対象物測距装置及びプログラム
【課題】検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる対象物測距装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】投光パターン検出部２２は、画像上の投光パターン３４を検出し、歩行者検出部２０は、画像上の歩行者を検出し、投光器制御部２４は、歩行者３２の画像上の位置座標、及び投光パターン３４の画像上の投光位置座標を算出し、２点の偏差が所定値以下となるような投光器１４の投光角度を算出し、算出した投光角度で投光されるよう投光器１４を制御し、２点の偏差が所定値以下となった場合には、撮像装置１２と投光器１４との距離、投光位置のＸ座標、及び投光器１４の水平方向の投光角度に基づいて、歩行者３２までの距離を算出する。
【解決手段】投光パターン検出部２２は、画像上の投光パターン３４を検出し、歩行者検出部２０は、画像上の歩行者を検出し、投光器制御部２４は、歩行者３２の画像上の位置座標、及び投光パターン３４の画像上の投光位置座標を算出し、２点の偏差が所定値以下となるような投光器１４の投光角度を算出し、算出した投光角度で投光されるよう投光器１４を制御し、２点の偏差が所定値以下となった場合には、撮像装置１２と投光器１４との距離、投光位置のＸ座標、及び投光器１４の水平方向の投光角度に基づいて、歩行者３２までの距離を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物測距装置及びプログラムに関し、特に、撮像した画像から検出した対象物までの距離を算出する対象物測距装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載カメラで撮像した車両周辺の映像を画像処理し、歩行者などの対象物を検出し、検出した対象物までの距離を算出してドライバに算出結果を提示する対象物測距装置を搭載する車両が増加している。
【０００３】
検出した対象物までの距離を算出する装置として、２台のカメラを用いて歩行者等の同一物体を撮影し、右画像と左画像との対応点の視差を算出し、三角測量の原理により物体までの距離を算出する歩行者検出処理装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、撮像画像の各画素の速度情報を算出して、算出した速度情報に基づいて自車両の前方を横切る方向に移動する歩行者を検出し、検出した歩行者の画像内における身長と歩幅とを算出し、算出結果及び予め設定された身長と歩幅との比に基づいて実空間における歩幅を推定し、推定した歩幅に基づいて歩行者までの距離を推定する画像処理装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−０２４９８６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の歩行者検出装置では、２台のカメラを使用するため、カメラ同士のキャリブレーション処理、及び右画像と左画像とを対応付ける処理が必要となるため処理が煩雑になる、という問題がある。また、特許文献２の画像処理装置では、前方を横切る方向に移動する歩行者で、かつ開脚した姿勢が検出されなければならず、斜め横断する歩行者、車両と同じまたは逆向きに進行する歩行者、予め設定された身長と歩幅との比と異なる高齢者や子供などの歩行者、及び歩行者以外の対象物に対応することができない、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる対象物測距装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の対象物測距装置は、対象領域を撮像する撮像手段と、前記対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段と、前記撮像手段により撮像された画像から対象物、及び前記投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明の対象物測距装置によれば、検出手段が、撮像手段により撮像された画像から対象物、及び投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出し、制御手段が、検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、投光手段の投光角度を制御する。
【０００９】
撮像手段から投光位置までの距離は、撮像手段と投光手段との距離、画像上の投光位置、及び投光手段の投光角度に基づいて算出可能であるので、距離算出手段が、対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、撮像手段と投光手段との距離、画像上の投光位置、及び投光手段の投光角度に基づいて算出される投光位置までの距離を対象物までの距離として算出する。
【００１０】
このように、投光位置と対象物の位置との距離が所定範囲となるようにしてから、投光位置までの距離を対象物までの距離として算出するため、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる。
【００１１】
また、本発明の対象物測距装置の前記投光手段は、所定投光パターンの光を投光することができる。これにより、例えば、簡易なパターンマッチングを用いるなどして画像から投光パターンを検出することができ、投光位置を容易に検出することができる。
【００１２】
また、本発明の対象物測距プログラムは、コンピュータを、対象領域を撮像する撮像手段により撮像された画像から対象物、及び対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、して機能させるためのものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る対象物測距装置１０は、対象領域を撮像する撮像装置１２、所定投光パターンの光を投光する投光器１４、撮像装置１２から出力される撮像画像に基づいて対象物の１つである歩行者を検出して、歩行者までの距離を算出する対象物測距処理ルーチンを実行するコンピュータ１６、及びコンピュータ１６での処理結果を表示するための表示装置１８を備えている。
【００１６】
