(57)【要約】【課題】  認識性能を向上させるとともに、個体ごとの認識性能のばらつきを低減する撮像装置を提供する。【解決手段】  第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第１の撮像素子と、第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第２の撮像素子と、基準画像と比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、距離算出手段で算出された距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、光学素子又は撮像素子は、第１光学素子の透過率が第２の光学素子に比べて高い、第１の光学素子の歪が第２の光学素子に比べて小さい、第１の撮像素子の感度特性が第２の撮像素子に比べて高い、第１の撮像素子のノイズが第２の撮像素子に比べて小さい、の少なくとも１つを満足する撮像装置。【選択図】  図１
2014072592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学素子と、
前記第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第１の撮像素子と、
第２の光学素子と、
前記第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第２の撮像素子と、
前記基準画像と前記比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された前記距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、
前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子、又は前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子は、前記第１光学素子の透過率が前記第２の光学素子に比べて高い、前記第１の光学素子の歪が前記第２の光学素子に比べて小さい、前記第１の撮像素子の感度特性が前記第２の撮像素子に比べて高い、前記第１の撮像素子のノイズが前記第２の撮像素子に比べて小さい、前記第１の撮像素子の欠陥画素の数が前記第２の撮像素子に比べて少ない、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子の感度特性が前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて高い、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子のノイズが前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて小さい、の少なくとも１つを満足する撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、
前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子、又は前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子は、前記第１の光学素子の透過率が前記第２の光学素子に比べて高い、前記第１の光学素子の半径方向のレンズの歪係数が前記第２の光学素子に比べて小さい、前記第１の光学素子の接線方向のレンズの歪係数が前記第２の光学素子に比べて小さい、前記第１の撮像素子のダイナミックレンジが前記第２の撮像素子に比べて大きい、前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値が前記第２の撮像素子に比べて大きい、前記第１の撮像素子のＳＮ比が前記第２の撮像素子に比べて小さい、前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が前記第２の撮像素子に比べて小さい、前記第１の撮像素子の欠陥画素の数が前記第２の撮像素子に比べて少ない、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子のダイナミックレンジが前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて大きい、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値が前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて大きい、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子のＳＮ比が前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて小さい、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子に比べて小さい、の少なくとも１つを満足する撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置において、
前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の透過率や歪、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の感度特性やノイズや欠陥画素の数、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の感度特性やノイズ、の少なくとも１つを記憶する特性記憶手段を有する撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置において、
前記特性記憶手段は、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の透過率、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の半径方向のレンズの歪係数、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の接線方向のレンズの歪係数、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子のダイナミックレンジ、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子のＳＮ比、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の欠陥画素の数、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のダイナミックレンジ、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のＳＮ比、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差、、の少なくとも１つが記憶された撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の撮像装置において、
前記第１の撮像素子は、前記第１の撮像素子の感度特性、前記第１の撮像素子のノイズ、前記第１の撮像素子の欠陥画素の数、の少なくとも１つが記憶され、
前記第２の撮像素子は、前記第２の撮像素子の感度特性、前記第２の撮像素子のノイズ、前記第２の撮像素子の欠陥画素の数、の少なくとも１つが記憶された撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の撮像装置において、
前記第１の撮像素子は、前記第１の撮像素子のダイナミックレンジ、前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第１の撮像素子のＳＮ比、前記第１の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差、前記第１の撮像素子の欠陥画素の数、の少なくとも１つが記憶され、
前記第２の撮像素子は、前記第２の撮像素子のダイナミックレンジ、前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第２の撮像素子のＳＮ比、前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差、前記第２の撮像素子の欠陥画素の数、の少なくとも１つが記憶された撮像装置。
【請求項７】
第１の光学素子と、
前記第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第１の画像を出力する第１の撮像素子と、
第２の光学素子と、
前記第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第２の画像を出力する第２の撮像素子と、
前記第１の画像と前記第２の画像に対して所定条件を満たす一方の画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする基準画像選定手段と、
前記基準画像と前記比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された前記距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、
前記基準画像選定手段の前記所定条件は、
前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の透過率を比べて大きい方の画像、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の歪を比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の感度特性を比べて大きい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の画素欠陥の数を比べて少ない方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の感度特性を比べて高い方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、のいずれかである撮像装置。
【請求項８】
第１の光学素子と、
前記第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第１の画像を出力する第１の撮像素子と、
第２の光学素子と、
前記第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第２の画像を出力する第２の撮像素子と、
前記第１の光学手段及び前記第２の光学手段の歪、前記第１の撮像手段と前記第２の撮像手段の感度特性、ノイズ、欠陥画素の数、前記第１の光学手段を通過した光を受けた前記第１の撮像手段及び前記第２の光学手段を通過した光を受けた前記第２の撮像手段の感度特性、ノイズ、の少なくとも１つの特性情報が記憶された特性記憶手段と、
前記特性記憶手段に記憶された前記特性情報に基づいて、所定条件を満たす一方の画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする基準画像選定手段と、
前記基準画像と前記比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された前記距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、
前記基準画像選定手段の前記所定条件は、
前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の透過率を比べて大きい方の画像、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の歪を比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の感度特性を比べて大きい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の画素欠陥の数を比べて少ない方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の感度特性を比べて高い方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、のいずれかである撮像装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８記載の撮像装置において、
