JP2012138671A

JP2012138671A - ステレオカメラ装置

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Publication number: JP2012138671A
Application number: JP2010288259A
Authority: JP
Inventors: Keishun Nakada; 圭俊中田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP5568458B2

Abstract

【課題】通常は前記複数の撮像部の同期信号のタイミングを一致させて同期をとり、被写体との距離が一定以下となる即ち高速のフレームレートが要求される場合でも露光時間を短くする必要がないステレオカメラ装置を提供する。
【解決手段】複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮像タイミングをフレーム同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、前記制御部は、被写体との距離が所定の距離よりも大きい場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングを一致させておき、被写体との距離が前記所定の距離以下である場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングをずらして撮影を行う。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ステレオカメラに関するものである。

近年、複数の撮像部を用いて写した１組の画像を用いて被写体まで距離を算出することができるステレオカメラが、車の安全走行を支援するための車載カメラとして用いられている。

ステレオカメラを用いることにより、複数の撮像部それぞれで被写体を異なる位置から撮像した複数の画像を使用して、同一被写体に対する視差から三角測量の原理により被写体までの距離を求めることができる。

三角測量の原理は、複数の画像に含まれる画像情報を重ね合わせて複数の画像の一致した情報を求める処理を行うものである。そのため、前記複数の画像の間には視差以外のずれがないことが、前記被写体までの距離を高精度で求めるために望ましい。

そこで、ステレオカメラにおいて複数の画像間の視差以外のずれを出来る限り小さなものとするために、ステレオカメラにおける複数の撮像部の同期をとる技術が開示されている。

ステレオカメラにおける複数の撮像部の同期をとる技術として、例えば特許文献１には、ステレオカメラにおける複数の撮像部に対して共通の駆動信号・同期信号を供給することによって、複数の撮像部の同期をとる技術が開示されている。

また、特許文献２には、基準となる光信号を撮像し、該光信号をトリガとして複数の撮像部の同期をとる技術が開示されている。
さらに、特許文献３には、各撮像部の撮像タイミングのずれを調整してタイミングジェネレータを介して各撮像部が撮像するためのタイミング信号を各撮像部に供給する技術が開示されている。

特開２０００−３４１７１９号公報特開２００２−３４４８００号公報特開２００６−２０３４４８号公報

ところで、車載カメラとして用いられるステレオカメラにおいては、例えば先行車両との距離が小さくなった場合等には高速のフレームレートが要求されることがある。
例えば特許文献１〜３に開示されたような複数の撮像部の同期をとったステレオカメラでは、高速のフレームレートが要求される場合には、フレームレートの周期に合わせて露光時間を短くせざるを得ない。露光時間が短くなると取り込む画像の光量不足になったり、該光量不足を補うために撮像素子のゲインを上げると画像にノイズがのってきたりするという課題が発生するが、例えば特許文献１〜３に開示されたような複数の撮像部全てを同期して駆動するステレオカメラではこれらの課題を解決することはできない。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮影動作タイミングを同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、通常は前記複数の撮像部の同期信号のタイミングを一致させて同期をとり、被写体との距離が一定以下となる即ち高速のフレームレートが要求される場合でも露光時間を短くする必要がないステレオカメラ装置を提供することを目的とする。

また、複数の撮像系の同期をとるに際して、特許文献１に開示された技術では起動時に発生する複数の撮像系間の起動遅延が発生するため正確に同期がとることが難しい。また、特許文献２に開示された技術では外部から光信号を入力する必要がある、特許文献３に開示した技術では外部から信号を供給する必要があり、何れも外部からの信号の入力手段が必要であり機器が煩雑化する。そこで、前記目的に付随して、正確に且つ外部からの信号の入力が必要ないため機器を煩雑化することがないステレオカメラを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明においては、複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮像タイミングをフレーム同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、前記制御部は、被写体との距離が所定の距離よりも大きい場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングを一致させておき、被写体との距離が前記所定の距離以下である場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングをずらして撮影を行うことを特徴とする。

これにより、通常運転時は前記複数の撮像部の同期をとっておくことで被写体までの距離を前述の三角測量の原理を用いて正確に求めることができ、高速のフレームレートが必要となる被写体との距離が小さくなったときには前記複数の撮像部の位相をずらして撮像することで、個々の撮像部のフレームレートは変えずに、見かけ上の撮像周期を短くすることができる。従って、カメラの露光時間を変えずに済み、画像の光量や画質を犠牲にすることなく見かけ上のフレームレートを上げることが可能となる。

