(57)【要約】【課題】外乱光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および当該情報取得装置を備えた物体検出装置を提供する。【解決手段】目標領域に光を投射する投射部１００と、目標領域をＣＭＯＳイメージセンサ２４０により撮像する撮像部２００と、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０上の所定の画素の輝度値を取得する撮像信号処理回路２３と、撮像信号処理回路２３により取得された輝度値に基づいて、距離情報を取得する距離取得部２１ｂと、を備える。距離取得部２１ｂは、距離取得範囲ΔＬに対応した輝度値が画素から得られるように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から輝度値を取得するためのゲイン、露光時間等の値が調整される。距離取得部２１ｂは、撮像信号処理回路２３によって取得された画素の輝度値のうち、距離取得範囲ΔＬよりも近い距離に対応する輝度値を除外して、距離情報を取得する。【選択図】図２
2014163830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標領域に光を投射する投射部と、
前記目標領域をイメージセンサにより撮像する撮像部と、
前記イメージセンサ上の所定の画素の輝度値を取得する輝度取得部と、
前記輝度取得部により取得された輝度値に基づいて、前記目標領域上の物体を検出するための情報を取得する情報取得部と、を備え、
前記輝度取得部は、取得対象とされる距離範囲に対応した前記輝度値が前記画素から得られるように、前記イメージセンサから前記輝度値を取得するための所定のパラメータの値が調整され、
前記情報取得部は、前記輝度取得部によって取得された前記画素の輝度値のうち、前記距離範囲よりも近い距離に対応する輝度値以外の輝度値に基づいて、前記物体を検出するための情報を取得する、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報取得装置において、
前記情報取得部は、前記輝度取得部から取得された前記輝度値のうち、所定の閾値以上の前記輝度値を除外して、前記物体を検出するための情報を取得する、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報取得装置において、
前記閾値は、前記距離範囲の最小距離に相当する輝度の値に設定される、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記パラメータは、前記イメージセンサ上の各画素に適用される露光時間を含む、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記パラメータは、前記イメージセンサ上の各画素から取得される信号に適用されるゲインを含む、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記情報取得部は、前記輝度値に基づいて、前記目標領域上の物体までの距離に関する情報を、前記物体を検出するための情報として取得する、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項７】
請求項６に記載の情報取得装置において、
前記情報取得部は、輝度値と距離との関係を規定する規定情報を備え、前記規定情報に基づいて、前記距離に関する情報を取得する、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の情報取得装置において、
前記投射部は、赤外の波長帯域の光を出射する光源を含み、
前記撮像部は、前記赤外の波長帯域の光を透過するフィルタと、前記目標領域に照射された前記光を前記イメージセンサに集光する撮像レンズと、を備える、
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一項に記載の情報取得装置と、
前記情報取得装置によって取得された前記物体を検出するための情報に基づいて、前記目標領域に存在する物体を検出する物体検出部と、を備える、
ことを特徴とする物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域内の情報を取得する情報取得装置および当該情報取得装置を備えた物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を用いた物体検出装置が種々の分野で開発されている。いわゆる距離画像センサを用いた物体検出装置では、２次元平面上の平面的な画像のみならず、検出対象物体の奥行き方向の形状や動きを検出することができる。
【０００３】
距離画像センサとして、所定のドットパターンを持つレーザ光を目標領域に照射するタイプの距離画像センサが知られている（たとえば、非特許文献１）。かかる距離画像センサでは、基準面にレーザ光を照射したときのドットパターンが撮像素子により撮像され、撮像されたドットパターンが基準ドットパターンとして保持される。そして、基準ドットパターンと、実測時に撮像された実測ドットパターンとが比較され、距離情報が取得される。具体的には、基準ドットパターン上に設定された参照領域の実測ドットパターン上における位置に基づいて、三角測量法により、当該参照領域に対する距離情報が取得される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】第１９回日本ロボット学会学術講演会（２００１年９月１８−２０日）予稿集、Ｐ１２７９−１２８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記距離画像センサでは、ドットパターンの光を生成する必要があるため、目標領域に光を投射する投射部の構成が複雑になるとの問題がある。また、参照領域に含まれるドットを実測ドットパターン上において探索する処理が必要となるため、距離情報の取得のために、煩雑な演算処理が必要になるとの問題もある。
【０００６】
さらに、蛍光灯や太陽光等の外乱光がイメージセンサに入射すると、撮像した画像に外乱成分が含まれることが起こり得る。この場合、外乱光が入射した領域に何らかの物体があるように誤検知される惧れがある。
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、外乱光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および当該情報取得装置を備えた物体検出装置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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、情報取得装置に関する。本態様に係る情報取得装置は、目標領域に光を投射する投射部と、前記目標領域をイメージセンサにより撮像する撮像部と、前記イメージセンサ上の所定の画素の輝度値を取得する輝度取得部と、前記輝度取得部により取得された輝度値に基づいて、前記目標領域上の物体を検出するための情報を取得する情報取得部と、を備える。前記輝度取得部は、取得対象とされる距離範囲に対応した前記輝度値が前記画素から得られるように、前記イメージセンサから前記輝度値を取得するための所定のパラメータの値が調整される。前記情報取得部は、前記輝度取得部によって取得された前記画素の輝度値のうち、前記距離範囲よりも近い距離に対応する輝度値以外の輝度値に基づいて、前記物体を検出するための情報を取得する。
