(57)【要約】  情報処理装置は、第１撮像画像と、第２撮像画像と、被写体までの距離と、を取得する取得部と、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、取得部により取得された前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、撮像レンズの焦点距離と、撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する導出部と、を含む。
2017077906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、前記取得部により取得された前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する導出部と、
を含む情報処理装置。
【請求項２】
前記導出部は、前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の実空間上での座標である指定画素実空間座標を、導出した前記撮像位置距離に基づいて導出する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記指定画素実空間座標は、前記撮像位置距離と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて規定された請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記導出部は、前記複数画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて、前記複数画素座標に対応する実空間上での座標を含む平面を示す平面方程式により規定される前記平面の向きを導出し、導出した前記向きと前記照射位置座標とに基づいて前記平面方程式を確定し、確定した前記平面方程式と、前記焦点距離と、前記寸法とに基づいて前記撮像位置距離を導出する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記複数画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々から画素を指定する第１画素指定情報を受け付ける第１受付部によって受け付けられた前記第１画素指定情報により指定され、
前記取得部は、前記第１画素指定情報により指定された前記複数画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得し、
前記導出部は、前記取得部により取得された前記複数画素座標と、前記照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記撮像位置距離を導出する請求項１から請求項４の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、位置が対応する３画素以上の複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得し、
前記導出部は、前記取得部により取得された前記複数画素座標と、前記照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記撮像位置距離を導出する請求項１から請求項４の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記複数の特徴的な画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々にて、実空間上で前記照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の既定数の画素であって、取り囲む面積が最大となる複数の画素である請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
第１表示部に対して前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の少なくとも一方を表示させ、かつ、表示領域内で前記照射位置と同一の平面状領域に対応する対応領域を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う第１制御部を更に含み、
前記取得部は、前記第１表示部に前記対応領域が表示された状態で前記対応領域の一部を指定する領域指定情報を受け付ける第２受付部によって受け付けられた前記領域指定情報により指定された前記対応領域の一部から、前記複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得する請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素のうちの前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の一方に関する指定画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の一方から画素を指定する第２画素指定情報を受け付ける第３受付部によって受け付けられた前記第２画素指定情報により指定された画素であり、
前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の他方に関する指定画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の他方に含まれる画素であって、前記第２画素指定情報により指定された画素と実空間上での位置が対応する画素である請求項１から請求項８の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記指向性光を射出し、前記反射光を受光することにより前記距離を計測する計測部を更に含み、
前記取得部は、前記計測部により計測された前記距離を取得する請求項１から請求項９の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記被写体を撮像する撮像部を更に含み、
前記取得部は、前記被写体が前記第１撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第１撮像画像、及び前記被写体が前記第２撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第２撮像画像を取得する請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記取得部は、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の他方から前記指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの参照用距離を更に取得し、
前記導出部は、更に、前記複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する参照用照射位置座標であって、前記取得部により取得された前記参照用距離に基づいて導出された参照用照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出し、導出した参照用撮像位置距離を参照して前記撮像位置距離を調整することで、前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記導出部は、前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の実空間上での座標として最終的に採用される最終指定画素実空間座標を、導出した前記最終撮像位置距離に基づいて導出する請求項１２に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記最終指定画素実空間座標は、前記最終撮像位置距離と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて規定された請求項１３に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
第２表示部に対して前記導出部による導出結果を表示させる制御を行う第２制御部を更に含む請求項１から請求項１４の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む情報処理方法。
【請求項１７】
コンピュータに、
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む処理を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザが測距対象として想定している被写体に向けて射出部により射出されたレーザ光の往復時間を基に測距を行う測距装置が知られている（例えば、特開２０１２−１６７９４４号公報参照）。なお、本明細書において、測距とは、測距装置から計測対象となる被写体までの距離を計測することを指す。【０００３】
また、測距装置の一種として、被写体の３次元座標を算出する機能である３次元座標算出機能が搭載された測距装置も知られている。【０００４】
３次元座標算出機能を実現する方法としては、特許第３０９５４６３号公報に、被測定物の複数の測定点の３次元座標を２台以上のカメラで撮像して得た撮像データから三角測量法で算出する３次元測定方法が開示されている。【０００５】
特許第３０９５４６３号公報に記載の３次元測定方法は、次のステップ１〜５を有する。ステップ１では、２台以上のカメラの視野内に、４点以上の基準点部材と、リファレンスバーとが配置される。ステップ２では、２台以上のカメラで基準点部材及びリファレンスバーを撮像し、撮像して得た画像データから基準点部材及びリファレンスバーの各カメラの光軸に対する水平方向及び垂直方向の角度を求める。ステップ３では、基準点部材及びリファレンスバーの角度のデータから基準点部材、リファレンスバー、及び２台以上のカメラの相対的な位置関係を求める。【０００６】
ステップ４では、求めた相対的な位置関係とリファレンスバーの２点間距離から、２台以上のカメラの絶対的な位置及び姿勢を算出する。ステップ５では、算出した２台以上のカメラの絶対的な位置及び姿勢を基準として、被測定物の複数の測定点の３次元座標を、２台以上のカメラで撮像して得た画像データから三角測量法で算出する。【０００７】
また、３次元座標算出機能を実現する装置としては、特開２０１３−１２２４３４号公報に、レーザ光を照射する照射光源を有する照射手段が固定された単眼の撮像装置を備えた３次元位置計測装置が開示されている。【０００８】
特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、校正プレートにレーザ光を照射しつつ、校正プレートを移動させて校正プレートを被写体として撮像するか、又は、撮像装置を移動させて２箇所の撮像位置から校正プレートを被写体として撮像する。また、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、撮像して得た各画像から、各画像でのレーザ光の照射位置の３次元座標を算出し、レーザ光の方向ベクトル又は平面方程式を算出する。そして、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の３次元位置計測装置は、算出した方向ベクトル又は平面方程式を用いて、レーザ光の被照射物体の３次元座標を算出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許第３０９５４６３号公報に記載の技術では、基準点部材及びリファレンスバーを用いる必要があるため、基準点部材及びリファレンスバーを用いることができない状況下では、被測定物の複数の測定点の３次元座標を算出することはできない。【００１０】
また、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の技術では、校正プレートが複数の特徴的な箇所を有しており、校正プレートの特徴的な箇所にレーザ光を照射している。しかし、既存の建造物等の任意の被写体に対してレーザ光を照射する場合、レーザ光の照射対象とされる特徴的な箇所が被写体に存在しないことが考えられる。特徴的な箇所が被写体に存在しない場合、異なる位置から同一の箇所にレーザ光を照射することは困難となり、この結果、特開２０１３−１２２４３４号公報に記載の技術では、レーザ光の被照射物体の３次元座標を算出することも困難となる。【００１１】
３次元座標を算出する他の方法としては、第１撮像画像、第２撮像画像、及び撮像位置距離に基づいて３次元座標を算出する方法が考えられる。ここで、第１撮像画像とは、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた画像を指し、第２撮像画像とは、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた画像を指す。また、撮像位置距離とは、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を指す。【００１２】
第１撮像画像、第２撮像画像、及び撮像位置距離に基づいて３次元座標を算出する場合、撮像位置距離を精度良く求める必要がある。撮像位置距離は、例えば、特定可能な特徴的な箇所である既定箇所を計測対象として測距を行い、既定箇所を含む被写体を第１撮像位置及び第２撮像位置の各々から撮像することができれば、撮像位置距離を算出することが可能となる。上記の校正プレートは、上記の既定箇所をユーザに提供することを可能にするが、校正プレートを用いることができない状況下において、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合、撮像位置距離を算出することはできない。【００１３】
本発明の一つの実施形態は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、被写体が異なる撮像位置の各々から撮像されて得られた撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様に係る情報処理装置は、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得する取得部と、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での照射位置を特定する照射位置座標であって、取得部により取得された距離に基づいて導出された照射位置座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する導出部と、を含む。【００１５】
従って、本発明の第１の態様に係る情報処理装置は、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、被写体が異なる撮像位置の各々から撮像されて得られた撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる。【００１６】
本発明の第２の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様に係る情報処理装置において、導出部は、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の実空間上での座標である指定画素実空間座標を、導出した撮像位置距離に基づいて導出する、とされている。【００１７】
従って、本発明の第２の態様に係る情報処理装置は、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、指定画素実空間座標を導出することができる。【００１８】
本発明の第３の態様に係る情報処理装置は、本発明の第２の態様に係る情報処理装置において、指定画素実空間座標は、撮像位置距離と、焦点距離と、寸法と、に基づいて規定された、とされている。【００１９】
従って、本発明の第３の態様に係る情報処理装置は、指定画素実空間座標が撮像位置距離、指定画素座標、撮像レンズの焦点距離、及び撮像画素の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素実空間座標を高精度に導出することができる。【００２０】
本発明の第４の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第３の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、導出部は、複数画素座標、焦点距離、及び寸法に基づいて、複数画素座標に対応する実空間上での座標を含む平面を示す平面方程式により規定される平面の向きを導出し、導出した向きと照射位置座標とに基づいて平面方程式を確定し、確定した平面方程式と、焦点距離と、寸法とに基づいて撮像位置距離を導出する、とされている。【００２１】
従って、本発明の第４の態様に係る情報処理装置は、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合に平面方程式を用いずに撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。【００２２】
本発明の第５の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第４の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、複数画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々から画素を指定する第１画素指定情報を受け付ける第１受付部によって受け付けられた第１画素指定情報により指定され、取得部は、第１画素指定情報により指定された複数画素を特定する複数の座標を複数画素座標として取得し、導出部は、取得部により取得された複数画素座標と、照射位置座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて撮像位置距離を導出する、とされている。【００２３】
従って、本発明の第５の態様に係る情報処理装置は、ユーザの意思に従って取得された複数画素座標を基に撮像位置距離を導出することができる。【００２４】
本発明の第６の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第４の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、取得部は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、位置が対応する３画素以上の複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を複数画素座標として取得し、導出部は、取得部により取得された複数画素座標と、照射位置座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて撮像位置距離を導出する、とされている。【００２５】
従って、本発明の第６の態様に係る情報処理装置は、撮像位置距離の導出に用いる複数画素座標を取得するにあたって複数画素座標を特定する複数画素をユーザに指定させる場合に比べ、少ない操作数で、複数画素座標を基に撮像位置距離を導出することができる。【００２６】
本発明の第７の態様に係る情報処理装置は、本発明の第６の態様に係る情報処理装置において、複数の特徴的な画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々にて、実空間上で照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の既定数の画素であって、取り囲む面積が最大となる複数の画素である、とされている。【００２７】
従って、本発明の第７の態様に係る情報処理装置は、複数の特徴的な画素として、取り囲む面積が最大とならない複数の画素を採用する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。【００２８】
本発明の第８の態様に係る情報処理装置は、本発明の第６の態様に係る情報処理装置において、第１表示部に対して第１撮像画像及び第２撮像画像の少なくとも一方を表示させ、かつ、表示領域内で照射位置と同一の平面状領域に対応する対応領域を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う第１制御部を更に含み、取得部は、第１表示部に対応領域が表示された状態で対応領域の一部を指定する領域指定情報を受け付ける第２受付部によって受け付けられた領域指定情報により指定された対応領域の一部から、複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を複数画素座標として取得する、とされている。【００２９】
従って、本発明の第８の態様に係る情報処理装置は、対応領域の全体から複数画素座標を取得する場合に比べ、小さな負荷で複数画素座標を取得することができる。【００３０】
