JP2009222446A - 距離測定装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】精度の高い測定を優先した距離測定を簡単な操作で行なうことができる距離測定装置及びそのプログラムを提供する。
【解決手段】画像を取得すると、特徴点評価値が所定の範囲内である点を特徴点として検出し、得られた特徴点を示す情報を●マーク（６０１）を、現左右カーソルにて選択している特徴点は■マーク（６１０）を付けてＬＣＤモニタ４上に基準画像とともに図６（ａ）のように表示し、表示された特徴点を示す情報から１つを左右カーソルの移動及びセットキーの操作により選択すると図６（ｂ）で示されているように第１の選択点６２０として表示する。次に検出する特徴点評価値が所定の範囲内を変更し、変更した範囲内で検出された特徴点を●マーク（６０２）にて図６（ｃ）のように表示させ、第１選択点と同様に第２選択点６３０を選択し、図６（ｄ）のように表示させ、選択された２点間の距離を測定し、図６（ｅ）のように表示させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、距離測定装置及びそのプログラムに関する。

撮像装置、たとえば、ステレオカメラにおいて、撮影した画像から２点を選択し、その２点間距離を測定する技術がある。

公開特許公報 特開平０５−０１８７４８

しかしながら、選択した２点のコントラストが全く無かった場合、２点間距離は、周囲のコントラストからの推定になるため、誤差が大きくなり正確に測定することは難しい。また、コンシューマ用のデジタルカメラとして考えた場合、簡単な操作方法で２点を選択できる必要がある。

そこで本発明は、精度の高い測定を優先した距離測定を簡単な操作で行なうことができる距離測定装置及びそのプログラムを提供すること目的とする。

上記目的達成のため、画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって得られた画像から複数の特徴点を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された特徴点を示す情報を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記表示手段に表示された情報から２つを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の距離を求める測距手段とを備えたことを特徴とする。

また、例えば、請求項２に記載されているように、前記検出手段は、前記画像取得手段によって得られた画像内から特徴点らしさを示す特徴点評価値を検出し、該検出された特徴点評価値が第１の範囲内である点を特徴点として検出するようにしてもよい。

また、例えば、請求項３に記載されているように、前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点の特徴点評価値に基づいて特徴点を示す情報を表示させるようにしてもよい。

また、例えば、請求項４に記載されているように、前記表示制御手段は、前記特徴点評価値が第２の範囲内である点を特徴点として表示させるようにしてもよい。

また、例えば、請求項５に記載されているように、前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記特徴点評価値が高い順に、所定の数の特徴点を表示させるよう表示手段を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項６に記載されているように、前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記特徴点評価値が高い順に順位付けをして、特徴点を示す情報を特徴点評価値の順位に基づいて識別表示させるように前記表示手段を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項７に記載されているように、前記表示制御手段は、前記表示手段によって表示された特徴点のうち、前記特徴点評価値が第３の範囲内である特徴点を示す情報と第３の範囲外である特徴点を示す情報とを識別表示するように前記表示手段を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項８に記載されているように、前記表示制御手段は、特徴点を示す情報の表示の色、大きさ、形状のうち、少なくとも１つを変化させることで特徴点を示す情報を識別表示させるようにしてもよい。

また、例えば、請求項９に記載されているように、前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記画像取得手段によって得られた画像内の所定の範囲内の位置で検出された特徴点について特徴点を示す情報を前記表示手段に表示させるように制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１０に記載されているように、前記選択手段によって２点を選択する際に、選択できる特徴点を制限する選択制限手段を更に備えるようにしてもよい。

また、例えば、請求項１１に記載されているように、前記選択手段は、前記測距手段によって２点間の距離を測定する際の起点となる第１の特徴点を選択した後、終点となる第２の特徴点を選択し、前記選択制限手段は、前記選択手段によって第２の特徴点を選択する際、前記選択手段によって先に選択された第１の特徴点の位置から所定の範囲内にある特徴点を示す情報を選択するように選択できる範囲を制限するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１２に記載されているように、前記選択手段は、前記測距手段によって２点間の距離を測定する際の起点となる第１の特徴点を選択した後、終点となる第２の特徴点を選択し、前記選択手段によって前記第１の特徴点を選択する時と、前記第２の特徴点を選択する時とで、前記検出手段によって検出する特徴点の特徴点評価値の所定の範囲、又は前記表示制御手段によって表示制御する特徴点を示す情報の特徴点評価値の所定の範囲を変更する特徴点評価値範囲変更手段を更に備えるようにしてもよい。

