(57)【要約】【課題】距離画像内で、位置を限定することなく、所望の抽出条件に適合する対象物を特定、抽出する。【解決手段】距離画像内で、距離値を用いて検出対象となる対象物の候補を抽出する。距離画像内で、近接する距離値が所定以上連続する画素群を対象物候補として抽出する。抽出した対象物候補は、さらにパターンマッチング、速度制限などを用い、絞り込む。得られた対象物候補の中から抽出条件に適合するものを対象物として抽出する。また、抽出条件として、先に抽出したものと同じものを抽出するよう構成してもよい。【選択図】  図１
2010164440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素の画素値が撮影領域内の物体とセンサとの距離値である距離画像から所望の対象物に該当する画素群を抽出する距離画像処理装置であって、
前記距離画像内において、予め設定された抽出条件に適合する画素群を決定する判定手段と、
前記判定手段で決定された画素群を特定する情報から制御情報を生成し、当該制御情報を出力する抽出手段と、を備えること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の距離画像処理装置であって、
前記判定手段は、
前記距離画像内において、近接する距離値を有し互いに隣接する画素群を対象物候補を構成する画素群として抽出する候補抽出手段と、
前記候補抽出手段が抽出した対象物候補の画素群から、前記抽出条件に適合する１以上の画素群を決定する対象物決定手段と、を備えること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の距離画像処理装置であって、
前記候補抽出手段は、前記対象物候補の１以上の画素群それぞれについて、予め記憶されたパターンを用いてパターンマッチング処理を行い、所定以上の合致度を有する前記対象物候補の画素群のみを抽出するパターンマッチング手段をさらに備えること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の距離画像処理装置であって、
前記候補抽出手段は、前記対象物候補の画素群それぞれについて、前記対象物候補の速度を算出する速度算出手段をさらに備え、
前記パターンマッチング手段は、前記パターンマッチング処理を行う際、前記所定以上の合致度を有する対象物候補の画素群の中で、前記パターンに対応づけて予め記憶されている許容速度内の速度を有する画素群を抽出すること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項５】
請求項２から４いずれか１項記載の距離画像処理装置であって、
前記対象物決定手段が前記画素群を決定する毎に当該決定した画素群を特定する最新の情報を保持する対象物情報保持手段をさらに備え、
前記抽出条件は、前記対象物情報保持手段に保持されている情報で特定される前記画素群との所定以上の合致度であること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項６】
請求項２から４いずれか１項記載の距離画像処理装置であって、
前記抽出条件は、前記距離画像と略同時刻に略同一の撮影領域から得た当該撮影領域内の反射率を画素値とする反射率像から抽出された特徴点を含むものであること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項７】
請求項２から４いずれか１項記載の距離画像処理装置であって、
前記抽出条件は、前記距離画像と略同時刻に略同一の撮影領域から得た当該撮影領域内の輝度値を画素値とする通常画像から抽出された特徴点を含むものであること
を特徴とする距離画像処理装置。
【請求項８】
撮影領域に光を照射する発光源と、
前記発光源から照射され、撮影領域内の物体で反射した反射光を受光して電荷に変換し蓄積する電荷蓄積部を各画素毎に有する撮像素子と、
前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を各画素毎に読み出し、前記物体からの距離を画素値とする距離画像を生成する距離画像生成手段と、
前記距離画像生成手段で生成した距離画像を処理する請求項１から７いずれか１項記載の距離画像処理装置と、を備えること
を特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離画像処理技術に関するもので、特に、距離画像内の物体認識技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影領域内の各物体までの距離を測定可能なセンサを用いて、物体までの距離の値を各画素の値とした距離画像を生成する技術がある。距離画像は、距離値が画素値であるため、センサと物体との位置関係や光学的な条件の変化による影響を受けないという特性がある。このような距離画像を使用し、距離値が所定の閾値以下となる領域を抽出することにより、撮影領域内で最も近距離にある物体を特定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術によれば、検出対象となる物体が常に最も近距離にあることがわかっている場合、物体とその周囲とのコントラストが低い状況であったり、背景に煩雑な動きがあるような場合であっても、容易に抽出できる。しかしながら、撮影領域内の最前にある物体しか特定できず、利用範囲が限られる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、距離画像内で所望の対象物を撮影領域内の位置の限定なく特定する技術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】
【０００６】
本発明は、距離画像内で距離値を用いて検出対象となる対象物の候補を抽出し、当該抽出した対象物候補の中から、条件に適合するものを対象物として抽出する。
【０００７】
具体的には、各画素の画素値が撮影領域内の物体とセンサとの距離値である距離画像から所望の対象物に該当する画素群を抽出する距離画像処理装置であって、前記距離画像内において、予め設定された抽出条件に適合する画素群を決定する判定手段と、前記判定手段で決定された画素群を特定する情報から制御情報を生成し、当該制御情報を出力する抽出手段と、を備えることを特徴とする距離画像処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、距離画像内で所望の対象物を撮影領域内の位置の限定なく特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一の実施形態の撮影装置の機能ブロック図である。
