JP2001119723A - Still object image detector and still object image detection method - Google Patents

Still object image detector and still object image detection method

Info

Publication number
JP2001119723A
JP2001119723A JP30068099A JP30068099A JP2001119723A JP 2001119723 A JP2001119723 A JP 2001119723A JP 30068099 A JP30068099 A JP 30068099A JP 30068099 A JP30068099 A JP 30068099A JP 2001119723 A JP2001119723 A JP 2001119723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional image
image
pixel
distance
dimensional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP30068099A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3892632B2 (en
Inventor
Kiyoshi Yamamoto
山本  清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP30068099A priority Critical patent/JP3892632B2/en
Publication of JP2001119723A publication Critical patent/JP2001119723A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3892632B2 publication Critical patent/JP3892632B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate an image resulting from photographing only a target object by eliminating a mobile object passing the front and rear of the object. SOLUTION: A two-dimensional image each of pixels of which corresponds to visual sense information of an object and a three-dimensional image in pairs with this two-dimensional image and each of pixels values of a which corresponds to distance information up to the object are photographed respectively by a prescribed number of times. The distance information and the visual sense information obtained by the 1st photographing are substituted into variables D and P respectively. The pixel value ON of the three-dimensional image photographed at the N-th order is compared with the variable D. When the DN is smaller than the D and the pixel of the N-th three-dimensional image has a pixel value remoter in distance than the variable D, the variables D, P are updated with the pixel values DN, PN of the N-th three-dimensional image and the N-th two-dimensional image. After repeating this (steps 401-410) for a prescribed number of times, the two-dimensional image using the variable P for the pixel value is generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ等
の静止画像を撮影する画像検出装置とその画像検出方法
および、光伝播時間測定法を用いて被写体の3次元形状
等を検出する3次元画像検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image detecting apparatus for photographing a still image such as a digital camera, a method for detecting the image, and a three-dimensional image for detecting a three-dimensional shape of a subject using a light propagation time measuring method. It relates to a detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラ等を用いて、風景や建物などを撮
影する際、目的とする被写体の前後を往来する人や車両
が撮影されないようにするには、通常往来が途切れるの
を待たなければならず撮影は容易ではない。往来する通
行人や車両の途切れるのを待たずに目的とする風景や建
物などの画像を撮影する装置および方法として、特開平
10−341395号公報に開示されたものが知られて
いる。これは、被写体を繰り返し撮影し、撮影された画
像間において各画素の画素値を比較し、所定数の画像に
おいて同一の画素値をとるとき、その画素の画素値を確
定するというもので、これを全ての画素の画素値が確定
されるまで繰り返すことにより、移動物を含む画像から
静止物に対応する画像のみを抽出し、静止物のみからな
る画像を合成するものである。
2. Description of the Related Art When photographing a landscape or a building using a camera or the like, in order to prevent a person or a vehicle traveling before and after a target subject from being photographed, it is usually necessary to wait for the traffic to stop. In addition, shooting is not easy. A device and a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-341395 are known as a device and a method for capturing an image of a target scenery, a building, or the like without waiting for a passing traffic or a vehicle to be interrupted. In this method, the subject is repeatedly photographed, the pixel values of each pixel are compared between the photographed images, and when the same pixel value is obtained in a predetermined number of images, the pixel value of the pixel is determined. Is repeated until the pixel values of all the pixels are determined, so that only the image corresponding to the still object is extracted from the image including the moving object, and the image composed of only the still object is synthesized.

【0003】一方、被写体までの距離を画素毎に検出す
る3次元画像検出装置としては、「Measurement Scienc
e and Technology」(S. Christie 他、vol.6, p1301-1
308,1995 年)に記載されたものや、国際公開97/01111
号公報に開示されたものなどが知られている。これらの
3次元画像検出装置では、パルス変調されたレーザ光が
被写体に照射され、その反射光が2次元CCDセンサに
よって受光され、電気信号に変換される。このとき2次
元CCDと組み合わされたメカニカルまたは液晶表示等
からなる電気工学的シャッタのシャッタ動作を制御する
ことにより、被写体までの距離に相関する電気信号をC
CDの各画素毎に検出することができる。この電気信号
からCCDの各画素毎に対応する被写体までの距離が検
出される。なお、このときの距離の検出は、1回のシャ
ッタ動作により行なわれる。
On the other hand, as a three-dimensional image detecting device for detecting a distance to a subject for each pixel, “Measurement Scienc
e and Technology "(S. Christie et al., vol. 6, p1301-1
308, 1995) and WO 97/01111
And the like disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, are known. In these three-dimensional image detection devices, the subject is irradiated with pulse-modulated laser light, and the reflected light is received by a two-dimensional CCD sensor and converted into an electric signal. At this time, by controlling a shutter operation of an electric engineering shutter composed of a mechanical or liquid crystal display combined with a two-dimensional CCD, an electric signal correlating to the distance to the subject is converted to a C signal.
It can be detected for each pixel of the CD. From this electric signal, the distance to the subject corresponding to each pixel of the CCD is detected. The detection of the distance at this time is performed by one shutter operation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特開平10−3413
95号公報に開示された装置および方法では、撮影され
た複数の画像において、所定の数の画像が同一の画素値
をとるとき、その画素の画素値を確定し、移動する物体
を含む画像から静止した物体の画像を抽出している。し
たがって、低速で移動している単色の物体や、撮影動作
の開始後暫く動かず、撮影動作の途中から突然移動を始
めた物体などが画像中に含まれる場合には、移動する物
体の画像を抽出してしまう可能性がある。
Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-3413
In the apparatus and the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 95, when a predetermined number of images have the same pixel value in a plurality of captured images, the pixel value of the pixel is determined, and the image including the moving object is determined. An image of a stationary object is extracted. Therefore, if the image includes a monochromatic object moving at a low speed or an object that does not move for a while after the start of the shooting operation and suddenly starts moving during the shooting operation, the image of the moving object is included. It may be extracted.

【0005】本発明は、3次元画像検出装置により画素
毎に検出される被写体までの距離情報に基づいて、移動
する物体を含む画像から静止した物体の距離情報または
画像情報を精度よく検出することを目的としている。
The present invention is to accurately detect distance information or image information of a stationary object from an image including a moving object based on distance information to a subject detected for each pixel by a three-dimensional image detection device. It is an object.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の静止物体画像検
出装置は、画像の各画素値が被写体までの距離情報に対
応した3次元画像を検出する3次元画像検出手段と、3
次元画像検出手段を駆動して、同一地点、同一方向から
の第1の3次元画像と第2の3次元画像を所定の時間間
隔をおいて検出し、第1および第2の3次元画像間で各
画素毎に対応する距離情報を比較し、より遠距離の距離
情報を示す画素を各画素毎に選択する画素選択手段とを
備えることを特徴としている。
A still object image detecting apparatus according to the present invention comprises: a three-dimensional image detecting means for detecting a three-dimensional image in which each pixel value of an image corresponds to distance information to a subject;
By driving the three-dimensional image detecting means, the first three-dimensional image and the second three-dimensional image from the same point and the same direction are detected at a predetermined time interval, and the distance between the first and second three-dimensional images is detected. And pixel selection means for comparing the distance information corresponding to each pixel and selecting a pixel indicating the distance information at a longer distance for each pixel.

【0007】静止物体画像検出装置は好ましくは、画像
の各画素値が被写体の視覚情報に対応した2次元画像を
検出する2次元画像検出手段と、第1の3次元画像に対
応する第1の2次元画像と、第2の3次元画像に対応す
る第2の2次元画像とを検出し、画素選択手段により選
択された画素に対応する2次元画像の画素値を各画素毎
に抽出することにより、より遠距離にある被写体の2次
元画像を生成する2次元画像生成手段とを備える。
[0007] The still object image detecting device preferably includes a two-dimensional image detecting means for detecting a two-dimensional image in which each pixel value of the image corresponds to visual information of a subject, and a first three-dimensional image corresponding to the first three-dimensional image. Detecting a two-dimensional image and a second two-dimensional image corresponding to the second three-dimensional image, and extracting a pixel value of the two-dimensional image corresponding to the pixel selected by the pixel selecting means for each pixel And a two-dimensional image generating means for generating a two-dimensional image of a subject at a longer distance.

【0008】好ましくは視覚情報に対応する画素値は、
赤、緑、青の三色表色系に対応する3つの画素値であ
る。
Preferably, the pixel value corresponding to the visual information is
These are three pixel values corresponding to the three color system of red, green, and blue.