また、前記制御部は、前記複数の撮像部の少なくとも１つの周波数を他の撮像部の周波数と異ならせることでフレーム同期信号のタイミングを変更した後、前記周波数を他の撮像部の周波数と異ならせた撮像部の周波数を前記他の撮像部の周波数と一致させるとよい。
これにより、少なくとも１つの撮像部の周波数の変更だけで前記複数の撮像部の同期をとることができる。従って、簡単で正確に、且つ外部からの信号の入力が必要ないため機器を煩雑化することがないステレオカメラを提供することを目的とする。

また、前記制御部は、前記複数の撮像部の少なくとも１つのブランキング期間の長さを変更することで、前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングを変更するとよい。
これにより、少なくとも１つの撮像部のブランキング期間の長さの変更だけで前記複数の撮像部の同期をとることができる。従って、簡単で正確に、且つ外部からの信号の入力が必要ないため機器を煩雑化することがないステレオカメラを提供することを目的とする。

また、前記画像処理部は、前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングをずらして撮影された画像のフレームを時系列に並べ替える処理を行うとよい。
これにより、前記画像処理部で処理される画像を連続的に確認することができる。

また、前記フレーム同期信号のタイミングのずらし量は、前記撮像部の数がｎであるとき、フレーム周期／ｎであるとよい。
これにより、より細かな時間で画像情報を得ることができる。また、複数の撮像部のフレームレートの共通時間が連続する時間を長くとることができる。

本発明によれば、複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮影動作タイミングを同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、通常は前記複数の撮像部の同期信号のタイミングを一致させて同期をとり、被写体との距離が一定以下となる即ち高速のフレームレートが要求される場合でも露光時間を短くする必要がないステレオカメラを提供することができる。

実施例に係る車載ステレオカメラ装置のカメラの同期に関する部分の構成を示すブロック図である。実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるための動作フローを示す図である。実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示すタイムチャートである。実施例に係る車載ステレオカメラ装置のカメラの同期に関する部分の構成を示す別の例のブロック図である。実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるための別の例の動作フローを示す図である。実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示す別の例のタイムチャートである。実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示すさらに別の例のタイムチャートである。実施例に係る車載ステレオカメラ装置及びその周辺機器のカメラの同期に関する部分の構成を示す別の例のブロック図である。実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるためのさらに別の例の動作フローを示す図である。ステレオカメラと被写体との距離に応じた２つのカメラの垂直同期信号のタイムチャートを示したものである。実施例のステレオカメラによる先行車との衝突前後の画像情報を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。

（２台のカメラの同期をとるための例）
本発明の実施例に係る車載ステレオカメラ装置について、図１〜図３を用いて２つのカメラ（撮像部）の同期をとる一実施形態について説明する。
図１は実施例に係る車載ステレオカメラ装置のカメラの同期に関する部分の構成を示すブロック図である。図２は、実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるための動作フローを示す図である。図３は実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示すタイムチャートである。

まず、図１を用いて２つのカメラの同期に関する部分の構成について説明する。
図１において、ステレオカメラ装置は、カメラの同期に関する部分として、カメラ１１、カメラ１２の２つのカメラ（撮像部）と、１つの制御ユニット１３を有している。また、制御ユニット１３は、位相判定部１４、遅延量判断部１５及びＰＬＬ回路最適クロック生成部１６を有している。ここで、便宜上カメラ１１をカメラＡ、カメラ１２をカメラＢと称することとする。またカメラＡ及びカメラＢの少なくとも一方は周波数が可変であり、この可変の周波数はＰＬＬ回路最適クロック生成部１６からの指令により可変である。本実施例においてはカメラＢの周波数をＰＬＬ回路最適クロック生成部１６からの指令により可変であるものとする。

