JP2001324305A - 画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置 - Google Patents
画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被写体の境界を正確に認識することができる
画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置を
提供する。 【解決手段】 画像対応位置検出装置は、一対の画像か
らそれぞれ所定サイズの抜き出し画像を抜き出す抜き出
し手段１１２と、抜き出し位置を順次ずらしながら相関
値列を作成し整数対応位置と小数対応位置とを算出する
相関演算手段１１４と、整数対応位置での部分領域につ
いて実測相関値を算出する実測相関値算出手段１１８
と、上記部分領域について、上記整数対応位置と上記小
数対応位置との差により上記抜き出し画像同士が各画素
において均等にずれていると仮定して、推定相関値を算
出する推定相関値算出手段１１６と、上記実測相関値と
上記推定相関値とから、上記部分領域における任意の画
素間の対応度を算出する対応度算出手段１２０とを備え
る。
画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置を
提供する。 【解決手段】 画像対応位置検出装置は、一対の画像か
らそれぞれ所定サイズの抜き出し画像を抜き出す抜き出
し手段１１２と、抜き出し位置を順次ずらしながら相関
値列を作成し整数対応位置と小数対応位置とを算出する
相関演算手段１１４と、整数対応位置での部分領域につ
いて実測相関値を算出する実測相関値算出手段１１８
と、上記部分領域について、上記整数対応位置と上記小
数対応位置との差により上記抜き出し画像同士が各画素
において均等にずれていると仮定して、推定相関値を算
出する推定相関値算出手段１１６と、上記実測相関値と
上記推定相関値とから、上記部分領域における任意の画
素間の対応度を算出する対応度算出手段１２０とを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像対応位置検出
装置および該装置を備える測距装置に関し、例えば、ス
チルカメラ、ムービーカメラ、三次元計測装置等に用い
ることができる画像対応位置検出装置および該装置を備
える測距装置に関する。
装置および該装置を備える測距装置に関し、例えば、ス
チルカメラ、ムービーカメラ、三次元計測装置等に用い
ることができる画像対応位置検出装置および該装置を備
える測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、一対の光学系と画像センサの
組み合わせからなる外光パッシブ方式により、三角測距
の原理に基づいて被写体までの距離を測る測距装置が実
用化されてきた。その原理上、左右センサの画像の対応
位置を測定することで距離に換算する過程が含まれる。
この対応位置の測定のためには、左右センサからそれぞ
れ複数の画素の組を抜き出してその対応度を測定する必
要がある。
組み合わせからなる外光パッシブ方式により、三角測距
の原理に基づいて被写体までの距離を測る測距装置が実
用化されてきた。その原理上、左右センサの画像の対応
位置を測定することで距離に換算する過程が含まれる。
この対応位置の測定のためには、左右センサからそれぞ
れ複数の画素の組を抜き出してその対応度を測定する必
要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば図１に
示したように、測距エリアＭ内に異なる距離の被写体
Ｆ，Ｔが２つ以上含まれていた場合、測距データはそれ
ぞれの被写体Ｆ，Ｔのコントラストや距離、測距エリア
内での面積比に応じて、それぞれの被写体距離が交じり
合った値や、まったく関係のない距離データを出力する
場合がある。
示したように、測距エリアＭ内に異なる距離の被写体
Ｆ，Ｔが２つ以上含まれていた場合、測距データはそれ
ぞれの被写体Ｆ，Ｔのコントラストや距離、測距エリア
内での面積比に応じて、それぞれの被写体距離が交じり
合った値や、まったく関係のない距離データを出力する
場合がある。
【０００４】このような状況を防ぐため、従来は、対応
度評価値として、Ｙｍあるいは、Ｙｍ／Ｃといった評価
値を用いて、その対応度を評価してきたが、測距エリア
全体での対応度を得ることしかできなかった。
度評価値として、Ｙｍあるいは、Ｙｍ／Ｃといった評価
値を用いて、その対応度を評価してきたが、測距エリア
全体での対応度を得ることしかできなかった。
【０００５】また、測距データが複数の被写体のいずれ
かの距離データをほぼ正確に表していたとしても、測距
エリア内のどの部分が正確な測距データを示している部
分であるのかを知ることができなかった。
かの距離データをほぼ正確に表していたとしても、測距
エリア内のどの部分が正確な測距データを示している部
分であるのかを知ることができなかった。
【０００６】このため、特に、被写体の形状認識などで
重要な被写体の境界を精度よく認識できない場合があっ
た。
重要な被写体の境界を精度よく認識できない場合があっ
た。
【０００７】したがって、本発明が解決しようとする技
術的課題は、被写体の境界を正確に認識することができ
る画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置
を提供することである。
術的課題は、被写体の境界を正確に認識することができ
る画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の画
像対応位置検出装置を提供する。
は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の画
像対応位置検出装置を提供する。
【０００９】画像対応位置検出装置は、複数の画素で構
成された一対の画像にそれぞれ含まれる任意の画素間の
対応度を調べるタイプものである。画像対応位置検出装
置は、抜き出し手段と、相関演算手段と、実測相関値算
出手段と、推定相関値算出手段と、対応度算出手段とを
備える。上記抜き出し手段は、一対の画像からそれぞれ
所定サイズの抜き出し画像を抜き出す。上記相関演算手
段は、少なくとも一方の上記抜き出し画像の抜き出し位
置を順次ずらしながら、一対の上記抜き出し画像間の対
応度を示す相関値を算出して相関値列を作成し、上記相
関値が最小又は最大となり上記対応度が最良であること
を示す抜き出し位置である整数対応位置と、上記相関値
間を補間して極小値又は極大値に対応する抜き出し位置
である小数対応位置とを算出する。上記実測相関値算出
手段は、上記整数対応位置での抜き出し画像間の対応す
る領域であって、該抜き出し画像の中の任意の画素を含
み該抜き出し画像よりも小さい部分領域について、該部
分領域の画素データから、部分的な相関値である実測相
関値を算出する。上記推定相関値算出手段は、上記部分
領域について、上記整数対応位置と上記小数対応位置と
の差により上記抜き出し画像同士が各画素において均等
にずれていると仮定して、部分的な相関値である推定相
関値を算出する。上記対応度算出手段は、上記実測相関
値と上記推定相関値とから、上記部分領域における任意
の画素間の対応度を算出する。
成された一対の画像にそれぞれ含まれる任意の画素間の
対応度を調べるタイプものである。画像対応位置検出装
置は、抜き出し手段と、相関演算手段と、実測相関値算
出手段と、推定相関値算出手段と、対応度算出手段とを