本発明の第９の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第８の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素のうちの第１撮像画像及び第２撮像画像の一方に関する指定画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の一方から画素を指定する第２画素指定情報を受け付ける第３受付部によって受け付けられた第２画素指定情報により指定された画素であり、第１撮像画像及び第２撮像画像の他方に関する指定画素は、第１撮像画像及び第２撮像画像の他方に含まれる画素であって、第２画素指定情報により指定された画素と実空間上での位置が対応する画素である、とされている。【００３１】
従って、本発明の第９の態様に係る情報処理装置は、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素がユーザにより指定される場合に比べ、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素を迅速に決めることができる。【００３２】
本発明の第１０の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第９の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、指向性光を射出し、反射光を受光することにより距離を計測する計測部を更に含み、取得部は、計測部により計測された距離を取得する、とされている。【００３３】
従って、本発明の第１０の態様に係る情報処理装置は、計測部を有しない場合に比べ、照射位置座標の導出に用いる距離を容易に取得することができる。【００３４】
本発明の第１１の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第１０の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、被写体を撮像する撮像部を更に含み、取得部は、被写体が第１撮像位置から撮像部により撮像されて得られた第１撮像画像、及び被写体が第２撮像位置から撮像部により撮像されて得られた第２撮像画像を取得する、とされている。【００３５】
従って、本発明の第１１の態様に係る情報処理装置は、撮像部を有しない場合に比べ、指定画素座標及び複数画素座標を得るために用いる第１撮像画像及び第２撮像画像を容易に取得することができる。【００３６】
本発明の第１２の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第１１の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、取得部は、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の他方から指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの参照用距離を更に取得し、導出部は、更に、複数画素座標と、実空間上での照射位置を特定する参照用照射位置座標であって、取得部により取得された参照用距離に基づいて導出された参照用照射位置座標と、焦点距離と、寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出し、導出した参照用撮像位置距離を参照して撮像位置距離を調整することで、第１撮像位置と第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する、とされている。【００３７】
従って、本発明の第１２の態様に係る情報処理装置は、参照用撮像位置距離を用いない場合に比べ、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を高精度に導出することができる。【００３８】
本発明の第１３の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１２の態様に係る情報処理装置において、導出部は、取得部により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素の実空間上での座標として最終的に採用される最終指定画素実空間座標を、導出した最終撮像位置距離に基づいて導出する、とされている。【００３９】
従って、本発明の第１３の態様に係る情報処理装置は、参照用撮像位置距離を参照して導出された最終撮像位置距離を用いずに指定画素の実空間上での座標を導出する場合に比べ、指定画素の実空間上での座標を高精度に導出することができる。【００４０】
本発明の第１４の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１３の態様に係る情報処理装置において、最終指定画素実空間座標は、最終撮像位置距離と、焦点距離と、寸法と、に基づいて規定された、とされている。【００４１】
従って、本発明の第１４の態様に係る情報処理装置は、最終指定画素実空間座標が最終撮像位置距離、指定画素座標、撮像レンズの焦点距離、及び撮像画素の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、最終指定画素実空間座標を高精度に導出することができる。【００４２】
本発明の第１５の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１の態様から第１４の態様の何れか１つの態様に係る情報処理装置において、第２表示部に対して導出部による導出結果を表示させる制御を行う第２制御部を更に含む。【００４３】
従って、本発明の第１５の態様に係る情報処理装置は、導出部による導出結果が表示されない場合に比べ、導出部による導出結果をユーザに容易に認識させることができる。【００４４】
本発明の第１６の態様に係る情報処理方法は、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得し、取得した第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した距離に基づいて導出された照射位置座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む。【００４５】
従って、本発明の第１６の態様に係る情報処理方法は、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、被写体が異なる撮像位置の各々から撮像されて得られた撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる。【００４６】
本発明の第１７の態様に係るプログラムは、コンピュータに、被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、第１撮像位置に対応する位置及び第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が被写体に射出されて指向性光の反射光が受光されることにより計測された被写体までの距離と、を取得し、取得した第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上で指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した距離に基づいて導出された照射位置座標と、被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて第１撮像位置と第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む処理を実行させるためのプログラムである。【００４７】
従って、本発明の第１７の態様に係るプログラムは、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、被写体が異なる撮像位置の各々から撮像されて得られた撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の一つの実施形態によれば、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、異なる撮像位置の各々から撮像されて得られた撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１〜第５実施形態に係る測距装置の外観の一例を示す正面図である。
【図２】第１〜第４実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１〜第６実施形態に係る測距装置による計測シーケンスの一例を示すタイムチャートである。
【図４】第１〜第６実施形態に係る測距装置による１回の計測を行う場合に要するレーザトリガ、発光信号、受光信号、及びカウント信号の一例を示すタイムチャートである。
【図５】第１〜第６実施形態に係る測距装置による計測シーケンスで得られた計測値のヒストグラム（被写体までの距離（計測値）を横軸とし、計測回数を縦軸とした場合のヒストグラム）の一例を示すグラフである。
【図６】第１〜第６実施形態に係る測距装置に含まれる主制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図７】第１〜第４実施形態及び第６実施形態に係る測距装置と被写体との位置関係の一例を示す概略平面図である。
【図８】被写体の一部、第１撮像画像、第２撮像画像、第１撮像位置での撮像レンズの主点、及び第２撮像位置での撮像レンズの主点の位置関係の一例を示す概念図である。
【図９】第１〜第６実施形態に係るＣＰＵの要部機能の一例を示すブロック図である。
【図１０】第１〜第６実施形態に係る照射位置座標の算出方法の説明に供する図である。
【図１１】第１実施形態に係る撮像位置距離算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すフローチャートの続きである。
【図１３】第１〜第６実施形態に係る撮像装置の撮影範囲に含まれる被写体の一例を示す概念図である。
【図１４】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図１５】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図１６】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図１７】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図１８】第１実施形態に係る３次元座標算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１９】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図２０】第１実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図２１】第２実施形態に係る撮像位置距離算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２２】第２実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図２３】第２実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第１撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図２４】第３実施形態に係る撮像位置距離算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２５】図２４に示すフローチャートの続きである。
【図２６】第４実施形態に係る撮像位置距離算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２７】第４実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図２８】第４実施形態に係る３次元座標算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２９】第４実施形態に係る撮像装置により撮像されて得られた第２撮像画像の一例を示す概略画像図である。
【図３０】第５実施形態に係る２台の測距装置、ＰＣ、及び被写体との位置関係の一例を示す概略平面図である。
【図３１】第５実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３２】第５実施形態に係るＰＣのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３３】第６実施形態に係る測距装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３４】第６実施形態に係る測距装置に含まれるスマートデバイスの表示部にソフトキーとして表示された各種ボタンを含む画面の一例を示す画面図である。
【図３５】第１〜第４実施形態に係る撮像位置距離算出プログラム及び３次元座標算出プログラムが記憶された記憶媒体から撮像位置距離算出プログラム及び３次元座標算出プログラムが測距装置又はＰＣにインストールされる態様の一例を示す概念図である。
【図３６】第１〜第６実施形態に係る測距装置の外観の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、添付図面に従って本開示の技術に係る実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、測距装置１０Ａから計測対象となる被写体までの距離を単に「距離」又は「被写体までの距離」とも称する。また、本実施形態では、被写体に対する画角を単に「画角」とも称する。
【００５１】
［第１実施形態］
一例として図１に示すように、本開示の技術に係る情報処理装置の一例である測距装置１０Ａは、測距ユニット１２及び撮像装置１４を備えている。なお、本実施形態では、測距ユニット１２及び後述の測距制御部６８（図２参照）が本開示の技術に係る計測部の一例であり、撮像装置１４が本開示の技術に係る撮像部の一例である。
【００５２】
撮像装置１４は、レンズユニット１６及び撮像装置本体１８を備えており、レンズユニット１６は、撮像装置本体１８に対して着脱自在に取り付けられる。
【００５３】
撮像装置本体１８の正面視左側面にはホットシュー（Ｈｏｔ  Ｓｈｏｅ）２０が設けられており、測距ユニット１２は、ホットシュー２０に対して着脱自在に取り付けられる。
【００５４】
測距装置１０Ａは、測距ユニット１２に測距用のレーザ光を射出させて測距を行う測距系機能と、撮像装置１４に被写体を撮像させて撮像画像を得る撮像系機能とを備えている。なお、以下では、撮像画像を単に「画像」とも称する。また、以下では、説明の便宜上、鉛直方向において、測距ユニット１２から射出されるレーザ光の光軸Ｌ１（図２参照）が、レンズユニット１６の光軸Ｌ２（図２参照）と同一の高さであることを前提として説明する。
【００５５】
測距装置１０Ａは、測距系機能を働かせることで、１回の指示に応じて１回の計測シーケンス（図３参照）を行い、１回の計測シーケンスが行われることで最終的に１つの距離が出力される。
【００５６】
測距装置１０Ａは、撮像系機能の動作モードとして、静止画撮像モードと動画撮像モードとを有する。静止画撮像モードは、静止画像を撮像する動作モードであり、動画撮像モードは、動画像を撮像する動作モードである。静止画撮像モード及び動画撮像モードは、ユーザの指示に応じて選択的に設定される。
【００５７】
一例として図２に示すように、測距ユニット１２は、射出部２２、受光部２４、及びコネクタ２６を備えている。
【００５８】
コネクタ２６は、ホットシュー２０に接続可能とされており、コネクタ２６がホットシュー２０に接続された状態で、測距ユニット１２は、撮像装置本体１８の制御下で動作する。
【００５９】
射出部２２は、ＬＤ（レーザダイオード：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）３０、集光レンズ（図示省略）、対物レンズ３２、及びＬＤドライバ３４を有する。
【００６０】
集光レンズ及び対物レンズ３２は、ＬＤ３０により射出されるレーザ光の光軸Ｌ１に沿って設けられており、ＬＤ３０側から光軸Ｌ１に沿って集光レンズ及び対物レンズ３２の順に配置されている。
【００６１】
ＬＤ３０は、本開示の技術に係る指向性光の一例である測距用のレーザ光を発光する。ＬＤ３０により発光されるレーザ光は、有色のレーザ光であり、例えば、射出部２２から数メートル程度の範囲内であれば、レーザ光の実空間状での照射位置である実空間照射位置は、実空間上で視覚的に認識され、撮像装置１４によって撮像されて得られた撮像画像からも視覚的に認識される。なお、以下では、説明の便宜上、レーザ光の実空間照射位置を単に「照射位置」とも称する。
【００６２】
集光レンズは、ＬＤ３０により発光されたレーザ光を集光し、集光したレーザ光を通過させる。対物レンズ３２は、被写体に対向しており、集光レンズを通過したレーザ光を被写体に対して射出する。
【００６３】
ＬＤドライバ３４は、コネクタ２６及びＬＤ３０に接続されており、撮像装置本体１８の指示に従ってＬＤ３０を駆動させてレーザ光を発光させる。
【００６４】
受光部２４は、ＰＤ（フォトダイオード：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）３６、対物レンズ３８、及び受光信号処理回路４０を有する。対物レンズ３８は、ＰＤ３６の受光面側に配置されており、射出部２２により射出されたレーザ光が被写体に当たって反射したレーザ光である反射レーザ光は対物レンズ３８に入射される。対物レンズ３８は、反射レーザ光を通過させ、ＰＤ３６の受光面に導く。ＰＤ３６は、対物レンズ３８を通過した反射レーザ光を受光し、受光量に応じたアナログ信号を受光信号として出力する。
【００６５】
受光信号処理回路４０は、コネクタ２６及びＰＤ３６に接続されており、ＰＤ３６から入力された受光信号を増幅器（図示省略）で増幅し、増幅した受光信号に対してＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換を行う。そして、受光信号処理回路４０は、Ａ／Ｄ変換によってデジタル化された受光信号を撮像装置本体１８に出力する。
【００６６】
撮像装置１４は、マウント４２，４４を備えている。マウント４２は、撮像装置本体１８に設けられており、マウント４４は、レンズユニット１６に設けられている。レンズユニット１６は、マウント４２にマウント４４が結合されることにより撮像装置本体１８に交換可能に装着される。
【００６７】
レンズユニット１６は、撮像レンズ５０、ズームレンズ５２、ズームレンズ移動機構５４、及びモータ５６を備えている。
【００６８】
被写体からの反射光である被写体光は、撮像レンズ５０に入射される。撮像レンズ５０は、被写体光を通過させ、ズームレンズ５２に導く。
【００６９】
ズームレンズ移動機構５４には、光軸Ｌ２に対してスライド可能にズームレンズ５２が取り付けられている。また、ズームレンズ移動機構５４にはモータ５６が接続されており、ズームレンズ移動機構５４は、モータ５６の動力を受けてズームレンズ５２を光軸Ｌ２方向に沿ってスライドさせる。
【００７０】
モータ５６は、マウント４２，４４を介して撮像装置本体１８に接続されており、撮像装置本体１８からの命令に従って駆動が制御される。なお、本実施形態では、モータ５６の一例としてステッピングモータを適用している。従って、モータ５６は、撮像装置本体１８からの命令によりパルス電力に同期して動作する。
【００７１】
撮像装置本体１８は、撮像素子６０、主制御部６２、画像メモリ６４、画像処理部６６、測距制御部６８、モータドライバ７２、撮像素子ドライバ７４、画像信号処理回路７６、及び表示制御部７８を備えている。また、撮像装置本体１８は、タッチパネルＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：インタフェース）７９、受付Ｉ／Ｆ８０、及びメディアＩ／Ｆ８２を備えている。
【００７２】
主制御部６２、画像メモリ６４、画像処理部６６、測距制御部６８、モータドライバ７２、撮像素子ドライバ７４、画像信号処理回路７６、及び表示制御部７８は、バスライン８４に接続されている。また、タッチパネルＩ／Ｆ７９、受付Ｉ／Ｆ８０、及びメディアＩ／Ｆ８２も、バスライン８４に接続されている。
【００７３】
撮像素子６０は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｔｏｒ）型のイメージセンサであり、カラーフィルタ（図示省略）を備えている。カラーフィルタは、輝度信号を得るために最も寄与するＧ（Ｇｒｅｅｎ：緑）に対応するＧフィルタ、Ｒ（Ｒｅｄ：赤）に対応するＲフィルタ、及びＢ（Ｂｌｕｅ：青）に対応するＢフィルタを含む。撮像素子６０は、マトリクス状に配置された複数の撮像画素６０Ａ１を含む撮像画素群６０Ａを有する。各撮像画素６０Ａ１には、カラーフィルタに含まれるＲフィルタ、Ｇフィルタ、及びＢフィルタの何れかのフィルタが割り当てられており、撮像画素群６０Ａは、被写体光を受光することにより被写体を撮像する。