【図２】距離画像の一例を説明するための図である。
【図３】（ａ）は、第一の実施形態の候補抽出処理により抽出される対象物候補を説明するための図であり、（ｂ）は、第一の実施形態の対象物抽出処理により抽出された対象物の表示例である。
【図４】第一の実施形態の候補テーブルに格納されるデータを説明するための図である。
【図５】第一の実施形態の対象物抽出処理の処理フローである。
【図６】第一の実施形態の候補抽出処理の処理フローである。
【図７】第一の実施形態の候補抽出処理を説明するための図である。
【図８】第二の実施形態の撮影装置の機能ブロック図である。
【図９】第二の実施形態の候補抽出処理の処理フローである。
【図１０】距離画像において実際の大きさを算出する手法を説明するための図である。
【図１１】第三の実施形態の撮影装置の機能ブロック図である。
【図１２】第三の実施形態の候補テーブルに格納されるデータを説明するための図である。
【図１３】第三の実施形態の候補抽出処理の処理フローである。
【図１４】第四の実施形態の撮影装置の機能ブロック図である。
【図１５】第四の実施形態の対象物決定処理の処理フローである。
【図１６】第五の実施形態の撮影装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
本実施形態の距離画像処理装置を有する撮影装置（カメラ）２０の基本構成について説明する。図１は、本実施形態の撮影装置２０の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態の撮影装置２０は、距離画像センサ１００と、距離画像処理装置２００と、距離画像記憶部３００と、を備える。
【００１２】
距離画像センサ１００は、光飛行時間計測法を用いて物体１０までの距離を測定する光飛行型距離センサであり、撮影対象空間に変調した光を照射する光源１１０と、光源１１０から照射され、撮影対象空間内の物体１０で反射した反射光を含む入射光を受光する撮像素子１２０と、光源１１０および撮像素子１２０の動作を制御する制御部１３０と、距離画像生成部１４０と、を備える。
【００１３】
光源１１０は、例えば、正弦波もしくは矩形波などで高速に変調させた赤外光もしくは可視光を照射し、ＬＥＤ等の高速変調が可能なデバイスが用いられる。照射は、制御部１３０からの同期信号に従って行われる。
【００１４】
撮像素子１２０は、入射光を受光して電荷に変換する複数の光電変換素子（画素）と、この光電変換素子毎に設けられた複数の電荷蓄積部と、光源１１０の変調に同期して光電変換素子により変換された電荷を複数の電荷蓄積部に振り分ける電荷振分部と、を備える。各動作（受光、変換、振分け）は、制御部１３０からの同期信号に従って行われる。
【００１５】
距離画像生成部１４０は、各電荷蓄積部に振り分けられた電荷量から画素値が距離値である距離画像を生成する。本実施形態では、距離画像生成部１４０は、振り分けられた電荷量から光源１１０から照射された変調光と撮像素子１２０で受光した入射光との位相差に基づき、各画素について、距離画像センサ１００と対象物１０との間の距離である距離値を算出し、距離画像記憶部３００に距離画像として格納する。距離画像記憶部３００では、各画素に対応づけられたアドレスにそれぞれの画素の距離値が格納される。
【００１６】
本実施形態では、距離画像生成部１４０は、所定の時間間隔で連続的に距離画像を生成するものとする。距離画像生成部１４０で生成され、距離画像記憶部３００に格納された距離画像は、距離値を輝度値とした濃淡画像として表示装置（不図示）等に表示するよう構成してもよい。このとき表示される距離画像の一例を図２に示す。
【００１７】
なお、距離画像センサ１００は、ＣＰＵと、距離画像メモリと、プログラムを格納するＲＯＭと、処理途中の各種データを記憶するＲＡＭとを備える。制御部１３０および距離画像生成部１４０は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードし、実行することにより実現される。
【００１８】
距離画像処理装置２００は、距離画像記憶部３００に格納された距離画像において、当該距離画像の撮影対象領域に存在する物体に対応する画素群（対象物候補）の中から、所望の画素群（対象物）を特定し、特定した画素群に応じて予め定められた制御情報を出力する。これを実現するため、距離画像処理装置２００は、距離画像内に予め定められた条件に適合する対象物が存在するか否かを判定する判定部２１０と、判定部２１０により存在するものと判定された場合、当該対象物を構成する画素群を特定可能な情報であって、予め定められた情報を制御情報として出力する抽出部２２０とを備える。
【００１９】
距離画像処理装置２００は、ＣＰＵとメモリと記憶装置とを備えた情報処理装置で実現される。判定部２１０および抽出部２２０は、記憶装置に予め格納されたプログラムを、ＣＰＵがメモリにロードして実行することにより実現される。また、判定部２１０および抽出部２２０が処理を行うために必要なデータと、これらの機能の処理により得られたデータとは、記憶装置に格納される。なお、距離画像処理装置２００のＣＰＵ、メモリ、記憶装置は、独立に備えていてもよいし、それぞれ、距離画像センサ１００のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭと兼用されてもよい。
【００２０】
判定部２１０は、上記判定を行うため、予め、距離画像内において、対象物候補となる画素群を特定する。そして、対象物候補の中から、与えられた条件に適合するものを選択する。このため、距離画像内に対象物候補が有るか否かを判別し、ある場合、対象物候補として抽出する候補抽出部２１１と、候補抽出部２１１が対象物が有りと判別した場合、その中に対象物が有るか否かを判別する対象物決定部２１２とを備える。
【００２１】