また、例えば、請求項１３に記載されているように、前記表示制御手段は、前記測距手段によって測定された２点の特徴点間の距離を表示手段に表示させる距離表示手段を更に備えるようにしてもよい。

また、例えば、請求項１４に記載されているように、前記表示制御手段は、前記画像取得手段によって得られた画像を前記表示手段に表示し、前記検出手段によって特徴点が検出された位置と同じ位置に該特徴点を示す情報を表示させるようにしてもよい。

また、例えば、請求項１５に記載されているように、前記測距手段は、前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の実寸距離を測定するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１６に記載されているように、２つの撮像素子により基線長の異なる一対の画像を撮像する撮像手段を更に備え、前記画像取得手段は、前記撮像手段によって撮像された一対の画像を取得し、前記測距手段は、前記画像取得手段によって得られた基線長の異なる一対の画像から、前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応する特徴点の視差を測定し、２点間の距離を測定するようにしてもよい。

上記目的達成のため請求項１７記載の発明によるプログラムは、画像内における２点間の距離の測定をコンピュータに実行させる距離測定プログラムであって、画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップによって得られた画像から複数の特徴点を検出する検出ステップと、前記検出ステップによって検出された特徴点を示す情報を表示手段に表示させる表示制御ステップと、前記表示制御ステップによって表示された情報から２つを選択する選択ステップと、前記選択ステップによって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の距離を求める測距ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、精度の高い測定を優先した距離測定を簡単な操作で行なうことができる距離測定装置及びそのプログラムを提供することができる。

以下、本第１の実施の形態について、本発明の撮像装置をデジタルカメラに適用した一例として図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施の形態]
Ａ．デジタルカメラの構成
図１は、本発明にかかる撮像装置の一例としてのデジタルステレオカメラの一実施例の外観を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図、図１（ｃ）は上面図である、
図１で、ステレオデジタルカメラ１は、図１（ａ）に示すように正面側に２つの撮像レンズ２、３及びストロボ１１を有している、また、ステレオデジタルカメラ１の背面には図１（ｂ）に示すように、ＬＣＤモニタ４、カーソルキー５、ＳＥＴキー６、距離測定キー７、メニューキー８等が設けられている、また、上面には図１（ｃ）に示すように、シャッターボタン９、電源ボタン１０が設けられている。図示されていないが側部にはパーソナルコンピュータ等とＵＳＢケーブルを介して接続する場合に用いるＵＳＢ端子接続部が設けられている。
図２は図１に示したステレオデジタルカメラ１の電子回路構成の一実施例を示す図である。図２でステレオデジタルカメラ１は、２つのＣＭＯＳカメラモジュール２１０、２２０より、画像データとして取り込む。

ＣＭＯＳカメラモジュール２１０内の動作について説明を行なう、撮影レンズ２より集められた光はＣＭＯＳセンサ２１２内にて光電変換、Ａ／Ｄ変換され、デジタルデータとして出力される、ＣＭＯＳセンサ２１２のデジタル出力は、ＣＭＯＳセンサ２１２のカラーフィルタ配列（ベイヤー配列）に従った出力となる。ＣＭＯＳセンサ２１２の出力は、ＩＳＰ２１３に入力される、ＩＳＰ２１３では、色の調整、ＩＳＰ２１３からはＹ、Ｃｂ、Ｃｒとも８ｂｉｔの解像度にて出力される。
ＣＭＯＳカメラモジュール２１０とＣＭＯＳカメラモジュール２２０は同じものを用いる。ＣＭＯＳカメラモジュール２１０、２２０からの出力（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂのデータ）は、ＤＭＡ２０２によりワークメモリ２０４へ格納される。ワークメモリ２０４は、ＤＲＡＭ等で構成される。