前記基準画像選定手段の前記所定条件は、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の透過率を比べて大きい方の画像、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の半径方向のレンズの歪係数を比べて小さい方の画像、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子の接線方向のレンズの歪係数を比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子のダイナミックレンジを比べて大きい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値を比べて大きい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子のＳＮ比を比べて大きい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差を比べて小さい方の画像、前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子の画素欠陥の数を比べて少ない方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のダイナミックレンジを比べて大きい方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値を比べて大きい方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のＳＮ比を比べて小さい方の画像、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子と前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏を比べて小さい方の画像、のいずれかである撮像装置。
【請求項１０】
請求項８記載の撮像装置において、
前記特性記憶手段は、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の透過率、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の半径方向のレンズの歪係数、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子の接線方向のレンズの歪係数、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子２のダイナミックレンジ、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子のＳＮ比、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の欠陥画素の数、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のダイナミックレンジ、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子のＳＮ比、前記第１の光学素子を通過した光を受けた前記第１の撮像素子及び前記第２の光学素子を通過した光を受けた前記第２の撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏、の少なくとも１つの前記特性情報が記憶された撮像装置。
【請求項１１】
請求項７記載の撮像装置において、
前記第１の光学素子を通過した光を所定の露光時間だけ通過させる第１のシャッタ手段と、
前記第２の光学素子を通過した光を所定の露光時間だけ通過させる第２のシャッタ手段と、を有し、
前記基準画像選定手段は、前記第１のシャッタ手段及び前記第２のシャッタ手段を閉じたときの前記第１の画像及び前記第２の画像において、輝度値が閾値以上である画素を欠陥画素と判定し、前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれで欠陥画素の数を算出し、欠陥画素の少ない方の画像を、基準画像とし、他方の画像を比較画像とする撮像装置。
【請求項１２】
請求項７記載の撮像装置において、
前記基準画像選定手段は、前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれを複数の領域に分割し、各領域の輝度値の平均を算出し、算出した前記輝度値の平均が最も大きい領域と最も小さい領域が、前記第１の画像と記第２の画像とで一致している場合、各画像において輝度値の平均が最も大きい領域と最も小さい領域の輝度値の平均の差が大きい方が、光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きいと判定し、光学手段を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きいと判定された画像を基準画像とし、他方の画像を比較画像とする撮像装置。
【請求項１３】
請求項７記載の撮像装置において、
前記基準画像選定手段は、前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれを複数の領域に分割し、各領域の輝度値の平均を算出し、算出した前記輝度値の平均が最も大きい領域と最も小さい領域が、前記第１の画像と記第２の画像とで一致している場合、輝度が最も大きい領域の輝度値の平均及び標準偏差を算出し、輝度が最も大きい領域の輝度値の平均及び標準偏差の値が、全て、予め定めた閾値以内である場合、輝度が最も大きい領域では均一な光が入射していると判定し、輝度が最も大きい領域で輝度値の平均が大きい方が、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きいと判定し、光学素子を通過した光を受光した撮像手段の均一な光の画像の輝度値が大きいと判定された画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする撮像装置。
【請求項１４】
請求項７記載の撮像装置において、
前記基準画像選定手段は、前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれを複数の領域に分割し、各領域の輝度値の平均を算出し、算出した前記輝度値の平均が最も大きい領域と最も小さい領域が、前記第１の画像と記第２の画像とで一致している場合、輝度が最も大きい領域の輝度値の平均及び標準偏差を算出し、輝度が最も大きい領域の輝度値の平均及び標準偏差の値が、全て、予め定めた閾値以内である場合、輝度が最も大きい領域では均一な光が入射していると判定し、輝度が最も大きい領域で輝度値の標準偏差が小さい方が、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の標準偏差が小さいと判定し、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きいと判定された画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする請求項８の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像画像から距離画像を算出する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、距離画像算出における被探索画像（比較画像）側の撮像素子に比べて、テンプレート画像（基準画像）側の撮像素子に長波長側の感度を有するものを備え、焦点距離情報や収差情報などと、波長成分の関係を規定する関数を用いて、対象物の三次元情報を算出し、広い波長帯域における波長ごとの焦点距離や収差特性などの変動に起因する三次元測定精度の悪化を防いでいた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０８３６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像素子には、個体ごとに感度特性、ノイズや欠陥画素などにばらつきがある。また、レンズには、個体ごとに透過率や歪などにばらつきがある。このため、特許文献１では、撮像素子及びレンズの性能のばらつきにより、認識処理に用いる画像の品質がばらつき、撮像装置の個体ごとに認識性能にばらつきが発生する。
【０００５】
以上から本発明は、認識性能を向上させるとともに、個体ごとの認識性能のばらつきを低減する撮像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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、第１の光学素子と、第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第１の撮像素子と、第２の光学素子と、第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有して、基準画像として処理される画像を出力する第２の撮像素子と、基準画像と比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、第１の光学素子及び第２の光学素子、又は第１の撮像素子及び第２の撮像素子は、第１光学素子の透過率が第２の光学素子に比べて高い、第１の光学素子の歪が第２の光学素子に比べて小さい、第１の撮像素子の感度特性が第２の撮像素子に比べて高い、第１の撮像素子のノイズが第２の撮像素子に比べて小さい、第１の撮像素子の欠陥画素の数が第２の撮像素子に比べて少ない、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子の感度特性が第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子に比べて高い、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子のノイズが第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子に比べて小さい、の少なくとも１つを満足する構成とする。
【０００７】
また、第１の光学素子と、第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第１の画像を出力する第１の撮像素子と、第２の光学素子と、第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第２の画像を出力する第２の撮像素子と、第１の画像と第２の画像に対して所定条件を満たす一方の画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする基準画像選定手段と、基準画像と比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、距離算出手段で算出された距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、基準画像選定手段の所定条件は、第１の光学素子と第２の光学素子の透過率を比べて大きい方の画像、第１の光学素子と第２の光学素子の歪を比べて小さい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子の感度特性を比べて大きい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子の画素欠陥の数を比べて少ない方の画像、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子と第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子の感度特性を比べて高い方の画像、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子と第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、のいずれかである構成とする。
【０００８】
また、第１の光学素子と、第１の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第１の画像を出力する第１の撮像素子と、第２の光学素子と、第２の光学素子を通過した光を受光して、光の強度に応じた輝度値を有した第２の画像を出力する第２の撮像素子と、第１の光学手段及び第２の光学手段の歪、第１の撮像手段と第２の撮像手段の感度特性、ノイズ、欠陥画素の数、第１の光学手段を通過した光を受けた第１の撮像手段及び第２の光学手段を通過した光を受けた第２の撮像手段の感度特性、ノイズ、の少なくとも１つの特性情報が記憶された特性記憶手段と、特性記憶手段に記憶された特性情報に基づいて、所定条件を満たす一方の画像を基準画像として、他方の画像を比較画像とする基準画像選定手段と、基準画像と比較画像に基づいて距離画像を算出する距離算出手段と、距離算出手段で算出された距離画像に基づいて対象物を認識する認識手段と、を有し、基準画像選定手段の所定条件は、第１の光学素子と第２の光学素子の透過率を比べて大きい方の画像、第１の光学素子と第２の光学素子の歪を比べて小さい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子の感度特性を比べて大きい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、第１の撮像素子と第２の撮像素子の画素欠陥の数を比べて少ない方の画像、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子と第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子の感度特性を比べて高い方の画像、第１の光学素子を通過した光を受けた第１の撮像素子と第２の光学素子を通過した光を受けた第２の撮像素子のノイズを比べて小さい方の画像、のいずれかである構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、認識性能を向上させるとともに、個体ごとの認識性能のばらつきを低減する撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】図１の撮像装置の動作例を示す図である。