候補抽出部２１１は、距離画像記憶部３００に格納された距離画像を走査し、対象物候補となる画素群の有無を判別し、抽出する候補抽出処理を行う。具体的には、所定範囲の距離値を有する画素で、互いに隣接する画素群を１の対象物候補と判定する。候補抽出処理の詳細は後述する。そして、候補抽出部２１１は、対象物候補と判定された画素群を特定可能な情報を決定、算出し、記憶装置内の候補テーブル２３０に格納する。例えば、図２に示す距離画像の場合、図３（ａ）に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの画素群が対象物候補として抽出される。なお、候補抽出部２１１は、該当する画素群がない場合、候補抽出部２１１は、対象物候補無しとの判別結果を出力する。
【００２２】
対象物決定部２１２は、候補抽出部２１１が対象物候補有りと判別した場合、すなわち、候補テーブル２３０にデータが格納されている場合、各対象物候補について、予め定められている条件を満たすか否かを判別し、条件を満たすデータがあれば、当該データを対象物と決定する対象物決定処理を行う。条件に合致するデータがない場合は、対象物無しとの判別結果を出力する。なお、予め定められている条件とは、例えば、所定以上のサイズ（画素数）のもの、所定範囲のサイズ（画素数）のもの、所定の距離のもの、最も距離が近いもの、などで、予め操作者等により設定され、記憶装置の条件格納部２４０に格納される。また、決定される対象物は複数であってもよい。例えば、条件が最もサイズの大きいものの場合、図３（ａ）の距離画像では、Ｂの机が選択され決定される。
【００２３】
ここで、候補テーブル２３０に格納される情報について説明する。図４は、本実施形態の候補テーブル２３０に格納される情報の一例である。本図に示すように、本実施形態では、対象物候補と判定される毎に付与される各対象物候補を識別可能な情報（ＩＤ）２３１と、画素群の重心の座標（ｘｗ、ｙｗ、ｚｗ）２３２と、画素群の面積（画素数）２３３とが格納される。なお、画素群の重心の座標２３２は、画素群を構成する各画素の画素位置をｘ、ｙの値とし、距離値（画素値）をｚの値とする各画素の座標に基づいて決定する。各画素の画素位置（ｘ、ｙ）は、図２の左下を原点とする座標系で決定される。
【００２４】
また、候補テーブル２３０は、対象物フラグ２３４格納欄をさらに備え、対象物決定部２１２が対象物と決定した対象物候補の当該格納欄には、対象物であることを示す情報である対象物フラグ２３４が格納される。
【００２５】
なお、対象物候補を特定可能な情報は、上記情報に限られない。例えば、各対象物の画素群の形状を特定可能な形状データ、位相データ等であってもよい。
【００２６】
抽出部２２０は、対象物決定部２１２が決定した対象物について、予め定められた情報を制御情報として生成し、出力する抽出処理を行う。具体的には、抽出部２２０は、対象物フラグ２３４が格納されているデータについて、制御情報を生成するために必要な情報を候補テーブル２３０から抽出し、制御情報を生成する。
【００２７】
制御情報は、制御情報を用いる機器（制御機器）または制御の目的に応じて定められる。例えば、制御機器での処理が、検出対象の物体が所定以下の距離まで近づいた場合、警報を発するといったものの場合、抽出部２２０は、候補テーブル２３０の、対象物の重心座標２３２のｚｗ値を出力する。制御機器では、この情報を基に、受け取るｚｗ値が閾値以下となった場合警報を発する。
【００２８】
例えば、制御機器が表示装置（不図示）であって、距離画像上で、対象物を特定した表示を行う場合、抽出部２２０は、対象物を構成する画素群の位置および形状を特定可能な情報（マスクパターン）を制御情報として出力する。この場合、候補テーブル２３０に、候補テーブルに対象物候補を構成する画素群の位置および形状を特定可能な情報を保持するよう構成する。このとき、抽出部２２０で、距離画像記憶部に記憶されている距離画像に対し、このマスクパターンを用い、対象物を構成する画素群以外の画素の画素値を全て０とするマスク処理を施した表示画像データを生成し、表示装置に出力するよう構成してもよい。この場合の表示画像の一例を図３（ｂ）に示す。
【００２９】
以下、上記構成を有する本実施形態の距離画像処理装置２００による、対象物を特定し、抽出する処理の流れを説明する。図５は、本実施形態の距離画像処理装置２００を構成する各機能による対象物抽出処理の処理フローである。本実施形態の対象物抽出処理は、距離画像センサ１００において、距離画像生成部１４０が、１画像分のデータを距離画像記憶部３００に格納したことをトリガとして開始される。なお、本処理の開始は、操作装置（不図示）からの指示によるものであってもよい。
【００３０】
距離画像記憶部３００に距離画像データが格納されると、候補抽出部２１１は、距離画像を走査し、対象物候補となる画素群の有無を判別し、抽出する候補抽出処理を行う（ステップＳ３０１）。候補抽出処理で、対象物無しと判別された場合（ステップＳ３０２）、処理を終了する。
【００３１】
一方、候補抽出処理で対象物有りと判別された場合（ステップＳ３０２）、対象物決定部２１２は、候補抽出部２１１が対象物候補として抽出した画素群の中から、対象物の条件に合致するものがあるか否かを判別し、対象物を決定する対象物決定処理を行う（ステップＳ３０３）。対象物決定処理において検知対象無しと判別された場合（ステップＳ３０４）、処理を終了する。
【００３２】
対象物決定処理において、対象物有りと判別され、対象物が決定された場合（ステップＳ３０４）、抽出部２２０は、制御情報を生成して出力する抽出処理を行い（ステップＳ３０５）、対象物抽出処理を終了する。なお、上述したように、本実施形態の距離画像センサ１００の距離画像生成部１４０は、所定の時間間隔で連続的に距離画像を生成する。従って、距離画像生成部１４０で距離画像を生成する毎に、本実施形態の距離画像処理装置２００は、上記対象物抽出処理を実行する。
【００３３】
次に、ステップＳ３０１の候補抽出部２１１による候補抽出処理の詳細について説明する。候補抽出部２１１は、近接する距離値を有し、互いに隣接した画素群を抽出する。以下、図２に示すように、距離画像を構成する平面上の互いに直交する２方向をｘ、ｙ方向として説明する。
【００３４】
図６は、本実施形態の候補抽出部２１１の候補抽出処理の処理フローである。また、図７は、本実施形態の候補抽出処理を説明するための図である。
【００３５】
候補抽出部２１１は、まず、距離画像記憶部３００に格納された距離画像において、所定範囲の距離値（距離範囲Δ）毎に、当該距離範囲の出現頻度を検出するとともに、検出した出現頻度が所定以上の距離範囲の数を特定する（ステップＳ４０１）。検出した出現頻度が所定以上の距離範囲全てについて、以下の処理を行う。ここで、検出した距離範囲の数をｍ個とし、検出した各距離範囲を適当な順に並べた場合の、ｎ番目の距離範囲の中央値をｒｎ（ｎは１からｍまでの整数）とする。
