JP6534456B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示の技術は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。

特開２０１２−２７０００号公報には、単一のカメラで被計測対象上の特徴点の３次元位置座標を導出する画像計測処理装置が開示されている。特開２０１２−２７０００号公報に記載の画像計測処理装置では、次のステップ１〜５により、３次元位置座標を導出する。

ステップ１で、画像計測処理装置は、カメラの内部標定要素と被計測対象物の少なくとも４つの特徴点の実座標とを予め記憶する。ステップ２で、画像計測処理装置は、カメラにより撮像されて得られた画像であって、４つの特徴点をカメラ視野内に含む画像を取り込む。ステップ３で、画像計測処理装置は、取り込んだ画像上の特徴点のカメラビュー座標について内部標定要素に基づき画像上の歪みを補正する。ステップ４で、画像計測処理装置は、特徴点のカメラビュー座標及び実座標から画像撮影時の被計測対象物を基準とした座標系におけるカメラ位置及びカメラ角度を導出する。ステップ５で、画像計測処理装置は、導出したカメラ位置及びカメラ角度を基準位置及び基準角度にする座標変換を実行することで、カメラ基準の座標系における特徴点の３次元座標を導出する。

特開２０１３−１２２４３４号公報には、レーザ光を照射する照射光源を有する照射手段が固定された単眼の撮像装置を備えた３次元位置計測装置が開示されている。

特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、校正プレートにレーザ光を照射しつつ、校正プレートを移動させて校正プレートを被写体として撮像するか、又は、撮像装置を移動させて２箇所の撮像位置から校正プレートを被写体として撮像する。また、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、撮像して得た各画像から、各画像でのレーザ光の照射位置の３次元座標を算出し、レーザ光の方向ベクトル又は平面方程式を算出する。そして、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、算出した方向ベクトル又は平面方程式を用いて、レーザ光の被照射物体の３次元座標を算出する。

国際公開第９７／０６４０６号公報には、基準面からレーザ光の照射位置までの距離を計測する距離計測装置が開示されている。国際公開第９７／０６４０６号公報に記載の距離計測装置は、計測対象とする物体表面の特徴に応じて計測に誤差が生じることに着目し、撮像画像のエッジ画像を生成し、生成したエッジ画像に基づいて空間の各要素の座標位置の中から物体の輪郭を示す座標位置を特定する。

しかしながら、特開２０１２−２７０００号公報、特開２０１３−１２２４３４号公報、及び国際公開第９７／０６４０６号公報に記載の技術は何れも、撮像されて得られた撮像画像内に特定可能な特徴点が存在していることが前提の技術であり、特定可能な特徴点が存在しない被写体に対して撮像が行われた場合には、３次元座標を導出することができない。なお、ここで言う「３次元座標」とは、被写体における指定された位置を特定する３次元座標を指す。

３次元座標を導出する他の方法としては、測距及び撮像を行う機能を有する測距装置により、第１撮像画像、第２撮像画像、及び撮像位置距離に基づいて３次元座標を導出する方法が考えられる。なお、測距とは、計測対象となる被写体に向けて射出されたレーザ光の往復時間を基に被写体までの距離を計測することを指す。また、第１撮像画像とは、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた画像を指し、第２撮像画像とは、第１撮像位置からの撮像対象とされた被写体を含む被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた画像を指す。また、撮像位置距離とは、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を指す。

ところで、第１撮像画像、第２撮像画像、及び撮像位置距離に基づいて３次元座標を導出する場合、撮像位置距離を精度良く導出する必要がある。被写体に特定可能な特徴点が含まれている場合、特定可能な特徴点を計測対象として測距を行い、特定可能な特徴点を含む被写体を異なる撮像位置の各々から撮像することができれば、撮像位置距離を導出することが可能となる。

しかし、必ずしも被写体に特定可能な特徴点が存在しているわけではない。また、仮に、被写体に特定可能な特徴点が存在していたとしても、測距装置内の部品の交換又は画角の変更等により、レーザ光の実際の照射位置が被写体での特定可能な特徴点と一致しなくなることが考えられる。逆に、レーザ光の実際の照射位置が被写体での特定可能な特徴点と一致することも考えられる。このような異なる状態が起こる可能性があるにも拘わらず、常に１種類の導出処理により撮像位置距離が導出されると、正確性を欠いた撮像位置距離が３次元座標の導出に供される虞がある。

本発明の一つの実施形態は、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを提供する。

本発明の第１の態様に係る情報処理装置は、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得する取得部と、取得部により取得された距離に基づいて、指向性光による被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出する導出部と、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である位置特定可能状態の場合に、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、照射位置実空間座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行する実行部と、を含む。

従って、本発明の第１の態様に係る情報処理装置は、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

本発明の第２の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様に係る情報処理装置において、第２導出処理は、第１導出処理による撮像位置距離の導出で用いられるパラメータの個数よりも少ない複数のパラメータに基づいて撮像位置距離を導出する処理である、とされている。

従って、本発明の第２の態様に係る情報処理装置は、指向性光の照射位置に拘わらず常に第１導出処理で撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を低負荷で導出することができる。

本発明の第３の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様又は第２の態様に係る情報処理装置において、実行部は、位置特定可能状態の場合に、位置特定可能状態であることを通知する位置特定可能状態通知処理を更に実行する、とされている。

従って、本発明の第３の態様に係る情報処理装置は、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置であることをユーザに認識させた上で第１導出処理又は第２導出処理を選択させることができる。

本発明の第４の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第３の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、実行部は、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置である位置特定不可能状態の場合に、位置特定不可能状態であることを通知する位置特定不可能状態通知処理を更に実行する、とされている。

従って、本発明の第４の態様に係る情報処理装置は、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置であることをユーザに認識させた上で第１導出処理又は第２導出処理を選択させることができる。

本発明の第５の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第４の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、実行部は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の位置に対応する実空間上での位置の座標である指定画素実空間座標を撮像位置距離に基づいて導出する処理を実行する、とされている。

従って、本発明の第５の態様に係る情報処理装置は、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離が導出される場合に比べ、指定画素実空間座標を高精度に導出することができる。

本発明の第６の態様に係る情報処理装置は、本発明の第５の態様に係る情報処理装置において、指定画素実空間座標は、撮像位置距離と、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、指定画素として互いに対応する位置で特定可能な画素を特定する指定画素座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて規定された、とされている。

従って、本発明の第６の態様に係る情報処理装置は、指定画素実空間座標が撮像位置距離、指定画素座標、撮像レンズの焦点距離、及び撮像素子の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素実空間座標を高精度に導出することができる。

本発明の第７の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第６の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、第１導出処理は、複数画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて、複数画素座標に対応する実空間上での座標を含む平面を示す平面方程式により規定される平面の向きを導出し、導出した向きと照射位置実空間座標とに基づいて平面方程式を確定し、確定した平面方程式と、複数画素座標と、焦点距離と、寸法とに基づいて撮像位置距離を導出する処理である、とされている。

従って、本発明の第７の態様に係る情報処理装置は、第１導出処理で平面方程式を用いずに撮像位置距離を導出する場合に比べ、第１導出処理で撮像位置距離を高精度に導出することができる。

本発明の第８の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第７の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、実行部は、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置の場合に、第１導出処理を実行する、とされている。

従って、本発明の第８の態様に係る情報処理装置は、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置であるにも拘わらず第１導出処理とは異なる導出処理で撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

本発明の第９の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第８の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、指向性光を射出し、反射光を受光することにより距離を計測する計測部を更に含み、取得部は、計測部により計測された距離を取得する、とされている。

従って、本発明の第９の態様に係る情報処理装置は、計測部により計測された距離を照射位置実空間座標及び照射位置画素座標の導出に用いることができる。

本発明の第１０の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第９の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、被写体を撮像する撮像部を更に含み、取得部は、被写体が第１撮像位置から撮像部により撮像されて得られた第１撮像画像、及び被写体が第２撮像位置から撮像部により撮像されて得られた第２撮像画像を取得する、とされている。

従って、本発明の第１０の態様に係る情報処理装置は、撮像部により撮像されて得られた第１撮像画像及び第２撮像画像を撮像位置距離の導出に用いることができる。

本発明の第１１の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第１０の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、表示部に対して実行部による導出結果を表示させる制御を行う制御部を更に含む。

従って、本発明の第１１の態様に係る情報処理装置は、実行部による導出結果が表示部によって表示されない場合に比べ、実行部による導出結果をユーザに容易に認識させることができる。

本発明の第１２の態様に係る情報処理方法は、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得し、取得した距離に基づいて、指向性光による被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出し、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素である位置特定可能状態の位置の場合に、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、照射位置実空間座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行することを含む。

従って、本発明の第１２の態様に係る情報処理方法は、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

本発明の第１３の態様に係るプログラムは、コンピュータに、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得し、取得した距離に基づいて、指向性光による被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出し、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である位置特定可能状態の場合に、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、照射位置実空間座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行することを含む処理を実行させるためのプログラム、とされている。

従って、本発明の第１３の態様に係るプログラムは、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

本発明の一つの実施形態によれば、指向性光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる、という効果が得られる。

第１〜第５実施形態に係る測距装置の外観の一例を示す正面図である。 第１〜第４実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１〜第６実施形態に係る測距装置による計測シーケンスの一例を示すタイムチャートである。 第１〜第６実施形態に係る測距装置による１回の計測を行う場合に要するレーザトリガ、発光信号、受光信号、及びカウント信号の一例を示すタイムチャートである。 第１〜第６実施形態に係る測距装置による計測シーケンスで得られた計測値のヒストグラム（被写体までの距離（計測値）を横軸とし、計測回数を縦軸とした場合のヒストグラム）の一例を示すグラフである。 第１〜第６実施形態に係る測距装置に含まれる主制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１〜第４実施形態及び第６実施形態に係る測距装置と被写体との位置関係の一例を示す概略平面図である。 被写体の一部、第１撮像画像、第２撮像画像、第１撮像位置での撮像レンズの主点、及び第２撮像位置での撮像レンズの主点の位置関係の一例を示す概念図である。 第１〜第６実施形態に係るＣＰＵの要部機能の一例を示すブロック図である。 第１〜第６実施形態に係る照射位置実空間座標の導出方法の説明に供する図である。 第１〜第６実施形態に係る照射位置画素座標の導出方法の説明に供する図である。 第１実施形態に係る撮像位置距離導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る撮像位置距離導出処理に含まれる第１導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る撮像位置距離導出処理に含まれる第２導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１〜第６実施形態に係る撮像装置の撮影範囲に含まれる被写体の一例を示す概念図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、照射位置目印及び被写体までの距離が重畳表示された第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、一致メッセージが重畳表示された第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、導出処理選択画面が重畳表示された第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、不一致メッセージが重畳表示された第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、注目画素が指定された状態の第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、注目画素及び第１〜第３画素が特定された状態の第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像であって、撮像位置距離が重畳表示された第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る３次元座標導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像であって、撮像位置距離及び指定画素３次元座標が重畳表示された第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、第１〜第３画素が特定された状態の第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第２実施形態に係る第１導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、座標取得対象領域が指定された状態の第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第２実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像であって、座標取得対象領域が指定され、かつ、第１〜第３画素が特定された状態の第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第３実施形態に係る第１導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図３０に示すフローチャートの続きである。 第４実施形態に係る第１導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像であって、最終撮像位置距離が重畳表示された第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第４実施形態に係る３次元座標導出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像であって、最終撮像位置距離及び指定画素３次元座標が重畳表示された第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。 第５実施形態に係る情報処理システムに含まれる２台の測距装置、ＰＣ、及び被写体の位置関係の一例を示す概略平面図である。 第５実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第５実施形態に係るＰＣのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第６実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第６実施形態に係る測距装置に含まれるスマートデバイスの表示部にソフトキーとして表示された各種ボタンを含む画面の一例を示す画面図である。 第１〜第４実施形態に係る撮像位置距離導出プログラム及び３次元座標導出プログラムが記憶された記憶媒体から撮像位置距離導出プログラム及び３次元座標導出プログラムが測距装置又はＰＣにインストールされる態様の一例を示す概念図である。 第１〜第６実施形態に係る測距装置の外観の変形例を示す正面図である。

以下、添付図面に従って本開示の技術に係る実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、測距装置１０Ａから計測対象となる被写体までの距離を単に「距離」又は「被写体までの距離」とも称する。また、本実施形態では、被写体に対する画角を単に「画角」とも称する。

［第１実施形態］
一例として図１に示すように、本開示の技術に係る情報処理装置の一例である測距装置１０Ａは、測距ユニット１２及び撮像装置１４を備えている。なお、本実施形態では、測距ユニット１２及び後述の測距制御部６８（図２参照）が本開示の技術に係る計測部の一例であり、撮像装置１４が本開示の技術に係る撮像部の一例である。

撮像装置１４は、レンズユニット１６及び撮像装置本体１８を備えており、レンズユニット１６は、撮像装置本体１８に対して着脱自在に取り付けられる。

撮像装置本体１８の正面視左側面にはホットシュー（Ｈｏｔ Ｓｈｏｅ）２０が設けられており、測距ユニット１２は、ホットシュー２０に対して着脱自在に取り付けられる。

測距装置１０Ａは、測距ユニット１２に測距用のレーザ光を射出させて測距を行う測距系機能と、撮像装置１４に被写体を撮像させて撮像画像を得る撮像系機能とを備えている。なお、以下では、撮像画像を単に「画像」とも称する。また、以下では、説明の便宜上、鉛直方向において、測距ユニット１２から射出されるレーザ光の光軸Ｌ１（図２参照）が、レンズユニット１６の光軸Ｌ２（図２参照）と同一の高さであることを前提として説明する。

測距装置１０Ａは、測距系機能を働かせることで、１回の指示に応じて１回の計測シーケンス（図３参照）を行い、１回の計測シーケンスが行われることで最終的に１つの距離が出力される。

測距装置１０Ａは、撮像系機能の動作モードとして、静止画撮像モードと動画撮像モードとを有する。静止画撮像モードは、静止画像を撮像する動作モードであり、動画撮像モードは、動画像を撮像する動作モードである。静止画撮像モード及び動画撮像モードは、ユーザの指示に応じて選択的に設定される。

一例として図２に示すように、測距ユニット１２は、射出部２２、受光部２４、及びコネクタ２６を備えている。

コネクタ２６は、ホットシュー２０に接続可能とされており、コネクタ２６がホットシュー２０に接続された状態で、測距ユニット１２は、撮像装置本体１８の制御下で動作する。

射出部２２は、ＬＤ（レーザダイオード：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）３０、集光レンズ（図示省略）、対物レンズ３２、及びＬＤドライバ３４を有する。

集光レンズ及び対物レンズ３２は、ＬＤ３０により射出されるレーザ光の光軸Ｌ１に沿って設けられており、ＬＤ３０側から光軸Ｌ１に沿って集光レンズ及び対物レンズ３２の順に配置されている。

ＬＤ３０は、本開示の技術に係る指向性光の一例である測距用のレーザ光を発光する。ＬＤ３０により発光されるレーザ光は、有色のレーザ光であり、例えば、射出部２２から数メートル程度の範囲内であれば、レーザ光の照射位置は、実空間上で視覚的に認識され、撮像装置１４によって撮像されて得られた撮像画像からも視覚的に認識される。

集光レンズは、ＬＤ３０により発光されたレーザ光を集光し、集光したレーザ光を通過させる。対物レンズ３２は、被写体に対向しており、集光レンズを通過したレーザ光を被写体に対して射出する。

ＬＤドライバ３４は、コネクタ２６及びＬＤ３０に接続されており、撮像装置本体１８の指示に従ってＬＤ３０を駆動させてレーザ光を発光させる。

受光部２４は、ＰＤ（フォトダイオード：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）３６、対物レンズ３８、及び受光信号処理回路４０を有する。対物レンズ３８は、ＰＤ３６の受光面側に配置されており、射出部２２により射出されたレーザ光が被写体に当たって反射したレーザ光である反射レーザ光は対物レンズ３８に入射される。対物レンズ３８は、反射レーザ光を通過させ、ＰＤ３６の受光面に導く。ＰＤ３６は、対物レンズ３８を通過した反射レーザ光を受光し、受光量に応じたアナログ信号を受光信号として出力する。

