(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向に垂直な方向に対して撮影角度が同角度で前方向と後方向となるように設置され、移動しながら被撮影物体のライン画像を撮影する２台の画像撮影手段と、
前記２台の画像撮影手段で撮影された各ライン画像と、撮影位置情報とを対応付けて記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された各ライン画像を、前記画像記憶手段に記憶された位置情報に基づきそのライン画像の撮影時の移動速度を求め、そのときの移動速度に反比例させて伸縮の割合を決定し、移動速度に依存しないライン画像に補正する移動量補正手段と、
前記移動量補正手段から出力される、前記移動速度に依存しない各ライン画像を照合し、前記各ライン画像間での前記被撮影物体像の時間方向のずれを求める画像照合手段と、
前記画像照合手段から出力される前記時間方向のずれと、前記２台の画像撮影手段の撮影方向とに基づき、前記２台の画像撮影手段の移動経路から前記被撮影物体までの最短距離を計算する距離算出手段とを有することを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
前記各ライン画像を撮影する撮影ラインは、上下垂直であることを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】
前記２台の画像投影手段は、円周上を移動し、
前記撮影方向は、前記円周の中心から前記２台の画像投影手段の撮影位置を結ぶ線に対して互いに対称な方向に向くことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の距離測定装置。
【請求項４】
進行方向に垂直な方向に対して撮影角度が同角度で前方向と後方向となるように設置された２台の画像撮影手段を移動させながら、当該２台の画像撮影手段により被撮影物体のライン画像を撮影する過程１と、
前記２台の画像撮影手段で撮影された各ライン画像と、撮影位置情報とを対応付けて画像記憶手段に記憶する過程２と、
前記画像記憶手段に記憶された各ライン画像を、前記画像記憶手段に記憶された位置情報に基づきそのライン画像の撮影時の移動速度を求め、そのときの移動速度に反比例させて伸縮の割合を決定し、移動速度に依存しないライン画像に補正する過程３と、
前記過程３で補正された前記移動速度に依存しない各ライン画像間の画像を照合し、前記各ライン画像間での前記被撮影物体像の時間方向のずれを求める過程４と、
前記過程４で得られた前記時間方向のずれと、前記２台の画像撮影手段の撮影方向とに基づき、前記２台の画像撮影手段の移動経路から前記被撮影物体までの最短距離を計算する過程５とを有することを特徴とする距離測定方法。
【請求項５】
前記各ライン画像を撮影する撮影ラインは、上下垂直であることを特徴とする請求項４に記載の距離測定方法。
【請求項６】
前記２台の画像投影手段は、円周上を移動し、
前記撮影方向は、前記円周の中心から前記２台の画像投影手段の撮影位置を結ぶ線に対して互いに対称な方向に向くことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、距離測定装置および方法に係わり、特に、移動しながら被撮影物体を撮影し、当該撮影された被撮影物体の長尺画像に基づき被撮影物体までの距離を測定する距離測定装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、２台のカメラを利用して画像を撮影し、その照合から３次元空間を復元する方法は広く存在する。
エリアセンサカメラ（一般のカメラ）を使用する場合、エリアセンサカメラの解像度が、現実的にはラインセンサと比較して極端に低いので、正確な結果を得にくいという問題がある。
２台のラインセンサカメラを利用して３次元空間を復元する方法も、例えば、特開平１１−２１８４１７号公報、あるいは、特開平１０−１５３４２６号公報に記載されているように公知である。
前記特開平１１−２１８４１７号公報に記載されている方法（以下、第１の方法）は、２台のラインセンサカメラを移動方向とは垂直な方向に、ラインセンサカメラの撮影ラインも同じ方向に重なるように、但し、ある一定距離離して設置して撮影する方法である。