備える。上記抜き出し手段は、一対の画像からそれぞれ
所定サイズの抜き出し画像を抜き出す。上記相関演算手
段は、少なくとも一方の上記抜き出し画像の抜き出し位
置を順次ずらしながら、一対の上記抜き出し画像間の対
応度を示す相関値を算出して相関値列を作成し、上記相
関値が最小又は最大となり上記対応度が最良であること
を示す抜き出し位置である整数対応位置と、上記相関値
間を補間して極小値又は極大値に対応する抜き出し位置
である小数対応位置とを算出する。上記実測相関値算出
手段は、上記整数対応位置での抜き出し画像間の対応す
る領域であって、該抜き出し画像の中の任意の画素を含
み該抜き出し画像よりも小さい部分領域について、該部
分領域の画素データから、部分的な相関値である実測相
関値を算出する。上記推定相関値算出手段は、上記部分
領域について、上記整数対応位置と上記小数対応位置と
の差により上記抜き出し画像同士が各画素において均等
にずれていると仮定して、部分的な相関値である推定相
関値を算出する。上記対応度算出手段は、上記実測相関
値と上記推定相関値とから、上記部分領域における任意
の画素間の対応度を算出する。
【００１０】上記構成によれば、整数対応位置での抜き
出し画像について、部分領域の実測相関値と推定相関値
とから、部分領域の対応度を算出する。抜き出し画像に
対して部分領域を適宜に設定することにより、抜き出し
画像内において対応度の良好である部分と不良である部
分とを区別することが可能となる。
出し画像について、部分領域の実測相関値と推定相関値
とから、部分領域の対応度を算出する。抜き出し画像に
対して部分領域を適宜に設定することにより、抜き出し
画像内において対応度の良好である部分と不良である部
分とを区別することが可能となる。
【００１１】したがって、被写体の境界を正確に認識す
ることができる。
ることができる。
【００１２】また、本発明は、上記構成の画像対応位置
検出装置を用いた測距装置を提供する。
検出装置を用いた測距装置を提供する。
【００１３】測距装置は、一対の被写体像を結像させる
一対の光学系と、該各光学系の結像位置近傍に設けられ
た一対の撮像素子とを備えたタイプのものである。測距
装置は、上記画像対応位置検出装置を備える。該画像対
応位置検出装置は、上記一対の撮像素子により撮像した
上記一対の画像について、上記抜き出し画像として、そ
れぞれ、所定の領域毎に分割した距離検出領域の画像を
抜き出し、上記整数対応位置および小数対応位置を算出
する。測距装置は、該整数対応位置および小数対応位置
から、上記距離検出領域の距離データを算出する測距デ
ータ算出手段と、上記画像対応位置検出装置により対応
度が算出された画素それぞれの対応度と所定値との大小
を判別し、該対応度が所定値よりも不良であればその画
素を測距不能とし、該対応度が所定値よりも良好であれ
ばその画素の距離データとしてその距離検出領域の上記
距離データを採用する判定手段とを備える。
一対の光学系と、該各光学系の結像位置近傍に設けられ
た一対の撮像素子とを備えたタイプのものである。測距
装置は、上記画像対応位置検出装置を備える。該画像対
応位置検出装置は、上記一対の撮像素子により撮像した
上記一対の画像について、上記抜き出し画像として、そ
れぞれ、所定の領域毎に分割した距離検出領域の画像を
抜き出し、上記整数対応位置および小数対応位置を算出
する。測距装置は、該整数対応位置および小数対応位置
から、上記距離検出領域の距離データを算出する測距デ
ータ算出手段と、上記画像対応位置検出装置により対応
度が算出された画素それぞれの対応度と所定値との大小
を判別し、該対応度が所定値よりも不良であればその画
素を測距不能とし、該対応度が所定値よりも良好であれ
ばその画素の距離データとしてその距離検出領域の上記
距離データを採用する判定手段とを備える。
【００１４】上記構成によれば、距離検出領域内の画素
について対応度を算出することにより、距離検出領域内
に距離が異なる複数の被写体が存在する場合には、距離
検出領域の距離データがどの被写体に対応するデータを
示しているのかを判別することとが可能となる。
について対応度を算出することにより、距離検出領域内
に距離が異なる複数の被写体が存在する場合には、距離
検出領域の距離データがどの被写体に対応するデータを
示しているのかを判別することとが可能となる。
【００１５】好ましくは、上記一対の画像について複数
の上記距離検出領域が設定され、上記一対の画像中にそ
れぞれ含まれる少なくとも一部の画素は、複数の上記距
離検出領域に重複して対応づけられる。該複数の上記距
離検出領域に重複して対応づけられた任意の画素に対し
て、該複数の上記距離検出領域から得られた対応度のう
ち、所定値より良好であると判定された対応度に基づい
て、その画素の上記距離データを設定する。
の上記距離検出領域が設定され、上記一対の画像中にそ
れぞれ含まれる少なくとも一部の画素は、複数の上記距
離検出領域に重複して対応づけられる。該複数の上記距
離検出領域に重複して対応づけられた任意の画素に対し
て、該複数の上記距離検出領域から得られた対応度のう
ち、所定値より良好であると判定された対応度に基づい
て、その画素の上記距離データを設定する。
【００１６】上記構成において、距離検出領域は重なり
を持って配置される。この重なりに配置された任意の画
素については、その画素が含まれる複数の距離検出領域
から得られた対応度に基づいて、距離データを正確に設
定することが可能になる。
を持って配置される。この重なりに配置された任意の画
素については、その画素が含まれる複数の距離検出領域
から得られた対応度に基づいて、距離データを正確に設
定することが可能になる。
【００１７】より好ましくは、上記任意の画素の上記距
離データは、該画素の対応度が所定値より良好であると
判定された複数の上記距離検出領域から得られた対応度
のうち最も良好である対応度の上記距離検出領域につい
ての距離データとする。
離データは、該画素の対応度が所定値より良好であると
判定された複数の上記距離検出領域から得られた対応度
のうち最も良好である対応度の上記距離検出領域につい
ての距離データとする。
【００１８】任意の画素について、複数の距離検出領域
から得られた対応度が異なる場合には、その画素につい
て最も対応度がよい距離データを採用することにより、
距離データをより正確に設定することが可能になる。
から得られた対応度が異なる場合には、その画素につい
て最も対応度がよい距離データを採用することにより、
距離データをより正確に設定することが可能になる。
【００１９】また、本発明は、以下の構成の画像対応位
置検出装置を提供する。
置検出装置を提供する。
【００２０】画像対応位置検出装置は、一次元に配置さ
れた複数の画素列からなる一対の画像Ａ、Ｂに対して、
その少なくとも一方の画像Ｂの抜き出し位置を順次ずら
しながら画像Ａ’、Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの
相関値を算出して相関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関
値列：ｆ(ｊ）から、最も相関の高い画像の抜き出し位
置を補間によって画素間の小数値：ｄまで求めるタイプ
ものである。画像対応位置検出装置は、以下の式によっ
て画像Ａ’とＢ'の任意の画素の対応度ｄＹiを算出する
画像対応度算出手段を備える。 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（４） Ｃi＝｜ ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。