【００３６】
カウンタｎに１を代入する（ステップＳ４０２）。ｎ番目の距離範囲の中央値ｒｎを用いて、距離画像を当該距離範囲でマスキングする（ステップＳ４０３）。ここでは、図７（ａ）に示すように、当該距離範囲（ｒｎ±Δ／２）の距離値を有する画素の画素値を１、他の距離値を有する画素の画素値を０とするマスキング画像を生成する。
【００３７】
次に、候補抽出部２１１は、マスキング画像に関し、画素値が１である画素の周囲の画素（例えば、当該画素を含む３×３の画素）の画素値の合計を、当該画素の画素値とする第二の距離画像を生成し、保持する（ステップＳ４０４）。具体的には、図７（ｂ）に示すように、マスキング画像に対し、１画素ずつ、当該画素の画素値が１であるか否かを判別し、画素値が１であれば、当該画素の周囲の画素の画素値の加算結果を当該画素の画素値とする。第二の距離画像の一例を図７（ｃ）に示す。
【００３８】
次に、候補抽出部２１１は、第二の距離画像において、条件を満たす画素があるか否かを判別する（ステップＳ４０５）。ここでは、予め設定した値以上の画素値を有する画素があるか否かを判別する。なければ、ステップＳ４０８へ移行する。一方、有る場合は、候補抽出部２１１は、対象物が存在するものとして、第二の距離画像において、図７（ｃ）の太枠で示すように、予め設定した値以上の画素値を有する画素群の中で互いに隣接するものを１の対象物候補と特定し（ステップＳ４０６）、特定した対象物候補の情報を候補テーブル２３０に格納する（ステップＳ４０７）。このとき、画素群の重心の予め設定した値以上の画素値を有する画素群で互いに隣接するものを１の対象物候補とし、１の対象物候補とした画素群の第二の距離画像上の画素数を面積２３３、当該面積の重心のｚ、ｙ座標および距離値ｒｎをそれぞれ重心の座標（ｘｗ、ｙｗ、ｚｗ）２３２として格納する。
【００３９】
その後、ｎがステップＳ４０１で検出した距離範囲の数ｍに等しいか否かを判別し（ステップＳ４０８）、等しくなければ、ｎを１インクリメントし（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０２へ戻る。ステップＳ４０８で等しければ、候補テーブル２３０内のデータの有無を確認し（ステップＳ４１０）、データが格納されていなければ、対象物候補無しを意味する信号を出力し（ステップＳ４１１）、処理を終了する。なお、上記候補抽出処理で、対象物候補と判別する際に用いられる、出現頻度の閾値、距離値の範囲Δ等、処理に用いられる各種のデータは、予め定められ、記憶装置内に格納される。
【００４０】
なお、上記候補抽出処理では、候補抽出部２１１は、出現頻度を検出する際の距離範囲Δを固定しているが、これに限られない。例えば、距離値毎に出現頻度を検出し、出現頻度の高い距離値近傍では距離範囲Δを小さく設定し、頻度の低い距離値近傍では距離範囲Δを大きく設定するよう構成してもよい。このように構成することで、処理時間の延長なく抽出の精度を高めることができる。
【００４１】
また、上記候補抽出処理では、互いに隣接する画素群を対象物候補として判別している。しかし、ステップＳ４０６において、予め設定した値以上の画素値を有する画素群、すなわち、略等距離にある画素群であって、離れているものであっても、他の対象物候補である画素群に分断されたと判断されるものであれば、１の対象物候補と特定するよう構成してもよい。具体的な処理は以下のとおりである。
【００４２】
まず、上記候補抽出処理を、距離値ｒｎが小さいものから順に処理を行うよう構成する。そして、ステップＳ４０６において、隣接しない場合であっても、既に抽出されて候補テーブル２３０に格納された対象物候補の中に、その重心のｘ、ｙ座標が、離れた複数の画素群の間となるものがあれば、それら複数の画素群は、候補テーブル２３０内の該当する対象物候補により分断されたものと判断し、１の対象物候補として抽出する。この場合、対象物候補の大きさ、重心のｘ、ｙ座標の決定には、それら複数の画素群の間の画素も含めて決定する。なお、候補テーブル２３０内の対象物候補に、その重心が、それら複数の画素群の間となるものがない場合は、それらの画素群を１の対象物候補としない。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の対象物候補が存在する可能性のある領域を撮影して得た距離画像において、複数の対象物候補をそれぞれ抽出することができる。そして、抽出された各対象物候補の中から条件に合致する対象物を抽出する。従って、距離画像から対象物を抽出するにあたり、条件に制約を設ける必要がなく、所望の条件で対象物を抽出することができる。このため、本実施形態によれば、対象物である物体が複数存在する領域において、最も大きい物体等、意図した物体を抽出して認識できる。
【００４４】
なお、本実施形態では、前述したように、距離画像センサ１００に光飛行時間（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ）型距離センサを用いる。上記実施形態では、撮像素子１２０で取得した信号から距離値を算出し、距離画像を生成している。しかし、本センサによれば、撮像素子１２０で取得した信号から輝度値を算出し、２次元の通常画像を得ることも可能である。これを利用し、距離画像生成部１４０が各電荷蓄積部に振り分けられた電荷量から距離画像と通常画像とを交互に生成するよう構成してもよい。このように構成することで、画素にずれのない距離画像と通常画像とを得ることができる。これを利用し、例えば、抽出部２２０からの制御情報を用い、通常画像上でマスク処理を行い、表示装置に表示するよう構成してもよい。
【００４５】
例えば、通常画像ではコントラストの低い画像しか得られないような環境であっても、本実施形態の距離画像処理を組み合わせることにより、所望の対象物を、容易に検出し特定表示することができる。
【００４６】
＜＜第二の実施形態＞＞
本発明を適用する第二の実施形態について説明する。本実施形態では、距離画像から対象物候補を抽出するにあたり、パターンマッチング技術を用いる。これを実現する本実施形態の撮影装置２０Ａは、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００４７】
