JPH10289315A - Parallax calculation device and method, and distance calculation device and method - Google Patents

Parallax calculation device and method, and distance calculation device and method

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JPH10289315A
JPH10289315A JP9099333A JP9933397A JPH10289315A JP H10289315 A JPH10289315 A JP H10289315A JP 9099333 A JP9099333 A JP 9099333A JP 9933397 A JP9933397 A JP 9933397A JP H10289315 A JPH10289315 A JP H10289315A
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JP
Japan
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image
pixel
images
pixels
groups
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JP9099333A
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Japanese (ja)
Inventor
Sachiko Miwa
祥子 三輪
Atsushi Yokoyama
敦 横山
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid occlusion that is caused when a certain object is hidden by another and to obtain the correct parallax information in a wide range in a stereographic image process. SOLUTION: The objects 221 and 222 , are photographed by plural cameras for production of images A to I. An arithmetic processing circuit calculates the SDS(sum of squared differences) between the standard pixel of the image A that is generated by a reference camera and the reference pixels of images B to I generated by other cameras. Then the arithmetic processing circuit properly divides the cameras into groups to calculate the SSSD(sum of SSDs) in each group and detects a reference pixel that secures the minimum value SSSDmin as a corresponding point of the corresponding reference pixel. Thus, the arithmetic processing circuit measures the parallax between the detected corresponding point and the reference pixel and then measures the distances among the points of both objects 221 and 222 based on a trigonometrical survey theory to analyze the shape of each object.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2台以上のカメラ
で同一の対象物の基準画像と参照画像とを撮影し、これ
らの画像の画素それぞれを相互に対応付けて、2台のカ
メラの対象物に対する視差、および、対象物と2台のカ
メラとの間の距離を、画素ごとに求める視差算出装置、
距離算出装置(いわゆるステレオ画像処理装置)および
これらの方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera for photographing a reference image and a reference image of the same object with two or more cameras and associating pixels of these images with each other. A parallax calculating apparatus that obtains, for each pixel, a parallax with respect to the target, and a distance between the target and the two cameras;
The present invention relates to a distance calculation device (so-called stereo image processing device) and a method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】2箇所から同一の対象物を撮影して得た
複数の画像の間で、互いに対応する画素の間の視差情報
を得て、対象物上の各点の距離、あるいは、対象物の形
状を計測する、いわゆるステレオ画像処理装置が用いら
れている。
2. Description of the Related Art Parallax information between mutually corresponding pixels is obtained between a plurality of images obtained by photographing the same object from two places, and the distance between each point on the object or the object distance is calculated. A so-called stereo image processing device that measures the shape of an object is used.

【0003】しかしながら、従来のステレオ画像処理装
置を用いると、例えば、カメラから遠い対象物が、カメ
ラに近い対象物の背後に隠れてオクリュージョン(occlu
sion) が生じ、画素間の視差情報、対象物の距離および
形状が測定できない場合がある。
However, when a conventional stereo image processing apparatus is used, for example, an object far from the camera is hidden behind an object close to the camera, and an occlusion (occlu
), parallax information between pixels, and the distance and shape of the target object may not be measured.

【0004】また、従来のステレオ画像処理装置を用い
ると、例えば、対象物に繰り返し模様が付されている場
合に、複数の画像の画素の間の対応を正しく採ることが
できず、画素間の視差情報、対象物の距離および形状の
正しい測定が不可能になる場合がある。
Further, when a conventional stereo image processing apparatus is used, for example, when an object has a repetitive pattern, it is not possible to correctly take correspondence between the pixels of a plurality of images, and Correct measurement of the parallax information, the distance and the shape of the target object may not be possible in some cases.

【0005】また、例えば、文献1「解説,ビデオレー
ト・ステレオマシン(A Video-rateStereomachine;金
出,木村 著、日本ロボット学会誌 vol.13 No.3, pp.3
22〜pp.326 1995 )」には、2箇所以上から同一の対象
物を撮影することにより、あるいは、2台以上のカメラ
で撮影することにより得た複数の画像の間で、互いに対
応する画素の間の視差情報を得て、対象物上の各点の距
離等を計測するステレオ画像処理装置が開示されてい
る。文献1に開示されたステレオ画像処理装置を用いる
と、対象物に繰り返し模様が付されている場合の複数の
画像の画素の間の対応を正しくとることができるが、オ
クリュージョンに起因する不具合は依然として残ってし
まう。
[0005] For example, see Reference 1, "A Video-rate Stereomachine (A Video-rate Stereomachine; Kanade, Kimura), Journal of the Robotics Society of Japan vol.13 No.3, pp.3
22 to pp. 326 1995) ”includes pixels corresponding to each other in a plurality of images obtained by photographing the same object from two or more places or by photographing with two or more cameras. There is disclosed a stereoscopic image processing apparatus that obtains parallax information between objects and measures the distance and the like of each point on an object. When the stereo image processing apparatus disclosed in Document 1 is used, it is possible to correctly correspond between pixels of a plurality of images when a target object has a repetitive pattern, but a defect due to occlusion is caused. Will still remain.

【0006】さらに、例えば、文献2「Hierarchical D
isparity Estimation Using Multiple Cameras−多眼カ
メラを用いた階層的な奥行き推定法−〔朴,井上 著,
1996年映像メディア処理シンポジウム(IMPS9
6)予稿〕」および文献3「複数の基線長を利用したス
テレオマッチング(奥富,金出 著,電子情報通信学会
論文誌D-II Vol. J75-D-II No.8 pp.1317-pp.1327 19
92年8月)」に開示されているように、5台のカメラ
を用いる方法が提案されている。
[0006] Further, for example, reference 2 “Hierarchical D
isparity Estimation Using Multiple Cameras-Hierarchical depth estimation method using multiple cameras-[Park, Inoue,
1996 Video Media Processing Symposium (IMPS9
6) Proposal] ”and Reference 3“ Stereo Matching Using Multiple Baseline Lengths (Okutomi and Kanade, IEICE Transactions D-II Vol. J75-D-II No.8 pp.1317-pp. 1327 19
(August 1992) ", a method using five cameras has been proposed.

【0007】しかしながら、文献2に開示された方法に
おいては、視差の方向に対応するエピポーララインが大
きく異なる4組のカメラを用いてステレオ画像処理を行
うので、例えば、3方向に対してオクリュージョンが生
じている場合には、これら2方向に対応する2組のカメ
ラから得られた視差を排除することができても、残りの
1方向に対応する1組のカメラから得られる視差に誤差
が生じている可能性がある。また、文献2および文献3
に開示された方法によっても、オクリュージョンに起因
する不具合は依然として残ってしまう。
However, in the method disclosed in Reference 2, since stereo image processing is performed using four sets of cameras whose epipolar lines corresponding to the directions of parallax are greatly different, for example, occlusion is performed in three directions. When parallax occurs, the parallax obtained from the two sets of cameras corresponding to these two directions can be excluded, but an error occurs in the parallax obtained from the set of cameras corresponding to the remaining one direction. It may have occurred. References 2 and 3
However, the problem caused by the occlusion still remains with the method disclosed in the above.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、対象物が
複数ある場合に、遠い位置にある対象物が、近い位置に
ある対象物に隠れてしまうオクリュージョンが発生する
範囲を可能な限り小さくすることができ、広い範囲で正
しい視差情報を得ることができる視差算出装置を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、例えば、対象物
に繰り返し模様が付されている場合であっても、複数の
画像の画素の間の対応を正しく採ることができ、正しい
視差情報を得ることができる視差算出装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and when there are a plurality of objects, an object located at a far position is replaced with an object located at a near position. It is an object of the present invention to provide a parallax calculating device capable of minimizing a range in which occlusion hidden by an object occurs and obtaining correct parallax information in a wide range. Also, the present invention provides a parallax calculation that can correctly take correspondence between pixels of a plurality of images and obtain correct parallax information, for example, even when a target object has a repeated pattern. It is intended to provide a device.

【0009】また、本発明は、広い範囲で正しい視差情
報を得て、対象物の正しい距離および形状を算出するこ
とができる距離算出装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、広い範囲で正しい視差情報を得て、対
象物の正しい距離および形状を算出することができる視
差・距離算出方法を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a distance calculating apparatus capable of obtaining correct parallax information in a wide range and calculating a correct distance and shape of an object.
Another object of the present invention is to provide a parallax / distance calculation method capable of obtaining correct parallax information in a wide range and calculating a correct distance and shape of an object.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る視差算出装置は、対象物を撮影して第
1の画像を生成する第1の画像生成手段と、前記第1の
画像生成手段を通る複数の直線の上それぞれに、複数ず
つ並べられて複数のグループに分けられ、それぞれ対象
物を撮影して4つ以上の複数の第2の画像を生成する4
つ以上の複数の第2の画像生成手段と、生成した第1の
画像の画素それぞれと、前記複数の第2の画像それぞれ
の画素それぞれとの相関性を所定の評価関数を用いて判
定する相関性判定手段と、前記複数のグループそれぞれ
に含まれる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前
記複数の第2の画像それぞれの画素の前記所定の評価関
数の値に基づいて、前記複数のグループのいずれに含ま
れる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複数
の第2の画像の画素が、最も確実に前記第1の画像の画
素それぞれに対応するかを判定する確実性判定手段と、
前記第1の画像の画素それぞれと、対応が最も確実であ
ると判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる
前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複数の第
2の画像の対応点との間の視差を算出する視差算出手段
とを有する。
In order to achieve the above object, a parallax calculating apparatus according to the present invention comprises: first image generating means for photographing an object to generate a first image; A plurality of lines are arranged on a plurality of straight lines passing through the image generating means and divided into a plurality of groups, and each object is photographed to generate four or more second images.
One or more plurality of second image generating means, and a correlation for determining a correlation between each pixel of the generated first image and each pixel of each of the plurality of second images using a predetermined evaluation function. Gender determining means, based on a value of the predetermined evaluation function of a pixel of each of the plurality of second images generated by the plurality of second image generating means included in each of the plurality of groups, Certainty determination for determining which of the groups the pixels of the plurality of second images generated by the plurality of second image generation means correspond to the pixels of the first image most surely Means,
Correspondence between each of the pixels of the first image and the plurality of second images generated by the plurality of second image generation means included in any of the plurality of groups determined to be most reliable. Parallax calculating means for calculating parallax between points.

【0011】好適には、前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の第2の画像生成手段は、前記第1の
画像の画素の位置と、前記第1の画像生成手段および前
記第2の画像生成手段の位置関係とから与えられ、前記
第1の画像の画素と対応する前記複数の第2の画像の対
応点が存在する範囲を示す仮想的な直線(エピポーララ
イン)が共通になるように、前記複数の直線のいずれか
の上に並べられ、前記相関性判定手段は、前記第1の画
像の画素それぞれを中心画素とする所定の画素ブロック
と、前記第1の画像の画素それぞれに対応する前記複数
の第2の画像それぞれのエピポーラライン上の前記複数
の第2の画像それぞれの画素を中心とする所定の画素ブ
ロックとの相関性を、前記所定の評価関数を用いて判定
する。
Preferably, the plurality of second image generation means included in each of the plurality of groups include a pixel position of the first image, the first image generation means and the second image. A virtual straight line (epipolar line) which is given from the positional relationship of the generating means and indicates a range in which the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image exist. , Arranged on any one of the plurality of straight lines, wherein the correlation determining means corresponds to a predetermined pixel block having each pixel of the first image as a central pixel and each pixel of the first image. The correlation between a predetermined pixel block centering on a pixel of each of the plurality of second images on an epipolar line of each of the plurality of second images is determined using the predetermined evaluation function.

【0012】好適には、前記相関性判定手段は、前記第
1の画像の画素と、前記複数の第2の画像それぞれの画
素との相関性に応じて値が変化する第1の評価関数を用
いて、前記第1の画像の画素と、前記複数の第2の画像
それぞれの画素との相関性を判定し、前記確実性判定手
段は、前記複数のグループそれぞれに含まれる前記複数
の第2の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像
それぞれの画素の前記第1の評価関数の総和値に基づい
て、前記複数のグループのいずれに含まれる前記複数の
第2の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像そ
れぞれの画素が最も確実に対応するかを判定する。
Preferably, the correlation determining means includes a first evaluation function whose value changes in accordance with the correlation between pixels of the first image and pixels of each of the plurality of second images. And determining the correlation between the pixels of the first image and the pixels of each of the plurality of second images, wherein the certainty determination unit determines the plurality of second images included in each of the plurality of groups. The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups are based on a total sum of the first evaluation function of the pixels of the plurality of second images generated by the image generation unit. It is determined whether the pixels of each of the generated second images correspond most reliably.

【0013】本発明に係る視差算出装置において、第1
の画像生成手段および第2の画像生成手段は、異なる位
置に配置され、それぞれ同一の対象物を撮影して画像デ
ータ(第1の画像データおよび第2の画像データ)を生
成する5台以上のカメラ、あるいは、移動して異なる位
置から同一の対象物を撮影して画像データを生成する1
台のカメラである。
In the parallax calculating apparatus according to the present invention, the first
Image generating means and the second image generating means are arranged at different positions, and each of the five or more image capturing means captures the same object and generates image data (first image data and second image data). Camera 1 or moving image of the same object from different positions to generate image data 1
One camera.

【0014】例えば、第1の画像生成手段は、同一平面
上で複数の方向を向いた複数の直線の交点の位置に置か
れ、第2の画像生成手段は、これら複数の直線それぞれ
の上の複数の位置に、第1の画像生成手段を含めて、1
つのグループに含まれるカメラが3台以上になるように
並べられる。
For example, the first image generating means is placed at the intersection of a plurality of straight lines oriented in a plurality of directions on the same plane, and the second image generating means is placed on each of the plurality of straight lines. In a plurality of positions, including the first image generation means,
The cameras are arranged so that three or more cameras are included in one group.

【0015】さらに、第2の画像生成手段は、上記複数
の直線上それぞれにおいて、第1の画像生成手段が生成
した画像の画素の位置と、第1の画像生成手段および第
2の画像生成手段の位置関係とから与えられ、第1の画
像の画素と対応する複数の第2の画像の対応点が存在す
る範囲、つまり、視差の方向を示す仮想的な直線(エピ
ポーラライン)が共通になるように配置される。
Further, the second image generating means may include, on each of the plurality of straight lines, a position of a pixel of the image generated by the first image generating means, the first image generating means and the second image generating means. , A range in which the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image exist, that is, a virtual straight line (epipolar line) indicating the direction of parallax becomes common. Are arranged as follows.

【0016】このように、第1の画像生成手段および第
2の画像生成手段を配置することにより、常に、エピポ
ーララインが一致する3台以上のカメラから得られた画
像に基づいて視差を測定することができるので、オクリ
ュージョンが生じる範囲を小さくすることができる上
に、対象物に繰り返し模様が生じていても、正しく第1
の画像(以下、基準画像とも記す)の画素と第2の画像
(以下、参照画像とも記す)の画素との間を対応付ける
ことができ、視差の算出誤差の発生を防ぐことができ
る。
By disposing the first image generating means and the second image generating means in this way, the parallax is always measured based on images obtained from three or more cameras having the same epipolar line. Therefore, the range in which the occlusion occurs can be reduced, and even if the object has a repetitive pattern, the first
(Hereinafter, also referred to as a reference image) and pixels of a second image (hereinafter, also referred to as a reference image) can be associated with each other, and occurrence of a parallax calculation error can be prevented.