れた複数の画素列からなる一対の画像Ａ、Ｂに対して、
その少なくとも一方の画像Ｂの抜き出し位置を順次ずら
しながら画像Ａ’、Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの
相関値を算出して相関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関
値列：ｆ(ｊ）から、最も相関の高い画像の抜き出し位
置を補間によって画素間の小数値：ｄまで求めるタイプ
ものである。画像対応位置検出装置は、以下の式によっ
て画像Ａ’とＢ'の任意の画素の対応度ｄＹiを算出する
画像対応度算出手段を備える。 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（４） Ｃi＝｜ ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。
【００２１】上記構成によれば、抜き出し画像の相関値
列の極小値により、最も対応のよい一対の抜き出し画像
を求めにとどまらず、その一対の抜き出し画像の任意の
画素について、対応度を算出し、定量的に評価すること
ができる。
列の極小値により、最も対応のよい一対の抜き出し画像
を求めにとどまらず、その一対の抜き出し画像の任意の
画素について、対応度を算出し、定量的に評価すること
ができる。
【００２２】したがって、例えば対応度を所定のしきい
値と比較することにより、画素単位で、被写体の境界を
正確に認識することができる。
値と比較することにより、画素単位で、被写体の境界を
正確に認識することができる。
【００２３】ところで、上記構成において、対応度は、
種々の態様で定義することができる。例えば、上記式
（５）の代わりに、次の式（５ａ）又は式（５ｂ）を用
いてもよい。
種々の態様で定義することができる。例えば、上記式
（５）の代わりに、次の式（５ａ）又は式（５ｂ）を用
いてもよい。
【００２４】 Ｃi＝｜ＰＡi-1−ＰＡi+1｜／２ ・・・（５ａ）
【００２５】 Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡi+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２ ・・・（５ｂ）
【００２６】また、本発明は、以下の構成の画像対応位
置検出装置を提供する。
置検出装置を提供する。
【００２７】画像対応位置検出装置は、複数の画素で構
成された一対の画像にそれぞれ含まれる任意の画素間の
対応度を調べるタイプのものである。画像対応位置検出
装置は、抜き出し手段と、相関値算出手段と、実測相関
値算出手段と、推定相関値算出手段と、対応度算出手段
と、信頼性評価値算出手段とを備える。上記抜き出し手
段は、一対の画像からそれぞれ所定サイズの抜き出し画
像を抜き出す。上記相関値算出手段は、少なくとも一方
の上記抜き出し画像の抜き出し位置を順次ずらしなが
ら、一対の上記抜き出し画像間の対応度を示す相関値を
算出して相関値列を作成し、上記相関値が最小又は最大
となり最も良好な上記対応度を示す抜き出し位置である
整数対応位置と、上記相関値間を補間して極小値又は極
大値に対応する抜き出し位置である小数対応位置とを算
出する。上記実測相関値算出手段は、上記整数対応位置
での抜き出し画像間の対応する領域であって、該抜き出
し画像の中の任意の画素を含み該抜き出し画像よりも小
さい部分領域について、該部分領域の画素データから、
部分的な相関値である実測相関値を算出する。上記推定
相関値算出手段は、上記部分領域について、上記整数対
応位置と上記小数対応位置との差により上記抜き出し画
像同士が各画素において均等にずれていると仮定して、
部分的な相関値である推定相関値を算出する。上記対応
度算出手段は、上記実測相関値と上記推定相関値とか
ら、上記部分領域における任意の画素間の対応度を算出
する。上記信頼性評価値算出手段は、上記整数対応位置
での抜き出し画像について、上記対応度と被写体の輝度
変化とから、上記整数対応位置での抜き出し画像の信頼
性を評価する信頼性評価値を算出する。
成された一対の画像にそれぞれ含まれる任意の画素間の
対応度を調べるタイプのものである。画像対応位置検出
装置は、抜き出し手段と、相関値算出手段と、実測相関
値算出手段と、推定相関値算出手段と、対応度算出手段
と、信頼性評価値算出手段とを備える。上記抜き出し手
段は、一対の画像からそれぞれ所定サイズの抜き出し画
像を抜き出す。上記相関値算出手段は、少なくとも一方
の上記抜き出し画像の抜き出し位置を順次ずらしなが
ら、一対の上記抜き出し画像間の対応度を示す相関値を
算出して相関値列を作成し、上記相関値が最小又は最大
となり最も良好な上記対応度を示す抜き出し位置である
整数対応位置と、上記相関値間を補間して極小値又は極
大値に対応する抜き出し位置である小数対応位置とを算
出する。上記実測相関値算出手段は、上記整数対応位置
での抜き出し画像間の対応する領域であって、該抜き出
し画像の中の任意の画素を含み該抜き出し画像よりも小
さい部分領域について、該部分領域の画素データから、
部分的な相関値である実測相関値を算出する。上記推定
相関値算出手段は、上記部分領域について、上記整数対
応位置と上記小数対応位置との差により上記抜き出し画
像同士が各画素において均等にずれていると仮定して、
部分的な相関値である推定相関値を算出する。上記対応
度算出手段は、上記実測相関値と上記推定相関値とか
ら、上記部分領域における任意の画素間の対応度を算出
する。上記信頼性評価値算出手段は、上記整数対応位置
での抜き出し画像について、上記対応度と被写体の輝度
変化とから、上記整数対応位置での抜き出し画像の信頼
性を評価する信頼性評価値を算出する。
【００２８】対応度は、抜き出し画像のコントラストの
影響を受け、コントラストの程度により、その値の大小
も変化することがある。しかし、上記構成によれば、対
応度の値をコントラストの値で補正し、コントラストの
影響を受けることがない、あるいは影響が少ない信頼性
評価値により、抜き出し画像間の対応の程度を客観的に
評価することができる。
影響を受け、コントラストの程度により、その値の大小
も変化することがある。しかし、上記構成によれば、対
応度の値をコントラストの値で補正し、コントラストの
影響を受けることがない、あるいは影響が少ない信頼性
評価値により、抜き出し画像間の対応の程度を客観的に
評価することができる。
【００２９】したがって、被写体の境界を、抜き出し画
像単位で、正確に認識することができる。
像単位で、正確に認識することができる。
【００３０】より、具体的には、本発明は、以下の構成
の画像対応位置検出装置を提供する。
の画像対応位置検出装置を提供する。
【００３１】画像対応位置検出装置は、一次元に配置さ
れた複数の画素列からなる一対の画像Ａ、Ｂに対して、
その少なくとも一方の画像Ｂの抜き出し位置を順次ずら
しながら画像Ａ’、Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの
相関値を算出して相関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関
値列：ｆ(ｊ）から、最も相関の高い画像の抜き出し位
置を補間によって画素間の小数値：ｄまで求めるタイプ
のものである。画像対応位置検出装置は、以下の式によ
って画像Ａ’とＢ'の対応位置での対応度を評価する信
頼性評価値ＳＹ／Ｃを算出する画像対応度算出手段を備