【０００９】
本発明の第２の態様は、物体検出装置に関する。本態様に係る物体検出装置は、第１の態様に係る情報取得装置と、前記情報取得装置によって取得された前記物体を検出するための情報に基づいて、前記目標領域に存在する物体を検出する物体検出部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外乱光の影響を抑えることが可能な情報取得装置および当該情報取得装置を備えた物体検出装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態により何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る物体検出装置を内蔵したパーソナルコンピュータの外観構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る情報取得装置および物体検出装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係る投射部と撮像部の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るイメージセンサの感度、および、輝度値と距離の関係を規定する距離変換関数の波形を示す図である。
【図５】実施の形態に係る撮像画像の例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る情報取得装置から検出対象物体までの距離と輝度の関係、および受光光量と輝度の関係を示す図である。
【図７】実施の形態に係る撮像画像の白飛び領域の輝度と補正画像の輝度の例を示す図である。
【図８】実施の形態に係る距離情報の取得処理および物体検出処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る補正画像の例を示す図である。
【図１０】変更例に係る情報取得装置から検出対象物体までの距離と輝度の関係、および受光光量と輝度の関係を示す図である。
【図１１】変更例に係る距離情報の取得処理を示すフローチャートである。
【図１２】変更例に係る距離情報の取得処理および物体検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】変更例に係る物体検出装置の構成を示す図である。
【図１４】変更例に係る距離情報の取得処理および物体検出処理を示すフローチャートである。
【図１５】変更例に係る物体検出装置の構成を示す図、および物体検出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１４】
本実施の形態は、ノート型のパーソナルコンピュータに本発明に係る物体検出装置を適用したものである。この他、本発明に係る物体検出装置は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータやテレビ等の他の機器にも適宜適用可能なものである。なお、本発明に係る情報取得装置および物体検出装置は、必ずしも、他の機器に一体的に搭載されなくとも良く、単独で一つの装置を構成するものであっても良い。
【００１５】
以下に示す実施の形態において、撮像信号処理回路２３は、請求項に記載の「輝度取得部」に相当する。距離取得部２１ｂは、請求項に記載の「情報取得部」に相当する。ＣＭ
ＯＳイメージセンサ２４０は、請求項に記載の「イメージセンサ」に相当する。図４（ｂ）に示す距離変換関数は、請求項に記載の「規定情報」に相当する。距離取得部２１ｂによって取得される距離情報は、請求項に記載の「物体を検出するための情報」および「距離に関する情報」に相当する。距離取得範囲ΔＬは、請求項に記載の「距離範囲」に相当する。輝度閾値Ｕｓｈは、請求項に記載の「閾値」に相当する。また、情報取得装置２と情報処理部３とを含む構成が、請求項９に記載の物体検出装置に相当する。ただし、上記請求項と本実施の形態との対応の記載は、あくまで一例であって、請求項に係る発明を本実施の形態に限定するものではない。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るパーソナルコンピュータ１の概略構成を示す図である。図１に示すように、パーソナルコンピュータ１は、情報取得装置２と、情報処理部３を備えている。この他、パーソナルコンピュータ１は、キーボード４と、操作パッド５と、モニタ６を備えている。
【００１７】
情報取得装置２は、目標領域全体に、可視光の波長帯よりも長い赤外の波長帯域の光（赤外光）を投射し、その反射光をＣＭＯＳイメージセンサにて受光することにより、目標領域に存在する物体各部までの距離（以下、「距離情報」という）を取得する。情報処理部３は、情報取得装置２により取得された距離情報に基づいて、目標領域に存在する所定の物体を検出し、さらに、当該物体の動きを検出する。そして、情報処理部３は、当該物体の動きに応じて、パーソナルコンピュータ１の機能を制御する。
【００１８】
たとえば、ユーザが手を用いて所定のジェスチャを行うと、情報取得装置２からジェスチャに応じた距離情報が情報処理部３に送信される。この情報に基づき、情報処理部３は、ユーザの手を検出対象物体として検出し、手の動きに対応付けられた機能（画面の拡大・縮小や、画面の明るさ調整、ページ送り、等）を実行する。
【００１９】
図２は、情報取得装置２と情報処理部３の構成を示す図である。
【００２０】
情報取得装置２は、光学部の構成として、投射部１００と撮像部２００とを備えている。投射部１００と撮像部２００は、Ｘ軸方向に並ぶように、配置されている。
【００２１】
投射部１００は、赤外の波長帯域の光を出射する光源１１０を備えている。
【００２２】
撮像部２００は、アパーチャ２１０と、撮像レンズ２２０と、フィルタ２３０と、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０とを備えている。この他、情報取得装置２は、回路部の構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、赤外光源駆動回路２２と、撮像信号処理回路２３と、入出力回路２４と、メモリ２５を備えている。
【００２３】
なお、このように、投射部１００が赤外の波長帯域の光を出射する光源１１０を備え、撮像部２００が撮像レンズ２２０とフィルタ２３０とを備える構成は、請求項８に記載の構成の一例である。
【００２４】
光源１１０から目標領域に投射された光は、目標領域に存在する物体によって反射され、アパーチャ２１０を介して撮像レンズ２２０に入射する。
【００２５】