撮像装置１２は、車両３０の前方部に設置されている。撮像装置１２は、歩行者３２を検出するために車両３０前方の対象領域を撮像し、画像信号を生成する撮像部（図示省略）、撮像部で生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）、及びＡ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）を備えている。本実施の形態では、１台で可視光領域の波長帯の光を用いて撮像される画像（可視光画像と称呼）、及び近赤外域の波長帯の光を用いて撮像される画像（近赤外画像と称呼）の双方を取得可能なマルチバンドカメラを用いる。
【００１７】
投光器１４は、コンピュータ１６の制御により投光角度が変更可能であり、円、三角形、四角形等の予め定めた形状の投光パターン３４（本実施の形態では楕円形状）の光を対象領域方向に投光する。図２に示すように、投光器１４は、撮像装置１２と同一ライン上に、撮像装置１２の光軸３６とパン角及びチルト角を０°とした場合の投光器１４の光軸３８とが同一の高さで、前方に向けて平行になるように設置する。投光器１４として、車両のヘッドライトを用いることができる。
【００１８】
コンピュータ１６は、対象物測距装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する対象物測距処理ルーチンのプログラム等を記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。
【００１９】
このコンピュータ１６をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、撮像装置１２により撮像された撮像画像から対象物である歩行者３２を検出する歩行者検出部２０、撮像装置１２により撮像された撮像画像から投光器１４により投光された投光パターン３４を検出する投光パターン検出部２２、画像上の歩行者３２の位置と投光パターン３４の投光位置との距離が所定範囲内となるよう投光器１４の投光角度を制御する投光器制御部２４、画像上の歩行者３２の位置と投光パターン３４の投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、歩行者３２までの距離を算出する距離算出部２６、及び撮像装置１２によって撮像された撮像画像に、歩行者検出部２０における検出結果と距離算出部２６における算出結果とを重畳させて表示装置１８に表示するよう制御する表示制御部２８を含んだ構成で表すことができる。
【００２０】
歩行者検出部２０は、撮像画像のうち近赤外画像から予め定められたサイズのウインドウ（探索ウインドウと呼称）４０を１ステップにつき、予め定められた移動量（探索ピッチと呼称）だけ移動させながら画像を切り取る。切り取った画像（ウインドウ画像と称呼）を、既知の手法であるＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等の手法により、所定枚数のサンプル画像から予め生成しておいた学習モデルと比較することによって歩行者３２を検出する。
【００２１】
投光パターン検出部２２は、撮像画像のうち可視光画像に対してパターンマッチングの画像処理を行って、投光パターン３４と同一形状のパターン画像とのマッチングにより、撮像画像から投光パターン３４を検出する。なお、パターン画像及び前述の学習モデルは、記憶手段としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＣＤ−ＲＯＭ等のような内蔵または外付けの記憶媒体に記憶されている。
【００２２】
投光器制御部２４は、投光パターン３４の光が歩行者の一部に一致するように投光されるように投光器１４を制御する。本実施の形態では、実際に投光器１４による光が投光される歩行者３２への影響を考慮して歩行者３２の足元へ投光する場合について説明する。また、歩行者３２の足元以外に歩行者に照射されるように光を投光すると、歩行者３２の脇を光が通過する場合があり、その場合、歩行者３２と投光パターン３４との間に奥行き方向の距離が生じて、歩行者３２と投光パターン３４との位置が一致していないにもかかわらず、撮像画像上では、歩行者３２の位置と投光パターン３４の位置との距離が所定範囲内にあるかのように誤検出される可能性がある。このため、この誤検出を回避する点においても、路面に接している歩行者３２の足元に投光することが好ましい。
【００２３】
撮像画像上に、焦点位置を原点とするＸＹ座標を想定して、図３に示すように、歩行者検出部２０で歩行者３２が検出されたときの探索ウインドウ４０の下辺の中点４２を歩行者の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）とする。同様に、投光パターン検出部２２で検出された投光パターン３４である楕円の中心４４を投光位置座標（ｘｐ，ｙｐ）とする。画像上における歩行者の位置と投光パターンの位置との距離は、画像の水平方向についての距離はΔｘ＝（ｘｃ−ｘｐ）、画像の垂直方向についての距離はΔｙ＝（ｙｃ−ｙｐ）として、投光器１４の水平方向の投光角度をΔｘを０、垂直方向の投光角度をΔｙ＝０、すなわち、画像上の歩行者３２の位置と投光位置３４とが一致するように制御する。
【００２４】
具体的な投光器１４の投光角度の制御について説明する。図４に示すように、撮像装置１２の光軸３６に対する歩行者の足元の水平方向の角度をθｃ、垂直方向の角度をφｃ、投光器１４の水平方向の投光角度をθｐ、垂直方向の投光角度をφｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び垂直方向の角度をφｏｂｓとすると、θｏｂｓ＝θｃ、及びφｏｂｓ＝φｃとなるように投光器１４の投光角度を制御すればよい。なお、撮像装置１２の光軸３６に対する水平方向の角度は、撮像装置１２の光軸３６を基準として左回りの方向を正とし、撮像装置１２の光軸３６に対する垂直方向の角度は、撮像装置１２の光軸３６を基準として下向きの方向を正とする。また、投光器１４の水平方向の投光角度は、投光器１４の光軸３８を基準として左回りの方向を正とし、投光器１４の垂直方向の投光角度は、投光器１４の光軸３８を基準として下向きの方向を正とする。
【００２５】
まず、投光器１４の水平方向の投光角度θｐの算出方法について説明する。撮像装置１２の水平方向の視野角をΔθｃ、画像のＸ軸方向の長さをｗｃｘとすると、画像上の歩行者の位置と実際の歩行者３２との関係は、図５に示すとおりであり、歩行者３２の位置のＸ座標ｘｃは、
【数１】
となる。同様に、撮像装置１２の垂直方向の視野角をΔφｃ、画像のＹ軸方向の長さをｗｃｙとすると、歩行者３２の位置のＹ座標ｙｃは、
【数２】
となる。
【００２６】
また、撮像装置１２の路面に対する高さをｈとすると、歩行者３２までの車両３０の進行方向（画像上のＹ軸の方向）についての距離Ｚｃの初期値は、図４に示すように