ＣＰＵ２０１は、このステレオデジタルカメラ１全体の制御動作を司るものである。フラッシュメモリ２０３には、ＣＰＵ２０１の動作プログラムが格納されている。また、撮影した画像データもフラッシュメモリ２０３に保存される。
ＣＰＵ２０１は、キー入力部２０９からの状態信号に対応してフラッシュメモリ２０３等に格納されている各モードに対応する撮像プログラムやメニューデータを取り出して、ステレオデジタルカメラ１の各機能の実効制御を行なう。例えば、シャッターボタン９を押したときの撮影動作、記録、記録した画像の再生、表示、距離測定キー７を押したときの操作、メニューキー８を押したときのカーソルキー５等による機能選択メニューの表示制御や設定画面の表示制御を行なう。

ＶＲＡＭ制御部２０５は、ＶＲＡＭ２０６より表示データを取り出し、表示部２０８へ表示する。ＶＲＡＭ２０６の表示データはＣＰＵ２０１により書き込まれる。
更にＣＰＵ２０１は、ワークメモリ２０４内に格納された２つのカメラモジュールから輝度信号Ｙにより、後述する方法にて２点間の距離を計算する。
ＵＳＢ制御部２１１を介してＵＳＢ接続端子部２１４に接続されたＵＳＢケーブルにてパソコンと画像データの交換が可能になっている。

図３に示すカメラの透視射影モデルにより、ステレオデジタルカメラの距離測定原理について説明する。
Ｘ、Ｙ、Ｚからなる３次元直交座標系をカメラ座標と呼ぶこととする。カメラ座標は、カメラ３０２の光学中心を原点とし、Ｚ軸をカメラの光学方向に一致させ、Ｘ軸とＹ軸は画像の横方向と縦方向に平行にとっている。ステレオデジタルカメラ１に対応する前記光学中心は、ＣＭＯＳカメラモジュール２１０がカメラ３０２に対応するので、撮像レンズ２の光学中心となる。
光軸と画像面の交点を原点とし、また画素間隔を換算してカメラ座標と長さの単位を合わせた画像座標を、カメラ３０２側を（ｕ，ｖ）座標、カメラ３０３０側を（ｕ’，ｖ’）座標とする。

カメラ３０２はカメラ３０３と光軸が平行に、且つ３０２の画像座標ｕ軸とカメラ３０３の画像座標ｕ’軸が同一直線状で同じ向きになるように設置されている。また、両者の焦点距離ｆや画素感覚は同じで、両者とも光軸とそれぞれの画像座標面が垂直に交わっている。この様な構成を平行ステレオとよび、ステレオデジタルカメラ１の２つのカメラモジュールは平行ステレオの構成となっている。

基線長（２つのカメラ光軸の感覚）をｂとすると、Ａ１点のカメラ座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）は以下の式で表される。（ｕ１，ｖ１）は、カメラ３０２の画像座標の射影点、（ｕ’１，ｖ’１）はカメラ３０３の画像座標への射影点を表す。

ステレオデジタルカメラ１の２つのカメラモジュール２１０，２２０からの撮像画像により、撮影画像内特定位置（たとえばｕ１，ｕ２）に射影されたカメラ座標（たとえばＡ１）が求まる。カメラ座標上でのＡ２（不図示）も同様に（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）と求まる。よって、Ａ１とＡ２間の距離は以下により求めることができる。

上記より平行ステレオの構成であれば、焦点距離ｆ、基線長ｂ、視差（ｕ１−ｕ’１）、画像座標（ｕ１，ｖ１）が判れば、２点間の距離が判ることになる、焦点距離ｆと基線長ｂを固定しておけば、撮像した２枚の画像により特定２点間の距離が判ることになる。

図４に、ステレオデジタルカメラ１にて撮像した２枚の輝度画像を示す。以降説明を行なう、特徴点抽出、テンプレートマッチング等の処理は全てそれぞれの輝度画像にて行なわれる。図４（ａ）は撮影レンズ３（カメラモジュール２２０）で、図４（ｂ）は撮影レンズ２（カメラモジュール２１０）での撮影画像となる。（ａ）の画像内の各々のピクセルは、（ｂ）の画像内ピクセルを各々所望の量ｕ’方向へ平行に移動したものとなっている。

