JP2010271143A - Imaging device, distance measuring device, exterior monitoring device, and imaging method - Google Patents

Imaging device, distance measuring device, exterior monitoring device, and imaging method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive imaging device for imaging a plurality of optical images and preferably an inexpensive imaging device for distance measurement having a combination of two sets of stereo cameras. <P>SOLUTION: The imaging device includes an imaging sensor 13 having an imaging surface divided into a plurality of imaging regions and an optical filter 14 that separates a plurality of image information by light beams with which the imaging surface is irradiated from any of different directions and preferably image information irradiated from a lens 12 of a short-distance photographing camera and a lens 11 of a long-distance photographing camera into each image information to form the information in the individual imaging regions of the imaging surface. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置、距離測定装置、及び車外監視装置、並びに撮像方法に関する。   The present invention relates to an imaging device, a distance measuring device, a vehicle exterior monitoring device, and an imaging method.

自動車にテレビカメラを搭載して車両前方を監視し、車両前方の人、他車両、障害物等との距離を認知し、それらに衝突する危険性がある場合は、運転者に報知したり、車両のブレーキを作動させて停止させたり、減速させたりするASV(Advanced Safety Vehicle;先進安全自動車)装置が知られている。   Install a TV camera in the car to monitor the front of the vehicle, recognize the distance to the person in front of the vehicle, other vehicles, obstacles, etc., and if there is a risk of colliding with them, notify the driver, 2. Description of the Related Art An ASV (Advanced Safety Vehicle) device that operates a vehicle brake to stop or decelerate is known.

ASV装置において必要不可欠なものが、車両前方の物体の距離測定装置である。テレビカメラ等により車両前方の物体との距離を測定する距離測定装置はすでに知られている。このような距離測定装置は、一般にはステレオカメラと呼ばれる一対のカメラを、間隔を置いて車両上に設置し、両方のカメラで同じ対象物を撮影し、その視野角の違いにより車両(カメラ)からの距離を算出する、所謂、三角測量の原理を応用した距離測定方法である。   What is indispensable in the ASV apparatus is an object distance measuring apparatus in front of the vehicle. A distance measuring device that measures a distance from an object in front of a vehicle using a television camera or the like is already known. Such a distance measuring device generally has a pair of cameras, called stereo cameras, placed on a vehicle at an interval, and the same object is photographed by both cameras. This is a distance measurement method that applies the so-called triangulation principle to calculate the distance from the object.

このようなステレオカメラを用いた車載用距離測定装置では、車両付近の近距離障害物から、高速走行中の前方車両のように比較的遠距離の障害物まで距離測定できることが必要である。一方、ステレオカメラを用いた三角測量で遠距離障害物に対する距離測定精度を向上させるには、2個のカメラ間の長さである基線長を伸ばすか、カメラの焦点距離を長くする必要がある。基線長を長くすると、カメラ間の距離が遠くなり、ステレオカメラ装置が大型化しやすく、車載用距離測定装置としては限界がある。一方、カメラの焦点距離を長くすると、レンズの特性上近距離の障害物の測定精度が低下する。また、焦点距離を長くすると、カメラの視野角が狭くなるため、測定できる視野が狭くなる。車両付近の障害物に対しては、車両の斜め前方まで認識できることが必要であり、近距離障害物に対してはカメラの視野角が広いことが要求される。   In such a vehicle-mounted distance measuring apparatus using a stereo camera, it is necessary to be able to measure a distance from a short-distance obstacle near the vehicle to a relatively long-distance obstacle such as a forward vehicle traveling at high speed. On the other hand, in order to improve the distance measurement accuracy for long-distance obstacles by triangulation using a stereo camera, it is necessary to extend the baseline length, which is the length between the two cameras, or to increase the focal length of the camera. . When the base line length is increased, the distance between the cameras is increased, the stereo camera device is likely to be enlarged, and there is a limit as a vehicle-mounted distance measuring device. On the other hand, when the focal length of the camera is increased, the measurement accuracy of an obstacle at a short distance decreases due to the characteristics of the lens. Further, when the focal length is increased, the viewing angle of the camera is narrowed, so that the field of view that can be measured is narrowed. For obstacles in the vicinity of the vehicle, it is necessary to be able to recognize the vehicle diagonally in front of the vehicle. For short-distance obstacles, a wide viewing angle of the camera is required.

この問題を解決するために、焦点距離の異なる2組のステレオカメラを用いた距離測定装置が知られている(本願においては、2組のステレオカメラを組み合わせたカメラをツインステレオカメラともいう。)。例えば、通常の車載用ツインステレオカメラにおいて距離測定できる範囲は、遠距離撮影用カメラの場合は20mから100m程度の前方であり、近距離撮影用カメラの場合は車両の5mから30m程度前方までである。すなわち、遠距離撮影用のステレオカメラでは、20m以上先の物体の監視はできるが、それより近くの物体に対しては、距離測定の精度が保てない。この為、高速道路を比較的高速で走行している場合は問題ないが、車両近辺の物体の監視ができず、低速走行時には役に立たない場合が多い。また、遠距離撮影用カメラの特徴として、遠距離において高精度の画像を撮影するためには広角カメラにすることができず、車両の側面に近い斜め前方の監視が不十分になる。一方、近距離撮影用のステレオカメラでは、車両近辺の物体の監視ができ、広角カメラにすることも容易であるが、30mより遠くの物体に対しては、距離測定の精度が保てない。   In order to solve this problem, a distance measuring device using two sets of stereo cameras having different focal lengths is known (in the present application, a camera combining two sets of stereo cameras is also referred to as a twin stereo camera). . For example, the distance measurement range of a normal in-vehicle twin stereo camera is about 20m to 100m in the case of a long-distance shooting camera, and about 5m to 30m in front of the vehicle in the case of a short-distance shooting camera. is there. That is, with a stereo camera for long-distance shooting, it is possible to monitor an object 20 m or more away, but the accuracy of distance measurement cannot be maintained for objects closer to it. For this reason, there is no problem when traveling on a highway at a relatively high speed, but an object in the vicinity of the vehicle cannot be monitored, and it is often not useful when traveling at a low speed. Further, as a feature of the long-distance shooting camera, it is not possible to use a wide-angle camera in order to shoot a high-precision image at a long distance, and monitoring in front of the vehicle near the side of the vehicle becomes insufficient. On the other hand, with a stereo camera for short-distance shooting, it is possible to monitor an object in the vicinity of the vehicle and it is easy to make a wide-angle camera. However, the accuracy of distance measurement cannot be maintained for an object farther than 30 m.

この為、実際に車両搭載される距離監視用のツインステレオカメラは、遠距離撮影用ステレオカメラと近距離撮影用ステレオカメラを組み合わせたステレオカメラシステムとなっている場合が多い。そして、高速走行時には、遠距離撮影用ステレオカメラにより比較的遠い前方の障害物等との距離を監視し、低速走行時には、近距離撮影用ステレオカメラにより車両に近い前方の障害物等との距離を監視するようにしている。遠距離撮影用ステレオカメラと近距離撮影用ステレオカメラの2組のステレオカメラは、走行状態に合わせて人為的又は自動的に切り換えている。   For this reason, a twin stereo camera for distance monitoring actually mounted on a vehicle is often a stereo camera system that combines a stereo camera for long-distance shooting and a stereo camera for short-distance shooting. When traveling at high speeds, the distance to a relatively far obstacle is monitored by a stereo camera for long-distance shooting. When traveling at a low speed, the distance from the obstacles ahead of the vehicle by a stereo camera for short-distance shooting is monitored. To monitor. Two sets of stereo cameras, ie, a long-distance shooting stereo camera and a short-distance shooting stereo camera, are switched artificially or automatically in accordance with the traveling state.

特許文献1には、上述のツインステレオカメラシステムにおいて、常に遠距離から近距離までの広い範囲で距離測定を行うことのできるツインステレオカメラシステムを搭載した車外監視装置を提案している。この車外監視装置は、遠距離撮影用ステレオカメラと近距離撮影用ステレオカメラの2組のステレオカメラにより、それぞれの画像情報中の物体の距離測定を行い、両方のステレオカメラで距離測定可能な距離にある物体を画像処理技術により照合して、一方の画像のみを採用することにより、5m程度の近距離から、100m程度の遠距離までの物体を一つの画像情報の中に収めて、近距離から遠距離までの距離測定を可能にしている。   Patent Document 1 proposes an out-of-vehicle monitoring apparatus equipped with a twin stereo camera system capable of always performing distance measurement over a wide range from a long distance to a short distance in the above-described twin stereo camera system. This out-of-vehicle monitoring device measures the distance of an object in each image information with two sets of stereo cameras for long-distance shooting and stereo camera for short-distance shooting, and the distance that can be measured by both stereo cameras. By collating the object in the image processing technology and adopting only one image, the object from the short distance of about 5 m to the long distance of about 100 m is put in one image information, and the short distance Enables distance measurement from to a long distance.

これにより、遠・近2組のステレオカメラを状況に応じて切り換えて使用する従来の技術では、課題となっていた切り換え時期の判断が必要でなくなった。また、従来技術では問題とされていた、遠距離撮影用ステレオカメラの作動中である高速走行中において、遠距離撮影用ステレオカメラの検出範囲外となる、斜め前方から自車両の直前に他車両等が割り込んで来たような場合でも、割り込み車両を検出することができ、直ちに警告操作や危険回避操作に繋げることができるとしている。   This eliminates the need to determine the switching time, which has been a problem in the conventional technology in which two pairs of near and near stereo cameras are switched according to the situation. In addition, while driving at a high speed during operation of the stereo camera for long-distance shooting, which was a problem in the prior art, the other vehicle immediately outside the detection range of the stereo camera for long-distance shooting immediately before the own vehicle Even in the case where the vehicle is interrupted, it is possible to detect the interrupting vehicle and immediately connect to the warning operation or the danger avoidance operation.