【数３】
となる。θｏｂｓ＝θｃとするための投光器１４の水平方向の投光角度θｐは、図６に示すように、撮像装置１２と投光器１４との距離をＬとすると、
【数４】
となるため、式（１）〜式（４）をまとめて、
【数５】
として求められる。
【００２７】
一方、φｏｂｓ＝φｃとするための投光器１４の垂直方向の投光角度φｐは、撮像装置１２と投光器１４との高さを同一としているため、φｐ＝φｃとすればよい。従って、式（２）から、
【数６】
として求められる。なお、撮像装置１２と投光器１４との高さが同一でない場合でも、水平方向の投光角度θｐと同様にして、垂直方向の投光角度φｐも算出することができる。
【００２８】
投光器制御部２４は、上記式（５）及び式（６）で算出した水平方向の投光角度θｐ及び垂直方向の投光角度φｐを投光器１４へ送信して、水平方向の投光角度θｐ及び垂直方向の投光角度φｐの投光角度で投光されるよう、投光器１４を制御する。
【００２９】
距離算出部２６は、Δｘ及びΔｙの値が所定値以下となった場合には、θｏｂｓ＝θｃであるので、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌから、歩行者３２までの距離Ｚｃを下記の式（７）に基づいて再算出する。
【数７】
【００３０】
撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌは既知の値、及びθｐは投光器制御部２４により制御された投光器１４の水平方向の投光角度を利用することができる。また、θｏｂｓは、θｏｂｓ＝θｃ、すなわち投光パターンの画像上の位置座標ｘｐ＝歩行者の画像上のＸ座標ｘｃであるので、式（４）から算出することができる。
【００３１】
次に、図７を参照して、本実施の形態の対象物測距の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、車両３０のイグニッションスイッチがオンされることにより、または、イグニッションスイッチがオンされて対象物測距装置１０の電源がオンされることによりスタートする。
【００３２】
ステップ１００で、撮像装置１２で撮像された画像が、歩行者検出部２０に入力され、次に、ステップ１０２で、歩行者検出部２０は、入力画像の近赤外画像に対して探索ウインドウ４０を設定してウインドウ画像を抽出し、ウインドウ画像と予め生成しておいた学習モデルとの比較により歩行者を検出する。
【００３３】
次に、ステップ１０４で、歩行者検出部２０は、入力画像から歩行者が検出されたか否かを判断し、歩行者が検出された場合はステップ１０６に進む。検出されない場合は、ステップ１００に戻って、次の画像が入力される。
【００３４】
ステップ１０６で、投光器制御部２４は、歩行者検出部２０で検出した歩行者３２の画像上の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）を算出し、次に、ステップ１０８で、算出した（ｘｃ，ｙｃ）を上記の式（５）及び式（６）に代入して、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、及び垂直方向の投光角度φｐを算出する。なお、式（５）及び式（６）は、固定値である撮像装置１２の水平方向の視野角Δθｃ、垂直方向の視野角Δφｃ、画像のＸ軸方向の長さｗｃｘ、Ｙ軸方向の長さｗｃｙ、撮像装置１２の路面に対する高さｈ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌの値を予め代入した状態で記憶されている。
【００３５】
次に、ステップ１１０で、投光器制御部２４は、算出した投光角度θｐ及びφｐの値を投光器１４へ送信し、投光器１４が投光角度θｐ及びφｐで楕円形状の投光パターン３４の光を投光するように制御する。なお、算出した投光角度θｐ及びφｐの値は一旦ＲＡＭに記憶しておく。
【００３６】
次に、ステップ１１２で、次の画像が歩行者検出部２０及び投光パターン検出部２２に入力され、ステップ１１４で、投光パターン検出部２２は、入力画像の可視光画像に対してパターンマッチングを行って、画像上の投光パターン３４を検出し、ステップ１１６で、歩行者検出部２０は、ステップ１０２と同様の処理により歩行者を検出する。
【００３７】
次に、ステップ１１８で、投光器制御部２４は、ステップ１１６で検出された歩行者３２の画像上の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）、及びステップ１１４で検出された投光パターン３４の画像上の投光位置座標（ｘｐ，ｙｐ）を算出する。
【００３８】
次に、ステップ１２０で、Δｘ＝（ｘｃ−ｘｐ）、及びΔｙ＝（ｙｃ−ｙｐ）を算出して、｜Δｘ｜及び｜Δｙ｜が所定値以下であるか否かを判断する。Δｘ及びΔｙが０となるように投光角度を算出しているが、投光角度を算出した時点と、算出した投光角度で投光した投光パターンを検出する画像を撮像する時点とでは、若干の時差があるため、車両及び歩行者の移動等により、Δｘ及びΔｙを完全に０とするのは困難な場合もある。このため、所定値は、画像上の歩行者３２と投光パターン３４との位置が略一致しているとみなせる程度の値を予め設定しておく。なお、画像上の歩行者３２と投光パターン３４との位置が完全に一致するように、所定値を「０」としてもよい。所定値以下でない場合には、ステップ１２２へ進む。
【００３９】
ステップ１２２で、投光器制御部２４は、ステップ１０８と同様の処理により、投光器１４の投光角度θｐ及びφｐを再算出し、ステップ１１０へ戻って、再算出した投光角度θｐ及びφｐで投光されるよう投光器１４を制御し、Δｘ及びΔｙが所定値以下となるまで繰り返す。このとき、Δｘ及びΔｙの符号に応じて、θｐ及びφｐを微修正する。
【００４０】
ステップ１２０でΔｘ及びΔｙが所定値以下となった場合には、ステップ１２４へ進み、Δｘ及びΔｙが所定値以下となったときの投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、及び撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓの値を式（７）に代入して、歩行者３２までの距離｜Ｚｃ｜を算出する。θｐは、ステップ１１０でＲＡＭに記憶しておいた情報を取得した値を用い、θｏｂｓは、式（４）にΔｘ及びΔｙが所定値以下となったときの歩行者３２の画像上のＸ座標ｘｃを代入して得られるθｃをθｏｂｓとして用いる。なお、式（７）は、固定値である撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌの値を予め代入した状態で記憶されている。