ここで、図４（ｂ）を基準画像、図４（ａ）を対象画像と呼ぶことにする。図５に図４（ｂ）で示される基準画像より、画像内の特徴点５０１を抽出し画像上にプロットした状態を示す。特徴点５０１は、基準画像と対象画像２枚の視線（光線）が異なる撮影画像から前記視差を求めるために使用する。視差は、同じカメラ座標の点を考えたときに、２つの画像座標のｕ方向の差である。基準画像内の任意の位置を、対応する対象画像の中から見つけ出すのは困難である。基準画像から特徴のある位置を見つけ、その特徴のある位置と同じものを対応する対象画像の中から見つけ出す。

先ず、特徴点はハリスのコーナー検出関数Ｒ＿Ｈを用いる。基準画像の位置（ｕ，ｖ）における画素値をＩ（ｕ，ｖ）とするとき、共分散方向テンソル行列Ｇを考える。

行列Ｇの２個の固有値が大きいときにはその位置にコーナーが存在する事を示しているので、コーナー検出関数Ｒは以下となる。det（）は行列式を、tr（）はトレース（対角成分の和）を表す。ｋは所望の定数であり、例えば０．０４が用いられる。

Ｒ＿Ｈが閾値Ｈ１より大きければ、その位置にコーナーがあり特徴点とみなす。図５に、基準画像から特徴点検出をした結果をプロットしたものを示す。５０１で示される●が特徴点を示している。

図５で示される基準画像上の特徴点５０１に対応する、対象画像内の位置をＳＳＤ（Sum of Squared Difference）によるテンプレートマッチングにより探す。テンプレートマッチングとは、２つの画像間の相違度を調べるために、画像を重ね合わせて違いを調べていく処理のことである。ＳＳＤによる相違度は次式で示される。

但し、テンプレートの大きさをＭ×Ｎ、基準画像のテンプレートの位置における画素値をＩ、テンプレートと重ね合わせたる対象画像の画素値をＴとする。基準画像の特徴点は（ｕ，ｖ）の座標点となる、対象画像の（ｕ’，ｖ’）は、ｕ’座標の方向のみに並行にずらしていき、それぞれＲ＿ＳＳＤを計算する。Ｒ＿ＳＳＤは完全に一致すれば０になり、相違度が大きければ大きな値になる、例えば、Ｒ＿ＳＳＤが一番小さい値が得られた（ｕ’，ｖ’）を対象画像での対応する位置とする。これにより視差（ｕ−ｕ’）が求まる。

図７のフローチャートを用いて、２点間の距離測定方法について詳細に説明をする。
シャッターボタン９が押されると、現在の包帯が通常撮影モードであるか、距離測定モードであるか判定をする（７０１）。距離測定モードと通常撮影モードの切替えは、シャッターボタン９を押す前に距離測定キー７のトグル動作により決定されている。現在どちらのモードであるかは、ＬＣＤモニタ４上にアイコン等にてユーザーに通知を行なう。通常撮影モードであれば、２つのＣＭＯＳカメラモジュールで撮像した２つの画像をフラッシュメモリに保存する（７０２）。そして一方の画像をＬＣＤモニタ４に表示する（７０３）。

距離測定モードであった場合、７１０にて特徴点の閾値等の変数の初期化を行なう。特徴点を検出する際の特徴点評価値の最大値をＨ１＿ＭＡＸとし、Ｈ１＿ＭＡＸに特徴点を求めるときの評価関数の閾値の上限を代入する。例えば２０とする。特徴点を検出する際の特徴点評価値の最小値をＨ１＿ＭＩＮとし、Ｈ１＿ＭＩＮに下限を代入する。例えば２とする。Ｈ１に特徴点評価関数の判定閾値の初期値を代入する。ここではＨ１＿ＭＡＸとする。Ｈ１＿ＭＩＮの値が大きいほうが検出される特徴点の数が少なくなり、それぞれの特徴点は周囲に比べてより特徴的な点となっている。今回はハリスのコーナー検出関数を使用しているため、閾値Ｈ１が大きいほうが、明確なコーナーを検出する。Ｎは、２つの特徴点を距離測定ポイントとして選択するときに用いる変数で０に初期化をする。Ｎが０の時には距離測定用に特徴点を選択していない状態を表し、Ｎ＝１では１つの距離測定用特徴点を選択していることとなる。Ｓ＿Ｃは、左右カーソルで変更するときに使用する変数で１に初期化する。Ｈ１＿Ｋは、前記閾値を上下カーソルで変更するときのステップ単位値であり、ここでは２に設定する。Ｈ１＿Ｂは、一つ操作前のＨ１を格納する変数であり、Ｈ１と同じに初期化する。

