JPH07152098A - 立体視センサ装置 - Google Patents
立体視センサ装置Info
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- JPH07152098A JPH07152098A JP5298730A JP29873093A JPH07152098A JP H07152098 A JPH07152098 A JP H07152098A JP 5298730 A JP5298730 A JP 5298730A JP 29873093 A JP29873093 A JP 29873093A JP H07152098 A JPH07152098 A JP H07152098A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 56
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
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- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
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Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡略な構成を有する立体視センサ装置を提供
することを目的とする。 【構成】 光電変換機能を有するピクセル群をから成る
２次元撮像面を備える撮像装置と、基線長（Ｗ）だけ離
隔された一方の位置に入射する背景光像（ｈＵ）を入射
して、撮像装置（１３）の２次元撮像面（ＡＥＴ）の内
の水平走査方向に対して上下２分割された上側分割領域
に結像させる第１の撮像光学系（ＸＵ）と、基線長
（Ｗ）だけ離隔された他方の位置に入射する背景光像
（ｈＬ）を入射して、上記撮像装置（１３）の２次元撮
像面（ＡＥＴ）の内の水平走査方向に対して上下２分割
された下側分割領域に結像させる第２の撮像光学系（Ｘ
Ｌ）とを具備する構成とした。
することを目的とする。 【構成】 光電変換機能を有するピクセル群をから成る
２次元撮像面を備える撮像装置と、基線長（Ｗ）だけ離
隔された一方の位置に入射する背景光像（ｈＵ）を入射
して、撮像装置（１３）の２次元撮像面（ＡＥＴ）の内
の水平走査方向に対して上下２分割された上側分割領域
に結像させる第１の撮像光学系（ＸＵ）と、基線長
（Ｗ）だけ離隔された他方の位置に入射する背景光像
（ｈＬ）を入射して、上記撮像装置（１３）の２次元撮
像面（ＡＥＴ）の内の水平走査方向に対して上下２分割
された下側分割領域に結像させる第２の撮像光学系（Ｘ
Ｌ）とを具備する構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、進行方向や走行領域内
の視覚情報を自動的に認識して、自らが安全運転条件を
判断するなどのインテリジェント機能を備えた所謂知能
自動車に搭載される視覚センサ装置に関する。
の視覚情報を自動的に認識して、自らが安全運転条件を
判断するなどのインテリジェント機能を備えた所謂知能
自動車に搭載される視覚センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車事故の撲滅や、より安全且
つ快適な運転などを実現するために、知的判断機能を備
えた知能自動車（インテリジェントビークル）の開発が
行われるようになった。この知能自動車は、運転者への
的確な判断情報の提供を行ったり、自らが安全運転の条
件を判断して運転者に注意を喚起したり、或いは自らが
安全運転の条件に基いて自動運転の制御を行うことで、
運転者の不注意などに起因する事故の発生を未然に防止
するなどの機能を備えるものである。
つ快適な運転などを実現するために、知的判断機能を備
えた知能自動車（インテリジェントビークル）の開発が
行われるようになった。この知能自動車は、運転者への
的確な判断情報の提供を行ったり、自らが安全運転の条
件を判断して運転者に注意を喚起したり、或いは自らが
安全運転の条件に基いて自動運転の制御を行うことで、
運転者の不注意などに起因する事故の発生を未然に防止
するなどの機能を備えるものである。
【０００３】そして、このような知的判断機能を実現す
るための最も重要な構成要素として、自動車自身の進行
方向や走行領域内の視覚情報を的確に検知するための視
覚センサ装置の開発が望まれている。
るための最も重要な構成要素として、自動車自身の進行
方向や走行領域内の視覚情報を的確に検知するための視
覚センサ装置の開発が望まれている。
【０００４】従来の視覚センサ装置としては、図４に示
すような構成のものが知られている。即ち、進行方向の
前方背景などを撮影するための一対の撮像光学系１U ，
１Lが、相互に基線長Ｗだけ離隔して配置され、一方の
撮像光学系１U の後方には、撮像光学系１U による結像
を撮像するためのＣＣＤ固体撮像デバイス２U が配置さ
れ、他方の撮像光学系１L の後方には、撮像光学系１L
による結像を撮像するためのＣＣＤ固体撮像デバイス２
L が配置されている。
すような構成のものが知られている。即ち、進行方向の
前方背景などを撮影するための一対の撮像光学系１U ，
１Lが、相互に基線長Ｗだけ離隔して配置され、一方の
撮像光学系１U の後方には、撮像光学系１U による結像
を撮像するためのＣＣＤ固体撮像デバイス２U が配置さ
れ、他方の撮像光学系１L の後方には、撮像光学系１L