上述のように、遠・近2組のステレオカメラシステムを用いた車外監視装置で、走行中の車両前方の障害物等の距離を測定し、監視することは比較的容易になった。しかし、これまでの車外監視装置においては、遠距離用ステレオカメラと近距離用ステレオカメラの2組のステレオカメラ、すなわち、少なくとも4つのカメラを組み合わせたカメラシステムが必要であった。この為、カメラシステムが複雑で高価なものであることには変わりがなかった。特に、距離測定用のツインステレオカメラシステムにおいては、光画像情報を撮像素子(CCD等)により電子画像情報に変換し、この電子画像情報をコンピュータ処理して距離測定をしており、光画像情報を電子画像情報に変換する撮像素子が最低4つは必要であった。また、撮像素子の撮像面は、多数の画素の集合体であり、測定精度を向上させるためには、画素の数を増やす必要があった。撮像素子の画素数の増加は、撮像画面の大型化、画素数に対応する電子情報処理量の増加など、距離測定用のツインステレオカメラシステムのコスト以外の面にも影響を与えていた。このように、ツインステレオカメラシステムを始めとする、複数の光画像を同時に撮像する撮像装置は、高価で大がかりなものになりやすかった。   As described above, it has become relatively easy to measure and monitor the distance of an obstacle or the like in front of a running vehicle with a vehicle outside monitoring apparatus using two sets of far and near stereo camera systems. However, conventional out-of-vehicle monitoring devices have required two sets of stereo cameras, a long-distance stereo camera and a short-distance stereo camera, that is, a camera system that combines at least four cameras. For this reason, the camera system was complicated and expensive. In particular, in a twin stereo camera system for distance measurement, optical image information is converted into electronic image information by an image sensor (CCD or the like), and the electronic image information is computer processed to measure distance. It is necessary to have at least four image sensors that convert the image data into electronic image information. In addition, the imaging surface of the imaging element is an aggregate of a large number of pixels, and it is necessary to increase the number of pixels in order to improve measurement accuracy. The increase in the number of pixels of the image sensor has an effect on aspects other than the cost of the twin stereo camera system for distance measurement, such as an increase in the size of the imaging screen and an increase in the amount of electronic information processing corresponding to the number of pixels. As described above, an imaging apparatus that simultaneously captures a plurality of optical images, such as a twin stereo camera system, is likely to be expensive and large-scale.

本発明の目的は、上記問題点を踏まえ、複数の光画像を撮像できる安価な撮像装置、この撮像装置を備えた距離測定装置、及び車外監視装置、並びに複数の光画像を低コストで撮像する撮像方法を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an inexpensive imaging device that can capture a plurality of optical images, a distance measuring device including the imaging device, a vehicle outside monitoring device, and a plurality of optical images at a low cost. It is to provide an imaging method.

本発明に係る撮像装置は、光情報を電子情報に変換する撮像素子と、撮像素子の撮像面上に光線による画像情報を形成させる光フィルタを備える。撮像素子は、撮像面を複数の撮像領域に分割して使用しており、撮像面の前には光フィルタが配置され、この光フィルタは、異なった方向から撮像面に向かって照射される光線による複数の画像情報を、撮像面上の分割されたそれぞれの撮像領域に分離して形成させている。   An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element that converts optical information into electronic information, and an optical filter that forms image information using light rays on an imaging surface of the imaging element. The imaging device uses the imaging surface divided into a plurality of imaging regions, and an optical filter is disposed in front of the imaging surface, and this optical filter is a light beam that is emitted toward the imaging surface from different directions. A plurality of pieces of image information are separately formed in each of the divided imaging regions on the imaging surface.

図1を参照にして、光フィルタによる異なった方向から照射される複数の画像情報の分離について説明する。図1においては、2つの撮像領域13a,13bを有する撮像面の前(光情報が照射されてくる側)に光フィルタ14が配置されている。そして、遠距離撮影用カメラのレンズ11により形成された画像情報と、近距離撮影用カメラのレンズ12により形成された画像情報の2つの画像情報を含む光線が、それぞれ異なった方向(図1においては左上方と、左下方)から光フィルタ14を介して撮像面13に照射されている。光フィルタ14の一部(図1においては中央部)に遮光部15があり、レンズ11及びレンズ12から撮像面13に向けて照射された光の一部を遮っている。光フィルタ14をこのような構造とすることにより、図1に示すように、斜め下前方の遠距離撮影用カメラのレンズ11から出射した光は、撮像領域13aを照射せず、撮像領域13bのみを照射する。一方、斜め上前方の近距離撮影用カメラのレンズ12から出射した光は、撮像領域13bは照射せず、撮像領域13aのみを照射する。このようにして、斜め下前方と斜め上前方の2方向から出射した光線による2つの画像情報は、光フィルタ14により分離され、光フィルタ14の後に配置された撮像面13中の撮像領域13a、13b上に別々に形成され撮像される。   With reference to FIG. 1, separation of a plurality of pieces of image information irradiated from different directions by an optical filter will be described. In FIG. 1, an optical filter 14 is disposed in front of an imaging surface having two imaging regions 13a and 13b (on the side on which optical information is irradiated). Then, light beams including two pieces of image information, that is, image information formed by the lens 11 of the long-distance shooting camera and image information formed by the lens 12 of the short-distance shooting camera are in different directions (in FIG. 1). Is irradiated on the imaging surface 13 via the optical filter 14 from the upper left and lower left). A part of the optical filter 14 (the central part in FIG. 1) includes a light shielding unit 15 that blocks part of the light emitted from the lens 11 and the lens 12 toward the imaging surface 13. With the optical filter 14 having such a structure, as shown in FIG. 1, the light emitted from the lens 11 of the long-distance photographing camera obliquely downward and forward does not irradiate the imaging region 13a, but only the imaging region 13b. Irradiate. On the other hand, the light emitted from the lens 12 of the short-distance photographing camera obliquely upward and forward does not irradiate the imaging region 13b, but irradiates only the imaging region 13a. In this way, two pieces of image information by the light beams emitted from the two directions of the diagonally lower front and the diagonally upper front are separated by the optical filter 14, and the imaging area 13 a in the imaging surface 13 disposed after the optical filter 14, Images are formed separately on 13b.

図1における説明では、撮像面13は2つの撮像領域13a,13bからなり、2つの画像情報はそれぞれの撮像領域13a,13b上に分離されたが、撮像面13は多数の撮像領域からなり、2つの画像情報はそれぞれ複数の画像領域に分割されて、分割された画像領域毎に撮像面13上の複数の撮像領域に照射されることが好ましい。撮像面13上のそれぞれの撮像領域は、分割された画像領域に対応するようにすればよい。   In the description of FIG. 1, the imaging surface 13 is composed of two imaging regions 13a and 13b, and the two pieces of image information are separated on the respective imaging regions 13a and 13b, but the imaging surface 13 is composed of a large number of imaging regions, The two pieces of image information are each divided into a plurality of image areas, and it is preferable that the plurality of image areas on the imaging surface 13 are irradiated for each of the divided image areas. Each imaging area on the imaging surface 13 may correspond to the divided image area.

複数の画像領域に分割され、撮像面13上の複数の撮像領域毎に照射された画像情報は、それぞれ撮像素子により電子情報に変換され、電子情報に変換された複数の画像領域の画像情報は、図示していない画像結合処理装置により再結合処理されて、それぞれ電子情報の状態の2つに分離された画像情報である近距離撮影用カメラの近距離画像情報、及び遠距離撮影用カメラの遠距離画像情報となる。画像結合処理装置としては、画像処理プログラムを備えたコンピュータを用いればよい。   The image information divided into a plurality of image areas and irradiated to each of the plurality of imaging areas on the imaging surface 13 is converted into electronic information by the imaging element, and the image information of the plurality of image areas converted into the electronic information is The short-distance image information of the short-distance photographing camera and the long-distance photographing camera, which are re-combining processing by an image combination processing device (not shown) and separated into two electronic information states, respectively. It becomes long-distance image information. A computer equipped with an image processing program may be used as the image combination processing device.

また、図1に示す例では、遮光部15は、光を遮る遮光板をイメージしているが、遮光部15としては、必ずしも光を吸収又は反射する必要はなく、遮光部15に入射してくる一部の光の方向を変化させたりして、撮像面13の所定の撮像領域に到達しないようにできればよい。このような遮光部材としては、レンズやプリズム、回折格子などであってもよい。すなわち、本願発明に係る光フィルタは、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズアレイ、格子状遮光板、又は所定方向のみに透光性を有する遮光部材のいずれかとすることが好ましい。   In the example shown in FIG. 1, the light shielding unit 15 is an image of a light shielding plate that blocks light. However, the light shielding unit 15 does not necessarily absorb or reflect light, and is incident on the light shielding unit 15. It is only necessary to change the direction of a part of the light so as not to reach a predetermined imaging area on the imaging surface 13. Such a light shielding member may be a lens, a prism, a diffraction grating, or the like. That is, the optical filter according to the present invention is preferably any one of a lenticular lens, a microlens array, a lattice-shaped light shielding plate, or a light shielding member having translucency only in a predetermined direction.