基準画像の輝度値に対し、ハリスのコーナー検出関数値Ｒ＿Ｈにより特徴点検出を行なう。このとき、Ｒ＿Ｈ＞Ｈ１の点を特徴点とし、配列変数ＦＰ（）に特徴点の画像座標を代入していく。得られた特徴点の数はｐｎとする（７１１）。
得られた特徴点ＦＰを、ＬＣＤモニタ４上に基準画像とともに表示する（７１２）。基準画像は基準画像レイヤーに、それ以外は特徴点レイヤーに書き込まれる。基準画像レイヤーの上に特徴点レイヤーが重なるように各レイヤーから画像データが読み出されＬＣＤモニタ４に表示される。基準画像レイヤーと特徴点レイヤーを重ねて上からみると、特徴点レイヤーの書き込まれていない座標かは、透けて下の基準画像レイヤーが見えるようになっている。つまり特徴点レイヤーを全て消去すると、基準画像レイヤーの画像そのものが表示される。特徴点レイヤーには、ＦＰで示される特徴点６０１を●マークにて、左右カーソルにて選択している特徴点６１０を■マークにて書き込まれる。特徴点６１０は、ＦＰ（Ｓ＿Ｃ）で示される座標である。図６（ａ）がこの状態を表示したＬＣＤモニタ４上の画像となる。

キー操作を待つ（７１３）。ここで距離測定をキャンセルするのであれば、下カーソルキーの長押しをし、距離測定モードから抜ける（７１９）。図６（ａ）で示されるＬＣＤモニタ４上画像の特徴点６１０を移動するのであれば、左右カーソルキーを用いる。左カーソルキー操作を検出するとＳ＿Ｃは減算され（７１５）、右カーソルであればＳ＿Ｃが増加される（７１６）。Ｓ＿Ｃの最小値を下回ればｐｎを（７３１、７３３）、Ｓ＿Ｃの最大値であるｐｎを上回れば１を代入する（７３２、７３４）。ここでＳ＿Ｃの値は、特徴点が格納されている配列変数ＦＰの配列番号である１〜ｐｎまでの値をとる。Ｓ＿Ｃが更新されると、７４７にてＬＣＤモニタ４の表示画像も更新する。ここでは、特徴点レイヤーのみ書き換える。一旦全ての特徴点レイヤーを消去し、ＦＰで示される特徴点を●に、左右カーソルで選択している点を示す特徴点を■に、Ｎ＝１であれば、つまり距離測定の為の特徴点を選択済みであればＳＥＬ（０）の座標に大きな●を、それぞれ書き込む。

セットキー６が押されると（７１４）、ＦＰ（Ｓ＿Ｃ）で選択されている特徴点が距離測定用の選択点となる。距離測定用選択点となると、７４７のＬＣＤ再表示処理にて、図６（ｂ）で示されているように選択点６２０として表示される。選択点６２０は選択点配列変数ＳＥＬ（）にその基準画像の画像座標が格納される。２点の選択点を選択済みか判定し（７３０）、未だ１点のみであればＮに１を代入する（７３６）。図６（ｂ）では、選択点６２０は一つであり、このときの選択点６２０は第１選択点と呼ぶ。

上下カーソルが操作されると、Ｈ１＿Ｂ変数に現在の閾値Ｈ１を退避する（７１７、７１８）。下カーソルキーが押されていれば、閾値Ｈ１＿Ｋだけ増分する（７４１）。但し、上限であるＨ１＿ＭＡＸ以上であれば（７４３）、退避していた閾値Ｈ１＿ＢをＨ１に戻し（７４５）、再びキー操作を待つ。上カーソルキーが押された時には、閾値Ｈ１をＨ１＿Ｋだけ減算する（７４２）。ここでＨ１が最低閾値Ｈ１＿ＭＩＮより小さければ退避していた閾値Ｈ１＿ＢをＨ１に戻し再びキー操作を待つ。
新たな閾値Ｈ１が決まると、その閾値Ｈ１を使って基準画像より新たな特徴点を検出する（７４６）。
上述した様に７４７にて、特徴点レイヤーの画像を更新する、図６（ｃ）は、この時のＬＣＤモニタ４を示している。図６（ａ）（ｂ）では見られなかった新たな特徴点（例えば６０２）が表示されている。

