(57)【要約】【課題】透明反射板の表面で反射した像と裏面で反射した像とが重ならないように撮影を行い、視差を求める際の類似度計算を容易とする。【解決手段】透明反射板１は、透明板１１と、透明板１１の計測対象４との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラー１２と、透明板１１の対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡１３とを備え、カメラ２は、ダイクロイックミラー１２における波長域に基づいて、分光して撮影を行い、距離計測装置３は、カメラ２により分光されて撮影された複数の画像を読み込む画像読込部３１と、画像読込部３１により読み込まれた複数の画像に基づいて、画像間の視差を計算する視差計算部３２と、視差計算部３２により計算された視差を距離に変換する距離変換部３３とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の像を反射する透明反射板と、前記透明反射板により反射された像を撮影する撮影装置と、前記撮影装置により撮影された像に基づいて、前記計測対象までの距離を計測する距離計測装置とを備えた距離計測システムにおいて、
前記透明反射板は、
透明板と、
前記透明板の前記計測対象との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラーと、
前記透明板の前記対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡とを備え、
前記撮影装置は、前記ダイクロイックミラーにおける前記波長域に基づいて、分光して撮影を行い、
前記距離計測装置は、
前記撮影装置により分光されて撮影された複数の画像を読み込む画像読込部と、
前記画像読込部により読み込まれた複数の画像に基づいて、画像間の視差を計算する視差計算部と、
前記視差計算部により計算された視差を距離に変換する距離変換部とを備えた
ことを特徴とする距離計測システム。
【請求項２】
前記透明反射板は、
前記ダイクロイックミラーの前記計測対象との対向面に設けられた第２の透明板と、
前記第２の透明板の前記計測対象との対向面に設けられ、前記ダイクロイックミラーとは異なる波長域の光を反射する第２のダイクロイックミラーとを備え、
前記撮影装置は、前記ダイクロイックミラー及び前記第２のダイクロイックミラーにおける前記波長域に基づいて、分光して撮影を行う
ことを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項３】
前記透明反射板は２枚設けられ、
前記各透明反射板は、互いに異なる波長域の光を反射する前記ダイクロイックミラーを有し、前記計測対象の像を異なる方向に連続して反射するよう配置され、
前記撮影装置は、前記各透明反射板のダイクロイックミラーにおける前記波長域に基づいて、分光して撮影を行う
ことを特徴とする請求項１記載の距離計測システム。
【請求項４】
計測対象の像を反射する透明反射板であって、
透明板と、
前記透明板の前記計測対象との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラーと、
前記透明板の前記対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡とを備えた
ことを特徴とする透明反射板。
【請求項５】
透明板、前記透明板の計測対象との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラー、及び前記透明板の前記対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡からなる透明反射板により反射された前記計測対象の像を撮影する撮影装置であって、
前記ダイクロイックミラーにおける前記波長域に基づいて、分光して撮影を行う
ことを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
透明板、前記透明板の計測対象との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラー、及び前記透明板の前記対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡からなる透明反射板により反射され、撮影装置により、前記ダイクロイックミラーにおける前記波長域に基づいて、分光されて撮影された前記計測対象の像に基づいて、前記計測対象までの距離を計測する距離計測装置であって、
前記撮影装置により分光されて撮影された複数の画像を読み込む画像読込部と、
前記画像読込部により読み込まれた複数の画像に基づいて、画像間の視差を計算する視差計算部と、
前記視差計算部により計算された視差を距離に変換する距離変換部とを備えた