【図３】本発明の撮像装置の基準画像及び比較画像を示す図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の他の実施の形態の構成を示す図である。
【図５】図４の撮像装置の動作例を示す図である。
【図６】図４の撮像装置の他の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
図１に本発明の撮像装置の一実施例の構成を示す。
【００１２】
本発明の一実施例は、撮像部（第１の撮像部）１００ａ、撮像部（第２の撮像部）１００ｂ、演算部１１０、画面音声出力部１３０、制御部１４０と、を備えている。
【００１３】
カメラなどの撮像部１００ａは、光学素子（第１の光学素子）１０１ａ、シャッタ手段（第１のシャッタ手段）１０２ａ、撮像素子（第１の撮像素子）１０３ａ、特性記憶手段１０４ａと、を備えている。
【００１４】
レンズなどの光学素子１０１ａは、光を屈折させて、撮像素子に像を結ぶ。
【００１５】
シャッタなどのシャッタ手段１０２ａは、光学素子１０１ａを通過した光が通る箇所に設置され、撮影時の露光時間中のみ、その光が通るようにシャッタの機構を開き、それ以外の時は光をさえぎるようにシャッタの機構を閉じる。
【００１６】
撮像素子１０３ａは、光学素子１０１ａにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成する。
【００１７】
特性記憶手段１０４ａは、光学素子１０１ａの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部１００ａの感度特性及びノイズなどの情報を記憶している。光学素子１０１ａの歪の情報として、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数などがある。撮像素子１０３ａの感度特性の情報として、ダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値などがある。撮像素子１０３ａのノイズの情報として、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズなどがある。撮像部１００ａの感度特性の情報として、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａのダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの画像の輝度値などがある。撮像部１００ａのノイズの情報として、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａのショットノイズ、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの固定パターンノイズなどがある。
【００１８】
カメラなどの撮像部１００ｂは、光学素子（第２の光学素子）１０１ｂ、シャッタ手段（第２のシャッタ手段）１０２ｂ、撮像素子（第２の撮像素子）１０３ｂ、特性記憶手段１０４ｂと、を備えている。また、撮像部１００ａと撮像部１００ｂの焦点距離の設計値は同じである。撮像部１００ａと撮像部１００ｂの光軸の方向は、おおむね同じである。
【００１９】
レンズなどの光学素子１０１ｂは、光を屈折させて、撮像素子に像を結ぶ。
【００２０】
シャッタなどのシャッタ手段１０２ｂは、光学素子１０１ｂを通過した光が通る箇所に設置され、撮影時の露光時間中のみ、その光が通るようにシャッタの機構を開き、それ以外の時は光をさえぎるようにシャッタの機構を閉じる。
【００２１】
撮像素子などの撮像素子１０３ｂは、光学素子１０１ｂにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成する。
【００２２】
特性記憶手段１０４ｂは、光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部１００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を記憶している。光学素子１０１ｂの歪の情報として、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数などがある。撮像素子１０３ｂの感度特性の情報として、ダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値などがある。撮像素子１０３ｂのノイズの情報として、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズなどがある。撮像部１００ｂの感度特性の情報として、光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂの画像の輝度値などがある。撮像部１００ｂのノイズの情報として、光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどがある。
【００２３】
撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂは、予め設定された下記の項目１−１〜１−７のうちのひとつの項目ａを満足する光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂ、あるいは、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂを有している。複数の撮像装置を製作する場合、所定条件である項目ａを満足するように構成する。
・項目１−１：光学素子１０１ｂに比べて、光学素子１０１ａの透過率は高い。
・項目１−２：光学素子１０１ｂに比べて、光学素子１０１ａの歪が小さい。
・項目１−３：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの感度特性が大きい。
・項目１−４：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａのノイズが小さい。
・項目１−５：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの欠陥画素の数が少ない。
・項目１−６：撮像部１００ｂに比べて、撮像部１００ａの感度特性が大きい。
・項目１−７：撮像部１００ｂに比べて、撮像部１００ａのノイズが小さい。
【００２４】
ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）及びメモリなどから構成される演算部１１０は、基準画像記憶手段１１１、比較画像記憶手段１１２、処理画像記憶手段１１３、輝度補正情報記憶手段１１４、幾何補正情報記憶手段１１５、同期信号発信手段１１６、基準画像取込手段１１７ａ、比較画像取込手段１１７ｂ、輝度補正手段１１８、幾何補正手段１１９、視差算出手段１２０、距離算出手段１２１、認識手段１２２、特性入出力手段１２３と、を備えている。
【００２５】
メモリやハードディスクなどの基準画像記憶手段１１１は、撮像部１００ａで撮影された画像を記憶する。視差算出において、基準画像記憶手段１１１に記憶されている画像からテンプレート画像を切り出されるため、この画像は基準画像である。
【００２６】
メモリやハードディスクなどの比較画像記憶手段１１２は、撮像部１００ｂで撮影された画像を記憶する。視差算出において、比較画像記憶手段１１２に記憶されている画像をテンプレート画像で探索されるため、この画像は比較画像である。
【００２７】
メモリやハードディスクなどの処理画像記憶手段１１３は、演算部１１０で処理され、生成された画像を記憶する。
【００２８】
メモリやハードディスクなどの輝度補正情報記憶手段１１４は、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの画像（基準画像及び比較画像）における各画素の輝度の補正係数を記憶する。この補正係数は、均一なライトや対象物を撮影したときの画像の輝度が画像全面で同じになる値である。
【００２９】
メモリやハードディスクなどの幾何補正情報記憶手段１１５は、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの画像（基準画像及び比較画像）における各画素の幾何の補正量を記憶する。この補正量は、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの歪、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの焦点距離の誤差、画像上の光軸位置の誤差及び取付誤差が０であるときの画像に補正する値である。
【００３０】
同期信号発信手段１１６は、同期信号を生成し、発信する。
【００３１】
基準画像取込手段１１７ａは、同期信号発信手段１１６の同期信号に合わせて、シャッタ手段１０２ａにシャッタを開けるという信号を送るとともに、撮像素子１０３ａが生成する画像を取得する。
【００３２】
比較画像取込手段１１７ｂは、同期信号発信手段１１６の同期信号に合わせて、シャッタ手段１０２ｂにシャッタを開けるという信号を送るとともに、撮像素子１０３ｂが生成する画像を取得する。
【００３３】
輝度補正手段１１８は、輝度補正情報記憶手段１１４から各画素の輝度の補正係数を読み込み、基準画像及び比較画像の輝度を補正する。
【００３４】
幾何補正手段１１９は、幾何補正情報記憶手段１１５から各画素の幾何の２次元補正量を読み込み、基準画像及び比較画像に幾何学的に補正し、写る像の形状を補正する。
【００３５】
視差算出手段１２０は、基準画像上から抽出した所定のサイズの領域（テンプレート画像）に対応する比較画像上の領域を探索する。テンプレート画像と一致する比較画像上の領域の位置と、基準画像上のテンプレート画像の位置の差すなわち視差を算出する。各画素について視差を算出することにより、視差画像を算出する。
【００３６】
距離算出手段１２１は、視差算出手段１２０が算出した視差、撮像部１００ａと撮像部１００ｂの焦点の距離（基線長）及び焦点距離をもとに、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの光軸方向に撮像装置から画像上の対象物までの距離を算出する。各画素について距離を算出することにより、距離画像を算出する。
【００３７】
認識手段１２２は、基準画像及び距離画像を用いて、基準画像に写っている対象物及び基準画像上の対象物の位置を認識し、撮像装置に対する対象物の３次元の相対位置及び相対速度を算出する。ここで、撮像装置に対する３次元の相対位置座標系は、撮像部１００ａと撮像部１００ｂの焦点間の中点を原点として、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂに対して右方向にｘ座標、上方向にｙ座標、光軸方向にｚ座標をとる。また、撮像装置と対象物の相対位置及び相対速度をもとに衝突までに時間を算出して、所定の時間内に衝突するかどうかを判定する。撮像装置と対象物の相対位置、相対速度、衝突判定結果及び衝突時間を画面音声出力部１３０及び制御部１４０に送る。
【００３８】
特性入出力手段１２３は、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂが記憶している光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、あるいは、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び画素欠陥の数などの情報、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を取得して、撮像装置の外部に出力する。
【００３９】
モニタ及びスピーカなどの画面音声出力部１３０は、基準画像、あるいは、視差画像、距離画像を画面に表示する。また、対象物の位置に枠あるいはマーカを表示する。このとき、認識手段１２２からの衝突判定結果が衝突するという判定である対象物の枠あるいはマーカの色を、衝突しない対象物と異なるものとする。認識手段１２２からの衝突判定結果が衝突するという判定である対象物がある場合、警告音を出力する。