図８は、本実施形態の撮影装置２０Ａの機能ブロック図である。ここでは、第一の実施形態と同一の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明は省略する。本図に示すように、本実施形態の撮影装置２０Ａは、距離画像センサ１００と、距離画像処理装置２００Ａと、距離画像記憶部３００とを備える。
【００４８】
本実施形態においても、距離画像センサ１００は、所定の時間間隔で連続的に距離画像を生成し、距離画像記憶部３００に格納する。また、距離画像処理装置２００Ａは、距離画像記憶部３００に格納された距離画像を処理し、所定の条件に適合する対象物を抽出する。
【００４９】
本実施形態の距離画像処理装置２００Ａは、上述のように、対象物候補を抽出するにあたり、パターンマッチングを行う。これを実現するため、本実施形態の距離画像処理装置２００Ａは、第一の実施形態の構成に加え、パターンマッチングにおいて基準となるパターン（基準パターン）を記憶するパターン記憶部２５０をさらに備える。また、本実施形態の判定部２１０Ａの候補抽出部２１１Ａは、第一の実施形態の構成に加え、抽出した対象物候補に対し、パターンマッチング処理を行うパターンマッチング部２１３をさらに備える。
【００５０】
パターン記憶部２５０には、検知対象物となる可能性のある種々の物体の種々の角度からの投影像がパターンとして格納される。
【００５１】
以上の構成を有する本実施形態の距離画像処理装置２００Ａにおける対象物抽出処理は、基本的に図５に示す第一の実施形態の処理フローと同様である。以下、第一の実施形態と異なる、候補抽出部２１１Ａによる、候補抽出処理について説明する。
【００５２】
図９は、本実施形態の候補抽出処理の処理フローである。距離画像生成部１４０が１画像分のデータを距離画像記憶部３００に格納すると、本実施形態の候補抽出部２１１Ａは、第一の実施形態の候補抽出部２１１と同様の手法で、対象物候補となる画素群を特定する（ステップＳ７０１〜ステップＳ７０６）。このとき、画素群の形状を特定可能なデータを形状データを抽出する。候補抽出部２１１Ａが対象物の形状データを抽出すると、パターンマッチング部２１３は、パターン記憶部２５０に格納されている基準パターンを用いてパターンマッチングを行い（ステップＳ７０７）、各対象物候補について、合致度を判定する。候補抽出部２１１Ａは、合致した対象物候補（所定の合致度以上の対象物候補）がある場合（ステップＳ７０８）、第一の実施形態と同様に当該対象物候補を特定する情報を候補テーブル２３０に格納する（ステップＳ７０９）。以上の処理を、各距離範囲で実施する（ステップＳ７１０、Ｓ７１１）。そして、全距離範囲での処理を終えると、候補テーブル２３０内のデータの有無を確認し（ステップＳ７１２）、データが格納されていなければ、対象物候補無しを意味する信号を出力し（ステップＳ７１３）、処理を終了する。
【００５３】
なお、パターンマッチング部２１３は、パターンマッチングにおいて、対象物候補の画素群について、図１０に示す手法を用いて大きさを算出し、大きさを考慮して基準パターンとの合致を判断する。すなわち、実際の物体の長さａと、距離画像内での長さｘ（画素数：ｐｉｘｅｌ数）および距離値ｚとの関係は、ａ＝ｚ・ｘ／ｆで表される。本式を用い、実際の大きさを算出し、パターン記憶部２５０に格納されているデータとの合致度を判別する。合致度が所定の割合以上の場合、合致したものと判断し、対象物とする。
【００５４】
なお、本実施形態の対象物決定部２１２により対象物決定処理および抽出部２２０による対象物抽出処理は、第一の実施形態と同様である。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、候補抽出部２１１Ａにおいて、対象物として抽出する時点で、パターンマッチングを用いる。このため、より高い精度で対象物候補を抽出することができる。精度良く抽出された対象物候補の中から対象物を特定、抽出するため、より高い精度で所望の対象を検出することができる。
【００５６】
なお、本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、距離画像センサ１００において、距離画像と通常画像とを交互に生成するよう構成してもよい。
【００５７】
＜＜第三の実施形態＞＞
本発明を適用する第三の実施形態について説明する。本実施形態では、距離画像から対象物候補を抽出するにあたり、対象物候補それぞれの速度（実空間での位置の変化量）を算出し、得られた速度により、対象物候補として取り上げるか否かの判定を行う。これを実現する本実施形態の撮影装置２０Ｂは、基本的に第二の実施形態と同様の構成を有する。以下、第二の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００５８】
物体の種類毎に、実空間での移動速度の範囲はおおよそ定まっている。例えば、物体が人間であれば、その移動速度は、０〜３５ｋｍ／時間程度、移動物体が自動車であれば、０〜１５０ｋｍ／時間程度である。本実施形態ではこれを利用する。すなわち、パターンマッチングで形状を特定した対象物候補の画素群それぞれについて実空間上での速度を算出し、速度が予め定められた範囲内である画素群のみを対象物候補として、上記第二の実施形態同様に候補テーブル２３０に格納する。
【００５９】
図１１は、本実施形態の撮影装置２０Ｂの機能ブロック図である。ここでは、第二の実施形態と同一の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明は省略する。本図に示すように、本実施形態の撮影装置２０Ｂは、距離画像センサ１００と、距離画像処理装置２００Ｂと、距離画像記憶部３００とを備える。
【００６０】
本実施形態においても、距離画像センサ１００は、所定の時間間隔で連続的に距離画像を生成し、距離画像記憶部３００に格納する。また、距離画像処理装置２００Ｂは、距離画像記憶部３００に格納された距離画像を処理し、所定の条件に適合する対象物を抽出する。
【００６１】