左右カーソルの移動及びセットキー６により第１選択点と同様に第２選択点６３０も選択する。このときのＬＣＤモニタ４画像を図６（ｄ）に示す。２つの選択点を選択したので、第１選択点、及び第２選択点の、各々カメラ座標を求める（７５０）。数５に示されるＳＳＤテンプレートマッチング方式にて、基準画像と対象画像間で距離測定用選択点の視差を求め、数１によりカメラ座標を求める。
２つのカメラ座標により、２点間の距離を数２にて求める（７５１）。ＬＣＤモニタ上に、求めた２点間の距離を示す直線６０４、及び計算した距離６０３を表示する。このときのＬＣＤモニタ画像を図６（ｅ）に示す。

[変形例]
上記実施の形態には、以下のような変形例も考えられる。

（１）上記実施の形態においては、特徴点評価値が設定した閾値の範囲内である特徴点を検出し、検出した特徴点を表示させるようにしたが、予め設定した最も低い閾値、又は検出可能な最も低い閾値によって得られる特徴点を全て表示させ、その上から更に、特徴点評価値が設定した閾値の範囲内である特徴点を識別表示させるようにしてもよい。
例えば、図８を用いて説明すると、基準画像の上に検出された全特徴点を×マーク（８０１）によって表示させ、その特徴点の中から上記実施の形態と同様に特徴点評価値が予め設定した閾値の範囲内にある特徴点に●マークを、左右カーソルで選択している点を示す特徴点に■を表示させる。そして、第１選択点が既に決まっていれば第１選択点の座標に大きな●マーク（８１０）を書き込み、同様に、第２の選択点が決まっていれば第２選択点にも大きな●マークを書き込む。
また、特徴点の特徴点評価値を高い順に順位付けし、順位が高い順に特徴点を示す情報の表示を識別表示させるようにしてもよい。また、特徴点を示す情報の識別表示の方法は、識別表示させる特徴点を示す情報の表示の色を変更してもよいし、大きさを変更してもよいし、形状を変更してもよい。順位付けの場合は、順位を示す数字を表示させてもよい。
これにより、ユーザーは精度の高い測定が可能な特徴点を簡単に視認することができ、その特徴点を選択することで簡単に精度の高い測定をすることができる。

（２）上記実施の形態においては、特徴点評価値が設定した閾値内にある特徴点を検出し、検出した特徴点を示す情報を表示させるようにしたが、画面に表示させる特徴点を示す情報の数は、予め決められた数に制限してもよい。
例えば、検出した特徴点のうち、特徴点評価値が高い順にＮ個の特徴点を画面に表示させる。
これにより、特徴点評価値が高い特徴点のみ選択可能となり、２点間の距離を測定するのは、特徴点評価値精度の高い特徴点の２点間の距離となり、精度の高い測定が可能となる。

（３）上記実施の形態においては、特徴点評価値が設定した閾値の範囲内である特徴点を検出し、検出した特徴点を示す情報を表示させることで、表示させる特徴点を示す情報の数を制御するようにしたが、特徴点を示す情報を表示する範囲を制限することで、選択できる特徴点を制限してもよい。
例えば、検出された特徴点のうち、表示画面内の所定の範囲内に検出された特徴点を示す情報を表示させてもよいし、第１選択点から所定の範囲内にある特徴点を示す情報を、第２選択点として表示させるようにしてもよい。
また同様に、表示されている特徴点を示す情報のうち、表示画面内の所定の範囲内に表示されている特徴点を示す情報のみ選択可能にしてもよいし、第２の選択点は、撮影画像内において先に選択された第１の選択点の位置から所定の範囲内で検出された特徴点を示す情報を選択できるようにしてもよい。
また、変形例（１）と同様に、選択できる特徴点を示す情報の表示の色を変更してもよいし、大きさを変更してもよいし、形状を変更してもよい。
これにより、特徴点を選択できる範囲を狭くすることで、少ないキー操作で特徴点を選択できるようになる、