アパーチャ２１０は、撮像レンズ２２０のＦナンバーに合うように、外部からの光を制限する。撮像レンズ２２０は、アパーチャ２１０を介して入射された光をＣＭＯＳイメージセンサ２４０上に集光する。フィルタ２３０は、光源１１０の出射波長を含む波長帯域の光を透過し、可視光の波長帯域の光をカットするバンドパスフィルタである。
【００２６】
ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、後述のように、光源１１０から出射される赤外光の波長帯域に対して感度を有する。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、撮像レンズ２２０にて集光された光を受光して、画素毎に、受光量に応じた信号を撮像信号処理回路２３に出力する。ここで、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、各画素における受光から高レスポンスでその画素の信号を撮像信号処理回路２３に出力できるよう、信号の出力速度が高速化されている。
【００２７】
本実施の形態において、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の撮像有効領域（センサとして信号を出力する領域）は、たとえば、ＶＧＡ（横６４０画素×縦４８０画素）のサイズである。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の撮像有効領域は、ＸＧＡ（横１０２４画素×縦７６８画素）のサイズや、ＳＸＧＡ（横１２８０画素×縦１０２４画素）のサイズ等、他のサイズであっても良い。
【００２８】
ＣＰＵ２１は、メモリ２５に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。かかる制御プログラムによって、ＣＰＵ２１には、光源制御部２１ａと、距離取得部２１ｂとの機能が付与される。
【００２９】
光源制御部２１ａは、赤外光源駆動回路２２を制御する。距離取得部２１ｂは、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号に基づいて、後述のように距離情報を取得する。
【００３０】
赤外光源駆動回路２２は、ＣＰＵ２１からの制御信号に応じて光源１１０を駆動する。
【００３１】
撮像信号処理回路２３は、ＣＰＵ２１からの制御を受けてＣＭＯＳイメージセンサ２４０を駆動し、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号から、各画素の輝度信号を取得し、取得した輝度信号をＣＰＵ２１に出力する。後述のように、撮像信号処理回路２３は、ＣＰＵ２１により設定された露光時間をＣＭＯＳイメージセンサ２４０の各画素に適用し、さらに、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力される信号に対してＣＰＵ２１により設定されたゲインを適用して、画素毎に、輝度信号を取得する。
【００３２】
ＣＰＵ２１は、撮像信号処理回路２３から供給される輝度信号をもとに、情報取得装置２から検出対象物体の各部までの距離を、距離取得部２１ｂによる処理によって算出する。距離情報は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の画素毎に取得される。距離情報の取得処理については、追って、図８（ａ）を参照して説明する。
【００３３】
入出力回路２４は、情報処理部３とのデータ通信を制御する。
【００３４】
メモリ２５は、ＣＰＵ２１により実行される制御プログラムの他、距離情報の取得に用いられる距離変換関数を保持している。この他、メモリ２５は、ＣＰＵ２１における処理の際のワーク領域としても用いられる。なお、距離変換関数については、追って、図４（ｂ）を参照して説明する。
【００３５】
情報処理部３は、ＣＰＵ３１と、入出力回路３２と、メモリ３３を備えている。なお、情報処理部３には、図２に示す構成の他、パーソナルコンピュータ１の各部を駆動および制御するための構成が配されるが、便宜上、これら周辺回路の構成は図示省略されている。
【００３６】
ＣＰＵ３１は、メモリ３３に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。かかる制御プログラムによって、ＣＰＵ３１には、物体検出部３１ａの機能と、当該物体検出部３１ａからの信号に応じて、パーソナルコンピュータ１の機能を制御するための機能制
御部３１ｂの機能が付与される。
【００３７】
物体検出部３１ａは、距離取得部２１ｂによって取得される距離情報から最も近距離である所定の領域を抽出し、抽出した領域の中心位置を検出対象物体の位置に設定する。そして、物体検出部３１ａは、最も近距離であった検出対象物体の動きを検出する。機能制御部３１ｂは、物体検出部３１ａにより検出された物体の動きが所定の動きパターンに合致しているかを判定し、物体の動きが所定の動きパターンに合致している場合に、当該動きパターンに対応する制御を実行する。
【００３８】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、投射部１００および撮像部２００の構成を示す図である。図３（ａ）は、回路基板３００に設置された状態の投射部１００および撮像部２００を示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）を参照して、光源１１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ：LightEmitting Diode）、半導体レーザ等からなっている。光源１１０は、赤外光の利用効率を高めるため、レンズ等によって、目標領域において赤外光が撮像範囲の近傍に集まるように調整されている。光源１１０は、回路基板３００上に実装されている。
【００４０】
撮像部２００は、上述のアパーチャ２１０、撮像レンズ２２０、フィルタ２３０およびＣＭＯＳイメージセンサ２４０の他、レンズバレル２５０と、撮像レンズホルダ２６０を備えている。ＣＭＯＳイメージセンサ２４０は、回路基板３００上に実装されている。撮像レンズ２２０は、レンズバレル２５０に装着され、レンズバレル２５０は、撮像レンズ２２０を保持した状態で撮像レンズホルダ２６０に装着される。撮像レンズホルダ２６０は、下面に凹部を有し、この凹部に、フィルタ２３０が装着される。こうして、撮像レンズ２２０とフィルタ２３０とを保持した状態で、撮像レンズホルダ２６０が、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を覆うように、回路基板３００上に設置される。
【００４１】
本実施の形態において、撮像レンズ２２０は、４枚のレンズにより構成されている。しかしながら、撮像レンズ２２０を構成するレンズの数はこれに限られるものではなく、他の枚数のレンズから撮像レンズ２２０が構成されても良い。
【００４２】
回路基板３００には、投射部１００と撮像部２００の他、情報取得装置２を構成する回路部４００が実装される。図２に示すＣＰＵ２１、赤外光源駆動回路２２、撮像信号処理回路２３、入出力回路２４およびメモリ２５は、かかる回路部４００に含まれる。