ことを特徴とする距離計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透明反射板により反射された計測対象の像を撮影装置で撮影し、得られた画像の視差を解析することにより、当該計測対象までの距離を求める距離計測システム、透明反射板、撮影装置及び距離計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、透明反射板に写る二重像を単眼カメラで撮影し、得られた画像の視差を解析することにより、計測対象までの距離を求める距離計測システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された距離計測システムでは、図１３に示すように、透明板１０１１の表面にハーフミラー１０１２を設置し、透明板１０１１の裏面に反射鏡１０１３を設置した透明反射板１０１を用いている。
この透明反射板１０１を用いて計測対象１０４の像を撮影すると、表面のハーフミラー１０１２で反射してカメラ１０２に映る像（以下、表面反射像１０４１と称す）と、表面を通過して屈折し、裏面の反射鏡１０１３で全反射し、表面で再び屈折してカメラ１０２に映る像（以下、裏面反射像１０４２と称す）とが生じる。
【０００４】
そして、これらの２つの光路からカメラ１０２に映る視差を持つ二重像１０４３を解析することにより、計測対象１０４までの距離を求める。ここで、視差は計測対象１０４までの距離に応じて増減するため、視差を求めることにより計測対象１０４までの距離を計算することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図１４に示すように、特許文献１に開示された手法により、計測対象１０４を透明反射板１０１を介してカメラ１０２で撮影すると、二重像１０４３が得られる。
【０００７】
そして、上記二重像１０４３を用いて、表面反射像１０４１と裏面反射像１０４２の視差を計算する場合を考える。
ここで、例えば表面反射像１０４１のある注目点１０４４に対し、裏面反射像１０４２の対応点１０４５を探索する。図１４の例では、注目点１０４４には表面反射像「３」が映っている。そして、透明反射板１０１及びカメラ１０２の位置関係により定まる探索方向１０４６に沿って画像の類似度を算出し、最も類似度の高い地点として裏面反射像「３」が写っている対応点１０４５を見つけ出す。
【０００８】
しかしながら、従来手法では、図１４に示すように、表面反射像１０４１と裏面反射像１０４２とが重複して撮影されているため、注目点１０４４には裏面反射像１０４２の「２」が重なっており、また、対応点１０４５には表面反射像１０４１の「４」が重なっている。よって、類似度計算は、あたかもノイズに埋もれたパターン同士のマッチングを行うかのように、ピークが立ちにくい状況が発生してしまうという課題がある。さらに、実際には、図１５に示すように、透明板１０１１内部で複数回反射してカメラ１０２に到達する像１０４７も重複して映るため、さらに視差を求める計算は難しくなる。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、透明反射板の表面で反射した像と裏面で反射した像とが重ならないように撮影を行うことができ、視差を求める際の類似度計算が容易となる距離計測システム、透明反射板、撮影装置及び距離計測装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る距離計測システムは、計測対象の像を反射する透明反射板と、透明反射板により反射された像を撮影する撮影装置と、撮影装置により撮影された像に基づいて、計測対象までの距離を計測する距離計測装置とを備え、透明反射板は、透明板と、透明板の計測対象との対向面に設けられ、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラーと、透明板の対向面とは反対側の面に設けられ、光を反射する反射鏡とを備え、撮影装置は、ダイクロイックミラーにおける波長域に基づいて、分光して撮影を行い、距離計測装置は、撮影装置により分光されて撮影された複数の画像を読み込む画像読込部と、画像読込部により読み込まれた複数の画像に基づいて、画像間の視差を計算する視差計算部と、視差計算部により計算された視差を距離に変換する距離変換部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、上記のように構成したので、透明反射板の表面で反射した像と裏面で反射した像とが重ならないように撮影を行うことができ、視差を求める際の類似度計算が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る距離計測システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における視差計算部の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