【0009】好ましくは、静止物体画像検出装置は画素
選択手段により選択された画素値から、より遠距離にあ
る被写体の3次元画像を生成する。
Preferably, the still object image detecting apparatus generates a three-dimensional image of a subject located at a farther distance from the pixel value selected by the pixel selecting means.

【0010】好ましくは、画素選択手段において第1の
3次元画像と第2の3次元画像の距離情報が等しいと
き、2次元画像生成手段における第1及び第2の2次元
画像からの画素値の抽出が、各2次元画像の画素値に対
応する輝度の大小を比較することにより行われる。
Preferably, when the distance information between the first three-dimensional image and the second three-dimensional image is equal in the pixel selecting means, the pixel values from the first and second two-dimensional images in the two-dimensional image generating means are determined. The extraction is performed by comparing the magnitude of the luminance corresponding to the pixel value of each two-dimensional image.

【0011】また本発明の静止物体画像検出方法は、3
次元画像と3次元画像に対応した2次元画像とを繰り返
し撮影し、各画素毎に、繰り返し撮影された画像の中で
最も遠距離の距離情報を保持する3次元画像の画素に対
応する2次元画像の画素値を用いて、被写体の2次元画
像を生成することを特徴とする。
The still object image detecting method according to the present invention comprises
A two-dimensional image and a two-dimensional image corresponding to the three-dimensional image are repeatedly photographed, and for each pixel, a two-dimensional image corresponding to a pixel of the three-dimensional image that holds the longest distance information in the repeatedly photographed image A two-dimensional image of a subject is generated using pixel values of the image.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態であ
るカメラ型の画像検出装置の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a camera-type image detection device according to an embodiment of the present invention.

【0013】カメラ本体10の前面において、撮影レン
ズ11の左上にはファインダ窓12が設けられ、右上に
はストロボ13が設けられている。カメラ本体10の上
面において、撮影レンズ11の真上には、測距光である
レーザ光を照射する発光装置14が配設されている。発
光装置14の左側にはレリーズスイッチ15、液晶表示
パネル16が設けられ、右側にはモード切替ダイヤル1
7が設けられている。カメラ本体10の側面には、IC
メモリカード等の記録媒体を挿入するためのカード挿入
口19が形成され、また、ビデオ出力端子20、インタ
ーフェースコネクタ21が設けられている。
On the front of the camera body 10, a finder window 12 is provided at the upper left of the taking lens 11, and a flash 13 is provided at the upper right. On the upper surface of the camera body 10, a light emitting device 14 for irradiating a laser beam, which is distance measuring light, is provided just above the taking lens 11. A release switch 15 and a liquid crystal display panel 16 are provided on the left side of the light emitting device 14, and a mode switching dial 1 is provided on the right side.
7 are provided. The IC on the side of the camera body 10
A card insertion slot 19 for inserting a recording medium such as a memory card is formed, and a video output terminal 20 and an interface connector 21 are provided.

【0014】図2は図1に示すカメラの回路構成を示す
ブロック図である。撮影レンズ11の中には絞り25が
設けられている。絞り25の開度はアイリス駆動回路2
6によって調整される。撮影レンズ11の焦点調節動作
およびズーミング動作はレンズ駆動回路27によって制
御される。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the camera shown in FIG. An aperture 25 is provided in the taking lens 11. The opening of the aperture 25 is determined by the iris drive circuit 2.
Adjusted by 6. The focus adjustment operation and the zooming operation of the taking lens 11 are controlled by a lens drive circuit 27.

【0015】撮影レンズ11の光軸上には撮像素子(C
CD)28が配設されている。CCD28には、撮影レ
ンズ11によって被写体像が形成され、被写体像に対応
した電荷が発生する。CCD28における電荷の蓄積動
作、電荷の読出動作等の動作はCCD駆動回路30によ
って制御される。CCD28から読み出された電荷信号
すなわち画像信号はアンプ31において増幅され、A/
D変換器32においてアナログ信号からデジタル信号に
変換される。デジタルの画像信号は撮像信号処理回路3
3においてガンマ補正等の処理を施され、画像メモリ3
4に一時的に格納される。アイリス駆動回路26、レン
ズ駆動回路27、CCD駆動回路30、撮像信号処理回
路33はシステムコントロール回路35によって制御さ
れる。
An image pickup device (C
CD) 28 is provided. A subject image is formed on the CCD 28 by the photographing lens 11, and charges corresponding to the subject image are generated. Operations such as a charge accumulation operation and a charge read operation in the CCD 28 are controlled by the CCD drive circuit 30. The charge signal, that is, the image signal, read from the CCD 28 is amplified by the amplifier 31 and the A / A
The analog signal is converted into a digital signal in the D converter 32. The digital image signal is output from the imaging signal processing circuit 3
In the image memory 3, processing such as gamma correction is performed.
4 is temporarily stored. The iris drive circuit 26, lens drive circuit 27, CCD drive circuit 30, and image signal processing circuit 33 are controlled by a system control circuit 35.

【0016】画像信号は画像メモリ34から読み出さ
れ、LCD駆動回路36に供給される。LCD駆動回路
36は画像信号に応じて動作し、これにより画像表示L
CDパネル37には、画像信号に対応した画像が表示さ
れる。
The image signal is read from the image memory 34 and supplied to the LCD drive circuit 36. The LCD drive circuit 36 operates in accordance with the image signal, and thereby the image display L
An image corresponding to the image signal is displayed on the CD panel 37.

【0017】カメラをカメラ本体10の外部に設けられ
たモニタ装置39とケーブルで接続すれば、画像メモリ
34から読み出された画像信号はTV信号エンコーダ3
8、ビデオ出力端子20を介してモニタ装置39に伝送
可能である。またシステムコントロール回路35はイン
ターフェース回路40に接続されており、インターフェ
ース回路40はインターフェースコネクタ21に接続さ
れている。したがってカメラをカメラ本体10の外部に
設けられたコンピュータ41とインターフェースケーブ
ル41を介して接続すれば、画像メモリ34から読み出
された画像信号をコンピュータに伝送可能である。ま
た、システムコントロール回路35は、記録媒体制御回
路42を介して画像記録装置43に接続されている。し
たがって画像メモリ34から読み出された画像信号は、
画像記録装置43に装着されたICメモリカード等の記
録媒体Mに記録可能である。
If the camera is connected to a monitor device 39 provided outside the camera body 10 by a cable, the image signal read from the image memory 34 is transmitted to the TV signal encoder 3.
8. It can be transmitted to the monitor device 39 via the video output terminal 20. The system control circuit 35 is connected to the interface circuit 40, and the interface circuit 40 is connected to the interface connector 21. Therefore, if the camera is connected to the computer 41 provided outside the camera body 10 via the interface cable 41, the image signal read from the image memory 34 can be transmitted to the computer. The system control circuit 35 is connected to the image recording device 43 via the recording medium control circuit 42. Therefore, the image signal read from the image memory 34 is
The data can be recorded on a recording medium M such as an IC memory card mounted on the image recording device 43.

【0018】発光装置14は発光素子14aと照明レン
ズ14bにより構成され、発光素子14aの発光動作は
発光素子制御回路44によって制御される。発光素子1
4aはレーザダイオード(LD)であり、照射されるレ
ーザ光は被写体の距離を検出するための測距光として用
いられる。このレーザ光は照明レンズ14bを介して被
写体の全体に照射される。被写体で反射したレーザ光が
撮影レンズ11に入射し、CCD28で検出されること
により被写体までの距離情報が検出される。
The light emitting device 14 includes a light emitting element 14a and an illumination lens 14b. The light emitting operation of the light emitting element 14a is controlled by a light emitting element control circuit 44. Light emitting element 1
Reference numeral 4a denotes a laser diode (LD), and the emitted laser light is used as distance measuring light for detecting the distance to the subject. This laser light is applied to the entire subject through the illumination lens 14b. The laser beam reflected by the subject enters the photographic lens 11 and is detected by the CCD 28, whereby distance information to the subject is detected.

【0019】システムコントロール回路35には、レリ
ーズスイッチ15、モード切替ダイヤル17から成るス
イッチ群45と、液晶表示パネル(表示素子)16とが
接続されている。
The system control circuit 35 is connected to a switch group 45 composed of the release switch 15 and the mode switching dial 17, and a liquid crystal display panel (display element) 16.