える。 ＳＹ／Ｃ＝Σ｜Ｙi−Ｙi’｜／ΣＣi ・・・（１１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（１２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（１３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（１４） Ｃi＝｜ ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（１５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。また、式（１１）中の２つの
Σは、ｉ＝０、１、・・・、Ｎｐについての総和であ
り、Ｎｐは、画像Ａ’に含まれる画素数である。
れた複数の画素列からなる一対の画像Ａ、Ｂに対して、
その少なくとも一方の画像Ｂの抜き出し位置を順次ずら
しながら画像Ａ’、Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの
相関値を算出して相関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関
値列：ｆ(ｊ）から、最も相関の高い画像の抜き出し位
置を補間によって画素間の小数値：ｄまで求めるタイプ
のものである。画像対応位置検出装置は、以下の式によ
って画像Ａ’とＢ'の対応位置での対応度を評価する信
頼性評価値ＳＹ／Ｃを算出する画像対応度算出手段を備
える。 ＳＹ／Ｃ＝Σ｜Ｙi−Ｙi’｜／ΣＣi ・・・（１１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（１２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（１３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（１４） Ｃi＝｜ ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（１５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。また、式（１１）中の２つの
Σは、ｉ＝０、１、・・・、Ｎｐについての総和であ
り、Ｎｐは、画像Ａ’に含まれる画素数である。
【００３２】上記構成によれば、抜き出し画像の相関値
列の極小値により、最も対応のよい一対の抜き出し画像
を求めにとどまらず、その一対の抜き出し画像全体に渡
って対応度を｜Ｙi−Ｙi’｜を加算し、これを、該抜き
出し領域の全体に渡ってのコントラストΣＣiで割るこ
とで、被写体のコントラストに影響されずに正確な信頼
性評価値を得ることが可能になる。
列の極小値により、最も対応のよい一対の抜き出し画像
を求めにとどまらず、その一対の抜き出し画像全体に渡
って対応度を｜Ｙi−Ｙi’｜を加算し、これを、該抜き
出し領域の全体に渡ってのコントラストΣＣiで割るこ
とで、被写体のコントラストに影響されずに正確な信頼
性評価値を得ることが可能になる。
【００３３】したがって、コントラストが低い場合で
も、抜き出し画像単位で、被写体の境界を正確に認識す
ることができる。
も、抜き出し画像単位で、被写体の境界を正確に認識す
ることができる。
【００３４】信頼性評価値は、種々定義することが可能
である。例えば、上記式（１５）の代わりに、式（１５
ａ）又は式（１５ｂ）を用いてもよい。
である。例えば、上記式（１５）の代わりに、式（１５
ａ）又は式（１５ｂ）を用いてもよい。
【００３５】 Ｃi＝｜ＰＡi-1−ＰＡi+1｜／２・・（１５ａ）
【００３６】 Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡi+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２ ・・・（１５ｂ）
【００３７】また、本発明は、以下の構成の測距装置を
提供する。
提供する。
【００３８】すなわち、測距装置は、異なる２つの光学
系を通して結像した２つの画像の対応位置から被写体の
距離を求めるタイプのものである。測距装置は、上記画
像対応位置検出装置を備える。上記画面上の少なくとも
２ヶ所以上を測距する測距エリアが設定される。該測距
エリアについて、上記画像対応位置検出装置が適用さ
れ、上記信頼性評価値を算出する。測距装置は、該算出
した上記信頼性評価値に基づいて、いずれか１以上の上
記測距エリアを選択する、若しくは、いずれも選択しな
いことを判定する、選択手段を備える。
系を通して結像した２つの画像の対応位置から被写体の
距離を求めるタイプのものである。測距装置は、上記画
像対応位置検出装置を備える。上記画面上の少なくとも
２ヶ所以上を測距する測距エリアが設定される。該測距
エリアについて、上記画像対応位置検出装置が適用さ
れ、上記信頼性評価値を算出する。測距装置は、該算出
した上記信頼性評価値に基づいて、いずれか１以上の上
記測距エリアを選択する、若しくは、いずれも選択しな
いことを判定する、選択手段を備える。
【００３９】上記構成によれば、測距エリアを選択した
場合には、選択した測距エリアの２つの画像における位
置から、三角測量の原理により、その測距エリアについ
て測距することができる。測距エリアをまったく選択し
ない場合には、いずれの測距エリアについても、測距す
ることはできない。
場合には、選択した測距エリアの２つの画像における位
置から、三角測量の原理により、その測距エリアについ
て測距することができる。測距エリアをまったく選択し
ない場合には、いずれの測距エリアについても、測距す
ることはできない。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
測距装置について、図面を参照しながら説明する。
測距装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４１】図７に示すように、測距装置１０は、大
略、測距部１００と演算処理部１１０とを備える。
略、測距部１００と演算処理部１１０とを備える。
【００４２】測距部１００は、一対のセンサユニット１
０２，１０４を有する。各センサユニット１０２，１０
４は、それぞれ、光学系１０２ａ，１０４ａと撮像素子
１０２ｂ，１０４ｂとを含む。光学系１０２ａ，１０４
ａは、距離検出領域の被写体像を結像する。撮像素子１
０２ｂ，１０４ｂは、光学系１０２ａ，１０４ａの略結
像位置に配置され、被写体像に関するデータを演算処理
部１１０に出力する。撮像素子１０２ｂ，１０４ｂは、
典型的にはラインセンサであるが、エリアセンサであっ
てもよい。
０２，１０４を有する。各センサユニット１０２，１０
４は、それぞれ、光学系１０２ａ，１０４ａと撮像素子
１０２ｂ，１０４ｂとを含む。光学系１０２ａ，１０４
ａは、距離検出領域の被写体像を結像する。撮像素子１
０２ｂ，１０４ｂは、光学系１０２ａ，１０４ａの略結
像位置に配置され、被写体像に関するデータを演算処理
部１１０に出力する。撮像素子１０２ｂ，１０４ｂは、
典型的にはラインセンサであるが、エリアセンサであっ
てもよい。
【００４３】測距装置１０は、基本的には、公知の外光
パッシブ方式の測距装置であり、被写体の同一部分の被
写体像の撮像素子１０２ｂ，１０４ｂ上での相対的ずれ
量（変位量）に基づき、三角測距の原理により、被写体
までの距離を算出する。
パッシブ方式の測距装置であり、被写体の同一部分の被
写体像の撮像素子１０２ｂ，１０４ｂ上での相対的ずれ