本発明に係る距離測定装置は、一対の近距離撮影用のステレオカメラと、一対の遠距離撮影用のステレオカメラとからなるステレオカメラシステムを備えている。通常、近距離撮影用のステレオカメラは広角レンズを備えており、遠距離撮影用のステレオカメラは相対的に望遠レンズを備えている。この距離測定装置は、さらに距離情報取得装置を備えており、距離情報取得装置は遠近それぞれのステレオカメラにより撮影されたステレオ画像情報を電子情報として取得して、それぞれのステレオ画像情報を統合して一つの統合ステレオ画像情報とすることができる。また、距離情報取得装置は、統合ステレオ画像情報における近距離から遠距離までに存在する物体の距離情報を算出し取得することができる。   A distance measuring device according to the present invention includes a stereo camera system including a pair of short-distance shooting stereo cameras and a pair of long-distance shooting stereo cameras. Normally, a stereo camera for short-distance shooting is provided with a wide-angle lens, and a stereo camera for long-distance shooting is relatively provided with a telephoto lens. This distance measurement device further includes a distance information acquisition device, which acquires stereo image information captured by the respective stereo cameras as electronic information and integrates the respective stereo image information. One integrated stereo image information can be obtained. Further, the distance information acquisition device can calculate and acquire distance information of an object existing from a short distance to a long distance in the integrated stereo image information.

本発明に係る距離測定装置においては、近距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置と、遠距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置の組合せは、上記の本発明に係る撮像装置を含んでいる。すなわち、近距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置と遠距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置は、一つの撮像装置で共用されている。そして、近距離撮影用のステレオカメラのレンズからの照射光と遠距離撮影用のステレオカメラのレンズからの照射光とは、互いに異なった方向から前記の共用されている撮像装置の撮像面を照射している。さらに、それぞれの照射光は、上述の本発明に係る撮像装置に備えられた光フィルタを介して撮像面を照射している。この為、近距離撮影用のステレオカメラのレンズからの照射光と遠距離撮影用のステレオカメラのレンズからの照射光とは、光フィルタによって分離されてそれぞれ撮像面の別々の撮像領域に照射されている。   In the distance measuring device according to the present invention, the combination of at least one imaging device in a stereo camera for short-distance shooting and at least one imaging device in a stereo camera for long-distance shooting is the above-described imaging device according to the present invention. Is included. That is, at least one imaging device in the short-distance shooting stereo camera and at least one imaging device in the long-distance shooting stereo camera are shared by one imaging device. The irradiation light from the lens of the stereo camera for short-distance shooting and the irradiation light from the lens of the stereo camera for long-distance shooting irradiate the imaging surface of the shared imaging device from different directions. is doing. Furthermore, each irradiation light irradiates the imaging surface through the optical filter provided in the imaging apparatus according to the present invention. For this reason, the irradiation light from the lens of the stereo camera for short-distance shooting and the irradiation light from the lens of the stereo camera for long-distance shooting are separated by an optical filter and irradiated to separate imaging areas on the imaging surface, respectively. ing.

本発明に係る距離測定装置においては、共用される撮像装置に光情報を照射する、近距離撮影用のステレオカメラのレンズと遠距離撮影用のステレオカメラのレンズとは近接して配置され、両レンズの並びは、近距離撮影用のステレオカメラにおける一対のレンズ同士の並び(ステレオカメラの基線)に対し垂直方向となるように配置されていることが好ましい。また、このステレオカメラシステムにおいては、近距離撮影用のステレオカメラにおける一対のレンズ同士の並びと、遠距離撮影用のステレオカメラにおける一対のレンズ同士の並びは、互いに平行になっていることが好ましく、それぞれ横方向(水平方向)に配置されていることが好ましい。   In the distance measuring device according to the present invention, the lens of the stereo camera for short-distance shooting and the lens of the stereo camera for long-distance shooting that irradiate the shared imaging device with optical information are arranged close to each other. The arrangement of the lenses is preferably arranged so as to be perpendicular to the arrangement of the pair of lenses (base line of the stereo camera) in the short-distance shooting stereo camera. In this stereo camera system, it is preferable that the arrangement of the pair of lenses in the stereo camera for short-distance shooting and the arrangement of the pair of lenses in the stereo camera for long-distance shooting are parallel to each other. These are preferably arranged in the lateral direction (horizontal direction).

本発明の自動車の車外監視装置は、上記の本発明の距離測定装置を自動車に搭載し、遠近両方のステレオカメラを含むステレオカメラシステムで撮影した画像中の物体について、上記の距離測定装置により取得した距離情報を基にして、運転中の危険性を判断する危険性判断装置を備えている。   The vehicle exterior monitoring device of the present invention includes the above-described distance measuring device of the present invention mounted on a vehicle, and acquires an object in an image captured by a stereo camera system including both a stereo camera and the distance measuring device. A risk determination device that determines the risk during driving is provided on the basis of the distance information.

また、本発明の自動車の車外監視装置は、上記危険性判断装置の情報を基に、危険性を報知する報知装置、又は危険を回避する危険回避装置を備えていることが好ましい。報知装置としては、警報ブザー、警告音声など聴覚警報装置や、警報ランプ、警告文字表示などの視覚警報装置などが挙げられる。危険回避装置としては、車速制御装置、自動ブレーキ装置、自動警笛発報装置、自動ハザードランプ点灯装置などが挙げられる。   Moreover, it is preferable that the vehicle exterior monitoring device of the present invention includes a notification device that notifies danger or a risk avoidance device that avoids danger based on the information of the risk determination device. Examples of the notification device include an audible alarm device such as an alarm buzzer and warning sound, and a visual alarm device such as an alarm lamp and warning character display. Examples of the danger avoidance device include a vehicle speed control device, an automatic brake device, an automatic horn warning device, and an automatic hazard lamp lighting device.

本発明の撮像方法は、光による複数の画像情報を異なった方向から撮像面に照射する光照射行程と、照射された光による複数の画像情報を、光フィルタにより分離して、それぞれの画像情報として撮像面の別々の撮像領域に画像形成する光画像分離工程と、分離されたそれぞれの画像情報を複数の撮像領域を有する撮像面を備えた撮像素子により撮像しそれぞれ電子情報に変換する撮像工程とを含んでいる。   In the imaging method of the present invention, a light irradiation process for irradiating a plurality of image information by light on an imaging surface from different directions and a plurality of image information by irradiated light are separated by an optical filter, and each image information An optical image separation step of forming an image on separate imaging regions of the imaging surface, and an imaging step of imaging each separated image information with an imaging element having an imaging surface having a plurality of imaging regions, and converting each image information to electronic information Including.

本発明によれば、複数の光画像を撮像する安価な撮像装置、この撮像装置を備えた距離測定装置、及び車外監視装置、並びに複数の光画像を低コストで撮像する撮像方法を提供することができる。   According to the present invention, an inexpensive imaging device that captures a plurality of optical images, a distance measuring device including the imaging device, a vehicle exterior monitoring device, and an imaging method that captures a plurality of optical images at a low cost are provided. Can do.

2方向から撮像面に照射する光画像情報を、光フィルタにより分離してそれぞれの光画像情報とする原理説明図である。It is principle explanatory drawing which separates the optical image information irradiated to an imaging surface from two directions with an optical filter, and makes each optical image information. 本発明の実施形態1に係る撮像装置の模式図である。1 is a schematic diagram of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態2に係る撮像装置の模式図である。It is a schematic diagram of the imaging device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る撮像装置の模式図である。It is a schematic diagram of the imaging device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明に係る撮像装置における撮像面の撮像領域に分離、分割して表示された光画像情報から、結合された電子画像情報への変換処理のイメージ図である。It is an image figure of the conversion process from the optical image information separated and divided | segmented and displayed on the imaging area of the imaging surface in the imaging device which concerns on this invention to the combined electronic image information. 車外風景(車両前方)の例示図である。It is an illustration figure of the scenery outside a vehicle (vehicle front). 近距離撮影用カメラにより撮影した車外風景の画像である。It is the image of the scenery outside a vehicle image | photographed with the camera for short distance photography. 遠距離撮影用カメラにより撮影した車外風景の画像である。It is the image of the scenery outside a vehicle image | photographed with the camera for long distance photography. 本発明の実施形態6に係る距離測定装置における、ツインステレオカメラシステムの各レンズの配置図である。It is an arrangement plan of each lens of a twin stereo camera system in a distance measuring device concerning Embodiment 6 of the present invention. 本発明の実施形態7に係る距離測定装置における、ツインステレオカメラシステムの各レンズの配置図である。It is an arrangement plan of each lens of a twin stereo camera system in a distance measuring device concerning Embodiment 7 of the present invention. 本発明の実施形態8に係る距離測定装置における、ツインステレオカメラシステムの各レンズの配置図である。It is an arrangement plan of each lens of a twin stereo camera system in a distance measuring device concerning Embodiment 8 of the present invention.

本発明を実施形態例によって説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の1例であり、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、これらの実施形態を変更、変化させてもよいし、実施形態に記載されていないものでもよい。   The present invention will be described by way of example embodiments. The following embodiment is an example of the present invention, and the present invention may be modified or changed without departing from the spirit of the present invention, and is described in the embodiment. It may not be.

(実施形態1)
本発明の実施形態1に係る撮像装置を、図2を参照にして説明する。図2は、実施形態1に係る撮像装置の説明用の断面模式図である。図2においては、撮像面13の前(光照射側)に間隔を置いて光フィルタ14が配置されている。撮像面13は、複数の撮像領域13a,13b,13c等で構成されている。なお、撮像領域13a,13b,13c等は、CCD素子のような撮像素子におけるひとつ1つの画素であってもよいが、本実施形態においては撮像素子における複数の画素の集合体である。それぞれの撮像領域における画素は、図示していない画像結合処理装置を含む撮像信号処理装置や撮像信号記憶装置などと接続されている。
(Embodiment 1)
An imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the imaging apparatus according to the first embodiment. In FIG. 2, an optical filter 14 is disposed in front of the imaging surface 13 (on the light irradiation side) with an interval. The imaging surface 13 is composed of a plurality of imaging areas 13a, 13b, 13c and the like. The imaging regions 13a, 13b, 13c, and the like may be individual pixels in an imaging element such as a CCD element, but in the present embodiment are an aggregate of a plurality of pixels in the imaging element. The pixels in each imaging region are connected to an imaging signal processing device, an imaging signal storage device, and the like including an image combination processing device (not shown).