【0020】次に、図3のフローチャートを参照して本
実施形態において実行される撮影動作について説明す
る。
Next, the photographing operation executed in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0021】本実施形態における撮影動作では、被写体
の視覚情報に対応する2次元画像(通常のCCDビデオ
制御により検出される画像情報)と、距離情報に対応す
る3次元画像(距離情報検出動作により検出される画像
情報)とを所定回数検出し、これらのデータに基づいて
往来物などの移動物を除去して目的とする静止物の画像
を生成する。なお、この撮影動作は、モード切替ダイア
ル17を移動物を除去する撮影モードに設定したときに
実行される。
In the photographing operation of this embodiment, a two-dimensional image (image information detected by ordinary CCD video control) corresponding to the visual information of the subject and a three-dimensional image corresponding to the distance information (the distance information detecting operation). (The detected image information) is detected a predetermined number of times, and a moving object such as a traffic object is removed based on the data to generate an image of a target still object. This photographing operation is executed when the mode switching dial 17 is set to a photographing mode for removing a moving object.

【0022】ステップ101においてレリーズスイッチ
15が全押しされていることが確認されるとステップ1
02が実行され、撮影回数を表す変数Nに初期設定値で
ある1が代入される。次にステップ103において、被
写体の第1(N=1)の2次元画像が画像情報検出動作
(2次元画像検出手段)により撮影される。ステップ1
04では、被写体の第1(N=1)の3次元画像が距離
情報検出動作(3次元画像検出手段)により検出され
る。
When it is confirmed in step 101 that the release switch 15 is fully depressed, step 1 is executed.
02 is executed, and 1 which is an initial setting value is substituted for a variable N indicating the number of times of photographing. Next, in step 103, a first (N = 1) two-dimensional image of the subject is captured by an image information detecting operation (two-dimensional image detecting means). Step 1
In 04, the first (N = 1) three-dimensional image of the subject is detected by the distance information detecting operation (three-dimensional image detecting means).

【0023】ステップ105では、N=1であるか否か
が判定される。N=1であると判定されると、ステップ
107に処理は移る。N≠1であると判定されると、ス
テップ106において2次元画像中の移動物に対応する
画像を除去するための画像処理が実行される。
In step 105, it is determined whether or not N = 1. If it is determined that N = 1, the process proceeds to step 107. If it is determined that N ≠ 1, the image processing for removing the image corresponding to the moving object in the two-dimensional image is performed in step 106.

【0024】ステップ107では、N=Mであるか否か
が判定される。Mは本撮影動作において設定された所定
の検出(撮影)回数であり、N=Mであると判定される
とこの撮影動作は終了する。N≠Mと判定されると、ス
テップ108においてNに1が加算され、処理は再びス
テップ103に戻る。ステップ103〜ステップ108
は、ステップ107においてN=Mと判定されるまで繰
り返し実行される。したがって、本撮影動作の終了時に
はM組の2次元画像と3次元画像とが検出されている。
なお、Mのデフォルト値はカメラ製造時または出荷時に
設定され、ROM等に記録されている。
In step 107, it is determined whether or not N = M. M is a predetermined number of detections (photographings) set in the main photographing operation, and when it is determined that N = M, this photographing operation ends. If it is determined that N ≠ M, 1 is added to N in step 108, and the process returns to step 103 again. Step 103 to step 108
Are repeatedly executed until it is determined in step 107 that N = M. Therefore, at the end of the main photographing operation, M sets of two-dimensional images and three-dimensional images have been detected.
The default value of M is set at the time of manufacture or shipment of the camera, and is recorded in a ROM or the like.

【0025】図4は、ステップ103において実行され
る画像検出動作のフローチャートである。ステップ20
1において、通常のCCDビデオ制御がオン状態に設定
され、被写体の第Nの2次元画像が撮影される。撮影さ
れた第Nの2次元画像の画像データは、ステップ202
において画像メモリ34に一時的に記憶される。ステッ
プ203では、通常のCCDビデオ制御がオフ状態に設
定され、この処理は終了する。
FIG. 4 is a flowchart of the image detecting operation executed in step 103. Step 20
At 1, normal CCD video control is turned on and an Nth two-dimensional image of the subject is captured. The image data of the captured N-th two-dimensional image is
Is temporarily stored in the image memory 34. In step 203, the normal CCD video control is set to the off state, and this processing ends.

【0026】次に、ステップ104において実行される
距離情報検出動作について説明する。まず、図5および
図6を参照して、本実施形態における距離測定の基本原
理について説明する。なお図6において横軸は時間tで
ある。
Next, the distance information detecting operation executed in step 104 will be described. First, the basic principle of distance measurement in the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the horizontal axis is time t.

【0027】距離測定装置Bから出力された測距光は被
写体Sにおいて反射し、図示しないCCDによって受光
される。測距光は所定のパルス幅Hを有するパルス状の
光であり、したがって被写体Sからの反射光も、同じパ
ルス幅Hを有するパルス状の光である。また反射光のパ
ルスの立ち上がりは、測距光のパルスの立ち上がりより
も時間δ・t(δは遅延係数)だけ遅れる。測距光と反
射光は距離測定装置Bと被写体Sの間の2倍の距離rを
進んだことになるから、その距離rは r=δ・t・C/2 ・・・(1) により得られる。ただしCは光速である。
The distance measuring light output from the distance measuring device B is reflected by the subject S and received by a CCD (not shown). The distance measuring light is a pulsed light having a predetermined pulse width H, and therefore, the reflected light from the subject S is also a pulsed light having the same pulse width H. The rise of the reflected light pulse is delayed by a time δ · t (δ is a delay coefficient) from the rise of the distance measuring light pulse. Since the ranging light and the reflected light have traveled twice the distance r between the distance measuring device B and the subject S, the distance r is given by r = δ · t · C / 2 (1) can get. Where C is the speed of light.

【0028】例えば測距光のパルスの立ち上がりから反
射光を検知可能な状態に定め、反射光のパルスが立ち下
がる前に検知不可能な状態に切換えるようにすると、す
なわち反射光検知期間Tを設けると、この反射光検知期
間Tにおける受光量Aは距離rの関数である。すなわち
受光量Aは、距離rが大きくなるほど(時間δ・tが大
きくなるほど)小さくなる。
For example, a state in which the reflected light can be detected from the rise of the pulse of the distance measuring light is determined, and the state is changed to an undetectable state before the reflected light pulse falls, that is, a reflected light detection period T is provided. And the received light amount A during the reflected light detection period T is a function of the distance r. That is, the light receiving amount A decreases as the distance r increases (the time δ · t increases).

【0029】本実施形態では上述した原理を利用して、
CCD28に設けられ、2次元的に配列された複数のフ
ォトダイオードにおいてそれぞれ受光量Aを検出するこ
とにより、カメラ本体10から被写体Sの表面の各点ま
での距離をそれぞれ検出し、被写体Sの表面形状に関す
る3次元画像のデータを一括して入力している。
In the present embodiment, utilizing the above-described principle,
The distance from the camera body 10 to each point on the surface of the subject S is detected by detecting the amount of received light A at each of a plurality of photodiodes provided in the CCD 28 and arranged two-dimensionally. Data of a three-dimensional image relating to a shape is input collectively.

【0030】図7は、CCD28に設けられるフォトダ
イオード51と垂直転送部52の配置を示す図である。
図8は、CCD28を基板53に垂直な平面で切断して
示す断面図である。このCCD28は従来公知のインタ
ーライン型CCDであり、不要電荷の掃出しにVOD
(縦型オーバーフロードレイン)方式を用いたものであ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of the photodiode 51 and the vertical transfer unit 52 provided on the CCD 28.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the CCD 28 cut along a plane perpendicular to the substrate 53. This CCD 28 is a conventionally known interline type CCD, and uses a VOD for sweeping out unnecessary charges.
(Vertical overflow drain) method.