【００４３】
図３（ｃ）は、目標領域に対する赤外光の投射状態および撮像部２００による目標領域の撮像状態を模式的に示す図である。
【００４４】
図３（ｃ）の下部には、投射部１００による赤外光の投射状態と、撮像部２００による目標領域の撮像状態が示されている。また、図３（ｃ）の上部には、目標領域における赤外光の投射範囲と、目標領域に対する撮像部２００の撮像範囲が模式的に示されている。さらに、図３（ｃ）の上部には、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の撮像有効領域に対応する領域が示されている。図３（ｃ）において、ΔＬは、情報取得装置２による距離取得範囲を示し、ＬｍａｘとＬｍｉｎは、それぞれ、情報取得装置２によって取得可能な最大距離と最小距離を示している。図３（ｃ）の上部には、目標領域が最大距離Ｌｍａｘの位置にあるときの投射範囲、撮像範囲および撮像有効領域が示されている。
【００４５】
図３（ｃ）に示すように、撮像範囲と投射範囲は、目標領域において互いに重なり合っており、撮像範囲と投射範囲とが重なる範囲に、撮像有効領域が位置付けられる。
【００４６】
目標領域をＣＭＯＳイメージセンサ２４０で撮像するためには、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の撮像有効領域に対応する領域が、投射範囲内に含まれている必要がある。一方、距離が短くなるにつれて、投射範囲が狭くなり、やがて、投射範囲が撮像有効領域に対応する領域に掛らなくなる。したがって、最小距離Ｌｍｉｎは、少なくとも、投射範囲が撮像有効領域全体に掛かり得る最小の限界距離よりも長く設定される必要がある。
【００４７】
一方、最大距離Ｌｍａｘは、手等の検出対象物体が存在し得る距離範囲を想定して設定される。最大距離Ｌｍａｘが長すぎると、検出対象物体の背景が撮像画像に映り込み、これにより、検出対象物体の検出精度が低下する惧れがある。したがって、最大距離Ｌｍａｘは、検出対象物体の背景が撮像画像に映り込まないよう、手等の検出対象物体が存在し得る距離範囲を想定して設定される。
【００４８】
図４（ａ）は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０上の各画素の感度を模式的に示す図である。
【００４９】
本実施の形態では、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０として、カラーセンサが用いられる。したがって、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０には、赤、緑、青をそれぞれ検知する３種の画素が含まれる。
【００５０】
図４（ａ）において、Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０に含まれる赤、緑、青の画素の感度を示している。図４（ａ）に示すとおり、赤、緑、青の画素の感度は、赤外の波長帯域である８００ｎｍ以上の帯域において、略同じ感度となっている（図４（ａ）の斜線部分を参照）。したがって、図３（ｂ）に示すフィルタ２３０によって、可視光の波長帯域が除去されると、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の赤、緑、青の画素の感度は、互いに略等しくなる。このため、赤、緑、青の画素に、それぞれ、同じ光量の赤外光が入射すると、各色の画素から出力される信号の値は略等しくなる。よって、各画素からの信号を画素間で調整する必要はなく、各画素からの信号をそのまま距離情報の取得に用いることができる。
【００５１】
図４（ｂ）は、メモリ２５に保持された距離変換関数の波形を模式的に示す図である。便宜上、図４（ｂ）には、図３（ｃ）に示す最大距離Ｌｍａｘおよび最小距離Ｌｍｉｎと、距離取得範囲ΔＬが併せて示されている。
【００５２】
図４（ｂ）に示すように、距離変換関数は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を介して取得される輝度値と、当該輝度値に対応する距離の関係を規定する。一般に、直進する光の光量は、距離の２乗に反比例して減衰する。したがって、投射部１００から出射された赤外光は、投射部１００から目標領域までの距離と目標領域から撮像部２００までの距離を加算した距離の２乗分の１に光量が減衰した状態で、撮像部２００によって受光される。このため、図４（ｂ）に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を介して取得される輝度値は、物体までの距離が長いほど小さくなり、物体までの距離が短いほど大きくなる。したがって、距離と輝度との関係を規定する距離変換関数は、図４（ｂ）に示すような曲線波形になる。
【００５３】
なお、このように、輝度値に対応する距離の関係を規定する距離変換関数を備え、距離変換関数に基づいて、距離に関する情報を取得する構成は、請求項７に記載の構成の一例である。
【００５４】
情報取得装置２では、距離と輝度値との関係が距離変換関数に略整合するように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の露光時間が調整され、同時に、輝度値の取得に適用にされるゲインが調整される。図４（ｂ）に示す例では、最小距離Ｌｍｉｎは３０ｃｍに設定され
、最大距離Ｌｍａｘは８０ｃｍに設定されている。輝度値は、２５６階調で取得される。
【００５５】
この場合、最小距離Ｌｍｉｎに物体が存在するときの輝度値が２３０程度となり、最大距離Ｌｍａｘに物体が存在するときの輝度値が５０程度となり、さらに、距離取得範囲ΔＬ内の他の距離の位置に物体が存在するときの輝度値が図４（ｂ）の距離変換関数の波形に略整合するように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の露光時間が調整され、同時に、輝度値の取得に適用にされるゲインが調整される。より詳細には、投射部１００から所定のパワーで赤外光を出射させた状態で、基準面（スクリーン）を最小距離Ｌｍｉｎの位置から最大距離Ｌｍａｘの位置まで移動させて順次輝度値（階調）を取得する。このとき、取得した各輝度値が、図４（ｂ）の波形に略整合するように、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の露光時間が調整され、同時に、輝度値の取得に適用にされるゲインが調整される。
【００５６】
なお、露光時間とゲインのうち露光時間の調整のみによって、輝度値と距離の関係を図４（ｂ）に示す距離変換関数に略整合させることが可能である場合には、露光時間の調整のみが行われれば良い。あるいは、ゲインの調整のみによって輝度値と距離の関係を図４（ｂ）に示す距離変換関数に略整合させることが可能である場合には、ゲインの調整のみが行われれば良い。さらに、露光時間とゲイン以外の他のパラメータが調整されても良い。
【００５７】
かかる調整は、情報取得装置２の製造時に行われる。そして、調整された露光時間とゲインは、メモリ２５に保持され、距離情報の取得の際に用いられる。