（４）上記実施の形態においては、特徴点評価値が設定した閾値の範囲内である特徴点を検出させるようにしたが、特徴点評価値の上限に制限を設けず、特徴点評価値が設定した閾値以上の特徴点を検出させるようにしてもよい。
また、検出、又は表示させる特徴点評価値の閾値の範囲は、ユーザーが変更できるようにしてもよいし、予め決められた所定の範囲であってもよい。

（５）上記実施の形態においては、撮影画像から検出された特徴点と同じ位置に印を付けて特徴点を示す情報を表示させるようにしたが、特徴点を示す情報の表示位置は、特徴点を検出した位置と同じ位置でなくてもよく、検出した特徴点の位置を示すことができればよい。また、特徴点の座標を表示させるようにしてもよい。
要は、ユーザーが特徴点を検出した位置を知ることができればよく、特徴点を示す情報の表示は、位置、色、大きさ、形状に制限はない。

（６）上記実施の形態においては、特徴点の２点間距離の測定について３次元における測距を行なうようにしたが、３次元である必要はなく、２次元における測距を行なうようにしてもよい。
また、実寸距離ではなく、ＬＣＤモニタ上における２点間距離であってもよい。

（７）上記実施の形態においては、距離測定モードと通常撮影モードを設け、距離測定モードが選択されている場合に、特徴点を検出し、特徴点を示す情報を表示させるようにしたが、このようなモードを設けず、撮影毎に特徴点の情報を画像データと共に記録しておき、ユーザーによって距離を測定する指示があった場合、特徴点を表示させるようにしてもよい。

（８）上記実施の形態においては、キー操作によって表示されている特徴点を示す情報を選択するようにしたが、表示画面にタッチパネルを設け表示されている特徴点を示す情報の位置をユーザーが指等で触れることにより選択するようにしてもよい。

（９）上記実施の形態は、上記変形例（１）〜（８）を任意に組み合わせた態様であってもよい。

（１０）また、本発明の上記各実施形態は、何れも最良の実施形態としての単なる例に過ぎず、本発明の原理や構造等をより良く理解することができるようにするために述べられたものであって、添付の特許請求の範囲を限定する趣旨のものでない。したがって、本発明の上記実施形態に対してなされ得る多種多様な変形ないし、修正はすべて本発明の範囲内に含まれるものであり、添付の特許請求の範囲によって保護されるものと解さなければならない。

最後に、上記各実施の形態においては、本発明の距離測定装置をステレオデジタルカメラ１に適用した場合について説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、要は、画像の中から被写体の特徴点を検出し、検出された特徴点間の距離を測定できる機器であれば適用可能である。

本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラの外観図である。 本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラのブロック図である。 ステレオデジタルカメラの距離測定原理を示す透視射影図である。 本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラ１により撮像した２枚の画像を示す図である。 本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラ１により撮像した画像に特徴点の表示例を示す図である。 本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラ１におけるモニタ表示の例を示した図である。 本発明の実施の形態のステレオデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。 本発明の変形例のステレオデジタルカメラ１のモニタ表示の例を示した図である。

符号の説明

１ ステレオデジタルカメラ
２,３ 撮像レンズ
４ ＬＣＤモニタ
５ カーソルキー
６ ＳＥＴキー
７ 距離測定キー
８ メニューキー
９ シャッターボタン
１０ 電源ボタン
１１ ストロボ
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＤＭＡ
２０３ フラッシュメモリ
２０４ ワークメモリ
２０５ ＶＲＡＭ制御部
２０６ ＶＲＡＭ
２０７ デジタルビデオエンコーダ
２０８ 表示部
２０９ キー入力部
２１１ ＵＳＢ制御部
２１４ ＵＳＢ接続端子部
２１０,２２０ ＣＭＯＳカメラモジュール
２１２,２２２ ＣＭＯＳセンサ
２１３,２２３ ＩＳＰ

Claims (17)