【0031】フォトダイオード51と垂直転送部52は
n型基板53の面に沿って形成されている。フォトダイ
オード51は2次元的に格子状に配列され、垂直転送部
52は所定の方向(図7において上下方向)に1列に並
ぶフォトダイオード51に隣接して設けられている。垂
直転送部52は、1つのフォトダイオード51に対して
4つの垂直転送電極52a,52b,52c,52dを
有している。したがって垂直転送部52では、4つのポ
テンシャルの井戸が形成可能であり、従来公知のよう
に、これらの井戸の深さを制御することによって、信号
電荷をCCD28から出力することができる。なお、垂
直転送電極の数は目的に応じて自由に変更できる。
The photodiode 51 and the vertical transfer section 52 are formed along the surface of the n-type substrate 53. The photodiodes 51 are two-dimensionally arranged in a lattice pattern, and the vertical transfer units 52 are provided adjacent to the photodiodes 51 arranged in a line in a predetermined direction (vertical direction in FIG. 7). The vertical transfer section 52 has four vertical transfer electrodes 52a, 52b, 52c, and 52d for one photodiode 51. Therefore, in the vertical transfer section 52, four potential wells can be formed, and signal charges can be output from the CCD 28 by controlling the depths of these wells as conventionally known. The number of vertical transfer electrodes can be freely changed according to the purpose.

【0032】基板53の表面に形成されたp型井戸の中
にフォトダイオード51が形成され、p型井戸とn型基
板53の間に印加される逆バイアス電圧によってp型井
戸が完全空乏化される。この状態において、入射光(被
写体からの反射光)の光量に応じた電荷がフォトダイオ
ード51において蓄積される。基板電圧Vsub を所定値
以上に大きくすると、フォトダイオード51に蓄積した
電荷は、基板53側に掃出される。これに対し、転送ゲ
ート部54に電荷転送信号(電圧信号)が印加されたと
き、フォトダイオード51に蓄積した電荷は垂直転送部
52に転送される。すなわち電荷掃出信号によって電荷
を基板53側に掃出した後、フォトダイオード51に蓄
積した信号電荷が、電荷転送信号によって垂直転送部5
2側に転送される。このような動作を繰り返すことによ
り、垂直転送部52において信号電荷が積分され、被写
体からの反射光の光量(受光量A)に応じた信号電荷が
検出される。
The photodiode 51 is formed in a p-type well formed on the surface of the substrate 53, and the p-type well is completely depleted by a reverse bias voltage applied between the p-type well and the n-type substrate 53. You. In this state, charges corresponding to the amount of incident light (reflected light from the subject) are accumulated in the photodiode 51. When the substrate voltage Vsub is increased to a predetermined value or more, the electric charge accumulated in the photodiode 51 is discharged to the substrate 53 side. On the other hand, when a charge transfer signal (voltage signal) is applied to the transfer gate unit 54, the charges accumulated in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer unit 52. That is, after the charges are swept to the substrate 53 side by the charge sweeping signal, the signal charges accumulated in the photodiode 51 are changed by the charge transfer signal to the vertical transfer unit 5.
It is transferred to the two sides. By repeating such an operation, the signal charge is integrated in the vertical transfer unit 52, and a signal charge corresponding to the amount of light reflected from the subject (light reception amount A) is detected.

【0033】図9は本実施形態における距離情報検出動
作におけるタイミングチャートであり、図1、図2、図
7〜図9を参照して本実施形態における距離情報検出動
作について説明する。なお本実施形態の距離情報検出動
作では、図6を参照して行なった距離測定の基本原理の
説明とは異なり、外光の影響による雑音を低減するため
に測距光のパルスの立ち下がりから反射光を検知可能な
状態に定め、反射光のパルスが立ち下がった後に検知不
可能な状態に切換えるようにタイミングチャートを構成
しているが原理的には何ら異なるものではない。
FIG. 9 is a timing chart in the distance information detecting operation in the present embodiment. The distance information detecting operation in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 7 to 9. In the distance information detection operation of the present embodiment, unlike the description of the basic principle of the distance measurement performed with reference to FIG. 6, in order to reduce noise due to the influence of external light, the distance measurement pulse starts from the falling edge of the pulse. The timing chart is configured such that the reflected light is set to a detectable state, and the state is switched to an undetectable state after the pulse of the reflected light has fallen. However, the timing chart is not different in principle.

【0034】垂直同期信号(図示せず)の出力に同期し
て電荷掃出し信号(パルス信号)S1が出力され、これ
によりフォトダイオード51に蓄積していた不要電荷が
基板53の方向に掃出され、フォトダイオード51にお
ける蓄積電荷量はゼロになる(符号S2)。電荷掃出し
信号S1の出力の開始の後、一定のパルス幅を有するパ
ルス状の測距光S3が出力される。測距光S3が出力さ
れる期間(パルス幅)は調整可能であり、図示例では、
電荷掃出し信号S1の出力と同時に測距光S3がオフす
るように調整されている。
A charge discharging signal (pulse signal) S1 is output in synchronization with the output of the vertical synchronizing signal (not shown), whereby unnecessary charges accumulated in the photodiode 51 are discharged in the direction of the substrate 53. Then, the accumulated charge amount in the photodiode 51 becomes zero (reference S2). After the start of output of the charge sweeping signal S1, pulse-shaped ranging light S3 having a constant pulse width is output. The period (pulse width) during which the ranging light S3 is output can be adjusted.
The adjustment is performed so that the distance measurement light S3 is turned off simultaneously with the output of the charge sweeping signal S1.

【0035】測距光S3は被写体において反射し、CC
D28に入射する。すなわちCCD28によって被写体
からの反射光S4が受光されるが、電荷掃出し信号S1
が出力されている間は、フォトダイオード51において
電荷は蓄積されない(符号S2)。電荷掃出し信号S1
の出力が停止されると、フォトダイオード51では、反
射光S4の受光によって電荷蓄積が開始され、反射光S
4と外光とに起因する信号電荷S5が発生する。反射光
S4が消滅すると(符号S6)フォトダイオード51で
は、反射光に基く電荷蓄積は終了するが(符号S7)、
外光のみに起因する電荷蓄積が継続する(符号S8)。
The distance measuring light S3 is reflected by the object,
It is incident on D28. That is, although the reflected light S4 from the subject is received by the CCD 28, the charge sweeping signal S1
Is not stored in the photodiode 51 (reference S2). Charge sweep signal S1
Is stopped, the photodiode 51 starts to accumulate charges by receiving the reflected light S4, and the reflected light S4
4 and the external light generate signal charges S5. When the reflected light S4 disappears (reference S6), the photodiode 51 ends the charge accumulation based on the reflected light (reference S7).
Charge accumulation due to only external light continues (reference S8).

【0036】その後、電荷転送信号S9が出力される
と、フォトダイオード51に蓄積された電荷が垂直転送
部52に転送される。この電荷転送は、電荷転送信号の
出力の終了(符号S10)によって完了する。すなわ
ち、外光が存在するためにフォトダイオード51では電
荷蓄積が継続するが、電荷転送信号の出力が終了するま
でフォトダイオード51に蓄積されていた信号電荷S1
1が垂直転送部52へ転送される。電荷転送信号の出力
終了後に蓄積している電荷S14は、そのままフォトダ
イオード51に残留する。
Thereafter, when the charge transfer signal S9 is output, the charges stored in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer unit 52. This charge transfer is completed when the output of the charge transfer signal ends (reference S10). In other words, the charge accumulation in the photodiode 51 continues due to the presence of external light, but the signal charge S1 accumulated in the photodiode 51 until the output of the charge transfer signal ends.
1 is transferred to the vertical transfer unit 52. The charge S14 accumulated after the output of the charge transfer signal ends remains in the photodiode 51 as it is.

【0037】このように電荷掃出し信号S1の出力の終
了から電荷転送信号S9の出力が終了するまでの期間T
U1の間、フォトダイオード51には、被写体までの距離
に対応した信号電荷が蓄積される。そして、反射光S4
の受光終了(符号S6)までフォトダイオード51に蓄
積している電荷が、被写体の距離情報と対応した信号電
荷S12(斜線部)として垂直転送部52へ転送され、
その他の信号電荷S13は外光のみに起因するものであ
る。
As described above, the period T from the end of the output of the charge sweeping signal S1 to the end of the output of the charge transfer signal S9.
During U1 , the photodiode 51 accumulates signal charges corresponding to the distance to the subject. Then, the reflected light S4
Until the end of light reception (reference S6), the charges accumulated in the photodiode 51 are transferred to the vertical transfer unit 52 as signal charges S12 (hatched portion) corresponding to the distance information of the subject,
Other signal charges S13 are caused only by external light.

