(57)【要約】【課題】  簡単な演算処理により、複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を低減できる車両用複眼距離測定装置の提供。【解決手段】  自車両に所定の間隔で離間して搭載した２個以上のカメラ１，２による撮像から、三角測量の原理により前記自車両と前記撮像の中の対象物との距離を算出する複眼距離算出手段と、前記自車両に搭載したカメラによって撮影した、前記自車両近傍の他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像（ナンバープレート像という。）に基づき、前記自車両と前記他車両との距離を基準距離として算出する基準距離算出手段と、前記複眼距離算出手段により算出した前記自車両と対象物との距離を、前記基準距離を用いて校正する測定距離校正手段と、を備える車両用複眼距離測定装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に所定の間隔で離間して搭載した２個以上のカメラによる撮像から、三角測量の原理により前記自車両と前記撮像中の対象物との距離を算出する複眼距離算出手段と、
前記自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、前記自車両近傍の他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像（ナンバープレート像という。）に基づき、前記自車両と前記他車両との距離を算出して、基準距離とする基準距離算出手段と、
前記複眼距離算出手段により算出した前記自車両と対象物との距離を、前記基準距離を用いて校正する測定距離校正手段と、
を備える車両用複眼距離測定装置。
【請求項２】
前記基準距離算出手段は、１個以上のカメラにより撮影された画像中の前記ナンバープレート像の大きさを検知するナンバープレートサイズ検知部と、
前記ナンバープレート像の大きさと、前記自車両と他車両との距離の関係を予め記憶しておくナンバープレートサイズ記憶部と、
前記ナンバープレート像検知部によって検知された前記ナンバープレート像の大きさと、ナンバープレートサイズ記憶部によって記憶されている前記ナンバープレート像の大きさと前記自車両と他車両との距離の関係と、から前記基準距離を算出する基準距離算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項３】
前記測定距離校正手段は、前記複眼距離算出手段により算出された、前記自車両と前記基準距離算出手段によりナンバープレート像を撮影された他車両との距離である複眼算出距離を検出する他車両距離検出部と、
前記基準距離と、前記複眼距離算出手段により算出された複眼算出距離との比較から、校正係数を算出する校正係数算出部と、
前記校正係数算出部により算出した校正係数により、前記複眼距離算出手段により算出された前記自車両と対象物との距離を校正する複眼距離校正部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項４】
前記複眼距離算出手段は、前記２つ以上のカメラの視差を算出する視差演算部と、視差演算部で算出された視差を基に前記自車両と対象物との距離を算出する距離算出部とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項５】
前記基準距離算出手段において、画像を撮影するカメラは、前記複眼距離算出手段において対象物を撮影する２個以上のカメラのうちいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項６】
前記基準距離算出手段において、前記基準距離を算出するナンバープレート像は、撮影された画像中の最も大きなナンバープレート像であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項７】
前記基準距離算出手段において、撮影された画像中のナンバープレート像が検知できない、又は所定の大きさ未満であるときは、前記測定距離校正手段は、前記基準距離を１又は前回の距離測定における基準距離とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用複眼距離測定装置。
【請求項８】
自車両に搭載したカメラによって撮影した、前記自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像（ナンバープレート像という。）の大きさを検知するナンバープレート像検知工程と、