【0017】相関性判定手段は、例えば、第k番目の基
準画素の位置と、第1の画像生成手段および第2の画像
生成手段それぞれの位置関係とから与えられ、第k番目
の基準画素と対応する参照画素(対応点)が存在する範
囲を示す仮想的な直線(エピポーラライン)上の参照画
素を中心画素とするn×n構成の画素ブロックと、第k
番目の基準画素を中心画素とするn×n構成の画素ブロ
ックとの間で、対応する画素間の差分の2乗値の総和
〔SSD(sum of squared differences)〕を順次、算出
し、これらの画素の間の相関性を評価する。
The correlation determining means is given, for example, from the position of the k-th reference pixel and the positional relationship between the first image generating means and the second image generating means. An n × n pixel block having a reference pixel as a center pixel on a virtual straight line (epipolar line) indicating a range in which a corresponding reference pixel (corresponding point) exists;
The sum of squared differences (SSDs) of the differences between the corresponding pixels is sequentially calculated between the pixel block having the n × n configuration and the reference pixel as the center pixel. Evaluate the correlation between pixels.

【0018】つまり、相関性判定手段は、例えば、SS
Dを評価関数として用い、第k番目の基準画素を中心画
素とする画素ブロックに含まれる画素それぞれの画素値
と、エピポーラライン上の参照画素を中心画素とする同
一構成の画素ブロックに含まれる画素値とを評価関数に
代入し、画素ブロック間の差分(差分の自乗和)が小さ
ければ小さいほど高い相関を有すると判定する。
In other words, the correlation determining means is, for example, SS
Using D as an evaluation function, the pixel value of each pixel included in a pixel block whose center pixel is the k-th reference pixel and the pixels included in a pixel block of the same configuration whose reference pixel on the epipolar line is a center pixel The value is substituted for the evaluation function, and it is determined that the smaller the difference between pixel blocks (the sum of squares of the difference), the higher the correlation.

【0019】確実性評価手段は、例えば、さらに、グル
ープごとのSSDの総和を計算し、SSSD(sum of SS
Ds) を算出する。つまり、確実性評価手段は、各グルー
プがn台のカメラ(第1の画像生成手段および第2の画
像生成手段)を含む場合に、1つの基準画素と、(n−
1)つの参照画素それぞれとの間の(n−1)つのSS
Dの値を、画素ごとに累加算してSSSDを算出する。
さらに、確実性評価手段は、算出したSSSDの値が最
も小さくなる参照画素を、第1の画像の画素kの対応点
k’として検出する。
The certainty evaluation means further calculates, for example, a total sum of SSDs for each group, and
Ds) is calculated. That is, when each group includes n cameras (the first image generation unit and the second image generation unit), the certainty evaluation unit determines one reference pixel and (n−
1) (n-1) SSs between each of the reference pixels
The value of D is cumulatively added for each pixel to calculate SSSD.
Further, the certainty evaluation unit detects a reference pixel having the smallest value of the calculated SSSD as a corresponding point k ′ of the pixel k of the first image.

【0020】視差算出手段は、基準画素kと、上述のよ
うに検出された基準画素kの対応点k’の視差を、例え
ば、画素単位で算出する。
The parallax calculating means calculates the parallax between the reference pixel k and the corresponding point k 'of the reference pixel k detected as described above, for example, in pixel units.

【0021】また、本発明に係る距離算出装置は、対象
物を撮影して第1の画像を生成する第1の画像生成手段
と、前記第1の画像生成手段を通る複数の直線の上それ
ぞれに、複数ずつ並べられて複数のグループに分けら
れ、それぞれ対象物を撮影して4つ以上の複数の第2の
画像を生成する4つ以上の複数の第2の画像生成手段
と、生成した第1の画像の画素それぞれと、前記複数の
第2の画像それぞれの画素それぞれとの相関性を所定の
評価関数を用いて判定する相関性判定手段と、前記複数
のグループそれぞれに含まれる前記複数の第2の画像生
成手段が生成した前記複数の第2の画像それぞれの画素
の前記所定の評価関数の値に基づいて、前記複数のグル
ープのいずれに含まれる前記複数の第2の画像生成手段
が生成した前記複数の第2の画像の画素が、最も確実に
前記第1の画像の画素それぞれに対応するかを判定する
確実性判定手段と、前記第1の画像の画素それぞれと、
対応が最も確実であると判定した前記複数のグループの
いずれかに含まれる前記複数の第2の画像生成手段が生
成した前記複数の第2の画像の対応点との間の視差を算
出する視差算出手段と、算出した視差、および、前記第
1の画像生成手段と、対応が最も確実であると判定した
前記複数のグループのいずれかに含まれる前記複数の第
2の画像生成手段との位置関係に基づいて、前記対象物
と、前記第1の画像生成手段および対応が最も確実であ
ると判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる
前記複数の第2の画像生成手段との間の距離を算出する
距離算出手段とを有する。
Further, the distance calculating apparatus according to the present invention includes a first image generating means for photographing an object to generate a first image, and a plurality of straight lines passing through the first image generating means. A plurality of second image generating means for arranging a plurality of second images, each of which is arranged into a plurality of groups, and each of which captures an object to generate four or more plurality of second images; A correlation determining unit configured to determine a correlation between each pixel of the first image and each pixel of each of the plurality of second images using a predetermined evaluation function; and the plurality of pixels included in each of the plurality of groups. The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups based on the value of the predetermined evaluation function of the pixel of each of the plurality of second images generated by the second image generation unit Generated by the plurality Pixels of two images, and certainty determining means for determining whether corresponding to each pixel of the most reliably the first image, and each pixel of the first image,
Parallax for calculating parallax between corresponding points of the plurality of second images generated by the plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups determined to be most reliable. A calculating unit, a calculated parallax, and a position of the first image generating unit and a position of the plurality of second image generating units included in any of the plurality of groups determined to be most reliable Based on the relationship between the object and the first image generating means and the plurality of second image generating means included in any of the plurality of groups determined to be most reliable Distance calculating means for calculating the distance.

【0022】好適には、前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の第2の画像生成手段は、前記第1の
画像の画素の位置と、前記第1の画像生成手段および前
記第2の画像生成手段の位置関係とから与えられ、前記
第1の画像の画素と対応する前記複数の第2の画像の対
応点が存在する範囲を示す仮想的な直線(エピポーララ
イン)が共通になるように、前記複数の直線のいずれか
の上に並べられ、前記相関性判定手段は、前記第1の画
像の画素それぞれを中心画素とする所定の画素ブロック
と、前記第1の画像の画素それぞれに対応する前記複数
の第2の画像それぞれのエピポーラライン上の前記複数
の第2の画像それぞれの画素を中心とする所定の画素ブ
ロックとの相関性を、前記所定の評価関数を用いて判定
する。
Preferably, the plurality of second image generation means included in each of the plurality of groups include a pixel position of the first image, the first image generation means and the second image. A virtual straight line (epipolar line) which is given from the positional relationship of the generating means and indicates a range in which the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image exist. , Arranged on any one of the plurality of straight lines, wherein the correlation determining means corresponds to a predetermined pixel block having each pixel of the first image as a central pixel and each pixel of the first image. The correlation between a predetermined pixel block centering on a pixel of each of the plurality of second images on an epipolar line of each of the plurality of second images is determined using the predetermined evaluation function.

【0023】好適には、前記相関性判定手段は、前記第
1の画像の画素と、前記複数の第2の画像それぞれの画
素との相関性に応じて値が変化する第1の評価関数を用
いて、前記第1の画像の画素と、前記複数の第2の画像
それぞれの画素との相関性を判定し、前記確実性判定手
段は、前記複数のグループそれぞれに含まれる前記複数
の第2の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像
それぞれの画素の前記第1の評価関数の総和値に基づい
て、前記複数のグループのいずれに含まれる前記複数の
第2の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像そ
れぞれの画素が最も確実に対応するかを判定する。
Preferably, the correlation determining means includes a first evaluation function whose value changes in accordance with the correlation between the pixels of the first image and the pixels of each of the plurality of second images. And determining the correlation between the pixels of the first image and the pixels of each of the plurality of second images, wherein the certainty determination unit determines the plurality of second images included in each of the plurality of groups. The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups are based on a total sum of the first evaluation function of the pixels of the plurality of second images generated by the image generation unit. It is determined whether the pixels of each of the generated second images correspond most reliably.

【0024】本発明に係る距離算出装置において、距離
算出手段は、上述した本発明に係る視差算出装置と同様
に算出された視差、第1の画像生成手段と、最も確実な
対応点を含む画像を生成したグループの第2の画像生成
手段との位置関係とに基づいて、3角測量の原理で、対
象物上の各点とこれらの画像生成手段との間の距離を算
出し、さらに、対象物の形状を解析する。
In the distance calculating apparatus according to the present invention, the distance calculating means includes a parallax calculated in the same manner as the above-described parallax calculating apparatus according to the present invention, a first image generating means, and an image including a most reliable corresponding point. The distance between each point on the object and these image generating means is calculated based on the principle of triangulation based on the positional relationship of the group that generated the second image generating means with the second image generating means. Analyze the shape of the object.

【0025】また、本発明に係る視差・距離算出方法
は、所定の位置から対象物を撮影して第1の画像を生成
し、前記所定の位置を通る複数の直線ごとに分けたグル
ープそれぞれに含まれる3つ以上の複数の位置それぞれ
から、前記対象物を撮影して4つ以上の複数の第2の画
像を生成し、生成した第1の画像の画素それぞれと、前
記複数の第2の画像それぞれの画素それぞれとの相関性
を所定の評価関数を用いて判定し、前記複数のグループ
それぞれに含まれる位置で撮影して生成した前記複数の
第2の画像それぞれの画素の前記所定の評価関数の値に
基づいて、前記第1の画像の画素それぞれと、前記複数
のグループのいずれに含まれる前記複数の位置から撮影
して生成した前記複数の第2の画像の画素の対応が最も
確実であるかを判定し、前記第1の画像の画素それぞれ
と、対応が最も確実であると判定した前記複数のグルー
プのいずれかに含まれる前記複数の位置から撮影して生
成した前記複数の第2の画像の対応点との間の視差を算
出し、算出した視差、および、前記所定の位置と、対応
が最も確実であると判定した前記複数のグループのいず
れかに含まれる前記複数の位置との位置関係に基づい
て、前記対象物と、前記所定の位置および対応が最も確
実であると判定した前記複数のグループのいずれかに含
まれる前記複数の位置との間の距離を算出する。
In the parallax / distance calculation method according to the present invention, an object is photographed from a predetermined position to generate a first image, and the first image is generated and divided into a plurality of straight lines passing through the predetermined position. The object is photographed from each of the three or more included positions to generate four or more second images, and each of the pixels of the generated first image and the plurality of second images are generated. The predetermined evaluation of pixels of each of the plurality of second images generated by photographing at positions included in each of the plurality of groups is determined using a predetermined evaluation function to determine the correlation between each of the pixels of each of the images. Based on the value of the function, it is most certain that the pixels of the first image correspond to the pixels of the plurality of second images generated by photographing from the plurality of positions included in any of the plurality of groups. Determine if A corresponding point of each of the pixels of the first image and a corresponding one of the plurality of second images generated by photographing from the plurality of positions included in any of the plurality of groups determined to be the most reliable. Is calculated, based on the calculated parallax, and the positional relationship between the predetermined position and the plurality of positions included in any of the plurality of groups determined to be most reliable. Then, the distance between the target object and the plurality of positions included in any of the plurality of groups determined to be most certain in the predetermined position and the correspondence is calculated.

【0026】好適には、前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の位置は、前記第1の画像の画素の位
置と、前記所定の位置と前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の位置との位置関係から与えられ、前
記第1の画像の画素と対応する前記複数の第2の画像の
対応点が存在する範囲を示す仮想的な直線(エピポーラ
ライン)が共通になるように、前記複数の直線のいずれ
かの上に並べられ、前記第1の画像の画素それぞれを中
心画素とする所定の画素ブロックと、前記第1の画像の
画素それぞれに対応する前記複数の第2の画像それぞれ
のエピポーラライン上の前記複数の第2の画像それぞれ
の画素を中心とする所定の画素ブロックとの相関性を、
前記所定の評価関数を用いて判定する。
Preferably, the plurality of positions included in each of the plurality of groups include a position of a pixel of the first image, the predetermined position, and the plurality of positions included in each of the plurality of groups. And a virtual straight line (epipolar line) indicating a range where the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image are present. A predetermined pixel block which is arranged on any one of the straight lines and has each pixel of the first image as a central pixel, and each of the plurality of second images corresponding to each pixel of the first image. The correlation with a predetermined pixel block centered on the pixel of each of the plurality of second images on the epipolar line,
The determination is made using the predetermined evaluation function.

【0027】好適には、前記第1の画像の画素と、前記
複数の第2の画像それぞれの画素との相関性に応じて値
が変化する第1の評価関数を用いて、前記第1の画像の
画素と、前記複数の第2の画像それぞれの画素との相関
性を判定し、前記複数のグループそれぞれに含まれる前
記複数の位置から撮影して生成した前記複数の第2の画
像それぞれの画素の前記第1の評価関数の総和値に基づ
いて、前記複数のグループのいずれに含まれる前記複数
の位置から撮影して生成した前記複数の第2の画像の画
素の対応が最も確実であるかを判定する。
Preferably, the first evaluation function uses a first evaluation function whose value changes according to the correlation between pixels of the first image and pixels of each of the plurality of second images. A pixel of an image and a correlation between each pixel of the plurality of second images are determined, and each of the plurality of second images generated by shooting from the plurality of positions included in each of the plurality of groups is determined. Based on the sum of the first evaluation function of pixels, the correspondence of the pixels of the plurality of second images generated by photographing from the plurality of positions included in any of the plurality of groups is most certain. Is determined.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】ステレオ画像処理 本発明の実施例の理解を容易にするために、まず、図1
(A)〜(C)を参照して、ステレオ画像処理を説明す
る。図1(A)〜(C)は、ステレオ画像処理を示す図
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Stereo image processing In order to facilitate understanding of an embodiment of the present invention, first, FIG.
The stereo image processing will be described with reference to (A) to (C). 1A to 1C are diagrams showing stereo image processing.

【0029】上述のように、ステレオ画像処理は、2つ
以上の方向からカメラで同一対象物を撮影して得られる
複数の画像間の画素同士を対応付け、対応する画素間の
視差情報を、カメラから対象物までの距離情報に変換
し、対象物の距離および形状またはこれらのいずれかを
測定する。
As described above, in the stereo image processing, pixels between a plurality of images obtained by photographing the same object with a camera from two or more directions are associated with each other, and parallax information between the corresponding pixels is obtained. The information is converted into distance information from the camera to the object, and the distance and / or shape of the object are measured.