受光信号処理回路４０は、コネクタ２６及びＰＤ３６に接続されており、ＰＤ３６から入力された受光信号を増幅器（図示省略）で増幅し、増幅した受光信号に対してＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換を行う。そして、受光信号処理回路４０は、Ａ／Ｄ変換によってデジタル化された受光信号を撮像装置本体１８に出力する。

撮像装置１４は、マウント４２，４４を備えている。マウント４２は、撮像装置本体１８に設けられており、マウント４４は、レンズユニット１６に設けられている。レンズユニット１６は、マウント４２にマウント４４が結合されることにより撮像装置本体１８に交換可能に装着される。

レンズユニット１６は、撮像レンズ５０、ズームレンズ５２、ズームレンズ移動機構５４、及びモータ５６を備えている。

被写体からの反射光である被写体光は、撮像レンズ５０に入射される。撮像レンズ５０は、被写体光を通過させ、ズームレンズ５２に導く。

ズームレンズ移動機構５４には、光軸Ｌ２に対してスライド可能にズームレンズ５２が取り付けられている。また、ズームレンズ移動機構５４にはモータ５６が接続されており、ズームレンズ移動機構５４は、モータ５６の動力を受けてズームレンズ５２を光軸Ｌ２方向に沿ってスライドさせる。

モータ５６は、マウント４２，４４を介して撮像装置本体１８に接続されており、撮像装置本体１８からの命令に従って駆動が制御される。なお、本実施形態では、モータ５６の一例としてステッピングモータを適用している。従って、モータ５６は、撮像装置本体１８からの命令によりパルス電力に同期して動作する。

撮像装置本体１８は、撮像素子６０、主制御部６２、画像メモリ６４、画像処理部６６、測距制御部６８、モータドライバ７２、撮像素子ドライバ７４、画像信号処理回路７６、及び表示制御部７８を備えている。また、撮像装置本体１８は、タッチパネルＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：インタフェース）７９、受付Ｉ／Ｆ８０、及びメディアＩ／Ｆ８２を備えている。

主制御部６２、画像メモリ６４、画像処理部６６、測距制御部６８、モータドライバ７２、撮像素子ドライバ７４、画像信号処理回路７６、及び表示制御部７８は、バスライン８４に接続されている。また、タッチパネルＩ／Ｆ７９、受付Ｉ／Ｆ８０、及びメディアＩ／Ｆ８２も、バスライン８４に接続されている。

撮像素子６０は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｔｏｒ）型のイメージセンサであり、カラーフィルタ（図示省略）を備えている。カラーフィルタは、輝度信号を得るために最も寄与するＧ（Ｇｒｅｅｎ：緑）に対応するＧフィルタ、Ｒ（Ｒｅｄ：赤）に対応するＲフィルタ、及びＢ（Ｂｌｕｅ：青）に対応するＢフィルタを含む。撮像素子６０は、マトリクス状に配置された複数の撮像画素６０Ａ１を含む撮像画素群６０Ａを有する。各撮像画素６０Ａ１には、カラーフィルタに含まれるＲフィルタ、Ｇフィルタ、及びＢフィルタの何れかのフィルタが割り当てられており、撮像画素群６０Ａは、被写体光を受光することにより被写体を撮像する。

すなわち、ズームレンズ５２を通過した被写体光は、撮像素子６０の受光面である撮像面に結像され、被写体光の受光量に応じた電荷が撮像画素６０Ａ１に蓄積される。撮像素子６０は、各撮像画素６０Ａ１に蓄積された電荷を、被写体光が撮像面で結像されて得られた被写体像に相当する画像を示す画像信号として出力する。

主制御部６２は、バスライン８４を介して測距装置１０Ａの全体を制御する。

モータドライバ７２は、マウント４２，４４を介してモータ５６に接続されており、主制御部６２の指示に従ってモータ５６を制御する。

撮像装置１４は、画角変更機能を有する。画角変更機能は、ズームレンズ５２を移動させることで画角を変更する機能であり、本実施形態において、画角変更機能は、ズームレンズ５２、ズームレンズ移動機構５４、モータ５６、モータドライバ７２、及び主制御部６２によって実現される。なお、本実施形態では、ズームレンズ５２による光学式の画角変更機能を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、ズームレンズ５２を利用しない電子式の画角変更機能であってもよい。

撮像素子ドライバ７４は、撮像素子６０に接続されており、主制御部６２の制御下で、撮像素子６０に駆動パルスを供給する。撮像画素群６０Ａに含まれる各撮像画素６０Ａ１は、撮像素子ドライバ７４によって撮像素子６０に供給された駆動パルスに従って駆動する。

画像信号処理回路７６は、撮像素子６０に接続されており、主制御部６２の制御下で、撮像素子６０から１フレーム分の画像信号を撮像画素６０Ａ１毎に読み出す。画像信号処理回路７６は、読み出した画像信号に対して、相関二重サンプリング処理、自動利得調整、Ａ／Ｄ変換等の各種処理を行う。画像信号処理回路７６は、画像信号に対して各種処理を行うことでデジタル化した画像信号を、主制御部６２から供給されるクロック信号で規定される特定のフレームレート（例えば、数十フレーム／秒）で１フレーム毎に画像メモリ６４に出力する。画像メモリ６４は、画像信号処理回路７６から入力された画像信号を一時的に保持する。

撮像装置本体１８は、表示部８６、タッチパネル８８、受付デバイス９０、及びメモリカード９２を備えている。

表示部８６は、表示制御部７８に接続されており、表示制御部７８の制御下で各種情報を表示する。表示部８６は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により実現される。

本開示の技術に係る受付部の一例であるタッチパネル８８は、表示部８６の表示画面に重ねられており、ユーザの指又はタッチペン等の指示体による接触を受け付ける。タッチパネル８８は、タッチパネルＩ／Ｆ７９に接続されており、指示体により接触された位置を示す位置情報をタッチパネルＩ／Ｆ７９に出力する。タッチパネルＩ／Ｆ７９は、主制御部６２の指示に従ってタッチパネル８８を作動させ、タッチパネル８８から入力された位置情報を主制御部６２に出力する。なお、本実施形態では、本開示の技術に係る受付部の一例としてタッチパネル８８を例示しているが、これに限らず、タッチパネル８８に代えて、測距装置１０Ａに接続して使用されるマウス（図示省略）を適用してもよいし、タッチパネル８８及びマウスを併用してもよい。

受付デバイス９０は、計測撮像ボタン９０Ａ、撮像ボタン９０Ｂ、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ、広角指示ボタン９０Ｄ、及び望遠指示ボタン９０Ｅを有する。また、受付デバイス９０は、撮像位置距離導出ボタン９０Ｆ及び３次元座標導出ボタン９０Ｇ等も有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。受付デバイス９０は、受付Ｉ／Ｆ８０に接続されており、受付Ｉ／Ｆ８０は、受付デバイス９０によって受け付けられた指示の内容を示す指示内容信号を主制御部６２に出力する。

計測撮像ボタン９０Ａは、計測及び撮像の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。撮像ボタン９０Ｂは、撮像の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃは、静止画撮像モードと動画撮像モードとを切り替える指示を受け付ける押圧式のボタンである。

広角指示ボタン９０Ｄは、画角を広角にする指示を受け付ける押圧式のボタンであり、広角側への画角の変更量は、許容される範囲内で、広角指示ボタン９０Ｄへの押圧が継続して行われる押圧時間に応じて定まる。

望遠指示ボタン９０Ｅは、画角を望遠にする指示を受け付ける押圧式のボタンであり、望遠側への画角の変更量は、許容される範囲内で、望遠指示ボタン９０Ｅへの押圧が継続して行われる押圧時間に応じて定まる。

撮像位置距離導出ボタン９０Ｆは、後述の撮像位置距離導出処理の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。３次元座標導出ボタン９０Ｇは、後述の撮像位置距離導出処理及び後述の３次元座標導出処理の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。

なお、以下では、説明の便宜上、計測撮像ボタン９０Ａ及び撮像ボタン９０Ｂを区別して説明する必要がない場合、「レリーズボタン」と称する。また、以下では、説明の便宜上、広角指示ボタン９０Ｄ及び望遠指示ボタン９０Ｅを区別して説明する必要がない場合、「画角指示ボタン」と称する。

なお、本実施形態に係る測距装置１０Ａでは、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとが受付デバイス９０を介したユーザの指示に応じて選択的に設定される。レリーズボタンは、撮像準備指示状態と撮像指示状態との２段階の押圧操作を受け付ける。撮像準備指示状態とは、例えば、レリーズボタンが待機位置から中間位置（半押し位置）まで押下される状態を指し、撮像指示状態とは、レリーズボタンが中間位置を超えた最終押下位置（全押し位置）まで押下される状態を指す。なお、以下では、説明の便宜上、「レリーズボタンが待機位置から半押し位置まで押下された状態」を「半押し状態」と称し、「レリーズボタンが待機位置から全押し位置まで押下された状態」を「全押し状態」と称する。

オートフォーカスモードでは、レリーズボタンが半押し状態にされることで撮像条件の調整が行われ、その後、引き続き全押し状態にすると本露光が行われる。つまり、本露光に先立ってレリーズボタンが半押し状態にされることでＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能が働いて露出調整が行われた後、ＡＦ（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓ）機能が働いて焦点調整が行われ、レリーズボタンが全押し状態にされると本露光が行われる。

ここで、本露光とは、後述の静止画像ファイルを得るために行われる露光を指す。また、本実施形態において、露光とは、本露光の他に、後述のライブビュー画像を得るために行われる露光、及び後述の動画像ファイルを得るために行われる露光も意味する。以下では、説明の便宜上、これらの露光を区別して説明する必要がない場合、単に「露光」と称する。

なお、本実施形態では、主制御部６２がＡＥ機能による露出調整及びＡＦ機能による焦点調整を行う。また、本実施形態では、露出調整及び焦点調整が行われる場合を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、露出調整又は焦点調整が行われるようにしてもよい。

画像処理部６６は、画像メモリ６４から特定のフレームレートで１フレーム毎に画像信号を取得し、取得した画像信号に対して、ガンマ補正、輝度色差変換、及び圧縮処理等の各種処理を行う。

画像処理部６６は、各種処理を行って得た画像信号を特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部７８に出力する。また、画像処理部６６は、各種処理を行って得た画像信号を、主制御部６２の要求に応じて、主制御部６２に出力する。

表示制御部７８は、主制御部６２の制御下で、画像処理部６６から入力された画像信号を１フレーム毎に特定のフレームレートで表示部８６に出力する。

表示部８６は、画像及び文字情報等を表示する。表示部８６は、表示制御部７８から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。ライブビュー画像は、連続的に撮像されて得られた連続フレーム画像であり、スルー画像とも称される。また、表示部８６は、単一フレームで撮像されて得られた単一フレーム画像である静止画像も表示する。更に、表示部８６は、ライブビュー画像の他に、再生画像及びメニュー画面等も表示する。

なお、本実施形態では、画像処理部６６及び表示制御部７８は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理部６６及び表示制御部７８の各々は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によって実現されてもよい。また、画像処理部６６は、ＣＰＵ（中央処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むコンピュータによって実現されてもよい。また、表示制御部７８も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現されてもよい。更に、画像処理部６６及び表示制御部７８の各々は、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。

主制御部６２は、静止画撮像モード下でレリーズボタンによって静止画像の撮像の指示が受け付けられた場合、撮像素子ドライバ７４を制御することで、撮像素子６０に１フレーム分の露光を行わせる。主制御部６２は、１フレーム分の露光が行われることによって得られた画像信号を画像処理部６６から取得し、取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の静止画像用フォーマットの静止画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の静止画像用フォーマットとは、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）を指す。

主制御部６２は、動画撮像モード下でレリーズボタンによって動画像の撮像の指示が受け付けられた場合、画像処理部６６によりライブビュー画像用として表示制御部７８に出力される画像信号を特定のフレームレートで１フレーム毎に取得する。そして、主制御部６２は、画像処理部６６から取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の動画像用フォーマットの動画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の動画像用フォーマットとは、例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）を指す。なお、以下では、説明の便宜上、静止画像ファイル及び動画像ファイルを区別して説明する必要がない場合、画像ファイルと称する。

メディアＩ／Ｆ８２は、メモリカード９２に接続されており、主制御部６２の制御下で、メモリカード９２に対する画像ファイルの記録及び読み出しを行う。なお、メディアＩ／Ｆ８２によってメモリカード９２から読み出された画像ファイルは、主制御部６２によって伸長処理が施されて表示部８６に再生画像として表示される。

なお、主制御部６２は、測距制御部６８から入力された距離情報を画像ファイルに関連付けて、メディアＩ／Ｆ８２を介してメモリカード９２に保存する。そして、距離情報は、メモリカード９２からメディアＩ／Ｆ８２を介して主制御部６２によって画像ファイルと共に読み出され、読み出された距離情報により示される距離は、関連する画像ファイルによる再生画像と共に表示部８６に表示される。

測距制御部６８は、主制御部６２の制御下で、測距ユニット１２を制御する。なお、本実施形態において、測距制御部６８は、ＡＳＩＣによって実現されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、測距制御部６８は、ＦＰＧＡによって実現されてもよい。また、測距制御部６８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現されてもよい。更に、測距制御部６８は、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。

ホットシュー２０は、バスライン８４に接続されており、測距制御部６８は、主制御部６２の制御下で、ＬＤドライバ３４を制御することで、ＬＤ３０によるレーザ光の発光を制御し、受光信号処理回路４０から受光信号を取得する。測距制御部６８は、レーザ光を発光させたタイミングと受光信号を取得したタイミングとを基に、被写体までの距離を導出し、導出した距離を示す距離情報を主制御部６２に出力する。

ここで、測距制御部６８による被写体までの距離の計測について更に詳細に説明する。

一例として図３に示すように、測距装置１０Ａによる１回の計測シーケンスは、電圧調整期間、実計測期間、及び休止期間で規定される。

電圧調整期間は、ＬＤ３０及びＰＤ３６の駆動電圧を調整する期間である。実計測期間は、被写体までの距離を実際に計測する期間である。実計測期間では、ＬＤ３０にレーザ光を発光させ、ＰＤ３６に反射レーザ光を受光させる動作が数百回繰り返され、レーザ光を発光させたタイミングと受光信号を取得したタイミングとを基に、被写体までの距離が導出される。休止期間は、ＬＤ３０及びＰＤ３６の駆動を休止させるための期間である。よって、１回の計測シーケンスでは、被写体までの距離の計測が数百回行われることになる。

なお、本実施形態では、電圧調整期間、実計測期間、及び休止期間の各々を数百ミリ秒としている。

一例として図４に示すように、測距制御部６８には、測距制御部６８がレーザ光の発光の指示を与えるタイミング、及び受光信号を取得するタイミングを規定するカウント信号が供給される。本実施形態では、カウント信号は、主制御部６２によって生成されて測距制御部６８に供給されるが、これに限らず、バスライン８４に接続されたタイムカウンタ等の専用回路によって生成されて測距制御部６８に供給されるようにしてもよい。

測距制御部６８は、カウント信号に応じて、レーザ光を発光させるためのレーザトリガをＬＤドライバ３４に出力する。ＬＤドライバ３４は、レーザトリガに応じて、ＬＤ３０を駆動してレーザ光を発光させる。

図４に示す例では、レーザ光の発光時間が数十ナノ秒とされている。この場合、射出部２２により数キロメートル先の被写体に向けて射出されたレーザ光が反射レーザ光としてＰＤ３６で受光されるまでの時間は、“数キロメートル×２／光速”≒数マイクロ秒となる。従って、数キロメートル先の被写体までの距離を計測するためには、一例として図３に示すように、最低必要時間として、数マイクロ秒の時間を要する。

なお、本実施形態では、レーザ光の往復時間等を考慮して、一例として図３に示すように、１回の計測時間を数ミリ秒としているが、被写体までの距離によりレーザ光の往復時間は異なるので、想定する距離に応じて１回あたりの計測時間を異ならせてもよい。