【００４１】
次に、ステップ１２６で、歩行者検出部２０は、歩行者３２の検出結果を、距離算出部２６は、歩行者までの距離の算出結果をそれぞれ表示制御部２８に供給し、表示制御部２８は、この結果に基づいて、入力画像に対して、検出された歩行者３２がウインドウで囲まれて表示され、算出された歩行者３２までの距離が歩行者を囲むウインドウに近接して表示されるように表示装置１８を制御する。
【００４２】
次に、ステップ１２８で、車両３０のイグニッションスイッチがオフされたか、または、対象物測距装置１０の電源がオフされたかを判断し、オフされない場合には、ステップ１１２へ戻って、次の画像を入力し、オフされた場合は、処理を終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態における対象物測距装置１０では、歩行者３２の位置と投光パターン３４の位置との差が所定範囲内となった場合に、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌに基づいて、歩行者３２までの距離Ｚｃを算出するため、精度良く歩行者３２までの距離を算出することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、対象物を歩行者とする場合について説明したが、対象物は、標識等の他のものでもよい。
【００４５】
また、本実施の形態では、Δｘ及びΔｙが０となるように、すなわち、画像上の歩行者３２と投光パターン３４の投光位置とが一致するように投光角度を算出する場合について説明したが、許容される誤差の範囲であれば一致させなくとも、Δｘ及びΔｙが所定範囲内の値となるように投光角度を算出してもよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、歩行者検出用に近赤外画像、及び投光パターン検出用に可視光画像を利用するため、撮像装置１２として、１台で同時に両画像を撮像可能なマルチバンドカメラを用いる場合について説明したが、近赤外画像及び可視光画像を別々の撮像装置で撮像してもよい。この場合、マルチバンドカメラのように両画像の光軸が一致していないため、両カメラ間の距離を補正する処理が別途必要である。
【００４７】
また、本実施の形態では、画像から歩行者３２を検出する方法として、ＳＶＭ等の手法により学習モデルとの比較を行う場合について説明したが、例えば、パターンマッチング等、対象物を検出できる方法であれば方法は問わない。また、画像から投光位置を検出する方法として、投光パターン３４をパターンマッチングにより検出して、投光パターンの所定位置を投光位置とする場合について説明したが、例えば、輝度値が高い画素に対応する位置を投光位置として検出する等、投光位置を検出できる方法であれば方法は問わない。
【００４８】
また、本実施の形態では、投光パターン３４の形状として１つの楕円形の場合について説明したが、例えば、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、簡易な形状（図８では楕円）を複数組み合わせて投光パターン３４としてもよい。この場合、パターンマッチングによる投光パターンの検出精度が向上する。また、図８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、投光パターンの部分に光が当たらず、その他の部分に光が投光されるようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態の対象物測距処理ルーチンでは、電源オン後に最初に歩行者が検出されるまで投光器１４による投光が行われない場合について説明したが、処理ルーチンがスタートしたら、予め定めておいた初期値の投光角度で投光するようにしてもよい。その場合、図７のステップ１００〜ステップ１０８までを省略することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、歩行者３２までの距離算出結果を表示装置１８に表示する場合について説明したが、音声により運転者に報知するようにしてもよい。
【００５１】
また、車両３０に対する歩行者３２の移動速度を検出し、投光角度の制御を終了してから投光するまでの時間と、車両３０に対する歩行者３２の移動速度とから、次の画像が撮像される時点での歩行者の位置を予測して、予測した位置に投光されるよう投光角度を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態に係る対象物測距装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の概略を示す概略図である。
【図３】本実施の形態における、画像上の歩行者及び投光パターンの一例を示す図である。
【図４】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す図である。
【図５】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す別の図である。
【図６】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す別の図である。
【図７】本実施の形態の対象物測距の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】投光パターンの別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 対象物測距装置
１２ 撮像装置
１４ 投光器
１６ コンピュータ
１８ 表示装置
２０ 歩行者検出部
２２ 投光パターン検出部
２４ 投光器制御部
２６ 距離算出部
２８ 表示制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物測距装置及びプログラムに関し、特に、撮像した画像から検出した対象物までの距離を算出する対象物測距装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載カメラで撮像した車両周辺の映像を画像処理し、歩行者などの対象物を検出し、検出した対象物までの距離を算出してドライバに算出結果を提示する対象物測距装置を搭載する車両が増加している。
【０００３】