光フィルタ14は、ガラス、プラスチック等の板状の透光体からなり、その両表面に複数の遮光部15a,15bが設けてある。前側(撮像面13と対面していない側)の遮光部15aと後側(撮像面13と対面している側)の遮光部15bとは、互いに同じ形状、同じ配置間隔となっており、図2に示したように、遮光部15aと遮光部15bの配置が横方向に所定の長さずれている。なお、実施形態1においては、遮光部15a,15bは図2における紙面奥方向へは同じ形状で延長されている。すなわち、遮光部15a,15bは、それぞれ紙面奥方向へ平行な縞模様を構成している。   The optical filter 14 is made of a plate-like light transmitting body such as glass or plastic, and a plurality of light shielding portions 15a and 15b are provided on both surfaces thereof. The light shielding part 15a on the front side (side not facing the imaging surface 13) and the light shielding part 15b on the rear side (side facing the imaging surface 13) have the same shape and the same arrangement interval. As shown in FIG. 2, the arrangement of the light shielding portions 15a and the light shielding portions 15b is shifted by a predetermined length in the horizontal direction. In the first embodiment, the light-shielding portions 15a and 15b are extended in the same shape in the depth direction in FIG. That is, the light shielding portions 15a and 15b each form a striped pattern parallel to the depth direction of the drawing.

ここで、図2に示すように、右斜め上方から照射された直線で示す光線(光画像情報)は、光フィルタ14によって一部が遮光され一部が透過する。そして、透過した光線は、撮像面13上に縞模様を形成する。撮像領域13a,13b,13cの領域の幅と、撮像面13と光フィルタ14との距離を適当に設定すれば、直線で示す光線は、撮像面13上の撮像領域13bからひとつおきの撮像領域上にのみ画像形成する。一方、左斜め上方から照射された点線で示す光線(光画像情報)は、光フィルタ14によって一部が遮光され一部が透過する。そして、透過した光線は、撮像面13上に縞模様を形成する。点線で示す光線(光画像情報)は、撮像面13上の撮像領域13aからひとつおきの撮像領域上にのみ画像形成する。このようにして、直線で示す光線(光画像情報)と点線で示す光線(光画像情報)が分離されて、且つ分割されて撮像面13上に形成される。   Here, as shown in FIG. 2, a part of light (optical image information) indicated by a straight line irradiated obliquely from the upper right is partially blocked by the optical filter 14 and partially transmitted. The transmitted light beam forms a striped pattern on the imaging surface 13. If the widths of the imaging regions 13a, 13b, and 13c and the distance between the imaging surface 13 and the optical filter 14 are appropriately set, the light rays indicated by straight lines are alternately captured from the imaging region 13b on the imaging surface 13. An image is formed only on the top. On the other hand, a part of light rays (light image information) indicated by a dotted line irradiated from the upper left side are partially blocked by the optical filter 14 and partially transmitted. The transmitted light beam forms a striped pattern on the imaging surface 13. Light rays (optical image information) indicated by dotted lines form an image only on every other imaging area from the imaging area 13 a on the imaging surface 13. In this manner, the light beam (optical image information) indicated by a straight line and the light beam (optical image information) indicated by a dotted line are separated and divided and formed on the imaging surface 13.

撮像面13上に分離されて形成された2つの光画像情報は、撮像領域13a,13b,13c等の画素毎に電子情報に変換され、電子情報としての画像情報として撮像信号処理装置や撮像信号記憶装置などに送られる。   Two pieces of optical image information formed separately on the imaging surface 13 are converted into electronic information for each pixel such as the imaging regions 13a, 13b, and 13c, and the imaging signal processing device and the imaging signal are used as image information as electronic information. Sent to a storage device.

本実施形態の撮像装置は、非常に簡単な光フィルタを用いることにより、2つの光画像情報をひとつの撮像素子の撮像面の別々の撮像領域に分離して、且つそれぞれの画像情報を複数の領域に分割して画像形成することができる。このため、本実施形態の撮像装置は、製造部品が少なく、安価で、組み立てが容易で、故障が少ない。また、追って詳しく説明するが、本実施形態の撮像装置は、2つの画像情報を1つの撮像面に形成して、電子情報に変換しているにもかかわらず、それぞれの画像情報を撮像面の1方向にのみ分離したり分割したりしているので、それぞれの画像情報における分離、分割していない方向に対する画素のきめ細かさは、1つの画像情報を1つの撮像面に形成した画像情報と変わりない。   The imaging apparatus according to the present embodiment uses two very simple optical filters to separate two pieces of optical image information into separate imaging areas on the imaging surface of one imaging element, and each image information is divided into a plurality of pieces. Images can be formed by dividing into regions. For this reason, the imaging apparatus of this embodiment has few manufacturing parts, is inexpensive, is easy to assemble, and has few failures. As will be described in detail later, the imaging apparatus of the present embodiment forms two pieces of image information on one imaging plane and converts them into electronic information. Since the image is separated or divided only in one direction, the fineness of the pixels in the respective image information in the separation and non-division directions is different from the image information formed on one imaging surface. Absent.

(実施形態2)
実施形態2に係る撮像装置は、実施形態1に係る撮像装置と類似しているが、光フィルタ14の構造が異なっている。実施形態2における光フィルタ14は、図3の断面模式図に示すように、ガラスやプラスチックなどの透明媒体の内部に、画像情報を含む照射光の光線に平行な遮光部材を配置した光フィルタ素子14a,14bを備えている。図3においては、異なる方向から照射された2つの光線に対しそれぞれ平行な2つの光フィルタ素子14a,14bを示しているが、通常は、光フィルタ素子14a,14bの組合せが、多数図3における左右方向に連なっている。
(Embodiment 2)
The imaging device according to the second embodiment is similar to the imaging device according to the first embodiment, but the structure of the optical filter 14 is different. As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 3, the optical filter 14 according to the second embodiment is an optical filter element in which a light shielding member parallel to the light beam of irradiation light including image information is disposed inside a transparent medium such as glass or plastic. 14a, 14b. In FIG. 3, two optical filter elements 14a and 14b that are parallel to two light beams irradiated from different directions are shown. Usually, however, there are many combinations of optical filter elements 14a and 14b in FIG. It is connected in the left-right direction.

この場合も、光フィルタ素子14と撮像面13の間隔を所定の長さにすれば、光フィルタ素子14aを透過してきた光線(図3における点線の光線)は撮像面13上の撮像領域13aを照射し、光フィルタ素子14bを透過してきた光線(図3における実線の光線)は撮像面13上の撮像領域13bを照射する。そして、点線の光線は撮像面13上の撮像領域13bを照射せず、実線の光線は撮像面13上の撮像領域13aを照射しない。このような光フィルタ素子14と撮像面13の組合せが図3の横方向に複数連なっていれば、図3における実線の光線による光画像と点線の光線による光画像とは、それぞれ分割されて撮像面13上に形成される。図3に示す光フィルタ素子14と撮像面13の構造が、そのまま図3の紙面の奥方向につながっていれば、撮像面13上に形成される光画像情報は、2つの光画像情報が分離され、交互に縞模様になって形成される。   Also in this case, if the distance between the optical filter element 14 and the imaging surface 13 is set to a predetermined length, the light beam that has passed through the optical filter element 14a (dotted light beam in FIG. 3) passes through the imaging region 13a on the imaging surface 13. The light beam that has been irradiated and transmitted through the optical filter element 14 b (solid light beam in FIG. 3) irradiates the imaging region 13 b on the imaging surface 13. The dotted light beam does not irradiate the imaging region 13 b on the imaging surface 13, and the solid light beam does not irradiate the imaging region 13 a on the imaging surface 13. If there are a plurality of such combinations of the optical filter element 14 and the imaging surface 13 in the horizontal direction in FIG. 3, the light image by the solid line light beam and the light image by the dotted light beam in FIG. Formed on the surface 13. If the structure of the optical filter element 14 and the imaging surface 13 shown in FIG. 3 is directly connected to the depth direction of the paper surface of FIG. 3, the optical image information formed on the imaging surface 13 is separated from the two optical image information. And are alternately formed in a striped pattern.

本実施形態における撮像面13上の光画像情報は、実施形態1における撮像面13上の光画像情報と同様であるので、光画像情報から電子情報への変換以降の説明は省略する。なお、本実施形態における特徴の1つは、光フィルタ14が所定の方向以外から照射される光を効率よく遮光でき、撮像面13上にノイズ光が照射されにくいことである。   Since the optical image information on the imaging surface 13 in the present embodiment is the same as the optical image information on the imaging surface 13 in the first embodiment, description after the conversion from optical image information to electronic information is omitted. Note that one of the features in the present embodiment is that the optical filter 14 can efficiently block light emitted from a direction other than a predetermined direction, and noise light is not easily irradiated on the imaging surface 13.

(実施形態3)
本発明に係る実施形態3の撮像装置を図4に示す。図4は、レンチキュラーレンズからなる光フィルタ14と複数の撮像領域からなる撮像面13を組み合わせた撮像装置の説明用断面図である。図4において、左図はレンチキュラーレンズの断面図、右図は、1つのレンチキュラーレンズが2つの画像情報を、撮像面13上の撮像領域13a,13bに分離して照射する説明用断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows an imaging apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an image pickup apparatus in which an optical filter 14 made of a lenticular lens and an image pickup surface 13 made of a plurality of image pickup regions are combined. In FIG. 4, the left figure is a sectional view of a lenticular lens, and the right figure is an explanatory sectional view in which one lenticular lens separates and irradiates two image information on the imaging regions 13 a and 13 b on the imaging surface 13. .