前記特開平１０−１５３４２６号公報に記載されている方法（以下、第２の方法）は、飛行機やヘリコプターにカメラを２台搭載し、そのカメラ方向を、概ね１台が真下方向、もう１台が走行方向の前方に向けて撮影する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の第１の方法は、撮影する物体（以下、被撮影物体）が近い場合には、良好な距離測定精度が得られるが、被撮影物体が遠くなり距離が大きくなると、ステレオにおける視差が小さくなり正確な距離測定が困難となるという問題点あった。
前述の第２の方法は、ある被撮影物体が、第１のラインセンサカメラと第２のラインセンサカメラで撮影された場合、撮影された被撮影物体の大きさが、第１のカメラで撮影した方が大きくなる。
このため、特に、被撮影物体が近くに存在する場合、画像の照合を行うときに、撮影された被撮影物体の見かけの大きさが変化して照合が困難であるという問題点あった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、距離測定装置および方法において、各撮影画像撮影手段の移動経路から被撮影物体までの距離が近くても遠くても、正確に、かつ簡単に距離を測定することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、距離測定装置であって、進行方向に垂直な方向に対して撮影角度が同角度で前方向と後方向となるように設置され、移動しながら被撮影物体のライン画像を撮影する２台の画像撮影手段と、前記２台の画像撮影手段で撮影された各ライン画像と、撮影位置情報とを対応付けて記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶された各ライン画像を、前記画像記憶手段に記憶された位置情報に基づきそのライン画像の撮影時の移動速度を求め、そのときの移動速度に反比例させて伸縮の割合を決定し、移動速度に依存しないライン画像に補正する移動量補正手段と、前記移動量補正手段から出力される、前記移動速度に依存しない各ライン画像を照合し、前記各ライン画像間での前記被撮影物体像の時間方向のずれを求める画像照合手段と、前記画像照合手段から出力される前記時間方向のずれと、前記２台の画像撮影手段の撮影方向とに基づき、前記２台の画像撮影手段の移動経路から前記被撮影物体までの最短距離を計算する距離算出手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、距離測定方法であって、進行方向に垂直な方向に対して撮影角度が同角度で前方向と後方向となるように設置された２台の画像撮影手段を移動させながら、当該２台の画像撮影手段により被撮影物体のライン画像を撮影する過程１と、前記２台の画像撮影手段で撮影された各ライン画像と、撮影位置情報とを対応付けて画像記憶手段に記憶する過程２と、前記画像記憶手段に記憶された各ライン画像を、前記画像記憶手段に記憶された位置情報に基づきそのライン画像の撮影時の移動速度を求め、そのときの移動速度に反比例させて伸縮の割合を決定し、移動速度に依存しないライン画像に補正する過程３と、前記過程３で補正された前記移動速度に依存しない各ライン画像間の画像を照合し、前記各ライン画像間での前記被撮影物体像の時間方向のずれを求める過程４と、前記過程４で得られた前記時間方向のずれと、前記２台の画像撮影手段の撮影方向とに基づき、前記２台の画像撮影手段の移動経路から前記被撮影物体までの最短距離を計算する過程５とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態では、前記各ライン画像を撮影する撮影ラインは、上下垂直であることを特徴とする。
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記２台の画像投影手段は、円周上を移動し、前記撮影方向は、前記円周の中心から前記２台の画像投影手段の撮影位置を結ぶ線に対して互いに対称な方向に向くことを特徴とする。
【０００８】
前記手段によれば、各画像撮影手段で得られる各ライン画像間での被撮影物体像の時間方向のずれを求めて、各撮影画像撮影手段の移動経路から被撮影物体までの最短距離を測定するようにしたので、各撮影画像撮影手段の移動経路から被撮影物体までの距離が近くても遠くても、正確に、かつ簡単に距離を測定することが可能となる。
また、前記手段によれば、各画像撮影手段で得られる被撮影物体の各ライン画像は同じ大きさとなるので、各ライン画像間での画像照合処理を簡単にすることが可能となる。