測距制御部６８は、１回の計測シーケンスにおける数百回の計測から得た計測値を基に、被写体までの距離を導出する場合、例えば、数百回の計測から得た計測値のヒストグラムを解析して被写体までの距離を導出する。

一例として図５に示すように、１回の計測シーケンスにおける数百回の計測から得られた計測値のヒストグラムでは、横軸が被写体までの距離であり、縦軸が計測回数であり、計測回数の最大値に対応する距離が測距結果として測距制御部６８によって導出される。なお、図５に示すヒストグラムはあくまでも一例であり、被写体までの距離に代えて、レーザ光の往復時間（発光から受光までの経過時間）、又はレーザ光の往復時間の１／２等に基づいてヒストグラムが生成されてもよい。

一例として図６に示すように、主制御部６２は、本開示の技術に係る取得部、導出部、及び実行部の一例であるＣＰＵ１００、一次記憶部１０２、及び二次記憶部１０４を備えている。ＣＰＵ１００は、測距装置１０Ａの全体を制御する。一次記憶部１０２は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部１０２の一例としては、ＲＡＭが挙げられる。二次記憶部１０４は、測距装置１０Ａの作動を制御する制御プログラム又は各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部１０４の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はフラッシュメモリが挙げられる。ＣＰＵ１００、一次記憶部１０２、及び二次記憶部１０４は、バスライン８４を介して相互に接続されている。

測距装置１０Ａには、３次元座標導出機能が備えられている。３次元座標導出機能とは、後述の第１指定画素座標、後述の第２指定画素座標、後述の撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から数式（１）に基づいて、後述の指定画素３次元座標を導出する機能を指す。

なお、数式（１）において、“ｕ_Ｌ”とは、第１指定画素座標のＸ座標を指す。また、数式（１）において、“ｖ_Ｌ”とは、第１指定画素座標のＹ座標を指す。また、数式（１）において、“ｕ_Ｒ”とは、第２指定画素座標のＸ座標を指す。また、数式（１）において、“Ｂ”とは、撮像位置距離を指す（図７及び図８参照）。また、数式（１）において、“ｆ”とは、（撮像レンズ５０の焦点距離）／（撮像画素６０Ａ１の寸法）を指す。また、数式（１）において、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とは、指定画素３次元座標を指す。

第１指定画素座標は、後述の第１撮像画像において、実空間上での位置が対応する画素として指定された第１指定画素（本開示の技術に係る「指定画素」に相当）を特定する２次元座標である。第２指定画素座標は、後述の第２撮像画像において、実空間上での位置が対応する画素として指定された第２指定画素（本開示の技術に係る「指定画素」に相当）を特定する２次元座標である。すなわち、第１指定画素及び第２指定画素は、実空間上での位置が互いに対応する画素として指定された画素であり、かつ、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、互いに対応する位置で特定可能な画素である。そして、第１指定画素座標は、第１撮像画像上の２次元座標であり、第２指定画素座標は、第２撮像画像上の２次元座標である。

指定画素３次元座標とは、第１指定画素座標及び第２指定画素座標に対応する実空間上での座標である３次元座標を指す。なお、指定画素３次元座標は、本開示の技術に係る指定画素実空間座標の一例である。

ここで、一例として図７及び図８に示すように、第１撮像画像とは、被写体が第１撮像位置から撮像装置１４により撮像されて得られた撮像画像を指す。また、一例として図７及び図８に示すように、第２撮像画像とは、第１撮像位置からの撮像対象とされた被写体を含む被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像装置１４により撮像されて得られた撮像画像を指す。なお、本実施形態では、説明の便宜上、第１撮像画像及び第２撮像画像に限らず、静止画像及び動画像を含めて、撮像装置１４によって撮像されて得られた撮像画像を区別して説明する必要がない場合は単に「撮像画像」と称する。

なお、図７に示す例では、測距ユニット１２の位置として第１計測位置及び第２計測位置が示されている。第１計測位置は、本開示の技術に係る「第１撮像位置に対応する位置」の一例である。第１計測位置とは、撮像装置１４に対して測距ユニット１２が正しく取り付けられている状態で被写体が第１撮像位置から撮像装置１４により撮像される場合の測距ユニット１２の位置を指す。第２計測位置とは、撮像装置１４に対して測距ユニット１２が正しく取り付けられている状態で被写体が第２撮像位置から撮像装置１４により撮像される場合の測距ユニット１２の位置を指す。

撮像位置距離とは、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を指す。撮像位置距離の一例としては、図８に示すように、第１撮像位置における撮像装置１４の撮像レンズ５０の主点Ｏ_Ｌと第２撮像位置における撮像装置１４の撮像レンズ５０の主点Ｏ_Ｒとの距離が挙げられるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、第１撮像位置における撮像装置１４の撮像素子６０の中央に位置する撮像画素６０Ａ１と第２撮像位置における撮像装置１４の撮像素子６０の中央に位置する撮像画素６０Ａ１との距離が撮像位置距離とされてもよい。

図８に示す例では、第１撮像画像に含まれる画素Ｐ_Ｌが第１指定画素であり、第２撮像画像に含まれる画素Ｐ_Ｒが第２指定画素であり、画素Ｐ_Ｌ，Ｐ_Ｒは、被写体の点Ｐに対応する画素である。よって、画素Ｐ_Ｌの２次元座標である第１指定画素座標の（ｕ_Ｌ，ｖ_Ｌ）、及び画素Ｐ_Ｒの２次元座標である第２指定画素座標の（ｕ_Ｒ，ｖ_Ｒ）は、点Ｐの３次元座標である指定画素３次元座標の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対応している。なお、数式（１）では、“ｖ_Ｒ”は、使用されない。

なお、以下では、説明の便宜上、第１指定画素及び第２指定画素を区別して説明する必要がない場合、「指定画素」と称する。また、以下では、説明の便宜上、第１指定画素座標及び第２指定画素座標を区別して説明する必要がない場合、「指定画素座標」と称する。

ところで、測距装置１０Ａが３次元座標導出機能を働かせることで数式（１）に基づいて指定画素３次元座標を導出する場合、撮像位置距離を高精度に導出することが好ましい。なぜならば、数式（１）に撮像位置距離である“Ｂ”が含まれているからである。

そこで、測距装置１０Ａでは、一例として図６に示すように、二次記憶部１０４が、本開示の技術に係るプログラムの一例である撮像位置距離導出プログラム１０６を記憶している。

ＣＰＵ１００は、二次記憶部１０４から撮像位置距離導出プログラム１０６を読み出して一次記憶部１０２に展開し、撮像位置距離導出プログラム１０６を実行する。

また、一例として図６に示すように、二次記憶部１０４は、３次元座標導出プログラム１０８を記憶している。ＣＰＵ１００は、二次記憶部１０４から３次元座標導出プログラム１０８を読み出して一次記憶部１０２に展開し、３次元座標導出プログラム１０８を実行する。

ＣＰＵ１００は、撮像位置距離導出プログラム１０６及び３次元座標導出プログラム１０８を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１１０、導出部１１１、実行部１１２、及び制御部１１４として動作する。

取得部１１０は、第１撮像画像、第２撮像画像、及び被写体までの距離を取得する。ここで言う「被写体までの距離」とは、第１計測位置の測距ユニット１２により射出されたレーザ光を基に計測された被写体までの距離を指す。

導出部１１１は、取得部１１０により取得された距離に基づいて、実空間上でのレーザ光の照射位置、すなわち、レーザ光による被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標を導出する。

照射位置実空間座標は、３次元座標であり、一例として図１０に示す距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、下記の数式（２）に基づいて導出される。数式（２）において、（ｘ_{Ｌａｓｅｒ}，ｙ_{Ｌａｓｅｒ}，ｚ_{Ｌａｓｅｒ}）とは、照射位置実空間座標を指す。

数式（２）では、ｙ_{Ｌａｓｅｒ}＝０とされているが、これは、鉛直方向において光軸Ｌ１が光軸Ｌ２と同一の高さにあることを意味している。被写体に照射されたレーザ光の位置が被写体における光軸Ｌ２の位置よりも鉛直方向において高い位置の場合、ｙ_{Ｌａｓｅｒ}は正値となる。被写体に照射されたレーザ光の位置が被写体における光軸Ｌ２の位置よりも鉛直方向において低い位置の場合、ｙ_{Ｌａｓｅｒ}は負値となる。なお、以下では、説明の便宜上、“ｙ_{Ｌａｓｅｒ}＝０”であることを前提として説明する。

ここで、一例として図１０に示すように、半画角αとは、画角の半分を指す。射出角度βとは、射出部２２からレーザ光が射出される角度を指す。基準点間距離Ｍとは、撮像装置１４に規定された第１基準点Ｐ１と測距ユニット１２に規定された第２基準点Ｐ２との距離を指す。第１基準点Ｐ１の一例としては、撮像レンズ５０の主点が挙げられる。第２基準点Ｐ２の一例としては、測距ユニット１２における３次元空間の位置を特定可能な座標の原点として予め設定された点が挙げられる。具体的には、対物レンズ３８の正面視左右端の一端、又は測距ユニット１２の筐体（図示省略）が直方体状である場合の筐体の１つの角、すなわち、１つの頂点が挙げられる。

導出部１１１は、取得部１１０により取得された距離に基づいて、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出する。

照射位置画素座標は、第１照射位置画素座標と第２照射位置画素座標とに大別される。第１照射位置画素座標は、第１撮像画像において照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する２次元座標である。第２照射位置画素座標は、第２撮像画像において照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する２次元座標である。

なお、以下では、説明の便宜上、第１照射位置画素座標及び第２照射位置画素座標を区別して説明する必要がない場合、「照射位置画素座標」と称する。また、第１照射位置画素座標のＸ座標の導出方法及び第１照射位置画素座標のＹ座標の導出方法は、対象とする座標軸が異なるのみで導出方法の原理は同じである。すなわち、第１照射位置画素座標のＸ座標の導出方法は、撮像素子６０における行方向の画素を対象とした導出方法であるのに対し、第１照射位置画素座標のＹ座標の導出方法は、撮像素子６０における列方向の画素を対象とした導出方法である点で異なる。そのため、以下では、説明の便宜上、第１照射位置画素座標のＸ座標の導出方法を例示し、第１照射位置画素座標のＹ座標の導出方法の説明を省略する。なお、行方向とは、撮像素子６０の撮像面の正面視左右方向を意味し、列方向とは、撮像素子６０の撮像面の正面視上下方向を意味する。

第１照射位置画素座標のＸ座標は、一例として図１１に示す距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、下記の数式（３）〜（５）に基づいて導出される。なお数式（５）において、「照射位置の行方向画素」とは、撮像素子６０における行方向の画素のうちの実空間上でのレーザ光の照射位置に対応する位置の画素を指す。「行方向画素数の半分」とは、撮像素子６０における行方向の画素数の半分を指す。

導出部１１１は、基準点間距離Ｍ及び射出角度βを数式（３）に代入し、半画角α及び射出角度βを数式（４）に代入し、距離Ｌを数式（３）及び数式（４）に代入する。導出部１１１は、このようにして得たΔｘ及びＸと上記の「行方向画素数の半分」とを数式（５）に代入することで、「照射位置の行方向画素」の位置を特定する座標であるＸ座標を導出する。「照射位置の行方向画素」の位置を特定するＸ座標は、第１照射位置画素座標のＸ座標である。

導出部１１１は、第２撮像画像の画素のうち、第１照射位置画素座標により特定される画素の位置と対応する画素の位置を特定する座標を第２照射位置画素座標として導出する。

実行部１１２は、位置特定可能状態の場合に、第１導出処理と第２導出処理とをタッチパネル８８で受け付けられた指示に従って選択的に実行する。ここで、位置特定可能状態とは、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である状態を指す。

また、実行部１１２は、位置特定不可能状態の場合に、第１導出処理を実行する。ここで、位置特定不可能状態とは、照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像と第２撮像画像との各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置である状態を指す。

ここで、第１導出処理とは、後述の複数画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離を導出する処理を指す。複数画素座標とは、取得部１１０により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上でのレーザ光の照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の２次元座標を指す。なお、第１導出処理に用いられるパラメータは、複数画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に限定されるものではない。例えば、複数画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に、１つ以上の微調整用のパラメータを更に加えた複数のパラメータが第１導出処理で用いられるようにしてもよい。

また、第２導出処理とは、照射位置画素座標と、照射位置実空間座標と、撮像レンズ５０の焦点距離と、撮像画素６０Ａ１の寸法とに基づいて撮像位置距離を導出する処理を指す。なお、第２導出処理に用いられるパラメータは、照射位置画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に限定されるものではない。例えば、照射位置画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に、１つ以上の微調整用のパラメータを更に加えた複数のパラメータが第２導出処理で用いられるようにしてもよい。

また、第２導出処理は、レーザ光の実際の照射位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置に対応する実空間上の位置の場合に、第１導出処理よりも高精度に撮像位置距離を導出可能な処理である。また、第２導出処理は、第１導出処理による撮像位置距離の導出で用いられるパラメータの個数よりも少ない複数のパラメータに基づいて撮像位置距離を導出する処理である。なお、ここで言う「複数のパラメータ」とは、例えば、照射位置画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法を指す。

本開示の技術に係る制御部の一例である制御部１１４は、表示部８６に対して実行部１１２による導出結果を表示させる制御を行う。

実行部１１２は、第１導出処理を実行する場合、複数画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、複数画素座標に対応する実空間上での３次元座標を含む平面を示す平面方程式により規定される平面の向きを導出する。そして、実行部１１２は、導出した平面の向きと照射位置実空間座標とに基づいて平面方程式を確定し、確定した平面方程式、複数画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離を導出する。

なお、撮像位置距離の導出に用いられる平面方程式は、下記の数式（６）によって規定される。従って、「平面の向き」を導出するとは、数式（６）におけるａ，ｂ，ｃを導出することを意味し、「平面方程式」を確定するとは、数式（６）におけるｄを導出することで、平面方程式のａ，ｂ，ｃ，ｄを確定することを意味する。

次に、測距装置１０Ａの本開示の技術に係る部分の作用について説明する。

先ず、３次元座標導出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が撮像位置距離導出プログラム１０６を実行することで実現される撮像位置距離導出処理について図１２を参照して説明する。

なお、以下では、説明の便宜上、一例として図１５に示すように、測距装置１０Ａの撮像装置１４の撮像範囲１１９にオフィスビル１２０の外壁面１２１を含む領域が被写体として含まれていることを前提として説明する。また、外壁面１２１は、主要被写体であり、かつ、レーザ光の照射対象であることを前提として説明する。

また、外壁面１２１は、平面状に形成されており、本開示の技術に係る平面状領域の一例である。また、一例として図１５に示すように、外壁面１２１には、四角形状の複数の窓１２２が設けられている。また、一例として図１５に示すように、外壁面１２１には、各窓１２２の下側に横長の長方形状の模様１２４が描かれているが、これに限らず、外壁面１２１に付された汚れ又は皹などであってもよい。

なお、本実施形態において、「平面状」には、平面のみならず、窓又は換気口等による若干の凹凸を許容する範囲での平面形状も含まれ、例えば、目視により、又は、既存の画像解析技術により、「平面状」と認識される平面又は平面形状であればよい。

また、以下では、説明の便宜上、測距装置１０Ａにより、外壁面１２１にレーザ光が照射されることで外壁面１２１までの距離が計測されることを前提として説明する。また、以下では、説明の便宜上、第１計測位置に測距ユニット１２が位置し、かつ、第１撮像位置に撮像装置１４が位置している場合の測距装置１０Ａの位置を「第１位置」と称する。また、以下では、説明の便宜上、第２計測位置に測距ユニット１２が位置し、かつ、第２撮像位置に撮像装置１４が位置している場合の測距装置１０Ａの位置を「第２位置」と称する。

図１２に示す撮像位置距離導出処理では、先ず、ステップ２００で、取得部１１０は、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行されたか否かを判定する。第１位置は、外壁面１２１にレーザ光が照射可能であり、かつ、外壁面１２１を含む領域を被写体として撮像可能な位置であればよい。