【0030】つまり、例えば、図1(A)に示すよう
に、2台のカメラA101 およびカメラB102 で対象
物22を撮影すると、図1(B)に示すように、カメラ
A101 からは対象物の画像220aを含む画像24a
(基準画像)が得られ、カメラB102 からは対象物の
画像220bを含む画像(参照画像)24bが得られ、
対象物の画像220a,220bには、対象物22上の
同一の部分を撮影した画素(対応点k,k’)が含まれ
る。
[0030] That is, for example, as shown in FIG. 1 (A), when photographing an object 22 in the two cameras A10 1 and camera B10 2, as shown in FIG. 1 (B), the camera A10 1 is Image 24a including image 220a of target object
(Reference image) is obtained, the image from the camera B10 2 including an image 220b of the object (reference picture) 24b is obtained,
The images 220a and 220b of the object include pixels (corresponding points k and k ') obtained by photographing the same portion on the object 22.

【0031】基準画像24aおよび参照画像24bの間
の対応点を検出すると、図1(C)に示すように、これ
らの対応点k,k’間の視差を画素単位に求めることが
できる。このように求めた対応点k,k’間の視差と、
2台のカメラA,B101 ,102 の角度(カメラアン
グル)および距離等とに基づいて、3角測量の原理を応
用して、対象物22上の各点とカメラA101 およびカ
メラB102 との間の距離を測定することができ、さら
に、対象物22上の各点までの距離から、対象物22の
形状を解析することができる。
When the corresponding points between the reference image 24a and the reference image 24b are detected, the parallax between these corresponding points k and k 'can be obtained for each pixel as shown in FIG. The parallax between the corresponding points k and k ′ thus obtained,
Based on the angles (camera angles) and distances of the two cameras A, B 10 1 and 10 2 , each point on the object 22 and the cameras A 10 1 and B 10 2 are applied by applying the principle of triangulation. Can be measured, and the shape of the object 22 can be analyzed from the distance to each point on the object 22.

【0032】エリアベースマッチング ステレオ画像処理において、基準画像24aの対象物の
画像220a上の点(画素)kと、参照画像24bの対
象物の画像220b上の対応する画素(対応点)k’と
を対応付ける方法として、例えば、エリアベースマッチ
ング法が採られる。
In the area-based matching stereo image processing, a point (pixel) k on the object image 220a of the reference image 24a and a corresponding pixel (corresponding point) k 'on the object image 220b of the reference image 24b are calculated. For example, an area-based matching method is employed.

【0033】エリアベースマッチング法は、カメラA1
1 およびカメラA101 の距離および角度(位置関
係)と、基準画像24aの対象物の画像220a上の画
素の位置とに基づいて、例えば、図1(B)に破線で示
すように、参照画像24b内に仮想的に引かれる直線で
あって、画素kの参照画像24bにおける対応点k’が
存在する範囲を示すエピポーラライン上の画素それぞれ
を中心画素として、n×n個(例えば、n=5)の画素
を含む参照画像24bの正方形の画素ブロックと、画素
kを中心画素として、n×n個の画素を含む基準画像2
4aの正方形の画素ブロックとの相関性を、所定の評価
関数を用いて判定し、最も高い相関性を示す参照画像2
4bの画素ブロックの中心画素を、画素kの対応点k’
として検出する。
The area-based matching method uses the camera A1
For example, as shown by a broken line in FIG. 1 (B), based on the distance and angle (positional relationship) between O 1 and the camera A10 1 and the position of the pixel on the target image 220a of the reference image 24a. Each pixel on the epipolar line, which is a line virtually drawn in the image 24b and indicates the range where the corresponding point k ′ of the pixel k in the reference image 24b exists, is set as a central pixel, and n × n pixels (for example, n = 5), a square pixel block of the reference image 24b including pixels, and a reference image 2 including n × n pixels with pixel k as the center pixel.
The correlation with the square pixel block 4a is determined using a predetermined evaluation function, and the reference image 2 showing the highest correlation is determined.
The central pixel of the pixel block of FIG.
Detected as

【0034】なお、対称点の検出に、n×n構成の画素
ブロックを用いる理由は、ノイズの影響を軽減し、画素
kの周囲の画素のパターンの特徴と、参照画像24bの
対象点k’の周囲の画素のパターンの特徴との相関性を
明確化して判断することにより、対応点の検出の確実を
期すためであり、特に、変化が少ない基準画像24aお
よび参照画像24bに対しては、大きい画素ブロックを
用いれば用いるほど対応点の検出の確実性が増す。
The reason for using an n × n pixel block to detect a symmetric point is that the influence of noise is reduced, the characteristics of the pattern of the pixels surrounding the pixel k, and the target point k ′ of the reference image 24b. This is to ensure the detection of the corresponding point by clarifying and judging the correlation with the feature of the pattern of the pixels surrounding the pixel. In particular, for the reference image 24a and the reference image 24b with little change, The use of a larger pixel block increases the certainty of detecting a corresponding point.

【0035】エリアベースマッチング法において、画素
ブロック間の相関性を評価する評価関数としては、例え
ば、2つの画素ブロックの対応する画素同士の画素デー
タの差分値の2乗値の総和(SSD;式1)、2つの画
素ブロックの対応する画素同士の画素データの差分値の
絶対値の総和、あるいは、正規化された相互相関(norma
lized cross correlation)が用いられる。以下、エリア
ベースマッチング法の評価関数として、SSDが用いら
れる場合を例に説明する。
In the area-based matching method, as an evaluation function for evaluating the correlation between the pixel blocks, for example, the sum of the squares of the difference values of the pixel data of the corresponding pixels of the two pixel blocks (SSD; 1) Sum of absolute values of difference values of pixel data between corresponding pixels of two pixel blocks, or normalized cross-correlation (norma
lized cross correlation) is used. Hereinafter, a case where an SSD is used as an evaluation function of the area-based matching method will be described as an example.

【0036】[0036]

【数1】 (Equation 1)

【0037】ただし、式1において、I(x,y)は、
基準画像24a内の座標(x,y)の画素の画素データ
を示し、J(x,y)は参照画像24b内の座標(x,
y)の画素の画素データを示し、ηはx方向の視差を示
し、ξはy方向の視差を示し、wは各画素ブロックを示
す。
However, in equation 1, I (x, y) is
The pixel data of the pixel at the coordinates (x, y) in the reference image 24a is shown, and J (x, y) is the coordinates (x, y) in the reference image 24b.
y indicates pixel data of the pixel, η indicates parallax in the x direction, ξ indicates parallax in the y direction, and w indicates each pixel block.

【0038】つまり、ステレオ画像処は、エリアベース
マッチング法により、参照画像24a内の画素kに対応
する参照画像24b内のエピポーララインに沿って、視
差(η,ξ)を変化させながら、基準画像24aおよび
参照画像24bの画素ブロック間のSSDを順次、求
め、SSDが最小値SSDmin となる参照画像24bの
画素を、画素kの対応点k’として検出し、さらに、検
出した対応点k’の視差(ηmin ,ξmin )を、式2に
代入して視差ζを算出する。カメラA101 およびカメ
ラB102 から対象物22上の各点までの距離は、上述
のように、求めた視差ζとカメラA101 およびカメラ
B102 の位置関係から算出することができる。
That is, the stereo image processing is performed by the area-based matching method while changing the parallax (η, ξ) along the epipolar line in the reference image 24b corresponding to the pixel k in the reference image 24a. The SSD between the pixel blocks of the reference image 24a and the reference image 24b is sequentially obtained, the pixel of the reference image 24b whose SSD is the minimum value SSD min is detected as the corresponding point k ′ of the pixel k, and further, the detected corresponding point k ′ Then, the disparity (η min , ξ min ) is substituted into Expression 2 to calculate the disparity ζ. The distance from the cameras A10 1 and B10 2 to each point on the object 22 can be calculated from the obtained parallax ζ and the positional relationship between the cameras A10 1 and B 10 2 as described above.

【0039】[0039]

【数2】 (Equation 2)

【0040】評価関数(SSD)の値 なお、SSDの値は、基準画像24aおよび参照画像2
4bの画素ブロックに含まれ、互いに対応する画素の画
素データの値(画素値)の差が少なければ少ないほど小
さくなる。
The value of the evaluation function (SSD) The value of the SSD is based on the reference image 24a and the reference image 2
The smaller the difference between the pixel data values (pixel values) of the pixels included in the pixel block 4b and corresponding to each other, the smaller the difference.

【0041】従って、SSDの最小値SSDmin の値
は、基準画像24aの画素kの参照画像24bにおける
対応点k’の検出の確実性に対応し、最小値SSDmin
の値が小さければ小さいほど、画素kと対応点k’の対
応が正しい可能性が増し、検出が確実であることを示
し、逆に、最小値SSDmin の値が大きければ大きいほ
ど、画素kと対応点k’の対応が正しくない可能性が増
し、検出が不確実であることを示す。
Accordingly, the value of the minimum value SSD min of the SSD corresponds to the certainty of the detection of the corresponding point k ′ in the reference image 24b of the pixel k of the reference image 24a, and the minimum value SSD min
Is smaller, the probability that the correspondence between the pixel k and the corresponding point k ′ is correct increases, indicating that the detection is more reliable. Conversely, the larger the value of the minimum value SSD min is, the larger the pixel k becomes. And the correspondence point k ′ is more likely to be incorrect, indicating that the detection is uncertain.

【0042】エリアベースマッチング法の問題点 次に、図2および図3を参照して、エリアベースマッチ
ング法の問題点を説明する。図2(A),(B)は、背
景20の前方に置かれた対象物22をカメラA101
よびカメラB102 で撮影して得られる基準画像24a
および参照画像24bを示す図である。図3は、エリア
ベースマッチング法による対応点の誤検出を例示する図
である。
Problems of Area-Based Matching Method Next, problems of the area-based matching method will be described with reference to FIGS. Figure 2 (A), (B), the reference image 24a obtained by photographing the object 22 placed in front of the background 20 in the camera A10 1 and the camera B10 2
FIG. 9 is a diagram showing a reference image 24b. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of erroneous detection of a corresponding point by the area-based matching method.

【0043】例えば、図2(A)に示したように、背景
20に前置された対象物22をカメラA101 およびカ
メラB102 で撮影して得られた、図2(B)に示す基
準画像24aおよび参照画像24bに対して、エリアベ
ースマッチング法を用いて対応点の検出処理を行った場
合、図3に示す基準画像24aの対象物22と背景の境
界(エッジ)部分の画素kの参照画像24bにおける対
応点k’を検出する場合、誤検出が生じやすくなること
がある。
[0043] For example, as shown in FIG. 2 (A), obtained by photographing the object 22 which is pre-background 20 in the camera A10 1 and camera B10 2, reference shown in FIG. 2 (B) When the corresponding point detection processing is performed on the image 24a and the reference image 24b using the area-based matching method, the pixel k of the boundary (edge) portion between the target 22 and the background of the reference image 24a shown in FIG. When detecting the corresponding point k ′ in the reference image 24b, erroneous detection may easily occur.

【0044】例えば、画素kと対応点k’の間の視差
(η,ξ)が非常に大きい場合、図3(a)に示すよう
に、カメラA101 が撮影した基準画像24aにおい
て、対象物の画像220aに接した背景の画像200a
の画素kの参照画像24bにおける背景の画像200b
の本来の対応点k’が、カメラB102 が撮影した参照
画像24bにおいては、図3(c)に示すように、対象
物の画像220aから離れた位置にある場合がある。
[0044] For example, if the pixel k disparity between corresponding points k '(η, ξ) is very large, as shown in FIG. 3 (a), in the reference image 24a of the camera A10 1 is taken, the object Image 200a in contact with image 220a
Background image 200b in the reference image 24b of the pixel k
Original corresponding point k 'of, in the reference picture 24b of the camera B10 2 is taken, as shown in FIG. 3 (c), be in a position away from the image 220a of the object.

【0045】このような場合、図3(b)に示すよう
に、基準画像24aの画素kを中心画素とし、一方は対
象物の画像220aに含まれ、他方は背景の画像200
aに含まれるn×n構成(以下、n=5の場合を例に説
明を行う)の画素ブロックの2つの領域の画素それぞれ
の本来の対応点は、参照画像24bにおいては、図3
(d)に示すように、離れた位置にあり、視差(η,
ξ)が大きく異なる2つの領域に分かれてしまうことが
ある。
In such a case, as shown in FIG. 3B, the pixel k of the reference image 24a is set as the central pixel, one of which is included in the image 220a of the object, and the other is the image 200 of the background.
In the reference image 24b, the original corresponding points of the pixels in the two regions of the pixel block having the n × n configuration (hereinafter, an example where n = 5) included in the reference image 24b are included in FIG.
As shown in (d), the parallax (η,
ξ) may be divided into two greatly different areas.

【0046】さらに、例えば、背景の画像200a,2
00bの絵柄と、対象物の画像220a,220bの絵
柄が大きく異なっている場合には、対象物の画像220
a,220bと背景の画像200a,200bとを含む
画素ブロックを用いたSSDの値が、背景の画像200
a,200bのみを含む画素ブロックの値よりも小さく
なる。従って、図3(e)に示すように、基準画像24
aの画素kの参照画像24bにおける本来の対応点k’
ではなく、対象物の画像220bに接した画素k”が、
画素kの参照画像24bにおける対応点として誤検出さ
れる可能性が高くなる。なお、このような不具合は、背
景の画像200a,200bの絵柄と、対象物の画像2
20a,220bの絵柄が大きく異なっている場合のみ
ではなく、背景の画像200a,200bの絵柄と、対
象物の画像220a,220bの絵柄が異なっている場
合に一般的に生じる。
Further, for example, the background images 200a, 200
If the pattern of the object image 220a and the pattern of the object images 220a and 220b are significantly different, the image 220 of the object
a, 220b and the value of the SSD using the pixel block including the background images 200a, 200b
The value is smaller than the value of the pixel block including only a and 200b. Therefore, as shown in FIG.
Original corresponding point k ′ in reference image 24b of pixel k of a
Instead, the pixel k ″ in contact with the image 220b of the object is
The possibility that the pixel k is erroneously detected as a corresponding point in the reference image 24b increases. Note that such a defect is caused by the pattern of the background images 200a and 200b and the image 2 of the target object.
This generally occurs not only when the patterns of the images 20a and 220b are largely different but also when the patterns of the background images 200a and 200b and the images 220a and 220b of the object are different.

【0047】このような対応点の誤検出は、画素ブロッ
クを小さくすることにより軽減することができるが、画
素ブロックを小さくすると、エリアベースマッチング法
による対応点の検出の確実性が低くなってしまう。本発
明の実施例は、かかる問題に鑑みてなされたものであ
り、エリアベースマッチング法による対応点の検出の確
実性を高く保ちつつ、画像のエッジ部分等で生じうる対
応点の誤検出の影響を減じることができるように構成さ
れている。
Such erroneous detection of corresponding points can be reduced by making the pixel block smaller, but when the pixel block is made smaller, the certainty of detecting the corresponding point by the area-based matching method decreases. . The embodiment of the present invention has been made in view of such a problem, and the effect of erroneous detection of a corresponding point that may occur at an edge portion of an image while maintaining high reliability of detection of a corresponding point by an area-based matching method. Is configured to be reduced.