【００７４】
すなわち、ズームレンズ５２を通過した被写体光は、撮像素子６０の受光面に結像され、被写体光の受光量に応じた電荷が撮像画素６０Ａ１に蓄積される。撮像素子６０は、各撮像画素６０Ａ１に蓄積された電荷を、被写体光が受光面で結像されて得られた被写体像に相当する画像を示す画像信号として出力する。
【００７５】
主制御部６２は、バスライン８４を介して測距装置１０Ａの全体を制御する。
【００７６】
モータドライバ７２は、マウント４２，４４を介してモータ５６に接続されており、主制御部６２の指示に従ってモータ５６を制御する。
【００７７】
撮像装置１４は、画角変更機能を有する。画角変更機能は、ズームレンズ５２を移動させることで画角を変更する機能であり、本実施形態において、画角変更機能は、ズームレンズ５２、ズームレンズ移動機構５４、モータ５６、モータドライバ７２、及び主制御部６２によって実現される。なお、本実施形態では、ズームレンズ５２による光学式の画角変更機能を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、ズームレンズ５２を利用しない電子式の画角変更機能であってもよい。
【００７８】
撮像素子ドライバ７４は、撮像素子６０に接続されており、主制御部６２の制御下で、撮像素子６０に駆動パルスを供給する。撮像画素群６０Ａに含まれる各撮像画素６０Ａ１は、撮像素子ドライバ７４によって撮像素子６０に供給された駆動パルスに従って駆動する。
【００７９】
画像信号処理回路７６は、撮像素子６０に接続されており、主制御部６２の制御下で、撮像素子６０から１フレーム分の画像信号を撮像画素６０Ａ１毎に読み出す。画像信号処理回路７６は、読み出した画像信号に対して、相関二重サンプリング処理、自動利得調整、Ａ／Ｄ変換等の各種処理を行う。画像信号処理回路７６は、画像信号に対して各種処理を行うことでデジタル化した画像信号を、主制御部６２から供給されるクロック信号で規定される特定のフレームレート（例えば、数十フレーム／秒）で１フレーム毎に画像メモリ６４に出力する。画像メモリ６４は、画像信号処理回路７６から入力された画像信号を一時的に保持する。
【００８０】
撮像装置本体１８は、表示部８６、タッチパネル８８、受付デバイス９０、及びメモリカード９２を備えている。
【００８１】
本開示の技術に係る第１表示部及び第２表示部の一例である表示部８６は、表示制御部７８に接続されており、表示制御部７８の制御下で各種情報を表示する。表示部８６は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）により実現される。
【００８２】
本開示の技術に係る第１〜第３受付部の一例であるタッチパネル８８は、表示部８６の表示画面に重ねられており、ユーザの指やタッチペン等の指示体による接触を受け付ける。タッチパネル８８は、タッチパネルＩ／Ｆ７９に接続されており、指示体により接触された位置を示す位置情報をタッチパネルＩ／Ｆ７９に出力する。タッチパネルＩ／Ｆ７９は、主制御部６２の指示に従ってタッチパネル８８を作動させ、タッチパネル８８から入力された位置情報を主制御部６２に出力する。なお、本実施形態では、本開示の技術に係る第１〜第３受付部の一例としてタッチパネル８８を例示しているが、これに限らず、タッチパネル８８に代えて、測距装置１０Ａに接続して使用されるマウス（図示省略）を適用してもよいし、タッチパネル８８及びマウスを併用してもよい。
【００８３】
受付デバイス９０は、計測・撮像ボタン９０Ａ、撮像ボタン９０Ｂ、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ、広角指示ボタン９０Ｄ、及び望遠指示ボタン９０Ｅを有する。また、受付デバイス９０は、撮像位置距離算出ボタン９０Ｆ及び３次元座標算出ボタン９０Ｇ等も有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。受付デバイス９０は、受付Ｉ／Ｆ８０に接続されており、受付Ｉ／Ｆ８０は、受付デバイス９０によって受け付けられた指示の内容を示す指示内容信号を主制御部６２に出力する。
【００８４】
計測・撮像ボタン９０Ａは、計測及び撮像の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。撮像ボタン９０Ｂは、撮像の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃは、静止画撮像モードと動画撮像モードとを切り替える指示を受け付ける押圧式のボタンである。
【００８５】
広角指示ボタン９０Ｄは、画角を広角にする指示を受け付ける押圧式のボタンであり、広角側への画角の変更量は、許容される範囲内で、広角指示ボタン９０Ｄへの押圧が継続して行われる押圧時間に応じて定まる。
【００８６】
望遠指示ボタン９０Ｅは、画角を望遠にする指示を受け付ける押圧式のボタンであり、望遠側への画角の変更量は、許容される範囲内で、望遠指示ボタン９０Ｅへの押圧が継続して行われる押圧時間に応じて定まる。
【００８７】
撮像位置距離算出ボタン９０Ｆは、後述の撮像位置距離算出処理の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。３次元座標算出ボタン９０Ｇは、後述の撮像位置距離算出処理及び後述の３次元座標算出処理の開始の指示を受け付ける押圧式のボタンである。
【００８８】
なお、以下では、説明の便宜上、計測・撮像ボタン９０Ａ及び撮像ボタン９０Ｂを区別して説明する必要がない場合、「レリーズボタン」と称する。また、以下では、説明の便宜上、広角指示ボタン９０Ｄ及び望遠指示ボタン９０Ｅを区別して説明する必要がない場合、「画角指示ボタン」と称する。
【００８９】
なお、本実施形態に係る測距装置１０Ａでは、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとが受付デバイス９０を介したユーザの指示に応じて選択的に設定される。レリーズボタンは、撮像準備指示状態と撮像指示状態との２段階の押圧操作を受け付ける。撮像準備指示状態とは、例えば、レリーズボタンが待機位置から中間位置（半押し位置）まで押下される状態を指し、撮像指示状態とは、レリーズボタンが中間位置を超えた最終押下位置（全押し位置）まで押下される状態を指す。なお、以下では、説明の便宜上、「レリーズボタンが待機位置から半押し位置まで押下された状態」を「半押し状態」と称し、「レリーズボタンが待機位置から全押し位置まで押下された状態」を「全押し状態」と称する。
【００９０】
オートフォーカスモードでは、レリーズボタンが半押し状態にされることで撮像条件の調整が行われ、その後、引き続き全押し状態にすると本露光が行われる。つまり、本露光に先立ってレリーズボタンが半押し状態にされることでＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能が働いて露出調整が行われた後、ＡＦ（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓ）機能が働いて焦点調整が行われ、レリーズボタンが全押し状態にされると本露光が行われる。
【００９１】
ここで、本露光とは、後述の静止画像ファイルを得るために行われる露光を指す。また、本実施形態において、露光とは、本露光の他に、後述のライブビュー画像を得るために行われる露光、及び後述の動画像ファイルを得るために行われる露光も意味する。以下では、説明の便宜上、これらの露光を区別して説明する必要がない場合、単に「露光」と称する。
【００９２】
なお、本実施形態では、主制御部６２がＡＥ機能による露出調整及びＡＦ機能による焦点調整を行う。また、本実施形態では、露出調整及び焦点調整が行われる場合を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、露出調整又は焦点調整が行われるようにしてもよい。
【００９３】
画像処理部６６は、画像メモリ６４から特定のフレームレートで１フレーム毎に画像信号を取得し、取得した画像信号に対して、ガンマ補正、輝度・色差変換、及び圧縮処理等の各種処理を行う。
【００９４】
画像処理部６６は、各種処理を行って得た画像信号を特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部７８に出力する。また、画像処理部６６は、各種処理を行って得た画像信号を、主制御部６２の要求に応じて、主制御部６２に出力する。
【００９５】
表示制御部７８は、主制御部６２の制御下で、画像処理部６６から入力された画像信号を１フレーム毎に特定のフレームレートで表示部８６に出力する。
【００９６】
表示部８６は、画像及び文字情報等を表示する。表示部８６は、表示制御部７８から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。ライブビュー画像は、連続的に撮像されて得られた連続フレーム画像であり、スルー画像とも称される。また、表示部８６は、単一フレームで撮像されて得られた単一フレーム画像である静止画像も表示する。更に、表示部８６は、ライブビュー画像の他に、再生画像やメニュー画面等も表示する。
【００９７】
なお、本実施形態では、画像処理部６６及び表示制御部７８は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理部６６及び表示制御部７８の各々は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）によって実現されてもよい。また、画像処理部６６は、ＣＰＵ（中央処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含むコンピュータによって実現されてもよい。また、表示制御部７８も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現されてもよい。更に、画像処理部６６及び表示制御部７８の各々は、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。
【００９８】
主制御部６２は、静止画撮像モード下でレリーズボタンによって静止画像の撮像の指示が受け付けられた場合、撮像素子ドライバ７４を制御することで、撮像素子６０に１フレーム分の露光を行わせる。主制御部６２は、１フレーム分の露光が行われることによって得られた画像信号を画像処理部６６から取得し、取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の静止画像用フォーマットの静止画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の静止画像用フォーマットとは、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）を指す。
【００９９】
主制御部６２は、動画撮像モード下でレリーズボタンによって動画像の撮像の指示が受け付けられた場合、画像処理部６６によりライブビュー画像用として表示制御部７８に出力される画像信号を特定のフレームレートで１フレーム毎に取得する。そして、主制御部６２は、画像処理部６６から取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の動画像用フォーマットの動画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の動画像用フォーマットとは、例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）を指す。なお、以下では、説明の便宜上、静止画像ファイル及び動画像ファイルを区別して説明する必要がない場合、画像ファイルと称する。
【０１００】
メディアＩ／Ｆ８２は、メモリカード９２に接続されており、主制御部６２の制御下で、メモリカード９２に対する画像ファイルの記録及び読み出しを行う。なお、メディアＩ／Ｆ８２によってメモリカード９２から読み出された画像ファイルは、主制御部６２によって伸長処理が施されて表示部８６に再生画像として表示される。
【０１０１】
なお、主制御部６２は、測距制御部６８から入力された距離情報を画像ファイルに関連付けて、メディアＩ／Ｆ８２を介してメモリカード９２に保存する。そして、距離情報は、メモリカード９２からメディアＩ／Ｆ８２を介して主制御部６２によって画像ファイルと共に読み出され、読み出された距離情報により示される距離は、関連する画像ファイルによる再生画像と共に表示部８６に表示される。
【０１０２】
測距制御部６８は、主制御部６２の制御下で、測距ユニット１２を制御する。なお、本実施形態において、測距制御部６８は、ＡＳＩＣによって実現されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、測距制御部６８は、ＦＰＧＡによって実現されてもよい。また、測距制御部６８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現されてもよい。更に、測距制御部６８は、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。
【０１０３】
ホットシュー２０は、バスライン８４に接続されており、測距制御部６８は、主制御部６２の制御下で、ＬＤドライバ３４を制御することで、ＬＤ３０によるレーザ光の発光を制御し、受光信号処理回路４０から受光信号を取得する。測距制御部６８は、レーザ光を発光させたタイミングと受光信号を取得したタイミングとを基に、被写体までの距離を導出し、導出した距離を示す距離情報を主制御部６２に出力する。
【０１０４】
ここで、測距制御部６８による被写体までの距離の計測について更に詳細に説明する。
【０１０５】
一例として図３に示すように、測距装置１０Ａによる１回の計測シーケンスは、電圧調整期間、実計測期間、及び休止期間で規定される。
【０１０６】
電圧調整期間は、ＬＤ３０及びＰＤ３６の駆動電圧を調整する期間である。実計測期間は、被写体までの距離を実際に計測する期間である。実計測期間では、ＬＤ３０にレーザ光を発光させ、ＰＤ３６に反射レーザ光を受光させる動作が数百回繰り返され、レーザ光を発光させたタイミングと受光信号を取得したタイミングとを基に、被写体までの距離が導出される。休止期間は、ＬＤ３０及びＰＤ３６の駆動を休止させるための期間である。よって、１回の計測シーケンスでは、被写体までの距離の計測が数百回行われることになる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、電圧調整期間、実計測期間、及び休止期間の各々を数百ミリ秒としている。
【０１０８】
一例として図４に示すように、測距制御部６８には、測距制御部６８がレーザ光の発光の指示を与えるタイミング、及び受光信号を取得するタイミングを規定するカウント信号が供給される。本実施形態では、カウント信号は、主制御部６２によって生成されて測距制御部６８に供給されるが、これに限らず、バスライン８４に接続されたタイムカウンタ等の専用回路によって生成されて測距制御部６８に供給されるようにしてもよい。
【０１０９】
測距制御部６８は、カウント信号に応じて、レーザ光を発光させるためのレーザトリガをＬＤドライバ３４に出力する。ＬＤドライバ３４は、レーザトリガに応じて、ＬＤ３０を駆動してレーザ光を発光させる。
【０１１０】
図４に示す例では、レーザ光の発光時間が数十ナノ秒とされている。この場合、射出部２２により数キロメートル先の被写体に向けて射出されたレーザ光が反射レーザ光としてＰＤ３６で受光されるまでの時間は、“数キロメートル×２／光速”≒数マイクロ秒となる。従って、数キロメートル先の被写体までの距離を計測するためには、一例として図３に示すように、最低必要時間として、数マイクロ秒の時間を要する。
【０１１１】
なお、本実施形態では、レーザ光の往復時間等を考慮して、一例として図３に示すように、１回の計測時間を数ミリ秒としているが、被写体までの距離によりレーザ光の往復時間は異なるので、想定する距離に応じて１回あたりの計測時間を異ならせてもよい。
【０１１２】
測距制御部６８は、１回の計測シーケンスにおける数百回の計測から得た計測値を基に、被写体までの距離を導出する場合、例えば、数百回の計測から得た計測値のヒストグラムを解析して被写体までの距離を導出する。
【０１１３】
一例として図５に示すように、１回の計測シーケンスにおける数百回の計測から得られた計測値のヒストグラムでは、横軸が被写体までの距離であり、縦軸が計測回数であり、計測回数の最大値に対応する距離が測距結果として測距制御部６８によって導出される。なお、図５に示すヒストグラムはあくまでも一例であり、被写体までの距離に代えて、レーザ光の往復時間（発光から受光までの経過時間）や、レーザ光の往復時間の１／２等に基づいてヒストグラムが生成されてもよい。
【０１１４】
一例として図６に示すように、主制御部６２は、本開示の技術に係る取得部及び導出部の一例であるＣＰＵ１００、一次記憶部１０２、及び二次記憶部１０４を備えている。ＣＰＵ１００は、測距装置１０Ａの全体を制御する。一次記憶部１０２は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部１０２の一例としては、ＲＡＭが挙げられる。二次記憶部１０４は、測距装置１０Ａの作動を制御する制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部１０４の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリが挙げられる。ＣＰＵ１００、一次記憶部１０２、及び二次記憶部１０４は、バスライン８４を介して相互に接続されている。
【０１１５】
測距装置１０Ａには、３次元座標算出機能が備えられている。３次元座標算出機能とは、後述の第１指定画素座標、後述の第２指定画素座標、後述の撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から数式（１）に基づいて、後述の指定画素３次元座標を算出する機能を指す。
【０１１６】
【数１】
2017077906.tif 000003
【０１１７】
なお、数式（１）において、“ｕＬ”とは、第１指定画素座標のＸ座標を指す。また、数式（１）において、“ｖＬ”とは、第１指定画素座標のＹ座標を指す。また、数式（１）において、“ｕＲ”とは、第２指定画素座標のＸ座標を指す。また、数式（１）において、“Ｂ”とは、撮像位置距離を指す（図７及び図８参照）。また、数式（１）において、“ｆ”とは、（撮像レンズ５０の焦点距離）／（撮像画素６０Ａ１の寸法）を指す。また、数式（１）において、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とは、指定画素３次元座標を指す。
【０１１８】
第１指定画素座標は、後述の第１撮像画像において、実空間上での位置が対応する画素として指定された第１指定画素（本開示の技術に係る「指定画素」に相当）を特定する２次元座標である。第２指定画素座標は、後述の第２撮像画像において、実空間上での位置が対応する画素として指定された第２指定画素（本開示の技術に係る「指定画素」に相当）を特定する２次元座標である。すなわち、第１指定画素及び第２指定画素は、実空間上での位置が互いに対応する画素として指定された画素であり、かつ、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、互いに対応する位置で特定可能な画素である。そして、第１指定画素座標は、第１撮像画像上の２次元座標であり、第２指定画素座標は、第２撮像画像上の２次元座標である。
【０１１９】
指定画素３次元座標とは、第１指定画素座標及び第２指定画素座標に対応する実空間上での座標である３次元座標を指す。なお、指定画素３次元座標は、本開示の技術に係る指定画素実空間座標の一例である。
【０１２０】
ここで、一例として図７及び図８に示すように、第１撮像画像とは、被写体が第１撮像位置から撮像装置１４により撮像されて得られた撮像画像を指す。また、一例として図７及び図８に示すように、第２撮像画像とは、第１撮像位置からの撮像対象とされた被写体を含む被写体が第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像装置１４により撮像されて得られた撮像画像を指す。なお、本実施形態では、説明の便宜上、第１撮像画像及び第２撮像画像に限らず、静止画像及び動画像を含めて、撮像装置１４によって撮像されて得られた撮像画像を区別して説明する必要がない場合は単に「撮像画像」と称する。
【０１２１】