次に、図２に示したフローを用いて２つのカメラの同期をとる手順について説明する。
まずステップＳ１１及びステップＳ１２において、カメラＡ、カメラＢからそれぞれ垂直同期信号が、制御ユニット１３を構成する位相判定部１４に供給される。
ここで、カメラＡ及びカメラＢからの画像信号は、所定の規格でカメラ１１、カメラ１２に入力される水平同期信号、垂直同期信号に基づいて出力される。つまり、カメラ１１、１２の画像出力は、カメラの出力の開始を表す垂直同期信号を待ち、その垂直同期信号を受け取った時点から規定の走査ライン数分の画像信号を出力する。

ステップＳ１１及びＳ１２で、カメラＡ、カメラＢから垂直同期信号が位相判定部１４に供給されると、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、位相判定部１４にてカメラＡからの垂直同期信号と、カメラＢからの垂直同期信号との位相のずれを判定し、両者に位相のずれがある場合はステップＳ１４に進み、位相のずれがない場合はステップＳ１６に進む。

図３において、図３（ａ）はカメラＡとカメラＢの同期がとれている場合のカメラＡ、カメラＢの垂直同期信号の発生するタイミングを示す図であって、カメラＡの垂直同期信号のタイムチャートを１１１、カメラＢの垂直同期信号の垂直同期信号のタイムチャートを１２１で表している。なお、Ｖｓｙｎｃは垂直同期信号を意味する。

図３（ａ）においては、カメラＡの垂直同期信号とカメラＢの垂直同期信号の発生タイミング、周期が同じであって、両者に位相のずれがない。このような場合には、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ１３において、位相のずれがないと判断してステップＳ１６に進む。

一方、図３において、図３（ｂ）はカメラＡとカメラＢの同期がとれていない場合のカメラＡ、カメラＢの垂直同期信号の発生するタイミングを示す図であって、カメラＡの垂直同期信号のタイムチャートを１１２、カメラＢの垂直同期信号のタイムチャートを１２２で表している。

図３（ｂ）においては、カメラＡの垂直同期信号とカメラＢの垂直同期信号の発生タイミングが異なり、周期が同じであって、θだけ位相がずれている。このような場合には、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ１３において、位相のずれがあるとしてステップＳ１４に進む。

前述したように、図２に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１３で位相のずれがあると判断されると、前述の通りステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、遅延量判断手段１４によって垂直同期信号の発生タイミングのずれからカメラＡとカメラＢとの位相のずれθを判断する。

ステップＳ１４で位相のずれが判断されると、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５ではＰＬＬ回路最適クロック生成部１６からの指令によって、カメラＢの周波数を変更し、カメラＢの周期をカメラＡの周期と異ならせる。本実施例においては、図３（ｂ）に１２３で示したように、カメラＢの周波数を変更することで、カメラＢの周期をカメラＡの周期の５／６としている。本実施例においては、カメラＢの周期をカメラＡの周期の５／６に変更しているが、カメラＢの周期の変更幅はこれに限定されるものではなく、例えばカメラＡとカメラＢの位相のずれθに基づいてθが大きいときにはカメラＢの周期の変更幅が大きくなるように、θが小さいときにはカメラＢの変更幅が小さくなるようにといったようにθの大きさに応じて適宜変更することができる。

そして、図３（ｂ）に１２３で示したように、カメラＢの周波数を変更することによって、時刻ｔでカメラＡとカメラＢの垂直同期信号の発生タイミングが同じとなる。この時刻ｔで、ＰＬＬ回路最適クロック生成部１６で再度カメラＢの周波数を変更し、カメラＢの周期をカメラＡの周期と同じにする。これにより、時刻ｔ以降においてカメラＡとカメラＢの同期がとれる。

（２台のカメラの同期をとるための別の例）
本発明の実施例に係る車載ステレオカメラ装置について、図４〜図６を用いて２つのカメラ（撮像部）の同期をとる別の実施形態について説明する。
図４は実施例に係る車載ステレオカメラ装置のカメラの同期に関する部分の構成を示す別の例のブロック図である。図５は、実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるための別の例の動作フローを示す図である。図６は実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示す別の例のタイムチャートである。

まず、図４を用いて２つのカメラの同期に関する部分の構成について説明する。
図４において、ステレオカメラ装置は、カメラの同期に関する部分として、カメラ１１、カメラ１２の２つのカメラ（撮像部）と、１つの制御ユニット１３’を有している。また、制御ユニット１３’は、位相判定部１４、遅延量判断部１５及び制御信号発信部１７を有している。ここで、便宜上カメラ１１をカメラＡ、カメラ１２をカメラＢと称することとする。またカメラＡ及びカメラＢの少なくとも一方はブランキング期間の長さが可変であり、この可変のブランキング期間の長さは制御信号発信部１７からの指令により変更できる。本実施例においてはカメラＢのブランキング期間の長さを制御信号発信部１７からの指令により可変であるものとする。なお、図４において、図１と同一符号は同一物を表している。