【００４０】
ＣＰＵなどの制御部１４０は、撮像装置と対象物の相対位置、相対速度、衝突時間及び衝突判定結果をもとに制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力する。
【００４１】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順を、図２を用いて説明する。
【００４２】
ステップ２０１：同期信号発信手段１１６は、同期信号を生成して、基準画像取込手段１１７ａ及び比較画像取込手段１１７ｂに送る。基準画像取込手段１１７ａは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ａにシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を送る。シャッタ手段１０２ａは、基準画像取込手段１１７ａからのシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を受け取った直後に、シャッタの機構を露光時間だけ開き、その後、閉じる。撮像素子１０３ａは、光学素子１０１ａにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、基準画像取込手段１１７ａに画像を送る。基準画像取込手段１１７ａは、撮像素子１０３ａから画像を受け取り、基準画像記憶手段１１１に格納する。
【００４３】
比較画像取込手段１１７ｂは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ｂにシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を送る。シャッタ手段１０２ｂは、比較画像取込手段１１７ｂからのシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を受け取った直後に、シャッタの機構を露光時間だけ開き、その後、閉じる。撮像素子１０３ｂは、光学素子１０１ｂにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、比較画像取込手段１１７ｂに画像を送る。比較画像取込手段１１７ｂは、撮像素子１０３ｂから画像を受け取り、比較画像記憶手段１１２に格納する。
【００４４】
ステップ２０２：輝度補正手段１１８は、輝度補正情報記憶手段１１４から撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像における各画素の補正係数を読み込み、基準画像記憶手段１１１及び比較画像記憶手段１１２からそれぞれ基準画像及び比較画像を読み込む。基準画像の各画素の輝度値に基準画像側の撮像素子の画像における各画素の補正係数を掛け合わせて、基準画像の輝度値を補正する。同様に、比較画像の各画素の輝度値に比較画像側の撮像素子の画像における各画素の補正係数を掛け合わせて、比較画像の輝度値を補正する。補正した基準画像及び比較画像をそれぞれ基準画像記憶手段１１１及び比較画像記憶手段１１２に格納する。
【００４５】
ステップ２０３：幾何補正手段１１９は、幾何補正情報記憶手段１１５から撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像における各画素の幾何の２次元補正量を読み込み、基準画像記憶手段１１１及び比較画像記憶手段１１２からそれぞれ基準画像及び比較画像を読み込む。基準画像の各画素から２次元補正量を変化させた基準画像上の位置を算出して、その位置周辺の画素の輝度値から補間計算によりその位置の輝度値を算出する。この計算を基準画像上の全ての画素について実施する。同様に、比較画像の各画素から２次元補正量を変化させた比較画像上の位置を算出して、その位置周辺の画素の輝度値から補間計算によりその位置の輝度値を算出する。この計算を比較画像上の全ての画素について実施する。補正した基準画像及び比較画像をそれぞれ基準画像記憶手段１１１及び比較画像記憶手段１１２に格納する。
【００４６】
ステップ２０４：視差算出手段１２０は、図３に示すように、基準画像３０１上の所定のサイズの領域の画像３０３（テンプレート画像）を抽出する。比較画像３０２上でテンプレート画像３０３と同じ対象物が写っている領域の画像を以下のテンプレートマッチングで探索する。比較画像３０２上の所定のサイズの領域の画像３０４を抽出して、基準画像３０１上のテンプレート画像３０３の輝度値と比較画像３０２上の所定のサイズの領域の画像３０４の輝度値の差の絶対値の和（ＳＡＤ、Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を比較画像３０２上の各領域の画像３０４について算出して、最も小さい値の比較画像３０２上の領域の画像３０４とテンプレート画像３０３の領域の距離、すなわち、視差を算出する。この処理を基準画像３０１上の全ての領域について実施して、基準画像３０１の全体での視差を算出する。このようにして算出した視差画像を処理画像記憶手段１１３に格納する。
ステップ２０５：距離算出手段１２１は、処理画像記憶手段１１３から視差画像を読み込む。撮像部１００ａと撮像部１００ｂの焦点間の距離と焦点距離をかけて得られた値を、ステップ４で算出した各領域の視差で割て、基準画像上の各領域の画像３０３に写っている像と撮像装置との光軸方向の距離を算出する。この処理を基準画像上の全ての領域について実施して、基準画像の全体における各像と撮像装置との光軸方向の距離を算出する。このようにして算出した距離画像を処理画像記憶手段１１３に格納する。
【００４７】
ステップ２０６：認識手段１２２は、基準画像記憶手段１１１から基準画像を、処理画像記憶手段１１３から距離画像を読み込む。そこで、基準画像上の消失点の位置の算出、自動車や歩行者などの対象物の判定、撮像装置に対する対象物の相対位置及び相対速度の算出、対象物と撮像装置との衝突判定を行う。
【００４８】
先ず、認識手段１２２は、基準画像上の消失点の位置の算出を以下の手順で実施する。基準画像上の車線の境界にある両側の白線を検出して、基準画像上の白線の傾きを算出する。両側の白線が直線であるとして、算出した傾きにより、両側の白線が交わる点の基準画像上の位置を算出する。これが消失点の位置である。
【００４９】
次に、認識手段１２２は、自動車や歩行者などの対象物の検出を以下の手順で実施する。距離画像において、距離が所定の範囲内にある画素が連結している領域を求める。所定の範囲の例として、５〜１０ｍ、７．５〜１２．５ｍ、１０〜１５ｍなどと幅５ｍので２．５ｍごとに範囲が重複する複数の範囲を設定する。距離が所定の範囲内にある画素が連結している各領域の基準画像上の縦及び横方向の長さを求める。各領域の基準画像上の縦方向の長さ、距離と画素ピッチをかけた値を焦点距離で割って、各領域の３次元の縦方向の長さを算出する。同様に、各領域の基準画像上の横方向の長さ、距離と画素ピッチをかけた値を焦点距離で割って、各領域の３次元の横方向の長さを算出する。
【００５０】
数１を用いて、各領域の地面に関する基準画像上の縦方向の位置Ｖｇを近似的に算出する。ここで、Ｖｖは消失点の高さ、ｆは焦点距離、Ｈｉは撮像装置の取付高さ、Ｌｒは領域の平均距離、ｃは画素ピッチである。また、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの光軸はおおむね水平方向であるという仮定を設定したときの計算式である。
【００５１】
〔数１〕
Ｖｇ＝Ｖｖ−ｆ×Ｈｉ／（Ｌｒ×ｃ）
領域の３次元の縦及び横方向の長さが自動車の所定の範囲内であり、かつ、領域の下限の基準画像上の縦方向の位置と、数１で算出した領域の地面の基準画像上の縦方向の位置の差が閾値以内である場合、領域の対象物は自動車であると判定する。同様に、領域の３次元の縦及び横方向の長さが歩行者の所定の範囲内であり、かつ、領域の下限の基準画像上の縦方向の位置と、数１で算出した領域の地面の基準画像上の縦方向の位置の差が閾値以内である場合、領域の対象物は歩行者であると判定する。これらの処理を全ての領域について実施して、自動車、歩行者であるかを判定する。
【００５２】
次に、撮像装置に対する対象物の相対位置及び相対速度の算出を以下の手順で実施する。自動車あるいは歩行者と判定された領域について、数２〜数４を用いて、撮像装置に対する対象物の相対位置（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）を算出する。ここで、（Ｕｏ、Ｖｏ）は自動車あるいは歩行者と判定された領域の中央に関する基準画像上の位置である。
【００５３】
〔数２〕
Ｘｏ＝Ｌｒ×ｃ×Ｕｏ／ｆ
【００５４】
〔数３〕
Ｙｏ＝Ｈ＋Ｌｒ×ｃ×（Ｖｏ−Ｖｖ）／ｆ
【００５５】
〔数４〕
Ｚｏ＝Ｌｒ
ステップ２０１〜２０８の処理は、所定の周期で繰り返し実施される。前回と今回の処理のステップ２０６で検出された領域の基準画像上の位置の差が閾値以内である場合、同じ対象物であると判定して、今回の処理で算出された撮像装置に対する対象物の相対位置から、前回の処理のステップ２０６で算出された相対位置を引きた値を、ステップ２０１〜２０８の処理周期の時間間隔で割って、撮像装置に対する対象物の相対速度（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）を算出する。
【００５６】
最後に、対象物と撮像装置との衝突判定を以下の手順で実施する。撮像装置に対する対象物の相対速度Ｖｚが０以上である場合、自動車あるいは歩行者と判定された領域の対象物に衝突しないと判定する。撮像装置に対する対象物の相対速度Ｖｚが負である場合、今回の処理で算出した撮像装置に対する対象物の相対位置Ｚｏを、撮像装置に対する対象物の相対速度Ｖｚの絶対値で割り、衝突までの時間（衝突時間）を算出する。また、撮像装置に対する対象物の相対速度Ｖｘに衝突時間をかけた値に対象物の相対位置Ｘｏを足して、衝突時における撮像装置に対する対象物の相対位置Ｘｏを算出する。そこで、撮像装置に対する対象物の相対速度Ｖｚが負であり、かつ、衝突時間が閾値以内であり、かつ、衝突時における撮像装置に対する対象物の相対位置Ｘｏの絶対値が閾値内である場合、自動車あるいは歩行者と判定された領域の対象物に衝突すると判定する。それ以外の場合、衝突しないと判定する。認識手段１２２は、自動車あるいは歩行者と判定された領域に関する基準画像上の四隅の位置、撮像装置に対する対象物の相対位置及び相対速度、衝突判定結果及び衝突時間を画面音声出力部１３０及び制御部１４０に送る。
【００５７】
ステップ２０７：画面音声出力部１３０は、認識手段１２２から自動車あるいは歩行者と判定された領域に関する基準画像上の四隅の位置、撮像装置に対する対象物の相対位置及び相対速度、衝突判定結果及び衝突時間を受け取る。基準画像記憶手段１１１から基準画像を読み込む。画面に基準画像を表示し、自動車あるいは歩行者と判定された領域を枠として表示する。また、衝突判定結果が衝突するという判定結果である領域の枠の色を衝突しないという判定結果の対象物の領域の枠の色と変えて、画面に表示する。領域の中に、衝突判定結果が衝突するという判定結果がある場合、警告音を出力する。
【００５８】
ステップ２０８：制御部１４０は、認識手段１２２から自動車あるいは歩行者と判定された領域に関する基準画像上の四隅の位置、撮像装置に対する対象物の相対位置及び相対速度、衝突判定結果及び衝突時間を受け取る。自動車あるいは歩行者と判定された領域の中に、衝突判定結果が衝突するという判定結果がある場合、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力する。
【００５９】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順を説明する。
【００６０】
特性入出力手段１２３は、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂからそれぞれ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪（半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数など）などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性（均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値及びダイナミックレンジなど）、ノイズ（ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズなど）及び欠陥画素の数などの情報、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの感度特性（光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値など）及びノイズ（光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなど）などの情報を読み込み、それらの情報を撮像装置の外部に出力する。