検出した対象物までの距離を算出する装置として、２台のカメラを用いて歩行者等の同一物体を撮影し、右画像と左画像との対応点の視差を算出し、三角測量の原理により物体までの距離を算出する歩行者検出処理装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、撮像画像の各画素の速度情報を算出して、算出した速度情報に基づいて自車両の前方を横切る方向に移動する歩行者を検出し、検出した歩行者の画像内における身長と歩幅とを算出し、算出結果及び予め設定された身長と歩幅との比に基づいて実空間における歩幅を推定し、推定した歩幅に基づいて歩行者までの距離を推定する画像処理装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−０２４９８６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の歩行者検出装置では、２台のカメラを使用するため、カメラ同士のキャリブレーション処理、及び右画像と左画像とを対応付ける処理が必要となるため処理が煩雑になる、という問題がある。また、特許文献２の画像処理装置では、前方を横切る方向に移動する歩行者で、かつ開脚した姿勢が検出されなければならず、斜め横断する歩行者、車両と同じまたは逆向きに進行する歩行者、予め設定された身長と歩幅との比と異なる高齢者や子供などの歩行者、及び歩行者以外の対象物に対応することができない、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる対象物測距装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の対象物測距装置は、対象領域を撮像する撮像手段と、前記対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段と、前記撮像手段により撮像された画像から対象物、及び前記投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明の対象物測距装置によれば、検出手段が、撮像手段により撮像された画像から対象物、及び投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出し、制御手段が、検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、投光手段の投光角度を制御する。
【０００９】
撮像手段から投光位置までの距離は、撮像手段と投光手段との距離、画像上の投光位置、及び投光手段の投光角度に基づいて算出可能であるので、距離算出手段が、対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、撮像手段と投光手段との距離、画像上の投光位置、及び投光手段の投光角度に基づいて算出される投光位置までの距離を対象物までの距離として算出する。
【００１０】
このように、投光位置と対象物の位置との距離が所定範囲となるようにしてから、投光位置までの距離を対象物までの距離として算出するため、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる。
【００１１】
また、本発明の対象物測距装置の前記投光手段は、所定投光パターンの光を投光することができる。これにより、例えば、簡易なパターンマッチングを用いるなどして画像から投光パターンを検出することができ、投光位置を容易に検出することができる。
【００１２】
また、本発明の対象物測距プログラムは、コンピュータを、対象領域を撮像する撮像手段により撮像された画像から対象物、及び対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、して機能させるためのものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、検出した対象物までの距離を精度良く算出することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る対象物測距装置１０は、対象領域を撮像する撮像装置１２、所定投光パターンの光を投光する投光器１４、撮像装置１２から出力される撮像画像に基づいて対象物の１つである歩行者を検出して、歩行者までの距離を算出する対象物測距処理ルーチンを実行するコンピュータ１６、及びコンピュータ１６での処理結果を表示するための表示装置１８を備えている。
【００１６】
撮像装置１２は、車両３０の前方部に設置されている。撮像装置１２は、歩行者３２を検出するために車両３０前方の対象領域を撮像し、画像信号を生成する撮像部（図示省略）、撮像部で生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）、及びＡ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）を備えている。本実施の形態では、１台で可視光領域の波長帯の光を用いて撮像される画像（可視光画像と称呼）、及び近赤外域の波長帯の光を用いて撮像される画像（近赤外画像と称呼）の双方を取得可能なマルチバンドカメラを用いる。
【００１７】
投光器１４は、コンピュータ１６の制御により投光角度が変更可能であり、円、三角形、四角形等の予め定めた形状の投光パターン３４（本実施の形態では楕円形状）の光を対象領域方向に投光する。図２に示すように、投光器１４は、撮像装置１２と同一ライン上に、撮像装置１２の光軸３６とパン角及びチルト角を０°とした場合の投光器１４の光軸３８とが同一の高さで、前方に向けて平行になるように設置する。投光器１４として、車両のヘッドライトを用いることができる。
【００１８】
コンピュータ１６は、対象物測距装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する対象物測距処理ルーチンのプログラム等を記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。
【００１９】
このコンピュータ１６をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、撮像装置１２により撮像された撮像画像から対象物である歩行者３２を検出する歩行者検出部２０、撮像装置１２により撮像された撮像画像から投光器１４により投光された投光パターン３４を検出する投光パターン検出部２２、画像上の歩行者３２の位置と投光パターン３４の投光位置との距離が所定範囲内となるよう投光器１４の投光角度を制御する投光器制御部２４、画像上の歩行者３２の位置と投光パターン３４の投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、歩行者３２までの距離を算出する距離算出部２６、及び撮像装置１２によって撮像された撮像画像に、歩行者検出部２０における検出結果と距離算出部２６における算出結果とを重畳させて表示装置１８に表示するよう制御する表示制御部２８を含んだ構成で表すことができる。