量（変位量）に基づき、三角測距の原理により、被写体
までの距離を算出する。
【００４４】測距装置１０の左センサユニット１０４と
右センサユニット１０２は、異なる光軸をもって被写体
像を捕らえるため、視差が生じる。このため、例えば図
１の正面から見た模式図および図２（ａ）の上から見た
模式図ように、測距装置１０からの距離が異なる２つの
被写体Ｆ，Ｔを測距した場合、センサ面上での２つの被
写体Ｆ，Ｔの位置関係は、左のセンサユニット１０４で
は図２（ｂ）、右のセンサユニット１０２では図２
（ｃ）に示したようになり、測距エリアＭに対して被写
体Ｆ，Ｔの位置が異なって見える。
右センサユニット１０２は、異なる光軸をもって被写体
像を捕らえるため、視差が生じる。このため、例えば図
１の正面から見た模式図および図２（ａ）の上から見た
模式図ように、測距装置１０からの距離が異なる２つの
被写体Ｆ，Ｔを測距した場合、センサ面上での２つの被
写体Ｆ，Ｔの位置関係は、左のセンサユニット１０４で
は図２（ｂ）、右のセンサユニット１０２では図２
（ｃ）に示したようになり、測距エリアＭに対して被写
体Ｆ，Ｔの位置が異なって見える。
【００４５】演算処理部１１０は、マイクロプロセッサ
およびメモリ等で構成され、図７に示すように、抜き出
し手段１１２、相関演算手段１１４、推定相関値算出手
段１１６、実測相関値算出手段１１８、対応度算出手段
１２０、対応度判定手段１２２として機能する。
およびメモリ等で構成され、図７に示すように、抜き出
し手段１１２、相関演算手段１１４、推定相関値算出手
段１１６、実測相関値算出手段１１８、対応度算出手段
１２０、対応度判定手段１２２として機能する。
【００４６】抜き出し手段１１２は、左右のセンサユニ
ット１０４，１０２で撮像した被写体像のデータから、
それぞれ、同一画素数分のデータ列（すなわち、抜き出
し画像）を抜き出す。相関演算手段１１４は、抜き出し
た２つのデータ列について、対応する画素間のデータの
差の絶対を加算して相関値ｆ（ｉ）を演算する。図３、
図４に示すように、抜き出し手段１１２は、右センサユ
ニット１０２についてデータの抜き出し位置を変化さ
せ、相関演算手段１１４は、左センサユニット１０４に
よる基準部のデータ列Ｌは固定したまま、右センサユニ
ット１０２による参照部のデータ列Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を
順次ずらしたときの相関値ｆ（ｉ）を算出し、相関値ｆ
（ｉ）が極小となる整数対応位置Ｐと、少数対応位置Ｑ
と、小数値ｄとを決定する。なお、少数対応位置Ｑは、
公知の補間方法によって決定する。
ット１０４，１０２で撮像した被写体像のデータから、
それぞれ、同一画素数分のデータ列（すなわち、抜き出
し画像）を抜き出す。相関演算手段１１４は、抜き出し
た２つのデータ列について、対応する画素間のデータの
差の絶対を加算して相関値ｆ（ｉ）を演算する。図３、
図４に示すように、抜き出し手段１１２は、右センサユ
ニット１０２についてデータの抜き出し位置を変化さ
せ、相関演算手段１１４は、左センサユニット１０４に
よる基準部のデータ列Ｌは固定したまま、右センサユニ
ット１０２による参照部のデータ列Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を
順次ずらしたときの相関値ｆ（ｉ）を算出し、相関値ｆ
（ｉ）が極小となる整数対応位置Ｐと、少数対応位置Ｑ
と、小数値ｄとを決定する。なお、少数対応位置Ｑは、
公知の補間方法によって決定する。
【００４７】これにより、抜き出し画像同士が全体とし
てよく一致する抜き出し位置が求まる。
てよく一致する抜き出し位置が求まる。
【００４８】図５（ａ）および（ｂ）は、最も相関値ｆ
（ｉ）の小さい(一致度の高い)整数対応位置Ｐでのデー
タ列、すなわち左右の画像を抜き出したものであり、図
５（ｃ）はそれを重ねたものである。しかし、左右セン
サユニット１０４，１０２に生じた視差の影響のため、
図５（ｃ）に示したように、領域は、領域に比べて
その対応が低い。このような対応度は、抜き出し画像内
の小さい領域について、推定相関値算出手段１１６によ
り推定相関値を算出し、実測相関値算出手段１１８によ
り実測相関値を算出し、対応度算出手段１２０により推
定相関値と実測推定値との差を算出し、対応度判定手段
１２２により、その差を所定値と比較して対応度を判定
することで、定量的に評価することができる。
（ｉ）の小さい(一致度の高い)整数対応位置Ｐでのデー
タ列、すなわち左右の画像を抜き出したものであり、図
５（ｃ）はそれを重ねたものである。しかし、左右セン
サユニット１０４，１０２に生じた視差の影響のため、
図５（ｃ）に示したように、領域は、領域に比べて
その対応が低い。このような対応度は、抜き出し画像内
の小さい領域について、推定相関値算出手段１１６によ
り推定相関値を算出し、実測相関値算出手段１１８によ
り実測相関値を算出し、対応度算出手段１２０により推
定相関値と実測推定値との差を算出し、対応度判定手段
１２２により、その差を所定値と比較して対応度を判定
することで、定量的に評価することができる。
【００４９】すなわち、図６（ａ）は、図５（ｃ）の領
域を拡大したものである。
域を拡大したものである。
【００５０】点Ａi-1、Ａiは基準部、すなわち左センサ
ユニット１０４から抜き出したデータ列Ｌ上のｉ−１番
目およびｉ番目のデータ点である。それぞれの輝度デー
タをＰＡi-1、ＰＡiとし、Ｃi-1＝｜ ＰＡi-1−ＰＡi
｜、すなわちＣi＝｜ ＰＡi−ＰＡi+1 ｜とする。
ユニット１０４から抜き出したデータ列Ｌ上のｉ−１番
目およびｉ番目のデータ点である。それぞれの輝度デー
タをＰＡi-1、ＰＡiとし、Ｃi-1＝｜ ＰＡi-1−ＰＡi
｜、すなわちＣi＝｜ ＰＡi−ＰＡi+1 ｜とする。
【００５１】点Ｂi-1、Ｂiは、参照部、すなわち右セン
サユニット１０２から抜き出したデータ列Ｒ上のｉ−１
番目およびｉ番目のデータ点である。それぞれの輝度デ
ータをＰＢi-1、ＰＢiとし、Ｙi-1＝ＰＢi-1−Ｐ
Ａi-1、Ｙi＝ＰＢi−ＰＡiとする。
サユニット１０２から抜き出したデータ列Ｒ上のｉ−１
番目およびｉ番目のデータ点である。それぞれの輝度デ
ータをＰＢi-1、ＰＢiとし、Ｙi-1＝ＰＢi-1−Ｐ
Ａi-1、Ｙi＝ＰＢi−ＰＡiとする。
【００５２】図６（ａ）において、線分Ａi-1Ａiと線分
Ｂi-1、Ｂiとが平行であると近似すると、三角形Ａi-1
Ｂi-1Ｄi-1と三角形Ｃi-1Ａi-1Ａiの相似関係から、 Ｃi-1／１＝Ｙi-1／ｄ’ ・・・（ａ） の関係を満たす。
Ｂi-1、Ｂiとが平行であると近似すると、三角形Ａi-1
Ｂi-1Ｄi-1と三角形Ｃi-1Ａi-1Ａiの相似関係から、 Ｃi-1／１＝Ｙi-1／ｄ’ ・・・（ａ） の関係を満たす。
【００５３】ここで、左右センサユニット１０２，１０
４の像が完全に同一の形状であり、均等に距離ｄだけず
れていると仮定した場合、基準部のデータ列Ｌ上の点Ａ
i-1、Ａiに対応する参照部の仮想データ列Ｒ’上の点Ｂ
i-1’、Ｂi’についても、上記と同様の関係が成立し、
ｄ’は、補間演算によって求めた小数値ｄと等しくなる
はずであり、点Ｂi-1’の輝度データをＰＢi-1’とし、
Ｙi’＝ＰＢi-1’−ＰＡi-1とすると、 Ｃi-1／１＝Ｙi-1’／ｄ ・・・（ｂ） の関係を満たす。この式から、 Ｙi-1’＝Ｃi-1・ｄ ・・・（ｃ） であり、このＹi-1’を、推定相関値と呼ぶことにす
る。
４の像が完全に同一の形状であり、均等に距離ｄだけず