また、図７に示す例では、測距ユニット１２の位置として第１計測位置及び第２計測位置が示されている。第１計測位置は、本開示の技術に係る「第１撮像位置に対応する位置」の一例である。第２計測位置は、本開示の技術に係る「第２撮像位置に対応する位置」の一例である。第１計測位置とは、撮像装置１４に対して測距ユニット１２が正しく取り付けられている状態で被写体が第１撮像位置から撮像装置１４により撮像される場合の測距ユニット１２の位置を指す。第２計測位置とは、撮像装置１４に対して測距ユニット１２が正しく取り付けられている状態で被写体が第２撮像位置から撮像装置１４により撮像される場合の測距ユニット１２の位置を指す。
【０１２２】
撮像位置距離とは、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を指す。撮像位置距離の一例としては、図８に示すように、第１撮像位置における撮像装置１４の撮像レンズ５０の主点ＯＬと第２撮像位置における撮像装置１４の撮像レンズ５０の主点ＯＲとの距離が挙げられるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、第１撮像位置における撮像装置１４の撮像素子６０の中央に位置する撮像画素６０Ａ１と第２撮像位置における撮像装置１４の撮像素子６０の中央に位置する撮像画素６０Ａ１との距離が撮像位置距離とされてもよい。
【０１２３】
図８に示す例では、第１撮像画像に含まれる画素ＰＬが第１指定画素であり、第２撮像画像に含まれる画素ＰＲが第２指定画素であり、画素ＰＬ，ＰＲは、被写体の点Ｐに対応する画素である。よって、画素ＰＬの２次元座標である第１指定画素座標の（ｕＬ，ｖＬ）、及び画素ＰＲの２次元座標である第２指定画素座標の（ｕＲ，ｖＲ）は、点Ｐの３次元座標である指定画素３次元座標の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対応している。なお、数式（１）では、“ｖＲ”は、使用されない。
【０１２４】
なお、以下では、説明の便宜上、第１指定画素及び第２指定画素を区別して説明する必要がない場合、「指定画素」と称する。更に、以下では、説明の便宜上、第１指定画素座標及び第２指定画素座標を区別して説明する必要がない場合、「指定画素座標」と称する。
【０１２５】
ところで、測距装置１０Ａが３次元座標算出機能を働かせることで数式（１）に基づいて指定画素３次元座標を算出する場合、撮像位置距離を高精度に算出することが好ましい。なぜならば、数式（１）に撮像位置距離である“Ｂ”が含まれているからである。
【０１２６】
そこで、測距装置１０Ａでは、一例として図６に示すように、二次記憶部１０４が、本開示の技術に係るプログラムの一例である撮像位置距離算出プログラム１０６を記憶している。
【０１２７】
ＣＰＵ１００は、二次記憶部１０４から撮像位置距離算出プログラム１０６を読み出して一次記憶部１０２に展開し、撮像位置距離算出プログラム１０６を実行する。
【０１２８】
また、一例として図６に示すように、二次記憶部１０４は、３次元座標算出プログラム１０８を記憶している。ＣＰＵ１００は、二次記憶部１０４から３次元座標算出プログラム１０８を読み出して一次記憶部１０２に展開し、３次元座標算出プログラム１０８を実行する。
【０１２９】
ＣＰＵ１００は、撮像位置距離算出プログラム１０６及び３次元座標算出プログラム１０８を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１１０、導出部１１２、及び制御部１１４として動作する。
【０１３０】
取得部１１０は、第１撮像画像、第２撮像画像、及び被写体までの距離を取得する。ここで言う「被写体までの距離」とは、第１計測位置の測距ユニット１２により射出されたレーザ光を基に計測された被写体までの距離を指す。
【０１３１】
導出部１１２は、指定画素座標、後述の複数画素座標、後述の照射位置実空間座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離を導出する。本開示の技術に係る第２制御部の一例である制御部１１４は、表示部８６に対して導出部１１２による導出結果を表示させる制御を行う。
【０１３２】
ここで、導出部１１２で用いられる複数画素座標及び照射位置実空間座標について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、「照射位置実空間座標」を「照射位置座標」とも称する。複数画素座標は、取得部１１０により取得された第１撮像画像及び第２撮像画像の各々において、実空間上でのレーザ光の照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の２次元座標である。また、照射位置座標は、実空間上でのレーザ光の照射位置を特定する３次元座標であって、取得部１１０により取得された距離に基づいて導出された３次元座標である。
【０１３３】
照射位置座標は、一例として図１０に示す距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、下記の数式（２）に基づいて算出される。数式（２）において、（ｘＬａｓｅｒ，ｙＬａｓｅｒ，ｚＬａｓｅｒ）とは、照射位置座標を指す。
【０１３４】
【数２】
2017077906.tif 000004
【０１３５】
数式（２）では、ｙＬａｓｅｒ＝０とされているが、これは、鉛直方向において光軸Ｌ１が光軸Ｌ２と同一の高さにあることを意味している。被写体に照射されたレーザ光の位置が被写体における光軸Ｌ２の位置よりも鉛直方向において高い位置の場合、ｙＬａｓｅｒは正値となる。被写体に照射されたレーザ光の位置が被写体における光軸Ｌ２の位置よりも鉛直方向において低い位置の場合、ｙＬａｓｅｒは負値となる。なお、以下では、説明の便宜上、“ｙＬａｓｅｒ＝０”であることを前提として説明する。
【０１３６】
ここで、一例として図１０に示すように、半画角αとは、画角の半分を指す。射出角度βとは、射出部２２からレーザ光が射出される角度を指す。基準点間距離Ｍとは、撮像装置１４に規定された第１基準点Ｐ１と測距ユニット１２に規定された第２基準点Ｐ２との距離を指す。第１基準点Ｐ１の一例としては、撮像レンズ５０の主点が挙げられる。第２基準点Ｐ２の一例としては、測距ユニット１２における３次元空間の位置を特定可能な座標の原点として予め設定された点が挙げられる。具体的には、対物レンズ３８の正面視左右端の一端、又は測距ユニット１２の筐体（図示省略）が直方体状である場合の筐体の１つの角、すなわち、１つの頂点が挙げられる。
【０１３７】
導出部１１２は、複数画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、複数画素座標に対応する実空間上での３次元座標を含む平面を示す平面方程式により規定される平面の向きを導出する。そして、導出部１１２は、導出した平面の向きと照射位置座標とに基づいて平面方程式を確定し、確定した平面方程式、指定画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離を導出する。
【０１３８】
なお、撮像位置距離の導出に用いられる平面方程式は、下記の数式（３）によって規定される。従って、「平面の向き」を導出するとは、数式（３）におけるａ，ｂ，ｃを導出することを意味し、「平面方程式」を確定するとは、数式（３）におけるｄを導出することで、平面方程式のａ，ｂ，ｃ，ｄを確定することを意味する。
【０１３９】
【数３】
2017077906.tif 000005
【０１４０】
次に、測距装置１０Ａの本開示の技術に係る部分の作用について説明する。
【０１４１】
先ず、３次元座標算出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が撮像位置距離算出プログラム１０６を実行することで実現される撮像位置距離算出処理について図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１４２】
なお、以下では、説明の便宜上、一例として図１３に示すように、測距装置１０Ａの撮像装置１４の撮像範囲１１９にオフィスビル１２０の外壁面１２１を含む領域が被写体として含まれていることを前提として説明する。また、外壁面１２１は、主要被写体であり、かつ、レーザ光の照射対象であることを前提として説明する。
【０１４３】
また、外壁面１２１は、平面状に形成されており、本開示の技術に係る平面状領域の一例である。また、一例として図１３に示すように、外壁面１２１には、四角形状の複数の窓１２２が設けられている。また、一例として図１３に示すように、外壁面１２１には、各窓１２２の下側に横長の長方形状の模様１２４が描かれているが、これに限らず、外壁面１２１に付された汚れや皹などであってもよい。
【０１４４】
なお、本実施形態において、「平面状」には、平面のみならず、窓や換気口等による若干の凹凸を許容する範囲での平面形状も含まれ、例えば、目視により、又は、既存の画像解析技術により、「平面状」と認識される平面又は平面形状であればよい。
【０１４５】
また、以下では、説明の便宜上、測距装置１０Ａにより、外壁面１２１にレーザ光が照射されることで外壁面１２１までの距離が計測されることを前提として説明する。また、以下では、説明の便宜上、第１計測位置に測距ユニット１２が位置し、かつ、第１撮像位置に撮像装置１４が位置している場合の測距装置１０Ａの位置を「第１位置」と称する。また、以下では、説明の便宜上、第２計測位置に測距ユニット１２が位置し、かつ、第２撮像位置に撮像装置１４が位置している場合の測距装置１０Ａの位置を「第２位置」と称する。
【０１４６】
図１１に示す撮像位置距離算出処理では、先ず、ステップ２００で、取得部１１０は、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行されたか否かを判定する。第１位置は、外壁面１２１にレーザ光が照射可能であり、かつ、外壁面１２１を含む領域を被写体として撮像可能な位置であればよい。
【０１４７】
ステップ２００において、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２０１へ移行する。ステップ２００において、測距装置１０Ａにより第１位置で距離の計測及び撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ２０２へ移行する。
【０１４８】
ステップ２０１で、取得部１１０は、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。撮像位置距離算出処理を終了する条件とは、例えば、タッチパネル８８により撮像位置距離算出処理を終了する指示が受け付けられたとの条件や、ステップ２００の処理が開始されてから肯定判定されることなく第１既定時間が経過したとの条件を指す。なお、第１既定時間とは、例えば、１分を指す。
【０１４９】
ステップ２０１において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２００へ移行する。ステップ２０１において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、撮像位置距離算出処理を終了する。
【０１５０】
ステップ２０２で、取得部１１０は、第１位置で計測された距離、及び、第１位置で撮像が実行されることによって得られた第１撮像画像を示す第１撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２０４へ移行する。なお、第１撮像画像は、第１位置において合焦状態で撮像されて得られた撮像画像である。
【０１５１】
ステップ２０４で、取得部１１０は、一例として図１４に示すように、表示部８６に対して、取得した第１撮像画像信号により示される第１撮像画像を表示させ、その後、ステップ２０６へ移行する。
【０１５２】
ステップ２０６で、取得部１１０は、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されたか否かを判定する。ここで、注目画素は、上述した第１指定画素に相当する。なお、タッチパネル８８は、タッチパネル８８に付与されている２次元座標のうちの第１撮像画像に含まれる画素に対応する２次元座標を指定する画素指定情報（本開示の技術に係る第２画素指定情報の一例）を受け付ける。よって、本ステップ２０６では、タッチパネル８８により画素指定情報が受け付けられた場合に注目画素が指定されたと判定する。すなわち、画素指定情報により指定された２次元座標に対応する画素が注目画素とされる。
【０１５３】
ステップ２０６において、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２０８へ移行する。ステップ２０６において、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像から注目画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ２１０へ移行する。
【０１５４】
ステップ２０８で、取得部１１０は、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ２０８において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２０６へ移行する。ステップ２０８において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、撮像位置距離算出処理を終了する。
【０１５５】
ステップ２１０で、取得部１１０は、第１撮像画像においてユーザによりタッチパネル８８を介して指定された注目画素１２６（図１４参照）を特定する注目画素座標を取得し、その後、ステップ２１２へ移行する。なお、ここで、ユーザによりタッチパネル８８を介して指定される画素としては、一例として図１４に示すように、注目画素１２６が挙げられる。注目画素１２６は、一例として図１４に示すように、第１撮像画像のうちの外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視左下隅の画素である。外壁面２階中央部窓とは、図１３に示す例において、外壁面１２１に設けられている窓１２２のうちの、オフィスビル１２０の２階の中央部の窓１２２を指す。また、注目画素座標とは、第１撮像画像において注目画素１２６を特定する２次元座標を指す。
【０１５６】
ステップ２１２で、取得部１１０は、第１撮像画像のうちの外壁面画像１２８（図１５に示す例のハッチング領域）において特徴的な３画素を特定する３特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１４へ移行する。なお、ここで言う「特徴的な３画素」は、本開示の技術に係る「複数画素」及び「複数の特徴的な画素」の一例である。
【０１５７】
ここで、外壁面画像１２８とは、第１撮像画像のうちの外壁面１２１（図１３参照）を示す画像を指す。特徴的な３画素は、第１撮像画像内において互いに予め定められた画素数以上離れており、外壁面画像１２８のうちの模様や建材等に相当する画像の空間周波数等を基に画像解析により既定の規則に従って特定された３点の各々に存在する画素である。例えば、注目画素１２６を中心とした予め定められた半径で既定される円領域内で最大の空間周波数を有する異なる頂点を示し、かつ、既定条件を満足する３つの画素が特徴的な３画素として抽出される。なお、３特徴画素座標は、上述した複数画素座標に相当する。
【０１５８】
図１５に示す例において、特徴的な３画素は、第１画素１３０、第２画素１３２、及び第３画素１３４である。第１画素１３０は、外壁面画像１２８のうち、外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視左上隅の画素である。第２画素１３２は、外壁面２階中央部窓に相当する画像の正面視右上隅の画素である。第３画素１３４は、外壁面３階中央部窓の下部に近接する模様１２４に相当する画像の正面視左下隅の画素である。なお、外壁面３階中央窓とは、図１３に示す例において、外壁面１２１に設けられている窓１２２のうちの、オフィスビル１２０の３階の中央部の窓１２２を指す。
【０１５９】
ステップ２１４で、導出部１１２は、距離Ｌ、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、数式（２）に基づいて、照射位置座標を算出し、その後、ステップ２１６へ移行する。本ステップ２１４の処理で用いられる距離Ｌとは、第１撮像位置で測距装置１０Ａにより計測された被写体までの距離を指す。
【０１６０】
ステップ２１６で、導出部１１２は、一例として図１６に示すように、表示部８６に対して、距離及び照射位置目印１３６を第１撮像画像に重畳して表示させ、その後、ステップ２１８へ移行する。
【０１６１】
本ステップ２１６の処理が実行されることで表示される距離とは、第１撮像位置で測距装置１０Ａにより計測された距離、すなわち、ステップ２１４の処理において照射位置座標の算出に用いられた距離Ｌを指す。図１６に示す例では、「１３３３２５．０」との数値が第１撮像位置で測距装置１０Ａにより計測された距離Ｌに該当し、単位はミリメートルである。
【０１６２】
図１６に示す例において、照射位置目印１３６は、ステップ２１４の処理が実行されることで算出された照射位置座標により特定される位置を示す目印である。
【０１６３】
図１２に示すステップ２１８で、取得部１１０は、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されたか否かを判定する。第２位置は、測距装置１０Ａの移動先の位置であり、外壁面１２１にレーザ光が照射可能であり、かつ、外壁面１２１を含む領域を被写体として撮像可能な位置であればよい。
【０１６４】
ステップ２１８において、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２０へ移行する。ステップ２１８において、測距装置１０Ａにより第２位置で撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ２２２へ移行する。
【０１６５】
ステップ２２０で、取得部１１０は、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ２２０において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２１８へ移行する。ステップ２２０において、撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、撮像位置距離算出処理を終了する。
【０１６６】
ステップ２２２で、取得部１１０は、第２位置で撮像が実行されることによって得られた第２撮像画像を示す第２撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２２４へ移行する。なお、第２撮像画像は、第２位置において合焦状態で撮像されて得られた撮像画像である。
【０１６７】
ステップ２２４で、取得部１１０は、表示部８６に対して、取得した第２撮像画像信号により示される第２撮像画像を表示させ、その後、ステップ２２６へ移行する。
【０１６８】
ステップ２２６で、取得部１１０は、第２撮像画像に含まれる画素のうち、上記の注目画素１２６に対応する画素である対応注目画素を特定し、特定した対応注目画素を特定する対応注目画素座標を取得し、その後、ステップ２２８へ移行する。なお、ここで、対応注目画素座標とは、第２撮像画像において対応注目画素を特定する２次元座標を指す。また、対応注目画素は、第１及び第２撮像画像を解析対象として既存の画像解析を実行することで特定される。なお、対応注目画素は、上述した第２指定画素に相当し、第１撮像画像から注目画素１２６が特定されると、本ステップ２２６の処理が実行されることで、第２撮像画像から一意に特定される。
【０１６９】
ステップ２２８で、取得部１１０は、第２撮像画像のうちの外壁面画像１２８（図１５参照）に対応する外壁面画像において特徴的な３画素を特定し、特定した特徴的な３画素を特定する対応特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２３０へ移行する。なお、ここで言う「特徴的な３画素」は、本開示の技術に係る「複数画素」及び「複数の特徴的な画素」の一例である。また、対応特徴画素座標とは、第２撮像画像において特定した特徴的な３画素を特定する２次元座標を指す。また、対応特徴画素座標は、第２撮像画像において、上記ステップ２１２の処理で取得された３特徴画素座標に対応する２次元座標でもあり、上述した複数画素座標に相当する。また、第２撮像画像のうちの特徴的な３画素は、上述の対応注目画素の特定方法と同様に、第１及び第２撮像画像を解析対象として既存の画像解析を実行することで特定される。
【０１７０】
ステップ２３０で、導出部１１２は、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から、数式（３）に示す平面方程式のａ，ｂ，ｃを導出することで、平面方程式により規定される平面の向きを導出する。
【０１７１】