による結像を撮像するためのＣＣＤ固体撮像デバイス２
L が配置されている。
【０００５】このように、夫々独立した撮像光学系
１U ，１L 及びＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L によ
って、基線長Ｗだけ離れた位置から同一対象の背景を撮
影するのは、前方背景を立体的に撮影することによっ
て、その背景中に存在する物体までの距離情報や大きさ
や形状などの情報を検知するためである。
１U ，１L 及びＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L によ
って、基線長Ｗだけ離れた位置から同一対象の背景を撮
影するのは、前方背景を立体的に撮影することによっ
て、その背景中に存在する物体までの距離情報や大きさ
や形状などの情報を検知するためである。
【０００６】更に、夫々のＣＣＤ固体撮像デバイス
２U ，２L に動画撮像動作を行わせるための駆動回路３
U ，３L と、各ＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L から
出力されるピクセル信号ＰU1，ＰL1を信号処理可能な振
幅の信号ＰU2，ＰL2に増幅するなどの機能を有する映像
回路４U ，４L と、これらの信号ＰU2，ＰL2をデジタル
データＤU ，ＤL に変換するＡ／Ｄ変換器５U ，５
L と、デジタルデータＤU ，ＤL の夫々に基いて背景像
の特徴を抽出する画像処理回路６U ，６L とから成る２
系統の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰL を備えている。
２U ，２L に動画撮像動作を行わせるための駆動回路３
U ，３L と、各ＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L から
出力されるピクセル信号ＰU1，ＰL1を信号処理可能な振
幅の信号ＰU2，ＰL2に増幅するなどの機能を有する映像
回路４U ，４L と、これらの信号ＰU2，ＰL2をデジタル
データＤU ，ＤL に変換するＡ／Ｄ変換器５U ，５
L と、デジタルデータＤU ，ＤL の夫々に基いて背景像
の特徴を抽出する画像処理回路６U ，６L とから成る２
系統の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰL を備えている。
【０００７】そして、タイミング制御回路７が、これら
の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰL を同期動作させるため
の制御を行い、演算回路８が、画像処理回路６U ，６L
の夫々から出力される特徴抽出データＨU ，ＨL に基い
て、その背景中に存在する物体までの距離情報や大きさ
や形状などの情報を有する立体視データＤOUT を形成す
るようになっている。
の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰL を同期動作させるため
の制御を行い、演算回路８が、画像処理回路６U ，６L
の夫々から出力される特徴抽出データＨU ，ＨL に基い
て、その背景中に存在する物体までの距離情報や大きさ
や形状などの情報を有する立体視データＤOUT を形成す
るようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の立体視センサ装置は、相互に基線長Ｗだけ離
隔されて個々独立に配置された２組の撮像光学系１U ，
１L 及びＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L と、更に個
々独立に配置された２組の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰ
L を備えることによって立体視撮影を実現する構成とな
っているので、構成要素が多くなり、装置全体が大型且
つ複雑になるという問題があった。
うな従来の立体視センサ装置は、相互に基線長Ｗだけ離
隔されて個々独立に配置された２組の撮像光学系１U ，
１L 及びＣＣＤ固体撮像デバイス２U ，２L と、更に個
々独立に配置された２組の信号処理系ＤＳＰU ，ＤＳＰ
L を備えることによって立体視撮影を実現する構成とな
っているので、構成要素が多くなり、装置全体が大型且
つ複雑になるという問題があった。
【０００９】本発明はこのような課題に鑑みて成された
ものであり、従来技術の機能・能力を低下させること無
く、簡略な構成を有する立体視センサ装置を提供するこ
とを目的とする。
ものであり、従来技術の機能・能力を低下させること無
く、簡略な構成を有する立体視センサ装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、立体視データを得るために、予め決めら
れた基線長だけ離隔された位置に入射する１組の背景光
像を撮像する立体視センサ装置において、光電変換機能
を有するピクセル群をから成る２次元撮像面を備える撮
像装置と、前記基線長だけ離隔された一方の位置に入射
する背景光像を入射して、上記撮像装置の２次元撮像面
の内の、水平走査方向に対して上下２分割された上側分
割領域に結像させる第１の撮像光学系と、前記基線長だ
け離隔された他方の位置に入射する背景光像を入射し
て、上記撮像装置の２次元撮像面の内の、水平走査方向
に対して上下２分割された下側分割領域に結像させる第
２の撮像光学系と、を具備する構成とした。