れていると仮定した場合、基準部のデータ列Ｌ上の点Ａ
i-1、Ａiに対応する参照部の仮想データ列Ｒ’上の点Ｂ
i-1’、Ｂi’についても、上記と同様の関係が成立し、
ｄ’は、補間演算によって求めた小数値ｄと等しくなる
はずであり、点Ｂi-1’の輝度データをＰＢi-1’とし、
Ｙi’＝ＰＢi-1’−ＰＡi-1とすると、 Ｃi-1／１＝Ｙi-1’／ｄ ・・・（ｂ） の関係を満たす。この式から、 Ｙi-1’＝Ｃi-1・ｄ ・・・（ｃ） であり、このＹi-1’を、推定相関値と呼ぶことにす
る。
【００５４】実際の画像データからは、Ｙiが簡単に求
められる。このＹiを、実測相関値と呼ぶことにする。
められる。このＹiを、実測相関値と呼ぶことにする。
【００５５】このＹiとＹi’を比較すれば、その画素位
置における、左右の画像の対応度が示されることにな
る。
置における、左右の画像の対応度が示されることにな
る。
【００５６】例えば、実測相関値Ｙiと推定相関値Ｙi’
との差の絶対値、すなわち、 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（ｄ） により、対応度を示すことができる。この式は、ｄと
ｄ’が等しいかどうかを示している式となっている。
との差の絶対値、すなわち、 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（ｄ） により、対応度を示すことができる。この式は、ｄと
ｄ’が等しいかどうかを示している式となっている。
【００５７】図６（ｂ）は、図５（ｃ）の領域を拡大
したものであり、上記と同様の関係が成立する。すなわ
ち、 ｄＹj＝｜Ｙj−Ｙj’｜ ・・・（ｄ’） により、対応度を示すことができ、この式は、ｄとｄ”
が等しいかどうかを示している式となっている。
したものであり、上記と同様の関係が成立する。すなわ
ち、 ｄＹj＝｜Ｙj−Ｙj’｜ ・・・（ｄ’） により、対応度を示すことができ、この式は、ｄとｄ”
が等しいかどうかを示している式となっている。
【００５８】図５および図６の例で示せば、領域にお
いては、ｄ＝ｄ’なので、原理的に明らかなようにｄＹ
i＝０となる。領域では、ｄ≠ｄ”であるため、ｄＹj
≠０である。
いては、ｄ＝ｄ’なので、原理的に明らかなようにｄＹ
i＝０となる。領域では、ｄ≠ｄ”であるため、ｄＹj
≠０である。
【００５９】実際には、ｄＹiをその周辺の複数の画素
に渡って加算することで、画像の持つノイズなどの影響
を軽減して、より正確な対応度を算出することが可能に
なる。
に渡って加算することで、画像の持つノイズなどの影響
を軽減して、より正確な対応度を算出することが可能に
なる。
【００６０】つまり、実測相関値と推定相関値との差が
小さいほど、よく一致していることになるので、実測相
関値と推定相関値との差を所定値と比較することによ
り、画素単位で対応度を判定することができる。
小さいほど、よく一致していることになるので、実測相
関値と推定相関値との差を所定値と比較することによ
り、画素単位で対応度を判定することができる。
【００６１】変形例としては、Ｃi＝｜ ＰＡi−ＰＡi+1
｜として対応度を算出する代わりに、Ｃi＝｜ＰＡi-1
−ＰＡi+1｜／２、あるいは、Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡ
i+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２として対応
度を算出してもよい。
｜として対応度を算出する代わりに、Ｃi＝｜ＰＡi-1
−ＰＡi+1｜／２、あるいは、Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡ
i+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２として対応
度を算出してもよい。
【００６２】対応度により、画素毎の対応の程度を判定
することができるが、この対応度を測距エリア全体に渡
って加算し、これを、測距エリア全体渡って加算したコ
ントラストで割れば、測距エリアの全体としての対応の
程度、すなわち測距エリアの信頼性の評価値となる。こ
れにより、コントラストが比較的低い場合でも、測距エ
リアの全体としての対応の程度を正確に検出することが
可能となる。
することができるが、この対応度を測距エリア全体に渡
って加算し、これを、測距エリア全体渡って加算したコ
ントラストで割れば、測距エリアの全体としての対応の
程度、すなわち測距エリアの信頼性の評価値となる。こ
れにより、コントラストが比較的低い場合でも、測距エ
リアの全体としての対応の程度を正確に検出することが
可能となる。
【００６３】対応度判定手段１２２は、この信頼性の評
価値が所定値より小さい場合に、測距可能と判断し、こ
の信頼性の評価値が所定値より大きい場合に、その測距
エリアは測距不能と判断する。
価値が所定値より小さい場合に、測距可能と判断し、こ
の信頼性の評価値が所定値より大きい場合に、その測距
エリアは測距不能と判断する。
【００６４】測距可能な場合には、その測距エリアのデ
ータ（抜き出し画像のずれ量）を採用して、測距を行
う。このとき、対応度判定手段１２２は、各画素につい
て対応度と所定値とを比較することにより、測距データ
が正しいかどうかについて判定することができる。
ータ（抜き出し画像のずれ量）を採用して、測距を行
う。このとき、対応度判定手段１２２は、各画素につい
て対応度と所定値とを比較することにより、測距データ
が正しいかどうかについて判定することができる。
【００６５】以上説明したように、測距装置１０は、求
まった測距値を使って、被写体のコントラストから相関
値を再現したものと、実際の相関値を再現したものを比
較するという手法であるため、測距エリア(＝被写体像)
の各部分で、真の測距値が異なっていた場合でも検出が
可能となる。
まった測距値を使って、被写体のコントラストから相関
値を再現したものと、実際の相関値を再現したものを比
較するという手法であるため、測距エリア(＝被写体像)
の各部分で、真の測距値が異なっていた場合でも検出が
可能となる。
【００６６】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
ものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００６７】例えば、対応度を定量化する定義式は、対
応度の良否と対応度の数値の大小との関係が上記実施形
態と逆になるものであってもよい。
応度の良否と対応度の数値の大小との関係が上記実施形
態と逆になるものであってもよい。
【図１】 距離の異なる被写体の説明図である。
【図２】 距離の異なる被写体の説明図である。
【図３】 画像抜き出しの説明図である。
【図４】 相関値列の説明図である。
【図５】 対応度の説明図である。
【図６】 図５の領域およびの拡大図である。
【図７】 本発明の測距装置のブロック図である。
１００ 測距部 １０２，１０４ センサユニット １０２ａ，１０４ａ 光学系 １０２ｂ，１０４ｂ 撮像素子 １１０ 演算処理部 １１２ 抜き出し手段 １１４ 相関演算手段 １１６ 推定相関値算出手段 １１８ 実測相関値算出手段 １２０ 対応度算出手段 １２２ 対応度判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA06 BB05 CC14 CC16 DD03 FF09 FF42 GG10 HH02 JJ02 JJ03 JJ25 JJ26 QQ17 QQ25 QQ36 QQ38 QQ41 2F112 AC03 AC06 BA06 CA02 CA08 CA12 FA03 FA21 FA36 FA45 2H051 CE18 DA03 DA23