次に、図５に示したフローを用いてカメラの同期をとる手順について説明する。
まずステップＳ２１及びステップＳ２２において、カメラＡ、カメラＢからそれぞれ垂直同期信号が、制御ユニット１３’を構成する位相判定部１４に供給される。

ステップＳ２１及びＳ２２で、カメラＡ、カメラＢから垂直同期信号が位相判定部１４に供給されると、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、位相判定部１４にてカメラＡからの垂直同期信号と、カメラＢからの垂直同期信号との位相のずれを判定し、両者に位相のずれがある場合はステップＳ２４に進み、位相のずれがない場合はステップＳ２６に進む。

図６において、図６（ａ）はカメラＡとカメラＢの同期がとれている場合のカメラＡ、カメラＢの垂直同期信号の発生するタイミングを示す図であって、カメラＡの垂直同期信号のタイムチャートを２１１、カメラＢの垂直同期信号の垂直同期信号のタイムチャートを２１２で表している。

図６（ａ）に示したように、カメラＡの垂直同期信号とカメラＢの垂直同期信号の発生タイミング及び周期が同じであって、両者に位相のずれがない場合には、図５に示したフローチャートにおけるステップＳ２３において、位相のずれがないと判断してステップＳ２６に進む。

一方、図６において、図６（ｂ）はカメラＡとカメラＢの同期がとれていない場合のカメラＡ、カメラＢの垂直同期信号の発生するタイミングを示す図であって、カメラＡの垂直同期信号のタイムチャートを２１２、カメラＢの垂直同期信号の垂直同期信号のタイムチャートを２２２で表している。

図６（ｂ）においては、カメラＡの垂直同期信号とカメラＢの垂直同期信号の発生タイミングが異なり、周期が同じであるため、θだけ位相がずれている。このような場合には、図５に示したフローチャートにおけるステップＳ２３において、位相のずれがあるとしてステップＳ２４に進む。

前述の通り、図５に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２３で位相のずれがあると判断されると、ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、遅延量判断手段１４によって垂直同期信号の発生タイミングのずれからカメラＡとカメラＢとの位相のずれθを判断する。

ステップＳ２４で位相のずれが判断されると、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では制御信号発信部１７からの指令によって、カメラＢのブランキング期間の長さを変更して、カメラＢの垂直同期信号の発生のタイミングを変更している。本実施例においては、図６（ｂ）に２２３で示したように、カメラＢのブランキング期間の長さを変更することで、時刻ｔ’においてカメラＡとカメラＢの垂直同期信号の発生のタイミングを一致させてカメラＡとカメラＢの同期をとっている。

（２台のカメラの同期をとるためのさらに別の例）
本発明の実施例に係る車載ステレオカメラ装置について、図７〜図９を用いて２つのカメラ（撮像部）の同期をとるさらに別の実施形態について説明する。
図７は実施例に係る車載ステレオカメラ装置を構成する２つのカメラの垂直同期信号の発生するタイミングを示すさらに別の例のタイムチャートである。図８は実施例に係る車載ステレオカメラ装置及びその周辺機器のカメラの同期に関する部分の構成を示す別の例のブロック図である。図９は、実施例に係る車載ステレオカメラ装置における２つのカメラの同期をとるためのさらに別の例の動作フローを示す図である。

まず、図８を用いてカメラの同期に関する部分の構成について説明する。
図８において、ステレオカメラ装置は、カメラの同期に関する部分として、カメラ２１、カメラ２２の２つのカメラ（撮像部）と、１つの制御ユニット２３を有している。また、制御ユニット２３は、位相判定部２４、遅延量判断部２５及び制御信号発信部２７を有している。ここで、便宜上カメラ２１をカメラＡ、カメラ２２をカメラＢと称することとする。

次に、図９に示したフローを用いてカメラの同期をとる手順について説明する。
まずステップＳ３１及びステップＳ３２において、カメラＡ、カメラＢからそれぞれ画像データが、制御ユニット２３を構成する位相判定部２４に供給される。