ステップ２００において、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２０１へ移行する。ステップ２００において、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ２０２へ移行する。

ステップ２０１で、取得部１１０は、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。撮像位置距離導出処理を終了する条件とは、例えば、タッチパネル８８により撮像位置距離導出処理を終了する指示が受け付けられたとの条件、又はステップ２００の処理が開始されてから肯定判定されることなく第１既定時間が経過したとの条件等を指す。なお、第１既定時間とは、例えば、１分を指す。

ステップ２０１において、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２００へ移行する。ステップ２０１において、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、撮像位置距離導出処理を終了する。

ステップ２０２で、取得部１１０は、第１位置で計測された距離、及び、第１位置で撮像が実行されることによって得られた第１撮像画像を示す第１撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２０４へ移行する。なお、第１撮像画像は、第１位置において合焦状態で撮像されて得られた撮像画像である。

ステップ２０４で、取得部１１０は、一例として図１６に示すように、表示部８６に対して、取得した第１撮像画像信号により示される第１撮像画像を表示させ、その後、ステップ２０６へ移行する。

ステップ２０６で、導出部１１１は、距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、数式（２）に基づいて、照射位置実空間座標を導出し、その後、ステップ２０７へ移行する。なお、本ステップ２０６の処理で用いられる距離Ｌとは、第１位置で測距装置１０Ａにより計測された被写体までの距離を指す。

ステップ２０７で、導出部１１１は、距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、数式（３）〜（５）に基づいて、第１照射位置画素座標を導出し、その後、ステップ２０８へ移行する。なお、本ステップ２０７の処理で用いられる距離Ｌとは、第１位置で測距装置１０Ａにより計測された被写体までの距離を指す。

ステップ２０８で、制御部１１４は、一例として図１７に示すように、表示部８６に対して、距離及び照射位置目印１３６を第１撮像画像に重畳して表示させ、その後、ステップ２１０へ移行する。

本ステップ２０８の処理が実行されることで表示される距離とは、第１撮像位置で測距装置１０Ａにより計測された距離、すなわち、ステップ２０７の処理において第１照射位置画素座標の導出に用いられた距離Ｌを指す。図１７に示す例では、「１３３３２５．０」との数値が第１撮像位置で測距装置１０Ａにより計測された距離Ｌに該当し、単位はミリメートルである。また、図１７に示す例において、照射位置目印１３６は、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置を示す目印である。

ステップ２１０で、実行部１１２は、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致するか否かを判定する。ここで、特定可能画素位置とは、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置を指す。

ステップ２１０において、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致する場合は、判定が肯定されて、ステップ２１２へ移行する。ステップ２１０において、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致しない場合は、判定が否定されて、ステップ２２６へ移行する。

ステップ２１２で、実行部１１２は、一例として図１８に示すように、表示部８６に対して、特定の時間（例えば、５秒間）、一致メッセージ１３７Ａを第１撮像画像に重畳して表示させ、その後、ステップ２１４へ移行する。一致メッセージ１３７Ａは、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致することを示すメッセージである。よって、本ステップ２１２の処理が実行されることにより、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致することがユーザに通知される。なお、本ステップ２２１の処理は、本開示の技術に係る位置特定可能状態通知処理の一例である。また、ここで、本開示の技術に係る位置特定可能状態通知処理とは、上述した位置特定可能状態であることを通知する処理を指す。

図１８に示す例では、一致メッセージ１３７Ａとして、「レーザ光の照射位置が被写体の特徴的な位置と一致しましたので、第１導出処理又は第２導出処理を実行することができます。」とのメッセージが示されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、一致メッセージ１３７Ａのうちの「レーザ光の照射位置が被写体の特徴的な位置と一致しました」とのメッセージのみを採用して表示してもよい。

このように、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置と特定可能画素位置との一致を通知するメッセージであれば如何なるメッセージであってもよい。また、図１８に示す例では、一致メッセージ１３７Ａが可視表示される場合を示しているが、音声再生装置（図示省略）による音声の出力等の可聴表示又はプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。

ステップ２１４で、実行部１１２は、一例として図１９に示すように、導出処理選択画面１３９を第１撮像画像に重畳して表示させ、その後、ステップ２１６へ移行する。導出処理選択画面１３９には、第１導出処理開始ボタン１３９Ａ及び第２導出処理開始ボタン１３９Ｂの２つのソフトキーが表示されている。また、導出処理選択画面１３９には、第１導出処理開始ボタン１３９Ａ及び第２導出処理開始ボタン１３９Ｂの何れかをオンすることを促すメッセージも表示されている。

ここで、第１導出処理開始ボタン１３９Ａがオンされる場合とは、ユーザが第１導出処理の実行を希望する場合を意味する。ユーザが第１導出処理の実行を希望する場合の一例としては、ユーザが一致メッセージ１３７Ａの内容に疑いがある場合が挙げられる。ユーザが一致メッセージ１３７Ａの内容に疑いがある場合とは、例えば、測距ユニット１２の交換又は画角の変更等により、レーザ光の実際の照射位置と照射位置実空間座標により特定される照射位置とがずれている虞があるとユーザにより判断された場合等を指す。

第２導出処理開始ボタン１３９Ｂがオンされる場合とは、ユーザが第２導出処理の実行を希望する場合を意味する。ユーザが第２導出処理の実行を希望する場合の一例としては、ユーザが一致メッセージ１３７Ａの内容に疑いがない場合が挙げられる。ユーザが一致メッセージ１３７Ａの内容に疑いがない場合とは、例えば、レーザ光の実際の照射位置と照射位置実空間座標により特定される照射位置とがずれていないとユーザにより判断された場合を指す。なお、第２導出処理による撮像位置距離の導出に用いるパラメータの個数は、第１導出処理による撮像位置距離の導出に用いるパラメータの個数よりも少ない。そのため、第２導出処理は、第１導出処理に比べ、撮像位置距離の導出に要する負荷を低減することができる。

ステップ２１６で、実行部１１２は、第１導出処理開始ボタン１３９Ａがオンされたか否かを判定する。ステップ２１６において、第１導出処理開始ボタン１３９Ａがオンされた場合は、判定が肯定されて、表示部８６に対して、注目画素指定案内メッセージ（図示省略）を第１撮像画像に重畳した表示を開始させた後、ステップ２１８へ移行する。ステップ２１６において、第１導出処理開始ボタン１３９Ａがオンされていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２０へ移行する。また、本ステップ２１６において、判定が肯定されると、実行部１１２は、表示部８６に対して、導出処理選択画面１３９の表示を終了させる。

なお、注目画素指定案内メッセージとは、例えば、第１撮像画像から注目画素をタッチパネル８８を介して指定することを案内するメッセージを指す。注目画素指定案内メッセージの一例としては、「注目すべき１画素（注目点）を指定して下さい。」とのメッセージが挙げられる。本ステップ２１６の処理が実行されることで表示された注目画素指定案内メッセージは、例えば、後述のステップ２１８Ａの処理において、注目画素が指定された場合に、非表示される。

ステップ２２０で、実行部１１２は、第２導出処理開始ボタン１３９Ｂがオンされたか否かを判定する。ステップ２１６において、第２導出処理開始ボタン１３９Ｂがオンされた場合は、判定が肯定されて、表示部８６に対して、上記の注目画素指定案内メッセージを第１撮像画像に重畳した表示を開始させた後、ステップ２２２へ移行する。ステップ２２０において、第２導出処理開始ボタン１３９Ｂがオンされていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２４へ移行する。なお、本ステップ２２０の処理が実行されることで表示された注目画素指定案内メッセージは、例えば、後述のステップ２２２Ａの処理において、注目画素が指定された場合に、非表示される。また、本ステップ２２０において、判定が肯定されると、実行部１１２は、表示部８６に対して、導出処理選択画面１３９の表示を終了させる。

ステップ２２４で、実行部１１２は、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ２２４において、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２１６へ移行する。ステップ２２４において、撮像位置距離導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、撮像位置距離導出処理を終了する。なお、ステップ２２４において判定が肯定されると、実行部１１２は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。ここで、重畳表示情報とは、例えば、第１撮像画像に重畳して表示されている情報である距離及び照射位置目印１３６等を指す。

ステップ２２６で、実行部１１２は、一例として図２０に示すように、表示部８６に対して、特定の時間（例えば、５秒間）、不一致メッセージ１３７Ｂを第１撮像画像に重畳して表示させ、その後、ステップ２１８へ移行する。不一致メッセージ１３７Ｂは、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致していないことを示すメッセージである。ここで、「第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致していない」とは、換言すると、第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置であることを意味する。

このように、本ステップ２２６の処理が実行されることにより、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と一致していないことがユーザに通知される。なお、本ステップ２２６の処理は、本開示の技術に係る位置特定不可能状態通知処理の一例である。本開示の技術に係る位置特定不可能状態通知処理とは、上述した位置特定不可能状態であることを通知する処理を指す。

図２０に示す例では、不一致メッセージ１３７Ｂとして、「レーザ光の照射位置が被写体の特徴的な位置と一致しませんでしたので、第１導出処理を実行します。」とのメッセージが示されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、不一致メッセージ１３７Ｂのうちの「レーザ光の照射位置が被写体の特徴的な位置と一致しませんでした。」とのメッセージのみを採用して表示してもよい。

このように、ステップ２０７の処理が実行されることで導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置と特定可能画素位置との不一致を通知するメッセージであれば如何なるメッセージであってもよい。また、図２０に示す例では、不一致メッセージ１３７Ｂが可視表示される場合を示しているが、音声再生装置（図示省略）による音声の出力等の可聴表示又はプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。

ステップ２１８で、実行部１１２は、一例として図１３に示す第１導出処理を実行する。

図１３に示す第１導出処理では、先ず、ステップ２１８Ａで、取得部１１０は、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されたか否かを判定する。ここで、注目画素は、上述した第１指定画素に相当する。なお、タッチパネル８８は、タッチパネル８８に付与されている２次元座標のうちの第１撮像画像に含まれる画素に対応する２次元座標を指定する画素指定情報を受け付ける。よって、本ステップ２１８Ａでは、タッチパネル８８により画素指定情報が受け付けられた場合に注目画素が指定されたと判定する。すなわち、画素指定情報により指定された２次元座標に対応する画素が注目画素とされる。

ステップ２１８Ａにおいて、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８Ｂへ移行する。ステップ２１８Ａにおいて、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ２１８Ｃへ移行する。

ステップ２１８Ｂで、取得部１１０は、第１導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。なお、ステップ２１８Ｂにおいて、第１導出処理を終了する条件とは、上述のステップ２０１の説明で示した条件と同一の条件を指す。

ステップ２１８Ｂにおいて、第１導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８Ａへ移行する。ステップ２１８Ｂにおいて、第１導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第１導出処理を終了する。なお、ステップ２１８Ｂにおいて判定が肯定されると、取得部１１０は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。

ステップ２１８Ｃで、取得部１１０は、第１撮像画像においてユーザによりタッチパネル８８を介して指定された注目画素１２６（図２１参照）を特定する注目画素座標を取得し、その後、ステップ２１８Ｄへ移行する。なお、ここで、ユーザによりタッチパネル８８を介して指定される画素としては、一例として図２１に示すように、注目画素１２６が挙げられる。注目画素１２６は、一例として図２１に示すように、第１撮像画像のうちの外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視左下隅の画素である。外壁面２階中央部窓とは、図１５に示す例において、外壁面１２１に設けられている窓１２２のうちの、オフィスビル１２０の２階の中央部の窓１２２を指す。また、注目画素座標とは、第１撮像画像において注目画素１２６を特定する２次元座標を指す。

ステップ２１８Ｄで、取得部１１０は、第１撮像画像のうちの外壁面画像１２８（図２２に示す例のハッチング領域）において特徴的な３画素の位置を特定する３特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１８Ｅへ移行する。なお、ここで言う「特徴的な３画素」は、本開示の技術に係る「複数画素」の一例である。

ここで、外壁面画像１２８とは、第１撮像画像のうちの外壁面１２１（図１５参照）を示す画像を指す。特徴的な３画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素である。第１撮像画像での特徴的な３画素は、互いに予め定められた画素数以上離れており、外壁面画像１２８のうちの模様又は建材等に相当する画像の空間周波数等を基に画像解析により既定の規則に従って特定された３点の各々に存在する画素である。例えば、注目画素１２６を中心とした予め定められた半径で既定される円領域内で最大の空間周波数を有する異なる頂点を示し、かつ、既定条件を満足する３つの画素が特徴的な３画素として抽出される。なお、３特徴画素座標は、上述した複数画素座標に相当する。

図２２に示す例において、特徴的な３画素は、第１画素１３０、第２画素１３２、及び第３画素１３４である。第１画素１３０は、外壁面画像１２８のうち、外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視左上隅の画素である。第２画素１３２は、外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視右上隅の画素である。第３画素１３４は、外壁面３階中央部窓の下部に近接する模様１２４に相当する画像の正面視左下隅の画素である。なお、外壁面３階中央窓とは、図１５に示す例において、外壁面１２１に設けられている窓１２２のうちの、オフィスビル１２０の３階の中央部の窓１２２を指す。

ステップ２１８Ｅで、取得部１１０は、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されたか否かを判定する。第２位置は、測距装置１０Ａの移動先の位置であり、外壁面１２１にレーザ光が照射可能であり、かつ、外壁面１２１を含む領域を被写体として撮像可能な位置であればよい。

ステップ２１８Ｅにおいて、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８Ｆへ移行する。ステップ２１８Ｅにおいて、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ２１８Ｇへ移行する。

ステップ２１８Ｆで、取得部１１０は、第１導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。なお、ステップ２１８Ｆにおいて、第１導出処理を終了する条件とは、ステップ２１８Ｂで用いられる条件と同一の条件を指す。

ステップ２１８Ｆにおいて、第１導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８Ｅへ移行する。ステップ２１８Ｆにおいて、第１導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第１導出処理を終了する。なお、ステップ２１８Ｆにおいて判定が肯定されると、取得部１１０は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。

ステップ２１８Ｇで、取得部１１０は、第２位置で撮像が実行されることによって得られた第２撮像画像を示す第２撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２１８Ｈへ移行する。なお、第２撮像画像は、第２位置において合焦状態で撮像されて得られた撮像画像である。

ステップ２１８Ｈで、取得部１１０は、表示部８６に対して、取得した第２撮像画像信号により示される第２撮像画像を表示させ、その後、ステップ２１８Ｉへ移行する。

ステップ２１８Ｉで、取得部１１０は、第２撮像画像に含まれる画素のうち、上記の注目画素１２６に対応する画素である対応注目画素を特定し、特定した対応注目画素を特定する対応注目画素座標を取得し、その後、ステップ２１８Ｊへ移行する。なお、ここで、対応注目画素座標とは、第２撮像画像において対応注目画素を特定する２次元座標を指す。また、対応注目画素は、第１及び第２撮像画像を解析対象としてパターンマッチング等の既存の画像解析を実行することで特定される。なお、対応注目画素は、上述した第２指定画素に相当し、第１撮像画像から注目画素１２６が特定されると、本ステップ２１８Ｉの処理が実行されることで、第２撮像画像から一意に特定される。

ステップ２１８Ｊで、取得部１１０は、第２撮像画像のうちの外壁面画像１２８（図２２参照）に対応する外壁面画像において特徴的な３画素を特定し、特定した特徴的な３画素を特定する対応特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１８Ｋへ移行する。なお、対応特徴画素座標とは、第２撮像画像において特定した特徴的な３画素を特定する２次元座標を指す。また、対応特徴画素座標は、第２撮像画像において、上記ステップ２１８Ｄの処理で取得された３特徴画素座標に対応する２次元座標でもあり、上述した複数画素座標に相当する。また、第２撮像画像のうちの特徴的な３画素は、上述の対応注目画素の特定方法と同様に、第１及び第２撮像画像を解析対象としてパターンマッチング等の既存の画像解析を実行することで特定される。

ステップ２１８Ｋで、実行部１１２は、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から、数式（６）に示す平面方程式のａ，ｂ，ｃを導出することで、平面方程式により規定される平面の向きを導出する。