めに本発明は、立体視データを得るために、予め決めら
れた基線長だけ離隔された位置に入射する１組の背景光
像を撮像する立体視センサ装置において、光電変換機能
を有するピクセル群をから成る２次元撮像面を備える撮
像装置と、前記基線長だけ離隔された一方の位置に入射
する背景光像を入射して、上記撮像装置の２次元撮像面
の内の、水平走査方向に対して上下２分割された上側分
割領域に結像させる第１の撮像光学系と、前記基線長だ
け離隔された他方の位置に入射する背景光像を入射し
て、上記撮像装置の２次元撮像面の内の、水平走査方向
に対して上下２分割された下側分割領域に結像させる第
２の撮像光学系と、を具備する構成とした。
【００１１】更に具体的な実施態様としては、前記第１
の撮像光学系は、前記一方の位置に入射する第１の背景
光像を所定方向へ反射させる第１の全反射鏡と、該第１
の全反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前記上側
分割領域に結像させるための所定の焦点距離を有する第
１の撮像レンズ系と、該第１の撮像レンズ系を透過する
該第１の背景光像を前記撮像装置の前記上側分割領域へ
反射させる第２の全反射鏡とを有し、前記第２の撮像光
学系は、前記他方の位置に入射する第２の背景光像を所
定方向へ反射させる第３の全反射鏡と、該第３の全反射
鏡で反射された前記第２の背景光像を前記下側分割領域
に結像させるための所定の焦点距離を有する第２の撮像
レンズ系と、該第２の撮像レンズ系を透過する該第２の
背景光像を前記撮像装置の前記下側分割領域へ反射させ
る第４の全反射鏡とを有する構成とした。
の撮像光学系は、前記一方の位置に入射する第１の背景
光像を所定方向へ反射させる第１の全反射鏡と、該第１
の全反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前記上側
分割領域に結像させるための所定の焦点距離を有する第
１の撮像レンズ系と、該第１の撮像レンズ系を透過する
該第１の背景光像を前記撮像装置の前記上側分割領域へ
反射させる第２の全反射鏡とを有し、前記第２の撮像光
学系は、前記他方の位置に入射する第２の背景光像を所
定方向へ反射させる第３の全反射鏡と、該第３の全反射
鏡で反射された前記第２の背景光像を前記下側分割領域
に結像させるための所定の焦点距離を有する第２の撮像
レンズ系と、該第２の撮像レンズ系を透過する該第２の
背景光像を前記撮像装置の前記下側分割領域へ反射させ
る第４の全反射鏡とを有する構成とした。
【００１２】更に他の実施態様としては、前記第１の撮
像光学系は、前記一方の位置に入射する第１の背景光像
を所定方向へ反射させる第１の全反射鏡と、該第１の全
反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前記撮像装置
の前記２次元撮像面側へ反射させる第２の全反射鏡とを
有し、前記第２の撮像光学系は、前記他方の位置に入射
する第２の背景光像を所定方向へ反射させる第３の全反
射鏡と、該第３の全反射鏡で反射された前記第２の背景
光像を、上記第２の全反射鏡で反射された第１の背景光
像に重なり合うことなく、前記撮像装置の前記２次元撮
像面側へ反射させる第４の全反射鏡とを有し、上記第
２，第４の反射鏡で反射された上記第１，第２の背景光
像を夫々前記上側分割領域と下側分割領域に結像させる
撮像レンズ系を具備する構成とした。
像光学系は、前記一方の位置に入射する第１の背景光像
を所定方向へ反射させる第１の全反射鏡と、該第１の全
反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前記撮像装置
の前記２次元撮像面側へ反射させる第２の全反射鏡とを
有し、前記第２の撮像光学系は、前記他方の位置に入射
する第２の背景光像を所定方向へ反射させる第３の全反
射鏡と、該第３の全反射鏡で反射された前記第２の背景
光像を、上記第２の全反射鏡で反射された第１の背景光
像に重なり合うことなく、前記撮像装置の前記２次元撮
像面側へ反射させる第４の全反射鏡とを有し、上記第
２，第４の反射鏡で反射された上記第１，第２の背景光
像を夫々前記上側分割領域と下側分割領域に結像させる
撮像レンズ系を具備する構成とした。
【００１３】
【作用】このような構成を有する立体視センサ装置によ
れば、互に基線長だけ離隔した位置に入射する第１の背
景光像と第２の背景光像が、第１の撮像光学系統と第２
の撮像光学系を透過する間に相互に並べられた状態とな
り、撮像装置の前記上側分割領域と下側分割領域へ同時
に入射されて撮像されることとなる。即ち、従来のよう
な２個の撮像装置によって第１，第２の背景光像を撮像
するのではなく、１個の撮像装置によって第１，第２の
背景光像を同時に撮像する。したがって、撮像のための
構成要素が低減され、且つ立体視データを形成するため
の信号処理系もそれに付随して低減されるので、撮像精
度の機能低下を招来することなく、簡素な構成の立体視
センサ装置を実現することができる。
れば、互に基線長だけ離隔した位置に入射する第１の背
景光像と第２の背景光像が、第１の撮像光学系統と第２
の撮像光学系を透過する間に相互に並べられた状態とな
り、撮像装置の前記上側分割領域と下側分割領域へ同時
に入射されて撮像されることとなる。即ち、従来のよう
な２個の撮像装置によって第１，第２の背景光像を撮像
するのではなく、１個の撮像装置によって第１，第２の
背景光像を同時に撮像する。したがって、撮像のための
構成要素が低減され、且つ立体視データを形成するため
の信号処理系もそれに付随して低減されるので、撮像精