予め登録された前記自車両と前記他車両との距離との関係と、前記ナンバープレート像検知工程で検知したナンバープレート像の大きさを用いて、前記自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出工程と、
自車両に所定の間隔で離間して搭載した２個以上のカメラによる、前記自車両の近傍にある対象物の撮像から、三角測量の原理により前記自車両と前記対象物との距離を算出する複眼距離算出工程と、
前記複眼距離算出工程において算出した前記自車両と対象物との距離を、前記基準距離を用いて校正する測定距離校正工程と、
を備えた複眼距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用複眼距離測定装置及び複眼距離測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した複数のカメラによる画像の視差を利用して、所謂三角測量の原理に基づき、自車両と周辺にある物体との距離を測定する車両用の複眼距離測定装置の開発が進められている。車両用複眼距離測定装置においては、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで取得される画像間の視差に基づき距離を測定する、所謂三角測量の原理が利用されている。この為、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が生じる。車両に搭載するカメラの場合、車両の振動や、温度差に伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、カメラ間の位置関係がずれやすい。このような位置ずれに伴う距離測定誤差を低減する方法が、引用文献１、２に提案されている。
【０００３】
引用文献１には、前方車両の高さを撮影画像中の画素数として検出し、予め登録しておいた車種毎の大きさ（画像中の画素数）と車間距離との関係から、前方車両との車間距離を算出し、このようにして算出された車間距離により三角測量の原理に基づく複眼距離測定値を校正して、前方の車両との車間距離を算出する前方車間距離計測装置が提案されている。この前方車間距離計測装置は、振動等に起因する複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を低減することができるとしている。
【０００４】
引用文献２には、単眼ステレオ（モーションステレオ）法による三次元座標と、複眼ステレオ法による三次元座標とに基づき、カメラ間の位置ずれと回転ずれを求める３次元座標取得装置が開示されている。この３次元座標取得装置は、複数のカメラと演算装置があれば、特別の装置を必要としないでステレオカメラのキャリブレーションができるとしている。
【特許文献１】特許第３８２７３６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２６３６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の前方車間距離計測装置においては、撮影された車両の高さを基準にして、三角測量による誤差を補正している。しかし、多種多様な車種の存在により、車両高さはまちまちであり、登録すべき車両の種類と高さの関係が非常に多く、複雑になり、多くの登録された車両と撮影された車両のマッチングが難しくなり、容易に車種を特定できなくなる。また、車両によっては、車高を変更したり、上部に積載物や積載用部品を取り付けたりしたものもあり、本来の車高を誤認する恐れがある。さらに、車種を細かく分類して登録すると、車種探索の処理が複雑になり、探索時間も要することになる。しかし、登録する車両の種類を限定すると、登録された車両の種類と撮影された車両の種類が合わなくなり、基準車両の高さに誤差が生じてしまい、かえって距離測定誤差が大きくなる可能性がある。
【０００６】
一方、特許文献２の３次元座標取得装置においては、基礎行列推定のために、複雑で負荷の大きい演算を実行する必要があり、演算コストや演算時間の面で問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点を踏まえ、簡単な演算処理により、複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を校正できる車両用複眼距離測定装置、及び複眼距離測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両に離間して搭載した２つ以上のカメラによる画像の視差を利用して、三角測量の原理に基づき、走行中の自車両の周辺にある物体との距離を測定する複眼距離算出手段を有している。