【0038】電荷転送信号S9の出力から一定時間が経
過した後、再び電荷掃出し信号S1が出力され、垂直転
送部52への信号電荷の転送後にフォトダイオード51
に蓄積された不要電荷が基板53の方向へ掃出される。
すなわち、フォトダイオード51において新たに信号電
荷の蓄積が開始する。そして、上述したのと同様に、電
荷蓄積期間TU1が経過したとき、信号電荷は垂直転送部
52へ転送される。
After a predetermined time has elapsed from the output of the charge transfer signal S9, the charge sweeping signal S1 is output again, and after the transfer of the signal charge to the vertical transfer unit 52, the photodiode 51
Unnecessary charges accumulated in the substrate 53 are swept toward the substrate 53.
That is, accumulation of signal charges in the photodiode 51 is newly started. Then, as described above, when the charge accumulation period T U1 has elapsed, the signal charge is transferred to the vertical transfer unit 52.

【0039】このような信号電荷S11の垂直転送部5
2への転送動作は、次の垂直同期信号が出力されるま
で、繰り返し実行される。これにより垂直転送部52に
おいて、信号電荷S11が積分され、1フィールドの期
間(2つの垂直同期信号によって挟まれる期間)に積分
された信号電荷S11は、その期間被写体が静止してい
ると見做せれば、被写体までの距離情報に対応してい
る。なお信号電荷S13は信号電荷S12に比べ微小で
あるため信号電荷S11は信号電荷S12と等しいと見
なすことができる。
The vertical transfer section 5 of such signal charges S11
2 is repeatedly executed until the next vertical synchronization signal is output. As a result, in the vertical transfer unit 52, the signal charge S11 is integrated, and the signal charge S11 integrated in a period of one field (a period sandwiched between two vertical synchronization signals) is regarded as a period in which the subject is stationary. If possible, it corresponds to distance information to the subject. Since the signal charge S13 is smaller than the signal charge S12, the signal charge S11 can be regarded as being equal to the signal charge S12.

【0040】以上説明した信号電荷S11の検出動作は
1つのフォトダイオード51に関するものであり、全て
のフォトダイオード51においてこのような検出動作が
行なわれる。1フィールドの期間における検出動作の結
果、各フォトダイオード51に隣接した垂直転送部52
の各部位には、そのフォトダイオード51によって検出
された距離情報が保持される。この距離情報は垂直転送
部52における垂直転送動作および図示しない水平転送
部における水平転送動作によってCCD28から出力さ
れる。
The detection operation of the signal charge S11 described above relates to one photodiode 51, and such a detection operation is performed in all the photodiodes 51. As a result of the detection operation in the period of one field, the vertical transfer unit 52 adjacent to each photodiode 51
The distance information detected by the photodiode 51 is held in each of the parts. This distance information is output from the CCD 28 by a vertical transfer operation in the vertical transfer unit 52 and a horizontal transfer operation in a horizontal transfer unit (not shown).

【0041】図10は、ステップ104において実行さ
れる距離情報検出動作のフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart of the distance information detecting operation executed in step 104.

【0042】ステップ301では、垂直同期信号が出力
されるとともに測距光制御が開始される。すなわち発光
装置14が駆動され、パルス状の測距光S3が断続的に
出力される。次いでステップ302が実行され、CCD
28による検知制御が開始される。すなわち図9を参照
して説明した距離情報検出動作が開始され、電荷掃出信
号S1と電荷転送信号S9が交互に出力されて、距離情
報の信号電荷S11が垂直転送部52において積分され
る。
In step 301, a vertical synchronizing signal is output, and distance measuring light control is started. That is, the light emitting device 14 is driven, and the pulse-shaped ranging light S3 is output intermittently. Next, step 302 is executed.
28 starts detection control. That is, the distance information detection operation described with reference to FIG. 9 is started, the charge sweeping signal S1 and the charge transfer signal S9 are alternately output, and the signal charge S11 of the distance information is integrated in the vertical transfer unit 52.

【0043】ステップ303では、距離情報検出動作の
開始から1フィールド期間が終了したか否か、すなわち
新たに垂直同期信号が出力されたか否かが判定される。
1フィールド期間が終了するとステップ304へ進み、
垂直転送部52において積分された距離情報の信号電荷
がCCD28から出力される。この信号電荷はステップ
305において画像メモリ34に一時的に記憶される。
In step 303, it is determined whether one field period has elapsed from the start of the distance information detection operation, that is, whether a new vertical synchronizing signal has been output.
When one field period ends, the process proceeds to step 304,
The signal charge of the distance information integrated in the vertical transfer unit 52 is output from the CCD 28. This signal charge is temporarily stored in the image memory 34 in step 305.

【0044】ステップ306では測距光制御がオフ状態
に切換えられ、発光装置14の発光動作が停止する。ス
テップ307では、距離データの演算処理が行なわれ、
ステップ308において、演算された距離データが3次
元画像データとして画像メモリ34に一時的に記憶され
る。
In step 306, the distance measuring light control is turned off, and the light emitting operation of the light emitting device 14 is stopped. In step 307, arithmetic processing of distance data is performed.
In step 308, the calculated distance data is temporarily stored in the image memory 34 as three-dimensional image data.

【0045】次に距離情報検出動作のステップ307に
おいて実行される演算処理の内容を図9を参照して説明
する。
Next, the contents of the arithmetic processing executed in step 307 of the distance information detecting operation will be described with reference to FIG.

【0046】反射率Rの被写体が照明され、この被写体
が輝度Iの2次光源と見做されてCCDに結像された場
合を想定する。このとき、電荷蓄積時間tの間にフォト
ダイオードに発生した電荷が積分されて得られる出力S
nは、 Sn=k・R・I・t ・・・(2) で表される。ここでkは比例定数で、撮影レンズのFナ
ンバーや倍率等によって変化する。
It is assumed that a subject having a reflectance R is illuminated, and this subject is regarded as a secondary light source having a luminance I and is imaged on a CCD. At this time, the output S obtained by integrating the charge generated in the photodiode during the charge storage time t is obtained.
n is represented by: Sn = k · R · I · t (2) Here, k is a proportionality constant, which varies depending on the F number, magnification, and the like of the taking lens.

【0047】図9に示されるように電荷蓄積時間を
U1、測距光S3のパルス幅をTS 、距離情報の信号電
荷S12のパルス幅をTD とし、1フィールド期間中の
その電荷蓄積時間がN回繰り返されるとすると、得られ
る出力SM10は、 SM10=Σk・R・I・TD =k・N・R・I・TD ・・・(3) となる。なお、パルス幅TD は TD =δ・t =2r/C ・・・(4) と表せる。このとき被写体までの距離rは r=C・SM10/(2・k・N・R・I) ・・・(5) で表せる。したがって比例定数k、反射率R、輝度Iを
予め求めておけば距離rが求められる。
As shown in FIG. 9, the charge storage time is T U1 , the pulse width of the distance measuring light S3 is T S , and the pulse width of the distance information signal charge S12 is T D, and the charge storage during one field period is performed. When the time is to be repeated N times, the output SM 10 obtained, SM 10 = Σk · R · I · T D = k · N · R · I · T D ··· (3) and composed. The pulse width T D can be expressed as T D = δ · t = 2r / C (4) At this time, the distance r to the subject can be expressed as follows: r = C · SM 10 / (2 · k · N · R · I) (5) Therefore, if the proportional constant k, the reflectance R, and the luminance I are obtained in advance, the distance r can be obtained.

【0048】次に図11〜図13を参照して、ステップ
106(図3)において実行される画像処理について説
明する。図11(a)〜図11(c)は、画像情報検出
手段(ステップ103)を3回駆動することにより得ら
れた第1、第2、第3の2次元画像である。
Next, the image processing executed in step 106 (FIG. 3) will be described with reference to FIGS. FIGS. 11A to 11C show first, second, and third two-dimensional images obtained by driving the image information detecting means (step 103) three times.