ステップＳ３１及びＳ３２で、カメラＡ、カメラＢから画像データが位相判定部２４に供給されると、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３では、位相判定部２４にてカメラＡからの画像データと、カメラＢからの画像データとの位相のずれを判定し、両者に位相のずれがある場合はステップＳ３４に進み、位相のずれがない場合はステップＳ３６に進む。

図７にはカメラＡ、カメラＢの垂直同期信号のタイムチャート及び本発明のステレオカメラが搭載される車両に設けられたパルス発光式の前照灯の発光タイミングのタイムチャートを示している。ここで、図７においては、カメラＡの垂直同期信号とカメラＢの垂直同期信号がθ’だけ位相がずれている場合について示している。

カメラＡからの画像データの出力ｙ_ａは、カメラＡの垂直同期信号が発生するとともに前照灯が点灯しているときに発生する。また、カメラＢからの画像データの出力ｙ_ｂも同様である。即ち、カメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差は、カメラＡとカメラＢの位相のずれに対応する。従って、カメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差が０であればカメラＡとカメラＢの同期がとれている、カメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差が０でなければ同期がとれていないと判断することができる。

図９に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３３で位相のずれがあると判断されると、前述の通りステップＳ３４に進む。
ステップＳ３３では、位相判定手段２４によって前述のカメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差に基づいてカメラＡとカメラＢとの位相のずれの有無を判断する。
ステップＳ３４では、遅延量判断手段２５によって前述のカメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差に基づいてカメラＡとカメラＢとの位相のずれ量θ’を判断する。前述の通り、カメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差は、カメラＡとカメラＢの位相のずれに対応するので、カメラＡからの出力ｙ_ａとカメラＢからの出力ｙ_ｂの差が分かれば、位相のずれ量θ’を判断することができる。

ステップＳ３４で位相のずれ量θ’が判断されると、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では制御信号発信部２７からの指令によって、図４〜図６を用いて説明した場合と同様に、カメラＢのブランキング期間の長さを変更して、カメラＢの垂直同期信号の発生のタイミングを変更する。これによりカメラＡとカメラＢの同期をとることができる。
なお、制御信号発信部２７に変えてＰＬＬ回路最適クロック生成部を設け、ステップＳ３５で前記ＰＬＬ回路最適クロック生成部からの指令によって、図１〜図３を用いて説明した場合と同様に、カメラＢの周期を調整してカメラＡとカメラＢの同期をとることもできる。

即ち、パルス式発光式の前照灯を有する車両に搭載しているステレオカメラにおいては、カメラＡとカメラＢの出力の差を判断し、カメラＡとカメラＢの出力の差が０となるようカメラＢの位相をずらすことでカメラＡとカメラＢを同期させることが可能である。

なお、図２、図５及び図９に示したフローチャートによる手順により、カメラＡとカメラＢの同期をとる具体例について説明したが、図２、図５及び図９に示した何れの手順もカメラＡとカメラＢの同期をとる場合のみならず、カメラＡとカメラＢの位相をずらす場合にも応用可能である。

以上により、正確に、且つ外部からの信号の入力が必要ないため機器を煩雑化すること無しに、カメラＡとカメラＢの同期をとることができる。これにより、正確且つ簡単に三角測量の原理により対象物までの距離を求めることができる。

（被写体との距離が一定距離以下となった場合の対応）
図１０は、ステレオカメラと被写体との距離に応じたカメラＡとカメラＢの垂直同期信号のタイムチャートを示したものである。
図１０（ａ）に示すように、先行車（被写体）との距離が予め定めた所定の距離より大きい場合は、前述した方法でカメラＡとカメラＢの同期をとっておく。ここで前記所定の距離とは、ステレオカメラが搭載された車両と先行車との距離が小さく衝突の可能性が生じる距離であって、車両速度に関わらず一定の距離を設定してもよく、車両の速度に応じて可変する距離としてもよい。前記先行車との距離は、別途距離計を設けて求めてもよいが、ステレオカメラを用いて三角測量の原理により先行車までの距離を求めると部品点数を少なく発明を実施することができる。