ここで、３特徴画素座標を（ｕ_Ｌ１，ｖ_Ｌ１），（ｕ_Ｌ２，ｖ_Ｌ２），（ｕ_Ｌ３，ｖ_Ｌ３）とし、対応特徴画素座標を（ｕ_Ｒ１，ｖ_Ｒ１），（ｕ_Ｒ２，ｖ_Ｒ２），（ｕ_Ｒ３，ｖ_Ｒ３）とすると、下記の数式（７）〜（９）により第１〜第３特徴画素３次元座標が規定される。第１特徴画素３次元座標とは、（ｕ_Ｌ１，ｖ_Ｌ１）及び（ｕ_Ｒ１，ｖ_Ｒ１）に対応する３次元座標を指す。第２特徴画素３次元座標とは、（ｕ_Ｌ２，ｖ_Ｌ２）及び（ｕ_Ｒ２，ｖ_Ｒ２）に対応する３次元座標を指す。第３特徴画素３次元座標とは、（ｕ_Ｌ３，ｖ_Ｌ３）及び（ｕ_Ｒ３，ｖ_Ｒ３）に対応する３次元座標を指す。なお、数式（７）〜（９）では、“ｖ_Ｒ１”、“ｖ_Ｒ２”、及び“ｖ_Ｒ３”は使用されない。

本ステップ２１８Ｋにおいて、実行部１１２は、数式（７）〜（９）に示す第１〜第３特徴画素３次元座標の各々を数式（６）に代入して得られる等価関係にある３つの数式から数式（６）のａ，ｂ，ｃを最適化することで、数式（６）のａ，ｂ，ｃを導出する。このように、数式（６）のａ，ｂ，ｃが導出されるということは、数式（６）に示す平面方程式により規定される平面の向きが導出されることを意味する。

ステップ２１８Ｌで、実行部１１２は、ステップ２０６の処理で導出した照射位置実空間座標に基づいて数式（６）に示す平面方程式を確定し、その後、ステップ２１８Ｍへ移行する。すなわち、本ステップ２１８Ｌにおいて、実行部１１２は、ステップ２１８Ｋの処理で導出したａ，ｂ，ｃ及びステップ２０６の処理で導出した照射位置実空間座標を数式（６）に代入することで、数式（６）のｄを確定する。ステップ２１８Ｋの処理で数式（６）のａ，ｂ，ｃが導出されているので、本ステップ２１８Ｌの処理で数式（６）のｄが確定されると、数式（６）に示す平面方程式が確定される。

ステップ２１８Ｍで、実行部１１２は、特徴画素３次元座標及び平面方程式に基づいて、撮像位置距離を導出し、その後、ステップ２１８Ｎへ移行する。

ここで、本ステップ２１８Ｍの処理で用いられる特徴画素３次元座標とは、第１特徴画素３次元座標を指す。なお、本ステップ２１８Ｍの処理で用いられる特徴画素３次元座標は、第１特徴画素３次元座標に限らず、第２特徴画素３次元座標又は第３特徴画素３次元座標であってもよい。また、本ステップ２１８Ｍで用いられる平面方程式とは、ステップ２１８Ｌで確定された平面方程式を指す。

よって、本ステップ２１８Ｍでは、特徴画素３次元座標が平面方程式に代入されることで、撮像位置距離である“Ｂ”が導出される。

ステップ２１８Ｎで、制御部１１４は、一例として図２３に示すように、表示部８６に対して、ステップ２１８Ｍの処理で導出された撮像位置距離を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ２１８Ｎで、制御部１１４は、ステップ２１８Ｍの処理で導出された撮像位置距離を既定の記憶領域に記憶し、その後、本第１導出処理を終了する。なお、既定の記憶領域の一例としては、一次記憶部１０２の記憶領域又は二次記憶部１０４の記憶領域が挙げられる。

なお、図２３に示す例では、「１４４６５６．１」との数値が、ステップ２１８Ｍの処理で導出された撮像位置距離に該当し、単位はミリメートルである。

一方、ステップ２２２で、実行部１１２は、一例として図１４に示す第２導出処理を実行する。

図１４に示す第２導出処理では、先ず、ステップ２２２Ａで、取得部１１０は、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されたか否かを判定する。

ステップ２２２Ａにおいて、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２２Ｂへ移行する。ステップ２２２Ａにおいて、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ２２２Ｃへ移行する。

ステップ２２２Ｂで、取得部１１０は、第２導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。なお、ステップ２２２Ｂにおいて、第２導出処理を終了する条件とは、上述のステップ２０１の説明で示した条件と同一の条件を指す。

ステップ２２２Ｂにおいて、第２導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２２２Ａへ移行する。ステップ２２２Ｂにおいて、第２導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第２導出処理を終了する。なお、ステップ２２２Ｂにおいて判定が肯定されると、取得部１１０は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。

ステップ２２２Ｃで、取得部１１０は、第１撮像画像においてユーザによりタッチパネル８８を介して指定された注目画素１２６（図２１参照）を特定する注目画素座標を取得し、その後、ステップ２２２Ｄへ移行する。

ステップ２２２Ｄで、取得部１１０は、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されたか否かを判定する。ステップ２２２Ｄにおいて、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２２Ｅへ移行する。ステップ２２２Ｄにおいて、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ２２２Ｆへ移行する。

ステップ２２２Ｅで、取得部１１０は、第２導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。なお、ステップ２２２Ｅにおいて、第２導出処理を終了する条件とは、ステップ２２２Ｂで用いられる条件と同一の条件を指す。

ステップ２２２Ｅにおいて、第２導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２２２Ｄへ移行する。ステップ２２２Ｅにおいて、第２導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第２導出処理を終了する。なお、ステップ２２２Ｅにおいて判定が肯定されると、取得部１１０は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。

ステップ２２２Ｆで、取得部１１０は、第２位置で撮像が実行されることによって得られた第２撮像画像を示す第２撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２２２Ｇへ移行する。なお、第２撮像画像は、第２位置において合焦状態で撮像されて得られた撮像画像である。

ステップ２２２Ｇで、取得部１１０は、表示部８６に対して、取得した第２撮像画像信号により示される第２撮像画像を表示させ、その後、ステップ２２２Ｈ１へ移行する。

ステップ２２２Ｈ１で、取得部１１０は、第２撮像画像に含まれる画素のうち、上記の注目画素１２６に対応する画素である対応注目画素を特定し、特定した対応注目画素を特定する対応注目画素座標を取得し、その後、ステップ２２２Ｈ２へ移行する。

ステップ２２２Ｈ２で、導出部１１１は、第２照射位置画素座標を導出し、その後、ステップ２２２Ｉへ移行する。すなわち、本ステップ２２２Ｈ２において、導出部１１１は、第２撮像画像の画素のうち、ステップ２０７の処理で導出した第１照射位置画素座標により特定される画素の位置と対応する画素の位置を特定する座標を第２照射位置画素座標として導出する。

なお、第２撮像画像の画素のうち、第１照射位置画素座標により特定される画素の位置と対応する画素は、上述した対応注目画素の特定方法と同様に、第１及び第２撮像画像を解析対象としてパターンマッチング等の既存の画像解析を実行することで特定される。

ステップ２２２Ｉで、実行部１１２は、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、及び数式（１）に基づいて、撮像位置距離を導出し、その後、ステップ２２２Ｊへ移行する。

ここで、本ステップ２２２Ｉの処理で用いられる照射位置実空間座標とは、ステップ２０６の処理で導出された照射位置実空間座標を指す。また、本ステップ２２２Ｉの処理で用いられる照射位置画素座標とは、ステップ２０７の処理で導出された第１照射位置画素座標、及びステップ２２２Ｈ２の処理で導出された第２照射位置画素座標を指す。

よって、本ステップ２２２Ｉでは、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が数式（１）に代入されることで、撮像位置距離である“Ｂ”が導出される。

ステップ２２２Ｊで、制御部１１４は、一例として図２３に示すように、表示部８６に対して、ステップ２２２Ｉの処理で導出された撮像位置距離を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ２２２Ｊで、制御部１１４は、ステップ２２２Ｉの処理で導出された撮像位置距離を既定の記憶領域に記憶し、その後、本第２導出処理を終了する。なお、既定の記憶領域の一例としては、一次記憶部１０２の記憶領域又は二次記憶部１０４の記憶領域が挙げられる。

このように、第２導出処理では、第１導出処理のように平面方程式を用いる必要がない。そのため、第２導出処理は、第１導出処理に比べ、撮像位置距離の導出にかかる負荷が小さい。また、レーザ光の実際の照射位置が特定可能画素位置に対応する実空間上での位置と一致する場合、第２導出処理による撮像位置距離の導出精度は、第１導出処理による撮像位置距離の導出精度よりも高くなる。

次に、３次元座標導出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が３次元座標導出プログラム１０８を実行することで実現される３次元座標導出処理について図２４を参照して説明する。

図２４に示す３次元座標導出処理では、先ず、ステップ２５０で、実行部１１２は、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｍの処理、又は第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｉの処理で撮像位置距離が既に導出されているか否かを判定する。ステップ２５０において、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｍの処理及び第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｉの処理の何れの処理でも撮像位置距離が導出されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２５８へ移行する。ステップ２５０において、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｍの処理、又は第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｉの処理で撮像位置距離が既に導出されている場合は、判定が肯定されて、ステップ２５２へ移行する。

ステップ２５２で、実行部１１２は、指定画素３次元座標の導出を開始する条件（以下、「導出開始条件」という）を満足したか否かを判定する。導出開始条件の一例としては、指定画素３次元座標の導出を開始する指示がタッチパネル８８によって受け付けられたとの条件、又は撮像位置距離が表示部８６に表示されたとの条件等が挙げられる。

ステップ２５２において、導出開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２５８へ移行する。ステップ２５２において、導出開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ２５４へ移行する。

ステップ２５４で、実行部１１２は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、及び数式（１）に基づいて、指定画素３次元座標を導出し、その後、ステップ２５６へ移行する。

ここで、本ステップ２５４の処理で用いられる注目画素座標とは、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｃの処理、又は第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｃの処理で取得された注目画素座標を指す。また、本ステップ２５４の処理で用いられる対応注目画素座標とは、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｉの処理、又は第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｈ１の処理で取得された対応注目画素座標を指す。また、本ステップ２５４の処理で用いられる撮像位置距離とは、第１導出処理に含まれるステップ２１８Ｍの処理、又は第２導出処理に含まれるステップ２２２Ｉの処理で導出された撮像位置距離を指す。

よって、本ステップ２５４では、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が数式（１）に代入されることで、指定画素３次元座標が導出される。

ステップ２５６で、制御部１１４は、一例として図２５に示すように、表示部８６に対して、ステップ２５４の処理で導出された指定画素３次元座標を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ２５６で、制御部１１４は、ステップ２５４の処理で導出された指定画素３次元座標を既定の記憶領域に記憶し、その後、ステップ２５８へ移行する。なお、既定の記憶領域の一例としては、一次記憶部１０２の記憶領域又は二次記憶部１０４の記憶領域が挙げられる。

なお、図２５に示す例では、（２０１６１，５０１３４，１３６８９２）が、ステップ２５４の処理で導出された指定画素３次元座標に該当する。また、図２５に示す例では、指定画素３次元座標が注目画素１２６に近接して表示されている。なお、注目画素１２６は、他の画素と区別可能に強調表示されるようにしてもよい。

ステップ２５８で、実行部１１２は、３次元座標導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。３次元座標導出処理を終了する条件の一例としては、タッチパネル８８により３次元座標導出処理を終了する指示が受け付けられたとの条件が挙げられる。３次元座標導出処理を終了する条件の他の例としては、ステップ２５０で判定が否定されてからステップ２５０で判定が肯定されることなく第２既定時間が経過したとの条件等が挙げられる。なお、第２既定時間とは、例えば、３０分を指す。

ステップ２５８において、本３次元座標導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２５０へ移行する。ステップ２５８において、本３次元座標導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本３次元座標導出処理を終了する。

以上説明したように、測距装置１０Ａでは、第１導出処理及び第２導出処理が選択的に実行される。第１導出処理は、レーザ光の実際の照射位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置に対応する実空間上の位置の場合に、第２導出処理よりも高精度に撮像位置距離を導出する処理とされている。第２導出処理は、レーザ光の実際の照射位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置に対応する実空間上の位置の場合に第１導出処理よりも高精度に撮像位置距離を導出する処理とされている。そして、測距装置１０Ａでは、導出部１１１により導出された照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置の場合に、第１導出処理と第２導出処理とがタッチパネル８８によって受け付けられた指示に従って選択的に実行される。従って、測距装置１０Ａによれば、レーザ光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、導出部１１１により導出された照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置の場合に、第１導出処理が実行される。従って、測距装置１０Ａによれば、照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置の場合に第１導出処理とは異なる導出処理で撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、第２導出処理は、第１導出処理による撮像位置距離の導出で用いられるパラメータの個数よりも少ない複数のパラメータに基づいて撮像位置距離を導出する処理とされている。従って、測距装置１０Ａによれば、レーザ光の照射位置に拘わらず第１導出処理のみで撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を低負荷で導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、導出部１１１により導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置の場合に、一致メッセージ１３７Ａが表示部８６に表示される。従って、測距装置１０Ａによれば、導出部１１１により導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置であることをユーザに認識させた上で第１導出処理又は第２導出処理を選択させることができる。

また、測距装置１０Ａでは、導出部１１１により導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置の場合に、不一致メッセージ１３７Ｂが表示部８６に表示される。従って、測距装置１０Ａによれば、導出部１１１により導出された第１照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置であることをユーザに認識させた上で第１導出処理と第２導出処理とを選択させることができる。

また、測距装置１０Ａでは、撮像位置距離導出処理で導出された撮像位置距離に基づいて、指定画素３次元座標が導出される（図２４参照）。従って、測距装置１０Ａによれば、レーザ光の照射位置に拘わらず１種類の導出処理のみで撮像位置距離が導出される場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、指定画素３次元座標は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されている（数式（１）参照）。従って、測距装置１０Ａによれば、指定画素３次元座標が注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、実行部１１２により、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、数式（６）に示す平面方程式により規定される平面の向きが導出される（ステップ２１８Ｋ）。また、実行部１１２により、平面の向きとステップ２０６の処理で導出された照射位置実空間座標とに基づいて数式（６）に示す平面方程式が確定される（ステップ２１８Ｌ）。そして、実行部１１２により、確定された平面方程式、及び特徴画素３次元座標（例えば、第１特徴画素３次元座標）に基づいて撮像位置距離が導出される（ステップ２１８Ｍ）。従って、測距装置１０Ａによれば、導出部１１１により導出された照射位置画素座標により特定される画素の位置が特定可能画素位置と異なる画素の位置の場合に平面方程式を用いずに撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、取得部１１０により３特徴画素座標が取得され（ステップ２１８Ｄ）、取得部１１０により対応特徴画素座標が取得される（ステップ２１８Ｊ）。そして、実行部１１２により、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離が導出される（ステップ２１８Ｍ）。従って、測距装置１０Ａによれば、３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得するにあたって特徴的な３画素をユーザに指定させる場合に比べ、少ない操作数で、３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を基に撮像位置距離を導出することができる。

また、測距装置１０Ａでは、画素指定情報がタッチパネル８８によって受け付けられ、受け付けられた画素指定情報により指定された画素が注目画素１２６とされ、取得部１１０により、注目画素座標が取得される（ステップ２１８Ｃ，２２２Ｃ）。また、取得部１１０により、注目画素１２６に対応する画素である対応注目画素が特定される。そして、取得部１１０により、対応画素注目画素を特定する対応注目画素座標が取得される（ステップ２１８Ｉ，２２２Ｈ１）。従って、測距装置１０Ａによれば、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素がユーザにより指定される場合に比べ、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素を迅速に決めることができる。

また、測距装置１０Ａには、測距ユニット１２及び測距制御部６８が含まれ、測距ユニット１２及び測距制御部６８によって計測された被写体までの距離が取得部１１０により取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、測距ユニット１２及び測距制御部６８により取得された距離を照射位置実空間座標及び照射位置画素座標の導出に用いることができる。