ここで、３特徴画素座標を（ｕＬ１，ｖＬ１），（ｕＬ２，ｖＬ２），（ｕＬ３，ｖＬ３）とし、対応特徴画素座標を（ｕＲ１，ｖＲ１），（ｕＲ２，ｖＲ２），（ｕＲ３，ｖＲ３）とすると、第１〜第３特徴画素３次元座標は下記の数式（４）〜（６）で表現される。第１特徴画素３次元座標とは、（ｕＬ１，ｖＬ１）及び（ｕＲ１，ｖＲ１）に対応する３次元座標を指す。第２特徴画素３次元座標とは、（ｕＬ２，ｖＬ２）及び（ｕＲ２，ｖＲ２）に対応する３次元座標を指す。第３特徴画素３次元座標とは、（ｕＬ３，ｖＬ３）及び（ｕＲ３，ｖＲ３）に対応する３次元座標を指す。なお、数式（４）〜（６）では、“ｖＲ１”、“ｖＲ２”、及び“ｖＲ３”は使用されない。
【０１７２】
【数４】
2017077906.tif 000006
【０１７３】
【数５】
2017077906.tif 000007
【０１７４】
【数６】
2017077906.tif 000008
【０１７５】
本ステップ２３０において、導出部１１２は、数式（４）〜（６）に示す第１〜第３特徴画素３次元座標の各々を数式（３）に代入して得られる等価関係にある３つの数式から数式（３）のａ，ｂ，ｃを最適化することで、数式（３）のａ，ｂ，ｃを導出する。このように、数式（３）のａ，ｂ，ｃが導出されるということは、数式（３）に示す平面方程式により規定される平面の向きが導出されることを意味する。
【０１７６】
ステップ２３２で、導出部１１２は、ステップ２１４の処理で導出した照射位置座標に基づいて数式（３）に示す平面方程式を確定し、その後、ステップ２３４へ移行する。すなわち、本ステップ２３２において、導出部１１２は、ステップ２３０の処理で導出したａ，ｂ，ｃ及びステップ２１４の処理で導出した照射位置座標を数式（３）に代入することで、数式（３）のｄを確定する。ステップ２３０の処理で数式（３）のａ，ｂ，ｃが導出されているので、本ステップ２３２の処理で数式（３）のｄが確定されると、数式（３）に示す平面方程式が確定される。
【０１７７】
ステップ２３４で、導出部１１２は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、平面方程式、及び数式（１）に基づいて、撮像位置距離を算出し、その後、ステップ２３６へ移行する。
【０１７８】
ここで、本ステップ２３４の処理で用いられる注目画素座標とは、ステップ２１０の処理で取得された注目画素座標を指す。また、本ステップ２３４の処理で用いられる対応注目画素座標とは、ステップ２２６の処理で取得された対応注目画素座標を指す。更に、本ステップ２３４で用いられる平面方程式とは、ステップ２３２で確定された平面方程式を指す。
【０１７９】
よって、本ステップ２３４では、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が代入された数式（１）の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が平面方程式に代入されることで、撮像位置距離である“Ｂ”が算出される。
【０１８０】
なお、撮像位置距離である“Ｂ”は、特徴画素３次元座標とステップ２３２で確定された平面方程式とに基づいて導出されるようにしてもよい。すなわち、この場合、撮像位置距離である“Ｂ”は、ステップ２３２で確定された平面方程式に特徴画素３次元座標が代入されることによって導出される。ここで言う「特徴画素３次元座標」とは、例えば、第１特徴画素３次元座標を指すが、これに限らず、第２特徴画素３次元座標又は第３特徴画素３次元座標であってもよい。
【０１８１】
ステップ２３６で、制御部１１４は、一例として図１７に示すように、表示部８６に対して、ステップ２３４の処理で算出された撮像位置距離を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ２３６で、制御部１１４は、ステップ２３４の処理で算出された撮像位置距離を既定の記憶領域に記憶し、その後、本撮像位置距離算出処理を終了する。なお、既定の記憶領域の一例としては、一次記憶部１０２の記憶領域又は二次記憶部１０４の記憶領域が挙げられる。
【０１８２】
なお、図１７に示す例では、「１４４６５６．１」との数値が、ステップ２３４の処理で算出された撮像位置距離に該当し、単位はミリメートルである。
【０１８３】
次に、３次元座標算出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が３次元座標算出プログラム１０８を実行することで実現される３次元座標算出処理について図１８を参照して説明する。
【０１８４】
図１８に示す３次元座標算出処理では、先ず、ステップ２５０で、導出部１１２は、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２３４の処理で撮像位置距離が既に算出されているか否かを判定する。ステップ２５０において、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２３４の処理で撮像位置距離が算出されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２５８へ移行する。ステップ２５０において、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２３４の処理で撮像位置距離が既に算出されている場合は、判定が肯定されて、ステップ２５２へ移行する。
【０１８５】
ステップ２５２で、導出部１１２は、指定画素３次元座標の算出を開始する条件（以下、「算出開始条件」という）を満足したか否かを判定する。算出開始条件の一例としては、指定画素３次元座標の算出を開始する指示がタッチパネル８８によって受け付けられたとの条件や、撮像位置距離が表示部８６に表示されたとの条件等が挙げられる。
【０１８６】
ステップ２５２において、算出開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２５８へ移行する。ステップ２５２において、算出開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ２５４へ移行する。
【０１８７】
ステップ２５４で、導出部１１２は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、及び数式（１）に基づいて、指定画素３次元座標を算出し、その後、ステップ２５６へ移行する。
【０１８８】
ここで、本ステップ２５４の処理で用いられる注目画素座標とは、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２１０の処理で取得された注目画素座標を指す。また、本ステップ２５４の処理で用いられる対応注目画素座標とは、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２２６の処理で取得された対応注目画素座標を指す。また、本ステップ２５４の処理で用いられる撮像位置距離とは、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２３４の処理で導出された撮像位置距離を指す。
【０１８９】
よって、本ステップ２５４では、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が数式（１）に代入されることで、指定画素３次元座標が算出される。
【０１９０】
ステップ２５６で、制御部１１４は、一例として図１９に示すように、表示部８６に対して、ステップ２５４の処理で算出された指定画素３次元座標を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ２５６で、制御部１１４は、ステップ２５４の処理で算出された指定画素３次元座標を既定の記憶領域に記憶し、その後、本３次元座標算出処理を終了する。なお、既定の記憶領域の一例としては、一次記憶部１０２の記憶領域又は二次記憶部１０４の記憶領域が挙げられる。
【０１９１】
なお、図１９に示す例では、（２０１６１，５０１３４，１３６８９２）が、ステップ２５４の処理で算出された指定画素３次元座標に該当する。また、図１９に示す例では、指定画素３次元座標が注目画素１２６に近接して表示されている。なお、注目画素１２６は、他の画素と区別可能に強調表示されるようにしてもよい。
【０１９２】
ステップ２５８で、導出部１１２は、３次元座標算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。３次元座標算出処理を終了する条件の一例としては、タッチパネル８８により３次元座標算出処理を終了する指示が受け付けられたとの条件が挙げられる。３次元座標算出処理を終了する条件の他の例としては、ステップ２５０で判定が否定されてからステップ２５０で判定が肯定されることなく第２既定時間が経過したとの条件等が挙げられる。なお、第２既定時間とは、例えば、３０分を指す。
【０１９３】
ステップ２５８において、本３次元座標算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ２５０へ移行する。ステップ２５８において、本３次元座標算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本３次元座標算出処理を終了する。
【０１９４】
以上説明したように、測距装置１０Ａでは、取得部１１０により、第１撮像画像、第２撮像画像、及び被写体までの距離が取得される。また、ユーザによりタッチパネル８８を介して第１撮像画像において注目画素１２６が指定され、取得部１１０により注目画素座標が取得される（ステップ２１０）。また、取得部１１０により対応注目画素座標が取得される（ステップ２２６）。また、取得部１１０により３特徴画素座標が取得される（ステップ２１２）。また、取得部１１０により対応特徴画素座標が取得される（ステップ２２８）。また、導出部１１２により照射位置座標が算出される（ステップ２１４）。そして、導出部１１２により、注目画素座標、対応注目画素座標、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、照射位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、撮像位置距離が導出される。
【０１９５】
従って、測距装置１０Ａによれば、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、被写体が第１撮像位置及び第２撮像位置の各々から撮像されて得られた第１撮像画像及び第２撮像画像に基づいて撮像位置距離を導出することができる。
【０１９６】
また、測距装置１０Ａでは、撮像位置距離算出処理で算出された撮像位置距離に基づいて、指定画素３次元座標が算出される（図１８参照）。従って、測距装置１０Ａによれば、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合であっても、指定画素３次元座標を導出することができる。
【０１９７】
また、測距装置１０Ａでは、指定画素３次元座標は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されている（数式（１）参照）。従って、測距装置１０Ａによれば、指定画素３次元座標が注目画素座標、対応注目画素座標、撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。
【０１９８】
また、測距装置１０Ａでは、導出部１１２により、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、数式（３）に示す平面方程式により規定される平面の向きが導出される（ステップ２３０）。また、導出部１１２により、平面の向きとステップ２１４の処理で算出された照射位置座標とに基づいて数式（３）に示す平面方程式が確定される（ステップ２３２）。そして、導出部１１２により、確定された平面方程式、注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離が算出される（ステップ２３４）。従って、測距装置１０Ａによれば、特定可能な特徴的な箇所にレーザ光が照射されない場合に平面方程式を用いずに撮像位置距離を導出する場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。
【０１９９】
また、測距装置１０Ａでは、取得部１１０により３特徴画素座標が取得され（ステップ２１２）、取得部１１０により対応特徴画素座標が取得される（ステップ２２８）。そして、導出部１１２により、注目画素座標、対応注目画素座標、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、照射位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて撮像位置距離が算出される（ステップ２３０〜２３４）。従って、測距装置１０Ａによれば、３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得するにあたって特徴的な３画素をユーザに指定させる場合に比べ、少ない操作数で、３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を基に撮像位置距離を導出することができる。
【０２００】
また、測距装置１０Ａでは、画素指定情報がタッチパネル８８によって受け付けられ、受け付けられた画素指定情報により指定された画素が注目画素１２６とされ、取得部１１０により、注目画素座標が取得される（ステップ２１０）。また、取得部１１０により、注目画素１２６に対応する画素である対応注目画素が特定される。そして、取得部１１０により、対応画素注目画素を特定する対応注目画素座標が取得される（ステップ２２６）。従って、測距装置１０Ａによれば、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素がユーザにより指定される場合に比べ、第１撮像画像及び第２撮像画像の両方に関する指定画素を迅速に決めることができる。
【０２０１】
また、測距装置１０Ａには、測距ユニット１２及び測距制御部６８が含まれ、測距ユニット１２及び測距制御部６８によって計測された被写体までの距離が取得部１１０により取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、測距ユニット１２及び測距制御部６８を有しない場合に比べ、照射位置座標の導出に用いる被写体までの距離を容易に取得することができる。
【０２０２】
また、測距装置１０Ａには、撮像装置１４が含まれ、撮像装置１４により被写体が撮像されて得られた第１撮像画像及び第２撮像画像が取得部１１０により取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、撮像装置１４を有しない場合に比べ、注目画素座標、３特徴画素座標、対応注目画素座標、及び対応特徴画素座標を得るために用いる第１撮像画像及び第２撮像画像を容易に取得することができる。
【０２０３】
更に、測距装置１０Ａでは、導出部１１２による導出結果が表示部８６によって表示される。従って、測距装置１０Ａによれば、導出部１１２による導出結果が表示部８６によって表示されない場合に比べ、導出部１１２による導出結果をユーザに容易に認識させることができる。
【０２０４】
なお、上記第１実施形態では、３特徴画素座標を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものでない。例えば、３特徴画素座標に代えて、特徴的な４画素以上の既定数の画素の各々を特定する２次元座標を採用してもよい。
【０２０５】
また、上記第１実施形態では、注目画素座標が第１撮像画像上の座標から取得され、対応注目画素座標が第２撮像画像上の座標から取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、注目画素座標が第２撮像画像上の座標から取得され、対応注目画素座標が第１撮像画像上の座標から取得されるようにしてもよい。
【０２０６】
また、上記第１実施形態では、３特徴画素座標が第１撮像画像上の座標から取得され、対応特徴画素座標が第２撮像画像上の座標から取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、３特徴画素座標が第２撮像画像上の座標から取得され、対応特徴画素座標が第１撮像画像上の座標から取得されるようにしてもよい。
【０２０７】
また、上記第１実施形態では、３特徴画素座標として、第１画素１３０、第２画素１３２、及び第３画素１３４の各々を特定する２次元座標が取得部１１０によって取得される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図２０に示すように、第１画素１３０Ａ、第２画素１３２Ａ、及び第３画素１３４Ａの各々を特定する２次元座標が取得部１１０によって取得されるようにしてもよい。第１画素１３０Ａ、第２画素１３２Ａ、及び第３画素１３４Ａは、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素である。なお、３画素に限らず、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素以上の既定数の画素であればよい。
【０２０８】
このように、図２０に示す例では、外壁面画像１２８において取り囲まれる面積が最大となる３画素が特徴的な３画素として特定され、特定された３画素に関する２次元座標が３特徴画素座標として取得部１１０によって取得される。また、取得部１１０により、３特徴画素座標に対応する対応特徴画素座標も取得される。従って、測距装置１０Ａによれば、特徴的な３画素として、取り囲む面積が最大とならない複数の画素を特定する３特徴画素座標及び対応特徴画素座標が取得される場合に比べ、撮像位置距離を高精度に導出することができる。
【０２０９】
また、上記第１実施形態では、３次元座標算出ボタン９０Ｇがオンされた場合に撮像位置距離導出処理が実現される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像位置距離算出ボタン９０Ｆがオンされた場合に撮像位置距離導出処理が実行されるようにしてもよい。上記第１実施形態で説明した撮像位置距離導出処理は、３次元座標の導出を最終的な目的とした場合の一例である。
【０２１０】
そのため、３次元座標の導出で要する注目画素座標及び対応画素座標を撮像位置距離導出処理で取得しているが、撮像位置距離の導出のみが目的の場合、撮像位置距離導出処理での注目画素座標及び対応画素座標の取得は不要である。よって、ＣＰＵ１００は、撮像位置距離算出ボタン９０Ｆがオンされた場合、注目画素座標及び対応注目画素座標を取得せずに撮像位置距離を導出し、次いで、３次元座標算出ボタン９０Ｇがオンされた場合に、注目画素座標及び対応注目画素座標を取得してもよい。この場合、ＣＰＵ１００は、例えば、図３４に示す３次元座標導出処理のステップ２５２の処理とステップ２５４の処理との間で注目画素座標及び対応注目画素座標を取得し、取得した注目画素座標及び対応注目画素座標をステップ２５４の処理で用いればよい。
【０２１１】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、外壁面画像１２８の全体を対象として３特徴画素座標が取得される場合について説明したが、本第２実施形態では、外壁面画像１２８の一部を対象として３特徴画素座標が取得される場合について説明する。なお、本第２実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２１２】
本第２実施形態に係る測距装置１０Ｂは、一例として図６に示すように、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離算出プログラム１０６に代えて撮像位置距離算出プログラム１５０が記憶されている点が異なる。
【０２１３】
ＣＰＵ１００は、撮像位置距離算出プログラム１５０及び３次元座標算出プログラム１０８を実行することで、取得部１５４、導出部１１２、並びに、本開示の技術に係る第１制御部及び第２制御部の一例である制御部１５６として動作する（図９参照）。
【０２１４】
取得部１５４は、上記第１実施形態で説明した取得部１１０に対応し、制御部１５６は、上記第１実施形態で説明した制御部１１４に対応する。なお、本第２実施形態では、説明の便宜上、取得部１５４及び制御部１５６については、上記第１実施形態で説明した取得部１１０及び制御部１１４と異なる部分について説明する。
【０２１５】
制御部１５６は、表示部８６に対して第１撮像画像を表示させ、かつ、表示領域内で本開示の技術に係る対応領域の一例である外壁面画像１２８を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う。タッチパネル８８は、表示部８６に外壁面画像１２８が表示された状態で座標取得対象領域１５８（図２２参照）を指定する領域指定情報を受け付ける。ここで、座標取得対象領域１５８とは、外壁面画像１２８のうちの一部の閉領域を指す。領域指定情報とは、座標取得対象領域１５８を指定する情報を指す。
【０２１６】
取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８から、３特徴画素座標を取得する。