における距離変換部の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る距離計測装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係るカメラと透明反射板との配置関係を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態１における画像座標を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る距離計測システムの視差と距離変換との関係を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る距離計測システムの効果を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る距離計測システムの構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る距離計測システムの動作概要を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る距離計測システムの構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る距離計測システムの効果を説明する図である。
【図１３】従来の距離計測システムの動作概要を説明する図である。
【図１４】従来の距離計測システムの課題を説明する図である。
【図１５】従来の距離計測システムの課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る距離計測システムの構成を示す図である。
距離計測システムは、図１に示すように、透明反射板１、カメラ（撮影装置）２及び距離計測装置３から構成されている。
【００１４】
透明反射板１は、計測対象４の像を反射するものである。この透明反射板１には、透明板１１が設けられている。この透明板１１には、例えばアクリル板やガラス板等、空気に対して屈折率が異なる素材を用いることができる。
また、透明板１１の表面（計測対象４との対向面）には、特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラー１２が設けられている。このダイクロイックミラー１２には、赤の波長域を反射するミラー、緑の波長域を反射するミラー、青の波長域を反射するミラー等を用いることができる。なお、カメラ２の分光波長と合致したミラーを用いることで、距離計測装置３での視差計算における安定性を向上させることができる。
また、透明板１１の裏面（計測対象４との対向面とは反対側の面）には、光を反射する反射鏡１３が設けられている。この反射鏡１３としては、表面反射鏡を用いる。
【００１５】
また、カメラ２は、透明反射板１のダイクロイックミラー１２における波長域に基づいて、当該透明反射板１により反射された像を分光して撮影するものである。すなわち、ダイクロイックミラー１２で分光された各画像を撮影可能なカメラ２を用いる。このカメラ２としては、例えば一般的なカラーカメラを用いることができる。また、ダイクロイックミラー１２で用いたものと同じ特性のミラーで構成される３ＣＣＤカメラを用いるとなおよい。
【００１６】
また、距離計測装置３は、カメラ２により撮影された画像に基づいて、計測対象４までの距離を計測するものである。この距離計測装置３は、画像読込部３１、視差計算部３２及び距離変換部３３から構成されている。
【００１７】
画像読込部３１は、カメラ２により分光されて撮影された複数の画像を読み込むものである。
【００１８】
視差計算部３２は、画像読込部３１により読み込まれた複数の画像に基づいて、画像間の視差を計算するものである。この視差計算部３２は、図２に示すように表面反射像取得部３２１、裏面反射像取得部３２２、拘束線計算部３２３、視差仮定部３２４、類似度計算部３２５及び視差決定部３２６から構成されている。
【００１９】
表面反射像取得部３２１は、画像読込部３１により読み込まれた画像に基づいて、透明反射板１のダイクロイックミラー１２により反射された像に対応した画像（表面反射像４１）を取得するものである。
【００２０】
裏面反射像取得部３２２は、画像読込部３１により読み込まれた画像に基づいて、透明反射板１のダイクロイックミラー１２を通過して反射鏡１３により反射された像に対応した画像（裏面反射像４２）を取得するものである。
【００２１】
拘束線計算部３２３は、表面反射像取得部３２１により取得された表面反射像４１の各画素（注目画素）に対し、裏面反射像取得部３２２により取得された裏面反射像４２の視差対応点が存在する可能性がある拘束線（探索方向である線）を計算するものである。
【００２２】
視差仮定部３２４は、拘束線計算部３２３により計算された拘束線に基づいて、表面反射像４１の注目画素に対し、検証する視差を最小視差から最大視差まで順に仮に決定するものである。