【００６１】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順（図２）によれば、基準画像側の撮像部１００ａ及び１００ｂは、予め設定された下記の所定条件である項目１−１〜１−７のうちのひとつの項目ａを満足する光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂ、あるいは、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂを有している。
【００６２】
このため、項目ａを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されることにより、対象物の認識性能が向上する。また、項目ａを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ａを満足しないケースが発生する。項目ａを満足するように撮像装置を製造すると、項目ａを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【００６３】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ａを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【００６４】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ａを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
・項目１−１：比較画像側の光学素子１０１ｂに比べて、基準画像側の光学素子１０１ａの透過率は高い。
・項目１−２：比較画像側の光学素子１０１ｂに比べて、基準画像側の光学素子１０１ａの歪が小さい。
・項目１−３：比較画像側の撮像素子１０３ｂに比べて、基準画像側の撮像素子１０３ａの感度特性が大きい。
・項目１−４：比較画像側の撮像素子１０３ｂに比べて、基準画像側の撮像素子１０３ａのノイズが小さい。
・項目１−５：比較画像側の撮像素子１０３ｂに比べて、基準画像側の撮像素子１０３ａの欠陥画素の数が少ない。
・項目１−６：比較画像側の撮像部１００ｂに比べて、基準画像側の撮像部１００ａの感度特性が大きい。
・項目１−７：比較画像側の撮像部１００ｂに比べて、基準画像側の撮像部１００ａのノイズが小さい。
【００６５】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順によれば、特性入出力手段１２３により、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂにそれぞれ格納されている光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力することにより、それらの値を見て、上記の項目１−１〜１−７のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
【００６６】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順（図２）によれば、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示することにより、衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【００６７】
なお、本発明の撮像装置は、上記で説明したような実施の形態に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。以下では、本発明の撮像装置の変形例について説明する。
（変形例１−１）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂは、予め設定された下記の所定条件である項目１−１１〜１−３０のうちのひとつの項目ｂを満足する光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂ、あるいは、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂを有しているとしても、項目ｂを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されることにより、対象物の認識性能が向上する。
【００６８】
また、項目ｂを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｂを満足しないケースが発生する。項目ｂを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｂを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【００６９】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｂを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【００７０】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｂを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
・項目１−１１：光学素子１０１ｂに比べて、光学素子１０１ａの透過率は高い。
・項目１−１２：光学素子１０１ｂに比べて、光学素子１０１ａの半径方向のレンズの歪係数が小さい。
・項目１−１３：光学素子１０１ｂに比べて、光学素子１０１ａの接線方向のレンズの歪係数が小さい。
・項目１−１４：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａのダイナミックレンジが大きい。
・項目１−１５：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの均一な光の画像の輝度値が大きい。
・項目１−１６：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａのＳＮ比が小さい。
・項目１−１７：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さい。
・項目１−１８：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの所定の強度の光のショットノイズが小さい。
・項目１−１９：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの暗電流ノイズが小さい。
・項目１−２０：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの読み出しノイズが小さい。
・項目１−２１：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの所定の強度の光の固定パターンノイズが小さい。
・項目１−２２：撮像素子１０３ｂに比べて、撮像素子１０３ａの欠陥画素の数が少ない。
・項目１−２３：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａのダイナミックレンジが大きい。
・項目１−２４：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの均一な光の画像の輝度値が大きい。
・項目１−２５：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａのＳＮ比が小さい。
・項目１−２６：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さい。
・項目１−２７：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの所定の強度の光のショットノイズが小さい。
・項目１−２８：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの暗電流ノイズが小さい。
・項目１−２９：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの読み出しノイズが小さい。
・項目１−３０：光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ｂに比べて、光学素子１０１ａを通過した光を受光した撮像素子１０３ａの所定の強度の光の固定パターンノイズが小さい。
【００７１】
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段１２３が、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂからそれぞれ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率，半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力すると、それらの値を見て、上記の項目１−１１〜１−３０のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
（変形例１−２）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順（図２）のステップ２０４において、視差算出手段１２０がＳＡＤの値を算出し、最も小さい比較画像上の領域を探索して、視差を算出する代わりに、ＺＳＡＤ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）、あるいは、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）、ＺＳＳＤ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）、ＮＣＣ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、ＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を算出し、最も小さい比較画像上の領域を探索して、視差を算出しても、視差を求めることができる。
（変形例１−３）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂ内に、それぞれ撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報を記憶するメモリなどの撮像素子特性記憶手段１０５ａ及び撮像素子特性記憶手段１０５ｂを設けて、図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段１２３が、撮像素子特性記憶手段１０５ａ及び撮像素子特性記憶手段１０５ｂから撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目１−３〜１−５のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
【００７２】
また、図１に示す本発明の撮像装置の動作手順において、特性入出力手段１２３が、撮像素子特性記憶手段１０５ａ及び撮像素子特性記憶手段１０５ｂから撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数などの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目１−１４〜１−２２のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
（変形例１−４）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの代わりに演算部１１０に特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂを設けて、図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段１２３が、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂに記憶している光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部１００ａ及び撮像部１００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力するにしても、それらの値を見て、項目１−１〜１−７のひとつを満足するかどうかを確認できる。
【００７３】
また、図１に示す本発明の撮像装置の動作手順において、特性入出力手段１２３が、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂからそれぞれ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目１−１１〜１−３０のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