【００２０】
歩行者検出部２０は、撮像画像のうち近赤外画像から予め定められたサイズのウインドウ（探索ウインドウと呼称）４０を１ステップにつき、予め定められた移動量（探索ピッチと呼称）だけ移動させながら画像を切り取る。切り取った画像（ウインドウ画像と称呼）を、既知の手法であるＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等の手法により、所定枚数のサンプル画像から予め生成しておいた学習モデルと比較することによって歩行者３２を検出する。
【００２１】
投光パターン検出部２２は、撮像画像のうち可視光画像に対してパターンマッチングの画像処理を行って、投光パターン３４と同一形状のパターン画像とのマッチングにより、撮像画像から投光パターン３４を検出する。なお、パターン画像及び前述の学習モデルは、記憶手段としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＣＤ−ＲＯＭ等のような内蔵または外付けの記憶媒体に記憶されている。
【００２２】
投光器制御部２４は、投光パターン３４の光が歩行者の一部に一致するように投光されるように投光器１４を制御する。本実施の形態では、実際に投光器１４による光が投光される歩行者３２への影響を考慮して歩行者３２の足元へ投光する場合について説明する。また、歩行者３２の足元以外に歩行者に照射されるように光を投光すると、歩行者３２の脇を光が通過する場合があり、その場合、歩行者３２と投光パターン３４との間に奥行き方向の距離が生じて、歩行者３２と投光パターン３４との位置が一致していないにもかかわらず、撮像画像上では、歩行者３２の位置と投光パターン３４の位置との距離が所定範囲内にあるかのように誤検出される可能性がある。このため、この誤検出を回避する点においても、路面に接している歩行者３２の足元に投光することが好ましい。
【００２３】
撮像画像上に、焦点位置を原点とするＸＹ座標を想定して、図３に示すように、歩行者検出部２０で歩行者３２が検出されたときの探索ウインドウ４０の下辺の中点４２を歩行者の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）とする。同様に、投光パターン検出部２２で検出された投光パターン３４である楕円の中心４４を投光位置座標（ｘｐ，ｙｐ）とする。画像上における歩行者の位置と投光パターンの位置との距離は、画像の水平方向についての距離はΔｘ＝（ｘｃ−ｘｐ）、画像の垂直方向についての距離はΔｙ＝（ｙｃ−ｙｐ）として、投光器１４の水平方向の投光角度をΔｘを０、垂直方向の投光角度をΔｙ＝０、すなわち、画像上の歩行者３２の位置と投光位置３４とが一致するように制御する。
【００２４】
具体的な投光器１４の投光角度の制御について説明する。図４に示すように、撮像装置１２の光軸３６に対する歩行者の足元の水平方向の角度をθｃ、垂直方向の角度をφｃ、投光器１４の水平方向の投光角度をθｐ、垂直方向の投光角度をφｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び垂直方向の角度をφｏｂｓとすると、θｏｂｓ＝θｃ、及びφｏｂｓ＝φｃとなるように投光器１４の投光角度を制御すればよい。なお、撮像装置１２の光軸３６に対する水平方向の角度は、撮像装置１２の光軸３６を基準として左回りの方向を正とし、撮像装置１２の光軸３６に対する垂直方向の角度は、撮像装置１２の光軸３６を基準として下向きの方向を正とする。また、投光器１４の水平方向の投光角度は、投光器１４の光軸３８を基準として左回りの方向を正とし、投光器１４の垂直方向の投光角度は、投光器１４の光軸３８を基準として下向きの方向を正とする。
【００２５】
まず、投光器１４の水平方向の投光角度θｐの算出方法について説明する。撮像装置１２の水平方向の視野角をΔθｃ、画像のＸ軸方向の長さをｗｃｘとすると、画像上の歩行者の位置と実際の歩行者３２との関係は、図５に示すとおりであり、歩行者３２の位置のＸ座標ｘｃは、
【数１】
となる。同様に、撮像装置１２の垂直方向の視野角をΔφｃ、画像のＹ軸方向の長さをｗｃｙとすると、歩行者３２の位置のＹ座標ｙｃは、
【数２】
となる。
【００２６】
また、撮像装置１２の路面に対する高さをｈとすると、歩行者３２までの車両３０の進行方向（画像上のＹ軸の方向）についての距離Ｚｃの初期値は、図４に示すように
【数３】
となる。θｏｂｓ＝θｃとするための投光器１４の水平方向の投光角度θｐは、図６に示すように、撮像装置１２と投光器１４との距離をＬとすると、
【数４】
となるため、式（１）〜式（４）をまとめて、
【数５】
として求められる。
【００２７】
一方、φｏｂｓ＝φｃとするための投光器１４の垂直方向の投光角度φｐは、撮像装置１２と投光器１４との高さを同一としているため、φｐ＝φｃとすればよい。従って、式（２）から、
【数６】
として求められる。なお、撮像装置１２と投光器１４との高さが同一でない場合でも、水平方向の投光角度θｐと同様にして、垂直方向の投光角度φｐも算出することができる。
【００２８】
投光器制御部２４は、上記式（５）及び式（６）で算出した水平方向の投光角度θｐ及び垂直方向の投光角度φｐを投光器１４へ送信して、水平方向の投光角度θｐ及び垂直方向の投光角度φｐの投光角度で投光されるよう、投光器１４を制御する。
【００２９】
距離算出部２６は、Δｘ及びΔｙの値が所定値以下となった場合には、θｏｂｓ＝θｃであるので、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌから、歩行者３２までの距離Ｚｃを下記の式（７）に基づいて再算出する。
【数７】
【００３０】
撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌは既知の値、及びθｐは投光器制御部２４により制御された投光器１４の水平方向の投光角度を利用することができる。また、θｏｂｓは、θｏｂｓ＝θｃ、すなわち投光パターンの画像上の位置座標ｘｐ＝歩行者の画像上のＸ座標ｘｃであるので、式（４）から算出することができる。
【００３１】
次に、図７を参照して、本実施の形態の対象物測距の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、車両３０のイグニッションスイッチがオンされることにより、または、イグニッションスイッチがオンされて対象物測距装置１０の電源がオンされることによりスタートする。