【０２１７】
次に、測距装置１０Ｂの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離算出プログラム１５０を実行することで実現される撮像位置距離算出処理について図２１を参照して説明する。なお、図１１に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０２１８】
図２１に示すフローチャートは、図１１に示すフローチャートに比べ、ステップ２１２に代えて、ステップ３００〜３１２を有する点が異なる。
【０２１９】
図２１に示すステップ３００で、制御部１５６は、第１撮像画像から外壁面画像１２８（図１５参照）を特定し、その後、ステップ３０２へ移行する。
【０２２０】
ステップ３０２で、制御部１５６は、表示部８６に対して、ステップ３００の処理で特定した外壁面画像１２８を、第１撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３０４へ移行する。
【０２２１】
ステップ３０４で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により座標取得対象領域１５８が指定されたか否かを判定する。
【０２２２】
ステップ３０４において、領域指定情報により座標取得対象領域１５８が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３０６へ移行する。ステップ３０４において、領域指定情報により座標取得対象領域１５８が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３０８へ移行する。
【０２２３】
ステップ３０６で、取得部１５４は、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ３０６において、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ３０４へ移行する。ステップ３０６において、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本撮像位置距離算出処理を終了する。
【０２２４】
ステップ３０８で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域１５８に、上記第１実施形態で説明した特徴的な３画素が存在するか否かを判定する。
【０２２５】
一例として図２２に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により座標取得対象領域１５８が指定された場合、座標取得対象領域１５８には、模様１２４（図１３参照）を示す模様画像１６０が含まれている。
【０２２６】
図２３に示す例では、座標取得対象領域１５８に、特徴的な３画素として、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６が含まれている。図２３に示す例において、第１画素１６２は、模様画像１６０の正面視左上隅の画素であり、第２画素１６４は、模様画像１６０の正面視左下隅の画素であり、第３画素１６６は、模様画像１６０の正面視右下隅の画素である。
【０２２７】
ステップ３０８において、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域に特徴的な３画素が存在しない場合は、判定が否定されて、ステップ３１０へ移行する。ステップ３０８において、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域に特徴的な３画素が存在する場合は、判定が肯定されて、ステップ３１２へ移行する。なお、本ステップ３０８において肯定判定される場合とは、例えば、図２２に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により模様画像１６０を含む領域が指定された場合を指す。
【０２２８】
ステップ３１０で、制御部１５６は、表示部８６に対して再指定メッセージを第１撮像画像の既定領域に重畳して表示させ、その後、ステップ３０４へ移行する。再指定メッセージとは、例えば、「特徴的な模様や建材等が含まれる閉領域を指定して下さい」とのメッセージを指す。なお、ここでは、再指定メッセージが可視表示される場合を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、音声再生装置（図示省略）による音声の出力等の可聴表示やプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。
【０２２９】
ステップ３１２で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により指定された座標取得対象領域において特徴的な３画素を特定する３特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１４へ移行する。なお、図２３に示す例では、本ステップ３１２の処理が実行されることで、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６の各々を特定する２次元座標が３特徴画素座標として取得部１５４によって取得される。
【０２３０】
以上説明したように、測距装置１０Ｂでは、第１撮像画像において外壁面画像１２８が他の領域と区別可能に表示部８６に表示される。また、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により、外壁面画像１２８の一部である座標取得対象領域が指定される。そして、取得部１５４により、座標取得対象領域に特徴的な３画素が含まれている場合、特徴的な３画素を特定する３特徴画素座標が取得され（ステップ３１２）、３特徴画素座標に対応する対応特徴画素座標も取得される（ステップ２２８）。従って、測距装置１０Ｂによれば、外壁面画像１２８の全体を対象として３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得する場合に比べ、小さな負荷で３特徴画素座標及び対応特徴画素座標を取得することができる。
【０２３１】
［第３実施形態］
上記各実施形態では、画像解析により特定の画像内で特徴的な３画素が探索されて特定される場合について説明したが、本第３実施形態では、特徴的な３画素がタッチパネル８８に対する操作に従って指定される場合について説明する。なお、本第３実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２３２】
本第３実施形態に係る測距装置１０Ｃは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離算出プログラム１０６に代えて撮像位置距離算出プログラム１６８が記憶されている点が異なる。
【０２３３】
ＣＰＵ１００は、撮像位置距離算出プログラム１６８及び３次元座標算出プログラム１０８を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１７２、導出部１７４、及び制御部１７６として動作する。
【０２３４】
取得部１７２は、上記各実施形態で説明した取得部１１０（１５４）に対応し、導出部１７４は、上記第１実施形態で説明した導出部１１２に対応し、制御部１７６は、上記各実施形態で説明した制御部１１４（１５６）に対応する。なお、本第３実施形態では、説明の便宜上、取得部１７２、導出部１７４、及び制御部１７６については、上記各実施形態で説明した取得部１１０（１５４）、導出部１１２、及び制御部１１４（１５６）と異なる部分について説明する。
【０２３５】
タッチパネル８８は、第１撮像画像及び第２撮像画像の各々が表示部８６に表示されている場合、上記第１実施形態で説明した画素指定情報（本開示の技術に係る第１画素指定情報）を受け付ける。また、タッチパネル８８は、第２撮像画像が表示部８６に表示されている場合も、上記第１実施形態で説明した画素指定情報（本開示の技術に係る第１画素指定情報）を受け付ける。
【０２３６】
取得部１１０は、第１撮像画像が表示部８６に表示されている場合、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素の各々を特定する２次元座標である第１特徴画素座標を取得する。第１特徴画素座標は、上記第１実施形態で説明した３特徴画素座標に対応する２次元座標である。
【０２３７】
取得部１１０は、第２撮像画像が表示部８６に表示されている場合、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素の各々を特定する２次元座標である第２特徴画素座標を取得する。第２特徴画素座標は、上記第１実施形態で説明した対応特徴画素座標に対応する２次元座標である。
【０２３８】
導出部１７４は、注目画素座標、対応注目画素座標、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、照射位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、撮像位置距離を導出する。
【０２３９】
次に、測距装置１０Ｃの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離算出プログラム１５０を実行することで実現される撮像位置距離算出処理について図２４及び図２５を参照して説明する。なお、図１２及び図２１に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０２４０】
図２４に示すフローチャートは、図２１に示すフローチャートに比べ、ステップ３０４に代えてステップ３４９を有する点が異なる。また、図２４に示すフローチャートは、図２１に示すフローチャートに比べ、ステップ３０８に代えてステップ３５０，３５２を有する点が異なる。また、図２４に示すフローチャートは、図２１に示すフローチャートに比べ、ステップ３１０に代えてステップ３５３を有する点が異なる。また、図２４に示すフローチャートは、図２１に示すフローチャートに比べ、ステップ３１２に代えてステップ３５４を有する点が異なる。更に、図２５に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートに比べ、ステップ２２８，２３０に代えてステップ３５６〜３７２を有する点が異なる。
【０２４１】
ステップ３４９で、取得部１５４は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８（図２２参照）が指定されたか否かを判定する。なお、第１座標取得対象領域１７８は、上記第２実施形態で説明した座標取得対象領域に対応する領域である。
【０２４２】
ステップ３４９において、領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３０６へ移行する。ステップ３４９において、領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３５０へ移行する。
【０２４３】
ステップ３５０で、制御部１７６は、表示部８６に対して、タッチパネル８８で受け付けられた領域指定情報により指定された第１座標取得対象領域１７８を、第１撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３５２へ移行する。
【０２４４】
ステップ３５２で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されたか否かを判定する。
【０２４５】
一例として図２２に示すように、タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により第１座標取得対象領域１７８が指定された場合、第１座標取得対象領域１７８には、模様画像１６０が含まれている。この場合、特徴的な３画素とは、一例として図２３に示すように、模様画像１６０の３隅に存在する画素である第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６を指す。
【０２４６】
ステップ３５２において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３５３へ移行する。ステップ３５２において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３５４へ移行する。
【０２４７】
ステップ３５３で、制御部１７６は、表示部８６に対して再指定メッセージを第１撮像画像の既定領域に重畳して表示させ、その後、ステップ３４９へ移行する。本第３実施形態に係る再指定メッセージとは、例えば、「特徴的な模様や建材等が含まれる閉領域を指定した上で、特徴的な３画素を指定して下さい」とのメッセージを指す。
【０２４８】
ステップ３５４で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素を特定する第１特徴画素座標を取得し、その後、ステップ２１４へ移行する。なお、図２３に示す例では、本ステップ３５４の処理が実行されることで、第１画素１６２、第２画素１６４、及び第３画素１６６の各々を特定する２次元座標が第１特徴画素座標として取得部１７２によって取得される。
【０２４９】
図２５に示すステップ３５６で、制御部１７６は、第２撮像画像から外壁面画像１２８に対応する外壁面画像である対応外壁面画像を特定し、その後、ステップ３５８へ移行する。
【０２５０】
ステップ３５８で、制御部１７６は、表示部８６に対して、ステップ３５６の処理で特定した対応外壁面画像を、第２撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３６０へ移行する。
【０２５１】
ステップ３６０で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって領域指定情報が受け付けられ、受け付けられた領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定されたか否かを判定する。なお、第２座標取得対象領域は、第２撮像画像において、第１座標取得対象領域１７８（図２３参照）に対応する領域としてユーザによってタッチパネル８８を介して指定された領域である。
【０２５２】
ステップ３６０において、領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３６２へ移行する。ステップ３６０において、領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３６４へ移行する。
【０２５３】
ステップ３６２で、取得部１７２は、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ３６２において、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ３６０へ移行する。ステップ３６２において、本撮像位置距離算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本撮像位置距離算出処理を終了する。
【０２５４】
ステップ３６４で、制御部１７６は、表示部８６に対して、タッチパネル８８で受け付けられた領域指定情報により指定された第２座標取得対象領域を、第２撮像画像の表示領域内の他の領域と区別可能に強調して表示させ、その後、ステップ３６６へ移行する。
【０２５５】
ステップ３６６で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されたか否かを判定する。
【０２５６】
タッチパネル８８によって受け付けられた領域指定情報により第２座標取得対象領域が指定された場合、第２座標取得対象領域には、模様画像１６０に対応する模様画像が含まれている。この場合、特徴的な３画素とは、第２撮像画像において、模様画像１６０に対応する模様画像の３隅に存在する画素である。模様画像１６０に対応する模様画像の３隅に存在する画素とは、例えば、第２撮像画像において、第１画素１６２に対応する画素、第２画素１６４に対応する画素、及び第３画素に対応する画素を指す。
【０２５７】
ステップ３６６において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定されていない場合は、判定が否定されて、ステップ３６８へ移行する。ステップ３６６において、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により特徴的な３画素が指定された場合は、判定が肯定されて、ステップ３７０へ移行する。
【０２５８】
ステップ３６８で、制御部１７６は、表示部８６に対して、本第３実施形態に係る再指定メッセージを第２撮像画像の既定領域に重畳して表示させ、その後、ステップ３６０へ移行する。
【０２５９】
ステップ３７０で、取得部１７２は、タッチパネル８８によって受け付けられた画素指定情報により指定された特徴的な３画素を特定する第２特徴画素座標を取得し、その後、ステップ３７２へ移行する。なお、本ステップ３７０では、例えば、第２撮像画像において、第１画素１６２に対応する画素、第２画素１６４に対応する画素、及び第３画素１６６に対応する画素の各々を特定する２次元座標が第２特徴画素座標として取得部１７２によって取得される。
【０２６０】
ステップ３７２で、導出部１７４は、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法から、数式（３）に示す平面方程式のａ，ｂ，ｃを導出することで、平面方程式により規定される平面の向きを導出する。なお、本ステップ３７２の処理で用いられる第１特徴画素座標は、ステップ３５４の処理で取得された第１特徴画素座標であり、上記第１実施形態で説明した３特徴画素座標に相当する。また、本ステップ３７２の処理で用いられる第２特徴画素座標は、ステップ３７０の処理で取得された第２特徴画素座標であり、上記第１実施形態で説明した対応特徴画素座標に相当する。
【０２６１】
以上説明したように、測距装置１０Ｃでは、第１撮像画像においてタッチパネル８８を介して特徴的な３画素が指定され、指定された特徴的な３画素を特定する第１特徴画素座標が取得部１７２により取得される（ステップ３５４）。また、第２撮像画像においてタッチパネル８８を介して、第１撮像画像の特徴的な３画素に対応する特徴的な３画素が指定される（ステップ３６６：Ｙ）。また、第２撮像画像においてタッチパネル８８を介して指定された特徴的な３画素を特定する第２特徴画素座標が取得部１７２により取得される（ステップ３７０）。そして、導出部１７４により、注目画素座標、対応注目画素座標、第１特徴画素座標、第２特徴画素座標、焦点位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、撮像位置距離が算出される。従って、測距装置１０Ｃによれば、ユーザの意思に従って取得された第１特徴画素座標及び第２特徴画素座標を基に撮像位置距離を算出することができる。
【０２６２】
［第４実施形態］
上記各実施形態では、第１位置及び第２位置のうち、第１位置でのみ測距が行われる場合について説明したが、本第４実施形態では、第２位置でも測距が行われる場合について説明する。なお、本第４実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２６３】
本第４実施形態に係る測距装置１０Ｄは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に撮像位置距離算出プログラム１０６に代えて撮像位置距離算出プログラム１８０が記憶されている点が異なる。また、測距装置１０Ｄは、測距装置１０Ａに比べ、二次記憶部１０４に３次元座標算出プログラム１０８に代えて３次元座標算出プログラム１８１が記憶されている点が異なる。
【０２６４】
ＣＰＵ１００は、撮像位置距離算出プログラム１８０及び３次元座標算出プログラム１８１を実行することで、一例として図９に示すように、取得部１８２、導出部１８４、及び制御部１８５として動作する。
【０２６５】
取得部１８２は、上記第２実施形態で説明した取得部１５４に対応し、導出部１８４は、上記第１実施形態で説明した導出部１１２に対応し、制御部１８５は、上記第２実施形態で説明した制御部１５６に対応する。なお、本第４実施形態では、説明の便宜上、取得部１８２については、上記第２実施形態で説明した取得部１５４と異なる部分について説明する。また、本第４実施形態では、説明の便宜上、導出部１８４については、上記第１実施形態で説明した導出部１１２と異なる部分について説明する。更に、本第４実施形態では、説明の便宜上、制御部１８５については、上記第２実施形態で説明した制御部１５６と異なる部分について説明する。
【０２６６】
取得部１８２は、取得部１５４に比べ、参照用距離を更に取得する。ここで言う「参照用距離」とは、第２計測位置の測距ユニット１２により射出されたレーザ光を基に計測された距離を指す。
【０２６７】