また、前記手段によれば、都市景観のような長尺なステレオ画像を正確に得ることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
なお、実施の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け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための斜視図である。
本実施の形態では、２台のラインセンサカメラを、車両に設置して道路脇の主に建物を撮影し、道路から建物までの距離を測定する場合ついて説明する。
ここで、車両は前方に進むことを想定し、これが移動方向１０２である。
但し、この移動方向１０２は、一例であって、これ以外であっても、必要に応じて移動方向とカメラとの関係を維持したまま向きを変えることができる。
図２は、図１において、カメラが搭載された車両が、左から右へ進む場合を真上から見た図に、撮影方向１０４、およびカメラ方向（１０５，１０６）を加えた図である。
【００１０】
図１、図２において、１０１は、ある時点での被撮影物体（ここでは、道路脇の建物）１０３の撮影位置を示し、この撮影位置１０１は、時間と共に移動方向１０２へ移動する。
移動方向１０２に対して垂直な方向に、被撮影物体１０３を見た角度が撮影方向１０４である。
カメラ方向１（１０５）は、撮影位置１０１から見た１台目のラインセンサカメラの撮影方向であり、１台目のラインセンサカメラは、撮影方向がカメラ方向１（１０５）を向くように、撮影方向１０４からは少し前方向を向けて設置される。
撮影方向１０４からカメラ方向１への角度がカメラ角度１（１０７）である。同様に、２台目のラインセンサカメラは、その撮影方向がカメラ方向２（１０６）を向くように、撮影方向１０４からカメラ角度２（１０８）だけ後ろを向けて設置される。
このとき、１台目および２台目のラインセンサカメラとも、その撮影ラインは、図１に示すように、上下に垂直な方向とされる。
なお、撮影ラインは、互いに平行であれば、特に、上下に垂直な方向である必要はない。
また、カメラ角度１（１０７）と、カメラ角度２（１０８）とは、同じ角度である。
【００１１】
次に、本実施の形態の距離測定方法の手順について説明する。
前述したように、撮影位置１０１は、順次、移動方向１０２に沿って移動する。
本実施の形態では、撮影経路、撮影位置、または移動が直線的な場合には基準点からの距離を正確に求め、これを経路データとして蓄積する。
これらの情報を得る具体的方法としては、ＧＰＳを利用したり、ジャイロ、ロータリーエンコーダー、速度計などを利用して、前述した情報得ることが可能である。
図３は、本実施の形態の距離測定方法の処理手順を説明するための図である。画像１（３０１）は１台目のラインセンサカメラで、画像２（３０２）は２台目のラインセンサカメラで、それぞれ撮影された長尺画像である。
まず、この長尺画像について説明する。
一般的に、ラインセンサカメラは、一定時間毎に１ラインの撮影を行う。
これを時間方向につなぎ合わせ、１枚の画像としたものが長尺画像である。
このため、この長尺画像は、一般的な画像とは異なり、空間を示す軸と時間を示す軸で得られることになる。仮に、これをｘとｔで示す。
ｘ軸の大きさは、ラインセンサカメラに依存するため一定であり、一般に、センサ数が５１２から５０００程度のラインセンサカメラが利用される。
ｔ方向は、原理的に無制限であり、このため、必要なだけの長い画像が得られる。
以下、各ラインの方向をｘ方向、長手側をｔ方向と呼ぶことにする。
【００１２】
長尺画像は、一定位置、一定方向にとどまっている場合、あるライン上の１点で得られる値は時間を経てもほとんど変わらない。このため、一種の「筋」が現われる。
ラインセンサカメラが移動しつつ一定時間毎に画像（１ライン）を取り込む場合には、得られる長尺画像に現れるパターンの「幅」、即ち、ｔ方向の変化は、被撮影物体そのものの幅とラインセンサカメラの移動速度に依存することになる。
ラインセンサカメラの移動速度が遅い場合は長尺画像内での「幅」が延び、ラインセンサカメラの移動速度が速い場合は長尺画像内での「幅」が狭くなる。
このように、長尺画像内のパターンの「幅」の伸縮は、ラインセンサカメラの移動速度によって決定される。
位置情報３０３は、何らかの方法により得られた位置情報であり、この位置情報３０３は、長尺画像内のパターンの「幅」の伸縮の割合を決定する。
長尺画像に対し、速度に反比例した間引きを行えば、長尺画像は取りこみ速度に依存しないもの（即ち、移動速度に依存しないもの）となる。