度の機能低下を招来することなく、簡素な構成の立体視
センサ装置を実現することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基いて構成を説明すると、前方背景か
らの背景光像を相互に基線長Ｗだけ離れた位置で受光す
る第１の撮影光学系ＸU と第２の撮影光学系ＸL が設け
られ、これらの撮影光学系ＸU ，ＸL は、共に同等の光
学特性を有し、且つ予め決められた仮想の光軸中心Ｑに
対して光学的に対称に構成され、夫々が受光した背景光
像を後述するＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥ
T に結像させる構成となっている。
る。まず、図１に基いて構成を説明すると、前方背景か
らの背景光像を相互に基線長Ｗだけ離れた位置で受光す
る第１の撮影光学系ＸU と第２の撮影光学系ＸL が設け
られ、これらの撮影光学系ＸU ，ＸL は、共に同等の光
学特性を有し、且つ予め決められた仮想の光軸中心Ｑに
対して光学的に対称に構成され、夫々が受光した背景光
像を後述するＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥ
T に結像させる構成となっている。
【００１５】更に詳述すれば、この実施例では、ＣＣＤ
固体撮像デバイス１３の撮像面（光電変換効果を有する
多数のピクセルが配列されている面）ＡＥT に対して直
交する法線方向を光軸中心Ｑとして予め決められてい
る。そして、光軸中心Ｑを中心として相互に線対称の関
係となる位置に、第１の撮像光学系ＸU 中の全反射鏡１
０U と第２の撮像光学系ＸL 中の全反射鏡１０L が配置
されている。更に、光軸中心Ｑから全反射鏡１０U と１
０L の夫々の所定反射点１０UQと１０LQまでの距離が共
に光軸中心Ｑから等距離（Ｗ／２）ずつ離れた位置にお
いて線対称の関係となっており、更に、全反射鏡１０U
と１０L の夫々の反射面は、光軸中心Ｑと平行な前方方
向から入射する各背景光像ｈU とｈL を互いに等しい反
射角で光軸中心Ｑ側へ反射するように傾斜設定されてい
る。したがって、全反射鏡１０U と１０L は相互に基線
長Ｗで離隔配置されている。
固体撮像デバイス１３の撮像面（光電変換効果を有する
多数のピクセルが配列されている面）ＡＥT に対して直
交する法線方向を光軸中心Ｑとして予め決められてい
る。そして、光軸中心Ｑを中心として相互に線対称の関
係となる位置に、第１の撮像光学系ＸU 中の全反射鏡１
０U と第２の撮像光学系ＸL 中の全反射鏡１０L が配置
されている。更に、光軸中心Ｑから全反射鏡１０U と１
０L の夫々の所定反射点１０UQと１０LQまでの距離が共
に光軸中心Ｑから等距離（Ｗ／２）ずつ離れた位置にお
いて線対称の関係となっており、更に、全反射鏡１０U
と１０L の夫々の反射面は、光軸中心Ｑと平行な前方方
向から入射する各背景光像ｈU とｈL を互いに等しい反
射角で光軸中心Ｑ側へ反射するように傾斜設定されてい
る。したがって、全反射鏡１０U と１０L は相互に基線
長Ｗで離隔配置されている。
【００１６】次に、全反射鏡１０U と１０L には、互に
等しい光学特性（倍率及び焦点距離など）を有する撮影
レンズ１１U と１１L が個々独立に縦続配置され、全反
射鏡１０U で反射されてくる背景光像ｈU を撮影レンズ
１１U が所定の焦点距離に結像させ、全反射鏡１０L で
反射されてくる背景光像ｈL を撮影レンズ１１L が所定
の焦点距離に結像させようになっている。
等しい光学特性（倍率及び焦点距離など）を有する撮影
レンズ１１U と１１L が個々独立に縦続配置され、全反
射鏡１０U で反射されてくる背景光像ｈU を撮影レンズ
１１U が所定の焦点距離に結像させ、全反射鏡１０L で
反射されてくる背景光像ｈL を撮影レンズ１１L が所定
の焦点距離に結像させようになっている。
【００１７】更に、撮影レンズ１１U を透過してくる背
景光像ｈU をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥ
T 中の所定分割領域ＡＥU へ反射させる全反射鏡１２U
が設けられると共に、撮影レンズ１１L を透過してくる
背景光像ｈL をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面Ａ
ＥT 中の所定分割領域ＡＥL へ反射させる全反射鏡１２
L が設けられている。
景光像ｈU をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥ
T 中の所定分割領域ＡＥU へ反射させる全反射鏡１２U
が設けられると共に、撮影レンズ１１L を透過してくる
背景光像ｈL をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面Ａ
ＥT 中の所定分割領域ＡＥL へ反射させる全反射鏡１２
L が設けられている。
【００１８】ここで、全反射鏡１２U と１２L は、夫々
の背景光像ｈU とｈL をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の
上記所定の分割領域ＡＥU とＡＥL に対して直交入射
（光軸中心Ｑと平行の方向から入射）させるように所定
の傾斜角をもって配置され、更に、撮影レンズ１１U と
１１L の上記焦点距離は、図２（ｄ）に示すように、背
景光像ｈU とｈL を分割領域ＡＥU とＡＥL 上に夫々結
像させるように決められている。即ち、図２（ｄ）に示