【００２３】
類似度計算部３２５は、視差仮定部３２４により仮に決定された視差に基づいて、表面反射像４１の注目画素周辺の局所特徴と、上記視差の位置に対応する裏面反射像４２の局所特徴とを比較し、その類似度を計算するものである。
【００２４】
視差決定部３２６は、類似度計算部３２５により計算された類似度のうち、最も類似度の高い視差を注目画素に対応した視差として決定するものである。
【００２５】
また、距離変換部３３は、視差計算部３２の視差決定部３２６により決定された視差を距離に変換するものである。この距離変換部３３は、図３に示すように、距離算出部３３１及び距離画像出力部３３２から構成されている。
【００２６】
距離算出部３３１は、視差計算部３２の視差決定部３２６により決定された各注目画素に対する視差に基づいて、当該注目画素に対応する点までの距離を算出するものである。
【００２７】
距離画像出力部３３２は、距離算出部３３１により各画素に対して算出された距離に基づいて、当該距離を割り当てた距離画像を生成するものである。
【００２８】
次に、上記のように構成された距離計測システムの動作について説明する。
距離計測システムの動作では、まず、計測対象４の像を透明反射板１により反射し、その像を波長域ごとに分光してカメラ２で撮影する。そして、距離計測装置３にて、カメラ２により分光されて撮影された複数の画像間において視差を求めることにより、計測対象４までの距離を計算する。
【００２９】
次に、距離計測装置３のソフトウェア処理について、図４を参照しながら説明する。
距離計測装置３の動作では、図４に示すように、まず、画像読込部３１は、カメラ２により分光されて撮影された複数の画像を読み込む（ステップＳＴ１）。ここで、例えばカメラ２としてカラーカメラを用いた場合には、画像読込部３１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した画像をそれぞれ読み込む。
【００３０】
次いで、視差計算部３２の表面反射像取得部３２１は、画像読込部３１により読み込まれた複数の画像に基づいて、透明反射板１のダイクロイックミラー１２により反射された像に対応した画像（表面反射像４１）を取得する（ステップＳＴ２）。例えば、ダイクロイックミラー１２により赤より波長が長い光が反射された場合、表面反射像４１は、画像読込部３１により読み込まれたＲ（赤）画像と一致する。逆に、ダイクロイックミラー１２により青より波長が短い光が反射された場合は、表面反射像４１は、画像読込部３１により読み込まれたＢ（青）画像と一致する。
【００３１】
また、裏面反射像取得部３２２は、画像読込部３１により読み込まれた複数の画像に基づいて、透明反射板１のダイクロイックミラー１２を通過して反射鏡１３により反射された像に対応した画像（裏面反射像４２）を取得する（ステップＳＴ３）。例えば、ダイクロイックミラー１２により赤より波長が長い光が反射された場合、裏面反射像４２は、画像読込部３１により読み込まれたＧ（緑）画像とＢ（青）画像の合成画像となる。逆に、ダイクロイックミラー１２により青より波長が短い光が反射された場合は、裏面反射像４２は、画像読込部３１により読み込まれたＲ（赤）画像とＧ（緑）画像の合成画像となる。
【００３２】
次いで、拘束線計算部３２３は、表面反射像取得部３２１により取得された表面反射像４１の各画素（注目画素）に対し、裏面反射像取得部３２２により取得された裏面反射像４２の視差対応点が存在する可能性がある拘束線を計算する（ステップＳＴ４）。ここで、図５に示すように、カメラ２の焦点距離をｆとし、カメラ２に対する透明反射板１の傾きをθmとすると、注目画素（ｘi，ｙi）に対する拘束線は、（ｘi，ｙi）と（０，ｆ・ｔａｎθm）を通る下式（１）に示す直線となる。
2014219352.tif 000003
なお、この際の画像座標は、図６に示すように、画像中心を（０，０）とし、右方向がｘの正方向の軸とし、上方向がｙの正方向の軸とする。
【００３３】
次いで、視差仮定部３２４は、拘束線計算部３２３により計算された拘束線に基づいて、表面反射像４１の注目画素に対し、検証する視差を最小視差から最大視差まで順に仮に決定する（ステップＳＴ５）。この際、視差仮定部３２４は、サブピクセル間隔で視差を仮定する。
【００３４】
次いで、類似度計算部３２５は、視差仮定部３２４により仮に決定された視差に基づいて、表面反射像４１の注目画素周辺の局所特徴と、上記視差の位置に対応する裏面反射像４２の局所特徴とを比較し、その類似度を計算する（ステップＳＴ６）。この際、例えば２つの局所輝度パターンの正規化相互相関を計算してもよいし、２つの局所エッジパターンのパターンマッチングを行うようにしてもよい。
そして、ステップＳＴ５，６における処理を、最小視差から最大視差まで繰り返し行う。
【００３５】
次いで、視差決定部３２６は、類似度計算部３２５により計算された類似度のうち、最も類似度の高い視差を注目画素に対応した視差として決定する（ステップＳＴ７）。