一方、図１０（ｂ）に示すように、先行車（被写体）との距離が前記所定の距離以下となると、前述したカメラＡとカメラＢの同期をとる方法を逆に適用して、カメラＡとカメラＢの位相をθ’’だけずらす。θ’’は、カメラＢのＸ＋１フレームが、カメラＡのＸフレームとＸ＋２フレームの間のブランキング期間Ｙ全体を含むように設定する。ステレオカメラを構成するカメラの台数がｎ（本実施例においてはｎ＝２）であるとき、θ’’＝フレーム周期ｃ／ｎとすることが好ましい。

図１０（ａ）に示したように、カメラＡとカメラＢの同期がとれている状態では、ブランキング期間Ｙにおいて撮像ができないが、図１０（ｂ）に示したようにカメラＢの位相をずらすことでより細かな時間で画像情報を得ることが可能となる。

図１１は本実施例のステレオカメラによる先行車との衝突前後の画像情報を示した図であって、図１０（ｂ）に示したＸフレーム、Ｘ＋１フレーム、Ｘ＋２フレームで取得した画像情報を撮像タイミング順に並べたものであり、Ｘ＋１フレームのタイミングで先行車両と衝突している状況を表している。図１１において１０１は先行車両、１０２は本実施例のステレオカメラが搭載された車両の前部である。

先行車（被写体）との距離が前記所定の距離以下であるにも関わらず、仮に、図１０（ａ）に示したように、カメラＡとカメラＢの同期をとっていてＸフレーム、Ｘ＋２フレームの画像情報のみしか得られない場合、衝突の瞬間を捉えることができない。
しかし、本発明では、図１０（ｂ）に示したように、カメラＡとカメラＢの位相をずらしてＸ＋１フレームを生成し、細かな時間で画像情報を得ることができるため、Ｘ＋１フレームで衝突の瞬間を捉えることができる。

本実施例によれば、通常運転時はカメラＡとカメラＢの同期をとっておくことで対象物までの距離を正確に求めることができ、高速のフレームレートが必要となる先行車との距離が小さくなったときにはカメラＡとカメラＢの位相をずらして撮像し、撮像タイミング順に並べることで、個々のカメラ（カメラＡ、カメラＢ）のフレームレートは変えずに、見かけ上の撮像周期を短くすることができる。従って、カメラの露光時間を変えずに済むため、画像の光量や画質を犠牲にすることなく見かけ上のフレームレートを上げることが可能となる。

複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮影動作タイミングを同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、通常は前記複数の撮像部の同期信号のタイミングを一致させて同期をとり、被写体との距離が一定以下となる即ち高速のフレームレートが要求される場合でも露光時間を短くする必要がないステレオカメラとして利用することができる。

１１、１２カメラ（撮像部）
１３制御ユニット（制御部）
１４位相判定部
１５遅延量判断部
１６ＰＬＬ回路最適クロック生成部
１７制御信号発信部

Claims

複数の撮像部と、該複数の撮像部のそれぞれの撮像タイミングをフレーム同期信号によって制御する制御部と、前記撮像部から出力された映像信号を受けて画像処理を行う画像処理部とからなるステレオカメラ装置において、
前記制御部は、被写体との距離が所定の距離よりも大きい場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングを一致させておき、被写体との距離が前記所定の距離以下である場合に前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングをずらして撮影を行うことを特徴とするステレオカメラ装置。
前記制御部は、前記複数の撮像部の少なくとも１つの周波数を他の撮像部の周波数と異ならせることでフレーム同期信号のタイミングを変更した後、前記周波数を他の撮像部の周波数と異ならせた撮像部の周波数を前記他の撮像部の周波数と一致させることを特徴とする請求項１記載のステレオカメラ装置。
前記制御部は、前記複数の撮像部の少なくとも１つのブランキング期間の長さを変更することで、前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングを変更することを特徴とする請求項１記載のステレオカメラ装置。
前記画像処理部は、前記複数の撮像部のフレーム同期信号のタイミングをずらして撮影された画像のフレームを時系列に並べ替える処理を行うことを特徴とする請求項１〜３何れかに記載のステレオカメラ装置。
前記フレーム同期信号のタイミングのずらし量は、前記撮像部の数がｎであるとき、フレーム周期／ｎであることを特徴とする請求項１〜４何れかに記載のステレオカメラ装置。