すように、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT
を所謂水平走査方向Ｈに沿って上下二分割して成る上側
半分の撮像面が分割領域ＡＥU 、残りの下側半分の撮像
面が分割領域ＡＥL に設定されており、これらの分割領
域ＡＥU とＡＥL に、夫々の背景光像ｈU とｈL とを相
互に重なり合うことなく結像させるために、例えば、全
反射鏡１２U と１２L の夫々の反射面に、領域ＡＥU と
ＡＥL に対応する面だけを反射面にして、それ以外の部
分には反射を阻止する光吸収面（例えば、黒色の面）を
設けるなどの処置が施されている。この結果、背景光像
ｈU とｈL が分割領域ＡＥU とＡＥL においてクロスト
ークしないようになっている。
の背景光像ｈU とｈL をＣＣＤ固体撮像デバイス１３の
上記所定の分割領域ＡＥU とＡＥL に対して直交入射
（光軸中心Ｑと平行の方向から入射）させるように所定
の傾斜角をもって配置され、更に、撮影レンズ１１U と
１１L の上記焦点距離は、図２（ｄ）に示すように、背
景光像ｈU とｈL を分割領域ＡＥU とＡＥL 上に夫々結
像させるように決められている。即ち、図２（ｄ）に示
すように、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT
を所謂水平走査方向Ｈに沿って上下二分割して成る上側
半分の撮像面が分割領域ＡＥU 、残りの下側半分の撮像
面が分割領域ＡＥL に設定されており、これらの分割領
域ＡＥU とＡＥL に、夫々の背景光像ｈU とｈL とを相
互に重なり合うことなく結像させるために、例えば、全
反射鏡１２U と１２L の夫々の反射面に、領域ＡＥU と
ＡＥL に対応する面だけを反射面にして、それ以外の部
分には反射を阻止する光吸収面（例えば、黒色の面）を
設けるなどの処置が施されている。この結果、背景光像
ｈU とｈL が分割領域ＡＥU とＡＥL においてクロスト
ークしないようになっている。
【００１９】図１において、ＣＣＤ固体撮像デバイス１
３は、駆動回路１４から供給される垂直走査駆動信号及
び水平走査駆動信号に同期して撮像面ＡＥT のピクセル
群に発生するピクセル信号ＳP を映像回路１５へ読出
し、映像回路１５は、これらのピクセル信号ＳP を信号
処理可能なレベルまで増幅するなどの処理を行い、Ａ／
Ｄ変換器１６が更にデジタルのピクセルデータＤP に変
換する。したがって、各フレーム周期の期間に読み出さ
れるピクセルデータＤP は、前半の１／２フレーム周期
では、分割領域ＡＥU から読出される背景光像ｈU に対
応するピクセルデータＤPUとなり、後半の１／２フレー
ム周期では、分割領域ＡＥL から読出される背景光像ｈ
L に対応するピクセルデータＤPLとなる。
３は、駆動回路１４から供給される垂直走査駆動信号及
び水平走査駆動信号に同期して撮像面ＡＥT のピクセル
群に発生するピクセル信号ＳP を映像回路１５へ読出
し、映像回路１５は、これらのピクセル信号ＳP を信号
処理可能なレベルまで増幅するなどの処理を行い、Ａ／
Ｄ変換器１６が更にデジタルのピクセルデータＤP に変
換する。したがって、各フレーム周期の期間に読み出さ
れるピクセルデータＤP は、前半の１／２フレーム周期
では、分割領域ＡＥU から読出される背景光像ｈU に対
応するピクセルデータＤPUとなり、後半の１／２フレー
ム周期では、分割領域ＡＥL から読出される背景光像ｈ
L に対応するピクセルデータＤPLとなる。
【００２０】画像処理回路１７は、ピクセルデータＤP
をピクセルデータＤPUとＤPLに分離することによって、
背景光像ｈU とｈL に対応する各画像データ群を形成す
ると共に、これらの画像データ群に基づいて、背景光像
ｈU についての特徴データＨU と、背景光像ｈL につい
ての特徴データＨL とを抽出するための演算処理を行
う。そして、演算回路１８が、画像処理回路１７から出
力されるこれらの特徴抽出データＨU ，ＨL に基づい
て、背景中に含まれる物体までの距離情報や大きさ形状
などの情報を有する立体視データＤOUT を形成する。
をピクセルデータＤPUとＤPLに分離することによって、
背景光像ｈU とｈL に対応する各画像データ群を形成す
ると共に、これらの画像データ群に基づいて、背景光像
ｈU についての特徴データＨU と、背景光像ｈL につい
ての特徴データＨL とを抽出するための演算処理を行
う。そして、演算回路１８が、画像処理回路１７から出
力されるこれらの特徴抽出データＨU ，ＨL に基づい
て、背景中に含まれる物体までの距離情報や大きさ形状
などの情報を有する立体視データＤOUT を形成する。
【００２１】尚、駆動回路１４ないし演算回路１８は、
タイミング制御回路１９から供給される所定の同期信号
に同期して動作する。
タイミング制御回路１９から供給される所定の同期信号
に同期して動作する。
【００２２】次に、かかる構成を有する実施例の動作を
図２に基いて説明する。まず、前記光軸中心Ｑの方向を
車両の直進方向に合わせて、この立体視センサ装置を車
両に固定させる。このように取り付けると、車両の進行
方向前方の背景光像（例えば図２（ａ））を、全反射鏡
１０U ，１０L が相対的に基線長Ｗだけずれた位置で受
光することとなるので、全反射鏡１０U で受光・反射さ
れる背景光像ｈU と全反射鏡１０L で受光・反射される
背景光像ｈL は、位置に関する位相差情報を有する像に
なる（例えば図２（ｂ）（ｃ）参照）。
図２に基いて説明する。まず、前記光軸中心Ｑの方向を
車両の直進方向に合わせて、この立体視センサ装置を車