1. 画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって得られた画像から複数の特徴点を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された特徴点を示す情報を表示手段に表示させる表示制御手段と、
   前記表示手段に表示された情報から２つを選択する選択手段と、
   前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の距離を求める測距手段と、
   を備えたことを特徴とする距離測定装置。
2. 前記検出手段は、前記画像取得手段によって得られた画像内から特徴点らしさを示す特徴点評価値を検出し、該検出された特徴点評価値が第１の範囲内である点を特徴点として検出することを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
3. 前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点の特徴点評価値に基づいて特徴点を示す情報を表示させることを特徴とする請求項２記載の距離測定装置。
4. 前記表示制御手段は、前記特徴点評価値が第２の範囲内である点を特徴点とし、それを示す情報を表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項３記載の距離測定装置。
5. 前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記特徴点評価値が高い順に、所定の数の特徴点を示す情報を表示させるよう前記表示手段を制御することを特徴とする請求項３又は４記載の距離測定装置。
6. 前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記特徴点評価値が高い順に順位付けをして、特徴点を示す情報を特徴点評価値の順位に基づいて識別表示させるように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の距離測定装置。
7. 前記表示制御手段は、前記表示手段によって表示された特徴点のうち、前記特徴点評価値が第３の範囲内である特徴点を示す情報と第３の範囲外である特徴点を示す情報とを識別表示するように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の距離測定装置。
8. 前記表示制御手段は、特徴点を示す情報の表示の色、大きさ、形状のうち、少なくとも１つを変化させることで特徴点を示す情報を識別表示させることを特徴とする請求項６又は７に記載の距離測定装置。
9. 前記表示制御手段は、前記検出手段によって検出された特徴点のうち、前記画像取得手段によって得られた画像内の所定の範囲内の位置で検出された特徴点について特徴点を示す情報を前記表示手段に表示させるように制御することを特徴とする請求項３〜８の何れかに記載の距離測定装置。
10. 前記選択手段によって２点を選択する際に、選択できる特徴点を制限する選択制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の距離測定装置。
11. 前記選択手段は、前記測距手段によって２点間の距離を測定する際の起点となる第１の特徴点を選択した後、終点となる第２の特徴点を選択し、
    前記選択制限手段は、前記選択手段によって第２の特徴点を選択する際、前記選択手段によって先に選択された第１の特徴点の位置から所定の範囲内にある特徴点を示す情報を選択するように選択できる範囲を制限することを特徴とする請求項１０に記載の距離測定装置。
12. 前記選択手段は、前記測距手段によって２点間の距離を測定する際の起点となる第１の特徴点を選択した後、終点となる第２の特徴点を選択し、
    前記選択手段によって前記第１の特徴点を選択する時と、前記第２の特徴点を選択する時とで、前記検出手段によって検出する特徴点の特徴点評価値の所定の範囲、又は前記表示制御手段によって表示制御する特徴点を示す情報の特徴点評価値の所定の範囲を変更する特徴点評価値範囲変更手段を更に備えたことを特徴とする請求項２〜１１の何れかに記載の距離測定装置。
13. 前記表示制御手段は、前記測距手段によって測定された２点の特徴点間の距離を表示手段に表示させる距離表示手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の距離測定装置。
14. 前記表示制御手段は、前記画像取得手段によって得られた画像を前記表示手段に表示し、前記検出手段によって特徴点が検出された位置と同じ位置に該特徴点を示す情報を表示させることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の距離測定装置。
15. 前記測距手段は、前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の実寸距離を測定することを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の距離測定装置。
16. ２つの撮像素子により基線長の異なる一対の画像を撮像する撮像手段を更に備え、
    前記画像取得手段は、前記撮像手段によって撮像された一対の画像を取得し、
    前記測距手段は、前記画像取得手段によって得られた基線長の異なる一対の画像から、前記選択手段によって選択された特徴点を示す情報に対応する特徴点の視差を測定し、２点間の距離を測定することを特徴とする請求項１５に記載の距離測定装置。
17. 画像内における２点間の距離の測定をコンピュータに実行させる距離測定プログラムであって、
    画像を取得する画像取得ステップと、
    前記画像取得ステップによって得られた画像から複数の特徴点を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップによって検出された特徴点を示す情報を表示手段に表示させる表示制御ステップと、
    前記表示制御ステップによって表示された情報から２つを選択する選択ステップと、
    前記選択ステップによって選択された特徴点を示す情報に対応した特徴点の２点間の距離を求める測距ステップと、
    をコンピュータに実行させる距離測定プログラム。

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