全ての
視差Ｄについてサブピクセル成分Ｓを求めて１画素以下
の分解能で補間し、この補間後の視差（Ｄ＋Ｓ）を用い
て実空間座標への変換を行って実空間での距離を算出す
る。

【００４１】これにより、あたかも１画素以下で視差検
出を行ったかのように扱うことができ、画素を単位とす
る視差Ｄを用いることによる遠距離での測距分解能の低
下を解消し、近距離から遠距離に渡って測距分解能を向
上することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ステレオカメラで撮像した基準画像及び比
較画像からなる一対の画像の各小領域間のシティブロッ
ク距離を演算する際、シティブロック距離の画素単位の
離散値が最小となる点を仮の対応点とし、この仮の対応
点の前後のシティブロック距離の変化に基づいて、シテ
ィブロック距離が連続的に分布し、且つ、シティブロッ
ク距離の分布が極小点周りにおいて対称形であるとみな
した場合の極小値の位置を特定し、この極小値と仮の対
応点との差に基づいて１画素単位の視差を１画素以下の
分解能で補間し、この１画素以下まで補間した視差を用
いて三角測量の原理によって測距を行うため、画素を単
位とする視差に起因する遠距離での測距分解能の低下を
解消し、近距離から遠距離まで測距分解能を向上するこ
とができる。

【００４３】この場合、請求項２記載の発明では、基準
画像の小領域内の各画素の画像データから小領域内の各
画素の画像データの平均値を差分したデータ群と、比較
画像の小領域内の各画素の画像データから小領域内の各
画素の画像データの平均値を差分したデータ群との差分
の絶対値を総和してシティブロック距離を演算するた
め、２つの画像間の輝度の僅かなバランスの狂いの影
響、ステレオカメラやアナログ回路部品の経年変化によ
るゲイン変化の影響に対し、ミスマッチングを生じるこ
とがなく、２系統の画像信号のバラツキに関する輝度補
正を省略することができ、画像処理の回路部品点数を低
減して回路構成を簡素化し、コスト低減や信頼性向上を
図ることができる。

【００４４】また、請求項３記載の発明では、ステレオ
カメラを飛行体に搭載し、下方風景を撮像した画像を処
理して求めた複数の計測点の視差から得られる距離デー
タに基づいて下方の表面形状を高度の基準として求め、
飛行体の高度を算出するため、画素を単位とする視差か
ら高度を計測するシステムで、高度が高くなるにつれて
測距分解能が低下するといった問題を解消することがで
き、比較的低空を飛行する飛行体に搭載する高度の測距
装置として最適な性能を得ることができる等優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】測距装置の基本構成を示すブロック図

【図２】サブピクセル処理のフローチャート（その１）

【図３】サブピクセル処理のフローチャート（その２）

【図４】輝度の平均値を求める領域を示す説明図

【図５】シティブロック距離Ｃ0を求める領域を示す説
明図

【図６】シティブロック距離Ｃ1を求める領域を示す説
明図

【図７】シティブロック距離Ｃ2を求める領域を示す説
明図

【図８】シティブロック距離の分布を示す説明図

【図９】極小点周りのシティブロック距離の分布を示す
説明図

【図１０】直線近似によるサブピクセル補間の説明図

【符号の説明】

１ …測距装置 １０…ステレオカメラ ３０…ステレオ処理部 ４０…認識処理部 Ｃ …シティブロック距離 Ｄ …視差 Ｓ …サブピクセル成分

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 BB05 DD03 DD04 FF01 FF05 FF09 JJ03 JJ26 LL30 QQ04 QQ21 QQ24 QQ29 QQ32 QQ33 QQ34 QQ38 UU05 2F112 AC04 AC06 BA06 BA07 DA28 DA32 FA08 FA32 FA33 FA38 5B057 DA07 DB03 DC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステレオカメラで撮像した基準画像及び
   比較画像からなる一対の画像の各小領域間のシティブロ
   ック距離を演算し、このシティブロック距離の画素単位
   の離散値が最小となる小領域を互いに対応する小領域と
   して探索し、対応する小領域で対象物までの距離に応じ
   て生じる画素ズレ量を視差として三角測量の原理によっ
   て測距を行うステレオ画像による測距装置であって、 上記シティブロック距離の画素単位の離散値が最小とな
   る点を仮の対応点とし、この仮の対応点の前後のシティ
   ブロック距離の変化に基づいて、シティブロック距離が
   連続的に分布し、且つ、シティブロック距離の分布が極
   小点周りにおいて対称形であるとみなした場合の極小値
   の位置を特定する手段と、 上記仮の対応点と上記極小値との差に基づいて、上記画
   素ズレ量による視差を１画素以下の分解能で補間する手
   段とを備えたことを特徴とするステレオ画像による測距
   装置。
2. 【請求項２】 上記基準画像の小領域内の各画素の画像
   データから小領域内の各画素の画像データの平均値を差
   分したデータ群と、上記比較画像の小領域内の各画素の
   画像データから小領域内の各画素の画像データの平均値
   を差分したデータ群との差分の絶対値を総和し、上記シ
   ティブロック距離を演算することを特徴とする請求項１
   記載のステレオ画像による測距装置。
3. 【請求項３】 上記ステレオカメラを飛行体に搭載して
   下方風景を撮像し、複数の計測点の視差から得られる距
   離データに基づいて下方の表面形状を高度の基準として
   求め、上記飛行体の高度を算出することを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載のステレオ画像による測距装
   置。