導出部１８４は、注目画素座標、３特徴画素座標、参照用照射位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、第１撮像位置と第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出する。そして、導出部１８４は、導出した参照用撮像位置距離を参照して撮像位置距離を調整することで、第１撮像位置と第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する。
【０２６８】
また、導出部１８４は、導出した最終撮像位置距離に基づいて指定画素３次元座標を導出する。本第４実施形態に係る指定画素３次元座標は、本開示の技術に係る最終指定画素実空間座標の一例である。最終指定画素実空間座標とは、本開示の技術に係る指定画素の一例である注目画素（図２１に示すステップ２０６参照）の実空間上での座標である３次元座標として最終的に採用される３次元座標を指す。
【０２６９】
次に、測距装置１０Ｄの本開示の技術に係る部分の作用として、ＣＰＵ１００が撮像位置距離算出プログラム１８０を実行することで実現される撮像位置距離算出処理について図２６を参照して説明する。なお、図１２に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０２７０】
図２６に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートに比べ、ステップ２１８，２２２に代えてステップ４００，４０２を有する点が異なる。また、図２６に示すフローチャートは、図１２に示すフローチャートに比べ、ステップ２３２〜２３６に代えてステップ４０４〜４１６を有する点が異なる。また、図２６に示すフローチャートは、図２４に示すフローチャートの続きでもある。
【０２７１】
図２６に示すステップ４００で、取得部１８２は、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行されたか否かを判定する。ステップ４００において、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行されていない場合は、判定が否定されて、ステップ２２０へ移行する。ステップ４００において、測距装置１０Ｄにより第２位置で距離の計測及び撮像が実行された場合は、判定が肯定されて、ステップ４０２へ移行する。
【０２７２】
ステップ４０２で、取得部１８２は、第２位置で計測された距離である参照用距離、及び、第２位置で撮像が実行されることによって得られた第２撮像画像を示す第２撮像画像信号を取得し、その後、ステップ２２４へ移行する。
【０２７３】
ステップ４０４で、導出部１８４は、ステップ２１４の処理で算出した照射位置座標に基づいて数式（３）に示す平面方程式である第１平面方程式を確定し、その後、ステップ４０６へ移行する。
【０２７４】
ステップ４０６で、導出部１８４は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、第１平面方程式、及び数式（１）に基づいて、撮像位置距離を算出し、その後、ステップ４０８へ移行する。
【０２７５】
ステップ４０８で、導出部１８４は、ステップ４０２の処理で取得部１８２によって取得された参照用距離、半画角α、射出角度β、及び基準点間距離Ｍから、数式（２）に基づいて、参照用照射位置座標を算出し、その後、ステップ４１０へ移行する。なお、本ステップ４０８の処理で用いられる参照用距離は、上記第１実施形態で説明した距離Ｌに対応する距離である。
【０２７６】
ステップ４１０で、導出部１８４は、ステップ４０８の処理で導出した参照用照射位置座標に基づいて数式（３）に示す平面方程式である第２平面方程式を確定し、その後、ステップ４１２へ移行する。すなわち、本ステップ４１０において、導出部１８４は、ステップ２３０の処理で導出したａ，ｂ，ｃ及びステップ４０８の処理で導出した参照用照射位置座標を数式（３）に代入することで、数式（３）のｄを確定する。ステップ２３０の処理で数式（３）のａ，ｂ，ｃが導出されているので、本ステップ４１０の処理で数式（３）のｄが確定されると、第２平面方程式が確定される。
【０２７７】
ステップ４１２で、導出部１８４は、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、第２平面方程式、及び数式（１）に基づいて、参照用撮像位置距離を算出し、その後、ステップ４１４へ移行する。なお、参照用撮像位置距離は、数式（１）に示す“Ｂ”に相当し、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が代入された数式（１）の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が第２平面方程式に代入されることで算出される。
【０２７８】
ステップ４１４で、導出部１８４は、ステップ４１２の処理で算出した参照用撮像位置距離を参照して、ステップ４０６の処理で算出した撮像位置距離を調整することで、最終撮像位置距離を算出し、その後、ステップ４１６へ移行する。ここで、撮像位置距離を調整するとは、例えば、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値を求めること、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値に第１調整用係数を乗じること、又は第２調整用係数を撮像位置距離に乗じること指す。
【０２７９】
なお、第１調整用係数及び第２調整用係数は、何れも、例えば、参照用撮像位置距離に応じて一意に定まる係数である。第１調整用係数は、例えば、参照用撮像位置距離と第１調整用係数とが予め対応付けられた対応テーブル、又は、参照用撮像位置距離が独立変数とされ、第１調整用係数が従属変数とされた演算式から導出される。第２調整用係数も同様に導出される。対応テーブルや演算式は、測距装置１０Ｄの出荷前の段階で、測距装置１０Ｄの実機による試験や、測距装置１０Ｄの設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された導出用テーブル又は演算式から導出される。
【０２８０】
よって、最終撮像位置距離の一例としては、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値、撮像位置距離及び参照用撮像位置距離の平均値に第１調整用係数を乗じて得た値、又は撮像位置距離に第２調整用係数を乗じて得た値が挙げられる。
【０２８１】
ステップ４１６で、制御部１８５は、表示部８６に対して、一例として図２７に示すように、ステップ４１４の処理で算出された最終撮像位置距離を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ４１６で、制御部１８５は、ステップ４１４の処理で算出された最終撮像位置距離を既定の記憶領域に記憶し、その後、本撮像位置距離算出処理を終了する。
【０２８２】
次に、３次元座標算出ボタン９０Ｇがオンされた場合にＣＰＵ１００が３次元座標算出プログラム１８１を実行することで実現される３次元座標算出処理について図２８を参照して説明する。
【０２８３】
図２８に示す３次元座標算出処理では、先ず、ステップ４５０で、導出部１８４は、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が既に算出されているか否かを判定する。ステップ４５０において、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が算出されていない場合は、判定が否定されて、ステップ４５８へ移行する。ステップ４５０において、撮像位置距離算出処理に含まれるステップ４１４の処理で最終撮像位置距離が既に算出されている場合は、判定が肯定されて、ステップ４５８へ移行する。
【０２８４】
ステップ４５２で、導出部１８４は、算出開始条件を満足したか否かを判定する。ステップ４５２において、算出開始条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ４５８へ移行する。ステップ４５２において、算出開始条件を満足した場合は、判定が肯定されて、ステップ４５４へ移行する。
【０２８５】
ステップ４５４で、導出部１８４は、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、撮像画素６０Ａ１の寸法、及び数式（１）に基づいて、指定画素３次元座標を算出し、その後、ステップ４５６へ移行する。
【０２８６】
なお、本ステップ４５４では、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法が数式（１）に代入されることで、指定画素３次元座標が算出される。
【０２８７】
ステップ４５６で、制御部１８５は、一例として図２９に示すように、表示部８６に対して、ステップ４５４の処理で算出された指定画素３次元座標を第２撮像画像に重畳して表示させる。また、ステップ４５６で、制御部１８５は、ステップ４５４の処理で算出された指定画素３次元座標を既定の記憶領域に記憶し、その後、本３次元座標算出処理を終了する。
【０２８８】
なお、図２９に示す例では、（２０１６０，５０１３２，１３７８１０）が、ステップ４５４の処理で算出された指定画素３次元座標に該当する。また、図２９に示す例では、指定画素３次元座標が注目画素１２６に近接して表示されている。
【０２８９】
ステップ４５８で、導出部１１２は、３次元座標算出処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。ステップ４５８において、３次元座標算出処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ４５０へ移行する。ステップ４５８において、３次元座標算出処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、３次元座標算出処理を終了する。
【０２９０】
以上説明したように、測距装置１０Ｄでは、第２位置から被写体までの距離が計測され、計測された距離である参照用距離が取得部１８２により取得される（ステップ４０２）。また、導出部１８４により、参照用距離に基づいて参照用照射位置座標が算出される（ステップ４０８）。また、導出部１８４により、注目画素座標、対応注目画素座標、３特徴画素座標、対応特徴画素座標、参照用照射位置座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて、参照用撮像位置距離が算出される（ステップ４０６）。そして、導出部１８４により、参照用撮像位置距離が参照されて撮像位置距離が調整されることで、最終撮像位置距離が算出される（ステップ４１４）。従って、測距装置１０Ｄによれば、参照用撮像位置距離を用いない場合に比べ、第１撮像位置と第２撮像位置との距離を高精度に算出することができる。
【０２９１】
また、測距装置１０Ｄでは、撮像位置距離算出処理で算出された最終撮像位置距離に基づいて、指定画素３次元座標が算出される（図２８参照）。従って、測距装置１０Ｄによれば、最終撮像位置距離を用いない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に算出することができる。
【０２９２】
更に、測距装置１０Ｄでは、指定画素３次元座標は、注目画素座標、対応注目画素座標、最終撮像位置距離、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されている（数式（１）参照）。従って、測距装置１０Ｄによれば、指定画素３次元座標が最終撮像位置距離、注目画素座標、対応注目画素座標、撮像レンズ５０の焦点距離、及び撮像画素６０Ａ１の寸法に基づいて規定されない場合に比べ、指定画素３次元座標を高精度に導出することができる。
【０２９３】
なお、上記第４実施形態では、第２位置から射出されたレーザ光を基に計測された距離を参照用距離としたが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、第１位置から射出されたレーザ光を基に計測された距離を参照用距離としてもよい。
【０２９４】
［第５実施形態］
上記各実施形態では、１台の測距装置により撮像位置距離等が導出される場合について説明したが、本第５実施形態では、２台の測距装置及びパーソナル・コンピュータ（以下、ＰＣと称する）により撮像位置距離等が導出される場合について説明する。なお、ＰＣとは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒの略語である。なお、本第５実施形態では、上記各実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２９５】
一例として図３０に示すように、本第５実施形態に係る情報処理システム５００は、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２及びＰＣ５０２を有する。なお、本第５実施形態では、ＰＣ５０２が、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２と通信可能とされている。また、本第５実施形態において、ＰＣ５０２は、本開示の技術に係る情報処理装置の一例である。
【０２９６】
一例として図３０に示すように、測距装置１０Ｅ１は第１位置に配置されており、測距装置１０Ｅ２は第１位置と異なる第２位置に配置されている。
【０２９７】
一例として図３１に示すように、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２は同一の構成とされている。なお、以下では、測距装置１０Ｅ１，１０Ｅ２を区別して説明する必要がない場合、「測距装置１０Ｅ」と称する。
【０２９８】
測距装置１０Ｅは、測距装置１０Ａに比べ、撮像装置１４に代えて撮像装置１５を有する点が異なる。撮像装置１５は、撮像装置１４に比べ、撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体１９を有する点が異なる。
【０２９９】
撮像装置本体１９は、撮像装置本体１８に比べ、通信Ｉ／Ｆ８３を有する点が異なる。通信Ｉ／Ｆ８３は、バスライン８４に接続されており、主制御部６２の制御下で動作する。
【０３００】
通信Ｉ／Ｆ８３は、例えば、インターネットなどの通信網（図示省略）に接続されており、通信網に接続されたＰＣ５０２との間の各種情報の送受信を司る。
【０３０１】
一例として図３２に示すように、ＰＣ５０２は、主制御部５０３を備えている。主制御部５０３は、ＣＰＵ５０４、一次記憶部５０６、及び二次記憶部５０８を有する。ＣＰＵ５０４、一次記憶部５０６、及び二次記憶部５０８は、バスライン５１０を介して相互に接続されている。
【０３０２】
また、ＰＣ５０２は、通信Ｉ／Ｆ５１２を備えている。通信Ｉ／Ｆ５１２は、バスライン５１０に接続されており、主制御部５０３の制御下で動作する。通信Ｉ／Ｆ５１２は、通信網に接続されており、通信網に接続された測距装置１０Ｅとの間の各種情報の送受信を司る。
【０３０３】
また、ＰＣ５０２は、受付部５１３及び表示部５１４を備えている。受付部５１３は、受付Ｉ／Ｆ（図示省略）を介してバスライン５１０に接続されており、受付Ｉ／Ｆは、受付部５１３によって受け付けられた指示の内容を示す指示内容信号を主制御部５０３に出力する。なお、受付部５１３は、例えば、キーボード、マウス、及びタッチパネルにより実現される。
【０３０４】
表示部５１４は、表示制御部（図示省略）を介してバスライン５１０に接続されており、表示制御部の制御下で各種情報を表示する。なお、表示部５１４は、例えば、ＬＣＤにより実現される。
【０３０５】
二次記憶部５０８は、上記各実施形態で説明した撮像位置距離算出プログラム１０６（１５０，１６８，１８０）及び３次元座標算出プログラム１０８（１８１）を記憶している。なお、以下では、説明の便宜上、撮像位置距離算出プログラム１０６，１５０，１６８，１８０を区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像位置距離算出プログラム」と称する。また、以下では、説明の便宜上、３次元座標算出プログラム１０８，１８１を区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「３次元座標算出プログラム」と称する。
【０３０６】
ＣＰＵ５０４は、測距装置１０Ｅ１から第１撮像画像信号、注目画素座標、及び距離等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得する。また、ＣＰＵ５０４は、測距装置１０Ｅ２から第２撮像画像信号等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得する。
【０３０７】
ＣＰＵ５０４は、二次記憶部５０８から撮像位置距離算出プログラム及び３次元座標算出プログラムを読み出して一次記憶部５０６に展開し、撮像位置距離算出プログラム及び３次元座標算出プログラムを実行する。なお、以下では、説明の便宜上、撮像位置距離算出プログラム及び３次元座標算出プログラムを総称する場合、「算出プログラム」と称する。
【０３０８】
ＣＰＵ１００は、算出プログラムを実行することで、取得部１１０（１５４，１７２，１８２）、導出部１１２（１７４，１８４）、及び制御部１１４（１５６，１７６，１８５）として動作する。
【０３０９】
よって、情報処理システム５００では、ＰＣ５０２が、測距装置１０Ｅから第１撮像画像信号、２撮像画像信号、注目画素座標、及び距離等を通信Ｉ／Ｆ５１２を介して取得した上で、算出プログラムを実行することで、上記各実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【０３１０】
［第６実施形態］
上記第１実施形態では、測距ユニット１２及び撮像装置１４により測距装置１０Ａが実現される場合を例示したが、本第６実施形態では、更にスマートデバイス６０２を備えることによって実現される測距装置１０Ｆについて説明する。なお、本第６実施形態では、上記各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略し、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０３１１】
一例として図３３に示すように、本第３実施形態に係る測距装置１０Ｆは、上記第１実施形態に係る測距装置１０Ａに比べ、撮像装置１４に代えて撮像装置６００を有する点が異なる。また、測距装置１０Ｆは、測距装置１０Ａに比べ、スマートデバイス６０２を有する点が異なる。
【０３１２】
撮像装置６００は、撮像装置１４に比べ、撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体６０３を有する点が異なる。
【０３１３】
撮像装置本体６０３は、撮像装置本体１８に比べ、無線通信部６０４及び無線通信用アンテナ６０６を有する点が異なる。
【０３１４】
無線通信部６０４は、バスライン８４及び無線通信用アンテナ６０６に接続されている。主制御部６２は、スマートデバイス６０２へ送信される対象の情報である送信対象情報を無線通信部６０４に出力する。
【０３１５】
無線通信部６０４は、主制御部６２から入力された送信対象情報を無線通信用アンテナ６０６を介してスマートデバイス６０２へ電波で送信する。また、無線通信部６０４は、スマートデバイス６０２からの電波が無線通信用アンテナ６０６で受信されると、受信された電波に応じた信号を取得し、取得した信号を主制御部６２に出力する。
【０３１６】
スマートデバイス６０２は、ＣＰＵ６０８、一次記憶部６１０、及び二次記憶部６１２を備えている。ＣＰＵ６０８、一次記憶部６１０、及び二次記憶部６１２は、バスライン６１４に接続されている。
【０３１７】
ＣＰＵ６０８は、スマートデバイス６０２を含めて測距装置１０Ｆの全体を制御する。一次記憶部６１０は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部６１０の一例としては、ＲＡＭが挙げられる。二次記憶部６１２は、スマートデバイス６０２を含めて測距装置１０Ｆの全体の作動を制御する制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部６１２の一例としては、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭが挙げられる。
【０３１８】
スマートデバイス１４２は、表示部６１５、タッチパネル６１６、無線通信部６１８、及び無線通信用アンテナ６２０を備えている。
【０３１９】
表示部６１５は、表示制御部（図示省略）を介してバスライン６１４に接続されており、表示制御部の制御下で各種情報を表示する。なお、表示部６１５は、例えば、ＬＣＤにより実現される。
【０３２０】
タッチパネル６１６は、表示部６１５の表示画面に重ねられており、指示体による接触を受け付ける。タッチパネル６１６は、タッチパネルＩ／Ｆ（図示省略）を介してバスライン６１４に接続されており、指示体により接触された位置を示す位置情報をタッチパネルＩ／Ｆに出力する。タッチパネルＩ／Ｆは、ＣＰＵ６０８の指示に従ってタッチパネルＩ／Ｆを作動させ、タッチパネル６１６から入力された位置情報をＣＰＵ６０８に出力する。