【0048】距離測定装置1の構成 以下、本発明の実施例として示す距離測定装置1の構成
を説明する。図4は、本発明に係る距離測定装置1の構
成を示す図である。
Configuration of Distance Measuring Apparatus 1 Hereinafter, the configuration of the distance measuring apparatus 1 shown as an embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the distance measuring device 1 according to the present invention.

【0049】図4に示すように、距離測定装置1は、2
台のカメラA101 ,B102 および距離測定部12か
ら構成され、距離測定部12は、カメラインターフェー
ス(カメラIF)回路120、画像メモリ回路122、
演算処理回路(CPU)124、記録装置(HDD)1
26および出力装置128から構成される。
As shown in FIG. 4, the distance measuring device 1
Is composed from the base of the camera A10 1, B10 2 and the distance measuring unit 12, the distance measuring unit 12, a camera interface (camera IF) circuit 120, the image memory 122,
Arithmetic processing circuit (CPU) 124, recording device (HDD) 1
26 and an output device 128.

【0050】距離測定装置1は、これらの構成部分によ
り、カメラA101 ,B102 により対象物22を撮影
して得られた基準画像24aの画素および参照画像24
bの画素の間の対応をとり、対応をとった画素間の視差
ζを測定し、測定した視差ζに基づいて対象物22とカ
メラA101 ,B102 との間の距離および対象物22
の形状を測定する。
The distance measuring device 1 uses these components to form the pixels of the reference image 24a and the reference image 24 obtained by photographing the object 22 with the cameras A10 1 and B10 2.
b, the parallax 間 の between the corresponding pixels is measured, and the distance between the object 22 and the cameras A10 1 and B10 2 and the object 22 are determined based on the measured parallax ζ.
Is measured.

【0051】距離測定装置1の構成部分 以下、距離測定装置1の各構成部分を説明する。 Components of Distance Measuring Apparatus 1 Each component of the distance measuring apparatus 1 will be described below.

【0052】カメラA10 1 ,カメラB10 2 カメラA101 およびカメラB102 は、例えば、異な
る位置に固定された2台以上のCCDビデオカメラ、あ
るいは、移動可能な1台以上のCCDビデオカメラであ
って、異なる位置から同一の背景20および対象物22
(図2)を撮影し、それぞれ基準画像24aおよび参照
画像24bを生成して距離測定部12に対して出力す
る。
Camera A10 1 , Camera B10 2 Camera A10 1 and camera B10 2 are, for example, two or more CCD video cameras fixed at different positions, or one or more movable CCD video cameras. The same background 20 and object 22 from different positions
(FIG. 2) is photographed, and a reference image 24a and a reference image 24b are respectively generated and output to the distance measuring unit 12.

【0053】カメラインターフェース回路120 カメラインターフェース回路120は、カメラA101
およびカメラB102から入力された基準画像24aお
よび参照画像24bを受け入れて、画像メモリ回路12
2に対して出力する。
Camera interface circuit 120 The camera interface circuit 120 is connected to the camera A10 1.
And it receives the reference image 24a and the reference image 24b is input from the camera B10 2, the image memory circuit 12
2 is output.

【0054】画像メモリ回路122 画像メモリ回路122は、カメラインターフェース回路
120を介して入力された基準画像24aおよび参照画
像24bを、フレーム単位で記憶し、演算処理回路12
4に対して供給する。
Image memory circuit 122 The image memory circuit 122 stores the reference image 24a and the reference image 24b input via the camera interface circuit 120 on a frame-by-frame basis.
Supply to 4

【0055】演算処理回路124 演算処理回路124は、例えば、画像処理用のDSP、
制御用のCPU、ROM、RAMおよびその他の周辺回
路(図示せず)から構成され、距離測定装置1の各構成
部分を制御するとともに、基準画像24aおよび参照画
像24bに対してステレオ画像処理を行い、カメラA1
1 およびカメラB102 に対する対象物22上の各点
の視差ζの測定、カメラA101 およびカメラB102
と対象物22上の各点との距離の測定、および、対象物
22の形状の解析を行い、これらの結果を記録装置12
6に記録し、あるいは、出力装置128を介して外部に
出力する。
The arithmetic processing circuit 124 processing circuit 124, for example, DSP for image processing,
It comprises a control CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits (not shown), controls each component of the distance measuring device 1, and performs stereo image processing on the reference image 24a and the reference image 24b. , Camera A1
0 1 and measurement of parallax ζ of each point on the object 22 with respect to the camera B10 2, the camera A10 1 and the camera B10 2
The distance between the object and each point on the object 22 is measured, and the shape of the object 22 is analyzed.
6 or output to the outside via the output device 128.

【0056】演算処理回路124のステレオ画像処理 以下、図5をさらに参照して、演算処理回路124によ
るステレオ画像処理の内容を説明する。図5(A),
(B)は、本発明に係る距離測定装置1(図4)の演算
処理回路124による視差ζの補正処理を示す図であ
る。
The stereo image processing performed by the arithmetic processing circuit 124 will be described below with reference to FIG. FIG. 5 (A),
(B) is a diagram showing a process of correcting the parallax に よ る by the arithmetic processing circuit 124 of the distance measuring device 1 (FIG. 4) according to the present invention.

【0057】視差の算出 まず、演算処理回路124は、基準画像24aの各画素
と、参照画像24bの各画素とを、例えば上述したよう
に、式1に示したSSDを評価関数として用いてエリア
ベースマッチング法により対応付け、式2に示した視差
ζ1 (第1の視差)を算出し、基準画像24aまたは参
照画像24bの対応する画素と対応付けて視差画像を生
成し、演算処理回路124内のRAMに記憶する。
Calculation of Parallax First, the arithmetic processing circuit 124 calculates the area of each pixel of the reference image 24a and each pixel of the reference image 24b using, for example, the SSD shown in Equation 1 as an evaluation function as described above. The disparity ζ 1 (first disparity) shown in Expression 2 is calculated by the base matching method, the disparity image is generated in association with the corresponding pixel of the reference image 24a or the reference image 24b, and the arithmetic processing circuit 124 In the RAM in the internal memory.

【0058】対応点の検出の確実性の評価 次に、演算処理回路124は、基準画像24aの画素k
と参照画像24bの対応点k’を検出した際のSSDの
最小値SSDmin が、所定の閾値以下である場合に、基
準画像24aの画素kと対応点k’との対応が確実であ
ると評価し、所定の閾値以下でない場合に、基準画像2
4aの画素kと対応点k’との対応が不確実であると評
価する。なお、対応点の検出に用いられる閾値は、例え
ば、実験等により最適な値に設定する。
Evaluation of Certainty of Detection of Corresponding Point Next, the arithmetic processing circuit 124 calculates the pixel k of the reference image 24a.
If the minimum value SSD min of the SSD at the time when the corresponding point k ′ of the reference image 24b is detected is equal to or smaller than a predetermined threshold, the correspondence between the pixel k of the reference image 24a and the corresponding point k ′ is certain. Evaluate and, if not less than the predetermined threshold,
It is evaluated that the correspondence between the pixel k of 4a and the corresponding point k 'is uncertain. The threshold value used for detecting the corresponding point is set to an optimal value by, for example, an experiment.

【0059】基準画像24aの画素kの参照画像24b
における対応点k’の検出が確実であると判定した場合
には、演算処理回路124は、算出した第1の視差ζ1
をそのまま正しい視差ζとし、基準画像24aの画素k
の参照画像24bにおける対応点k’の検出が確実であ
ると判定した場合には、演算処理回路124は、以下の
ような視差ζの補正を行う。
Reference image 24b of pixel k of reference image 24a
If it is determined that the detection of the corresponding point k ′ is reliable, the arithmetic processing circuit 124 calculates the first parallax ζ 1
Is the correct parallax そ の ま ま, and the pixel k of the reference image 24a is
When it is determined that the detection of the corresponding point k ′ in the reference image 24b is reliable, the arithmetic processing circuit 124 corrects the parallax よ う な as follows.

【0060】視差の補正 演算処理回路124は、図5(A)に示すように、対応
が確実でないと判定した基準画素kを中心画素とし、対
応点の検出に用いたn×n構成の画素ブロックを含み、
この画素ブロックよりも大きいm×m構成(m≧n;但
し、m=nの場合を例示)の画素ブロックに含まれる基
準画素それぞれと、このm×m構成の画素ブロックに含
まれる基準画素それぞれとの間のSSDの内、最も小さ
いSSDの値(SSDmin )を示す基準画素と、その対
応点とを検出する。
As shown in FIG. 5A, the parallax correction arithmetic processing circuit 124 uses the reference pixel k determined as having uncertain correspondence as the center pixel, and uses the n × n pixel used for detecting the corresponding point. Including blocks,
Each reference pixel included in a pixel block having an m × m configuration (m ≧ n; however, m = n is exemplified) larger than this pixel block, and each reference pixel included in a pixel block having this m × m configuration , The reference pixel indicating the smallest SSD value (SSD min ) and the corresponding point are detected.

【0061】つまり、演算処理回路124は、基準画像
24aの基準画素kを中心画素とするm×m構成の画素
ブロックに含まれるm×m個の基準画素それぞれを中心
画素とするn×n構成の基準画像24a内の画素ブロッ
クそれぞれと、基準画像24aの基準画素kを中心画素
するm×m構成の画素ブロックに含まれるm×m個の基
準画素それぞれの対応点を中心画素とするn×n構成の
参照画像24b内の画素ブロックそれぞれとの間のm×
m個のSSDの値の内、最も小さいSSDの値(SSD
min )を示す基準画像24aの基準画素が、その対応点
と最も確からしく対応すると判定する。
That is, the arithmetic processing circuit 124 has an n × n configuration in which each of the m × m reference pixels included in the m × m configuration pixel block having the reference pixel k of the reference image 24a as the center pixel. Of the reference image 24a, and n × m corresponding to the corresponding point of each of the m × m reference pixels included in the m × m configuration pixel block centered on the reference pixel k of the reference image 24a. mx between each pixel block in the reference image 24b having n configurations
Among the m SSD values, the smallest SSD value (SSD
min ) is determined to be most likely to correspond to the corresponding point in the reference image 24a.

【0062】さらに、演算処理回路124は、対応点と
最も確からしく対応すると判定した基準画像24aの画
素とその対応点との視差で、視差画像中の画素kとその
対応点k”との第1の視差ζ1 を置換して、視差ζを補
正する。
Further, the arithmetic processing circuit 124 calculates the parallax between the pixel of the reference image 24a determined to most accurately correspond to the corresponding point and the corresponding point, and calculates the pixel k in the parallax image and the corresponding point k ″. The disparity ζ 1 is replaced to correct the disparity ζ.

【0063】演算処理回路124は、以上のようにして
得られた視差ζの値それぞれを、基準画像24aまたは
参照画像24bの画素それぞれに対応付けた視差画像を
生成し、さらに、視差画像に基づいてカメラA101
よびカメラB102 と対象物22上の各点との距離の測
定、および/または、対象物22の形状の解析を行っ
て、これらの結果を記録装置126に記憶し、あるい
は、出力装置128に対して出力する。
The arithmetic processing circuit 124 generates a parallax image in which each value of the parallax ζ obtained as described above is associated with each pixel of the reference image 24a or the reference image 24b, and further, based on the parallax image. The distance between the camera A10 1 and the camera B10 2 and each point on the object 22 is measured, and / or the shape of the object 22 is analyzed, and these results are stored in the recording device 126, or Output to the output device 128.

【0064】視差の補正の意味 このように、基準画像24aの画素kと、その対応点と
して最初に検出された参照画像24bの対応点k”との
間の第1の視差ζ1 を、基準画像24aの画素kの近傍
において、SSDの最も小さい値を与える基準画像24
aの画素とその対応点k’との間の視差に置き換えると
いうことは、例えば、図3(b),(d)に示したよう
に、対象物22と背景20の境界(エッジ)部分で誤検
出された対応点k”を捨て、図5(B)に例示するよう
に、対応点の誤検出が生じやすいエッジ部分を避けて、
背景の画像200aの画素と対象物の画像220aの画
素とが混在しない画素ブロックを用いて、最も確からし
い対応点との間の視差を求めることを意味する。
[0064] As the meaning of the correction of the parallax, the pixel k of the reference image 24a, the first parallax zeta 1 between its corresponding point k of the first detected reference image 24b as the corresponding point ", the reference In the vicinity of the pixel k of the image 24a, the reference image 24 giving the smallest value of the SSD
Replacing with the disparity between the pixel of a and the corresponding point k ′ means, for example, as shown in FIGS. 3B and 3D, at the boundary (edge) portion between the object 22 and the background 20. An erroneously detected corresponding point k "is discarded, and as shown in FIG. 5B, avoiding an edge portion where erroneous detection of the corresponding point is likely to occur,
This means that the parallax between the most probable corresponding point is obtained by using a pixel block in which the pixel of the background image 200a and the pixel of the object image 220a are not mixed.

【0065】従って、基準画像24aの画素kと対応点
k”との間の第1の視差ζ1 の値よりも、基準画像24
aの画素kと対応点k’との間の第2の視差ζ2 の値の
方が、より正確であると考えることができる。
[0065] Therefore, than the first parallax zeta 1 value between the pixel k of the reference image 24a corresponding point k ", the reference image 24
towards the second parallax zeta 2 values between the corresponding point k 'and the pixel k of a can be considered to be more accurate.

【0066】距離測定装置1の動作 以下、図6をさらに参照して、距離測定装置1の動作を
説明する。図6は、本発明に係る距離測定装置1の動作
を示すフローチャートである。
Operation of Distance Measuring Apparatus 1 The operation of the distance measuring apparatus 1 will now be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the distance measuring device 1 according to the present invention.

【0067】図6に示すように、ステップ100(S1
00)において、距離測定装置1の距離測定部12は、
カメラA101 およびカメラB102 から複数(2つ)
の画像(基準画像24aおよび参照画像24b)を取り
込む。
As shown in FIG. 6, step 100 (S1
00), the distance measuring unit 12 of the distance measuring device 1
Multiple (two) from camera A10 1 and camera B10 2
(Reference image 24a and reference image 24b).

【0068】ステップ102(S102)において、距
離測定部12の演算処理回路124は、基準画像24a
の画素それぞれを中心画素とするn×n構成の画素ブロ
ックと、そのエピポーラライン上の参照画像24bの画
素それぞれを中心画素とするn×n構成の画素ブロック
との間のSSDを算出し、基準画像24aの画素と最小
値SSDmin を与える参照画像24bの画素ブロックの
中心画素とを対応付けて対応点の検出を行う。つまり、
演算処理回路124は、基準画像24aの画素と参照画
像24bの画素との間で、エリアベースマッチング法に
よる対応点の検出を行う。
In step 102 (S102), the arithmetic processing circuit 124 of the distance measuring section 12
Is calculated between the pixel block of the n × n configuration having each of the pixels as the central pixel and the pixel block of the n × n configuration having each of the pixels of the reference image 24b on the epipolar line as the central pixel. The corresponding point is detected by associating the pixel of the image 24a with the central pixel of the pixel block of the reference image 24b giving the minimum value SSD min . That is,
The arithmetic processing circuit 124 detects a corresponding point between the pixels of the reference image 24a and the pixels of the reference image 24b by the area-based matching method.