【0049】図11(a)〜図11(c)で示されたそ
れぞれの撮影画像中には、撮影目的物である家O1 およ
び木O2 と、撮影目的物以外の犬O3 が撮影されてい
る。犬O3 は、右から左へと画面の中を移動しており、
第1、第2、第3の2次元画像は、所定の時間間隔をお
いて撮影されているので、各画像毎に犬O3 の撮像され
ている位置が異なる。すなわち図11(a)では画面の
右側に、図11(b)では画面の中央に、図11(c)
では画面の左側にそれぞれ犬O3 の像が撮像されてい
る。撮影目的物である家O1 、木O2 は静止物なので、
第1から第3の2次元画像それぞれにおいて、その位置
は変化しない。図12は、第1〜第3の2次元画像(図
11(a)〜図11(c))と、各2次元画像に対応す
る3次元画像に基づいて生成された2次元画像であり、
静止物である家O1 と木O2 以外の移動物である犬O3
は画像中から除去されている。
In each of the captured images shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), a house O 1 and a tree O 2 which are objects to be photographed, and a dog O 3 other than the object to be photographed are photographed. Have been. Dog O 3 is moving through the screen from right to left,
First, second, third two-dimensional images, because they are captured at predetermined time intervals, the position being imaged dog O 3 for each image is different. That is, in FIG. 11 (a), on the right side of the screen, and in FIG.
In the figure, an image of the dog O 3 is captured on the left side of the screen. The house O 1 and the tree O 2 which are the shooting objects are still objects,
The position does not change in each of the first to third two-dimensional images. FIG. 12 shows two-dimensional images generated based on first to third two-dimensional images (FIGS. 11A to 11C) and three-dimensional images corresponding to the two-dimensional images.
Dog O 3 which is a moving object other than the house O 1 and the tree O 2 which are stationary objects
Has been removed from the image.

【0050】静止物の背後にある移動物は撮影されるこ
とはなく、撮影される移動物は常に風景等の静止物の手
前に位置している。したがって、複数の3次元画像の中
で、各画素毎に最も遠い距離を示す画素値は、静止物ま
での距離に対応している。すなわち各画素毎に、最も遠
い距離を保持する画素に対応する2次元画像の画素値を
選択することにより、移動物の画像を取り除いた静止物
のみの2次元画像を生成することができる。
A moving object behind a stationary object is not photographed, and the photographed moving object is always located in front of a stationary object such as a landscape. Therefore, the pixel value indicating the farthest distance for each pixel among the plurality of three-dimensional images corresponds to the distance to the stationary object. That is, by selecting the pixel value of the two-dimensional image corresponding to the pixel holding the farthest distance for each pixel, it is possible to generate a two-dimensional image of only the stationary object from which the image of the moving object has been removed.

【0051】例えば、図11(a)〜図11(c)の各
図に示された3つの点Q0 、Q1 、Q2 は、図11
(a)〜図11(c)で示された3つの2次元画像にお
いて同一画素に対応する画素点である。3つの画像にお
いて画素点Q0 に対応する被写体までの距離が最も遠い
のは第2及び第3の2次元画像(図11(b)、図11
(c))であり、家O1 上の点に対応している。画素点
1 に対応する被写体までの距離が最も遠いのは第1及
び第3の2次元画像(図11(a)、図11(c))で
あり、木O2 上の点に対応している。また、画素点Q2
に対応する被写体までの距離が最も遠いのは第1及び第
2の2次元画像(図11(a)、図11(b))であ
り、無限遠の点に対応している。
For example, the three points Q 0 , Q 1 , and Q 2 shown in each of FIGS.
Pixel points corresponding to the same pixel in the three two-dimensional images shown in FIGS. In the three images, the distance to the subject corresponding to the pixel point Q 0 is the longest in the second and third two-dimensional images (FIGS. 11B and 11B).
A (c)), and corresponds to the point on the home O 1. The first and third two-dimensional image of the distance to the object corresponding to the pixel point Q 1 is the most distant (FIG. 11 (a), the FIG. 11 (c)) is, corresponding to points on the wooden O 2 ing. The pixel point Q 2
The first and second two-dimensional images (FIGS. 11 (a) and 11 (b)) have the longest distances to the subject corresponding to the point corresponding to the point at infinity.

【0052】これら各画素毎の距離の比較は各2次元画
像と対をなす3次元画像の画素値によって行なうことが
できる。したがって、画素点Q0 に関しては、第2また
は第3の2次元画像の画素値を、画素点Q1 に関しては
第1または第3の2次元画像の画素値を、画素点Q2
関しては第1または第2の2次元画像の画素値を採用す
ることにより、図12のように移動物である犬O3 が画
像中から除去された画像を生成することができる。なお
本実施形態では、画素点Q0 、Q1 、Q2 のように採用
する2次元画像の画素値に複数の選択肢がある場合に
は、各2次元画像の画素値において輝度の大きい方を採
用している。これは撮影動作中に撮影条件等が変化し、
同一被写体の2次元画像の画素値が異なる場合にも、各
画素毎に採用される画素値のむらが小さくなるようにす
るためである。
The comparison of the distance for each pixel can be performed based on the pixel value of the three-dimensional image paired with each two-dimensional image. Therefore, for pixel point Q 0 , the pixel value of the second or third two-dimensional image, for pixel point Q 1 , the pixel value of the first or third two-dimensional image, and for pixel point Q 2 , by employing one or pixel values of the second two-dimensional images, it is possible to generate an image dogs O 3 is removed from the image is a moving object as shown in FIG. 12. In the present embodiment, when there are a plurality of options for the pixel values of the two-dimensional image to be adopted, such as the pixel points Q 0 , Q 1 , and Q 2 , the pixel value of each two-dimensional image having the larger luminance is determined. Has adopted. This is because the shooting conditions change during the shooting operation,
This is so that even when the pixel values of the two-dimensional image of the same subject are different, the unevenness of the pixel values adopted for each pixel is reduced.

【0053】図13は、ステップ106で実行される画
像処理ルーチンのフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart of the image processing routine executed in step 106.

【0054】図13の変数X、Yの組(X,Y)はCC
D28における画素(フォトダイオード)の2次元的な
配列に対応している。すなわち、Xは水平方向の配列
に、Yは垂直方向の配列に対応している。例えばX=
3、Y=5のとき、変数X、Yの組(3,5)は左から
3画素目、上から5画素目にあるCCD28の画素を表
している。変数D(X,Y)と変数P(X,Y)は、そ
れぞれ3次元画像及び2次元画像における画素(X,
Y)の画素値を表している。すなわち変数D(X,Y)
は被写体までの距離情報に対応しており、変数P(X,
Y)は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)に関する
3つの画素値に対応したもので、これら3つの画素値を
代表して1つの変数で表している。
The set (X, Y) of variables X and Y in FIG.
This corresponds to the two-dimensional arrangement of pixels (photodiodes) in D28. That is, X corresponds to the arrangement in the horizontal direction, and Y corresponds to the arrangement in the vertical direction. For example, X =
When 3, Y = 5, the set of variables X, Y (3, 5) represents the pixels of the CCD 28 located at the third pixel from the left and the fifth pixel from the top. The variables D (X, Y) and P (X, Y) are the pixels (X, X) in the 3D image and the 2D image, respectively.
Y) represents the pixel value. That is, the variable D (X, Y)
Corresponds to the distance information to the subject, and the variables P (X,
Y) corresponds to, for example, three pixel values related to red (R), green (G), and blue (B), and these three pixel values are represented by one variable.

【0055】変数D(X、Y)、P(X,Y)には、第
1の3次元画像及び第1の2次元画像の撮影が行なわれ
た際(ステップ104、ステップ103)、各画像に対
応する画素値がそれぞれ代入される。すなわち、画像処
理ルーチンが起動されたときには、図11(a)で示さ
れた画像に対応する各画素値が、変数D(X、Y)、P
(X,Y)に代入されている。
When the first three-dimensional image and the first two-dimensional image are photographed (steps 104 and 103), the variables D (X, Y) and P (X, Y) Are respectively assigned. That is, when the image processing routine is started, each pixel value corresponding to the image shown in FIG.
(X, Y).

【0056】ステップ401では、変数X、Yの初期設
定が行われ、各変数X、Yはそれぞれ1に設定される。
In step 401, the variables X and Y are initialized, and each of the variables X and Y is set to 1.

【0057】ステップ402では、第Nの3次元画像に
おける画素(X,Y)の画素値DN(X,Y)が、画素
値D(X,Y)と比較される。画素値DN(X,Y)が
画素値D(X,Y)よりも小さいと判定されると、ステ
ップ406においてD(X,Y)の値はDN(X,Y)
の値に書き換えられ、同時にP(X,Y)の値が第Nの
2次元画像の画素値PN(X,Y)に書き換えられる。
すなわちD(X,Y)及びP(X,Y)には、より被写
体までの距離が遠い3次元画像及び2次元画像の画素値
がそれぞれ保持される。ステップ406においてD
(X,Y)とP(X,Y)の値が書き換えられると、処
理はステップ407へ移行する。
In step 402, the pixel value DN (X, Y) of the pixel (X, Y) in the N-th three-dimensional image is compared with the pixel value D (X, Y). If it is determined that the pixel value DN (X, Y) is smaller than the pixel value D (X, Y), the value of D (X, Y) is changed to DN (X, Y) in step 406.
, And at the same time, the value of P (X, Y) is rewritten to the pixel value PN (X, Y) of the N-th two-dimensional image.
That is, D (X, Y) and P (X, Y) hold the pixel values of the three-dimensional image and the two-dimensional image that are farther away from the subject, respectively. In step 406, D
When the values of (X, Y) and P (X, Y) are rewritten, the process proceeds to step 407.