この時の１ラインは、撮影条件によリ一意に定まる定数によって、進行方向の距離と直接関連が得られるものとなる。
移動量補正処理３０９は、前述した処理を実行する。
勿論、予めロータリーエンコーダー等を用いて、長尺画像内のパターンの「幅」と距離とが比例するように補正できていれば、この移動量補正処理３０９の処理は必要ない。
【００１３】
移動量補正画像１（３０４）および移動量補正画像２（３０５）は、前記移動量補正処理３０９により、位置情報３０３を用いて、それぞれ画像１（３０１）および画像２（３０２）の時間方向の縮尺と距離情報と連動させた画像（移動速度に依存しない画像）である。
画像移動量定数（３０６）は、移動量補正画像１（３０４）および移動量補正画像２（３０５）の縮尺と、移動距離とを連動させる係数である。
このように補正して得られた移動量補正画像（以下、補正後の長尺画像という。）は、ある特殊な関係を持つ。
ｘ方向では、物体までの距離が遠いほど小さく、近いほど大きくなる。
ｔ方向では、その大きさは物体のそのものの大きさのみを反映し、物体までの距離の影響はない。
この結果から、長尺画像は縦横比は正しくないものの、一見一般的な画像のように物体が撮影されたものとなる。
画像移動量定数３０６は、補正後の長尺画像のライン間の距離と、実際の移動距離との対応を記述した定数であり、例えば、１ラインが１ｍｍに対応するといったことを示す。
【００１４】
移動量補正画像１（３０４）と移動量補正画像２（３０５）とは、画像照合処理３１０で対応付けが行われる。
画像照合処理３１０は、移動量補正画像１（３０４）と移動量補正画像２（３０５）とを照合して、被撮影物体のｔ方向のずれを表す距離差分情報３０７を出力する。
被撮影物体距離計算処理３１１は、得られた距離差分情報３０７に基づき、被撮影物体までの撮影方向（図２の１０４）の距離を計算して、距離計測結果３０８を出力する。
２枚の補正後の長尺画像に同一物体が映っている場合、その物体は、その距離が違いほどｔ方向へのずれが大きい。
画像照合処理３１０での照合は、補正後の長尺画像の１方向、即ち、移動方向（図１の１０２）のみで行う。
距離差分情報３０７は、画像移動量定数３０６によって、直接実空間での距離に対応している。
これによって、撮影位置１（図１の１０１）と、被撮影物体（図１の１０３）との間の実際の距離（Ｌ）が得られる。
距離差分情報３０７から、距離計測結果３０８である撮影位置１（図１の１０１）と、被撮影物体（図１の１０３）との間の実際の距離（Ｌ）は、下記（１）式により求めることができる。
【数１】
0003683782.tif 000002
この処理が、被撮影物体距離計算処理３１１で実行される計算処理である。
【００１５】
図４に示すように、道路から異なる距離に２つの建物（２１０，２２０）がある場合に、車両２００に設置した２台のラインセンサカメラで撮影された長尺画像の補正後の長尺画像を図５に示す。
図５に示す２０１が、車両２００の進行方向に向かって前方を向いている（カメラ方向１）ラインセンサカメラで撮影された補正後の長尺画像、２０２が、車両２００の進行方向の後ろ方向を向いている（カメラ方向２）ラインセンサカメラで撮影された補正後の長尺画像である。
長尺画像２０１、長尺画像２０２のどちらも、左が時間的に先に得られた画像、右は時間的に後に得られた画像を示し、車両２００の進行方向に向かって前方を向いているラインセンサカメラで撮影された補正後の長尺画像２０１の方で、先に建物（２１０，２２０）が撮影される。
この場合に、建物（２１０，２２０）の側面は、どちらか一方のラインセンサカメラでしか撮影されない。
２０３は、前述の画像照合照合（図３の３１０）で、対応づけられた建物（２１０，２２０）場所を示す。
この図５から理解できるように、距離の違いにより、対応付けられる画像の位置が異なり、遠い建物ほど、得られる長手方向の距離（ｔ方向のずれ）も大きい。
【００１６】
前述した移動量補正画像１（３０４）および移動量補正画像２（３０５）は、同一の物体を撮影した部分では、局所的な画像としてｘ方向、ｔ方向共に同じ縮小率で得られることになる。
ｔ方向は、元々物体の大きさを反映している。
そこで、ｘ方向も同じ比率、すなわち、撮影される距離が同じとなることを、図６、図７、図８を用いて説明する。
図６は、移動方向と平行する壁が被撮影物体であると想定した図である。