複眼距離算出手段は、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで撮影される画像（撮像）間の視差に基づき、基準とするカメラから撮像中の対象物までの距離を測定する。なお、複数のカメラは、それぞれ車両の所定位置に搭載されているので、正確には、車両から対象物までの距離と、基準とするカメラから対象物までの距離は異なっているが、車両の基準位置（通常は先端部）を基準とするカメラの位置と仮定しても大差はないので、便宜上基準とするカメラの位置が車両の位置であるとしている。正確に車両の基準位置から対象物までの距離を算出する場合は、車両への基準とするカメラの取り付け位置は予め把握できているので、この基準とするカメラの取り付け位置と車両の基準位置との位置関係により、基準とするカメラの取り付け位置から対象物までの距離を、車両の基準位置から対象物までの距離に補正してやればよい。
【０００９】
また、本発明の複眼距離測定装置は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、自車両近傍の他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像（ナンバープレート像という。）に基づき、自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出手段を備えている。基準距離算出手段は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の、自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレート像を探索して、画像中のナンバープレート像の大きさを測定して、この大きさと、予め記憶させておいた画像中のナンバープレート像の大きさと自車両からナンバープレートまでの距離との関係から、カメラ（自車両）からナンバープレート（他車両）までの距離を算出し、これを基準距離としている。なお、ナンバープレートの種類が、日本のように１種類又は数種類しかないときは、カメラの性能からナンバープレート像の大きさと、自車両と他車両との車間距離の関係は、容易に算出できるので、これを計算式として記憶しておいてもよい。
【００１０】
そして、本発明の複眼距離測定装置は、複眼距離算出手段により算出した自車両と対象物との距離を、基準距離を用いて校正する測定距離校正手段を備えている。測定距離校正手段は、自車両と、複眼距離算出手段により算出した、基準距離算出手段で距離測定の対象とした他車両に取り付けられたナンバープレートとの距離を、基準距離算出手段で測定した基準距離（自車両と他車両に取り付けられたナンバープレートとの距離）に合わせるための校正係数を算出する。そして、測定距離校正手段は、算出した校正係数により、複眼距離算出手段により算出した自車両から対象物までの距離を校正する。
【００１１】
通常、複眼距離算出手段のみの距離測定では、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が含まれる。車両に搭載されるカメラの場合、車両の振動や、環境温度変化などに伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、カメラ間の位置関係がずれやすく、三角測量における複数のカメラの位置ずれは、距離測定の大きな誤差となり易い。そこで、複眼距離算出手段により測定した自車両から対象物までの距離に対し、距離測定時点で複眼距離算出手段の問題点である複数のカメラの位置ずれによる誤差を、基準距離算出手段により算出した基準距離を用いて校正することにより、複眼距離算出手段による距離測定の精度を向上させることができる。
【００１２】
また、ナンバープレートは、サイズが一定であり、検出しやすい大きさ、形状、色彩をしており、すべての走行車両中の見やすい位置に配置されているので、道路を走行している車両からは、ほとんどの場合容易に探索できる。このため、複眼距離算出手段における距離測定と同時に撮影した、このナンバープレート像のサイズを基準にして距離を検知し、基準距離を算出し、複眼距離算出手段における距離の校正に利用すれば、問題とされているカメラ間の位置ずれによる複眼距離算出手段の測定誤差は消去できる。
【００１３】
基準距離算出手段は、ナンバープレートサイズ検知部とナンバープレートサイズ記憶部と基準距離算出部とを備えるていることが好ましい。ナンバープレートサイズ検知部は、１個以上のカメラにより撮影された画像中のナンバープレート像の大きさを検知する。ナンバープレートサイズ記憶部は、ナンバープレート像の大きさと自車両と他車両との距離の関係を予め記憶している。基準距離算出部は、ナンバープレート像検知部によって検知されたナンバープレート像の大きさと、ナンバープレートサイズ記憶部によって記憶されているナンバープレート像の大きさと自車両と他車両との距離の関係とから基準距離を算出する。