本実施形態におけるレンチキュラーレンズ14cは、異なった方向から照射された光を、それぞれ異なった位置に集光させる。図4に従って説明すれば、斜め右上から照射された光は、光フィルタ素子14cであるレンチキュラーレンズにより集光されて、撮像面13上の撮像領域13bに画像形成する。斜め左上から照射された光は、同じレンチキュラーレンズ(光フィルタ素子)14cにより集光されて、撮像面13上の撮像領域13aに画像形成する。この実施形態では、光フィルタ14cであるレンチキュラーレンズ1つに対して撮像領域13a,13bの2つが対応している。このレンチキュラーレンズ1つと撮像領域13a,13bの組合せが、図4の紙面横方向に複数連なって、2つの光画像情報をそれぞれ撮像面13上の複数の撮像領域13aと撮像領域13bに対応する撮像領域に分離、分割されて画像形成する。撮像領域13aと撮像領域13bに形成された光画像の電子情報化、及びその後の処理については、実施形態1,2と同様である。   The lenticular lens 14c in the present embodiment collects light irradiated from different directions at different positions. If it demonstrates according to FIG. 4, the light irradiated from diagonally upper right will be condensed by the lenticular lens which is the optical filter element 14c, and will form an image in the imaging area 13b on the imaging surface 13. FIG. The light irradiated obliquely from the upper left is condensed by the same lenticular lens (optical filter element) 14 c and forms an image in the imaging region 13 a on the imaging surface 13. In this embodiment, two imaging regions 13a and 13b correspond to one lenticular lens that is the optical filter 14c. A plurality of combinations of the single lenticular lens and the imaging regions 13a and 13b are connected in the horizontal direction in FIG. 4, and two pieces of optical image information are imaged corresponding to the imaging regions 13a and 13b on the imaging surface 13, respectively. An image is formed by being divided and divided into regions. The computerization of optical images formed in the imaging region 13a and the imaging region 13b and the subsequent processing are the same as in the first and second embodiments.

本実施形態における実施形態1,2との相違は、光フィルタ14に照射された光は、屈折させることにより全て利用され、遮光されて無駄になる光がないことである。この為、撮像面13上に形成される光画像は明るく鮮明である。逆に言えば、この実施形態の撮像装置は、光量の少ない光画像情報でも、十分に明るい鮮明な画像情報として認知することができる。   The difference between the present embodiment and the first and second embodiments is that all the light irradiated to the optical filter 14 is used by being refracted and there is no light that is shielded and wasted. For this reason, the optical image formed on the imaging surface 13 is bright and clear. Conversely, the imaging apparatus of this embodiment can recognize light image information with a small amount of light as sufficiently bright and clear image information.

(実施形態4)
図4における光フィルタ素子14cを、レンチキュラーレンズではなく、マイクロレンズとし、光フィルタ素子14を、マイクロレンズアレイであるとしてもよい。この場合、光フィルタ素子14は、図4の紙面奥行き方向には、マイクロレンズが複数ならんでいる。撮像面13は、実施形態3と同様、図面の紙面奥行き方向に細長い撮像領域13a,13b等からなる。このように見立てた図4に示した撮像装置を、実施形態4に係る撮像装置とする。実施形態4に係る撮像装置においても、実施形態3に係る撮像装置について説明したと同様の作用効果があるが、実施形態4に係る撮像装置においては、さらに、光フィルタ14の配置方向が特定される必要がないという、装置組み立て上のメリットがある。
(Embodiment 4)
The optical filter element 14c in FIG. 4 may be a microlens instead of a lenticular lens, and the optical filter element 14 may be a microlens array. In this case, the optical filter element 14 has a plurality of microlenses arranged in the depth direction of the paper surface of FIG. As in the third embodiment, the imaging surface 13 includes imaging regions 13a and 13b that are elongated in the depth direction of the drawing. The imaging apparatus shown in FIG. 4 that is regarded as described above is an imaging apparatus according to the fourth embodiment. The imaging apparatus according to the fourth embodiment has the same effects as those described for the imaging apparatus according to the third embodiment. However, in the imaging apparatus according to the fourth embodiment, the arrangement direction of the optical filter 14 is further specified. There is an advantage in assembling the equipment that there is no need to

実施形態1〜3に係る撮像装置においては、光フィルタ14は、撮像面13と平行に、且つ遮光部15a,15bの長手方向又はレンチキュラーレンズ素子の長手方向と、撮像面13上の撮像領域13a,13b等の長手方向とが揃っていなければならなかった。しかし、本実施形態においては、光フィルタ14は、撮像面13と平行になっていれば、撮像面13上の撮像領域13a,13b等の配置方向に対して自由に配置することができる。   In the imaging devices according to the first to third embodiments, the optical filter 14 is parallel to the imaging surface 13, the longitudinal direction of the light shielding portions 15 a and 15 b or the longitudinal direction of the lenticular lens element, and the imaging region 13 a on the imaging surface 13. , 13b etc. had to be aligned with the longitudinal direction. However, in the present embodiment, as long as the optical filter 14 is parallel to the imaging surface 13, the optical filter 14 can be freely arranged with respect to the arrangement direction of the imaging regions 13a and 13b on the imaging surface 13.

(撮像面上に分離して形成された光画像情報の処理)
これまでは、撮像面上に分離して形成された光画像情報は、主に2つの撮像領域に分離された状態の画像情報を主体に説明してきた。しかし、それぞれの分離された画像情報は、分離されると同時に複数の部分的な画像情報に分割されて、撮像面上の撮像領域に形成されることが好ましい。そして、これらの分割された撮像領域に形成された部分的な画像情報が、撮像素子により電子情報化されて、それぞれの画像情報として結合される。
(Processing of optical image information formed separately on the imaging surface)
Until now, the optical image information formed separately on the imaging surface has been mainly described based on the image information in a state of being separated into two imaging regions. However, it is preferable that each separated image information is divided into a plurality of partial image information at the same time as being separated and formed in an imaging region on the imaging surface. Then, partial image information formed in these divided imaging regions is converted into electronic information by the imaging element and combined as respective image information.

図5を参照にして、撮像面上に分離、分割して形成された光画像情報と、それぞれの画像情報の結合処理について説明する。図5の左図は、分離、分割された光画像情報が撮像面上に形成された撮像面全体のイメージ図である。図5の右上図及び右下図は、それぞれ左図の撮像面全体から、一方の画像情報の撮像領域のみを抽出して結合したイメージ図である。   With reference to FIG. 5, a description will be given of optical image information formed by being separated and divided on the imaging surface, and a process of combining the respective image information. The left diagram in FIG. 5 is an image diagram of the entire imaging surface in which the separated and divided optical image information is formed on the imaging surface. The upper right diagram and the lower right diagram in FIG. 5 are image diagrams in which only the imaging region of one image information is extracted and combined from the entire imaging surface of the left diagram.

図5に従って説明すると、図5の左図は撮像面13全体を表しており、この撮像面13は撮像領域131〜140と符号付けした10個の短冊状の水平な撮像領域に分割されている。そして、上述の実施形態1〜4で説明したように、光フィルタにより分離、分割された2つの光画像情報のそれぞれが、複数(この例では、5つずつ)の画像領域に分割され、交互に撮像領域131〜140上に光画像として形成されている。   If it demonstrates according to FIG. 5, the left figure of FIG. 5 represents the whole imaging surface 13, and this imaging surface 13 is divided | segmented into the 10 strip-shaped horizontal imaging area labeled imaging area 131-140. . Then, as described in the first to fourth embodiments, each of the two pieces of optical image information separated and divided by the optical filter is divided into a plurality of (5 in this example) image areas, and alternately. Are formed as optical images on the imaging regions 131-140.

図5においては、ひとつの画像情報の内容はAであり、もうひとつの画像情報の内容はBである。撮像面13全体においては、画像情報Aと画像情報Bの内容が5個ずつに分割されて、短冊状の撮像領域131〜140に交互に分離されて配置されている。これを撮像素子により電子情報化し、さらにコンピュータ等の画像結合処理装置により画像処理して、撮像領域131〜140を奇数符号の撮像領域と偶数符号の撮像領域とに分離する。分離したそれぞれの撮像領域を符号の小さい順に並べると、図5の右図に示した画像情報141と画像情報142とになる。このようにして、撮像面上に分離して、さらに分割して形成された光画像情報は、電子情報としての2つの画像情報として分離、結合される。   In FIG. 5, the content of one image information is A, and the content of the other image information is B. On the entire imaging surface 13, the contents of the image information A and the image information B are divided into five pieces and arranged alternately in strip-like imaging areas 131 to 140. This is converted into electronic information by an image sensor, and further subjected to image processing by an image combination processing device such as a computer, so that the imaging areas 131 to 140 are separated into an odd-numbered imaging area and an even-numbered imaging area. When the separated imaging regions are arranged in ascending order of the codes, the image information 141 and the image information 142 shown in the right diagram of FIG. 5 are obtained. In this way, the optical image information that is separated and formed on the imaging surface is separated and combined as two pieces of image information as electronic information.

このように撮像面13を、短冊状の撮像領域131〜140に分割して、それぞれの画像情報に割り振って、さらに、2つの画像情報とすることにより、それぞれの画像情報における撮像領域の長手方向、図5で言えば横方向、の画素数は減少しておらず、長手方向に対してはキメの細かい画像情報を得ることができる。   In this way, the imaging surface 13 is divided into strip-shaped imaging areas 131 to 140, allocated to the respective image information, and further set as two pieces of image information, whereby the longitudinal direction of the imaging area in each image information In FIG. 5, the number of pixels in the horizontal direction is not reduced, and fine image information can be obtained in the longitudinal direction.