同図において、４０１は撮影位置１、４０２は被撮影物体、４０３は撮影位置１からの撮影方向、４０４はカメラ角度１、４０５はカメラ角度２、４０６は撮影位置１からカメラ角度１で撮影される位置、４０７は撮影位置２からカメラ角度２で撮影される位置、４０８は移動方向、４０９は撮影位置２、４１０は撮影位置からの撮影方向、４１１は撮影位置２からカメラ角度１で撮影される位置、４１２は撮影位置２からカメラ角度２で撮影される位置、４１３は同一物体検知距離、４１４は撮影物体距離である。
【００１７】
ここで、カメラ角度１（４０４）と、カメラ角度２（４０５）とは同じ角度である。
このため、撮影位置１（４０１）、撮影位置１（４０１）からカメラ角度１で撮影される位置４０６と、撮影位置２（４０９）とで構成される三角形は二等辺三角形である。
従って、この同一の物体が撮影される距離、即ち、位置４０６から撮影位置１（４０１）までの距離と、位置４１２から撮影位置２（４０９）までの距離とは同じになる。
つまり、２台のラインセンサカメラから被撮影物体４０２までの撮影距離は同じとなる。
なお、ｔ方向の大きさは、物体の横方向の大きさにのみ依存する。したがって、２台のラインセンサカメラのいずれでも同じ幅となる。
このため、みかけのｘ方向の物体縮小率も同じとなり、移動量補正画像１（図３の３０４）と、移動量補正画像２（図３の３０５）のライン毎の画像対応づけは、拡大縮小を必要としない簡単な比較で得ることができる。
例えば、単純な差分処理、相関値計算なとが考えられる。
また、ある物体の距離を測定したい場合、その物体はある位置に存在する。
従って、画像対応づけを１ラインで行う必要はなく、一般的な画像処理手法としての対応づけ手法も利用することができる。
【００１８】
対応づけが終れば、画像移動量定数（図３の３０６）から対応づけられた物体の距離を計算できる。
即ち、撮影位置１（４０１）から撮影物体までの撮影方向４０３の距離、および撮影位置２（４０９）から撮影物体までの撮影方向４１０の距離は、前述の（１）式に示すように、同一物体検知距離４１３の半分の距離と、カメラ角度１（またはカメラ角度２）のコタンジェント（ｃｏｔ）を掛け合わせた値として計算できる。
撮影された各物体の撮影位置からの距離を撮影できるため、これらの情報を統合すると、撮影位置から撮影された物体までの配置情報が復元できる。
例えば、上から見た場合、道路から建物までの距離が得られるということである。
なお、被撮影物体が移動方向に平行な場合に限らない。
ある被撮影物体を撮影する場合、それぞれのラインセンサカメラで撮影した被撮影物体は異なる位置から撮影されるにも係わらず、同じ距離だけ離れた場所から撮影される。
【００１９】
図７は、移動方向とは平行しない被撮影物体を撮影した場合を示す。
同図において、５０１は移動経路（または、移動ライン）、５０２は移動方向、５０３はカメラ角度１、５０４はカメラ角度２、５０５は被撮影物体、５０６は同一物体検知距離１、５０７は同一物体検知距離２、５０８は撮影物体距離１、５０９は撮影物体距離２である。
図７に示す場合でも、撮影された１つの被撮影物体は同じ大きさ画像として得られる。
図８は、その理由を簡易に示した図であり、図７の必要な線のみを抜き出したものである。
３角形ＡＢＣおよび３角形ＤＦＥは相似の二等辺三角形となる。
このため、ある物体を撮影した場合、常に同じ距離から物体を撮影でき、したがって、同一物体は、同一の大きさで撮影することができる。
このため、撮影された１つの被撮影物体は同じ大きさの画像として得られる。
【００２０】
すでに、移動方向の１ラインは、画像移動量定数（図３の３０６）で記述できるように補正されているため、同一の物体はほぼライン方向および長尺方向にも同一の大きさで撮影される。
画像照合処理３１０は、以上のようにすでに同一物体が同じ大きさで撮影されているので、移動量補正画像１（図３の３０４）、および移動量補正画像２（図３の３０５）との間で、局所的な照合を繰り返すことで画像の対応付けを行うことができる。
なお、被撮影物体の距離が連続しない場合、例えば、図４に示すように、手前の建物が終り、奥の建物が見える場合には、カメラ角度１では撮影できるが、カメラ角度２では撮影できない場所が発生する。
つまり、対応付けが不可能な領域も発生するが、これを想定した対応付けを行えば、対応付けが得られないことが距離の不連続を意味するため、問題は発生しない。
【００２１】
図９、図１０は、ラインセンサカメラの移動が直進でない場合にも、本実施の形態の距離測定方法が適用可能であることを説明するための図である。
図９は、ラインセンサカメラの移動経路が完全に円弧を描く場合、図１０は、ラインセンサカメラの移動経路が円弧でない場合を示している。