【００３６】
次いで、距離変換部３３の距離算出部３３１は、視差計算部３２の視差決定部３２６により決定された注目画素に対する視差に基づいて、当該注目画素に対応する点までの距離を算出する（ステップＳＴ８）。ここで、図７に示すように、カメラ２から注目画素に対応する透明反射板１までの距離をＤ1とし、カメラ２から注目画素に対応する透明反射板１への方向ベクトルと透明反射板１の法線ベクトルとがなす角度をθ1とし、視差に相当する角度をθ2とし、透明反射板１の厚さをｗとし、透明板１１の屈折率をｎとし、裏面反射光路の透明反射板１に入る点と出る点と、表面反射光路の反射点との間の距離をｄ1，ｄ2とすると、透明反射板１から計測対象４までの距離Ｄ2は下式（２）により算出することができる。
2014219352.tif 000004
そして、ステップＳＴ４〜８における処理を、表面反射像４１の各画素について繰り返し行う。
【００３７】
次いで、距離画像出力部３３２は、距離算出部３３１により各画素に対して算出された距離に基づいて、当該距離を割り当てた距離画像を生成する（ステップＳＴ９）。
【００３８】
次に、本発明の距離計測システムの効果について、図８を参照しながら説明する。なお以下では、ダイクロイックミラー１２として赤よりも波長の長い光を反射するミラーを用いた場合について説明する。
図８に示すように、計測対象４を透明反射板１を介してカメラ（カラーカメラ）２で撮影した場合、赤色光は表面反射され、カメラ２にて赤色成分として撮影され、赤画像（Ｒ画像）４３となる。一方、裏面反射された光は緑青成分として撮影されるので、緑画像と青画像を足したものが緑青画像（Ｇ画像＋Ｂ画像）４４となる。
【００３９】
ここで、本発明の距離計測システムでは、表面反射像４１と裏面反射像４２とを別の画像として撮像可能であるため、視差を求めるときのノイズを除くことができる。よって、類似度計算が容易になるという効果が得られる。
また、裏面反射する光はダイクロイックミラー１２ではほとんど反射することはない。よって、図１５で示すような複数回の反射が発生しにくいため、この点においても従来のハーフミラー１０１２を用いた構成に対して有利であると言える。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、透明板１１の表面に特定の波長域の光を反射するダイクロイックミラー１２を設置し、透明板１１の裏面に反射鏡１３を設置した透明反射板１を用い、透明反射板１により反射された計測対象４の像を、カメラ２により分光して撮影し、撮影した複数の画像を画像読込部３１で読み込み、視差計算部３２で複数の画像間の視差を計算し、距離変換部３３で視差を距離に変換して出力するように構成したので、表面反射像４１と裏面反射像４２とを別の画像として撮影可能であり、視差を求めるときのノイズが除くことができるため、類似度計算が容易となり、距離測定の精度を向上できるという効果が得られる。また、図１５のような３重像が防げるため、距離測定の精度をさらに向上できるという効果も得られる。
【００４１】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２に係る距離計測システムの構成を示す図である。図９に示す実施の形態２に係る距離計測システムは、図１に示す実施の形態１に係る距離計測システムの透明反射板１を透明反射板１ｂに変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
透明反射板１ｂは、実施の形態１に係る透明反射板１の表面（計測対象４との対向面）にさらに透明板（第２の透明板）１４を設置し、その透明板１４の表面（計測対象４との対向面）にさらにダイクロイックミラー（第２のダイクロイックミラー）１５を設置したものである。また、ダイクロイックミラー１２，１５は、互いに異なる波長域に対応したミラーである。例えば、透明反射板１ｂの表面のダイクロイックミラー１５は、赤よりも長い波長を反射するミラーとし、間のダイクロイックミラー１２は、青よりも短い波長を反射するミラーとする。
なお、カメラ２は、透明反射板１ｂのダイクロイックミラー１２，１５における波長域に基づいて、当該透明反射板１ｂにより反射された像を分光して撮影する。
【００４３】
次に、上記のように構成された距離計測システムの動作概要について、図１０を参照しながら説明する。
ここで、ダイクロイックミラー１５は赤よりも長い波長を反射するミラーであり、ダイクロイックミラー１２は青よりも短い波長を反射するミラーであるとする。この場合、表面のダイクロイックミラー１５により反射された光はカメラ２で赤画像（Ｒ画像）として撮影され、間のダイクロイックミラー１２により反射された光はカメラ２で青画像（Ｂ画像）として撮影され、反射鏡１３により反射された光はカメラ２で緑画像（Ｇ画像）として撮像されることとなる。