【０３２１】
表示部６１５には、計測・撮像ボタン９０Ａ、撮像ボタン９０Ｂ、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ、広角指示ボタン９０Ｄ、及び望遠指示ボタン９０Ｅ、撮像位置距離算出ボタン９０Ｆ、及び３次元座標算出ボタン９０Ｇ等に相当するソフトキーが表示される。
【０３２２】
例えば、図３４に示すように、表示部６１５には、計測・撮像ボタン９０Ａとして機能する計測・撮像ボタン９０Ａ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、撮像ボタン９０Ｂとして機能する撮像ボタン９０Ｂ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃとして機能する撮像系動作モード切替ボタン９０Ｃ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。
【０３２３】
また、例えば、表示部６１５には、広角指示ボタン９０Ｄとして機能する広角指示ボタン９０Ｄ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。更に、例えば、表示部６１５には、望遠指示ボタン９０Ｅとして機能する望遠指示ボタン９０Ｅ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。
【０３２４】
また、例えば、表示部６１５には、撮像位置距離算出ボタン９０Ｆとして機能する撮像位置距離算出ボタン９０Ｆ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。また、例えば、表示部６１５には、３次元座標算出ボタン９０Ｇとして機能する３次元座標算出ボタン９０Ｇ１がソフトキーとして表示され、タッチパネル６１６を介してユーザによって押下される。
【０３２５】
無線通信部６１８は、バスライン６１４及び無線通信用アンテナ６２０に接続されている。無線通信部６１８は、ＣＰＵ６０８から入力された信号を無線通信用アンテナ６２０を介して撮像装置本体６０３へ電波で送信する。また、無線通信部６１８は、撮像装置本体６０３からの電波が無線通信用アンテナ６２０で受信されると、受信された電波に応じた信号を取得し、取得した信号をＣＰＵ６０８に出力する。従って、撮像装置本体６０３は、スマートデバイス６０２との間で無線通信が行われることで、スマートデバイス６０２によって制御される。
【０３２６】
二次記憶部６１２は、算出プログラムを記憶している。ＣＰＵ６０８は、二次記憶部６１２から算出プログラムを読み出して一次記憶部６１０に展開し、算出プログラムを実行する。
【０３２７】
ＣＰＵ６０８は、算出プログラムを実行することで、取得部１１０（１５４，１７２，１８２）、導出部１１２（１７４，１８４）、及び制御部１１４（１５６，１７６，１８５）として動作する。例えば、ＣＰＵ６０８が撮像位置距離算出プログラム１０６を実行することで、上記第１実施形態で説明した撮像位置距離算出処理が実現される。また、例えば、ＣＰＵ６０８が３次元座標算出プログラム１０８を実行することで、上記第１実施形態で説明した３次元算出処理が実現される。
【０３２８】
従って、測距装置１０Ｆでは、スマートデバイス６０２が算出プログラムを実行することで、上記各実施形態と同様の作用及び効果が得られる。また、測距装置１０Ｆによれば、撮像装置６００によって撮像位置距離算出処理及び３次元算出処理が実行される場合に比べ、上記各実施形態で説明した効果を得るにあたって、撮像装置６００にかかる負荷を軽減することができる。
【０３２９】
なお、上記各実施形態では、対応注目画素が、第２撮像画像を解析対象として画像解析を実行することで特定され、特定された対応注目画素を特定する対応注目画素座標が取得されるが（図１２に示すステップ２２６参照）、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザがタッチパネル８８を介して第２撮像画像から注目画素に対応する画素を対応注目画素として指定するようにしてもよい。
【０３３０】
また、上記各実施形態では、導出部１１２（１７４，１８４）が照射位置座標、平面の向き、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等を演算式を用いて算出する場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものでない。例えば、導出部１１２（１７４，１８４）は、演算式の独立変数を入力とし、演算式の従属変数を出力とするテーブルを用いて照射位置座標、平面の向き、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等を導出するようにしてもよい。
【０３３１】
また、上記各実施形態では、算出プログラムを二次記憶部１０４（５０８，６１２）から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部１０４（５０８，６１２）に記憶させておく必要はない。例えば、図３５に示すように、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリなどの任意の可搬型の記憶媒体７００に先ずは算出プログラムを記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体７００の算出プログラムが測距装置１０Ａ（１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｆ）（以下、「測距装置１０Ａ等」と称する）又はＰＣ５０２にインストールされ、インストールされた算出プログラムがＣＰＵ１００（６０８）によって実行される。
【０３３２】
また、通信網（図示省略）を介して測距装置１０Ａ等又はＰＣ５０２に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に算出プログラムを記憶させておき、算出プログラムが測距装置１０Ａ等の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。この場合、ダウンロードされた算出プログラムがＣＰＵ１００（６０８）によって実行される。
【０３３３】
また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等の各種情報が表示部８６に表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、測距装置１０Ａ等又はＰＣ５０２に接続して使用される外部装置の表示部に各種情報が表示されるようにしてもよい。外部装置の一例としては、ＰＣ、又は眼鏡型若しくは腕時計型のウェアラブル端末装置が挙げられる。
【０３３４】
また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等が表示部８６により可視表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、音声再生装置による音声の出力等の可聴表示やプリンタによる印刷物の出力等の永久可視表示を可視表示に代えて行ってもよいし、併用してもよい。
【０３３５】
また、上記各実施形態では、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等が表示部８６に表示される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等のうちの少なくとも１つが表示部８６と異なる表示部（図示省略）に表示されるようにし、残りが表示部８６に表示されるようにしてもよい。照射位置目印１３６、撮像位置距離、及び指定画素３次元座標等の各々が表示部８６を含めた複数の表示部に個別に表示されるようにしてもよい。
【０３３６】
また、上記各実施形態では、測距用の光としてレーザ光を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、指向性のある光である指向性光であればよい。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）により得られる指向性光であってもよい。指向性光が有する指向性は、レーザ光が有する指向性と同程度の指向性であることが好ましく、例えば、数メートルから数キロメートルの範囲内における測距で使用可能な指向性であることが好ましい。
【０３３７】
また、上記各実施形態で説明した撮像位置距離算出処理及び３次元座標算出処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。また、撮像位置距離算出処理及び３次元座標算出処理に含まれる各処理は、ＡＳＩＣ等のハードウェア構成のみで実現されてもよいし、コンピュータを利用したソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせで実現されてもよい。
【０３３８】
また、上記各実施形態では、説明の便宜上、測距装置１０Ａ等に含まれる撮像装置本体１８の側面に測距ユニット１２が取り付けられる場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、撮像装置本体１８の上面又は下面に測距ユニット１２が取り付けられてもよい。また、例えば、図３６に示すように、測距装置１０Ａ等に代えて測距装置１０Ｇを適用してもよい。一例として図３６に示すように、測距装置１０Ｇは、測距装置１０Ａ等に比べ、測距ユニット１２に代えて測距ユニット１２Ａを有する点、及び撮像装置本体１８に代えて撮像装置本体１８Ａを有する点が異なる。
【０３３９】
図３６に示す例において、測距ユニット１２Ａは、撮像装置本体１８Ａの筐体１８Ａ１に収容されており、対物レンズ３２，３８は、測距装置１０Ｇの正面側（撮像レンズ５０が露出している側）に筐体１８Ａ１から露出している。また、測距ユニット１２Ａは、光軸Ｌ１，Ｌ２が鉛直方向において同一の高さに設定されるように配置されることが好ましい。なお、筐体１８Ａ１に対して測距ユニット１２Ａが挿脱可能な開口（図示省略）が筐体１８Ａ１に形成されていてもよい。
【０３４０】
なお、上記第１実施形態に係る撮像位置距離算出処理に含まれるステップ２１４の処理で用いられる半画角α、及び上記第４実施形態に係る撮像位置距離算出処理に含まれるステップ４０８の処理で用いられる半画角αは、次の数式（７）に基づいて導出される。数式（７）において、“ｆ０”とは、焦点距離を指す。
【０３４１】
【数７】
2017077906.tif 000009
【０３４２】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【０３４３】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０３４４】
（付記１）
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素を特定する座標である指定画素座標と、前記取得部により取得された前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、前記取得部により取得された前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出する導出部と、
を含む情報処理装置。
【０３４５】
（付記２）
前記導出部は、導出した前記撮像位置距離に基づいて前記指定画素の実空間上での座標である指定画素実空間座標を導出する付記１に記載の情報処理装置。
【０３４６】
（付記３）
前記指定画素実空間座標は、前記撮像位置距離と、前記指定画素座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて規定された付記２に記載の情報処理装置。
【０３４７】
（付記４）
前記導出部は、前記複数画素座標、前記焦点距離、及び前記寸法に基づいて、前記複数画素座標に対応する実空間上での座標を含む平面を示す平面方程式により規定される前記平面の向きを導出し、導出した前記向きと前記照射位置座標とに基づいて前記平面方程式を確定し、確定した前記平面方程式と、前記指定画素座標と、前記焦点距離と、前記寸法とに基づいて前記撮像位置距離を導出する付記１から付記３の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３４８】
（付記５）
前記複数画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々から画素を指定する第１画素指定情報を受け付ける第１受付部によって受け付けられた前記第１画素指定情報により指定され、
前記取得部は、前記第１画素指定情報により指定された前記複数画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得し、前記導出部は、前記指定画素座標と、前記取得部により取得された前記複数画素座標と、前記照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記撮像位置距離を導出する付記１から付記４の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３４９】
（付記６）
前記取得部は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、位置が対応する３画素以上の複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得し、
前記導出部は、前記指定画素座標と、前記取得部により取得された前記複数画素座標と、前記照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記撮像位置距離を導出する付記１から付記４の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３５０】
（付記７）
前記複数の特徴的な画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々にて、実空間上で前記照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の既定数の画素であって、取り囲む面積が最大となる複数の画素である付記６に記載の情報処理装置。
【０３５１】
（付記８）
第１表示部に対して前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の少なくとも一方を表示させ、かつ、表示領域内で前記照射位置と同一の平面状領域に対応する対応領域を他の領域と区別可能に表示させる制御を行う第１制御部を更に含み、
前記取得部は、前記第１表示部に前記対応領域が表示された状態で前記対応領域の一部を指定する領域指定情報を受け付ける第２受付部によって受け付けられた前記領域指定情報により指定された前記対応領域の一部から、前記複数の特徴的な画素を特定する複数の座標を前記複数画素座標として取得する付記６に記載の情報処理装置。
【０３５２】
（付記９）
前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の一方に関する前記指定画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の一方から画素を指定する第２画素指定情報を受け付ける第３受付部によって受け付けられた前記第２画素指定情報により指定された画素であり、
前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の他方に関する前記指定画素は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の他方に含まれる画素であって、前記第２画素指定情報により指定された画素と実空間上での位置が対応する画素である付記１から付記８の何れか一項に記載の情報処理装置。
【０３５３】
（付記１０）
前記指向性光を射出し、前記反射光を受光することにより前記距離を計測する計測部を更に含み、
前記取得部は、前記計測部により計測された前記距離を取得する付記１から付記９の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３５４】
（付記１１）
前記被写体を撮像する撮像部を更に含み、
前記取得部は、前記被写体が前記第１撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第１撮像画像、及び前記被写体が前記第２撮像位置から前記撮像部により撮像されて得られた前記第２撮像画像を取得する付記１から付記１０の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３５５】
（付記１２）
前記取得部は、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の他方から前記指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの参照用距離を更に取得し、
前記導出部は、更に、前記指定画素座標と、前記複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する参照用照射位置座標であって、前記取得部により取得された前記参照用距離に基づいて導出された参照用照射位置座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である参照用撮像位置距離を導出し、導出した参照用撮像位置距離を参照して前記撮像位置距離を調整することで、前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離として最終的に採用される最終撮像位置距離を導出する付記１から付記１１の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３５６】
（付記１３）
前記導出部は、導出した前記最終撮像位置距離に基づいて前記指定画素の実空間上での座標として最終的に採用される最終指定画素実空間座標を導出する付記１２に記載の情報処理装置。
【０３５７】
（付記１４）
前記最終指定画素実空間座標は、前記最終撮像位置距離と、前記指定画素座標と、前記焦点距離と、前記寸法と、に基づいて規定された付記１３に記載の情報処理装置。
【０３５８】
（付記１５）
第２表示部に対して前記導出部による導出結果を表示させる制御を行う第２制御部を更に含む付記１から付記１４の何れか１つに記載の情報処理装置。
【０３５９】
（付記１６）
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素を特定する座標である指定画素座標と、取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む情報処理方法。
【０３６０】
（付記１７）
コンピュータに、
被写体が第１撮像位置から撮像されて得られた第１撮像画像と、前記被写体が前記第１撮像位置とは異なる第２撮像位置から撮像されて得られた第２撮像画像と、前記第１撮像位置に対応する位置及び前記第２撮像位置に対応する位置の一方から指向性のある光である指向性光が前記被写体に射出されて前記指向性光の反射光が受光されることにより計測された前記被写体までの距離と、を取得し、
取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上での位置が対応する画素として指定された指定画素を特定する座標である指定画素座標と、取得した前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像の各々において、実空間上で前記指向性光が照射された照射位置と同一の平面状領域に存在し、かつ、実空間上での位置が対応する３画素以上の複数画素を特定する複数の座標である複数画素座標と、実空間上での前記照射位置を特定する照射位置座標であって、取得した前記距離に基づいて導出された照射位置座標と、前記被写体の撮像に用いられた撮像レンズの焦点距離と、前記被写体を撮像する撮像画素群に含まれる撮像画素の寸法と、に基づいて前記第１撮像位置と前記第２撮像位置との距離である撮像位置距離を導出することを含む処理を実行させるためのプログラム。
【図１】
2017077906.tif 000010
【図２】
2017077906.tif 000011
【図３】
2017077906.tif 000012
【図４】
2017077906.tif 000013
【図５】
2017077906.tif 000014
【図６】
2017077906.tif 000015
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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