また、測距装置１０Ａには、撮像装置１４が含まれ、撮像装置１４により被写体が撮像されて得られた第１撮像画像及び第２撮像画像が取得部１１０により取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、撮像装置１４により被写体が撮像されて得られた第１撮像画像及び第２撮像画像を撮像位置距離の導出に用いることができる。

更に、測距装置１０Ａでは、実行部１１２による導出結果が表示部８６によって表示される（図２３及び図２５参照）。従って、測距装置１０Ａによれば、実行部１１２による導出結果が表示部８６によって表示されない場合に比べ、実行部１１２による導出結果をユーザに容易に認識させることができる。

なお、上記第１実施形態では、３特徴画素座標を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものでない。例えば、３特徴画素座標に代えて、特徴的な４画素以上の既定数の画素の各々を特定する２次元座標を採用してもよい。

また、上記第１実施形態では、注目画素座標が第１撮像画像上の座標から取得され、対応注目画素座標が第２撮像画像上の座標から取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、注目画素座標が第２撮像画像上の座標から取得され、対応注目画素座標が第１撮像画像上の座標から取得されるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、３特徴画素座標が第１撮像画像上の座標から取得され、対応特徴画素座標が第２撮像画像上の座標から取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、３特徴画素座標が第２撮像画像上の座標から取得され、対応特徴画素座標が第１撮像画像上の座標から取得されるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、３特徴画素座標として、第１画素１３０、第２画素１３２、及び第３画素１３４の各々を特定する２次元座標が取得部１１０によって取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図２６に示すように、第１画素１３０Ａ、第２画素１３２Ａ、及び第３画素１３４Ａの各々を特定する２次元座標が取得部１１０によって取得されるようにしてもよい。第１画素１３０Ａ、第２画素１３２Ａ、及び第３画素１３４Ａは、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素である。なお、３画素に限らず、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素以上の既定数の画素であればよい。

このように、図２６に示す例では、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素が特徴的な３画素として特定され、特定された３画素に関する２次元座標が３特徴画素座標として取得部１１０によって取得される。また、取得部１１０により、３特徴画素座標に対応する対応特徴画素座標も取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、特徴的な３画素として、取り囲む面積が最大とならない複数の画素を特定する３特徴画素座標及び対応特徴画素座標が取得される場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。

また、上記第１実施形態では、３次元座標導出ボタン９０Ｇがオンされた場合に撮像位置距離導出処理が実現される場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像位置距離導出ボタン９０Ｆがオンされた場合に撮像位置距離導出処理が実行されるようにしてもよい。上記第１実施形態で説明した撮像位置距離導出処理は、３次元座標の導出を最終的な目的とした場合の一例である。

そのため、３次元座標の導出で要する注目画素座標及び対応注目画素座標を撮像位置距離導出処理で取得しているが、撮像位置距離の導出のみが目的の場合、撮像位置距離導出処理での注目画素座標及び対応注目画素座標の取得は不要である。よって、実行部１１２は、撮像位置距離導出ボタン９０Ｆがオンされた場合、注目画素座標及び対応注目画素座標を取得せずに撮像位置距離を導出し、次いで、３次元座標導出ボタン９０Ｇがオンされた場合に、注目画素座標及び対応注目画素座標を取得してもよい。この場合、実行部１１２は、例えば、図２４に示す３次元座標導出処理のステップ２５２の処理とステップ２５４の処理との間で注目画素座標及び対応注目画素座標を取得し、取得した注目画素座標及び対応注目画素座標をステップ２５４の処理で用いればよい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、外壁面画像１２８の全体を対象として３特徴画素座標が取得される場合について説明したが、本第２実施形態では、外壁面画像１２８の一部を対象として３特徴画素座標が取得される場合について説明する。なお、本第２実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本第２実施形態に係る測距装置１０Ｂは、一例として図６に示すように、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離導出プログラム１０６に代えて撮像位置距離導出プログラム１５０が記憶されている点が異なる。

ＣＰＵ１００は、撮像位置距離導出プログラム１５０及び３次元座標導出プログラム１０８を実行することで、取得部１５４、導出部１１１、実行部１１２、及び制御部１５６として動作する（図９参照）。

取得部１５４は、上記第１実施形態で説明した取得部１１０に対応し、制御部１５６は、上記第１実施形態で説明した制御部１１４に対応する。なお、本第２実施形態では、説明の便宜上、取得部１５４及び制御部１５６については、上記第１実施形態で説明した取得部１１０及び制御部１１４と異なる部分について説明する。

制御部１５６は、表示部８６に対して第１撮像画像を表示させ、かつ、表示領域内で外壁面画像１２８を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う。タッチパネル８８は、表示部８６に外壁面画像１２８が表示された状態で座標取得対象領域を指定する領域指定情報を受け付ける。ここで、座標取得対象領域とは、外壁面画像１２８のうちの一部の閉領域を指す。領域指定情報とは、座標取得対象領域を指定する情報を指す。

取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域から、３特徴画素座標を取得する。

次に、測距装置１０Ｂの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離導出プログラム１５０を実行することで実現される撮像位置距離導出処理に含まれる第１導出処理について図２７を参照して説明する。なお、図１３に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図２７に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャートに比べ、ステップ２１８Ｄに代えて、ステップ３００〜３１２を有する点が異なる。

図２７に示すステップ３００で、制御部１５６は、第１撮像画像から外壁面画像１２８（図２２参照）を特定し、その後、ステップ３０２へ移行する。

ステップ３０２で、制御部１５６は、表示部８６に対して、ステップ３００の処理で特定した外壁面画像１２８を、第１撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３０４へ移行する。

ステップ３０４で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により座標取得対象領域が指定されたか否かを判定する。

ステップ３０４において、領域指定情報により座標取得対象領域が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３０６へ移行する。ステップ３０４において、領域指定情報により座標取得対象領域が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３０８へ移行する。なお、図示は省略するが、ステップ３０４において判定が肯定されると、取得部１５４は、表示部８６に対して、後述のステップ３１０の処理が実行されることで表示部８６に表示される再指定メッセージの表示を終了させる。

ステップ３０６で、取得部１５４は、第１導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ３０６において、第１導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ３０４へ移行する。ステップ３０６において、第１導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第１導出処理を終了する。なお、ステップ３０６において判定が肯定されると、取得部１５４は、表示部８６に対して、第１撮像画像及び重畳表示情報の表示を終了させる。この場合の重畳表示情報とは、例えば、距離及び照射位置目印１３６等を指す。

ステップ３０８で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８（図２８参照）に、上記第１実施形態で説明した特徴的な３画素が存在するか否かを判定する。

一例として図２８に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により座標取得対象領域１５８が指定された場合、座標取得対象領域１５８には、模様１２４（図１５参照）を示す模様画像１６０が含まれている。

図２９に示す例では、座標取得対象領域１５８に、特徴的な３画素として、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６が含まれている。図２９に示す例において、第１画素１６２は、模様画像１６０の正面視左上隅の画素であり、第２画素１６４は、模様画像１６０の正面視左下隅の画素であり、第３画素１６６は、模様画像１６０の正面視右下隅の画素である。

ステップ３０８において、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８に特徴的な３画素が存在しない場合は、判定が否定されて、ステップ３１０へ移行する。ステップ３０８において、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８に特徴的な３画素が存在する場合は、判定が肯定されて、ステップ３１２へ移行する。なお、本ステップ３０８において肯定判定される場合とは、例えば、図２８に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により模様画像１６０を含む座標取得対象領域１５８が指定された場合を指す。また、図示は省略するが、本ステップ３０８において判定が肯定されると、取得部１５４は、表示部８６に対して、外壁面画像１２８の強調した表示を終了させる。

ステップ３１０で、制御部１５６は、表示部８６に対して再指定メッセージを第１撮像画像の既定領域に重畳した表示を開始させ、その後、ステップ３０４へ移行する。再指定メッセージとは、例えば、「特徴的な模様又は建材等が含まれる閉領域を指定して下さい」とのメッセージを指す。なお、本ステップ３１０の処理が実行されることで表示された再指定メッセージは、ステップ３０４において判定が肯定されると非表示される。また、ここでは、再指定メッセージが可視表示される場合を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、音声再生装置（図示省略）による音声の出力等の可聴表示又はプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。

ステップ３１２で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８において特徴的な３画素を特定する３特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１４へ移行する。なお、図２９に示す例では、本ステップ３１２の処理が実行されることで、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６の各々を特定する２次元座標が３特徴画素座標として取得部１５４によって取得される。また、図示は省略するが、本ステップ３１２の処理が実行されると、第１撮像画像及び重畳表示情報が非表示される。

以上説明したように、測距装置１０Ｂでは、第１撮像画像において外壁面画像１２８が他の領域と区別可能に表示部８６に表示される。また、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により、外壁面画像１２８の一部である座標取得対象領域が指定される。そして、取得部１５４により、座標取得対象領域に特徴的な３画素が含まれている場合、特徴的な３画素を特定する３特徴画素座標が取得され（ステップ３１２）、３特徴画素座標に対応する対応特徴画素座標も取得される（ステップ２２８）。従って、測距装置１０Ｂによれば、外壁面画像１２８の全体を対象として３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得する場合に比べ、小さな負荷で３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得することができる。

［第３実施形態］
上記各実施形態では、画像解析により特定の画像内で特徴的な３画素が探索されて特定される場合について説明したが、本第３実施形態では、特徴的な３画素がタッチパネル８８に対する操作に従って指定される場合について説明する。なお、本第３実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本第３実施形態に係る測距装置１０Ｃは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離導出プログラム１０６に代えて撮像位置距離導出プログラム１６８が記憶されている点が異なる。

ＣＰＵ１００は、撮像位置距離導出プログラム１６８及び３次元座標導出プログラム１０８を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１７２、導出部１１１、実行部１７４、及び制御部１７６として動作する。

取得部１７２は、上記各実施形態で説明した取得部１１０（１５４）に対応し、実行部１７４は、上記第１実施形態で説明した実行部１１２に対応し、制御部１７６は、上記各実施形態で説明した制御部１１４（１５６）に対応する。なお、本第３実施形態では、説明の便宜上、取得部１７２、実行部１７４、及び制御部１７６については、上記各実施形態で説明した取得部１１０（１５４）、実行部１１２、及び制御部１１４（１５６）と異なる部分について説明する。

タッチパネル８８は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々が表示部８６に表示されている場合、上記第１実施形態で説明した画素指定情報を受け付ける。また、タッチパネル８８は、第２撮像画像が表示部８６に表示されている場合も、上記第１実施形態で説明した画素指定情報を受け付ける。

取得部１７２は、第１撮像画像が表示部８６に表示されている場合、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素の各々を特定する２次元座標である第１特徴画素座標を取得する。第１特徴画素座標は、上記第１実施形態で説明した３特徴画素座標に対応する２次元座標である。

取得部１７２は、第２撮像画像が表示部８６に表示されている場合、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素の各々を特定する２次元座標である第２特徴画素座標を取得する。第２特徴画素座標は、上記第１実施形態で説明した対応特徴画素座標に対応する２次元座標である。

実行部１７４は、注目画素座標、対応注目画素座標、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、撮像位置距離を導出する。

次に、測距装置１０Ｃの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離導出プログラム１５０を実行することで実現される撮像位置距離導出処理に含まれる第１導出処理について図３０及び図３１を参照して説明する。なお、図１３及び図２７に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図３０に示すフローチャートは、図２７に示すフローチャートに比べ、ステップ３０４に代えてステップ３４９を有する点が異なる。また、図３０に示すフローチャートは、図２７に示すフローチャートに比べ、ステップ３０８に代えてステップ３５０，３５２を有する点が異なる。また、図３０に示すフローチャートは、図２７に示すフローチャートに比べ、ステップ３１０に代えてステップ３５３を有する点が異なる。また、図３０に示すフローチャートは、図２７に示すフローチャートに比べ、ステップ３１２に代えてステップ３５４を有する点が異なる。更に、図３１に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャートに比べ、ステップ２１８Ｊ，２１８Ｋに代えてステップ３５６〜３７２を有する点が異なる。

ステップ３４９で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８（図２８参照）が指定されたか否かを判定する。なお、第１座標取得対象領域は、上記第２実施形態で説明した座標取得対象領域１５８に対応する領域である。

ステップ３４９において、領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３０６へ移行する。ステップ３４９において、領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３５０へ移行する。なお、図示は省略するが、ステップ３４９において判定が肯定されると、取得部１７２は、表示部８６に対して、後述のステップ３５３の処理が実行されることで表示部８６に表示される再指定メッセージの表示を終了させる。

ステップ３５０で、制御部１７６は、表示部８６に対して、タッチパネル８８で受け付けられた領域指定情報により指定された第１座標取得対象領域１７８を、第１撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させる。なお、図示は省略するが、ここで、本実施形態では、タッチパネル８８によって画素指定情報が受け付けられ、受け付けられた画素指定情報により３画素が指定される。そして、３画素が指定されると、第１座標取得対象領域１７８の強調表示が終了する。

次のステップ３５２で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されたか否かを判定する。

一例として図２８に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定された場合、第１座標取得対象領域１７８には、模様画像１６０が含まれている。この場合、特徴的な３画素とは、一例として図２９に示すように、模様画像１６０の３隅に存在する画素である第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６を指す。

ステップ３５２において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３５３へ移行する。ステップ３５２において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３５４へ移行する。また、図示は省略するが、本ステップ３５２において判定が肯定されると、取得部１７２は、表示部８６に対して、外壁面画像１２８の強調した表示を終了させる。

ステップ３５３で、制御部１７６は、表示部８６に対して再指定メッセージを第１撮像画像の既定領域に重畳した表示を開始させ、その後、ステップ３４９へ移行する。本第３実施形態に係る再指定メッセージとは、例えば、「特徴的な模様又は建材等が含まれる閉領域を指定した上で、特徴的な３画素を指定して下さい」とのメッセージを指す。本ステップ３５３の処理が実行されることで表示された再指定メッセージは、ステップ３４９において判定が肯定されると非表示される。

ステップ３５４で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素を特定する第１特徴画素座標を取得し、その後、図３１に示すステップ２１８Ｅへ移行する。なお、図２９に示す例では、本ステップ３５４の処理が実行されることで、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６の各々を特定する２次元座標が第１特徴画素座標として取得部１７２によって取得される。また、図示は省略するが、本ステップ３５４の処理が実行されると、第１撮像画像及び重畳表示情報が非表示される。

図３１に示すステップ３５６で、制御部１７６は、第２撮像画像から外壁面画像１２８に対応する外壁面画像である対応外壁面画像を特定し、その後、ステップ３５８へ移行する。

ステップ３５８で、制御部１７６は、表示部８６に対して、ステップ３５６の処理で特定した対応外壁面画像を、第２撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３６０へ移行する。

ステップ３６０で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定されたか否かを判定する。なお、第２座標取得対象領域は、第２撮像画像において、第１座標取得対象領域１７８（図２９参照）に対応する領域としてユーザによってタッチパネル８８を介して指定された領域である。

ステップ３６０において、領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３６２へ移行する。ステップ３６０において、領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３６４へ移行する。

ステップ３６２で、取得部１７２は、第１導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ３６２において、第１導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ３６０へ移行する。ステップ３６２において、第１導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、第１導出処理を終了する。なお、ステップ３６２において判定が肯定されると、取得部１７２は、表示部８６に対して、第２撮像画像の表示を終了させる。

ステップ３６４で、制御部１７６は、表示部８６に対して、タッチパネル８８で受け付けられた領域指定情報により指定された第２座標取得対象領域を、第２撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させる。なお、図示は省略するが、ここで、本実施形態では、タッチパネル８８によって画素指定情報が受け付けられ、受け付けられた画素指定情報により３画素が指定される。そして、３画素が指定されると、第２座標取得対象領域の強調表示が終了する。

次のステップ３６６で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されたか否かを判定する。

タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定された場合、第２座標取得対象領域には、模様画像１６０に対応する模様画像が含まれている。この場合、特徴的な３画素とは、第２撮像画像において、模様画像１６０に対応する模様画像の３隅に存在する画素である。模様画像１６０に対応する模様画像の３隅に存在する画素とは、例えば、第２撮像画像において、第１画素１６２に対応する画素、第２画素１６４に対応する画素、及び第３画素１６６に対応する画素を指す。