【００５８】
なお、このように、距離取得範囲ΔＬに対応した輝度値が各画素から得られるように、輝度値を取得するためのパラメータ（露光時間、ゲイン）を調整する構成は、請求項１に記載の構成の一例である。また、調整対象のパラメータが露光時間およびゲインである構成は、請求項４、５に記載の構成の一例である。
【００５９】
図５（ａ）は、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から出力された撮像画像の例を示す模式図である。図５（ａ）の撮像画像には、手を前方に突き出した人物が写り込んでいる。図５（ａ）の撮像画像では、ハッチングが濃ければ濃いほど、輝度が低く、ハッチングが薄ければ薄いほど、輝度が高いことを示している。
【００６０】
図５（ａ）の撮像画像では、人物の手の位置の輝度が高く、人物の胴の位置の輝度がやや低く出力されている。また、図５（ａ）の撮像画像には、蛍光灯、太陽光等の外乱光が写り込んでおり、外乱光が入射した部分の輝度が非常に高く出力されている。さらに、図５（ａ）の撮像画像には、人物よりも後方に位置する物体が写り込んでおり、物体の位置の輝度が人物の胴の位置の輝度よりも低く出力されている。
【００６１】
このように、蛍光灯、太陽光等の外乱光が撮像画像に写り込むと、検出対象物体以外の位置にも非常に高い輝度が出力されることとなる。通常、外乱光は非常に強い光量で入射するため、上記のように距離取得範囲ΔＬに対応するようにＣＭＯＳイメージセンサ２４０の露光時間、ゲイン設定が行われると、外乱光が入射した画素から出力される信号が飽和し、最大の輝度（２５５）が出力される。したがって、外乱光が入射すると、撮像画像には、図５（ａ）に示すように、白で塗りつぶされた領域（白飛び領域）が生じることとなる。
【００６２】
撮像画像にこのような白飛び領域が生じると、物体検出部３１ａによる物体検出、動き検出の処理に悪影響を及ぼし易い。図５（ｂ）は、人物が手を図中左から右へ移動させた場合の手の位置周辺の撮像画像を左から順に時系列に並べた図である。
【００６３】
一番左の図では、白飛び領域が手で隠されているため、物体検出部３１ａは、最も近距離である手の位置を検出対象物体として抽出する。しかし、手を右方向に動かして、白飛び領域が撮像画像に写り込んだ場合、白飛び領域の輝度の方が手の位置の輝度よりも高いため、物体検出部３１ａは、白飛び領域が検出対象物体であると誤認識する。
【００６４】
このように、物体検出部３１ａが白飛び領域を検出対象物体として誤認識すると、手の動きの軌跡は、図５（ｃ）の比較例のようになり、手の動きを適正に検出することができない。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、白飛び領域が物体検出対象から除外されるよう、撮像画像の輝度を補正し、補正した補正画像を用いて物体検出の処理が行われる。
【００６６】
図６は、情報取得装置２から検出対象物体までの距離と輝度の関係、および受光光量と輝度の関係を示す図である。なお、図６には、検出対象物体として手が示されており、ハッチングが濃いほど、受光量が大きいことが示されている。
【００６７】
上述のように、検出対象物体（たとえば、手等）を情報取得装置２に近付けていくと、距離の２乗に反比例してＣＭＯＳイメージセンサ２４０に対する反射光の受光光量が大きくなり、輝度が高くなる。そして、所定の距離Ｌ０まで検出対象物体が近付けられると、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の出力が飽和し、輝度は最大値である２５５となる。検出対象物体が距離Ｌ０よりもさらに情報取得装置２側に近付けられた場合、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の出力が飽和しているため、距離に応じて受光光量が大きくなっても、輝度値は上昇しなくなる。したがって、測距不能範囲Ｗ１まで近付けられた検出対象物体は、距離を測定することができない。
【００６８】
また、検出対象物体を情報取得装置２から遠ざけると、距離の２乗に反比例してＣＭＯＳイメージセンサ２４０に対する反射光の受光光量が小さくなり、輝度が低くなる。そして、所定の距離Ｌｅまで検出対象物体が遠ざけられると、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の受光光量が検出限界まで小さくなり、輝度は最小値である０となる。検出対象物体が距離Ｌｅよりもさらに情報取得装置２から遠ざけられた場合、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０の検出限界よりも受光光量が小さいため、距離に応じて受光光量が小さくなっても、輝度は低下しなくなる。したがって、測距不能範囲Ｗ３まで遠ざけられた検出対象物体は、距離を測定することができない。
【００６９】
よって、距離取得範囲ΔＬは、測距可能範囲Ｗ２内に設定される。
【００７０】
ここで、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎは、最大輝度２５５よりもやや低い輝度Ｂｍａｘ（たとえば輝度２３０）に相当する距離（たとえば、３０ｃｍ）に設定される。このように、最小距離Ｌｍｉｎに対応する輝度Ｂｍａｘを最大輝度よりもやや低く設定することにより、外乱光等によって輝度が最大となっている白飛び領域と、距離取得範囲ΔＬ内で情報取得装置２に近づいている検出対象物体とを区別することができる。
【００７１】
図７（ａ）は、撮像画像の手が写り込んだ位置の輝度と外乱光が入射した白飛び領域の輝度を模式的に示した図である。図７（ｂ）は、撮像画像から白飛び領域の輝度を補正した例を示す図である。図７（ａ）、図７（ｂ）には、便宜上、手と外乱光が破線で示されている。
【００７２】
図７（ａ）を参照して、外乱光が入射した位置の画素の輝度は、略２５５となっている。手が写り込んだ位置の輝度は、略１４０となっている。このように、外乱光が入射した画素の輝度は、周囲の画素の輝度に比べて極端に大きくなっている。距離取得範囲ΔＬの
最小距離Ｌｍｉｎは、輝度２３０に相当する距離に設定されているため、輝度２３０を超える輝度は、外乱光が入射したことによって出力された値であると想定することができる。したがって、輝度２３０を超える画素が、物体検出対象から除外されるようにエラーを示す値（たとえば、０）に補正される。
【００７３】
こうして、図７（ｂ）に示すように、外乱光が入射した領域の輝度が０に置き換えられる。これにより、手の位置が最も大きい輝度になり、手の位置が適正に物体検出対象として抽出される。たとえば、図７（ｂ）の例では、最大の輝度が１４０であるため、図４（ｂ）の変換関数に当てはめると、距離４０ｃｍの位置に手があることを適正に検出することができる。
【００７４】
図６に戻り、また、距離取得範囲ΔＬの最大距離Ｌｍａｘは、輝度０よりも大きい輝度Ｂｍｉｎ（たとえば輝度５０）に相当する距離（たとえば、８０ｃｍ）に設定される。このように、最大距離Ｌｍａｘに対応する輝度Ｂｍｉｎを最小輝度よりも大きく設定することにより、検出したい物体よりも後方に位置付けられている物体、背景等を除去することができ、より物体検出を適正に行うことができる。