【0058】一方、ステップ402において、第Nの3
次元画像における画素(X,Y)の画素値DN(X,
Y)の値が、画素値D(X,Y)の値以上であると判定
されると、ステップ403においてDN(X,Y)の値
がD(X,Y)の値と等しいか否かが判定される。D
(X,Y)≠DN(X,Y)と判定されると、処理はス
テップ407に移る。またD(X,Y)=DN(X,
Y)と判定されると、ステップ404においてP(X,
Y)とPN(X,Y)の輝度B(P(X,Y))とB
(PN(X,Y))の値が比較される。第Nの2次元画
像の輝度B(PN(X,Y))がB(P(X,Y))以
下のとき処理はステップ407へ移る。また、第Nの2
次元画像の輝度B(PN(X,Y))がB(P(X,
Y))よりも大きいとき、ステップ405においてP
(X,Y)の値が第Nの2次元画像の画素値PN(X,
Y)に書き換えられる。すなわち、D(X,Y)=DN
(X,Y)のときには、より輝度が大きい画素値がP
(X,Y)に保持される。なお、B(P(X,Y))は
変数P(X,Y)に保持されたRGBの画素値の輝度を
求める関数である。
On the other hand, at step 402,
Pixel value DN (X, Y) of the pixel (X, Y) in the three-dimensional image
If it is determined that the value of (Y) is equal to or greater than the value of the pixel value D (X, Y), in step 403, it is determined whether or not the value of DN (X, Y) is equal to the value of D (X, Y). Is determined. D
If it is determined that (X, Y) ≠ DN (X, Y), the process proceeds to step 407. D (X, Y) = DN (X,
If determined as Y), at step 404, P (X,
Y) and the brightness B (P (X, Y)) of PN (X, Y) and B
The value of (PN (X, Y)) is compared. When the luminance B (PN (X, Y)) of the N-th two-dimensional image is equal to or less than B (P (X, Y)), the process proceeds to step 407. Also, the N-th 2
The brightness B (PN (X, Y)) of the two-dimensional image is B (P (X, Y
Y)), then in step 405 P
When the value of (X, Y) is the pixel value PN (X, X,
Y). That is, D (X, Y) = DN
In the case of (X, Y), a pixel value with higher luminance is P
(X, Y). Note that B (P (X, Y)) is a function for calculating the brightness of the RGB pixel values held in the variable P (X, Y).

【0059】ステップ407では、Xが水平方向の画素
数Hに等しいか否かが判定される。X≠Hと判定された
とき、ステップ408においてXに1が加算され、処理
はステップ402へ戻る。ステップ402〜ステップ4
08は、ステップ407においてX=Hと判定されるま
で繰り返し実行される。すなわちステップ402〜ステ
ップ408が繰り返し実行されることにより、1水平ラ
インの画素に対する各画素値の比較が行われ、1水平ラ
インのD(X,Y)、P(X,Y)の値が設定される。
In step 407, it is determined whether X is equal to the number H of pixels in the horizontal direction. When it is determined that X ≠ H, 1 is added to X in step 408, and the process returns to step 402. Step 402 to step 4
Step 08 is repeatedly executed until it is determined in step 407 that X = H. That is, by repeating Steps 402 to 408, the pixel values of one horizontal line are compared with each other, and the values of D (X, Y) and P (X, Y) of one horizontal line are set. Is done.

【0060】一方、ステップ407においてX=Hと判
定されると、ステップ409においてYが垂直方向の画
素数Vに等しいか否かが判定される。Y≠Vと判定され
たときには、Xは1に設定され、Yには1が加算されて
処理はステップ402へ戻る。ステップ403〜ステッ
プ410は、ステップ409においてY=Vと判定され
るまで繰り返し実行される。すなわち、ステップ403
〜ステップ410が繰り返し実行されることにより、一
番上の水平ラインから順に一番下の水平ラインまで、各
画素に対応する各画素値の比較が行なわれ、D(X,
Y)、P(X,Y)の値が設定される。ステップ409
においてY=Vと判定されると、この画像処理のサブル
ーチンは終了する。
On the other hand, if it is determined in step 407 that X = H, it is determined in step 409 whether or not Y is equal to the number V of pixels in the vertical direction. When it is determined that Y ≠ V, X is set to 1, 1 is added to Y, and the process returns to step 402. Steps 403 to 410 are repeatedly executed until it is determined in step 409 that Y = V. That is, step 403
Steps 410 to 410 are repeatedly performed to compare the pixel values corresponding to each pixel from the top horizontal line to the bottom horizontal line in order, and D (X,
Y) and P (X, Y) are set. Step 409
If it is determined that Y = V, the image processing subroutine ends.

【0061】なお、画像処理ルーチンは、図3で示され
た撮影動作中、繰り返し実行され、撮影動作終了時に
は、M枚の2次元画像から、静止物のみの2次元画像が
生成され変数P(X,Y)に保持される。また変数D
(X,Y)には、静止物に対応する距離情報が保持され
る。これらの変数P(X,Y)および変数D(X,Y)
の値は、撮影動作終了時に記録媒体Mなどに記録され
る。
The image processing routine is repeatedly executed during the photographing operation shown in FIG. 3, and at the end of the photographing operation, a two-dimensional image of only a stationary object is generated from the M two-dimensional images, and a variable P ( X, Y). Variable D
(X, Y) holds distance information corresponding to a stationary object. These variables P (X, Y) and variables D (X, Y)
Is recorded on the recording medium M or the like at the end of the photographing operation.

【0062】このように本実施形態によれば、距離情報
をもとに静止物の画像を検出しているので、撮影動作中
一度でも静止した撮影目的物が撮影されれば確実に静止
画像を検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the image of the still object is detected based on the distance information, if the still object to be photographed is photographed even once during the photographing operation, the still image is surely formed. Can be detected.

【0063】なお、本実施形態の撮影動作では、所定回
数繰り返し撮影を行なったが、例えばレリーズスイッチ
15が押されている間、繰り返し撮影を行なうようにし
てもよい。
In the photographing operation of this embodiment, the photographing is repeated a predetermined number of times. However, the photographing may be repeated while the release switch 15 is pressed.

【0064】また、本実施形態では、対となる2次元画
像と3次元画像の撮影を順番に行なったが、CCDを2
つ設け、ハーフミラー等を利用して同時に撮影してもよ
い。
In the present embodiment, the two-dimensional image and the three-dimensional image to be paired are sequentially photographed.
And a half mirror may be used to simultaneously capture images.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、3次元画
像検出装置により画素毎に検出される被写体までの距離
情報に基づいて、移動する物体を含む画像から静止した
物体の距離情報または画像情報を精度よく検出すること
ができる。
As described above, according to the present invention, based on the distance information to the subject detected for each pixel by the three-dimensional image detection device, the distance information of the stationary object or the distance information of the stationary object from the image including the moving object is obtained. Image information can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるカメラ型の測距装置
の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a camera-type distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すカメラの回路構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the camera shown in FIG.

【図3】本実施形態における撮影動作のフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart of a shooting operation according to the embodiment.

【図4】画像情報検出動作のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an image information detecting operation.

【図5】測距光による距離測定の原理を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of distance measurement using ranging light.

【図6】測距光、反射光、ゲートパルス、およびCCD
が受光する光量分布を示す図である。
FIG. 6: distance measuring light, reflected light, gate pulse, and CCD
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of the amount of light received by the light source.

【図7】CCDに設けられるフォトダイオードと垂直転
送部の配置を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of a photodiode and a vertical transfer unit provided in a CCD.

【図8】CCDを基板に垂直な平面で切断して示す断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the CCD cut along a plane perpendicular to the substrate.