両に固定させる。このように取り付けると、車両の進行
方向前方の背景光像（例えば図２（ａ））を、全反射鏡
１０U ，１０L が相対的に基線長Ｗだけずれた位置で受
光することとなるので、全反射鏡１０U で受光・反射さ
れる背景光像ｈU と全反射鏡１０L で受光・反射される
背景光像ｈL は、位置に関する位相差情報を有する像に
なる（例えば図２（ｂ）（ｃ）参照）。
【００２３】そして、これらの背景光像ｈU とｈL は、
図２（ｄ）に示すように、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３
の上下の分割領域ＡＥU とＡＥL に同時に結像され、Ｃ
ＣＤ固体撮像デバイス１３が所定のフレーム周期に同期
して動画撮像動作を行うことにより、背景光像ｈU とｈ
L に相当するデジタルデータ群ＤPUとＤPLが画像処理回
路１７へ転送され、更に、演算回路１８がこれらのデジ
タルデータ群ＤPUとＤPLに基づいて前記位相差情報を求
めることによって、背景中に存在する物までの距離や大
きさ、形状などを特定する立体視データＤOUT を出力す
る。
図２（ｄ）に示すように、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３
の上下の分割領域ＡＥU とＡＥL に同時に結像され、Ｃ
ＣＤ固体撮像デバイス１３が所定のフレーム周期に同期
して動画撮像動作を行うことにより、背景光像ｈU とｈ
L に相当するデジタルデータ群ＤPUとＤPLが画像処理回
路１７へ転送され、更に、演算回路１８がこれらのデジ
タルデータ群ＤPUとＤPLに基づいて前記位相差情報を求
めることによって、背景中に存在する物までの距離や大
きさ、形状などを特定する立体視データＤOUT を出力す
る。
【００２４】ここで、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮
像面ＡＥT を分割して成る分割領域ＡＥU とＡＥL に２
つの背景光像ｈU とｈL を結像させるので、撮像面ＡＥ
T の全体に１つの背景光像を結像させる場合とを比較す
ると、水平方向における撮像可能範囲は等しいが、垂直
方向における撮像可能範囲は半分ずつとなるので、背景
光像ｈU とｈL の夫々の垂直方向における情報量が減る
こととなる。しかし、車両走行において重要な視覚情報
は、主として道路の形状などのように、垂直方向では比
較的狭い範囲内に在り、水平方向では広い範囲に在る情
報である。よって、この実施例にように、ＣＣＤ固体撮
像デバイス１３の撮像面ＡＥT を上下２分割して、相互
に位相差を有する２つの背景光像ｈU とｈL を同時に結
像させても必要な情報は十分に得られる。却って空など
の不要な情報を予め削除することができることから、極
めて合理的であると言える。そして、従来のように、相
互に位相差を有する２つの背景光像を２個のＣＣＤ固体
撮像デバイスで撮像するよりも、測定精度の実質的低下
を招来することなく、構成の大幅な簡素化を実現するこ
とができる。
像面ＡＥT を分割して成る分割領域ＡＥU とＡＥL に２
つの背景光像ｈU とｈL を結像させるので、撮像面ＡＥ
T の全体に１つの背景光像を結像させる場合とを比較す
ると、水平方向における撮像可能範囲は等しいが、垂直
方向における撮像可能範囲は半分ずつとなるので、背景
光像ｈU とｈL の夫々の垂直方向における情報量が減る
こととなる。しかし、車両走行において重要な視覚情報
は、主として道路の形状などのように、垂直方向では比
較的狭い範囲内に在り、水平方向では広い範囲に在る情
報である。よって、この実施例にように、ＣＣＤ固体撮
像デバイス１３の撮像面ＡＥT を上下２分割して、相互
に位相差を有する２つの背景光像ｈU とｈL を同時に結
像させても必要な情報は十分に得られる。却って空など
の不要な情報を予め削除することができることから、極
めて合理的であると言える。そして、従来のように、相
互に位相差を有する２つの背景光像を２個のＣＣＤ固体
撮像デバイスで撮像するよりも、測定精度の実質的低下
を招来することなく、構成の大幅な簡素化を実現するこ
とができる。
【００２５】次に、第２の実施例を図３と共に説明す
る。尚、図３において図１と同一又は相当する構成要素
を同一符号で示すものとする。この実施例と図１に示す
先の実施例との構成上の相違点を説明すると、先の実施
例（図１）では、第１，第２の撮像光学系ＸU ，ＸL 中
の全反射鏡１０U ，１２U 間と全反射鏡１０L ，１２L
間に撮像レンズ系１１U ，１１L が設けられているのに
対して、この実施例（図３）では、これらの全反射鏡１
０U ，１２U 間と全反射鏡１０L ，１２L 間には撮像レ
ンズ系を設けずに、全反射鏡１２U ，１２L の反射出力
側に、１個の撮像レンズ系２０を配置している。そし
て、第１の撮像光学系ＸU で受光した背景光像ｈU と第
２の撮像光学系ＸL で受光した背景光像ｈL を互いに並
べた状態で撮像レンズ系２０に入射させ、図２（ｄ）に
示す如く、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT
の上下分割領域ＡＥU とＡＥL に結像させる構成と成っ
ている。したがって、この実施例によれば、更に構成要
素の低減化を図って、簡易な構成の立体視センサ装置を
提供することができる。
る。尚、図３において図１と同一又は相当する構成要素
を同一符号で示すものとする。この実施例と図１に示す
先の実施例との構成上の相違点を説明すると、先の実施