【００１４】
ナンバープレート像を撮影するカメラは１個で十分であるが、車両からの視野を広く取るため、２個以上としてもよい。また、ナンバープレートサイズ検知部で使用するカメラは、複眼距離算出手段において使用する２個以上のカメラのいずれかと兼用すると、撮影画像中のナンバープレート像の検知における処理操作が短縮できる利点がある。
【００１５】
測定距離校正手段は、他車両距離検出部と校正係数算出部と複眼距離校正部とを備えていることが好ましい。他車両距離検出部は、複眼距離算出手段により算出された、自車両と、基準距離算出手段によりナンバープレート像を撮影された他車両と、の車間距離である複眼算出距離を検出する。校正係数算出部は、基準距離算出手段により算出された基準距離と、複眼距離算出手段により算出された他車両の複眼算出距離との比較から、複眼距離算出手段により算出された自車両から対象物までの距離を校正する校正係数を算出する。複眼距離校正部は、校正係数算出部により算出された校正係数を用いて、複眼距離算出手段により算出された自車両と対象物との距離を校正して、測定誤差の少ない自車両と対象物との距離を算出する。
【００１６】
複眼距離算出手段は、２つ以上のカメラの視差を算出する視差演算部と、視差演算部で算出された視差を基に、自車両と、他車両のナンバープレートを始めとする距離測定対象物と、の距離を算出する距離算出部とを備えることが好ましい。
【００１７】
基準距離算出手段において、撮影された画像中の他車両に取り付けられたナンバープレート像は、自車両に搭載したカメラによって撮影した画像中の最も大きなナンバープレート像であることが好ましい。大きなナンバープレート像は、自車両の近くに存在するナンバープレートの像であり、これを基にして基準距離を算出すれば、それだけ正確な基準距離が算出できる。
【００１８】
また、基準距離算出手段において撮影した画像中に所定のサイズ以上のナンバープレート像が検知できないときは、ナンバープレート像のサイズに一定の閾値を設けて、閾値未満では、測定距離校正手段は前回の距離測定における校正操作と同じ校正操作で複眼算出距離の校正を行ってもよいし、前回の距離測定が存在しなければ校正係数を１とする、すなわち実質的な校正をしないでもよい。
【００１９】
撮影した画像中のナンバープレート像が小さすぎると、基準距離算出手段による基準距離の算出誤差が大きくなることがあるので、前回の距離測定における校正操作、例えば前回と同じ校正係数を使用して複眼算出距離の校正を行ったり、校正係数を１として複眼算出距離の校正を行ったりする方が、距離測定誤差が小さい場合もある。
【００２０】
本発明の複眼距離測定方法においては、上述の車両用複眼距離測定装置を用いて、上述にようにして自車両周辺の物体を測定すればよい。すなわち、本発明の複眼距離測定方法は、自車両に搭載したカメラによって撮影した、自車両の近傍にある他車両に取り付けられたナンバープレートの撮像（ナンバープレート像という。）の大きさを検知するナンバープレート像検知工程を備え、予め登録された自車両と他車両との距離との関係と、ナンバープレート像検知工程で検知したナンバープレート像の大きさを用いて、自車両と他車両との距離を算出して基準距離とする基準距離算出工程を備える。さらに、本発明の複眼距離測定方法は、自車両に所定の間隔で離間して搭載した２個以上のカメラによる、自車両の近傍にある対象物の撮像から、三角測量の原理により自車両と対象物との距離を算出する複眼距離算出工程を備え、複眼距離算出工程において算出した自車両と対象物との距離を、基準距離を用いて校正する測定距離校正工程を備える。
【００２１】
車両に搭載し、複数のカメラによる画像の視差を利用して、三角測量の原理に基づき、自車両と周辺にある物体との距離を測定する複眼距離測定方法では、複数のカメラが所定の位置関係にあることを前提として、各カメラで取得される画像間の視差に基づき距離を測定する。したがって、前提となるカメラの位置関係にずれが生じると、測定される距離に誤差が含まれる。車両に搭載するカメラの場合、車両の振動や温度差に伴うカメラ筐体の膨張・収縮により、複数のカメラの位置関係がずれやすく、当該すれは距離の測定誤差が大きくなりやすい。この測定誤差は、車両の走行状態や走行環境の変動に伴って変化する。本発明の複眼距離測定方法においては、基準距離算出工程において自車両の近傍にある車両に取り付けられたナンバープレートのサイズに基づき車両までの距離を基準距離として検出しておき、複眼距離測定工程における距離測定値を、測定距離校正工程において前記の基準距離を用いて校正する。