ステップ３６６において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３６８へ移行する。ステップ３６６において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３７０へ移行する。

ステップ３６８で、制御部１７６は、表示部８６に対して、本第３実施形態に係る再指定メッセージを第２撮像画像の既定領域に重畳した表示を開始させ、その後、ステップ３６０へ移行する。なお、本ステップ３６８の処理が実行されることで表示された再指定メッセージは、ステップ３６０において判定が肯定されると非表示される。

ステップ３７０で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素を特定する第２特徴画素座標を取得し、その後、ステップ３７２へ移行する。なお、本ステップ３７０では、例えば、第２撮像画像において、第１画素１６２に対応する画素、第２画素１６４に対応する画素、及び第３画素１６６に対応する画素の各々を特定する２次元座標が第２特徴画素座標として取得部１７２によって取得される。

ステップ３７２で、実行部１７４は、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から、数式（６）に示す平面方程式のａ，ｂ，ｃを導出することで、平面方程式により規定される平面の向きを導出する。なお、本ステップ３７２の処理で用いられる第１特徴画素座標は、ステップ３５４の処理で取得された第１特徴画素座標であり、上記第１実施形態で説明した３特徴画素座標に相当する。また、本ステップ３７２の処理で用いられる第２特徴画素座標は、ステップ３７０の処理で取得された第２特徴画素座標であり、上記第１実施形態で説明した対応特徴画素座標に相当する。

以上説明したように、測距装置１０Ｃでは、第１撮像画像においてタッチパネル８８を介して特徴的な３画素が指定され、指定された特徴的な３画素を特定する第１特徴画素座標が取得部１７２により取得される（ステップ３５４）。また、第２撮像画像においてタッチパネル８８を介して、第１撮像画像の特徴的な３画素に対応する特徴的な３画素が指定される（ステップ３６６：Ｙ）。また、第２撮像画像においてタッチパネル８８を介して指定された特徴的な３画素を特定する第２特徴画素座標が取得部１７２により取得される（ステップ３７０）。そして、実行部１７４により、注目画素座標、対応注目画素座標、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、焦点位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、撮像位置距離が導出される。従って、測距装置１０Ｃによれば、ユーザの意思に従って取得された第１特徴画素座標及び第２特徴画素座標を基に撮像位置距離を導出することができる。

［第４実施形態］
上記各実施形態では、第１位置及び第２位置のうち、第１位置でのみ測距が行われる場合について説明したが、本第４実施形態では、第２位置でも測距が行われる場合について説明する。なお、本第４実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本第４実施形態に係る測距装置１０Ｄは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離導出プログラム１０６に代えて撮像位置距離導出プログラム１８０が記憶されている点が異なる。また、測距装置１０Ｄは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に３次元座標導出プログラム１０８に代えて３次元座標導出プログラム１８１が記憶されている点が異なる。

ＣＰＵ１００は、撮像位置距離導出プログラム１８０及び３次元座標導出プログラム１８１を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１８２、導出部１１１、実行部１８４、及び制御部１８５として動作する。

取得部１８２は、上記第２実施形態で説明した取得部１５４に対応し、実行部１８４は、上記第１実施形態で説明した実行部１１２に対応し、制御部１８５は、上記第２実施形態で説明した制御部１５６に対応する。なお、本第４実施形態では、説明の便宜上、取得部１８２については、上記第２実施形態で説明した取得部１５４と異なる部分について説明する。また、本第４実施形態では、説明の便宜上、実行部１８４については、上記第１実施形態で説明した実行部１１２と異なる部分について説明する。更に、本第４実施形態では、説明の便宜上、制御部１８５については、上記第２実施形態で説明した制御部１５６と異なる部分について説明する。

取得部１８２は、取得部１５４に比べ、参照用距離を更に取得する。ここで言う「参照用距離」とは、第２計測位置の測距ユニット１２により射出されたレーザ光を基に計測された距離を指す。

実行部１８４は、注目画素座標、３特徴画素座標、参照用照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、第１撮像位置と第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出する。そして、実行部１８４は、導出した参照用撮像位置距離を参照して撮像位置距離を調整することで、第１撮像位置と第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する。

また、実行部１８４は、導出した最終撮像位置距離に基づいて指定画素３次元座標を導出する。最終指定画素実空間座標とは、本開示の技術に係る指定画素の一例である注目画素１２６の実空間上での座標である３次元座標として最終的に採用される３次元座標を指す。

次に、測距装置１０Ｄの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離導出プログラム１８０を実行することで実現される撮像位置距離導出処理に含まれる第１導出処理について図３２を参照して説明する。なお、図１３に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図３２に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャートに比べ、ステップ２１８Ｅ，２１８Ｇに代えてステップ４００，４０２を有する点が異なる。また、図３２に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャートに比べ、ステップ２１８Ｌ〜２１８Ｎに代えてステップ４０４〜４１６を有する点が異なる。

図３２に示すステップ４００で、取得部１８２は、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行されたか否かを判定する。ステップ４００において、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８Ｆへ移行する。ステップ４００において、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ４０２へ移行する。

ステップ４０２で、取得部１８２は、第２位置で計測された距離である参照用距離、及び、第２位置で撮像が実行されることによって得られた第２撮像画像を示す第２撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２１８Ｈへ移行する。

ステップ４０４で、実行部１８４は、ステップ２０６の処理で導出された照射位置実空間座標に基づいて数式（６）に示す平面方程式である第１平面方程式を確定し、その後、ステップ４０６へ移行する。

ステップ４０６で、実行部１８４は、特徴画素３次元座標及び第１平面方程式に基づいて、撮像位置距離を導出し、その後、ステップ４０８へ移行する。

ステップ４０８で、実行部１８４は、ステップ４０２の処理で取得部１８２によって取得された参照用距離、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、数式（２）に基づいて、参照用照射位置実空間座標を導出し、その後、ステップ４１０へ移行する。なお、本ステップ４０８の処理で用いられる参照用距離は、上記第１実施形態で説明した距離Ｌに対応する距離である。

ステップ４１０で、実行部１８４は、ステップ４０８の処理で導出した参照用照射位置実空間座標に基づいて数式（６）に示す平面方程式である第２平面方程式を確定し、その後、ステップ４１２へ移行する。すなわち、本ステップ４１０において、実行部１８４は、ステップ２１８Ｋの処理で導出したａ，ｂ，ｃ及びステップ４０８の処理で導出した参照用照射位置実空間座標を数式（６）に代入することで、数式（６）のｄを確定する。ステップ２１８Ｋの処理で数式（６）のａ，ｂ，ｃが導出されているので、本ステップ４１０の処理で数式（６）のｄが確定されると、第２平面方程式が確定される。

ステップ４１２で、実行部１８４は、特徴画素３次元座標及び第２平面方程式に基づいて、参照用撮像位置距離を導出し、その後、ステップ４１４へ移行する。なお、参照用撮像位置距離は、例えば、数式（７）に示す“Ｂ”に相当し、第１特徴画素３次元座標が第２平面方程式に代入されることで導出される。

ステップ４１４で、実行部１８４は、ステップ４１２の処理で導出した参照用撮像位置距離を参照して、ステップ４０６の処理で導出した撮像位置距離を調整することで、最終撮像位置距離を導出し、その後、ステップ４１６へ移行する。ここで、撮像位置距離を調整するとは、例えば、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値を求めること、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値に第１調整用係数を乗じること、又は第２調整用係数を撮像位置距離に乗じることを指す。

なお、第１調整用係数及び第２調整用係数は、何れも、例えば、参照用撮像位置距離に応じて一意に定まる係数である。第１調整用係数は、例えば、参照用撮像位置距離と第１調整用係数とが予め対応付けられた対応テーブル、又は、参照用撮像位置距離が独立変数とされ、第１調整用係数が従属変数とされた演算式から導出される。第２調整用係数も同様に導出される。対応テーブル又は演算式は、測距装置１０Ｄの出荷前の段階で、測距装置１０Ｄの実機による試験、又は測距装置１０Ｄの設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された導出用テーブル又は演算式から導出される。

よって、最終撮像位置距離の一例としては、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値に第１調整用係数を乗じて得た値、又は撮像位置距離に第２調整用係数を乗じて得た値が挙げられる。

ステップ４１６で、制御部１８５は、表示部８６に対して、一例として図３３に示すように、ステップ４１４の処理で導出された最終撮像位置距離を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ４１６で、制御部１８５は、ステップ４１４の処理で導出された最終撮像位置距離を既定の記憶領域に記憶し、その後、本撮像位置距離導出処理を終了する。

次に、３次元座標導出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が３次元座標導出プログラム１８１を実行することで実現される３次元座標導出処理について図３４を参照して説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、図３２に示す第１導出処理が実行部１８４によって実行されたことを前提として説明する。

図３４に示す３次元座標導出処理では、先ず、ステップ４５０で、実行部１８４は、第１導出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が既に導出されているか否かを判定する。ステップ４５０において、第１導出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が導出されていない場合は、判定が否定されて、ステップ４５８へ移行する。ステップ４５０において、第１導出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が既に導出されている場合は、判定が肯定されて、ステップ４５２へ移行する。

ステップ４５２で、実行部１８４は、導出開始条件を満足したか否かを判定する。ステップ４５２において、導出開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ４５８へ移行する。ステップ４５２において、導出開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ４５４へ移行する。

ステップ４５４で、実行部１８４は、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、及び数式（１）に基づいて、指定画素３次元座標を導出し、その後、ステップ４５６へ移行する。

なお、本ステップ４５４では、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が数式（１）に代入されることで、指定画素３次元座標が導出される。

ステップ４５６で、制御部１８５は、一例として図３５に示すように、表示部８６に対して、ステップ４５４の処理で導出された指定画素３次元座標を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ４５６で、制御部１８５は、ステップ４５４の処理で導出された指定画素３次元座標を既定の記憶領域に記憶し、その後、ステップ４５８へ移行する。

なお、図３５に示す例では、（２０１６０，５０１３２，１３７８１０）が、ステップ４５４の処理で導出された指定画素３次元座標に該当する。また、図３５に示す例では、指定画素３次元座標が注目画素１２６に近接して表示されている。

ステップ４５８で、実行部１８４は、３次元座標導出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ４５８において、３次元座標導出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ４５０へ移行する。ステップ４５８において、３次元座標導出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、３次元座標導出処理を終了する。

以上説明したように、測距装置１０Ｄでは、第２位置から被写体までの距離が計測され、計測された距離である参照用距離が取得部１８２により取得される（ステップ４０２）。また、実行部１８４により、参照用距離に基づいて参照用照射位置実空間座標が導出される（ステップ４０８）。また、実行部１８４により、注目画素座標、対応注目画素座標、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、参照用照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、参照用撮像位置距離が導出される（ステップ４０６）。そして、実行部１８４により、参照用撮像位置距離が参照されて撮像位置距離が調整されることで、最終撮像位置距離が導出される（ステップ４１４）。従って、測距装置１０Ｄによれば、参照用撮像位置距離を用いない場合に比べ、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を高精度に導出することができる。

また、測距装置１０Ｄでは、撮像位置距離導出処理で導出された最終撮像位置距離に基づいて、指定画素３次元座標が導出される（図３４参照）。従って、測距装置１０Ｄによれば、最終撮像位置距離を用いない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。

更に、測距装置１０Ｄでは、指定画素３次元座標は、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されている（数式（１）参照）。従って、測距装置１０Ｄによれば、指定画素３次元座標が最終撮像位置距離、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。

なお、上記第４実施形態では、第２位置から射出されたレーザ光を基に計測された距離を参照用距離としたが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、第１位置から射出されたレーザ光を基に計測された距離を参照用距離としてもよい。

［第５実施形態］
上記各実施形態では、１台の測距装置により撮像位置距離等が導出される場合について説明したが、本第５実施形態では、２台の測距装置及びパーソナル・コンピュータ（以下、ＰＣと称する）により撮像位置距離等が導出される場合について説明する。なお、ＰＣとは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒの略語である。なお、本第５実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

一例として図３６に示すように、本第５実施形態に係る情報処理システム５００は、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２及びＰＣ５０２を有する。なお、本第５実施形態では、ＰＣ５０２が、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２と通信可能とされている。また、本第５実施形態において、ＰＣ５０２は、本開示の技術に係る情報処理装置の一例である。

一例として図３６に示すように、測距装置１０Ｅ１は第１位置に配置されており、測距装置１０Ｅ２は第１位置と異なる第２位置に配置されている。

一例として図３７に示すように、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２は同一の構成とされている。なお、以下では、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２を区別して説明する必要がない場合、「測距装置１０Ｅ」と称する。

測距装置１０Ｅは、測距装置１０Ａに比べ、撮像装置１４に代えて撮像装置１５を有する点が異なる。撮像装置１５は、撮像装置１４に比べ、撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体１９を有する点が異なる。

撮像装置本体１９は、撮像装置本体１８に比べ、通信Ｉ／Ｆ８３を有する点が異なる。通信Ｉ／Ｆ８３は、バスライン８４に接続されており、主制御部６２の制御下で動作する。

通信Ｉ／Ｆ８３は、例えば、インターネットなどの通信網（図示省略）に接続されており、通信網に接続されたＰＣ５０２との間の各種情報の送受信を司る。

一例として図３８に示すように、ＰＣ５０２は、主制御部５０３を備えている。主制御部５０３は、ＣＰＵ５０４、一次記憶部５０６、及び二次記憶部５０８を有する。ＣＰＵ５０４、一次記憶部５０６、及び二次記憶部５０８は、バスライン５１０を介して相互に接続されている。

また、ＰＣ５０２は、通信Ｉ／Ｆ５１２を備えている。通信Ｉ／Ｆ５１２は、バスライン５１０に接続されており、主制御部５０３の制御下で動作する。通信Ｉ／Ｆ５１２は、通信網に接続されており、通信網に接続された測距装置１０Ｅとの間の各種情報の送受信を司る。

また、ＰＣ５０２は、受付部５１３及び表示部５１４を備えている。受付部５１３は、受付Ｉ／Ｆ（図示省略）を介してバスライン５１０に接続されており、受付Ｉ／Ｆは、受付部５１３によって受け付けられた指示の内容を示す指示内容信号を主制御部５０３に出力する。なお、受付部５１３は、例えば、キーボード、マウス、及びタッチパネルにより実現される。

表示部５１４は、表示制御部（図示省略）を介してバスライン５１０に接続されており、表示制御部の制御下で各種情報を表示する。なお、表示部５１４は、例えば、ＬＣＤにより実現される。

二次記憶部５０８は、上記各実施形態で説明した撮像位置距離導出プログラム１０６（１５０，１６８，１８０）及び３次元座標導出プログラム１０８（１８１）を記憶している。なお、以下では、説明の便宜上、撮像位置距離導出プログラム１０６，１５０，１６８，１８０を区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像位置距離導出プログラム」と称する。また、以下では、説明の便宜上、３次元座標導出プログラム１０８，１８１を区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「３次元座標導出プログラム」と称する。

ＣＰＵ５０４は、測距装置１０Ｅ１から第１撮像画像信号、注目画素座標、及び距離等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得する。また、ＣＰＵ５０４は、測距装置１０Ｅ２から第２撮像画像信号等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得する。

ＣＰＵ５０４は、二次記憶部５０８から撮像位置距離導出プログラム及び３次元座標導出プログラムを読み出して一次記憶部５０６に展開し、撮像位置距離導出プログラム及び３次元座標導出プログラムを実行する。なお、以下では、説明の便宜上、撮像位置距離導出プログラム及び３次元座標導出プログラムを総称する場合、「導出プログラム」と称する。

ＣＰＵ５０４は、導出プログラムを実行することで、取得部１１０（１５４，１７２，１８２）、導出部１１１、実行部１１２（１７４，１８４）、及び制御部１１４（１５６，１７６，１８５）として動作する。