【0069】ステップ104(S104)において、演
算処理回路124は、基準画像24aの画素それぞれ
と、S102の処理において検出された参照画像24b
の対応点との間の第1の視差ζ1 を算出し、基準画像2
4aまたは参照画像24bの画素それぞれと対応付けて
視差画像を生成する。
In step 104 (S104), the arithmetic processing circuit 124 determines each pixel of the reference image 24a and the reference image 24b detected in the processing of S102.
Calculate the first parallax ζ 1 between the corresponding point and the reference image 2
A parallax image is generated in association with each pixel of the reference image 4a or the reference image 24b.

【0070】ステップ106(S106)において、演
算処理回路124は、算出した視差ζ1 に対応するSS
Dの最小値SSDmin の値と、上記閾値とを比較し、最
小値SSDmin の値が閾値よりも大きい場合には、対応
点と最も確からしく対応すると判定した基準画像24a
の画素とその対応点との視差ζ2 で、視差画像中の視差
ζ1 を置換することにより、補正を行う。
[0070] In step 106 (S106), the arithmetic processing circuit 124, corresponding to the calculated parallax zeta 1 SS
The value of the minimum value SSD min of D is compared with the above threshold value, and if the value of the minimum value SSD min is larger than the threshold value, the reference image 24a determined to correspond most accurately to the corresponding point
In the pixel parallax zeta 2 with its corresponding point, by replacing the parallax zeta 1 in the parallax image is corrected.

【0071】ステップ108(S108)において、演
算処理回路124は、補正した視差画像、および、補正
した視差画像から得られた対象物22とカメラA101
およびカメラB102 との距離、および、解析の結果と
して得られた対象物22の形状を示すデータを、記録装
置126および/または出力装置128に対して出力す
る。
In step 108 (S108), the arithmetic processing circuit 124 corrects the parallax image and the object 22 and the camera A10 1 obtained from the corrected parallax image.
And distance between the camera B10 2, and the data indicating the obtained shape of the object 22 as a result of the analysis, and outputs to the recording device 126 and / or output device 128.

【0072】以上説明したように、本発明に係る距離測
定装置1によれば、エリアベースマッチング法を用いた
ステレオマッチング画像処理により求められる視差の精
度を大きく改善することができ、形状解析により鮮明な
対象物の画像を得ることができる。
As described above, according to the distance measuring apparatus 1 of the present invention, the accuracy of parallax obtained by stereo matching image processing using the area-based matching method can be greatly improved, and sharpness can be obtained by shape analysis. Images of various objects can be obtained.

【0073】なお、実施例に示した他、例えば、距離測
定装置1の動作を、最小値SSDmin が閾値以上の値を
示す視差ζ1 のみでなく、全ての視差ζ1 に対して無条
件に補正を行うように変更することができる。また、視
差ζ1 の算出処理と補正処理とを順番(シーケンシャ
ル)に行うと、多くの処理時間が必要になるので、例え
ば、SSDの最小値SSDmin の算出が終了した時点
で、視差ζ1 の算出処理と補正処理とを並行して行うよ
うに距離測定装置1の動作を変更することができる。
[0073] Incidentally, except that in Example, for example, the operation of the distance measuring device 1, the minimum value SSD min is not only the parallax zeta 1 showing a value greater than the threshold, the unconditional for all parallax zeta 1 Can be changed so as to perform correction. In addition, if the calculation process and the correction process of the parallax ζ 1 are performed in order (sequentially), much processing time is required. For example, when the calculation of the minimum SSD value SSD min is completed, the parallax ζ 1 is calculated. The operation of the distance measuring device 1 can be changed so that the calculation process and the correction process are performed in parallel.

【0074】また、補正処理において、最初に検出され
た対応点を中心画素とする画素ブロックに含まれる画素
それぞれを中心とする画素ブロックの全てについて、S
SDを算出すると多くの処理時間が必要となるので、例
えば、最初に検出された対応点を中心画素とする画素ブ
ロックの外周の画素を中心画素とする画素ブロックにつ
いてのみSSDを算出する、あるいは、最初に検出され
た対応点を中心画素とする画素ブロックに含まれる画素
を、1つおきに中心画素とする画素ブロックについてS
SDを算出するように、距離測定装置1の補正処理を変
更することができる。
In the correction process, S is applied to all the pixel blocks centered on the respective pixels included in the pixel block centered on the corresponding point detected first.
Since calculating the SD requires a lot of processing time, for example, the SSD is calculated only for a pixel block whose center pixel is an outer peripheral pixel of a pixel block whose center pixel is the corresponding point detected first, or The pixels included in the pixel block whose center pixel is the corresponding point detected first are set to S
The correction processing of the distance measuring device 1 can be changed so as to calculate SD.

【0075】また、実施例における距離測定装置1の各
構成部分は例示であって、例えば、同一の機能および性
能が実現可能である限り、ソフトウェア的な手段による
かハードウェア的な手段によるかを問わない。また、対
応点の検出処理および視差の補正処理に用いる画素ブロ
ックの構成は例示であり、他の構成の画素ブロック、例
えば長方形の画素ブロックを用いて対応点の検出処理お
よび視差の補正処理を行ってもよい。また、距離測定装
置1は、2台のカメラを用いて基準画像24aおよび参
照画像24bを得るように構成されているが、さらに多
くのカメラを用いて、これらのカメラの任意の2台から
基準画像24aおよび参照画像24bを得たり、あるい
は、1台のカメラを移動させて基準画像24aおよび参
照画像24bを得たりするように距離測定装置1の構成
を変更することが可能である。
The respective components of the distance measuring apparatus 1 in the embodiment are merely examples, and for example, as long as the same function and performance can be realized, it is determined whether the measurement is performed by software means or hardware means. It doesn't matter. The configuration of the pixel block used for the corresponding point detection process and the parallax correction process is an example, and the corresponding point detection process and the parallax correction process are performed using a pixel block having another configuration, for example, a rectangular pixel block. You may. Further, the distance measuring device 1 is configured to obtain the reference image 24a and the reference image 24b using two cameras, but the reference image 24b and the reference image 24b are obtained by using more cameras. It is possible to change the configuration of the distance measuring device 1 so as to obtain the image 24a and the reference image 24b, or to move one camera to obtain the reference image 24a and the reference image 24b.

【0076】第2実施例 多数のカメラを用いたステレオ画像処理 まず、図7を参照して、本発明の第2の実施例の理解を
容易にするために、多数(3台以上)のカメラを用いた
ステレオ画像処理を説明する。図7は、多数(5台以
上)のカメラを用いたステレオ画像処理を行う場合のカ
メラの配置を例示する図である。
Second Embodiment Stereo Image Processing Using Many Cameras First, referring to FIG. 7, in order to facilitate understanding of a second embodiment of the present invention, a large number of (three or more) cameras are used. Will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the arrangement of cameras when performing stereo image processing using a large number (five or more) of cameras.

【0077】上述したように、ステレオ画像処理におい
て、カメラから遠い対象物が、カメラに近い対象物の背
後に隠れてオクリュージョンが生じる場合がある。この
オクリュージョンは、特に物体の輪郭部分に生じやす
い。オクリュージョンが生じた対象物については、視差
ζおよび距離の測定が不可能になるが、例えば、図7に
示すように、5台のカメラを、中央のカメラを重複して
用いて2台ずつ4組の組み合わせとし、複数の基線上に
配置して、ある2台のカメラの組み合わせから得られた
画像では、オクリュージョンが生じてしまう範囲を、他
の2台の組み合わせから得られた画像で補うことによ
り、オクリュージョンにより視差・距離等が測定不能に
なる範囲を小さくすることができる。
As described above, in stereo image processing, an object that is far from the camera may be hidden behind an object that is close to the camera, resulting in occlusion. This occlusion is particularly likely to occur at the contour of an object. For an object in which occlusion has occurred, the parallax ζ and the distance cannot be measured. For example, as shown in FIG. In the image obtained from a combination of two cameras, the range in which occlusion occurs was obtained from the combination of the other two cameras. By supplementing with an image, the range in which parallax, distance, and the like cannot be measured due to occlusion can be reduced.

【0078】このように、多数のカメラを用いるステレ
オ画像処理においては、ある2台のカメラの組み合わせ
でオクリュージョンが生じていると、オクリュージョン
が生じている範囲の画素の評価関数〔例えば、上記SS
D(式1)〕の値が大きくなることを利用して、カメラ
の組み合わせの内、最も小さいSSDの値を与える組み
合わせから得られた画像が選択され、選択された画像か
ら視差・距離等が測定される。
As described above, in stereo image processing using a large number of cameras, if occlusion occurs in a combination of certain two cameras, an evaluation function of pixels in a range where occlusion occurs [eg, , SS above
By using the fact that the value of D (Equation 1) increases, an image obtained from the combination that gives the smallest SSD value among the camera combinations is selected, and parallax, distance, and the like are selected from the selected image. Measured.

【0079】また、2台のカメラを用いたステレオ画像
処理においては、例えば、平面的な対象物に繰り返し模
様が付されていると、正しい対応点の検出ができなくな
る場合があるが、図7に示すように、3台以上のカメラ
を用いたステレオ画像処理においては、対応する画素ご
とに累加算して総和値(SSSD)を用いた演算処理を
行うことにより、このような不具合の発生を回避するこ
とができる。
In stereo image processing using two cameras, for example, if a flat object has a repetitive pattern, it may not be possible to detect a correct corresponding point. As shown in (3), in stereo image processing using three or more cameras, the occurrence of such inconvenience is achieved by performing an arithmetic operation using the sum value (SSSD) by cumulatively adding for each corresponding pixel. Can be avoided.

【0080】しかしながら、例えば、図7に示した4組
のカメラの内の3組のカメラにオクリュージョンが生じ
ており、これら3組のカメラにオクリュージョンが生じ
ている範囲に繰り返し模様がある場合には、多数のカメ
ラを用いたステレオ画像処理であっても、結局、1組2
台のカメラを用いた測定しかできないので、この範囲に
ついては、正確な視差・距離等を求めることができな
い。本発明の第2の実施例は、かかる問題点を解決する
ことができるように考えられたものである。
However, for example, three of the four cameras shown in FIG. 7 have occlusions, and a repetitive pattern appears in the range where occlusion occurs in these three cameras. In some cases, even in stereo image processing using a large number of cameras, one set of two
Since only measurement using a single camera can be performed, accurate parallax and distance cannot be obtained for this range. The second embodiment of the present invention is designed to solve such a problem.

【0081】距離測定装置2の構成 図8は、本発明の第2の実施例として示す距離測定装置
2の構成を示す図である。なお、図8に示した距離測定
装置2の構成部分の内、第1の実施例において図4に示
した距離測定装置1と同じものには同一の符号を付して
ある。
Configuration of Distance Measuring Apparatus 2 FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the distance measuring apparatus 2 shown as a second embodiment of the present invention. Note that, of the components of the distance measuring device 2 shown in FIG. 8, the same components as those of the distance measuring device 1 shown in FIG. 4 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0082】図8に示すように、距離測定装置2は、カ
メラA101 〜カメラ10Nn (2<n)および距離測
定部12から構成されている。つまり、距離測定装置2
は、距離測定装置1(図4)の2台のカメラA101
B102 を、n台に増設した構成を採り、距離測定装置
1と異なる処理を行う。なお、以下、n=9の場合につ
いて説明する。
As shown in FIG. 8, the distance measuring device 2 includes cameras A10 1 to 10N n (2 <n) and a distance measuring unit 12. That is, the distance measuring device 2
Are two cameras A10 1 of the distance measuring device 1 (FIG. 4),
The configuration in which B10 2 is added to n units is adopted, and a process different from that of the distance measuring device 1 is performed. Hereinafter, a case where n = 9 will be described.

【0083】図9は、図8に示した距離測定装置2のカ
メラA101 〜I109 の配置を例示する図である。図
9に示すように、距離測定装置2のカメラA101 〜I
109 は、カメラA101 を中心に直交する4本の基線
上に配置され、カメラA101 ,H108 ,I109
含むグループ1、カメラA101 ,F106 ,G107
を含むグループ2、カメラA101 ,D104 ,E10
5 を含むグループ3、および、カメラA101 ,C10
3 ,D104 を含むグループ4に分けられている。
FIG. 9 is a diagram exemplifying the arrangement of the cameras A10 1 to I10 9 of the distance measuring device 2 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the distance measuring device 2 of the camera A10 1 ~I
109 is arranged in four on baseline perpendicular to the center of the camera A10 1, Group 1, the camera A10 1, F10 6, G10 7 including the camera A10 1, H10 8, I10 9
2, cameras A10 1 , D10 4 , E10
Group 3 including 5 and cameras A10 1 and C10
3 and D10 4 .

【0084】つまり、カメラA101 〜I109 は、カ
メラA101 を重複して用いて、3台ずつのカメラをそ
れぞれ含む4つのグループに分けられており、これら4
つのグループそれぞれにおいては、3台のカメラがエピ
ポーララインが同一になるように配置されている。
That is, the cameras A10 1 to I10 9 are divided into four groups each including three cameras by using the camera A10 1 in an overlapping manner.
In each of the groups, three cameras are arranged so that the epipolar lines are the same.

【0085】距離測定装置2におけるステレオ画像処理 以下、距離測定装置2によるオクリュージョンの回避を
行ったステレオ画像処理を説明する。
Stereo Image Processing in Distance Measuring Apparatus 2 Hereinafter, stereo image processing performed by the distance measuring apparatus 2 to avoid occlusion will be described.

【0086】距離測定装置2において、カメラA101
〜I109 (図8,図9)はそれぞれ、距離測定装置1
のカメラA101 ,B102 と同様に、異なる位置から
同一の対象物を撮影し、画像を生成して距離測定部12
のカメラインターフェース回路120に対して出力す
る。
In the distance measuring device 2, the camera A10 1
~I10 9 (FIG. 8, FIG. 9), respectively, the distance measuring device 1
As in the case of the cameras A10 1 and B10 2 , the same object is photographed from different positions, an image is generated, and the distance measurement unit 12 is used.
To the camera interface circuit 120.

【0087】カメラインターフェース回路120は、カ
メラA101 〜I109 から入力された画像を画像メモ
リ回路122に対して出力する。画像メモリ回路122
は、画像メモリ回路122を介して入力される画像をフ
レーム単位で記憶し、演算処理回路124に対して供給
する。
The camera interface circuit 120 outputs the images input from the cameras A10 1 to I10 9 to the image memory circuit 122. Image memory circuit 122
Stores an image input through the image memory circuit 122 in a frame unit and supplies the image processing circuit 124 with the image.