この図９、図１０において、７０１，８０１は撮影位置１、７０２，８０２は撮影位置２、７０３，８０３は被撮影物体、７０４，８０４は撮影物体距離である。
被撮影物体７０３から撮影位置１（７０１）および撮影位置２（７０２）までの距離は、図９に示すように、ラインセンサカメラの移動が円弧である場合は完全に一致する。
しかし、図１０のように、ラインセンサカメラの移動が円弧とならない場合は一致しない。
しかし、近似的には円弧と見なせる場合が多く、撮影位置１（８０１）および２（８０２）から被撮影物体８０３までの距離は近似的に等しくなる。
この場合、移動距離ではなく、正確な撮影位置と時間を得ておく必要があることは勿論である。
【００２２】
図１１は、ラインセンサカメラを実際に二台取りつける場合のラインセンサカメラ方向と配置の可能性を示すものである。
これは、実際には、同一箇所にラインセンサカメラを設置することが不可能であるので、前述した距離測定方法を実現するための補正が可能であることを説明するものである。
この図１１に示す補正方法は、時間のずれを利用して、あたかも撮影位置が１点であるように変換するのである。
例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示す例では、ある時点で、カメラ角度２のラインセンサカメラ２から得られる画像は、カメラ角度１のラインセンサカメラ１から得られる画像より、そのカメラ間距離分早く撮影されているとみなして、時間軸を補正する。
同様に、図１１（ｃ）、（ｄ）に示す例では、ある時点で、カメラ角度２のラインセンサカメラ２から得られる画像は、カメラ角度１のラインセンサカメラ１から得られる画像より、そのカメラ間距離分遅く撮影されているとみなして、時間軸を補正する。
【００２３】
このように、本実施の形態では、各ラインセンサカメラで得られる各ライン画像間での被撮影物体の画像の時間方向のずれを求めて、各ラインセンサカメラの移動経路から被撮影物体までの距離を測定するようにしたので、各ラインセンサカメラの移動経路から被撮影物体までの距離が近くても遠くても、正確に、かつ簡単に距離を測定することが可能となる。
また、各ラインセンサカメラで得られる被撮影物体の各ライン画像は同じ大きさとなるので、各ライン画像間での画像照合処理を簡単にすることが可能となる。
これにより、前述した特開平１１−２１８４１７号公報に記載の方法に比して、画像処理を単純化することが可能となる。
なお、前述した特開平１１−２１８４１７号公報には、本実施の形態のように、固定角度の２台のラインセンサカメラを設置することは記載されておらず、しかも、前述した特開平１１−２１８４１７号公報の方法により、画像処理が単純化するという効果は言及されていない。
【００２４】
［実施の形態２］
本実施の形態は、長尺３次元画像を生成する実施の形態である。
本実施の形態では、図１２に示すように、２台のラインセンサカメラが、半径Ｒの円周上を決められた方向に移動する。
また、２台のラインセンサカメラの撮影方向は、常に、円周の接線に垂直方向から前後に角度（θ１）傾いた状態にある。
ここで、撮影点の移動情報は、ロータリーエンコーダーなどにより取得する。次に、撮影点１（９０１）においてラインセンサカメラ１で撮影され、かつ、撮影点２（９０２）においてラインセンサカメラ２で撮影された観測点から円周の中心までの距離の計算方法を示す。
図１２のように、ラインセンサカメラを設置すると、撮影点１（９０１）から観測点Ｍまでの距離と、撮影点２（９０２）から観測点Ｍでの距離は等しくなる。
そこで、観測点Ｍと、撮影点２（９０２）と、円周の中心で作られる３角形に着目し、観測点Ｍから円周の中心Ｏまでの距離Ｌｍを求める。
【００２５】
図１３は、前記の３角形を示した図であり、交点Ｐは、観測点Ｍと撮影点２（９０２）とを通る直線と、その直線に対する円周の中心Ｏからの垂線との交点である。
ここで、円周の中心Ｏから交点Ｐまでの距離Ｌｐは、下記（２）式で求めることができる。
【数２】
Ｌｐ＝Ｒ×ｓｉｎθ１    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２）
したがって、観測点Ｍから円周の中心Ｏまでの距離Ｌｍは、下記（３）式で求めることができる。
【数３】
Ｌｍ＝Ｒ×ｓｉｎθ１／ｓｉｎ（θ１−θ２）  ・・・・・・・・  （３）
ここで、角度θ１と角度θ２との関係は、常に下記（４）式で表される。
【数４】
０＜θ２＜θ１＜９０度  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （４）