上述のように、本実施形態では、対象物候補として抽出した画素群の、速度を算出する。これを実現するため、本実施形態の距離画像処理装置２００Ｂは、第二の実施形態の構成に加え、直近の対象物抽出処理で生成された候補テーブルの中で、対象物候補を特定する情報を格納する前候補テーブル２６０を備える。また、判定部２１０Ｂの候補抽出部２１１Ｂは、第二の実施形態の候補抽出部２１１Ａの構成に加え、前候補テーブル２６０と候補テーブル２３０Ｂとの各対象物候補の中で、同一の対象物候補同士を関連付ける候補リンク部２１４と、候補テーブル２３０Ｂ内の各対象物候補の速度を算出する速度算出部２１５と、を備える。さらに、判定部２１０Ｂの対象物決定部２１２Ｂは、上記各実施形態の対象物決定処理の後に、対象物と決定した画素群の情報を前候補テーブル２６０に上書きする。
【００６２】
図１２は、本実施形態の候補テーブル２３０Ｂに格納されるデータを説明するための図である。本図に示すように、本実施形態の候補テーブル２３０Ｂには、上記各実施形態の候補テーブル２３０と同様のデータに加え、リンク情報２３５と、速度２３７と、が格納される。
【００６３】
リンク情報２３５は、生成した候補テーブル２３０Ｂ内の各対象物候補について、前候補テーブル２６０内のいずれの対象物候補に該当するかを示す情報で、候補リンク部２１４により生成される。速度２３７は、速度算出部２１５により算出された各対象物候補の速度である。
【００６４】
候補リンク部２１４は、候補テーブル２３０Ｂが新たに生成されると、対象物候補毎に、重心座標２３２と、面積２３３とを抽出し、前候補テーブル２６０内の各データと比較する。重心座標２３２と面積２３３とが予め定めた範囲内で合致するデータがあれば、同じ対象物候補を示す情報と判断し、新たに生成された対象物候補テーブル２３０Ｂのリンク情報２３５に、前物候補テーブル２６０の識別情報２３１を格納する。
【００６５】
速度算出部２１５は、リンク情報２３５を基に、前候補テーブル２６０と候補テーブル２３０Ｂとから同じ対象物候補の重心座標を抽出し、当該対象物候補の速度を算出し、候補テーブル２３０Ｂに速度２３７として格納する。例えば、距離画像のフレームレートをＦ（ｆｐｓ）として、１フレームの間に重心座標２３２が距離Ｄだけ移動した場合、その速度Ｖは、Ｖ＝ＦＤで算出される。
【００６６】
また、本実施形態のパターン記憶部２５０Ｂには、基準パターンに加え、各基準パターン毎の速度範囲が格納される。本実施形態のパターンマッチング部２１３Ｂは、パターンマッチングを行う際、速度も条件に加え、合致の有無を判断する。
【００６７】
以上の構成を有する本実施形態の距離画像処理装置２００Ｂにおける対象物抽出処理は、基本的に図５に示す第一の実施形態の処理フローと同様である。以下、第一の実施形態と異なる、候補抽出部２１１Ｂによる、候補抽出処理について説明する。なお、本実施形態では、前候補テーブル２６０が作成されるまで、距離画像が生成される毎に上記第一の実施形態または第二の実施形態の手法で、対象物抽出処理を行う。
【００６８】
図１３は、本実施形態の候補抽出処理の処理フローである。距離画像生成部１４０が１画像分のデータを距離画像記憶部３００に格納すると、本実施形態の候補抽出部２１１Ｂは、第一の実施形態と同様の手法で、対象物候補となる画素群を特定し、対象物候補テーブル２３０Ｂに格納する（ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０８）。このとき、各対象物候補について、第二の実施形態と同様、パターンマッチング可能な形状データも合わせて抽出し、関連付けて保持する。
【００６９】
次に、候補テーブル２３０Ｂ内のデータの有無を確認し（ステップＳ１１１０）、データが格納されていれば、候補リンク部２１５は、前候補テーブル２６０を参照し、今回作成した対象物候補テーブル２３０Ｂ内の各対象物候補と前候補テーブル２６０内の各対象物候補とを対応付け、結果をリンク情報２３５として格納する（ステップＳ１１１１）。
【００７０】
次に、速度算出部２１６は、各対象物候補の速度を算出し、対象物候補テーブル２３０Ｂに格納する（ステップＳ１１１２）。次に、パターンマッチング部２１３Ｂは、パターン記憶部２５０Ｂに格納されている基準パターンを用いて第二の実施形態と同様の手法でパターンマッチングを行う（ステップＳ１１１３）。パターンマッチング部２１３Ｂは、さらに、パターンマッチングで合致したものについて、このとき、形状のみでなく、速度も含め、その合致度を判定する（ステップＳ１１１４）。
【００７１】
そして、候補抽出部２１１Ｂは、合致した対象物候補（所定以上の合致度の対象物候補）が有る場合（ステップＳ１１１５）、対象物候補有りとし、当該対象物候補以外をステップＳ１１０６で作成した候補テーブル２３０Ｂから削除し、候補テーブル２３０Ｂを完成させ（ステップＳ１１１６）、処理を終了する。一方、ステップＳ１１１５において、合致する対象物候補がない場合およびステップＳ１１１０で候補テーブル２３０Ｂにデータが格納されていない場合は、本実施形態においても、対象物候補無しを意味する信号を出力し（ステップＳ１１１３）、処理を終了する。
【００７２】
なお、本実施形態の対象物決定部２１２Ｂは、上記各実施形態同様の手順で対象物の有無を判別後、対象物有りと判別した場合、対象物と決定するとともに、当該対象物を特定する情報で、前候補テーブル２６０のデータを更新する。ここで、前候補テーブル２６０に格納されるデータは、候補テーブル２３０ＢのＩＤ２３１と重心座標２３２と面積２３３とである。
【００７３】
以降、本実施形態の抽出部２２０による対象物抽出処理は、第一の実施形態と同様である。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば、候補抽出部２１１Ｂにおいて、対象物として抽出する時点でパターンマッチングを行い、さらに、速度を用いて対象物候補を絞っている。このため、より高い精度で対象物を抽出することができる。精度良く抽出された対象物候補の中から対象物を特定、抽出するため、より高い精度で所望の対象を検出することができる。
【００７５】
なお、本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、距離画像センサ１００において、距離画像と通常画像とを交互に生成するよう構成してもよい。
【００７６】
＜＜第四の実施形態＞＞
本発明を適用する第四の実施形態について説明する。本実施形態では、上記各実施形態と同様に、距離画像から所望の条件に合致する対象物を抽出する。ただし、本実施形態では、１回特定の対象物を抽出すると、その後は、当該対象物を抽出し続ける。これを実現する本実施形態の撮影装置２０Ｃは、基本的に上記各実施形態と同様の構成を有する。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００７７】