例（図１）では、第１，第２の撮像光学系ＸU ，ＸL 中
の全反射鏡１０U ，１２U 間と全反射鏡１０L ，１２L
間に撮像レンズ系１１U ，１１L が設けられているのに
対して、この実施例（図３）では、これらの全反射鏡１
０U ，１２U 間と全反射鏡１０L ，１２L 間には撮像レ
ンズ系を設けずに、全反射鏡１２U ，１２L の反射出力
側に、１個の撮像レンズ系２０を配置している。そし
て、第１の撮像光学系ＸU で受光した背景光像ｈU と第
２の撮像光学系ＸL で受光した背景光像ｈL を互いに並
べた状態で撮像レンズ系２０に入射させ、図２（ｄ）に
示す如く、ＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT
の上下分割領域ＡＥU とＡＥL に結像させる構成と成っ
ている。したがって、この実施例によれば、更に構成要
素の低減化を図って、簡易な構成の立体視センサ装置を
提供することができる。
【００２６】尚、これらの実施例は本発明の一例であ
り、ＣＣＤ固体撮像デバイスの代わりに他種類の２次元
撮像装置を適用してもよい。更に、一対の背景光像ｈU
とｈLを全反射鏡１０U ，１２U と１０L ，１２L によ
って撮像デバイスの受光面ＡＥT の所定分割領域Ａ
ＥU ，ＡＥL に並べて入射させる構成としたが、これら
の反射鏡に代えてプリズム等を適用してもよい。
り、ＣＣＤ固体撮像デバイスの代わりに他種類の２次元
撮像装置を適用してもよい。更に、一対の背景光像ｈU
とｈLを全反射鏡１０U ，１２U と１０L ，１２L によ
って撮像デバイスの受光面ＡＥT の所定分割領域Ａ
ＥU ，ＡＥL に並べて入射させる構成としたが、これら
の反射鏡に代えてプリズム等を適用してもよい。
【００２７】更に、これらの実施例では、仮想の光軸中
心ＱをＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT の中
心に合致させることにより、第１，第２の撮像光学系Ｘ
U ，ＸL を光軸中心Ｑに対して線対称の関係に配置した
が、本発明はこのような対称構成にすることが必須の要
件ではない。即ち、第１の撮像光学系ＸU 中の全反射鏡
１０U からＣＣＤ固体撮像デバイス１３の分割領域ＡＥ
U までの光路長と第２の撮像光学系ＸL 中の全反射鏡１
０L からＣＣＤ固体撮像デバイス１３の分割領域ＡＥL
までの光路長が相互に異なっていても、一対の背景光像
ｈU とｈL が分割領域ＡＥU とＡＥL に実質的に等しい
倍率で結像される構成であればよい。
心ＱをＣＣＤ固体撮像デバイス１３の撮像面ＡＥT の中
心に合致させることにより、第１，第２の撮像光学系Ｘ
U ，ＸL を光軸中心Ｑに対して線対称の関係に配置した
が、本発明はこのような対称構成にすることが必須の要
件ではない。即ち、第１の撮像光学系ＸU 中の全反射鏡
１０U からＣＣＤ固体撮像デバイス１３の分割領域ＡＥ
U までの光路長と第２の撮像光学系ＸL 中の全反射鏡１
０L からＣＣＤ固体撮像デバイス１３の分割領域ＡＥL
までの光路長が相互に異なっていても、一対の背景光像
ｈU とｈL が分割領域ＡＥU とＡＥL に実質的に等しい
倍率で結像される構成であればよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の立体視セン
サ装置によれば、互に基線長だけ離隔した位置に入射す
る第１の背景光像と第２の背景光像が、第１の撮像光学
系統と第２の撮像光学系を透過する間に相互に並べられ
た状態となり、撮像装置の前記上側分割領域と下側分割
領域へ同時に入射されて撮像されることとなる。即ち、
従来のような２個の撮像装置によって第１，第２の背景
光像を撮像するのではなく、１個の撮像装置によって第
１，第２の背景光像を同時に撮像する。したがって、撮
像のための構成要素が低減され、且つ立体視データを形
成するための信号処理系もそれに付随して低減されるの
で、撮像精度の機能低下を招来することなく、簡素な構
成の立体視センサ装置を提供することができる。
サ装置によれば、互に基線長だけ離隔した位置に入射す
る第１の背景光像と第２の背景光像が、第１の撮像光学
系統と第２の撮像光学系を透過する間に相互に並べられ
た状態となり、撮像装置の前記上側分割領域と下側分割
領域へ同時に入射されて撮像されることとなる。即ち、
従来のような２個の撮像装置によって第１，第２の背景
光像を撮像するのではなく、１個の撮像装置によって第
１，第２の背景光像を同時に撮像する。したがって、撮
像のための構成要素が低減され、且つ立体視データを形
成するための信号処理系もそれに付随して低減されるの
で、撮像精度の機能低下を招来することなく、簡素な構
成の立体視センサ装置を提供することができる。
【図１】本発明による立体視センサ装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】一実施例の動作を説明するための説明図であ
る。
る。
【図３】本発明による立体視センサ装置の第２の実施例
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の立体視センサ装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
ＸU …第１の撮像光学系、ＸL …第２の撮像光学系、Ｑ
…光軸中心、１０U ，１０L ，１２U ，１２L …全反射
鏡、１０U ，１０L ，２０…撮像レンズ系、１３…ＣＣ
Ｄ固体撮像デバイス、１４…駆動回路、１５…映像回
路、１６…Ａ／Ｄ変換器、１７…画像処理装置、１８…