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の画素で構成された一対の画像にそ
れぞれ含まれる任意の画素間の対応度を調べる画像対応
位置検出装置において、 一対の画像からそれぞれ所定サイズの抜き出し画像を抜
き出す抜き出し手段と、 少なくとも一方の上記抜き出し画像の抜き出し位置を順
次ずらしながら、一対の上記抜き出し画像間の対応度を
示す相関値を算出して相関値列を作成し、上記相関値が
最小又は最大となり上記対応度が最良であることを示す
抜き出し位置である整数対応位置と、上記相関値間を補
間して極小値又は極大値に対応する抜き出し位置である
小数対応位置とを算出する、相関演算手段と、 上記整数対応位置での抜き出し画像間の対応する領域で
あって、該抜き出し画像の中の任意の画素を含み該抜き
出し画像よりも小さい部分領域について、該部分領域の
画素データから、部分的な相関値である実測相関値を算
出する実測相関値算出手段と、 上記部分領域について、上記整数対応位置と上記小数対
応位置との差により上記抜き出し画像同士が各画素にお
いて均等にずれていると仮定して、部分的な相関値であ
る推定相関値を算出する推定相関値算出手段と、 上記実測相関値と上記推定相関値とから、上記部分領域
における任意の画素間の対応度を算出する対応度算出手
段とを備えたことを特徴とする、画像対応位置検出装
置。 - 【請求項２】 一対の被写体像を結像させる一対の光学
系と、該各光学系の結像位置近傍に設けられた一対の撮
像素子とを備えた測距装置において、 請求項１に記載の上記画像対応位置検出装置を備え、 該画像対応位置検出装置は、上記一対の撮像素子により
撮像した上記一対の画像について、上記抜き出し画像と
して、それぞれ、所定の領域毎に分割した距離検出領域
の画像を抜き出し、上記整数対応位置および小数対応位
置を算出し、 該整数対応位置および小数対応位置から、上記距離検出
領域の距離データを算出する測距データ算出手段と、 上記画像対応位置検出装置により対応度が算出された画
素それぞれの対応度と所定値との大小を判別し、該対応
度が所定値よりも不良であればその画素を測距不能と
し、該対応度が所定値よりも良好であればその画素の距
離データとしてその距離検出領域の上記距離データを採
用する判定手段とを備えたことを特徴とする、測距装
置。 - 【請求項３】 上記一対の画像について複数の上記距離
検出領域が設定され、 上記一対の画像中にそれぞれ含まれる少なくとも一部の
画素は、複数の上記距離検出領域に重複して対応づけら
れ、 該複数の上記距離検出領域に重複して対応づけられた任
意の画素に対して、該複数の上記距離検出領域から得ら
れた対応度のうち、所定値より良好であると判定された
対応度に基づいて、その画素の上記距離データを設定す
ることを特徴とする、請求項２に記載の測距装置。 - 【請求項４】 上記任意の画素の上記距離データは、該
画素の対応度が所定値より良好であると判定された複数
の上記距離検出領域から得られた対応度のうち最も良好
である対応度の上記距離検出領域についての距離データ
とすることを特徴とする、請求項３に記載の測距装置。 - 【請求項５】 一次元に配置された複数の画素列からな
る一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の画
像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、Ｂ'
を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相関値
列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、最も
相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素間の
小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置において、 以下の式によって画像Ａ’とＢ'の任意の画素の対応度
ｄＹiを算出する画像対応度算出手段を備えたことを特
徴とする、画像対応位置検出装置。 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（４） Ｃi＝｜ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。 - 【請求項６】 一次元に配置された複数の画素列からな
る一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の画
像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、Ｂ'
を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相関値
列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、最も
相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素間の
小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置において、
以下の式によって画像Ａ’とＢ'の任意の画素の対応度
ｄＹiを算出する画像対応度算出手段を備えたことを特
徴とする、画像対応位置検出装置。 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（４） Ｃi＝｜ＰＡi-1−ＰＡi+1｜／２ ・・・（５ａ） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。 - 【請求項７】 一次元に配置された複数の画素列からな
る一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の画
像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、Ｂ'
を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相関値
列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、最も
相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素間の
小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置において、
以下の式によって画像Ａ’とＢ'の任意の画素の対応度
ｄＹiを算出する画像対応度算出手段を備えたことを特
徴とする、画像対応位置検出装置。 ｄＹi＝｜Ｙi−Ｙi’｜ ・・・（１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（４） Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡi+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２ ・・・（５ｂ） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。 - 【請求項８】 複数の画素で構成された一対の画像にそ