【0088】演算処理回路124は、例えば、距離測定
装置1(図4)においてと同様に、カメラA101 とそ
の他のカメラB102 〜I109 それぞれとを2台ずつ
組み合わせて8つの組とし、8つの組それぞれにおい
て、カメラA101 が生成した画像Aを基準画像とし、
他のカメラB102 〜I109 が生成した画像B〜Iを
参照画像としてSSDを算出し、これらの画像の画素間
の相関性を評価する。
[0088] processing circuitry 124, for example, as well as in a distance measuring device 1 (FIG. 4), in combination with each camera A10 1 and other camera B10 2 ~I10 9 by two and eight pairs, 8 In each of the sets, the image A generated by the camera A10 1 is used as a reference image,
Calculates SSD images B~I other cameras B10 2 ~I10 9 is generated as a reference image to evaluate the correlation between the pixels of these images.

【0089】さらに、演算処理回路124は、グループ
それぞれに含まれるカメラが生成したSSDの値を、対
応する画素ごとに累加算して総和値(SSSD)を算出
し、算出したSSSDの値に基づいて、いずれのグルー
プのカメラが生成した画像の画素間の対応が最も確から
しい(相関性が高い)かを判定し、最も小さいSSSD
の値SSSSDmin を与え、最も対応が確からし(相関
性が高)い画素を基準画素の対応点として検出する。
Further, the arithmetic processing circuit 124 calculates the total value (SSSD) by cumulatively adding the SSD values generated by the cameras included in each group for each corresponding pixel, and based on the calculated SSSD values. Then, it is determined which of the groups of cameras has the most probable (highly correlated) correspondence between the pixels of the image generated by the camera.
The given value SSSSD min, detected most correspondence likelihood (high correlation) have pixel as the corresponding point of the reference pixel.

【0090】SSDの算出 つまり、まず、演算処理回路124は、画素Aの基準画
素kを中心画素とするn×n構成の画素ブロックと、画
像Aの基準画素kに対応する画像Bのエピポーラライン
上の画素を中心画素とするn×n構成の画素ブロックと
の間のSSDを順次、算出して、画像Bの参照画素それ
ぞれに対応するSSDB の値を算出する。
The calculation of the SSD, that is, first, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A and an epipolar line of the image B corresponding to the reference pixel k of the image A The SSD between the n × n pixel blocks having the upper pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the value of SSD B corresponding to each reference pixel of the image B is calculated.

【0091】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Cのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Cの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDc )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A and a pixel block on the epipolar line of the image C corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the pixel block having the n × n configuration with the pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each reference pixel of the image C is calculated.
Calculate the value of (SSD c ).

【0092】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Dのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Dの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDD )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 includes an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A, and a pixel block on the epipolar line of the image D corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the n × n pixel block having the pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each of the reference pixels of the image D is calculated.
The value of (SSD D ) is calculated.

【0093】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Eのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Eの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDE )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block having the reference pixel k of the pixel A as a center pixel and a pixel block on the epipolar line of the image E corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the n × n pixel block having the pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each of the reference pixels of the image E is calculated.
The value of (SSD E ) is calculated.

【0094】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Fのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Fの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDF )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A and a pixel block on the epipolar line of the image F corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the n × n pixel block having the pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each of the reference pixels of the image F is calculated.
Calculate the value of (SSD F ).

【0095】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Gのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Gの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDG )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block having the reference pixel k of the pixel A as the center pixel, and a pixel block on the epipolar line of the image G corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the pixel block having the n × n configuration having the central pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each of the reference pixels of the image G is calculated.
Calculate the value of (SSD G ).

【0096】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Hのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Hの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDH )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A and a pixel block on the epipolar line of the image H corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block and the n × n pixel block having the central pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each of the reference pixels of the image H is calculated.
Calculate the value of (SSD H ).

【0097】また、同様に、演算処理回路124は、画
素Aの基準画素kを中心画素とするn×n構成の画素ブ
ロックと、画像Aの基準画素kに対応する画像Iのエピ
ポーラライン上の画素を中心画素とするn×n構成の画
素ブロックとの間のSSDを順次、算出して、画像Iの
参照画素それぞれに対応するSSDの最小値SSDmin
(SSDI )の値を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 generates an n × n pixel block centered on the reference pixel k of the pixel A and a pixel block on the epipolar line of the image I corresponding to the reference pixel k of the image A. The SSD between the pixel block of the n × n configuration having the pixel as the center pixel is sequentially calculated, and the minimum value SSD min of the SSD corresponding to each reference pixel of the image I is calculated.
Calculate the value of (SSD I ).

【0098】SSSDの算出および対応点の検出 次に、演算処理回路124は、4つのグループそれぞれ
に含まれるカメラが生成した画像の対応する画素のSS
Dの値を累加算し、グループごとにSSSDを算出す
る。なお、グループに含まれるカメラの組の数をmとす
ると、SSSDは、式3により定義される。
Calculation of SSSD and Detection of Corresponding Point Next, the arithmetic processing circuit 124 calculates the SS of the corresponding pixel of the image generated by the camera included in each of the four groups.
The value of D is cumulatively added to calculate SSSD for each group. If the number of camera sets included in the group is m, the SSSD is defined by Expression 3.

【0099】[0099]

【数3】 (Equation 3)

【0100】つまり、演算処理回路124は、グループ
1の画像Aの基準画素それぞれ、および、画像Hの参照
画素それぞれの間のSSDH と、画像Aの基準画素それ
ぞれ、および、画像Iの参照画素それぞれの間のSSD
I とを、対応する画素ごとに加算してグループ1のSS
SD1 を算出する。
[0100] That is, the arithmetic processing circuit 124, each reference pixel of the image A in group 1, and the SSD H between each reference pixel in the image H, each reference pixel of the image A, and the reference pixels of the image I SSD between each
Is added to each corresponding pixel, and SS of group 1 is added.
To calculate the SD 1.

【0101】また、同様に、演算処理回路124は、グ
ループ2の画像Aの基準画素それぞれ、および、画像F
の参照画素それぞれの間のSSDF と、画像Aの基準画
素それぞれ、および、画像Gの参照画素それぞれの間の
SSDG とを、対応する画素ごとに加算してグループ2
のSSSD2 を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 determines whether each of the reference pixels of the image A of the group 2 and the image F
And SSD F between the reference pixels each, each reference pixel of the image A, and, the SSD G between each reference pixel of the image G, is added to each corresponding pixel group 2
To calculate the SSSD 2.

【0102】また、同様に、演算処理回路124は、グ
ループ3の画像Aの基準画素それぞれ、および、画像D
の参照画素それぞれの間のSSDD と、画像Aの基準画
素それぞれ、および、画像Eの参照画素それぞれの間の
SSDE とを、対応する画素ごとに加算してグループ3
のSSSD3 を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 determines whether each of the reference pixels of the image A of the group 3 and the image D
And SSD D between the reference pixels each, each reference pixel of the image A, and, Group 3 and SSD E between each reference pixel in the image E, is added to each corresponding pixel
To calculate the SSSD 3.

【0103】また、同様に、演算処理回路124は、グ
ループ4の画像Aの基準画素それぞれ、および、画像B
の参照画素それぞれの間のSSDB と、画像Aの基準画
素それぞれ、および、画像Cの参照画素それぞれの間の
SSDc とを、対応する画素ごとに加算してグループ4
のSSSD4 を算出する。
Similarly, the arithmetic processing circuit 124 determines whether each of the reference pixels of the image A of the group 4 and the image B
And SSD B between the reference pixels each, each reference pixel of the image A, and, the SSD c between each reference pixel of the image C, and then added to each corresponding pixel group 4
To calculate the SSSD 4.

【0104】演算処理回路124は、以上のように生成
したSSSD1 〜SSSD4 の内、最小の値SSSD
min を与える画素を、基準画素の対応点と検出する。
The arithmetic processing circuit 124 calculates the minimum value of the SSDS 1 to SSSD 4 generated as described above.
The pixel giving min is detected as the corresponding point of the reference pixel.

【0105】発生するオクリュージョンの例 以下、図10に示す具体例を挙げて、SSSDの算出お
よび対応点の検出をさらに説明する。図10は、図9に
示したように配置した距離測定装置2(図8)のカメラ
A101 〜I109 を用いて、カメラA101 〜I10
9 に近い位置にある対象物221 および遠い位置にある
対象物222 を撮影して得られる画像A〜Iを例示する
図である。
[0105] Examples of occlusion that occurs below using a specific example shown in FIG. 10, further illustrating the calculation and the corresponding point detection SSSD. Figure 10 uses the camera A10 1 ~I10 9 of the distance measuring device 2 arranged as shown in FIG. 9 (FIG. 8), the camera A10 1 ~I10
9 is a diagram illustrating an image A~I obtained by photographing the object 22 2 in the object 22 1 and farther in a position close to.

【0106】例えば、カメラA101 〜I109 を用い
て、カメラA101 〜I109 に近い位置にある対象物
221 、および、遠い位置にある対象物222 を撮影す
ると、カメラA101 〜I109 それぞれから、図10
に示すような画像A〜Iが得られ、これらの画像の内、
グループ3に含まれるカメラA101 ,D104 ,E1
5 がいずれもオクリュージョンのない画像(画像A,
D,E)を生成し、他のグループに含まれるカメラA1
1 以外のカメラが生成した画像にはオクリュージョン
が生じている。
For example, when the cameras A10 1 to I10 9 are used to photograph the object 22 1 near the cameras A10 1 to I10 9 and the object 22 2 far from the cameras A10 1 to I10 9, From each of 9
The images A to I shown in are obtained, and among these images,
Cameras A10 1 , D10 4 , E1 included in group 3
0 5 there is not any of the occlusion image (image A,
D, E) to generate a camera A1 included in another group.
Occlusion has occurred in the image 0 1 other than the camera is generated.

【0107】オクリュージョンが生じている範囲を撮影
するカメラの組み合わせから得られるSSDの値は、基
準画素に対応する対応点が存在しないので大きくなる。
従って、オクリュージョンが生じている範囲を撮影した
カメラを含むグループのSSSDの値は、オクリュージ
ョンが生じていない範囲を撮影したカメラを含むグルー
プのSSSDの値よりも大きくなる。
The value of the SSD obtained from the combination of cameras that capture the range in which occlusion occurs is large because there is no corresponding point corresponding to the reference pixel.
Therefore, the value of the SSSD of the group including the camera capturing the range where the occlusion does not occur is larger than the value of the SSSD of the group including the camera capturing the range where the occlusion does not occur.

【0108】つまり、図10に示した例においては、上
述したように、グループ3に含まれるカメラが生成した
画像のいずれにもオクリュージョンが生じておらず、他
のグループに含まれるカメラが生成した画像のいずれか
にはオクリュージョンが生じているので、他のグループ
1,2,4に含まれるカメラが生成した画像のいずれか
1つ以上でオクリュージョンが発生している範囲におい
ては、グループ3のSSSDが最小値SSSDmin を与
える。
That is, in the example shown in FIG. 10, as described above, no occlusion has occurred in any of the images generated by the cameras included in the group 3, and the cameras included in the other groups have no occlusion. Since occlusion has occurred in any of the generated images, an occlusion has occurred in any one or more of the images generated by the cameras included in the other groups 1, 2, and 4. Means that the SSSD of group 3 gives the minimum value SSSD min .

【0109】演算処理回路124は、この最小値SSS
min を与える画素を基準画素との対応点として検出
し、対象物221 ,222 上の点の視差ζおよび距離を
測定し、さらに、対象物221 ,222 の形状の解析を
行う。換言すると、演算処理回路124は、各グループ
それぞれから得られる4つの視差ζの内、SSSDが最
低の値を示し、最も確からしいいずれかを選択して、距
離の測定および形状の解析に用いる。
The arithmetic processing circuit 124 calculates the minimum value SSS
A pixel giving D min is detected as a corresponding point with the reference pixel, the parallax ζ and the distance between points on the objects 22 1 and 22 2 are measured, and the shapes of the objects 22 1 and 22 2 are analyzed. . In other words, the arithmetic processing circuit 124 selects one of the four parallaxes 得 obtained from each group, which has the lowest value of the SSSD and is most likely, and uses it for distance measurement and shape analysis.

【0110】距離測定装置2の動作 以下、図11をさらに参照して、距離測定装置2の動作
を説明する。図11は、図8に示した距離測定装置2の
動作を示すフローチャート図である。
Operation of Distance Measuring Apparatus 2 The operation of the distance measuring apparatus 2 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the distance measuring device 2 shown in FIG.

【0111】カメラA101 〜I109 は、それぞれ対
象物221 ,222 を撮影して画像A〜Iを生成し、そ
れぞれカメラインターフェース回路120および画像メ
モリ回路122を介して演算処理回路124に供給す
る。
The cameras A10 1 to I10 9 capture images of the objects 22 1 and 22 2 to generate images A to I, respectively, and supply the images A to the arithmetic processing circuit 124 via the camera interface circuit 120 and the image memory circuit 122, respectively. I do.

【0112】図11に示すように、ステップ200(S
200)において、演算処理回路124は、カメラA1
1 が生成した画像Aの基準画素と、カメラB102
I109 が生成した画像B〜Iの参照画素との間のSS
D(式1)を算出する。
As shown in FIG. 11, step 200 (S
200), the arithmetic processing circuit 124 sets the camera A1
0 1 and the reference pixel of the image A generated is, cameras B10 2 ~
I10 9 is SS between the reference pixel of the generated image B~I
D (Equation 1) is calculated.

【0113】ステップ202(S202)において、演
算処理回路124は、カメラA101 〜I109 を適切
にグループ分けし、グループごとにSSSD(式3)を
算出する。
In step 202 (S202), the arithmetic processing circuit 124 appropriately divides the cameras A10 1 to I10 9 into groups and calculates the SSSD (Equation 3) for each group.

【0114】ステップ204(S204)において、演
算処理回路124は、S202の処理で得られたグルー
プごとのSSSDの最小値SSSDmin を求め、最小値
SSSDmin を与える参照画素を、対応する基準画素の
対応点として検出する。
In step 204 (S204), the arithmetic processing circuit 124 obtains the minimum value SSSD min of the SSSD for each group obtained in the process of S202, and substitutes the reference pixel giving the minimum value SSSD min with the corresponding reference pixel. Detect as a corresponding point.

【0115】ステップ206(S206)において、演
算処理回路124は、検出した対応点と基準画素との間
の視差ζを測定する。
In step 206 (S206), the arithmetic processing circuit 124 measures the parallax ζ between the detected corresponding point and the reference pixel.

【0116】ステップ208(S208)において、演
算処理回路124は、基準画素の全てについてS200
〜S206の処理の行い、第1の実施例に示した距離測
定装置1と同様に視差画像を生成し、生成した視差画像
と、基準画素それぞれにおいて最小値SSSDmin を与
えたグループのカメラの位置・角度等(位置関係)とに
基づいて、3角測量の原理により対象物221 ,222
との間の距離を測定し、さらに、対象物221 ,222
の形状を解析し、記録装置126および/または出力装
置128に対して出力する。
In step 208 (S208), the arithmetic processing circuit 124 executes S200 for all the reference pixels.
To the processing of S206 to generate a parallax image in the same manner as the distance measuring device 1 shown in the first embodiment, and the generated parallax image and the position of the camera of the group to which the minimum value SSSD min is given in each of the reference pixels The objects 22 1 and 22 2 are based on the angle and the like (positional relationship) based on the principle of triangulation.
Are measured, and the objects 22 1 and 22 2 are further measured.
Is analyzed and output to the recording device 126 and / or the output device 128.