これにより、簡単な演算によって、車両の走行状態や環境変化に対応してカメラの位置ずれに伴う測定誤差を低減した車両周辺の物体の距離データを提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡単な演算処理により、複眼カメラの位置ずれに伴う距離測定誤差を校正できる車両用複眼距離測定装置、及び複眼距離測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の具体的な実施形態を、図１を参照して説明する。図１は、本発明の車両用複眼距離測定装置の模式的なブロック図である。図１において、符号１は、レンズブロック１a、エリアセンサ１b、鏡筒１cからなる一体の左カメラである。図の上方（矢印方向）の自車両の前方風景の像は、レンズブロック１aによりエリアセンサ１bの撮像面上で結像され、エリアセンサ１bにより撮影される。エリアセンサ１bは、ＣＣＤやＣＭＯＳといった固体撮像素子からなる。
【００２４】
同様に、符号２は、レンズブロック２a、エリアセンサ２b、鏡筒２cからなる右カメラであり、レンズブロック１a及びレンズブロック２aのレンズ光軸と略垂直な平面上の左カメラ１と所定の間隔で離れて配置されている。左カメラ１と右カメラ２はほぼ同じレンズ構成、カメラ特性を有しており、右カメラ２も自車両の前方風景をエリアセンサ２bにより撮影する。左カメラ１と右カメラ２は、その配置の差に基づき視差のみ異なる、ほぼ同じ前方風景の像を撮像することになる。
【００２５】
符号３は、左カメラ１と右カメラ２を保持する筐体で、ステレオカメラの外観をなす。このステレオカメラは、前方風景を撮像するのに都合のよい位置、例えば、自車両のフロントウインドウの両端や、２つのヘッドライトの隣にそれぞれ搭載される。なお、本発明の複眼距離測定装置は、前方風景でなくても後方風景や側方風景を撮像するように、左カメラ１及び右カメラ２を自車両の後方や側方に向けるようにしてもよい。この説明では、２つのカメラによる複眼距離測定装置としているが、３個以上のカメラを用いてもよい。また、左カメラ１を基準となるカメラとして説明しているが、左右を逆にすることもできるし、２つのカメラを上下に配置することもできる。
【００２６】
自車両の前方風景は、図１におけるトリガー部からの画像入力指令のトリガー信号により、同じタイミングで、左カメラ１と右カメラ２により撮像される。左カメラ１と右カメラ２による撮像タイミングにずれがあると、取得される画像間に、前記の左カメラ１と右カメラ２の視差に基づく違い以外の条件、例えば、走行速度の影響などが生じて、距離測定誤差を生じさせるため、左カメラ１と右カメラ２の撮像タイミングのずれは、極力排除する必要がある。
【００２７】
左カメラ１と右カメラ２により撮像された画像信号は、それぞれフレームメモリＬ、フレームメモリＲに転送された後、所定の演算処理が施される。まず、フレームメモリＬに格納された画像信号Ｌは、基準距離算出手段による基準距離の算出に利用される。基準距離算出手段は、撮像された画像中の他車両のナンバープレートの撮像（ナンバープレートをＮＰと、ナンバープレートの撮像をナンバープレート像又はＮＰ像と略称することがある。）の大きさを検知するナンバープレートサイズ検知部（ＮＰサイズ検知部）と、画像中でのナンバープレート像の大きさに対する実際の自車両と他車両との車間距離の関係を記憶しているナンバープレートサイズ記憶部（ＮＰサイズ記憶部）と、ＮＰサイズ検知部で検知したＮＰ像の大きさと、ＮＰサイズ記憶部に記憶されているＮＰ像の大きさと車間距離の関係から算出される距離を基準距離とする基準距離算出部を含む。
【００２８】
具体的な基準距離算出手段の動作は、まず、フレームメモリＬに格納されている画像信号ＬをＮＰサイズ検知部に読み出す。ＮＰサイズ検知部では、画像内のナンバープレートに相当する画像領域を探索し、ナンバープレート像を構成する画像領域を検出する。ナンバープレート像の探索は、例えば、ナンバープレート形状を想定した長方形のテンプレートモデルを用い、テンプレートのサイズ、位置、回転をパラメータにして変化させながら相関値を求め、最も相関値の大きい（相関性の高い）画像領域を求めるモデルマッチング処理により行うことができる。この場合、画像信号Ｌの全画像領域中に複数のナンバープレート像が検出されたときは、その中で最大のナンバープレート像を選択することが好ましい。最大のナンバープレート像が自車両に最も近い距離にあるナンバープレートの画像であることが多く、基準距離の算出誤差が小さくなるからである。
【００２９】