れぞれ含まれる任意の画素間の対応度を調べる画像対応
位置検出装置において、 一対の画像からそれぞれ所定サイズの抜き出し画像を抜
き出す抜き出し手段と、 少なくとも一方の上記抜き出し画像の抜き出し位置を順
次ずらしながら、一対の上記抜き出し画像間の対応度を
示す相関値を算出して相関値列を作成し、上記相関値が
最小又は最大となり上記対応度が最良であることを示す
抜き出し位置である整数対応位置と、上記相関値間を補
間して極小値又は極小値に対応する抜き出し位置である
小数対応位置とを算出する、相関値算出手段と、 上記整数対応位置での抜き出し画像間の対応する領域で
あって、該抜き出し画像の中の任意の画素を含み該抜き
出し画像よりも小さい部分領域について、該部分領域の
画素データから、部分的な相関値である実測相関値を算
出する実測相関値算出手段と、 上記部分領域について、上記整数対応位置と上記小数対
応位置との差により上記抜き出し画像同士が各画素にお
いて均等にずれていると仮定して、部分的な相関値であ
る推定相関値を算出する推定相関値算出手段と、 上記実測相関値と上記推定相関値とから、上記部分領域
における任意の画素間の対応度を算出する対応度算出手
段と、 上記整数対応位置での抜き出し画像について、上記対応
度と被写体の輝度変化とから、上記整数対応位置での抜
き出し画像の信頼性を評価する信頼性評価値を算出す
る、信頼性評価値算出手段を備えたことを特徴とする、
請求項１に記載の画像対応位置検出装置。 - 【請求項９】 一次元に配置された複数の画素列からな
る一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の画
像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、Ｂ'
を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相関値
列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、最も
相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素間の
小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置において、 以下の式によって画像Ａ’とＢ'の対応位置での対応度
を評価する信頼性評価値ＳＹ／Ｃを算出する画像対応度
算出手段を備えたことを特徴とする、画像対応位置検出
装置。 ＳＹ／Ｃ＝Σ｜Ｙi−Ｙi’｜／ΣＣi ・・・（１１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（１２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（１３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（１４） Ｃi＝｜ＰＡi −ＰＡi+1 ｜ ・・・（１５） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。また、式（１１）中の２つの
Σは、ｉ＝０、１、・・・、Ｎｐについての総和であ
り、Ｎｐは、画像Ａ’に含まれる画素数である。 - 【請求項１０】 一次元に配置された複数の画素列から
なる一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の
画像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、
Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相
関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、
最も相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素
間の小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置におい
て、 以下の式によって画像Ａ’とＢ'の対応位置での対応度
を評価する信頼性評価値ＳＹ／Ｃを算出する画像対応度
算出手段を備えたことを特徴とする、画像対応位置検出
装置。 ＳＹ／Ｃ＝Σ｜Ｙi−Ｙi’｜／ΣＣi ・・・（１１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（１２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（１３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（１４） Ｃi＝｜ＰＡi-1−ＰＡi+1｜／２ ・・・（１５ａ） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。また、式（１１）中の２つの
Σは、ｉ＝０、１、・・・、Ｎｐについての総和であ
り、Ｎｐは、画像Ａ’に含まれる画素数である。 - 【請求項１１】 一次元に配置された複数の画素列から
なる一対の画像Ａ、Ｂに対して、その少なくとも一方の
画像Ｂの抜き出し位置を順次ずらしながら画像Ａ’、
Ｂ'を抜き出し、所定の個数だけの相関値を算出して相
関値列：ｆ(ｊ）を作成し、該相関値列：ｆ(ｊ）から、
最も相関の高い画像の抜き出し位置を補間によって画素
間の小数値：ｄまで求める画像対応位置検出装置におい
て、 以下の式によって画像Ａ’とＢ'の対応位置での対応度
を評価する信頼性評価値ＳＹ／Ｃを算出する画像対応度
算出手段を備えたことを特徴とする、画像対応位置検出
装置。 ＳＹ／Ｃ＝Σ｜Ｙi−Ｙi’｜／ΣＣi ・・・（１１） Ｙi＝ＰＡi−ＰＢi ・・・（１２） Ｙi’＝Ｃi×δ ・・・（１３） δ＝ｄ（ｄ≦０．５） 又は １−ｄ（ｄ＞０．５） ・・・（１４） Ｃi＝｜(ＰＡi-1−ＰＡi+1 )／２＋(ＰＢi-1−ＰＢi+1 )／２｜／２ ・・・（１５ｂ） ここで、ＰＡi、ＰＢiは、相関値：ｆ(ｊ）が最も小さ
いＡ'、Ｂ’の組み合わせにおけるＡ'、Ｂ’のｉ番の任
意の画素のデータである。また、式（１１）中の２つの
Σは、ｉ＝０、１、・・・、Ｎｐについての総和であ
り、Ｎｐは、画像Ａ’に含まれる画素数である。 - 【請求項１２】 異なる２つの光学系を通して結像した
２つの画像の対応位置から被写体の距離を求める測距装
置において、 請求項８乃至１１のいずれか１つに記載の画像対応位置
検出装置を備え、 上記画面上の少なくとも２ヶ所以上を測距する測距エリ
アが設定され、 該測距エリアについて、上記画像対応位置検出装置が適
用され、上記信頼性評価値を算出し、 該算出した上記信頼性評価値に基づいて、いずれか１以
上の上記測距エリアを選択する、若しくは、いずれも選
択しないことを判定する、選択手段を備えたことを特徴
とする、測距装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000144897A JP2001324305A (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000144897A JP2001324305A (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置 |
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