演算回路、１９…タイミング制御回路、ＡＥT …撮像
面、ＡＥU ，ＡＥL …分割領域。
…光軸中心、１０U ，１０L ，１２U ，１２L …全反射
鏡、１０U ，１０L ，２０…撮像レンズ系、１３…ＣＣ
Ｄ固体撮像デバイス、１４…駆動回路、１５…映像回
路、１６…Ａ／Ｄ変換器、１７…画像処理装置、１８…
演算回路、１９…タイミング制御回路、ＡＥT …撮像
面、ＡＥU ，ＡＥL …分割領域。
Claims (3)
- 【請求項１】 立体視データを得るために、予め決めら
れた基線長だけ離隔された位置に入射する１組の背景光
像を撮像する立体視センサ装置において、 光電変換機能を有するピクセル群をから成る２次元撮像
面を備える撮像装置と、 前記基線長だけ離隔された一
方の位置に入射する背景光像を入射して、上記撮像装置
の２次元撮像面の内の、水平走査方向に対して上下２分
割された上側分割領域に結像させる第１の撮像光学系
と、 前記基線長だけ離隔された他方の位置に入射する背景光
像を入射して、上記撮像装置の２次元撮像面の内の、水
平走査方向に対して上下２分割された下側分割領域に結
像させる第２の撮像光学系と、を具備することを特徴と
する立体視センサ装置。 - 【請求項２】 前記第１の撮像光学系は、 前記一方の位置に入射する第１の背景光像を所定方向へ
反射させる第１の全反射鏡と、 該第１の全反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前
記上側分割領域に結像させるための所定の焦点距離を有
する第１の撮像レンズ系と、 該第１の撮像レンズ系を透過する該第１の背景光像を前
記撮像装置の前記上側分割領域へ反射させる第２の全反
射鏡とを有し、 前記第２の撮像光学系は、 前記他方の位置に入射する第２の背景光像を所定方向へ
反射させる第３の全反射鏡と、 該第３の全反射鏡で反射された前記第２の背景光像を前
記下側分割領域に結像させるための所定の焦点距離を有
する第２の撮像レンズ系と、 該第２の撮像レンズ系を透過する該第２の背景光像を前
記撮像装置の前記下側分割領域へ反射させる第４の全反
射鏡とを有すること、を特徴とする請求項１に記載の立
体視センサ装置。 - 【請求項３】 前記第１の撮像光学系は、 前記一方の位置に入射する第１の背景光像を所定方向へ
反射させる第１の全反射鏡と、 該第１の全反射鏡で反射された前記第１の背景光像を前
記撮像装置の前記２次元撮像面側へ反射させる第２の全
反射鏡とを有し、 前記第２の撮像光学系は、 前記他方の位置に入射する第２の背景光像を所定方向へ
反射させる第３の全反射鏡と、 該第３の全反射鏡で反射された前記第２の背景光像を、
上記第２の全反射鏡で反射された第１の背景光像に重な
り合うことなく、前記撮像装置の前記２次元撮像面側へ
反射させる第４の全反射鏡とを有し、 上記第２，第４の反射鏡で反射された上記第１，第２の
背景光像を夫々前記上側分割領域と下側分割領域に結像
させる撮像レンズ系を具備することを特徴とする請求項
１に記載の立体視センサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298730A JPH07152098A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 立体視センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298730A JPH07152098A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 立体視センサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07152098A true JPH07152098A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17863531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298730A Pending JPH07152098A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 立体視センサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07152098A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100986439B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2010-10-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 촬영 장치 및 이의 영상 제어방법 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP5298730A patent/JPH07152098A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100986439B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2010-10-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 촬영 장치 및 이의 영상 제어방법 |
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