次に、ナンバープレートを構成する長方形の画像領域における長手方向の画素数を検出してナンバープレートの検出サイズとする。ＮＰサイズ記憶部（ナンバープレートサイズ登録ＤＢ）には、公的に規格化されたナンバープレートの像サイズと車間距離の関係データが登録されている。基準距離算出部において、検出したナンバー像の大きさと登録されたナンバープレートの像サイズの比較から、自車両と他車両の車間距離を算出できる。また、ＮＰサイズ記憶部（ナンバープレートサイズ登録ＤＢ）には、公的に規格化された実際のナンバープレートサイズを登録しておき、基準距離算出部において、検出したナンバープレートの像サイズと登録されたナンバープレートサイズから下記の式（１）により、左カメラ１からナンバープレートまでの距離を検出することができる。
【００３０】
【数１】
2010139275.tif 000003
式（１）において、Ｅは自車両からナンバープレートまでの距離、Ｒは記憶してあるナンバープレートの長手方向のサイズ（長さ）、ｆはレンズブロック１aの焦点距離、Ｄは検出したナンバープレートの長手方向の画素数（ピクセル）、ｐはエリアセンサ１ｂの１画素のサイズ（長さ／ピクセル）である。
【００３１】
なお、ナンバープレートの大きさが複数ある場合は、上述のモデルマッチング処理によりナンバープレートの形状や色や模様の違いを検出して、ナンバープレートの種類を特定しておけばよい。
【００３２】
一方、複眼距離算出手段は、フレームメモリＬとフレームメモリＲに格納された画像信号Ｌと画像信号Ｒを取り込み、三角測量の原理を利用して、画像中の物体の距離を算出する。複眼距離算出手段は、画像信号Ｌと画像信号Ｒの視差を検出するための視差演算部と、検出された画像信号Ｌと画像信号Ｒの視差を基にして、画像中の物体毎の距離を算出する距離演算部を備えている。
【００３３】
図２の画像信号Ｌと画像信号Ｒを参照しながら、複眼距離算出手段の動作を順に説明する。図２における画像信号Ｌと画像信号Ｒは、それぞれ左カメラ１と右カメラ２による前方風景像を表している。左カメラ１と右カメラ２の位置、及び姿勢を厳密に調整しておけば、両画像には両カメラの間隔に基づく視差が生じ、それ以外の誤差要因はない。視差検出部は、メモリに格納された画像信号Ｌにアクセスし、まず、図２に示したような画像信号Ｌにおける左上の微小領域Ｌ（０，０）に注目する。そして、微小領域Ｌ（０，０）に対する、画像信号Ｒにおける微小領域Ｌ（０，０）と同じサイズの微小領域の画像相関値を求める。画像信号Ｒにおいて注目する微小領域の位置を順次ずらしながら、最も相関値の大きくなる画像信号Ｒにおける微小領域Ｒ（０，０）の位置を求める。この実施形態では、左カメラ１と右カメラ２は水平に配置されているので、視差は水平方向にのみ生じ、微小領域をずらす方向は水平方向のみでよい。視差が垂直方向にも生じる場合は、垂直方向にも微小領域をずらして探索する必要がある。
【００３４】
画像信号Ｌにおける微小領域Ｌ（０，０）と、画像信号Ｒにおける微小領域Ｒ（０，０）とのずれ量が微小領域Ｌ（０，０）における視差δ（０，０）である。同様の手法で、左画像全体に対応する画像信号Ｌの微小領域Ｌ（１，０）、（２，０）、（３，０）、・・・・Ｌ（ｍ，ｎ）（ｍ＝１〜Ｍ，ｎ＝０〜Ｎ）における視差δ（１，０）、（２，０）、（３，０）、・・・・δ（ｍ，ｎ）（ｍ＝１〜Ｍ，ｎ＝０〜Ｎ）を求める。ここで、ｍ、ｎはそれぞれ図２における左画像Ｌの水平方向ｘと垂直方向ｙにおける微小領域の任意の位置を表し、Ｍ、Ｎは、左画像Ｌのｘ方向（水平方向）とｙ方向（垂直方向）の画素数を微小領域の各方向における画素数で除した値であり、ｘ、ｙ方向における微小領域の数を表す。δの値は、エリアセンサ１ｂ、２ｂの画素単位（ピクセル）で求められる。検出したδ（ｍ，ｎ）（ピクセル）を、下記の式（２）に代入して、微小領域Ｌ（ｍ，ｎ）毎の距離Ａ（ｍ，ｎ）を求めることができる。
【００３５】
【数２】
2010139275.tif 000004
ここで、Ｂは左カメラ１と右カメラ２の間隔、ｆはレンズブロック１ａ、２ａの焦点距離（ピクセル）、ｐはエリアセンサ１ｂ、２ｂの１画素のサイズ（長さ／ピクセル）である。
【００３６】
本発明の車両用複眼距離測定装置は、前記の左画像Ｌの微小領域毎の距離Ａ（ｍ，ｎ）を校正する測定距離校正手段を備えている（図１参照）。測定距離校正手段は、距離演算部において算出した微小領域毎の距離データから、左画像Ｌ中に存在する他車両の像を認識して、自車両と、認識した他車両との車間距離を検出する他車両距離検出部と、他車両距離検出部で検出した自車両と他車両との車間距離と、基準距離算出部で算出した自車両と他車両の基準距離とから、距離演算部において算出した微小領域毎の距離データを校正する校正係数を算出する距離校正係数算出部と、距離校正係数算出部で算出した校正係数を用いて距離演算部において算出した微小領域毎の距離データを校正する複眼距離校正部とを備えている。