よって、情報処理システム５００では、ＰＣ５０２が測距装置１０Ｅから第１撮像画像信号、２撮像画像信号、注目画素座標、及び距離等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得した上で導出プログラムを実行することで、上記各実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第６実施形態］
上記第１実施形態では、測距ユニット１２及び撮像装置１４により測距装置１０Ａが実現される場合を例示したが、本第６実施形態では、更にスマートデバイス６０２を備えることによって実現される測距装置１０Ｆについて説明する。なお、本第６実施形態では、上記各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略し、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

一例として図３９に示すように、本第６実施形態に係る測距装置１０Ｆは、上記第１実施形態に係る測距装置１０Ａに比べ、撮像装置１４に代えて撮像装置６００を有する点が異なる。また、測距装置１０Ｆは、測距装置１０Ａに比べ、スマートデバイス６０２を有する点が異なる。

撮像装置６００は、撮像装置１４に比べ、撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体６０３を有する点が異なる。

撮像装置本体６０３は、撮像装置本体１８に比べ、無線通信部６０４及び無線通信用アンテナ６０６を有する点が異なる。

無線通信部６０４は、バスライン８４及び無線通信用アンテナ６０６に接続されている。主制御部６２は、スマートデバイス６０２へ送信される対象の情報である送信対象情報を無線通信部６０４に出力する。

無線通信部６０４は、主制御部６２から入力された送信対象情報を無線通信用アンテナ６０６を介してスマートデバイス６０２へ電波で送信する。また、無線通信部６０４は、スマートデバイス６０２からの電波が無線通信用アンテナ６０６で受信されると、受信された電波に応じた信号を取得し、取得した信号を主制御部６２に出力する。

スマートデバイス６０２は、ＣＰＵ６０８、一次記憶部６１０、及び二次記憶部６１２を備えている。ＣＰＵ６０８、一次記憶部６１０、及び二次記憶部６１２は、バスライン６１４に接続されている。

ＣＰＵ６０８は、スマートデバイス６０２を含めて測距装置１０Ｆの全体を制御する。一次記憶部６１０は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部６１０の一例としては、ＲＡＭが挙げられる。二次記憶部６１２は、スマートデバイス６０２を含めて測距装置１０Ｆの全体の作動を制御する制御プログラム又は各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部６１２の一例としては、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭが挙げられる。

スマートデバイス６０２は、表示部６１５、タッチパネル６１６、無線通信部６１８、及び無線通信用アンテナ６２０を備えている。

表示部６１５は、表示制御部（図示省略）を介してバスライン６１４に接続されており、表示制御部の制御下で各種情報を表示する。なお、表示部６１５は、例えば、ＬＣＤにより実現される。

タッチパネル６１６は、表示部６１５の表示画面に重ねられており、指示体による接触を受け付ける。タッチパネル６１６は、タッチパネルＩ／Ｆ（図示省略）を介してバスライン６１４に接続されており、指示体により接触された位置を示す位置情報をタッチパネルＩ／Ｆに出力する。タッチパネルＩ／Ｆは、ＣＰＵ６０８の指示に従ってタッチパネルＩ／Ｆを作動させ、タッチパネル６１６から入力された位置情報をＣＰＵ６０８に出力する。

表示部６１５には、計測撮像ボタン９０Ａ、撮像ボタン９０Ｂ、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ、広角指示ボタン９０Ｄ、及び望遠指示ボタン９０Ｅ、撮像位置距離導出ボタン９０Ｆ、及び３次元座標導出ボタン９０Ｇ等に相当するソフトキーが表示される（図４０参照）。

例えば、図４０に示すように、表示部６１５には、計測撮像ボタン９０Ａとして機能する計測撮像ボタン９０Ａ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、撮像ボタン９０Ｂとして機能する撮像ボタン９０Ｂ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃとして機能する撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。

また、例えば、表示部６１５には、広角指示ボタン９０Ｄとして機能する広角指示ボタン９０Ｄ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。更に、例えば、表示部６１５には、望遠指示ボタン９０Ｅとして機能する望遠指示ボタン９０Ｅ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。

また、例えば、表示部６１５には、撮像位置距離導出ボタン９０Ｆとして機能する撮像位置距離導出ボタン９０Ｆ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、３次元座標導出ボタン９０Ｇとして機能する３次元座標導出ボタン９０Ｇ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。

無線通信部６１８は、バスライン６１４及び無線通信用アンテナ６２０に接続されている。無線通信部６１８は、ＣＰＵ６０８から入力された信号を無線通信用アンテナ６２０を介して撮像装置本体６０３へ電波で送信する。また、無線通信部６１８は、撮像装置本体６０３からの電波が無線通信用アンテナ６２０で受信されると、受信された電波に応じた信号を取得し、取得した信号をＣＰＵ６０８に出力する。従って、撮像装置本体６０３は、スマートデバイス６０２との間で無線通信が行われることで、スマートデバイス６０２によって制御される。

二次記憶部６１２は、導出プログラムを記憶している。ＣＰＵ６０８は、二次記憶部６１２から導出プログラムを読み出して一次記憶部６１０に展開し、導出プログラムを実行する。

ＣＰＵ６０８は、導出プログラムを実行することで、取得部１１０（１５４，１７２，１８２）、導出部１１１、実行部１１２（１７４，１８４）、及び制御部１１４（１５６，１７６，１８５）として動作する。例えば、ＣＰＵ６０８が撮像位置距離導出プログラム１０６を実行することで、上記第１実施形態で説明した撮像位置距離導出処理が実現される。また、例えば、ＣＰＵ６０８が３次元座標導出プログラム１０８を実行することで、上記第１実施形態で説明した３次元座標導出処理が実現される。

従って、測距装置１０Ｆでは、スマートデバイス６０２が導出プログラムを実行することで、上記各実施形態と同様の作用及び効果が得られる。また、測距装置１０Ｆによれば、撮像装置６００によって撮像位置距離導出処理及び３次元導出処理が実行される場合に比べ、上記各実施形態で説明した効果を得るにあたって、撮像装置６００にかかる負荷を軽減することができる。

なお、上記各実施形態では、対応注目画素が、第２撮像画像を解析対象として画像解析を実行することで特定され、特定された対応注目画素を特定する対応注目画素座標が取得されるが（ステップ２１８Ｉ，２２２Ｈ１参照）、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザがタッチパネル８８を介して第２撮像画像から注目画素に対応する画素を対応注目画素として指定するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、実行部１１２（１７４，１８４）が演算式を用いて照射位置実空間座標、平面の向き、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等を導出する場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものでない。例えば、実行部１１２（１７４，１８４）は、演算式の独立変数を入力とし、演算式の従属変数を出力とするテーブルを用いて照射位置実空間座標、平面の向き、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等を導出するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、導出プログラムを二次記憶部１０４（５０８，６１２）から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部１０４（５０８，６１２）に記憶させておく必要はない。例えば、図４１に示すように、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの任意の可搬型の記憶媒体７００に先ずは導出プログラムを記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体７００の導出プログラムが測距装置１０Ａ（１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｆ）（以下、「測距装置１０Ａ等」と称する）又はＰＣ５０２にインストールされ、インストールされた導出プログラムがＣＰＵ１００（５０４，６０８）によって実行される。

また、通信網（図示省略）を介して測距装置１０Ａ等又はＰＣ５０２に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に導出プログラムを記憶させておき、導出プログラムが測距装置１０Ａ等の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。この場合、ダウンロードされた導出プログラムがＣＰＵ１００（５０４，６０８）によって実行される。

また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等の各種情報が表示部８６に表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、測距装置１０Ａ等又はＰＣ５０２に接続して使用される外部装置の表示部に各種情報が表示されるようにしてもよい。外部装置の一例としては、ＰＣ、又は眼鏡型若しくは腕時計型のウェアラブル端末装置が挙げられる。

また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等が表示部８６により可視表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、音声再生装置による音声の出力等の可聴表示又はプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。

また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等が表示部８６に表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等のうちの少なくとも１つが表示部８６と異なる表示部（図示省略）に表示されるようにし、残りが表示部８６に表示されるようにしてもよい。照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等の各々が表示部８６を含めた複数の表示部に個別に表示されるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、測距用の光としてレーザ光を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、指向性のある光である指向性光であればよい。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）等により得られる指向性光であってもよい。指向性光が有する指向性は、レーザ光が有する指向性と同程度の指向性であることが好ましく、例えば、数メートルから数キロメートルの範囲内における測距で使用可能な指向性であることが好ましい。

また、上記各実施形態で説明した撮像位置距離導出処理及び３次元座標導出処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。また、撮像位置距離導出処理及び３次元座標導出処理に含まれる各処理は、ＡＳＩＣ等のハードウェア構成のみで実現されてもよいし、コンピュータを利用したソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせで実現されてもよい。

また、上記各実施形態では、説明の便宜上、測距装置１０Ａ等に含まれる撮像装置本体１８の側面に測距ユニット１２が取り付けられる場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像装置本体１８の上面又は下面に測距ユニット１２が取り付けられてもよい。また、例えば、図４２に示すように、測距装置１０Ａ等に代えて測距装置１０Ｇを適用してもよい。一例として図４２に示すように、測距装置１０Ｇは、測距装置１０Ａ等に比べ、測距ユニット１２に代えて測距ユニット１２Ａを有する点、及び撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体１８Ａを有する点が異なる。

図４２に示す例において、測距ユニット１２Ａは、撮像装置本体１８Ａの筐体１８Ａ１に収容されており、対物レンズ３２，３８は、測距装置１０Ｇの正面側（撮像レンズ５０が露出している側）に筐体１８Ａ１から露出している。また、測距ユニット１２Ａは、光軸Ｌ１，Ｌ２が鉛直方向において同一の高さに設定されるように配置されることが好ましい。なお、筐体１８Ａ１に対して測距ユニット１２Ａが挿脱可能な開口（図示省略）が筐体１８Ａ１に形成されていてもよい。

なお、上記第１実施形態に係る撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２０６，２０７の処理で用いられる半画角α、及び上記第４実施形態に係る撮像位置距離算出処理に含まれるステップ４０８の処理で用いられる半画角αは、次の数式（１０）に基づいて導出される。数式（１０）において、“ｆ_０”とは、焦点距離を指す。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得する取得部と、
取得部により取得された距離に基づいて、指向性光による被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出する導出部と、
照射位置画素座標により特定される画素の位置が第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である位置特定可能状態の場合に、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、照射位置実空間座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、照射位置実空間座標、照射位置画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行する実行部と、
を含む情報処理装置。

（付記２）
取得部は、複数画素座標を更に取得し、
第１導出処理は、取得部により取得された複数画素座標と、照射位置実空間座標と、焦点距離と、寸法とに基づいて撮像位置距離を導出する処理である付記１に記載の情報処理装置。

（付記３）
複数画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々から画素を指定する第１画素指定情報を受け付ける第１受付部によって受け付けられた第１画素指定情報により指定され、
取得部は、第１画素指定情報により指定された複数画素を特定する複数の座標を複数画素座標として取得する付記２に記載の情報処理装置。

（付記４）
複数画素座標は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々にて、実空間上で照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の既定数の画素であって、取り囲む面積が最大となる複数画素の各々を特定する座標である付記２に記載の情報処理装置。

（付記５）
第１表示部に対して第１撮像画像及び第２撮像画像の少なくとも一方を表示させ、かつ、表示領域内で照射位置と同一の平面状領域に対応する対応領域を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う第１制御部を更に含み、
取得部は、第１表示部に対応領域が表示された状態で対応領域の一部を指定する領域指定情報を受け付ける第２受付部によって受け付けられた領域指定情報により指定された対応領域の一部から複数画素座標を取得する付記２に記載の情報処理装置。

（付記６）
取得部は、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の他方から指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの参照用距離を更に取得し、
導出部は、取得部により取得された参照用距離に基づいて、指向性光による被写体に対する照射位置を特定する参照用照射位置実空間座標を更に導出し、
実行部は、複数画素座標と、参照用照射位置実空間座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出し、導出した参照用撮像位置距離を参照して撮像位置距離を調整することで、第１撮像位置と第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する第３導出処理を実行する付記１から付記５の何れか１つに記載の情報処理装置。

（付記７）
実行部は、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の位置に対応する実空間上での位置の座標として最終的に採用される最終指定画素実空間座標を最終撮像位置距離に基づいて導出する処理を実行する付記６に記載の情報処理装置。

（付記８）
最終指定画素実空間座標は、最終撮像位置距離と、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、指定画素として互いに対応する位置で特定可能な画素を特定する指定画素座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて規定された付記７に記載の情報処理装置。

Claims (13)

1. 被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記距離に基づいて、前記指向性光による前記被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、前記照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出する導出部と、
   前記照射位置画素座標により特定される画素の位置が前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である位置特定可能状態の場合に、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、前記照射位置実空間座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、前記照射位置実空間座標、前記照射位置画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて前記撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行する実行部と、
   を含む情報処理装置。
2. 前記第２導出処理は、前記第１導出処理による前記撮像位置距離の導出で用いられるパラメータの個数よりも少ない複数のパラメータに基づいて前記撮像位置距離を導出する処理である請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記実行部は、前記位置特定可能状態の場合に、前記位置特定可能状態であることを通知する位置特定可能状態通知処理を更に実行する請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記実行部は、前記照射位置画素座標により特定される画素の位置が前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置である位置特定不可能状態の場合に、前記位置特定不可能状態であることを通知する位置特定不可能状態通知処理を更に実行する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の情報処理装置。
5. 前記実行部は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の位置に対応する実空間上での位置の座標である指定画素実空間座標を前記撮像位置距離に基づいて導出する処理を実行する請求項１から請求項４の何れか一項に記載の情報処理装置。
6. 前記指定画素実空間座標は、前記撮像位置距離と、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、前記指定画素として互いに対応する位置で特定可能な画素を特定する指定画素座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて規定された請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記第１導出処理は、前記複数画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて、前記複数画素座標に対応する実空間上での座標を含む平面を示す平面方程式により規定される前記平面の向きを導出し、導出した前記向きと前記照射位置実空間座標とに基づいて前記平面方程式を確定し、確定した前記平面方程式と、前記複数画素座標と、前記焦点距離と、前記寸法とに基づいて前記撮像位置距離を導出する処理である請求項１から請求項６の何れか一項に記載の情報処理装置。
8. 前記実行部は、前記照射位置画素座標により特定される画素の位置が前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素と異なる画素の位置の場合に、前記第１導出処理を実行する請求項１から請求項７の何れか１項に記載の情報処理装置。
9. 前記指向性光を射出し、前記反射光を受光することにより前記距離を計測する計測部を更に含み、
   前記取得部は、前記計測部により計測された前記距離を取得する請求項１から請求項８の何れか一項に記載の情報処理装置。
10. 前記被写体を撮像する撮像部を更に含み、
    前記取得部は、前記被写体が前記第１撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第１撮像画像、及び前記被写体が前記第２撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第２撮像画像を取得する請求項１から請求項９の何れか一項に記載の情報処理装置。
11. 表示部に対して前記実行部による導出結果を表示させる制御を行う制御部を更に含む請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の情報処理装置。
12. 被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
    取得した前記距離に基づいて、前記指向性光による前記被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、前記照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出し、
    前記照射位置画素座標により特定される画素の位置が前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素の位置である位置特定可能状態の場合に、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、前記照射位置実空間座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、前記照射位置実空間座標、前記照射位置画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて前記撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行することを含む情報処理方法。
13. コンピュータに、
    被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
    取得した前記距離に基づいて、前記指向性光による前記被写体に対する実空間上での照射位置を特定する照射位置実空間座標、並びに、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、前記照射位置実空間座標により特定される照射位置と対応する画素の位置を特定する照射位置画素座標を導出し、
    前記照射位置画素座標により特定される画素の位置が前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において互いに対応する位置で特定可能な画素である位置特定可能状態の位置の場合に、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、互いに対応する位置で特定可能な３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、前記照射位置実空間座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する第１導出処理と、前記照射位置実空間座標、前記照射位置画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて前記撮像位置距離を導出する第２導出処理と、を受付部によって受け付けられた指示に従って選択的に実行することを含む処理を実行させるためのプログラム。