(実施形態5)
本発明に係る実施形態5の距離測定装置について説明する。実施形態5に係る距離測定装置は、走行中の車両の前方に現れる障害物等の距離を認識するための車載用の距離測定装置である。この測定装置の外観、機能、車両への取り付け位置等は、従来の車載用の距離測定装置と類似している。すなわち、実施形態5に係る距離測定装置は、一対の近距離撮影用のステレオカメラと、一対の遠距離撮影用のステレオカメラとを備えたツインステレオカメラシステムを含む。さらに、それぞれのステレオカメラにより撮影された光画像情報を電子画像情報として取得し、電子情報化されたそれぞれのステレオ画像情報を統合して統合ステレオ画像情報とし、統合ステレオ画像情報における近距離から遠距離までに存在する物体の距離情報を取得する距離情報取得装置を備えている。
(Embodiment 5)
A distance measuring device according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The distance measuring device according to the fifth embodiment is a vehicle-mounted distance measuring device for recognizing the distance of an obstacle or the like that appears in front of a traveling vehicle. The external appearance, function, mounting position on the vehicle, and the like of this measuring device are similar to those of a conventional on-vehicle distance measuring device. That is, the distance measuring apparatus according to the fifth embodiment includes a twin stereo camera system including a pair of short-distance shooting stereo cameras and a pair of long-distance shooting stereo cameras. Furthermore, optical image information captured by each stereo camera is acquired as electronic image information, and the respective stereo image information converted into electronic information is integrated into integrated stereo image information, which is far from a short distance in the integrated stereo image information. A distance information acquisition device that acquires distance information of an object existing up to a distance is provided.

そして、本実施形態の距離測定装置は、上述の本発明に係る撮像装置を備えており、近距離撮影用のステレオカメラにおける左右のカメラと、遠距離撮影用のステレオカメラにおける左右のカメラは、それぞれ左は左、右は右でレンズが近接して配置されており、近接したレンズに対応する左右2つずつの撮像装置は、それぞれ1つの撮像装置で共用されている。すなわち、ツインステレオカメラシステムにおける2組のステレオカメラの左のカメラ同士、及び右のカメラ同士は、それぞれ上述の本発明に係る1つの撮像装置により構成されている。なお、本発明に係る撮像装置は、左右のうち一方のカメラ同士のみの組合せとしてもよく、説明においては一方のみの撮像装置により行う。   The distance measuring device of the present embodiment includes the above-described imaging device according to the present invention, and the left and right cameras in the short-distance shooting stereo camera and the left and right cameras in the long-distance shooting stereo camera are: The left is left and the right is right, and the lenses are arranged close to each other. The left and right imaging devices corresponding to the adjacent lenses are shared by one imaging device. That is, the left cameras and the right cameras of the two sets of stereo cameras in the twin stereo camera system are each constituted by one imaging device according to the present invention. Note that the imaging apparatus according to the present invention may be a combination of only one of the left and right cameras. In the description, only one imaging apparatus is used.

本実施形態の距離測定装置は、すでに本発明に係る撮像装置で説明したように、製造部品が少なく、安価で、組み立てが容易で、故障が少ない撮像装置を備えているので、本発明に係る撮像装置と同様の効果を備えている。   The distance measuring device according to the present embodiment includes an imaging device that has few manufacturing parts, is inexpensive, easy to assemble, and has few failures, as already described in the imaging device according to the present invention. It has the same effect as the imaging device.

本実施形態の距離測定装置による距離測定について、車両前方の風景における障害物等の距離測定を例として説明する。図6は、走行中の車両のフロントガラス上に本実施形態の距離測定装置を搭載して、車両前方を監視している場合の車両前方風景である。図7は、図6に示した車両前方風景を、本実施形態の距離測定装置の近距離撮影用カメラ(ステレオカメラのうち一方、例えば右側のカメラ)で撮影した画像(近距離画像と略称する。)である。車両近傍及び車両の斜め前方は十分にピントが合い距離測定に適した画像が形成されている。しかし、この画像は、車両前方30m程度の位置、道路左端の道路標識より遠方になるとボケ始め、距離測定に適さない画像となっている。一方、図8は、図6に示した車両前方風景を、本実施形態の距離測定装置の遠距離撮影用カメラ(ステレオカメラのうち一方、例えば右側のカメラ)で撮影した画像(遠距離画像と略称する。)である。車両前方20m程度の位置、道路左端の道路標識手前より遠方については、十分にピントが合い距離測定に適した画像である。しかし、車両前方20m以内の画像はボケており、距離測定に適さない。また、カメラの視野角が相対的に狭く、車両の斜め前方は遠距離撮影用カメラ程には撮影できていない。   The distance measurement by the distance measurement device of the present embodiment will be described taking distance measurement of an obstacle or the like in a landscape in front of the vehicle as an example. FIG. 6 is a front view of the vehicle when the distance measuring device according to the present embodiment is mounted on the windshield of the traveling vehicle and the front of the vehicle is monitored. FIG. 7 is an image (abbreviated as a short-distance image) obtained by photographing the scenery in front of the vehicle shown in FIG. 6 with a short-distance photographing camera (one of the stereo cameras, for example, the right camera) of the distance measuring apparatus according to the present embodiment. .) Images close to the vehicle and obliquely forward of the vehicle are sufficiently focused and suitable for distance measurement. However, this image is an image that is not suitable for distance measurement because it starts to blur when it is far from the road sign at the left end of the road at a position about 30 m ahead of the vehicle. On the other hand, FIG. 8 shows an image (a long-distance image and a long-distance image) obtained by photographing the landscape in front of the vehicle shown in FIG. 6 with a long-distance photographing camera (one of the stereo cameras, for example, the right camera) of the distance measuring device of this embodiment. Abbreviated). For a position about 20 m ahead of the vehicle and far from the road sign at the left end of the road, the image is sufficiently focused and suitable for distance measurement. However, the image within 20 m ahead of the vehicle is blurred and is not suitable for distance measurement. In addition, the viewing angle of the camera is relatively narrow, and the oblique front of the vehicle cannot be photographed as much as the long-distance photographing camera.

本実施形態の距離測定装置においては、まず、近距離画像の光画像情報と遠距離画像の光画像情報とを、ひとつの撮像面上に分離して形成した後、電子情報化してそれぞれの画像情報として結合し、2つの電子情報による画像情報を取得する。そして、電子情報による近距離画像と遠距離画像を、例えば前方25mの位置で統合してひとつの画像情報に統合する。それぞれのカメラは、車両のフロントガラスに固定されており、焦点距離も固定されているので、画像中の前方25mの位置は、撮像面の所定位置に対応している。このようにして、車両近傍から遠方までの距離測定に適した鮮明な画像情報が得られる。さらに、車両近傍においては、広い視野角で鮮明な画像情報が得られている。   In the distance measuring apparatus according to the present embodiment, first, the optical image information of the short-distance image and the optical image information of the long-distance image are formed separately on one imaging surface, and then converted into electronic information for each image. Combined as information, image information based on two pieces of electronic information is acquired. Then, the short-distance image and the long-distance image based on the electronic information are integrated, for example, at a position 25 m ahead and integrated into one image information. Since each camera is fixed to the windshield of the vehicle and the focal length is also fixed, the position of the front 25 m in the image corresponds to a predetermined position on the imaging surface. In this way, clear image information suitable for measuring the distance from the vicinity of the vehicle to the distance can be obtained. Further, in the vicinity of the vehicle, clear image information is obtained with a wide viewing angle.

2つの画像の統合については、その他の方法を用いてもよい。例えば、引用文献1に記載されているように、近距離画像と遠距離画像のそれぞれにつき、ステレオ画像を持っているので、それぞれのステレオ画像から画像中の物体の形状や距離を認識し、遠近両方の画像における同じ距離、形状の物体同士が重なるようにして、遠近両方の画像を統合してもよい。   Other methods may be used for integrating the two images. For example, as described in Cited Document 1, since each of the short-distance image and the long-distance image has a stereo image, the shape and distance of the object in the image are recognized from each stereo image, and the perspective image Both near and near images may be integrated so that objects having the same distance and shape in both images overlap each other.

ステレオカメラの右側のカメラで説明したが、左側のカメラについても同じようにして統合された画像情報を得ることができる。左右2つのカメラによる距離測定用の画像が得られれば、すでに従来から知られている三角測量を応用した各種の距離情報取得装置により、ステレオ画像を使用して画像情報中のそれぞれの障害物の距離測定ができる。   Although the description has been given for the right camera of the stereo camera, it is possible to obtain integrated image information in the same manner for the left camera. Once the images for distance measurement by the left and right cameras are obtained, various distance information acquisition devices applying the triangulation that has been known in the past can be used to detect each obstacle in the image information using stereo images. Distance measurement is possible.