【0117】距離測定装置2によるステレオ画像処理の
実例 以下、図12〜図16を参照して、距離測定装置2によ
り、実際にステレオ画像処理を行った実例を、オクリュ
ージョンの回避を行わなかった場合の実例と対比して説
明する。
The stereo image processing by the distance measuring device 2
Examples below with reference to FIGS. 12 to 16, the distance measuring device 2, the example that was actually performed stereo image processing, in contrast to examples when you did not avoid occlusion will be described.

【0118】図12は、ステレオ画像処理の対象となる
原画像を示す図である。図13は、第2の実施例として
示したオクリュージョンの回避を行わないで、図12に
示した原画像に対してステレオ画像処理を行った場合
に、オクリュージョンが発生する範囲を表示する画像を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an original image to be subjected to stereo image processing. FIG. 13 shows a range in which the occlusion occurs when stereo image processing is performed on the original image shown in FIG. 12 without avoiding the occlusion shown in the second embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an image to be reproduced.

【0119】図14は、図8に示した距離測定装置2に
より、カメラA101 〜I109 を4グループに分けて
ステレオ画像処理を行って、図12に示した原画像に対
してステレオ画像処理を行った場合に、オクリュージョ
ンが発生する範囲を表示する画像を示す図である。な
お、図13および図14においては、図中の人物の近傍
の白い部分がオクリュージョンが発生した範囲を示して
おり、背景部分の白い部分は他の原因によりエラーが発
生している部分を示している。図15は、図12〜図1
4に示した画像の概略を示す図である。
[0119] Figure 14 is a distance measuring device 2 shown in FIG. 8, performs a stereo image processing separately camera A10 1 ~I10 9 into 4 groups, stereo image processing to show the original image in FIG. 12 FIG. 9 is a diagram showing an image displaying a range in which occlusion occurs when the above operation is performed. In FIGS. 13 and 14, the white portion near the person in the drawings indicates the range in which the occlusion has occurred, and the white portion in the background portion indicates the portion where an error has occurred due to other causes. Is shown. FIG. 15 corresponds to FIGS.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the image shown in FIG. 4.

【0120】例えば、図9に示したようなカメラの配置
を有する装置を用いて、第2の実施例に示したオクリュ
ージョンの回避を行わずに、図12および図15(a)
に示すように、連続模様が付された背景、および、人形
を持った人物を対象物22としてステレオ画素処理を行
うと、図13および図15(b)に示すように、人物の
周囲(輪郭)付近の大きい範囲でオクリュージョンが発
生する。
For example, using an apparatus having a camera arrangement as shown in FIG. 9 without avoiding the occlusion shown in the second embodiment, FIG. 12 and FIG.
As shown in FIG. 13 and FIG. 15B, when a background having a continuous pattern and a person holding a doll are subjected to stereo pixel processing using the object 22 as a target, the periphery (outline) Occlusion occurs in a large area around ().

【0121】一方、図9に示すようなカメラの配置およ
びグループ構成を有する距離測定装置2(図8)を用い
て、オクリュージョンの回避を行って、図12および図
15(a)に示した対象物22に対してステレオ画素処
理を行うと、図14および図15(c)に示すように、
人物の周囲(輪郭)付近のオクリュージョンが発生する
範囲を、図13に示した場合に比べて大きく減少させる
ことができる。従って、距離測定装置2によれば、画像
中のオクリュージョンが発生する範囲を少なくして、対
象物の視差ζ、距離および形状を正確に測定可能である
ことが分かる。
On the other hand, occlusion is avoided by using a distance measuring device 2 (FIG. 8) having a camera arrangement and a group configuration as shown in FIG. 9, and shown in FIG. 12 and FIG. When the stereoscopic pixel processing is performed on the target object 22, as shown in FIG. 14 and FIG.
The range in which the occlusion occurs around the person (outline) can be greatly reduced as compared with the case shown in FIG. Therefore, according to the distance measuring device 2, it can be understood that the parallax ζ, the distance, and the shape of the target object can be accurately measured by reducing the range in which the occlusion occurs in the image.

【0122】以上説明したように、第2の実施例として
示した距離測定装置2によれば、画像中のオクリュージ
ョンが発生を減少させることができ、しかも、常に3台
以上のカメラで視差ζを測定するので、オクリュージョ
ンが発生している範囲に繰り返し模様があっても、その
影響を排除して、正確な視差ζ、対象物の距離および形
状の測定が可能である。
As described above, according to the distance measuring apparatus 2 shown as the second embodiment, the occurrence of occlusion in an image can be reduced, and parallax is always obtained by three or more cameras. Since ζ is measured, even if there is a repeated pattern in the area where the occlusion occurs, the influence of the pattern can be eliminated and accurate measurement of the parallax ζ, the distance and the shape of the object can be performed.

【0123】なお、図9に示したカメラA101 〜I1
9 の4つのグループ分けは、例えば、図17に示すよ
うに、5つのグループ分けに変更することも可能であ
る。図図17に示した5つのグループに分けたカメラA
101 〜I109 を用いた距離測定装置2によれば、オ
クリュージョンの回避を行わない場合(図13)に比べ
て、図16に示すように、オクリュージョンが発生する
範囲を大幅に小さくすることができる。
The cameras A10 1 to I1 shown in FIG.
For example, the four groupings of 09 can be changed to five groupings as shown in FIG. Camera A divided into five groups shown in FIG.
According to the distance measuring device 2 using 10 1 to I 10 9 , as shown in FIG. 16, the range in which the occlusion occurs is significantly larger than the case where the occlusion is not avoided (FIG. 13). Can be smaller.

【0124】また、距離測定装置2のステレオ画像処理
の内容を、例えば、SSDを検出した時点で、グループ
ごとに視差ζおよび対象物の距離等を算出してから、S
SSDによりこれらの値の確からしさを評価し、これら
の値のいずれかを選択するように変更してもよく、この
ような処理は、本発明の技術的思想の範囲に含まれるこ
とはいうまでもない。
Further, the content of the stereo image processing of the distance measuring device 2 is calculated, for example, by calculating the parallax の and the distance of the object for each group at the time of detecting the SSD,
The likelihood of these values may be evaluated by the SSD and changed to select any of these values, and such processing is included in the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

【0125】また、距離測定装置2(図8)のカメラA
101 〜I109 の配置およびグループ分け(図9)は
例示であって、基線数を増やしたり、カメラ数を増やし
たりすることはもちろん、例えば、適切な補正を行うこ
とにより、任意のカメラが生成した画像を基準画像とし
て扱うことが可能である。また、第1の実施例とした距
離測定装置1によるステレオ画像処理と、第2の実施例
として示した距離測定装置2によるステレオ画像処理と
は、適宜、組み合わせて用いることができる。また、距
離測定装置2(図8)に対しても、距離測定装置1(図
4)に対してと同様な変形が可能である。
The camera A of the distance measuring device 2 (FIG. 8)
The arrangement and grouping of 10 1 to I 10 9 (FIG. 9) are examples, and not only can the number of base lines and the number of cameras be increased, but, for example, by making appropriate corrections, The generated image can be handled as a reference image. Further, the stereo image processing by the distance measuring device 1 according to the first embodiment and the stereo image processing by the distance measuring device 2 according to the second embodiment can be appropriately combined and used. Further, the same modification as that of the distance measuring device 1 (FIG. 4) is possible for the distance measuring device 2 (FIG. 8).

【0126】[0126]

【発明の効果】また、本発明によれば、対象物が複数あ
る場合に、遠い位置にある対象物が、近い位置にある対
象物に隠れてしまうオクリュージョンが発生する範囲を
可能な限り小さくすることができ、広い範囲で正しい視
差情報を得ることができる。また、本発明によれば、例
えば、対象物に繰り返し模様が付されている場合であっ
ても、複数の画像の画素の間の対応を正しく採ることが
でき、正しい視差情報を得ることができる。また、本発
明によれば、広い範囲で正しい視差情報を得て、対象物
の正しい距離および形状を測定することができる。
According to the present invention, when there are a plurality of objects, the range in which occlusion occurs in which a distant object is hidden by a close object is generated as much as possible. The parallax information can be reduced, and correct parallax information can be obtained in a wide range. Further, according to the present invention, for example, even when a target object has a repeated pattern, it is possible to correctly take correspondence between pixels of a plurality of images, and to obtain correct disparity information. . Further, according to the present invention, correct parallax information can be obtained in a wide range, and a correct distance and shape of an object can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)〜(C)は、ステレオ画像処理を示す図
である。
FIGS. 1A to 1C are diagrams illustrating stereo image processing. FIG.

【図2】(A),(B)は、背景の前方に置かれた対象
物をカメラAおよびカメラB1で撮影して得られる基準
画像および参照画像を示す図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a reference image and a reference image obtained by photographing an object placed in front of a background with a camera A and a camera B1.

【図3】エリアベースマッチング法による対応点の誤検
出を例示する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of erroneous detection of a corresponding point by an area-based matching method.

【図4】本発明の第1の実施例として示す距離測定装置
の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a distance measuring device shown as a first embodiment of the present invention.

【図5】(A),(B)は、本発明に係る距離測定装置
(図4)の演算処理回路による視差ζの補正処理を示す
図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a process of correcting a parallax に よ る by an arithmetic processing circuit of the distance measuring device (FIG. 4) according to the present invention.

【図6】本発明に係る距離測定装置の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the distance measuring device according to the present invention.

【図7】多数(5台以上)のカメラを用いたステレオ画
像処理を行う場合のカメラの配置を例示する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the arrangement of cameras when performing stereo image processing using a large number (five or more) of cameras;

【図8】本発明の第2の実施例として示す距離測定装置
の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a distance measuring device shown as a second embodiment of the present invention.

【図9】図8に示した距離測定装置2のカメラA〜Iの
配置を例示する図である。
9 is a diagram exemplifying an arrangement of cameras A to I of the distance measuring device 2 shown in FIG.

【図10】図9に示した距離測定装置(図8)のカメラ
A〜Iを用いて、カメラA〜Iに近い位置にある対象物
およい遠い位置にある対象物を撮影して得られる画像A
〜Iを例示する図である。
10 is obtained by using the cameras A to I of the distance measuring device (FIG. 8) shown in FIG. 9 to photograph an object at a position close to the cameras A to I or an object at a good distant position. Image A
It is a figure which illustrates -I.

【図11】図8に示した距離測定装置の動作を示すフロ
ーチャート図である。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation of the distance measuring device shown in FIG. 8;

【図12】図12は、ステレオ画像処理の対象となる原
画像を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an original image to be subjected to stereo image processing;

【図13】第2の実施例として示したオクリュージョン
の回避を行わないで、図12に示した原画像に対してス
テレオ画像処理を行った場合に、オクリュージョンが発
生する範囲を表示する画像を示す図である。
FIG. 13 shows a range in which occlusion occurs when stereo image processing is performed on the original image shown in FIG. 12 without avoiding occlusion shown in the second embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an image to be reproduced.

【図14】図8に示した距離測定装置により、カメラA
〜Iを4グループに分けてステレオ画像処理を行って、
図12に示した原画像に対してステレオ画像処理を行っ
た場合に、オクリュージョンが発生する範囲を表示する
画像を示す図である。
FIG. 14 shows a camera A using the distance measuring device shown in FIG.
~ I are divided into 4 groups to perform stereo image processing,
FIG. 13 is a diagram showing an image displaying a range in which occlusion occurs when stereo image processing is performed on the original image shown in FIG. 12.

【図15】図12〜図14に示した画像の概略を示す図
である。
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the images shown in FIGS. 12 to 14;

【図16】図8に示した距離測定装置2のカメラA〜I
の配置の変形例を例示する図である。
FIG. 16 shows cameras A to I of the distance measuring device 2 shown in FIG.
It is a figure which illustrates the modification of arrangement | positioning of.