【００２６】
つまり、接線の垂直方向の傾きθ１を定めると、撮影点１（９０１）でラインセンサカメラ１に写る観測点Ｍは、撮影点１（９０１）から円周上で２πＲ×（２θ１／３６０）未満の距離の撮影点２（９０２）でラインセンサカメラ２に必ず撮影される。
このように、観測点Ｍの探索範囲を限定することができる。
具体的な観測点Ｍの対応付けの方法は、実施例１と同様である。
これにより、撮影点が円周上を一周すれば、円周中心からの距離の基づく長尺３次元画像を生成することができ、都市景観のような長尺なステレオ画像を正確に得ることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明によれば、各撮影画像撮影手段の移動経路から被撮影物体までの距離が近くても遠くても、正確に、かつ簡単に距離を測定することが可能となる。
（２）本発明によれば、各ライン画像間での画像照合処理を簡単にすることが可能となる。
（３）本発明によれば、都市景観のような長尺なステレオ画像を正確に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための斜視図である。
【図２】図１において、カメラが搭載された車両が、左から右へ進む場合を真上から見た図に、撮影方向、およびカメラ方向を加えた図である。
【図３】本発明の実施の形態１の距離測定方法の処理手順を説明するための図である。
【図４】被撮影物体（２つの建物）の一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す２つの建物を、車両に設置した２台のラインセンサカメラで撮影した長尺画像の補正後の長尺画像を示す図である。
【図６】移動方向と平行する被撮影物体（壁）である場合の、本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための図である。
【図７】移動方向とは平行しない被撮影物体である場合の、本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための図である。
【図８】図７中の、一部を取り出して示す図である。
【図９】移動経路が円周を描く場合の、本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための図である。
【図１０】被撮影物体が円弧でない場合の、本発明の実施の形態１の距離測定方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の距離測定方法において、２台のラインセンサカメラの設置方法の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の距離測定方法を説明するための図である。
【図１３】図１２中の、一部を取り出して示す図である。
【符号の説明】
１０１…撮影位置、１０２，４０８，５０２…移動方向、１０３，４０２，５０５，７０３，８０３…被撮影物体、１０４，４０３，４１０…撮影方向、１０５…カメラ方向１、１０６…カメラ方向２、１０７，４０４，５０３…カメラ角度１、１０８，４０５，５０４…カメラ角度２、２００…車両、２０１、２０２…補正後の長尺画像、２０３…画像照合により対応付けられた場所、２１０，２２０…建物、３０１…画像１、３０２…画像２、３０３…位置情報、３０４…移動量補正画像１、３０５…移動量補正画像２、３０６…画像移動量定数、３０７…距離差分情報、３０８…距離計測結果、３０９…移動量補正処理、３１０…画像照合処理、３１１…被撮影物体距離計算処理、４０１，７０１，８０１…撮影位置１、４０６…撮影位置１からカメラ角度１で撮影される位置、４０７…撮影位置２からカメラ角度２で撮影される位置、４０９，７０２，８０２…撮影位置２、４１１…撮影位置２からカメラ角度１で撮影される位置、４１２…撮影位置２からカメラ角度２で撮影される位置、４１３…同一物体検知距離、４１４，７０４，８０４…撮影物体距離、５０１…移動経路（または、移動ライン）、５０６…同一物体検知距離１、５０７…同一物体検知距離２、５０８…撮影物体距離１、５０９…撮影物体距離２、９０１…撮影点１、９０２…撮影点２、Ｍ…観測点、Ｐ…交点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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