(実施形態6)
本発明の実施形態6に係る距離測定装置を図9に示す。図9は、車両のフロントガラスに設置された車載用距離測定装置を、カメラのレンズ側から見た図である。左右に水平に配置された遠距離撮影用レンズ11a,11b、及び左右に水平に配置された近距離撮影用レンズ12a,12bのうち、左側に設置されたレンズ11a,12a同士、及び右側に配置されたレンズ11b,12b同士が、それぞれ近接して配置されている。また、左右の近距離撮影用レンズ12a,12b、又は遠距離撮影用レンズ11a,11bの並びの方向すなわちステレオカメラの左右のカメラを結ぶ基線の方向と、近接して配置されている左側レンズ11a,12aの並びの方向、及び右側レンズ11b,12b並びの方向は垂直をなしている。言い換えれば、遠近それぞれのステレオカメラの2つのレンズは水平方向に配置されており、2つの左側レンズ11a,12aと2つの右側レンズ11b,12bは、それぞれほぼ上下方向に配置されている。
(Embodiment 6)
FIG. 9 shows a distance measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. FIG. 9 is a view of the in-vehicle distance measuring device installed on the windshield of the vehicle as viewed from the lens side of the camera. Among the long-distance photographing lenses 11a and 11b arranged horizontally on the left and right sides, and the short-distance photographing lenses 12a and 12b arranged horizontally on the left and right, the lenses 11a and 12a arranged on the left side and arranged on the right side. The lenses 11b and 12b thus arranged are arranged close to each other. In addition, the left lens 11a disposed in close proximity to the direction in which the left and right short-distance photographing lenses 12a and 12b or the long-distance photographing lenses 11a and 11b are arranged, that is, the direction of the base line connecting the left and right cameras of the stereo camera. , 12a and the right lens 11b, 12b are arranged vertically. In other words, the two lenses of the stereo cameras of the perspective are arranged in the horizontal direction, and the two left lenses 11a and 12a and the two right lenses 11b and 12b are arranged almost vertically.

左側レンズ11a,12a同士、及び右側レンズ11b,12b同士を近接して配置することにより、左側レンズ11a,12aから出射される光画像情報、及び右側レンズ11b,12bから出射される光画像情報は、それぞれ容易にひとつの撮像面に照射できる。このため、左側レンズ11a,12a及び右側レンズ11b,12bに対応する撮像装置の撮像面は、それぞれ容易に共用できることになる。   By arranging the left lenses 11a and 12a and the right lenses 11b and 12b close to each other, optical image information emitted from the left lenses 11a and 12a and optical image information emitted from the right lenses 11b and 12b are obtained. Each can easily irradiate one imaging surface. Therefore, the imaging surfaces of the imaging devices corresponding to the left lenses 11a and 12a and the right lenses 11b and 12b can be easily shared.

撮像面が共用されているレンズ(例えば、左側レンズ11a,12a)の並びの方向が、ステレオカメラの基線(2つのカメラのレンズ間を結ぶ線)方向に対し垂直になっていると、レンズを共用している撮像面における撮像領域の長手方向は、入射してくる2つの画像情報の光線の作る面に垂直な方向になる(例えば、図2、図5参照)ので、ステレオカメラの基線方向と撮像領域の長手方向は平行になる。この実施形態では、ステレオカメラの基線方向は水平になっているので、撮像小領域の長手方向も水平になる。   If the direction in which the lenses (for example, the left lenses 11a and 12a) that share the imaging surface are aligned is perpendicular to the direction of the baseline of the stereo camera (the line connecting the lenses of the two cameras), The longitudinal direction of the imaging region on the shared imaging surface is a direction perpendicular to the surface formed by the light rays of the two incident image information (see, for example, FIG. 2 and FIG. 5). And the longitudinal direction of the imaging region are parallel to each other. In this embodiment, since the baseline direction of the stereo camera is horizontal, the longitudinal direction of the small imaging region is also horizontal.

ステレオカメラによる三角測量を応用した距離測定においては、ステレオカメラの2つのカメラ間(基線)の距離を基準にして距離測定を行うので、基線と平行な水平方向の画像の精密さ(画素の数)が画像中の物体の距離測定精度に影響する。本実施形態における撮像面に形成された2つの画像は、図5から判るように、垂直方向には撮像面中の半分の画素しか使用できないが、水平方向には撮像面中の全ての画素を使用している。このため、本実施形態におけるツインステレオカメラを用いた距離測定においては、遠近2つの画像情報は、ステレオカメラの基線方向に対しては、それぞれ撮像面中の全ての画素を使用している。ステレオカメラによる距離測定は、基線方向に沿う画素によって行うので、本実施形態の距離測定装置は、従来のツインステレオカメラによる距離測定に劣らない正確な測定精度が保持できる。   In distance measurement using triangulation with a stereo camera, distance measurement is performed based on the distance between the two cameras (base line) of the stereo camera, so the accuracy of the horizontal image parallel to the base line (number of pixels) ) Affects the distance measurement accuracy of the object in the image. As can be seen from FIG. 5, the two images formed on the imaging surface in the present embodiment can use only half of the pixels on the imaging surface in the vertical direction, but all the pixels on the imaging surface in the horizontal direction. I use it. For this reason, in the distance measurement using the twin stereo camera in the present embodiment, the two pieces of near-far image information use all the pixels in the imaging surface for the baseline direction of the stereo camera. Since the distance measurement by the stereo camera is performed by the pixels along the base line direction, the distance measurement device of the present embodiment can maintain an accurate measurement accuracy not inferior to the distance measurement by the conventional twin stereo camera.

なお、本実施形態の距離測定装置は、遠距離撮影用ステレオカメラの基線の距離と近距離撮影用ステレオカメラの基線の距離とが同じなので、それぞれのステレオカメラから取得した画像情報から画像中の物体の距離測定をするための処理が簡便になり、画像処理速度や精度が向上する。   In the distance measuring device of the present embodiment, since the distance of the base line of the stereo camera for long-distance shooting is the same as the distance of the base line of the stereo camera for short-distance shooting, the distance information from the image information acquired from each stereo camera The processing for measuring the distance of the object is simplified, and the image processing speed and accuracy are improved.

(実施形態7)
本発明の実施形態7に係る距離測定装置は、実施形態6に係る距離測定装置の変形例である。本実施形態に係る距離測定装置を図10に示す。図10は、図9と同様、車両のフロントガラスに設置された車載用距離測定装置を、カメラのレンズ側から見た図である。左右に水平に配置された遠距離撮影用レンズ11a,11b、及び左右に水平に配置された近距離撮影用レンズ12a,12bのうち、左側に配置されたレンズ11a,12a同士、及び右側に配置されたレンズ11b,12b同士が、それぞれ近接して配置されている。
(Embodiment 7)
The distance measuring device according to the seventh embodiment of the present invention is a modification of the distance measuring device according to the sixth embodiment. A distance measuring apparatus according to this embodiment is shown in FIG. FIG. 10 is a view of the in-vehicle distance measuring device installed on the windshield of the vehicle as seen from the lens side of the camera, as in FIG. Among the long-distance photographing lenses 11a and 11b arranged horizontally on the left and right sides, and the short-distance photographing lenses 12a and 12b arranged horizontally on the left and right, the lenses 11a and 12a arranged on the left side and arranged on the right side. The lenses 11b and 12b thus arranged are arranged close to each other.

そして、左右の遠距離撮影用レンズ11a,11bの内側に、それぞれ左右の近距離撮影用レンズ12a,12bが配置されている。近距離撮影用レンズ12a,12bの基線は、遠距離撮影用レンズ11a,11bの基線上に重なっている。すなわち、レンズ11a,12a,12b,11bは、左から右にこの順で水平にならんでいる。   The left and right short-distance photographing lenses 12a and 12b are arranged inside the left and right long-distance photographing lenses 11a and 11b, respectively. The base lines of the short-distance photographing lenses 12a and 12b overlap the base lines of the long-distance photographing lenses 11a and 11b. That is, the lenses 11a, 12a, 12b, and 11b are leveled in this order from left to right.

本実施形態の距離測定装置においては、4つのレンズが一直線上にならぶので、目立たないコンパクトな装置とすることができる。本実施形態の距離測定装置は、車両のフロントガラス上に設置するので、目立ち難く、運転者の視野を妨げないことは重要な要素である。   In the distance measuring device according to the present embodiment, since the four lenses are aligned, it is possible to make the device inconspicuous and compact. Since the distance measuring device of the present embodiment is installed on the windshield of the vehicle, it is difficult to stand out and it is an important factor not to disturb the driver's visual field.

また、本実施形態の距離測定装置においては、遠距離撮影用ステレオカメラの基線が近距離撮影用ステレオカメラの基線より長くなるので、距離測定において測定誤差の大きくなりやすい遠距離物体の距離測定に対する測定精度を向上させることができる。   Further, in the distance measuring apparatus of the present embodiment, since the base line of the long-distance shooting stereo camera is longer than the base line of the short-distance shooting stereo camera, the distance measurement of the long-distance object that tends to have a large measurement error in the distance measurement. Measurement accuracy can be improved.

(実施形態8)
本発明の実施形態8に係る距離測定装置は、実施形態7に係る距離測定装置の変形例である。本実施形態に係る距離測定装置を図11に示す。図11は、図10と同様、車両のフロントガラスに設置された車載用距離測定装置を、カメラのレンズ側から見た図である。左右に水平に配置された遠距離撮影用レンズ11a,11b、及び左右に水平に配置された近距離撮影用レンズ12a,12bのうち、左側に配置されたレンズ11a,12a同士、及び右側に配置されたレンズ11b,12b同士で、それぞれ近接して配置されている。
(Embodiment 8)
The distance measuring device according to the eighth embodiment of the present invention is a modification of the distance measuring device according to the seventh embodiment. A distance measuring apparatus according to this embodiment is shown in FIG. FIG. 11 is a view of the in-vehicle distance measuring device installed on the windshield of the vehicle as seen from the lens side of the camera, as in FIG. Among the long-distance photographing lenses 11a and 11b arranged horizontally on the left and right sides, and the short-distance photographing lenses 12a and 12b arranged horizontally on the left and right, the lenses 11a and 12a arranged on the left side and arranged on the right side. The lenses 11b and 12b are arranged close to each other.

そして、左右の遠距離撮影用レンズ11a,11bと、左右の近距離撮影用レンズ12a,12bは、左から右へレンズ11a,12a,11b,12bの順に水平にならんでいる。   The left and right long-distance photographing lenses 11a and 11b and the left and right short-distance photographing lenses 12a and 12b are arranged horizontally from left to right in the order of the lenses 11a, 12a, 11b, and 12b.

本実施形態の距離測定装置は、遠距離撮影用ステレオカメラのレンズ間距離と近距離撮影用ステレオカメラのレンズ間距離(基線の距離)が同じなので、それぞれのステレオカメラから取得した画像情報から画像中の物体の距離測定をするための処理が簡便になり、画像処理速度や精度が向上する。   In the distance measuring apparatus according to the present embodiment, the distance between the lenses of the stereo camera for long-distance shooting is the same as the distance between the lenses (baseline distance) of the stereo camera for short-distance shooting. The processing for measuring the distance of the inside object is simplified, and the image processing speed and accuracy are improved.

(実施形態9)
本発明に係る自動車の車外監視装置について、実施形態9として説明する。実施形態9に係る車外監視装置は、実施形態5〜8等で説明した本発明に係る距離測定装置を備え、本発明に係る距離測定装置により取得した車両前方の物体の距離情報を基に、運転中の危険性を判断する危険性判断装置と、危険性判断装置の情報を基に、危険性を報知する報知装置と、危険を回避する危険回避装置を備えている。
(Embodiment 9)
A vehicle exterior monitoring device according to the present invention will be described as a ninth embodiment. The vehicle exterior monitoring device according to the ninth embodiment includes the distance measurement device according to the present invention described in the fifth to eighth embodiments, and based on the distance information of the object in front of the vehicle acquired by the distance measurement device according to the present invention. A risk determination device that determines a risk during driving, a notification device that notifies the danger based on information of the risk determination device, and a risk avoidance device that avoids the risk are provided.

危険性判断装置は、車両前方の障害物の距離と自車両の走行速度に対して、所定の判断基準を設定しておき、これを基に危険性を判断する。危険性は、1種類の判断基準でもよいし、その程度によって段階的な判断基準としてもよい。危険性判断装置により危険性を報知する報知装置は、判断された危険性を警報ブザー、音声、ランプ、文字や記号の表示、既存計器類の作動などがある。また、報知装置は、自車両内の運転者や同乗者に報知するだけでなく、他車両の運転者や車両周囲の人にも警報や警告灯などにより報知することができる。危険回避装置は、危険性の判断結果を基にして、車速を制御したり、ブレーキ操作をしたりする装置である。これにより、運転者よりも短時間で危険回避できる場合もある。   The risk determination device sets predetermined determination criteria for the distance of obstacles ahead of the vehicle and the traveling speed of the host vehicle, and determines the risk based on this. The risk may be one kind of judgment criterion or a stepwise judgment criterion depending on the degree. The notification device that notifies the danger by the risk judgment device includes an alarm buzzer, sound, lamp, display of characters and symbols, operation of existing instruments, and the like. In addition, the notification device can notify not only the driver and passengers in the host vehicle but also the driver of other vehicles and people around the vehicle by an alarm or a warning light. The danger avoidance device is a device that controls a vehicle speed or performs a brake operation based on a risk determination result. Thereby, danger may be avoided in a shorter time than the driver.

11,11a,11b:遠距離撮影カメラ用レンズ
12,12a,12b:近距離撮影カメラ用レンズ
13:撮像面
13a,13b,13c:撮像領域
14:光フィルタ
14a,14b,14c:光フィルタ素子
15,15a,15b:遮光部
131,133,135,137,139:撮像面における遠距離画像用に分割された撮像領域
132,134,136,138,140:撮像面における近距離画像用に分割された撮像領域
141:分割された撮像情報を結合した遠距離画像
142:分割された撮像情報を結合した近距離画像
11, 11a, 11b: Long-distance shooting camera lens 12, 12a, 12b: Short-distance shooting camera lens 13: Imaging surface 13a, 13b, 13c: Imaging region 14: Optical filters 14a, 14b, 14c: Optical filter element 15 , 15a, 15b: light shielding portions 131, 133, 135, 137, 139: imaging regions 132, 134, 136, 138, 140 divided for long-distance images on the imaging surface: divided for short-distance images on the imaging surface Imaging area 141: long-distance image 142 combining divided imaging information: short-distance image combining divided imaging information

特開平11−39596号公報JP-A-11-39596

Claims (11)

複数の撮像領域に分割された撮像面を有する撮像素子と、
異なった方向から前記撮像面に照射される光線による複数の画像情報を、それぞれの画像情報に分離して、前記撮像面の別々の撮像領域に形成させる光フィルタと、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An imaging device having an imaging surface divided into a plurality of imaging regions;
A plurality of pieces of image information by light rays radiated to the imaging surface from different directions, separated into respective image information, and formed in separate imaging regions of the imaging surface; and
An imaging apparatus comprising:
前記撮像面に分離して形成された複数の画像情報は、さらに複数の画像領域に分割されて前記撮像面の別々の撮像領域に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   2. The imaging according to claim 1, wherein the plurality of pieces of image information formed separately on the imaging surface are further divided into a plurality of image regions and formed in separate imaging regions on the imaging surface. apparatus. 前記光フィルタは、前記複数の画像情報を前記撮像面の1方向のみに分離することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the optical filter separates the plurality of pieces of image information into only one direction of the imaging surface. 前記光フィルタは、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズアレイ、格子状遮光板、又は所定方向のみに透光性を有する遮光部材のいずれかを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置。   The optical filter includes any one of a lenticular lens, a microlens array, a lattice-shaped light shielding plate, or a light shielding member having translucency only in a predetermined direction. The imaging device described. 前記異なった方向からの光線による複数の画像情報は、近距離撮影用カメラのレンズから照射される画像情報、及び遠距離撮影用カメラのレンズから照射される画像情報を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮像装置。   The plurality of pieces of image information by light rays from different directions include image information irradiated from a lens of a short-distance shooting camera and image information irradiated from a lens of a long-distance shooting camera. Item 5. The imaging device according to any one of Items 1 to 4. 前記複数の画像領域に分割された画像情報を前記撮像素子により電子情報に変換し、前記電子情報に変換した複数の画像領域の画像情報を結合する画像結合処理装置を備えることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。   An image combination processing device that converts image information divided into the plurality of image areas into electronic information by the imaging device and combines the image information of the plurality of image areas converted into the electronic information. Item 6. The imaging device according to any one of Items 2 to 5. 一対の近距離撮影用のステレオカメラと、一対の遠距離撮影用のステレオカメラと、それぞれのステレオカメラにより撮影されたステレオ画像情報を取得し、それぞれのステレオ画像情報を統合して統合ステレオ画像情報とし、前記統合ステレオ画像情報における近距離から遠距離までに存在する物体の距離情報を取得する距離情報取得装置とを備え、
前記近距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置と、前記遠距離撮影用のステレオカメラにおける少なくとも一つの撮像装置の組合せは、請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮像装置を含むことを特徴とする距離測定装置。
A pair of short-distance shooting stereo cameras, a pair of long-distance shooting stereo cameras, and stereo image information captured by each stereo camera are acquired, and the respective stereo image information is integrated and integrated stereo image information. And a distance information acquisition device that acquires distance information of an object existing from a short distance to a long distance in the integrated stereo image information,
The combination of at least one imaging device in the stereo camera for short-distance shooting and at least one imaging device in the stereo camera for long-distance shooting is the imaging device according to any one of claims 1 to 6. A distance measuring device comprising:
前記近距離撮影用のステレオカメラにおいて前記組合せとなる撮像装置に光情報を照射するレンズと、前記遠距離撮影用のステレオカメラにおいて前記組合せとなる撮像装置に光情報を照射するレンズは、近接して配置され、且つ前記一対の近距離撮影用のステレオカメラ、又は前記一対の遠距離撮影用のステレオカメラにおける一対のレンズの基線に対し垂直に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の距離測定装置。   A lens that irradiates optical information to the imaging device that is the combination in the stereo camera for short-distance shooting and a lens that irradiates optical information to the imaging device that is the combination in the stereo camera for long-distance shooting are close to each other. And a pair of short-distance shooting stereo cameras or a pair of long-distance shooting stereo cameras arranged perpendicular to a base line of a pair of lenses. The described distance measuring device. 自動車に搭載した請求項7又は8に記載の距離測定装置と、
前記距離測定装置により取得した前記物体の距離情報を基に、運転中の危険性を判断する危険性判断装置とを備えることを特徴とする自動車の車外監視装置。
The distance measuring device according to claim 7 or 8 mounted on an automobile,
An out-of-vehicle monitoring device for an automobile, comprising: a risk determination device that determines a risk during driving based on distance information of the object acquired by the distance measurement device.
前記危険性判断装置の情報を基に、危険性を報知する報知装置、又は危険を回避する危険回避装置を備えることを特徴とする請求項9に記載の自動車の車外監視装置。   The vehicle exterior monitoring device according to claim 9, further comprising: a notification device that notifies the danger based on information of the danger determination device, or a danger avoidance device that avoids the danger. 光による複数の画像情報を異なった方向から撮像面に照射する光照射行程と、
照射された前記複数の画像情報を光フィルタにより分離して、それぞれの画像情報として前記撮像面の別々の撮像領域に形成する光画像分離工程と、
分離された前記それぞれの画像情報を複数の撮像領域を有する撮像面を備えた撮像素子により撮像する撮像工程と、
を含むことを特徴とする撮像方法。
A light irradiation process of irradiating the imaging surface with a plurality of image information by light from different directions;
An optical image separation step of separating the plurality of irradiated image information by an optical filter and forming the image information as separate image information in separate imaging regions of the imaging surface;
An imaging step of imaging each separated image information by an imaging device having an imaging surface having a plurality of imaging regions;
An imaging method comprising:
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