【図9】被写体までの距離に関するデータを検出する距
離情報検出動作のタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart of a distance information detecting operation for detecting data relating to a distance to a subject.

【図10】距離情報検出動作のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of a distance information detecting operation.

【図11】第1、第2、第3の2次元画像を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing first, second, and third two-dimensional images.

【図12】図11の第1、第2、第3の2次元画像を画
像処理することにより生成された目的被写体である静止
物のみが記録された2次元画像である。
12 is a two-dimensional image in which only a stationary object as a target object generated by performing image processing on the first, second, and third two-dimensional images of FIG. 11 is recorded.

【図13】画像処理ルーチンのフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart of an image processing routine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 発光装置 28 CCD 14 Light emitting device 28 CCD

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像の各画素値が被写体までの距離情報
に対応した3次元画像を検出する3次元画像検出手段
と、 前記3次元画像検出手段を駆動して、同一地点、同一方
向からの第1の3次元画像と第2の3次元画像を所定の
時間間隔をおいて検出し、前記第1および第2の3次元
画像間で各画素毎に対応する距離情報を比較し、より遠
距離の距離情報を示す画素を各画素毎に選択する画素選
択手段とを備えることを特徴とする静止物体画像検出装
置。
1. A three-dimensional image detecting means for detecting a three-dimensional image in which each pixel value of an image corresponds to distance information to a subject; and driving the three-dimensional image detecting means to detect a three-dimensional image from the same point and from the same direction. The first three-dimensional image and the second three-dimensional image are detected at predetermined time intervals, and distance information corresponding to each pixel is compared between the first and second three-dimensional images. A still object image detecting device, comprising: a pixel selecting unit that selects a pixel indicating distance information of the distance for each pixel.
【請求項2】 画像の各画素値が被写体の視覚情報に対
応した2次元画像を検出する2次元画像検出手段と、 前記第1の3次元画像に対応する第1の2次元画像と、
前記第2の3次元画像に対応する第2の2次元画像とを
検出し、前記画素選択手段により選択された画素に対応
する2次元画像の画素値を各画素毎に抽出することによ
り、より遠距離にある被写体の2次元画像を生成する2
次元画像生成手段とを備えることを特徴とする請求項1
に記載の静止物体画像検出装置。
2. A two-dimensional image detecting means for detecting a two-dimensional image in which each pixel value of the image corresponds to visual information of a subject; a first two-dimensional image corresponding to the first three-dimensional image;
By detecting a second two-dimensional image corresponding to the second three-dimensional image and extracting a pixel value of a two-dimensional image corresponding to the pixel selected by the pixel selecting unit for each pixel, Generate a two-dimensional image of a distant subject 2
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a two-dimensional image generating unit.
3. The still object image detecting device according to 1.
【請求項3】 前記視覚情報に対応する画素値が、赤、
緑、青の三色表色系に対応する3つの画素値であること
を特徴とする請求項2に記載の静止物体画像検出装置。
3. A pixel value corresponding to the visual information is red,
3. The still object image detecting device according to claim 2, wherein the three pixel values correspond to three color systems of green and blue.
【請求項4】 前記画素選択手段により選択された画素
値から、より遠距離にある被写体の3次元画像を生成す
ることを特徴とする請求項1に記載の静止物体画像検出
装置。
4. The still object image detecting apparatus according to claim 1, wherein a three-dimensional image of a subject at a farther distance is generated from the pixel value selected by the pixel selecting unit.
【請求項5】 前記画素選択手段において前記第1の3
次元画像と前記第2の3次元画像の距離情報が等しいと
き、前記2次元画像生成手段における前記第1及び第2
の2次元画像からの画素値の抽出が、前記各2次元画像
の画素値に対応する輝度の大小を比較することにより行
われることを特徴とする請求項2に記載の静止物体画像
検出装置。
5. The method according to claim 1, wherein the first three
When the distance information between the two-dimensional image and the second three-dimensional image is the same, the first and second two-dimensional image generating means may be used.
3. The still object image detecting device according to claim 2, wherein the extraction of the pixel value from the two-dimensional image is performed by comparing the magnitude of the luminance corresponding to the pixel value of each of the two-dimensional images.
【請求項6】 請求項1に記載の3次元画像と、前記3
次元画像に対応した請求項2に記載の2次元画像とを繰
り返し撮影し、各画素毎に、前記繰り返し撮影された画
像の中で最も遠距離の距離情報を保持する3次元画像の
画素に対応する前記2次元画像の画素値を用いて、被写
体の2次元画像を生成することを特徴とする静止物体画
像検出方法。
6. The three-dimensional image according to claim 1, wherein the three-dimensional image
3. A two-dimensional image according to claim 2, which corresponds to a three-dimensional image corresponding to a three-dimensional image that holds the distance information of the longest distance among the repeatedly captured images. A two-dimensional image of a subject is generated using pixel values of the two-dimensional image.
JP30068099A 1999-10-22 1999-10-22 Still object image detection apparatus and still object image detection method Expired - Fee Related JP3892632B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30068099A JP3892632B2 (en) 1999-10-22 1999-10-22 Still object image detection apparatus and still object image detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30068099A JP3892632B2 (en) 1999-10-22 1999-10-22 Still object image detection apparatus and still object image detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001119723A true JP2001119723A (en) 2001-04-27
JP3892632B2 JP3892632B2 (en) 2007-03-14

Family

ID=17887793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30068099A Expired - Fee Related JP3892632B2 (en) 1999-10-22 1999-10-22 Still object image detection apparatus and still object image detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3892632B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011182341A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Canon Inc Imaging device and method of controlling imaging device
JP2014090519A (en) * 2014-02-20 2014-05-15 Canon Inc Imaging apparatus and control method of the same
KR20180040209A (en) * 2016-10-12 2018-04-20 현대자동차주식회사 Autonomous driving control apparatus, vehicle having the same and method for controlling the same
EP3401876B1 (en) 2011-07-15 2020-02-26 3Shape A/S Detection of a movable object when 3d scanning a rigid object

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011182341A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Canon Inc Imaging device and method of controlling imaging device
EP3401876B1 (en) 2011-07-15 2020-02-26 3Shape A/S Detection of a movable object when 3d scanning a rigid object
EP3401876B2 (en) 2011-07-15 2022-08-17 3Shape A/S Detection of a movable object when 3d scanning a rigid object
JP2014090519A (en) * 2014-02-20 2014-05-15 Canon Inc Imaging apparatus and control method of the same
KR20180040209A (en) * 2016-10-12 2018-04-20 현대자동차주식회사 Autonomous driving control apparatus, vehicle having the same and method for controlling the same
KR101851155B1 (en) * 2016-10-12 2018-06-04 현대자동차주식회사 Autonomous driving control apparatus, vehicle having the same and method for controlling the same
US10338600B2 (en) 2016-10-12 2019-07-02 Hyundai Motor Company Autonomous driving control apparatus, vehicle having the same, and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3892632B2 (en) 2007-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4530571B2 (en) 3D image detection device
US7119842B2 (en) Image capturing device including a spectrally-selectively transmissive diaphragm
JP3875817B2 (en) Map coordinate detection system for ranging device
CN103460105B (en) Imaging device and auto-focusing control method thereof
JP4010779B2 (en) Image detection device and diaphragm device
JP2001313958A (en) Three-dimensional image reader
JP4398562B2 (en) Focus adjustment mechanism of 3D image detector
US6683676B1 (en) Three-dimensional image capturing device
JP2001116516A (en) Three-dimensional image detecting device
JP4369573B2 (en) 3D image detection device
US6437853B2 (en) Three-dimensional image capturing device
US7053937B1 (en) Three-dimensional image capturing device and recording medium
JP2001028762A (en) Device for calculating white balance controlled variable for electronic camera
JP3892632B2 (en) Still object image detection apparatus and still object image detection method
JP4369575B2 (en) 3D image detection device
JP4369574B2 (en) 3D image detection device
JP2000341720A (en) Three-dimensional image input device and recording medium
JP2010130314A (en) Imaging apparatus
JP4413343B2 (en) 3D image detection device
JP4428831B2 (en) 3D image detection device
US6982761B1 (en) Device for capturing three-dimensional images with independently controllable groups of photoelectric conversion elements
JP4250281B2 (en) 3D image detection device
JP2000121922A (en) Object display device for camera
JP3954300B2 (en) 3D image detection device
JP2001045520A (en) Three-dimensional image detector and optical communication receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060502

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060628

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees