JPH06273171A - 車輌用距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮像系のシェーディングの影響を防止し、距
離検出の精度を向上する。 【構成】 各シェーディング補正用データメモリ３５
ａ，３５ｂには、ＣＣＤカメラ１１ａ（１２ａ），１１
ｂ（１２ｂ）で撮像した画像に生じるシェーディングの
影響を補正するため、予め測定してあるシェーディング
補正データ（シェーディング補正比）がストアされてお
り、＃１アドレスコントローラ８６によって指定される
画素位置のシェーディング補正比と、各ＬＵＴ３３ａ，
３３ｂからのデータとが、１画素単位で各デジタルマル
チプライヤ３４ａ，３４ｂによって乗算され、乗算され
たデータがシェーディング補正済みの画像データとして
画像メモリ３６ａ，３６ｂに記録される。これにより、
シェーディングの影響のない画像データを用いて正確な
距離検出を行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像系のシェーディン
グの影響を防止し、距離検出の精度を向上する車輌用距
離検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人や物を運ぶ手段の１つである自動車等
の車輌は、その利便性と快適性から現代社会においてな
くてはならない存在となっている。そこで、自動車の持
つ優れた点を犠牲にすることなく、自動的に事故を回避
することのできる技術の開発が従来より進められてい
る。

【０００３】自動車の衝突を自動的に回避するために
は、走行の障害となる物体を検出することがまず第一に
重要であり、一方、自動車の走行には、検出した障害物
が道路上の何処に存在しているのかを知る必要がある。

【０００４】従って、最近では、電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）等の固体撮像素子を用いたカメラ等を車輌に搭載し
て車外の対象風景を撮像し、この撮像した画像を画像処
理して車輌から対象物までの距離を求める計測技術が有
力な手段として採用されるようになっており、例えば、
特開昭５９−１９７８１６号公報には、２台のＴＶカメ
ラを車輌前方に取り付け、各々のＴＶカメラの画像につ
いて、２次元的な輝度分布パターンから障害物を検出
し、次に、２つの画像上における障害物の位置のずれを
求め、三角測量の原理によって障害物の３次元位置を算
出する車間距離検出装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カメラ
等の撮像系には、レンズの透過ムラ等の影響によって、
画像の周辺部よりも中心部の方が明るい、いわゆるシェ
ーディング現象が発生し、均一な輝度を有する対象物を
撮像しても、撮像画像では輝度が不均一となってしま
う。

【０００６】このシェーディングの影響を防止するシェ
ーディング補正に係る技術は、例えば、特開平３−２２
７５７号公報に開示されているが、従来、車輌用距離検
出装置においては、撮像系のシェーディングによる影響
は考慮されておらず、撮像系で撮像した画像を処理して
画像全体に渡る距離分布を求める際に、シェーディング
の影響で現実の撮像対象の輝度分布と画像上の輝度分布
との間に誤差が生じ、距離分布の正確さが失われてしま
うおそれがある。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、撮像系のシェーディングの影響を防止し、距離検出
の精度を向上することのできる車輌用距離検出装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車輌に搭
載した撮像系によって車外の対象を撮像して画像メモリ
に記録し、この画像メモリに記録した画像データを処理
して画像全体に渡る距離分布を算出する車輌用距離検出
装置において、前記撮像系のシェーディング補正を行な
うためのシェーディング補正データを記憶したシェーデ
ィング補正用データメモリと、前記撮像系で撮像した画
像から得られるデジタル画像に対し、このデジタル画像
の各画素データ毎に、前記シェーディング補正用データ
メモリの対応するシェーディング補正データを乗算し、
シェーディング補正済みの画像データとして出力するデ
ジタル乗算器とを備えたことを特徴とする。

【０００９】第２の発明は、車輌に搭載した撮像系によ
って車外の対象を撮像して画像メモリに記録し、この画
像メモリに記録した画像データを処理して画像全体に渡
る距離分布を算出する車輌用距離検出装置において、前
記撮像系のシェーディング補正を行なうためのシェーデ
ィング補正データを記憶したシェーディング補正用デー
タメモリと、前記撮像系で撮像した画像から得られるデ
ジタル画像に対し、このデジタル画像の各画素データ
を、前記シェーディング補正用データメモリの対応する
シェーディング補正データで乗算した値に変換し、シェ
ーディング補正済みの画像データとして出力する補正テ
ーブルとを備えたことを特徴とする。

【００１０】第３の発明は、車輌に搭載した撮像系によ
って車外の対象を撮像して画像メモリに記録し、この画
像メモリに記録した画像データを処理して画像全体に渡
る距離分布を算出する車輌用距離検出装置において、前
記撮像系のシェーディング補正を行なうためのシェーデ
ィング補正データを記憶したシェーディング補正用デー
タメモリと、前記撮像系で撮像したアナログ画像に対
し、このアナログ画像の各画素データ毎に、前記シェー
ディング補正用データメモリの対応するシェーディング
補正データをデジタル／アナログ変換した値を乗算し、
シェーディング補正済みの画像データとして出力するア
ナログ乗算器とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】第１の発明では、撮像系で撮像した画像から得
られるデジタル画像の各画素データ毎に、シェーディン
グ補正用データメモリの対応するシェーディング補正デ
ータをデジタル乗算器によって乗算し、シェーディング
補正を行なう。そして、シェーディング補正済みの画像
データを用いて正確な距離分布を算出する。

【００１２】第２の発明では、撮像系で撮像した画像か
ら得られるデジタル画像の各画素データを補正テーブル
を通すことにより、各画素データにシェーディング補正
用データメモリの対応するシェーディング補正データを
乗算した値に変換してシェーディング補正を行なう。そ
して、シェーディング補正済みの画像データを用いて正
確な距離分布を算出する。

【００１３】第３の発明では、撮像系で撮像したアナロ
グ画像に、直接、シェーディング補正用データメモリの
対応するシェーディング補正データをデジタル／アナロ
グ変換した値を乗算してシェーディング補正を行なう。
そして、シェーディング補正済みの画像データを用いて
正確な距離分布を算出する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１〜図１６は本発明の第１実施例に係わり、図
１は車輌用距離検出装置の回路構成図、図２は距離検出
装置の全体構成図、図３は車輌の正面図、図４はカメラ
と被写体との関係を示す説明図、図５は入力画像例を示
す説明図、図６は補正データ例を示す説明図、図７は補
正後の画像例を示す説明図、図８はシティブロック距離
計算回路の説明図、図９は最小値検出回路のブロック
図、図１０は距離検出装置の動作を示すフローチャー
ト、図１１はシフトレジスタ内の保存順序を示す説明
図、図１２はシティブロック距離計算回路の動作を示す
タイミングチャート、図１３はずれ量決定部の動作を示
すタイミングチャート、図１４は全体の動作を示すタイ
ミングチャート、図１５は車載のＣＣＤカメラで撮像し
た画像の例を示す説明図、図１６は距離画像の例を示す
説明図である。

【００１５】図２において、符号１は自動車などの車輌
であり、この車輌１に、車外の設置範囲内の対象を撮像
して距離を検出する距離検出装置２が搭載されている。
この距離検出装置２は、例えば図示しない道路・障害物
認識装置などに接続されて障害物監視装置を構成し、運
転者に対する警告、車体の自動衝突回避等の動作を行な
うようになっている。

【００１６】前記距離検出装置２は、車外の対象を撮像
する撮像系としてのステレオ光学系１０と、このステレ
オ光学系１０によって撮像した画像を処理し、画像全体
に渡る距離分布を算出するステレオ画像処理装置２０と
を備えており、このステレオ画像処理装置２０で算出し
た３次元の距離情報が、例えば道路・障害物認識装置等
に取り込まれ、道路形状及び車輌１に対する障害物が認
識される。

【００１７】前記ステレオ光学系１０は、例えば電荷結
合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いたカメラによ
り構成され、図３に示すように、遠距離の左右画像用と
しての２台のＣＣＤカメラ１１ａ，１１ｂ（代表してＣ
ＣＤカメラ１１と表記する場合もある）が、それぞれ車
室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられると
ともに、近距離の左右画像用としての２台のＣＣＤカメ
ラ１２ａ，１２ｂ（代表してＣＣＤカメラ１２と表記す
る場合もある）が、それぞれ、遠距離用のＣＣＤカメラ
１１ａ，１１ｂの内側に一定の間隔をもって取り付けら
れている。

【００１８】前記ステレオ光学系１０として、直近から
例えば１００ｍ遠方までの距離計測を行なう場合、車室
内のＣＣＤカメラ１１，１２の取付位置を、例えば、車
輌１のボンネット先端から２ｍとすると、実際には前方
２ｍから１００ｍまでの位置を計測できれば良い。

【００１９】すなわち、図４に示すように、遠距離用の
２台のＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂの取付間隔をｒとし
て、２台のカメラ１１ａ，１１ｂの設置面から距離Ｄに
ある点Ｐを撮影する場合、２台のカメラ１１ａ，１１ｂ
の焦点距離を共にｆとすると、点Ｐの像は、それぞれの
カメラについて焦点位置からｆだけ離れた投影面に写
る。

【００２０】このとき、右のＣＣＤカメラ１１ｂにおけ
る像の位置から左のＣＣＤカメラ１１ａにおける像の位
置までの距離は、ｒ＋ｘとなり、このｘをずれ量とする
と、点Ｐまでの距離Ｄは、ずれ量ｘから以下の式で求め
ることができる。

【００２１】 Ｄ＝ｒ・ｆ／ｘ （１） この左右画像のずれ量ｘを検出するには、左右画像にお
ける同一物体の像を見つけ出す必要があり、次に述べる
ステレオ画像処理装置２０では、画像を小領域に分割
し、それぞれの小領域内の輝度あるいは色のパターンを
左右画像で比較して一致する領域を見つけ出し、全画面
に渡って距離分布を求める。すなわち、従来のように、
エッジ、線分、特殊な形等、何らかの特徴を抽出し、そ
れらの特徴が一致する部分を見つけ出すことによる情報
量の低下を避けるのである。

【００２２】左右画像の一致度は、右画像、左画像のｉ
番目画素の輝度（色を用いても良い）を、それぞれ、Ａ
ｉ、Ｂｉとすると、例えば、以下の（２）式に示すシテ
ィブロック距離Ｈによって評価することができ、平均値
の採用による情報量の低下もなく、乗算がないことから
演算速度を向上させることができる。

【００２３】 Ｈ＝Σ｜Ａｉ−Ｂｉ｜ （２） また、分割すべき小領域の大きさとしては、大きすぎる
と、その領域内に遠方物体と近くの物体が混在する可能
性が高くなり、検出される距離が曖昧になる。画像の距
離分布を得るためにも領域は小さい方が良いが、小さす
ぎると、一致度を調べるための情報量が不足する。

【００２４】このため、例えば、１００ｍ先にある幅
１．７ｍの車輌が、隣の車線の車輌と同じ領域内に含ま
れないように、４つに分割される画素数を領域横幅の最
大値とすると、前記ステレオ光学系１０に対して４画素
となる。この値を基準に最適な画素数を実際の画像で試
行した結果、縦横共に４画素となる。

【００２５】以下の説明では、画像を４×４の小領域で
分割して左右画像の一致度を調べるものとし、ステレオ
光学系１０は、遠距離用のＣＣＤカメラ１１で代表する
ものとする。

【００２６】図１に示すように、ステレオ画像処理装置
２０は、前記ステレオ光学系１０で撮像したアナログ画
像をデジタル画像に変換する画像変換部３０、この画像
変換部３０からの画像データに対し、左右画像のずれ量
ｘを決定するためのシティブロック距離Ｈを画素を一つ
ずつずらしながら次々と計算する一致度計算部としての
シティブロック距離計算部４０、シティブロック距離Ｈ
の最小値ＨMIN 及び最大値ＨMAX を検出する最小・最大
値検出部５０、この最小・最大値検出部５０で得られた
最小値ＨMIN が左右小領域の一致を示すものであるか否
かをチェックしてずれ量ｘを決定するずれ量決定部６０
を備えている。

【００２７】前記画像変換部３０には、左右画像用のＣ
ＣＤカメラ１１ａ，１１ｂに対応してＡ／Ｄコンバータ
３２ａ，３２ｂが備えられ、各ＣＣＤカメラ１１ａ，１
１ｂからのビデオ信号が各アナログインターフェース
（アナログＩ／Ｆ）３１ａ，３１ｂによって各Ａ／Ｄコ
ンバータ３２ａ，３２ｂの入力レンジに量子化され、各
Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂでデジタル信号に変換
され、さらに、各Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂの出
力がルックアップテーブル（ＬＵＴ）３３ａ，３３ｂに
入力されるようになっている。

【００２８】前記Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂは、
例えば８ビットの分解能を有し、ＣＣＤカメラ１１から
のアナログ画像を、所定の輝度階調を有するデジタル画
像に変換する。すなわち、処理の高速化のため画像の二
値化を行なうと、左右画像の一致度を計算するための情
報が著しく失われるため、例えば２５６階調のグレース
ケールに変換するのである。

【００２９】また、前記ＬＵＴ３３ａ，３３ｂはＲＯＭ
上に構成され、前記各Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂ
でデジタル量に変換されたデジタル画像のデータのビッ
ト数と同じビット数のアドレスをそれぞれ有し、入力デ
ータと等しいアドレスの内容に、輝度補正やＣＣＤアン
プの固有ゲインの補正を施したデータが書き込まれてい
る。従って、例えば８ビットの画像データを、前記ＬＵ
Ｔ３３ａ，３３ｂのアドレスとして与えると、低輝度部
分のコントラストを上げたり、左右のＣＣＤカメラ１１
ａ，１１ｂの特性の違いを補正した８ビットのデータを
読み出すことができる。

【００３０】さらに、前記画像変換部３０には、各ＣＣ
Ｄカメラ１１ａ，１１ｂで撮像した各画像のシェーディ
ング補正を行なう機能が備えられており、前記各ＬＵＴ
３３ａ，３３ｂの出力側と、各シェーディング補正用デ
ータメモリ３５ａ，３５ｂの出力側とが、それぞれ、デ
ジタル乗算器であるデジタルマルチプライヤ３４ａ，３
４ｂを介して、左右画像用の画像メモリ３６ａ，３６ｂ
に接続されている。

【００３１】尚、各シェーディング補正用データメモリ
３５ａ，３５ｂ、各デジタルマルチプライヤ３４ａ，３
４ｂ、各画像メモリ３６ａ，３６ｂは、それぞれ、シェ
ーディング補正用データメモリ３５、デジタルマルチプ
ライヤ３４、画像メモリ３６と代表して表記する場合も
ある。

【００３２】各シェーディング補正用データメモリ３５
ａ，３５ｂには、各ＣＣＤカメラ１１ａ，１１ｂで撮像
した画像に生じるシェーディングの影響を補正するた
め、予め測定してあるシェーディング補正データ（シェ
ーディング補正比）がストアされており、後述する＃１
アドレスコントローラ８６によって指定される画素位置
のシェーディング補正比と、前記ＬＵＴ３３ａ，３３ｂ
からのデータとが、１画素単位で各デジタルマルチプラ
イヤ３４ａ，３４ｂによって乗算され、乗算されたデー
タがシェーディング補正済みの画像データとして各画像
メモリ３６ａ，３６ｂに記録される。

【００３３】例えば、一様な輝度を有する壁等の対象物
をＣＣＤカメラ１１で撮影すると、カメラの光学系にシ
ェーディング現象が発生して、図５に示すように、光学
中心付近に比べて画面周辺が暗くなる。すなわち、撮影
した対象は一様な輝度を有するものであることから、正
確には画面一面に一定の輝度データが入力されるはずで
あるが、中心部領域ＲAの輝度データを１００とする
と、この中心部領域から外側の各領域ＲB，ＲCではシェ
ーディングの影響で輝度が低下し、順に、９０，８０の
輝度データとなり、画面周辺領域ＲDでは７０にまで輝
度が低下する。

【００３４】これに対し、図６に示すように、各領域Ｒ
A，ＲB，ＲC，ＲDに対するシェーディング補正比が、例
えば、領域ＲAが１．０倍、領域ＲBが１．１１倍、領域
ＲCが１．２５倍、領域ＲDが１．４３倍と予め測定して
おき、これらのシェーディング補正比を、シェーディン
グの影響で実際の対象より輝度が低下した撮像画像の１
画素毎に乗算して補正する。

【００３５】その結果、図７に示すように、領域ＲA
は、１００×１．０＝１００の輝度データ、領域ＲB
は、９０×１．１１＝１００の輝度データ、領域ＲC
は、８０×１．２５＝１００の輝度データ、領域ＲD
は、７０×１．４３＝１００の輝度データといったよう
に、すべての領域で輝度が均一な実際の対象を正確に表
現した画像とすることができる。

【００３６】従って、前記画像メモリ３６には、シェー
ディングの影響のない画像データを記録することがで
き、次に述べるシティブロック距離計算部４０において
正確なシティブロック距離Ｈを算出することができ、正
確な距離検出を行なえる。しかも、シェーディング補正
をハードウエアで行なうため、処理速度が早く、リアル
タイムで処理することができる。

【００３７】尚、後述するように、前記画像メモリ３６
は、シティブロック距離計算部４０で画像の一部を繰り
返し取り出して処理するため、比較的低速のメモリから
構成することができ、コスト低減を図ることができる。

【００３８】シティブロック距離計算部４０では、前記
画像変換部３０の左画像用の画像メモリ３６ａに、共通
バス８０を介して２組の入力バッファメモリ４１ａ，４
１ｂが接続されるとともに、右画像用の画像メモリ３６
ｂに、共通バス８０を介して２組の入力バッファメモリ
４２ａ，４２ｂが接続されている。

【００３９】前記各入力バッファメモリ４１ａ，４１
ｂ，４２ａ，４２ｂは、シティブロック距離計算の速度
に応じた比較的小容量の入出力が分離した高速タイプで
あり、、これらの入力バッファメモリ４１ａ，４１ｂ，
４２ａ，４２ｂ、前記デジタルマルチプライヤ３４ａ，
３４ｂ、シェーディング補正用データメモリ３５ａ，３
５ｂ、及び、画像メモリ３６ａ，３６ｂに、クロック発
生回路８５から供給されるクロックに従って＃１アドレ
スコントローラ８６から発生されるアドレスが共通に与
えられる。

【００４０】前記左画像用の各入力バッファメモリ４１
ａ，４１ｂには、２組の例えば８段構成のシフトレジス
タ４３ａ，４３ｂが接続され、右画像用の各入力バッフ
ァメモリ４２ａ，４２ｂには、同様に、２組の例えば８
段構成のシフトレジスタ４４ａ，４４ｂが接続されてい
る。さらに、これら４組のシフトレジスタ４３ａ，４３
ｂ，４４ａ，４４ｂには、シティブロック距離を計算す
るシティブロック距離計算回路４５が接続されており、
これら４組のシフトレジスタ４３ａ，４３ｂ，４４ａ，
４４ｂと前記各入力バッファメモリ４１ａ，４１ｂ，４
２ａ，４２ｂとの間のデータ転送は、＃２アドレスコン
トローラ８７によって制御される。

【００４１】また、前記右画像用のシフトレジスタ４４
ａ、４４ｂには、後述するずれ量決定部６０の２組の１
０段構成のシフトレジスタ６４ａ，６４ｂが接続されて
おり、次の小領域のデータ転送が始まると、シティブロ
ック距離Ｈの計算の終わった古いデータはこれらのシフ
トレジスタ６４ａ，６４ｂに送られ、ずれ量ｘの決定の
際に用いられる。

【００４２】また、シティブロック距離計算回路４５
は、加減算器に入出力ラッチをつなげてワンチップ化し
た高速ＣＭＯＳ型演算器４６を組み合わせており、図８
に詳細が示されるように、演算器４６を１６個ピラミッ
ド状に接続したパイプライン構造で、例えば８画素分を
同時に入力して計算するようになっている。このピラミ
ッド型構造の初段は、絶対値演算器、２段〜４段は、そ
れぞれ、第１加算器、第２加算器、第３加算器を構成
し、最終段は総和加算器となっている。

【００４３】尚、図８においては、絶対値計算と１，２
段目の加算器は半分のみ表示している。

【００４４】このシティブロック距離Ｈの計算をコンピ
ュータのソフトウエアで行なう場合、右画像の一つの小
領域に対して左画像の小領域を次々に探索し、これを右
画像の小領域全部について行なう必要があり、この計算
を例えば０．０８秒で行なうとすると、一画素当たり例
えば５ステップのプログラムで、５００ＭＩＰＳ（Mega
Instruction Per Second ）の能力が要求される。これ
は現在の一般的なシスク（ＣＩＳＣ）タイプのマイクロ
プロセッサでは実現不可能な数字であり、リスク（ＲＩ
ＳＣ）プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）、あるいは、並列プロセッサなどを用いなければな
らなくなる。

【００４５】前記最小・最大値検出部５０は、シティブ
ロック距離Ｈの最小値ＨMIN を検出する最小値検出回路
５１とシティブロック距離Ｈの最大値ＨMAX を検出する
最大値検出回路５２とを備えており、前記シティブロッ
ク距離計算回路４５で使用する演算器４６を最小値、最
大値検出用として２個使用した構成となっており、シテ
ィブロック距離Ｈの出力と同期が取られるようになって
いる。

【００４６】図９に示すように、最小値検出回路５１
は、具体的には、Ａレジスタ４６ａ、Ｂレジスタ４６
ｂ、及び、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）４６ｃから
なる演算器４６に、Ｃラッチ５３，ラッチ５４，Ｄラッ
チ５５を接続して構成され、シティブロック距離計算回
路４５からの出力が、Ａレジスタ４６ａと、Ｃラッチ５
３を介してＢレジスタ４６ｂとに入力され、ＡＬＵ４６
ｃの出力の最上位ビット（ＭＳＢ）がラッチ５４に出力
される。このラッチ５４の出力は、Ｂレジスタ４６ｂ及
びＤラッチ５５に出力され、演算器４６での最小値計算
の途中の値が、Ｂレジスタ４６ｂに保存されるととも
に、そのときのずれ量ｘがＤラッチ５５に保存されるよ
うになっている。

【００４７】尚、最大値検出回路５２については、論理
が逆になることと、ずれ量ｘを保存しないこと以外は、
最小値検出回路５１と同様の構成である。

【００４８】前述したようにシティブロック距離Ｈは、
一つの右画像小領域に対し、左画像小領域を１画素ずつ
ずらしながら順次計算されていく。そこで、シティブロ
ック距離Ｈの値が出力される毎に、これまでの値の最大
値ＨMAX 、最小値ＨMIN と比較、更新することによっ
て、最後のシティブロック距離Ｈの出力とほぼ同時に、
その小領域におけるシティブロック距離Ｈの最大値ＨMA
X 、最小値ＨMIN が求まるようになっている。

【００４９】前記ずれ量決定部６０は、比較的小規模の
ＲＩＳＣプロセッサとして構成され、演算器６１を中心
として、２本の１６ビット幅データバス６２ａ，６２
ｂ、ずれ量ｘを保持するラッチ６３ａ、第１の規定値と
してのしきい値Ｈa を保持するラッチ６３ｂ、第２の規
定値としてのしきい値Ｈb を保持するラッチ６３ｃ、第
３の規定値としてのしきい値Ｈc を保持するラッチ６３
ｄ、右画像の輝度データを保持する２組のシフトレジス
タ６４ａ，６４ｂ、演算器６１の出力を受けてずれ量ｘ
または”０”を出力するスイッチ回路６５、そして出力
された結果を一時保存する出力バッファメモリ６６ａ，
６６ｂ、回路の動作タイミングや演算器６１の機能の制
御プログラムが書き込まれた１６ビット幅のＲＯＭ６７
が備えられている。

【００５０】前記演算器６１は、ＡＬＵ７０を中心とし
て、Ａレジスタ７１、Ｂレジスタ７２、Ｆレジスタ７
３、及び、セレクタ７４からなり、前記データバス６２
ａ（以下、Ａバス６２ａとする）にＡレジスタ７１が接
続されるとともに、前記データバス６２ｂ（以下、Ｂバ
ス６２ｂとする）にＢレジスタ７２が接続され、ＡＬＵ
７０の演算結果で前記スイッチ回路６５を作動し、ずれ
量ｘまたは“０”が前記出力バッファメモリ６６ａ，６
６ｂに格納されるようになっている。

【００５１】前記Ａバス６２ａには、各しきい値Ｈa 、
Ｈb 、Ｈc を保持するラッチ６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ、
前記最大値検出回路５２が接続され、前記Ｂバス６２ｂ
には、前記最小値検出回路５１が接続されている。さら
に、前記Ａバス６２ａ及びＢバス６２ｂには、前記各シ
フトレジスタ６４ａ，６４ｂが接続されている。

【００５２】また、前記スイッチ回路６５には、前記演
算器６１が接続されるとともに、前記ラッチ６３ａを介
して前記最小値検出回路５１が接続され、後述する３つ
のチェック条件が演算器６１で判定され、その判定結果
に応じて前記出力バッファメモリ６６ａ，６６ｂへの出
力が切り換えられる。

【００５３】このずれ量決定部６０では、得られたシテ
ィブロック距離Ｈの最小値ＨMIN が本当に左右小領域の
一致を示しているものかどうかチェックを行い、条件を
満たしたもののみ、出力バッファメモリ６６ａ，６６ｂ
の対応する画素の位置にずれ量ｘを出力する。

【００５４】すなわち、シティブロック距離Ｈが最小と
なるずれ量が求めるずれ量ｘとなる訳であるが、以下の
３つのチェック条件を満足した場合にずれ量ｘを出力
し、満足しない場合には、データを採用せずに“０”を
出力する。

【００５５】（１）ＨMIN ≦Ｈa （ＨMIN ＞Ｈa のとき
には距離を検出できず。） （２）ＨMAX −ＨMIN ≧Ｈb （得られた最小値ＨMIN が
ノイズによる揺らぎより明らかに低くなっていることを
チェックするための条件であり、最小値ＨMINの近傍の
値との差でなく、最大値ＨMAX との差をチェック対象と
することにより、曲面などの緩やかに輝度の変わる物体
に対しても距離検出が行なえる。） （３）右画像の小領域内の横方向の隣接画素間の輝度差
＞Ｈc （しきい値Ｈc を大きくするとエッジ検出となる
が、輝度が緩やかに変化している場合にも対応可能なよ
うに、しきい値Ｈc は通常のエッジ検出レベルよりはず
っと低くしてある。この条件は、輝度変化のない部分で
は、距離検出が行なえないという基本的な原理に基づい
ており、小領域中の画素毎に行なわれるため、小領域の
中でも実際に距離の検出された画素のみが採用されるこ
とになり、自然な結果が得られる。） 尚、このずれ量決定の処理も、通常のマイクロプロセッ
サでソフト的に行おうとすると、例えば２７ＭＩＰＳの
速さが必要となり、実行不可能である。

【００５６】以上のずれ量決定部６０から出力される最
終結果である距離分布情報は、道路・障害物認識装置な
どの外部装置へのインターフェースとなるデュアルポー
トメモリ９０へ共通バス８０を介して書き込まれる。

【００５７】次に、図１０に示すフローチャートに従っ
て、ステレオ画像処理装置２０を中心として本実施例の
動作を説明する。

【００５８】まず、ステップS101で左右のＣＣＤカメラ
１１ａ，１１ｂによって撮像した画像を入力すると、ス
テップS102で、Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂによ
り、入力したアナログ画像をデジタル量にＡ／Ｄ変換す
る。このＡ／Ｄ変換された画像データは、ＬＵＴ３３
ａ，３３ｂで、低輝度部分のコントラスト増強、左右の
ＣＣＤカメラ１１ａ，１１ｂの特性補償等が行なわれ、
次いで、＃１アドレスコントローラ８６によって指定さ
れる画素毎に、各デジタルマルチプライヤ３４ａ，３４
ｂによって各シェーディング補正用データメモリ３５
ａ，３５ｂにストアされているシェーディング補正比が
それぞれ乗算され、シェーディングの影響を補正したデ
ータが画像メモリ３６ａ，３６ｂに記憶される。

【００５９】これらの画像メモリ３６ａ，３６ｂに記憶
される画像は、ＣＣＤカメラ１１ａ，１１ｂのＣＣＤ素
子の全ラインのうち、その後の処理に必要なラインのみ
であり、例えば０．１秒に１回の割合（テレビ画像で３
枚に１枚の割合）で書き換えられる。

【００６０】次に、ステップS103へ進むと、左右画像用
の画像メモリ３６ａ，３６ｂから入力バッファメモリ４
１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂへ、共通バス８０を介し
て、例えば４ラインずつ左右画像データが読み込まれ、
読み込んだ左右画像のマッチング、すなわち一致度の評
価が行なわれる。

【００６１】その際、左右の画像毎に、前記画像メモリ
３６ａ，３６ｂから前記入力バッファメモリ４１ａ，４
１ｂ，４２ａ，４２ｂへの読み込み動作と、シフトレジ
スタ４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂに対する書き込み
動作とが交互に行なわれる。例えば、左画像では、画像
メモリ３６ａから一方の入力バッファメモリ４１ａに画
像データが読み込まれている間に、他方の入力バッファ
メモリ４１ｂからシフトレジスタ４３ｂへ読み込んだ画
像データの書き出しが行なわれ、右画像では、画像メモ
リ３６ｂから一方の入力バッファメモリ４２ａに画像デ
ータが読み込まれている間に、他方の入力バッファメモ
リ４２ｂからシフトレジスタ４４ｂへ読み込んだ画像デ
ータの書き出しが行なわれる。

【００６２】そして、図１１に示すように、前記シフト
レジスタ４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂには、左右の
４×４画素の小領域の画像データ（１，１）…（４，
４）が保存され、一方のシフトレジスタ４３ａ（４４
ａ）には１、２ラインのデータが、もう一方のシフトレ
ジスタ４３ｂ（４４ｂ）には３、４ラインのデータが、
それぞれ１画素毎に奇数ライン、偶数ラインの順序で入
る。

【００６３】前記各シフトレジスタ４３ａ，４３ｂ，４
４ａ，４４ｂは、それぞれが独立した転送ラインを持
ち、４×４画素のデータは例えば８クロックで転送され
る。そして、これらのシフトレジスタ４３ａ，４３ｂ，
４４ａ，４４ｂは、８段のうちの偶数段の内容を同時に
シティブロック距離計算回路４５に出力し、シティブロ
ック距離Ｈの計算が始まると、右画像のデータはシフト
レジスタ４４ａ，４４ｂ内に保持されて、クロック毎に
奇数ライン、偶数ラインのデータが交互に出力され、一
方、左画像のデータはシフトレジスタ４３ａ，４３ｂに
転送され続け、奇数ライン、偶数ラインのデータが交互
に出力されつつ、２クロック毎に１画素分右のほうにず
れたデータに置き換わっていく。この動作を、例えば１
００画素分ずれるまで（２００クロック）繰り返す。

【００６４】その後、一つの小領域に対する転送が終了
すると、＃２アドレスコントローラ８７内の左画像用ア
ドレスカウンタに右画像用アドレスカウンタの内容（次
の４×４画素の小領域の先頭アドレス）がセットされ、
次の小領域の処理が始まる。シティブロック距離計算回
路４５では、図１２のタイミングチャートに示すよう
に、まず、ピラミッド型構造初段の絶対値演算器に８画
素分のデータを入力し、左右画像の輝度差の絶対値を計
算する。すなわち、右画素の輝度から対応する左画素の
輝度を引き算し、結果が負になった場合、演算命令を変
えることにより、引く方と引かれる方を逆にして再び引
き算を行なうことにより、絶対値の計算を行なう。従っ
て、初段では引き算を２回行なう場合がある。

【００６５】次いで、初段を通過すると、２段目から４
段目までの第１ないし第３加算器で二つの同時入力デー
タを加算して出力する。そして、最終段の総和加算器で
二つの連続するデータを加え合わせて総和を計算し、必
要とする１６画素分のシティブロック距離Ｈを２クロッ
ク毎に最小・最大値検出部５０へ出力する。

【００６６】次に、ステップS104へ進み、前記ステップ
S103で算出したシティブロック距離Ｈの最大値ＨMAX 、
最小値ＨMIN を検出する。前述したように、この最大値
ＨMAX の検出と最小値ＨMIN の検出とは、互いに論理が
逆になることと、ずれ量を保存しないこと以外は、全く
同じであるため、以下、代表して最小値ＨMIN の検出に
ついて説明する。

【００６７】まず、最初に出力されてきたシティブロッ
ク距離Ｈ（ずれ量ｘ＝０）が、図９に示す最小値検出回
路５１のＣラッチ５３を介して、演算器４６のＢレジス
タ４６ｂに入力される。次のクロックで出力されてきた
シティブロック距離Ｈ（ずれ量ｘ＝１）は、Ｃラッチ５
３と演算器４６のＡレジスタ４６ａとに入れられ、演算
器４６では、同時に、Ｂレジスタ４６ｂとの比較演算が
始まる。

【００６８】前記演算器４６での比較演算の結果、Ｂレ
ジスタ４６ｂの内容よりもＡレジスタ４６ａの内容の方
が小さければ、次のクロックのときに、Ｃラッチ５３の
内容（すなわちＡレジスタ４６ａの内容）がＢレジスタ
４６ｂに送られ、このときのずれ量ｘがＤラッチ５５に
保存される。このクロックで同時に、次のシティブロッ
ク距離Ｈ（ずれ量ｘ＝２）がＡレジスタ４６ａとＣラッ
チ５３に入れられ、再び比較演算が始まる。

【００６９】このようにして、計算途中での最小値が常
にＢレジスタ４６ｂに、そのときのずれ量ｘがＤラッチ
５５に保存されながら、ずれ量ｘが１００になるまで計
算が続けられる。計算が終了すると（最後のシティブロ
ック距離Ｈが出力されてから１クロック後）、Ｂレジス
タ４６ｂとＤラッチ５５の内容はずれ量決定部６０に読
み込まれる。

【００７０】この間に、前述したシティブロック距離計
算回路４５では次の小領域の初期値が読み込まれ、時間
の無駄を生じないようになっており、一つのシティブロ
ック距離Ｈを計算するのに、例えば４クロックかかる
が、パイプライン構造をとっているため、２クロック毎
に新たな計算結果が得られる。

【００７１】ステップS105では、前記ステップ104 でシ
ティブロック距離Ｈの最小値ＨMIN、最大値ＨMAX が確
定すると、ずれ量決定部６０にて、前述した３つの条件
がチェックされ、ずれ量ｘが決定される。

【００７２】すなわち、図１３のタイミングチャートに
示すように、Ｂバス６２ｂを介して最小値ＨMIN が演算
器６１のＢレジスタ７２にラッチされるとともに、この
Ｂレジスタ７２の値と比較されるしきい値Ｈa がＡバス
６２ａを介してＡレジスタ７１にラッチされる。そして
ＡＬＵ７０で両者が比較され、しきい値Ｈa よりも最小
値ＨMIN の方が大きければ、スイッチ回路６５がリセッ
トされ、以後のチェックの如何に係わらず常に０が出力
されるようになる。

【００７３】次に、Ａレジスタ７１に最大値ＨMAX がラ
ッチされ、このＡレジスタ７１にラッチされた最大値Ｈ
MAX とＢレジスタ７２に保存されている最小値ＨMIN と
の差が計算されて、その結果がＦレジスタ７３に出力さ
れる。次のクロックでＡレジスタ７１にしきい値Ｈb が
ラッチされ、Ｆレジスタ７３の値と比較される。Ａレジ
スタ７１にラッチされたしきい値Ｈb よりもＦレジスタ
７３の内容の方が小さければ同様にスイッチ回路６５が
リセットされる。

【００７４】次のクロックからは、隣接画素間の輝度差
の計算が始まる。輝度データが保存されている２組のシ
フトレジスタ６４ａ，６４ｂは１０段構成であり、それ
ぞれ、シティブロック距離計算部４０の１，２ライン用
のシフトレジスタ４４ａと、３，４ライン用のシフトレ
ジスタ４４ｂの後段に接続されている。前記シフトレジ
スタ６４ａ，６４ｂの出力は最後の段とその２つ手前の
段から取り出され、それぞれが、Ａバス６２ａとＢバス
６２ｂとに出力される。

【００７５】輝度差の計算が始まるとき、前記シフトレ
ジスタ６４ａ，６４ｂの各段には小領域中の各場所の輝
度データが保持されており、初めに前回の小領域の第４
行第１列の輝度データと、今回の小領域の第１行第１列
の輝度データとが、演算器６１のＡレジスタ７１とＢレ
ジスタ７２とにラッチされる。

【００７６】そして、Ａレジスタ７１の内容とＢレジス
タ７２の内容の差の絶対値が計算され、結果がＦレジス
タ７３に保存される。次のクロックでＡレジスタ７１に
しきい値Ｈc がラッチされ、Ｆレジスタ７３の値と比較
される。

【００７７】前記演算器６１での比較結果、Ａレジスタ
の内容（しきい値Ｈc ）よりもＦレジスタ７３の内容
（輝度差の絶対値）のほうが大きければ、前記スイッチ
回路６５からずれ量ｘあるいは”０”が出力され、、Ａ
レジスタの内容よりもＦレジスタ７３の内容のほうが小
さければ”０”が出力されて、出力バッファメモリ６６
ａ，６６ｂの該当する小領域の第１行第１列に当たる位
置に書き込まれる。

【００７８】前記演算器６１で隣接画素間の輝度差とし
きい値Ｈc との比較が行なわれている間に、シフトレジ
スタ６４ａ，６４ｂは１段シフトする。そして今度は、
前回の小領域の第４行第２列と、今回の小領域の第１行
第２列の輝度データに対して計算を始める。このように
して小領域の第１列、第２列に対し交互に計算を行なっ
た後、第３列、第４列に対して同様に計算を進める。

【００７９】計算中は、シフトレジスタ６４ａ，６４ｂ
の最終段と最初の段がつながってリングレジスタになっ
ており、小領域全体を計算した後にシフトクロックが２
回追加されるとレジスタの内容が計算前の状態に戻り、
次の小領域の輝度データが転送され終わったときに、最
終段とその前の段に今回の小領域の第４行のデータが留
められる。

【００８０】このように、ずれ量決定のための計算中に
次のデータをＡバス６２ａ，Ｂバス６２ｂに用意した
り、結果の書き込みを行なうため、計算に必要な２クロ
ックのみで一つのデータが処理される。この結果、初め
に行なう最小値ＨMIN 、最大値ＨMAX のチェックを含め
ても、例えば４３クロックで全ての計算が終了する。す
なわち、一つの小領域に対して、シティブロック距離Ｈ
の最小値ＨMIN 、最大値ＨMAX を求めるのに要する時間
は充分に余裕があり、さらに機能を追加することも可能
である。

【００８１】そして、ずれ量ｘが決定されると、ステッ
プS106で、出力バッファメモリ６６ａ，６６ｂからデュ
アルポートメモリ９０へ、ずれ量ｘを距離分布情報とし
て出力し、ステレオ画像処理装置２０における処理が終
了する。前記出力バッファメモリ６６ａ，６６ｂは、前
述した入力バッファメモリ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４
２ｂと同様、例えば４ライン分の容量があり、２組の一
方に書き込んでいる間にもう一方から前記デュアルポー
トメモリ９０へ距離分布情報を送り出す。

【００８２】次に、ステレオ画像処理装置２０のシステ
ム全体のタイミングについて、図１４に示すタイミング
チャートに従って説明する。

【００８３】まず初めに、同期を取っている左右のＣＣ
Ｄカメラ１１ａ，１１ｂからのフィールド信号を０．１
秒毎（３画面に１画面の割合）に、画像メモリ３６ａ，
３６ｂに書き込む。

【００８４】次に、取り込み終了信号を受けて、４ライ
ン毎のブロック転送が始まる。この転送は、右画像、左
画像、結果の距離分布像の順に３ブロック転送する。

【００８５】この間に、一方の入出力バッファメモリに
対してずれ量ｘの計算が行われる。そして、ずれ量ｘの
計算時間を考慮し、所定時間待機してからもう一方の入
出力バッファメモリに対して転送を始める。

【００８６】一つの右画像の４×４画素の小領域に対す
るシティブロック距離Ｈの計算は、左画像について１０
０画素ずらしながら計算するため、１００回行われる。
一つの領域のシティブロック距離Ｈが計算されている間
に、その前の領域のずれ量ｘが各チェックを経て距離分
布として出力される。

【００８７】処理すべきライン数を２００とすると４ラ
イン分の処理を５０回繰り返すことになり、計算の開始
時に最初のデータを転送するための４ライン分の処理時
間、計算終了後に最後の結果を画像認識部に転送するた
めの４ライン分の処理時間と、計８ライン分の処理時間
がさらに必要となる。

【００８８】最初の入力画像ラインの転送を開始してか
ら最後の距離分布を転送し終わるまでの時間は、実際の
回路動作の結果、０．０７６秒である。

【００８９】以上説明したステレオ画像処理装置２０か
ら出力される距離分布情報は、画像のような形態をして
おり（距離画像）、左右２台のＣＣＤカメラ１１ａ，１
１ｂで撮影した画像、例えば図１５に示すような画像
（図１５は片方のカメラで撮像した画像を示す）を前記
ステレオ画像処理装置２０で処理すると、図１６のよう
な画像となる。

【００９０】図１６に示す画像例では、画像サイズは横
４００画素×縦２００画素であり、距離データを持って
いるのは黒点の部分で、これは図１５の画像の各画素の
うち、左右方向に隣合う画素間で明暗変化が大きい部分
である。画像上の座標系は、図１６に示すように、左上
隅を原点として横方向をｉ座標軸，縦方向をｊ座標軸と
し、単位は画素である。

【００９１】この場合、図１５に示す画像は、ＣＣＤカ
メラ１１において発生するシェーディングを補正した画
像であり、このシェーディング補正済みの画像が画像メ
モリ３６に記録されるため、この画像メモリ３６のデー
タを処理して得られる図１６に距離画像は、シェーディ
ングの影響のない正確な距離分布を示している。

【００９２】そして、この距離画像からは、ＣＣＤカメ
ラ１１の取付け位置と焦点距離などのレンズパラメータ
を用いて各画素に対応する物体のＸＹＺ空間における３
次元位置を算出することができ、情報量の低下なく車外
の対象物までの距離を正確に検出することができる。

【００９３】尚、前記ずれ量ｘによる距離分布情報から
ＸＹＺ空間における３次元位置への計算は、ステレオ画
像処理装置２０内で処理しても良く、ステレオ画像処理
装置２０から外部に出力されるデータ形式は、接続する
外部装置との兼ね合いで定めれば良い。

【００９４】図１７は本発明の第２実施例に係わり、車
輌用距離検出装置の回路構成図である。

【００９５】本実施例は、前述の第１実施例に対し、Ｌ
ＵＴ３３ａ，３３ｂ、及び、デジタルマルチプライヤ３
４ａ，３４ｂの機能を統合し、シェーディング補正をよ
り汎用化したものである。尚、以下の各実施例において
は、前述の第１実施例と同様の部材には同一の符号を付
して説明を省略する。

【００９６】図１７に示すように、本実施例の画像変換
部１００では、左右画像用のＣＣＤカメラ１１ａ，１１
ｂに対応する各Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂの各出
力と、各シェーディング補正用データメモリ１０２ａ，
１０２ｂの各出力とが、各補正テーブル１０１ａ，１０
１ｂにそれぞれ入力されるようになっており、各補正テ
ーブル１０１ａ，１０１ｂの各出力が各画像メモリ３６
ａ，３６ｂにそれぞれ入力される。他の構成は、前述の
第１実施例と同様である。

【００９７】前記各補正テーブル１０１ａ，１０１ｂ
は、前述の第１実施例のＬＵＴ３３ａ，３３ｂ、及び、
各デジタルマルチプライヤ３４ａ，３４ｂの機能を含む
ものであり、前記各Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂで
デジタル量に変換されたデジタル画像のデータを第１の
入力データとして、この第１の入力データのビット数と
同じビット数の第１のアドレス、及び、前記各シェーデ
ィング補正用データメモリ１０２ａ，１０２ｂからのシ
ェーディング補正比を第２の入力データとして、この第
２の入力データのビット数と同じビット数の第２のアド
レスを有するものとなっている。

【００９８】第１の入力データと等しい第１のアドレス
の内容には、前述の各ＬＵＴ３３ａ，３３ｂと同じ内容
の輝度補正やＣＣＤアンプの固有ゲインの補正を施した
データが書き込まれており、また、第２の入力データと
等しい第２のアドレスの内容には、第１のアドレスの内
容にシェーディング補正比を乗算したデータが書き込ま
れている。

【００９９】すなわち、前記各補正テーブル１０１ａ，
１０１ｂは、前述の第１実施例のＬＵＴ３３ａ，３３ｂ
に対して、いわば二次元のルックアップテーブルとなっ
ており、例えば、８ビットの各画像データを各補正テー
ブル１０１ａ，１０１ｂの第１の入力データとして第１
のアドレスに与え、８ビットのシェーディング補正比を
第２の入力データとして第２のアドレスに与えると、低
輝度部分のコントラストを上げたり、左右のＣＣＤカメ
ラ１１ａ，１１ｂの特性の違いを補正した上で、さら
に、シェーディング補正を行なった８ビットのデータを
読み出すことができ、このデータが前記各画像メモリ３
６ａ，３６ｂに記憶される。

【０１００】本実施例では、前述の第１実施例と同様、
シェーディングの影響のない画像データが得られ、正確
なシティブロック距離Ｈを算出できることはいうまでも
ないが、さらに、前述の第１実施例のデジタルマルチプ
ライヤ３４によるシェーディング補正が線形の演算処理
であるのに比較し、補正テーブル１０１（補正テーブル
１０１ａ，１０１ｂを代表して表記する）に書き込む内
容次第で、より緻密で自由度の高いシェーディング補正
処理が可能となっている。尚、シェーディング補正用デ
ータメモリ１０２（シェーディング補正用データメモリ
１０２ａ，１０２ｂを代表して表記する）は、前述の第
１実施例の各シェーディング補正用データメモリ３５と
同じでも良く、また、更に緻密なシェーディング補正比
を書き込んだものでも良い。

【０１０１】図１８〜図２４は本発明の第３実施例に係
わり、図１８は車輌用距離検出装置の回路構成図、図１
９は入力画像例を示す説明図、図２０は補正データ例を
示す説明図、図２１は補正後の画像例を示す説明図、図
２２は入力画像ラインデータ例を示す説明図、図２３は
補正比ラインデータ例を示す説明図、図２４は補正後画
像ラインデータ例を示す説明図である。

【０１０２】本実施例は、前述の第１実施例におけるシ
ェーディング補正が、Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂ
によってデジタルデータに変換された画像に対して行な
われるものであるのに対し、アナログ画像データに対し
てシェーディング補正を行なうものである。

【０１０３】すなわち、図１８に示すように、本実施例
の画像変換部１５０では、第１の画像変換部３０に対
し、デジタルマルチプライヤ３４ａ，３４ｂに代えてア
ナログ乗算器としてのアナログマルチプライヤ１５１
ａ，１５１ｂを採用し、これらのアナログマルチプライ
ヤ１５１ａ，１５１ｂを、各アナログＩ／Ｆ３１ａ，３
１ｂの出力側と、各Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂの
入力側との間にそれぞれ接続している。

【０１０４】前記各アナログマルチプライヤ１５１ａ，
１５１ｂには、また、シェーディング補正用データメモ
リ３５ａ，３５ｂの出力側が、Ｄ／Ａコンバータ１５２
ａ，１５２ｂ、さらに、アナログＩ／Ｆ１５３ａ，１５
３ｂを介して接続されており、前記Ｄ／Ａコンバータ１
５２ａ，１５２ｂによってデジタルデータからアナログ
データに変換されたシェーディング補正比が、前記アナ
ログＩ／Ｆ１５３ａ，１５３ｂを介して入力されるよう
になっている。他の構成は前述の第１実施例と同様であ
る。

【０１０５】従って、ＣＣＤカメラ１１で撮像したアナ
ログ画像の１画素毎に、アナログマルチプライヤ１５１
（アナログマルチプライヤ１５１ａ，１５１ｂを代表し
て表記する）によってシェーディング補正比が乗算さ
れ、シェーディング補正済みのアナログ画像データとし
て出力される。このシェーディング補正済みのアナログ
画像データは、前記Ａ／Ｄコンバータ３２ａ，３２ｂで
デジタル画像データに変換された上で、ＬＵＴ３３ａ，
３３ｂにより、低輝度部分のコントラストを上げたり、
左右のＣＣＤカメラ１１ａ，１１ｂの特性の違いが補正
され、画像メモリ３６ａ，３６ｂに記録される。

【０１０６】以下、アナログマルチプライヤ１５１によ
るアナログ乗算について説明する。例えば、図１９に示
すように、中心部領域ＲAの輝度データが１００で、シ
ェーディングの影響で、外側の各領域ＲB，ＲC，ＲDの
輝度データが、順に、９０，８０，７０となっている入
力画像では、水平ラインＡ１−Ａ１’を取ると、輝度デ
ータは図２２に示すようになっている。

【０１０７】これに対し、図２０に示すような、各領域
ＲA，ＲB，ＲC，ＲDに対するシェーディング補正比が、
例えば、領域ＲAが１．０倍、領域ＲBが１．１１倍、領
域ＲCが１．２５倍、領域ＲDが１．４３倍と予め測定し
てある補正データでは、水平ラインＢ１−Ｂ１’の補正
比が図２３に示すように設定されており、この補正比を
乗算すると、図２４のＣ１−Ｃ１’となり、図２１に示
すようなシェーディングの影響のない一様な入力画像が
得られる。

【０１０８】従って、前述の各実施例と同様、前記画像
メモリ３６には、シェーディングの影響のない画像デー
タを記録することができ、正確なシティブロック距離Ｈ
を算出して距離検出の精度を向上することができるので
ある。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像系で撮像した画像から得られるデジタル画像に対し、
デジタル乗算器あるいは補正テーブルによってシェーデ
ィング補正を行ない、あるいは、撮像系で撮像したアナ
ログ画像に対し、アナログ乗算器によってシェーディン
グ補正を行なうため、撮像系のシェーディングの影響を
防止し、距離検出の精度を向上することができるなど優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わり、車輌用距離検出
装置の回路構成

【図２】同上、距離検出装置の全体構成図

【図３】同上、車輌の正面図

【図４】同上、カメラと被写体との関係を示す説明図

【図５】同上、入力画像例を示す説明図

【図６】同上、補正データ例を示す説明図

【図７】同上、補正後の画像例を示す説明図

【図８】同上、シティブロック距離計算回路の説明図

【図９】同上、最小値検出回路のブロック図

【図１０】同上、距離検出装置の動作を示すフローチャ
ート

【図１１】同上、シフトレジスタ内の保存順序を示す説
明図

【図１２】同上、シティブロック距離計算回路の動作を
示すタイミングチャート

【図１３】同上、ずれ量決定部の動作を示すタイミング
チャート

【図１４】同上、全体の動作を示すタイミングチャート

【図１５】同上、車載のＣＣＤカメラで撮像した画像の
例を示す説明図

【図１６】同上、距離画像の例を示す説明図

【図１７】本発明の第２実施例に係わり、車輌用距離検
出装置の回路構成図

【図１８】本発明の第３実施例に係わり、車輌用距離検
出装置の回路構成図

【図１９】同上、入力画像例を示す説明図

【図２０】同上、補正データ例を示す説明図

【図２１】同上、補正後の画像例を示す説明図

【図２２】同上、入力画像ラインデータ例を示す説明図

【図２３】同上、補正比ラインデータ例を示す説明図

【図２４】同上、補正後画像ラインデータ例を示す説明
図

【符号の説明】

１０ ステレオ光学系（撮像系） ３５，１０２ シェーディング補正用データメモリ ３４ デジタルマルチプライヤ（デジタル乗算
器） ３６ 画像メモリ １０１ 補正テーブル １５１ アナログマルチプライヤ（アナログ乗算
器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０ 9191−5Ｌ 15/70 ３５０ Ｊ 8837−5Ｌ Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｃ 2105−3Ｈ // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｓ 9323−3Ｈ Ｋ 9323−3Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輌に搭載した撮像系(10)によって車外
   の対象を撮像して画像メモリ(36)に記録し、この画像メ
   モリ(36)に記録した画像データを処理して画像全体に渡
   る距離分布を算出する車輌用距離検出装置において、 前記撮像系(10)のシェーディング補正を行なうためのシ
   ェーディング補正データを記憶したシェーディング補正
   用データメモリ(35)と、 前記撮像系(10)で撮像した画像から得られるデジタル画
   像に対し、このデジタル画像の各画素データ毎に、前記
   シェーディング補正用データメモリ(35)の対応するシェ
   ーディング補正データを乗算し、シェーディング補正済
   みの画像データとして出力するデジタル乗算器(34)とを
   備えたことを特徴とする車輌用距離検出装置。
2. 【請求項２】 車輌に搭載した撮像系(10)によって車外
   の対象を撮像して画像メモリ(36)に記録し、この画像メ
   モリ(36)に記録した画像データを処理して画像全体に渡
   る距離分布を算出する車輌用距離検出装置において、 前記撮像系(10)のシェーディング補正を行なうためのシ
   ェーディング補正データを記憶したシェーディング補正
   用データメモリ(102)と、 前記撮像系(10)で撮像した画像から得られるデジタル画
   像に対し、このデジタル画像の各画素データを、前記シ
   ェーディング補正用データメモリ(102)の対応するシェ
   ーディング補正データで乗算した値に変換し、シェーデ
   ィング補正済みの画像データとして出力する補正テーブ
   ル(101)とを備えたことを特徴とする車輌用距離検出装
   置におけるシェーディング補正装置。
3. 【請求項３】 車輌に搭載した撮像系(10)によって車外
   の対象を撮像して画像メモリ(36)に記録し、この画像メ
   モリ(36)に記録した画像データを処理して画像全体に渡
   る距離分布を算出する車輌用距離検出装置において、 前記撮像系(36)のシェーディング補正を行なうためのシ
   ェーディング補正データを記憶したシェーディング補正
   用データメモリ(35)と、 前記撮像系(10)で撮像したアナログ画像に対し、このア
   ナログ画像の各画素データ毎に、前記シェーディング補
   正用データメモリ(35)の対応するシェーディング補正デ
   ータをデジタル／アナログ変換した値を乗算し、シェー
   ディング補正済みの画像データとして出力するアナログ
   乗算器(151)とを備えたことを特徴とする車輌用距離検
   出装置。