よって、実施の形態２に係る距離計測システムでは、３枚の視差を持つ画像を取得できる。そして、距離計測装置３にて、これらの３枚の画像間で視差を仮定して類似度を検証することにより、一次元に３つの視点を設けたステレオ距離計測と同じ効果を得ることが可能になる。これにより、より安定した距離計測を行うことができる。
【００４４】
以上のように、この実施の形態２によれば、２枚の透明板１１，１４を重ね、その表面にダイクロイックミラー１５を設置し、間にもう一つのダイクロイックミラー１２を設置し、透明板１１の裏面に反射鏡１３を設置した透明反射板１を用いるように構成したので、実施の形態１における効果に加え、一次元に３つの視点を設けたステレオ距離計測と同じ効果を得ることが可能になり、より安定した距離計測を行うことができる。
【００４５】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る距離計測システムの構成を示す図である。図１１に示す実施の形態３に係る距離計測システムは、図１に示す実施の形態１に係る距離計測システムの透明反射板１を２枚の透明反射板１ｃ，１ｄに変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
透明反射板１ｃ及び透明反射板１ｄの構成は、図１に示す実施の形態１に係る透明反射板１の構成と同様である。ただし、透明反射板１ｃと透明反射板１ｄは、互いに異なる波長域に対応したダイクロイックミラー１２を用いて構成される。例えば、透明反射板１ｃのダイクロイックミラー１２は赤よりも長い波長を反射するミラーとし、透明反射板１ｄのダイクロイックミラー１２は、青よりも短い波長を反射するミラーとする。
【００４７】
そして、透明反射板１ｃと透明反射板１ｄは、計測対象４の像を２回異なる方向に連続して反射するように配置されている。例えば、１つ目の透明反射板１ｃでは計測対象４の像を９０度曲げて反射し、次の透明反射板１ｄでは、計測対象４−１つ目の透明反射板１ｃ間の光路と、１つ目の透明反射板１ｃ−２つ目の透明反射板１ｄ間の光路とに垂直な方向に、計測対象４の像を９０度曲げて反射するように配置する。
【００４８】
この場合、１つ目の透明反射板１ｃでは、赤色の光が表面反射され、残る緑色と青色の光が裏面反射される。また、２つ目の透明反射板１ｄでは、青色の光が表面反射され、残る赤色と緑色の光が裏面反射される。
すなわち、赤色の光は、１つ目の透明反射板１ｃでは表面反射され、２つ目の透明反射板１ｄでは裏面反射される。また、緑色の光は、１つ目の透明反射板１ｃでは裏面反射され、２つ目の透明反射板１ｄでも裏面反射される。また、青色の光は、１つ目の透明反射板１ｃでは裏面反射され、２つ目の透明反射板１ｄでは表面反射される。
【００４９】
その結果、図１２に示すように、カメラ（カラーカメラ）２により撮像した画像は、緑画像（Ｇ画像）に対して縦と横に赤画像（Ｒ画像）と青画像（Ｂ画像）が視差を持つようになる。そして、これらの３枚の画像間で視差を仮定して類似度を検証することにより、二次元に３つの視点を設けたステレオ距離計測と同じ効果を得ることが可能になる。これにより、より安定した距離計測を行うことができる。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３によれば、ダイクロイックミラー１２で構成した透明反射板１ｃと、それとは別の波長域の光を反射するダイクロイックミラー１２で構成した透明反射板１ｄとを、計測対象４の像を２回異なる方向へ連続して反射するように配置したので、二次元に３つの視点を設けたステレオ距離計測と同じ効果を得ることが可能になる。これにより、より安定した距離計測を行うことができる。
【００５１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１〜１ｄ  透明反射板、２  カメラ（撮影装置）、３  距離計測装置、４  計測対象、１１  透明板、１２  ダイクロイックミラー、１３  反射鏡、１４  透明板（第２の透明板）、１５  ダイクロイックミラー（第２のダイクロイックミラー）、３１  画像読込部、３２  視差計算部、３３  距離変換部、４１  表面反射像、４２  裏面反射像、４３  赤画像、４４  緑青画像、３２１  表面反射像取得部、３２２  裏面反射像取得部、３２３  拘束線計算部、３２４  視差仮定部、３２５  類似度計算部、３２６  視差決定部、３３１  距離算出部、３３２  距離画像出力部。
【図１】
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【図２】
2014219352.tif 000006
【図３】
2014219352.tif 000007
【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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