【００７５】
図８（ａ）は、距離情報の取得処理を示すフローチャートである。図８（ａ）の処理は、図２に示すＣＰＵ２１の機能のうち、距離取得部２１ｂの機能によって実行される。
【００７６】
距離情報の取得タイミングが到来すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、上記のように設定された露光時間とゲインをメモリ２５から読み出して、撮像信号処理回路２３に設定する。これにより撮像信号処理回路２３は、設定された露光時間とゲインでもって、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から撮像画像を取得し（Ｓ１０２）、取得した撮像画像から、画素毎に輝度値を取得する（Ｓ１０３）。取得された輝度値は、ＣＰＵ２１に送信される。
【００７７】
ＣＰＵ２１は、撮像信号処理回路２３から受信した各画素の輝度値をメモリ２５に保持し、さらに、各画素の輝度値を所定の輝度閾値Ｕｓｈと比較する。そして、ＣＰＵ２１は、輝度値が輝度閾値Ｕｓｈ以上の画素に対してエラーを示す値（たとえば、０）を設定する（Ｓ１０４）。また、ＣＰＵ２１は、各画素の輝度値を所定の輝度閾値Ｂｓｈと比較し、輝度値が輝度閾値Ｂｓｈに満たない画素に対してエラーを示す値（たとえば、０）を設定する（Ｓ１０５）。こうして、輝度値が輝度閾値Ｕｓｈ以上、且つ、輝度閾値Ｂｓｈ未満の画素がエラーに補正された補正画像が生成される。
【００７８】
続いて、ＣＰＵ２１は、補正画像の輝度値を、メモリ２５に保持された距離変換関数に基づく演算により距離に変換し（Ｓ１０６）、かかる変換により取得された距離を、それぞれ、対応する画素に設定して距離画像を生成する（Ｓ１０７）。この際、ＣＰＵ２１は、Ｓ１０４、Ｓ１０５においてエラーとなった画素は、エラーを示す値（たとえば、０）を設定する。
【００７９】
なお、このように、輝度閾値Ｕｓｈ以上の輝度値を除外して、距離取得する構成は、請求項１、２に記載の構成の一例である。
【００８０】
こうして、距離画像が生成された後、ＣＰＵ２１は、距離情報の取得動作が終了したか否かを判定する（Ｓ１０８）。そして、距離情報の取得動作が終了していなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、処理をＳ１０１に戻して、次の距離情報の取得タイミングを待つ。
【００８１】
なお、Ｓ１０４における輝度閾値Ｕｓｈは、最大輝度値２５５よりもやや低い輝度Ｂｍ
ａｘに設定される。輝度Ｂｍａｘは、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎに対応するため、外乱光等によって輝度が最大となっている白飛び領域と、距離取得範囲ΔＬ内で情報取得装置２に近づいている検出対象物体とを区別することができる。
【００８２】
なお、このように、輝度閾値Ｕｓｈを最小距離Ｌｍｉｎに対応する輝度Ｂｍａｘに設定する構成は、請求項３に記載の構成の一例である。
【００８３】
また、Ｓ１０５における輝度閾値Ｂｓｈは、最小輝度０よりも大きい輝度Ｂｍｉｎに設定される。輝度Ｂｍｉｎは、距離取得範囲ΔＬの最大距離Ｌｍａｘ対応するため、検出したい物体よりも後方に位置付けられている物体、背景等を除去することができる。このため、検出対象物体の背景にある物体が撮像画像に映り込むことによって検出対象物体の検出精度が低下することが抑制される。
【００８４】
図８（ｂ）は、物体検出処理を示すフローチャートである。図８（ｂ）の処理は、図２に示すＣＰＵ３１の機能のうち、物体検出部３１ａの機能によって実行される。
【００８５】
図８（ａ）のＳ１０７において距離画像が取得されると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、距離画像における最高階調の距離値（最も情報取得装置２に接近することを表す距離値）から所定の値ΔＤを減じた値を距離閾値Ｄｓｈに設定する（Ｓ２０２）。
【００８６】
次に、ＣＰＵ３１は、距離画像上において、距離値（階調値）が距離閾値Ｄｓｈよりも高い領域を、対象領域として区分する（Ｓ２０３）。そして、ＣＰＵ３１は、区分した対象領域のうち、距離値の平均が最も近距離である領域を、検出対象物体に対応する領域として抽出する（Ｓ２０４）。なお、Ｓ２０４において検出対象物体が抽出されない場合、当該距離画像に対する検出対象物体の抽出は、エラーとされる。
【００８７】
こうして、検出対象物体の抽出処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、物体検出動作が終了したか否かを判定する（Ｓ２０５）。物体検出動作が終了していない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ２０１に戻り、次の距離画像が取得されるのを待つ。そして、次の距離画像が取得されると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、Ｓ２０２以降の処理を実行し、当該距離画像から検出対象物体を抽出する（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）。
【００８８】
図９（ａ）は、補正画像の例を示す模式図である。
【００８９】
図９（ａ）の補正画像では、外乱光が入射した白飛び領域と、距離取得範囲ΔＬよりも後方に相当する輝度の領域がエラーに補正されているため、人物以外の領域は、略一様に黒（輝度値０）になっている。したがって、白飛び領域を誤検知することなく、最も近距離に位置付けられている手の領域を適正に検出対象物体として抽出することができる。よって、図９（ｂ）に示すように、人物が手を図中左から右へ移動させた場合、図９（ｃ）に示すように、手の動きの軌跡を適正に検出することができる。
【００９０】
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、外乱光等が入射した領域（白飛び領域）が、物体検出対象から除外されるため、検出対象物体の誤検出を抑制することができる。これにより、物体検出を安定して行うことができる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、距離取得範囲ΔＬよりも後方に位置付けられている物体、背景等が除去されるため、より物体検出を適正に行うことができる。
【００９２】
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、本発明の構成例も他に種々の変更が可能である。
【００９３】
たとえば、上記実施の形態では、輝度閾値Ｕｓｈは、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎに対応する輝度Ｂｍａｘに設定されたが、最大輝度値２５５より小さく距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎに対応する輝度Ｂｍａｘ以上の輝度であれば、その他の輝度であっても良い。