【００３７】
他車両距離検出部は、左画像Ｌ中の微小領域Ｌ（ｍ，ｎ）毎の距離Ａ（ｍ，ｎ）データを用いて、ＮＰサイズ検知部で検知したナンバープレート像に相当する画像領域を探索する。具体的には、すでに説明したＮＰサイズ検知部と同様に、モデルマッチング処理で探索すればよい。又は、ＮＰサイズ検知部で検知したナンバープレート像の位置を参照して左画像Ｌ中のナンバープレート像を求めてもよい。ＮＰサイズ検知部で検知したナンバープレート像の位置を参照すれば、左画像Ｌ中のナンバープレート像の画像領域は容易に探索できる。特に、基準距離測定手段用のカメラとカメラ１を共用にして、ＮＰサイズ検知部で使用する画像データと左画像Ｌの画像データを同じものにすれば、ＮＰサイズ検知部でのナンバープレート像は、そのまま左画像Ｌ中のナンバープレート像となる。
【００３８】
次に、探索したナンバープレート像に相当する画像領域の微小領域Ｌ（ｍ，ｎ）毎の距離Ａ（ｍ，ｎ）のデータを用いて、探索したナンバープレート像に相当する画像領域の距離の平均値や代表値を算出して、これを左カメラ１からナンバープレートまでの複眼算出距離とする。なお、通常は、左カメラ１からナンバープレートまでの距離を、自車両から他車両までの車間距離としているが、左カメラ１やナンバープレートの配置による車間距離の誤差を加味して車間距離を算出してもよい。
【００３９】
距離校正係数算出部は、基準距離算出部において、ナンバープレートサイズから求めた車間距離である基準距離を基準にして、他車両距離検出部において求めた前記の複眼算出距離との比により距離校正係数を算出する。
【００４０】
複眼距離校正部は、距離校正係数算出部で算出した距離校正係数を用いて、距離算出部で算出した左画像Ｌにおける微小領域Ｌ（ｍ，ｎ）毎の自車両（正確には左カメラ１）からの距離Ａ（ｍ，ｎ）を算出する。なお、左画像Ｌ中の物体の像をそれぞれに把握するときは、ＮＰサイズ検知部や他車両距離検出部で説明したナンバープレートの認識と同様の物体認識法（モデルマッチング法）などを利用すればよい。あるいは、隣り合う微小領域Ｌ（ｍ，ｎ）がほぼ同じ距離Ａ（ｍ，ｎ）にある領域全体を、一つの物体として認識してもよい。この場合、左画像Ｌ中の物体の形状と距離は認識できるが、物体名については認識できないが、自車両からの距離は認識できる。
【００４１】
本実施形態において、基準距離算出手段によるナンバープレートサイズから求めた距離である基準距離は、複眼距離算出手段による距離測定に比較してカメラの振動や温度膨張・収縮による測定誤差が小さい。しかし、基準距離算出手段においては、ナンバープレートを検出するための車両が遠方にあると、ナンバープレート像のサイズが小さく認識され、像を構成する画素数の減少に伴い、距離検知精度が低下する。一方、複眼距離算出手段における誤差要因は、主にカメラの振動や温度膨張・収縮によるカメラ間の相対位置の変動によるものであり、撮影した画像中の物体の遠近には比較的影響されにくい。そこで、本実施形態の車両用複眼距離測定装置では、ナンバープレート像、好ましくは自車両の近傍にある他車両のナンバープレート像から基準距離算出手段により基準距離を算出し、この基準距離により、複眼距離算出手段により測定した他車両を始めとする物体の距離を校正して正確な距離を算出するものである。
【００４２】
なお、基準距離算出手段におけるカメラと複眼距離算出手段におけるカメラ（いずれか一つでよい。）を共用することができ、共用することによりナンバープレート像の認識処理も兼用することができる。
【００４３】
また、基準距離算出手段においては、ナンバープレートを検出するための車両が遠方にあると、ナンバープレート像のサイズが小さく認識され、像を構成する画素数の減少に伴い、距離検出精度が低下し易い。このため、ナンバープレート像の構成画素数が一定値以上になる等の閾値を設けて、できるだけ車両が近くにある場合に、ナンバープレートサイズに基づく距離検知を行うことが好ましい。
【００４４】
このようにして、本実施形態の車両用複眼距離測定装置では、複雑で、大規模な装置や画像処理を必要としないで、上記２つの距離測定法の欠点を取り除いて、すべての位置にある物体の距離を正確に、かつ迅速に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】車両用複眼距離測定装置のブロック図
【図２】左右２つのカメラの撮像の例
【符号の説明】
【００４６】
１  ：左カメラ
１ａ  ：レンズブロック
１ｂ  ：エリアセンサ
１ｃ  ：鏡筒
２  ：右カメラ
２ａ  ：レンズブロック
２ｂ  ：エリアセンサ
２ｃ  ：鏡筒
３  ：筐体
【図１】
2010139275.tif 000005
【図２】
2010139275.tif 000006