図１４は、本実施形態の撮影装置２０Ｃの機能ブロック図である。ここでは、第一の実施形態と同一の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明は省略する。本図に示すように、本実施形態の撮影装置２０Ｃは、距離画像センサ１００と、距離画像処理装置２００Ｃと、距離画像記憶部３００とを備える。
【００７８】
本実施形態においても、距離画像センサ１００は、所定の時間間隔で連続的に距離画像を生成する。また、本実施形態の候補抽出部２１１は、上記各実施形態のいずれかと同様の構成を有し、各距離画像から、対象物候補を特定し、候補テーブル２３０に格納する。
【００７９】
本実施形態では、前回取得した距離画像で特定された対象物を、その後も追尾する。これを実現するため、距離画像処理装置２００Ｃは、前回対象物と判別された画素群を特定する情報を格納する対象物情報格納部２７０を備える。また、距離画像処理装置２００Ｃの判定部２１０Ｃは、上記各実施形態の対象物決定処理とは異なる処理を行う対象物決定部２１２Ｃを備える。なお、本実施形態の候補抽出部２１１は、上記各実施形態のいずれの候補抽出部であってもよい。以下、第一の実施形態の候補抽出部２１１を候補抽出部とする場合を例にあげて本実施形態を説明する。
【００８０】
以上の構成を有する本実施形態の距離画像処理装置２００Ｃにおける対象物抽出処理は基本的に図５に示す第一の実施形態の処理フローと同様である。以下、第一の実施形態と異なる、対象物決定部２１２Ｃによる対象物決定処理について説明する。図１５は、本実施形態の対象物決定部２１２Ｃによる、対象物決定処理の処理フローである。対象物判定部２１２Ｃは、候補抽出部２１１により対象物候補がありと判別された場合、すなわち、候補テーブル２３０に対象物候補が格納されている場合、対象物決定処理を行う。
【００８１】
まず、対象物決定部２１２Ｃは、対象物情報格納部２７０にデータが格納されているか否かを判別する（ステップＳ１３０１）。データが格納されていない場合、第一の実施形態と同様に、候補テーブル２３０内の各データについて、条件格納部２４０に格納されている条件に合致するものがあるか否かを判別する（ステップＳ１３０２）。無い場合、対象物無しとの判別結果を出力し（ステップＳ１３０３）、処理を終了する。一方、有る場合、候補テーブル２３０内の合致したデータに対象物フラグ２３４を立て（ステップＳ１３０４）、処理を終了する。さらに、本実施形態では、ステップＳ１３０４において、候補テーブル対象物情報格納部２７０に、合致したデータの重心２３２、面積２３３等、当該データを特定可能な情報を格納する。
【００８２】
ステップＳ１３０１で、対象物情報格納部２７０にデータが格納されている場合、候補テーブル２３０内の各データについて、対象物情報格納部２７０内のデータに所定の範囲で合致するものが有るか否かを判別する（ステップＳ１３０５）。合致するものがない場合は、ステップＳ１３０３へ処理を進め、合致するものがある場合は、ステップＳ１３０４に進む。
【００８３】
なお、対象物情報格納部２７０に格納されているデータと、候補テーブル２３０内のデータとの合致度を判定する際の許容範囲は、検知対象となる物体の速度や動きなどを考慮して定められ、予め記憶装置に格納される。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、距離画像を用い、前回の対象物抽出処理で特定された対象物を、次の対象物抽出処理においても対象物として特定する。従って、同一の対象物を追尾し続けることができる。例えば、ゲームやコンピュータのインタフェース（入力装置）として用いる場合、前方を他の対象物が横切るような場合であっても、正確に対象物を追尾することができ、誤認識の頻度が減少する。すなわち、本実施形態によれば、上記各実施形態で得られる効果に加え、連続的に同一の対象物を精度良く検知することができる。
【００８５】
＜＜第五の実施形態＞＞
本発明を適用する第五の実施形態について説明する。本実施形態では、距離画像において対象物を特定するために、同一エリアを略同時刻に撮影した画像であって、距離画像以外の画像から得た情報を用いる。すなわち、対象物として特定する物体に、予め他の物体と区別可能な特徴を付加する。そして、特徴を示す領域（特徴点）を、距離画像以外の画像から特定し、当該領域（特徴点）を含む対象物候補を対象物として決定する。これを実現する本実施形態の撮影装置２０Ｄは、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて本実施形態を説明する。
【００８６】
図１６は、本実施形態の撮影装置２０Ｄの機能ブロック図である。ここでは、上記各実施形態と同一の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明は省略する。本図に示すように、本実施形態の撮影装置２０Ｄは、距離画像センサ１００Ｄと、距離画像処理装置２００Ｄと、距離画像記憶部３００と、反射率像記憶部４００とを備える。
【００８７】
本実施形態の距離画像センサ１００Ｄの撮像素子１２０は、上述のように、画素ごとに複数の電荷蓄積部を備える。例えば、４つの電荷蓄積部を備え、光源１１から照射された光の周期の１／４時間毎に順に各電荷蓄積部で受光するものとする。それぞれの電荷蓄積部に蓄積された電荷量をＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４とすると、距離値を算出する基となる位相差φは、以下の式（１）で表される。
φ＝ｔａｎ−１（（Ｃ１−Ｃ３）／（Ｃ２−Ｃ４））      （１）
また、一般的な画像データ（通常画像）として用いる電荷量平均Ａは、以下の式（２）で表される。
Ａ＝（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）／４      （２）
さらに、物体で反射した変調光成分の振幅量Ｂは、以下の式（３）で表される。
Ｂ＝（（Ｃ１−Ｃ３）２＋（Ｃ２−Ｃ４）２）１／２／２      （３）
【００８８】
本実施形態の距離画像センサ１００Ｄは、上記式（３）で算出される振幅量Ｂを用い、各画素ごとの反射率からなる画像を生成する反射率像生成部１５０をさらに備える。反射率像生成部１５０が生成した反射率像は、反射率像記憶部４００に格納される。
【００８９】