【００９４】
図１０は、この場合の情報取得装置２から検出対象物体までの距離と輝度の関係、および受光光量と輝度の関係を示す図である。
【００９５】
図１０に示すように、輝度閾値Ｕｓｈは、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎ（たとえば、３０ｃｍ）に対応する輝度Ｂｍａｘ（たとえば輝度２３０）より大きい輝度（たとえば輝度２４０）に設定される。
【００９６】
なお、このように、輝度閾値Ｕｓｈを最小距離Ｌｍｉｎに対応する輝度Ｂｍａｘより大きい輝度に設定する構成は、請求項２に記載の構成の一例である。
【００９７】
本変更例によっても、外乱光等によって輝度が最大となっている白飛び領域と、距離取得範囲ΔＬ内で情報取得装置２に近づいている検出対象物体とを区別することができる。これにより、外乱光等が入射した領域（白飛び領域）を物体検出対象から除外することができ、適正に物体検出を行うことができる。
【００９８】
なお、極力、外乱光の成分を除去するためには、輝度閾値Ｕｓｈは、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎに相当する輝度に設定されたほうが望ましい。他方、極力、距離情報を広い範囲で取得したい場合は、輝度閾値Ｕｓｈは、最大輝度値２５５よりも小さく、且つ、距離取得範囲ΔＬの最小距離Ｌｍｉｎよりもある程度大きく設定されたほうが望ましい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、輝度閾値Ｂｓｈは、距離取得範囲ΔＬの最大距離Ｌｍａｘに対応する輝度Ｂｍｉｎに設定されたが、輝度Ｂｍｉｎ以下の輝度に設定されても良い。
【０１００】
また、上記実施の形態では、撮像画像中の輝度閾値Ｕｓｈ以上の輝度の画素をエラーに補正して白飛び領域を物体検出対象から除外させたが、距離画像を補正して、白飛び領域を物体検出対象から除外させても良い。
【０１０１】
図１１は、この場合の距離情報の取得処理を示すフローチャートである。図１０の処理は、図２に示すＣＰＵ２１の機能のうち、距離取得部２１ｂの機能によって実行される。
【０１０２】
図１１のフローチャートでは、図８（ａ）のＳ１０４、Ｓ１０５が省略され、Ｓ１１１、Ｓ１１２が追加されている。
【０１０３】
撮像画像から距離画像が生成された後、ＣＰＵ２１は、輝度閾値Ｕｓｈに相当する距離値以上の距離画像の距離値（階調値）を、エラーを示す値（たとえば、０）に設定する（Ｓ１１１）。また、ＣＰＵ２１は、輝度閾値Ｂｓｈに相当する距離値に満たない距離画像の距離値（階調値）を、エラーを示す値（たとえば、０）に設定する（Ｓ１１２）。そして、ＣＰＵ２１は、距離情報の取得動作が終了したか否かを判定し（Ｓ１０８）、距離情報の取得動作が終了していなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、処理をＳ１０１に戻して、次の距離情報の取得タイミングを待つ。
【０１０４】
本変更例においても、白飛び領域の距離値がエラーに補正された距離画像を用いて、物体検出の処理が行われるため、検出対象物体の誤検出を抑制することができる。
【０１０５】
なお、このように、輝度閾値Ｕｓｈに相当する距離値以上の距離値を除外する構成は、請求項１に記載の構成の一例である。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、距離変換関数に基づいて輝度値を距離に変換して距離情報を取得したが、輝度値をそのまま距離に関する情報として取得しても良い。
【０１０７】
図１２（ａ）は、輝度値をそのまま距離に関する情報として取得する場合の輝度画像生成処理を示すフローチャートである。
【０１０８】
図１２（ａ）のフローチャートでは、図８（ａ）のＳ１０６が省略され、さらに、図８（ａ）のＳ１０７がＳ１２１に変更されている。すなわち、図１２（ａ）のフローチャートでは、各画素の輝度値が距離値に変換されることなく、対応する画素に輝度値が設定されて輝度画像が生成される（Ｓ１２１）。上記実施の形態と同様、Ｓ１０４、Ｓ１０５においてエラーが設定された画素には、エラーを示す値（たとえば、０）が設定される。
【０１０９】
図１２（ｂ）は、物体検出処理を示すフローチャートである。図１２（ｂ）のフローチャートでは、距離画像に代えて輝度画像が参照される。
【０１１０】
すなわち、図１２（ａ）のＳ１２１において輝度画像が取得されると（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、輝度画像における最高階調の輝度値（最も情報取得装置２に接近することを表す輝度値）から所定の値ΔＢを減じた値を輝度閾値Ｂｓｈ２に設定する（Ｓ２１２）。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ３１は、輝度画像上において、輝度値（階調値）が輝度閾値Ｂｓｈ２よりも高い領域を、対象領域として区分する（Ｓ２１３）。そして、ＣＰＵ３１は、区分した対象領域のうち、輝度値の平均が最も高い領域を、検出対象物体に対応する領域として抽出する（Ｓ２１４）。なお、Ｓ２１４において検出対象物体が抽出されない場合、当該輝度画像に対する検出対象物体の抽出は、エラーとされる。
【０１１２】
こうして、検出対象物体の抽出処理が終了すると、ＣＰＵ３１は、物体検出動作が終了したか否かを判定する（Ｓ２１５）。物体検出動作が終了していない場合（Ｓ２１５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ２１１に戻り、次の輝度画像が取得されるのを待つ。そして、次の輝度画像が取得されると（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、Ｓ２１２以降の処理を実行し、当該距離画像から検出対象物体を抽出する（Ｓ２１２〜Ｓ２１４）。
【０１１３】
図１２（ａ）のフローチャートでは、距離変換関数に基づいて輝度値が距離に変換されないため、輝度画像上の各画素の輝度値は、正確な距離を表現するものとはならない。すなわち、図４（ｂ）に示すように、輝度と距離は、曲線状のグラフによって表わされる関係を有するため、輝度値を正確な距離として取得するためには、輝度値をこの曲線に従って調整する必要がある。図１２（ａ）のフローチャートでは、取得された輝度値がそのまま輝度画像に設定されるため、輝度画像上の各画素の輝度値は、正確な距離を表わさず、誤差を含むものとなる。
【０１１４】
しかしながら、この場合も、各画素の輝度値は、大まかな距離を表わすものとなるため、輝度画像を用いて検出対象物体を検出することは可能である。したがって、本変更例によっても、図１２（ｂ）のフローチャートによって、検出対象物体を検出することができる。
【０１１５】
なお、図１２（ａ）のフローチャートでは、Ｓ１０３で取得された輝度値が、Ｓ１２１において、そのまま輝度画像に設定されたが、輝度画像に設定される値は、輝度値でなくとも良く、輝度を表わすことが可能な情報であれば良い。
【０１１６】
なお、このように、輝度値をそのまま距離に関する情報として取得する構成は、請求項６に記載の構成の一例である。