（変形例１−５）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順（図２）のステップ２０７において、画面音声出力部１３０が、画面に基準画像の代わりに視差画像あるいは距離画像を表示して、「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示しても、衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
（変形例１−６）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像部を２つだけでなく、３つ以上を設けて、図２に示す動作手順を、複数の撮像部の２つずつの組合せについて実施する。これにより、複数の撮像部で撮影された対象物までの距離や対象物の認識が可能になるとともに、複数の撮像部の２つずつの組合せにおいて、基準画像側の撮像部は、予め設定された項目１−１〜１−７のうちのひとつの項目ａを満足する光学素子、あるいは、撮像素子を有している。
【００７４】
このため、項目ａを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されることにより、対象物の認識性能が向上する。
【００７５】
また、項目ａを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ａを満足しないケースが発生する。項目ａを満足するように撮像装置を製造すると、項目ａを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【００７６】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ａを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【００７７】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ａを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
【実施例２】
【００７８】
図４に本発明の撮像装置の一実施例の構成を示す。
【００７９】
本発明の一実施例は、撮像部４００ａ、撮像部４００ｂ、演算部４１０、画面音声出力部１３０、制御部１４０と、を備えている。画面音声出力部１３０、制御部１４０は、図１に示すものと同じであり、説明の記述を省略する。
【００８０】
カメラなどの撮像部４００ａは、光学素子１０１ａ、シャッタ手段１０２ａ、撮像素子１０３ａと、を備えている。
【００８１】
光学素子１０１ａ、シャッタ手段１０２ａ、撮像素子１０３ａは、図１に示すものと同じであり、説明の記述を省略する。
【００８２】
カメラなどの撮像部４００ｂは、光学素子１０１ｂ、シャッタ手段１０２ｂ、撮像素子１０３ｂと、を備えている。
【００８３】
光学素子１０１ｂ、シャッタ手段１０２ｂ、撮像素子１０３ｂは、図１に示すものと同じであり、説明の記述を省略する。
【００８４】
ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）及びメモリなどから構成される演算部４１０は、基準画像記憶手段１１１、比較画像記憶手段１１２、処理画像記憶手段１１３、特性記憶手段４０４、輝度補正情報記憶手段１１４、幾何補正情報記憶手段１１５、同期信号発信手段１１６、画像取込手段４１７ａ、画像取込手段４１７ｂ、基準画像選定手段４２４、輝度補正手段１１８、幾何補正手段１１９、視差算出手段１２０、距離算出手段１２１、認識手段１２２、特性入出力手段４２３と、を備えている。
【００８５】
基準画像記憶手段１１１、比較画像記憶手段１１２、処理画像記憶手段１１３、輝度補正情報記憶手段１１４、幾何補正情報記憶手段１１５、同期信号発信手段１１６、輝度補正手段１１８、幾何補正手段１１９、視差算出手段１２０、距離算出手段１２１、認識手段１２２は、図１に示すものと同じであり、説明の記述を省略する。
【００８６】
メモリやハードディスクなどの特性記憶手段４０４は、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を記憶している。光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの歪の情報として、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数などがある。撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性の情報として、ダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値などがある。撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのノイズの情報として、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズなどがある。撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性の情報として、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値などがある。撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂのノイズの情報として、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどがある。
【００８７】
画像取込手段４１７ａは、同期信号発信手段１１６の同期信号に合わせて、シャッタ手段１０２ａにシャッタを開けるという信号を送るとともに、撮像素子１０３ａが生成する画像を取得する。
【００８８】
画像取込手段４１７ｂは、同期信号発信手段１１６の同期信号に合わせて、シャッタ手段１０２ｂにシャッタを開けるという信号を送るとともに、撮像素子１０３ｂが生成する画像を取得する。
【００８９】
基準画像選定手段４２４は、特性記憶手段４０４から光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込む。画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂがそれぞれ取り込んだ画像を受け取る。予め設定された下記の所定条件である項目２−１〜２−７のうちのひとつの項目ｃを満足する光学素子、あるいは、撮像素子の画像を基準画像とし、もう一方の画像を比較画像とする。基準画像を基準画像記憶手段１１１に、比較画像を比較画像記憶手段１１２に格納する。
・項目２−１：光学素子の透過率は高い。
・項目２−２：光学素子の歪が小さい。
・項目２−３：撮像素子の感度特性が大きい。
・項目２−４：撮像素子のノイズが小さい。
・項目２−５：撮像素子の欠陥画素の数が少ない。
・項目２−６：撮像部の感度特性が大きい。
・項目２−７：撮像部のノイズが小さい。
【００９０】
特性入出力手段４２３は、特性記憶手段４０４が記憶している光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、あるいは、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び画素欠陥の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を取得して、撮像装置の外部に出力する。
【００９１】
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順を、図５を用いて説明する。ここで、ステップ２０２〜２０８の処理は、図２のステップ２０２〜２０８と同じであるため、記述を省略する。
ステップ５０１：基準画像選定手段４２４は、特性記憶手段４０４から光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込む。画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂがそれぞれ取り込んだ画像を受け取る。予め設定された前述の項目２−１〜２−７のひとつの項目ｃを満足する光学素子、あるいは、撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定する。
ステップ５０２：同期信号発信手段１１６は、同期信号を生成して、画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂに送る。画像取込手段４１７ａは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ａにシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を送る。シャッタ手段１０２ａは、画像取込手段４１７ａからのシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を受け取った直後に、シャッタの機構を露光時間だけ開き、その後、閉じる。撮像素子１０３ａは、光学素子１０１ａにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、画像取込手段４１７ａに画像を送る。画像取込手段４１７ａは、撮像素子１０３ａから画像を受け取り、基準画像選定手段４２４に送る。
【００９２】
画像取込手段４１７ｂは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ｂにシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を送る。シャッタ手段１０２ｂは、画像取込手段４１７ｂからのシャッタ開閉信号及び露光時間の情報を受け取った直後に、シャッタの機構を露光時間だけ開き、その後、閉じる。撮像素子１０３ｂは、光学素子１０１ｂにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、画像取込手段４１７ｂに画像を送る。画像取込手段４１７ｂは、撮像素子１０３ｂから画像を受け取り、基準画像選定手段４２４に送る。
ステップ５０３：基準画像選定手段４２４は、画像受取手段４１７ａ及び画像受取手段４１７ｂからそれぞれ画像を受け取る。ステップ５０１で決定した基準画像側の撮像部の画像を基準画像とし、もう一方の画像を比較画像とする。基準画像を基準画像記憶手段１１１に、比較画像を比較画像記憶手段１１２に格納する。
【００９３】
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順を説明する。
【００９４】
特性入出力手段４２３は、特性記憶手段４０４からそれぞれ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪（半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数など）などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性（ダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値など）、ノイズ（ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズ）及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性（光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、及び、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値など）及びノイズ（光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなど）などの情報を読み込み、それらの情報を撮像装置の外部に出力する。
【００９５】
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順（図５）によれば、ステップ５０１で、基準画像選定手段４２４が、予め設定された前述の項目２−１〜２−７のうちのひとつの項目ｃを満足する光学素子、あるいは、撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定し、ステップ５０３で、基準画像選定手段４２４が、ステップ５０１で決定した基準画像側の撮像部の画像を基準画像とし、もう一方の画像を比較画像とすることにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。
【００９６】