本実施形態の候補抽出部２１１Ｄは、上記各実施形態同様の手法を用い、対象物候補の有無を判別し、対象物候補が有る場合、当該対象物候補を特定可能な情報を候補テーブル２３０Ｄに格納する。ただし、本実施形態では、パターンマッチング時に用いた、各対象物候補の形状を特定可能な情報、すなわち、各対象物候補を構成する画素を特定可能な情報をさらに格納する。
【００９０】
本実施形態の対象物決定部２１２Ｄは、候補抽出部２１１Ｄが対象物候補有りと判別した場合、すなわち、候補テーブル２３０Ｄにデータが格納されている場合、反射率像記憶部４００を参照し、反射率像の、各対象物候補を構成する画素群に対応する画素群の中に、反射率が異なる領域（画素群）である特徴点があるか否かを判別する。そして、反射率が異なる画素群を有する対象物候補があれば、当該対象物候補を対象物とし、候補テーブル２３０Ｄにおいて、対象物フラグ２３４を立てる。
【００９１】
なお、対象物候補を構成する画素群内での反射率が異なる画素群の有無は、例えば、対象物候補を構成する画素群の中の所定の割合以下の隣り合う画素群であって、当該画素群の平均反射率が、対象物を構成する他の画素群の平均反射率と所定以上異なるような画素群がある場合、有りと判別し、その他の場合は無しと判別する。判断の基準となる割合、差異は、予め定められて記憶装置に格納される。
【００９２】
なお、反射率が異なる画素群の形状が予め定められていてもよい。すなわち、対象物候補を構成する画素群内で、対象物候補を構成する画素群の所定の割合以下の画素群であって、予め定められた形状の画素群の平均反射率が、対象物候補を構成する他の画素群の平均反射率と所定以上異なるような画素群がある場合、有りと判別するよう構成してもよい。
【００９３】
また、本実施形態においても、第四の実施形態と同様に、対象物を１回特定した後、当該対象物を構成する画素群および当該画素群の中の反射率が異なる領域を特定可能な情報を別途保持し、以後の対象物決定処理では、保持するこれらの情報を用いて対象物を特定するよう構成してもよい。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態によれば、検知対象が特別な反射率を示す部分を有する場合、高い精度で抽出することができる。例えば、大勢の人がいる中で、特別な反射率を示すバッジをつけている人物だけを抽出することができる。
【００９５】
また、対象物として特定する物体に、他の物体と区別可能な特徴として光学タグを付与するよう構成してもよい。この場合、距離画像センサ１００Ｄは、上記式（２）を用い、通常画像を生成する。すなわち、上記反射率像生成部１５０の代わりに、通常画像生成部（不図示）を備え、通常画像を生成し、記憶部に記憶する。そして、対象物決定部２１２Ｄは、例えば、周知の光学タグ追跡手法を用い、通常画像上で光学タグを追跡し、光学タグ領域の座標を保持する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００５−２５２３９９号公報
【００９６】
このとき、対象物決定部２１２Ｄは、候補抽出部２１１Ｄが対象物候補有りと判別した場合、すなわち、候補テーブル２３０Ｄにデータが格納されている場合、光学タグとして保持された領域が、各対象物候補を構成する画素群に対応する画素群の中にあるか否かを判別する。そして、光学タグ領域を画素群の中に有する対象物候補があれば、当該対象物候補を対象物とし、候補テーブル２３０Ｄにおいて、対象物フラグ２３４を立てる。
【００９７】
なお、光学タグを用いる場合、上記手順に限られない。例えば、対象物決定部２１２Ｄが、通常画像上で、光学タグ領域を特定後、候補抽出部２１１Ｄが、当該領域を含む周辺領域で、距離値が近接する画素が所定以上連続する領域を検出し、対象物とするよう構成してもよい。
【００９８】
さらに、複数の物体を対象物とする場合、それぞれに、異なるＩＤを表す光学タグを付与し、それぞれ、別個に追跡可能なように構成してもよい。なお、各ＩＤは、例えば、光学タグに用いる光源の輝度の変化により「０」と「１」とを表すマンチェスタ符号などにより構成される。ＩＤを区別するため、ＩＤを構成するビット数以上のフレーム分の画像を最低限追跡する。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態の距離画像センサ１００によれば、略同時刻に、略同一エリアの距離画像、反射率像および通常画像を得ることができる。本実施形態では、本実施形態の距離画像センサのこの特徴を利用し、反射率像および／または通常画像を用いて距離画像からは得られない対象物の特徴点を抽出し、それを用いて距離画像内の対象物を特定する。従って、距離画像上で対象物をより正確に特定することができ、誤認識を減らすことができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０：物体、１００：距離画像センサ、１００Ｄ：距離画像センサ、１１０：光源、１２０：撮像素子、１３０：制御部、１４０：距離画像生成部、１５０：反射率像生成部、２０：撮影装置、２０Ａ：撮影装置、２０Ｂ：撮影装置、２０Ｃ：撮影装置、２０Ｄ：撮影装置、２００：距離画像処理装置、２００Ａ：距離画像処理装置、２００Ｂ：距離画像処理装置、２００Ｃ：距離画像処理装置、２００Ｄ：距離画像処理装置、２１０：判定部、２１０Ａ：判定部、２１０Ｂ：判定部、２１０Ｃ：判定部、２１１：候補抽出部、２１１Ａ：候補抽出部、２１１Ｂ：候補抽出部、２１１Ｄ：候補抽出部、２１２：対象物決定部、２１２Ｃ：対象物決定部、２１２Ｄ：対象物決定部、２１３：パターンマッチング部、２１４：候補リンク部、２１５：速度算出部、２２０：抽出部、２３０：候補テーブル、２３０Ｂ：候補テーブル、２３０Ｄ：候補テーブル、２３１：識別情報、２３２：重心座標、２３３：面積、２３４：対象物フラグ、２３５：リンク情報、２３７：速度、２４０：条件格納部、２５０：パターン記憶部、２６０：前候補テーブル、２７０：対象物情報格納部、３００：距離画像記憶部、４００：反射率像記憶部
【図１】
2010164440.tif 000003
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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【図３】
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