【０１１７】
また、上記実施の形態では、情報取得装置２と情報処理部３側の物体検出部３１ａによって物体検出装置が構成されたが、一つの装置によって物体検出装置が構成されても良い。
【０１１８】
図１３は、この場合の構成例を示す図である。図１３の構成例では、図２の情報取得装置２が物体検出装置７に置き換えられている。なお、説明の便宜上、図１３において、図２の構成と同一の構成には同一の符号が付されている。
【０１１９】
図１３の構成例では、ＣＰＵ３１から物体検出部３１ａの機能が除かれ、ＣＰＵ２１に物体検出部２１ｄの機能が付加されている。さらに、図１３の構成例では、図２の距離取得部２１ｂが輝度情報取得部２１ｃに置き換えられている。輝度情報取得部２１ｃは、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０から取得される輝度値に基づいて輝度画像を生成する。
【０１２０】
本変更例において、輝度情報取得部２１ｃは、請求項に記載の「情報取得部」に相当する。また、物体検出装置７が、請求項９に記載の物体検出装置に相当する。ただし、上記請求項と本変更例との対応の記載は、あくまで一例であって、請求項に係る発明を本実施の形態に限定するものではない。
【０１２１】
図１４は、本変更例における物体検出処理を示すフローチャートである。図１４のフローチャートのうち、Ｓ１０２〜Ｓ１２１は、図１３の輝度情報取得部２１ｃにより行われ、Ｓ１２２〜Ｓ１２４は、図１３の物体検出部２１ｄにより行われる。Ｓ１０２〜Ｓ１２１の処理は、図１２（ａ）のＳ１０２〜Ｓ１２１と同じであり、Ｓ１２２〜Ｓ１２４の処理は、図１４（ｂ）のＳ２１２〜Ｓ２１４と同じであるので、ここでは、これらステップの説明は省略する。
【０１２２】
物体検出タイミングが到来すると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、Ｓ１０２〜Ｓ１２１の処理により輝度画像を生成する。そして、ＣＰＵ２１は、生成した輝度画像を参照してＳ１２２〜Ｓ１２４の処理を実行し、検出対象物体を検出する。Ｓ２０１〜Ｓ１２４の処理は、物体検出動作が終了するまで繰り返し実行される（Ｓ１２５）。
【０１２３】
本変更例においても、白飛び領域の距離値がエラーに補正された輝度画像を用いて、物体検出の処理が行われるため、適正に物体検出を行うことができる。また、輝度値に基づいて各画素の距離情報が取得されるため、簡素な演算処理により距離情報を取得することができる。また、距離変換関数により輝度値を距離に変換することなく、輝度値をそのまま用いて、物体検出が行われるため、物体検出の処理が簡素となる。
【０１２４】
また、上記実施の形態では、距離値の平均が最も近距離である領域を、検出対象物体に対応する領域として抽出したが、あらかじめ、メモリ３３に保持された物体の形状とマッチングした領域を、検出対象物体に対応する領域として抽出しても良い。
【０１２５】
この場合、図１５（ａ）に示すようにメモリ３３には、あらかじめ、物体形状抽出テンプレートが保持される。そして、図１５（ｂ）のフローチャートに示すように、ＣＰＵ３
１は、輪郭抽出エンジンを実行し、図８（ｂ）のＳ２０３において区分した対象領域の輪郭と、メモリ３３に保持された物体形状抽出テンプレートとを比較して、物体形状抽出テンプレートに保持された輪郭に対応する輪郭の対象領域を、検出対象物体に対応する領域として抽出する（Ｓ２２１）。
【０１２６】
本変更例においても、白飛び領域の距離値がエラーに補正された距離画像（または輝度画像）を用いて、物体検出の処理が行われるため、検出対象物体の誤検出を抑制することができる。
【０１２７】
また、本変更例では、距離値または輝度値だけではなく、物体の形状をマッチングして、検出対象物体が抽出されるため、上記実施の形態よりも、演算量が増加するが、より正確に物体検出を行うことができる。
【０１２８】
なお、本変更例において、図１３に示すように、一つの装置によって物体検出装置が構成される場合、物体形状抽出テンプレートは、メモリ２５に保持される。
【０１２９】
また、上記実施の形態および変更例では、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０上の全ての画素について距離および輝度値が取得されたが、必ずしも全ての画素について距離および輝度値が取得されなくとも良く、たとえば、数画素おきに距離および輝度値が取得されても良い。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、撮像部２００のフィルタ２３０が撮像レンズ２２０とＣＭＯＳイメージセンサ２４０との間に配置されたが、フィルタ２３０の配置位置は、これに限られるものではなく、撮像レンズ２２０よりも目標領域側であっても良い。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵ２１による機能によってソフトウエア処理により距離情報が取得されたが、距離情報の取得が回路によるハードウエア処理により実現されても良い。
【０１３２】
さらに、上記実施の形態では、受光素子として、ＣＭＯＳイメージセンサ２４０を用いたが、これに替えて、ＣＣＤイメージセンサを用いることもできる。また、赤外以外の波長帯域の光を距離取得に用いることもできる。
【０１３３】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  …  パーソナルコンピュータ
２  …  情報取得装置
３  …  情報処理部
７  …  物体検出装置
２１ｂ  …  距離取得部（情報取得部）
２１ｃ  …  輝度情報取得部（情報取得部）
２１ｄ  …  物体検出部
２３  …  撮像信号処理回路（輝度取得部）
３１ａ  …  物体検出部
１００  …  投射部
１１０  …  光源
２００  …  撮像部
２２０  …  撮像レンズ
２３０  …  フィルタ
２４０  …  ＣＭＯＳイメージセンサ（イメージセンサ）
ΔＬ  …  距離取得範囲（距離範囲）
Ｌｍｉｎ  …  最小距離
Ｕｓｈ  …  輝度閾値（閾値）
【図１】
2014163830.tif 000003
【図２】
2014163830.tif 000004
【図３】
2014163830.tif 000005
【図４】
2014163830.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014163830.tif 000008
【図７】
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【図８】
2014163830.tif 000010
【図９】
2014163830.tif 000011
【図１０】
2014163830.tif 000012
【図１１】
2014163830.tif 000013
【図１２】
2014163830.tif 000014
【図１３】
2014163830.tif 000015
【図１４】
2014163830.tif 000016
【図１５】
2014163830.tif 000017