【００３２】
ステップ１００で、撮像装置１２で撮像された画像が、歩行者検出部２０に入力され、次に、ステップ１０２で、歩行者検出部２０は、入力画像の近赤外画像に対して探索ウインドウ４０を設定してウインドウ画像を抽出し、ウインドウ画像と予め生成しておいた学習モデルとの比較により歩行者を検出する。
【００３３】
次に、ステップ１０４で、歩行者検出部２０は、入力画像から歩行者が検出されたか否かを判断し、歩行者が検出された場合はステップ１０６に進む。検出されない場合は、ステップ１００に戻って、次の画像が入力される。
【００３４】
ステップ１０６で、投光器制御部２４は、歩行者検出部２０で検出した歩行者３２の画像上の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）を算出し、次に、ステップ１０８で、算出した（ｘｃ，ｙｃ）を上記の式（５）及び式（６）に代入して、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、及び垂直方向の投光角度φｐを算出する。なお、式（５）及び式（６）は、固定値である撮像装置１２の水平方向の視野角Δθｃ、垂直方向の視野角Δφｃ、画像のＸ軸方向の長さｗｃｘ、Ｙ軸方向の長さｗｃｙ、撮像装置１２の路面に対する高さｈ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌの値を予め代入した状態で記憶されている。
【００３５】
次に、ステップ１１０で、投光器制御部２４は、算出した投光角度θｐ及びφｐの値を投光器１４へ送信し、投光器１４が投光角度θｐ及びφｐで楕円形状の投光パターン３４の光を投光するように制御する。なお、算出した投光角度θｐ及びφｐの値は一旦ＲＡＭに記憶しておく。
【００３６】
次に、ステップ１１２で、次の画像が歩行者検出部２０及び投光パターン検出部２２に入力され、ステップ１１４で、投光パターン検出部２２は、入力画像の可視光画像に対してパターンマッチングを行って、画像上の投光パターン３４を検出し、ステップ１１６で、歩行者検出部２０は、ステップ１０２と同様の処理により歩行者を検出する。
【００３７】
次に、ステップ１１８で、投光器制御部２４は、ステップ１１６で検出された歩行者３２の画像上の位置座標（ｘｃ，ｙｃ）、及びステップ１１４で検出された投光パターン３４の画像上の投光位置座標（ｘｐ，ｙｐ）を算出する。
【００３８】
次に、ステップ１２０で、Δｘ＝（ｘｃ−ｘｐ）、及びΔｙ＝（ｙｃ−ｙｐ）を算出して、｜Δｘ｜及び｜Δｙ｜が所定値以下であるか否かを判断する。Δｘ及びΔｙが０となるように投光角度を算出しているが、投光角度を算出した時点と、算出した投光角度で投光した投光パターンを検出する画像を撮像する時点とでは、若干の時差があるため、車両及び歩行者の移動等により、Δｘ及びΔｙを完全に０とするのは困難な場合もある。このため、所定値は、画像上の歩行者３２と投光パターン３４との位置が略一致しているとみなせる程度の値を予め設定しておく。なお、画像上の歩行者３２と投光パターン３４との位置が完全に一致するように、所定値を「０」としてもよい。所定値以下でない場合には、ステップ１２２へ進む。
【００３９】
ステップ１２２で、投光器制御部２４は、ステップ１０８と同様の処理により、投光器１４の投光角度θｐ及びφｐを再算出し、ステップ１１０へ戻って、再算出した投光角度θｐ及びφｐで投光されるよう投光器１４を制御し、Δｘ及びΔｙが所定値以下となるまで繰り返す。このとき、Δｘ及びΔｙの符号に応じて、θｐ及びφｐを微修正する。
【００４０】
ステップ１２０でΔｘ及びΔｙが所定値以下となった場合には、ステップ１２４へ進み、Δｘ及びΔｙが所定値以下となったときの投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、及び撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓの値を式（７）に代入して、歩行者３２までの距離｜Ｚｃ｜を算出する。θｐは、ステップ１１０でＲＡＭに記憶しておいた情報を取得した値を用い、θｏｂｓは、式（４）にΔｘ及びΔｙが所定値以下となったときの歩行者３２の画像上のＸ座標ｘｃを代入して得られるθｃをθｏｂｓとして用いる。なお、式（７）は、固定値である撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌの値を予め代入した状態で記憶されている。
【００４１】
次に、ステップ１２６で、歩行者検出部２０は、歩行者３２の検出結果を、距離算出部２６は、歩行者までの距離の算出結果をそれぞれ表示制御部２８に供給し、表示制御部２８は、この結果に基づいて、入力画像に対して、検出された歩行者３２がウインドウで囲まれて表示され、算出された歩行者３２までの距離が歩行者を囲むウインドウに近接して表示されるように表示装置１８を制御する。
【００４２】
次に、ステップ１２８で、車両３０のイグニッションスイッチがオフされたか、または、対象物測距装置１０の電源がオフされたかを判断し、オフされない場合には、ステップ１１２へ戻って、次の画像を入力し、オフされた場合は、処理を終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態における対象物測距装置１０では、歩行者３２の位置と投光パターン３４の位置との差が所定範囲内となった場合に、投光器１４の水平方向の投光角度θｐ、撮像装置１２の光軸３６に対する投光位置の水平方向の角度をθｏｂｓ、及び撮像装置１２と投光器１４との距離Ｌに基づいて、歩行者３２までの距離Ｚｃを算出するため、精度良く歩行者３２までの距離を算出することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、対象物を歩行者とする場合について説明したが、対象物は、標識等の他のものでもよい。
【００４５】
また、本実施の形態では、Δｘ及びΔｙが０となるように、すなわち、画像上の歩行者３２と投光パターン３４の投光位置とが一致するように投光角度を算出する場合について説明したが、許容される誤差の範囲であれば一致させなくとも、Δｘ及びΔｙが所定範囲内の値となるように投光角度を算出してもよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、歩行者検出用に近赤外画像、及び投光パターン検出用に可視光画像を利用するため、撮像装置１２として、１台で同時に両画像を撮像可能なマルチバンドカメラを用いる場合について説明したが、近赤外画像及び可視光画像を別々の撮像装置で撮像してもよい。この場合、マルチバンドカメラのように両画像の光軸が一致していないため、両カメラ間の距離を補正する処理が別途必要である。
【００４７】
また、本実施の形態では、画像から歩行者３２を検出する方法として、ＳＶＭ等の手法により学習モデルとの比較を行う場合について説明したが、例えば、パターンマッチング等、対象物を検出できる方法であれば方法は問わない。また、画像から投光位置を検出する方法として、投光パターン３４をパターンマッチングにより検出して、投光パターンの所定位置を投光位置とする場合について説明したが、例えば、輝度値が高い画素に対応する位置を投光位置として検出する等、投光位置を検出できる方法であれば方法は問わない。
【００４８】
また、本実施の形態では、投光パターン３４の形状として１つの楕円形の場合について説明したが、例えば、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、簡易な形状（図８では楕円）を複数組み合わせて投光パターン３４としてもよい。この場合、パターンマッチングによる投光パターンの検出精度が向上する。また、図８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、投光パターンの部分に光が当たらず、その他の部分に光が投光されるようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態の対象物測距処理ルーチンでは、電源オン後に最初に歩行者が検出されるまで投光器１４による投光が行われない場合について説明したが、処理ルーチンがスタートしたら、予め定めておいた初期値の投光角度で投光するようにしてもよい。その場合、図７のステップ１００〜ステップ１０８までを省略することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、歩行者３２までの距離算出結果を表示装置１８に表示する場合について説明したが、音声により運転者に報知するようにしてもよい。
【００５１】
また、車両３０に対する歩行者３２の移動速度を検出し、投光角度の制御を終了してから投光するまでの時間と、車両３０に対する歩行者３２の移動速度とから、次の画像が撮像される時点での歩行者の位置を予測して、予測した位置に投光されるよう投光角度を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態に係る対象物測距装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の概略を示す概略図である。
【図３】本実施の形態における、画像上の歩行者及び投光パターンの一例を示す図である。
【図４】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す図である。
【図５】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す別の図である。
【図６】本実施の形態における投光角度算出の原理を示す別の図である。
【図７】本実施の形態の対象物測距の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】投光パターンの別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 対象物測距装置
１２ 撮像装置
１４ 投光器
１６ コンピュータ
１８ 表示装置
２０ 歩行者検出部
２２ 投光パターン検出部
２４ 投光器制御部
２６ 距離算出部
２８ 表示制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象領域を撮像する撮像手段と、
前記対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から対象物、及び前記投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、
前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を含む対象物測距装置。
【請求項２】
前記投光手段は、所定投光パターンの光を投光する請求項１記載の対象物測距装置。
【請求項３】
コンピュータを、
対象領域を撮像する撮像手段により撮像された画像から対象物、及び対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、
前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
して機能させるための対象物測距プログラム。
【請求項１】
対象領域を撮像する撮像手段と、
前記対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から対象物、及び前記投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、
前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を含む対象物測距装置。
【請求項２】
前記投光手段は、所定投光パターンの光を投光する請求項１記載の対象物測距装置。
【請求項３】
コンピュータを、
対象領域を撮像する撮像手段により撮像された画像から対象物、及び対象領域方向に光を投光する投光角度が変更可能な投光手段により投光された光の投光位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された対象物の画像上の位置と画像上の投光位置との距離が所定範囲内になるように、前記投光手段の投光角度を制御する制御手段と、
前記対象物の画像上の位置と画像上の前記投光位置との距離が所定範囲内になった場合に、前記撮像手段と前記投光手段との距離、前記画像上の投光位置、及び前記投光手段の投光角度に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
して機能させるための対象物測距プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９２４１５（Ｐ２００９−１９２４１５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３４５１５（Ｐ２００８−３４５１５）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
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