【図17】図8に示した距離測定装置により、カメラA
〜Iを4グループに分けてステレオ画像処理を行って、
図16に示した原画像に対してステレオ画像処理を行っ
た場合に、オクリュージョンが発生する範囲を表示する
画像を示す図である。
FIG. 17 shows a camera A using the distance measuring device shown in FIG.
~ I are divided into 4 groups to perform stereo image processing,
FIG. 17 is a diagram illustrating an image displaying a range where occlusion occurs when stereo image processing is performed on the original image illustrated in FIG. 16.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…距離測定装置、101 〜109 ,10n ……カ
メラA〜I,カメラN、12…距離測定部、120…カ
メラインターフェース回路、122…画像メモリ回路、
124…演算処理回路、126…記録装置、128…出
力装置、20…背景、200a,200b…背景の画
像、22…対象物、220a,220b…対象物の画
像、24a…基準画像、24b…参照画像。
1, 2, ... distance measuring device, 10 1 to 10 9 , 10 n ... cameras A to I, camera N, 12 ... distance measuring unit, 120 ... camera interface circuit, 122 ... image memory circuit,
Reference numeral 124: arithmetic processing circuit, 126: recording device, 128: output device, 20: background, 200a, 200b: background image, 22: target object, 220a, 220b: target image, 24a: reference image, 24b: see image.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象物を撮影して第1の画像を生成する第
1の画像生成手段と、 前記第1の画像生成手段を通る複数の直線の上それぞれ
に、複数ずつ並べられて複数のグループに分けられ、そ
れぞれ対象物を撮影して4つ以上の複数の第2の画像を
生成する4つ以上の複数の第2の画像生成手段と、 生成した第1の画像の画素それぞれと、前記複数の第2
の画像それぞれの画素それぞれとの相関性を所定の評価
関数を用いて判定する相関性判定手段と、 前記複数のグループそれぞれに含まれる前記複数の第2
の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像それぞ
れの画素の前記所定の評価関数の値に基づいて、前記複
数のグループのいずれに含まれる前記複数の第2の画像
生成手段が生成した前記複数の第2の画像の画素が、最
も確実に前記第1の画像の画素それぞれに対応するかを
判定する確実性判定手段と、 前記第1の画像の画素それぞれと、対応が最も確実であ
ると判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる
前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複数の第
2の画像の対応点との間の視差を算出する視差算出手段
とを有する視差算出装置。
1. A first image generating means for photographing an object to generate a first image, and a plurality of lines arranged on a plurality of straight lines passing through the first image generating means, respectively. Four or more second image generating means, which are divided into groups, each of which captures an object to generate four or more second images, each of the pixels of the generated first image, The plurality of second
Correlation determining means for determining the correlation with each pixel of each image using a predetermined evaluation function; and the second plurality of groups included in each of the plurality of groups.
The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups generate based on the value of the predetermined evaluation function of the pixel of each of the plurality of second images generated by the image generation unit. A certainty determining unit that determines whether the pixels of the plurality of second images correspond to the pixels of the first image most reliably, and the pixels of the first image that are most reliably associated with the pixels of the first image. Parallax calculating means for calculating parallax between corresponding points of the plurality of second images generated by the plurality of second image generating means included in any of the plurality of groups determined to be present Parallax calculation device.
【請求項2】前記複数のグループそれぞれに含まれる前
記複数の第2の画像生成手段は、前記第1の画像の画素
の位置と、前記第1の画像生成手段および前記第2の画
像生成手段の位置関係とから与えられ、前記第1の画像
の画素と対応する前記複数の第2の画像の対応点が存在
する範囲を示す仮想的な直線(エピポーラライン)が共
通になるように、前記複数の直線のいずれかの上に並べ
られ、 前記相関性判定手段は、前記第1の画像の画素それぞれ
を中心画素とする所定の画素ブロックと、前記第1の画
像の画素それぞれに対応する前記複数の第2の画像それ
ぞれのエピポーラライン上の前記複数の第2の画像それ
ぞれの画素を中心とする所定の画素ブロックとの相関性
を、前記所定の評価関数を用いて判定する請求項1に記
載の視差算出装置。
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of second image generation units included in each of the plurality of groups include a pixel position of the first image, the first image generation unit and the second image generation unit. And a virtual straight line (epipolar line) indicating a range in which the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image are provided. Arranged on any one of a plurality of straight lines, wherein the correlation determining means corresponds to a predetermined pixel block having each pixel of the first image as a central pixel and each pixel of the first image. The method according to claim 1, wherein a correlation between a predetermined pixel block centered on a pixel of each of the plurality of second images on an epipolar line of each of the plurality of second images is determined using the predetermined evaluation function. The parallax calculation described Output device.
【請求項3】前記相関性判定手段は、前記第1の画像の
画素と、前記複数の第2の画像それぞれの画素との相関
性に応じて値が変化する第1の評価関数を用いて、前記
第1の画像の画素と、前記複数の第2の画像それぞれの
画素との相関性を判定し、 前記確実性判定手段は、前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記
複数の第2の画像それぞれの画素の前記第1の評価関数
の総和値に基づいて、前記複数のグループのいずれに含
まれる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複
数の第2の画像それぞれの画素が最も確実に対応するか
を判定する請求項1に記載の視差算出装置。
3. The method according to claim 1, wherein the correlation determining unit uses a first evaluation function whose value changes in accordance with a correlation between a pixel of the first image and a pixel of each of the plurality of second images. Determining a correlation between a pixel of the first image and a pixel of each of the plurality of second images, wherein the certainty determination unit determines the plurality of second images included in each of the plurality of groups. The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups generate based on a total sum of the first evaluation function of the pixels of the plurality of second images generated by the generation unit. The parallax calculating apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether pixels of each of the plurality of second images correspond most reliably.
【請求項4】対象物を撮影して第1の画像を生成する第
1の画像生成手段と、 前記第1の画像生成手段を通る複数の直線の上それぞれ
に、複数ずつ並べられて複数のグループに分けられ、そ
れぞれ対象物を撮影して4つ以上の複数の第2の画像を
生成する4つ以上の複数の第2の画像生成手段と、 生成した第1の画像の画素それぞれと、前記複数の第2
の画像それぞれの画素それぞれとの相関性を所定の評価
関数を用いて判定する相関性判定手段と、 前記複数のグループそれぞれに含まれる前記複数の第2
の画像生成手段が生成した前記複数の第2の画像それぞ
れの画素の前記所定の評価関数の値に基づいて、前記複
数のグループのいずれに含まれる前記複数の第2の画像
生成手段が生成した前記複数の第2の画像の画素が、最
も確実に前記第1の画像の画素それぞれに対応するかを
判定する確実性判定手段と、 前記第1の画像の画素それぞれと、対応が最も確実であ
ると判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる
前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複数の第
2の画像の対応点との間の視差を算出する視差算出手段
と、 算出した視差、および、前記第1の画像生成手段と、対
応が最も確実であると判定した前記複数のグループのい
ずれかに含まれる前記複数の第2の画像生成手段との位
置関係に基づいて、前記対象物と、前記第1の画像生成
手段および対応が最も確実であると判定した前記複数の
グループのいずれかに含まれる前記複数の第2の画像生
成手段との間の距離を算出する距離算出手段とを有する
距離算出装置。
4. A first image generating means for photographing an object to generate a first image, and a plurality of lines arranged on a plurality of straight lines passing through the first image generating means, respectively. Four or more second image generating means, which are divided into groups, each of which captures an object to generate four or more second images, each of the pixels of the generated first image, The plurality of second
Correlation determining means for determining the correlation with each pixel of each image using a predetermined evaluation function; and the second plurality of groups included in each of the plurality of groups.
The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups generate based on the value of the predetermined evaluation function of the pixel of each of the plurality of second images generated by the image generation unit. A certainty determining unit that determines whether the pixels of the plurality of second images correspond to the pixels of the first image most reliably, and the pixels of the first image that are most reliably associated with the pixels of the first image. A disparity calculating unit configured to calculate a disparity between corresponding points of the plurality of second images generated by the plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups determined to be present; Based on the parallax and the positional relationship between the first image generating means and the plurality of second image generating means included in any of the plurality of groups determined to be most reliable. The object and the front A distance calculating unit that calculates a distance between the first image generating unit and the plurality of second image generating units included in any of the plurality of groups determined to be most reliable. Calculation device.
【請求項5】前記複数のグループそれぞれに含まれる前
記複数の第2の画像生成手段は、前記第1の画像の画素
の位置と、前記第1の画像生成手段および前記第2の画
像生成手段の位置関係とから与えられ、前記第1の画像
の画素と対応する前記複数の第2の画像の対応点が存在
する範囲を示す仮想的な直線(エピポーラライン)が共
通になるように、前記複数の直線のいずれかの上に並べ
られ、 前記相関性判定手段は、前記第1の画像の画素それぞれ
を中心画素とする所定の画素ブロックと、前記第1の画
像の画素それぞれに対応する前記複数の第2の画像それ
ぞれのエピポーラライン上の前記複数の第2の画像それ
ぞれの画素を中心とする所定の画素ブロックとの相関性
を、前記所定の評価関数を用いて判定する請求項4に記
載の距離算出装置。
5. The plurality of second image generating means included in each of the plurality of groups includes: a position of a pixel of the first image; a first image generating means; and a second image generating means. And a virtual straight line (epipolar line) indicating a range in which the corresponding points of the plurality of second images corresponding to the pixels of the first image are provided. Arranged on any one of a plurality of straight lines, wherein the correlation determining means corresponds to a predetermined pixel block having each pixel of the first image as a central pixel and each pixel of the first image. 5. The method according to claim 4, wherein a correlation between a predetermined pixel block centering on a pixel of each of the plurality of second images on an epipolar line of each of the plurality of second images is determined using the predetermined evaluation function. The distance calculation described Output device.
【請求項6】前記相関性判定手段は、前記第1の画像の
画素と、前記複数の第2の画像それぞれの画素との相関
性に応じて値が変化する第1の評価関数を用いて、前記
第1の画像の画素と、前記複数の第2の画像それぞれの
画素との相関性を判定し、 前記確実性判定手段は、前記複数のグループそれぞれに
含まれる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記
複数の第2の画像それぞれの画素の前記第1の評価関数
の総和値に基づいて、前記複数のグループのいずれに含
まれる前記複数の第2の画像生成手段が生成した前記複
数の第2の画像それぞれの画素が最も確実に対応するか
を判定する請求項4に記載の距離算出装置。
6. The correlation determining means uses a first evaluation function whose value changes in accordance with the correlation between pixels of the first image and pixels of each of the plurality of second images. Determining a correlation between a pixel of the first image and a pixel of each of the plurality of second images, wherein the certainty determination unit determines the plurality of second images included in each of the plurality of groups. The plurality of second image generation units included in any of the plurality of groups generate based on a total sum of the first evaluation function of the pixels of the plurality of second images generated by the generation unit. The distance calculation apparatus according to claim 4, wherein it is determined whether pixels of each of the plurality of second images correspond most reliably.
【請求項7】所定の位置から対象物を撮影して第1の画
像を生成し、 前記所定の位置を通る複数の直線ごとに分けたグループ
それぞれに含まれる3つ以上の複数の位置それぞれか
ら、前記対象物を撮影して4つ以上の複数の第2の画像
を生成し、 生成した第1の画像の画素それぞれと、前記複数の第2
の画像それぞれの画素それぞれとの相関性を所定の評価
関数を用いて判定し、 前記複数のグループそれぞれに含まれる位置で撮影して
生成した前記複数の第2の画像それぞれの画素の前記所
定の評価関数の値に基づいて、前記第1の画像の画素そ
れぞれと、前記複数のグループのいずれに含まれる前記
複数の位置から撮影して生成した前記複数の第2の画像
の画素の対応が最も確実であるかを判定し、 前記第1の画像の画素それぞれと、対応が最も確実であ
ると判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる
前記複数の位置から撮影して生成した前記複数の第2の
画像の対応点との間の視差を算出し、 算出した視差、および、前記所定の位置と、対応が最も
確実であると判定した前記複数のグループのいずれかに
含まれる前記複数の位置との位置関係に基づいて、前記
対象物と、前記所定の位置および対応が最も確実である
と判定した前記複数のグループのいずれかに含まれる前
記複数の位置との間の距離を算出する視差・距離算出方
法。
7. A first image is generated by photographing an object from a predetermined position, and a first image is generated from each of a plurality of three or more positions included in a group divided into a plurality of straight lines passing through the predetermined position. Generating an image of the object to generate a plurality of second images of four or more, and each of the pixels of the generated first image and the plurality of second images.
The correlation between each pixel of each image of the plurality of images is determined using a predetermined evaluation function, and the predetermined pixels of the pixels of each of the plurality of second images generated by photographing at a position included in each of the plurality of groups Based on the value of the evaluation function, the correspondence between each of the pixels of the first image and the pixels of the plurality of second images generated by shooting from the plurality of positions included in any of the plurality of groups is most likely. It is determined whether it is certain, and each of the pixels of the first image, the plurality of images generated by shooting from the plurality of positions included in any of the plurality of groups determined that the correspondence is most certain Calculating a disparity between the corresponding points of the second image, and the calculated disparity, and the predetermined position, and the plurality of groups included in any of the plurality of groups determined to have the most reliable correspondence. Rank Calculating a distance between the object and the plurality of positions included in any of the plurality of groups determined to be most certain in the predetermined position and the correspondence based on the positional relationship between・ Distance calculation method.
【請求項8】前記複数のグループそれぞれに含まれる前
記複数の位置は、前記第1の画像の画素の位置と、前記
所定の位置と前記複数のグループそれぞれに含まれる前
記複数の位置との位置関係から与えられ、前記第1の画
像の画素と対応する前記複数の第2の画像の対応点が存
在する範囲を示す仮想的な直線(エピポーラライン)が
共通になるように、前記複数の直線のいずれかの上に並
べられ、 前記第1の画像の画素それぞれを中心画素とする所定の
画素ブロックと、前記第1の画像の画素それぞれに対応
する前記複数の第2の画像それぞれのエピポーラライン
上の前記複数の第2の画像それぞれの画素を中心とする
所定の画素ブロックとの相関性を、前記所定の評価関数
を用いて判定する請求項7に記載の視差・距離算出方
法。
8. The plurality of positions included in each of the plurality of groups include a position of a pixel of the first image, and a position between the predetermined position and the plurality of positions included in each of the plurality of groups. The plurality of straight lines are given such that a virtual straight line (epipolar line) indicating a range in which a corresponding point of the plurality of second images corresponding to a pixel of the first image exists is common. A predetermined pixel block centered on each pixel of the first image, and an epipolar line of each of the plurality of second images corresponding to each pixel of the first image The parallax / distance calculation method according to claim 7, wherein the correlation with a predetermined pixel block centering on a pixel of each of the plurality of second images is determined using the predetermined evaluation function.
【請求項9】前記第1の画像の画素と、前記複数の第2
の画像それぞれの画素との相関性に応じて値が変化する
第1の評価関数を用いて、前記第1の画像の画素と、前
記複数の第2の画像それぞれの画素との相関性を判定
し、 前記複数のグループそれぞれに含まれる前記複数の位置
から撮影して生成した前記複数の第2の画像それぞれの
画素の前記第1の評価関数の総和値に基づいて、前記複
数のグループのいずれに含まれる前記複数の位置から撮
影して生成した前記複数の第2の画像の画素の対応が最
も確実であるかを判定する請求項7に記載の視差・距離
算出方法。
9. A method according to claim 9, wherein said plurality of pixels of said first image and said plurality of second
Determining a correlation between a pixel of the first image and a pixel of each of the plurality of second images by using a first evaluation function whose value changes in accordance with the correlation with each pixel of the plurality of images. Then, any one of the plurality of groups is determined based on a total value of the first evaluation function of pixels of each of the plurality of second images captured and generated from the plurality of positions included in each of the plurality of groups. The parallax / distance calculation method according to claim 7, wherein it is determined whether or not the correspondence of the pixels of the plurality of second images generated by photographing from the plurality of positions included in the plurality of positions is most reliable.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008234465A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Casio Comput Co Ltd Difference degree evaluating device and method, and program
JP2010251878A (en) * 2009-04-13 2010-11-04 National Institute Of Information & Communication Technology Depth estimating device, depth estimating method, and depth estimate program
JP2014038546A (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Nippon Soken Inc Parallax map generation apparatus and program therefor
US9633280B2 (en) 2013-11-29 2017-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, method, and storage medium for determining pixel similarities
US9747524B2 (en) 2014-02-28 2017-08-29 Ricoh Company, Ltd. Disparity value deriving device, equipment control system, movable apparatus, and robot
WO2017154606A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 ソニー株式会社 Information processor and information-processing method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008234465A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Casio Comput Co Ltd Difference degree evaluating device and method, and program
JP4702312B2 (en) * 2007-03-22 2011-06-15 カシオ計算機株式会社 Difference evaluation device, difference evaluation method, and program
US8421868B2 (en) 2007-03-22 2013-04-16 Casio Computer Co., Ltd. Difference degree evaluation device, difference degree evaluation method and program product
US8542280B2 (en) 2007-03-22 2013-09-24 Casio Computer Co., Ltd. Difference degree evaluation device, difference degree evaluation method and program product
JP2010251878A (en) * 2009-04-13 2010-11-04 National Institute Of Information & Communication Technology Depth estimating device, depth estimating method, and depth estimate program
JP2014038546A (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Nippon Soken Inc Parallax map generation apparatus and program therefor
US9633280B2 (en) 2013-11-29 2017-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, method, and storage medium for determining pixel similarities
US9747524B2 (en) 2014-02-28 2017-08-29 Ricoh Company, Ltd. Disparity value deriving device, equipment control system, movable apparatus, and robot
WO2017154606A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 ソニー株式会社 Information processor and information-processing method
JPWO2017154606A1 (en) * 2016-03-10 2019-01-10 ソニー株式会社 Information processing apparatus and information processing method

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