また、項目ｃを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｃを満足しないケースが発生する。項目ｃを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｃを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【００９７】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【００９８】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
【００９９】
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順によれば、特性入出力手段４２３により、特性記憶手段４０４にそれぞれ格納されている光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力することにより、それらの値を見て、前述の項目２−１〜２−７のうちの少なくともひとつを満足するかどうかを確認できる。
【０１００】
なお、本発明の撮像装置は、上記で説明したような実施の形態に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。以下では、本発明の撮像装置の変形例について説明する。
（変形例２−１）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、前述の項目２−１〜２−７の代わりに、予め設定された下記の所定条件である項目２−１１〜２−３０のうちのひとつの項目ｄを満足する光学素子、あるいは、撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部と決定しても、項目ｄを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。
【０１０１】
また、項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１０２】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【０１０３】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
・項目２−１１：光学素子の透過率は高い。
・項目２−１２：光学素子の半径方向のレンズの歪係数が小さい。
・項目２−１３：光学素子の接線方向のレンズの歪係数が小さい。
・項目２−１４：撮像素子のダイナミックレンジが大きい。
・項目２−１５：撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きい。
・項目２−１６：撮像素子のＳＮ比性が小さい。
・項目２−１７：撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さい。
・項目２−１８：撮像素子の所定の強度の光のショットノイズが小さい。
・項目２−１９：撮像素子の暗電流ノイズが小さい。
・項目２−２０：撮像素子の読み出しノイズが小さい。
・項目２−２１：撮像素子の所定の強度の光の固定パターンノイズが小さい。
・項目２−２２：撮像素子の欠陥画素の数が少ない。
・項目２−２３：光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きい。
・項目２−２４：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きい。
・項目２−２５：光学素子を通過した光を受光した撮像素子のＳＮ比が小さい。
・項目２−２６：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さい。
・項目２−２７：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の所定の強度の光のショットノイズが小さい。
・項目２−２８：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の暗電流ノイズが小さい。
・項目２−２９：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の読み出しノイズが小さい。
・項目２−３０：光学素子を通過した光を受光した撮像素子の所定の強度の光の固定パターンノイズが小さい。
【０１０４】
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段４２３が、特性記憶手段４０４から光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率，半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力すると、それらの値を見て、上記の項目２−１１〜２−３０のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
（変形例２−２）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂにそれぞれ撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報を記憶させ、図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段４２３が、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂから撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目２−３〜２−５のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
【０１０５】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順において、特性入出力手段４２３が、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂから撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、及び、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数などの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目２−１４〜２−２２のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
【０１０６】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順（図５）のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂから読み込んだ撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報をもとに、予め設定された前述の項目２−３〜２−５のひとつの項目ｃを満足する撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定しても、項目ｃを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。また、項目ｃを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｃを満足しないケースが発生する。項目ｃを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｃを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１０７】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順（図５）のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂから読み込んだ撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数などの情報をもとに、予め設定された前述の項目２−１４〜２−２２のひとつの項目ｄを満足する撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定しても、項目ｄを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。また、項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
（変形例２−３）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例において、演算部４１０の特性記憶手段４０４の代わりに、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂにそれぞれ特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂを設けて、図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、特性入出力手段４２３が、特性記憶手段１０４ａ及び１０４ｂから光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報を読み込み、撮像装置の外部に出力するとしても、それらの値を見て、項目２−１〜２−７のひとつを満足するかどうかを確認できる。
【０１０８】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順において、特性入出力手段４２３が、特性記憶手段１０４ａ及び１０４ｂからそれぞれ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどの情報を読み込み、それらの情報を外部に出力しても、それらの値を見て、項目２−１〜２−３０のうちのひとつを満足するかどうかを確認できる。
【０１０９】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順（図５）のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、特性記憶手段１０４ａ及び特性記憶手段１０４ｂからそれぞれ読み込んだ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率及び歪などの情報、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの感度特性、ノイズ及び欠陥画素の数などの情報、撮像部４００ａ及び撮像部４００ｂの感度特性及びノイズなどの情報をもとに、予め設定された前述の項目２−１〜２−７のひとつの項目ｃを満足する撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定しても、項目ｃを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。また、項目ｃを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｃを満足しないケースが発生する。項目ｃを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｃを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１１０】
また、図４に示す本発明の撮像装置の動作手順（図５）のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂから読み込んだ光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂの透過率、半径方向のレンズの歪係数及び接線方向のレンズの歪係数、撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値、ＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光のショットノイズ、暗電流ノイズ、読み出しノイズ、所定の強度の光の固定パターンノイズ及び欠陥画素の数、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのダイナミックレンジ、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのＳＮ比、均一のライトや対象物を撮影したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの画像の輝度値の標準偏差（ばらつき）、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂのショットノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの暗電流ノイズ、光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの読み出しノイズ、及び、所定の強度の光が入射したときに光学素子１０１ａ及び光学素子１０１ｂを通過した光を受光した撮像素子１０３ａ及び撮像素子１０３ｂの固定パターンノイズなどの情報をもとに、予め設定された前述の項目２−１１〜２−３０のひとつの項目ｄを満足する撮像素子側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定しても、項目ｄを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。また、項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
（変形例２−４）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例のステップ５０１において、基準画像選定手段４２４は、「シャッタ手段が閉まっているときの画像を取得する」という信号を画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂに送る。画像取込手段４１７ａは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ａのシャッタの機構が閉まった状態で、光学素子１０１ａにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、画像取込手段４１７ａに画像を送る。画像取込手段４１７ａは、撮像素子１０３ａから画像を受け取り、基準画像選定手段４２４に送る。画像取込手段４１７ｂは、同期信号発信手段１１６からの同期信号を受け取った直後に、シャッタ手段１０２ｂのシャッタの機構が閉まった状態で、光学素子１０１ｂにより屈折した光の像を受光し、その光の強さに応じた画像を生成して、画像取込手段４１７ｂに画像を送る。画像取込手段４１７ｂは、撮像素子１０３ｂから画像を受け取り、基準画像選定手段４２４に送る。基準画像選定手段４２４は、画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂから画像を受け取る。各画像の各画素の輝度値が閾値以上である場合、欠陥画素であると判定して、それぞれの画像について欠陥画素の数を検出する。欠陥画素の数が少ない画像側の撮像部を基準画像側の撮像部とすると、撮像素子の経年劣化により、欠陥画素が増えたとしても、実画像をもとに基準画像側の撮像部を決定するため、欠陥画素の数が少ない画像を正しく基準画像に設定でき、基準画像を用いた認識の性能の低下を防ぐことができる。
【０１１１】
また、欠陥画素の数が少ないという項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
（変形例２−５）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、図６に示すように、ステップ６０１及びステップ６０２を追加する。以下にステップ６０１及びステップ６０２を記載する。
【０１１２】
ステップ６０１：ステップ６０２で基準側像側の撮像部を再決定した場合、ステップ５０３に進む。再決定していない場合、ステップ６０２に進む。
【０１１３】
ステップ６０２：基準画像選定手段４２４は、画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂから画像を受け取る。それらの画像をそれぞれ複数の領域に分割する。各画像の各領域の輝度値の平均を算出して、各画像で輝度の平均が最も大きい領域と最も小さい領域が２つの画像で一致している場合、以下の判定を実施する。各画像において輝度の平均が最も大きい領域と最も小さい領域の輝度の平均の差が大きいほうが、光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きいと判定する。光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きいと判定された画像の撮像部を基準画像側の撮像部と決定する。
【０１１４】
ステップ６０２に示すように、基準画像側の撮像部と決定すると、撮像素子の経年劣化により、光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが変化したとしても、実画像をもとに基準画像側の撮像部を決定するため、光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きい画像を正しく基準画像に設定でき、基準画像を用いた認識の性能の低下を防ぐことができる。
【０１１５】
また、光学素子を通過した光を受光した撮像素子のダイナミックレンジが大きいという項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１１６】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【０１１７】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
（変形例２−６）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、図６に示すように、ステップ６０１及びステップ６０２を追加する。以下にステップ６０１及びステップ６０２を記載する。
【０１１８】
ステップ６０１：ステップ６０２で基準側像側の撮像部を再決定した場合、ステップ５０３に進む。再決定していない場合、ステップ６０２に進む。
【０１１９】
ステップ６０２：基準画像選定手段４２４は、画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂから画像を受け取る。それらの画像をそれぞれ複数の領域に分割する。各画像で輝度が最も大きい領域が２つの画像で一致している場合、各画像でこれらの領域の輝度値の平均及び標準偏差を算出して、これらの値が全て閾値以内である場合、それらの領域では均一な光が入射していると判定して、以下の処理を実施する。それらの領域で輝度値の平均が大きいほうが、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きいと判定する。光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きいと判定された画像の撮像部を基準画像側の撮像部と決定する。
【０１２０】
ステップ６０２に示すように、基準画像側の撮像部と決定すると、撮像素子の経年劣化により、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が変化したとしても、実画像をもとに基準画像側の撮像部を決定するため、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きい画像を正しく基準画像に設定でき、基準画像を用いた認識の性能の低下を防ぐことができる。
【０１２１】
また、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値が大きいという項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１２２】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【０１２３】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
（変形例２−７）
図４に示す本発明の撮像装置の一実施例の動作手順において、図６に示すように、ステップ６０１及びステップ６０２を追加する。以下にステップ６０１及びステップ６０２を記載する。
【０１２４】
ステップ６０１：ステップ６０２で基準側像側の撮像部を再決定した場合、ステップ５０３に進む。再決定していない場合、ステップ６０２に進む。
【０１２５】
ステップ６０２：基準画像選定手段４２４は、画像取込手段４１７ａ及び画像取込手段４１７ｂから画像を受け取る。それらの画像をそれぞれ複数の領域に分割する。各画像で輝度が最も大きい領域が２つの画像で一致している場合、各画像でこれらの領域の輝度値の平均及び標準偏差を算出して、これらの値が全て閾値以内である場合、それらの領域では均一な光が入射していると判定して、以下の判定を実施する。それらの領域で輝度値の標準偏差が小さいほうが、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さいと判定する。光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さいと判定された画像の撮像部を基準画像側の撮像部と決定する。
【０１２６】
ステップ６０２に示すように、基準画像側の撮像部と決定すると、撮像素子の経年劣化により、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が変化したとしても、実画像をもとに基準画像側の撮像部を決定するため、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さい画像を正しく基準画像に設定でき、基準画像を用いた認識の性能の低下を防ぐことができる。
【０１２７】
また、光学素子を通過した光を受光した撮像素子の均一な光の画像の輝度値の標準偏差が小さいという項目ｄを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｄを満足しないケースが発生する。項目ｄを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｄを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１２８】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【０１２９】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｄを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
（変形例２−７）
図１に示す本発明の撮像装置の一実施例において、撮像部を２つだけでなく、３つ以上を設けて、図５あるいは図６に示す動作手順を、複数の撮像部の２つずつの組合せについて実施する。
【０１３０】
これにより、複数の撮像部で撮影された対象物までの距離や対象物の認識が可能になるとともに、複数の撮像部の２つずつの組合せにおいて、ステップ５０１で、基準画像選定手段４２４が、予め設定された前述の項目２−１〜２−７のうちのひとつの項目ｃを満足する光学素子、あるいは、撮像素子側の側の撮像部を基準画像側の撮像部を決定し、ステップ５０３で、基準画像選定手段４２４が、ステップ５０１で決定した基準画像側の撮像部の画像を基準画像とし、もう一方の画像を比較画像とすることにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、基準画像の品質が比較画像より良くなり、ステップ２０６で品質の良い基準画像を用いて、対象物の認識処理が実施されるため、対象物の認識性能が向上する。
【０１３１】
また、項目ｃを考慮せずに撮像装置を製造すると、項目ｃを満足しないケースが発生する。項目ｃを満足するように撮像装置を製造すると、項目ｃを考慮せずに製造された撮像装置に比べて、このケースで対象物の認識性能が向上することになり、撮像装置の個体ごとの対象物の認識性能のばらつきを低減できる。
【０１３２】
また、ステップ２０７で、画面音声出力部１３０が、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物に所定の色の枠を表示して、警告音を出力することにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に衝突する対象物をユーザに知らせることができる。
【０１３３】
また、ステップ２０８で、画面の基準画像上に「衝突する」と判定した対象物がある場合、制御部が、衝突を回避する制御信号を生成して、撮像装置の外部に出力することにより、項目ｃを満足しない場合に比べて、対象物の認識性能が向上するため、より早い段階でより確実に対象物を回避する制御が行われ、衝突する確率を低減できる。
【符号の説明】
【０１３４】
１００ａ…撮像部、１００ｂ…撮像部、１０１ａ…光学素子、１０１ｂ…光学素子、１０２ａ…シャッタ手段、１０２ｂ…シャッタ手段、１０３ａ…撮像素子、１０３ｂ…撮像素子、１０４ａ…特性記憶手段、１０４ｂ…特性記憶手段、１１０…演算部、１１１…基準画像記憶手段、１１２…比較画像記憶手段、１１３…処理画像記憶手段、１１４…輝度補正情報記憶手段、１１５…幾何補正情報記憶手段、１１６…同期信号発信手段、１１７ａ…基準画像取込手段、１１７ｂ…比較画像取込手段、１１８…輝度補正手段、１１９…幾何補正手段、１２０…視差算出手段、１２１…距離算出手段、１２２…認識手段、１３０…画面音声出力部、１４０…制御部、３０１…基準画像、３０２…比較画像、４００ａ…撮像部、４００ｂ…撮像部、４０４…特性記憶手段
【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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